JPH09293894A - 光軸調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、光軸合わせの工数を削減させる
と共に、調整動作の自動化が可能な光軸調整機構を実現
することを目的とする。 【解決手段】 この発明は、本体に固定された投光素子
から投射した光をスリットを透過させて、スリットの透
過光を受光素子で受光させるようにした光路の光軸を調
整する光軸調整機構において、投光素子を保持する保持
基板を光軸と直角方向に二次元的に変位可能にした光軸
調整機構を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光電式ロータリエン
コーダのような電子機器における投光素子の投射光の光
軸を調整する光軸調整機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の光軸調整機構の構成を示す
斜視図、図７はその動作を示す分解斜視図で、光電式ロ
ータリエンコーダの光軸調整機構が示されている。図６
と図７において、２は本体、３は回転シャフト、５は円
弧状のプリント板からなる保持基板、６はＬＥＤであ
る。２０は本体２の切欠き部、２１はネジ孔、２２は透
孔である。また、５１は保持基板５の固定用のネジ、５
２はＵ字状の保持溝、５３は挿入孔、図７の６０はＬＥ
Ｄ６の発光部、６１はステム、６２は２本の電極端子で
ある。７は接着剤である。

【０００３】この種のロータリエンコーダではＬＥＤ６
の投射光をスリットを透過させて、受光素子がこの透過
光を受光してパルス信号が出力されるようになってい
る。この場合、ＬＥＤ６から出射して受光素子を照射し
た光には、一定範囲内の光量を伴う光軸合せが要求され
る。しかしながら、個々のＬＥＤ６の製造過程の品質の
バラツキが原因していて、同一形番や同じの機種でも光
軸がズレて不揃いになることが多い。

【０００４】従来の光軸調整機構は図７に示されたよう
に、先ずＬＥＤ６の２本の足（電極端子）６２をそれぞ
れ図(b) のように折り曲げてフォーミングする。フォー
ミングしたＬＥＤ６の発光部６０を保持基板５の保持溝
５２に差込み、発光部６０が移動できるように２本の足
６２の途中に余裕を持たせて先端をハンダ付けする。Ｌ
ＥＤ６をハンダ付けした保持基板５を、本体２の切欠き
部２０に嵌めてネジ５１で固定する。そして、ＬＥＤ６
の発光部６０を発光させて光路を形成し、受光素子を照
射して光軸の一致性の有無をチェックする。

【０００５】チェックの結果、光軸がズレているとき
は、ピンセット等で図７(c) の矢印のように発光部６０
を捻って所定の方向に傾ける。その後、再びＬＥＤ６を
発光させて、同じようなチェックを行う。以下、同様な
チェック動作が、光軸が一致するまで繰り返えされる。
光軸調整が済むと図７(d) のようにＬＥＤ６が、保持基
板５の保持溝５２内に接着剤７で接着される。接着後、
ネジ５１により保持基板５が本体２に最終的に固定され
て、光軸調整動作が終了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の光軸調整機構で
は上記のように、調整前に予めＬＥＤ６の２本の足６２
をフォーミングしたりハンダ付けすることが必要にな
る。また、光軸のチェック時には、発光部６０を手で捻
って所定の方向に傾けるので、調整操作が極めて面倒で
あるばかりか、傾ける方向が間違い易く特別な熟練度も
要求される等の問題点があった。特に、従来の光軸調整
機構による調整は、フォーミング、ハンダ付け、発光部
６０の捻り、接着等の全ての操作が人手に頼るので、組
立工数が増大するという致命的な欠点があった。

【０００７】本発明は、上記のような従来の光軸調整機
構の問題点を解消するためになされたもので、光軸合わ
せの工数を低減すると共に、調整動作の自動化が可能な
光軸調整機構を実現することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、本体に固定
された投光素子から投射した光をスリットを透過させ
て、スリットの透過光を受光素子で受光させるようにし
た光路の光軸を調整する光軸調整機構において、投光素
子を保持する保持基板を光軸と直角方向に二次元的に変
位可能にした光軸調整機構を構成したものである。ま
た、保持基板を本体に固定された軸棒を挟着するプッシ
ュナットで弾性的に仮固定して光軸を調整する光軸調整
機構を構成したものである。さらに、光軸の調整後に保
持基板をプッシュナットを介して接着剤で軸棒に固定す
る光軸調整機構を構成したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を、図
面を用いて説明する。 実施形態１．図１はこの発明の実施形態１の要部の斜視
図、図２は図１の一部の断面説明図で、本発明の実施形
態でも光電式ロータリエンコーダを例示して少し詳しく
説明する。図１と図２において、１は光電式のロータリ
エンコーダ、２はその本体である。２０と２２は本体２
に設けられた前述と同じ切欠き部と透孔、２３は切欠き
部２０内に突設された２本の軸棒である。

【００１０】３は回転シャフト、４は軸受けである。回
転シャフト３は軸受け４により、本体２に回転可能に軸
受けされている。５は軸棒２３が緩く挿入される挿入孔
５３（図４）を設けた保持基板、６は発光部６０とステ
ム６１および電極端子６２を形成したＬＥＤで、いずれ
も図６と同じ符号が付されている。この実施形態１では
保持基板５に、電極端子６２の引出孔５４が設けられて
いる。そして、ＬＥＤ６がステム６１を保持基板５の内
面に接触させて、引出孔５４から２本の電極端子６２が
引出されている。

【００１１】８はプッシュナットである。図３にプッシ
ュナット８の拡大図が示めされ、その結合状態が図４に
示されている。プッシュナット８は前記軸棒２３と組合
わせ構造に作られ、薄いバネ性の金属材を円板状に打抜
いて成型されている。８１はプッシュナット８の中心に
穿設された挟着孔、８２は挟着孔８１に開口する３対の
スリ割、８３は３対のスリ割８２に挟まれた挟着片であ
る。

【００１２】９は回転シャフト３に取付けられたスリッ
ト円板、９１はスリット円板９に設けられた回転スリッ
ト、１０は本体２に固定され固定スリット１１を設けた
固定スリット板である。スリット円板９には、多数の回
転スリット９１が放射状に形成されている。１２はプリ
ント基板、１３は受光素子を構成するホトダイオードで
ある。プリント基板１２には、ホトダイオード１３以外
の他の電子部品も実装されている。７は前記と同じ接着
剤（図４）、Ｌ−Ｌは光軸，Ｘ−Ｘは回転シャフト３の
軸心である。

【００１３】このような構成の本発明のロータリーエン
コーダ１において、先ず，２本の電極端子６２が引出孔
５４から引出されてＬＥＤ６が保持基板５に取付けられ
る。その際、ステム６１の平面を保持基板５の内面に接
触させて、発光部６０がほぼ垂直状態に保持基板５に固
定される。ＬＥＤ６を取付けた保持基板５は、軸棒２３
に挿入孔５３を挿入して本体２の切欠き部２０内に介装
される。

【００１４】介装状態で、ＬＥＤ６の発光部６０が透孔
２２内に挿通され、２本の軸棒２３が挿入孔５３から露
出する。次に、露出した２本の軸棒２３に挟着孔８１を
対応させて先端に押し付けると、挟着片８３が弾性的に
広げられながらプッシュナット８が嵌め込まれる。そし
て、保持基板５が２本の軸棒２３に取付けられたプッシ
ュナット８により、切欠き部２０内において弾性的に押
付けられて二次元方向に変位可能に仮固定される。

【００１５】ここで、仮固定された保持基板５上のＬＥ
Ｄ６に電流が供給され、発光部６０を発光させてホトダ
イオード１３の受光状態をチェックする光軸調整が行な
われる。このとき、切欠き部２０内で弾性的に軽く押付
けられた保持基板５を摺動させると、この摺動に連れて
ＬＥＤ６が光軸Ｌ−Ｌと直交する面内で二次元的に一体
に変位する。前述のようにＬＥＤ６の発光部６０は保持
基板５の直角方向に取付けられているので、ＬＥＤ６の
発光部６０からの投射光路を簡単かつ正確に光軸Ｌ−Ｌ
に一致させることができる。

【００１６】このような操作で、光軸合せが実施され
る。光軸調整が済むと、軸棒２３の周りのスリ割８２の
付近に速乾性の接着剤７が加圧抽出されて塗布される。
塗布された接着剤７は、図４の断面図に示されたスリ割
８２から軸棒２３と挿入孔５３との間の隙間や保持基板
５と切欠き部２０の隙間等に浸透する。浸透した接着剤
７が固化すると、ＬＥＤ６を取付けた保持基板５が本体
２の切欠き部２０内に固定されて、実施形態１の光軸調
整動作が終了する。

【００１７】このように光軸調整されたロータリーエン
コーダ１の回転シャフト３には、被検回転体が連結され
る。ここで、被検回転体が回転すると，回転シャフト３
を介してスリット円板９が軸心Ｘ−Ｘを中心に一体に回
転する。そして、ＬＥＤ６から投射された光は、回転ス
リット９１と固定スリット１１を透過して対向して配置
されたホトダイオード１３に受光される。ホトダイオー
ド１３は投射光を受光して、被検回転体の回転量に対応
したパルス信号に変換する。変換されたパルス信号か
ら、前記被検回転体の回転角度や回転速度等が検出され
るようになっている。

【００１８】なお、上述の本発明の実施形態では、スリ
ット円板と固定スリット板との位置関係が、投光側より
スリット円板、固定スリット板、受光素子の順で配置さ
れているが、投光側より固定スリット板、スリット円
板、受光部の順で配置するようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】この発明は、本体に固定された投光素子
から投射した光をスリットを透過させて、スリットの透
過光を受光素子で受光させるようにした光路の光軸を調
整する光軸調整機構において、投光素子を保持する保持
基板を光軸と直角方向に二次元的に変位可能にした光軸
調整機構を構成した。また、保持基板を本体に固定され
た軸棒を挟着するプッシュナットで弾性的に仮固定して
光軸を調整する光軸調整機構を構成した。さらに、光軸
の調整後に保持基板をプッシュナットを介して接着剤で
軸棒に固定する光軸調整機構を構成した。

【００２０】この結果、従来のように人手による面倒な
調整前のＬＥＤの２本の足をフォーミングしたりハンダ
付けすることが不必要になる。また、光軸のチェック時
に発光部を手で捻って所定の方向に傾けることがなくな
り、調整操作が平面的で極めて楽になるばかりか、特別
な熟練度も不要になる。特に、調整が保持基板の平面的
な変位で済むので、機械的に自動化させることも可能で
組立工数を著しく減少できることが期待できる。

【００２１】よって、本発明によれば、光軸合わせの工
数を削減させると共に、調整動作の自動化が可能な光軸
調整機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１の要部の斜視図である。

【図２】図１の一部の断面説明図である。

【図３】この発明の実施形態１のプッシュナットの固定
状態の断面図である。

【図４】プッシュナットの構成を示す斜視図である。

【図５】この発明の実施形態１の動作を示す斜視説明図
である。

【図６】従来の光軸調整機構の構成を示す斜視図であ
る。

【図７】従来の光軸調整機構の動作を示す分解斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ ロータリエンコーダ、 ２ 本体、 ３ 回転シャフト、 ４ 軸受け、 ５ 保持基板、 ６ ＬＥＤ（発光素子）、 ７ 接着剤、 ８ プッシュナット、 ９ スリット円板、 １０ 固定スリット板、 １１ 固定スリット、 １２ プリント基板、 １３ ホトダイオード（受光素子）、 ２０ 切欠き部、 ２１ ネジ孔、 ２２ 透孔、 ２３ 軸棒、 ５１ ネジ、 ５２ 保持溝、 ５３ 挿入孔、 ５４ 引出孔、 ６０ 発光部、 ６１ ステム、 ６２ 電極端子、 ８１ 挟着孔、 ８２ スリ割、 ８３ 挟着片、 ９１ 回転スリット、 Ｌ−Ｌ 光軸， Ｘ−Ｘ 軸心。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体に固定された投光素子から投射した
   光をスリットを透過させて、該スリットの透過光を受光
   素子で受光させるようにした光路の光軸を調整する光軸
   調整機構において、 前記投光素子を保持する保持基板を光軸と直角方向に二
   次元的に変位可能にしたことを特徴とする光軸調整機
   構。
2. 【請求項２】 前記保持基板を本体に固定された軸棒を
   挟着するプッシュナットで弾性的に仮固定して前記光軸
   を調整することを特徴とする請求項１記載の光軸調整機
   構。
3. 【請求項３】 前記光軸の調整後に保持基板をプッシュ
   ナットを介して接着剤で軸棒に固定することを特徴とす
   る請求項１または２記載の光軸調整機構。