JPS62269012A - 光学式ロ−タリ・エンコ−ダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は光学式ロータリ・エンコーダの改良に関する。

（発明の概要） 本発明は、支持体に固定した固定マスクを挟んで第１お
よび第２の軸受をその支持体に支持させ、これら第１お
よび第２の軸受に固定マスクを貫通する回転軸を軸支さ
せ、この回転軸に回転ディスクを取り付けて固定マスク
近傍に面対向ざぜ、これらに固定マスクおよび回転ディ
スクを挟むようにして投光器および受光器を対向配置さ
せるとともに、上記第２の軸受を支持体に回転自在に保
持された偏心ホルダによって偏心させた状態で保持させ
てなる光学式ロータリ・エンコーダである。

（従来技術とその問題点） 従来、光学式ロータリ・エンコーダとしては、支持体に
固定した固定マスクを挟んで第１および第２の軸受をそ
の支持体に共軸的にに支持させ、固定マスクを貫通する
回転軸をそれら第１および第２の軸受に軸支させ、その
回転軸に回転ディスクを取り付けて固定マスク近傍に面
対向ざぜ、これら固定マスクおよび回転ディスクを挟む
ようにして投光器および受光機を対向配置させた構成が
知られている。

そして、この種の光学式ロータリ・エンコーダは、固定
マスクおよび回転ディスクに放射状形成した光透過部お
よび遮光部からなる符号記録部パターンが回転軸の回転
中心部に対して偏心しやすく、この偏心が回転軸の回転
方向に直交する方線方向（ｙ方向）に生じると、受光器
からの信号に位相誤差が生じる。

そのため、固定マスクおよび回転ディスクを回転可能な
状態で組込み、例えば固定マスクをｙ方向へ微調圧して
位相差を調整している。

しかしながら、このような位相差調整では、回転軸およ
び回転ディスク等を顕微鏡で観察しながら固定マスクを
上下方向に微動させ、固定マスクと回転ディスクの符号
記録部パターンの芯あわぜをしていた。

そのため、直線方向の微調整となりやすくて調整が不十
分となり、全体構造を顕微鏡で見易いものにしなければ
ならないばかりか、固定マスクの調整後の固定に時間が
かかる上調整に熟練を要する等、調整作業が煩雑で非能
率的であった。

（発明の目的） 本発明はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので、回転ディスク側を微調整可能に構成させるこ
とにより、固定マスクと回転ディスクの符号記録部の芯
おわせを容易にした高精度の光学式ロータリ・エンコー
ダの提供を目的とする。

（発明の構成と効果） このような目的を達成するために本発明は、第１図およ
び第２図に示すように、第１および２の軸受７，１１を
互いに間隔をおいた状態で支持体１に支持させ、符号記
録部を有する固定マスク１７をそれら第１．第２の軸受
７，１１間で支持体１に支持させ、固定マスク１７を貫
通させた状態で回転軸１３を第１．第２の軸受７，１１
に軸支させ、符号記録部を有する回転ディスク１９を第
１、第２の軸受７．１１の間で固定マスク１７に奎せて
面対向するように回転軸１３に固定し、投光器２１を固
定マスク１７もしくは回転ディスク１９に向けて配置し
、固定マスク１７および前記回転ディスク１９を透過し
た投光器２１からの光な受光する受光器２３を配置して
なり、特に、第２の軸受が上記支持体１に回転可能に保
持された偏心ホルダ５によって偏心した位置に支持され
ている。

このような本発明によれば、固定ディスク１７を支持す
る支持体１に対して痛心ホルダ５を回転させれば、回転
軸１３の回転中心部の偏心位置が変化し、それに伴って
回転ディスク１つの中心も偏位して固定マスク１７と回
転ディスク１９の符号記録部の芯あわせが容易となる。

（実施例の説明） 以下本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の光学式ロータリ・エンコーダの一実施
例を示す縦断面図である。

図に置いて、筒型の支持体１の一方の端部にはリング状
の前面ホルダ３が取り付けられており、他方の端部には
リング状の偏心ホルダ５が取り付けられている。

前面ホルダ３には外輪を当接するようにして第１のボー
ルベアリング７が嵌められており、偏心ホルダ５の保持
孔９には外輪を当接するようにして第２のボールベアリ
ング１１が嵌められている。

偏心ホルダ５の保持孔９は、第２図に示すように、その
中心が全体の中心Ｐより偏心ざぜた点Ｐ、に位置するよ
うに形成されており、この保持穴９に嵌められた第２の
ボールベアリング］１の回転中心部は第１のボールベア
リング７のそれより偏心している。

それら第１および第２のボールベアリング７゜１１には
回転軸１３が挿通され、取付ナツト１３ａ、１５によっ
て回転自在に支持されている。

前面ホルダ３と偏心ホルダ５の間に置いて、支持体１に
は光透過部と遮光部を交互に配列した符号記録部パター
ンを有する固定マスク１７が回転軸１３と接触しないよ
うに配置されている。

回転軸１３には、固定マスク１７の符号記録部パターン
と同様なパターンを有する回転ディスク１９が取り付け
られ、固定マスク１７の近傍に面対向するようにマスク
ホルダ１８を介して取り付けられている。

前面ホルダ３には回転ディスク１つの符号記録部パター
ンに向けて光を投射する発光ダイオード２１が配置され
ており、回転ディスク１９および固定マスク１７の符号
記録部パターンを透過した発光ダイオード２１からの光
を受光する受光器２３が固定マスク１７と偏心ホルダ５
間にて支持体１に固定された回路基板２５に取り付けら
れている。

その回路基板２５には、受光器２３からの信号を処理す
る回路などが形成されている。

そして、支持体１の外周には、カップ状のケース２７が
嵌められている。

この−ように構成された光学式ロータリ・エンコーダは
、ケース２７に収納する前に偏心ホルダ５を支持体に１
に対して回転させると、偏心ホルダ５部分における回転
軸１３への回転中心部が偏位して回転ディスク１９の回
転中心部の偏位するから、固定マスク１７と回転ディス
ク１９の符号記録部パターンあわせが可能となる。なお
、調整後、偏心ホルダ５は接着固定される。

次に、このような偏心位置調整についてさらに説明する
。

第３図は偏心位置調整を説明するための図である。

図中、符号Ｏ８＋は偏心ヘルプ５の第１の状態における
回転ディスク１９の回転中心部すなわち回転軸１３の中
心であり、符号Ｑｍは固定マスク１７の中心部であり一
点に固定されている。符号Ｏｄ＋は偏心ホルダ５の第１
の状態における符号記録部パターンの中心で、符号ｏｈ
は偏心ホルダ５の中心であって回転軸１３の中心ＯＳを
偏位させる中心である。符号ＯＳ２は偏心ホルダ５の第
２の状態における回転中心部であり、偏心量が最大とな
る場合を示している。

また、符号×１とｙｌは偏心ホルダ５の第１の状態にお
ける座標軸、符号×２．ｙ２やＸ３．Ｖ３は偏心ホルダ
５の第２および第３の状態における座標軸を示している
。

第３図において座標軸°ｙ方向すなわち回転軸１３の回
転方向に直交する方線方向における正方向をＯｍ〜ＯＳ
へ向かう方向と定義した場合、回転軸１３の中心がＯ５
＋の状態では、 ｙ方向め偏心最大値＝εｄ十εｍ ｙ方向の偏心最小値＝εｄ−εｍ となり、この偏心最小値はＯとはなりえない。

一方、回転軸１３の中心が０５２の状態では、最大偏心
値＝εｄ＋εｍ となって、この場合のεｍは最大となってｙ方向の偏心
が最も大きくなる。

回転軸１３の中心が０５３の状態では偏心値εｍが最小
となる。

すなわち、偏心ホルダ５を回転させることにより、回転
ディスク１９の偏心ａεｍを変化させることが可能とな
る。

ところで、偏心ホルダ５の中心がＯ５＋〜Ｏ６３まで変
化するとき、回転ディスク１９の個々のＯｄとｏｍが一
致しないために位相差を生じる。

そして、第４図に示すように、ｙ方向にＱｍとＯｄが偏
心している場合にのみ位相差誤差２αとなってくる。な
お、図中符号２９ａ、２９ｂは回転ディスク１９の符号
記録部パターンにおＣつるＡ層、Ｂ層の光透過部、符号
３１ａ、３１ｂは固定マスク１７の符号記録部パターン
におけるＡ層。

Ｂ層の光透過部である。

これに対して、Ｘ軸方向に偏位する場合には、第５図に
示すように、ＯｍとＯｄが偏心している場合の位相差誤
差がα−α−〇となり、ＯｍとＯｄの偏心εのＸ方向成
分が位相差として有効とならない。

このように本発明の光学式ロータリ・エンコーダでは、
偏心ホルダ５を回転させて回転軸１３の回転中心部の偏
心状態を変化させた場合、位相誤差となって生じるｙ方
向の偏心調整が可能であるとともに、微調整も容易であ
る。

従って、本発明の光学式ロータリ・エンコーダは、矩形
波出力を例えばオシロスコープで観察しながら偏心ホル
ダ５を回転させて位相調整した後、ケース２７に収納可
能となる。この点、従来の光学式ロータリ・エンコーダ
では組立後に波形調整か可能であっても位相調整は困難
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学式ロータリ・エンコーダの光学式
ロータリ・エンコーダにおける位相差調整方法の説明に
用いる図である。 １・・・支持体 ５・・・偏心ホルダ ７・・・第１の軸受 １１・・・第２の軸受 １７・・・固定マスク １３・・・回転軸 １９・・・回転ディスク ２１・・・投光器 ２３・・・受光器 第１図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体と、 この支持体に支持され互いに間隔をおいて配置された第
   １および第２の軸受と、 符号記録部を有し前記第１および第２の軸受間で前記支
   持体に支持された固定マスクと、 この固定マスクを貫通して前記第１および第２の軸受に
   軸支された回転軸と、 符号記録部を有し前記第１および第２の軸受間で前記固
   定マスクに寄せて面対向するように前記回転軸に固定さ
   れた回転ディスクと、 前記固定マスクもしくは前記回転ディスクの前記符号記
   録部に向けて光を投射する投光器と、前記固定マスクお
   よび前記回転ディスクの前記符号記録部を透過した投光
   器からの光を受光する受光器と、 を具備してなる光学式ロータリ・エンコーダにおいて、 前記第２の軸受が前記支持体に回転可能に保持された偏
   心ホルダによって偏心した位置に支持されてなることを
   特徴とする光学式ロータリ・エンコーダ。