KR101460261B1 - 광학 인코더 - Google Patents

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KR101460261B1 KR1020130044393A KR20130044393A KR101460261B1 KR 101460261 B1 KR101460261 B1 KR 101460261B1 KR 1020130044393 A KR1020130044393 A KR 1020130044393A KR 20130044393 A KR20130044393 A KR 20130044393A KR 101460261 B1 KR101460261 B1 KR 101460261B1
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Abstract

본 발명의 광학 인코더는 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트를 포함하고 상기 가압 유니트에 접착제가 유입되는 통공이 형성됨으로써, 접착 공정을 간소화시킬 수 있다.

Description

광학 인코더{OPTICAL ENCODER}
본 발명은 빛을 이용해 대상물의 회전 각도를 측정할 수 있는 광학 인코더에 관한 것이다.
광학 인코더는 폭넓은 다양한 환경에서 사용되어 임의의 기준에 대한 물체의 이동 또는 위치를 결정한다.
일반적인 광학 인코더는 광학 센서 및 인코더 패턴이 사용된다. 광학 센서는 인코더 패턴의 표면에 포커싱된다. 광학 센서가 인코더 패턴을 기준으로 이동하거나 인코더 패턴이 광학 센서를 기준으로 이동할 때, 광학 센서는 인코더 패턴을 통과하거나 인코더 패턴에서 반사된 광 패턴을 판독하여 이동 또는 위치를 검출한다.
한국공개특허공보 제2007-0026137호에는 위치 결정시 기준이 되는 인덱스를 검출하는 수단 없이도 인덱스 채널을 검출하는 광학적 인코더가 제공되고 있다. 그러나, 광학 인코더의 제작 편의성을 증대시키는 방안은 제시되지 않고 있다.
한국공개특허공보 제2007-0026137호
본 발명은 스케일을 용이하게 설치할 수 있는 광학 인코더를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 광학 인코더는 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트를 포함하고, 평면상으로 상기 가압 유니트의 외주 형상은 상기 스케일과 동일할 수 있다.
본 발명의 광학 인코더는 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트를 포함하고, 상기 가압 유니트에는 접착제가 유입되는 통공이 형성될 수 있다.
본 발명의 광학 인코더는 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 포함하고, 스케일의 중심에는 회전축이 삽입되는 제2 중공이 형성되며, 상기 제2 중공과 상기 패턴의 사이에는 접착제가 상기 패턴으로 확산되는 것을 방지하는 확산 방지부가 형성될 수 있다.
본 발명의 광학 인코더는 외주 형상이 스케일과 동일한 가압 유니트를 마련함으로써 스케일을 고르게 가압할 수 있다. 따라서, 회전축에 스케일을 정밀하게 설치할 수 있다.
또한, 가압 유니트에 접착제가 유입되는 통공을 마련함으로써, 가압 유니트와 스케일의 접착 공정을 간소화시킬 수 있다.
또한, 가압 유니트 또는 스케일에 접착제의 확산을 방지하는 수단을 마련함으로써, 접착제가 스케일에 형성된 패턴을 침범하지 못하도록 하고 이에 따라 신뢰성 있는 스케일의 동작이 보장될 수 있다.
아울러, 통공을 통해 접착제가 유입됨으로써 가압 유니트와 스케일 간의 접착 면적이 증가되고 이에 따라 외부 충격에 강인할 수 있다.
도 1은 광학 인코더를 나타낸 개략도이다.
도 2는 광학 인코더의 사시도이다.
도 3은 광학 인코더의 분해 사시도이다.
도 4는 광학 인코더의 후면도이다.
도 5는 본 발명의 광학 인코더를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 광학 인코더를 구성하는 가압 유니트를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 광학 인코더의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 광학 인코더의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 광학 인코더를 구성하는 가압 유니트를 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 광학 인코더를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 광학 인코더(100)는 광원(181), 스케일(160), 수광부(131) 및 수광부(131)에 접속되는 연산부(135)를 포함한다.
광원(181)으로서, 예컨대 LED나 LD 등이 사용 가능하다.
스케일(160)은 광원(181)과 수광부(131) 사이에 배치되고, 측정 대상인 회전축(110)에 부착될 수 있다. 스케일과 수광부는 상대 이동하면 되므로 회전축에는 스케일 대신 수광부가 부착될 수도 있다. 스케일에는 광원(181)으로부터의 광속(光束)을 변조하는 제2 패턴(161)이 원주를 따라 마련되어 있다. 제2 패턴(161)은 회전축(110)의 회전각에 대응하여 패터닝되어 있다. 도 1에서 스케일은 회전축에 적합한 원판형 스케일로 나타내었으나 리니어 인코더에 적용 가능한 판형 스케일일 수도 있다.
수광부(131)는 제2 패턴(161)으로부터의 광속을 수광하여 전기 신호로 변환해서 연산부(135)로 출력한다. 구체적으로 수광부(131)는 제1 패턴(133)으로 형성된 하나 이상의 수광 소자를 포함한다. 이때 각 수광 소자는 광속이 수광되면 전기적 신호를 생성하여 연산부로 출력한다.
연산부(135)는 스케일(160) 즉 회전축(110)의 회전 각도 또는 회전 위치를 연산하여 출력한다.
도 1의 광학 인코더(100)는 로터리 인코더(rotary encoder)의 경우를 예로 하였으나, 여기에 한정되지 않고, 리니어 인코더(linear encoder) 등에 대해서도 적용 가능하다. 또한, 도 1에서 수광부(131)는 제2 패턴(161)을 투과한 광원(181)의 광속을 검출하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 반사광을 검출하도록 구성하여도 좋다.
도 2는 광학 인코더의 사시도이고, 도 3은 광학 인코더의 분해 사시도이다. 도 4는 광학 인코더의 후면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 광학 인코더는 크게 축수 유니트, 광원 유니트 및 갭 유니트를 포함하고 있다.
축수 유니트는 회전축(110)을 지지하고 수광부(131)가 배치되는 기저부(120)를 포함할 수 있다. 이 외에도 축수 유니트는 회전축(110)에 부착되는 스케일 베이스(141)와 스케일(160), 수광부(131)가 설치되고 기저부(120)에 부착되는 수광부 기판(130)을 포함할 수 있다. 요컨데 축수 유니트는 기저부(120), 회전축(110), 기저부(120)에 직접 부착되는 부재, 회전축(110)에 직접 부착되는 부재를 포함할 수 있다. 회전축(110)은 베어링부(111)에 의해 기저부(120)에 설치될 수 있다.
축수 유니트, 구체적으로 기저부(120)는 회전축(110) 방향으로 축수 유니트와 갭 유니트를 체결하는 체결 나사(123)가 삽입되는 복수의 체결 홀(125)을 포함할 수 있다. 이때, 각 체결 홀(125)은 회전축(110)의 중심으로부터 방사상으로 다른 각도로 형성되는 것이 바람직하다. 도 3 및 도 4에는 3개의 체결 홀(125)이 형성된 예가 개시되고 있는데, 살펴보면 회전축(110)을 중심으로 하는 각 체결 홀(125)의 방사상 각도 a1, a2, a3가 서로 다르게 형성되어 있다. 체결 홀(125)에 삽입되는 체결 나사(123)는 갭 유니트에 연결될 수 있는데, 이와 같이 체결 홀(125)을 형성함으로써 갭 유니트는 회전축(110)을 중심으로 하는 설정 각도로만 축수 유니트에 연결된다. 광원 유니트가 연결되는 갭 유니트를 설정 각도로 축수 유니트에 연결시킴으로써 결과적으로 광원(181)의 정렬을 용이하게 수행할 수 있다. 참고로, 기저부(120)에서 체결 홀(125)이 형성된 면에는 모터가 연결되는 연결 홀(127)이 형성될 수 있다.
또한, 축수 유니트가 수광부 기판(130)을 포함할 경우, 수광부 기판(130)에서 체결 홀(125)의 위치에 가이드 홀(137)이 형성될 수 있다. 체결 홀(125)의 방사상 각도 차이로 인해 가이드 홀(137) 역시 방사상 각도 차이를 갖게 된다. 따라서, 수광부 기판(130) 역시 회전축(110)을 중심으로 하는 설정 각도로만 기저부(120)에 부착된다. 수광부 기판(130)에는 수광부(131)가 설치되므로 자연스럽게 수광부(131)의 위치를 소망하는 위치에 정렬시킬 수 있다.
도 3에서와 같이 수광부 기판(130)의 영역이 회전축(110)을 침범할 경우 해당 침범 영역은 회전축(110)의 회전을 제한하지 않도록 형성될 필요가 있다. 이를 위해 수광부 기판(130)은 회전축(110)이 관통하는 관통부(139), 소위 홀을 포함할 수 있다. 이때의 관통부(139)는 평면상으로 회전축(110)을 중심으로 하는 설정 각도로 기저부(120)에 삽입되어지는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 관통부(139)는 평면상으로 회전축(110)을 중심으로 하는 비대칭 형상일 수 있다. 이에 따르면 수광부 기판(130)은 설정 각도로만 기저부(120)에 설치될 수 있다. 물론, 이를 위해 수광부 기판(130)이 설치되는 기저부(120)의 설치면에는 상기 관통부(139)에 삽입되는 형합부(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.
축수 유니트는 회전축(110)이 삽입되는 중공이 형성되고, 중공을 통하여 회전축(110)에 끼워지는 스케일 베이스(141), 스케일 베이스(141)에 설치되는 스케일(160)을 포함할 수 있다.
스케일(160)은 광원(181)의 빛을 받아 수광부(131)에 투영시키는 제2 패턴(161)을 포함한다. 수광부(131)에서 신뢰성 있는 전기적 신호를 출력되도록 하기 위해서는 제2 패턴이 형성된 스케일(160)이 회전축(110)에 대해 기울어지지 않을 필요가 있다. 이를 위한 가이드의 역할을 스케일 베이스(141)가 수행한다. 스케일 베이스(141)는 다양한 형상으로 형성될 수 있는데 본 발명에 의하면 회전축(110)에 끼워지는 중공을 포함한다.
스케일 베이스(141)가 회전축(110)에 대해서 기울어지지 않게 하기 위해 스케일 베이스(141)는 회전축(110)에 대해 별도 나사 결합없이 삽입된 것일 수 있다.
스케일 베이스(141)에 스케일(160)을 고정시키기 위해 가압 유니트(230)가 마련될 수 있다.
광원 유니트는 광원(181)을 포함할 수 있다. 이 외에도 광원 유니트는 기저부(120)와 회전축(110)에 직접 부착되지 않는 다양한 부재를 포함할 수 있다. 예컨데 광원(181)이 설치되는 광원 기판(180), 광원(181)을 지지하고 광원(181) 위치를 가이드하는 광원 지지부(170) 등이 광원 유니트에 포함될 수 있다.
광원 기판(180)에는 광원(181) 외에도 연산부가 설치될 수 있다. 이때의 연산부는 광원 기판(180) 대신 수광부 기판(130)에 설치될 수도 있다.
광원 지지부(170)에는 광원(181)이 수납되는 수납 홀(171)이 마련된다. 광원 지지부(170)는 회전축(110)의 방사상의 설정 각도로 체결 수단(173)을 통해 갭 유니트에 체결된다. 수납 홀(171)로 인하여 광원(181)의 위치가 결정되므로 광원(181)의 조립과 정렬을 용이하게 수행할 수 있다.
갭 유니트는 축수 유니트와 광원 유니트의 사이에 개재되는 요소로, 회전축(110)의 방향으로 축수 유니트와 광원 유니트의 거리를 결정한다. 축수 유니트와 광원 유니트 간의 거리는 회전축(110) 방향으로 광원(181)과 축수 유니트에 포함된 스케일(160) 간의 거리, 즉 에어 갭(air gap)과 관련된다. 에어 갭은 스토퍼부(150)에 의해 결정되며, 갭 유니트는 스토퍼부(150)를 포함한다. 에어 갭은 스케일(160)과 수광부(131) 간의 거리를 의미하기도 하나 위 에어 갭은 스케일(160)과 광원(181)의 거리를 나타낸다.
갭 유니트의 일측에는 축수 유니트가 체결되고 타측에는 광원 유니트가 체결된다. 이때, 갭 유니트와 축수 유니트의 체결 수단과 갭 유니트와 광원 유니트의 체결 수단(173)은 별개로 마련된다.
도 3에는 갭 유니트를 형성하는 스토퍼부(150)가 개시되는데 스토퍼의 일측은 체결 나사(123)에 의해 기저부(120)에 체결되고, 스토퍼의 타측은 체결 수단(173)에 의해 광원 유니트에 체결된다. 스토퍼의 타측에 광원 유니트를 체결시키는 체결 수단(173)은 광원 유니트와 스토퍼에 형성된 나사 결합부, 억지 끼움부, 접착제, 체결 나사 중 적어도 하나일 수 있다. 이때의 체결 수단(173)은 스토퍼와 기저부(120)를 체결시키는 체결 나사(123)와 별도로 마련된다. 이와 같이 하는 이유는 소형화와 관련있다.
만약, 기저부(120)에 체결되는 체결 나사(123)를 통해 광원 유니트까지 체결시키게 되면 스케일(160)이 체결 나사(123)에 의한 간섭을 받을 수 있다. 이를 방지하기 위해 기저부(120) 등의 외경을 증가시킬 수 밖에 없으며 이는 곧 소형화가 제한되는 것을 의미한다.
본 발명의 갭 유니트에 의하면 갭 유니트의 일측에 축수 유니트의 체결 나사(123)가 체결되고, 갭 유니트의 타측에 광원 유니트의 체결 수단(173)이 체결되므로 갭 유니트의 일측과 타측 사이는 체결 나사(123)와 체결 수단(173)에 의한 간섭이 없는 구간이 된다. 이 구간에 스케일(160)을 위치시키면 광학 인코더의 전체 직경을 최대한 줄일 수 있으므로 소형화가 가능하다.
한편, 본 발명의 광학 인코더는 광원 유니트와 갭 유니트가 수납되고, 기저부(120)에 체결되는 케이스(190)를 포함할 수 있다.
기저부(120)에 체결되는 체결 나사(123)는 갭 유니트까지의 길이를 가지므로 케이스(190)까지 연장되지 못한다. 따라서, 케이스(190)를 기저부(120)에 체결시키는 수단이 별도로 요구된다. 예를 들어 케이스(190)는 회전축(110)의 중심으로부터 방사 방향으로 체결 나사(193)에 의해 기저부(120)에 체결될 수 있다.
이를 위해 기저부(120)의 측면에는 체결 나사(193)가 삽입되는 케이스 체결 홈(121)이 형성되고, 케이스(190)에도 케이스 체결 홈(121)에 대응되는 위치에 형성된 기저부 체결 홀(191)이 형성된다.
위 체결 나사(193)에 의한 케이스(190)와 기저부(120)의 체결은 신뢰성 있게 이루어지며 이로 인하여 회전 토크로 인한 내부 부재의 훼손을 방지할 수 있다.
인코더에서 회전되는 부재는 회전축(110)이다. 그러나 미시적으로 살펴보면 회전축(110)의 회전시 마찰력으로 인하여 회전축(110)을 지지하는 기저부(120) 역시 회전력을 받게 된다. 이렇게 기저부(120)가 받게 되는 회전력은 체결 수단(173)에 의해 기저부(120)에 부착되는 갭 유니트까지 직접적으로 전달된다. 이후 갭 유니트에 체결 수단(173)으로 연결된 광원 지지부(170)까지 회전력이 전달되는데 이때의 체결 수단(173)이 체결 나사가 아닌 경우 갭 유니트와 광원 지지부(170)의 체결 상태가 서서히 훼손될 수 있다. 물론 이러한 현상은 장기간을 소요할 것이나 결코 바람직한 현상이 아니다. 이런 현상을 방지하기 위해 광원 지지부(170)를 기저부(120)에 신뢰성 있게 체결할 방안이 필요한데 이러한 방안으로 케이스(190)와 기저부(120)를 체결 나사(193)를 통해 신뢰성 있게 체결하면 된다.
광원 유니트와 갭 유니트 중 적어도 하나는 케이스(190)의 내면에 회전축(110)을 중심으로 하는 설정 각도로 끼워질 수 있다. 설정 각도로 끼워지기 위해 케이스(190) 내면에 돌기를 형성하고 상기 광원 유니트 또는 갭 유니트에 대응하는 홈을 형성할 수 있다. 이런 상태로 케이스(190) 내면에 끼워진 광원 유니트 또는 갭 유니트는 회전축(110)의 회전 방향으로 케이스(190)와 함께 유동될 수 있는 상태가 된다. 이 상태에서는 기저부(120)로부터 전달된 회전력이 케이스(190)에도 전달된다. 이 상태에서 케이스(190)를 기저부(120)에 접착제 등으로 체결한 경우 케이스(190)와 기저부(120) 간의 체결 상태가 훼손될 수 있으므로 케이스(190)와 기저부(120)의 체결은 체결 나사(193)에 의해 수행되는 것이 좋다. 체결 나사(193)를 통해 신뢰성 있는 체결이 이루어지면 케이스(190)와 함께 유동 가능한 광원 유니트 또는 갭 유니트의 유동도 함께 방지되므로 광원 유니트와 갭 유니트 사이의 체결 상태도 신뢰성 있게 유지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 광학 인코더를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 광학 인코더는 광원(181)의 빛을 수광부(131)에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일(160)을 가압하여 회전축(110)에 고정시키는 가압 유니트(230)를 포함하고 있다.
이때, 평면상으로 가압 유니트(230)의 외주 형상은 스케일(160)과 동일할 수 있다.
스케일(160)은 회전축(110)에 직접 설치되는 대신 회전축(110)에 체결되는 스케일 베이스(141)에 설치될 수 있다. 스케일 베이스(141)가 회전축(110)에 체결되므로 스케일 베이스(141)에 스케일(160)이 설치되는 것도 회전축(110)에 스케일(160)이 설치되는 것으로 볼 수 있다.
스케일(160)의 설치시 제1 패턴에 맞춰 제2 패턴(161)이 배치되어야 한다. 제1 패턴과 제2 패턴(161)의 매칭은 광학 인코더의 성능에 중대한 영향을 미치므로 스케일(160)이 회전축(110)에 설치된 후 얼라인 수단(미도시) 등을 이용해 스케일(160)의 위치를 적절하게 조정할 필요가 있다.
따라서, 스케일(160)은 움직일 수 있도록 회전축(110)에 거치될 수 있다. 이 상태에서 얼라인 수단을 이용해 스케일(160)의 위치를 조정하게 되면 미세한 힘에도 스케일(160)이 심하게 움직일 수 있다. 따라서, 움직임의 여지가 있는 정도 범위 내에서 스케일(160)을 회전축(110)에 고정시킬 필요가 있다. 이를 위해 가압 유니트(230)가 이용된다.
가압 유니트(230)는 스케일(160)을 가압하여 회전축(110)에 고정시킬 수 있다. 도 5에서 스케일(160)이 스케일 베이스(141) 상에 거치되고 있으며, 이에 따라 가압 유니트(230)는 위로부터 아래로 스케일(160)을 가압할 수 있다. 가압 유니트(230)는 회전축(110) 또는 스케일 베이스(141)에 억지끼움 등으로 체결될 수 있다.
가압 유니트(230)에 의한 가압으로 스케일(160)이 중력 방향에 대해 기울어지지 않도록 하기 위해 가압 유니트(230)의 외주 형상은 스케일(160)과 동일한 것이 좋다. 이에 따르면 가압 유니트(230)는 스케일(160)을 고르게 가압할 수 있으며, 스케일(160)의 기울어짐을 방지할 수 있다.
가압 유니트(230)에 의한 가압이 적용된 상태에서 고무 망치 등의 얼라인 수단을 이용하면, 신뢰성 있게 스케일(160)의 위치를 조정할 수 있다.
가압 유니트(230)는 회전축(110)(스케일 베이스(141) 포함)에 끼워지는 제1 중공이 마련된 몸체부(231), 몸체부(231)로부터 방사상으로 연장되고 스케일(160)에 접촉되는 날개부(233)를 포함할 수 있다. 이때, 날개부(233)는 단부로 갈수록 스케일(160)에 가까워지도록 몸체부(231)에 기울어져 형성될 수 있다. 이에 따르면 날개부(233)의 단부가 스케일(160)에 접촉되므로 날개부(233)의 외주 형상을 스케일(160)과 동일하게 형성함으로써 스케일(160)을 고르게 가압할 수 있다.
날개부(233)를 플렉시블하게 형성하면 날개부(233)의 단부가 스케일(160)에 접촉된 이후 날개부(233)의 다른 부위도 점진적으로 스케일(160)에 접촉될 수 있다. 이에 따르면 보다 신뢰성 있게 회전축(110)에 스케일(160)을 고정시킬 수 있다.
가압 유니트(230)로 스케일(160)을 회전축(110)에 고정시키고, 스케일(160)의 위치 조정이 완료되면 스케일(160)이 움직이지 않도록 할 수 있다. 이를 위해 가압 유니트(230)와 스케일(160)을 접착시키는 접착제(290)가 이용될 수 있다.
도 5와 같이 접착제(290)는 날개부(233)의 단부와 스케일(160)의 접촉면 사이에 도포될 수 있다. 이에 따르면 가압 유니트(230)와 스케일(160)을 신뢰성 있게 접착시킬 수 있다. 다만, 가압 유니트(230), 구체적으로 날개부(233)의 외주를 따라 접착제(290)를 도포해야 하므로 자동화가 어렵고 도포되는 접착제(290)의 양을 정밀하게 조절할 필요가 있다. 접착제(290)의 도포량이 적으면 신뢰성 있는 접착이 이루어지지 않으며, 도포량이 많으면 접착제(290)가 스케일(160)의 제2 패턴(161)까지 확산되어 제2 패턴(161)을 오염시킬 수 있다.
따라서, 접착제(290) 도포 공정을 간소화시켜 자동화에 유리한 방안과 접착제(290)가 제2 패턴(161)으로 확산되지 않도록 하는 방안이 요구된다. 이를 위해 가압 유니트(230)에는 접착제(290)가 유입되는 하나 이상의 통공(235)이 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 광학 인코더를 구성하는 가압 유니트(230)를 나타낸 개략도이다. 도 7은 본 발명의 다른 광학 인코더의 일부를 나타낸 단면도이다. 도 8은 본 발명의 또다른 광학 인코더의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 가압 유니트(230)에는 접착제(290)가 유입되는 통공(235)이 형성될 수 있다.
가압 유니트(230)는 회전축(110)에 끼워지는 제1 중공이 마련된 몸체부(231), 몸체부(231)로부터 방사상으로 연장되고 스케일(160)을 가압하는 날개부(233)를 포함할 수 있다. 이때, 날개부(233)는 단부로 갈수록 상기 스케일(160)에 가까워지도록 상기 몸체부(231)에 기울어져 형성되며, 통공(235)의 일단은 날개부(233)와 스케일(160)의 사이 공간에 대면하여 연결될 수 있다.
이러한 구성에 따르면 통공(235)의 타단으로 접착제(290)를 유입시킬 경우 통공(235)으로 유입된 접착제(290)는 날개부(233)와 스케일(160)의 사이 공간으로 유입될 수 있다.
통공(235)의 타단은 날개부(233)와 몸체부(231) 중 적어도 하나에 하나 이상 마련될 수 있다. 평면상으로 몸체부(231)보다 날개부(233)의 면적이 크므로 날개부(233)에 통공(235)을 형성하면 접착제(290)를 보다 용이하게 유입시킬 수 있다.
통공(235)이 복수로 형성될 경우 각 통공(235)은 회전축(110)을 기준으로 서로 등각도로 형성될 수 있다. 이에 따르면 복수의 통공(235)을 통해 접착제(290)를 유입시킬 경우 접착제(290)는 날개부(233)와 스케일(160)의 사이 공간에 고르게 확산될 수 있다.
날개부(233)와 스케일(160)의 사이 공간으로 유입된 접착제(290)는 날개부(233)와 스케일(160)을 접착시킬 수 있다. 또한, 몸체부(231)와 스케일(160)을 접착시킬 수도 있다. 따라서, 도 5의 실시예와 비교하여 스케일(160)과 가압 유니트(230)의 접착 부위가 증가되므로 접착력이 증가될 수 있다.
더 나아가 날개부(233)와 스케일(160)의 사이 공간에 회전축(110) 또는 스케일 베이스(141)가 위치하는 경우 회전축(110), 스케일 베이스(141)를 스케일(160)과 접착시킬 수도 있다. 스케일(160)과 가압 유니트(230)를 접착시키는 것은 결국 스케일(160)을 회전축(110)에 체결시키기 위한 것이므로 통공을 이용할 경우 이러한 목적을 직접 달성할 수도 있다.
통공(235)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 일예로 통공(235)은 회전축(110)을 기준으로 방사 방향을 따라 리브 형상으로 형성될 수 있다. 날개부(233)에 리브 형상의 통공(235)이 형성될 경우 날개부(233)의 강성을 크게 저하시키지 않으면서도 큰 단면적의 통공(235)이 형성될 수 있다. 통공(235)이 크게 형성되면 접착제(290)의 투입이 용이해지는 것은 당연하다.
도 9는 본 발명의 광학 인코더를 구성하는 가압 유니트(230)를 나타낸 평면도로, 가압 유니트(230)의 날개부(233)에 리브 형상의 복수의 통공(235)이 등각도로 형성되고 있다.
통공(235)에 의하면 접착제(290)가 가압 유니트(230)의 외측이 아닌 가압 유니트(230)의 내측, 다시 말해 날개부(233)와 스케일(160)의 사이 공간으로 유입된다. 따라서, 통공(235)을 통해 유입된 접착제(290)는 가압 유니트(230)와 스케일(160)의 접촉면을 통과해야지만 스케일(160)의 제2 패턴(161) 쪽으로 확산될 수 있다. 즉, 가압 유니트(230)와 스케일(160)의 접촉면 자체가 접착제(290)의 확산을 방지하는 기능을 수행하므로 접착제(290)가 제2 패턴(161)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
접착제(290)가 제2 패턴(161)으로 확산되는 것을 보다 신뢰성 있게 방지하기 위해 돌출부(234)가 마련될 수 있다.
돌출부(234)는 날개부(233)의 단부로부터 스케일(160)을 향하는 방향으로 돌출되고 스케일(160)에 접촉될 수 있다. 통공(235)으로 유입된 접착제(290)는 돌출부(234)에 의하여 스케일(160)로의 확산이 신뢰성 있게 방지될 수 있다.
한편, 스케일(160)에도 접착제(290)가 제2 패턴(161)으로 확산되는 것을 방지하는 수단이 마련될 수 있다.
스케일(160)의 중심에는 회전축(110) 또는 스케일 베이스(141)에 삽입되는 제2 중공이 형성될 수 있다. 이때, 제2 중공과 제2 패턴(161)의 사이에는 접착제(290)가 제2 패턴(161)으로 확산되는 것을 방지하는 확산 방지부(169)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 확산 방지부(169)는 제2 패턴(161)과 가압 유니트(230)의 사이에 형성될 수 있다.
확산 방지부(169)는 도 7과 같이 스케일(160)의 표면에 형성된 홈일 수 있다. 또는 도 8과 같이 스케일(160)의 표면에 형성된 돌기일 수 있다.
이상에서 살펴본 가압 유니트(230) 및 스케일(160)에 따르면 접착제(290)가 스케일(160)에 형성된 패턴으로 확산되는 것을 신뢰성 있게 방지할 수 있다. 아울러 통공(235)을 통해 접착제(290)를 투입할 수 있으므로, 가압 유니트(230)의 외주를 따라 접착제(290)를 도포할 필요가 없이 통공(235)으로 접착제(290)를 투입하는 것으로 스케일(160)과 가압 유니트(230)의 접착 공정을 완료할 수 있다. 이에 따라 접착 공정이 간소화되고 자동화가 용이하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
110...회전축 111...베어링부
113...턱부 120...기저부
121...케이스 체결 홈 123, 193...체결 나사
125...체결 홀 127...연결 홀
130...수광부 기판 131...수광부
133...제1 패턴 135...연산부
137...가이드 홀 139...관통부
141...스케일 베이스 150...스토퍼부
151, 234...돌출부 153...제1 가이드
160...스케일 161...제2 패턴
169...확산 방지부 170...광원 지지부
171...수납 홀 173...체결 수단
180...광원 기판 181...광원
190...케이스 191...기저부 체결 홀
230...가압 유니트 231...몸체부
233...날개부 235...통공

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트;를 포함하고,
    평면상으로 상기 가압 유니트의 외주 형상은 상기 스케일과 동일하며,
    상기 가압 유니트는 상기 회전축에 끼워지는 제1 중공이 마련된 몸체부, 상기 몸체부로부터 방사상으로 연장되고 상기 스케일에 접촉되는 날개부를 포함하고,
    상기 날개부는 단부로 갈수록 상기 스케일에 가까워지도록 상기 몸체부에 기울어져 형성되는 광학 인코더.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트;를 포함하고,
    상기 가압 유니트에는 접착제가 유입되는 통공이 형성되며,
    상기 가압 유니트는 상기 회전축에 끼워지는 제1 중공이 마련된 몸체부, 상기 몸체부로부터 방사상으로 연장되고 상기 스케일을 가압하는 날개부를 포함하고,
    상기 날개부는 단부로 갈수록 상기 스케일에 가까워지도록 상기 몸체부에 기울어져 형성되며,
    상기 통공의 일단은 상기 날개부와 상기 스케일의 사이 공간에 대면하는 광학 인코더.
  6. 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트;를 포함하고,
    상기 가압 유니트에는 접착제가 유입되는 통공이 형성되며,
    상기 가압 유니트는 상기 회전축에 끼워지는 제1 중공이 마련된 몸체부, 상기 몸체부로부터 방사상으로 연장되고 상기 스케일을 가압하는 날개부를 포함하고,
    상기 통공은 상기 날개부에 하나 이상 형성되는 광학 인코더.
  7. 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트;를 포함하고,
    상기 가압 유니트에는 접착제가 유입되는 통공이 형성되며,
    상기 통공은 복수로 형성되고,
    상기 각 통공은 상기 회전축을 기준으로 서로 등각도로 형성되는 광학 인코더.
  8. 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트;를 포함하고,
    상기 가압 유니트에는 접착제가 유입되는 통공이 형성되며,
    상기 통공은 상기 회전축을 기준으로 방사 방향을 따라 리브 형상으로 형성되는 광학 인코더.
  9. 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일을 가압하여 회전축에 고정시키는 가압 유니트;를 포함하고,
    상기 가압 유니트에는 접착제가 유입되는 통공이 형성되며,
    상기 가압 유니트는 상기 회전축에 끼워지는 제1 중공이 마련된 몸체부, 상기 몸체부로부터 방사상으로 연장되고 상기 스케일을 가압하는 날개부, 상기 날개부의 단부로부터 상기 스케일을 향하는 방향으로 돌출되고 상기 스케일에 접촉되는 돌출부를 포함하며,
    상기 통공으로 유입된 접착제는 상기 돌출부에 의하여 상기 스케일로의 확산이 방지되는 광학 인코더.
  10. 광원의 빛을 수광부에 투영시키는 패턴이 형성된 스케일;을 포함하고,
    스케일의 중심에는 회전축이 삽입되는 제2 중공이 형성되며, 상기 제2 중공과 상기 패턴의 사이에는 접착제가 상기 패턴으로 확산되는 것을 방지하는 확산 방지부가 형성되는 광학 인코더.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스케일을 가압하여 상기 회전축에 고정시키는 가압 유니트;를 포함하고,
    상기 확산 방지부는 상기 패턴과 상기 가압 유니트의 사이에 형성되는 광학 인코더.
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