KR200191164Y1 - 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수광소자 기판과 마스크 서포터를 포함하여 구성되는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조로서, 상기 수광소자 기판을 둘러싸도록 상기 마스크 서포터 상에 설치되는 보조보드와, 상기 보조보드를 미세조정하기 위하여 상기 마스크 서포터에 형성하는 탭구멍과, 이 탭구멍에 나사맞춤된 세트 스크류로 구성된다.

따라서, 고분해능의 엔코더의 마스크 서포터에 탭구멍을 형성하고 또 보조보드 및 세트 스크류를 이용하여 수광소자 기판을 마스크와 일치시키기 때문에, 고분해능 엔코더 조립 조정시 작업이 용이하여 작업시간을 단축하고 정확한 위상차로 인해 엔코더의 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.

Description

고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조

본 고안은 로타리 엔코더에 관한 것으로, 특히 고분해능 엔코더에 있어서, 디스크의 고분해능을 인한 각상의 위상조정을 위하여 마스크 서포터에 보조보드를 설치하고 이 보조보드를 미세조정하는 탭구멍을 설치하여 마스크와 포토셀 기판과의 위치맞춤을 정확하게 함으로써 마스크를 떼어내고 재작업을 하는 작업공수 지연 및 문제점을 해결할 수 있는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래의 로터리 엔코더를 나타낸 단면도, 도 2는 종래의 로터리 엔코더의 주요 얼개를 나타낸 분해사시도, 도 3은 종래의 로터리 엔코더에 의한 엔코더 신호의 출력파형도, 도 4는 종래의 로터리 엔코더의 마스크 서포터를 나타낸 단면도, 도 5는 종래의 로터리 엔코더에 의한 고분해능 출력파형도이다.

종래 고분해능 로타리 엔코더 구성을 보면, 도 1에 나타낸 바와 같이 프레임(10)의 내부에는 베어링(20)에 의해 축(30)이 설치되어 있다.

상기 축(30)의 한쪽에는 회로기판(110) 상에 발광소자(100)가 설치되고, 이 발광소자(100)의 상대편에는 상기 발광소자(100)의 빛을 받는 수광소자(50)를 포함하는 구성의 수광소자 기판(40)이 설치되어 있다.

상기 수광소자 기판(40)은 발광소자(100)로부터 조사되어온 빛을, 디스크(80)와 마스크 서포터(60)에 의해 부착된 마스크(70)를 통과해서 수광하여 수광신호로 만들고 이 수광신호를 처리한다.

또 상기 회로기판(110) 및 최외곽에 이들 부품을 보호하는 커버(120)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 로터리 엔코더는, 도 2에서와 같이 전원이 공급되면, 발광소자(100)로부터 광(빛)이 조사될 때에, 이 빛은 상기 디스크(80)와 마스크(70)의 슬릿구멍으로 통과하여 수광소자 기판(40)에 이르고, 이 수광소자 기판(40)의 수광소자(50)는 광신호를 전기적인 신호로 바꾸어서 회로기판(110)으로 연결된다.

상기 회로기판(110)에서는 전기적 신호를 파형정형하여 도 3에 나타낸 바와 같은 신호를 출력하게 된다.

종래의 로터리 엔코더는, 상기 발광소자(100)에서 빛을 조사하여 수광소자(50)가 빛을 받는데 있어서, 종래 마스크 서포터(60)는 도 4에서와 같이 마스크 서포터(60)의 기구물에서의 2단에 수광소자 기판(40)을 놓고 소정의 접착제(본드)(300)로 본딩해서 고정시키고 마스크(70)를 마스크 서포터(60)의 3단에 고정시키고 본딩을 한다.

이때 상기 발광소자(100)로부터 빛이 조사되어 수광소자(50)에 투과되는데 있어서 수광소자 기판(40) 및 마스크(70)를 육안으로 보고 맞추어 부착하므로 발광소자(100)로부터 정확한 광축을 맞추기가 힘들고, 특히 엔코더의 고분해능은 굉장히 민감함으로 도 3의 엔코더 출력파형처럼 깨끗하게 출력되기가 힘들며 정확한 위상조정이 되지 못해 엔코더의 정밀도를 향상시키는데 문제점이 있었다.

또 도 5에서와 같이, 종래의 마스크 서포터는 육안으로 조립조정하기 때문에, 마스크 서포터(60)의 조립에 대한 누적오차가 발생되어, a, b, c, d와 같이 θ=90°의 위상차가 정확하지 않아 고분해능 엔코더를 생산하는데 조정시간 및 재작업등으로 작업공수가 많아지게 되고 고회전시에는 응답성이 부족하여 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 고분해능 엔코더에 있어서, 디스크의 고분해능을 인한 각상(신호:ABZ)의 위상조정을 위하여 마스크 서포터에 보조보드를 설치하고 이 보조보드를 미세조정하는 탭구멍을 설치하여 마스크와 포토셀 기판과의 위치맞춤을 정확하게 함으로써 마스크를 떼어내고 재작업을 하는 작업공수 지연 및 문제점을 해결할 수 있는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 로터리 엔코더를 나타낸 단면도

도 2는 종래의 로터리 엔코더의 주요 얼개를 나타낸 분해사시도

도 3은 종래의 로터리 엔코더에 의한 엔코더 신호의 출력파형도

도 4는 종래의 로터리 엔코더의 마스크 서포터를 나타낸 단면도

도 5는 종래의 로터리 엔코더에 의한 고분해능 출력파형도

도 6은 본 고안의 로터리 엔코더를 나타낸 단면도

도 7은 본 고안의 로터리 엔코더의 주요 얼개를 나타낸 분해사시도

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 프레임 20 : 베어링

30 : 축 40 : 수광소자 기판

50 : 수광소자 60 : 마스크 서포터

70 : 마스크 80 : 디스크

100 : 발광소자 110 : 회로기판

120 : 커버 130 : 보조보드

140 : 탭구멍 150 : 세트 스크류

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조는, 수광소자 기판과 마스크 서포터를 포함하여 구성되는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조로서, 상기 수광소자 기판을 둘러싸도록 상기 마스크 서포터 상에 설치되는 보조보드와, 상기 보조보드를 미세조정하기 위하여 상기 마스크 서포터에 형성하는 탭구멍과, 이 탭구멍에 나사맞춤된 세트 스크류로 구성된다.

따라서, 고분해능의 엔코더의 마스크 서포터에 탭구멍을 형성하고 또 보조보드 및 세트 스크류를 이용하여 수광소자 기판을 마스크와 일치시키기 때문에, 고분해능 엔코더 조립 조정시 작업이 용이하여 작업시간을 단축하고 정확한 위상차로 인해 엔코더의 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 고안의 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조에 대하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 고안의 로터리 엔코더를 나타낸 단면도, 도 7은 본 고안의 로터리 엔코더의 주요 얼개를 나타낸 분해사시도이다.

종래 설명과 같은 부품에 대해서는 같은 부호를 사용함으로써 설명상의 번잡함을 피하고자 한다.

본 고안의 구성은 상기 프레임(10) 내부에 설치된 베어링(20)에 의해 지지되는 축(30)과, 발광소자(100)의 빛이 조사되어 디스크(80)와 이 디스크에 대향되어 설치되어 있는 마스크(70)와, 이 마스크를 고정하는 마스크 서포터(60)와, 마스크 서포터(60) 내에는 수광소자(50)를 장착한 수광소자 기판(40)과 수광신호를 처리하는 회로기판(110)을 기본 구조로 하고 있다.

이러한 구성에서, 본 고안의 특징적인 점은 상기 수광소자 기판(40)을 둘러싸고 보조보드(130)를 설치하고, 이 보조보드(130)를 세트 스크류(150)로 조정하도록 상기 마스크 서포터(60)에 탭구멍(140)을 형성하고 있다는 것이다.

다시 설명하면, 디스크(80)에서 수광소자(50)에 이르기까지 고분해능의 수um의 미세한 조립 오차를 해결하기 위하여 정밀한 조립이 요구된다.

이에 부응하여 정확하게 위상차가 조정되도록 도 7에서와 같이 절연에서 보호하도록 수광소자 기판(40)을 보조보드(130)로 둘러싸도록 설치하여 이 보조보드(130) 내에 수광소자 기판(40)을 삽입설치하고 있다.

또 상기 보조보드(130) 내에 삽입한 수광소자 기판(40)이 마스크(70)와의 광축일치를 위한 정확한 위상조립이 잘되게 하기 위해 사각홈 내에 보조보드(130)를 삽입하고, 마스크 서포터(60)의 좌,우,전에는 2개씩의 탭구멍(140)을 형성하고 있다.

이러한 구성을 가지는 본 고안의 전체적인 동작은 종래 도 2에 나타낸 바와 같다. 그러나, 상기 보조보드(130), 탭구멍(140), 세트 스크류(150)의 부가 설치로 말미암아 다음과 같은 특이 작용을 한다.

먼저, 발광소자(100)로 부터 빛이 조사되고, 그 빛이 디스크(80), 마스크(70)를 통과하여 수광소자 기판(40)의 수광소자(50)에 도달할 때에, 상기 세트 스크류(150)를 돌려서 좌, 우, 전의 3방향으로 수광소자 기판(40)을 미세조정하여 정확히 일치된 광 신호가 상기 회로기판(110)으로 입력되어 파형정형이 되어 도 3과 같이 고분해능 엔코더에서도 깨끗하고 정확한 위상차를 가진 디지털 파형을 출력할 수 있도록 한다.

본 고안의 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조는, 로봇 암 각도 검출 또는 레이더 방위각 검출, NC공작기계 테이블의 정확한 위치제어, 모터의 속도 및 위치 검출 등에 사용된다.

상술한 바와 같은 본 고안의 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조는, 고분해능의 엔코더의 마스크 서포터에 탭구멍을 형성하고 또 보조보드 및 세트 스크류를 이용하여 수광소자 기판을 마스크와 일치시키기 때문에, 고분해능 엔코더 조립 조정시 작업이 용이하여 작업시간을 단축하고 정확한 위상차로 인해 엔코더의 정밀도를 향상시키며, 종래에 육안으로 조정, 조립하여 본딩함으로써 마스크와 수광소자 기판의 누적오차로 인해 엔코더의 출력신호(디지탈 신호)의 정확한 위상차가 되지 않아 전체적으로 주요한 용도의 역할수행 시 정밀도가 저하되는 문제점을 해결하고, 신뢰성도 크게 강화한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 수광소자 기판과 마스크 서포터를 포함하여 구성되는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조로서,

   상기 수광소자 기판을 둘러싸도록 상기 마스크 서포터 상에 설치되는 보조보드와,

   상기 보조보드를 미세조정하기 위하여 상기 마스크 서포터에 형성하는 탭구멍과,

   이 탭구멍에 나사맞춤된 세트 스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 고분해능 로터리 엔코더의 마스크 서포터 구조.