JP2000074693A - 回転変位情報検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクの回転軸方向及び回転軸方向と直交
する方向にディスクユニットを簡易に、かつ高精度に位
置決めして本体ユニットに組み付けることのできる回転
変位情報検出装置を提供すること。 【解決手段】 本体ユニット１０２に３つの位置決め部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃを略コの字状に備える位置決め
部材１１を取り外し可能に固定し、位置決め部材１１の
３つの位置決め部１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうちの２つ
の位置決め部１１ａ，１１ｂを用いてディスクユニット
１０１をディスク３の回転軸方向と直交する方向（Ｘ方
向とは反対方向）に位置決めし、位置決め部材１１の３
つの位置決め部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを用いてディス
クユニット１０１をディスク３の回転軸方向（Ｚ方向）
に位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転変位情報検出
装置に関し、例えば、相対的に回転移動するメインスケ
ール（ディスク）の放射格子とインデックススケール
（平面基板）の放射格子に光束を照射し、そこから得ら
れる位相、又は強度変調された信号光を検出して、前記
メインスケールとインデックススケールとの相対的な回
転変位情報や原点位置などの回転変位情報を検出するロ
ータリーエンコーダに好適なものである。

【０００２】特に、光源手段、受光手段及びインデック
ススケールを配置固定する本体ユニットとメインスケー
ルを配置固定するディスクユニットが別体になってい
る、所謂、組込タイプのロータリーエンコーダに関す
る。

【０００３】

【従来の技術】周知のとおり、物体の相対的な回転変位
情報（変位量、速度、加速度など）を高精度に測定する
ための装置として、ロータリーエンコーダが多く利用さ
れている。この種のロータリーエンコーダには、一般
に、回転変位情報の絶対位置情報を計算するために原点
情報を検出する原点検出機能が付加されている。

【０００４】図５に原点検出機能付きのロータリーエン
コーダの概要を示す。このロータリーエンコーダは、回
転変位情報を次のようにして検出している。即ち、相対
移動するディスクハブ８に固定したディスク（メインス
ケール）３上に透過・非透過（又は反射・非反射）の繰
り返し放射格子パターン４を記録しておき、固定の平面
基板（インデックススケール）５にも等しいピッチでか
つ互いに空間的に位相を９０度ずらした放射格子パター
ン５Ａ，５Ｂを記録しておき、両者を所定の間隔（ギャ
ップ）を隔てて重ね合わせてから双方にＬＥＤ１よりコ
リメータレンズ２を介して平行光束を照射する。

【０００５】このとき、ディスク３の移動によって両者
のパターンの一致の具合いに応じて透過光量が周期的に
変化する。このときの変化量をセンサー基板９に設けた
対応する受光素子６（６Ａ，６Ｂ）により検出して電気
的な正弦波状のインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相
信号）を得、その正弦信号を更に２値化回路により変換
して矩形波状のインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相
信号）を得ている。こうしてモータ等の回転軸７の回転
変位情報を検出している。

【０００６】また、上記ロータリーエンコーダは、原点
情報を次のようにして検出している。即ち、相対移動す
るディスク３上に透過・非透過（又は反射・非反射）の
原点パターン４Ｚを記録しておき、固定の平面基板５に
も同じ原点パターン５Ｚを記録しておき、両者を所定の
間隔（ギャップ）を隔てて重ね合わせてから双方にＬＥ
Ｄ１よりコリメータレンズ２を介して平行光束を照射す
る。

【０００７】このとき、ディスク３の移動によって両者
のパターンが完全に一致した瞬間に最大の透過光量とな
るようなパルス状信号光を得る。このパルス状信号光を
センサー基板９に設けた受光素子６（６Ｚ）により検出
して原点信号を得、その原子信号を２値化回路により変
換して矩形波状の原点信号を得ている。

【０００８】このように、原点検出機能付きのロータリ
ーエンコーダは、インクリメンタル信号の検出原理も原
点信号の検出原理もディスク３と平面基板５の重なり具
合いの変化による透過光量の変調効果を利用している。

【０００９】

【発明が解決しようする課題】上述の如き構成のロータ
リーエンコーダにあっては、近年、変位情報の検出に高
分解能と小型化が求められている。とくに小型化の要求
は単にエンコーダ本体の大きさのみならず、被検出物体
としてのモータ等の回転体にエンコーダを取り付けた後
の軸長方向の長さの短縮が求められている。

【００１０】そこで、エンコーダ自身は回転軸を独自に
持たずにモータ等の回転軸へディスクを直接取り付けて
から、さらにエンコーダ本体をモータハウジングに組付
けるける、いわゆる「組込みタイプ」のロータリーエン
コーダが要求されている。すなわち、このロータリーエ
ンコーダは、ディスクを配置固定するディスクユニット
と、ＬＥＤ、平面基板および受光素子を配置固定するエ
ンコーダ本体（検出ヘッド）と、を空間的に分離できる
２部品から構成されている。

【００１１】しかしながら、この種のロータリーエンコ
ーダは、ディスクが小型（小径）かつ高分解能になる
と、ディスク上の放射状格子及び平面基板上の放射状格
子のピッチが微細になり、ディスク上の放射状格子と平
面基板上の放射状格子との相対的な位置ずれ（格子と格
子の間のアジマスずれ）によって信号出力が劣化しやす
くなる。このため、ユーザー自身がエンコーダと回転軸
の位置合わせ等を行う上記組み込み式エンコーダにおい
ては、ディスクユニットとエンコーダ本体を高精度に位
置決めすることが難しいという問題があった。

【００１２】本発明は、上記実情に鑑みて為されたもの
であって、エンコーダ本体にディスクユニットを組み付
ける際に、ディスクの回転軸方向及び回転軸方向と直交
する方向にディスクユニットを簡易に、かつ高精度に位
置決めして本体ユニットに組み付けることのできる回転
変位情報検出装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の回転変位情報検
出装置は、 （１）：光源手段からの光束を相対的に回転するディス
ク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板上の放
射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受けた光
束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を利用し
て該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位情報を
検出する回転変位情報検出装置において、該光源手段、
該平面基板及び該受光手段を固定配置する本体ユニット
と該ディスクを固定配置するディスクユニットとが別体
に構成され、該本体ユニットに３つの位置決め部を備え
る位置決め部材を取り外し可能に固定し、該位置決め部
材の３つの位置決め部のうちの２つの位置決め部に該デ
ィスクの回転軸方向と直交する方向で略Ｖ字をなすよう
該ディスクユニットを当接させて該ディスクユニットを
該ディスクの回転軸方向と直交する方向に位置決めし、
該位置決め部材の３つの位置決め部を該ディスクの回転
軸方向で該ディスクユニットと該本体ユニットに当接さ
せて該ディスクユニットを該ディスクの回転軸方向に位
置決めしていることを特徴としている。

【００１４】また、 （１−２）：光源手段からの光束を相対的に回転するデ
ィスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板上
の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受け
た光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を利
用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位情
報を検出する回転変位情報検出装置において、該光源手
段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する本体ユニ
ットと該ディスクを固定配置するディスクハブを備える
ディスクユニットとが別体に構成され、該本体ユニット
に３つの位置決め部を備える位置決め部材を取り外し可
能に固定し、該位置決め部材の３つの位置決め部のうち
の２つの位置決め部に該ディスクの回転軸方向と直交す
る方向で略Ｖ字をなすよう該ディスクユニットのディス
クハブを当接させて該ディスクユニットを該ディスクの
回転軸方向と直交する方向に位置決めし、該位置決め部
材の３つの位置決め部を該ディスクの回転軸方向で該デ
ィスクハブと該本体ユニットに当接させて該ディスクユ
ニットを該ディスクの回転軸方向に位置決めしているこ
とを特徴としている。

【００１５】また、 （１−３）：光源手段からの光束を相対的に回転するデ
ィスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板上
の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受け
た光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を利
用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位情
報を検出する回転変位情報検出装置において、該光源手
段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する本体ユニ
ットと該ディスクを固定配置するディスクハブを備える
ディスクユニットとが別体に構成され、該ディスクハブ
に軸を取り付け、該本体ユニットに３つの位置決め部を
備える位置決め部材を取り外し可能に固定し、該位置決
め部材の３つの位置決め部のうちの２つの位置決め部に
該ディスクの回転軸方向と直交する方向で略Ｖ字をなす
よう該ディスクハブの軸を当接させて該ディスクユニッ
トを該ディスクの回転軸方向と直交する方向に位置決め
し、該位置決め部材の３つの位置決め部を該ディスクの
回転軸方向で該ディスクハブと該本体ユニットに当接さ
せて該ディスクユニットを該ディスクの回転軸方向に位
置決めしていることを特徴としている。

【００１６】特に、 （１−４）：前記（１）乃至（１−３）の回転変位情報
検出装置において、前記位置決め部材の３つの位置決め
部は略コの字状に形成されていることを特徴としてい
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】［実施形態例１］図１は本実施形
態に係る回転変位情報検出装置の要部概要図である。

【００１８】本実施形態は、いわゆる組み込み式のロー
タリーエンコーダ（以下、エンコーダと記す）を示し、
図１の（Ｂ）に示すように、ディスクユニット１０１と
本体ユニット１０２を基本構成ユニットとして備えてい
る。本実施形態に係るエンコーダは、回転軸を有してお
らず、後述するようにユーザー（測定者）が被検出物体
としてのモータ等の回転軸１７をディスクユニット１０
１に直接取り付けるようになっている（図２参照）。

【００１９】ディスクユニット１０１は、ディスク（メ
インスケール）３と該ディスク３に一体的に固定された
ディスクハブ８とから成っている。ディスク３は、例え
ば半径８〜１２ｍｍのドーナツ状の領域に２５００本程
度の透過と不透過のスリットより成る放射状の振幅格子
（放射格子）４と該振幅格子４とは異なる周上に原点位
置検出用の振幅格子４Ｚをそれぞれ記録して、これによ
りメインスケールを構成している。ディスクハブ８には
ディスクユニット１０１と本体ユニット１０２との組み
立ての際に、ダミー回転軸７が穴８ｂに挿入されてネジ
止めされるが、このダミー回転軸７は組み立てが完了し
た後にディスクハブ８より取り除かれる。

【００２０】本体ユニット１０２は、ＬＥＤ（発光素
子）１、コリメータレンズ２、平面基板（インデックス
ケール）５、センサー（受光素子）６、センサー基板９
及びベース部材１５より成っている。そして、ＬＥＤ１
とコリメータレンズ２により光源手段としての一要素が
構成されており、コリメータレンズ２がＬＥＤ１からの
光束を平行光束としてディスク３を照射するようになっ
ている。前記ＬＥＤ１、コリメータレンズ２、平面基板
５、センサー６及びセンサー基板９はそれぞれベース部
材１５に所定の位置で固定されている。

【００２１】平面基板５は、ディスクユニット１０１の
ディスク３と対向配置されており、その面上に後述する
振幅格子５Ａ，５Ｂ，５Ｚがそれぞれ記録されてインデ
ックススケールを形成している。平面基板５の面上に
は、ディスク３の振幅格子４と等ピッチで互いに空間的
に９０度ずらした放射状の振幅格子（放射格子）５Ａ，
５Ｂが記録されている。これらの振幅格子５Ａ，５Ｂ
は、ディスク３の振幅格子４と重なり合ったときに透過
光が最大となり、１／２ピッチずれて重なり合ったとき
に透過光が最小となるようにＬＥＤ１からの光束を光変
調する。そして、振幅格子５Ａ，５Ｂを通過した光束を
センサー６が受光することによってインクリメンタル信
号（Ａ相信号、Ｂ相信号）を得るようになっている。

【００２２】また、平面基板５の面上には、上述の振幅
格子５Ａ，５Ｂの他に被検出物体の回転の原点位置信号
（Ｚ相信号）を得るための振幅格子５Ｚが記録されてい
る。この振幅格子５Ｚは、ディスク３上の振幅格子４Ｚ
に対し格子幅以上ずれたときに透過光が少なくなるよう
にＬＥＤ１からの光束を光変調する。そして、振幅格子
５Ｚを通過した光束をセンサー６が受光することによっ
て原点位置信号を得るようになっている。

【００２３】センサー６はセンサー基板９に設けられて
おり、Ａ相信号検出用、Ｂ相信号検出用、Ｚ相信号検出
用の３つのセンサー６Ａ，６Ｂ，６Ｚをそれぞれ有して
いる。

【００２４】次に、本実施形態のエンコーダにおける回
転軸の回転変位情報の検出方法について説明する。

【００２５】本実施形態のエンコーダは、ＬＥＤ１から
の光束をコリメータレンズ２で平行光束にしてディスク
３のインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相信号）検出
用の振幅格子４と原点信号（Ｚ相信号）検出用の振幅格
子４Ｚを照明する。

【００２６】これにより、振幅格子４と振幅格子５Ａを
透過した光束をセンサー６Ａで受光してＡ相信号を得、
振幅格子４と振幅格子５Ｂを透過した光束をセンサー６
Ｂで受光してＢ相信号を得、振幅格子４Ｚと振幅格子５
Ｚを透過した光束をセンサー６Ｚで受光してＺ相信号を
得るようになっている。

【００２７】即ち、センサー６Ａ，６Ｂはディスク３と
平面基板５が振幅格子４の１ピッチだけ相対的に移動し
た時に１周期の光量変化を検出して、互いに位相が９０
度ずれたインクリメンタル信号（Ａ相信号、Ｂ相信号）
を出力する。こうしてセンサー６Ａ，６Ｂが出力したア
ナログ信号は２値化されてＡ相矩形波信号、Ｂ相矩形波
信号とされ、これらＡ相矩形波信号とＢ相矩形波信号を
計数して被検出物体の回転軸の回転変位情報を得る。計
数の仕方は、例えばＡ相信号が”Ｌ”から”Ｈ”になっ
た時に、Ｂ相信号の状態が”Ｈ”ならカウント値に
「１」を加算し、Ｂ相信号の状態が”Ｌ”ならカウント
値から「１」を減算するようにしている。

【００２８】また、センサー６Ｚからは同ディスク３の
相対回転移動に伴って１つの大きな山型の波形の両側に
幾つかの小さな山型の波形が出力される。大きな山型の
波形の半値幅はほぼ振幅格子４Ｚと振幅格子５Ｚのスリ
ットの幅相当分に回転と一致する。そこで、この信号を
１／２レベルで２値化して矩形波状のＺ相信号を得る。
このＺ相矩形波信号の幅は振幅格子５Ｚのスリットの幅
相当分の回転と一致している。更に、この原点信号（Ｚ
相信号）を基準としてインクリメンタル信号（Ａ相信
号、Ｂ相信号）を計数するために、インクリメンタル信
号（Ａ相信号）と原点信号（Ｚ相信号）とを同期させて
いる。即ち、Ｚ相信号の立ち上がり、立ちがりのタイミ
ングと、Ａ相信号の立ち上がり、立ちがりのタイミング
とを完全に一致させている。かゝる同期処理を詳述すれ
ば、前述のとおりＺ相信号の信号幅は振幅格子５Ｚのス
リット幅の回転分でほぼ決まるため、振幅格子５Ｚのス
リット幅を振幅格子４の１ピッチの回転相当分に合わせ
ておき、Ｚ相信号の幅をＡ相信号の”Ｈ”レベルの幅の
２倍にしている。そして、ディスク３上の振幅格子４、
平面基板５上の振幅格子５Ａ，５Ｂ、ディスク３上及び
平面基板５上の振幅格子４Ｚ，５Ｚのそれぞれの記録位
置を適切な位置に設定することにより、Ｚ相信号の矩形
波信号の”Ｈ”レベルのなかにＡ相信号の矩形波信号
の”Ｈ”レベルの１つが完全に（中央に）含ませるよう
にしている。その後はＡ相信号とＺ相信号を論理処理
（ＡＮＤ）することにより、完全にＡ相信号と同期した
原点信号（Ｚ相信号）得るようにしている。

【００２９】このように２種類の信号（インクリメンタ
ル信号及び原点信号）を検出するエンコーダは、組み立
て時の簡略化を図るため、前述したように、ディスク３
をディスクハブ８に一体的に固定してディスクユニット
１０１を構成し、更にＬＥＤ１、コリメータレンズ２、
平面基板５、センサー６及びセンサー基板９をベース部
材１５に装着して本体ユニット１０２を構成している。
そして、ディスク３上の振幅格子４及び原点検出用の振
幅格子４Ｚを１つのＬＥＤ１により一括して照明し、さ
らに同一の平面基板５上に振幅格子５Ａ，５Ｂと原点検
出用の振幅格子５Ｚを並列的に記録すると共に、同一の
センサー基板９にインクリメンタル信号及び原点信号を
検出するセンサー６Ａ，６Ｂ，６Ｚを並列的に配置する
ようにしている。

【００３０】上述の如く構成された本実施形態のエンコ
ーダは、製品梱包時に、図１に示すようにディスクユニ
ット１０１と本体ユニット１０２を後述の位置決め部材
を用いて固定する。このとき、エンコーダが検出するＡ
相信号とＺ相信号の同期を採るためには、ディスク（メ
インスケール）３の偏心と平面基板（インデックススケ
ール）５の位置ズレのＸ軸成分を抑える必要がある。こ
こで、例えばメインスケールとして、半径８〜１２ｍｍ
のドーナツ状の領域に２５００本の振幅格子４を記録し
たディスク３を使用すると（図２参照）、被検出物体の
回転変位の検出精度上、Ｘ方位のズレを２１μｍ以下に
抑える必要があり、このズレは全方位で一番きつい値で
ある。

【００３１】本実施形態では、ディスクユニット１０１
と本体ユニット１０２とを後述する位置決め部材１１を
用いて組み立てることにより上記Ｘ方位のズレを抑えて
いる。

【００３２】位置決め部材１１は、図１の（Ａ）に示す
ように、ディスク３の回転軸方向（Ｚ方向）と直交する
平面（Ｘ−Ｙ平面）においてコの字状の形態を呈する形
状に形成された３つの位置決め部としての３つの棒状部
材１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、これらの３つの棒状部材
１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうち中央に位置する棒状部材
１１ａに設けられた固定部材１１ｄとから構成されてい
る。以下、コの字状の３つの棒状部材１１ａ，１１ｂ，
１１ｃのうち、固定部材１１ｄに連結している中央の棒
状部材１１ａを第一の棒状部材と称し、該第一の棒状部
材１１ａに連なる一方の棒状部材１１ｂを第二の棒状部
材と称し、該第一の棒状部材１１ａに連なる他方の棒状
部材１１ｃを第三の棒状部材と称する。固定部材１１ｄ
は第一の棒状部材１１ａの略中央に設けられてディスク
３の径方向外側に延びている。固定部材１１ｄには位置
決め部材１１を本体スクユニット１０１のベース部材１
５に固定するネジ１３を螺入するためのネジ止め部１１
ｅが設けられている。

【００３３】次に、本実施形態のエンコーダの組立てに
ついて説明する。

【００３４】まず、本体ユニット１０２のベース部材１
５に設けた挿入穴１５ａに挿入されたダミーの回転軸
（以下、ダミー軸という）７にディスクハブ８を取り付
け、ディスク３の偏心調整をする。このときディスクハ
ブ８はダミー軸７にネジ止めされている。本体ユニット
１０２、位置決め部材１１、ディスクユニット１０１を
工具上に取り付ける。本体ユニット１０２のベース部材
１５上に位置決め部材１１の各棒状部材１１ａ，１１
ｂ，１１ｃをディスクユニット１０１のディスクハブ８
に向けて挿入する。この時、位置決め部材１１は本体ユ
ニット１０２のベース部材１５の表面に設けた突き当て
面１２に第二の棒状部材１１ｂを隙間無く突き当てると
共に、ディスクハブ８の軸受部８ａの外周側面に第一の
棒状部材１１ａの内側面を突き当て、その状態でネジ止
め部１１ｅにネジ１３を螺入して、位置決め部材１１を
本体ユニット１０２のベース部材１５に固定する（図１
の（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

【００３５】位置決め部材１１によるディスクユニット
１０１の位置決めに関しては、図１の（Ｃ）及び（Ｄ）
に示すように、ディスク３の回転軸方向（Ｚ方向）、す
なわちダミー軸７の軸高方向には、各棒状部材１１ａ，
１１ｂ，１１ｃの上面における当接部位Ａ、Ｂ、Ｃ点と
ディスクハブ８の下面８Ｄとで突き当て位置決めされ、
ディスク３の回転軸方向（Ｚ方向）と直交する方向（Ｘ
方向とは反対方向）には、ディスクハブ８の軸受部８ａ
の外側面の一面ａ’に当接した第一の棒状部材１１ａの
内側面ａと該軸受部８ａの外側面の他面ａに当接した第
二の棒状部材１１ａの内側面ｂとでＶ字をなして突き当
て位置決めされる。つまり、位置決め部材１１における
３つの棒状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうちの２つの
棒状部材１１ａ，１１ｂを用いてディスクユニット１０
１をディスク３の回転軸方向と直交する方向に位置決め
し、３つの棒状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃを用いてデ
ィスクユニット１０１のディスク３の回転軸方向への高
さ位置を位置決めしている。このようにディスクユニッ
ト１０１は位置決め部材１１の各棒状部材１１ａ，１１
ｂ，１１ｃがディスクハブ８に突き当てられて３次元の
位置決めがなされている。

【００３６】また、このときディスク３はＺ相信号の検
出時の回転位相にしておく。この状態でセンサー６、振
幅格子５Ａ、５Ｂ、５Ｚが設けられた平面基板５を実装
したセンサー基板９のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置調
整を行う。なお、センサー基板９の位置調整機構は不図
示である。こうして本体ユニット１０２へのディスクユ
ニット１０１の組み付けが完了する。このように本体ユ
ニット１０２へのディスクユニット１０１の組み付けが
完了した後に、ダミー軸７はディスクハブ８から取り外
され、ユーザーに納品される。

【００３７】次に、ユーザーがエンコーダを被検知物体
の回転軸に取り付けて使用する場合を説明する。ユーザ
ーが取り付ける回転軸１７はエンコーダ組立時に使用し
たダミー軸７の軸径とは異なる軸径であるとする。

【００３８】ユーザーはエンコーダの組み込みの際に
は、ディスクハブ８を回転軸１７に取付け、本体ユニッ
ト１０２を図１に示す矢印方向に、すなわちディスクハ
ブ８の軸受部８ａ、該軸受部８ａに当接している位置決
め部材１１の第一の棒状部材１１ａ、及び第二の棒状部
材１１ｂによって囲まれたＶ字状部分の中心線方向（Ｘ
方向とは反対方向）に押して回転軸１７に突き当てをす
る。その後、ディスクユニット１０１を上方向から下方
向へ突き当て、上下方向にも位置決めする。

【００３９】ディスクユニット１０１と本体ユニット１
０２を固定後、位置決め部材１１のネジ止め部１１ｅよ
りネジ１３を取り外して、位置決め部材１１と本体ユニ
ット１０２とのネジ止めを解除し、位置決め部材１１を
本体ユニット１０２より引き抜いて、ディスクユニット
１０１と本体ユニット１０２の結合を解除する。

【００４０】ここで軸径が仮に変化しても、位置決め部
材１１の上記Ｖ字状部分をＺ相信号の検出方向と対向し
て設置すれば、軸径変化に起因するディスク３の回転中
心の位置ズレはＹ方向にのみ生じ、Ａ相信号とＺ相信号
の同期には影響しないことになる（図２参照）。またデ
ィスクハブ８と回転軸１７の連結をＺ相信号検出用の振
幅格子４Ｚとディスク３の中心を結ぶ方向（Ｘ方向とは
反対方向）より行っているので、同様にディスクユニッ
ト取り付け時の偏心の影響はＹ方向にしかなく、Ａ相信
号とＺ相信号の同期には影響しない（図３参照）。なお
図３において１６はディスクハブ８と回転軸１７を連結
するためのネジである。

【００４１】このように本実施形態によるエンコーダで
は、ディスクユニット１０１は回転位相がＺ相信号の検
出時には、Ｘ方向には位置ズレが無く安定してＡ相信号
とＺ相信号の同期が採れることになる。従って、本実施
形態によるエンコーダは、上述したようにＸ方向には位
置ズレが無く安定してＡ相信号とＺ相信号の同期を採れ
るという点で有利な構成となっている。また位置決め部
材１１は針金などのような棒状部材を折り曲げ加工する
だけで構成することが出来て安価に作ることができる
上、本体ユニット１０２とディスクユニット１０１の位
置決めを高精度に行うことができる。

【００４２】［実施形態例２］図４に本実施形態の組み
込み式エンコーダを示す。

【００４３】本実施形態のエンコーダは、前述実施形態
例１のエンコーダとはディスクハブ８の形状、位置決め
部材１１による位置決め時の突き当て面が異なる以外は
前述実施形態例１のエンコーダと同じように構成されて
いる。即ち、本実施形態例では、位置決め部材１１によ
るディスクユニット１０１のディスク３の回転軸方向
（Ｚ方向）と直交する方向（Ｘ方向とは反対方向）への
位置決めをダミー軸７を利用して行っている。

【００４４】本実施形態例での位置決め部材１１による
ディスクユニット１０１の位置決めに関しては、図４の
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ディスク３の回転軸方
向（Ｚ方向）、すなわちダミー軸７の軸高方向には、前
述実施形態例１と同様にディスクユニット１０１を各棒
状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃの上面における当接部位
とディスクハブ８の下面とで突き当て位置決めされてい
るが、ディスク３の回転軸方向（Ｚ方向）と直交する方
向（Ｘ方向とは反対方向）には、ダミー軸７の外側面の
一面に当接した第一の棒状部材１１ａの内側面と該ダミ
ー軸７の外側面の他面に当接した第二の棒状部材１１ａ
の内側面とでＶ字をなして突き当て位置決めされる。つ
まり、位置決め部材１１における３つの棒状部材１１
ａ，１１ｂ，１１ｃうちの２つの棒状部材１１ａ，１１
ｂを用いてディスクユニット１０１をディスク３の回転
軸方向と直交する方向に位置決めし、３つの棒状部材１
１ａ，１１ｂ，１１ｃを用いてディスクユニット１０１
のディスク３の回転軸方向への高さ位置を位置決めして
いる。このようにディスクユニット１０１は位置決め部
材１１の各棒状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃがディスク
ハブ８及びダミー軸７に突き当てられて３次元の位置決
めがなされている。

【００４５】このような構成の本実施形態によるエンコ
ーダにおいても、ディスクハブ８のダミー軸７、該ダミ
ー軸７に当接している位置決め部材１１の第一の棒状部
材１１ａ、及び第二の棒状部材１１ｂによって囲まれた
Ｖ字状部分をＺ相信号の検出方向と対向して設置するこ
とができるので、軸径変化に起因するディスク３の回転
中心の位置ズレはＹ方向にのみ生じ、Ａ相信号とＺ相信
号の同期には影響しないことになる。またディスクハブ
８と回転軸（図示せず）の連結をＺ相信号検出用の振幅
格子４Ｚとディスク３の中心を結ぶ方向（Ｚ方向）より
行っているので、同様にディスクユニット取り付け時の
偏心の影響はＹ方向にしかなく、Ａ相信号とＺ相信号の
同期には影響しない。従って本実施形態の構成でも前述
実施形態と同様の効果が得られる。

【００４６】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、コの字状の棒状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃを有す
る位置決め部材１１を本体ユニット１０２に固定し、各
棒状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうちの２つの棒状部
材１１ａ，１１ｂをディスクハブ８、或いはダミー軸７
にＶ字をなすよう当接させて、該ディスクユニット１０
１をディスク３の回転軸方向と直交する方向（Ｘ方向と
は反対方向）に位置決めすると共に、各棒状部材１１
ａ，１１ｂ，１１ｃをディスクハブ８とベース部材１５
にそれぞれ当接させて、該ディスクユニット１０１のデ
ィスク３の回転軸方向（Ｚ方向）への高さ位置を位置決
めし、ユーザーがエンコーダを組み込み後、上記位置決
め部材１１を本体ユニット１０２より引き抜く構成にし
たので、組み込み式エンコーダのディスク３を小型（小
径）かつ高分解能にしても、ディスク３の回転軸方向及
び回転軸方向と直交する方向にディスクユニット１０１
を簡易に、かつ高精度に位置決めして本体ユニット１０
２に組み付けることができる。

【００４７】なお、本実施形態では、位置決め部材１１
の棒状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃをコの字状の形状に
形成した場合を例示したが、前記棒状部材１１ａ，１１
ｂ，１１ｃの形状はコの字状に限定されるものではな
く、中央の棒状部材１１ｂに対し他の棒状部材１１ａ，
１１ｃがディスクハブ８の径方向に拡がる略コの字状で
あってもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転変位
情報検出装置によれば、ディスクの回転軸方向及び回転
軸方向と直交する方向にディスクユニットを簡易に、か
つ高精度に位置決めして本体ユニットに組み付けること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態例１のエンコーダの要部概要図

【図２】 位置決め部材の２つの棒状部材で構成するＶ
字状部分を示す図

【図３】 ディスクハブと回転軸とのネジ止め方向を示
す図

【図４】 実施形態例２のエンコーダの要部概要図

【図５】 従来の組み込み式エンコーダの概略図

【符号の説明】

１ ＬＥＤ（光源手段） ３ ディスク ４，４Ｚ 振幅格子（放射格子） ５ 平面基板 ５Ａ，５Ｂ，５Ｚ 振幅格子（放射格子） ６，６Ａ，６Ｂ，６Ｚ センサー（受光手段） ７ ダミー軸（軸） ８ ディスクハブ １１ 位置決め部材 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 棒状部材（位置決め部） １０１ ディスクユニット １０２ 本体ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA39 BB03 BB16 BB27 CC22 DD02 DD03 FF18 GG07 GG12 HH03 HH13 JJ01 JJ05 LL10 LL41 MM04 PP18 QQ04 QQ51 TT02 2F077 AA25 AA46 NN02 NN27 PP19 QQ05 QQ11 QQ13 RR03 TT32 TT52 TT62 TT72 VV22 VV35

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段からの光束を相対的に回転する
   ディスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板
   上の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受
   けた光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を
   利用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位
   情報を検出する回転変位情報検出装置において、 該光源手段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する
   本体ユニットと該ディスクを固定配置するディスクユニ
   ットとが別体に構成され、該本体ユニットに３つの位置
   決め部を備える位置決め部材を取り外し可能に固定し、
   該位置決め部材の３つの位置決め部のうちの２つの位置
   決め部に該ディスクの回転軸方向と直交する方向で略Ｖ
   字をなすよう該ディスクユニットを当接させて該ディス
   クユニットを該ディスクの回転軸方向と直交する方向に
   位置決めし、該位置決め部材の３つの位置決め部を該デ
   ィスクの回転軸方向で該ディスクユニットと該本体ユニ
   ットに当接させて該ディスクユニットを該ディスクの回
   転軸方向に位置決めしていることを特徴とする回転変位
   情報検出装置。
2. 【請求項２】 光源手段からの光束を相対的に回転する
   ディスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板
   上の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受
   けた光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を
   利用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位
   情報を検出する回転変位情報検出装置において、 該光源手段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する
   本体ユニットと該ディスクを固定配置するディスクハブ
   を備えるディスクユニットとが別体に構成され、該本体
   ユニットに３つの位置決め部を備える位置決め部材を取
   り外し可能に固定し、該位置決め部材の３つの位置決め
   部のうちの２つの位置決め部に該ディスクの回転軸方向
   と直交する方向で略Ｖ字をなすよう該ディスクユニット
   のディスクハブを当接させて該ディスクユニットを該デ
   ィスクの回転軸方向と直交する方向に位置決めし、該位
   置決め部材の３つの位置決め部を該ディスクの回転軸方
   向で該ディスクハブと該本体ユニットに当接させて該デ
   ィスクユニットを該ディスクの回転軸方向に位置決めし
   ていることを特徴とする回転変位情報検出装置。
3. 【請求項３】 光源手段からの光束を相対的に回転する
   ディスク上の放射格子と該ディスクに対向した平面基板
   上の放射格子とに導光し、該両放射格子により変調を受
   けた光束を受光手段で受光し、該受光手段からの信号を
   利用して該ディスクと該平面基板との相対的な回転変位
   情報を検出する回転変位情報検出装置において、 該光源手段、該平面基板及び該受光手段を固定配置する
   本体ユニットと該ディスクを固定配置するディスクハブ
   を備えるディスクユニットとが別体に構成され、該ディ
   スクハブに軸を取り付け、該本体ユニットに３つの位置
   決め部を備える位置決め部材を取り外し可能に固定し、
   該位置決め部材の３つの位置決め部のうちの２つの位置
   決め部に該ディスクの回転軸方向と直交する方向で略Ｖ
   字をなすよう該ディスクハブの軸を当接させて該ディス
   クユニットを該ディスクの回転軸方向と直交する方向に
   位置決めし、該位置決め部材の３つの位置決め部を該デ
   ィスクの回転軸方向で該ディスクハブと該本体ユニット
   に当接させて該ディスクユニットを該ディスクの回転軸
   方向に位置決めしていることを特徴とする回転変位情報
   検出装置。
4. 【請求項４】 前記位置決め部材の３つの位置決め部は
   略コの字状に形成されていることを特徴とする請求項１
   乃至３の何れか一項に記載の回転変位情報検出装置。