(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式エンコーダの発光体からの光を、本体(4)上で直線方向(A)に沿って往復移動自在な台座(1)上に設けられた受光体(2)で受光するようにした光学式エンコーダの受光体の位置調整機構において、
前記台座(1)の両端(1A,1B)側に配置された第１貫通孔(7)及び第２貫通孔(8)と、前記第１貫通孔(7)に設けられ前記本体(4)に螺設された第１固定用ネジ(5)と、前記第２貫通孔(8)に設けられ前記本体(4)に螺設された第２固定用ネジ(6)と、
前記本体(4)上に設けられ前記台座(1)の前記両端(1A,1B)側に前記台座(1)とは隙間(G)だけ離間、かつ独立し、前記本体(4)に固定されて位置する第１、第２保持体(50,51)と、前記第１保持体(50)に形成された第１ネジ孔(54)に螺入されその先端(55a)が前記第１保持体(50)から外部に突出して前記台座(1)の前記第１端(1A)に当接する第１ネジ体(55)と、前記第２保持体(51)に形成された第２ネジ孔(56)に螺入されその先端(57a)が前記第２保持体(51)から外部に突出して前記台座(1)の前記第２端(1B)に当接する第２ネジ体(57)と、を備え、
前記第１ネジ体(55)又は及び前記第２ネジ体(57)の回転により、前記台座(1)を介して前記受光体(2)を前記直線方向(A)に沿って移動させ、前記受光体(2)からのエンコーダ信号が最も高出力の場所で、前記各ネジ体(55,57)が固定されている構成としたことを特徴とする光学式エンコーダの受光体の位置調整機構。
【請求項２】
前記第１貫通孔(7)の孔径(D)は前記第１固定用ネジ(5)の外径(D1)より大で、前記第２貫通孔(8)の孔径(D)は前記第２固定用ネジ(6)の外径(D)より大であることを特徴とする請求項１記載の光学式エンコーダの受光体の位置調整機構。
【請求項３】
光学式エンコーダの発光体からの光を、本体(4)上で直線方向(A)に沿って往復移動自在な台座(1)上に設けられた受光体(2)で受光するようにした光学式エンコーダの受光体の位置調整方法において、
前記台座(1)の両端(1A,1B)側に配置された第１貫通孔(7)及び第２貫通孔(8)と、前記第１貫通孔(7)に設けられ前記本体(4)に螺設された第１固定用ネジ(5)と、前記第２貫通孔(8)に設けられ前記本体(4)に螺設された第２固定用ネジ(6)と、
前記本体(4)上に設けられ前記台座(1)の前記両端(1A,1B)側に前記台座(1)とは隙間(G)だけ離間、かつ独立し、前記本体(4)に固定されて位置する第１、第２保持体(50,51)と、前記第１保持体(50)に形成された第１ネジ孔(54)に螺入されその先端(55a)が前記第１保持体(50)から外部に突出して前記台座(1)の前記第１端(1A)に当接する第１ネジ体(55)と、前記第２保持体(51)に形成された第２ネジ孔(56)に螺入されその先端(57a)が前記第２保持体(51)から外部に突出して前記台座(1)の前記第２端(1B)に当接する第２ネジ体(57)と、を用い、
前記第１ネジ体(55)又は及び前記第２ネジ体(57)の回転により、前記台座(1)を介して前記受光体(2)を前記直線方向(A)に沿って移動させ、前記受光体(2)からのエンコーダ信号が最も高出力の場所で、前記各ネジ体(55,57)が固定されることを特徴とする光学式エンコーダの受光体の位置調整方法。
【請求項４】
前記第１貫通孔(7)の孔径(D)は前記第１固定用ネジ(5)の外径(D1)より大で、前記第２貫通孔(8)の孔径(D)は前記第２固定用ネジ(6)の外径(D)より大であることを特徴とする請求項３記載の光学式エンコーダの受光体の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式エンコーダの受光体の位置調整機構及び方法に関し、特に、従来のように台座を手で直接移動させること、及び、Ｘ−Ｙテーブルを用いた複雑な機構を用いることなく、簡単に台座の微調整を行うことができるようにするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の光学式エンコーダの受光体の位置調整機構及び方法としては、例えば、文献名は示していないが、図３に示される手動による機構、及び、図４及び図５で示す特許文献１に開示されたＸ−Ｙテーブルによる受光素子基板の位置決め機構を挙げることができる。
まず、図３において符号１で示されるものは、受光素子を有する受光体２を備えた基板３が載置された台座であり、この台座１は図示しない装置の本体４上に設けられている。
【０００３】
前記本体４上に配設された前記台座１と第１、第２固定用ネジ５,６との関係は、図２に示される構成の通りである。
すなわち、前記台座１は前記本体４に対して摺動自在に設けられ、前記台座１の第１端１Ａ側及び第２端１Ｂ側に設けられた第１、第２固定用ネジ５,６及び第１、第２貫通孔７,８の取付構成は、共に、図２に示されるように構成されている。
前述の台座１に形成された第１、第２貫通孔７,８には、前記第１、第２固定用ネジ５,６が各々挿入され、各固定用ネジの先端は、前記本体４に螺入している。
【０００４】
前述の状態では、前記台座１の位置を微調整できるように、前記各固定用ネジ５,６が前記本体４に対して十分に締付けられてなく、各固定用ネジ５,６に対して前記台座１がわずかに動くことができるような状態である。
また、前記台座に設けられ前記各固定用ネジ５,６が挿入されている前記各貫通孔７,８の孔径Ｄは、前記各固定用ネジ５,６の外径Ｄ１に対してＤ＞Ｄ１の関係となるように構成されているため、各固定用ネジ５,６を強く締付けなければ前述のように前記台座が本体４に対してＤ−Ｄ１の差分だけ動くことができるように構成されている。
すなわち、前記各貫通孔７,８は前記各固定用ネジ５,６に対して長孔等からなる当業者用語のバカ孔で構成されている。
【０００５】
そのため、図３のように、前記各固定用ネジ５,６を緩めておいた状態で、前記台座１を手でわずかに移動させて受光体２の受光状態の調整を行い、調整終了後に、各固定用ネジ５,６を締付けて固定する。
【０００６】
また、図４及び図５は他の従来構成を示すものである。
すなわち、図４及び図５において符号１で示されるものは、光学式ロータリエンコーダ２の信号検出部３に設けられたＸ−Ｙ駆動機構であり、このＸ−Ｙ駆動機構１にはＸ−Ｙ方向へ自在に可動となるＸ−Ｙテーブル４が設けられている。
【０００７】
前記Ｘ−Ｙテーブル４の互いに直交する二辺４Ａ，４Ｂには、この二辺４Ａ，４Ｂに沿って配設された第１、第２磁石５,６が設けられ、このＸ−Ｙテーブル４上には少なくとも四個の受光窓７,８,９,１０が互いに離間させて四角状となるように配設されてなる受光素子基板１１が設けられている。
【０００８】
前記受光窓７,８,９,１０は、各々四角形で形成され、各受光窓７,８,９,１０の受光中心７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａを結ぶ四角形の受光中心四角枠線１２には、枠中心１３が形成されている。
【０００９】
前記受光素子基板１１の対向位置には、この受光素子基板１１と同一形状（同一形状でなくても可）の発光素子基板１４が図示しない支持部材を介して固定配設されている。
前記発光素子基板１４の中心位置には、一個の発光素子１５が設けられており、前記発光素子１５の光軸１６は、前記枠中心１３と一致することが必要である。
【００１０】
前記Ｘ−Ｙテーブル４の前記各辺４Ａ，４Ｂよりも他の各辺４Ｃ，４Ｄには、第１、第２サーボドライバ２０,２１によりサーボ駆動される第１、第２モータ２２,２３によりＸ方向及びＹ方向に前記Ｘ−Ｙテーブル４をステップ移動（ステップトラッキング）させるための第１、第２直動部２４,２５が接続されている。
【００１１】
前記第１、第２磁石５,６の外側でかつ前記各磁石５,６と対向する位置には、第１、第２ホール素子３０,３１が配設されており、前記各ホール素子３０,３１は前記各磁石５,６に近接した状態で前記各磁石５,６の位置を磁力線の強度によって検出できるように構成されている。
【００１２】
前記各ホール素子３０,３１から出力された第１、第２位置検出信号３０ａ，３１ａは、前記第１、第２サーボドライバ２０,２１に入力され、この各サーボドライバ２０,２１には、ＣＰＵからなる制御装置４０からの第１、第２位置指令４１,４２が入力されるように構成されている。
【００１３】
前記各受光窓７,８,９,１０から出力された光量データ７ａ，８ａ，９，１０ａは、パルス変換器４５によって、Ａ相、Ｂ相の二相パルス信号４６がエンコーダ信号として出力される。
また、前記各光量データ７ａ，８ａ，９ａ，１０ａはＡ／Ｄコンバータ４７に入力されてＡ／Ｄ変換された後、デジタル信号４７ａ〜４７ｄとして前記制御装置４０に入力されるように構成されている。尚、図１では、受光素子基板１１と発光素子基板１４との間に回転自在に設けられた周知の回転ディスクは図示を省略している。
【００１４】
次に、動作について述べる。まず、図１の構成において、電源投入後、光軸１６を枠中心１３に合わせてベストポジション状態とするため、本来、二相パルス信号４６を得るための受光素子基板１１の各受光窓７〜１０を光軸位置決めセンサとして用いる。
前記受光素子基板１１はＸ−Ｙテーブル４上に搭載され、制御装置４０においては、前記Ａ／Ｄコンバータ４７からの前記光量データ７ａ〜１０ａに対応したデジタル信号４７ａ〜４７ｄが制御装置４０に入力され、この制御装置４０では、前記各デジタル信号４７ａ〜４７ｄに基づいてＸ−Ｙテーブル４の位置演算を行って第１、第２位置指令４１,４２を各サーボドライバ２０,２１に供給する。
【００１５】
前記各サーボドライバ２０,２１では、各ホール素子３０,３１からの各位置検出信号３０ａ，３１ａに基づいて各モータ２２,２３に対して各駆動信号２０ａ，２１ａを供給し、Ｘ−Ｙテーブル４のＸ方向及びＹ方向に沿うミクロン単位の所定の移動を行い、枠中心１３が光軸１６に合うように制御することができる。
【００１６】
次に、前述の光学式ロータリエンコーダの実際の自動光軸補正のステップトラッキングは、次の通りである。
すなわち、前述のように、受光素子基板１１をＸ−Ｙテーブル４を用いて、Ｘ方向とＹ方向に一定間隔毎にミクロン単位で移動させ、Ｘ，Ｙ方向の全領域で各受光窓７〜１０から検出した光量データ７ａ〜１０ａと各位置検出信号３０ａ〜３１ａを制御装置４０に記載させる。
【００１７】
次に、前記制御装置４０に記憶された前述の全てのデータを解析し、各受光窓７〜１０からの光量データ７ａ〜１０ａが全て最大となるＸ方向及びＹ方向の位置を各位置検出信号３０ａ，３１ａで検出する。
すなわち、前記枠中心１３と光軸１６とが一致すれば、各受光窓７〜１０からの光量データ７ａ〜１０ａが最大、すなわち、各光量データ７ａ〜１０ａが互いに最も等しい状態（互いにほぼ等しい位置）を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１０−１５１６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来の光学式エンコーダの受光体の位置調整機構は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図３に示す第１従来例の場合、本体４に対して台座１を手で動かし、固定用ネジ５,６で固定する構成であるため、精密な位置調整が困難であった。
また、図４及び図５で示される従来例の場合、受光素子基板１１をＸ−Ｙ方向に２軸制御するためのＣＰＵ４０等の制御構成が複雑で、一般に使用するにはコスト上課題があった。
【００２０】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、従来のように台座を手で直接移動させること、及び、Ｘ−Ｙテーブルを用いた複雑な機構を用いることなく、簡単に台座の微調整を行うことができるようにした光学式エンコーダの受光体の位置調整機構及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明による光学式エンコーダの受光体の位置調整機構は、光学式エンコーダの発光体からの光を、本体上で直線方向に沿って往復移動自在な台座上に設けられた受光体で受光するようにした光学式エンコーダの受光体の位置調整機構において、前記台座の両端側に配置された第１貫通孔及び第２貫通孔と、前記第１貫通孔に設けられ前記本体に螺設された第１固定用ネジと、前記第２貫通孔に設けられ前記本体に螺設された第２固定用ネジと、前記本体上に設けられ前記台座の前記両端側に前記台座とは隙間だけ離間、かつ独立し、前記本体に固定されて位置する第１、第２保持体と、前記第１保持体に形成された第１ネジ孔に螺入されその先端が前記第１保持体から外部に突出して前記台座の前記第１端に当接する第１ネジ体と、前記第２保持体に形成された第２ネジ孔に螺入されその先端が前記第２保持体から外部に突出して前記台座の前記第２端に当接する第２ネジ体と、を備え、前記第１ネジ体又は及び前記第２ネジ体の回転により、前記台座を介して前記受光体を前記直線方向に沿って移動させ、前記受光体からのエンコーダ信号が最も高出力の場所で、前記各ネジ体が固定されている構成であり、また、前記第１貫通孔の孔径は前記第１固定用ネジの外径より大で、前記第２貫通孔の孔径は前記第２固定用ネジの外径より大である構成であり、また、本発明による光学式エンコーダの受光体の位置調整方法は、光学式エンコーダの発光体からの光を、本体上で直線方向に沿って往復移動自在な台座上に設けられた受光体で受光するようにした光学式エンコーダの受光体の位置調整方法において、前記台座の両端側に配置された第１貫通孔及び第２貫通孔と、前記第１貫通孔に設けられ前記本体に螺設された第１固定用ネジと、前記第２貫通孔に設けられ前記本体に螺設された第２固定用ネジと、前記本体上に設けられ前記台座の前記両端側に前記台座とは隙間だけ離間、かつ独立し、前記本体に固定されて位置する第１、第２保持体と、前記第１保持体に形成された第１ネジ孔に螺入されその先端が前記第１保持体から外部に突出して前記台座の前記第１端に当接する第１ネジ体と、前記第２保持体に形成された第２ネジ孔に螺入されその先端が前記第２保持体から外部に突出して前記台座の前記第２端に当接する第２ネジ体と、を用い、前記第１ネジ体又は及び前記第２ネジ体の回転により、前記台座を介して前記受光体を前記直線方向に沿って移動させ、前記受光体からのエンコーダ信号が最も高出力の場所で、前記各ネジ体が固定される方法であり、また、前記第１貫通孔の孔径は前記第１固定用ネジの外径より大で、前記第２貫通孔の孔径は前記第２固定用ネジの外径より大である方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による光学式エンコーダの受光体の位置調整機構及び方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、光学式エンコーダの発光体からの光を、本体上で直線方向に沿って往復移動自在な台座上に設けられた受光体で受光するようにした光学式エンコーダの受光体の位置調整機構及び方法において、前記台座の両端側に配置された第１貫通孔及び第２貫通孔と、前記第１貫通孔に設けられ前記本体に螺設された第１固定用ネジと、前記第２貫通孔に設けられ前記本体に螺設された第２固定用ネジと、前記本体上に設けられ前記台座の前記両端側に前記台座とは隙間だけ離間、かつ独立し、前記本体に固定されて位置する第１、第２保持体と、前記第１保持体に形成された第１ネジ孔に螺入されその先端が前記第１保持体から外部に突出して前記台座の前記第１端に当接する第１ネジ体と、前記第２保持体に形成された第２ネジ孔に螺入されその先端が前記第２保持体から外部に突出して前記台座の前記第２端に当接する第２ネジ体と、を備え、前記第１ネジ体又は及び前記第２ネジ体の回転により、前記台座を介して前記受光体を前記直線方向に沿って移動させ、前記受光体からのエンコーダ信号が最も高出力の場所で、前記各ネジ体が固定されている構成及び方法としたことにより、精密な受光体の位置調整がネジ体の回転のみで簡単にできることにより、従来よりも位置調整に要する時間を大幅に短縮化でき、かつ、装置に取付けるエンコーダの受光体の位置調整を容易化できる。
また、前記第１貫通孔の孔径は前記第１固定用ネジの外径より大で、前記第２貫通孔の孔径は前記第２固定用ネジの外径より大であることにより、本体に対する台座の移動範囲を自在に設定することができ、受光体の位置決めを自在に調整することができるため、受光体の位置を微細調整して簡易確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による光学式エンコーダの受光体の位置調整機構を示す平面図である。
【図２】図１の要部の断面図である。
【図３】従来の光学式エンコーダの受光体の位置調整機構を示す平面図である。
【図４】従来の光学式エンコーダの受光素子の受光調整機構を示す構成図である。
【図５】図４の要部を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明による光学式エンコーダの受光体の位置調整機構及び方法は、従来のように台座を手で直接移動させること、及び、Ｘ−Ｙテーブルを用いた複雑な機構を用いることなく、一対のネジ体を用いて簡単に台座の微調整を行うことである。
【実施例】
【００２５】
以下、図面と共に本発明による光学式エンコーダの受光体の位置調整機構及び方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例の図２と図３と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明すると共に、前述の従来例で用いた図２の構成は、図１及び図３の構成の同一構成による各固定用ネジ５,６及び各貫通孔７,８の構成であるため、図２の構成は、図１の構成に援用する。
【００２６】
図１において、符号１で示されるものは、装置等の本体４上において摺動自在に載置された台座であり、この台座１上には受光体２を有する基板３が所定位置に固定されている。
前記台座１の第１端１Ａ側には第１貫通孔７と第１固定用ネジ５が設けられ、前記台座１の第２端１Ｂ側には第２貫通孔8と第２固定用ネジ６が設けられている。
【００２７】
前記第１、第２固定用ネジ５,６と前記第１、第２貫通孔７,８の構成は、前述の図２の構成と同一であるため、ここでは図２の構成を援用し、その説明は省略する。
前記台座１の第１端１Ａ側及び第２端１Ｂ側には、前記本体４上に配設された第１、第２保持体５０,５１が一対の取付ネジ５２,５３によって固定され、前記各保持体５０,５１は、前記第１端１Ａ及び第２端１Ｂに対して隙間Ｇだけ離間して前記台座１とは独立して配設されている。
【００２８】
前記第１保持体５０には第１ネジ孔５４が形成されており、前記第１ネジ孔５４内には第１ネジ体５５が螺入され、この第１ネジ体５５の先端５５ａは前記第１保持体５０から外部に突出して前記第１端１Ａに当接している。
また、前記第２保持体５１には第２ネジ孔５６が形成されており、前記第２ネジ孔５６内には第２ネジ体５７が螺入され、この第２ネジ体５７の先端５７ａは前記第２保持体５１から外部に突出して前記第２端１Ｂに当接している。
【００２９】
前述の図１の構成において、図示しないエンコーダの発光部から出射された光は、図示しないスリットを介して前記受光体２に照射され、この状態で第１ネジ体５５と第２ネジ体５６を回転させると、前記台座１を直線方向Ａに沿って微動させることができる。
前述の台座１の微動（各貫通孔７,８の範囲内）中に、前記受光体２から出力されるエンコーダ信号が最も高出力の場所で各ネジ体５５,５７をポッティン剤等で固定することができる。
【００３０】
また、図１の構成において、図示していないが、図１の構成を十字状に積層させると、Ｘ−Ｙ方向である２軸方向の位置調整を行う機構とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明による光学式エンコーダの受光体の位置調整機構及び方法は、受光体を有する台座を、一対の保持体に設けたネジ体の先端の突出位置を変えることにより簡単かつ高精度に受光体を最適位置に位置決めすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    台座
１Ａ    第１端
１Ｂ    第２端
２    受光体
３    基板
４    本体
５,６    第１、第２固定ネジ
７,８    第１、第２貫通孔
５０    第１保持体
５１    第２保持体
５２,５３    取付ネジ
５４,５６    第１、第２ネジ孔
５５,５７    第１、第２ネジ体
５５ａ，５７ａ    先端
Ａ    直線方向
Ｄ    孔径
Ｄ１    外径
Ｇ    隙間
【図１】
0006543789.tif 000002
【図２】
0006543789.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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