(57)【要約】【課題】構造的な全体強度を確保しつつも割れない金属製の回転ディスクを組み込んで、その全体を軽量・コンパクト化し、かつ、メンテナンスも容易化した光学式ロータリーエンコーダの提供。【解決手段】固定側スリット３４を備える固定スリット板３２と、回転側スリット４４を備える回転ディスク４２とを、ハウジング１２内の発光素子と受光素子との間に配置してなる光学式ロータリーエンコーダ１１において、少なくとも回転ディスク４２は、金属薄片を基材とし、かつ、回転側スリット３２のそれぞれを円平面方向に発光素子からの光の受光素子による連続受光を自在に穿設された不連続な複数の円弧状回転側短孔４５の列として各相別に配列して形成することで、構造的な強度を保持させた。【選択図】図１
2008107123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多相にわたるコードパターンとしての回転側スリットが半径を異にする同心円状となってその遮光面の円平面方向に各相別に形成された回転ディスクと、相別の前記回転側スリットと個別に対面する位置関係のもとでその遮光面に各相別に形成された固定側スリットを備える固定スリット板とを、ハウジング内の発光素子と該発光素子からの光を受ける受光素子との間に配置してなる光学式ロータリーエンコーダにおいて、
少なくとも前記回転ディスクは、金属薄片を基材とし、かつ、前記回転側スリットのそれぞれを円平面方向に前記発光素子からの光の前記受光素子による連続受光を自在に穿設された不連続な複数の円弧状回転側短孔の列として各相別に配列することで、構造的な強度を保持させて形成したことを特徴とする光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項２】
前記固定スリット板は、金属薄片を基材とし、かつ、前記固定側スリットを各相別に穿設された各１つの円弧状固定側短孔として配置することで形成され、
各相別の前記円弧状回転側短孔と前記円弧状固定側短孔の列とは、前記回転ディスクの回転時に前記発光素子からの光が前記受光素子に対し常に略一定の受光面積のもとで到達する配置関係のもとで配設した請求項１に記載の光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項３】
前記固定スリット板の前記遮光面に穿設された固定側通孔と、前記回転ディスクの外周縁から同一面方向に突出させた突片部に前記固定側通孔との対面を自在にその遮光面に穿設された回転側通孔との間で、前記回転ディスクの回転方向と回転数との検出を自在とした請求項１または２に記載の光学式ロータリーエンコーダ。
【請求項４】
前記回転ディスクは、前記ハウジングに回転自在に配設された回転筒体に装着させるための挿通孔を備え、該挿通孔の孔縁には、前記回転筒体に弾性を伴っての圧接が自在な複数個の舌片を突設した請求項１ないし３のいずれかに記載の光学式ロータリーエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多相にわたるコードパターンとしての回転側スリットをそれぞれの回転中心軸を同じくして周平面方向に各相別に形成した回転ディスクと、相別の回転側スリットと個別に対面する位置関係のもとで各相別に形成された固定側スリットを備える固定スリット板とのうち、少なくとも回転ディスクを重くて割れやすいガラス基材ではなく、割れにくく、かつ、軽量でコンパクト化できる金属薄片を基材とするなかで、構造的な強度をも保持させて形成した光学式ロータリーエンコーダに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
モータのシャフトを含む回転軸体に装着してその回転角度などを検出するために使用される光学式ロータリーエンコーダは、発光素子と、コードパターンである回転側スリットが形成された回転ディスクと、固定側スリットが形成された固定スリット板と、発光素子からの光を受ける受光素子とを主たる構成部材として一般に形成されている。
【０００３】
図１２〜図１４は、従来からある光学式ロータリーエンコーダの具体的な構造例を示す説明図であり、そのうちの図１２は、全体の分解斜視図を、図１３は、組み立て後のカバーを外した状態での平面図を、図１４は、回転ディスク部分の平面図およびその要部拡大図をそれぞれ示す。
【０００４】
これらの図によれば、光学式ロータリーエンコーダ１０１の全体は、図示しないモータの回転軸と連結されて従動回転する回転筒部１０３を中心部に備え、その周囲側に固定スリット板１０５を備えるインデックスユニット１０４が位置固定されるハウジング１０２と、多相コードパターンとしての回転側スリット１１６を周面方向に備えて回転筒部１０３側に固定ワッシャ１１３を介して一体的に連結される回転ディスク１１５と、該回転ディスク１１５ともどもハウジング１０２側を覆うカバー１２２とで形成されている。
【０００５】
このうち、インデックスユニット１０４を構成している固定スリット板１０５は、遮光層１０６で覆われた透明ガラス基材上に例えばエッチング手法（マスキング等）により遮光層を除去して形成される透光窓としての所定の固定側スリット１０６を備えている。
【０００６】
また、回転ディスク１１５は、遮光層１１６で覆われた透明ガラス基材上にエッチング手法（マスキング等）で遮光層１１６を除去して形成される透光窓としての回転側スリット１１７を備えており、該回転側スリット１１７を介して例えばブラシレスモータのロータ磁極の位置信号を検出してその回転を制御することができるようになっている。この場合、回転ディスク１１５は、１周の分割数（スリット穴の分割数）が増加するに伴い回転側スリット１１７のスリット幅を狭くする必要があるため、該回転側スリット１１７を介しての透過光量も減少する傾向にある。
【０００７】
また、インデックスユニット１０４は、固定スリット板１０５の固定側スリット１０６の位置を、回転ディスク１１５にあって対応する位置関係にある回転側スリット１１７の位置と正確に位置合わせした上でハウジング１０２に位置固定して定置する必要がある。
【０００８】
さらに、１回転当たり１個出力される位置信号としてのＺ相は、回転ディスク１１５の外周縁部側の遮光層を除去して透光面とし、その一部分に遮光層を残置させることで遮光窓１１８とし、該遮光窓１１８を介して検出することができるようになっている。
【０００９】
しかし、図１２〜図１４に示す従来タイプの光学式ロータリーエンコーダ１０１は、固定スリット板１０５と回転ディスク１１５とのいずれもがガラス基材を用いて形成されていることから、振動や落下に弱く割れやすいこともあって使用できるガラスの種類も限定されることになる。しかも、特に回転ディスク１１５自体は、割れやすいこともあってそれ自体の厚さを厚くする必要がある結果、その全体重量も重くなって大型化するばかりでなく、ガラスの厚みによる透過光の量も低減されるなどの不手際が生じ、管理や保守もそれだけ煩雑になる不都合があった。
【００１０】
また、回転ディスク１１５自体が重いということは、それだけ慣性モーメントが働いて応答制御性が悪くなる原因ともなる不具合もあった。
【００１１】
さらに、インデックスユニット１０４は、固定スリット板１０５の固定側スリット１０７の位置を、回転ディスク１１５側の対応する位置関係にある回転側スリット１１７の位置と正確に位置合わせした上で、ハウジング１０２側に位置固定しなければならず、そのための専用治具が必要になるなどの作業上の煩雑さもあった。
【００１２】
一方、下記特許文献１には、コード板のディスクと取付部とをプラスチック製の一体成形物として形成することで組立て作業を不要にすることができる技術が開示されている。この場合、軸部材の嵌合部を被嵌入孔に圧入すると、芯出し保持部が塑性変形を起こして芯出しが実現できるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−１４４０４号公報
【００１３】
また、上記特許文献１には、図１２に示すような割れやすいガラス基材ではなく、機械的な強度に優れた金属薄板を用いて回転ディスクが形成されているものも従来技術として開示されている。この場合における回転ディスクは、上記特許文献１中の図３（ｂ）に開示されているように３部材で構成されている。
【００１４】
すなわち、上記特許文献１中の図３（ｂ）に示されている従来例としての回転ディスクは、金属製のハブ部が備える鍔部上に金属製のディスク体を重ねた上で、ワッシャにより補強的に係止することで形成されている。この場合、金属製のディスク体は、その外周寄りの周面領域上に金属エッチング等によりコード要素（透過部と遮光部の格子パターン）が形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、上記特許文献１中の図３（ｂ）に示されている回転ディスクは、金属製のディスク体にコード要素（透過部と遮光部の格子パターン）が形成されているとする記述はあるものの、該コード要素の具体的な構成やその形成方法に関する具体的な開示がない。
【００１６】
このため、上記特許文献１における金属製のディスク体に例えば図１２に示す透光窓としての回転側スリット１１７と同等のものを形成しようとする場合には、どのような具体的な手法や構造が採用されるものであるかが判然としない。仮に、回転側スリットを図１２に示す回転側スリット１１７と同様に円弧状に連続形成してブラシレスモータの駆動信号を発生させようとする場合には、ディスク体自体が不透明な金属であることから、金属エッチングによりその不透明部位を抜き取った円弧状となった長孔として形成する必要があることになる。
【００１７】
しかし、上記特許文献１における金属製のディスク体に回転側スリットを図１２に示す回転側スリット１１７と同様に連続して抜き取り、図１５（ａ）に示すような長孔として形成した場合には、図１６（ａ）に示すような波形信号（光強度信号）が得られるものの、抜き取られた分だけその全体強度が構造的に低下し、撓みや歪みが発生しやすくなるという問題がある。
【００１８】
一方、構造的な強度低下を回避させるべく、金属製のディスク体に回転側スリットを図１５（ｂ）に示すように等間隔で配列させようとする場合には、回転側スリットとの間で確保される受光面積が一定にはならない。このため、図１６（ｂ）に示すように図１６（ａ）の場合とは異なる不連続な波形信号（光強度信号）であるパルス状の不連続波形信号Ｐ２しか得られなくなる不都合がある。
【００１９】
つまり、金属製のディスク体に回転側スリットを抜取り孔の列として形成し、かつ、図１６（ａ）に示すと同等な波形信号（光強度）である連続信号Ｐ１を得ようとする場合には、抜取り孔の列として形成される回転側スリットの固定側スリット側に対する図１５（ｃ）に示すような配置関係を、図１６（ｃ）に示すような波形信号（光強度信号）である連続波形信号Ｐ１が得られるように工夫して配列する必要があるとの課題に直面するに至った。
【００２０】
本発明は、従来からある光学式ロータリーエンコーダにみられた上記課題に鑑み、構造的な全体強度を確保しつつも、従来からあるガラス基材を用いた回転側スリットから得られると同等な連続的な波形信号を金属製の回転ディスクからも得られるようにすることで、割れないばかりでなく、構造的に強くその全体も軽量・コンパクト化することができ、かつ、管理・保守作業の簡素化をも同時に実現することができる光学式ロータリーエンコーダを提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、多相にわたるコードパターンとしての回転側スリットが半径を異にする同心円状となってその遮光面の円平面方向に各相別に形成された回転ディスクと、相別の前記回転側スリットと個別に対面する位置関係のもとでその遮光面に各相別に形成された固定側スリットを備える固定スリット板とを、ハウジング内の発光素子と該発光素子からの光を受ける受光素子との間に配置してなる光学式ロータリーエンコーダにおいて、少なくとも前記回転ディスクは、金属薄片を基材とし、かつ、前記回転側スリットのそれぞれを円平面方向に前記発光素子からの光の前記受光素子による連続受光を自在に穿設された不連続な複数の円弧状回転側短孔の列として各相別に配列することで、構造的な強度を保持させて形成したことを最も主要な特徴とする。
【００２２】
この場合、前記固定スリット板は、金属薄片を基材とし、かつ、前記固定側スリットを各相別に穿設された各１つの円弧状固定側短孔として配置することで形成し、各相別の前記円弧状回転側短孔と前記円弧状固定側短孔の列とは、前記回転ディスクの回転時に前記発光素子からの光が前記受光素子に対し常に略一定の受光面積のもとで到達する配置関係のもとで配設するのが好ましい。
【００２３】
また、前記固定スリット板の前記遮光面に穿設された固定側通孔と、前記回転ディスクの外周縁から同一面方向に突出させた突片部に前記固定側通孔との対面を自在にその遮光面に穿設された回転側通孔との間で、前記回転ディスクの回転方向と回転数との検出を自在に形成するものであってもよい。
【００２４】
さらに、前記回転ディスクは、前記ハウジングに回転自在に配設された回転筒体に装着させるための挿通孔を備え、該挿通孔の孔縁には、前記回転筒体に弾性を伴っての圧接が自在な複数個の舌片を突設しておくこともできる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る発明によれば、回転側スリットは、それぞれの周平面方向に各相別に穿設された不連続な複数の円弧状回転側短孔を、受光素子による連続受光が自在な列として配列させてあるので、ガラス基材を用いて回転ディスクを形成する場合とは異なり、軽量、かつ、割れないばかりでなく、構造的な強度をも保持させて金属薄片を基材とする回転ディスクを形成することができる。
【００２６】
請求項２に係る発明によれば、各相別の円弧状固定側短孔と円弧状回転側短孔の列とは、回転ディスクの回転時に発光素子からの光が受光素子に対し常に略一定の受光面積のもとで到達する配置関係のもとで配設されているので、ガラス基材からなる回転ディスクの回転側スリットから得られるちらつきのない波形信号（光強度信号）と同様な波形信号（光強度信号）を得ることができる。
【００２７】
請求項３に係る発明によれば、固定スリット板の遮光面に穿設された固定側通孔と、回転ディスクの外周縁から同一面方向に突出させた突片部に固定側通孔との対面を自在にその遮光面に穿設された回転側通孔との間で回転方向と回転数とを検出することができる。しかも、回転ディスクにおける突片部を除く周囲の空白領域は、ガラス基材からなる回転ディスクのスリットパターンと同等の透光領域として構造的に利用することができる。
【００２８】
請求項４に係る発明によれば、挿通孔の孔縁には、回転筒体に弾性を伴っての圧接が自在な複数個の舌片が突設されているので、該突片を回転筒体側に圧接させることで、回転ディスクをより確実にセンタリングして配設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、構成部材の一部を省略した本発明の一例についての分解斜視図を、図２は、図１に示す例についての組み立てた後の要部斜視図を、図３は、本発明を構成する回転ディスクと固定スリット板との平面形状を、図４は、図３との対応関係のもとでの要部拡大説明図をそれぞれ示す。また、図５は、組み立てた後の全体構造についての縦断面図を示す。
【００３０】
これらの図によれば、光学式ロータリーエンコーダ１１は、図示しないモータの回転軸と連結されて従動回転する回転筒体１４を中心部に備えてその周囲側に固定スリット板３２が配設されるハウジング１２と、多相にわたるコードパターンとしての回転側スリット４４を周面方向に形成して回転筒体１４に一体的に連結される回転ディスク４２と、該回転ディスク４２ともどもハウジング１２側を着脱自在に覆うカバー５２とで形成されている。
【００３１】
この場合、ハウジング１２には、各相別の回転側スリット４４と個別に対面する位置関係のもとで遮光面３３に各別に形成された固定側スリット３４を備える固定スリット板３２と、半径を異にする同心円状となってその遮光面４３の周面方向に各相別に回転側スリット４４が形成された回転ディスク４２とが、発光素子２９と受光素子２３との間に位置する配置関係のもとで配設されている。
【００３２】
このうち、固定スリット板３２は、例えば厚さが０．３ｍｍ前後のステンレス材などの金属薄片を基材として各相別に穿設された各１つの円弧状固定側短孔３５からなる固定側スリット３４を備えている。この場合、図４における円弧状固定側短孔３５からなる固定側スリット３４は、例えばブラシレスモータの駆動信号を得るための３相（ＵＶＷ相）対応部３６として形成されている。また、固定スリット板３２には、固定側通孔３８からなるＺ相（ＡＢＺ相）対応部３７も形成されている。
【００３３】
回転ディスク４２は、例えば厚さが０．３ｍｍ前後のステンレス材などの金属薄片を基材として例えばブラシレスモータの駆動信号を得るための３相（ＵＶＷ相）における各相別にそれぞれの周面方向に、構造的な強度を保持させるべく等間隔で穿設された不連続の複数の円弧状回転側短孔４５の列として配列された回転側スリット４４を備えている。
【００３４】
すなわち、回転ディスク４２には、回転角度を９０°ずらして対に配列された各円弧状回転側短孔４５の列が、３相交流電流であるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の別に半径を異にする同心円状となって形成されており、これによりそれぞれから１相分の矩形波出力信号を各別に生成することができるようになっている。
【００３５】
しかも、不連続な複数の円弧状回転側短孔４５の列からなる各相別の回転側スリット４４は、円弧状固定側短孔３５からなる固定側スリット３４に対し、発光素子２９からの光を受光素子２３が連続受光できる配置関係のもとで形成することができる。
【００３６】
図６は、円弧状固定側短孔３５と各円弧状回転側短孔４５との間の配置関係の一例を示す説明図である。同図によれば、円弧状固定側短孔３５と各円弧状回転側短孔４５とは、相互に対面合致する同一の面サイズが付与されて形成されている。また、隣り合う円弧状回転側短孔４５，４５相互は、回転ディスク４２の回転時に１つの円弧状回転側短孔４５が（ｂ）に示すように完全に円弧状固定側短孔３５と重なり合う対面合致領域５５を形成する場合と、１つの円弧状回転側短孔４５や隣り合う２つの円弧状回転側短孔４５が円弧状固定側短孔３５と（ｃ）〜（ｆ）に示すように部分的に重なり合う対面合致領域５５を形成する場合との２つの重なりパターンを生成することができる間隔が付与されて配列されている。
【００３７】
また、図８は、円弧状固定側短孔３５と各円弧状回転側短孔４５との間の最も好ましい配置例を示す説明図である。同図によれば、各相別の円弧状固定側短孔３５と円弧状回転側短孔４５の列とは、回転ディスク４２の回転時に対面合致領域５５を形成して発光素子２９からの光が受光素子２３に対し常に略一定の受光面積のもとで到達する配置関係のもとで配設されている。
【００３８】
これを図１０に基づいてより詳しく説明すれば、円弧状固定側短孔３５と各円弧状回転側短孔４５との間の配置関係は、円弧状固定側短孔３５の長さをｐとし、円弧状回転側短孔４５の長さをｐ１とし、隣り合う２つの円弧状回転側短孔４５，４５の相互間隔をｐ２としたとき、ｐ＝ｐ１＋ｐ２の関係式が成立する関係にあればよい。例えば円弧状固定側短孔３５と各円弧状回転側短孔４５とは、ｐ１＝９ｐ／１０とし、ｐ２＝１ｐ／２０となる配置関係にすることで、回転ディスク４２の回転時に発光素子２９からの光を受光素子２３に対し常に略一定の受光面積のもとで到達させることができることになる。
【００３９】
また、回転ディスク４２には、回転筒体１４に装着させるための挿通孔４６が形成されている。そして、該挿通孔４６の孔縁４６ａ側には、回転筒体１４側に弾性を伴っての圧接が自在な複数個の舌片４７が突設されている。この場合における各舌片４７側への弾性力の付与は、各舌片４７の内側に弧状を呈する透孔４８を各別に形成することで実現されている。
【００４０】
さらに、回転ディスク４２の外周縁４２ａには、同一面方向に突出させた１個の突片部４９が形成されており、該突片部４９の遮光面５０に固定スリット板３２の遮光面３３に穿設されたＡＢＺ相対応部３７として形成されている固定側通孔３８との対応関係をとって回転側通孔５１が穿設されている。
【００４１】
すなわち、ＡＢＺ相対応部３７における固定側通孔３８（３７ａ）は、回転側通孔５１（５１ａ）との間でＺ−信号という原信号を、固定側通孔３８（３７ｃ）は、回転側通孔５１（５１ｃ）との間でＺ＋という原信号をそれぞれつくり、これら２つの原信号から回転数を検出するための矩形波Ｚ信号が得られるようになっている。
【００４２】
また、ＡＢＺ相対応部３７における固定側通孔３８（３７ｂ）は、それぞれ位相差４が９０°毎に異なるように配置されている４つのスリット群で構成されており、回転側通孔５１（５１ｂ）との間で回転方向を示す矩形波Ａ信号と矩形波Ｂ信号とを得ることができるようになっている。
【００４３】
このようにして形成された固定スリット板３２と回転ディスク４２とが配置されるハウジング１２は、その中心位置に貫通中空部１３を備えた略円形を呈するステンレス材などの金属材により形成されている。
【００４４】
しかも、ハウジング１２の貫通中空部１３には、フランジ部１４ａを有する回転筒体１４がベアリング２５を介して回転自在に貫通配置されており、該回転筒体１４に回転ディスク４２をその挿通孔４６を介して送り込むことでフランジ部１４ａへと当接支持させることができるようになっている。
【００４５】
しかも、回転ディスク４２は、その挿通孔４６の孔縁４６ａに弾性を伴っての圧接が自在な複数個の舌片４７が突設されているので、該舌片４７を介して回転筒体１４側にがたつきをなくして確実に圧接させることができる。
【００４６】
また、フランジ部１４ａに当接支持させた回転ディスク４２は、固定ワッシャ１５を介在させてねじ材１６によりフランジ部１４ａ側に止着することで、回転筒体１４の回転に従動させることができるように位置固定されている。
【００４７】
さらに、ハウジング１２は、その外周径よりも小径に立設された周壁部１７を備えており、該周壁部１７との間に形成される段部１７ａにその周端面５３を当接させることでカバー５２を施蓋することができるようになっている。
【００４８】
しかも、ハウジング１２の周壁部１７には、切欠部１８が形成されており、該切欠部１８を介して図５に示すように発光素子２９を備える所要の回路基板２８を配置することができるようになっている。
【００４９】
また、周壁部１７に囲繞されるハウジング１２の表出面１９には、回転ディスク４２との関係で定まる位置に固定スリット板３２を正確に配置することができる１対の位置決めピン２１，２１がその座面部２０に植設されており、該位置決めピン２１，２１に対応するガイド孔３９を各別に挿通して固定スリット板３２を座面部２０に下支えさせて配置することができるようになっている。
【００５０】
しかも、配置された固定スリット板３２と対向する位置関係にあるハウジング１１の表出面１９の座面部２０には、該座面部２０の適宜位置に凹陥部２２が形成されており、該凹陥部２２内に受光素子２３が設置されている。この場合における受光素子２３は、回路基板２５が備える発光素子２６と正対する位置関係をとって設置されることになる。
【００５１】
また、座面部２０には、固定スリット板３２と各二辺方向にて対面するようにそれぞれが略Ｌ字形を呈する一対の溝部２４，２４が形成されており、これらの溝部２４内に供給される接着剤を介して固定スリット板３２を図１１に示すように強固に座面部２０側に固着させておくことができるようになっている。
【００５２】
次に、上記構成からなる本発明の作用・効果を説明すれば、固定スリット板３２は、位置決めピン２１にガイド孔３９を介して挿通することで、直ちにハウジング１２の表出面１９上に正確に位置決めして定置させることができる。しかも、固定スリット板３２は、ハウジング１２の表出面１９に形成されている溝部２４内に接着剤を供給してハウジング１２側に接合固着しておくことで、長期に亘り安定的に位置固定させておくことができる。
【００５３】
また、回転ディスク４２は、挿通孔４６を介して回転筒体１４側に送り込み、フランジ部１４ａに止着することで、回転筒体１４の回転に従動させることができるように回転筒体１４側に位置固定することができる。この場合、挿通孔４６の孔縁４６ａには、回転筒体１４に弾性を伴っての圧接が自在な複数個の舌片４７が突設されているので、該突片４７を回転筒体１４側に圧接させることで、回転ディスク４２をより安定的に配設することができることになる。
【００５４】
このようにしてハウジング１２内に位置固定される固定スリット板３２と回転自在に配設される回転ディスク４２とは、固定スリット板３２側に相別の固定側スリット３４として各１つの円弧状固定側短孔３５により各相別に形成されている３相（ＵＶＷ相）対応部３６に対し、回転ディスク４２側が回転側スリット４４として備える３相（ＵＶＷ相）における各相別にそれぞれの周方向に不連続となって穿設された複数の円弧状回転側短孔４５の列を、その回転時に対面させることができることになる。
【００５５】
また、回転側スリット４４は、金属薄片を基材として相の別にそれぞれの周平面方向に等間隔で穿設された不連続な複数の円弧状回転側長孔４５の列として形成されているので、回転ディスク４２自体の軽量化を実現するなかで必要な構造的な強度をも保持せることができる。
【００５６】
さらに、円弧状固定側短孔３５と各円弧状回転側短孔４５とが図６に示す配置関係のもとで形成されている場合には、回転ディスク４２の回転時に回転側スリット４４側が固定側スリット３４側と対面する位置関係にある限り、発光素子２９が発する光を図７に示す光強度パターンのもとで受光素子２３に連続受光させることができることになる。なお、図６のグラフ図中の（ｂ）〜（ｇ）は、図６における（ｂ）〜（ｇ）に対応させた光強度をそれぞれ示す。
【００５７】
これを図６に基づいてさらに詳しく説明すれば、円弧状固定側短孔３５は、その中心位置を中心軸Ｌに一致させて図６（ａ）に示すように位置固定されているとする。このときの円弧状固定側短孔３５自体の実効透光面積は、その実面サイズとなる。
【００５８】
また、各円弧状回転側短孔４５は、回転ディスク４２の回転に伴い図６（ｂ）に示す位置へと移動したとする。このとき、図６（ｂ）において３個中の真ん中に位置している円弧状回転側短孔４５は、円弧状固定側短孔３５と完全に対面合致する対面合致領域５５を形成することになり、受光素子２３が受光する光強度も図７において（ｂ）の位置に示されているように最大となる。
【００５９】
回転ディスク４２がさらに回転するに伴い、図６（ｂ）において真ん中に位置していた円弧状回転側短孔４５は、その左端部が図６（ｃ）に示すように円弧状固定側短孔３５からはみ出す位置へと移動する結果、対面合致領域５５もそれだけ小さくなって図７において（ｃ）の位置に示されているように受光素子２３が受光する光強度がそれだけ絞り込まれる。
【００６０】
回転ディスク４２がさらに回転するに伴い、図６（ｂ）において真ん中に位置していた円弧状回転側短孔４５は、図６（ｄ）に示すようにその左半分が円弧状固定側短孔３５からはみ出し、次に位置している円弧状回転側短孔４５の左端部が円弧状固定側短孔３５内へと移動する結果、対面合致領域５５もそれだけ小さくなって図７において（ｄ）の位置に示されているように受光素子２３が受光する光強度が依然として絞り込まれることになる。
【００６１】
回転ディスク４２がさらに回転するに伴い、図６（ｂ）において真ん中に位置していた円弧状回転側短孔４５は、右端部を残してその大半が図６（ｅ）に示すように円弧状固定側短孔３５からはみ出す位置へと移動し、次に位置している円弧状回転側短孔４５の左半分が円弧状固定側短孔３５内へと移動する結果、対面合致領域５５もそれだけ小さくなって図７において（ｅ）の位置に示されているように受光素子２３が受光する光強度が依然として絞り込まれることになる。
【００６２】
回転ディスク４２がさらに回転するに伴い、図６（ｂ）において真ん中に位置していた円弧状回転側短孔４５は、その全てが図６（ｆ）に示すように円弧状固定側短孔３５からはみ出す位置へと移動し、次に位置している円弧状回転側短孔４５がその右端部を残して円弧状固定側短孔３５内へと移動する結果、対面合致領域５５もそれだけ小さくなって図７において（ｆ）の位置に示されているように受光素子２３が受光する光強度が依然として絞り込まれることになる。
【００６３】
回転ディスク４２がさらに回転するに伴い、図６（ｂ）において３個中の右側に位置していた円弧状回転側短孔４５は、図６（ｇ）に示すように円弧状固定側短孔３５と完全に対面合致する対面合致領域５５を形成することになり、受光素子２３が受光する光強度も図７において（ｇ）の位置に示されているように最大となる。
【００６４】
つまり、受光素子２３が受光する光強度は、不連続となった円弧状回転側短孔４５の列が続く限り、波形信号（光強度信号）にノイズ成分がのった図７に示す受光強度パターンを繰り返すことになる。
【００６５】
しかも、図７に示す受光強度パターンは、所要の補正処理を施すことにより、例えばガラス基材を用いた図１２に示す回転ディスク１１５の回転側スリット１１７を介して得られる図１６（ａ）に示すような平滑な連続波形信号（光強度信号）として出力させることができることになる。
【００６６】
一方、円弧状固定側短孔３５と各円弧状回転側短孔４５とが図８に示す配置関係のもとで形成されている場合には、回転ディスク４２の回転時に回転側スリット４４側が固定側スリット３４側と対面する位置関係にある限り、発光素子２９が発する光を図９に示すように常に略一定の光強度のもとで受光素子２３に受光させることができることになる。なお、図９のグラフ図中の（ｂ）〜（ｇ）は、図８における（ｂ）〜（ｇ）に対応させた光強度をそれぞれ示す。
【００６７】
これを図８に基づいてさらに詳しく説明すれば、円弧状固定側短孔３５は、その中心位置を中心軸Ｌに一致させて図８（ａ）に示すように位置固定されているとする。このときの円弧状固定側短孔３５自体の実効透光面積は、その実面サイズとなる。
【００６８】
また、各円弧状回転側短孔４５は、回転ディスク４２の回転に伴い図８（ｂ）に示す位置へと移動する。このとき、図８（ｂ）において３個中の真ん中に位置している円弧状回転側短孔４５は、円弧状固定側短孔３５の中央領域と対面合致する一方、左右に位置するその余の領域は遮蔽される。つまり、受光素子２３は、発光素子２９が発する光を円弧状回転側短孔４５を経ることで、円弧状固定側短孔３５との対面合致領域５５である円弧状回転側短孔４５の面サイズと同等の受光面積にまで絞られる結果、受光素子２３が受光する光強度も図９において（ａ）の位置に示されているレベルを示すことになる。
【００６９】
しかる後、図８（ｂ）において真ん中に位置していた円弧状回転側短孔４５は、さらに左方向に移動して図８（ｃ）に示すように円弧状固定側短孔３５の左方寄り領域を覆い、その余の領域は遮蔽される。その結果、受光素子２３は、図８（ｂ）におけると同様に円弧状固定側短孔３５との対面合致領域５５である円弧状回転側短孔４５の面サイズと同等の受光面積にまで絞られて、図９において（ｂ）の位置に示されているレベルの光強度のもとで受光することになる。
【００７０】
図８（ｂ）において真ん中に位置していた円弧状回転側短孔４５は、さらに左方向へと移動するに伴い、その一部が図８（ｄ），（ｅ）に示すように円弧状固定側短孔３５から次第にはみ出ることになる。しかし、このとき、図８（ｂ）において右側に位置していた円弧状回転側短孔４５は、その一部が次第に円弧状固定側短孔３５内に入り込むことになる。つまり、円弧状固定側短孔３５は、隣り合う円弧状回転側短孔４５，４５の対面合致領域５５が１個分の円弧状回転側短孔４５の面サイズとなって覆われることになる。その結果、受光素子２３は、（ｂ）におけると同様に１個分の円弧状回転側短孔４５の面サイズと同等の受光面積にまで絞られて、図９において（ｄ）と（ｅ）との位置に示されているレベルの光強度のもとで受光することになる。
【００７１】
図８（ｂ）において真ん中に位置していた円弧状回転側短孔４５は、さらに左方向に移動することにより、図８（ｆ）に示すように円弧状固定側短孔３５から完全にはみ出ることになる。しかし、その右隣りに位置している円弧状回転側短孔４５は、既に円弧状固定側短孔３５内に完全に入り込み、該円弧状固定側短孔３５との間に対面合致領域５５を形成して重なり合うことになる。その結果、受光素子２３は、図８（ｂ）におけると同様に１個分の円弧状回転側短孔４５の面サイズと同等の受光面積にまで絞られて、図９において（ｆ）の位置に示されているレベルの光強度のもとで受光することになる。
【００７２】
かくして、新たに入り込んできた円弧状回転側短孔４５は、図８（ｇ）に示すように図８（ａ）に示す位置へと至る。その結果、受光素子２３は、図８（ｂ）におけると同様に円弧状固定側短孔３５との対面合致領域５５である円弧状回転側短孔４５の面サイズと同等の受光面積にまで絞られて、図９において（ｇ）の位置に示されているレベルの光強度のもとで受光することになり、以後、（ｃ）〜（ｆ）に示すと同様の位置関係のもとで移動することになる。
【００７３】
その結果、円弧状固定側短孔３５と各円弧状回転側短孔４５とが図８に示す配置関係のもとで形成されている場合には、回転ディスク４２を回転させた際に円弧状回転側短孔４５を経た光も図７に示す波形となって現れることになる。つまり、回転ディスク４２の回転時に回転側スリット４４側が固定側スリット３４側と対面する位置関係にある限り、受光素子２３は、常に略一定の受光面積のもとで同じ光強度を受光する結果、例えばガラス基材を用いた図１２に示す回転ディスク１１５の回転側スリット１１７を介して得られる図１６（ａ）に示すような平滑な連続波形信号（光強度信号）を図９に示す連続波形信号Ｐ１として出力することができることになる。
【００７４】
円弧状固定側短孔３５と円弧状回転側短孔４５との配置関係は、以上に述べたようになっているので、通常、回転側スリットが図１５（ｂ）に示すように不連続な円弧状回転側短孔の列として形成されている場合には、図１６（ｂ）示されるようなパルス状の不連続波形信号Ｐ２として検出されるはずである。
【００７５】
しかし、円弧状固定側長孔３５と円弧状回転側短孔４５とが図８および図９に示すように常に略一定の受光面積を確保できる配置関係のもとで形成されている場合には、図９に示すようにちらつきのない連続波形信号Ｐ１として検出することができることになる。
【００７６】
また、固定スリット板３４の遮光面に穿設された固定側通孔３８と、回転ディスク４２の外周縁４２ａから同一面方向に突出させた突片部４９に固定側通孔３８との対面を自在にその遮光面に穿設された回転側通孔５１との間でＡＢＺ相である回転方向と回転数とを検出することができる。
【００７７】
しかも、回転ディスク４２における突片部４９を除く周囲の空白領域は、ガラス基材からなる回転ディスクのスリットパターンと同等の透光領域とすることで、これを構造的に利用することができる。
【００７８】
以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な内容は、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形を加えることができる。例えば、固定側スリット３４と回転側スリット４４とは、所望する相の数に応じて増減配置することができる。また、受光素子２３と発光素子２９とは、図示例とは逆の位置関係のもとで配置することもできる。この場合、光学式ロータリーエンコーダ１１の全体は、厚みのある発光素子２９側をハウジング１２内に納めることができるので、それだけ薄型化を実現することができることになる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】構成部材の一部を省略して示す本発明の一例についての分解斜視図。
【図２】図１に示す例についての組立て後の状態を示す要部斜視図。
【図３】本発明を構成する回転ディスクと固定スリット板との平面形状を示す説明図。
【図４】図３との対応関係のもとで示す要部拡大説明図。
【図５】組み立てた後の全体構造例を示す縦断面図。
【図６】同一相内で隣り合う２つの円弧状回転側短孔が対応する円弧状固定側短孔上を回転移動する際に確保される双方の合致面（透光面積）の一例を模式的に示す説明図。
【図７】図６との対応関係のもとで得られる波形信号（光強度信号）を示す説明図。
【図８】同一相内で隣り合う２つの円弧状回転側短孔が対応する円弧状固定側短孔上を回転移動する際に確保される双方の合致面（透光面積）の好適例を模式的に示す説明図。
【図９】図８との対応関係のもとで得られる波形信号（光強度信号）を示す説明図。
【図１０】図８に示す好適例における円弧状固定側短孔と円弧状回転側短孔との配置関係を関係式として示す説明図。
【図１１】ハウジングに固定スリット板と回転ディスクとを設置した状態で示す平面図。
【図１２】構成部材の一部を省略して示す従来例についての分解斜視図。
【図１３】ハウジングに固定スリット板と回転ディスクとを設置した状態で示す従来例についての平面図。
【図１４】回転ディスクの従来例とその要部を拡大して示す平面図。
【図１５】回転ディスクを金属薄板で形成した際に想定される回転側スリットの形状例を（ａ）〜（ｃ）としてパターン別に示す説明図。
【図１６】図１５との対応関係のもとで得られる波形信号（光強度信号）を示す説明図。
【符号の説明】
【００８０】
１１  光学式ロータリーエンコーダ
１２  ハウジング
１３  貫通中空部
１４  回転筒体
１４ａ  フランジ部
１５  固定ワッシャ
１６  ねじ材
１７  周壁部
１７ａ  段部
１８  切欠部
１９  表出面
２０  座面部
２１  位置決めピン
２２  凹陥部
２３  受光素子
２４  溝部
２５  ベアリング
２８  回路基板
２９  発光素子
３２  固定スリット板
３３  遮光面
３４  固定側スリット
３５  円弧状固定側短孔
３６  ３相（ＵＶＷ相）対応部
３７  Ｚ相（ＡＢＺ相）対応部
３８（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）  固定側通孔
３９  ガイド孔
４２  回転ディスク
４２ａ  外周縁
４３  遮光面
４４  回転側スリット
４５  円弧状回転側短孔
４６  挿通孔
４６ａ  孔縁
４７  舌片
４８  透孔
４９  突片部
５０  遮光面
５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）  回転側通孔
５２  カバー
５３  周端面
５５  対面合致領域
Ｐ１  連続波形信号
Ｐ２  不連続波形信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008107123.tif 000012
【図１１】
2008107123.tif 000013
【図１２】
2008107123.tif 000014
【図１３】
2008107123.tif 000015
【図１４】
2008107123.tif 000016
【図１５】
2008107123.tif 000017
【図１６】
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