(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリエンコーダ用のスリット板において、円盤状のディスクに同心にあけられたスリットが、少なくとも該スリットの外内周両側面を連結してなる補強架橋を設けたスリットであって、該補強架橋による透過光量の減少分を前記補強架橋部周辺のスリット開口部をラジアル方向に増幅することにより補償するものであって、
前記補強架橋が、少なくともスリットの外内周側面よりラジアル方向に互い違いに突出するラジアル方向の補強架橋と、該ラジアル方向の補強架橋の突出端部間を円周方向に連結する円周方向の補強架橋とからなることを特徴とするスリット板。
【請求項２】
前記請求項１に記載のスリット板を使用したことを特徴とするロータリエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンコーダに使用されるスリット板およびそれを使用したロータリエンコーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アブソリュートエンコーダに用いられる回転スリット板は、図６に示すごとく上位ビットになるにつれてそのスリット開口度が大きくなる。  特に最上位ビットでは、トラック円周に対して１８０゜の開口部ができるため金属や合成樹脂の回転スリット板においては、その強度低下の問題が懸念され、対策として開口部に対し補強架橋を設け、強度低下を抑えることがおこなわれている。
【０００３】
従来、前記補強架橋をスリットに対し回転方向に直角、即ちラジアル方向に設け強度を補強することが行われている。図７ａは、スリット２０をラジアル方向に設けられた補強架橋３０により補強されたトラック１０の１例を示したものである。簡単のために円形のトラック１０は直線的に表現されている。
しかしながら、このラジアル方向に補強架橋を設けられたスリット板は、固定スリット板４０との相対的な移動により、該補強架橋部分がＬＥＤからの透過光を一部遮断してしまうため、補強架橋のない標準スリット部からの透過光量に対してアナログレベル変動を生じ、その結果エンコーダ出力に誤動作を起こす恐れがあった。
【０００４】
また、前記ラジアル方向に補強架橋を設ける代わりに、特公平７−９２３９１号公報に記載されているように、ラジアル方向に対して補強架橋を傾斜して設けたものがある。図８ａは、トラック１１に対してスリット２１を、ラジアル方向に対して傾斜する補強傾斜架橋３１で補強したものであり、簡単のために円形のトラック１０は直線的に表現されている。
このラジアル方向に傾斜して設けられた補強傾斜架橋は、前記のラジアル方向に設けた場合に比べて透過光量は多くなるとはいえ、補強架橋の幅分だけは透過光量が少なくなり、矢張り誤検出を起こす恐れがある。
【０００５】
即ち、上述のごとき従来の補強架橋による対策では、いずれにしても補強架橋による透過光の波形の変化が波形変化点（ＬＬからＨＬに変化する箇所）より下位のみで行われるため、誤検出を起こし易く、強いてはエンコーダ出力に誤動作を起こす恐れが生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のごとく、図７ａは従来行なわれているスリットをラジアル方向にほぼ直角に縦断する補強架橋３０は製作的には比較的単純で製作し易い長所はあるが、図７ｂに示すように固定スリット板４０を介しての透過光量は、無架橋部の透過光量１００％に対して、架橋部の値は１００％を大きく割り込んでしまう。即ちスレッショルドレベル（通常５０％）のＯＮ判定に対するマージンが減少し、発光素子の経年変化や温度特性などによる発光量の減少、電源変動、ノイズなどによってＯＦＦと判断してしまう誤動作を起こす恐れが生じる。
【０００７】
また、特公平７−９２３９１号公報に記載されている補強傾斜架橋３１の場合は、図８ｂに示されるように、固定スリット板４０を介しての透過光量は、前記ラジアル方向にほぼ直角に縦断する補強架橋３０の場合に比較して透過光量は多くなるが、矢張り補強傾斜架橋３１の分だけは透過光量が無架橋部の透過光量１００％に対して少なくなり、誤検出を起こす恐れがある。
【０００８】
本発明は上記に鑑み、スリット開口部の円周方向の幅を正確に検出し、且つ補強架橋による透過光量の減少を補償し、安定した開口部の検出を可能にした、補強架橋を有するスリット板およびそれを使用したロータリエンコーダを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のスリット板は、次のように構成したものである。
（１）ロータリエンコーダ用のスリット板において、円盤状のディスクに同心にあけられたスリットが、少なくとも該スリットの外内周両側面を連結してなる補強架橋を設けたスリットであって、該補強架橋による透過光量の減少分を前記補強架橋部周辺のスリット開口部をラジアル方向に増幅することにより補償するものであって、
前記補強架橋が、少なくともスリットの外内周側面よりラジアル方向に互い違いに突出するラジアル方向の補強架橋と、該ラジアル方向の補強架橋の突出端部間を円周方向に連結する円周方向の補強架橋とからなるものである。
【００１１】
また、本発明のロータリエンコーダは、
（２）上記（１）に記載のスリット板を使用したことを特徴とするロータリエンコーダである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
検出コードの変化点（スリット開口部の両端）では、回転角度に伴い徐々に透過光量が増加または減少するため、どのレベルの透過光量で信号をＯＮまたはＯＦＦと判断するかが検出位置精度にとって重要である。そのためこの位置の透過光量はスレッショルドレベルに対し５０％になることが望ましく、スリット開口部両端の位置で透過光量がスレッショルドレベルラインと交わる位置Ａ点、Ｂ点においてＯＮ、ＯＦＦする。５０％とすることにより、スリット開口幅を正確に検出することができる。
【００１３】
従って、補強架橋による光量波形の変形をスレッショルドレベルからより離れた位置で行わせ、透過光線が極端に落ちる部分をなくすことにより誤検出を防止することを目的としている。
【００１４】
［実施の形態１］
図１ａ、ｂは、本発明の実施の形態１の説明図である。
図１ａにおいて、１はスリット板、２はスリット、３はラジアル方向にスリットを縦断する補強架橋、４はスリット板１の背面に配設されスリット２よりの透過光を貫通させる固定スリット板、ＢO はスリット２の両端部における標準スリット幅、ΔＢは標準スリット幅Ｂ0 より増幅された増幅量、Ｂは増幅されたスリット幅である。
なお、実際には、スリット２はスリット板１の中心に対して同心円状に設けられているが、図１ａでは簡単のためにこれを直線状の形で表している。
【００１５】
本実施の形態において、基本的には少なくとも前記スリットの外内周両側面を連結して構成された補強架橋を設けたものであり、前記補強架橋部周辺におけるスリットのラジアル方向のスリット幅Ｂを、ＯＮ／ＯＦＦのスイッチングを行うスリット円周方向両端部における標準スリット幅Ｂ0 に対し、増幅量ΔＢを増幅して開口し、前記補強架橋部分の透過光量の減少を補償するものであり、本実施の形態では前記補強架橋をラジアル方向にスリット２を縦断する補強架橋３としたものである。
【００１６】
本実施の形態では、次のように補強架橋３を形成する。
なお、説明を容易にするためスリット２を直線的に表し、且つ、固定スリット板４とスリット２の関係を、実際にはスリット２側が固定スリット板４上を移動するのに対して、固定スリット板４がスリット２上を相対的に移動するものと仮定して説明する。
【００１７】
本実施の形態において、所定幅Ｔ1 を有する補強架橋３、が、スリット２をラジアル方向に縦断して設けられ、この補強架橋３が設けられた部分のスリット幅Ｂを、ＯＮ／ＯＦＦのスイッチングを行うスリット２の円周方向両端部における標準スリット幅Ｂ0 に対し、補強架橋３を中心に長さＬの範囲を増幅量ΔＢだけ増幅したスリット幅Ｂとして開口する。なお、増幅される増幅量ΔＢは、標準スリット幅Ｂ0 の外内両円周縁から必ずしも均等に増幅されなくても良い。
【００１８】
図１ａおよびｂを参照して、固定スリット板４が相対的に左側より右側へ移動して行くと、先ず固定スリット板４の開口右端（以下、固定右端という）がスリット２にかかり、さらに進むと、透過光量は０より次第に増えて行き、固定スリット板４の開口幅（ｎＴ1 ）の中心線（以下、固定中心という）が、スリット端に一致した所で５０％、さらに進んで、固定スリット板４の開口左端（以下、固定左端という）がスリット端に一致した位置からは、（ｎＴ1 ）・Ｂ0 の透過面積となって透過光量１００％となる。
【００１９】
さらに進んで、スリット２の増幅量ΔＢ部に固定右端がかかると、透過光量は１００％を超え、補強架橋３に到って最大値となる。
固定右端がラジアル方向補強架橋３をよぎって行くと、透過光量は減少して行く。補強架橋３の幅Ｔ1 が完全に固定スリット板４の開口長さ（ｎＴ1 ）の範囲にある状態では、透過光量は一定値となる。
この一定値が前記１００％を下らないように、スリット２の増幅量ΔＢが設定される。
【００２０】
今、図１ａにおいて補強架橋３の幅Ｔ1 、固定スリット板４の開口幅（ｎＴ1 ）、標準スリット幅Ｂ0 、増幅部の円周方向長さΔＬ（但し、ΔＬ≧Ｔ1 ）とすると、増幅量ΔＢは、ΔＢ≧Ｂ0 ／２（ｎ−１）であらわされる。
即ち、ｎ＝３であれば、増幅量ΔＢは、Ｂ0 の２５％となる。
【００２１】
また、固定右端が補強架橋３を通り過ぎ、さらに固定左端が補強架橋３を通り過ぎると、固定スリット板４の位置により前記の工程の逆の状態で透過光量の変化が生じる。
このように、補強架橋３を含むスリット部分を増幅量ΔＢにより補償することにより、透過光量は常に１００％を超えた値を維持することができ、誤検出の発生が防止できる。
【００２２】
［実施の形態２］
図２ａ、ｂは、本発明の実施の形態２の説明図である。図において実施の形態１と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。
図２ａにおいて、３ａは実施の形態１における補強架橋をラジアル方向に対して傾斜角θで傾斜して設けられた補強傾斜架橋である。
【００２３】
本実施の形態において、実施の形態１と同様に、固定スリット板４が相対的に左側より右側へ移動して行くと、先ず固定スリット板４の固定右端がスリット端にかかり、さらに進むと透過光量は０より次第に増えて行き、固定中心が、スリット端に一致した所で５０％、さらに進んで、固定左端がスリット端に一致した位置からは、（ｎＴ1 ）・Ｂ0 の透過面積となって透過光量１００％となる。
【００２４】
さらに進んで、スリット２の増幅量ΔＢ部に固定右端がかかると、透過光量は１００％を超え、補強傾斜架橋３ａに到って最大値となる。
固定右端が補強傾斜架橋３ａをよぎって行くと、それに伴って透過光量は減少して行き、補強傾斜架橋３ａの存在する円周方向長さがＬC ＝Ｂ／ｔａｎθ（但し、θは傾斜角）に到るまでは透過光量は一定値となる。この一定値が前記１００％を下らないように、増幅量ΔＢが設定されている。
【００２５】
以下、固定右端が補強傾斜架橋３ａを通り過ぎた後の透過光量の変化は固定スリット板４の位置により前記の工程の逆の状態で透過光量の変化が生じて行く。また、前記一定値が前記１００％を下らないような増幅量ΔＢの値は、
ΔＢ≧Ｔ1 ／２ｃｏｓθ  となる（但し、ＬC ≧ｎＴ1 、ｎＴ1 ：固定スリット板の開口幅、Ｔ1 ：補強傾斜架橋の幅）。
従って、傾斜角θが６０°であれば、増幅量ΔＢはＴ1 以上あればよい。
【００２６】
［実施の形態３］
図３ａ、ｂは、本発明の実施の形態３の説明図である。図において実施の形態１と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。
図３ａにおいては、補強架橋は少なくともスリットの外内周側面よりラジアル方向に互い違いに突出するラジアル方向の補強架橋部３ｂと、このラジアル方向の補強架橋部３ｂの突出端部間を円周方向に連結する円周方向の補強架橋部３ｃとからなる。
【００２７】
図３ａにおいて、３ｂはラジアル方向の補強架橋、３ｃは円周方向の補強架橋、Ｔ1 はラジアル方向の補強架橋幅、Ｔ2 は円周方向の補強架橋幅である。
ラジアル方向の補強架橋３ｂと円周方向の補強架橋３ｃとは直交しており、円周方向の架橋３ｃはスリット幅Ｂの中央に配設されている。
【００２８】
本実施の形態において、固定スリット板４が相対的に左側より右側へ移動して行くと、先ず固定右端がスリット端にかかり、さらに進むと透過光量は０より次第に増えて行き、固定中心が、スリット端に一致した所で５０％、さらに進んで、固定左端がスリット端に一致した位置からは、（ｎＴ1 ）・Ｂ0 の透過面積となって透過光量１００％となる。
【００２９】
固定右端が増幅量ΔＢ部にかかり進むと透過光量は１００％を超え増加して行き、さらにラジアル方向の補強架橋３ｂにかかると透過光量が減少して行き、固定スリット幅  （ｎＴ1 ）にラジアル方向の補強架橋３ｂの片方側全面積および円周方向の補強架橋３ｃの一部面積が包含される位置で透過光量は最大に減少される。この最大減少時の透過光量が前記１００％を下回らないように増幅量ΔＢが設定されている。
【００３０】
この１００％を下回らないような増幅量ΔＢは、
ΔＢ≧｛（Ｂ0 ／２）＋（ｎ−０．５）Ｔ1 ｝／（２ｎ−１）として求められる。ここで、ｎ：固定スリット板４の開口幅と補強傾斜架橋の幅Ｔ１  との比率、Ｂ0 ：標準スリット幅である。但し、本式は、Ｔ2 ＝Ｔ1 の場合を示す。
【００３１】
［実施の形態４］
図４は本発明の実施の形態４の説明図である。図において実施の形態１と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。
図４において、３ｄは実施の形態３における円周方向の補強架橋３ｃがスリット全長に亘って設けられたものである。これにより実施の形態３に比べ補強架橋の強度が増強され、また、透過光量波形の変化において円周方向の補強架橋分がキャンセルされ、ハイレベル（ＨＬ）とローレベル（ＬＬ）の差が小さくなる長所がある。
固定スリット板４の相対移動による透過光量の変化状態は、実施の形態３に準じるので説明を省略する。
【００３２】
［実施の形態５］
図５は、本発明の実施の形態５の説明図である。図において実施の形態１〜３と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する。
図５において、１−１、１−２、１−３、１−４は、多重トラックの各スリットを示しており、補強架橋は実施の形態３におけるラジアル方向の補強架橋３ｂおよび円周方向の補強架橋３ｃによる場合を表しているが、本実施の形態はこれに限らず他の実施の形態における補強架橋を用いることができる。
【００３３】
図５において、多重トラックの相隣るトラックは、各スリット２の増幅量ΔＢを増幅された部分の長さＬ１  、Ｌ２  、Ｌ３  、Ｌ４  が、各相隣るトラックの増幅された部分とそれぞれ干渉しない位置に配設される。このようにすることにより、各トラック間の距離を小さくすることができ、強いてはトラック数を増すことができる。
【００３４】
［実施例］
実施の形態３の実施例における各種寸法は、下記のごとくである。
スリット板：            ＳＵＳ３０４材（板厚ｔ＝０．０６４ｍｍ）
ラジアル方向の補強架橋３ｂの幅：    Ｔ1 ＝０．０８ｍｍ
円周方向の補強架橋３ｃの幅：        Ｔ2 ＝０．０８ｍｍ
標準スリット幅：        ＢO ＝０．５ｍｍ
増幅スリット部長さ：    Ｌ＝０．４５ｍｍ
単位補強架橋間の距離：  ｐ＝５゜
増幅量：                ΔＢ＝０．１３ｍｍ
【００３５】
増幅量ΔＢを０．１３ｍｍとして透過光量波形を計測した結果、前記最大減少時の透過光量は約１０２％となり、十分初期の目的を達していることが確認された。
【００３６】
【発明の効果】
（１）本発明のスリット板は、円盤状のディスクに同心にあけられたスリットを少なくとも該スリットの外内周両側面を連結してなる補強架橋を設けたスリットとし、該補強架橋による透過光量の減少分を前記補強架橋部周辺のスリット開口部をラジアル方向に増幅して補償することにより、誤検出を起こし難く、エンコーダ出力に誤動作を起こす恐れの生じないスリット板を提供することができる。
【００３７】
（２）本発明のスリット板は、上記（１）において前記補強架橋をラジアル方向に対して傾斜して設けられた補強傾斜架橋とすることにより、また、
（３）上記（１）において補強架橋を少なくともスリットの外内周側面よりラジアル方向に互い違いに突出するラジアル方向の補強架橋と、該ラジアル方向の補強架橋の突出端部間を円周方向に連結する円周方向の補強架橋とによって形成するこにより、スレッショルドレベルのＯＮ判定に対するマージンを十分大きくすることができ、発光素子の経年変化などによる発光量の減少、電源変動、ノイズなどによってＯＦＦと判断してしまうような誤動作を防止することができる。
【００３８】
（４）本発明のロータリエンコーダは、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のスリット板を使用することにより、誤検出がなく、エンコーダ出力に誤動作を起こさない、確実で安定したエンコーダ計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の説明図で、（ａ）は 実施の形態１の模式図であり、（ｂ）は透過光量の変化を示す線図である。
【図２】本発明の実施の形態２の説明図で、（ａ）は 実施の形態２の模式図であり、（ｂ）は透過光量の変化を示す線図である。
【図３】本発明の実施の形態３の説明図で、（ａ）は 実施の形態３の模式図であり、（ｂ）は透過光量の変化を示す線図である。
【図４】本発明の実施の形態４の模式図である。
【図５】本発明の実施の形態５の説明図である。
【図６】従来のロータリーエンコーダ用スリット板の１例を示す模式図である。
【図７】従来の補強架橋されたスリット板の１例を示す説明図で、（ａ）は従来の補強架橋されたスリットの模式図であり、（ｂ）は透過光量の変化を示す線図である。
【図８】従来の補強架橋されたスリット板の他の例を示す説明図で、（ａ）は従来の補強架橋されたスリットの模式図であり、（ｂ）は透過光量の変化を示す線図である。
【符号の説明】
１  スリット板、２  スリット、３  補強架橋、３ａ  補強傾斜架橋、３ｂ  ラジアル方向の補強架橋、３ｄ  円周方向の補強架橋、４  固定スリット板、ＢO  スリット両端部における標準スリット幅、Ｂ  増幅されたスリット幅、ΔＢ増幅量、Ｔ1 補強架橋の幅、Ｔ2 円周方向の補強架橋の幅、Ｌ  増幅された部分のスリット長さ、θ  傾斜角、ＬＬ  透過光量のローレベル、ＨＬ  透過光量のハイレベル。
【図１】
0004013120.tif 000002
【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】
0004013120.tif 000008
【図８】
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