(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、該スリットの外内周両側面を連結してなり該スリットのラジアル方向に対し傾斜した補強傾斜架橋を設けたスリットであって、補強傾斜架橋による透過光量波形が少なくとも所定の長さＣＤ間において変化しないよう該補強傾斜架橋が配設されており、且つ、前記補強傾斜架橋が、各相隣る補強傾斜架橋の傾斜角が鋭角θ1 および鈍角（１８０゜−θ2 ）であり、また各相隣る補強傾斜架橋間の接合部において所定の幅Ｌの円周方向補強架橋を備えており、さらに、スリット開口部の両端の位置での透過光量が全光量に対して５０％のスレッシュレベルと交わる位置Ａ点、Ｂ点において、出力信号をＯＮ、ＯＦＦするようにしたことを特徴とするスリット板。
【請求項２】
前記補強傾斜架橋が、同一方向の傾斜角θの傾斜をもつものであり、相隣る補強傾斜架橋が該相隣る補強傾斜架橋の前記スリットの外内周両側面との上接合部と下接合部において所定の幅ΔＬでラップして配設されていることを特徴とする請求項１に記載のスリット板。
【請求項３】
前記請求項１乃至２のいずれか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４に示すの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５ａ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６ａ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５ａ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５ｂ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６ｂ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、透過光量波形の変動を無くしマージンを大きくすることにより、安定した開口部の検出を可能にし、また、測定に先立つ調整時に透過光量のＨＬ／ＬＬによる調整が不要となることから調整制度が向上し、また調整時間の短縮が図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）円盤状のディスクに同心にあけられたスリットを、該スリットの外内周両側面を連結してなる、該スリットのラジアル方向に対し傾斜した補強傾斜架橋を設けたスリットとし、且つ、補強傾斜架橋による透過光量が少なくとも所定の長さＣＤ間において変化しないように該補強傾斜架橋を配設し、且つ、補強傾斜架橋が各相隣る補強傾斜架橋の傾斜角が鋭角θ1 および鈍角（１８０゜−θ2 ）であり、また各相隣る補強傾斜架橋間の接合部において所定の幅Ｌの円周方向補強架橋を備えており、さらに、スリット開口部の両端の位置での透過光量が、全光量に対して５０％のスレッシュレベルと交わる位置Ａ点、Ｂ点において出力信号をＯＮ、ＯＦＦするようにしたものである。
【００１０】
（２）上記（１）において、補強傾斜架橋が、同一方向の傾斜角θの傾斜をもつものであり、且つ、相隣る補強傾斜架橋が該相隣る補強傾斜架橋の前記スリットの外内周両側面との上接合部と下接合部において所定の幅ΔＬでラップして配設されているものである。
【００１１】
また、本発明のロータリエンコーダは、
（３）上記（１）〜（２）のいずれか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により信号を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、左右どちらに回転してもスリット開口幅を正確に検出することができる。
【００１３】
本発明は、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、しかも透過光量波形のハイレベル（ＨＬ）とローレベル（ＬＬ）との差を無くすことにより、検出精度を向上し誤検出を防止することを目的としている。また、ＨＬおよびＬＬによる初期調整を省略することができることにより、初期調整精度を高め、調整時間の短縮を図ることができる。
【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、θは補強傾斜架橋のラジアル方向に対する傾斜角、３はラジアル方向に傾斜角θで傾斜する補強傾斜架橋、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の標準スリット幅、ΔＬは相隣る補強傾斜架橋の上接合部と下接合部がラップする所定幅である。
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】
本実施の形態は、ラジアル方向と傾斜角θの傾斜をもって設けられ、且つ、スリットの始端ライン上のいずれかの位置においてこれを始点とし、延長され、スリット幅の片側の幅縁２−１との接合点を終点とする第１番目の補強傾斜架橋３−１を設け、また、前記補強傾斜架橋３−１の終点位置に対向するスリット幅の他側の幅縁２−２においてラップ量ΔＬをもってラップした位置を始点とし、前記片側の幅縁２−１を終点とするラジアル方向と傾斜角θの傾斜をもった第２番目の補強傾斜架橋３−２を設け、以下同様にして補強傾斜架橋３を設けたものである。
なお、前記ラップ量ΔＬは前記補強傾斜架橋３の幅Ｔ1 がスリットの幅縁を横切る円周方向長さである。即ち、（Ｔ1 ／ｓｉｎθ）に相当する。
【００１６】
上記のごとくすることにより、図１ｂに示すように、固定スリット板４のスリット幅（ｎＴ1 ）を介して透過する透過光量の波形のＨＬとＬＬの差はなくなり、１００％のフラット線となる。なお、Ｃ点は固定スリット板４のスリット左端ラインがスリット板１の始端に一致した位置であり、Ｄ点は相対的に移動して、固定スリット板４のスリット右端ラインがスリット板１の終端に一致した位置であり、透過光量は１００％となる。Ａ、Ｂ点はスレッショルドレベル５０％の位置を示す。
【００１７】
前記補強傾斜架橋３の幅Ｔ1 は任意の値を使用することができるが、製作上はスリット板以上であることが望ましく、また、大き過ぎるとスレッショルドレベルに対し検出マージンを大きく採れなくなるので好ましくない。
【００１８】
本実施の形態における補強傾斜架橋３の幅Ｔ1 傾斜角θ、スリット幅Ｂ0 、固定スリット幅ｎＴ1 の間の関係は、Ｂ0 ≧ｎＴ1 ・ｔａｎθ  にて示される。
従って、傾斜角θが４５゜であれば、スリット幅Ｂ0 は固定スリット幅以上であることが必要である。
【００１９】
［実施例１］
実施の形態１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）
スリット幅：            ＢO ＝０．５ｍｍ
補強傾斜架橋３の幅：    Ｔ1 ＝０．０８ｍｍ
傾斜角：                θ  ＝４５゜
ラップ量                ΔＬ＝０．１１ｍｍ
固定スリット幅          ｎＴ1 ＝０．１２ｍｍ
【００２０】
上記仕様によるスリット板および固定スリットにより透過光量波形測定の結果のＨＬ／ＬＬの比は１％以内であり無視できる範囲のものであった。従って、初期調整の所要時間は大幅に短縮された。
【００２１】
［実施の形態２］
図２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２において、３ａはラジアル方向に鋭角θ1 の傾斜角で傾斜する補強傾斜架橋、３ｂはラジアル方向に鈍角（１８０゜−θ2 ）の傾斜角で傾斜する補強傾斜架橋、３ｃは相隣る補強傾斜架橋３ａと補強傾斜架橋３ｂとの間を連結してなる円周方向補強架橋、Ｔ1 は補強傾斜架橋３ａの幅、Ｔ2 は補強傾斜架橋３ｂの幅、Ｔ3 は円周方向補強架橋の幅、３ａ−１はスリット始端を始点とする補強傾斜架橋３ａ、３ｂ−１は前記補強傾斜架橋３ａ−１に円周方向補強傾斜架橋３ｃを介して連続する補強傾斜架橋３ｂ、Ｌは円周方向補強架橋３ｃの円周方向長さである。
【００２２】
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を直線的に表し説明する。
本実施の形態は、スリットの始端ライン上のいずれかの位置においてこれを始点とし、延長され、スリット幅の片側の幅縁２−１との接合点を終点とする、ラジアル方向と鋭角の傾斜角θ1 の傾斜をもった補強傾斜架橋３ａ−１を設け、また、前記補強傾斜架橋３ａ−１のスリット幅片側の幅縁２−１における終点位置近傍を始点とし円周方向補強架橋３ｃを介して連結され、ラジアル方向と鈍角の傾斜角（１８０゜−θ2 ）をもって延長され、且つ、スリット幅の他側の幅縁２−２において終点とする補強傾斜架橋３ｂ−１を設ける。
以下上記に準じて  補強傾斜架橋３ａ、円周方向補強架橋３ｃ、補強傾斜架橋３ｂを構成する。
【００２３】
補強傾斜架橋３ａの幅Ｔ1 と補強傾斜架橋３ｂの幅Ｔ2 は、別途に決め得るが円周方向補強架橋３ｃの幅Ｔ3 を一定にするために同一寸法である方が好ましい。また、傾斜角θ1 、傾斜角θ2 は各別途に決め得るが製作上は同一にする方が好ましい。傾斜角θ1 、傾斜角θ2 は３０゜〜６０゜程度がよい。
また、円周方向補強架橋３ｃの幅Ｔ3 は、傾斜角が基本的にθ1 ＝θ2であれば、Ｔ3 ＝ｎＴ1 ／ｃｏｓθ1 で求められる。
【００２４】
円周方向補強架橋３ｃの幅Ｔ3の長さＬは、スリットに求められる補強架橋の数により決められるが、最小でもＬ1 ＝２Ｔ1 ／ｓｉｎθ1 を下回らないことが必要である。
【００２５】
［実施例２］
実施の形態１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）
スリット幅：            ＢO ＝０．５ｍｍ
補強傾斜架橋３ａの幅：      Ｔ1 ＝０．０８ｍｍ
補強傾斜架橋３ｂの幅：      Ｔ2 ＝０．０８ｍｍ
円周方向補強架橋３ｃの幅：  Ｔ3 ＝０．１７ｍｍ
円周方向補強架橋３ｃの長さ  Ｌ  ＝０．５ｍｍ
傾斜角：                    θ1＝θ2 ＝４５゜
固定スリット幅            ｎＴ1 ＝０．１２ｍｍ
【００２６】
上記仕様によるスリット板および固定スリットにより透過光量波形測定の結果のＨＬ／ＬＬの比は０．８％以内であり無視できる範囲のものであった。従って、初期調整の所要時間は大幅に短縮された。
【００２７】
［実施の形態３］
図３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３において、Ｌ1 は円周方向補強架橋３ｃの最小の長さである。
本実施の形態は、実施の形態２において、円周方向補強架橋３ｃの長さＬが最小の値Ｌ1 の場合に相当するものである。
円周方向補強架橋３ｃの最小長さＬ1 は補強傾斜架橋の接合強度を十分補償するものでなくてはならない。
【００２８】
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。
【００２９】
【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、該スリットの外内周両側面を連結してなり該スリットのラジアル方向に対し傾斜した補強傾斜架橋を設けたスリットとし、補強傾斜架橋による透過光量波形が少なくとも所定の長さＣＤ間において変化しないよう該補強傾斜架橋を配設し、且つ、補強傾斜架橋が各相隣る補強傾斜架橋の傾斜角が鋭角θ1 および鈍角（１８０゜−θ2 ）であり、また各相隣る補強傾斜架橋間の接合部において所定の幅Ｌの円周方向補強架橋を備えており、さらに、スリット開口部の両端の位置での透過光量が全光量に対して５０％のスレッシュレベルと交わる位置Ａ点、Ｂ点において、出力信号をＯＮ、ＯＦＦするようにしたことにより、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、且つ、初期調整時間の短縮が図れるスリット板を提供することができる。
【００３０】
（２）本発明のスリット板は、上記（１）において、補強傾斜架橋が、同一方向の傾斜角θの傾斜をもつものであり、且つ、相隣る補強傾斜架橋が、該相隣る補強傾斜架橋のスリットの外内周両側面との上接合部と下接合部において所定の幅ΔＬでラップして配設されていることにより、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、また、初期調整の効率化を図ることができる。
【００３１】
（３）本発明のロータリエンコーダは、上記（１）〜（２）のいずれかに記載のスリット板を使用することにより、初期調整を効率的に行うことができ、また、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の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態３の説明図である。
【図４】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５】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６】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、２−１  スリット幅の片側の幅縁、２−２  スリット幅の他側の幅縁、３  補強傾斜架橋、３−１  第１番目の補強傾斜架橋、３−２  第２番目の補強傾斜架橋、３ａ  傾斜角θ１  の補強傾斜架橋、３ｂ傾斜角θ２  の補強傾斜架橋、３ｄ  円周方向の補強架橋、４  固定スリット板、ＢO  スリット幅、Ｔ1    傾斜角θ1 の補強傾斜架橋の幅、Ｔ2 傾斜角θ2 の補強傾斜架橋の幅、Ｔ3 円周方向補強架橋の幅、Ｌ  円周方向補強架橋の長さ、Ｌ1 円周方向補強架橋の最小長さ、ＬＬ  最小透過光量のローレベル、ＨＬ  透過光量のハイレベル。
【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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