JP2002116060A - Device and method for setting original signal on linear scale - Google Patents

Device and method for setting original signal on linear scale

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JP2002116060A
JP2002116060A JP2000310530A JP2000310530A JP2002116060A JP 2002116060 A JP2002116060 A JP 2002116060A JP 2000310530 A JP2000310530 A JP 2000310530A JP 2000310530 A JP2000310530 A JP 2000310530A JP 2002116060 A JP2002116060 A JP 2002116060A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set the phase area of A-phase and B-phase signals and the output timing of an origin signal in a prescribed phase area. SOLUTION: The output timing of four detection signals comprising a sine wave A-phase signal indicating the relative movement amount of a linear scale, an inverted A-phase signal inverting the A-phase signal, a B-phase signal shifting 90 degrees for the A-phase signal, and an inverted B-phase signal inverting the B-phase signal and an origin signal indicating the origin passing position of the linear scale is detected, and the four detection signals are replaced by using chip jumper switches S1-S4 so as to make the phase area of the detected four detection signals the prescribed phase area to be output as the four output signals.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、二物体間の相対移
動量を測定するリニヤスケールにおける原点信号の設定
装置及び設定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for setting an origin signal in a linear scale for measuring a relative movement amount between two objects.

【0002】[0002]

【従来の技術】工作機械等において、被加工物に対する
工具の相対移動量を正確に測定することは、精密加工を
行う上で極めて重要であり、このための測定装置が種々
製品化されている。そのひとつとして、光学格子を2枚
重ね合わせることにより得られるモアレ縞を利用した光
学式スケールが従来から知られている。この光学式スケ
ールは、図4に示すように透明のガラススケール100
の一面に透光部と非透光部が所定のピッチで配列するよ
う格子(刻線)を設けたメインスケール101と、透明
のガラススケール102の一面に透光部と非透光部が所
定のピッチで配列するよう格子(刻線)を設けたインデ
ックススケール103とを有し、同図(a)に示すよう
に、このメインスケール101にインデックススケール
103を微小間隔を持って対向させるとともに、同図
(b)に示すように、メインスケール101の格子に対
し微小角度傾けられるようにインデックススケール10
3の格子を配置している。なお、メインスケール101
及びインデックススケール103に設けた格子は、ガラ
ススケール100、102にクロムを真空蒸着し、エッ
チングすることにより形成された同一ピッチの格子によ
り形成されている。
2. Description of the Related Art In a machine tool or the like, it is extremely important to accurately measure a relative movement amount of a tool with respect to a workpiece in performing precision machining, and various measuring devices have been commercialized. . As one of them, an optical scale using moire fringes obtained by superposing two optical gratings has been conventionally known. This optical scale is a transparent glass scale 100 as shown in FIG.
The main scale 101 is provided with a grid (marked line) so that the light-transmitting portion and the non-light-transmitting portion are arranged at a predetermined pitch on one surface, and the light-transmitting portion and the non-light-transmitting portion are provided on one surface of the transparent glass scale 102. And an index scale 103 provided with a grid (line) so that the index scale 103 is arranged at a pitch of .times .. As shown in FIG. As shown in FIG. 3B, the index scale 10 is tilted by a small angle with respect to the grid of the main scale 101.
3 grids are arranged. The main scale 101
The grid provided on the index scale 103 is formed of a grid having the same pitch formed by vacuum-depositing and etching chromium on the glass scales 100 and 102.

【0003】このように配置すると、図4(c)に示す
モアレ縞が発生する。このモアレ縞の間隔はWとなり、
間隔W毎に暗い部分あるいは明るい部分が発生する。こ
の暗い部分あるいは明るい部分は、メインスケール10
1に対し、インデックススケール103が相対的に左右
に移動する方向に応じて上から下、あるいは下から上に
移動していく。この場合、メインスケール101及びイ
ンデックススケール103の格子のピッチをP、相互の
傾斜角度をθ[rad]とすると、モアレ縞の間隔W
は、 W=P/θ と示され、モアレ縞の間隔Wは、光学的に格子間隔Pを
1/θ倍に拡大した間隔とされていることになる。この
ため、格子が1ピッチP移動すると、モアレ縞はWだけ
変位することになり、Wの上下方向の変化を読み取るこ
とにより、ピッチP内の移動量を精密に測定することが
できるようになる。
With this arrangement, moiré fringes shown in FIG. 4C occur. The interval between the moire fringes is W,
A dark portion or a bright portion occurs at every interval W. This dark or bright part is the main scale 10
In contrast to 1, the index scale 103 moves from top to bottom or from bottom to top depending on the direction in which the index scale 103 moves left and right relatively. In this case, if the pitch of the grids of the main scale 101 and the index scale 103 is P, and the mutual inclination angle is θ [rad], the interval W of the moire fringes is W
Is expressed as: W = P / θ, and the interval W between the moire fringes is an interval obtained by optically expanding the lattice interval P by 1 / θ. For this reason, when the grating moves by one pitch P, the moiré fringes are displaced by W, and by reading the change in the vertical direction of W, the amount of movement within the pitch P can be accurately measured. .

【0004】例えば、図5に示すようにモアレ縞の変化
を光学的に検出する光電変換素子110をインデックス
スケールに設け、メインスケールの反対側に光源を設け
るようにして、メインスケール101に対しインデック
ススケール103を相対的に移動させながら、この光電
変換素子110に流れる電流の変化を読み取る。すなわ
ち、モアレ縞のパターンがAの状態となっていると、光
電変換素子110に照射される光量は最も多くなり、光
電変換素子110に流れる電流は最大値I1 となる。次
に、相対的に移動してBの状態になると光電変換素子1
10に照射される光量はやや減少し、その電流はI2
なり、更に、移動してCの状態になると光電変化素子1
10には最も少ない光量が照射され、その電流も最も小
さいI3 となる。そして、更に移動してDの状態になる
と光電変換素子110に照射される光量はやや増加し、
その電流はI2 となり、Eの状態になるまで移動する
と、再び最も光量の多い位置となり、その電流は最大値
1 となる。このように、光電変換素子110に流れる
電流は正弦波状に変化するとともに、その変化が1周期
経過した時に、格子間隔Pだけメインスケール101と
インデックススケール103とが相対的に移動したこと
になる。
For example, as shown in FIG. 5, a photoelectric conversion element 110 for optically detecting a change in moire fringes is provided on an index scale, and a light source is provided on the opposite side of the main scale. The change in the current flowing through the photoelectric conversion element 110 is read while the scale 103 is relatively moved. That is, when the moire fringe pattern is in the state of A, the amount of light applied to the photoelectric conversion element 110 is the largest, and the current flowing through the photoelectric conversion element 110 is the maximum value I 1 . Next, when the photoelectric conversion element 1 moves relatively to the state B, the photoelectric conversion element 1 is moved.
10 is slightly reduced, its current becomes I 2 , and when it moves further to the state C, the photoelectric conversion element 1
10 is irradiated with the least amount of light, and its current is also the smallest I 3 . Then, when further moved to the state D, the amount of light applied to the photoelectric conversion element 110 slightly increases,
Its current when moving to a state of I 2 next, E, again becomes the most amount of high position, the current is a maximum value I 1. As described above, the current flowing through the photoelectric conversion element 110 changes sinusoidally, and the main scale 101 and the index scale 103 move relative to each other by the lattice interval P when one cycle of the change has elapsed.

【0005】図5においては、光電変換素子110を一
つだけ設けるようにしたが、図6に示すように、一周期
(間隔W)と90゜ずらせて2つの光電変換素子11
1、112を設けるようにすると、A相の光電変換素子
111に流れる電流に対してB相の光電変換素子112
に流れる電流は、図7に示すように90゜偏移した電流
となる。すなわち、A相の光電変換素子111に流れる
電流をサイン波とすると、B相の光電変換素子112に
流れる電流はコサイン波となる。この場合、メインスケ
ール101とインデックススケール103との相対的な
移動方向により、A相の光電変換素子111に流れる電
流に対するB相の光電変換素子112に流れる電流の位
相は90゜進相あるいは90゜遅相となるため、90゜
ずらせて配置した2つの光電変換素子を設けると、両者
の間の位相を検出することにより相対的な移動方向を検
出することができる。なお、実際は光電変換素子を所定
の位置に追加配置して、A相信号及びB相信号を180
°反転した−A相信号及び−B相信号も同時に出力する
ように構成し、反転した信号を利用するのは、検出信号
に含まれる直流成分を除去するとともに、信号の信頼性
及び高速追従性の確保のためである。
In FIG. 5, only one photoelectric conversion element 110 is provided. However, as shown in FIG. 6, two photoelectric conversion elements 11 are shifted from one cycle (interval W) by 90 °.
1 and 112, the current flowing through the A-phase photoelectric conversion element 111 can be replaced by the B-phase photoelectric conversion element 112.
Is a current shifted by 90 ° as shown in FIG. That is, when the current flowing through the A-phase photoelectric conversion element 111 is a sine wave, the current flowing through the B-phase photoelectric conversion element 112 is a cosine wave. In this case, the phase of the current flowing in the B-phase photoelectric conversion element 112 with respect to the current flowing in the A-phase photoelectric conversion element 111 is 90 ° advanced or 90 ° depending on the relative movement direction of the main scale 101 and the index scale 103. If two photoelectric conversion elements are arranged shifted by 90 °, the relative movement direction can be detected by detecting the phase between the two. Actually, a photoelectric conversion element is additionally arranged at a predetermined position, and the A-phase signal and the B-phase signal are
° The inverted -A signal and the -B phase signal are configured to be output at the same time, and the inverted signal is used to remove the DC component included in the detection signal, and to improve the signal reliability and high-speed tracking performance. It is for securing.

【0006】以上説明した原理を利用した光学式スケー
ルの斜視図の概要を図8に示す。この図において、細長
いメインスケール101の一面には蒸着されたクロムに
より形成された同一ピッチの格子が刻線されており、こ
のメインスケール101を抱持するコの字形ホルダ10
4の一面にインデックススケール103が固着されてい
る。このインデックススケール103のメインスケール
に対向する面には、メインスケール101と同様に蒸着
されたクロムにより形成された同一ピッチの格子が刻線
されており、このインデックススケール103の裏側に
は光電変換素子113が設けられている。
FIG. 8 schematically shows a perspective view of an optical scale utilizing the principle described above. In this figure, a grid of the same pitch formed by evaporated chromium is engraved on one surface of an elongated main scale 101, and a U-shaped holder 10 holding the main scale 101 is provided.
The index scale 103 is fixed to one surface of the reference numeral 4. On the surface of the index scale 103 facing the main scale, a grid of the same pitch formed by chromium deposited in the same manner as the main scale 101 is engraved, and on the back side of the index scale 103, a photoelectric conversion element is provided. 113 are provided.

【0007】さらに、図9に示すようにコの字形ホルダ
104のメインスケール101の反対側に位置する面に
は、光源105を配置してメインスケール101とイン
デックススケール103を透過する光を光電変換素子1
13によって検出するように構成している。そして、メ
インスケール101とインデックススケール103とは
互いに移動可能とされている。なお、前記したようにメ
インスケール101の格子(刻線)に対してインデック
ススケール103の格子(刻線)は微小間隔を持って対
向しているとともに、微小角度傾けられるようにされて
いる。
Further, as shown in FIG. 9, a light source 105 is disposed on a surface of the U-shaped holder 104 opposite to the main scale 101 to photoelectrically convert light transmitted through the main scale 101 and the index scale 103. Element 1
13 for detection. The main scale 101 and the index scale 103 are movable with respect to each other. Note that, as described above, the grid (index line) of the index scale 103 is opposed to the grid (index line) of the main scale 101 with a small interval, and is tilted by a small angle.

【0008】このように構成された光学式スケールの原
理構造の横断面図9から、光源105から照射された光
はガラス製のメインスケール101を透過し、さらにガ
ラス製のインデックススケール103を透過した後、光
電変換素子113によりモアレ縞として受光される。こ
の光電変換素子113からは前記図7に示す互いに90
゜の位相差を有するA相の信号とB相の信号とが出力さ
れ、この2つの信号から前記のように移動方向及び移動
距離を測定することができる。なお、光電変換素子11
3には3個の光電変換素子が設けられているが、そのう
ちの2つは上記A相の信号とB相の信号とを出力し、残
る一つは基準レベルの信号を出力している。そして、こ
の基準レベルの光電変換素子により受光された光量を、
正弦波状に変化しているA相、又はB相の平均信号レベ
ル(ゼロレベル)となるように設定することにより、さ
らに精度の高い検出信号とすることができるようにな
る。
From the cross-sectional view 9 of the principle structure of the optical scale constructed as described above, the light emitted from the light source 105 passed through the glass main scale 101 and further passed through the glass index scale 103. Thereafter, the light is received as moire fringes by the photoelectric conversion element 113. From this photoelectric conversion element 113, 90
An A-phase signal and a B-phase signal having a phase difference of ゜ are output, and the moving direction and the moving distance can be measured from the two signals as described above. The photoelectric conversion element 11
3, three photoelectric conversion elements are provided, two of which output the A-phase signal and the B-phase signal, and the other outputs a reference level signal. Then, the light amount received by the photoelectric conversion element of this reference level is
By setting the average signal level (zero level) of the A phase or the B phase that changes in a sine wave shape, a detection signal with higher accuracy can be obtained.

【0009】図10(a)はA相信号、B相信号を形成
する装置において、インデックススケールの所定の位置
に4個の光電変換素子を設けることによって得られた上
記A相信号と反転された−A相信号、及びB相信号と反
転した−B相信号を示している。また、図10(b)
は、上記2つのA相信号波形から、合成されたA相信号
を形成する回路を示したもので、AP、−APはスケー
ルの刻線間を透過した光によって形成されたモアレ縞を
検出して電気信号に変換する光電変換素子である。各光
電変換素子から出力された逆位相の正弦波状の電流は一
方の信号が反転増幅器A1を介して位相が反転され、演
算増幅器OPを使用した加算回路ADDで合成される。
B相信号を合成する場合も同様な回路で構成される。こ
の回路構成は1つの演算増幅器OPで直流信号を除去し
た計測信号が合成できるため、コストダウンを図ること
ができるが、合成前のオフセットを調整が困難であり、
A相(B相)信号と、−A相(−B相)信号のバランス
が悪いという問題が生じる
FIG. 10A shows an apparatus for forming an A-phase signal and a B-phase signal, which is inverted from the A-phase signal obtained by providing four photoelectric conversion elements at predetermined positions on the index scale. The -A phase signal and the B phase signal and the inverted -B phase signal are shown. FIG. 10 (b)
Shows a circuit for forming a combined A-phase signal from the two A-phase signal waveforms. AP and -AP detect moiré fringes formed by light transmitted between the engraved lines of the scale. Photoelectric conversion element that converts the electric signal into an electric signal. One phase of the opposite sine wave current output from each photoelectric conversion element is inverted through an inverting amplifier A1, and is combined by an adder ADD using an operational amplifier OP.
A similar circuit is also used for synthesizing the B-phase signal. In this circuit configuration, the measurement signal from which the DC signal has been removed can be synthesized by one operational amplifier OP, so that the cost can be reduced. However, it is difficult to adjust the offset before the synthesis.
There is a problem that the balance between the A-phase (B-phase) signal and the -A-phase (-B-phase) signal is poor.

【0010】そこで、同図(c)に示されているように
光電変換素子AP、及び光電変換素子−APから出力さ
れた信号をそれぞれ単独に所定の電圧レベルとなるよう
に電流電圧変換器A1、A2を介して増幅し、その2つ
出力を差動増幅器OP1によって数値的に加算しA相信
号を得るようにする。この場合は、A相信号と−A相信
号のバランスがとれているのでスケールが高速で移動し
たときでも合成された計測用のA相信号の信号波形に歪
みが発生しないという特徴が生じる。
Therefore, as shown in FIG. 1C, the current-to-voltage converter A1 converts the signals output from the photoelectric conversion element AP and the signal output from the photoelectric conversion element -AP to a predetermined voltage level independently. , A2, and the two outputs are numerically added by a differential amplifier OP1 to obtain an A-phase signal. In this case, since the A-phase signal and the -A-phase signal are balanced, there is a feature that no distortion occurs in the signal waveform of the synthesized A-phase signal for measurement even when the scale moves at high speed.

【0011】図11は、リニアスケールの計測用信号生
成装置の主要部を示したもので、光電変換素子Pd
1、Pda2、Pdb1、Pdb2から出力された検出信
号としてのA相信号、−A相信号、B相信号、−B相信
号を合成して計測用のA相信号、及びB相信号を形成す
る回路構成、及び光電変換素子Pdzから出力される後
述する原点信号を発生する回路構成を示している。この
図において、Ga1は検出信号としてのA相信号の増幅
器、同じくGa2は検出信号としての−A相信号の増幅
器、Gb1は検出信号としてのB相信号の増幅器、Gb
2は検出信号としての−B相信号の増幅器、Gzは原点
信号(以下、Z相信号という。)の増幅器である。これ
らの増幅器は抵抗R1、コンデンサC1を帰還回路とし
て付けており、良く知られているように、高利得の増幅
器を構成する際に安定化を図っている。なお、逆相信号
で出力される検出信号としての−A相信号、及び検出信
号としての−B相信号の増幅器に対しては抵抗Rの1部
を可変抵抗ΔRとして、後段の加算回路Ga3又はGb
3で合成される際の信号の振幅がほぼ一致するように調
整される。
FIG. 11 shows a main part of a signal generator for measuring a linear scale.
a 1 , Pda 2 , Pdb 1 , A-phase signal as a detection signal output from Pdb 2 , -A-phase signal, B-phase signal, and -B-phase signal are combined to measure A-phase signal and B-phase signal 1 shows a circuit configuration for forming a signal, and a circuit configuration for generating a later-described origin signal output from a photoelectric conversion element Pdz. In this figure, Ga1 is an amplifier for an A-phase signal as a detection signal, Ga2 is an amplifier for a -A signal as a detection signal, Gb1 is an amplifier for a B-phase signal as a detection signal, Gb
Reference numeral 2 denotes an amplifier for a −B phase signal as a detection signal, and Gz denotes an amplifier for an origin signal (hereinafter, referred to as a Z phase signal). These amplifiers are provided with a resistor R1 and a capacitor C1 as a feedback circuit, and as is well known, stabilize when configuring a high gain amplifier. In addition, for the amplifier of the -A phase signal as the detection signal and the -B phase signal as the detection signal output as the opposite phase signal, a part of the resistor R is a variable resistor ΔR, and the subsequent addition circuit Ga3 or Gb
3 is adjusted so that the amplitudes of the signals when they are combined are substantially the same.

【0012】また、これらのA相信号/B相信号用の増
幅器にはそれぞれオフセット電圧が正相入力端子から供
給され直流成分が同一のレベルとなるようにしている。
このようにして各増幅器の逆相成分が抵抗R2を介して
加算器Ga3、及びGb3に供給され、その出力に直流
成分が除去された正弦波状の計測用A相信号、及びB相
信号が形成される。各加算器Ga3、Gb3にも位相状
態を安定化するためにインピーダンスZ1とされた帰還
回路が設けられており、高域周波数の位相廻りに基づく
不安定要素を低減するようにしている。
The offset voltage is supplied from the positive-phase input terminal to each of the A-phase signal / B-phase signal amplifiers so that the DC components have the same level.
In this way, the negative-phase components of the amplifiers are supplied to the adders Ga3 and Gb3 via the resistor R2, and the sine wave-shaped measurement A-phase signal and the B-phase signal from which the DC component has been removed are formed at the output thereof. Is done. Each of the adders Ga3 and Gb3 is also provided with a feedback circuit having an impedance Z1 for stabilizing the phase state, so as to reduce unstable elements due to the phase rotation of the high frequency band.

【0013】ところで、このように構成された光学式ス
ケールは、NC工作機械に取りつけられて被加工物と工
具との相対的移動量を計測しているが、一般に数値制御
する場合は原点からの移動量としてプログラムされるた
め、この相対的移動量は原点からの移動量として計測す
る必要がある。そこで、通常メインスケールに予め原点
位置が設けられ、この原点位置をインデックススケール
が通過した時に原点が検出され、この原点検出信号はN
C装置に供給されてNC装置をリセットすることによ
り、原点位置をNC装置にセッティングするようにして
いた。
The optical scale constructed as described above is mounted on an NC machine tool and measures the relative movement amount between the workpiece and the tool. In general, when performing numerical control, the optical scale from the origin is used. Since it is programmed as a movement amount, this relative movement amount needs to be measured as a movement amount from the origin. Therefore, an origin position is usually provided in advance on the main scale, and the origin is detected when the index scale passes through the origin position.
By resetting the NC device supplied to the C device, the origin position is set in the NC device.

【0014】そこで、上記したような光電式リニヤスケ
ールにおいて、図11及び図12(a)に示すようにメ
インスケール101の刻線位置とは異なる所定のトラッ
ク位置に、基準点となる原点Zを示す刻線(格子)10
9を設け、この原点となる格子109、及びインデック
ススケール103を通過する光をモアレ縞として検出す
る光電変換素子Pdzを配置しておくと、メインスケー
ル101とインデックススケール103が特定の位置関
係になっているときだけを原点の信号(Z相信号)とし
て検出することができるようになる。
Therefore, in the photoelectric linear scale as described above, as shown in FIGS. 11 and 12A, the origin Z serving as a reference point is set at a predetermined track position different from the engraved line position of the main scale 101. Marking line (grating) 10 shown
9 and a photoelectric conversion element Pdz that detects light passing through the grating 109 serving as the origin and the index scale 103 as moiré fringes is arranged, the main scale 101 and the index scale 103 have a specific positional relationship. Is detected as a signal of the origin (Z-phase signal).

【0015】すなわち、図12(b)に示すように、こ
の原点Zの位置においてもメインスケール101の1ピ
ッチPの間で図5の場合と同様に変化する信号Szが原
点位置検出信号として検出されるから、この原点位置検
出信号Szの波形のピーク点を、例えば同図(b)に示
すように所定のレベルTHでクリップして原点パルス信
号Pzを形成すると、この原点パルス信号Pzの立ち上
がり点をメインスケールの原点Zとするか、原点パルス
信号Pzのピーク位置を検出してメインスケールの原点
Zとすることができる。
That is, as shown in FIG. 12B, even at the position of the origin Z, a signal Sz that changes during one pitch P of the main scale 101 as in the case of FIG. 5 is detected as the origin position detection signal. Therefore, when the peak point of the waveform of the origin position detection signal Sz is clipped at a predetermined level TH, for example, as shown in FIG. The point can be set as the origin Z of the main scale, or the peak position of the origin pulse signal Pz can be detected and set as the origin Z of the main scale.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】この原点の位置検出信
号Sz(以下、「Z相信号」という。)は、一般的にメ
インスケール101とインデックススケール103の相
対的な移動によって検出されるが、Z相信号は前記A相
信号、又はB相信号に対して非同期で動作していたの
で、図12(c)に示すように、A相信号とB相信号の
1ピッチの間の位相領域(、、、で表示される
4つの位相エリア)のどこでZ相信号のピークP(以
下、「Z相」ともいう)が検出されるかは、Z相信号を
出力させてからでなければ分からなかった。図12
(c)では、1ピッチ内の位相エリアでZ相信号のピ
ークPが検出されている。
The position detection signal Sz of the origin (hereinafter referred to as "Z-phase signal") is generally detected by the relative movement of the main scale 101 and the index scale 103. Since the Z-phase signal operates asynchronously with respect to the A-phase signal or the B-phase signal, as shown in FIG. Where the peak P of the Z-phase signal (hereinafter, also referred to as “Z-phase”) is detected in the four phase areas indicated by,..., Cannot be known until after outputting the Z-phase signal. Was. FIG.
In (c), the peak P of the Z-phase signal is detected in the phase area within one pitch.

【0017】デジタル出力型スケールは、組立て時にい
ろいろな調整を行うが、Z相の同期化については原点信
号は非同期で動作していたので、タイミングを合わせる
必要はなかった。ところが、これをアナログ出力型スケ
ールで使用しようとすると、同期化されたZ相は得られ
ないので、そのままでは使用できなかった。アナログ出
力型スケールにおいては、Z相信号のピーク位置Pが、
A相信号、B相信号に対して、図12(c)に示すある
決まった位相エリア〜で出力しなければならない。
つまり、図12(c)のA相信号/B相信号が共に正で
ある位相エリア(図中、網線で表示されている。)で
出力させることがほぼ規格化されている。位相エリア
〜のどのエリアで出力されるかは、組立て後、調整段
階で初めて確認でき、事前に知ることはできない。
The digital output type scale performs various adjustments at the time of assembly, but there is no need to adjust the timing for synchronizing the Z phase because the origin signal operates asynchronously. However, if this is to be used on an analog output type scale, a synchronized Z phase cannot be obtained, so that it cannot be used as it is. In the analog output scale, the peak position P of the Z-phase signal is
For the A-phase signal and the B-phase signal, they must be output in a certain fixed phase area shown in FIG.
That is, it is almost standardized that the signals are output in a phase area in which both the A-phase signal and the B-phase signal in FIG. 12C are positive (indicated by a hatched line in the figure). Which area of the phase area to which is output can be checked for the first time in the adjustment stage after assembly, and cannot be known in advance.

【0018】このため、A相信号/B相信号の位相エリ
アと原点信号出力のタイミング(同期化)をとるため
に、図11に示すような、波形整形回路HSを設け、ス
ケールを調整する際、通常はZ相信号の検出タイミング
を調整するという手法をとり、タイミングを合わせてい
る。Z相の検出タイミングの調整は、図12(b)に示
すスレッショルド値THを変更してZ相信号の信号幅L
z内に位置するエリアに検出タイミングをずらす方法、
遅延回路を設けて出力タイミングを遅らせる方法、移相
回路を設けて位相をずらす方法、等があるが、いずれも
オシロスコープを作業者が目視しながら作業するという
ものであるので、Z相の検出タイミングを調整すること
はかなり困難な作業であった。
For this reason, a waveform shaping circuit HS as shown in FIG. 11 is provided to adjust the scale in order to obtain the timing (synchronization) of the phase area of the A-phase signal / B-phase signal and the output of the origin signal. Usually, the timing is adjusted by adjusting the detection timing of the Z-phase signal. Adjustment of the Z-phase detection timing is performed by changing the threshold value TH shown in FIG.
a method of shifting the detection timing to an area located in z,
There are a method of providing a delay circuit to delay the output timing, a method of providing a phase shift circuit to shift the phase, and the like. All of these methods work while the operator visually observes the oscilloscope. Tweaking was a rather difficult task.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、Z相信号の出
力されるタイミングを確保し、フォトセルからのA相信
号/B相信号を入れ替えることで、Z相信号の出力タイ
ミングが決められたA相信号/B相信号の位相エリアに
入るようにして、原点信号の設定を行うものである。
According to the present invention, the output timing of the Z-phase signal is determined by securing the output timing of the Z-phase signal and exchanging the A-phase signal / B-phase signal from the photocell. The origin signal is set so as to enter the phase area of the A-phase signal / B-phase signal.

【0020】請求項1の発明は、移動方向に対して等間
隔な目盛りを設けたリニアスケールと、前記リニアスケ
ールの相対的な移動量を正弦波状のA相信号、該A相信
号を反転した−A相信号、前記A相信号に対して90度
移相されているB相信号、該B相信号を反転した−B相
信号からなる4組の計測信号として検出するとともに、
前記スケールの原点通過位置を示す原点信号を検出する
検出手段と、前記4組の計測信号から相互に90度の位
相差を有するA相計測信号、及びB相計測信号形成する
信号合成手段と、前記信号合成手段に対して前記4組の
計測信号を選択的に供給するスイッチング手段とを備
え、前記スイッチング手段による前記4組の計測信号の
選択的供給によって、前記信号合成手段から出力される
前記A相計測信号、又はB相計測信号の所定の位相領域
と前記原点信号の出力タイミングとを一致させることが
できることを特徴とするリニヤスケールにおける原点信
号の設定装置である。
According to the first aspect of the present invention, a linear scale provided with scales at regular intervals in the moving direction, a sine-wave A-phase signal representing the relative movement of the linear scale, and the A-phase signal inverted. Detecting as four sets of measurement signals including an A-phase signal, a B-phase signal shifted by 90 degrees from the A-phase signal, and an -B-phase signal obtained by inverting the B-phase signal;
Detecting means for detecting an origin signal indicating the origin passing position of the scale; signal synthesizing means for forming an A-phase measurement signal having a phase difference of 90 degrees from the four sets of measurement signals, and a B-phase measurement signal; Switching means for selectively supplying the four sets of measurement signals to the signal synthesizing means, and wherein the switching means selectively supplies the four sets of measurement signals to output the signal from the signal synthesizing means. An apparatus for setting an origin signal in a linear scale, wherein a predetermined phase region of an A-phase measurement signal or a B-phase measurement signal can be matched with the output timing of the origin signal.

【0021】請求項2の発明は、リニアスケールの相対
的な移動量を正弦波状のA相信号、該A相信号を反転し
た−A相信号、前記A相信号に対して90度移相されて
いるB相信号、該B相信号を反転した−B相信号からな
る4組の検出信号として検出するステップと、前記リニ
アスケールの原点通過位置を示す原点信号を検出するス
テップと、前記4組の検出信号の位相領域と原点信号の
出力タイミングを検知するステップと、前記検知された
4組の検出信号の位相領域を所定の位相領域となるよう
に前記4組の検出信号を入れ替えて4組の出力信号とし
て出力するステップと、前記4組の出力信号から相互に
90度の位相差を有するA相計測信号、及びB相計測信
号を形成するステップとからなり、前記4組の検出信号
を入れ替えて4組の出力信号として出力するステップに
よって、前記信号合成手段から出力される前記A相計測
信号、又はB相計測信号の所定の位相領域と前記原点信
号の出力タイミングとを一致させることができることを
特徴とするリニヤスケールおける原点信号の設定方法で
ある。
According to a second aspect of the present invention, the relative movement amount of the linear scale is shifted by 90 degrees with respect to a sinusoidal A-phase signal, a -A-phase signal obtained by inverting the A-phase signal, and the A-phase signal. Detecting four sets of detection signals consisting of a B-phase signal and a −B-phase signal obtained by inverting the B-phase signal; detecting an origin signal indicating the origin passing position of the linear scale; Detecting the phase region of the detection signal and the output timing of the origin signal, and exchanging the four detection signals so that the four detection signal phase regions become a predetermined phase region. And forming an A-phase measurement signal and a B-phase measurement signal having a phase difference of 90 degrees from each other from the four sets of output signals. Swap four sets By outputting the signal as an output signal, a predetermined phase region of the A-phase measurement signal or the B-phase measurement signal output from the signal synthesizing unit can be matched with the output timing of the origin signal. This is how to set the origin signal in the linear scale.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の計測信号生成回
路のブロック図を示し、図11と同様の構成は、同一の
記号が付されおり、その詳細な説明は省略する。なお、
光電変換素子から出力された各相の信号を検出信号とい
い、図中では単にA、−A、B、−Bと表記し、増幅器
Ga1、Ga2、Gb1、Gb2から出力された信号を
出力信号といい、図中では単にSA、−SA、SB、−
SBと表記し、増幅器Ga3、Gb3によって合成され
た信号を計測信号といい、図中ではA相信号、B相信号
と表記する。
FIG. 1 is a block diagram of a measurement signal generation circuit according to the present invention. The same components as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In addition,
Each phase signal output from the photoelectric conversion element is referred to as a detection signal, and is simply referred to as A, -A, B, or -B in the figure, and the signals output from the amplifiers Ga1, Ga2, Gb1, and Gb2 are output signals. In the figure, simply SA, -SA, SB,-
The signal synthesized by the amplifiers Ga3 and Gb3 is referred to as SB, and the signal synthesized by the amplifiers Ga3 and Gb3 is referred to as a measurement signal.

【0023】計測信号生成回路は、光電変換素子の入力
部、検出信号としての各相信号の出力部、入替え後の検
出信号としての各相信号の出力部、増幅された各相の出
力信号、合成された計測信号としての各相信号部とによ
って構成され、出力信号としての各相信号の出力部と入
替え後の検出信号としての各相信号の出力部との間に
は、検出信号としての各相信号を入れ替えるためのチッ
プジャンパースイッチS1〜S4が設けられている。
The measurement signal generation circuit includes an input section of the photoelectric conversion element, an output section of each phase signal as a detection signal, an output section of each phase signal as a detection signal after replacement, an output signal of each amplified phase, Each phase signal section as a synthesized measurement signal is configured, and between the output section of each phase signal as an output signal and the output section of each phase signal as a replacement detection signal, a detection signal as a detection signal is provided. Chip jumper switches S1 to S4 for replacing each phase signal are provided.

【0024】図2は、本発明の実施の態様のZ相信号
(原点信号)の出力タイミングと検出された各相信号の
エリアとの関係を示す波形図である。この図のおいて、
各検出信号としてのA相信号、−A相信号、B相信号、
−B相信号波形は、先に示したようにスケールが移動す
ることによって検出される正弦波状の信号を示してお
り、1Pはスケールの刻線間を通過する周期を示す。A
相信号(以下、A相という)、A相信号を反転させた−
A相信号(以下、−A相という。)、B相信号(以下、
B相という。)、B相信号を反転させた−B相信号(以
下、−B相という。)は、時間t0〜t1間に1ピッチ
の信号として出力されたもので、1ピッチ(以下、1P
という。)間のA相、−A相、B相、−B相の信号を4
つの位相エリア(0度〜90度、90度〜180度、1
80度〜270度、270度〜360度)に分け、0度
〜90度の位相エリアを、90度〜180度の位相エ
リアを、以下同様に、の位相エリアを設定する。
FIG. 2 is a waveform diagram showing the relationship between the output timing of the Z-phase signal (origin signal) and the area of each detected phase signal according to the embodiment of the present invention. In this figure,
A-phase signal, -A-phase signal, B-phase signal as each detection signal,
The -B phase signal waveform indicates a sinusoidal signal detected by the movement of the scale as described above, and 1P indicates a period passing between the engraved lines of the scale. A
Phase signal (hereinafter referred to as phase A), phase A signal inverted-
A-phase signal (hereinafter, referred to as -A phase), B-phase signal (hereinafter, referred to as -A phase)
It is called phase B. ), The -B phase signal obtained by inverting the B phase signal (hereinafter referred to as -B phase) is output as a signal of one pitch between times t0 and t1, and is one pitch (hereinafter, 1P).
That. A), -A phase, B phase, -B phase signal
Two phase areas (0 to 90 degrees, 90 to 180 degrees, 1
80 degrees to 270 degrees, 270 degrees to 360 degrees), a phase area of 0 degrees to 90 degrees, a phase area of 90 degrees to 180 degrees, and so on.

【0025】図3は、A相信号に対してB相信号が90
度進んでいるときに、A相、−A相、B相、−B相の信
号が、1P内の各位相エリアで正の信号の場合を1、負
の信号の場合を0とし、各位相エリアに原点信号Z1〜
Z4が出力された場合を2値信号1、0でパターン化し
たものである。
FIG. 3 shows that the B-phase signal is 90
When the signal of the A phase, -A phase, B phase, and -B phase is a positive signal in each phase area in 1P, it is 1 when the signal is a positive signal, and 0 when the signal is a negative signal in each phase area. Origin signal Z1
The case where Z4 is output is patterned by binary signals 1 and 0.

【0026】前述のように、アナログ出力型スケールに
おいては、Z相が、計測信号となるA相、B相に対し
て、A相、B相が共に正の位相エリアで出力させること
がほぼ規格化されている。本発明は、スケールを調整す
る際、検出されたA(−A)相、B(−B)相の信号を
Z相信号のタイミングに合わせて所定の位相エリアに合
うように選択することにより、原点信号を設定するもの
である。つまり、Z相信号(原点信号)の出るタイミン
グにあわせて、フォトセルから検出されたA相、−A
相、B相、−B相の信号を入れ替えて出力信号としての
各相信号を得ることで、Z相の原点信号を計測用のA相
信号、及びB相信号の決められた位相領域に入れること
ができる。A相、−A相、B相、−B相の信号の位相
(又は極性)は、オシロスコープ等の表示装置を使用し
て表示させて、確認することができる。
As described above, in the analog output type scale, it is almost standard that the A-phase and the B-phase both output in the positive phase area with respect to the A-phase and the B-phase as the measurement signals. Has been According to the present invention, when the scale is adjusted, the detected A (-A) phase and B (-B) phase signals are selected so as to match a predetermined phase area in accordance with the timing of the Z phase signal. This is for setting the origin signal. That is, in accordance with the timing of the output of the Z-phase signal (origin signal), the A-phase and -A detected from the photocell are detected.
By replacing the phase, B phase, and -B phase signals to obtain each phase signal as an output signal, the Z-phase origin signal is put into a predetermined phase region of the measurement A-phase signal and the B-phase signal. be able to. The phases (or polarities) of the A-phase, -A-phase, B-phase, and -B-phase signals can be displayed and confirmed using a display device such as an oscilloscope.

【0027】各発生タイミングを示す原点信号をZ1〜
Z4とすると、この信号の出力発生タイミングと図2、
及び図3に示される各相信号の内正の極性の各相信号
は、次の通りである。 発生タイミング 原点信号 正の極性の検出信号 位相エリア Z1 A相、 B相 位相エリア Z2 A相、−B相 位相エリア Z3 −A相、−B相 位相エリア Z4 −A相、 B相
Origin signals Z1 to
Z4, the output generation timing of this signal and FIG.
The positive polarity phase signals of the phase signals shown in FIG. 3 are as follows. Generation timing Origin signal Positive polarity detection signal Phase area Z1 A phase, B phase Phase area Z2 A phase, -B phase area Z3 -A phase, -B phase Phase area Z4 -A phase, B phase

【0028】Z相の出力のタイミングで計測用のA相、
B相が共に正の位相エリアとなるように調整するには、
A(−A)相、B(−B)相の信号を入れ替えて供給す
ることで位相を変化させるようにする。つまり、図3か
ら明らかなように、位相エリアでは原点信号のピーク
が出力されているタイミングで位相エリアが正となり、
次の位相エリアも正である信号を計測用のA相信号と
し、この信号を形成するために差動増幅器Ga3に入力
されるSA信号としてA相信号を、−SA信号として−
A相信号を選択する。また、この位相エリアでは計測用
のB相信号を形成する差動増幅器Gb3には、SB信号
としてB相信号を、−SB信号として−B相信号を選択
する。
A phase for measurement at the timing of output of the Z phase,
To adjust so that both B phases are in the positive phase area,
The phase is changed by switching and supplying the signals of the A (-A) phase and the B (-B) phase. That is, as is clear from FIG. 3, the phase area becomes positive at the timing when the peak of the origin signal is output in the phase area,
A signal whose next phase area is also positive is defined as an A-phase signal for measurement, the A-phase signal is input as an SA signal to the differential amplifier Ga3 to form this signal, and the -SA signal is used as an -SA signal.
Select the A-phase signal. In this phase area, the B-phase signal is selected as the SB signal and the -B-phase signal is selected as the -SB signal for the differential amplifier Gb3 that forms the B-phase signal for measurement.

【0029】このように、原点信号Z1の発生タイミン
グが位相エリアと同期している場合であり、位相エリ
アで出力されたA相、B相は共に正であるので、各相
の信号をそのまま出力信号SA、SBとして取り込み、
その反転信号を−SA、−SBとして取り込めばよいこ
とになる。検出信号と出力信号の関係は次の通りであ
る。 A→SA −A→−SA、B→SB −B→−SB
As described above, the generation timing of the origin signal Z1 is synchronized with the phase area. Since both the A phase and the B phase output in the phase area are positive, the signals of each phase are output as they are. Captured as signals SA and SB,
That is, the inverted signal may be taken in as -SA and -SB. The relationship between the detection signal and the output signal is as follows. A → SA −A → −SA, B → SB −B → −SB

【0030】原点信号Z2の発生タイミングが位相エリ
アと同期している場合は、各相の信号中で、原点信号
のピークが出力されている位相エリアと次の位相エリア
が共に正の信号は検出された−B相であるので、−B相
信号を出力信号SA相信号として取り込み、原点信号の
ピークが出力されている位相エリアが正で、次の位相エ
リアが負の信号は、A相信号であるので出力信号SBと
して取り込めばよいことになる。検出信号と出力信号の
関係は次の通りである。 −B→SA B→−SA、A→SB −A→−SB
When the generation timing of the origin signal Z2 is synchronized with the phase area, a positive signal is detected in both the phase area where the peak of the origin signal is output and the next phase area. Since the −B phase is obtained, the −B phase signal is taken in as the output signal SA phase signal, and the signal in which the phase area where the peak of the origin signal is output is positive and the next phase area is negative is the A phase signal. Therefore, it is sufficient to take in as the output signal SB. The relationship between the detection signal and the output signal is as follows. −B → SA B → −SA, A → SB −A → −SB

【0031】原点信号Z3の発生タイミングが位相エリ
アと同期している場合は、各相の信号中で、原点信号
のピークが出力されている位相エリアと次の位相エリア
が共に正の信号は、検出された−A相であるので、−A
相信号を出力信号SA相信号として取り込み、原点信号
のピークが出力されている位相エリアが正で、次の位相
エリアが負の信号は、−B相信号であるので出力信号S
Bとして取り込めばよいことになる。検出信号と出力信
号の関係は次の通りである。 −A→SA A→−SA、−B→SB B→−SB
When the generation timing of the origin signal Z3 is synchronized with the phase area, a signal in each phase in which both the phase area where the peak of the origin signal is output and the next phase area are positive is: Since it is the detected -A phase, -A
The phase signal is captured as an output signal SA phase signal, and the signal in which the phase area where the peak of the origin signal is output is positive and the signal in the next phase area is negative is the -B phase signal.
What is necessary is to take in as B. The relationship between the detection signal and the output signal is as follows. −A → SA A → −SA, −B → SB B → −SB

【0032】原点信号Z4の発生タイミングが位相エリ
アと同期している場合は、各相の信号中で、原点信号
のピークが出力されている位相エリアと次の位相エリア
が共に正の信号は、検出されたB相の信号であるので、
B相信号を出力信号SA相信号として取り込み、原点信
号のピークが出力されている位相エリアが正で、次の位
相エリアが負の信号は、−A相信号であるのでこの信号
を出力信号SB相信号として取り込めばよいことにな
る。検出信号と出力信号の関係は次の通りである。 B→SA −B→−SA、−A→SB A→−SB
When the generation timing of the origin signal Z4 is synchronized with the phase area, a signal in each phase in which both the phase area where the peak of the origin signal is output and the next phase area are positive is: Since it is a detected B-phase signal,
The B-phase signal is fetched as an output signal SA-phase signal, and the signal in which the phase area where the peak of the origin signal is output is positive and the next phase area is negative is the -A phase signal. What is necessary is just to take in as a phase signal. The relationship between the detection signal and the output signal is as follows. B → SA −B → −SA, −A → SB A → −SB

【0033】図1に示されるチップジャンパースイッチ
S1〜S4は、上記したように検出されるB相の信号が
A相の信号に対して位相が進んでいるときに適応される
検出信号を入れ替えるためのスイッチである。リニアス
ケール設置作業者は、オシロスコープで原点信号のピー
ク位置の位相エリアを確認し、位相エリアがエリアに
位置していた場合は、各スイッチS1〜S4を接点P1
と接続させ、図1に示す接続状態とする。
The chip jumper switches S1 to S4 shown in FIG. 1 replace the detection signals applied when the B-phase signal detected as described above is advanced in phase with respect to the A-phase signal. Switch. The operator installing the linear scale checks the phase area of the peak position of the origin signal using an oscilloscope. If the phase area is located in the area, the switches S1 to S4 are connected to the contact point P1.
And the connection state shown in FIG.

【0034】同様に、作業者は、位相エリアに原点信
号のピーク位置が位置する場合は、各スイッチS1〜S
4を接点P4と接続させ、位相エリアに原点信号のピ
ーク位置が位置する場合は、各スイッチS1〜S4を接
点P3と接続させ、位相エリアに原点信号のピーク位
置が位置する場合は各スイッチS1〜S4を接点P2と
接続させ、Z相の発生タイミングが、常にA相信号、B
相信号が正である位相の位相エリアと同期させることが
できる。なお、スイッチS1〜S4は、連動して接点P
1〜P4を選択するように制御させることもできる。
Similarly, when the peak position of the origin signal is located in the phase area, the operator switches each of the switches S1 to S1.
4 is connected to the contact point P4, and when the peak position of the origin signal is located in the phase area, the switches S1 to S4 are connected to the contact point P3. When the peak position of the origin signal is located in the phase area, each switch S1 is connected. To S4 are connected to the contact point P2 so that the Z-phase generation timing is always the A-phase signal, B-phase
The phase signal can be synchronized with a phase area of a positive phase. The switches S1 to S4 operate in conjunction with the contacts P
It is also possible to control to select 1 to P4.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は、以上に説明したように、原点
信号の発生タイミングとA相信号、B相信号の位相領域
とを90度刻みで選択できるので、所望の原点信号の設
定ができ、設定作業を容易に行うことができる。
As described above, according to the present invention, since the generation timing of the origin signal and the phase regions of the A-phase signal and the B-phase signal can be selected at intervals of 90 degrees, a desired origin signal can be set. , The setting operation can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の計測信号生成回路のブロック図を示
す。
FIG. 1 shows a block diagram of a measurement signal generation circuit according to the present invention.

【図2】本発明のA相信号とB相信号の1ピッチを4つ
の領域(1周期を90度毎に分割した領域)で示した波
形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing one pitch of an A-phase signal and a B-phase signal according to the present invention in four regions (regions obtained by dividing one cycle by 90 degrees).

【図3】各相信号の1ピッチの位相エリア毎の極性と、
Z相の発生タイミングの位置するタイミングの関係を極
性パターンとして示すパターン図である。
FIG. 3 shows the polarity of each phase signal for each phase area of one pitch,
It is a pattern diagram which shows the relationship of the timing which the generation timing of a Z phase is located as a polarity pattern.

【図4】光学式スケールの原理図、及びモアレ縞を示す
図である。
FIG. 4 is a view showing the principle of an optical scale and showing moire fringes.

【図5】モアレ縞の移動を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the movement of moiré fringes.

【図6】光電変換素子を設置する位置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a position where a photoelectric conversion element is installed.

【図7】A相信号とB相信号との波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram of an A-phase signal and a B-phase signal.

【図8】光学式スケールの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of an optical scale.

【図9】光学式スケールの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of an optical scale.

【図10】計測用信号生成回路の原理図である。FIG. 10 is a principle diagram of a measurement signal generation circuit.

【図11】計測信号生成回路のブロック図を示す。FIG. 11 shows a block diagram of a measurement signal generation circuit.

【図12】原点位置を検出する格子と、その検出波形を
示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a grid for detecting an origin position and a detected waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Pda1、Pda2、Pdb1、Pdb2 光電変換素
子、 Ga1、Ga2、Ga3、Gb1、Gb2、Gb3 増
幅器、 S1〜S4 チップジャンパースイッチ、
Pda1, Pda2, Pdb1, Pdb2 photoelectric conversion elements, Ga1, Ga2, Ga3, Gb1, Gb2, Gb3 amplifiers, S1 to S4 chip jumper switches,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動方向に対して等間隔な目盛りを設け
たリニアスケールと、 前記リニアスケールの相対的な移動量を正弦波状のA相
信号、該A相信号を反転した−A相信号、前記A相信号
に対して90度移相されているB相信号、該B相信号を
反転した−B相信号からなる4組の計測信号として検出
するとともに、前記スケールの原点通過位置を示す原点
信号を検出する検出手段と、 前記4組の計測信号から相互に90度の位相差を有する
A相計測信号、及びB相計測信号形成する信号合成手段
と、 前記信号合成手段に対して前記4組の計測信号を選択的
に供給するスイッチング手段とを備え、 前記スイッチング手段による前記4組の計測信号の選択
的供給によって、前記信号合成手段から出力される前記
A相計測信号、又はB相計測信号の所定の位相領域と前
記原点信号の出力タイミングとを一致させることができ
ることを特徴とするリニヤスケールにおける原点信号の
設定装置。
A linear scale provided with scales at regular intervals in a moving direction; a sinusoidal A-phase signal representing a relative moving amount of the linear scale; a −A-phase signal obtained by inverting the A-phase signal; Detected as four sets of measurement signals consisting of a B-phase signal shifted by 90 degrees with respect to the A-phase signal and a −B-phase signal obtained by inverting the B-phase signal, and an origin indicating the origin passing position of the scale Detection means for detecting signals; signal synthesis means for forming an A-phase measurement signal and a B-phase measurement signal having a phase difference of 90 degrees from each other from the four sets of measurement signals; Switching means for selectively supplying a set of measurement signals, wherein the A-phase measurement signal or the B-phase measurement output from the signal synthesizing means by the selective supply of the four sets of measurement signals by the switching means. Faith Setting device the origin signal in the linear scale, characterized in that it is possible to match the output timing of a predetermined phase region and the origin signal.
【請求項2】 リニアスケールの相対的な移動量を正弦
波状のA相信号、該A相信号を反転した−A相信号、前
記A相信号に対して90度移相されているB相信号、該
B相信号を反転した−B相信号からなる4組の検出信号
として検出するステップと、 前記リニアスケールの原点通過位置を示す原点信号を検
出するステップと、 前記4組の検出信号の位相領域と原点信号の出力タイミ
ングを検知するステップと、 前記検知された4組の検出信号の位相領域を所定の位相
領域となるように前記4組の検出信号を入れ替えて4組
の出力信号として出力するステップと、 前記4組の出力信号から相互に90度の位相差を有する
A相計測信号、及びB相計測信号形成するステップとか
らなり、 前記4組の検出信号を入れ替えて4組の出力信号として
出力するステップによって、前記信号合成手段から出力
される前記A相計測信号、又はB相計測信号の所定の位
相領域と前記原点信号の出力タイミングとを一致させる
ことができることを特徴とするリニヤスケールにおける
原点信号の設定方法。
2. A sinusoidal A-phase signal representing the relative movement of the linear scale, a -A-phase signal obtained by inverting the A-phase signal, and a B-phase signal shifted by 90 degrees with respect to the A-phase signal. Detecting the B-phase signal as an inverted set of -B-phase signals; detecting an origin signal indicating the origin passing position of the linear scale; and detecting the phase of the four sets of detected signals. Detecting the output timing of the area and the origin signal; and exchanging the four sets of detection signals so that the detected phase areas of the four sets of detection signals become a predetermined phase area, and outputting as four sets of output signals. And forming an A-phase measurement signal and a B-phase measurement signal having a phase difference of 90 degrees from each other from the four sets of output signals. The four sets of output signals are replaced by the four sets of detection signals. As a signal In the linear scale, a predetermined phase region of the A-phase measurement signal or the B-phase measurement signal output from the signal synthesizing unit can be matched with an output timing of the origin signal. How to set the origin signal.
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