JP2009210389A - Absolute optical encoder - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an absolute optical encoder capable of shortening an action time on detecting a starting point, capable of improving the operational efficiency of an apparatus to which the encoder is attached, having a short action time for returning to the starting point, capable of high speed action and having a high resolution. <P>SOLUTION: The absolute optical encoder is configured by including a scale 1 having a measuring track in which a coding pattern for measurement is formed with a same pitch and a starting point detecting track 3, and a photo pickup part for obtaining a signal corresponding to the code from the scale 1, and prepares absolute data from 2 different signals having different phase obtained from this photo pickup part, wherein the starting point detecting track 3 in the scale 1 has a plurality of starting point marks 4a, 4b, 4c and starting point position confirmation marks 5a, 5b, 5c formed between the starting point marks 4a, 4b, 4c. The distances between the starting point marks 4a, 4b, 4c and the starting point position confirmation mark 5a, 5b, 5c are different in any of the position. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、二物体間や回転体の相対移動量や変位量等を測定する光学式のアブソリュートエンコーダに関するものであり、特に原点位置検出機能を有する光学式アブソリュートエンコーダに関するものである。   The present invention relates to an optical absolute encoder that measures the relative movement amount or displacement amount between two objects or a rotating body, and more particularly, to an optical absolute encoder having an origin position detection function.

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、アブソリュート型光学式エンコーダがあり、なかでも光学格子を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。   In a machine tool or the like, it is extremely important to accurately measure the relative movement amount of a tool with respect to a workpiece, and various measuring apparatuses for this purpose have been commercialized. One of them is an absolute type optical encoder, and an optical scale using moire fringes obtained by superimposing two optical gratings is known.

このような、光学式スケールの概要を表した斜視図を図14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等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104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. 14 is a perspective view showing an outline of such an optical scale. In this figure, one surface of an elongated main scale 101 is engraved with a grid of the same pitch formed by vapor-deposited chromium or the like, and an index scale is formed on one surface of a U-shaped holder 104 that holds the main scale 101. 103 is fixed. The surface of the index scale 103 facing the main scale is engraved with a grid having the same pitch formed by vapor deposited chrome similarly to the main scale 101, and on the back side of the index scale 103 is a photoelectric conversion element. 113 is provided.

さらに、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、図15に示すように光源105が固着されており、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の格子に対してインデックススケール103の格子は図15に示すように微小間隔を持って対向していると共に、微小角度傾けられるように配置されている。   Further, a light source 105 is fixed to the surface of the U-shaped holder 104 on the opposite side of the main scale 101 as shown in FIG. 15, and the main scale 101 and the index scale 103 are movable relative to each other. Yes. As described above, the grid of the index scale 103 is opposed to the grid of the main scale 101 with a small interval as shown in FIG.

この光学式スケールの原理構造の横断面図を図15に示す。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、メインスケール及びインデックススケール103に刻線された格子により形成される前記モアレ縞を透過して、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により受光される。この光電変換素子113からは互いに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113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。その理由は、光電変換素子により受光された光は正弦波状に変化しているが、その基準レベル(零レベル)の信号は明らかではない。そこで、受光される光の平均信号レベルを、基準レベルの信号として3番目の光電変換素子から出力しているのである。   A cross-sectional view of the principle structure of this optical scale is shown in FIG. The light emitted from the light source 105 passes through the glass main scale 101, passes through the moire fringes formed by the grid engraved on the main scale and the index scale 103, and further passes through the glass index scale 103. After being transmitted, the light is received by the photoelectric conversion element 113. The photoelectric conversion element 113 outputs an A-phase signal and a B-phase signal having a phase difference of 90 ° from each other, and the moving direction and the moving distance can be measured from these two signals. The photoelectric conversion element 113 is provided with three photoelectric conversion elements, two of which output the A phase signal and the B phase signal, and the remaining one outputs a reference level signal. Output. The reason is that the light received by the photoelectric conversion element changes in a sine wave shape, but the signal at the reference level (zero level) is not clear. Therefore, the average signal level of the received light is output from the third photoelectric conversion element as a reference level signal.

次に、図15に示す光学式スケールから出力される信号の処理回路のブロック図を図16に示す。この図において、光源である発光ダイオード120から照射された光は前記のようにメインスケール及びインデックススケールの格子を透過して、光電変換素子113であるフォトダイオード121により受光される。フォトダイオード121により受光されたA相の信号及びB相の信号は光電変換アンプ122により増幅されて内挿回路123に印加される。この内挿回路123により前記格子間隔Pの間を細かく分割する内挿パルスが発生され、この内挿パルスは移動方向に応じて位置データバックアップカウンタ124により加算あるいは減算計数され、位置データとされて図示しない処理回路へ供給されている。   Next, FIG. 16 shows a block diagram of a processing circuit for signals output from the optical scale shown in FIG. In this figure, the light emitted from the light emitting diode 120 as the light source passes through the main scale and index scale gratings as described above, and is received by the photodiode 121 as the photoelectric conversion element 113. The A-phase signal and B-phase signal received by the photodiode 121 are amplified by the photoelectric conversion amplifier 122 and applied to the interpolation circuit 123. The interpolation circuit 123 generates an interpolation pulse that finely divides the lattice interval P, and the interpolation pulse is added or subtracted by the position data backup counter 124 according to the moving direction to obtain position data. It is supplied to a processing circuit (not shown).

また、内挿回路123の出力パルスは位置データをパルスの個数で示したデータとして数値制御(NC)装置等の位置データを用いた制御装置に供給される。このデータは通常A相のパルス信号とB相のパルス信号とからなり、移動方向と移動量とを示すデータとされている。なお、メインスケールとインデックススケールに設けられた格子の間隔Pが40ミクロンである時、上記内挿回路123がA相信号あるいはB相信号の一周期において、40個のパルスを内挿するようにすると、分解能が1ミクロンのスケールとすることができる。   The output pulse of the interpolation circuit 123 is supplied to a control device using position data such as a numerical control (NC) device as data indicating position data by the number of pulses. This data is normally composed of an A-phase pulse signal and a B-phase pulse signal, and is data indicating a moving direction and a moving amount. When the interval P between the grids provided on the main scale and the index scale is 40 microns, the interpolation circuit 123 interpolates 40 pulses in one cycle of the A phase signal or the B phase signal. Then, the resolution can be a scale of 1 micron.

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測定しているが、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測定する必要がある。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NC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装置にセッテイングするようにしていた。したがって、この原点のセッテイングはNC装置の電源投入の度に行うようにしなければならなかった。   The optical scale constructed in this way is mounted on an NC machine tool and measures the relative movement between the workpiece and the tool, but is generally programmed as the movement from the origin when performing numerical control. Therefore, this relative movement amount needs to be measured as a movement amount from the origin. Therefore, the origin position is usually provided in the main scale in advance, and when the index scale passes through this origin position, the origin is detected, and this origin detection signal is supplied to the NC device to reset the NC device, thereby setting the origin position. I was trying to set up the NC unit. Therefore, the setting of the origin has to be performed each time the NC apparatus is powered on.

しかしながら、電源投入毎に原点をセッテイングする作業は煩雑であるため、常にスケールの位置をバックアップしている光学式アブソリュートスケールが提案されている。この光学式アブソリュートスケールは、図16に示すようにバックアップ電源が供給されており、NC装置の電源がオフされても、このバックアップ電源によりスケールの位置データがバックアップされている。また、NC電源がオフされても工具あるいは工作テーブルは移動される可能性があるため、光学式スケールは常にその位置データを測定し続ける必要がある。そこで、図16に示すようにバックアップ電源は光学式アブソリュートスケールの全体に電源を供給するようになっている。   However, since the work of setting the origin every time the power is turned on is complicated, an optical absolute scale that always backs up the position of the scale has been proposed. The optical absolute scale is supplied with a backup power as shown in FIG. 16, and the scale position data is backed up by the backup power even when the NC apparatus is turned off. In addition, since the tool or the work table may be moved even if the NC power is turned off, the optical scale must always measure its position data. Therefore, as shown in FIG. 16, the backup power supply supplies power to the entire optical absolute scale.

前記図16に示すバックアップ方式によると、工作機械の工具と工作テーブルの相対位置が移動しても光学式スケールはその位置を常に正確にバックアップすることができるが、光学式スケール全体をバックアップしているため消費電力は大きくなる。しかしながら、通常バックアップ電源としては電池が用いられるため、バックアップする時間が限られてしまう。   According to the backup system shown in FIG. 16, even if the relative position of the machine tool and the work table moves, the optical scale can always back up the position accurately, but the entire optical scale is backed up. Therefore, power consumption increases. However, since a battery is normally used as the backup power source, the backup time is limited.

一方、光源である発光ダイオードを点滅させて消費電流を抑制する手法も、以下に示すような文献やロータリエンコーダなどにおいても種々提案されているが、高速、高分解能が要求されるリニアスケールでは高速移動時に読み取りエラーが増大し、高速、高分解能のものには適用することが困難であった。   On the other hand, various methods for suppressing current consumption by blinking a light emitting diode as a light source have been proposed in the following literature and rotary encoders, but high speed is required for linear scales that require high speed and high resolution. Reading errors increased during movement, making it difficult to apply to high-speed and high-resolution ones.

このため、例えば特許2689883号公報(特開平7−174585号公報)に開示されるように、消費電力の大きい内挿回路はバックアップしないで消費電流を抑制し、電源投入時に内挿回路により格子間隔Pの間の位置を演算することにより求めるリニアエンコーダが提案されている。   For this reason, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 2688883 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-174585), an interpolation circuit with large power consumption suppresses current consumption without backing up, and the grid interval is set by the interpolation circuit when power is turned on. A linear encoder that is obtained by calculating a position between P has been proposed.

この文献に開示されている光学式アブソリュートスケールのブロック図を図17に示す。図17に示す光学式アブソリュートスケールにおいて、光源である発光ダイオード131から照射された光はメインスケール及びインデックススケールに刻線されたピッチPの格子を透過して、光電変換素子であるフォトダイオード132により受光される。フォトダイオード132により受光されたA相の信号及びB相の信号は光電変換アンプ133により増幅されて、コンパレータ134に印加され二値データとされる。この二値データは位置データバックアップカウンタ135により、ピッチP移動する毎に移動方向に応じて加算あるいは減算カウントされピッチPを単位とする位置データとされる。   A block diagram of an optical absolute scale disclosed in this document is shown in FIG. In the optical absolute scale shown in FIG. 17, the light emitted from the light emitting diode 131 serving as the light source passes through the lattice of the pitch P engraved on the main scale and the index scale, and is then reflected by the photodiode 132 serving as the photoelectric conversion element. Received light. The A-phase signal and B-phase signal received by the photodiode 132 are amplified by the photoelectric conversion amplifier 133 and applied to the comparator 134 as binary data. The binary data is added or subtracted according to the moving direction every time the pitch P is moved by the position data backup counter 135, and is converted into position data in units of the pitch P.

さらに、光電変換アンプ133からのA相信号及びB相信号はアブソリュート内挿回路136に供給され、このアブソリュート内挿回路136により前記格子ピッチPを細かく分割する内挿パルスを計数するようにして、ピッチP内を分割した内挿データを図示しない処理装置へ出力している。さらに、アブソリュート内挿回路136から印加された信号に基づいて、位相分割回路137はピッチP内を分割した内挿データをパルスの個数で示した出力パルス信号を発生し、数値制御(NC)装置に供給している。この出力パルス信号は通常A相のパルスとB相のパルス信号とからなり、移動方向と移動量とを示すデータとされている。   Further, the A-phase signal and the B-phase signal from the photoelectric conversion amplifier 133 are supplied to the absolute interpolation circuit 136, and the absolute interpolation circuit 136 counts the interpolation pulses that finely divide the lattice pitch P. Interpolated data obtained by dividing the pitch P is output to a processing device (not shown). Further, based on the signal applied from the absolute interpolation circuit 136, the phase division circuit 137 generates an output pulse signal indicating the interpolation data obtained by dividing the pitch P by the number of pulses, and a numerical control (NC) device. To supply. This output pulse signal is usually composed of an A-phase pulse and a B-phase pulse signal, and is data indicating the moving direction and moving amount.

なお、メインスケールとインデックススケールに設けられた格子の間隔Pが40ミクロンである時、上記アブソリュート内挿回路136に入力されたA相信号あるいはB相信号の一周期において、40個のパルスを計数するようにすると、分解能を1ミクロンとした光学式スケールとすることができる。そして、バックアップ時にはバックアップ電源から位置データバックアップカウンタ135,コンパレータ134,光電変換アンプ133及び発光ダイオード131には電源が供給されるが、アブソリュート内挿回路136及び位相分割回路137には電源が供給されないようにして、低消費電力化している。   When the interval P between the grids provided on the main scale and the index scale is 40 microns, 40 pulses are counted in one cycle of the A phase signal or B phase signal input to the absolute interpolation circuit 136. By doing so, an optical scale with a resolution of 1 micron can be obtained. At the time of backup, power is supplied from the backup power source to the position data backup counter 135, the comparator 134, the photoelectric conversion amplifier 133, and the light emitting diode 131, but power is not supplied to the absolute interpolation circuit 136 and the phase division circuit 137. Thus, the power consumption is reduced.

コンパレータ134及び位置データバックアップカウンタ135に入力される信号は内挿されていない信号、すなわち格子ピッチPが40ミクロンである場合は40ミクロン移動する毎に位置データバックアップカウンタ5は計数されるだけであるため、消費電力は一層低減されることになる。つまり、バックアップ時には格子間隔Pを単位とする位置データだけを検出して位置データバックアップカウンタ135に保持しておき、電源投入時において、格子ピッチP内を分割した内挿データをアブソリュート内挿回路136及び位相分割回路137により発生させ、上記位置データバックアップカウンタ135の計数データとアブソリュート内挿回路136よりのピッチP内を分割した内挿データとを処理装置により処理することにより、現在の位置を演算してNC装置へこの現在位置データをセッテングしている。このため、分解能を下げることなく低消費電力のバックアップを可能とすることができる。なお、アブソリュート内挿回路136は、位相変調回路141、ローパスフィルタ142,コンパレータ143、搬送波発生回路144,分周器145、カウンタ147、クロック発生器148等から構成されているが、その詳細な構成および動作についてはここでは省略する。
特許2689883号公報 特許3239295号公報 特開昭62−132104号公報
The signals inputted to the comparator 134 and the position data backup counter 135 are not interpolated signals, that is, the position data backup counter 5 only counts every 40 microns when the grating pitch P is 40 microns. Therefore, power consumption is further reduced. That is, at the time of backup, only the position data with the grid interval P as a unit is detected and held in the position data backup counter 135, and when the power is turned on, the interpolation data obtained by dividing the grid pitch P is absolute interpolation circuit 136. The current position is calculated by processing the count data of the position data backup counter 135 and the interpolation data obtained by dividing the pitch P from the absolute interpolation circuit 136 by the processing device. The current position data is set to the NC unit. For this reason, it is possible to perform backup with low power consumption without reducing the resolution. The absolute interpolation circuit 136 includes a phase modulation circuit 141, a low-pass filter 142, a comparator 143, a carrier wave generation circuit 144, a frequency divider 145, a counter 147, a clock generator 148, and the like. The operation and operation are omitted here.
Japanese Patent No. 2689883 Japanese Patent No. 3239295 JP 62-132104 A

しかし、このようなバックアップタイプのエンコーダでも、イニシャル設定時や、所定条件下での電源断、あるいは異常状態等から復帰する場合、一旦原点位置を確認して内部の位置情報を校正したり、リセットする必要がある。しかし、原点マークは通常エンコーダのスケール上に1点しか存在しないため、原点から遠い位置に停止していた場合、原点検出までに移動する距離が長く、その結果多くの時間を要してしまう。特に、直線距離の長いリニアスケールの場合、原点検出動作に要する時間が長く、これが装置の稼働率にも少なからぬ影響を与えていた。エンコーダの原点検出動作を早くする試みも種々なされているが、あまりスピードを早くすると原点マークを見落として検出ミスをおこす恐れがある。一方、見落とし(検出ミス)がない程度にマークを大きくすると位置決め精度が著しく低下するというという問題があった。   However, even with such a backup type encoder, when the initial setting is performed, or when the power is turned off under a predetermined condition or the machine recovers from an abnormal state, the origin position is confirmed once and the internal position information is calibrated or reset. There is a need to. However, since the origin mark normally has only one point on the encoder scale, if the origin mark is stopped at a position far from the origin, the distance to move to the origin detection is long, and as a result, much time is required. In particular, in the case of a linear scale having a long linear distance, the time required for the origin detection operation is long, which has a considerable influence on the operating rate of the apparatus. Various attempts have been made to speed up the origin detection operation of the encoder. However, if the speed is increased too much, the origin mark may be overlooked and a detection error may occur. On the other hand, if the mark is enlarged to such an extent that there is no oversight (detection error), there is a problem that the positioning accuracy is remarkably lowered.

本発明の目的は、原点検出時の動作時間を短縮し、取り付ける装置の運転効率を向上させることが可能な光学式アブソリュートエンコーダを提供することである。
特に、リニアスケールでの原点復帰動作時間が少なく、高速動作が可能で高分解能な光学式アブソリュートエンコーダを提供することである。
An object of the present invention is to provide an optical absolute encoder capable of shortening the operation time at the time of detecting the origin and improving the operation efficiency of the attached device.
In particular, the object is to provide an optical absolute encoder with a high resolution that can be operated at a high speed with a short home return operation time on a linear scale.

本発明は、測定用の符号パターンが形成されたスケール上に複数の原点マークを設け、さらに、この原点マークの一部のピッチをそれぞれ異ならせて特定の長さが特定の位置に対応するようにして絶対位置の特定を可能としたことを特徴とする。   In the present invention, a plurality of origin marks are provided on a scale on which a code pattern for measurement is formed, and a part of the origin marks is made to have a different pitch so that a specific length corresponds to a specific position. Thus, the absolute position can be specified.

すなわち、上記目的は以下の本発明の構成により達成される。
(1)測定用の符号パターンが同一ピッチで形成された測定用トラックと原点検出用トラック3を有するスケール1と、
このスケール1から符号に対応した信号を得る光ピックアップ部とを有し、
この光ピックアップ部から得られた位相が異なる2つの信号によりアブソリュートデータを作成し、
前記スケール1の原点検出用トラック3には、同一ピッチで形成された複数の原点マーク4a,4b,4cと、この原点マーク4a,4b,4c間に形成された原点位置確認マーク5a,5b,5cとを有し、
前記原点マーク4a,4b,4cと原点位置確認マーク5a,5b,5cの距離が何れの位置でも異なっている光学式アブソリュートエンコーダ。
(2) 前記原点マーク4a,4b,4c間ピッチを2d(d:任意の実数)としたとき、
原点マーク4a,4b,4cと原点位置確認マーク5a,5b,5cの距離は、
d+rn(r:任意の実数、n:正の整数)
で表され、スケール上の各位置に対応してr1,r2,・・・rnの何れかが割り当てられる上記(1)の光学式アブソリュートエンコーダ。
(3)前記原点位置確認マーク5a,5b,5cと原点マーク4a,4b,4cとの距離から基準位置からの距離に相当する計数データを算出し、
現在位置を示す計数データとの差分データを求め、
この差分データにより現在位置を示す計数データを補正する上記(1)または(2)の光学式アブソリュートエンコーダ。
(4)前記スケール1から得られるモアレ縞状のパターンを光電変換し、これから得られるA相、B相の位相差2信号を計数するリニアスケールである上記(1)〜(3)のいずれかの光学式アブソリュートエンコーダ。
(5)前記A相、B相の位相差2信号を逐次計数するカウンタを有し、
前記原点マークと原点位置確認マーク検出時にそれぞれ前記カウンタの値をラッチし、これらのラッチデータから原点マークと原点位置確認マークの間の距離に相当する計数値を算出し、
さらにこの計数値から基準位置に対する補正値を算出し、
得られた補正値で前記カウンタの値を補正して現在位置データとする上記(4)の光学式アブソリュートエンコーダ。
(6)前記光ピックアップ部からの信号を電流/電圧変換する電流/電圧変換アンプと、電圧変換された信号を二値出力とするコンパレータと、コンパレータからのA,B相信号を逐次カウントする位置データバックアップカウンタと、バックアップ動作時に発光ダイオードを発光させるバックアップドライブ回路と、
前記A相、B相の位相差2信号から内挿データを作成する内挿部と、
内挿部から得られた内挿データを位置データバックアップカウンタに内挿し、位置データを作成する演算部とを少なくとも有し、
前記内挿部と演算部以外をバックアップする上記(4)または(5)の光学式アブソリュートエンコーダ。
(7)ロータリーエンコーダである上記(1)〜(3)のいずれかの光学式アブソリュートエンコーダ。
That is, the above object is achieved by the following configuration of the present invention.
(1) a scale 1 having a measurement track in which measurement code patterns are formed at the same pitch and an origin detection track 3;
An optical pickup unit for obtaining a signal corresponding to a code from the scale 1;
Create absolute data with two signals with different phases obtained from this optical pickup unit,
The origin detection track 3 of the scale 1 includes a plurality of origin marks 4a, 4b, 4c formed at the same pitch, and origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c formed between the origin marks 4a, 4b, 4c. 5c,
An optical absolute encoder in which the distance between the origin marks 4a, 4b, 4c and the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c is different at any position.
(2) When the pitch between the origin marks 4a, 4b, 4c is 2d (d: any real number),
The distance between the origin marks 4a, 4b, 4c and the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c is
d + rn (r: any real number, n: positive integer)
The optical absolute encoder according to (1), wherein any one of r1, r2,... Rn is assigned to each position on the scale.
(3) Calculate counting data corresponding to the distance from the reference position from the distance between the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c and the origin marks 4a, 4b, 4c;
Find the difference data with the counting data indicating the current position,
The optical absolute encoder according to (1) or (2), wherein the count data indicating the current position is corrected based on the difference data.
(4) Any of the above (1) to (3), which is a linear scale that photoelectrically converts the moire fringe pattern obtained from the scale 1 and counts the phase difference 2 signals of the A phase and B phase obtained therefrom. Optical absolute encoder.
(5) having a counter for sequentially counting the phase difference 2 signal of the A phase and the B phase;
The counter value is latched at the time of detecting the origin mark and the origin position confirmation mark, respectively, and a count value corresponding to the distance between the origin mark and the origin position confirmation mark is calculated from the latch data,
Further, a correction value for the reference position is calculated from the counted value,
The optical absolute encoder according to (4), wherein the value of the counter is corrected with the obtained correction value to obtain current position data.
(6) A current / voltage conversion amplifier for current / voltage converting the signal from the optical pickup unit, a comparator for outputting the voltage converted signal as a binary output, and a position for sequentially counting A and B phase signals from the comparator. A data backup counter, a backup drive circuit for emitting light emitting diodes during backup operation, and
An interpolation unit for creating interpolation data from the phase-difference two signals of the A phase and the B phase;
The interpolation data obtained from the interpolation unit is interpolated into a position data backup counter, and has at least a calculation unit that creates position data,
The optical absolute encoder according to the above (4) or (5), which backs up other than the interpolating unit and the calculating unit.
(7) The optical absolute encoder according to any one of (1) to (3), which is a rotary encoder.

本発明によれば、原点検出時の動作時間を短縮し、取り付ける装置の運転効率を向上させることが可能な光学式アブソリュートエンコーダを提供することができる。特に、リニアスケールでの原点復帰動作時間が少なく、高速動作が可能で高分解能な光学式アブソリュートエンコーダを提供することができる。また、バックアップタイプのエンコーダにも好適に適用することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical absolute encoder which can shorten the operation time at the time of origin detection, and can improve the operation efficiency of the apparatus to attach can be provided. In particular, it is possible to provide an optical absolute encoder that has a short origin return operation time on a linear scale, a high-speed operation, and a high resolution. Further, it can be suitably applied to a backup type encoder.

本発明の光学式アブソリュートエンコーダは、測定用の符号パターンを有するスケールと、このスケールから符号に対応した信号を得る光ピックアップ部とを有し、この光ピックアップ部から得られた位相が異なる2つの信号によりアブソリュートデータを得るアブソリュートエンコーダであって、前記スケールの同一トラック上に一定間隔で形成された複数の原点マークを有し、かつこの各原点マーク間にはそれぞれの位置に対応した原点位置確認マークを有し、前記各原点位置確認マークは前記原点マークからのピッチがそれぞれ異なっている原点機能を有するものである。   The optical absolute encoder of the present invention has a scale having a code pattern for measurement, and an optical pickup unit that obtains a signal corresponding to the code from the scale, and two phases obtained from the optical pickup unit are different in phase. An absolute encoder that obtains absolute data by signals, and has a plurality of origin marks formed at regular intervals on the same track of the scale, and the origin position confirmation corresponding to each position between the origin marks Each origin position confirmation mark has an origin function in which the pitch from the origin mark is different.

このように、複数の原点マークを有することで、原点検出に要する移動距離が少なくなり、原点検出時間を短縮することができる。また、各原点位置確認マークは原点マークからのピッチがそれぞれ異なっているので、それぞれの原点マークと原点位置確認マークを特定することができ、特定されたこれらの原点マークと原点位置確認マークから絶対位置を導き出すことができる。   Thus, by having a plurality of origin marks, the movement distance required for origin detection is reduced and the origin detection time can be shortened. Also, since each origin position confirmation mark has a different pitch from the origin mark, each origin mark and origin position confirmation mark can be identified, and absolute values can be specified from these identified origin marks and origin position confirmation marks. The position can be derived.

次に図を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明する。図1は、本発明の光学式エンコーダのスケールの一部分を示した平面図である。図1において、スケール本体1には、測定用の符号パターン2が同一ピッチPで形成され、測定用符号トラックを形成している。測定用の符号パターン2の間隔Pは、エンコーダに求められる分解能、測定精度などにより任意に決められ、これが後述する光学系により読み取られて位相の異なるA相、B相からなる位相差2信号を生じる。この符号パターンは、この例では一定間隔で光透過部と非透光部とが形成された格子状をなしている。このような符号パターンは、例えばクロム等の金属を蒸着することにより形成される。なお、図示例の格子パターンは、理解を容易にするために実際のものよりも粗く描かれているが、実際には例えば数十ミクロン程度のピッチで高精度にスケールの測定領域全体に渡って形成されている。   Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a part of the scale of the optical encoder of the present invention. In FIG. 1, a measurement code pattern 2 is formed at the same pitch P on the scale body 1 to form a measurement code track. The interval P of the code pattern 2 for measurement is arbitrarily determined depending on the resolution required for the encoder, the measurement accuracy, and the like. This is read by an optical system to be described later, and a phase difference 2 signal composed of A phase and B phase having different phases is obtained. Arise. In this example, the code pattern has a lattice shape in which light transmitting portions and non-light transmitting portions are formed at regular intervals. Such a code pattern is formed by evaporating a metal such as chromium. Note that the lattice pattern in the illustrated example is drawn more coarsely than the actual one for ease of understanding, but in practice, for example, over the entire measurement area of the scale with a pitch of about several tens of microns. Is formed.

前記測定用符号トラックに隣接して、原点検出用トラック3が形成されている。原点検出用トラック3には原点マーク4a,4b,4cと原点位置確認マーク5a,5b,5cが形成されている。原点マーク4a,4b,4cは、等間隔2dでスケールの測定領域全体に渡って形成されている。この原点マーク4a,4b,4cの間隔は、原点検出動作で許容できる時間内に移動可能な距離以内に設定すればよいが、あまり近接しすぎるとパターン形成が煩雑になったり、後述する原点位置確認マークのピッチが制約を受ける等の問題が生じる。現実には数十ミリ程度の大きさとすることが好ましい。原点検出用トラック3も上記測定用符号トラックと同様の手法で形成することができ、両者を同時に形成することも可能である。   An origin detection track 3 is formed adjacent to the measurement code track. Origin marks 4a, 4b, 4c and origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c are formed on the origin detection track 3. The origin marks 4a, 4b, 4c are formed over the entire measurement area of the scale at equal intervals 2d. The interval between the origin marks 4a, 4b, and 4c may be set within a distance that can be moved within the time allowed for the origin detection operation. However, if the distance is too close, pattern formation becomes complicated, or an origin position described later. There arises a problem that the pitch of the confirmation mark is restricted. Actually, it is preferable to have a size of about several tens of millimeters. The origin detection track 3 can also be formed in the same manner as the measurement code track, and both can be formed simultaneously.

2つの原点マーク4a,4b,4cの間には、原点位置確認マーク5a,5b,5cが形成されている。この原点位置確認マーク5a,5b,5cは、一方の原点マーク4a,4b,4cからの距離d+rがそれぞれ異なっており、同一のものはない。つまりd+rのrは正の実数であり、異なるrの存在が許容できる程度にdに対して十分小さな値である。また、長さの検出が可能な程度にエンコーダの最小分解能以上の大きさである必要がある。さらに、後述する演算やパターン形成を容易にするためには、全てのrが最小の数の整数倍となっていることが望ましい。例えば、図示例ではr1が最小値だとすればr2はr1の2倍などの整数倍であることが好ましく、r1,r2・・・rnは何れも異なる数値となる。   Between the two origin marks 4a, 4b, 4c, origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c are formed. The origin position confirmation marks 5a, 5b, and 5c have different distances d + r from one of the origin marks 4a, 4b, and 4c, and are not identical. That is, r of d + r is a positive real number, and is sufficiently small with respect to d to the extent that the existence of different r is acceptable. Moreover, it is necessary to have a size larger than the minimum resolution of the encoder so that the length can be detected. Further, in order to facilitate the later-described calculation and pattern formation, it is desirable that all r are integer multiples of the minimum number. For example, in the illustrated example, if r1 is the minimum value, r2 is preferably an integer multiple such as twice r1, and r1, r2,.

このように、原点マーク4a,4b,4cと原点位置確認マーク5a,5b,5cとの間の距離が何れの位置でも異なるため、原点マーク4a,4b,4cから特定の距離を有する原点位置確認マーク5a,5b,5cは1箇所しか存在しないことになり、その原点位置確認マーク5a,5b,5cとそれに隣接する原点マーク4a,4b,4cの絶対位置を検出することができる。つまり、原点マーク4a,4b,4cと原点位置確認マーク5a,5b,5cとの距離を、上記測定用符号トラックを用いた計測動作により測定することで、容易に絶対位置の検出が可能となり、これにより原点検出と同様の機能を持たせることができる。また、原点検出トラックや、原点マーク4a,4b,4cは、従来から存在するため、従来のエンコーダに僅かな改造を加えるだけで上記機能を持たせることができ、コスト面でも有利で経済的である。   As described above, since the distance between the origin marks 4a, 4b, 4c and the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c is different at any position, the origin position confirmation having a specific distance from the origin marks 4a, 4b, 4c. Only one mark 5a, 5b, 5c exists, and the absolute positions of the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c and the origin marks 4a, 4b, 4c adjacent thereto can be detected. That is, the absolute position can be easily detected by measuring the distance between the origin marks 4a, 4b, 4c and the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c by the measurement operation using the measurement code track. As a result, the same function as the origin detection can be provided. In addition, since the origin detection track and the origin marks 4a, 4b, and 4c have conventionally existed, the above functions can be provided with a slight modification to the conventional encoder, which is advantageous in terms of cost and economical. is there.

次に、このような原点マーク4a,4b,4cと原点位置確認マーク5a,5b,5cとを用いて原点検出動作と同様な動作を行わせる手順について説明する。図2は、図1のスケールの原点マーク4a,4b,4cおよび原点位置確認マーク5a,5b,5cから得られる原点信号の様子を示した波形図である。また、図3は原点検出時の動作を示したタイミングチャートである。今、便宜上図1において図面左端にある最初の原点マーク4a,4b,4cを演算上のゼロ位置とし、それに隣接する原点位置確認マーク5a,5b,5cまでの距離d+r1を10.02mm、その次の原点マーク4a,4b,4cとそれに隣接する原点位置確認マーク5a,5b,5cまでの距離d+r2を10.04mmとする。つまり、d=10、r1=0.02、r2=0.04であり、2つの原点マーク4a,4b,4c間の距離2dは20となる。また、エンコーダの分解能は10μm とし、原点マーク4a,4b,4c間の距離2dを移動したとき、計数信号が2000パルス出力されるものとする。   Next, a procedure for performing an operation similar to the origin detection operation using the origin marks 4a, 4b, 4c and the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c will be described. FIG. 2 is a waveform diagram showing the state of the origin signal obtained from the origin marks 4a, 4b, 4c and origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c of the scale of FIG. FIG. 3 is a timing chart showing the operation when detecting the origin. For convenience, the first origin mark 4a, 4b, 4c at the left end of FIG. 1 in FIG. 1 is set as the calculation zero position, and the distance d + r1 to the adjacent origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c is 10.02 mm, and the next. The distance d + r2 between the origin marks 4a, 4b and 4c and the adjacent origin position confirmation marks 5a, 5b and 5c is 10.04 mm. That is, d = 10, r1 = 0.02, r2 = 0.04, and the distance 2d between the two origin marks 4a, 4b, 4c is 20. The resolution of the encoder is 10 μm, and when the distance 2d between the origin marks 4a, 4b, 4c is moved, 2000 count signals are output.

図3において、測定用符号トラックから得られるA相とB相信号は90°位相の異なる位相差2信号であり、この信号をカウントすることでエンコーダの測定動作が行われることになる。ここで、COUNT Aは、測定用符号トラックにある測定用の符号パターン2をカウントするカウンタであり、B相のエッジでA相のレベルを確認し、そのH/Lによりカウントアップ/カウントダウンの動作が行われる。また、B相がLレベルの時には偶数になるように初期値を設定する。COUNT Cは、補正された最終的な計数データとして出力される数値が格納される。原点信号はA相とB相信号に同期して出力され、A相とB相が共にHレベルの時に出力される。以下では便宜上基準位置となる最初の原点マーク4a,4b,4cを通過し、次の原点マーク4a,4b,4cと原点位置確認マーク5a,5b,5cを検出する動作について説明する。   In FIG. 3, the A-phase and B-phase signals obtained from the measurement code track are two phase difference signals having a phase difference of 90 °, and the measurement operation of the encoder is performed by counting these signals. Here, COUNT A is a counter that counts the measurement code pattern 2 in the measurement code track, confirms the level of the A phase at the edge of the B phase, and counts up / counts down by its H / L. Is done. In addition, when the B phase is at the L level, the initial value is set to be an even number. COUNT C stores a numerical value output as the corrected final count data. The origin signal is output in synchronization with the A phase and B phase signals, and is output when both the A phase and the B phase are at the H level. In the following, for the sake of convenience, the operation of passing through the first origin marks 4a, 4b, 4c serving as reference positions and detecting the next origin marks 4a, 4b, 4c and origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c will be described.

いま、原点マーク4a,4b,4cが検出され、原点信号が出力されると(3)、その立ち上がりでCOUNT AのデータがラッチCOUNTA L1される。このときCOUNT Aのカウント値は100であるので(4)、ラッチCOUNTA L1には100がラッチされる(5)。このとき、ラッチCOUNTA L1の値からB相のレベルを確認し、OFFSET A1の値を決定する。ここでは、以下のようにOFFSET A1の値は−1もしくは0をとる。
B相レベル:L(COUNT Aが偶数) OFFSET A1:0
B相レベル:H(COUNT Aが奇数) OFFSET A1:−1
この例では、COUNT Aが偶数であるためOFFSET A1:0となる(6)。
When the origin marks 4a, 4b and 4c are detected and the origin signal is output (3), the data of COUNT A is latched COUNTA L1 at the rising edge. At this time, since the count value of COUNT A is 100 (4), 100 is latched in the latch COUNTA L1 (5). At this time, the level of the B phase is confirmed from the value of the latch COUNTA L1, and the value of OFFSET A1 is determined. Here, the value of OFFSET A1 takes −1 or 0 as follows.
Phase B level: L (COUNT A is an even number) OFFSET A1: 0
Phase B level: H (COUNT A is an odd number) OFFSET A1: -1
In this example, since COUNT A is an even number, it becomes OFFSET A1: 0 (6).

ついで、隣接する原点位置確認マーク5a,5b,5cまで距離d+r1=10.04mmを移動すると、次の原点信号が出力される(3)。ここでも上記同様に原点信号の立ち上がりでCOUNT AのデータがラッチCOUNTA L2される。このときCOUNT Aのカウント値は10.04mm移動して1104になるので(4)、第2のラッチCOUNTA L2には1104がラッチされる(7)。また、第2のラッチCOUNTA L2の値からB相のレベルを確認し、OFFSET A2の値を決定すると。ここでもCOUNT Aが偶数であるためOFFSET A1:0となる(8)。これにより、原点マーク4a,4b,4cと原点位置確認マーク5a,5b,5cの距離が計測され、そのときのB相レベルも確認される。ここまでの作業は1回でも問題ないが、読み取り誤差などの影響を排除するために、複数回行ってもよい。   Next, when the distance d + r1 = 10.04 mm is moved to the adjacent origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c, the next origin signal is output (3). Again, the COUNT A data is latched COUNTA L2 at the rising edge of the origin signal, as described above. At this time, the count value of COUNT A moves 10.04 mm to 1104 (4), so 1104 is latched in the second latch COUNTA L2 (7). Further, when the level of the B phase is confirmed from the value of the second latch COUNTA L2, and the value of OFFSET A2 is determined. Again, because COUNT A is an even number, it becomes OFFSET A1: 0 (8). Thereby, the distance between the origin marks 4a, 4b, 4c and the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c is measured, and the B phase level at that time is also confirmed. There is no problem even if the operation so far is performed once, but it may be performed a plurality of times in order to eliminate the influence of reading error and the like.

ついで、以下の演算により、計数データ補正用のオフセットデータを算出する。
OFFSET B=(Distance−ref)/2×2000−COUNTA L1
ここで
Distance=原点位置確認マーク5a,5b,5cまでの距離d+r2
Distance=(COUNTA L2+OFFSET A2)
−(COUNTA L1+OFFSET A1)=1004 (9)
ref=基準位置における原点位置確認マーク5a,5b,5cまで距離d+r1
2000=2つの原点マーク4a,4b,4c間の距離2d相当分の計数値
であり
OFFSET B=(1004−1002)/2×2000−100
OFFSET B=1900
となる(10)。
Next, offset data for counting data correction is calculated by the following calculation.
OFFSET B = (Distance-ref) / 2 × 2000-COUNTA L1
here
Distance = Distance to origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c d + r2
Distance = (COUNTA L2 + OFFSET A2)
-(COUNTA L1 + OFFSET A1) = 1004 (9)
ref = the distance d + r1 to the origin position confirmation marks 5a, 5b, 5c at the reference position
2000 = a count value corresponding to the distance 2d between the two origin marks 4a, 4b, 4c OFFSET B = (1004-1002) / 2 × 2000-100
OFFSET B = 1900
(10).

以上の作業により補正用のオフセットデータが得られたので、これを位置データのCUNT Cに加算して位置データを補正する。
CUNTC=CUNT A+OFFSET B
CUNT C=1105+1900=3005
こうして位置データのCUNT Cには、基準位置からの距離を示す数値がセットされ、それ以降の計数作業では、ゼロ点、つまり基準位置から計数された数値データを得ることができる。
Since the offset data for correction is obtained by the above operation, this is added to the position data CUNT C to correct the position data.
CUNTC = CUNT A + OFFSET B
CUNT C = 1105 + 1900 = 3005
Thus, a numerical value indicating the distance from the reference position is set in the position data CUNT C. In the subsequent counting operation, numerical data counted from the zero point, that is, the reference position can be obtained.

次に、本発明の好適な実施例である光学式アブソリュートスケールについて、図を参照しつつより詳細に説明する。図4はこのような光学式スケールの側面図、図5は平面図である。この実施例の光学式スケールは、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を設けたインデックススケール103とを有する。また、図4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共に、図5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103の格子を配置している。   Next, an optical absolute scale which is a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a side view of such an optical scale, and FIG. 5 is a plan view. The optical scale of this embodiment includes a main scale 101 provided with a lattice so that a light transmitting portion and a non-light transmitting portion are arranged at a predetermined pitch on one surface of a transparent glass scale 100, and one surface of a transparent glass scale 102. And an index scale 103 provided with a lattice so that the light transmitting portions and the non-light transmitting portions are arranged at a predetermined pitch. Further, as shown in FIG. 4, the index scale 103 is opposed to the main scale 101 with a minute interval, and the index scale 103 is inclined at a minute angle with respect to the lattice of the main scale 101 as shown in FIG. Is arranged.

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刻線により形成されている。このように配置すると、図6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101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P移動するとモアレ縞はW移動することになり、拡大されたWの変化を読み取ることにより、格子の移動量を精密に測定することができるようになる。   The grids provided on the main scale 101 and the index scale 103 are formed by engraving lines having the same pitch formed by vacuum-depositing and etching chromium on the glass scales 100 and 102. When arranged in this manner, moire fringes shown in FIG. 6 are generated. The interval between the moire fringes is W, and a dark portion or a bright portion is generated for each interval W. The dark part or the bright part moves from the top to the bottom or from the bottom to the top according to the direction in which the index scale 103 moves relatively to the left and right relative to the main scale 101. In this case, if the grid pitch of the main scale 101 and the index scale 103 is P, and the mutual inclination angle is θ [rad], the moire fringe spacing W is expressed as W = P / θ, and the moire fringe spacing W Is an interval obtained by optically expanding the lattice interval P to 1 / θ times. For this reason, when the grating moves P, the moiré fringes move W, and the amount of movement of the grating can be accurately measured by reading the enlarged change in W.

そこで、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と、図7に示すようになる。すなわち、メインスケール101に対しインデックススケール103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110に照射される光量はやや減少し、その電流はI2 となり、更に、移動してCの状態になると光電変化素子110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I1 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共に、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。   Therefore, the photoelectric conversion element 110 that optically detects the change in moire fringes is provided on the index scale, and the light source is provided on the opposite side of the main scale, while moving the index scale 103 relative to the main scale 101. When the change of the current flowing through the photoelectric conversion element 110 is read, it is as shown in FIG. That is, when the index scale 103 is in the state of A with respect to the main scale 101, the amount of light irradiated to the photoelectric conversion element 110 is the largest, and the current flowing through the photoelectric conversion element 110 becomes the maximum value I1. Next, when the light is relatively moved to the B state, the amount of light applied to the photoelectric conversion element 110 is slightly reduced, and the current is I2. Further, when the light is moved to the C state, the photoelectric conversion element 110 has The least amount of light is irradiated and the current is the smallest I3. When the light is further moved to the D state, the amount of light applied to the photoelectric conversion element 110 is slightly increased, and the current becomes I2, and when the state moves to the E state, the position where the light amount is the highest again becomes the current. Becomes the maximum value I1. As described above, the current flowing through the photoelectric conversion element 110 changes in a sine wave shape, and the main scale 101 and the index scale 103 are relatively moved by the lattice interval P when the change passes for one cycle.

図7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8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111,112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9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。   In FIG. 7, only one photoelectric conversion element 110 is provided. However, as shown in FIG. 8, when two photoelectric conversion elements 111 and 112 are provided with a 90 ° shift from one cycle (interval W). 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 a current shifted by 90 ° as shown in FIG. That is, if 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, depending on the relative movement direction of the main scale 101 and the index scale 103, 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 advanced by 90 ° or 90 °. Since the phase is delayed, if two photoelectric conversion elements arranged 90 ° apart are provided, the relative movement direction can be detected by detecting the phase between them.

次に、このような光学式スケールの信号処理方法について説明する。図10は、光学式スケールの信号処理回路を示すブロック図である。図10において、光源である発光素子、例えば発光ダイオード11は動作時にLEDドライブ回路により発光電流が与えられる。発光素子からの光はメインスケール及びインデックススケールに刻線されたピッチPの格子を透過して、光電変換素子であるフォトダイオード12により受光される。フォトダイオード12により受光されたA相の信号及びB相の信号は電流/電圧変換アンプ13により電圧変換され、さらにアンプ14により増幅されて、コンパレータ15に送られて二値データとされる。この二値データは位置データバックアップカウンタ16により、ピッチP移動する毎に移動方向に応じて加算あるいは減算カウントされピッチPを単位とする位置データとされる。   Next, a signal processing method of such an optical scale will be described. FIG. 10 is a block diagram showing a signal processing circuit of an optical scale. In FIG. 10, a light emitting element as a light source, for example, a light emitting diode 11 is given a light emitting current by an LED drive circuit during operation. Light from the light-emitting element passes through a grid with a pitch P engraved on the main scale and the index scale, and is received by the photodiode 12 which is a photoelectric conversion element. The A-phase signal and B-phase signal received by the photodiode 12 are voltage-converted by the current / voltage conversion amplifier 13, further amplified by the amplifier 14, and sent to the comparator 15 as binary data. This binary data is added or subtracted according to the moving direction every time the pitch P moves by the position data backup counter 16, and is converted into position data in units of the pitch P.

電流電圧変換アンプ13からは原点検出時に原点信号も出力される。この原点信号は、基準信号もしくは逆相成分を有するA相、B相信号と異なり、単一出力なので、原点専用アンプ41により、DC成分の調整やレベル調整が行われ、増幅され、コンパレータ42に送られて二値データとされる。そして、上記同様前記位置データバックアップカウンタ16に供給されて上記で説明したようなラッチ処理等に用いられる。   An origin signal is also output from the current-voltage conversion amplifier 13 when the origin is detected. Since the origin signal is a single output unlike the A phase and B phase signals having the reference signal or the reverse phase component, the origin dedicated amplifier 41 adjusts and amplifies the DC component and adjusts the level to the comparator 42. It is sent to binary data. Then, like the above, it is supplied to the position data backup counter 16 and used for the latch processing as described above.

アンプ13からのA相信号及びB相信号はアブソリュート内挿部30に供給される。このアブソリュート内挿部30により前記格子ピッチPを細かく分割する内挿パルスを計数するようにして、ピッチP内を分割した内挿データを演算装置20の内挿分割部22へ出力している。   The A phase signal and the B phase signal from the amplifier 13 are supplied to the absolute interpolation unit 30. The absolute interpolation unit 30 counts the interpolation pulses that finely divide the lattice pitch P, and outputs the interpolation data obtained by dividing the pitch P to the interpolation division unit 22 of the arithmetic unit 20.

なお、メインスケールとインデックススケールに設けられた格子の間隔Pが20ミクロンである時、上記アブソリュート内挿部30に入力されたA相信号あるいはB相信号の一周期において、20個のパルスを計数するようにすると、分解能を1ミクロンとした光学式スケールとすることができる。   When the interval P between the grids provided on the main scale and the index scale is 20 microns, 20 pulses are counted in one cycle of the A-phase signal or B-phase signal input to the absolute interpolation unit 30. By doing so, an optical scale with a resolution of 1 micron can be obtained.

このアブソリュート内挿部30は、入力されたA相信号,B相信号のレベルに応じた位相偏移を搬送波に与える位相変調回路31と、この位相変調回路31の位相偏移された階段状の出力信号を滑らかにするローパスフィルタ(LPF)32と、ローパスフィルタ32の出力信号を二値化するコンパレータ33とを有し、分解能を向上するためにスケールの格子ピッチP内を分割する機能を有するものである。   The absolute interpolation unit 30 includes a phase modulation circuit 31 that gives the carrier a phase shift according to the level of the input A-phase signal and B-phase signal, and a phase-shifted step-like shape of the phase modulation circuit 31. It has a low-pass filter (LPF) 32 that smoothes the output signal and a comparator 33 that binarizes the output signal of the low-pass filter 32, and has a function of dividing the scale pitch P in order to improve the resolution. Is.

位相変調器31は、例えば特開昭62−132104号公報に記載されている構成とすることができる。その詳細な構成は図11に示すように、入力されたA相信号はバッファとして動作するオペアンプOP1を介して抵抗ネットワークRTに供給されると共に、オペアンプOP2により反転されて抵抗ネットワークRTに供給される。また、B相信号はバッファとして動作するオペアンプOP3を介して抵抗ネットワークRTに供給されると共に、オペアンプOP4により反転されて抵抗ネットワークRTに供給される。   The phase modulator 31 can have a configuration described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-132104. As shown in FIG. 11, the detailed configuration is as follows. The input A-phase signal is supplied to the resistor network RT via the operational amplifier OP1 operating as a buffer, and is inverted by the operational amplifier OP2 and supplied to the resistor network RT. . The B-phase signal is supplied to the resistance network RT through the operational amplifier OP3 that operates as a buffer, and is inverted by the operational amplifier OP4 and supplied to the resistance network RT.

すなわち、A相信号,反転A相信号,B相信号,反転B相信号を抵抗ネットワークRTにより混合加算し、位相が反対で同電圧の8分割された混合信号を作成し、マルチプレクサAMの8つの入力端子(0)〜(7)にそれぞれ供給している。このマルチプレクサAMの入力端子C1,C2,C3には図12(c)に示す選択信号A,B,Cが入力され、この選択信号A,B,CによりマルチプレクサAMの入力端子(0)〜(7)が順次選択されて、出力端子toから図12(a)に示す階段状の出力信号Sが出力される。このマルチプレクサAMから出力される信号Sの周波数は、図12に図示するように選択信号Cの周期と同一であり、結局のところ、選択信号Cを搬送波としてその位相をA相信号(B相信号)のレベルにより平衡変調した出力信号SがマルチプレクサAMから出力されるようになる。すなわち、A相信号(B相信号)のレベルに応じて位相偏移された搬送波が出力される。   That is, the A phase signal, the inverted A phase signal, the B phase signal, and the inverted B phase signal are mixed and added by the resistor network RT, and a mixed signal divided into eight of the same voltage with the opposite phase is created. These are supplied to the input terminals (0) to (7), respectively. The selection signals A, B, and C shown in FIG. 12C are input to the input terminals C1, C2, and C3 of the multiplexer AM, and the input signals (0) to (0) to ( 7) are sequentially selected, and the step-like output signal S shown in FIG. 12A is output from the output terminal to. The frequency of the signal S output from the multiplexer AM is the same as the cycle of the selection signal C as shown in FIG. 12. As a result, the phase of the selection signal C as a carrier wave is changed to an A phase signal (B phase signal). The output signal S balanced-modulated by the level of) is output from the multiplexer AM. That is, a carrier wave whose phase is shifted according to the level of the A phase signal (B phase signal) is output.

このように平衡変調された搬送波はローパスフィルタ(LPF)32に印加されて、図12(b)に示すように滑らかな正弦波状とされ、コンパレータ33によりその零レベルの点がエッジとされる二値信号に変換される。このコンパレータ33より出力される二値信号の位相と、アブソリュート内挿部30に入力されるA相信号及びB相信号のレベルとの関係を図13に示す。この図の左側に示す正弦波状に変化している信号がA相信号及びB相信号であり、右側に示すパルス波形は位相偏移を受けたコンパレータ33よりの搬送波の二値信号であり、その破線位置が位相変調回路31に供給される搬送波の零位相の位置である。   The balance-modulated carrier wave is applied to the low-pass filter (LPF) 32 to form a smooth sine wave as shown in FIG. 12B, and the comparator 33 forms an edge at the zero level. Converted to a value signal. FIG. 13 shows the relationship between the phase of the binary signal output from the comparator 33 and the levels of the A-phase signal and B-phase signal input to the absolute interpolation unit 30. The signals changing in a sine wave form shown on the left side of this figure are the A phase signal and the B phase signal, and the pulse waveform shown on the right side is a binary signal of the carrier wave from the comparator 33 that has undergone the phase shift, The position of the broken line is the position of the zero phase of the carrier wave supplied to the phase modulation circuit 31.

そして、この図のイに示すように、A相信号が正の最大レベルでB相信号が零レベルの場合は90゜位相偏移された二値信号とされ、A相信号が零レベルでB相信号が正の最大レベルの同図ロの場合は180゜位相偏移された二値信号とされ、A相信号が負の最大レベルでB相信号が零レベルの同図ハの場合は270゜位相偏移された二値信号とされ、A相信号が零レベルでB相信号が負の最大レベルの同図ニの場合は360゜位相偏移されて、位相偏移されていない元の状態に戻った二値信号とされる。   As shown in FIG. 6A, when the A-phase signal is at the maximum positive level and the B-phase signal is at the zero level, a binary signal shifted by 90 ° is obtained. When the phase signal is the maximum positive level in the figure B, it is a binary signal shifted by 180 °, and when the A phase signal is the maximum negative level and the B phase signal is the zero level in FIG. In the case of the same figure in which the A phase signal is zero level and the B phase signal is the negative maximum level, it is shifted by 360 ° and the original phase is not shifted. The binary signal is returned to the state.

このようにして、格子ピッチP内を分割した内挿データを得ることができる。例えば、搬送波の零位相位置から図12に示す(c)選択信号cが立ち上がるまでクロックを計数することにより格子ピッチP内を分割した内挿データとすることができる。そこで、搬送波のエッジにより計数をスタートさせ、コンパレータ33の二値出力の立ち上がりエッジにより計数をストップさせると、格子ピッチP内を分割した内挿データを検出できるようになる。   In this way, interpolation data obtained by dividing the lattice pitch P can be obtained. For example, interpolation data obtained by dividing the lattice pitch P can be obtained by counting the clock from the zero phase position of the carrier wave until the (c) selection signal c shown in FIG. 12 rises. Therefore, if counting is started by the edge of the carrier wave and counting is stopped by the rising edge of the binary output of the comparator 33, the interpolation data obtained by dividing the lattice pitch P can be detected.

前記位置データバックアップカウンタ16の計数データは、演算装置20のカウントメモリ演算部21に供給され、上記のような原点検出時の現在の位置データ算をしたり、補正作業が行われたり、カウンターデータの記憶、保存作業が行われたりする。また、内挿部30から供給された内挿データは演算装置20の内挿分割部22に供給され、さらに位置データ作成部23に前記カウントメモリ演算部のデータと共に供給される。この位置データ作成部23では、前記内挿データがカウントメモリ演算部のデータに内挿されて分割された高分解能の位置データとされる。そして、この位置データ生成部23では、さらにNC装置などの工作、加工装置等で用いられる形式の位置データとすることもできる。また、データ出力部24ではシリアルデータなど通信形態に応じた信号に変換されて位置データが必要な装置に送出される。このような演算装置20は、通常マイクロプロセッサ等で構成することができ、上記処理は全てソフトウエアにより行わせることができる。また、その一部機能をゲートアレイやデジタルIC等に行わせるようにしてもよい。   The count data of the position data backup counter 16 is supplied to the count memory calculation unit 21 of the calculation device 20 to calculate the current position data at the time of detecting the origin as described above, to perform correction work, Is stored and saved. Further, the interpolation data supplied from the interpolation unit 30 is supplied to the interpolation division unit 22 of the calculation device 20, and further supplied to the position data creation unit 23 together with the data of the count memory calculation unit. In the position data creating unit 23, the interpolated data is interpolated into the data of the count memory calculating unit to obtain high resolution position data. The position data generation unit 23 can also use position data in a format used by a machine such as an NC apparatus, a machining apparatus, or the like. Further, the data output unit 24 converts the signal into a signal corresponding to a communication form such as serial data, and sends the position data to a device that requires it. Such an arithmetic unit 20 can be normally constituted by a microprocessor or the like, and all of the above processes can be performed by software. Further, some of the functions may be performed by a gate array, a digital IC, or the like.

また、この装置では、電源断等のバックアップが必要な時にはバックアップ電源17から電流/電圧変換アンプ13、アンプ14、コンパレータ15、位置データバックアップカウンタ16および発光ダイオード11を発光させるバックアップドライブ回路18に電源が供給される。これにより、電源断の状態でも位置データを計測し、保存しておくことができる。従って、通常の動作では電源オン時に原点検出操作を行わなくても、現在位置データをそのまま使用することができるようになっている。ここで、バックアップドライブ回路18は、例えば特許第3239295号公報に記載されているように、発光ダイオードの順方向電圧のばらつきに対応して最適な電圧を印加し、かつ定電流駆動することで消費電力を抑制するような回路で構成することで、より低消費電力化することが可能である。   Further, in this apparatus, when backup such as power interruption is required, the backup power source 17 supplies power to the current / voltage conversion amplifier 13, the amplifier 14, the comparator 15, the position data backup counter 16 and the backup drive circuit 18 that emits light from the light emitting diode 11. Is supplied. Thereby, position data can be measured and stored even in a power-off state. Therefore, in the normal operation, the current position data can be used as it is without performing the origin detection operation when the power is turned on. Here, as described in, for example, Japanese Patent No. 3239295, the backup drive circuit 18 applies an optimum voltage corresponding to the variation in the forward voltage of the light emitting diode and is driven by constant current driving. By using a circuit that suppresses power, it is possible to further reduce power consumption.

そして、このエンコーダではアブソリュート内挿部30、原点専用アンプ41、演算部20には電源が供給されないようにして、低消費電力化している。また、スイッチSW1,SW2が開放されて電源の入っていない回路がバックアップされている回路から遮断されるようになっている。なお、コンパレータ14および位置データバックアップカウンタ16はCMOS素子などを用いることで更に消費電力を少なくすることができる。これらの本発明装置を構成する素子は、上記演算部20を除きゲートアレイ等の論理素子、デジタル素子の組み合わせにより構成することができる。   In this encoder, power consumption is reduced by not supplying power to the absolute interpolating unit 30, the origin dedicated amplifier 41, and the arithmetic unit 20. Further, the switches SW1 and SW2 are opened so that the circuit which is not turned on is cut off from the backed up circuit. The comparator 14 and the position data backup counter 16 can further reduce power consumption by using a CMOS element or the like. These elements constituting the device of the present invention can be constituted by a combination of logic elements such as a gate array and digital elements except for the arithmetic unit 20.

また、コンパレータ15および位置データバックアップカウンタ16に入力される信号は内挿されていない信号、すなわち格子ピッチPが20ミクロンである場合は20ミクロン移動する毎に位置データバックアップカウンタ16は計数されるだけであるため、消費電力は一層低減されることになる。つまり、この実施例においてはバックアップ時には格子間隔Pを単位とする位置データだけを検出して位置データバックアップカウンタ16に保持しておき、電源投入時において、格子ピッチP内を分割した内挿データをアブソリュート内挿部30および演算部20で形成し、内挿、演算するだけでよい。このため、分解能を下げることなく低消費電力のバックアップを可能とすることができる。   Further, the signals input to the comparator 15 and the position data backup counter 16 are not interpolated signals, that is, the position data backup counter 16 only counts every 20 microns when the grating pitch P is 20 microns. Therefore, power consumption is further reduced. That is, in this embodiment, at the time of backup, only the position data having the grid interval P as a unit is detected and held in the position data backup counter 16, and the interpolation data obtained by dividing the grid pitch P at the time of power-on is obtained. It is only necessary that the absolute interpolation unit 30 and the calculation unit 20 form the interpolation and calculation. For this reason, it is possible to perform backup with low power consumption without reducing the resolution.

なお、上記例では本発明の光学式アブソリュートエンコーダの応用例としてリニアスケールを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばロータリーエンコーダにも好適に用いることができる。しかしながら、リニアエンコーダの場合、原点までの移動距離が大きいことから、リニアエンコーダに応用した場合、特に効果的である。   In the above example, a linear scale has been described as an application example of the optical absolute encoder of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and can be suitably used for, for example, a rotary encoder. However, in the case of a linear encoder, since the moving distance to the origin is large, it is particularly effective when applied to a linear encoder.

物体の移動量や変位量、回転体の回転量等を計測する光学式のエンコーダ応用することができ、特に長い直線距離を移動するリニアエンコーダに好適に応用することができる。また、バックアップタイプのエンコーダにあっても、イニシャル設定時や、以上状態からの復旧など、従来原点検出が必要であった動作の移動距離を短縮させ、検出時間を極めて少なくすることができる点で有用である。   The present invention can be applied to an optical encoder that measures the amount of movement and displacement of an object, the amount of rotation of a rotating body, and the like, and can be suitably applied to a linear encoder that moves over a long linear distance. In addition, even in the case of a backup type encoder, it is possible to shorten the movement distance of the operation that conventionally required the origin detection, such as when initial setting or recovery from the above state, and to greatly reduce the detection time. Useful.

光学式エンコーダのスケールの一形態を示す平面図である。It is a top view which shows one form of the scale of an optical encoder. 原点信号の様子を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the mode of an origin signal. 本発明の計数処理の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation | movement of the counting process of this invention. 本発明の実施例である光学式スケールの側面図である。It is a side view of the optical scale which is an Example of this invention. 本発明の実施例である光学式スケールの平面図である。It is a top view of an optical scale which is an example of the present invention. スケールの格子により生じるモアレ縞を示した図である。It is the figure which showed the moire fringe produced by the grating | lattice of a scale. 光電変換素子に流れる電流の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric current which flows into a photoelectric conversion element. モアレ縞に対する光電変換素子の配置位置を示した図である。It is the figure which showed the arrangement position of the photoelectric conversion element with respect to a moire fringe. 図8に示す位置に配置された光電変換素子の出力波形図である。FIG. 9 is an output waveform diagram of the photoelectric conversion element arranged at the position shown in FIG. 8. 実施例の光学式スケールの信号処理回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the signal processing circuit of the optical scale of an Example. 位相変調器の構成例を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the structural example of the phase modulator. 位相変調器の各部の波形を示した図である。It is the figure which showed the waveform of each part of a phase modulator. コンパレータから出力される二値信号の位相とアブソリュート内挿部に入力されるA相信号及びB相信号のレベルとの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the phase of the binary signal output from a comparator, and the level of the A phase signal and B phase signal which are input into an absolute interpolation part. 従来の光学式スケールを示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the conventional optical scale. 光学式スケールの原理構造を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing the principle structure of the optical scale. 図15のエンコーダの信号処理回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the signal processing circuit of the encoder of FIG. 従来のバックアップ電源を有する光学式アブソリュートスケールのブロック図である。It is a block diagram of an optical absolute scale having a conventional backup power supply.

符号の説明Explanation of symbols

1 スケール本体
2 符号パターン
3 原点検出用トラック
4a,4b,4c 原点マーク
5a,5b,5c と原点位置確認マーク
11 発光ダイオード
12 フォトダイオード
13 電流/電圧変換アンプ
14 アンプ
15 コンパレータ
16 位置データバックアップカウンタ
17 バックアップ電源
18 バックアップドライブ回路
19 LEDドライブ回路
20 演算部
21 カウントメモリ演算部
22 内挿分割部
23 位置データ作成部
24 データ出力部
30 内挿部
31 変調回路
32 ローパスフィルター
33 コンパレータ
41 アンプ
42 コンパレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scale main body 2 Code pattern 3 Origin detection track 4a, 4b, 4c Origin mark 5a, 5b, 5c and origin position confirmation mark 11 Light emitting diode 12 Photo diode 13 Current / voltage conversion amplifier 14 Amplifier 15 Comparator 16 Position data backup counter 17 Backup power supply 18 Backup drive circuit 19 LED drive circuit 20 Calculation unit 21 Count memory calculation unit 22 Interpolation division unit 23 Position data creation unit 24 Data output unit 30 Interpolation unit 31 Modulation circuit 32 Low-pass filter 33 Comparator 41 Amplifier 42 Comparator

Claims (7)

測定用の符号パターンが同一ピッチで形成された測定用トラックと原点検出用トラック(3)を有するスケール(1)と、
このスケール(1)から符号に対応した信号を得る光ピックアップ部とを有し、
この光ピックアップ部から得られた位相が異なる2つの信号によりアブソリュートデータを作成し、
前記スケール(1)の原点検出用トラック(3)には、同一ピッチで形成された複数の原点マーク(4a,4b,4c)と、この原点マーク(4a,4b,4c)間に形成された原点位置確認マーク(5a,5b,5c)とを有し、
前記原点マーク(4a,4b,4c)と原点位置確認マーク(5a,5b,5c)の距離が何れの位置でも異なっている光学式アブソリュートエンコーダ。
A scale (1) having a measurement track and an origin detection track (3) in which measurement code patterns are formed at the same pitch;
An optical pickup unit that obtains a signal corresponding to the sign from the scale (1),
Create absolute data with two signals with different phases obtained from this optical pickup unit,
The origin detection track (3) of the scale (1) is formed between a plurality of origin marks (4a, 4b, 4c) formed at the same pitch and the origin marks (4a, 4b, 4c). With origin position confirmation marks (5a, 5b, 5c),
An optical absolute encoder in which the distance between the origin mark (4a, 4b, 4c) and the origin position confirmation mark (5a, 5b, 5c) is different at any position.
前記原点マーク(4a,4b,4c)間ピッチを2d(d:任意の実数)としたとき、
原点マーク(4a,4b,4c)と原点位置確認マーク(5a,5b,5c)の距離は、
d+rn(r:任意の実数、n:正の整数)
で表され、スケール上の各位置に対応してr1,r2,・・・rnの何れかが割り当てられる請求項1の光学式アブソリュートエンコーダ。
When the pitch between the origin marks (4a, 4b, 4c) is 2d (d: any real number)
The distance between the origin mark (4a, 4b, 4c) and the origin position confirmation mark (5a, 5b, 5c) is
d + rn (r: any real number, n: positive integer)
The optical absolute encoder according to claim 1, wherein any one of r1, r2,... Rn is assigned to each position on the scale.
前記原点位置確認マーク(5a,5b,5c)と原点マーク(4a,4b,4c)との距離から基準位置からの距離に相当する計数データを算出し、
現在位置を示す計数データとの差分データを求め、
この差分データにより現在位置を示す計数データを補正する請求項1または2の光学式アブソリュートエンコーダ。
Count data corresponding to the distance from the reference position is calculated from the distance between the origin position confirmation mark (5a, 5b, 5c) and the origin mark (4a, 4b, 4c);
Find the difference data with the counting data indicating the current position,
3. The optical absolute encoder according to claim 1, wherein count data indicating a current position is corrected based on the difference data.
前記スケール(1)から得られるモアレ縞状のパターンを光電変換し、これから得られるA相、B相の位相差2信号を計数するリニアスケールである請求項1〜3のいずれかの光学式アブソリュートエンコーダ。   The optical absolute according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical scale is a linear scale that photoelectrically converts a moire fringe pattern obtained from the scale (1) and counts two phase difference signals of A phase and B phase obtained therefrom. Encoder. 前記A相、B相の位相差2信号を逐次計数するカウンタを有し、
前記原点マークと原点位置確認マーク検出時にそれぞれ前記カウンタの値をラッチし、これらのラッチデータから原点マークと原点位置確認マークの間の距離に相当する計数値を算出し、
さらにこの計数値から基準位置に対する補正値を算出し、
得られた補正値で前記カウンタの値を補正して現在位置データとする請求項4の光学式アブソリュートエンコーダ。
A counter that sequentially counts the phase difference 2 signals of the A phase and the B phase;
The counter value is latched at the time of detecting the origin mark and the origin position confirmation mark, respectively, and a count value corresponding to the distance between the origin mark and the origin position confirmation mark is calculated from the latch data,
Further, a correction value for the reference position is calculated from the counted value,
5. The optical absolute encoder according to claim 4, wherein the value of the counter is corrected with the obtained correction value to obtain current position data.
前記光ピックアップ部からの信号を電流/電圧変換する電流/電圧変換アンプと、電圧変換された信号を二値出力とするコンパレータと、コンパレータからのA,B相信号を逐次カウントする位置データバックアップカウンタと、バックアップ動作時に発光ダイオードを発光させるバックアップドライブ回路と、
前記A相、B相の位相差2信号から内挿データを作成する内挿部と、
内挿部から得られた内挿データを位置データバックアップカウンタに内挿し、位置データを作成する演算部とを少なくとも有し、
前記内挿部と演算部以外をバックアップする請求項4または5の光学式アブソリュートエンコーダ。
A current / voltage conversion amplifier for current / voltage converting the signal from the optical pickup unit, a comparator for outputting the voltage-converted signal as a binary output, and a position data backup counter for sequentially counting A and B phase signals from the comparator And a backup drive circuit that causes the light emitting diode to emit light during backup operation,
An interpolation unit for creating interpolation data from the phase-difference two signals of the A phase and the B phase;
The interpolation data obtained from the interpolation unit is interpolated into a position data backup counter, and has at least a calculation unit that creates position data,
The optical absolute encoder according to claim 4 or 5, wherein the optical part other than the interpolating part and the arithmetic part is backed up.
ロータリーエンコーダである請求項1〜3のいずれかの光学式アブソリュートエンコーダ。   4. The optical absolute encoder according to claim 1, wherein the optical absolute encoder is a rotary encoder.
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