JP2742829B2

JP2742829B2 - 原点回路

Info

Publication number: JP2742829B2
Application number: JP8448390A
Authority: JP
Inventors: 康彦松山
Original assignee: ソニー・プレシジョン・テクノロジー株式会社
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JPH03282326A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えば工作機械及び測定機等の相対変位す
る２部材間の相対変位量を検出するスケール装置に適用
して好適な原点回路に関する。

［発明の概要］本発明は、例えば工作機械及び測定機等の相対変位す
る２部材間の相対変位量を検出するスケール装置に適用
して好適な原点回路において、所定周期の基準信号とこ
の基準信号に対して２部材間の相対変位量に応じて位相
変調される位相変調信号との位相差を検出する位相差検
出回路と、その２部材が所定の位置関係に達したときに
生成される原点トリガー信号が生成された直後のその位
相差に対応するオフセット値を記憶する記憶手段とを有
し、そのオフセット値が記憶された後にその原点トリガ
ー信号が生成されたときにその位相差よりそのオフセッ
ト値を差し引くことにより、その位相差がそのオフセッ
ト値に合致する位置であって且つその原点トリガー信号
が生成される位置に最も近い位置を原点位置とみなすこ
とにより、その原点トリガー信号の生成位置の調整を全
く行うことなくそれら２部材間の相対変位の方向に依ら
ず原点位置を精度良く検出できると共に、その原点トリ
ガー信号の生成位置が多少変動してもその原点位置が変
動しないようにしたものである。

［従来の技術］工作機械等において相対変位する２部材間の相対変位
量を検出するために、所定ピッチの磁気目盛又は光学格
子等が形成されたスケールをそれら２部材の一方の部材
に配し、それら磁気目盛又は光学格子等を読み取ってそ
の所定ピッチで周期的に変化する変位信号を生成する検
出ヘッドを他方の部材に配し、インクリメンタル方式で
その相対変位量を検出するようにしたスケール装置が普
及している。

このようなスケール装置では作業終了後に電源を切る
とそれまでの変位量が失われると共に、作業中に電源ノ
イズ等により変位量を誤って検出するとこの誤った変位
量がそのまま維持されてしまうため、原点位置の設定機
構が設けられている。即ち、そのスケール装置に内蔵す
る形式又はそのスケール装置とは別体でそれら２部材が
所定の位置関係になったときに原点トリガー信号を生成
する一種の高精度なリミットスイッチを設け、作業開始
時や電源ノイズにより誤検出が生じたとき等にはその原
点トリガー信号によりそれら２部材間の相対変位量を例
えばゼロ等の値にプリセットすることにより、原点合わ
せの作業が行われる。従って、その原点位置の設定機構
によりインクリメンタル方式のスケール装置を一種のア
ブソリュート方式のスケール装置として使用することが
できる。

第７図は従来の原点位置の設定機構が付加されたスケ
ール装置を示し、この第７図において、（１）はピッチ
λの磁気目盛が形成された磁気式のスケール、（２），
（３）は夫々磁気ヘッド、（４）は周波数f₀（周期t₀）
のクロックパルスCPを生成する基準発振器であり、この
クロックパルスCPが入力信号をＫ（Ｋは２以上の整数）
分周する分周回路（５），入力信号を2K分周する分周回
路（６）及び接続端子（７）に供給される。また、分周
回路（６）の出力が直接に及び入力信号にπ/4の位相差
を与える移相回路（８）を介して夫々磁気ヘッド（２）
及び（３）に供給され、これら磁気ヘッド（２）及び
（３）の出力が混合回路（９）及び帯域通過フィルタ回
路（10）を介して接続端子（11）に供給され、分周回路
（５）の出力である周波数ｆ（ｆ＝f₀/K、周期＝Kt₀）
のデジタルのデューティ比が略1:1の基準信号DS₀が接続
端子（12）に供給される。

この場合周知の如く、そのスケール（１）に対する検
出ヘッド（２），（３）の位置をｘとすると、帯域通過
フィルタ回路（10）の出力としてのデジタル信号DSはそ
の基準信号DS₀をその位置ｘで位相変調した信号とな
る。具体的にそれらデジタル信号DS₀及びDSの１次の基
本波を夫々AS₀及びADとすると、 AS₀＝Asin（２πft）・・・（１） AS＝Asin（２πft＋２πx/λ）・・・（２）と表すことができる。従って、それらクロックパルスC
P,基本信号DS₀及び位相変調信号DSの関係は第８図Ａ〜
Ｃに示す如くなる。

例えば時点t1からt2までは位置ｘが同じであるため基
本信号DS₀と位相変調信号DSとの位相差d1は一定である
が、時点t2を過ぎてスケール（１）と検出ヘッド
（２），（３）とが相対変位を開始すると位置ｘが変化
するため、その位相差d2,d3,d4,・・・は次第に変化す
る。また、時点t2までは位相変調信号DSの周期T1は基本
信号DS₀の周期Kt₀と等しく、時点t2を過ぎるとその位相
変調信号DSの周期T2,T3,T4,・・・がその基本信号DS₀の
周期Kt₀とは異なるようになる。従って、通常の相対変
位量を検出する動作においては、その位相変調信号DSの
各周期T1,T2,T3,・・・と基本周期Kt₀との差分をそのク
ロックパルスCPのパルス数を単位として計測してこれら
差分を積算すると共に、この積算値にそのクロックパル
スCPの１個のパルスに対応する変位量を乗算することに
より全体の相対変位量が求められる。そのクロックパル
スCPの１個のパルスに対応する変位量がそのスケール装
置の分解能であり、この分解能をRSLとすると、そのス
ケール（１）のピッチλ及び分周回路（５）における分
周の数Ｋを用いて、 RSL＝λ/K ・・・（３）と表すことができる。例えばそのスケール（１）のピッ
チλを200μｍ、分周回路（５）における分周の数Ｋを2
00とすると、その分解能RSLは１μｍとなる。

また、第７図において、（13）は原点用の発磁体、
（14）はその発磁体（13）の磁束を検知する原点用のセ
ンサーであり、このセンサー（14）の出力がレベル検出
回路（15）を介して接続端子（16）に供給されると共に
ゼロクロス検出回路（17）を介して接続端子（18）に供
給される。そのレベル検出回路（15）からはその磁束の
有無を示すゲート信号AG（第９図Ａ）が出力され、その
ゼロクロス検出回路（17）からは例えばＳカーブ状の原
点信号AZ（第９図Ｂ）が出力される。そして第９図Ｃに
示す如く、その原点信号AZが平均レベルを横切ると共に
そのゲート信号AGが高いレベルにある時点t3でハイレベ
ル“1"のパルスになる原点トリガー信号DAが生成され、
この原点トリガー信号DAがハイレベル“1"になってから
相対変位量をリセット又は所定の値にプリセットするこ
とにより、原点設定が行われる。尚、磁気式ではなく光
電式で原点トリガー信号DAを発生するシステムをそれら
原点検出システム（13,14,15,17）の代わりに使用でき
ることは明らかである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来はその原点トリガー信号DAがハイ
レベル“1"になる時点t3から相対変位量が最初に確定さ
れるのは第９図Ｄに示す如く、その時点t3を過ぎてから
位相変調信号DSの一周期T5が経過した時点t5であるた
め、その原点トリガー信号DAのトリガー位置と実際に原
点設定がなされるまでの時間が長くなる。更に、その原
点トリガー信号DAのトリガー位置の再現性はそのスケー
ル装置の式（３）による分解能RSLに比べると一般に一
桁以上大きいため、第９図Ｃに示す如く、その原点トリ
ガー信号DAのパルスの位置は時点t4に移動する場合があ
り、この場合には相対変位量が確定するのはその位相変
調信号DSの２周期T6及びT7が経過した時点t6になる虞が
ある。従って、従来は原点設定がなされるまでの時間の
バラツキが大きく、原点位置の再現性が悪い不都合があ
った。

また、特にそのスケール装置をNC工作機械のフィード
バック要素又は位置表示装置の位置検出要素として使用
した場合等には、マイクロプロセッサ等により複雑な演
算処理が施されるため、実際に原点設定が成されるのは
第９図Ｄの時点t6から更に位相変調信号DSの一周期T7が
経過した時点t7以降になることがあり、スケール（１）
と検出ヘッド（２），（３）との（及び発磁体（13）と
センサー（14）との）相対速度が大きいときには原点位
置の再現性が特に悪くなる不都合があり、原点位置の再
現性を高めるためにはその相対速度を極めて遅くしなけ
ればならなかった。

更に、従来はその原点トリガー信号DAのパルスが出力
されてからそれまでの変位量を検出してこの変位量を所
定値に設定するようにしているため、その発磁体（13）
上をセンサー（14）が左から右方向に横切る場合とその
発磁体（13）上をセンサー（14）が右から左方向に横切
る場合とでは実際に原点設定がなされる位置が大きく異
なっていた。従って、再現性の良い原点設定を行うには
原点設定時の相対変位の方向を一方向に固定する必要が
あり、使い勝手が悪い不都合があった。

これに関して、特開昭59−178309号公報及び特開昭60
−6824号公報には、原点トリガー信号DAを光学式の一種
のリミットスイッチにより生成すると共に、夫々電気的
及び機械的に調整してその原点トリガー信号DAのトリガ
ー位置をその基本信号DS₀と位相変調信号DSとの位相差
がπになる位置の近傍に設定することにより、その原点
トリガー信号DAのトリガー位置が多少変動しても原点設
定位置が変化しないようにした原点回路が提案されてい
るが、これらの原点回路においても原点設定の方向性が
存在すると共に、原点設定の再現性がその原点トリガー
信号DAのトリガー位置に依存して悪い不都合がある。ま
た、その原点トリガー信号DAのトリガー位置を電気的又
は機械的に調整するのは煩わしく作業性に劣る不都合が
ある。

本発明は斯かる点に鑑み、その原点トリガー信号DAの
生成位置の調整を全く行うことなく２部材間の相対変位
の方向に依らず原点位置を精度良く検出できると共に、
その原点トリガー信号の生成位置（トリガー位置）が多
少変動してもその原点位置が変動しないようにすること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明による原点回路は、例えば第１図に示す如く、
所定周期の基準信号DS₀とこの基準信号DS₀に対して２部
材間の相対変位量に応じて位相変調される位相変調信号
DSとの位相差を検出する位相差検出回路（19,20,21,2
2）と、その２部材が所定の位置関係に達したときに生
成される原点トリガー信号DAが生成された直後のその位
相差に対応するオフセット値を記憶する記憶手段（21）
とを有し、そのオフセット値が記憶された後にその原点
トリガー信号DAが生成されたときにその位相差よりその
オフセット値を差し引くことにより、その位相差がその
オフセット値に合致する位置であって且つその原点トリ
ガー信号DAが生成される位置に最も近い位置を原点位置
とみなすようにしたものである。

［作用］斯かる本発明によれば、その原点トリガー信号DAが生
成された位置に最も近く且つその基準信号DS₀と位相変
調信号DSとの位相差がそのオフセット値に合致する位置
が原点位置とみなされる。従って、それら２部材間の相
対変位の方向に依らずその原点位置は同一である。

更に、その位相変調信号DSの２πの位相変位量に対応
するそれら２部材間の相対変位量をλとすると、その原
点トリガー信号DAの生成位置の変動量が±λ/2よりも少
なければその原点位置は不変である。

［実施例］以下、本発明の一実施例につき第１図〜第６図を参照
して説明しよう。本例は原点位置の設定機構として第７
図例の機構を使用するスケール装置の原点回路に本発明
を適用したものであり、これら第１図〜第６図におい
て、第７図に対応する部分及び信号には同一符号を付し
てその詳細説明を省略する。

第１図は本例の原点回路を示し、この第１図におい
て、（19）は多ビットの第１のカウンタであり、このカ
ウンタ（19）の計数端子に接続端子（７）を介して周波
数f₀（周期t₀）のクロックパルスCPを供給し、このカウ
ンタ（19）の計数出力をラッチ回路（20）を介して演算
回路（21）に供給する。（22）は多ビットの第２のカウ
ンタ、（23）はスイッチ回路であり、このカウンタ（2
2）の計数端子及びスイッチ回路（23）の一方の固定接
点に接続端子（11）を介して位相変調信号DSを供給し、
このスイッチ回路（23）の他方の固定接点に接続端子
（12）を介して周波数f/K（周期Kt₀）の基準信号DS₀を
供給し、そのカウンタ（22）の計数出力SNを演算回路
（21）に供給し、このスイッチ回路（23）の可動接点に
現れる信号をラッチ回路（20）のクロック端子及び演算
回路（21）の割込み端子に供給する。この演算回路（2
1）は後述の手順に従って変位量を算出しこの変位量を
表示器（24）に供給すると共に、スイッチ回路（23）の
可動接点の切り替えを制御する如くなす。

（25），（29）は夫々比較器であり、比較器（25）の
非反転入力端子に接続端子（16）を介してゲート信号AG
を供給し、直流電圧源（27）の電圧レベルを抵抗器（26
A）及び（26B）で分圧してなる電圧を比較器（25）の反
転入力端子に供給し、この比較器（25）の出力をアンド
回路（28）の一方の入力端子に供給する。また、比較器
（29）の非反転入力端子に接続端子（18）を介してＳカ
ーブ状の原点信号AZを供給し、その直流電圧源（27）の
電圧レベルを抵抗器（30A）及び（30B）にて分圧してな
る電圧を比較器（29）の反転入力端子に供給し、この比
較器（25）の出力を直接に及び抵抗器（32）を介して夫
々排他的オア回路（31）の一方及び他方の入力端子に供
給し、この他方の入力端子をコンデンサ（33）を介して
接地する。その抵抗器（32）及びコンデンサ（33）によ
り遅延回路が構成される。その排他的オア回路（31）の
出力をアンド回路（31）の他方の入力端子に供給する。
このアンド回路（28）の出力が原点トリガー信号DAにな
り、本例ではその原点トリガー信号DAのトリガー位置を
変化させる機構は設けられていない。

その原点トリガー信号DA及び直流電圧源（35）のハイ
レベル“1"の信号を夫々Ｄ型フリップフロップ回路（3
4）のクロック端子CK及びデータ端子Ｄに供給し、この
フリップフロップ回路（34）の出力としての割込み信号
DINTを演算回路（21）に供給し、演算回路（21）よりの
リセット信号をフリップフロップ回路（34）のクリア端
子CLに供給する。

第１図例の通常の変位量検出時の演算回路（21）の動
作につき第２図のステップ（100）以下を参照して説明
するに、この場合はスイッチ回路（23）の可動接点を常
時接続端子（11）側に接続しておく。

−ステップ（101）− 位相変調信号DSの前回の立ち上がりから今回の立ち上
がりまでの移動量ｘを求める。即ち、位相変調信号DSを
トリガーとしてカウンタ（22）における前回及び今回の
計数出力SNを夫々SNO及びSNP、ラッチ回路（20）にてラ
ッチされたカウンタ（19）の前回及び今回の計数出力CN
を夫々CNO及びCNPとすると、その位相変調信号DSの基準
信号DS₀に対する前回と今回との位相差ｎはｎ＝Ｋ（SNP−SNO）−（CNP−CNO）・・・（４）で表すことができる。Ｋは基準信号DS₀の１周期内に入
るクロックパルスCPのパルス数であり、その位相差ｎの
単位はそのクロックパルスCPのパルス数である。また、
スケール（１）のピッチをλとすると、そのクックパル
スCPの１パルスに対応する変位量即ち分解能RSLは式
（３）で表されるため、その位相差に対応する移動量ｘ
はｘ＝ｎ・RSL＝ｎ・λ/K ・・・（５）で表される。

−ステップ（102）− 前回までの変位量をLDとして、現在の変位量LPを次式
より求める。

LP＝LD＋ｘ・・・（６） −ステップ（103）− その現在の変位量LP及び後述の手順で求めた原点位置
LRを用いて次式より原点補正のなされた変位量Ｌを求め
る。

Ｌ＝LP−LR ・・・（７） −ステップ（104）− 表示器（24）にその変位量Ｌを表示する。

−ステップ（105）− その現在の変位量LPを前回の変位量LDと置き換えてス
テップ（100）に移行する。従って、通常はステップ（1
01）からステップ（105）までの動作が繰り返される。

次に本例の最初の原点設定時の動作につき第３図のス
テップ（106）以下を参照して説明する。この場合本例
では、原点トリガー信号DAが最初にトリガーされた後に
位相変調信号DSが立ち上がる時点（例えば第４図Ｄの時
点t20）における相対位置を原点とみなす如くなす。言
い替えると、基準信号DS₀と位相変調信号DSとの位相差
がその原点トリガー信号DAが最初にトリガーされたとき
の位相差に合致する位置であって且つその原点トリガー
信号DAがトリガーされる位置に最も近い位置（例えば第
７図の位置x₀）をそのスケール（１）の原点とみなす如
くなす。即ち、第７図においてその位相差がx₀における
位相差に合致する位置にはx₀，x₁，x₂，・・・がある
が、これらの内でその原点トリガー信号DAがトリガーさ
れる位置に最も近い位置x₀がスケール（１）の原点とみ
なされる。従って、本例における原点の位置x₀はそのス
ケール（１）に沿う任意の位置になりえる。

−ステップ（106）− 第７図において、発磁体（13）とセンサー（14）とが
相対変位して（同時にスケール（１）と検出ヘッド
（２），（３）とが相対変位する）第４図Ｂに示す如
く、時点t10にて原点トリガー信号DAがトリガーされる
と、フリップフロップ回路（34）の割込み信号DINTが立
ち下がるため、演算回路（21）の動作は原点設定の動作
に移る。このときはスイッチ回路（23）の可動接点は通
常の動作時と同様に接続端子（11）側に接続しておく。

−ステップ（107）− 第４図Ｄに示す如く、時点t10に続く時点t20における
位相変調信号DSの立ち上がりをトリガーとして、第２の
カウンタ（22）の計数出力SNが今回の計数出力SNPとし
て演算回路（21）に読み込まれる。

−ステップ（108）− 時点t20における位相変調信号DSの立ち上がりをトリ
ガーとして、第１のカウンタ（19）の計数出力CNが今回
の計数出力CNPとしてラッチ回路（20）を介して演算回
路（21）に読み込まれる。この後、演算回路（21）はス
イッチ回路（23）の可動接点を接続端子（12）側に切り
替える。

−ステップ（109）− 第４図Ｃに示す如く、時点t20に続く時点t22における
基準信号DS₀の立ち上がりをトリガーとして、第１のカ
ウンタ（19）の計数出力CNが基準信号DS₀に関する今回
の計数出力RNPとしてラッチ回路（20）を介して演算回
路（21）に読み込まれる。この後、演算回路（21）はス
イッチ回路（23）の可動接点を通常の接続端子（11）側
に切り替える。

−ステップ（110）− 位相変調信号DSの前回の立ち上がりから今回の立ち上
がりまでの移動距離ｘを式（４），（５）を用いて計算
する。

−ステップ（111）− 式（６）を用いて現在の（時点t20の）変位量LPを計
算する。

−ステップ（112），（113）− 本例では第４図Ｄの時点t20で示す位相変調信号DSの
立ち上がったときの相対位置を原点とみなしている。従
って、２回目以後の原点設定に備えて、先ず時点t20と
時点t20との位相差D1（RNP−CNP）を第４図Ａのクロッ
クパルスCPのパルス数を単位として求める。

この場合、演算回路（21）の処理速度の関係で第４図
Ｃの時点t22ではその基準信号DS₀をトリガーとしたカウ
ンタ（19）の計数出力CNの読み込みが行われないことが
ある。具体的には、第５図Ａに示す如く、原点トリガー
信号DAが時点t10でトリガーされた後、時点t30（第５図
Ｃ）における位相変調信号DSの立ち上がりで計数出力CN
Pが読み込まれるものとする。そして、その直後の時点t
32から４周期遅れた時点t33（第５図Ｂ）における基準
信号DS₀の立ち上がりで計数出力RNPが読み込まれた場合
には、その時点t30とt32との位相差D2はＫを超えてしま
う。そこでステップ（112），（113）ではその位相差D2
（RNP−CNP）の値がＫ以下になるまでその位相差D2より
Ｋを差し引く如くなす。

−ステップ（114），（115）− このステップでは第４図Ｄの時点t20における現在の
変位量LP（現在値）を原点位置LRとみなす。即ち、次式
より原点位置LRを設定する。

LR＝LP ・・・（８） −ステップ（116）− 次回からの原点設定動作に備えて、第４図の時点t20
における基準信号DS₀と位相変調信号DSとの位相差D1（R
NP−CNP）をオフセット値OFTとして演算回路（21）のメ
モリに記憶する。従って、オフセット値OFTは次式であ
らわされる。

OFT＝RNP−CNP ・・・（９）この後、フリップフロップ回路（34）の割込み信号DI
NTをリセットしてから、演算回路（21）の動作は第２図
のステップ（100）に移行して、通常の相対変位量の表
示が行われる。

この場合、第２図のステップ（103）（原点補正）に
おいて原点位置LRの値として時点t20における変位量が
設定されているため、本例によれば相対変位量としてそ
の時点t20における相対位置からの絶対変位量が第１図
の表示器（24）に表示される。

次に、本例の原点回路で２回目以後の原点設定を行う
場合の動作につき第６図を参照して説明するに、ステッ
プ（106）からステップ（111）までは第３図例の最初の
原点設定動作と共通であるため同一符号を付してその詳
細説明を省略し、ステップ（117）以下の動作につき説
明する。

−ステップ（117）− 本例では最初の原点設定時における相対位置、即ち基
準信号DS₀と位相変調信号DSとの位相差がオフセット値O
FTである位置を原点位置とみなしている。そこで、今回
の原点トリガー信号DAの立ち上がり時点の後に求められ
たその基準信号DS₀と位相変調信号DSとの位相差を（RNP
−CNP）とすると、今回の相対位置から最初に求めた原
点位置までの距離ｌを求めるため、先ず次式により今回
の位相差とオフセット値OFTとの位相差ndを求める。

nd＝RNP−CNP−OFT ・・・（10） −ステップ（118）〜（121）− 本例では原点トリガー信号DAがトリガーされる位置は
最初の原点設定時のトリガー位置に対して±λ/2以上変
化しないものとする。また、その位相差ndはクロックパ
ルスCPのパルス数を単位として表されており、スケール
（１）の１ピッチλに対応する位相差ndの値はＫである
ため、その位相差ndの値は −K/2≦nd≦K/2 ・・・（11）を充足するはずである。

しかしながら、第５図例で説明した如く、式（10）に
おける位相差（RNP−CNP）の値は基準信号DS₀の１周期
に対応する値Ｋの整数倍だけ大きくなることがあり、こ
のままでは式（11）が充足されない。そこで、このステ
ップでは式（10）の位相差ndに対してＫの整数倍を加算
又は減算することにより、その位相差ndが式（11）を充
するように正規化処理を施す。

−ステップ（122）− その位相差ndの最小単位、即ちクロックパルスCPの１
パルスは式（３）の分解能RSLに対応するため、その位
相差ndに対応する距離ｌ（現在の相対位置から最初に定
めた原点までの距離）を次式より求めるごとくなす。

ｌ＝nd・RSL＝nd・λ/K ・・・（12） −ステップ（123）− 今回の原点設定におけるステップ（111）で求めた現
在の変位量LP及びその距離ｌを加算することにより、最
初の原点設定時に定めた原点における変位量である原点
位置LRを計算する。即ち、 LR＝LP＋１・・・（13）が成立する。

この後、フリップフロップ回路（34）の割込み信号DI
NTをリセットした後、演算回路（21）の動作は第２図の
ステップ（100）に移行して、通常の相対変位量の表示
が行われる。

この場合、第２図のステップ（103）（原点補正）に
おいて原点位置LRの値として最初の原点設定時に設定し
た原点x₀における変位量が設定されているため、本例に
よれば常に相対変位量としてその原点x₀からの絶対変位
量が第１図の表示器（24）に表示される。

上述のように本例によれば、基準信号DS₀と位相変調
信号DSとの位相差が最初の原点設定時に求められた値に
合致する位置であって且つ原点トリガー信号DAのトリガ
ーされる位置に最も近い位置x₀が原点位置とされるた
め、その原点トリガー信号DAのトリガー位置の変動量が
−λ/2からλ/2の間に収まっている限り検出される原点
位置は一定である。従って、第１図に示す如く、基準信
号DS₀と位相変調信号DSとの選択回路としてのスイッチ
回路（23）を設けるだけの簡単な回路構成で、常に位置
の再現性のある原点設定をおこなうことができる利益が
ある。

そのため、本例によれば第６図の原点検出システム
（13,14,15,17）としては位置再現性が比較的粗い安価
なシステムを使用することができる。

更に、発磁体（13）上をセンサー（14）が左から右方
向に横切る場合であっても右から左方向に横切る場合で
あっても、その原点トリガー信号DAがトリガーされる位
置と原点x₀との位置関係は同一であるため、２部材の相
対変位の方向に依らず常に位置の再現性のある原点設定
をおこなうことができる利益がある。

また、本例によれば第４図及び第６図に示す如く、原
点トリガー信号DAがトリガーされる時点t10から位相変
調信号DSの立ち上がりの時点t20までの時間の相対変位
量の変動が−λ/2からλ/2の間に収まっていれば常に原
点x₀で原点設定がなされるため、相対変位の速度が所定
値以下であれば原点設定される位置の応答速度によるバ
ラツキがない利益がある。

また、本例では原点トリガー信号DAのトリガー位置を
オペレータが調整する必要がないので、スケール装置等
の取付けの作業を迅速に且つ容易に行うことができる利
益がある。

このように、本発明は上述実施例に限定されず本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採り得ることは
勿論である。

［発明の効果］本発明によれば、原点トリガー信号の生成位置の調整
を全く行うことなくそれら２部材間の相対変位の方向に
依らず原点位置を精度良く検出できると共に、その原点
トリガー信号の生成位置が多少変動してもその原点位置
が変動しない利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の原点回路を示す構成図、第
２図はその実施例の通常の動作を示すフローチャート
図、第３図はその実施例の最初の原点設定動作を示すフ
ローチャート図、第４図及び第５図は夫々その実施例の
原点設定時の動作の説明に供するタイミングチャート
図、第６図はその実施例の２回目以後の原点設定動作を
示すフローチャート図、第７図は従来のスケール装置の
機構部を示す構成図、第８図は従来例の通常の動作を示
すタイミングチャート図、第９図は従来例の原点設定動
作を示すタイミングチャート図である。（19）はカウンタ、（20）はラッチ回路、（21）は演算
回路、（22）はカウンタ、（23）はスイッチ回路、（2
9）は比較器である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定周期の基準信号と該基準信号に対して
２部材間の相対変位量に応じて位相変調される位相変調
信号との位相差を検出する位相差検出回路と、上記２部材が所定の位置関係に達したときに生成される
原点トリガー信号が生成された直後の上記位相差に対応
するオフセット値を記憶する記憶手段とを有し、上記オフセット値が記憶された後に上記原点トリガー信
号が生成されたときに上記位相差より上記オフセット値
を差し引くことにより、上記位相差が上記オフセット値
に合致する位置であって且つ上記原点トリガー信号が生
成される位置に最も近い位置を原点位置とみなすように
した事を特徴とする原点回路。