JP3505932B2 - Origin detection device - Google Patents

Origin detection device

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JP3505932B2
JP3505932B2 JP25933596A JP25933596A JP3505932B2 JP 3505932 B2 JP3505932 B2 JP 3505932B2 JP 25933596 A JP25933596 A JP 25933596A JP 25933596 A JP25933596 A JP 25933596A JP 3505932 B2 JP3505932 B2 JP 3505932B2
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正夫 石垣
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工作機械や
精密測定機器等において相対変位する2部材間の相対変
位量を検出するスケール装置に適用して好適な原点検出
装置に関する。 【0002】 【従来の技術】金属加工機械や精密測定機器等において
相対変位する2部材間の変位量を検出するために用いら
れるディジタルスケールには、相対変位量を表わすイン
クリメンタルな信号(以下スケール信号という)を出力
する機能の他に、高精度且つ信頼性の高い測定を実現す
るために、絶対原点を表わす信号(以下原点信号とい
う)を出力する機能が従来から設けられている。 【0003】こうしたディジタルスケールのうち、磁気
式ディジタルスケール(例えばマグネスケール(本出願
人の登録商標))では、スケール素材は一般に同軸形状
を成しておりその直径も比較的小さい(一例として2.
0mm)ので、原点信号のための磁気目盛をスケール信
号のための磁気目盛と同一のスケール素材上に記録する
ことは技術的に困難である。そこで磁気式ディジタルス
ケールでは、スケール素材とは別体で定点信号用の目盛
を記録しておき、そこから得た定点信号そのものを原点
信号として使用するか、あるいは、その定点信号をゲー
トとしてスケール素材からのスケール信号を1つ選択
し、そのスケール信号を原点信号として使用するように
している。 【0004】図10は、磁気式ディジタルスケールにお
ける周知の位相検出型の変位量検出装置の全体構成を略
示するブロック図である。スケール部1は、同軸状のス
ケール素材の長手方向に沿ってスケール信号用の波長λ
(一例として200μm)の磁気目盛を記録したスケー
ル1aと、相互に(n±1/4)λ(nは任意の自然
数)だけ離隔された2個の磁気ヘッド(例えば磁束応答
型磁気ヘッド)1b,1cとを含んでいる。磁気ヘッド
1b,1cは、それぞれ可飽和コア部に励磁巻線と出力
巻線とが巻き回された構造になっている。磁気式ディジ
タルスケールを工作機械や精密測定機器等に用いる際に
は、スケール1aがその可動部と固定部とのうちのいず
れか一方に取り付けられるとともに、磁気ヘッド1b,
1cがその残りの一方に取り付けられる。 【0005】スケール信号検出回路2は、特に図示しな
いが周波数fc (角周波数ωc =2π・fc )の電流信
号を発生する発振器と、この発振器からの信号を逓減し
て周波数fc /2の信号を得る周波数逓降器と、この周
波数逓降器からの信号をπ/4だけ移相する移相器とを
含んでおり、この周波数逓降器からの信号が磁気ヘッド
1b,1cのうちのいずれか一方の励磁巻線に励磁信号
として供給されるとともに、この移相器からの信号が残
りの一方の励磁巻線に励磁信号として供給される。これ
により、磁気ヘッド1b,1cの出力巻線には、スケー
ル1aと磁気ヘッド1b,1cとの相対変位量xに応じ
た平衡変調信号がそれぞれ得られる。 【0006】これらの平衡変調信号は、スケール信号検
出回路2に送られる。スケール信号検出回路2は、これ
らの平衡変調信号を混合する混合器と、この混合器から
の信号の第2次高調波のみを通過させる帯域通過フィル
タをも含んでおり、この帯域通過フィルタからは、下記
(1)式のような、変位量xに応じた位相量を有し且つ
励磁信号の2倍の角周波数ωc の位相変調信号ePMが得
られる。 ePM=EPMsin(ωc ・t+2πx/λ) …(1) ここで、EPMは定数であり、tは時間である。 【0007】スケール信号検出回路2は、この位相変調
信号ePMを波形整形するパルス化回路(例えばシュミッ
トトリガー回路)をも含んでおり、このパルス化回路で
得られた周波数fc の矩形波信号(以下S信号という)
が、スケール信号検出回路2から内挿回路3に送られ
る。 【0008】内挿回路3は、S信号のN倍(一例として
200倍)の周波数Nfc の内挿用クロックパルス(以
下CKI信号という)を用いて、スケール1aと磁気ヘ
ッド1b,1cとの相対移動方向に応じた分解能λ/N
のパルス信号(以下UP/DOWN信号という)を出力
する回路である。したがって、UP/DOWN信号の出
力パルス数はスケール1a上での変位量に比例してお
り、例えばこの変位量がλのとき出力パルス数は200
となる。 【0009】次に、原点検出回路部分について説明す
る。定点信号発生部4は、定点信号用の磁気目盛を記録
した発磁体4aと磁気ヘッド4bとを含んでいる。磁気
式ディジタルスケールを工作機械や精密測定機器等に用
いる際には、スケール1aの長手方向上の特定の位置で
定点信号が得られるようにスケール1aとの位置関係を
設定した状態で、発磁体4aが可動部と固定部とのうち
のいずれか一方に取り付けられるとともに磁気ヘッド4
bが残りの一方に取り付けられる。 【0010】磁気ヘッド4bからの信号は、定点信号検
出回路5に送られる。定点信号検出回路5は、この信号
を矩形波信号に波形整形して図11Aに示すような矩形
波信号(以下RG信号という)を出力するパルス化回路
(例えばシュミットトリガー回路)と、このRG信号の
立上りを検出して図11Bに示すような信号(以下Z信
号という)を出力する微分回路とを含んでいる。このZ
信号が、スケール1aの特定の位置に対応した定点信号
として、定点信号検出回路5から制御回路6に送られ
る。 【0011】一方、スケール信号検出回路2では、S信
号の他に、位相変調信号ePMと同じく角周波数ωc の下
記(2)式のような位相比較用基準信号eREFをパル
ス化回路(例えばシュミットトリガー回路)で波形整形
した周波数fc の矩形波信号(以下REF信号という)
を得ており、このREF信号がS信号とともにスケール
信号 検出回路2からλ信号発生回路7に送られる。 eREF=EREFsin(ωc ・t) …(2) ここで、EREFは定数である。 【0012】また、内挿回路3からはCKI信号がλ信
号発生回路7に送られる。λ信号発生回路7は、このS
信号とREF信号とをディジタル的に位相比較すること
により、スケール1aの磁気目盛の記録波長分の変位量
λ毎にCKI信号中の1パルスを移動方向を弁別しつつ
出力する回路である(以下、λ信号発生回路7から出力
されるパルス列をλ信号といい、その一例を図11Cに
示す)。このλ信号は、λ信号発生回路7から制御回路
6に送られる。 【0013】制御回路6は、定点信号検出回路5からの
Z信号をゲートとして、例えば図11Dに示すように、
Z信号の出力後に最初に出力されたλ信号のパルスPを
原点信号として出力する回路である。 【0014】 【発明が解決しようとする課題】ところで、ディジタル
スケールを用いて高精度且つ安定的に変位量の検出を行
なうためには、検出の全期間に亘って常にスケール素材
上の一定の位置を絶対原点として検出できることが必要
となる。 【0015】しかし、検出が長期間に亘っていること等
を理由として検出を途中で中断してディジタルスケール
の電源をオフにすることがある場合には、磁気式ディジ
タルスケールのようにスケール素材とは別の発磁体に定
点信号用の磁気目盛を記録したディジタルスケールで
は、中断前の原点検出時と中断後に検出を再開した際の
原点検出時とで定点信号が得られるスケール素材上の位
置が僅かながら(通常はスケール信号用の磁気目盛の記
録波長λの2分の1以内の範囲で)変動してしまうこと
が或る程度不可避である。 【0016】即ち、例えば中断前の絶対原点の検出後、
金属加工機械や精密測定機器等における作業時の振動を
原因としてスケール素材に対する発磁体の位置が僅かな
がら移動しまうことがあり、これにより、中断前の原点
検出時と中断後の原点検出時とで定点信号が得られるス
ケール素材上の位置が変動してしまう。また、例えば中
断後の絶対原点時には温度変化を原因として中断前の絶
対原点時よりも発磁体が僅かながら膨張または収縮して
しまっていることがあり、これによっても、中断前の原
点検出時と中断後の原点検出時とで定点信号が得られる
スケール素材上の位置が変動してしまう。 【0017】したがって、スケール素材とは別体で定点
信号用の磁気目盛を記録した従来のディジタルスケール
では、検出の中断の前後においてスケール素材上の一定
の位置を絶対原点として検出することが困難であった。 【0018】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、定点信号が得られるスケール素材上の位置の変動に
もかかわらず、検出の中断の前後において常にスケール
素材上の一定の位置を絶対原点として検出することので
きる原点検出装置を提供しようとするものである。 【0019】 【課題を解決するための手段】本発明に係る原点検出装
置は、スケール上の目盛の記録波長に対応した信号(λ
信号)を発生するλ信号発生手段と、このスケール上で
の変位量に相当する出力の信号を発生する変位量信号発
生手段と、このスケール上の特定の位置において信号
(定点信号)を発生する定点信号発生手段とを有するデ
ィジタルスケールの原点検出装置において、定点信号発
生手段が定点信号を発生したスケール上の位置とλ信号
発生手段がλ信号を発生したスケール上の位置との距離
を、それらの位置の間で変位量信号発生手段が発生した
信号を用いて計測する計測手段と、この計測手段が計測
した距離を記憶する記憶手段と、この計測手段が計測し
た距離を、既にこの計測手段に計測されてこの記憶手段
に記憶された距離と比較する比較手段と、定点信号発生
手段が発生した定点信号に基づいて検出されるスケール
上の原点位置を、この比較手段の比較結果に応じて補正
する補正手段とを備えたことを特徴としている。 【0020】中断前の原点検出時に、定点信号発生手段
が定点信号を発生したスケール上の位置とλ信号発生手
段がλ信号を発生したスケール上の位置との距離が、変
位量信号発生手段が発生した信号を用いて計測手段によ
り計測され、記憶手段に記憶される。 【0021】その後検出が中断され、その中断の後に検
出を再開した際の原点検出時には、定点信号発生手段が
定点信号を発生したスケール上の位置とλ信号発生手段
がλ信号を発生したスケール上の位置との距離が計測手
段により再び計測されるとともに、この距離と、中断前
に既に計測手段により計測されて記憶手段に記憶されて
いる距離とが、比較手段により比較される。ここで、検
出の中断の前後において定点信号が発生したスケール素
材上の位置に変動があった場合には、この2つの距離が
異なるという比較結果が得られる。そしてその比較結果
に基づき、中断後に定点信号発生手段が発生した定点信
号に基づいて検出されるスケール上の原点位置が、補正
手段により補正される。 【0022】このように、検出の中断の前後において定
点信号が発生したスケール素材上の位置に変動があった
場合には、それに基づいて中断後の原点位置が補正され
る。これにより、定点信号が発生するスケール素材上の
位置の変動にもかかわらず、検出の中断の前後において
常にスケール素材上の一定の位置が絶対原点として検出
されるようになる。 【0023】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を詳細に説明する。 【0024】図1は、図10に示した変位量検出装置を
有する磁気式ディジタルスケールに本発明を適用したも
のであり、図10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。この変位量検出装置
では、内挿回路3から出力されるUP/DOWN信号
と、定点信号検出回路5から出力されるZ信号と、λ信
号発生回路7から出力されるλ信号とが、原点検出回路
8に送られる。 【0025】原点検出回路8は、図2に示すように、セ
レクタ10とCPU11とメモリ12とを含んでいる。
内挿回路3からのUP/DOWN信号は、CPU11の
2本のCounter端子にそれぞれ供給される。定点
信号検出回路5からのZ信号はセレクタ10の一方の選
択入力端子S1に供給され、λ信号発生回路7からのλ
信号は、セレクタ10のもう一方の選択入力端子S2に
供給される。 【0026】セレクタ10の制御入力端子Cには、CP
U11のPort端子から出力される制御信号(一例と
して‘1’か‘0’かの2値信号)が供給される。セレ
クタ10は、例えばこの制御信号の値が‘1’のとき選
択入力端子S1への入力信号を選択し、その値が‘0’
のとき選択入力端子S2への入力信号を選択する。セレ
クタ10の選択出力信号は、CPU11の割り込み端子
IRQに供給される。 【0027】メモリ12には、CPU11の制御のもと
でデータの書込み/読出しが行われる。メモリ12とし
ては、磁気式ディジタルスケールの電源がオフになって
も記憶内容が失われないようにするために、例えば不揮
発性のRAM(NVーRAM)またはEEPROM(エ
レクトリカルイレーザブルプログラマブルROM)が用
いられている。 【0028】次に、この原点検出装置の動作を説明す
る。金属加工機械または精密測定機器等に取り付けられ
た磁気式ディジタルスケールにおいて最初に変位量の検
出が開始されると、CPU11は、セレクタ10に制御
信号‘1’を与える。この状態で、定点信号検出回路5
から図3Aに示すようにZ信号が出力されると、このZ
信号がセレクタ10を介して割り込み端子IRQに供給
される。 【0029】こうして割り込みがかかると、CPU11
は、セレクタ10に与える制御信号を‘0’に切り換え
るとともに、内挿回路3から供給されているUP/DO
WN信号の出力パルス数のカウントを開始する。 【0030】この割り込みの後、λ信号発生回路7から
図3Bに示すようにλ信号の最初のパルスP1が出力さ
れると、そのパスルがセレクタ10を介して割り込み端
子IRQに供給される。 【0031】こうして再び割り込みがかかると、CPU
11は、UP/DOWN信号のカウントを終了してその
カウント値C0 をメモリ12に書き込む。そして、λ信
号のパルスP1を原点信号として出力して、最初の原点
検出時における原点検出処理を終了する。 【0032】UP/DOWN信号の出力パルス数はスケ
ール1a上での変位量に比例しているので、上述の処理
により、最初の原点検出時においてZ信号が得られたス
ケール1a上の位置とλ信号が得られたスケール1a上
の位置との距離L0 (図3参照)が、UP/DOWN信
号のカウント値としての形で計測されたことになる。 【0033】その後磁気式ディジタルスケールにおいて
変位量の検出及び表示が行われた後、検出が中断されて
磁気式ディジタルスケールの電源がオフになり、この中
断の後再び磁気式ディジタルスケールの電源がオンにさ
れて変位量の検出が再開されると、CPU11は、最初
に、上述の処理におけるのと同様にUP/DOWN信号
のカウントを行なうことにより、中断後の原点検出時に
おいてZ信号が得られたスケール1a上の位置とλ信号
が得られたスケール1a上の位置との距離Ln(ここで
はnは2以上の整数であり、2回目以降の原点検出時で
計測した距離であることを表わしている)を計測する。
そして、λ信号の最初のパルスが割り込み端子IRQに
供給されることにより割り込みがかかると、中断前にメ
モリ12に書き込んだUP/DOWN信号のカウント値
0 をメモリ12から読み出して、図4に示すような処
理を実行する。 【0034】最初に、中断後のカウント値Cn から中断
前の(即ち最初の)カウント値C0を減じた値の絶対値
|Cn ーC0 |が、変位量λに相当するUP/DOWN
信号の出力パルス数(ここでは、前述の例のようにこの
出力パルス数を200とする)の2分の1である100
以下であるか否かを判断する(ステップS1)。 【0035】ここで、最初の原点検出時にZ信号が得ら
れたスケール1a上の位置に対して、中断後の原点検出
時にZ信号が得られたスケール1a上の位置のずれが±
λ/2以下の範囲内にあることを前提とすれば(前述の
ように、磁気式ディジタルスケールを取り付けた金属加
工機械や精密測定機器等における作業時の振動または温
度変化を原因とするこのずれは通常±λ/2以下の範囲
内にある)、絶対値|Cn ーC0 |が100以下である
場合には、最初の原点検出時にZ信号が得られたスケー
ル1a上の位置と中断後の原点検出時にZ信号が得られ
たスケール1a上の位置とは、λ信号の同一のパルスが
得られた位置の手前に存在する。 【0036】即ち、図5に示すように最初のカウント値
0 が101〜200の範囲内にあるときは、絶対値|
n ーC0 |が100以下となるのは、中断後のZ信号
の得られる位置が図の斜線の範囲内にある場合である。
他方図6に示すように最初のカウント値C0 が1〜10
0の範囲内にあるときは、絶対値|Cn ーC0 |が10
0以下となるのは、中断後のZ信号の得られる位置が図
の斜線の範囲内にある場合である。このように、絶対値
|Cn ーC0 |が100以下である場合には、最初のカ
ウント値C0 が1〜200のいずれの値であっても、最
初の原点検出時と中断後の原点検出時とでZ信号が得ら
れたスケール1a上の位置が、λ信号の同一のパルスP
1が得られた位置の手前に存在することになる。 【0037】そこで、ステップS1での判断結果がイエ
スとなった場合には、Z信号が割り込み端子IRQに供
給された後最初に割り込み端子IRQに供給されたλ信
号のパルスを、図示しない出力端子からそのまま原点信
号として出力する(ステップS2)。そしてリターン
し、原点検出処理を終了する。これにより、図5及び図
6からも明らかなように、最初の原点検出時にλ信号を
原点信号として出力したスケール1a上の位置と同じ位
置が原点となる。 【0038】これに対し、ステップS1での判断結果が
ノーとなった場合には、最初のカウント値C0 よりも中
断後のカウント値Cn のほうが小さいか否かを判断する
(ステップS3)。 【0039】ここで、絶対値|Cn ーC0 |が100を
越え且つ中断後のカウント値Cn のほうが小さくなるの
は、図5に示したように最初のカウント値C0 が101
〜200の範囲内にあり、且つ中断後のZ信号の得られ
る位置が図7の斜線の範囲内にある場合である。従って
この場合には、最初の原点検出時にZ信号が得られたス
ケール1a上の位置がλ信号のパルスP1の位置の手前
に存在するのに対し、中断後の原点検出時にZ信号が得
られたスケール1a上の位置はパルスP1より1つ前方
のパルスP0の手前に存在することになる。 【0040】そこで、ステップS3での判断結果がイエ
スとなった場合には、Z信号が割り込み端子IRQに供
給された後λ信号のパルスが割り込み端子IRQに供給
されたときのスケール1a上の位置よりも距離λだけ後
方の位置に相当する(ステップS4)。そしてリターン
し、原点検出処理を終了する。これにより、図7からも
明らかなように、最初の原点検出時にλ信号を原点信号
として出力したスケール1a上の位置と同じ位置が原点
となる。 【0041】他方、絶対値|Cn ーC0 |が100を越
え且つ中断後のカウント値Cn のほうが大きくなるの
は、図6に示したように最初のカウント値C0 が0〜1
00の範囲内にあり、且つ中断後のZ信号の得られる位
置が図8の斜線の範囲内にある場合である。従ってこの
場合には、最初の原点検出時にZ信号が得られたスケー
ル1a上の位置がλ信号のパルスP1の位置の手前に存
在するのに対し、中断後の原点検出時にZ信号が得られ
たスケール1a上の位置はパルスP1より1つ後方のパ
ルスP2の手前に存在することになる。 【0042】そこで、ステップS3での判断結果がノー
となった場合には、Z信号が割り込み端子IRQに供給
された後λ信号のパルスが割り込み端子IRQに供給さ
れたときのスケール1a上の位置よりも距離λだけ前方
の位置に相当する(ステップS5)。そしてリターン
し、原点検出処理を終了する。これにより、図8からも
明らかなように、最初の原点検出時にλ信号を原点信号
として出力したスケール1a上の位置と同じ位置が原点
となる。 【0043】以上のような原点検出処理により、Z信号
が得られるスケール1a上の位置の変動の範囲がスケー
ル1aの磁気目盛の記録波長λに対して±λ/2以内で
ある限り、この変動にもかかわらず最初の原点検出時に
CPU11の割り込み端子IRQにλ信号のパルスが供
給されたスケール1a上の位置(図5乃至8の例ではパ
ルスP1が得られた位置)が中断後の原点検出時にも常
に原点として検出される。 【0044】ところで、以上の図4のフローチャートは
λ信号を原点信号として用いる場合の処理を示したもの
であるが、原点検出処理においてλ信号の代わりにZ信
号自体を原点信号として用いるようにしてもよいのはも
ちろんである。Z信号自体を原点信号として用いる場合
には、CPU11は、図4の割り込み処理に代えて図9
に示すような割り込み処理を実行するものとする。 【0045】この割り込み処理の最初のステップS11
は図4のステップS1と同じであり、イエスの場合に
は、Z信号が割り込み端子IRQに供給された後λ信号
のパルスが割り込み端子IRQに供給されたときのスケ
ール1a上の位置よりも距離L 0 だけ前方の位置に相当
する(ステップS12)。そしてリターンする。これに
より、図5及び図6からも明らかなように、最初の原点
検出時にZ信号を原点信号として出力したスケール1a
上の位置と同じ位置が原点となる。 【0046】ステップS11でノーとなった場合には、
ステップS13で図4のステップS4と同じ判断を行
う。イエスの場合には、Z信号が割り込み端子IRQに
供給された後λ信号のパルスが割り込み端子IRQに供
給されたときのスケール1a上の位置よりも距離λーL
0 だけ後方の位置に相当する(ステップS14)。そし
てリターンする。これにより、図7からも明らかなよう
に、最初の原点検出時にZ信号を原点信号として出力し
たスケール1a上の位置が原点となる。 【0047】他方ステップS13で他方ノーとなった場
合には、Z信号が割り込み端子IRQに供給された後λ
信号のパルスが割り込み端子IRQに供給されたときの
スケール1a上の位置よりも距離λ+L0 だけ前方の位
置に相当する(ステップS15)。そしてリターンす
る。これにより、図8からも明らかなように、最初の原
点検出時にZ信号を原点信号として出力したスケール1
a上の位置と同じ位置を原点とする。 【0048】このようにして、最初の原点検出時にCP
U11の割り込み端子IRQにZ信号が供給されたスケ
ール1a上の位置が、中断後の原点検出時にも常に原点
として検出される。 【0049】尚、図4及び図9の割り込み処理におい
て、移動方向,極性をもCPU11に判別させるように
すれば、移動方向が正方向または負方向のいずれか一方
のみ(UP信号のみが出力される方向またはDOWN信
号のみが出力される方向のいずれか一方のみ)である場
合のみならず、移動方向が正方向と負方向との間で変化
する場合にも、スケール1a上の同一の位置を常に原点
として検出できることはもちろんである。 【0050】以上の実施例では、CPU11の割り込み
端子IRQにZ信号とλ信号とのいずれを供給するかを
選択するためにセレクタ10を設けているが、割り込み
端子IRQが2以上設けられたCPUを用いる場合に
は、セレクタを設けることなくZ信号とλ信号とを別々
の割り込み端子IRQに直接供給すればよい。そしてそ
の場合にも、Z信号が割り込み端子IRQに供給されて
からλ信号の最初のパルスが別の割り込み端子IRQに
供給されるまでUP/DOWN信号の出力パルス数をカ
ウントすることにより、Z信号が得られたスケール1a
上の位置とλ信号が得られたスケール1a上の位置との
距離を計測できることはもちろんである。 【0051】また、以上の実施例では、UP/DOWN
信号のカウントやカウント値の比較をCPU11が実行
しているが、こうしたカウントや比較を行うための専用
のハードウェア回路を設けてもよいことはもちろんであ
る。 【0052】また、以上の実施例では、最初の原点検出
時においてZ信号が得られたスケール1a上の位置とλ
信号が得られたスケール1a上の位置との距離を、UP
/DOWN信号のカウントにより計測しているが、これ
に限らず、スケール1a上での変位量に相当する出力を
生じる適宜の信号(例えばスケール1a上での変位量に
相当する位相変化を生じるA/B相信号)によってこの
距離を計測するようにしてもよい。 【0053】また、以上の実施例では磁気式ディジタル
スケールに本発明を適用しているが、光学式のディジタ
ルスケールに本発明を適用するようにしてもよい。 【0054】また、この実施例では、スケール素材とは
別の発磁体に定点信号用の磁気目盛を記録したディジタ
ルスケールに本発明を適用している。しかし、定点信号
用の磁気目盛をスケール信号のための磁気目盛と同一の
スケール素材に記録したディジタルスケールにあって
も、それらの磁気目盛のスケール素材上での位置関係に
よっては、温度変化による膨張や収縮を原因として定点
信号が得られるスケール上の位置に変動が生じることが
全くないとは言いきれない。そこで、そうしたディジタ
ルスケールに本発明を適用するようにしてもよい。 【0055】また、本発明は、以上の実施例に限らず、
本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成を
とりうることはもちろんである。 【0056】 【発明の効果】以上のように、本発明に係る原点検出装
置によれば、定点信号が得られるスケール素材上の位置
が、振動や温度変化等を原因として原点検出の中断の前
後において変動した場合にも、中断の前後において常に
スケール素材上の一定の位置を絶対原点として検出する
ことができる。 【0057】従って、この原点を基準としてディジタル
スケールにより高精度且つ信頼性の高い測定を行うこと
ができるという利益がある。 【0058】しかも、λ信号を発生する回路と、UP/
DOWN信号のようなスケール上での変位量に相当する
出力の信号を発生する回路と、定点信号を発生する回路
とを有するディジタルスケールにおいて、比較的簡単な
回路構成及び処理によってこうした高精度且つ信頼性の
高い測定を実現することができるという利益がある。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool,
Relative displacement between two members that are relatively displaced in precision measurement equipment
Appropriate origin detection applied to a scale device that detects the position
Equipment related. 2. Description of the Related Art Metal processing machines and precision measuring instruments
Used to detect the amount of displacement between two members that are relatively displaced.
Digital scale has an input that indicates the relative displacement.
Outputs a incremental signal (hereinafter referred to as a scale signal)
Realizing highly accurate and reliable measurement
Signal to indicate the absolute origin (hereinafter referred to as the origin signal).
) Is conventionally provided. [0003] Of these digital scales, magnetic
Digital scale (for example, Magnescale (this application
)), The scale material is generally coaxial
And its diameter is relatively small (for example, 2.
0mm), so the magnetic scale for the origin signal
Record on the same scale material as the magnetic scale for the signal
It is technically difficult. Therefore, magnetic digital
Scales for fixed-point signals are separate from the scale material for Kale
Is recorded, and the fixed point signal itself obtained from the
Signal or use the fixed-point signal
Select one scale signal from scale material
And use the scale signal as the origin signal.
are doing. FIG. 10 shows a magnetic digital scale.
The overall configuration of a well-known phase detection type displacement amount detection device
It is a block diagram shown. The scale section 1 has a coaxial
The wavelength λ for the scale signal along the length of the kale material
(For example, 200 μm)
1a and (n ± 1/4) λ (n is an arbitrary natural
Number of magnetic heads (eg, magnetic flux response)
Type magnetic heads) 1b and 1c. Magnetic head
1b and 1c are respectively the excitation winding and the output in the saturable core part.
It has a structure in which a winding is wound. Magnetic Digit
When using scales for machine tools, precision measuring equipment, etc.
Means that the scale 1a has one of the movable part and the fixed part.
One of the magnetic heads 1b,
1c is attached to the other one. The scale signal detection circuit 2 is not particularly shown.
Iga frequency f c (Angular frequency ω c = 2π · f c ) Current signal
Signal generator and the signal from this oscillator
Frequency f c / 2 signal to obtain a signal of
A phase shifter for shifting the phase of the signal from the wave number down converter by π / 4.
The signal from this frequency downconverter is
An excitation signal is applied to one of the excitation windings 1b and 1c.
And the signal from this phase shifter remains.
The excitation signal is supplied to one of the excitation windings as an excitation signal. this
As a result, the output windings of the magnetic heads 1b and 1c
According to the relative displacement x between the magnetic head 1b and the magnetic heads 1b and 1c.
The resulting balanced modulated signals are obtained. [0006] These balanced modulation signals are scale signal detection.
It is sent to the output circuit 2. The scale signal detection circuit 2
A mixer that mixes these balanced modulation signals, and from this mixer
Band-pass filter that passes only the second harmonic of the signal
From this band pass filter,
It has a phase amount according to the displacement amount x as in the equation (1), and
Twice the angular frequency ω of the excitation signal c Phase modulation signal e PM Get
Can be e PM = E PM sin (ω c T + 2πx / λ) (1) where E PM Is a constant and t is time. The scale signal detection circuit 2 performs this phase modulation.
Signal e PM Pulse forming circuit (for example, Schmitt
Trigger circuit), and this pulsing circuit
Obtained frequency f c Square wave signal (hereinafter referred to as S signal)
Is sent from the scale signal detection circuit 2 to the interpolation circuit 3
You. [0008] The interpolation circuit 3 is N times the S signal (for example,
200 times) frequency Nf c Clock pulse for interpolation (hereinafter
Lower CKI signal) to connect the scale 1a and the magnetic
Resolution λ / N according to the direction of relative movement with respect to heads 1b and 1c
Output pulse signal (hereinafter referred to as UP / DOWN signal)
Circuit. Therefore, the UP / DOWN signal is output.
The number of force pulses is proportional to the amount of displacement on the scale 1a.
For example, when the displacement amount is λ, the number of output pulses is 200
It becomes. Next, the origin detection circuit will be described.
You. The fixed point signal generator 4 records a magnetic scale for the fixed point signal.
And a magnetic head 4b. Magnetic
Digital scale for machine tools and precision measuring equipment
At a specific position in the longitudinal direction of the scale 1a
The positional relationship with scale 1a is obtained so that a fixed point signal can be obtained.
In the set state, the magnetizing member 4a moves between the movable portion and the fixed portion.
And the magnetic head 4
b is attached to the other one. The signal from the magnetic head 4b is detected at a fixed point signal.
It is sent to the output circuit 5. The fixed point signal detection circuit 5 outputs the signal
Is shaped into a rectangular wave signal to obtain a rectangle as shown in FIG. 11A.
Pulse circuit that outputs a wave signal (hereinafter referred to as RG signal)
(For example, a Schmitt trigger circuit) and the RG signal
The rising edge is detected and a signal as shown in FIG.
And a differentiating circuit for outputting the same. This Z
The signal is a fixed-point signal corresponding to a specific position on the scale 1a.
Is sent from the fixed point signal detection circuit 5 to the control circuit 6.
You. On the other hand, in the scale signal detecting circuit 2, the S signal
Besides the phase modulation signal e PM Same as angular frequency ω c Under
The reference signal eREF for phase comparison as shown in equation (2) is
Waveform shaping with a shunt circuit (eg Schmitt trigger circuit)
Frequency f c Square wave signal (hereinafter referred to as REF signal)
This REF signal scales with the S signal
The signal is sent from the signal detection circuit 2 to the λ signal generation circuit 7. eREF = EREFsin (ω c T) (2) Here, EREF is a constant. The CKI signal from the interpolation circuit 3 is a λ signal.
The signal is sent to the signal generation circuit 7. The λ signal generation circuit 7
Digitally comparing the phase of the REF signal with the signal
, The displacement amount for the recording wavelength of the magnetic scale of the scale 1a
One pulse in the CKI signal for each λ while discriminating the moving direction
(Hereinafter, output from the λ signal generation circuit 7).
The pulse train to be performed is called a λ signal, an example of which is shown in FIG.
Shown). The λ signal is supplied from the λ signal generation circuit 7 to the control circuit.
Sent to 6. The control circuit 6 receives a signal from the fixed point signal detection circuit 5
Using the Z signal as a gate, for example, as shown in FIG.
The pulse P of the λ signal output first after the output of the Z signal is
This is a circuit that outputs as an origin signal. [0014] By the way, digital
Highly accurate and stable displacement detection using a scale
In order to achieve this, scale material must always be used during the entire detection period.
Must be able to detect a certain upper position as the absolute origin
It becomes. However, the fact that detection is carried out for a long time
Digital scale by interrupting detection halfway
If you ever need to turn off the power to the
It is fixed to a magnet that is different from the scale material, such as
Digital scale with recorded magnetic scale for point signal
Are used when the origin is detected before the interruption and when the detection is resumed after the interruption.
The position on the scale material at which a fixed point signal can be obtained at the time of origin detection
Although the position is slightly small (usually a magnetic scale
(Within a half of the recording wavelength λ)
Is inevitable to some extent. That is, for example, after detecting the absolute origin before interruption,
Vibration during work on metal processing machines, precision measuring equipment, etc.
The cause is that the position of the magnet
May move, causing the origin
A switch that provides a fixed-point signal at the time of detection and at the time of home position detection after interruption.
The position on the kale material fluctuates. Also, for example, inside
At the absolute origin after the interruption, the interruption before interruption due to temperature change
Magnetism expands or contracts slightly compared to the origin
It may have been
A fixed point signal can be obtained at the point detection and at the origin detection after the interruption.
The position on the scale material fluctuates. Therefore, the fixed point is separate from the scale material.
Conventional digital scale with recorded magnetic scales for signals
Now, before and after the detection is interrupted,
It was difficult to detect the position as the absolute origin. The present invention has been made in view of the above points.
To change the position on the scale material where the fixed point signal can be obtained.
Nevertheless, always scale before and after detection interruption
Since a certain position on the material is detected as the absolute origin,
It is intended to provide an origin detecting device which can be used. An origin detecting apparatus according to the present invention is provided.
Is a signal (λ) corresponding to the recording wavelength of the scale on the scale.
Signal generating means for generating a signal) and on this scale
Displacement signal generation that generates an output signal corresponding to the displacement of
Source and signal at a specific location on this scale
(Fixed-point signal).
In the digital scale origin detection device, a fixed point signal is generated.
Λ signal and the position on the scale where the raw means generated the fixed point signal
Distance from the position on the scale where the generation means generated the λ signal
The displacement signal generating means between those positions is generated
Measurement means for measuring using signals and this measurement means
Storage means for storing the measured distance, and the measurement means
The measured distance has already been measured by this measuring means and this storage means
Means for comparing the distance with the distance stored in the
Scale detected based on fixed-point signal generated by means
The upper origin position is corrected according to the comparison result of this comparison means.
And correction means for performing the correction. When the origin is detected before the interruption, a fixed point signal generating means is provided.
Is the position on the scale where the fixed point signal was generated and the λ signal
The distance from the position on the scale where the stage generated the λ signal
The measuring means uses the signal generated by the position signal generating means.
Is measured and stored in the storage means. Thereafter, the detection is interrupted.
When the origin is detected when restarting
Position on the scale that generated the fixed point signal and λ signal generation means
Is the distance from the position on the scale where the λ signal was generated.
Measured again by the step, this distance and before the interruption
Already measured by the measuring means and stored in the storage means
Is compared by the comparing means. Here,
The scale element at which the fixed-point signal was generated before and after the interruption
If there is a change in the position on the material, these two distances
The comparison result of being different is obtained. And the comparison result
Based on the fixed-point signal generated by the fixed-point
The origin position on the scale detected based on the
It is corrected by means. As described above, before and after the interruption of the detection,
The position on the scale material where the point signal was generated fluctuated
In that case, the home position after the interruption is
You. This allows the fixed point signal to be generated on the scale material.
Despite the position change, before and after the interruption of detection
Constant position on scale material is always detected as absolute origin
Will be done. Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Will be described in detail. FIG. 1 shows the displacement detecting device shown in FIG.
The present invention is applied to a magnetic digital scale
The same reference numerals are used for parts and signals corresponding to FIG.
And a detailed description thereof will be omitted. This displacement detector
Now, the UP / DOWN signal output from the interpolation circuit 3
And the Z signal output from the fixed point signal detection circuit 5 and the λ signal
Λ signal output from the signal generation circuit 7 is used as an origin detection circuit.
8 As shown in FIG. 2, the origin detecting circuit 8
Lecturer 10, CPU 11 and memory 12 are included.
The UP / DOWN signal from the interpolation circuit 3 is
It is supplied to each of the two Counter terminals. Fixed point
The Z signal from the signal detection circuit 5 is supplied to one of the selectors 10.
Λ from the λ signal generation circuit 7
The signal is supplied to the other selection input terminal S2 of the selector 10.
Supplied. The control input terminal C of the selector 10
A control signal output from the port terminal of U11 (for example,
Then, a binary signal of “1” or “0” is supplied. Sele
The selector 10 selects, for example, when the value of the control signal is “1”.
Select the input signal to the alternative input terminal S1 and set its value to '0'.
At this time, the input signal to the selection input terminal S2 is selected. Sele
The selection output signal of the
Supplied to IRQ. Under the control of the CPU 11, the memory 12
To write / read data. As memory 12
The power of the magnetic digital scale is turned off.
Even non-volatile, for example,
RAM (NV-RAM) or EEPROM (E
For use with electrical eraseable programmable ROM)
It has been. Next, the operation of the origin detecting device will be described.
You. Attached to metal processing machines or precision measuring equipment
Of the displacement on the magnetic digital scale
When the delivery is started, the CPU 11 controls the selector 10
Give signal '1'. In this state, the fixed point signal detection circuit 5
3A outputs a Z signal as shown in FIG.
Signal supplied to interrupt terminal IRQ via selector 10
Is done. When an interrupt is applied, the CPU 11
Switches the control signal given to the selector 10 to '0'
And UP / DO supplied from the interpolation circuit 3
The counting of the number of output pulses of the WN signal is started. After the interruption, the λ signal generation circuit 7
As shown in FIG. 3B, the first pulse P1 of the λ signal is output.
When the pulse is received, the pulse is supplied to the interrupt terminal via the selector 10.
Is supplied to the child IRQ. When the interrupt is again applied, the CPU
11 finishes counting the UP / DOWN signal and
Count value C 0 Is written to the memory 12. And λ
Signal P1 is output as the origin signal, and the first origin
The origin detection processing at the time of detection is ended. The number of output pulses of the UP / DOWN signal is
Is proportional to the amount of displacement on the rule 1a.
The Z signal was obtained at the time of the first origin detection.
The position on the scale 1a and the scale 1a on which the λ signal was obtained
L to the position of 0 (See FIG. 3), UP / DOWN signal
This means that it was measured in the form of a signal count value. Then, on a magnetic digital scale
After the displacement is detected and displayed, the detection is interrupted.
The power of the magnetic digital scale is turned off.
After the power is turned off, the power of the magnetic digital scale is turned on again.
When the detection of the displacement is restarted, the CPU 11
In the same manner as in the above processing, the UP / DOWN signal
Counting when the origin is detected after the interruption.
Position on the scale 1a where the Z signal was obtained and the λ signal
Is the distance L from the position on the scale 1a where n (here
Is n is an integer of 2 or more.
Measured distance).
Then, the first pulse of the λ signal is applied to the interrupt terminal IRQ.
If interrupted by being supplied, a message
Count value of UP / DOWN signal written to memory 12
C 0 Is read from the memory 12 and the processing as shown in FIG.
Execute the process. First, the count value C after the interruption n Suspended from
Previous (or first) count value C 0 Absolute value of the value after subtracting
| C n -C 0 Is the UP / DOWN equivalent to the displacement λ
The number of output pulses of the signal (here, as in the previous example,
100, which is half of the number of output pulses).
It is determined whether or not it is below (step S1). Here, the Z signal is obtained when the first origin is detected.
Origin detection after interruption for the position on the scale 1a
Sometimes the deviation of the position on the scale 1a where the Z signal was obtained is ±
Assuming that it is within the range of λ / 2 or less (the aforementioned
As shown in the figure,
Vibration or temperature during work on machine tools or precision measuring equipment
This deviation due to the degree change is usually within the range of ± λ / 2 or less.
), The absolute value | C n -C 0 | Is 100 or less
In this case, the scale at which the Z signal was
Z signal is obtained when detecting the position on the
The position on the scale 1a is the same pulse of the λ signal
It exists before the obtained position. That is, as shown in FIG.
C 0 Is in the range of 101 to 200, the absolute value |
C n -C 0 Is less than 100 because Z signal after interruption
Is within the shaded area in the figure.
On the other hand, as shown in FIG. 0 Is 1 to 10
0, the absolute value | C n -C 0 | Is 10
0 or less means that the position where the Z signal after interruption is obtained
Is within the range of the oblique line. Thus, the absolute value
| C n -C 0 Is less than 100, the first
Und value C 0 Is any value from 1 to 200,
Z signal is obtained at the time of initial home position detection and after home position detection after interruption.
The position on the scale 1a is the same pulse P of the λ signal.
1 will be present before the position where it was obtained. Therefore, the result of the determination in step S1 is
Signal, the Z signal is supplied to the interrupt terminal IRQ.
Λ signal first supplied to the interrupt terminal IRQ after being supplied
Signal from the output terminal (not shown)
(Step S2). And return
Then, the origin detection processing ends. As a result, FIG. 5 and FIG.
As is clear from Fig. 6, when the first origin is detected,
The same position as the position on the scale 1a output as the origin signal
Is the origin. On the other hand, the result of the judgment in step S1 is
If no, the first count value C 0 Medium than
Count value C after interruption n To determine if is smaller
(Step S3). Here, the absolute value | C n -C 0 | Is 100
Count value C after exceeding and suspending n Is smaller
Is the first count value C as shown in FIG. 0 Is 101
Obtain Z signal in range of ~ 200 and after interruption
7 is within the range of the hatched portion in FIG. Therefore
In this case, when the Z signal was obtained at the first detection of the origin,
The position on the scale 1a is before the position of the pulse P1 of the λ signal.
Is present, the Z signal is
The position on the scale 1a is one position ahead of the pulse P1.
Exists before the pulse P0. Therefore, the result of the determination in step S3 is
Signal, the Z signal is supplied to the interrupt terminal IRQ.
After being supplied, the pulse of the λ signal is supplied to the interrupt terminal IRQ
After the position on the scale 1a by the distance λ
(Step S4). And return
Then, the origin detection processing ends. Thereby, from FIG.
As can be seen, the λ signal is used as the origin signal when the origin is first detected.
Origin is the same as the position on the scale 1a output as
It becomes. On the other hand, the absolute value | C n -C 0 | Exceeds 100
And the count value C after the interruption n Is bigger
Is the first count value C as shown in FIG. 0 Is 0-1
00 and the available position of the Z signal after the interruption
This is the case where the position is within the range of the oblique line in FIG. So this
In this case, the scale at which the Z signal was
Is located before the position of the pulse P1 of the λ signal.
Z signal is obtained when the origin is detected after the interruption.
The position on the scale 1a is a position one pulse behind the pulse P1.
It will be before Lus P2. Therefore, the judgment result in step S3 is NO.
Becomes, the Z signal is supplied to the interrupt terminal IRQ
After that, the pulse of the λ signal is supplied to the interrupt terminal IRQ.
Distance λ ahead of the position on the scale 1a
(Step S5). And return
Then, the origin detection processing ends. As a result, FIG.
As can be seen, the λ signal is used as the origin signal when the origin is first detected.
Origin is the same as the position on the scale 1a output as
It becomes. By the origin detection processing as described above, the Z signal
Range of the position on the scale 1a where
Within ± λ / 2 with respect to the recording wavelength λ of the magnetic scale of
As far as possible, despite the change,
The pulse of the λ signal is supplied to the interrupt terminal IRQ of the CPU 11.
The position on the supplied scale 1a (in the examples of FIGS.
(The position at which P1 was obtained) is always
Is detected as the origin. By the way, the flowchart of FIG.
Shows processing when λ signal is used as origin signal
However, in the origin detection processing, the Z signal is used instead of the λ signal.
The reason that the signal itself may be used as the origin signal is
I'm scattered. When the Z signal itself is used as the origin signal
In FIG. 9, instead of the interrupt processing of FIG.
It is assumed that the interrupt processing shown in FIG. First step S11 of this interrupt processing
Is the same as step S1 in FIG.
Is the λ signal after the Z signal is supplied to the interrupt terminal IRQ.
When the pulse is supplied to the interrupt terminal IRQ
Distance L from the position on the rule 1a 0 Only equivalent to the forward position
(Step S12). And return. to this
As can be seen from FIGS. 5 and 6,
Scale 1a that outputs Z signal as origin signal during detection
The same position as the upper position is the origin. If the answer is no in step S11,
In step S13, the same determination as in step S4 of FIG. 4 is performed.
U. If yes, the Z signal goes to the interrupt terminal IRQ
After being supplied, the pulse of the λ signal is supplied to the interrupt terminal IRQ.
Distance λ-L from the position on scale 1a when fed
0 (Step S14). Soshi
And return. This makes it clear from FIG.
The Z signal is output as the origin signal when the origin is first detected.
The position on the scale 1a becomes the origin. On the other hand, if the result of step S13 is NO
In this case, after the Z signal is supplied to the interrupt terminal IRQ, λ
When a signal pulse is supplied to the interrupt terminal IRQ
Distance λ + L from position on scale 1a 0 Just forward position
(Step S15). And return
You. As a result, as is clear from FIG.
Scale 1 that outputs Z signal as origin signal at point detection
The same position as the position on a is set as the origin. As described above, when the first origin is detected, the CP
When the Z signal is supplied to the interrupt terminal IRQ of U11
The position on the ruler 1a is always set to the origin even when the origin is detected after the interruption.
Is detected as In the interrupt processing shown in FIGS. 4 and 9,
So that the CPU 11 can also determine the moving direction and the polarity.
The direction of movement is either positive or negative
Only (direction in which only UP signal is output or DOWN signal
Signal direction)
Not only when the movement direction changes between positive and negative directions
The same position on the scale 1a
Of course, it can be detected as In the above embodiment, the interruption of the CPU 11
Whether to supply the Z signal or the λ signal to the terminal IRQ
Although the selector 10 is provided for selection,
When using a CPU with two or more terminals IRQ
Separates the Z signal and the λ signal without providing a selector.
May be directly supplied to the interrupt terminal IRQ. And that
In the case of, the Z signal is supplied to the interrupt terminal IRQ and
From the first pulse of the λ signal to another interrupt terminal IRQ
Count the number of output pulses of the UP / DOWN signal until supplied.
The scale 1a from which the Z signal was obtained by counting
Between the above position and the position on the scale 1a where the λ signal was obtained.
Of course, the distance can be measured. In the above embodiment, UP / DOWN
CPU 11 executes signal count and count value comparison
But dedicated to making such counts and comparisons
Of course, hardware circuits may be provided.
You. In the above embodiment, the first origin detection is performed.
And the position on the scale 1a at which the Z signal was obtained and λ
The distance from the position on the scale 1a where the signal was obtained is indicated by UP
/ DOWN signal is counted.
The output corresponding to the displacement on the scale 1a is not limited to
An appropriate signal (for example, the displacement amount on the scale 1a)
A / B phase signal that produces a corresponding phase change)
The distance may be measured. In the above embodiment, a magnetic digital
Although the present invention is applied to a scale, an optical digital
The present invention may be applied to a small scale. In this embodiment, the scale material is
Digital recording of magnetic scale for fixed point signal on another magnet
The present invention is applied to a small scale. However, the fixed point signal
Magnetic scale for the scale signal is identical to the magnetic scale for the scale signal.
Digital scale recorded on scale material
The position of the magnetic scales on the scale material
Therefore, fixed point due to expansion and contraction due to temperature change
The position on the scale where the signal is obtained can fluctuate
I can't say it's not at all. So, such digital
The present invention may be applied to a small scale. The present invention is not limited to the above embodiment,
Various other configurations may be made without departing from the spirit of the invention.
Of course, it is possible. As described above, the origin detecting device according to the present invention is
According to the position, the position on the scale material where the fixed point signal is obtained
Before interruption of origin detection due to vibration, temperature change, etc.
Even if it fluctuates later, always before and after the interruption
Detect a certain position on the scale material as the absolute origin
be able to. Therefore, the digital value is determined based on the origin.
Performing highly accurate and reliable measurements using a scale
There is a benefit that can be. Further, a circuit for generating a λ signal and an UP /
Equivalent to the amount of displacement on the scale like the DOWN signal
A circuit that generates an output signal and a circuit that generates a fixed-point signal
On a digital scale with
The circuit configuration and processing make such high accuracy and reliability
There is the advantage that high measurements can be achieved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を採用した変位量検出装置の構成の一例
を示すブロック図である。 【図2】図1の原点検出装置の構成の一例を示すブロッ
ク図である。 【図3】図2のCPUに供給される信号の一例を示す図
である。 【図4】図2のCPUが実行する処理の一例を示すフロ
ーチャートである。 【図5】図2のCPUに供給される信号の一例を示す図
である。 【図6】図2のCPUに供給される信号の一例を示す図
である。 【図7】図2のCPUに供給される信号の一例を示す図
である。 【図8】図2のCPUに供給される信号の一例を示す図
である。 【図9】図2のCPUが実行する処理の別の一例を示す
フローチャートである。 【図10】従来の変位量検出装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。 【図11】図10の制御回路の入出力信号の一例を示す
図である。 【符号の説明】 1 スケール部、 1a スケール、1b,1c,4b
磁気ヘッド、 2スケール信号検出回路、 3 内挿
回路、 4 定点信号発生部、 4a 発磁体、 5
定点信号検出回路、 7 λ信号発生回路、 10 セ
レクタ、 11 CPU、 12 メモリ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a displacement amount detection device employing the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an origin detecting device of FIG. 1; FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a signal supplied to a CPU in FIG. 2; FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a process executed by a CPU in FIG. 2; FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a signal supplied to the CPU in FIG. 2; FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a signal supplied to the CPU in FIG. 2; FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a signal supplied to the CPU in FIG. 2; FIG. 8 is a diagram showing an example of a signal supplied to the CPU of FIG. 2; FIG. 9 is a flowchart illustrating another example of the processing executed by the CPU in FIG. 2; FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a conventional displacement amount detection device. 11 is a diagram showing an example of input / output signals of the control circuit of FIG. [Description of Signs] 1 scale section, 1a scale, 1b, 1c, 4b
Magnetic head, 2 scale signal detection circuit, 3 interpolation circuit, 4 fixed-point signal generator, 4a magnetizing body, 5
Fixed point signal detection circuit, 7 λ signal generation circuit, 10 selector, 11 CPU, 12 memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−81611(JP,A) 特開 平7−253317(JP,A) 特開 昭51−138461(JP,A) 特開 平3−282326(JP,A) 特公 昭50−25818(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 G01B 21/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-81611 (JP, A) JP-A-7-253317 (JP, A) JP-A-51-138461 (JP, A) 282326 (JP, A) JP 50-25818 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 G01B 7 /00-7/34 G01B 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 スケール上の目盛の記録波長に対応した
信号(λ信号)を発生するλ信号発生手段と、 前記スケール上での変位量に相当する出力の信号を発生
する変位量信号発生手段と、 前記スケール上の特定の位置において信号(定点信号)
を発生する定点信号発生手段とを有するディジタルスケ
ールの原点検出装置において、 前記定点信号発生手段が定点信号を発生した前記スケー
ル上の位置と前記λ信号発生手段がλ信号を発生したス
ケール上の位置との距離を、それらの位置の間で前記変
位量信号発生手段が発生した信号を用いて計測する計測
手段と、 前記計測手段が計測した距離を記憶する記憶手段と、 前記計測手段が計測した距離を、既に前記計測手段に計
測されて前記記憶手段に記憶された距離と比較する比較
手段と、 前記定点信号発生手段が定点信号が発生した定点信号に
基づいて検出されるスケール上の原点位置を、前記比較
手段の比較結果に応じて補正する補正手段とを備えたこ
とを特徴とする原点検出装置。
(57) Claims 1. A λ signal generating means for generating a signal (λ signal) corresponding to a recording wavelength of a scale on a scale, and an output corresponding to an amount of displacement on the scale. A displacement signal generating means for generating a signal; and a signal (fixed-point signal) at a specific position on the scale.
A fixed-point signal generating means for generating the origin, a position on the scale at which the fixed-point signal generating means generates a fixed-point signal and a position on the scale at which the λ signal generating means generates a λ signal. Measuring means for measuring a distance between the positions using a signal generated by the displacement signal generating means, a storing means for storing the distance measured by the measuring means, and a measuring means for measuring the distance. Comparing means for comparing the distance with the distance already measured by the measuring means and stored in the storage means; and an origin position on a scale detected by the fixed point signal generating means based on the fixed point signal at which the fixed point signal is generated. And a correcting means for correcting the difference according to the comparison result of the comparing means.
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