JP5982161B2

JP5982161B2 - エンコーダ

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Publication number: JP5982161B2
Application number: JP2012090123A
Authority: JP
Inventors: 彰秀木村
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-04-11
Also published as: JP2013217833A; EP2650654B1; US9068863B2; US20130270428A1; EP2650654A1

Description

本発明は、エンコーダに係り、特に、原点パターンの構成をシンプルにしながら原点位置の検出再現性の向上が可能なエンコーダに関する。

従来、特許文献１に記載されるようなエンコーダが知られている。そのエンコーダは、測定軸の方向に沿って周期的に形成された主信号パターンと該測定軸の方向における原点位置を定めるための原点パターンとを備えるメインスケールと、該メインスケールに対向して該測定軸の方向に相対的に移動可能とされるとともに該主信号パターンの該測定軸の方向における相対位置の変化を検知する第１センサ及び前記原点パターンの接近状態を検知する第２センサと、を備え、該第２センサからの出力信号に基づき求められる前記原点位置を基準にして前記第１センサの出力に基づいて前記メインスケールの移動量を出力することができる。即ち、このようなエンコーダは、電源投入時の位置から相対位置を出力するが、その際の原点位置を求める手段として第２センサを備えている。

なお、特許文献２〜５においても、特許文献１と同様の原点位置を知る手段が記載されている。ちなみに、特許文献２では、パターンからの反射光の位置変化を三角測量方式で検出する技術が記載され、原点位置を求める原理がシンプルであるという利点を有する。特許文献３では、いわば１つのスリットからの透過光を検出する技術が記載され、その原点位置を求める検出原理もシンプルであるという利点を有する。特許文献４では、いわばポジパターンとネガパターンとを照合するパターンマッチングする技術が記載され、特許文献３の方式よりも原点位置の検出再現性が高いという利点を有する。特許文献５では、あるピッチを持ったパターンとその整数倍のピッチを持ったパターンの合計８種類のパターンを加算することで、絶対位置を決定するための狭小なパルス信号を得られるという利点を有する。

特開２００４−１７７２８１号公報特開平１１−１３２７９３号公報特公昭６３−４１４９３号公報特開平７−１２８０９１号公報特公平０１−３１１２７号公報

例えば、特許文献１のエンコーダにおいては、１箇所に形成された原点パターンを用いて原点位置を求めている。そして、特許文献１では、その原点パターンをランダムパターンで構成することで、原点位置を決定する原点信号として鋭いパルス信号を得ている。

このような方式にのっとり原点位置の検出再現性の向上を図るために原点信号として鋭いパルス信号を得ようとすると、原点パターンを更に微細なパターンで構成する必要が出てくる。しかし、その場合にはその微細なパターンによって光の回折効果が著しくなり、第２センサに届く光量が少なくなる。即ち、特許文献１に記載の方式では、原点位置の検出再現性の向上には限界が出てくる（特許文献２〜４も同様の限界を有する）。加えて、原点パターンを構成するランダムパターンは複雑であり、それをさらに微細化するとその複雑な形成精度を保つために、高コスト化するおそれもあった（このような高コスト化するおそれは、パターンが８種類もあり複雑なパターンを用いる特許文献５でも同様）。なお、このような事情は、光を利用する原点位置の検出方式に限ったものではないと考えられる。

本発明は、前記の問題点を解決するべくなされたもので、原点パターンの構成をシンプルにしながら原点位置の検出再現性の向上が可能なエンコーダを提供することを課題とする。

本願の請求項１に係る発明は、測定軸の方向に沿って周期的に形成された第１主信号パターンと該測定軸の方向における原点位置を定めるための第１原点パターンとを備えるメインスケールと、該メインスケールに対向して該測定軸の方向に相対的に移動可能とされるとともに該第１主信号パターンの該測定軸の方向における相対位置の変化を検知する第１センサ及び前記第１原点パターンの接近状態を検知する第２センサと、を備え、該第２センサからの出力信号に基づき求められる前記原点位置を基準にして前記第１センサの出力に基づいて前記メインスケールの移動量を出力するエンコーダにおいて、前記第１原点パターンが前記測定軸の方向に沿って周期的に形成されるとともに該測定軸の方向で複数箇所にそれぞれ同一の軸方向幅で設けられ、該複数箇所の第１原点パターンの周期が互いに異なり、そのうちの少なくとも１箇所の第１原点パターンの周期が前記第１主信号パターンの周期よりも狭くされ、且つ、前記第２センサが、前記複数箇所の第１原点パターンに１対１に対応して、前記測定軸の方向に沿って周期的に形成されるとともに該測定軸の方向で複数箇所にそれぞれ同一の軸方向幅で設けられ、該複数箇所の第２センサのアレイピッチが互いに異なり、そのうちの少なくとも１箇所の第２センサのアレイピッチが前記第１主信号パターンの周期よりも狭くされ、且つ、該第２センサのアレイピッチがそれぞれ前記第１原点パターンの周期と同じとされ、該複数の第２センサからの出力信号を互いに加算して加算信号を求める加算演算部と、該加算信号を１回以上自乗して自乗信号を求める自乗演算部と、該自乗信号の信号レベルに応じて前記原点位置を決定する原点信号を出力する判定部と、前記メインスケールに対向して前記測定軸の方向に相対的に移動可能とされるとともに前記第１主信号パターンと前記第１原点パターンとにそれぞれ対応する第２主信号パターンと第２原点パターンとが備えられたインデックススケールと、を備え、該第２原点パターンが、前記複数箇所の第１原点パターンに１対１に対応して、前記測定軸の方向に沿って周期的に形成されるとともに該測定軸の方向で複数箇所にそれぞれ同一の軸方向幅で設けられ、該複数箇所の第２原点パターンの周期が互いに異なり、そのうちの少なくとも１箇所の第２原点パターンの周期が前記第１主信号パターンの周期よりも狭くされ、且つ、該第２原点パターンの周期がそれぞれ前記第１原点パターンの周期と同じとされ、前記第１、第２センサを光電センサとし、該第１センサは前記第１主信号パターンを介して前記第２主信号パターンからの光を検知し、前記第２センサは前記第１原点パターンを介して前記第２原点パターンからの光を検知するようにされたことにより、前記課題を解決したものである。

本発明によれば、原点パターン（第１原点パターン、第２原点パターン）の構成をシンプルにしながら原点位置の検出再現性の向上が可能となる。

本発明の実施形態に係るエンコーダの概略斜視図同じくエンコーダのメインスケールを示す模式図同じくエンコーダの第２センサからの出力信号Ｉの様子を示す模式図同じくエンコーダの信号処理部を示す模式図同じくエンコーダの原点信号を求める手順に沿う信号の様子を示すグラフ（（Ａ）出力信号Ｉ、（Ｂ）加算信号Ｉt、（Ｃ）自乗信号Ｉs）同じくエンコーダの原点信号を求める手順の一例を説明するためのフローチャートを示す模式図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

本発明に係る実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。

最初に、本実施形態の構成を、主に図１〜図４を用いて説明する。

エンコーダ１００は、図１、図４に示す如く、メインスケール１０２と検出ヘッド１０４と信号処理部１２４とを備える。メインスケール１０２と検出ヘッド１０４とは、実際には密着する程度まで接近して配置される。なお、信号処理部１２４は、検出ヘッド１０４の内部に収納された形態としてもよい。

前記メインスケール１０２は、図１、図２に示す如く、第１主信号パターン１０６と第１原点パターン１０８とを備える反射型のスケールである。

第１主信号パターン１０６は、図２に示す如く、メインスケール１０２の全体に亘り、測定軸Ｘの方向に沿って周期的（周期ｇ）に形成されている。

第１原点パターン１０８は、図２に示す如く、測定軸Ｘの方向における原点位置を定めるためのパターンであり、メインスケール１０２の端部近傍に設けられている。そして、第１原点パターン１０８は、第１主信号パターン１０６と同様に、測定軸Ｘの方向に沿って周期的に形成されている。そして、第１原点パターン１０８は、第１主信号パターン１０６のＹ方向に隣接して、測定軸Ｘの方向で２ｎ＋１箇所（ｎは自然数）にそれぞれ同一の軸方向幅Ｌで設けられている。そして、２ｎ＋１箇所の第１原点パターン１０８（１０８１、１０８２、・・・）内の周期は互いに値Δｇ（Δｇ＜ｇ）ずつ異なる。そして、そのうちの１箇所の第１原点パターン１０８１の周期ｇ−ｎ＊Δｇは、第１主信号パターン１０６の周期ｇよりも狭くされている（ｎ＝１のとき）。なお、値Δｇは、周期ｇ−ｎ＊Δｇが周期ｇよりも極端に小さくならないように、数ｎとの兼ね合いで定められる。本実施形態においては、ｎ＝１の際に値Δｇを周期ｇの２０〜３０％とするのが望ましくされている。また、第１原点パターン１０８の間の距離Ｌ１は、検出ヘッド１０４を構成するインデックススケール１１２及び検出部１１８の大きさとの兼ね合いから長さが制限されるが、なるべく長くされている。

前記検出ヘッド１０４は、図１に示す如く、光源１１０とインデックススケール１１２と検出部１１８とを一体的に備え、メインスケール１０２に対向して測定軸Ｘの方向に相対的に移動可能とされている。

光源１１０は、図１に示す如く、拡散光源であり、インデックススケール１１２を介してメインスケール１０２に光を照射する。

インデックススケール１１２は、図１に示す如く、第２主信号パターン１１４と第２原点パターン１１６とを備える。第２主信号パターン１１４と第２原点パターン１１６とは、第１主信号パターン１０６と第１原点パターン１０８とにそれぞれ対応している。即ち、第２主信号パターン１１４の周期は第１主信号パターン１０６の周期ｇと同一とされている。そして、第２原点パターン１１６は、２ｎ＋１箇所の第１原点パターン１０８に１対１で対応して数２ｎ＋１とされている。つまり、第２原点パターン１１６は、第１原点パターン１０８と同様に、第２主信号パターン１１４のＹ方向に隣接して、測定軸Ｘの方向で２ｎ＋１箇所にそれぞれ同一の軸方向幅Ｌで設けられている。そして、２ｎ＋１箇所の第２原点パターン１１６の周期は互いに値Δｇずつ異なる。そして、そのうちの１箇所の第２原点パターン１１６の周期ｇ−ｎ＊Δｇは、第１主信号パターン１０６（＝第２主信号パターン１１４）の周期ｇよりも狭くされている（ｎ＝１のとき）。第２原点パターン１１６の間の距離も、距離Ｌ１と等しくされている。

検出部１１８は、図１に示す如く、第１センサ１２０と第２センサ１２２とを備える。なお、第１、第２センサ１２０、１２２とも、光電センサであり、測定軸Ｘの方向で複数の受光領域を備えるアレイ型センサとされている（アレイ型ではなく、それぞれの領域で光学格子を設けてその後段に単一の受光領域を備えるセンサであってもよい）。即ち、このエンコーダ１００は、３格子原理によりメインスケール１０２の移動量を特定するように構成されている。

第１センサ１２０は、図１に示す如く、第１主信号パターン１０６で反射された光を受光する。即ち、第１センサ１２０は第１主信号パターン１０６を介して第２主信号パターン１１４からの光を検知し、明暗信号として出力する。ここで、第１センサ１２０は、第１原点パターン１０８に対応して、そのアレイピッチは周期ｇと同一とされている。このため、第１センサ１２０は、第１主信号パターン１０６の測定軸Ｘの方向における相対位置の変化を検知することができる。

第２センサ１２２は、図１に示す如く、第１原点パターン１０８で反射された光を受光する。即ち、第２センサ１２２は第１原点パターン１０８を介して第２原点パターン１１６からの光を検知し、明暗信号として出力する。ここで、第２センサ１２２は、２ｎ＋１箇所の第１原点パターン１０８に１対１に対応して数２ｎ＋１とされている。即ち、第２センサ１２２は、第１原点パターン１０８と同様に、第１センサ１２０のＹ方向に隣接して、測定軸Ｘの方向で２ｎ＋１箇所にそれぞれ同一の軸方向幅Ｌで設けられている。そして、２ｎ＋１箇所の第２センサ１２２のアレイピッチは互いに値Δｇずつ異なる。そして、そのうちの１箇所の第２センサ１２２のアレイピッチｇ−ｎ＊Δｇは、第１主信号パターン１０６の周期ｇ（＝第１センサ１２０のアレイピッチ）よりも狭くされている（ｎ＝１のとき）。第２センサ１２２の間の距離も、距離Ｌ１と等しくされている。このため、第２センサ１２２は、第１原点パターン１０８の接近状態を検知することができる。なお、２ｎ＋１箇所の第２センサ１２２は、それぞれのセンサから互いに９０度ずつ位相が異なる正弦波状の明暗信号を取得できる構成にしてもよい。その場合には、明暗信号から差動信号を求める構成とすることで、結果的に原点信号に対するノイズの影響を低減することが可能となる。

前記信号処理部１２４は、図４に示す如く、第２センサ１２２に接続される信号変換部１２６と加算演算部１２８と自乗演算部１３０と判定部１３２とを備える。また、信号処理部１２４は、第１センサ１２０に接続される位置演算部（図示せず）を備える。そこでは、第１センサ１２０の出力に基づいてメインスケール１０２の相対的な移動量を演算・出力することができる。この相対的な移動量を演算・出力する技術は、３格子原理から公知とされているのでその説明は省略する。

信号変換部１２６は、図４に示す如く、２ｎ＋１箇所の第２センサ１２２のそれぞれに接続され、第２センサ１２２からの出力を電圧値に変換し、出力信号Ｉとしてそれぞれ出力する。例えば、図３（縦軸が出力信号Ｉ、横軸が第２センサ１２２上の測定軸Ｘにおける位置）に、光学的に第１原点パターン１０８と第２原点パターン１１６とが丁度重なったときに得られる第１原点パターン１０８１、１０８２に対応するそれぞれの第２センサ１２２の出力信号Ｉ1（破線グラフ）、Ｉ2（点線グラフ）を表示する。図３からわかるように、第２センサ１２２の中央に相当する位置Ｘcで出力信号Ｉ1、Ｉ2の位相が一致し、位置Ｘcから離れるに従って出力信号Ｉ1、Ｉ2の互いの位相がずれていく。ここで、図３のグラフ端部で出力信号Ｉの包絡線Ｅmが小さく、且つ図３の位置Ｘc付近のグラフ中央部で出力信号Ｉの包絡線Ｅmが大きいのは、第１原点パターン１０８及び第２原点パターン１１６の軸方向幅Ｌで第２センサ１２２に入射する光を制限していることによるものである。

加算演算部１２８は、図４に示す如く、信号変換部１２６に接続され、出力信号Ｉ（Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉ2n+1）を互いに加算して加算信号Ｉtを求める。ここで、出力信号Ｉ（Ｉ1、Ｉ2、・・・、Ｉ2n+1）は、位置Ｘcで位相が一致し、そこから離れるに従って互いに位相が異なるように信号のピークを繰り返す（例えば図３、図５（Ａ））。このため、互いに加算すると、位置Ｘc以外のピークは互いに打消しあい位置Ｘcのピークだけが強め合って位置Ｘcのピークが相対的に高く且つ急峻となる（例えば図５（Ｂ））。

自乗演算部１３０は、図４に示す如く、加算演算部１２８に接続され、加算信号Ｉtをｍ回（ｍは自然数）以上自乗して自乗信号Ｉsを求める。具体的には、自乗演算部１３０は、図４に示す如く、ｍ個の自乗回路１３０Ａを直列に接続して構成することができる。このような構成により、位置Ｘcのピークが更に高く且つ急峻となり、そのピーク幅を狭くすることができる（例えば図５（Ｃ））。

なお、加算演算部１２８と自乗演算部１３０とはデジタル回路で構成してもよいし、アナログ回路で構成してもよい。それらをアナログ回路で構成すると、低コストで高速に処理することが可能となる。また、回数ｍは、演算時間や回路規模などとの兼ね合いで適宜決定される。

判定部１３２は、図４に示す如く、自乗演算部１３０に接続され、自乗信号Ｉsが閾値Ｉsh以上となった際に、原点信号を出力する。即ち、判定部１３２は、自乗信号Ｉsの信号レベルに応じて原点位置を決定する原点信号を出力する。なお、閾値Ｉshは、予備的に実験した結果などに基づき、適切に原点信号を判別でき且つノイズに埋もれない程度の値に予め決定しておく。

このような構成により、エンコーダ１００は、第２センサ１２２の出力に基づき求められる原点位置を基準にして第１センサ１２０の出力に基づいてメインスケール１０２の移動量を出力することが可能となる。

次に、主に図５、図６を用いてエンコーダ１００の原点信号を求める手順の一例を説明する。ここでの手順は、インデックススケール１１２の第２原点パターン１１６とメインスケール１０２の第１原点パターン１０８とが丁度光学的に重なった場合について説明する。なお、図５は、第１原点パターン１０８の軸方向幅Ｌが３００μｍ、第１主信号パターン１０６の周期ｇが１０μｍ、値Δｇが２μｍ、ｎ＝１、ｍ＝２のときの出力信号Ｉ、加算信号Ｉt、自乗信号Ｉsの実測例である。

まず、検出部１１８の第２センサ１２２によって、第１原点パターン１０８の検出を行う（図６のステップＳ２）。

次に、信号処理部１２４の信号変換部１２６において、第２センサ１２２の出力を出力信号Ｉへ変換する（図６のステップＳ４）。このときの出力信号Ｉ（Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3）を図５（Ａ）に示す。

次に、加算演算部１２８において、出力信号Ｉの加算による加算信号Ｉtの演算を行う（図６のステップＳ６）。このときの加算信号Ｉt（＝Ｉ1＋Ｉ2＋Ｉ3）を図５（Ｂ）に示す。

次に、自乗演算部１３０において、加算信号Ｉt同士の乗算による自乗信号Ｉsの演算を行う（図６のステップＳ８）。このときの自乗信号Ｉs（＝（Ｉt²）²）を図５（Ｃ）に示す。

次に、判定部１３２において、自乗信号Ｉsと閾値Ｉshとの比較を行う（図６のステップＳ１０）。なお、本実施形態では、閾値Ｉshを、自乗信号Ｉsの最大値の４０％としている。

そして、自乗信号Ｉsが閾値Ｉsh以上であれば、原点信号の出力を行う（図６のステップＳ１２）。そして、自乗信号Ｉsが閾値Ｉshよりも小さければ、原点信号の出力を行わない。

このように本実施形態においては、少なくとも１箇所の第１原点パターン１０８の周期が第１主信号パターン１０６の周期ｇよりも狭くされている。そして、加算演算と自乗演算をすることで、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、第１原点パターン１０８の出力信号Ｉが最大となる位置Ｘcのピークだけを強め合って高くし、周期ｇよりもピーク幅を狭くする（先鋭化させる）ことができる。これに対して、他のピークを互いに打ち消し合わせて低くすることができる。このため、閾値Ｉshでその急峻に立ち上がった位置Ｘcのピーク幅の間だけ原点信号を出力することが可能となる。

即ち、本実施形態においては、第１主信号パターン１０６の周期ｇより幅の狭い急峻なパルス信号を原点信号として求めることができる。その結果は、図５（Ｃ）からも明らかである。即ち、原点位置に対して測定軸Ｘの両方向から検出ヘッド１０４を移動させ第１原点パターン１０８の検出を行っても、そこから得られる原点位置を第１主信号パターン１０６から得られる信号周期ｇ以内に定めることができる。つまり、検出ヘッド１０４をいずれの方向から移動させても、安定してその原点位置を定めることができ、第１主信号パターン１０６から得られる位置Ｘcをばたつかせないようにすることができる。

また、本実施形態においては、第１、第２原点パターン１０８、１１６は共に、各箇所においては一定の周期とされている。このため、第１、第２原点パターン１０８、１１６の構成をシンプルにすることができ、それらのパターンが複雑化することを防止することができる。加えて、実測例においては、第１、第２原点パターン１０８、１１６は３つの異なる周期が用いられているだけである。この場合には、例えば連続的に変化するランダムなパターンに比べて、パターン形成コストを抑えながら、それらのパターンを高精度に形成することができる。なお、第１、第２原点パターン１０８、１１６は、測定軸Ｘの方向で２ｎ＋１箇所に設けられている。即ち、第１、第２原点パターン１０８、１１６はそれぞれ、測定軸Ｘの方向に並んで配置されている。このため、メインスケール１０２とインデックススケール１１２のＹ方向の幅を、第１、第２原点パターン１０８、１１６がＹ方向に並んで配置される場合に比べて、小さくすることができる。

従って、本実施形態によれば、第１、第２原点パターン１０８、１１６の構成をシンプルにしながら原点位置の検出再現性の向上が可能となる。

本発明について上記実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。

例えば、上記実施形態においては、第１原点パターン１０８が最小で３箇所（ｎ＝１）に設けられ、その３箇所の第１原点パターン１０８の周期が互いにΔｇずつ（一定量）異なるようにされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば第１原点パターンが最小で２箇所に設けられていてもよい。或いは、第１原点パターンの周期が互いに異なればよく、その互いに異なる周期の違いが一定量である必要はない。少なくとも、２箇所以上の第１原点パターンのうちの少なくとも１箇所の第１原点パターンの周期が第１主信号パターンの周期よりも狭くされていることで、本発明の効果を得ることができる。

また、上記実施形態においては、図１で示す如く、エンコーダ１００はインデックススケール１１２を備える反射型の光電式リニアエンコーダで３格子原理でメインスケール１０２の移動量を求めていたが、本発明はこれに限定されない。例えば３格子原理でない方式でメインスケールの移動量を求める反射型の光電式リニアエンコーダであってよいし、透過型の光電式リニアエンコーダであってもよい。或いは、測定軸Ｘが直線であるリニアエンコーダではなく、測定軸Ｘが円形となるロータリーエンコーダであってもよい。或いは光電式エンコーダではなく、周期的に形成された電極パターンを備える磁気式エンコーダや静電容量式エンコーダ、周期的に形成されたコイルパターンを備える電磁誘導式エンコーダ等、他の検出方式のエンコーダであってもよい。

本発明は、原点信号の出力を必要とするリニアエンコーダやロータリーエンコーダ、光電式エンコーダ、磁気式エンコーダ、静電容量式エンコーダ、電磁誘導式エンコーダ等に広く適用することができる。

１００…エンコーダ
１０２…メインスケール
１０４…検出ヘッド
１０６…第１主信号パターン
１０８…第１原点パターン
１１０…光源
１１２…インデックススケール
１１４…第２主信号パターン
１１６…第２原点パターン
１１８…検出部
１２０…第１センサ
１２２…第２センサ
１２４…信号処理部
１２６…信号変換部
１２８…加算演算部
１３０…自乗演算部
１３２…判定部

Claims

測定軸の方向に沿って周期的に形成された第１主信号パターンと該測定軸の方向における原点位置を定めるための第１原点パターンとを備えるメインスケールと、該メインスケールに対向して該測定軸の方向に相対的に移動可能とされるとともに該第１主信号パターンの該測定軸の方向における相対位置の変化を検知する第１センサ及び前記第１原点パターンの接近状態を検知する第２センサと、を備え、該第２センサからの出力信号に基づき求められる前記原点位置を基準にして前記第１センサの出力に基づいて前記メインスケールの移動量を出力するエンコーダにおいて、
前記第１原点パターンは前記測定軸の方向に沿って周期的に形成されるとともに該測定軸の方向で複数箇所にそれぞれ同一の軸方向幅で設けられ、該複数箇所の第１原点パターンの周期は互いに異なり、そのうちの少なくとも１箇所の第１原点パターンの周期は前記第１主信号パターンの周期よりも狭くされ、且つ、
前記第２センサは、前記複数箇所の第１原点パターンに１対１に対応して、前記測定軸の方向に沿って周期的に形成されるとともに該測定軸の方向で複数箇所にそれぞれ同一の軸方向幅で設けられ、該複数箇所の第２センサのアレイピッチは互いに異なり、そのうちの少なくとも１箇所の第２センサのアレイピッチは前記第１主信号パターンの周期よりも狭くされ、且つ、該第２センサのアレイピッチはそれぞれ前記第１原点パターンの周期と同じとされ、
該複数の第２センサからの出力信号を互いに加算して加算信号を求める加算演算部と、
該加算信号を１回以上自乗して自乗信号を求める自乗演算部と、
該自乗信号の信号レベルに応じて前記原点位置を決定する原点信号を出力する判定部と、
前記メインスケールに対向して前記測定軸の方向に相対的に移動可能とされるとともに前記第１主信号パターンと前記第１原点パターンとにそれぞれ対応する第２主信号パターンと第２原点パターンとが備えられたインデックススケールと、を備え、
該第２原点パターンは、前記複数箇所の第１原点パターンに１対１に対応して、前記測定軸の方向に沿って周期的に形成されるとともに該測定軸の方向で複数箇所にそれぞれ同一の軸方向幅で設けられ、該複数箇所の第２原点パターンの周期は互いに異なり、そのうちの少なくとも１箇所の第２原点パターンの周期は前記第１主信号パターンの周期よりも狭くされ、且つ、該第２原点パターンの周期はそれぞれ前記第１原点パターンの周期と同じとされ、
前記第１、第２センサは光電センサとされ、
該第１センサは前記第１主信号パターンを介して前記第２主信号パターンからの光を検知し、前記第２センサは前記第１原点パターンを介して前記第２原点パターンからの光を検知するようにされていることを特徴とするエンコーダ。