JP6338477B2 - 測長器 - Google Patents

Description

本発明は、アブソリュート型の測長器に関する。

スケールが設けられた軸線方向に移動可能なスピンドルを測定対象物に当接させ、スピンドルの軸線方向に生じた変位をスケールに配置された光透過部を透過した光を受光するパターン読取部で読み取ることで測長する測長器が知られている。このような測長器は、変位測定器、変位検出器、ダイヤルゲージ、リニアゲージ、マイクロメータ（電気マイクロメータ）、光学式エンコーダなどとも称される。

光学式エンコーダの１つであるアブソリュート（absolute、絶対位置検出型）エンコーダが知られている。特許文献１にはＭ系列パターン等の絶対位置データに対応付けられた符号ビット系列を示すパターンを有するスケールを有するスケール部と、スケールを読み取るパターン読取部とを有するアブソリュートエンコーダである測長器が記載される。特許文献１に記載される測長器は、パターン読取部が読み取ったスケールに対応するアブソリュートコード列を位置データに変換テーブルを使用して変換する。

また、特許文献２には、絶対位置データの演算に必要なｎビットのパターン長に加え、それに隣接するパターン部分をｋビットの冗長パターンとして読み取るパターン読取部を有する測長器が記載されている。特許文献２に記載される測長器は、パターン検出部が読み取ったｋビットの冗長パターンを含むパターンの一部から一続きの絶対位置データの演算に必要なパターン長ｎビットのパターンを順次抽出する。そして、特許文献２に記載される測長器は、抽出したｎビットのパターンに対応する絶対位置データが連続的に変化するか否かによって、パターン検出部が読み取ったパターンデータに誤りがあるか否かを判定する。

特開平５−３１２５９２号公報 特許第４２２３１９５号

「1 トラックアブソリュートエンコーダ」大野康、松本豪、今井基勝、山崎雄二著、公益社団法人精密工学会、精密工学会誌57(8), 1369-1374, 1991-08-05 「アブソリュートエンコーダの高性能化技術」大野康、今井基勝著公益社団法人精密工学会、精密工学会誌61(3), 359-362, 1995-03-05

特許文献１は、パターン検出部が読み取ったパターンデータに誤りがあるか否かの判定が容易ではないという欠点があり、特許文献２に記載される測長器では、誤り判定処理を実行するために、ｋ回に亘ってパターンに対応する絶対位置データを演算する判断ルーチンを繰り返す必要があるので、誤り判定処理に多くの時間を要するという問題があった。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、パターンに対応する絶対位置データを複数回に亘って演算することなく誤り判定処理を容易に実行することができる測長器を提供することにある。

上記目的を実現するために、本発明によれば、測長用の所定の連続的なパターンが記録されたスケールを備えたスケール部と、該スケール部のスケールを読み取る読取部が設けられるパターン読取部とを有し、スケール部とパターン読取部とが、互いの位置関係がパターン方向に変化可能に配置され、位置関係の変化に応じたパターン読取部の読み取り情報に基づき、スケール部とパターン読取部との変位量を算出するように構成された測長器において、パターン読取部は、スケールの所定長部分を、スケール部とパターン読取部の位置関係に応じた絶対位置パターンとして読み取る絶対位置読取部と、前記スケールの所定長部分と異なる部分を、前記所定長部分に応じた冗長パターンとして読み取る冗長読取部とを有し、前記絶対位置読取部が読み取った絶対位置データと、前記冗長読取部が読み取った冗長データとに基づき、所定の絶対位置データに対して所定の冗長データが対応して読み取られているか否かによって、前記絶対位置読取部が読み取った前記絶対位置データの誤りを判定するように構成された。

ここで、測長器は、スケールが光の透過部と不透過部とが所定のパターンで連続的に配置されて構成され、前記パターン読取部が、スケール部に対して照射される光を、スケールを介して受光する受光素子から構成されてもよい。

ここで、測長器は、所定の絶対位置データに対して所定の冗長データが対応付けられたテーブルを有し、所定の絶対位置データに対応して読み取られた冗長データと、前記テーブルによって絶対位置データに対応付けられている冗長データとが一致することによって、読み取られた絶対位置データに誤りがないことを判定する誤り判定部を設けてもよい。

また、前記冗長パターンは、前記絶対位置パターンに隣接するパターンにしてもよい。

本発明によれば、絶対位置パターン及び絶対位置パターンと所定の位置関係を有する冗長パターンから生成されたデータが対応しているか否かを判定することにより誤り判定処理を実行するので、絶対位置データを複数回に亘って演算する必要はない。また、絶対位置データと冗長データとを対応付けるテーブルを使用して誤り判定をすることによって、複雑な演算処理を行うことなく誤り判定処理を容易に実行できる。

本発明の実施例による測長器の軸線方向の断面図である。 本発明の実施例による測長器の半径方向の断面図である。 本発明の実施例による測長器におけるスピンドルを示す上面図である。 本発明の実施例による測長器の側面図である。 本発明の実施例による測長器の斜視図（その１）である。 本発明の実施例による測長器の斜視図（その２）である。 本発明の実施例によるスケール部の拡大平面図である 本発明の実施例によるパターン読取部の平面概略図である。 発明の実施例による測長器の第１絶対位置受光列及び第１冗長受光列が読み込むパターンに対応するデータを部分的に示す図である。 発明の実施例による測長器のパターン読取部の機能ブロック図である。 発明の実施例による測長器の誤り判定参照テーブルを部分的に示す図である。 発明の実施例によるパターン読取部の信号処理フローを示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施例による測長器の軸線方向の断面図であり、図２は、本発明の実施例による測長器の半径方向の断面図であり、図３は、本発明の実施例による測長器におけるスピンドルを示す上面図であり、図４は、本発明の実施例による測長器の側面図であり、図５及び図６は、本発明の実施例による測長器の斜視図である。以降、異なる図面において同じ参照符号が付されたものは同じ機能を有する構成要素であることを意味する。

本発明の実施例による測長器１は、スピンドル１１と、軸受１２と、スケール部１３と、スケール読取部１４と、測定子１５と、バネ１６と、回転防止手段１７と、を備える。

スピンドル１１は、摺動軸１１−１と測定子軸１１−２とからなり、摺動軸１１−１が、軸線方向に離間した２つの軸受１２によって本体ケース３０に軸線方向に摺動可能に支持されている。摺動軸１１−１の先端に測定子軸１１−２の基端部が固定されている。摺動軸１１−１及び測定子軸１１−２は、半径方向に沿った断面は略円形状である。

本体ケース３０の先端側（図１において右向き）にはキャップ１８が設けられている。キャップ１８によって測定子軸１１−２の基端部側（図１において左向き）が覆われている。

摺動軸１１−１の両軸受１２の間には、摺動軸１１−１の外周面に対して半径方向に凹んだ凹部２２と、凹部２２の底面からスピンドル１１の半径方向へ貫通した開口部２１と、が形成される。凹部２２は、摺動軸１１−１の外周面の一部を平面状に切り欠き加工することによって形成される。

測定子１５は、スピンドル１１の測定子軸１１−２の先端に設けられ、測定対象物に当接する。

スケール部１３は、測長用の所定の連続的なパターンを有するスケールが形成されたガラス板状の光透過型スケールとして構成している。スケール部１３は、摺動軸１１−１の外周面から突出せず且つ開口部２１を塞ぐように、凹部２２内に設置される。したがって、スケール部１３は摺動軸１１−１の外周面から半径方向外側に突出しない。

スケール読取部１４は、スケール部１３に向けて光を照射するＬＥＤなどの発光素子１４−１と、スケール部１３を間に挟むように発光素子１４−１と対向し、スケール部１３を透過した光を受光するパターン読取部１４−２とを備える。発光素子１４−１及びパターン読取部１４−２は本体ケース３０側に固定されている。発光素子１４−１から発せられた光は、開口部２１を通ってスケール部１３を透過した後、パターン読取部１４−２に到達してパターン読取部１４−２により受光される。スケール読取部１４は、パターン読取部１４−２が受光した光を用いて、スケール部１３に描かれたスケールのパターンを読み取り、外部計算装置（図示せず）へ出力する。

バネ１６は、摺動軸１１−１の基端部側（図１において左向き）と本体ケース３０との間に、スピンドル１１を先端側（図１において右向き）に摺動する方向に付勢するように設けられている。スピンドル１１の基端部側への摺動は、バネ１６の付勢力に抗して弾力的に行われる。

回転防止手段１７は、摺動軸１１−１上に設けられる回り止めピン１７−１と、本体ケース３０上に設けられる回り止めガイド１７−２とで構成される。回り止めピン１７−１は、摺動軸１１−１の半径方向外向きに、本体ケース３０から突出する。回り止めガイド１７−２は、回り止めピン１７−１が貫通できるよう設けられた本体ケース上の開口溝の両側に設けられ、回り止めピン１７−１が挿入されるスリットを形成し、回り止めピン１７−１の軸方向への移動を許容し、半径方向には動かないようガイドする。これにより、スピンドル１１は半径方向への回転が規制され、軸線方向への移動が許容される。

上述した構成を有する測長器１において、測定子１５に測定対象物が当接すると、スピンドル１１が測定対象物に追従して軸線方向に摺動する。スピンドル１１の軸線方向への摺動によって、スケール部１３がスピンドル１１と一体的に移動し、スケール読取部１４が読み取るスケールのパターンが変化する。このときのスケールのパターンをスケール読取部１４で読み取ることによって、外部計算装置は、スケール読取部１４から得られたスケールのパターンの読み取り情報を用いて、パターン読取部１４−２に対するスケール部１３の変位量を算出し、スピンドル１１の軸線方向の変位を算出して、測定対象物の長さを計測することができる。

図７は、スケール部１３の拡大平面図である。図７において矢印はスピンドル１１の軸方向を示す。

スケール部１３は、それぞれが光の透過部と不透過部とが所定のパターンで連続的に配置される第１スケール３１、第２スケール３２及び第３スケール３３が並設される。図７において、光の透過部は白地で示され、光の不透過部は砂地で示される。第１スケール３１、第２スケール３２及び第３スケール３３のそれぞれは、それぞれが有するパターンが延伸するパターン方向と、スケール部１３を固定するスピンドル１１の軸方向とが一致するように形成されている。

第１スケール３１は１０次のＭ系列符号のポジティブパターンが形成され、第２スケール３２は１０次のＭ系列符号のネガティブパターンが形成される。第１スケール３１及び第２スケール３２のそれぞれが１０次のＭ系列符号のポジティブパターン及びネガティブパターンを有するので、第１スケール３１と第２スケール３２とは透過部と不透過部とが互いに反転する同一パターンを有する。第１スケール３１及び第２スケール３２は、アブソリュートスケールとして、隣接する１０個のパターンを異なる位置で読み取ったときに互いに相違するパターンが読み取られる。第３スケール３３は、インクリメンタルスケールとして、透過部と不透過部とが交互に配置されたパターンを有する。

図８は、パターン読取部１４−２の平面概略図である。図８において矢印はスケール部１３の移動方向を示す。

パターン読取部１４−２は、スケール部１３に対して発光素子１４−１から照射される光を、第１スケール３１、第２スケール３２及び第３スケール３３の透過部を介して受光する受光部が、各スケールに対応して並設される。パターン読取部１４−２は、第１絶対位置受光列４１と、第２絶対位置受光列４２と、インクリメント受光列４３と、第１冗長受光列５１と、第２冗長受光列５２とを有する。

第１絶対位置受光列４１は、スケール部１３の第１スケール３１を読み取るように配置され且つ互いに同一の平面形状を有する１０個の受光素子４１−０〜４１−９からなる。受光素子４１−０〜４１−９のそれぞれは、第１絶対位置受光列４１及び第２絶対位置受光列４２の並び方向、すなわち受光素子４１−０〜４１−９の並び方向に直交する方向に長手方向が延伸する略長方形状の平面形状を有する。

受光素子４１−０〜４１−９のそれぞれは、図８において矢印で示される方向にスケール部１３が移動すると、第１スケール３１の移動量に対応した位置で第１スケール３１のＭ系列符号のパターンを読み取る。このパターンを構成する各要素（光の透過部と不透過部）は、連続する１０個の要素が、前記移動量に対応する異なる位置で読み取ったときに互いに相違するパターンを形成するため、読み取られるパターンによって、パターン読取部１４−２に対するスケール部１３の絶対位置が定まる。第１絶対位置受光列４１が読み取るデータは、パターン読取部１４−２とスケール部１３との間で予め定められる基準位置（０点）に対するスケール部１３の絶対的な位置に対応する絶対位置パターンに応じた絶対位置データを構成する。受光素子４１−９は、第１スケール３１が示す絶対位置データの最上位ビット（Most Significant Bit、ＭＳＢ）に対応する値を読み取る。受光素子４１−８は、第１スケール３１が示す絶絶対位置データの最上位ビットの１ビット下位のビットに対応する値を読み取る。以降、受光素子４１−７〜４１−２は第１スケール３１が示す絶絶対位置データの各ビットに対応する値を読み取り、受光素子４１−０は第１スケール３１が示す絶絶対位置データの最下位ビット（Least Significant Bit、ＬＳＢ）に対応する値を読み取る。

第２絶対位置受光列４２は、スケール部１３の第２スケール３２を読み取るように配置され且つ互いに同一の平面形状を有する１０個の受光素子４２−０〜４２−９からなる。受光素子４２−０〜４２−９のそれぞれは、受光素子４１−０〜４１−９と同一の平面形状を有し、第１絶対位置受光列４１の受光素子４１−０〜４１−９のそれぞれから第１絶対位置受光列４１及び第２絶対位置受光列４２の並び方向に離隔して配置される。受光素子４２−０〜４２−９のそれぞれは、図８の矢印で示される方向にスケール部１３が移動すると、第２スケール３２の移動量に対応する絶対位置パターンに応じた絶対位置データを読み取る。受光素子４２−９は第２スケール３２が示す絶対位置データの最上位ビットに対応する値を読み取り、受光素子４２−０は第２スケール３２が示す絶対位置データの最下位ビットに対応する値を読み取る。

インクリメント受光列４３は、第１絶対位置受光列４１と第２絶対位置受光列４２との間にスケール部１３の第３スケール３３を読み取るようにそれぞれ配置され且つ互いに同一の平面形状を有する複数の受光素子からなる。インクリメント受光列４３の複数の受光素子それぞれは、第１絶対位置受光列４１及び第２絶対位置受光列４２の並び方向に長手方向が延伸する略長方形状の平面形状を有する。

第１冗長受光列５１は、第１絶対位置受光列４１と同様にスケール部１３の第１スケール３１を読み取るように配置され且つ第１絶対位置受光列４１の受光素子４１−０〜４１−９と同一の平面形状を有する６個の受光素子５１−０〜５１−５からなる。受光素子５１−０〜５１−５のそれぞれは、図８において矢印で示される方向にスケール部１３が移動すると、第１絶対位置受光列４１が読み取る絶対位置パターンに隣接するパターンを冗長パターンとして読み取る。受光素子５１−０〜５１−５は、冗長パターンに対応する冗長データとして、絶対位置データの最下位ビットの１ビット下位のビットに対応する値から、絶対位置データの最下位ビットの６ビット下位のビットに対応する値までを各々読み取る。

第２冗長受光列５２は、第２絶対位置受光列４２と同様にスケール部１３の第２スケール３２を読み取るように配置され且つ第２絶対位置受光列４２の受光素子４２−０〜４２−９と同一の平面形状を有する６個の受光素子５２−０〜５２−５からなる。受光素子５２−０〜５２−５のそれぞれは、図８において矢印で示される方向にスケール部１３が移動すると、第２スケール３２の絶対位置パターンに隣接する冗長パターンに応じた冗長データを読み取る。

図９は、図８において矢印で示される方向にスケール部１３が移動するときに、スケール部１３の移動量に応じて第１絶対位置受光列４１が読み取る絶対位置データ及び第１冗長受光列５１が読み取る冗長データを部分的に示す図である。図９において、「位置番号」は、スケール部１３の移動量に応じた番号である。「位置番号」が「０」のときは、スケール部１３がパターン読取部１４−２に対して移動した移動量は「０」であることを示し、例えば前記基準位置（０点）とすることができる。「位置番号」の１の変化は、スケール部１３が、パターン読取部１４−２に対してＭＳＢが１ビット分変化した絶対位置パターンが読み込まれる所定の量を移動したことを示す。図９では、「位置番号」は「３１」まで例示している。図９において、「絶対位置データ」及び「冗長データ」は、２進数及び１０進数で示す。

本実施形態においては、第１スケール３１は１０次のＭ系列符号のパターンが形成されるので、スケール部１３のパターン読取部１４−２に対する位置番号が「０」のとき、第１絶対位置受光列４１が、絶対位置データとして「００００００００００」（１０進数「０」）を読み取ると、第１冗長受光列５１は冗長データとして「１００１１０」（１０進数「３８」）を読み取る。スケール部１３の所定量の移動によって位置番号が「１」のとき、第１絶対位置受光列４１は１ビットシフトしたビット列を絶対位置パターンとして、絶対位置データ「０００００００００１」（１０進数「１」）を読み取り、第１冗長受光列５１は１ビットシフトしたビット列を冗長パターンとして、冗長データ「００１１０１」（１０進数「１３」）を読み取る。以降、スケール部１３がパターン読取部１４−２に対して前記所定量を移動する毎に、第１絶対位置受光列４１は、１ビットずつシフトしたビット列を絶対位置パターンとして絶対値データを読み取り、第１冗長受光列５１は、１ビットずつシフトしたビット列を冗長パターンとして冗長データを読み取る。

第１スケール３１が１０次のＭ系列符号のパターンからなるため、第１絶対位置受光列４１が読み取る絶対位置パターンが決定されると、第１冗長受光列５１が読み取る冗長パターンは一意に決定される。例えば、位置番号が「０」のときに、絶対位置パターンが１０進数「０」で示される絶対位置データに対応するパターンになると、冗長パターンは、１０進数「３８」で示される冗長データに対応する冗長パターンになる。

第２絶対位置受光列４２及び第２冗長受光列５２のそれぞれは、スケール部１３が移動するときにスケール部１３の移動量に応じて第１絶対位置受光列４１及び第１冗長受光列５１のそれぞれが読み取る絶対値位置データ及び冗長データとは反転したデータの値を読み取る。

図１０は、パターン読取部１４−２の機能ブロック図である。

パターン読取部１４−２は、第１絶対位置受光列４１、第２絶対位置受光列４２、インクリメント受光列４３、第１冗長受光列５１及び第２冗長受光列５２に加えて、絶対位置データ変換部６１と、冗長データ変換部６２とを有する。パターン読取部１４−２は、誤り判定部６３と、誤り判定参照テーブル６４と、信号出力部６５とを有する。

本実施形態においては、絶対位置データ変換部６１によって、第１絶対位置受光列４１が読み取った絶対位置データの値と、第２絶対位置受光列４２が読み取った絶対位置データの値と、インクリメント受光列４３が読み取ったデータとに基づき、絶対位置データを生成する。絶対位置データ変換部６１は、生成した絶対位置データを誤り判定部６３に出力する。

冗長データ変換部６２は、第１冗長受光列５１が読み取った冗長データの値と、第２冗長受光列５２が読み取った冗長データの値と、インクリメント受光列４３が読み取ったデータとに基づき、冗長データを生成し、誤り判定部６３に出力する。

誤り判定部６３は、絶対位置データ変換部６１が生成した絶対位置データと、冗長データ変換部６２が生成した冗長データとが対応しているか否かを判定することによって、前記絶対位置データが誤っているか否かを判定する。誤り判定部６３は、絶対位置データと冗長データとの相関関係が示される誤り判定参照テーブル６４を参照して、絶対位置データ変換部６１が生成した絶対位置データに、冗長データ変換部６２が生成した冗長データが対応しているか否かを判定する。

図１１は、誤り判定参照テーブル６４を部分的に示す図である。

誤り判定参照テーブル６４では、位置番号と、絶対位置データ変換部６１が生成した絶対位置データと、冗長データとが互いに対応付けられて記憶される。例えば、位置番号「０」と、絶対位置データ「００００００００００」（１０進数「０」）と、冗長データ「１００１１０」（１０進数「３８」）とは互いに対応付けられて記憶される。また、位置番号「８５」と、絶対位置データ「００００００００１１」（１０進数「３」）と、冗長データ「０１０１１１」（１０進数「２３」）とは互いに対応付けられて記憶される。誤り判定部６３は、絶対位置データ変換部６１が生成した絶対位置データが入力されると、入力された絶対位置データに対応付けられた冗長データを誤り判定参照テーブル６４から取得する。

ここで、位置番号が「０」のときに絶対位置パターンのＬＳＢを誤って読み取った場合を例として、読取誤り判定方法を説明する。位置番号が「０」のときに、絶対位置データと冗長データとが読み取られると、誤りがない場合には絶対位置データ変換部６１から、１０進数「０」に対応する絶対位置データが出力され、冗長データ変換部６２から、１０進数「３８」に対応する冗長データが出力される。誤り判定部６３は、絶対位置データ変換部６１から入力された絶対位置データ「０」に対応付けられた冗長データ「３８」を誤り判定参照テーブル６４から取得し、誤り判定参照テーブル６４から取得された冗長データ「３８」と、冗長データ変換部６２から出力された冗長データ「３８」とを比較し、両者の一致によって、絶対位置データ変換部６１から出力された絶対位置データに誤りがないと判定する。一方、位置番号が「０」のときに、例えば、１０進数「１」に対応する絶対位置データが出力され、１０進数「３８」に対応する冗長データが出力されると、誤り判定部６３は、絶対位置データ変換部６１から入力された絶対位置データ「１」に対応付けられた冗長データ「１３」を誤り判定参照テーブル６４から取得し、誤り判定参照テーブル６４から取得された冗長データ「１３」と、冗長データ変換部６２から出力された冗長データ「３８」とを比較して、両者は一致していないと判定し、絶対位置データ変換部６１から出力された絶対位置データは誤りであると判定する。

絶対位置データ変換部６１から出力された絶対位置データが正しい場合は、絶対位置データとインクリメント受光列４３が読み取ったデータとに基づき、スピンドル１１の軸線方向の変位を算出して信号出力部６５に出力して表示させる。これにより測定対象物の長さ等を高精度に計測することができる。なお、誤り判定部６３は、絶対位置データ変換部６１から出力された絶対位置データが誤りであると判定すると、絶対位置データが誤りであることを示す読取誤り信号やエラー信号等を信号出力部６５に出力し、エラー等を表示させてもよい。

図１２は、パターン読取部１４−２の信号処理フローを示すフローチャートである。

まず、第１絶対位置受光列４１、第２絶対位置受光列４２、インクリメント受光列４３、第１冗長受光列５１及び第２冗長受光列５２のそれぞれは、スケール部１３の移動量に応じた各々対応するパターンに対応するデータを読み取る（Ｓ１０１）。

次いで、絶対位置データ変換部６１及び冗長データ変換部６２は、絶対位置データと冗長データとを誤り判定部６３に出力する（Ｓ１０２）。

次いで、誤り判定部６３は、絶対位置データ変換部６１が出力した絶対位置データの誤りを、冗長データ変換部６２が生成した冗長データと誤り判定参照テーブル６４から取得された冗長データとに基づき判定する。

そして、絶対位置データ変換部６１が出力した絶対位置データに誤りがない場合は、信号出力部６５は、スピンドル１１の軸線方向の変位を出力して表示する（Ｓ１０４）。なお、絶対位置データ変換部６１が出力した絶対位置データに誤りがある場合、信号出力部６５に、エラー等の表示を出力させることもできる（Ｓ１０５）。

以上説明したように、本発明によれば、絶対位置パターンに対応する絶対位置データを、冗長パターンに対応する冗長データに基づき、所定の絶対位置データに対して所定の冗長データが対応して読み取られているか否かによって、絶対位置データの誤りを判定するように構成されるので、絶対位置データを複数回に亘って演算する必要はない。

また、測長器１では、絶対位置データと冗長データとが互いに対応付けられて記憶される誤り判定参照テーブル６４を使用して絶対位置データと、冗長データとが対応しているか否かを判定するので、複雑な演算処理を行くことなく誤り判定処理を容易に実行できる。

測長器１では、スケール部１３は、Ｍ系列符号のポジティブパターンを有するスケール、Ｍ系列符号のネガティブパターンを有するスケール及びインクリメンタルスケールを有するが、他の形式のスケールを付加又は置換してもよい。例えば、スケール部は、Ｍ系列符号パターンを有するスケール以外の他のアブソリュートスケールを有してもよい。

また、測長器１では、スケール部１３は、１０次のＭ系列符号のパターンを有するスケールを有するが、測長する対象に応じて９次以下又は１１次以上の所定長のＭ系列符号のパターンを有するスケールを有してもよい。また、測長器１では、６ビットの冗長データを取得するように形成されるが、冗長データは、５ビット以下又は７ビット以上のデータ長を有するように形成してもよい。

また、測長器１では、冗長データは、絶対位置データに対応する絶対位置パターンに隣接するパターンから変換されるが、絶対位置パターンと所定の位置関係を有するパターンから変換してもよい。例えば、冗長データは、絶対位置パターンと一部が重複しているパターンから変換してもよく、絶対位置パターンから離れたパターンから変換してもよい。

測長器１では、絶対位置データ変換部６１から出力された絶対位置データが誤っている場合は、絶対位置データ変換部６１等において絶対位置データの誤りを訂正するように形成してもよい。

なお、以上の説明では、スケール部とパターン読取部とが、透過型の光学式の例について記載したが、本発明は光の透過型の光学式測長器のものに限定されるものではなく、スケール部が反射した光をパターン読取部が受光するような光反射型や、磁気によって所定のパターンを読み取る磁気方式測長器及び静電容量に応じて所定のパターンを読み取る静電容量方式測長器のスケール部とパターン読取部の平行と傾斜の調整にも適用可能である。

１ 測長器
１１ スピンドル
１１−１ 摺動軸
１１−２ 測定子軸
１２ 軸受
１３ スケール部
１４ スケール読取部
１４−１ 発光素子
１４−２ パターン読取部
１５ 測定子
１６ バネ
１７ 回転防止手段
１７−１ 回り止めピン
１７−２ 回り止めガイド
１８ キャップ
２１ 開口部
２２ 凹部
３０ 本体ケース
３１ 第１スケール
３２ 第２スケール
３３ 第３スケール
４１ 第１絶対位置受光列（絶対位置読取部）
４２ 第２絶対位置受光列（絶対位置読取部）
４３ インクリメント受光列
５１ 第１冗長受光列（冗長読取部）
５２ 第２冗長受光列（冗長読取部）
６１ 絶対位置データ変換部
６２ 冗長データ変換部
６３ 誤り判定部
６４ 誤り判定参照テーブル
６５ 信号出力部

Claims (4)

1. 測長用の所定の連続的なパターンが記録されたスケールを備えたスケール部と、
   該スケール部のスケールを読み取る読取部が設けられるパターン読取部とを有し、
   前記スケール部と前記パターン読取部とが、互いの位置関係が前記パターン方向に変化可能に配置され、
   前記位置関係の変化に応じた前記パターン読取部の読み取り情報に基づき、前記スケール部と前記パターン読取部との変位量を算出するように構成された測長器において、
   前記パターン読取部は、
   前記スケールの所定長部分を、前記スケール部と前記パターン読取部の位置関係に応じた絶対位置パターンとして読み取る絶対位置読取部と、
   前記スケールの前記所定長部分と異なる部分を、前記所定長部分に応じた冗長パターンとして読み取る冗長読取部とを有し、
   前記絶対位置読取部が読み取った絶対位置データと、前記冗長読取部が読み取った冗長データとに基づき、所定の絶対位置データに対して所定の冗長データが対応して読み取られているか否かによって、前記絶対位置読取部が読み取った前記絶対位置データの誤りを判定するように構成された
   ことを特徴とする測長器。
2. 前記スケールが光の透過部と不透過部とが所定のパターンで連続的に配置されて構成され、前記パターン読取部が、前記スケール部に対して照射される光を、前記スケールを介して受光する受光素子から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の測長器。
3. 所定の前記絶対位置データに対して所定の前記冗長データが対応づけられたテーブルを有し、
   所定の絶対位置データに対応して読み取られた冗長データが、前記テーブルによって前記絶対位置データに対応付けられている冗長データと一致することによって、読み取られた前記絶対位置データに誤りがないことを判定する誤り判定部を設けた、請求項１又は２に記載の測長器。
4. 前記冗長パターンは、前記絶対位置パターンに隣接するパターンである、請求項１又は２又は３に記載の測長器。

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