JP6732487B2 - Encoder having linear scale and origin determination method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、光学スケールを有するエンコーダ及びその原点決定方法に係り、特に光学スケールが直線状または円弧状である時に好適な、リニア・スケールを有するエンコーダ及びその原点決定方法に関する。 The present invention relates to an encoder having an optical scale and a method for determining the origin thereof, and more particularly to an encoder having a linear scale and a method for determining the origin thereof, which is suitable when the optical scale is linear or arcuate.
被測定物の長さ、厚さ、内外径などの形状や、回転角度または移動量などの変位量を高精度に測定するために、光学スケールとこの光学スケールに相対的に移動可能なリーディング・ヘッドを備えた光学式エンコーダが使用されている。光学式エンコーダには、光学スケールを透過した透過光を検出する透過式と、光学スケールで反射した反射光を検出する反射式があり、最近は、小型化可能な利点を有するため反射式が多く使用されている。 In order to measure the shape such as the length, thickness, inner and outer diameter of the object to be measured and the displacement amount such as rotation angle or movement amount with high accuracy, the optical scale and the reading/moving device that is movable relative to this optical scale. An optical encoder with a head is used. There are two types of optical encoders: a transmissive type that detects transmitted light that has passed through the optical scale and a reflective type that detects reflected light that is reflected by the optical scale. It is used.
光学式エンコーダは、光学スケール上に反射部と透過部とを交互に形成したパターンを読み取って、光学スケールとリーディング・ヘッドの相対的な移動量を測定する。その際、インクレメンタルに構成した光学式エンコーダでは、光学スケールの相対的な変位だけが計測され、絶対位置は測定されない。一方、光学式エンコーダを有する装置に何らかの衝撃や光学スケールの汚れ、電源の停止等の事象が生じると、その時の計測に誤計測を生じる恐れがある。このような事象が生じた場合には、原点を有するエンコーダにおいては、原点復帰動作により再計測を開始できる。しかしながら、エンコーダが原点を有しない場合には、装置全体を再設定せざるを得ず、インクレメンタルな光学式エンコーダにおいても、簡単な装置を付加するだけで原点を決定できることが、望まれている。 The optical encoder reads a pattern in which reflective portions and transmissive portions are alternately formed on the optical scale, and measures the relative movement amount of the optical scale and the reading head. At that time, in the incremental optical encoder, only the relative displacement of the optical scale is measured, and the absolute position is not measured. On the other hand, if an event such as a shock, dirt on the optical scale, or stop of the power supply occurs in a device having an optical encoder, there is a risk of erroneous measurement at that time. When such an event occurs, the encoder having the origin can start the remeasurement by the origin return operation. However, when the encoder does not have an origin, the entire device has to be reset, and it is desired that the origin can be determined by adding a simple device even in an incremental optical encoder. ..
特許文献１では、２つの光学スケールを利用し、簡単な演算回路で高精度の原点検出を可能とするため、第１の光学スケールでは、透過部と反射部を規則正しく配置している。そして、第１のスケールに近接して第２の光学スケールを設け、第２の光学スケールの一部の透過部と反射部の配置が、規則性を破っている。また、第１、第２のスケールの反射光を検出する第１、第２の受光センサを各スケールに対応して配置し、第１の光学スケールを検出する第１の受光センサで光学スケールの移動量を検出し、第２の光学スケールを検出する第２の受光センサで規則性を破った位置を原点として検出している。 In Patent Document 1, two optical scales are used to enable highly accurate origin detection with a simple arithmetic circuit. Therefore, in the first optical scale, the transmissive portion and the reflective portion are regularly arranged. Then, the second optical scale is provided close to the first scale, and the arrangement of a part of the transmissive portion and the reflective portion of the second optical scale breaks the regularity. Also, the first and second light receiving sensors for detecting the reflected light of the first and second scales are arranged corresponding to the respective scales, and the first light receiving sensor for detecting the first optical scale is used to detect the optical scale. The second light receiving sensor that detects the movement amount and the second optical scale detects the position where the regularity is broken as the origin.
また、特許文献２には、光学式エンコーダにおいて、正確な原点信号が得られるよう、計測対象に固定されたスケールに、原点計測用スリットを含む原点トラックを形成している。そして、光源から射出するビームのスポットを、原点トラック上でスケールの移動方向と垂直な方向まで延在させて、原点検出用スリットまで照射可能にし、スケールの移動方向を検出する受光素子が、原点計測用スリットを透過した光も集光している。 Further, in Patent Document 2, in an optical encoder, an origin track including an origin measurement slit is formed on a scale fixed to a measurement target so that an accurate origin signal can be obtained. Then, the spot of the beam emitted from the light source is extended to the direction perpendicular to the moving direction of the scale on the origin track to enable irradiation to the origin detection slit, and the light receiving element that detects the moving direction of the scale is the origin. The light transmitted through the measuring slit is also collected.
さらに、特許文献３では、操作方向の依存性が小さく、Ａ相またはＢ相信号に同期した原点検出を安定して行うことができるエンコーダを得るため、エンコーダが、発光部から出射された光をスケールに投影し、その反射光の回折パターンを検出する検出部と、検出部の信号をエンコーダ信号として処理する信号処理回路を備えている。そして、原点位置を検出するＺ相信号を形成するＺ相スケールに、光反射領域と光透過領域の２領域からなるベタパターンを用い、このパターンを検出してデジタル化したパルス状信号のＺ相信号を得、Ｚ相信号とスケールとの相対移動量から、対象物の変位を検出している。 Further, in Patent Document 3, the encoder emits light emitted from the light emitting unit in order to obtain an encoder that has a small dependence on the operation direction and can stably perform origin detection in synchronization with the A-phase or B-phase signal. The detector is provided with a detector for projecting on the scale and detecting the diffraction pattern of the reflected light, and a signal processing circuit for processing the signal of the detector as an encoder signal. Then, a solid pattern consisting of two regions, a light reflection region and a light transmission region, is used for the Z phase scale forming the Z phase signal for detecting the origin position, and the Z phase of the pulse signal which is detected and digitized. The signal is obtained, and the displacement of the object is detected from the relative movement amount between the Z-phase signal and the scale.
上記特許文献１〜３のいずれも、インクレメンタルな光学式エンコーダにおいて、変位量計測手段の外に、原点決定手段を設けることにより、正確な測定を繰り返し可能にしている。特に、特許文献１においては、ほぼ同様の２つの光学スケールを並べて配置し、一方の光学スケールの透過部及び反射部が、一部で規則的配置を破っているだけであるから、光学スケールの作製や受光センサの作製等においては、特殊な方法を用いる必要がなく、移動量検出に使用する一般的な回路に、簡単な演算回路を付加するだけとなり、高精度に原点検出できる、という利点を有している。 In each of the above-mentioned Patent Documents 1 to 3, in the incremental optical encoder, by providing the origin determining means in addition to the displacement amount measuring means, accurate measurement can be repeated. In particular, in Patent Document 1, two substantially similar optical scales are arranged side by side, and the transmissive portion and the reflective portion of one optical scale only partially break the regular arrangement. There is no need to use a special method in the fabrication or the fabrication of the light-receiving sensor, and it is only necessary to add a simple arithmetic circuit to the general circuit used to detect the amount of movement, and it is possible to detect the origin with high accuracy. have.
しかしながら、微小部分等の計測や加工に用いる場合において顕著であるが、計測器や加工部全体の小型化の要求に伴い、エンコーダにおいても小型化が求められている。例えば微小加工用センサに用いるリニア・エンコーダにおいては、センサ部分の大きさが、加工用スピンドルの押し込み量に対応した大きさであることが求められている。そのため、移動量または変位量測定用の光学スケールと、原点検出用の光学スケールの、２本のスケールを平行配置することは、光学スケール部の大型化を招き、改善が求められている。 However, although it is remarkable when it is used for measurement and processing of a minute portion or the like, the encoder is also required to be downsized in accordance with the demand for downsizing of the measuring instrument and the entire processing portion. For example, in a linear encoder used for a micro processing sensor, the size of the sensor portion is required to be a size corresponding to the pushing amount of the processing spindle. Therefore, arranging the two scales in parallel, that is, the optical scale for measuring the amount of movement or displacement and the optical scale for detecting the origin, causes an increase in the size of the optical scale portion, and improvement is required.
特許文献２に記載の光学式エンコーダでは、測距用のスケールと平行にＺ相用のスリットを設けているので、スケールの長さを同一にしても、スケールの幅がほぼ２倍になっている。その結果、スケール全体として専有面積が増大し、スケールの大型化を招いている。また、光源からのビームをＺ相用スリットまで広げる必要があり、レンズ系が大型化する恐れがある。また、特許文献３でも、Ａ相、Ｂ相検出用のスケールの外に、Ｚ相検出用のスケールを設けているので、スケールの大型化とそれに伴う受光センサのための空間の増大を招く恐れがある。 In the optical encoder described in Patent Document 2, since the Z-phase slit is provided in parallel with the distance measuring scale, the scale width is almost doubled even if the scale lengths are the same. There is. As a result, the area occupied by the scale as a whole is increased, which leads to an increase in the scale. Further, it is necessary to spread the beam from the light source to the Z-phase slit, which may increase the size of the lens system. Further, also in Patent Document 3, since a Z-phase detecting scale is provided in addition to the A-phase and B-phase detecting scales, there is a possibility that the scale is enlarged and the space for the light-receiving sensor is increased accordingly. There is.
本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、インクレメンタル方式の光学式リニア・エンコーダにおいて、光学スケールを大型化することなく、簡単な構成を付加するだけで、原点を決定できるようにすることにある。本発明の他の目的は、上記に加え、円弧型の光学スケールを用いる場合に、測長用と原点決定用のリーディング・ヘッドの速度特性を同じくし得る光学式エンコーダを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to increase the size of the optical scale in the incremental type optical linear encoder by simply adding a simple configuration. The point is to be able to determine the origin. In addition to the above, it is another object of the present invention to realize an optical encoder capable of making the speed characteristics of the leading head for length measurement and the origin determination the same when an arc type optical scale is used.
上記目的を達成するための本発明の特徴は、透過部と反射部の対のパターンが規則的に多数配列されたリニア・スケールと、このリニア・スケールに光を出射する光源と、この光源から出射された光の透過光または反射光のいずれかを検出する受光センサを有し、前記リニア・スケールのパターン配列方向にリニア・スケールに対し相対的に移動するリーディング・ヘッドを備えた、リニア・スケールを有するインクレメンタル方式のエンコーダにおいて、前記リニア・スケールの端部近傍に、前記透過部または前記反射部の幅が他の部分と異なる幅の周期変化部を設け、前記リーディング・ヘッドは実質的に同一の受光センサを２個有し、これら２個の受光センサを前記リニア・スケールのパターン配列方向に並べて配置する。 The features of the present invention for achieving the above-mentioned object are a linear scale in which a large number of patterns of pairs of transmissive portions and reflective portions are regularly arranged, a light source that emits light to the linear scale, and A linear sensor having a light receiving sensor that detects either transmitted light or reflected light of the emitted light, and a reading head that moves relative to the linear scale in the pattern arrangement direction of the linear scale. In the incremental encoder having a scale, a cycle changing portion having a width of the transmissive portion or the reflective portion different from other portions is provided near an end of the linear scale, and the reading head is substantially Has two identical light receiving sensors, and these two light receiving sensors are arranged side by side in the pattern arrangement direction of the linear scale.
そしてこの特徴において、前記２個の受光センサの一方が、前記周期変化部を検出しないよう、前記リニア・スケールまたは前記一方の受光センサの移動を制限するストッパを設けるのがよく、前記リニア・スケールは円弧状に形成されており、前記周期変化部を検出不能な一方の受光センサと、前記周期変化部を検出可能な他方の受光センサを同一円弧上であって前記パターンの配列位置に配置してもよい。 Further, in this feature, it is preferable that one of the two light receiving sensors is provided with a stopper that restricts movement of the linear scale or the one light receiving sensor so as not to detect the period changing portion. Is formed in an arc shape, and one light receiving sensor that cannot detect the cycle changing portion and the other light receiving sensor that can detect the cycle changing portion are arranged on the same arc at the pattern arrangement position. May be.
また、上記特徴において、前記２個の受光センサは、いずれもＡ相、Ｂ相、Ａ−相、Ｂ−相を検出する１組のフォト・ダイオードを、複数組だけ組み合わせて形成されていてもよく、前記リニア・スケールを絶対空間で移動側に、前記リーディング・ヘッドを絶対空間で固定側に設けるようにしてもよい。ここで、「絶対空間で移動側に」とは、相対的にではなく、実際に移動する側にという意味であり、「絶対空間で固定側に」とは、実際に移動しない固定側にという意味である。 Further, in the above-mentioned feature, each of the two light receiving sensors may be formed by combining only one set of photodiodes for detecting A phase, B phase, A − phase, and B − phase. Of course, the linear scale may be provided on the moving side in the absolute space, and the reading head may be provided on the fixed side in the absolute space. Here, "to the moving side in the absolute space" means to the side that actually moves, not to the relative, and "to the fixed side in the absolute space" means to the fixed side that does not actually move. Is the meaning.
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、透過部と反射部の対のパターンが規則的に多数配列されたリニア・スケールに光源から出射し、光源から出射された光の透過光または反射光のいずれかを、前記リニア・スケールに相対的に移動する受光センサを有するリーディング・ヘッドが検出し、前記受光センサの出力に基づいて前記リニア・スケールの原点を決定するリニア・スケールを有するエンコーダの原点決定方法において、前記受光センサは、前記パターン配列方向に並んで配置された実質的に同一な２個の受光センサであり、前記リニア・スケールの端部近傍に設けた、前記透過部または前記反射部の幅が他の部分と異なる幅の周期変化部を超えず、前記周期変化部を検出不能な一方の受光センサと、前記周期変化部を越えて移動可能で、前記周期変化部を検出可能な他方の受光センサであり、これら２つの受光センサの出力の差を予め定めた閾値と比較して、前記リニア・スケールの原点とすることにある。 Another feature of the present invention that achieves the above object is that a linear scale in which a large number of pairs of patterns of a transmissive portion and a reflective portion are regularly arranged is emitted from a light source, and transmitted light or reflection of light emitted from the light source is performed. An encoder having a linear scale in which one of the lights is detected by a reading head having a light receiving sensor that moves relative to the linear scale, and the origin of the linear scale is determined based on the output of the light receiving sensor. In the method of determining the origin, the light receiving sensor is two substantially the same light receiving sensors that are arranged side by side in the pattern arrangement direction, and the light transmitting section or the light transmitting section that is provided near an end of the linear scale is used. The width of the reflecting portion does not exceed the period changing portion having a width different from that of the other portion, and the one light receiving sensor that cannot detect the period changing portion and the period changing portion can be moved to move the period changing portion. It is the other light-receiving sensor that can be detected, and the difference between the outputs of these two light-receiving sensors is compared with a predetermined threshold value to be the origin of the linear scale.
そしてこの特徴において、前記２つの受光センサの出力差が予め定めた閾値を超えたカウント数が、所定カウントだけ経過したら、この所定カウント経過後から所定カウント分だけ遡った前記他方の受光センサが検出した位置を原点とするのがよく、前記周期変化部を形成する前記透過部または前記反射部の幅は、他のパターンの幅の約１．３〜１．５倍であることが望ましい。 Further, in this feature, when the count number in which the output difference of the two light receiving sensors exceeds a predetermined threshold value has passed a predetermined count, the other light receiving sensor traced back by a predetermined count after the predetermined count has elapsed is detected. The position is preferably the origin, and the width of the transmissive part or the reflective part forming the period changing part is preferably about 1.3 to 1.5 times the width of the other pattern.
本発明によれば、インクレメンタル方式の光学式リニア・エンコーダにおいて、リニア・スケールの一部に間隔が他と異なる反射部または透過部を設け、リニア・スケールに対向し、リニア・スケールがそれに相対的に移動可能な、実質的に同一の受光センサを設けて、それぞれ測距用及び原点決定用として用いているので、光学式リニア・エンコーダの光学スケールを大型化することなく、簡単な構成を付加するだけで、原点を決定できる。また、光学スケールが円弧型の光学スケールであっても、測長用と原点決定用のリーディング・ヘッドの速度特性を同じくすることができる。 According to the present invention, in the incremental type optical linear encoder, a reflective portion or a transmissive portion having a different interval is provided in a part of the linear scale, the linear scale is opposed to the linear scale, and the linear scale is opposed to the linear scale. Since a substantially identical light receiving sensor that can be moved, is used for distance measurement and origin determination respectively, a simple configuration can be achieved without increasing the optical scale of the optical linear encoder. The origin can be determined simply by adding it. Even if the optical scale is an arc-shaped optical scale, the speed characteristics of the reading head for length measurement and the origin determination can be made the same.
本発明に係る光学式リニア・エンコーダのいくつかの実施例を、図面を用いて説明する。なお、以下の説明においては、光学スケールが直線状のもののみならず、円弧状のものであって無限回転するものを除いたものも、リニア・エンコーダと称する。また、以下の説明では、光学スケールが移動する場合について記載しているが、光学スケールが静止し、リーディング・ヘッドが移動する場合も、同様である。すなわち、光学スケールとリーディング・ヘッドが相対的に移動できればよい。 Several embodiments of the optical linear encoder according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, not only a linear optical scale but also an arc-shaped optical scale excluding infinite rotation is referred to as a linear encoder. Further, in the following description, the case where the optical scale moves is described, but the same applies when the optical scale stands still and the reading head moves. That is, it suffices if the optical scale and the reading head can move relative to each other.
図１は、本発明に係る光学式リニア・エンコーダ１００の主要部を示す図であり、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は上面図である。透明なガラス等で構成されたスケール基板１の長手方向に、所定長さだけ、光を反射する反射部２ａと透過部２ｂの対で反射パターン２が、ピッチｐ２で繰り返し規則的に形成されている。スケール基板１上に形成される反射パターン２は、詳細を後述するように、その一部に、周期変化部２ｃを有している。スケール基板１の上部には、センサ基板１０が配置されており、センサ基板１０の下面には、２個のリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂが近接して、または間隔を置いて、同一軸上に配置されている。なお、理解を容易にするため、図１（ｂ）では、リーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂを一点鎖線で示している。 1A and 1B are diagrams showing a main part of an optical linear encoder 100 according to the present invention. FIG. 1A is a front view thereof, and FIG. 1B is a top view thereof. In the longitudinal direction of the scale substrate 1 made of transparent glass or the like, a reflection pattern 2 is repeatedly formed regularly at a pitch p2 by a pair of a reflection portion 2a and a transmission portion 2b that reflects light for a predetermined length. There is. The reflection pattern 2 formed on the scale substrate 1 has a period changing portion 2c in a part thereof, as will be described later in detail. The sensor substrate 10 is disposed on the scale substrate 1, and the two reading heads 41a and 41b are disposed on the same axis on the lower surface of the sensor substrate 10 in close proximity or at intervals. Has been done. It should be noted that in order to facilitate understanding, the leading heads 41a and 41b are indicated by alternate long and short dash lines in FIG.
上述したように本実施例では、リーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂは、リニア・エンコーダ１００の使用中には静止しており、スケール基板１が、図１で矢印５１に示した方向に往復移動する。そのため、２つのリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂは、スケール基板１の移動方向５１に合わせた同一軸上に設けている。リーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂは全く同一仕様であり、各々ＬＥＤの光源１１a、１１ｂと受光部１４ａ、１４ｂを有している。なお、小型化のために、光源を独立的に設け、リーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂは受光部１４ａ、１４ｂだけ有するようにしてもよい。 As described above, in the present embodiment, the reading heads 41a and 41b are stationary while the linear encoder 100 is in use, and the scale substrate 1 reciprocates in the direction indicated by the arrow 51 in FIG. Therefore, the two reading heads 41a and 41b are provided on the same axis in the moving direction 51 of the scale substrate 1. The reading heads 41a and 41b have exactly the same specifications and have LED light sources 11a and 11b and light receiving portions 14a and 14b, respectively. For miniaturization, light sources may be independently provided, and the leading heads 41a and 41b may have only the light receiving portions 14a and 14b.
図２に、図１の関係にある光学式リニア・エンコーダ１００を用いた装置の具体例を、模式的に上面図で示す。測長器８０の場合であり、リニア・エンコーダ１００の部分は、円弧状に形成されている。スケール基板１が、円弧状に形成されており、その外周近傍に、反射パターン２が円弧に垂直に形成されている。繰り返される反射パターン２の一方側端部、図では右側端部近傍に、反射パターン２の周期が異なる周期変化部２ｃが形成されている。この周期変化部２ｃは、原点用スケール・シフト・ポイントまたはシフト境界部とも呼ばれる。円弧状のスケール基板１の中央部には、円弧の内側に半径方向に延びるスケール回動軸２２ａがあり、スケール回動軸２２ａの長手方向中間には、回動中心２１が設けられている。スケール回動軸２２ａの他端部にはプローブ軸２２ｂがあり、その先端部にはプローブ２２が取り付けられている。 FIG. 2 is a schematic top view showing a specific example of an apparatus using the optical linear encoder 100 having the relationship of FIG. This is the case of the length measuring device 80, and the portion of the linear encoder 100 is formed in an arc shape. The scale substrate 1 is formed in an arc shape, and the reflection pattern 2 is formed in the vicinity of the outer periphery thereof so as to be perpendicular to the arc. A cycle changing portion 2c having a different cycle of the reflection pattern 2 is formed at one end of the repeated reflection pattern 2, that is, in the vicinity of the right end in the figure. The period changing unit 2c is also called an origin scale shift point or shift boundary. At the center of the arc-shaped scale substrate 1, there is a scale rotation shaft 22a extending in the radial direction inside the arc, and a rotation center 21 is provided at the middle of the scale rotation shaft 22a in the longitudinal direction. A probe shaft 22b is provided at the other end of the scale rotation shaft 22a, and the probe 22 is attached to the tip of the probe shaft 22b.
スケール回動軸２２ａの両側面であって、回動中心２１とスケール基板１との間には、ストッパ１７ａ、１７ｂが設けられており、このストッパ１７ａ、１７ｂに対応して、図示しないケーシングに取り付けたストッパ１８ａ、１８ｂが配置されている。一方、ケーシングには、リーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂも設けられており、それらはスケール基板１上の反射パターン２が形成する円弧上に位置している。なおこの図２では、リーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂは、両ストッパ１８ａ、１８ｂを結ぶ線の中間点に垂直な線近傍に配置している。 Stoppers 17a and 17b are provided on both sides of the scale rotation shaft 22a and between the rotation center 21 and the scale substrate 1. Corresponding to the stoppers 17a and 17b, a stopper (not shown) is provided in a casing (not shown). The attached stoppers 18a and 18b are arranged. On the other hand, the casing is also provided with reading heads 41a and 41b, which are located on an arc formed by the reflection pattern 2 on the scale substrate 1. In FIG. 2, the leading heads 41a and 41b are arranged near the line perpendicular to the midpoint of the line connecting the stoppers 18a and 18b.
このように構成した測長器８０では、プローブ２２の移動に伴い、スケール基板１の検出位置とリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂの相対位置が変化する。すなわち、プローブ２２が最も押し込まれると、スケール基板１が回動中心２１を中心にして回動（１ａ）して、スケール基板１のストッパ１７ｂがハウジング側のストッパ１８ｂに当接する。その時、２つのリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂは、スケール基板１の左端付近の反射パターン２を検出する。 In the length measuring device 80 configured as described above, the detection position of the scale substrate 1 and the relative positions of the leading heads 41a and 41b change as the probe 22 moves. That is, when the probe 22 is pushed in the most, the scale substrate 1 rotates (1a) around the rotation center 21, and the stopper 17b of the scale substrate 1 contacts the stopper 18b on the housing side. At that time, the two reading heads 41 a and 41 b detect the reflection pattern 2 near the left end of the scale substrate 1.
一方、プローブ２２の押し込み量が最も少なくなった場合には、スケール基板１は回動中心２１を中心に上記とは逆に回転（１ｂ）し、スケール基板１のストッパ１７ａがハウジング側のストッパ１８ａに当接する。この状態では、２つのリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂは、スケール基板１の右端付近の反射パターン２を検出する。しかし、右側のリーディング・ヘッド４１ｂは、このスケール基板１の移動において、周期変化部２ｃを移動途中に検出するが、左側のリーディング・ヘッド４１ａはこの周期変化部２ｃまで到達できない。これにより、左側のリーディング・ヘッド４１ａを、測距（移動距離測定）用に、右側のリーディング・ヘッド４１ｂを原点測定用に使用することができる。以下に、この詳細を、原理とともに説明する。 On the other hand, when the pushing amount of the probe 22 is the smallest, the scale substrate 1 rotates about the rotation center 21 in the opposite direction (1b), and the stopper 17a of the scale substrate 1 moves toward the housing side stopper 18a. Abut. In this state, the two reading heads 41a and 41b detect the reflection pattern 2 near the right end of the scale substrate 1. However, the right reading head 41b detects the cycle changing portion 2c during the movement of the scale substrate 1, but the left reading head 41a cannot reach the cycle changing portion 2c. As a result, the left leading head 41a can be used for distance measurement (movement distance measurement) and the right leading head 41b can be used for origin measurement. The details will be described below together with the principle.
図３に、受光部１４ａ、１４ｂの構成の一例を示す。図示のように、同じ幅の４個のセンサ部ＰＳ１〜ＰＳ４が、センサ部ピッチｓｐで反射パターン２の配列軸方向に形成され、これら４個のセンサ部ＰＳ１〜ＰＳ４を１組として、複数組配列して受光部１４ａ、１４ｂを構成する。本実施例では、このセンサ部の組Ｇｒは１３組あり、センサ部は合計５２個設けられている。センサ部ＰＳ１〜ＰＳ４は、例えばフォト・ダイオードで形成され、独立した受光素子として動作する。１３組のセンサ部ＰＳ１〜ＰＳ４の組は、それぞれ同じセンサ部同士、たとえばＰＳ１同士の出力が共通に接続される。ＰＳ１同士を接続したものがＡ相信号に、ＰＳ２同士を接続したものが、Ａ相とは９０°位相の異なるＢ相信号に、ＰＳ３同士を接続したものがＡ相とは逆相のＡ−相信号に、ＰＳ４同士を接続したものがＢ相の逆相となるＢ−相信号として、出力される。 FIG. 3 shows an example of the configuration of the light receiving units 14a and 14b. As shown in the drawing, four sensor parts PS1 to PS4 having the same width are formed at the sensor part pitch sp in the array axis direction of the reflection pattern 2, and these four sensor parts PS1 to PS4 are set as one set and a plurality of sets are formed. The light receiving portions 14a and 14b are arranged in an array. In this embodiment, there are 13 sets of sensor unit groups Gr, and a total of 52 sensor units are provided. The sensor units PS1 to PS4 are formed of, for example, photodiodes and operate as independent light receiving elements. The 13 sensor sets PS1 to PS4 have the same sensor parts, for example, the outputs of PS1 connected in common. To the A-phase signal obtained by connecting the PS1 each other, it is obtained by connecting to each other PS2, the different B-phase signals 90 ° phase with the A-phase, obtained by connecting the PS3 to each other in opposite phase to the A phase A - A signal in which PS4s are connected to each other is output as a B - phase signal which is a reverse phase of the B phase.
ここで、光源１１ａ、１１ｂからの光は、反射部２ａで反射され受光部１４ａ、１４ｂに入射するが、各受光部１４ａ、１４ｂは上述した通り、１３組のセンサ部ＰＳ１〜ＰＳ４の組を有しており、各センサ部ＰＳ１〜ＰＳ４の幅を１０μｍとしているので、Ｌ０＝１３×４０＝５２０μｍ必要とする。なお、このセンサ部ＰＳ１の長さについては、本出願人の先願公報（特開２０１５−１６１５９５号）に開示されている。 Here, the light from the light sources 11a and 11b is reflected by the reflecting portion 2a and is incident on the light receiving portions 14a and 14b. As described above, each light receiving portion 14a and 14b includes the set of 13 sensor units PS1 to PS4. Since the width of each sensor unit PS1 to PS4 is 10 μm, L 0 =13×40=520 μm is required. The length of the sensor unit PS1 is disclosed in the applicant's prior application (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-161595).
図４に、受光部１４ａ、１４ｂとスケール基板１の関係を正面図で示す。同図（ａ）は測距範囲における関係であり、同図（ｂ）は、周期変化部２ｃを含む位置での関係を示す。なお、周期変化部２ｃの開始位置を、シフト境界２ｄと称する。測距範囲では、反射部２ａと透過部２ｂの反射パターン２が規則的であるから、受光部１４ａ、１４ｂを構成する各組Ｇｒ１〜Ｇｒ１３の同一相のセンサ部ＰＳ１（ＰＳ２、ＰＳ３、ＰＳ４）の出力はほぼ同じになる。これに対して、周期変化部２ｃを含む位置では、１３組Ｇｒ１〜Ｇｒ１３のセンサ部中の同相のセンサ部においても、出力差が生じる。 FIG. 4 is a front view showing the relationship between the light receiving portions 14a and 14b and the scale substrate 1. The figure (a) shows the relationship in the distance measuring range, and the figure (b) shows the relationship at the position including the cycle changing portion 2c. The start position of the cycle changing unit 2c is referred to as a shift boundary 2d. In the distance measuring range, the reflection patterns 2 of the reflecting portion 2a and the transmitting portion 2b are regular, so that the sensor portions PS1 (PS2, PS3, PS4) of the same phase of each of the groups Gr1 to Gr13 forming the light receiving portions 14a and 14b are provided. Output is almost the same. On the other hand, at the position including the cycle changing unit 2c, an output difference occurs even in the in-phase sensor units among the sensor units of the 13 sets Gr1 to Gr13.
この様子を、図５に示す。図５の縦軸は、受光部１４ａ、１４ｂで検出する各相、例えばＡ相の正規化した出力であり、横軸はスケール基板１の移動距離Ｘを示す。図５に実線で示すように、各相（Ａ相、Ｂ相、Ａ−相、Ｂ−相）の出力信号は、スケール基板１の反射パターン２が規則的な測距範囲を検出する限り、２０μｍを周期とする正弦波状の信号であり、図示は省略したが、各相は９０°ずつ位相がずれたものになっている。しかしながら、スケール基板１のシフト境界２ｄがリーディング・ヘッド４１ｂを通過する場合には、図中破線で示したように、出力の低下とともに、２０μｍの周期もわずかに増大している。この周期と出力の変化は、スケール基板１のシフト境界２ｄが完全にリーディング・ヘッド４１ｂを超えると、元に戻っている。 This state is shown in FIG. The vertical axis of FIG. 5 is the normalized output of each phase detected by the light receiving units 14a and 14b, for example, the A phase, and the horizontal axis represents the movement distance X of the scale substrate 1. As shown by the solid line in FIG. 5, the output signals of each phase (A phase, B phase, A − phase, B − phase) are as long as the reflection pattern 2 of the scale substrate 1 detects a regular range. It is a sinusoidal signal having a cycle of 20 μm, and although not shown in the figure, the phases are 90° out of phase with each other. However, when the shift boundary 2d of the scale substrate 1 passes through the leading head 41b, as shown by the broken line in the drawing, the cycle of 20 μm slightly increases as the output decreases. The change in the cycle and the output is restored when the shift boundary 2d of the scale substrate 1 completely exceeds the reading head 41b.
２個のリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂは実質的に同一のものであるから、リーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂが、スケール基板１上に反射パターン２が規則的に配置された測距範囲を検出する限り、図５の検出信号に基づく、２個のリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂ間の反射パターン２のカウント数の変化は生ぜず、初期状態と同じになるはずである。これに対して、リーディング・ヘッドの一方４１ａがスケール基板１上の測距範囲を検出中に、リーディング・ヘッドの他方４１ｂがスケール基板１上の周期変化部２ｃを検出すると、センサ部ＰＳ１〜ＰＳ４の出力の低下と周期の変化が生じる。なおこの周期の変化は、周期変化部２ｃが完全にリーディング・ヘッド４１ｂの検出範囲外に移動すると無くなるので、以後の検出においては２つのリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂの周期に変化はない。 Since the two reading heads 41a and 41b are substantially the same, as long as the reading heads 41a and 41b detect the distance measuring range in which the reflection pattern 2 is regularly arranged on the scale substrate 1, The count number of the reflection pattern 2 between the two reading heads 41a and 41b based on the detection signal of FIG. 5 does not change and should be the same as the initial state. On the other hand, if one of the leading heads 41a detects the distance measuring range on the scale substrate 1 and the other of the leading heads 41b detects the cycle changing portion 2c on the scale substrate 1, the sensor units PS1 to PS4. The output and the cycle change. This cycle change disappears when the cycle changing unit 2c completely moves out of the detection range of the reading head 41b, so that there is no change in the cycle of the two reading heads 41a and 41b in the subsequent detection.
この状態を、模式的に図６に示す。２つのリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂがともに測距範囲にある場合を想定し、周期変化部２ｃがリーディング・ヘッドに近づくように、スケール基板１を動かし始める場合を考える。各リーディング・ヘッドの受光部１４ａ、１４ｂは、スケール基板１に形成された反射パターン２に基づいて、カウントを開始する。図６では、２つの受光部１４ａ、１４ｂが検出するカウント数の差Δを、スケール基板１の移動開始時の差を基準にして示しており、したがって、移動開始時のΔはΔ＝０である。横軸は、スケール基板１の移動距離Ｘである。この図６では、一方のリーディング・ヘッド４１ｂを周期変化部２ｃが通過するときだけカウント数が変化するように記載したが、実際は、受光部が１３×４個のセンサ部ＰＳ１〜ＰＳ４で構成されているので、より長い時間カウント数が変化し、その後一定となる。 This state is schematically shown in FIG. Assuming that the two reading heads 41a and 41b are both within the distance measuring range, consider a case where the scale substrate 1 starts to move so that the cycle changing unit 2c approaches the reading head. The light receiving portions 14a and 14b of each reading head start counting based on the reflection pattern 2 formed on the scale substrate 1. In FIG. 6, the difference Δ in the number of counts detected by the two light receiving units 14a and 14b is shown based on the difference at the start of movement of the scale substrate 1. Therefore, Δ at the start of movement is Δ=0. is there. The horizontal axis represents the moving distance X of the scale substrate 1. In FIG. 6, it is described that the count number changes only when the cycle changing unit 2c passes the one reading head 41b, but in reality, the light receiving unit is composed of 13×4 sensor units PS1 to PS4. Therefore, the longer time count number changes and then becomes constant.
したがって、カウント数の変化から、スケール基板１上の反射パターン２の変化する位置、すなわち、シフト境界２ｄを原点とすることにより、インクレメンタルなエンコーダにおいても、原点検出専用トラックを設けることなく、１トラックだけで、簡単に原点を検出できる。その際、２つの実質的に同一のリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂを使用し、スケール基板１の一部に、周期の異なる周期変化部２ｃを有するパターン２を設けるだけでよく、装置の大型化を防止して、簡単な構造で、原点を検出できる。 Therefore, by setting the changing position of the reflection pattern 2 on the scale substrate 1, that is, the shift boundary 2d as the origin from the change of the count number, even in the incremental encoder, the track for exclusive use of the origin detection is not provided. The origin can be easily detected with just the track. At that time, it is sufficient to use two substantially the same reading heads 41a and 41b, and to provide the pattern 2 having the cycle changing portions 2c with different cycles on a part of the scale substrate 1 to increase the size of the apparatus. It is possible to detect and detect the origin with a simple structure.
また、２つの実質的に同じリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂ、より正確には２つの実質的に同じ受光部１４ａ、１４ｂは、スケール基板１の移動方向に同軸にする必要はあるが、上述したように、スケール基板１に形成された反射パターン２とは、必ずしも位相を合致させる必要はなく、２個配置するにもかかわらず、リーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂや受光部１４ａ、１４ｂの組立等における工数の増加を回避できる。 Further, the two substantially the same reading heads 41a and 41b, more precisely the two substantially same light receiving portions 14a and 14b need to be coaxial with the moving direction of the scale substrate 1, but as described above. In addition, the reflection pattern 2 formed on the scale substrate 1 does not necessarily have to be in phase with each other, and although two pieces are arranged, the number of steps for assembling the leading heads 41a and 41b and the light receiving portions 14a and 14b is reduced. Can be avoided.
上記構成の光学式リニア・エンコーダを用いた測距システムのシミュレーション結果を、図７に示す。エンコーダは、パターンのピッチが２０μｍであり、内挿ビット数が４０９６のものを使用している。周期変化部２ｃの幅は１４μｍであり、パターン・ピッチｐ２ｍは２４μｍである。原点検出側のリーディング・ヘッド４１ｂは、周期変化部２ｃを往復させている。 FIG. 7 shows the simulation result of the distance measuring system using the optical linear encoder having the above configuration. The encoder has a pattern pitch of 20 μm and an interpolation bit number of 4096. The width of the cycle changing portion 2c is 14 μm, and the pattern pitch p2m is 24 μm. The leading head 41b on the origin detection side reciprocates the cycle changing unit 2c.
この図７から、周期変化部２ｃの他の部分との幅の違い、すなわち、パターン・ピッチｐ２ｍとパターン・ピッチｐ２の差が４μｍとなる点を、明確に原点と定めることができることが分かる。このシミュレーション結果では、スケール基板１の移動距離Ｘが約８００μｍから１１００μｍの間で、周期幅４μｍの差があるように判定されているので、この変化の開始点である８００μｍを原点に定める。または、変化が収まった１１００μｍから所定カウント数だけ遡った点を原点に定める、ことにより、簡単にかつ再現性良く、原点を定めることができる。
なお、この図７の例では、周期変化部２ｃの長さを１４μｍとしているが、これは元の反射パターン２のピッチが２０μｍで、反射部２ａ（または透過部２ｂ）のピッチがｐ２／２が１０μｍであることを考慮して定めている。周期変化部２ｃの長さをたとえば、２０μｍとすれば、図７におけるΔの傾きが急峻となり、より原点位置を確実に決定できると考えられるが、その場合には、Ａ相とＢ相の区別がつきにくく、測定が困難になる。一方、周期変化部２ｃの長さをより短くすると、図７から分かるように、差Δの変化が周期の変化によるものなのか、外乱等の他の要因によるものなのかの区別がつきにくく、また傾きが緩やかになるので、臨界点を見つけにくくなる。したがって、本実施例の場合には、周期変化のない反射部２ａ（または透過部２ｂ）より３〜５μｍ程度長くするのが好ましい。これを反射部２ａ（または透過部２ｂ）のピッチｐ２／２で除すると、１．３〜１．５倍程度が最適になる。
It can be seen from FIG. 7 that the difference in the width of the period changing portion 2c from other portions, that is, the point where the difference between the pattern pitch p2m and the pattern pitch p2 is 4 μm can be clearly set as the origin. In this simulation result, it is determined that the movement distance X of the scale substrate 1 is between about 800 μm and 1100 μm, and there is a difference of a period width of 4 μm, so the starting point of this change is set to 800 μm. Alternatively, the origin can be set easily and with good reproducibility by setting the origin as a point that is traced back by a predetermined count number from 1100 μm where the change has stopped.
In the example of FIG. 7, the length of the period changing portion 2c is set to 14 μm, but the pitch of the original reflection pattern 2 is 20 μm and the pitch of the reflecting portion 2a (or the transmitting portion 2b) is p2/2. Is set to be 10 μm. If the length of the cycle changing portion 2c is, for example, 20 μm, the slope of Δ in FIG. 7 becomes steep, and it is considered that the origin position can be determined more surely. In that case, however, the A phase and the B phase can be distinguished. Difficult to attach and measurement becomes difficult. On the other hand, if the length of the cycle changing portion 2c is further shortened, as can be seen from FIG. 7, it is difficult to distinguish whether the change of the difference Δ is due to the change of the cycle or other factors such as disturbance, Also, since the slope becomes gentle, it becomes difficult to find the critical point. Therefore, in the case of the present embodiment, it is preferable to make the length about 3 to 5 μm longer than that of the reflecting portion 2a (or the transmitting portion 2b) having no periodic change. If this is divided by the pitch p2/2 of the reflecting portion 2a (or the transmitting portion 2b), the optimum value is 1.3 to 1.5 times.
次に、図８に図２に示したと同様の円弧型の光学式リニア・エンコーダ１００の例を示す。半円弧型のスケール基板１の一方端側に、周期変化部２ｃを設けることにより、ほぼ半円周に亘る測距を高精度に実施できる。この場合にも、一方のリーディング・ヘッド４１ａを、周期変化部２ｃが超えさせないで、スケール基板１を動かすようにする。従来は、原点用のトラックをスケール基板１の内側に設ける必要があったが、本実施例によれば、１本のトラックのみでよく、スケール基板１を小型化できる。 Next, FIG. 8 shows an example of an arc-shaped optical linear encoder 100 similar to that shown in FIG. By providing the cycle changing portion 2c on one end side of the semi-circular scale substrate 1, it is possible to perform distance measurement with high accuracy over substantially a semicircle. In this case also, the scale substrate 1 is moved without the one of the leading heads 41a being exceeded by the cycle changing portion 2c. Conventionally, it was necessary to provide a track for origin on the inside of the scale substrate 1, but according to the present embodiment, only one track is required, and the scale substrate 1 can be miniaturized.
図９に、本発明の変形例を示す。２個の実質的に同一のリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂを用いることは、上記各実施例と同じであるが、スケール基板１の両端側に周期変化部２ｃ、２ｆを設ける点で、上記各実施例と相違している。加工具２３を取り付けたスピンドル２３ｂ等への応用を想定したものである。周期変化部２ｃ、２ｆをスケール基板１の両端側に設けるため、スケール基板１の有効長さはリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂの長さ程度短くなるが、２つのリーディング・ヘッド４１ａ、４１ｂのいずれをも原点検出用に使用でき、装置の適性に合わせて使用することができ、操作の裕度が増す。例えば、同図（ｂ）では同図（ａ）との組み合わせで、スピンドル解放端を原点検出用に用い、同図（ｃ）では同図（ａ）とは逆のリーディング・ヘッドの配置で、スピンドル押し込み端を原点検出用に用いる。他方の周期変化部２ｆは、検出限界等の安全装置に用いればよい。なお、スケール基板１の両端側に周期変化部２ｃ、２ｆを設けることは、スピンドルに限るものではなく、測長器等でもよいことは言うまでもない。 FIG. 9 shows a modification of the present invention. The use of two substantially identical reading heads 41a and 41b is the same as each of the above-mentioned embodiments, but the above-mentioned each embodiment is different in that the cycle changing portions 2c and 2f are provided at both ends of the scale substrate 1. It differs from the example. It is supposed to be applied to a spindle 23b or the like to which the processing tool 23 is attached. Since the cycle changing portions 2c and 2f are provided on both ends of the scale substrate 1, the effective length of the scale substrate 1 is reduced by about the length of the leading heads 41a and 41b. Can also be used for origin detection and can be used according to the suitability of the device, increasing the operational margin. For example, in the same figure (b), in combination with the same figure (a), the spindle release end is used for origin detection, and in the same figure (c) the arrangement of the reading head opposite to that of the same figure (a) is used. Use the spindle push-in end to detect the origin. The other period changing unit 2f may be used for a safety device such as a detection limit. Needless to say, the provision of the period changing portions 2c and 2f on both ends of the scale substrate 1 is not limited to the spindle but may be a length measuring device or the like.
上記実施例および各変形例によれば、光学式リニア・エンコーダが実質的に同一の２個の受光部を有しているので、測距データにエラーが生じた場合、スケール基板側にエラーがあるのか、リーディング・ヘッド側に異常があるのかを、２個のリーディング・ヘッドのデータを比較することにより、容易に判定できる、という効果もある。 According to the above-mentioned embodiment and each modification, since the optical linear encoder has substantially the same two light receiving portions, when an error occurs in the distance measurement data, an error occurs on the scale substrate side. There is also an effect that it is possible to easily determine whether there is an abnormality on the side of the reading head or not by comparing the data of the two reading heads.
１、１ａ、１ｂ…スケール基板、２…反射パターン、２ａ…反射部、２ｂ…透過部、２ｃ…周期変化部、２ｄ…シフト境界、２ｆ…周期変化部、１０…センサ基板、１１ａ、１１ｂ…光源、１４ａ、１４ｂ…受光部、１７ａ、１７ｂ…（スケール基板側）ストッパ、１８ａ、１８ｂ…（ハウジング側）ストッパ、２１…回動中心、２２…プローブ、２２ａ…スケール回動軸、２２ｂ…プローブ軸、２３…加工具、２３ｂ…スピンドル、４１ａ…（測距用）リーディング・ヘッド、４１ｂ…（原点検出用）リーディング・ヘッド、５１…移動方向、８０…測長器、１００…（光学式リニア・）エンコーダ、Ａ、Ｂ、Ａ−、Ｂ−…（検出）相、Ｇｒ１〜Ｇｒ１３…（フォトセンサの）組み、ｐ２…パターン・ピッチ、ｐ２ｍ…（周期変化部）パターン・ピッチ、ｐ３…（フォトセンサ組）ピッチ、ＰＳ１〜ＰＳ４…センサ部（フォトセンサ）、ｓｐ…（センサ部）ピッチ、Ｘ…距離、Δ…差 1, 1a, 1b... Scale substrate, 2... Reflection pattern, 2a... Reflecting part, 2b... Transmissive part, 2c... Period changing part, 2d... Shift boundary, 2f... Period changing part, 10... Sensor substrate, 11a, 11b... Light source, 14a, 14b... Light receiving part, 17a, 17b... (scale substrate side) stopper, 18a, 18b... (housing side) stopper, 21... Rotation center, 22... Probe, 22a... Scale rotation axis, 22b... Probe Axis, 23... Processing tool, 23b... Spindle, 41a... (distance measuring) reading head, 41b... (origin detection) reading head, 51... Moving direction, 80... Length measuring device, 100... (Optical linear ·) encoder, a, B, a -, B - ... ( detection) phase, Gr 1 ~Gr 13 ... (photosensor) set, p2 ... pattern pitch, p2m ... (cycle changing unit) pattern pitch, p3 ... (photo sensor set) pitch, PS1 to PS4... sensor part (photo sensor), sp... (sensor part) pitch, X... distance, Δ... difference
Claims (8)
前記リニア・スケールの端部近傍に、前記透過部または前記反射部の幅が他の部分と異なる幅の周期変化部を設け、
前記リーディング・ヘッドは実質的に同一の前記受光センサを２個有し、
これら２個の前記受光センサを前記リニア・スケールのパターン配列方向に並べて配置し、
一方の前記受光センサは、前記周期変化部を超えず、前記周期変化部を検出不能であり、
他方の前記受光センサは、前記周期変化部を超えて移動可能で、前記周期変化部を検出可能であり、
これら２個の前記受光センサの出力の差を予め定めた閾値と比較して、前記リニア・スケールの原点とすることを特徴とするリニア・スケールを有するエンコーダ。 A linear scale in which a large number of pairs of patterns of transmissive parts and reflective parts are regularly arranged, a light source that emits light to this linear scale, and either transmitted light or reflected light of the light emitted from this light source Incremental encoder having a linear scale, which has a light-receiving sensor for detecting, and is provided with a reading head that moves relative to the linear scale in the pattern arrangement direction of the linear scale,
In the vicinity of the end portion of the linear scale, a period changing portion having a width of the transmitting portion or the reflecting portion different from other portions is provided,
The reading head has two light receiving sensors that are substantially the same,
These two light receiving sensors are arranged side by side in the pattern arrangement direction of the linear scale ,
One of the light receiving sensor does not exceed the cycle changing portion, cannot detect the cycle changing portion,
The other light-receiving sensor is movable beyond the period changing unit and is capable of detecting the period changing unit,
An encoder having a linear scale, characterized in that the origin of the linear scale is determined by comparing the difference between the outputs of these two light receiving sensors with a predetermined threshold value .
前記受光センサは、前記パターン配列方向に並んで配置された実質的に同一な２個の受光センサであり、前記リニア・スケールの端部近傍に設けた、前記透過部または前記反射部の幅が他の部分と異なる幅の周期変化部を超えず、前記周期変化部を検出不能な一方の前記受光センサと、前記周期変化部を越えて移動可能で、前記周期変化部を検出可能な他方の前記受光センサであり、これら２個の前記受光センサの出力の差を予め定めた閾値と比較して、前記リニア・スケールの原点とすることを特徴とするリニア・スケールを有するエンコーダの原点決定方法。 Relative to the linear scale, either the transmitted light or the reflected light of the light emitted from the light source is emitted to the linear scale in which a large number of pairs of patterns of the transmission portion and the reflection portion are regularly arranged. In a method of determining the origin of an encoder having a linear scale, which is detected by a reading head having a light receiving sensor that moves to, and determines the origin of the linear scale based on the output of the light receiving sensor,
The light receiving sensors are two substantially the same light receiving sensors arranged side by side in the pattern arrangement direction, and the width of the transmissive portion or the reflective portion provided near the end of the linear scale is One of the light receiving sensors that cannot detect the cycle changing portion and does not exceed the cycle changing portion having a width different from that of the other portion, and the other that can move beyond the cycle changing portion and can detect the cycle changing portion A method for determining an origin of an encoder having a linear scale, which is the light receiving sensor, wherein a difference between outputs of the two light receiving sensors is compared with a predetermined threshold value to set the origin of the linear scale. ..
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