JP7085852B2 - Position detection device and position detection method - Google Patents

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Description

本発明は、相対移動する磁気スケールの位置を磁気センサ装置により検出する位置検出装置、および、位置検出装置の位置検出方法に関する。 The present invention relates to a position detection device that detects the position of a magnetic scale that moves relative to each other by a magnetic sensor device, and a position detection method of the position detection device.

アブソリュート値を出力する位置検出装置は特許文献１に記載されている。同文献の位置検出器は、磁気センサ装置と、磁気センサ装置に対して相対移動する磁気スケールと、を備える磁気スケールは、相対移動方向に所定のピッチでアブソリュートパターンが形成されたアブソリュートトラックと、アブソリュートトラックと並列で、アブソリュートパターンに対応するピッチでインクリメンタルパターンが形成されたインクリメンタルトラックと、を備える。磁気センサ装置は、アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部と、インクリメンタルトラックを読み取って周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部と、アブソリュート値とインクリメンタル信号に基づいて磁気スケールの絶対位置を算出する算出部と、を備える。アブソリュート値出力部は、アブソリュートパターンを読み取るためのアブソリュート信号取得用の感磁素子を備え、インクリメンタル信号出力部は、インクリメンタルパターンを読み取るためのインクリメンタル信号取得用の感磁素子を備える。 A position detection device that outputs an absolute value is described in Patent Document 1. The position detector of the same document includes a magnetic sensor device, a magnetic scale that moves relative to the magnetic sensor device, and the magnetic scale includes an absolute track in which an absolute pattern is formed at a predetermined pitch in the relative movement direction. In parallel with the absolute track, an incremental track in which an incremental pattern is formed at a pitch corresponding to the absolute pattern is provided. The magnetic sensor device has an absolute value output unit that reads the absolute track and outputs the absolute value, an incremental signal output unit that reads the incremental track and outputs a periodic incremental signal, and a magnetic scale based on the absolute value and the incremental signal. It is provided with a calculation unit for calculating the absolute position of. The absolute value output unit includes a magnetic sensory element for acquiring an absolute signal for reading the absolute pattern, and the incremental signal output unit includes a magnetic sensory element for acquiring an incremental signal for reading the incremental pattern.

アブソリュートパターンは着磁領域と無着磁領域を一定ピッチの非繰り返しパターンで配列したものである。アブソリュート信号取得用の感磁素子は感磁方向を相対移動方向に向けた複数の磁気抵抗素子を備える。複数の磁気抵抗素子は、非繰り返しパターンと同一のピッチで相対移動方向に配列されており、磁気スケールと磁気センサが相対移動する際に複数の領域の磁界を検出する。アブソリュート値出力部は、各磁気抵抗素子から出力される信号が所定の閾値以上の領域の論理値を１、所定の閾値を超えない領域を論理値の０とする複数ビットのＭ系列の不規則循環乱数コードを出力する。算出部は、インクリメンタル信号の位相およびアブソリュート値に基づいて磁気スケールまたは磁気センサ装置の絶対位置を算出する。 The absolute pattern is an arrangement of a magnetized region and a non-magnetized region in a non-repeating pattern with a constant pitch. The magnetic sensing element for acquiring the absolute signal includes a plurality of magnetoresistive elements whose magnetic sensing direction is directed to the relative moving direction. The plurality of magnetoresistive elements are arranged in the relative movement direction at the same pitch as the non-repetitive pattern, and detect a magnetic field in a plurality of regions when the magnetic scale and the magnetic sensor move relative to each other. The absolute value output unit is a multi-bit M-series irregularity in which the logical value in the region where the signal output from each magnetoresistive element is equal to or higher than a predetermined threshold value is 1 and the logical value is 0 in a region where the signal does not exceed a predetermined threshold value. Output a circular random code. The calculation unit calculates the absolute position of the magnetic scale or the magnetic sensor device based on the phase and absolute value of the incremental signal.

特開２０１７－１０２０８９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-102089

磁気スケールに、並列に設けられたアブソリュートトラックとインクリメンタルトラックとを備え、磁気センサ装置に、相対移動方向と直交する方向に配列されたアブソリュート信号取得用の感磁素子とインクリメンタル信号取得用の感磁素子とを備える位置検出装置では、磁気スケールに対する磁気センサ装置の姿勢が相対移動方向に傾斜すると、絶対位置を正確に算出できないという問題がある。すなわち、磁気スケールに対する磁気センサ装置の姿勢が相対移動方向に傾斜すると、アブソリュート信号取得用の感磁素子の位置と、インクリメンタル信号取得用の感磁素子の位置とが、相対移動方向にずれる。これにより、新たなアブソリュート値が取得されるアブソリュート値取得時点に対して、インクリメンタル信号の位相がずれる。従って、アブソリュート値とインクリメンタル信号とに基づいて算出される絶対位置が誤った値となる。 The magnetic scale is equipped with an absolute track and an incremental track provided in parallel, and the magnetic sensor device is arranged in a direction orthogonal to the relative movement direction, and is an magnetic sensitive element for acquiring an absolute signal and a magnetic sensor for acquiring an incremental signal. The position detecting device provided with the element has a problem that the absolute position cannot be calculated accurately when the posture of the magnetic sensor device with respect to the magnetic scale is tilted in the relative moving direction. That is, when the attitude of the magnetic sensor device with respect to the magnetic scale is tilted in the relative movement direction, the position of the magnetic sensing element for acquiring the absolute signal and the position of the magnetic sensing element for acquiring the incremental signal are displaced in the relative moving direction. As a result, the phase of the incremental signal shifts from the time when the absolute value is acquired when a new absolute value is acquired. Therefore, the absolute position calculated based on the absolute value and the incremental signal is an erroneous value.

以上の点に鑑みて、本発明の課題は、磁気センサ装置の設置姿勢が磁気スケールの相対移動方向に対して傾斜した場合でも、絶対位置を正確に算出できる位置検出装置を提供す
ることにある。また、このような位置検出装置の位置検出方法を提案することにある。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a position detection device capable of accurately calculating an absolute position even when the installation posture of the magnetic sensor device is tilted with respect to the relative movement direction of the magnetic scale. .. Another object of the present invention is to propose a method for detecting the position of such a position detecting device.

上記課題を解決するために、本発明は、着磁領域と無着磁領域とが第１ピッチで配列されたアブソリュートパターンを有するアブソリュートトラック、および、着磁領域と無着磁領域とが交互に配列されたインクリメンタルパターンを有し前記アブソリュートトラックと並列に設けられたインクリメンタルトラックを備える磁気スケールと、相対移動する前記磁気スケールの前記アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部、相対移動する前記磁気スケールの前記インクリメンタルトラックを読み取ってゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部、および、前記アブソリュート値および前記インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する算出部を備える磁気センサ装置と、を有する位置検出装置において、前記インクリメンタル信号を補正するインクリメンタル信号補正部を有し、前記インクリメンタル信号補正部は、前記インクリメンタル信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点として予め設定した基準インクリメント開始時点に対して実際の前記インクリメンタル信号のインクリメント開始時点がずれているずれ量を取得し、前記ずれ量に基づいて前記インクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成し、前記算出部は、前記絶対位置の算出に前記補正インクリメンタル信号を用い、前記アブソリュートトラックは、前記アブソリュートパターンを有する第１トラックと、前記第１トラックに対して相対移動方向で前記第１ピッチの半分の
第２ピッチずれた前記アブソリュートパターンを有し、前記第１トラックと並列に設けられた第２トラックと、を備え、前記アブソリュート値出力部は、前記第１トラックを読み取って第１アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力部と、前記第２トラックを読み取って第２アブソリュート値を出力する第２アブソリュート値出力部と、を備え、前記基準インクリメント開始時点は、前記第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から前記第１ピッチの１／４ピッチだけ前記磁気スケールと前記磁気センサ装置とが相対移動した時点であり、前記算出部は、前記補正インクリメンタル信号が０となる時点から当該補正インクリメンタル信号がゼロと前記最大値の中央の中央値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第１アブソリュート値を用い、前記補正インクリメンタル信号が前記中央値となった時点から前記補正インクリメンタル信号が前記最大値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第２アブソリュート値を用い、前記インクリメンタル信号補正部は、前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが同一の値から異なる値に変化した第１時点の前記インクリメンタル信号の第１値、および、前記第１時点の次に前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが同一の値に戻る第２時点の前記インクリメンタル信号の第２値に基づいて、前記ずれ量を取得することを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the present invention, the absolute track having an absolute pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are arranged at the first pitch, and the magnetized region and the non-magnetized region alternate with each other. A magnetic scale having an arranged incremental pattern and having an incremental track provided in parallel with the absolute track, an absolute value output unit that reads the absolute track of the magnetic scale that moves relative to each other and outputs an absolute value, and a relative movement. An incremental signal output unit that reads the incremental track of the magnetic scale and outputs a periodic incremental signal that changes from zero to a predetermined maximum value, and calculates an absolute position based on the absolute value and the incremental signal. A position detecting device including a magnetic sensor device including a calculation unit has an incremental signal correction unit that corrects the incremental signal, and the incremental signal correction unit previously serves as an increment start time point at which the incremental signal starts incrementing. An amount of deviation in which the actual increment start time of the incremental signal is deviated from the set reference increment start time is acquired, and a corrected incremental signal is generated in which the phase shift of the incremental signal is corrected based on the deviation amount. The calculation unit uses the correction incremental signal to calculate the absolute position, and the absolute track has the first track having the absolute pattern and the first pitch in a movement direction relative to the first track. Half
It has the absolute pattern shifted by the second pitch, includes a second track provided in parallel with the first track, and the absolute value output unit reads the first track and outputs the first absolute value. A first absolute value output unit is provided, and a second absolute value output unit that reads the second track and outputs a second absolute value is provided. At the start time of the reference increment, the first absolute value output unit is new. This is the time when the magnetic scale and the magnetic sensor device move relative to each other by 1/4 pitch of the first pitch from the time when the first absolute value is output, and the calculation unit is the correction incremental signal. The first absolute value was used to calculate the absolute position from the time when the value became 0 until the corrected incremental signal reached the center value between zero and the maximum value, and the corrected incremental signal became the center value. The second absolute value is used for calculating the absolute position from a time point until the corrected incremental signal reaches the maximum value, and the incremental signal correction unit has the same first absolute value and the second absolute value. The first value of the incremental signal at the first time point that changed from the value to a different value, and the second time point when the first absolute value and the second absolute value return to the same value after the first time point. It is characterized in that the deviation amount is acquired based on the second value of the incremental signal .

本発明によれば、磁気センサ装置の設置姿勢が磁気スケールの相対移動方向に対して傾斜することなどに起因して、インクリメンタル信号出力部から実際に出力されるインクリメント信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点が、予め定めた基準インクリメント開始時点に対してずれた場合には、インクリメンタル信号補正部が、そのずれ量に基づいてインクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成する。また、算出部は、絶対位置の算出に、補正インクリメンタル信号を用いる。これにより、算出部により算出される絶対位置が正しい値となる。 According to the present invention, the increment signal actually output from the incremental signal output unit starts incrementing due to the fact that the installation posture of the magnetic sensor device is tilted with respect to the relative movement direction of the magnetic scale. When the time point shifts from the predetermined reference increment start time point, the incremental signal correction unit generates a corrected incremental signal that corrects the phase shift of the incremental signal based on the shift amount. Further, the calculation unit uses the correction incremental signal to calculate the absolute position. As a result, the absolute position calculated by the calculation unit becomes a correct value.

このようにすれば、アブソリュートトラックにおいて、第１アブソリュート値を取得するための第１トラックのアブソリュートパターンと、第２アブソリュート値を取得するための第２トラックのアブソリュートパターンとは、磁気スケールと磁気センサ装置との相対移動方向で半ピッチ（第２ピッチ）ずれる。また、インクリメンタル信号出力部が出力するインクリメンタル信号は、第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から第１ピッチの１／４ピッチだけ磁気スケールと磁気センサ装置とが相対移動した時点からインクリメントを開始する。そして、アブソリュート値と補正インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する算出部は、補正インクリメンタル信号のインクリメント開始時点から補正インクリメンタル信号が中央値に達するまでの第１期間では絶対位置の算出に第１アブソリュート値を用い、補正インクリメンタル信号が中央値となった時点から補正インクリメンタル信号が最大値に達するまでの第２期間では絶対位置の算出に第２アブソリュート値を用いる。これにより、算出部は、絶対位置を算出する際に、第１トラックのアブソリュートパターンにおいて第１ピッチ毎に存在する各パターン領域の境界を検出することにより取得された第１アブソリュート値を用いることがない。また、算出部は、第２トラックのアブソリュートパターンにおいて第１ピッチ毎に存在する各パターン領域の境界を検出することにより取得された第２アブソリュート値を用いることもない。ここで、第１トラックのアブソリュートパターンおよび第２トラックのアブソリュートパターンにおいて第１ピッチ毎に存在する各パターン領域の境界では磁界が不安定なので、各パターン領域の境界を検出することにより取得される第１アブソリュート値および第２アブソリュート値は、その値が正確ではない場合がある。これに対して、算出部が、絶対位置の算出に、各パターン領域の境界を検出することにより取得された第１アブソリュート値および第２アブソリュート値を用いなけれ
ば、正確なアブソリュート値（第１アブソリュート値または第２アブソリュート値）を使用して、絶対位置を算出できる。このようにすれば、ずれ量を容易に取得できるので、インクリメンタル信号補正部による補正インクリメンタル信号の生成が容易となる。
In this way, in the absolute track, the absolute pattern of the first track for acquiring the first absolute value and the absolute pattern of the second track for acquiring the second absolute value are the magnetic scale and the magnetic sensor. It shifts by half a pitch (second pitch) in the direction of relative movement with the device. Further, the incremental signal output by the incremental signal output unit is a magnetic scale and a magnetic sensor device for only 1/4 pitch of the first pitch from the time of the first absolute value output in which the first absolute value output unit outputs a new absolute value. The increment starts from the point when and moves relative to each other. Then, the calculation unit that calculates the absolute position based on the absolute value and the correction incremental signal calculates the absolute position in the first period from the start of incrementing the correction incremental signal to the time when the correction incremental signal reaches the median. The value is used, and the second absolute value is used for calculating the absolute position in the second period from the time when the corrected incremental signal reaches the median to the time when the corrected incremental signal reaches the maximum value. As a result, when calculating the absolute position, the calculation unit can use the first absolute value obtained by detecting the boundary of each pattern region existing for each first pitch in the absolute pattern of the first track. do not have. Further, the calculation unit does not use the second absolute value acquired by detecting the boundary of each pattern region existing for each first pitch in the absolute pattern of the second track. Here, since the magnetic field is unstable at the boundary of each pattern region existing for each first pitch in the absolute pattern of the first track and the absolute pattern of the second track, the first obtained by detecting the boundary of each pattern region. The 1 absolute value and the 2nd absolute value may not be accurate. On the other hand, if the calculation unit does not use the first absolute value and the second absolute value acquired by detecting the boundary of each pattern region in the calculation of the absolute position, the accurate absolute value (first absolute value) is not used. The absolute position can be calculated using the value or the second absolute value). By doing so, the amount of deviation can be easily obtained, so that the incremental signal correction unit can easily generate the corrected incremental signal.

本発明において、前記インクリメンタルトラックは、前記相対移動方向でＮ極とＳ極とを前記第２ピッチで交互に着磁したインクリメンタルパターンを備えるものとすることができる。このようにすれば、アブソリュート値が取得される周期とインクリメンタル信号の周期を一致させることが容易である。 In the present invention, the incremental track may include an incremental pattern in which N poles and S poles are alternately magnetized at the second pitch in the relative moving direction. By doing so, it is easy to match the period in which the absolute value is acquired with the period in which the incremental signal is acquired.

また、本発明は、着磁領域と無着磁領域とが第１ピッチで配列されたアブソリュートパターンを有するアブソリュートトラック、および、着磁領域と無着磁領域とが交互に配列されたインクリメンタルパターンを有し前記アブソリュートトラックと並列に設けられたインクリメンタルトラックを備える磁気スケールと、相対移動する前記磁気スケールの前記アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部、相対移動する前記磁気スケールの前記インクリメンタルトラックを読み取ってゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部、および、前記アブソリュート値および前記インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する算出部を備える磁気センサ装置と、を有する位置検出装置において、前記インクリメンタル信号を補正するインクリメンタル信号補正部を有し、前記インクリメンタル信号補正部は、前記インクリメンタル信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点として予め設定した基準インクリメント開始時点に対して実際の前記インクリメンタル信号のインクリメント開始時点がずれているずれ量を取得し、前記ずれ量に基づいて前記インクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成し、前記算出部は、前記絶対位置の算出に前記補正インクリメンタル信号を用い、前記アブソリュートトラックは、前記アブソリュートパターンを有する第１トラックと、前記第１トラックに対して相対移動方向で前記第１ピッチの半分の第２ピッチずれた前記アブソリュートパターンを有し、前記第１トラックと並列に設けられた第２トラックと、を備え、前記アブソリュート値出力部は、前記第１トラックを読み取って第１アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力部と、前記第２トラックを読み取って第２アブソリュート値を出力する第２アブソリュート値出力部と、を備え、前記基準インクリメント開始時点は、前記第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から前記第１ピッチの１／４ピッチだけ前記磁気スケールと前記磁気センサ装置とが相対移動した時点であり、前記算出部は、前記補正インクリメンタル信号が０となる時点から当該補正インクリメンタル信号がゼロと前記最大値の中央の中央値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第１アブソリュート値を用い、前記補正インクリメンタル信号が前記中央値となった時点から前記補正インクリメンタル信号が前記最大値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第２アブソリュート値を用い、前記インクリメンタル信号補正部は、前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが異なる値から同一の値に変化した第３時点の前記インクリメンタル信号の第３値、および、前記第３時点の次に前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが異なる値に戻る第４時点の前記インクリメンタル信号の第４値に基づいて、前記ずれ
量を取得することを特徴とする。このようにすれば、ずれ量を容易に取得できるので、インクリメンタル信号補正部による補正インクリメンタル信号の生成が容易となる。
Further, the present invention provides an absolute track having an absolute pattern in which magnetized regions and non-magnetized regions are arranged at the first pitch, and an incremental pattern in which magnetized regions and non-magnetized regions are alternately arranged. A magnetic scale having an incremental track provided in parallel with the absolute track, an absolute value output unit that reads the absolute track of the magnetic scale that moves relative to the absolute track and outputs an absolute value, and the magnetic scale that moves relative to the magnetic scale. A magnetic sensor including an incremental signal output unit that reads an incremental track and outputs a periodic incremental signal that changes from zero to a predetermined maximum value, and a calculation unit that calculates an absolute position based on the absolute value and the incremental signal. In the position detecting device having the device, the incremental signal correction unit for correcting the incremental signal is provided, and the incremental signal correction unit is a reference increment start time point set in advance as an increment start time point at which the incremental signal starts incrementing. The actual increment start time of the incremental signal is deviated from the actual offset amount, and a corrected incremental signal is generated by correcting the phase deviation of the incremental signal based on the deviating amount. The corrected incremental signal is used to calculate the absolute position, and the absolute track has a second pitch deviation of half of the first pitch in a movement direction relative to the first track having the absolute pattern. A first absolute that has the absolute pattern and includes a second track provided in parallel with the first track, and the absolute value output unit reads the first track and outputs the first absolute value. A value output unit and a second absolute value output unit that reads the second track and outputs a second absolute value are provided. At the start time of the reference increment, the first absolute value output unit is a new absolute value. This is the time when the magnetic scale and the magnetic sensor device move relative to each other by 1/4 pitch of the first pitch from the time when the first absolute value is output, and the calculation unit sets the correction incremental signal to 0. From the time point, the correction incremental signal is zero and within the maximum value. The first absolute value is used to calculate the absolute position until the median of the center is reached, and the absolute position is obtained from the time when the corrected incremental signal reaches the median until the corrected incremental signal reaches the maximum value. The second absolute value is used for the calculation, and the incremental signal correction unit uses the third of the incremental signal at the third time point in which the first absolute value and the second absolute value change from different values to the same value. The deviation based on the value and the fourth value of the incremental signal at the fourth time point in which the first absolute value and the second absolute value return to different values after the third time point.
It is characterized by obtaining the quantity. By doing so, the amount of deviation can be easily obtained, so that the incremental signal correction unit can easily generate the corrected incremental signal.

次に、本発明は、着磁領域と無着磁領域とが第１ピッチで配列されたアブソリュートパターンを有するアブソリュートトラック、および、着磁領域と無着磁領域とが交互に配列されたインクリメンタルパターンを有し前記アブソリュートトラックと並列に設けられたインクリメンタルトラックを備える磁気スケールと、相対移動する前記磁気スケールの前記アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部、および、相対移動する前記磁気スケールの前記インクリメンタルトラックを読み取ってゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部備える磁気センサ装置と、を有し、前記アブソリュート値および前記インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する位置検出装置の位置検出方法において、前記インクリメンタル信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点を、基準インクリメント開始時点として、設定しておき、前記基準インクリメント開始時点に対して実際の前記インクリメンタル信号のインクリメント開始時点がずれているずれ量を取得し、前記ずれ量に基づいて前記インクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成し、前記絶対位置の算出に前記補正インクリメンタル信号を用い、予め、前記アブソリュートトラックとして、前記アブソリュートパターンを有する第１トラックと、前記第１トラックに対して相対移動方向で前記第１ピッチの半分の第２ピッチずれた前記アブソリュートパターンを有し、前記第１トラックと並列に設けられた第２トラックと、を備えるとともに、前記アブソリュート値出力部として、前記第１トラックを読み取って第１アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力部と、前記第２トラックを読み取って第２アブソリュート値を出力する第２アブソリュート値出力部と、を備えておき、前記基準インクリメント開始時点を、前記第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から前記第１ピッチの１／４ピッチだけ前記磁気スケールと前記磁気センサ装置とが相対移動した時点に設定し、前記絶対位置の算出に、前記補正インクリメンタル信号が０となる時点から当該補正インクリメンタル信号がゼロと前記最大値の中央の中央値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第１アブソリュート値を用い、前記補正インクリメンタル信号が前記中央値となった時点から前記補正インクリメンタル信号が前記最大値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第２アブソリュート値を用い、前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが同一の値から異なる値に変化した第１時点の前記インクリメンタル信号の第１値、および、前記第１時点の次に前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが同一の値に戻る第２時点の前記インクリメンタル信号の第２値に基づいて、前記ずれ量を取得することを特徴とする。
Next, the present invention has an absolute track having an absolute pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are arranged at the first pitch, and an incremental pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are alternately arranged. A magnetic scale having an incremental track provided in parallel with the absolute track, an absolute value output unit that reads the absolute track of the magnetic scale that moves relative to each other and outputs an absolute value, and the magnetometer that moves relative to each other. It has a magnetic sensor device including an incremental signal output unit that reads the incremental track of the scale and outputs a periodic incremental signal that changes from zero to a predetermined maximum value, and is absolute based on the absolute value and the incremental signal. In the position detection method of the position detecting device for calculating the position, the increment start time point at which the incremental signal starts incrementing is set as the reference increment start time point, and the actual incremental signal with respect to the reference increment start time point. The amount of deviation of the increment start time is acquired, a corrected incremental signal is generated by correcting the phase deviation of the incremental signal based on the amount of deviation, and the corrected incremental signal is used to calculate the absolute position . As the absolute track, the first track having the absolute pattern and the absolute pattern having the second pitch deviated by half of the first pitch in the relative movement direction with respect to the first track are provided in advance. A second track provided in parallel with the track is provided, and as the absolute value output unit, a first absolute value output unit that reads the first track and outputs the first absolute value and the second track are provided. A first absolute value output unit is provided with a second absolute value output unit that reads and outputs a second absolute value, and the first absolute value output unit outputs a new absolute value at the reference increment start time point. It is set at the time when the magnetic scale and the magnetic sensor device move relative to each other by 1/4 pitch of the first pitch from the time point, and the correction incremental signal is calculated from the time when the correction incremental signal becomes 0 in the calculation of the absolute position. The absolute position until the signal reaches the median center of zero and the maximum. The first absolute value is used to calculate the position, and the second absolute value is used to calculate the absolute position from the time when the corrected incremental signal reaches the median until the corrected incremental signal reaches the maximum value. The first value of the incremental signal at the first time point in which the first absolute value and the second absolute value change from the same value to different values, and the first absolute value next to the first time point. It is characterized in that the deviation amount is acquired based on the second value of the incremental signal at the second time point when the second absolute value returns to the same value .

本発明によれば、磁気センサ装置の設置姿勢が磁気スケールの相対移動方向に対して傾斜することなどに起因して、インクリメンタル信号出力部から実際に出力されるインクリメント信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点が、予め設定した基準インクリメント開始時点に対してずれた場合には、そのずれ量に基づいてインクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号が生成される。また、絶対位置の算出には、補正インクリメンタル信号が用いられる。従って、算出部により算出される絶対位置が正しい値となる。 According to the present invention, the increment signal actually output from the incremental signal output unit starts incrementing due to the fact that the installation posture of the magnetic sensor device is tilted with respect to the relative movement direction of the magnetic scale. When the time point deviates from the preset reference increment start time point, a corrected incremental signal is generated in which the phase shift of the incremental signal is corrected based on the deviating amount. Further, the correction incremental signal is used to calculate the absolute position. Therefore, the absolute position calculated by the calculation unit is a correct value.

このようにすれば、アブソリュートトラックにおいて、第１アブソリュート値を取得するための第１トラックのアブソリュートパターンと、第２アブソリュート値を取得するための第２トラックのアブソリュートパターンとは、磁気スケールと磁気センサ装置との相対移動方向で半ピッチ（第２ピッチ）ずれる。また、インクリメンタル信号が、第１アブソリュート値出力時点から第１ピッチの１／４ピッチだけ磁気スケールと磁気センサ装置とが相対移動した時点からインクリメントを開始するものとなる。そして、絶対位置を算出する際には、補正インクリメンタル信号のインクリメント開始時点から補正インクリメンタル信号が中央値に達するまでの第１期間では絶対位置の算出に第１アブソリュート値を用い、補正インクリメンタル信号が中央値となった時点から補正インクリメンタル信号が最大値に達するまでの第２期間では絶対位置の算出に第２アブソリュート値を用いる。従って、絶対位置を算出する際には、第１トラックのアブソリュートパターンにおいて第１ピッチ毎に存在する各パターン領域の境界を検出することにより取得された第１アブソリュート値を用いることがなく、第２トラックのアブソリュートパターンにおいて第１ピッチ毎に存在する各パターン領域の境界を検出することにより取得された第２アブソリュート値を用いることもない。ここで、第１トラックのアブソリュートパターンおよび第２トラックのアブソリュートパターンにおいて第１ピッチ毎に存在する各パターン領域の境界では磁界が不安定なので、各パターン領域の境界を検出することにより取得される第１アブソリュート値および第２アブソリュート値は、その値が正確ではない場合がある。これに対して、絶対位置の算出に、各パターン領域の境界を検出することにより取得された第１アブソリュート値および第２アブソリュート値を用いなければ、正確なアブソリュート値（第１アブソリュート値または第２アブソリュート値）を使用して、絶対位置を算出できる。このようにすれば、ずれ量を容易に取得できるので、補正インクリメンタル信号の生成が容易となる。
In this way, in the absolute track, the absolute pattern of the first track for acquiring the first absolute value and the absolute pattern of the second track for acquiring the second absolute value are the magnetic scale and the magnetic sensor. It shifts by half a pitch (second pitch) in the direction of relative movement with the device. Further, the incremental signal starts incrementing from the time when the magnetic scale and the magnetic sensor device move relative to each other by 1/4 pitch of the first pitch from the time when the first absolute value is output. When calculating the absolute position, the first absolute value is used to calculate the absolute position in the first period from the start of incrementing the correction incremental signal to the time when the correction incremental signal reaches the median, and the correction incremental signal is in the center. In the second period from the time when the value is reached until the correction incremental signal reaches the maximum value, the second absolute value is used for calculating the absolute position. Therefore, when calculating the absolute position, the first absolute value obtained by detecting the boundary of each pattern region existing for each first pitch in the absolute pattern of the first track is not used, and the second is not used. The second absolute value obtained by detecting the boundary of each pattern region existing for each first pitch in the absolute pattern of the track is not used either. Here, since the magnetic field is unstable at the boundary of each pattern region existing for each first pitch in the absolute pattern of the first track and the absolute pattern of the second track, the first obtained by detecting the boundary of each pattern region. The 1 absolute value and the 2nd absolute value may not be accurate. On the other hand, if the first absolute value and the second absolute value obtained by detecting the boundary of each pattern region are not used for the calculation of the absolute position, the accurate absolute value (first absolute value or second absolute value) is not used. Absolute value) can be used to calculate the absolute position. By doing so, the amount of deviation can be easily obtained, so that the correction incremental signal can be easily generated.

本発明において、前記インクリメンタルトラックに、前記相対移動方向でＮ極とＳ極とを前記第２ピッチで交互に着磁したインクリメンタルパターンを備えるものとすることができる。このようにすれば、アブソリュート値が取得される周期とインクリメンタル信号の周期を一致させることが容易である。 In the present invention, the incremental track may be provided with an incremental pattern in which N poles and S poles are alternately magnetized at the second pitch in the relative moving direction. By doing so, it is easy to match the period in which the absolute value is acquired with the period in which the incremental signal is acquired.

また、本発明は、着磁領域と無着磁領域とが第１ピッチで配列されたアブソリュートパターンを有するアブソリュートトラック、および、着磁領域と無着磁領域とが交互に配列されたインクリメンタルパターンを有し前記アブソリュートトラックと並列に設けられたインクリメンタルトラックを備える磁気スケールと、相対移動する前記磁気スケールの前記アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部、および、相対移動する前記磁気スケールの前記インクリメンタルトラックを読み取ってゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部備える磁気センサ装置と、を有し、前記アブソリュート値および前記インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する位置検出装置の位置検出方法において、前記インクリメンタル信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点を、基準インクリメント開始時点として、設定しておき、前記基準インクリメント開始時点に対して実際の前記インクリメンタル信号のインクリメント開始時点がずれているずれ量を取得し、前記ずれ量に基づいて前記インクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成し、前記絶対位置の算出に前記補正インクリメンタル信号を用い、予め、前記アブソリュートトラックとして、前記アブソリュートパターンを有する
第１トラックと、前記第１トラックに対して相対移動方向で前記第１ピッチの半分の第２ピッチずれた前記アブソリュートパターンを有し、前記第１トラックと並列に設けられた第２トラックと、を備えるとともに、前記アブソリュート値出力部として、前記第１トラックを読み取って第１アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力部と、前記第２トラックを読み取って第２アブソリュート値を出力する第２アブソリュート値出力部と、を備えておき、前記基準インクリメント開始時点を、前記第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から前記第１ピッチの１／４ピッチだけ前記磁気スケールと前記磁気センサ装置とが相対移動した時点に設定し、前記絶対位置の算出に、前記補正インクリメンタル信号が０となる時点から当該補正インクリメンタル信号がゼロと前記最大値の中央の中央値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第１アブソリュート値を用い、前記補正インクリメンタル信号が前記中央値となった時点から前記補正インクリメンタル信号が前記最大値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第２アブソリュート値を用い、前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが異なる値から同一の値に変化した第３時点の前記インクリメンタル信号の第３値、および、前記第３時点の次に前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが異なる値に戻る第４時点の前記インクリメンタル信号の第４値に基づいて、前記ずれ量を取得することを特徴とする。このようにすれば、ずれ量を容易に取得できるので、補正インクリメンタル信号の生成が容易となる。 Further, the present invention provides an absolute track having an absolute pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are arranged at the first pitch, and an incremental pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are alternately arranged. A magnetic scale having an incremental track provided in parallel with the absolute track, an absolute value output unit that reads the absolute track of the magnetic scale that moves relative to the absolute track and outputs an absolute value, and the magnetic scale that moves relative to the magnetic scale. It has a magnetic sensor device including an incremental signal output unit that reads the incremental track and outputs a periodic incremental signal that changes from zero to a predetermined maximum value, and has an absolute position based on the absolute value and the incremental signal. In the position detection method of the position detection device for calculating the above, the increment start time point at which the incremental signal starts incrementing is set as the reference increment start time point, and the actual incremental signal of the incremental signal is set with respect to the reference increment start time point. The deviation amount whose increment start time is deviated is acquired, a correction incremental signal is generated in which the phase deviation of the incremental signal is corrected based on the deviation amount, and the correction incremental signal is used to calculate the absolute position in advance. , The absolute track has the absolute pattern.
A first track, a second track having the absolute pattern shifted by a second pitch of half of the first pitch in a relative movement direction with respect to the first track, and a second track provided in parallel with the first track. As the absolute value output unit, a first absolute value output unit that reads the first track and outputs the first absolute value, and a second absolute value unit that reads the second track and outputs the second absolute value. A value output unit is provided, and the reference increment start time point is only 1/4 pitch of the first pitch from the first absolute value output time point in which the first absolute value output unit outputs a new absolute value. It is set at the time when the magnetic scale and the magnetic sensor device move relative to each other, and in the calculation of the absolute position, the center value of the center of the corrected incremental signal is zero and the maximum value is zero from the time when the corrected incremental signal becomes 0. The first absolute value is used for calculating the absolute position until the absolute position is reached, and the absolute position is calculated from the time when the corrected incremental signal reaches the median value until the corrected incremental signal reaches the maximum value. Using the second absolute value, the third value of the incremental signal at the third time point in which the first absolute value and the second absolute value change from different values to the same value, and next to the third time point. It is characterized in that the deviation amount is acquired based on the fourth value of the incremental signal at the fourth time point in which the first absolute value and the second absolute value return to different values. By doing so, the amount of deviation can be easily obtained, so that the correction incremental signal can be easily generated.

本発明によれば、磁気センサ装置の設置姿勢が磁気スケールの相対移動方向に対して傾斜することなどに起因して、インクリメント信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点が、予め定めた基準インクリメント開始時点に対してずれた場合には、そのずれ量に基づいてインクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号が生成される。また、絶対位置の算出には、補正インクリメンタル信号が用いられる。従って、算出部により算出される絶対位置が正しい値となる。 According to the present invention, the increment start time point at which the increment signal starts incrementing is the predetermined reference increment start time point due to the fact that the installation posture of the magnetic sensor device is tilted with respect to the relative movement direction of the magnetic scale. In the case of deviation from the above, a corrected incremental signal is generated in which the phase shift of the incremental signal is corrected based on the deviation amount. Further, the correction incremental signal is used to calculate the absolute position. Therefore, the absolute position calculated by the calculation unit is a correct value.

本発明を適用した磁気式エンコーダ装置の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic encoder device to which this invention is applied. 磁気スケールの磁気トラックと磁気センサ装置のセンサ基板の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic track of a magnetic scale and the sensor board of a magnetic sensor device. 磁気式エンコーダ装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of the control system of a magnetic encoder device. 磁気センサ装置が取得する各信号および値の説明図である。It is explanatory drawing of each signal and value acquired by a magnetic sensor device. 絶対位置の算出動作のフローチャートである。It is a flowchart of the calculation operation of an absolute position.

以下に、図面を参照して、本発明を適用した位置検出装置の実施の形態である磁気式エンコーダ装置を説明する。 Hereinafter, a magnetic encoder device according to an embodiment of the position detection device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明を適用した磁気式エンコーダ装置の説明図である。図２（ａ）は磁気スケールに設けられた磁気トラックの説明図であり、図２（ｂ）は磁気トラックを読み取る磁気センサ装置のセンサ基板の説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram of a magnetic encoder device to which the present invention is applied. FIG. 2A is an explanatory diagram of a magnetic track provided on the magnetic scale, and FIG. 2B is an explanatory diagram of a sensor substrate of a magnetic sensor device that reads the magnetic track.

図１に示すように、本例の磁気式エンコーダ装置１（位置検出装置）は磁気スケール２と、磁気スケール２を読み取る磁気センサ装置３と、を備える。磁気スケール２は、当該磁気スケール２と磁気センサ装置３の相対移動方法に延びる磁気トラック５を備える。磁気センサ装置３は、磁気スケール２が相対移動する際に、磁気スケール２の表面に形成された磁界の変化を検出して、磁気スケール２または磁気センサ装置３の絶対移動位置を出力する。以下の説明では、磁気スケール２と磁気センサ装置３との相対移動方向をＸ方向、Ｘ方向と直交する直交方向をＹ方向とする。 As shown in FIG. 1, the magnetic encoder device 1 (position detection device) of this example includes a magnetic scale 2 and a magnetic sensor device 3 for reading the magnetic scale 2. The magnetic scale 2 includes a magnetic track 5 that extends to the relative movement method of the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3. The magnetic sensor device 3 detects a change in the magnetic field formed on the surface of the magnetic scale 2 when the magnetic scale 2 moves relative to the magnetic scale 2, and outputs the absolute moving position of the magnetic scale 2 or the magnetic sensor device 3. In the following description, the relative movement direction between the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 is the X direction, and the orthogonal direction orthogonal to the X direction is the Y direction.

磁気センサ装置３は、非磁性材料からなるホルダ７と、ホルダ７から延びたケーブル８を備える。ホルダ７は磁気スケール２と対向する対向面９を備える。対向面９には開口部９ａが設けられている。開口部９ａには磁気センサ１０が配置されている。図２（ｂ）に示すように、磁気センサ１０は、シリコン基板やセラミックグレース基板などのセンサ基板１１と、センサ基板１１において磁気スケール２と対向する基板面に形成された複数の感磁素子１２、１３と、を備える。感磁素子１２、１３は、例えば、パーマロイ膜を感磁膜として備える磁気抵抗素子を有するものである。感磁素子１２、１３は、磁気スケール２と所定の隙間を介して対向する。 The magnetic sensor device 3 includes a holder 7 made of a non-magnetic material and a cable 8 extending from the holder 7. The holder 7 includes a facing surface 9 facing the magnetic scale 2. An opening 9a is provided on the facing surface 9. A magnetic sensor 10 is arranged in the opening 9a. As shown in FIG. 2B, the magnetic sensor 10 includes a sensor substrate 11 such as a silicon substrate or a ceramic grace substrate, and a plurality of magnetic sensing elements 12 formed on the substrate surface of the sensor substrate 11 facing the magnetic scale 2. , 13, and. The magnetic sensing elements 12 and 13 have, for example, a magnetoresistive element provided with a permalloy film as a magnetic sensing film. The magnetic sensing elements 12 and 13 face each other with the magnetic scale 2 via a predetermined gap.

磁気式エンコーダ装置１は、磁気スケール２および磁気センサ装置３の一方が固定体の側に配置され、他方が移動体の側に配置される。本例では、磁気スケール２が移動体の側に配置され、磁気センサ装置３が固定体の側に配置される。 In the magnetic encoder device 1, one of the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 is arranged on the side of the fixed body, and the other is arranged on the side of the moving body. In this example, the magnetic scale 2 is arranged on the side of the moving body, and the magnetic sensor device 3 is arranged on the side of the fixed body.

（磁気スケール）
図２（ａ）に示すように、磁気トラック５は、磁気スケール２と磁気センサ装置３の相対移動方向であるＸ方向に延びるアブソリュートトラック１５と、インクリメンタルトラック１６と有する。アブソリュートトラック１５と、インクリメンタルトラック１６とは並列に設けられており、Ｘ方向に平行に延びる。アブソリュートトラック１５は、並列に設けられた第１アブソリュートトラック２１（第１トラック）と第２アブソリュートトラック２２（第２トラック）と、を備える。インクリメンタルトラック１６は、並列に設けられた第１インクリメンタルトラック１７と、第２インクリメンタルトラック１８と、を備える。 (Magnetic scale)
As shown in FIG. 2A, the magnetic track 5 includes an absolute track 15 extending in the X direction, which is a relative movement direction between the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3, and an incremental track 16. The absolute track 15 and the incremental track 16 are provided in parallel and extend in parallel in the X direction. The absolute track 15 includes a first absolute track 21 (first track) and a second absolute track 22 (second track) provided in parallel. The incremental track 16 includes a first incremental track 17 and a second incremental track 18 provided in parallel.

第１アブソリュートトラック２１は、第１ピッチＰ１で形成された第１アブソリュートパターン２１ａを有する。第１アブソリュートパターン２１ａは、着磁した着磁領域と無着磁の無着磁領域を第１ピッチＰ１の非繰り返しパターン（擬似ランダムパターン）で配列したものである。１つのパターン領域を構成する各着磁領域はＸ方向にＮ極とＳ極を備える。アブソリュートトラック１５の第２アブソリュートトラック２２は、第１アブソリュートトラック２１の第１アブソリュートパターン２１ａに対して相対移動方向で第１ピッチＰ１の半分の第２ピッチＰ２ずれた第２アブソリュートパターン２２ａを有する。本例では、第１ピッチＰ１は０．８ｍｍであり、第２ピッチＰ２は０．４ｍｍである。 The first absolute track 21 has a first absolute pattern 21a formed by the first pitch P1. The first absolute pattern 21a is an arrangement of a magnetized magnetized region and a non-magnetized non-magnetized region in a non-repeating pattern (pseudo-random pattern) of the first pitch P1. Each magnetized region constituting one pattern region has an N pole and an S pole in the X direction. The second absolute track 22 of the absolute track 15 has a second absolute pattern 22a displaced by a second pitch P2, which is half of the first pitch P1 in the relative movement direction with respect to the first absolute pattern 21a of the first absolute track 21. In this example, the first pitch P1 is 0.8 mm and the second pitch P2 is 0.4 mm.

ここで、第１アブソリュートパターン２１ａおよび第２アブソリュートパターン２２ａは、連続するｎピッチ分のパターン領域における着磁領域と無着磁領域の配列により磁気スケール２上の絶対位置を示すＭ系列の不規則循環乱数コードを表現する。より具体的には、着磁領域を論理値の１とし、無着磁領域を論理値の０としたときに、連続するｎの領域における１と０との配列によってＭ系列の不規則循環乱数コードを値で示す。本例では、ｎは６である。 Here, the first absolute pattern 21a and the second absolute pattern 22a are irregular M-sequences indicating absolute positions on the magnetic scale 2 by the arrangement of the magnetized region and the non-magnetized region in the pattern region for continuous n pitches. Represents a circular random number code. More specifically, when the magnetized region is set to the logical value of 1 and the non-magnetized region is set to the logical value of 0, an irregularly circulating random number of M series is obtained by an array of 1 and 0 in continuous n regions. The code is shown as a value. In this example, n is 6.

第１インクリメンタルトラック１７は、第１ピッチＰ１の半分の第２ピッチＰ２で形成された第１インクリメンタルパターン１７ａを有する。第１インクリメンタルパターン１７ａは、Ｘ方向にＮ極とＳ極を第２ピッチＰ２で交互に着磁したものである。第２インクリメンタルトラック１８は、第２ピッチＰ２で形成された第２インクリメンタルパターン１８ａを有する。第２インクリメンタルパターン１８ａは、Ｘ方向にＮ極とＳ極を第２ピッチＰ２で交互に着磁したものであり、第１インクリメンタルパターン１７ａとはＮ極とＳ極との着磁の順番が逆である。従って、Ｙ方向では、第１インクリメンタルパターン１７ａのＮ極と第２インクリメンタルパターン１８ａのＳ極とが隣り合う。また、Ｙ方向では、第１インクリメンタルパターン１７ａのＳ極と第２インクリメンタルパターン１８ａのＮ極とが隣り合う。 The first incremental track 17 has a first incremental pattern 17a formed by a second pitch P2 which is half of the first pitch P1. The first incremental pattern 17a is obtained by alternately magnetizing the N pole and the S pole in the X direction at the second pitch P2. The second incremental track 18 has a second incremental pattern 18a formed by the second pitch P2. The second incremental pattern 18a is obtained by alternately magnetizing the N pole and the S pole in the X direction at the second pitch P2, and the order of magnetism of the N pole and the S pole is opposite to that of the first incremental pattern 17a. Is. Therefore, in the Y direction, the north pole of the first incremental pattern 17a and the south pole of the second incremental pattern 18a are adjacent to each other. Further, in the Y direction, the S pole of the first incremental pattern 17a and the N pole of the second incremental pattern 18a are adjacent to each other.

（磁気センサ装置）
磁気センサ１０のセンサ基板１１は、図２（ｂ）に示すように、磁気スケール２と対向する基板面にアブソリュート信号取得用の感磁素子１２と、インクリメンタル信号取得用の感磁素子１３と、を備える。アブソリュート信号取得用の感磁素子１２と、インクリメンタル信号取得用の感磁素子１３とは、Ｙ方向に配列されている。 (Magnetic sensor device)
As shown in FIG. 2B, the sensor substrate 11 of the magnetic sensor 10 has a magnetic sensing element 12 for acquiring an absolute signal, a magnetic sensing element 13 for acquiring an incremental signal, and a magnetic sensing element 13 for acquiring an absolute signal on a substrate surface facing the magnetic scale 2. To prepare for. The magnetic sensing element 12 for acquiring the absolute signal and the magnetic sensing element 13 for acquiring the incremental signal are arranged in the Y direction.

アブソリュート信号取得用の感磁素子１２は、第１アブソリュートトラック２１の第１アブソリュートパターン２１ａから第１アブソリュート信号を取得するための第１磁気抵抗パターン３１と、第２アブソリュートトラック２２の第２アブソリュートパターン２２ａから第２アブソリュート信号を取得するための第２磁気抵抗パターン３２とを備える。第１磁気抵抗パターン３１と第２磁気抵抗パターン３２とはＹ方向に配列されてＸ方向に平行に延びる。磁気センサ装置３を磁気スケール２に対向させたときに、第１磁気抵抗パターン３１は第１アブソリュートトラック２１と対向し、第２磁気抵抗パターン３２は第２アブソリュートトラック２２と対向する。 The magnetic sensing element 12 for acquiring the absolute signal includes a first magnetic resistance pattern 31 for acquiring the first absolute signal from the first absolute pattern 21a of the first absolute track 21 and a second absolute pattern of the second absolute track 22. A second magnetic resistance pattern 32 for acquiring a second absolute signal from 22a is provided. The first magnetoresistance pattern 31 and the second magnetoresistance pattern 32 are arranged in the Y direction and extend in parallel in the X direction. When the magnetic sensor device 3 faces the magnetic scale 2, the first magnetoresistive pattern 31 faces the first absolute track 21, and the second magnetoresistive pattern 32 faces the second absolute track 22.

第１磁気抵抗パターン３１および第２磁気抵抗パターン３２は、それぞれＸ方向に感磁方向を向けた姿勢でＸ方向に配列された複数の磁気抵抗素子を備える。複数の磁気抵抗素子は第１ピッチＰ１で配列されている。第１磁気抵抗パターン３１は、Ｘ方向で連続する第１アブソリュートパターン２１ａの６つの領域のそれぞれの磁界を順次に検出して６系統の第１アブソリュート信号を出力する。同様に、第２磁気抵抗パターン３２は、Ｘ方向で連続する第２アブソリュートパターン２２ａの複数の領域のそれぞれの磁界を順次に検出して６系統の第２アブソリュート信号を出力する。 The first magnetic resistance pattern 31 and the second magnetic resistance pattern 32 each include a plurality of magnetic resistance elements arranged in the X direction in a posture in which the magnetic sensing direction is directed in the X direction. The plurality of magnetoresistive elements are arranged at the first pitch P1. The first magnetoresistive pattern 31 sequentially detects the magnetic fields of each of the six regions of the first absolute pattern 21a continuous in the X direction, and outputs the first absolute signals of the six systems. Similarly, the second magnetoresistance pattern 32 sequentially detects the magnetic fields of the respective regions of the second absolute pattern 22a continuous in the X direction, and outputs the second absolute signal of six systems.

インクリメンタル信号取得用の感磁素子１３は、ＳＩＮ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ａ）、ＣＯＳ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ｂ）、ＳＩＮ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ａ）、ＣＯＳ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ｂ）と、を備える。本形態では、ＳＩＮ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ａ）とＣＯＳ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ｂ）とがＸ方向に配列されている。また、ＣＯＳ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ｂ）とＳＩＮ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ａ）とがＸ方向に配列されている。ＳＩＮ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ａ）とＣＯＳ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ｂ）とはＹ方向で隣り合う。ＣＯＳ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ｂ）とＳＩＮ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ａ）とはＹ方向で隣り合う。磁気センサ装置３を磁気スケール２に対向させたときに、ＳＩＮ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ａ）とＣＯＳ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ｂ）とは、第１インクリメンタルトラック１７と対向し、ＳＩＮ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ａ）とＣＯＳ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ｂ）とは第２インクリメンタルトラック１８と対向する。 The magnetic resistance element 13 for acquiring the incremental signal includes a magnetoresistance pattern 34 (+ a) for SIN + signal detection, a magnetoresistance pattern 34 (+ b) for COS + signal detection, and a magnetoresistance pattern 34 (−a) for SIN− signal detection. ), COS-Magnetic resistance pattern 34 (-b) for signal detection. In this embodiment, the magnetoresistance pattern 34 (+ a) for SIN + signal detection and the magnetoresistance pattern 34 (−b) for COS − signal detection are arranged in the X direction. Further, the reluctance pattern 34 (+ b) for COS + signal detection and the reluctance pattern 34 (-a) for SIN- signal detection are arranged in the X direction. The reluctance pattern 34 (+ a) for SIN + signal detection and the reluctance pattern 34 (+ b) for COS + signal detection are adjacent to each other in the Y direction. The reluctance pattern 34 (-b) for COS-signal detection and the magnetoresistance pattern 34 (-a) for SIN- signal detection are adjacent to each other in the Y direction. When the magnetic sensor device 3 is opposed to the magnetic scale 2, the reluctance pattern 34 (+ a) for SIN + signal detection and the reluctance pattern 34 (-b) for COS-signal detection are the first incremental track 17. The reluctance pattern 34 (+ a) for SIN + signal detection and the reluctance pattern 34 (−b) for COS − signal detection face the second incremental track 18.

ここで、磁気センサ装置３に対して磁気スケール２が移動する際に磁気抵抗パターン３４（＋ａ）から出力される信号と、磁気抵抗パターン３４（＋ｂ）から出力される信号とは互いに９０°の位相差を有する。磁気抵抗パターン３４（－ａ）から出力される信号と磁気抵抗パターン３４（－ｂ）から出力される信号とは互いに９０°の位相差を有する。磁気抵抗パターン３４（＋ａ）から出力される信号と磁気抵抗パターン３４（－ａ）から出力される信号とは１８０°の位相差を有する。磁気抵抗パターン３４（＋ｂ）から出力される信号と磁気抵抗パターン３４（－ｂ）から出力される信号とは１８０°の位相差を有する。 Here, the signal output from the magnetoresistance pattern 34 (+ a) and the signal output from the magnetoresistance pattern 34 (+ b) when the magnetic scale 2 moves with respect to the magnetic sensor device 3 are 90 ° to each other. Has a phase difference. The signal output from the magnetoresistance pattern 34 (−a) and the signal output from the magnetoresistance pattern 34 (−b) have a phase difference of 90 ° from each other. The signal output from the magnetoresistance pattern 34 (+ a) and the signal output from the magnetoresistance pattern 34 (−a) have a phase difference of 180 °. The signal output from the magnetoresistance pattern 34 (+ b) and the signal output from the magnetoresistance pattern 34 (−b) have a phase difference of 180 °.

図３は磁気式エンコーダ装置１の制御系を示す概略ブロック図である。図４は磁気スケール２の読み取りにより磁気センサ装置３が取得する各信号および値の説明図である。図
４（ａ）は、第１アブソリュート値取得部および第２アブソリュート値取得部が取得するＭ系列の不規則循環乱数コードの説明図である。図４（ｂ）は、Ｍ系列の不規則循環乱数コードに基づいて第１アブソリュート値出力部および第２アブソリュート値出力部が出力するアブソリュート値の説明図である。図４（ｃ）は実際にインクリメンタル信出力部が出力するインクリメンタル信号の説明図である。図４（ｄ）はインクリメンタル信号補正部が生成する補正インクリメンタル信号の説明図である。図５は絶対位置の算出動作のフローチャートである。 FIG. 3 is a schematic block diagram showing a control system of the magnetic encoder device 1. FIG. 4 is an explanatory diagram of each signal and value acquired by the magnetic sensor device 3 by reading the magnetic scale 2. FIG. 4A is an explanatory diagram of an M-sequence irregularly circular random number code acquired by the first absolute value acquisition unit and the second absolute value acquisition unit. FIG. 4B is an explanatory diagram of the absolute value output by the first absolute value output unit and the second absolute value output unit based on the irregularly circulating random number code of the M sequence. FIG. 4C is an explanatory diagram of an incremental signal actually output by the incremental signal output unit. FIG. 4D is an explanatory diagram of the correction incremental signal generated by the incremental signal correction unit. FIG. 5 is a flowchart of the absolute position calculation operation.

図３に示すように、磁気センサ装置３の制御系は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備える演算処理部４０を備える。本例では、演算処理部４０はセンサ基板１１に実装されている。演算処理部４０の入力側には、アブソリュート信号取得用の感磁素子１２およびインクリメンタル信号取得用の感磁素子１３が接続されている。演算処理部４０は、アブソリュート値取得部４１、インクリメンタル信号取得部４２、インクリメンタル信号補正部４３、および、絶対位置を算出する算出部４４を備える。アブソリュート値取得部４１は、第１アブソリュート値取得部４５と、第２アブソリュート値取得部４６と、を備える。 As shown in FIG. 3, the control system of the magnetic sensor device 3 includes an arithmetic processing unit 40 including a CPU, ROM, RAM, and the like. In this example, the arithmetic processing unit 40 is mounted on the sensor board 11. A magnetic sensing element 12 for acquiring an absolute signal and a magnetic sensing element 13 for acquiring an incremental signal are connected to the input side of the arithmetic processing unit 40. The arithmetic processing unit 40 includes an absolute value acquisition unit 41, an incremental signal acquisition unit 42, an incremental signal correction unit 43, and a calculation unit 44 for calculating an absolute position. The absolute value acquisition unit 41 includes a first absolute value acquisition unit 45 and a second absolute value acquisition unit 46.

ここで、アブソリュート信号取得用の感磁素子１２の第１磁気抵抗パターン３１と第１アブソリュート値取得部４５とは、第１アブソリュートトラック２１を読み取って第１アブソリュート値ＡＢＳ１を出力する第１アブソリュート値出力部３７を構成する。アブソリュート信号取得用の感磁素子１２の第２磁気抵抗パターン３２と第２アブソリュート値取得部４６とは、第２アブソリュートトラック２２を読み取って第２アブソリュート値ＡＢＳ２を出力する第２アブソリュート値出力部３８を構成する。インクリメンタル信号取得用の感磁素子１３とインクリメンタル信号取得部４２とは、インクリメンタルトラック１６を読み取ってインクリメンタル信号ＩＮＣを出力するインクリメンタル信号出力部３９を構成する。 Here, the first magnetic resistance pattern 31 of the magnetic sensing element 12 for acquiring the absolute signal and the first absolute value acquisition unit 45 read the first absolute track 21 and output the first absolute value ABS1. The output unit 37 is configured. The second magnetic resistance pattern 32 and the second absolute value acquisition unit 46 of the magnetic sensing element 12 for acquiring the absolute signal are the second absolute value output unit 38 that reads the second absolute track 22 and outputs the second absolute value ABS2. To configure. The magnetic sensory element 13 for acquiring the incremental signal and the incremental signal acquisition unit 42 constitute an incremental signal output unit 39 that reads the incremental track 16 and outputs the incremental signal INC.

第１アブソリュート値取得部４５は、まず、図４（ａ）に示すように、第１磁気抵抗パターン３１から出力される６系統の第１アブソリュート信号に基づいて６ビットの第１不規則循環乱数コードＣＯＲＤ１を取得する。次に、第１アブソリュート値取得部４５は、図４（ｂ）に示すように、取得した第１不規則循環乱数コードＣＯＲＤ１を整数の数列に置き換えて第１アブソリュート値ＡＢＳ１を取得する。第１アブソリュート値取得部４５が第１アブソリュート値ＡＢＳ１を取得すると、第１アブソリュート値出力部３７は第１アブソリュート値ＡＢＳ１を出力する。 As shown in FIG. 4A, the first absolute value acquisition unit 45 first has a 6-bit first irregularly circulating random number based on the first absolute signals of the six systems output from the first magnetoresistive pattern 31. Get the code CORD1. Next, as shown in FIG. 4B, the first absolute value acquisition unit 45 replaces the acquired first irregularly circulating random number code CORD1 with a sequence of integers to acquire the first absolute value ABS1. When the first absolute value acquisition unit 45 acquires the first absolute value ABS1, the first absolute value output unit 37 outputs the first absolute value ABS1.

第２アブソリュート値取得部４６は、図４（ａ）に示すように、第２磁気抵抗パターン３２から出力される６系統の第２アブソリュート信号に基づいて６ビットの第２不規則循環乱数コードＣＯＲＤ２を取得する。そして、第２アブソリュート値取得部４６は、図４（ｂ）に示すように、取得した第２不規則循環乱数コードＣＯＲＤ２を整数の数列に置き換えて第２アブソリュート値ＡＢＳ２を取得する。第２アブソリュート値取得部４６が第２アブソリュート値ＡＢＳ２を取得すると、第２アブソリュート値出力部３８は第２アブソリュート値ＡＢＳ２を出力する。図４（ｂ）に示すように、第１アブソリュート値出力部３７からの第１アブソリュート値ＡＢＳ１と、第２アブソリュート値出力部３８からの第２アブソリュート値ＡＢＳ２とは、磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動する際に、第２ピッチＰ２分の移動距離だけずれた時点で出力される。 As shown in FIG. 4A, the second absolute value acquisition unit 46 has a 6-bit second irregularly circulating random number code CORD2 based on the second absolute signals of the six systems output from the second magnetoresistance pattern 32. To get. Then, as shown in FIG. 4B, the second absolute value acquisition unit 46 replaces the acquired second irregularly circulating random number code CORD2 with a sequence of integers to acquire the second absolute value ABS2. When the second absolute value acquisition unit 46 acquires the second absolute value ABS2, the second absolute value output unit 38 outputs the second absolute value ABS2. As shown in FIG. 4B, the first absolute value ABS1 from the first absolute value output unit 37 and the second absolute value ABS2 from the second absolute value output unit 38 are a magnetic scale 2 and a magnetic sensor device. When the 3 and the 3 move relative to each other, the output is made when the movement distance of the second pitch P2 is deviated.

インクリメンタル信号取得部４２は、ＳＩＮ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ａ）からの信号およびＳＩＮ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ａ）からの信号に基づいて正弦波信号を取得する。また、インクリメンタル信号取得部４２は、ＣＯＳ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ｂ）からの信号およびＣＯＳ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ｂ）から信号に基づいて余弦波信号を取得する。さらに、インクリメ
ンタル信号取得部４２は、正弦波信号および余弦波信号に基づいて内挿分割処理を行い、図４（ｃ）に示すように、ゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号ＩＮＣを生成する。インクリメンタル信号取得部４２によりインクリメンタル信号ＩＮＣが生成されると、インクリメンタル信号出力部３９は、インクリメンタル信号ＩＮＣを出力する。 The incremental signal acquisition unit 42 acquires a sinusoidal signal based on the signal from the magnetoresistance pattern 34 (+ a) for SIN + signal detection and the signal from the magnetoresistance pattern 34 (−a) for SIN− signal detection. Further, the incremental signal acquisition unit 42 acquires a chord wave signal based on the signal from the magnetoresistance pattern 34 (+ b) for COS + signal detection and the signal from the magnetoresistance pattern 34 (−b) for COS − signal detection. .. Further, the incremental signal acquisition unit 42 performs interpolation division processing based on the sine wave signal and the cosine wave signal, and as shown in FIG. 4C, a periodic incremental signal that changes from zero to a predetermined maximum value. Generate an INC. When the incremental signal INC is generated by the incremental signal acquisition unit 42, the incremental signal output unit 39 outputs the incremental signal INC.

ここで、インクリメンタル信号ＩＮＣは、第１アブソリュート値出力部３７が新たな第１アブソリュート値ＡＢＳ１を出力する第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０から第１ピッチＰ１の１／４ピッチだけ磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動した時点からインクリメントを開始するように予め設定されている。本例では、磁気スケール２において、インクリメンタルトラック１６のインクリメンタルパターン１７ａ、１８ａを、第１アブソリュートトラック２１の第１アブソリュートパターン２１ａに対して１／４ピッチだけずらして設けている。これにより、インクリメンタル信号ＩＮＣのインクリメント開始時点を、第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０から第１ピッチＰ１の１／４ピッチだけ磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動した時点としている。また、本例では、最大値は８０００であり、インクリメンタル信号ＩＮＣは、ゼロから８０００までをカウントする。 Here, the incremental signal INC is a magnetic scale 2 and a magnetic sensor for only 1/4 pitch of the first pitch P1 from the first absolute value output time point At0 where the first absolute value output unit 37 outputs a new first absolute value ABS1. It is preset to start the increment from the time when the device 3 and the device 3 move relative to each other. In this example, in the magnetic scale 2, the incremental patterns 17a and 18a of the incremental track 16 are provided so as to be offset by 1/4 pitch from the first absolute pattern 21a of the first absolute track 21. As a result, the increment start time of the incremental signal INC is set to the time when the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 move relative to each other by 1/4 pitch of the first pitch P1 from the first absolute value output time point At0. Further, in this example, the maximum value is 8000, and the incremental signal INC counts from zero to 8000.

次に、インクリメンタル信号補正部４３は、第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０から第１ピッチＰ１の１／４ピッチだけ磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動した時点を基準インクリメント開始時点Ｉ０として、基準インクリメント開始時点Ｉ０に対して実際のインクリメンタル信号ＩＮＣのインクリメント開始時点Ｉｔ０がずれているときに、インクリメンタル信号ＩＮＣを補正する。 Next, the incremental signal correction unit 43 sets the time when the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 move relative to each other by 1/4 pitch from the first absolute value output time point At0 to the first pitch P1 as the reference increment start time point I0. When the increment start time It0 of the actual incremental signal INC is deviated from the reference increment start time I0, the incremental signal INC is corrected.

ここで、予め設定した基準インクリメント開始時点Ｉ０に対して、実際にインクリメンタル信号出力部３９から出力されるインクリメンタル信号ＩＮＣがずれる現象は、磁気センサ装置３の設置姿勢が磁気スケール２の相対移動方向であるＸ方向に対して傾斜しているときに発生する。すなわち、磁気式エンコーダ装置１は、磁気スケール２に、Ｙ方向に配列されてＸ方向に延びるアブソリュートトラック１５とインクリメンタルトラック１６とを備える。一方、磁気センサ装置３に、Ｙ方向に配列されたアブソリュート信号取得用の感磁素子１２と、インクリメンタル信号取得用の感磁素子１３と、を備える。従って、磁気センサ装置３の設置姿勢が、基準とする姿勢から磁気スケール２の相対移動方向に傾斜すると、アブソリュート信号取得用の感磁素子１２の磁気抵抗パターン（第１磁気抵抗パターン３１および第２磁気抵抗パターン３２）と、インクリメンタル信号取得用の感磁素子１３の磁気抵抗パターン（ＳＩＮ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ａ）、ＣＯＳ＋信号検出用の磁気抵抗パターン３４（＋ｂ）、ＳＩＮ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ａ）、ＣＯＳ－信号検出用の磁気抵抗パターン３４（－ｂ））との配置がＸ方向にずれる。この結果、実際のインクリメンタル信号ＩＮＣのインクリメント開始時点Ｉｔ０が、基準インクリメント開始時点Ｉ０からずれる。実際のインクリメンタル信号ＩＮＣのインクリメント開始時点Ｉｔ０が基準インクリメント開始時点Ｉ０からずれると、算出部４４により算出される絶対位置が誤った値となるという問題がある。このような問題に対応するために、インクリメンタル信号補正部４３は、インクリメンタル信号ＩＮＣの位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣを生成する。 Here, the phenomenon that the incremental signal INC actually output from the incremental signal output unit 39 deviates from the preset reference increment start time point I0 is that the installation posture of the magnetic sensor device 3 is in the relative moving direction of the magnetic scale 2. It occurs when it is tilted with respect to a certain X direction. That is, the magnetic encoder device 1 includes an absolute track 15 arranged in the Y direction and extending in the X direction and an incremental track 16 on the magnetic scale 2. On the other hand, the magnetic sensor device 3 includes a magnetic sensing element 12 for acquiring an absolute signal and a magnetic sensing element 13 for acquiring an incremental signal arranged in the Y direction. Therefore, when the installation posture of the magnetic sensor device 3 is tilted in the relative movement direction of the magnetic scale 2 from the reference posture, the magnetic resistance pattern (first magnetic resistance pattern 31 and second magnetic resistance pattern 31) of the magnetic sensing element 12 for acquiring the absolute signal is obtained. Magnetic resistance pattern 32) and magnetic resistance pattern of magnetically sensitive element 13 for incremental signal acquisition (SIN + magnetic resistance pattern 34 (+ a) for signal detection, COS + magnetic resistance pattern 34 (+ b) for signal detection, SIN- signal The arrangement of the magnetic resistance pattern 34 (-a) for detection and the magnetic resistance pattern 34 (-b) for COS-signal detection is displaced in the X direction. As a result, the increment start time It0 of the actual incremental signal INC deviates from the reference increment start time I0. If the increment start time It0 of the actual incremental signal INC deviates from the reference increment start time I0, there is a problem that the absolute position calculated by the calculation unit 44 becomes an erroneous value. In order to deal with such a problem, the incremental signal correction unit 43 generates a correction incremental signal C_INC that corrects the phase shift of the incremental signal INC.

図３に示すように、インクリメンタル信号補正部４３は、インクリメンタル信号出力部３９と算出部４４の間に設けられる。インクリメンタル信号補正部４３の入力側には、第１アブソリュート値出力部３７、第２アブソリュート値出力部３８およびインクリメンタル信号出力部３９が接続されている。インクリメンタル信号補正部４３の出力側には、算出部４４が接続されている。 As shown in FIG. 3, the incremental signal correction unit 43 is provided between the incremental signal output unit 39 and the calculation unit 44. A first absolute value output unit 37, a second absolute value output unit 38, and an incremental signal output unit 39 are connected to the input side of the incremental signal correction unit 43. A calculation unit 44 is connected to the output side of the incremental signal correction unit 43.

図５に示すように、インクリメンタル信号補正部４３は、まず、基準インクリメント開始時点Ｉ０に対して実際のインクリメンタル信号ＩＮＣのインクリメント開始時点Ｉｔ０がずれているずれ量Ｅを取得する（ステップＳＴ１）。換言すれば、インクリメンタル信号補正部４３は、実際のインクリメンタル信号ＩＮＣのインクリメント開始時点Ｉｔ０が、第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０から第１ピッチＰ１の１／４ピッチだけ磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動した時点（基準インクリメント開始時点Ｉ０）からずれている位相のずれ量Ｅを取得する。 As shown in FIG. 5, the incremental signal correction unit 43 first acquires a deviation amount E in which the increment start time It0 of the actual incremental signal INC is deviated from the reference increment start time I0 (step ST1). In other words, in the incremental signal correction unit 43, the increment start time It0 of the actual incremental signal INC is the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 by 1/4 pitch from the first absolute value output time point At0 to the first pitch P1. Acquires the phase shift amount E deviated from the time point at which the relative movement is performed (reference increment start time point I0).

次に、インクリメンタル信号補正部４３は、取得したずれ量Ｅに基づいてインクリメンタル信号ＩＮＣの位相のずれを補正した補正した補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣを生成する（ステップＳＴ１２）。補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣにおけるインクリメンタル開始時点は、基準インクリメント開始時点Ｉ０に一致するものとなる。 Next, the incremental signal correction unit 43 generates a corrected incremental signal C_INC that corrects the phase shift of the incremental signal INC based on the acquired deviation amount E (step ST12). The incremental start time point in the correction incremental signal C_INC coincides with the reference increment start time point I0.

ここで、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣが生成されると、算出部４４は、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣを用いて、絶対位置を算出する（ステップＳＴ３）。 Here, when the correction incremental signal C_INC is generated, the calculation unit 44 calculates the absolute position using the correction incremental signal C_INC (step ST3).

より具体的には、図４（ｃ）に示すように、インクリメンタル信号補正部４３は、第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが同一の値から異なる値に変化した第１時点ｔ０のインクリメンタル信号ＩＮＣの第１値ＩＮＣ１、および、第１時点ｔ０の次に第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが同一の値に戻る第２時点ｔ２のインクリメンタル信号ＩＮＣの第２値ＩＮＣ２に基づいてずれ量Ｅを取得する。 More specifically, as shown in FIG. 4C, the incremental signal correction unit 43 has a first time point t0 in which the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 change from the same value to different values. The first value INC1 of the incremental signal INC and the second value INC2 of the incremental signal INC of the second time point t2 where the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 return to the same value after the first time point t0. Based on this, the deviation amount E is acquired.

すなわち、インクリメント開始時点Ｉｔ０が、基準インクリメント開始時点Ｉ０（第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０から第１ピッチＰ１の１／４ピッチだけ磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動した時点）と一致している場合には、第１アブソリュート値ＡＢＳ１が新たに取得される時点は、第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが同一の値から異なる値に変化した第１時点ｔ０と、第１時点ｔ０の次に第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが同一の値に戻る第２時点ｔ２との中央の時点となる。従って、第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが同一の値から異なる値に変化した第１時点ｔ０のインクリメンタル信号ＩＮＣの第１値ＩＮＣ１と最大値との差分（距離Ｄ１）と、第１時点ｔ０の次に第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが同一の値に戻る第２時点ｔ２のインクリメンタル信号ＩＮＣの第２値ＩＮＣ２（ゼロからの第２値ＩＮＣ２までの距離Ｄ２）とは一致する。 That is, the increment start time It0 coincides with the reference increment start time I0 (when the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 move relative to each other by 1/4 pitch of the first pitch P1 from the first absolute value output time At0). If so, the time points when the first absolute value ABS1 is newly acquired are the first time point t0 in which the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 change from the same value to different values, and the first time point t0. After the time point t0, the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 return to the same value, which is the central time point with the second time point t2. Therefore, the difference (distance D1) between the first value INC1 and the maximum value of the incremental signal INC of the first time point t0 in which the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 change from the same value to different values, and the first value. The first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 return to the same value after the first time point t0. The second value INC2 of the incremental signal INC of the second time point t2 (distance D2 from zero to the second value INC2). Is consistent with.

一方、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、インクリメント開始時点Ｉｔ０が、基準インクリメント開始時点Ｉ０（第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０から第１ピッチＰ１の１／４ピッチだけ磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動した時点）からずれている場合には、第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが同一の値から異なる値に変化した第１時点ｔ０のインクリメンタル信号ＩＮＣの第１値ＩＮＣ１と最大値との差分（距離Ｄ１）と、第１時点ｔ０の次に第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが同一の値に戻る第２時点ｔ２のインクリメンタル信号ＩＮＣの第２値ＩＮＣ２（距離Ｄ２）とは、異なる値となる。また、インクリメンタル信号ＩＮＣの第１値ＩＮＣ１と最大値との差分（距離Ｄ１）と、第２値ＩＮＣ２（ゼロからの第２値ＩＮＣ２までの距離Ｄ２）との差が、第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０とインクリメンタル信号ＩＮＣの位相とのずれ量Ｅに相当する。 On the other hand, as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), the increment start time It0 is a magnetic scale of the reference increment start time I0 (1/4 pitch from the first absolute value output time At0 to the first pitch P1). When the distance between 2 and the magnetic sensor device 3 is deviated from the relative movement), the incremental signal at the first time point t0 in which the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 change from the same value to different values. The difference (distance D1) between the first value INC1 and the maximum value of INC, and the incremental signal at the second time point t2 where the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 return to the same value after the first time point t0. The value is different from the second value INC2 (distance D2) of INC. Further, the difference between the difference (distance D1) between the first value INC1 and the maximum value of the incremental signal INC and the second value INC2 (distance D2 from zero to the second value INC2) is the time when the first absolute value is output. It corresponds to the amount of deviation E between At0 and the phase of the incremental signal INC.

従って、インクリメンタル信号補正部４３は、図４（ｄ）の矢印で示すように、ずれ量Ｅに相当する分だけ、インクリメンタル信号ＩＮＣの位相をずらした補正インクリメンタ
ル信号Ｃ＿ＩＮＣを生成する。これにより、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣにおけるインクリメンタル開始時点は、基準インクリメント開始時点Ｉ０に一致するものとなる。インクリメンタル信号ＩＮＣと補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣとは、位相がずれているだけで、いずれもゼロから最大値（８０００）までをカウントするものである。 Therefore, as shown by the arrow in FIG. 4D, the incremental signal correction unit 43 generates the correction incremental signal C_INC in which the phase of the incremental signal INC is shifted by the amount corresponding to the deviation amount E. As a result, the incremental start time point in the correction incremental signal C_INC coincides with the reference increment start time point I0. The incremental signal INC and the correction incremental signal C_INC both count from zero to the maximum value (8000) only in phase shift.

なお、インクリメント開始時点Ｉｔ０が、基準インクリメント開始時点Ｉ０に対してずれていない場合には、ずれ量Ｅはゼロである。従って、インクリメンタル信号補正部４３は、インクリメンタル信号ＩＮＣの位相をずらすことなく、インクリメンタル信号ＩＮＣをそのまま補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣとする。 If the increment start time It0 does not deviate from the reference increment start time I0, the deviation amount E is zero. Therefore, the incremental signal correction unit 43 sets the incremental signal INC as the correction incremental signal C_INC as it is without shifting the phase of the incremental signal INC.

ここで、インクリメンタル信号補正部４３によるずれ量Ｅの取得は、磁気センサ装置３を固定体の側に配置して磁気スケール２を移動体の側に配置する磁気式エンコーダ装置１の設置時に行われる。すなわち、設置時に、固定体に対して移動体を移動させて磁気スケール２と磁気センサ装置３とを相対移動させると、インクリメンタル信号補正部４３は、第１時点ｔ０のインクリメンタル信号ＩＮＣの第１値ＩＮＣ１と最大値との差分（距離Ｄ１）と、第２時点ｔ２のインクリメンタル信号ＩＮＣの第２値ＩＮＣ２（ゼロからの第２値ＩＮＣ２までの距離Ｄ２）とを取得して、ずれ量Ｅを算出する。その後、インクリメンタル信号補正部４３は、設置時に取得したずれ量Ｅに基づいて、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣを生成する。 Here, the acquisition of the deviation amount E by the incremental signal correction unit 43 is performed at the time of installing the magnetic encoder device 1 in which the magnetic sensor device 3 is arranged on the side of the fixed body and the magnetic scale 2 is arranged on the side of the moving body. .. That is, when the moving body is moved with respect to the fixed body to move the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 relative to each other at the time of installation, the incremental signal correction unit 43 has the first value of the incremental signal INC at the first time point t0. The difference (distance D1) between INC1 and the maximum value and the second value INC2 (distance D2 from zero to the second value INC2) of the incremental signal INC at the second time point t2 are acquired to calculate the deviation amount E. do. After that, the incremental signal correction unit 43 generates the correction incremental signal C_INC based on the deviation amount E acquired at the time of installation.

次に、算出部４４は、第１アブソリュート値ＡＢＳ１および第２アブソリュート値ＡＢＳ２、並びに、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣに基づいて絶対位置を算出する。具体的には、算出部４４は、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣが０となる時点から補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣがゼロと最大値の中央の中央値に達するまでの第１期間Ｔ１で絶対位置の算出に第１アブソリュート値ＡＢＳ１を用い、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣが中央値となったから補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣが最大値に達するまでの第２期間Ｔ２では絶対位置の算出に第２アブソリュート値ＡＢＳ２を用いる。 Next, the calculation unit 44 calculates the absolute position based on the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2, and the correction incremental signal C_INC. Specifically, the calculation unit 44 first calculates the absolute position in the first period T1 from the time when the correction incremental signal C_INC becomes 0 until the correction incremental signal C_INC reaches the median center of zero and the maximum value. The absolute value ABS1 is used, and the second absolute value ABS2 is used for calculating the absolute position in the second period T2 from the median value of the corrected incremental signal C_INC to the maximum value of the corrected incremental signal C_INC.

本例では、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの最大値が８０００である。従って、中央値は４０００である。よって、算出部４４が絶対位置を算出する図５のステップＳＴ３では、算出部４４は、絶対位置の算出に際して補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値を監視し（ステップＳＴ１１）、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値が０から４０００に達するまでの第１期間Ｔ１では（ステップＳＴ１１：Ｙｅｓ）、第１アブソリュートトラック２１の第１アブソリュートパターン２１ａから取得された第１アブソリュート値ＡＢＳ１を用い、当該第１アブソリュート値ＡＢＳ１と補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値（位相）に基づいて絶対位置を算出する（ステップＳ１２）。一方、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値が４０００となってから補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値が８０００に達するまでの第２期間Ｔ２では（ステップＳＴ１１：Ｎｏ）、算出部４４は、第２アブソリュートトラック２２の第２アブソリュートパターン２２ａから取得された第２アブソリュート値ＡＢＳ２を用い、当該第２アブソリュート値ＡＢＳ２と補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値（位相）に基づいて絶対位置を算出する（ステップＳＴ１３）。すなわち、算出部４４は、図４（ｂ）において矢印で示すように、絶対位置の算出に際して、第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とを、第２ピッチＰ２移動する毎に、交互に切り替えて用いる。 In this example, the maximum value of the correction incremental signal C_INC is 8000. Therefore, the median is 4000. Therefore, in step ST3 of FIG. 5 in which the calculation unit 44 calculates the absolute position, the calculation unit 44 monitors the value of the correction incremental signal C_INC when calculating the absolute position (step ST11), and the value of the correction incremental signal C_INC is 0. In the first period T1 from to 4000 to 4000 (step ST11: Yes), the first absolute value ABS1 acquired from the first absolute pattern 21a of the first absolute track 21 is used, and the first absolute value ABS1 and the correction incremental value ABS1 are used. The absolute position is calculated based on the value (phase) of the signal C_INC (step S12). On the other hand, in the second period T2 (step ST11: No) from when the value of the correction incremental signal C_INC becomes 4000 to when the value of the correction incremental signal C_INC reaches 8000 (step ST11: No), the calculation unit 44 is the second absolute track 22. 2 Using the second absolute value ABS2 acquired from the absolute pattern 22a, the absolute position is calculated based on the second absolute value ABS2 and the value (phase) of the correction incremental signal C_INC (step ST13). That is, as shown by an arrow in FIG. 4B, the calculation unit 44 alternately moves the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 every time the second pitch P2 is moved in calculating the absolute position. Switch and use.

（作用効果）
本例の磁気式エンコーダ装置１は、磁気センサ装置３の設置姿勢が磁気スケール２の相対移動方向（Ｘ方向）に対して傾斜することなどに起因して、インクリメンタル信号ＩＮＣのインクリメント開始時点Ｉｔ０が、予め設定した基準インクリメント開始時点Ｉ０に対してずれた場合には、そのずれ量Ｅに基づいてインクリメンタル信号ＩＮＣの位相のず
れを補正した補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣが生成される。また、絶対位置の算出には、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣが用いられる。従って、算出部４４により算出される絶対位置が正しい値となる。 (Action effect)
In the magnetic encoder device 1 of this example, the increment start time It0 of the incremental signal INC is set due to the fact that the installation posture of the magnetic sensor device 3 is tilted with respect to the relative movement direction (X direction) of the magnetic scale 2. When the deviation is made with respect to the preset reference increment start time point I0, the correction incremental signal C_INC corrected for the phase shift of the incremental signal INC is generated based on the deviation amount E. Further, the correction incremental signal C_INC is used to calculate the absolute position. Therefore, the absolute position calculated by the calculation unit 44 is a correct value.

また、本例の磁気式エンコーダ装置１では、絶対位置の算出に際して、正確なアブソリュート値を用いることができる。 Further, in the magnetic encoder device 1 of this example, an accurate absolute value can be used when calculating the absolute position.

すなわち、第１アブソリュートトラック２１および第２アブソリュートトラック２２のアブソリュートパターン２１ａ、２２ａにおいて、第１ピッチＰ１毎に存在する各パターン領域の境界Ｂ（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）では、磁界が不安定となっている。従って、算出部４４が絶対位置を算出する際に、アブソリュート値として、各パターン領域の境界Ｂを磁気抵抗素子によって検出することによって得られたアブソリュート値を用いると、アブソリュート値が正確ではない場合が発生する。アブソリュート値が正確でなければ、絶対位置を正確に算出できなくなる。 That is, in the absolute patterns 21a and 22a of the first absolute track 21 and the second absolute track 22, at the boundary B of each pattern region existing for each first pitch P1 (see FIGS. 4 (a) and 4 (b)). , The magnetic field is unstable. Therefore, when the calculation unit 44 calculates the absolute position, if the absolute value obtained by detecting the boundary B of each pattern region by the magnetoresistive element is used as the absolute value, the absolute value may not be accurate. Occur. If the absolute value is not accurate, the absolute position cannot be calculated accurately.

このような問題に対して、本例では、アブソリュートトラック１５において、第１アブソリュート値ＡＢＳ１を取得するための第１アブソリュートトラック２１の第１アブソリュートパターン２１ａと、第２アブソリュート値ＡＢＳ２を取得するための第２アブソリュートトラック２２の第２アブソリュートパターン２２ａとは、磁気スケール２と磁気センサ装置３とのＸ方向で半ピッチ（第２ピッチＰ２）ずれている。また、インクリメンタル信号ＩＮＣは、第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０から第１ピッチＰ１の１／４ピッチだけ磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動した時点からインクリメントを開始する。そして、算出部４４は、絶対位置の算出に際して、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値が０から４０００に達するまでの第１期間Ｔ１では、第１アブソリュートトラック２１の第１アブソリュートパターン２１ａから取得された第１アブソリュート値ＡＢＳ１を用い、当該第１アブソリュート値ＡＢＳ１と補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値（位相）に基づいて絶対位置を算出する。一方、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値が４０００となってから補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣの値が８０００に達するまでの第２期間Ｔ２では、算出部４４は、第２アブソリュートトラック２２の第２アブソリュートパターン２２ａから取得された第２アブソリュート値ＡＢＳ２を用いる。 In response to such a problem, in this example, in the absolute track 15, the first absolute pattern 21a of the first absolute track 21 for acquiring the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 for acquiring the first absolute value ABS2 are obtained. The second absolute pattern 22a of the second absolute track 22 is deviated by a half pitch (second pitch P2) in the X direction between the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3. Further, the incremental signal INC starts incrementing from the time when the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 move relative to each other by 1/4 pitch of the first pitch P1 from the first absolute value output time point At0. Then, when calculating the absolute position, the calculation unit 44 first obtains from the first absolute pattern 21a of the first absolute track 21 in the first period T1 from 0 to 4000 when the value of the correction incremental signal C_INC reaches. Using the absolute value ABS1, the absolute position is calculated based on the first absolute value ABS1 and the value (phase) of the correction incremental signal C_INC. On the other hand, in the second period T2 from when the value of the correction incremental signal C_INC becomes 4000 to when the value of the correction incremental signal C_INC reaches 8000, the calculation unit 44 acquires from the second absolute pattern 22a of the second absolute track 22. The second absolute value ABS2 is used.

従って、図４（ｂ）および図４（ｄ）に示すとおり、算出部４４は、絶対位置を算出する際に、第１アブソリュートトラック２１の第１アブソリュートパターン２１ａにおいて第１ピッチＰ１毎に存在する各パターン領域の境界Ｂを検出することにより取得された第１アブソリュート値ＡＢＳ１を用いることがない。同様に、算出部４４は、絶対位置を算出する際に、第２アブソリュートトラック２２の第２アブソリュートパターン２２ａにおいて第１ピッチＰ１毎に存在する各パターン領域の境界Ｂを検出することにより取得された第２アブソリュート値ＡＢＳ２を用いることもない。よって、算出部４４は、絶対位置の算出に、正確なアブソリュート値（第１アブソリュート値ＡＢＳ１または第２アブソリュート値ＡＢＳ２）を用いることができる。 Therefore, as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (d), the calculation unit 44 exists for each first pitch P1 in the first absolute pattern 21a of the first absolute track 21 when calculating the absolute position. The first absolute value ABS1 obtained by detecting the boundary B of each pattern region is not used. Similarly, when calculating the absolute position, the calculation unit 44 is acquired by detecting the boundary B of each pattern region existing for each first pitch P1 in the second absolute pattern 22a of the second absolute track 22. The second absolute value ABS2 is not used either. Therefore, the calculation unit 44 can use an accurate absolute value (first absolute value ABS1 or second absolute value ABS2) for calculating the absolute position.

また、本例では、第１、第２インクリメンタルトラック１７、１８は、それぞれＸ方向でＮ極とＳ極とを第２ピッチＰ２で交互に着磁したインクリメンタルパターン１７ａ、１８ａを備える。従って、新たにアブソリュート値が取得される周期と、インクリメンタル信号ＩＮＣの周期を一致させることが容易である。 Further, in this example, the first and second incremental tracks 17 and 18 include incremental patterns 17a and 18a in which the N pole and the S pole are alternately magnetized at the second pitch P2 in the X direction, respectively. Therefore, it is easy to match the cycle of newly acquiring the absolute value with the cycle of the incremental signal INC.

さらに、本例の磁気式エンコーダ装置１は、磁気センサ装置３の設置姿勢が磁気スケール２の相対移動方向（Ｘ方向）に対して傾斜することなどに起因して、インクリメンタル信号ＩＮＣのインクリメント開始時点Ｉｔ０が、予め設定した基準インクリメント開始時点Ｉ０に対してずれた場合には、そのずれ量Ｅに基づいてインクリメンタル信号ＩＮＣの
位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣが生成され、補正インクリメンタル信号Ｃ＿ＩＮＣを用いて絶対位置が算出される。従って、磁気式エンコーダ装置１を設置する際に、磁気スケール２と磁気センサ装置３との位置関係を厳密に規定する必要がない。よって、磁気式エンコーダ装置１の設置作業が容易である。 Further, in the magnetic encoder device 1 of this example, the incremental signal INC increment start time point due to the fact that the installation posture of the magnetic sensor device 3 is tilted with respect to the relative movement direction (X direction) of the magnetic scale 2. When It0 deviates from the preset reference increment start time point I0, a correction incremental signal C_INC that corrects the phase shift of the incremental signal INC is generated based on the deviation amount E, and the correction incremental signal C_INC is generated. The absolute position is calculated using. Therefore, when installing the magnetic encoder device 1, it is not necessary to strictly define the positional relationship between the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3. Therefore, the installation work of the magnetic encoder device 1 is easy.

（変形例）
インクリメンタル信号補正部４３は、図４（ｃ）に示すように第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが異なる値から同一の値に変化した第３時点ｔ３のインクリメンタル信号ＩＮＣの第３値ＩＮＣ３、および、第３時点ｔ３の次に第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが異なる値に戻る第４時点ｔ４のインクリメンタル信号ＩＮＣの第４値ＩＮＣ４に基づいて、ずれ量Ｅを取得することもできる。 (Modification example)
As shown in FIG. 4C, the incremental signal correction unit 43 uses the third value of the incremental signal INC of the third time point t3 in which the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 change from different values to the same value. The deviation amount E is acquired based on INC3 and the fourth value INC4 of the incremental signal INC of the fourth time point t4 in which the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 return to different values after the third time point t3. You can also do it.

この場合には、第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが異なる値から同一の値に変化した第１時点ｔ０のインクリメンタル信号ＩＮＣの第１値ＩＮＣ１と中央値との差分（距離Ｄ３）と、第１時点ｔ０の次に第１アブソリュート値ＡＢＳ１と第２アブソリュート値ＡＢＳ２とが異なる値に戻る第２時点ｔ２のインクリメンタル信号ＩＮＣの第２値ＩＮＣ２と中央値との差分（距離Ｄ４）との差が、第１アブソリュート値出力時点Ａｔ０とインクリメンタル信号ＩＮＣの位相とのずれ量Ｅに相当する。 In this case, the difference between the first value INC1 and the median of the incremental signal INC of the first time point t0 in which the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 change from different values to the same value (distance D3). And the difference (distance D4) between the second value INC2 and the median of the incremental signal INC of the second time point t2 in which the first absolute value ABS1 and the second absolute value ABS2 return to different values after the first time point t0. The difference between the two corresponds to the deviation amount E between the first absolute value output time point At0 and the phase of the incremental signal INC.

（その他の実施の形態）
なお、磁気式エンコーダ装置１では、インクリメンタル信号出力部３９は、２本のインクリメンタルトラック１７、１８を検出してインクリメンタル信号を出力しているが、１本のインクリメンタルトラックからインクリメンタル信号を出力する構成を採用してもよい。 (Other embodiments)
In the magnetic encoder device 1, the incremental signal output unit 39 detects two incremental tracks 17 and 18 and outputs an incremental signal, but the integral signal is output from one incremental track. It may be adopted.

また、磁気式エンコーダ装置１において、インクリメンタル信号出力部３９が出力するインクリメンタル信号がバーニア信号であってもよい。この場合には、磁気スケールに、ピッチの異なるインクリメンタルパターンが形成された２つのインクリメンタルトラックを設けておき、磁気センサ装置のインクリメンタル信号取得用の感磁素子１３によって、波長の異なる２つのインクリメンタル信号を取得する。そして、インクリメンタル信号出力部３９において、取得した２つのインクリメンタル信号に基づいて、これらのインクリメンタル信号の周期より長いバーニア信号を生成して、出力する。 Further, in the magnetic encoder device 1, the incremental signal output by the incremental signal output unit 39 may be a vernier signal. In this case, two incremental tracks having different pitch incremental patterns are provided on the magnetic scale, and two incremental signals having different wavelengths are transmitted by the magnetic sensing element 13 for acquiring the incremental signal of the magnetic sensor device. get. Then, the incremental signal output unit 39 generates and outputs a vernier signal longer than the period of these incremental signals based on the two acquired incremental signals.

ここで、バーニア信号の周期はアブソリュートパターンの第１ピッチＰに対応する周期とする。また、バーニア信号は、第１アブソリュート値出力部３７が新たな第１アブソリュート値ＡＢＳ１を出力する第１アブソリュート値出力時点から第１ピッチＰの１／４ピッチだけ磁気スケール２と磁気センサ装置３とが相対移動した時点からインクリメントを開始するものとする。 Here, the period of the vernier signal is the period corresponding to the first pitch P of the absolute pattern. Further, the vernier signal includes the magnetic scale 2 and the magnetic sensor device 3 by 1/4 pitch of the first pitch P from the time of the first absolute value output in which the first absolute value output unit 37 outputs a new first absolute value ABS1. It is assumed that the increment starts from the time when the relative movement is performed.

１…磁気式エンコーダ装置（位置検出装置）、２…磁気スケール、３…磁気センサ装置、５…磁気トラック、７…ホルダ、８…ケーブル、９…対向面、９ａ…開口部、１０…磁気センサ、１１…センサ基板、１２…アブソリュート信号取得用の感磁素子、１３…インクリメンタル信号取得用の感磁素子、１５…アブソリュートトラック、１６…インクリメンタルトラック、１７…第１インクリメンタルトラック、１８…第２インクリメンタルトラック、１７ａ…第１インクリメンタルパターン、１８ａ…第２インクリメンタルパターン、２１…第１アブソリュートトラック、２１ａ…第１アブソリュートパターン、２２…第２アブソリュートトラック、２２ａ…第２アブソリュートパターン、３１…第１磁気抵抗パターン、３２…第２磁気抵抗パターン、３４…磁気抵抗パターン、３４…ＳＩＮ－信号
検出用の磁気抵抗パターン、３４…ＣＯＳ＋信号検出用の磁気抵抗パターン、３４…ＣＯＳ－信号検出用の磁気抵抗パターン、３４…ＳＩＮ＋信号検出用の磁気抵抗パターン、３７…第１アブソリュート値出力部、３８…第２アブソリュート値出力部、３９…インクリメンタル信号出力部、４０…演算処理部、４１…アブソリュート値取得部、４２…インクリメンタル信号取得部、４３…インクリメンタル信号補正部、４４…算出部、４５…第１アブソリュート値取得部、４６…第２アブソリュート値取得部、ＡＢＳ１…第１アブソリュート値、ＡＢＳ２…第２アブソリュート値、ＣＯＲＤ１…第１不規則循環乱数コード、ＣＯＲＤ２…第２不規則循環乱数コード、ＩＮＣ１…インクリメンタル信号ＩＮＣの第１値、ＩＮＣ２…インクリメンタル信号ＩＮＣの第２値、ＩＮＣ３…インクリメンタル信号ＩＮＣの第３値、ＩＮＣ４…インクリメンタル信号ＩＮＣの第４値、Ｐ１…第１ピッチ、Ｐ２…第２ピッチ、Ｔ１…第１期間、Ｔ２…第２期間 1 ... Magnetic encoder device (position detection device), 2 ... Magnetic scale, 3 ... Magnetic sensor device, 5 ... Magnetic track, 7 ... Holder, 8 ... Cable, 9 ... Facing surface, 9a ... Opening, 10 ... Magnetic sensor , 11 ... Sensor board, 12 ... Magnetic element for acquiring absolute signal, 13 ... Magnetic element for acquiring incremental signal, 15 ... Absolute track, 16 ... Incremental track, 17 ... First incremental track, 18 ... Second incremental track Track, 17a ... 1st incremental pattern, 18a ... 2nd incremental pattern, 21 ... 1st absolute track, 21a ... 1st absolute pattern, 22 ... 2nd absolute track, 22a ... 2nd absolute pattern, 31 ... 1st magnetic resistance Pattern, 32 ... 2nd magnetic resistance pattern, 34 ... magnetic resistance pattern, 34 ... magnetic resistance pattern for SIN-signal detection, 34 ... magnetic resistance pattern for COS + signal detection, 34 ... magnetic resistance pattern for COS-signal detection , 34 ... Magnetic resistance pattern for SIN + signal detection, 37 ... 1st absolute value output unit, 38 ... 2nd absolute value output unit, 39 ... Incremental signal output unit, 40 ... Arithmetic processing unit, 41 ... Absolute value acquisition unit, 42 ... Incremental signal acquisition unit, 43 ... Incremental signal correction unit, 44 ... Calculation unit, 45 ... First absolute value acquisition unit, 46 ... Second absolute value acquisition unit, ABS1 ... First absolute value, ABS2 ... Second absolute value , CORD1 ... 1st irregularly circulating random number code, CORD2 ... 2nd irregularly circulating random number code, INC1 ... 1st value of incremental signal INC, INC2 ... 2nd value of incremental signal INC, INC3 ... 3rd value of incremental signal INC , INC4 ... Incremental signal INC 4th value, P1 ... 1st pitch, P2 ... 2nd pitch, T1 ... 1st period, T2 ... 2nd period

Claims (6)

着磁領域と無着磁領域とが第１ピッチで配列されたアブソリュートパターンを有するアブソリュートトラック、および、着磁領域と無着磁領域とが交互に配列されたインクリメンタルパターンを有し前記アブソリュートトラックと並列に設けられたインクリメンタルトラックを備える磁気スケールと、相対移動する前記磁気スケールの前記アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部、相対移動する前記磁気スケールの前記インクリメンタルトラックを読み取ってゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部、および、前記アブソリュート値および前記インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する算出部を備える磁気センサ装置と、を有する位置検出装置において、
前記インクリメンタル信号を補正するインクリメンタル信号補正部を有し、
前記インクリメンタル信号補正部は、前記インクリメンタル信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点として予め設定した基準インクリメント開始時点に対して実際の前記インクリメンタル信号のインクリメント開始時点がずれているずれ量を取得し、前記ずれ量に基づいて前記インクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成し、
前記算出部は、前記絶対位置の算出に前記補正インクリメンタル信号を用い、
前記アブソリュートトラックは、前記アブソリュートパターンを有する第１トラックと、前記第１トラックに対して相対移動方向で前記第１ピッチの半分の第２ピッチずれた前記アブソリュートパターンを有し、前記第１トラックと並列に設けられた第２トラックと、を備え、
前記アブソリュート値出力部は、前記第１トラックを読み取って第１アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力部と、前記第２トラックを読み取って第２アブソリュート値を出力する第２アブソリュート値出力部と、を備え、
前記基準インクリメント開始時点は、前記第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から前記第１ピッチの１／４ピッチだけ前記磁気スケールと前記磁気センサ装置とが相対移動した時点であり、
前記算出部は、前記補正インクリメンタル信号が０となる時点から当該補正インクリメンタル信号がゼロと前記最大値の中央の中央値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第１アブソリュート値を用い、前記補正インクリメンタル信号が前記中央値となった時点から前記補正インクリメンタル信号が前記最大値に達するまでは前記絶対位置の算出に前
記第２アブソリュート値を用い、
前記インクリメンタル信号補正部は、前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが同一の値から異なる値に変化した第１時点の前記インクリメンタル信号の第１値、および、前記第１時点の次に前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが同一の値に戻る第２時点の前記インクリメンタル信号の第２値に基づいて、前記ずれ量を取得することを特徴とする位置検出装置。 The absolute track having an absolute pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are arranged at the first pitch, and the absolute track having an incremental pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are alternately arranged. A magnetic scale having an incremental track provided in parallel, an absolute value output unit that reads the absolute track of the magnetic scale that moves relative to each other and outputs an absolute value, and a zero that reads the incremental track of the magnetic scale that moves relative to each other. A position having an incremental signal output unit that outputs a periodic incremental signal that changes from to a predetermined maximum value, and a magnetic sensor device including a calculation unit that calculates an absolute position based on the absolute value and the incremental signal. In the detector
It has an incremental signal correction unit that corrects the incremental signal.
The incremental signal correction unit acquires a shift amount in which the actual increment start time of the incremental signal is deviated from the reference increment start time set in advance as the increment start time at which the incremental signal starts incrementing. A corrected incremental signal that corrects the phase shift of the incremental signal based on the amount is generated.
The calculation unit uses the correction incremental signal to calculate the absolute position.
The absolute track has a first track having the absolute pattern and the absolute pattern deviated by a second pitch by half of the first pitch in a relative movement direction with respect to the first track. With a second track installed in parallel,
The absolute value output unit includes a first absolute value output unit that reads the first track and outputs the first absolute value, and a second absolute value output unit that reads the second track and outputs the second absolute value. , Equipped with
At the start time of the reference increment, the magnetic scale and the magnetic sensor device are set by 1/4 pitch of the first pitch from the time of the first absolute value output in which the first absolute value output unit outputs a new absolute value. At the time of relative movement,
The calculation unit uses the first absolute value to calculate the absolute position from the time when the correction incremental signal becomes 0 until the correction incremental signal reaches the median center of zero and the maximum value, and the correction is performed. Before calculating the absolute position from the time when the incremental signal reaches the median until the corrected incremental signal reaches the maximum value.
Using the second absolute value,
The incremental signal correction unit is a first value of the incremental signal at the first time point in which the first absolute value and the second absolute value are changed from the same value to different values, and next to the first time point. A position detecting device characterized in that the deviation amount is acquired based on the second value of the incremental signal at a second time point in which the first absolute value and the second absolute value return to the same value . 着磁領域と無着磁領域とが第１ピッチで配列されたアブソリュートパターンを有するアブソリュートトラック、および、着磁領域と無着磁領域とが交互に配列されたインクリメンタルパターンを有し前記アブソリュートトラックと並列に設けられたインクリメンタルトラックを備える磁気スケールと、相対移動する前記磁気スケールの前記アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部、相対移動する前記磁気スケールの前記インクリメンタルトラックを読み取ってゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部、および、前記アブソリュート値および前記インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する算出部を備える磁気センサ装置と、を有する位置検出装置において、The absolute track having an absolute pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are arranged at the first pitch, and the absolute track having an incremental pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are alternately arranged. A magnetic scale having an incremental track provided in parallel, an absolute value output unit that reads the absolute track of the magnetic scale that moves relative to each other and outputs an absolute value, and a zero that reads the incremental track of the magnetic scale that moves relative to each other. A position having an incremental signal output unit that outputs a periodic incremental signal that changes from to a predetermined maximum value, and a magnetic sensor device including a calculation unit that calculates an absolute position based on the absolute value and the incremental signal. In the detector
前記インクリメンタル信号を補正するインクリメンタル信号補正部を有し、It has an incremental signal correction unit that corrects the incremental signal.
前記インクリメンタル信号補正部は、前記インクリメンタル信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点として予め設定した基準インクリメント開始時点に対して実際の前記インクリメンタル信号のインクリメント開始時点がずれているずれ量を取得し、前記ずれ量に基づいて前記インクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成し、The incremental signal correction unit acquires a shift amount in which the actual increment start time of the incremental signal is deviated from the reference increment start time set in advance as the increment start time at which the incremental signal starts incrementing. A corrected incremental signal that corrects the phase shift of the incremental signal based on the amount is generated.
前記算出部は、前記絶対位置の算出に前記補正インクリメンタル信号を用い、The calculation unit uses the correction incremental signal to calculate the absolute position.
前記アブソリュートトラックは、前記アブソリュートパターンを有する第１トラックと、前記第１トラックに対して相対移動方向で前記第１ピッチの半分の第２ピッチずれた前記アブソリュートパターンを有し、前記第１トラックと並列に設けられた第２トラックと、を備え、The absolute track has a first track having the absolute pattern and the absolute pattern deviated by a second pitch by half of the first pitch in a relative movement direction with respect to the first track. With a second track installed in parallel,
前記アブソリュート値出力部は、前記第１トラックを読み取って第１アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力部と、前記第２トラックを読み取って第２アブソリュート値を出力する第２アブソリュート値出力部と、を備え、The absolute value output unit includes a first absolute value output unit that reads the first track and outputs the first absolute value, and a second absolute value output unit that reads the second track and outputs the second absolute value. , Equipped with
前記基準インクリメント開始時点は、前記第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から前記第１ピッチの１／４ピッチだけ前記磁気スケールと前記磁気センサ装置とが相対移動した時点であり、At the start time of the reference increment, the magnetic scale and the magnetic sensor device are set by 1/4 pitch of the first pitch from the time of the first absolute value output in which the first absolute value output unit outputs a new absolute value. At the time of relative movement,
前記算出部は、前記補正インクリメンタル信号が０となる時点から当該補正インクリメンタル信号がゼロと前記最大値の中央の中央値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第１アブソリュート値を用い、前記補正インクリメンタル信号が前記中央値となった時点から前記補正インクリメンタル信号が前記最大値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第２アブソリュート値を用い、The calculation unit uses the first absolute value to calculate the absolute position from the time when the correction incremental signal becomes 0 until the correction incremental signal reaches the median center of zero and the maximum value, and the correction is performed. From the time when the incremental signal reaches the median to the time when the corrected incremental signal reaches the maximum value, the second absolute value is used to calculate the absolute position.
前記インクリメンタル信号補正部は、前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが異なる値から同一の値に変化した第３時点の前記インクリメンタル信号の第３値、および、前記第３時点の次に前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが異なる値に戻る第４時点の前記インクリメンタル信号の第４値に基づいて、前記ずれ量を取得することを特徴とする位置検出装置。The incremental signal correction unit is a third value of the incremental signal at a third time point in which the first absolute value and the second absolute value change from different values to the same value, and next to the third time point. A position detecting device characterized in that the deviation amount is acquired based on the fourth value of the incremental signal at a fourth time point in which the first absolute value and the second absolute value return to different values. 前記インクリメンタルトラックは、前記相対移動方向でＮ極とＳ極とを前記第２ピッチで交互に着磁したインクリメンタルパターンを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出装置。 The position detecting device according to claim 1 or 2 , wherein the incremental track includes an incremental pattern in which N poles and S poles are alternately magnetized at the second pitch in the relative moving direction. 着磁領域と無着磁領域とが第１ピッチで配列されたアブソリュートパターンを有するアブソリュートトラック、および、着磁領域と無着磁領域とが交互に配列されたインクリメ
ンタルパターンを有し前記アブソリュートトラックと並列に設けられたインクリメンタルトラックを備える磁気スケールと、相対移動する前記磁気スケールの前記アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部、および、相対移動する前記磁気スケールの前記インクリメンタルトラックを読み取ってゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部備える磁気センサ装置と、を有し、前記アブソリュート値および前記インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する位置検出装置の位置検出方法において、
前記インクリメンタル信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点を、基準インクリメント開始時点として、設定しておき、
前記基準インクリメント開始時点に対して実際の前記インクリメンタル信号のインクリメント開始時点がずれているずれ量を取得し、
前記ずれ量に基づいて前記インクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成し、
前記絶対位置の算出に前記補正インクリメンタル信号を用い、
予め、前記アブソリュートトラックとして、前記アブソリュートパターンを有する第１トラックと、前記第１トラックに対して相対移動方向で前記第１ピッチの半分の第２ピッチずれた前記アブソリュートパターンを有し、前記第１トラックと並列に設けられた第２トラックと、を備えるとともに、前記アブソリュート値出力部として、前記第１トラックを読み取って第１アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力部と、前記第２トラックを読み取って第２アブソリュート値を出力する第２アブソリュート値出力部と、を備えておき、
前記基準インクリメント開始時点を、前記第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から前記第１ピッチの１／４ピッチだけ前記磁気スケールと前記磁気センサ装置とが相対移動した時点に設定し、
前記絶対位置の算出に、前記補正インクリメンタル信号が０となる時点から当該補正インクリメンタル信号がゼロと前記最大値の中央の中央値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第１アブソリュート値を用い、前記補正インクリメンタル信号が前記中央値となった時点から前記補正インクリメンタル信号が前記最大値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第２アブソリュート値を用い、
前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが同一の値から異なる値に変化した第１時点の前記インクリメンタル信号の第１値、および、前記第１時点の次に前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが同一の値に戻る第２時点の前記インクリメンタル信号の第２値に基づいて、前記ずれ量を取得することを特徴とする位置検出方法。 The absolute track having an absolute pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are arranged at the first pitch, and the absolute track having an incremental pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are alternately arranged. A magnetic scale having an incremental track provided in parallel, an absolute value output unit that reads the absolute track of the magnetic scale that moves relative to each other and outputs an absolute value, and an incremental track of the magnetic scale that moves relative to each other are read. A magnetic sensor device including an incremental signal output unit that outputs a periodic incremental signal that changes from zero to a predetermined maximum value, and a position detection device that calculates an absolute position based on the absolute value and the incremental signal. In the position detection method of
The increment start time point at which the incremental signal starts incrementing is set as the reference increment start time point.
The amount of deviation that the actual increment start time of the incremental signal deviates from the reference increment start time is acquired.
A corrected incremental signal that corrects the phase shift of the incremental signal based on the shift amount is generated.
Using the correction incremental signal to calculate the absolute position ,
As the absolute track, the first track having the absolute pattern and the absolute pattern having the second pitch deviated by half of the first pitch in the relative movement direction with respect to the first track are provided in advance. A second track provided in parallel with the track is provided, and as the absolute value output unit, a first absolute value output unit that reads the first track and outputs the first absolute value and the second track are provided. A second absolute value output unit that reads and outputs the second absolute value is provided.
At the start time of the reference increment, the magnetic scale and the magnetic sensor device perform one-fourth pitch of the first pitch from the first absolute value output time point at which the first absolute value output unit outputs a new absolute value. Set at the time of relative movement,
In the calculation of the absolute position, the first absolute value is used in the calculation of the absolute position from the time when the correction incremental signal becomes 0 until the correction incremental signal reaches the median of zero and the center of the maximum value. From the time when the corrected incremental signal reaches the median to the time when the corrected incremental signal reaches the maximum value, the second absolute value is used to calculate the absolute position.
The first value of the incremental signal at the first time point in which the first absolute value and the second absolute value change from the same value to different values, and the first absolute value and the above after the first time point. A position detection method comprising acquiring the deviation amount based on the second value of the incremental signal at a second time point in which the second absolute value returns to the same value . 着磁領域と無着磁領域とが第１ピッチで配列されたアブソリュートパターンを有するアブソリュートトラック、および、着磁領域と無着磁領域とが交互に配列されたインクリメンタルパターンを有し前記アブソリュートトラックと並列に設けられたインクリメンタルトラックを備える磁気スケールと、相対移動する前記磁気スケールの前記アブソリュートトラックを読み取ってアブソリュート値を出力するアブソリュート値出力部、および、相対移動する前記磁気スケールの前記インクリメンタルトラックを読み取ってゼロから所定の最大値まで変化する周期的なインクリメンタル信号を出力するインクリメンタル信号出力部備える磁気センサ装置と、を有し、前記アブソリュート値および前記インクリメンタル信号に基づいて絶対位置を算出する位置検出装置の位置検出方法において、
前記インクリメンタル信号がインクリメントを開始するインクリメント開始時点を、基準インクリメント開始時点として、設定しておき、
前記基準インクリメント開始時点に対して実際の前記インクリメンタル信号のインクリメント開始時点がずれているずれ量を取得し、
前記ずれ量に基づいて前記インクリメンタル信号の位相のずれを補正した補正インクリメンタル信号を生成し、
前記絶対位置の算出に前記補正インクリメンタル信号を用い、
予め、前記アブソリュートトラックとして、前記アブソリュートパターンを有する第１トラックと、前記第１トラックに対して相対移動方向で前記第１ピッチの半分の第２ピッチずれた前記アブソリュートパターンを有し、前記第１トラックと並列に設けられた第２トラックと、を備えるとともに、前記アブソリュート値出力部として、前記第１トラックを読み取って第１アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力部と、前記第２トラックを読み取って第２アブソリュート値を出力する第２アブソリュート値出力部と、を備えておき、
前記基準インクリメント開始時点を、前記第１アブソリュート値出力部が新たな前記アブソリュート値を出力する第１アブソリュート値出力時点から前記第１ピッチの１／４ピッチだけ前記磁気スケールと前記磁気センサ装置とが相対移動した時点に設定し、
前記絶対位置の算出に、前記補正インクリメンタル信号が０となる時点から当該補正インクリメンタル信号がゼロと前記最大値の中央の中央値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第１アブソリュート値を用い、前記補正インクリメンタル信号が前記中央値となった時点から前記補正インクリメンタル信号が前記最大値に達するまでは前記絶対位置の算出に前記第２アブソリュート値を用い、
前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが異なる値から同一の値に変化した第３時点の前記インクリメンタル信号の第３値、および、前記第３時点の次に前記第１アブソリュート値と前記第２アブソリュート値とが異なる値に戻る第４時点の前記インクリメンタル信号の第４値に基づいて、前記ずれ量を取得することを特徴とする位置検出方法。 The absolute track having an absolute pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are arranged at the first pitch, and the absolute track having an incremental pattern in which the magnetized region and the non-magnetized region are alternately arranged. A magnetic scale having an incremental track provided in parallel, an absolute value output unit that reads the absolute track of the magnetic scale that moves relative to each other and outputs an absolute value, and an incremental track of the magnetic scale that moves relative to each other are read. A magnetic sensor device including an incremental signal output unit that outputs a periodic incremental signal that changes from zero to a predetermined maximum value, and a position detection device that calculates an absolute position based on the absolute value and the incremental signal. In the position detection method of
The increment start time point at which the incremental signal starts incrementing is set as the reference increment start time point.
The amount of deviation that the actual increment start time of the incremental signal deviates from the reference increment start time is acquired.
A corrected incremental signal that corrects the phase shift of the incremental signal based on the shift amount is generated.
Using the correction incremental signal to calculate the absolute position,
As the absolute track, the first track having the absolute pattern and the absolute pattern having the second pitch deviated by half of the first pitch in the relative movement direction with respect to the first track are provided in advance. A second track provided in parallel with the track is provided, and as the absolute value output unit, a first absolute value output unit that reads the first track and outputs the first absolute value and the second track are provided. A second absolute value output unit that reads and outputs the second absolute value is provided.
At the start time of the reference increment, the magnetic scale and the magnetic sensor device perform one-fourth pitch of the first pitch from the first absolute value output time point at which the first absolute value output unit outputs a new absolute value. Set at the time of relative movement,
In the calculation of the absolute position, the first absolute value is used in the calculation of the absolute position from the time when the correction incremental signal becomes 0 until the correction incremental signal reaches the median of zero and the center of the maximum value. From the time when the corrected incremental signal reaches the median to the time when the corrected incremental signal reaches the maximum value, the second absolute value is used to calculate the absolute position .
The third value of the incremental signal at the third time point in which the first absolute value and the second absolute value change from different values to the same value, and the first absolute value and the above after the third time point. A position detection method comprising acquiring the deviation amount based on the fourth value of the incremental signal at a fourth time point in which the value returns to a value different from the second absolute value. 前記インクリメンタルトラックに、前記相対移動方向でＮ極とＳ極とを前記第２ピッチで交互に着磁したインクリメンタルパターンを備えることを特徴とする請求項４または５に記載の位置検出方法。

The position detection method according to claim 4 or 5 , wherein the incremental track is provided with an incremental pattern in which N poles and S poles are alternately magnetized at the second pitch in the relative moving direction.
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