JPH04359114A - 原点位置記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スケール装置に使用さ
れるメインスケールに原点を記録するのに好適な原点記
録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】λ原点方式のスケール装置では、目盛位
置を示すインクリメンタル信号とともに、原点位置を示
すゲート信号がメインスケールに記録される（特開昭６
０−６８２４号公報等参照）。

【０００３】この場合、インクリメンタル信号が読み取
られたときには、その読み取り信号がパルス幅λのパル
ス信号となるとともに、原点位置としては、λの中心位
置となることが望ましい。

【０００４】そして、図１７から理解されるように、ス
ケール装置の検出素子１０Ｂが、メインスケールＭに対
して角度θ（アジマス）だけ傾いて取り付けられること
があり、この場合には、図１８からも理解されるように
、原点ゲート信号の読み取り位置Ｐとインクリメンタル
信号の読み取り位置Ｑとが一致または互いに近傍となり
、所定のλ原点パルスから１λ分ずれることがある。

【０００５】そこで、（１）電気信号処理によって、イ
ンクリメンタル信号のパルス列をずらすことにより、原
点ゲート信号が適正に読み取られる構成のものが有る。 また、（２）機械的な調整によって原点ゲート信号を合
せる構成も知られており、さらに、（３）スケール装置
がうねりのないメインスケール等、高精度の部品で構成
され、アジマスが精度良く合わされる構成も知られてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記（１
）の構成では、パルス信号のスレショールドレベル調整
等が必要となり、電気回路が複雑になる。また、前記（
２）の構成では、目盛と検出素子１０Ｂとを機械的な調
整機構で平行にする等の調整が必要となり、その調整機
構の装備によりスケール装置の複雑化、調整作業の低下
による取付作業能率等の低下を招く。

【０００７】さらに、前記（３）の構成のものでは、ス
ケール装置のコストアップにつながる等の問題を有して
いた。

【０００８】本発明の目的は、スケール装置のが組立て
られてゆく過程で、原点ゲート信号が記録されることに
より、検出素子の取付誤差、メインスケールのうねり等
による原点位置の位置ずれが生じた場合であっても、真
の原点位置が設定可能とされた原点位置記録方法を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る原点位置記
録方法は、目盛位置を示すインクリメンタル信号Ｑが記
録可能とされるとともに、原点位置を示すゲート信号が
記録・消去可能とされたメインスケールＭに該ゲート信
号が記録される原点位置記録方法において、前記インク
リメンタル信号Ｑが記録された後、原点とすべき特定位
置に予備のゲート信号Ｐが記録される第１過程と、前記
特定位置と前記原点位置との位置ずれ量Δが検出される
第２過程と、前記位置ずれ量Δだけ前記特定位置からず
れた位置に真のゲート信号Ｐ０　が記録される一方、前
記予備のゲート信号Ｐが消去される第３過程と、を有す
る。また、本発明は、目盛位置を示すインクリメンタル
信号Ｑが記録可能とされるとともに、原点位置を示すゲ
ート信号Ｐが記録・消去可能とされたメインスケールＭ
に、該ゲート信号Ｐが記録される原点位置記録方法にお
いて、前記インクリメンタル信号Ｑが記録された後、原
点とすべき特定位置の近傍位置に、該インクリメンタル
信号Ｑのパルス間隔λよりも（λ／ｎ）だけ広い間隔で
、ｎパルスからなる予備のゲート信号Ｐが記録される第
１過程と、前記インクリメンタル信号Ｑのパルス記録位
置と、前記予備のゲート信号Ｐのパルス記録位置との位
置ずれ量が検出される第２過程と、前記インクリメンタ
ル信号Ｑのパルス間隔λの中央位置に対するずれ量が最
も少ない前記予備のゲート信号Ｐが真のゲート信号Ｐ０
　とされる一方、該真のゲート信号Ｐ０　以外の該予備
のゲート信号Ｐが消去される第３過程と、を有する。加
えて、本発明は、目盛位置を示すインクリメンタル信号
Ｑが記録可能とされるとともに、原点位置を示すゲート
信号Ｐが記録可能とされたメインスケールＭに該ゲート
信号Ｐが記録される原点位置記録方法において、前記イ
ンクリメンタル信号Ｑが検出される検出素子１０Ｂから
所望間隔ずれた位置で該検出素子１０Ｂと同一基台に設
けられたゲート信号記録用ヘッド１０で前記インクリメ
ンタル信号Ｑが記録された後、特定位置に真のゲート信
号Ｐ０　が記録される、ことを特徴とする。さらに、本
発明は、目盛位置を示すインクリメンタル信号Ｑが記録
可能とされるとともに、原点位置を示すゲート信号Ｐが
記録可能とされたメインスケールＭに該ゲート信号Ｐが
記録される原点位置記録方法において、前記インクリメ
ンタル信号Ｐの記録用ヘッドから所望間隔ずれた位置で
該記録用ヘッドと同一基台に設けられたゲート信号記録
用ヘッド１０Ｃで、該インクリメンタル信号Ｑが記録さ
れるとともに、特定位置に真のゲート信号Ｐ０　が記録
される、ことを特徴とする。また、本発明は、目盛位置
を示すインクリメンタル信号Ｑが記録可能とされるとと
もに、原点位置を示すゲート信号Ｐが記録可能とされた
メインスケールＭに該ゲート信号Ｐが記録される原点位
置記録方法において、検出装置の走行方向に対する記録
ヘッドの走行方向の傾きθが計測される第１過程と、計
測された傾きθに基いて、記録時と再生時での前記ゲー
ト信号Ｐ位置のずれ量Δが演算される第２過程と、演算
されたずれ量Δ分だけずらせた特定位置に真のゲート信
号Ｐ０　が記録される第３過程と、を有する。

【００１０】

【作用】本発明に係る原点位置記録方法では、まず予備
の原点位置が特定位置に記録され、その特定位置と真の
原点位置との位置ずれ量が検出される。

【００１１】そして、その位置ずれ量だけずれた位置に
真の原点ゲート信号が記録される一方、予備の原点ゲー
ト信号は消去される。また、予備のゲート信号として、
インクリメンタル信号のパルス間隔λよりも（λ／ｎ）
だけ広い間隔のパルス列が記録され、そのパルス列のう
ち、インクリメンタル信号のパルス間隔λの中央位置に
対するずれ量が最も少ないパルス（予備のゲート信号）
記録位置が、真のゲート信号とされる。そして、インク
リメンタル信号の検出素子とゲート信号記録用ヘッドと
が、所望間隔ずらせて同一基台に設けられ、そのヘッド
で、ゲート信号が特定位置に記録される。また、インク
リメンタル信号の記録用ヘッドとゲート信号記録用ヘッ
ドとが、所望間隔ずらせて同一基台に設けられ、そのゲ
ート信号記録用ヘッドで、インクリメンタル信号が記録
されるとともに、特定位置にゲート信号が記録される。 さらに、検出装置の走行方向に対する記録ヘッドの走行
方の傾きから、ゲート信号位置のずれ量が求められ、そ
のずれ量分だけずれた特定位置に真のゲート信号が記録
される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る原点位置記録方法の第１
実施例を、図面に基いて説明する。第１過程では、図１
、図２および図３から理解されるように、メインスケー
ル（記録媒体）Ｍのインクリメンタル信号トラックＭＩ
　、原点ゲート信号トラックＭＯ　に各々インクリメン
タル信号Ｑと予備の原点ゲート信号Ｐとが順次記録ヘッ
ド１０により記録される。

【００１３】この場合、インクリメンタル信号Ｑは、隣
接する他のインクリメンタル信号Ｑとの間隔がλ（一定
）となるように、常時レーザ測長装置２０からの検出信
号がインクリメンタル信号記録装置３０に取り込まれる
。

【００１４】また、ゲート信号Ｐの記録位置（特定位置
）は予備的に設定（距離Ａ）されるように、原点信号記
録装置４０が制御されるとともに、その信号幅は４０〔
μｍ〕〜８０〔μｍ〕とされている。

【００１５】なお、インクリメンタル信号Ｑ、ゲート信
号Ｐは、スケール装置が組み立てられてゆく過程、すな
わち、磁気ヘッド等の検出素子を含むスライダがメイン
スケールＭ上に装着されてゆく過程等に行なわれる。

【００１６】次に、メインスケールＭに近接させて検出
素子５０が配置され、この検出素子５０により、記録さ
れた予備のゲート信号Ｐとインクリメンタル信号Ｑとが
各々読み取られる。

【００１７】この場合、図４、図５から理解されるよう
にレーザ測長装置２０では、位置パルス信号が生成され
て出力されており、この位置パルス信号はインクリメン
タル信号Ｑの検出パルス幅（λパルス幅）間に例えば１
０個出力される。

【００１８】そして、原点ゲート信号増幅回路４５を介
して、ゲート信号Ｐがゲート信号パルス生成回路５５に
取り込まれ、生成回路５５では、ゲート信号Ｐのレベル
が値０になるのをタイミングとして、パルス状のスター
ト信号が生成されてゲート回路５に出力される。

【００１９】一方、検出素子５０で得られたインクリメ
ンタル信号Ｑは、インクリメンタル信号増幅回路６５を
介してλパルス生成回路７５に取り込まれ、そのλパル
ス（ストップ信号）がゲート回路５に出力される。

【００２０】この場合、スタート信号が入力されてスト
ップ信号が入力されるまでの時間だけゲート回路５から
位置パルス信号がパルスカウンタ１５に出力され（原点
ゲート−λ間差分パルス）、差分回路２５により、１λ
パルス幅の半分とゲート回路５とのパルスの差（例えば
、１λパルス幅に１０個のパルスが有り、ゲート回路５
からのパルス数を８とすると、８−１０／２＝３（個）
となる）が演算され、その演算結果は表示装置３５によ
り表示される（第２過程）。

【００２１】従って、ゲート信号Ｐを差Δ＝３〔位置パ
ルス信号〕だけずれた位置に、真の原点位置を記録すれ
ばλパルス間の中点に原点位置が設定される。

【００２２】なお、スタート信号としてλパルスを使用
し、ストップ信号として原点信号を使用しても良い。

【００２３】そこで、図６、図７および図８から理解さ
れるように、予備の原点ゲート信号Ｐが消磁装置４０Ａ
、消磁ヘッド１０ＡによりメインスケールＭから消去さ
れ、真の原点ゲート信号Ｐ０　が新たに記録される（第
３過程）。以上説明したように、この第１実施例では、
スケール装置が組み立てられる過程で、真の原点ゲート
信号Ｐ０　が記録される。従って、従来のように、電気
的処理、機械的な調整、あるいは高精度の部品が不要と
なる。

【００２４】その結果、スケール装置の簡素化、組立て
作業能率の向上、製造コストダウンを図ることが可能と
なる。

【００２５】また、真の原点ゲート信号Ｐ０　が従来の
ゲート信号を記録する要領で行なえるため、これによっ
ても、組立て作業等の高能率化を図ることができる。

【００２６】さらに、スケール装置が組み立てられる過
程でゲート信号が記録されるので、組み立て時の歩留り
向上を図ることも可能となる。

【００２７】次に本発明の第２実施例について説明する
。第１実施例と同様にして、インクリメンタル信号Ｑが
記録されると、図９から理解されるように、この実施例
では、予備の原点ゲート信号Ｐが、図２の記録ヘッド１
０により、ｎ個記録され、それら信号Ｐは各々間隔（λ
＋λ／ｎ）を介して記録される（第１過程）。

【００２８】続いて、インクリメンタル信号Ｑのパルス
記録位置と、予備の原点ゲート信号Ｐの記録位置との位
置ずれ量が検出され（第２過程）、パルス間隔λの中央
位置に対するその位置ずれ量が最も少ない予備の原点ゲ
ート信号Ｐが真の原点ゲート信号Ｐ０　とされるととも
に、他の原点ゲート信号Ｐは消去される（第３過程；図
１０参照）。

【００２９】従って、この第２実施例においても、第１
実施例と同様の効果を有する。

【００３０】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。第１実施例と同様にして、まずインクリメンタル信
号Ｑが記録されると、図１１に示されるように検出素子
１０Ｂと記録ヘッド１０が一体化されたヘッド（図１２
参照）により、真の原点ゲート信号Ｐ０　がλの中央（
特定位置）に記録される。

【００３１】すなわち、図１２から理解されるように、
検出素子１０Ｂの検出信号がインクリメンタル信号増幅
回路６５を介して、λパルス中間位置検出回路６５Ａに
取り込まれて、λの中央位置が検出される。

【００３２】そして、原点位置検出回路１５により、原
点ゲート信号Ｐ０　の記録位置が検出されるのに応答し
て、回路６５Ａで得られるλの同期信号をタイミングと
して、原点ゲート信号Ｐ０　が記録される。

【００３３】その結果、この第３実施例においても、第
１実施例と同様の効果を有する。

【００３４】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。

【００３５】この実施例では、図１３および図１４から
理解されるように、インクリメンタル信号Ｑの記録ヘッ
ドと原点ゲート信号Ｐの記録ヘッドとが同一の記録ヘッ
ド１０Ｃで構成され、ヘッド１０Ｃは２トラックとされ
、各々のトラックがインクリメンタル信号Ｑの記録トラ
ックと原点ゲート信号の記録トラックとに対応している
。

【００３６】そして、インクリメンタル信号Ｑがインク
リメンタル信号記録装置３０で記録されながら、原点ゲ
ート信号の記録位置（特定位置）が回路１５で検出され
、そのときにインクリメンタル信号記録装置３０で得ら
れるλの同期信号によって、真の原点ゲート信号Ｐ０　
がλの中央に記録される。

【００３７】その後、インクリメンタル信号Ｑが全て記
録されて、作業が終了される。

【００３８】従って、この第４実施例でも、第１実施例
と同様の効果を有する。

【００３９】次に、本発明の第５実施例を説明する。

【００４０】この実施例では、図１５から理解されるよ
うに、スケール走行基準面（装置の走行方向）に対して
記録走行基準面（記録ヘッド１０の走行方向）に傾きが
ある場合、インクリメンタル信号トラックＭ１　、およ
び原点ゲート信号トラックＭ０　への記録時に、その傾
きθが電気マイクロメータ１００により計測される。

【００４１】なお、スケール走行基準面と電気マイクロ
メータ１００との距離がＥからＤに変化している場合、
θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｆ／Ｃ）（＝ａｒｃｔａｎ〔（Ｄ−
Ｅ）／Ｃ〕；Ｃは予め設定された値）となる。ここで、
原点ゲート信号検出中心とインクリメンタル信号検出中
心との距離をＢとすると、λの中心に記録するための原
点ゲート信号記録位置補正量Δは、Ｂ・ｔａｎθとなる
。

【００４２】この場合、図１６から理解されるように、
インクリメンタル信号記録装置３０から出力されるλの
同期信号が、同期信号補正回路３０Ａにより、原点ゲー
ト信号Ｐの記録位置をλの中央からΔだけ補正し、その
補正信号が原点信号記録装置４０に入力されて真の原点
ゲート信号Ｐ０　が記録される。

【００４３】従って、この第５実施例でも、第１実施例
と同様の効果を有する。

【００４４】また、インクリメンタル信号Ｑの記録中に
位置ずれ量Δが算出され、Δだけ補正された位置に真の
原点ゲート信号Ｐ０　が、インクリメンタル信号Ｑの記
録と同時に記録される方法により、一層効率良く原点ゲ
ート信号Ｐ０　の記録が行なえる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明で理解されるように、本発明
に係る原点位置記録方法では、まず予備の原点位置が特
定位置に記録され、その特定位置と真の原点位置との位
置ずれ量が検出される。

【００４６】そして、その位置ずれ量だけずれた位置に
真の原点ゲート信号が記録される一方、予備の原点ゲー
ト信号は消去される。また、予備のゲート信号として、
インクリメンタル信号のパルス間隔λよりも（λ／ｎ）
だけ広い間隔のパルス列が記録され、そのパルス列のう
ち、インクリメンタル信号のパルス間隔λの中央位置に
対するずれ量が最も少ないパルス（予備のゲート信号）
記録位置が、真のゲート信号とされる。そして、インク
リメンタル信号の検出素子とゲート信号記録用ヘッドと
が、所望間隔ずらせて同一基台に設けられ、そのヘッド
でゲート信号が特定位置に記録される。また、インクリ
メンタル信号の記録用ヘッドとゲート信号記録用ヘッド
とが、所望間隔ずらせて同一基台に設けられ、そのゲー
ト信号記録用ヘッドで、インクリメンタル信号が記録さ
れるとともに、特定位置にゲート信号が記録される。さ
らに、検出装置の走行方向に対する記録ヘッドの走行方
の傾きから、ゲート信号位置のずれ量が求められ、その
ずれ量分だけずれた特定位置に真のゲート信号が記録さ
れる。従って、検出素子の取付誤差、メインスケールの
うねり等による原点位置の位置ずれに関りなく真の原点
位置が設定可能となる。そのため、位置ずれ調整用の電
気回路等が不要となるので、スケール装置の簡素化、小
型化、組立て作業能率の向上、コストダウン、組み立て
時の歩留り向上が可能となるとともに、信頼性も向上さ
れる。

【００４７】また、位置ずれを発生させないための高精
度の部材が不要となるので、これによってもコストダウ
ンを図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクリメンタル信号の記録方法を示す説明図
である。

【図２】原点ゲート信号の記録方法を示す説明図である
。

【図３】予備の原点ゲート信号等の説明図である。

【図４】ずれ量を検出する装置の概略構成図である。

【図５】前記装置の作用を示すタイミングチャートであ
る。

【図６】予備の原点ゲート信号を消去する方法を示す説
明図である。

【図７】真の原点ゲート信号を記録する方法を示す説明
図である。

【図８】真の原点ゲート信号が記録されたメインスケー
ルの構成説明図である。

【図９】第２実施例でのメインスケールの構成図である
。

【図１０】第２実施例で、真の原点ゲート信号が記録さ
れたメインスケールの構成図である。

【図１１】記録ヘッドの構成説明図である。

【図１２】第３実施例で原点ゲート信号を記録する装置
の構成図である。

【図１３】記録ヘッドの構成説明図である。

【図１４】第４実施例で、原点ゲート信号を記録する装
置の構成図である。

【図１５】第５実施例でのずれ量を算出する方法を示す
説明図である。

【図１６】第５実施例における装置の構成説明図である
。

【図１７】検出素子とメインスケールとの位置関係を示
す説明図である。

【図１８】原点ゲート信号検出中心等を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０，１０Ｃ　　記録ヘッド １０Ａ　　消磁ヘッド １０Ｂ　　検出素子 １５　　原点記録位置検出回路 ２０　　レーザ測長装置 ３０　　インクリメンタル信号記録装置３０Ａ　　同期
信号補正回路 ４０　　原点ゲート信号記録装置 ６５Ａ　　λパルス中間位置検出回路 Ｍ　　メインスケール Ｐ　　予備のゲート信号 Ｐ０　　　真のゲート信号 Ｑ　　インクリメンタル信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　目盛位置を示すインクリメンタル信号
   が記録可能とされるとともに、原点位置を示すゲート信
   号が記録・消去可能とされたメインスケールに該ゲート
   信号が記録される原点位置記録方法において、前記イン
   クリメンタル信号がパルス幅λで記録された後、原点と
   すべき特定位置に予備のゲート信号が記録される第１過
   程と、前記特定位置と前記原点位置との位置ずれ量が検
   出される第２過程と、前記位置ずれ量だけ前記特定位置
   からずれた位置に真のゲート信号が記録される一方、前
   記予備のゲート信号が消去される第３過程と、を有する
   ことを特徴とする原点位置記録方法。
2. 【請求項２】　　目盛位置を示すインクリメンタル信号
   が記録可能とされるとともに、原点位置を示すゲート信
   号が記録・消去可能とされたメインスケールに、該ゲー
   ト信号が記録される原点位置記録方法において、前記イ
   ンクリメンタル信号が記録された後、原点とすべき特定
   位置の近傍位置に、該インクリメンタル信号のパルス間
   隔λよりも（λ／ｎ）だけ広い間隔で、ｎパルスからな
   る予備のゲート信号が記録される第１過程と、前記イン
   クリメンタル信号のパルス記録位置と、前記予備のゲー
   ト信号のパルス記録位置との位置ずれ量が検出される第
   ２過程と、前記インクリメンタル信号のパルス間隔λの
   中央位置に対するずれ量が最も少ない前記予備のゲート
   信号が真のゲート信号とされる一方、該真のゲート信号
   以外の該予備のゲート信号が消去される第３過程と、を
   有することを特徴とする原点位置記録方法。
3. 【請求項３】　　目盛位置を示すインクリメンタル信号
   が記録可能とされるとともに、原点位置を示すゲート信
   号が記録可能とされたメインスケールに該ゲート信号が
   記録される原点位置記録方法において、前記インクリメ
   ンタル信号が検出される検出素子から所望間隔ずれた位
   置で該検出素子と同一基台に設けられたゲート信号記録
   用ヘッドで、前記インクリメンタル信号が記録された後
   特定位置に真のゲート信号が記録される、ことを特徴と
   する原点位置記録方法。
4. 【請求項４】　　目盛位置を示すインクリメンタル信号
   が記録可能とされるとともに、原点位置を示すゲート信
   号が記録可能とされたメインスケールに該ゲート信号が
   記録される原点位置記録方法において、前記インクリメ
   ンタル信号の記録用ヘッドから所望間隔ずれた位置で該
   記録用ヘッドと同一基台に設けられたゲート信号記録用
   ヘッドで、該インクリメンタル信号が記録されるととも
   に、特定位置に真のゲート信号が記録される、ことを特
   徴とする原点位置記録方法。
5. 【請求項５】　　目盛位置を示すインクリメンタル信号
   が記録可能とされるとともに、原点位置を示すゲート信
   号が記録可能とされたメインスケールに該ゲート信号が
   記録される原点位置記録方法において、検出装置の走行
   方向に対する記録ヘッドの走行方向の傾きが計測される
   第１過程と、計測された傾きに基いて、記録時と再生時
   での前記ゲート信号位置のずれ量が演算される第２過程
   と、演算されたずれ量分だけずらせた特定位置に真のゲ
   ート信号が記録される第３過程と、を有することを特徴
   とする原点位置記録方法。