JPH04534B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は光電式変位検出装置に係り、特に一
定ピツチの測長スリツト列を備えるメインスケー
ルと、このメインスケールの測長スリツト列と同
一ピツチの測長ゲートスリツト列を備え、前記メ
インスケールに対して、スリツト列方向に平行に
相対移動可能に配置されたインデツクススケール
と、これらメインスケール及びインデツクススケ
ールを透過又は反射した光を受光し、該メインス
ケールとインデツクススケールの相対移動時に、
各々のスリツトの重なりの繰返しにより形成され
る前記光の明暗の繰返し数から測長暗号を発生す
る測長光電変換器と、を有してなる光電式変位検
出装置の改良に関する。

【従来の技術】

上記のような光電式変位検出装置は、非接触且
つ高精度に変位を検出できるので多くの分野で採
用されているが、測長方向に対して検出信号が増
加減少を繰返す関数曲線を描くために、検出信号
を例えばデジタル信号に処理してデジタル表示し
た場合であつても、この信号のみからでは物理的
絶対原点が不明であり、従つて、絶対原点を特定
する他の手段が必要であつた。 かかる光電式変位検出装置における絶対原点を
特定する手段としては、従来次のようなものがあ
つた。 まず、メインスケールとインデツクススケール
とが任意相対位置にある時、他の検出手段、例え
ばダイヤルゲージ、を利用してカウンタ等を含む
デジタル表示器の表示値を強制的に零セツトする
方法がある。 この方法では簡便であるが、μｍの単位の精度
で絶対原点を定めることは、困難な場合がある。 又、測定中に電源が遮断された場合、再度の零
クリア作業が必要となり、更に、再度の零クリア
によつても先の原点と一致して零セツトをするこ
とが困難であるという問題点があつた。 次に、メインスケールに、測長スリツト列とは
別に参照マークを該測長スリツト列と並列して設
け、且つ、インデツクススケール側には該参照マ
ークを検知すべき対応マークを測長ゲートスリツ
ト列とは別個に設けて、この対応マークにより前
記参照マークを検出して、その位置を絶対原点と
する方法がある。 この方法によれば、絶対原点を正確に得ること
はできるが、参照マークは測長スリツトに沿つて
多数配置されていて、実際の測定時には、これら
の複数の参照マークの一つにインデツクススケー
ルの対応マークを重ねて位置させ、これによつて
参照マークを読込んで絶対原点を設定しなければ
ならず、従つて、複数の参照マークから一つの参
照マークを特定する作業が必要となり、容易迅速
に絶対原点を設定することができないという問題
点がある。 又、他の手段として、特公昭58−40684号公報
に記載されるように、メインスケールに測長スリ
ツト列と並列して多数の参照マークを設けると共
に、該メインスケールに沿つて、変位可能な参照
マーク選択スイツチを設け、予めこの参照マーク
選択スイツチを所望の参照マークと対応する位置
に固定し、インデツクススケール側の対応マーク
が参照マークを検出すると同時に参照マーク選択
スイツチが作動された時、該参照マークを絶対原
点としてセツトする方法がある。 しかしながら、この方法においても、参照マー
ク選択スイツチをどの参照マークに対応する位置
に固定するか、あるいは、複数の対応マーク選択
スイツチのうちいずれを使用すべきかの判定作業
が必要であり、自動的に且つ迅速に絶対原点を設
定することができないという問題点がある。 又、上記のように参照マーク選択スイツチを設
ける場合は、変位検出装置自体が長大となるのみ
ならず、コストが増大するという問題点もある。 これに対して、本出願人は、特願昭58−227858
乃至227860号特開昭60−１２0215乃至１２0217号
公報）において、装置の重量及び長さの増大並び
にコストの増加を伴なうことなく、容易迅速且つ
自動的に絶対原点を設定且つ検出することができ
るようにした光電式変位検出装置を提案した。 これらの光電式変位検出装置は、いずれも、メ
インスケールに、測長スリツト例と並列に又は測
長スリツト列の間に、参照マーク特定手段を伴つ
て参照マークを設け、これに対して、インデツク
ススケール側に前記参照マークを検出するマーク
検出手段を設け、これらの合致により特定の参照
マーク即ち絶対原点を検出、設定できるようにし
たものである。 しかしながら、上記のような光電式変位検出装
置は、参照マーク検出手段がインデツクススケー
ル又はこのインデツクススケールが取付けられて
いるスライダに設けられていて、このスライダが
メインスケール又は本体ケースに案内される構造
であるので、参照マーク検出手段がスライダの振
動等によつてメインスケール上の参照マークに対
する位置変動が生じた場合は、検出した絶対原点
はメインスケール上の測長スリツトの列との関係
が不定であり、絶対原点の検出又は設定精度が低
下するという問題点を生じる。 特にこの現象は、例えば、光電式変位検出装置
を、大型自動機械のテーブル送り量のフイードバ
ツク信号検出器に採用したような場合に、テーブ
ル送り方向が反転した時、即ち光電式変位検出装
置による測長方向が反転する際にメインスケール
に対してスライダが大きく傾くことによつて生じ
易い。

【発明が解決しようとする問題点】

この発明は上記問題点に鑑みてなされたもので
あつて、スライダの振動等に影響されることなく
確実に絶対原点を設定且つ検出できるようにした
光電式変位検出装置を提供することを目的とす
る。

【問題点を解決するための手段】

この発明は、一定ピツチの測長スリツト列を備
えるメインスケールと、このメインスケールの測
長スリツト列と同一ピツチの測長ゲートスリツト
列を備え、前記メインスケールに対して、スリツ
ト列方向と平行に相対移動可能に配置されたイン
デツクススケールと、これらメインスケール及び
インデツクススケールを透過又は反射した光を受
光し、該メインスケールとインデツクススケール
の相対移動時に、各々のスリツト列におけるスリ
ツトの重なりの繰返しにより形成される前記光の
明暗の繰返し数から測長信号の発生する測長光電
変換器と、を有してなる光電式変位検出装置にお
いて、前記メインスケールに、前記測長スリツト
列を挟んで対向配置された一対の参照マーク要素
からなり、該測長スリツト列に沿つて配置された
１以上の参照マークと、前記インデツクススケー
ルに、前記参照マーク要素に対応して設けられた
一対の検出要素を含み、これら検出要素が対応す
る参照マーク要素を検出したときの一対の出力信
号の波形が交差した時点で検出信号を発する参照
マーク検出手段とを備えることにより上記目的を
達成するものである。 又この発明は、前記参照マークの各参照マーク
要素を同一パターンのスリツトとすることにより
上記目的を達成するものである。 又この発明は、前記参照マークの各参照マーク
要素をランダムパターンのスリツトとすることに
より上記目的を達成するものである。 又この発明は、前記参照マークの各参照マーク
要素のスリツトを、前記測長スリツト列方向の中
心に対して対称パターンとすることにより上記目
的を達成するものである。 又この発明は、前記参照マーク検出手段を、前
記各検出要素の出力信号のレベルが一定値以上の
ときのみ作動されるように構成することにより上
記目的を達成するものである。

【作用】

この発明において、参照マークは測長スリツト
列を挟んで対向配置された一対の参照マーク要素
から構成され、該参照マーク要素に対応して設け
られた一対の検出要素を含む参照マーク検出手段
が、前記参照マーク要素を検出した際における一
対の出力信号の交点から、絶対原点を検出するも
のである。 即ち、インデツクススケール又はこれと一体の
スライダがメインスケールに対して傾いても、参
照マーク検出手段における一対の検出要素が検出
する参照マーク要素の位置の中間値を絶対原点と
して捉えるので、参照マークに対する参照マーク
検出手段の傾きに基づく検出誤差が相殺されて、
検出精度が向上される。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 一定ピツチの測長スリツト列１２を備えるメイ
ンスケール１０と、このメインスケール１０の測
長スリツト列１２と同一ピツチの測長ゲートスリ
ツト列１４を備え、前記メインスケール１０に対
して、スリツト列方向に平行に相対移動可能に配
置されたインデツクススケール１６と、これらメ
インスケール１０及びインデツクススケール１６
を透過又は反射した光を受光し、該メインスケー
ル１０とインデツクススケール１６の相対移動時
に、各々のスリツトの重なりの繰返しにより形成
される前記光の明暗の繰返し数から測長信号を発
生する測長光電変換器１８と、を有してなる光電
式変位検出装置において、前記メインスケール１
０に、前記測長スリツト列１２を挟んで対向配置
された一対の参照マーク要素２３Ａ，２３Ｂから
なり、該測長スリツト列１４に沿つて配置された
複数の参照マーク２２（２２Ａ，２２Ｂ，…）
と、前記インデツクススケール１６に、前記参照
マーク要素２３Ａ，２３Ｂに対応して設けられた
一対の検出要素２４Ａ，２４Ｂを含み、これら検
出要素２４Ａ，２４Ｂが対応する参照マーク要素
２３Ａ，２３Ｂを検出したときの一対の出力信号
の波形が交差した時点で原点設定手段２６に検出
信号を発する参照マーク検出手段２４と、を備え
たものである。 ここで、前記参照マーク要素２３Ａと２３Ｂ
は、測長スリツト列１２に方向に予めずれて配置
され、又これに対応して前記検出要素２４Ａと２
４Ｂもインデツクススケール１６の移動方向に同
一の距離だけずれて配置されている。 前記参照マーク要素２３Ａと２３Ｂ及び検出要
素２４Ａと２４Ｂ間のずれ量は、メインスケール
１０に対するインデツクススケール１６の傾斜に
基ずくずれ量の許容限界と略一致されている。 前記参照マーク２２の参照マーク要素２３Ａ，
２３Ｂはランダムパターンのスリツトとされ、
又、前記参照マーク検出手段２４は、前記参照マ
ーク要素２３Ａ，２３Ｂに対応するランダムパタ
ーンのスリツトからなる検出要素２４Ａ，２４
Ｂ、及び、これら検出要素２４Ａ，２４Ｂと前記
参照マーク要素２３Ａ，２３Ｂとの重なり合いを
検知する光電式変換器２８Ａ，２８Ｂとを備えて
いる。 又、前記参照マーク検出手段２４は、前記光電
変換器２８Ａ，２８Ｂのそれぞれの出力信号ａ，
ｂを基準レベルの信号Vrefとを比較し、該出力
信号が基準信号Vrefのレベルを越えている時の
み出力する比較器３０Ａ，３０Ｂと、これら比較
器３０Ａ，３０Ｂからの入力信号が合致する時、
前記原点設定手段２６にマーク検出信号としての
基準ゲート信号を出力する比較器３１とを備えて
いる。 ここで、前記測長スリツト列１２の各参照マー
ク２２Ａ，２２Ｂ，…間の部分は、複数の、且
つ、相異なるスリツト数の測長スリツト群１２
Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…とされるてい
る。 第２図の符号３２は、前記参照マーク検出手段
２４の検出信号で作動され、前記測長スリツト群
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，…のスリツト数を読取
る測長用カウンタ３４により読取られたスリツト
数を、スリツト群選択設定器３６で予め設定され
たスリツト数と比較して、両スリツト数が合致し
たか否かを確認してその信号を出力する比較器か
らなる測長スリツト群確認手段を示し、前記原点
設定手段２６は前記測長スリツト群確認手段３２
からの合致信号、及び、前記参照マーク検出手段
２４からの前記合致信号の入力直後のマーク検出
信号、を条件に該検出された参照マーク２２位置
を測長原点とするようにされている。 ここで、前記測長ゲートスリツト列１４は、相
互に半ピツチ位相をずらして形成された一対の第
１、及び第２の測長ゲートスリツト列１４Ａ，１
４Ｂから構成されている。 これら第１及び第２の測長ゲートスリツト列１
４Ａ，１４Ｂは、インデツクススケール１６のメ
インスケール１０に対する相対移動方向に離間し
て配置されると共に、一方の測長ゲートスリツト
列に対して他方の測長スリツト列のスリツトのピ
ツチが、半ピツチずらされている。 又、前記測長光電変換器１８は、前記第１及び
第２の測長ゲートスリツト列１４Ａ，１４Ｂに対
応して、第１及び第２の測長光電変換器１８Ａ，
１８Ｂから構成されている。 ここで、前記メインスケール１０における測長
スリツト列１２の測長スリツトは、その明部及び
暗部の幅がそれぞれ4μｍとされ、従つて、１ピ
ツチは8μｍとされている。 又、該測長スリツト列における測長スリツト群
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，…のスリト数は、例え
ば、第１図において左端の測長スリツト群１２Ａ
は12500ピツチ（10cm相当）、次の測長スリツト群
１２Ｂは13000ピツチ（10cm＋４mm相当）、…と定
め、メインスケール１０の左端から右端に向かつ
て順次そのピツチ数即ちスリツト数が増大される
ようにして形成する。 前記スリツト群選択設定器３６は、前記各測長
スリツト群に対応するピツチ数により、いずれか
の測長スリツト群を選択できるようにされてい
る。 第２図の符号３８は信号処理部を示し、その信
号処理部３８は、前記第１の測長光電変換器１８
Ａからのアナログ入力信号をデジタルパルス信号
に変換して、前記カウンタ３４に出力すると共
に、前記第１及び第２の測長光電変換器１８Ａ，
１８Ｂからの入力信号の位相差によつてインデツ
クススケール１６が図において右方向あるいは左
方向に進んでいるかを判別して、その方向に応じ
て前記カウンタ３４にプラス又はマイナスの信号
を出力するものである。 又、図の符号４０は表示部を示し、前記カウン
タ３４からの出力即ちパルスカウント数に対応し
て測定寸法を表示又は記録するようにされてい
る。 次に上記実施例の作用を、第３図を参照して説
明する。 まず、第１図において、測長スリツト列１２の
左端から５番目及び６番目の測長スリツト群１２
Ｅ、１２Ｆの間の参照マーク２２Ｅを絶対原点と
する場合は、測長スリツト群１２Ｅのスリツト数
又はピツチ数をスリツト群選択設定器３６によつ
て設定する。 測長スリツト群確認手段３２は、第３図に示さ
れるように、ステツプ101で前記スリツト群選択
設定器３６による設定値即ち、スリツト群を識別
する信号を読取る。 この状態で、メインスケール１０に対してイン
デツクススケール１６を第１図において右方向に
相対的に移動させると、該インデツクススケール
１６に設けられた参照マーク検出手段２４が、測
長スリツト群１２Ｃと１２Ｄの境界となる参照マ
ーク２２Ｃを、次いで測長スリツト群１２Ｄと１
２Ｅの境界となる参照マーク２２Ｄ、測長スリツ
ト群１２Ｅと１２Ｆの境界となる参照マーク２２
Ｅを順次走査してくる。 この場合、マーク検出手段２４における検出要
素２４Ａ，２４Ｂが、参照マーク２２を構成する
参照マーク要素２３Ａ，２３Ｂに合致する時に、
光電変換器２８Ａ，２８Ｂの出力に応じて、比較
器３０Ａ，３０Ｂに信号ａ，ｂが出力される。 これらの信号ａ，ｂは比較器３０Ａ，３０Ｂに
おいてそれぞれ基準信号Vrefと比較されて、そ
の信号値が該Vrefよりも大きい間だけ比較器３
１に出力される。 この比較器３１は、比較器３０Ａ，３０Ｂを通
過した信号ａ，ｂの波形が一致する時点Ｃで原点
設定手段２６にマーク検出信号としての基準ゲー
ト信号を出力する（ステツプ102参照）。ここで、
インデツクススケール１６がメインスケール１０
に対して正規の位置即ち平行な状態に維持されて
いる場合は、前記光電変換器２８Ａ，２８Ｂの出
力信号ａ，ｂは、前記参照マーク要素２３Ａと２
３Ｂの、予め設定された測長スリツト列１２方向
のずれ量に対応して時間的に前後した信号波形と
なり、これら出力信号ａ，ｂの波形の交点ｃが検
出され、この時点で比較器３１は前記原点設定手
段２６に基準ゲート信号を出力する。 この実施例に係る光電式変位検出装置を取付け
た工作機械等の振動によつて、メインスケール１
０に対してインデツクススケール１６が相対的に
振動し、参照マーク要素２３Ａ，２３Ｂを、検出
要素２４Ａ，２４Ｂによつて検出する際に、第４
図Ａに示されるように、該検出要素２４Ａ，２４
Ｂを通る直線が、参照マーク要素２３Ａ，２３Ｂ
を通る直線に対して傾いている場合は、光電変換
器２８Ａ，２８Ｂの出力信号ａ，ｂは、第４図Ｂ
に示されるように時間的に前後が大きくなるか、
又は予め設定されたずれに基づく時間的ずれを減
少させることになる。 ここで、前記比較器３１は、比較器３０Ａ，３
０Ｂを通過した信号ａ，ｂの波形が合致する時点
Ｃ、即ち両者の中間点を検出し、この時点で、前
記原点設定手段２６に基準ゲート信号を出力す
る。 即ち、インデツクススケール１６がメインスケ
ール１０に対して傾いた場合でも、一対の検出要
素２４Ａ，２４Ｂによる検出信号の時間的中間点
を検出して、これを参照マーク２２の検出時とす
るものである。 ここで、インデツクススケール１６の傾斜方向
が、前記参照マーク要素２３Ａと２３Ｂ及び検出
要素２４Ａと２４Ｂ間のずれを相殺する方向の場
合、傾斜が大きいと、光電変換器２８Ａと２８Ｂ
の出力信号ａ，ｂの波形が全く一致して、両者の
交点を検出できないことも予想されるが、この場
合は、傾斜過大による測定不能として処理する。 即ち前記ずれ量を両スケール１０，１６の相対
的傾斜の許容限界値に対応させておけばよい。 従つて、参照マーク検出手段２４から原点設定
手段２６に出力される基準ゲート信号は、インデ
ツクススケール１６とメインスケール１０の相対
的傾き角度の如何にかかわらず、常に正しい原点
位置に対応したものとなる。 又、メインスケール１０に対するインデツクス
スケール１６の移動方向が反転しても前記参照マ
ーク検出手段２４によつて検出される絶対原点は
変らないので、従来の光電式変位検出装置におけ
るような、測定方向によつて生じるヒステリシス
を補正する必要がない。 このことは、測定中に、光電式変位検出装置の
電源を一旦切つた場合の後でも、前作業時と同じ
絶対原点を特定することができることになる。 一方、カウンタ３４は、信号処理部３８から出
力されるデジタルパルス信号の数をカウントし、
これを測長スリツト群確認手段３２に出力する。 この測長スリツト群確認手段３２は、スリツト
群選択設定器３６からの設定値とカウンタ３４か
らの出力信号を比較して、信号処理部３８からの
パルス数即ち予めスリツト群選択設定器３６によ
つて設定されたスリツト群１２Ｅのスリツト数と
比較して、両者の一致又は不一致の信号を原点設
定手段２６に出力する（ステツプ103）。 この原点設定手段２６は、測長スリツト群確認
手段３２からの合致信号の正否に応じて、否の時
はカウンタ３４をクリアする信号を出力して該カ
ウンタ３４を零クリアする（ステツプ104）。な
お、カウンタ３４は、当然手動でも零クリアでき
る。 カウンタ３４は、クリアされた後再度信号処理
部３８からのパルス信号をカウントする。 合致信号が正の場合、即ち、測長ゲートスリツ
ト列１４Ａ，１４Ｂが測長スリツト群１２Ｅを通
過した時に、参照マーク２２Ｅの位置を絶対原点
として設定すると共に、測長スリツト群確認手段
３２に原点設定完了信号を出力し、更に、カウン
タ３４にカウンタクリア信号を出力する（ステツ
プ105）。この時から、カウンタ３４は測長モード
に切換えられ（ステツプ106）通常の測定時の状
態となる。 従つて、表示部４０には、この測定モードに切
換えられた後に前記設定された絶対原点からの距
離が表示又は記録されることになる。 又、他の位置の参照マーク２２を絶対原点とす
る場合は、前述と同様に、スリツト群選択設定器
３６によつて該当する測長スリツト群を選び、そ
れを、測長スリツト群確認手段３２に読取らせる
ことによつて当該測長スリツト群に隣接する参照
マーク２２を絶対原点とすることができる。 なお上記実施例において、前記スリツト群選択
設定器３６を予め決定されたプログラムに応じて
絶対原点を順次変更して選択できるようにしてお
けば、例えばNC工作機械等の制御装置に連動さ
せることにより、機械加工の順序に従つて、順次
絶対原点を変更して、最適の測定を行うことが自
動的にできる。 又、絶対原点を機械加工によつて加工すべき材
料の形状大きさに応じて迅速且つ容易に変更する
ことができる。 ここで、前記測長スリツト群１２Ａ，１２Ｂ，
１２Ｃ，…は、１２Ａ測からそのピツピ数が順次
500ピツチづつ増大されるように形成されている
が、これは、ランダムに増減されるようにしても
よく、又、その増加ピツチ数は、最低１ピツチあ
ればよい。 即ち、測長スリツト列１２における測長スリツ
ト列１２及び測長ゲートスリツト列１４における
測長スリツトの明部及び暗部の幅を、前述の如
く、各々例えば4μｍとして、測長光電変換器１
８から得られたアナログ信号を８分割すれば、信
号処理部３８から導出されるパルス信号は、その
１パルス分が1μｍとなり、この変位測定器は1μ
ｍの分解能を有するので、前記測長スリツト群の
差が測長スリツトの１ピツチ分づつであつてもこ
れを判別できる。 なお、前記実施例においては、測長スリツト群
の指定は、該スリツト群相当のパルス数によつて
スリツト群選択設定器３６により行うようにして
いるが、これは、他の指定手段例えば、メインス
ケール１０の端部からの絶対長さとして指定する
ようにしてもよく、又、前述の如くNC工作機械
等において、順次絶対原点が変更されるような場
合、第２図において２点鎖線で示されるように、
該工作機械等の制御装置３７の制御信号を用いて
測長スリツト群を指定するようにしてもよい。 又、上記実施例の場合、インデツクススケール
１６がメインスケール１０に対して第１図の左方
向から右方向へ相対移動する場合について述べた
が、測長スリツト群との関係で参照マーク２２を
特定する手段として、当該参照マーク２２の図に
おいて右側の測長スリツト群あるいは両側の測長
スリツト群を利用して絶対原点を特定するように
してもよい。 又、上記実施例は、前述の如く、測長スリツト
群のスリツト数を、図において左側から右方向に
向かつて順次増加するように配置したものである
が、これは、順次減少させるようにしてもよく、
又、例えば、メインスケール１０の中心部から左
右方向に左右対象位置の測長スリツト群を同一の
スリツト数とするようにしてもよい。 更に、前記測長スリツト群は、そのスリツト数
を、順次循環して増減するように配置してもよ
い。 又、前記参照マーク２２は、スリツトをランダ
ムに形成したランダムパターンとしたものである
が、本発明はこれに限定されるものでなく、例え
ば、参照マーク２２は、スリツトとは全く別個の
マークであつてもよい。これらの場合、前記検出
要素２４Ａ，２４Ｂは、当然、参照マーク２２の
参照マーク要素２３Ａ，２３Ｂと対応するパター
ンの検出マークとする。 又、前記参照マーク要素２３Ａ，２３Ｂは均等
ピツチのスリツト列から構成してもよく、更に、
第５図に示されるような、前記測長スリツト列に
方向の中心に対して対称パターンの参照マーク要
素２３Ｃ，２３Ｄとしてもよい。 更に上記実施例において、絶対原点とされるべ
き参照マーク２２は複数設けられたものである
が、本発明はこれに限定されるものでなく、参照
マーク２２が１個のみの場合にも適用されるもの
である。 又、上記実施例において、前記測長スリツト群
確認手段３２は、スリツト群選択設定器３６によ
り指定されたパルス数と、カウンタ３４から入力
されるパルス数とを比較して、両者が一致した時
に合致信号を出力するようにされているが、両パ
ルス数が、正確に一致した時にのみ合致信号を出
力するとした場合は、その正確な作動が時間的に
困難な場合があるために、設定値の上下に一定の
許容範囲を設け、この許容範囲内で両パルス数が
一致した時に合致信号を出力するように設定する
とよい。但し、この場合は、各測長スリツト群間
のスリツト数の差を、前記許容範囲よりも多くし
なければならない。 又、上記実施例は、測長作業時に利用されるカ
ウンタを測長スリツト群読取手段として利用した
ものであるが、本発明はこれに限定されるもので
なく、第５図に示されるように、測長用カウンタ
３４とは別に補助カウンタ３５を設けこれを測長
スリツト群読取手段としてもよい。 この場合、主カウンタ３４と信号処理部３８と
の間に切換装置４４を設けこの切換装置４４を前
記原点設定手段２６によつて、原点設定時に切換
えることにより、信号処理部３８からの出力信号
が主カウンタ３４側と測長スリツト群読取手段た
る補助カウンタ３５側とに切換えて出力されるよ
うにする。 この実施例の場合、測長スリツト群読取手段
は、測長に使用する主カウンタ３４よりも分解能
の粗いものであつてもよいので、構造が簡単であ
る。 但し、第２図に示されるように、主カウンタ３
４を測長スリツト群読取手段として利用する場合
は、より構成が簡単となるという利点がある。 又、カウンタが複数台直列に配設された光電式
変位検出装置においても、各々の原点設定を容易
に行うことができる。 更に上記実施例は、参照マーク２２の特定を、
測長スリツト群のスリツト数により行うようにし
たものであるが、本発明はこれに限定されるもの
でなく例えば参照マークの近傍に参照マーク特定
用のマーク、スリツト等を設けたもの、あるいは
前述の特公昭58−40684号公報に記載されるよう
な参照マーク選択スイツチを設けたもの等にも適
用されるものである。

【発明の効果】

本発明は上記のように構成したので、インデツ
クススケール又はこれと一体のスライダがメイン
スケールに対して傾いた場合でも、精度よく確実
に参照マークを検出して絶対原点を設定すること
ができるという優れた効果を有する。 従つて、測定方向の相違による原点位置のヒス
テリシスが生じないので、その補正が不要とな
り、更に、装置の電源を一旦切つた後にも、再開
された作業時には、前作業時と同じ絶対原点を特
定することができ測定作業が容易となるという利
点があり、又、要求される測定精度に対して、参
照マークの精度そのものを極度に高度とする必要
がないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光電式変位検出装置の要
部を示す分解平面図、第２図は同実施例を示す一
部断面図を含むブロツク図、第３図は同実施例の
作用を説明する流れ図、第４図は同実施例におけ
るインデツクススケールの傾きと検出信号の関係
を示す線図、第５図は本発明における参照マーク
要素の変形例を示す平面図、第６図は本発明の他
の実施例を示すブロツク図である。 １０……メインスケール、１２……測長スリツ
ト列、１６……インデツクススケール、１８，１
８Ａ，１８Ｂ……測長光電変換器、２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、２２Ｅ，２２Ｆ……参照マ
ーク、２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ……参照
マーク要素、２４……マーク検出手段、２４Ａ，
２４Ｂ……検出要素、２６……原点設定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定ピツチの測長スリツト列を備えるメイン
   スケールと、このメインスケールの測長スリツト
   列と同一ピツチの測長ゲートスリツト列を備え、
   前記メインスケールに対して、スリツト列方向と
   平行に相対移動可能に配置されたインデツクスス
   ケールと、これらメインスケール及びインデツク
   ススケールを透過又は反射した光を受光し、該メ
   インスケールとインデツクススケールの相対移動
   時に、各々のスリツト列におけるスリツトの重な
   りの繰返しにより形成される前記光の明暗の繰返
   し数から測長信号を発生する測長光電変換器と、
   を有してなる光電式変位検出装置において、前記
   メインスケールに、前記測長スリツト列を挟んで
   対向配置された一対の参照マーク要素からなり、
   該測長スリツト列に沿つて配置された１以上の参
   照マークと、前記インデツクススケールに、前記
   参照マーク要素に対応して設けられた一対の検出
   要素を含み、これら検出要素が対応する参照マー
   ク要素を検出したときの一対の出力信号の波形が
   交差した時点で検出信号を発する参照マーク検出
   手段と、を有してなる光電式変位検出装置。 ２ 前記参照マークの各参照マーク要素が同一パ
   ターンのスリツトとされた特許請求の範囲第１項
   記載の光電式変位検出装置。 ３ 前記参照マークの各参照マーク要素はランダ
   ムパターンのスリツトとされた特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の光電式変位検出装置。 ４ 前記参照マークの各参照マーク要素のスリツ
   トは、前記測長スリツト列方向の中心に対して対
   称パターンとされた特許請求の範囲第２項記載の
   光電式変位検出装置。 ５ 前記参照マーク検出手段は、前記各検出要素
   の出力信号のレベルが一定値以上のときのみ作動
   される特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちい
   ずれかに記載の光電式変位検出装置。