JPH05296797A - Zero position detector of encoder - Google Patents

Zero position detector of encoder

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Publication number
JPH05296797A
JPH05296797A JP10141192A JP10141192A JPH05296797A JP H05296797 A JPH05296797 A JP H05296797A JP 10141192 A JP10141192 A JP 10141192A JP 10141192 A JP10141192 A JP 10141192A JP H05296797 A JPH05296797 A JP H05296797A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
encoder
main scale
origin
scale
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10141192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yugawa
浩 湯川
Hirohisa Fujimoto
洋久 藤本
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05296797A publication Critical patent/JPH05296797A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a zero position detector of an encoder that makes hysteresis better as well as to improve the extent of S/N. CONSTITUTION:Each of equipitched grating graduations are carved in a main scale 3 and an index scale 4 and opposedly set up at minute intervals. In addition, a random number pattern 8b and a constant pitch pattern 7 are installed in the main scale 3, and likewise a random number pattern 8a corresponding to the main scale 3 and a window 6 are installed in the index scale 4 too. When the main scale 3 is shifted toward an arrow, an illuminating light out of a light source is passed through or interruped by a relative positional relationship with the index scale 4. In succession, on the basis of information on a difference in respective output signals subjected to photoelectric transfer after passing through the random number patterns 8a, 8b, the constant pitch pattern 7 and the window 6 and receiving light, a zero position is calculated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば機械装置等の直
進、回転動作の変位量や速度を検出するエンコーダに係
り、特に上記動作における原点位置を検出するエンコー
ダの原点検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoder for detecting the amount of displacement or speed of linear movement or rotation of a machine or the like, and more particularly to an origin detection device for an encoder for detecting the origin position in the above operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば機械装置等の直進動作ある
いは回転動作の変位量や速度を電気信号の形で検出する
ための位置検出器として光学式エンコーダが使用されて
いる。この光学式エンコーダは一種のアナログ/ディジ
タル(A/D)変換器であり光学スケール、光源、ディ
テクタなどを用いて構成されており、光電的に読み取る
ことから光電式エンコーダとも称されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical encoder has been used as a position detector for detecting a displacement amount or speed of a straight movement or a rotation of a mechanical device in the form of an electric signal. This optical encoder is a kind of analog / digital (A / D) converter, is configured by using an optical scale, a light source, a detector, and the like, and is also called a photoelectric encoder because it is read photoelectrically.

【0003】そして、これらエンコーダでは、その可動
体の初期位置である原点を検出することが行われてお
り、例えば特公平1−45849号公報では、光電的増
分位置決め装置に関する技術が開示されている。
In these encoders, the origin, which is the initial position of the movable body, is detected. For example, Japanese Patent Publication No. 1-45849 discloses a technique relating to a photoelectric incremental positioning device. ..

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のエンコーダの原点検出装置では、信号対
雑音比(S/N)が低く、必ずしも正確に原点位置を検
出することができなかった。
However, in the above-described conventional encoder origin detecting device, the signal-to-noise ratio (S / N) is low, and the origin position cannot always be detected accurately.

【0005】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ヒステリシスを改善し、
S/Nを向上したエンコーダの原点検出装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve hysteresis.
An object is to provide an origin detection device for an encoder with improved S / N.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の態様によるエンコーダ原点検出装置
は、可動体の変位に応じた電気信号を出力するエンコー
ダの初期位置である原点を検出するエンコーダの原点検
出装置において、光を照射する光源と、該光源から照射
された光を平行光束にする光学系と、該光学系からの光
束の一部を遮断する第1のランダムパターン部及び定ピ
ッチパターン部又は窓を有するメインスケール手段と、
該メインスケール手段と対面する位置に配設され、上記
メインスケール手段を通過した光の一部を遮断する第2
のランダムパターン部及び窓を有するインデックススケ
ール手段と、上記窓及び定ピッチパターン部を通過した
光と、上記第1及び第2のランダムパターン部を通過し
た光をそれぞれ受光し光電変換する少なくとも第1及び
第2の光電変換手段と、上記第1及び第2の光電変換手
段により光電変換された出力信号の差に基づいて原点位
置を検出する検出手段とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an encoder origin detecting device according to a first aspect of the present invention is an origin which is an initial position of an encoder which outputs an electric signal according to a displacement of a movable body. In an origin detection device for an encoder that detects light, a light source that irradiates light, an optical system that collimates the light emitted from the light source, and a first random pattern that blocks a part of the light beam from the optical system. Main scale means having a portion and a constant pitch pattern portion or window,
A second device which is arranged at a position facing the main scale device and blocks a part of the light passing through the main scale device.
Index scale means having a random pattern portion and a window, light that has passed through the window and the constant pitch pattern portion, and light that has passed through the first and second random pattern portions, respectively, and at least first photoelectric conversion is performed. And a second photoelectric conversion means, and a detection means for detecting the origin position based on the difference between the output signals photoelectrically converted by the first and second photoelectric conversion means.

【0007】また、本発明の第2の態様によるエンコー
ダ原点検出装置は、可動体の変位に応じた電気信号を出
力するエンコーダの初期位置である原点を検出するエン
コーダの原点検出装置において、光を照射する光源と、
該光源から照射された光を平行光束にする光学系と、該
光学系からの光束の一部を遮断する位相の異なる第1及
び第2のランダムパターン部を有するメインスケール手
段と、該メインスケール手段と対面する位置に配設さ
れ、該メインスケール手段を通過した光の一部を遮断す
る第3及び第4のランダムパターン部を有するインデッ
クススケール手段と、上記第1及び第3のランダムパタ
ーン部を通過した光と、上記第2及び第4のランダムパ
ターン部を通過した光をそれぞれ受光し光電変換する少
なくとも第1及び第2の光電変換手段と、上記第1及び
第2の光電変換手段により光電変換された出力信号の差
に基づいて、原点位置を検出する検出手段とを具備する
ことを特徴とする。
An encoder origin detecting device according to a second aspect of the present invention is an encoder origin detecting device for detecting an origin which is an initial position of an encoder for outputting an electric signal according to a displacement of a movable body. A light source to illuminate,
An optical system for converting light emitted from the light source into a parallel light flux, a main scale means having first and second random pattern portions having different phases for blocking a part of the light flux from the optical system, and the main scale. Index scale means arranged at a position facing the means and having third and fourth random pattern portions for blocking a part of the light passing through the main scale means, and the first and third random pattern portions. By the at least first and second photoelectric conversion means for receiving and photoelectrically converting the light that has passed through and the light that has passed through the second and fourth random pattern portions, respectively, by the first and second photoelectric conversion means. And a detection means for detecting the origin position based on the difference between the photoelectrically converted output signals.

【0008】[0008]

【作用】即ち、本発明の第1の態様によるエンコーダ原
点検出装置では、光源から光が照射されると、この照射
された光は光学系により平行光束にされる。そして、上
記光学系からの光束の一部はメインススケール手段の第
1のランダムパターン部及び定ピッチパターン部又は窓
により遮断される。上記メインスケール手段と対面する
位置に配設されたインデックススケールの第2のランダ
ムパターン部及び窓により、上記メインスケール手段を
通過した光の一部は遮断される。そして、上記窓及び定
ピッチパターン部を通過した光と、上記第1及び第2の
ランダムパターン部を通過した光は、第1及び第2の光
電変換手段によりそれぞれ受光され光電変換される。そ
して、検出手段により上記第1及び第2の光電変換手段
により光電変換された出力信号の差に基づいて、原点位
置が検出される。
That is, in the encoder origin detecting device according to the first aspect of the present invention, when light is emitted from the light source, the emitted light is made into a parallel light flux by the optical system. Then, a part of the light flux from the optical system is blocked by the first random pattern portion and the constant pitch pattern portion or window of the mains scale means. A part of the light passing through the main scale means is blocked by the second random pattern portion and the window of the index scale arranged at a position facing the main scale means. Then, the light passing through the window and the constant pitch pattern portion and the light passing through the first and second random pattern portions are received and photoelectrically converted by the first and second photoelectric conversion means, respectively. Then, the origin position is detected based on the difference between the output signals photoelectrically converted by the first and second photoelectric conversion means by the detection means.

【0009】また、第2の態様によるエンコーダの原点
検出装置では、光源から光が照射されると、この照射さ
れた光は光学系により平行光束にされる。そして、上記
光学系からの光束の一部は、メインスケール手段の位相
の異なる第1及び第2のランダムパターン部により遮断
される。上記可動インデックススケール手段と対面する
位置に配設されたインデックススケール手段の第3及び
第4のランダムパターン部により上記メインスケール手
段を通過した光の一部は遮断される。そして、上記第1
及び第3のランダムパターン部を通過した光と、上記第
2及び第4のランダムパターン部を通過した光は、第1
及び第2の光電変換手段によりそれぞれ受光され光電変
換される。そして、検出手段により上記第1及び第2の
光電変換手段により光電変換された出力信号の差に基づ
いて原点位置が検出される。
In the encoder origin detecting device according to the second aspect, when light is emitted from the light source, the emitted light is collimated by the optical system. Then, a part of the light flux from the optical system is blocked by the first and second random pattern portions having different phases of the main scale means. Part of the light that has passed through the main scale means is blocked by the third and fourth random pattern portions of the index scale means arranged at a position facing the movable index scale means. And the first
And the light passing through the third random pattern portion and the light passing through the second and fourth random pattern portions are the first
And the second photoelectric conversion means respectively receives and photoelectrically converts the light. Then, the origin position is detected by the detection means based on the difference between the output signals photoelectrically converted by the first and second photoelectric conversion means.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明の第1の実施例に係るエンコ
ーダの原点検出装置を説明するための図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram for explaining an origin detection device for an encoder according to a first embodiment of the present invention.

【0011】同図(a)に示すように、光源1からの光
はコリメータレンズ2により平行光束にされ、メインス
ケール3上に照射される。そして、上記メインスケール
3の格子目盛を通過した光はインデックススケール4上
に照射され、該インデックススケール4の格子目盛を通
過した光はディテクタ5に受光される。
As shown in FIG. 1A, the light from the light source 1 is collimated by the collimator lens 2 and radiated onto the main scale 3. Then, the light passing through the grid scale of the main scale 3 is irradiated onto the index scale 4, and the light passing through the grid scale of the index scale 4 is received by the detector 5.

【0012】同図(b)は、上記メインスケール3とイ
ンデックススケール4の詳細な構成を示す図であり、メ
インスケール3と可動インデックススケール4には等し
いピッチの格子目盛が刻んであり、微小間隔で対向配置
されている。
FIG. 1B is a diagram showing a detailed structure of the main scale 3 and the index scale 4. The main scale 3 and the movable index scale 4 are engraved with a grid scale having an equal pitch and have a minute interval. It is arranged to face each other.

【0013】さらに、上記メインスケール3には、乱数
パターン8b及び定ピッチパターン7が設けられてお
り、インデックススケール4にもメインスケール3に対
応するように乱数パターン8a及び窓6が設けられてい
る。
Further, the main scale 3 is provided with a random number pattern 8b and a constant pitch pattern 7, and the index scale 4 is also provided with a random number pattern 8a and a window 6 so as to correspond to the main scale 3. ..

【0014】このような構成において、上記メインスケ
ール3を矢印の方向に移動させると光源1からの照射光
がインデックススケール4との相対的位置関係によって
通過あるいは遮断されたりする現象が起こる。そして、
この透過光をインデックススケール4の後面に配設され
たディテクタ5により検出すると、図2に示すような出
力信号が得られる。
In such a structure, when the main scale 3 is moved in the direction of the arrow, the light emitted from the light source 1 may pass or be blocked depending on the relative positional relationship with the index scale 4. And
When this transmitted light is detected by the detector 5 provided on the rear surface of the index scale 4, an output signal as shown in FIG. 2 is obtained.

【0015】即ち、図2(a)は乱数パターン8a,8
bにより通過あるいは遮断された光がディテクタ5に受
光され光電変換されたときの出力信号を示し、図2
(b)は窓6及び定ピッチパターン7により通過あるい
は遮断された光がディテクタ5に受光され光電変換され
たときの出力信号を示す。
That is, FIG. 2A shows the random number patterns 8a and 8a.
2 shows the output signal when the light passed or blocked by b is received by the detector 5 and photoelectrically converted.
(B) shows an output signal when the light passed or blocked by the window 6 and the constant pitch pattern 7 is received by the detector 5 and photoelectrically converted.

【0016】そして、図2(c)は上記図2(a)に示
す出力信号と図2(b)に示す出力信号との差を演算し
た場合の出力信号を示す。この出力信号は従来と比べて
S/Nが2倍となり、ヒステリシスも1/2になる。
2C shows an output signal when the difference between the output signal shown in FIG. 2A and the output signal shown in FIG. 2B is calculated. The S / N of this output signal is twice that of the conventional output signal, and the hysteresis is 1/2.

【0017】図3は、上記出力信号の差を算出するため
の原点検出回路30の構成を示す図であり、図2(a)
に示す出力信号と図2(b)に示す出力信号が入力され
ると差動増幅器301によりその差が算出され、この差
と基準電圧とがコンパレータ302において比較される
ことで、原点信号が出力される。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the origin detection circuit 30 for calculating the difference between the output signals, and FIG. 2 (a).
When the output signal shown in FIG. 2 and the output signal shown in FIG. 2B are input, the difference is calculated by the differential amplifier 301, and the difference is compared with the reference voltage in the comparator 302, so that the origin signal is output. To be done.

【0018】そして、図4は本実施例を適用する回路例
の構成を示す図であり、上記原点検出回路30からの原
点信号はNANDゲート41の一方の端子に入力され、
該NANDゲート41の他方の端子にはCPU45から
の信号が入力される。そして上記NANDゲート41か
らの出力信号はカウンタ43に入力される。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a circuit example to which the present embodiment is applied. The origin signal from the origin detecting circuit 30 is inputted to one terminal of the NAND gate 41,
A signal from the CPU 45 is input to the other terminal of the NAND gate 41. The output signal from the NAND gate 41 is input to the counter 43.

【0019】上記カウンタ43には内挿回路42からの
UP,DOWN信号が入力され、該カウンタ43からの
出力信号はラッチ44に入力される。そして、ラッチ4
4からの出力信号はCPU45に入力され、上記CPU
45は表示回路46に信号を送ると共に、上記ラッチ4
4にもラッチ信号を出力する。以上、本発明の第1の実
施例に係るエンコーダの原点検出装置について説明した
が、次に本発明の第2の実施例について説明する。図5
は本発明の第2の実施例に係るエンコーダの原点検出装
置を説明するための図である。
The UP and DOWN signals from the interpolation circuit 42 are input to the counter 43, and the output signal from the counter 43 is input to the latch 44. And latch 4
The output signal from the CPU 4 is input to the CPU 45,
45 sends a signal to the display circuit 46, and the latch 4
A latch signal is also output to 4. The origin detecting device for the encoder according to the first embodiment of the present invention has been described above, and the second embodiment of the present invention will be described next. Figure 5
FIG. 6 is a diagram for explaining an origin detection device for an encoder according to a second embodiment of the present invention.

【0020】まず、図5(a)に示すように、光源1か
らの光はコリメータレンズ2により平行光束にされ、メ
インスケール3上に照射される。そして、上記メインス
ケール3の格子目盛を通過した光はインデックススケー
ル4上に照射され、該インデックススケール4の格子目
盛を通過した光はディテクタ5に受光される。
First, as shown in FIG. 5A, the light from the light source 1 is collimated by the collimator lens 2 and irradiated onto the main scale 3. Then, the light passing through the grid scale of the main scale 3 is irradiated onto the index scale 4, and the light passing through the grid scale of the index scale 4 is received by the detector 5.

【0021】図5(b)は、上記メインスケール3とイ
ンデックススケール4の詳細な構成を示す図であり、メ
インスケール3とインデックススケール4には等しいピ
ッチの格子目盛が刻んであり、微小間隔で対向配置され
ている。
FIG. 5 (b) is a diagram showing a detailed structure of the main scale 3 and the index scale 4. The main scale 3 and the index scale 4 are engraved with grid marks of equal pitch, and at a minute interval. It is arranged opposite.

【0022】さらに、上記メインスケール3には位相を
ずらした2つの乱数パターン8b,8d設けられてお
り、インデックススケール4には位相が同じ2つの乱数
パターン8a,8cが設けられている。
Further, the main scale 3 is provided with two random number patterns 8b and 8d whose phases are shifted, and the index scale 4 is provided with two random number patterns 8a and 8c having the same phase.

【0023】このような構成において、上記メインスケ
ール3を矢印の方向に移動させると、光源1からの照射
光がインデックススケール4との相対的位置関係によっ
て通過あるいは遮断されたりする現象が起こる。
In such a structure, when the main scale 3 is moved in the direction of the arrow, a phenomenon occurs in which the irradiation light from the light source 1 passes or is blocked depending on the relative positional relationship with the index scale 4.

【0024】そして、この透過光をインデックススケー
ル4の背後に設けたディテクタ5で検出すると、図6に
示すような出力信号が得られる。即ち、図6(a)は乱
数パターン8a,8bにより通過あるいは遮断された光
がディテクタ5に受光され光電変換されたときの出力信
号を示し、図6(b)は位相がずれた乱数パターン8
c,8dにより通過あるいは遮断された光がディテクタ
5に受光され光電変換されたときの出力信号を示す。こ
こで、図6(a)及び図6(b)に示す出力信号には位
相差が生じている。そして、上記図6(a)に示す出力
信号と図6(b)に示す出力信号との差を演算した場合
の出力信号は、図6(c)に示すようになる。この出力
信号は、従来と比べてS/Nが2倍となり、ヒステリシ
スも“0”となる。
When the transmitted light is detected by the detector 5 provided behind the index scale 4, an output signal as shown in FIG. 6 is obtained. That is, FIG. 6A shows an output signal when the light passed or blocked by the random number patterns 8a and 8b is received by the detector 5 and photoelectrically converted, and FIG. 6B shows the phase-shifted random number pattern 8
The output signal is shown when the light passed or blocked by c and 8d is received by the detector 5 and photoelectrically converted. Here, the output signals shown in FIGS. 6A and 6B have a phase difference. The output signal when the difference between the output signal shown in FIG. 6 (a) and the output signal shown in FIG. 6 (b) is calculated is as shown in FIG. 6 (c). The S / N of this output signal is double that of the conventional output signal, and the hysteresis is "0".

【0025】図7は、上記出力信号の差を算出するため
の原点検出回路70の構成を示す図であり、乱数パター
ンをそれぞれ通過し、受光され光電変換された図6
(a),(b)に示すような出力信号が入力されると差
動増幅器によりその差が算出される。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the origin detection circuit 70 for calculating the difference between the output signals. FIG.
When the output signals shown in (a) and (b) are input, the difference is calculated by the differential amplifier.

【0026】そして、図8は本実施例を適用する回路例
の構成を示す図であり、上記原点検出回路70により算
出された上記差の信号は、コンパレータ81,82,8
3に入力される。そして、コンパレータ81では基準電
圧V1 との比較が行われ、コンパレータ82では基準電
圧V2 との比較が行われる。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a circuit example to which the present embodiment is applied. The difference signal calculated by the origin detecting circuit 70 is output to the comparators 81, 82 and 8.
Input to 3. Then, the comparator 81 makes a comparison with the reference voltage V1, and the comparator 82 makes a comparison with the reference voltage V2.

【0027】上記コンパレータ81からの出力信号はN
ORゲート85の一方の端子に入力され、上記コンパレ
ータ82からの出力信号はインバータ84を介してNO
Rゲート85の他方の端子に入力される。
The output signal from the comparator 81 is N
The output signal from the comparator 82, which is input to one terminal of the OR gate 85, is NO through the inverter 84.
It is input to the other terminal of the R gate 85.

【0028】そして、上記NORゲート85の出力信号
はJKフリップフロップ86に入力され、該JKフリッ
プフロップ86の出力信号はNANDゲート88の一方
の端子に入力される。さらに、上記コンパレータ83の
出力信号はエッジ検出回路87に入力され、該エッジ検
出回路87により検出された信号は上記NANDゲート
88の他方の端子に入力される。こうして、上記NAN
Dゲート88よりエッジ信号が出力される。
The output signal of the NOR gate 85 is input to the JK flip-flop 86, and the output signal of the JK flip-flop 86 is input to one terminal of the NAND gate 88. Further, the output signal of the comparator 83 is input to the edge detection circuit 87, and the signal detected by the edge detection circuit 87 is input to the other terminal of the NAND gate 88. Thus, the above NAN
An edge signal is output from the D gate 88.

【0029】ここで、上記回路の各部からの出力信号は
図9のタイムチャートにより示される。即ち、コンパレ
ータ81からの出力信号であるU信号は差の信号が基準
電圧V1 以上のときハイレベルとなる。そして、インバ
ータ84からの出力信号であるD信号は差の信号が基準
電圧V2 以下のときハイレベルとなる。また、JKフリ
ップフロップ86からの出力信号であるGATE信号は
上記U信号が立ち上がってから上記D信号が立ち上がる
までの間ハイレベルとなる。
Here, the output signals from the respective parts of the above circuit are shown in the time chart of FIG. That is, the U signal which is the output signal from the comparator 81 becomes high level when the difference signal is equal to or higher than the reference voltage V1. Then, the D signal which is the output signal from the inverter 84 becomes high level when the difference signal is equal to or lower than the reference voltage V2. The GATE signal, which is the output signal from the JK flip-flop 86, is at a high level from the rise of the U signal to the rise of the D signal.

【0030】そして、コンパレータ83からの出力信号
であるA信号は上記GATE信号がハイレベルの期間に
おいて、差の信号がゼロクロスしたときに同期してハイ
レベルとなる。
Then, the A signal which is the output signal from the comparator 83 becomes high level in synchronization with the difference signal zero-crossing during the period when the GATE signal is high level.

【0031】さらに、エッジ検出回路87からの出力信
号であるB信号は上記A信号の立上がりに同期して立ち
上がる。そして、エッジ信号は上記GATE信号がハイ
レベルで上記B信号がハイレベルのときのみローレベル
となる。
Further, the B signal which is the output signal from the edge detection circuit 87 rises in synchronization with the rise of the A signal. The edge signal becomes low level only when the GATE signal is high level and the B signal is high level.

【0032】以上詳述したように、本発明のエンコーダ
原点検出装置では、可動インデックススケール及びメイ
ンスケールに乱数パターンを設け、該乱数パターンが一
致した時に、その位置を原点位置として検出することが
できる。尚、実施例の説明ではリニアエンコーダを例に
説明したが、ロータリーエンコーダを採用しても同様の
結果が得られる。
As described above in detail, in the encoder origin detecting device of the present invention, a random number pattern is provided on the movable index scale and the main scale, and when the random number patterns match, the position can be detected as the origin position. .. Although the linear encoder has been described as an example in the description of the embodiment, a similar result can be obtained even if a rotary encoder is adopted.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、ヒステリシスを改善
し、S/Nを向上したエンコーダの原点検出装置を提供
することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an origin detection device for an encoder with improved hysteresis and improved S / N.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係るエンコーダ原点検
出装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an encoder origin detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の出力波形の様子を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of an output waveform according to the present embodiment.

【図3】本実施例が採用した原点検出回路の構成を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an origin detection circuit adopted in this embodiment.

【図4】第1の実施例を適用する回路例の構成を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a circuit example to which the first embodiment is applied.

【図5】本発明の第2の実施例に係るエンコーダ原点検
出装置の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an encoder origin detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本実施例の出力波形の様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a state of an output waveform according to the present embodiment.

【図7】本実施例が採用した原点検出回路の構成を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an origin detection circuit adopted in this embodiment.

【図8】第2の実施例を適用する回路例の構成を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a circuit example to which the second embodiment is applied.

【図9】図7に示す回路の各部における出力信号を示す
図である。
9 is a diagram showing an output signal in each part of the circuit shown in FIG. 7. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源、2…コリメータレンズ、3…メインスケー
ル、4…インデックススケール、5…ディテクタ、6…
窓、7…定ピッチパターン、8…乱数パターン。
1 ... Light source, 2 ... Collimator lens, 3 ... Main scale, 4 ... Index scale, 5 ... Detector, 6 ...
Window, 7 ... Constant pitch pattern, 8 ... Random number pattern.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可動体の変位に応じた電気信号を出力す
るエンコーダの初期位置である原点を検出するエンコー
ダの原点検出装置において、 光を照射する光源と、 上記光源から照射された光を平行光束にする光学系と、 上記光学系からの光束の一部を遮断する第1のランダム
パターン部及び定ピッチパターン部又は窓を有するメイ
ンスケール手段と、 上記メインスメール手段と対面する位置に配設され、上
記メインスケール手段を通過した光の一部を遮断する第
2のランダムパターン部及び窓を有するインデックスス
ケール手段と、 上記定ピッチパターン部及び窓を通過した光と、上記第
1及び第2のランダムパターン部を通過した光をそれぞ
れ受光し光電変換する少なくとも第1及び第2の光電変
換手段と、 上記第1及び第2の光電変換手段により光電変換された
出力信号の差に基づいて原点位置を検出する検出手段
と、を具備することを特徴とするエンコーダの原点検出
装置。
1. An origin detection device for an encoder that detects an origin, which is an initial position of an encoder that outputs an electric signal according to a displacement of a movable body, wherein a light source that emits light and a light that is emitted from the light source are parallel to each other. An optical system for converting a light beam, a main scale means having a first random pattern part and a constant pitch pattern part or a window for blocking a part of the light beam from the optical system, and a main scale means arranged at a position facing the main smear means. The index scale means is provided and has a second random pattern portion and a window for blocking a part of the light passing through the main scale means, the constant pitch pattern portion and the light passing through the window, and the first and the first At least first and second photoelectric conversion means for receiving and photoelectrically converting light that has passed through the two random pattern portions, and the first and second photoelectric conversions An origin detection device for an encoder, comprising: a detection means for detecting the origin position based on a difference between output signals photoelectrically converted by the means.
【請求項2】 可動体の変位に応じた電気信号を出力す
るエンコーダの初期位置である原点を検出するエンコー
ダの原点検出装置において、 光を照射する光源と、 上記光源から照射された光を平行光束にする光学系と、 上記光学系からの光束の一部を遮断する第1及び第2の
ランダムパターン部を有するメインスケール手段と、 上記メインスケール手段と対面する位置に配設され、上
記メインスケール手段を通過した光の一部を遮断する位
相の異なる第3及び第4のランダムパターン部を有する
インデックススケール手段と、 上記第1及び第3のランダムパターン部を通過した光
と、上記第2及び第4のランダムパターン部を通過した
光をそれぞれ受光し光電変換する少なくとも第1及び第
2の光電変換手段と、 上記第1及び第2の光電変換手段により光電変換された
出力信号の差に基づいて原点位置を検出する検出手段
と、を具備することを特徴とするエンコーダの原点検出
装置。
2. An origin detection device for an encoder that detects an origin, which is an initial position of an encoder that outputs an electric signal according to a displacement of a movable body, wherein a light source that emits light and a light that is emitted from the light source are parallel to each other. An optical system for converting a light beam, a main scale means having first and second random pattern portions for blocking a part of the light beam from the optical system, and a main scale means arranged to face the main scale means. Index scale means having third and fourth random pattern portions having different phases for blocking a part of the light having passed through the scale means; light having passed through the first and third random pattern portions; And at least first and second photoelectric conversion means for receiving and photoelectrically converting light that has passed through the fourth random pattern portion, respectively, and the first and second photoelectric conversion means. An origin detection device for an encoder, comprising: a detection unit that detects the origin position based on a difference between output signals photoelectrically converted by the conversion unit.
JP10141192A 1992-04-21 1992-04-21 Zero position detector of encoder Withdrawn JPH05296797A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2581710A2 (en) 2011-10-12 2013-04-17 Canon Kabushiki Kaisha Encoder system, machine tool, and transfer apparatus

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