JPH08261795A - エンコーダの基準位置検出方法 - Google Patents
エンコーダの基準位置検出方法Info
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- JPH08261795A JPH08261795A JP8640295A JP8640295A JPH08261795A JP H08261795 A JPH08261795 A JP H08261795A JP 8640295 A JP8640295 A JP 8640295A JP 8640295 A JP8640295 A JP 8640295A JP H08261795 A JPH08261795 A JP H08261795A
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- signal
- reference position
- displacement
- slit
- cycle
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 エンコーダの基準位置の検出を高精度化す
る。 【構成】 光源１からの光を平行光にするコリメータレ
ンズ２、メインスケール３、変位信号生成用のスリット
パターン４と基準位置信号生成用のパターン５と基準位
置補助信号生成用のスリットパターン９を備える。メイ
ンスケール３と相対移動する移動体または固定体に固定
し、メインスケール３に対向するように配置されたイン
デックススケール６は、９０度づつ位相の異なる変位信
号を生成するために、４か所に設けたスリットパターン
７１〜７４と、基準位置信号生成用のスリット８と、基
準位置補助信号用のスリットパターン１０１〜１０２を
形成してある。インデックススケール６の光源側に対し
て反対側には、変位信号用の受光素子１１１〜１１４、
基準信号用の受光素子１３、基準補助信号用の受光素子
１２１〜１２２を設ける。
る。 【構成】 光源１からの光を平行光にするコリメータレ
ンズ２、メインスケール３、変位信号生成用のスリット
パターン４と基準位置信号生成用のパターン５と基準位
置補助信号生成用のスリットパターン９を備える。メイ
ンスケール３と相対移動する移動体または固定体に固定
し、メインスケール３に対向するように配置されたイン
デックススケール６は、９０度づつ位相の異なる変位信
号を生成するために、４か所に設けたスリットパターン
７１〜７４と、基準位置信号生成用のスリット８と、基
準位置補助信号用のスリットパターン１０１〜１０２を
形成してある。インデックススケール６の光源側に対し
て反対側には、変位信号用の受光素子１１１〜１１４、
基準信号用の受光素子１３、基準補助信号用の受光素子
１２１〜１２２を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアまたはロータリ
エンコーダの基準位置を検出する方法に関する。
エンコーダの基準位置を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、リニアまたはロータリエンコーダ
の基準位置を検出する方法は、例えば図５に示す構成お
よび図６に示す信号処理回路を備え、図７に示す動作を
するものがある（例えば、特開昭６１−２１２７２７
号）。すなわち、図において、光源１からの光は、コリ
メータレンズ２で平行光となり、例えば移動体に固定さ
れたメインスケール３上の透過部、非透過部の周期的配
列からなる変位信号生成用のスリットパターン４および
所定位置を境に透過部、非透過部からなる基準位置生成
用パターン５を通してインデックススケール６を照射す
る。インデックススケール６には、９０度づつ位相の異
なる周期的信号を生成するために、４箇所に透過部、非
透過部の周期的配列からなるそれぞれ位相の異なるスリ
ットパターン７１〜７４と、基準位置生成用のスリット
パターン８を形成してある。インデックススケール６を
通過した光りは、変位信号用の受光素子１１１〜１１４
および基準位置信号用の受光素子１３を照射する。図５
において、受光素子１１１〜１１４が得た光は増幅器２
１１〜２１４で光量に応じた電圧信号に変換され、比較
器２２１〜２２２でデジタル信号に変換される。移動体
が基準位置を通過し、所定の方向に移動すると、受光素
子１３の受光量が変化する。基準位置信号生成回路部
（イ）は、受光素子１３からの信号を増幅器２１５で増
幅し、図６に示すように、検出信号ｖz を出力する。こ
の検出信号ｖz が、あるレベルｖc に達する点を比較器
２２３で検出し、ステップ状の基準位置信号ＶZ を出力
する。基準位置信号ＶZ がＨレベルになった後、変位信
号生成回路部（ア）の各相の立ち上がりエッジ部から得
られるパルス信号ＶP のうち、ＶA 立ち上がり後の最初
のパルス信号を第１パルスとし、パルス数をカウントす
ることにより、基準位置からの移動体の移動量を検出で
きる。
の基準位置を検出する方法は、例えば図５に示す構成お
よび図６に示す信号処理回路を備え、図７に示す動作を
するものがある（例えば、特開昭６１−２１２７２７
号）。すなわち、図において、光源１からの光は、コリ
メータレンズ２で平行光となり、例えば移動体に固定さ
れたメインスケール３上の透過部、非透過部の周期的配
列からなる変位信号生成用のスリットパターン４および
所定位置を境に透過部、非透過部からなる基準位置生成
用パターン５を通してインデックススケール６を照射す
る。インデックススケール６には、９０度づつ位相の異
なる周期的信号を生成するために、４箇所に透過部、非
透過部の周期的配列からなるそれぞれ位相の異なるスリ
ットパターン７１〜７４と、基準位置生成用のスリット
パターン８を形成してある。インデックススケール６を
通過した光りは、変位信号用の受光素子１１１〜１１４
および基準位置信号用の受光素子１３を照射する。図５
において、受光素子１１１〜１１４が得た光は増幅器２
１１〜２１４で光量に応じた電圧信号に変換され、比較
器２２１〜２２２でデジタル信号に変換される。移動体
が基準位置を通過し、所定の方向に移動すると、受光素
子１３の受光量が変化する。基準位置信号生成回路部
（イ）は、受光素子１３からの信号を増幅器２１５で増
幅し、図６に示すように、検出信号ｖz を出力する。こ
の検出信号ｖz が、あるレベルｖc に達する点を比較器
２２３で検出し、ステップ状の基準位置信号ＶZ を出力
する。基準位置信号ＶZ がＨレベルになった後、変位信
号生成回路部（ア）の各相の立ち上がりエッジ部から得
られるパルス信号ＶP のうち、ＶA 立ち上がり後の最初
のパルス信号を第１パルスとし、パルス数をカウントす
ることにより、基準位置からの移動体の移動量を検出で
きる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、基準位置信
号は、周期的な信号である変位信号の特定の１周期を規
定できる必要があり、従来、基準位置信号で直接周期的
な信号である変位信号の特定の１周期を規定していた。
エンコーダの高分解能が進むにつれて、変位信号の１周
期の長さが短くなり、これに伴って基準位置信号の必要
精度も高くなってくる。基準位置信号は、メインスケー
ルに設けられた透過部と非透過部、あるいは反射部と非
反射部の境での透過光、あるいは反射光の光量変化をイ
ンデックススリット上に設けられた細いスリットを通し
て検出することにより生成できる。検出信号のレベルを
確保するには、インデックススリット上のスリット幅は
ある程度大きくする必要がある。このため、検出信号の
傾斜がなだらかになり、受光素子の特性変化や機械的取
り付け状態の変化による検出信号のレベル変化による基
準位置信号発生位置の変化が大きくなり、必要な性能が
確保できないという問題があった。図８はこの課題の様
子を示しており、図８（Ｃ）に示すように、検出信号ｖ
zの信号レベルがｖ1 からｖ2 に変化すると、基準位置
信号発生位置がｓ1 からｓ2 に変化し、パルス信号ＶP
のパルスカウントの開始点が図８（Ｅ）に示すの位置
から（Ｆ）に示す’の位置まで４パルスカウント分変
化しているのがわかる。すなわち、基準位置信号は変位
信号の１周期以内の精度が要求され、変位信号の高分解
能化の課題となっていた。本発明は、変位信号より十分
周期の長い周期的信号を持つ基準位置補助信号と、従来
の基準位置信号を組み合わせて変位信号の特定の１周期
を規定することにより、実質的に基準位置の検出精度を
上げることを目的とするものである。
号は、周期的な信号である変位信号の特定の１周期を規
定できる必要があり、従来、基準位置信号で直接周期的
な信号である変位信号の特定の１周期を規定していた。
エンコーダの高分解能が進むにつれて、変位信号の１周
期の長さが短くなり、これに伴って基準位置信号の必要
精度も高くなってくる。基準位置信号は、メインスケー
ルに設けられた透過部と非透過部、あるいは反射部と非
反射部の境での透過光、あるいは反射光の光量変化をイ
ンデックススリット上に設けられた細いスリットを通し
て検出することにより生成できる。検出信号のレベルを
確保するには、インデックススリット上のスリット幅は
ある程度大きくする必要がある。このため、検出信号の
傾斜がなだらかになり、受光素子の特性変化や機械的取
り付け状態の変化による検出信号のレベル変化による基
準位置信号発生位置の変化が大きくなり、必要な性能が
確保できないという問題があった。図８はこの課題の様
子を示しており、図８（Ｃ）に示すように、検出信号ｖ
zの信号レベルがｖ1 からｖ2 に変化すると、基準位置
信号発生位置がｓ1 からｓ2 に変化し、パルス信号ＶP
のパルスカウントの開始点が図８（Ｅ）に示すの位置
から（Ｆ）に示す’の位置まで４パルスカウント分変
化しているのがわかる。すなわち、基準位置信号は変位
信号の１周期以内の精度が要求され、変位信号の高分解
能化の課題となっていた。本発明は、変位信号より十分
周期の長い周期的信号を持つ基準位置補助信号と、従来
の基準位置信号を組み合わせて変位信号の特定の１周期
を規定することにより、実質的に基準位置の検出精度を
上げることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、移動体の位置変位に応じて周期的な信号
を発生する変位信号生成手段と、基準位置の近傍でパル
ス状またはステップ状の信号を発生する基準位置信号生
成手段とを備え、前記変位信号生成手段からの出力信号
と前記基準位置信号生成手段からの出力信号から前記移
動体の基準位置を検出するエンコーダの基準位置検出方
法において、前記変位信号生成手段から出力される出力
信号の周期より充分長い周期の基準位置補助信号を生成
し、前記基準位置信号が設定値と一致したときから前記
基準位置補助信号の特定の１周期を規定し、前記特定さ
れた１周期の中で前記基準位置補助信号と前記変位信号
に基づいて基準位置を決定するものである。
め、本発明は、移動体の位置変位に応じて周期的な信号
を発生する変位信号生成手段と、基準位置の近傍でパル
ス状またはステップ状の信号を発生する基準位置信号生
成手段とを備え、前記変位信号生成手段からの出力信号
と前記基準位置信号生成手段からの出力信号から前記移
動体の基準位置を検出するエンコーダの基準位置検出方
法において、前記変位信号生成手段から出力される出力
信号の周期より充分長い周期の基準位置補助信号を生成
し、前記基準位置信号が設定値と一致したときから前記
基準位置補助信号の特定の１周期を規定し、前記特定さ
れた１周期の中で前記基準位置補助信号と前記変位信号
に基づいて基準位置を決定するものである。
【０００５】
【作用】上記手段により、変位信号と基準位置信号のほ
かに、変位信号の周期より長い周期の基準位置補助信号
を発生し、基準位置信号が設定値に一致したときから基
準位置補助信号の１周期の中で、基準位置補助信号の立
ち上がりの後の最初の変位信号の立ち上がり点を検出す
る。さらに、変位信号の立ち上がりエッジで作られた最
初のパルス信号を第１パルスとして基準位置のパルスカ
ウントを行うので、変位信号の１周期以上ずれることの
ない基準位置を検出することができる。
かに、変位信号の周期より長い周期の基準位置補助信号
を発生し、基準位置信号が設定値に一致したときから基
準位置補助信号の１周期の中で、基準位置補助信号の立
ち上がりの後の最初の変位信号の立ち上がり点を検出す
る。さらに、変位信号の立ち上がりエッジで作られた最
初のパルス信号を第１パルスとして基準位置のパルスカ
ウントを行うので、変位信号の１周期以上ずれることの
ない基準位置を検出することができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明の第１の実施例を示す構成図、図２
は信号処理回路を示すブロック図、図３は各部の動作波
形を示す説明図である。図において、１は光源、２は光
源１からの光を平行光にするコリメータレンズ、３はメ
インスケールで、変位信号生成用のスリットパターン４
と基準位置信号生成用のパターン５と基準位置補助信号
生成用のスリットパターン９を備えてある。６はメイン
スケール３と相対移動する移動体または固定体に固定
し、メインスケール３に対向するように配置されたイン
デックススケールで、９０度づつ位相の異なる変位信号
を生成するために、４か所に設けたスリットパターン７
１〜７４と、基準位置信号生成用のスリット８と、基準
位置補助信号用のスリットパターン１０１〜１０２を形
成してある。インデックススケール６の光源側に対して
反対側には、変位信号用の受光素子１１１〜１１４、基
準信号用の受光素子１３、基準補助信号用の受光素子１
２１〜１２２を設けてある。光源１から出た光は、変位
信号生成用のスリットパターン４と基準位置信号生成用
のパターン５と基準位置補助信号生成用のスリットパタ
ーン９を通してインデックススケール６を照射し、変位
信号を生成するためリットパターン７１〜７４と、基準
位置信号生成用のスリット８と、基準位置補助信号用の
スリットパターン１０１〜１０２とを通過する。この光
は、変位信号用の受光素子１１１〜１１４、基準信号用
受光素子１３、基準補助信号用の受光素子１２１〜１２
２を照射する。
する。図１は本発明の第１の実施例を示す構成図、図２
は信号処理回路を示すブロック図、図３は各部の動作波
形を示す説明図である。図において、１は光源、２は光
源１からの光を平行光にするコリメータレンズ、３はメ
インスケールで、変位信号生成用のスリットパターン４
と基準位置信号生成用のパターン５と基準位置補助信号
生成用のスリットパターン９を備えてある。６はメイン
スケール３と相対移動する移動体または固定体に固定
し、メインスケール３に対向するように配置されたイン
デックススケールで、９０度づつ位相の異なる変位信号
を生成するために、４か所に設けたスリットパターン７
１〜７４と、基準位置信号生成用のスリット８と、基準
位置補助信号用のスリットパターン１０１〜１０２を形
成してある。インデックススケール６の光源側に対して
反対側には、変位信号用の受光素子１１１〜１１４、基
準信号用の受光素子１３、基準補助信号用の受光素子１
２１〜１２２を設けてある。光源１から出た光は、変位
信号生成用のスリットパターン４と基準位置信号生成用
のパターン５と基準位置補助信号生成用のスリットパタ
ーン９を通してインデックススケール６を照射し、変位
信号を生成するためリットパターン７１〜７４と、基準
位置信号生成用のスリット８と、基準位置補助信号用の
スリットパターン１０１〜１０２とを通過する。この光
は、変位信号用の受光素子１１１〜１１４、基準信号用
受光素子１３、基準補助信号用の受光素子１２１〜１２
２を照射する。
【０００７】各受光素子で検出された光信号は、図２に
示す変位信号生成回路（ア）と基準位置信号生成回路
（イ）と基準位置補助信号生成回路（ウ）からなる信号
処理回路で必要な電気信号に変換される。変位信号生成
回路（ア）は、変位信号用の受光素子１１１〜１１４、
演算増幅器２１１〜２１４、比較器２２１〜２２２、反
転器２３１〜２３２から構成されている。基準位置信号
生成回路（イ）は、基準信号用受光素子１３、演算増幅
器２１５、比較器２２３からなり、基準位置補助信号生
成回路（ウ）は、基準補助信号用の受光素子１２１〜１
２２、演算増幅器２１６〜２１７、比較器２２４から構
成されている。図３に各部の動作波形を示す。移動体が
ある方向に移動すると、変位信号用の演算増幅器２１１
〜２１４からの出力ｖa ，ｖb ，ｖa ’，ｖb ’はそれ
ぞれ位相の異なる正弦波状の信号となる。図３（Ａ）は
ｖa ，ｖa ’を示しており、（Ｅ）は（Ａ）を移動方向
に波形を拡大したもの、（Ｂ）はｖb ，ｖb ’を示して
おり、（Ｆ）は（Ｂ）を移動方向に波形を拡大したもの
である。ｖa とｖa ’およびｖb とｖb ’とがそれぞれ
比較器２２１、２２２で電圧比較され、デジタル信号Ｖ
A 、ＶB になる。更に、これらの反転信号ＶA ’、
ＶB’を作る。それぞれの信号の立ち上がりエッジを検
出し、（Ｍ）に示すパルス状の信号ＶP を作る（なお、
ＶP を生成する具体的回路は公知の回路があるので、こ
こでは図示しない）。
示す変位信号生成回路（ア）と基準位置信号生成回路
（イ）と基準位置補助信号生成回路（ウ）からなる信号
処理回路で必要な電気信号に変換される。変位信号生成
回路（ア）は、変位信号用の受光素子１１１〜１１４、
演算増幅器２１１〜２１４、比較器２２１〜２２２、反
転器２３１〜２３２から構成されている。基準位置信号
生成回路（イ）は、基準信号用受光素子１３、演算増幅
器２１５、比較器２２３からなり、基準位置補助信号生
成回路（ウ）は、基準補助信号用の受光素子１２１〜１
２２、演算増幅器２１６〜２１７、比較器２２４から構
成されている。図３に各部の動作波形を示す。移動体が
ある方向に移動すると、変位信号用の演算増幅器２１１
〜２１４からの出力ｖa ，ｖb ，ｖa ’，ｖb ’はそれ
ぞれ位相の異なる正弦波状の信号となる。図３（Ａ）は
ｖa ，ｖa ’を示しており、（Ｅ）は（Ａ）を移動方向
に波形を拡大したもの、（Ｂ）はｖb ，ｖb ’を示して
おり、（Ｆ）は（Ｂ）を移動方向に波形を拡大したもの
である。ｖa とｖa ’およびｖb とｖb ’とがそれぞれ
比較器２２１、２２２で電圧比較され、デジタル信号Ｖ
A 、ＶB になる。更に、これらの反転信号ＶA ’、
ＶB’を作る。それぞれの信号の立ち上がりエッジを検
出し、（Ｍ）に示すパルス状の信号ＶP を作る（なお、
ＶP を生成する具体的回路は公知の回路があるので、こ
こでは図示しない）。
【０００８】基準位置補助信号生成回路（ウ）の演算増
幅器２１６、２１７からの出力ｖoz、ｖoz’は基準位置
の近傍で、互いに１８０度位相が異なり、変位信号の周
期の整数倍で十分周期の長い信号とする。図３（Ｃ）に
波形図を示す。また、（Ｇ）は一部を拡大したものであ
る。出力ｖoz、ｖoz’が比較器２２４で電圧比較され、
図３（Ｋ）で示すようになデジタル信号ＶOZになる。基
準位置補助信号と変位信号間の位相については、変位信
号ＶA の立ち下がり位置が、基準位置補助信号ＶOZの立
ち上がりの位置になるように、スリットパターンの位置
が決められている。基準位置信号ＶZ は、基準位置の近
傍で（Ｄ）に示すように、緩やかな傾斜となっている。
（Ｈ）は（Ｄ）を移動方向に波形を拡大したものであ
る。出力信号ｖz とある基準電圧ｖc が比較器２２３で
電圧比較され、（Ｌ）に示すようなステップ状の波形Ｖ
Z になる。ＶZ の立ち上がり位置は、ＶOZの立ち上がり
点近傍になるようにスリットパターンの位置や基準電圧
のレベルが決められている。
幅器２１６、２１７からの出力ｖoz、ｖoz’は基準位置
の近傍で、互いに１８０度位相が異なり、変位信号の周
期の整数倍で十分周期の長い信号とする。図３（Ｃ）に
波形図を示す。また、（Ｇ）は一部を拡大したものであ
る。出力ｖoz、ｖoz’が比較器２２４で電圧比較され、
図３（Ｋ）で示すようになデジタル信号ＶOZになる。基
準位置補助信号と変位信号間の位相については、変位信
号ＶA の立ち下がり位置が、基準位置補助信号ＶOZの立
ち上がりの位置になるように、スリットパターンの位置
が決められている。基準位置信号ＶZ は、基準位置の近
傍で（Ｄ）に示すように、緩やかな傾斜となっている。
（Ｈ）は（Ｄ）を移動方向に波形を拡大したものであ
る。出力信号ｖz とある基準電圧ｖc が比較器２２３で
電圧比較され、（Ｌ）に示すようなステップ状の波形Ｖ
Z になる。ＶZ の立ち上がり位置は、ＶOZの立ち上がり
点近傍になるようにスリットパターンの位置や基準電圧
のレベルが決められている。
【０００９】次に、基準位置信号の検出方法について説
明する。移動体が基準位置を通過し、所定の方向へ移動
すると、基準位置信号ＶZ が立ち上がり、まず、その後
の最初の基準位置補助信号ＶOZの立ち上がり点を検出す
る。さらに、図３（Ｍ）に示すように、変位信号ＶA の
立ち上がりで最初のパルス信号ＶP を第１パルスとして
パルスカウントを行う。なお、前記最初の基準位置補助
信号ＶOZの立ち上がり点を検出した後、変位信号ＶA の
最初の立ち上がりでなく、第２番目や第３番目の立ち上
がり点をエンコーダの基準位置（原点）としてもよい。
基準位置信号ＶZ の立ち上がり点は、基準位置補助信号
ＶOZのある１周期内であれば、常に同一のＶOZの立ち上
がり点が検出されることになる。したがって、基準位置
信号ＶZ の立ち上がり点の精度は、変位信号ＶA より十
分周期の長い基準位置補助信号ＶOZの１周期内であれば
よい。また、基準位置補助信号ＶOZの立ち上がり点は、
変位信号ＶA のある１周期内であれば、常に同一の変位
信号ＶA の立ち上がり点が検出される。したがって、基
準位置補助信号ＶOZの立ち上がり点の精度は、変位信号
ＶA のある１周期内であればよい。なお、最初のパルス
信号ＶP のカウントを、変位信号ＶA の立ち上がりに基
づいて行う代わりに、変位信号ＶA の立ち下がりに基づ
いて行ってもよい。基準位置補助信号ＶOZと変位信号Ｖ
A は両者とも等間隔で作られた複数のスリットからの検
出信号であり、両者の信号の位置関係の精度を上げるこ
とは、比較的容易である。実際、基準位置補助信号ＶOZ
の周期を変位信号ＶA の５倍とした場合、基準位置補助
信号ＶOZの精度は、変位信号ＶA に対して±３６度でよ
く、これは容易に実現できる精度といえる。
明する。移動体が基準位置を通過し、所定の方向へ移動
すると、基準位置信号ＶZ が立ち上がり、まず、その後
の最初の基準位置補助信号ＶOZの立ち上がり点を検出す
る。さらに、図３（Ｍ）に示すように、変位信号ＶA の
立ち上がりで最初のパルス信号ＶP を第１パルスとして
パルスカウントを行う。なお、前記最初の基準位置補助
信号ＶOZの立ち上がり点を検出した後、変位信号ＶA の
最初の立ち上がりでなく、第２番目や第３番目の立ち上
がり点をエンコーダの基準位置（原点）としてもよい。
基準位置信号ＶZ の立ち上がり点は、基準位置補助信号
ＶOZのある１周期内であれば、常に同一のＶOZの立ち上
がり点が検出されることになる。したがって、基準位置
信号ＶZ の立ち上がり点の精度は、変位信号ＶA より十
分周期の長い基準位置補助信号ＶOZの１周期内であれば
よい。また、基準位置補助信号ＶOZの立ち上がり点は、
変位信号ＶA のある１周期内であれば、常に同一の変位
信号ＶA の立ち上がり点が検出される。したがって、基
準位置補助信号ＶOZの立ち上がり点の精度は、変位信号
ＶA のある１周期内であればよい。なお、最初のパルス
信号ＶP のカウントを、変位信号ＶA の立ち上がりに基
づいて行う代わりに、変位信号ＶA の立ち下がりに基づ
いて行ってもよい。基準位置補助信号ＶOZと変位信号Ｖ
A は両者とも等間隔で作られた複数のスリットからの検
出信号であり、両者の信号の位置関係の精度を上げるこ
とは、比較的容易である。実際、基準位置補助信号ＶOZ
の周期を変位信号ＶA の５倍とした場合、基準位置補助
信号ＶOZの精度は、変位信号ＶA に対して±３６度でよ
く、これは容易に実現できる精度といえる。
【００１０】図４は、本発明の第２の実施例を示す構成
図で、いわゆる３格子を用いた反射型リニアエンコーダ
である。変位信号に関しては、光源１からの光はインデ
ックススケール６上で光源１の前面に設けられたスリッ
トパターン１４１、１４２を通して、メインスケール３
上のスリットパターン４を照射し、スリットパターン４
で反射した光は、スリットパターン１４１からの光がス
リットパターン７１および７４を、スリットパターン１
４２からの光がスリットパターン７２および７３を照射
する。スリットパターン７１、７２、７３、７４の後ろ
には、それぞれの位置に対応して検出された光信号を電
気信号に変換する。基準位置補助信号に関しては、光源
１からの光は、インデックススケール６上で光源１の前
面に設けられたスリットパターン１５を通してメインス
ケール３上のスリットパターン９を照射し、スリットパ
ターン９で反射した光は、スリットパターン１０１、１
０２を照射する。スリットパターン１０１、１０２の後
ろには、それぞれの位置に対応して受光素子１２１、１
２２が置いてあり、それぞれのスリットを通して検出さ
れた光信号を電気信号に変換する。信号周期について
は、変位信号の周期より十分長くなるようにスリットパ
ターンのピッチが決められている。基準位置信号に関し
ては、光源１からの光は、インデックススケール６上で
光源１の前面に設けられた光透過部１６を通して、メイ
ンスケール３上のパターン５を照射し、パターン５で反
射した光は、スリット８を照射する。スリット８の後ろ
には受光素子１３が置いてあり、受光素子１３により検
出された光信号を電気信号に変換する。信号処理の方法
については、第１の実施例と同様である。
図で、いわゆる３格子を用いた反射型リニアエンコーダ
である。変位信号に関しては、光源１からの光はインデ
ックススケール６上で光源１の前面に設けられたスリッ
トパターン１４１、１４２を通して、メインスケール３
上のスリットパターン４を照射し、スリットパターン４
で反射した光は、スリットパターン１４１からの光がス
リットパターン７１および７４を、スリットパターン１
４２からの光がスリットパターン７２および７３を照射
する。スリットパターン７１、７２、７３、７４の後ろ
には、それぞれの位置に対応して検出された光信号を電
気信号に変換する。基準位置補助信号に関しては、光源
１からの光は、インデックススケール６上で光源１の前
面に設けられたスリットパターン１５を通してメインス
ケール３上のスリットパターン９を照射し、スリットパ
ターン９で反射した光は、スリットパターン１０１、１
０２を照射する。スリットパターン１０１、１０２の後
ろには、それぞれの位置に対応して受光素子１２１、１
２２が置いてあり、それぞれのスリットを通して検出さ
れた光信号を電気信号に変換する。信号周期について
は、変位信号の周期より十分長くなるようにスリットパ
ターンのピッチが決められている。基準位置信号に関し
ては、光源１からの光は、インデックススケール６上で
光源１の前面に設けられた光透過部１６を通して、メイ
ンスケール３上のパターン５を照射し、パターン５で反
射した光は、スリット８を照射する。スリット８の後ろ
には受光素子１３が置いてあり、受光素子１３により検
出された光信号を電気信号に変換する。信号処理の方法
については、第１の実施例と同様である。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、変
位信号発生手段と基準位置信号発生手段のほかに、変位
信号の周期より長い周期の信号を発生する基準位置補助
信号発生手段を設け、これらの信号発生手段から発生す
る信号の組み合わせにより、変位信号の１周期以上ずれ
ることのない基準位置を検出することができるので、精
度の高い基準位置を得ることができ、高分解能を備えた
エンコーダを提供できる効果がある。
位信号発生手段と基準位置信号発生手段のほかに、変位
信号の周期より長い周期の信号を発生する基準位置補助
信号発生手段を設け、これらの信号発生手段から発生す
る信号の組み合わせにより、変位信号の１周期以上ずれ
ることのない基準位置を検出することができるので、精
度の高い基準位置を得ることができ、高分解能を備えた
エンコーダを提供できる効果がある。
【図１】 本発明の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】 本発明の第１の実施例の信号処理回路を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 本発明の第１の実施例の各部の動作波形を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】 本発明の第２の実施例を示す構成図である。
【図５】 従来例を示す構成図である。
【図６】 従来例の信号処理回路を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】 従来例の各部の動作波形を示す説明図であ
る。
る。
【図８】 従来例の課題の動作波形を示す説明図であ
る。
る。
１ 光源、２ コリメータレンズ、３ メインスケー
ル、４、７１、７２、７３、７４、９、１０１、１０
２、１４１、１４２、１５ スリットパターン、５パタ
ーン、６ インデックススケール、８ スリット、１１
１、１１２、１１３、１１４、１２１、１２２、１３
受光素子、１６ 光透過部、２１１〜２１７ 増幅器、
２２１〜２２４ 比較器、２３１、２３２ 反転器
ル、４、７１、７２、７３、７４、９、１０１、１０
２、１４１、１４２、１５ スリットパターン、５パタ
ーン、６ インデックススケール、８ スリット、１１
１、１１２、１１３、１１４、１２１、１２２、１３
受光素子、１６ 光透過部、２１１〜２１７ 増幅器、
２２１〜２２４ 比較器、２３１、２３２ 反転器
Claims (2)
- 【請求項１】 移動体の位置変位に応じて周期的な信号
を発生する変位信号生成手段と、基準位置の近傍でパル
ス状またはステップ状の信号を発生する基準位置信号生
成手段とを備え、前記変位信号生成手段からの出力信号
と前記基準位置信号生成手段からの出力信号から前記移
動体の基準位置を検出するエンコーダの基準位置検出方
法において、前記変位信号生成手段から出力される出力
信号の周期より充分長い周期の基準位置補助信号を生成
し、前記基準位置信号が設定値と一致したときから前記
基準位置補助信号の特定の１周期を規定し、前記特定さ
れた１周期の中で前記基準位置補助信号と前記変位信号
に基づいて基準位置を決定することを特徴とするエンコ
ーダの基準位置検出方法。 - 【請求項２】 前記特定された基準位置補助信号の１周
期の中で前記基準位置補助信号の立ち上がり後、最初の
前記変位信号の立ち上がりまたは立ち下がりで前記基準
位置を決定する請求項１記載のエンコーダの基準位置検
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8640295A JPH08261795A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | エンコーダの基準位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8640295A JPH08261795A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | エンコーダの基準位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261795A true JPH08261795A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13885880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8640295A Pending JPH08261795A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | エンコーダの基準位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08261795A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7312437B2 (en) | 2002-07-02 | 2007-12-25 | Olympus Corporation | Displacement sensor, method for detecting the optimal reference position, and method for judging stability of detecting the reference position of displacement sensor |
| JP2009069083A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Canon Inc | 絶対位置の計測装置 |
| JP2009103502A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 相対角度センサを用いたゼロ点検出方法 |
| US7825369B2 (en) | 2001-07-03 | 2010-11-02 | Olympus Corporation | Displacement sensor, method for detecting the optimal reference position, and method for judging stability of detecting reference position of displacement sensor |
| JP2012103230A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-31 | Seiko Npc Corp | 光学式エンコーダ |
| JP2013217833A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Mitsutoyo Corp | エンコーダ |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP8640295A patent/JPH08261795A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7825369B2 (en) | 2001-07-03 | 2010-11-02 | Olympus Corporation | Displacement sensor, method for detecting the optimal reference position, and method for judging stability of detecting reference position of displacement sensor |
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| JP2009103502A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 相対角度センサを用いたゼロ点検出方法 |
| JP2012103230A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-31 | Seiko Npc Corp | 光学式エンコーダ |
| JP2013217833A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Mitsutoyo Corp | エンコーダ |
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