JPH08304117A - 測定装置 - Google Patents
測定装置Info
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- JPH08304117A JPH08304117A JP13567495A JP13567495A JPH08304117A JP H08304117 A JPH08304117 A JP H08304117A JP 13567495 A JP13567495 A JP 13567495A JP 13567495 A JP13567495 A JP 13567495A JP H08304117 A JPH08304117 A JP H08304117A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】メインスケールとインデックススケール間に相
対角度誤差が生じても、測定誤差を生じないようにす
る。 【構成】インデックススケール２に、＋φ傾けられた第
１刻線と、−φ傾けられた第２刻線とを２分割するよう
に形成する。第１刻線と第２刻線により形成されるモア
レを所定位相差を持って検出する受光素子の同相同士を
加算してＡ相、Ｂ相出力として出力する。これにより、
相対角度誤差を打ち消すことができる。
対角度誤差が生じても、測定誤差を生じないようにす
る。 【構成】インデックススケール２に、＋φ傾けられた第
１刻線と、−φ傾けられた第２刻線とを２分割するよう
に形成する。第１刻線と第２刻線により形成されるモア
レを所定位相差を持って検出する受光素子の同相同士を
加算してＡ相、Ｂ相出力として出力する。これにより、
相対角度誤差を打ち消すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二物体間の相対移動量
を測定する測定装置に関するものである。
を測定する測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工作機械等において、被加工物に対する
工具の相対移動量を正確に測定することは、精密加工を
行う上で極めて重要であり、このための測定装置が種々
製品化されている。そのひとつとして、光学格子を２枚
重ね合わせることにより得られるモアレ縞を利用した光
学式スケールが従来から知られている。この光学式スケ
ール原理を説明すると、光学式スケールは、図９に示す
ように透明のガラスの一面に所定のピッチで配列するよ
う刻線を設けたメインスケール１０１と、透明のガラス
の一面に所定のピッチで配列するよう刻線を設けたイン
デックススケール１０３とから構成されている。そし
て、同図（ａ）の側面図に示すように、このメインスケ
ール１０１にインデックススケール１０３を微小間隔を
持って対向させると共に、同図（ｂ）の正面図に示すよ
うに、メインスケール１０１の刻線に対しインデックス
スケール１０３の刻線が微小角度（θ）傾けられるよう
に両スケールを配置している。
工具の相対移動量を正確に測定することは、精密加工を
行う上で極めて重要であり、このための測定装置が種々
製品化されている。そのひとつとして、光学格子を２枚
重ね合わせることにより得られるモアレ縞を利用した光
学式スケールが従来から知られている。この光学式スケ
ール原理を説明すると、光学式スケールは、図９に示す
ように透明のガラスの一面に所定のピッチで配列するよ
う刻線を設けたメインスケール１０１と、透明のガラス
の一面に所定のピッチで配列するよう刻線を設けたイン
デックススケール１０３とから構成されている。そし
て、同図（ａ）の側面図に示すように、このメインスケ
ール１０１にインデックススケール１０３を微小間隔を
持って対向させると共に、同図（ｂ）の正面図に示すよ
うに、メインスケール１０１の刻線に対しインデックス
スケール１０３の刻線が微小角度（θ）傾けられるよう
に両スケールを配置している。
【０００３】なお、メインスケール１０１及びインデッ
クススケール１０３に設けた刻線は、ガラスにクロムを
真空蒸着し、エッチングすることにより形成された同一
ピッチの刻線により形成されている。このように２枚の
スケール１０１，１０２を対向配置すると、図１０に示
す横モアレが発生する。このモアレ縞の間隔はＷとな
り、間隔Ｗ毎に暗い部分あるいは明るい部分が発生す
る。この暗い部分あるいは明るい部分は、メインスケー
ル１０１に対し、インデックススケール１０３が相対的
に左右に移動する方向に応じて上から下、あるいは下か
ら上に移動していく。
クススケール１０３に設けた刻線は、ガラスにクロムを
真空蒸着し、エッチングすることにより形成された同一
ピッチの刻線により形成されている。このように２枚の
スケール１０１，１０２を対向配置すると、図１０に示
す横モアレが発生する。このモアレ縞の間隔はＷとな
り、間隔Ｗ毎に暗い部分あるいは明るい部分が発生す
る。この暗い部分あるいは明るい部分は、メインスケー
ル１０１に対し、インデックススケール１０３が相対的
に左右に移動する方向に応じて上から下、あるいは下か
ら上に移動していく。
【０００４】この場合、メインスケール１０１及びイン
デックススケール１０３の刻線のピッチをＰ、相互の傾
斜角度をθ［ｒａｄ］とすると、モアレ縞の間隔Ｗは、 Ｗ＝Ｐ／θ と示され、モアレ縞の間隔Ｗは、光学的に刻線間隔Ｐを
１／θ倍に拡大した間隔とされていることになる。この
ため、刻線がＰ移動するとモアレ縞はＷ移動することに
なり、拡大されたＷの変化を読み取ることにより、刻線
の移動量を精密に測定することができるようになる。
デックススケール１０３の刻線のピッチをＰ、相互の傾
斜角度をθ［ｒａｄ］とすると、モアレ縞の間隔Ｗは、 Ｗ＝Ｐ／θ と示され、モアレ縞の間隔Ｗは、光学的に刻線間隔Ｐを
１／θ倍に拡大した間隔とされていることになる。この
ため、刻線がＰ移動するとモアレ縞はＷ移動することに
なり、拡大されたＷの変化を読み取ることにより、刻線
の移動量を精密に測定することができるようになる。
【０００５】次に、以上説明した原理を利用した光学式
スケールの斜視図を図１１に示す。この図において、細
長いメインスケール１０１の一面には蒸着されたクロム
により形成された同一ピッチの刻線が設けられており、
このメインスケール１０１を抱持するコの字形ホルダ１
０４の一面に、インデックススケール１０３が固着され
ている。このインデックススケール１０３のメインスケ
ール１０１に対向する面には、メインスケール１０１と
同様に蒸着されたクロムにより形成された同一ピッチの
刻線が設けられており、このインデックススケール１０
３の裏側には受光素子１１３が設けられている。
スケールの斜視図を図１１に示す。この図において、細
長いメインスケール１０１の一面には蒸着されたクロム
により形成された同一ピッチの刻線が設けられており、
このメインスケール１０１を抱持するコの字形ホルダ１
０４の一面に、インデックススケール１０３が固着され
ている。このインデックススケール１０３のメインスケ
ール１０１に対向する面には、メインスケール１０１と
同様に蒸着されたクロムにより形成された同一ピッチの
刻線が設けられており、このインデックススケール１０
３の裏側には受光素子１１３が設けられている。
【０００６】さらに、コの字形ホルダ１０４のメインス
ケール１０１の反対側に位置する面には、図１２に示す
ように光源１０５が固着されており、メインスケール１
０１とインデックススケール１０３とは互いに移動可能
とされている。なお、前記したようにメインスケール１
０１の刻線に対してインデックススケール１０３の刻線
は図１２に示すように微小間隔を持って対向していると
共に、微小角度傾けられるようにされている。
ケール１０１の反対側に位置する面には、図１２に示す
ように光源１０５が固着されており、メインスケール１
０１とインデックススケール１０３とは互いに移動可能
とされている。なお、前記したようにメインスケール１
０１の刻線に対してインデックススケール１０３の刻線
は図１２に示すように微小間隔を持って対向していると
共に、微小角度傾けられるようにされている。
【０００７】この場合、光源１０５から照射された光は
ガラス製のメインスケール１０１を透過し、メインスケ
ール１０１及びインデックススケール１０３に設けられ
た刻線により形成される前記モアレ縞を透過して、さら
にガラス製のインデックススケール１０３を透過した
後、受光素子１１３により受光される。この受光素子１
１３からは互いに９０゜の位相差を有するＡ相の信号と
Ｂ相の信号とが出力され、この２つの信号から移動方向
及び移動距離を測定することができる。
ガラス製のメインスケール１０１を透過し、メインスケ
ール１０１及びインデックススケール１０３に設けられ
た刻線により形成される前記モアレ縞を透過して、さら
にガラス製のインデックススケール１０３を透過した
後、受光素子１１３により受光される。この受光素子１
１３からは互いに９０゜の位相差を有するＡ相の信号と
Ｂ相の信号とが出力され、この２つの信号から移動方向
及び移動距離を測定することができる。
【０００８】なお、受光素子１１３には３個の受光素子
が設けられているが、そのうちの２つは上記Ａ相の信号
とＢ相の信号とを出力し、残る一つは基準レベルの信号
を出力している。ここで、受光素子１１３とモアレ縞と
の関係を図１３に示すが、モアレ縞１０４に対し、Ａ相
の受光素子１０７とＢ相の受光素子１０８とは４５０°
（３６０°＋９０°）離れた位置に配置されている。す
なわち、図１４に示すように、Ａ相の受光素子１０７に
流れる電流をサイン波とすると、Ｂ相の受光素子１０８
に流れる電流はコサイン波となる。
が設けられているが、そのうちの２つは上記Ａ相の信号
とＢ相の信号とを出力し、残る一つは基準レベルの信号
を出力している。ここで、受光素子１１３とモアレ縞と
の関係を図１３に示すが、モアレ縞１０４に対し、Ａ相
の受光素子１０７とＢ相の受光素子１０８とは４５０°
（３６０°＋９０°）離れた位置に配置されている。す
なわち、図１４に示すように、Ａ相の受光素子１０７に
流れる電流をサイン波とすると、Ｂ相の受光素子１０８
に流れる電流はコサイン波となる。
【０００９】ところで、メインスケール１０１とインデ
ックススケール１０３との相対的な移動方向により、Ａ
相の受光素子１０７に流れる電流に対するＢ相の受光素
子１０８に流れる電流の位相は９０゜進相あるいは９０
゜遅相となるため、９０゜ずらせて配置した２つの受光
素子１０７，１０８を設けるようにして、両者の間の位
相を検出することにより相対的な移動方向を検出するこ
とができる。また、両者の位相はメインスケール１０１
とインデックススケール１０３との相対位置に応じた位
相とされるため、両者の位相変化を検出することによ
り、相対移動量を検出することができる。
ックススケール１０３との相対的な移動方向により、Ａ
相の受光素子１０７に流れる電流に対するＢ相の受光素
子１０８に流れる電流の位相は９０゜進相あるいは９０
゜遅相となるため、９０゜ずらせて配置した２つの受光
素子１０７，１０８を設けるようにして、両者の間の位
相を検出することにより相対的な移動方向を検出するこ
とができる。また、両者の位相はメインスケール１０１
とインデックススケール１０３との相対位置に応じた位
相とされるため、両者の位相変化を検出することによ
り、相対移動量を検出することができる。
【００１０】この場合、図１６に示すようにモアレのピ
ッチをＭ、Ａ相の受光素子１０７とＢ相の受光素子１０
８とのモアレに直角方向の距離をＬとすると、２相信号
の位相Ｆは、 Ｆ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ）［ｄｅｇ］ となる。なお、図１６に示すモアレは、図１５に示す光
学式スケールのように縦モアレとされる例を示すもので
あり、位相Ｆを９０°としたい場合は、Ｌ＝Ｍ／４に設
定すればよい。
ッチをＭ、Ａ相の受光素子１０７とＢ相の受光素子１０
８とのモアレに直角方向の距離をＬとすると、２相信号
の位相Ｆは、 Ｆ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ）［ｄｅｇ］ となる。なお、図１６に示すモアレは、図１５に示す光
学式スケールのように縦モアレとされる例を示すもので
あり、位相Ｆを９０°としたい場合は、Ｌ＝Ｍ／４に設
定すればよい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１５に示
す縦モアレを利用する光学式スケールの概略構成におい
て、メインスケール１０１とインデックススケール１０
３との間に相対角度誤差Δθが発生している場合、メイ
ンスケール１０１の刻線のピッチをＷ1 、インデックス
スケールの刻線のピッチをＷ2 とすると、モアレのピッ
チＭ’、およびモアレを検出する受光素子１０７，１０
８に対する角度ψは、
す縦モアレを利用する光学式スケールの概略構成におい
て、メインスケール１０１とインデックススケール１０
３との間に相対角度誤差Δθが発生している場合、メイ
ンスケール１０１の刻線のピッチをＷ1 、インデックス
スケールの刻線のピッチをＷ2 とすると、モアレのピッ
チＭ’、およびモアレを検出する受光素子１０７，１０
８に対する角度ψは、
【数１】
【数２】 となり、モアレのピッチＭ’、及びモアレの受光素子１
０７，１０８に対する角度ψに誤差が生じるようにな
る。
０７，１０８に対する角度ψに誤差が生じるようにな
る。
【００１２】すると、従来の光学式スケールにおいて、
メインスケール１０１とインデックススケール１０３と
の間に相対角度誤差Δθが発生している場合、Ａ相信号
とＢ相信号との間の位相Ｆは、 Ｆ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ’ｃｏｓψ）［ｄｅｇ］ となり、２相信号間の位相差が変化してしまい、検出移
動距離に誤差が発生すると云う問題点あった。なお、こ
の相対角度誤差Δθは、メインスケール１０１とインデ
ックススケール１０３との相対配置誤差や、メインスケ
ール１０１あるいはインデックススケール１０３の移動
に伴って発生するものである。
メインスケール１０１とインデックススケール１０３と
の間に相対角度誤差Δθが発生している場合、Ａ相信号
とＢ相信号との間の位相Ｆは、 Ｆ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ’ｃｏｓψ）［ｄｅｇ］ となり、２相信号間の位相差が変化してしまい、検出移
動距離に誤差が発生すると云う問題点あった。なお、こ
の相対角度誤差Δθは、メインスケール１０１とインデ
ックススケール１０３との相対配置誤差や、メインスケ
ール１０１あるいはインデックススケール１０３の移動
に伴って発生するものである。
【００１３】また、メインスケールと検出素子とで構成
される他の光学式の測定装置、静電容量方式の測定装
置、および磁気検出方式の測定装置等のメインスケール
に対し、検出部が相対的に移動する測定装置において
は、前記した光学式の測定装置におけるメインスケール
とインデックススケールの関係のように相対的角度誤差
が生じることになる。
される他の光学式の測定装置、静電容量方式の測定装
置、および磁気検出方式の測定装置等のメインスケール
に対し、検出部が相対的に移動する測定装置において
は、前記した光学式の測定装置におけるメインスケール
とインデックススケールの関係のように相対的角度誤差
が生じることになる。
【００１４】そこで、本発明はメインスケールとインデ
ックススケールとの間、あるいはメインスケールと検出
素子との間に相対角度誤差Δθが発生しても、２相信号
間の位相差が極力変化しないようにした測定装置を提供
することを目的としている。
ックススケールとの間、あるいはメインスケールと検出
素子との間に相対角度誤差Δθが発生しても、２相信号
間の位相差が極力変化しないようにした測定装置を提供
することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の測定装置は、所定ピッチの第１刻線が設け
れられているメインスケールと、該メインスケールに対
向配置されて、該メインスケールに対し相対的に移動可
能とされていると共に、所定ピッチの第２刻線が設けら
れているインデックススケールと、２分割された前記イ
ンデックススケールの前記第２刻線の、一方の第２刻線
が−φ傾けられていると共に、他方の第２刻線が＋φ傾
けられており、前記一方の第２刻線で形成されるモアレ
をＡ相で受光する第１受光素子と、Ｂ相で受光する第２
受光素子と、前記他方の第２刻線で形成されるモアレを
Ａ相で受光する第３受光素子と、Ｂ相で受光する第４受
光素子と、前記第１受光素子と前記第３受光素子の出力
を加算してＡ相信号を得る手段と、前記２受光素子と前
記第４受光素子の出力を加算してＢ相の信号を得る手段
とを備えるようにしたものである。
に、本発明の測定装置は、所定ピッチの第１刻線が設け
れられているメインスケールと、該メインスケールに対
向配置されて、該メインスケールに対し相対的に移動可
能とされていると共に、所定ピッチの第２刻線が設けら
れているインデックススケールと、２分割された前記イ
ンデックススケールの前記第２刻線の、一方の第２刻線
が−φ傾けられていると共に、他方の第２刻線が＋φ傾
けられており、前記一方の第２刻線で形成されるモアレ
をＡ相で受光する第１受光素子と、Ｂ相で受光する第２
受光素子と、前記他方の第２刻線で形成されるモアレを
Ａ相で受光する第３受光素子と、Ｂ相で受光する第４受
光素子と、前記第１受光素子と前記第３受光素子の出力
を加算してＡ相信号を得る手段と、前記２受光素子と前
記第４受光素子の出力を加算してＢ相の信号を得る手段
とを備えるようにしたものである。
【００１６】また、前記測定装置において、前記メイン
スケールと前記インデックススケールとの相対角度が、
所定角度傾けられて配置されていると共に、前記第１刻
線のピッチと第２刻線のピッチが等しくされて横モアレ
が形成されるようにしたものであり、前記第１刻線のピ
ッチと第２刻線のピッチが異なるようにされて縦モアレ
が形成されるようにしたものである。
スケールと前記インデックススケールとの相対角度が、
所定角度傾けられて配置されていると共に、前記第１刻
線のピッチと第２刻線のピッチが等しくされて横モアレ
が形成されるようにしたものであり、前記第１刻線のピ
ッチと第２刻線のピッチが異なるようにされて縦モアレ
が形成されるようにしたものである。
【００１７】さらに、本発明の測定装置は、所定ピッチ
の刻線が設けれられているメインスケールと、 該メイ
ンスケールに対向配置されて、該メインスケールに対し
相対的に移動可能とされていると共に、＋φ傾けられた
Ａ相を検出する第１検出素子、および＋φ傾けられたＢ
相を検出する第２検出素子、並びに−φ傾けられたＡ相
を検出する第３検出素子、および−φ傾けられたＢ相を
検出する第４検出素子と、前記第１検出素子と前記第３
検出素子の出力を加算してＡ相信号を得る手段と、前記
２検出素子と前記第４検出素子の出力を加算してＢ相の
信号を得る手段とを備えるようにしたものである。
の刻線が設けれられているメインスケールと、 該メイ
ンスケールに対向配置されて、該メインスケールに対し
相対的に移動可能とされていると共に、＋φ傾けられた
Ａ相を検出する第１検出素子、および＋φ傾けられたＢ
相を検出する第２検出素子、並びに−φ傾けられたＡ相
を検出する第３検出素子、および−φ傾けられたＢ相を
検出する第４検出素子と、前記第１検出素子と前記第３
検出素子の出力を加算してＡ相信号を得る手段と、前記
２検出素子と前記第４検出素子の出力を加算してＢ相の
信号を得る手段とを備えるようにしたものである。
【００１８】さらにまた、上記測定装置は、磁気検出方
式、静電容量方式、光学式の測定装置のいずれにも適用
することができる。この他、メインスケールの第１刻
線、およびインデックススケールの第２刻線を従来と同
様の構成とし、第１受光素子および第２受光素子を−φ
傾けてそれぞれＡ相信号およびＢ相信号を検出し、第３
受光素子および第４受光素子を＋φ傾けてそれぞれＡ相
信号およびＢ相信号を検出する構成としてもよい。
式、静電容量方式、光学式の測定装置のいずれにも適用
することができる。この他、メインスケールの第１刻
線、およびインデックススケールの第２刻線を従来と同
様の構成とし、第１受光素子および第２受光素子を−φ
傾けてそれぞれＡ相信号およびＢ相信号を検出し、第３
受光素子および第４受光素子を＋φ傾けてそれぞれＡ相
信号およびＢ相信号を検出する構成としてもよい。
【００１９】
【作用】本発明によれば、インデックススケールに設け
た刻線を２分割して、それぞれを−φ，＋φずつ傾ける
ようにして、分割された刻線により形成されたモアレを
受光する受光素子の同相同士を加算するようにしたの
で、メインスケールとインデックススケールとの相対角
度誤差を打ち消すことができる。また、上記光学式の測
定装置でインデックススケールのないような場合、ある
いは磁気検出方式、静電容量方式の測定装置にも検出素
子を−φ，＋φずつ傾けるようにして、Ａ相信号および
Ｂ相信号を検出し、検出素子の同相同士を加算するよう
にしたので、メインスケールと検出素子との相対角度誤
差を打ち消すことができる。
た刻線を２分割して、それぞれを−φ，＋φずつ傾ける
ようにして、分割された刻線により形成されたモアレを
受光する受光素子の同相同士を加算するようにしたの
で、メインスケールとインデックススケールとの相対角
度誤差を打ち消すことができる。また、上記光学式の測
定装置でインデックススケールのないような場合、ある
いは磁気検出方式、静電容量方式の測定装置にも検出素
子を−φ，＋φずつ傾けるようにして、Ａ相信号および
Ｂ相信号を検出し、検出素子の同相同士を加算するよう
にしたので、メインスケールと検出素子との相対角度誤
差を打ち消すことができる。
【００２０】さらに、光学式の測定装置において、メイ
ンスケールの第１刻線とインデックススケールの第２刻
線を従来のままとし、受光素子を−φ，＋φずつ傾ける
ようにして、Ａ相信号およびＢ相信号を検出し、検出素
子の同相同士を加算するようにしても、メインスケール
とインデックススケールとの相対角度誤差を打ち消すこ
とができる。
ンスケールの第１刻線とインデックススケールの第２刻
線を従来のままとし、受光素子を−φ，＋φずつ傾ける
ようにして、Ａ相信号およびＢ相信号を検出し、検出素
子の同相同士を加算するようにしても、メインスケール
とインデックススケールとの相対角度誤差を打ち消すこ
とができる。
【００２１】
【実施例】本発明の測定装置の一実施例を示す光学式ス
ケールの構成を図１に示す。ただし、この図に示す光学
式スケールは横モアレを利用するものである。この図１
に示す光学式スケールにおいて、光源３である発光ダイ
オードから照射された光は、メインスケール１に設けら
れたピッチＷ1 と、インデックススケール２に設けられ
たピッチＷ1 と等しいピッチＷ2 の刻線を透過して、受
光素子４により受光される。この場合、インデックスス
ケール２に設けられた刻線は２分割されており、図示す
るように一方の第１刻線は、＋φだけ傾けられて形成さ
れ、他方の第２刻線は−φだけ傾けられて形成されてい
る。
ケールの構成を図１に示す。ただし、この図に示す光学
式スケールは横モアレを利用するものである。この図１
に示す光学式スケールにおいて、光源３である発光ダイ
オードから照射された光は、メインスケール１に設けら
れたピッチＷ1 と、インデックススケール２に設けられ
たピッチＷ1 と等しいピッチＷ2 の刻線を透過して、受
光素子４により受光される。この場合、インデックスス
ケール２に設けられた刻線は２分割されており、図示す
るように一方の第１刻線は、＋φだけ傾けられて形成さ
れ、他方の第２刻線は−φだけ傾けられて形成されてい
る。
【００２２】また、受光素子４は４分割されており、＋
φだけ傾けられて形成されている第１刻線により形成さ
れた横モアレを受光するＡ相受光素子Ａ1 とＢ相受光素
子Ｂ1 とが設けられていると共に、−φだけ傾けられて
形成されている第２刻線により形成された横モアレを受
光するＡ相受光素子Ａ2 とＢ相受光素子Ｂ2 とが設けら
れている。そして、Ａ相受光素子Ａ1 とＡ相受光素子Ａ
2 との受光信号が、加算されてＡ相信号として出力され
ており、Ｂ相受光素子Ｂ1 とＢ相受光素子Ｂ2 との受光
信号が、加算されてＢ相信号として出力されている。
φだけ傾けられて形成されている第１刻線により形成さ
れた横モアレを受光するＡ相受光素子Ａ1 とＢ相受光素
子Ｂ1 とが設けられていると共に、−φだけ傾けられて
形成されている第２刻線により形成された横モアレを受
光するＡ相受光素子Ａ2 とＢ相受光素子Ｂ2 とが設けら
れている。そして、Ａ相受光素子Ａ1 とＡ相受光素子Ａ
2 との受光信号が、加算されてＡ相信号として出力され
ており、Ｂ相受光素子Ｂ1 とＢ相受光素子Ｂ2 との受光
信号が、加算されてＢ相信号として出力されている。
【００２３】出力されたＡ相およびＢ相信号は、図示し
ないアンプにより増幅されて、コンパレータにより二値
データに変換され、内挿回路によりパルスが内挿され
て、位置データカウンタにおいて、メインスケール１と
インデックススケール２との相対移動方向に応じて加算
あるいは減算カウントされ、内挿回路により分解能が向
上された位置データとされる。また、内挿回路の出力パ
ルス信号を、数値制御（ＮＣ）装置に供給して、移動方
向と移動量とを示すデータを与えるようにしてもよい。
ないアンプにより増幅されて、コンパレータにより二値
データに変換され、内挿回路によりパルスが内挿され
て、位置データカウンタにおいて、メインスケール１と
インデックススケール２との相対移動方向に応じて加算
あるいは減算カウントされ、内挿回路により分解能が向
上された位置データとされる。また、内挿回路の出力パ
ルス信号を、数値制御（ＮＣ）装置に供給して、移動方
向と移動量とを示すデータを与えるようにしてもよい。
【００２４】なお、メインスケール１とインデックスス
ケール２に設けられた刻線のピッチＷ1 （Ｗ2 ）が４０
ミクロンとされている時、メインスケール１とインデッ
クススケール２との相対角度θは約１°とされている。
また、第１刻線により形成された横モアレを受光するＡ
相受光素子Ａ1 は上に配置されているのに対し、第２刻
線により形成された横モアレを受光するＡ相受光素子Ａ
2 が下に配置されているのは、第１刻線と第２刻線との
傾き方が逆とされているからである。これは、Ｂ相受光
素子Ｂ1 とＢ相受光素子Ｂ2 においても同様である。
ケール２に設けられた刻線のピッチＷ1 （Ｗ2 ）が４０
ミクロンとされている時、メインスケール１とインデッ
クススケール２との相対角度θは約１°とされている。
また、第１刻線により形成された横モアレを受光するＡ
相受光素子Ａ1 は上に配置されているのに対し、第２刻
線により形成された横モアレを受光するＡ相受光素子Ａ
2 が下に配置されているのは、第１刻線と第２刻線との
傾き方が逆とされているからである。これは、Ｂ相受光
素子Ｂ1 とＢ相受光素子Ｂ2 においても同様である。
【００２５】このように構成された光学式スケールにお
いて、メインスケール１とインデックススケール２との
相対角度誤差をΔθ、第１刻線の初期相対角度を＋φ、
としたとき第１刻線により形成される図２に示す横モア
レのピッチＭ1 、および、モアレ角度ψ1 は、
いて、メインスケール１とインデックススケール２との
相対角度誤差をΔθ、第１刻線の初期相対角度を＋φ、
としたとき第１刻線により形成される図２に示す横モア
レのピッチＭ1 、および、モアレ角度ψ1 は、
【数３】
【数４】 となる。
【００２６】また、メインスケール１とインデックスス
ケール２との相対角度誤差をΔθ、第２刻線の初期相対
角度を−φ、としたとき第２刻線により形成される図２
に示す横モアレのピッチＭ2 、および、モアレ角度ψ2
は、
ケール２との相対角度誤差をΔθ、第２刻線の初期相対
角度を−φ、としたとき第２刻線により形成される図２
に示す横モアレのピッチＭ2 、および、モアレ角度ψ2
は、
【数５】
【数６】 となる。
【００２７】この場合の、受光素子４−１と４−２から
得られる２相信号の位相Ｆ1 と、受光素子４−３と４−
４から得られる２相信号の位相Ｆ2 は、 Ｆ1 ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ1 ） Ｆ2 ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ2 ） と表される。ただし、Ｌは図２に示すようにモアレと直
交する受光素子間の距離であり、位相Ｆ1 および位相Ｆ
2 を９０°としたい場合は距離ＬをそれぞれＭ1／４，
Ｍ2 ／４に設定する。
得られる２相信号の位相Ｆ1 と、受光素子４−３と４−
４から得られる２相信号の位相Ｆ2 は、 Ｆ1 ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ1 ） Ｆ2 ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ2 ） と表される。ただし、Ｌは図２に示すようにモアレと直
交する受光素子間の距離であり、位相Ｆ1 および位相Ｆ
2 を９０°としたい場合は距離ＬをそれぞれＭ1／４，
Ｍ2 ／４に設定する。
【００２８】ここで、図１に示すように受光素子４から
最終的に得られるＡ相信号とＢ相信号との位相差Ｆは、 Ｆ＝Ｆ1 ＋Ｆ2 ＝３６０＊Ｌ（Ｍ1 ＋Ｍ2 ）／（Ｍ1 ＊
Ｍ2 ） と表されるようになる。この場合のメインスケール１に
対するインデックススケール２との相対角度に対する前
記式で示される位相差Ｆの関係を図５に示す。ただし、
図５はメインスケール１の刻線のピッチＷ1 とインデッ
クススケール２の刻線のピッチＷ2 を、Ｗ1 ＝Ｗ2 ＝１
６μｍとし、初期相対位相φを、φ＝０．０５ｒａｄと
した場合である。
最終的に得られるＡ相信号とＢ相信号との位相差Ｆは、 Ｆ＝Ｆ1 ＋Ｆ2 ＝３６０＊Ｌ（Ｍ1 ＋Ｍ2 ）／（Ｍ1 ＊
Ｍ2 ） と表されるようになる。この場合のメインスケール１に
対するインデックススケール２との相対角度に対する前
記式で示される位相差Ｆの関係を図５に示す。ただし、
図５はメインスケール１の刻線のピッチＷ1 とインデッ
クススケール２の刻線のピッチＷ2 を、Ｗ1 ＝Ｗ2 ＝１
６μｍとし、初期相対位相φを、φ＝０．０５ｒａｄと
した場合である。
【００２９】この図に示されるように、従来においては
相対角度に比例して位相差が９０°からずれていくが、
本発明の測定装置においては位相差が９０°からほとん
どずれていくことがなく、インデックススケール２の刻
線を２分割して、それぞれの刻線に逆符号の初期相対位
相を与えることにより、相対角度誤差Δθを補償するこ
とができることがわかる。なお、あらかじめ設定される
メインスケール１とインデックススケール２との相対角
度θに対して、初期相対位相φはかなり大きくしておく
必要がある。
相対角度に比例して位相差が９０°からずれていくが、
本発明の測定装置においては位相差が９０°からほとん
どずれていくことがなく、インデックススケール２の刻
線を２分割して、それぞれの刻線に逆符号の初期相対位
相を与えることにより、相対角度誤差Δθを補償するこ
とができることがわかる。なお、あらかじめ設定される
メインスケール１とインデックススケール２との相対角
度θに対して、初期相対位相φはかなり大きくしておく
必要がある。
【００３０】次に、本発明の測定装置の第２実施例の構
成を図３および図４に示すが、第２実施例は縦モアレを
利用する測定装置とされている。図３に示す第２実施例
の光学式スケールにおいて、光源３である発光ダイオー
ドから照射された光は、メインスケール１に設けられた
ピッチＷ1 と、インデックススケール２に設けられたピ
ッチＷ1 と異なるピッチＷ2 の刻線を透過して、受光素
子４により受光される。この場合、インデックススケー
ル２に設けられた刻線は２分割されており、図示するよ
うに一方の第１刻線は、＋φだけ傾けられて形成され、
他方の第２刻線は−φだけ傾けられて形成されている。
成を図３および図４に示すが、第２実施例は縦モアレを
利用する測定装置とされている。図３に示す第２実施例
の光学式スケールにおいて、光源３である発光ダイオー
ドから照射された光は、メインスケール１に設けられた
ピッチＷ1 と、インデックススケール２に設けられたピ
ッチＷ1 と異なるピッチＷ2 の刻線を透過して、受光素
子４により受光される。この場合、インデックススケー
ル２に設けられた刻線は２分割されており、図示するよ
うに一方の第１刻線は、＋φだけ傾けられて形成され、
他方の第２刻線は−φだけ傾けられて形成されている。
【００３１】また、受光素子４は４分割されて光学式ス
ケールの延伸方向に配列されており、＋φだけ傾けられ
て形成されている第１刻線により形成された縦モアレを
受光するＡ相受光素子Ａ1 とＢ相受光素子Ｂ1 とが設け
られていると共に、−φだけ傾けられて形成されている
第２刻線により形成された縦モアレを受光するＡ相受光
素子Ａ2 とＢ相受光素子Ｂ2 とが設けられている。そし
て、Ａ相受光素子Ａ1 とＡ相受光素子Ａ2 との受光信号
が、加算されてＡ相信号として出力されており、Ｂ相受
光素子Ｂ1 とＢ相受光素子Ｂ2 との受光信号が、加算さ
れてＢ相信号として出力されている。
ケールの延伸方向に配列されており、＋φだけ傾けられ
て形成されている第１刻線により形成された縦モアレを
受光するＡ相受光素子Ａ1 とＢ相受光素子Ｂ1 とが設け
られていると共に、−φだけ傾けられて形成されている
第２刻線により形成された縦モアレを受光するＡ相受光
素子Ａ2 とＢ相受光素子Ｂ2 とが設けられている。そし
て、Ａ相受光素子Ａ1 とＡ相受光素子Ａ2 との受光信号
が、加算されてＡ相信号として出力されており、Ｂ相受
光素子Ｂ1 とＢ相受光素子Ｂ2 との受光信号が、加算さ
れてＢ相信号として出力されている。
【００３２】このように構成された第２実施例の光学式
スケールにおいて、メインスケール１とインデックスス
ケール２との相対角度誤差をΔθ、第１刻線の初期相対
角度を＋φ、としたとき第１刻線により形成される図４
に示す横モアレのピッチＭ1、および、モアレ角度ψ1
は、それぞれ前記数式３、前記数式４に示される数式に
より表される。
スケールにおいて、メインスケール１とインデックスス
ケール２との相対角度誤差をΔθ、第１刻線の初期相対
角度を＋φ、としたとき第１刻線により形成される図４
に示す横モアレのピッチＭ1、および、モアレ角度ψ1
は、それぞれ前記数式３、前記数式４に示される数式に
より表される。
【００３３】また、メインスケール１とインデックスス
ケール２との相対角度誤差をΔθ、第２刻線の初期相対
角度を−φ、としたとき第２刻線により形成される図４
に示す横モアレのピッチＭ2 、および、モアレ角度ψ2
は、それぞれ前記数式５、前記数式６に示される数式に
より表される。
ケール２との相対角度誤差をΔθ、第２刻線の初期相対
角度を−φ、としたとき第２刻線により形成される図４
に示す横モアレのピッチＭ2 、および、モアレ角度ψ2
は、それぞれ前記数式５、前記数式６に示される数式に
より表される。
【００３４】この場合の、受光素子４−１と４−２から
得られる２相信号の位相Ｆ1 と、受光素子４−３と４−
４から得られる２相信号の位相Ｆ2 は、第１実施例と同
様に、 Ｆ1 ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ1 ） Ｆ2 ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ2 ） と表される。ただし、Ｌは図４に示すようにモアレと直
交する受光素子間の距離であり、位相Ｆ1 および位相Ｆ
2 を９０°としたい場合は距離ＬをそれぞれＭ1／４，
Ｍ2 ／４に設定する。
得られる２相信号の位相Ｆ1 と、受光素子４−３と４−
４から得られる２相信号の位相Ｆ2 は、第１実施例と同
様に、 Ｆ1 ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ1 ） Ｆ2 ＝３６０＊（Ｌ／Ｍ2 ） と表される。ただし、Ｌは図４に示すようにモアレと直
交する受光素子間の距離であり、位相Ｆ1 および位相Ｆ
2 を９０°としたい場合は距離ＬをそれぞれＭ1／４，
Ｍ2 ／４に設定する。
【００３５】ここで、図１に示すように受光素子４から
最終的に得られるＡ相信号とＢ相信号との位相差Ｆは、 Ｆ＝Ｆ1 ＋Ｆ2 ＝３６０＊Ｌ（Ｍ1 ＋Ｍ2 ）／（Ｍ1 ＊
Ｍ2 ） と表されるようになる。この場合のメインスケール１に
対するインデックススケール２との相対角度に対する前
記数式で示される位相差Ｆの関係を図６に示す。ただ
し、図６はメインスケール１の刻線のピッチＷ1 を、Ｗ
1 ＝１６μｍ、インデックススケール２の刻線のピッチ
Ｗ2 を、Ｗ2 ＝１５μｍとし、初期相対位相φを、φ＝
０．０５ｒａｄとした場合である。
最終的に得られるＡ相信号とＢ相信号との位相差Ｆは、 Ｆ＝Ｆ1 ＋Ｆ2 ＝３６０＊Ｌ（Ｍ1 ＋Ｍ2 ）／（Ｍ1 ＊
Ｍ2 ） と表されるようになる。この場合のメインスケール１に
対するインデックススケール２との相対角度に対する前
記数式で示される位相差Ｆの関係を図６に示す。ただ
し、図６はメインスケール１の刻線のピッチＷ1 を、Ｗ
1 ＝１６μｍ、インデックススケール２の刻線のピッチ
Ｗ2 を、Ｗ2 ＝１５μｍとし、初期相対位相φを、φ＝
０．０５ｒａｄとした場合である。
【００３６】この図に示されるように、従来においては
相対角度に比例して位相差が９０°からずれていくが、
本発明の測定装置においては位相差が９０°からほとん
どずれていくことがなく、インデックススケール２の刻
線を２分割して、それぞれの刻線に逆方向の初期相対位
相を与えることにより、相対角度誤差Δθを補償するこ
とができることがわかる。
相対角度に比例して位相差が９０°からずれていくが、
本発明の測定装置においては位相差が９０°からほとん
どずれていくことがなく、インデックススケール２の刻
線を２分割して、それぞれの刻線に逆方向の初期相対位
相を与えることにより、相対角度誤差Δθを補償するこ
とができることがわかる。
【００３７】以上の説明においては、メインスケールに
対しインデックススケールを傾斜させて相対角度誤差を
補償するようにした光学式の測定装置について説明した
が、本発明はこれに限らず、メインスケールとインデッ
クススケールは従来のままとして、受光素子を傾斜させ
ることにより、相対角度誤差を補償するようにしてもよ
い。さらに、受光素子をひし形等の形状にし、これを向
かい合わせて配設する等、受光素子の形状を変えたり、
配設位置を変えることにより同様な効果を得ることもで
きる。
対しインデックススケールを傾斜させて相対角度誤差を
補償するようにした光学式の測定装置について説明した
が、本発明はこれに限らず、メインスケールとインデッ
クススケールは従来のままとして、受光素子を傾斜させ
ることにより、相対角度誤差を補償するようにしてもよ
い。さらに、受光素子をひし形等の形状にし、これを向
かい合わせて配設する等、受光素子の形状を変えたり、
配設位置を変えることにより同様な効果を得ることもで
きる。
【００３８】また、本発明は光学式の測定装置に限ら
ず、磁気検出方式の測定装置や静電容量検出方式の測定
装置に適用することもできる。図７に本発明を磁気検出
方式スケールに適用した構成の概要を示す。この図にお
いて、磁気スケール１０は磁気刻線１０−１がピッチＷ
1 で多数形成されているが、磁気刻線１０−１は隣接す
る磁極を右側に拡大して示すように、Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ・
・・と長手方向に配設することにより構成されている。
また、磁気刻線１０−１を厚み方向に異なる磁極を規則
的に形成することにより構成するようにしてもよい。
ず、磁気検出方式の測定装置や静電容量検出方式の測定
装置に適用することもできる。図７に本発明を磁気検出
方式スケールに適用した構成の概要を示す。この図にお
いて、磁気スケール１０は磁気刻線１０−１がピッチＷ
1 で多数形成されているが、磁気刻線１０−１は隣接す
る磁極を右側に拡大して示すように、Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ・
・・と長手方向に配設することにより構成されている。
また、磁気刻線１０−１を厚み方向に異なる磁極を規則
的に形成することにより構成するようにしてもよい。
【００３９】この磁気スケール１０に対向して４つの磁
気検出素子Ａ1 ，Ｂ1 ，Ａ2 ，Ｂ2が設けられている。
磁気検出素子Ａ1 ，Ｂ1 は本来設けられるべき基準線に
対して＋φ傾けられて配設され、磁気検出素子Ａ2 ，Ｂ
2 は本来設けられるべき基準線に対して−φ傾けられて
配設される。そして、磁気検出素子Ａ1 ，Ａ2 の検出出
力を加算してＡ相出力とし、磁気検出素子Ｂ1 ，Ｂ2 の
検出出力を加算してＢ相出力とする。これにより、磁気
検出方式スケールにおいても相対角度誤差を補償するこ
とができる。
気検出素子Ａ1 ，Ｂ1 ，Ａ2 ，Ｂ2が設けられている。
磁気検出素子Ａ1 ，Ｂ1 は本来設けられるべき基準線に
対して＋φ傾けられて配設され、磁気検出素子Ａ2 ，Ｂ
2 は本来設けられるべき基準線に対して−φ傾けられて
配設される。そして、磁気検出素子Ａ1 ，Ａ2 の検出出
力を加算してＡ相出力とし、磁気検出素子Ｂ1 ，Ｂ2 の
検出出力を加算してＢ相出力とする。これにより、磁気
検出方式スケールにおいても相対角度誤差を補償するこ
とができる。
【００４０】次に、図８に本発明を静電容量検出方式ス
ケールに適用した構成の概要を示す。この図において、
メインメタルスケール２０はメタル刻線２０−１がピッ
チＷ1 で多数形成されているが、メタル刻線２０−１は
導電薄膜を蒸着等の手段によりメインメタルスケール２
０の表面に形成されており、その端部が共通に接続され
ている。また、インデックスメタルスケール２１がメイ
ンメタルスケール２０に対向して設けられている。この
インデックスメタルスケール２１には、４つのメタルイ
ンデックス刻線Ａ1 ，Ｂ1 ，Ａ2 ，Ｂ2 が設けられてい
る。
ケールに適用した構成の概要を示す。この図において、
メインメタルスケール２０はメタル刻線２０−１がピッ
チＷ1 で多数形成されているが、メタル刻線２０−１は
導電薄膜を蒸着等の手段によりメインメタルスケール２
０の表面に形成されており、その端部が共通に接続され
ている。また、インデックスメタルスケール２１がメイ
ンメタルスケール２０に対向して設けられている。この
インデックスメタルスケール２１には、４つのメタルイ
ンデックス刻線Ａ1 ，Ｂ1 ，Ａ2 ，Ｂ2 が設けられてい
る。
【００４１】このうち、メタルインデックス刻線Ａ1 ，
Ｂ1 は本来設けられるべき基準線に対して＋φ傾けられ
て配設され、メタルインデックス刻線Ａ2 ，Ｂ2 は本来
設けられるべき基準線に対して−φ傾けられて配設され
る。そして、メインメタルスケール２０とメタルインデ
ックス刻線Ａ1 ，Ａ2 との間にそれぞれ形成される静電
容量を加算してＡ相出力とし、メインメタルスケール２
０とメタルインデックス刻線Ｂ1 ，Ｂ2 との間にそれぞ
れ形成される静電容量を加算してＢ相出力とする。これ
により、磁気検出方式スケールにおいても相対角度誤差
を補償することができる。なお、本発明の測定装置は、
長さを測定するものとして説明したが、本発明の測定装
置は長さの測定だけに限らず、角度の測定にも適用する
ことができる。
Ｂ1 は本来設けられるべき基準線に対して＋φ傾けられ
て配設され、メタルインデックス刻線Ａ2 ，Ｂ2 は本来
設けられるべき基準線に対して−φ傾けられて配設され
る。そして、メインメタルスケール２０とメタルインデ
ックス刻線Ａ1 ，Ａ2 との間にそれぞれ形成される静電
容量を加算してＡ相出力とし、メインメタルスケール２
０とメタルインデックス刻線Ｂ1 ，Ｂ2 との間にそれぞ
れ形成される静電容量を加算してＢ相出力とする。これ
により、磁気検出方式スケールにおいても相対角度誤差
を補償することができる。なお、本発明の測定装置は、
長さを測定するものとして説明したが、本発明の測定装
置は長さの測定だけに限らず、角度の測定にも適用する
ことができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、インデックススケールに設けた刻線を２分割して、
それぞれを−φ，＋φずつ傾け、分割された刻線により
形成されたモアレを受光する受光素子の同相同士を加算
することにより、メインスケールとインデックススケー
ルとの相対角度誤差を打ち消すことができる。また、上
記光学式の測定装置でインデックススケールのないよう
な場合、あるいは磁気検出方式、静電容量方式の測定装
置にも検出素子を−φ，＋φずつ傾けるようにして、Ａ
相信号およびＢ相信号を検出し、検出素子の同相同士を
加算するようにしたので、メインスケールと検出素子と
の相対角度誤差を打ち消すことができる。
で、インデックススケールに設けた刻線を２分割して、
それぞれを−φ，＋φずつ傾け、分割された刻線により
形成されたモアレを受光する受光素子の同相同士を加算
することにより、メインスケールとインデックススケー
ルとの相対角度誤差を打ち消すことができる。また、上
記光学式の測定装置でインデックススケールのないよう
な場合、あるいは磁気検出方式、静電容量方式の測定装
置にも検出素子を−φ，＋φずつ傾けるようにして、Ａ
相信号およびＢ相信号を検出し、検出素子の同相同士を
加算するようにしたので、メインスケールと検出素子と
の相対角度誤差を打ち消すことができる。
【００４３】さらに、光学式の測定装置において、メイ
ンスケールの第１刻線とインデックススケールの第２刻
線を従来のままとし、受光素子を−φ，＋φずつ傾ける
ようにして、Ａ相信号およびＢ相信号を検出し、検出素
子の同相同士を加算するようにしても、メインスケール
とインデックススケールとの相対角度誤差を打ち消すこ
とができる。これにより、２相信号の位相差を正確に得
ることができ、測定装置の精度を向上することができる
ようになる。
ンスケールの第１刻線とインデックススケールの第２刻
線を従来のままとし、受光素子を−φ，＋φずつ傾ける
ようにして、Ａ相信号およびＢ相信号を検出し、検出素
子の同相同士を加算するようにしても、メインスケール
とインデックススケールとの相対角度誤差を打ち消すこ
とができる。これにより、２相信号の位相差を正確に得
ることができ、測定装置の精度を向上することができる
ようになる。
【図１】本発明の測定装置の第１実施例の構成を示す図
である。
である。
【図２】本発明の測定装置の第１実施例におけるモアレ
と受光素子の位置関係を示す図である。
と受光素子の位置関係を示す図である。
【図３】本発明の測定装置の第２実施例の構成を示す図
である。
である。
【図４】本発明の測定装置の第２実施例におけるモアレ
と受光素子の位置関係を示す図である。
と受光素子の位置関係を示す図である。
【図５】本発明の測定装置の第１実施例におけるスケー
ル間の相対角度と出力される信号間の位相差の関係を示
す図である。
ル間の相対角度と出力される信号間の位相差の関係を示
す図である。
【図６】本発明の測定装置の第２実施例におけるスケー
ル間の相対角度と出力される信号間の位相差の関係を示
す図である。
ル間の相対角度と出力される信号間の位相差の関係を示
す図である。
【図７】本発明を磁気検出方式に適用した場合の磁気検
出方式スケールの構成を示す図である。
出方式スケールの構成を示す図である。
【図８】本発明を静電検出方式に適用した場合の静電検
出方式スケールの構成を示す図である。
出方式スケールの構成を示す図である。
【図９】光学式スケールの原理図である。
【図１０】モアレ縞を示す図である。
【図１１】光学式スケールの斜視図である。
【図１２】光学式スケールの断面図である。
【図１３】受光素子を設置する位置を示す図である。
【図１４】Ａ相信号とＢ相信号との波形図である。
【図１５】従来の縦モアレを利用する光学式スケールの
概略構成を示す斜視図である。
概略構成を示す斜視図である。
【図１６】従来の縦モアレを利用する光学式スケールに
おけるモアレと受光素子の配置の関係を示す図である。
おけるモアレと受光素子の配置の関係を示す図である。
１ メインスケール ２ インデックススケール ３ 光源 ４，４−１，４−２，４−３，４−４ 受光素子 １０ 磁気スケール １０−１ 磁気刻線 ２０ メインメタルスケール ２０−１ メタル刻線 ２１ インデックスメタルスケール
Claims (8)
- 【請求項１】 所定ピッチの第１刻線が設けれられて
いるメインスケールと、 該メインスケールに対向配置されて、該メインスケール
に対し相対的に移動可能とされていると共に、所定ピッ
チの第２刻線が設けられているインデックススケール
と、 ２分割された前記インデックススケールの前記第２刻線
の、一方の第２刻線が−φ傾けられていると共に、他方
の第２刻線が＋φ傾けられており、前記一方の第２刻線
で形成されるモアレをＡ相で受光する第１受光素子と、
Ｂ相で受光する第２受光素子と、 前記他方の第２刻線で形成されるモアレをＡ相で受光す
る第３受光素子と、Ｂ相で受光する第４受光素子と、 前記第１受光素子と前記第３受光素子の出力を加算して
Ａ相信号を得る手段と、 前記２受光素子と前記第４受光素子の出力を加算してＢ
相の信号を得る手段とを備えることを特徴とする測定装
置。 - 【請求項２】 前記メインスケールと前記インデック
ススケールとの相対角度が、所定角度傾けられて配置さ
れていると共に、前記第１刻線のピッチと第２刻線のピ
ッチが等しくされて横モアレが形成されることを特徴と
する請求項１記載の測定装置。 - 【請求項３】 前記第１刻線のピッチと第２刻線のピ
ッチが異なるようにされて縦モアレが形成されることを
特徴とする請求項１記載の測定装置。 - 【請求項４】 所定ピッチの刻線が設けれられている
メインスケールと、 該メインスケールに対向配置されて、該メインスケール
に対し相対的に移動可能とされていると共に、＋φ傾け
られたＡ相を検出する第１検出素子、および＋φ傾けら
れたＢ相を検出する第２検出素子、並びに−φ傾けられ
たＡ相を検出する第３検出素子、および−φ傾けられた
Ｂ相を検出する第４検出素子と、 前記第１検出素子と前記第３検出素子の出力を加算して
Ａ相信号を得る手段と、 前記２検出素子と前記第４検出素子の出力を加算してＢ
相の信号を得る手段とを備えることを特徴とする測定装
置。 - 【請求項５】 前記メインスケールは、前記メインス
ケールの厚み方向あるいは長手方向に磁極の変化により
構成された前記刻線を有し、前記第１検出素子、前記第
２検出素子、前記第３検出素子、前記第４検出素子は、
前記メインスケールに対して相対移動した時の磁気の変
化を検出できる磁気検出素子から構成されていることを
特徴とする請求項４記載の測定装置。 - 【請求項６】 前記メインスケールにおいて、端部が
電気的に共通接続された導電膜により前記刻線が形成さ
れており、前記第１検出素子、前記第２検出素子、前記
第３検出素子、前記第４検出素子は、前記メインスケー
ルに対して相対移動した時に、変化する静電容量を検出
する静電容量検出素子とされていることを特徴とする請
求項４記載の測定装置。 - 【請求項７】 前記第１検出素子、前記第２検出素
子、前記第３検出素子、前記第４検出素子は、前記メイ
ンスケールを透過した光源からの光を検出する受光素子
とされていることを特徴とする請求項４記載の測定装
置。 - 【請求項８】 所定ピッチの第１刻線が設けれられて
いるメインスケールと、 該メインスケールに対向配置されて、該メインスケール
に対し相対的に移動可能とされていると共に、所定ピッ
チの第２刻線が設けられているインデックススケール
と、 前記メインスケールの第１刻線と前記インデックススケ
ールの第２刻線で形成されるモアレをＡ相で受光する−
φ傾けられた第１受光素子と、Ｂ相で受光する−φ傾け
られた第２受光素子と、 前記メインスケールの第１刻線と前記インデックススケ
ールの第２刻線で形成されるモアレをＡ相で受光する＋
φ傾けられた第３受光素子と、Ｂ相で受光する＋φ傾け
られた第４受光素子と、 前記第１受光素子と前記第３受光素子の出力を加算して
Ａ相信号を得る手段と、 前記２受光素子と前記第４受光素子の出力を加算してＢ
相の信号を得る手段とを備えることを特徴とする測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13567495A JPH08304117A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13567495A JPH08304117A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304117A true JPH08304117A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=15157282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13567495A Withdrawn JPH08304117A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304117A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999054678A1 (fr) * | 1998-04-17 | 1999-10-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Detecteur de position |
| JP2001116592A (ja) * | 1999-08-06 | 2001-04-27 | Mitsutoyo Corp | 光学式エンコーダ |
| CN102095378A (zh) * | 2010-08-27 | 2011-06-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种光栅线位移传感器 |
| JP2014174096A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | New Japan Radio Co Ltd | 反射型フォトセンサを用いた位置検出装置 |
| JP2015225084A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社ミツトヨ | 光学エンコーダ |
| JP2018096807A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社ミツトヨ | 光電式エンコーダ |
-
1995
- 1995-05-11 JP JP13567495A patent/JPH08304117A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2015225084A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社ミツトヨ | 光学エンコーダ |
| JP2018096807A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社ミツトヨ | 光電式エンコーダ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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