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JP2015099079A - Optical encoder - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical encoder that can accurately detect an origin with a simple arithmetic circuit by using two optical scales.SOLUTION: The optical encoder includes: first and second optical scales 2-1 and 2-2; a light source 11; a first light-receiving sensor 15-1 having four-phase main sensor parts repeatedly and successively arranged at an interval of a sensor pitch in a main axis direction; a second light-receiving sensor 15-2 having four-phase sub-sensor parts repeatedly arranged; and a detection circuit for arithmetic processing of a detection signal. In the pattern 2-2 of the second optical scale, the pattern represented by two densities is reversed at one side of a predetermined position from the pattern at the other side. The detection circuit includes: first and second main difference arithmetic circuits 41 for computing difference in an A-phase and difference in a B-phase of the main sensor parts; first and second sub difference arithmetic circuits 42 for computing difference in the A-phase and difference in the B-phase of the sub-sensor parts; a synthesis circuit 43 for adding an output of the first main difference arithmetic circuit and an output of the first sub difference arithmetic circuit; and a determination circuit 46 for comparing an output of the synthesis circuit to a threshold to detect the origin.

Description

本発明は、光学式エンコーダに関し、特に原点検出を可能にした光学式エンコーダに関する。   The present invention relates to an optical encoder, and more particularly to an optical encoder that enables origin detection.

被測定物の長さ、厚さ、内外径などの形状や、回転角度または移動量などの変位量を測定するのに、光学式エンコーダが広く使用され、その構成も広く知られている。光学式エンコーダには、光学式スケールを透過した光を検出する透過式と、光学式スケールで反射した光を検出する反射式と、があり、小型化のため反射式が多く使用される。以下、反射式のリニア光学式エンコーダを例として説明を行うが、本発明はこれに限定されるものではなく、光学式エンコーダであれば適用可能である。   Optical encoders are widely used for measuring shapes such as the length, thickness, inner and outer diameters of objects to be measured, and displacements such as rotation angles or movement amounts, and their configurations are also widely known. Optical encoders include a transmission type that detects light transmitted through the optical scale and a reflection type that detects light reflected by the optical scale, and the reflection type is often used for miniaturization. Hereinafter, a reflective linear optical encoder will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and any optical encoder can be applied.

特許文献1および2に記載されるように、近年の反射式のリニア光学式エンコーダは、高精度化、小型化・薄型化および組立の容易化のために、半導体製造技術を適用して光源と受光センサを一体に形成したセンサ基板を使用する。センサ基板は、反射式の光学スケールに対して、光源からの照明光が光学スケールで反射し、光学スケールのパターンに応じた光パターンが受光センサ上に形成されるように配置される。反射式のリニア光学式エンコーダは、光学スケールとセンサ基板の相対的な移動量を測定する。   As described in Patent Documents 1 and 2, reflective linear optical encoders in recent years have applied a semiconductor manufacturing technique to improve the accuracy, miniaturization / thinning, and ease of assembly. A sensor substrate on which a light receiving sensor is integrally formed is used. The sensor substrate is arranged so that the illumination light from the light source is reflected by the optical scale with respect to the reflective optical scale, and a light pattern corresponding to the pattern of the optical scale is formed on the light receiving sensor. The reflective linear optical encoder measures the relative movement amount of the optical scale and the sensor substrate.

各部の製造バラつきの影響を低減するため、受光センサは、第1から第4のセンサ部を有する。第1から第4のセンサ部は、同じ幅で、光学スケールの濃淡パターンの配列方向と同じ方向(以下、主軸方向)に順にセンサピッチで配列され、第1から第4のセンサ部を1セットとするセンサ組を、主軸方向に所定組(セット)数繰り返し配列される。したがって、第1のセンサ部は、4センサピッチで配列されることになり、他の第2から第4のセンサ部も、4センサピッチでそれぞれ配列される。セット数は、例えば13である。複数(例えば13)の第1のセンサ部の検出信号は加算されて+A信号とされる。同様に、複数の第2から第4のセンサ部の検出信号もそれぞれ加算されて+B、−A、−B信号とされる。複数のセンサ部の信号を加算することにより、センサ部の感度のバラツキ、照明光のムラ、組立誤差などの影響を低減できる。   In order to reduce the influence of manufacturing variation of each part, the light receiving sensor has first to fourth sensor parts. The first to fourth sensor units are arranged at the same width and in the same direction as the arrangement direction of the light and shade pattern of the optical scale (hereinafter referred to as the main axis direction) at the sensor pitch, and one set of the first to fourth sensor units is set. Are repeatedly arranged in the main axis direction by a predetermined number of sets. Therefore, the first sensor units are arranged at a 4-sensor pitch, and the other second to fourth sensor units are also arranged at a 4-sensor pitch. The number of sets is 13, for example. The detection signals of a plurality of (for example, 13) first sensor units are added to form a + A signal. Similarly, the detection signals of the plurality of second to fourth sensor units are also added to form + B, −A, and −B signals, respectively. By adding signals from a plurality of sensor units, it is possible to reduce the influence of variations in sensitivity of sensor units, uneven illumination light, assembly errors, and the like.

光学式エンコーダは、光学スケール上に周期的に形成した濃淡(反射強度が異なる)パターンを読み取ることで、光学スケールとセンサ基板の相対的な移動量を測定する。しかし、測定できるのは相対的な移動量のみであり、絶対位置を測定することはできない。   The optical encoder measures a relative movement amount of the optical scale and the sensor substrate by reading a light and shade pattern (having different reflection intensities) periodically formed on the optical scale. However, only the relative movement amount can be measured, and the absolute position cannot be measured.

光学式エンコーダで絶対位置を測定可能であると、相対位置のみの測定と比較して以下の点で有利である。
まず、何らかの外因によりミスカウントが発生した場合を考える。この場合、原点が存在しない、すなわち測定の基準点が存在しないため、ミスカウントを検出することが、機構上行えないことになる。そのため、ミスカウントが発生した以降の測定値すべてが誤った値となる危険性がある。
これに対して、原点を有する場合、原点を基準にすることでミスカウントを検出できるため、誤った値をその都度訂正することが可能になる。
If the absolute position can be measured by the optical encoder, it is advantageous in the following points as compared with the measurement of only the relative position.
First, consider a case where a miscount occurs due to some external cause. In this case, since the origin does not exist, that is, the measurement reference point does not exist, it is impossible for the mechanism to detect the miscount. For this reason, there is a risk that all measured values after the occurrence of miscounting will be incorrect values.
On the other hand, in the case of having an origin, a miscount can be detected by using the origin as a reference, so that an incorrect value can be corrected each time.

また、電源喪失などの外因により、測定途中でカウント値を失った場合を考える。原点が存在しない場合、光学式エンコーダのみで元の状態に復帰することは不可能である。これに対して、原点が存在する場合、原点位置の値をあらかじめ定めておき、原点まで退避することで、元の状態に復帰することができる。
以上のことは、実際の機械加工時の測定に光学式エンコーダを使用する場合に、非常に重要である。
Also, consider a case where the count value is lost during measurement due to external factors such as power loss. When the origin does not exist, it is impossible to return to the original state using only the optical encoder. On the other hand, when the origin exists, the value of the origin position is determined in advance, and the original state can be restored by retracting to the origin.
The above is very important when an optical encoder is used for measurement during actual machining.

そこで、光学式エンコーダでは、相対位置検出のための光学スケールとは別に、原点検出機構を設けるのが一般的である。   Therefore, an optical encoder generally includes an origin detection mechanism separately from an optical scale for detecting a relative position.

特開2010−223631号公報JP 2010-223631 A 特開2012−103230号公報JP2012-103230A

特許文献1は、同一のスケール基板上に平行に形成した2つの光学スケールを有する原点検出機構を提案しているが、記載されている原点検出機構は、以下の点で十分とは言えない。
原点検出に用いる信号の振幅変化の勾配が小さいため、閾値との比較による原点検出を高精度で行うことが難しかった。また、光源の光量変動の影響を受け、原点位置をずれて検出する可能性があった。
Patent Document 1 proposes an origin detection mechanism having two optical scales formed in parallel on the same scale substrate. However, the described origin detection mechanism is not sufficient in the following points.
Since the gradient of the amplitude change of the signal used for the origin detection is small, it is difficult to detect the origin by comparison with the threshold with high accuracy. In addition, there is a possibility that detection is performed by shifting the origin position due to the influence of the light amount fluctuation of the light source.

そのため、高精度で原点検出を行うには、相対位置検出のための光学スケールの検出回路に加えて、原点検出機構の補正用の回路を設ける必要があり、サイズ・コストを増加させる。
さらに、4つのセンサ部の出力を合計したZ相信号を生成し、A相信号との組み合わせで原点信号を生成しており、往復の相対移動に伴ってずれが発生する。
Therefore, in order to detect the origin with high accuracy, it is necessary to provide a circuit for correcting the origin detection mechanism in addition to the optical scale detection circuit for detecting the relative position, which increases the size and cost.
Further, a Z-phase signal obtained by summing up the outputs of the four sensor units is generated, and an origin signal is generated in combination with the A-phase signal, and a deviation occurs with a reciprocal relative movement.

本発明は、2つの光学スケールを利用し、簡単な演算回路で高精度の原点検出が可能な光学式エンコーダの実現を目的とする。   An object of the present invention is to realize an optical encoder that uses two optical scales and can detect an origin with high accuracy with a simple arithmetic circuit.

本発明の光学式エンコーダは、平行に形成した2つの光学スケールの一方は、濃い部分と淡い部分の幅が同じで、スケールピッチで濃淡を繰り返した通常の濃淡パターンであるが、他方の光学スケールは、同様にスケールピッチで濃淡を繰り返すが、所定位置において、濃い部分と淡い部分が反転している。言い換えれば、所定位置の一方の側では、一方の光学スケールの濃淡パターンと同じ濃淡パターンを有し、他方の側では、一方の光学スケールの濃淡パターンを反転した濃淡パターンを有することを特徴とする。   In the optical encoder of the present invention, one of two optical scales formed in parallel is a normal light / dark pattern in which the dark portion and the light portion have the same width, and the light / dark is repeated at the scale pitch. In the same manner, the density is repeated at the scale pitch, but the dark part and the light part are reversed at a predetermined position. In other words, one side of the predetermined position has the same density pattern as the density pattern of one optical scale, and the other side has a density pattern obtained by inverting the density pattern of one optical scale. .

すなわち、本発明の光学式エンコーダは、第1光学系と、第2光学系と、検出回路と、を有する。第1光学系は、主軸方向に変化する第1濃淡パターンを有する第1光学式スケールと、第1光学式スケールの第1照明光を出力する第1光源と、第1照明光で第1光学式スケールを照明することにより生成された第1濃淡パターンの像を検出するように配置された第1受光センサと、を有し、第1受光センサは、主軸方向に順にセンサピッチで配列された第1から第4の主センサ部からなる第1センサ組を、主軸方向に所定組数繰り返し配列した第1センサ配列を有する。第2光学系は、主軸方向に変化する第2濃淡パターンを有する第2光学式スケールと、第2光学式スケールの第2照明光を出力する第2光源と、第2照明光で第2光学式スケールを照明することにより生成された第2濃淡パターンの像を検出するように配置された第2受光センサと、を有し、第2受光センサは、主軸方向に順にセンサピッチで配列された第1から第4の副センサ部からなる第2センサ組を、主軸方向に所定組数繰り返し配列した第2センサ配列を有する。検出回路は、第1光学系の第1受光センサの検出信号および第2光学系の第2受光センサの検出信号を演算処理する検出回路と、を有する。第1光学式スケールおよび第2光学式スケールは、第1光源、第1受光センサ、第2光源および第2受光センサに対して相対移動する。第1光学式スケールの第1濃淡パターンは、濃い部分と淡い部分の幅が同じで、スケールピッチで濃淡を繰り返し、第2光学式スケールの第2濃淡パターンは、濃い部分と淡い部分の幅が同じで、スケールピッチで濃淡を繰り返し、所定位置において、濃い部分と淡い部分が反転している。検出回路は、第1および第3の主センサ部の出力の差を演算する第1主差演算回路と、第2および第4の主センサ部の出力の差を演算する第2主差演算回路と、第1および第3の副センサ部の出力の差を演算する第1副差演算回路と、第1主差演算回路の出力と第1副差演算回路の出力を加算する合成回路と、合成回路の出力を閾値と比較して原点を検出する原点判定回路と、を有する。   That is, the optical encoder of the present invention includes a first optical system, a second optical system, and a detection circuit. The first optical system includes a first optical scale having a first light and shade pattern that changes in a principal axis direction, a first light source that outputs the first illumination light of the first optical scale, and the first optical light by the first illumination light. A first light receiving sensor arranged to detect an image of a first gray pattern generated by illuminating the equation scale, and the first light receiving sensors are arranged in order in the main axis direction at a sensor pitch. It has a first sensor array in which a first sensor group composed of first to fourth main sensor units is repeatedly arranged a predetermined number of times in the main axis direction. The second optical system includes a second optical scale having a second light and shade pattern that changes in the principal axis direction, a second light source that outputs the second illumination light of the second optical scale, and a second optical light using the second illumination light. And a second light receiving sensor arranged to detect an image of the second gray pattern generated by illuminating the equation scale, and the second light receiving sensors are arranged in order in the main axis direction at a sensor pitch. A second sensor array in which a second sensor set including the first to fourth sub sensor units is repeatedly arranged a predetermined number of times in the main axis direction is provided. The detection circuit includes a detection circuit that performs arithmetic processing on the detection signal of the first light receiving sensor of the first optical system and the detection signal of the second light receiving sensor of the second optical system. The first optical scale and the second optical scale move relative to the first light source, the first light receiving sensor, the second light source, and the second light receiving sensor. The first light and shade pattern of the first optical scale has the same width of the dark portion and the light portion and repeats light and shade at the scale pitch. The second light and shade pattern of the second optical scale has the width of the dark portion and the light portion. In the same manner, light and shade are repeated at a scale pitch, and a dark portion and a light portion are reversed at a predetermined position. The detection circuit includes a first main difference calculation circuit that calculates a difference between outputs of the first and third main sensor units, and a second main difference calculation circuit that calculates a difference between outputs of the second and fourth main sensor units. A first sub-difference calculating circuit that calculates a difference between the outputs of the first and third sub-sensor units, a synthesis circuit that adds the output of the first main difference calculating circuit and the output of the first sub-difference calculating circuit, An origin determination circuit that detects the origin by comparing the output of the combining circuit with a threshold value.

本発明の光学式エンコーダでは、第2光学式スケールの第2濃淡パターンが、所定位置で反転している。そのため、第2受光センサが所定位置の一方の側の第2濃淡パターンを検出している場合、第1および第3の主センサ部の出力の差を演算する第1主差演算回路の出力と、第1および第3の副センサ部の出力の差を演算する第1副差演算回路の出力は、同相の信号であるが、所定位置の他方の側の第2濃淡パターンを検出している場合、第1主差演算回路の出力と第1副差演算回路の出力は逆相の信号である。そのため、第1主差演算回路の出力と第1主差演算回路の出力を加算する合成回路の出力は、所定位置の一方の側では大きな振幅の信号となり、所定位置の他方の側では小さな振幅(ゼロ振幅)の信号となり、第2受光センサが検出する第2濃淡パターンが、所定位置の一方の側から他方の側へ移る場合には、大きな振幅から小さな振幅に変化し、所定位置の他方の側から一方の側へ移る場合には、小さな振幅から大きな振幅に変化する時には逆に変化する。いずれにしろ、大きな振幅と小さな振幅の間で変化するため、振幅変化は急峻になり、閾値と比較して変化位置を検出する精度が向上する。   In the optical encoder of the present invention, the second shading pattern of the second optical scale is inverted at a predetermined position. Therefore, when the second light receiving sensor detects the second gray pattern on one side of the predetermined position, the output of the first main difference calculation circuit that calculates the difference between the outputs of the first and third main sensor units; The output of the first sub-difference calculating circuit that calculates the difference between the outputs of the first and third sub-sensor units is an in-phase signal, but the second gray pattern on the other side of the predetermined position is detected. In this case, the output of the first main difference calculation circuit and the output of the first sub difference calculation circuit are signals having opposite phases. Therefore, the output of the synthesis circuit that adds the output of the first main difference calculation circuit and the output of the first main difference calculation circuit becomes a signal with a large amplitude on one side of the predetermined position, and a small amplitude on the other side of the predetermined position. When the second gray level pattern detected by the second light receiving sensor moves from one side of the predetermined position to the other side, it changes from a large amplitude to a small amplitude, and the other of the predetermined positions. When moving from one side to the other, when changing from a small amplitude to a large amplitude, the change is reversed. In any case, since it changes between a large amplitude and a small amplitude, the amplitude change becomes steep, and the accuracy of detecting the change position is improved compared to the threshold value.

第1光学式スケールおよび第2光学式スケールは、共通のスケール基板上に隣接して、第1濃淡パターンおよび第2濃淡パターンが平行に、所定位置の一方の側では濃い部分と淡い部分の位置が一致するように形成されることが望ましい。また、第1光源、第1受光センサ、第2光源および第2受光センサは、共通のセンサ基板上に形成され、第1光源および第2光源は共通光源として形成され、第1受光センサおよび第2受光センサは、共通光源の両側に、第1センサ配列および第2センサ配列が平行に、第1から第4の主センサ部および第1から第4の副センサ部の位置が一致するように形成されることが望ましい。さらに、センサ基板は、スケール基板に対して、第1濃淡パターンで反射された共通光源からの照明光が第1受光センサに投影され、第2濃淡パターンで反射された共通光源からの照明光が第2受光センサに投影されるように配置されることが望ましい。   The first optical scale and the second optical scale are adjacent to each other on a common scale substrate, and the first gray pattern and the second gray pattern are parallel to each other. Are preferably formed so as to match. The first light source, the first light receiving sensor, the second light source, and the second light receiving sensor are formed on a common sensor substrate, and the first light source and the second light source are formed as a common light source. In the two light receiving sensors, the first sensor array and the second sensor array are arranged in parallel on both sides of the common light source so that the positions of the first to fourth main sensor units and the first to fourth sub sensor units coincide with each other. It is desirable to be formed. Furthermore, the sensor substrate projects illumination light from the common light source reflected by the first light and shade pattern onto the first light receiving sensor and the illumination light from the common light source reflected by the second light and shade pattern on the scale substrate. It is desirable to arrange so as to be projected onto the second light receiving sensor.

これにより、センサ基板とスケール基板の位置調整が容易になり、小型化および薄型化が可能である。   Thereby, the position adjustment of the sensor substrate and the scale substrate is facilitated, and the size and thickness can be reduced.

スケールピッチは、センサピッチの2倍であり、センサ基板は、スケール基板に対して、第1濃淡パターンおよび第2濃淡パターンが、センサピッチの4倍の濃淡パターンとして投影されるように配置される。
これにより、簡単な構成で、検出信号の振幅の増加および分解能の向上が図れる。
The scale pitch is twice the sensor pitch, and the sensor substrate is arranged such that the first density pattern and the second density pattern are projected on the scale board as a density pattern that is four times the sensor pitch. .
Thereby, it is possible to increase the amplitude of the detection signal and improve the resolution with a simple configuration.

原点判定回路は、合成回路の出力の絶対値信号を生成する絶対値回路と、絶対値信号の高周波成分を除去するローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力を閾値と比較する比較回路と、を有する。
これにより、正負の合成信号を正部分のみの絶対値信号に変えて、そのピーク値の変化に近い信号が得られる。
The origin determination circuit includes an absolute value circuit that generates an absolute value signal of the output of the synthesis circuit, a low-pass filter that removes high-frequency components of the absolute value signal, and a comparison circuit that compares the output of the low-pass filter with a threshold value.
As a result, the positive / negative combined signal is changed to an absolute value signal having only a positive portion, and a signal close to the change in the peak value is obtained.

一般的な光学式エンコーダと同様に、検出回路は、第1主差演算回路および第2主差演算回路の出力から、センサピッチの4倍の長さを1周期とする周期長内の位相を算出する。したがって、原点検出は、いずれの周期長に原点があるか判定できればよい。そこで、検出回路は、原点判定回路の比較回路の出力変化がいずれの周期長内で発生したかを検出し、移動方向を考慮して原点がいずれの周期長内にあるか判定する。   Similar to a general optical encoder, the detection circuit calculates a phase within a cycle length that is four times the sensor pitch as one cycle from the outputs of the first main difference calculation circuit and the second main difference calculation circuit. calculate. Therefore, origin detection only needs to be able to determine which period length the origin is in. Therefore, the detection circuit detects in which period length the output change of the comparison circuit of the origin determination circuit has occurred, and determines in which period length the origin is in consideration of the moving direction.

原点判定回路は、第2主または副差演算回路の出力に基づいて第1主または副差演算回路の出力が最大値となる時を判定し、第1主または副差演算回路の出力の最大値に応じて、原点判定回路の比較回路の閾値を変化させる閾値制御回路を有する。
これにより、第1または第2光学系の第1または第2光源または第1または第2受光センサ等が劣化する等の原因で信号強度が変化しても、原点を正確に検出できる。
The origin determination circuit determines when the output of the first main or sub-difference arithmetic circuit becomes the maximum value based on the output of the second main or sub-difference arithmetic circuit, and determines the maximum output of the first main or sub-difference arithmetic circuit. A threshold control circuit that changes the threshold of the comparison circuit of the origin determination circuit according to the value is provided.
As a result, even if the signal intensity changes due to deterioration of the first or second light source or the first or second light receiving sensor of the first or second optical system, the origin can be detected accurately.

本発明の光学式エンコーダは、2つの光学スケールの一方を移動量検出に、他方を原点検出に利用し、移動量検出に使用される一般的な回路に、簡単な演算回路を付加するだけで、高精度に原点検出を行うことができるという効果を奏する。   The optical encoder of the present invention uses only one of the two optical scales for movement detection and the other for origin detection, and simply adds a simple arithmetic circuit to a general circuit used for movement detection. There is an effect that the origin can be detected with high accuracy.

図1は、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダの主要部を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a main part of a reflective linear optical encoder according to an embodiment. 図2は、受光部のパターンを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a pattern of the light receiving unit. 図3は、スケール基板とセンサ基板の配置関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the positional relationship between the scale substrate and the sensor substrate. 図4は、光源からの光が反射パターンで反射され受光部に投影される経路を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a path in which light from the light source is reflected by the reflection pattern and projected onto the light receiving unit. 図5は、受光部に投影される反射パターンを示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a reflection pattern projected onto the light receiving unit. 図6は、スケール基板とセンサ基板の相対的な位置関係(長さ)の変化に伴う検出信号の変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating changes in detection signals accompanying changes in the relative positional relationship (length) between the scale substrate and the sensor substrate. 図7は、光学式エンコーダで使用される検出信号の演算回路を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a detection signal calculation circuit used in the optical encoder. 図8は、スケール基板とセンサ基板の相対的な位置関係(長さ)の変化に伴うA相信号とB相信号の変化を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating changes in the A-phase signal and the B-phase signal accompanying changes in the relative positional relationship (length) between the scale substrate and the sensor substrate. 図9は、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダにおけるスケールのパターンを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a scale pattern in the reflective linear optical encoder according to the embodiment. 図10は、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダにおける演算処理部の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an arithmetic processing unit in the reflective linear optical encoder of the embodiment. 図11は、スケール基板とセンサ基板の相対的な位置関係(長さ)の変化に伴う、受光部の出力する副A相信号の変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a change in the sub-A phase signal output from the light receiving unit in accordance with a change in the relative positional relationship (length) between the scale substrate and the sensor substrate. 図12は、スケール基板とセンサ基板の相対的な位置関係(長さ)の変化に伴う、副A相信号と、主A相信号と副A相信号を合成した合成信号の変化を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing changes in the sub-A phase signal and the synthesized signal obtained by synthesizing the main A-phase signal and the sub-A phase signal in accordance with the change in the relative positional relationship (length) between the scale substrate and the sensor substrate. is there. 図13は、受光部の信号を演算する演算回路により算出された相対位置信号と、これまで説明した原点の検出により発生される原点信号と、の関係を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating the relationship between the relative position signal calculated by the arithmetic circuit that calculates the signal of the light receiving unit and the origin signal generated by the origin detection described so far. 図14は、閾値調整回路の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of the threshold adjustment circuit.

図1は、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダの主要部を示す図である。
実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダは、2つの反射パターン2−1および2−2が形成されたスケール基板1と、光源11、格子12が形成された光透過部材13、および2個の受光素子14−1および14−2が形成され、透明な樹脂材16で被覆されたセンサ基板10と、を有する。一軸方向に相対的に移動する2つの部材の一方にスケール基板1を、他方にセンサ基板10を固定し、2つの部材の相対的な移動距離を測定する。ここでは、移動方向を主軸方向と称する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a main part of a reflective linear optical encoder according to an embodiment.
The reflective linear optical encoder of the embodiment includes a scale substrate 1 on which two reflection patterns 2-1 and 2-2 are formed, a light source 11, a light transmitting member 13 on which a grating 12 is formed, and two pieces The light receiving elements 14-1 and 14-2 are formed, and the sensor substrate 10 is covered with a transparent resin material 16. The scale substrate 1 is fixed to one of the two members relatively moving in the uniaxial direction, and the sensor substrate 10 is fixed to the other, and the relative movement distance of the two members is measured. Here, the moving direction is referred to as the main axis direction.

反射パターン2−1および2−2は、透明なガラス基板で形成され、センサ基板10に対向する面に形成されている。反射パターン2−1は、主軸方向にスケールピッチp2で形成された反射パターンであり、反射部分にはクロムが蒸着され、反射部分の間は光を透過するため、ピッチp2の反射パターンが形成される。反射パターン2−2については後述する。反射パターン2−1が主光学式スケールとして、反射パターン2−2が副光学式スケールとして機能する。   The reflection patterns 2-1 and 2-2 are formed of a transparent glass substrate and are formed on the surface facing the sensor substrate 10. The reflection pattern 2-1 is a reflection pattern formed with a scale pitch p2 in the principal axis direction, and chromium is vapor-deposited in the reflection portion, and light is transmitted between the reflection portions, so that a reflection pattern with the pitch p2 is formed. The The reflection pattern 2-2 will be described later. The reflection pattern 2-1 functions as a main optical scale, and the reflection pattern 2-2 functions as a sub optical scale.

光源11はLEDであり、格子12は格子ピッチp1を有する光学パターンである。受光素子14−1および14−2の表面には、図2に示すようなパターンの受光部15−1および15−2がそれぞれ形成される。
光源11、反射パターン2−1および受光素子14−1が第1光学系を、光源11、反射パターン2−2および受光素子14−2が第2光学系を、それぞれ形成する。
The light source 11 is an LED, and the grating 12 is an optical pattern having a grating pitch p1. Light receiving portions 15-1 and 15-2 having patterns as shown in FIG. 2 are formed on the surfaces of the light receiving elements 14-1 and 14-2, respectively.
The light source 11, the reflection pattern 2-1 and the light receiving element 14-1 form a first optical system, and the light source 11, the reflection pattern 2-2 and the light receiving element 14-2 form a second optical system, respectively.

図2は、受光部15−1および15−2のパターンを示す図である。図示のように、同じ幅のセンサ部PS1〜PS4が、センサピッチspで主軸方向に順に形成され、繰り返し形成される。言い換えれば、センサ部PS1〜PS4を1組(セット)として、このセットが繰り返しピッチp3=4spで複数セット形成される。実施形態では、例えば13セット形成されるので、センサ部は合計52個である。センサ部PS1〜PS4は、例えばフォトダイオードで形成され、独立した受光素子として動作する。複数(ここでは13個)のセンサ部PS1の出力は共通に接続されて検出信号+Aとなる。以下同様に、複数のセンサ部PS2〜PS4の出力はそれぞれ共通に接続されて検出信号+B、−A、−Bとなる。   FIG. 2 is a diagram illustrating patterns of the light receiving units 15-1 and 15-2. As shown in the figure, sensor portions PS1 to PS4 having the same width are formed in order in the main axis direction at the sensor pitch sp, and are repeatedly formed. In other words, the sensor units PS1 to PS4 are set as one set, and a plurality of sets are formed at a repetition pitch p3 = 4sp. In the embodiment, for example, 13 sets are formed, so the total number of sensor units is 52. The sensor units PS1 to PS4 are formed of, for example, photodiodes and operate as independent light receiving elements. The outputs of a plurality (here, 13) of sensor units PS1 are connected in common and become a detection signal + A. Similarly, the outputs of the plurality of sensor units PS2 to PS4 are connected in common and become detection signals + B, -A, and -B.

パターンの受光部15−1および15−2は、光源11の中心を通る主軸方向の面に対して対称に形成される。   The pattern light receiving portions 15-1 and 15-2 are formed symmetrically with respect to the plane in the principal axis direction passing through the center of the light source 11.

図3は、スケール基板1とセンサ基板10の配置関係を示す図である。
図3に示すように、光源11からの光は、格子12を通過し、図において左側方向の光は、反射パターン2−1で反射され、受光部15−1に投影され、右側方向の光は、反射パターン2−2で反射され、受光部15−2に投影される。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement relationship between the scale substrate 1 and the sensor substrate 10.
As shown in FIG. 3, the light from the light source 11 passes through the grating 12, and in the figure, the light in the left direction is reflected by the reflection pattern 2-1, projected onto the light receiving unit 15-1, and light in the right direction. Is reflected by the reflection pattern 2-2 and projected onto the light receiving unit 15-2.

図1から図3の構成、配置および投影されるパターンの詳細については、特許文献1に記載されているので、これ以上の説明は省略する。   Since details of the configuration, arrangement, and projected pattern in FIGS. 1 to 3 are described in Patent Document 1, further description thereof is omitted.

図4は、光源11からの光が反射パターン2で反射され受光部15に投影される経路を模式的に示す図である。
図4に示すように、反射パターン2は、スケールピッチp2(=20μm)の反射パターンであり、デューティは50%であるため、反射部分2Rの幅はp2/2(=10μm)である。実施形態では、反射部分2Rが幅p2(=20μm)のパターンとして受光部15に投影される。したがって、受光部15に投影されるパターンのピッチは2p2(=40μm)である。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a path in which light from the light source 11 is reflected by the reflection pattern 2 and projected onto the light receiving unit 15.
As shown in FIG. 4, the reflection pattern 2 is a reflection pattern having a scale pitch p2 (= 20 μm), and the duty is 50%. Therefore, the width of the reflection portion 2R is p2 / 2 (= 10 μm). In the embodiment, the reflective portion 2R is projected onto the light receiving unit 15 as a pattern having a width p2 (= 20 μm). Therefore, the pitch of the pattern projected on the light receiving unit 15 is 2p2 (= 40 μm).

図5は、受光部15に投影される反射パターンを示す図である。
図5に示すように、受光部15では、4つのセンサ部PS1〜PS4がピッチp2/2(=10μm)で配列されている。この上に、投影される濃淡パターンは、ピッチ2p2(=40μm)の濃淡パターンであり、デューティは50%であるため、濃い部分4Aおよび淡い部分4Bの幅はp2(=20μm)である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a reflection pattern projected onto the light receiving unit 15.
As shown in FIG. 5, in the light receiving unit 15, four sensor units PS1 to PS4 are arranged at a pitch p2 / 2 (= 10 μm). On top of this, the projected shading pattern is a shading pattern with a pitch of 2p2 (= 40 μm), and the duty is 50%. Therefore, the width of the dark portion 4A and the light portion 4B is p2 (= 20 μm).

図2に示したように、複数のセンサ部PS1〜PS4の出力はそれぞれ共通に接続されて、検出信号+A、+B、−A、−Bとなる。   As shown in FIG. 2, the outputs of the plurality of sensor units PS1 to PS4 are connected in common and become detection signals + A, + B, −A, and −B.

図6は、スケール基板1とセンサ基板10の相対的な位置関係(長さ)の変化に伴う検出信号+A、+B、−A、−Bの変化を示す図である。図6に示すように、検出信号+A、+B、−A、−Bは、20μmを周期とする正弦波状の信号で、1/4位相(90°)ずつずれた信号である。言い換えれば、検出信号+Aと−Aは、1/2位相(180°)ずれた信号であり、検出信号+Bと−Bは、1/2位相(180°)ずれた信号である。   FIG. 6 is a diagram illustrating changes in detection signals + A, + B, −A, and −B accompanying changes in the relative positional relationship (length) between the scale substrate 1 and the sensor substrate 10. As shown in FIG. 6, the detection signals + A, + B, −A, and −B are sinusoidal signals having a period of 20 μm and are shifted by ¼ phase (90 °). In other words, the detection signals + A and -A are signals that are shifted by 1/2 phase (180 °), and the detection signals + B and -B are signals that are shifted by 1/2 phase (180 °).

図7は、光学式エンコーダで使用される検出信号の演算回路を示す図である。
演算回路は、検出信号+A、−A、+B、−Bをそれぞれ増幅する増幅回路31〜34と、増幅回路31と32の出力の差を演算してA相信号PHASEAを出力する第1差演算回路35と、増幅回路33と34の出力の差を演算してB相信号PHASEBを出力する第2差演算回路36と、を有する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a detection signal calculation circuit used in the optical encoder.
The arithmetic circuit calculates the difference between the outputs of the amplifier circuits 31 to 34 that amplify the detection signals + A, -A, + B, and -B, and the amplifier circuits 31 and 32, and outputs the A-phase signal PHASEA. A circuit 35 and a second difference calculation circuit 36 that calculates a difference between outputs of the amplification circuits 33 and 34 and outputs a B-phase signal PHASEB.

図8は、スケール基板1とセンサ基板10の相対的な位置関係(長さ)の変化に伴うA相信号PHASEAとB相信号PHASEBの変化を示す図である。上記のように、検出信号+Aと−Aは、1/2位相(180°)ずれた信号であり、検出信号+Bと−Bは、1/2位相(180°)ずれた信号であるため、増幅率が1であっても、A相信号PHASEAおよびB相信号PHASEBは、検出信号+A、−A、+B、−Bの2倍の振幅の信号となる。また。A相信号PHASEAおよびB相信号PHASEBは、1/4位相(90°)ずれた信号である。   FIG. 8 is a diagram illustrating changes in the A-phase signal PHASEA and the B-phase signal PHASEB accompanying changes in the relative positional relationship (length) between the scale substrate 1 and the sensor substrate 10. As described above, the detection signals + A and −A are signals that are shifted by 1/2 phase (180 °), and the detection signals + B and −B are signals that are shifted by 1/2 phase (180 °). Even if the amplification factor is 1, the A-phase signal PHASEA and the B-phase signal PHASEB are signals having amplitudes twice that of the detection signals + A, -A, + B, and -B. Also. The A-phase signal PHASEA and the B-phase signal PHASEB are signals that are shifted by ¼ phase (90 °).

したがって、A相信号PHASEAおよびB相信号PHASEBの値の比率を検出することにより、90°未満の位相も検出することができ、実際に使用されている光学式エンコーダでも、スケールピッチまたはセンサピッチの数十分の1の分解能で位置(長さ)を検出している。これは、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダでも同じである。   Therefore, by detecting the ratio of the values of the A-phase signal PHASEA and the B-phase signal PHASEB, a phase of less than 90 ° can be detected. Even in an optical encoder that is actually used, the scale pitch or sensor pitch can be detected. The position (length) is detected with a resolution of several tenths. The same applies to the reflective linear optical encoder of the embodiment.

以上説明した実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダの構成は、特許文献1に記載されており、広く知られている。実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダは、反射パターン2−2および演算回路が、これまでと異なる。   The configuration of the reflective linear optical encoder of the embodiment described above is described in Patent Document 1 and is widely known. The reflective linear optical encoder of the embodiment is different in the reflective pattern 2-2 and the arithmetic circuit.

図9は、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダにおける反射パターン2−1および2−2を示す図である。
前述のように、反射パターン2−1は、主軸方向にスケールピッチp2=20μmで形成された反射パターンであり、反射部分Rと透過部分Tは同じ10μmの幅である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the reflection patterns 2-1 and 2-2 in the reflective linear optical encoder of the embodiment.
As described above, the reflection pattern 2-1 is a reflection pattern formed with a scale pitch p2 = 20 μm in the principal axis direction, and the reflection portion R and the transmission portion T have the same width of 10 μm.

反射パターン2−2は、所定位置5の左側の部分においては、反射パターン2−1と同じパターンを有し、所定位置5の右側の部分においては、反射パターン2−1の反射部分Rと透過部分Tを反転した反射パターンを有する。したがって、反射パターン2−2の所定位置5の左側の部分では、反射部分Rが20μm幅となる。ここでは、所定位置5を原点とする。   The reflection pattern 2-2 has the same pattern as the reflection pattern 2-1 in the left portion of the predetermined position 5, and is transmitted through the reflection portion R of the reflection pattern 2-1 in the right portion of the predetermined position 5. It has a reflection pattern in which the portion T is inverted. Therefore, in the portion on the left side of the predetermined position 5 of the reflection pattern 2-2, the reflection portion R is 20 μm wide. Here, the predetermined position 5 is the origin.

図9に示す反射パターン2−1および2−2を有するスケール基板1に対して、センサ基板10を、主軸方向が一致するように図3に示すように配置することにより、センサ基板10の受光部15−2が反射パターン2−2の所定位置5の左側の部分の反射光を検出する場合には、受光部15−1および受光部15−2の出力信号は同一である。これに対して、受光部15−2が反射パターン2−2の所定位置5の右側の部分の反射光を検出する場合には、受光部15−1および受光部15−2の表面に反射パターンが20μmずれて投影されることになる。   With respect to the scale substrate 1 having the reflection patterns 2-1 and 2-2 shown in FIG. 9, the sensor substrate 10 is arranged as shown in FIG. When the part 15-2 detects the reflected light of the left part of the predetermined position 5 of the reflection pattern 2-2, the output signals of the light receiving part 15-1 and the light receiving part 15-2 are the same. On the other hand, when the light receiving unit 15-2 detects the reflected light of the right part of the predetermined position 5 of the reflection pattern 2-2, the reflection pattern is formed on the surfaces of the light receiving unit 15-1 and the light receiving unit 15-2. Is projected with a deviation of 20 μm.

受光部15−1のセンサ部PS1〜PS4が主センサ部に、受光部15−2のセンサ部PS1〜PS4が副センサ部に、それぞれ相当する。   The sensor units PS1 to PS4 of the light receiving unit 15-1 correspond to the main sensor unit, and the sensor units PS1 to PS4 of the light receiving unit 15-2 correspond to the sub sensor unit, respectively.

図10は、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダにおける演算処理部の構成を示す図である。
なお、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダでは、一般的な反射式のリニア光学式エンコーダと同様に、反射パターン2−1の反射パターンを受光する受光部15−1の信号を演算する演算回路が、反射パターン2−1のスケールピッチの周期より高分解能で移動位置を演算するが、これについては広く知られているので説明を省略する。実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダは、上記の位置演算機能に、これまでと異なる原点検出機能を付加したものであり、原点検出に関係する演算処理についてのみ説明する。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an arithmetic processing unit in the reflective linear optical encoder of the embodiment.
Note that, in the reflective linear optical encoder of the embodiment, similarly to a general reflective linear optical encoder, the calculation for calculating the signal of the light receiving unit 15-1 that receives the reflected pattern of the reflective pattern 2-1. The circuit calculates the movement position with a resolution higher than the period of the scale pitch of the reflection pattern 2-1, but since this is widely known, a description thereof will be omitted. The reflective linear optical encoder of the embodiment is obtained by adding a different origin detection function to the position calculation function described above, and only the calculation processing related to the origin detection will be described.

演算処理部は、第1演算回路41と、第2演算回路42と、合成回路43と、絶対値回路44と、ローパスフィルタ45と、判定回路(コンパレータ)46と、第1パルス発生回路47と、第2パルス発生回路48と、ORゲート49と、を有する。これらの回路は、すべてアナログ回路で実現される。   The arithmetic processing unit includes a first arithmetic circuit 41, a second arithmetic circuit 42, a synthesis circuit 43, an absolute value circuit 44, a low-pass filter 45, a determination circuit (comparator) 46, and a first pulse generation circuit 47. , A second pulse generation circuit 48, and an OR gate 49. These circuits are all realized by analog circuits.

第1演算回路41は、図7に示した回路構成を有し、受光部15−1の出力する検出信号+A、−A、+B、−Bから主A相信号PHASEAおよび主B相信号PHASEBを出力する。第2演算回路42は、図7に示した回路構成を有し、受光部15−2の出力する検出信号+A、−A、+B、−Bから副A相信号PHASEAおよび副B相信号PHASEBを出力する。第1演算回路41内の第1差演算回路35および第2差演算回路36が、第1主差演算回路および第2主差演算回路に相当し、第2演算回路42内の第1差演算回路35および第2差演算回路36が、第1副差演算回路および第2副差演算回路に相当する。   The first arithmetic circuit 41 has the circuit configuration shown in FIG. 7, and outputs the main A-phase signal PHASEA and the main B-phase signal PHASEB from the detection signals + A, -A, + B, -B output from the light receiving unit 15-1. Output. The second arithmetic circuit 42 has the circuit configuration shown in FIG. 7, and outputs the sub-A phase signal PHASEA and the sub-B phase signal PHASEB from the detection signals + A, −A, + B, −B output from the light receiving unit 15-2. Output. The first difference calculation circuit 35 and the second difference calculation circuit 36 in the first calculation circuit 41 correspond to a first main difference calculation circuit and a second main difference calculation circuit, and the first difference calculation in the second calculation circuit 42 is performed. The circuit 35 and the second difference calculation circuit 36 correspond to a first sub difference calculation circuit and a second sub difference calculation circuit.

合成回路43は、アナログ加算回路であり、主A相信号PHASEAと副A相信号PHASEAを加算して合成信号Cを出力する。   The synthesizing circuit 43 is an analog adder circuit, and adds the main A phase signal PHASEA and the sub A phase signal PHASEA to output a synthesized signal C.

絶対値回路44は、正負に変化する合成信号Cの負部分を反転して正部分のみの信号に変換する。絶対値回路は、広く知られているので、説明は省略する。   The absolute value circuit 44 inverts the negative part of the composite signal C that changes between positive and negative and converts it into a signal of only the positive part. Since the absolute value circuit is widely known, description thereof is omitted.

ローパスフィルタ45は、絶対値回路44の出力から高周波成分を除去して、ピーク値の変化に近い信号を出力する。   The low-pass filter 45 removes high frequency components from the output of the absolute value circuit 44 and outputs a signal close to the change in peak value.

コンパレータ46は、ローパスフィルタ45の出力を閾値Vthと比較し、ローパスフィルタ45の出力が閾値Vthを超えて変化した時に、出力を変化させる。具体的には、コンパレータ46の出力は、ローパスフィルタ45の出力が閾値Vthより大きい状態から小さい状態に変化すると、「1(H:High)」から「0(L:Low)」に変化し、ローパスフィルタ45の出力が閾値Vthより小さい状態から大きい状態に変化すると、LからHに変化する。   The comparator 46 compares the output of the low-pass filter 45 with the threshold value Vth, and changes the output when the output of the low-pass filter 45 changes beyond the threshold value Vth. Specifically, the output of the comparator 46 changes from “1 (H: High)” to “0 (L: Low)” when the output of the low-pass filter 45 changes from a state larger than the threshold value Vth to a smaller state. When the output of the low-pass filter 45 changes from a state smaller than the threshold value Vth to a larger state, it changes from L to H.

第1パルス発生回路47は、コンパレータ46の出力がHからLに変化すると、幅の短いパルスを発生する。第2パルス発生回路48は、第1パルス発生回路47と同じであるが、コンパレータ46の出力がインバータで反転されて入力するため、コンパレータ46の出力がLからHに変化すると、幅の短いパルスを発生する。短パルス発生回路は広く知られているので、説明は省略する。   The first pulse generation circuit 47 generates a short pulse when the output of the comparator 46 changes from H to L. The second pulse generation circuit 48 is the same as the first pulse generation circuit 47. However, since the output of the comparator 46 is inverted by the inverter and input, when the output of the comparator 46 changes from L to H, a short pulse is generated. Is generated. Since the short pulse generation circuit is widely known, description thereof is omitted.

ORゲート49は、第1パルス発生回路47および第2パルス発生回路48の出力を合成する。言い換えれば、ORゲート49は、第1パルス発生回路47および第2パルス発生回路48の両方が出力する短パルスを通過させる。   The OR gate 49 combines the outputs of the first pulse generation circuit 47 and the second pulse generation circuit 48. In other words, the OR gate 49 passes the short pulse output from both the first pulse generation circuit 47 and the second pulse generation circuit 48.

以下、本発明による原点検出の原理を説明する。
図11は、スケール基板1とセンサ基板10の相対的な位置関係(長さ)の変化に伴う、受光部15−2の出力する副A相信号PHASEAの変化を示す図である。位置変化に伴い、受光部15−2に反射パターンの所定位置5での反射が入射し始めると、受光部15−2のセンサ部PS1およびPS3に入射する投影パターンは、一部が逆相となる。例えば、正相の側では、PS1に反射部分(明部分)が入射し、PS3に透過部分(暗部分)が入射するのに対して、逆相の側では、PS1に透過部分(暗部分)が入射し、PS3に反射部分(明部分)が入射する。したがって、正相の側での信号と逆相側での信号が相殺する方向になり、逆相の割合が増加するにしたがって副A相信号PHASEAの振幅は減少する。受光部15−2の中心に、反射パターンの所定位置5が投影される状態になると、受光部15−2のセンサ部分の半分は正相に信号を、半分は逆相の信号を出力するので、副A相信号PHASEAの振幅はゼロになる。さらに移動すると、逆相の信号の割合が増加し、受光部15−2全体に反射パターンの所定位置5の他方の側(図9では右側)が投影される状態になると、副A相信号PHASEAの振幅は、受光部15−2全体に反射パターンの所定位置5の左側の部分が投影される状態と同じ振幅となるが、逆相の信号となる。したがって、この時、副A相信号PHASEAは、主A相信号PHASEAと同じ振幅で、逆相の信号となる。
Hereinafter, the principle of origin detection according to the present invention will be described.
FIG. 11 is a diagram illustrating a change in the sub-A phase signal PHASEA output from the light receiving unit 15-2 in accordance with a change in the relative positional relationship (length) between the scale substrate 1 and the sensor substrate 10. When the reflection at the predetermined position 5 of the reflection pattern begins to enter the light receiving unit 15-2 with the change in position, the projection pattern incident on the sensor units PS1 and PS3 of the light receiving unit 15-2 is partially out of phase. Become. For example, on the positive phase side, a reflection part (bright part) is incident on PS1, and a transmission part (dark part) is incident on PS3, whereas on the opposite phase side, a transmission part (dark part) is on PS1. Is incident, and a reflective portion (bright portion) is incident on PS3. Therefore, the signal on the positive phase side and the signal on the negative phase side cancel each other, and the amplitude of the sub A phase signal PHASEA decreases as the ratio of the negative phase increases. When the predetermined position 5 of the reflection pattern is projected at the center of the light receiving unit 15-2, half of the sensor part of the light receiving unit 15-2 outputs a signal in the normal phase and half outputs a signal in the reverse phase. The amplitude of the sub A phase signal PHASEA becomes zero. When the movement further proceeds, the ratio of the reverse phase signal increases, and when the other side (the right side in FIG. 9) of the predetermined position 5 of the reflection pattern is projected on the entire light receiving unit 15-2, the sub A phase signal PHASEA is projected. Is the same amplitude as the state in which the left portion of the predetermined position 5 of the reflection pattern is projected on the entire light receiving unit 15-2, but is a signal in reverse phase. Accordingly, at this time, the sub-A phase signal PHASEA is a signal having the same amplitude as that of the main A phase signal PHASEA and having a reverse phase.

図11では図示していないが、さらに移動しても、副A相信号PHASEAは、主A相信号PHASEAと同じ振幅で、逆相の信号である。   Although not shown in FIG. 11, even if it moves further, the sub-A phase signal PHASEA has the same amplitude as the main A phase signal PHASEA and is a reverse phase signal.

図12は、スケール基板1とセンサ基板10の相対的な位置関係(長さ)の変化に伴う、副A相信号PHASEAと、主A相信号PHASEAと副A相信号PHASEAを合成した合成信号Cの変化を示す図である。   FIG. 12 shows a composite signal C obtained by synthesizing the sub A phase signal PHASEA, the main A phase signal PHASEA, and the sub A phase signal PHASEA in accordance with a change in the relative positional relationship (length) between the scale substrate 1 and the sensor substrate 10. It is a figure which shows the change of.

合成信号Cは、受光部15−2に反射パターンの所定範囲5の左側の部分のみ投影される状態では、副A相信号PHASEAの2倍の振幅の信号であるが、受光部15−2に反射パターンの所定位置5の右側の部分が投影される状態になると、急激に振幅が小さくなり、受光部15−2に反射パターンの所定位置5の右側の部分のみ投影される状態になると振幅はゼロになる。このように、合成信号Cは、所定位置5を通過する時に、振幅が大きな振幅から小さな振幅にまたはその逆に変化する。   The composite signal C is a signal having an amplitude twice that of the secondary A-phase signal PHASEA in a state where only the left portion of the predetermined range 5 of the reflection pattern is projected onto the light receiving unit 15-2. When the right part of the predetermined position 5 of the reflection pattern is projected, the amplitude suddenly decreases, and when only the right part of the predetermined position 5 of the reflection pattern is projected to the light receiving unit 15-2, the amplitude is It becomes zero. Thus, when the composite signal C passes through the predetermined position 5, the amplitude changes from a large amplitude to a small amplitude or vice versa.

ただし、合成信号Cは、正負に変化する信号であり、振幅を検出して閾値と比較する必要がある。そこで、図10の演算処理部では、絶対値回路44で負部分を反転して正部分のみの信号とし、さらにローパスフィルタ45で平滑化し、ローパスフィルタ45の出力を閾値Vthと比較している。   However, the composite signal C is a signal that changes positively and negatively, and it is necessary to detect the amplitude and compare it with a threshold value. Therefore, in the arithmetic processing unit of FIG. 10, the absolute value circuit 44 inverts the negative part to make only the positive part of the signal, smoothes it with the low-pass filter 45, and compares the output of the low-pass filter 45 with the threshold value Vth.

合成信号Cは、主および副A相信号PHASEAの2倍の振幅から、ゼロの振幅まで変化する信号であり、反射パターンの所定位置5が受光部15−2の中心に投影される時に振幅は1/2になる。したがって、Vthを、反射パターンの所定位置5の左側の部分のみが受光部15−2に投影される時の合成信号Cの振幅の1/2に設定すれば、投影される反射パターンの所定位置5が受光部15−2の中心を通過する時に、コンパレータ46の出力が変化し、それに応じて第1パルス発生回路47および第2パルス発生回路48が短パルスを発生する。ただし、移動方向は二方向あり、合成信号Cは、一方の移動方向の場合には、HからLに変化し、他方の移動方向の場合には、LからHに変化する。一方の移動方向の場合で、合成信号CがHからLに変化する場合には、所定位置5の右側で短パルスが発生され、他方の移動方向の場合で、合成信号CがLからHに変化する場合には、所定位置5の左側で短パルスが発生される。したがって、移動方向に応じて、短パルス発生位置が異なることを考慮して原点を検出する。   The composite signal C is a signal that changes from twice the amplitude of the main and sub-A phase signals PHASEA to zero amplitude, and the amplitude when the predetermined position 5 of the reflection pattern is projected on the center of the light receiving unit 15-2. 1/2. Therefore, if Vth is set to ½ of the amplitude of the composite signal C when only the left part of the predetermined position 5 of the reflection pattern is projected onto the light receiving unit 15-2, the predetermined position of the projected reflection pattern When 5 passes through the center of the light receiving unit 15-2, the output of the comparator 46 changes, and the first pulse generation circuit 47 and the second pulse generation circuit 48 generate short pulses accordingly. However, there are two moving directions, and the combined signal C changes from H to L in one moving direction, and from L to H in the other moving direction. In the case of one moving direction, when the composite signal C changes from H to L, a short pulse is generated on the right side of the predetermined position 5, and in the case of the other moving direction, the composite signal C changes from L to H. When changing, a short pulse is generated on the left side of the predetermined position 5. Therefore, the origin is detected in consideration of the fact that the short pulse generation position differs depending on the moving direction.

前述のように、実施形態の反射式のリニア光学式エンコーダでは、一般的な反射式のリニア光学式エンコーダと同様に、反射パターン2−1の反射パターンを受光する受光部15−1の信号を演算する演算回路が、反射パターン2−1のスケールピッチの周期より高分解能で移動位置を演算する。   As described above, in the reflective linear optical encoder of the embodiment, the signal of the light receiving unit 15-1 that receives the reflected pattern of the reflective pattern 2-1 is received as in the general reflective linear optical encoder. The calculation circuit for calculating calculates the movement position with a resolution higher than the cycle of the scale pitch of the reflection pattern 2-1.

図13は、受光部15−1の信号を演算する演算回路により算出された相対位置信号と、これまで説明した原点の検出により発生される原点信号と、の関係を説明する図である。   FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the relative position signal calculated by the arithmetic circuit that calculates the signal of the light receiving unit 15-1 and the origin signal generated by the origin detection described so far.

受光部15−1の信号を演算する演算回路は、主A相信号がsin成分を、主B相信号が−cos成分を示すことを利用して、センサピッチを1周期とした場合の1周期内の位相を算出する。図13では、1周期の位相ゼロは、主A相信号がゼロで、主B相信号が負のピーク値の時である。図12に示すように、合成信号Cは、この周期の位相180°で振幅が1/2になり、一方に移動する時には位相180°より少し大きな位相で短パルスが発生し、他方に移動する時には位相180°より少し小さな位相で短パルスが発生する(図13では、他方に移動する時に発生する短パルスを示している)。   The arithmetic circuit that calculates the signal of the light receiving unit 15-1 uses one cycle when the sensor pitch is one cycle by utilizing the fact that the main A-phase signal indicates the sin component and the main B-phase signal indicates the -cos component. The phase within is calculated. In FIG. 13, phase zero in one cycle is when the main A-phase signal is zero and the main B-phase signal has a negative peak value. As shown in FIG. 12, the synthesized signal C has an amplitude halved at a phase of 180 ° in this period, and when moving to one side, a short pulse is generated at a phase slightly larger than the phase 180 ° and moves to the other side. Sometimes a short pulse is generated with a phase slightly smaller than 180 ° (FIG. 13 shows a short pulse generated when moving to the other side).

いずれにしても、受光部15−1の信号を演算する演算回路による検出位置の1周期の位相180°の前後で原点信号が発生するので、原点信号が検出された周期の位相180°の位置を原点とする。   In any case, since the origin signal is generated before and after the phase 180 ° of one cycle of the detection position by the arithmetic circuit that calculates the signal of the light receiving unit 15-1, the position of the phase 180 ° of the cycle in which the origin signal is detected. Is the origin.

以上のように、実施形態では、合成信号Cは、所定位置(原点)5を通過する時に、振幅が大きな振幅から小さな振幅にまたはその逆に変化するため、振幅変化は急峻になり、閾値と比較して変化位置を検出する場合の精度が向上する。   As described above, in the embodiment, when the composite signal C passes through the predetermined position (origin) 5, the amplitude changes from a large amplitude to a small amplitude or vice versa. In comparison, the accuracy in detecting the change position is improved.

上記の実施形態では、コンパレータ46の閾値Vthは固定であった。第1および第2光学系が安定であれば特に問題は生じないが、光源11の光量、受光センサの感度、汚れ等の原因で、受光センサの出力する信号強度が変化すると、原点検出に誤差を生じる。そこで、光源11の光量または受光センサの出力を増幅するアンプの増幅率を調整して、受光センサの出力する信号強度が一定になるようにすることが考えられる。また、受光センサの出力する信号強度に応じて、閾値Vthを変化させることが考えられる。以下、受光センサの出力する信号強度に応じて、閾値Vthを変化させる閾値調整回路の例を説明する。   In the above embodiment, the threshold value Vth of the comparator 46 is fixed. If the first and second optical systems are stable, there is no particular problem. However, if the signal intensity output from the light receiving sensor changes due to the light amount of the light source 11, the sensitivity of the light receiving sensor, dirt, etc., an error occurs in the origin detection. Produce. Therefore, it is conceivable to adjust the light intensity of the light source 11 or the amplification factor of an amplifier that amplifies the output of the light receiving sensor so that the signal intensity output from the light receiving sensor becomes constant. It is also conceivable to change the threshold value Vth according to the signal intensity output from the light receiving sensor. Hereinafter, an example of a threshold adjustment circuit that changes the threshold Vth in accordance with the signal intensity output from the light receiving sensor will be described.

図14は、閾値調整回路の構成を示す図である。
閾値調整回路は、第2受光センサ14−2の出力するA相およびB相の信号を増幅するアンプ35−2および36−2の信号を入力信号として受け、出力信号をコンパレータ46に出力する。なお、第1受光センサ14−1の出力するA相およびB相の信号を入力信号として受けるようにしても、第1受光センサ14−1の出力するA相およびB相の信号と、第2受光センサ14−2の出力するA相およびB相の信号をそれぞれ合成した合成A相および合成B相の信号を入力信号として受けるようにしてもよい。さらに、閾値調整回路は、エンコーダ全体の制御を行うCPU60が所定幅のパルス状の閾値調整制御信号を出力した時のみ調整動作を行い、閾値調整制御信号が出力されない時には、前の閾値を保持する。また、この閾値調整処理時には、一方の方向、すなわち投影される反射パターン2−2が正相から逆相に変化する方向に移動して行われる。
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of the threshold adjustment circuit.
The threshold adjustment circuit receives the signals of the amplifiers 35-2 and 36-2 that amplify the A-phase and B-phase signals output from the second light receiving sensor 14-2 as input signals and outputs the output signals to the comparator 46. Note that even if the A-phase and B-phase signals output from the first light-receiving sensor 14-1 are received as input signals, the A-phase and B-phase signals output from the first light-receiving sensor 14-1 and the second You may make it receive the synthetic | combination A phase signal and synthetic | combination B phase signal which respectively combined the A phase signal and B phase signal which the light receiving sensor 14-2 outputs as an input signal. Further, the threshold adjustment circuit performs an adjustment operation only when the CPU 60 that controls the entire encoder outputs a pulse-shaped threshold adjustment control signal having a predetermined width, and holds the previous threshold when the threshold adjustment control signal is not output. . Further, the threshold adjustment process is performed by moving in one direction, that is, the direction in which the projected reflection pattern 2-2 changes from the normal phase to the reverse phase.

閾値調整回路は、コンパレータ61と、ANDゲート62と、A/D変換器63と、ラッチ回路64と、D/A変換器65と、増幅器66と、を有する。
コンパレータ61は、アンプ35−2の出力する副B相信号をゼロレベルと比較し、副B相信号が負から正に変化する時にHに立ち上がる信号を発生する。ANDゲート62は、CPU60が閾値調整制御信号を出力している時のみコンパレータ61の信号を通過させる。
The threshold adjustment circuit includes a comparator 61, an AND gate 62, an A / D converter 63, a latch circuit 64, a D / A converter 65, and an amplifier 66.
The comparator 61 compares the sub B phase signal output from the amplifier 35-2 with the zero level, and generates a signal that rises to H when the sub B phase signal changes from negative to positive. The AND gate 62 allows the signal of the comparator 61 to pass only when the CPU 60 outputs the threshold adjustment control signal.

A/D変換器63は、コンパレータ61の信号がLからHに立ち上がる時のアンプ36−2の出力する副A相信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する。副A相信号は、副B相信号がLからHに変化する時にピーク値を取るので、A/D変換器63は、副A相信号のピーク値のデジタル信号を出力する。   The A / D converter 63 samples the sub-A phase signal output from the amplifier 36-2 when the signal of the comparator 61 rises from L to H, and converts it into a digital signal. Since the secondary A phase signal takes a peak value when the secondary B phase signal changes from L to H, the A / D converter 63 outputs a digital signal having a peak value of the secondary A phase signal.

ラッチ回路64は、CPU60が出力するラッチ信号に応じてA/D変換器63の出力するデジタル信号をラッチして保持する。CPU60が出力するラッチ信号は、例えば、閾値調整制御信号の立下りエッジに対応する信号である。   The latch circuit 64 latches and holds the digital signal output from the A / D converter 63 according to the latch signal output from the CPU 60. The latch signal output from the CPU 60 is a signal corresponding to the falling edge of the threshold adjustment control signal, for example.

D/A変換器65は、ラッチ回路64の出力する副A相信号のピーク値のデジタル信号を、アナログ信号に変換して増幅器66に出力する。増幅器66は、副A相信号のピーク値に対応するアナログ信号を、閾値Vthとしてコンパレータ46に出力する。これにより、例えば、副A相信号のピーク値と同じアナログ信号レベルが、Vthとして設定される。したがって、副A相信号のピーク値が変動しても、Vthは副A相信号のピーク値に設定される。前述のように、合成信号Cの振幅は、主A相信号の振幅(=副A相信号の振幅)の2倍からゼロに変化するので、Vthをこのように設定することで、原点である所定位置5を通過した時に短パルスが発生する。   The D / A converter 65 converts the digital signal of the peak value of the sub A phase signal output from the latch circuit 64 into an analog signal and outputs the analog signal to the amplifier 66. The amplifier 66 outputs an analog signal corresponding to the peak value of the sub A phase signal to the comparator 46 as the threshold value Vth. Thereby, for example, the same analog signal level as the peak value of the sub-A phase signal is set as Vth. Therefore, even if the peak value of the sub A phase signal varies, Vth is set to the peak value of the sub A phase signal. As described above, the amplitude of the composite signal C changes from twice the amplitude of the main A-phase signal (= the amplitude of the sub-A phase signal) to zero, and thus setting the Vth in this way is the origin. A short pulse is generated when the predetermined position 5 is passed.

以上、本発明の実施形態を説明したが、各所の変形例が可能であるのはいうまでもない。例えば、2つの反射パターン2−1および2−2は、1つのスケール基板1に形成され、2個の受光素子14−1および14−2は、1個の光源11と共に1つのセンサ基板10に形成された。しかし、位置関係が精密に設定可能であれば、反射パターン2−1および2−2を2つのスケール基板に形成しても、1個の光源と1個の受光素子を有するセンサ基板を2つ使用しても、その両方を行うようにしてもよい。ただし、組立を容易にし、高精度の位置関係を実現するには実施形態の構成が望ましい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that the modification of each place is possible. For example, two reflection patterns 2-1 and 2-2 are formed on one scale substrate 1, and two light receiving elements 14-1 and 14-2 are formed on one sensor substrate 10 together with one light source 11. Been formed. However, if the positional relationship can be set precisely, even if the reflection patterns 2-1 and 2-2 are formed on the two scale substrates, two sensor substrates having one light source and one light receiving element are provided. It may be used or both. However, the configuration of the embodiment is desirable to facilitate assembly and realize a highly accurate positional relationship.

また、実施形態では、反射型のスケールを使用したが、透過型のスケールを使用することも可能である。
さらに、演算処理回路は一例であり、振幅の変化を検出する回路を実現する各種の変形例が可能であることは、当業者には容易に理解できる。
In the embodiment, a reflective scale is used. However, a transmissive scale may be used.
Furthermore, the arithmetic processing circuit is an example, and it is easily understood by those skilled in the art that various modifications for realizing a circuit for detecting a change in amplitude are possible.

本発明は、各種の光学式エンコーダに適用可能である。   The present invention can be applied to various optical encoders.

1 スケール基板
2−1、2−2 反射パターン
5 所定位置
10 センサ基板
11 光源
14−1、14−2 受光素子
15−1、15−2 受光部
35 第1差演算回路
36 第2差演算回路
41 第1演算回路
42 第2演算回路
43 合成回路
44 正負判定回路
45 ゼロクロス検出回路
46 判定回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scale board | substrate 2-1, 2-2 Reflection pattern 5 Predetermined position 10 Sensor board | substrate 11 Light source 14-1, 14-2 Light receiving element 15-1, 15-2 Light receiving part 35 1st difference calculation circuit 36 2nd difference calculation circuit 41 1st arithmetic circuit 42 2nd arithmetic circuit 43 Composition circuit 44 Positive / negative judgment circuit 45 Zero cross detection circuit 46 Judgment circuit

Claims (6)

主軸方向に変化する第1濃淡パターンを有する第1光学式スケールと、前記第1光学式スケールの第1照明光を出力する第1光源と、前記第1照明光で前記第1光学式スケールを照明することにより生成された前記第1濃淡パターンの像を検出するように配置された第1受光センサと、を備え、前記第1受光センサは、前記主軸方向に順にセンサピッチで配列された第1から第4の主センサ部からなる第1センサ組を、前記主軸方向に所定組数繰り返し配列した第1センサ配列を有する第1光学系と、
前記主軸方向に変化する第2濃淡パターンを有する第2光学式スケールと、前記第2光学式スケールの第2照明光を出力する第2光源と、前記第2照明光で前記第2光学式スケールを照明することにより生成された前記第2濃淡パターンの像を検出するように配置された第2受光センサと、を備え、前記第2受光センサは、前記主軸方向に順に前記センサピッチで配列された第1から第4の副センサ部からなる第2センサ組を、前記主軸方向に所定組数繰り返し配列した第2センサ配列を有する第2光学系と、
前記第1光学系の前記第1受光センサの検出信号および前記第2光学系の前記第2受光センサの検出信号を演算処理する検出回路と、を備え、
前記第1光学式スケールおよび前記第2光学式スケールは、前記第1光源、前記第1受光センサ、前記第2光源および前記第2受光センサに対して相対移動し、
前記第1光学式スケールの前記第1濃淡パターンは、濃い部分と淡い部分の幅が同じで、スケールピッチで濃淡を繰り返し、
前記第2光学式スケールの前記第2濃淡パターンは、濃い部分と淡い部分の幅が同じで、前記スケールピッチで濃淡を繰り返し、所定位置において、濃い部分と淡い部分が反転しており、
前記検出回路は、第1および第3の主センサ部の出力の差を演算する第1主差演算回路と、第2および第4の主センサ部の出力の差を演算する第2主差演算回路と、第1および第3の副センサ部の出力の差を演算する第1副差演算回路と、前記第1主差演算回路の出力と前記第1副差演算回路の出力を加算する合成回路と、前記合成回路の出力を閾値と比較して原点を検出する原点判定回路と、を備えることを特徴とする光学式エンコーダ。
A first optical scale having a first light and shade pattern that changes in the main axis direction, a first light source that outputs the first illumination light of the first optical scale, and the first optical scale with the first illumination light. A first light receiving sensor arranged to detect an image of the first gray pattern generated by illuminating, wherein the first light receiving sensor is arranged in order at a sensor pitch in the main axis direction. A first optical system having a first sensor array in which a first sensor group including first to fourth main sensor units is repeatedly arranged in a predetermined number of sets in the main axis direction;
A second optical scale having a second shading pattern that changes in the principal axis direction; a second light source that outputs a second illumination light of the second optical scale; and the second optical scale using the second illumination light. And a second light receiving sensor arranged so as to detect an image of the second gray pattern generated by illuminating the light, and the second light receiving sensors are sequentially arranged at the sensor pitch in the main axis direction. A second optical system having a second sensor array in which a second sensor set including the first to fourth sub sensor units is repeatedly arranged a predetermined number of times in the main axis direction;
A detection circuit that performs arithmetic processing on a detection signal of the first light receiving sensor of the first optical system and a detection signal of the second light receiving sensor of the second optical system;
The first optical scale and the second optical scale move relative to the first light source, the first light receiving sensor, the second light source, and the second light receiving sensor;
The first light and shade pattern of the first optical scale has the same width as the dark portion and the light portion, and repeats light and shade at a scale pitch.
The second light and shade pattern of the second optical scale has the same width as the dark portion and the light portion, repeats the light and shade at the scale pitch, and the dark portion and the light portion are reversed at a predetermined position.
The detection circuit includes a first main difference calculation circuit that calculates a difference between outputs of the first and third main sensor units, and a second main difference calculation that calculates a difference between outputs of the second and fourth main sensor units. A circuit, a first sub-difference calculating circuit for calculating a difference between outputs of the first and third sub-sensor units, and a composition for adding the output of the first main difference calculating circuit and the output of the first sub-difference calculating circuit. An optical encoder comprising: a circuit; and an origin determination circuit that detects an origin by comparing an output of the synthesis circuit with a threshold value.
前記第1光学式スケールおよび前記第2光学式スケールは、共通のスケール基板上に隣接して、前記第1濃淡パターンおよび前記第2濃淡パターンが平行に、前記所定位置の一方の側では濃い部分と淡い部分の位置が一致し、他方の側では濃い部分と淡い部分が反転するように形成され、
前記第1光源、前記第1受光センサ、前記第2光源および前記第2受光センサは、共通のセンサ基板上に形成され、前記第1光源および前記第2光源は共通光源として形成され、前記第1受光センサおよび前記第2受光センサは、共通光源の両側に、前記第1センサ配列および前記第2センサ配列が平行に、前記第1から第4の主センサ部および前記第1から第4の副主センサ部の位置が一致するように形成され、
前記センサ基板は、前記スケール基板に対して、前記第1濃淡パターンで反射された前記共通光源からの照明光が前記第1受光センサに投影され、前記第2濃淡パターンで反射された前記共通光源からの照明光が前記第2受光センサに投影されるように配置される請求項1に記載の光学式エンコーダ。
The first optical scale and the second optical scale are adjacent to each other on a common scale substrate, and the first gray pattern and the second gray pattern are parallel to each other, and are dark on one side of the predetermined position. And the position of the light part matches, and on the other side, it is formed so that the dark part and the light part are reversed,
The first light source, the first light receiving sensor, the second light source, and the second light receiving sensor are formed on a common sensor substrate, and the first light source and the second light source are formed as a common light source, The first light receiving sensor and the second light receiving sensor have the first sensor array and the second sensor array in parallel on both sides of the common light source, the first to fourth main sensor units, and the first to fourth sensors. It is formed so that the position of the sub main sensor part matches,
The sensor substrate is configured such that illumination light from the common light source reflected by the first light and shade pattern is projected onto the first light receiving sensor and reflected by the second light and shade pattern with respect to the scale substrate. The optical encoder according to claim 1, wherein the optical encoder is disposed so that illumination light from the first light receiving sensor is projected onto the second light receiving sensor.
前記スケールピッチは、前記センサピッチの2倍であり、
前記センサ基板は、前記スケール基板に対して、前記第1濃淡パターンおよび前記第2濃淡パターンが、前記スケールピッチの4倍の濃淡パターンとして投影されるように配置される請求項2に記載の光学式エンコーダ。
The scale pitch is twice the sensor pitch,
The optical sensor according to claim 2, wherein the sensor substrate is arranged such that the first gray pattern and the second gray pattern are projected as a light / dark pattern four times the scale pitch with respect to the scale substrate. Type encoder.
前記原点判定回路は、
前記合成回路の出力の絶対値信号を生成する絶対値回路と、
前記絶対値信号の高周波成分を除去するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力を閾値と比較する比較回路と、を備える請求項1から3のいずれか1項に記載の光学式エンコーダ。
The origin determining circuit is
An absolute value circuit for generating an absolute value signal of the output of the synthesis circuit;
A low-pass filter for removing high-frequency components of the absolute value signal;
The optical encoder according to any one of claims 1 to 3, further comprising a comparison circuit that compares an output of the low-pass filter with a threshold value.
前記検出回路は、前記第1主差演算回路および前記第2主差演算回路の出力から、前記センサピッチの4倍の長さを1周期とする周期長内の位相を算出すると共に、前記原点判定回路の比較回路の出力変化がいずれの前記周期長内で発生したかを検出し、移動方向を考慮して前記原点がいずれの前記周期長内にあるか判定する請求項4に記載の光学式エンコーダ。   The detection circuit calculates a phase within a period length in which a length four times the sensor pitch is one period from outputs of the first main difference calculation circuit and the second main difference calculation circuit, and the origin The optical according to claim 4, wherein in which period length the output change of the comparison circuit of the determination circuit occurs is detected, and in which period length the origin is in consideration of a moving direction. Type encoder. 前記原点判定回路は、
前記第2主または副差演算回路の出力に基づいて前記第1主または副差演算回路の出力が最大値となる時を判定し、前記第1主または副差演算回路の出力の最大値に応じて、前記原点判定回路の前記比較回路の前記閾値を変化させる閾値制御回路を備える請求項4または5に記載の光学式エンコーダ。
The origin determining circuit is
Based on the output of the second main or sub-difference calculating circuit, it is determined when the output of the first main or sub-difference calculating circuit is the maximum value, and the maximum value of the output of the first main or sub-difference calculating circuit is determined. 6. The optical encoder according to claim 4, further comprising a threshold control circuit that changes the threshold value of the comparison circuit of the origin determination circuit.
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