JP5434760B2

JP5434760B2 - Encoder

Info

Publication number: JP5434760B2
Application number: JP2010089517A
Authority: JP
Inventors: 哲也引地; 基一郎山邉; 清茂芝崎; 雅彦與本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2010-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2030-04-08
Also published as: JP2011220805A

Description

本発明は、エンコーダに関する。 The present invention relates to an encoder.

例えば、回転角を検出するロータリーエンコーダは、円板状のスケール（符号板）を挟むように発光素子とイメージセンサとを対向して配置し、このイメージセンサが発光素子から射出した光をスケールのパターンを介して受光し、この光を受光したイメージセンサによって得られる光電変換信号に基づき、スケールの回転角を検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。 For example, in a rotary encoder that detects a rotation angle, a light emitting element and an image sensor are arranged to face each other so as to sandwich a disc-shaped scale (symbol plate), and light emitted from the light emitting element by the image sensor There is one that detects light through a pattern and detects a rotation angle of a scale based on a photoelectric conversion signal obtained by an image sensor that has received the light (see, for example, Patent Document 1).

特表２００６−５２４３３５号公報JP-T-2006-524335

このようなロータリーエンコーダは、例えば、作業員によって、モータの回転軸に対してスケールの取り付けを行う場合がある。このとき、回転軸に取り付けられたスケールのパターンの中心軸と、回転軸の回転中心軸とがずれてしまうおそれがある。このように、回転軸に対して偏芯した状態で取り付けられたスケールが回転されると、スケールのパターンを介して入射する光の位置が、イメージセンサ上において変動する。
つまり、スケールの取り付け方によって、イメージセンサの位置とスケールの位置とが相対的にずれていることにより、イメージセンサにおいてスケールからの光の入射するエリアが回転に応じて変動する。このため、スケールを介して入射する光に基づく光電変換信号を出力する光電変換素子が回転軸の回転に応じて変わってしまい、スケール上のパターンを検出するためのパターン信号として、十分な出力レベルのパターン信号を得ることが難しくなる。よって、得られたパターン信号の信頼性が低下する場合があるという問題がある。 Such a rotary encoder may be attached to a scale with respect to a rotating shaft of a motor by an operator, for example. At this time, there is a possibility that the central axis of the pattern of the scale attached to the rotating shaft and the rotating central axis of the rotating shaft are displaced. As described above, when the scale attached in an eccentric state with respect to the rotation axis is rotated, the position of light incident through the scale pattern fluctuates on the image sensor.
That is, depending on how the scale is attached, the position of the image sensor and the position of the scale are relatively deviated, so that the area where light from the scale is incident on the image sensor varies according to the rotation. For this reason, the photoelectric conversion element that outputs a photoelectric conversion signal based on light incident through the scale changes according to the rotation of the rotation axis, and a sufficient output level as a pattern signal for detecting a pattern on the scale. It becomes difficult to obtain the pattern signal. Therefore, there is a problem that the reliability of the obtained pattern signal may be lowered.

本発明の目的は、イメージセンサの位置とスケールの位置との相対的なずれに応じて、スケール上のパターンを検出するために得られるパターン信号の信頼性を高めることができるエンコーダを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an encoder capable of improving the reliability of a pattern signal obtained for detecting a pattern on a scale according to the relative deviation between the position of an image sensor and the position of the scale. It is in.

本発明の一態様に係るエンコーダは、第１移動軸を有する支持部に接続され、第２移動軸を基準に設けられる基準パターンと、当該基準パターンを基準に設けられる位置情報パターンとを有するスケールと、前記基準パターンを介した第１の光を受光して当該第１の光に基づく第１の光電変換信号を出力する複数の第１の光電変換素子と、前記位置情報パターンを介した第２の光を受光して当該第２の光に基づく第２の光電変換信号を出力する複数の第２の光電変換素子とを有する光電変換部と、前記第２の光電変換信号に基づき前記スケールの位置情報を検出し、前記第１の光電変換信号に基づき前記スケールの位置情報に対応する前記第２の光電変換素子を選択する制御部と、を備えることを特徴とする。 An encoder according to one aspect of the present invention is a scale that is connected to a support portion having a first movement axis and has a reference pattern provided with reference to the second movement axis and a position information pattern provided with reference to the reference pattern. A plurality of first photoelectric conversion elements that receive the first light through the reference pattern and output a first photoelectric conversion signal based on the first light; and a first through the position information pattern A photoelectric conversion unit having a plurality of second photoelectric conversion elements that receive two light and output a second photoelectric conversion signal based on the second light, and the scale based on the second photoelectric conversion signal And a control unit that selects the second photoelectric conversion element corresponding to the position information of the scale based on the first photoelectric conversion signal.

本発明によれば、スケール上のパターンを検出するために得られるパターン信号の信頼性を高めることができる。 According to the present invention, the reliability of a pattern signal obtained for detecting a pattern on a scale can be improved.

本発明の第１の実施形態のロータリーエンコーダを用いた回転機構の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the rotation mechanism using the rotary encoder of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のロータリーエンコーダを用いた回転機構の外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the rotation mechanism using the rotary encoder of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のロータリーエンコーダにおけるスケールの構成の説明図である。It is explanatory drawing of the structure of the scale in the rotary encoder of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のロータリーエンコーダにおけるスケールの各トラックに形成されているパターンの説明図である。It is explanatory drawing of the pattern currently formed in each track | truck of the scale in the rotary encoder of the 1st Embodiment of this invention. 本実施形態におけるイメージセンサ上でのパターンの位置の変動の説明図である。It is explanatory drawing of the fluctuation | variation of the position of the pattern on the image sensor in this embodiment. 本実施形態におけるイメージセンサ上でのパターンの位置の変動の説明図である。It is explanatory drawing of the fluctuation | variation of the position of the pattern on the image sensor in this embodiment. 本発明の第１の実施形態のロータリーエンコーダにおける制御部の動作に基づく機能ブロック図である。It is a functional block diagram based on operation | movement of the control part in the rotary encoder of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のロータリーエンコーダにおけるイニシャライズ処理の説明に用いるフローチャートである。It is a flowchart used for description of the initialization process in the rotary encoder of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のロータリーエンコーダにおけるメモリに記憶された回転角毎の補正量の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the correction amount for every rotation angle memorize | stored in the memory in the rotary encoder of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態のエンコーダにおけるスケールの構成の説明図である。It is explanatory drawing of the structure of the scale in the encoder of the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明のエンコーダに係る第１の実施形態のロータリーエンコーダを用いた回転機構の構成を示すブロック図である。図２は、その外観構成を示す斜視図である。なお、ここでは、エンコーダとして、スケールを回転させるロータリーエンコーダ１について以下説明するが、本発明はこれに限られず、スケールを線形上に移動させるリニアエンコーダであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a rotation mechanism using a rotary encoder according to a first embodiment of the encoder of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the external configuration. Here, the rotary encoder 1 that rotates the scale will be described below as the encoder. However, the present invention is not limited to this, and a linear encoder that linearly moves the scale may be used.

図１に示す通り、回転モータ（モータ）１１は、筐体１０本体内に設けられ、この筐体１０の上端面１０ａのほぼ中央に取り付けられる。この筐体１０本体の上端面１０ａには、回転モータ１１の回転軸１２が突出している。この回転モータ１１の回転軸１２には、円板状のスケール２１が取り付けられる。この回転軸１２は、回転中心軸（第１移動軸）Ｃ１を中心に回転する。
また、発光素子２２及びイメージセンサ２３は、スケール２１を挟むように対向して設けられる。
この筐体１０本体の上端面１０ａには、図２に示すように、上端面１０ａを覆う円筒部材２０が固定部材１６により筐体１０本体に対して取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the rotation motor (motor) 11 is provided in the main body of the housing 10 and is attached to the approximate center of the upper end surface 10 a of the housing 10. A rotating shaft 12 of the rotary motor 11 protrudes from the upper end surface 10a of the housing 10 main body. A disc-shaped scale 21 is attached to the rotary shaft 12 of the rotary motor 11. The rotation shaft 12 rotates around a rotation center axis (first movement axis) C1.
Further, the light emitting element 22 and the image sensor 23 are provided to face each other with the scale 21 interposed therebetween.
As shown in FIG. 2, a cylindrical member 20 that covers the upper end surface 10 a is attached to the upper end surface 10 a of the main body 10 by a fixing member 16.

スケール２１は、図３に示すように、中心軸Ｃ２とする同心円状に形成されているインクリメンタルトラック３１、アブソリュートトラック３２、および基準トラック３３を備える。
このインクリメンタルトラック３１およびアブソリュートトラック３２は、回転モータ１１の回転角を示す情報（以下、位置情報という）を取得するためのパターン（位置情報パターン）として、それぞれ、インクリメンタルパターンＩＰとアブソリュートパターンＡＰとを備える。また、この位置情報は、回転モータ１１によって回転される回転軸１２の回転角、および回転軸１２の回転に伴って回転するスケール２１の回転角を示す情報を含むものである。
基準トラック３３は、スケール２１の偏芯等に起因して発生する、スケール２１とイメージセンサ２３との間の相対的な位置ずれを検出するための基準パターンＲＰを備える。 As shown in FIG. 3, the scale 21 includes an incremental track 31, an absolute track 32, and a reference track 33 that are formed concentrically with a central axis C <b> 2.
The incremental track 31 and the absolute track 32 have an incremental pattern IP and an absolute pattern AP as patterns (position information patterns) for acquiring information (hereinafter referred to as position information) indicating the rotation angle of the rotary motor 11, respectively. Prepare. The position information includes information indicating the rotation angle of the rotary shaft 12 rotated by the rotary motor 11 and the rotation angle of the scale 21 rotating with the rotation of the rotary shaft 12.
The reference track 33 includes a reference pattern RP for detecting a relative displacement between the scale 21 and the image sensor 23 caused by the eccentricity of the scale 21.

なお、本実施形態に係るロータリーエンコーダ１は、透過タイプの装置であり、これらインクリメンタルパターンＩＰ、アブソリュートパターンＡＰ、および基準パターンＲＰは、発光素子２２と対向して配置されており、発光素子２２から入射した光をイメージセンサ２３の光電変換面上に射出する位置に配置されている。なお、本実施形態に係るロータリーエンコーダ１は、透過タイプのものに限られず、反射タイプの装置であってもよい。この場合、これらインクリメンタルパターンＩＰ、アブソリュートパターンＡＰ、および基準パターンＲＰは、発光素子２２から入射する光をイメージセンサ２３の光電変換面（受光面）に向けて反射する位置に、回転（移動）可能に設けられる。 The rotary encoder 1 according to the present embodiment is a transmissive type device, and the incremental pattern IP, the absolute pattern AP, and the reference pattern RP are arranged to face the light emitting element 22, and It is arranged at a position where the incident light is emitted onto the photoelectric conversion surface of the image sensor 23. The rotary encoder 1 according to the present embodiment is not limited to a transmission type, and may be a reflection type device. In this case, the incremental pattern IP, the absolute pattern AP, and the reference pattern RP can be rotated (moved) to a position where light incident from the light emitting element 22 is reflected toward the photoelectric conversion surface (light receiving surface) of the image sensor 23. Is provided.

図４は、スケール２１の各トラックに形成されているパターンを示す。図４に示すように、インクリメンタルトラック３１には、インクリメンタルパターンＩＰが形成されている。このインクリメンタルパターンＩＰは、例えば、論理状態を示す最小識別幅ＩＴのスリットが等間隔に形成されている。
また、アブソリュートトラック３２には、アブソリュートパターンＡＰが形成されている。このアブソリュートパターンＡＰは、インクリメンタルパターンＩＰの最小識別幅ＩＴより広い最小識別幅ＡＴで、例えば、６ビットのＭ系列パターンのスリット（図においては、それぞれ最小識別幅ＡＴで形成されている透過部の白部分と非透過部の黒部分を含む）が等間隔に形成されている。
なお、インクリメンタルパターンＩＰとアブソリュートパターンＡＰとは、基準パターンＲＰを基準に設けられており、アブソリュートパターンＡＰは、基準パターンＲＰよりも中心軸Ｃ２に近い側に、一定間隔Ｍ１をあけて設けられている。また、インクリメンタルパターンＩＰは、基準パターンＲＰよりも中心軸Ｃ２から遠い側に、一定間隔Ｍ２をあけて設けられている。 FIG. 4 shows a pattern formed on each track of the scale 21. As shown in FIG. 4, an incremental pattern IP is formed on the incremental track 31. In this incremental pattern IP, for example, slits with a minimum identification width IT indicating a logical state are formed at equal intervals.
An absolute pattern AP is formed on the absolute track 32. This absolute pattern AP has a minimum identification width AT wider than the minimum identification width IT of the incremental pattern IP. For example, a slit of a 6-bit M-sequence pattern (in the figure, each of the transmission portions formed with the minimum identification width AT). White portions and black portions of non-transmissive portions) are formed at equal intervals.
The incremental pattern IP and the absolute pattern AP are provided based on the reference pattern RP, and the absolute pattern AP is provided at a constant interval M1 on the side closer to the central axis C2 than the reference pattern RP. Yes. Further, the incremental pattern IP is provided at a constant interval M2 on the side farther from the central axis C2 than the reference pattern RP.

基準トラック３３には、基準パターンＲＰが形成されている。この基準パターンＲＰは、スケール２１の中心軸（第２移動軸）Ｃ２を基準とした円環状の全透過パターンである。
また、基準パターンＲＰのトラック幅ＲＷは、インクリメンタルパターンＩＰのトラック幅ＩＷやアブソリュートパターンＡＰのトラック幅ＡＷと異なる。本実施形態においては、基準パターンＲＰのトラック幅ＲＷの方が、インクリメンタルパターンＩＰのトラック幅ＩＷやアブソリュートパターンＡＰのトラック幅ＡＷよりも狭く、トラック幅ＩＷとトラック幅ＡＷとが同一である。
このように、基準パターンＲＰのトラック幅ＲＷを、より狭くすることで、基準パターンＲＰに対応するイメージセンサ２３上の位置を、より高い精度で検出することができる。また、基準パターンＲＰを用いてスケール２１とイメージセンサ２３との間の相対的な位置ずれを検出するイニシャライズ処理は、インクリメンタルパターンＩＰおよびアブソリュートパターンＡＰを用いて位置情報を検出する位置検出処理に比べて回転速度を遅くすることができるので、基準パターンＲＰのトラック幅はインクリメンタルパターンＩＰおよびアブソリュートパターンＡＰのトラック幅より狭くすることができる。 A reference pattern RP is formed on the reference track 33. The reference pattern RP is an annular total transmission pattern based on the central axis (second movement axis) C2 of the scale 21.
The track width RW of the reference pattern RP is different from the track width IW of the incremental pattern IP and the track width AW of the absolute pattern AP. In the present embodiment, the track width RW of the reference pattern RP is narrower than the track width IW of the incremental pattern IP and the track width AW of the absolute pattern AP, and the track width IW and the track width AW are the same.
Thus, by narrowing the track width RW of the reference pattern RP, the position on the image sensor 23 corresponding to the reference pattern RP can be detected with higher accuracy. In addition, the initialization process that detects the relative displacement between the scale 21 and the image sensor 23 using the reference pattern RP is compared with the position detection process that detects position information using the incremental pattern IP and the absolute pattern AP. Therefore, the track width of the reference pattern RP can be made narrower than the track widths of the incremental pattern IP and the absolute pattern AP.

なお、各パターンはスリットではなく、反射パターンで形成しても良い。また、反射パターンとした場合には、基準パターンＲＰは、全反射の円環状のパターンであってもよい。 Each pattern may be formed as a reflection pattern instead of a slit. Further, in the case of a reflection pattern, the reference pattern RP may be a total reflection annular pattern.

図１に戻って、ロータリーエンコーダ１の制御系について説明すると、当該ロータリーエンコーダは、発光素子２２と、イメージセンサ２３と、制御部２４と、センサ駆動部２５と、光源制御部２７と、光源駆動部２８と、増幅器３５と、Ａ/Ｄ変換部３６と、メモリ３７とを備える。また、回転モータ１１は、回転軸１２と、移動指示入力部１３と、モータ制御部１４と、モータ駆動部１５と、を備える。
なお、本実施形態に係るロータリーエンコーダ１の制御部２４は、例えば電源が投入された際、イニシャライズ処理を実行してイメージセンサ２３における基準パターンＲＰに対応する位置を得る。そして、イニシャライズ処理が終了した後、制御部２４は、位置情報検出処理に移行して、イニシャライズ処理において得られた基準パターンＲＰに対応する位置に基づき、アブソリュートパターンＡＰとインクリメンタルパターンＩＰとに対応するイメージセンサ２３上における位置を選択するものである。 Returning to FIG. 1, the control system of the rotary encoder 1 will be described. The rotary encoder includes a light emitting element 22, an image sensor 23, a control unit 24, a sensor drive unit 25, a light source control unit 27, and a light source drive. A unit 28, an amplifier 35, an A / D conversion unit 36, and a memory 37 are provided. The rotary motor 11 includes a rotary shaft 12, a movement instruction input unit 13, a motor control unit 14, and a motor drive unit 15.
Note that the control unit 24 of the rotary encoder 1 according to the present embodiment obtains a position corresponding to the reference pattern RP in the image sensor 23 by executing an initialization process when the power is turned on, for example. Then, after the initialization process is completed, the control unit 24 proceeds to the position information detection process, and corresponds to the absolute pattern AP and the incremental pattern IP based on the position corresponding to the reference pattern RP obtained in the initialization process. The position on the image sensor 23 is selected.

移動指示入力部１３は、回転軸１２を回転させる移動指示信号が入力され、モータ制御部１４に出力する。このモータ制御部１４は、移動指示信号に基づき、指示された移動量で回転軸１２を回転させるためのモータ駆動信号を生成し、モータ駆動部１５に出力する。このモータ駆動部１５は、入力されるモータ駆動信号に基づき、回転モータ１１を駆動させ、回転軸１２を回転させる。
なお、モータ制御部１４は、移動指示入力部１３から出力される移動指示信号に加えて、制御部２４から出力される位置情報に基づき、モータ駆動部１５に与えるモータ駆動信号を生成し、スケール２１の回転を制御することもできる。 The movement instruction input unit 13 receives a movement instruction signal for rotating the rotary shaft 12 and outputs the movement instruction signal to the motor control unit 14. The motor control unit 14 generates a motor drive signal for rotating the rotating shaft 12 by the instructed movement amount based on the movement instruction signal, and outputs the motor drive signal to the motor drive unit 15. The motor drive unit 15 drives the rotary motor 11 and rotates the rotary shaft 12 based on the input motor drive signal.
The motor control unit 14 generates a motor drive signal to be given to the motor drive unit 15 based on the position information output from the control unit 24 in addition to the movement instruction signal output from the movement instruction input unit 13, and the scale. The rotation of 21 can also be controlled.

発光素子２２は、スケール２１に形成されているトラックのパターンを検出するためにイメージセンサ２３に入射する光を射出する光源であり、例えばＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）からなる。この発光素子２２には、光源制御部２７から出力される発光制御信号が光源駆動部２８に入力され、この光源駆動部２８が駆動されるにより、発光素子２２が発光し、光が照射される。 The light emitting element 22 is a light source that emits light incident on the image sensor 23 in order to detect a track pattern formed on the scale 21, and includes, for example, an LED (Light Emitting Diode). A light emission control signal output from the light source control unit 27 is input to the light source element 22 to the light source driving unit 28. When the light source driving unit 28 is driven, the light emitting element 22 emits light and is irradiated with light. .

イメージセンサ（光電変換部）２３は、発光素子２２からスケール２１を介して入射する光を受光する光電変換面を備え、受光した光を光電変換して光電変換信号を増幅部３５に出力する。
このイメージセンサ２３には、画素を形成する複数の光電変換素子が、行方向および列方向の二次元に配列されている。イメージセンサ２３としては、汎用のＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭＯＳ）イメージセンサを用いることができる。 The image sensor (photoelectric conversion unit) 23 includes a photoelectric conversion surface that receives light incident from the light emitting element 22 via the scale 21, photoelectrically converts the received light, and outputs a photoelectric conversion signal to the amplification unit 35.
In the image sensor 23, a plurality of photoelectric conversion elements forming pixels are arranged two-dimensionally in the row direction and the column direction. As the image sensor 23, a general-purpose CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary MOS) image sensor can be used.

このイメージセンサ２３から出力される光電変換信号は、増幅部３５で増幅され、Ａ／Ｄ変換部３６でディジタル化された後、制御部２４に入力される。 The photoelectric conversion signal output from the image sensor 23 is amplified by the amplification unit 35, digitized by the A / D conversion unit 36, and then input to the control unit 24.

また、イメージセンサ２３は、センサ駆動部２５からの駆動信号に基づき、駆動信号が入力した光電変換素子から光電変換信号を得て、増幅器３５およびＡ/Ｄ変換部３６を介して制御部２４に出力する。このセンサ駆動部２５は、制御部２４によって制御されて、制御部２４によって指示された光電変換素子に対して駆動信号を出力する。つまり、イメージセンサ２３は、制御部２４によって画素の読み出し位置が制御される。 The image sensor 23 obtains a photoelectric conversion signal from the photoelectric conversion element to which the drive signal is input based on the drive signal from the sensor drive unit 25, and sends it to the control unit 24 via the amplifier 35 and the A / D conversion unit 36. Output. The sensor drive unit 25 is controlled by the control unit 24 and outputs a drive signal to the photoelectric conversion element designated by the control unit 24. That is, in the image sensor 23, the pixel reading position is controlled by the control unit 24.

なお、詳細については後述するが、例えば、イニシャライズ処理において全画素読み出しが設定されている場合、制御部２４は、イメージセンサ２３の全ての光電変換素子から出力信号を得るようにセンサ駆動部２５を駆動することができる。これにより、制御部２４は、イメージセンサ２３の全ての光電変換素子から出力される光電変換信号を得て、これら光電変換信号に基づき、基準パターンＲＰを介した光が入射した光電変換素子を決定する。この基準パターンＲＰを介した光が入射した光電変換素子は、基準トラック３３に対応する光電変換素子（以下、基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘという）であり、制御部２４は、スケール２１の回転角度（つまり、スケール２１の位置を示すスケール位置情報）に応じた基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘを決定し、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘから出力された光電変換信号を、基準パターンＲＰを示す基準パターン信号として得る。 Although details will be described later, for example, when all pixel readout is set in the initialization process, the control unit 24 controls the sensor driving unit 25 so as to obtain output signals from all the photoelectric conversion elements of the image sensor 23. Can be driven. Thereby, the control unit 24 obtains the photoelectric conversion signals output from all the photoelectric conversion elements of the image sensor 23, and determines the photoelectric conversion element on which the light is incident through the reference pattern RP based on these photoelectric conversion signals. To do. The photoelectric conversion element on which light having passed through the reference pattern RP is incident is a photoelectric conversion element corresponding to the reference track 33 (hereinafter referred to as a reference photoelectric conversion element R_pix), and the control unit 24 determines the rotation angle of the scale 21 (that is, the reference photoelectric conversion element R_pix). The reference photoelectric conversion element R_pix corresponding to the scale position information indicating the position of the scale 21 is determined, and the photoelectric conversion signal output from the reference photoelectric conversion element R_pix is obtained as a reference pattern signal indicating the reference pattern RP.

一方、位置情報検出処理において、回転モータ１１の回転軸１２の回転角（位置情報）を検出する場合、制御部２４は、イニシャライズ処理において検出された基準トラック３３に対応する基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘを基準として、インクリメンタルパターンＩＰに対応する光電変換素子（以下、インクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘという）およびアブソリュートパターンＡＰに対応する光電変換素子（以下、アブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘという）を選択する。
よって、イメージセンサ２３は、位置情報検出処理において、少なくともインクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘおよびアブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘにおいて得られる光電変換信号を制御部２４に出力するように、センサ駆動部２５によって制御される。このように、本実施形態におけるロータリーエンコーダ１は、回転モータ１１の位置情報（回転位置）を検出するとき（位置情報検出処理）では、位置情報の検出に必要な画素の部分（少なくともインクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘおよびアブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘ）の読み出しを行うことで、発熱を抑えて、精度の向上を図ることができる。 On the other hand, when detecting the rotation angle (position information) of the rotating shaft 12 of the rotary motor 11 in the position information detection process, the control unit 24 determines the reference photoelectric conversion element R_pix corresponding to the reference track 33 detected in the initialization process. As a reference, a photoelectric conversion element corresponding to the incremental pattern IP (hereinafter referred to as incremental pattern photoelectric conversion element I_pix) and a photoelectric conversion element corresponding to the absolute pattern AP (hereinafter referred to as absolute pattern photoelectric conversion element A_pix) are selected.
Therefore, the image sensor 23 is controlled by the sensor driving unit 25 so as to output the photoelectric conversion signals obtained at least in the incremental pattern photoelectric conversion element I_pix and the absolute pattern photoelectric conversion element A_pix to the control unit 24 in the position information detection process. The As described above, when the rotary encoder 1 in the present embodiment detects position information (rotation position) of the rotary motor 11 (position information detection processing), the pixel portion necessary for detecting the position information (at least an incremental pattern photoelectric sensor). By reading out the conversion element I_pix and the absolute pattern photoelectric conversion element A_pix), it is possible to suppress heat generation and improve accuracy.

また、制御部２４は、位置情報検出処理において、イメージセンサ２３から得られる光電変換信号に基づき、インクリメンタルトラック３１を介して得られた光に基づくインクリメンタルパターンＩＰのパターン信号（以下、インクリメンタルパターン信号ＩＳという）、およびアブソリュートトラック３２を介して得られた光に基づくアブソリュートパターンＡＰのパターン信号（以下、アブソリュートパターン信号ＡＳという）を得る。この制御部２４は、このインクリメンタルパターン信号ＩＳとアブソリュートパターン信号ＡＳに基づき、スケール２１および回転モータ１１の回転軸１２の回転角を検出する。
なお、例えば、このパターン信号は、図４に示した通り各パターンに含まれる論理状態を示す信号（例えば、「１０１０１１０・・・」等）である。制御部２４は、このパターン信号に基づき、スケール（インクリメンタルパターンＩＰおよびアブソリュートパターンＡＰ）の現在の位置を示す位置情報を得ることができる。 In addition, the control unit 24 detects the incremental pattern IP pattern signal (hereinafter referred to as the incremental pattern signal IS) based on the light obtained through the incremental track 31 based on the photoelectric conversion signal obtained from the image sensor 23 in the position information detection process. And an absolute pattern AP pattern signal (hereinafter referred to as an absolute pattern signal AS) based on the light obtained through the absolute track 32. The control unit 24 detects the rotation angle of the rotary shaft 12 of the scale 21 and the rotary motor 11 based on the incremental pattern signal IS and the absolute pattern signal AS.
For example, this pattern signal is a signal (for example, “1010110...”) Indicating a logical state included in each pattern as shown in FIG. Based on the pattern signal, the control unit 24 can obtain position information indicating the current position of the scale (incremental pattern IP and absolute pattern AP).

上述の通り、制御部２４は、イニシャライズ処理において、イメージセンサ２３から出力される光電変換信号に基づき、基準パターンＲＰに対応する基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘの光電変換信号を検出する。ここで、制御部２４は、イメージセンサ２３から出力される光電変換信号のうち、この出力レベルが予め決められている閾値以上の光電変換信号を出力する光電変換素子を、基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘとして決定する。なお、制御部２４によって判断される光電変換信号の出力レベルとは、光の強度や光量等が利用可能である。
そして、制御部２４は、回転軸１２の回転角に応じた基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘを示す基準読取位置をメモリ３７に記憶させる。 As described above, the control unit 24 detects the photoelectric conversion signal of the reference photoelectric conversion element R_pix corresponding to the reference pattern RP based on the photoelectric conversion signal output from the image sensor 23 in the initialization process. Here, the control unit 24 uses, as a reference photoelectric conversion element R_pix, a photoelectric conversion element that outputs a photoelectric conversion signal whose output level is equal to or higher than a predetermined threshold among the photoelectric conversion signals output from the image sensor 23. decide. As the output level of the photoelectric conversion signal determined by the control unit 24, light intensity, light amount, and the like can be used.
Then, the control unit 24 causes the memory 37 to store a reference reading position indicating the reference photoelectric conversion element R_pix corresponding to the rotation angle of the rotating shaft 12.

また、制御部２４は、スケール２１に形成されるインクリメンタルトラック３１、アブソリュートトラック３２、および基準トラック３３の位置関係に基づき、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘに対するインクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘおよびアブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘを決定する。例えば、制御部２４は、メモリ３７に記憶されている基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ（基準読取位置）を読み出し、これを基準にして、回転軸１２の回転角に応じて決定されるインクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘおよびアブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘを示す位置情報読取位置を決定する。
そして、制御部２４は、イニシャライズ処理で決定された基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘを示す基準読取位置に対して、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘに対応するインクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘおよびアブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘを示す位置情報読取位置を対応付けた情報をメモリ３７に記憶させる。 Further, the control unit 24 determines the incremental pattern photoelectric conversion element I_pix and the absolute pattern photoelectric conversion element with respect to the reference photoelectric conversion element R_pix based on the positional relationship between the incremental track 31, the absolute track 32, and the reference track 33 formed on the scale 21. Determine A_pix. For example, the control unit 24 reads the reference photoelectric conversion element R_pix (reference reading position) stored in the memory 37, and uses this as a reference to determine the incremental pattern photoelectric conversion element that is determined according to the rotation angle of the rotary shaft 12. The position information reading position indicating the I_pix and the absolute pattern photoelectric conversion element A_pix is determined.
Then, the control unit 24 sets the incremental pattern photoelectric conversion element I_pix and the absolute pattern photoelectric conversion element A_pix corresponding to the reference photoelectric conversion element R_pix to the reference reading position indicating the reference photoelectric conversion element R_pix determined by the initialization process. Information in which the position information reading position shown is associated is stored in the memory 37.

本発明の第１の実施形態では、位置情報を取得する場合、イメージセンサ２３は、インクリメンタルトラック３１のインクリメンタルパターンＩＰやアブソリュートトラック３２のアブソリュートパターンＡＰの検出に使用される画素を選択してパターン信号（光電変換信号）を読み出すように制御している。
これにより、例えば、スケール２１の中心軸Ｃ２が回転軸１２の回転中心軸Ｃ１に対しての偏芯している場合であっても、イメージセンサ２３におけるインクリメンタルパターンＩＰやアブソリュートパターンＡＰに対応する位置情報読取位置を、イニシャライズ時に選択することができるため、制御部２４は、十分な出力レベルを有するパターン信号を得ることができる。 In the first embodiment of the present invention, when the position information is acquired, the image sensor 23 selects a pixel used for detection of the incremental pattern IP of the incremental track 31 and the absolute pattern AP of the absolute track 32 to select a pattern signal. Control is performed to read out (photoelectric conversion signal).
Thereby, for example, even when the center axis C2 of the scale 21 is eccentric with respect to the rotation center axis C1 of the rotation shaft 12, the position corresponding to the incremental pattern IP or the absolute pattern AP in the image sensor 23. Since the information reading position can be selected at the time of initialization, the control unit 24 can obtain a pattern signal having a sufficient output level.

ここで、基準読取位置および位置情報読取位置について説明する。
図５及び図６は、イメージセンサ２３上におけるアブソリュートパターンＡＰおよびインクリメンタルパターンＩＰに対応する位置情報読取位置の変動について説明する図である。なお、イメージセンサ２３上においてアブソリュートパターンＡＰを介した光が入射する領域をアブソリュートパターン照射領域ＡＲといい、イメージセンサ２３上においてインクリメンタルパターンＩＰを介した光が入射する領域をインクリメンタルパターン照射領域ＩＲという。 Here, the reference reading position and the position information reading position will be described.
FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams for explaining changes in the position information reading position corresponding to the absolute pattern AP and the incremental pattern IP on the image sensor 23. Note that an area where light through the absolute pattern AP is incident on the image sensor 23 is referred to as an absolute pattern irradiation area AR, and an area where light is incident through the incremental pattern IP on the image sensor 23 is referred to as an incremental pattern irradiation area IR. .

図５（ａ）は、回転軸１２（スケール２１）がＡ地点にある場合においてイメージセンサ２３上に形成されるアブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ａとインクリメンタルパターン照射領域ＩＲ＿ａとを示す図である。また、図５（ｂ）は、回転軸１２がＡ地点と異なるＢ地点にある場合におけるアブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ｂとインクリメンタルパターン照射領域ＩＲ＿ｂとを示す図であり、図５（ｃ）は、回転軸１２がＡ地点およびＢ地点と異なるＣ地点にある場合におけるアブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ｃとインクリメンタルパターン照射領域ＩＲ＿ｃとを示す図である。なお、Ａ〜Ｃ地点は、スケール２１上のそれぞれ異なる位置を示した位置情報であって、スケール２１の回転角度（回転角）で表わすことができる。 FIG. 5A is a diagram showing an absolute pattern irradiation area AR_a and an incremental pattern irradiation area IR_a formed on the image sensor 23 when the rotary shaft 12 (scale 21) is at point A. FIG. FIG. 5B is a diagram showing an absolute pattern irradiation area AR_b and an incremental pattern irradiation area IR_b when the rotation axis 12 is at a point B different from the point A, and FIG. It is a figure which shows absolute pattern irradiation area | region AR_c and incremental pattern irradiation area | region IR_c when 12 exists in C point different from A point and B point. The points A to C are position information indicating different positions on the scale 21 and can be represented by the rotation angle (rotation angle) of the scale 21.

例えば、回転軸１２の回転中心軸Ｃ１とスケール２１の中心軸Ｃ２とが一致しており偏芯が生じていない場合、取り付けられたスケール２１とイメージセンサ２３との間において相対的な位置ずれが生じていない。このため、図５（ａ）に示すように、アブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ａおよびインクリメンタルパターン照射領域ＩＲ＿ａは、回転軸１２が回転してスケール２１がＢ地点あるいはＣ地点に移動した場合であっても、一定の位置に形成される。この一定の位置とは、回転軸１２に従動してスケール２１が回転しても、アブソリュートパターン照射領域ＡＲおよびインクリメンタルパターン照射領域ＩＲの変化量が、イメージセンサ２３上においてほとんど動いていないとみなされる範囲の微差となる位置である。 For example, when the rotation center axis C1 of the rotation shaft 12 and the center axis C2 of the scale 21 coincide with each other and no eccentricity occurs, the relative displacement between the attached scale 21 and the image sensor 23 occurs. It has not occurred. Therefore, as shown in FIG. 5A, the absolute pattern irradiation area AR_a and the incremental pattern irradiation area IR_a are obtained even when the rotary shaft 12 rotates and the scale 21 moves to the B point or the C point. It is formed at a fixed position. This fixed position is considered that the amount of change in the absolute pattern irradiation area AR and the incremental pattern irradiation area IR hardly moves on the image sensor 23 even if the scale 21 rotates following the rotation shaft 12. It is a position that is a slight difference in the range.

ところが、スケール２１が偏芯している場合、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、アブソリュートパターン照射領域ＡＲやインクリメンタルパターン照射領域ＩＲは、点線で示すＡ地点におけるそれぞれの位置から外れた位置となる。
つまり、図５（ｂ）に示す通り、Ｂ地点のアブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ｂおよびインクリメンタルパターンＩＲ＿ｂは、それぞれ、Ａ地点のそれぞれの位置（図において点線で示す位置）から紙面左側に動いている。また、図５（ｃ）に示す通り、アブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ｃおよびインクリメンタルパターンＩＲ＿ｃは、それぞれ、Ａ地点のそれぞれの位置（図において点線で示す位置）から紙面右側に動いている。 However, when the scale 21 is eccentric, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), the absolute pattern irradiation area AR and the incremental pattern irradiation area IR are positioned at points A indicated by dotted lines. It will be out of position.
That is, as shown in FIG. 5B, the absolute pattern irradiation area AR_b and the incremental pattern IR_b at the point B are moved from the respective positions at the point A (positions indicated by dotted lines in the drawing) to the left side of the drawing. Further, as shown in FIG. 5C, the absolute pattern irradiation area AR_c and the incremental pattern IR_c are moved to the right side of the page from the respective positions of the point A (positions indicated by dotted lines in the drawing).

つまり、イメージセンサ２３における位置情報読取位置を、例えば図５（ａ）に示すＡ地点のアブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ａやインクリメンタルパターン照射領域ＩＲ＿ａに基づき決定し、回転軸１２の回転に応じて変化させない場合、Ｂ地点およびＣ地点におけるアブソリュートパターン信号ＡＳおよびインクリメンタルパターン信号ＩＳを検出することができない。
そこで、本第１の実施形態に係るロータリーエンコーダでは、インクリメンタルパターン信号ＩＳやアブソリュートパターン信号ＡＳを検出する場合に、基準パターンＲＰに対応する基準読取位置を基準とした位置情報読取位置に従って、インクリメンタルパターン信号ＩＳやアブソリュートパターン信号ＡＳを検出する。 That is, the position information reading position in the image sensor 23 is determined based on, for example, the absolute pattern irradiation area AR_a or the incremental pattern irradiation area IR_a at the point A shown in FIG. 5A and is not changed according to the rotation of the rotary shaft 12. The absolute pattern signal AS and the incremental pattern signal IS at the points B and C cannot be detected.
Therefore, in the rotary encoder according to the first embodiment, when the incremental pattern signal IS or the absolute pattern signal AS is detected, the incremental pattern is determined according to the position information reading position based on the reference reading position corresponding to the reference pattern RP. The signal IS and the absolute pattern signal AS are detected.

図６を用いて説明すると、イニシャライズ処理において、回転軸１２の回転に応じた基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘが決定される。例えば、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘとして、回転軸１２がＡ地点において検出された基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ａ、回転軸１２がＢ地点において検出された基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ｂ、回転軸１２がＣ地点において検出された基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ｃ、がそれぞれ決定されたとする。なお、図６（ａ）〜（ｃ）には、Ａ〜Ｃ地点において対してそれぞれ決定された基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ａ〜Ｒ＿ｐｉｘ＿ｃを示す。 Referring to FIG. 6, in the initialization process, the reference photoelectric conversion element R_pix according to the rotation of the rotating shaft 12 is determined. For example, as the reference photoelectric conversion element R_pix, the reference photoelectric conversion element R_pix_a in which the rotation axis 12 is detected at the point A, the reference photoelectric conversion element R_pix_b in which the rotation axis 12 is detected at the point B, and the rotation axis 12 detected at the point C. Assume that the determined reference photoelectric conversion elements R_pix_c are respectively determined. 6A to 6C show reference photoelectric conversion elements R_pix_a to R_pix_c determined for points A to C, respectively.

図６（ａ）に示す通り、Ａ地点における基準読取位置として、基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ａが決定された場合、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ａから間隔Ｍ１だけスケール２１の中心軸Ｃ２に近い方にアブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ａを決定し、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ａから間隔Ｍ２だけスケール２１の中心軸Ｃ２より遠い方にインクリメンタルパターン照射領域ＩＲ＿ａを決定する。
同様にして、図６（ｂ）に示す通り、Ｂ地点における基準読取位置として、基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ｂが決定された場合、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ｂから間隔Ｍ１だけスケール２１の中心軸Ｃ２に近い方にアブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ｂを決定し、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ｂから間隔Ｍ２だけスケール２１の中心軸Ｃ２より遠い方にインクリメンタルパターン照射領域ＩＲ＿ｂを決定する。
また、図６（ｃ）に示す通り、Ｃ地点における基準読取位置として、基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ｃが決定された場合、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ｃから間隔Ｍ１だけスケール２１の中心軸Ｃ２に近い方にアブソリュートパターン照射領域ＡＲ＿ｃを決定し、この基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ＿ｃから間隔Ｍ２だけスケール２１の中心軸Ｃ２より遠い方にインクリメンタルパターン照射領域ＩＲ＿ｃを決定する。 As shown in FIG. 6A, when the reference photoelectric conversion element R_pix_a is determined as the reference reading position at the point A, the absolute pattern is closer to the central axis C2 of the scale 21 by an interval M1 from the reference photoelectric conversion element R_pix_a. The irradiation area AR_a is determined, and the incremental pattern irradiation area IR_a is determined at a distance M2 away from the center axis C2 of the scale 21 from the reference photoelectric conversion element R_pix_a.
Similarly, as shown in FIG. 6B, when the reference photoelectric conversion element R_pix_b is determined as the reference reading position at the point B, the distance from the reference photoelectric conversion element R_pix_b is close to the central axis C2 of the scale 21 by the interval M1. The absolute pattern irradiation area AR_b is determined in the direction, and the incremental pattern irradiation area IR_b is determined in the direction far from the center axis C2 of the scale 21 by the interval M2 from the reference photoelectric conversion element R_pix_b.
As shown in FIG. 6C, when the reference photoelectric conversion element R_pix_c is determined as the reference reading position at the point C, the reference photoelectric conversion element R_pix_c is closer to the central axis C2 of the scale 21 by the interval M1. The absolute pattern irradiation area AR_c is determined, and the incremental pattern irradiation area IR_c is determined at a distance M2 away from the center axis C2 of the scale 21 from the reference photoelectric conversion element R_pix_c.

上述の通り、本実施形態に係るロータリーエンコーダ１では、イニシャライズ処理において、基準パターンＲＰに対応する基準読取位置を回転軸１２の回転角度毎に検出し、検出された基準読取位置を回転角度に対応付けてメモリ３７に記憶する。そして、この基準読取位置を基準にして、それぞれ決定されるアブソリュートパターンＡＰやインクリメンタルパターンＩＰに対応する位置情報読取位置を選択し、回転角度に対応付けてメモリ３７に記憶する。これにより、スケール２１の中心軸Ｃ２が回転中心軸Ｃ１に対して偏芯していた場合であっても、イメージセンサ２３の光電変換面における位置情報読取位置に応じて、インクリメンタルパターン信号ＩＳおよびアブソリュートパターン信号ＡＳを読み取る光電変換素子を位置情報読取位置の変動に応じて変更することができる。 As described above, in the rotary encoder 1 according to the present embodiment, in the initialization process, the reference reading position corresponding to the reference pattern RP is detected for each rotation angle of the rotary shaft 12, and the detected reference reading position corresponds to the rotation angle. In addition, it is stored in the memory 37. Then, the position information reading position corresponding to the absolute pattern AP and the incremental pattern IP respectively determined based on the reference reading position is selected and stored in the memory 37 in association with the rotation angle. As a result, even if the center axis C2 of the scale 21 is eccentric with respect to the rotation center axis C1, the incremental pattern signal IS and the absolute pattern signal IS are detected according to the position information reading position on the photoelectric conversion surface of the image sensor 23. The photoelectric conversion element that reads the pattern signal AS can be changed according to the change in the position information reading position.

よって、インクリメンタルパターン信号ＩＳおよびアブソリュートパターン信号ＡＳの出力レベルを十分に確保するとともに、これらインクリメンタルパターン信号ＩＳおよびアブソリュートパターン信号ＡＳを出力する光電変換素子を、イメージセンサ２３が含む複数の光電変換素子の中から選択することができる。従って、本実施形態におけるロータリーエンコーダ１は、選択された光電変換素子に対して電力や制御を行えばよく、コストの削減に貢献することができる。また、制御部２４は、インクリメンタルパターン信号ＩＳおよびアブソリュートパターン信号ＡＳを生成するため、位置情報読取位置に対応する光電変換素子からの光電変換信号を利用すればよいため、イメージセンサ２３から得られるその他複数の光電変換信号に基づき、位置情報読取位置に対応する光電変換素子からの光電変換信号を、その都度判断する等の制御負荷が軽減される。 Therefore, the output levels of the incremental pattern signal IS and the absolute pattern signal AS are sufficiently secured, and the photoelectric conversion elements that output the incremental pattern signal IS and the absolute pattern signal AS are included in a plurality of photoelectric conversion elements including the image sensor 23. You can choose from. Therefore, the rotary encoder 1 in the present embodiment only needs to perform power and control on the selected photoelectric conversion element, and can contribute to cost reduction. In addition, since the control unit 24 may use the photoelectric conversion signal from the photoelectric conversion element corresponding to the position information reading position in order to generate the incremental pattern signal IS and the absolute pattern signal AS, the other obtained from the image sensor 23 Based on a plurality of photoelectric conversion signals, a control load such as determining a photoelectric conversion signal from a photoelectric conversion element corresponding to a position information reading position each time is reduced.

ここで、制御部２４における処理についてより詳細に説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態における制御部２４の動作に基づく機能ブロック図である。イニシャライズ処理では、回転モータ１１の回転軸１２が１回転され、回転するスケール２１を介した光が、イメージセンサ２３に入射する。そして、イメージセンサ２３は、入射した光に基づき光電変換信号を、増幅部３５、Ａ／Ｄコンバータ３６を介して、基準パターン検出位置取得部５１に出力する。
基準パターン検出位置取得部５１は、イメージセンサ２３から入力される光電変換信号に基づき、例えば、出力レベルが閾値以上となる光電変換信号を出力する画素（光電変換素子）を、基準パターンＲＰに対応する基準読取位置として決定する。そして、基準パターン検出位置取得部５１は、当該光電変換信号が出力されたスケール２１の位置（例えば回転角度）に応じた基準読取位置をメモリ３７に記憶する。なお、この基準読取位置に対応付けられるスケール２１の回転角度は、後述の通り、アブソリュート位置検出部５２によってスケール２１の絶対位置が検出されることにより得る。 Here, the process in the control part 24 is demonstrated in detail.
FIG. 7 is a functional block diagram based on the operation of the control unit 24 in the first embodiment of the present invention. In the initialization process, the rotating shaft 12 of the rotary motor 11 is rotated once, and light passing through the rotating scale 21 enters the image sensor 23. Then, the image sensor 23 outputs a photoelectric conversion signal based on the incident light to the reference pattern detection position acquisition unit 51 via the amplification unit 35 and the A / D converter 36.
Based on the photoelectric conversion signal input from the image sensor 23, the reference pattern detection position acquisition unit 51 corresponds, for example, to a pixel (photoelectric conversion element) that outputs a photoelectric conversion signal whose output level is equal to or higher than a threshold value, to the reference pattern RP. The reference reading position is determined. Then, the reference pattern detection position acquisition unit 51 stores a reference reading position in the memory 37 according to the position (for example, the rotation angle) of the scale 21 from which the photoelectric conversion signal is output. Note that the rotation angle of the scale 21 associated with the reference reading position is obtained by detecting the absolute position of the scale 21 by the absolute position detecting unit 52 as described later.

なお、イニシャライズ処理において、イメージセンサ２３は、全画素読み出し状態に設定される。これにより、スケール２１の偏芯量が大きくイメージセンサ２３におけるアブソリュートパターン照射領域ＡＲおよびインクリメンタルパターン照射領域ＩＲの移動量が大きい場合であっても、基準トラック３３の基準パターンＲＰを介した光に基づく光電変換信号を得ることができる。 In the initialization process, the image sensor 23 is set to the all-pixel readout state. Thus, even when the eccentric amount of the scale 21 is large and the movement amounts of the absolute pattern irradiation area AR and the incremental pattern irradiation area IR in the image sensor 23 are large, the scale 21 is based on the light via the reference pattern RP of the reference track 33. A photoelectric conversion signal can be obtained.

アブソリュート位置検出部５２は、イニシャライズ処理において、イメージセンサ２３から出力される光電変換信号に基づき、アブソリュートパターンＡＰに対応するアブソリュートパターン信号ＡＳを得て、スケール２１の絶対位置を決定する。このアブソリュート位置検出部５２は、この絶対位置に基づきスケール２１の回転角度を得て、基準パターン検出位置取得部５１により得られた基準読取位置に対応付けてメモリ３７に記憶させる。また、アブソリュート位置検出部５２は、スケール２１の絶対位置を示す絶対位置情報を位置算出部５９に出力する。
なお、位置情報検出処理では、制御部２５によってイメージセンサ２３の位置情報読取位置が制御されて、位置情報読取位置に対応するアブソリュート光電変換素子Ａ＿ｐｉｘから出力される光電変換信号がアブソリュート位置検出部５２に入力される。よって、アブソリュート位置検出部５２は、この光電変換信号に基づき、スケール２１の絶対位置を検出する。 In the initialization process, the absolute position detection unit 52 obtains an absolute pattern signal AS corresponding to the absolute pattern AP based on the photoelectric conversion signal output from the image sensor 23, and determines the absolute position of the scale 21. The absolute position detection unit 52 obtains the rotation angle of the scale 21 based on the absolute position, and stores it in the memory 37 in association with the reference reading position obtained by the reference pattern detection position acquisition unit 51. The absolute position detection unit 52 outputs absolute position information indicating the absolute position of the scale 21 to the position calculation unit 59.
In the position information detection process, the position information reading position of the image sensor 23 is controlled by the control unit 25, and the photoelectric conversion signal output from the absolute photoelectric conversion element A_pix corresponding to the position information reading position is the absolute position detection unit 52. Is input. Therefore, the absolute position detection unit 52 detects the absolute position of the scale 21 based on this photoelectric conversion signal.

インクリメンタル位置検出部５３は、位置情報検出処理において、制御部２５によってイメージセンサ２３の位置情報読取位置が制御されることにより、位置情報読取位置に対応するインクリメンタル光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘから出力される光電変換信号が入力される。このインクリメンタル位置検出部５３は、例えば、インクリメンタル光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘから出力されるＡ相信号とＢ相信号を用いて、スケール２１の回転方向（時計周りか反時計周りか）を検出し、位置算出部５９に出力する。
また、インクリメンタル位置検出部５３は、カウンタ５４によって計数されるカウント値に基づき、回転軸１２の所定の回転角度からの相対角度（例えば現在位置からの移動量）を検出し、この相対角度を示す相対位置情報を位置算出部５９に出力する。
カウンタ５４は、インクリメンタル位置検出部５３において得られるＡ相信号とＢ相信号に基づき、インクリメンタルパターンＩＰの論理状態が変化した回数をカウントし、このカウント値をインクリメンタル検出部５３を介して、位置算出部５９に出力する。 The incremental position detection unit 53 performs photoelectric conversion output from the incremental photoelectric conversion element I_pix corresponding to the position information reading position when the position information reading position of the image sensor 23 is controlled by the control unit 25 in the position information detection process. A signal is input. For example, the incremental position detection unit 53 detects the rotation direction (clockwise or counterclockwise) of the scale 21 using the A-phase signal and the B-phase signal output from the incremental photoelectric conversion element I_pix, and calculates the position. To the unit 59.
The incremental position detection unit 53 detects a relative angle (for example, a moving amount from the current position) of the rotating shaft 12 from a predetermined rotation angle based on the count value counted by the counter 54, and indicates the relative angle. The relative position information is output to the position calculation unit 59.
The counter 54 counts the number of times that the logical state of the incremental pattern IP has changed based on the A-phase signal and the B-phase signal obtained by the incremental position detection unit 53, and calculates the position via the incremental detection unit 53. To the unit 59.

アブソリュートパターン読取位置決定部５５は、メモリ３７に記憶されている基準読取位置（基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ）を基準として、イメージセンサ２３上のアブソリュートパターンＡＰに対応する読み出し位置（アブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘ）を決定し、センサ駆動部２５に対して、アブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘを駆動するよう制御する。
また、インクリメンタルパターン読取位置決定部５６は、メモリ３７に記憶されている基準読取位置（基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ）を基準として、イメージセンサ２３上のインクリメンタルパターンＩＰに対応する読み出し位置（インクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘ）を決定し、センサ駆動部２５に対して、インクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘを駆動するよう制御する。 The absolute pattern reading position determining unit 55 uses the reference reading position (reference photoelectric conversion element R_pix) stored in the memory 37 as a reference, and the reading position (absolute pattern photoelectric conversion element A_pix) corresponding to the absolute pattern AP on the image sensor 23. ) Is determined, and the sensor driving unit 25 is controlled to drive the absolute pattern photoelectric conversion element A_pix.
Further, the incremental pattern reading position determination unit 56 uses the reference reading position (reference photoelectric conversion element R_pix) stored in the memory 37 as a reference, and the reading position (incremental pattern photoelectric conversion) corresponding to the incremental pattern IP on the image sensor 23. The element I_pix) is determined, and the sensor driving unit 25 is controlled to drive the incremental pattern photoelectric conversion element I_pix.

なお、アブソリュートパターン読取位置決定部５５およびインクリメンタルパターン読取位置決定部５６は、メモリ３７に記憶されている基準読取位置に基づき、回転角度が変化するたびに、基準読取位置と位置情報読取位置との相対的な位置関係を示す情報である間隔Ｍ１、Ｍ２を用いて、位置情報読取位置（アブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘおよびインクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘ）を決定するものであってもよい。また、アブソリュートパターン読取位置決定部５５およびインクリメンタルパターン読取位置決定部５６が、位置情報読取位置を予め決めて、回転角度に対応付けてメモリ３７に記憶しておき、位置情報検出処理において、回転角度が変化するたびに、メモリ３７を参照して、対応する位置情報読取位置を読み出し、センサ駆動部２５を制御するものであってもよい。 Note that the absolute pattern reading position determination unit 55 and the incremental pattern reading position determination unit 56 determine whether the reference reading position and the position information reading position each time the rotation angle changes based on the reference reading position stored in the memory 37. The position information reading position (the absolute pattern photoelectric conversion element A_pix and the incremental pattern photoelectric conversion element I_pix) may be determined using the intervals M1 and M2 that are information indicating the relative positional relationship. In addition, the absolute pattern reading position determining unit 55 and the incremental pattern reading position determining unit 56 determine the position information reading position in advance and store it in the memory 37 in association with the rotation angle. Each time is changed, the corresponding position information reading position may be read with reference to the memory 37 to control the sensor driving unit 25.

センサ駆動部２５は、アブソリュートパターン読取位置決定部５５で決定された位置情報読取位置に基づいて、アブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘによって得られた光電変換信号をアブソリュート位置検出部５２に出力するように制御する。また、センサ駆動部２５は、インクリメンタルパターン読取位置決定部５６で決定された位置情報読取位置に従って、インクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘによって得られた光電変換信号をインクリメンタル位置検出部５３に出力するように制御する。 The sensor driving unit 25 controls to output the photoelectric conversion signal obtained by the absolute pattern photoelectric conversion element A_pix to the absolute position detection unit 52 based on the position information reading position determined by the absolute pattern reading position determination unit 55. To do. Further, the sensor driving unit 25 controls to output a photoelectric conversion signal obtained by the incremental pattern photoelectric conversion element I_pix to the incremental position detection unit 53 according to the position information reading position determined by the incremental pattern reading position determination unit 56. To do.

位置算出部５９は、アブソリュート位置検出部５２で検出された絶対位置情報と、インクリメンタル位置検出部５３で検出された相対位置情報が入力される。この位置算出部５９は、アブソリュート位置検出部５２からの絶対位置情報と、インクリメンタル位置検出部５３からの相対位置情報とが合成され、回転軸１２の回転角が求められる。 The position calculator 59 receives the absolute position information detected by the absolute position detector 52 and the relative position information detected by the incremental position detector 53. The position calculation unit 59 combines the absolute position information from the absolute position detection unit 52 and the relative position information from the incremental position detection unit 53 to obtain the rotation angle of the rotary shaft 12.

図８は、イニシャライズ処理における処理を説明するためのフローチャートである。図８に示す通り、制御部２４は、センサ駆動部２５に指令を与え、イメージセンサ２３を全画素読み出し状態に設定する（ステップＳ１）。そして、制御部２４は、モータ制御部１４に指令を与え、回転モータ１１により、スケール２１を１回転させる（ステップＳ２）。そして、制御部２４は、イメージセンサ２３の光電変換出力信号から、基準パターンＲＰに対応するイメージセンサ２３上の位置である基準読取位置を各回転角度において検出する（ステップＳ３）。そして、制御部２４は、検出された基準読取位置を、各回転角度に対応付けてメモリ３７に記憶させる（ステップＳ４）。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the process in the initialization process. As shown in FIG. 8, the control unit 24 gives a command to the sensor driving unit 25, and sets the image sensor 23 to the all-pixel reading state (step S1). Then, the control unit 24 gives a command to the motor control unit 14 and causes the rotary motor 11 to rotate the scale 21 once (step S2). And the control part 24 detects the reference | standard reading position which is a position on the image sensor 23 corresponding to the reference | standard pattern RP in each rotation angle from the photoelectric conversion output signal of the image sensor 23 (step S3). Then, the control unit 24 stores the detected reference reading position in the memory 37 in association with each rotation angle (step S4).

図９は、メモリ３７に記憶された回転角毎の基準パターンＲＰのイメージセンサ２３の位置の一例である。図９に示すメモリ３７に記憶された情報においては、回転軸１２の位置情報として回転軸１２の回転角度を５度ずつ変化させた際に、イニシャライズ処理によって得られた基準読取位置（例えば、基準光電変換素子Ｒ＿ｐｉｘ）と、この基準読取位置に対応する位置情報読取位置（例えば、アブソリュートパターン光電変換素子Ａ＿ｐｉｘとインクリメンタルパターン光電変換素子Ｉ＿ｐｉｘ）とを、それぞれ対応づけた情報を含む。 FIG. 9 is an example of the position of the image sensor 23 of the reference pattern RP for each rotation angle stored in the memory 37. In the information stored in the memory 37 shown in FIG. 9, when the rotation angle of the rotation shaft 12 is changed by 5 degrees as the position information of the rotation shaft 12, the reference reading position (for example, the reference reading position) obtained by the initialization process is changed. The photoelectric conversion element R_pix) includes information corresponding to the position information reading position (for example, the absolute pattern photoelectric conversion element A_pix and the incremental pattern photoelectric conversion element I_pix) corresponding to the reference reading position.

以上説明したように、本発明に係る第１の実施形態では、スケール２１に基準トラック３３が設けられ、イニシャライズ処理で、スケール２１を回転させた際の回転角度を検出するとともに、基準パターンＲＰに対応するイメージセンサ２３上の基準読取位置を得て、この回転角度に基準読取位置を対応付けた情報をメモリ３７に記憶される。そして、この基準読取位置を基準として、アブソリュートパターンＡＰやインクリメンタルパターンＩＰに対応するイメージセンサ２３上の位置情報読取位置を選択する。これにより、本実施形態におけるロータリーエンコーダ１は、回転軸１２の偏芯等があっても、アブソリュートパターンＡＰやインクリメンタルパターンＩＰに対応するパターン信号を正確に検出して、スケール２１の位置検出を行うことができる。 As described above, in the first embodiment according to the present invention, the scale 21 is provided with the reference track 33, the rotation angle when the scale 21 is rotated is detected by the initialization process, and the reference pattern RP is included. A corresponding reference reading position on the image sensor 23 is obtained, and information in which the reference reading position is associated with this rotation angle is stored in the memory 37. Then, using this reference reading position as a reference, the position information reading position on the image sensor 23 corresponding to the absolute pattern AP or the incremental pattern IP is selected. As a result, the rotary encoder 1 according to the present embodiment accurately detects the pattern signal corresponding to the absolute pattern AP or the incremental pattern IP and detects the position of the scale 21 even if the rotating shaft 12 is eccentric. be able to.

なお、上述の第１の実施形態では、基準トラック３３を、インクリメンタルトラック３１とアブソリュートトラック３２との間に配置しているが、基準トラック３３は、どの位置に配置しても良い。 In the first embodiment described above, the reference track 33 is disposed between the incremental track 31 and the absolute track 32. However, the reference track 33 may be disposed at any position.

また、上述の説明では、発光素子２２からの光をスケール２１上のパターン（アブソリュートパターンＡＰ、インクリメンタルパターンＩＰ、基準パターンＲＰ）を透過させ、イメージセンサ２３で受光する構成としたが、本発明はこれに限られず、スケール２１上のパターンで反射させる構成としても良い。 In the above description, the light from the light emitting element 22 is transmitted through the pattern (absolute pattern AP, incremental pattern IP, reference pattern RP) on the scale 21 and received by the image sensor 23. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the light is reflected by a pattern on the scale 21 may be used.

また、上述の例では、発光素子２２を下側に設け、イメージセンサ２３を上側に設けているが、イメージセンサ２３を下側に設け、発光素子２２を上側に設けるようにしても良い。 In the above example, the light emitting element 22 is provided on the lower side and the image sensor 23 is provided on the upper side. However, the image sensor 23 may be provided on the lower side and the light emitting element 22 may be provided on the upper side.

また、上述の説明は、回転軸の回転角を検出するロータリーエンコーダ１の構成であるが、本発明は、直線上の位置を検出するリニアエンコーダにも、同様に用いることができる。リニアエンコーダの場合には、本発明によって、ヨーイングにより発生するイメージセンサとパターンと間の相対的な位置ずれによる問題を解決することができる。 Moreover, although the above-mentioned description is the structure of the rotary encoder 1 which detects the rotation angle of a rotating shaft, this invention can be similarly used also for the linear encoder which detects the position on a straight line. In the case of a linear encoder, the present invention can solve the problem caused by the relative misalignment between the image sensor and the pattern generated by yawing.

＜第２の実施形態＞
図１０は、本発明の第２の実施形態のエンコーダにおけるスケール１２１を示すものである。図１０に示すように、本発明の第２の実施形態のエンコーダにおけるスケール１２１には、インクリメンタルトラック１３１と、アブソリュートトラック１３２と、基準トラック１３３とが設けられている。インクリメンタルトラック１３１及びアブソリュートトラック１３２については、前述の第１の実施形態と同様である。 <Second Embodiment>
FIG. 10 shows a scale 121 in the encoder of the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the scale 121 in the encoder according to the second embodiment of the present invention is provided with an incremental track 131, an absolute track 132, and a reference track 133. The incremental track 131 and the absolute track 132 are the same as those in the first embodiment.

この第２の実施形態においては、図１０に示すように、基準トラック１３３に、バーコード１４１が設けられている。このバーコード１４１には、機器を種別するためのシリアル番号、機器の種類、円径、エンコーダの種類等、イニシャライズ時に必要な情報が記録される。本発明の第２の実施形態では、このバーコード１４１の情報をイニシャライズ時に取得して、各種の動作設定を行える。他の構成については、前述の第１の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。 In the second embodiment, a bar code 141 is provided on the reference track 133 as shown in FIG. The bar code 141 records information necessary for initialization, such as a serial number for classifying a device, a device type, a circle diameter, and an encoder type. In the second embodiment of the present invention, the information of the barcode 141 is acquired at the time of initialization, and various operation settings can be performed. Other configurations are the same as those in the first embodiment described above, and thus description thereof is omitted.

＜第３の実施形態＞
本実施形態に係るロータリーエンコーダ１の取り付け方法の一例について説明する。
図１、２を参照して説明すると、筐体１０本体には、回転モータ１１が収容されている。この筐体１０の上端面１０ａには、上述の通り、回転モータ１１の回転軸１２が突出している。
なお、このロータリーエンコーダ１を組み立てる前において、この筐体１０本体と、円筒部材２０とは別々の部材であって、スケール２１も回転軸１２に取り付けられていない状態である。また、円筒部材２０の内側には、イメージセンサ２３が取り付けられており、このイメージセンサ２３と、センサ駆動部２５と増幅器３５とを接続するための接続部を備える。 <Third Embodiment>
An example of a method for attaching the rotary encoder 1 according to this embodiment will be described.
Referring to FIGS. 1 and 2, a rotary motor 11 is accommodated in the housing 10 body. As described above, the rotating shaft 12 of the rotary motor 11 protrudes from the upper end surface 10a of the housing 10.
Before assembling the rotary encoder 1, the main body 10 and the cylindrical member 20 are separate members, and the scale 21 is not attached to the rotary shaft 12. An image sensor 23 is attached to the inside of the cylindrical member 20, and includes a connection unit for connecting the image sensor 23, the sensor driving unit 25, and the amplifier 35.

まず、筐体１０から突出している回転軸１２に対して、スケール２１の接合部２１ａの凹部に回転軸１２の凸部を勘合させて、回転軸１２の上にスケール２１を置く（セットする）。ここで、スケール２１の接合部２１ａと回転軸１２の凸部は、回転軸１２上に置かれたスケール２１がぐらつかないように、ある程度の自由度を確保しつつ互いに保持するように噛み合せる構造であることが好ましい。
なお、回転軸１２に接合部２１ａを合わせてスケール２１がセットされることにより、発光素子２２の光を射出する部分とスケール２１のインクリメンタルパターンＩＰ、アブソリュートパターンＡＰおよび基準パターンＲＰとが向かい合う。 First, with respect to the rotary shaft 12 protruding from the housing 10, the convex portion of the rotary shaft 12 is fitted into the concave portion of the joint portion 21 a of the scale 21, and the scale 21 is placed (set) on the rotary shaft 12. . Here, the joint portion 21a of the scale 21 and the convex portion of the rotating shaft 12 are meshed so as to be held together while securing a certain degree of freedom so that the scale 21 placed on the rotating shaft 12 does not wobble. It is preferable that
When the scale 21 is set with the joint portion 21a aligned with the rotating shaft 12, the light emitting portion 22 of the light emitting element 22 and the incremental pattern IP, absolute pattern AP, and reference pattern RP of the scale 21 face each other.

次いで、スケール２１のインクリメンタルパターンＩＰ、アブソリュートパターンＡＰ、および基準パターンＲＰを透過した光がイメージセンサ２３の光電変換面に入射するように、円筒部材２２を筐体１０の上端面１０ａに置き、固定部材１６で円筒部材２２と筐体１０とを固定する。
なお、スケール２１および発光素子２２に対するイメージセンサ２３の位置決めは、図２に示すように、円筒部材１６において予め決められている固定部材１６を固定する場所（３箇所）と、筐体１０の上端面１０ａにおいて予め決められている固定部材１６を固定する場所とを合わせて行われる。例えば、固定部材１６がネジの場合、円筒部材１６において固定部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃを固定するネジ穴が予め決められている。また、筐体１０においても、この固定部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃを固定するネジ穴が予め決められている。そして、この固定部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃを固定するネジ穴同士をそれぞれ合わせて、筐体１０と円筒部材２０とを固定させた場合、図１に示す通り、発光素子２２からスケールの各トラック３１〜３３を透過した光がイメージセンサ２３の光電変換面に入射する位置に、イメージセンサ２３が円筒部材２０の内側に取り付けられている。 Next, the cylindrical member 22 is placed on the upper end surface 10a of the casing 10 and fixed so that light transmitted through the incremental pattern IP, the absolute pattern AP, and the reference pattern RP of the scale 21 is incident on the photoelectric conversion surface of the image sensor 23. The cylindrical member 22 and the housing 10 are fixed by the member 16.
Note that the positioning of the image sensor 23 with respect to the scale 21 and the light emitting element 22 is performed as follows as shown in FIG. This is performed together with a predetermined fixing member 16 on the end face 10a. For example, when the fixing member 16 is a screw, screw holes for fixing the fixing members 16a, 16b, and 16c in the cylindrical member 16 are determined in advance. Also in the case 10, screw holes for fixing the fixing members 16a, 16b, and 16c are determined in advance. When the housing 10 and the cylindrical member 20 are fixed by aligning the screw holes for fixing the fixing members 16a, 16b, and 16c, as shown in FIG. The image sensor 23 is attached to the inside of the cylindrical member 20 at a position where the light transmitted through .about.33 enters the photoelectric conversion surface of the image sensor 23.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

１０筐体
１１回転モータ
１２回転軸
２１スケール
２２発光素子
２３イメージセンサ
２４制御部
２５センサ駆動部
３７メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Case 11 Rotating motor 12 Rotating shaft 21 Scale 22 Light emitting element 23 Image sensor 24 Control part 25 Sensor drive part 37 Memory

Claims

第１移動軸を有する支持部に接続され、第２移動軸を基準に設けられる基準パターンと、当該基準パターンを基準に設けられる位置情報パターンとを有するスケールと、
前記基準パターンを介した第１の光を受光して当該第１の光に基づく第１の光電変換信号を出力する複数の第１の光電変換素子と、前記位置情報パターンを介した第２の光を受光して当該第２の光に基づく第２の光電変換信号を出力する複数の第２の光電変換素子とを有する光電変換部と、
前記第２の光電変換信号に基づき前記スケールの位置情報を検出し、前記第１の光電変換信号に基づき前記スケールの位置情報に対応する前記第２の光電変換素子を選択する制御部と、
を備えることを特徴とするエンコーダ。 A scale having a reference pattern connected to the support having the first movement axis and provided with reference to the second movement axis, and a position information pattern provided with reference to the reference pattern;
A plurality of first photoelectric conversion elements that receive the first light through the reference pattern and output a first photoelectric conversion signal based on the first light, and a second through the position information pattern A photoelectric conversion unit having a plurality of second photoelectric conversion elements that receive light and output a second photoelectric conversion signal based on the second light;
A controller that detects position information of the scale based on the second photoelectric conversion signal, and that selects the second photoelectric conversion element corresponding to the position information of the scale based on the first photoelectric conversion signal;
An encoder comprising:

前記制御部は、
所定の閾値以上の前記第１の光電変換信号を出力する前記第１の光電変換素子を基準として、前記スケールの位置情報に応じた前記第２の光電変換素子を選択することを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ。 The controller is
The second photoelectric conversion element corresponding to position information of the scale is selected based on the first photoelectric conversion element that outputs the first photoelectric conversion signal that is equal to or greater than a predetermined threshold. The encoder according to item 1.

前記制御部は、
前記支持部を動作させることで前記スケールを移動させて、前記スケールの位置情報に対応する前記第２の光電変換素子を選択し、選択された前記第２の光電変換素子を前記スケールの位置情報に対応付けた情報を記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１または２に記載のエンコーダ。 The controller is
The scale is moved by operating the support unit, the second photoelectric conversion element corresponding to the position information of the scale is selected, and the selected second photoelectric conversion element is used as the position information of the scale. The encoder according to claim 1, wherein information associated with the encoder is stored in a storage unit.

前記制御部は、
前記記憶部に記憶されている前記情報を参照して、前記スケールの位置情報に対応する前記第２の光電変換信号に基づき前記スケールの移動量を検出することを特徴とする請求項３に記載のエンコーダ。 The controller is
The movement amount of the scale is detected based on the second photoelectric conversion signal corresponding to the position information of the scale with reference to the information stored in the storage unit. Encoder.

前記スケールの前記基準パターンは、前記位置情報パターンのトラック幅とは異なるトラック幅を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のエンコーダ。 The encoder according to any one of claims 1 to 4, wherein the reference pattern of the scale has a track width different from a track width of the position information pattern.

前記スケールの前記基準パターンは、
第１のトラック幅で形成される前記位置情報パターンに比べて狭い第２のトラック幅で形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のエンコーダ。 The reference pattern of the scale is
The encoder according to any one of claims 1 to 5, wherein the encoder is formed with a second track width that is narrower than the position information pattern formed with the first track width.

前記基準パターンの少なくとも一部は、バーコード情報を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のエンコーダ。 The encoder according to any one of claims 1 to 6, wherein at least a part of the reference pattern includes barcode information.

前記基準パターンは、前記スケールと前記光電変換部との相対的な位置ずれを検出するためのパターンであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のエンコーダ。 The encoder according to claim 1, wherein the reference pattern is a pattern for detecting a relative displacement between the scale and the photoelectric conversion unit.