(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162055
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】位置測定装置
(51)【国際特許分類】
G01D 5/20 20060101AFI20241114BHJP
【ＦＩ】
G01D5/20 110E
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023077227
(22)【出願日】2023-05-09
(71)【出願人】
【識別番号】519427239
【氏名又は名称】眞鍋 三男
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】眞鍋 三男
【テーマコード（参考）】
2F077
【Ｆターム（参考）】
2F077AA41
2F077AA43
2F077FF34
2F077PP26
(57)【要約】
【課題】本発明は、測定精度を向上させると共に、リニアエンコーダの構造を単純化することを目的とする。
【解決手段】スケール１２は、測定軸方向に配列された複数の第１マーカコイル１６ａと、複数の第１マーカコイル１６ａに対して縦方向にずれた位置で、測定軸方向に配列された複数の第２マーカコイル１６ｂとを備える。各第２マーカコイル１６ｂは、各第１マーカコイル１６ａと縦方向に隣合わない位置に配置されている。スライダ１０は、励磁コイル２２および受信コイル３４を備えている。励磁コイル２２は、測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、スケール１２のコイル配置面に対向する。受信コイル３４は、コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルとを備える。受信コイル３４は、受信領域を周回する上側ループ３４Ｕおよび下側ループ３４Ｌを含む。
【選択図】図３
【解決手段】スケール１２は、測定軸方向に配列された複数の第１マーカコイル１６ａと、複数の第１マーカコイル１６ａに対して縦方向にずれた位置で、測定軸方向に配列された複数の第２マーカコイル１６ｂとを備える。各第２マーカコイル１６ｂは、各第１マーカコイル１６ａと縦方向に隣合わない位置に配置されている。スライダ１０は、励磁コイル２２および受信コイル３４を備えている。励磁コイル２２は、測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、スケール１２のコイル配置面に対向する。受信コイル３４は、コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルとを備える。受信コイル３４は、受信領域を周回する上側ループ３４Ｕおよび下側ループ３４Ｌを含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回することを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回することを特徴とする位置測定装置。
【請求項2】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
スライダであって、前記励磁領域に対して交わる方向に広がり、前記測定軸方向に広がる受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記スケールとの間に前記励磁コイルを挟む位置で、前記第１列と前記第２列との間を周回することを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
スライダであって、前記励磁領域に対して交わる方向に広がり、前記測定軸方向に広がる受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記スケールとの間に前記励磁コイルを挟む位置で、前記第１列と前記第２列との間を周回することを特徴とする位置測定装置。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の位置測定装置であって、
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
【請求項4】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回することを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回することを特徴とする位置測定装置。
【請求項5】
請求項４に記載の位置測定装置であって、
各前記第２ループコイルは、各前記第１ループコイルに対して斜向かいに配置され、各前記第１ループコイルおよび各前記第２ループコイルの横方向の長さは等しく、
前記励磁コイルは、
往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、
複数の前記Ｕ字区間が、
前記第１ループコイルと前記第２ループコイルとが斜向かいとなる前記測定軸上の位置に配置されていることを特徴とする位置測定装置。
各前記第２ループコイルは、各前記第１ループコイルに対して斜向かいに配置され、各前記第１ループコイルおよび各前記第２ループコイルの横方向の長さは等しく、
前記励磁コイルは、
往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、
複数の前記Ｕ字区間が、
前記第１ループコイルと前記第２ループコイルとが斜向かいとなる前記測定軸上の位置に配置されていることを特徴とする位置測定装置。
【請求項6】
測定軸方向に配列された複数のループコイルを備えるスケールと、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれるコイル受信領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する受信コイルであって、前記励磁コイルに対し、前記測定軸方向に交わる縦方向にずれた位置に配置された受信コイルと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記励磁コイルおよび前記受信コイルは、それぞれの往路および復路の前記測定軸方向の位置が揃えられ、
前記励磁コイルは、直列に接続された第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、
前記受信コイルは、直列に接続された第１受信コイルおよび第２受信コイルを含み、
前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとの間、および前記第１受信コイルと前記第２受信コイルとの間は、Ｎをある整数とし、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられていることを特徴とする位置測定装置。
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれるコイル受信領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する受信コイルであって、前記励磁コイルに対し、前記測定軸方向に交わる縦方向にずれた位置に配置された受信コイルと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記励磁コイルおよび前記受信コイルは、それぞれの往路および復路の前記測定軸方向の位置が揃えられ、
前記励磁コイルは、直列に接続された第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、
前記受信コイルは、直列に接続された第１受信コイルおよび第２受信コイルを含み、
前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとの間、および前記第１受信コイルと前記第２受信コイルとの間は、Ｎをある整数とし、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられていることを特徴とする位置測定装置。
【請求項7】
請求項１、請求項２、および請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記制御部は、
前記受信コイルから出力された信号の値に基づいて、前記スライダに対する前記スケールの位置、または、前記スケールに対する前記スライダの位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
前記制御部は、
前記受信コイルから出力された信号の値に基づいて、前記スライダに対する前記スケールの位置、または、前記スケールに対する前記スライダの位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
【請求項8】
請求項１、請求項２および請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
【請求項9】
請求項１、請求項２および請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記スケールは、定尺としての帯状部材を含み、
複数の前記スケールが、結線されることなく継ぎ足し可能となっていることを特徴とする位置測定装置。
前記スケールは、定尺としての帯状部材を含み、
複数の前記スケールが、結線されることなく継ぎ足し可能となっていることを特徴とする位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、位置測定装置に関し、特に、電磁誘導を利用した装置に関する。
【背景技術】
【0002】
各種産業分野およびサービス業分野において用いられる製造装置、測定装置等は、処理対象物やセンサを移動させる可動部を備えている。可動部の動作を制御するため、このような装置には可動部の位置を測定する位置測定装置が用いられている。例えば、工作機械には、加工対象物がテーブルの上に載せられ、加工対象物の所望の位置にドリルが接触するようにテーブルまたはドリルを移動させるものがある。可動部としてのテーブルまたはドリルの位置を測定するため、工作機械には位置測定装置としてリニアエンコーダが設けられる。
【0003】
リニアエンコーダには、例えば、光学式や電磁誘導式のリニアエンコーダがある。光学式のリニアエンコーダでは、複数の目盛（マーカ）が直線状に配列されたスケールが可動部に固定され、光センサによって各マーカが検出される。リニアエンコーダは、検出されたマーカの位置に基づいてスケールの位置を測定する。電磁誘導式のリニアエンコーダでは、複数の磁石が直線状に配列されたスケール、あるいはコイルが配置されたスケールが可動部に固定され、磁気センサによって各磁石またはコイルの各ループ区間が検出される。リニアエンコーダは、検出された磁石またはループ区間の位置に基づいてスケールの位置を測定する。
【0004】
以下の特許文献１には、電磁誘導式のリニアエンコーダが記載されている。特許文献３には、光学式のリニアエンコーダが記載されている。特許文献２には、電磁誘導式および光学式のいずれにも構成し得るリニアエンコーダが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１５－１４５８５８号公報
【特許文献2】特開２０１１－２３２０７４号公報
【特許文献3】特開２０１０－１４５２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の電磁誘導式のリニアエンコーダには、スケールに配置されたコイルに電源回路が接続されたものや、誘導起電力を検出する検出回路が接続されたものがある。このようなリニアエンコーダではスケールの構造が複雑になってしまうことがある。光学式のリニアエンコーダでは、スケールに異物が付着した場合には、センサがマーカを光学的に検出することが困難となったり測定誤差が生じたりする場合がある。
【0007】
本発明は、測定精度を向上させると共に、リニアエンコーダの構造を単純化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記受信コイルは、前記受信領域を周回する一対のループを含み、前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回することを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、スライダであって、前記励磁領域に対して交わる方向に広がり、前記測定軸方向に広がる受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記受信コイルは、前記スケールとの間に前記励磁コイルを挟む位置で、前記第１列と前記第２列との間を周回することを特徴とする。
【0010】
望ましくは、前記励磁コイルは、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向する。
【0011】
また、本発明は、測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記受信コイルは、前記受信領域を周回する一対のループを含み、前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回する。
【0012】
望ましくは、各前記第２ループコイルは、各前記第１ループコイルに対して斜向かいに配置され、各前記第１ループコイルおよび各前記第２ループコイルの横方向の長さは等しく、前記励磁コイルは、往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、複数の前記Ｕ字区間が、前記第１ループコイルと前記第２ループコイルとが斜向かいとなる前記測定軸上の位置に配置されている。
【0013】
また、本発明は、測定軸方向に配列された複数のループコイルを備えるスケールと、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれるコイル受信領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する受信コイルであって、前記励磁コイルに対し、前記測定軸方向に交わる縦方向にずれた位置に配置された受信コイルと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記励磁コイルおよび前記受信コイルは、それぞれの往路および復路の前記測定軸方向の位置が揃えられ、前記励磁コイルは、直列に接続された第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、前記受信コイルは、直列に接続された第１受信コイルおよび第２受信コイルを含み、前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとの間、および前記第１受信コイルと前記第２受信コイルとの間は、Ｎをある整数とし、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられていることを特徴とする。
【0014】
望ましくは、前記制御部は、前記受信コイルから出力された信号の値に基づいて、前記スライダに対する前記スケールの位置、または、前記スケールに対する前記スライダの位置を測定する。
【0015】
望ましくは、前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置される。
【0016】
望ましくは、前記スケールは、定尺としての帯状部材を含み、複数の前記スケールが、結線されることなく継ぎ足し可能となっている。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、測定精度を向上させると共に、リニアエンコーダの構造を単純化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の第１実施形態に係るリニアエンコーダの構成を示す図である。
【図2】スライダの第1構成例を示す図である。
【図7】スケールの位置と位置測定信号Ｖｘの大きさとの関係を示す図である。
【図8】スライダの第２構成例を示す図である。
【図10】スライダの第３構成例を示す図である。
【図12】スライダの第４構成例を示す図である。
【図13】スライダの第４構成例を示す図である。
【図14】第２実施形態に係るリニアエンコーダの構成を示す図である。
【図15】第２実施形態におけるスライダの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
各図を参照して本発明の実施形態について説明する。複数の図面に示された同一の事項については同一の符号を付してその説明を簡略化する。また、本明細書における上、下、左、右、奥、手前等の方向を示す用語は、図面における方向を示す。方向を示すこれらの用語は、構成を説明するための便宜上のものであり、各構成要素を配置する際の姿勢を限定するものではない。
【0020】
以下の説明では、本発明の各実施形態に係るリニアエンコーダ（位置測定装置）が、可動テーブルを備える工作機械に用いられる例について述べる。ただし、本発明に係る位置測定装置は、工作機械の他、その他の製造装置、測定装置、ロボット等に用いられてもよい。この場合、位置測定装置は、搭載先の装置における可動部材を測定対象物とし、可動部材の位置を測定する。また、本明細書における「コイル」の用語は、ループを描くループコイルを意味する。
【0021】
図１には、本発明の第１実施形態に係るリニアエンコーダ１００の構成が示されている。リニアエンコーダ１００は、スライダ１０、スケール１２および制御部３０を備えている。スライダ１０には、右方向をｘ軸正方向（測定軸方向）とし、上方向をｙ軸正方向とするｘｙ座標系が定義されている。スライダ１０は、工作機械における非可動な固定部材に固定されている。ｘ＝０の位置は、工作機械の固定部材における基準位置となる。
【0022】
スケール１２は、移動方向であるｘ軸方向に延伸する帯状部材１４、帯状部材１４上に配置された複数の第１マーカコイル１６ａおよび複数の第２マーカコイル１６ｂを備えている。帯状部材１４は、剛性の材料や可撓性の材料によって形成されてよい。帯状部材１４は可動テーブルに固定されており、矢印３２で示されているように、可動テーブルと共にｘ軸方向に移動する。スケール１２には、ｙ軸方向に延びる基準線ＬＺが定められており、スケール１２の位置は基準線ＬＺのｘ軸座標値として定義される。スケール１２が固定された可動テーブルの位置も同様に、基準線ＬＺのｘ軸座標値として定義される。なお、基準線ＬＺは仮想的な直線であり、必ずしも帯状部材１４に表記されていなくてもよい。
【0023】
複数の第１マーカコイル１６ａは、帯状部材１４の上側にｘ軸方向に配列され、複数の第２マーカコイル１６ｂは、帯状部材１４の下側にｘ軸方向に配列されている。すなわち、複数の第１マーカコイル１６ａが配列された上側の第１列に対し、測定軸方向（ｘ軸方向）に垂直な縦方向（ｙ軸方向）にずれた下側の第２列に、複数の第２マーカコイル１６ｂが配列されている。各第２マーカコイル１６ｂは、各第１マーカコイル１６ａと縦方向に隣合わない位置に配置されている。すなわち、各第２マーカコイル１６ｂは、隣接する第１マーカコイル１６ａの間の位置に配置され、近接する第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂは、斜向かいに配置されている。なお、以下の説明では、第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂを併せて「マーカコイル１６」ということがある。
【0024】
各マーカコイル１６は、縦方向および横方向が、それぞれ、ｙ軸方向およびｘ軸方向に揃えられた矩形のループを描く。各マーカコイル１６のｘ軸方向の長さ（幅）は、例えば、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であってよい。また、各マーカコイル１６のｙ軸方向の長さ（高さ）は１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であってよい。ただし、図１では、横方向の長さを誇張して各マーカコイルが描かれている。その他の図面についても同様である。
【0025】
スライダ１０は、交流磁界が発生する励磁面を有し、励磁面をスケール１２側に向けて、スケール１２よりも手前側に配置されている。スライダ１０と第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂとの間の電磁気的な相互作用によって、スライダ１０は位置測定信号Ｖｘを生成し、位置測定信号Ｖｘを制御部３０に出力する。
【0026】
すなわち、第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂには、スライダ１０から交流磁界が与えられると渦電流が流れる。渦電流によって、これらのコイルは、スライダ１０から与えられた交流磁界を打ち消すような応答・交流磁界を発生する。後述するように、スライダ１０には、応答・交流磁界を受信する受信コイルが設けられている。受信コイルは、応答・交流磁界を受信し、応答・交流磁界に基づく位置測定信号Ｖｘを生成する。スライダ１０は制御部３０に位置測定信号Ｖｘを出力する。
【0027】
制御部３０は、プログラムに応じて演算処理を実行するプロセッサによって構成されてよい。制御部３０は、位置測定信号Ｖｘに基づいてスケール１２の位置を求める。ここで、位置測定信号Ｖｘは、スケール１２がｘ軸方向に移動した場合に、時間波形が周期的となる信号である。スケール１２が１ピッチだけ移動する毎に、スライダ１０は、１周期の位置測定信号Ｖｘを制御部３０に出力する。ここで、１ピッチとは、第１マーカコイル１６ａの配置間隔または第２マーカコイル１６ｂの配置間隔をいう。なお、第１マーカコイル１６ａの配置間隔と第２マーカコイル１６ｂの配置間隔は等しい。第１マーカコイル１６ａと、第２マーカコイル１６ｂのｘ軸方向の長さ（幅）は、２分の１ピッチよりも若干小さく、例えば、後述する励磁コイルおよび受信コイルを構成する導線の太さの２倍以上だけ、２分の１ピッチよりも小さい。
【0028】
後述するように、制御部３０は、位置測定信号Ｖｘに基づいて、スケール１２の基準線ＬＺの位置、すなわちスケール１２の位置を求める。制御部３０は、可動部材を制御するサーボ制御装置等にスケール１２の位置を出力する。
【0029】
図２には、スライダ１０の第１構成例としてスライダ１０－１が、スケール１２と共に示されている。ただし、説明の便宜上、スケール１２における各マーカコイル１６が、図２では省略されている。スライダ１０－１は、交流電力源２０、励磁コイル２２、受信コイル３４および受信アンプ２８を備えている。励磁コイル２２は、第１接続端２４、第２接続端２６、往路１－１～１－３、復路２－１、２－２および横方向路３－１～３－４を備えている。
【0030】
励磁コイル２２では、第１接続端２４から下方向に往路１－１が伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路３－１が右方向に伸びている。さらに、横方向路３－１の右端から上方向に復路２－１が伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路３－２が右方向に伸びている。横方向路３－２の右端から下方向に往路１－２が伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路３－３が右方向に伸びている。さらに、横方向路３－３の右端から上方向に復路２－２が伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路３－４が右方向に伸びている。横方向路３－４の右端から下方向に往路１－３が伸びて、下端における第２接続端２６に至る。往路１－１～１－３、復路２－１および２－２のそれぞれの長さは等しい。また、横方向路３－１～３－４のそれぞれの長さは、２分の１ピッチである。
【0031】
なお、本明細書における「往路」の用語は、下方向（ｙ軸負方向）にコイルを辿って構造が説明される場合の経路をいう。また、「復路」の用語は、上方向（ｙ軸正方向）にコイルを辿って構造が説明される場合の経路をいう。「往路」および「復路」の用語は、コイルの構造を説明するための便宜上のものであり、コイルに流れる電流や、コイルに現れる電圧の向き、コイルを配置する際の姿勢等を限定するものではない。
【0032】
往路１－１と復路２－１との間に挟まれる励磁領域Ａ、復路２－１と往路１－２との間に挟まれる励磁領域Ｂ、往路１－２と復路２－２との間に挟まれる励磁領域Ｃ、および、復路２－２と往路１－３との間に挟まれる励磁領域Ｄは、スケール１２のコイル配置面に対向している。
【0033】
励磁コイル２２の第１接続端２４と第２接続端２６との間には、交流電力源２０が接続されている。交流電力源２０は、第１接続端２４と第２接続端２６との間に交流電圧を印加する。これによって、励磁コイル２２に交流電流が流れる。
【0034】
受信コイル３４は、スケール１２のコイル配置面に対向する受信領域を周回する一対のループを描く。受信コイル３４は、励磁コイル２２とスケール１２との間に設けられていてもよいし、励磁コイル２２よりも手前側に設けられてもよい。一対のループのうちの一方である上側ループ３４Ｕは、複数の第１マーカコイル１６ａが配列された第１列に対応する位置で、横方向に長い矩形状に周回する。一対のループのうちの他方である下側ループ３４Ｌは、複数の第２マーカコイル１６ｂが配列された第２列に対応する位置で、横方向に長い矩形状に周回する。
【0035】
上側ループ３４Ｕと下側ループ３４Ｌは直列に接続されており、上側ループ３４Ｕと下側ループ３４Ｌは、互いに逆方向に周回している。受信コイル３４の一端は、受信アンプ２８の正相端子に接続され、受信コイル３４の他端は、受信アンプ２８の逆相端子に接続されている。すなわち、上側ループ３４Ｕの一端は受信アンプ２８の正相端子に接続され、上側ループ３４Ｕの他端は下側ループ３４Ｌの一端に接続され、下側ループ３４Ｌの他端は受信アンプ２８の逆相端子に接続されている。上側ループ３４Ｕと下側ループ３４Ｌが、互いに逆方向に周回していることで、上側ループ３４Ｕと下側ループ３４Ｌに外来ノイズ電磁波によって発生するノイズ電圧が抑制される。
【0036】
図３は、図２に対し、スケール１２における第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂが追加して描かれたものに相当する。図３に示されている状態では、励磁領域ＡおよびＣのそれぞれに対向するマーカ配置面に、第１列における第１マーカコイル１６ａが位置している。また、励磁領域ＢおよびＤのそれぞれに対向するマーカ配置面に、第２列における第２マーカコイル１６ｂが位置している。
【0037】
図２および図３に示されているように、励磁コイル２２は、往路１－１、横方向路３－１、復路２－１、横方向路３－２および往路１－２の順に経路が形成されたＳ字ブロック、および往路１－２、横方向路３－３、復路２－２、横方向路３－４および往路１－３の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含む。このようなＳ字ブロックに形成される２つの励磁領域のうちの一方の上側に１つの第１ループコイルとしての第１マーカコイル１６ａが対向するときに、２つの励磁領域のうちの他方の下側に１つの第２ループコイルとしての第２マーカコイル１６ｂが対向する。
【0038】
励磁コイル２２に流れる電流によって、励磁領域ＡおよびＣからは、励磁領域ＡおよびＣに対応する各第１マーカコイル１６ａに鎖交する交流磁界が発せられる。これによって、各第１マーカコイル１６ａに渦電流が流れ、渦電流によって、各第１マーカコイル１６ａは、励磁コイル２２から与えられた交流磁界を打ち消すような応答・交流磁界を発生する。
【0039】
また、励磁コイル２２に流れる電流によって、励磁領域ＢおよびＤからは、励磁領域ＢおよびＤに対応する各第２マーカコイル１６ｂに鎖交する交流磁界が発せられる。これによって、各第２マーカコイル１６ｂに渦電流が流れ、渦電流によって、各第２マーカコイル１６ｂは、励磁コイル２２から与えられた交流磁界を打ち消すような応答・交流磁界を発生する。
【0040】
図３に示された第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂには、ある時刻における応答・交流磁界の向きが示されている。白丸中に「・」が示された記号は、描画面から手前側に向かう磁界を意味する。白丸中に「×」が示された記号は、描画面から奥側に向かう磁界を意味する。図３に示されているように、励磁領域ＡおよびＣに対応する第１マーカコイル１６ａと、励磁領域ＢおよびＤに対応する第２マーカコイル１６ｂとでは、発せられる応答・交流磁界の向きが逆向きである。
【0041】
励磁領域ＡおよびＣに対応する第１マーカコイル１６ａから発せられる応答・交流磁界は、受信コイル３４の上側ループ３４Ｕに鎖交し、励磁領域ＢおよびＤに対応する第２マーカコイル１６ｂから発せられる応答・交流磁界は、受信コイル３４の下側ループ３４Ｌに鎖交する。これによって、上側ループ３４Ｕおよび下側ループ３４Ｌには、互いに逆回り方向を正極性とする誘導起電力が発生する。上記のように、上側ループ３４Ｕと下側ループ３４Ｌは互いに逆方向に周回し、直列に接続されている。したがって、上側ループ３４Ｕに発生する誘導起電力と、下側ループ３４Ｌに発生する誘導起電力とが加算されて得られる電圧が、位置測定信号Ｖｘとして受信コイル３４から受信アンプ２８に出力される。受信アンプ２８は、位置測定信号Ｖｘを増幅して制御部３０に出力する。
【0042】
図４には、図３に示された状態に対し、右方向（ｘ軸正方向）に４分の１ピッチだけ、すなわちＰ／４だけスケール１２が変位した状態が示されている。励磁領域ＡおよびＢには、１つの第１マーカコイル１６ａが対向し、励磁領域ＢおよびＣには、１つの第２マーカコイル１６ｂが対向し、励磁領域ＣおよびＤには１つの第１マーカコイル１６ａが対向する。励磁領域Ａの左端には、第２マーカコイル１６ｂが右側半分だけ対向し、励磁領域Ｄの右端には、左半分だけ１６ｂ第２マーカコイルが対向する。
【0043】
励磁領域ＡおよびＢからは、これらに跨って対向する第１マーカコイル１６ａに対し、互いに逆向きの磁界が発生する。これによって、励磁領域ＡおよびＢに跨って対向する第１マーカコイル１６ａには互いに逆向きの渦電流が流れ、互いに逆向きの渦電流が抑制し合い、あるいは相殺する。
【0044】
励磁領域ＢおよびＣからは、これらに跨って対向する第２マーカコイル１６ｂに対し、互いに逆向きの磁界が発生する。これによって、励磁領域ＢおよびＣに跨って対向する第２マーカコイル１６ｂには互いに逆向きの渦電流が流れ、互いに逆向きの渦電流が抑制し合い、あるいは相殺する。
【0045】
励磁領域ＣおよびＤからは、これらに跨って対向する第１マーカコイル１６ａに対し、互いに逆向きの磁界が発生する。これによって、励磁領域ＣおよびＤに跨って対向する第１マーカコイル１６ａには互いに逆向きの渦電流が流れ、互いに逆向きの渦電流が抑制し合い、あるいは相殺する。
【0046】
したがって、励磁領域Ａ～Ｄに対向する各マーカコイル１６には渦電流が流れないか、微小である。そのため、各マーカコイル１６から発せられる応答・交流磁界は生じないか、あるいは微小であり、各マーカコイル１６によって受信コイル３４に発生する誘導起電力も微小または０となる。
【0047】
また、励磁領域Ａの左端に右側半分だけ対向する第２マーカコイル１６ｂと、励磁領域Ｄの右端に左半分だけ対向する第２マーカコイル１６ｂには、互いに逆向きの渦電流が流れ、これら両端の２つの第２マーカコイル１６ｂからは、互いに逆向きの応答・磁界が発生する。これら両端の２つの第２マーカコイル１６ｂから発せられた応答・磁界が受信コイル３４の下側ループ３４Ｌに鎖交したとしても、誘導起電力が互いに抑制または相殺され、受信コイル３４には誘導起電力が生じないか、生じる誘導起電力は微小である。
【0048】
したがって、図４に示された状態で、受信アンプ２８から制御部３０に出力される位置測定信号Ｖｘは、微小であるか、または０である。
【0049】
図５には、図３に示された状態に対し、左方向（ｘ軸負方向）に４分の１ピッチ、すなわちＰ／４だけスケール１２が変位した状態が示されている。励磁領域ＡおよびＢには、１つの第２マーカコイル１６ｂが対向し、励磁領域ＢおよびＣには、１つの第１マーカコイル１６ａが対向し、励磁領域ＣおよびＤには１つの第２マーカコイル１６ｂが対向する。励磁領域Ａの左端には、第１マーカコイル１６ａが右側半分だけ対向し、励磁領域Ｄの右端には、左半分だけ第１マーカコイル１６ａが対向する。
【0050】
【0051】
【0052】
励磁領域ＡおよびＣに対応する第２マーカコイル１６ｂから発せられる応答・交流磁界は、受信コイル３４の下側ループ３４Ｌに鎖交し、励磁領域ＢおよびＤに対応する第１マーカコイル１６ａから発せられる応答・交流磁界は、受信コイル３４の上側ループ３４Ｕに鎖交する。これによって、上側ループ３４Ｕおよび下側ループ３４Ｌには、互いに逆回り方向を正極性とする誘導起電力が発生する。上記のように、上側ループ３４Ｕと下側ループ３４Ｌは互いに逆方向に周回し、直列に接続されている。したがって、上側ループ３４Ｕに発生する誘導起電力と、下側ループ３４Ｌに発生する誘導起電力とが加算されて得られる電圧が、位置測定信号Ｖｘとして受信アンプ２８に出力される。ただし、受信コイル３４から受信アンプ２８に出力される位置測定信号Ｖｘは、図３に示されている状態とは逆極性になる。
【0053】
図７には、スケール１２の位置と位置測定信号Ｖｘの大きさとの関係が示されている。横軸は、スケール１２の基準線Ｌｚの位置（ｘ軸座標値）を示し、縦軸は位置測定信号Ｖｘを示す。図３、図４、図５および図６に示された状態でのスケール１２の位置が、それぞれ、ｘ＝Ｐ／４、ｘ＝Ｐ／２、ｘ＝０およびｘ＝３Ｐ／４とされている。位置測定信号Ｖｘの大きさは、例えば、位置測定信号Ｖｘの波高値や実効値であってよい。また、位置測定信号Ｖｘの極性は、図３に示された状態での位置測定信号Ｖｘと同相の電圧が正とされ、逆相の電圧が負とされている。
【0054】
図７に示されているように、スケール１２がｘ＝０の位置にあるときに位置測定信号Ｖｘは０となり、スケール１２がｘ軸正方向に移動するに従って位置測定信号Ｖｘは増加する。そして、スケール１２がｘ＝Ｐ／４の位置にあるときに位置測定信号Ｖｘは最大となる。スケール１２がさらにｘ軸正方向に移動するに従って位置測定信号Ｖｘは減少し、スケール１２がｘ＝Ｐ／２の位置にあるときに位置測定信号Ｖｘは０となる。スケール１２がｘ＝Ｐ／２の位置からｘ＝３Ｐ／４の位置まで移動すると、位置測定信号Ｖｘは最小（負方向に最大）となる。そして、スケール１２がｘ＝３Ｐ／４の位置からｘ＝Ｐの位置に向かうと共に、位置測定信号Ｖｘは増加し、スケール１２がｘ＝Ｐの位置に達した所で位置測定信号Ｖｘは０となる。
【0055】
このように、位置測定信号Ｖｘは、ｘ軸方向の１ピッチの長さＰを１周期とするｘを変数とした周期関数で表される。スケール１２が１／２ピッチだけ移動するごとに、正の極大値と負の極小値が交互に現れる。
【0056】
制御部３０は、スケール１２の基準線ＬＺが、スライダ１０に定められたｘ＝０の位置を通過した後において、位置測定信号Ｖｘが０となった回数ＣＺを計数する。ただし、制御部３０は、位置測定信号Ｖｘと、位置測定信号Ｖｘの時間微分値に基づいて、スケール１２の移動方向を検出する。制御部３０は、検出した移動方向に基づいて回数ＣＺの極性、すなわち、回数ＣＺが正の値であるか、負の値であるかを決定する。制御部３０は、１ピッチの長さＰにＣＺを掛け合わせることで、スケール１２の基準線ＬＺの位置を求める。
【0057】
図８には、スライダ１０の第２構成例としてスライダ１０－２が、スケール１２と共に示されている。ただし、説明の便宜上、スケール１２における各マーカコイル１６が、図８では省略されている。スライダ１０－２は、各励磁領域Ａ～Ｄに交わる方向に広がる受信領域に受信コイル４０を配置したものである。図８に示される構成例では、各励磁領域Ａ～Ｄに垂直であり、ｘ軸方向（測定軸方向）に広がる受信領域に受信コイル４０が設けられている。すなわち、受信領域はｚｘ平面に平行である。受信コイル４０は、励磁コイル２２におけるｘ軸方向の中心線に対応する位置で、励磁コイル２２よりも手前側で、ｘ軸方向に長い矩形のループを描いている。
【0058】
図９は、図８に対し、スケール１２における第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂが追加して描かれたものに相当する。図９に示されている状態では、励磁領域ＡおよびＣのそれぞれに対向するマーカ配置面に、第１列における第１マーカコイル１６ａが位置している。励磁領域ＢおよびＤのそれぞれに対向するマーカ配置面に、第２列における第２マーカコイル１６ｂが位置している。
【0059】
第１マーカコイル１６ａが発生する応答・交流磁界と、第２マーカコイル１６ｂが発生する応答・交流磁界は、同一の向きで受信コイル４０に鎖交する。したがって、第１マーカコイル１６ａが発生する応答・交流磁界に基づく誘導起電力と、第２マーカコイル１６ｂが発生する誘導起電力とが加算されて得られる電圧が、位置測定信号Ｖｘとして受信コイル４０から受信アンプ２８に出力される。
【0060】
第２構成例に係るスライダ１０－２の励磁コイル２２とスケール１２の構造は、第１構成例に係るスライダ１０－１と同様である。スケール１２がｘ軸方向に移動したときには、第１構成例と同様、図７に示されるように、受信コイル４０から出力される位置測定信号Ｖｘが変化する。制御部３０は、受信アンプ２８から出力される位置測定信号Ｖｘに基づいて、スケール１２の位置を求める。
【0061】
図１０には、スライダ１０の第３構成例としてスライダ１０－３が、スケール１２と共に示されている。ただし、説明の便宜上、スライダ１０－３における各マーカコイル１６が、図１０では省略されている。スライダ１０－３は、励磁コイル４２が、ｘ軸方向（測定軸方向）に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、スケール１２のコイル配置面に対して交わる方向に広がっているものである。図１０に示されている構成例では、ｘ軸方向に垂直なｙ軸方向に往路および復路が形成されている。往路および復路に挟まれる励磁領域は、スケール１２のコイル配置面に対して垂直に広がっている。
【0062】
励磁コイル４２は、受信コイル３４よりも手前側に配置されている。励磁コイル４２は、第１接続端２４、第２接続端２６、往路１－１～１－３、接続路４－１～４－３、横方向路３－１、３－２および復路２－１～２－３を備えている。励磁コイル４２では、第１接続端２４から下方向に往路１－１が伸びて、奥方向に折れ曲がって接続路４－１がｚ軸負方向に伸びている。さらに、接続路４－１の奥の一端から上方向に復路２－１が伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路３－１が右方向に伸びている。横方向路３－１の右端から下方向に往路１－２が伸びて、手前方向に折れ曲がって接続路４－２がｚ軸正方向に伸びている。さらに、接続路４－２の手前側の一端から上方向に復路２－２が伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路３－２が右方向に伸びている。横方向路３－２の右端から下方向に往路１－３が伸びて、奥方向に折れ曲がって接続路４－３がｚ軸負方向に伸びている。さらに、接続路４－３の奥の一端から上方向に復路２－３が伸びて、上端における第２接続端２６に至る。
【0063】
往路１－１、接続路４－１および復路２－１と、往路１－２、接続路４－２および復路２－２と、往路１－３、接続路４－３および復路２－３は、それぞれ、Ｕ字区間Ｕ１～Ｕ３を形成している。往路１－１と復路２－１との間に挟まれる励磁領域ａ、往路１－２と復路２－２との間に挟まれる励磁領域ｂ、および往路１－３と復路２－３との間に挟まれる励磁領域ｃは、スケール１２のコイル配置面に垂直である。
【0064】
図１１は、図１０に対し、スケール１２における第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂが追加して描かれたものに相当する。Ｕ字区間Ｕ１の左上と、Ｕ字区間Ｕ２およびＵ３に挟まれるコイル配置面上の領域の上側には、第１マーカコイル１６ａが位置している。また、Ｕ字区間Ｕ１およびＵ２に挟まれるコイル配置面上の領域の下側と、Ｕ字区間Ｕ３の右下には、第２マーカコイル１６ｂが位置している。
【0065】
図１０および図１１に示されているように、各第２マーカコイル１６ｂ（各第２ループコイル）は、各第１マーカコイル１６ａ（各第１ループコイル）に対して斜向かいに配置されている。各第１マーカコイル１６ａおよび各第２マーカコイル１６ｂの横方向の長さは等しい。励磁コイル４２は、往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、複数のＵ字区間が、第１マーカコイル１６ａと第２マーカコイル１６ｂとが斜向かいとなるｘ軸（測定軸）上の位置に配置されている。
【0066】
励磁コイル４２は、Ｕ字区間Ｕ１の左上の第１マーカコイル１６ａと、Ｕ字区間Ｕ１およびＵ２に挟まれるコイル配置面上の領域の下側の第２マーカコイル１６ｂに鎖交する交流磁界を発生し、これら２つの第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂには、応答・交流磁界が発生する。
【0067】
励磁コイル４２は、Ｕ字区間Ｕ１およびＵ２に挟まれるコイル配置面上の領域の下側の第２マーカコイル１６ｂと、Ｕ字区間Ｕ２およびＵ３に挟まれるコイル配置面上の領域の上側の第１マーカコイル１６ａに鎖交する交流磁界を発生し、第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂには、応答・交流磁界が発生する。
【0068】
励磁コイル４２は、Ｕ字区間Ｕ２およびＵ３に挟まれるコイル配置面上の領域の上側の第１マーカコイル１６ａと、Ｕ字区間Ｕ３の右下の第２マーカコイル１６ｂに鎖交する交流磁界を発生し、第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂには、応答・交流磁界が発生する。
【0069】
各第１マーカコイル１６ａから発生した応答・交流磁界は、受信コイル３４の上側ループ３４Ｕに鎖交し、各第２マーカコイル１６ｂから発生した応答・交流磁界は、受信コイル３４の下側ループ３４Ｌに鎖交する。これによって、上側ループ３４Ｕおよび下側ループ３４Ｌには、互いに逆回り方向を正極性とする誘導起電力が発生する。上記のように、上側ループ３４Ｕと下側ループ３４Ｌは互いに逆方向に周回し、直列に接続されている。したがって、上側ループ３４Ｕに発生する誘導起電力と、下側ループ３４Ｌに発生する誘導起電力とが加算されて得られる電圧が、位置測定信号Ｖｘとして受信コイル３４から受信アンプ２８に出力される。受信アンプ２８は、位置測定信号Ｖｘを増幅して制御部３０に出力する。
【0070】
スケール１２がｘ軸方向に移動したときには、第１構成例と同様、図７に示されるように、受信コイル３４から出力される位置測定信号Ｖｘが変化する。制御部３０は、受信アンプ２８から出力される位置測定信号Ｖｘに基づいて、スケール１２の位置を求める。
【0071】
図１２および図１３には、スライダ１０の第４構成例としてスライダ１０－４がスケール１２と共に示されている。ただし、説明の便宜上、スケール１２における各マーカコイル１６が、図１２では省略されている。スライダ１０－４は、第１励磁コイル２２－１、第２励磁コイル２２－２、第１交流電力源２０－１、第２交流電力源２０－２および受信コイル３４を備えている。第１励磁コイル２２－１および第２励磁コイル２２－２は、図２に示された第１構成例における励磁コイル２２と同様の構成を有している。図１３は、図１２に対し、スケール１２の各マーカコイル１６に発生する応答・交流磁界の方向を示したものに相当する。
【0072】
第１励磁コイル２２－１および第２励磁コイル２２－２は、Ｎを適切な整数として、ｘ軸方向に２ＮＰ±Ｐ／４の間隔を隔てて配置されている。すなわち、第１励磁コイル２２－１および第２励磁コイル２２－２は、ｘ軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されている。整数Ｎは、第１励磁コイル２２－１がｘ軸方向に及ぶピッチ数に１を加えた整数であってよい。図１２および図１３に示される例において、Ｎは３以上であってよい。第１励磁コイル２２－１の両端には第１交流電力源２０－１が接続され、第２励磁コイル２２－２の両端には第２交流電力源２０－２が接続されている。また、受信コイル３４は、第１励磁コイル２２－１および第２励磁コイル２２－２が配置された領域に及んでいる。
【0073】
スライダ１０－５は、以下に説明する動作原理によって、インダクトシン位置検出装置におけるスライダとして動作する。第１交流電力源２０－１および第２交流電力源２０－２は、それぞれ、（数１）および（数２）のように表される交流電圧Ｖ１およびＶ２を出力する。
【0074】
（数１） Ｖ１＝－Ａ・ｓｉｎ（ｋ・α）・ｓｉｎ（ωｔ）
【0075】
（数２） Ｖ２＝Ａ・ｃｏｓ（ｋ・α）・ｓｉｎ（ωｔ）
【0076】
ここで、Ａは振幅を表す係数である。ｋはｘ軸方向の波数であり、２π／Ｐで表される。αは調整変数であり、その意義については後述する。ωは、交流電圧Ｖ１およびＶ２の角周波数である。ｔは時間変数である。
【0077】
スケール１２の位置をＸとすると、受信コイル３４から出力される位置測定信号Ｖｘは、（数３）のように表される。
【0078】
（数３） Ｖｘ＝Ｋ・ｃｏｓ（ｋＸ）・Ｖ１＋Ｋ・ｓｉｎ（ｋＸ）・Ｖ２
＝－Ｋ・Ａ・ｓｉｎ（ｋα）・ｃｏｓ（ｋＸ）・ｓｉｎ（ωｔ）
＋Ｋ・Ａ・ｃｏｓ（ｋα）・ｓｉｎ（ｋＸ）・ｓｉｎ（ωｔ）
＝Ｋ・Ａ・ｓｉｎ（ｋ（Ｘ－α））・ｓｉｎ（ωｔ）
＝－Ｋ・Ａ・ｓｉｎ（ｋα）・ｃｏｓ（ｋＸ）・ｓｉｎ（ωｔ）
＋Ｋ・Ａ・ｃｏｓ（ｋα）・ｓｉｎ（ｋＸ）・ｓｉｎ（ωｔ）
＝Ｋ・Ａ・ｓｉｎ（ｋ（Ｘ－α））・ｓｉｎ（ωｔ）
【0079】
制御部３０は、位置測定信号Ｖｘが０に近付くか、または位置測定信号Ｖｘが０となるような調整変数αの値を求めることで、スケール１２の位置Ｘを求める。
【0080】
なお、受信コイル３４は、図８および図９に示される第２構成例における受信コイル４０のように、励磁領域に交わる方向に広がる受信領域で周回するコイルであってもよい。例えば、受信コイル３４は、励磁領域に対して垂直に広がる受信領域で周回するコイルであってもよい。
【0081】
また、第１励磁コイル２２－１および第２励磁コイル２２－２としては、図１０および図１１に示される第３構成例における励磁コイル４２のように、励磁領域が、スケール１２のコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルが用いられてもよい。例えば、励磁領域が、スケール１２のコイル配置面に対して垂直に広がる励磁コイルが用いられてもよい。
【0082】
図１４には、第２実施形態に係るリニアエンコーダ１０２の構成が示されている。リニアエンコーダ１０２は、スライダ５０、スケール５８および制御部７０を備えている。スケール５８は、移動方向であるｘ軸方向に延伸する帯状部材１４、帯状部材１４上に配置された複数のマーカコイル５６を備えている。複数のマーカコイル５６は、図１に示されたリニアエンコーダ１００における第１マーカコイル１６ａおよび第２マーカコイル１６ｂの縦方向の長さを、第１列および第２列の両者に及ぶ長さとしたものに相当する。
【0083】
図１５には、スライダ５０の構成例が示されている。スライダ５０は、交流電力源２０、インダクトシン励磁コイル６０、インダクトシン受信コイル６２および受信アンプ２８を備えている。ただし、説明の便宜上、スケール５８における各マーカコイル５６が、図１５では省略されている。インダクトシン励磁コイル６０は、スケール５８の第１列に対応する位置に設けられている。インダクトシン励磁コイル６０は、第１接続端２４および第２接続端２６を備えている。また、インダクトシン励磁コイル６０は、Ｍを２以上の整数として、Ｍ－１段に亘って直列接続された往復ブロック６４を備えている。各往復ブロック６４では、上端から下方向に往路７－１が伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路８－１が右方向に伸び、さらに、横方向路８－１の右端から上方向に復路９－１が伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路０－１が右方向に伸びている。初段の往路７－１の上端は第１接続端２４となっている。
【0084】
最終段である第Ｍ段のブロックは、上端から下方向に往路７－Ｍが伸びて、右方向に折れ曲がって横方向路８－Ｍが右方向に伸び、さらに、横方向路８－Ｍの右側から上方向に復路９－Ｍが伸びて第２接続端２６に至る構造を有する。
【0085】
インダクトシン励磁コイル６０は、直列接続された第１励磁コイル６０－１および第２励磁コイル６０－２から構成される。第１励磁コイル６０－１が備える往路および復路の数と、第２励磁コイル６０－２が備える往路および復路の数は同一である。ただし、第１励磁コイル６０－１および第２励磁コイル６０－２は、これらを接続する横方向路を共有している。すなわち、第１励磁コイル６０－１の右端の横方向路は、第２励磁コイル６０－２の左端の横方向路と共通である。第１励磁コイル６０－１および第２励磁コイル６０－２によって共有される横方向路の長さは、ｎを０以上の整数として、２ｎＰ±Ｐ／４であってよい。この横方向路の長さは、ｘ軸に対応する空間位相を単位として、２ｎπ±π／４と表される。これによって、第１励磁コイル６０－１の各往路と、第２励磁コイル６０－２の対応する各往路との間は、ｘ軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられる。同様に、第１励磁コイル６０－１の各復路と、第２励磁コイル６０－２の対応する各復路との間は、ｘ軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられる。
【0086】
インダクトシン受信コイル６２は、インダクトシン励磁コイル６０に対し、ｘ軸方向に垂直な方向にずれた位置に配置されている。すなわち、インダクトシン受信コイル６２は、各スケール５８の第２列に対応する位置に設けられている。インダクトシン受信コイル６２は、直列に接続された第１受信コイル６２－１および第２受信コイル６２－２を備えている。第１受信コイル６２－１が備える往路および復路の数と、第２受信コイル６２－２が備える往路および復路の数は同一である。インダクトシン受信コイル６２は、インダクトシン励磁コイル６０と同様の構造を有している。ただし、第１受信コイル６２－１は、第１励磁コイル６０－１に対し、左端の往路が取り除かれた形状を有し、第２受信コイル６２－２は、第２励磁コイル６０－２に対し、右端の復路が取り除かれた形状を有している。第１受信コイル６２－１と第２受信コイル６２－２との間は、ｘ軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられる。第１受信コイル６２－１および第２受信コイル６２－２の各往路および各復路の長さは、第１励磁コイル６０－１および第２励磁コイル６０－２の各往路および各復路の長さと異なってもよい。
【0087】
第１受信コイル６２－１の往路および復路のｘ軸上の位置は、それぞれ、第１励磁コイル６０－１の復路および往路の位置に揃えられている。同様に、第２受信コイル６２－２の往路および復路のｘ軸上の位置は、それぞれ、第２励磁コイル６０－２の復路および往路の位置に揃えられている。
【0088】
第１受信コイル６２－１の左側の一端（第２受信コイル６２－２に接続されていない側の一端）は、受信アンプ２８の逆相端子に接続されている。第２受信コイル６２－２の右側の一端（第１受信コイル６２－１に接続されていない側の一端）は、受信アンプ２８の正相端子に接続されている。
【0089】
図１６は、図１５に対し、スケール５８におけるマーカコイル５６が追加して描かれたものに相当する。第１励磁コイル６０－１の励磁領域がマーカコイル５６の上側に対向するときに、その励磁領域とｘ軸方向における同一の位置にある、第１受信コイル６２－１のコイル受信領域は、そのマーカコイル５６の下側に対向する。ここで、第１励磁コイル６０－１の励磁領域とは、第１励磁コイル６０－１の往路と復路との間に挟まれた領域をいい、第１受信コイル６２－１のコイル受信領域とは、第１受信コイル６２－１の往路と復路との間に挟まれた領域をいう。
【0090】
第１励磁コイル６０－１に流れる電流によって、第１励磁コイル６０－１の各励磁領域からは、各励磁領域に対応するマーカコイル５６に鎖交する交流磁界が発せられる。これによって、励磁領域に対応するマーカコイル５６に渦電流が流れ、渦電流によって、そのマーカコイル５６は、第１励磁コイル６０－１から与えられた交流磁界を打ち消すような応答・交流磁界を発生する。第１受信コイル６２－１の各コイル受信領域には、応答・交流磁界が鎖交し、応答・交流磁界に応じた誘導起電力が発生する。
【0091】
第１励磁コイル６０－１の励磁領域がマーカコイル５６の上側に対向するときには、第２励磁コイル６０－２の励磁領域および第２受信コイル６２－２のコイル受信領域は、隣接するマーカコイル５６に跨った位置にある。すなわち、第２励磁コイル６０－２の各励磁領域は、マーカコイル５６の上側に対向する位置から、４分の１ピッチだけ右側または左側にずれた位置にあり、第２受信コイル６２－２の各コイル受信領域は、マーカコイル５６の下側に対向する位置から、４分の１ピッチだけ右側または左側にずれた位置にある。ここで、第２励磁コイル６０－２の励磁領域とは、第２励磁コイル６０－２の往路と復路との間に挟まれた領域をいい、第２受信コイル６２－２のコイル受信領域とは、第２受信コイル６２－２の往路と復路との間に挟まれた領域をいう。
【0092】
１つのマーカコイル５６には、右側の一部に対向する第２励磁コイル６０－２の一部から発せられる交流磁界と、左側の一部に対向する左側の第２励磁コイル６０－２の一部から発せられる交流磁界が、逆向きに鎖交する。したがって、マーカコイル５６から発せられる応答・交流磁界は微小であるかまたは０である。これによって、第２受信コイル６２－２に発生する誘導起電力は微小であるかまたは０である。インダクトシン受信コイル６２からは、主に、第１受信コイル６２－１で発生する誘導起電力が、位置測定信号Ｖｘとして受信アンプ２８に出力される。
【0093】
図１７には、図１６に示された状態に対し、右方向（ｘ軸正方向）に４分の１ピッチだけ、すなわちＰ／４だけスケール５８が変位した状態が示されている。図１７に示されている状態では、図１６に示された第１励磁コイル６０－１、マーカコイル５６および第１受信コイル６２－１で生じていた物理現象が、第２励磁コイル６０－２、マーカコイル５６および第２受信コイル６２－２で生じる。また、図１６に示された第２励磁コイル６０－２、マーカコイル５６および第２受信コイル６２－２で生じていた物理現象が、第１励磁コイル６０－１、マーカコイル５６および第１受信コイル６２－１で生じる。
【0094】
したがって、第２受信コイル６２－２の各コイル受信領域には、応答・交流磁界が鎖交し、第２受信コイル６２－２には、応答・交流磁界に応じた誘導起電力が発生する。一方、第１受信コイル６２－１に発生する誘導起電力は微小であるかまたは０である。インダクトシン受信コイル６２からは、主に、第２受信コイル６２－２で発生する誘導起電力が、位置測定信号Ｖｘとして受信アンプ２８に出力される。
【0095】
スケール５８が右方向、または左方向に移動した場合、第１励磁コイル６０－１、マーカコイル５６および第１受信コイル６２－１で生じる物理現象と、第２励磁コイル６０－２、マーカコイル５６および第２受信コイル６２－２で生じる物理現象との間には、空間位相でπ／４の差がある。また、第１受信コイル６２－１で発生した誘導起電力と、第２受信コイル６２－２で発生した誘導起電力とを加算して得られる電圧が、位置測定信号Ｖｘとして受信アンプ２８に出力される。したがって、第２実施形態におけるスライダ５０は、（数１）～（数３）によって原理が説明されるインダクトシン・スライダとして動作する。制御部７０は、位置測定信号Ｖｘが０に近付くか、または位置測定信号Ｖｘが０となるような調整変数αの値を求めることで、スケール５８の位置Ｘを求めてよい。
【0096】
図１４～図１７に示された第２実施形態に係るリニアエンコーダ１０２によれば、図１２に示されるように２つの交流電力源を用いることなく簡単な構成で、インダクトシン・リニアエンコーダが実現される。さらに、インダクトシン励磁コイル６０およびインダクトシン受信コイル６２のそれぞれは、同一平面上に形成される。したがって、第１実施形態に係る第１構成例～第３構成例に係るスライダに比べて、構造が簡単となる。
【0097】
なお、上記の各実施形態および各構成例では、スケールが、定尺としての帯状部材を含んでよい。複数のスケールが、結線されることなく継ぎ足し可能となっていてもよい。これによってスケールの構造が簡略化される。
【0098】
また、上記では、スライダ１０が非可動な固定部材に固定され、スライダに対するスケールの位置を測定する実施形態が示された。本発明は、スライダとスケールの位置関係を測定するものである。したがって、本発明によって、スケールが非可動な固定部材に固定され、スケールに対するスライダの位置を測定する位置測定装置が構成されてもよい。
【符号の説明】
【0099】
１－１～１－３ 往路、２－１～２－３，７－１，７－Ｍ 復路、３－１～３－４，９－１，９－Ｍ 横方向路、４－１～４－３,８－１，８－Ｍ，０－１,０－（Ｍ－１） 接続路、１０，１０－１～１０－４，５０ スライダ、１２，５８ スケール、１４ 帯状部材、１６，１６ａ，１６ｂ マーカコイル、２０ 交流電力源、２２，４２ 励磁コイル、２４ 第１接続端、２６ 第２接続端、２８ 受信アンプ、３０，７０ 制御部、３２ 矢印、３４，４０ 受信コイル、３４Ｕ 上側ループ、３４Ｌ 下側ループ、５６ ループコイル、６０ インダクトシン励磁コイル、６０－１ 第１励磁コイル、６０－２ 第２励磁コイル、６２ インダクトシン受信コイル、６２－１ 第１受信コイル、６２－２ 第２受信コイル、６４ 往復ブロック、１００，１０２ リニアエンコーダ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
【請求項2】
位置測定装置であって、
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記位置測定装置は、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記位置測定装置は、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
【請求項3】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
スライダであって、前記励磁領域に対して交わる方向に広がり、前記測定軸方向に広がる受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記スケールとの間に前記励磁コイルを挟む位置で、前記第１列と前記第２列との間を周回することを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
スライダであって、前記励磁領域に対して交わる方向に広がり、前記測定軸方向に広がる受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記スケールとの間に前記励磁コイルを挟む位置で、前記第１列と前記第２列との間を周回することを特徴とする位置測定装置。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載の位置測定装置であって、
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
【請求項5】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
各前記第２ループコイルは、各前記第１ループコイルに対して斜向かいに配置され、各前記第１ループコイルおよび各前記第２ループコイルの横方向の長さは等しく、
前記励磁コイルは、
往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、
複数の前記Ｕ字区間が、
前記第１ループコイルと前記第２ループコイルとが斜向かいとなる前記測定軸上の位置に配置されていることを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
各前記第２ループコイルは、各前記第１ループコイルに対して斜向かいに配置され、各前記第１ループコイルおよび各前記第２ループコイルの横方向の長さは等しく、
前記励磁コイルは、
往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、
複数の前記Ｕ字区間が、
前記第１ループコイルと前記第２ループコイルとが斜向かいとなる前記測定軸上の位置に配置されていることを特徴とする位置測定装置。
【請求項6】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記位置測定装置は、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記位置測定装置は、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
【請求項7】
測定軸方向に配列された複数のループコイルを備えるスケールと、
スライダであって、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれるコイル受信領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する受信コイルであって、前記励磁コイルに対し、前記測定軸方向に交わる縦方向にずれた位置に配置された受信コイルとを含むスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記励磁コイルおよび前記受信コイルは、それぞれの往路および復路の前記測定軸方向の位置が揃えられ、
前記励磁コイルは、直列に接続された第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、
前記受信コイルは、直列に接続された第１受信コイルおよび第２受信コイルを含み、
前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとの間、および前記第１受信コイルと前記第２受信コイルとの間は、Ｎをある整数とし、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられていることを特徴とする位置測定装置。
スライダであって、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれるコイル受信領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する受信コイルであって、前記励磁コイルに対し、前記測定軸方向に交わる縦方向にずれた位置に配置された受信コイルとを含むスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記励磁コイルおよび前記受信コイルは、それぞれの往路および復路の前記測定軸方向の位置が揃えられ、
前記励磁コイルは、直列に接続された第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、
前記受信コイルは、直列に接続された第１受信コイルおよび第２受信コイルを含み、
前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとの間、および前記第１受信コイルと前記第２受信コイルとの間は、Ｎをある整数とし、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられていることを特徴とする位置測定装置。
【請求項8】
請求項１から請求項３および請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記制御部は、
前記受信コイルから出力された信号の値に基づいて、前記スライダに対する前記スケールの位置、または、前記スケールに対する前記スライダの位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
前記制御部は、
前記受信コイルから出力された信号の値に基づいて、前記スライダに対する前記スケールの位置、または、前記スケールに対する前記スライダの位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
【請求項9】
請求項１、請求項３、請求項５および請求項７のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
【請求項10】
請求項１から請求項３および請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記スケールは、定尺としての帯状部材を含み、
複数の前記スケールが、結線されることなく継ぎ足し可能となっていることを特徴とする位置測定装置。
前記スケールは、定尺としての帯状部材を含み、
複数の前記スケールが、結線されることなく継ぎ足し可能となっていることを特徴とする位置測定装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】
本発明は、測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記受信コイルは、前記受信領域を周回する一対のループを含み、前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、前記励磁コイルは、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする。また、本発明は、位置測定装置であって、測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記受信コイルは、前記受信領域を周回する一対のループを含み、前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、前記位置測定装置は、前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
また、本発明は、測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記受信コイルは、前記受信領域を周回する一対のループを含み、前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、各前記第２ループコイルは、各前記第１ループコイルに対して斜向かいに配置され、各前記第１ループコイルおよび各前記第２ループコイルの横方向の長さは等しく、前記励磁コイルは、往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、複数の前記Ｕ字区間が、前記第１ループコイルと前記第２ループコイルとが斜向かいとなる前記測定軸上の位置に配置されていることを特徴とする。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
また、本発明は、測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記受信コイルは、前記受信領域を周回する一対のループを含み、前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、前記位置測定装置は、前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0013】
また、本発明は、測定軸方向に配列された複数のループコイルを備えるスケールと、スライダであって、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれるコイル受信領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する受信コイルであって、前記励磁コイルに対し、前記測定軸方向に交わる縦方向にずれた位置に配置された受信コイルとを含むスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記励磁コイルおよび前記受信コイルは、それぞれの往路および復路の前記測定軸方向の位置が揃えられ、前記励磁コイルは、直列に接続された第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、前記受信コイルは、直列に接続された第１受信コイルおよび第２受信コイルを含み、前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとの間、および前記第１受信コイルと前記第２受信コイルとの間は、Ｎをある整数とし、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられていることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】2024-08-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
【請求項2】
位置測定装置であって、
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記位置測定装置は、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループの対のうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記位置測定装置は、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
【請求項3】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
スライダであって、前記励磁領域に対して交わる方向に広がり、前記測定軸方向に広がる受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記スケールとの間に前記励磁コイルを挟む位置で、前記第１列と前記第２列との間を周回することを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
スライダであって、前記励磁領域に対して交わる方向に広がり、前記測定軸方向に広がる受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記スケールとの間に前記励磁コイルを挟む位置で、前記第１列と前記第２列との間を周回することを特徴とする位置測定装置。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載の位置測定装置であって、
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
前記励磁コイルは、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、
前記Ｓ字ブロックに形成される２つの前記励磁領域のうちの一方の上側に１つの前記第１ループコイルが対向するときに、２つの前記励磁領域のうちの他方の下側に１つの前記第２ループコイルが対向することを特徴とする位置測定装置。
【請求項5】
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
各前記第２ループコイルは、各前記第１ループコイルに対して斜向かいに配置され、各前記第１ループコイルおよび各前記第２ループコイルの横方向の長さは等しく、
前記励磁コイルは、
往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、
複数の前記Ｕ字区間が、
前記第１ループコイルと前記第２ループコイルとが斜向かいとなる前記測定軸上の位置に配置されていることを特徴とする位置測定装置。
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
各前記第２ループコイルは、各前記第１ループコイルに対して斜向かいに配置され、各前記第１ループコイルおよび各前記第２ループコイルの横方向の長さは等しく、
前記励磁コイルは、
往路、接続路および復路、または復路、接続路および往路を形成するＵ字区間を複数備えており、
複数の前記Ｕ字区間が、
前記第１ループコイルと前記第２ループコイルとが斜向かいとなる前記測定軸上の位置に配置されていることを特徴とする位置測定装置。
【請求項6】
位置測定装置であって、
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記位置測定装置は、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、
複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、
スライダであって、
前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、
前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記受信コイルは、
前記受信領域を周回する一対のループを含み、
前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、
前記位置測定装置は、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
【請求項7】
測定軸方向に配列された複数のループコイルを備えるスケールと、
スライダであって、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれるコイル受信領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する受信コイルであって、前記励磁コイルに対し、前記測定軸方向に交わる縦方向にずれた位置に配置された受信コイルとを含むスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記励磁コイルおよび前記受信コイルは、それぞれの往路および復路の前記測定軸方向の位置が揃えられ、
前記励磁コイルは、直列に接続された第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、
前記受信コイルは、直列に接続された第１受信コイルおよび第２受信コイルを含み、
前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとの間、および前記第１受信コイルと前記第２受信コイルとの間は、Ｎをある整数とし、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられていることを特徴とする位置測定装置。
スライダであって、往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する励磁コイルと、
往路、横方向路、復路、横方向路および往路の順に経路が形成されたＳ字ブロックを含み、往路および復路に挟まれるコイル受信領域が、前記スケールのコイル配置面に対向する受信コイルであって、前記励磁コイルに対し、前記測定軸方向に交わる縦方向にずれた位置に配置された受信コイルとを含むスライダと、
前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、
前記励磁コイルおよび前記受信コイルは、それぞれの往路および復路の前記測定軸方向の位置が揃えられ、
前記励磁コイルは、直列に接続された第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを含み、
前記受信コイルは、直列に接続された第１受信コイルおよび第２受信コイルを含み、
前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとの間、および前記第１受信コイルと前記第２受信コイルとの間は、Ｎをある整数とし、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔で隔てられていることを特徴とする位置測定装置。
【請求項8】
請求項１から請求項３および請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記制御部は、
前記受信コイルから出力された信号の値に基づいて、前記スライダに対する前記スケールの位置、または、前記スケールに対する前記スライダの位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
前記制御部は、
前記受信コイルから出力された信号の値に基づいて、前記スライダに対する前記スケールの位置、または、前記スケールに対する前記スライダの位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
【請求項9】
請求項１、請求項３、請求項５および請求項７のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、
２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする位置測定装置。
【請求項10】
請求項１から請求項３および請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の位置測定装置であって、
前記スケールは、定尺としての帯状部材を含み、
複数の前記スケールが、結線されることなく継ぎ足し可能となっていることを特徴とする位置測定装置。
前記スケールは、定尺としての帯状部材を含み、
複数の前記スケールが、結線されることなく継ぎ足し可能となっていることを特徴とする位置測定装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
また、本発明は、位置測定装置であって、測定軸方向に配列された複数の第１ループコイルと、複数の前記第１ループコイルが配列された第１列に対し、前記測定軸方向に垂直な縦方向にずれた第２列で、前記測定軸方向に配列された複数の第２ループコイルと、を備えるスケールであって、各前記第２ループコイルが、各前記第１ループコイルと前記縦方向に隣合わない位置に配置されたスケールと、スライダであって、前記測定軸方向に交わる方向に往路および復路を形成し、往路および復路に挟まれる励磁領域が、前記スケールのコイル配置面に対して交わる方向に広がる励磁コイルと、前記コイル配置面に対向する受信領域を周回する受信コイルと、を備えるスライダと、前記受信コイルから出力される信号に基づいて、前記スライダと前記スケールとの位置関係を測定する制御部と、を備え、前記受信コイルは、前記受信領域を周回する一対のループを含み、前記一対のループのうちの一方は前記第１列に対応する位置を周回し、他方は、前記第２列に対応する位置を周回し、前記位置測定装置は、前記測定軸方向に配列され、個別に励振される２つの前記励磁コイルを備え、２つの前記励磁コイルは、Ｎをある整数として、前記スケールに規定された前記測定軸に対応する空間位相を単位として、２Ｎπ±π／４の間隔を隔てて配置されることを特徴とする。