(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】電磁誘導式エンコーダ用の送受信構成
(51)【国際特許分類】
G01D 5/245 20060101AFI20241001BHJP
【ＦＩ】
G01D5/245 110Q
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2021049069
(22)【出願日】2021-03-23
(65)【公開番号】P2021148802
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2024-02-15
(31)【優先権主張番号】16/826,842
(32)【優先日】2020-03-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/863,543
(32)【優先日】2020-04-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】000137694
【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ
(74)【代理人】
【識別番号】100166545
【弁理士】
【氏名又は名称】折坂 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】テッド ステイトン クック
【審査官】榮永 雅夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１１３５４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－６１４９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平３－９６８０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－４９５２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｄ ５／１２ － ５／２５２
Ｇ０１Ｂ ７／００ － ７／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ｘ軸方向と一致する測定軸方向に沿って２つの要素間の相対位置を測定するために使用可能な電磁誘導式エンコーダであって、測定軸方向に沿って延び、信号変調スケールパターンを有するスケールであって、ｘ軸方向に直交するｙ軸方向に沿ったパターントラック幅寸法を有する少なくとも第１パターントラックを含む前記信号変調スケールパターンを含み、各パターントラックは、ｘ軸方向に沿った位置の周期的な関数として変化する空間的に変化する特性を提供するように配置された信号変調素子を含む、前記スケールと、
少なくとも前記第１パターントラックに近接して取り付けられ、少なくとも前記第１パターントラックに対して測定軸方向に沿って相対的に移動するように構成され、前記スケールに面する前面を有する多層回路素子を含む検出部と、
コイル駆動信号を提供するように前記検出部に動作可能に接続され、前記検出部から入力される検出信号に基づいて、前記検出部と前記信号変調スケールパターンとの相対的位置を特定するように構成される信号処理部と、を備え、
前記検出部は、
前記多層回路素子上に設けられた磁場生成コイルと、
ｘ軸およびｙ軸方向に沿って延在し、前記多層回路素子の前面に対して法線であるｚ軸方向に沿った位置に関して第１トラック被遮蔽導体層と前記多層回路素子の１つ以上の受信ループ層との間に位置する第１トラック遮蔽領域層に作製された少なくとも１つの第１トラック導電遮蔽領域を含む導電遮蔽領域構成と、
前記多層回路素子の１つ以上の前記受信ループ層に作製されたそれぞれの導電性の受信ループを有する複数の検知素子と、を備え、
前記磁場生成コイルは、
前記コイル駆動信号を供給するため、前記磁場生成コイルを前記信号処理部に接続する少なくとも２つの接続部を含む入力部と、
前記第１パターントラックに整列した第１トラック生成磁場領域を取り囲み、前記コイル駆動信号に応答して前記第１トラック生成磁場領域に第１トラック変化磁束を生成するように構成された第１トラック磁場生成コイル部とを備え、
前記第１トラック磁場生成コイル部は、
前記多層回路素子の１つ以上の伸長部層に作製され、前記第１トラック生成磁場領域の第１側および第２側にそれぞれ近接し、ｘ軸方向に沿って第１トラック伸長部長寸法にわたって共に延在し、ｙ軸方向の互いの最小の離間が前記第１トラック生成磁場領域の最小幅寸法である第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成と
一組の第１トラック導体経路であって、各前記第１トラック導体経路は第１トラックの前記第１トラック第１側伸長部構成または前記第１トラック第２側伸長部構成のうちの少なくとも１つに接続され、少なくとも１つの前記第１トラック導体経路は前記多層回路素子の第１トラック被遮蔽導体層内に作製された遮蔽層導体部を備え、少なくとも１つのそのような前記遮蔽層導体部は、ｘ軸方向を横切る方向に沿って延びる被遮蔽層横断導体部であり、少なくとも１つのそのような被遮蔽層横断導体部は、前記第１トラック第１側伸長部構成と前記第１トラック第２側伸長部構成との間の少なくともｙ軸方向の最小離間にまたがっており、かつ、前記第１トラック磁場生成コイル部における前記第１トラック第１側伸長部構成と前記第１トラック第２側伸長部構成とを接続する導体経路に含まれる前記第１トラック導体経路と、を備え、
導電性の前記受信ループは、前記第１パターントラックに整列された第１トラック検知素子領域にわたってｘ軸方向に沿って分布し、前記検知素子は、前記スケールパターンの隣接する前記信号変調素子によって提供される第１トラック変化磁束への局所的影響に応じた検出信号または検出信号寄与を提供するように構成され、
前記第1トラック生成磁場領域の各端部において、前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第２側伸長部構成の少なくとも１つは、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、前記生成磁場領域の端部に近づくにつれて、前記第１トラック生成磁場領域内の磁界強度を減少させる磁界勾配を誘導するように構成された端部勾配配置を含み、
少なくとも１つの前記端部勾配配置は、前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第１トラック第２側伸長部構成を接続する前記被遮蔽層横断導体部を含む導体経路の１つに接続されており、
前記導電遮蔽領域構成は、前記受信ループ層と、前記第１トラック第１側伸長部構成と前記第１トラック第２側伸長部構成とを接続する前記被遮蔽層横断導体部との間に介在するように構成された少なくとも１つの第１トラック導電遮蔽領域を備え、前記受信ループ層に向かうｚ軸方向に沿って関連する前記被遮蔽層横断導体部のｚ軸方向への投影の少なくとも半分の領域を遮断するように構成されている、ことを特徴とする電磁誘導式エンコーダ。
【請求項2】
前記端部勾配配置が、タイプＡの前記端部勾配配置またはタイプＢの前記端部勾配配置のうちの少なくとも１つに従って構成されており、タイプＡの前記端部勾配配置は、関連する第１トラック第１側または第２側伸長部構成のそれぞれに少なくとも２つの電流パスノードを備え、ｘ軸方向に関して前記生成磁場領域の端部に最も近く、かつ中心から最も遠い遠位電流パスノードと、ｘ軸方向に関して前記生成磁場領域の中心に最も近く、かつ端部から最も遠い近位電流パスノードとを含み、前記遠位電流パスノードおよび前記近位電流パスノードは、それぞれ、前記伸長部層内で、前記伸長部層の外側に電流を伝達する導体経路に接続され、これにより、関連する前記第１トラック第１側または第２側伸長部構成では、ｘ軸方向に沿って前記近位電流パスノードまで延びる中央領域における正味の動作電流は、前記伸長部層において相対的に大きく、ｘ軸方向に沿って前記近位電流パスノードと前記遠位電流パスノードとの間を延びる端部ノード領域における正味の動作電流は、前記伸長部層において相対的に小さく、
タイプＢの前記端部勾配配置は、前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第１トラック第２側伸長部構成が、ｘ軸方向に沿って延びる中央領域の前記伸長部層において、ｙ軸方向に沿って互いに相対的に接近しており、関連する前記第１トラック第１側伸長部構成または前記第１トラック第２側伸長部構成は、ｘ軸方向に沿って延びるそれぞれの端部領域の前記伸長部層において、ｙ軸方向に沿って互いに相対的に遠ざかるように構成され、かつ、それぞれのタイプＢの前記端部勾配配置に関連付けられており、関連する前記第１トラック第１側伸長部構成または前記第１トラック第２側伸長部構成は、それぞれの端部領域の前記伸長部層内で、前記伸長部層の外側に電流を伝達する導体経路に接続され、これにより、前記第１トラック生成磁場領域は、中央領域ではｙ軸方向について相対的に狭く、それぞれのタイプＢの前記端部勾配配置に関連付けられたそれぞれの端部領域ではｙ軸方向について相対的に広くなる、ことを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項3】
少なくとも１つの前記端部勾配配置がタイプＡの前記端部勾配配置を含み、タイプＡの前記端部勾配配置は、さらに、ｘ軸方向に関して、前記遠位電流パスノードと前記近位電流パスノードとの間の端部ノード領域に位置する少なくとも１つの中間電流パスノードを含み、
前記中間電流パスノードは、前記伸長部層内で、前記伸長部層の外に電流を伝達する導体経路に接続されており、これにより、前記近位電流パスノードと前記中間電流パスノードとの間の前記端部ノード領域のサブ領域における前記伸長部層における正味の動作電流は、前記中央領域における正味の動作電流よりも相対的に小さく、前記中間電流パスノードと前記遠位電流パスノードとの間の前記端部ノード領域のサブ領域における正味の動作電流よりも相対的に大きいことを特徴とする、請求項２に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項4】
少なくとも１つの前記端部勾配配置がタイプＡの前記端部勾配配置を含み、タイプＡの前記端部勾配配置は、ｚ軸方向に沿って延び、各電流パスノードを前記遮蔽層導体部に接続するそれぞれの導電性層間接続を備えるそれぞれの導体経路に接続される、請求項２に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項5】
タイプＡの前記端部勾配配置において、各電流パスノードは、それぞれの導電性層間接続を介して同じ前記遮蔽層導体部に接続されている、請求項４に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項6】
前記導電遮蔽領域構成が、前記受信ループ層と、タイプＡの前記端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された導体経路に含まれる前記被遮蔽層横断導体部との間に介在する第１トラック導電遮蔽領域を備えており、第１トラック導電遮蔽領域は、それぞれの導電性層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除き、少なくともｚ軸投影が第１トラック検知素子領域と重なる、タイプＡの前記端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された導体経路に含まれる前記被遮蔽層横断導体部のｚ軸投影の全領域を遮断するように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項7】
少なくとも１つの前記端部勾配配置がタイプＡの前記端部勾配配置を含み、前記第１パターントラックの前記信号変調素子は、ｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置され、
タイプＡの前記端部勾配配置が、その端部ノード領域が、少なくともＪ＊ＷＬであるｘ軸方向に沿った端部ノード領域寸法ＥＮＲＤＸを有するように構成されており、Ｊは、少なくとも１である数である、ことを特徴とする請求項２に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項8】
Ｊが少なくとも２であることを特徴とする請求項７に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項9】
少なくとも１つの前記端部勾配配置がタイプＡの前記端部勾配配置を含み、前記第１トラック検知素子領域は、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法と、ｙ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域幅寸法とにわたって延びており、ｘ軸方向に沿った前記第１トラック検知素子領域長寸法は、前記第１トラック伸長部長寸法よりも長く、
タイプＡの前記端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された導体経路に含まれる少なくとも１つの前記被遮蔽層横断導体部は、前記受信ループ層に向かうそのｚ軸投影が、第１トラック検知素子領域内の導電性の受信ループと少なくとも部分的に重なるように構成されており、
前記導電遮蔽領域構成が、前記受信ループ層と、タイプＡの前記端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された導体経路に含まれる前記被遮蔽層横断導体部との間に介在する第１トラック導電遮蔽領域を備えており、第１トラック導電遮蔽領域は、ｚ軸方向に沿って延びて第１トラック導電遮蔽領域を通過する導電性層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除き、少なくともｚ軸投影が第１トラック検知素子領域と重なる、タイプＡの前記端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された導体経路に含まれる前記被遮蔽層横断導体部のｚ軸投影の全領域を、遮断するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項10】
前記導電遮蔽領域構成が、前記受信ループ層と、タイプＡの前記端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された任意の導体経路に含まれる前記遮蔽層導体部との間に介在する第１トラック導電遮蔽領域を備えており、第１トラック導電遮蔽領域は、ｚ軸方向に沿って延びて第１トラック導電遮蔽領域を通過する導電性層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除き、少なくともｚ軸投影が前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第１トラック第２側伸長部構成にまたがるｙ軸幅寸法内であり、タイプＡの前記端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された任意の導体経路に含まれる前記遮蔽層導体部のｚ軸投影の全領域を、遮断するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項11】
前記第１パターントラックの前記信号変調素子は、ｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置され、ｘ軸方向に沿った前記第１トラック検知素子領域長寸法は、各端部において前記第１トラック伸長部長寸法よりも少なくともＷＬである寸法ＳＥだけ延びていることを特徴とする請求項９に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項12】
少なくとも１つの前記端部勾配配置がタイプＢの前記端部勾配配置を含み、タイプＢの前記端部勾配配置において、端部領域は、中央領域に近い近位サブ領域と、近位サブ領域よりも中央領域から遠い遠位サブ領域とを含み、遠位サブ領域では、前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第１トラック第２側伸長部構成は、近位サブ領域におけるそれらの離間と比較して、ｙ軸方向に沿って互いに相対的に離れていることを特徴とする請求項２に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項13】
少なくとも１つの前記端部勾配配置がタイプＢの前記端部勾配配置を含み、タイプＢの前記端部勾配配置は、
関連する第１トラック第１側または第２側伸長部構成の端部領域において、導電性層間接続と前記遮蔽層導体部とからなる導体経路に接続され、導電性層間接続は、関連する第１トラック第１側または第２側伸長部構成と前記遮蔽層導体部との間に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項14】
少なくとも１つの前記端部勾配配置がタイプＢの前記端部勾配配置を含み、前記第１パターントラックの前記信号変調素子は、ｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置され、
タイプＢの前記端部勾配配置の端部領域が、少なくともＪ＊ＷＬであるｘ軸方向に沿った端部領域寸法ＥＲＤＸにわたって延びるように構成されており、Ｊは少なくとも２である数である請求項２に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項15】
タイプＡの前記端部勾配配置とタイプＢの前記端部勾配配置との組み合わせからなる複数の前記端部勾配配置（ＥＧＡ）を含む、前記第１トラック生成磁場領域の周囲にマルチターン構成で構成された第１トラック磁場生成コイル部を備え、前記マルチターン構成は、生成磁場領域の第１端部の近傍にある第１側第１端部ＥＧＡの近位電流パスノードを含み、生成磁場領域の第２端部の近傍にある第１側第２端部ＥＧＡの近位電流パスノードを含む前記第１トラック第１側伸長部構成の第１の第１側伸長部と、
生成磁場領域の第２端部の近傍にある第２側第２端部ＥＧＡの近位電流パスノードを含み、生成磁場領域の第１端部の近傍にある第２側第１端部ＥＧＡの近位電流パスノードを含む前記第１トラック第２側伸長部構成の第１の第２側伸長部と、
生成磁場領域の第１端部の近傍にある第１側第１端部ＥＧＡの遠位電流パスノードを含み、生成磁場領域の第２端部の近傍にある第１側第２端部ＥＧＡの遠位電流パスノードを含む前記第１トラック第１側伸長部構成の第２の第１側伸長部と、
生成磁場領域の第２端部の近傍にある第２側第２端部ＥＧＡの遠位電流パスノードを含み、生成磁場領域の第１端部の近傍にある第２側第１端部ＥＧＡの遠位電流パスノードを含む前記第１トラック第２側伸長部構成の第２の第２側伸長部と、を備え、
第１側第２端部ＥＧＡの近位電流パスノードは、導電性層間接続に接続される前記被遮蔽層横断導体部に接続される導電性層間接続を備える第１の導体経路を介して、第２側第２端部ＥＧＡの近位電流パスノードと直列に接続され、
第２側第１端部ＥＧＡの近位電流パスノードは、導電性層間接続に接続される前記被遮蔽層横断導体部に接続される導電性層間接続を備える第２の導体経路を介して、第１側第１端部ＥＧＡの遠位電流パスノードと直列に接続され、
第１側第２端部ＥＧＡの遠位電流パスノードは、導電性層間接続に接続される前記被遮蔽層横断導体部に接続される導電性層間接続を備える第３の導体経路を介して、第２側第２端部ＥＧＡの遠位電流パスノードと直列に接続され、
第２側第１端部ＥＧＡの遠位電流パスノードは、導電性層間接続と前記遮蔽層導体部とを備える導体経路を介してコイル駆動信号の前記入力部に直列に接続され、
第１側第１端部ＥＧＡの近位電流パスノードは、導電性層間接続と前記遮蔽層導体部とを備える導体経路を介してコイル駆動信号の前記入力部に直列に接続されることを特徴とする請求項２に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項16】
前記第１トラック検知素子領域は、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法と、ｙ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域幅寸法とにわたって延びており、ｘ軸方向に沿った前記第１トラック検知素子領域長寸法は、前記第１トラック伸長部長寸法よりも長く、前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第２側伸長部構成を接続する関連する前記被遮蔽層横断導体部は、その前記受信ループ層に向かってのｚ軸方向の投影が、第１トラック検知素子領域の導電性の受信ループと少なくとも部分的に重なるように構成されており、
第１トラックの前記導電遮蔽領域構成は、前記受信ループ層に向かってｚ軸方向に沿って延び、第１トラック導電遮蔽領域を通過する導電性層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除いて、前記受信ループ層と前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第１トラック第２側伸長部構成を接続する関連する前記被遮蔽層横断導体部との間に介在するように構成された導電遮蔽領域を備え、少なくともそのｚ軸方向の投影が第１トラック検知素子領域と重なる、関連する前記被遮蔽層横断導体部のｚ軸方向の投影のすべての領域を、遮断するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項17】
少なくとも１つの伸長部層および少なくとも１つの前記受信ループ層は、多層回路素子の同一層であり、前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第１トラック第２側伸長部構成の少なくとも１つおよび導電性の受信ループの少なくとも一部は、その同一層内に作製されることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導式エンコーダ。
【請求項18】
前記生成磁場領域の各端部において、前記第１トラック第１側伸長部構成および前記第１トラック第２側伸長部構成のそれぞれは、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、前記生成磁場領域の端部に近づくにつれて前記生成磁場領域内の磁界強度を減少させる磁界勾配を誘導するように構成された前記端部勾配配置（ＥＧＡ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導式エンコーダ。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、測定器に関し、より具体的には、精密測定器において使用できる電磁誘導式エンコーダに関する。
【背景技術】
【0002】
様々なエンコーダ構成には、様々なタイプの光学式、静電容量式、磁気式、電磁誘導式、移動および／または位置トランスデューサが含まれうる。これらのトランスデューサは、読取ヘッド内の送信器および受信器の様々な幾何学的構成を使用して、読取ヘッドとスケールとの間の移動を測定する。磁気式および電磁誘導式トランスデューサは、汚れに対して比較的ロバストではあるため、多くの用途で望ましいとされている。
【0003】
特許文献１は、高精度用途に使用可能である電磁誘導式トランスデューサについて説明している。特許文献２および特許文献３は、信号生成および処理回路を含む電磁誘導式インクリメンタル型ノギスおよびリニアスケールについて説明している。特許文献４、特許文献５および特許文献６は、電磁誘導式トランスデューサを使用する電磁誘導式アブソリュート型ノギスおよび電子式巻き尺について説明している。特許文献７は、高精度用途に使用可能である電磁誘導式トランスデューサについて説明しており、平行に二分されたスケール並びに複数の送信コイルおよび受信コイルのセットが、電磁誘導式トランスデューサに誤差を生じさせる可能性のある特定の信号オフセットを低減する。上記のすべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。これらの特許に説明されるように、電磁誘導式トランスデューサは、プリント回路基板技術を使用して製造することができ、汚れにほとんど影響されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】米国特許第６０１１３８９号明細書
【文献】米国特許第５９７３４９４号明細書
【文献】米国特許第６００２２５０号明細書
【文献】米国特許第５８８６５１９号明細書
【文献】米国特許第５８４１２７４号明細書
【文献】米国特許第５８９４６７８号明細書
【文献】米国特許第７９０６９５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、このようなシステムは、例えば信号強度、小型サイズ、高分解能、価格、位置ずれおよび汚れに対するロバスト性等の組み合わせといったユーザによって望まれる特徴の特定の組み合わせを提供する能力に限界がある場合がある。これらおよびその他の特徴の改善された組合せを提供するエンコーダの構成が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この概要は、以下の詳細な説明において更に説明される概念のセレクションを、簡略形式で紹介するために提供される。この概要は、請求項に係る主題の重要な特徴を特定することを意図しておらず、また、請求項に係る主題の範囲を決定する助けとして使用されることも意図していない。
【0007】
ｘ軸方向と一致する測定軸方向に沿って２つの要素間の相対位置を測定するために使用可能な電磁誘導式エンコーダが提供される。様々な実施態様において、電磁誘導式エンコーダは、スケールと、検出部と、信号処理部とを含む。スケールは、測定軸方向に沿って延在し、ｘ軸方向に直交するｙ軸方向に沿ったトラック幅寸法を有する少なくとも第１パターントラックを備える信号変調スケールパターンを含む。いくつかの実施形態では、信号変調スケールパターンは、第１パターントラックと、第１パターントラックと平行にｘ軸方向に延在する第２パターントラックとを含む。各パターントラックは、ｘ軸方向に沿った位置の周期的な関数として変化する空間的に変化する特性を提供するように配置された信号変調素子を備える。
【0008】
検出部は、少なくとも第１パターントラックに近接して取り付けられ、少なくとも第１パターントラックに対して測定軸方向に沿って移動するように構成される。
【0009】
様々な実施形態では、検出部は、スケールに面する前面を有する多層回路素子（例えば、プリント基板または多層回路素子）を含む。磁場生成コイル（送信器）は、多層回路素子に固定される。磁場生成コイルは、コイル駆動信号を供給するため、前記磁場生成コイルを前記信号処理部に接続する少なくとも２つの接続部を含む入力部と、第１パターントラックに整列した第１トラック生成磁場領域を公称的に取り囲み、コイル駆動信号に応答して第１トラック生成磁場領域に第１トラック変化磁束を生成するように構成された第１トラック磁場生成コイル部とを含む。第１トラック磁場生成コイル部は、多層回路素子の１つ以上の伸長部層に作製された第１トラック第１側伸長部構成と第１トラック第２側伸長部構成を備え、第１トラック生成磁場領域の第１側および第２側にｘ軸方向に沿って延在するものとして説明してもよい。第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成が共にｘ軸方向に沿って第１トラック伸長部長寸法にわたって延在し、または第１トラック伸長部長寸法を定義し、第１トラック第１側伸長部構成と第１トラック第２側伸長部構成との間のｙ軸方向の最小の離間が、第１トラック生成磁場領域の最小幅寸法を定義する。第１トラック磁場生成コイル部はさらに一組の第１トラック導体経路を構成し、導体経路の各部は第１トラック第１側伸長部構成または第１トラック第２側伸長部構成のうちの少なくとも１つに接続され、少なくとも１つの導体経路は多層回路素子の第１トラック被遮蔽導体層内に作製された遮蔽層導体部を含む。様々な実施形態では、少なくとも１つのそのような遮蔽層導体部は、ｘ軸方向を横切る方向に沿って延びる横断導体部である。少なくとも１つのそのような被遮蔽層横断導体部は、第１トラック第１側伸長部構成と第１トラック第２側伸長部構成との間の少なくともｙ軸方向の最小離間にまたがっており、第１トラック磁場生成コイル部における第１トラック第１側伸長部構成と第１トラック第２側伸長部構成とを接続する第１トラック導体経路に含まれる。
【0010】
検出部は、ｘ軸およびｙ軸方向に沿って延在し、多層回路素子の前面に対して公称的に法線であるｚ軸方向に沿った位置に関して前記第１トラック被遮蔽導体層と多層回路素子の１つ以上の受信ループ層との間に位置する第１トラック遮蔽領域層に作製された少なくとも１つの第１トラック導電遮蔽領域を含む導電遮蔽領域構成をさらに備える。検出部はさらに、多層回路素子の１つ以上の受信ループ層に作製されたそれぞれの導電性の受信ループを有する複数の検知素子を備え、導電性の受信ループは、第１パターントラックに公称的に整列された第１トラック検知素子領域にわたってｘ軸方向に沿って分布している。検知素子は、スケールパターンの隣接する信号変調素子によって提供される第１トラック変化磁束への局所的影響に応じた検出信号または検出信号寄与を提供するように構成される。
【0011】
信号処理部は、コイル駆動信号を提供するように検出部に動作可能に接続されてよく、検出部から入力される検出信号に基づいて、検出部と信号変調スケールパターンとの相対的位置を特定するように構成される。
【0012】
本明細書に開示された原理に従った様々な実施形態では、検出部は以下のように構成される。
生成磁場領域の各端部において、第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成の少なくとも１つは、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、生成磁場領域の端部に近づくにつれて第１トラック生成磁場領域内の磁界強度を減少させる磁界勾配を誘導するように構成された端部勾配配置を含む。
少なくとも１つの端部勾配配置は、第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成を接続する被遮蔽層横断導体部を含む導体経路の１つに接続されている。
そして、導電遮蔽領域構成は、受信ループ層と、第１トラック第１側伸長部構成と第１トラック第２側伸長部構成とを接続する被遮蔽層横断導体部との間に介在するように構成された少なくとも１つの第１トラック導電遮蔽領域を備え、受信ループ層に向かうｚ軸方向に沿って関連する被遮蔽層横断導体部のｚ軸方向への投影の少なくとも半分の領域を遮断するように構成されている。
生成磁場領域の各端部において、第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成の少なくとも１つは、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、生成磁場領域の端部に近づくにつれて第１トラック生成磁場領域内の磁界強度を減少させる磁界勾配を誘導するように構成された端部勾配配置を含む。
少なくとも１つの端部勾配配置は、第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成を接続する被遮蔽層横断導体部を含む導体経路の１つに接続されている。
そして、導電遮蔽領域構成は、受信ループ層と、第１トラック第１側伸長部構成と第１トラック第２側伸長部構成とを接続する被遮蔽層横断導体部との間に介在するように構成された少なくとも１つの第１トラック導電遮蔽領域を備え、受信ループ層に向かうｚ軸方向に沿って関連する被遮蔽層横断導体部のｚ軸方向への投影の少なくとも半分の領域を遮断するように構成されている。
【0013】
上述のように構成された端部勾配配置が、既知の磁場生成コイルに関連する「端部効果」に起因して、さもなくば位置測定において発生する特定の周期的誤差を確実に低減し、検出部とスケールとの間で発生する可能性のあるずれ（例えば、取り付けまたはガイドのずれ等）に対するそのような誤差の感度を低減するのに特に有用であることが見出されている。
【0014】
様々な実施形態では、端部勾配配置は、「タイプＡ」の端部勾配配置または「タイプＢ」の端部勾配配置のうちの少なくとも１つに従って構成されているかもしれない。
【0015】
本明細書に開示されているように、タイプＡの端部勾配配置は、関連する第１トラック第１側または第２側伸長部構成のそれぞれに少なくとも２つの電流パスノードを備え、ｘ軸方向に関して生成磁場領域の端部に最も近く、かつ中心から最も遠い遠位電流パスノードと、ｘ軸方向に関して生成磁場領域の中心に最も近く、かつ端部から最も遠い近位電流パスノードとを含む。遠位電流パスノードおよび近位電流パスノードは、それぞれ、伸長部層内で、伸長部層の外側に電流を伝達する導体経路（ＣＰＸ－ｘｘ）に接続される。このようなタイプＡの端部勾配配置の結果として、関連する第１トラック第１側または第２側伸長部構成では、ｘ軸方向に沿って近位電流パスノードまで延びる中央領域における正味の動作電流は、伸長部層において相対的に大きく、ｘ軸方向に沿って近位電流パスノードと遠位電流パスノードとの間を延びる端部ノード領域における正味の動作電流は、伸長部層において相対的に小さくなる。これにより、生成磁場領域の端部付近で望ましい磁界勾配が得られる。
【0016】
本明細書に開示されているように、タイプＢの端部勾配配置は、第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成が、ｘ軸方向に沿って延びる中央領域の伸長部層において、ｙ軸方向に沿って互いに相対的に接近しており、関連する第１トラック第１側伸長部構成または第１トラック第２側伸長部構成が、ｘ軸方向に沿って延びるそれぞれの端部領域の伸長部層において、ｙ軸方向に沿って互いに相対的に遠ざかるように構成されている。それぞれの端部領域は、それぞれのタイプＢの端部勾配配置に関連付けられている。関連する第１トラック第１側伸長部構成または第１トラック第２側伸長部構成は、それぞれの端部領域の伸長部層内で、伸長部層の外側に電流を伝達する導体経路に接続される。このようなタイプＢの端部勾配配置の結果として、第１トラック生成磁場領域は、中央領域ではｙ軸方向について相対的に狭く、それぞれのタイプＢの端部勾配配置に関連付けられたそれぞれの端部領域ではｙ軸方向について相対的に広くなる。これにより、生成磁場領域の端部付近で望ましい磁界勾配が得られる。
【0017】
いくつかの実施形態では、タイプＡの端部勾配配置が、さらに、ｘ軸方向に関して、遠位電流パスノードと近位電流パスノードとの間の端部ノード領域に位置する少なくとも１つの中間電流パスノードを含む。中間電流パスノードは、伸長部層内で、伸長部層の外に電流を伝達する導体経路に接続されている。このようなタイプＡの端部勾配配置の結果として、近位電流パスノードと中間電流パスノードとの間の端部ノード領域のサブ領域における伸長部層における正味の動作電流は、中央領域における正味の動作電流よりも相対的に小さく、中間電流パスノードと遠位電流パスノードとの間の端部ノード領域のサブ領域における正味の動作電流よりも相対的に大きくなる。これにより、生成磁場領域の端部付近で特に望ましい磁界勾配が得られる場合がある。
【0018】
いくつかの実施形態では、タイプＡの端部勾配配置は、ｚ軸方向に沿って延び、その電流パスノードを遮蔽層導体部に接続するそれぞれの導電性層間接続を備えるそれぞれの導体経路に接続される。いくつかのそのようなタイプＡの端部勾配配置（ＥＧＡ）では、各電流パスノードは、それぞれの導電性層間接続を介して同じ遮蔽層導体部に接続されており、これは、いくつかの実施形態では有利であり得る。
【0019】
いくつかの実施形態では、そのようなタイプＡのＥＧＡは、受信ループ層と、そのようなタイプＡのＥＧＡに含まれる電流パスノードに接続された任意の導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部との間に介在する第１トラック導電遮蔽領域を構成する導電遮蔽領域構成と組み合わせて使用される。第１トラック導電遮蔽領域は、それぞれの導電性層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除き、少なくともｚ軸投影が第１トラック検知素子領域と重なる、そのようなタイプＡのＥＧＡに含まれる電流パスノードに接続された導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部のｚ軸投影の全領域を、遮断するように構成されていてもよい。
【0020】
様々な実施形態では、第１パターントラックの信号変調素子は、ｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置される。いくつかの実施形態では、含まれるタイプＡの端部勾配配置の各々が、その端部ノード領域が、少なくともＪ＊ＷＬであるｘ軸方向に沿った端部ノード領域寸法ＥＮＲＤＸを有するように構成されていると有利である。ここで、Ｊは、少なくとも１である数である。いくつかの実施形態では、Ｊが少なくとも２であるとさらに有利である。
【0021】
タイプＡの端部勾配配置を含む様々な実施形態では、第１トラック検知素子領域は、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法と、ｙ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域幅寸法とにわたって延びてよく、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法は、（例えば、いくつかの実施形態では、各端部において少なくともＷＬである量だけ）、第１トラック伸長部長寸法よりも長い。いくつかのそのような実施形態では、タイプＡの端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部は、受信ループ層に向かうそのｚ軸投影が、第１トラック検知素子領域内の導電性受信ループと少なくとも部分的に重なるように構成されていてもよい。いくつかのそのような実施形態では、導電遮蔽領域構成が、受信ループ層と、任意のタイプＡの端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された任意の導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部との間に介在する第１トラック導電遮蔽領域を備えると有利であり得る。第１トラック導電遮蔽領域は、有利には、ｚ軸方向に沿って延びて第１トラック導電遮蔽領域を通過する導電性層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除き、少なくともｚ軸投影が第１トラック検知素子領域と重なる、タイプＡの端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部のｚ軸投影の全領域を、遮断するように構成されていてもよい。いくつかのそのような実施形態において、第１トラック導電遮蔽領域は、有利には、横断導体部ではない遮蔽層導体部を含む、タイプＡの端部勾配配置に含まれる電流パスノードに接続された任意の導体経路に含まれる遮蔽層導体部のｚ軸投影の全領域を遮断するように構成されていてもよい。
【0022】
いくつかの実施形態では、タイプＢの端部勾配配置において、端部領域は、中央領域に近い近位サブ領域と、近位サブ領域よりも中央領域から遠い遠位サブ領域とを含む。遠位サブ領域では、第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成は、近位サブ領域におけるそれらの離間と比較して、ｙ軸方向に沿って互いに相対的に離れている。これにより、生成磁場領域の端部付近でｘ軸方向に沿って特に望ましい磁界勾配が得られる場合がある。
【0023】
いくつかの実施形態では、タイプＢの端部勾配配置において、関連する第１トラック第１側または第２側伸長部構成の端部領域において、導電性層間接続と遮蔽層導体部とからなる導体経路に接続された導電性層間接続は、関連する第１トラック第１側または第２側伸長部構成と遮蔽層導体部との間に接続される。
【0024】
様々な実施形態では、第１パターントラックの信号変調素子は、ｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置される。いくつかの実施形態では、タイプＢの端部勾配配置の端部領域が、少なくともＪ＊ＷＬであるｘ軸方向に沿った端部領域寸法ＥＲＤＸにわたって延びるように構成されていると有利である。ここで、Ｊは、少なくとも１である数である。いくつかの実施形態では、Ｊが少なくとも２であるとさらに有利である。
【0025】
タイプＢの端部勾配配置を含む様々な実施形態では、第１トラック検知素子領域は、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法と、ｙ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域幅寸法とにわたって延びてよく、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法は、（例えば、いくつかの実施形態では、各端部において少なくともＷＬである量だけ）、第１トラック伸長部長寸法よりも長い。いくつかのそのような実施形態では、第１トラック第１側伸長部構成と第１トラック第２側伸長部構成とを接続する被遮蔽層横断導体部が、タイプＢの端部勾配配置に接続された導体経路に含まれてもよく、受信ループ層に向かってのそのｚ軸投影が、第１トラック検知素子領域内の導電性受信ループと少なくとも部分的に重なるように構成されていてもよい。
【0026】
いくつかのそのような実施形態では、導電遮蔽領域構成が、受信ループ層と、タイプＢの端部勾配配置に接続された導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部（例えば、第１トラック第１側伸長部構成と第１トラック第２側伸長部構成とを接続する被遮蔽層横断導体部）との間に介在する第１トラック導電遮蔽領域を備えると有利であり得る。それぞれの第１トラック導電遮蔽領域は、有利には、それぞれの第１トラック導電遮蔽領域が、ｚ軸方向に沿って延び、それぞれの第１トラック導電遮蔽領域を通過する導電性層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除き、少なくともｚ軸投影が第１トラック検知素子領域と重なる、タイプＢの端部勾配配置に接続された任意の導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部のｚ軸投影の全領域を、遮断するように構成されていてもよい。いくつかのそのような実施形態において、それぞれの第１トラック導電遮蔽領域は、有利には、横断導体部ではないそれぞれの遮蔽層導体部を含む、タイプＢの端部勾配配置に接続された任意の導体経路に含まれる遮蔽層導体部のｚ軸投影の全領域を遮断するように構成されていてもよい。
【0027】
いくつかの実施形態では、Ａタイプの端部勾配配置とＢタイプの端部勾配配置との組み合わせからなる複数の端部勾配配置（ＥＧＡ）を含む、生成磁場領域の周囲にマルチターン構成で構成された磁場生成コイル部を備えてもよい。マルチターン構成は、生成磁場領域の第１端部の近傍にある第１側第１端部ＥＧＡの近位電流パスノードを含み、生成磁場領域の第２端部の近傍にある第１側第２端部ＥＧＡの近位電流パスノードを含む第１トラック第１側伸長部構成の第１の第１側伸長部と、生成磁場領域の第２端部の近傍にある第２側第２端部ＥＧＡの近位電流パスノードを含み、生成磁場領域の第１端部の近傍にある第２側第１端部ＥＧＡの近位電流パスノードを含む第１トラック第２側伸長部構成の第１の第２側伸長部と、生成磁場領域の第１端部の近傍にある第１側第１端部ＥＧＡの遠位電流パスノードを含み、生成磁場領域の第２端部の近傍にある第１側第２端部ＥＧＡの遠位電流パスノードを含む第１トラック第１側伸長部構成の第２の第１側伸長部と、生成磁場領域の第２端部の近傍にある第２側第２端部ＥＧＡの遠位電流パスノードを含み、生成磁場領域の第１端部の近傍にある第２側第１端部ＥＧＡの遠位電流パスノードを含む第１トラック第２側伸長部構成の第２の第２側伸長部と、を備えてもよい。第１側第２端部ＥＧＡの近位電流パスノードは、導電性層間接続に接続される被遮蔽層横断導体部に接続される導電性層間接続を備える第１の導体経路を介して、第２側第２端部ＥＧＡの近位電流パスノードと直列に接続されていてもよい。第２側第１端部ＥＧＡの近位電流パスノードは、導電性層間接続に接続される被遮蔽層横断導体部に接続される導電性層間接続を備える第２の導体経路を介して、第１側第１端部ＥＧＡの遠位電流パスノードと直列に接続されていてもよい。第１側第２端部ＥＧＡの遠位電流パスノードは、導電性層間接続に接続される被遮蔽層横断導体部に接続される導電性層間接続を備える第３の導体経路を介して、第２側第２端部ＥＧＡの遠位電流パスノードと直列に接続されていてもよい。第２側第１端部ＥＧＡの遠位電流パスノードは、導電性層間接続と遮蔽層導体部とを備える導体経路を介して駆動信号入力に直列に接続されてもよく、第１側第１端部ＥＧＡの近位電流パスノードは、導電性層間接続と遮蔽層導体部とを備える導体経路を介して駆動信号入力に直列に接続されてもよい。いくつかのそのような「マルチターン」の実施形態では、導電遮蔽領域構成が、受信ループ層と、ＥＧＡに含まれる電流パスノードに接続された任意の導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部との間に介在する第１トラック導電遮蔽領域を備えるとよい。
【0028】
タイプＡおよび／またはタイプＢの端部勾配配置を含む様々な実施形態では、生成磁場領域の各端部において、第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成のそれぞれが、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、生成磁場領域の端部に近づくにつれて生成磁場領域内の磁界強度を減少させる磁界勾配を誘導するように構成された端部勾配配置（ＥＧＡ）を備えると有利であり得る。
【0029】
様々な実施形態において、タイプＡおよび／またはタイプＢの端部勾配配置は、検出部に実装されてもよく、少なくとも１つの伸長部層および少なくとも１つの受信ループ層は、多層回路素子の同一層であり、第１トラック第１側伸長部構成および第１トラック第２側伸長部構成の少なくとも１つおよび導電性の受信ループの少なくとも一部は、その同一層内に作製される。
【0030】
電磁誘導式エンコーダのいくつかの実施形態では、信号変調スケールパターンは、第１パターントラックと平行に配置された第２パターントラックをさらに含み、第１および第２パターントラックは、それぞれ、ｘ軸方向に沿って分布する信号変調素子を含む。そのような実施形態では、磁場生成コイルは、第２パターントラックに公称的に整列した第２トラック生成磁場領域を取り囲むように構成された第２トラック磁場生成コイル部を含み、コイル駆動信号に応答して第２トラック生成磁場領域に第２トラック変化磁束を生成するように構成されている。このような第２トラック磁場生成コイル部の様々な実施形態は、有利には、上で概説されたような端部勾配配置の実装に関連する任意の特徴を含む、上で概説された「第１トラック」構成のいずれかの様々な特徴を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図3】図３は、一般的に図２に対応する、検出部の磁場生成コイルの端部の先行技術の実施形態を示す等角図であり、検出部における磁場を生成する伸長部と導電性の受信ループとの相対的な配置がより明確に図示されている。
【図11】図１１は、検出部の第６の例示的な実施形態を示す等角図であり、第１トラックおよび第２トラックの磁場生成コイルを含む磁場生成コイル部を示し、それぞれが、本明細書に開示された原理に従ったタイプＡの端部勾配配置の実施形態を含む。
【発明を実施するための形態】
【0032】
図１は、本明細書に開示された原理に従って、既知の検出部１６７およびスケールパターン１８０、または新規の検出部１６７およびスケールパターン１８０を含む電磁誘導式エンコーダを使用することのできるハンドツールタイプのノギス１００の組立分解等角図である。 図示された実施形態では、ノギス１００は、スケール１７０を含む概略矩形断面のスパーを有するスケール部材１０２と、スライダアセンブリ１２０とを含む。様々な実施態様において、スケール１７０は、ｘ軸方向に相当する測定軸方向ＭＡに沿って延在してよく、また、信号変調スケールパターン１８０を含んでよい。既知のタイプのカバー層１７２（例えば１００μｍの厚さ）が、スケール１７０を覆ってよい。スケール部材１０２の第１の端の近くのジョー１０８および１１０と、スライダアセンブリ１２０上の可動ジョー１１６および１１８とが、既知の方法で、物体の寸法を測定するために使用される。スライダアセンブリ１２０は、端止め具１５４によって、スケール部材１０２の下のデプスバー溝１５２内に収められるデプスバー１２６を任意選択的に含んでもよい。デプスバー測定端１２８を穴の中に延ばして、その深さを測定することができる。スライダアセンブリ１２０のカバー１３９が、オン／オフスイッチ１３４と、ゼロ設定スイッチ１３６と、測定結果ディスプレイ１３８とを含んでよい。スライダアセンブリ１２０のベース１４０は、スケール部材１０２のサイドエッジ１４６に接触するガイドエッジ１４２を含み、ネジ１４７によって弾性圧力バー１４８をスケール部材１０２の対向するエッジに付勢することで、測定、および、スケール１７０に対する読取ヘッド部１６４の移動に適切な位置合わせを保証する。
【0033】
ベース１４０に取り付けられたピックオフアセンブリ１６０は、本実施態様では、磁場生成コイル部および測定軸方向ＭＡに沿って配置された検知素子群（例えば集合的に磁場生成および検知巻線部）を含む検出部１６７と、信号処理部（例えば制御回路）１６６とを搭載した多層回路素子１６２（例えば、プリント回路基板またはＰＣＢ）を含む読取ヘッド部１６４を保持する。回路および接続部の汚染を防止するため、弾性シール１６３が、カバー１３９と多層回路素子１６２との間で圧縮されるとよい。検出部１６７は、絶縁コーティングによって覆われてよい。
【0034】
１つの特定の例示的な例では、検出部１６７は、スケール１７０と平行にかつスケール１７０に対向して配置され、また、スケール１７０に対向する検出部１６７の前面または表面は、深さ（Ｚ）方向に沿って、約０．５ｍｍの間隙によって、スケール１７０（および／または信号変調スケールパターン１８０）から離間されてよい。読取ヘッド部１６４とスケール１７０とを合わせて、電磁誘導式エンコーダの一部としてのトランスデューサが形成されうる。一実施態様では、トランスデューサは、磁場の変化を生成することによって動作する渦電流型または誘導型のトランスデューサであってよい。以下により詳細に説明されるように、磁場の変化は、当該磁場内に置かれた信号変調スケールパターン１８０の信号変調素子の幾つかにおいて、エディカレントと知られる渦電流を誘導する。図１に示されるノギス１００は、コンパクトサイズ、低電力動作（例えば、バッテリ長寿命化のため）、高分解能および高精度測定、低コスト、汚れに対するロバスト性などの比較的最適化された組合せを提供するために、長年にわたって発展した電磁誘導式エンコーダを典型的に実装する様々な用途のうちの１つであることが理解されるであろう。これらの要因のいずれか、および／または位置エンコーダで達成可能な信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）のわずかな改善でさえも、非常に望ましいが、特に、様々な用途において商業的成功を達成するために課される設計制約の観点から、これを達成することは困難である。以下の説明に開示される原理は、特に費用効果および小型化の点で、これらの要素のうちの幾つかに改良を提供する。
【0035】
図２および図３は、それぞれ、図１等に示される電磁誘導式エンコーダにおける検出部１６７および信号変調スケールパターン１８０として使用可能である検出部２６７およびスケールパターン１８０の既知の従来技術の実施態様を示す平面図および等角図である。図２および図３の特定の特徴のみが、図４～９を参照して詳細に後述する新規な電磁誘導式エンコーダおよび検出部の特定の類似した特徴および動作の理解に適用される適切な背景および説明を提供するため、以下に詳細に説明される。図２および図３に示された実施形態を理解するのに有用なより詳細な説明は、一般に譲渡された米国特許第１０５２０３３５号（以下、’３３５特許という）に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0036】
図２は、検出部２６７およびスケールパターン１８０の既知の先行技術の実施態様を示す平面図である。図２は、一部は具象的であり、一部は概略的であるとみなすことができる。検出部２６７およびスケールパターン１８０の拡大部分は、図２の下部に示されている。図２では、以下に説明する様々な要素は、それらの形状または輪郭によって表現され、特定の幾何学的関係を強調するために互いに重ね合わされて示されている。一般的に知られている設計慣行に基づいて、および／または以下の説明および／または以下の説明に概説されているように（例えば、図３を参照して）、当業者に明らかであるように、様々な動作ギャップおよび／または絶縁層を提供するべく、必要に応じて、ｚ軸方向に沿って異なる平面に位置する様々な加工層上に様々な要素が存在してもよいことを理解されたい。図２および図３に示される特定の実施形態では、磁場生成コイルＦＧＣの伸長部ＥＰ１およびＥＰ２は、導電性の受信ループＳＥＮ１～ＳＥＮ２４と重なり、したがって、多層回路素子の少なくとも第１の内部金属層を含む伸長部金属層のセットを用いて作製され、導電性の受信ループＳＥＮ１～ＳＥＮ２４は、スケールパターン１８０に面する検出部の前面に第１の内部金属層よりも近い少なくとも１つの金属層を含む多層回路素子の受信ループ金属層のセットを用いて作製される。本主題に関連して、図２の検出部２６７の拡大断面図は、伸長部ＥＰ１およびＥＰ２と重なる導電性の受信ループＳＥＮ１４～ＳＥＮ１６のそれぞれのｙ軸方向両端部を破線で示し、導電性の受信ループが伸長部よりも検出部の前面に近いことを示している。（図３も参照のこと）。一方、図２の検出部２６７の正面図では、図示を容易にするためだけに、導電性の受信ループＳＥＮ１～ＳＥＮ２４のそれぞれの２つの端部を実線で示している。本開示の図面を通して、１つまたは複数の要素の図示されたｘ軸、ｙ軸、および／またはｚ軸の寸法は、明確にするために誇張されていてもよいことが理解されるであろう。
【0037】
信号変調スケールパターン１８０の図示される部分は、破線の輪郭で示される信号変調素子ＳＭＥを含み、信号変調素子ＳＭＥは、（図１に示される）スケール１７０上に配置される。図２に示す実施形態では、ほとんどの信号変調素子ＳＭＥのｙ方向の端部は、第１および第２伸長部ＥＰ１およびＥＰ２の下に隠されている。図１に示すように、スケールパターン１８０は、動作中に検出部２６７に対して移動することが理解されるであろう。
【0038】
図２の例では、スケールパターン１８０は、ｘ軸に直交するｙ軸方向に沿って公称スケールパターン幅寸法ＮＳＰＷＤを有し、測定軸方向ＭＡに沿って周期的に（例えば、ｘ軸方向に対応して）配置された個別の信号変調素子ＳＭＥを備える。しかし、より一般的には、信号変調スケールパターン１８０は、パターンがｘ軸方向に沿った位置の関数として変化する空間特性を有し、これにより、既知の方法に従って、検出部２６７の検知素子ＳＥＮ（例えば、ＳＥＮ１４）に生じる位置依存検出信号（一部の実施形態では、検出信号成分とも呼ばれる）を提供するならば、個別の要素または１つ以上の連続パターン要素を含む様々な代替空間変調パターンを含んでよい。
【0039】
様々な実施態様では、検出部２６７は、スケールパターン１８０に近接して取り付けられ、スケールパターン１８０に対して測定軸方向ＭＡに沿って移動するように構成される。以下の開示に基づいて当業者には理解されるように、検出部は、磁場生成コイルＦＧＣと、様々な実施形態において様々な対応する信号処理スキームと組み合わせて使用される様々な代替構成をとることができる複数の検知素子ＳＥＮとを含む。図２は、検知素子ＳＥＮ１～ＳＥＮ２４の単一の代表的なセットを示し、これは、この特定の実施形態では、直列に接続された導電性の受信ループＣＲＬ１～ＣＲＬ２４（あるいは、検知ループ素子または検知コイル素子と呼ばれる）を備える。この実施態様では、隣接するループ素子は、多層回路素子の様々な層上の導体の構成によって接続され（例えば、層間接続（フィードスルー）によって接続されるように）、既知の方法に従って、反対の巻線極性を有するように接続される。すなわち、第１のループが磁界の変化に正極性の検出信号寄与で応答する場合、隣接するループは負極性の検出信号寄与で応答する。この特定の実施態様では、検知素子は、それらの検出信号または信号寄与が加算されるように直列に接続され、「加算された」検出信号が、検出信号出力接続部ＳＤＳ１およびＳＤＳ２で信号処理部（図示せず）に出力される。図２は、視覚的混同を回避するために単一の検知素子のセットを示しているが、様々な実施態様では、異なる空間位相位置で１つまたは複数の追加の検知素子のセットを提供するように（例えば、直交信号を提供するように）検出部を構成することが有利であることが当業者には理解されよう。当然ながら、本明細書において説明される検知素子の構成は、例示に過ぎず、限定ではない。一例として、個々の検知素子ループは、幾つかの実施形態では、例えば、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第２０１８／００３５２４号に開示されるように、対応する信号処理部に個別の信号を出力してもよい。より一般的には、様々な実施形態において、様々な既知の検知素子構成が、様々な既知の信号変調スケールパターンおよび信号処理スキームと組み合わせた使用のために、本明細書において開示され、請求項に係る原理と組み合わせて使用されてよい。
【0040】
様々な検知素子および磁場生成コイルＦＧＣは、基板（例えば、図１の多層回路素子１６２）上に固定されてもよい。磁場生成コイルＦＧＣは、ｘ軸方向に沿った公称コイル領域長寸法ＮＣＡＬＤと、ｙ軸方向に沿った約ＹＳＥＰの公称コイル領域幅寸法とを有する内部領域ＩＮＴＡを囲むものとして説明することができる。様々な実施形態では、磁場生成コイルＦＧＣは、内部領域ＩＮＴＡを取り囲む単一の巻線を含んでよい。動作時には、磁場生成コイルＦＧＣは、コイル駆動信号に応答して内部領域ＩＮＴＡに磁束変化を生成する。
【0041】
様々な実施形態では、磁場生成コイルＦＧＣは、入力部ＩＮＰ、第１伸長部ＥＰ１および第２伸長部ＥＰ２、および端部ＥＤＰ（例えば、図３を参照して開示されているように実装される）を含んでもよい。入力部ＩＮＰは、コイル駆動信号を信号処理部（例えば図１の信号処理部１６６または図９の信号処理部９６６等）から磁場生成コイルＦＧＣに提供する第１入力接続部ＩＣＰ１および第２入力接続部ＩＣＰ２を含む。第１接続部ＩＣＰ１および第２接続部ＩＣＰ２は、プリント回路基板の層間接続等を介して、信号処理部に接続されてよく、また、いくつかの実施形態では、端部ＥＤＰを、参照して以下に開示されるものと類似した原理を利用して、接続部をシールドしてもよい。第１伸長部ＥＰ１および第２伸長部ＥＰ２は、それぞれ、内部領域ＩＮＴＡの側面に隣接または近接してｘ軸方向に沿って延びており、ｙ軸方向に沿って公称生成トレース幅寸法ＮＧＴＷＤを有している。図示された実施形態では、公称生成トレース幅寸法ＮＧＴＷＤは、第１伸長部ＥＰ１および第２伸長部ＥＰ２について同じであるが、これは、すべての実施形態において要求されるものではない。端部ＥＤＰ（例えば、図３を参照して開示されているように実装されている）は、第１伸長部ＥＰ１と第２伸長部ＥＰ２の間の公称コイル領域幅寸法ＹＳＥＰに対応するｙ軸方向の離間にまたがっており、内部領域ＩＮＴＡの端部付近でその間の接続を提供する。図２および図３に示されている既知の実施形態において、磁場生成コイルＦＧＣは、変化する磁束に応答して生じる検出信号に対応して規定された公称動作周波数における磁場生成コイルＦＧＣのインピーダンスを最小化するために、各公称生成トレース幅寸法ＮＧＴＷＤが、公称コイル領域幅寸法ＹＳＥＰの少なくとも０．１倍、または０．１５倍、または０．２５倍、および／または伸長部ＥＰ１およびＥＰ２の表皮深さの少なくとも２５倍であってもよい設計比を用いて有利に構成されている。しかしながら、様々な既知の実施形態におけるその有用性にもかかわらず、他の手段によって磁場生成コイルＦＧＣのインピーダンスを最小化し得る本明細書に開示された様々な新規な実施形態において、この設計比は必要とされないことが理解されるべきである。
【0042】
検知素子ＳＥＮ１～ＳＥＮ２４は、（例えば測定軸方向ＭＡに相当する）ｘ軸方向に沿って配置され、基板（例えば図１の多層回路素子１６２）上に設けられる。図２の例では、検知素子ＳＥＮの各々は、ｙ軸方向に沿った公称検知素子幅寸法ＮＳＥＷＤを有し、公称検知素子幅寸法ＮＳＥＷＤの少なくとも半分以上は、ｙ軸方向に沿った公称コイル領域幅寸法ＹＳＥＰ内に含まれる。検知素子ＳＥＮは、スケール１７０のスケールパターン１８０の隣接する信号変調部（例えば、１つ以上の信号変調素子ＳＭＥ）によって提供される磁束変化への局所的影響に応じた検出信号を提供するように構成される。信号処理部（例えば図１の信号処理部１６６または図９の信号処理部９６６等）は、検出部２６７から入力された検出信号に基づいて、スケールパターン１８０（またはスケール１７０）に対する複数の検知素子ＳＥＮ１～ＳＥＮ２４の位置を特定するように構成されてもよい。一般に、磁場生成コイルＦＧＣおよび検知素子ＳＥＮ１～ＳＥＮ２４などは、参考文献に記載されているような既知の原理（例えば、誘導式エンコーダ）に従って動作してもよい。
【0043】
様々な実施形態では、磁場生成コイルＦＧＣおよび検知素子ＳＥＮは、互いに絶縁される。いくつかの実施形態では、それらは、既に記載したように、多層回路素子内の絶縁層によって分離された異なる金属層に配置されている。図２および図３に図示された公知の実施形態では、少なくとも１つの検知素子ＳＥＮの公称検知素子幅寸法ＮＳＥＷＤが、好ましくは、伸長部ＥＰ１およびＥＰ２の間の公称コイル領域幅寸法ＹＳＥＰよりも大きく、オーバーラップ寸法ＯＤとして定義される量だけ、伸長部ＥＰ１またはＥＰ２の少なくとも１つの内縁ＩＥを越えて延びている場合、このようなことがある。さらに、様々な実施形態において、磁場生成コイルＦＧＣは、各公称生成トレース幅寸法ＮＧＴＷＤが、対応するオーバーラップ寸法ＯＤよりも大きくなるように有利に構成されてもよい。図２および図３に図示された既知の実施形態について上述したこれらおよび他の特徴は、一般に、そのＳ／Ｎ比および／または精度を最大化するために、検出部２６７におけるインピーダンスおよび信号結合を最適化するように選択される。しかしながら、様々な既知の実施形態におけるそれらの有用性にもかかわらず、これらの設計上の特徴は、ここに開示された原則に従って、様々な新規な実施形態において必ずしも必要とされないことが理解されるべきである。これらの新規な実施形態は、等しいまたはより良いＳ／Ｎ比および／または精度を得るために、図４～８を参照して開示されているように、他の手段によって等しいまたはより良いインピーダンスおよび信号結合を達成してもよい。
【0044】
図１に関して上述したように、様々な実施態様では、検出部２６７は、様々なタイプの測定機器（例えば、ノギス、マイクロメータ、ゲージ、リニアスケールなど）に含まれてもよい。例えば検出部２６７は、スライド部材に固定されてよく、信号変調スケールパターン１８０は、ｘ軸方向と一致する測定軸を有するスケール部材に固定されてよい。このような構成において、スライド部材は、スケール部材に移動可能に取り付けられ、ｘ軸方向およびｙ軸方向に沿って延在する平面（ｚ軸方向は、当該平面に対して直交する）内で測定軸方向ＭＡに沿って移動可能である。
【0045】
図３は、一般的に図２に対応する、検出部の磁場生成コイルの端部の先行技術の実施形態を示す等角「ワイヤフレーム」図であり、伸長部ＥＰ１およびＥＰ２、検出部２６７で使用可能な磁場生成コイルＦＧＣの端部ＥＤＰ、および検出部２６７における導電性の受信ループＳＥＮとの相対的な配置がより明確に図示されている。図３の検出部２６７の要素は、図２の検出部２６７の同様に番号が付けられた要素と類似または同一であってもよく、それに類推して一般的に理解されてもよいことが理解されるであろう。
【0046】
検出部２６７は、磁場生成コイルＦＧＣと、複数の検知素子ＳＥＮ１～ＳＥＮ２４（導電性の受信ループＣＲＬ１４～ＣＲＬ２４からなる代表的な検知素子ＳＥＮ１７～ＳＥＮ２４は、図３に図示されている）とを含むように示されている。磁場生成コイルＦＧＣは、第１伸長部ＥＰ１、第２伸長部ＥＰ２、および端部ＥＤＰとを含み、多層回路素子１６２（例えば、図１に示す多層回路素子１６２）上に固定され、内部領域ＩＮＴＡを公称的に取り囲んでいる。
【0047】
既に概説したように、様々な実施形態では、磁場生成コイルＦＧＣおよび検知素子ＳＥＮは、例えば、介在する絶縁層によって分離されたプリント回路基板の異なる導電層に配置される等により互いに絶縁される。図３に示される特定の実施形態では、磁場生成コイルＦＧＣの伸長部ＥＰ１およびＥＰ２は、多層回路素子の少なくとも第１の内部金属層を（図３のＺ座標Ｚｅｐに）含む伸長部金属または導電層のセットを用いて作製され、導電性の受信ループＳＥＮ１～ＳＥＮ２４は、スケールパターン１８０に面する検出部の前面（Ｚ座標Ｚｆｓ）に第１の内部金属層（Ｚｅｐ）よりも近い２つの金属層を（Ｚ座標ＺｓｅＬ１またはＺｓｅＬ２に）含む多層回路素子の受信ループ金属層のセットを用いて作製される。図３において、様々なラベル付けされたＺ座標は、様々な多層回路素子層のそれぞれの面と一致しているか、または識別されていると理解され得る。様々な実施形態において、多層回路素子は、ＰＣＢ、厚膜ハイブリッド回路、薄膜回路、または他の代替的な製造手法を公知の方法に従って使用することができる。スケールパターン１８０の信号変調素子ＳＭＥは、Ｚ座標Ｚｓｍｅにおいて、スケール１７０（図１に示す）の表面上に存在する。スケール１７０は、検出部２６７を搭載した多層回路素子とは別個のものであることが理解されるであろう。上述したように、多層回路素子（検出部２６７）は、Ｚ座標Ｚｆｓに位置する前面（例えば、絶縁被覆の前面）を有する。Ｚ座標Ｚｓｍｅのスケール面とＺ座標Ｚｆｓの前面との間には動作ギャップが存在する。検知素子ＳＥＮは、Ｚ座標ＺｓｅＬ１またはＺｓｅＬ２に少なくとも１つの金属層を含む多層回路素子の受信ループ金属層のセットを用いて作製された相互接続された導電性の受信ループを備える。導電性の受信ループは、以下でより説明されるように、導電性の受信ループの導電性部分が、検知素子の信号寄与を直列的に接続し、それぞれの信号寄与の極性を提供しながら、互いに交差してもよいように、一般的に金属層を公知の方法に従って分離する絶縁層を介した公知のタイプの導電性層間接続を用いて、層間（Ｚ座標ＺｓｅＬ１およびＺｓｅＬ２で）接続されてもよい。
【0048】
図３に示す特定の実施形態では、第１伸長部ＥＰ１および第２伸長部ＥＰ２は、それぞれ、ｘ軸方向に沿って延び、公称的に、スケールパターン１８０に面する検出部２６７の多層回路素子の前面（Ｚｆｓ）から、ｘ軸方向およびｙ軸方向に直交するｚ軸方向に沿って、伸長部ｚ距離ＥＰＺＤ＝（Ｚｅｐ－Ｚｆｓ）に配置される。いくつかの実施形態では、導電性の受信ループは、受信ループ金属層のセットに含まれるそれぞれの層（ＺｓｅＬ１およびＺｓｅＬ２）に形成された平面トレースループ部分と、それらのそれぞれの層の間で平面トレース部分を接続するメッキ穴を含む層間接続部分とを含む。図示された実施形態では、平面トレース部分は、第１の内部金属層（Ｚｅｐ）よりも検出部の前面（Ｚｆｓ）に近いそれぞれの層（ＺｓｅＬ１、ＺｓｅＬ２）に作製される。いくつかの実施形態では、導電性の受信ループの平面トレース部分の少なくとも一部は、検出部の前面に位置する金属層（Ｚｆｓ）、または検出部の前面に最も近い金属層であるそれぞれの層（ＺｓｅＬ１またはＺｓｅＬ２で）に作製されてもよい。
【0049】
既に概説したように、端部ＥＤＰは、内部領域ＩＮＴＡの端部付近でその間の接続を提供するために、第１伸長部ＥＰ１と第２伸長部ＥＰ２の間の公称コイル領域幅寸法ＹＳＥＰに対応するｙ軸方向の離間にまたがる導電性の経路を備える。図３に示す実施形態では、端部ＥＤＰは、Ｚ座標Ｚｓｅｓを有するそれぞれの多層回路素子層上に存在する被遮蔽端部ＳＥＳを含む。この被遮蔽端部ＳＥＳは、検出部２６７の多層回路素子の前面（Ｚｆｓ）からの被遮蔽端部ｚ距離ＳＥＳＺＤ＝（Ｚｓｅｓ－Ｚｆｓ）に公称的に位置している。ここで、被遮蔽端部ｚ距離ＳＥＳＺＤは、伸長部ｚ距離ＥＰＺＤよりも大きい。図３に示す特定の実施形態では、被遮蔽端部ＳＥＳは、伸長部ＥＰ１およびＥＰ２の端部からｘ軸方向に沿ってオフセットされており、第１接続部ＣＮＰ１（例えば、多層回路素子の層間接続ＣＮＰ１Ａおよび導電性トレースＣＮＰ１Ｂからなる）が第１側伸長部ＥＰ１を被遮蔽端部ＳＥＳの第１の端部に接続し、第２接続部ＣＮＰ２（例えば、多層回路素子の層間接続ＣＮＰ２Ａおよび導電性トレースＣＮＰ２Ｂからなる）が第２側伸長部ＥＰ２を被遮蔽端部ＳＥＳの第２の端部に接続する。代替的な実施形態（図３には示されていない）では、被遮蔽端部ＳＥＳは、伸長部ＥＰ１、ＥＰ２の端部からｘ軸方向に沿って大きくオフセットされていなくてもよく、導電性トレースＣＮＰ１Ｂ、ＣＮＰ２Ｂは省略されていてもよい。すなわち、多層回路素子の層間接続ＣＮＰ１Ａは、第１伸長部ＥＰ１を「非オフセット」被遮蔽端部ＳＥＳの第１の端部に接続してもよく、多層回路素子の層間接続ＣＮＰ２Ａは、第２伸長部ＥＰ２を「非オフセット」被遮蔽端部ＳＥＳの第２の端部に接続してもよい。
【0050】
上述した端部ＥＤＰのいずれかの実施形態では、検出部２６７は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に沿って延び、Ｚ座標Ｚｃｓｒを有するそれぞれの多層回路素子層の面上に公称的に位置し、検出部２６７の多層回路素子の前面からの遮蔽領域ｚ距離ＳＲＺＤ＝（Ｚｃｓｒ－Ｚｆｓ）に位置する、導電遮蔽領域ＣＳＲ（例えば、図３におけるやや任意に配置された破線の「端部」線で表される導電性の平面領域）をさらに含む。様々な実施形態では、遮蔽領域ｚ距離ＳＲＺＤは被遮蔽端部ｚ距離ＳＥＳＺＤよりも小さく、導電遮蔽領域ＣＳＲは、被遮蔽端部ＳＥＳの少なくとも一部と検出部２６７の多層回路素子の前面（Ｚｆｓ）との間に配置される。導電遮蔽領域ＣＳＲは、検出部２６７の多層回路素子内の広範なグランドプレーン層の一部を含んでもよいし、いくつかの実施形態では離散的な領域を含んでもよい。導電遮蔽領域ＣＳＲは、第１接続部ＣＮＰ１および第２接続部ＣＮＰ２（例えば、多層回路素子の層間接続）が導電遮蔽領域ＣＳＲから分離または絶縁されるようなクリアランスホールを含んでいてもよい。
【0051】
’３５５特許 に教示されているように、図３を参照して上述した原理に従った被遮蔽端部を使用する以前は、磁場生成コイルの端部（例えば、ｙ軸方向に沿って延びる端部）によって生成された磁場成分は、それらに最も近い検知素子の検出信号に、いわゆる「端部効果」と呼ばれる誤差成分が生じる原因となっていた。検出部の「先細りの端部構造」を使用して、および／または磁場生成コイルの端部を端部の検知素子から遠くに離間することによって、この端部効果を緩和することが試みられてきた。しかし、これらのアプローチは、望ましくないほど信号強度を低下させるか、検出部のｘ軸寸法を増加させるか、またはその両方を生じさせる。これに対して、図３を参照して上述した被遮蔽端部の構成では、端部によって生成される界磁成分を低減し、および／または信号変調素子ＳＭＥに到達することを防止する傾向がある。ゆえに、最も近い検知素子に結合される磁界成分は、スケールの位置に関係なく、より小さくおよび／またはほぼ一定となり、したがって、端部効果を実質的に緩和する。’３３５特許はさらに、図３を参照して上記で概説したような遮蔽端構成が、検知素子ＳＥＮに対する被遮蔽端部ＳＥＳの影響（例えば、変化する磁束に関連する）を低減するために導電性の遮蔽領域（複数可）ＣＳＲを使用し、これにより、変化する磁束等に応答して生じる検出信号に影響を与えないように、端部ＥＤＰが検知素子ＳＥＮからできるだけ離れた位置に配置される必要がない、磁場生成コイルＦＧＣ（または検出部２６７）のためのより短い全体的なｘ軸寸法を可能にする可能性があることを要約したものである。
【0052】
しかしながら、’３３５特許（本願と共通に譲渡されている）は、磁場生成コイルＦＧＣの端部が、先述の従来の構成と比較して、検知素子ＳＥＮから遠くに位置する必要はないことを示唆しているが、それでも、磁場生成コイルＦＧＣの端部ＥＤＰと最も近い検知素子ＳＥＮとの間にある程度の離間を含む構成のみを開示し、教示している。特に、’３３５特許は、端部ＥＤＰまたは被遮蔽端部ＳＥＳが、任意の検知素子ＳＥＮに近接して配置されてもよいことを認識していないか、または示唆していない。対照的に、本発明者は、端部ＥＤＰまたは被遮蔽端部ＳＥＳが、検知素子ＳＥＮに近接して配置され、および／または検知素子ＳＥＮと重なって配置されることが有利である構成を発見した。あるいは別の言い方をすれば、本発明者は、磁場生成コイルＦＧＣが、従来知られている構成よりも実質的に短く、複数の検知素子ＳＥＮが、ｘ軸方向に沿って、磁場生成コイルＦＧＣの端部ＥＤＰまたは被遮蔽端部ＳＥＳを越えて延びることが有利であるという構成を発見した。そのような構成で使用可能な様々な特徴および代替案が、図４～８を参照して以下に開示されている。
【0053】
図４および図５は、それぞれ、図１等に示される電磁誘導式エンコーダにおける検出部１６７および信号変調スケールパターン１８０として使用可能である、本明細書に開示および請求される原理に従った検出部４６７および互換性のあるスケールパターン１８０の第１の実施態様を示す平面図および等角図である。検出部４６７は、図２および図３の検出部２６７と同様の一定の特徴およびコンポーネントを有する。特に、図４と図２において、または図５と図３において、類似の参照番号（例えば、類似の名称または数字または数値「接尾辞」）で指定された要素、または様々な図において他に明らかに類似した要素は、類似の要素であり、以下に別段の記載がある場合を除いて、類似して動作すると理解され得る。図４および図５の特定の特徴のみが、その記述が、本明細書に開示およびクレームされた原理に従って新規な特徴および／または利点を強調するため、以下に詳細に記載されており、図面は、当技術分野の通常の熟練者によって、本明細書に含まれる他の図面および記述、または組込まれた参照文献に含まれる他の図面および記述との類推によって、他の方法で理解され得る。
【0054】
図４は、検出部４６７の第１の例示的な実施態様および電磁誘導式エンコーダに使用可能である互換性のあるスケールパターン１８０を示す平面図である。図４は、一部は具象的であり、一部は概略的であるとみなすことができる。先に示されたように、本開示の図面を通して、１つまたは複数の要素の図示されたｘ軸、ｙ軸、および／またはｚ軸の寸法は、明確にするために誇張されていてもよいことが理解されるであろう。検出部４６７およびスケールパターン１８０の拡大部分は、図４の下部に示されている。図４では、以下に説明する様々な要素は、それらの形状または輪郭によって表現され、特定の幾何学的関係を強調するために互いに重ね合わされて示されている。一般的に知られている設計慣行に基づいて、および／または以下の説明および／または以下の説明に概説されているように（例えば、図５を参照して）、当業者に明らかであるように、様々な動作ギャップおよび／または絶縁層を提供するべく、必要に応じて、ｚ軸方向に沿って異なる平面に位置する様々な加工層上に様々な要素が存在してもよいことを理解されたい。
【0055】
図４および図５に示すように、信号変調スケールパターン１８０は、ｘ軸方向に直交するｙ軸方向に沿ったパターントラック幅寸法ＰＴＤＹを有する第１パターントラックＦＰＴを含む。第１パターントラックは、ｘ軸方向に沿った位置の周期的な関数として変化する空間的に変化する特性を提供するように配置された信号変調素子ＳＭＥを含む。検出部４６７は、第１パターントラックＦＰＴに近接して取り付けられ、第１パターントラックＦＰＴに対して測定軸方向ＭＡに沿って相対的に移動するように構成される。検出部４６７は、通常の動作中にスケールパターン１８０を搭載するスケールに面する前面を有する多層回路素子（例えば、本明細書で既に概説されている）を含む。検出部４６７は、以下でより詳細に説明するように、多層回路素子に固定された磁場生成コイルＦＧＣと、少なくとも１つの第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）と、複数の検知素子ＳＥＮとを備える。
【0056】
図４に示すように、磁場生成コイルＦＧＣは、信号処理部（例えば、図１の信号処理部１６６または図９の信号処理部９６６）からのコイル駆動信号に磁場生成コイルを接続する少なくとも２つの接続部ＩＣＰ１，ＩＣＰ２を含む入力部ＩＮＰと、第１パターントラックＦＰＴに公称的に整列された第１トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＦＴ）を取り囲み、コイル駆動信号に応答して第１トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＦＴ）に第１トラック変化磁束を生成するように構成された第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）とから構成される。図４に示す第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）は、（例えば、図５に示すように）多層回路素子の１つ以上の伸長部層ＥＰＬ内に作製され、第１トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＦＴ）の第１側および第２側に近接してｘ軸方向に沿って延びる第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）を有する。第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）は共にｘ軸方向に沿って第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸにわたって延在し、または第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸを定義し、第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）と第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）との間のｙ軸方向の離間が、第１トラック生成磁場領域の最小幅寸法ＧＦＡＤＹ（ＦＴ）を定義する。第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）は、さらに、（例えば、図５に示すように）多層回路素子の第１トラック被遮蔽端部層ＳＥＳＬ（ＦＴ）に作製され、第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）と第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）との間のｙ軸方向の離間にまたがり、第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）における第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）と第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）とを接続する端部導体経路ＥＣＰに含まれている第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）を備える。
【0057】
第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）は、（例えば、図５に示すように）上述した第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）と、第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）とから構成される。図５を参照して以下にさらに詳細に説明するように、導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）は、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣに含まれ、ｘ軸およびｙ軸方向に沿って延在し、多層回路素子の前表面ＦＳに対して公称的に法線であるｚ軸方向に沿った位置に関して第１トラック被遮蔽端部層ＳＥＳＬ（ＦＴ）と多層回路素子の１つ以上の受信ループ層ＲＬＬ（例えばＲＬＬ１およびＲＬＬ２）との間に位置する第１トラック遮蔽領域層ＳＲＬ（ＦＴ）に作製される。
【0058】
図４に示すように、複数の検知素子ＳＥＮ（例えば、ＳＥＮ１～ＳＥＮ２４）は、多層回路素子の１つ以上の受信ループ層ＲＬＬ（例えば、図５に示すようにＲＬＬ１およびＲＬＬ２）に作製されたそれぞれの導電性の受信ループ（例えば、ＣＲＬ１～ＣＲＬ２４）を有し、導電性の受信ループＣＲＬは、第１パターントラックＦＰＴに公称的に整列された第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）にわたってｘ軸方向に沿って分布している。検知素子ＳＥＮは、スケールパターン１８０の隣接する信号変調素子ＳＭＥによって提供される第１トラック変化磁束への局所的影響に応じた検出信号または検出信号寄与を提供するように構成される。検知素子ＳＥＮは、図５を参照して以下にさらに詳細に説明される。
【0059】
信号処理部（例えば、図５の信号処理部５６６等）は、コイル駆動信号を提供するために検出部４６７に動作可能に（例えば、接続点ＩＣＰ１およびＩＣＰ２において）接続され、検出部４６７から入力された検出信号に基づいて、検出部４６７とスケールパターン１８０との間の相対位置を特定するように構成されてもよいことが理解されるであろう（例えば、図４の検出信号出力接続部ＳＤＳ１およびＳＤＳ２において、図５の信号処理部５６６を参照して以下にさらに詳細に説明されるように）。
【0060】
図５は、一般的に図４に対応する、第１の例示的な実施形態を示す等角「ワイヤフレーム」図であり、検出部４６７における磁場を生成する伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２、被遮蔽端部ＳＥＳ、磁場生成コイルＦＧＣの導体経路ＥＣＰ、並びに導電性の受信ループＣＲＬの相対的な配置がより明確に図示されている。図示を明確にするために、図５では図４よりも少ない検知素子ＳＥＮおよび／または導電性の受信ループＣＲＬを示しているが、これらの要素は、図４および図５において同様であると理解されてもよい。図５は、一部は具象的であり、一部は概略的であるとみなすことができる。図４で使用されている「第１トラック」の接尾辞「（ＦＴ）」は、図示を明確にするために、図５全体を通して参照番号／参照符号から省略されている。しかしながら、図５に図示された要素は、この省略にもかかわらず、「第１トラック」の要素として考えられ、代替的に、「第２トラック」の要素（参照番号／参照符号の接尾辞「（ＳＴ）」に対応し、以下でより詳細に説明される特定の実施形態で使用可能である）として使用可能であると考えられ得ることが理解されるであろう。図５の検出部４６７の要素は、図４の検出部４６７の同様に番号が付けられた要素と類似または同一であってもよく、それに類推して一般的に理解されてもよいことが理解されるであろう。したがって、図５の特定の特徴のみが、本明細書に開示され、クレームされる原則に従って新規な特徴および／または利点を強調するために必要に応じて、以下に詳細に記載される。
【0061】
図５に示すように、信号変調スケールパターン１８０は、既に概説された特徴および寸法を有する第１パターントラックＦＰＴを含む。検出部４６７は、第１パターントラックＦＰＴに近接して取り付けられ、第１パターントラックＦＰＴに対して測定軸方向ＭＡに沿って相対的に変位するように構成される。検出部４６７は、例えば、既に本明細書で概説されたように、既知の原理に従って絶縁層によって分離された、以下に説明されるようなその導電層によって表される多層回路素子を含むことが理解されるであろう。多層回路素子は、通常の動作中にスケールパターン１８０を搭載するスケールに面する前面を有することが理解されるであろう。検出部４６７は、以下でより詳細に説明するように、多層回路素子に固定された磁場生成コイルＦＧＣと、少なくとも１つの第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣと、導電性の受信ループＣＲＬを有する複数の検知素子ＳＥＮとを備える。
【0062】
図５に示すように、磁場生成コイルＦＧＣは、入力部ＩＮＰと、第１パターントラックＦＰＴに公称的に整列された第１トラック生成磁場領域ＧＦＡを取り囲み、信号処理部５６６からのコイル駆動信号に応答して第１トラック生成磁場領域ＧＦＡに第１トラック変化磁束を生成するように構成された第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰとを備える。
【0063】
図５に示す特定の実施形態では、信号処理部５６６からのコイル駆動信号を供給するために、入力部ＩＮＰは、磁場生成コイルＦＧＣを信号処理部５６６に接続する入力接続部ＩＣＰ１ＢおよびＩＣＰ２Ｂにそれぞれ接続される２つの入力接続部ＩＣＰ１Ａ、ＩＣＰ２Ａを備える。
【0064】
図５に示す第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰは、多層回路素子の１つ以上の伸長部層ＥＰＬ内に作製される第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２を有する。本明細書に記載された層ＥＰＬおよび他の層は、参照符号およびそのような層のための例示的な平面に対応する破線によって、図５に示されている。第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２は、第１トラック生成磁場領域ＧＦＡの第１側Ｓ１および第２側Ｓ２に近接してｘ軸方向に沿って延びている。第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２は共にｘ軸方向に沿って第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸにわたって延在し、または第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ定義し、第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１と第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２との間のｙ軸方向の離間が、第１トラック生成磁場領域の公称幅寸法ＧＦＡＤＹを定義する。
【0065】
第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰは、さらに、多層回路素子の第１トラック被遮蔽端部層ＳＥＳＬに作製され、第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１と第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２との間のｙ軸方向の離間にまたがり、第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰにおける第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１と第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２とを接続する端部導体経路ＥＣＰに含まれている第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳを備える。図５に示す特定の実施形態では、端部導体経路ＥＣＰは、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳと、端部導体経路部ＥＣＰ１ＢおよびＥＣＰ２Ｂと、第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰの被遮蔽端部ＳＥＳを介して第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２を接続するためにそれぞれ端部導体経路部ＥＣＰ１ＢおよびＥＣＰ２Ｂに接続された層間接続要素である２つの端部導体経路部ＥＣＰ１ＡおよびＥＣＰ２Ａとを備える。図５に示す特定の実施形態では、被遮蔽端部ＳＥＳは、伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２の端部からｘ軸方向に沿ってオフセットされており、これにより、端部導体経路ＥＣＰにおいて端部導体経路部ＥＣＰ１ＢおよびＥＣＰ２Ｂを使用する必要がある。代替的な実施形態（図５には示されていない）では（特に、図５の矢印Ａ１またはＡ２によって示されるように、導電遮蔽領域がｘ軸方向に沿って拡大される代替的な構成では）、被遮蔽端部ＳＥＳは、伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２の端部からｘ軸方向に沿って大幅にオフセットされる必要はない。このような代替実施形態では、端部導体経路部ＥＣＰ１Ｂ、および端部導体経路部ＥＣＰ２Ｂは省略されてもよい。すなわち、層間接続要素ＥＣＰ１Ａは、第１伸長部ＥＰＳ１を「非オフセット」被遮蔽端部ＳＥＳの第１の端部に接続してもよく、層間接続要素ＥＣＰ２Ａは、第２伸長部ＥＰＳ２を「非オフセット」被遮蔽端部ＳＥＳの第２の端部に接続してもよい。図５に示すように、２つの端部導体経路部または層間接続要素ＥＣＰ１Ａ、ＥＣＰ２Ａは、ｚ軸方向に沿って延び、絶縁された穴（ボイド；void）ＩＮＳＶを利用して導電遮蔽領域ＣＳＲを通過し、端部導体経路ＥＣＰを介して被遮蔽端部ＳＥＳを通って第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２を接続する。導電遮蔽領域ＣＳＲおよび／または端部導体経路ＥＣＰの様々な構成を使用することができる様々な実施形態では、ＥＰＳ１またはＥＰＳ２のような第１トラック伸長部と第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳとの間の各接続は、上で概説したものと同様の層間接続要素（例えば、ＰＣＢの層間接続要素）を含む。
【0066】
図５に示す特定の実施形態では、第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣは、上述した第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳと、第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲとを備え、一実施形態では、図５の第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣにおいて実線で図示されたようにほぼ構成されてもよい。図５に示すように、導電遮蔽領域ＣＳＲは、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣ（これは、いくつかの実施形態では、追加の導電遮蔽領域ＣＳＲ’ ’を含んでもよい）に含まれると考えられてもよい。導電遮蔽領域ＣＳＲは、一般に、様々な実施形態において、ｘ軸方向およびｙ軸方向に沿って様々な範囲に延在し、ｚ軸方向に沿った位置に関して第１トラック被遮蔽端部層ＳＥＳＬと多層回路素子の１つ以上の受信ループ層ＲＬＬ（例えばＲＬＬ１およびＲＬＬ２）との間に位置する第１トラック遮蔽領域層ＳＲＬに作製される。
【0067】
図４および図５に示すように、複数の検知素子ＳＥＮ（例えば、ＳＥＮ１～ＳＥＮ２４）は、多層回路素子の１つ以上の受信ループ層ＲＬＬ（例えば、ＲＬＬ１およびＲＬＬ２）に作製されたそれぞれの導電性の受信ループ（例えば、ＣＲＬ１～ＣＲＬ２４）を有し、導電性の受信ループＣＲＬは、第１パターントラックＦＰＴに公称的に整列された第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（対応する寸法ＳＥＡＤＸおよびＳＥＡＤＹを有する）にわたってｘ軸方向に沿って分布している。検知素子ＳＥＮは、スケールパターン１８０の隣接する信号変調素子ＳＭＥによって提供される第１トラック変化磁束への局所的影響に応じた検出信号または検出信号寄与を提供するように構成される。図５に図示された特定の実施形態では、導電性の受信ループＣＲＬは、第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２と重ならない。このように、検出部２６７の層とは対照的に、検出部４６７のいくつかの実施形態では、伸長部層ＥＰＬおよび少なくとも１つの受信ループ層ＲＬＬ１またはＲＬＬ２は、多層回路素子の同一層であってよく、第１トラック伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２の少なくとも１つおよび導電性の受信ループＣＲＬの少なくとも一部は、その同一層内に作製されてもよい。
【0068】
図５に示す特定の入力部ＩＮＰを説明する際に既に概説したように、信号処理部５６６は、例えば、信号処理部５６６からのコイル駆動信号に磁場生成コイルＦＧＣを接続する入力接続部ＩＣＰ１Ｂ、ＩＣＰ２Ｂにそれぞれ接続される２つの入力接続部ＩＣＰ１Ａ、ＩＣＰ２Ａを介して、検出部４６７に動作可能に接続されていてもよい。信号処理部５６６は、図５に示すように、例えば検出信号出力接続部ＳＤＳ１およびＳＤＳ２での検出部４６７から入力された検出信号に基づいて、検出部４６７とスケールパターン１８０との間の相対位置を特定するようにさらに構成されてもよい。図５に示す特定の実施形態では、検出信号出力接続部ＳＤＳ１およびＳＤＳ２は、導電遮蔽領域ＣＳＲ’を通過して信号処理部５６６に接続するために絶縁された穴ＩＮＳＶを利用する層間接続要素ＤＳＦＴ１およびＤＳＦＴ２を介してそれぞれ信号処理部５６６に接続されている。入力部ＩＮＰで使用される接続部および導電遮蔽領域ＣＳＲ’は、図５の第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣで使用される端部導体部および被遮蔽端部ＳＥＳおよび導電遮蔽領域ＣＳＲと類似していることが理解されるであろう。様々な実施形態において、入力部ＩＮＰの様々な接続部（および所望であれば、信号処理部５６６に関連する回路および接続）をシールドするために、第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣを参照して開示されたものと類似した原理を利用することが有利であることが理解されるであろう。
【0069】
図４および図５は、直列に接続された導電性の受信ループＣＲＬ１～ＣＲＬ２４を備える、１つの代表的な検知素子ＳＥＮ１～ＳＥＮ２４のセットを示している。この特定の実施形態では、隣接するループ素子は、検出部２６７を参照して既に概説されたように、２つの導電性の受信ループ層ＲＬＬ１、ＲＬＬ２上の導電体の構成によって接続される。検知素子ＳＥＮ（導電性の受信ループＣＲＬ）は、それらの検出信号または信号寄与が加算されるように直列に接続され、「加算された」検出信号が、検出信号出力接続部ＳＤＳ１およびＳＤＳ２で信号処理部５６６に出力される。図４および図５は、視覚的混同を回避するために検知素子ＳＥＮの単一のセットを示しているが、様々な実施態様では、異なる空間位相位置で１つまたは複数の追加の検知素子のセットを提供するように（例えば、直交信号を提供するように）検出部を構成し、それらを信号処理部５６６に同様の方法で接続することすることが有利であることが当業者には理解されよう。したがって、当然ながら、本明細書において説明される検知素子ＳＥＮの構成は、例示に過ぎず、限定ではない。一例として、個々の検知素子ループは、幾つかの実施形態では、例えば、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第２０１８／００３５２４号に開示されるように、対応する信号処理部に個別の信号を出力してもよい。より一般的には、様々な実施形態において、様々な既知の検知素子構成が、様々な既知の信号変調スケールパターンおよび信号処理スキームと組み合わせた使用のために、本明細書において開示され、請求項に係る原理と組み合わせて使用されてよい。
【0070】
【0071】
まず、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）は、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸ（ＦＴ）と、ｙ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域幅寸法ＳＥＡＤＹ（ＦＴ）とにわたって延びており、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸ（ＦＴ）は、第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）よりも長い。反対に、第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）は、ｘ軸方向に沿って第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸ（ＦＴ）よりも著しく短くてもよい。驚くべきことに、本発明者は、そのような構成が、本明細書に開示された原理に従って、電磁誘導式エンコーダにおける信号レベル、Ｓ／Ｎ比および／または精度、および製作コストに関連する予期しないトレードオフおよび利点を可能にする可能性があることを特定した。例えば、そのような場合、検出部４６７は、既知の検出部よりも著しく短くてもよく、相対的に短い第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２は、また、既知の磁場生成構成と比較して本質的に低いインピーダンスを有してもよい相対的に短い磁場生成構成ＦＧＣに対して、抵抗を著しく低減することができることが理解されるべきである。その結果、予想外に高い信号レベルが実用的な方法で達成されるかもしれないが、その一方で、以下に概説されるように、有害な最終効果が相対的に抑制され、そのような先行技術で教示された既知の磁場生成構成および検出部の構成に対する様々な制約が緩和されるか、または除去されるかもしれないし、製造コストも低減されるかもしれない。
【0072】
そのようないくつかの実施形態では、図５に示すように、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸは、各端部で第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸを超えて、少なくとも寸法ＳＥだけ延びてもよい。いくつかの実施形態において、本発明者は、寸法ＳＥが、公称第１トラック生成磁場領域幅寸法ＧＦＡＤＹの少なくともＫ倍である場合に、精度に有利である可能性があることを発見した。ここで、Ｋは、少なくとも１である数である。このようないくつかの実施形態では、Ｋが少なくとも２であると、精度の点でより有利である場合がある。図５に示すように、第１パターントラックの信号変調素子は、ｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置されていてもよい。本発明者によって発見された追加の設計原理によれば、Ｋが少なくとも１であるいくつかの実施形態では、寸法ＳＥがさらに少なくともＷＬと同程度の大きさである場合には、精度の点で有利である場合もある。このようないくつかの実施形態では、寸法ＳＥが少なくとも２＊ＷＬとさらに大きい方が、精度の点でより有利である場合がある。
【0073】
第２に、例えば第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳおよび導電性の受信ループＣＲＬを参照して図５に最もよく示されているように、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳは、受信ループ層に向かうｚ軸方向に沿ったそのｚ軸方向の投影が、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ内の導電性の受信ループＣＲＬと少なくとも部分的に重なるように構成されている。この特徴は、上述したように、第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸが、ｘ軸方向に沿って第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸよりも短いことに関連していることが理解されよう。しかしながら、この構成特徴は、’３３５特許の教示および既知の先行技術の検出部において明示的に回避されており、したがって、そのような検出部で達成され得るコスト、サイズおよび／または精度に影響を及ぼす望ましくない設計上の制限を課していることは注目すべきである。
【0074】
第３に、本発明者は、第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲが、その第１トラック遮蔽領域層ＳＲＬにおいて、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳと第１トラック検知素子領域ＳＥＡ内の導電性の受信ループＣＲＬとの間に介在し、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ内の導電性の受信ループＣＲＬと重なる第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳのｚ軸投影ＺＰＲＯＪの少なくとも半分以上の領域を遮断するように構成されていると、様々な実施形態（または場合によっては全ての実施形態）において（例えば、精度、ロバスト性、および／または低コストの製造を容易にするために）有利であることを見出した。図５に実線の輪郭で示す導電遮蔽領域ＣＳＲは、第１トラック検知素子領域ＳＥＡの導電性の受信ループＣＲＬと重なる第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳのｚ軸方向投影ＺＰＲＯＪの領域の全てを遮断するように構成されていることが理解されるであろう（ｚ軸方向に沿って一般的に延び、その少なくとも１つの第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲを通過する導電性の層間接続を取り囲む絶縁された穴ＩＮＳＶを含む場合を除く）。これは、様々な実施形態において有利であるかもしれない。しかしながら、いくつかの実施形態では、図示された第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲが矢印Ａ３によって示されるようにｘ軸方向に沿って縮小される場合に、精度に対する有意かつ十分な利益を得ることができ、ここで、第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲは、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳのｚ軸方向投影ＺＰＲＯＪの少なくとも半分以上の領域を遮蔽するように構成されるであろう。いずれの場合も、既知の検出部の実施形態（例えば、’３３５特許で教示されているようなもの）は、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳと第１トラック検知素子領域ＳＥＡ内の導電性の受信ループＣＲＬとの間の基本的に異なる構成または位置関係を利用するため、導電遮蔽領域ＣＳＲのこのような構成を重要な、有用な、または適応可能な特徴として認識していない。
【0075】
第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ等の機能は、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳに近接して生成する磁場と第１トラック検知素子領域ＳＥＡ内の検知素子ＳＥＮおよび／または信号変調素子ＳＭＥとの間の誤差を引き起こす「端部効果」の相互作用を緩和または排除することであることが理解されるであろう。これらの要素の１つ以上の仮想的な投影に対する導電遮蔽領域ＣＳＲの構成の記述は、このような誤差を引き起こす「端部効果」の相互作用の所望の緩和または排除を達成する有利な実施形態を定義するための単に実用的な方法である。
【0076】
本発明者は、いくつかの実施形態において、上述した原理に従って構成された第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲが、追加の設計原理または設計観点に従ってさらに構成されていると有利である場合があることを発見した。ここで、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳの位置に対応する第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸの端部より外側に位置する第１トラック検知素子領域ＳＥＡの端部に分布する導電性の受信ループＣＲＬのｚ軸方向に沿った投影の少なくとも半分以上の領域を遮断するようにさらに構成されていると有利である。さらなる説明のためのものであり、限定するものではないが、図５に示された実施形態では、この記述は第１トラック検知素子領域ＳＥＡ内の寸法ＳＥに沿って分布する導電性の受信ループＣＲＬのｚ軸方向に沿った投影にほぼ対応している。図５の実線の輪郭で示された第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲが、この追加の設計原理に従って構成されていることが認識されるであろう。
【0077】
本発明者は、いくつかの実施形態において、上述した原理に従って構成された第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲが、追加の設計原理または設計観点に従ってさらに構成されていると有利である場合があることを発見した。ここで、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳの位置に対応する第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸの端部より内側に位置する第１トラック検知素子領域ＳＥＡの一部分に分布する少なくとも１つの導電性の受信ループＣＲＬのｚ軸方向に沿った投影の全ての領域を遮断するようにさらに構成されていると有利である。さらなる説明のためのものであり、限定するものではないが、図５に示された実施形態では、この記述は導電性の受信ループＣＲＬ１４のｚ軸方向に沿った投影にほぼ対応し、矢印Ａ１によって示されるように、ｘ軸方向に沿って図示された第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲを拡大することにほぼ対応している。
【0078】
本発明者は、いくつかの実施形態において、少なくとも１つの第１トラック導電遮蔽領域がｚ軸方向に沿って概ね延びその少なくとも１つの第１トラック導電遮蔽領域を通過する導電性の層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除いて、上述した原理に従って構成された第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲが、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ内に分布する全ての導電性の受信ループＣＲＬのｚ軸方向に沿った投影の領域の全てを遮断するようにさらに構成されていると有利であることを発見した。さらなる説明のためのものであり、限定するものではないが、図５に示された実施形態では、矢印Ａ２によって示されるように、ｘ軸方向に沿って図示された第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲを拡大し、導電遮蔽領域ＣＳＲ’を導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣ内の導電遮蔽領域ＣＳＲと／または導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣ内に併合させることすることにほぼ対応している。
【0079】
【0080】
上記に開示された第１の原理によれば、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）は、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸ（ＦＴ）と、ｙ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域幅寸法ＳＥＡＤＹ（ＦＴ）とにわたって延びており、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸ（ＦＴ）は、第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）よりも長い。第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸ（ＦＴ）と類似する図２における寸法には、便宜上、ＳＥＡＤＸａｎａ（接尾辞「ａｎａ」は類似を意味する）と表記されている。第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）と類似する図２における寸法は、便宜上、ＥＰＤＸａｎａと表記されている。上記の設計原理とは対照的に、’３３５特許はその反対のことを教示していることがわかる。すなわち、図２に示すように、ｘ軸方向に沿った第１トラック検知素子領域長寸法の類似物ＳＥＡＤＸａｎａは、第１トラック伸長部長寸法の類似物ＥＰＤＸａｎａよりも著しく短くなっている。あるいは、別の態様で述べれば、図４に示す第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）は、図２に示すその類似物ＥＰＤＸａｎａよりも著しく短い（例えば、半分の長さ、またはそれ以下の長さ）。
【0081】
上記に開示された第２の原理によれば、図４に示された第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）は、そのｚ軸方向に沿ったｚ軸方向の投影が、受信ループ層に向かって少なくとも部分的に第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）内の導電性の受信ループＣＲＬと重なるように構成されている（例えば、図５に示された第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳを参照して示され、さらに詳細に説明されているように）。図２および図３の第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）に類似する特徴を便宜的にＳＥＳａｎａと表記する（接尾辞「ａｎａ」は類似を意味する）。上記の設計原理とは対照的に、’３３５特許はその反対のことを教示していることがわかる。すなわち、図２および図３に示すように、第１トラック被遮蔽端部の類似物ＳＥＳａｎａは、最も近い端部の導電性の受信ループＣＲＬから意図的に有意に離れた位置にあり、そのｚ軸方向に沿った受信ループ層へのｚ軸方向の投影が、図２および図３の対応する検知素子領域の導電性の受信ループＣＲＬと重なることを禁止する（つまり、有意に離れる）ように構成されている。この制限は、’３３５特許で教示され、図２および図３に示されているように、本明細書で開示され、クレームされている電磁誘導式エンコーダおよび検出部の設計原理に関連したいくつかの特徴および利点を妨げるものである。
【0082】
上記に開示された第３の原理によれば、第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）は、その第１トラック遮蔽領域層ＳＲＬにおいて、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）内の第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）と導電性の受信ループＣＲＬとの間に介在するように構成され、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）内の導電性の受信ループＣＲＬと重なる第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）のｚ軸方向投影の少なくとも半分以上の領域を遮断するように構成されている（例えば、図５に示された導電遮蔽領域ＣＳＲおよび導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣを参照して詳細に示され、説明されているように）。導電遮蔽領域ＣＳＲに類似する図３の特徴は、同様にＣＳＲと表記されている。上で概説した設計原理とは対照的に、’３３５特許は、導電遮蔽領域ＣＳＲが、その第１トラック遮蔽領域層（図３におけるＺ位置Ｚｃｓｒに位置する）において、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳと、対応する第１トラック検知素子領域内の導電性の受信ループＣＲＬとの間に介在するように構成される必要がないことを教示していることが、図３で見て取れよう。上で概説した設計原理とは対照的に、’３３５特許は、導電遮蔽領域ＣＳＲが、第１トラック検知素子領域内の導電性の受信ループＣＲＬと重なる第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳのｚ軸方向投影の少なくとも半分以上の領域を遮断するように構成されていなくてもよいことをさらに教示していることも、図３を参照して理解されよう。すなわち、図３に示すように、第１トラック被遮蔽端部の類似物ＳＥＳａｎａは、それおよびそれと対応する導電遮蔽領域ＣＳＲが、最も近い端部の導電性の受信ループＣＲＬから意図的に有意に離れた位置にある。その結果、そのｚ軸方向に沿ったｚ軸方向の投影は、図３のそれらの対応する検知素子領域における導電性の受信ループＣＲＬと重なることが禁止されている（すなわち、有意に離れている）。さらに、図３の例示された導電遮蔽領域ＣＳＲは、同様に、それらの対応する検知素子領域の導電性の受信ループＣＲＬから有意に離れている。
【0083】
したがって、先述の説明によれば、（例えば、図２および図３に例示されているように）’３３５特許の教示は、本明細書に開示され、クレームされている電磁誘導式エンコーダおよび検出部の設計原理に適合していない。これは、’３３５特許が、本明細書に開示された原理および請求項に従って構成された検出部とは、特定の根本的に異なる要素関係を含む検出部の構成を対象としているからである。仮に、’３３５特許において、本明細書に開示された特異な設計原理を満たす可能性のある構成について偶発的な言及があるとすれば、それは偶然の発生であり、意図的な教示ではない。そのような言及は、本明細書に開示され、クレームされている様々な設計原理、特徴、およびそれらの相乗的な組み合わせを示唆する、特に有利な、望ましい、または適応可能な設計原理または特徴として、当技術分野の通常の技術者の一人によって理解されることはないであろう。
【0084】
図６は、本明細書に開示されている原理に従った検出部６６７の第２の例示的な実施態様および電磁誘導式エンコーダに使用可能である互換性のあるスケールパターン６８０を示す等角「ワイヤフレーム」図である。検出部６６７は、図４および図５の検出部４６７と同様の一定の特徴およびコンポーネントを有する。特に、図６と、図４および図５とにおいて、類似の参照番号（例えば、類似の名称または数字または数値「接尾辞」）で指定された要素、または様々な図において他に明らかに類似した要素は、類似の要素であり、以下に別段の記載がある場合を除いて、類似して動作すると理解され得る。図６の特定の特徴のみが、その記述が、本明細書に開示およびクレームされた原理に従って新規な特徴および／または利点を強調するため、以下に詳細に記載されており、図面は、当技術分野の通常の熟練者によって、本明細書に含まれる他の図面および記述、または組込まれた参照文献に含まれる他の図面および記述との類推によって、他の方法で理解され得る。検出部６６７および互換性のあるスケールパターン６８０は、前述した実施形態と比較して、よりロバストな信号精度および／または信号強度を提供するという点で、さらなる利点を提供する。
【0085】
概して、図６の実施形態と図４および図５の実施形態との間の主な相違点は以下の通りである。
スケールパターン６８０は、第１パターントラックＦＰＴに加えて、第１パターントラックＦＰＴと類似した第２パターントラックＳＰＴをさらに含み；
検出部６６７は、第１トラック検出部要素（「第１トラック」の場合は接尾辞「（ＦＴ）」によって一般に識別される）に加えて、先述の第１トラック検出部要素と類似した第２トラック検出部要素（接尾辞「（ＳＴ）」によって一般に識別される）をさらに含んでいる。
スケールパターン６８０は、第１パターントラックＦＰＴに加えて、第１パターントラックＦＰＴと類似した第２パターントラックＳＰＴをさらに含み；
検出部６６７は、第１トラック検出部要素（「第１トラック」の場合は接尾辞「（ＦＴ）」によって一般に識別される）に加えて、先述の第１トラック検出部要素と類似した第２トラック検出部要素（接尾辞「（ＳＴ）」によって一般に識別される）をさらに含んでいる。
【0086】
図６に示すように、信号変調スケールパターン６８０は、先に概説された特徴および寸法を有することが理解されるであろう第１パターントラックＦＰＴと、第１パターントラックＦＰＴに類似する第２パターントラックＳＰＴとを含む。第１パターントラックＦＰＴおよび第２パターントラックＳＰＴは、それぞれ、第１パターントラックＦＰＴおよび第２パターントラックＳＰＴにおいてｘ軸方向に沿って同じ空間周期または波長ＷＬに従って配置された同じ種類の信号変調素子ＳＭＥを含み、第２パターントラックＳＰＴにおける信号変調素子ＳＭＥは、第１パターントラックにおける信号変調素子に対して約ＷＬ／２の公称スケールトラックオフセットだけ測定軸方向に沿ってオフセットされる。
【0087】
検出部６６７は、第１パターントラックＦＰＴおよび第２パターントラックＳＰＴに近接して取り付けられ、これらに対して測定軸方向ＭＡに沿って相対的に変位するように構成される。検出部６６７は、例えば、本明細書で既に概説されたように、図６に図示された様々な導電性の要素によって表される導電層を有する多層回路素子を含み、この導電層は、本明細書で既に概説されたように、既知の原理に従って絶縁層によって分離されていることが理解されるであろう。検出部６６７は、以下でより詳細に説明するように、多層回路素子に固定された磁場生成コイルＦＧＣと、少なくとも１つの第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣと、導電性の受信ループＣＲＬ’を有する複数の検知素子ＳＥＮ’とを備える。
【0088】
図６に示すように、磁場生成コイルＦＧＣは、入力部ＩＮＰと、第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）および第２トラック磁場生成コイル部（ＳＴ）とを備える。第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）は、第１パターントラックＦＰＴに公称的に整列された第１トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＦＴ）を取り囲み、信号処理部からのコイル駆動信号に応答して第１トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＦＴ）に第１トラック変化磁束を生成するように構成される。同様に、第２トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＳＴ）は、第２パターントラックＳＰＴと公称的に整列した 第２トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＳＴ）を公称的に取り囲み、信号処理部からのコイル駆動信号に応答して、第２トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＳＴ）に第２トラック変化磁束を生成するように構成されている。
【0089】
図６に示す特定の実施形態では、前記の説明に基づいて理解されるように、入力部ＩＮＰは、層間接続を介して磁場生成コイルＦＧＣに接続され、かつ信号処理部にも接続されている２つの入力接続部ＩＣＰ１およびＩＣＰ２を備える。
【0090】
図６に示す第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）は、前に概説されたように多層回路素子の１つ以上の伸長部層内に作製される第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２を有する。第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）および第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）は、第１トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＦＴ）の第１側および第２側に近接してｘ軸方向に沿って延びている。第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）および第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）は共にｘ軸方向に沿って第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）にわたって延在し、または第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）を定義し、第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）と第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）との間のｙ軸方向の離間が、第１トラック生成磁場領域の公称幅寸法ＧＦＡＤＹ（ＦＴ）を定義する。同様に、第２トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＳＴ）および第２トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＳＴ）は、第２トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＳＴ）の第１側および第２側に近接してｘ軸方向に沿って延びている。第２トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＳＴ）および第２トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＳＴ）は共にｘ軸方向に沿って第２トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＳＴ）にわたって延在し、または第２トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＳＴ）を定義し、第２トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＳＴ）と第２側伸長部ＥＰＳ２（ＳＴ）との間のｙ軸方向の離間が、第２トラック生成磁場領域の公称幅寸法ＧＦＡＤＹ（ＳＴ）を定義する。
【0091】
第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）は、さらに、既に概説したように多層回路素子の第１トラック被遮蔽端部層に作製され、第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）と第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）との間のｙ軸方向の離間にまたがり、図示したように層間接続も含む端部導体経路ＥＣＰ（ＦＴ）に含まれており、第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）における第１トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＦＴ）と第１トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）とを接続する第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）を備える。第２トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＳＴ）は、さらに、既に概説したように多層回路素子の第２トラック被遮蔽端部層に作製され、第２トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＳＴ）と第２トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＳＴ）との間のｙ軸方向の離間にまたがり、図示したように層間接続も含む端部導体経路ＥＣＰ（ＳＴ）に含まれており、第２トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＳＴ）における第２トラック第１側伸長部ＥＰＳ１（ＳＴ）と第２トラック第２側伸長部ＥＰＳ２（ＳＴ）とを接続する第２トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＳＴ）を備える。
【0092】
図６に示す特定の実施形態では、第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）は、上述した第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）と、第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）とを備え、一実施形態では、図６の第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）において破線の輪郭で図示されたようにほぼ構成されてもよい。第２トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＳＴ）は、上述した第２トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＳＴ）と、第２トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＳＴ）とを備え、一実施形態では、図６の第２トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＳＴ）において破線の輪郭で図示されたようにほぼ構成されてもよい。図６に示すように、導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）およびＣＳＲ（ＳＴ）は、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣ（これは、いくつかの実施形態では、追加の導電遮蔽領域ＣＳＲ’を含んでもよい）に含まれると考えられてもよい。前に概説された原理によれば、導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）およびＣＳＲ（ＳＴ）は、一般に、様々な実施形態において、ｘ軸方向およびｙ軸方向に沿って様々な範囲に延びており、ｚ軸方向に沿ったそれらの位置に関して検出部６６７の被遮蔽端部層（複数可）と検出部６６７の１つ以上の受信ループ層との間に位置する１または複数の遮蔽領域層に作製される。
【0093】
図６に示すように、複数の検知素子ＳＥＮ’は、前に概説された原理に従って動作するように多層回路素子の１つ以上の受信ループ層に作製された、導電性の受信ループＣＲＬ’をそれぞれ構成している。しかしながら、前述した実施形態と比較して、検知素子ＳＥＮ’における１つの相違点は、複数の検知素子において、検知素子ＳＥＮ’の導電性の受信ループＣＲＬ’が、第１パターントラックＦＰＴと第２パターントラックＳＰＴの両方に重なるように、ｙ軸方向に沿って延在していることである。したがって、それらは、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）と、第２パターントラックＳＰＴに公称的に整列した第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）との両方にわたって、ｘ軸方向に沿って分布している。検知素子ＳＥＮ’は、それ故に、スケールパターン６８０の第１パターントラックＦＰＴの隣接する信号変調素子ＳＭＥによって提供される第１トラック変化磁束への局所的影響に応じ、かつ、スケールパターン６８０の第２パターントラックＳＰＴの隣接する信号変調素子ＳＭＥによって提供される第２トラック変化磁束に対する局所的な効果にも応じて、検出信号または検出信号寄与を提供するように構成される。
【0094】
図６の電流流れ矢印で示されるように、磁場生成コイルＦＧＣは、第１トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＦＴ）内に第１極性を有する第１トラック変化磁束を生成し、第２トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＳＴ）内に第１極性とは反対の第２極性を有する第２トラック変化磁束を生成するように構成される。導電性の受信ループＣＲＬ’は、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）および第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）の両方にｙ軸方向に沿って延在し、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）および第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）において同じ検知ループ極性を提供するように構成されている。この構成は、第１パターントラックＦＰＴおよび第２パターントラックＳＰＴにおける約ＷＬ／２のスケールトラックオフセットと組み合わせて動作することにより、検知素子ＳＥＮ’の各々において、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）および第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）からの信号寄与を強化する。
【0095】
図６に図示された特定の実施形態では、導電性の受信ループＣＲＬ’は、磁場生成コイルの何本かの伸長部と重なっている。したがって、検出部６６７のこの特定の実施形態では、伸長部層（複数可）ＥＰＬは、多層回路素子の受信ループ層と同じ層ではなく、導電性の受信ループＣＲＬ’が伸長部層（複数可）ＥＰＬから絶縁されたままであるように、（プリント回路基板製造技術、または他の多層製造技術で用語が使用されるそのような）ブラインドビアが、導電性の受信ループＣＲＬ’の製造のために必要とされてもよい。しかしながら、本開示の教示に基づいて、当技術分野の通常の当業者であれば、そのような実施形態は例示的なものに過ぎず、限定的なものではないことを理解するであろう。
【0096】
信号処理部（例えば、信号処理部５６６に類推される）が、図５を参照して既に概説された方法、および／または既知の方法に類推される方法で、２つの入力接続部ＩＣＰ１およびＩＣＰ２を介して、および検出信号出力接続部ＳＤＳ１およびＳＤＳ２を介して、検出部６６７に動作可能に接続されてもよいことが理解されるであろう。また、信号処理部は、２つの入力接続部ＩＣＰ１、ＩＣＰ２において、コイル駆動信号を磁場生成コイルＦＧＣに供給するように構成されていてもよい。信号処理部は、例えば検出信号出力接続部ＳＤＳ１およびＳＤＳ２等での検出部６６７から入力された検出信号に基づいて、検出部６６７とスケールパターン６８０との間の相対位置を特定するようにさらに構成されてもよい。
【0097】
接続部（例えば、接続部ＩＣＰＦＴＳＴ、ＩＣＰ１、ＩＣＰ２、層間接続など）、および入力部ＩＮＰで使用される導電遮蔽領域ＣＳＲ’は、図６の第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）および第２トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＳＴ）で使用される端部導体部ＥＣＰ、被遮蔽端部ＳＥＳ、および導電遮蔽領域ＣＳＲと類似していることが理解されるであろう。様々な実施形態において、入力部ＩＮＰの様々な接続部（および所望であれば、信号処理部に関連する回路および接続）をシールドするために、第１トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）および第２トラック遮蔽端構成ＳＥＣ（ＳＴ）を参照して開示されたものと類似した原理を利用することが有利であることが理解されるであろう。
【0098】
図６に示され、上述した検出部６６７は、図４および図５を参照して既に概説した重要かつ注目すべき特徴を含み、これは、既知の先行技術の電磁誘導式エンコーダの検出部で使用されるものとは異なり、既に概説した利点および利点を提供することが理解されるであろう。
【0099】
簡潔にまとめると、第１に、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）は、ｘ軸方向に沿って第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）よりも長い第１トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸ（ＦＴ）にわたって延びている。同様に、第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）は、ｘ軸方向に沿って第２トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＳＴ）よりも長い第２トラック検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸ（ＳＴ）にわたって延びている。
【0100】
第２に、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）は、受信ループ層に向かうｚ軸方向に沿ったそのｚ軸方向の投影が、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）内の導電性の受信ループＣＲＬ’と少なくとも部分的に重なるように構成されている。同様に、第２トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＳＴ）は、受信ループ層に向かうｚ軸方向に沿ったそのｚ軸方向の投影が、第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）内の導電性の受信ループＣＲＬ’と少なくとも部分的に重なるように構成されている。
【0101】
第３に、第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）は、その第１トラック遮蔽領域層において、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）と第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）内の導電性の受信ループＣＲＬ’との間に介在し、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）内の導電性の受信ループＣＲＬ’と重なる第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）のｚ軸投影の少なくとも半分以上の領域を遮断するように構成されている。同様に、第２トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＳＴ）は、その第２トラック遮蔽領域層（これは第１トラック遮蔽領域層と同じでもよい）において、第２トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＳＴ）と第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）内の導電性の受信ループＣＲＬ’との間に介在し、第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）内の導電性の受信ループＣＲＬ’と重なる第２トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＳＴ）のｚ軸投影の少なくとも半分以上の領域を遮断するように構成されている。
【0102】
図６に示された導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）およびＣＳＲ（ＳＴ）は、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）および第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）の導電性の受信ループＣＲＬ’と重なる第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）および第２トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＳＴ）のｚ軸投影の領域のすべてを遮断するように構成されている（導電性層間接続を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除く）。これは、様々な実施形態において有利であるかもしれない。しかしながら、いくつかの実施形態では、第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＦＴ）および第２トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ（ＳＴ）が、ｘ軸方向に沿って幾分縮小されても、第１トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＦＴ）および第２トラック被遮蔽端部ＳＥＳ（ＳＴ）のｚ軸方向投影の少なくとも半分以上の領域を遮断するように構成されている場合、精度に対する有意かつ十分な利益を得ることができる。これおよび既に概説された原理に従った他の修正は、検出部６６７において行われてもよい。
【0103】
図７は、本明細書に開示されている原理に従った検出部７６７の第３の例示的な実施態様および電磁誘導式エンコーダに使用可能である互換性のあるスケールパターン６８０を示す等角「ワイヤフレーム」図である。スケールパターン６８０は、図６を参照して説明したスケールパターン６８０と類似または同一であってもよい。検出部７６７は、図６を参照して説明した検出部６６７と実質的に類似しており、以下に概説する相違点を除いて、類推して理解され得る。図７および図６において類似の参照番号で指定された要素（例えば、類似の名称または数字または数値「接尾辞」）は、類似の要素であり、以下に別段の記載がある場合を除き、同様に動作し、同様の利点および利点を提供することが理解され得る。
【0104】
概して、図７の実施形態と図６の実施形態との間の主な相違点は、以下でより詳細に説明されるように、磁場生成コイルＦＧＣ’および導電性の受信ループＣＲＬ”を構成する複数の検知素子ＳＥＮ”の特定の機能に関連している。
【0105】
図７に示すように、磁場生成コイルＦＧＣ’では、入力部ＩＮＰが図６の場合とは異なる構成となっている。特に、接続部ＩＣＰ２は、伸長部ＥＰＳ１（ＳＴ）でなはく伸長部ＥＰＳ２（ＳＴ）に接続され、接続部ＩＣＰＦＴＳＴは、伸長部ＥＰＳ２（ＦＴ）と伸長部ＥＰＳ２（ＳＴ）でなはく伸長部ＥＰＳ１（ＳＴ）に接続される。
【0106】
図７に示すように、複数の検知素子ＳＥＮ”は、第１トラック生成磁場領域と第２トラック生成磁場領域との間の第１トラック伸長部と第２トラック伸長部とを含む領域において、それらの導電性の受信ループＣＲＬ”内の導電性トレースの交差またはねじれを含み、それによって、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）および第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）内の各検知素子ＳＥＮ”において、反対の検知ループ極性を提供するようにする。
【0107】
以上の結果、図７の電流流れ矢印で示されるように、磁場生成コイルＦＧＣ’は、第１トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＦＴ）内に第１極性を有する第１トラック変化磁束を生成し、第２トラック生成磁場領域ＧＦＡ（ＳＴ）内に第１極性と同じ極性を有する第２トラック変化磁束を生成するように構成される。上述のように構成されたねじれた導電性の受信ループＣＲＬ”は、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）および第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）において、反対の検知素子の極性を提供する。この構成は、第１パターントラックＦＰＴおよび第２パターントラックＳＰＴにおける約ＷＬ／２のスケールトラックオフセットと組み合わせて動作することにより、検知素子ＳＥＮ”の各々において、第１トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＦＴ）および第２トラック検知素子領域ＳＥＡ（ＳＴ）からの信号寄与を強化する。したがって、検出部７６７は、先に説明した検出部６６７と実質的に類似した信号および利点を提供する。
【0108】
図８は、本明細書に開示されている原理に従った検出部８６７の第４の例示的な実施態様および電磁誘導式エンコーダに使用可能である互換性のあるスケールパターン１８０を示す平面図である。
【0109】
スケールパターン１８０は、図４および図５を参照して説明したスケールパターン１８０と類似または同一であってもよい。検出部８６７は、図４および図５を参照して説明した検出部４６７と実質的に類似しており、以下に概説する相違点を除いて、類推して理解され得る。図８並びに図４および図５において類似の参照番号で指定された要素（例えば、類似の名称または数字または数値「接尾辞」）は、類似の要素であり、以下に別段の記載がある場合を除き、同様に動作し、同様の利点および利点を提供することが理解され得る。
【0110】
【0111】
本明細書に既に記載された様々な生成磁場領域ＦＧＣは、１つの導電性のターンまたはループのみが生成磁場領域ＧＦＡを取り囲む「シングルターン」構成として特徴付けられてもよい。いくつかの実施形態では、そのようなターンまたはループは、生成磁場領域ＧＦＡを不完全に取り囲むが、それにもかかわらず、そこに動作可能な生成磁場を提供する部分的なループであってもよい。対照的に、図８に示す検出部８６７は、以下でより詳細に説明するように、「２ターン」構成からなる。
【0112】
磁場生成コイルＦＧＣ”の伸長部ＥＰＸＸｘｘ（ＦＴ）は、既に概説された原理に従って、検出部８６７の伸長部層内に作製されることが、図８において理解されるであろう。図８に暗い塗りつぶしで図示されている被遮蔽端部ＳＥＳｘ（ＦＴ）のような磁場生成コイルＦＧＣ”の他の部分は、既に概説された原理に従って、検出部８６７の被遮蔽端部層内に作製される。このような層間の接続は、既に概説された原則に従って、層間接続Ｆ－ＴＨＲＵによって行われる。層間接続Ｆ－ＴＨＲＵは、図８において黒く塗りつぶされた円で表される。
【0113】
図８に示すように、磁場生成コイルＦＧＣ”は、以下の配置からなる。
【0114】
入力接続部ＣＰ１は、磁場生成コイルＦＧＣ”の第１の端部（すなわち、第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）の第１の端部）において、遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）の被遮蔽端部ＳＥＳａ（ＦＴ）によって第１の第２側伸長部ＥＰＳ２ａ（ＦＴ）に直列に接続された第１の第１側伸長部ＥＰＳ１ａ（ＦＴ）に接続される。
【0115】
第１の第２側伸長部ＥＰＳ２ａ（ＦＴ）は第２の第１側伸長部ＥＰＳ１ｂ（ＦＴ）に、磁場生成コイルＦＧＣ”の第２の端部（すなわち、第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）の第２の端部）に設けられた遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）の被遮蔽端部ＳＥＳａｂ（ＦＴ）によって直列に接続される。
【0116】
第２の第１側伸長部ＥＰＳ１ｂ（ＦＴ）は第２の第２側伸長部ＥＰＳ２ｂ（ＦＴ）に、磁場生成コイルＦＧＣ”の第１の端部（すなわち、第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）の第１の端部）に設けられた遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）の被遮蔽端部によって直列に接続される。
【0117】
そして、第２の第２側伸長部ＥＰＳ２ｂ（ＦＴ）は、磁場生成コイルＦＧＣ”の第２の端部（すなわち、第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸ（ＦＴ）の第２の端部）の遮蔽端構成ＳＥＣ（ＦＴ）に近接した入力接続部ＣＰ２に接続される。
【0118】
このような２ターン構成は、本明細書に開示された原理に従って、検出部において有利または望ましいものとなり得ることが理解されるべきであり、ここで、磁場生成コイルＦＧＣ”は、同様の性能および精度を提供する以前に知られている検出部において使用されるものよりも、ｘ軸方向に沿って有意に短いものであってもよい。既に本明細書で説明したように、本明細書で開示され、請求される原理に従って許容される有意に短い伸長部ＥＰは、磁場生成コイルＦＧＣ”が、既知の磁場生成構成と比較して、有意に少ない抵抗および／またはインピーダンスを有することを本質的に可能にする。その結果、いくつかの実施形態においてコイルの共振振動を駆動するために望ましいレベルにインピーダンスを調整（増加）するために、磁場生成コイルＦＧＣ”の抵抗および／またはインピーダンスに対する実用的または望ましい制限を超えることなく、磁場生成コイルＦＧＣ”に追加のターンまたはループが追加されてもよい。そのようないくつかの実施形態では、予想外に高いＳ／Ｎ比および／または精度が達成され得る。いくつかの実施形態では、「３ターン」構成またはより多くのターンの構成である磁場生成コイルＦＧＣを使用することが好ましい場合があることを理解されたい。
【0119】
図９は、電磁誘導式エンコーダ９１０を含む測定システム９００のコンポーネントの１つの例示的な実施態様を示すブロック図である。当然ながら、図９の幾つかの番号が付けられたコンポーネント９ＸＸは、以下に明記される点を除き、図１の同様に番号が付けられたコンポーネント１ＸＸに対応するか、および／または、同様の動作を有してよい。電磁誘導式エンコーダ９１０は、信号処理部９６６と共にトランスデューサを形成するスケール９７０および検出部９６７とを含む。様々な実施態様では、検出部９６７は、図２から図８に関して説明された構成の何れかまたは他の構成を含んでよい。測定システム９００は更に、ディスプレイ９３８およびユーザによって操作可能なスイッチ９３４、９３６といったユーザインタフェースを含み、また、電源９６５を追加的に含んでもよい。様々な実施態様では、外部データインタフェース９３２が含まれてもよい。これらの要素はすべて、信号プロセッサとして具体化されうる信号処理部９６６（または信号処理および制御回路）に結合される。信号処理部９６６は、検出部９６７の磁場生成コイルに駆動信号を与え、検出部９６７から入力された検出信号に基づいて、本明細書で先に概説したように、スケール９７０に対する検出部９６７の検知素子の位置を特定してもよい。
【0120】
様々な実施態様において、図９の信号処理部９６６（および／または本明細書に示され、記載されている他の信号処理部の構成）は、本明細書において説明される機能を行うように、ソフトウェアを実行する１つ以上のプロセッサを含んでもまたはそれらから構成されてよい。プロセッサは、プログラマブル汎用または特殊用途向けマイクロプロセッサ、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）等またはこのようなデバイスの組み合わせを含む。ソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ等、または、このようなコンポーネントの組み合わせといったメモリに記憶されてよい。ソフトウェアは更に、光学ベースのディスク、フラッシュメモリデバイスまたはデータを記憶する任意の他のタイプの不揮発性記憶媒体といった１つ以上の記憶デバイスに記憶されてもよい。ソフトウェアは、特定のタスクを行うまたは特定のアブストラクトデータタイプを実現するルーティン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む１つ以上のプログラムモジュールを含んでよい。分散型コンピュータ環境では、プログラムモジュールの機能は、組み合わされても、複数のコンピュータシステムまたはデバイスにわたって分散され、有線または無線構成のサービスコールを介してアクセスされてよい。
【0121】
図１０～１４を参照して以下に説明する開示は、端部効果に起因する特定の位置誤差成分をさらに低減または除去するために、磁場生成コイルＦＧＣにおいて使用され得る、端部勾配配置（end gradient arrangement）またはＥＧＡと称される要素または構成を紹介する。簡単に説明すると、ＥＧＡは、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、生成磁場領域の端部に近づくにつれて生成磁場領域内の磁界強度を減少させる磁界勾配を誘導するように構成される。対照的に、’３３５特許に開示された、または本明細書にこれより前に記載されたような磁場生成コイルＦＧＣは、一般に、生成磁場領域ＧＦＡ内で公称的に均一な磁界強度を提供する。端部付近の生成磁場領域ＧＦＡ内に磁界勾配を提供することの有用性については、そこでは教示も有利に使用もされていない。生成磁場領域ＧＦＡの端部に存在する可能性のある磁界勾配は、明示的に考慮も記述もされておらず、不注意または意図的ではないとみなされるであろう。
【0122】
いくつかの実施形態では、本明細書で開示する１つ以上のＥＧＡは、電磁誘導式エンコーダにおけるＳ／Ｎ比、精度、および／またはサイズをさらに改善するために、’３３５特許に開示された１つ以上の教示と組み合わせて、および／または図４～８を参照して既に本明細書に開示されたように使用されてもよい。いくつかの実施形態では、ＥＧＡの使用は、電磁誘導式エンコーダのＳ／Ｎ比、精度、および／またはサイズを十分または改善したまま、’３３５特許に開示された教示および／または図４～８を参照して既に本明細書に開示されたような、ある種の設計上の制約を緩和することを可能にし得る。ＥＧＡの２つの特定の「タイプ」である「タイプＡ」と「タイプＢ」が、以下に示され詳細に説明される。図１０および図１１は、タイプＡのＥＧＡを示す。図１２は、タイプＢのＥＧＡを示す。図１３および図１４は、タイプＡおよびタイプＢのＥＧＡの両方の設計上の特徴を含み、組み合わせて使用されるＥＧＡを示している。
【0123】
図１０～１４に関する以下の説明では、説明された実施形態における設計および強調事項の特定の違いにより、様々な導体経路におけるこれまで「被遮蔽端部ＳＥＳ」と称していたものと類似または同一の要素は、より一般的な呼称である「被遮蔽層横断導体部ＣＰｅＸＴ」の特定の事例であり、これはまた、被遮蔽端部ＳＥＳのこれまでに定義されたすべての特性に厳密に適合しない被遮蔽層横断導体部を指す場合がある。同様に、これまで被遮蔽端部層と呼ばれていた導体層は、より一般的な呼称である「被遮蔽導体層」を使用して称する。
【0124】
図１０は、本明細書に開示された原理に従った「タイプＡ」のＥＧＡの実施形態を含む磁場生成コイルＦＧＣを示す検出部１０６７の第５の例示的な実施形態を示す等角図である。検出部１０６７は、検知素子領域ＳＥＡ内に検知素子ＳＥＮを含み、本明細書で既に記載された原理に従って、互換性のあるスケールパターン（例えば、スケールパターン１８０など）と組み合わせて使用されることが理解されるであろう。図１０の新規なＥＧＡの特徴をより明確に例示するために、検知素子ＳＥＮおよびスケールパターンは図示されていない。検出部１０６７は、図４～５の検出部４６７および図６および７の検出部６６７および７６７と同様の特徴およびコンポーネントを有する。特に、図１０と、図４～７とにおいて、類似の参照番号（例えば、類似の名称または数字または数値「接尾辞」）で指定された要素、または様々な図において他に明らかに類似した要素は、類似の要素であり、以下に別段の記載がある場合を除いて、類似して動作すると理解され得る。図１０に示す様々な特徴は、それらの参照番号には接尾辞「（ＦＴ）」が含まれていないが、第１トラックの特徴とみなしてよい。しかしながら、もちろん、図１１を参照して以下に示され、説明されるように、様々な特徴は、所望であれば、第２トラックで使用されてもよい。本明細書にこれまでに開示されていない特定の特徴を強調するため、図１０の特定の特徴のみを以下に詳細に説明する。その他の点では、図１０は、本明細書中の他の図および説明、または組込まれた参照文献中の他の図および説明との類推によって理解され得る。概して、先に開示された検出部の伸長部の端部で使用される単一の導電性層間接続および導体経路とは対照的に、検出部１０６７の主な相違点は、以下でより詳細に説明するように、その伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２が、特別に構成されたＥＧＡを介して、その端部で複数の導体経路に接続されていることである。検出部１０６７は、例えば、本明細書で既に概説されたように、図１０に図示された様々な導電性の要素によって表される導電層を有する多層回路素子を含み、この導電層は、絶縁層によって分離されていることが理解されるであろう。
【0125】
図１０に示すように、磁場生成コイルＦＧＣは、入力部ＩＮＰと第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）とを備える。第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）は、第１パターントラック（図示しない）に公称的に整列された第１トラック生成磁場領域ＧＦＡを取り囲み、信号処理部からのコイル駆動信号に応答して第１トラック生成磁場領域ＧＦＡに第１トラック変化磁束を生成するように構成される。前述したように、本明細書で使用される「公称的に取り囲む」は、少なくともその伸長部が動作可能な生成磁場を提供するように構成された完全または不完全な「ループ」である任意の磁場生成コイル部ＦＧＣＰに適用され、生成磁場領域ＧＦＡを提供する。図１０に示す実施形態では、入力部ＩＮＰは、前記の説明に基づいて理解されるであろう位置信号測定動作を提供するために、信号処理部（例えば、信号処理部５６６）に動作可能に接続された２つの 入力接続部ＩＣＰ１、ＩＣＰ２を備える。
【0126】
図１０に示す第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）は、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２を備え、これらは、前に概説されたように多層回路素子の１つ以上の伸長部層に作製されている。第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２は、生成磁場領域ＧＦＡの第１側および第２側でｘ軸方向に沿って延び、共にｘ軸方向に沿って第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸにわたって延在し、または第１トラック伸長部長寸法ＥＰＤＸを定義する。第１側および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ１、ＥＰＣＳ２の間のｙ軸方向の最小の離間が、第１トラック生成磁場領域の最小幅寸法を定義する。図１０に示す特定の実施形態では、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１は、単一の伸長部ＥＰＳ１と、それに関連するＥＧＡであるＥＧＡＳ１ｅ１（接尾辞の意味は側部（Ｓｉｄｅ）１、端部（ｅｎｄ）１）およびＥＧＡＳ１ｅ２（側部（Ｓｉｄｅ）１、端部（ｅｎｄ）２）を備える。第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２は、単一の伸長部ＥＰＳ２と、それに関連するＥＧＡであるＥＧＡＳ２ｅ１（接尾辞の意味は側部（Ｓｉｄｅ）２、端部（ｅｎｄ）１）およびＥＧＡＳ２ｅ２（側部（Ｓｉｄｅ）２、端部（ｅｎｄ）２）を備える。しかしながら、他の実施形態では、伸長部の構成は、例えば、所望であれば、様々な方法で成形され、相互に接続された複数の伸長部を含むような、より複雑なものであってもよいことが理解されるべきである。
【0127】
第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）は、さらに、第１トラック導体経路ＰＡＴＨＳ（例えば、後述するサブセットＰＡＴＨＳｘｘｘｘを備える）のセットを含み、導体経路の各部は、第１トラック第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１または第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２のうちの少なくとも１つに接続される。少なくとも１つの導体経路は、多層回路素子の第１トラック被遮蔽導体層に作製された遮蔽層導体部ＣＰｘｘｘｘ（例えば、遮蔽層導体部ＣＰＳ１ｅ２）を備える。少なくとも１つのそのような遮蔽層導体部は、ｘ軸方向を横切る方向に沿って延びる横断導体部（例えば、遮蔽層導体部ＣＰｅ１ＴまたはＣＰｅ２Ｔ）である。少なくとも１つのそのような被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）は、第１トラック第１側伸長部と第２側伸長部との間の少なくともｙ軸方向の最小離間ＧＦＡＤＹｍｉｎにまたがっており、第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）における第１トラック第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１と第１トラック第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２とを接続する導体経路に含まれる。
【0128】
図１０に示す特定の実施形態では、動作中、入力接続部ＩＣＰ１に入力される駆動信号からの電流は、遮蔽層導体部ＣＰＳ１ｅ１（側部１、端部１）と、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１の一部であるＥＧＡＳ１ｅ１への３つの導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ１とからなる導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ１ｅ１を流れる。電流は、ＥＧＡＳ１ｅ１を通り、伸長部ＥＰＳ１に沿って、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１の一部であるＥＧＡＳ１ｅ２まで継続する。電流は、ＥＧＡＳ１ｅ２を通り、３つの導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ２、遮蔽層導体部ＣＰＳ１ｅ２、および被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔを備える接続導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ１ｅ２まで継続する。電流は、導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ１ｅ２を通って導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ２まで継続する。導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ２は、被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔ（それが直接接続する２つの導体経路サブセットにあると考えられる）と、遮蔽層導体部ＣＰＳ２ｅ２と、３つの導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ２とを備える。電流は、導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ２を通って進み、ＥＧＡＳ２ｅ２の３つの電流パスノードＣＰＮｄ、ＣＰＮｉ、およびＣＰＮｐに流れる３つのそれぞれの電流成分Ｉｄ、Ｉｉ、Ｉｐに分流される。ＥＧＡＳ２ｅ２は、第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の一部である。ＥＧＡＳ２ｅ２の３つの電流パスノードＣＰＮｄ，ＣＰＮｉ，ＣＰＮｐからの電流成分は、足し合わされて、第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の伸長部ＥＰＳ２の中央領域ＣＲを通って、第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の一部であるＥＧＡＳ２ｅ１へと流れる。その後、電流は、図示されているように、ＥＧＡＳ２ｅ１の３つの電流パスノードＣＰＮｐ’、ＣＰＮｉ’、およびＣＰＮｄ’を通って、導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ１へと分流し、継続する。導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ１は、３つの導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ１、遮蔽層導体部ＣＰＳ２ｅ１、被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ１Ｔを備える。電流は、導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ１を流れ、被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ１Ｔを通って入力接続部ＩＣＰ２および信号処理部へと継続し、本明細書で先に概説されたように動作する。
【0129】
タイプＡのＥＧＡをより詳細に説明するために、タイプＡのＥＧＡである例示的な端部勾配配置ＥＧＡＳ２ｅ２を参照する。一般的に、タイプＡのＥＧＡは、関連する第１側または第２側の伸長部構成ＥＰＣＳ１またはＥＰＣＳ２の少なくとも２つのそれぞれの電流パスノードＣＰＮを備える。電流パスノードは、ｘ軸方向に関して生成磁場領域ＧＦＡの端部に最も近く、かつ中心から最も遠い遠位電流パスノードＣＰＮｄと、ｘ軸方向に関して生成磁場領域ＧＦＡの中心に最も近く、かつ端部から最も遠い近位電流パスノードＣＰＮｐとを少なくとも含む。電流パスノードＣＰＮｐ、ＣＰＮｄは、それぞれ、伸長部層内で、伸長部層外に電流を伝達する導体経路（例えば、サブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ２など）に接続されている。このようなタイプＡのＥＧＡの結果として、関連する伸長部構成では、近位電流パスノードＣＰＮｐに向かってｘ軸方向に沿って延びる中央領域ＣＲにおける正味の動作電流Ｉｃｒは、伸長部層において相対的に大きく、近位電流パスノードと遠位電流パスノードとの間で寸法ＥＮＲＤＸにわたってｘ軸方向に沿って延びる端部ノード領域ＥＲにおける正味の動作電流（例えば、ＩｄまたはＩｄ＋Ｉｉ）は、伸長部層において相対的に小さくなる。これにより、生成磁場領域ＧＦＡの端部付近で望ましい磁界勾配が得られる。図１０に示された特定のタイプＡのＥＧＡＳ２ｅ２（および他のもの）は、さらに、ｘ軸方向に関して遠位電流パスノードＣＰＮｄと近位電流パスノードＣＰＮｐとの間の端部ノード領域ＥＲに位置する中間電流パスノードＣＰＮｉを備える。中間電流パスノードは、同様に、伸長部層内で、伸長部層の外に電流を伝達する導体経路のサブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ２に接続されている。この特定のタイプＡの端部勾配配置の結果として、近位電流パスノードＣＰＮｐと中間電流パスノードＣＰＮｉとの間の端部ノード領域ＥＲのサブ領域における伸長部層における正味の動作電流Ｉｉ＋Ｉｄは、中央領域における正味の動作電流Ｉｃｒよりも相対的に小さく、中間電流パスノードＣＰＮｉと遠位電流パスノードＣＰＮｄとの間の端部ノード領域ＥＲのサブ領域における正味の動作電流Ｉｄよりも相対的に大きくなる。これにより、生成磁場領域ＧＦＡの端部付近で特に望ましい磁界勾配が得られる場合がある。端部勾配配置ＥＧＡＳ１ｅ１、ＥＧＡＳ１ｅ２、およびＥＧＡＳ２ｅ１の各々は、ＥＧＡＳ２ｅ２と同様に構成されたタイプＡのＥＧＡであり、前述の説明と類似して理解されるであろう。各ＥＧＡは、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、生成磁場領域の端部に近づくにつれて生成磁場領域内の磁界強度を減少させる磁界勾配を誘導するように類似の方法で動作する。
【0130】
図１０に示す特定のタイプＡのＥＧＡにおいて、各電流パスノードＣＰＮｘ（例えば、ＣＰＮｐ、ＣＰＮｉおよび／またはＣＰＮｄ）は、ｚ軸方向に概ね沿って延びその電流パスノードＣＰＮｘを遮蔽層導体部ＣＰＳＸｅＸに接続するそれぞれの導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳＸｅＸを備えるそれぞれの導体経路に接続される。図１０に示す特定のタイプＡのＥＧＡにおいて、各電流パスノードＣＰＮｘは、それぞれの導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳＸｅＸを介して同一の遮蔽層導体部ＣＰＳＸｅＸに接続されたそれぞれのＥＧＡＳＸｅＸである。しかしながら、所望であれば、異なる導体経路の構成が可能であることが理解されるであろう。一例として、サブセットＰＡＴＨＳＳ２ｅ２の代替バージョンでは、各導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ２は、遮蔽層導体部ＣＰＳ２ｅ２（および／またはＣＰＳ１ｅ２）を使用することなく、サブセットＰＡＴＨＳＳ１ｅ２の対応する導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ２に直接接続する被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔと同様に構成された別の被遮蔽層横断導体部に接続されてもよい。他の可能な構成は、本開示に基づいて当技術分野の通常の当業者には明らかであろう。
【0131】
なお、図１０に示すように、導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’は、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣに含まれると考えてもよい。前に概説された原理によれば、導電遮蔽領域ＣＳＲおよびＣＳＲ’は、一般に、様々な実施形態において、ｘ軸方向およびｙ軸方向に沿って様々な範囲に延びており、ｚ軸方向に沿ったそれらの位置に関して多層回路素子の遮蔽導体層と１つ以上の受信ループ層との間に位置する１または複数の遮蔽領域層に作製される。図１０に示す特定の実施形態では、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣは、受信ループ層と、任意のタイプＡの端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸに含まれる電流パスノードＣＰＮｘ、ＣＰＮｘ’に接続された任意の導体経路ＰＡＴＨＳＳＸｅＸに含まれる遮蔽層導体部ＣＰＳＸｅＸ、ＣＰｅＸＴとの間に介在する導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’を備える。それぞれの導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’は、それぞれの導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’が、ｚ軸方向に概ね沿って延び、それぞれの導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’を通過する導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳＸｅＸを取り囲む絶縁された穴ＩＮＳＶを含む場合を除き、少なくともｚ軸投影が第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２にまたがるｙ軸幅寸法内にあり、任意のタイプＡの端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸに含まれる電流パスノードＣＰＮｘ、ＣＰＮｘ’に接続された任意の導体経路ＰＡＴＨＳＳＸｅＸに含まれる遮蔽層導体部ＣＰＳＸｅＸ、ＣＰｅＸＴのｚ軸投影の全領域を遮断するように構成される。導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣによるそのような広範な遮蔽は、様々な実施形態において最も有利であり得る。特に、図１０に示すような実施形態において、検知素子領域ＳＥＡが、ｘ軸方向に沿った検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸおよびｙ軸方向に沿った検知素子領域幅寸法にわたって延びており、ｘ軸方向に沿った検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸは、（例えば、図１０に示すように、各端部の寸法ＳＥの分だけ）伸長部長寸法ＥＰＤＸよりも長い。様々な実施形態では、第１パターントラックの信号変調素子は、ｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置されており、寸法ＳＥは、本明細書で既に概説されたように、少なくともＷＬと同程度の大きさである。
【0132】
しかし、このような広範な遮蔽は、すべての実装において厳密に必要とされるわけではない。図１０に示す実施形態では、タイプＡの端部勾配配置ＥＧＡＳ２ｅ２（またはＥＧＡＳ２ｅ１）に含まれる電流パスノードＣＰＮｘに接続された導体経路ＰＡＴＨＳＳ２ｅ２（またはＰＡＴＨＳＳ２ｅ１）に含まれる被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔ（またはＣＰｅ１Ｔ）は、その（それらの）ｚ軸方向への受信ループ層に向けた（つまり、図１０では下方向への）投影が検知素子領域ＳＥＡ内の導電性の受信ループと重なるように構成されている。このような実施形態では、遮蔽層導体部ＣＰＳＸｅＸと比較して、被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２ＴおよびＣＰｅ１Ｔが主に設計位置の制約を受ける。遮蔽がない場合は、検知素子領域ＳＥＡ内の導電性の受信ループに不可避的に強く結合するであろう不要な磁界、および関連する端部効果を発生させる。このように、いくつかのそのような実施形態において、それぞれの導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’が、ｚ軸方向に概ね沿って延び、それぞれの導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’を通過する導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳＸｅＸを取り囲む絶縁された穴ＩＮＳＶを含む場合を除き、それぞれの第１トラック導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’が、少なくともそれらのｚ軸方向の投影が検知素子領域ＳＥＡと重なる場所で、任意のタイプＡの端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸに含まれる電流パスノードＣＰＮｘに接続された任意の導体経路ＣＰｅＸＴに含まれる少なくとも被遮蔽層横断導体部のｚ軸方向の投影の全領域を遮断するように構成されている場合には、十分な性能上の利点および／または精度を提供することができる。これは、被遮蔽層横断導体部包括遮蔽領域構成と呼ばれる場合がある。
【0133】
しかしながら、本明細書に開示される原理に従ってＥＧＡが含まれるいくつかの実施形態では、以下で説明するように、検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸが伸長部長寸法ＥＰＤＸを超えて延びる必要がない場合がある（すなわち、寸法ＳＥはゼロであってもよく、または検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸは伸長部長寸法ＥＰＤＸよりも小さくてもよい）ことが理解されるべきである。一つの可能な理解によれば、ＥＧＡが存在しない場合（例えば、図５に示す実施形態では）、生成磁場領域ＧＦＡ内で生成された磁界強度は、伸長部長寸法ＥＰＤＸの端部を越えると自然に減衰または低下して、生成磁場領域ＧＦＡの外側で磁界勾配を示すようになる。生成磁場領域ＧＦＡの外側のこの磁界勾配が、生成磁場領域ＧＦＡの外側の磁界勾配にわたる検知素子領域ＳＥＡ内の検知素子によって受信されたときに、特定の空間フィルタリングの利点を提供すると信じる理由がある。これは、図４～８を参照して説明された実施形態において、その特性に起因する他の前に概説された効果および利点に加えて、パフォーマンスに利益をもたらす予期せぬ効果である可能性がある。対照的に、本明細書に開示された原理に従ってＥＧＡを使用する実施形態では（例えば、図１０に示すように）、生成磁場領域ＧＦＡ内で生成される磁界強度が、伸長部長寸法ＥＰＤＸの端部の内側、および生成磁場領域ＧＦＡの内側に意図的に生成された勾配を含むことが理解されるであろう。このように、生成磁場領域ＧＦＡの内側のこの磁界勾配が、生成磁場領域ＧＦＡの内側の磁界勾配にわたる検知素子領域ＳＥＡ内の検知素子によって受信されたときに、前述の空間フィルタリングの利点を提供すると信じる理由がある。このような場合、いくつかの実施形態では、検知素子領域ＳＥＡは、生成磁場領域ＧＦＡの端部を超えて拡張せずとも、十分なまたは望ましい性能が依然として得られてもよい。いくつかのそのような実施形態では、第１側伸長部構成および第２側伸長部構成を接続し、タイプＡの端部勾配配置（例えば、ＥＧＡＳ２ｅ２）に含まれる電流パスノード（例えば、ＣＰＮｄ）に接続されるそれぞれの被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）のｚ軸投影は、生成磁場領域ＧＦＡよりも短い検知素子領域ＳＥＡ内の導電性の受信ループと重ならなくてもよいことが理解されるであろう。しかしながら、検出部の全体的なサイズを可能な限り短く制限するために（または他の理由で）、被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）を、そのｚ軸方向の投影が検知素子領域ＳＥＡの端部に相対的に近いように配置することが好ましい場合がある。したがって、いくつかのそのような実施形態では、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣは、受信ループ層と、第１トラック第１側伸長部構成と第２側伸長部構成とを接続する被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）との間に介在するように構成された少なくとも１つの導電遮蔽領域ＣＳＲを備え、受信ループ層に向かうｚ軸方向に沿って被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）のｚ軸方向への投影の少なくとも半分の領域を遮断するように構成されていることが、依然として望ましい場合がある。そのような場合でも、十分な性能上の利点および／または精度は、本明細書に開示された原理に従って、ＥＧＡ（例えば、タイプＡのＥＧＡ、またはタイプＢのＥＧＡ）を含む様々な実施形態において提供され得る。これは、被遮蔽層横断導体部過半遮蔽領域構成と呼ばれる場合がある。
【0134】
上で概説したように、本明細書に開示された原理に従ってＥＧＡによって提供される磁界勾配が、その磁界勾配に沿って延びる検知素子領域ＳＥＡ内の検知素子によって受信されたときに、特定の空間フィルタリングの利点（例えば、結果として得られる位置信号の特定の空間的高調波誤差を低減することなど）を提供するかもしれないと信じる理由がある。本発明者は、検知素子によって受信される空間的な勾配のｘ軸方向の長さが（少なくとも、実験または分析によって決定され得るある実用的な限界までの範囲で）相対的に長い場合に、そのような空間フィルタリングの利点が相対的に増強され得ることを見出した。したがって、第１パターントラックの信号変調素子が、本明細書で先に説明したようにｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置される様々な実施形態において、検出部に含まれるタイプＡの各ＥＧＡが、その端部ノード領域ＥＲが、少なくともＪ＊ＷＬであるｘ軸方向に沿った端部ノード領域寸法ＥＮＲＤＸを有するように構成されていると有利であり、ここで、Ｊは、少なくとも１であるか、少なくとも２であるか、またはそれ以上である数である。
【0135】
図１１は、検出部１１６７の第６の例示的な実施形態を示す等角図であり、第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）および第２トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＳＴ）を含む磁場生成コイルＦＧＣを示し、それぞれが、図１０を参照して既に開示された原理に従ってタイプＡのＥＧＡの実施形態を含む、第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）と実質的に類似していることを示している。第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）および第２トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＳＴ）は、図７を参照して既に説明したものと同様の方法で配置され、動作する。概して、図７に示された様々な伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２の端部で使用される単一の導電性層間接続および導体経路とは対照的に、検出部１１６７の主な違いは、その伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２が、図１０を参照して説明された原理に従って、図示されたタイプＡのＥＧＡを介してそれらの端部で接続されていることである。したがって、検出部１１６７は、図１０および図７についてのこれまでの説明に基づいて理解されてもよく、それに対する特定の相違点および／または説明のみが、以下に詳細に記載される。
【0136】
検出部１１６７は、図７を参照して既に説明したものと類似または同一であってもよい検知素子領域ＳＥＡ内の検知素子ＳＥＮを含み、図６および図７に示されたスケールパターン６８０と類似した互換性のあるスケールパターンと組み合わせて使用されてもよいことが理解されるであろう。検出部１１６７の特定の新規な特徴をより明確に例示するために、検知素子ＳＥＮおよびスケールパターンは図示されていない。図１１に示された、明示的な「トラック接尾辞」（ＦＴ）または（ＳＴ）を含まない様々な特徴のほとんどは、視覚的な乱雑さを軽減するためにトラック接尾辞が省略された第２トラック特徴とみなされてもよい。
【0137】
検出部１１６７の第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）に関しては、その遮蔽層導体部ＣＰＳ２ｅ１（ＦＴ）が、図１１において、図１０のように入力接続部ＩＣＰ２に接続されるのではなく、遮蔽層導体部ＣＰｅ１Ｔ’を介して第２トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＳＴ）に接続されていることを除いて、図１０を参照して既に説明した第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）とほぼ同一であると見なすことができる。
【0138】
検出部１１６７の第２トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＳＴ）に関しては、図１１におけるその導体経路サブセットＰＡＴＨＳＳ１ｅ１において、その遮蔽層導体部ＣＰＳ１ｅ１（ＳＴ）が、図１０のように入力接続部ＩＣＰ１に接続されるのではなく、遮蔽層導体部ＣＰｅ１Ｔ’を介して第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）に接続されていることを除いて、図１０を参照して既に説明した第１トラック磁場生成コイル部ＦＧＣＰ（ＦＴ）とほぼ同一であると見なすことができる。
【0139】
したがって、検出部１１６７は、図１０を参照して既に概説したように、その様々な端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸの使用に関連した付加的な利点および設計上の柔軟性を有してもよいことを除いて、図７に示された検出部７６７と実質的に類似して動作してもよい。図１１に示された様々な要素の多数のバリエーションが、図１０を参照して既に概説された原理、および本明細書の他の場所に従って可能であることが理解されるであろう。したがって、図１１に示す「２トラック」の実施形態は、例示的なものにすぎず、限定的なものではない。
【0140】
図１２は、検出部１２６７の第７の例示的な実施形態を示す平面図であり、本明細書に開示された原理に従った「タイプＢ」の端部勾配配置ＥＧＡの実施形態を含む磁場生成コイルＦＧＣと電磁誘導式エンコーダにおいて使用可能な互換性のあるスケールパターン１８０とを示す。概して、検出部１２６７は、多くの点で、図４および図５を参照して説明した検出部４６７と類似している。検出部１２６７は、図４および５を参照して既に説明したものと類似または同一であってもよい検知素子領域ＳＥＡ内の検知素子ＳＥＮを含み、図４および図５に示されたスケールパターン１８０と類似した互換性のあるスケールパターンと組み合わせて使用されてもよいことが理解されるであろう。図１０、および／または図４～５で使用されているものと類似した参照番号（例えば、類似の名称または数字または数値「接尾辞」）は、図１２の類似または類似の要素を指定してもよい。このような要素、および／または様々な図の要素と明らかに類似している他の要素は、以下に別段の記載がある場合を除き、類似の要素であり、同様に動作するものと理解され得る。本明細書にこれまでに開示されていない特定の特徴を強調するため、図１２の特定の特徴のみを以下に詳細に説明する。その他の点では、図１２は、本明細書中の他の図および説明、または組込まれた参照文献中の他の図および説明との類推によって理解され得る。
【0141】
概して、図４および図５に示された検出部４６７と比較して、検出部１２６７の主な相違点は、その伸長部構成ＥＰＣＳ１およびＥＰＣＳ２が特別に構成されたＢタイプのＥＧＡを含み、それらの伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２が、以下でより詳細に説明されるように、ＢタイプのＥＧＡを介してそれらの端部で導体経路に接続されていることである。
【0142】
検出部１２６７は、例えば、本明細書で既に概説されたように、図１２に図示された様々な導電性の要素によって表される導電層を有する多層回路素子を含み、この導電層は、図５等を参照して概説されたように、絶縁層によって分離されていることが理解されるであろう。
【0143】
図１２に示すように、磁場生成コイルＦＧＣは、入力部ＩＮＰと磁場生成コイル部ＦＧＣＰとを備える。図１２に示す実施形態では、入力部ＩＮＰは、前記の説明に基づいて理解されるであろう位置信号測定動作を提供するために、信号処理部（例えば、信号処理部５６６）に動作可能に接続された２つの 入力接続部ＩＣＰ１、ＩＣＰ２を備える。
【0144】
図１２に示す磁場生成コイル部ＦＧＣＰは、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２を備え、これらは、前に概説されたように多層回路素子の１つ以上の伸長部層に作製されている。第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２は、生成磁場領域ＧＦＡの第１側および第２側でｘ軸方向に沿って延び、共にｘ軸方向に沿って伸長部長寸法ＥＰＤＸにわたって延在し、または伸長部長寸法ＥＰＤＸを定義する。第１側および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ１、ＥＰＣＳ２の間のｙ軸方向の最小の離間が生成磁場領域の最小幅寸法を定義する。図１２に示す特定の実施形態では、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１は、単一の伸長部ＥＰＳ１と、それに関連するタイプＢのＥＧＡであるＥＧＡＳ１ｅ１およびＥＧＡＳ１ｅ２を備える。第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２は、単一の伸長部ＥＰＳ２と、それに関連するタイプＢのＥＧＡであるＥＧＡＳ２ｅ１およびＥＧＡＳ２ｅ２を備える。しかしながら、他の実施形態では、タイプＢのＥＧＡを含む伸長部の構成は、例えば、所望であれば、様々な方法で成形され、相互に接続された複数の伸長部を含むような、より複雑なものであってもよいことが理解されるべきである。
【0145】
磁場生成コイル部ＦＧＣＰは、さらに、導体経路ＰＡＴＨＳ（例えば、後述するサブセットＰＡＴＨＳ－ｅＸを備える）のセットを含み、導体経路の各部は、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１または第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２のうちの少なくとも１つに接続される。少なくとも１つの導体経路は、多層回路素子の被遮蔽導体層に作製された遮蔽層導体部ＣＰｘｘｘ（例えば、遮蔽層導体部ＣＰｅ１ＴまたはＣＰｅ２Ｔ）を備える。図１２に示す特定の実施形態では、遮蔽層導体部は、ｘ軸方向を横切る方向に沿って延びる横断導体部（例えば、遮蔽層導体部ＣＰｅ１ＴまたはＣＰｅ２Ｔ）である。被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔは、第１側伸長部構成と第２側伸長部構成との間の少なくともｙ軸方向の最小離間ＧＦＡＤＹｍｉｎにまたがっており、磁場生成コイル部ＦＧＣＰにおける第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１と第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２構成とを接続する導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部である。
【0146】
図１２に示す特定の実施形態では、動作中、入力接続部ＩＣＰ１に入力される駆動信号からの電流は、遮蔽層導体部ＣＰＳ１ｅ１（側部１、端部１）と、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１の一部であるタイプＢのＥＧＡＳ１ｅ１への導体経路サブセットＰＡＴＨＳ－ｅ１の導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ１を流れる。電流は、ＥＧＡＳ１ｅ１を通り、伸長部ＥＰＳ１に沿って、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１の一部であるタイプＢのＥＧＡＳ１ｅ２まで継続する。電流は、ＥＧＡＳ１ｅ２を通り、導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ２、被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔ、および導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ２を備える接続導体経路サブセットＰＡＴＨＳ－ｅ２まで継続する。電流は、導体経路サブセットＰＡＴＨＳ－ｅ２を通ってタイプＢのＥＧＡＳ２ｅ２まで継続する。ＥＧＡＳ２ｅ２は、第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の一部である。電流は、ＥＧＡＳ２ｅ２を通り、伸長部ＥＰＳ２を通り、第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の一部であるタイプＢのＥＧＡＳ２ｅ１を流れる。そして、電流は、ＥＧＡＳ２ｅ１を通り、導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ１および導体経路サブセットＰＡＴＨＳ－ｅ１の被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ１Ｔを通って、入力接続部ＩＣＰ２および信号処理部へと流れ、本明細書で先に概説されたように動作する。
【0147】
以下、タイプＢのＥＧＡの一実施形態をより詳細に説明するために、タイプＢのＥＧＡの一実施形態であるＥＧＡＳ２ｅ２を参照する。一般的に、タイプＢのＥＧＡのそれぞれは、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２が、ｘ軸方向に沿って延びる中央領域ＣＲの伸長部層において、ｙ軸方向に沿って互いに相対的に接近しており、タイプＢのＥＧＡのそれぞれは、第１トラック第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第１トラック第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２が、ｘ軸方向に沿って延びるそれぞれの端部領域ＥＲの伸長部層において、ｙ軸方向に沿って互いに相対的に遠ざかるように構成されている。それぞれの端部領域ＥＲ（例えば、ＥＲ－ｅ２）は、それぞれのタイプＢのＥＧＡ（例えば、ＥＧＡＳ２ｅ２）と関連している。それぞれのタイプＢのＥＧＡ（例えば、ＥＧＡＳ２ｅ２）は、関連する第１側伸長部構成または第２側伸長部構成（例えば、ＥＰＣＳ２）に含まれ、それぞれの端部領域ＥＲ（例えば、ＥＲ－ｅ２）の伸長部層内で、伸長部層の外側に電流を伝達する導体経路（例えば、ＰＡＴＨＳ－ｅ２）に接続される。このようなタイプＢの端部勾配配置（例えば、ＥＧＡＳ２ｅ２）の結果として、生成磁場領域ＧＦＡは、中央領域ＣＲではｙ軸方向について相対的に狭く、それぞれのタイプＢの端部勾配配置（例えば、ＥＧＡＳ２ｅ２）に関連付けられたそれぞれの端部領域ＥＲ（例えば、ＥＲ－ｅ２）ではｙ軸方向について相対的に広くなる。これにより、生成磁場領域ＧＦＡの端部（例えば、端部２）の近くに位置する検知素子ＳＥＮの磁界強度および信号強度が端部領域ＥＲ－ｅ２に沿って減少し、これは、本明細書で既に概説されたような望ましい空間フィルタリング効果を提供する可能性がある、望ましい磁界勾配が生じる。
【0148】
ＥＧＡＳ２ｅ２によって例示されるタイプＢのＥＧＡの特定の実施形態では、タイプＢのＥＧＡは、端部領域ＥＲ－ｅ２にわたって、検知素子領域ＳＥＡから離れるように、かつ、第１側伸長部ＥＰＳ１から離れるように角度を付けられた第２側伸長部ＥＰＳ２の端部領域を備えることが理解されるであろう。一実施形態の説明によれば、これは、それぞれの端部領域ＥＲ－ｅ２が、中央領域ＣＲに近い近位サブ領域と、近位サブ領域よりも中央領域から遠い遠位サブ領域とを含む、タイプＢの端部勾配配置の一実施形態とみなすことができる。遠位サブ領域では、第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２は、近位サブ領域における離間と比較して、ｙ軸方向に沿って第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１から相対的に離れている。これにより、生成磁場領域ＧＦＡの端部付近で特に望ましい（例えば、徐々に変化する）磁界勾配が得られる場合がある。タイプＢのＥＧＡのこの実施形態は、例示的なものに過ぎず、限定的なものではないことが理解されるであろう。例えば、様々な実施形態では、端部領域ＥＲにおける伸長部の構成は、直線的に角度のついた部分（傾斜）を備える必要はなく、それは、単に、角度がつけられていない１つ以上の「段差」セグメントを備えてもよい。他の代替的なタイプＢのＥＧＡは、図１３および図１４を参照して以下に説明されるが、それでも、さらに他のタイプＢのＥＧＡの実施形態も、本開示に基づいて当技術分野の通常の当業者には明らかであろう。
【0149】
様々な実施形態において、タイプＢのＥＧＡは、有利には、タイプＡのＥＧＡを参照して既に概説された特定の特徴を含むように構成されていてもよい。一例として、第１パターントラックの信号変調素子が、ｘ軸方向に沿った空間波長ＷＬに対応して配置される様々な実施形態において、検出部に含まれるタイプＢの各ＥＧＡが、その端部ノード領域ＥＲが、少なくともＪ＊ＷＬであるｘ軸方向に沿った端部ノード領域寸法ＥＲＤＸを有するように構成されていると有利であり、ここで、Ｊは、少なくとも１であるか、少なくとも2であるか、またはそれ以上である数である。
【0150】
なお、図１２に示すように、導電遮蔽領域ＣＳＲ、ＣＳＲ’は、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣに含まれると考えてもよい。前に概説された原理によれば、導電遮蔽領域ＣＳＲおよびＣＳＲ’は、一般に、様々な実施形態において、ｘ軸方向およびｙ軸方向に沿って様々な範囲に延びており、ｚ軸方向に沿ったそれらの位置に関して多層回路素子の被遮蔽導体層と１つ以上の受信ループ層との間に位置する１または複数の遮蔽領域層に作製される。
【0151】
図１２に示す特定の実施形態では、検知素子領域ＳＥＡが、ｘ軸方向に沿った検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸおよびｙ軸方向に沿った検知素子領域幅寸法にわたって延びており、検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸは、伸長部長寸法ＥＰＤＸよりも長い。第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２を接続する被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔは、その受信ループ層に向かってのｚ軸方向の投影が、検知素子領域ＳＥＡの導電性の受信ループと少なくとも部分的に重なるように構成されている。この実施形態では、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣが、受信ループ層に向かってｚ軸方向に沿って延び、その各導電遮蔽領域ＣＳＲを通過する導電性層間接続（例えば、導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ２およびＦＴｈｒｕＳ２ｅ２）を取り囲む絶縁された穴を含む場合を除いて、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣは、有利には、受信ループ層と関連被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔとの間に介在するように構成された導電遮蔽領域ＣＳＲを備え、少なくともそのｚ軸方向の投影が検知素子領域ＳＥＡと重なる、その被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔのｚ軸方向の投影のすべての領域を遮断するように導電性遮蔽領域ＣＳＲを構成する。導電遮蔽領域ＣＳＲ’は、被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ１Ｔに対して相対的に構成され、導電遮蔽領域ＣＳＲ’によって同様にシールドされている。
【0152】
しかし、このような広範な遮蔽は、すべての実装において厳密に必要とされるわけではない。例えば、タイプＡのＥＧＡに関して既に説明したのと同じ理由で、本明細書に開示される原理に従ってタイプＢのＥＧＡが含まれるいくつかの実施形態では、検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸが伸長部長寸法ＥＰＤＸを超えて延びる必要がない場合がある（すなわち、寸法ＳＥはゼロであってもよく、または検知素子領域長寸法ＳＥＡＤＸは伸長部長寸法ＥＰＤＸよりも小さくてもよい）ことが理解されるべきである。いくつかのそのような実施形態では、第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２を接続し、端部領域ＥＲ、またはタイプＢのＥＧＡ（例えば、ＥＧＡＳ２ｅ２）として構成され、あるいは備えている伸長部の一部に接続されるそれぞれの被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）のｚ軸投影は、生成磁場領域ＧＦＡよりも短い検知素子領域ＳＥＡ内の導電性の受信ループと重ならなくてもよいことが理解されるであろう。しかしながら、検出部の全体的なサイズを可能な限り短く制限するために（または他の理由で）、被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）を、そのｚ軸方向の投影が検知素子領域ＳＥＡの端部に相対的に近いように配置することが好ましい場合がある。したがって、いくつかのそのような実施形態では、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣは、受信ループ層と、第１側伸長部構成と第２側伸長部構成とを接続する被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）との間に介在するように構成された少なくとも１つの導電遮蔽領域ＣＳＲを備え、受信ループ層に向かうｚ軸方向に沿って被遮蔽層横断導体部（例えば、ＣＰｅ２Ｔ）のｚ軸方向への投影の少なくとも半分の領域を遮断するように構成されていることが、依然として望ましい場合がある。そのような場合でも、十分な性能上の利点および／または精度は、本明細書に開示された原理に従って、タイプＢのＥＧＡを含む様々な実施形態において提供され得る。
【0153】
図１３は、検出部１３７６の第８の例示的な実施形態を示す平面図であり、本明細書に開示された原理に従ったタイプＡおよびタイプＢのＥＧＡの両方の特徴を組み合わせた端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸを含む磁場生成コイルＦＧＣと電磁誘導式エンコーダにおいて使用可能な互換性のあるスケールパターン１８０とを示す。
【0154】
概して、検出部１３６７は、端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸが、図１２に示されたタイプＢのＥＧＡについてこれまでに参照して記載されたものと類似または同一のタイプＢのＥＧＡ要素の特徴を含むことに加えて、図１０に示されたタイプＡのＥＧＡについてこれまでに参照して記載されたものと類似または同一のタイプＡのＥＧＡ要素の特徴を含むことを除いて、ほとんどの点で、図１２を参照して記載された検出部１２６７と類似している。図１０および／または図１２で使用されているものと類似した参照数字は、以下に別段の記載がある場合を除き、図１３の類似した要素を指してよく、これらは、類似の要素であると理解され、および／または類似の動作をすると理解され得る。本明細書にこれまでに開示されていない特定の特徴を強調するため、図１２の特定の特徴のみを以下に詳細に説明する。
【0155】
様々なクロスハッチされた遮蔽層導体部ＣＰＳＸｅＸは、伸長部層に作製された伸長部ＥＰＳ１、ＥＰＳ２の傾斜した端部領域を不明瞭にしている。しかしながら、図１３に示された伸長部ＥＰＳ１およびＥＰＳ２は、図１２に示されたものと類似または同一であってもよいことが理解されるであろう。したがって、図１３に示された各端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸは、図１０に先に記載された対応するタイプＡのＥＧＡＳＸｅＸと類似または同一のタイプＡのＥＧＡの特徴を含む。しかしながら、図１３に示すように、図１３に示す遮蔽層導体部ＣＰＳＸｅＸは、タイプＢのＥＧＡと互換性があるように、それぞれの端部領域ＥＲ－ｅ１および／またはＥＲ－ｅ２において角度が付けられており、（詳細には示されていないが）図１３に示す様々な端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸに含まれる関連する導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳＸｅＸおよび電流パスノードＣＰＮｐ、ＣＰＮｉおよびＣＰＮｄは、それぞれの端部領域ＥＲ－ｅ１および／またはＥＲ－ｅ２において相補的な角度のパターン（complementary angled pattern）で配置されており、含まれるタイプＡのＥＧＡ要素のすべてがタイプＢのＥＧＡ要素およびその特徴とさらに互換性があるようになっている。
【0156】
図１３に示された様々な要素は、図１０および／または図１２を参照して既に概説された原理、および／または本明細書に開示された他の実施形態に従って、代替的に構成され、または組み合わされてもよいことが理解されるであろう。したがって、図１３に示された「タイプＡのＥＧＡとタイプＢのＥＧＡの組み合わせ」の実施形態は、例示的なものにすぎず、限定的なものではない。他の可能な実施形態は、本開示に基づいて当技術分野の通常の当業者には明らかであろう。
【0157】
図１４は、検出部１４６７の第９の例示的な実施形態を示す平面図であり、本明細書に開示された原理に従ってタイプＡおよびタイプＢの両方のＥＧＡの特徴を組み合わせた端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸを含む「２ターン」の磁場生成コイルＦＧＣを示す。図１０、１２、および／または図１３で使用されているものと類似した参照数字は、以下に別段の記載がある場合を除き、図１４の類似した要素を指してよく、これらは、類似の要素であると理解され、および／または類似の動作をすると理解され得る。さらに、図１４に示す「２ターン」の磁場生成コイルＦＧＣの動作および利点の特定の側面は、図８に示す検出部８６７の２ターンの磁場生成コイルを参照して既に概説されたものと類似していてもよい。したがって、本明細書にこれまでに開示されていない特定の特徴を強調するため、図１４の特定の特徴のみを以下に詳細に説明する。
【0158】
簡単に説明すると、図１４に示す検出部１４６７では、２ターンの磁場生成コイルＦＧＣは、
生成磁場領域ＧＦＡの第１端部の近傍にあるＥＧＡＳ１ｅ１の近位電流パスノードＣＰＮｐを含み、生成磁場領域ＧＦＡの第２端部の近傍にあるＥＧＡＳ１ｅ２の近位電流パスノードＣＰＮｐを含む第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１の第１の第１側伸長部ＥＰＳ１ｂと、
生成磁場領域ＧＦＡの第２端部の近傍にあるＥＧＡＳ２ｅ２の近位電流パスノードＣＰＮｐを含み、生成磁場領域ＧＦＡの第１端部の近傍にあるＥＧＡＳ２ｅ１の近位電流パスノードＣＰＮｐを含む第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の第１の第２側伸長部ＥＰＳ２ｂと、
生成磁場領域ＧＦＡの第１端部の近傍にあるＥＧＡＳ１ｅ１の遠位電流パスノードＣＰＮｄを含み、生成磁場領域ＧＦＡの第２端部の近傍にあるＥＧＡＳ１ｅ２の遠位電流パスノードＣＰＮｄを含む第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１の第２の第１側伸長部ＥＰＳ１ａと、
生成磁場領域ＧＦＡの第２端部の近傍にあるＥＧＡＳ２ｅ２の遠位電流パスノードＣＰＮｄを含み、生成磁場領域ＧＦＡの第１端部の近傍にあるＥＧＡＳ２ｅ１の遠位電流パスノードＣＰＮｄを含む第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の第２の第２側伸長部ＥＰＳ２ａと、を備える。
生成磁場領域ＧＦＡの第１端部の近傍にあるＥＧＡＳ１ｅ１の近位電流パスノードＣＰＮｐを含み、生成磁場領域ＧＦＡの第２端部の近傍にあるＥＧＡＳ１ｅ２の近位電流パスノードＣＰＮｐを含む第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１の第１の第１側伸長部ＥＰＳ１ｂと、
生成磁場領域ＧＦＡの第２端部の近傍にあるＥＧＡＳ２ｅ２の近位電流パスノードＣＰＮｐを含み、生成磁場領域ＧＦＡの第１端部の近傍にあるＥＧＡＳ２ｅ１の近位電流パスノードＣＰＮｐを含む第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の第１の第２側伸長部ＥＰＳ２ｂと、
生成磁場領域ＧＦＡの第１端部の近傍にあるＥＧＡＳ１ｅ１の遠位電流パスノードＣＰＮｄを含み、生成磁場領域ＧＦＡの第２端部の近傍にあるＥＧＡＳ１ｅ２の遠位電流パスノードＣＰＮｄを含む第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１の第２の第１側伸長部ＥＰＳ１ａと、
生成磁場領域ＧＦＡの第２端部の近傍にあるＥＧＡＳ２ｅ２の遠位電流パスノードＣＰＮｄを含み、生成磁場領域ＧＦＡの第１端部の近傍にあるＥＧＡＳ２ｅ１の遠位電流パスノードＣＰＮｄを含む第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２の第２の第２側伸長部ＥＰＳ２ａと、を備える。
【0159】
ＥＧＡＳ１ｅ２の近位電流パスノードＣＰＮｐは、導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ２に接続される被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔａに接続される導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ２を備える第１の導体経路を介して、ＥＧＡＳ２ｅ２の近位電流パスノードＣＰＮｐと直列に接続されていてもよい。ＥＧＡＳ２ｅ１の近位電流パスノードＣＰＮｐは、導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ１に接続される被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ１Ｔａに接続される導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ１を備える第２の導体経路を介して、ＥＧＡＳ１ｅ１の遠位電流パスノードＣＰＮｄと直列に接続されていてもよい。ＥＧＡＳ１ｅ２の遠位電流パスノードＣＰＮｄは、導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ２に接続される被遮蔽層横断導体部ＣＰｅ２Ｔｂに接続される導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ２を備える第３の導体経路を介して、ＥＧＡＳ２ｅ２の遠位電流パスノードＣＰＮｄと直列に接続されていてもよい。ＥＧＡＳ２ｅ１の遠位電流パスノードＣＰＮｄは、導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ２ｅ１と遮蔽層導体部ＣＰｅ１Ｔｂとを備える導体経路を介して駆動信号入力に直列に接続されてもよく、ＥＧＡＳ１ｅ１の近位電流パスノードＣＰＮｐは、導電性層間接続ＦＴｈｒｕＳ１ｅ１を備える導体経路を介して駆動信号入力に直列に接続されてもよい。
【0160】
図１４に示す各端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸにおいて、その近位および遠位の電流経路ノードＣＰＮ間の端部ノード領域ＥＲ内の電流の流れは、１つの伸長部のみが端部ノード領域ＥＲ内に延びるため、１ｉの大きさを有することが理解されるであろう。対照的に、中央領域ＣＲは、関連する伸長部構成の２つの伸長部を含み、これらは合わせて２ｉの正味の電流を伝達する。したがって、端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸの各々は、タイプＡのＥＧＡに関連して本明細書で既に概説された原則に準拠する。さらに、図１４に示す各端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸにおいて、伸長部構成ＥＰＣＳ１およびＥＰＣＳ２の端部領域ＥＲに延びる伸長部ＥＰＳ１ａおよびＥＰＳ２ａの離間は、伸長部構成ＥＰＣＳ１およびＥＰＣＳ２の中央領域ＣＲに含まれる伸長部ＥＰＳ１ｂおよびＥＰＳ２ｂのｙ軸方向の離間と比較して、ｙ軸方向に沿ってより離れていることが理解されるであろう。したがって、端部勾配配置ＥＧＡＳＸｅＸの各々は、タイプＢのＥＧＡに関連して本明細書で既に概説された原則に準拠する。
【0161】
図１４に示す実施形態では、導電遮蔽領域構成ＣＳＲＣが、受信ループ層と、ＥＧＡに含まれる電流パスノードに接続された任意の導体経路に含まれる被遮蔽層横断導体部との間に介在する導電遮蔽領域ＣＳＲＣを備えるとよい。しかしながら、既に本明細書で概説された原理に従った様々な他の導電遮蔽領域構成の構成が可能である。
【0162】
図１４に示された様々な要素は、図１０～１３を参照して既に概説された原理、および／または本明細書に開示された他の実施形態に従って、代替的に構成され、または組み合わされてもよいことが理解されるであろう。したがって、図１４に示された「タイプＡのＥＧＡとタイプＢのＥＧＡの組み合わせ」の実施形態は、例示的なものにすぎず、限定的なものではない。他の可能な実施形態は、本開示に基づいて当技術分野の通常の当業者には明らかであろう。
【0163】
図１０～１４に示される実施形態の各々は、生成磁場領域ＧＦＡの各端部において、第１トラック第１側伸長部構成ＥＰＣＳ１および第２側伸長部構成ＥＰＣＳ２のそれぞれは、有利には、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、生成磁場領域ＧＦＡの端部に近づくにつれて生成磁場領域ＧＦＡ内の磁界強度を減少させる磁界勾配を誘導するように構成されたＥＧＡを含む。しかしながら、いくつかの実施形態および／または用途では、生成磁場領域の各端部において、第１トラック第１側伸長部構成および第２側伸長部構成の１つのみが、ｘ軸方向に沿った位置の関数として、生成磁場領域ＧＦＡの端部に近づくにつれて生成磁場領域ＧＦＡ内の磁界強度を減少させる端部勾配配置を含んでいれば十分であることが理解されるであろう。そのような実施形態は、ＥＧＡの使用に関連して既に本明細書で概説された、改善されたＳ／Ｎ比、精度、および／またはサイズの利点を依然として有していてもよい。
【0164】
本開示の好適な実施態様が図示および説明されたが、本開示に基づけば当業者には、図示および説明された特徴の配置および動作の順序における多数の変形態様が明らかであろう。本明細書で開示される原理を実施するために、様々な代替形態を使用することができる。上記様々な実施態様および特徴は、更なる実施態様を提供するために、組み合わされてもよい。本明細書で言及される米国特許および米国特許出願のすべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。実施態様の態様は、さらにさらなる実施態様を提供するために、必要であれば、様々な特許および出願の概念を使用するように修正することができる。一例として、本明細書に開示された様々な特徴および原理が、ロータリーエンコーダに適用され得ることが理解されるであろう。ここで、上記の説明および特許請求の範囲で言及されたｘ軸方向およびｙ軸方向は、それぞれ、そのようなロータリーポジションエンコーダに適用されたときに、円形の測定軸方向および半径方向に対応するものとして解釈されるであろう。
【0165】
これらおよび他の変更は、上記の詳細な説明に照らして実施に加えることができる。一般に、以下の特許請求の範囲では、使用される用語は、特許請求の範囲を明細書および特許請求の範囲に開示される特定の実施態様に限定するように解釈されるべきではなく、そのような特許請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲とともに、すべての可能な実施態様を含むように解釈されるべきである。
【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】