(57)【要約】【課題】小型のロータリエンコーダを提供する。【解決手段】誘導検出型ロータリエンコーダは、ステータと、回転軸に係合されてこの回転軸と共に回転しステータと軸方向に対向するロータとを備える。ステータは、内周側から外周側にかけて配置された２以上の送信巻線及び受信巻線を備え、ロータは、これら２以上の送信巻線及び受信巻線とそれぞれ磁束結合して角度検出トラックを構成する２以上の磁束結合体とを備える。更に、２以上の受信巻線と外周側の受信巻線とは直列に接続され、内周側の受信巻線と外周側の受信巻線とに共通して使用される引き出し配線によって引き出される。【選択図】図４
2014137362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
回転軸に係合されて前記回転軸と共に回転し前記ステータと軸方向に対向するロータと、
前記ステータの前記ロータの対向面、及び前記ロータの前記ステータの対向面に前記回転軸に対して同軸的に形成され、内周側から外周側にかけて配置された２以上の角度検出トラックと
を備え、
前記２以上の角度検出トラックは、
前記ステータに設けられ、前記回転軸を中心として環状に形成された送信巻線と、
前記ステータに設けられ、前記送信巻線に沿って前記回転軸を中心として環状に形成された受信巻線と、
前記ロータに設けられ、前記回転軸を中心として環状に形成されて前記送信巻線及び前記受信巻線と磁束結合する磁束結合体と
をそれぞれ備え、
前記２以上の角度検出トラックに備えられた一の受信巻線と他の受信巻線の一端は共通に接続され、前記一の受信巻線と前記他の受信巻線の他端は引き出し配線によって引き出される
ことを特徴とする誘導検出型ロータリエンコーダ。
【請求項２】
前記ロータは、
回転軸に係合されて前記回転軸と共に回転し前記ステータと軸方向に対向する第１のロータと、
前記第１のロータの外周側に配置され前記第１のロータに対して回転可能で前記ステータと軸方向に対向する第２のロータと
であり、
前記回転軸の回転を伝達して前記第２のロータを前記第１のロータとは異なる速度で回転させる回転伝達手段を更に備え、
前記２以上の角度検出トラックは、内周側の角度検出トラックと、この内周側の角度検出トラックの外周側に配置された外周側の角度検出トラックであり、
前記内周側の角度検出トラックは、前記ステータの前記第１のロータの対向面、及び前記第１のロータの前記ステータの対向面に前記回転軸に対して同軸的に形成され、
前記外周側の角度検出トラックは、前記ステータの前記第２のロータの対向面、及び前記第２ロータの前記ステータの対向面に前記回転軸に対して同軸的に形成され、
前記内周側の角度検出トラックを構成する磁束結合体は前記第１のロータに設けられ、
前記外周側の角度検出トラックを構成する磁束結合体は前記第２のロータに設けられた
ことを特徴とする請求項１記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。
【請求項３】
前記ロータは、
回転軸に係合されて前記回転軸と共に回転し前記ステータと軸方向に対向する第１のロータと、
前記第１のロータの外周側に配置され前記第１のロータに対して回転可能で前記ステータと軸方向に対向する第２のロータと
であり、
前記回転軸の回転を伝達して前記第２のロータを前記第１のロータとは異なる速度で回転させる回転伝達手段を更に備え、
前記２以上の角度検出トラックは、
前記ステータの前記第１のロータに対向する部分、及び前記第１のロータの前記ステータに対向する部分にそれぞれ前記回転軸に対して同軸的に形成された第１の角度検出トラック及び第２の角度検出トラックと、
前記ステータの前記第２のロータに対向する部分、及び前記第２ロータの前記ステータに対向する部分にそれぞれ前記回転軸に対して同軸的に形成された第３の角度検出トラック、及び第４の角度検出トラックと
であり、
前記第１〜第４の角度検出トラックを構成する受信巻線のうち、いずれか２つの受信巻線の一端は共通に接続され、他端は引き出し配線によって引き出される
ことを特徴とする請求項１記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。
【請求項４】
前記第１及び第２の角度検出トラックは、前記ステータの前記第１のロータの対向面及び前記第１のロータの前記ステータの対向面に形成され、
前記第２の角度検出トラックは前記第１の角度検出トラックの外周側に配置され、
前記第３及び第４の角度検出トラックは、前記ステータの前記第２のロータの対向面及び前記第２のロータの前記ステータの対向面に形成され、
前記第４の角度検出トラックは前記第３の角度検出トラックの内周側に配置される
ことを特徴とする請求項３記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。
【請求項５】
前記第１及び第２の角度検出トラックは、前記ステータ及び前記ロータの対向方向に積層して形成され、
前記第３及び第４の角度検出トラックは、前記ステータ及び前記ロータの対向方向に積層して形成される
ことを特徴とする請求項３記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。
【請求項６】
前記第１の角度検出トラックは、前記第１のロータの１回転でＮ１回の周期的変化を生成し、
前記第２の角度検出トラックは、前記第１のロータの１回転でＮ２回の周期的変化を生成し、
前記第３の角度検出トラックは、前記第２のロータの１回転でＮ３回の周期的変化を生成し、
前記第４の角度検出トラックは、前記第２のロータの１回転でＮ４回の周期的変化を生成し、
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４は互いに異なり、
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４のうちの一と他との最大公約数は全て１である
ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。
【請求項７】
前記第１〜第４の角度検出トラックのうちの２つの角度検出トラックは、共通の送信巻線を有し、
前記共通の送信巻線は、前記第１〜第４の受信巻線のうちの２つの受信巻線に同時に電流を誘起し、
前記２つの受信巻線は、前記第１〜第４の受信巻線のうちの残りの２つの受信巻線とそれぞれ共通に接続される
ことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータに対するロータの回転に伴う物理量の変化を検出し、その変化に基づき物体の回転角を測定するロータリエンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導検出型ロータリエンコーダは、送信巻線及び受信巻線が配置されたステータと、これらと磁束結合された磁束結合巻線が配置されたロータとを備える（例えば、特許文献１参照）。ロータリエンコーダでは、それが搭載されるマイクロメータ等の小型化の要請、高精度化の要請により、受信巻線のピッチをさらに微細化することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０８５５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絶対位置検出型のロータリエンコーダを構成する場合、最低でも２つの受信巻線を必要する。受信巻線は、異なる位相の信号を検出する複数の配線を有している。従って、受信巻線の数が増加すると、それだけ配線パターンが複雑化し、更に回路規模が増大してしまう。本発明はこの様な課題に鑑みなされたものであり、小型のロータリエンコーダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る誘導検出型ロータリエンコーダは、ステータと、回転軸に係合されて回転軸と共に回転しステータと軸方向に対向するロータと、ステータのロータの対向面、及びロータのステータの対向面に回転軸に対して同軸的に形成され、内周側から外周側にかけて配置された２以上の角度検出トラックとを備える。２以上の角度検出トラックは、ステータに設けられ、回転軸を中心として環状に形成された送信巻線と、ステータに設けられ、送信巻線に沿って回転軸を中心として環状に形成された受信巻線と、ロータに設けられ、回転軸を中心として環状に形成されて送信巻線及び受信巻線と磁束結合する磁束結合体とをそれぞれ備える。更に、２以上の角度検出トラックに備えられた一の受信巻線と他の受信巻線の一端は共通に接続され、一の受信巻線と他の受信巻線の他端は引き出し配線によって引き出される。
【０００６】
上記構成を有する誘導検出型ロータリエンコーダにおいては、一の受信巻線と他の受信巻線とは直列に接続され、一の受信巻線と他の受信巻線とに共通して使用される引き出し配線によって引き出される。従って、受信巻線からの引き出し配線数を半数にまで削減し、更に受信制御部の回路規模を縮小することが可能である。
【０００７】
上記誘導検出型ロータリエンコーダは、例えば次のように構成することが可能である。即ち、ロータは、回転軸に係合されて回転軸と共に回転しステータと軸方向に対向する第１のロータと、第１のロータの外周側に配置され第１のロータに対して回転可能でステータと軸方向に対向する第２のロータとであり、回転軸の回転を伝達して第２のロータを第１のロータとは異なる速度で回転させる回転伝達手段を更に備える。また、２以上の角度検出トラックは、内周側の角度検出トラックと、この内周側の角度検出トラックの外周側に配置された外周側の角度検出トラックである。内周側の角度検出トラックは、ステータの前記第１のロータの対向面、及び第１のロータのステータの対向面に回転軸に対して同軸的に形成され、外周側の角度検出トラックは、ステータの第２のロータの対向面、及び第２ロータのステータの対向面に回転軸に対して同軸的に形成される。更に、内周側の角度検出トラックを構成する磁束結合体は第１のロータに設けられ、外周側の角度検出トラックを構成する磁束結合体は第２のロータに設けられる。
【０００８】
また、上記誘導検出型ロータリエンコーダは、次のように構成することも可能である。即ち、上記ロータは、回転軸に係合されて回転軸と共に回転しステータと軸方向に対向する第１のロータと、第１のロータの外周側に配置され第１のロータに対して回転可能でステータと軸方向に対向する第２のロータとであり、回転軸の回転を伝達して第２のロータを第１のロータとは異なる速度で回転させる回転伝達手段とを更に備える。また、上記２以上の角度検出トラックは、ステータの第１のロータに対向する部分、及び第１のロータのステータに対向する部分に、それぞれ回転軸に対して同軸的に形成された第１の角度検出トラック、及び第２の角度検出トラックと、ステータの第２ロータに対向する部分、及び第２ロータのステータに対向する部分に、それぞれ回転軸に対して同軸的に形成された第３の角度検出トラック、及び第４の角度検出トラックである。更に、第１〜第４の角度検出トラックを構成する受信巻線のうち、いずれか２つの受信巻線の一端は共通に接続され、他端は引き出し配線によって引き出される
【０００９】
更に、上記誘導検出型ロータリエンコーダは、例えば第１及び第２の角度検出トラックが、ステータの第１のロータの対向面及び第１のロータのステータの対向面に形成され、２の角度検出トラックが第１の角度検出トラックの外周側に配置され、第３及び第４の角度検出トラックが、ステータの第２のロータの対向面及び第２のロータのステータの対向面に形成され、第４の角度検出トラックが第３の角度検出トラックの内周側に配置される様にしてもよい。また、第１及び第２の角度検出トラックが、ステータ及びロータの対向方向に積層して形成され、第３及び第４の角度検出トラックが、ステータ及びロータの対向方向に積層して形成される様にしてもよい。
【００１０】
また、上記誘導検出型ロータリエンコーダの第１及び第２の角度検出トラックは、第１のロータの１回転でそれぞれＮ１回及びＮ２回の周期的変化を生成し、第３及び第４の角度検出トラックは、第２のロータの１回転でそれぞれＮ３回及びＮ４回の周期的変化を生成するようにすることも可能である。この場合には、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４は互いに異なり、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４のうちの一と他との最大公約数は全て１である様にすることも考えられる。上記誘導検出型ロータリエンコーダをこの様に構成すれば、第１〜第４の角度検出トラックにおけるクロストークを低減し、測定精度の更なる向上を図ることが可能である。
【００１１】
更に、第１〜第４の角度検出トラックのうちの２つの角度検出トラックは、共通の送信巻線を有し、共通の送信巻線は、第１〜第４の受信巻線のうちの２つの受信巻線に同時に電流を誘起し、２つの受信巻線は、第１〜第４の受信巻線のうちの残りの２つの受信巻線とそれぞれ共通に接続されるようにすることも可能である。この様な構成によれば、送信巻線を２つの角度検出トラックに共通の構成とすることによって部品点数を削減し、製造プロセスを簡略化することによって製造コストを低減させることが可能である。また、一つの送信巻線によって２つの検出トラックの角度を検出することが可能であるため、角度検出の高速化及び回路構成の簡略化が期待される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、絶対位置の測定を行う事が可能であり、且つ小型のロータリエンコーダを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るマイクロメータヘッド１を示す断面図である。
【図２】同実施形態の誘導検出型ロータリエンコーダ４を構成する第１のロータ４２、第２のロータ５１の斜視図である。
【図３】同誘導検出型ロータリエンコーダ４を構成する第１のロータ４２、第２のロータ５１の分解斜視図である。
【図４】同誘導検出型ロータリエンコーダ４のステータ４１と、第１及び第２のロータ４２及び５１との構成を示す側断面図である。
【図５】同誘導検出型ロータリエンコーダ４のステータ４１の構成を示す平面図である。
【図６】同誘導検出型ロータリエンコーダ４のステータ４１の構成を、詳細に説明する為の平面図である。
【図７】同誘導検出型ロータリエンコーダ４の第１のロータ４２の構成を示す平面図である。
【図８】同誘導検出型ロータリエンコーダ４の第２のロータ５１の構成を示す平面図である。
【図９】同実施形態の送受信制御部６および演算処理部７の構成を示すブロック図である。
【図１０】同実施の形態に係る第１の送信巻線Ｓ１及び第２の送信巻線Ｓ２への電流供給手段を示す回路図である。
【図１１】同実施の形態に係る第１、第２の送信巻線Ｓ１，Ｓ２を流れる電流によって第１、第２の磁束結合体Ｍ１，Ｍ２に生じる誘導電流を示す概略図である。
【図１２】第２実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２のステータ４１−２と、第１及び第２のロータ４２−２及び５１−２との構成を示す側断面図である。
【図１３】同誘導検出型ロータリエンコーダ４−２のステータ４１−２の構成を示す平面図である。
【図１４】同誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の第１のロータ４２−２の構成を示す平面図である。
【図１５】同誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の第２のロータ５１−２の構成を示す平面図である。
【図１６】第３実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３のステータ４１−３と、第１及び第２のロータ４２−３及び５１−３との構成を示す側断面図である。
【図１７】同実施形態の送受信制御部６−３および演算処理部７の構成を示すブロック図である。
【図１８】同実施の形態に係る第１の送信巻線Ｓ１、第２の送信巻線Ｓ２及び第４の送信巻線Ｓ４への電流供給手段を示す回路図である。
【図１９】第４実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−４のステータ４１−４と、第１及び第２のロータ４２−４及び５１−４との構成を示す側断面図である。
【図２０】同誘導検出型ロータリエンコーダ４−４の第１のロータ４２−４の構成を示す平面図である。
【図２１】同誘導検出型ロータリエンコーダ４−４の第２のロータ５１−４の構成を示す平面図である。
【図２２】第５実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−５のステータ４１−５と、第１及び第２のロータ４２−５及び５１−５との構成を示す側断面図である。
【図２３】同実施形態のステータ４１−５を構成する第１の配線層４１Ａ上の構成を示す平面図である。
【図２４】同実施形態のステータ４１−５を構成する第２の配線層４１Ｂ上の構成を示す平面図である。
【図２５】同実施形態の第１のロータ４２−５を構成する第１の配線層４２Ａ上の構成を示す平面図である。
【図２６】同実施形態の第１のロータ４２−５を構成する第２の配線層４２Ｂ上の構成を示す平面図である。
【図２７】同実施形態の第２のロータ５１−５を構成する第１の配線層５１Ａ上の構成を示す平面図である。
【図２８】同実施形態の第２のロータ５１−５を構成する第２の配線層５１Ｂ上の構成を示す平面図である。
【図２９】同実施形態の、第１のトラックの信号を受信する場合の様子を示す概略図である。
【図３０】同実施形態の、第２のトラックの信号を受信する場合の様子を示す概略図である。
【図３１】同実施形態の、第３のトラックの信号を受信する場合の様子を示す概略図である。
【図３２】同実施形態の、第４のトラックの信号を受信する場合の様子を示す概略図である。
【図３３】第６実施形態に係るステータ４１−６と、第１及び第２のロータ４２−６及び５１−６との構成を示す側断面図である。
【図３４】同実施形態に係るステータ４１−６を構成する第１の配線層４１Ａ−６の構成を示す平面図である。
【図３５】同実施形態に係るステータ４１−６を構成する第２の配線層４１Ｂ−６の構成を示す平面図である。
【図３６】同実施形態の第１のロータ４２−６を構成する第１の配線層４２Ａ−６上の構成を示す平面図である。
【図３７】同実施形態の第１のロータ４２−６を構成する第２の配線層４２Ｂ−６上の構成を示す平面図である。
【図３８】第７実施形態に係るマイクロメータヘッド１−７を示す断面図である。
【図３９】同実施形態の誘導検出型ロータリエンコーダ４−７の分解斜視図である。
【図４０】第８実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−８のステータ４１と、ロータ４２−８との構成を示す側断面図である。
【図４１】同誘導検出型ロータリエンコーダ４−８のロータ４２−８の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る誘導検出型ロータリエンコーダの一実施形態について説明する。
【００１５】
［１．第１実施形態］
［１−１．全体構成］
先ず、図１を参照して、第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４を搭載したマイクロメータヘッド１の全体構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るマイクロメータヘッド１を示す断面図である。
【００１６】
マイクロメータヘッド１は、本体２、本体２から延びるスピンドル３、スピンドル３を中心に設けられた誘導検出型ロータリエンコーダ４を有する。また、マイクロメータヘッド１は、送受信制御部６、演算処理部７、及び表示部８を有する。送受信制御部６は、誘導検出型ロータリエンコーダ４との間の送受信を制御する。演算処理部７は、送受信制御部６（誘導検出型ロータリエンコーダ４）からの信号に基づき演算処理を実行する。表示部８は、演算処理部７による演算結果を表示する。
【００１７】
本体２は、略円筒状に形成され、内部に収納空間２１，２２を備えている。収納空間２１、２２は、中仕切り板２３で仕切られている。この略円筒状の本体２のスピンドル先端側（図中、左側）の壁および中仕切り板２３には、それぞれスピンドル３が貫通する貫通孔２４，２５が形成され、本体２の基端側（図中、右側）の端部には、雌ねじ２６が形成されている。これらの貫通孔２４，２５および雌ねじ２６は、同軸上に配置されている。
【００１８】
スピンドル３は、略円柱状に形成され、先端部に被測定物（不図示）との接触面３１を有し、基端部につまみ部３２を有する。このつまみ部３２は、スピンドル３を外部から回転操作するためのものである。そして、スピンドル３は、本体２の貫通孔２４，２５に挿通され、本体２から両端が突出した状態となっている。また、スピンドル３の外周には送りねじ３３が形成され、本体２の雌ねじ２６に螺合されている。このようにして、つまみ部３２が回転されると、送りねじ３３と雌ねじ２６との螺合によって、スピンドル３が貫通孔２４，２５に沿って進退するようになっている。送りねじ３３は、例えば、０．５ｍｍピッチで４０回転分形成され、スピンドル３を２０ｍｍ進退させることができる。また、スピンドル３の略中央部には、軸方向に沿って直線状のキー溝３４が形成されている。
【００１９】
［１−２．誘導検出型ロータリエンコーダ４の構成］
続いて、図１〜図３を参照して、誘導検出型ロータリエンコーダ４を構成する第１のロータ４２、第２のロータ５１ついて説明する。図２は、誘導検出型ロータリエンコーダ４を構成する第１のロータ４２、第２のロータ５１の斜視図である。図３は、誘導検出型ロータリエンコーダ４を構成する第１のロータ４２、第２のロータ５１の分解斜視図である。誘導検出型ロータリエンコーダ４は、図２及び図３に示すように、第１のロータリエンコーダ４０と、第２のロータリエンコーダ５０とから構成され、本体２の収納空間２２に収納されている。
【００２０】
第１のロータリエンコーダ４０は、ステータ４１と、第１のロータ４２と、第１の回転円筒４３とを備えている。
【００２１】
ステータ４１は、円板の中央にスピンドル３が挿通される挿通孔４４を有し、中仕切り板２３に固定されている。具体的には、ステータ４１は、中仕切り板２３の貫通孔２５の周りに形成された縁部材２７に外嵌されている。
【００２２】
第１のロータ４２は、円板の中央にスピンドル３が挿通される挿通孔４５を有し、ステータ４１と所定寸法だけ離れた位置に、ステータ４１に軸方向に対向して配置されている。
【００２３】
第１の回転円筒４３は、当該第１の回転円筒４３にスピンドル３が挿通された状態で、ステータ４１よりもスピンドル３の先端側に配設され、第１のロータ４２をスピンドル３の軸周りに回転可能に支持している。すなわち、第１の回転円筒４３のステータ４１側の端部には、スピンドル３の外周に沿ってロータ支持部４６が形成され、このロータ支持部４６の外周に第１のロータ４２が外嵌されている。
【００２４】
また、第１の回転円筒４３は、外周から中心に向かって螺入されたねじ状のキー４７を備えている。このキー４７の先端は、第１の回転円筒４３の内周から突出し、スピンドル３の外周のキー溝３４と係合している。すなわち、スピンドル３が回転すると、スピンドル３のキー溝３４にキー４７が係合していることから、第１の回転円筒４３はスピンドル３と同期して回転するようになっている。
【００２５】
また、第１の回転円筒４３の外周には、第１の歯車４８が形成されている。この歯車４８は、第１の回転円筒４３においてスピンドル３の先端側の端部に設けられ、回転円筒４３の他の部分の外周よりも大きい外径寸法を有している。第１の歯車４８の歯数は、例えば、４０枚に設定されている。
【００２６】
第２のロータリエンコーダ５０は、前述のステータ４１と、第２のロータ５１と、第２の回転円筒（保持体）５２と、中継歯車５３とを備えている。
【００２７】
ステータ４１は、第１のロータリエンコーダ４０のステータ４１であり、第１のロータリエンコーダ４０及び第２のロータリエンコーダ５０に共通する部品となっている。
【００２８】
第２のロータ５１は、円板の中央に第１のロータ４２を配置可能な孔５４を有し、当該第１のロータ４２の外周に、それを取り囲むように配置されている。また、第２のロータ５１は、第１のロータ４２と同様に、ステータ４１と所定寸法だけ離れた位置に、ステータ４１に軸方向に対向して配置されている。このように、各ロータ４２，５１のステータ４１と対向する面同士が略同一平面を形成している。
【００２９】
第２の回転円筒５２は、第１の回転円筒４３（第１の歯車４８を除く部分）が内部に挿通された状態で、当該第１の回転円筒４３に支持されている。この第２の回転円筒５２のステータ４１側の端部に、第２のロータ５１が貼付されている。このようにして、第２のロータ５１がスピンドル３の軸周りに回転可能に支持されている。すなわち、第１のロータ４２、第２のロータ５１は、それぞれ内側と外側に配置されて２重円筒構造を構成している。
【００３０】
また、第２の回転円筒５２の外周には、第２の歯車５５が形成されている。この歯車５５は、第２の回転円筒５２においてスピンドル３の先端側の端部に設けられ、第１の回転円筒４３の歯車４８と略同じ外径寸法を有している。第２の歯車５５の歯数は、例えば、４１枚に設定され、第１の歯車４８の歯数より１枚だけ大きくなっている。
【００３１】
中継歯車５３は、本体２に回転可能に支持され、第１の歯車４８と第２の歯車５５との両方に噛合した状態で配置されている。すなわち、中継歯車５３は、第１の歯車４８に噛合する第１の中継歯車５３Ａと、第２の歯車５５に噛合する第２の中継歯車５３Ｂと、これらの中継歯車５３Ａ，５３Ｂを同一軸上に軸支する軸部５３Ｃとを有して構成されている。中継歯車５３Ａ，５３Ｂの各歯数は同数に設定され、例えば１２枚となっている。ここで、一対の歯車となる第１の歯車４８および第１の中継歯車５３Ａの各モジュールは一致しており、他の一対の歯車となる第２の歯車５５および第２の中継歯車５３Ｂの各モジュールも一致しており、これによって、第１の回転円筒４３が回転すると、中継歯車５３を介して、第２の回転円筒５２が円滑に回転できるようになっている。
【００３２】
この際、歯車４８と歯車５５との歯数の違いによって、各ロータ４２，５１は、異なる速さで回転する。例えば、本実施形態のように歯車４８の歯数を４０枚として、歯車５５の歯数を４１枚とした場合には、スピンドル３が進退移動範囲内で４０回転する間に、第１のロータ４２は４０回転し、第２のロータ５１は３９回転する。
【００３３】
また、第１のロータリエンコーダ４０および第２のロータリエンコーダ５０は、それぞれのロータ４２、５１の一回転以内の絶対角度を検出可能となっている。すなわち、ステータ４１は、第１のロータ４２の一回転あたり一周期の変化を示す位相信号を出力する。そして、第１のロータ４２はスピンドル３と同期して回転するので、第１のロータ４２に関する位相信号は、スピンドル３の一回転によって本発明の第１の周期の変化を示す。例えば、スピンドル３が４０回転する間に４０周期の変化を示す。
【００３４】
ステータ４１は、第２のロータ５１についても一回転あたり一周期の変化を示す位相信号を出力する。そして、第２のロータ５１はスピンドル３が４０回転する間に３９回転するので、第２のロータ５１に関する位相信号は、スピンドル３の４０回転によって３９周期の変化を示す。
【００３５】
［１−３．誘導検出型ロータリエンコーダ４の積層構造］
次に、図４を参照して、ステータ４１、第１のロータ４２及び第２のロータ５１の積層構造について説明する。図４は、ステータ４１、第１のロータ４２及び第２のロータ５１の断面図である。ステータ４１は、絶縁層４１１Ａ及び４１１Ｂ上にまたがって形成された第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２を有する。また第１の配線層４１１Ａは、挿通孔４４と第１の受信巻線Ｒ１との間に第１の送信巻線Ｓ１を、第２の受信巻線Ｒ２の外周に第２の送信巻線Ｓ２を備えて構成される。更に、第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２は第１のコンタクト配線Ｃ１によって共通に接続される。第１のロータ４２は第１の磁束結合体Ｍ１を有する。また、第２のロータ５１は第２の磁束結合体Ｍ２を有する。
【００３６】
［１−４．誘導検出型ロータリエンコーダ４の平面構造］
次に、図５〜図８を参照して、ステータ４１、第１のロータ４２、及び第２のロータ５１上の平面構成について詳細に説明する。図５〜図８は、それぞれステータ４１、第１のロータ４２、及び第２のロータ５１の構成を示す平面図である。
【００３７】
図５に示すように、第１、第２のロータ４２、５１に対向するステータ４１上には、第１の送信巻線Ｓ１及び第２の送信巻線Ｓ２がスピンドル３と同軸に設けられている。第１の送信巻線Ｓ１は、スピンドル３（回転軸）から第１の径をもって略円形状に形成されている。第２の送信巻線Ｓ２は、スピンドル３（回転軸）から第１の径よりも大きい第２の径をもって略円形状に形成されている。
【００３８】
また、図５に示すように、第１、第２のロータ４２、５１に対向するステータ４１の第１の配線層４１１Ａ上には、第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２がスピンドル３と同軸的に設けられている。第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２は第１の送信巻線Ｓ１と第２の送信巻線Ｓ２との間に形成されており、内周側に第１の受信巻線Ｒ１が、外周側に第２の受信巻線Ｒ２が形成されている。第１の受信巻線Ｒ１は、第１の磁束結合巻線Ｍ１により生じた磁束を検出する。第２の受信巻線Ｒ２は、第２の磁束結合巻線Ｍ２により生じた磁束を検出する。
【００３９】
第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２は、それぞれ回転方向に位相の異なる３つの受信巻線Ｒ１１〜Ｒ１３及び受信巻線Ｒ２１〜Ｒ２３から構成される。ここで、受信巻線Ｒ１１に着目すると、図６に示す通り、ループ状（菱形状）に形成された電線から構成されている。受信巻線Ｒ１１は、交差部が短絡しないように、互いに交差する部分が基板の上下に配列され、相互がビアホールにて接続されることにより各々絶縁分離されて配置されている。また、この受信巻線Ｒ１１を構成する電線のループは２つ一組で巻線ＰＡＲ１を構成する。本実施形態においては、受信巻線Ｒ１１は９個（Ｎ１）の巻線ＰＡＲ１を直列に接続してなる。また、第２の受信巻線Ｒ２を構成する受信巻線Ｒ２１は１０個（Ｎ２）の巻線ＰＡＲ２を直列に接続してなる。更に、これら受信巻線Ｒ１１及び受信巻線Ｒ２１はコンタクト配線Ｃ１１によって直列に接続され、共通の引き出し配線Ｗ１１によって引き出される。従って、引き出し配線Ｗ１を構成する２本の配線のうち、１本は受信巻線Ｒ１１に接続され、他方は受信巻線Ｒ２１に接続される。尚、残りの受信巻線Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ２２及びＲ２３もほぼ同様に構成されている。即ち、受信巻線Ｒ１２及びＲ１３は受信巻線Ｒ１１と、Ｒ２２及びＲ２３は受信巻線Ｒ２１とほぼ同様に構成されており、Ｒ１２とＲ２２はコンタクト配線Ｃ１２によって、Ｒ１３とＲ２３はコンタクト配線Ｃ１３によって直列に接続され、引き出し配線Ｗ１２，Ｗ１３によって引き出されている。
【００４０】
本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダによれば、第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２を直列に接続し、更にこれら受信巻線Ｒ１及びＲ２の引き出し配線を共通としている。これによって、受信巻線の引き出し配線の数を半数に削減し、更に受信制御部の回路規模を縮小している。また、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダにおいては、第１の送信巻線Ｓ１、後述する第１の磁束結合体Ｍ１及び第１の受信巻線Ｒ１から構成される第１の角度検出トラックの信号と、第２の送信巻線Ｓ１、後述する第２の磁束結合体Ｍ２及び第２の受信巻線Ｒ２から構成される第２の角度検出トラックの信号とが、共通の引き出し配線Ｗ１１〜Ｗ１３から受信される。従って、第１の角度検出トラックによる角度の検出と第２の角度検出トラックによる角度の検出とは、時分割で交互に行われる。
【００４１】
図７に示すように、ステータ４１と対向する第１のロータ４２上には、第１の磁束結合体Ｍ１がスピンドル３と同軸的に設けられている。第１の磁束結合体Ｍ１は、第１のロータ４２の１回転でスピンドル３（回転軸）からの距離がＮ１回周期的に変化するように形成されている。また、第１の磁束結合体Ｍ１は、第１の送信巻線Ｓ１と磁束結合可能とされている。
【００４２】
第１の磁束結合巻線Ｍ１は、例えば９個（Ｎ１）の配線パターンＰＡＭ１を環状に接続して形成される。第１の磁束結合体Ｍ１は、ピッチλ１をもって第１のロータ４２の回転方向に周期的に変化する連続した歯車状の形状の配線を有する部分と、この歯車状の配線部分に外接する円形状の配線部分とが重なった形状の配線を有する。より具体的に、第１の磁束結合体Ｍ１は、スピンドル３から離れる方向に突出する凸部Ｍ１１と、スピンドル３に近づく方向に窪む凹部Ｍ１２とを交互に構成する。また、第１の磁束結合体Ｍ１は、複数の凸部Ｍ１１を連結する円環状の連結部Ｍ１３を有する。即ち、複数の凹部Ｍ１２及び凸部Ｍ１１は歯車状の第１の電流経路Ｌ１１を形成し、複数の凸部Ｍ１１及び連結部Ｍ１３は円環状の第２の電流経路Ｌ１２を形成する。
【００４３】
図８に示すように、ステータ４１と対向する第２のロータ５１上には、第２の磁束結合体Ｍ２がスピンドル３と同軸的に設けられている。第２の磁束結合巻線Ｍ２は、第２のロータ５１の１回転でスピンドル３（回転軸）からの距離がＮ２回周期的に変化するように形成されている。また、第２の磁束結合体Ｍ２は、第２の送信巻線Ｓ２と磁束結合可能とされている。
【００４４】
第２の磁束結合体Ｍ２は、例えば１０個（Ｎ２）の配線パターンＰＡＭ２をもって環状に接続して形成される。すなわち、第２の磁束結合巻線Ｍ２の配線パターンＰＡＭ２の数は、第１の磁束結合巻線Ｍ１の配線パターンＰＡＭ１の数と１つだけ異なる。第２の磁束結合体Ｍ２は、ピッチλ２をもって第１のロータ４２の回転方向に周期的に変化する連続した歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に内接する円形状の配線部分とが重なった形状の配線を有する。より具体的に、第２の磁束結合体Ｍ２は、スピンドル３に近づく方向に窪む凹部Ｍ２１と、スピンドル３から離れる方向に突出する凸部Ｍ２２とを交互に構成する。また、第２の磁束結合体Ｍ２は、複数の凹部Ｍ２１を連結する円環状の連結部Ｍ２３を有する。即ち、複数の凹部Ｍ２１及び凸部Ｍ２２は歯車状の第１の電流経路Ｌ２１を形成し、複数の凹部Ｍ２１及び連結部Ｍ２３は円環状の第２の電流経路Ｌ２２を形成する。
【００４５】
［１−５．送受信制御部６及び演算処理部７］
次に、図９を参照して、本実施形態に係る送受信制御部６および演算処理部７の構成について詳細に説明する。図９は、送受信制御部６および演算処理部７の構成を示すブロック図である。
【００４６】
先ず、送受信制御部６について説明する。送受信制御部６は、第１のロータリエンコーダ４０に対する信号の送受信を制御する第１の送受信制御部６１と、第２のロータリエンコーダ５０に対する信号の送受信を制御する第２の送受信制御部６２とを備える。
【００４７】
第１の送受信制御部６１は、第１の送信制御部６３と第１の受信制御部６４とを備える。第１の送信制御部６３は、ステータ４１に第１のロータ４２用（第１の送信巻線Ｓ１用）の所定の交流信号を送信する。第１の受信制御部６４は、ステータ４１（第１の受信巻線Ｒ１）から第１のロータ４２の位相信号を受信する。
【００４８】
同様に、第２の送受信制御部６２は、第２の送信制御部６５と第２の受信制御部６６とを備える。第２の送信制御部６５は、ステータ４１に第２のロータ５１用（第２の送信巻線Ｓ２用）の所定の交流信号を送信する。第２の受信制御部６６は、ステータ４１（第２の受信巻線Ｒ２）から第２のロータ５１の位相信号を受信する。第１の受信制御部６４および第２の受信制御部６６は、ステータ４１から受信した第１のロータ４２の位相信号と、第２のロータ５１の位相信号を演算処理部７に出力する。
【００４９】
次に、演算処理部７について説明する。演算処理部７は、回転角算出部７１、回転位相算出部７２、及びスピンドル位置算出部７３を備える。回転角算出部７１は、第１のロータ４２−２および第２のロータ５１−２の回転角θ１，θ２をそれぞれ算出する。回転位相算出部７２は、回転角算出部７１にて算出された各ロータ４２−２，５１−２の回転角θ１，θ２に基づいてスピンドル３の回転位相を算出する。スピンドル位置算出部７３は、回転位相算出部７２にて算出されたスピンドル３の回転位相に基づいてスピンドル３の絶対位置を算出する。
【００５０】
回転角算出部７１は、第１の回転角算出部７４、及び第２の回転角算出部７５を備える。第１の回転角算出部７４は、第１の受信制御部６４からの位相信号に基づいて第１のロータ４２の回転角θ１を算出する。第２の回転角算出部７５は、第２の受信制御部６６からの位相信号に基づいて第２のロータ５１の回転角θ２を算出する。
【００５１】
第１の回転角算出部７４は、第１の受信制御部６４からの位相信号に基づいて第１のロータ４２の回転角θ１を一回転内の絶対角度（０°＜θ１＜３６０°）として算出する。ここで、第１の受信制御部６４からの位相信号は、第１のロータ４２の一回転内においては、同一の位相を生じない。第１の回転角算出部７４には、第１のロータ４２の回転角θ１と位相信号とが一対一の関係で設定記憶されている。これにより、第１の受信制御部６４から出力される位相信号に応じて、第１のロータ４２の回転角θ１が一義的に決まり、第１のロータ４２の一回転以内の絶対角度が算出される。
【００５２】
また、第２の回転角算出部７５は、第１の回転角算出部７４と同様に、第２の受信制御部６６からの位相信号に基づいて第２のロータ５１の回転角θ２を一回転内の絶対角度として算出する。
【００５３】
回転位相算出部７２は、差分算出部７６、及び総回転位相算出部７７を備える。差分算出部７６は、回転角算出部７１で算出された第１のロータ４２の回転角θ１及び第２のロータ５１の回転角θ２の差分θ３を算出する。総回転位相算出部７７は、差分θ３に基づいてスピンドル３の総回転位相を算出する。
【００５４】
総回転位相算出部７７には、差分θ３とスピンドル３の総回転位相とが一対一の関係で設定記憶されている。すなわち、スピンドル３が進退移動範囲内で４０回転する間に第１のロータ４２の回転角θ１及び第２のロータ５１の回転角θ２の差が１回転となるように設定されているので、差分θ３が０°〜３６０°の範囲内で算出され、この差分θ３に応じてスピンドル３の総回転位相θＴが一義的に算出される。
【００５５】
スピンドル位置算出部７３には、スピンドル３の一回転当たりの移動ピッチ（０．５ｍｍ）が予め設定記憶されている。そして、スピンドル位置算出部７３において、移動ピッチ（０．５ｍｍ）と総回転位相θＴとが乗算されることにより、スピンドル３の総移動量、すなわち、スピンドル３の絶対位置が算出される。表示部８は、例えば、デジタル表示によってスピンドル３の絶対位置を表示する。
【００５６】
［１−６．マイクロメータヘッド１の動作］
次に、本実施形態に係るマイクロメータヘッド１の動作について説明する。つまみ部３２によってスピンドル３を回転させると、本体２の雌ねじ２６とスピンドル３の送りねじ３３との螺合によりスピンドル３が軸方向に進退される。スピンドル３が回転すると、スピンドル３のキー溝３４に係合したキー４７によって第１の回転円筒４３がスピンドル３とともに回転する。
【００５７】
第１の回転円筒４３が回転すると、第１の回転円筒４３とともに第１のロータ４２が回転する。第１のロータ４２の回転がステータ４１によって検出されて第１の受信制御部６４に送られる。続いて、演算処理部７において第１のロータ４２の一回転以内の回転角θ１が算出される。
【００５８】
ここで、第１のロータ４２はスピンドル３と同期して回転するので、第１のロータ４２の一回転内の回転角θ１とは、スピンドル３の一回転内の回転角を示している。
【００５９】
また、第１の回転円筒４３が回転すると、第１の回転円筒４３の歯車４８に噛み合った中継歯車５３の第１の中継歯車５３Ａが回転する。さらに、中継歯車５３の第２の中継歯車５３Ｂに噛み合った第２の回転円筒５２の歯車５５が回転し、第２の回転円筒５２とともに第２のロータ５１が回転する。第２のロータ５１の一回転以内の位相信号がステータ４１によって検出されて送受信制御部６に送られる。続いて、演算処理部７において第２のロータ５１の一回転以内の回転角θ２が算出される。
【００６０】
続いて、演算処理部７において、各ロータ４２，５１の回転角θ１，θ２の差分θ３が算出され、この差分θ３に基づいてスピンドル３の総回転位相θＴが算出される。最後に、総回転位相θＴとスピンドル３の送りピッチ（０．５ｍｍ）とに基づいてスピンドル３の絶対位置が算出され、表示部８に表示される。
【００６１】
本実施形態においては、第１のロータリエンコーダ４０に対する第２のロータリエンコーダ５０の回転角は、１回転まで利用することができる。したがって、本実施形態によれば、スピンドル３の側長範囲を拡大することができる。また、本実施形態と同等の側長範囲をもつ装置に、本実施形態の構成を適用すれば、構成部に要求される部品精度、組立て許容精度を低減することができる。
【００６２】
［１−７．ロータリエンコーダ４の動作］
次に、本実施形態に係るロータリエンコーダ４の動作原理について説明する。
【００６３】
図１０に示す通り、第１の送信巻線Ｓ１及び第２の送信巻線Ｓ２は、一端が共に接地され、他端がスイッチＳｗ１を介して交流電源Ｖに接続される。測定時においては、第１の送信巻線Ｓ１及び第２の送信巻線Ｓ２に、周期的に変化する送信電流が交互に供給される。これにより、第１の角度検出トラックによる角度の検出と第２の角度検出トラックによる角度の検出が交互に行われる。
【００６４】
次に、図１１を参照して、第１の角度検出トラックによる角度の検出について説明する。第１の送信巻線Ｓ１に、例えば時計回りに電流が流れると、各電流経路には、右ねじ方向に磁界が発生するので、この磁界が第１の磁束結合体Ｍ１と結合して第１の磁束結合体Ｍ１には反時計回りに電流が流れる。
【００６５】
第１の磁束結合体Ｍ１においては主に凹部Ｍ１２に誘起される電流が大勢になる。従って、磁束結合体Ｍ１において誘起される電流は主として凹部Ｍ１２及び凸部Ｍ１１から形成される歯車状の第１の電流経路Ｌ１１を流れる。これにより、第１の磁束結合体Ｍ１の凹部Ｍ１２には、図７の紙面の表面から裏面へ、凸部Ｍ１１には紙面の裏面から表面へ進む磁界が発生し、これらの磁界がピッチλ１の周期的磁気パターンを形成する。これらの磁界を第１の受信巻線Ｒ１で受信する。ここで、第１の受信巻線Ｒ１は第２の受信巻線Ｒ２と共通に接続されている。従って、第１の受信巻線Ｒ１において誘起された電流は、第１のコンタクト配線Ｃ１を介して第１及び第２の受信巻線Ｒ１及びＲ２に流れる。
【００６６】
また、第１の送信巻線Ｓ１に対して電流を流した場合、第２の磁束結合体Ｍ２の第２の電流経路Ｌ２２に電流がほとんど流れ、この電流によって発生する磁界は、ロータ一周にわたって均一であるため、受信巻線Ｒ１には第２の電流経路Ｌ２２による電流は発生しない。また、第１の電流経路Ｌ２１にも電流が流れる可能性があるが、第１の磁束結合体Ｍ１は、１周の長さがピッチλ１×１０であるのに対し、第２の磁束結合体Ｍ２は、１周の長さがピッチλ２×９であるから、第１の受信巻線Ｒ１に結合される磁界の影響は、１周分のトータルでは第２の磁束結合体Ｍ２からの磁界の影響が相殺される。即ち、異なるピッチλ１、λ２によって、第２の受信巻線Ｒ２への影響を相殺し、好適に第１の角度検出トラックによる角度の測定を行う事が可能となる。また、小型化等の目的で第１及び第２の角度検出トラックの間隔を狭めた場合、第１の磁束結合体Ｍ１によって、第２の受信巻線Ｒ２へ電流が誘起される恐れがあるが、同様に第１及び第２の角度検出トラックのピッチの違いにより、この様な誘導電流は相殺され、ほぼ検出されない。
【００６７】
次に、第２の角度検出トラックによる角度の測定について説明する。第２の送信巻線Ｓ２に、例えば時計回りに電流が流れると、第２の送信巻線Ｓ２の各電流経路には、右ねじ方向に磁界が発生し、この磁界が第２の磁束結合体Ｍ２と結合して第２の磁束結合体Ｍ２には反時計回りに電流が流れる。
【００６８】
第１の角度検出トラックによる角度の測定の場合と同様に、第２の角度検出トラックによる角度の測定も好適に行う事が可能である。即ち、第２の磁束結合体Ｍ２においては歯車状の第１の電流経路Ｌ２１に電流が誘起され、これによって磁界が発生し、第２の磁束結合体Ｍ２と第２の受信巻線Ｒ２が磁束結合することにより、受信巻線Ｒ２に誘導電流が流れ、これを検出することによって第２の角度検出トラックによる角度の測定がおこなわれる。更に、第２の磁束結合体Ｍ２が第１の受信巻線Ｒ１に与える影響や、第１の磁束結合体Ｍ１が第２の受信巻線Ｒ２に与える影響は、第１及び第２の角度検出トラックのピッチの違いによって相殺され、ほぼ検出されない。
【００６９】
［２．第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２について説明する。第１の実施形態においては、２トラックを有する構成の、ＡＢＳ型誘導検出型ロータリエンコーダ４について説明したが、第２の実施形態においては、４トラックを有する構成のＡＢＳ型誘導検出型ロータリエンコーダ４−２について説明する。
【００７０】
例えば第１の実施形態に示す通り、一つの受信巻線を３つの配線の組から構成しようとする場合、トラックが一つ増加する毎に引き出し配線が６本ずつ増加することとなる。従って、通常通りに４トラックを有する構成のＡＢＳ型誘導検出型ロータリエンコーダを構成した場合、受信巻線の為に２４本もの引き出し配線が必要となる。従って、多くの配線スペースが必要となり、更に制御回路の回路規模も増大してしまう。しかしながら、４トラックを有する構成のＡＢＳ型誘導検出型ロータリエンコーダに本発明を適用した場合、引き出し配線が半数の１２本まで削減され、必要な配線スペース及び回路規模を半分程度にまで削減することが可能となる。
【００７１】
［２−１．第２実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の積層構造］
次に、図１２を参照して、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の積層構造について説明する。本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の積層構成は、第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４の構成とほぼ同様であるが、以下の点において異なっている。
【００７２】
即ち、本実施形態においては、ステータ４１−２は、挿通孔４４から外側に向かって第１〜第４の送信巻線Ｓ１〜Ｓ４を有しており、第１の送信巻線Ｓ１と第２の送信巻線Ｓ２との間には、第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２が配置され、第３の送信巻線Ｓ３と第４の送信巻線Ｓ４との間には第３の受信巻線Ｒ３及び第４の受信巻線Ｒ４が配置される。また、第１及び第２の受信巻線Ｒ１及びＲ２は第１のコンタクト配線Ｃ１によって直列に接続され、第３及び第４の受信巻線Ｒ３及びＲ４は第２のコンタクト配線Ｃ２によって直列に接続される。
【００７３】
更に、第１のロータ４２−２は、挿通孔４５から外側に向かって第１の磁束結合体Ｍ１及び第２の磁束結合体Ｍ２を有しており、第２のロータ５１−２は、中心方向から外側方向に向かって第３の磁束結合体Ｍ３及び第４の磁束結合体Ｍ４を有している。
【００７４】
［２−２．第２実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の平面構造］
次に、図１３〜図１５を参照して、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の平面構造について説明する。
【００７５】
図１３は、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２のステータ４１−２の構成を示す平面図である。本実施形態に係るステータ４１−２は、上述の通り、第１〜第４の送信巻線Ｓ１〜Ｓ４及び第１〜第４の受信巻線Ｒ１〜Ｒ４を備えて構成される。本実施形態において、第１の送信巻線Ｓ１、第２の送信巻線Ｓ２、第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７６】
第３及び第４の受信巻線Ｒ３、Ｒ４は第１及び第２の受信巻線Ｒ１、Ｒ２と同様に、それぞれ回転方向に位相の異なる３つの受信巻線Ｒ３１〜Ｒ３３及び受信巻線Ｒ４１〜Ｒ４３から構成される。また、第３の受信巻線Ｒ３は第１の受信巻線Ｒ１と同様に、ループ状（菱形状）に形成された電線対を９個（Ｎ１）組み合わせて構成され、第４の受信巻線Ｒ４は、第２の受信巻線Ｒ２と同様に、ループ状（菱形状）に形成された電線対を１０個（Ｎ２）組み合わせて構成される。ここで、第３及び第４の受信巻線Ｒ３，Ｒ４は第１及び第２の送信巻線Ｓ１及びＳ２、第１及び第２の受信巻線Ｒ１及びＲ２よりも外側に配置される。従って、第３及び第４の受信巻線Ｒ３，Ｒ４の半径は、第１及び第２の受信巻線Ｒ１，Ｒ２の半径と比較して、大きくなる。
【００７７】
また、本実施形態において、コンタクト配線Ｃ１（以下、第１のコンタクト配線と言う）の構成も第１の実施形態と同様である。更に、本実施形態に係るステータ４１−２は、配線Ｃ２１〜Ｃ２３からなる第２のコンタクト配線Ｃ２を有する。配線Ｃ２１〜Ｃ２３は、それぞれ受信巻線Ｒ３１とＲ４１、受信巻線Ｒ３２とＲ４２及び受信巻線Ｒ３３とＲ４３とを直列に接続する。更に、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２は、引き出し配線Ｗ２を有し、配線Ｗ２１によって受信巻線Ｒ３１とＲ４１から、配線Ｗ２２によって受信巻線Ｒ３２とＲ４２から、配線Ｗ２３によって受信巻線Ｒ３３とＲ４３から、それぞれ配線を引き出す。尚、本実施形態においては、第１の受信巻線Ｒ１と第２の受信巻線Ｒ２、第３の受信巻線Ｒ３と第４の受信巻線Ｒ４をそれぞれ直列に接続しているが、異なる組合せを採用することも可能であり、例えば第１の受信巻線Ｒ１と第３の受信巻線Ｒ３、第２の受信巻線Ｒ２と第４の受信巻線Ｒ４をそれぞれ接続することも可能である。なお、第２の受信巻線Ｒ２と第３の受信巻線Ｒ３をそれぞれ接続すると、第２及び第３の角度検出トラックに同時に受信信号が流れるため測定精度が落ちてしまう恐れがある。従って、第２の受信巻線Ｒ２と第３の受信巻線Ｒ３とを、それぞれ第１の受信巻線Ｒ１又は第４の受信巻線Ｒ４と接続することによって、この様な測定精度の低下を防止することが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態においては第１の受信巻線Ｒ１と第３の受信巻線Ｒ３及び第２の受信巻線Ｒ２と第４の受信巻線Ｒ４の電線対の数を等しくしているが、第３及び第４の受信巻線Ｒ３、Ｒ４を構成する電線対の数は適宜調整可能であり、第１及び第２の受信巻線Ｒ１，Ｒ２を構成する電線対の数と異なる数とすることも、当然に可能である。
【００７９】
図１４は第１の磁束結合巻線Ｍ１及び第２の磁束結合巻線Ｍ２の構成を示す平面図である。図１５は、第３の磁束結合巻線Ｍ３及び第４の磁束結合巻線Ｍ４の構成を示す平面図である。第３の磁束結合巻線Ｍ３は、第１の磁束結合巻線Ｍ１とほぼ同様に構成され、第４の磁束結合巻線Ｍ４は、第２の磁束結合巻線とほぼ同様に構成される。但し、第３及び第４の磁束結合巻線Ｍ３，Ｍ４は、それぞれ第３及び第４の受信巻線Ｒ３，Ｒ４と磁束結合される様に、第１及び第２の磁束結合巻線Ｍ１，Ｍ２と比較して大きな半径を有する。
【００８０】
［２−３．第２実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の動作］
次に、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の動作について説明する。本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の動作は、第１実施形態とほぼ同様であるが、以下の点において異なっている。即ち、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２は、第１の受信巻線Ｒ１と第２の受信巻線Ｒ２を直列に接続し、第３の受信巻線Ｒ３と第４の受信巻線Ｒ４を直列に接続している。従って、第１の実施形態においては、第１及び第２の角度検出トラックによる測定を時分割で交互に行っているが、本実施形態においては更に、第３及び第４の角度検出トラックによる測定も時分割で交互に行う。尚、例えば第１の角度検出トラックによる測定と第３の角度検出トラックによる測定等、異なる引き出し配線から受信される信号によって測定を行うものは、同時に測定することが出来る。
【００８１】
尚、第２実施形態においては、上述の送信制御部６及び演算処理部７によって第１のロータ４２−２及び第２のロータ５１−２の回転角を比較することにより、十分な精度で１回転内での絶対位置検出を可能にすることができる。加えて、本実施形態に係る構成によれば、機構部に要求される部品精度や組立精度を低減でき、製造上の負担を低減することができる。
【００８２】
また、本実施形態においては、第１のロータリエンコーダ４０に対する第２のロータリエンコーダ５０の回転角は、１回転まで利用することができる。したがって、本実施形態によれば、スピンドル３の側長範囲を拡大することができる。また、本実施形態と同等の側長範囲をもつ装置に、本実施形態の構成を適用すれば、構成部に要求される部品精度、組立て許容精度を低減することができる。
【００８３】
［３．第３実施形態］
［３−１．第３実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３の構成］
次に、第３実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３の構成について説明する。本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３は、第２実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２とほぼ同様であるが、ステータ４１−３の構成が異なる。即ち、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４１−３は、図１６に示す通り、第３の送信巻線Ｓ３を省略して構成されており、第２の送信巻線Ｓ２を第２及び第３の角度検出トラックに用いる共通の送信巻線としている。従って、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダは第２の実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダよりも部品点数が少なく、単純な構成とすることが可能である。
【００８４】
また、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３は、送信制御部６−３の構成が、上記第１及び第２の実施形態における送信制御部６の構成と異なっている。即ち、図１７に示す通り、本実施形態に係る送受信制御部６−３は、送信制御部６０−３、第１の受信制御部６４−３、及び第２の受信制御部６６−３を有する。
【００８５】
送信制御部６０−３は、第１及び第２のロータリエンコーダ４０、５０に対する信号の送信を制御する。送信制御部６０−３は、ステータ４１に第１及び第２のロータ４２−２、５１−２用（第１の送信巻線Ｓ１、第２の送信巻線Ｓ２及び第４の送信巻線Ｓ４用）の所定の交流信号を送信する。
【００８６】
第１の受信制御部６４−３は、ステータ４１−３（第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２）から第１のロータ４２−２の位相信号を受信する。ここで、位相信号は、第１の磁束結合体Ｍ１に基づく信号と、第２の磁束結合体Ｍ２に基づく信号との位相差を示す信号である。
【００８７】
第２の受信制御部６６−３は、ステータ４１−３（第３の受信巻線Ｒ３及び第４の受信巻線Ｒ４）から第２のロータ５１−２の位相信号を受信する。ここで、位相信号は、第３の磁束結合体Ｍ３に基づく信号と、第４の磁束結合体Ｍ４に基づく信号との位相差を示す信号である。第１の受信制御部６４−３および第２の受信制御部６６−３は、ステータ４１−３から受信した各ロータ４２−２，５１−２の位相信号を演算処理部７に出力する。
【００８８】
尚、演算処理部７の構成は、第１の実施形態に係る演算処理部７の構成と同様である。
【００８９】
［３−２．第３実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３の動作］
次に、第３実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３の動作について説明する。本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３の動作は、第２実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２の動作とほぼ同様であるが、本実施形態においては、図１８に示す通り、スイッチＳｗ２を介して第１の送信巻線Ｓ１、第２の送信巻線Ｓ２及び第４の送信巻線Ｓ４に別々に送信電流を供給する。この点で第１の送信巻線Ｓ１及び第３の送信巻線Ｓ３に同時に送信電流を供給する第２の実施の形態とは異なる。但し、例えば本実施形態において第１の送信巻線Ｓ１及び第４の送信巻線Ｓ４に同時に送信電流を供給し、第１及び第４の角度検出トラックによる測定を同時に行うことも可能である。
【００９０】
［４．第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−４について説明する。本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−４においては、ステータ４１−４の構成が第２実施形態に係るステータ４１−２の構成と異なる。即ち、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４１−４は、図１９に示す通り、第１の受信巻線Ｒ１と第２の受信巻線Ｒ２の間に第１の送信巻線Ｓ１−４を、第３の受信巻線Ｒ３と第４の受信巻線Ｒ４との間に第２の送信巻線Ｓ２−４を配置している。従って、第２実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２においては送信巻線を４本設けており、第３の実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−３においては送信巻線を３本設けていたが、本実施形態においては更に送信巻線の数を２本にまで削減し、部品点数の削減及び構成の単純化を図ることが可能である。
【００９１】
尚、本実施形態においては第１の送信巻線Ｓ１−４に送信電流を誘起することによって第１及び第２の角度検出トラックによる角度の検出が行われ、第２の送信巻線Ｓ２−４に送信電流を誘起することによって第３及び第４の角度検出トラックによる角度の検出が行われる。従って、第１の受信巻線Ｒ１及び第２の受信巻線Ｒ２は、それぞれ第３の受信巻線Ｒ３又は第４の受信巻線Ｒ４に接続される。本実施形態においては、第１のコンタクト配線Ｃ１−４によって第２の受信巻線Ｒ２及び第３の受信巻線Ｒ３を、第２のコンタクト配線Ｃ２−４によって第１の受信巻線Ｒ１及び第４の受信巻線Ｒ４を接続している。
【００９２】
また、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−４は、第１のロータ４２−４及び第２のロータ５１−４の構成が第２の実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−２と異なる。即ち、本実施形態においては第１の送信巻線Ｓ１−４が、平面図において第１の受信巻線Ｒ１と第２の受信巻線Ｒ２の間に位置することとなる。従って、例えば第１及び第２の実施形態と同様の第１の磁束結合巻線Ｍ１を用いた場合、誘起される電流は円環状の第２の電流経路Ｌ１２に流れる電流が大勢となり、測定が好適に行われない恐れがある。従って、本実施形態に係る第１の磁束結合巻線Ｍ１−４は、図２０に示す通り、歯車状の電流経路及びこの歯車に内接する電流経路を有して構成される。また、図２０に示す通り、第２の磁束結合巻線Ｍ２−４は誘起される第１の送信巻線Ｓ１−４より外側に配置されているから、歯車状の電流経路と、この歯車状の電流経路に外接する円環状の電流経路を有する。尚、図２１には本実施形態に係る第３の磁束結合巻線Ｍ３−４及び第４の磁束結合巻線Ｍ４−４の構成を図示しているが、同様の理由から、第３の磁束結合体Ｍ３−４は第１の磁束結合体Ｍ１−４とほぼ同様に構成されており、第４の磁束結合体Ｍ４−４は第２の磁束結合体Ｍ２−４とほぼ同様に構成されている。
【００９３】
［５．第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−５について説明する。第２実施形態においては、平面上に４トラックを配置した構成の誘導検出型ロータリエンコーダ４−２について説明したが、この様な構成においてはその外径が大きくなってしまう。本実施形態においては、４トラックを有し、且つ小型化した誘導検出型ロータリエンコーダ４−５を採用している。
【００９４】
［５−１．第５実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−５の積層構造］
次に、図２２を参照して、ステータ４１−５、第１のロータ４２−５及び第２のロータ５１−５の積層構造について説明する。図２２は、ステータ４１−５、第１のロータ４２−５及び第２のロータ５１−５の断面図である。ステータ４１−５は、図２２に示す通り、第１の配線層４１Ａ及び第２の配線層４１Ｂを有する。第１の配線層４１Ａは、絶縁層４１１Ａ及び４１２Ａ上にまたがって形成された第１の受信巻線Ｒ１−５及び第３の受信巻線Ｒ３−５を有する。また第１の配線層４１Ａは、挿通孔４４と第１の受信巻線Ｒ１−５との間に第１の送信巻線Ｓ１−５を、第１の受信巻線Ｒ１−５と第３の受信巻線Ｒ３−５との間に第２の送信巻線Ｓ２−５を、第３の受信巻線Ｒ３−５の外周に第３の送信巻線Ｓ３−５を備えて構成される。第２の配線層４１Ｂは、絶縁層４１１Ｂ及び絶縁層４１２Ｂ上にまたがって形成された第２の受信巻線Ｒ２−５及び第４の受信巻線Ｒ４−５を有する。更に、第１の受信巻線Ｒ１−５及び第４の受信巻線Ｒ４−５は第１のコンタクト配線Ｃ１−５によって共通に接続され、第２の受信巻線Ｒ２−５及び第３の受信巻線Ｒ３−５は第２のコンタクト配線Ｃ２−５によって共通に接続される。第１のロータ４２−５は、第１の配線層４２Ａ上に第１の磁束結合体Ｍ１−５を有し、第２の配線層４２Ｂ上に第２の磁束結合体Ｍ２−５を有する。また、第２のロータ５１−５は、第１の配線層５１Ａ上に第３の磁束結合体Ｍ３−５を有し、第２の配線層５１Ｂ上に第４の磁束結合体Ｍ４−５を有する。
【００９５】
［５−２．第５実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−５の平面構造］
次に、図２３〜図２８を参照して、ステータ４１−５、第１のロータ４２−５、及び第２のロータ５１−５上の平面構成について詳細に説明する。図２３〜図２８は、それぞれステータ４１−５の第１及び第２の配線層４１Ａ及び４１Ｂ、第１のロータ４２−５の第１及び第２の配線層４２Ａ及び４２Ｂ、第２のロータ５１−５の第１及び第２の配線層５１Ａ及び５１Ｂの構成を示す平面図である。
【００９６】
図２３に示すように、第１、第２のロータ４２−５、５１−５に対向するステータ４１−５の第１の配線層４１Ａ上には、第１の送信巻線Ｓ１−５、第２の送信巻線Ｓ２−５、及び第３の送信巻線Ｓ３−５がスピンドル３と同軸に設けられている。第１の送信巻線Ｓ１−５は、スピンドル３（回転軸）から第１の径をもって略円形状に形成されている。第２の送信巻線Ｓ２−５は、スピンドル３（回転軸）から第１の径よりも大きい第２の径をもって略円形状に形成されている。第３の送信巻線Ｓ３−５は、スピンドル３（回転軸）から第２の径よりも大きい第３の径をもって略円形状に形成されている。
【００９７】
また、図２３に示すように、第１、第２のロータ４２−５、５１−５に対向するステータ４１−５の第１の配線層４１Ａ上には、第１の受信巻線Ｒ１−５及び第３の受信巻線Ｒ３−５がスピンドル３と同軸的に設けられている。第１の受信巻線Ｒ１−５は、第１の送信巻線Ｓ１−５と第２の送信巻線Ｓ２−５との間に形成されている。第３の受信巻線Ｒ３−５は、第２の送信巻線Ｓ２−５と第３の送信巻線Ｓ３−５との間に形成されている。第１の受信巻線Ｒ１−５は、第１の磁束結合巻線Ｍ１−５により生じた磁束を検出する。第３の受信巻線Ｒ３−５は、第３の磁束結合巻線Ｍ３−５により生じた磁束を検出する。
【００９８】
第１の受信巻線Ｒ１−５は、回転方向に位相の異なる３つの受信巻線Ｒ１１−５，Ｒ１２−５及びＲ１３−５にて構成されている。受信巻線Ｒ１１−５，Ｒ１２−５及びＲ１３−５は、各々、ループ状（菱型状）に配置された電線から構成されている。受信巻線Ｒ１１−５，Ｒ１２−５及びＲ１３−５は、交差部が短絡しないように、互いに交差する部分が基板の上下に配列され、相互がビアホールにて接続されることにより各々絶縁分離されて配置されている。なお、第２の受信巻線Ｒ２−５、第３の受信巻線Ｒ３−５及び第４の受信巻線Ｒ４−５も、第１の受信巻線Ｒ１−５とほぼ同様に構成されている。
【００９９】
更に、図２４に示すように、第１、第２のロータ４２−５、５１−５に対向するステータ４１−５の第２の配線層４１Ｂ上には、第２の受信巻線Ｒ２−５及び第４の受信巻線Ｒ４−５がスピンドル３と同軸的に設けられている。第２の受信巻線Ｒ２−５は、第１の受信巻線Ｒ１−５と同様に、第１の送信巻線Ｓ１−５と第２の送信巻線Ｓ２−５との間に対応する位置に形成されている。また、第４の受信巻線Ｒ４−５は、第３の受信巻線Ｒ３−５と同様に、第２の送信巻線Ｓ２−５と第３の送信巻線Ｓ３−５との間に対応する位置に形成されている。第２の受信巻線Ｒ２−５は、第２の磁束結合巻線Ｍ２−５により生じた磁束を検出する。第４の受信巻線Ｒ４−５は、第４の磁束結合巻線Ｍ４−５により生じた磁束を検出する。
【０１００】
図２５及び図２６に示すように、ステータ４１−５と対向する第１のロータ４２−５上には、第１の磁束結合体Ｍ１−５及び第２の磁束結合体Ｍ２−５がスピンドル３と同軸的に設けられている。第１の磁束結合体Ｍ１−５及び第２の磁束結合体Ｍ２−５は、絶縁層を介して積層されており、第１の磁束結合体Ｍ１−５は、第１の送信巻線Ｓ１−５と磁束結合可能とされている。第２の磁束結合体Ｍ２−５は、第２の送信巻線Ｓ２−５と磁束結合可能とされている。
【０１０１】
第１の磁束結合巻線Ｍ１−５は、例えば１０個（Ｎ１−３）の配線パターンＰＡＭ１−５を環状に接続して形成される。第１の磁束結合体Ｍ１−５は、ピッチλ１−５をもって第１のロータ４２の回転方向に周期的に変化する連続した歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に外接する円形状の配線部分とが重なった形状の配線を有する。より具体的に、第１の磁束結合体Ｍ１−５は、スピンドル３から離れる方向に突出する凸部Ｍ１１−５と、スピンドル３に近づく方向に窪む凹部Ｍ１２−５とを交互に構成する。また、第１の磁束結合体Ｍ１−５は、複数の凸部Ｍ１１−５を連結する円環状の連結部Ｍ１３−５を有する。即ち、複数の凹部Ｍ１２−５及び凸部Ｍ１１−５は歯車状の第１の電流経路Ｌ１１−５を形成し、複数の凸部Ｍ１１−５及び連結部Ｍ１３−５は円環状の第２の電流経路Ｌ１２−５を形成する。
【０１０２】
第２の磁束結合巻線Ｍ２−５は、例えば９個（Ｎ２−３）の配線パターンＰＡＭ２−５を環状に接続して形成される。すなわち、第２の磁束結合巻線Ｍ２−５の配線パターンＰＡＭ２−５の数は、第１の磁束結合巻線Ｍ１−５の配線パターンＰＡＭ１−５の数と１つだけ異なる。第２の磁束結合体Ｍ２−５は、ピッチλ２−５をもって第１のロータ４２−５の回転方向に周期的に変化する連続した歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に内接する円形状の配線部分とが重なった形状の配線を有する。より具体的に、第２の磁束結合体Ｍ２−５は、スピンドル３に近づく方向に窪む凹部Ｍ２１−５と、スピンドル３から離れる方向に突出する凸部Ｍ２２−５とを交互に構成する。また、第２の磁束結合体Ｍ２−５は、複数の凹部Ｍ２１−５を連結する円環状の連結部Ｍ２３−５を有する。即ち、複数の凹部Ｍ２１−５及び凸部Ｍ２２−５は歯車状の第１の電流経路Ｌ２１−５を形成し、複数の凹部Ｍ２１−５及び連結部Ｍ２３−５は円環状の第２の電流経路Ｌ２２−５を形成する。
【０１０３】
図２７及び図２８に示すように、ステータ４１−５と対向する第２のロータ５１−５上には、第３の磁束結合体Ｍ３−５、及び第４の磁束結合体Ｍ４−５がスピンドル３と同軸的に設けられている。第３の磁束結合巻線Ｍ３−５及び第４の磁束結合巻線Ｍ４−５は、絶縁層を介して積層されており、第３の磁束結合体Ｍ３−５は、第３の送信巻線Ｓ３−５と磁束結合可能とされている。第４の磁束結合体Ｍ４−５は、第２の送信巻線Ｓ２−５と磁束結合可能とされている。
【０１０４】
第３の磁束結合体Ｍ３−５は、例えば１１個（Ｎ３−３）の配線パターンＰＡＭ３−５をもって形成されている。第４の磁束結合体Ｍ４−５は、例えば７個（Ｎ４−３）の配線パターンＰＡＭ４−５をもって歯車形状に形成されている。尚、配線パターンＰＡＭ３−５は、上記配線パターンＰＡＭ２−５とほぼ同様に形成され、配線パターンＰＡＭ４−５は、上記配線パターンＰＡＭ１−５とほぼ同様に形成される。
【０１０５】
尚、本実施形態においては、Ｎ１−５，Ｎ２−５，Ｎ３−５，Ｎ４−５は全て異なる数であり、且つこのうちの一の数と他の数との最大公約数は全て１である。従って、第１〜第４の磁束結合巻線Ｍ１−５，Ｍ２−５，Ｍ３−５，Ｍ４−５において発生する磁界は、それぞれ対応する第１〜第４の受信巻線Ｒ１−５，Ｒ２−５，Ｒ３−５，Ｒ４−５にのみ電流を誘起する。磁束結合巻線が対応しない磁束結合巻線に誘起する電流は、全て打ち消しあって０になるからである。本実施形態においては、この様な構成によって第１〜第４の角度検出トラックにおけるクロストークを低減し、測定精度の更なる向上を図っている。
【０１０６】
［５−３．第５実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−５の動作］
次に、このような構成を備える本実施形態の動作について説明する。先ず、本実施形態に係るロータリエンコーダの動作原理について説明する。
【０１０７】
第１〜第３の送信巻線Ｓ１−５，Ｓ２−５及びＳ３−５は、周期的に変化する送信電流を任意の順序で、即ち時分割で流す。本実施形態においては、第１の送信巻線Ｓ１−５は第１の角度検出トラックによる角度の検出時に、第２の送信巻線Ｓ２−５は第２及び第４の角度検出トラックによる角度の検出時に、第３の送信巻線Ｓ３−５は第３の角度検出トラックによる角度の検出時に用いられる。
【０１０８】
まず、図２５及び図２９を参照して、第１の角度検出トラックによる角度の検出について説明する。第１の送信巻線Ｓ１−５に、例えば時計回りに電流が流れると、送信巻線Ｓ１−５の電流経路には、右ねじ方向に磁界が発生するので、この磁界が第１及び第２の磁束結合体Ｍ１−５，Ｍ２−５と結合して第１及び第２の磁束結合体Ｍ１−５，Ｍ２−５には反時計回りに電流が流れる。
【０１０９】
第１の磁束結合体Ｍ１−５においては主に凹部Ｍ１２−５に誘起される電流が大勢になる。従って、磁束結合体Ｍ１−５において誘起される電流は主として凹部Ｍ１２−５及び凸部Ｍ１１−５から形成される歯車状の第１の電流経路Ｌ１１−５を流れる。これにより、第１の磁束結合体Ｍ１−５の凹部Ｍ１２−５には、図２９の紙面の表面から裏面へ、凸部Ｍ１１−５には紙面の裏面から表面へ進む磁界が発生し、これらの磁界がピッチλ１−５の周期的磁気パターンを形成する。これらの磁界を第１の受信巻線Ｒ１−５で受信する。ここで、第１の受信巻線Ｒ１−５は第４の受信巻線Ｒ４−５と共通に接続されている。従って、第１の受信巻線Ｒ１−５において誘起された電流は、第１及び第４の受信巻線Ｒ１−５及びＲ４−５に流れる。
【０１１０】
また、第２の磁束結合体Ｍ２−５においては、凹部Ｍ２１−５及び連結部Ｍ２３−５において電流が誘起され、主に円環状の第２の電流経路Ｌ２２−５に電流が流れる。凹部Ｍ２１−５及び凸部Ｍ２２−５からなる歯車状の第１の電流経路Ｌ２１−５に流れる電流は、第２の電流経路Ｌ２２−５に流れる電流の１０分の１程度の値となる。従って、第２の磁束結合体Ｍ２−５において発生するピッチλ２−５の磁気パターンを形成する磁界は、第１の磁束結合体Ｍ１−５において発生するピッチλ１−５の磁気パターンを形成する磁界と比較して極めて小さい。また、第１の磁束結合体Ｍ１−５は、１周の長さがピッチλ１−５×１０であるのに対し、第２の磁束結合体Ｍ２−５は、１周の長さがピッチλ２−５×９であるから、第１の受信巻線Ｒ１−５に結合される磁界の影響は、図２９に示す通り、１周分のトータルでは第２の磁束結合体Ｍ２−５からの磁界の影響が相殺される。即ち、異なるピッチλ１−５、λ２−５によって、第１の受信巻線Ｒ１−５では第２の磁束結合体Ｍ２−５に起因する誘導電圧は打消し合うため、その信号は検出されない。すなわち、第１の受信巻線Ｒ１−５では第２の磁束結合体Ｍ２−５からのクロストークを抑制することができる。また、第３及び第４の磁束結合巻線Ｍ３−５，Ｍ４−５は、第１及び第２の磁束結合巻線Ｍ１−５，Ｍ２−５と比較して第１の送信巻線Ｓ１−５との距離が離れており、第１の送信巻線Ｓ１−５によって誘起される電流が無視できるほど小さくなる。
【０１１１】
次に、図２６、図３０及び図３１を参照して、第２及び第４の角度検出トラックによる角度の検出について説明する。第２の送信巻線Ｓ２−５に、例えば時計回りに電流が流れると、第１〜第４の磁束結合体Ｍ１−５，Ｍ２−５，Ｍ３−５及びＭ４−５に反時計回りに電流が流れる。
【０１１２】
第２の磁束結合体Ｍ２−５においては凸部Ｍ２２−５に誘起される電流が大勢になる。このため、電流は主に凹部Ｍ２１−５及び凸部Ｍ２２−５から形成される歯車状の第１の電流経路Ｌ２１−５を流れる。これにより、第２の磁束結合体Ｍ２−５の凹部Ｍ２１−５には、図２６の紙面の表面から裏面へ、凸部Ｍ２２−５には紙面の裏面から表面へ進む磁界が発生し、これらの磁界がピッチλ２−５の周期的磁気パターンを形成する。これらの磁界を第２の受信巻線Ｒ２−５で受信する。第２の受信巻線Ｒ２−５及び第３の受信巻線Ｒ３−５は共通に接続されている為、第２の受信巻線Ｒ２−５において誘起された電流は、第２及び第３の受信巻線Ｒ２−５及びＲ３−５に流れる。
【０１１３】
第４の磁束結合体Ｍ４−５においては凹部Ｍ４２−５に誘起される電流が大勢になる。このため、電流は主に凹部Ｍ４２−５及び凸部Ｍ４１−５から形成される歯車状の第１の電流経路Ｌ４１−５を流れる。これにより、第４の磁束結合体Ｍ４−５の凹部Ｍ４２−５には、図２８の紙面の表面から裏面へ、凸部Ｍ４１−５には紙面の裏面から表面へ進む磁界が発生し、これらの磁界がピッチλ４−５の周期的磁気パターンを形成する。これらの磁界を第４の受信巻線Ｒ４−５で受信する。第４の受信巻線Ｒ４−５及び第１の受信巻線Ｒ１−５は共通に接続されている為、第４の受信巻線Ｒ４−５において誘起された電流は、第１及び第４の受信巻線Ｒ１−５及びＲ４−５に流れる。
【０１１４】
本実施形態においては同時に電流が誘起される磁束結合体の磁界を検出する第２及び第４の受信巻線Ｒ２−５及びＲ４−５は接続されておらず、時分割で独立して用いられる、即ち、別のタイミングで電流が誘起される第１及び第４の受信巻線Ｒ１−５及びＲ４−５と、第２及び第３の受信巻線Ｒ２−５及びＲ３−５が共通に接続されている。従って、第２及び第４の角度検出トラックによる角度の検出を同時に行う事が可能であり、更に従来構成と比較して部品点数を削減することが可能である。また、本実施形態においては第１及び第４の受信巻線Ｒ１−５及びＲ４−５が共通に接続されており、更に第２及び第３の受信巻線Ｒ２−５及びＲ３−５が共通に接続されている。この様な構成においては、共通に接続された受信巻線が積層方向に重なっていない為、クロストークを好適に低減することが可能である。
【０１１５】
一方、第１の磁束結合体Ｍ１−５においては凸部Ｍ１１−５及び連結部Ｍ１３−５において電流が誘起され、電流は主に円環状の第２の電流経路Ｌ１２−５を流れる。従って、上述の場合と同様に第１の磁束結合体Ｍ１−５において発生するピッチλ１−５の磁気パターンを形成する磁界は、第２の磁束結合体Ｍ２−５において発生するピッチλ２−５の磁気パターンを形成する磁界と比較して極めて小さい。また、若干の磁界が第２の受信巻線Ｒ２−５に電流を誘起した場合であっても第１の磁束結合体Ｍ１−５と第２の受信巻線Ｒ２−５との位相の違いによってその電流は打ち消しあい、殆ど検出される事は無い。また、第３の磁束結合体Ｍ３−５についても同様に、電流が円環状の第２の電流経路Ｌ３２−５に流れるため、信号の検出にはほぼ影響しない。
【０１１６】
次に、図２７及び図３２を参照して、第３の角度検出トラックによる角度の検出について説明する。第３の送信巻線Ｓ３−５に、例えば時計回りに電流が流れると、送信巻線Ｓ３−５の電流経路には、右ねじ方向に磁界が発生するので、この磁界が第３及び第４の磁束結合体Ｍ３−５，Ｍ４−５と結合して第３及び第４の磁束結合体Ｍ３−５，Ｍ４−５には反時計回りに電流が流れる。
【０１１７】
第３の磁束結合体Ｍ３−５においては主に凸部Ｍ３２−５に誘起される電流が大勢になる。従って、第３の磁束結合体Ｍ３−５において誘起される電流は主として凹部Ｍ３１−５及び凸部Ｍ３２−５から形成される歯車状の第１の電流経路Ｌ３１−５を流れる。これにより、第３の磁束結合体Ｍ３−５の凹部Ｍ３１−５には、図２７の紙面の表面から裏面へ、凸部Ｍ３２−５には紙面の裏面から表面へ進む磁界が発生し、これらの磁界がピッチλ３−５の周期的磁気パターンを形成する。これらの磁界を第３の受信巻線Ｒ３−５で受信する。ここで、第３の受信巻線Ｒ３−５は第２の受信巻線Ｒ２−５と共通に接続されている。従って、第３の受信巻線Ｒ３−５において誘起された電流は、第２及び第３の受信巻線Ｒ２−５及びＲ３−５に流れる。
【０１１８】
また、第４の磁束結合体Ｍ４−５においては、凸部Ｍ４１−５及び連結部Ｍ４２−５において電流が誘起され、主に円環状の第２の電流経路Ｌ４２−５に電流が流れる。凹部Ｍ４３−５及び凸部Ｍ４１−５からなる歯車状の第１の電流経路Ｌ４１−５に流れる電流は、第２の電流経路Ｌ４２−５に流れる電流の１０分の１程度の値となる。従って、第４の磁束結合体Ｍ４−５において発生するピッチλ４−５の磁気パターンを形成する磁界は、第３の磁束結合体Ｍ３−５において発生するピッチλ３−５の磁気パターンを形成する磁界と比較して極めて小さい。また、第３の磁束結合体Ｍ３−５は、１周の長さがピッチ（λ３−５）×１１であるのに対し、第４の磁束結合体Ｍ４−５は、１周の長さがピッチ（λ４−５）×７であるから、第３の受信巻線Ｒ３−５に結合される磁界の影響は、図３２に示す通り、１周分のトータルでは第４の磁束結合体Ｍ４−５からの磁界の影響が相殺される。即ち、異なるピッチλ３−５、λ４−５によって、第３の受信巻線Ｒ３−５では第４の磁束結合体Ｍ４−５に起因する誘導電圧は打消し合うため、その信号は検出されない。すなわち、第３の受信巻線Ｒ３−５では第４の磁束結合体Ｍ４−５からのクロストークを抑制することができる。また、第１及び第２の磁束結合巻線Ｍ１−５，Ｍ２−５は、第３及び第４の磁束結合巻線Ｍ３−５，Ｍ４−５と比較して第３の送信巻線Ｓ３−５との距離が離れており、第３の送信巻線Ｓ３−５によって誘起される電流が無視できるほど小さくなる。
【０１１９】
以上より、ステータ４１−５に対する第１及び第２のロータ４２−５及び５１−５の位置に応じて変化する受信信号が第１〜第４の受信巻線Ｒ１−５，Ｒ２−５，Ｒ３−５，Ｒ４−５から得られる第１及び第２の角度検出トラックから検出された受信信号は、第１のロータ４２−５が１回転する間に１周分ずれているので、２つの受信信号から１回転における絶対位置を検出することができる。また、第３及び第４の角度検出トラックから検出された受信信号も同様に、第２のロータ５１−５が１回転する間に１周分ずれているので、２つの受信信号から１回転における絶対位置を検出することが出来る。
【０１２０】
尚、本実施形態に係るマイクロメータヘッド１の構成及び動作は、第１実施形態に係るマイクロメータヘッド１の構成及び動作とほぼ同様である。更に、本実施形態に係る送信制御部６及び演算処理部７の構成及び動作は、第２実施形態の構成及び動作とほぼ同様である。
【０１２１】
［６．第６実施形態］
次に、図３３〜３７を参照して、本発明の第６実施形態について説明する。図３３は本実施形態に係るステータ４１−６と、第１及び第２のロータ４２−６及び５１−５との構成を示す側断面図である。また、図３４及び図３５は、本実施形態に係るステータ４１−６の第１の配線層４１Ａ−６及び第２の配線層４１Ｂ−６の構成を示す平面図である。更に、図３６及び図３７は、それぞれ第１のロータ４２−６を構成する第１及び第２の配線層４２Ａ−６及び４２Ｂ−６上の構成を示す平面図である。
【０１２２】
図３３〜図３５に示す通り、本発明に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−６は基本的には第３実施形態に係るマイクロメータヘッド４−５と同様であるが、本実施形態においては、ステータ４１−６において第１の配線層４１Ａ−６に形成された２つの受信巻線が第１のコンタクト配線Ｃ１−６によって直列に接続されており、第１の引き出し配線Ｗ１−６によって共通に引き出されている。同様に、第２の配線層４１Ｂ−６に形成された２つの受信巻線が第２のコンタクト配線Ｃ２−６によって直列に接続されており、第２の引き出し配線Ｗ２−６によって共通に引き出されている。この様な構成においては、第１の配線層４１Ａ−６と第２の配線層４１Ｂ−６との間に形成された絶縁層にビア配線等を設ける工程を省略することが可能であり、製造プロセスの簡略化及び製造コストの削減が可能となる。
【０１２３】
次に、上記構成を採用した場合の誘導検出型ロータリエンコーダ４−６の動作について検討する。第２の送信巻線Ｓ２−５に電流を流すと、第１のロータ４２−６に設けられた磁束結合巻線のうち、歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に内接する円形状の配線部分とが重なった形状を有するもの（第５の実施形態においては、第２の磁束結合巻線Ｍ２−５）に電流が誘起され、同時に第２のロータ５１−５に設けられた磁束結合巻線のうち、歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に外接する円形状の配線部分とが重なった形状を有するもの（第５の実施形態においては、第４の磁束結合巻線Ｍ４−５）にも電流が誘起される。第５の実施形態においては第２の受信巻線Ｒ２−５と第４の受信巻線Ｒ４−５とを独立して設け、これらの電流を好適に受信する。
【０１２４】
上記点に鑑み、本実施形態においても第２の送信巻線Ｓ２−５によって誘起される電流が、異なる受信巻線に流れる様にすることが考えられる。このためには種々の方法が適用可能であるが、本実施形態においては、図３６及び３７に示す通り、第１の磁束結合体Ｍ１−６を、歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に内接する円形状の配線部分とが重なった形状に形成し、第２の磁束結合体Ｍ２−６を、歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に外接する円形状の配線部分とが重なった形状に形成する。尚、配線パターンのピッチ等は第５の実施形態と同様であり、第１の磁束結合体Ｍ１−６においてはピッチλ１−５の磁気パターンが、第２の磁束結合体Ｍ２−６においてはピッチλ２−５の磁気パターンが形成される。これにより、第２の送信巻線Ｓ２−５によって誘起される電流が、電気的に独立に形成された（導通していない）第１の受信巻線Ｒ１−５と第４の受信巻線Ｒ４−５に流れる事となり、第１の角度検出トラックと第４の角度検出トラックによる角度の検出を好適に行う事が可能となる。尚、本実施形態においては、第５の実施形態と異なり、第１の送信巻線Ｓ１によって第２の角度検出トラックによる角度の検出が行われる。
【０１２５】
尚、第１及び第２の磁束結合巻線を第５の実施形態と同様に構成し、第３の磁束結合巻線を、歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に外接する円形状の配線部分とが重なった形状とし、第４の磁束結合巻線を、歯車状の配線部分と、この歯車状の配線部分に内接する円形状の配線部分とが重なった形状とすることも可能である。
【０１２６】
［７．第７実施形態］
［７−１．構成］
次に、図３８を参照して、第７実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ４−７を搭載したマイクロメータヘッド１−７の全体構成について説明する。図３８は、第７実施形態に係るマイクロメータヘッド１−７を示す断面図である。なお、第７実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１２７】
マイクロメータヘッド１−７は、図３８に示すように、第１実施形態と異なるスピンドル３−７、及びスピンドル３−７を中心に設けられた誘導検出型ロータリエンコーダ４−７を有する。なお、マイクロメータヘッド１−７は、その他、第１実施形態と同様の構成を有する。
【０１２８】
スピンドル３−７は、第１実施形態と同様に、略円柱状に形成され、先端側の端部に被測定物（不図示）との接触面３１を有し、基端側の端部につまみ部３２を有する。
【０１２９】
スピンドル３−７の中央部には、第１実施形態と異なり、リード角が異なる２本のキー溝３４ａ−７、３４ｂ−７が設けられている。第１のキー溝３４ａ−７は、スピンドル３−７の軸と平行に直線状に設けられている。第２のキー溝３４ｂ−７は、スピンドル３−７に対して螺旋状に設けられている。第１のキー溝３４ａ−７と第２のキー溝３４ｂ−７との始点および終点の位置は、スピンドル３−７の軸方向において略一致している。すなわち、第１のキー溝３４ａ−７と第２のキー溝３４ｂ−７とは、スピンドル３−７の軸方向において略同じ範囲に形成されている。
【０１３０】
なお、スピンドル３−７が進退する際に、キー溝３４ａ−７、３４ｂ−７は、スピンドル３−７と共に本体２の外部に出ることになるが、スピンドル３−７が最大限に前進した場合でもキー溝３４ａ−７、３４ｂ−７が外部に露出しないように外側フレーム１１が設けられている。
【０１３１】
続いて、誘導検出型ロータリエンコーダ４−７について説明する。図３９は、誘導検出型ロータリエンコーダ４−７の分解斜視図である。誘導検出型ロータリエンコーダ４−７は、図３９に示すように、第１のロータリエンコーダ４０−７と、第２のロータリエンコーダ５０−７とから構成され、本体２の収納空間２２内に配設されている。
【０１３２】
第１のロータリエンコーダ４０−７は、ステータ４１−７、及びキー溝３４−７に係合するキー４７−７を有しスピンドル３−７を中心にして回転可能に設けられた第１のロータ４２−７を有する。
【０１３３】
ステータ４１−７は、スピンドル３−７が挿通された状態で収納空間２２の前端側内壁２８に固定されている。
【０１３４】
第１のロータ４２−７は、スピンドル３−７のすぐ外側に配設されている。第１のロータ４２−７は、ステータ４１−７と所定距離だけ離れた位置に、ステータ４１−５７軸方向に対向して配置されている。第１のロータ４２−７は、ステータ４１−７と対になってステータ４１−７と対向した状態で回転される第１の配線層４２Ａ−７及び第２の配線層４２Ｂ−７と、スピンドル３−７を中心とする第１及び第２の配線層４２Ａ−７，４２Ｂ−７の回転を支持する第１の回転円筒４３−７と、第１のキー溝３４ａ−７に係合する第１のキー４７−７とを備える。本実施形態において、第１の配線層４２Ａ−７及び第２の配線層４２Ｂ−７は、スピンドル３−７が挿通される孔を有する小円板である。
【０１３５】
第１の回転円筒４３−７は、スピンドル３−７に外嵌する円筒状であって第１のロータ板４８−７の背面に接続され第１のロータ板４８−７の回転を支持している。第１の回転円筒４３−７には、軸に直交する方向で貫通形成された二つの孔４３−７ａ、４３−７ｂが設けられ、第１の孔４３−７ａには第１のキー４７ａ−７が螺合されている。また、第２の孔４３−７ｂは、第１の回転円筒４３−７の周方向に長さを有する長孔状に形成されている。
【０１３６】
第２のロータリエンコーダ５０−７は、ステータ４１−７、及びキー溝３４ｂに係合するキー４７ｂを有しスピンドル３−７を中心にして回転可能に設けられた第２のロータ５１−７を有する。
【０１３７】
第２のロータ５１−７は、第１のロータ４２−７の外側に、それを取り囲むように配置されている。第２のロータ５１−７は、ステータ４１−７所定距離だけ離れた位置に、ステータ４１−７に軸方向に対向して配置されている。第２のロータ５１−７は、第１のロータ４２−７と同様に、ステータ４１−７と対になってステータ４１−７と対向した状態で回転される第１の配線層５１Ａ−７及び第２の配線層５１Ｂ−７と、スピンドル３−７を中心とする第２のロータ板５５−７の回転を支持する第２の回転円筒５２−７と、第２のキー溝３４ｂ−７に係合する第２のキー４７ｂとを備える。
【０１３８】
第１の配線層５１Ａ−７及び第２の配線層５１Ｂ−７は、第１のロータ４２−７に含まれる第１の配線層４２Ａ−７及び第２の配線層４２Ｂ−７を内側に遊嵌する程度の内孔を有する環状板である。第２の回転円筒５２−７は、第２の配線層５１Ｂ−７の背面に接続され、内側に第１の回転円筒４３−７を遊嵌する孔を有する円筒状である。
【０１３９】
第２の回転円筒５２−７には、軸に直交する方向から貫通形成された孔５２−７ａを有し、この孔５２−７ａに第２のキー４７ｂ−７が螺合されている。なお、第２のキー４７ｂ−７は、第１の回転円筒４３−７の長孔である第２の孔４３−７ｂを通過して第２のキー溝３４ｂ−７に係合している。
【０１４０】
そして、第２の回転円筒５２−７は、第１のロータ４２−７を間にしてステータ４１−７と反対側においてスピンドル３−７を軸受けする軸受部５２−７ｂを有する。また、スピンドル軸方向において、第２のキー４７ｂ−７の位置は第１の回転円筒４３−７に設けられた第１のキー４７ａ−７の位置と略同じである。
【０１４１】
なお、ステータ４１−７が固定されている収納空間２２の前端側内壁２８においてスピンドル軸受け２７−７がステータ４１−７よりも後端側にわずかに延設されており、また、第１の回転円筒４３−７のスピンドル軸受け４３−７ｃが第１の配線層５１Ａ−７及び第２の配線層５１Ｂ−７よりステータ４１−７側にわずかに延設されており、第１の回転円筒４３−７のスピンドル軸受け４３−７ｃが本体２のスピンドル軸受け２７−７に当接することにより、ステータ４１−７と第１の配線層５１Ａ−７とのギャップが適切に確保される。
【０１４２】
また、第２の回転円筒５２−７と中仕切り板２３との間に図示しないコイルバネ（付勢手段）が介装されて、第２のロータ５１−７がステータ４１−７側に向けて付勢されているとともに、第１のロータ４２−７が第２の回転円筒５２−７の内壁にて押されることで第１のロータ４２−７もステータ４１−７に向けて付勢されている。
【０１４３】
［７−２．マイクロメータヘッド１−７の動作］
次に、このような構成を備える第５実施形態に係るマイクロメータヘッド１−７の動作について説明する。つまみ部３２によってスピンドル３−７が回転操作されると、本体２の雌ねじ２６とスピンドル３−７の送りねじ３３との螺合によってスピンドル３−７が軸方向に進退される。
【０１４４】
また、スピンドル３−７が回転されると、スピンドル３−７の第１のキー溝３４ａ−７および第２のキー溝３４ｂ−７に第１の回転円筒４３−７の第１のキー４７ａ−７と第２の回転円筒５２−７の第２のキー４７ｂ−７とがそれぞれ係合されているので、スピンドル３−７の回転に伴って第１の回転円筒４３−７と第２の回転円筒５２−７とが回転される。このとき、第１の回転円筒４３−７はスピンドル軸受け４３−７ｃによってスピンドル３−７を軸受けしているので、第１の回転円筒４３−７はスピンドル３−７を基準にして回転する。また、第２の回転円筒５２−７は軸受部６２２によってスピンドル３−７を軸受けしているので、第２の回転円筒５２−７もスピンドル３−７を基準として回転する。
【０１４５】
そして、第１のキー溝３４ａ−７と第２のキー溝３４ｂ−７とは互いにリード角が異なっているので、スピンドル３−７が一回転するに当たって第１の回転円筒４３−７と第２の回転円筒５２−７とでは互いに異なる回転量（回転位相）で回転される。スピンドル３−７の回転によって第１および第２の回転円筒４３−７、５２−７が回転されると、第１の回転円筒４３−７とともに第１のロータ板４８−７が回転され、第２の回転円筒５２−７とともに第２のロータ板５５−７が回転される。すなわち、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１のロータ４２−７は、第２のロータ５１−７と異なる回転速度で回転する。
【０１４６】
なお、第５実施形態においても、第１実施形態と同様に、ステータ４１と対向する第１のロータ４２−７上には、第１、第２の磁束結合巻線Ｍ１、Ｍ２が形成されている。ステータ４１と対向する第２のロータ５１−７上には、第３、第４の磁束結合巻線Ｍ３、Ｍ４が形成されている。第１、第２のロータ４２−７、５１−７と対向するステータ４１−７上には、第１〜第３の送信巻線Ｓ１〜Ｓ３、及び第１〜第３の受信巻線Ｒ１〜Ｒ３が形成されている。
【０１４７】
［７−３．効果］
第７実施形態に係るマイクロメータヘッド１−７は、第１実施形態と略同様に構成されているので、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１４８】
［８．第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態について説明する。上記第１〜第７実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダは、異なる速度で回転するロータを２つずつ有して構成されていた。しかしながら、本発明は、ロータが一つである場合や３つ以上ある様な場合でも当然に採用可能である。本実施形態においては、ロータが１つのみの場合について説明する。
【０１４９】
図４０は、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダを構成するロータ４２−８及びステータ４１の構成を示す側断面図である。本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダは、第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダとほぼ同様の構成を有しているが、第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダは第１のロータ４２及び第２のロータ５１を備えていたのに対し、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダはロータ４２−８を一つのみ備えている点において異なる。尚、ステータ４１の構成は第１実施形態に係るステータ４１の構成と同様である。
【０１５０】
図４１は、本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダを構成するロータ４２−８の構成を示す平面図である。このロータ４２−８上には、第１実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダの第１の磁束結合巻線Ｍ１及び第２の磁束結合巻線Ｍ２と同様に構成された第１の磁束結合巻線Ｍ１及び第２の磁束結合巻線Ｍ２が配置される。
【０１５１】
本実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダは一つのロータ４２−８のみを備えているから、このロータ４２−８とステータ５１との回転角度からスピンドル３の位置を算出する。また、歯車等の回転機構を必要とせず、第１〜第７実施形態と比較して単純な構成とすることが可能である。この様なロータリエンコーダも第１実施形態と同様に構成されたステータ５１を備えるため、引出配線の数を削減して第１実施形態と同様の利点を享受することが可能である。
【０１５２】
［９．その他実施形態］
以上、本発明に係る誘導検出型ロータリエンコーダの一実施形態を説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、追加、置換等が可能である。例えば、第１〜第４の磁束結合体は、上記実施形態のように第１〜第４の磁束結合巻線ではなく、電極、導電板に形成された穴、凹部などでも良い。
【０１５３】
また、上記実施形態は、第１のロータと第２のロータの位置関係に基づき、第１のロータが何回転目であるかを検出するものである。しかしながら、本発明は、第１のロータと第２のロータの位置関係に基づき、第２のロータが何回転目であるかを検出するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１５４】
１…マイクロメータヘッド、  ２…本体、  ３…スピンドル、  ４…誘導検出型ロータリエンコーダ、  ４０…第１のロータリエンコーダ、  ５０…第２のロータリエンコーダ、  ７…演算処理部、  ４１…ステータ、  ４２…第１のロータ、  ５１…第２のロータ、  ４３…第１の回転円筒、  ４８…第１の歯車、  ５２…第２の回転円筒、  ５３…中継歯車、  ５３Ａ…第１の中継歯車、  ５３Ｂ…第２の中継歯車、  ５３Ｃ…中継歯車の軸部、  ５５…第２の歯車、  Ｓ１〜Ｓ４…第１〜第４の送信巻線、  Ｒ１〜Ｒ４…第１〜第４の受信巻線、  Ｍ１〜Ｍ４…第１〜第４の磁束結合巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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