(57)【要約】【課題】組合せスケールの配線に要する物理的スペースを低減すことや、現場での組合せスケールの設置作業を容易にすることなどが可能なリニアスケールを提供する。【解決手段】組合せスケール４３は一列に配列した複数本の単スケール５１，５２と、共通線６１とを有し、共通線に単スケールのコイルをそれぞれ接続することによって、全ての単スケールのコイルを並列にした構成とする。また、単スケールのコイルにそれぞれインピーダンス整合部品として抵抗５６を接続して、単スケールのインピーダンスを整合させる。抵抗は単スケールのインピーダンスの差の無視し得る大きさ（前記インピーダンスの差の１００倍以上）の抵抗値とする。また、共通線は、両端のコネクタ６２同士を結合することによって分割共通線６１Ａを複数本接続して成るものとし、単スケールのコイルは各分割共通線にそれぞれ接続する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダと、組合せスケールとを有して成るリニアスケールであって、
前記組合せスケールは、一列に配列した複数本の単スケールと、共通線とを有し、前記共通線に前記単スケールのコイルをそれぞれ接続することによって、全ての前記単スケールのコイルを並列にした構成であることを特徴とするリニアスケール。
【請求項２】
請求項１に記載のリニアスケールにおいて、
前記共通線は、両端にコネクタを設けた分割共通線を用い、前記コネクタ同士を結合することによって前記分割共通線を複数本接続して成るものであり、
前記単スケールのコイルは、各分割共通線にそれぞれ接続されていることを特徴とするリニアスケール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のリニアスケールにおいて、
前記複数本の単スケールには、複数種類の異なる長さの単スケールを用いており、
且つ、前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれインピーダンス整合部品を接続して、前記複数種類の異なる長さの単スケールのインピーダンスを整合させたことを特徴とするリニアスケール。
【請求項４】
請求項３に記載のリニアスケールにおいて、
前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、同じ抵抗値を有する抵抗であり、
且つ、前記抵抗は、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の無視し得る大きさの抵抗値を有していることを特徴とするリニアスケール。
【請求項５】
請求項３に記載のリニアスケールにおいて、
前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものであって、同じ合成インピーダンス値を有しており、
且つ、前記抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものは、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差を無視し得る大きさの合成インピーダンス値を有していることを特徴とするリニアスケール。
【請求項６】
請求項３に記載のリニアスケールにおいて、
前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、同じ抵抗値を有する抵抗であり、
且つ、前記抵抗は、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の１００倍以上の抵抗値を有していることを特徴とするリニアスケール。
【請求項７】
請求項３に記載のリニアスケールにおいて、
前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものであって、同じ合成インピーダンス値を有しており、
且つ、前記抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものは、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の１００倍以上の合成インピーダンス値を有していることを特徴とするリニアスケール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインダクトシン方式のリニアスケールに関する。
【背景技術】
【０００２】
インダクトシン方式のリニアスケールはスライダとスケールとを有している。前記スライダと前記スケールを対向配置して、前記スライダに設けたコイルと前記スケールに設けたコイルとが微小なギャップを隔てて向かい合う状態とし、一方のコイルにＳＩＮ波／ＣＯＳ波の交流電圧を印加して励振電流を流すことにより、電磁誘導作用で他方のコイルに誘起される電圧の変化を取り出して、位置検出を行う。
【０００３】
そして、リニアスケールは移動体（工作機械のテーブル等）の直線的な移動量を検出するために用いられるが、移動体の移動距離が長い場合には、その移動距離に合わせた長ストロークのスケールを用いる必要がある。
【０００４】
図１０には従来の長ストロークのスケールの構成を示す。同図に示すように、従来、長ストロークのスケールが必要な場合には、短い（例えば１ｍ）のストロークのスケール１（このような単体のスケールを単スケールとも称する）を複数本、一列に配設し、且つ、各単スケール１に設けられているコイル２をシリーズ（直列）に接続していた。このことによって複数本の単スケール１のグループを、１体の長いストロークのスケール１０（このようなスケールを組合せスケールとも称する）と見做すことができる。組合せスケール１０の出力はコネクタ３を介してプリアンプ４に入力される。
【０００５】
しかし、シリーズ接続によって長ストロークの組合せスケールを構成すると、当該スケール上に分布しているＣ（コンデンサ：浮遊容量）成分やＬ（インダクタンス）成分が増える。そして、仕様上、例えば４ｍのストロークを超えるような長ストロークの組合せスケールをシリーズ接続によって構成した場合には、当該スケールのＣ成分やＬ成分が増え過ぎて、印加電圧の波形と、これによって誘起される電圧の波形との位相ズレ（位相差）が大きくなり過ぎて位相反転を生じるため、誘起電圧を処理するＡ／Ｄ変換器でカウントミスが発生して移動量の正確な検出をすることができなくなってしまう。このことは特に励振電流の周波数が高い場合に顕著である。
【０００６】
そのため、例えば４ｍを超える長ストロークの組合せ組合せスケールを構成する場合には、グルーピング配線を行うことによって対応していた。
例えば１１ｍの長ストロークの組合せスケールを構成する場合には、図１１に示すように、４本の単スケール１をシリーズ接続して４ｍの長ストロークの組合せスケール５としたグループを２つと、３本の単スケール１をシリーズ接続して３ｍの長ストロークの組合せスケール６としたグループを１つとを、一列に配設し、且つ、これらの組合せスケール５，６のコイル２をパラレル（並列）に接続することによって、長さ１１ｍの１体の長ストロークの組合せスケール２０と見做すことができるようにしていた。組合せスケール２０の出力はコネクタ３を介してプリアンプ４に入力される。
【０００７】
また、組合せスケール５に比べて組合せスケール６では単スケール１が１本不足しているため、この単スケール１の１本分の抵抗値に相当する抵抗値を有する抵抗７を、リニアスケールの取り付け現場で、組合せスケール６の出力端子に接続して、組合せスケール５と組合せスケール６の抵抗が同じになるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３２５００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１１のように単純に組合せスケール５，６をパラレル接続した場合には、大きな配線の束２１が生じるため、これを配置することができる物理的スペースを確保することが困難な場合があった。
【００１０】
また、図１１ではグループ間のスケール本数差は１本であるが、ストロークの違いによってグループ間のスケール本数差が２本の場合や３本の場合などあるため、その都度、リニアスケールの設置現場で、スケール本数差に応じた抵抗値の抵抗を選択して、単スケール１が不足しているグループに当該抵抗を設けなければならず、その設置作業が面倒であった。
【００１１】
更に、従来はリニアスケールの設置現場で、単スケール１へのピン（端子）の打ち込みや、この打ち込んだピンへのリード線の圧着や、この圧着したリード線の配線等の作業を行なう必要があったため、スケールの設置作業に手間がかかり、配線間違いも起こし易かった。
【００１２】
従って本発明は上記の事情に鑑み、組合せスケールの配線に要する物理的スペースを低減すことや、現場での組合せスケールの設置作業を容易にすることなどが可能なリニアスケールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する第１発明のリニアスケールは、スライダと、組合せスケールとを有して成るリニアスケールであって、
前記組合せスケールは、一列に配列した複数本の単スケールと、共通線とを有し、前記共通線に前記単スケールのコイルをそれぞれ接続することによって、全ての前記単スケールのコイルを並列にした構成であることを特徴とする。
【００１４】
また、第２発明のリニアスケールは、第１発明のリニアスケールにおいて、
前記共通線は、両端にコネクタを設けた分割共通線を用い、前記コネクタ同士を結合することによって前記分割共通線を複数本接続して成るものであり、
前記単スケールのコイルは、各分割共通線にそれぞれ接続されていることを特徴とする。
【００１５】
また、第３発明のリニアスケールは、第１又は第２発明のリニアスケールにおいて、
前記複数本の単スケールには、複数種類の異なる長さの単スケールを用いており、
且つ、前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれインピーダンス整合部品を接続して、前記複数種類の異なる長さの単スケールのインピーダンスを整合させたことを特徴とする。
【００１６】
また、第４発明のリニアスケールは、第３発明のリニアスケールにおいて、
前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、同じ抵抗値を有する抵抗であり、
且つ、前記抵抗は、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の無視し得る大きさの抵抗値を有していることを特徴とする。
【００１７】
また、第５発明のリニアスケールは、第３発明のリニアスケールにおいて、
前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものであって、同じ合成インピーダンス値を有しており、
且つ、前記抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものは、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差を無視し得る大きさの合成インピーダンス値を有していることを特徴とする。
【００１８】
また、第６発明のリニアスケールは、第３発明のリニアスケールにおいて、
前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、同じ抵抗値を有する抵抗であり、
且つ、前記抵抗は、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の１００倍以上の抵抗値を有していることを特徴とする。
【００１９】
また、第７発明のリニアスケールは、第３発明のリニアスケールにおいて、
前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものであって、同じ合成インピーダンス値を有しており、
且つ、前記抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものは、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の１００倍以上の合成インピーダンス値を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明のリニアスケールによれば、スライダと、組合せスケールとを有して成るリニアスケールであって、前記組合せスケールは、一列に配列した複数本の単スケールと、共通線とを有し、前記共通線に前記単スケールのコイルをそれぞれ接続することによって、全ての前記単スケールのコイルを並列にした構成であることを特徴としているため、組合せスケールをどれだけ長くしても、印加電圧の波形と誘起電圧の波形との位相ズレが大きくなることはない。しかも、従来のようなピングループ配線は不要になり、且つ、単純なパラレル接続で生じる大きな配線の束も、生じない。このため、組合せスケールの配線に要する物理的スペースを低減すことができ、配線作業が容易であり、配線間違いも起こしにくい。
【００２１】
第２発明のリニアスケールによれば、第１発明のリニアスケールにおいて、前記共通線は、両端にコネクタを設けた分割共通線を用い、前記コネクタ同士を結合することによって前記分割共通線を複数本接続して成るものであり、前記単スケールのコイルは、各分割共通線にそれぞれ接続されていることを特徴としているため、配線作業は単に分割共通線のコネクタ同士を結合するだけでよく、現場でのコイルと共通線の接続作業が不要になるため、更に配線作業が容易になり、配線間違いも起こしにくくなる。
【００２２】
第３発明のリニアスケールによれば、第１又は第２発明のリニアスケールにおいて、前記複数本の単スケールには、複数種類の異なる長さの単スケールを用いており、且つ、前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれインピーダンス整合部品を接続して、前記複数種類の異なる長さの単スケールのインピーダンスを整合させたことを特徴としているため、上記第１又は第２発明の効果が得れ、しかも、インピーダンスの差を気にすることなく、異なる長さの単スケールを任意に組み合わせて、所望の長さの組合せスケールを構成することができるため、現場での組合せスケールの設置作業を容易になる。
【００２３】
第４発明のリニアスケールによれば、第３発明のリニアスケールにおいて、前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、同じ抵抗値を有する抵抗であり、且つ、前記抵抗は、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の無視し得る大きさの抵抗値を有していることを特徴としているため、上記第３発明と同様の効果が得られ、しかも、インピーダンス整合部品（抵抗）付きの単スケールを製造する際、長さの異なる単スケールごとに異なる抵抗値のインピーダンス整合部品（抵抗）を設ける必要がなく、単スケールの製造が非常に容易である。
【００２４】
第５発明のリニアスケールによれば、第３発明のリニアスケールにおいて、前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものであって、同じ合成インピーダンス値を有しており、且つ、前記抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものは、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差を無視し得る大きさの合成インピーダンス値を有していることを特徴としているため、上記第３発明と同様の効果が得られ、しかも、インピーダンス整合部品（抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたもの）付きの単スケールを製造する際、長さの異なる単スケールごとに異なる合成インピーダンス値のインピーダンス整合部品（抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたもの）を設ける必要がなく、単スケールの製造が非常に容易である。
【００２５】
また、第６発明のリニアスケールによれば、第３発明のリニアスケールにおいて、前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、同じ抵抗値を有する抵抗であり、且つ、前記抵抗は、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の１００倍以上の抵抗値を有していることを特徴としているため、上記第３発明と同様の効果が得られ、しかも、インピーダンス整合部品（抵抗）付きの単スケールを製造する際、長さの異なる単スケールごとに異なる抵抗値のインピーダンス整合部品（抵抗）を設ける必要がなく、単スケールの製造が非常に容易である。
【００２６】
第７発明のリニアスケールによれば、第３発明のリニアスケールにおいて、前記複数種類の異なる長さの単スケールのコイルにそれぞれ接続されている前記インピーダンス整合部品は何れも、抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものであって、同じ合成インピーダンス値を有しており、且つ、前記抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたものは、前記複数種類の異なる長さの単スケール同士のインピーダンスの差の１００倍以上の合成インピーダンス値を有していることを特徴としているため、上記第３発明と同様の効果が得られ、しかも、インピーダンス整合部品（抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたもの）付きの単スケールを製造する際、長さの異なる単スケールごとに異なる合成インピーダンス値のインピーダンス整合部品（抵抗とインダクタとコンデンサの何れか複数を組み合わせたもの）を設ける必要がなく、単スケールの製造が非常に容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態例１に係るリニアスケールを用いたフルクローズドループのフィードバック制御装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態例１に係るリニアスケールにおける組合せスケールの構成図である。
【図３】（ａ）は前記組合せスケールの構成要素である単スケールの構成図、（ｂ）は前記組合せスケールの構成要素である他の単スケールの構成図である。
【図４】本発明の実施の形態例２に係るリニアスケールにおける組合せスケールの構成図である。
【図５】（ａ）は前記組合せスケールの構成要素である単スケールの構成図、（ｂ）は前記組合せスケールの構成要素である他の単スケールの構成図である。
【図６】本発明の実施の形態例３に係るリニアスケールにおける組合せスケールの構成図である。
【図７】（ａ）は前記組合せスケールの構成要素である単スケールの構成図、（ｂ）は前記組合せスケールの構成要素である他の単スケールの構成図である。
【図８】本発明の実施の形態例４に係るリニアスケールにおける組合せスケールの構成図である。
【図９】（ａ）は前記組合せスケールの構成要素である単スケールの構成図、（ｂ）は前記組合せスケールの構成要素である他の単スケールの構成図である。
【図１０】従来のシリーズ接続をした組合せスケールの構成図である。
【図１１】従来のグルーピング配線をした組合せスケールの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
＜実施の形態例１＞
図１〜図３に基づき、本発明の実施の形態例１について説明する。
【００３０】
まず、図１に基づいて、本実施の形態例１のリニアスケールを、工作機械におけるフルクローズドループのフィードバック制御装置に適用した場合について説明する。
【００３１】
図１に示すように、ボールスクリュー３１は螺合するねじ軸３１ａとナット３１ｂを有するものであり、ねじ軸３１ａは駆動モータ３２の回転軸に接続され、ナット３１ｂは移動体であるテーブル３３に取り付けられている。従って、駆動モータ３２によってねじ軸３１ａが矢印Ａの如く回転すると、ナット３１ｂとともにテーブル３３が矢印Ｂの如く直線的に移動する。
【００３２】
このテーブル３３の位置（移動量）を検出するため、本実施の形態例１のリニアスケール４１が用いられている。インダクトシン方式のリニアスケール４１はスライダ４２と組合せスケール４３とを有して成るものであり、スライダ４２はテーブル３３に取り付けられてテーブル３３とともに直線的に移動し、組合せスケール４３は工作機械の固定部（図示省略）に取り付けられている。スライダ４２と組合せスケール４３とを対向配置することによって、スライダ４２に設けられているコイル４４と、組合せスケール４３に設けられているコイル５４，５８とが、微小なギャップを隔てて向かい合っている。
【００３３】
そして、組合せスケール４３は、テーブル３３の移動距離に合わせた長いストロークを有している。この組合せスケール４３の構成の詳細については後述する。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換器４６からスライダ４２のコイル４４にＳＩＮ波／ＣＯＳ波の交流電圧を印加して励振電流を流すと、電磁誘導作用により、組合せスケール４３のコイル５４，５８に電圧が誘起される。誘起電圧はスライダ４２（コイル４４）と組合せスケール４３（コイル５４，５８）との相対位置の変化に応じて変化する。誘起電圧は組合せスケール４３からコネクタ４７を介して取り出され、プリアンプ４８で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４６に入力される。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器４６では、誘起電圧を処理してテーブル３３の位置（移動量）を検出し、この検出位置の信号を、制御装置であるＮＣサーボアンプ４９へフィードバックする。ＮＣサーボアンプ４９では、テーブル３３の位置が指令位置となるようにするため、前記検出位置と前記指令位置の偏差に応じて駆動モータ３２の回転を制御する。
【００３６】
次に、図１〜図３に基づき、本実施の形態例１の組合せスケール４３の構成について説明する。
【００３７】
図１及び図２に示すように、組合せスケール４３は、複数本（図示例では８本）の短いストローク（例えば１ｍ）の単スケール５１と、複数本（図示例では２本）の短いスローク（例えば２５０ｍｍ）の単スケール５２とを、一列に配設して、１体の長いストローク（例えば８．５ｍ）のスケールと見做せるようにしたものである。
【００３８】
単スケール５１は矩形状の鉄板であるベース５３にジグザグ状のコイル５４が設けられた構成となっている。そして、単スケール５１のコイル５４の両側には、抵抗５６がそれぞれ接続されている。同様に、単スケール５２は矩形状の鉄板であるベース５７にジグザグ状のコイル５８が設けられた構成となっている。そして、単スケール５２のコイル５８の両側にも、抵抗５６がそれぞれ接続されている。これらの単スケール５１，５２は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すようなインピーダンス整合部品（抵抗５６）付の製品として、リニアスケール４１の製造工場で製造される。
【００３９】
図１及び図２に示すように、単スケール５１，５２はコイル５４，５８が何れもパラレル（並列）に接続されることにより、接続上、個別のスケールとして扱うことができるようになっている。しかし、図１１のような単純なパラレル接続を行なうと、単スケール５１，５２の本数分だけ配線が増えてしまい、大きな配線の束が生じてしまう。
【００４０】
そこで、単スケール５１，５２のコイル接続には、シリアルバス接続で用いられているマルチドロップ配線の形態が採用されている。即ち、共通線（バスライン）６１を配設し、この共通線６１に各単スケール５１，５２のコイル５４，５８をそれぞれ接続することによって、全ての単スケール５１，５２のコイル５４，５８を並列にしている。共通線６１の端部にはコネクタ４７が設けられており、このコネクタ４７がプリアンプ４８のコネクタ４７に結合されている。
【００４１】
一方、単スケール５１と単スケール５２は、長さ（ストローク）が異なるため、それぞれの単スケール５１，５２が持つＲ（抵抗）成分、Ｃ（コンデンサ：浮遊容量）成分及びＬ（インダクタンス）成分の値が異なり、励振電流の周波数に対するインピーダンスが異なる。従って、長さの異なる単スケール５１，５２のコイル５４，５８を単に共通線６１に繋ぐと、単スケール５１，５２の繋ぎ目部分での位置検出精度が悪化してしまう。
【００４２】
このため、単スケール５１，５２のコイル５４，５８の何れにも、単スケール５１と単スケール５２のインピーダンスを整合させるための部品（インピーダンス整合部品）として、前述の抵抗５６が接続されている。抵抗５６は何れの単スケール５１，５２に設けられているものも、同じ抵抗値であり、異なる長さの単スケール５１と単スケール５２のインピーダンス（即ち抵抗５６が設けられていない状態の単スケール５１，５２のインピーダンス）の差を無視することができる大きさの抵抗値を有している。即ち、抵抗５６は、前記インピーダンスの差に比べて十分に大きな抵抗値を有している。
【００４３】
この場合、抵抗５６の抵抗値は、上記の単スケール５１，５２のインピーダンスの差の１００倍以上とし、当該抵抗値に対して前記インピーダンスの差が１％以下となるようすることが望ましい。例えば、前記インピーダンスの差が１０Ωであれば、抵抗５６の抵抗値は１ＫΩ以上とする。
【００４４】
但し、抵抗５６の抵抗値を大きくし過ぎると、組合せスケール４３の出力（ゲイン）が小さくなり過ぎてしまい、精度のよい位置検出ができなくなってしまう。従って、抵抗５６の抵抗値は、組合せスケール４３の出力（ゲイン）が極端に小さくならない程度の値にする必要がある。なお、前記出力が大きさどの程度以上必要であるのかは、前記出力の処理能力などに応じて適宜決定すればよい。つまり、抵抗５６の抵抗値の上限値については、所要の出力の大きさに応じて適宜決定すればよい。
【００４５】
なお、図示例の単スケール５１ではコイル５４の両側に抵抗５６を設けているため、この両側の抵抗５６の合成抵抗値を上記のような値にすればよい。同様に、図示例の単スケール５２でもコイル５８の両側に抵抗５６を設けているため、この両側の抵抗５６の合成抵抗値を上記のような値にすればよい。コイル５４，５８の両側に抵抗５６を設けているのは、コイル５４，５８に誘起される交流電圧の安定性をよくするためである。
但し、これに限定するものではなく、単スケール５１，５２のインピーダンスを整合させるという観点からは、必ずしも上記のようにコイル５４，５８の両側に抵抗５６を設ける必要はなく、コイル５４，５８の片側にだけ抵抗５６を設けるようにしてもよい。この場合には、コイル５４の片側に設けた抵抗５６の抵抗値を上記のような値にし、コイル５８の片側に設けた抵抗５６の抵抗値も上記のような値にすればよい。
【００４６】
以上のように、本実施の形態例１のリニアスケール４１によれば、スライダ４２と、組合せスケール４３とを有して成るリニアスケール４１であって、組合せスケール４３は、一列に配列した複数本の単スケール５１，５２と、共通線６１とを有し、共通線６１に単スケール５１，５２のコイル５４，５８をそれぞれ接続することによって、全ての単スケール５１，５２のコイル５４，５８を並列にした構成であることを特徴としているため、組合せスケール４３をどれだけ長くしても、印加電圧の波形と誘起電圧の波形との位相ズレが大きくなることはない。しかも、従来のようなピングループ配線は不要になり、且つ、単純なパラレル接続で生じる大きな配線の束も、生じない。このため、組合せスケール４３の配線に要する物理的スペースを低減すことができ、配線作業が容易であり、配線間違いも起こしにくい。
【００４７】
また、本実施の形態例１のリニアスケール４１によれば、異なる長さの単スケール５１，５２のコイル５４，５８にそれぞれインピーダンス整合部品として抵抗５６を接続して、異なる長さの単スケール５１，５２のインピーダンスを整合させたことを特徴としているため、インピーダンスの差を気にすることなく、異なる長さの単スケール５１，５２を任意に組み合わせて、所望の長さの組合せスケールを構成することができるため、現場での組合せスケール４１の設置作業が容易になる。
【００４８】
また、本実施の形態例１のリニアスケール４１によれば、異なる長さの単スケール５１，５２のコイル５４，５８にそれぞれ接続されているインピーダンス整合部品は何れも、同じ抵抗値を有する抵抗５６であり、且つ、この抵抗５６は、異なる長さの単スケール５１，５２のインピーダンスの差の無視し得る大きさ（前記インピーダンスの差の１００倍以上）の抵抗値を有していることを特徴としているため、インピーダンス整合部品（抵抗５６）付きの単スケール５１，５２を製造する際、長さの異なる単スケール５１，５２ごとに異なる抵抗値のインピーダンス整合部品（抵抗）を設ける必要がなく、単スケール５１，５２の製造が非常に容易である。
【００４９】
なお、上記では２種類の異なる長さ（ストローク）の単スケール５１，５２を用いているが、これに限定するものではなく、３種類以上の異なる長さ（ストローク）の単スケール（例えば１ｍと５００ｍｍと２５０ｍｍの単スケール）を用いるようにしてもよい。この場合にも、上記と同様に各単スケールのコイルに抵抗を接続して全て単スケールのインピーダンスを整合させればよく、このときの抵抗の抵抗値は単スケール間のインピーダンスの差を無視することができる大きさ（前記インピーダンスの差の１００倍以上）の値にすればよい。なお、ある単スケール間のインピーダンスの差と、他の単スケール間のインピーダンスの差が異なる場合には、最も大きなインピーダンスの差を無視することができる大きさ（前記インピーダンスの差の１００倍以上）の抵抗値とすればよい。
【００５０】
＜実施の形態例２＞
図４及び図５に基づき、本発明の実施の形態例２について説明する。なお、リニアスケールにおけるスライダと組合せスケールとの配置関係や、リニアスケールの適用例などについては、上記実施の形態例１と同様であるため（図１を参照）、ここでの説明は省略する。
また、上記実施の形態例１の組合せスケール（図２，図３を参照）と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
【００５１】
図４に示すように、本実施の形態例２のリニアスケールにおける組合せスケール７１では、共通線６１が複数の部分６１Ａに分割（この部分を分割共通線とも称する）されており、各分割共通線６１Ａの両端にはコネクタ６２がそれぞれ設けられている。隣接する分割共通線６１Ａのコネクタ６２同士を結合することによって、複数の分割共通線６１Ａを接続することにより、１体の共通線６１（これを組合せ共通線とも称する）と見做すことができる。
【００５２】
そして、各単スケール５１，５２のコイル５４，５８は、各分割共通線６１Ａにそれぞれ接続されている。単スケール５１，５２は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すようなインピーダンス整合部品（抵抗５６）と、コネクタ６２付きの分割共通線６１Ａとが取り付けられた状態の製品として、リニアスケールの製造工場で製造される。従って、リニアスケールの設置現場では、隣り合う分割共通線６１Ａのコネクタ６２同士を結合するだけで簡単に配線作業が完了する。なお、最も端の単スケール５２では、分割共通線６１Ａのコネクタ６２をプリアンプ４８のコネクタ４７と結合する。
【００５３】
本実施の形態例２の組合せスケール７１の他の構成に関しては、上記実施の形態例１の組合せスケール４１と同様である。
【００５４】
以上のように、本実施の形態例２のリニアスケールによれば、共通線６１は、両端にコネクタ６２を設けた分割共通線６１Ａを用い、コネクタ６２同士を結合することによって分割共通線６１Ａを複数本接続して成るものであり、単スケール５１，５２のコイル５４，５８は、各分割共通線６１Ａにそれぞれ接続されていることを特徴としているため、配線作業は単に分割共通線６１Ａのコネクタ６２同士を結合するだけでよく、現場でのコイルと共通線の接続作業が不要になるため、更に配線作業が容易になり、配線間違いも起こしにくくなる。
【００５５】
＜実施の形態例３＞
図６及び図７に基づき、本発明の実施の形態例３について説明する。なお、リニアスケールのスライダと組合せスケールとの配置関係や、リニアスケールの適用例などについては、上記実施の形態例１と同様であるため（図１を参照）、ここでの説明は省略する。
【００５６】
図６に示すように、本実施の形態例３のリニアスケールにおける組合せスケール８１は、複数本（例えば８本）の短いストローク（例えば１ｍ）の単スケール８２と、複数本（例えば２本）の短いスローク（例えば２５０ｍｍ）の単スケール８３とを、一列に配設して、１体の長いストローク（例えば８．５ｍ）のスケールと見做せるようにしたものである。
【００５７】
単スケール８２は矩形状の鉄板であるベース８４にジグザグ状のコイル８５が設けられた構成となっている。そして、単スケール８２のコイル８５の両側には、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０がそれぞれ接続されている。同様に、単スケール８３は矩形状の鉄板であるベース８６にジグザグ状のコイル８７が設けられた構成となっている。そして、単スケール８３のコイル８７の両側にも、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０がそれぞれ接続されている。
【００５８】
単スケール８２，８３は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すようなインピーダンス整合部品（抵抗８８、インダクタ８９、コンデンサ９０）付の製品として、リニアスケールの製造工場で製造される。
【００５９】
図６に示すように、単スケール８２，８３はコイル８５，８７が何れもパラレル（並列）に接続されることにより、接続上、個別のスケールとして扱うことができるようになっている。しかし、図１１のような単純なパラレル接続を行なうと、単スケール８２，８３の本数分だけ配線が増えてしまい、大きな配線の束が生じてしまう。
【００６０】
そこで、単スケール８２，８３のコイル接続には、シリアルバス接続で用いられているマルチドロップ配線の形態が採用されている。即ち、共通線（バスライン）９１を配設し、この共通線９１に各単スケール８２，８３のコイル８５，８７をそれぞれ接続することによって、全ての単スケール８２，８３のコイル８５，８７を並列にしている。共通線９１の端部にはコネクタ９４が設けられており、このコネクタ９４がプリアンプ９６のコネクタ９５に結合されている。
【００６１】
一方、単スケール８２と単スケール８３は、長さ（ストローク）が異なるため、それぞれの単スケール８２，８３が持つＲ（抵抗）成分、Ｃ（コンデンサ：浮遊容量）成分及びＬ（インダクタンス）成分の値が異なり、励振電流の周波数に対するインピーダンスが異なる。従って、単スケール８２，８３のコイル８５，８７を単に共通線９１に繋ぐと、単スケール８２，８３の繋ぎ目部分での位置検出精度が悪化してしまう。
【００６２】
このため、単スケール８２，８３のコイル８５，８７の何れにも、単スケール８２と単スケール８３のインピーダンスを整合させるための部品（インピーダンス整合部品）として、前述の抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０が接続されている。
共通線９１は、共通心線９２と、この共通心線９２を覆う共通シールド線９３とを有してなるものである。なお、説明の便宜上、図６ではシールド線９３を透視図（一点鎖線）で示している（後述する図８，図９でも同様）。
【００６３】
単スケール８２においては、抵抗８８とインダクタ８９が直列接続されており、この抵抗８８とインダクタ８９を介して単スケール８２のコイル８５が、共通心線９２に接続されている。コンデンサ９０は、一端がコイル８５に接続され、他端が共通シールド線９３に接続されている。同様に、単スケール８３においては、抵抗８８とインダクタ８９が直列接続されており、この抵抗８８とインダクタ８９を介して単スケール８３のコイル８７が、共通心線９２に接続されている。コンデンサ９０は、一端がコイル８７に接続され、他端が共通シールド線９３に接続されている。
また、共通シールド線９３は、プリアンプ９６を介して回路グランド９７にアースされている。
【００６４】
何れの単スケール８５，８７においても、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０は、同じ抵抗値と同じインダクタンス値と同じキャパシタンス値を有している、即ち同じ合成インピーダンス値を有している。そして、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０は、異なる長さの単スケール８２と単スケール８３のインピーダンス（即ち抵抗８８、インダクタ８９、コンデンサ９０が設けられていない状態の単スケール５１，５２のインピーダンス）の差を無視することができる大きさの合成インピーダンス値を有している。即ち、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０は、前記インピーダンスの差に比べて十分に大きな合成インピーダンス値を有している。
【００６５】
この場合、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンスの値は、上記の単スケール５１，５２のインピーダンスの差の１００倍以上とし、当該合成インピーダンス値に対して前記インピーダンスの差が１％以下となるようすることが望ましい。例えば、前記インピーダンスの差が１０Ωであれば、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンス値は１ＫΩ以上とする。
【００６６】
但し、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンス値を大きくし過ぎると、組合せスケール８１の出力（ゲイン）が小さくなり過ぎてしまい、精度のよい位置検出ができなくなってしまう。従って、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンス値は、組合せスケール８１の出力（ゲイン）が極端に小さくならない程度の値にする必要がある。なお、前記出力が大きさどの程度以上必要であるのかは、前記出力の処理能力などに応じて適宜決定すればよい。つまり、抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンス値の上限値については、所要の出力の大きさに応じて適宜決定すればよい。
【００６７】
なお、図示例の単スケール８２ではコイル８５の両側に抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０を設けているため、この両側の抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンス値を上記のような値にすればよい。同様に、単スケール８３でもコイル８７の両側に抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０を設けているため、この両側の抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンス値を上記のような値にすればよい。コイル８５，８７の両側に抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０を設けているのは、コイル８５，８７に誘起される交流電圧の安定性をよくするためである。
但し、これに限定するものではなく、単スケール８２，８３のインピーダンスを整合させるという観点からは、必ずしも上記のようにコイル８５，８７の両側に抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０を設ける必要はなく、コイル８５，８７の片側にだけ抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０を設けるようにしてもよい。この場合には、コイル８５の片側に設けた抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンス値を上記のような値にし、コイル８７の片側に設けた抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０の合成インピーダンス値も上記のような値にすればよい。
【００６８】
以上のように、本実施の形態例３のリニアスケールによれば、スライダと、組合せスケール８１とを有して成るリニアスケールであって、組合せスケール８１は、一列に配列した複数本の単スケール８２，８３と、共通線９１とを有し、共通線９１に単スケール８２，８３のコイル８５，８７をそれぞれ接続することによって、全ての単スケール８２，８３のコイル８５，８７を並列にした構成であることを特徴としているため、組合せスケール８１をどれだけ長くしても、印加電圧の波形と誘起電圧の波形との位相ズレが大きくなることはない。しかも、従来のようなピングループ配線は不要になり、且つ、単純なパラレル接続で生じる大きな配線の束も、生じない。このため、組合せスケール８１の配線に要する物理的スペースを低減すことができ、配線作業が容易であり、配線間違いも起こしにくい。
【００６９】
また、本実施の形態例３のリニアスケールによれば、異なる長さの単スケール８２，８３のコイル８５，８７にそれぞれインピーダンス整合部品として抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０を接続して、異なる長さの単スケール５１，５２のインピーダンスを整合させたことを特徴としているため、インピーダンスの差を気にすることなく、異なる長さの単スケール８２，８３を任意に組み合わせて、所望の長さの組合せスケールを構成することができるため、現場での組合せスケールの設置作業が容易になる。
【００７０】
また、本実施の形態例３のリニアスケールによれば、異なる長さの単スケール８２，８３のコイル８５，８７にそれぞれ接続されているインピーダンス整合部品は何れも、同じ合成インピーダンス値を有する抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０であり、且つ、この抵抗８８とインダクタ８９とコンデンサ９０は、異なる長さの単スケール８２，８３のインピーダンスの差の無視し得る大きさ（前記インピーダンスの差の１００倍以上）の合成インピーダンス値を有していることを特徴としているため、インピーダンス整合部品（抵抗８８、インダクタ８９、コンデンサ９０）付きの単スケール８２，８３を製造する際、長さの異なる単スケール８２，８３ごとに異なる合成インピーダンス値のインピーダンス整合部品（抵抗、インダクタ、コンデンサ）を設ける必要がなく、単スケール８２，８３の製造が非常に容易である。
【００７１】
なお、上記では２種類の異なる長さ（ストローク）の単スケール８２，８３を用いているが、これに限定するものではなく、３種類以上の異なる長さ（ストローク）の単スケール（例えば１ｍと５００ｍｍと２５０ｍｍの単スケール）を用いるようにしてもよい。この場合にも、上記と同様に各単スケールのコイルに抵抗とインダクタとコンデンサを接続して、これらの単スケールのインピーダンスを整合させればよい。また、この場合にも、抵抗とインダクタとコンデンサの合成インピーダンス値は、単スケール間のインピーダンスの差を無視することができる値（前記インピーダンスの差の１００倍以上の値）にすればよい。なお、ある単スケール間のインピーダンスの差と、他の単スケール間のインピーダンスの差が異なる場合には、最も大きなインピーダンスの差を無視することができる（前記インピーダンスの差の１００倍以上）の合成インピーダンス値とすればよい。
【００７２】
また、上記では単スケールに設けるインピーダンス整合部品が抵抗とインダクタとコンデンサを組合せたものであるが、これに限定するものではなく、単スケールに設けるインピーダンス整合部品の組合せとしては、抵抗とインダクタを組合せたものや、抵抗とコンデンサを組合せたものや、インダクタとコンデンサを組合せたものでもよい。
【００７３】
＜実施の形態例４＞
図８及び図９に基づき、本発明の実施の形態例３について説明する。なお、リニアスケールにおけるスライダと組合せスケールとの配置関係や、リニアスケールの適用例などについては、上記実施の形態例１と同様であるため（図１を参照）、ここでの説明は省略する。
また、上記実施の形態例３の組合せスケール（図６，図７を参照）と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
【００７４】
図８に示すように、本実施の形態例４のリニアスケールにおける組合せスケール１０１では、共通線９１が複数の部分６１Ａに分割（この部分を分割共通線とも称する）されている。各分割共通線９１Ａは、共通心線９２を複数の部分９２Ａに分割（この部分を分割共通心線とも称する）と、共通シールド線９３を複数の部分９３Ａに分割（この部分を分割共通シールド線とも称する）とを有して成るものである。各分割共通線９１Ａの両端にはコネクタ１０２がそれぞれ設けられている。隣接する分割共通線９１Ａのコネクタ１０２同士を結合することによって、複数の分割共通線９１Ａが接続されることにより、１体の共通線９１（これを組合せ共通線とも称する）と見做すことができる。このとき、複数の分割共通心線９２Ａが接続されることによって、１体の共通心線９２（これを組合せ共通心線とも称する）と見做すことができ、複数の分割共通シールド線９３Ａが接続されることによって、１体の共通シールド線９３（これを組合せ共通シールド線とも称する）と見做すことができる。
【００７５】
そして、各単スケール８２，８３のコイル８５，８７は、各分割共通線９１Ａにそれぞれ接続されている。具体的には、単スケール８２，８３のコイル８５，８７は、抵抗８８とインダクタ８９を介して分割共通心線９３Ａに接続されている。コンデンサ９０は、一端がコイル８５，８７に接続され、他端が分割共通シールド線９３Ａに接続されている。
【００７６】
単スケール８２，８３は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すようなインピーダンス整合部品（抵抗８８、インダクタ８９、コンデンサ９０）と、コネクタ１０２付きの分割共通線９１Ａとが取り付けられた状態の製品として、リニアスケールの製造工場で製造される。従って、リニアスケールの設置現場では、隣り合う分割共通線９１Ａのコネクタ１０２同士を結合するだけで簡単に配線作業が完了する。なお、最も端の単スケール８３では、分割共通線９１Ａのコネクタ１０２をプリアンプ９６のコネクタ９５と結合する。
【００７７】
本実施の形態例４の組合せスケール１０１の他の構成に関しては、上記実施の形態例３の組合せスケール８１と同様である。
【００７８】
以上のように、本実施の形態例４のリニアスケールによれば、共通線９１は、両端にコネクタ１０２を設けた分割共通線９１Ａを用い、コネクタ１０２同士を結合することによって分割共通線９１Ａを複数本接続して成るものであり、単スケール８２，８３のコイル８５，８７は、各分割共通線９１Ａにそれぞれ接続されていることを特徴としているため、配線作業は単に分割共通線９１Ａのコネクタ１０２同士を結合するだけでよく、現場でのコイルと共通線の接続作業が不要になるため、更に配線作業が容易になり、配線間違いも起こしにくくなる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明はインダクトシン方式のリニアスケールに関するものであり、移動距離の長い移動体の位置検出に用いられるリニアスケールの組合せスケールに適用して有用なものである。
【符号の説明】
【００８０】
３１  ボールスクリュー
３１ａ  ねじ軸
３１ｂ  ナット
３２  駆動モータ
３３  テーブル
４１  リニアスケール
４２  スライダ
４３  組合せスケール
４４  コイル
４６  Ａ／Ｄ変換器
４７  コネクタ
４８  プリアンプ
４９  ＮＣサーボアンプ
５１，５２  単スケール
５３  ベース
５４  コイル
５６  抵抗
５７  ベース
５８  コイル
６１  共通線
６１Ａ  分割共通線
６２  コネクタ
７１，８１  組合せスケール
８２，８３  単スケール
８４  ベース
８５  コイル
８６  ベース
８７  コイル
８８  抵抗
８９  インダクタ
９０  コンデンサ
９１  共通線
９１Ａ  分割共通線
９２  共通心線
９２Ａ  分割共通心線
９３  共通シールド線
９３Ａ  分割共通シールド線
９４，９５  コネクタ
９６  プリアンプ
９７  回路グランド
１０１  組合せスケール
１０２  コネクタ
【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】
2011133238.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011133238.tif 000011
【図１０】
2011133238.tif 000012
【図１１】
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