(57)【要約】【課題】本発明の目的は互いに相対的な運動を行う部位間で非接触に情報を伝達する非接触情報伝達装置において、高精度な情報伝送が可能で、かつコンパクトな非接触情報伝達装置を提供することにある。【解決手段】互いに相対的な運動を伴う送信手段と受信手段とを備え、前記送信手段から前記受信手段へ非接触で電磁的に情報を伝達する非接触情報伝達装置において、前記送信手段は磁場を発生させるためのコイル１２と、該コイル１２を収納する空隙部１８を設けたコア１４とを含み、前記受信手段は前記コイル１２により発生した磁場を検知する磁気センサ１６を含み、前記空隙部１８は前記送信手段と前記受信手段の相対的な運動方向に沿った深溝形状として形成され、該深溝底部に前記コイル１２が配置され、前記磁気センサ１６は前記空隙部１８の溝内に配置されていることを特徴とする非接触情報伝達装置。【選択図】      図１
2004265336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対的な運動を伴う送信手段と受信手段とを備え、前記送信手段から前記受信手段へ非接触で電磁的に情報を伝達する非接触情報伝達装置において、
前記送信手段は磁場を発生させるためのコイルと、該コイルを収納する空隙部を設けたコアとを含み、
前記受信手段は前記コイルにより発生した磁場を検知する磁気センサを含み、
前記空隙部は前記送信手段と前記受信手段の相対的な運動方向に沿った深溝形状として形成され、該深溝底部に前記コイルが配置され、
前記磁気センサは前記空隙部の溝内に配置されていることを特徴とする非接触情報伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触情報伝達装置において、
前記磁気センサを支持する支持体を備え、
該支持体が非磁性体であることを特徴とする非接触情報伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の非接触情報伝達装置において、前記コアは略円柱形状であり、前記空隙部が前記コア側面上に円周方向に沿った深溝形状として設けられたことを特徴とする非接触情報伝達装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載の非接触情報伝達装置において、
前記磁気センサは、ホール素子、磁気抵抗素子、ＭＩ素子のいずれかから選ばれるものであることを特徴とする非接触情報伝達装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載の非接触情報伝達装置において、
前記コアは複数の空隙部を設け、該各空隙部にそれぞれコイルが収納され、前記受信手段は前記空隙部と同数の前記磁気センサを含み、各磁気センサのそれぞれが前記各空隙部の溝内に配置されていることを特徴とする非接触情報伝達装置。
【請求項６】
請求項５記載の非接触情報伝達装置において、
前記複数の空隙部を設けたコアが、空隙部を設けたコアを複数積層したもので構成されていることを特徴とする非接触情報伝達装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の非接触情報伝達装置において、
前記各コイルへ送る信号を複数の異なる周波数帯域に変調する変調手段と、
前記各磁気センサで検知した複数の異なる周波数帯域に変調された情報を複調する複調手段と、
を備えたことを特徴とする非接触情報伝達装置。
【請求項８】
請求項１〜６記載の非接触情報伝達装置において、
前記コイルへ送る信号を複数の異なる周波数帯域に変調する変調手段と、
所定の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタと、
該バンドパスフィルタを通過した信号を複調する複調手段と、を備え、
前記バンドパスフィルタは、前記変調手段により変調された周波数帯域に応じた通過周波数帯域特性を持ったものが複数用意され、
前記コイルへと送られる信号は前記変調手段により変調された複数の信号を多重化したものであり、
該多重化された信号は前記受信手段で検知され、該検知信号を前記各バンドパスフィルタに通過させることにより前記変調手段により変調された個々の信号を取り出し、該個々の信号を前記複調手段により複調することを特徴とする非接触情報伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非接触情報伝達装置、特に相互に相対的な運動／移動を伴う部位間での情報伝達が必要な機構に用いられる非接触情報伝達装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、検出器回転形測定機等のようにその構造上、回転部と固定部間で情報を伝送する手段が必要なことが生じる。例えば検出器回転方式の真円度測定機では、測定機の回転部位に位置センサが取りつけられ、この位置センサからの情報を測定機の固定部位に伝送しなくてはならない。このような相対的に移動または運動する部位間の情報伝送手段としては、二つの部位間に接点を設けたスリップリングが一般的に用いられる。
【０００３】
しかし、この方式では移動部と固定部間で接点を有するため電気的または機械的な問題、例えば、接触ノイズ発生による信号劣化、接触力による回転精度の低下及びヒステリシスの発生、接触不良によるメンテナンスの必要性、接触のための磨耗粉発生によるクリーン度の低下等が生じる。スリップリングにはこのような問題点があるため、近年では各部位間での情報を非接触で電磁的に伝送する方法が広範囲に活用されている。例えばその一例として、ビデオテープレコーダーに使用されているようないわゆる回転トランス構造がある。この回転トランス構造は、コの字型の断面形状を有し内部にコイルを収納した一対の１次側及び２次側コアが対向して配置され、１次側が固定部そして２次側が回転部にそれぞれ固定されている。この１次側コイルの電流変化がもたらす磁束密度に対応して２次側コイルの起電力が変化するため、この起電力を用いれば１次側に流れる電流で発生する１次側電圧の情報を２次側で再現することができる（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３６９４０号公報
【特許文献２】
特開平７−３０４８９号公報
【特許文献３】
特開平８−２２２４５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構造では外部の磁気環境が良くなく外部で発生する磁力線が存在する場合、１次側もしくは２次側コアに外部からの磁力線が入り込み、その結果２次側コイルの起電力に外乱雑音が発生する。そのため、高精度に情報を伝送するためには、周囲に磁気シールドを施し周囲の磁気環境を整備する必要があり、手間と費用がかかるといった問題点があった。
【０００６】
また、相対的に移動または運動する部位からの情報が独立、多回線である場合、対向して配置された一対の１次側、２次側コアを複数個密着して構成する必要がある。しかしこの場合、お互いの情報の影響を受けて混信が発生し、個々のコア部に磁気シールドを施す必要性がでてくる。このための手間や費用がかかることもさる事ながら、装置構成が複雑になり小型化が出来ないという問題点があった。
本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は互いに相対的な運動を行う部位間で非接触に情報を伝達する非接触情報伝達装置において、高精度な情報伝送が可能で、かつコンパクトな非接触情報伝達装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の非接触情報伝達装置は、互いに相対的な運動を伴う送信手段と受信手段とを備え、前記送信手段から前記受信手段へ非接触で電磁的に情報を伝達する非接触情報伝達装置において、前記送信手段は磁場を発生させるためのコイルと、該コイルを収納する空隙部を設けたコアとを含み、前記受信手段は前記コイルにより発生した磁場を検知する磁気センサを含んでいる。そして、前記空隙部は前記送信手段と前記受信手段の相対的な運動方向に沿った深溝形状として形成され、該深溝底部に前記コイルが配置され、前記磁気センサは前記空隙部の溝内に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の非接触情報伝達装置において、前記磁気センサを支持する支持体を備え、
該支持体が非磁性体であることが好適である。
上記の非接触情報伝達装置において、前記コアは略円柱形状であり、前記空隙部が前記コア側面上に円周方向に沿った深溝形状として設けられたことも好適である。
また上記の非接触情報伝達装置において、前記磁気センサは、ホール素子、磁気抵抗素子、ＭＩ素子のいずれかから選ばれるものであることが好適である。
【０００９】
上記の非接触情報伝達装置において、前記コアは複数の空隙部を設け、該各空隙部にそれぞれコイルが収納され、前記受信手段は前記空隙部と同数の前記磁気センサを含み、各磁気センサのそれぞれが前記各空隙部の溝内に配置されていることが好適である。
上記の非接触情報伝達装置において、前記複数の空隙部を設けたコアが、空隙部を設けたコアを複数積層したもので構成してもよい。
上記の非接触情報伝達装置において、前記各コイルへ送る信号を複数の異なる周波数帯域に変調する変調手段と、前記各磁気センサで検知した複数の異なる周波数帯域に変調された情報を複調する複調手段と、を備えることも好適である。
【００１０】
また、上記の非接触情報伝達装置において、前記コイルへ送る信号を複数の異なる周波数帯域に変調する変調手段と、所定の周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタを通過した信号を複調する複調手段と、を備え、前記バンドパスフィルタは、前記変調手段により変調された周波数帯域に応じた通過周波数帯域特性を持ったものが複数用意され、前記コイルへと送られる信号は前記変調手段により変調された複数の信号を多重化したものであり、該多重化された信号は前記受信手段で検知され、該検知信号を前記各バンドパスフィルタに通過させることにより前記変調手段により変調された個々の信号を取り出し、該個々の信号を前記複調手段により複調することも好適である。
また、本明細書中の円柱形という語句は、その中心部に中空部を有する円筒形状と中空部を有さない形状のどちらも意味する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の非接触情報伝達装置の説明を行う。図１は本発明の非接触情報伝達装置の特徴部分を表した断面図である。
図１に示す非接触情報伝達装置１０は、情報の送信手段として磁場を発生させるためのコイル１２とそのコイル１２を収納するコア１４とを備え、受信手段として前記コイル１２を流れる電流により発生した磁場を検出するための磁気センサ１６と該磁気センサ１６を支持するための支持体２０とを備えている。コア１４の空隙部１８はコイル１２を取り囲むように形成され一部が開いた形状となっている。この空隙部１８にコイル１２が収納され、またコア１４及びコイル１２に非接触の状態で磁気センサ１６が空隙部１８内に配置される。
【００１２】
本発明において特徴的なことは、空隙部１８が深溝状に形成され、該深溝底部にコイル１２が配置され、磁気センサ１６も該溝内に挿入されていることである。
本実施形態にかかる非接触情報伝達装置１０は概略以上のように構成され、次にその作用を説明する。
図１に示すようにコイル１２に電流が流れるとコイル１２の周りに磁力線Ａが形成され、その磁力線Ａを磁気センサ１６が検知することで、送信手段から受信手段への信号の送信が行われる。
【００１３】
ここで、外部に磁力線が発生するような磁気環境に置かれた場合、送信手段及び受信手段として一対のコアを対向して配置させた従来の構成では、受信手段側及び送信手段側のコアに外部磁力線が入り込みこの外部磁力線により信号にノイズが生ずる。例えば、図１０に示すようにコイル４１２が収納されるコア４１４の空隙部の外に、磁気センサ４１６が配置された場合を考えればよい。図１０のような構成では、コイル４１２より発生する磁力線Ａの他に外部磁力線（磁力線Ｂ）の一部も磁気センサ４１６が検知してしまうことになる。
【００１４】
しかしながら、本発明では図１で模式的に示したように外部からの磁力線Ｂがコア１４に沿って通過するためこの磁力線Ｂを磁気センサ１６が検知することはほとんどない。なぜなら、磁力線は磁気抵抗の最も小さい（透磁率の大きい）経路を通過するものであり、空隙部での磁気抵抗を１（空隙部は空気で占められているとした）とすると、コアでは約０．００１程度であり、磁気抵抗の大きさは約１０００倍ほども異なるからである。そのため、空隙部１８に配置された磁気センサ１６を通る磁力線はコイル１２から発生した磁力線Ａのみであり、外部からの磁力線Ｂが通ることはほとんどない。つまり、磁気を検知する部分が、コアに設けられた深溝形状の空隙部内に収まっているため、特別な磁気シールドなしでも受信手段の磁気センサ１６は外部磁力線の影響をほとんど受けることがない。よって、送信手段により発生した磁力線に極めて忠実に反応し、高精度な情報伝達が可能となる。
【００１５】
上の説明から分かるように、送信手段のコア１４の材質は高透磁率の材質を用いることが望ましい。そのためコア１４の材質としては、通常のコイルのコアに用いるものを使用すればよい。例えば本発明に適しているのは、フェライト（マンガン・亜鉛フェライト、マンガン・ニッケルフェライト）、カーボニル鉄ダスト・コアである。さらに、モリブデン・パーマロイ・ダスト・コア、圧粉磁芯材等も使用可能である。
【００１６】
さらに、磁気センサ１６の支持体２０は非磁性体を用いることが望ましい。非磁性体は空気とほぼ同じ程度の透磁率をもつため、磁力線は支持体２０の存在によって変化を受けない。このため、外部磁場による磁気センサ１６への影響をさらに小さくすることができる。支持体として使用される非磁性体としては、従来公知のもの、例えばセラミック（快削性セラミック）、樹脂系材料（ベークライト、アクリル、フッ素樹脂等）等を用いればよい。
【００１７】
図２は、送信手段のコイル及びコア、受信手段の磁気センサをそれぞれ複数配置したものである。ここでは二つ配置したものを示したが、もちろん二以上配置した構成としてもよい。コア１４に空隙部が二つ形成（空隙部１８−１、１８−２）されており、空隙部１８−１、１８−２にコイル１２−１、１２−２がそれぞれ配置されている。また、それぞれのコイルに対応して受信手段の磁気センサ１６−１、１６−２も空隙部１８−１、１８−２内に配置されており、コイル１２−１、１２−２から発生した磁力線Ａ−１、磁力線Ａ−２をそれぞれ検知する。このように送信手段のコイル及び受信手段の磁気センサがそれぞれ複数配置されているため、複数の情報の送受信が可能となる。
【００１８】
図１で示した実施形態と同様な理由から磁気センサは外部の磁力線Ｂからの影響を受けにくい。また、コイルを複数配置したため、例えば図２のようにコイル１２−１によって発生する磁力線がコアから漏れ出し外部に漏れ磁束が存在することになる。しかし、コイル１２−２に対応した磁気センサ１６−２は空隙部１８−２内に配置されているため、上記同様の理由から外部の漏れ磁束の影響をほとんど受けることはない。つまり、磁気センサ１６−２はそれに対応するコイル１２−２から発生した磁力線Ａ−２のみを高精度で検知する。また同様に磁気センサ１６−１もコイル１２−２からの漏れ磁束の影響を受けにくく、磁気センサ１６−１はコイル１２−１から発生した磁力線Ａ−１を高精度で検知することができる。さらに、各磁気センサの支持体を非磁性体とすることで、外部磁場及び漏れ磁束の影響をさらに少なくすることができる。
【００１９】
このように、磁気センサはその磁気センサに対応したコイル以外の他のコイルから発生する漏れ磁束の影響を受けにくく、対応したコイルからの磁力線のみを正確に検知する。その結果、送信手段としてのコア及びコイルを複数配置した場合にも、それぞれの信号が混線することはない。つまり、特別な磁気シールドを必要とすることがないので、装置を小型化することが可能となる。
【００２０】
図２では一つのコアに空隙部を複数形成したものを示したが、もちろん図１のような空隙部を一つもつコアを複数積層または密着して構成したものも可能である。
コア及びコアに設けられた空隙部の全体の形状としては、様々なものが考えられる。その形状は送信手段と受信手段との間の相対運動の種類にあったものを選べばよい。例えば、相対運動が直線的なものである場合、板状のコアの表面上に直線状の空隙部を設け、この空隙部の溝に沿ってコイルを収納する。この溝に沿って磁気センサもしくはコアを移動させればよい。また空隙部を複数条設ける構成も可能である。
【００２１】
他にも相対運動が回転を伴うものの場合、円盤状のコアの面上に空隙部として円状の溝を設け、溝状の空隙部に沿ってコイルを巻きつける。磁気センサは空隙部内に配置されるよう固定する。そしてコアが円盤面の中心を通る垂直軸を中心に回転運動を行うことで、回転するコア及びコイルから固定された磁気センサへの情報の伝達が可能となる。もしくは磁気センサが円周上を運動するような構成にしてもよい。また、空隙部としての溝を円盤の表面上に同心円状に複数設けることも可能である。
このように、どのような移動形態でも送信手段と受信手段のどちらを移動部または固定部、もしくはどちらも移動部としても構わない。また、空隙部及び磁気センサを複数設ける構成も可能である。
【００２２】
図３は送信手段と受信手段の相対運動が回転運動である場合の非接触情報伝達装置の概略構成図である。図３（ａ）が断面図を、図３（ｂ）が斜視図を表している。ここでは、送信手段が回転部側に固定され、受信手段が固定部側に固定されている場合を想定している。図１と対応する部分には符号１００を加え詳細な説明は省略する。
【００２３】
図３の非接触情報伝達装置１１０は、略円柱形のコア１１４を持ち、コア１１４の外側面上に円周方向に溝形状の空隙部１１８が設けられている。また、コイル１１２は溝状の空隙部１１８に沿って巻かれており、磁気センサ１１６はこの空隙部１１８内に配置される。コア１１４はその中心軸１３０を中心にして回転運動を行い、磁気センサ１１６は支持体１２０によって固定されている。このように、送信手段と受信手段が相対的に移動していても、非接触で情報を伝達することができる。非接触で情報を伝送できることから運動精度に悪影響を与えることなく、接触に起因するヒステリシスもなくなる。またメンテナンスの必要もない。
【００２４】
図４は図３のコアを積層して構成した非接触情報伝達装置である。図４（ａ）はその断面図、図４（ｂ）が斜視図である。図２に対応する部分には符号２００を加え説明を省略する。図４に示すように、送信部のコア２１４−１、２１４−２は中心軸２３０を中心に回転運動を行い、磁気センサ２１６−１、２１６−２は支持体２２０−１、２２０−２により固定部側に固定されている。受信手段のコイル２１２−１、２１２−２から発生する磁力線を磁気センサ１１６−１、１１６−２によりそれぞれ独立に検知することで複数の情報の送受信を可能にしている。
【００２５】
また、図５は一つの円柱形のコア側面に円周の沿った複数の溝を設け、コイルを収納する空隙部としたものである。図２に対応する部分には符号３００を加え説明を省略する。また、複数の磁気センサ３１６−１、３１６−２、３１６−３は、三叉のフォーク形状の支持体３２０によって、それぞれに対応したコイルが収納された空隙部３１８−１、３１８−２、３１８−３内にそれぞれ配置される。このように送信側のコアを一つにし、また、一個の支持体で複数の磁気センサを支持するといった構成であるので、より一層の装置の小型化及びコストダウンが可能となる。
【００２６】
なお、図３〜５のような構成は、例えば検出器回転方式の測定装置（真円度測定装置など）に使用される非接触情報伝達装置として用いることが可能である。図３〜６では送信手段が回転、受信手段が固定されている構成を示したが、逆に送信手段が固定、受信手段が回転する構成、またどちらも移動するような構成ももちろん可能である。また、図３〜５で示したような円柱形のコアは、中心に中空部を有した円筒形のものであっても、そのような中空部を有しないものであっても構わない。
【００２７】
図６は本発明の非接触情報伝達装置における情報伝達のブロック図を示したものであり、送信手段及び受信手段は図４に示したものを想定している。つまり回転側に設けられた情報検出部で取得した情報を、非接触情報伝達装置を介して固定側に送信を行う場合を示したものである。情報検出部としては、種々のセンサをもちいたものが考えられる。例えば、位置センサ、その他の変位センサ、温度センサ、スイッチなどを用いたものが可能である。ここではその一例として情報検出部に位置センサを用いたものを示す。伝送する情報としては図６で示した２つの場合だけでなく、二以上の複数の情報を送ることが可能である。
【００２８】
図６の装置は、コイル２１２−１、コイル２１２−２へと送る信号を変調するための変調手段（Ｖ／Ｆ変換器２４２−１、Ｖ／Ｆ変換器２４２−２）と、磁気センサ２１６−１、磁気センサ２１６−２で検知した信号を復調するための復調手段（Ｆ／Ｖ変換器２４４−１、Ｆ／Ｖ変換器２４４−２）とを備えている。変調手段は２つのコイルへと送る信号を、それぞれ別の周波数帯域に変調する。その信号を磁気センサにて検知したのち復調手段によって検知信号を復調する。以下にその詳細を説明する。
位置センサ２４０から出力される信号は９０度の位相差を有する２種類の略正弦波状の信号であり、この２つの信号から変位の大きさ及び変位方向の情報が得られる。図６ではそれぞれｓｉｎθ、ｃｏｓθとして示している。
【００２９】
上記の二つの正弦波は、それぞれＶ／Ｆ変換器（変調手段）２４２−１、２４２−２で所定の周波数帯域に変調され、送信手段のコイル２１２−１、２１２−２に供給される。コイル２１２−１、２１２−２はその電流変化によってもたらされる磁力線を発生し、この磁力線は受信手段の磁気センサ２１６−１、２１６−２によってそれぞれ検知される。磁気センサ２１６−１、２１６−２により検知された送信手段からの出力情報はそれぞれＦ／Ｖ変換器（復調手段）２４４−１、２４４−２で復調され、分割回路２４６、カウンタ２４８を通過することで従来通りの位置情報が得られる。
【００３０】
このように情報が変調して伝送されるため、情報の混線の可能性をより少なくでき、より一層信頼性が向上する。また、リアルタイムで処理することが可能であるので機器制御用の信号などに活用することができる。
図７は一組の送信手段（コア、コイル）及び受信手段（磁気センサ）によって、複数の情報を伝送する場合の情報伝送ブロック図を示している。ここでは、送信手段及び受信手段は図３のものを想定しているが、もちろん図２や図４のようなコア及び磁気センサの複数の組の一つを用いたと考えてもよい。
【００３１】
ここでも情報検知部として図６の例のように位置センサを用いたものを考える。もちろん図６での実施形態例と同様に他のセンサも使用すること、２つ以上の情報を伝送することは可能である。図７の装置では、送信する複数の信号を変調手段によって、それぞれ異なる周波数帯域に変調し、それらの信号を多重化してコイルへと送る。そしてコイルから送られた信号は、磁気センサによって検知され、検知信号を所定の周波数帯域の信号を透過するフィルタに通すことで、多重化された信号から個々の信号を取り出す。以下にその詳細を説明する。
【００３２】
位置センサ１４０からの２つの信号は、Ｖ／Ｆ変換器（変調手段）１４２−１、１４２−２でそれぞれ異なる所定周波数帯域に変調され、それぞれ送信信号Ａ、送信信号Ｂとなる。送信信号Ａと送信信号Ｂは多重化されてコイル１１２に供給される。コイル１１２に供給された電流変化によって磁力線が発生し、発生した磁力線を磁気センサ１１６により検知する。磁気センサ１１６は磁場の強さに対応した信号を出力する。ここで、所定の周波数帯域のみの信号を透過するバンドパスフィルター（ＢＰＦ）が、送信側で変調された周波数帯域に合わせて複数個並列に配置されている。つまり、送信信号Ａの周波数帯域に対応したＢＰＦ１５０−１と送信信号Ｂの周波数帯域に対応したＢＰＦ１５０−２とが並列に配置される。次に磁気センサからの出力信号は複数のＢＰＦにそれぞれ伝送され、各ＢＰＦに応じた通過特性周波数帯域の成分のみが通過する。図７では、ＢＰＦ１５０−１によって送信信号Ａに対応した受信信号Ａが、ＢＰＦ１５０−２によって送信信号Ｂに対応した受信信号Ｂがそれぞれ取り出されている。また、変調手段１４２−１、１４２−２にそれぞれ対応した複調手段（Ｆ／Ｖ変換器）１４４−１、１４４−２が備えられており、各ＢＰＦ１５０−１、１５０−２を通過した信号はそれぞれに接続されたＦ／Ｖ変換器（復調手段）１４４−１、１４４−２を通り復調される。その後図７の実施形態と同様に分割回路１４６及びカウンタ１４８を通過し位置情報を得ることができる。
【００３３】
この実施形態によれば、情報検出部からの複数の信号をそれぞれ異なる周波数帯域で変調、多重化して送信し、さらに受信した信号をＢＰＦに通過させることで、コア、コイル、磁気センサをそれぞれ１個づつ配置したものを使用した場合でも複数の情報の送信が可能となる。つまり、装置の大幅な小型化、コストダウンが可能となる。
【００３４】
また、図７の破線で囲まれた部分のように、信号としてデジタル信号を用いた場合でも他のアナログ信号と同時に伝送することが可能である。図７に示すようにデジタル信号としてスイッチ（図示せず）からの信号が、Ｖ／Ｆ変換器（変調手段）１４２−３で変調され送信信号Ｃとなりその他の信号と多重化され、コイル１１２へと送られる。コイル１１２による磁場を磁気センサ１１６により検知し、検知信号が各ＢＰＦへと送られる。ＢＰＦ１５０−３では送信信号Ｃに対応した周波数帯域の信号のみが通過し、受信信号Ｃが取り出されＦ／Ｖ変換器（復調手段）１４４−３を通り処理回路１５２へと送られる。
【００３５】
図８は図７のＢＰＦ１５０−１、１５０−２、１５０−３の特性をしめしたものである。縦軸を振幅（ｄＢ）、横軸を周波数とした。ＢＰＦは所定の周波数帯域をそれぞれ最も多く透過させるものである。図７のＶ／Ｆ変換後の送信信号Ａ、Ｂ、ＣとＢＰＦ透過後の受信信号Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ同様の変調した情報である。これらを周波数（横軸）と振幅（ｄＢ：縦軸）の関係で表したグラフが図９である。図９の周波数帯域Ａ、Ｂ、Ｃは図７の送信（受信）信号Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ対応している。図８と図９の周波数（横軸）、振幅（縦軸）は同じスケールで示している。本来、多重化された信号から取り出したい周波数帯域は図８の破線で示した周波数帯域のみであるが、実際には各ＢＰＳ１５０−１、１５０−２、１５０−３は実線で示した特性を持っている。したがって、情報が複数あるときにはＶ／Ｆ変換器でそれぞれ異なる周波数帯域を選択する際にＢＰＦ特性を考慮し、適切な異なる周波数帯域を選択する必要がある。図８、９は適切な周波数帯域の組を選択した一例である。
【００３６】
本発明の非接触情報伝達装置は、上に挙げた検出器回転方式の測定装置（真円度測定装置等）に限らず、その他の相対的な運動を行う部材間で情報を伝達する機構を有する装置に適用することができる。例えば、工作機械や三次元測定装置等で使用されるような関節機構を持つアームの関節部等に使用される。この場合、アームの関節部分に本発明の非接触情報伝達装置を用いることによって、例えばアームの先端に設けたプローブ等からの情報を非接触で本体側に送信することが可能である。また、もちろんアームの運動制御のための信号を送信するのに用いることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の非接触情報伝達装置によれば、コアに形成されて深溝状空隙部の底部に送信コイルを配置し、さらに該送信コイルに近接するように磁気センサを深溝内に挿入配置することで、相対的に運動を行う部位間で非接触に外部の磁場環境に左右されず高精度な情報伝達を行うことが可能となる。
また、複数の深溝状空隙部を設け、該各空隙部底部にコイルを配置し、さらに各空隙部に磁気センサを挿入配置することで、複数の情報を情報の混信なく伝送することができる。
さらに、送信する情報を変調して送信することで、複数の情報の混信の可能性をさらに小さくすることができる。
また、送信する情報を変調しそれを多重化して送信し、受信した情報をバンドパスフィルタを通過させ個々の信号を取り出すことで、装置の大幅な小型化及びコストダウンを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の非接触情報伝達装置の概略説明図である。
【図２】コイル及び磁気センサを複数配置したときの本発明の非接触情報伝達装置の概略説明図である。
【図３】回転型のコアをもつ本発明の非接触情報伝達装置の断面図及び斜視図である。
【図４】図３の非接触情報伝達装置を積層した装置の断面図及び斜視図である。
【図５】コイル及び磁気センサを複数配置した回転形の本発明の非接触情報伝達装置の断面図である。
【図６】本発明の非接触情報伝達装置の一実施形態の情報伝送ブロック図である。
【図７】本発明の非接触情報伝達装置の一実施形態の情報伝送ブロック図である。
【図８】図７で用いるＢＰＦの周波数特性を示した図である。
【図９】図７の変調信号の周波数と振幅の関係を示した図である。
【図１０】本発明の実施形態と比較説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０  非接触情報伝達装置
１２  コイル
１４  コア
１６  磁気センサ
１８  空隙部
２０  支持体
【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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