(57)【要約】本発明は、固定参照システムに対して可動対象物を位置決めするための位置決めシステムに関するものであって、−可動対象物は、周波数（ｆｇ ）における磁界を受領し得るとともに周波数（ｆｅ ）における磁界を放出し得る共振回路（Ｌ１Ｃ１）を備えたプローブ（１）を、具備し、−固定参照システム（２）は、・周波数（ｆｇ ）を有した信号を生成する電圧発振器（Ｇ）と、電磁コイル（Ｌ３；Ｌ５）と、このコイルと協働することによって直列共振回路を形成するキャパシタ（Ｃ３；Ｃ５）と、を備えてなる、磁界の放出／受領手段（３；５）と；・周波数（ｆｅ ）における磁界と周波数（ｆｇ ）における磁界とを識別することを可能とする防眩手段と；・プローブの変位を決定するための、検出比較手段（４）と；を具備している。
2004505262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定参照システムに対して可動対象物を位置決めするための位置決めシステムであって、
−前記可動対象物は、周波数（ｆｇ ）における磁界を受領し得るとともに周波数（ｆｅ ）における磁界を放出し得る少なくとも１つの共振回路（Ｌ１Ｃ１）を備えたプローブ（１）を、具備し、
−前記固定参照システム（２）は、
・周波数（ｆｇ ）を有した信号を生成する電圧発振器（Ｇ）と、該電圧発振器によって電力供給される少なくとも１つの電磁コイル（Ｌ３；Ｌ５）と、該コイルと協働することによって直列共振回路を形成する少なくとも１つのキャパシタ（Ｃ３；Ｃ５）と、を備えてなる、磁界の放出／受領手段（３；５）と；
・該放出／受領手段が周波数（ｆｅ ）における磁界と周波数（ｆｇ ）における磁界とを識別することを可能とする防眩手段と；
・前記直列共振回路の端子に誘起される電圧強度を検出するとともに、前記固定参照システムに対しての前記プローブの変位を決定するための、検出比較手段（４）と；
を具備することを特徴とする位置決めシステム。
【請求項２】
請求項１記載の位置決めシステムにおいて、
前記磁界の放出周波数（ｆｅ ）と前記磁界の受領周波数（ｆｇ ）とが、等しいものとされ、
前記プローブが、ただ１つの並列共振ＬＣ回路を備えていることを特徴とする位置決めシステム。
【請求項３】
請求項２記載の位置決めシステムにおいて、
前記磁界放出／受領手段が、前記直列共振回路に対して接続されているとともにブリッジ構成を使用して前記検出比較手段に対して接続された抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒｖ）を備えていることを特徴とする位置決めシステム。
【請求項４】
請求項１記載の位置決めシステムにおいて、
前記プローブが、周波数（ｆｇ ）における磁界を受領するための第１並列ＬＣ共振回路と、周波数（ｆｅ ）における磁界を放出するための第２直列ＬＣ共振回路と、を備え、
前記周波数（ｆｇ ）と前記周波数（ｆｅ ）とが、異なるものとされていることを特徴とする位置決めシステム。
【請求項５】
請求項１，２または４記載の位置決めシステムにおいて、
前記放出／受領手段が、
−周波数（ｆｇ ）における磁界を放出するための放出共振回路（５）と；
−二次的共振回路を形成するよう互いに接続された二次的コイル（Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８）とキャパシタ（Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８）とを有することによって、周波数（ｆｅ ）における磁界を受領するための少なくとも１つの受領回路（６，７，８）と、
を備えていることを特徴とする位置決めシステム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の位置決めシステムにおいて、
前記コイルの軸どうしが、互いに平行とされていることを特徴とする位置決めシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の位置決めシステムにおいて、
前記検出比較手段（４）が、
−各受領共振回路の端子に対して接続された差動増幅器（Ａ；Ａ６，Ａ７，Ａ８）と；
−該各差動増幅器からの出力信号と前記発振器の信号とを同期させるための同期手段（Ｄ；Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８）と；
−二次的共振回路に由来する信号に基づいて、前記プローブの位置を決定するための処理手段（Ｔ）と；
を備えていることを特徴とする位置決めシステム。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載の位置決めシステムにおいて、
前記防眩手段が、各二次的コイルの近傍に配置されるとともに前記発振器から電力供給される電磁コイル（Ｌ’）とされていることを特徴とする位置決めシステム。
【請求項９】
請求項５〜７のいずれかに記載の位置決めシステムにおいて、
前記防眩手段が、前記検出比較手段からの出力信号が一方の入力として入力されるとともに可変電圧が他方の入力として入力される差動増幅器とされていることを特徴とする位置決めシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物の変位が数ｃｍの程度である場合に１ｍｍよりも良好な精度でもって位置決めし得るような、固定参照システムに対して移動自由とされた対象物のための電磁式位置決めシステムに関するものである。
【０００２】
本発明は、様々な技術分野に応用され、特に、応力を受ける固体の変形を研究するという構造機械的分野において、あるいは、盗まれる可能性のある対象物の位置を観測して保護するに際して、あるいは、マンマシンインターフェースによって部材を位置決めするというバーチャルリアリティの分野において、応用される。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
現在、固定参照システムに対して可動とされた対象物を位置決めするためのシステムとしては、多くのものが存在する。このようなシステムには、短距離位置決めだけを行うシステムがある。言い換えれば、参照システムに対して短距離だけ移動する対象物の変位を決定するシステムがある。言い換えれば、数ｃｍ〜数ｍという程度の短距離だけ移動する対象物の変位を決定するシステムがある。
【０００４】
このような短距離位置決めシステムの１つは、可動対象物上の認識可能ターゲットを規定するとともに複数のカメラによってこのターゲットを監視するという視覚的手法である。複数のカメラからの複数の像を処理することにより、ターゲットの位置が決定され、したがって、対象物の位置が決定される。しかしながら、このようなシステムは、対象物がカメラによって撮影できなければならないということによって制限される。言い換えれば、対象物がカメラの視野内に位置していなければならないということによって制限される。したがって、障害物を許容することができない。さらに、このシステムは、多くの外部インフラストラクチャーを有している。言い換えれば、大規模なものであり、そのため、数ｃｍ以内という位置決めに使用することが困難である。
【０００５】
この視覚的手法の変形は、測距器を使用することである。例えば、ターゲットを照準とするレーザー測距器を使用することである。この手法は、数ｃｍにわたって移動する対象物を位置決めするために使用される。しかしながら、対象物が測距器から見えていなければならないという欠点を、常に有している。
【０００６】
短距離にわたって対象物を意図決めするに際しては、機械的手法を使用することもできる。この手法においては、対象物を、１組の機械的リンクに対して固定する。この場合、位置決めすべき対象物と参照システムとの間のリンクが、機械的である。このような手法は、すべての変位を測定できるわけではないという点において不利であり、また、変位の検出精度が悪い。
【０００７】
短距離位置決めのための他の手法においては、磁力計に関連した磁気双極子を使用する。欧州特許出願公開明細書第０ ２１５ ６９５号には、このタイプのシステムが記載されている。磁力計による磁気双極子の位置決めを使用することにより、数ｃｍ〜数ｍという距離にわたって移動する対象物の位置決めを行う。数ｃｍという変位を検出するにあたっては、このシステムを小型化する必要がある。言い換えれば、非常に短い距離に関する変位を検出するにあたっては、このシステムを小型化する必要がある。しかしながら、精度を高く維持しつつ磁力計センサを小型化することは、困難である。
【０００８】
さらに、３次元での対象物の位置決めには、複雑な計算アルゴリズムを使用する。したがって、このタイプのシステムを使用することによって、３次元内で数ｃｍ以内で移動する対象物を位置決めすることは、困難である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、上述した各種手法の欠点を克服することである。すなわち、本発明の目的は、固定参照システムに対して移動自由とされた対象物のための電磁式位置決めシステムであって、対象物の変位が数ｃｍの程度である場合に１ｍｍよりも良好な精度でもって位置決めし得るような、電磁式位置決めシステムを提供することである。
【００１０】
より詳細には、本発明は、固定参照システムに対して可動対象物を位置決めするための位置決めシステムであって、
−可動対象物は、周波数（ｆｇ ）における磁界を受領し得るとともに周波数（ｆｅ ）における磁界を放出し得る少なくとも１つの共振回路を備えたプローブ（１）を、具備し、
−固定参照システム（２）は、
・周波数（ｆｇ ）を有した信号を生成する電圧発振器（Ｇ）と、この電圧発振器によって電力供給される少なくとも１つの電磁コイル（Ｌ３；Ｌ５）と、このコイルと協働することによって直列共振回路を形成する少なくとも１つのキャパシタ（Ｃ３；Ｃ５）と、を備えてなる、磁界の放出／受領手段（３；５）と；　　・放出／受領手段が周波数（ｆｅ ）における磁界と周波数（ｆｇ ）における磁界とを識別することを可能とする防眩手段と；
・直列共振回路の端子に誘起される電圧強度を検出するとともに、固定参照システムに対してのプローブの変位を決定するための、検出比較手段（４）と；を具備することを特徴としている。
【００１１】
第１の実施形態においては、磁界の放出周波数（ｆｅ ）と磁界の受領周波数（ｆｇ ）とが、等しいものとされ、プローブは、ただ１つの並列共振ＬＣ回路を備えている。この場合、磁界放出／受領手段は、直列共振回路に対して接続されているとともにブリッジ構成を使用して検出比較手段に対して接続された複数の抵抗を備えている。
【００１２】
他の実施形態においては、プローブは、周波数（ｆｇ ）における磁界を受領するための第１並列ＬＣ共振回路と、周波数（ｆｅ ）における磁界を放出するための第２直列ＬＣ共振回路と、を備え、周波数（ｆｇ ）と周波数（ｆｅ ）とが、異なるものとされている。
【００１３】
本発明の他の実施形態においては、位置決めシステムは、放出／受領手段が、
−周波数（ｆｇ ）における磁界を放出するための放出共振回路と；
−二次的共振回路を形成するよう互いに接続された二次的コイルとキャパシタとを有することによって、周波数（ｆｅ ）における磁界を受領するための少なくとも１つの受領回路と、
を備えていることを特徴としている。
【００１４】
有利には、二次的コイルの軸どうしは、互いに平行とされ、さらに、プローブのコイルに対して平行とされている。また、検出比較手段は、
−各受領共振回路の端子に対して接続された差動増幅器と；
−各差動増幅器からの出力信号と発振器の信号とを同期させるための同期手段と；
−二次的共振回路に由来する信号に基づいて、プローブの位置を決定するための処理手段と；
を備えることができる。
【００１５】
第１の変形例においては、防眩手段は、各二次的コイルの近傍に配置されるとともに発振器から電力供給される電磁コイルとされる。
【００１６】
第２の変形例においては、防眩手段は、検出比較手段からの出力信号が一方の入力ポートに対しての入力とされるとともに可変電圧が他方の入力ポートに対しての入力とされる差動増幅器とされる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、可視のものとも不可視のものともすることができる可動部材を固定参照システムに対して１ｃｍという程度の変位に関して位置決めし得るような、電磁式位置決めシステムに関するものである。
【００１８】
本発明によるシステムにおいては、位置決めされるべき可動対象物には、プローブが設置される。このプローブは、少なくとも１つのＬＣ共振回路を使用することにより、約１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚという周波数範囲に関し、周波数（ｆｇ ）において磁界を受領することができるとともに周波数（ｆｅ ）において磁界を放出することができるものとされている。
【００１９】
プローブの第１実施形態においては、周波数（ｆｇ，ｆｅ）は、互いに同じとされる。このモードにおいては、プローブは、互いに並列接続されたコイル（Ｌ１）とキャパシタ（Ｃ１）とから形成された単一の共振回路を有している。この場合には、受領された磁界によって誘起される電圧は、共振回路内において電流を循環させることができる。この電流が誘導コイル（Ｌ１）を流れることで、磁界が生成される。
【００２０】
プローブのこの第１実施形態は、図１に示されている。この第１実施形態に関しては、詳細に後述する。
【００２１】
図３に示すプローブの第２実施形態においては、プローブは、２つのＬＣ共振回路を有している。これら共振回路の一方は、互いに並列接続されたコイル（Ｌ１’）とキャパシタ（Ｃ１’）とを有しており、周波数（ｆｇ ）において磁界を受領する。２つの共振回路の他方は、互いに直列接続されたコイル（Ｌ２）とキャパシタ（Ｃ２）とを有しており、周波数（ｆｅ ）において磁界を放出する。この場合には、ｆｅ≠ｆｇとされている。図３に示す実施形態においては、受領回路（Ｌ１’Ｃ１’）と放出回路（Ｌ２Ｃ２）とは、例えばダイオードブリッジからなる周波数２倍器といったような周波数２倍器（ＤＦ）を介して、接続されている。この場合には、ｆｅ＝２×ｆｇである。
【００２２】
説明を簡略化するために、本発明によるシステムの残部については、第１実施形態によるプローブに関連して、すなわち、単一のＬＣ回路を有したプローブに関連して、説明することとする。
【００２３】
本発明によるシステムにおいては、固定参照システムには、磁界放出手段が設けられる。この放出手段は、ＬＣ共振回路と、周波数（ｆｇ ）において信号を生成する電圧発振器とを、備えている。このような放出手段におけるＬＣ共振回路は、周波数（ｆｇ ）において磁界（Ｂ）を生成する電磁コイルを有している。この回路は、周波数（ｆｇ ）において共振する。すなわち、電圧発振器と同じ周波数で共振する。
【００２４】
図１は、本発明によるシステムの第１実施形態を概略的に示している。
【００２５】
この実施形態においては、可動対象物のプローブ（１）は、単一の共振回路を有したプローブとされている。
【００２６】
固定参照システムには、符号（２）が付されている。固定参照システムには、電磁回路が設けられ、この電磁回路は、磁界の放出／受領のための第１手段（３）と、この放出／受領手段（３）の端子に現れる２つの信号を検出して比較するための第２手段（４）と、を有している。
【００２７】
この実施形態においては、同一回路によって、周波数（ｆｇ ）における磁界の放出と、周波数（ｆｅ ）における磁界の受領と、を制御する（この場合には、ｆｇ＝ｆｅ）。
【００２８】
放出／受領手段（３）は、周波数（ｆｇ ）において信号を送信する発振器（Ｇ）と、互いに直列接続されたコイル（Ｌ３）とキャパシタ（Ｃ３）とからなる共振回路と、を備えている。
【００２９】
コイル（Ｌ３）の機能は、第１に、プローブの共振周波数と同じ周波数（ｆｅ ）でもって磁界を放出し、プローブの位置に敏感であることである。
【００３０】
放出／受領手段（３）は、さらに、共振回路（Ｌ３Ｃ３）に対して直列接続された２つの抵抗（Ｒ１，Ｒ２）と、ブリッジを形成するための可変抵抗（Ｒｖ）と、を備えている。検出比較手段（４）は、放出／受領手段の２つの脚部間に接続されている。すなわち、第１に、抵抗（Ｒ１）と抵抗（Ｒ２）との間に接続され、第２に、共振回路（Ｌ３Ｃ３）の出力部分に接続されている。これにより、２つの脚部において循環する信号をなす電圧値どうしを比較する。
【００３１】
このような検出比較手段は、差動増幅器（Ａ）を備えることができる。この差動増幅器（Ａ）の（＋）入力端子および（−）入力端子は、ブリッジアセンブリの脚部に接続されている。差動増幅器（Ａ）の出力ポートは、同期検出手段（Ｄ）に対して接続されている。同期検出手段（Ｄ）は、発振器（Ｇ）に対して接続されている。よって、差動増幅器（Ａ）の端子における電圧が、発振器（Ｇ）に対しての同期検出によって検出される。
【００３２】
本発明のこの実施形態においては、防眩手段が、測定ブリッジ（共振回路（Ｌ３Ｃ３）＋抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒｖ））によって形成されている。周波数（ｆｅ ）における磁界を受領したときのこの防眩手段の機能は、放出／受領手段による磁界の良好な認識を可能とすることである。すなわち、差動増幅器（Ａ）は、周波数（ｆｇ ）における放出磁界によって眩惑されることがない。さらに、防眩手段は、固定参照システムからの放出に起因する信号を検出手段が検出しないことを可能とする。
【００３３】
図１においては、コイル（Ｌ３）によって放出され、プローブ（１）の共振回路によって受領される磁界が、符号（Ｂ）によって示されている。コイル（Ｌ３）とキャパシタ（Ｃ３）とが協働することによる共振回路（Ｌ３Ｃ３）の共振周波数は、発振器周波数（ｆｇ ）に等しいものとされている。共振時には、共振回路（Ｌ３Ｃ３）のインピーダンスは、コイルの損失抵抗（Ｒｓ）の値へと制限されている。この全体回路は、ブリッジ構成の一部を形成する。コイル（Ｌ３）に対して直接接続されているインピーダンス（Ｚ）は、発振器と同じ周波数にマッチングされたコイル（Ｌ３，Ｌ１）間の結合に基づくインピーダンスを示している。このインピーダンス（Ｚ）は、共振回路（Ｌ３Ｃ３，Ｌ１Ｃ１）の特性と、これらの幾何的相対配置と、だけに依存する。
【００３４】
プローブが、コイルの寸法と比較して十分に大きな距離のところに位置している場合には、インピーダンス（Ｚ）は、ゼロである。この場合には、ブリッジの平衡条件は、ＲｓＲ２＝Ｒ１Ｒｖである。ここで、Ｒｖは、ブリッジの平衡のために使用される可変抵抗である。プローブが参照システム（２）に対して接近したときには、インピーダンス値（Ｚ）がゼロではなくなり、比較手段（４）の両端子における電位差を誘起する。
【００３５】
よって、このシステムを使用することによって、プローブ（１）と、コイル（Ｌ３）が配置されている固定参照システム（２）と、の間の距離の変動を評価することができることは、理解されるであろう。
【００３６】
実用的には、静止距離（ｒ）においてブリッジ平衡が成立するように調節しておくことが有効であり、したがって、プローブと固定参照システムとの間の距離変動時だけに、ゼロではない電圧値が観測されるようにしておくことが有効である。すなわち、プローブと固定参照システムとの間の距離（ｄ）の変動が、静止距離（ｒ）よりも小さい場合には、検出される電圧値は、当該技術分野における当業者には公知であるような関係式によって、数値的に計算することができる。このような関係式は、例えば、Ｆ．ＴＥＲＭＡＮ 氏による Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ’ｓ ｈａｎｄｂｏｏｋ， ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ａｎｄ Ｌｏｎｄｏｎ， １９４３， ｐｐ． ６７−７３ ａｎｄ １４８−１６４ に記載されている。
【００３７】
システムを調節するための他の方法は、単にシステムを校正することである。
【００３８】
このシステムが距離（ｄ）の変化に敏感である場合には、両コイルの各軸どうしの相対的な配向（向き）の変化にも敏感であることに注意されたい。よって、コイル（Ｌ３，Ｌ１）の軸どうしが互いに平行であることが好ましい。すなわち、両コイルが同じ方向を向いていて同じ符号を有していることが好ましい。
【００３９】
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明によるシステムの他の形態（電磁回路の第２実施形態）を示している。
【００４０】
この実施形態においては、固定参照システム（２）の電磁回路のブリッジ構成が、複数の対向コイルを使用した信号補償回路によって、代替されている。
【００４１】
この実施形態においては、可動対象物のプローブは、第１実施形態におけるプローブと同一であるように選択されている。したがって、可動対象物のプローブは、図１と同じ符号によって示されている。
【００４２】
図２Ａに示すように、この実施形態における固定参照システム（２）は、１つの共振放出回路（５）と、複数の共振受領回路（６，７，８）と、を備えている。共振受領回路は、それぞれ、並列接続された受領コイル（Ｌ６，Ｌ７，または，Ｌ８）とキャパシタ（Ｃ６，Ｃ７，または，Ｃ８）とを有している。
【００４３】
第１実施形態の場合と同様に、放出手段（５）の放出コイル（Ｌ５）の機能は、周波数（ｆｇ ）において磁界（Ｂ）を生成することである。
【００４４】
したがって、プローブは、磁界を受領する。これにより、プローブのＬＣ回路内に電流が誘起される。この時、プローブは、二次的放出回路として動作し、磁界を生成する。この磁界が、受領回路（６，７，８）に対する入力となる。
【００４５】
複数の受領回路を使用していることは、対象物の変位における自由度を増大させる。よって、本発明においては、３次元内における変位を検出し得るよう、３つの受領回路を使用することを提案している。
【００４６】
上述したように、コイル（Ｌ５）の軸は、好ましくは、プローブのコイル（Ｌ１）の軸と平行とされる。
【００４７】
同様に、複数の二次的コイルの各軸は、好ましくは、プローブのコイル（Ｌ１）の軸と平行とされる。
【００４８】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、各共振回路（５，６，７，８）は、情報を処理するための電子回路に対して接続されている。より詳細には、固定参照システム（２）における電磁回路は、発振器（Ｇ）と共振回路（Ｌ５Ｃ５）との間の接続箇所をなすピン（Ｅ１，Ｅ２）を有している。例えば、発振器は、周波数発振器（ｆｇ ）とすることができる。
【００４９】
発振器周波数（ｆｇ ）においてコイル（Ｌ５）のリアクタンスを補償するために、キャパシタ（Ｃ５）は、４π２Ｌ５Ｃ５＝１ であるようにして、コイル（Ｌ５）に対して直列接続されている。この場合、発振器（Ｇ）は、コイル（Ｌ５）の実際の損失インピーダンスだけを見ることとなる。よって、コイル（Ｌ５）とプローブ（１）との間の静止距離が距離（ｒ５）である場合に生成される磁界（Ｂ）は、次の式によって表される。
【数１】
2004505262.tif 000003
ここで、μ０ は、真空の透磁率であり、Ｍは、放出コイル（Ｌ５）の双極子モーメントであり、すなわち、Ｍ＝ｎｉＳである。ここで、ｎは、放出コイルのターン数であり、Ｓは、放出コイルの横断面積であり、ｉは、周波数（ｆｇ ）においてコイルを流れる電流値である。
【００５０】
この場合、プローブ内に誘起される電流は、次式によって表される。
【数２】
2004505262.tif 000004
ここで、Ｒｓは、コイル（Ｌ５）の直列抵抗である（Ｒｓは、図示の簡略化のために、図２Ａにおいては図示省略されている）。
【００５１】
受領回路（６）とプローブ（１）との間の静止距離が距離（ｒ６）である場合には、プローブ（１）によって生成される二次的磁界（Ｂ）は、次式によって表される。
【数３】
2004505262.tif 000005
【００５２】
同じことは、静止距離が距離（ｒ７）である場合の二次的磁界（Ｂ７ ）および静止距離が距離（ｒ８）である場合の二次的磁界（Ｂ８ ）についても、当てはまる。
【００５３】
これら磁界（Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８ ）の各々は、それぞれ対応するコイル（Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８）において、それぞれ強度（２πｆｇＢ６，２πｆｇＢ７，２πｆｇＢ８）でもって、電圧を誘起する。各電圧は、各共振回路（Ｌ６Ｃ６，Ｌ７Ｃ７，Ｌ８Ｃ８）が周波数（ｆｇ ）にマッチングされている限りにおいては、各共振回路（Ｌ６Ｃ６，Ｌ７Ｃ７，Ｌ８Ｃ８）の各過電圧係数を積算した値とされる。
【００５４】
図２Ｂにおいては、受領手段（６）は、コイル（Ｌ６）の両端に配置されたピン（Ｒ６１，Ｒ６２）を介して、増幅器（Ａ６）へと接続されている。受領手段（６）から出力されかつ増幅器（Ａ６）によって増幅された信号強度が、発振器（Ｇ）によって生成された信号と比較することによって検出され、位相シフト器（ＤＰ）によって適切にシフトされる。例えば、この場合の比較は、発振器（Ｇ）および位相シフト器（ＤＰ）によって制御された同期検出器（Ｄ６）によって、行うことができる。このような同期検出を使用することにより、狭帯域上において受領手段に起因する信号を濾過することができ、したがって、寄生振動に対しての、システムの感受性を制限することができる。
【００５５】
しかしながら、このような検出手段は、放出周波数（ｆｇ ）および受領周波数（ｆｒ ）が等しい場合にのみ必要とされることに注意されたい。等しくない場合には（例えば、図３に示すプローブが使用されている場合には）、このような検出手段は、不要であり、周波数（ｆｅ ）近辺において、増幅器からの周波数信号を濾過するだけで十分である。
【００５６】
受領手段（７，８）に起因する信号の電子的処理手段は、受領手段（６）に起因からの出力信号に関して上述した電子的処理手段と、同じである。
【００５７】
本発明によるシステムは、コイル（Ｌ５）に起因する磁界によって二次的コイル（Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８）が『目隠しされて』しまわないようにするための防眩手段を備えている。すなわち、コイル（Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８）が、プローブ（１）から放出される周波数（ｆｅ ）の磁界にのみ応答し得るようにするための防眩手段を備えている。
【００５８】
例えば、このような防眩手段は、コイル（Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８）よりも小さな付加的なコイルを有することができる。この場合、放出コイル（Ｌ５）に対しての電流入力は、二次的コイル（Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８）の各々の近傍に配置されたそのような付加的コイル（Ｌ’）に対しても、電力を供給する。付加的コイルに対しての電力供給は、二次的コイルのところにおいて、放出コイル（Ｌ５）によって放出される磁界と大きさが同じでかつ向きが逆であるような磁界を生成するように、作用する。よって、固定参照システムの近傍に可動対象物が存在していない状況では、二次的コイルに誘起される磁界は、ゼロである。
【００５９】
防眩手段は、また、差動増幅器によって、電子的に形成することもできる。この場合、差動増幅器（Ｄｉｆ）は、各検出デバイス（Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８）の出力に対して接続される。より詳細には、同期検出器（Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８）からの出力である信号（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）が、各差動増幅器（Ｄｉｆ）の（＋）入力端子に対しての入力とされる。電圧（Ｖｒｅｆ）は、プローブが無い時に信号（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）がキャンセルされるように、調節される。
【００６０】
ある変形例においては、上述した２つの防眩手段が組み合わされる。この場合、電子的防眩手段を併用することにより、例えば形状的不完全性に基づく防眩欠陥といったような防眩欠陥を補完することができる。
【００６１】
同期検出器からの出力（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）［差動増幅器（Ｄｉｆ）が使用される場合には、出力（Ｓ’６，Ｓ’７，Ｓ’８）］は、処理手段（Ｔ）に対して接続されている。処理手段（Ｔ）は、それら出力信号を使用することにより、固定参照システムに対してのプローブの位置を正確に決定する。固定参照システム（２）に対しての、プローブ（１）の位置の変化は、３つの検出システム（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）からの出力における電圧変動を誘起する。これら電圧変動は、上述の等式を使用することによって、静止距離（ｒ６，ｒ７，ｒ８）に対して相関させることができる。これにより、放出手段と３つの受領手段（６，７，８）との相対位置が既知であれば、２つの距離（ｒ５とｒ６）（あるいは、ｒ７とｒ８、あるいは、…）が三角形を形成することを考慮することにより、プローブの位置を決定することができる。
【００６２】
このような処理手段（Ｔ）は、磁界方程式から決定されるようなあるいは経験的に得られるような、従来的計算手段とされる。
【００６３】
上記においては、本発明を、１つの放出手段（５）と３つの受領手段（６，７，８）とが設けられかつプローブの軸が他のコイルの軸と平行とされているような構成について、説明した。しかしながら、プローブの軸は、他のコイルの軸に対して平行とはしないこともできる。この場合には、付加的な変数を使用することによって、未知変数の数に対応した数となるように、等式の数を増やすことができる。付加的な変数は、垂直な軸を有した付加的な受領手段の使用に関連した変数である。
【００６４】
有利には、図２Ｂに示す電子回路は、特定の集積回路の形態へと小型化することができる。この回路は、図２Ａに示す放出コイルおよび受領回路を搭載した支持体内に、組み込むことができる。すなわち、例示するならば、本発明によるシステムは、螺旋の形態としてプリントされたコイルを有したプリント回路上に形成することができる。その場合、図２Ｂに示す電子回路は、表面実装集積素子の形態でもってあるいは特定回路の形態でもって、同一回路上において実現される。同様に、プローブは、プリント回路上に形成することができる。
【００６５】
本発明によるシステムは、また、マイクロコイルを使用して形成することもできる。これにより、システムを非常にコンパクトなものとすることができる。すなわち、とりわけ１ｃｍ以下の程度であるような、位置決めすべき距離と同程度の寸法のものとすることができる。同様に、プローブの寸法は、例えば１ｍｍという程度といったように、極めて小さなものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシステムにおける電磁回路の第１実施形態を概略的に示す図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、本発明によるシステムにおける電磁回路の第２実施形態を概略的に示す図である。
【図３】本発明によるシステムにおいて使用されるプローブの第２実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１　プローブ
２　固定参照システム
３　磁界の放出／受領手段
４　検出比較手段
５　共振放出回路、放出手段（磁界の放出／受領手段）
６　受領回路、共振受領回路
７　受領回路、共振受領回路
８　受領回路、共振受領回路
Ａ　差動増幅器
Ａ６　増幅器（差動増幅器）
Ａ７　増幅器（差動増幅器）
Ａ８　増幅器（差動増幅器）
Ｃ３　キャパシタ
Ｃ５　キャパシタ
Ｃ６　キャパシタ
Ｃ７　キャパシタ
Ｃ８　キャパシタ
Ｄ　同期検出手段（同期手段）
Ｄ６　同期検出器（同期手段）
Ｄ７　同期検出器（同期手段）
Ｄ８　同期検出器（同期手段）
Ｄｉｆ　差動増幅器（防眩手段）
Ｇ　発振器、電圧発振器、周波数発振器
Ｌ３　コイル
Ｌ５　放出コイル
Ｌ６　二次的コイル、受領コイル
Ｌ７　二次的コイル、受領コイル
Ｌ８　二次的コイル、受領コイル
Ｌ’　付加的コイル（電磁コイル、防眩手段）
Ｌ１Ｃ１　共振回路（並列共振ＬＣ回路）
Ｌ１’Ｃ１’　第１並列ＬＣ共振回路
Ｌ２Ｃ２　第２直列ＬＣ共振回路
Ｌ３Ｃ３　共振回路（直列共振回路）
Ｌ５Ｃ５　共振回路
Ｌ６Ｃ６　共振回路
Ｌ７Ｃ７　共振回路
Ｌ８Ｃ８　共振回路
Ｒ１　抵抗
Ｒ２　抵抗
Ｒｖ　可変抵抗（抵抗）
Ｔ　処理手段
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004505262.tif 000033
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