(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界発生手段及び磁界検出手段を有する読み取りヘッドと、
前記読み取りヘッドに対向配置され、前記磁界発生手段からの磁界により誘導電流を発生する受信コイルと前記誘導電流により磁界を発生させる送信コイルからなる磁気結合コイルが測定方向に沿って形成されたスケールと、
を備え、前記スケールの前記送信コイルからの磁界を前記磁界検出手段で検出して得られる検出信号の位相に基づき前記読み取りヘッドの前記スケールに対する位置を検出する誘導型位置トランスデューサであって、
前記磁気結合コイルの前記送信コイルは、ピッチλ１で形成され、
前記磁気結合コイルの前記受信コイルは、前記λ１と異なるピッチλ２で形成され、
前記磁界検出手段は、ピッチλ２に基づき決定される間隔で測定方向に離間配置され、
前記離間配置された磁界検出手段からの検出信号の和を算出することで前記受信コイルからの漏洩磁界成分をキャンセルすることを特徴とする誘導型位置トランスデューサ。
【請求項２】
請求項１記載のトランスデューサにおいて、
前記磁界検出手段は、
Ｐ＝｛（ｎ−１）／Ｎ＋ｍ｝・λ２
但し、ｎ＝１〜Ｎ
Ｎは２以上の整数
ｍは０以上の整数
で決定される位置に離間配置されることを特徴とする誘導型位置トランスデューサ。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかに記載のトランスデューサにおいて、
前記離間配置された磁界検出手段を１組として複数の組を互いにλ１／Ｌ（Ｌは２以上の整数）だけ測定方向にシフトさせて配置することを特徴とする誘導型位置トランスデューサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のトランスデューサにおいて、さらに、
前記磁気結合コイルの前記受信コイルは、前記λ１及びλ２と異なるピッチλ３で形成され、
前記磁界検出手段は、ピッチλ２及びピッチλ３に基づき決定される間隔で測定方向に離間配置され、
前記離間配置された磁界検出手段からの検出信号の和を算出することで前記ピッチλ２の受信コイル及びピッチλ３からの漏洩磁界成分をキャンセルすることを特徴とする誘導型位置トランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘導型位置トランスデューサ、特に検出信号に含まれるクロストーク成分の除去に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、誘導電流を用いた位置トランスデューサ（あるいは磁気エンコーダ）が知られている。位置トランスデューサは対向配置した読み取りヘッドとスケールとを備える。読み取りヘッド側に送信コイル及び受信コイルを備え、スケール側にも受信コイル及び送信コイルを備える。読み取りヘッド側の送信コイルから磁界を発生させ、この磁界によりスケール側の受信コイルに誘導電流を生じさせる。スケール側の送信コイルと受信コイルは接続され、生じた誘導電流により送信コイルから磁界が生じる。読み取りヘッド側の受信コイルは、スケール側の送信コイルから発生した磁界を検出し、検出信号として出力する。検出信号の位相は、読み取りヘッドとスケールとの位置関係に応じて変動するから、検出信号の位相に基づき読み取りヘッドのスケール上の基準ポイントからの位置、すなわち絶対位置を検出することができる。
【０００３】
通常、スケール側には、互いに異なるピッチ（波長）λ１及びλ２を有する送信コイルをスケールの幅方向に並設し、λ１とλ２の位相差に基づき絶対位置を検出する。すなわち、λ１のコイルのみではλ１毎に検出信号の位相が同一となるため、λ１を超える絶対位置を一義的に決定することができない。そこで、λ１とλ２の位相差に基づき、λ１が何周期目かを検出することで絶対位置を検出する。λ１をλｆｉｎｅとし、λ１とλ２の位相差の１周期をλｍｅｄと定義し、λｍｅｄ内にλｆｉｎｅが含まれる数をｎとすると以下の式が成り立つ。
【０００４】
【数１】
λｍｅｄ＝ｎ・λｆｉｎｅ          ・・・（１）
ｎはλ１とλ２の波長差により決定される値であり、波長差が小さいほどｎは大きくなり絶対位置を検出できる長さ（測定範囲）は増大する。λ１とλ２の位相差の値が、３６０度をｎ等分した範囲のうちどの範囲に入っているかを判定することでλ１の周期数がわかり、（λ１の周期）×（λ１の周期数）＋（λ１の位相）により絶対位置が算出される。
【０００５】
なお、λｍｅｄは、具体的には、
【数２】
λｍｅｄ＝λ２λ１／（λ２−λ１）    ・・・（２）
で定義できる。
【０００６】
図１１には、このような２波長型誘導型位置トランスデューサの構成が示されている。図１１（ａ）はスケール側の構成であり、図１１（ｂ）はグリッド側の構成である。実際の装置では、スケールとグリッドは対向配置されるが、図ではこれらを平面上に並べて示している。
【０００７】
スケール側には、ピッチ（波長）λ１の送信コイル１０及び波長λ２の受信コイル１２を有する。受信コイル１２は送信コイル１０を挟むように送信コイル１０の両側（スケールの幅方向に対して）に配置される。送信コイル１０と受信コイル１２は互いに接続されてループを形成する。一方、グリッド側には受信コイル１２に対向するように送信コイル２０が設けられ、また送信コイル１０に対向するように受信コイル３０が設けられる。また、グリッド側には、図中破線で示されるように、送信コイル１０に対向して配置される送信コイル２２及び受信コイル１２に対向して配置される受信コイル３２も設けられる。送信コイル２０及び受信コイル３０はλ１検出用であり、送信コイル２２及び受信コイル３２はλ２検出用である。
【０００８】
グリッドの送信コイル２０に駆動電流を供給すると、送信コイル２０から受信コイル１２に向けて磁界が発生し、受信コイル１２に誘導電流が発生する。誘導電流は送信コイル１０に供給される。送信コイル１０は、この誘導電流により磁界を発生し、送信コイル１０に対向配置された受信コイル３０でこの磁界を検出して検出信号として出力する。検出信号の周期は基本的に送信コイル１０の波長λ１である。
【０００９】
また、グリッドの送信コイル２２に駆動電流を供給すると、送信コイル２２から送信コイル１０に向けて磁界が発生し、送信コイル１０に誘導電流が発生する。誘導電流は受信コイル１２に供給される。受信コイル１２は、この誘導電流により磁界を発生し、受信コイル１２に対向配置された受信コイル３２でこの磁界を検出して検出信号として出力する。すなわち、この場合には送信コイル１０は受信コイルとして機能し、受信コイル１２が送信コイルとして機能する。検出信号の周期は基本的に受信コイル１２の波長λ２である。このλ１検出信号とλ２検出信号とから（１）式、（２）式に従い絶対値を検出する。
【００１０】
なお、波長λ１の位相を検出するためには、実際にはグリッド側の受信コイル３０は複数個配置される。例えば３相で検出する場合、互いにλ１／３だけ測定方向にシフトさせた３個の受信コイルが形成される。
【００１１】
図１２には、３相で検出する場合のスケール及びグリッド側の構成が示されている。説明の都合上、グリッド側のコイルとしてはλ１用の送信コイル２０及び受信コイル３０のみが示されている。図１２（ａ）はスケール側の構成であり、図１１（ａ）と同一である。一方、図１２（ｂ）はグリッド側の構成であり、受信コイル３０は第１相（０度の位相）を検出する受信コイル３０−０と第２の相（１２０度の位相）を検出する受信コイル３０−１２０と第３相（２４０度の位相）を検出する受信コイル３０−２４０の３個から構成される。λ１＝９．０ｍｍの場合、第２相コイル３０−１２０は第１相コイル３０−０を測定方向に３．０ｍｍだけシフトさせて配置され、第３相コイル３０−２４０は第１相コイル３０−０を測定方向に６．０ｍｍだけシフトさせて配置される。これら３相の検出信号を合成することでλ１の位相が算出される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、λ１検出信号を得る場合、グリッド側の送信コイル２０を駆動して受信コイル１２に誘導電流を生じさせるため、送信コイル１０からの磁界の他に、受信コイル１２からも磁界（漏洩磁界）が発生し、この漏洩磁界を受信コイル３０で検出してしまう。受信コイル３０で漏洩磁界を検出すると、受信コイル３０からの信号に本来のλ１検出信号のみならず、受信コイル１２の波長であるλ２検出信号も含まれてしまう（λ２検出信号のクロストーク）。
【００１３】
図１３には、このようなλ２クロストーク信号の発生が模式的に示されている。本来であれば、送信コイル１０からの磁界のみを受信コイル３０で検出すればよいが、図中矢印で示されるように波長λ２の受信コイル１２からの漏洩磁界が受信コイル３０に作用してしまう。このようなλ２クロストーク信号の存在は、λ１検出信号の誤差となり、位置検出精度が低下する要因となる。特にλ１検出信号はλｆｉｎｅを定義するものであり、位置精度に与える誤差の影響は大きい。
【００１４】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、λ２クロストーク信号を除去して高精度の位置検出を可能とする誘導型位置トランスデューサを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、磁界発生手段及び磁界検出手段を有する読み取りヘッドと、前記読み取りヘッドに対向配置され、前記磁界発生手段からの磁界により誘導電流を発生する受信コイルと前記誘導電流により磁界を発生させる送信コイルからなる磁気結合コイルが測定方向に沿って形成されたスケールとを備え、前記スケールの前記送信コイルからの磁界を前記磁界検出手段で検出して得られる検出信号の位相に基づき前記読み取りヘッドの前記スケールに対する位置を検出する誘導型位置トランスデューサであって、前記磁気結合コイルの前記送信コイルは、ピッチλ１で形成され、前記磁気結合コイルの前記受信コイルは、前記λ１と異なるピッチλ２で形成され、前記磁界検出手段は、ピッチλ２に基づき決定される間隔で測定方向に離間配置され、前記離間配置された磁界検出手段からの検出信号の和を算出することで前記受信コイルからの漏洩磁界成分をキャンセルすることを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記磁界検出手段は、
【数３】
Ｐ＝｛（ｎ−１）／Ｎ＋ｍ｝・λ２
但し、ｎ＝１〜Ｎ
Ｎは２以上の整数
ｍは０以上の整数
で決定される位置で離間配置されることが好適である。
【００１７】
また、前記離間配置された磁界検出手段を１組として複数の組を互いにλ１／Ｌ（Ｌは２以上の整数）だけ測定方向にシフトさせて配置することが好適である。
【００１８】
本発明のトランスデューサにおいて、さらに、前記磁気結合コイルの前記受信コイルは、前記λ１及びλ２と異なるピッチλ３で形成され、前記磁界検出手段は、ピッチλ２及びピッチλ３に基づき決定される間隔で測定方向に離間配置され、前記離間配置された磁界検出手段からの検出信号の和を算出することで前記ピッチλ２の受信コイル及びピッチλ３からの漏洩磁界成分をキャンセルすることが好適である。
【００１９】
本発明では、磁界検出手段をλ２クロストーク成分をキャンセルするように複数個離間配置し、これらの和を算出することでλ１検出信号のみを抽出する。
【００２０】
図１には、読み取りヘッド（グリッド）の磁界検出手段で検出されるλ１信号及びこのλ１信号に混入するλ２クロストーク信号が示されている。複数個、例えば４個の磁界検出手段を、λ２に対して０度、９０度、１８０度、２７０度の位置に配置すると、これらの磁界検出手段からの信号には、λ１信号の他、それぞれλ２の０度、９０度、１８０度、２７０度の信号が混入されることになる。したがって、これらを加算することで、図２に示されるように、λ２クロストーク信号がキャンセルされ、周期λ１の信号のみを抽出することができる。なお、この周期λ１の信号は、本来のλ１検出信号とは位相及び振幅が異なるが、オフセット分として処理すればよい。
【００２１】
複数の磁界検出手段でλ２クロストーク成分をキャンセルするためには、一般的にＰ＝｛（ｎ−１）／Ｎ＋ｍ｝・λ２（但し、ｎ＝１〜Ｎ、Ｎは２以上の整数、ｍは０以上の整数）で規定される位置Ｐに配置すればよい。Ｎ＝４、ｍ＝０とすると、磁界検出手段は、Ｐ（１）＝０、Ｐ（２）＝λ２／４、Ｐ（３）＝２λ２／４、Ｐ（３）＝３λ２／４の位置にそれぞれ配置されることとなる。ｍ＝１とすると、Ｐ（１）＝λ２、Ｐ（２）＝λ２／４＋λ２、Ｐ（３）＝２λ２／４、Ｐ（４）＝３λ２／４の位置となる。
【００２２】
本発明によりλ２クロストーク成分が除去されることは、以下の式からも明らかであろう。すなわち、位置ｘでの各周期信号と検出信号Ｓ（ｎ）は、
【数４】
0003806358.tif 000002
となる。ここで、Ｓλ１はλ１周期信号、Ｓλ２はλ２クロストーク信号、Ｓ（ｎ）はｎ番目の受信コイルの検出信号、αはクロストーク信号の混合率である。
【００２３】
１からｎまでの受信コイルの検出信号を加算すると、その和Ｓは
【数５】
0003806358.tif 000003
となる。例えばＮ＝４、ｍ＝０とすると、和Ｓは、
【数６】
0003806358.tif 000004
となる。α項目内については、
【数７】
0003806358.tif 000005
となり、全てキャンセルされる。結局、和Ｓとしての検出信号は
【数８】
0003806358.tif 000006
となって、λ２を含まないλ１のみの信号となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図３には、本実施形態における２波長型誘導型位置トランスデューサのグリッド側受信コイル３０の第１相（０度位相）の構成が示されている。なお、グリッド側の送信コイルの構成、及びスケール側の受信コイル及び送信コイルの構成は従来と同様であるためその説明は省略する。
【００２６】
図３に示されるように、本実施形態の第１層の受信コイル３０−０は、従来のように１個の受信コイルで検出するのではなく、複数個（図では３個）の受信コイル（受信コイルアレイ）で構成される。３個の受信コイルはそれぞれ波長λ２に対して０度、１２０度、２４０度に相当する距離だけ離間させて測定方向に配置されている。これら３個の受信コイル３０−０−０、３０−０−１２０、３０−０−２４０からの検出信号は加算器５０に出力される。ちなみに、符号「３０−Ｘ−Ｙ」の２番目の数字Ｘはλ１に対する位相を示しており、３番目の数字Ｙはλ１の各相におけるλ２に対する位相を表している。加算器５０では、これら３つの検出信号の和を演算して検出信号として出力する。第２相コイル３０−１２０、第３相コイル３０−２４０についても第１相コイル３０−０と同様であり、それぞれ３個の受信コイルからなる受信コイルアレイであり、３個の受信コイルは互いにλ２に対して０度、１２０度、２４０度の位置に配置され、各受信コイルからの検出信号は加算器５０で加算される。
【００２７】
図４には、第１相の受信コイル３０−０を構成する受信コイル３０−０−０、３０−０−１２０、３０−０−２４０の配置位置が示されている。受信コイル３０−０には、上述したように波長λ１検出信号の他、λ２クロストーク信号が混入している。３個の受信コイル３０−０−０、３０−０−１２０、３０−０−２４０は、λ２クロストーク信号に対してそれぞれ０度、１２０度、２４０度の位置に配置されており、それぞれ０度、１２０度、２４０度の位相信号を検出する。
【００２８】
一般式Ｐ＝｛（ｎ−１）／Ｎ＋ｍ｝・λ２において、Ｎ＝３、ｍ＝０であり、受信コイル３０−０−０はＰ（１）＝０に配置され、受信コイル３０−０−１２０はＰ（２）＝λ２／３に配置され、受信コイル３０−０−２４０はＰ（３）＝２λ２／３に配置されていることに相当する。これら３個の受信コイルからの検出信号の和を加算器５０で算出することで、λ２クロストーク成分はキャンセルされ、λ１の検出信号のみが加算器５０から出力される。第２相受信コイル３０−１２０及び第３相受信コイル３０−２４０も同様であり、加算器５０で加算することでλ２クロストーク成分が除去される。
【００２９】
図５には、受信コイル３０を３相分グリッドに配置した場合の構成が示されている。なお、波長λ１＝９．０ｍｍ、波長λ２＝６．０ｍｍと想定している。図５（ａ）は、３相のうちの第１相（０度位相）を検出する受信コイル３０−０の構成である。送信コイル２０は従来と同様にスケール側の受信コイル１２に対向配置され、受信コイル３０−０はスケール側の送信コイル１０に対向配置される。受信コイル３０−０は、３個の受信コイル３０−０−０、３０−０−１２０、３０−０−２４０から構成され、各受信コイルは互いにλ２／３＝２．０ｍｍだけ測定方向に離間して配置される。
【００３０】
図５（ｂ）は、３相のうちの第２相（１２０度位相）を検出する受信コイル３−１２０の構成である。受信コイル３−１２０も３個の受信コイル３０−１２０−０、３０−１２０−１２０、３０−１２０−２４０から構成され、３個の受信コイルは互いにλ２／３＝２．０ｍｍだけ離間して配置される。また、この受信コイル３０−１２０は、第１相の受信コイル３０−０に対してλ１／３＝３．０ｍｍだけ測定方向にシフトして配置される。
【００３１】
図５（ｃ）は、３相のうちの第３相（２４０度位相）を検出する受信コイル３０−２４０の構成が示されている。受信コイル３０−２４０も３個の受信コイル３０−２４０−０、３０−２４０−１２０、３０−２４０−２４０から構成され、各受信コイルはλ２／３＝２．０ｍｍだけ測定方向に離間して配置される。また、受信コイル３０−２４０は、第１相の受信コイル３０−０に対し、２λ１／３＝６．０ｍｍだけシフトして配置される。
【００３２】
図５（ｄ）には、第１相、第２相及び第３相の受信コイルをグリッド上に配置した構成が示されている。各相の受信コイルは互いに干渉なく配置される。
【００３３】
このような受信コイル構造により、λ２クロストーク成分が除去されたλ１の３相の信号が検出されることとなり、３相信号を合成してλ１検出信号が得られる。また、送信コイル２２を駆動することで受信コイル３２からλ２検出信号が得られるから、これらの検出信号を用いて絶対位置が検出される。
【００３４】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、１つの相を構成する受信コイルアレイ内の各受信コイルを互いにλ２／３だけ離間して配置する場合を示したが、各受信コイルをλ２／Ｎ＋ｍλ２（Ｎは２以上の整数、ｍは０以上の整数）だけ離間して配置することも可能である。第１実施形態は、上述したようにＮ＝３、ｍ＝０の場合に相当するが、本実施形態ではＮ＝３、ｍ＝１の場合について説明する。
【００３５】
この場合、１つの相を構成する受信コイルアレイは、互いにλ２／３＋λ２だけ離間して配置される。例えば第１相受信コイル３０−０の場合、図６に示されるように受信コイル３０−０−１２０は受信コイル３０−０−０に対してλ２／３＋λ２だけ離間した位置に配置され、受信コイル３０−０−２４０は受信コイル３０−０−０に対して２λ２／３＋λ２だけ離間した位置に配置される。一般式Ｐ＝｛（ｎ−１）／Ｎ＋ｍ｝・λ２において、受信コイル３０−０−０はＰ（１）＝０に配置され、受信コイル３０−０−１２０はＰ（２）＝λ２／３＋λ２に配置され、受信コイル３０−０−２４０はＰ（３）＝２λ２／３＋λ２に配置されることに相当する。各受信コイルからの検出信号に含まれるλ２クロストーク成分はそれぞれ０度、１２０度、２４０度であり、これらの和を演算することでλ２クロストーク成分はキャンセルされる。具体的には、λ２＝６．０ｍｍの場合、各受信コイルは２．０ｍｍ＋６．０ｍｍ＝８．０ｍｍだけ離間して配置されることとなる。
【００３６】
図７には、受信コイルの具体的な配置が示されている。図７（ａ）は第１相（０度位相）を検出する受信コイル３０−０の構成である。受信コイル３０−０は、互いに８．０ｍｍだけ測定方向に離間した３個の受信コイル３０−０−０、３０−０−１２０、３０−０−２４０から構成される。
【００３７】
図７（ｂ）は第２相（１２０度位相）を検出する受信コイル３０−１２０の構成である。第２相の受信コイル３０−１２０も、互いに８．０ｍｍだけ測定方向に離間して配置された３個の受信コイル３０−１２０−０、３０−１２０−１２０、３０−１２０−２４０から構成される。第２相の受信コイル３０−１２０は、第１相の受信コイル３０−０に対してλ１／３＝３．０ｍｍだけ測定方向にシフトして配置される。
【００３８】
図７（ｃ）は、第３相（２４０度位相）を検出する受信コイルの３０−２４０の構成である。第３相受信コイル３０−２４０も、互いに８．０ｍｍだけ測定方向に離間した３個の受信コイル３０−２４０−０、３０−２４０−１２０、３０−２４０−２４０から構成される。第３相受信コイル３０−２４０は、第１相の受信コイル３０−０に対し、２λ１／３＝６．０ｍｍだけ測定方向にシフトして配置される。
【００３９】
図７（ｄ）は、これら第１相、第２相及び第３相の受信コイルをグリッド上に配置した構成である。
【００４０】
＜第３実施形態＞
第１及び第２実施形態では、ある１つの相を構成する受信コイルアレイ内の各受信コイルは等間隔に配置されているが、λ２クロストーク成分をキャンセルするためには必ずしも等間隔である必要はない。例えば、第１相受信コイル３０−０において、受信コイルアレイの各受信コイルを（ｎ−１）λ２／Ｎに従い等間隔に配置するのではなく、受信コイルアレイのある受信コイルは（ｎ−１）λ２／Ｎで配置し、他の受信コイルは（ｎ−１）λ２／Ｎ＋λ２で配置することもできる。例えば、Ｎ＝３とした場合、ある受信コイル（ｎ＝２に対応するコイル）はλ２／３の間隔で配置され、同一受信コイルアレイ内の他の受信コイル（ｎ＝３に対応するコイル）は２λ２／３＋λ２の間隔で配置される等である。
【００４１】
図８には、このように１つの相を構成する受信コイルアレイ内の各受信コイルを非等間隔で配置する場合が例示されている。図８（ａ）は第１相（０度位相）を検出する受信コイル３０−０の構成である。受信コイル３０−０を構成する第１番目の受信コイル（ｎ＝１）は任意の位置に配置される。次に、受信コイル３０−０を構成する第２番目の受信コイル（ｎ＝２）は、第１番目の受信コイルに対し、λ２／３＋λ２＝８．０ｍｍだけ離間して配置される。受信コイル３０−０を構成する第３番目の受信コイル（ｎ＝３）は、第１番目の受信コイルに対し２λ２／３＝４．０ｍｍだけ離間して配置される。したがって、第３番目の受信コイルは、第１番目の受信コイルと第２番目の受信コイルの間に配置されることになる。
【００４２】
図８（ｂ）は、第２相（１２０度位相）を検出する受信コイル３０−１２０の構成である。第２相受信コイル３０−１２０においても、受信コイルアレイの各受信コイルを非等間隔で配置する。すなわち、第１番目の受信コイルは、第１相の受信コイル３０−０の第１番目の受信コイルに対してλ１／３＝３．０ｍｍだけ測定方向にシフトして配置される。受信コイル３０−１２０を構成する第２番目の受信コイルは、第２相の受信コイル３０−１２０を構成する第１番目の受信コイルに対して８．０ｍｍだけ離間して配置される。第３番目の受信コイルは、第１番目の受信コイルに対し、４．０ｍｍだけ離間して配置される。
【００４３】
図８（ｃ）は、第３相（２４０度位相）を検出する受信コイル３０−２４０の構成である。第１番目の受信コイルは、第１相の受信コイル３０−０の第１番目の受信コイルに対して２λ１／３＝６．０ｍｍだけ測定方向にシフトして配置される。また、第２番目の受信コイルは、第１番目の受信コイルに対して８．０ｍｍだけ離間して配置される。第３番目の受信コイルは、第１番目の受信コイルに対して４．０ｍｍだけ離間して配置される。
【００４４】
図８（ｄ）は、第１相、第２相及び第３相の受信コイルをグリッド上に配置した構成である。この場合、第１相、第２相及び第３相の受信コイルは互いに混在することとなる。
【００４５】
第１相、第２相及び第３相の受信コイルをグリッド上に配置する場合、１つの相を構成する受信コイルアレイの間隔によっては各相の受信コイルアレイが互いに位置的に干渉する場合もあり得る。各相を構成する受信コイルの間隔を適宜調整することで互いに干渉なく配置することが必要である。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。
【００４７】
例えば、上述した実施形態においては、λ１及びλ２の２波長型位置トランスデューサについて説明したが、３波長型位置トランスデューサにおいても同様に受信コイル３０を配置することが可能である。すなわち、図９に示されるように、スケール側に波長λ１の送信コイル１０、波長λ２の受信コイル１２及び波長λ３の受信コイル１４を備え、λ１、λ２、λ３で絶対位置を検出する場合、波長λ１の送信コイル１０に対向配置されたグリッド側の受信コイル３０には、λ１検出信号の他、λ２クロストーク信号及びλ３クロストーク信号が混入することとなる。なお、３波長型ではλ１、λ２、λ３により
【数９】
λｆｉｎｅ＝λ１
λｍｅｄ＝λ２λ１／（λ２−λ１）＝ｎλｆｉｎｅ
λｃｏａ＝λ３λ２／（λ３−λ２）＝ｍλｍｅｄ
を定義してλｃｏａ、λｍｅｄ、λｆｉｎｅで絶対位置を検出できるが、λ１検出信号にλ２クロストーク成分及びλ３クロストーク成分が混入するとλｆｉｎｅの精度が低下する。
【００４８】
そこで、このような場合、λ２クロストーク成分をキャンセルできる受信コイルアレイをさらにλ３クロストーク成分がキャンセルされるように複数個離間して配置すればよい。具体的には、第１相の受信コイル３０−０に着目すると、λ２／Ｎの間隔でＮ個の受信コイルを配置し、これらの検出信号を加算することでλ２クロストーク成分をキャンセルする。その検出信号は、λ１検出信号とλ３クロストーク成分が混入した信号となる。そして、λ３クロストーク信号をキャンセルする受信コイルアレイを、さらにλ３／Ｍの間隔で測定方向に離間配置する。離間配置されたＭ個の受信コイルアレイの検出信号を加算することでλ３クロストーク成分をキャンセルできる。
【００４９】
図１０には、λ２クロストーク成分及びλ３クロストーク成分を除去する受信コイルの１つの相の概念構成が示されている。３個の受信コイルからなる受信コイルアレイは互いにλ２／３だけ離間して配置され、３個の受信コイルアレイは互いにλ３／３だけ離間して配置される。各受信コイルアレイ内の受信コイルの検出信号は加算器５０ａ、５０ｂ、５０ｃでそれぞれ加算され、λ２クロストーク成分が除去された信号として加算器５０ｄに供給される。加算器５０ｄでは、これらの検出信号をさらに加算し、λ３クロストーク成分が除去されたλ１周期の検出信号を出力する。
【００５０】
もちろん、２波長型あるいは３波長型の位置トランスデューサに限定されるものではなく、それ以上の波長を有する位置トランスデューサにも同様に適用できる。
【００５１】
また、本実施形態では、２波長型位置トランスデューサにおいて、Ｎ＝３として各相の受信コイルを３個の受信コイルで構成しているが、Ｎ＝２として各相の受信コイルを互いに１８０度の位相差をなす２個の受信コイルで構成してもよく、あるいはＮ＝４として各相の受信コイルを互いに９０度の位相差をなす４個の受信コイルで構成することもできる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、２波長型位置トランスデューサにおいて、λ１検出信号に混入するλ２クロストーク成分を除去しているが、同様にしてλ２検出信号に混入するλ１クロストーク成分を除去することも可能である。図１１の構成で説明したように、送信コイル２０を駆動した後に、送信コイル２２を駆動して受信コイル３２で周期λ２の信号を検出するが、この際に送信コイル１０に誘導電流が生じるため、この送信コイル１０からの漏洩磁界によりλ２検出信号にはλ１クロストーク成分が混入することになる。この場合、受信コイル３２の１つの相を複数の受信コイルで構成し、各受信コイルをＰ＝｛（ｎ−１）／Ｎ＋ｍ｝・λ１に従って離間配置し、各受信コイルからの検出信号を加算することでλ１クロストーク成分を除去できる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば漏洩磁界によるクロストーク信号をキャンセルし、高精度の位置検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の受信コイル配置説明図である。
【図２】  本発明の検出信号説明図である。
【図３】  実施形態に係る第１相の受信コイル説明図である。
【図４】  実施形態に係る第１相受信コイルの配置説明図である。
【図５】  実施形態に係る３相受信コイル配置説明図である。
【図６】  他の実施形態に係る第１相受信コイルの配置説明図である。
【図７】  他の実施形態に係る３相受信コイル配置説明図である。
【図８】  さらに他の実施形態に係る３相受信コイルの配置説明図である。
【図９】  ３波長型位置トランスデューサのクロストーク説明図である。
【図１０】  ３波長型位置トランスデューサの受信コイル配置説明図である。
【図１１】  従来の２波長型位置トランスデューサの配置説明図である。
【図１２】  従来の２波長型位置トランスデューサの３相受信コイル配置説明図である。
【図１３】  従来の２波長型位置トランスデューサのクロストーク説明図である。
【符号の説明】
１０  送信コイル（波長λ１）、１２  送信コイル（波長λ２）、２０  送信コイル（グリッド側）、３０  受信コイル（グリッド側）。
【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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