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[Technisches Gebiet]
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Ein gewisser Aspekt von Ausführungsformen, welche hierin beschrieben sind, bezieht sich auf eine Codiereinrichtung vom elektromagnetischen Induktionstyp.
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[Stand der Technik]
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Es sind Codiereinrichtungen vom elektromagnetischen Induktionstyp bekannt, welche eine elektromagnetische Verbindung zwischen einem Detektionskopf und einer Skala bzw. einem Maßstab verwenden (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 bis 3). Wenn ein Strom in einer Antriebsspule des Detektionskopfs fließt, wird ein magnetischer Fluss erzeugt bzw. generiert. Derart erzeugen Verbindungsspulen der Skala einen elektromotorischen Strom. Als nächstes erzeugen Empfängerspulen des Detektionskopfs einen elektromotorischen Strom aufgrund des magnetischen Flusses, welcher durch den elektromotorischen Strom der Verbindungsspulen erzeugt bzw. generiert wird. Jede elektromagnetische Verbindung zwischen Spulen fluktuiert bzw. schwankt in Übereinstimmung mit einem Ausmaß einer relativen Verschiebung bzw. Verlagerung zwischen dem Detektionskopf und der Skala. Dadurch wird ein Sinuswellensignal, welches denselben Abstand wie denjenigen der Verbindungsspulen aufweist, erhalten. Wenn das Sinuswellensignal elektrisch interpoliert wird, ist es möglich, das Sinuswellensignal als ein digitales Ausmaß bzw. eine digitale Größe einer minimalen Auflösung zu verwenden. Darüber hinaus ist es möglich, das Ausmaß der relativen Verschiebung des Detektionskopfs zu messen.
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[Literaturliste]
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[Patentdokument]
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- [Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. H10-318781
- [Patentdokument 2] Japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2001-255106
- [Patentdokument 2] Japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2016-206086
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Probleme, welche durch die Erfindung zu lösen sind]
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Es wird gedacht, dass eine Leitungsbreite bzw. -stärke der Verbindungsspulen vergrößert bzw. verbreitert wird, um eine Signalintensität in den Codiereinrichtungen vom elektromagnetischen Induktionstyp zu sichern. Jedoch kann, wenn die Leitungsbreite der Verbindungsspulen verbreitert bzw. vergrößert wird, eine Interpolationsgenauigkeit verschlechtert werden und es kann eine Messgenauigkeit verschlechtert bzw. herabgesetzt werden.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es ein Gegenstand, eine Codiereinrichtung vom elektromagnetischen Induktionstyp zur Verfügung zu stellen, welche fähig ist, sowohl eine hohe Messgenauigkeit als auch Sicherheit bzw. -sicherstellung einer Signalintensität zu erzielen.
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[Mittel für ein Lösen des Problems]
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Codiereinrichtung vom elektromagnetischen Induktionstyp zur Verfügung gestellt, beinhaltend: einen Detektionskopf, welcher eine rechteckige bzw. rechtwinkelige Form aufweist; und eine Skala bzw. einen Maßstab, welche(r) eine rechteckige Form aufweist, wobei der Detektionskopf zu der Skala gerichtet ist und konfiguriert ist, um sich relativ zu der Skala in einer Messachsenrichtung zu bewegen, wobei der Detektionskopf eine Antriebsspule aufweist, welche konfiguriert ist, um einen magnetischen Fluss zu erzeugen bzw. zu generieren, wobei die Skala eine Mehrzahl von Verbindungsspulen aufweist, welche in einer fundamentalen Periode λ in der Messachsenrichtung angeordnet sind, konfiguriert sind, um elektromagnetisch mit dem magnetischen Fluss gekoppelt zu sein bzw. zu werden, welcher durch die Antriebsspule erzeugt wird, und einen magnetischen Fluss erzeugen, welcher in einer vorbestimmten räumlichen Periode in der Messachsenrichtung fluktuiert bzw. schwankt, wobei der Detektionskopf eine Mehrzahl von Empfängerspulen aufweist, welche in der fundamentalen Periode X in der Messachsenrichtung angeordnet sind und konfiguriert sind, um elektromagnetisch mit dem magnetischen Fluss gekoppelt zu sein bzw. zu werden, welcher durch die Mehrzahl von Verbindungsspulen erzeugt wird, und eine Phase des magnetischen Flusses detektieren, wobei λ/2 - 2d < L < λ/2 erfüllt ist, wenn ein Abstand zwischen einem Leitungsbreitenzentrum und einem anderen Leitungsbreitenzentrum der Mehrzahl von Verbindungsspulen in der Messachsenrichtung „L“ ist und eine Leitungsbreite der Mehrzahl von Verbindungsspulen „d“ ist.
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[Effekt der Erfindung]
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Es ist möglich, eine Skala zur Verfügung zu stellen, welche fähig ist, sowohl eine hohe Messgenauigkeit als auch Sicherheit einer Signalintensität zu erzielen.
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Figurenliste
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- 1A illustriert eine Struktur einer Codiereinrichtung vom elektromagnetischen Induktionstyp;
- 1B illustriert Empfängerspulen;
- 2A illustriert ein magnetisches Feld zwischen Verbindungsspulen benachbart zueinander;
- 2B illustriert eine grundlegende bzw. fundamentale Periode von Empfängerspulen;
- 2C illustriert ein Ausgangssignal eines Empfangssignals;
- 3 illustriert eine Größe einer Verbindungsspule;
- 4 illustriert einen Fall, wobei eine Leitungsbreite einer Verbindungsspule verbreitert wird;
- 5 illustriert ein Simulationsresultat einer Stromdichte einer Verbindungsspule;
- 6 illustriert ein magnetisches Feld, welches durch einen Strom erzeugt bzw. generiert wird, welcher in einem äußeren Umfang fließt bzw. strömt;
- 7A und 7B illustrieren eine Beziehung zwischen einer Leitungsbreite einer Verbindungsspule und λ/2;
- 8A bis 8C illustrieren eine Beziehung zwischen einer Leitungsbreite einer Verbindungsspule und λ/2;
- 9A und 9B illustrieren eine andere Form bzw. Gestalt einer Verbindungsspule;
- 10A und 10B illustrieren eine Beziehung zwischen einer Breite einer Verbindungsspule und einer Breite einer Antriebsspule;
- 11A und 11B illustrieren eine Beziehung zwischen einer Breite einer Verbindungsspule und einer Breite einer Antriebsspule;
- 12 illustriert eine modifizierte Ausführungsform; und
- 13A und 13B illustrieren eine Beziehung zwischen einer Leitungsbreite einer Verbindungsspule und λ/2.
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[Arten für ein Ausführen der Erfindung]
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Das Folgende ist eine Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen.
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1A illustriert eine Struktur einer Codiereinrichtung 100 vom elektromagnetischen Induktionstyp unter Verwendung einer elektromagnetischen Verbindung zwischen einem Detektionskopf und einer Skala bzw. einem Maßstab. 1B illustriert Empfängerspulen, welche später beschrieben werden.
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Die Codiereinrichtung 100 vom elektromagnetischen Induktionstyp weist einen Detektionskopf 10 und eine Skala bzw. einen Maßstab 20 auf. Der Detektionskopf 10 bewegt sich relativ in einer Messachsenrichtung relativ zu der bzw. unter Bezugnahme auf die Skala 20. Der Detektionskopf 10 und die Skala 20 weisen eine Form bzw. Gestalt einer flachen Platte auf und sind zueinander über einen vorbestimmten Spalt bzw. Abstand gerichtet. Die Codiereinrichtung 100 vom elektromagnetischen Induktionstyp weist einen Antriebssignal-Generator 30 und eine Verschiebungs- bzw. Verlagerungsausmaß-Messeinrichtung 40 usw. auf. In 1A und 1B bezeichnet eine X-Achse eine Verschiebungs- bzw. Verlagerungsrichtung des Detektionskopfs 10 (Messachse). Eine Y-Achse ist vertikal auf die X-Achse in einer Ebene, welche durch die Skala 20 gebildet wird.
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Der Detektionskopf 10 weist eine Antriebsspule 11, Empfängerspulen 12 usw. auf. Die Antriebsspule 11 ist eine rechteckige bzw. rechtwinkelige Spule, von welcher eine longitudinale bzw. Längsrichtung die X-Achse ist. Wie dies in 1B illustriert ist, bilden die Empfängerspulen 12 eine Detektionsschleife, welche in einer grundlegenden bzw. fundamentalen Periode λ des Detektionskopfs 10 in der X-Achsen-Richtung wiederholt ist bzw. wird, durch positive Sinuswellenmuster und negative Sinuswellenmuster der fundamentalen Periode λ, welche durch zwei Muster 13a und 13b, welche auf beiden Flächen des Detektionskopfs 10 ausgebildet sind, und durch Verdrahtungen 14 gebildet sind, welche das Muster 13a und das Muster 13b verbinden, im Inneren der Antriebsspule 11. In der Ausführungsform beinhalten beispielsweise die Empfängerspulen 12 dreiphasige Empfängerspulen 12a bis 12c, deren räumliche Phase relativ zueinander in der X-Achsen-Richtung verschoben ist. Die Empfängerspulen 12a bis 12c sind bzw. werden durch eine Stern-Verbindung verbunden bzw. angeschlossen.
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In der Skala 20 ist eine Mehrzahl von Verbindungsspulen 21, welche eine rechteckige bzw. rechtwinkelige Form bzw. Gestalt aufweisen, in der fundamentalen Periode λ entlang der X-Achse angeordnet. Jede der Verbindungsspulen 22 ist eine Spule einer geschlossenen Schleife. Die Verbindungsspulen 21 sind elektromagnetisch mit der Antriebsspule 11 gekoppelt und sind auch mit der Empfängerspule 12 gekoppelt.
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Der Antriebssignal-Generator 30 erzeugt ein Antriebssignal eines einphasigen Wechselstroms und liefert das erzeugte Antriebssignal zu der Antriebsspule 11. In diesem Fall wird ein magnetischer Fluss in der Antriebsspule 11 erzeugt. Derart wird ein elektromotorischer Strom in der Mehrzahl von Verbindungsspulen 21 erzeugt bzw. generiert. Die Mehrzahl von Verbindungsspulen 21 ist elektromagnetisch mit dem magnetischen Fluss gekoppelt, welcher durch die Antriebsspule 11 erzeugt wird, und erzeugt einen magnetischen Fluss, welcher in der X-Achsen-Richtung in einer vorbestimmten räumlichen Periode fluktuiert bzw. schwankt. Der magnetische Fluss, welcher durch die Verbindungsspulen 21 erzeugt wird, erzeugt einen elektromotorischen Strom in den Empfängerspulen 12a bis 12c. Die elektromagnetische Kopplung unter jeder Spule fluktuiert in Übereinstimmung mit dem Verlagerungsausmaß des Detektionskopfs 10. Dadurch wird ein Sinuswellensignal derselben Periode wie die fundamentale Periode λ erhalten. Daher detektiert die Empfängerspule 12 eine Phase des magnetischen Flusses, welcher durch die Mehrzahl von Verbindungsspulen 21 erzeugt wird. Die Verlagerungsausmaß-Messeinrichtung 40 kann das Sinuswellensignal als eine digitale Größe einer minimalen Auflösung durch ein elektrisches Interpolieren des Sinuswellensignals verwenden. Dadurch misst die Verlagerungsausmaß-Messeinrichtung 40 das Verlagerungsausmaß des Detektionskopfs 10.
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Eine Spur ist bzw. wird durch die Antriebsspulen 11, die Empfängerspulen 12 und die Verbindungsspulen 21 strukturiert bzw. aufgebaut, welche elektromagnetisch miteinander gekoppelt sind. In der Ausführungsform weist die Codiereinrichtung 100 vom elektromagnetischen Induktionstyp eine Mehrzahl von Spuren bzw. Bahnen Tr1 bis Tr3 auf. Die Mehrzahl von Spuren Tr1 bis Tr3 ist in einem vorbestimmten Intervall bzw. Abstand in der Y-Achsen-Richtung angeordnet. Fundamentale Perioden λ sind verschieden voneinander in den Spuren Tr1 bis Tr3. Derart wirkt die Codiereinrichtung 100 vom elektromagnetischen Induktionstyp als eine Absoluttyp-Codiereinrichtung.
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2A illustriert ein magnetisches Feld zwischen den Verbindungsspulen 21 benachbart zueinander. Wie dies in 2A illustriert ist, wird ein magnetisches Feld zwischen den Verbindungsspulen 21 benachbart zueinander erzeugt bzw. generiert. Eine Richtung des magnetischen Felds zwischen den Verbindungsspulen 21 ist entgegengesetzt zu einer Richtung eines magnetischen Felds im Inneren der Verbindungsspulen 21. Die Verbindungsspulen 21 sind in der fundamentalen Periode λ angeordnet, wie dies oben erwähnt ist. Wie dies in 2B illustriert ist, sind die Empfängerspulen 12a bis 12c auch in der fundamentalen Periode X angeordnet. Derart ist, wie dies in 2C illustriert ist, jedes von abgegebenen bzw. Ausgangssignalen der Empfängerspulen 12a bis 12c ein Sinuswellensignal, dessen Periode die fundamentale Periode λ ist. Die fundamentale Periode λ ist ein Abstand zwischen Zentren der Verbindungsspulen 21 benachbart zueinander in der X-Achsen-Richtung. Mit anderen Worten ist die fundamentale Periode λ ein Abstand zwischen einem Rand bzw. einer Kante auf der Plus-Seite in der X-Achse von einer der Verbindungsspulen 21 bis zu einer Kante auf der Plus-Seite in der X-Achse einer anderen Verbindungsspule 21 benachbart zu der einen bzw. ersten. Die fundamentale Periode λ der Empfängerspulen 12 ist eine Periode von Sinuswellenmustern, welche die Empfängerspulen 12 strukturieren bzw. aufbauen.
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Beispielsweise weisen, wie dies in 3 illustriert ist, die Verbindungsspulen 21 eine Größe auf, in welcher ein Intervall bzw. Abstand zwischen Zentren von Leitungsbreiten der zwei zueinander benachbarten Verbindungsspulen 21 λ/2 ist. Eine Signalperiode, welche durch eine Struktur der Codiereinrichtung vom elektromagnetischen Induktionstyp bestimmt wird, ist gröber bzw. rauer als diejenige einer Codiereinrichtung vom photoelektrischen Typ. Daher ist eine Anforderung der Codiereinrichtung vom elektromagnetischen Induktionstyp gegenüber einer Interpolationsgenauigkeit nicht hoch. Jedoch wurde in jüngster Zeit eine Anforderung an eine hohe Genauigkeit erhöht bzw. gesteigert. Unter Bezugnahme auf die Codiereinrichtung vom elektromagnetischen Induktionstyp wird die Interpolationsgenauigkeit vergleichbar mit derjenigen der Codiereinrichtung vom photoelektrischen Typ gefordert. Es ist wichtig, ob ein Signal, welches durch ein Bewegen des Detektionskopfs bewirkt wird, eine Sinuswellenform ohne eine Verzerrung aufweist oder nicht, ob eine Intensität des Signals geeignet bzw. entsprechend ist oder nicht, ob eine Fluktuation bzw. Schwankung der Signalintensität unterdrückt ist bzw. wird oder nicht, um diese Anforderung zu erfüllen. Jedoch wird dieser Punkt nicht strikt beachtet.
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Und derart ist bzw. wird beispielsweise, wie dies in 4 illustriert ist, die Leitungsbreite der Verbindungsspule 21 erweitert bzw. vergrößert. Dadurch wird eine Widerstandskomponente der Spule reduziert. Und es ist möglich, die Signalintensität zu erhöhen bzw. zu steigern. Darüber hinaus ist es möglich, die Fluktuation der Signalintensität zu unterdrücken, welche durch einen Defekt der Spule bewirkt wird, welcher bei der Herstellung derselben auftreten kann. Jedoch wird bestätigt, dass, wenn die Leitungsbreite verbreitert bzw. vergrößert wird, ein Fehler von 1/3 Periode der fundamentalen Periode X (λ/3 Fehler), dessen Korrektur schwierig ist, ansteigt und die Interpolationsgenauigkeit verschlechtert wird. Daher ist es schwierig, sowohl die hohe Messgenauigkeit als auch eine Sicherstellung der Signalintensität zu erzielen. Die Sicherstellung der Signalintensität beinhaltet eine große Größe eines absoluten Werts des Signals und eine Unterdrückung der Signalfluktuation bzw. -schwankung.
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Die vorliegenden Erfinder haben gefunden, dass die Stromdichte in der Verbindungsspule 21 niedriger auf einer Seite eines inneren Umfangs bzw. inneren Umfangsseite der Spule und höher auf einer Seite eines äußeren Umfangs bzw. einer äußeren Umfangsseite der Spule ist. 5 illustriert ein Simulationsresultat der Stromdichte der Verbindungsspule 21. In 5 ist, je tiefer das Muster ist, umso höher die Stromdichte. Eine Einheit von Werten ist A/m2. Aus dem Resultat von 5 ist verständlich, dass die Stromdichte niedrig auf der inneren Umfangsseite der Verbindungsspule 21 ist und die Stromdichte hoch auf der äußeren Umfangsseite der Verbindungsspule 21 ist. Auf diese Weise gibt es in der Leitungsbreitenrichtung der Verbindungsspule 21 eine Variation bzw. Änderung in der Stromdichte.
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Wenn die Leitungsbreite der Verbindungsspule 21 verbreitert bzw. vergrößert wird, um die Signalintensität sicherzustellen, werden eine Region einer Plus-Seite und eine Region einer Minus-Seite unausgeglichen in Bezug auf das magnetische Feld, welches durch den Strom erzeugt bzw. generiert wird, welcher in dem äußeren Umfang der Spule fließt bzw. strömt, wie dies in 6 illustriert ist. Und die Sinuswelle unterscheidet sich von einer theoretischen Sinuswelle. Dadurch kann die Interpolationsgenauigkeit verschlechtert bzw. herabgesetzt werden. Die Verteilung der Stromdichte ist vernachlässigbar, wenn die Leitungsbreite gering bzw. schmal ist. Jedoch wird bestätigt, dass die Stromdichte-Verteilung beträchtlich bzw. bemerkenswert ist, wenn die Leitungsbreite erhöht wird. Beispielsweise ist die Stromverteilung bemerkenswert in der Verbindungsspule 21, deren Leitungsbreite 200 µm oder mehr beträgt.
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Wie dies in 7A illustriert ist, kann, wenn ein Intervall bzw. Abstand L zwischen den Leitungsbreitenzentren der zwei Verbindungsspulen 21 benachbart zueinander λ/2 ist, eine hohe Interpolationsgenauigkeit nicht notwendigerweise erzielt werden. Und derart ist es, wie dies in 7B illustriert ist, bevorzugt, dass ein Abstand (> L) zwischen Spulenrand- bzw. -kantenabschnitten, wo eine Stromdichte hoch ist, λ/2 ist, um einen Einfluss einer Stromdichte-Verteilung zu unterdrücken. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass Rand- bzw. Kantenabschnitte der Empfängerspulen 12, welche in der fundamentalen Periode λ angeordnet sind, nahe den Rand- bzw. Kantenabschnitten der Verbindungsspulen 21 angeordnet sind, wo die Stromdichte hoch ist. Und derart wird in der Ausführungsform, wie dies in 8A bis 8C illustriert ist, λ/2 - 2d < L < X/2 erfüllt unter Bezugnahme auf die Periode der Empfängerspulen = der Abstand der Verbindungsspulen = die Signalperiode (die fundamentale Periode λ), wenn ein Abstand zwischen einem Leitungsbreitenzentrum und einem anderen Leitungsbreitenzentrum einer einzigen bzw. einzelnen Verbindungsspule 21 „L“ ist und eine Leitungsbreite der Verbindungsspulen „d“ ist. Mit bzw. bei der Struktur ist der Abstand zwischen den Spulenkantenabschnitten, wo die Stromdichte hoch ist, λ/2 oder nahezu λ/2. In diesem Fall wird die Verschlechterung der Interpolationsgenauigkeit unterdrückt. Und es wird eine hohe Messgenauigkeit erzielt. Darüber hinaus ist es möglich, die Leitungsbreite der Verbindungsspulen 21 zu verbreitern bzw. zu vergrößern. Es ist daher möglich, die Signalintensität zu erhöhen bzw. zu steigern. Demgemäß ist es möglich, sowohl die hohe Messgenauigkeit als auch die Sicherheit bzw. -stellung der Signalintensität zu erzielen. Es ist bevorzugt, dass λ/2 - 3d/2 < L < λ/2 - d/2 erfüllt ist, um eine höhere Interpolationsgenauigkeit zu erzielen.
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In der Ausführungsform weisen die Verbindungsspulen 21 eine rechteckige bzw. rechtwinkelige Form bzw. Gestalt auf. Jedoch können die Verbindungsspulen 21 andere Formen aufweisen. Beispielsweise können, wie dies in 9A illustriert ist, die Verbindungsspulen 21 geschlossene Spulen bzw. Schlaufen sein, welche eine Form einer 8 aufweisen. Alternativ können, wie dies in 9B illustriert ist, die Verbindungsspulen 21 geschlossene Spulen sein, welche eine kreisartige Form aufweisen. In den Spulen mit geschlossenen Schleifen ist die Stromdichte auf der äußeren Umfangsseite der Spulen höher als diejenige auf der inneren Umfangsseite der Spulen. Und auch in einem Abschnitt der Verbindungsspule 21, welcher elektromagnetisch mit der Empfängerspule 12 gekoppelt ist, wird bzw. ist λ/2 - 2d < L < λ/2 erfüllt, wenn ein maximaler Abstand zwischen den Leitungsbreitenzentren in der X-Achsen-Richtung „L“ ist und die Leitungsbreite der Verbindungsspule 21 „d“ ist. Mit bzw. bei der Struktur ist der Abstand bzw. das Intervall zwischen den Spulenkantenabschnitten, wo die Stromdichte hoch ist, λ/2 oder nahezu λ/2. Derart wird die Verschlechterung der Interpolationsgenauigkeit unterdrückt und es wird eine hohe Messgenauigkeit erzielt. Es ist bevorzugt, dass λ/2 - 3d/2 < L < X/2 - d/2 erfüllt ist, um eine höhere Interpolationsgenauigkeit zu erzielen. Es ist bevorzugt, dass die Verbindungsspulen 21 eine Form bzw. Gestalt aufweisen, welche linear symmetrisch relativ zu der Y-Achse ist.
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Als nächstes wird eine Beschreibung einer Beziehung zwischen der Position der Antriebsspule 11 des Detektionskopfs 10 und der Position der Verbindungsspule 21 der Skala 20 gegeben werden. Es ist vorteilhaft, dass die Breite der Verbindungsspule 21 in der Y-Achsen-Richtung so weit wie möglich verbreitert wird, wie dies in 10B illustriert ist, wenn die Positionsschwankung der Empfängerspule 12 berücksichtigt wird, um ein erlaubtes Ausmaß einer relativen lateralen Fluktuation bzw. Schwankung zwischen der Position des Detektionskopfs 10 und der Position der Skala 20 zu erhöhen, wie dies in 10A illustriert ist. Jedoch heben, wie dies in 11A illustriert ist, wenn sich die Verbindungsspule 21 außerhalb der Antriebsspule 11 erstreckt, die Verlängerungs- bzw. Erstreckungsabschnitte das magnetische Feld der Antriebsspule 11 auf. Daher wird die Signalintensität reduziert. Und derart ist es, wie dies in 11B illustriert ist, bevorzugt, dass die Breite der Verbindungsspule 21 in der Y-Achsen-Richtung gleich wie oder geringer als die Breite der Antriebsspule 11 in der Y-Achsen-Richtung ist, um die Signalintensität sicherzustellen.
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(Modifizierte Ausführungsform) In dem Beispiel von 1 sind bzw. liegen die Empfängerspulen 12 im Inneren der Antriebsspule 11. Jedoch ist diese Struktur nicht beschränkt bzw. begrenzt. 12 illustriert ein anderes Beispiel, wo sich die Empfängerspulen 12 nicht im Inneren der Antriebsspule 11 befinden. Beispielsweise weist, wie dies in 12 illustriert ist, die Antriebsspule 11 ein Paar einer Antriebsspule 11a und einer Antriebsspule 11b auf. Die Empfängerspule 12 ist zwischen der Antriebsspule 11a und der Antriebsspule 11b angeordnet.
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Die Antriebsspulen 11a und 11b sind rechteckige bzw. rechtwinkelige Muster, welche sich in der X-Achsen-Richtung erstrecken. Beispielsweise sind bzw. werden die Antriebsspulen 11a und 11b verbunden bzw. angeschlossen, so dass ein Strom, welcher in der Antriebsspule 11a fließt, entgegengesetzt zu demjenigen in der Antriebsspule 11b ist. Beispielsweise fließt der Strom entgegen dem Uhrzeigersinn in der Antriebsspule 11a und es fließt der Strom im Uhrzeigersinn in der Antriebsspule 11b.
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In der Skala 20 sind eine Verbindungsspule 21a und eine Verbindungsspule 21b abwechselnd angeordnet. Die Verbindungsspulen 21a sind Spulen einer geschlossenen Schleife, welche in der fundamentalen Periode λ angeordnet sind. Und die Verbindungsspulen 21a weisen einen ersten Schleifenabschnitt 22a, welcher elektromagnetisch mit der Antriebsspule 11a gekoppelt ist, und einen zweiten Schleifenabschnitt 23a auf, welcher elektromagnetisch mit der Empfängerspule 12 gekoppelt ist. Die Verbindungsspulen 21b sind Spulen einer geschlossenen Schleife, von welchen eine Phasendifferenz von derjenigen der Verbindungsspule 21a um 180 Grad ist. Und die Verbindungsspulen 21b weisen einen ersten Schleifenabschnitt 22b, welcher elektromagnetisch mit der Antriebsspule 11b gekoppelt ist, und einen zweiten Schleifenabschnitt 23b auf, welcher elektromagnetisch mit der Empfängerspule 12 gekoppelt ist. In der modifizierten Ausführungsform sind die Verbindungsspulen 21a und die Verbindungsspulen 21b in der fundamentalen Periode λ/2 angeordnet.
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In der Struktur kontaktieren ein Rand bzw. eine Kante der Verbindungsspule 21a und ein Rand der Verbindungsspule 21b einander, wenn L = λ/2 erfüllt ist. In diesem Fall ist ein maximaler Abstand zwischen den Leitungsbreitenzentren in der X-Achsen-Richtung „L“ und es ist die Leitungsbreite der Verbindungsspulen 21a und 21b „d“ in Abschnitten der Verbindungsspulen 21a und 21b, welche elektromagnetisch mit der Empfängerspule 12 gekoppelt sind. Und derart wird in der modifizierten Ausführungsform, wie dies in 13A illustriert ist, ein Intervall bzw. Abstand t zwischen der Verbindungsspule 21a und der Verbindungsspule 21b berücksichtigt. Und es ist L < λ/2 erfüllt. Konkret ist L + d + t = λ/2 erfüllt. Und wenn „L“ soweit wie möglich verbreitert wird, ist t 0. „L“ wird minimal, wenn t=d erfüllt ist, wie dies in 13B illustriert ist. Daher ist λ/2 - 2d < L < λ/2 - d erfüllt. In der Struktur ist der Abstand zwischen den Spulenrandabschnitten, wo die Stromdichte hoch ist, λ/2 oder nahezu λ/2. Derart wird die Verschlechterung der Interpolationsgenauigkeit unterdrückt. Und es wird eine hohe Messgenauigkeit erzielt. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass λ/2 - 3d/2 < L < λ/2 - d erfüllt ist, um eine höhere Interpolationsgenauigkeit zu erzielen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die spezifisch geoffenbarten Ausführungsformen und Abwandlungen beschränkt bzw. begrenzt, sondern kann andere Ausführungsformen und Abwandlungen beinhalten, ohne von dem Rahmen bzw. Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP H10318781 [0002]
- JP 2001255106 [0002]
- JP 2016206086 [0002]
