JP2002539438A

JP2002539438A - 磁気スケールの書込みシステム

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Publication number: JP2002539438A
Application number: JP2000604427A
Authority: JP
Inventors: デットマンフリッツ; ローライトウーヴェ
Original assignee: イーエムオーインスティテュートヒュアミクロストルクトゥアテヒノロギーウントオプトエレクトロニクエーファウ
Priority date: 1999-03-06
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2002-11-19
Also published as: EP1157394A1; EP1157394B1; WO2000054293A1; ATE267451T1; US6850139B1

Abstract

(57)【要約】成形導電体（１）と、コンデンサバッテリ（３）、切換スイッチ（４）及び制御装置（５）から構成されたパルス電源（２）とから成る高精度の磁気スケールのパルス磁化用のシステムを記載する。このシステムはコンパクトな構造であり、６０Ｖ以下の供給電圧において必要な高いパルス電流を得るような低インピーダンス電流回路を有することを前提条件としている。切換スイッチは、それぞれ同数の並列に接続されたＭＯＳトランジスタを含有するスイッチ（７）を有するＨブリッジである。ＭＯＳトランジスタによって可能な短いパルス時間は、磁化領域を高精度で製造することができる成形導電体の使用を可能にする。このシステムによって重量、電気エネルギー及び時間の節約は、１００％の割合で可能とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、書込みと呼ばれる時系列的に行われる磁気スケールの部分的な磁化
のための磁気スケールの書込みシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】

磁気スケールは、長さ、角度及び位置を決定する際に用いられる。この磁気ス
ケールは、周期的な繰返し性で存在するピッチ又は部分的に対応する異なったコ
ードによって反対方向に磁化することができる。磁気スケールは線形又は円形又
はその他の任意の形状を有することができる。この磁気スケールは、完全に硬磁
性材料から成るか或いは軟磁性体又は非磁性体の表面上に存在する硬磁性材料か
ら成ることができる。表面は、被覆層によって保護することができる。

【０００３】２つの異なる原理による磁気スケールの書込みシステムが知られている。第１
の原理（例えばドイツ連邦共和国特許公報ＤＥ４１０８９２３Ａ１）において、
導電体が、その導電体を流れるパルス電流によって磁界が発生し、スケール全体
にわたって又は少なくともそのかなりの部分にわたって拡がり、且つそれによっ
てこの磁化が所定の磁気パターンの形状に調整されるような空間的配分及び強度
を有するように成形され、且つ磁気スケールの近傍に直接磁界がかけられる。

【０００４】磁気スケールの上記磁化方法における欠点は、所定の磁気パターンの誤りの無
い伝達が不可能なので、成形導電体のピッチの位置に対し、磁気スケールの精度
条件を超える非常に高い精度条件を設定しなければならないことである。成形導
電体は機械的な仕上製品であるため、それによって製造されたスケールの位置誤
差は数マイクロメートルの範囲に達してはならない。

【０００５】様々な調節すべき磁化の複数の領域を含有する部分においてスケールの磁化が
行われるとき、それぞれ２つの平行に磁化する部分の境界面に付加的な精度問題
が生じる。誤差を含む精度は、その場合、スケール材料の保持磁界強度を超える
強度を有する磁界が導電体が占める部分以外から生じるよりも、成形導電体の測
定位置の誤差から生じるほうが少ない。つまり、スケールはその場合にも磁化さ
れる。スケール材料で最終的に設定される磁化方向は、磁気ヒシテリシスのため
にその履歴に依存するので、境界面にはそのように誤差の多い磁化の領域が形成
され、それによって磁気スケールの精度が制限される。

【０００６】上記原理のその他の欠点は、上記のような磁化装置のパルス電源（例えばドイ
ツ連邦共和国特許公報ＤＥ３４２１５７５Ａ１）の構造から生じる。このパルス
電源は約３０ｋＡまでのパルス振幅を提供し、高圧で作動し、５０ｋｇ以上の重
量を有し、且つ比較的高いコスト要因となる。また、高圧のために、パルス電源
と成形導電体との間に比較的強いリード線を使用しなければならない。このリー
ド線は、これが力と振動を成形導電体に伝達するため、正確な位置決めを困難に
する。これらは特に磁化するための強い電流パルスによっても発生し、３０ｋＡ
で短時間に非常に大きな力に発展する。

【０００７】磁気スケールの書込み用の第２の原理は、ドイツ連邦共和国特許公報ＤＥ４４
４２６８２に記載されている。この場合、書込みヘッドが１つ又は２つの狭い空
隙によって仕切られた少なくとも１つのコイルによって取囲まれた磁極から成る
。軟磁性磁極は、コイルの通電によって飽和するまで磁化することができる。そ
のために、コイルの巻数はそれに対応して適合させることができるので、１Ａ未
満の電流で充分である。その場合、１極配列の端部に又は２極配列の空隙の付近
に、スケール材料の磁化に充分な強さの磁場が発生する。２極配列の場合、この
空隙は直接磁化すべきスケールを介して導かれる。磁界はここで軟磁性材料から
成る空隙の一方の側から出て、再びこの空隙の他方の側に入る。流出する磁場の
強さがスケール材料の保持磁界強度より大きいスケールの領域で、スケールの磁
化がその都度存在する磁界の方向になされる。しかし、これは空隙の両側で反対
になる。そのため、書込みヘッドの位置を進めたとき、常にすでに磁化した領域
の再磁化を行わなければならない。従って、これは最終的に一定方向に磁化した
領域の大きさが書込みヘッドによって発生し、且つ、すでに上書き磁化されたス
ケール材料によって引起こされる磁場の強さによって決定されるため欠点となる
。つまり、２回の磁化過程の誤差が加算される。そのため、これらは書込みヘッ
ドから流出する磁場の強さが空隙と軟磁性極の間隔の増加に伴って比較的小さい
勾配で減少するため、極端に小さくならない。このように、小さな間隔変動は最
終的に磁化領域の長さの差に重大な影響を及ぼす。最も好都合なのは、書込みヘ
ッドがスケール表面に直接接触する機能故障であるかもしれない。しかし、これ
は、設定した位置に誤差をもたらすスケールへの書込みヘッドの運動時の様々な
摩擦力を生むものであり、高いスケール精度を維持するには最適なものでもない
。

【０００８】円形のスケールにおいて３６０゜全てにわたり交互に同じ長さの磁極を反対方
向に指向した磁化によって製造されるとすると、空隙を有する書込みヘッドの使
用時に反対の磁界方向によって空隙の両側で始めに磁化した領域が円形のスケー
ルの約３６０゜の回転によって再び元に戻るとしても、いずれの場合でも問題が
生じる。その場合、この衝突位置は常に磁化の領域の長さで大きい誤差が付加さ
れることになる。

【０００９】コイルを備えた１つだけの磁極の使用は、たしかに磁極面からこれに垂直に流
出する磁界成分が、この磁極面の中心においてのみ絶対最大値を有するので、磁
界分布の改善をもたらす。磁界方向に対して斜め方向に比較的小さい磁場の強さ
の減少と、磁極面の間隔によるより強い減少とのために、この場合にも磁極面と
スケール表面との間の間隔が非常に正確に維持されている。一定に磁化すべき領
域の周縁付近に必要な再磁化過程は除外することができない。この場合にも、実
用的に好ましい接触式作動方法において所定の位置を維持する際の欠点が存在す
る。

【００１０】軟磁性磁極のもう１つの欠点は、コイル内の電流によって上書き磁化された磁
極の使用時のスケールに対する書込みヘッドの正確な位置を順守する際に生じる
。つまり、磁極とすでに磁化されたスケールの領域との間に力が発生し、必要と
される小さい間隔のために、この力が非常に大きくなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の課題は、磁気スケールの書込みにおいて、磁化領域寸法の高い精度と
磁化領域内部の磁化の高い繰返精度とを有する好適な磁気スケールの書込みシス
テムを提供することにある。

【００１２】この課題の解決策は、独立請求項に記載する構成によって与えられており、ま
た、好ましい実施形態は従属請求項に記載されている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本発明の磁気スケールの書込みシステムは、スケールの位置での磁界発生用の
成形導電体と、コンデンサバッテリ、切換スイッチ及び制御装置から構成された
両方向の電流方向用のパルス電流とから成る。全構成要素はコンパクトなユニッ
トに集積されている。このコンパクトな構造によって全電流路がコンデンサバッ
テリから成形導電体に至るまで非常に短くなる。全ての構成要素及び接続線は、
固定した位置に互いに組み込まれるため、磁化すべきスケールに対する成形導電
体の位置を変えることができる力が無効となる。コンデンサバッテリと成形導電
体との間の短い電流路及び大きい導体断面は、全電流回路内で小さい抵抗を保証
する。従って、磁化に必要な高い電流強度を発生するために充分な低電圧域での
動作電圧が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

直接的にのみ磁界発生に利用する成形導電体に制限された小さい断面は、成形
導電体の長さが短いために電流を制限する抵抗とはならない。しかし、そのため
の前提条件は、成形導電体の中心がスケールの表面に非常に近く位置決めされる
ことである。これによって、スケール材料内の強い磁場の発生が保証されている
。

【００１５】成形導電体の寸法は、磁化すべき領域の寸法に適合されているので、成形導電
体内への通電によって常に２極又は多極のスケール材料の再磁化が回避されるよ
うな磁界分布が発生する。磁極の長さが本質的にトラック幅よりも小さい周期的
な磁化によるスケールの書込みを行なうために、ヘアピン形状の導電体が使用さ
れ、その導体間隔は本質的にワイヤの直径よりも大きい。スケール表面に垂直に
作用する成分をもつ磁界の強さは、両方のワイヤの中心間の領域で最大になる。
この中心のほぼ下側でこの垂直に作用する磁界成分により、磁界方向を変化させ
るので、非常に強い磁場勾配が発生する。つまり、このヘアピン形状の成形導電
体を通る電流パルスによって、ワイヤの中心間の接続線下側に存在する領域でス
ケールが一方向に且つ直接隣接する他の方向に磁化される。上述のように、この
領域の長さがワイヤの中心の接続線の下側で磁極長さと一致する場合、スケール
材料内で１度設定した磁化方向を変更する必要がない。スケールの各領域に対し
て同じ磁化方向を有する磁化過程のみが存在する。これにより、且つ、高い磁場
勾配により、成形導電体の位置がそれに対応する精度の測定システムで調整され
たとき、磁極の長さと磁場の強さの高い精度が保証される。これは、成形導電体
が摩擦力による誤差を回避するためにスケール表面全体にわたって所定の間隔で
存在する場合にも当てはまる。

【００１６】ヘアピン形状の成形導電体の両部分の間隔が大きくなる場合、２本又はそれ以
上の円形のワイヤを配設した方形断面を選択することが好ましい。これにより、
より強い磁場とより良い磁界の均質性とがヘアピン形状の導電体面の下側で達成
され、それによって導体断面下側の磁場勾配が減少しない。

【００１７】スケールのトラック幅が磁極長さより僅かに大きい場合でも、方形の成形導電
体が使用される。この場合にも、２本又はそれ以上のワイヤで方形の断面で再び
好ましい強さの磁場と良好な磁場の均質性が導体断面の中心下側の大きい磁場の
勾配で実現することができる。

【００１８】スケールの磁化をスケール表面と並列に延長させる必要のあるスケールを書込
むために、帯状の断面を有する成形導電体が使用され、この帯厚は可能な限り小
さく設定され、それによって全電流がスケール表面に対して小さい距離で集中し
、且つ大きい磁場が生じる。この断面の幅は、磁化すべき領域の長さに適合され
るため、この領域の磁化は１つの電流パルスによって行われる。成形導電体は、
複数本の直接並列に置かれるワイヤから成ることもでき、この場合これらのワイ
ヤは一緒に帯状の断面を満たし、且つ並列に電流が通電される。この断面の厚さ
を帯の両端部で中心部よりも大きくなるように設定し、或いは周縁で大きい直径
を有するワイヤを使用することが好ましい。これによって、均質な磁場の分布が
磁化すべき領域内に存在し、且つこの領域の周縁における磁場の強さが急峻に減
少する。成形導電体の特殊な形状に関係なく、この成形導電体は常に保持具に固
定されているため、電流パルス中に発生する力はその形状でもスケールに対する
その位置でも何ら変化することがない。成形導電体を有する保持具は交換可能で
あるため、常にそれぞれのスケールの書込みに最適の成形導電体を使用すること
ができる。

【００１９】パルス電源の切換スイッチは、Ｈブリッジの形状を有する。それにより、コン
デンサバッテリから同じ振幅、同じ時系列とし、反対方向の電流パルスを成形導
電体に送ることができる。このための前提条件は、正反対の磁化方向の磁極長さ
が周期的なスケールにおいて高い精度で一致することである。Ｈブリッジ内のス
イッチとして、ＭＯＳトランジスタが使用されるのが好ましい。この場合、全て
のスイッチは同数の並列に接続したＭＯＳトランジスタから成らなければならな
い。このようにして、充分大きな全電流強度が達成され且つ電流回路内の並列の
ＭＯＳトランジスタの抵抗は電流に制限されない。重要なことは、このシステム
のコンパクトな構造により、成形導電体を通る電流がマイクロ秒の数１０分の１
でその最大値に上昇するような小さい誘導性を電流回路にもたらすことができる
ことである。このようにして、制御装置からの信号によってＭＯＳトランジスタ
は電流パルスの開始後、数マイクロ秒で再び遮断される。この時間間隔は磁化に
とって充分である。従来技術に比べて非常に短いこのパルス時間は、本発明によ
るシステムに幾つかの長所をもたらす。

【００２０】その長所の１つは、短いパルス時間でコンデンサバッテリの電圧がごく僅かな
量だけ低下することである。このように、体積あたり高い容量を有し、且つ本シ
ステムにおけるコンパクトな構造とその僅かな拡張を支援するコスト的に有利な
電解コンデンサを使用することができる。

【００２１】もう１つの長所は、パルス電流によって僅かに取出されたコンデンサバッテリ
の充電はパルス休止中に僅かな電流によって再び供給することができ且つこのシ
ステムにおけるこうした供給を行なうには、ごく僅かな出力のみが調達されるだ
けでよいことである。さらに、この短いパルス時間は高いパルス繰返数を許容す
るため、大きい書込み速度が達成され、これは可能なパルス繰返数によることよ
りもスケールに対する本システムの位置決めの方法によって制限される。この短
いパルス時間によって成形導電体の中に少量の電気出力のみが熱に変換される。
このように、導電体には小さい断面を使用することができ、熱的破壊をおそれる
必要がない。この小さい断面によって、スケールの領域で、スケール表面に対す
る電流の間隔を非常に小さく保持することができるので、より高い磁界が可能に
なる。

【００２２】パルス電源は、本発明により良好な導電金属から成る遮蔽体の中に収容される
。ただ１つ遮蔽されていない部分は、通電及び遮断用のリード線が直接並列に案
内されている成形導電体を有する保持具である。それにより、この本システムの
環境は高い電流強度にもかかわらず妨害磁界又は健康上有害な電磁界から解放さ
れたものとなる。

【００２３】本発明によるシステムは、磁気スケールの書込みのために測定方向に周期的に
変化する磁化方向と、磁化領域の長さに１つのコードが割当てられた磁化領域を
有する磁気スケールとを具備している。使用する際、この成形導電体の位置決め
はスケールの表面上で無接触とされており、これにより成形導電体とスケール表
面との間の位置誤差を生ぜしめる摩擦を回避することができる。

【００２４】以下実施例により、本発明をより詳しく説明する。帰属する図面に以下のもの
を表わしている。

【００２５】磁気スケールに書込むための本発明によるシステム全体の概要を、図１に示す
。このシステムは、書込み時にスケールの表面付近に存在する成形導電体１から
成る。パルス電源２で形成された電流パルスは、成形導電体に供給され且つその
付近でスケール材料の磁化に充分な磁場を発生する。パルス電源２は、コンデン
サバッテリ３、切換スイッチ４及び制御装置５から成る。このシステムの構造は
、コンデンサバッテリ３と成形導電体１との間に可能な限り大きい導体断面を有
するように、また、最小の導体長さになるように構成されている。これにより、
コンデンサバッテリ３の低い動作電圧時における高い電流強度の前提条件、すな
わち、低インピーダンスの接続が保証されている。この動作電圧は、接続コンタ
クト８を介して供給される。制御装置５用の供給電圧と入力データ回線は接続コ
ンタクト９を介して行われる。

【００２６】切換スイッチ４は、４つのスイッチ７を有し、これらがそれぞれ同数で並列に
接続されたＭＯＳトランジスタから成る構成であり、Ｈブリッジの形状を有する
。これにより、スイッチ７の充分な耐電流性と充分に低い抵抗とが保証されてい
る。

【００２７】従来使用されていたサイリスタ又はイグナイトロンに対してＭＯＳトランジス
タを使用する特別の長所は、このＭＯＳトランジスタが常時制御装置５からのパ
ルスによって導電状態から再び遮断状態に切換えられることである。それにより
、パルス時間を数マイクロ秒に制限することができる。この持続時間はいずれの
場合でもスケール材料を磁化するために充分である。より長いパルス時間は、時
間とともに減少するパルスの電流強度のために磁化に対して全く正の影響をもた
らさない。パルス時間が短いために、コンデンサバッテリ３はそれぞれ個々のパ
ルスでごく僅かな部分だけが放電される。そのため、コンデンサバッテリ３は並
列に接続された電解コンデンサ６から構成されている。動作電圧として、６０Ｖ
未満の低電圧域の電圧で充分である。この低電圧と電解コンデンサ６を用いるこ
とができるため、必要な容量に要する体積は特に少なくなり、これが電流回路の
低インピーダンス特性に好適に反映している。コンデンサバッテリ３は約５％の
部分のみが放電されるだけなので、動作電流がそれに応じて少なくなり、且つ５
００ｍＡ以下にすることができる。さらに、成形導電体にかかる熱負荷はパルス
時間が短いために小さくなり、そこでスケール材料の領域に強い磁場を生じさせ
る小さい断面を使用することができる。最終的に、短いパルス時間によって約５
０ｓ^-1の高いパルス繰返数が可能になり、これが書込み方法の経済性を高める。
パルス電源２全体は、金属遮蔽体１０の中に有るため、高い電流と短い切換時間
にもかかわらず、健康上有害な電磁界が全く発生しない。

【００２８】成形導電体１は、その形状と寸法においてスケールの書込むべき時間パルスに
適合される。図２は、保持具１３上のリード線１２を有するヘアピン形状の導電
体１１を示す。ヘアピン形状の導電体１１は、保持具１３の中に挿入され且つ固
着されている。リード線１２は同様に保持具１３に固定して接続され、且つ並列
に直接設けられている。これにより、スケールに対する電流パルスに制限された
ヘアピン形状の導電体１１の位置変化を回避することができる。また、両方のリ
ード線１２の間隔が小さいことにより、保持具１３の位置が遮蔽体１０の外部に
あるにもかかわらず重大な浮遊磁界は存在しない。

【００２９】ヘアピン形状の導電体１１の拡大図を図３に示す。導電体１１の方形断面１７
は、線形の寸法１５及び１６を有する。図４に従って、この断面１７は円形の導
体断面１７．１、２つの円形の導体断面１７．２又は４つの円形の導体断面１７
．３によって占めることができる。複数の導体断面が存在するとき、これらは同
じ方向の電流が通電される。これは、個々のヘアピン形状の導電体の直列接続に
よって可能になる。断面１７．２を有する図面は、例えば図１の成形導電体１に
相当する。

【００３０】ヘアピン形状の導電体１１の両方の断面１７の間隔１４は、本質的に断面１７
の寸法１５、１６よりも大きい。１ｍｍの間隔１４及び０．３ｍｍのワイヤ径の
ために、図８にヘアピン形状の導電体１１の面に垂直に立つ磁場成分の強さを種
々の間隔２４の場合と２２００Ａの電流の場合でヘアピン形状の導電体１１の中
心からの間隔にわたって示している。曲線２１、２２及び２３は、０．０５ｍｍ
、０．２ｍｍ及び０．４ｍｍの間隔２４に相当する。特に、より小さい間隔２４
については、例えば導体断面の中心にわたる領域で非常に大きい磁場の低下を認
めることができる。さらに、徴候の変化が存在する。種々の間隔２４についての
曲線は、例えば磁場の強さが２．５・１０⁵Ａ／ｍになる点で交差する。ここで
上記の値に相当する保持磁界強度を有するプラスチック結合フェライトから成る
スケールがその表面と平行にヘアピン形状の導電体全体にわたって存在するとき
、間隔１４に相当する長さにわたる該スケールの磁化は垂直方向に上方へ調整さ
れ、しかも約０．５ｍｍの深さまでになる。間隔１４のほかに、１ｍｍ未満の幅
を有するスケールの表面付近の領域における磁場の強さは、この場合に磁化を反
対方向に調整するために充分大きい。その製造によって周期的に交互の方向に磁
化されることになるスケールの次の部分の磁化のために、ヘアピン形状の導電体
１１を有するシステムの位置によって精密な測定システムを利用しながら正確に
１ｍｍだけ右側方へ移動される。その後に続く電流パルスの方向とそれによる磁
界の方向は、第１の方向と逆向きになる。つまり、スケールの次の部分は、垂直
に下方へ磁化される。この部分の表面付近の領域は、すでに第１パルスでこの方
向に磁化されているため、すでに存在する磁化の方向転換を行う必要がない。ま
た、この第１の磁化部分の表面付近の領域において、もう１度材料の保持磁界強
度を上回る強さの磁場が発生する。しかし、この磁場はそこで書込まれた磁化の
方向と一致する。つまり、再磁化は全く不要になる。これにより、磁化領域の長
さとその磁化値は、スケールと成形導電体１１との間の位置の調整用の高い精度
の位置測定方法を適用する際に高い精度で再現可能である。

【００３１】図４に示したヘアピン形状の導電体１１用の断面１７．２及び１７．３は、向
導体及び帰導体の間の間隔１４がより大きくな──合に好ましい。その間隔によ
って向導体及び帰導体の間の中心で磁場の強さが低い値に低下することを回避す
ることができる。

【００３２】スケールの磁化がスケールの表面と平行に調整されるスケールの書込みのため
に、図５、図６及び図７に示した成形導電体が好適であることが実証されている
。図５は、保持具１３に固定したリード線１２と成形導電体１８とを示す。図６
は、この成形導電体が帯状であり、その幅１９が本質的に厚さより大きいことを
具体的に示している。帯状の導電体１８の断面を実現するための様々な可能性は
、図７によって示される。厚さ配分２０．１及び２０．３は、幅１９の大部分に
わたって帯の下側に帯と平行に現われる磁場成分の一様な強さの磁場を生ぜしめ
る。周縁に至るまでの導電体下側の上記成分の一様な強さの磁場とこの周縁の直
接近傍の強い勾配は、ワイヤの直径が両方のワイヤの間に存在する帯の厚さより
大きい場合に断面２０．２と断面２０．４で達成される。これにより、高い精度
でスケール部分の磁化が可能である。

【００３３】（産業上の利用可能性）本発明の特徴に従って構成されたパルス方法による磁気スケールの書込みシス
テムは、従来技術に比べると僅か約１００分の１の重量及び体積を有し、電気的
接続出力は１００分の１に低減され、スケール書込み時のパルス繰返数とそれに
よる効率は約１００の割合で上昇し、得られたスケールの精度は１０倍以上改善
された。そのため、この新しいシステムにおいては健康保護措置が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシステムの概要を示す図である。

【図２】保持具を備えた成形導電体を示す図である。

【図３】ヘアピン形状の導電体を示す図である。

【図４】ヘアピン形状の導電体の断面図である。

【図５】保持具を備えた帯状導電体を示す図である。

【図６】帯状導電体を示す図である。

【図７】帯状導電体の断面図である。

【図８】磁場の推移を示す図である。

【符号の説明】

１成形導電体２パルス電源３コンデンサバッテリ４切換スイッチ５制御装置６コンデンサ７スイッチ８接続コンタクト（動作電圧用）９接続コンタクト（制御装置用）１０遮蔽体１１ヘアピン形状の導電体１２リード線１３保持具１４間隔１５断面の寸法１６断面の寸法１７断面１７．１円形断面１７．２２つの円形の導体を有する方形断面１７．３４つの円形の導体を有する方形断面１８帯状導電体１９帯状導電体の幅２０．１帯状導電体の厚さ２０．２帯状導電体の厚さ配分２０．３組付けた帯状導電体の厚さ２０．４組付けた帯状導電体の厚さ２１０．０５ｍｍの磁場の強さの推移２２０．２ｍｍの磁場の強さの推移２３０．４ｍｍの磁場の強さの推移２４成形導電体の間隔

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年４月１７日（２００１．４．１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ (72)発明者フリッツデットマンドイツ連邦共和国Ｄ−35586 ヴェッツラーアルトファーターヴェーク４ (72)発明者ウーヴェローライトドイツ連邦共和国Ｄ−35580 ヴェッツラートイトビルクシュトラーセ４Ｆターム(参考） 2F077 AA49 NN24 VV33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スケールの位置での磁界発生用の成形導電体（１）と、コンデン
サバッテリ（３）、切換スイッチ（４）及び制御装置（５）から構成された両方
向の電流を供給するパルス電源（２）とから成る磁気スケールの書込みシステム
において、全ての構成要素を１つのコンパクトなユニットに集積したことを特徴
とする磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２】コンパクトな構造により、電流路がコンデンサバッテリ（３）と
成形導電体（１）との間で短く形成され、且つ低インピーダンスとされるととも
に、このシステムの動作電圧が低電圧域とされる、請求項１に記載の磁気スケー
ルの書込みシステム。
【請求項３】スケールの位置での磁界発生用の成形導電体（１）のみが小さい
導体断面を有し、且つ全リード線（１２）がコンデンサバッテリ（３）から直接
成形導電体（１）に至るまで大きい導体断面を有する、請求項２に記載の磁気ス
ケールの書込みシステム。
【請求項４】成形導電体（１）の寸法を書込むべき磁化領域の大きさに適合さ
せた、請求項３に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項５】成形導電体（１）がヘアピン形状であり、且つ断面の寸法が本質
的に向導体及び帰導体の間隔（１４）よりも小さい断面（１７）を有する、請求
項３に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項６】断面（１７）が円形（１７．１）である、請求項５に記載の磁気
スケールの書込みシステム。
【請求項７】円の直径が０．３ｍｍであり、且つ向導体及び帰導体の最小間隔
（１４）が１ｍｍになる、請求項６に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項８】断面（１７）が四角形であり、且つこの四角形の断面（１７）が
２本又はそれ以上の円形のワイヤ（１７．１、１７．２）を収容しており、これ
ら個々のヘアピン形状のワイヤを電気的に直列に接続した、請求項５に記載の磁
気スケールの書込みシステム。
【請求項９】成形導電体（１）が方形から成り、且つ断面の寸法が本質的に方
形の長さ及び幅よりも小さい断面を有する、請求項３に記載の磁気スケールの書
込みシステム。
【請求項１０】断面が円形である、請求項９に記載の磁気スケールの書込みシ
ステム。
【請求項１１】断面が方形であり、且つこの方形の断面が２本又はそれ以上の
円形のワイヤを収容してなり、これら個々の方形のワイヤを電気的に直列に接続
した、請求項９に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項１２】成形導電体（１）が帯状の導電体（１８）から成り、この帯状
導電体の幅（１９）が本質的にその厚さ（２０．１）よりも大きい、請求項３に
記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項１３】成形導電体（１）が帯状の導電体から成り、この帯状導電体の
幅が本質的にその厚さ（２０．２）よりも大きく、この厚さ（２０．２）が両端
部で中心よりも大きい、請求項３に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項１４】成形導電体（１）が数本の直接並列に置いたワイヤ（２０．３
）から成る、請求項３に磁気スケールの書込み記載のシステム。
【請求項１５】成形導電体（１）が１つの帯状導電体と、この帯状導電体の両
隣に隣接して対称的に設けられた２本のワイヤとから成り、且つこれら３つの構
成要素（２０．４）を電気的に直列に接続した、請求項３に記載の磁気スケール
の書込みシステム。
【請求項１６】成形導電体（１）を保持具（１３）に固定した、請求項３乃至
１５のいずれか１つに記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項１７】成形導電体（１）がその保持具（１３）と一緒に交換可能であ
る、請求項１６に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項１８】切換スイッチ（４）がＨブリッジの形状を有する、請求項１に
記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項１９】スイッチ（７）がＨブリッジＭＯＳトランジスタである、請求
項１８に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２０】各スイッチ（７）が複数の並列に接続したＭＯＳトランジスタ
から成る、請求項１９に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２１】スイッチ（７）が数マイクロ秒の短いパルス時間後に制御装置
（５）によって閉鎖可能である、請求項１９に記載の磁気スケールの書込みシス
テム。
【請求項２２】コンデンサバッテリ（３）が電解コンデンサ（６）から成る、
請求項１に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２３】個々のパルスあたりのコンデンサバッテリ（３）の充電が少量
部のみ低減する、請求項２１及び２２に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２４】この少量部が５％になる、請求項２３に記載の磁気スケールの
書込みシステム。
【請求項２５】高い電流パルス繰返数が調整可能である、請求項２３又は２４
に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２６】電流パルス繰返数が最大５０ｓ^-1になる、請求項２０に記載の
磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２７】このシステムの供給電流が２０００Ａのパルス電流で５００ｍ
Ａ未満になる、請求項１に記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２８】パルス電源（２）が遮蔽体（１０）の中にある、請求項１に記
載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項２９】機械的構造の剛性が、パルス電流の力によってスケールに対す
る成形導電体（１）の誤調整が生じないような大きさにある、請求項１に記載の
磁気スケールの書込みシステム。
【請求項３０】スケールが測定方向に周期的に磁化することによって製造され
る、請求項１乃至２９のいずれか１つに記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項３１】スケールを磁化域と共に１つのコードを割当てた長さに製造す
る、請求項１乃至２９のいずれか１つに記載の磁気スケールの書込みシステム。
【請求項３２】成形導電体（１）が無接触にスケールを介して案内される、請
求項１乃至２９のいずれか１つに記載の磁気スケールの書込みシステム。