JP2008216154A

JP2008216154A - 絶対値スケール及び絶対値演算方法

Info

Publication number: JP2008216154A
Application number: JP2007056503A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishii; 浩石井; Katsuyoshi Takeuchi; 克佳竹内
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2008-09-18
Also published as: TW200907305A; EP1967825A3; TWI374259B; KR20080082498A; KR100956904B1; US20080223942A1; EP1967825A2; RU2382336C2; CN101261138A; CN101261138B; RU2008108850A; US7654009B2

Abstract

【課題】絶対値スケール全体を大型化することなく、各コイルパターンの占有面積を大きく（各コイルパターンの径方向長さや幅方向長さを長く）することなどが可能なロータリ形やリニア形の絶対値スケールを提供する。
【解決手段】ロータリ形絶対値スケールでは、ロータのピッチの異なる２つのロータ側コイルパターン３１，３２を積層し、ステータのピッチの異なる２つのステータ側コイルパターン３３，３４も積層する。また、リニア形絶対値スケールでは、スライダのピッチの異なる２つのスライダ側コイルパターンを積層し、ステータのピッチの異なる２つのスケール側コイルパターンも積層する。
【選択図】図１

Description

本発明はインダクトシン方式の絶対値スケール及び絶対値演算方法に関する。

工作機械などに適用されるインダクトシン方式のスケールにはロータリ形のもの（ロータリ形スケール）と、リニア形のもの（リニア形スケール）とがある。

ロータリ形スケールは回転角度を検出するためのものであり、図２７（ａ）に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が円環状に形成されたロータ側コイルパターン１を有する回転側のロータと、図２７（ｂ）に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が円環状に形成されたステータ側コイルパターン２を有する固定側のステータとを有し、ロータ側コイルパターン１とステータ側コイルパターン２とが向かい合わせとなるようにロータステータとが対向配置された構成となっている。

このロータリ形スケールではステータ側コイルパターン２に交流電流を流すと、図２８に示すようにロータ（ロータ側コイルパターン１）の回転角度に対して（即ちステータ側コイルパターン２とロータ側コイルパターン１の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝ロータ側コイルパターン１のピッチ）に変化する誘導電圧がロータ側コイルパターン１に発生する。この誘導電圧は回転側と固定側とに組み込まれたトランスを介して回転側から固定側に伝達される。かくして、この誘導電圧の変化量から、ロータ（例えばロータが結合された工作機械等の回転軸）の回転角度を検出することができる。

図示は省略するが、リニア形スケールは直線的な変位量を検出するためのものであり、ジグザグ状に折り返され且つ全体が直線状に形成されたスライダ側コイルパターンを有する摺動側のスライダと、ジグザグ状に折り返され且つ全体が直線状に形成されたスケール側コイルパターンを有する固定側のスケールとを有し、スライダ側コイルパターンとスケール側コイルパターンとが向かい合わせとなるようにスライダとスケールとが対向配置された構成となっている。

このリニア形スケールではスライダ側コイルパターンに交流電流を流すと、スライダ（スライダ側コイルパターン）の直線的な変位量に対して（即ちスライダ側コイルパターンとスケール側コイルパターンの相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝スケール側コイルパターンのピッチ）に変化する誘導電圧がスケール側コイルパターンに発生する。かくして、この誘導電圧の変化量から、スライダ（例えばスライダが結合された工作機械等の直線移動軸）の直線的な変位量（直線移動距離）を検出することができる。

そして、現在では上記のようなインダクトシン方式のロータリ形スケールやリニア形スケールを応用した絶対値スケールとして、回転角度の絶対値（絶対角度）を検出することができるロータリ形絶対値スケールや、直線的な変位量の絶対値（絶対変位量）を検出することができるリニア形絶対値スケールも開発されている。

ロータリ形絶対値スケールは、図２９（ａ）に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が円環状に形成されたピッチの異なる２つのロータ側コイルパターン５，６を有する回転側のロータと、図２９（ｂ）に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が円環状に形成されたピッチの異なる２つのステータ側コイルパターン７，８を有する固定側のステータとを有し、ロータ側コイルパターン５，６とステータ側コイルパターン７，８とが向かい合わせとなるようにロータとステータとが対向配置された構成となっている。そして、ロータ側コイルパターン５，６はそれぞれ異なるピッチＰｍ［度］，Ｐｓ［度］（Ｐｓ＜Ｐｍ）を有しており、同一平面内に形成されている。ステータ側コイルパターン７，８もそれぞれロータ側コイルパターン５，６のピッチＰｍ，Ｐｓに対応した異なるピッチＰｍ´［度］，Ｐｓ´［度］（Ｐｓ´＜Ｐｍ´）を有しており、同一平面内に形成されている。

ステータの構成を図３０に基づいて更に詳述すると、図３０に示すようにステータ９は基材１０の表面に絶縁材１１を介して銅箔を貼り付け、この銅箔をリソグラフなどによって所定のコイルパターンに形成することにより、ステータ側コイルパターン７，８が形成されている。また、基材１０には配線溝１４が加工されており、この配線溝１４に設けられた内部配線１３を介してステータ側コイルパターン７，８と外部配線１５とが電気的に接続されている。基材１０に加工された配線溝１４にはトランス１６の二次側コイル１２も設けられている。図示は省略するが、ロータの構成もステータと同様、基材に絶縁材を介して張り付けた銅箔を用いてロータ側コイルパターン５，６が形成された構成となっており、基材に加工された配線溝に内部配線や、トランス１６の一次側コイルが設けられている。

このロータリ形絶対値スケールではステータ側コイルパターン７，８に交流電流を流すと、ロータ（ロータ側コイルパターン５，６）の回転角度に対して周期的（周期＝ロータ側コイルパターン５，６のピッチＰｓ，Ｐｍ）に変化する誘導電圧がロータ側コイルパターン５，６に発生する。これらの誘導電圧は回転側と固定側とに組み込まれたトランス１６を介して回転側から固定側にそれぞれ伝達される。そして、これらの誘導電圧の変化量から得られる検出角度の差から、ロータ（例えばロータが結合された工作機械等の回転軸）の絶対角度を求めることができる。

リニア形絶対値スケールは、図３１（ａ）に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が直線状に形成されたピッチの異なる２つのスライダ側コイルパターン２１，２２を有する摺動側のスライダと、図３１（ｂ）に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が直線状に形成されたピッチの異なる２つのスケール側コイルパターン２３，２４を有する固定側のスケールとを有し、スライダ側コイルパターン２１，２２とスケール側コイルパターン２２，２３とが向かい合わせとなるようにスライダとスケールとが対向配置された構成となっている。スケール側コイルパターン２３，２４はそれぞれ異なるピッチＰｓ［ｍｍ］，Ｐｍ［ｍｍ］（Ｐｓ＜Ｐｍ）を有しており、スライダ側コイルパターン２１，２２もそれぞれスケール側コイルパターン２３，２４のピッチＰｓ，Ｐｍに対応した異なるピッチＰｓ´［ｍｍ］，Ｐｍ´［ｍｍ］（Ｐｓ´＜Ｐｍ´）を有しており、同一平面内に形成されている。

スライダの構成を図３２に基づいて更に詳述すると、図３２に示すようにステータ２５は基材２６の表面に絶縁材２７を介して銅箔を貼り付け、この銅箔をリソグラフなどによって所定のコイルパターンに形成することにより、スライダ側コイルパターン２１，２２が形成されている。また、基材２６には配線溝２８が加工されており、この配線溝２８に設けられた内部配線２９を介してスライダ側コイルパターン２１，２２と外部配線３０とが電気的に接続されている。図示は省略するが、スケールの構成もスライダと同様、基材に絶縁材を介して張り付けた銅箔を用いてスケール側コイルパターン２３，２４が形成された構成となっており、基材に加工された配線溝に設けられた内部配線を介して、スケール側コイルパターン２３，２４と外部配線とが電気的に接続されている。

このリニア形絶対値スケールではスライダ側コイルパターン２１，２２に交流電流を流すと、スケール（スケール側コイルパターン２３，２４）の直線的な変位量に対して周期的（周期＝スケール側コイルパターン２３，２４のピッチＰｓ，Ｐｍ）に変化する誘導電圧がスケール側コイルパターン２３，２４に発生する。そして、これらの誘導電圧の変化量から得られる変位量の差から、スライダ（例えばスライダが結合された工作機械等の直線移動軸）の絶対変位量を求めることができる。

特開平１１−０８３５４５号公報

しかしながら、上記従来のロータリ形絶対値スケールではロータ側コイルパターン５，６が同一平面内に形成され、ステータ側コイルパターン７，８も同一平面内に形成されているため、絶対値スケール全体の大型化を避けようとすると、各コイルパターン５，６，７，８の占有面積を小さく（各コイルパターン５，６，７，８の径方向の長さを短く）せざるをえず、その結果、絶対値スケールの製造のバラツキによる影響が検出精度に出やすくなるため、安定した検出精度を得ることが難しい。

同様に上記従来のリニア形絶対値スケールでもスライダ側コイルパターン２１，２２が同一平面内に形成され、スケール側コイルパターン２３，２４も同一平面内に形成されているため、絶対値スケール全体の大型化を避けようとすると、各コイルパターン２１，２２，２３，２４の占有面積を小さく（各コイルパターン２１，２２，２３，２４の幅方向の長さを短く）せざるをえず、その結果、絶対値スケールの製造バラツキの影響が検出精度に出やすくなるため、安定した検出精度を得ることが難しい。

更には、絶対値スケールにおいて絶対角度の算出や絶対変位量の算出を、容易且つ確実に行うことができる計算方法も望まれていた。

従って本発明は上記の事情に鑑み、絶対値スケール全体を大型化することなく、各コイルパターンの占有面積を大きく（各コイルパターンの径方向長さや幅方向長さを長く）することができ、更には容易且つ確実に絶対角度の算出や絶対変位量の算出を行うことができるロータリ形やリニア形の絶対値スケールを提供することを課題とする。

上記課題を解決する第１発明の絶対値スケールは、ピッチの異なる複数のスライダ側コイルパターンを有するスライダと、ピッチの異なる複数のスケール側コイルパターンを有するスケールとを有し、前記複数のスライダ側コイルパターンと前記複数のスケール側コイルパターンとが向かい合わせとなるように前記スライダと前記スケールとを対向配置してなる絶対値スケールであって、
前記複数のスライダ側コイルパターンを積層し、
前記複数のスケール側コイルパターンを積層したことを特徴とする。
なお、前記絶対値スケールはロータリ形絶対値スケール又はリニア形絶対値スケールであり、前記スライダ側コイルパターンはロータリ形絶対値スケールのステータ側コイルパターン又はリニア形絶対値スケールのスライダ側コイルパターン、前記スライダはロータリ形絶対値スケールのステータ又はリニア形絶対値スケールのスライダ、前記スケール側コイルパターンはロータリ形絶対値スケールのロータ側コイルパターン又はリニア形絶対値スケールのスケール側コイルパターン、前記スケールはロータリ形絶対値スケールのロ−タ又はリニア形絶対値スケールのスケールである。

また、第２発明の絶対値スケールは、第１発明の絶対値スケールにおいて、
前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々のタイミングで交流電流を流す給電手段を備えたことを特徴とする。

また、第３発明の絶対値スケールは、第１発明の絶対値スケールにおいて、
前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々の周波数の交流電流を流す給電手段と、
前記スケールの各スケール側コイルパターンの出力側にそれぞれ設けられ、前記スケールの各スケール側コイルパターンにおける本来の誘導電圧の周波数以外の周波数の電圧をカットするフィルタと、
を備えたことを特徴とする。

また、第４発明の絶対値スケールは、第３発明の絶対値スケールにおいて、
前記給電手段では、前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々のタイミングで交流電流を流すことを特徴とする。

また、第５発明の絶対値スケールは、第１〜第４発明の何れかの絶対値スケールにおいて、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記スライダ側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールのステータ側コイルパターン、前記スライダが当該ロータリ形絶対値スケールのステータ、前記スケール側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールのロータ側コイルパターン、前記スケールが当該ロータリ形絶対値スケールのロータであり、
前記ロータはピッチの異なる２つの第１のロータ側コイルパターンと第２のロータ側コイルパターンとを有し、
前記ステータはピッチの異なる２つの第１のステータ側コイルパターンと第２のステータ側コイルパターンとを有し、
前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、
前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求める演算手段を有すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記スライダ側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールのスライダ側コイルパターン、前記スライダが当該リニア形絶対値スケールのスライダ、前記スケール側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールのスケール側コイルパターン、前記スケールが当該リニア形絶対値スケールのスケールであり、
前記スライダはピッチの異なる２つの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンとを有し、
前記スケールはピッチの異なる２つの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターンとを有し、
前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、
前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求める演算手段を有することを特徴とする。

また、第６発明の絶対値スケールは、第５発明の絶対値スケールにおいて、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記演算手段では、予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記演算手段では、予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とする。

また、第７発明の絶対値スケールは、ピッチの異なる２つの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンとを有するスライダと、ピッチの異なる２つの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターンとを有するスケールとを有し、前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンとが向かい合わせとなるように前記スライダと前記スケールとを対向配置してなる絶対値スケールにおいて、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記第１のスライダ側コイルパターンと前記第２のスライダ側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールの第１のステータ側コイルパターンと第２のステータ側コイルパターン、前記スライダが当該ロータリ形絶対値スケールのステータ、前記第１のスケール側コイルパターンと前記第２のスケール側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールの第１のロータ側コイルパターンと第２のロータ側コイルパターン、前記スケールが当該ロータリ形絶対値スケールのロータであり、
前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、
前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求める演算手段を有すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターン、前記スライダが当該リニア形絶対値スケールのスライダ、前記第１のスケール側コイルパターンと前記第２のスケール側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターン、前記スケールが当該リニア形絶対値スケールのスケールであり、
前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、
前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求める演算手段を有することを特徴とする。

また、第８発明の絶対値スケールは、第７発明の絶対値スケールにおいて、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記演算手段では、予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記演算手段では、予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とする。

また、第９発明の絶対値演算方法は、ピッチの異なる２つの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンとを有するスライダと、ピッチの異なる２つの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターンとを有するスケールとを有し、前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンとが向かい合わせとなるように前記スライダと前記スケールとを対向配置してなる絶対値スケールにおける前記スライダの変位量の絶対値を演算する方法であって、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記第１のスライダ側コイルパターンと前記第２のスライダ側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールの第１のステータ側コイルパターンと第２のステータ側コイルパターン、前記スライダが当該ロータリ形絶対値スケールのステータ、前記第１のスケール側コイルパターンと前記第２のスケール側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールの第１のロータ側コイルパターンと第２のロータ側コイルパターン、前記スケールが当該ロータリ形絶対値スケールのロータ、前記スライダの変位量の絶対値が当該ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度であり、
前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、
前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求めること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターン、前記スライダが当該リニア形絶対値スケールのスライダ、前記第１のスケール側コイルパターンと前記第２のがスケール側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターン、前記スケールが当該リニア形絶対値スケールのスケール、前記スライダの変位量の絶対値が当該リニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量であり、
前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、
前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求めることを特徴とする。

また、第１０発明の絶対値演算方法は、第９発明の絶対値演算方法において、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とする絶対値演算方法。

第１発明の絶対値スケールによれば、前記複数のスライダ側コイルパターンを積層し、前記複数のスケール側コイルパターンを積層したことを特徴とするため、従来のように同一平面内に複数のコイルパターンを設ける場合に比べて、絶対値スケール全体を大型化することなく、各コイルパターンの占有面積を大きく（各コイルパターンの径方向の長さを長く）することができるため、絶対値スケールの製造バラツキの影響が低減し、スライダの絶対変位量（ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量）の検出精度が安定する。

第２発明の絶対値スケールによれば、前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々のタイミングで交流電流を流す給電手段を備えたことを特徴とするため、前記複数のスライダ側コイルパターンを積層し、前記複数のスケール側コイルパターンを積層した構造であっても、これらの層間の電磁干渉を低減してスライダの絶対変位量（ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量）の検出精度を確保することができる。

第３発明の絶対値スケールによれば、前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々の周波数の交流電流を流す給電手段と、前記スケールの各スケール側コイルパターンの出力側にそれぞれ設けられ、前記スケールの各スケール側コイルパターンにおける本来の誘導電圧の周波数以外の周波数の電圧をカットするフィルタとを備えたことを特徴とするため、前記複数のスライダ側コイルパターンを積層し、前記複数のスケール側コイルパターンを積層した構造であっても、これらの層間の電磁干渉を低減してスライダの絶対変位量（ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量）の検出精度を確保することができる。

第４発明の絶対値スケールによれば、前記給電手段では、前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々のタイミングで交流電流を流すことを特徴とするため、より確実に層間の電磁干渉を低減してスライダの絶対変位量（ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量）の検出精度を確保することができる。

第５発明の絶対値スケールによれば、前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求める演算手段を有すること、前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求める演算手段を有することを特徴とするため、容易且つ確実にロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量を算出することができる。

第６発明の絶対値スケールによれば、前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、前記演算手段では、予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、前記演算手段では、予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とするため、絶対値スケールの製造にバラツキがあっても、ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量の検出精度を確保することができる。

第７発明の絶対値スケールによれば、前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求める演算手段を有すること、前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求める演算手段を有することを特徴とするため、容易且つ確実にロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量を算出することができる。

第８発明の絶対値スケールによれば、前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、前記演算手段では、予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、前記演算手段では、予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とするため、絶対値スケールの製造にバラツキがあっても、ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量の検出精度を確保することができる。

第９発明の絶対値演算方法によれば、前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧とに基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求めること、前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求めることを特徴とするため、容易且つ確実にロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量を算出することができる。

第１０発明の絶対値演算方法によれば、前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とするため、絶対値スケールの製造にバラツキがあっても、ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度又はリニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

＜実施の形態例１＞
図１は本発明の実施の形態例１に係るロータリ形絶対値スケールのロータ側コイルパターン及びステータ側コイルパターンの斜視図、図２は前記ロータ側コイルパターン及び前記ステータ側コイルパターンの正面図、図３（ａ）及び図３（ｂ）は前記ロータリ形絶対値スケールを構成するステータの正面図及び側断面図、図４（ａ）及び図４（ｂ）は前記ロータリ形絶対値スケールを構成するロータの正面図及び側断面図、図５は前記ロータリ形絶対値スケールの全体構成を示す側断面図である。また、図６は前記ロータリ形絶対値スケールの回路構成を示す図、図７は前記ロータリ形絶対値スケールの他の回路構成を示す図、図８〜図１３は前記ロータリ形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対角度の演算処理内容を説明するためのグラフである。

本実施の形態例１のロータリ形絶対値スケールはインダクトシン方式のロータリ形スケールを応用した絶対値スケールであって回転角度の絶対値（絶対角度）を検出することができるものであり、図１及び図２に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が円環状に形成されたピッチの異なる２つのロータ側コイルパターン３１（第１のロータ側コイルパターン）とロータ側コイルパターン３２（第２のロータ側コイルパターン）とを有する回転側のロータと、図１及び図２に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が円環状に形成されたピッチの異なる２つのステータ側コイルパターン３３（第１のステータ側コイルパターン）とステータ側コイルパターン３４（第２のステータ側コイルパターン）とを有する固定側のステータとを有し、図１に示すようにロータ側コイルパターン３１，３２とステータ側コイルパターン３３，３４とが向かい合わせとなるようにロータとステータとが対向配置された構成となっている。なお、このロータリ形絶対値スケールにおけるロータ、ロータ側コイルパターン、ステータ、ステータ側コイルパターンはそれぞれ、リニア形絶対値スケールにおけるスケール、スケール側コイルパターン、スライダ、スライダ側コイルパターンに相当するものである。

図２に示すように、２つのロータ側コイルパターン３１，３２はそれぞれ異なるピッチＰｍ［度］，Ｐｓ［度］（Ｐｓ＜Ｐｍ）を有しており、２つのステータ側コイルパターン３３，３４もそれぞれロータ側コイルパターン３１，３２のピッチＰｍ，Ｐｓに対応した異なるピッチＰｍ´［度］，Ｐｓ´［度］（Ｐｓ´＜Ｐｍ´）を有している。

そして、本実施の形態例１では２つロータ側コイルパターン３１，３２が、従来のような同一平面内ではなく、図１に示すように互いに積層されて異なる平面内に設けられており、且つ、２つのステータ側コイルパターン３３，３４も、従来のような同一平面内ではなく、図１に示すように互いに積層されて異なる平面内に設けられている。

ステータ及びロータの構成を図３〜図５に基づいて更に詳述する。

図３に示すように、本ロータリ形絶対値スケールのステータ４１は、強度を保つための基材４２の表面に多層プリント配線板４３を、接着剤などの固定手段により固定してなるものである。そして、多層プリント配線板４３の１層目（表面層）と二層目（内層）にはそれぞれ、ステータ側コイルパターン３３とステータ側コイルパターン３４とがプリント配線されて互いに積層された状態になっている。また、多層プリント配線板４３の各部には内部配線４４もプリント配線されており、この内部配線４４を介してステータ側コイルパターン３３，３４と外部配線４５とが電気的に接続されている。外部配線４５はスケール制御装置（図６，図７参照：詳細後述）に電気的に接続されている。また、多層プリント配線板４３に形成された配線溝４６には、トランス４７Ａ，４７Ｂの二次側コイル４８Ａ，４８Ｂが設けられている。

図４に示すように、本ロータリ形絶対値スケールのロータ５１は、強度を保つための基材５２の表面に多層プリント配線板５３を、接着剤などの固定手段により固定してなるものである。そして、多層プリント配線板５３の１層目（表面層）と二層目（内層）にはそれぞれ、ロータ側コイルパターン３１とロータ側コイルパターン３２とがプリント配線されて互いに積層された状態になっている。また、多層プリント配線板５３に形成された配線溝４６には、トランス４７Ａ，４７Ｂの一次側コイル５８Ａ，５８Ｂが設けられている。

図５に示すように、ロータ５１とステータ４１はロータ側コイルパターン３１，３２とステータ側コイルパターン３３，３４とが向かい合わせとなるように対向配置されており、ロータ５１は工作機械等の回転軸に取り付けられて同回転軸とともに矢印Ａの如く回転する一方、ステータ４１は工作機械等の固定部に取り付けられる。なお、このときトランス４７の一次側コイル５８と二次側コイル４８も向かい合わせとなっている。

続いて図６，図７に基づき、本ロータリ形絶対値スケールの回路構成について説明する。本ロータリ形絶対値スケールの回路構成は図６と図７の何れの回路構成であってもよい。

まず、図６の回路構成について説明すると、同図に示すように演算手段及び給電手段としてのスケール制御装置６１は、２つの交流電源部６２，６３を備えている。一方の交流電源部６２は、外部配線４５及び内部配線４４を介してステータ４１のステータ側コイルパターン３３に電気的に接続されており、このステータ側コイルパターン３３に対して周波数ｆの交流電流を流す。他方の交流電源部６３は、外部配線４５及び内部配線４４を介してステータ４１のステータ側コイルパターン３４に電気的に接続されており、このステータ側コイルパターン３４に対して周波数ｆの交流電流を流す。しかも、スケール制御装置６１ではステータ５１の各ステータ側コイルパターン３３，３４に対して別々のタイミングで交流電流を流す。即ち、交流電源部６２からステータ側コイルパターン３３への給電と、交流電源部６３からステータ側コイルパターン３４への給電とを同時ではなく、時間をずらして行う。

ロータ５１のロータ側コイルパターン３１には、内部配線６４（ロータ５１の多層プリント配線板５３の各部にプリント配線などによって設けられている）を介してトランス４７Ａの一次側コイル５８Ａが電気的に接続され、ロータ５１のロータ側コイルパターン３２には、内部配線６４を介してトランス４７Ｂの一次側コイル５８Ｂが電気的に接続されている。また、トランス４７Ａの二次側コイル４８Ａには、内部配線４４を介して増幅回路６５の入力側が電気的に接続され、トランス４７Ｂの二次側コイル４８Ｂには、内部配線４４を介して増幅回路６６の入力側が電気的に接続されている。増幅回路６５，６６はステータ４１の多層プリント配線板４３にそれぞれ設けられている。増幅回路６５，６６の出力側は、外部配線４５を介してスケール制御装置６１に電気的に接続されている。

従って、この図６の回路構成の場合には、交流電源部６２からステータ４１のステータ側コイルパターン３３に周波数ｆの交流電流を流すと、ロータ５１（ロータ側コイルパターン３１）の回転角度に対して（即ちステータ側コイルパターン３３とロータ側コイルパターン３１の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝ロータ側コイルパターン３１のピッチＰｍ）に変化する誘導電圧（周波数ｆの電圧）がロータ側コイルパターン３１に発生する。この誘導電圧は回転側（ロータ側）と固定側（ステータ側）とに組み込まれたトランス４７Ａを介して回転側から固定側に伝達される。そして、この固定側に伝達された誘導電圧が、増幅回路６５で増幅された後、スケール制御装置６１に入力される。

一方、交流電源部６３からステータ４１のステータ側コイルパターン３４に周波数ｆの交流電流を流すと、ロータ５１（ロータ側コイルパターン３２）の回転角度に対して（即ちステータ側コイルパターン３４とロータ側コイルパターン３２の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝ロータ側コイルパターン３１のピッチＰｓ）に変化する誘導電圧（周波数ｆの電圧）がロータ側コイルパターン３２に発生する。この誘導電圧は回転側（ロータ側）と固定側（ステータ側）とに組み込まれたトランス４７Ｂを介して回転側から固定側にそれぞれ伝達される。そして、この固定側に伝達された誘導電圧が、増幅回路６６で増幅された後、スケール制御装置６１に入力される。詳細は後述するが、スケール制御装置６１では増幅回路６５，６６から入力した誘導電圧に基づいて、ロータ５１（例えばロータ５１が結合された工作機械等の回転軸）の回転角度の絶対値（絶対角度）を演算する。

次に、図７の回路構成について説明すると、同図に示すように演算手段及び給電手段としてのスケール制御装置７１は、２つの交流電源部７２，７３を備えている。一方の交流電源部７２は、外部配線４５及び内部配線４４を介してステータ４１のステータ側コイルパターン３３に電気的に接続されており、このステータ側コイルパターン３３に対して周波数ｆｍの交流電流を流す。他方の交流電源部７３は、外部配線４５及び内部配線４４を介してステータ４１のステータ側コイルパターン３４に電気的に接続されており、このステータ側コイルパターン３４に対して周波数ｆｓの交流電流を流す。即ち、スケール制御装置７１ではステータ５１の各ステータ側コイルパターン３１，３２に対して別々の周波数ｆｍ，ｆｓの交流電流を流す。また、スケール制御装置７１ではステータ５１の各ステータ側コイルパターン３３，３４に対して別々のタイミングで交流電流を流す。即ち、交流電源部７２からステータ側コイルパターン３３への給電と、交流電源部７３からステータ側コイルパターン３４への給電とを同時ではなく、時間をずらして行う。

ロータ５１のロータ側コイルパターン３１には、内部配線６４（ロータ５１の多層プリント配線板５３の各部にプリント配線などによって設けられている）を介してフィルタ７４の入力側が電気的に接続され、ロータ５１のロータ側コイルパターン３２には、内部配線６４を介してフィルタ７５の入力側が電気的に接続されている。フィルタ７４の出力側には、内部配線６４を介してトランス４７Ａの一次側コイル５８Ａが電気的に接続され、フィルタ７５の出力側には、内部配線６４を介してトランス４７Ｂの一次側コイル５８Ｂが電気的に接続されている。フィルタ７４，７５はロータ５１の多層プリント配線板５３にそれぞれ設けられており、一方のフィルタ７４では周波数ｆｓの電圧をカットし、他方のフィルタ７５では周波数ｆｍの電圧をカットする。

また、トランス４７Ａの二次側コイル４８Ａには、内部配線４４を介して増幅回路６５の入力側が電気的に接続され、トランス４７Ｂの二次側コイル４８Ｂには、内部配線４４を介して増幅回路６６の入力側が電気的に接続されている。増幅回路６５，６６はステータ４１の多層プリント配線板４３にそれぞれ設けられている。増幅回路６５，６６の出力側は、外部配線４５を介してスケール制御装置６１に電気的に接続されている。

従って、この図７の回路構成の場合には、交流電源部７２からステータ４１のステータ側コイルパターン３３に周波数ｆｍの交流電流を流すと、ロータ５１（ロータ側コイルパターン３１）の回転角度に対して（即ちステータ側コイルパターン３３とロータ側コイルパターン３１の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝ロータ側コイルパターン３１のピッチＰｍ）に変化する誘導電圧（周波数ｆｍの電圧）がロータ側コイルパターン３１に発生する。この誘導電圧はフィルタ７４及び回転側（ロータ側）と固定側（ステータ側）とに組み込まれたトランス４７Ａを介して回転側から固定側に伝達される。このとき、フィルタ７４は周波数ｆｓの電圧をカットするもの、即ちロータ側コイルパターン３１における本来の誘導電圧の周波数ｆｍ以外の周波数の電圧をカットするものであるため、ステータ側コイルパターン３３とロータ側コイルパターン３１との電磁結合によって生じる本来の周波数ｆｍの誘導電圧はカットされず、フィルタ７４を通過して固定側に伝達される。そして、この固定側に伝達された誘導電圧が、増幅回路６５で増幅された後、スケール制御装置７１に入力される。

一方、交流電源部７３からステータ４１のステータ側コイルパターン３４に周波数ｆｓの交流電流を流すと、ロータ５１（ロータ側コイルパターン３２）の回転角度に対して（即ちステータ側コイルパターン３４とロータ側コイルパターン３２の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝ロータ側コイルパターン３１のピッチＰｓ）に変化する誘導電圧（周波数ｆｓの電圧）がロータ側コイルパターン３２に発生する。この誘導電圧はフィルタ７５及び回転側（ロータ側）と固定側（ステータ側）とに組み込まれたトランス４７Ｂを介して回転側から固定側にそれぞれ伝達される。フィルタ７５は周波数ｆｍの電圧をカットするもの、即ちロータ側コイルパターン３２における本来の誘導電圧の周波数ｆｓ以外の周波数の電圧をカットするものであるため、ステータ側コイルパターン３４とロータ側コイルパターン３２との電磁結合によって生じる本来の周波数ｆｓの誘導電圧はカットされず、フィルタ７５を通過して固定側に伝達される。そして、この固定側に伝達された誘導電圧が、増幅回路６６で増幅された後、スケール制御装置７１に入力される。詳細は後述するが、スケール制御装置７１では増幅回路６５，６６から入力した誘導電圧に基づいて、ロータ５１（例えばロータ５１が結合された工作機械等の回転軸）の回転角度の絶対値（絶対角度）を演算する。

ここで図８〜図１３に基づき、スケール制御装置６１，７１での絶対角度の演算処理内容について説明する。何れのスケール制御装置６１，７１も、絶対角度の演算処理内容は同じである。なお、図８には前記演算処理で演算される各値Ｏｍ，Ｏｓ，Ｄ，Ｅ，Ｚを重ね合わせた状態で図示し、図９〜図１３には前記各値Ｏｍ，Ｏｓ，Ｄ，Ｅ，Ｚの変化を明確にするため、前記各値Ｏｍ，Ｏｓ，Ｄ，Ｅ，Ｚを個別に図示している。

図８〜図１３では、ロータ側コイルパターン３１のピッチＰｍが７２［度］、ロータ側コイルパターン３２のピッチＰｓが６０［度］の場合の例を示している。図８〜図１３において、横軸はロータ５１の回転角度（絶対角度）であり、縦軸は前記回転角度（絶対角度）に対応する前記各値Ｏｍ，Ｏｓ，Ｄ，Ｅ，Ｚの値である。

図８〜図１３において、実線で示すＯｍはピッチＰｍのロータ側コイルパターン３１で検出されるロータ５１の回転角度であり、一点鎖線で示すＯｓはピッチＰｓのロータ側コイルパターン３２で検出されるロータ５１の回転角度である。即ち、スケール制御装置６１，７１では、まず、ロータ側コイルパターン３１の誘導電圧に基づいて検出角度Ｏｍを求め、ロータ側コイルパターン３２の誘導電圧に基づいて検出角度Ｏｓを求める。図示例ではピッチＰｍが７２［度］であるため、検出角度Ｏｍは７２［度］の周期で繰り返し変化して図示の如く鋸歯状となり、また、ピッチＰｓが６０［度］であるため、検出角度Ｏｓは６０［度］の周期で繰り返し変化して図示の如く鋸歯状となる。

なお、ロータ側コイルパターン３１，３２とステータ側コイルパターン３３，３４の位置関係は、図８〜図１０に示すようにロータ５１の回転角度（絶対角度）が０［度］のとき、検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０［度］となるように設定されている。但し、ロータリ形絶対値スケールの製造のバラツキなどに基づくロータ５１のステータ４１に対する回転ズレによって、ロータ５１の回転角度（絶対角度）が０［度］のときに設定どおりに検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０［度］とはならずに検出角度Ｏｍ，Ｏｓに多少のズレを生じることがある。従って、この検出角度Ｏｍ，Ｏｓのズレ量（オフセット量）を予め試験によって求め、スケール制御装置６１，７１に設定（入力して記憶）しておく。そして、スケール制御装置６１，７１では前記ズレ量（オフセット量）に基づいて、前記誘導電圧から得られる検出角度Ｏｍ，Ｏｓを補正する。即ち、前記誘導電圧から得られる検出角度Ｏｍ，Ｏｓに対して前記ズレ量（オフセット量）を加算又は減算することにより、ロータ５１の回転角度（絶対角度）が０［度］のときの検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０［度］となるように補正（オフセット）する。

また、ピッチＰｍとピッチＰｓの関係は、次の（１），（２）式を満たすようにする必要がある。（２）式は（１）式を変形したものである。即ち、３６０［度］の間のピッチ数を、ピッチＰｍのロータ側コイルパターン３１よりもピッチＰｓのロータ側コイルパターン３２の方が１つだけ多くする。勿論、ピッチＰｍが７２［度］、ピッチＰｓが６０［度］の場合も（１），（２）式を満たしているため、図８〜図１０に示すようにロータ５１が３６０［度］回転する間の検出角度Ｏｓの鋸歯状の変化の繰り返し数の方が、検出角度Ｏｍの鋸歯状の変化の繰り返し数よりも１回多くなっている。
３６０／Ｐｍ−１＝３６０／Ｐｓ（１）
Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）（２）

次に、スケール制御装置６１，７１では、検出角度Ｏｍ，Ｏｓに基づいて、次の（３）式の演算を行うことにより、検出角度Ｏｓと検出角度Ｏｍとの差Ｄを求める。
Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍ（３）

続いて、スケール制御装置６１，７１では、（３）式で求めたＤの正負を判定し、もし、Ｄが負（Ｄ＜０）であれば、次の（４）式に基づいてＥを求める。即ち、ＤにピッチＰｓを加算した値をＥとする。一方、Ｄが負以外（Ｄ≧０）であれば、次の（５）式に基づいてＥを求める。即ち、（３）式で求めたＤの値を、そのままＥの値とする。
Ｅ＝Ｄ＋Ｐｓ（４）
Ｅ＝Ｄ（５）

そして、スケール制御装置６１，７１では、（４）又は（５）式に基づいて設定したＥとピッチＰｓと検出角度Ｏｍとに基づいて、次の（６）式の演算を行うことにより、ロータ５２の絶対角度Ｚを求める。
Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍ（６）

図示例の場合の絶対角度Ｚの算出例を幾つか列挙すると、次のとおりである。

（１）ロータ５１の絶対角度が０［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０［度］、Ｄが０、Ｅが０となるため、絶対角度Ｚの算出値も０［度］となる。
（２）ロータ５１の絶対角度が３０［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに３０［度］、Ｄが０、Ｅが０となるため、絶対角度Ｚの算出値も３０［度］となる。
（３）ロータ５１の絶対角度が６０［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍが６０［度］、検出角度Ｏｓが０［度］、Ｄが−６０、Ｅが０となるため、絶対角度Ｚの算出値も６０［度］となる。
（４）ロータ５１の絶対角度が６５［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍが６５［度］、検出角度Ｏｓが５［度］、Ｄが−６０、Ｅが０となるため、絶対角度Ｚの算出値も６５［度］となる。
（５）ロータ５１の絶対角度が７２［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍが０［度］、検出角度Ｏｓが１２［度］、Ｄが１２、Ｅが１２となるため、絶対角度Ｚの算出値も７２［度］となる。
（６）ロータ５１の絶対角度が９０［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍが１８［度］、検出角度Ｏｓが３０［度］、Ｄが１２、Ｅが１２となるため、絶対角度Ｚの算出値も９０［度］となる。
（７）ロータ５１の絶対角度が１２０［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍが４８［度］、検出角度Ｏｓが０［度］、Ｄが−４８、Ｅが１２となるため、絶対角度Ｚの算出値も１２０［度］となる。
（８）ロータ５１の絶対角度が１３０［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍが５８［度］、検出角度Ｏｓが１０［度］、Ｄが−４８、Ｅが１２となるため、絶対角度Ｚの算出値も１３０［度］となる。
（９）ロータ５１の絶対角度が１４４［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍが０［度］、検出角度Ｏｓが２４［度］、Ｄが２４、Ｅが２４となるため、絶対角度Ｚの算出値も１４４［度］となる。
（１０）ロータ５１の絶対角度が１５０［度］の状態のときには、検出角度Ｏｍが６［度］、検出角度Ｏｓが３０［度］、Ｄが２４、Ｅが２４となるため、絶対角度Ｚの算出値も１５０［度］となる。

以上のように、本実施の形態例１のロータリ形絶対値スケールによれば、２つのロータ側コイルパターン３１，３２を積層し、２つのステータ側コイルパターン３３，３４を積層したことを特徴とするため、従来のように同一平面内に２つのコイルパターンを設ける場合に比べて、ロータリ形絶対値スケール全体を大型化することなく、各コイルパターン３１，３２，３３，３４の占有面積を大きく（各コイルパターン３１，３２，３３，３４の径方向の長さを長く）することができるため、ロータリ形絶対値スケールの製造バラツキの影響が低減し、ロータ５１の絶対角度の検出精度が安定する。

また、本実施の形態例１のロータリ形絶対値スケールによれば、ロータ５１は多層プリント配線板５３の各層に２つのロータ側コイルパターン３１，３２をそれぞれプリント配線してなるものであり、ステータ４１は多層プリント配線板４３の各層に２つのステータ側コイルパターン３３，３４をそれぞれプリント配線してなるものであることを特徴とするため、コイルパターン３１，３２，３３，３４のパターン精度や位置精度などを容易に得ることができ、コイルパターン３１，３２，３３，３４の積層構造を容易に実現することができる。また、内部配線４４，６４もプリント配線によって容易に設けることができるため、従来のような手間のかかる基材への配線溝加工なども不要となる。

また、本実施の形態例１のロータリ形絶対値スケールによれば、ステータ４１の各ステータ側コイルパターン３３，３４に対して別々のタイミングで交流電流を流すスケール制御装置６１（交流電源部６２，６３）を備えたことを特徴とするため、２つのロータ側コイルパターン３１，３２を積層し、２つのステータ側コイルパターン３３，３４を積層した構造であっても、これらの層間の電磁干渉を低減してロータ５１の絶対角度の検出精度を確保することができる。

また、本実施の形態例１のロータリ形絶対値スケールによれば、ステータ４１の各ステータ側コイルパターン３３，３４に対して別々の周波数ｆｍ，ｆｓの交流電流を流すスケール制御装置７１（交流電源部７２，７３）と、ロータ５１の各ロータ側コイルパターン３１，３２の出力側にそれぞれ設けられ、ロータ５１の各ロータ側コイルパターン３１，３２における本来の誘導電圧の周波数ｆｍ，ｆｓ以外の周波数の電圧をカットするフィルタ７４，７５とを備えたことを特徴とするため、２つのロータ側コイルパターン３１，３２を積層し、２つのステータ側コイルパターン３３，３４を積層した構造であっても、これらの層間の電磁干渉を低減してロータ５１の絶対角度の検出精度を確保することができる。

また、本実施の形態例１のロータリ形絶対値スケールによれば、スケール制御装置７１（交流電源部７２，７３）では、ステータ４１の各ステータ側コイルパターン３３，３４に対して別々のタイミングで交流電流を流すことを特徴とするため、より確実に層間の電磁干渉を低減してロータ５１の絶対角度の検出精度を確保することができる。ステータ側コイルパターン３３，３４に同時に交流電流を流した場合には例えばトランス４７Ａ，４７Ｂを介して電磁干渉が生じる可能性があるが、このような電磁干渉もステータ側コイルパターン３３，３４に別々のタイミングで交流電流を流すことによって防止することができる。

また、本実施の形態例１のロータリ形絶対値スケールによれば、ロータ側コイルパターン３１のピッチＰｍと、ロータ側コイルパターン３２のピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、ロータ側コイルパターン３１，３２とステータ側コイルパターン３３，３４の位置関係を、ロータ５１の絶対角度が０度のとき、ロータ側コイルパターン３１の誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、ロータ側コイルパターン３２の誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、ロータ側コイルパターン３１の誘導電圧に基づいて検出角度Ｏｍを求め、ロータ側コイルパターン３２の誘導電圧に基づいて検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいてロータ５１の絶対角度Ｚを求めるスケール制御装置６１，７１を有することを特徴とするため、容易且つ確実にロータ５１の絶対角度を算出することができる。

また、本実施の形態例１のロータリ形絶対値スケールによれば、スケール制御装置６１，７１では、予め試験によって求めたロータ５１の絶対角度が０度のときの検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、ロータ５１の絶対角度が０度のときに検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正することを特徴とするため、ロータリ形絶対値スケールの製造にバラツキがあっても、ロータ５１の絶対角度の検出精度を確保することができる。

＜実施の形態例２＞
図１４は本発明の実施の形態例２に係るリニア形絶対値スケールのスライダ側コイルパターン及びスケール側コイルパターンの斜視図、図１５は前記スライダ側コイルパターン及び前記スケール側コイルパターンの正面図、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は前記リニア形絶対値スケールを構成するスライダの正面図及び側断面図、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は前記リニア形絶対値スケールを構成するスケールの正面図及び側断面図、図１８は前記リニア形絶対値スケールの全体構成を示す側断面図である。また、図１９は前記リニア形絶対値スケールの回路構成を示す図、図２０は前記リニア形絶対値スケールの他の回路構成を示す図、図２１〜図２６は前記リニア形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対変位量の演算処理内容を説明するためのグラフである。

本実施の形態例２のリニア形絶対値スケールはインダクトシン方式のリニア形スケールを応用した絶対値スケールであって直線的な変位量の絶対値（絶対変位量）を検出することができるものであり、図１４及び図１５に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が直線状に形成されたピッチの異なる２つのスライダ側コイルパターン１０１（第２のスライダ側コイルパターン）とスライダ側コイルパターン１０２（第１のスライダ側コイルパターン）とを有する摺動側のスライダと、図１４及び図１５に示すようなジグザグ状に折り返され且つ全体が円環状に形成されたピッチの異なる２つのスケール側コイルパターン１０３（第２のスケール側コイルパターン）とスケール側コイルパターン１０４（第１のスケール側コイルパターン）とを有する固定側のスケールとを有し、図１４に示すようにスライダ側コイルパターン１０１，１０２とスケール側コイルパターン１０３，１０４とが向かい合わせとなるようにスライダとスケールとが対向配置された構成となっている。

図１５に示すように、２つのスケール側コイルパターン１０３，１０４はそれぞれ異なるピッチＰｓ［ｍｍ］，Ｐｍ［ｍｍ］（Ｐｓ＜Ｐｍ）を有しており、２つのスライダ側コイルパターン１０１，１０２もそれぞれスケール側コイルパターン１０３，１０４のピッチＰｓ，Ｐｍに対応した異なるピッチＰｓ´［ｍｍ］，Ｐｍ´［ｍｍ］（Ｐｓ´＜Ｐｍ´）を有している。

そして、本実施の形態例２では２つスライダ側コイルパターン１０１，１０２が、従来のような同一平面内ではなく、図１４に示すように互いに積層されて異なる平面内に設けられており、且つ、２つのスケール側コイルパターン１０３，１０４も、従来のような同一平面内ではなく、図１４に示すように互いに積層されて異なる平面内に設けられている。

スライダ及びスケールの構成を図１６〜図１８に基づいて更に詳述する。

図１６に示すように、本リニア形絶対値スケールのスライダ１１１は、強度を保つための基材１１２の表面に多層プリント配線板１１３を、接着剤などの固定手段により固定してなるものである。そして、多層プリント配線板１１３の１層目（表面層）と二層目（内層）にはそれぞれ、スライダ側コイルパターン１０１とスライダ側コイルパターン１０２とがプリント配線されて互いに積層された状態になっている。また、多層プリント配線板１１３の各部には内部配線１１４もプリント配線されており、この内部配線１１４を介してスライダ側コイルパターン１０１，１０２と外部配線１１５とが電気的に接続されている。外部配線１１５はスケール制御装置（図１９，図２０参照：詳細後述）に電気的に接続されている。

図１７に示すように、本リニア形絶対値スケールのスケール１２１は、強度を保つための基材１２２の表面に多層プリント配線板１２３を、接着剤などの固定手段により固定してなるものである。そして、多層プリント配線板１２３の１層目（表面層）と二層目（内層）にはそれぞれ、スケール側コイルパターン１０３とスケール側コイルパターン１０４とがプリント配線されて互いに積層された状態になっている。また、多層プリント配線板１２３の各部には内部配線１２４もプリント配線されており、この内部配線１２４を介してスケール側コイルパターン１０３，１０４と外部配線１２５とが電気的に接続されている。外部配線１２５はスケール制御装置（図１９，図２０参照：詳細後述）に電気的に接続されている。

図１８に示すように、スライダ１１１とスケール１２１はスケール側コイルパターン１０１，１０２とスケール側コイルパターン１０３，１０４とが向かい合わせとなるように対向配置されており、スライダ１１１は工作機械等の直線移動軸に取り付けられて同直線移動とともに図１８の紙面と直交する方向に直線的に移動（摺動）する一方、スケール１２１は工作機械等の固定部に取り付けられる。

続いて図１９，図２０に基づき、本リニア形絶対値スケールの回路構成について説明する。本リニア形絶対値スケールの回路構成は図１９，図２０の何れの回路構成であってもよい。

まず、図１９の回路構成について説明すると、同図に示すように演算手段及び給電手段としてのスケール制御装置１３１は、２つの交流電源部１３２，１３３を備えている。一方の交流電源部１３２は、外部配線１１５及び内部配線１１４を介してスライダ１１１のスライダ側コイルパターン１０１に電気的に接続されており、このスライダ側コイルパターン１０１に対して周波数ｆの交流電流を流す。他方の交流電源部１３３は、外部配線１１５及び内部配線１１４を介してスライダ１１のスライダ側コイルパターン１０２に電気的に接続されており、このスライダ側コイルパターン１０２に対して周波数ｆの交流電流を流す。しかも、スケール制御装置１３１ではスライダ１１１の各スライダ側コイルパターン１０１，１０２に対して別々のタイミングで交流電流を流す。即ち、交流電源部１３２からスライダ側コイルパターン１０１への給電と、交流電源部１３３からスライダ側コイルパターン１０２への給電とを同時ではなく、時間をずらして行う。

スケール１２１のスケール側コイルパターン１０３には、内部配線１２４を介して増幅回路１３５の入力側が電気的に接続され、スケール１２１のスケール側コイルパターン１０４には、内部配線１２４を介して増幅回路１３６の入力側が電気的に接続されている。増幅回路１３５，１３６はスケール１２１の多層プリント配線板１２３にそれぞれ設けられている。増幅回路１３５，６５の出力側は、外部配線１２５を介してスケール制御装置１３１に電気的に接続されている。

従って、この図１９の回路構成の場合には、交流電源部１３２からスライダ１１１のスライダ側コイルパターン１０１に周波数ｆの交流電流を流すと、スライダ１１１（スライダ側コイルパターン１０１）の直線的な変位量に対して（即ちスライダ側コイルパターン１０１とスケール側コイルパターン１０３の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝スケール側コイルパターン１０３のピッチＰｓ）に変化する誘導電圧（周波数ｆの電圧）がスケール側コイルパターン１０３に発生する。そして、この誘導電圧が、増幅回路１３５で増幅された後、スケール制御装置１３１に入力される。

一方、交流電源部１３３からスライダ１１１のスライダ側コイルパターン１０２に周波数ｆの交流電流を流すと、スライダ１１１（スライダ側コイルパターン１０２）の直線的な変位量に対して（即ちスライダ側コイルパターン１０２とスケール側コイルパターン１０４の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝スケール側コイルパターン１０４のピッチＰｍ）に変化する誘導電圧（周波数ｆの電圧）がスケール側コイルパターン１０４に発生する。そして、この誘導電圧が、増幅回路１３６で増幅された後、スケール制御装置１３１に入力される。詳細は後述するが、スケール制御装置３１では増幅回路１３５，１３６から入力した誘導電圧に基づいて、スライダ１１１（（例えばスライダ１１１が結合された工作機械等の直線移動軸）の直線的な変位量の絶対値（絶対変位量）を演算する。

次に、図２０の回路構成について説明すると、同図に示すように演算手段及び給電手段としてのスケール制御装置１４１は、２つの交流電源部１４２，１４３を備えている。一方の交流電源部１４２は、外部配線１１５及び内部配線１１４を介してスライダ１１１のスライダ側コイルパターン１０１に電気的に接続されており、このスライダ側コイルパターン１０１に対して周波数ｆｓの交流電流を流す。他方の交流電源部１４３は、外部配線１１５及び内部配線１１４を介してスライダ１１１のスライダ側コイルパターン１０２に電気的に接続されており、このスライダ側コイルパターン１０２に対して周波数ｆｍの交流電流を流す。即ち、スケール制御装置１４１ではスライダ１１１の各スライダ側コイルパターン１０１，１０２に対して別々の周波数ｆｍ，ｆｓの交流電流を流す。また、スケール制御装置１４１ではスライダ１１１の各スライダ側コイルパターン１０１，１０２に対して別々のタイミングで交流電流を流す。即ち、交流電源部１４２からスライダ側コイルパターン１０１への給電と、交流電源部１４３からスライダ側コイルパターン１０２への給電とを同時ではなく、時間をずらして行う。

スケール１２１のスケール側コイルパターン１０３には、内部配線１２４を介してフィルタ１４４の入力側が電気的に接続され、スケール１２１のスケール側コイルパターン１０４には、内部配線１２４を介してフィルタ１４５の入力側が電気的に接続されている。フィルタ１４４，１４５はスケール１２１の多層プリント配線板１２３にそれぞれ設けられており、一方のフィルタ１４４では周波数ｆｍの電圧をカットし、他方のフィルタ１４５では周波数ｆｓの電圧をカットする。

また、フィルタ１４４の出力側には、内部配線１２４を介して増幅回路１３５の入力側が電気的に接続され、フィルタ１４５の出力側には、内部配線１２４を介して増幅回路１３６の入力側が電気的に接続されている。増幅回路１３５，１３６はスケール１２１の多層プリント配線板１２３にそれぞれ設けられている。増幅回路１３５，１３６の出力側は、外部配線１２５を介してスケール制御装置１４１に電気的に接続されている。

従って、この図２０の回路構成の場合には、交流電源部１４２からスライダ１１１のスライダ側コイルパターン１０１に周波数ｆｓの交流電流を流すと、スライダ１１１（スライダ側コイルパターン１０１）の直線的な変位量に対して（即ちスライダ側コイルパターン１０１とスケール側コイルパターン１０３の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝スケール側コイルパターン１０３のピッチＰｓ）に変化する誘導電圧（周波数ｆｍの電圧）がスケール側コイルパターン１０３に発生する。この誘導電圧はフィルタ１４４を介して増幅回路１３５に伝達される。このとき、フィルタ１４４は周波数ｆｍの電圧をカットするもの、即ちスケール側コイルパターン１０３における本来の誘導電圧の周波数ｆｓ以外の周波数の電圧をカットするものであるため、スライダ側コイルパターン１０１とスケール側コイルパターン１０３との電磁結合によって生じる本来の周波数ｆｓの誘導電圧はカットされず、フィルタ１４４を通過して増幅回路１３５に伝達される。そして、この増幅回路１３５に伝達された誘導電圧が、増幅回路１３５で増幅された後、スケール制御装置１４１に入力される。

一方、交流電源部１４３からスライダ１１１のスライダ側コイルパターン１０２に周波数ｆｍの交流電流を流すと、スライダ１１１（スライダ側コイルパターン１０２）の直線的な変位量に対して（即ちスライダ側コイルパターン１０２とスケール側コイルパターン１０４の相対位置関係の変化に応じた電磁結合度の変化に応じて）、周期的（周期＝スケール側コイルパターン１０４のピッチＰｍ）に変化する誘導電圧（周波数ｆｍの電圧）がスケール側コイルパターン１０４に発生する。この誘導電圧はフィルタ１４５を介して増幅回路１３６に伝達される。このとき、フィルタ１４５は周波数ｆｓの電圧をカットするもの、即ちスケール側コイルパターン１０４における本来の誘導電圧の周波数ｆｍ以外の周波数の電圧をカットするものであるため、スライダ側コイルパターン１０２とスケール側コイルパターン１０４との電磁結合によって生じる本来の周波数ｆｍの誘導電圧はカットされず、フィルタ１４５を通過して増幅回路１３６に伝達される。そして、この増幅回路１３６に伝達された誘導電圧が、増幅回路１３６で増幅された後、スケール制御装置１４１に入力される。詳細は後述するが、スケール制御装置１４１では増幅回路１３５，１３６から入力した誘導電圧に基づいて、スライダ１１１（例えばスライダ１１１が結合された工作機械等の直線移動軸）の直線的な変位量の絶対値（絶対変位量）を演算する。

ここで図２１〜図２６に基づき、スケール制御装置１３１，１４１での絶対角度の演算処理内容について説明する。何れのスケール制御装置１３１，１４１も、絶対角度の演算処理内容は同じである。なお、図２１には前記演算処理で演算される各値Ｏｍ，Ｏｓ，Ｄ，Ｅ，Ｚを重ね合わせた状態で図示し、図２２〜図２６には前記各値Ｏｍ，Ｏｓ，Ｄ，Ｅ，Ｚの変化を明確にするため、前記各値Ｏｍ，Ｏｓ，Ｄ，Ｅ，Ｚを個別に図示している。

図２１〜図２６では、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌが３６０［ｍｍ］、スケール側コイルパターン１０４のピッチＰｍが７２［ｍｍ］、スケール側コイルパターン１０３のピッチＰｓが６０［ｍｍ］の場合の例を示している。図２１〜図２６において、横軸はスライダ１１１の直線的な変位量の絶対値（絶対変位量）であり、縦軸は前記変位量の絶対値（絶対変位量）に対応する前記各値Ｏｍ，Ｏｓ，Ｄ，Ｅ，Ｚの値である。

図２１〜図２６において、実線で示すＯｍはピッチＰｍのスケール側コイルパターン１０４とで検出されるスライダ１１１の変位量であり、一点鎖線で示すＯｓはピッチＰｓのスケール側コイルパターン１０３とで検出されるスライダ１１１の変位量である。即ち、スケール制御装置１３１，１４１では、まず、スケール側コイルパターン１０４の誘導電圧に基づいて検出変位量Ｏｍを求め、スケール側コイルパターン１０３の誘導電圧に基づいて検出変位量Ｏｓを求める。図示例ではピッチＰｍが７２［ｍｍ］であるため、検出変位量Ｏｍは７２［ｍｍ］の周期で繰り返し変化して図示の如く鋸歯状となり、また、ピッチＰｓが６０［ｍｍ］であるため、検出角度Ｏｓは６０［度］の周期で繰り返し変化して図示の如く鋸歯状となる。

なお、スライダ側コイルパターン１０１，１０２とスケール側コイルパターン１０３，１０４の位置関係は、図２１〜図２３に示すようにスライダ１１１の位置（絶対変位量）が０［ｍｍ］のとき、検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０［ｍｍ］となるように設定されている。但し、リニア形絶対値スケールの製造のバラツキなどに基づくスライダ１１１のスケール１２１に対する位置ズレによって、スライダ１１１の位置（絶対変位量）が０［ｍｍ］のときに設定どおりに検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０［ｍｍ］とはならずに検出変位量Ｏｍ，Ｏｓに多少のズレを生じることがある。従って、この検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのズレ量（オフセット量）を予め試験によって求め、スケール制御装置１３１，１４１に入力しておく。そして、スケール制御装置１３１，１４１では前記ズレ量（オフセット量）に基づいて、前記誘導電圧から得られる検出変位量Ｏｍ，Ｏｓを補正する。即ち、前記誘導電圧から得られる検出変位量Ｏｍ，Ｏｓに対して前記ズレ量（オフセット量）を加算又は減算することにより、スライダ１１１の位置（絶対変位量）が０［ｍｍ］のときの検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０［度］となるように補正する。

また、ピッチＰｍとピッチＰｓの関係は、次の（７），（８）式を満たすようにする必要がある。（８）式は（７）式を変形したものであり、（７），（８）式におけるＬは前述のようにリニア形絶対値スケールの全体の検出変位量であり、図示例では３６０［ｍｍ］である。即ち、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌ（図示例では３６０［ｍｍ］）の間のピッチ数を、ピッチＰｍのスケール側コイルパターン１０４よりもピッチＰｓのスケール側コイルパターン１０３の方が１つだけ多くする。勿論、ピッチＰｍが７２［ｍｍ］、ピッチＰｓが６０［ｍｍ］の場合も（７），（８）式を満たしているため、図２１〜図２３に示すようにスライダ１１１が３６０［ｍｍ］摺動する間の検出変位量Ｏｓの鋸歯状の変化の繰り返し数の方が、検出変位量Ｏｍの鋸歯状の変化の繰り返し数よりも１回多くなっている。
Ｌ／Ｐｍ−１＝Ｌ／Ｐｓ（７）
Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）（８）

次に、スケール制御装置１３１，１４１では、検出変位量Ｏｍ，Ｏｓに基づいて、次の（９）式の演算を行うことにより、検出変位量Ｏｓと検出変位量Ｏｍとの差Ｄを求める。
Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍ（９）

続いて、スケール制御装置１３１，１４１では、（９）式で求めたＤの正負を判定し、もし、Ｄが負（Ｄ＜０）であれば、次の（１０）式に基づいてＥを求める。即ち、ＤにピッチＰｓを加算した値をＥとする。一方、Ｄが負以外（Ｄ≧０）であれば、次の（１１）式に基づいてＥを求める。即ち、（９）式で求めたＤの値を、そのままＥの値とする。
Ｅ＝Ｄ＋Ｐｓ（１０）
Ｅ＝Ｄ（１１）

そして、スケール制御装置１３１，１４１では、（１０）又は（１１）式に基づいて設定したＥとピッチＰｓと検出変位量Ｏｍとに基づいて、次の（１２）式の演算を行うことにより、スライダ１１１の絶対変位量Ｚを求める。（１２）式におけるＬも前述のようにリニア形絶対値スケールの全体の検出変位量であり、図示例では３６０［ｍｍ］である。
Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍ（１２）

図示例の場合の絶対変位量Ｚの算出例を幾つか列挙すると、次のとおりである。

（１）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が０［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０［ｍｍ］、Ｄが０、Ｅが０となるため、絶対変位量Ｚの算出値も０［ｍｍ］となる。
（２）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が３０［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに３０［ｍｍ］、Ｄが０、Ｅが０となるため、絶対変位量Ｚの算出値も３０［ｍｍ］となる。
（３）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が６０［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍが６０［ｍｍ］、検出変位量Ｏｓが０［ｍｍ］、Ｄが−６０、Ｅが０となるため、絶対変位量Ｚの算出値も６０［ｍｍ］となる。
（４）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が６５［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍが６５［ｍｍ］、検出変位量Ｏｓが５［ｍｍ］、Ｄが−６０、Ｅが０となるため、絶対変位量Ｚの算出値も６５［ｍｍ］となる。
（５）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が７２［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍが０［ｍｍ］、検出変位量Ｏｓが１２［ｍｍ］、Ｄが１２、Ｅが１２となるため、絶対変位量Ｚの算出値も７２［ｍｍ］となる。
（６）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が９０［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍが１８［ｍｍ］、検出変位量Ｏｓが３０［ｍｍ］、Ｄが１２、Ｅが１２となるため、絶対変位量Ｚの算出値も９０［ｍｍ］となる。
（７）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が１２０［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍが４８［ｍｍ］、検出変位量Ｏｓが０［ｍｍ］、Ｄが−４８、Ｅが１２となるため、絶対変位量Ｚの算出値も１２０［ｍｍ］となる。
（８）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が１３０［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍが５８［ｍｍ］、検出変位量Ｏｓが１０［ｍｍ］、Ｄが−４８、Ｅが１２となるため、絶対変位量Ｚの算出値も１３０［ｍｍ］となる。
（９）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が１４４［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍが０［ｍｍ］、検出変位量Ｏｓが２４［ｍｍ］、Ｄが２４、Ｅが２４となるため、絶対変位量Ｚの算出値も１４４［ｍｍ］となる。
（１０）スライダ１１１の位置（絶対変位量）が１５０［ｍｍ］の状態のときには、検出変位量Ｏｍが６［ｍｍ］、検出変位量Ｏｓが３０［ｍｍ］、Ｄが２４、Ｅが２４となるため、絶対変位量Ｚの算出値も１５０［ｍｍ］となる。

以上のように、本実施の形態例２のリニア形絶対値スケールによれば、２つのスライダ側コイルパターン１０１，１０２を積層し、２つのスケール側コイルパターン１０３，１０４を積層したことを特徴とするため、従来のように同一平面内に２つのコイルパターンを設ける場合に比べて、リニア形絶対値スケール全体を大型化することなく、各コイルパターン１０１，１０２，１０３，１０４の占有面積を大きく（各コイルパターン１０１，１０２，１０３の幅方向の長さを長く）することができるため、リニア形絶対値スケールの製造バラツキの影響が低減し、スライダ１１１の絶対変位量の検出精度が安定する。

また、本実施の形態例２のリニア形絶対値スケールによれば、スライダ１１１は多層プリント配線板１１３の各層に２つのスライダ側コイルパターン１０１，１０２をプリント配線してなるものであり、スケール１２１は多層プリント配線板１２３の各層に２つのスケール側コイルパターン１０３，１０４をプリント配線してなるものであることを特徴とするため、コイルパターン１０１，１０２，１０３，１０４のパターン精度や位置精度などを容易に得ることができ、コイルパターン１０１，１０２，１０３，１０４の積層構造を容易に実現することができる。また、内部配線１１４，１２４もプリント配線によって容易に設けることができるため、従来のような手間のかかる基材への配線溝加工なども不要となる。

また、本実施の形態例２のリニア形絶対値スケールによれば、スライダ１１１の各スライダ側コイルパターン１０１，１０２に対して別々のタイミングで交流電流を流すスケール制御装置１３２（交流電源部１３２，１３３）を備えたことを特徴とするため、２つのスライダ側コイルパターン１０１，１０２を積層し、２つのスケール側コイルパターン１０３，１０４を積層した構造であっても、これらの層間の電磁干渉を低減してスライダ１１１の絶対変位量の検出精度を確保することができる。

また、本実施の形態例２のリニア形絶対値スケールによれば、スライダ１１１の各スライダ側コイルパターン１０１，１０２に対して別々の周波数ｆｍ，ｆｓの交流電流を流すスケール制御装置１４１（交流電源部１４２，１４３）と、スケール１２１の各スケール側コイルパターン１０３，１０４の出力側にそれぞれ設けられ、スケール１２１の各スケール側コイルパターン１０３，１０４における本来の誘導電圧の周波数ｆｍ，ｆｓ以外の周波数の電圧をカットするフィルタ１４４，１４５とを備えたことを特徴とするため、２つのスライダ側コイルパターン１０１，１０２を積層し、２つのスケール側コイルパターン１０３，１０４を積層した構造であっても、これらの層間の電磁干渉を低減してスライダ１１１の絶対変位量の検出精度を確保することができる。

また、本実施の形態例２のリニア形絶対値スケールによれば、スケール制御装置１４１（交流電源部１４２，１４３）では、スライダ１１１の各スライダ側コイルパターン１０１，１０２に対して別々のタイミングで交流電流を流すことを特徴とするため、より確実に層間の電磁干渉を低減してスライダ１１１の絶対変位量の検出精度を確保することができる。

また、本実施の形態例２のリニア形絶対値スケールによれば、スケール側コイルパターン１０４のピッチＰｍと、スケール側コイルパターン１０３のピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、スライダ側コイルパターン１０１，１０２とスケール側コイルパターン１０３，１０４の位置関係を、スライダ１１１の絶対変位量が０ｍｍのとき、スケール側コイルパターン１０４の誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、スケール側コイルパターン１０３の誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、スケール側コイルパターン１０４の誘導電圧に基づいて検出変位量Ｏｍを求め、スケール側コイルパターン１０３の誘導電圧に基づいて検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいてスライダ１１１の絶対変位量Ｚを求めるスケール制御装置１３１，１４１を有することを特徴とするため、容易且つ確実にスライダ１１１の絶対変位量を算出することができる。

また、本実施の形態例２のリニア形絶対値スケールによれば、スケール制御装置１３１，１４１では、予め試験によって求めたスライダ１１１の絶対変位量が０ｍｍのときの検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、スライダ１１１の絶対変位量が０ｍｍのときに検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とするため、リニア形絶対値スケールの製造にバラツキがあっても、スライダ１１１の絶対変位量の検出精度を確保することができる。

なお、上記実施の形態例１，２では、ピッチの異なる２つのコイルパターンを積層する場合の積層構造や回路構成について説明したが、これに限定するものではなく、上記のような積層構造や回路構成はロータリ形絶対値スケールやリニア形絶対値スケールがピッチの異なる３つ以上のコイルパターンを有する場合にも適用することができる。

また、上記実施の形態例１，２のような絶対値演算方法は、上記のようにピッチの異なる２つのコイルパターンを積層したロータリ形絶対値スケールやリニア形絶対値スケールに限定するものではく、ピッチの異なる２つのコイルパターンを同一平面内に設けたロータリ形絶対値スケールやリニア形絶対値スケールにも適用することができる。

本発明はインダクトシン方式の絶対値スケール及び絶対値演算方法に関し、絶対値スケールの製造バラツキの影響が検出精度に出にくくて安定した検出精度を得ることができる絶対値スケールを実現する場合や、容易且つ確実に絶対値の算出を行うことができる絶対値スケールを実現する場合に適用して有用なものである。

本発明の実施の形態例１に係るロータリ形絶対値スケールのロータ側コイルパターン及びステータ側コイルパターンの斜視図である。前記ロータ側コイルパターン及び前記ステータ側コイルパターンの正面図である。（ａ）は前記ロータリ形絶対値スケールを構成するステータの正面図、（ｂ）は前記ロータリ形絶対値スケールを構成するステータの側断面図である。（ａ）は前記ロータリ形絶対値スケールを構成するロータの正面図、（ｂ）は前記ロータリ形絶対値スケールを構成するロータの側断面図である。前記ロータリ形絶対値スケールの全体構成を示す側断面図である。前記ロータリ形絶対値スケールの回路構成を示す図である。前記ロータリ形絶対値スケールの他の回路構成を示す図である。前記ロータリ形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対角度の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記ロータリ形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対角度の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記ロータリ形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対角度の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記ロータリ形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対角度の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記ロータリ形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対角度の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記ロータリ形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対角度の演算処理内容を説明するためのグラフである。本発明の実施の形態例２に係るリニア形絶対値スケールのスライダ側コイルパターン及びスケール側コイルパターンの斜視図である。前記スライダ側コイルパターン及び前記スケール側コイルパターンの正面図である。（ａ）は前記リニア形絶対値スケールを構成するスライダの正面図、（ｂ）は前記リニア形絶対値スケールを構成するスライダの側断面図である。（ａ）は前記リニア形絶対値スケールを構成するスケールの正面図、（ｂ）は前記リニア形絶対値スケールを構成するスケールの側断面図である。前記リニア形絶対値スケールの全体構成を示す側断面図である。前記リニア形絶対値スケールの回路構成を示す図である。前記リニア形絶対値スケールの他の回路構成を示す図である。前記リニア形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対変位量の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記リニア形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対変位量の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記リニア形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対変位量の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記リニア形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対変位量の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記リニア形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対変位量の演算処理内容を説明するためのグラフである。前記リニア形絶対値スケールのスケール制御装置における絶対変位量の演算処理内容を説明するためのグラフである。従来のロータリ形スケールのロータ側コイルパターン及びステータ側コイルパターンの正面図である。誘導電圧の変化を示す説明図である。従来のロータリ形絶対値スケールのロータ側コイルパターン及びステータ側コイルパターンの正面図である。（ａ）は従来のロータリ形絶対値スケールを構成するステータの正面図、（ｂ）は従来のロータリ形絶対値スケールを構成するステータの側断面図である。従来のリニア形絶対値スケールのスライダ側コイルパターン及びスケール側コイルパターンの正面図である。（ａ）は従来のリニア形絶対値スケールを構成するスライダの正面図、（ｂ）は従来のリニア形絶対値スケールを構成するスケールの側断面図である。

符号の説明

３１，３２ロータ側コイルパターン
３３，３４ステータ側コイルパターン
４１ステータ
４２基材
４３多層プリント配線板
４４内部配線
４５外部配線
４６配線溝
４７Ａ，４７Ｂトランス
４８Ａ，４８Ｂ二次側コイル
５１ロータ
５２基材
５３多層プリント配線板
５６配線溝
５８Ａ，５８Ｂ一次側コイル
６１スケール制御装置
６２，６３交流電源部
６４内部配線
６５，６６増幅回路
７１スケール制御装置
７２，７３交流電源部
７４，７５フィルタ
１０１，１０２スライダ側コイルパターン
１０３，１０４スケール側コイルパターン
１１１スライダ
１１２基材
１１３多層プリント配線板
１１４内部配線
１１５外部配線
１２１スケール
１２２基材
１２３多層プリント配線板
１２４内部配線
１２５外部配線
１３１スケール制御装置
１３２，１３３交流電源部
１３５，１３６増幅回路
１４１スケール制御装置
１４２，１４３交流電源部
１４４，１４５フィルタ

Claims

ピッチの異なる複数のスライダ側コイルパターンを有するスライダと、ピッチの異なる複数のスケール側コイルパターンを有するスケールとを有し、前記複数のスライダ側コイルパターンと前記複数のスケール側コイルパターンとが向かい合わせとなるように前記スライダと前記スケールとを対向配置してなる絶対値スケールであって、
前記複数のスライダ側コイルパターンを積層し、
前記複数のスケール側コイルパターンを積層したことを特徴とする絶対値スケール。
請求項１に記載の絶対値スケールにおいて、
前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々のタイミングで交流電流を流す給電手段を備えたことを特徴とする絶対値スケール。
請求項１に記載の絶対値スケールにおいて、
前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々の周波数の交流電流を流す給電手段と、
前記スケールの各スケール側コイルパターンの出力側にそれぞれ設けられ、前記スケールの各スケール側コイルパターンにおける本来の誘導電圧の周波数以外の周波数の電圧をカットするフィルタと、
を備えたことを特徴とする絶対値スケール。
請求項３に記載の絶対値スケールにおいて、
前記給電手段では、前記スライダの各スライダ側コイルパターンに対して別々のタイミングで交流電流を流すことを特徴とする絶対値スケール。
請求項１〜４の何れか１項に記載の絶対値スケールにおいて、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記スライダ側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールのステータ側コイルパターン、前記スライダが当該ロータリ形絶対値スケールのステータ、前記スケール側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールのロータ側コイルパターン、前記スケールが当該ロータリ形絶対値スケールのロータであり、
前記ロータはピッチの異なる２つの第１のロータ側コイルパターンと第２のロータ側コイルパターンとを有し、
前記ステータはピッチの異なる２つの第１のステータ側コイルパターンと第２のステータ側コイルパターンとを有し、
前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、
前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求める演算手段を有すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記スライダ側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールのスライダ側コイルパターン、前記スライダが当該リニア形絶対値スケールのスライダ、前記スケール側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールのスケール側コイルパターン、前記スケールが当該リニア形絶対値スケールのスケールであり、
前記スライダはピッチの異なる２つの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンとを有し、
前記スケールはピッチの異なる２つの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターンとを有し、
前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、
前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求める演算手段を有することを特徴とする絶対値スケール。
請求項５に記載の絶対値スケールにおいて、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記演算手段では、予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記演算手段では、予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とする絶対値スケール。
ピッチの異なる２つの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンとを有するスライダと、ピッチの異なる２つの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターンとを有するスケールとを有し、前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンとが向かい合わせとなるように前記スライダと前記スケールとを対向配置してなる絶対値スケールにおいて、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記第１のスライダ側コイルパターンと前記第２のスライダ側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールの第１のステータ側コイルパターンと第２のステータ側コイルパターン、前記スライダが当該ロータリ形絶対値スケールのステータ、前記第１のスケール側コイルパターンと前記第２のスケール側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールの第１のロータ側コイルパターンと第２のロータ側コイルパターン、前記スケールが当該ロータリ形絶対値スケールのロータであり、
前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、
前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求める演算手段を有すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターン、前記スライダが当該リニア形絶対値スケールのスライダ、前記第１のスケール側コイルパターンと前記第２のスケール側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターン、前記スケールが当該リニア形絶対値スケールのスケールであり、
前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、
前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求める演算手段を有することを特徴とする絶対値スケール。
請求項７に記載の絶対値スケールにおいて、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記演算手段では、予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記演算手段では、予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とする絶対値スケール。
ピッチの異なる２つの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンとを有するスライダと、ピッチの異なる２つの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターンとを有するスケールとを有し、前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンとが向かい合わせとなるように前記スライダと前記スケールとを対向配置してなる絶対値スケールにおける前記スライダの変位量の絶対値を演算する方法であって、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
前記第１のスライダ側コイルパターンと前記第２のスライダ側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールの第１のステータ側コイルパターンと第２のステータ側コイルパターン、前記スライダが当該ロータリ形絶対値スケールのステータ、前記第１のスケール側コイルパターンと前記第２のスケール側コイルパターンが当該ロータリ形絶対値スケールの第１のロータ側コイルパターンと第２のロータ側コイルパターン、前記スケールが当該ロータリ形絶対値スケールのロータ、前記スライダの変位量の絶対値が当該ロータリ形絶対値スケールのロータの絶対角度であり、
前記第１のロータ側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のロータ側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、Ｐｓ＝３６０／（（３６０／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のロータ側コイルパターンと前記第１及び第２のステータ側コイルパターンの位置関係を、前記ロータの絶対角度が０度のとき、前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｍと、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出角度Ｏｓとがともに０度となるように設定し、
前記第１のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｍを求め、前記第２のロータ側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出角度Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×３６０／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記ロータの絶対角度Ｚを求めること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
前記第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールの第１のスライダ側コイルパターンと第２のスライダ側コイルパターン、前記スライダが当該リニア形絶対値スケールのスライダ、前記第１のスケール側コイルパターンと前記第２のがスケール側コイルパターンが当該リニア形絶対値スケールの第１のスケール側コイルパターンと第２のスケール側コイルパターン、前記スケールが当該リニア形絶対値スケールのスケール、前記スライダの変位量の絶対値が当該リニア形絶対値スケールのスライダの絶対変位量であり、
前記第１のスケール側コイルパターンのピッチＰｍと、前記第２のスケール側コイルパターンのピッチＰｓとの関係を、リニア形絶対値スケールの全体の検出変位量Ｌとしたとき、Ｐｓ＝Ｌ／（（Ｌ／Ｐｍ）＋１）とし、
前記第１及び第２のスライダ側コイルパターンと前記第１及び第２のスケール側コイルパターンの位置関係を、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのとき、前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｍと、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて求められる検出変位量Ｏｓとがともに０ｍｍとなるように設定し、
前記第１のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｍを求め、前記第２のスケール側コイルパターンの誘導電圧に基づいて前記検出変位量Ｏｓを求め、Ｄ＝Ｏｓ−Ｏｍの式に基づいてＤを求め、前記Ｄが負のときにはＥ＝Ｄ＋Ｐｓの式に基づいてＥを求め、前記Ｄが負以外のときにはＥ＝Ｄの式に基づいてＥを求め、Ｚ＝Ｅ×Ｌ／Ｐｓ＋Ｏｍの式に基づいて前記スライダの絶対変位量Ｚを求めることを特徴とする絶対値演算方法。
請求項９に記載の絶対値演算方法において、
前記絶対値スケールがロータリ形絶対値スケールである場合、
予め試験によって求めた前記ロータの絶対角度が０度のときの前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記ロータの絶対角度が０度のときに前記検出角度Ｏｍ，Ｏｓがともに０度となるように補正すること、
前記絶対値スケールがリニア形絶対値スケールである場合、
予め試験によって求めた前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときの前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓのずれ量に基づいて、前記スライダの絶対変位量が０ｍｍのときに前記検出変位量Ｏｍ，Ｏｓがともに０ｍｍとなるように補正することを特徴とする絶対値演算方法。