JP2023543606A - 測定機器のための絶対位置エンコーダ - Google Patents

Abstract

本発明は、デジタルスケール（２０）と、デジタルスケールに対して移動可能なリーダ（５０）とを含む、測定機器のための絶対位置エンコーダ（１０）に関する。デジタルスケール（２０）はリーダ（５０）の移動方向に沿って配設されている。デジタルスケールは、分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）によって互いからはっきりと切り離された一続きの個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）を有する少なくとも一つの絶対位置トラック（３０；３０ａ、３０ｂ）を含む。リーダ（５０）は、第一及び第二の絶対位置コードの少なくとも一つを検出するために個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）及び分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）を感知するように構成された第一及び第二の一連の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）を含む。一続きの個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）ならびに第一及び第二の一連の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）は、デジタルスケール（２０）に対するリーダ（５０）の各可能な位置で、前記第一及び第二の一連の検出器の少なくとも一つの検出器のどれもが個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）と分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）との間の移行部と整合しないようなやり方で配置されている。位置エンコーダ（１０）は、どれもが前記移行部と整合していない一連の検出器によって読み取られる第一又は第二の絶対位置コードを選択するように構成されている。

Description

本発明は、デジタル測定機器及びその付属品、特に、ハンドヘルド型測定機器、たとえばデジタルノギス、デジタルマイクロメータ及びコンパレータ；可搬型測定機器、たとえばハイトゲージ、測定プローブシステム及び測地システム；ならびに据置き型測定機器及びその付属品、たとえば座標測定機、回転台、回転軸、多関節プローブヘッド及び測定プローブのための絶対位置エンコーダに関する。測定機器は、測定装置、検査システム又は工作機械に接続されることもできるし、その一部であることもできる。

二つの要素の間の相対位置を提供するエンコーダはデジタル測定機器の主要要素である。

一定のピッチによって分けられた周期的マークを有するデジタルスケールに依存する、リーダとスケールとの間の相対位置を提供するためのエンコーダが周知であり、たとえば、ＥＰ２３７８２５２及びＥＰ０８７２７１２に開示されている。これらのエンコーダは、ピッチ以下の測定精度を提供するために、測定経路に沿ってマーキングピッチの何分の１か分だけ互いから離間した感知素子を有するリーダを含む。

しかし、これらのエンコーダの主な欠点は、最大明白変位範囲、すなわち、明白な固有位置を提供することができるところのセグメントが、二つの隣接するマーク間のピッチに限られるという事実から生じる。この欠点は通常、異なるピッチを有するさらなるトラックを合わせることにより、及び／又は、リーダがスケールの原点（たとえばゼロ位置）からスケールに沿って動かされるときリーダが追い越した（全）ピッチの数を考慮することにより、解消される。ゼロ位置及びピッチカウンタの設定（たとえば、エンコーダの起動時）は一般に、スケールの原点へのリーダの変位を要する。

また、リーダの変位範囲全体で明白な位置を提供するように構成された絶対位置エンコーダが周知である。たとえば、ＵＳ３８２０１１０は、隣接するトラック上にマーキングが配設されている、トラックを有するスケールに基づき、そのマーキングから固有のデジタルコードを読み取ることができ、その固有のデジタルコードが、スケールに対するリーダの個別の絶対位置を示す、絶対位置エンコーダを記載している。しかし、このエンコーダの精度は、スケール上のマーキングの寸法及びスケール上のマーキング整合と厳しく相関する。

これらの手法に対して補足的に、ＣＮ２０１２２５８６５Ｙ、ＵＳ５，８８６，５１９、ＵＳ５，９３９，８７９及びＥＰ１１０２０４０は、粗い絶対位置と細かい相対位置とを組み合わせることに依存する絶対位置検出器の実施形態を記載している。検出器は、リーダの粗い絶対位置を提供するための固有コードを感知するように構成され、細かい相対位置は、スケール上の一つ以上の周期的トラックを感知することによって提供される。ＥＰ１１０２０４０の一つの実施形態において、絶対位置検出器は、マーキングの第一及び第二のトラックを感知するセンサの対によって絶対コードを読み取ることに依存する。これらのトラックは同じ固有のデジタルコードを含む。読みのロバスト性を高めるために、第二のトラックのマーキングは、第一のトラックによって提供される数字の逆転数字を提供する。

本発明の目的は、高い精度を要する用途、たとえば寸法測定学的測定のための絶対（アブソリュート）位置エンコーダを提供することである。

もう一つの目的は、スケールに対するリーダの好ましくない配置による不正確なマーク感知に対してより高感度な絶対位置エンコーダを提供することである。

本発明にしたがって、これらの目的は、デジタルスケールと、デジタルスケールに対して移動可能なリーダとを含む、測定機器又は測定機器のための付属品のための絶対位置エンコーダによって達成される。デジタルスケールはリーダの移動方向に沿って配設されている。デジタルスケールは、分離領域によって互いからはっきりと切り離された一続きの個別領域（本明細書中、マーク又はマーキングとも呼ばれる）を有する少なくとも一つの絶対位置トラックを含み、これらの個別領域は検出器によって検出可能である。リーダは、デジタルスケールに対するリーダの絶対位置（すなわち、デジタルスケール全体に沿って反復のない固有の位置）をそれぞれが表す第一及び第二の絶対位置コードの少なくとも一つを検出するために個別領域を感知するように構成された第一及び第二の一連の検出器を含む。一続きの個別領域ならびに第一及び第二の一連の検出器は、デジタルスケールに対するリーダの各可能な位置で、前記第一及び第二の一連の検出器の少なくとも一つの検出器のどれもが個別領域と分離領域との間の移行部と整合しないようなやり方で配置されている。位置エンコーダは、どれもが前記移行部と整合していない一連の検出器によって読み取られる第一又は第二の絶対位置コードを選択するように構成されている。本発明にしたがって、コードは、（電気的）アナログ又はデジタル形式で、たとえば一つ以上のアナログもしくはデジタル信号又はデジタルフラグもしくは値の形態で表される任意の情報であることができる。

ある実施形態において、第一又は第二の絶対コードの選択は、それぞれ第一及び第二の一連の検出器によって読み取られた前記第一及び第二の絶対位置コードがリーダの共通の想定位置（common assumed position）とコヒーレント（coherent）であるかどうかを試験することを含む。

ある実施形態において、デジタルスケールはさらに、前記少なくとも一つの絶対位置トラックに隣接し、それに沿って延びるさらなるトラックを含み、このさらなるトラックはリーダによって検出可能である。特に、さらなるトラックは、リーダの検出器によって検出可能であるマーキングを設けられている。絶対位置エンコーダは、さらなるトラックから導出されたコードに基づいて絶対位置コードを選択するように構成されている。そのような実施形態において、導出されたコードは、好都合に、さらなるトラックと前記少なくとも一つの絶対位置トラックとの間の空間的又は物理的情報又は関係を表すことができる。

ある実施形態において、さらなるトラックは、増分位置コードを提供する周期的にコード化されたトラック（本明細書中、増分トラックとも呼ばれる）であり、増分位置コードは、デジタルスケールに対するリーダの周期的（サイクル的）位置を表す。絶対位置エンコーダは、
前記増分位置コード（たとえば、前記増分位置コードに関連する周期的位置）に基づいて、特に、増分位置コードの補間された位相に基づいて前記第一又は第二の絶対位置コードを選択し、
選択された第一又は第二の絶対位置コードから導出された最上位部（most significant part）と、前記増分位置コードから（たとえば、前記増分位置コードに関連する周期的位置から）導出された、特に補間された位相から導出された最下位部（least significant part）とを含む正確な絶対位置コードを提供する
ように構成されている。好都合に、周期的にコード化されたトラックは、デジタルスケールに沿って規則的に（たとえば一定のピッチで）離間したマーキングを設けられ、これらのマーキングはリーダの検出器によって検出可能である。

ある実施形態において、第一及び第二の一連の検出器は、リーダの移動方向に沿って等間隔に配置されている。

ある実施形態において、絶対位置エンコーダのデジタルスケールは、第一の一続きの個別領域及びそれらの間の分離領域を有する第一の絶対位置トラックと、第二の一続きの個別領域及びそれらの間の分離領域を有する第二の絶対位置トラックとを含む。第二の一続きの領域は、第一の絶対位置トラックの個別領域が第二の絶対位置トラックの対応する個別領域に対して一定のピッチだけオフセットするようにリーダの移動方向に沿ってずらされた第一の一続きの領域の複製である。第一の一連の検出器の各検出器は、リーダの移動方向に対し、第二の一連の検出器の対応する検出器と横方向に整合している。第一の一連の検出器は、第一の絶対位置トラックに沿って動くように配設され、第二の一連の検出器は、第二の絶対位置トラックに沿って動くように配設されている。

ある実施形態において、絶対位置エンコーダのデジタルスケールは、個別領域及びそれらの間の分離領域を含む固有の絶対位置トラックを含む。第一及び第二の一連の検出器は、前記第一及び第二の絶対位置コードの少なくとも一つを検出するためにリーダの移動方向に延びる第一及び第二の列にそれぞれ沿って配置されている。

ある実施形態において、第一の一連の検出器の各検出器は、リーダの移動方向に沿って第二の一連の検出器の対応する検出器に対して一定のピッチだけオフセットしている。

ある実施形態において、第一の一連の検出器の検出器は、第二の一連の検出器の検出器と交互に配置されて、それぞれ第一及び第二の一連の検出器の隣接する検出器どうしの対を形成する。

ある実施形態において、絶対位置エンコーダは、直線位置エンコーダ又は角度位置エンコーダとして構成されている。

ある実施形態において、少なくとも一つの絶対位置エンコーダの個別領域は、以下の性質：光学不透明度、光学反射率、電気伝導度、磁化及び透磁率の一つにより、分離領域とは異なる。

本発明のもう一つの態様は、絶対位置エンコーダを含む測定機器又は測定機器のための付属品に関する。測定機器は、（デジタル）ハンドヘルド型測定機器、たとえば（デジタル）ノギス、（デジタル）マイクロメータ又は（デジタル）コンパレータであることができる。測定機器は、（デジタル）可搬型測定機器、たとえばハイトゲージ、測定プローブシステム、多関節測定装置又は測地システムであることができる。測定システムは、（デジタル）据置き型測定機器、たとえば座標測定機又はシステムであることができる。測定システムのための付属品は、特に、回転台、回転軸、多関節プローブヘッド又は測量ポールであることができる。

ある実施形態において、測定機器は、エンコーダのデジタルスケールに対して固定された第一のジョウと、第一のジョウに対してスライド可能であり、エンコーダのリーダに対して固定された第二のジョウとを含むノギスとして構成されている。絶対位置エンコーダは、第一のジョウと第二のジョウとの間の距離を示す値を提供する。

ある実施形態において、測定機器は、絶対位置エンコーダと、エンコーダのデジタルスケールに対して固定された第一の区分と、第一の区分に対してスライド可能であり、エンコーダのリーダに対して固定された第二の区分とを含む測量ポールとして構成されている（特に、測量ポールとして構成された付属品を含む）。絶対位置エンコーダは、測量ポールの高さを示す値を提供する。

本発明のもう一つの態様は、移動方向に沿ってデジタルスケールに対するリーダの位置を決定する方法に関する。デジタルスケールは、リーダ中の複数の検出器によって検出可能な、個別領域及びそれらの間の分離領域で構成されたパターンを含む少なくとも一つの絶対位置トラックを含む。検出器は、リーダの移動方向と整合した第一及び第二の列に沿って配置されている。方法は、第一の列中の検出器から第一の絶対位置コードを決定し、第二の列中の検出器から第二の絶対位置コードを決定するステップを含む。個別領域及び複数の検出器は、第一の列及び第二の列の少なくとも一つが、デジタルスケールに対するリーダの各可能な位置で、個別領域と分離領域との間の移行部と整合する検出器を有しないような方法で配置されている。方法はさらに、前記移行部と整合した検出器がない列によって提供された絶対位置コードを選択するステップを含む。

ある実施形態において、絶対位置コードの選択は、第一及び第二の絶対コードがリーダの共通の想定位置とコヒーレントであるかどうかの試験を含む。

ある実施形態において、試験は、第一の絶対位置コードによって与えられた位置を想定位置としてとること、想定位置を使用して、第二の列のどの検出器がデジタルスケールの移行部に面していないかを確認すること、想定位置を考慮して、第二の絶対位置コードのビットの期待値を決定すること、及び期待値を、前記移行部に面していない検出器から導出可能な第二の絶対位置コードの対応するビットの値とで比較することを含む。

ある実施形態において、方法は、デジタルスケール上の周期的にコード化されたトラックから増分位置コードを決定するステップ、増分位置コードの位相値を補間するステップ、補間された位相を使用して絶対位置コードを選択するステップ、及び選択された絶対位置コードから導出された最上位部と、補間された位相から導出された最下位部とを含む正確な絶対位置コードを提供するステップを含む。

本発明の例示的な実施形態が詳細な説明に開示され、図面によって例示される。

ある実施形態の絶対位置エンコーダの概略図である 図１の絶対位置エンコーダの、それぞれリーダ及びデジタルスケールの概略図である。 図１の絶対位置エンコーダの、それぞれリーダ及びデジタルスケールの概略図である。 図３のデジタルスケールのスケール目盛区分内での細かな位置決定のための正弦波信号生成を模式的に示す。 図１の絶対位置エンコーダによる、第一の絶対位置コードと第二の絶対位置コードとの間での選択を模式的に示す。 図１の絶対位置エンコーダのデジタルスケール沿いの異なるリーダ位置における第一及び第二の絶対位置トラックの感知のシーケンスを模式的に示す。 図１の絶対位置エンコーダのデジタルスケール沿いの異なるリーダ位置における第一及び第二の絶対位置トラックの感知のシーケンスを模式的に示す。 図１の絶対位置エンコーダのデジタルスケール沿いの異なるリーダ位置における第一及び第二の絶対位置トラックの感知のシーケンスを模式的に示す。 図１の絶対位置エンコーダのデジタルスケール沿いの異なるリーダ位置における第一及び第二の絶対位置トラックの感知のシーケンスを模式的に示す。 もう一つの実施形態の絶対位置エンコーダのデジタルスケールの概略図である。 もう一つの実施形態の絶対位置エンコーダの、それぞれリーダ及びデジタルスケールの概略図である。 もう一つの実施形態の絶対位置エンコーダの、それぞれリーダ及びデジタルスケールの概略図である。 もう一つの実施形態の絶対位置エンコーダの、それぞれリーダ及びデジタルスケールの概略図である。 もう一つの実施形態の絶対位置エンコーダの、それぞれリーダ及びデジタルスケールの概略図である。 もう一つの実施形態の角度絶対位置エンコーダの概略図である。 上記実施形態のいずれかにしたがって絶対位置エンコーダのトラックに対するリーダの信頼し得る絶対位置を提供する方法のブロック図である。 もう一つの実施形態の絶対位置エンコーダの概略的である。 もう一つの実施形態の絶対位置エンコーダのリーダのデジタルスケール及び検出器の概略図である。 もう一つの実施形態の絶対位置エンコーダのリーダのデジタルスケール及び検出器の概略図である。 絶対エンコーダのデジタルスケールに対するリーダの信頼し得る絶対位置を提供する方法のブロック図である。 本発明の絶対位置エンコーダを含むノギスを示す。 絶対位置エンコーダの他の例示的用途、特に測地又は測量のための用途を示す。 絶対位置エンコーダの他の例示的用途、特に測地又は測量のための用途を示す。

本発明の実施形態の例
図１～３は、５０μmを超える、好ましくは１０μmを超える直線精度（すなわち、それらよりも小さい誤差）を有する測定機器又はその付属品のための、特に寸法測定学的測定機器のための絶対位置エンコーダ１０を示す。絶対位置エンコーダ１０は、デジタルスケール２０と、デジタルスケールに対して測定経路２に沿って移動可能なリーダ５０とを含む。リーダ５０は、第一及び第二の絶対位置コードを読み取ることにより、測定経路２に沿ってデジタルスケール２０に対するリーダ５０の絶対位置を提供するために第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂを感知するように構成されている。

デジタルスケール２０はさらに、測定経路に沿って延びる第一の絶対位置トラック３０ａに沿ってスケール目盛区分（division）３４、３５、３６の目盛区分内のリーダ５０の位置を提供するための増分トラック４０を含む。通常、各スケール目盛区分３４、３５、３６は、増分トラック４０が図５に示すような明確な位置３８を提供することができるところの最大変位範囲（たとえばピッチＰ）に一致するように測定経路に沿って寸法設定されている。

スケール目盛区分３４、３５、３６は、図３に示すように、各スケール目盛区分の一方の縁３７ａが隣接スケール目盛区分の一方の縁３７ｂに一致するように測定経路に沿って位置することができる。図示しない変形形態において、各スケール目盛区分は、測定経路に沿って互いから離間し、隣接目盛区分間に自由空間があることもできる。好ましくは、各スケール目盛区分３４、３５、３６は、測定経路に沿って同じ空間範囲Ｔだけ延びる。空間範囲Ｔは、特に、図１～６の実施形態に示すように直線形であることもできるし、変形形態にしたがって曲線形又は角度のある空間範囲であることもできる。

増分トラック４０は、これらのスケール目盛区分３４、３５、３６それぞれ内でそのような正確な位置３８（本明細書中、周期的位置とも呼ばれる）を提供するための、測定経路に沿って互いから離間した複数の周期的マーキング４２、４４、４６を含む。特に、周期的マーキング４２、４４、４６は、測定経路に沿って互いからピッチＰだけ規則的に離間していることができる。ピッチＰは、本質的には、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分の空間範囲Ｔ、空間範囲Ｔの倍数又は空間範囲Ｔの何分の１かに相当する。ピッチＰは、特に、直線形、円形又は角度のあるピッチであることができる。しかし、変形形態にしたがって、周期的マーキングは、測定経路に沿って互いから不規則な（unregular）ピッチＰだけ離間していることもできる。不規則なピッチは、たとえば、測定経路沿いの周期的マーキングの位置に依存して、たとえば増分的、減分的、対数関数的、指数関数的もしくは多項式的ピッチ又はそれらの組み合わせであることができる。

スケール目盛区分はまた、測定経路に沿って、たとえばスケール目盛区分のピッチ及び／又は位置の関数であることができる不規則な空間範囲Ｔ、たとえば、増分的、減分的、対数関数的、指数関数的もしくは多項式的空間範囲又はそれらの組み合わせだけ延びることもできる。ピッチＰ及び空間範囲Ｔは、好都合には、測定経路の（局所）形状にしたがって成形される。

リーダ５０は、複数の検出器９０～９７を有する増分感知ユニット８０を含む。各検出器は、増分位置コードを導出するために、増分トラック４０の周期的マーキング４２、４４、４６を感知するように構成されている。図１～６に示す実施形態において、増分感知ユニット８０の検出器は、図４に示すような、ピッチＰに対応する周期を有する正弦波信号（U_cos、U_sin）を生成するために、測定経路に沿ってピッチＰの何分の１かだけ位相をずらされる。これらの正弦波信号（通常はtan^-１又はarctan^-１に基づく）間の関係が、当分野において周知のように、ピッチＰ内（ひいては、対応するスケール目盛区分３４、３５、３６内）で前記固有の相対位置３８を提供することができる。

好都合に、リーダ５０及びデジタルスケール２０は、各スケール目盛区分３４、３５、３６の縁３７ａ、３７ｂが、そのような位相をずらされた正弦波信号の一つのゼロクロスと整合するように構成されることができる（図４を参照）。

図示するように、検出器９０～９７は、好都合に、相関のない感知誤差を減らしながらも共通の誤差を補正するために、四つの感知素子対へとグループ化される。これらのグループは互いからＰ／４だけ位相をずらされている。これが、互いからＰ／４、Ｐ／２及び３Ｐ／４だけ位相をずらされた四つの正弦波信号（u_cos ⁽⁺⁾、u_cos ^(-)、u_sin ⁽⁺⁾、u_sin ^(-)）を生成する（通常、９０°、１８０°及び２７０°位相をずらされた信号として示される）。これらの正弦波信号の感知された値（すなわち、増分位置コード）間の関係が、ピッチＰ内の、ひいては対応するスケール目盛区分３４、３５、３６内の相対位置３８を決定する。リーダは、たとえば（増分）トラックの線形及び多項補正を加えることにより、相対位置を修正するように構成されることができる。

第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂそれぞれは、個別領域３２ａ、３２ｂと、二つの個別領域の間に延びる領域を画定する分離領域３３ａ、３３ｂとを含む。後で説明する異なる実施形態によっては変化することもある個別領域と分離領域とのこれらの組み合わせを、以後、絶対マーキングと呼ぶ。これらの領域は、エンコーダの現在位置の粗い絶対位置を提供するために、すなわち、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分３４、３５、３６のどれにリーダ５０が（現在）位置しているかを固有に識別又は決定するために、増分トラック４０と関連付けられる。デジタルスケール２０の第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂは、感知素子７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂを備えたリーダ５０の第一及び第二の絶対感知ユニット６０ａ、６０ｂによって感知することができる。したがって、エンコーダ１０は、スケールに対するリーダの絶対位置３９（図６ａ～６ｂ）を、増分トラック４０を感知することによって提供される正確な相対位置（図４）及び感知されたスケール目盛区分３４、３５、３６、すなわち第一の絶対位置（と対応する絶対基準）の関数として、提供することができる。好都合に、絶対位置３９は、正確な相対位置３８を、第一の絶対位置トラック３０ａの感知されたスケール目盛区分３４、３５、３６と対応する絶対基準、すなわち、好ましくは、スケール目盛区分３４～３６の両縁３７ａ、３７ｂの一つに対応する第一の絶対位置に加える（又はそこから減じる）ことによって提供することができる。

各スケール目盛区分３４～３６有効性の識別は、リーダ５０が測定経路に沿って第一の複数の固有識別子（Ａ₅₀、Ａ₅₁）を感知することができるように第一の絶対トラック３０ａの絶対マーキングを配設することに依存し、各固有識別子は異なり、測定経路沿いのリーダとデジタルスケールとの間の位置関係に依存する。

固有識別子は、測定経路に沿って第一の複数の固有識別子内に提供されることができる。すなわち、各固有識別子は、シーケンスの一部分として１回だけ発生し、各コードの一部分が、隣接するコードの一部分と部分的に重なり合う。あるいはまた、第一の複数の固有識別子は、測定経路に沿って並置された（すなわち、重なり合うことなく横並びに配置された）一連の識別子内に提供されることもできる。

図示するように、第一の絶対トラック３０ａの絶対マーキングは、測定経路２に沿って配設することができる。代替的又は補足的に、絶対マーキングのセットは、測定経路２に対して垂直に向けられた、又は傾けられたトラックへとグループ化する（たとえば、区切る、又は整合させる）こともできる。

好都合に、第一の複数の固有識別子は第一の複数のデジタルコードに対応することができ、各デジタルコードは固有であり、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分３４～３６の一つに割り当てられている。デジタルコードは、特にコンピュータ（たとえばプロセッサ又はコントローラ）又はその等価物（たとえばマイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ）によって処理可能である、個別の不連続な表現を有する任意のコードであることができる。好ましくは、デジタルコードは、第一の絶対位置トラック３０ａのＮ²個の異なるスケール目盛区分の固有識別を提供するために、複数の数字、好ましくはＮ個の数字（Ｎ＝３、４、５又は５よりも大）を有するバイナリコードである。

第一の複数のデジタルコードは、二つの隣接するデジタルコード間の異なるビットの数を制限するためにグレイコード化に依存することができる。このコード化は、測定経路に対して垂直な、又は傾斜した（仮想）軸に沿って個々のコードが感知される場合（たとえば、コードが測定経路に対して垂直に向けられて、又は傾けられて並置されている場合）、特に好都合である。

あるいはまた、第一の複数のデジタルコードは、各可能なコードがシーケンスの一部分として１回だけ発生するDe Bruijnシーケンスに依存又は対応する（完全又は部分的に）ことができる。このコーディングは、最適には、測定経路に沿ったコードの（連続）シーケンスの感知を可能にし、その測定経路は特に直線形、円形又は円形（リング／ディスク形）経路でさえある。

図１～６に例示される実施形態において、第一の複数の固有識別子はデジタルコードの連続シーケンスの形態をとり、各デジタルコードＡ_Nは固有であり、上述したように第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分３４～３６の一つに割り当てられている。

図６ａ～６ｄに示すように、第一の複数のデジタルコードA₅₀、A₅₁は、Ｎ個の数字を有するバイナリコードであることができ、Ｎ＝９で、最大５１２の異なるスケール目盛区分の固有識別を提供する。各デジタルコード（A₅₀、A₅₁）の各数字は、好都合に、リーダの第一の絶対感知ユニット６０ａの一つの検出器７０ａ～７７ａによって提供される。

図１～６に例示される実施形態において、第一の複数のデジタルコードは、測定経路に沿ってコードの連続シーケンスを可能にするために、De Bruijnシーケンス（の一部分）に依存する。各デジタルコードは、測定経路沿いのデジタルスケール２０に対するリーダ５０の相対位置に依存して、そのようなシーケンスから抽出（感知）される。第一の複数のデジタルコードは、直線測定機器と角度測定機器（図１２を参照）とで等しく、すなわち、直線の測定経路から角度測定機器の場合の円形（リング／ディスク形）の測定経路にまで、使用することができる。

図６ａ～６ｄは、リーダ５０がデジタルスケール２０に対して第一の相対位置から第二の相対位置へと相対的に移動するときの、第一の複数のデジタルコードの一部であるデジタルコードの形態にある、第一の絶対位置コードの感知を模式的に示す。リーダの第一の位置は、第一の絶対位置トラック３０ａの第一のスケール目盛区分３４の中心部分内にあり（すなわち、その中心に位置し）、リーダの第二の位置は、第一の絶対位置トラックの第二のスケール目盛区分３５の中心部分内にある（すなわち、その中心にある）。この実施形態において、第二のスケール目盛区分３５は第一のスケール目盛区分３４に隣接している。

図６ａは、リーダが第一のスケール目盛区分３４の相対的に中心にあるときの、第一の複数のデジタルコードのデジタルコードの感知を模式的に示し、リーダの位置が矢印３９によって模式的に示されている。この空間的関係において、第一の絶対感知ユニット６０ａの検出器７０ａ～７７ａは、コードＡ₅₀＝１００１００００１として個別化された（個々の）信号を提供するために、各検出器の感知ボリューム中に位置する第一の絶対マーキング３２ａ、３３ａのサブセットを感知する。このコードA₅₀は、この第一のスケール目盛区分３４の固有識別を提供する。

したがって、リーダ５０の絶対位置３９は、増分トラック４０を感知することによって提供された正確な相対位置を、第一の絶対位置トラック３０ａの第一のスケール目盛区分３４と対応する絶対基準とで加算する、又は数学的に合わせることによって決定することができる。この実施形態において、絶対基準は、前記第一のスケール目盛区分３４の（低いほうの値の）縁３７ａに対応する。

図６ｂは、リーダ５０が第一のスケール目盛区分３４の中心に対してわずかに変位しているときの、第一の複数のデジタルコードのデジタルコードの感知を模式的に示す。第一の絶対位置トラック３０ａの第一の絶対マーキングの個別領域３２ａのサブセット全体が各検出器の感知ボリューム内に完全には位置していないとしても、提供される個々の信号はなおも、第一のスケール目盛区分３４に割り当てられたコードA₅₀の個別化を提供する。リーダの絶対位置３９はさらに、増分トラック４０を感知することによって提供された現在の正確な相対位置を、第一のスケール目盛区分３４と対応する絶対基準３７ａ（すなわち第一の絶対位置）とで加算することによって決定することができる。

図６ｃは、リーダ５０が二つの隣接するスケール目盛区分３４、３５間の中間位置に近づくときの、すなわち、リーダ５０が（第一の）スケール目盛区分の（右）周辺部分内に相対的に位置するときの、第一の複数のデジタルコードのデジタルコードの感知を模式的に示す。換言するならば、リーダ５０の第一の一連の検出器７０ａ～７７ａのいくつかが、分離領域３２ａと個別領域３３ａとの間の移行部と整合している。この周辺部分において、デジタルコードが第一のコードから第二のコードへと変化するとき、絶対マーキングのいくつかの個別領域３２ａが第一の絶対感知ユニットのいくつかの検出器（すなわち検出器７０ａ、７６ａ）の感知ボリューム中に（本質的に）半分ほど位置する。提供された信号の個別化は、信頼し得ない識別されたデジタルコードA_x51を生み出すことがあり、その過渡的な（transient）数字は未決定ないし誤識別であることができる。したがって、感知されたスケール目盛区分Ａ_X51と対応する絶対基準（すなわち第一の絶対位置）が不安定ないし誤りであるおそれがあるため、リーダの絶対位置３９を高い信頼性で決定することはできない。リーダのこの位置が前記好ましくない配置の一部である。

図６ｄは、リーダがもう一つのスケール目盛区分３５の中心部分内に相対的に位置するときの、第一の複数のデジタルコードのデジタルコードの感知を模式的に示す。検出器７０～７７ａのどれもが分離領域３２ａと個別領域３３ａとの間の移行部と整合していない。この空間的関係においては、各過渡的な数字の（正しい）個別化を提供するために、絶対マーキングの新たなサブセットが第一の絶対感知ユニットの検出器の感知ボリュームそれぞれ中に完全に位置する。この個別化は、第二のスケール目盛区分（decision）３５を確実に識別する新たなコードA₅₁＝００１００００１１を生み出す。リーダの絶対位置３９はさらに、現在の正確な相対位置を、第二のスケール目盛区分３５と対応する絶対基準３７ｂとで加算することによって決定することができる。

二つの隣接するスケール目盛区分３４、３５間の中間位置におけるロバスト性を提供するために、リーダの感知要素及びデジタルスケールはさらに、リーダ３９の同じ配置に関し、第一の絶対位置とは異なる第二の絶対位置を特に表す第二の絶対位置コードを提供して、リーダのこの好ましくない配置においても信頼し得る位置を提供するように構成されている。この実施形態において、デジタルスケールはさらに、リーダが、特に複数の固有識別子Ｂ₅₀、Ｂ₅₁の一つの形態にある第二の位置コードを感知することを許すように構成されている。各固有識別子は、スケール目盛区分それぞれの周辺部分Ｔ_2a、Ｔ_2b（図５）、特に二つの隣接するスケール目盛区分の左右の周辺部分に割り当てられる。エンコーダのこれらの中間位置において、絶対位置３９は、正確な相対位置３８を、第二の絶対位置トラック３０ｂの感知された重なり合うスケール目盛区分３４′、３５′、３６′と対応する絶対基準（すなわち第二の絶対位置）とで数学的に合わせる（たとえば加算又は減算する）ことによって提供することができる。第二の絶対位置は、好ましくは、感知された重なり合うスケール分画区分３４′～３６′の（下又は上値）縁３７ａ′、３７ｂ′、３７ｃ′の一つ、又は感知された重なり合うスケール目盛区分の中心位置に一致する。

特に、第二の複数の識別子の各固有識別子は、複数の重なり合うスケール目盛区分３４′～３６′それぞれに割り当てることができ、重なり合うスケール目盛区分は、増分トラック４０及び／又は第一の絶対位置トラック３０ｂのスケール目盛区分３４～３６に割り当てられる。

このように、複数の重なるスケール目盛区分が、測定経路に沿ってデジタルスケールの第二の絶対位置トラック３０ｂ上に設けられ、各重なり合うスケール目盛区分３４′が、第一の絶対位置トラック３０ａの二つ（両方）の隣接するスケール目盛区分３４、３５（図１及び３を参照）の（隣接する）部分３１ａ、３１ｂと空間的に重なり合う。好都合に、各重なり合うスケール目盛区分は、二つの隣接するスケール目盛区分の（二つの）隣接する周辺部分、特に、スケール目盛区分の（右側に位置する）周辺部分及び（右側の）隣接するスケール目盛区分の（左側）周辺部分を含む。デジタルスケールの第二の絶対位置トラック３０ｂは、リーダが、特にこれらの重なり合うスケール目盛区分３４′～３６′それぞれに割り当てられた第二の複数の識別子の固有識別子Ｂ₆₀、Ｂ₆₁を感知することを可能にするように構成されている。

したがって、重なり合うスケール目盛区分の使用は、第一の複数の識別子の固有識別子が第一の値から第二の値へと変化しなければならず、第一の絶対位置が信頼し得ない可能性が高い、好ましくないリーダの配置を構成するところである、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分３４～３６の周辺部分において絶対位置検出を提供する。

重なり合うスケール目盛区分は、ピッチＰ（の形状）及び／又は第一の絶対位置トラックのスケール目盛区分（の形状）及び／又は測定経路の（局所的）形状にしたがって成形される。各重なり合うスケール目盛区分は、特に、測定経路に沿って直線形、曲線形又は角度ある形状であることができる。

第一の絶対位置トラックのスケール目盛区分と同様に、第二の絶対位置トラックの重なり合うスケール目盛区分の固有識別は、リーダが測定経路に沿って複数の固有識別子Ｂ₆₀、Ｂ₆₁を感知することができるように配設され、各中間の固有識別子は、他とは異なるもの（すなわち固有）であり、第二の絶対位置トラック３０ｂのスケール目盛区分３４′～３６′にしたがって、測定経路沿いのリーダとスケールとの間の位置関係に依存する。

一続きの個別領域３２；３２ａ、３２ｂと第一及び第二の一連の検出器７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂとの間の特定の相対的配置のおかげで、この実施形態は、第一及び第二の一連の検出器の少なくとも一つの検出器のどれもが、デジタルスケールに対するリーダ５０の各可能な位置において、個別領域３２；３２ａ、３２ｂと分離領域３３；３３ａ、３３ｂとの間の移行部と整合しないことを可能にする。

第一及び第二の複数の識別子の固有識別子の感知は、図１０～１１の実施形態に示されるように、個別領域３２ｃ及びそれらの間の分離領域３３ｃを含む固有の絶対位置トラック３０に依存することもできるし、図１～６の実施形態にしたがって第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂ上に設けられた第一及び第二の絶対マーキングに依存することもできるし、それらの組み合わせ（図示せず）に依存することもできる。

重なり合うスケール目盛区分３４′～３６′は、測定経路に沿って離間していることができる。あるいはまた、重なり合うスケール目盛区分は、一つの重なるスケール目盛区分の縁が隣接スケール目盛区分の縁に本質的に一致するよう、測定経路に沿って互いとの境界上に（本質的に）位置する（すなわち、重なり合いがなく、目盛区分と目盛区分との間に自由空間がない）こともできる。

好都合に、各重なり合うスケール目盛区分３４′～３６′は、個別領域と分離領域の間の各移行部においてよりロバストな絶対位置検出を提供するために、測定経路に沿って二つの隣接する主スケール目盛区分の間で（本質的に）中心に位置する（すなわち、二つの隣接する主スケール目盛区分の間の中間位置及び／又は共通の縁３７ａ、３７ｂと一致する）ことができる。

代替的又は補足的に、各重なり合うスケール目盛区分３４′～３６′は、測定経路に沿って主スケール目盛区分３４～３６と同じ空間範囲Ｔだけ延びる。

エンコーダ１０のリーダ５０は、個別領域３２ｂ及びそれらの間の分離領域３３ｂを感知するために、たとえば図１～２に示すような複数の検出器７０ｂ～７７ｂを有する第二の絶対感知ユニット６０ｂを含むことができる。

上記のように、第二の複数の識別子の固有識別子は、第一の複数の識別子の固有識別子と同様なやり方で技術的に有効化することができる。

第二の複数の識別子の固有識別子は、測定経路に沿って提供されることができる。すなわち、前記第二の複数の識別子の各固有識別子は、一続きの一部分として１回だけ出現する。あるいはまた、固有識別子は、測定経路に沿って並置された（すなわち、重なり合うことなく横並びに配置された）一連の識別子の形態にある。

第二の複数の固有識別子は第二の複数のデジタルコードに対応することができ、第二の複数のデジタルコードそれぞれは固有であり、前記重なり合うスケール目盛区分の一つに割り当てられている。同様に、第二の複数のデジタルコードのデジタルコードは、特にコンピュータ（たとえばプロセッサ又はコントローラ）又はその等価物（たとえばマイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ）によって処理可能である、個別の不連続な表現を有する任意のコードであることができる。好ましくは、第二の複数のデジタルコードは、Ｎ²個の異なる重なり合うスケール目盛区分の固有識別を提供するために、複数の数字、好ましくはＮ個の数字（Ｎ＝３、４、５又は５よりも大）を有するバイナリコードである。より好ましくは、第二の複数のデジタルコードは、第一の複数のデジタルコードと同じ表現を有する。

第一の複数のデジタルコードと同様に、第二の複数のデジタルコードは、二つの隣接するデジタルコード間の異なるビットの数を制限するためにグレイコード化に依存することもできるし、De Bruijnシーケンスに依存又は対応する（完全又は部分的に）こともできる。

図１～６に例示される実施形態において、第二の複数の固有識別子はデジタルコード（Ｂ₆₀、Ｂ₆₁）の（連続）シーケンスの形態をとり、第二の複数のデジタルコードＢ_Nそれぞれは固有であり、上述したように前記重なり合うスケール目盛区分３４～３６の一つに割り当てられている。第二の複数のデジタルコードは、Ｎ個の数字を有するバイナリコードであり、Ｎ＝９で、最大５１２の異なるスケール目盛区分の固有識別を提供する。第二の複数のデジタルコードは、測定経路に沿ってコードの連続シーケンスを可能にするために、De Bruijnシーケンス（の一部分）に依存し、各デジタルコードは、スケールに対するリーダの相対位置に依存して、そのようなシーケンスから抽出（感知）される。図１～６に例示される実施形態において、第二の複数のデジタルコードは、第一の複数のデジタルコードと同じデジタル表現を有し、同じコード生成に依存する。すなわち、コード（及びその絶対マーキング）は、特に図３に示すように相関する。

あるいはまた、重なり合うスケール領域の識別は、第一の複数の固有識別子のデジタル表現と相関する、又は相関しない他のデジタル表現を有する第二の複数の固有識別子に依存することができる。図７に示す実施形態において、デジタルスケール２０は、第一の複数のデジタルコードの逆バイナリコードに対応するように配設された個別領域及び分離領域３２ｂ、３３ｃを設けられた第二の絶対位置トラック３０ｂを含む。

図１～６において、第二の絶対位置トラック３０ｂの重なり合うスケール目盛区分３４′～３６′は、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分３４～３６に対し、測定経路に沿って空間周期Ｔ／２（第一のスケール目盛区分の空間範囲Ｔの半分に相当する）だけ空間的にずれている。換言するならば、第二の絶対位置トラック３０ｂの各スケール目盛区分は、測定経路に沿って第一の絶対位置トラック３０ａの二つの隣接するスケール目盛区分に対して本質的に中心に位置する。第二の絶対位置トラック３０ｂのマーキングは、第一の絶対位置トラック３０ａのマーキングに対して左にずれているが、もう一つの実施形態にしたがって、右にずれていてもよい。

あるいはまた、図８～９に示すように、デジタルスケール２０は、第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂを含むこともできる。第一の絶対位置トラック３０ａの絶対マーキング３２ａ、３３ａは、第二の絶対位置の絶対マーキング３２ｂ、３３ｂと同じである（又は、図示しない変形形態にしたがって逆転している）。第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂは、測定経路に沿って整合している。この実施形態において、図８のリーダ５０は、第一の一連の検出器７０ａ～７７ａを有する第一の絶対感知ユニット６０ａと、第二の一連の検出器７０ｂ～７０ｂを有する第二の絶対感知ユニット６０ｂとを含む。第一の絶対感知ユニット６０ａの各検出器は、第二の絶対感知ユニット６０ｂの対応する検出器から空間周期Ｔ／２だけオフセットしている。

図８～９の実施態様に代えて、デジタルスケール２０は、図１１に示すように、同じ、かつ整合した絶対マーキング３２、３３を有する単一の絶対位置トラック３０を含むこともできる。第一及び第二の両固有識別子を提供するために、図１０のリーダ５０は、リーダの移動方向に沿って延びる二つの隣接する絶対感知ユニット６０ａ、６０ｂを含む。図８～９の実施形態と同様に、第一の絶対感知ユニット６０ａの各検出器は、第二の絶対感知ユニット６０ｂの対応する検出器から空間周期Ｔ／２だけオフセットしている。

上述の実施形態は、デジタルスケール２０に対するその可能な位置それぞれにおけるリーダ５０の絶対位置３９のロバストな検出を可能にする。これらの実施形態は、第一の絶対位置トラック３０ａ上の一連のスケール目盛区分３４～３６のスケール目盛区分内でリーダ５０の相対位置３８を提供するための増分トラック４０を含むデジタルスケール２０に依存する。リーダは、第一及び第二の複数の固有識別子Ａ₅₀、Ａ₅₁、Ｂ₆₀、Ｂ₆₁それぞれを個々に読み取ることができる。第一の複数の識別子Ａ₅₀、Ａ₅₁それぞれは、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分の（中心）部分に割り当てられ、第二の複数の識別子Ｂ₅₀、Ｂ₅₁それぞれは、スケール目盛区分の別の部分、特に、スケール目盛区分の（右又は左）周辺部分に割り当てられる。好ましくは、第二の複数の識別子それぞれは、第一の絶対位置トラック３０ａの二つの隣接するスケール目盛区分の隣接する周辺部分を（連続的に）含む重なり合うスケール目盛区分に割り当てられる。

図１～６の実施形態に関して、図６ａ～６ｄは、リーダ５０の粗い絶対位置を感知するときの第二の絶対位置トラック３０ｂのスケール目盛区分３４′～３６′のロバストな効果を模式的に示す。

リーダ５０の第一の絶対感知ユニットの検出器７０ａが、第一の絶対位置トラック３０ａの二つの隣接するスケール目盛区分３４、３５の間の移行領域中（すなわち周辺部分中）に相対的に位置するとき、リーダ５０の第二の絶対感知ユニットの検出器７０ｂは、図６ｃに示すように、第二の絶対位置トラック３０ｂの重なり合うスケール目盛区分３５′の縁３７ｂ′、３７ｃ′内（たとえばその中心部分中）に相対的に位置する（特に中心に位置する）。信頼し得ない識別された主デジタルコードA_x51の場合とは対照的に、検出器７０ｂ～７７ｃのどれもが個別領域３２ａと分離領域３３ａとの間の移行部と整合していないため、中間デジタルコードB₆₁を確実に識別することができ、関連する重なり合うスケール目盛区分３５′の確実な識別を可能にする。

本発明にしたがって、第一の絶対位置トラック３０ａ又は固有絶対位置トラック３０のスケール目盛区分の中心部分は、スケール目盛区分のうち、固有識別子がリーダによって確実に識別可能である、たとえば、固有識別子を提供する絶対マーキングがリーダの検出器の感知ボリューム中に相対的に、完全に９０％まで（すなわち９０％以上）、好ましくは７５％まで（すなわち７５％以上）位置する（リーダの移動方向に沿って）ところの部分である。

本発明にしたがって、スケール目盛区分の（左右の）周辺部分は、スケール目盛区分のうち、第一の固有識別子がリーダによって確実には識別可能でない、たとえば、第一の固有識別子を提供する絶対マーキングがリーダの検出器の感知ボリューム中に相対的に６０％未満、好ましくは７５％未満しか位置しない（リーダの移動方向に沿って）ところの部分である。

このように、エンコーダ１０は、スケールに対するリーダ５０の絶対位置３９を、増分トラック４０を感知することによって提供される正確な相対位置３８及びスケール目盛区分３４′～３６′（と対応する絶対基準）の関数として、提供することができる。第二の絶対位置トラック３０ｂのスケール目盛区分と対応する絶対基準は、第二の絶対位置トラック３０ｂの感知されたスケール目盛区分３４′～３６′の（下値又は上値）縁３７ａ′、３７ｂ′、３７ｃ′に対応することができる。あるいはまた、増分トラック４０を感知することによって提供された正確な相対位置３８に依存して、スケール目盛区分と対応する絶対基準は、重なり合ったスケール目盛区分３４～３の一つの（下値又は上値）縁３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、特に重なり合った縁に選択的に対応することができる。

第一の複数のデジタルコードと同様に、第二の複数のデジタルコードもまた、コード移行部（たとえば、重なり合うスケール目盛区分の周辺部分）への対応においてエッジ効果の影響を受ける。しかし、これらの移行部は、図６ａ及び６ｄに示すように、第一の複数のデジタルコードの移行部とは整合していない（たとえばＢ_x61、Ｂ_x62）。

したがって、第二の絶対位置トラック３０ｂの重なり合うスケール目盛区分３４′～３６′（それぞれが、第一の絶対位置トラック３０ａの二つの隣接するスケール目盛区分３４～３５（特にその周辺部分）のそれぞれ（すなわち両方）の部分３１ａ、３１ｂと重なり合う）の使用は、スケール目盛区分の重要な空間（すなわち周辺）領域における絶対位置検出を提供し、この重要な領域は（感知される）第一の複数の固有識別子の移行領域に相当する。

重なり合うスケール目盛区分の中間ゾーンは、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分の中間ゾーン（の縁）と整合していないため、すなわち、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分の周辺部分が、重なり合うスケール目盛区分の周辺部分と整合していない（好ましくは重なり合わない）ため、エンコーダ１０は、第一及び第二の両絶対位置トラック３０ａ、３０ｂのマーキングをリーダ５０のそれぞれ第一及び第二の絶対感知ユニット６０ａ、６０ｂによって感知することから得られた第一及び第二の複数の固有識別子を使用することにより、リーダの移動方向に沿ってよりロバストな検出を提供することができる。

リーダ５０は、信頼し得る（第一又は第二の）絶対位置を使用するために、図５に示すように、増分トラック４０を感知することによって提供された相対位置にしたがって（その関数として）第一及び第二の固有識別子の一つを選択してリーダ５０の絶対位置３９を決定するように構成されている。

増分トラック４０に対する第一の絶対位置トラック３０のスケール目盛区分の（移行）領域の相対位置を知ると、エンコーダ１０は、感知された増分トラックに依存して、特に第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分内の相対位置を決定することにより、第一又は第二の絶対位置の位置に依存する（第一及び／又は第二の固有識別子を介して）。相対位置が、第一の絶対位置トラックを感知することによって取得された固有識別子の信頼性に影響を与えるおそれがある移行部の一部分の近く又はその内にあるならば（すなわち、エンコーダが、検出器７０ａ～７７ａのいくつかがおそらくは分離領域と個別領域との間の移行部と整合していると推定するならば）、リーダは、第一の固有識別子ではなく、第二の固有識別子に依存することを決定することができる。

図５の例示的な図において、各スケール目盛区分（ピッチＰに等しい空間範囲Ｔの）は、四つの異なる四分区間に分割することができる。各四分区間は、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分内のリーダの相対位置によって固有に識別することができる。代替的又は補足的に、各四分区間は、増分トラック４０を感知することにより、リーダの増分感知ユニット８０の一連の検出器９０～９７によって提供された図４の（偏りのない）四つの正弦波信号の符号によって固有に識別することもできる。したがって、第一の固有識別子をこれらの四分区間のサブセット（たとえば、図５の第二及び第三の四分区間）に割り当てることができ、第二の固有識別子を残りのサブセット（たとえば、図５の第一及び第四の四分区間）に割り当てることができる。特に、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分の中心部分Ｔ₁が第二及び第三の四分区間に相当し、（左）周辺部分Ｔ_2aが第一の四分区間に相当し、（右）周辺部分Ｔ_2bが第四の四分区間に相当するように定めることができる。

増分感知ユニット８０によって増分トラック４０を感知することによって（特に感知された相対位置を介して）、また、増分トラックと第一及び第二の絶対位置トラックとの間の空間的関係（特にそれらの移行部間の空間的関係）を知ることによって、エンコーダは、リーダの現在の位置に関し、第一の一連の検出器７０ａ～７７ａの検出器のどれもが個別領域と分離領域との間の移行部と整合していないかどうか、及び／又は第二の一連の検出器７０ｂ～７７ｂの検出器のどれもが個別領域と分離領域との間の移行部と整列していないかどうかを推定することができる。その推定に依存して、エンコーダは、それぞれ第一及び第二の絶対位置トラックによって提供される第一又は第二の絶対位置コードを選択することができる。

好都合に、リーダ及びマーキング構成は、一つ以上の第一の固有識別子の感知とは別に一つ以上の第二の固有識別子の感知を許すように構成されることができる（逆もまた同様）。これは、リーダが、特に、増分トラックを感知することによって提供される決定された（又は予測された）相対位置の関数として識別子を決定するために第一の固有識別子又は第二の固有識別子を選択することを許す。好都合に、第一及び第二の絶対位置は、同時に（すなわち同じとき、すなわち、０．１s未満、好ましくは１０ms未満の時間範囲内で）提供することができる。

図１２の絶対位置エンコーダ１０は、円形又は丸いトラックに対するリーダ５０の絶対位置を提供するために使用される。トラックは、増分トラック４０、第一の絶対位置トラック３０ａ及び第二の絶対位置トラック３０ｂを含む。第二の絶対位置トラックは、リーダの絶対角位置を提供するために、円形（ディスク又はリング形）の経路に沿って（ディスク形の）スケール２０上に位置することができる。角は凹角又は凸角であることができる。リーダは、第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂそれぞれを感知するための第一及び第二の絶対感知ユニット６０ａ、６０ｂと、増分トラック４０を感知するための増分感知ユニット８０とを含む。

したがって、絶対位置エンコーダ１０は、デジタルスケール２０に対するリーダ５０の絶対位置を提供する方法を可能にすることができる。

絶対位置エンコーダ１０は、マーキング構造の少なくともサブセットを誘導的に感知するように構成されることができる。したがって、絶対マーキング及び／又は周期的マーキングは、伝導性及び／又は透過性素子であることができ、リーダ５０は、絶対的マーキング及び／又は周期的マーキングを誘導的に感知するための誘導又は渦電流感知ユニット６０ａ、６０ｂ、８０を含むことができる。

代替的又は補足的に、リーダは、マーキング構造及び／又は周期的マーキングの少なくとも一つの（又は別の）サブセットを容量的及び／又は磁気的及び／又は光学的に感知するように構成されることもでき、マーキング構造及び／又は周期的マーキングの前記サブセットは、容量的及び／又は抵抗的及び／又は磁気的及び／又は光学的感知を可能にする。

図１３を参照すると、本方法は、リーダ５０によるデジタルスケール２０の増分トラック４０の感知を含む第一のステップＳ１を含む。

方法は、感知された増分トラックによる、少なくとも一つの絶対位置トラック３０；３０ａ、３０ｂのスケール目盛区分３４～３６の一つ内、たとえば、第一の絶対位置トラックのスケール目盛区分３４～３６の一つ内でのリーダ５０の相対位置３８の決定又は予測を含む第二のステップＳ２を含む。換言するならば、第二のステップＳ２は、デジタルスケール２０に対するリーダ５０の現在の位置に関し、感知された増分トラック４０に基づいて（特に、決定された／予測された相対位置に基づいて）、第一及び／又は第二の一連の検出器の検出器のどれもが個別領域３２；３２ａ、３２ｂと分離領域３３；３３ａ、３３ｂとの間の移行部と整合していないかどうかを推定することを含む。

第三のステップＳ３は、第一及び第二の両絶対位置トラック３０ａ、３０ｂ上のマーキングを検出することによって提供される第一のデジタルコードＡ_N（Ｓ４）又は第二のデジタルコードＢ_N（Ｓ５）を、リーダ５０の確定的または予測相対位置３８の関数として選択することからなる。換言するならば、第三のステップＳ３は、第一又は第二の一連の検出器のどれもが移行部と整合していないという推定に基づく、第一又は第二の絶対位置コードの選択を含む。

リーダの相対位置３８を決定するステップは、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分の中心部分及び／又は（左及び／又は右）周辺部分内の確定的又は予測相対位置３８の検出を含むことができる。第一又は第二のデジタルコードＡ_N、Ｂ_Nの選択は、第一の絶対位置トラック３０ａのスケール目盛区分の検出された中心及び／又は周辺部分の関数であることができる。

ステップＳ６は、感知された相対位置３８及び決定されたデジタルコードＡ_N、Ｂ_Nの関数としてリーダの絶対位置３９を提供することを含む。リーダの絶対位置３９を提供するステップはまた、たとえば線形及び多項修正を適用することによって相対位置を修正することを含むこともできる。

絶対位置エンコーダ１０及び方法は、特に寸法測定（すなわち、所与の物体の一つ以上の物理的サイズ又は所与の物体からの距離の定量化）のための測定機器及び／又はその付属品において好都合に実装され、有効化されることができる。より具体的には、絶対位置エンコーダ１０及び方法は、特に以下の測定学的特徴：物体の線寸法、厚さ、半径、内径もしくは外径；又は物体の表面の座標、粗さもしく表面仕上げ、の一つ又は複数を提供する測定機器及び／又はその付属品において好都合に実装され、有効化されることができる。測定機器は、ハンドヘルド型測定機器（たとえばデジタルノギス、デジタルマイクロメータ）又は可搬型測定機器（たとえばハイトゲージ、測定プローブ）であることができる。測定システムはまた、据置き型測定機器、たとえば座標測定機（ＣＭＭ）又は測定のために物体を載せなければならない花崗岩（又は基準）テーブルを備えた測定ロボット（たとえばブリッジＣＭＭ）であることができる。付属品は、回転台、回転軸又は（非接触型又は接触型）プローブを配向させる（特に、測定機器の可動又は固定部分又は部品に対して）ための多関節プローブヘッドであることができる。測定機器は、測定装置、検査システム又は工作機械に接続されることもできるし、その一部であることもできる。

エンコーダ１０はまた、たとえば測定機器の複数の可動部品の位置を提供するために、それぞれが特にリーダの移動方向に沿って（同じ）スケールに対して個々に移動可能である一つよりも多い、すなわち複数のリーダを含むこともできる。

エンコーダが移動可能であるところのスケールの表面は、（実質的に）平面的であることができるだけでなく、非平面的、たとえば曲面的である、又は丸みを有することもできる。

好都合に、絶対位置エンコーダは、電子回路１４０を含むことができ（図１８を参照）、電子回路は、測定経路に沿ってスケールに対するリーダの位置３９を提供するように、特にそのデジタル表現を提供するように構成されている。電子回路１４０はリーダの一部であることができる。

電子回路は、プログラム可能な電子回路（たとえばマイクロコンピュータ、マイクロコントローラ又はＦＰＧＡ）又は専用の電子回路（たとえばＡＳＩＣ又は離散要素回路）を含むことができる。

図１４は、比較的低精度の用途のための絶対位置エンコーダ１０のもう一つの実施形態を示す。絶対位置エンコーダ１０は、デジタルスケール２０のそれぞれ第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂのそれぞれ個別領域３２ａ、３２ｂ及び分離領域３３ａ、３３ｂを感知するように構成された第一及び第二の感知ユニット６０ａ、６０ｂを有するリーダ５０を含む。第一及び第二の絶対位置トラック３０ａ、３０ｂは、第一及び第二の絶対位置を提供するために、リーダ５０の移動方向に沿って互いに隣り合って延びる。この絶対位置エンコーダ１０は、比較的低精度の用途のために設計されているため、増分トラックを有しない。

したがって、図１４の絶対位置エンコーダ１０は、第一及び／又は第二の絶対位置トラック（tacks）３０ａ、３０ｂによって提供される少なくとも一つのロバストな絶対位置を常に自由に使えるため、好ましくないリーダの配置においてさえ、リーダ５０の位置３９を提供することができる（図６ａ～６ｄ）。

図１５に模式的に示すもう一つの実施形態において、絶対位置エンコーダは、個別領域３２及びそれらの間の分離領域３３で構成された単一のマーキングを有するデジタルスケール２０を含む。リーダは、第一の一連の検出器７０ａ～７７ａ及び第二の一連の検出器７０ｂ～７７ｂを含む。第一及び第二の一連の検出器は、リーダの移動方向に沿って互いに隣り合って延びる。第一の一連の検出器７０ａ～７７ａの各検出器の位置は、リーダの移動方向に沿って第二の一連の検出器７０ａ～７７ａの対応する検出器に対してオフセットしている。オフセット量は、たとえば、移動方向に沿って感知領域の半分に相当することができる。位置エンコーダは、一連の検出器によって読み取られる第一又は第二の絶対位置コードを選択するように構成されており、一連の検出器のどれも、デジタルスケール２０の個別領域３２と分離領域３３との間の移行部と整合していない。

図１６に模式的に示すもう一つの実施形態において、絶対位置エンコーダは、個別領域３２及びそれらの間の移行領域３３で構成された単一のマーキングを有するデジタルスケール２０を含む。リーダは、第一の一連の検出器７０ａ～７７ａ及び第二の一連の検出器７０ｂ～７７ｂを含む。第一の一連の検出器７０ａ～７７ａの検出器は、第二の一連の検出器７０ｂ～７７ｂの検出器と交互に配置されて、隣接する検出器どうしの対７０ａ－７０ｂ、７１ａ－７１ｂ、７２ａ－７２ｂ、７３ａ－７３ｂ、７４ａ－７４ｂ、７５ａ－７５ｂ、７６ａ－７６ｂ、７７ａ－７７ｂを形成する。位置エンコーダは、一連の検出器によって読み取られる第一又は第二の絶対位置コードを選択するように構成されており、一連の検出器のどれも、デジタルスケール２０の個別領域３２と分離領域３３との間の移行部と整合しない。

好都合に、絶対位置エンコーダ１０は、信頼し得るリーダ位置を保証するために、第一の絶対位置及び／又は第二の絶対位置それぞれの信頼性及び／又は非信頼性を推定又は決定するように構成されることができる。信頼性及び／又は非信頼性の推定又は決定は、第一の絶対位置と第二の絶対位置との間の所与の空間的関係（たとえばその確認）に基づくことができる。実際、第一及び第二の絶対位置が、隣接する絶対位置に関連するならば、第一の絶対位置（及び第二の絶対位置でさえ）は、信頼し得るものと推定することができる。したがって、絶対位置エンコーダ１０は、リーダがおそらくは二つの目盛区分の中心と中心との間の中間ゾーンに位置していると推定／決定することができる。したがって、リーダ位置３９は第一の絶対位置に依存することができる。代替的又は補足的に、リーダ位置３９は第二の絶対位置に依存することもできる。

代替的又は補足的に、絶対位置エンコーダ１０は、デジタル表現の所与のデジタルパターン、又は第一及び／又は第二の絶対位置に関するデジタル表現、たとえば第一及び第二の固有デジタル識別子の間の関係（たとえばその確認）に基づいて、信頼性及び／又は非信頼性を推定又は決定するように構成されることができる。

図１７に示すように、絶対位置エンコーダ１０は、上記推定／決定が失敗した場合、リーダが第二の絶対位置に対して好ましくない位置にあるかどうか、すなわち、（感知された）第二の絶対位置が誤りである（その一つ以上の検出器が移行部と整合しているため）かどうかを推定又は決定するように構成されることができる。この状況は、図６ａによって表される状況に似ている。この空間的状況は、第二の位置が依存するところのデジタル表現が所与のパターンを提示するかどうかをチェックすることによって確認することができる。パターンは、第一の絶対位置に空間的に関連する二つの隣接する固有デジタル識別子（すなわち、それらの重なり合うスケール目盛区分が、第一の絶対位置によって示される／リンクされる主スケール目盛区分と重なり合う）の共通の数字（又は不変性のパターン、すなわち非過渡的な数字）に対応することができる。したがって、共通の数字は、移行部に面していない第二の一連の検出器７０ｂ～７７ｂの検出器から導出可能な第二の絶対位置コードのビットに対応する。図６ａによって示される例示的な状況を使用すると、エンコーダは、第一の絶対位置３７ａを考慮して、第二の位置が依存するところのデジタル表現（Ｂ）が目盛区分３４′及び３５′の共通の数字（すなわちＢ_X61）を含むかどうかを確認することにより、この第一の絶対位置３７ａの信頼性を確認することができる。

したがって、このデジタル表現がパターンを含む場合、絶対位置エンコーダは、リーダがおそらくは、重なり合うスケール目盛区分の移行ゾーンに対応する第一の絶対位置トラックのスケール目盛区分の中心ゾーン（すなわち好ましくない配置）に位置していると推定／決定することができる。したがって、リーダ位置３９は、第二の絶対位置とは反対に、信頼し得るとみなされる第一の絶対位置に依存することができる。

補足的又は代替的に、絶対位置エンコーダは、特に上記推定／決定が失敗した場合、リーダが第一の絶対位置に対して好ましくない位置にあるかどうか、すなわち、（感知された）第一の絶対位置が誤りである（その一つ以上の検出器が移行部と整合しているため）かどうかを推定又は決定するように構成されることができる。

この状況は、図６ｃによって表される状況に似ている。上記手順と同様に、この空間的状況は、第一の位置が依存するところのデジタル表現（たとえば、第一の複数の識別子の識別子）が所与のパターンを提示するかどうかを確認することによって確認することができる。パターンは、第二の絶対位置に空間的に関連する二つの隣接する固有デジタル識別子（すなわち、それらのスケール目盛区分が、第二の絶対位置によって示される／リンクされる重なり合うスケール目盛区分と重なり合う）の共通の数字（すなわち非過渡的な数字）に対応することができる。この場合、共通の数字は、移行部に面していない第一の一連の検出器７０ａ～７７ａの検出器から導出可能な第一の絶対位置コードのビットに対応する。図６ｃによって示される例示的な状況を使用すると、エンコーダは、第一の絶対位置３７ａを考慮して、第一の位置が依存するところのデジタル表現（Ａ）が第一の絶対位置トラックのスケール目盛区分３４及び３５の共通の数字（すなわちＡ_X51）を含むかどうかを確認することにより、この第二の絶対位置の信頼性を確認することができる。

したがって、このデジタル表現がパターンを含む場合、絶対位置エンコーダは、リーダがおそらくは、第一の絶対位置に関連する個別領域と移行領域との間の接合部（すなわち好ましくない配置）に位置していると推定／決定することができる。したがって、リーダ位置３９は、第一の絶対位置とは反対に、信頼し得るとみなされる第二の絶対位置に依存することができる。

あるいはまた、絶対位置エンコーダは、そのデジタル表現の所与のデジタル特性（たとえば、その固有デジタル識別子）を確認することにより、第一及び／又は第二の絶対位置の信頼性を推定／決定することができる。デジタル特性は、デジタル署名、冗長コード、巡回又はブロック冗長検査（たとえばＣＲＣ）であることができる。

このように、絶対位置エンコーダは、
第一の絶対位置の関連するデジタル特性が確認されたならば、第一の絶対位置に依存して；及び／又は
第二の絶対位置の関連するデジタル特性が確認されたならば、第二の絶対位置に依存して、
位置３９を提供することができる（図６ａ～６ｄ）。

図１８は、寸法測定機器、特にノギスのための絶対位置エンコーダの例示的な用途を示す。

ノギス１００は、上記絶対位置エンコーダの一つ、好ましくは、図１～６の例示的な実施形態に示すような、周期的な位置に依存する絶対位置エンコーダを含む。ノギス１００は、ノギスケーシング１０３に固定された第一のジョウ１０２と、デジタルスケール１２０に接続され、第一のジョウ１０２に対してスライド可能な第二のジョウ１０４とを含む。ノギス１００はさらには、絶対位置エンコーダによって、好ましくは電子回路１４０によって提供される、第一のジョウ１０２と第二のジョウ１０４との間の距離を表示するためのディスプレイ１０６を含む。

図１９及び２０は、測地又は測量のための例示的な用途として、本発明のいくつかの可能な用途又は適用を示す。測地測量の分野で公知であるように、目標点が、特別に具現化された可搬型目標物、たとえば測量ポール２７０、２７０′、２７０″を測地目標点２７７に配置することによって測量される。地表点を測定及び／又は等間隔測定（stake-out）するために、汎用の測量ポールシステムを、トータルステーションなどの地上測位システム（ＴＰＳ）１７６と協働する機器として、又は協働的もしくはスタンドアロンの衛星測位システム（ＧＮＳＳ）デバイスとして、使用することができる。測量ポールシステムという語は、少なくとも、測量ポールと、外部調達された（ただし接続された）処理ユニットを備えた測量ポールとを指す。

すなわち、前記目標物は、たとえば、測定区分又は測定点を画定するためのレトロリフレクタ２７４を有する鉛直ポール２７０を含む。図示されるもう一つのポール２７０′は、たとえば、測量機器のカメラを使用して測定可能なターゲットプレート２７４′を有する。あるいはまた、ポール２７０″がＧＮＳＳアンテナ２７４″を有してもよい。それらの組み合わせもまた公知である。

測定又は等間隔測定目標点２７７の位置測定は間接測定である。図２０に示すようなＴＰＳ２７６を用いて、測量ポール２７０上の基準点が、たとえば、リフレクタを使用し、ＴＰＳ２７６からリフレクタまでの距離及び方向を測定することによって測定される。そのような基準点は、たとえば、レトロリフレクタ２７４の中心点又は、ＧＮＳＳポールの場合、ポール１７０″に搭載されたＧＰＳアンテナである。測量ポール２７０、２７０′、２７０″の突端２７５、２７５′、２７５″が地面の実際の目標点７７上に配置されるため、この目標点２７７の位置は、基準点とポール２７０の突端２７５、２７５′、２７５″との間の決定可能な空間的関係によって導出することができる。この手法は特に、図２０に示す、ＴＰＳ２７６又はＧＮＳＳと地点２７７との間の壁などの障害物のせいで直接は測定又は等間隔測定することができない地点２７７を測定又は等間隔測定することを可能する。

このような間接測定は、一次センサ、たとえばＴＰＳ２７６のレーザベースの光学距離計とリフレクタ／アンテナとの間に自由な見通し線を必要とする場合がある。加えて、リフレクタ又はターゲットプレート又はアンテナ２７４、２７４′、２７４″の測定中心とポール突端２７５、２７５′、２７５″との間の空間的関係を知る必要がある。

このような障害物回避の場合にさらなる融通性を提供するために、図示する測量ポール２７０、２７０′、２７０″は、ポール２７０、２７０′、２７０″の長さ調整能力を提供し、それが、連続的に可変性のポール長又はいくつかの異なるポール長を可能にする（後者は、たとえば、複数のロック位置による）。この目的のために、互いに対して移動可能な少なくとも二つの要素２７２、２７２′、２７２″及び２７３、２７３′、２７３″を有するポール２７０、２７０′、２７０″の伸縮構造は、長さ調整能力を提供するだけでなく、絶対的な長さ測定及び実際のポール長の決定ならびに任意選択で、測定単位又は規格間の変換のために本発明のエンコーダ１０を含む。

図１９に示すように、測量ポールの長さ調整は、いくつかの方法で実現することができる。たとえば、測量ポール２７０、２７０′、２７０″は二つの伸縮区分を有し、それにより、リフレクタ２７４を有する例示的なポール２７０で示すように、測量ロッド２７１の上伸縮ポール区分２７２を、回転する矢印によって示すように、下ロッド区分２７３にねじ込むことができる（その逆もまた同様）。あるいはまた、ＧＮＳＳアンテナ２７４″を有するポール２７０″で示すように、上チューブ（区分）２７２″がより細く、下チューブ２７３″の中へスライド可能であってもよいし、逆に、ポール２７２′で示すように、下パーツ２７３′が上ロッド部分２７２′の中へスライド可能であってもよい。

ポール高さｈが連続的に可変性であるポール２７０、２７０′、２７０″は、二つの伸縮区分の各位置でポール高さｈを決定することを許す内蔵測定ユニットを有する。すなわち、長さ調整可能な測量ポール２７０、２７０′、２７０″は、本発明の絶対位置エンコーダ１０を使用して、その現在の長さ、すなわち、長さ基準点（たとえば、反射プリズム２７４又はターゲットプレート２７４′の中心）と突端２７５、２７５′、２７５″との間の距離を提供する。これにより、スケール２０は、原則として上記のようにリーダ５０によって読み取られて、任意の位置における実際のロッド長さ及び実際のポール高さｈを決定することを許す。たとえば二つよりも多い伸縮区分が存在するならば、測量ポール２７０、２７０′、２７０″は、一つよりも多いエンコーダ１０を組み込むこともできる。

レトロリフレクタ２７４又はターゲットプレート２７４′を有するポール２７０、２７０′において、絶対スケール２０は、少なくとも、ロッド２７１の下パーツ２７３、２７３′の一部に延びる。スケール２０は、少なくとも、完全な可能な長さ変化に沿って延び、上パーツ２７２、２７２′に位置するリーダ５０によって読み取られる。例示的なＧＮＳＳポール２７０″において、構成は、エンコーダ１０のスケール２０が中空の下パーツ２７３″の内面上にある（したがって、図１９には示されない）という点で異なる。当然、リーダ５０を下パーツ２７３、２７３′、２７３″に配置し、スケール２０を上パーツ２７２、２７２′、２７２″に配置することも可能である。

別の方向（たとえば、長さ変化／測定経路に対して垂直なスケール幅）へのスケール２０の延伸は、たとえば、その方向で可能な移動の自由度に依存して選択することができる。たとえば、上パーツ２７２、２７２′、２７２″及び下パーツ２７３、２７３′、２７３″が互いに完全に回転可能である（３６０°回転が可能）ならば、スケール２０は完全なリング構造であって、ロッド長をエンコードし、したがって、３６０°全周上のいかなる位置ででも読み取り可能である。追加的又は代替的に、リーダ５０は、二つのセグメント２７２、２７２′、２７２″′及び２７３、２７３′、２７３″の互いに対するいかなる回転位置ででもスケール２０を読み取ることができるようなやり方で、たとえばリング状に設計されている。

いくつかの実施形態において、スケール２０はポールロッド２７１に埋め込まれる。すなわち、スケール２０は、セグメント２７２、２７２′、２７２″′及び２７３、２７３′、２７３″の一つの構造にたとえば機械的に組み込まれることもできるし、ロッド２７１の構築プロセス中に予め組み込んでおくこともできる。

さらなる選択肢として、一部又はすべてのパーツは別々のモジュールとして具現化される。たとえば、完全なエンコーダ１０は、従来のポールをアップグレードするためのアドオンモジュールとして供給されることができる。したがって、スケール２０は、たとえば、セグメント２７２、２７２′、２７２″又は２７３、２７３′、２７３″に貼り付けられ、リーダ５０は他のセグメント２７３、２７３′、２７３″又は２０、２７２′、１７２″に締付け又は固定されることができ、それにより、エンコーダ１０は、好ましくは自己較正機能を提供する。もう一つの例として、好ましくは、スケール２０が下パーツ２７３、２７３′、２７３″の一部であるならば、いくつかの実施形態において、ポール２７０、２７０′、２７０″が、異なるスケールを含む異なる下パーツ２７３、２７３′、２７３″を備えることができるよう、下パーツ２７３、２７３′、２７３″が交換可能であることもできる。同様に、リーダ５０又はエンコーダ１０全体が、それぞれ現場で、たとえばユーザによって交換可能であってもよい。他の選択肢として、通信デバイス、電源ユニット又は傾斜センサなどのユニットが、交換可能であることができる（アドオン）モジュールとして具現化される。

エンコーダ１０は、ポール高さｈを連続的に決定することを可能にする。いくつかの実施形態において、ロッド２７１、２７１′、２７１″は、異なるポール長さの確実な固定のためにいくつかの固定ロック位置が提供されるようなやり方で設計されている。この場合、エンコーダ１０を使用して、これらのロック位置を制御又は確認することができる。たとえば、エンコーダ測定に基づいて、ロック位置が実際に定着されているかどうかがチェックされ、定着されていないならば、たとえば、定着されたポール長がロック位置に近いだけで、実際にはロック位置にはないならば、ユーザに警告を発することができる。また、この原理を使用して、ロック位置そのものが真の位置であるかどうか、すなわち、実際のロック位置がその公称位置に一致するかどうかを確認することもできる。たとえば、伸縮構造の場合に特に重要である環境又は老化作用により、ロック位置が変化するおそれがあるが、エンコーダ１０の使用によってそれに気づくことができる。その上で、エンコーダ測定を使用して、そのような異なるロック位置を較正することができ、ひいては、たとえば、ロッド老化作用を補正することができる。概して、ロック位置にしたがってポール長（実際にはポール長ではないとき）を使用するときの誤った仮定によって生じる測定誤差を好都合に防ぐことができる。

図２０に示すように、組み込まれた絶対位置エンコーダ１０を使用して測定された実際のポール高さｈは、好都合に、測定ユニット２７６に自動的に送信することができる。たとえば、図示するように、ポール２７０とＴＰＳ２７６との間のワイヤレス通信２７８、たとえばワイヤレス又はモバイルネットワークを使用して、実際の高さ値を瞬時に、及び／又は基準点の測定と同時に機器２７６に転送する。これにより、その値を固有識別子で標識して、それを、対応するＧＮＳＳ又は距離測定値と確実かつ明白にリンクさせることができる。もう一つの選択肢として、測定された高さｈ又は他の測定又は処理データを他の外部機器又は制御デバイス、たとえばフィールドコントローラもしくはスマートフォン又は通信ネットワークに送信することもできる。追加的又は代替的に、例示的なポール２７０″に関して図１９の右図に示すように、ポールはディスプレイ２７９を含むこともでき、動作データ又はポール高さｈなどの測定データがディスプレイ上でユーザに示される。

さらに、対応する通信デバイス（図示せず）は、（ａ）通信デバイスが信号を送ること、及び／又は（ｂ）リーダ５０がコードを読み取ること、を誘発するリクエスト／要求を受信するように構成されることもできる。もう一つの選択肢として、有意な位置変化が検出されるならば、トリガが自動的に実行される。追加的又は代替的に、ポール２７０、２７０′、２７０″の操作者が、たとえば、ロッド２７３、２７３′、２７３″に設けられたボタンを押すことにより、操作又は動作が誘発されてもよい。そのような動作は、たとえば、ＴＰＳ２７６がそのように遠隔制御されるように通信デバイスによってＴＰＳ２７６に送信されるコマンド「目標点を保存する」又は「目標サーチを開始する」である。

測量機器２７６又は他の外部制御デバイスに送信される信号はさらに、任意選択で、基準点に配設された機器の対応するタイプに基づくこともできる。たとえば、信号はさらに、角柱である目標タイプ、目標の特定のパラメータ、たとえば追加的に取り付けられたポール長延長部の存在及び／又は特定の目標の特定の割り当て可能なパラメータに関する情報をさらに含むことができる。

任意選択で測量ポール２７０、２７０′、２７０″の傾斜及び／又は方位をさらに考慮するために、傾斜センサ及び／又は方位センサ（図示せず）が測量ポール２７０、２７０′、２７０″に含まれてもよい。トータルステーション２７６に送られる信号はさらに、決定された傾斜及び／又は方位に基づくこともできる。任意選択の傾斜及び方位センサはいずれも、例示的に、加速度センサ、ジャイロスコープ及び地磁気センサの少なくとも一つを含むことができる。ポールの六つの自由度状態に関する追加情報は、たとえば、ポールが天井又は側壁に対して傾いている状況において有用である。したがって、ポール２７０、２７０′、２７０″から送られる信号は、長さ又は高さｈに関する情報を含むだけでなく、重力場に対するアップサイドダウン方位に関する情報、傾斜情報、ポール移動中のデルタ位置及びデルタ方位情報及び／又はポール２７０、２７０′、２７０″の絶対位置に関する情報をも含むことができる。

ポール２７０、２７０′、２７０″は、リーダ５０及び他のユニット、たとえば上述の任意選択の通信デバイスに電力を供給するための電源ユニットを有することができる。特定の場合、測量ポール２７０、２７０′、２７０″が処理ユニットをも有するとき、それもまた、電源ユニットによって給電されてもよい。電源ユニットは、再充電可能又は再充電不可能なバッテリ及び任意選択で外部電源から電力を得るための電力ケーブルの少なくとも一つを含むことができる。

再充電可能なバッテリの場合、ポール２７０、２７０′、２７０″は、ワイヤレス充電又は誘導充電のための手段を含むことができる。そのような手段は、たとえば、磁気コイル又はＮＦＣユニットを含むことができる。代替的又は追加的に、ポール２７０、２７０′、２７０″は、パワーユニットが発電機を含むという点で、少なくとも部分的に電源内蔵型であり、たとえば、発電機は、ポール２７０、２７０′、２７０″の移動（たとえば、輸送される、又は現場で動かされるとき）又は前記長さ調整から電気エネルギーを「収穫」するように構成されている。そのような収穫は、誘導に基づいて長さ調整を原動力に変えることもできる。

２ 測定経路
１０ エンコーダ
２０ スケール
３０；３０ａ、３０ｂ 絶対位置トラック
３２；３２ａ、３２ｂ 個別領域
３３；３３ａ、３３ｂ 分離領域
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ マーキング／移行部の縁
３８ 相対／周期的位置
３９ 絶対位置
４０ 増分トラック／周期的にコード化されたトラック
４２、４４、４６ マーキング
５０ リーダ
６０ａ、６０ｂ 絶対感知ユニット
７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ 検出器
８０ 増分感知ユニット
９０～９７ 検出器
１００ ノギス
１０２ ジョウ
１０４ ジョウ
２７０、２７０′、２７０″ 測量ポール
２７１、２７１′、２７１″ 測量ロッド
２７２、２７２′、２７２″ 上ロッド区分
２７３、２７３′、２７３″ 下ロッド区分
２７４、２７４′、２７４″ レトロリフレクタ、ターゲットプレート、ＧＮＳＳアンテナ
２７５、２７５′、２７５″ ポール突端
２７６ 地上測位システムＴＰＳ
２７７ 測地目標点
２７８ ワイヤレス通信
２７９ ディスプレイ
ｈ 測量ポール高さ
Ｐ ピッチ
Ａ_N 固有識別子／固有のデジタルコード
Ｂ_N 固有識別子／固有のデジタルコード
Ａ_XN 過渡的固有識別子／固有のデジタルコード
Ｂ_XN 過渡的固有識別子／固有のデジタルコード
Ｔ 空間範囲

Claims (16)

1. デジタルスケール（２０）と、前記デジタルスケールに対して移動可能なリーダ（５０）とを含む、測定機器又は測定機器のための付属品のための絶対位置エンコーダ（１０）であって、
   前記デジタルスケール（２０）が前記リーダ（５０）の移動方向（２）に沿って配設されおり、
   前記デジタルスケールが、分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）によって互いからはっきりと切り離された一続きの個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）を有する少なくとも一つの絶対位置トラック（３０；３０ａ、３０ｂ）を含み、
   前記リーダ（５０）が、第一及び第二の絶対位置コードの少なくとも一つを検出するために前記個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）及び分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）を感知するように構成された第一及び第二の一連の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）を含み、
   前記一続きの個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）ならびに前記第一及び第二の一連の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）が、前記デジタルスケール（２０）に対する前記リーダ（５０）の各可能な位置で、前記第一及び第二の一連の検出器の少なくとも一つの検出器のどれもが個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）と分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）との間の移行部と整合しないようなやり方で配置されており、
   前記位置エンコーダ（１０）が、どれもが前記移行部と整合していない前記一連の検出器によって読み取られる前記第一又は第二の絶対位置コードを選択するように構成されている、絶対位置エンコーダ（１０）。
2. 前記第一又は第二の絶対コードの前記選択が、それぞれ第一及び第二の一連の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）によって読み取られた前記第一及び第二の絶対位置コードが前記リーダの共通の想定位置（common assumed position）とコヒーレント（coherent）であるかどうかを試験することを含む、請求項１記載の絶対位置エンコーダ（１０）。
3. 前記デジタルスケール（２０）がさらに、前記少なくとも一つの絶対位置トラック（３０；３０ａ、３０ｂ）に隣接し、それに沿って延びるさらなるトラック（４０）を含み、
   前記絶対位置エンコーダ（１０）が、前記さらなるトラック（４０）から導出されたコードに基づいて前記絶対位置コードを選択するように構成されている、請求項１又は２記載の絶対位置エンコーダ（１０）。
4. 前記さらなるトラック（４０）が、増分位置コードを提供する周期的にコード化されたトラックであり、前記絶対位置エンコーダ（１０）が、
   前記増分位置コードに基づいて、特に、前記増分位置コードの補間された位相に基づいて前記第一又は第二の絶対位置コードを選択し、
   前記選択された第一又は第二の絶対位置コードから導出された最上位部と、前記増分位置コードから導出された、特に前記補間された位相から導出された最下位部とを含む正確な絶対位置コードを提供する
   ように構成されている、請求項３記載の絶対位置エンコーダ。
5. 前記第一及び第二の一連の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）が、前記リーダ（５０）の前記移動方向に沿って等間隔に配置されている、請求項１～４のいずれか１項記載の絶対位置エンコーダ（１０）。
6. 前記デジタルスケール（２０）が、第一の一続きの個別領域（３２ａ）及びそれらの間の分離領域（３３ａ）を有する第一の絶対位置トラック（３０ａ）と、第二の一続きの個別領域（３２ｂ）及びそれらの間の分離領域（３３ａ）を有する第二の絶対位置トラック（３０ｂ）とを含み、
   前記第二の一続きの領域が、前記第一の絶対位置トラック（３０ａ）の前記個別領域（３２ａ）が前記第二の絶対位置トラック（３０ｂ）の対応する個別領域（３２ｂ）に対して一定のピッチ（Ｐ）だけオフセットするように前記リーダ（５０）の前記移動方向に沿ってずらされた前記第一の一続きの領域の複製であり、
   前記第一の一連の検出器（７０ａ～７７ａ）の各検出器が、前記移動方向に対し、前記第二の一連の検出器（７０ｂ～７７ｂ）の対応する検出器と横方向に整合し、
   前記第一の一連の検出器が、前記第一の絶対位置トラック（３０ａ）に沿って動くように配設され、前記第二の一連の検出器（１０）が、前記第二の絶対位置トラック（３０ｂ）に沿って動くように配設されている、請求項１～５のいずれか１項記載の絶対位置エンコーダ（１０）。
7. 前記デジタルスケール（２０）が、個別領域（３２）及びそれらの間の分離領域（３３）を含む固有の絶対位置トラック（３０）を含み、前記第一及び第二の一連の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）が、前記第一及び第二の絶対位置コードの少なくとも一つを検出するために前記リーダ（５０）の前記移動方向に沿って延びる第一及び第二の列にそれぞれ沿って配置されており、
   前記第一の一連の検出器の各検出器（７０ａ～７７ａ）が、前記移動方向に沿って前記第二の一連の検出器の対応する検出器（７０ｂ～７７ｂ）に対して一定のピッチ（Ｐ）だけオフセットしている、又は
   前記第一の一連の検出器の前記検出器（７０ａ～７７ａ）が、前記第二の一連の検出器の検出器（７０ｂ～７７ｂ）と交互に配置されて、それぞれ前記第一及び第二の一連の検出器の隣接する検出器どうしの対を形成する、請求項１～５のいずれか１項記載の絶対位置エンコーダ（１０）。
8. 直線位置エンコーダ又は角度位置エンコーダとして構成されている、請求項１～７のいずれか１項記載の絶対位置エンコーダ（１０）。
9. 前記少なくとも一つの絶対位置トラック（３０、３０ａ、３０ｂ）の前記個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）が、以下の性質：光学不透明度、光学反射率、電気伝導度、磁化及び透磁率の一つにより、前記分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）とは異なる、請求項１～８のいずれか１項記載の絶対位置エンコーダ（１０）。
10. 請求項１～９のいずれか１項記載の絶対位置エンコーダ（１０）を含む測定機器又は測定機器のための付属品。
11. 前記デジタルスケール（２０）に対して固定された第一のジョウ（１０２）と、前記第一のジョウに対してスライド可能であり、前記リーダ（２０）に対して固定された第二のジョウ（１０４）とを含み、
    前記絶対位置エンコーダ（１０）が、前記第一のジョウ（１０２）と前記第二のジョウ（１０４）との間の距離を示す値を提供する、ノギス（１００）として構成された、請求項１０記載の測定機器。
12. 請求項１～９のいずれか１項記載の絶対位置エンコーダと、前記デジタルスケールに対して固定された第一の区分と、前記第一の区分に対してスライド可能であり、前記リーダに対して固定された第二の区分とを含み、
    前記絶対位置エンコーダがその高さを示す値を提供する、測量ポール。
13. 移動方向に沿ってデジタルスケール（２０）に対するリーダ（５０）の位置を決定する方法であって、
    前記デジタルスケール（２０）が、前記リーダ（５０）中の複数の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）によって検出可能な、個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）及びそれらの間の分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）で構成されたパターンを含む少なくとも一つの絶対位置トラック（３０；３０ａ、３０ｂ）を含み、
    前記検出器が、前記リーダ（５０）の前記移動方向と整合した第一及び第二の列に沿って配置されており、
    方法が、前記第一の列中の検出器から第一の絶対位置コードを決定し、前記第二の列中の検出器から第二の絶対位置コードを決定するステップを含み、
    前記個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）及び前記複数の検出器（７０ａ～７７ａ、７０ｂ～７７ｂ）が、前記第一の列及び第二の列の少なくとも一つが、前記デジタルスケール（２０）に対する前記リーダ（５０）の各可能な位置で、個別領域（３２；３２ａ、３２ｂ）と分離領域（３３；３３ａ、３３ｂ）との間の移行部と整合する検出器を有しないようなやり方で配置されており、
    方法がさらに、前記移行部と整合した検出器を有しない列によって提供された絶対位置コードを選択するステップを含む、方法。
14. 前記絶対位置コードを選択するステップが、前記第一及び第二の絶対コードが前記リーダ（５０）の共通の想定位置とコヒーレントであるかどうかの試験を含む、請求項１３記載の方法。
15. 前記試験が、
    ｉ）前記第一の絶対位置コードによって与えられた位置を想定位置としてとること、
    ｉｉ）前記想定位置を使用して、前記第二の列のどの検出器が前記デジタルスケールの移行部に面していないかを確認すること、
    ｉｉｉ）前記想定位置を考慮して、前記第二の絶対位置コードのビットの期待値を決定すること、及び
    ｉｖ）前記期待値を、前記移行部に面していない検出器から導出可能な第二の絶対位置コードの対応するビットの値とで比較することを含む、請求項１４記載の方法。
16. ｉ）前記デジタルスケール上の周期的にコード化されたトラックから増分位置コードを決定するステップ、
    ｉｉ）前記増分位置コードの位相値を補間するステップ、
    ｉｉｉ）前記補間された位相を使用して前記絶対位置コードを選択するステップ、ｉｖ）前記選択された絶対位置コードから導出された最上位部と、前記補間された位相から導出された最下位部とを含む正確な絶対位置コードを提供するステップを含む、請求項１３記載の方法。

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