JP4499399B2 - 位置検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械、産業機械などにおいて、直線移動及び回転移動などによって変化した位置を検出する位置検出装置に関する。

工作機械、産業機械などにおいて、直線移動などによる位置の変化を検出する位置検出装置としては、例えば、特許文献１，２，３等に開示された位置検出装置が挙げられる。

図１６に示すように、当該位置検出装置１２０は、１トラックのアブソリュートトラック１２１と、ａ個のアブソリュートトラック用検出部１２３_１，１２３_２，・・・１２３_ａを有するＡＢＳヘッド１２４とを備える。なお、以下では、アブソリュートトラックをＡＢＳトラックと称し、アブソリュートトラック用検出部をＡＢＳ検出部と称する。また、ＡＢＳ検出部１２３_１，１２３_２，・・・１２３_ａをＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａと称する。

ＡＢＳトラック１２１は、「０」で表される微小領域と「１」で表される微小領域とがａ次の巡回符号に従った配列で並べられたパターンである。「１」で表される微小領域と「０」で表される微小領域とは物理的性質が異なる。例えば、位置検出装置１２０が磁気式でＡＢＳヘッド１２４の位置を検出するときには、「１」で表される微小領域が着磁され、「０」で表される微小領域が未着磁とされる。

ＡＢＳヘッド１２４は、図中矢印Ｙで示すＡＢＳトラック１２１の長手方向に移動可能とされている。各ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａは、ＡＢＳトラック１２１に対向する位置に設けられている。また、ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａは、微小領域のピッチをλとしたときに、それぞれ間隔がλとなるように設けられる。

以上説明した位置検出装置１２０では、ＡＢＳトラック１２１がａ次の巡回符号に従った配列で並べられたパターンであるため、備えられているＡＢＳトラックが１トラックであるにも拘わらず、ＡＢＳトラック１２１に対するＡＢＳヘッド１２４の位置が変化するに従って、ＡＢＳヘッド１２４によって検出されるＡＢＳ値が全て異なる値に変化する。したがって、位置検出装置１２０は、ＡＢＳヘッド１２４が検出するＡＢＳ値により、ＡＢＳトラック１２１に対するＡＢＳヘッド１２４の位置を検出することができる。

位置検出装置１２０は、備えられているＡＢＳトラックが１トラックであるため、図中矢印Ｚで示すＡＢＳトラック１２１の幅方向の大きさを小さくすることができる。すなわち、位置検出装置１２０は、小型化を図ることが容易になる。

ところで、ＡＢＳトラックが１トラックである位置検出装置１２０では、ＡＢＳヘッド１２４の位置が変化するときに、ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａのうち２つ以上のＡＢＳヘッドにおいて、出力する信号の切り替えが生じる。すなわち、ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａのうち２つ以上のＡＢＳヘッドにおいて、「０」信号から「１」信号への切り替え、或いは「１」信号から「０」信号への切り替えが生じる。

しかしながら、各ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａにおける磁界を感知する特性や信号を出力する特性などを、全く同一とすることは困難である。また、ＡＢＳトラック１２１を作製するときに、図中λで示す微小領域のピッチを各微小領域において全く同一とすることも困難である。

したがって、ＡＢＳヘッド１２４は、ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａが微小領域の境界付近にあるときには、各ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａ毎に出力する信号のタイミングが異なってしまうために、ＡＢＳトラック１２１から符号を正しく検出することが困難となる。

また、ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａが微小領域の境界付近にあるときには、感知する磁界は隣接する微小領域の影響を受ける。したがって、着磁している微小領域と未着磁の微小領域とが隣接しているときには、各微小領域の境界付近に、安定して「１」信号又は「０」信号を出力することが困難となる領域が生じる。

すなわち、位置検出装置１２０では、各ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａが微小領域の境界付近にあるときには、ＡＢＳトラック１２１に対するＡＢＳヘッド１２４の位置を正しく検出することが困難となる。

ＡＢＳトラックに対するＡＢＳヘッドの位置を誤差なく検出できる位置検出装置としては、以下に説明する装置が挙げられている。

まず、特許文献４，５，６などに開示されている位置検出装置が挙げられる。当該位置検出装置は、各ＡＢＳ検出部が微小領域の境界付近にあるときには各ＡＢＳ検出部から出力される信号を検出せずに、各ＡＢＳ検出部が微小領域の中心付近（以下、安定領域と称する。）にあるときに、各ＡＢＳ検出部から出力される信号を検出する。

図１７に示すように、当該位置検出装置１４０では、一定波長の交番磁気で構成されたパターンを有するインクリメンタルトラック１４２が、ＡＢＳトラック１２１に対して併設されている。また、位置検出装置１４０は、ＡＢＳヘッド１２４の他に、２つのインクリメンタルトラック用検出部１４３_１，１４３_２を有するインクリメンタルトラック用ヘッド１４４を備えている。

当該位置検出装置１４０は、インクリメンタルトラック用検出部１４４から出力される信号に基づいて、各ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａが安定領域にあることを判断し、各ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａから出力される信号を検出する。

しかしながら、以上説明した位置検出装置１４０では、ＡＢＳ用検出部１２３_１〜１２３_ａがそれぞれ安定領域にないときには、ＡＢＳトラック１２１に対するＡＢＳヘッド１２４の位置が検出できない。

したがって、例えば位置検出装置１４０の電源を立ち上げた瞬間におけるＡＢＳトラック１２１に対するＡＢＳヘッド１２４の位置を検出するときには、電源を立ち上げた瞬間にＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａが安定領域にある必要が生じる。ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａが安定領域にないときには、ＡＢＳトラック用検出部１２４が移動することによって各ＡＢＳ検出部１２３_１〜１２３_ａが安定領域に移動するまで、ＡＢＳトラック１２１に対するＡＢＳトラック用検出部１２１の位置を検出することができない。すなわち、位置検出装置１４０は、電源を立ち上げた瞬間におけるＡＢＳトラック１２１に対するＡＢＳヘッド１２４の位置を検出することが困難となる。

つぎに、特許文献７〜１０において開示された位置検出装置が挙げられる。当該位置検出装置は、２つのＡＢＳ検出部を１組としてａ組のＡＢＳ検出部を備え、２つのＡＢＳ検出部のうち安定領域にある方のＡＢＳ検出部から出力される信号を採用することによって、ａビットの符号を検出する。

しかしながら、以上説明した位置検出装置に備えられたＡＢＳヘッドは、ａビットの符号を検出するために２ａ個のＡＢＳ検出部を備えることとなる。すなわち、当該位置検出装置では、ＡＢＳヘッドが検出する符号のビット数に対して、備えるＡＢＳ検出部の数が多くなってしまう。このため、ＡＢＳヘッドが大型化する虞や、配線が増加することなどによって回路が複雑化する虞がある。したがって、当該位置検出装置は小型化が困難なものとなる。また当該位置検出装置は、製造が複雑になり、コストを低減することが困難となる。

さらに、特許文献１１には、略等間隔に配置されたａ＋α（但し、αは１以上の整数。）個のＡＢＳ検出部を備えたＡＢＳヘッドにより、ａビットの符号を検出する位置検出装置が開示されている。

当該位置検出装置は、ＡＢＳヘッドをＡＢＳトラックに対して移動させるときに、最大で１個のＡＢＳ検出部が隣接する微小領域との境界付近に位置するように各ＡＢＳ検出部を配置し、出力が不安定であるＡＢＳ検出部も含めてＡＢＳヘッドによって検出される符号を想定し、測定有効長内に１つの符号が１度発生するように、αを決定している。

また、当該位置検出装置においてａ＝８のときにα＜７としたときには、測定有効長内に１つの符号が２回発生してしまう。したがって、α＜７としたときには、当該位置検出装置はＡＢＳトラックの使用範囲が一部のみとなり、測定有効長が減るために位置を検出できる範囲が狭くなる。

特開昭５０−９９５６４号公報 特開昭６３−１７７０１９号公報 特開平１−１５２３１４号公報 特開平２−２１２１６号公報、 特許第２６７９２０７号、 特開平１−１５２３１４号公報 特許第２５７１３９３号、 特許第２５７１３９４号、 特許第３０６３０４４号、 特許第３１０３２６６号 特開平２−２８４０２５号公報

ところで、上述した従来の位置検出装置におけるＡＢＳ検出部１２３は、直列に接続された抵抗との中点電位を出力する信号とする。この抵抗とＡＢＳ検出部１２３との間でいわゆるブリッジを形成した場合には、かかる抵抗とＡＢＳ検出部１２３間における温度特性の差異に応じて中点電位が変動し、安定した出力信号を得ることができないという問題点が生じる。また、かかる信号からコードを読みとる場合において、誤った判別をする可能性が大きくなるという問題点も生じる。

また従来の検出方法において、アブソリュートコード１ビットを検出するＭＲセンサは、λ／４ずれた２本の素子を１組として用いる。これは、１本の素子でＭＲセンサを構成した場合に、連続した情報として検出する部分に逆の信号が出力されてしまうからである。

かかる２本の素子を１組としたＭＲセンサから出力される信号は、上記２本の素子の抵抗変化が平均化されることになるので、“０”から“１”、又は“１”から“０”へ変化する領域における変化の割合が小さくなる。このため、信号読み取りの確実性が減少してしまい、誤検出の要因ともなる。

また従来の方法では、インクリトラックの記録波長は２λとなるのに対し、アブソリュートトラックの記録部では、その記録波長がλとなる。この場合、アブソリュートトラックでは記録波長がインクリトラックと比べて半分となるため、スケールからの漏洩磁場がより小さくなり、得られる信号が小さくなってしまうという問題点も生じる。また、これらの問題点を解決すべく、検出器をスケールに近づける必要があるが、スペーシングが減少してしまい、故障の要因ともなる。

更に、このような波長が異なるということは、異なるスペーシング特性を持つことを意味し、それぞれに適した設計が必要となるため、困難性が増し、ひいては位置検出装置全体の安定性も低下してしまう。

本発明は以上のような従来の実情を鑑みて提案されたものであり、アブソリュートトラックが１つであるときにも、ｎ＋ｍ（但し、ｎは３以上の整数であり、ｍは１以上の整数である。）個のアブソリュートトラック用検出部を備えたアブソリュートトラック用ヘッドによってｎビットの符号を正確に検出することにより、アブソリュートトラック用検出部が微小領域の境界付近にあるときにも、アブソリュートトラックに対するアブソリュートトラック用ヘッドの位置を検出することができる位置検出装置を提供することを目的とする。また、本発明は、更に波長の違いによるスペーシングの減少を防止し、さらに温度や磁場による抵抗変化による影響を軽減させた位置検出装置を提供することを目的とする。

本発明を適用した位置検出装置は、上述した問題点を解決するために、物理的性質が異なる２つの微小領域をそれぞれ数字の「０」又は「１」の２つの符号で表すときに、「０」で表される微小領域と「１」で表される微小領域とが、Ｌ（但し、Ｌは３以上の整数。）ビットの符号を与える配列で一列に並べられ、所定記録波長の交番信号として記録されたアブソリュートトラックと、上記アブソリュートトラックに併設されてなり、上記アブソリュートトラックの記録波長を等しい記録波長の交番信号が記録されたインクリメンタルトラックと、上記アブソリュートトラックと対向して一列に配置された（ｎ＋ｍ）個（但し、ｍは１以上の整数、ｎは３以上の整数で且つｎ≧Ｌ）のアブソリュートトラック用検出部を備え、上記アブソリュートトラックに対して移動可能とされており、上記アブソリュートトラックの物理的性質を検出するアブソリュートトラック用ヘッドと、上記インクリメンタルトラックに対して移動可能とされており、上記アブソリュートトラック用ヘッドの移動とともに移動して、上記インクリメンタルトラックの物理的性質を検出するインクリメンタルトラック用ヘッドと、上記インクリメンタルトラックから上記インクリメンタルトラック用ヘッドにより検出される信号に基づいて、上記アブソリュートトラックの上記微小領域における上記各アブソリュートトラック用検出部の位置を検出する微小領域内位置検出手段と、上記微小領域内位置検出手段によって検出された結果に基づいて、上記各アブソリュートトラック用検出部が出力した（ｎ＋ｍ）個の信号のうちｎ個を選択する信号選択手段と、上記信号選択手段により選択されたアブソリュートトラック用検出部が出力した信号に基づいて、ｎビットの符号を決定する符号決定手段とを備え、上記アブソリュートトラック用検出部のうち１個目に備えられたアブソリュートトラック用検出部と（ｎ＋ｍ）個目に備えられたアブソリュートトラック用検出部との間隔λ１を、（ｎ−１）λ＋２δ＜λ１（但し、λ＞０且つδ＞０であり、λは各アブソリュートトラック用検出部が出力する信号の最小分解能長であり、δは不安定領域におけるアブソリュートトラック用ヘッドの移動方向の長さである。）を満たす条件とするとともに、上記各アブソリュートトラック用検出部間の間隔λ２を、２δ＜λ２＜λ−２δを満たす条件とし、上記アブソリュートトラック用検出部は、互いに直列に接続され、接続中点から信号を検出する２つの直線状の線素からなり、上記アブソリュートトラックの上記交番信号が記録された領域に一の線素が配置され、上記インクリメンタルトラックの上記交番信号が記録された領域に他の一の線素が配置され、上記信号選択手段は、上記線素が上記アブソリュートトラックに記録されている交番信号の境界付近にあるときを不安定領域として上記各アブソリュートトラック用検出部の出力を選択しないことを特徴とする。

アブソリュートトラックが１つであるときにも、ｎ＋ｍ（但し、ｎは３以上の整数であり、ｍは１以上の整数である。）個のアブソリュートトラック用検出部を備えたアブソリュートトラック用ヘッドによってｎビットの符号を正確に検出することにより、アブソリュートトラック用検出部が微小領域の境界付近にあるときにも、アブソリュートトラックに対するアブソリュートトラック用ヘッドの位置を検出することができる。また、アブソリュートトラックと、インクリメンタルトラックの記録波長（磁化長さ）を等しくすることにより、波長の違いによるスペーシングの減少を防止し、さらに温度や磁場による抵抗変化による影響を軽減させることができる。

以下、本発明を適用した位置検出装置を実施するための最良の形態について説明をする。

図１に示すように、本発明を適用したリニアエンコーダ１は、アブソリュートトラック（以下、ＡＢＳトラックと称する。）２と、インクリメンタルトラック（以下、ＩＮＣトラックと称する。）３と、アブソリュートトラック用ヘッド（以下、ＡＢＳヘッドと称する。）４と、インクリメンタルトラック用ヘッド（以下、ＩＮＣヘッドと称する。）５とを備えている。

ＡＢＳトラック２は、「０」で表される微小領域と「１」で表される微小領域とが、ｎ（但し、ｎは３以上の整数。）次の巡回符号に従った配列で並べられた磁気パターンである。また、１つの微小領域は１ビットを示す。本実施の形態では、巡回符号として、４次の原始多項式によって生成された最大周期系列を使用している。すなわち、ＡＢＳトラック２は、ＡＢＳトラック２から４ビットの符号を１ビットずつ移動させながら順次読みとると、同一の４ビットの符号が測定有効長内に２度発生しない磁気パターンとされている。

ＡＢＳトラック２においては、「０」で表される微小領域が未着磁部とされており、「１」で表される微小領域が着磁部とされている。本実施の形態では、「１」で表される微小領域は、図１中に示すように、隣接した微小領域との一方の境界線から他方の境界線にかけてＮ←Ｓ、Ｓ→Ｎとなるように磁化されている。ちなみに、このＡＢＳトラック２には、ＩＮＣトラックと同一ピッチで交番磁界が形成された部分を有する。

また、隣接する微小領域との境界付近には、図２に示すように、隣接する微小領域の影響を受ける領域Ｓが生じる。以下では、隣接する微小領域の影響を受ける領域Ｓを不安定領域Ｓと称し、隣接する微小領域の影響を受けない領域Ｔを安定領域Ｔと称する。また、ＡＢＳトラック２の長手方向の不安定領域Ｓの長さをδとする。なお、δはλ／５〜λ／３０程度で、本実施の形態では、δ＝λ／２０とする。ちなみに、このＡＢＳトラック２では、１ビット長がλとなる。

ＩＮＣトラック３は、記録波長が２λの交番磁気で構成された磁気パターンであり、ＡＢＳトラック２に併設される。ちなみに、このＩＮＣトラック３における出力信号波長はλである。

ＡＢＳヘッド４は、ＡＢＳトラック２からｎビットの符号を検出する。本実施の形態では、ＡＢＳヘッド４は、４ビットの符号を検出する。ＡＢＳヘッド４は、ＡＢＳトラック２の長手方向に移動可能に設けられている。ＡＢＳヘッド４は、（ｎ＋ｍ）（但し、ｍは１以上の整数。）個のアブソリュートトラック用検出部１０_１，１０_２，・・・１０_{ｎ＋ｍ−１}，１０_ｍ＋ｎを備える。なお、以下では、アブソリュートトラック用検出部をＡＢＳ検出部と称し、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，・・・１０_{ｎ＋ｍ−１}，１０_ｎ＋ｍをＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍと総称する。なお、ＡＢＳヘッド４については、詳細を後述する。

各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍは、図３に示すように、互いに直列に接続された２つのＭＲ素子１０_１ａ，１０_１ｂを備える。ＭＲ素子１０_１ａは、ＡＢＳトラックの磁界を感知し、抵抗値が変化する。また、ＭＲ素子１０_１ｂは、ＡＢＳトラックより隔離されて配置され、磁界の影響を受けず抵抗値は変化しない。

また、リニアエンコーダ１におけるＡＢＳ検出部１０_１の出力は、ＡＢＳ信号の反転となるため、図１５中（ｄ）に示す波形で信号が変化する。

また、各ＡＢＳ検出部１０_２〜１０_５が示す抵抗変化も、この図１５に示す通りとなる。すなわち、リニアエンコーダＡＢＳ検出部１０_２は図１５中（ｅ）に示す波形で信号が変化し、ＡＢＳ検出部１０_３は図１５中（ｆ）に示す波形で信号が変化し、ＡＢＳ検出部１０_４は図１５中（ｇ）に示す波形で信号が変化し、ＡＢＳ検出部１０_５から図１５中（ｈ）に示す波形で信号が変化する。

また、ＡＢＳ検出部１０_１は、図４に示す出力検出回路１４を備えている。ＭＲ素子１０_１ａは、ＭＲ素子１０_１ｂと直列に接続される。そして、ＭＲ素子１０_１ａと、ＭＲ素子１０_１ｂとの中点電位が、ＡＢＳ検出部１０_１から出力されるＡＢＳ信号となる。

ＩＮＣヘッド５は、図１の矢印Ｂで示すＩＮＣトラック３の長手方向に移動可能に設けられている。また、ＩＮＣヘッド５は、ＡＢＳヘッド４の移動と共に移動する。ＩＮＣヘッド５は、図５(a)に示すように、４つのインクリメンタルトラック用検出部１１_１，１１_２，１１_３，１１_４を備える。なお、以下では、インクリメンタルトラック用ヘッドをＩＮＣヘッドと称し、ＩＮＣ検出部１１_１，１１_２，１１_３，１１_４をＩＮＣ検出部１１_１〜１１_４と総称する。

各ＩＮＣ検出部１１_１〜１１_４は、ＩＮＣトラック３からの磁界を感知して、信号を出力する。各ＩＮＣ検出部１１_１〜１１_４は、それぞれ１対のＭＲ素子を備える。また、各ＩＮＣ検出部１１_１〜１１_４は、ＩＮＣトラック３の長手方向に一列に、４つ隣接して配置される。

ＩＮＣトラック３における微小領域幅をＰとするとき、図５に示すように、各ＩＮＣ検出部１１における１対のＭＲ素子の間隔はＰ／４となる。また図５に示すように、ＩＮＣ検出部１１_１から１１_４に至るまで｛（ＮＰ／２）＋Ｐ／８｝ずつ右にシフトした形で配設される。リニアエンコーダ１では、各ＩＮＣ検出部１１_１〜１１_４の差動出力とに基づいて、演算を行うことにより、ＡＢＳ検出部１０_１が、ＡＢＳトラック２の微小領域におけるどの位置で信号を感知したかを判断する。

ＩＮＣ検出部１１_１及びＩＮＣ検出部１１_３の差動出力と、ＩＮＣ検出部１１_２及びＩＮＣ検出部１１_４の差動出力をとることにより得られる２つの信号は、９０°位相差を有する波長λの交番信号であり、この２つの信号によりλ内での絶対位置を計測できるため、例えば、該信号を内挿処理することによって、高精度な位置情報を取得することが可能となる。

リニアエンコーダ１は、ＡＢＳヘッド４及びＩＮＣヘッド５からの出力に基づいて、ＡＢＳトラック２に対するＡＢＳ検出部５の位置を示す絶対位置信号を得る。

以下では、ＡＢＳヘッド４について詳細に説明する。

ＡＢＳヘッド４は、図６に示すように、（ｎ＋ｍ）個のＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍがＡＢＳトラックの長手方向に一列に配置される。各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍは、ＡＢＳトラック２からの磁界を感知する。各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５は、「１」で表される微小領域と対向したときには理論値「１」を示す信号（以下、「１」信号と称する。）を出力し、「０」で表される微小領域と対向したときには理論値「０」を示す信号（以下、「０」信号と称する。）を出力する。但し、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５は、「１」で表される微小領域と「０」で表される微小領域との境界付近の不安定領域Ｓでは、隣接する微小領域が検出する磁界の大きさに影響するために出力が安定しにくくなり、明確な「１」信号及び「０」信号を出力することが困難となる。各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５は、ＡＢＳトラック２からの磁界を感知することで、各ビットの符号を検出する。

また、このＡＢＳヘッド４では、５つのＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５がそれぞれ４λ／５の間隔で一列に配置されており、５つのＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５のうち４つのＡＢＳ検出部によって、４ビットの符号を検出する。

ｍは小さい方が好ましく、大きくなると、ＡＢＳヘッド４は、検出する符号のビット数に対して備えるＡＢＳ検出部の数が多くなる。ＡＢＳ検出部の数が多くなると、ＡＢＳヘッド４は、大型化したり回路が複雑化する虞がある。ＡＢＳヘッド４が大型化すると、リニアエンコーダ１の小型化が困難になる。また、回路が複雑化すると、リニアエンコーダ１は、コストの低減が困難になる。

ＡＢＳ検出部１０_１とＡＢＳ検出部１０_５との間隔λ_１は（３λ＋λ／５）であり、（３λ＋λ／１０）より大とされている。また、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５間の間隔λ_２は、４λ／５であるから、λ／１０より大きく９λ／１０より小さい。すなわち、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５は、式１及び式２の関係に基づいて配置されている。
３λ＋λ／１０＜λ_１＜４λ−λ／１０・・・・・・式１
λ／１０＜λ_２＜λ−λ／１０ ・・・・・・式２
また、この式１、式２は、以下の式３、式４に基づくものである。

（ｎ−１）λ＋２δ＜λ_１ ・・・式３
２δ＜λ_２＜λ−２δ ・・・・・式４
但し、λ＞０且つδ＞０であり、λは各アブソリュートトラック用検出部が出力する信号の最小分解能長を示し、δは不安定領域におけるアブソリュートトラック用検出部の移動方向の長さを示す。

式３及び式４の条件を満たす位置関係で各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍを配設することにより、（ｎ＋ｍ）個のＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍのうち少なくともｎ個のＡＢＳ検出部が隣接する微小領域の安定領域Ｔに存在することとなる。リニアエンコーダ１では、ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍのうち、異なるｎ個の安定領域Ｔに存在するｎ個のＡＢＳ検出部を選択し、選択されたＡＢＳ検出部から出力される信号に基づいてｎビットの符号を判断する。

λ_１が｛（ｎ−１）λ＋２δ｝以下となると、ＡＢＳ検出部１０_１がｂ（但し、ｂは１以上の整数。）ビット目を検出しているときに、ＡＢＳ検出部１０_ｎ＋ｍが（ｂ＋ｎ−２）ビット目を検出していることとなる。すなわち、ＡＢＳヘッド４は、最大で（ｎ−１）ビットの符号しか検出できないこととなり、ｎビットの符号を検出することが不可能となる。例えば、ｎ＝４且つｍ＝１のときには、３λ＋２δ以下となり、図７に示すように、ＡＢＳ検出部１０_１が０ビット目の不安定領域Ｓに存在するときに、ＡＢＳ検出部１０_５が３ビット目の不安定領域Ｓに存在していることとなる。すなわち、ＡＢＳ検出部３は３ビットの符号しか検出できないこととなり、４ビットの符号を検出することが不可能となる。

また、λ_２が２δ以下であるときには、１つの安定領域Ｔに２つ以上のＡＢＳ検出部が存在してしまう場合が生じ、ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍのうち少なくともｎ個が、異なるｎ個の安定領域Ｔに存在しない場合が生じることがある。例えば、図８に示すように、ｎ＝４且つｍ＝１としたときにＡＢＳ検出部１０_１とＡＢＳ検出部１０_２との間隔が２δ以下であるときには、ＡＢＳ検出部１０_１とＡＢＳ検出部１０_２とが同一の不安定領域Ｓに存在する場合が生じ、４ビットの符号を検出できない場合が生じてしまう。なお、図７、８では、ＡＢＳヘッド１０_３，１０_４，１０_５の図示を省略している。

さらに、λ_２が（λ−２δ）以上であるときには、２つの隣接するＡＢＳ検出部が１つの微小領域の両端に生じる２つの不安定領域Ｓに存在し、当該２つの不安定領域Ｓ間の安定領域Ｔに存在するＡＢＳ検出部がなくなるために、ＡＢＳ検出部３はｎ個の連続した微小領域を検出することができなくなる。すなわち、図９に示すように、ｎ＝４且つｍ＝１としたときにＡＢＳ検出部１０_１とＡＢＳ検出部１０_２との間隔が（λ−２δ）以上であるときには、ＡＢＳ検出部１０_１が存在する不安定領域ＳとＡＢＳ検出部１０_２が存在する不安定領域Ｓとの間に検出されない安定領域Ｔが生じてしまい、ＡＢＳヘッド４は４ビットの符号を検出することができなくなる。なお、図９では、ＡＢＳヘッド１０_３，１０_４，１０_５の図示を省略している。

なお、λ_２は略同一とすることが好ましい。λ_２を略同一とすることで、不安定領域Ｓに存在するＡＢＳ検出部が一定の間隔で順次変化する。したがって、例えば後述するＩＮＣ値などに基づいて、一定の間隔で選択するＡＢＳヘッドを変えることが可能となる。すなわち、λ_２を略同一とすることによって、ＡＢＳ検出部の選択を簡易に行うことが可能となり、例えば、選択信号作成部２５などの回路構成を簡略化することなどが可能となる。

以下では、当該ＡＢＳヘッド４の移動に応じた各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５の移動、及びＡＢＳヘッド４の移動に応じて選択されるＡＢＳ検出部の変化について説明する。
なお、以下では、微小領域におけるＡＢＳ検出部１０_１の位置をθで示し、ＡＢＳ検出部１０_１が移動によって微小領域の境界に対してδ手前の位置となったとき、すなわち、λ／２０手前の位置となったときをθ＝０とする。

図１０（Ａ）に示すように、０＜θ≦λ／５のときには、ＡＢＳ検出部１０_１が不安定領域Ｓにあり、ＡＢＳ検出部１０_２，１０_３，１０_４，１０_５が安定領域にある。したがって、０＜θ≦λ／５のときには、ＡＢＳ検出部１０_２，１０_３，１０_４，１０_５が選択されることによって、符号「１１０１」が得られる。

また、図１０（Ｂ）に示すように、λ／５＜θ≦２λ／５のときには、ＡＢＳ検出部１０_２が不安定領域Ｓにあり、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_３，１０_４，１０_５が安定領域にある。したがって、λ／５＜θ≦２λ／５のときには、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_３，１０_４，１０_５が選択されることによって、符号「１１０１」が得られる。

さらに、図１０（Ｃ）に示すように、２λ／５＜θ≦３λ／５のときには、ＡＢＳ検出部１０_３が不安定領域Ｓにあり、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_４，１０_５が安定領域Ｔにある。したがって、２λ／５＜θ≦３λ／５のときには、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_４，１０_５が選択されることによって、符号「１１０１」が得られる。

さらにまた、図１０（Ｄ）に示すように、３λ／５＜θ≦４λ／５のときには、ＡＢＳ検出部１０_４が不安定領域Ｓにあり、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_３，１０_５が安定領域Ｔにある。したがって、３λ／５＜θ≦４λ／５のときには、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_３，１０_５が選択されることによって、符号「１１０１」が得られる。

さらにまた、図１０（Ｅ）に示すように、４λ／５＜θ≦λ（０）のときには、ＡＢＳ検出部１０_５が不安定領域Ｓにあり、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_３，１０_４が安定領域Ｔにある。したがって、４λ／５＜θ≦λのときには、ＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_３，１０_４が選択されることによって、符号「１１０１」が得られる。

即ち、このＡＢＳ検出部１０では、ビット長λ区間の動作に応じて符号「１１０１」が得られる。以降、同様のヘッド選択を行うことによって、スケール全域に亘って絶対位置を知ることができる。

ちなみに、上述したＡＢＳ検出部１０並びにＩＮＣ検出部１１の各出力は、図１１に示すような絶対位置検出部６へ送信されて演算されることになる。以下では、この絶対位置検出部６に備えられた各要素について説明する。

第１の検出回路２０は、ＩＮＣ検出部１１_１及びＩＮＣ検出部１１_３間の差動出力、並びにＩＮＣ検出部１１_２及びＩＮＣ検出部１１_３間の差動出力をとる。ＩＮＣ検出部１１_１及びＩＮＣ検出部１１_３間の差動出力とＩＮＣ検出部１１_２及びＩＮＣ検出部１１_３間の差動出力とは、位相が９０°ずれている。

内挿部２１は、ＩＮＣ検出部１１_１及びＩＮＣ検出部１１_３間の差動出力と、ＩＮＣ検出部１１_２及びＩＮＣ検出部１１_４間の差動出力とに基づいて、ＩＮＣ値を検出する。ＩＮＣ値は、微小領域内におけるＡＢＳ検出部１０_１の絶対位置を示す値である。図１２に示すように、微小領域はＡＢＳトラック２の長手方向にｗ（但し、ｗは自然数。）等分され、ｗ等分された各領域には、一方の境界側から順にそれぞれ０，１，２，・・・，ｗ−１のＩＮＣ値が付与される。なお、ＩＮＣ値は、例えば、特許第２５７１３９４号に記載された方法などにより決定される。

選択信号作成部２２は、ＩＮＣ値に基づいて選択するＡＢＳ検出部を判断し、判断した結果から選択信号を作成して信号選択部２４へ供給する。本実施の形態では、ＩＮＣ値よりθの値を決定し、０≦θ＜λ／５であるときにはＡＢＳ検出部１０_２，１０_３，１０_４，１０_５を選択し、λ／５≦θ＜２λ／５であるときにはＡＢＳ検出部１０_１，１０_３，１０_４，１０_５を選択し、２λ／５≦θ＜３λ／５であるときにはＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_４，１０_５を選択し、３λ／５≦θ＜４λ／５であるときにはＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_３，１０_５を選択し、４λ／５≦θ＜λ（０）であるときにはＡＢＳ検出部１０_１，１０_２，１０_３，１０_４を選択する。

第２の検出回路２３は、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５の信号を「１」「０」に変換し、信号選択部２４へ供給する。

信号選択部２４は、選択信号に基づいて、第２の検出回路２３から供給された信号を選択する。選択された信号は、ｎビットの符号としてＲＯＭ２５へ供給される。本発明では、信号選択部２４は、４ビットの符号をＲＯＭ２５へ供給する。

ＲＯＭ２５は、信号選択部２４から供給されたｎビットの符号とＡＢＳトラック２に対するＡＢＳ検出部５の位置を区間で表す区間絶対位置信号との関係を示すデータを記憶している。ＲＯＭ２５は、記憶されているデータに従って、ｎビットの符号を区間絶対位置信号に変換する。

演算部２６は、ＩＮＣ値と区間絶対位置信号とを加算して出力する。ＩＮＣ値と区間絶対位置信号とを加算することにより、ＡＢＳトラック２に対するＡＢＳヘッド４の位置を、区間絶対位置信号の１／ｗの精度で示した絶対位置信号が得られる。

以上説明したリニアエンコーダ１の動作は、以下に説明する通りとなる。

先ず、第１の検出回路２０が、ＩＮＣ検出部１１_１及びＩＮＣ検出部１１_３間の差動出力を検出するとともに、ＩＮＣ検出部１１_２及びＩＮＣ検出部１１_４間の差動出力を検出する。

次に、内挿部２１が、ＩＮＣ検出部１１_１及びＩＮＣ検出部１１_３間の差動出力と、ＩＮＣ検出部１１_２及びＩＮＣ検出部１１_４間の差動出力とに基づいて、ＩＮＣ値を検出する。ＩＮＣ値は、選択信号作成部２２と演算回路２６とに供給される。

そして、選択信号作成部２２が、ＩＮＣ値に基づいて、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５から出力された信号のうちどのＡＢＳ検出部から出力された信号を選択するかを示す選択信号を作成する。選択信号は、信号選択部２４へ供給される。

一方、第２の検出回路２３は、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５の信号を「１」「０」に変換し、信号選択部２４へ供給する。

そして、信号選択部２４では、選択信号作成部２２から供給された選択信号に基づいて、第２の検出回路２３から供給された５個の信号から４個の信号を選択し、選択した信号を４ビットの符号としてＲＯＭ２５へ供給する。

次に、ＲＯＭ２５が、信号選択部２４から供給された４ビットの符号を、区間絶対位置信号に変換する。

そして、演算部２６が、ＩＮＣ値と区間絶対位置とを加算し、絶対位置信号を出力する。

ところで、リニアエンコーダにおいて高精度化及び高分解能化を図る方法の１つに、微小領域のピッチを狭くする方法が挙げられる。微小領域のピッチが狭くなるとλの値が小さくなる。しかしながら、λの値が小さくなってもδは比例して小さくはならない。すなわち、ピッチが狭くなると、微小領域において不安定領域Ｓが占める割合が大きくなり、微小領域のピッチが半分となったときには、δ＝λ／１０となる。

δ＝λ／１０となったＡＢＳトラックに対して、ＡＢＳヘッド４を配置すると、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、５つのＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５のうち隣接する２つが１つの微小領域の両端に形成された２つの不安定領域Ｓに存在し、当該２つの不安定領域の間に存在する安定領域ＴにはＡＢＳ検出部が存在しないこととなる。すなわち、ＡＢＳヘッド４は、δ＝λ／１０であるＡＢＳトラックから４ビットの符号を検出することが不可能となる。

即ち、ヘッド選択においては、本発明の如き４ビットの符号を検出するリニアエンコーダ１において、λ／５毎にコード境界にあるヘッドが切り替わるため、λ／５にあるときが好適となる。

以上説明した場合には、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５を、式３及び式４とともに以下に示す式５を満たす関係で配置することによって、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５の配置を簡易に決定できる。

ｓλ−２δ≦λ_３≦ｓλ＋２δ・・・式５
但し、ｓは自然数であり、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５のうち２つのＡＢＳ検出部がそれぞれ異なる不安定領域Ｓ内に存在するときに、当該異なる不安定領域Ｓの間に存在する安定領域Ｔの数を示す。

本発明を適用したリニアエンコーダ１は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば上記ｎをＬ（ｎ≧Ｌ）に変えて、各ＡＢＳ検出部１０において決定するｎビットと異なる場合を含むようにしてもよい。

即ち、上記実施の形態では、スケールに４ビットの巡回符号を使用して磁気パターンとし、５つのＡＢＳヘッド１０_１〜１０_５を介して４ビットを決定している。これに対して、３次の原始多項式によって生成された最大周期系列を使用して３ビットの巡回符号を用い磁気パターンを形成する。

そして、上記各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５をそのまま用い、連続する４ビットを検出することについては同様であるが、検出した４ビットの信号のうち連続する３ビットの信号を用いることによりコードを決定することができる。かかる場合において、残りの１ビットについては、上記３ビットの信号により決定したコードの検査に用いることが可能である。即ち、上記３ビットで得られたコードと、上記３次の原始多項式を用いて論理的に上記１ビットの信号を決定することができる。これと実際に検出器より得られた上記１ビットの信号が合致していれば、全ての測定が正確に行われた可能性が高いことを示している。逆にこれが異なる場合には、いずれかの検出において誤りがあることとなり、正確な検出ができていないことを示している。かかる場合には、得られた各ビットの信号を用いようにすることにより、検出ミスを防ぐことが可能となる。

同様な原理構成で、スケールに記録する磁気パターンを（ｎ−１）次の原始多項式から（ｎ−１）ビットの巡回符号を用いて作成し、上記式１〜式５記載の条件の下、ｎ＋ｍ個のＡＢＳ検出部により、ｎ個の連続する信号を検出し、連続する（ｎ−１）個の信号で（ｎ−１）ビットのコードを決定し、（ｎ−１）次の原始多項式から求めた論理値と、残りの１ビットを比較して、検出の正否を判別することができる。

同様にして、スケールに記録する磁気パターンを（ｎ−２）ビットの巡回符号を用いて作成し、２つのビットで検査するようにしてもよい。一般に検査に用いるビット数が増加すれば、検出の信頼性を向上させることが可能となる。

ちなみに、４ビットの巡回符号で“１”が２以上連続する部分では、例えば最初のビットをＮ←Ｓと記録した場合に、次のビットはＳ→Ｎと記録する。ここで１つのビットはインクリメンタルトラックにおける１波長と同等となるため、かかる連続する部分においてインクリ記録と同等の記録波長で交番磁界が記録されることになる（インクリ出力１波長は記録波長の１／２である）。

ところで、このように記録した信号を上述したＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５により検出する場合には、図１５(a)のようになる。即ち、“１”の連続部間の境界では磁界が反転するため抵抗変化をする方向の磁場がなく、信号が“０”側に変化してしまう。

ところが、先の選択方法により、ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５が、かかる連続部間の境界において、当該ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_５は選択されないので、１連続ビット部間のビット境界において、０に変化した信号があっても、問題なく正しいコードを得ることができる。

これにより、アブソリュートトラックと、インクリトラックの記録波長（磁化長さ）を等しくすることができ、ひいては、アブソリュートトラックのインクリトラックに対する記録波長が半分になることに伴うスペーシング低減を改善することができる。即ち、双方のトラックにおいて同じスペーシング特性が得られる結果、安定した信号が得られることになり、位置検出装置全体の安定性をも向上させることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ＡＢＳ検出部１０についてＭＲ素子１０_１ｂにつき、図１４に示すようにＩＮＣトラック３上に設けたリニアエンコーダ８０に適用してもよい。かかる場合において、ＭＲ素子１０_１ａが連続的に抵抗変化する位相と同位相で変化するように移動方向が制御された状態でＭＲ素子１０_１ｂが配設されることになる。なお、各ＡＢＳ検出部１０_１〜１０_ｎ＋ｍは同一の構成とされているため、以下において、ＡＢＳ検出部１０_２〜１０_ｎ＋ｍの構成に関しては、ＡＢＳ検出部１０_１の説明を援用する。

このような図１４に示す構成により、ＭＲ素子１０_１ａ、ＭＲ素子１０_１ｂともに同一傾向の下、抵抗が変化する。このため、上述した中点電位は変化することはない。一方、ＡＢＳトラック２における無記録部分では、ＭＲ素子１０_１ａの抵抗は変化しないが、ＭＲ素子１０_１ｂの抵抗は変化することとなる。このため、ＡＢＳトラック２における無記録部分が連続する領域においては、出力されるＡＢＳ信号は変化することになる。その結果、上述した図１に示す構成を採用する場合と比較して、ＡＢＳ反転した信号を得ることができる。

また、特にこの図１４に示す構成では、ＭＲ素子１０_１ｂをＩＮＣトラック３上に配置することができるため、装置全体の小型化を図ることが可能となる。

次に、上述の構成からなるリニアエンコーダ１,８０から出力されるＡＢＳ信号につき説明をする。

例えば、ＡＢＳヘッド４、ＩＮＣヘッド５をトラックに対して相対移動させると、各ヘッドを構成するＭＲ素子抵抗は図１５に示すように変化する。この図１５では、横軸をヘッド及びスケールの相対位置としたとき、図１５中（ａ）に示す波形でＭＲ素子１０_１ａの抵抗値が変化する。また、リニアエンコーダ８０におけるＭＲ素子１０_１ｂは、ＩＮＣトラックの磁界を感知し、図１５中（ｂ）に示す波形で抵抗値が変化する。

またリニアエンコーダ８０におけるＡＢＳ検出部１０_１の出力は、ＭＲ素子１０_１ａとのＭＲ素子１０_１ｂとの差分となるため、図１５中（ｃ）に示す波形で信号が変化する。

即ち、上述した動作に基づく本発明では、ＭＲ線素につき、交番磁界の境界付近にあるときを不安定領域として選択しないように制御することができる。

なお、ｎ個のＡＢＳ検出部を選択するための選択信号は、ＩＮＣ値に基づいて作成されなくても良い。例えば、所定位置に付けたインデックスやマークを検出し、検出した結果に基づいて作成されても良い。

なお、本実施の形態では、本発明をリニアエンコーダに適用した場合について説明したが、本発明はリニアエンコーダ以外の位置検出装置に対しても適応することが可能であり、例えば、ロータリエンコーダに対して適応することも可能である。

なお、本実施の形態では、本発明を磁気式の位置検出装置に適用した場合について説明したが、本発明は磁気式以外の位置検出装置に対しても適用することが可能であり、例えば、光学式や静電容量式の位置検出装置に対して適用することも可能である。

本発明を適用したリニアエンコーダを示す模式図である。 不安定領域及び安定領域を説明するための模式図である。 本実施の形態における各ＡＢＳ検出部の配置を示した模式図である。 差動出力用検出部の出力検出回路を示す回路図である。 ＡＢＳヘッドの構成例を示す図である。 ＩＮＣヘッドの構成例を示す図である。 λ_１が（ｎ−１）λ＋２δ以下であるときのＡＢＳ検出部の位置関係を説明する模式図である。 λ_２が２δ以下であるときの隣接する２つのＡＢＳ検出部の位置関係を説明する模式図である。 λ_２が２δ以上であるときの隣接する２つのＡＢＳ検出部の位置関係を説明する模式図である。 ＡＢＳヘッドの移動と各ＡＢＳ検出部の位置との関係を示した模式図である。 各ＡＢＳ検出部の出力検出回路を示す回路図である。 ＩＮＣ値を説明するための模式図である。 微小領域のピッチの長さの変化に応じて不安定領域が占める割合が変化することを示す模式図である。 本発明を適用したリニアエンコーダにおける他の構成例につき説明するための図である。 各ＡＢＳ検出部から出力される信号を示す波形図である。 １トラックのアブソリュートトラックを有する従来の位置検出装置の模式図である。 １トラックのアブソリュートトラックを有し、且つインクリメンタルトラックが併設された従来の位置検出装置の模式図である。

符号の説明

１ リニアエンコーダ、２ ＡＢＳトラック、３ ＩＮＣトラック、４ ＡＢＳヘッド、５ ＩＮＣヘッド、６ 絶対位置検出回路、１０_１〜１０_ｎ＋ｍ ＡＢＳ検出部、１１_１〜１１_４ ＩＮＣ検出部、１５ 検出回路、１６ 抵抗、１７ 検出回路、１８ 抵抗、２０ 第１の検出回路、２１ ＩＮＣ値検出部、２２ 選択信号作成部、２３ 第２の検出回路、２４ 信号選択部、２５ ＲＯＭ、２６ 演算部、４０ ＡＢＳヘッド

Claims (4)

1. 物理的性質が異なる２つの微小領域をそれぞれ数字の「０」又は「１」の２つの符号で表すときに、「０」で表される微小領域と「１」で表される微小領域とが、Ｌ（但し、Ｌは３以上の整数。）ビットの符号を与える配列で一列に並べられ、所定記録波長の交番信号として記録されたアブソリュートトラックと、
   上記アブソリュートトラックに併設されてなり、上記アブソリュートトラックの記録波長を等しい記録波長の交番信号が記録されたインクリメンタルトラックと、
   上記アブソリュートトラックと対向して一列に配置された（ｎ＋ｍ）個（但し、ｍは１以上の整数、ｎは３以上の整数で且つｎ≧Ｌ）のアブソリュートトラック用検出部を備え、上記アブソリュートトラックに対して移動可能とされており、上記アブソリュートトラックの物理的性質を検出するアブソリュートトラック用ヘッドと、
   上記インクリメンタルトラックに対して移動可能とされており、上記アブソリュートトラック用ヘッドの移動とともに移動して、上記インクリメンタルトラックの物理的性質を検出するインクリメンタルトラック用ヘッドと、
   上記インクリメンタルトラックから上記インクリメンタルトラック用ヘッドにより検出される信号に基づいて、上記アブソリュートトラックの上記微小領域における上記各アブソリュートトラック用検出部の位置を検出する微小領域内位置検出手段と、
   上記微小領域内位置検出手段によって検出された結果に基づいて、上記各アブソリュートトラック用検出部が出力した（ｎ＋ｍ）個の信号のうちｎ個を選択する信号選択手段と、
   上記信号選択手段により選択されたアブソリュートトラック用検出部が出力した信号に基づいて、ｎビットの符号を決定する符号決定手段とを備え、
   上記アブソリュートトラック用検出部のうち１個目に備えられたアブソリュートトラック用検出部と（ｎ＋ｍ）個目に備えられたアブソリュートトラック用検出部との間隔λ１を、（ｎ−１）λ＋２δ＜λ１（但し、λ＞０且つδ＞０であり、λは各アブソリュートトラック用検出部が出力する信号の最小分解能長であり、δは不安定領域におけるアブソリュートトラック用ヘッドの移動方向の長さである。）を満たす条件とするとともに、
   上記各アブソリュートトラック用検出部間の間隔λ２を、２δ＜λ２＜λ−２δを満たす条件とし、
   上記アブソリュートトラック用検出部は、互いに直列に接続され、接続中点から信号を検出する２つの直線状の線素からなり、上記アブソリュートトラックの上記交番信号が記録された領域に一の線素が配置され、上記インクリメンタルトラックの上記交番信号が記録された領域に他の一の線素が配置され、
   上記信号選択手段は、上記線素が上記アブソリュートトラックに記録されている交番信号の境界付近にあるときを不安定領域として上記各アブソリュートトラック用検出部の出力を選択しないこと
   を特徴とする位置検出装置。
2. 上記各アブソリュートトラック用検出部間の間隔λ２を、略同一とすることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
3. 上記アブソリュートトラック用検出部の配列は、上記各アブソリュートトラック用検出部のうち２つのアブソリュートトラック用検出部間の間隔λ３を（ｓλ−２δ）以上（ｓλ＋２δ）以下とし（但し、ｓは自然数であり、上記各アブソリュートトラック用検出部のうち２つのアブソリュートトラック用検出部がそれぞれ異なる不安定領域内に存在するときに、当該異なる不安定領域の間に存在する安定領域の数を示す。）、λ３の間隔で配置された２つのアブソリュートトラック用検出部の間に、ｓ個のアブソリュートトラック用検出部が並べられた配置とされていることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
4. 上記（ｎ＋ｍ）個アブソリュートトラック用検出部の配置は、最大でｍ個のアブソリュートトラック用検出部が異なる不安定領域に存在する配置とされていることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。

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