JPH02194317A - 移動量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明は移動量検出装置に関し、−層詳細には、磁気ス
ケール、スリット板等の検知信号発生用部材と当該検知
信号発生用部材との協働のもとに信号を導出する磁気検
出装置、受発光素子等の検知素子とによって、当該検知
信号発生用部材と検知信号との間の相対移動量、相対速
度等（以下、必要に応じて変位量という）を前記検知素
子から導出される信号に基づき検出する移動量検出装置
に関する。

［発明の概要］ 本発明は検知信号発生用部材と、当該検知信号発生用部
材に対応して信号を導出する検知素子との間における相
対移動量を前記検知素子から導出される信号に基づき検
出する移動量検出装置に関し、同一の幅βの作用の異な
る検知信号発生用機能部が交互に連設された検知信号発
生用部材に対向して、前記幅２ｊ２間の相対移動量にお
いて１周期（ここで周期は、サイクル、周波数の波長を
いう）の正弦波および余弦波信号を導出する検出素子で
なる検知器が採用されると共に、２ｎ−１周期信号を導
出するように構成された検出手段を二組連接し、且つ夫
々から導出される信号の位相差が９０°／２ｎ　となる
べく形成して２　ｈ−１周期の正弦波および余弦波信号
を得、得られた信号の夫々の１周期分を前記検出器から
導出される１周期信号と同数の位相分割等の信号処理を
施すことにより、変位量の検出における分解能が前記検
知器から導出される１周期信号に対して２ｈ倍に向上す
るようにしたものである。

［発明の背景］ 近時、変位量を測定する際に変位センサが採用された移
動量検出装置が多用される。変位センサはその移動に伴
い磁束密度または光量等を変化せしめるように、作用の
異なる検知信号発生用機能部が交互に連設された検知信
号発生用部材と、前記変化の量を検知して信号を導出す
る検知素子等を含む。

当該移動量検出装置では、変位量の測定にリニア型変位
センサが採用され、また、回転体の変位量の測定にはロ
ータリ型変位センザが採用されている。例えば、リニア
型で、且つ前記検知信号発生用機能部としての磁気式の
変位センサを採用する検知手段では、同一幅のＳ極性お
よびＮ極性の磁石あるいは磁化部分が交互に配列された
前記検知信号発生用部材としての磁気スケールが移動体
に固着される。そして、前記磁気スケールの近傍に配設
された磁気検知素子から磁気スケールの移動に相応した
信号が導出されるように構成されている。ここで、前記
リニア型の磁気式の変位センサを採用する検知手段を第
１図に示す。図に示される例は移動体１２に磁気スケー
ル１４が固着され、当該磁気スケール１４は同一の幅！
のＳ極性またはＮ極性の磁化部分が交互に形成されてい
る。また、磁気スケール１４の近傍には一組の可飽和コ
ア等の磁気検知素子１６ａおよび１６ｂが３／２β離間
して、且つ平行に配設されている。そして、移動体１２
の方向Ｖ、あるいはＶｏにおける２β分の移動に伴い、
磁気検知素子１６ａおよび１６ｂから第２図に示される
正弦波および余弦波信号Ｓ、およびＳ２が同時に導出さ
れる。斯かる後、当該正弦波および余弦波信号Ｓ、およ
びＳ２の１周期を信号処理部２０で位相分割等の信号処
理を施し、相対移動量を示す信号Ｓ３が導出される。さ
らに、幅２β分の相対移動量における分解能の向上を図
るため、前記幅βをより小なる値に形成し、且つ磁気検
知素子間の距離３／２βを相応して離間せしめ、それに
より分解能の向上を図る検知手段が知悉されている。

斯かる分解能の向上を図るための検知手段は導出される
信号の１周期の位相分割をより大なる数にするか、ある
いはＳ極性およびＮ極性の幅βを極力小なる値に形成す
ると共に、相応した磁気検知素子等の機能が必要とされ
る。従って、ＩＬ較的高性能の電気的な処理回路と共に
精密な機械的構成が必要とされる。その処理回路あるい
は機械的構成における作用および機能に限界を有してお
り、より分解能の向上を図るためには処理回路あるいは
機械的構成等の技術的な困難を伴う不都合を露呈する。

Ｕ発明の目的コ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、検知信号発生用部材との幅２１分の相対移動に
おいて、先ず１周期の正弦波および余弦波信号を導出す
る検出素子からなる検知器を、４５°の位相差の信号を
導出する間隔で連接し、夫々の検知器から導出される夫
々の１周期の正弦波および余弦波信号を２周期の信号に
生成し、且つ形成された信号を合成して２周期の正弦波
および余弦波信号を形成する２周期信号検出手段を形成
し、次に、前記２周期信号検出手段を２２，５°の位相
差を有する信号を導出すべき間隔で連接し、夫々２周期
検出手段から導出される夫々の２周期の正弦波および余
弦波信号とから４周期の信号を生成し、且つ生成された
信号を合成して４周期の正弦波および余弦波信号を生成
する４周期信号検出手段を形成する。このように、２周
期および４周期信号検出手段が夫々関連性のもとに形成
される過程、すなわち、帰納的に理解されるように、前
記検知器から導出される１周期信号に対して２ｎ周期信
号を導出する検出手段を二組連接し、しかも位相差が９
０°／２ｎを有するように構成して、２　ｆｉ−１周期
の正弦波および余弦波信号を得、得られた信号の夫々の
１周期分を前記検出器から導出される１周期の信号と同
数の位相分割等の信号処理を施して相対移動量を示す信
号を導出することにより、変位量の検出における分解能
が前記検知器から導出される１周期信号に対して２ｈ倍
に向上する移動量検出装置を提供することを目的とする
。

［目的を達成するだめの手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は検知信号発生用
部材と当該検知信号発生用部材に対応して信号を導出す
る検知素子との間における相対移動量を前記検知素子か
ら導出される信号に基づき検出する移動量検出装置にお
いて、同一の幅（ｆ＞の作用の異なる検知信号発生用機
能部が交互に連設された検知信号発生用部材と、当該検
知信号発生用部材と前記幅＜ｉ＞の２βの相対移動に対
応して正弦波信号を導出する第１の検知素子と余弦波信
号を導出する第２の検知素子からなる一組の検知器とを
備え、当該検知器は２ｎ個連設されると共に、当該２ｈ
個を所定の個数で区分し且つ２　ｎ−１周期信号を導出
する二組の検知手段が形成され、前記検知手段間にあっ
て９０゜／２ｎの位相差信号が導出されると共に前記検
知手段から導出される信号から２ｎ１周期信号を導出す
る位置検知信号形成部とを備えることを特徴とする。

Ｕ実施態様コ 次に、本発明に係る移動量検出装置について好適な一実
施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。また、本実施態様では理解を容易になすため表
記Ｇ、で第１の実施態様の構成を説明し、次に、表記Ｇ
２で第１の実施態様の作用および効果を説明する。さら
に、表記Ｇ３で第１の実施態様の変形例を説明し、また
、表記Ｇ４で第２の実施態様の構成を説明する。また、
表記Ｇ、で第２の実施態様の作用および効果を説明し、
表記Ｇ、において第２の実施態様の変形例を説明する。

なお、文中の煩瑣を避けるため同一の構成要素には同一
の参照符号を付し、また重複した説明は省略する。

くＧＩ〉第１の実施態様の構成（第３図）第３図は第１
の実施態様に係る磁気スケールと磁気検知素子を採用し
た移動量検出装置を示し、当該移動量検出装置は移動体
３２に取着された磁気スケール３４と、当該磁気スケー
ル３４の近傍に対向、且つ平行して配設されると共に、
磁気スケール３４の矢印方向Ｖｌ　あるいはＶｏへの移
動に伴い磁気を感知して信号を導出する磁気ヘッド３８
とを有している。さらに、磁気ヘッド３８から供給され
る信号を所定の信号に形成して導出する信号処理部４０
とで概略構成されている。磁気スケール３４は同一幅β
のＳ極性Ｓ４乃至Ｓ。およびＮ極性Ｎ２乃至Ｎ。の磁化
部分を有した、例えば、磁石が交互に配列されている。

前記磁気ヘッド３８は、例えば、可飽和コアが採用され
ている。なお、印加電圧に関する回路等は省略する。そ
して、可飽和コア４２と当該可飽和コア４２と１／２β
離間された位置に可飽和コア４４が配設されている。さ
らに、可飽和コア４４と１／４ｊ！離間された位置に可
飽和コア４６が配設され、また、当該可飽和コア４６と
１７２１！離間された位置に可飽和コア４８が配設され
ている。この場合、可飽和コア４２乃至４８は一直線上
に配置されている。このように構成されることにより、
幅βのＳ極性とＮ極性の磁石が交互に並べられた磁気ス
ケール３４に対し、磁気ヘッド３８は１／２β間隔で形
成された２個の可飽和コアからなる検出部が１７４１間
隔で二組配置されていることが諒解されよう。

前記可飽和コア４２乃至４８からは検知信号Ｓ４乃至Ｓ
７が導出される。前記信号処理部４０は可飽和コア４２
から導出される検知信号Ｓ４が供給される全波整流回路
５２と、可飽和コア４４から導出される検知信号Ｓ５が
供給される余波整流回路５４とを備え、さらに可飽和コ
ア４６から導出される検知信号Ｓ６が供給される全波整
流回路５６と、可飽和コア４８から導出される検知信号
Ｓ７が供給される全波整流回路５８とを備える。また、
全波整流回路５２および５４とから導出される整流信号
Ｓ８およびＳ９が供給される差動増幅器６２と、全波整
流回路５６および５８とから導出される整流信号Ｓ、。

およびＳ１１が供給される差動増幅器６４とを有してい
る。なお、差動増幅器６２および６４は出力端子Ｔ１お
よびＴ２を含む。

くＧ２〉第１の実施態様の作用および効果（第３図、第
４図） 以上のように構成される第１の実施態様の作用並びに効
果について説明する。

第３図の矢印方向Ｖ、あるいはＶ。への磁気スケール３
４を幅２β分だけ移動するき、第４図八に示されるよう
に、可飽和コア４２および４４から余弦波および正弦波
の検知信号Ｓ４およびＳ、が導出される。また、同時に
、第４図已に示されるように、可飽和コア４６および４
８から正弦波および余弦波の検知信号Ｓ６およびＳ７が
導出される。さらに、前記検知信号Ｓ４およびＳ５は全
波整流回路５２および５４で夫々全波整流が行われ、第
４図Ｃに示される整流信号Ｓ８およびＳ、が導出される
。また、同時に検知信号Ｓ６およびＳ、が全波整流回路
５６および５８で全波整流が行われて、第４図りに示さ
れる整流信号３１０およびＳ　Ｉ＋が導出される。

ここで、整流信号Ｓ６、Ｓ、およびＳ　Ｉ　Ｏ％　Ｓ　
ｌ　ｌは差動増幅器６２および６４に夫々供給され、こ
こで、第４図ＥおよびＦに示されるように、差の信号が
増幅せしめられ、前記検知信号Ｓ４、Ｓ５およびＳ６、
Ｓ７に対して２周期に生成された出力信号Ｓ１□および
Ｓ１３が出力端子Ｔ１およびＴ２に導出される。

このようにして導出された出力信号Ｓ１□および５１３
は、例えば、図示しない位相分割回路等を有した移動量
検出信号形成部に供給される。

当該移動量検出信号形成部の処理においては、先ず、第
４図Ｇに示されるように、出力信号Ｓ１゜およびＳ１３
を余弦波および正弦波信号に合成し、次に、２周期信号
の位相分割を行うことにより、１周期分の位相分割等の
信号処理に比較して分解能は２倍になる。

〈Ｇ３〉第１の実施態様の変形例（第５図）前記第１の
実施態様において、磁気ヘッド３８における可飽和コア
の形状は比較的大なるものであり、その物理的な配置に
比較的困難を伴う場合を生起する。このような場合に有
効な変形例を第５図に示す。この場合、可飽和コア４２
ａと可飽和コア４４ａとの間が３７２ｆｔ離間されて配
設されている。さらに、可飽和コア４４ａと１１７４１
離間された位置に可飽和コア４６ａが配設され、また、
当該可飽和コア４６ａと、３／２β離間された位置に可
飽和コア４８ａが配設されている。

このように構成される可飽和コア４２ａ乃至４８ａから
導出される検知信号Ｓ４いＳＳａおよびＳ６ａ、Ｓｌは
信号処理部４０に供給され、出力信号＋２ａおよび３，
１が出力端子Ｔ１およびＴ２に導出される。

当該構成の作用および信号処理における波形等は前記第
１の実施態様と基本的に同様であり、その詳細な説明は
省略する。このような可飽和コア４２ａ乃至４８ａの配
列が行われる際には、その取着の作業等が困難を伴うこ
となく出来る利点がある。

〈Ｇ４〉第２の実施態様の構成（第６図）第２の実施態
様を説明する。当該実施態様では移動体３２に取着され
た磁気スケール３４と、当該磁気スケール３４の近傍に
対向、且つ並列に配置され、磁気スケール３４の移動に
伴う磁気を感知して信号を導出する磁気ヘッド３８とを
有している。さらに、磁気ヘッド３８から供給される信
号を所定の信号に形成して導出する信号処理部４０とで
概略構成されている。前記磁気スケール３４は第１の実
施態様と同様に構成されている。

また、磁気ヘッド３８は、例えば、可飽和コアが用いら
れると共に第１検出部９０および第２検出部９５に２区
分されている。

第１検出部９０は可飽和コア１０２　と１／２β離間さ
れた位置に可飽和コア１０４が配設されている。

さらに、可飽和コア１０４　と１／４β離間された位置
に可飽和コア１０６が配設され、また、当該可飽和コア
１０６と１／２β離間された位置に可飽和コア１０８が
配設されている。また、第２検出部９５は第１検出部９
０内の可飽和コア１０８　と１／８β離間された位置に
可飽和コア１１０が配設されている。また、可飽和コア
１１０と１／２１離間された位置に可飽和コア１１２が
配設されている。さらに、可飽和コア１．１２　と１／
４！離間された位置に可飽和コア１１４が配設され、ま
た、可飽和コア１１４　と１／２β離間した位置に可飽
和コア１１６が配設されている。この場合、可飽和コア
１０２乃至１１６は一直線上に配置されるように構成さ
れている。

１に のように構成されることにより、同一幅ｌでＳ極性とＮ
極性の磁石が交互に並べられた磁気スケール３４に対向
して、可飽和コアが１／２β間隔および１／４β間隔で
形成された検出部９０および９５の二組が１／８１！間
隔で直線状に配置されているのが諒解されよう。

前記可飽和コア１０２乃至１１６からは検知信号Ｓ２２
乃至Ｓ２９が導出される。そして、前記検知信号Ｓ２゜
乃至３２９が供給される信号処理部４０は前記第１およ
び第２検出部９０および９５に対応して、第１信号処理
部１２０および第２信号処理部１３０に２区分された信
号処理系を有している。

第１信号処理部１２０は可飽和コア１０２から導出され
る検知信号Ｓ２゜が供給される余波整流回路１３２と、
可飽和コア１０４から導出される検知信号３２３が供給
される全波整流回路１３４とを備える。さらに、可飽和
コア１０６から導出される検知信号Ｓ２４が供給される
全波整流回路１３６と、可飽和コア１０８から導出され
る検知信号Ｓ２Ｓが供給される全波整流回路１３８とを
備える。また、全波整流回路１３２および１３４から導
出される整流信号Ｓ３１およびＳ　３２が夫々供給され
る差動増幅器１４２とを有している。さらに、全波整流
回路１３６および１３８　とから導出される整流信号Ｓ
３２およびＳ３４が供給される差動増幅器１４４　と、
また差動増幅器１４２および差動増幅器１４４から導出
される増幅信号Ｓ４１およびＳ４２が夫々全波整流回路
１４８および１５０に供給される。全波整流回路１４８
および１５０から導出される整流信号ＳＳＩおよびＳ５
２が差動増幅器１５２に入力され、そして、差動増幅器
１５２からの出力信号Ｓ　Ｓ　”ｒが出力端子Ｔ１に導
出されるように構成されている。次に、第２信号処理部
１３０は第２検出部９５内の可飽和コア１１０から導出
される検知信号３２６が供給される余波整流回路１６２
と、可飽和コア１１２から導出される検知信号Ｓ２７が
供給される全波整流回路１６４と、可飽和コア１１４か
ら導出される出力信号３２８が供給される全波整流回路
１６６　とを備える。さらに可飽和コア１１６から導出
される検知信号Ｓ　２９が供給される全波整流回路１６
８とを備える。また、余波整流回路１６２および全波整
流回路１６４とから導出される整流信号３３５および３
３６が供給される差動増幅器１７０　と、全波整流回路
１６６および１６８　とから導出される整流信号Ｓ　３
７およびＳ３８が供給される差動増幅器１７２を有して
いる。さらに、差動増幅器１７０および１７２から導出
される増幅信号Ｓ４３およびＳ４４が夫々全波整流回路
１７４および１７６に供給されるように構成されている
。さらに、全波整流回路１７４および１７６から導出さ
れる整流信号ＳＳ３およびＳＳ４が差動増幅器１７８に
入力される。そして、差動増幅器１７８からの出力信号
ＳＳ８は出力端子Ｔ２に導出されるように構成されてい
る。

＜Ｇ、）第２の実施態様の作用および効果（第６図、第
７図） 以上のように構成される第２の実施態様の作用並びに効
果について説明する。なお、前記第１信号処理部１２０
および第２信号処理部１３０における信号処理は磁気ス
ケール３４を第６図の矢印方向Ｖ１またはＶ。への幅２
β分の移動に交１して、同時に行われるが理解を容易に
するため夫々弁別して説明する。

第１信号処理部１２０においては、第７図ＡおよびＢに
示されるように、可飽和コア１０２．１０４および１０
６．１０ｇから導出される検知信号Ｓ２２、Ｓ２３およ
びＳ２４．５２５が全波整流回路１３２．１３４および
１３６．１３８に夫々供給される。当該全波整流回路１
３２．１３４および］、３６．１３８では余波整流が行
われ、第７図ＣおよびＤに示される整流信号Ｓ３１％　
３３２およびＳ３３、Ｓ３４が導出される。前記整流信
号３３＋およびＳ３２は差動増幅器１４２に供給されて
夫々の信号の差の増幅が行われ、第７図Ｅに示される増
幅信号Ｓ４１が得られる。また、整流信号Ｓ３３および
Ｓ３４は差動増幅器１４４に供給されて夫々の信号の差
の増幅が行われ、第７図Ｆに示される増幅信号Ｓ４２が
得られる。このように信号処理が施されることにより増
幅信号Ｓ４＋および３４２は検知信号Ｓ２２、Ｓ２３お
よびＳ２４、Ｓ２Ｓに対して２倍の周期く周」　９ 波数〉の信号に生成されることが諒解されよう。

前記増幅信号Ｓ４１およびＳ４゜は夫々全波整流回路１
４８および１５０に供給され、第７図Ｇに示されるよう
に、全波整流が行われて整流信号ＳｓｌおよびＳＳ２が
導出され、差動増幅器１５２に供給される。当該差動増
幅器１５２では夫々の信号の差の増幅が行われ、第７図
Ｈに示される出力信号ＳＳ７が得られる。このように信
号処理が施されることにより、出力信号Ｓ　ｓ’＋は検
知信号８２２、Ｓ２３および５２４．５２５に対して４
倍の周期（周波数）の信号に生成されることが諒解され
よう。

次に、第２信号処理部１３０を説明する。第７図におよ
びＬに示されるように、可飽和コア１１０．１１２およ
び１１４．１１６から導出される検知信号Ｓ２６、Ｓ２
’＋および５２１１、Ｓ　２９が全波整流回路１６２．
１６４および１６６．１６８　に供給される。

当該全波整流回路１６２．１６４および１６６．１６ｇ
では全波整流が行われ、第７図ＭおよびＮに示される整
流信号Ｓ３Ｓ、ＳおおよびＳ３７、Ｓｊ８が導出される
。整流信号Ｓ３５およびＳ３６は差動増幅器１７０に供
給されて夫々の信号の差の導出が行われ、第７図Ｏに示
される増幅信号３４３が得られる。また、整流信号Ｓ３
’ｌおよびｓ３ｅは差動増幅器１７２に供給されて夫々
の信号の差の導出が行われ、第７図Ｐに示される増幅信
号Ｓ４４が導出される。このように信号処理が施される
ことにより、増幅信号Ｓ４３およびＳ＜＜は検知信号８
２Ｂ、３２７および３２Ｂ、８２ｇに対して２倍の２周
期（周波数）の信号に生成されることが諒解されよう。

次に、前記増幅信号Ｓ４３およびＳ　４４は夫々全波整
流回路１７４および１７６に供給され、第７図Ｑに示さ
れるように、全波整流が行われた整流信号Ｓ　５３およ
びＳ　５４が導出され、差動増幅器１７８に供給される
。当該差動増幅器１７８では夫々の信号の差の増幅が行
われ、第７図Ｒに示される出力信号３５１１が得られる
。このように信号処理が施されることにより出力信号３
５Ｂは検知信号Ｓ２Ｓ、Ｓ２’ｌおよび３２１１、Ｓ２
９に対して４倍の４周期（周波数）の信号に生成される
ことが諒解されよう。出力信号ＳＳ７および８５ｇは、
例えば、図示しない位相分割回路等を有した移動量検出
信号形成部に供給される。当該移動量検出信号形成部か
らは第７図Ｓに示される出力信号Ｓ５７および５ＳＩＩ
を余弦波および正弦波信号に合成せしめ、しかる後、４
周期の信号の位相分割を行うことにより１周期分の位相
分割等の信号処理に比較して分解能が４倍になる信号を
導出する。

〈Ｇ６〉第２の実施態様の変形例（第８図）前記第２の
実施態様においては、磁気ヘッド３８における比較的太
なる可飽和コアの物理的な配置に困難を伴う場合を生起
する。このような場合に有効に対処可能な構成を第８図
に示す。

第８図に示される例においては、先ず、第１検出部９０
ａは可飽和コア１０２ａと可飽和コア１０４ａとの間が
３／２ｌ離間されて配置されている。さらに、可飽和コ
ア１０４ａと１１／４β離間された位置に可飽和コア１
０６ａが配設され、また、当該可飽和コア１０６ａと３
／２１離間された位置に可飽和コア１０８ａが配設され
ている。第２検出部９５ａもまた同様に可飽和コア１０
８ａと５１／８ｐ離間した位置に可飽和コア１１０ａが
配設される。さらに、可飽和コア１１０ａと可飽和コア
１１２ａとの間が３／２β離間されている。さらに、可
飽和コア１１２ａと９／４β離間された位置に可飽和コ
ア１１４ａが配設され、また当該可飽和コア１１４ａと
３／２ｊ２離間された位置に可飽和コア１１６ａが配設
されている。このように構成される可飽和コア１０２ａ
乃至１１６ａから導出される検知信号Ｓ２２．乃至８２
，６は信号処理部４０に供給される。そして、出力信号
Ｓ、７６およびＳ　５ｌｌａが出力端子Ｔ１およびＴ２
に導出される。

当該構成における作用および信号処理またその処理波形
については前記第２の実施態様と基本的に同様であり、
その詳細な説明は省略する。

このように可飽和コア１０２ａ乃至１１６ａの配列の構
成ではその取着の作業等が困難を伴うことなく出来る利
点がある。

ｌ ここで、さらに８周期、すなわち、８倍の分解能を得る
信号を導出するためには、前記の第２の実施態様の二組
の構成、すなわち、４周期の信号検出手段を二組使用し
、そして４周期の信号検出手段間の信号が１１．２５°
の位相差の信号を導出すべく間隔で連設する。さらに、
夫々導出される信号の全波整流を行い、且つ、差の信号
を抽出すると共に合成して８周期の信号を形成すること
により可能となる。

以上の説明から諒解されるように、２周期、４周期およ
び８周期信号検出手段が夫々関連のもとに形成される過
程、すなわち、帰納的理解において説明すれば、分解能
を幅２ｆ１分の相対移動において導出される１周期の信
号に対して２ｎ倍する場合は分解能が２　ｎ−１倍とな
る信号検出手段を二組連設し、且つ、導出される信号間
が位相差を９０°／２ｎを有するように構成することに
より可能となる。このような磁気スケールと検出ヘッド
の位置関係は幅βでＮ極性とＳ極性の磁石等が交互に配
列されている磁気スケールの場合、先ず、正弦波および
余弦波信号の２相の出力信号を得るため、検出ヘッドの
間隔を示す（１，／２＋ａ）ｊ！の式く但し、ｎ、ａは
正の整数）において、２相の出力信号が得られる相対的
な距離を算出し、分解能を２．４．８、・・・２ｎ倍と
向上させる場合、２　ｈ−１倍の分解能を持つ検出ヘッ
ドを二組連設し、また、Ｒ（１／２”　＋ａ／２ｈ）の
式によりその打１対的な距離を算出することにより検出
ヘッドと磁気スケールの相対的移動量が導き出せる。

さらに、本実施態様では磁気スケールと可飽和コアを用
いた磁気式リニア型センサを用いて説明したがこれに限
定されるものではなく、検知用の素子としてホールＩＣ
１磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）等を使用して構成して
もよく、また、略正弦波および余弦波信号等が導出され
る構成であればどのように構成してもよい。

本実施態様では、信号処理部に全波整流回路を用いると
共に、差動増幅回路を用いているが、これに限ることな
く、例えば、検知素子から導出される正弦波、余弦波信
号をデジタル信号に形成して処理を施すこと、あるいは
、逓倍回路を用いて所望の周期信号を得ることも本発明
に含まれる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、検知信号発生用部材と
の幅２β分の相対移動において、先ず１周期の正弦波と
余弦波信号を導出する検出素子からなる検知器を、４５
°の位相差の信号を導出すべく間隔で連接し、夫々の検
知器から導出される夫々の１周期の正弦波と余弦波信号
を２周期の信号に生成し、且つ形成された信号を合成し
て２周期の正弦波および余弦波信号を形成する２周期信
号検出手段を形成し、次に、前記２周期信号検出手段を
２２．５°の位相差を有する信号を導出すべき間隔で連
接し、夫々２周期検出手段から導出される夫々の２周期
の正弦波および余弦波信号とから４周期の信号を生成し
、且つ生成された信号を合成して４周期の正弦波および
余弦波信号を生成する４周期信号検出手段を形成する。

このように、２周期および４周期信号検出手段が夫々関
連性のもとに形成される過程、すなわち、帰納的に理解
されるように、前記検知器から導出される１周期信号に
対して２　ｎ−１周期信号を導出する検出手段を二組連
接して、しかも、位相差が９０°／２”を有するように
構成し、２ｈ−１周期の正弦波および余弦波信号を得、
得られた信号の夫々の１周期分を前記検出器から導出さ
れる１周期の信号と同数の位相分割等の信号処理を施し
て相対移鮎量を示す信号を導出することにより、変位量
の検出における分解能が前記検知器から導出される１周
期信号に対して２ｎ倍に向上する効果を奏する。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る移動量検出装置の一例の概略を
示す構成図、 第２図は第１図に示される従来技術の移動量検出装置に
おける動作説明に供される信号波形図、 第３図は本発明に係る移動量検出装置の第１の実施態様
を示す構成図、 第４図は第３図に示される移動量検出装置の動作説明に
供される信号波形図、 第５図は第３図に示される第１の実施態様の変形例を示
す構成図、 第６図は本発明に係る移動量検出装置の第２の実施態様
を示す構成図、 第７図は第６図に示される移動量検出装置の動作説明に
供される信号波形図、 第８図は第６図に示される第２の実施態様の変形例を示
す構成図である。 ３４・・・磁気スケール　　　　　３８・・・磁気ヘッ
ド４０・・・信号処理部 ４２．４４．４６．４８・・・可飽和コア５２．５４．
５６．５８・・・全波整流回路６２．６４・・・差動増
幅器 １０２〜１１６・・・可飽和コア １３２〜１３Ｂ・・・全波整流回路 １４２．１４４・・・差動増幅器 １４ｇ　、１５０・・・全波整流回路　１５２・・・差
動増幅器１６２〜１６Ｂ・・・全波整流回路 １７０．１７２・・・差動増幅器 １７４．１７６・・・全波整流回路　１７８・・・差動
増幅器１・・・Ｓ極性およびＮ極性磁化部分の幅８４〜
Ｓ７・・・可飽和コアからの検知信号３８〜Ｓ１１・・
・全波整流回路からの整流信号３１２．３１３・・・信
号処理部からの出力信号Ｓ２２〜Ｓ２９・・・可飽和コ
アからの検知信号Ｓ３１〜Ｓ３８・・・全波整流回路か
らの整流信号Ｓ　４１−　Ｓ　４４・・・差動増幅器が
らの増幅信号Ｓ　Ｓ　Ｉ　””’　Ｓ　Ｓ　４・・・全
波整流回路からの整流信号Ｓ５？、３５１１・・・差動
増幅器（信号処理部）がらの出力信号 Ｒ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）検知信号発生用部材と当該検知信号発生用部材に
   対応して信号を導出する検知素子との間における相対移
   動量を前記検知素子から導出される信号に基づき検出す
   る移動量検出装置において、同一の幅（ｌ）の作用の異
   なる検知信号発生用機能部が交互に連設された検知信号
   発生用部材と、当該検知信号発生用部材と前記幅（ｌ）
   の２ｌの相対移動に対応して正弦波信号を導出する第１
   の検知素子と余弦波信号を導出する第２の検知素子から
   なる一組の検知器とを備え、当該検知器は２＾ｎ個連設
   されると共に、当該２＾ｎ個を所定の個数で区分し且つ
   ２＾ｎ＾−＾１周期信号を導出する二組の検知手段が形
   成され、前記検知手段間にあって９０゜／２＾ｎの位相
   差信号が導出されると共に前記検知手段から導出される
   信号から２＾ｎ＾−＾１周期信号を導出する位置検知信
   号形成部とを備えることを特徴とする移動量検出装置。
2. （２）請求項１記載の移動量検出装置において、検知信
   号発生用部材は同一幅（ｌ）のＳ極性およびＮ極性の磁
   化形成部が配列された磁気スケールが用いられると共に
   、一組の検知器は前記Ｓ極性およびＮ極性の磁気に感応
   して信号を導出する磁気検知素子が用いられることを特
   徴とする移動量検出装置。
3. （３）請求項１記載の移動量検出装置において、検知信
   号発生用部材は同一幅（ｌ）の遮光部および透光部が配
   列されるスリット板が用いられると共に、一組の検知器
   は前記遮光部および透光部に対応した信号を導出する受
   発光素子が用いられることを特徴とする移動量検出装置
   。
4. （４）請求項１記載の移動量検出装置において、位置検
   知信号形成部は少なくとも１以上の全波整流回路と差動
   増幅器を備えることを特徴とする移動量検出装置。
5. （５）請求項１記載の移動量検出装置において、位置検
   知信号形成部は少なくとも１以上の逓倍回路を備えるこ
   とを特徴とする移動量検出装置。