JPS59501725A - 位置測定装置 - 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】 位置測定装置 本発明は、所定の経路内において相対的に移動可能な一部材の相対位置の大きさ を与える位置測定装置に関する。本発明の実施例は、上記のような相対位置の測 定を行わねばならない広範囲の装置に適用できる。

デジタル化軌道に沿った変位を可能とするデジタル変換器は周知である。一般に 、軌道はデジタイザエレメントの規則的なシリーズつまりビットから成り、軌道 に沿った変位はピット数を計数することによって測定される。

軌道に沿って位置を測定するこのような構成では、所定データからの計数につい て記録を保持しなければならない。電源故障の場合、この記録は消失してしまう 。又、軌道に沿って一方向の移動を許容し、カウンタが適切に増減可能となるよ うにするためには、基本構成を幾分変形する必要がある。

別のデジタル変換器の構成は、軌道の長さに沿った連続位置の絶対的なデジタル コード化を利用している。しかしこのようなシステムは、軌道に沿った各位置を 表わすデジタルワードのサイズが与えられた場合、カバーできる軌道の長さに限 界を有する。斐に、所定のコード化位置しか記録できないため、位置測定の精度 が制限さ几る。

軌道に対して移動する部材の現在位置を測定する可能性は、Ｂ、Ｅ、ジョーンズ （Ｊｏｎｅｓ　）とに、シフ（Ｚｉａ）の論文「擬似乱数ユ進系列とマイクロプ ロセッサを用いたデジタル変位変換器Ｊ　１ＩＶＩＥＫｏ／ＩＦＡｃ　％　シン ポジウム紀要、ロンドン、７９ｇｏ年７ノ月、３６ｇ〜３７９頁で議論されてい る。ジョーンズとシアによる方式は、比較的長いデジタイザ軌道のｌ吏用を可能 とするが、軌道に沿った位置を確認するのに噂動部材を軌道に対して動かさなけ ればならない。又この方式では、軌道に沿ったデジタイザのビット間隔精度でだ け、相対位置の測定が可能である。擬似乱数−進系列（ＰＲＢＳ）とは、次のよ うなコ進データの系列である。つまり、Ｎエレメントの系列中の所定ＪｎＯ連読 エレメントから成る任意のグループ（但しＮ　ｉｊ　ｎよりはるかに大きい）に よって一意的な・ぐターンを与え、系列内のグループ位置を限定する。

英国将許明細曹第１！ｆ；／１０’ｌ’１号は、一部材の相対′４勅の間にマー クを読取る手段を備えた、長い穴あき片上でのＰＲＢＳを開示している。

英国特許第１２ｇ’ｌＡ’ｌ／号には、相対的に移動可能な７部材についてマー ク系列を機械的に走査し、これによって一部材の相対位置をめる手段を備えた、 一方の部利上にＰＲＢＳのマークを用いた位置測定装置が開示されている。連続 したコード化増分間での内挿は、補助の規準スケールと標準グレーディングを使 って行われる。

本発明の目的は、２部材の相対位置を決定で＠　、ＰＲＢＳを走査する動作の間 静止しているが、ＰＲＢＳのエレメント間を内挿できるような改良型の位置測定 装置を提供することにある。

本発明によれば、所定の経路内において相対的に移動可能な一部材の相対位置の 大きさを与える位置測定装置は、一部材のうち一方に設けられ、相対移動の経路 と平行に離間した各位置へ分布されたコードニレメツ十−で、これら各位置につ いて所定の系列・ぐターンを擬似乱数ス進系列（ＰＲＢＳ）の形で限定し、系列 に沿った連続的な上記離間位置に対応した割出し位置が所定数の隣接位置におけ る一意的なλ進ワードによってそれぞれ識別されるようなコードエレメントと、 ２部材のうち他方に配置された検知素子を有し、隣接位置における少くとも上記 所定数のコードエレメントと応答し、限定された一意的なユ進ワードを新取って 系列に沿った対応する割出し位置を識別する績出手段で、複数位置のそれぞれ毎 に複数の検知素子を有し、マークの変り目つまりエツジを検知し１つ又は複数の コードエレメントを限定することによって、傑出手段に対する少（とも１つのコ ードエレメントのべ接割出し位置間における微細位置を決定する・険出手段とか ら成る。

この装置では一般に、擬似乱数コ進系列として知られる特性、すなわち系列に沿 った位置がめた隣接ビット数で限定される一意的なワードによって識別可能なよ うな特性〈を有する系列的にコード化されたデジタイザ軌道を用いる。しかし、 このような特徴を有するものであれば、古典的に擬似乱数Ω進系列として認識さ れている系列を含め、任意の系列を本発明で用いることができる。

検知手段は単に所定数のエレメントを検知して、唯一の位置を識別すればよい。

しかし好ましくは検知手段で必要な数より多（のビットを検知し、これで得られ る冗長情報によって、例えばコードエレメント上の埃や汚れによるエラーに対し 保護がなされる。

上記の装置では、系列に沿って充分な数の隣接ビット読取り可能で、系列に沿っ た位置を限定する一意的な一進ワードを常に与えられるように、ピックアップを 備えた検出手段が配置される。従って、位置を識別するのに、一方の部材を他方 の部材に対して移動させる必要１はない。

更に検出手段は、各コード化ニレメンＨａに複数の検知素子を有しマークのエツ ジっまシ変り目に応答することによって、指標マークの微細位置を追加的に読取 り可能で、２部材の相対位置をコ進系列のビット間隔より襦確に測定できる。

要するに本装置は、先に割出し位置と記述し系列に沿った一意的なユ進ワードに よって限定されるローカルデータ点を測定すると共に、微細測定を行ってローが ルデータ点に対する位置を記録する。このように、一方の部材上の１組のコード 化エレメント又はマークと他方の部材上の７列の検知素子を用いながら、コ部材 の絶対的な相対位置を充分な精度で測定できる。

上記の指標マークは、少くとも数個の隣接位置間における変シ目で構成してもよ い。例えば、・上記指標マークはコード円しメントのある／位置とコードエレメ ントのない隣接位置間の変り目によって構成できる。光学法を用いた実施例では 一例として、系列的にコード化された軌道上の“／″浜”θ″の間の変り目が容 易に識別可能である。従来のコ進コード、例えば／＃用のマークと０”用のス被 −スを有するコードは、／の系列内又は０の系列内にエツジ又は変り目を持って いない。エツジつまり変り目の数を増すため、マンチェスタコード等その他のコ ードも使用できる。マンチェスタコードでｄ、”０’がスペースに続くマークに よって意味され、“／″がマークに続くスペースによって意味される。どのデジ ットもスに−スとマーク両方を必要とし、従って各デジットが変り目を有する。

上記検出手段は、−進ワードを請、取り指標位置を識別する前に、コード化エレ メントの微細位置つまり指標位置間でのピックアップに対する系列の微細重置を 読取るように配置される。この構成は、ユ進ワードの読取りプロセスを簡単化す る。何故なら、微細位置の読取りがコード化軌道上のユ進ワードを限定するビッ ト位置を前もって決められるようにし、読取り動作を簡単化するからである。

上記検出手段は好ましくは、コ進ワードを限定するコードエレメント系列の長さ を読取るのに充分な長さを持つ一方、微細位置を識別するのに充分な高い空間的 境界を待つ検知エレメントの線形配列から成る。

このように上記検出手段は、相対移動の経路と平行に配列され且つそれぞれが上 記各離間位置のコードエレメントを限定するマークの存否に応答する検出器アレ イから成り、このアレイはＰＲＢＳ内の唯一の位置を限定するのに必要な数のコ ードエレメントを検知するのに充分な長さであると共に、各コードエレメントの 長さの複数の検出器から成り、少（とも７つのコードエレメントにおいて、コー ドエレメント用マークのエツジつまシ変り目の位置が検知可能で、これによって アレイ中の検出器が一意的なコ進ワードだけでなく、少（とも７個の変り日のア レイに対する微細位置をも限定する出力を与える。

上記を達成するため、Ｎ個の連続エレメントが定食され（Ｎは唯一の位置を限定 するのに必要な数に等しいか又はそれより大きい）、各コード１ヒエレメント毎 にｎ１固の検出器が設けられたＰＲＢＳを用いた場合、上記検出手段はｎＮのビ ットエレメントを有するシフトレジスタで、／フトレジスタの１Ｍ列入力端にＰ ＲＢＳと対応したユ進信号が所定のビット速度て供給され且つ更にユ進信号の所 定ビット速度よりｎ音速い速度でクロックさ゛れるシフトレジスタと、こ′のシ フトレジスタの内容を１検出器アレイの並列出力と比較し、最も近いものに応答 して測定位置を指示する手段とを含む。シフトレジスタの内容を比較する手段は 、／フトンシスタの内容とアレイ出力間の相関レベルを表わす出力信号を与える ような相関器（コリレータ）で構成でキル。

本装置は、検出手段用のシフトレジスタのために上記の速い速度でクロックパル スを発生するクロックと、この高速クロック・々ルスをｎで割るデバイダと、分 割されたクロック速度の・ぐルスに応答し、分割速度と等しいビット速度で上記 −進信号を発生する系列発生手段と、上記速い速度のクロックパルスを計数し、 比較のため上記手段からのうち最も近い指示に応答して、ｍ１１１定位置を表わ すカウントで計数を停止するカウンタとを含む。

検知手段は、上記λ進系列の表示を格納する記憶手段と、この記憶手段からのコ 進系列を読取り、ピックアップからの一意的な一進ワードと比較し、これによっ て識別された指標位置を見い出す手段とを含むことができる。

この代りに検出手段は、上記所定数のビットエレメントを有し且つロジックフィ ードバンクに接続されたシフトレジスタか、ら成る系列発生器を含み、クロック されたときその直列出力端に所定の凝似乱数ス進系列を発生し、ピックアップか らの一意的なコ進ワードと比較し、それによって識別された指標位置を見い出す ようにしてもよい。更に別の構成で汀、検出手段が上記と同等の機能を果す計算 手段を有する。

コードエレメントを検知する検出器は、例えば元ダイオードその他の光感知性素 子等、ＰＲＢＳを形成しコードエレメントを構成するマークと協働して動作する 光検出器から成る。コードエレメントは透明片中の不透明エレメントあるいはそ の逆とすることもでき、この場合の検出手段は片の片側に配置された光源と他側 の元検知器から成る。

上記に代え、コードエレメントの存否に基く電気容量の変化を検知するように、 検出手段を容量的に構成してもよい。光学的構成の場合には、光拡大手段を設け 、コートエレメントの拡大像を光検出器上に結ばせる。あるいは、コードエレメ ントの縮少像を光検出器上に結ばせてもよい。

コードエレメントは異った磁気透過率の領域でも構成でき、この場合の検出手段 は磁石と修場凍出器から成る。

元学的にｆ　＋−６可能なコードエレメントを用いた別の構成では、ＴＶ左カメ ラューブと、このチューブ上にコードエレメントの像を結ぶ手段と、チューブか らのビデオ出力信号に応答し、一意的な二進ワードを読取ってその微細位置を検 出する手段とから検出手段が成る。

更に特殊な例では、コードエレメントが磁気的に検出可能で、検出手段が、相対 移動の横路と平行に延び、上記所定数の隣接離間位置の領域内に磁場を発生させ る磁適面と、上記経路の方向に沿って磁極面上に表面音響波・ぐルスを送出して 磁場の局部的な摂動を引き起す表面削響波装置で、この摂動が音響波パルスと共 に上記経路に沿って移動するものと、コードエレメントによって磁極面から遮蔽 され、コードエレメントを通過した上記摂動に応答し、一意的な二進ワードを表 わす直列−力信号を与える磁場検出手段とから成る。

本装置で使われる二進系列が比較的長いと、検出手段で読取られた一意的な二進 ワードを二進系列の全長と比較するのに装置で適長の時間を要することが理解さ れよう。従って、一部材の連続的な相対位置を測定するため本装置は、最後に識 別された割出し位置を格納する記憶手段と、記憶された位置と応答し、検出素子 からの最後の一意的な二進ワードを、記憶位置を含む領域内の割出し位置を識別 する二進ワードと比較する手段とを含む。

このように本装置では、最後にめられた割出し位置の直近において、新しい二進 ワードとの一致が捜される。

以下、本発明の例を添付の図面を参照しながら説明する。

第１図は元学的に読取可能なコードエレメント系列を用いた不発明の一実施例を 示す概略線図；第氾図はコード化方式を説明するための礫１図；第３図は第１図 に示した位置測定装置を具体化したマイクロメータの部分破断斜視図； 第９図は不柁明を具体化した位置夕１１定装置を用いだ差動圧力変換器の断面図 ； 第Ｓ図は光学曲調大器を用いた装置を示す図；第４図は不発明の実施例を７ヤフ トエンコーダつまり回転デジタイザへ応用した場合を示す図；第７図は第６図の 装置の変更例を示す図；第３１９図は本発明の実施例を液体レベル装置及び製図 台へ応用した場合をそれぞれ示す図；第１０図は代りの検知方式を示す図； 第１／図は磁気的に検出可能なコードエレメントを用いた本発明の実施例で使わ れる読取りヘッド又はピックアップの概略斜視図： 第７２図は元ファイバーと光分散体を用いた光学的読取り又はピノクアノゾ構成 図；及び 第７３図は第１図の構成の変更例を示す図である。

擬イυ乱数ユ進系列（ＰＲＢＳ）の発生理論は充分確立されている。このような ＰＲＢＳの発生は、特殊な構成のロジックフィードバックを含むソフトレジスタ を用いた充分に確立された技術である。一般にソフトレジスタ発生器で、も生さ れるＰＲＢＳの最大非繰返し長さは、／フトレジスタで使われる”　ビットエレ メント″っまりλ安定状態の数によって制限される。例えば、ｎ個のユ安定状態 によって発生される最大系列長さはＮ−２ｎ−１である。このような系列発生器 から成るシフトレジスタの内容は、本発明の実施例で考えら扛ている系列に沿っ た連続的な割出し位置を表わす運、読した一意的な二進ワードに対応しているこ とが理解されよう。

第１図を参照すると、軌道１１上に設けられた１０でＰＲＢＳが示しである。図 面を簡単にするため、軌道とＰＲＢＳは一部の短い長さしか示してない。この例 では、ＰＲＢＳｌ　０を形成するコードエレメントが、軌道１１を構成する述明 媒体上に印刷された不透明なバーから成る。軌道１１に沿った隣接位置がコード エレメントを含む所でに、１］広のパーが示しである。

第１図の構成におけるピックアップは、軌道１１の片側に配された光源１２と軌 道の反対側に配された光検出器アレイ１３から成る。２部材の相対位置を測定す るのに使われる場合、軌道１１は２部材の一方に固定され、光源１２と恢出器ア レイ１３がら成るピックアップが一部材の他方に固定され、両部材の相対移動は 矢印１４で示した方向に沿いピックアップに対して軌道１１を動かすものである ことが理解されよう。以下の説明から明らかなように、一方の部材の他方の部材 に対する位置をめるのに相対的な移動を行う必要はない。

光検出器アレイ１３ば、図示のように線形アレイの光検出器１５を有するデュア ルインラインノやツヶージから成る。軌道１１に沿ったコードエレメントの大き さは、検出器アレイに対し誇張して示しである。実際には、軌道１１に沿った充 分な数の隣接コードエレメント位置の影つまりｒ象が光検出器１５上に焦点を結 び、ＰＲＢＳに沿った位置を識別する一意的な二進ワードが読取れるように構成 される。但し、検出器アレイの長さは、位置を限定するのに必要な最小数より／ 又ｖ′ｉ２＜できればそれ以上）多いコードエレメントを含むようにするのが好 ましい。この余剰の情報が、例えばコードエレメントや検出器上の埃又は汚れに よるエラーに対して保護を与える。

実施可能な例では、軌道１１に沿ったコードエレメントの位置が例えば０．５門 の間ト眉とされる。従って、５個の隣接位置つまり二進デジットがコード（実際 には３／位置のコード長）に沿った位置を識別するユ進ワードを限定するのに充 分なら、Ｓデジットｖｉ２．３　ｍを占める。

可能な検出器アレイ１５は１０μｍ間隔で２３乙個の検出器を有し、コ、５６謡 の芙用長を与える。（検出器間隔７μｍ又は７３μｍのアレイが市販されている が、この例では演算を簡単にするため７０μｍの間隔とした）。

光検出器アレイ装置１３の出力を読取るため、この出力はシフトレジスタ１６に ロードされる。次いで、ソフトレジスタ１６の内容がデジタル比較器１７により 別のレジスタ１８の内容と比較される。シフトレジスタ１８は、クロック１９か らの速度Ｆのパルスでクロックされる。／フトレジスタ１８の直列入力端２０に 、軌道１１上に印刷されたものに対応しＰＲＢＳ発生器２１によって発生される 所定の擬似乱数ユ進系列がロードされる。

ＰＲＢＳ発生器２１は、所望のＰＲＢＳを直列状に再生するように構成された、 ロジックフィード・ぐツクを含む通常のシフトレジスタを含む。この例では、発 生器２１としてＳエレメントのソフトレジスタで充分である。シフトレジスタ発 生器２１は、デバイダ２２からの速度Ｆ１５０のクロックツぐルスでクロックさ れる。従って、シフトレジスタ１８の入力端に与えられる直列ＰＲＢＳのビット 速度は、／フトレジスタ１８に印加されるクロック速度の１７５０である。この 比率は光検出器アレイ１５における検出器及び軌道１１上のＦＲＢ、５１０内に おけるコードエレメント位置の相対間隔に対応していることが理解できよう。

この構成において、シフトレジスタ１８が元検昶器の間隔１０μｍと等しいステ ップで、ＰＲＢＳの一部の表示を連続的にシフトする。

カウンタ２３がソフトレジスタ１８に供給されるクロック１９からのクロックパ ルスを計数し、シフトレジスタ１８°の内容とシフトレジスタ１６の内容の一致 を表わす比較器１７からの信号によって停止される。従って、一致により停止さ れた時点におけるカウンタ２３の内容は軌道１１に沿った測定位置を表わすこと が理、解できよう。文理線上、比較器１７からの停止信号はアレイ１５の検出器 間隔すなわち１０μｍに対応した精度で発生可能で、この時点におけるカウンタ の内容が対応した精度における検出器と軌道１１の相対位置の大きさを与える。

このように図示の構成は、軌道の連続的なコードエレメント位置に対応する軌道 １１に沿った割出し位置を識別するユ進ワードだけでなく、アレイ１５の検知器 間隔に対応した精度で軌道の″微細位置”も識別するように動作する。

実際には、両ソフトレジスタ１６．１８の内容の最適な一致に応答して出力信号 を与えるデジタル相関器（コリレー名）として比較器１７は実施可能である。相 関器出力の精１ｆは、軌道１１上のＰＲＢＳに沿ったコードエレメント位置間の 境界の明瞭度に強く依存していないことが理解されよう。軌道が全体として正確 に印刷されていれば、コードエレメントの欠けたエツジや局部的な凹凸が若干あ っても、測定の精度にほとんど影響を及ぼさない。つまシ、比較器１７によって 生じる相関ピークの高さは幾らか減少するが、その位置は測定位置を正確に限定 する。相関出力は、一意的なユ進ワードを識別するのに必要なだけよりも長いＰ ＲＢＳ部分を読取るように構成することによって高められる。これは、相関比較 が行われるスケールマーク（コードエレメントとコードエレメントを含まない位 置の間の変り目によって構成される）の数を増加させ、印刷不良や埃、光学的歪 曲等によって生ずる変り目の一部におけるゆがみが相殺されるようにする。

上記において微細位置は、マークのエツジ、すなわち上記の特定実施例では不透 明領域と透明領域の変り目を検知することによってめられる。連続した／”の系 列又は連続した°′０”の系列は、そのような変り目を苺たないことが理解され よう。このような変化しないデジットの連続系列は一意的なコードを与えず、Ｐ Ｒ日Ｓ内における数個のそのよ・うな変化しないデジットは変り目の数を減少さ せる。しかし、適当なコード化・ぐターンを選択することにより、例えば谷デジ ットに少（とも７個の変り目が存在するようにできる。かかるコードの１つは、 第２図に示したマンチェスタコードである。第２図において、上側ライン１０が 従来の形の、／θコードエレメントの系列を示す一方、下側のラインは同じエレ メントをマンチェスタコードで示している。この側では、下側ラインにおける０ ”はコードエレメントの左側が透明領域、右側が不透明領域であることによって 表わされている。

一方“／”は、左側が不透明領域、右側が透明領域であることによって表わされ ている。つまり、谷コードエレメントに変り目が存在する。各７つのコードエレ メントハこのような変シ目を持たねばならず、こｎによって系列中）各コードエ レメントのスタート位置について解明不能な不明瞭さが生じることはない。

上記した本発明の一例における一般原理は、一方の部材の他方の部材に対する位 置を測定するのに必要な多数の計測器に適用可能である。第３図を参照すると、 ＰＲＢＳ軌道３０がスピンドル３１へ固定されると共にランプで読取ｎるように 配置され、検出器アレイ組体３２が計測器の本体に対して固定されたデジタルマ イクロメータが示しである。又計測器は、第１図を参照して上記した機能を実施 するのに必要なエレクトロニクスと、これらエレクトロニクスに給電するバッテ リーを含むように構成される。マイクロメータの測定読取値は、デジタルディス プレイ３３上に表示可能である。

使用時、マイクロメータはまずスピンドルの先端をアンビル３４と接触させるこ とによって閉じられる。ゼロボタン３５を押し、閉じたスケール読取値をメモリ へ転送する。この記憶数値は、その後結果の表示前に、計測器の処理エレクトロ ニクスによって以後の全ての読取値から減じられる。同じ構成は、個々の部品を 標準部品と比較するのにも使え、この場合には標準部品に対してアゴを閉じてゼ ロボタン３５を押し、その後計測器で標準からの正負の偏差を読取る。

第１図に示した本発明の実施例は光学法を採用しているが、磁気、超音波、容量 又は誘導を含め、その他任意の検知方法を使用できる。容量検出方式は電力消費 が低いため、第３図に示したマイクロメータで使うのに適している。

第７図を参照すると、ベロー４２．４３で対向した圧力横細プレート４４．４５ に接続された中央孔４１を持つ本体４０から成る圧力変換器が示しである。プレ ート４４．４５はタイロッド４６によって相互接続され、タイロッド４６上にＰ ＲＢＳを備えた軌道４６が装着される。読取りヘッド４７が本体４０上に装着さ れる。このようにして、プレート４４．４５に加わる圧力Ｐ工、Ｐ２間の差を表 わすタイロッド４６の偏向が測定できる。

０．７％の分解能を得るように検出器間隔１０μｍの上記した検出器アレイを第 を図の圧力変換器に用いると、軌道４６とヘッド４７間の相対移動の最小レンジ は７０■である。これより小さい移動レンジを許容するため、軌道４６１４）コ ードエレメントパターンの拡大像を光検出器プレイ上に結ばせる光学系を設ける こともできる。

すなわち光蝕刻法を用い、軌道４６上のＰＲＢＳサイズを減少して隣接デジット 位置が１０μｍ間隔になるようにし、７０倍に拡大された像を同じく１０μｍ間 隔のアレイ上に投影すると、位置測定装置の実効空間分解能が７μｍとなり、／ 咽のベロー変位レンジに対し０．７％の分別を達成できる。

かかる構造を、概略的に第３図に示す。同図には、軌道１４６上のＰＲＢＳと、 単一レンズ１４８で図示し、ＰＲＢＳＬ：Ｄ拡大像を検出器アレイ上に投影する よう配置されたレンズ系を含む検出器１４７とが示しである。

ＰＲＢＳの拡大像を検出器アレイ上に結ばせる上記の方法は、分解能の上昇が必 要なその曲の計測器にも使用できることが理解されよう。

上記した本発明の一例の動作原理は、工作機械における切削ツール等の位置をめ るのにも適用できる。しかし、必要な軌道長さを与えるのに、もつと長いＰＲＢ Ｓが必要なこともある。例えば、コードエレメントの位置間：■が０．５Ｉ＋！ ＋＋１の場合、７ｍの軌道長さはふθ００のデジット位置を有する。このため、 軌道に沿った位置を識別するのに、／／ビットのワードが必要となる。従ってＰ ＲＢＳ発生器は、ＰＲＢＳを合成するのに／／ｌエレメントシフトレジスタを必 要とする。このよりな／／ビットのＰＲＢＳはツ、θｑ７ステツプ以下で繰り返 さないようにして得られ、軌道に沿った割出し位置を識別する一意的なユ進ワー ドを取り出すのに、少くとも！ｒＪｍｍのトラック長を読取るか像形成する必要 がある。これは、／、　０２　’ｌエレメントの光夜出器アレイを用いた光学法 で達成できる。あるいｕ、２５Ａエレメントのアレイ上に縮少像（倍率０．５） を発生させる光学系を設けてもよへ後者の場合、分解能は士ユθμｍとなる。

更にあるいは、軌道のＰＲＢＳに沿ったコードエレメントの間隔を狭くシ、例え ば７０μｍとしたものも夏用できる。これは、７ｍの軌道長さに沿って１００， ０００の割出し位置を必要とする。谷位置を限定する一意的なユ進ワードは／７ ビツトで、最小コード長／り０μｍを読取る必要がある。このコード長は約７５ 倍の倍率で２Ｓ乙エレメ／トの光検出器７レイ上へ光学的に投影でき、Ｃの装置 では約／、５μｍの実効空間分解能を与える。

第１図に示した処理回路を用いると、上記／７ビツトのＰＲＢＳを使った場合に 測定位置を識別するのに必要な処理時間に、光瑛出器アレイの出力と比較するた め全ＰＲＢＳを定食するのにかかる時間によって比較的長くなる。つまり、全Ｐ ＲＢＳを第１図の／フトレジスタ１８でシフトするのに／３×１００．０００ス テツプを要し、比較器１７に１更われる相関器が／　Ｑ　Ｍ　Ｈｚ　のシフト速 度を持つとすると、位置を識別するのに０．７５秒かかる。この処理時間を減少 させるため、追加の処理手段をエレクトロニクス内に含めることもできる。例え ば、最後に識別された位置測定を含むメモリを装置に含めてもよい。こうすると ＰＲＢＳ発生器は、最後゛の記憶位置に応答し、新たに読取られた検出器アレイ の出力を最後の位置に直近しく、２進系列の一部と比較するように制御し得る。

但しこの方法は、その後の位置読取シが先の読取りから近い範囲内で行われると いう仮定に基いている。

第６図は本発明の実施例を回転デジタイザへ応用した例を示しており、ＰＲＢＳ 軌道は環状軌道５０として、シャフト５１を中心に回転可能なコード化ディスク 上に設けられている。シャフトに対するディスクの環状位置は、固定読取りヘッ ド５２によって読取られる。このような構成では、ディスクの／回転で繰返すＰ ＲＢＳコードを用いるのが好ましい。こうして、環状軌道５０は／、０２３ビッ ト位置（割出し位置）で構成でき、１０ビツトのＰＲＢＳが印刷される。１０ビ ツトの一意的な位置識別ワードを読叙るには、軌道上の円弧３．６０が読取りヘ ッド５２内の検出器アレイで読取られねばならない。

第１図を参照に説明したのと同じ構成を用いれば、２３乙個の検出器アレイで約 ７分までの弧の角度位置を測定可能である。状況によっては、軌道５０の非直線 的なライン形状による読取りのゆがみを避けるため、特殊な円弧状の検出器アレ イ又は光学的修正装置を設ける必要がある。

光学的拡大法を用いず、検出器間の間隔７０μｍを■する検出器アレイを使用す れば、軌道５０は直径ｇＯｒａｎのデジタイザディスク上に印刷できる。光学的 拡大法と組合せ、もつと微細に印刷した軌道５０を用いると、もつと小さいディ スクも使える。

非常に高い精度を持つ簡単なデジタイザが、工作機械の分割ヘッド、チオドライ ド（経緯義）、六分畦、ロボット工学等への応用において上記のように作製でき る。

第７図に示すとと＜、環状のＰＲＢＳ軌道５５を備えたコード化ディスク５４は 、軌道の周囲に／ｇＯ０離れて配置されたユ個の咲出器アレイ５６．５７と組合 せて用いるのも可能である。この方式の目的は、シャフト５８に対するディスク 取付けの偏心あるいはシャフトの軸受内における横移動にかかわりず、梢確な角 度測定を可能とすることにある。再検出器５６．５７を結ぶ線に沿ったディスク 又はシャフトの小移動、つまり検出器アレイのラインに直角な移動は、読取値に 影響を及ぼさない。しかし、両検出器５６．５７を結ぶ線に垂直な成分を持つ移 動は、一方の検出器からの読取値を増加させ、曲方の検出器からの読取値を同じ 小量だけ減少させる。

イスクの実際の角度位置を与える。、２検出器の正確な角度位置を正じく卸る必 要はない。何故なら、ディス′りが゛ゼロ″位置にあるときに読取りを行ない、 そｄ後の全ての読取りに対しデータ点としてそれらの読取値を使えるからである 。

第ｇ図は、本発明の実施例をフロート及びテープ型のレベルゲージへ応用した場 合を示している。例えばタンク内における液６０のレベルが、ＰＲＢＳコード化 軌道６２を備えたチーゾロ１の固定読取シヘッド６３に対する位置をモニターす ることによって測定される。テープの下端はフロート６４に取り付けられ、テー プから読取られた位置が液レベルの表示を与える。液レベルの上下に際しテープ ６１をぴんと張って盛＜ために、巻取スゲ、。

−ル６５が設けられる。

特定の実施列では、テープに沿ったデジット位置をり諭間隔とし、７２ビツトの ＰＲＢＳで３０ｍまでのレベルを読取り可能とできる。このとき読取りヘッド６ ３は、テープ上の軌道６２のうち最小長さ６０簡を胱取らねばならない。光学的 方法は上述のように期用可能である。

しかしテープが強磁性であれば、ネール効果磁場道出器のアレイを直う万が便利 である。

上記の構成を変更すれば、通常の可視マークに加えテープ上にＰ　ＲＢ−Ｓコー ド化軌遣を記録した測量用の測定テープも与えられる。テープ読取りヘッドとエ レクトロニクスがスゾールハウジング内に納められ、デジタル続出装置が・・ウ ジングに設けられる。

第９図は、不発明の実施例を製図台に応用した場合を示している。カーソル７０ が長い糸紐７４．７５で、製図台７３上のスデータ点７１．７２に連結される。

谷長紐７４．７５はそれぞれのデータ点７１．７２で、製図台７３の貫通孔を通 過する。両方の糸紐７４、γ５は、バネ負荷式の巻取スケール７６によって緊張 状態に保たれる。

糸紐７４．７５の各長さは、製図台の下方に配置され且つ円周の縞の形をした糸 紐のＰＲＢＳに応答する読取りヘッド７７によって自動的に測定される。糸紐の コード化は、光学的読取りの場合糸紐上の黒と白のマークによって、又磁気的読 取りの場合糸紐上の磁化バンドと非磁化バンドによって与えることができる。

第９図の製図台の実施例で２本より多い糸紐を使えば、精度を向上させ、不明瞭 さを避けられる。

３本目の糸紐をデータ点７１．７２と同一線上にないデ、−夕点から導けば、カ ーソル７０の位置を３次元で測定できる。更に、不明瞭さを防ぐためグ本目の糸 紐を用いてもよい。

本発明の実施例についてその他多（の応用が得られることは明らかであろう。

本発明の谷側では、各種の代替ピックアップ法を使用できる。光学法では、検出 器アレイと組合せＰＲＢＳの必要長を同時に照射する単一の光源を用いる代りに 、走査式の光源アレイ（°発光ダイオード等）を革−の光検出器と協１動させて もよい。この場合発光ダイオードは゛、単一の光検出器からの出力がＰＲＢＳの 関連部分の定歪を表わす直列信号となるように順次付勢される。かかる構成が第 １０図に示してあり、市１ｊ面図である同図は不透明と透明なマーク形状のＰＲ ＢＳ片を備えた透明スケール又はディスク１５０のエツジを表わし、その一部片 が単一の元ダイオード１５１と発光ダイオードアレイ１５２形成すると共に一意 的なコードを限定するのに光分な長さにわたって延びている。発光ダイオード１ ５２の数はアレイ上にわたるコードエレメントの数より一般に多数倍多く、前述 したように微細位置をめることができる。

同様の変更が、磁気的及び容量的な検知法についても考えられる。

上記の例では、読取りヘッドに対するコード系列の微細位置が一意的な二進ワー ドで表わされる割出し位置と同時にめられた。しかし、擬似乱数二進系列（ＰＲ ＢＳ）に沿って追加の指標マークを設け、これらの指標マークで系列中の連続し たコードエレメント位置を識別するようにもできる。例えば、光学的ではスプロ ケット孔を用いられる。つまり、スゲロケット孔が１つの元恢出器アレイ上Ｖこ 、ＰＲＢＳが別のプレイ上にそれぞれ像形成される。あるいは、同一の光検出器 プレイを時間的に逐次スプロケット孔とＰＲＢＳの両方に対して用い、それぞれ の光源を切換え、適切な瞬間にスプロケット孔とＰＲＢＳを照射するようにして もよい。アレイに対するスゲロケット孔の位置が系列中における微細位置の大き さぞ与え、コードエレメント位置の読取りヘッドに対する位置を先にめられるた め、相関手法を必要とせずに、２進ワードを直接読取ることができる。従って、 二進ワードをＦ　ＲＢ、Ｓと比較し、割出し位置を識別するのに簡単なデジタル 比較器を用い得る。この方法を７７ビノ）ＰＲＢＳの例に用いる・と、割出し位 置を識別するのに必要な処理時間はｌ５０ｍ５から／（７ｍｓへ減少できる。

上記方法の利点は、別個のスプロケット孔を設けずに得られる。まず、コードエ レメントを含むＰＲＢＳ位置と含まないＰＲＢＳ位置間の少（とも７つの変り目 のアレイ長に沿った位置を識別するのに、元伏出器アレイが使われる。この決定 により、ＰＲＢＳの全位置につき必ず１つの変り目が検出器アレイ上に集束され る。このようにして、系列軌道に対するプレイの微細位置が再びめられ、光検出 器アレイの関連エレメントだけを読取りできるようにし、割出し位置を表わす一 意的な２進ワードを識別する。

上記した発明の全ての例において、ＰＲＢＳ系列の長ざは不連続なステップで走 査される。系列はアナログ的にも走置できる。光学的な例では、ＰＲＢＳの像は ビディコン等のＴＶ右カメラチューブ上形成され、得られたパターンがチューブ のライ／疋肴から直列信号として読出される。

第１／図は上記と同等の磁気法を示している。ＰＲＢＳを与える開孔８１として 形成されたコードエレメントを有する強磁性テープ８０が、読取ヘッド部分を形 成する永久磁石の両極８２．８３間を通過する。一方の極の表面上にワイヤコイ ル８４が設けられ、系列中の必要数の隣接ビットを包むようにＰＲＢＳの充分な 長さに沿って延びている。表面音響波発生器８５が磁石の他方の極８２のべ肉面 側における一端に取り付けられ、テープ８Ｇの方向に極に沿って移動する表面音 ９波パルスを極の表面に沿って送出するように配置される。図中８６で示しだ表 面音響波パルスが、磁場の局部的摂動を引き起す。この摂動がテープ８０で遮蔽 されてない所でのみ、つま９　ｔｅルス８６が孔８１を・−過する所でのみ、コ イル８４によって拾われる。こうして、ＰＲＢＳの所望長を表わす直列信号が発 生される。

第７２図はスにクトル分散を利用した更に別の例を示している。元ファイバ９０ からの元がレンズ９１によりプリズム９２を通して集束され、プリズム９２が元 を分散させて、ＰＲＢＳを有する軌道９３上にス４クトルを生せしめる。。スペ クトルの空間範囲は、一意的な２進ワードを限定するのに光分なビットを含むＰ ＲＢＳの所望長を覆うように構成される。軌道９３の開孔に入るスイクトル要素 だけが軌道を通過し、レンズ９４によって別の元ファイバ９５へ再び集束される 。離れた位置で、元ファイバ９５中の元が再度分散され、軌道９３の該当部分の 像”を再生する。この方法社、読取りヘッドの近くに電流や電圧が存在するのを 避けたいときなど、軌道９３の遠隔読取りに特に有用である。

検出系の出力とＰＲＢＳ系列又はアドレスコードとの相関についてはすでに言及 したし、適切なデジタル信号相関器は周知で市販されている。こ＼での目的上、 正確な数学的相関法よシも簡単な方法な使う方が一般に適切である。律えば、複 数のエツジつまり変り目を用いて微ａ１位置をめるためには、これらのエツジ又 は変シ目が既知の距離だけ離間しているので、検知されたデータに対する変り目 の位置を限定する最適の直線を得るのに”最小二乗法”を用い得る。こうした方 法は、第１図の比較器２１又は相関器として１（用するデータプロセッサのソフ トウェアプログラミングによって容易に達成できる。

第７３図は、個別の成子回路で果される上記のごとき各種機能を実施するよう適 切にプログラムされたコンピュータを含む構成を示している。第１図に示しだの と対応する光検出器アレイが、第１３図ではブロック１６０として表わしである 。コンピュータ１６１がライン１６２を介してアレイ１６０へ制御信号を発生し 、アレイの各エレメントに入射した光強度を辰わす一連の電圧レベルをアレイか ら出力ライン１６３へ発生させる。これらの電圧レベルはアナログ／デジタルに 換器１６４で一連のデジタルワードへ変換され、このデジタルワードがコンピュ ータ１６１へ送られてコンピュータメモリ中に記憶される。次いでコンピュータ が記憶されたデジタルワードを処理し、それらから検出器アレイ１６０で検出さ れたＰＲＢＳの一部を再生し、プレイのこの部分とコンピュータによって発生保 持された対応する全ＰＲＢＳを比較し、ＰＲＢＳに沿った粗位置をめると共に、 アレイに対するＰＲＢＳの検出部分における変り目の微細位置を、アレイエレメ ントの間隔の精度でめる。次いで、粗測定と微細測定の両方から成るＰＲＢＳに 沿った測定距離がディスプレイ１６５上に表わされる。

この結果を得るためコンピュータ１６１内で行われるステップの順序と、次に詳 しく説明する。最初の例では、一般的なＰＲＢＳつまりロジック゛／″がコード エレメントの存在によって表わされ、ロジック“θ″がコードエレメントの不在 によって表わされるＰ　ＲＢ　Ｓ、と共に匣ゎれるアレイ１６０からの出力信号 を分析するためのステップを説明する。アナログ／デジタル変換器１６４は、ア レイからの電圧レベル出力に対応したｇビットワードを生ずるｇビット変換器が 好ましい。コンピュータ１６１はまず、一連のｇビットワードをメモリ中に記憶 する。

２５６個のエレメントから成るプレイの場合、コンピュータはｇビットバイトの ｆ−タ、２３乙組を記憶する。各バイトはアレイ中の／エレメントからの亀圧出 カを表わし、従って７つの線形画像エレメント（ビクセル）に対応している。

コンピュータはまず各バイトを閾値と比較し、バイトが閾値上り低ければロジッ ク“θ″、高ければロジック“／″を発生して１．２５６バイトのガータを２５ ６ビツトへ変換する。

次に、ロジック”ＯＮから／”又１ｄロジツク”／”がら０”への変シ目が生ず るピクセル表の系列が発生される。

これらは、ＰＲＢＳのアレイ上の１象に変り目が存在するようなアレー１沿った 検出エレメントの数に対応している。

次いでコンピュータが、ＰＲＢＳの／ビット巾をカバーするピクセル数である平 均“周期”を計算する。この数は必ずしも整数でない。／ビット当９／グピクセ ルという公称周期が存在するが、ＰＲＢＳの像をアレイ上に結ばせるのに用いる 光学系の設定と幾何学形状におけるわずかな変化が実際の周期を公称同期かられ ずかに異ならせる。コンピュータは、この小差を補償する計算を行うように構成 されている。

公称周期が／４ｔとすると、コンピュータは最後と最初の変り目に対応した上記 系列中の数の差を整数／グで割る。理想的な設定では、この結果が整数となる。

しかし通常１尋られる結果は整数でない。次にコンピュータは得られた結果に最 も近い整数をとり、この得られた整数で最も外側（つまり最後と最初）の変り目 数間の差を割ることによって平均周期を計算する。

この段階でコンピュータは、記憶された２Ｓ乙ビツトの始めから最初に示された 変り目までのビクセル数゛も、゛オフセント″として記憶している。

コンピュータは次に、アレイで検出されたＰＲＢＳの一部を再構成する。これは 、計算された平均周期を用い連続する変り目間の各周期を調べ、２Ｓ乙ビツトシ リーズ中から見つけたビット値に応じてそれぞれの周期にロジック゛０″又はロ ジック“／、″を割り轟てる。周期の合計叡を婬えるオフセット部分が、アレイ によって検出されたＰＲＢＳの部分的にだけ見えた最初のビットを表わしている 。

最後に、ＰＲＢＳの再構成部分である“窓”がオリジナルのＰＲＢＳと一致する かどうがが、再構成さ扛た部分に対しコンピュタで発生されたオリジナルのＰＲ ＢＳをシフトさせ、−コケが傅られるまでのステソゲを計数することによってチ ェックされる。こう己て得たステップから部分的に見えたオフセットのビット残 部を表わすステップの端数を引いた数が、ＰＲＢＳビット巾装置に表わされるＰ ＲＢＳのスタートから”窓”糞での距離である。

別のコノピユータプロセスを、マンチェスタコート化ＰＲＢＳを用いた場合につ いて次に説明する。初期のコンピュータステップは、変り目が生じる数の系列を 発生するところまで、通常のＰＲＢＳの場合と同じである。

但しマンチェスタコード化ＰＲＢＳの場合、アレイによって検出されたＰＲＢＳ の各コードエレメントにつき少くとも７個の変り目が存在する点に留意のこと。

次にコンピュータは、ンングル増に対応したものとダブル増に対応したものへ、 変り目に対応するビクセル数の系列を分色する。これは、連続する変シ目間のす 隔を閉鎖と比較し、閾値より小さいＩ′Ｊ！隔を持つものはシンクル増、閾値よ り大きいものはダブル増と表わすことによって成される。シングル値は、マンチ ェスタコードで互いに同一値の２ビツトが続く場合に生じるＰＲＢＳに沿つた半 ビツト間隔の変り目を表わしていることが理解されよう。ダブル増は、ロジック ＋θ″の後にロジック″／”が続くか又はその逆のときに生ずる。

次にコンピュータは最小−乗近似を行い、アレイに沿ったピクセル数へ変り目を 関連付ける最適の直線を捜し出す。このプロセスで、ダブル増は変シ目数をコだ け増し、ンングル増は／だけ増す。次いで、変り目数とビクセル載量の最適な直 線関係が、″周期”っまシピクセルでのＰＲＢＳビットの平均中（必ずしも整数 でない）、と”オフセット”つまり最初のＰＲＢＳビットが窓でどれだけ検出さ れたかを辰わす端数とを計算するのに便ゎれる定数を識別する。

次にコンピュータは“窓″′つまりＰＲＢＳの検出部分を再構成し、コンピュー タによって発生されるオリジナルの全ＰＲＢＳをシフトさせながら再構成された ＰＲＢＳと比較一致させ、一致するまでのステップ数を計数し、そして得られた ステップ数から計算されたオフセットを減じることによって最初のＰＲＢＳから の距離を計算し、ＰＲＢＳビット巾装置に表示される距離を与える・。

上記において、全ＰＲＢＳをコンピュータメモリ内に保荷する必要にない。

コンピュータは所定のロジックフィードバックを含むシフトレジスタを用いれば 、擬似乱数２進系列を発生させるのと同等の計算を行えるように構成できる。従 って゛窓″と一致するＰＲＢＳコードの部分を生じるのに必要なステップ数を計 数することができる。

別の方法では、ＰＲＢＳの検出部分のうちＮデジットが、ＰＲＢＳのその部分に 対応した数値位置が前もって格能されているコンピュータメモリ内のローケー／ ：ｌンアドレスとしてコンピュータにより使われる。コンピュータメモリからの この位置読出しがオフセット１ｍで補償されて、微細位置を計算する。

上記した全ての実施例において、一意的なコードを限定するのに最小必要な数よ り若干多いＰＲＢＳビットを検知するように検出系を構成するのが好ましい。余 剰の冗長情報が、粗位置の決定時に検出系に存在する埃等によって生じ得るエラ ーに対する保護を与えると同時に、微細位置の決定用に余剰データを利用できる ようにしている。

浄書（内容に変更なし） ／Ｚり！ 国際調査報告 昭和　年　月 特許庁長官　殿 １、事件の表示　ＰＣＴ／ＧＢ　ａ　３１００２１５２、発明の名称　位置測定 装置 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 ５、補正命令の日付　昭和５９年６月１９日６、補正の対象　図面の翻訳文

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、　所定の経路内において相対的に移動可動可能な２部材の相対位置の大きさ を与える位置測定装置であって、コ部材のうち／方に設けられ、相対移動の上記 経路と平行に離間した各位置へ分布されたコードエレメントで、これら各位置に ついて所定の系列・母ターンを擬イυ乱数λ進系列（ＰＲＢＳ）の形で限定し、 該系列に沿った連続的な上記離間位置に対応した＠Ｕ出し位置が所定数の隣接位 置における一意的なユ進ワードによってそれぞれ識別されるようなコードエレメ ントと、コ部材のうち他方に配置された検知素子を有し、少（とも上記所定数の 隣接位置におけるコードエレメントに応答し、限定された一意的なコ進ワードを 読取って系列にθつだ対応する割出し位置を識別する検出手段で、複数位置のそ れぞれ毎に複数の検知素子を有し、マークの変り目つまりエツジを検知し７つ又 は複数のコードエレメントを限定することによって、検出手段に対゛する少（と も７つのコードエレメントの隣接割出位置間における微細位置を決定する検出手 段とから成る装置□。 ユ、上記検出手段が所定数のコードエレメントを検知し、ＰＲ日日内内の一意的 な位置を識別するように構成された請求の範囲第１項の位置測定装置。 ３　上記検出手段がＰＲＢＳ内での一意的な位置を限定するのに必要なビット数 よシ多くを検知するように構成された請求の範囲第１項の位置測定装置。 ダ、上記指標マークが少くとも数個の隣接位置間における変シ目によって構成さ れている上記いずれが／°項に記載の位置測定装置。 左、上記指標マークがコードエレメントを含む上記−位置とコードエレメントを 含まない隣接位置間の変シ目にに記載の位置測定装置。 乙、上記コードエレメントが谷コードエレメント内に少くとも１つの変り目を持 つマークから成る請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の位置測定装置。 ７、上記構出手段が、−進ワードを読取って割出し位置を識別する。前に、指標 マークつまり割出し位置間におけるピンクアップに対する系列の微細位置を読取 るように構成された上記いずれが７項に記載の位置測定装置。 ｇ、上記検出手段が、λ進ワードを限定するのに充分なコードエレメント系列の 長さを、λ進ワードと微細位置の両方を識別するのに充分な高い仝間解ｆ象度で 読取る高解像度の読取９手段を有する上記いずれが７項に記載の位置１ＨＩＩ定 装置。 ９、　上記検出手段が、上記相対移動の経路と平行に配列され且つそれぞれが上 記各離間位置のコードエレメントを限定するマーノの存否に応答する検出器アレ イから成り、該プレイがＰＲＢＳ内の唯一の位置を限定するのに必要な数のコー ドエレメントを検知するのに充分な長さであると共に、各コードエレメントの長 さの複数の検出器から成り、少くとも７つのコードエレメントにおいて、コード エレメント内マークのエツジつまり変り目の位置が検知可能で、これによってプ レイ中の検出器が一意的なユ進ワードだけでなく、少くとも７個の変り目のアレ イに対する微細位置を限定する出力を与える請求の範囲第ｇ項の位置測定装置。 ／θ、Ｎ個の連続エレメントが走査され（Ｎは唯一の位置を限定するのに必要な 数に等しいか又はそれより大きい）、各コードエレメント毎にｎ個の検出器が設 けられたＰＲＢＳを用いた場合に、上記検出手段がｎＮのビットエレメントを有 するシフトレジスタで、該シフトレジスタの直列入力端にＰＲＢＳと対応したλ 進信号が所定のビット速度で供給され且つ更にコ進信号の所定ビット速度よりｎ 倍速い速度でクロックされるシフトレジスタと、該シフトレジスタの内容を検出 器アレイの並列出入と比較し、最も近いものに応答して測定位置を指示する手段 とを含む請求の範囲第９項の位置測定装置。 ｌ／、上記シフトレジスタの内容を比較する手段が、シフトレジスタの内容とプ レイ出力間の相関レベルを表わす出力信号を与える相関器である請求の範囲第１ ０項の位置測定装置。 ／２．上記の速い速度で検出手段のシフトレジスタ用りロックツｅルスを発生す るクロックと、速い速度の該クロック・ぐルスをｎで割るデバイダと、分割され たクロック速度の・ぐルスに応答し、分割速度と等しいビット速度で上記コ進信 号を発生する系列発生手段と、速い速度のクロックパルスを計数し、上記比較手 段からの最も近い一致表示に応答して、測定位置を表わすカウントで計数を停止 するカウンタを含む請求の範囲第１０又Ｉ″ｉ／／項の位置測定装置。 ／３．上記検出手段が、上記コ進系列の表示を格納する記憶手段と、該記憶手段 からコ進系列を読取り、ピックアップからの一意的なユ進ワードと比較し、その 結果識別された割出し位置を見い出す手段とを含む上記いずれか７項に記載の位 置測定装置。 ／４’、上記検出手段が、上記所定数のピントエレメントを持ち且つ　ロジック フィードバックに接続された／フトレジスタから成り、クロックされるとその直 列出力端に上記所定の擬似乱数−進系列を発生してピックからの一意的なコ進ワ ードと比較し、その結果識別された割出し位置を見い出す系列発生器か、又は同 等の機能を果すように構成された計算手段を含む請求の範囲第１〜７２項のいず れかに記載の位置測定装置。 ／Ｓ、上記コードエレメントが透明片中の不透明エレメント及び／又は不透明片 中の透明エレメントから成９、上記検出手段が片の片側に列置された光源と他側 に配置された複数の光検出器から成る上記いずれか１項に記載の位置測定装置。 ／乙５上記コードエレメントが透明片中の不透明エレメント及び／又は不透明片 中の透明エレメントから成り、上記検出手段が片の片側に配置された７個の光検 知と他側に配置されたアレイを形成する複数の光源から成る請求の範囲第１−／ ４項のいずれかに記載の位置測定装置。 ／７．上記光源が発光ダイオードである請求の範囲第１６項の位置測定装置。 ７ｇ、上記検出手段がコードエレメントの存在に基（電気容量の変化を検知する よう容量的に構成された請求の範囲第１〜／り項のいずれかに記載の位置測定装 置。 ／９．コードエレメントの拡大像を単−又は複数の光検出器上へ結ばせる光学的 拡大手段を含む請求の範囲第１Ｓ項の位置測定装置。 １、コードエレメントの縮体を光検出器上へ結ばせる光学的縮少手段を含む請求 の範囲第７５項の位置測定装置。 ２）、上記コードエレメントが異なる速成率の領域から成り、上記検出手段が磁 石と磁場検出器から成る請求の範囲第１−／９項のいずれかに記載の位置測定装 置。 ｎ、上記コードエレメントが磁化領域から成り、上記検出手段が磁場検出器から 成る請求の範囲第１〜ｌｑ項のいずれかに記載の位置測定装置。 コ３．上記コードエレメントが光学的に続取り可能で、上記検出手段がＴＶ左カ メラューブと、コードエレメントの像をチューブ上に結ばせる手段と、チューブ からのビデオ出力信号に応答して一意的なコ進ワードを読取り上記微細位置を検 出する手段とから成る請求の範囲第１〜／り項のいずれかｑ載の位置測定装置。 ２’１．上記コードエレメントが磁気的に検出可能で、上記検出手段が上記経路 と平行に延び上記所定数の隣接離間位置領域内に磁場を発生する磁極面と、経路 の方向に沿い磁極面上に表面音響波を送出し、磁場に局部的な摂動を引き起すよ うに構成され、該摂動が音響波パルスと共に上記経路に沿って移動するような表 面音響波装置と、コードエレメントによって磁極面から遮蔽され、コードエレメ ントを通過する上記摂動に応答して、一意的なコ進コードを表わす直列出力信号 を与える磁場検出手段とから成る請求の範囲第１〜７３項のいずれかに記載の位 置測定装置。 Ｊ、複数部材の連続的な相対位置を祁］定するもので、最後に識別された割出し 位置を記憶するメモリ手段と、記憶された位置に応答し、検出器エレメントから の最後の一意的なλ進ワードを、記・慮位置を含む領域内の割出し位置を識別す るコ進ワードと比較し、新しい位置を見い出す手段とを含む上記いずれか７項に 記載の位置測定装置。 ２６、相対的に移動可能なコ部材の相対位置をめるだめの位置測定装置で、一方 の部材上にコードエレメントを形成し、相対移動の方向に沿って延び且つＰＲＢ Ｓを限定するマークと、該マークを検知するため他方の部材に配設された検出手 段で、ＰＲＢＳに沿った一意的な位置を限定しそ粗の明瞭な位置決定を与えるの に充分な数のマークを検知するように構成され、更にコードエレメント内のマー クの変り目つまりエツジの位置を検知し、コードエレメントの長さ内における微 細位置をめるように構成された検出手段とから成る装置。