JPS5951035B2 - 電子式座標位置デジタル化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は位置測定装置に係り、特に、データタ，ブレツ
ト乃至はデジタイザとして一般に知られている型式の電
子式位置測定装置に係る。

デジタイザは工学的な図面や地図の様なアナログ表示か
らデジタル形態のデータを導き出すのに一般的に用いら
れている。

デジタイザは一般に製，図板に類似した２次元基準テー
ブル面を使用し、その上に地図又は図面が置かれそして
特定の位置を示すのに針乃至はカーソルが用いられ、そ
してデジタイザはカーソルの位置のデジタル表示を発生
する。本願は１９７５年１０月２２日付のゝデジタイザ
７と称する米国特許出願第６２４５２７号の１部継続出
願で゛ある。或る種のデジタイザはテーブルに誘導巻線
をそしてカーソルにも誘導巻線を、これらの間に誘導性
結合を持つて用いている。

これら巻線の１方に励起源が接続されそして位置情報を
得るために他方の巻線に信号処理回路が接続される。テ
ーブルの巻線は各座標軸に対して２相グリツド巻線を具
備し、各相のグリツド巻線は平行な等しく離間された導
体から成る。１方の巻線は正弦波励起電流で駆動されそ
して処理回路からの信号は振巾が一定であり且つグリツ
ド巻線に対するカーソルの位置につれて変化する可変の
位相角を有している。

位相角をカーソル位置の指示として測定するための手段
が設けられている。この装置は小スケール位置測定即ち
微位置測定を達成するのに使用されそして大スケール位
置測定即ち粗位置測定のための追加手段が設けられてい
る。この型式のデジタイザがＢａｉｌｅｙ氏の特許第３
６４７９６３号に開示されている。これと同様のデジタ
イザがＢａｉｌｅｙ氏の特許第３８０１７３３号、Ｆｒ
ｅｅｄｍａｎ氏の特許第３６９９２５３号；及びＣｅｎ
ｔｎｅｒ氏等の特許第３７３５０４４号に開示されてい
る。この型式の公知装置は装置の励起のためにアナログ
回路の使用を必要とする。更に、粗測定手段はカウント
サイクルをベースとしたものの様な増分型式のものであ
り、これは各測定が所与の基準位置からスタートするカ
ーソルでもつて行なわれねばならないことを必要とする
。別の種類のデジタイザはカーソルの巻線又はテーブル
の巻線のパルス励起を用いている。

或る形態に於いてはテーブルの複数個のコイルが個々の
出力信号を発生し、該信号が集合体としてカーソルの位
置を表わす２進信号を構成する。この型式のデジタイザ
がＬｅｗｉｎ氏の特許第３４６６６４６号に開示されて
おりそしてこれと同様の装置がＩｎｏｋｕｃｈｉ氏の特
許第３８１９８５７号に開示されている。

この装置は非常に多数の導体を必要としそしてその精度
は導体の配置に左右される。Ｋａｍｍ氏等の特許第３９
０４８２２号に示された様な別の形態に於いては、テー
ブルの多導体が逐次にパルス付勢されそして位置情報を
得るためにカーソル信号が処理される。これはわずかな
距離に対してのみ有用であり、精度に制限がある。更に
別の種類のデジタイザはカーソルと導電性シート乃至は
グリツドとの間に容量性結合を用いている。

か・る装置はＡｓａｎｏ氏等の特許第３５９１７１８号
に開示されている。同様の装置がＤｙｍ氏等の特許第３
５９３１１５号；Ｄｙｍ氏の特許第３６６８３１３号及
びＥｌｌｉｓ氏等の特許第３５６７８５９号に開示され
ている。この型式の装置は比較的わずかな距離に亘つて
中程度の精度しか与えない。本発明に依れば、位置測定
はパルス状の多相電流に依つて励起される多相グリツド
巻線を用いて達成される。

これはデジタルスイツチ回路とわずかなアナログ回路と
でほぼ完全に実施できる励起・検出回路を簡単化すると
いう効果を有している。本装置は特に小スケール測定即
ち微測定に対して高い精度で用いられる。更に、本発明
に依れば、微測定用のグリツドから離れたパルス付勢さ
れるグリツドと、カーソルで最も近い粗測定用グリツド
導体のアドレスを決定するための手段とでもつて大スケ
ール測定即ち粗測定が達成される。

これはカーソル位置即ち座標軸の原点に対するその位置
の絶対的な粗測定の効果を与え、これはカーソルの手前
の位置に基く増分測定とは区別される。更に本発明に依
れば、各相の微測定用グリツド巻線として、分布された
電流巻線が用いられる。

これは正弦波形を、従つて位置信号の位相ずれとカーソ
ル位置との間の実質的にリニアな関係を近似する磁束の
空間分布を与える。リニアな位相ずれによつて非常に正
確な測定が達成される。本発明の３つの重要な特徴すな
わち、（１）微測定、（２）粗測定及び（３）分布電流
相巻線について要約して述べる。テーブル中にパルス化
される多相巻線を有する微測定装置が本発明の中心的な
特徴である。

本発明のデジタイザはテーブル面上のカーソルの位置を
高精度で測定する（位置はＸ．Ｙ座標値で示される）。
粗測定装置は、例えば２分の１インチというような大き
な増分で測定される位置情報をつくり、微測定装置は例
えば１０００分の１インチというような非常に小さい増
分で位置情報をつくる。粗位置情報と微位置情報とを一
緒にしてＸ座標値を得、そして同じようにしてＹ座標値
を得ている。分布電流相巻線の特徴は微測定装置にだけ
利用され、これが、微測定の精度を上げている。

微測定システム各座標軸の微測定装置はテーブル面に配
置された固定巻線とテーブル上のいろいろの位置を指示
するのに使用するカーソル中のコイルとを備えている。

固定巻線は座標軸上に多数の対の極を有する多相グリツ
ド巻線で、各対の極は、例えば、軸に沿つて１インチの
長さを占めている。５相システムでは相毎に２つ、各極
の長さ内に１０個の活性導線がある（第１１図参照）。

多相励起源をグリツド巻線に接続し、次に矩形波電流パ
ルスを順次の相巻線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに加える。カー
ソルコイル（これの直径は１つの極の巾よりも小さい）
が相巻線の上に配置されると、一連の電圧パルスがコイ
ルに誘導され、この電圧パルスは正弦′波の包絡線を形
成する。

この正弦波の包絡線は多相巻線の特定の極対の上のコイ
ルの位置に等しい基準位置からの位相ずれを有している
。包絡線の位相角（位置信号）は、特定の極対の最初の
パルスから開始して、励起パルスを計数し、そして包絡
線が零電圧のとき（零を横切るとき）にその計数を停止
する。このパルス計数はレジスタに記憶され、そして多
相巻線の特定の極対のスパン内でカーソルコイルの位置
を表わす。ここに説明したシステムはーつの座標軸、例
えばｘ軸についてであつて、別の同様のシステムをＹ軸
に使用する。粗測定システム粗測定システムはＸ軸グリ
ツドとＹ軸グリツドとを備えている。

各軸のグリツドはその軸に沿つて間隔をあけそしてその
軸に垂直に配置された一組の平行導線を備えている。こ
れらの導線は微測定多相巻線の１つの極の巾に等しい距
離だけ離して配置されている。例えば、導線の間隔は２
分の１インチである。粗測定グリツドの導線は別々に付
勢される、すなわち、それらは一緒に接続されてはいな
い。導線（例えば、Ｘ線グリツドにおける導線）は順次
に矩形波電流パルスを加えられる。上に説明したカーソ
ルコイルにはそれに最も近い導線から電圧パルスを誘起
され、そしてそれ故その導線の位置がカーソルの位置を
表わしている。グリツドの第１の導線へ加えられたパル
スから始めてパルスを数え、カーソルコイルに電圧信号
が誘起されるとき数え終ることによりカーソルの位置を
決定する。このパルス計数値はレジスタに加えられ、例
えば２分の１インチに近い粗増分値でその位置（例えば
、ｘ軸の座標値）を表わす。この粗測定を微測定に加え
てその座標軸に沿う正確な座標値を得ている。この測定
値は絶対値である。すなわち、それは座標軸の零位置か
ら測定されている。いま説明した粗測定はーつの軸、例
えばｘ軸についてであつて、同じような別のシステムを
使つてＹ軸測定を行なう。分布電流相巻線 上に説明した微測定システムの精度は、ほぼ正弦波磁束
分布をつくる分布電流を流す相巻線を利用することによ
り大巾に増大される。

この目的のため、相導線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ（第］図）
の各々を分布電流巻線で置換える。各相巻線は、所定の
数と間隔に従つて極対のスパン内に別々の導線を配置し
て、極対を占めている。例えば、４本の導体セグメント
を各極対（すなわち、グリツドサイクル）内に使用して
もよい。これらのセグメントは等間隔に配置され、そし
てすべて同じ電流を流している（第１１，１２図参照）
。これがほ．ぼ正弦波状に空間で分布している磁束をつ
くる。別の例では、各位相巻線は各極対内で６本の導体
セグメントを備えている。これらのセグメントは等間隔
に配置されているが、磁束の空間分布がほぼ正弦波とな
るように異なる電流が流れている。ノ（第１５， １６
図参照）。ほぼ正弦波状の磁束分布をつくる本発明のこ
の特徴は、その測定された位相シフトとカーソルの位置
が線形関係になることを保証している。添付図面を参照
した以下の説明より本発明がよ，り完全に理解されよう
。

さて添付図面を参照し、本発明の例示的な実施例を、特
定のデジタイザに用いられたものとして詳細に説明する
。

特に、ここで説明さるべきデジタイザには、パルス付勢
される多相グリツド装置，を組み込んだ微測定装置と絶
対位置測定装置を組み込んだ粗測定装置とが設けられて
おり、そして微測定用のグリツドには分布された電流相
巻線が用いられ、これらは全て本発明によるものである
。微測定装置 パルス付勢される多相グリツド装置を含んだ小スケール
測定装置即ち微測定装置について以下に説明する。

一般に、各座標軸に対するグリツド巻線は多相電流によ
つて励起される多相巻線を備えている。検出された信号
は励起電流に対して或る位相関係を持つた包絡線波形を
有し、これはカーソルの位置につれて変化する。２以上
の相数を用いることができるが、相数が増加するにつれ
て信号に対するアナログ回路が厳密でなくなる。

解説の目的上、５相の装置について説明する。第１図は
等しく離間された相巻線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを備えた５
相巻線の選択された部分を示している。

各相巻線は電流が第２図に示された様なシーケンスでオ
ン・オフされる様に電流源のスイツチに依り駆動される
。この駆動電流は都合の良い繰返し数（例えば５ＫＨｚ
）でオン・オフされ、この繰返し周波数の１サイクル（
周期が２００マイクロ秒）がｎ個の部分にの説明に於い
ては１０個）に分割され、ここでｎはグリツドの相巻線
の数の２倍である。第２図に示されている様に、電流源
は１つの繰返しサイクルの半分の時間逐次に（例えば２
０マイクロ秒間隔で）ターン・オンされ、次いでそのサ
イクルの残りの時間同じ順序で（２０マイクロ秒間隔で
）ターン・オフされる。これらの電流パルスを感知する
カーソルはグリツド巻線の電流又は電圧波形を忠実に再
生する様に構成される必要はない。このカーソルは小型
の丸いコイルを具備するのが好ましいが、磁気ピツクア
ツプヘツドやホール効果装置等であつてもよい。ゞカー
ソル７という語は寸法及び形状がどんなものであろうと
可動の指示装置を意味する様に一般的な意味で用いられ
る。カーソルは指示用のレチクルを持つたデイスク形態
でもよいし、指示用の尖端を持つた針形態のものでもよ
い。電流信号の微分を取るコイルによつて優れた性能が
得られ、即ちカーソルコイルに発生する電圧が磁束の時
間変化率に対応する。カーソルコイルには空芯又は非磁
性コアが設けられるのが好ましく、即ちその磁界に影響
を及ぽす鉄や他の磁性材は持たない。１つのグリツドサ
イクル（即ち１対の極）内での位置の関数としてのか・
るカーソルコイルの時間応答が第３図に示されている。

一般的に、カーソルコイルはこれの最も近くにある導体
に対して強力に応答しそしてこの応答はコイルからより
離れた導体に対して急激に低下するという事が明らかで
あろう。特に、カーソルコイルの中心が所”与の導体か
ら所定の距離だけずらされた時にグリツド巻線の上記導
体に依つてカーソルコイルに最大電圧が誘起され、上記
所定の距離は所与の導体の隣接セグメント間の間隔やコ
イルの直径を含む多数の要因に左右される。第１図は５
相グリツド巻線の１部を示している。この巻線の１つの
完全なグリツドサイクル、即ち１対の極は各相の２本の
作動導線を含み、これは３６０度の電気角に相当する。
カーソルコイル８（実線）は相巻線Ａの電流に対して最
大応答する様に位置されている。こ゜の位置が基準即ち
零度位置と考えられる。コイル８は２７０゜位置に対応
する別の位置（点線）にも示されており、この場合コイ
ルは相巻線Ｃ及びＤの電流に対してほ・゛等しく応答す
る。コイルがグリツド面に沿つて移動された時には正弦
波状のパルス包絡線が調時して移動するという事が第３
図の例から明らかであろう。この包絡線はグリツドサイ
クル内のカーソルの位置を示す信号を与える様に簡単な
アナログ回路によつて処理できる。パルス付勢される多
相グリツド装置の解説のための実施例を第１図乃至５図
を参照して説明する。巻線の１つのグリツドサイクルは
１インチの様な１つの単位距離を表わし、そして０．０
０１インチ（０．０２５ｍｍ）の分解能を持つた測定値
が各グリツドサイクル内で得られる。より長い距離に亘
つて測定値を得るためには多数のグリツドサイクルが用
いられる。１つのグリツドサイクル内での測定をここで
は小スケール測定即ち微測定と称しそして多数のグリツ
ドサイクルの測定を大スケール測定即ち粗測定と称する
。

第５図に示された様に、本装置は一般に微測定用Ｙ軸グ
リツド１０と該グリツドの励起を与えるための微測定用
Ｙ軸駆動回路１２を備えている。

又本装置は微測定用ｘ軸グリツド４０と微測定用ｘ軸駆
動回路４２をも備えている。本装置はカーソル位置信号
を発生するための信号回路１４と、ｘ軸及びＹ軸位置信
号を発生するための信号処理．回路１６と、上記駆動手
段及び信号処理回路の作動を制御するためのシーケンス
制御器１８をも備えている。微測定用Ｙ軸グリツド１０
には多数の平行な離間された導体２２が設けられており
、該導体２２は多相の群に配置されそして第１図に示さ
れた様にＹ軸に沿つて離間されている。

第１図に於いては、各導体の垂直部分がグリツドの作動
部分でありそして水平部分が相巻線の端部巻回を構成し
ている。第５図には導体の作動部分のみが示されている
という事に注意されたい。多相グリツドの１つの完全な
グリツドサイクル（即ち巻線の１対の極）は２Ｐに等し
い数の作動グリツド導体を備え、ここでＰは相数に等し
い。第１図に例に於いては、グリツドサイクル当たり１
０個の作動導体部分がある。第１図は１つの完全なグリ
ツドサイクルのみを示しているが、グリツドは測定さる
べき距離のレンジに基いて非常に多数のグリツドサイク
ル（即ち極対）を含んでもよいという事が理解されよう
。上記した様に、微測定用の１つのグリツドサイクルが
１インチの様な１つの単位距離を表わしている。相巻線
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥは各半グリツドサイクルに対し相
当たり単１の導体として第１図に示されており、これは
代表的な公知の２相グリツド巻線である。

本発明の好ましい実施例に於いては、後述する本発明の
別の観点により、各相巻線は各半グリツドサイクルに対
して複数個の導体を備えている。第１図の実施例におい
て、相巻線Ａは全サイクル中ただ１本の導体である。こ
れは、間隔を置いて配置し、そして電気的に並列に接続
されている複数の導体から各相を構成する第７一］６図
の好ましい実施例のようにしてもよい。本発明の解説の
ための実施例に於いては、クロツク即ちパルス発生器２
４が一定周波数のパルス列を発生し、これは本装置の基
本的なタイミング基準として働く。このパルス発生器２
４は５ＭＨｚの周波数を有しているのが適当であり、そ
してその出力は周波数分割器２６へ印加される。上記し
た様に、微測定用のＹ軸グリツド１０は駆動回路１２に
依つて励起され、該回路１２は５０ＫＨｚの周波数の周
波数分割器２６の出力によつて作動される１組の電流ス
イツチ３２を備えている。

この目的のため、導体２８が周波数分割器から電流スイ
ツチ３２の１方の入力に接続されている。この電流スイ
ツチは微測定用のＹ軸グリツド巻線の相数に等しい数の
１組の出力導体３４を有している。これらの出力導体３
４はグリツドの相巻線に各々接続される。１組の電流ス
イツチ３２は各出力導体に対して１つのスイツチを備え
ており、これらスイツチは電流源を各出力導体に接続す
るため導体２８上の入カパルスの周波数に於いて逐次作
動される。

導体３４に印加される励起パルスは速い立ち上がり及び
立ち下りの時間を持つた個別の単１方向性の電流パルス
であり、そのパルス巾はパルス間隔即ち５０％の衝撃係
数に等しい。立上りと立下りの時間が短かい程磁束の変
化率は大きく、誘起電圧は大きくなるから立上りと立下
りは速い程よい。頂部が平坦なパルスはその頂部では電
圧を誘起しない。そこで、立上りと立下りの時間がパル
ス巾の１０％より大きくない矩形波を使つて励起する。
ここに示す実施例に於いては、励起パルスは２００マイ
クロ秒の周期を有し、そのパルス巾は１００マイクロ秒
でありそして立ち上がり及び立下りの時間は約１マイタ
ロ秒である。時分割のために、電流スイツチ３２は連続
べースではなくて間欠ベースで可能化される。この目的
のため、周波数分割器２６からの例えば５ＫＨｚの低周
波数出力がシーケンス制御器１８の入力に印加される。
このシーケンス制御器は導体３６を経て電流スイツチ３
２の可能化入カヘ可能化パルスを供給する。導体３６上
の可能化パルスは５ＫＨｚのシーケンス制御器入力周波
数の１０個のサイクルに対応する２ミリ秒の時間巾であ
るのが適当である。従つて、導体３６に可能化パルスが
ある間電流スイツチ３２は導体２８上の５０ＫＨｚパル
ス列の速度で逐次にターン・オンされ、そして各スイツ
チは１００マイクロ秒間オンに保持され、従つてグリツ
ドの相導体は１００マイクロ秒の巾の各パルスでもつて
２０マイタロ秒の間隔で逐次パルス付勢される。換言す
れば、グリツドの相導体のパルス付勢の完全なサイクル
は２００マイクロ秒の周期を有しておりそして導体３６
上に可能化パルスがある間１０個のパルス付勢サイクル
が微測定用Ｙ軸グリツド巻線に与えられる。 （第５図
の微測定用ｘ軸電流スイツチ４２は分周器２６からノ５
０ＫＨｚを連続的にうける。導体３６上の可能パルスは
電流スイツチ４２を２ミリ秒オンとし、この時間は先行
パルスの開始後２０マイクロ秒で順次にパルスが開始し
て各相導体に１００マイクロ秒のパルスを加えるに必要
な時間である。） ２平行な離間された導体５
２がＸ座標軸に沿つて離間される以外は微測定用ｘ軸グ
リツド４０も微測定用Ｙ軸グリツド１０と同じである。
微測定用ｘ軸駆動回路４２は電流スイツチ３２と同一で
ある１組の電流スイツチ５４を備えている。電流ス５イ
ツチ５４は周波数分割器２６により導体２８を経て作動
される。電流スイツチ５４はグリツド４０の各々の相巻
線に接続された出力導体５６を有している。可能化パル
スがシーケンス制御器１８から導体５８を経て電流スイ
ツチ５４の可能化入３力に供給される。粗測定装置は原
点からの単位距離の総数に関してカーソルの位置を測定
することが必要とされる。

粗測定装置は公知技術に於いて微測定サイクルのカウン
ト装置として知られているものである。然し乍ら、好ま
しい粗測定装置について以下に説明する。粗測定装置 本発明の好ましい粗測定装置は、逐次パルス付勢される
導体と、カーソルに最も近い導体のアドレスを決定する
ための手段を持つた個別のグリツドを備えている。

第５図に示されている様に、粗測定用Ｙ軸グリツド４４
と選択マトリクス４６を含んだ駆動回路とが粗測定Ｙ軸
位置を決定するために設けられている。粗測定用ｘ軸グ
リツド４８と、選択マトリクス５０を含んだ駆動回路も
設けられている。粗測定用Ｙ軸グリツド４４は第４図及
び５図に・示された様にＹ軸に沿つて離間された多数の
平行な導体６２を備えている。

これらの平行な導体の数は２ｎであり、ここでｎは微測
定用Ｙ軸グリツドサイタル数である。従つて、微測定用
Ｙ軸グリツドの１グリツドサイクルが１インチである場
合には、粗測定用配列体では１インチ当り２本の導体が
あり従つて各導体はＯ．５インチづ・離されている。粗
測定Ｙ軸グリツドに於いては平行な導体６２が互いに相
互接続されておらず、そうではなくて各導体は他とは無
関係に付勢される様に用いられる。粗測定用Ｙ軸グリツ
ド４４は上記した様に選択マトリクス４６を備えた駆動
回路につて励起される。

この選択マトリクス４６は電流パルスを逐次各導体６２
に印加する様に用いられる。第５図に示された様に、選
択マトリクス４６は粗測定Ｙ軸グリツド導体６２に各々
接続された出力導体６４を有している。電流パルスは例
えば５０ＫＨｚの周波数の周波数分割器２６の出力によ
つて制御される。この目的のため、導体６６が周波数分
割器から選択マトリクスの１方の入力に接続されている
。粗測定用Ｙ軸選択マトリクス４６の好ましい実施例が
第４図に示されている。

多数の色々な公知の選択・切換概念を用いることができ
るが、磁気コアメモリに使用される回路が特に適用され
る。粗測定に当つては各導体を電流パルスで別々に、少
なくとも１回は付勢する必要はあるが、一方の端から他
方の端へ順々に付勢していかなければならないというも
のではない。所望の導体から付勢を始めて所望の導体で
付勢を終つてもよい。各導体の位置は既知であり、そし
て付勢順序が判つていればパルスの計数からカーソルの
位置は決定できるからである。カーソルから応答を生じ
させる導体のアドレスがカーソルの粗測定位置を表わす
。第４図に示された様に、選択マトリクス４６は各Ｙ軸
導体に対して１つづつの１組の電流スイツチと電流源と
を備えた型式の選択回路６８を含んでいる。マトリタス
４６は又各導体に対して１つづつの１組の電流スイツチ
と電流シンクとを備えた選択回路７０をも含んでいる。
（第４図の選択回路６８と７０は第５図の粗選択マトリ
クス４６の一部である。これらの選択回路６８，７０は
個々の導体６２へ順次にパルス源７２を、マルチプレキ
シング回路がするようにして接続するのに必要である。
）第４図に示された様に、マトリクス４６の選択回路６
８及び７０は、 （第５図の周波数分割器２６に対応す
る）パルス源７２の周波数、好ましくは５０ＫＨｚの周
波数で作動される。粗測定用導体がパルス付勢される路
を保持するためにアドレスレジスタ７４がパルス源７２
に接続されそして各パルスによつて増加される。 （す
なわちパルス源７２からの第１のパルスで第１の導体６
２が付勢される。この第１のパルスはアドレスレジスタ
７４で計数される。パルス源７２から，の次のパルスは
、選択回路６８，７０により、次の導体６２に通され、
そしてその導体６２を付勢する。このパルスもレジスタ
７４内で計数される。これは、カーソルコイル８０が導
体の１つから誘起信号をうけるまで続けられ、そしてそ
のと，きにアドレスレジスタは停止され、そしてその計
数値がカーソルのアドレスを表わしている。）アドレス
レジスタ７４は図示された如く選択回路６８及び選択回
路７０に接続され、これら選択回路の順序付けがアドレ
スレジスタと相互関係付けさ．れる。時分割のため、粗
測定用Ｙ軸グリツド４４は、微測定用Ｙ軸グリツドに対
して上記で説明したのと同様に、連続的ではなくて間欠
的に励起される。

この目的のため、シーケンス制御器が可能化．パルスを
導体７６を経て粗測定用Ｙ軸選択マトリクス４６の可能
化入力に供給する。導体７６上のこの可能化パルスは微
測定用Ｙ軸グリツドのための導体３６上の可能化パルス
と同じ時間巾、即ち２ミリ秒で．ある。導体７６上の可
能化パルスの間に、粗測定用Ｙ軸グリツド導体６２は５
０ＫＨｚパルス列の速度でパルス付勢され、従つて導体
は２０マイクロ秒の間隔で逐次にパルス付勢される。こ
の例に於いては、５０ＫＨｚのパルス速度と２ミリ秒の
可能化パルスを用いると、粗位置測定の各完全なサイク
ルは１００個のパルスを含むことになる。粗測定用Ｙ軸
導体がＯ．５インチに離間された状態ではグリツドがＹ
軸に沿つて最大寸法１２５ｃＩｎ（５０インチ）を持つ
ことができる。粗測定用ｘ軸グリツド４８は平行導体７
６がＸ軸に沿つて離間されること以外はグリツド４４と
同じである。

粗測定用ｘ軸選択マトリクス５０も、シーケンス制御器
１８から導体７８を経て可能化パルスを受け取る以外は
選択マトリクス４６と同じである。信号発生及び処理回
路 上記した様に、本測定装置はカーソル位置信号を発生す
るための信号回路１４をも備えている。

この信号回路１４はテーブル即ちグリツドの表面上でオ
ペレータによつて動かすことのできるカーソル８０から
の入力信号を受け取る。カーソル８Ｏは１つ或いはそれ
以上の導体巻回の丸いコイルを備えている。信号回路１
４はパルス増巾器８２を備えており、カーソノレコイノ
レのターミナノレがその入力に接続されている。パルス
増巾器８２の出力は微測定用信号チヤンネルの入力に印
加され、該チヤンネルはフイルタ・リニア増巾器８４か
ら成る包絡線検出器を備えている。カーソルは５０ＫＨ
ｚの励起パルスを感知しそしてカーソルのパルスが以下
で説明する様に周波数５ＫＨｚの信号包絡線を形成する
。フイルタ・リニア増巾器８４は包絡線周波数よりも高
い全ての周波数を除波する低域フイルタを備えている。
フイルタ・増巾器８４の出力は零交叉検出器８６の入力
に印加される。この零交叉検出器は入力包絡線信号の所
与の方向（例えば正又は負）に零交叉するたびに、導体
８８上のストツプ信号として用いられる出力夕イミング
信号を発する。パルス増巾器８２の出力は極性感知パル
ス増巾器８３を含んだ粗測定用信号チヤンネルにも印加
される。この増巾器８３は調整可能なスレツシ立ホール
ドレベルを有しておりそしてその出力は導体９０を介し
てカウンタ制御回路９２へ印加される。パルス増巾器８
３の出力は粗測定サイクル中にストツプ信号として用い
られる出力タイミング信号を発する。明らかな様に、カ
ーソルの微測定位置（グリツドサイクル内のその位置）
は微測定励起サイタルのスタートに対し零交叉検出器か
ら導体８８にストツプ信号が発生される時間によつて表
わされる。

カーソルの粗測定位置（座標系の原点から力ーソル位置
までのグリツドサイクル数）は、導体９０によつてカウ
ンタ制御回路９２の入力に接続された増巾器８３によつ
てストツプパルスが発生．されるまでに粗測定サイクル
中に印加される励起パルスのカウントによつて表わされ
る。ｘ軸及びＹ軸位置信号を発生するための信号処理回
路１６はカウンタ制御回路９２と位置カウン夕９４とを
備えている。

カウンタ制御回路９２はノパルス発生器２４から導体９
６を経て５ＭＨｚのク硝ソク即ちタイミングパルスを、
そして周波数分割器２６から導体９７を経て５０ＫＨｚ
のタイミングパルスを受け取る。このカウンタ制御回路
は各測定サイクルの開始に、即ちシーケンス制御器１１
８から導体９８を経てパルスを受け取つた際に位置カウ
ンタ９４をクリアする。これはストツプ信号が信号回路
１４から印加されるまで位置カウン夕９４にタイミング
パノレスをゲートする。 （カウンタ制御回路９２は各
測定サイクルの開始に当つ，て位置カウンタ９４をリセ
ツトする。これはシーケンス制御器１８から導線９８を
通つてくるパルスに応答して行なわれる。零から計数で
きるようにするためには位置カウンタはクリヤー又はリ
セツトされなければならない。カウンタ制御器９２を通
つて加えられるパルスはパルス発生器からくるものであ
る。）特に、微測定サイクルに対するストツプ信号は導
体８８上の零交叉検出器の出力であり、粗測定サイクル
に対するストツプ信号は導体９０上のパルス増巾器８３
の出力である。ここで説明する例に於いては位置カウン
タ９４は１０進数３桁の１０進カウンタであるのが適当
である。この位置カウンタは各々の微測定サイクル中及
び各々の粗測定サイクル中に、測定されつつある力ーソ
ル位置の微測定及び粗測定成分を表わすカウントを累算
する。本測定装置にはｘ軸位置レジスタ９９及びＹ軸位
置レジスタ１００が設けられている。

位置カウンタ９４の測定成分（粗測定成分又は微測定成
分）はシーケンス制御器１８の制御の下で適当なレジス
タ９９又は１００に転送される。位置レジスタ９９及び
１００は粗測定位置成分と微測定位置成分との和である
カーソル位置を表わすため６デジツトを保持する様に用
いられる。あいまいさ解析装置 本測定装置は粗測定及び微測定を用いているので、粗測
定と微測定とを相互関係付けるために或る形態のあいま
いさ解析技術を用いることが必要である。

各々の微測定グリツドサイクルに対して２本の粗測定用
導体を設けることにより、あいまいさを分析して解決す
るための充分な冗長情報が与えられる。好ましい実施例
に於いては、解析に対する規定は次の通りである。粗測
定に対して測定された１／２インチ間隔が微測定に対し
て測定された１／２インチ間隔と異なる場合、及び微測
定が上方の１／２インチ間隔にある場合には、１つの１
／２インチカウントを位置カウンタヘ加える。この目的
のため、第６図に示された様な諭理回路が設けられてい
る。この論理回路は微位置測定値が１／２よりも大きい
か小さいかを決定するための第１チヤンネルと、粗位置
測定値が１／２より大きいか小さいかを決定するための
第２チヤンネルと、これら測定値が異なる場合に補正信
号を発生するための比較手段とを備えている。第１チヤ
ンネルは力ウンタ制御器９２に接続された第１入力１０
４を持つたアンドゲート１０２を備え、該入力は各微測
定サイクルの終りに論理高状態となる。このアンドゲー
トは位置カウンタ９４に接続された別の入力１０６を有
し、該入力はカウントがＯ．５００に等しいか又はそれ
より大きい時に論理高状態となる。アンドゲート１０２
の出力はＲＳフリツプ−フロツプ１０８のセツト入力に
印加される。該フリツプーフロツプのリセツト入力はシ
ーケンス制御器に接続され、シーケンス制御器は各微測
定サイクルの始めにこのリセツト入力を高状態に至らし
める。フリツプ−フロツプ１０８のＱ出力は微位置測定
値が０．５００に等しいか又はそれより大きい場合にの
み各微測定サイクルの後に高状態となりそして高状態に
留まる。第２チヤンネルはアンドゲート１１０とＪＫフ
リツプーフロツプ１１２とを備えている。アンドゲート
１１０はシーケンス制御器１８の粗測定可能化出力７６
及び７８に接続された入力１１４を持つている。この入
力は各粗測定サイクル中に高状態となる。アンドゲート
１１０は導体６６に接続された別の入力１１６を有し、
該入力は各粗測定駆動パルス中に論理高状態となる。ア
ンドゲート１１０の出力はフリツプーフロツプ１１２の
Ｊ及びＫ入力に印加される。該フリツプーフロツプのプ
リセツト入力は各粗測定周期の始めに論理高状態信号を
供給するシーケンス制御器１８に接続されている。これ
はフリツプーフロツプのＱ出力を初期的に論理高状態に
セツトする。フリツプーフロツプ１］２のＱ出力は第１
の粗測定駆動パルスが生じる時に論理低状態となりそし
て第２の駆動パルスが生じる時に論理高状態となる。従
つて、フリツプーフロツプ１１２の出力は粗位置測定値
が１／２インチ（プラス整数インチ）よりも小さい時に
論理高状態であり、そして粗位置測定値が１／２インチ
（プラス整数インチ）よりも大きい場合に論理低状態で
ある。論理回路の比較手段は排他的オアゲート１１８と
アンドゲート１２０を備えている。フリツプフロツプ１
０８及び１１２の出力は排他的オアゲート１１８の各入
力に印加される。この排他的オアゲート１１８の出力は
その両入力が異なる場合にのみ論理的高状態となり、従
つて粗位置測定値が１／２インチよりも小さく或いは又
各々これと逆の場合に高状態となる。この排他的オアゲ
ート，の出力はアンドゲート１２０の第１入力に印加さ
れる。アンドゲート１２０の第２入力はシーケンス制御
器１８に接続され、該シーケンス制御器は各粗測定サイ
タルの終了付近にこの第２入力を高状態にする。アンド
ゲート１２０の第３入力はフ５リツプーフロツプ１０８
の出力に接続される。従つて、排他的オアゲート１１８
の出力が高状態であり且つフリツプーフロツプ１０８の
出力が高状態である場合に、アンドゲート１２０の出力
は粗測定補正時に高状態となる。アンドゲート１２０の
出力は位置カウンタ９４に接続され、そしてアンドゲー
ト１２０の出力が高状態である時即ち粗位置測定値と微
位置測定値とが異なり且つ微位置測定値が上方のｌ／２
インチ間隔にある時に１つのパルスを位置カウンタ９４
に印加して該カウンタを１だけ増加する。この状態が得
られない限リアンドゲート１２０の出力は零であり、補
正パルスは発生されない。分布された電流相巻線 上記で説明したパルス付勢される多相グリツド装置に於
いては、カーソルに誘起された包絡線信号の位相角度が
グリツドサイクル内のカーソル位置の関数として変化す
る。

信号発生及び処理回路は包絡線信号の位相角度を測定す
る事によつてカーソルの位置を決定する。位置信号の位
相角度がカーソル位置のリニア関数であるためには、力
一ソルに誘起された包絡線信号の振巾がカーソル位置の
関数として正弦波的に変化しなければならない。カーソ
ルコイルがグリツド巻線サイクルの半分よりも小さい場
合には、誘起された信号の振巾が磁束分布と同様に位置
と共に変化する。従つて、磁束分布がほ・゛正弦波状で
あれば、リニアな位相ずれ、従つて正確な位置決定が小
さなカーソルコイル、即ち１つの極の長さ即ち半分のグ
リツド巻線サイクルより小さな直径のコイルでもつて達
成できる。本発明によれば、相巻線はほ・゛正弦波状の
磁束分布を生じる分布した電流を与える様に構成されて
いる。本発明の分布された相巻線は第７図乃至１０図及
び第１１図乃至１６図を参照して説明する。

説明の目的上、交流電流を送る単１導体１３２に対する
小型コイル１３０の応答が第７図に示されている。この
図面に於いては、コイルに誘起された電圧が導体に対す
るコイル位置の関数としてプロツトされている。導体１
３２は縦軸に位置されそして小型コイル１３０が導体の
真上に位置された時は誘起電圧が零である。最大応答電
圧はコイルの縁が導体上に位置された時に得られそして
この応答はその変位の増加と共に減少する。誘起された
電圧は導体の１方の側に於いては１方の位相でありそし
て導体の他方の側に於いては逆の位相である。交互の導
体が互いに逆方向の電流を送る様な平行な導体から成る
巻線に対する合成応答曲線は２つピークのある波形であ
り、従つて正弦彼を近似しないという事が示される。一
方、第８図に示された様に、同一方向の電流を送る２つ
の隣接導体に対する小型カーソルコイルの合成応答曲線
は単１ピーク波形１４２でもつて正弦波を近似する。第
８図に示された例に於いては、２つの導体１３４及び］
３６がカーソルコイルの１つ分の直径の距離だけ離間さ
れている。導体１３４に対する応答曲線が波形１３８と
して示されておりそして導体１３６に対する応答曲線が
波形１４０として示されている。その合成応答曲線が波
形１４２である。第９図は各導体が同じ方向の１対の電
流を通流する様な２対の導体に対するカーソルコイルの
個々のそして合成した彼形を示している。第９図に於い
ては、導体１４４及び１４６が１方の方向の電流を通流
しそして導体］４８及び１５０が他方向の電流を通流す
る。その合成波形１５２が正弦波を近似する。第１０図
に於いては、４対の導体に対する応答曲線が示されてい
る。導体１５２及び１５４は１方の方向の電流を通流し
、導体１５６及び１５８は逆方向の電流を通流し、方導
体１６０及び１６２は１方の方向の電流を通流しそして
導体１６４及び１６６は逆方向の電流を通流する。その
合成波形１６８が正弦波を近似するという事に注目され
たい。分布された電流巻線はより大きな磁束強度、従つ
てより大きな誘起電圧を生じるという事にも注目された
い。本発明に依れば、分布された電流巻線がグリツドの
各相巻線に対して用いられる。

（従つて第１図を参照して説明された実施例に於いて
は、各相導体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥが分布された電流巻
線と取り替えられる。）各々の分布された電流相巻線は
、個々の導体が所望の数及び間隔に基いてグリツドサイ
クル内に配置される様に、１つの完全なグリツドサイク
ル即ち極の対を占有する。第１１図乃至１，６図は上記
した原理に基いた分布された電流相巻線を示している。
第１１図は各グリツドサイクル内に４つの導体セグメン
ト１７２，１７４，１７６及び１７８を備えた分布され
た電流相巻線１７０を示している。これらの導体セグメ
ントは等しく離間されそして全てのセグメントは同じ電
流を通流する。これらの導体セグメントは導体セグメン
ト１７２及び１７４の如き対に配置され、各対のセグメ
ントは同じ方向の電流を通流する。相巻線の他のグリツ
ドサイクルは今説明したものと同じである。相巻線全体
はターミナル１８２と１８４との間に延びている１本の
導体１８０で適当に形成されている。この相巻線１７０
は第１２図に波形１８６で表わされた様にほぼ正弦波状
である空間磁束分布を生じる。この図に於いては、矢印
１８８及び１９０が各々導体１７２及び１７４を通して
の等振巾及び同一方向の電流を表わしており、同様に矢
印１９２及び１９４は各々導体１７６及び１７８を通し
ての等振巾及び同一方向の電流を表わしている。これら
の矢印はグリツドサイクルに対する各導体の角度位置と
同一である正弦波に対する角度位置を占めている。電流
の振巾は所与の角度位置に於ける正弦波の振巾に比例す
る。第１３図は各グリツドサイクル内に４つの導体セグ
メント２０２， ２０４， ２０６， ２０８を備えた
分布された電流相導体２００を示している。

これらの導体セグメントは等しく離間されていないが、
全てのセグメントは同一の電流を通流する。これらの導
体セグメントはセダメント２０２及び２０４の様な対に
配置され、各対のセグメントは同じ方向の電流を通流す
る。相巻線の他のグリツドサイクルも今説明したものと
同じである。相巻線２００はターミナル２１２と２１４
との間に延びる１本の導体２１０で適当に形成される。
この相巻線２００は第１４図に波形２１６で表わされた
ほ・゛正弦波の空間磁束分布を発生する。この図に於い
ては、矢印２１８及び２２０が各々導体２０２及び２０
４を通しての等振巾同一方向の電流を表わし、同様に矢
印２２２及び２２４が各々導体２０６及び２０８を通し
ての電流を表わしている。示された様に、電流の振巾は
各導体の所与の角度位置に於ける正弦波の振巾に比例す
る。第１５図は各グリツドサイクル内に６個の導体セグ
メント２３２，２３４，２３６，２３８，２４０及び２
４２を備えた分布された電流相巻線２３０を示している
。

これらの導体セグメントは等しく離間されているが、等
しくない電流を通流する。これらの導体セグメントはセ
グメント２３２， ２３４及び２３６の様な３つの群に
配置され、各群のセグメントは同じ方向の電流を通流す
る。相巻線の他のグリツドサイクルも今述べたのと同じ
である。各群の導体セグメントの組、即ちセグメント２
３４及び２４０は全てのグリツドサイクルに対し１本の
導体２４４で適当に形成され、同様に各群の左側セグメ
ント、即ちセグメント２３２及び２３８は全てのサイク
ルに対して１本の導体２４６で適当に形成される。同様
に各群の右側の導体セグメント即ちセグメント２３６及
び２４２は全てのサイクルに対し１本の導体２４８で形
成される。導体２４４は１端ではターミナル２５０に接
続されそして他端では結合点２５２に接続される。導体
２４６及び２４８は結合点２５２と別の供給ターミナル
２５４との間で各々の電流制限抵抗２５６及び２５８を
通して並列に接続される。この構成に於いては導体２４
４が導体２４６及び２４８の電流の振巾の２倍の電流を
通流する。この相巻線２３０は第１６図に波形２６０に
よつて表わされた様にほ）゛正弦波状である空間磁束分
布を生じる。この図に於いては、矢印がグリツドサイク
ルに於ける各導体の角度位置の電流振巾を表わしている
。動作 本位置測定装置の動作は第１７図乃至２１図を参照して
以下に説明する。

テーブル即ちグリツド表面上のカーソル８０の位置はテ
ーブルを基準とした或る選択された位置に原点を持つた
１組のｘ及びＹ座標によつて定められる。上記した本発
明の例示的な実施例に於いては、このＸ−Ｙ座標がイン
チの単位で、好ましくは５０インチまで測定されそして
インチの小数部分は０．００１インチの分解能を持つて
いるのが適当である。１つの完全な位置測定サイクルは
微測定用ｘ軸の測定サイクルとこれに続く粗測定用Ｘ軸
の測定サイタル及び微測定用Ｙ軸の測定サイクルとこれ
に続く粗測定用Ｙ軸の測定サイクルとを含んでいる。

この完全な測定サイクルに対するシーケンスが第１７図
に示されておりそして各々の粗及び微測定サイクルに２
ミリ秒が割り当てられる様にして８ミリ秒の時間周期を
有している。回路を時分割できる様にするこのシーケン
スはシーケンス制御器１８に依つて制御され、該シーケ
ンス制御器，は導体５８，７８，３６及び７６に２ミリ
秒の巾の可能化パルスを、カウント繰返し中にその順序
で発生する。微測定用ｘ軸の測定及び微測定用Ｙ軸の測
定に対する本装置の動作は、各グリツドが各可能化パル
スの制御の下で励起されるという理由で第１７図に示さ
れた様に測定が別々の時間になされるという以外は同じ
である。

特にＸ軸に対する微測定サイクルのためのタイミングが
第１８図及び］９図に示されている。微測定用Ｘ軸の測
定サイタル．中に可能化信号はシーケンス制御器により
導体５８を経て微測定用Ｘ軸電流スイツチ５４へ印加さ
れる。同様に５０ＫＨｚの励起パルス列が周波数分割器
２６によつて導体２８を経て電流スイツチ５４へ印加さ
れる。これは電流スイツチ５４をして・相巻線を第２図
に示した様に逐次にパルス付勢する。相巻線の励起サイ
クルは２００マイクロ秒の時間を有しており、導体５８
上の可能化パルス中に電流スイツチは５ＫＨｚのパルス
繰返し数で１０個の完全な励起サイクルに亘つてシーケ
ンスする。１乃至１０と番号付けされた１０個の励起サ
イクルが第１８図に示されている。

パルス増巾器８２及びフイルタ・リニア増巾器８４が初
めの９つの励起サイクル中に安定化する機会を持つ様に
第１０番目の励起サイタル中にのみ測定を行なうのが好
ましい。第１０番目の励起サイクルの始めに、カウンタ
制御器９２はシーケンス制御器１８の制御の下で位置カ
ウンタ９４を０００に於いてスタートせしめそして微測
定用ストツプパルスを受け取るまで５ＭＨｚのクロツク
パルスをカウントせしめる。ストツプパルスの受け取り
は以下で説明する様に力ーソル８０の位置の関数として
０００と９９９との間の或るカウントに於いて生じる。
測定が行なわれる励起サイクル、即ち第１０番目のサイ
クルが第１９図のタイミング図に詳細に示されている。

相Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに対する相巻線駆動電流のタイミ
ング周期が第１９図の上部の対応文字に対して示されて
いる。 にの部分が第２図に対応するという事に注意さ
れたい。）相巻線の駆動電流はカーソルコイルに依つて
感知されそして別々のパルスを含んだカーソル信号が第
１９図に示された様にパルス増巾器８２に印加される。
第１９図のカーソル信号の例は１つのグリツドサイクル
内の零度に於けるカーソル位置に対応し、これは第３図
にも示されているという事に注意されたい。カーソル信
号はフイルタ・リニア増巾器８４に印加され、該増巾器
８４はカーソル信号パルスの包絡線に対応する位置信号
を発生し、これは５ＫＨｚの周波数の正弦波形である。
この包絡線信号は零交叉検出器８６の入力に印加され、
該検出器はこの包絡線信号が負から正になる時にストツ
プパルスを発生する。このストツプパルスはカウンタ制
御器９２に印加されそしてこのストツプパルスが発生す
る際に存在するカウントに於いて位置カウンタ９４をス
トツプする。第１０番目の励起サイクルの終りに、位置
カウンタ９４に保持されたカウントがＸ位置レジスタ９
９の最下位の３デジツトにマツプされる。位置カウンタ
の作用が第１９図に示されている。第１０番目の励起サ
イクルの終りに、微測定値がＯ．５００に等しいか又は
それよりも大きいならば論理高状態のデータビツトがカ
ウンタ制御器９２にストアされる。このデータビツトは
上記したあいまいさの解析に用いられる。微測定用Ｘ軸
の測定サイクルの終りに、導体７８上の可能化パルスが
粗測定用Ｘ軸の測定サイクルを開始する。

粗測定サイクルの動作は第２０図と第２１図のタイミン
グ図とを参照して説明する。粗測定用ｘ軸の測定サイク
ルを参照して説明しそして測定サイクルの発生時間が異
なる以外は同じ説明が粗測定用Ｙ軸の測定サイクルにも
適用されるという事を理解すべきである。第２０図に於
いては、粗測定用ｘ軸座標が１インチの単位で１つの水
平線上に示されておりそして微測定用ｘ軸座標が示され
た分解能０．００１インチで別の水平線上に示されてい
る。ｘ軸座標は原点に於ける零でスタートし、そして解
説の便宜上中断して示されていて１１インチ乃至１４イ
ンチのレンジのみが第２０図に示されているという事に
注意されたい。このレンジに於ける粗測定用ｘ軸導体７
６は垂直線７６ａ乃至７６ｆで表わされている。微測定
用ｘ軸グリツド導体は第２０図には示されていないが、
１つの完全なグリツドサイクルがｘ軸に沿つて各測定単
位（１インチ）に対して与えられているという事に注意
されたい。粗測定用ｘ軸導体（測定単位当たり２つある
）は各測定単位内の１／４インチと３／４インチの位置
にほ）゛位置されているという事に更に注意すべきであ
る。第２０図に示された様に導体７６ａは１１．２５０
インチに位置され、導体７６ｂは１１．７５０インチに
位置され、そして導体７６Ｃは１２．２５０インチに位
置されそして他の粗測定用導体も対応的に位置されてい
る。導体７６ｂが粗測定駆動パルスを受け取る時は該導
体，が磁界を発生し、この磁界はカーソルがこの導体か
ら横方向に所与の距離範囲内に位置された状態でもつて
所定のスレツシユホールド値よりも大きな電圧をカーソ
ルに誘起する。パルス増巾器８３はスレツシユホールド
調整を備えておりそして又．１つの極性の電圧即ち正の
電圧のみがこの増巾器を通過する様に極性感知する。従
つて、カーソル８０及びパルス増巾器８３はカーソルが
所与の導体の１方の側のみに於いて横方向に且つ応答距
離レンジ内に位置された時にのみ粗測定位置信号を・発
生する。第２０図に於いては水平線１１インチは導体７
６ｂに対する応答レンジを表わし、水平線１１．５イン
チは導体７６Ｃに対する応答レンジを表わし、水平線１
２インチは導体７６ｄに対する応答レンジを表わしそし
て水平線１２．５インチは導体７６ｆに対する応答レン
ジを表わしている。各応答レンジは少くとも１／２イン
チの広さ即ち単位距離の半分でなければならず、各応答
レンジの右側縁がこれが関係する導体のすぐ左に位置さ
れねばならない。粗測定用Ｘ軸の測定サイクルに対する
タイミング図が第２１図に示されている。

２ミリ秒の測定周期がシーケンス制御器１８から導体７
８を経ての可能化パルスによつて与えられる。

この測定周期は、５０ＫＨｚの励起パルス列が周波数分
割器２６によつて導体６６を経て供給されるという理由
で各々２０マイクロ秒の１００の間隔に分割される。こ
のパルス列は第４図に示された様にアドレスレジスタ７
４に供給され、該アドレスレジスタは各パルスによつて
増加され従つてパルス付勢されている粗測定用導体に対
応するカウントを保持する。粗測定アドレスは０．０、
０．５、１．Ｏ等々で示されたブロツクに依つて第２１
図に示されている。各粗測定アドレスに対して１つづつ
の粗測定駆動パルスも又第２１図に示されている。第２
１図によつて示された例については、パルス増巾器８３
からの応答パルスはアドレス１．０に達した時に生じる
。第２１図に示された様に位置カウンタ９４は粗測定サ
イクルの開始にクリアされる。この測定サイクル中、位
置カウンタを停止する応答パルスが粗測定用増巾器から
受け取られるまで粗測定用導体のアドレスが増加される
第２の時間ごとに位置カウンタは１だけ増加される。こ
の粗測定周期の終わりに、カウンタの内容が粗測定用Ｘ
位置レジスタ９９の最上位デジツト位置ヘコピーされる
。粗測定用増巾器の応答パルスが受け取られた後は、こ
の測定周期の終るすぐ前までカウンタは静止したま・で
ある。 （隣接導体からの粗測定パルスをカーソルコイ
ルが感知すると、それは増巾器８３により増巾され、こ
の増巾器８３にはカウンタ制御回路９２へ停止信号を加
え、そしてカウンタは計数を停止する。）この時には、
カウンタ制御器９２が上記あいまいさの解析装置を作動
せしめる。必要とされる場合には補正パルスが、第２１
図に示された時間に発生されそして位置カウンタに１イ
ンチが追加される。これはｘ軸測定を完了させ、そして
微測定サイクルと粗測定サイクルとによつて決定された
カーソルのｘ軸位置がＸ軸位置レジスタ９９にストアさ
れる。

粗測定ｘ軸サイクルの終りに微測定Ｙ軸サイクルが開始
されそしてそのすぐ後に粗測定Ｙ軸サイクルが続けられ
る。従つて、カーソルのＹ軸位置が決定されそしてＹ軸
位置レジスタ１００にストアされる。本発明の説明は特
定の実施例に関して与えられたが、こ江に薗歪客れるも
のではない。

当業者にとつては多数の変更笈び修正が今や明らかであ
ろう。本発明の定義について特許請求の範囲を参照され
たい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に依る多相グリツド巻線を示す図、第２
図は上記巻線の励起を示すタイミング図、第３図は色々
な位置に於けるカーソルの応答を示す図、第４図は粗測
定装置のブロツク図、第５図は完全な測定装置を示す図
、第６図はあいまいさを解析する論理回路を示す図、第
７図は単１の導体に対する小型コイルの応答曲線を示す
図、第８図、９図、１０図は分布された電流導体に対す
る小型コイルの応答曲線を示す図、第１１図は１サイク
ル当たり４導体で分布された電流巻線を示す図、第１２
図は第１１図の巻線に対する磁束分布を示す図、第１３
図は１サイクル当たり４つの導体が不均一に離間される
様にして分布された電流巻線を示す図、第１４図は第１
３図の巻線に対する磁束分布を示す図、第１５図は１サ
イクル当たり６つの導体で分布された電流巻線を示す図
、第１６図は第１５図の巻線に対する磁束分布を示す図
、第１７図、１８図及び１９図は微測定サイクルに対す
るタイミング図、第２０図は粗測定応答領域を示す図、
及び第２１図は粗測定サイクルに対するタイミング図で
ある。 １０・・・・・・微測定用Ｙ軸グリツド、１２・・・・
・・微測定用Ｙ軸駆動回路、１４・・・・・・信号回路
、１６・・・・・・信号処理回路、１８・・・・・・シ
ーケンス制御器、２６・・・・・・周波数分割器、３２
・・・・・・電流スイツチ、４０・・・・・・微測定用
Ｘ軸グリツド、４２・・・・・・微測定用ｘ軸駆動回路
、４４・・・・・・粗測定用Ｙ軸グリツド、４６・・・
・・・選択マトリクス、４８・・・・・・粗測定用ｘ軸
グリツド、５０・・・・・・選択マトリクス、５４・・
・・・・電流スイツチ、８０・・・・・・カーソル、８
２・・・・・・パノレス増巾器、８３・・・・・・極性
感知パルス増巾器、８４・・・・・・フイルタ・リニア
増巾器、８６・・・・・・零交叉検出器、９２・・・・
・幼ウンタ制御器、９４・・・・・・位置カウンタ、９
９・・・・・・Ｘ軸位置レジスタ、１００・・・・・・
Ｙ軸位置レジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基準面に平行な面内で基準面上の座標軸の方向に間
   隔をあけて配置され、多数の対の極を形成している平行
   導線を各相巻線が有している多相グリッド巻線；順次の
   相巻線へ矩形波電流パルスを次々に加えるため多相グリ
   ッド巻線と接続されている多相励起手段；及び多相グリ
   ッド巻線と誘導結合しているカーソルの感知コイルがつ
   くる多相グリッド巻線の極対内のカーソルの位置に一致
   する位相角をもつ位置信号に応答してカーソルの位置を
   決定するためカーソルと接続されているカーソルの位置
   決定手段を備えたことを特徴とする基準面上の座標軸に
   沿うカーソルの位置を測定する装置。 ２ 各相巻線は極当り複数の導線を含み、導線の電流が
   ほぼ正弦波状の磁束分布をつくるように導線が分布して
   いる特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ カーソルの感知コイルが円形であり、そして極長の
   半分よりも小さい直径を有する特許請求の範囲第１項に
   記載の装置。 ４ 上記パルスはパルス間の間隔に等しいパルス巾を有
   している特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 上記カーソルの位置決定手段はクロックパルス発生
   器と、この発生器に接続されたカウンタと、励起サイク
   ルの始めに上記カウンタをクリアするための手段と、上
   記位置信号が所定の値に達した時に上記カウンタを停止
   するための手段とを備えた特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ６ 上記カウンタを停止するための手段は上記カーソル
   に接続された包絡線検出器と、この包絡線検出器と上記
   カーソルとの間に接続された零交叉検出器とを備えてい
   る特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 上記多相励起手段は多相グリッド巻線の相巻線に各
   々接続された１組の電流スイイツチを備えている特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ８ 基準面に平行な面内で基準面上の座標軸の方向に間
   隔をあけて配置され、多数の対の極を形成している平行
   導線を各相巻線が有している多相グリッド巻線；順次の
   相巻線へ矩形波電流パルスを次々に加えるため多相グリ
   ッド巻線と接続されている多相励起手段；多相グリッド
   巻線と誘導結合しているカーソルの感知コイルがつくる
   多相グリッド巻線の感知コイルがつくる多相グリッド巻
   線の極対内のカーソルの位置に一致する位相角をもつ位
   置信号に応答してカーソルの位置を決定するためカーソ
   ルと接続されているカーソルの位置決定手段；及び上記
   座標軸の原点とカーソルが位置している極対との間のグ
   リッド巻線の極対数を計数するためのカウント手段を含
   む粗測定手段を備えたことを特徴とする基準面上の座標
   軸に沿うカーソルの位置を測定する装置。 ９ 上記カウント手段は、多相グリッド巻線の各極対内
   に少なくとも一本の導線を配置して、上記座標軸の方向
   に間隔を置いて上記基準面に平行な面内に平行導線を配
   置して成る粗測定グリッド、この粗測定グリッドの導線
   へ励起パルスを順次加える粗グリッド励起手段、パルス
   源と接続されている位置カウンタ、粗測定グリッドの励
   起サイクルの開始時に上記位置カウンタをクリアする手
   段、及び粗励起パルスに応答して上記カウンタを停止す
   るためカーソルと接続されているストップパルス発生手
   段を備えている特許請求の範囲第８項に記載の装置。