JP6877829B2 - 電磁誘導型変位検出装置およびこれを用いた測定器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導電流を用いて部材間の移動量を検出する電磁誘導型変位検出装置に関する。

従来、スケールコイルを有するスケールと、スケールと対向して測定方向に沿って相対移動するヘッドと、を備える電磁誘導型変位検出装置が知られている。
ヘッドは、スケールコイルに磁束を生じさせる送信コイルを有する送信手段と、スケールコイルからの磁束の変化を受信する受信コイルを有する受信手段と、を備える。
このような電磁誘導型変位検出装置において、例えば、特許文献１に記載の誘導型変位検出装置は、測定方向に沿って複数の磁束結合部材（スケールコイル）が配設されたスケールと、スケールと対向して測定方向に沿って相対移動するセンサヘッド（ヘッド）と、を備える。センサヘッドは、複数の磁束結合部材に磁束を供給する送信巻線（送信コイル）と、複数の磁束結合部材と磁束結合可能な受信巻線（受信コイル）と、を有する。

受信巻線は、測定方向と平行な行方向に沿って配設された複数の略Ｓ字状の配線を有する第１の配線層と、第１の配線層と同様に行方向に沿って配設された複数の略逆Ｓ字状の配線を有する第２の配線層と、を備える。受信巻線は、第１の配線層および第２の配線層を積層することで矩形状の複数の巻線を形成する。受信巻線は、行方向に並ぶ複数の巻線から構成される巻線群を有し、第１の配線層および第２の配線層が配設される面における行方向と直交する列方向に沿って巻線群を２行に連ねて配設している。受信巻線は、列方向に沿って巻線群を２行に連ねて配設していることで受信できる信号強度を高めている。

特開２００９−１８６３４８号公報

しかしながら、ヘッドは、スケールに対してロール方向、ピッチ方向、およびヨー方向に傾斜して配置されることがあり、これにより受信手段が受信する磁束の変化に影響を与えるという問題がある。
ここで、ヘッドが行方向を軸に回転する方向をロール方向、列方向を軸に回転する方向をピッチ方向、行方向および列方向と直交する方向を軸に回転する方向をヨー方向という。

例えば、ヘッドがスケールに対してピッチ方向に回転し、行方向に沿った一端側がスケールに近接すると、他端側が離間する。この場合、受信手段の一端側は、受信する磁束の変化の影響が大きくなり、受信手段の他端側は、受信する磁束の変化の影響が小さくなる。
これに対し、例えば、ヘッドがスケールに対してピッチ方向に回転し、行方向に沿った一端側がスケールと離間すると、他端側が近接する。この場合、受信手段の一端側は、受信する磁束の変化の影響が小さくなり、受信手段の他端側は、受信する磁束の変化の影響が大きくなる。

本発明の目的は、受信手段が受信する磁束の変化の影響を抑制することができる電磁誘導型変位検出装置を提供することである。

本発明の電磁誘導型変位検出装置は、測定方向に沿って所定の周期で配置されるスケールコイルを有するスケールと、スケールと対向して測定方向に沿って相対移動するヘッドと、を備える電磁誘導型変位検出装置であって、ヘッドは、スケールコイルに磁束を生じさせる送信コイルを有する送信手段と、スケールコイルからの磁束の変化を受信する第１の受信部および第２の受信部を有し、第１の受信部および第２の受信部を重ねて配設するとともに、第１の受信部および第２の受信部を測定方向に沿ってずらして配設した受信手段と、を備え、第１の受信部および第２の受信部は、測定方向と平行な行方向に沿って配設された複数の受信コイルを有するコイルラインをそれぞれに複数備え、複数のコイルラインは、第１の受信部および第２の受信部のそれぞれにおいて、列方向に沿って少なくとも３行並設され、複数の受信コイルは、複数のコイルラインにおいて行方向に沿ってスケールコイルが配置される周期と同一の周期にて配設され、受信手段は、測定方向の一端側および他端側のそれぞれに位置し、複数のコイルラインのうち、少なくとも１つのコイルラインにおける一部の受信コイルの配設の密度を疎にした一端部および他端部と、一端部および他端部の間に位置し、複数の受信コイルの密度を密にした中央部と、を備えることを特徴とする。

ここで、複数の受信コイルの密度を疎にした状態とは、例えば、受信コイルの巻き数を少なくしたり、磁束が生じないように受信コイルとして機能しない部分を設けたり、受信コイルの面積を小さくすること等により、受信手段が受信する磁束の影響を受けにくくすることをいう。また、複数の受信コイルの密度を密にした状態とは、例えば、受信コイルを重ねることで巻き数を多くしたり、受信コイルの面積を大きくすること等により、受信手段が受信する磁束の影響を受けやすくすることをいう。

このような本発明によれば、複数の受信コイルの密度を疎にした一端部および他端部は、ヘッドがピッチ方向に回転してスケールに対して近接または離間したとしても、複数の受信コイルの密度を密にした中央部と比べて生じる磁束の変化が小さいため、受信手段が受信する磁束の変化の影響を受けにくくすることができる。
また、複数の受信コイルの密度を密にした中央部は、ヘッドがピッチ方向に回転してスケールに対して近接または離間したとしても、複数の受信コイルの密度を疎にした一端部および他端部と比べて生じる磁束の大きさが大きくなるため、受信手段が受信する磁束の変化の影響を受けやすくすることができる。これにより、電磁誘導型変位検出装置は、受信手段が受信する磁束の変化を安定させることができる。
したがって、電磁誘導型変位検出装置は、受信手段が受信する磁束の変化の影響を抑制することができる。

この際、一端部および他端部は、複数のコイルラインのうち、少なくとも１つのコイルラインにおける一部の受信コイルを削除することによって、複数の受信コイルの密度を疎にすることが好ましい。

ここで、受信コイルは、基板上に複数の配線が形成された複数の配線層を積層することで構成されている。
受信コイルは、例えば、少なくとも３層の配線層を積層する方法を用いて、複数の受信コイルの密度を疎にした状態にすることができる。具体的には、受信コイルを形成する２層の配線層の他に、受信コイルの機能を打ち消すための配線を有する新たな配線層を積層する方法を採用できる。この場合、受信コイルは、少なくとも３層の配線層を積層することで構成しなければならないという問題がある。

また、受信コイルは、例えば、少なくとも３層の配線層を積層する方法を用いて、複数の受信コイルの密度を密にした状態にすることができる。具体的には、受信コイルを形成する２層の配線層の他に、２層の配線層をつなぎ合わせて巻き数を多くするための配線を有する配線層を積層する方法を採用できる。この場合、受信コイルは、少なくとも３層の配線層を積層することで構成しなければならないという問題がある。

しかしながら、本発明によれば、一端部および他端部は、複数のコイルラインのうち、少なくとも１つのコイルラインにおける一部の受信コイルを削除することで複数の受信コイルの密度を疎にした状態にしている。このため、受信コイルは、受信コイルの機能を打ち消すための配線層や、２層の配線層をつなぎ合わせて巻き数を多くするための配線層を積層することなく、２層の配線層を積層することで受信コイルを構成し、複数の受信コイルの密度を疎にした状態および密にした状態にすることができる。
また、受信コイルは、２層の配線層を積層することで受信コイルを形成するため３層の配線層を積層するときよりも用いる配線層が少なくなる。したがって、受信コイルの製造工程が簡単になり、電磁誘導型変位検出装置は、コストの削減を図ることができる。

ここで、例えば第１の受信部および第２の受信部など、複数の受信部をずらして配設した場合、受信コイルは、３層の配線層を用いずに２層の配線層を用いて複数の受信コイルの密度を疎にした状態にすることができる。具体的には、有効に機能する複数の受信コイルを測定方向に沿って離間させて配設し、複数の受信コイルの密度を疎の状態にする。そして、有効に機能する受信コイルが形成される領域の外の領域に配線を延長して配設し、離間させて配設した複数の受信コイルを接続するという方法を採用できる。この場合、受信コイルは、有効に機能する受信コイルが形成される外の領域に配線を延長して配設するため、受信コイルの形成に必要な領域（面積）が増加するという問題がある。また、受信コイルは、離間させて配設した複数の受信コイルを接続するために受信コイルとして機能しない配線を用いなければならないという問題がある。

しかしながら、本発明によれば、一端部および他端部は、一部の受信コイルを削除することで複数の受信コイルの密度を疎にした状態にしている。このため、受信コイルは、有効に機能する受信コイルが形成される外の領域に配線を延長して配設することなく、複数の受信コイルの密度を疎にした状態にすることができる。また、受信コイルは、離間させて配設した複数の受信コイルを接続するために受信コイルとして機能しない配線を用いることなく、全ての配線を受信コイルとして有効に機能させることができる。したがって、電磁誘導型変位検出装置は、受信コイルの効率を向上させることができる。

この際、第１の受信部および第２の受信部は、３行以上の複数のコイルラインを備え、一端部および他端部は、複数のコイルラインのうち、列方向の両側に配置されたそれぞれのコイルラインにおける一部の受信コイルを測定方向に沿った対称軸に対して線対称となるように削除することによって、複数の受信コイルの密度を疎にすることが好ましい。

このような構成によれば、一端部および他端部は、複数のコイルラインのうち、列方向の両側に配置されたそれぞれのコイルラインにおける一部の受信コイルを、測定方向に沿った対称軸に対して線対称となるように削除している。これによれば、スケールに対してヘッドがロール方向に回転した場合、一端部および他端部では、スケールに近接する複数の受信コイルの数およびスケールから離間する受信コイルの数は同数となるため、磁束の変化の影響を相殺して小さくすることができる。

この際、一端部および他端部は、同数の受信コイルを削除することによって、複数の受信コイルの密度を疎にすることが好ましい。

このような構成によれば、受信手段の複数の受信コイルは、測定方向に沿った略六角形状に配設される。具体的には、複数の受信コイルの密度を密にした状態の部分は、略四角形状に配設される。複数の受信コイルの密度を疎にした状態の部分は、この略四角形状の一端部側および他端部側の各辺を底辺とする略三角形状に配設される。これによれば、スケールに対してヘッドがヨー方向に回転した場合、一端部および他端部の受信コイルは、スケールの外にはみ出しにくくなるため、磁束の変化の影響を小さくすることができる。

本発明の測定器は、本発明の電磁誘導型変位検出装置を備え、電磁誘導型変位検出装置にて検出されたスケールとヘッドとの移動量に基づいて測定結果を出力することを特徴とする。

このような本発明によれば、測定器は、本発明における電磁誘導型変位検出装置を備えることで、受信手段が受信する磁束の変化の影響を抑制することができ、測定結果の安定性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る電磁誘導型変位検出装置を示す斜視図 本発明の第１実施形態に係るスケールを示す上面図 本発明の第１実施形態に係るヘッドを示す上面図 本発明の第１実施形態に係る受信部を示す図 本発明の第１実施形態に係る受信コイルを構成する配線を示す図 本発明の第２実施形態に係るヘッドを示す上面図 変形例に係る受信部を示す図

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電磁誘導型変位検出装置を示す斜視図である。
電磁誘導型変位検出装置１は、図１に示すように、スケールコイルを有するスケール２と、スケール２と対向して測定方向に沿って相対移動するヘッド３と、を備え、測定器としての電磁誘導式ノギスに用いられている。

電磁誘導型変位検出装置１は、電磁誘導式ノギスの内部に設けられている。電磁誘導式ノギスは、スケール２とヘッド３とを測定方向であるＸ方向に沿って相対移動させ、誘導電流を用いて部材間の移動量を電磁誘導型変位検出装置１にて検出し、検出された移動量に基づき測定結果を図示しない表示部などに出力する。
なお、以下の説明および各図面において、スケール２の長手方向でありヘッド３の移動方向（測定方向）をＸ方向と記し、Ｘ方向に直交するスケール２の幅方向をＹ方向と記す場合がある。

図２は、本発明の第１実施形態に係るスケールを示す上面図である。
スケール２は、図２に示すように、長尺状のガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基板２１と、ヘッド３に対向して設けられるスケールコイル２２と、を備える。
なお、絶縁基板２１は、ガラスエポキシ樹脂ではなく、ガラスやシリコン等の材料から構成されていてもよい。

スケールコイル２２は、アルミニウム、銅、金などの電気抵抗が小さい材料で形成され、Ｘ方向に幅Ｗを有する略矩形状の線状導体から構成されている。
スケールコイル２２は、スケール２上においてＸ方向に沿ってスケールコイル２２の幅Ｗと同じピッチＷおきに設けられ、Ｙ方向に沿って３行設けられている。すなわち、スケールコイル２２は、１行目のスケールコイル２２ａと、２行目のスケールコイル２２ｂと、３行目のスケールコイル２２ｃと、を有している。なお、スケールコイル２２は、線状導体ではなく、金属プレート等を周期的に配置してもよい。

図３は、本発明の第１実施形態に係るヘッドを示す上面図である。
ヘッド３は、図３に示すように、ガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基板３１上に、スケールコイル２２（図２参照）に磁束を生じさせる送信手段４と、スケールコイル２２からの磁束の変化を受信する受信手段５と、を備える。なお、絶縁基板３１は、ガラスエポキシ樹脂ではなく、ガラスやシリコン等の材料から構成されていてもよい。
送信手段４は、スケール２と対向して設けられ、スケールコイル２２に磁束を生じさせる送信コイル４１を有する。

送信コイル４１は、アルミニウム、銅、金などの電気抵抗が小さい材料で形成され、受信手段５を囲うように矩形状に配置されている。
なお、送信コイル４１は受信手段５を囲うように矩形状に配置されていなくてもよく、スケールコイル２２に磁束を生じさせることができれば、どのような構成であってもよい。

受信手段５は、送信コイル４１の内側に位置し、複数の受信コイル５００から構成される受信部５１〜５３を有する。受信部５１は、第１の受信部として機能し、受信部５２は、第２の受信部として機能する。受信部５１〜５３は、１２０度ずつ３つの位相をずらして配置されている。
ここで、受信手段５は、受信部５１〜５３のうちいずれか２つの位相をずらして配置した場合、スケール２に対するヘッド３の移動方向（信号の方向）を検出することができる。受信手段５は、受信部５１〜５３の３つの位相をずらして配置した場合、３つの位相による信号から２つの位相による信号を取り出すことができるとともに、スケール２に対するヘッド３を移動させた際に生じる信号の歪みを打ち消すことができる。
このため、受信手段５は、検出する信号の精度を高めるために、第１の受信部である受信部５１および第２の受信部である受信部５２に受信部５３を加えた３つの受信部５１〜５３を測定方向であるＸ方向に沿ってずらして配設している。

受信手段５は、測定方向であるＸ方向の一端側（紙面左方向側）および他端側（紙面右方向側）に位置し複数の受信コイル５００の密度を疎にした一端部１０ａおよび他端部１０ｂを備える。また、受信手段５は、一端部１０ａおよび他端部１０ｂの間に位置し、複数の受信コイル５００の密度を密にした中央部１１を備える。

一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、受信部５１〜５３をずらして配設することにより複数の受信コイル５００の重なりが中央部１１と比べて少ない疎の部分であり、複数の受信コイル５００は略三角形状に配設される。
中央部１１は、受信部５１〜５３をずらして配設することにより複数の受信コイル５００の重なりが一端部１０ａおよび他端部１０ｂと比べて多い密の部分であり、複数の受信コイル５００は略四角形状に配設される。
したがって、受信手段５の複数の受信コイル５００は、行方向であるＸ方向に沿って長尺状の略六角形状に配設される。

図４は、本発明の第１実施形態に係る受信部を示す図である。
具体的には、図４（Ａ）は、第１の受信部である受信部５１を示す図であり、図４（Ｂ）は、第２の受信部である受信部５２を示す図であり、図４（Ｃ）は、受信部５３を示す図である。
受信部５１〜５３は、測定方向と平行な行方向であるＸ方向に沿って複数の受信コイル５００を配設するコイルライン５１１〜５１３を有している。
受信部５１〜５３におけるコイルライン５１１〜５１３は、列方向であるＹ方向に沿ってそれぞれ３行、並設されている。

受信部５１は、図４（Ａ）に示すように、Ｘ方向に沿って複数の受信コイル５００を配設するコイルライン５１１を有する。
コイルライン５１１は、一番上（紙面上方向）の行に位置するコイルライン５１１ａと、中央の行に位置するコイルライン５１１ｂと、一番下（紙面下方向）の行に位置するコイルライン５１１ｃを有し、それぞれＹ方向に沿って並設している。
受信部５１の一端部１０ａは、コイルライン５１１ａ，５１１ｃのうち、Ｙ方向の両側に配置された受信コイル５００を測定方向であるＸ方向に沿った対称軸Ｌ１に対して線対称となるように２つ削除している。

受信部５２は、図４（Ｂ）に示すように、Ｘ方向に沿って複数の受信コイル５００を配設するコイルライン５１２を有する。
コイルライン５１２は、一番上の行に位置するコイルライン５１２ａと、中央の行に位置するコイルライン５１２ｂと、一番下の行に位置するコイルライン５１２ｃを有し、それぞれＹ方向に沿って並設している。
受信部５２の他端部１０ｂは、コイルライン５１２ａ，５１２ｃのうち、Ｙ方向の両側に配置された受信コイル５００をＸ方向に沿った対称軸Ｌ１に対して線対称となるように２つ削除している。
すなわち、受信部５２は、受信部５１を列方向であるＹ方向に沿った対称軸Ｌ２に対して線対称に反転させた位置に受信コイル５００を配置している。

受信部５３は、図４（Ｃ）に示すように、Ｘ方向に沿って複数の受信コイル５００を配設するコイルライン５１３を有する。
コイルライン５１３は、一番上の行に位置するコイルライン５１３ａと、中央の行に位置するコイルライン５１３ｂと、一番下の行に位置するコイルライン５１３ｃを有し、それぞれＹ方向に沿って並設している。
受信部５３の一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、コイルライン５１３ａ，５１３ｃのうち、列方向であるＹ方向の両側に配置された受信コイル５００を測定方向であるＸ方向に沿った対称軸Ｌ１に対して線対称となるように、それぞれ１つずつ削除している。
すなわち、受信部５３は、Ｘ方向およびＹ方向に沿った対称軸Ｌ１，Ｌ２に対してそれぞれ線対称となる位置に受信コイル５００を配置している。

図５は、本発明の第１実施形態に係る受信コイルを構成する配線を示す図である。
具体的には、図５は、図４（Ａ）の受信部５１における受信コイル５００を構成する複数の配線層６を示す図である。また、複数の配線層６は、複数の配線が配設された第１の配線層６１と、第２の配線層６２と、を備え、図５（Ａ）は、第１の配線層６１を示す図であり、図５（Ｂ）は、第２の配線層６２を示す図である。
受信コイル５００は、第１の配線層６１および第２の配線層６２を積層することにより構成される。

第１の配線層６１は、図５（Ａ）に示すように、測定方向であるＸ方向に沿って、受信部５１の密の状態の部分である中央部１１の受信コイル５００を構成する略Ｓ字状の配線６１１と、受信部５１の疎の状態の部分である一端部１０ａの受信コイル５００を構成する配線６１２と、を有する。
第２の配線層６２は、図５（Ｂ）に示すように、測定方向であるＸ方向に沿って、受信部５１の密の状態の部分である中央部１１の受信コイル５００を構成する略逆Ｓ字状の配線６２１と、受信部５１の疎の状態の部分である一端部１０ａの受信コイル５００を構成する配線６２２と、を有する。

複数の配線層６は、第１の配線層６１および第２の配線層６２を積層させて接続することにより受信コイル５００を構成する接続部７を備える。接続部７は、第１の配線層６１および第２の配線層６２を一筆書き状に接続する。
具体的には、接続部７は、図５に示すように、第１の接続部７ａ〜第１８の接続部７ｒを有する。第１の接続部７ａ〜第３の接続部７ｃ、第１７の接続部７ｑおよび第１８の接続部７ｒは、受信部５１の疎の状態の部分である一端部１０ａの受信コイル５００を構成する配線６１１と配線６２１とを接続する。第４の接続部７ｄ〜第１６の接続部７ｐは、受信部５１の密の状態の部分である中央部１１の受信コイル５００を構成する配線６１１と配線６２１とを接続する。

複数の配線層６は、第１の接続部７ａ〜第１８の接続部７ｒにより一筆書き状に接続されることで、例えば、第１の接続部７ａを始点および終点として電流が流れ、全体として一つのコイルである受信部５１として機能する。
なお、電流の流れの始点および終点は、第１の接続部７ａに限らず、第１の接続部７ａ〜第１８の接続部７ｒにおけるどの接続部７を始点および終点としてもよい。

受信部５２の配線層６は、受信部５１の配線層６を対称軸Ｌ２に対して線対称に反転させたものと同じ配置となる。
また、図示しない受信部５３は、受信部５１，５２と同様に第１の配線層および第２の配線層を積層し、接続部７により接続することで一筆書き状に形成される。
なお、接続部７は、スルーホールやビアホール等であり、配線６１１，６１２，６２１，６２２を接続することで受信コイル５００を構成することができれば、どのような構成であってもよい。

このような本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏することができる。
（１）複数の受信コイル５００の密度を疎にした一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、ヘッド３がピッチ方向に回転してスケール２に対して近接または離間したとしても、複数の受信コイル５００の密度が密である中央部１１と比べて生じる磁束の変化が小さいため、受信手段５が受信する磁束の変化の影響を受けにくくすることができる。また、複数の受信コイル５００の密度を密にした中央部１１は、ヘッド３がピッチ方向に回転してスケール２に対して近接または離間したとしても、複数の受信コイル５００の密度を疎にした一端部１０ａおよび他端部１０ｂと比べて生じる磁束の大きさが大きくなるため、受信手段５が受信する磁束の変化の影響を受けやすくすることができる。これにより、電磁誘導型変位検出装置１は、受信手段５が受信する磁束の変化を安定させることができる。したがって、電磁誘導型変位検出装置１は、受信手段５が受信する磁束の変化の影響を抑制することができる。

（２）一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、複数のコイルライン５１１〜５１３のうち、少なくとも１つのコイルライン５１１〜５１３における一部の受信コイル５００を削除することで複数の受信コイル５００の密度を疎の状態にしている。このため、受信コイル５００は、受信コイル５００の機能を打ち消すための配線層や、２層の配線層６１，６２をつなぎ合わせて巻き数を多くするための配線層を積層することなく、２層の配線層６１，６２を積層することで受信コイル５００を構成し、複数の受信コイル５００の密度を疎の状態および密の状態にすることができる。

（３）受信コイル５００は、２層の配線層６１，６２を積層することで受信コイル５００を形成するため３層の配線層を積層するときよりも用いる配線層が少なくなる。したがって、受信コイル５００の製造工程が簡単になり、電磁誘導型変位検出装置１は、コストの削減を図ることができる。
（４）受信コイル５００は、有効に機能する受信コイル５００が形成される外の領域に配線を延長して配設することなく、複数の受信コイル５００の密度を疎にした状態にすることができる。
（５）受信コイル５００は、全ての配線を受信コイル５００として有効に機能させることができる。したがって、電磁誘導型変位検出装置１は、受信コイル５００の効率を向上させることができる。

（６）一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、複数のコイルライン５１１〜５１３のうち、列方向の両側に配置されたそれぞれのコイルライン５１１〜５１３における一部の受信コイル５００を、測定方向に沿った対称軸Ｌ１に対して線対称となるように削除している。これによれば、スケール２に対してヘッド３がロール方向に回転した場合、一端部１０ａおよび他端部１０ｂでは、スケール２に近接する複数の受信コイル５００の数およびスケール２から離間する受信コイル５００の数は同数となるため、磁束の変化の影響を相殺して小さくすることができる。

（７）受信手段５の複数の受信コイル５００は、測定方向に沿った略六角形状に配設される。具体的には、複数の受信コイル５００の密度を密にした状態の部分は、略四角形状に配設される。複数の受信コイル５００の密度を疎にした状態の部分は、この略四角形状の一端部１０ａ側および他端部１０ｂ側の各辺を底辺とする略三角形状に配設される。これによれば、スケール２に対してヘッド３がヨー方向に回転した場合、一端部１０ａおよび他端部１０ｂの受信コイル５００は、スケール２の外にはみ出しにくくなるため、磁束の変化の影響を小さくすることができる。
（８）測定器は、本発明における電磁誘導型変位検出装置１を備えることで、受信手段５が受信する磁束の変化の影響を抑制することができ、測定結果の安定性を向上させることができる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図６は、本発明の第２実施形態に係るヘッドを示す上面図である。
本実施形態のヘッド３Ａは、受信手段５Ａを除き、前記第１実施形態のヘッド３と略同様の構成を備える。

前記第１実施形態の受信手段５は、図３に示すように、第１の受信部である受信部５１および第２の受信部である受信部５２に受信部５３を加えた３つの受信部５１〜５３を測定方向であるＸ方向に沿ってずらして配設していた。本実施形態の受信部５Ａは、図６に示すように、第１の受信部である受信部５１および第２の受信部である受信部５２の２つの受信部５１，５２を測定方向であるＸ方向に沿ってずらして配設している点で前記第１実施形態と異なる。
受信手段５Ａは、受信部５１，５２の２つの位相をずらして配置することで、スケール２に対するヘッド３の移動方向（信号の方向）を検出することができる。

このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１）〜（８）と同様の作用、効果を奏することができる他、以下の作用、効果を奏することができる。
（９）受信手段５Ａは、第１の受信部である受信部５１および第２の受信部である受信部５２の２つの受信部５１，５２をＸ方向に沿ってずらして配設しているため、３つの受信部５１〜５３をＸ方向に沿ってずらして配設するときよりも用いる受信部が少なくなる。したがって、受信手段５Ａの製造工程が簡単になり、コストの削減を図ることができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、電磁誘導型変位検出装置１は、測定器としての電磁誘導式ノギスに用いられていたが、ダイヤルゲージ（テストインジケータ）やマイクロメータ等の他の測定器に用いられていてもよい。すなわち、電磁誘導型変位検出装置１は、用いられる測定器の形式や方式などについて特に限定されるものではなく、その他の測定器などにおいても利用可能であり、本発明の電磁誘導型変位検出装置を何に実装するかについては、特に限定されるものではない。
また、電磁誘導型変位検出装置１は、センサ等の測定器以外のものに用いられていてもよい。

前記第１実施形態では、受信部５１は、第１の受信部として機能し、受信部５２は、第２の受信部として機能していたが、受信部５３が第１の受信部であってもよいし、受信部５１が第２の受信部であってもよい。すなわち、第１の受信部および第２の受信部は、受信部５１〜５３のいずれかが第１の受信部および第２の受信部として機能すればよい。

図７は、変形例に係る受信部を示す図である。
受信部５４は、図７に示すように、受信コイル５００が削除されずに構成されている。
前記各実施形態では、受信部５１〜５３を測定方向であるＸ方向に沿ってずらして配設していたが、受信部５１〜５３の受信コイル５００の配設と異なる受信コイル５００の配設を有する受信部をずらして配設してもよい。また、受信コイル５００が削除されずに構成されている受信部５４および受信部５１〜５３を組み合わせて測定方向であるＸ方向に沿ってずらして配設してもよい。すなわち、複数の受信部をＸ方向にずらして配設することで複数の受信コイル５００の密度を疎にした状態および密にした状態が構成できればよい。

前記各実施形態では、一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、測定方向であるＸ方向と、測定方向と直交する方向であるＹ方向との両方を対称軸として線対称に構成されたが、一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、非対称であってもよい。すなわち、一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、中央部１１と比べて、複数の受信コイル５００の密度を疎にした状態が構成できればよい。

前記各実施形態では、一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、同数の受信コイル５００を削除することによって、複数の受信コイル５００の密度を疎にしていたが、一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、それぞれ異なる数の受信コイル５００を削除することによって、複数の受信コイル５００の密度を疎にしてもよい。すなわち、一端部１０ａおよび他端部１０ｂは、受信コイル５００を削除することによって、複数の受信コイル５００の密度を疎にできればよい。

以上のように、本発明は、誘導電流を用いて部材間の移動量を検出する電磁誘導型変位検出装置に好適に利用できる。

１ 電磁誘導型変位検出装置
２ スケール
３，３Ａ ヘッド
４ 送信手段
５，５Ａ 受信手段
１０ａ 一端部
１０ｂ 他端部
１１ 中央部
５１ 受信部（第１の受信部）
５２ 受信部（第２の受信部）
５３ 受信部
５００ 受信コイル
５１１〜５１３ コイルライン

Claims (5)

1. 測定方向に沿って所定の周期で配置されるスケールコイルを有するスケールと、前記スケールと対向して測定方向に沿って相対移動するヘッドと、を備える電磁誘導型変位検出装置であって、
   前記ヘッドは、
   前記スケールコイルに磁束を生じさせる送信コイルを有する送信手段と、
   前記スケールコイルからの磁束の変化を受信する第１の受信部および第２の受信部を有し、前記第１の受信部および前記第２の受信部を重ねて配設するとともに、前記第１の受信部および前記第２の受信部を測定方向に沿ってずらして配設した受信手段と、を備え、
   前記第１の受信部および前記第２の受信部は、測定方向と平行な行方向に沿って配設された複数の受信コイルを有するコイルラインをそれぞれに複数備え、
   複数の前記コイルラインは、
   前記第１の受信部および前記第２の受信部のそれぞれにおいて、列方向に沿って少なくとも３行並設され、
   複数の前記受信コイルは、
   複数の前記コイルラインにおいて行方向に沿って前記スケールコイルが配置される周期と同一の周期にて配設され、
   前記受信手段は、
   測定方向の一端側および他端側のそれぞれに位置し、複数の前記コイルラインのうち、少なくとも１つの前記コイルラインにおける一部の受信コイルの配設の密度を疎にした一端部および他端部と、
   前記一端部および前記他端部の間に位置し、前記複数の受信コイルの密度を密にした中央部と、を備えることを特徴とする電磁誘導型変位検出装置。
2. 請求項１に記載された電磁誘導型変位検出装置において、
   前記一端部および前記他端部は、
   前記複数のコイルラインのうち、少なくとも１つのコイルラインにおける一部の受信コイルを削除することによって、前記複数の受信コイルの密度を疎にすることを特徴とする電磁誘導型変位検出装置。
3. 請求項２に記載された電磁誘導型変位検出装置において、
   前記第１の受信部および前記第２の受信部は、
   ３行以上の複数のコイルラインを備え、
   前記一端部および前記他端部は、
   前記複数のコイルラインのうち、列方向の両側に配置されたそれぞれのコイルラインにおける一部の受信コイルを測定方向に沿った対称軸に対して線対称となるように削除することによって、前記複数の受信コイルの密度を疎にすることを特徴とする電磁誘導型変位検出装置。
4. 請求項３に記載された電磁誘導型変位検出装置において、
   前記一端部および前記他端部は、
   同数の受信コイルを削除することによって、前記複数の受信コイルの密度を疎にすることを特徴とする電磁誘導型変位検出装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載された電磁誘導型変位検出装置を備え、前記電磁誘導型変位検出装置にて検出された前記スケールと前記ヘッドとの移動量に基づいて測定結果を出力することを特徴とする測定器。

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