JPH08298463A - デジタル絶対位置符号器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グレーコードのような単位距離の巡回コード
を有するコンパクトで効率のよいデジタル絶対位置符号
器を提供する。 【解決手段】 デジタル絶対位置符号器１０は、第一部
材１２の絶対位置を第二部材１４に関して決定するため
のものであり、この絶対位置は、Ｌ／２ⁿ の分解能セル
の範囲内で決定される。ここで、ｎは整数であり、Ｌは
予め決められたスパンである。第１部材１２は、スパン
Ｌ上に配分された２進表示のｍ個のトラックを有する。
ここで、ｍはｎよりも小さい整数である。第２部材１４
は、２進表示を検知するための複数の表示検知器２３、
２５を有する。以上より、デジタル絶対位置符号器１０
は、『単位距離コード』を有するが、使用するトラック
は、通常のグレーコード符号器より数が少ない。更に、
移行の数がグレーコード符号器よりも減らされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、デジ
タル絶対位置符号器に関し、特にグレーコードのような
『単位距離』の巡回コード（符号）を提供するように適
合されるタイプの符号器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この技術分野では知られていることであ
るが、一部材の位置を第二部材に関して決定するという
要請が常にある。そうした相対的位置を得る一方法は、
コードを部材の一つに配置し、検知器を他方の部材に配
置することである。そのような配置の一つが、ＰＣＩＭ
の１９９４年４月号の４０ページから４９ページに発表
されたグレッグ・ストークリ著の『絶対符号器は正確な
位置情報を提供する』という題名の論文中に述べられて
いる。そこに述べられているように、もしシステムの要
求がネジの移動を、例えば２５インチを０．００１イン
チごとに測定する場合には、２５，０００ワードの線形
符号器が必要である。同様に、角度符号器について、も
し３６０度に亙る角度を０．１度ごとに測定するのであ
れば、３，６００ワードが必要である。こうして通常の
場合、もし測定されるスパンがＬであり、そのスパンＬ
を分解能セルＣで測定しようとするのであれば、符号化
されるワード数はＬ／Ｃである。デジタル符号器につい
ては、ワードは、一般的にはｎビットを有する２進ワー
ド信号である。このように２進ワード信号の数は、一般
的には２ⁿ であり、ここで、ｎは整数であって、分解能
セルＣは、Ｌ／２ⁿ である。

【０００３】上で参照の論文に記述されているように、
一部材上のそれぞれの位置もしくは分解能セルは、特有
のデジタルコードもしくは２進ワードにより特定され
る。２つの位置が同一の２進ワードを有することはない
ので、一部材のもう一方の部材に関する正確な位置は常
に知ることができる。絶対符号器のこの特徴は、増分符
号器とは区別されるように、電源が切られていて、電源
の切れている間に相対的挙動があるような、そうした場
合には重要である。絶対位置符号器では、一部材のもう
一方の部材に関連する正確な位置は、システムに電源が
一度入れられれば、たとえ部材の相対的位置が電源の切
れているときに変化してしまっていても、常に正確に決
定される。真の位置は、常に絶対位置符号器から入手で
きて、増分符号器の場合のように連続して符号器を監視
する必要はない。この独特の機能のお陰で、絶対符号器
は、機械もしくはオペレータの保全のために、またはゼ
ロ点補正のために参照位置もしくはホームポジションに
簡単にシステムを戻すことができないところで常に正し
い位置表示を要する場合に、好適なセンサである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のデジタル位置符
号器は、光学センサを使用して２進表示のパターンを検
知する。即ち、２進表示は、一般的には、多数のトラッ
ク上にある不透明な区分および透明な区分である。こう
した区分もしくは表示は、素材に開けた穴、またはガラ
スもしくはプラスチック上に細密に描かれた線の集合、
でも構わない。上で参照の論文に記述されているよう
に、自然数の２進コードもしくはグレーコードパターン
を使用するのが普通である。自然数の２進およびグレー
コードパターンはそれぞれ、２ⁿ 個の特有な２進ワード
信号を分解するのに、「ｎ」個のトラックと「ｎ」個の
センサが必要である。即ち、各位置もしくはセルにおい
て、２ⁿ 個の２進ワード信号のユニークな１信号が符号
化される。つまり、各ワード信号のｎビットの各ビット
は、ｎ個のトラックのうちの対応する１トラック上で２
進表示として符号化される。自然数の２進コードは、コ
ードトラックに２の累乗を割り当てる。例えば、最下位
ビットのトラックは２⁰ を表わすが、最上位ビットトの
ラックは２ⁿ を表わす。この自然数の２進コードに関し
てよく詳細に記録された１つの問題があるが、それは１
つのワード信号から次のワード信号へ移行する際、ある
場合には、そのワード信号の多数のビットが論理状態を
変えるということである。一例を挙げると、（７）
₁₀（即ち、（０１１１）₂ ）から（８）₁₀（即ち、（１
０００）₂ ）への移行がある。ここで、下付き数字１０
は底１０を表わし、下付き数字２は底２を表わす。注意
すべきは、この例の場合、全てのビットが論理状態を変
えることである。このことは問題になることもある。も
し標本データと標本が変化の最中に採集されるようなこ
とがあると、各ビットの移行の間に歪みも起こり得るか
らである。グレーコードパターンは、あるワード信号か
ら次のワード信号に移行する際、１ビットだけが変化す
るという重要な特性を備えている。こうした特性を示す
コードは、往々『単位距離コード』と呼ばれる。そし
て、このタイプのコードを使用すると、一般的には、試
しに使われるシステムは高々最下位の１ビットが曖昧に
なる程度の保証がなされる。更に、スパンの最後から最
初に移る際に１ビットだけ変化するコードは、往々『巡
回』コードと呼ばれる。同コードは、円のように閉じた
幾何図形のスパンに関して役立つ。グレーコードは、
『単位距離』、『巡回』コードである。

【０００５】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、グレーコードのような単位距
離の巡回コードを有するコンパクトで効率のよいデジタ
ル絶対位置符号器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に従うと、第二部
材に関して第一部材の絶対位置を決定するためのデジタ
ル絶対符号器が提供される。絶対位置は、Ｌ／２ⁿ 、の
セル分解能の範囲内で決定され、ここで、ｎは整数であ
り、またＬは予め決められたスパンである。部材の１つ
は、予め決められたスパンＬ上に配分された２進表示の
複数であるｍ個のトラックを有する。ここで、ｍはｎよ
り小さい整数である。もう一方の部材は、２進表示の２
進もしくは論理状態を検知するための、複数の２進表示
検知器を有する。

【０００７】こうした配列を備えられて、符号器は『巡
回』、『単位距離コード』を有するが、使用するトラッ
クは、前述のグレーコードに関して使用されるトラック
より少ない。更に、この符号器は、移行の数が前述のグ
レーコードに関して使われるトラックで要求される数よ
り減らされている。こうした双方の特徴があるお陰で、
所定の符号器分解能を得るための設計及び製作が簡単に
なる。

【０００８】本発明のもう一つの特徴に従い、符号器
は、第二部材に関して第一部材の絶対位置を決定するた
め準備されている。こうした絶対位置は、Ｌ／２ⁿ 、の
分解能の範囲内まで決定され、ここで、ｎは整数であ
り、Ｌは予め決められたスパンである。このスパンは、
線形スパン、アーチ形、円形、もしくは他の曲線状スパ
ンでも構わない。この符号器は、２進状態表示の複数で
あるｍ個のトラックを有していて、２進状態表示は、第
一部材の予め決められたスパン上で予め決められたパタ
ーンに配列され、分配されている。ここで、ｍはｎより
も小さな整数である。第二部材は、その上に複数の２進
状態検知器を配列している。検知器は、第二部材上の予
め決められた位置に配列されている。検知器は、２進状
態表示の１部分を、同検知器で予め決められた方向付け
で検知するよう適合されている。部材の相対的位置を表
示するために、２進状態表示の部分の論理状態を予め決
められた方向付けで検知器を使い、２ⁿ の数の対応する
論理状態に変換するよう回路構成が用意されている。

【０００９】本発明のもう一つの特徴に従い、符号器
は、第一部材の位置の主部分を第二部材に関して決定す
るための第一符号器と、同位置の副尺部分を決定するた
めの第二符号器と、を有する準備がなされている。

【００１０】本発明の更にもう一つの特徴に従い、符号
器は、第一部材上に予め決められたパターンに配列さ
れ、配分された２進状態表示の複数のトラックを有す
る。第二部材は、第一部材に比例して移動するように構
成されていて、２進状態検知器の複数セットをその上に
配列している。検知器の各セットは、２進表示のトラッ
クの対応する１トラックの２進状態を検知するように適
合されている。第一部材と第二部材の間の相対的運動を
可能にするためベアリグが提供されている。トラックお
よびそれに対応する検知器のセットの一方の部分は、ベ
アリングの一方の側に配列され、トラックおよびそれに
対応する検知器のセットのもう一方の部分がベアリング
のもう一方の側に配列されている。

【００１１】

【発明の実施の形態】さて、図１および２を参照する
と、第二部材１４に関して第一部材１２の絶対位置を決
めるため符号器１０が示されている。絶対位置はＬ／２
ⁿ の分解能セルの範囲内まで決定される。ここで、ｎは
整数であり、Ｌは予め決めれたスパン、ここでは直線の
長さである。もっとも、スパンは円状もしくはアーチ形
のスパンでもよいが、その場合は、Ｌが角度単位になる
ことは理解しておくべきである。

【００１２】符号器１０の第一部材１２は、複数である
ｍ個（ここでは、ｍ＝２）のトラック１６、１８を有
し、それぞれが２進状態表示２０₁ −２０₄₄および２２
₁ −２２₄₄のトラックであり、第一部材１２上に予め決
められたパターンで配列されている。ここでは、トラッ
ク１６の２進表示２０₁ −２０₁₆は論理０状態を表わ
し、同じトラック１６の２進表示２０₁₇−２０₃₂は論理
１状態を表わし、また２進表示２０₃₃−２０₄₄は論理０
状態を表わす（次のことは注意を要する。即ち、論理１
状態を表わす２進表示は、図では『Ｘ』で表わされてい
るが、これは本発明を理解する上で便利であり、言うな
れば読み取りやすくするためである。尚、この『Ｘ』は
符号器に実際に表れることはない旨、理解されたい）。
ここでは、トラック１８の２進表示２２₁ −２２_4、２２
₉ −２２₁₂、２２₁₇−２２₂₀、２２₂₅−２２₂₈、２２₃₃
−２２₃₆、２２₄₁−２２₄₄は、論理０状態を表わし、同
じトラック１８の２進表示２２_5-２２₈ 、２２₁₃−２２
₁₆、２２₂₁−２２₂₄、２２₂₉−２２₃₂、２２₃₇−２２₄₀
は、論理１状態を表わす。

【００１３】２進表示２０₁ −２０₃₂および２２₁ −２
２₃₂は、第一部材１２の予め決められたスパンＬ上に配
分されている。ここでは、長さＬは、３２個の区分もし
くは分解能セルに分割されている。このようにここで
は、ｎは５に等しく（即ち、２⁵ ＝３２）、３２個の異
なる位置が検知可能である。つまり、ここでは、位置０
から位置３１までである。上で述べたように、整数２進
コードもしくはグレーコードが使用されれば、トラック
数ｍは、ｎに等しい。即ち、第一部材１２は、５つのト
ラックを有することになる。もっともここでは、ｍはｎ
よりも小さい整数である。このように、ここでは、符号
器１０は、上述の整数もしくはグレーコード符号器より
小型サイズで構わない。

【００１４】第二部材１４は、図示されているように、
その上に複数である、ｍ個（ここでは２個）のセット２
３、２５の２進状態検知器２４₁ −２４₄ 、２６₁ −２
６₃をそれぞれ配列している。検知器２４₁ −２４₄ 、
２６₁ −２６₃ の各セット２３、２５は、それぞれ、示
されているように、ｍ個のトラック１６、１８の対応す
る１トラックにおいて２進表示を検知するように構成さ
れている。このように、ここでは検知器２４₁ −２４₄
の第一セット２３は、トラック１６と鉛直方向に整列、
すなわち位置合せされて配列されていて、検知器２６₁
−２６₃ の第二セット２５は、トラック１８と鉛直方向
に整列、すなわち位置合せされて配列されている。検知
器２４₁ −２４₄ 、２６₁ −２６₃ は、２進状態表示の
部分を同検知器を使い、予め決められた方向付けで検知
するため、第二部材１４上の予め決められた位置に配列
されている。このようにして、ここでは、第一および第
二部材１２、１４は、Ｘ−Ｙ平面に配列され、表示はな
いが、適当なベアリングによりＺ軸に沿って移動され
て、互いに適当な間隔を取り、また、表示はないが、同
様の適当なベアリングを使ってＹ軸に沿い相対的運動を
するように構成されている。第一および第二部材１２、
１４が図１に示された位置にあるときは、検知器２４
_{4 -} ２４₁ および２６₃ −２６₁ に示されているよう
に、２進表示２０₁₉、２０₂₃、２０₂₇、２０₃₁、２
２₂₀、２２₂₁、２２₂₂の上に鉛直方向に位置合せされて
配列されている。次のことも注意を要する。即ち、２進
状態検知器２４₁−２４₄ 、２６₁ −２６₃ のセット２
３、２５は双方とも、トラック１６、１８の各１トラッ
クで２進表示を検知するために配列されている検知器を
２つ以上含む。その上、ｍ個のトラックの第一トラッ
ク、ここではトラック１６の２進表示のパターンは１セ
ットの連続した２進表示から成る。このセットはここで
は２進表示２０₁ −２０₁₆であり、第一論理状態を表わ
すが、ここでは論理状態０である。続く第二セットの２
進表示は、ここでは２進表示２０₁₇−２０₃₂であるが、
第一論理状態の補数を表わしている。即ち、２進表示２
０₁₇−２０₃₂は、論理状態１を表わす。ｍ個のトラック
の第二トラック、ここではトラック１８の２進表示のパ
ターンは、ここでは２進表示２２₁ −２２₄ であって第
一論理状態、ここでは論理状態０、を表わしている連続
した２進表示の第一セットと、ここでは２進表示２２₅
−２２₈ であって補足的論理状態、ここでは論理状態
１、を表わしている第二セットと、ここでは２進表示２
２₉ −２２₁₂であって第一論理状態、ここでは論理状態
０、を表わしている第三セットと、トラック１８に沿う
その他と、を含む。第二トラック１８の二進表示２２₁
−２２₄ および２２₉ −２２₁₂のそれぞれの第一および
第三セットは、分解能セルｓ個、ここではセル４個、の
中心間隔離距離を有する。第一トラック１６の２進表示
の２進状態を検知するのに使用される検知器２４₁ −２
４₄ も、セルｓ個、ここではセル４個、の隔離距離を有
する。第二トラック１８の２進表示を検知するのに使用
される検知器２６₁ −２６₃ は、互いに隣接していて
（即ち、分解能セル１個の中心間隔離距離を有してい
る）、それ故に、第二トラック１８の２進表示の、隣接
する２進表示を検知するため配列されている。代わりに
なるべきものとしては、それらをｐｓ−１の絶対等級に
より隔離することができる。ここで、ｐは偶数である
（ここでは、０が偶数整数と見做されている）。このよ
うにして、例えば、図２が、検知器２６₁ −２６₃ の互
いに接触した状態で位置０にある符号器１０を示してい
る間は、即ち、ｐ＝０であり、また、検知器２６₁ −２
６₃ は、分解能セル１個の中心間隔離距離を有する。位
置０では、検知器２６₁ 、２６₂ および２６₃ は、それ
ぞれ示されているように２進表示２２₄ 、２２₃ および
２２₂ の上に配列されている。図３は、検知器２６´₁
−２６´₃ の間の中心間隔離距離が分解能セル７個の符
号器を示している。即ち、ｐ＝２（ｐｓ−１＝７，ここ
では、前に書いたようにｓ＝４）である。こうした場合
には、トラック１６および１８は、図３に示されている
ように、それぞれ５個の２進表示２０₄₅−２０₄₉、２２
₄₅−２２₄₉だけ延長される。しかし、ここでは、２進表
示２２₃₃−２２₃₆および２進表示２２₄₁−２２₄₄は、ま
だ論理０を表わすが、２進表示２２₃₆−２２₄₀は、論理
１状態を表わす。加算された２進表示２２₄₅−２２
₄₈は、論理１状態を表わし、２進表示２０₄₅−２０₄₉、
２２₄₉は、論理０状態を表わす。同様に、図３に示され
ている位置０では、検知器２６´₁ は２進表示２２₄ 上
に配置され、検知器２６´₂ は２進表示２２₁₁上に配置
され、そして、検知器２６´₃ は２進表示２２₁₈上に配
置されるが、これは示されている通りである。代わりに
なるべきものとしては、隣接して配列された（即ち、連
続して配置された）検知器間の中心間隔離距離は、ｐｓ
＋１でもよい。その場合は、ｓ＝４、ｐ＝２であり、検
知器２６´₁ 、２６´₂ 、２６´₃ は、２進表示９個だ
け隔離されていて、位置０で検知器２６´₁ 、２６
´₂ 、２６´₃ は、それぞれ２進表示２２₂₀、２２₁₁お
よび２２₂ の上に配列される。

【００１５】ここでは、２進表示は磁気の状態により表
わされる。検知器は、ここでは通常のホール効果セルで
ある。このように、ホール効果セルを使用すると、同ホ
ール効果セルが代表的磁気状態を検知するとき、電圧を
検知することができる。２進表示は、２つの区別の付く
状態を表わす他の手段によっても表わすことができる。
例えば、光学的表示、容量性の表示、抵抗性の表示、誘
導の、もしくは他の適当な表示でも構わない。

【００１６】検知器２４₁ −２４₄ 、２６₁ −２６₃ に
より発生された出力信号は、組合わせ論理部分２８に送
られる。組合わせ論理部分２８は、示されていないが、
複数の論理ゲートを含み、検知器により発生された信号
を、ｎ＝５ビット２進ワード信号であって、２つの部材
１２、１４のうちの一方の絶対位置を他方の部材に関し
て表わす２進ワード信号Ｇ₄ Ｇ₃ Ｇ₂ Ｇ₁ Ｇ₀ に変換す
る。それは、ここでは部材１４に関する部材１２の絶対
位置であり、同部材がＹ軸に沿って一方が他方と相対的
に移動している場合である。更に詳細に述べると、組合
わせ論理部分２８は、ここでは検知器２４₁ −２４₄ 、
２６₁ −２６₃ により発生された論理信号を次の等式に
従って結合する。

【００１７】

【数１】 ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，およびＥは、それぞれ検知器
２６₃ 、２６₂ 、２６₁、２４₄ 、２４₃ 、２４₂ およ
び２４₁ 、によって発生された論理信号である。組合わ
せ論理部分２８により発生された２進ワード信号は、
（Ｇ₄ Ｇ₃ Ｇ₂ Ｇ₁Ｇ₀ ）₂ であり、ここでＧ₀ は、２
進ワード信号の最下位ビットである。

【００１８】説明のために、次のように仮定する。即
ち、第一部材１２は静止していて、第二部材は図１で左
から右に移動し、検知器と２進表示の間の鉛直配列は、
最初の位置０に関しては図２に示されている鉛直配列で
ある。ここで、検知器は斜線を付けた丸で表わされてい
て、２進表示は、正方形で表わされている。即ち、ここ
では部材１２、１４は、３２個の位置もしくは符号器１
０により検知のため適合された３２個の分解能セル、の
第一位置もしくは第一分解能セル（即ち、位置０）にあ
るものと見做す。次の表は、検知器２６₃ −２６₁ 、２
４₄ −２４₁ （『検知器出力信号』）により発生された
論理信号を表わす。この論理信号は、３２個の位置
（『位置』：０−３１）の各々と、３２個の位置の各々
に対し組合わせ論理ネットワーク２８（『組合わせ論理
出力』）により発生された２進ワード信号Ｇ₄ Ｇ₃ Ｇ₂
Ｇ₁ Ｇ₀ のビットと、に対する論理信号である。

【００１９】

【表１】 出力２進ワード信号は、『巡回』、『単位距離コード』
であり、ここではグレーコード形式になっている。符号
器１０の真理値表は、図４および５に示されている。

【００２０】第一に注意すべきことは、検知器２６₃ 、
２６₂ 、２６₁ 、２４₄ 、２４₃ 、２４₂ 、２４₁ が７
ビットデジタルワード信号ＡＢＣＤＥＦＧを発生するこ
とである。次に注意するべきことは、１つの位置から次
の位置までは、そうしたワード信号ＡＢＣＤＥＦＧの内
の１ビットだけが変化する。更に、位置３１から位置０
に移る間に１ビットのみが変化する。このように検知器
２６₃ 、２６₂ 、２６₁ 、２４₄ 、２４₃ 、２４₂ 、２
４₁ によって発生されるデジタルワード信号は、『巡
回』、『単位距離コード』である。更に注意すべきは、
２ⁿ 個（即ち、３２個）の位置には、ｎ＝５ビットだけ
が必要とされるのであり、検知器２６₃ 、２６₂ 、２６
₁ 、２４₄ 、２４₃ 、２４₂ 、２４₁ により発生される
ＡＢＣＤＥＦＧデジタルワード信号は、２^q ビットデジ
タルワード信号（即ち、ｑ＝７＞ｎ＝５）である。この
ように検知器２６₃ 、２６₂ 、２６₁ 、２４₄ 、２
４₃ 、２４₂ 、２４₁ によって発生されるデジタルワー
ド信号は、『過剰２進コード』デジタルコード信号、も
しくはコードであり、３２個の位置に必要とされるより
も多数の位置を有していて、即ち、ｑ＞ｎである。最後
に注意すべきことは、検知器２６₃ 、２６₂ 、２６₁ 、
２４₄ 、２４₃ 、２４₂ 、２４₁ によって発生されたｑ
ビットデジタルワード信号、もしくはコードは、組合わ
せ論理部分２８により解読されて、前記のｎ＝５ビット
のグレーコードに成る。

【００２１】さて、図６、７、８を参照すると、３２個
位置絶対符号器の間の相違は明らかである。即ち、従来
技術による通常の自然数２進コードを使用した絶対位置
符号器が図６に示されているが、同符号器は、位置０に
配列された２進表示のｍ＝ｎ＝５個のトラックからｎ＝
５ビットデジタルワード信号を発生するための５個の検
知器ＡＢＣＤＥを示している。また、従来技術による通
常のグレーコードを使用した絶対位置符号器が図７に示
されているが、同符号器は、位置０に配列された２進表
示のｍ＝ｎ＝５個のトラックからｎ＝５ビットデジタル
ワード信号を発生するための５個の検知器ＡＢＣＤＥを
示している。そして、本発明による絶対位置符号器１０
が図８に示されていて、同符号器は、位置０に配列され
た２進表示のｍ＝２＜ｎ＝５個のトラックからｑ＞ｎ
で、ｑ＝７ビットデジタルワード信号を発生すための７
個の検知器ＡＢＣＤＥＦＧを示している。第一に注意す
べきことは、３つの符号器のそれぞれは、組合わせ論理
が、信号ＡＢＣＤＥＦＧを処理した後で図６および７の
符号器から、また信号ＡＢＣＤＥＦＧを処理した後で図
８の符号器から、符号器の外側に示された論理等式に従
って、同じグレーコードＧ₄ Ｇ₃ Ｇ₂ Ｇ₁ Ｇ₀ を発生す
る、ということである。最後に注意すべきは、本発明に
従ったトラックの数は従来技術と比較すると減らされて
いる、即ち、５トラックから２トラックになっていると
いうことである。次に、論理移行の数が本発明に関して
は減らされている。即ち、自然数の２進コード（図６）
に関して、検知器Ａは、各位置で移行が行われる。グレ
ーコード（図７）に関して、検知器Ａは、２つの位置ご
とに１つの移行が行われる。しかるに、本発明（図８）
に関しては、検知器Ａ，Ｂ，もしくはＣ（即ち、検知器
２６₃ 、２６₂ 、２６₁ ）は、４つの位置ごとに１つだ
け移行が行われる、ということである。

【００２２】今度は、図９を参照すると、符号器１０´
は、３２個の主分解能セルの各セルを複数の副セルに分
解するための副尺を備えているところが示されている。
ここでは、３２個の主セルの各セルは、２¹¹＝２０４８
個の分解能副セルに分解される。このようにして、第一
部材１２´は、符号器１０との関連で前述した２進表示
２０₁ −２０₄₄、および２２₁ ー２２₄₄、のトラック１
６、１８に加えて、図示されているように、２進表示の
追加の第三トラック６０を有する。トラック６０は、一
連の交互に透明および不透明の２進表示６０₁ ー６０
_65,536を含む。この２進表示は、図示されているよう
に、図１の符号器１０との関連で前述した予め決められ
たスパンＬに沿って、トラック１８の横に配置されてい
る。即ち、検知される３２個の位置に沿っている。こう
して、２進表示６０₁ 、６０₃ 、６０₅ 、６０₇ 、…
…、６０_65,535（即ち、奇数の下付き数字概念を有する
表示）は、ここでは不透明になっていて、論理０を表わ
す。一方、表示６０₂ 、６０₄ 、６０₆ 、……、６０
_65,536（即ち、偶数の下付き数字概念を有する表示）
は、ここでは透明になっていて、論理１を表わす。第二
部材１４´は、図示されていて、図１および２の関連で
前述したように検知器２４₁ −２４₄ および２６₁ −２
６₃ に加えて、一対の光検知器６５₁ 、６５₂ を有す
る。この光検知器は、下に敷く２進表示の論理状態を検
知するため２進表示６０₁ −６０_65,536である第三トラ
ック６０上に配置されている。符号器１０´は、符号器
１０（図１）との関連で前述したように、図９で位置０
にあるものとして表わされている。光源は、示されては
いないが、部材１４´と機械的に接続され、２進表示６
０₁ −６０_{65 ,536}の下に通常の方法で配列されていて、
検知器６５₁ 、６５₂ が２進表示６０₁ −６０_65,536に
より表わされる論理状態を検知できるようにしてある。
図１０も参照すると、位置０で、検知器６５₁ は、２進
表示６０₁ の下部半分全体の上に配列されているが、一
方、検知器６５₂ の左半分は、２進表示６０₁ の上部半
分の右半分の上にあり、かつ、検知器６５₂ の右半分
は、２進表示６０₂ の上部半分の左半分の上に配列され
ている。こうして、検知器６５₁ 、６５₂ は、２進表示
６０₁ −６０_65,536に関して通常の空間直角位相に配列
されている。このようにして、２進表示６０₁ −６０
_65,536は、一対の検知器６５₁ 、６５₂ と共に通常の直
角位相増分符号器６３（図１１）を提供する。

【００２３】組合わせ論理部分２８の出力Ｇ₀ −Ｇ
₄ は、検知器６５₁ −６５₂ からの出力と共にプロセッ
サ６８に送られる。更に詳細に述べれば、検知器６
５₁ 、６５₂からの出力は、図示されているように、そ
れぞれライン７０₁ 、７０₂ を介してプロセッサ６８に
送られる。図１１も参照すると、プロセッサ６８は、絶
対位置符号器セル移行検知器７５、ここではインテル・
マイクロプロセッサ、を含むことが示されているが、こ
うした検知器を含むのは、３２個の主分解能セルの絶対
位置の１つが１つづつ増加、もしくは減少したとき検知
するためである。即ち、図１の関連で前述した７ビット
デジタルワード信号ＡＢＣＤＥＦＧが、３２個の主位置
の１つで絶対位置の表示を提供する。部材１２´の位置
が、３２個の分解能セルの１つによって、部材１４´か
ら変化すると、検知信号が絶対位置符号器移行検知器７
５により、ライン７５₁ かもしくは７５₂ のいずれか一
方に発生される。主位置が前の位置から増加したことを
検知器７５が検知すると、信号がライン７５₁ に発生さ
れ、主位置が減少したことを検知器７５が示すと、信号
がライン７５₂ に発生される。即ち、例えば、検知器２
２₁ −２２₃ 、２４₁ −２４₄ が１０という絶対位置を
表示する信号ＡＢＣＤＥＦＧを発生すると仮定する。部
材１４´が、ここでは右に移動すると、検知器２２₁ −
２２₃ 、２４₁ −２４₄ は、１１という絶対位置を表示
する信号ＡＢＣＤＥＦＧを発生すると仮定しよう。そう
した場合、信号はライン７５₁ に発生される。もし、こ
れに反して、部材１４´が、ここで左に移動すると、検
知器２２₁ −２２₃ 、２４₁ −２４₄ は、９という絶対
位置を表示する信号ＡＢＣＤＥＦＧを発生し、そうした
場合、信号はライン７５₂ に発生される。ライン７
５₁ 、７５₂ に発生された信号は、それぞれ、アップ−
ダウンカウンタ７７´の『クリア』および『セット』に
送られる。ここではアップ−ダウンカウンタ７７´は、
１１ビットのカウンタである。こうして、アップ−ダウ
ンカウンタ７７´は、その内容として、１１ビットデジ
タルワード信号を発生し、また１１本の出力ラインを有
していて、その内容の各ビットに対し１本づつあって、
１１ビットデジタルワード信号Ｂ₀ −Ｂ₁₀を発生する。
ここでＢ₀ は最下位ビット（ＬＳＢ）であり、Ｂ₁₀は最
上位ビット（ＭＳＢ）である。同様にして復号器／アッ
プ−ダウンカウンタ７７に送られるのは、図示されてい
るように、検知器６５₁ 、６５₂ により、それぞれライ
ン７０₁ 、７０₂ を介して発生される信号である。部材
１２´、１４´が、一方が他方に関して移動するとき、
検知器６５₁ 、６５₂ からライン７０₁ 、７０₂ のそれ
ぞれに、同検知器が２進表示６０₁ −６０_65,536の上を
それと合致して通過するにつれて発生されるパルスであ
る。復号器／アップ−ダウンカウンタ７７は、検知器に
よりライン７０₁ 、７０₂ に発生されたパルスの数を、
数え上げ、もしくは数え下げる（カウントダウン）。更
に詳述すると、部材１４´が、図９に示されているよう
に右に移動すると、図１０の検知器６５₂ からのライン
７０₂ の信号は、図１１に示されているようにライン７
０₁ の信号より先行する。そのような場合、ライン７０
₂ の信号が論理０から論理１に上がるときに、ライン７
０₁ の信号は論理０となっている。ライン７０₁ は、Ａ
ＮＤゲートＡの非反転入力およびＡＮＤゲートＢの反転
入力に送られる。ライン７０₂ は、ＡＮＤゲートＡの反
転入力およびＡＮＤゲートＢの非反転入力に送られる。
ＡＮＤゲートＡの出力は、立上がりエッジで動作する単
安定マルチバイブレータＡに入力され、ＡＮＤゲートＢ
の出力は、立上がりエッジで動作する単安定マルチバイ
ブレータＢに入力される。それゆえ、単安定マルチバイ
ブレータＢは、ライン７０₂ の信号がライン７０₁ の信
号より先行するとき、アップ−ダウンカウンタにカウン
トアップ信号を発生する（即ち、部材１４´は、図９の
部材１２´の右端部に向かって移動する）。これに反し
て、単安定マルチバイブレータＡは、ライン７０₁ の信
号がライン７０₂ の信号より先行するとき、アップ−ダ
ウンカウンタにカウントダウン信号を発生する（即ち、
部材１４´は、部材１２´の左端部に向かって移動す
る）。更に、信号がライン７５₁ に発生されると、カウ
ンタ７７の内容の１１ビットは全てクリアされて論理０
になり、信号がライン７５₂ に発生されると、カウンタ
７７の内容の１１ビットは全て論理１にセットされる。

【００２４】すると、次のようになる。即ち、上の例で
部材１４´が、ここで右に主分解能セル１０から主分解
能セル１１まで移動すると、検知器２２₁ −２２₃ 、２
４₁−２４₄ は、１１という絶対位置（位置１０から位
置が増加）を表示する信号ＡＢＣＤＥＦＧを発生する。
そして、ライン７５₁ に発生された信号は、復号器／カ
ウンタ７７の内容、Ｂ₀ −Ｂ₁₀をクリアし、論理０にす
る。それゆえ、部材１４´が更に右に移動を続けるにつ
れて、パルスは、検知器６５₁ 、６５₂ が２進表示２２
₁₁（図９）と並んで２進表示の上を通過するのと同時
に、ライン７０₁、７０₂ に発生され、アップ−ダウン
カウンタ７７´によって数え上げられる（即ち、アップ
−ダウンカウンタ７７´の内容は、各パルスに応じて１
ずつ増加する）。数えられたパルス（即ち、アップ−ダ
ウンカウンタ７７´の内容）は、それにより２０４８個
の副分解能セルの分解能の範囲で、主分解能セル１１か
ら、部材１４´に関する部材１２´の位置を表示する。
即ち、アップ−ダウンカウンタ７７´は、部材１４´が
主位置セル１１の右に移動し離れた距離の表示を提供す
る。

【００２５】アップ−ダウンカウンタ７７´の内容は、
図示されているように、プロセッサ６８により発生され
たデジタルワード信号の１１個の最下位ビット、即ち、
ビットＢ₀ −Ｂ₁₀を提供する。ラインＧ₀ −Ｇ₄ の信号
は、グレーコードから２進コードへの変換器においてグ
レーコードから２進コードに変換され、示されているよ
うに５個の最上位ビットＢ₁₁−Ｂ₁₅、即ち、決定された
位置の主尺を提供する。こうして、プロサッサ６８は、
１６ビットデジタルワード信号Ｂ₁₅−Ｂ₀ を発生する。
ここで、Ｂ₁₅はＭＳＢであり、Ｂ₀ はＬＳＢである。Ｂ
₁₅−Ｂ₀ で表わされるデジタルワード信号は１０よりも
大きい。そして、部材１４´に関する部材１２´の位置
が、主位置１０よりも大きい、つまり１０を越えること
を表示している（次のことは注目すべきである。即ち、
５個のＭＳＢは、部材１４´に対する一部材１２´の絶
対位置の表示を提供するが、１１個のＬＳＢは、セルの
移行が検知器７５により検知された後、部材１２´、１
４´の一方が他方の部材に関して移動し離れた距離の表
示を提供する。つまり、副尺は、相対的の、もしくは増
分の位置符号器により提供される）。

【００２６】部材１４´が右に移動を続け、主分解能セ
ル１２に達すると、信号がまたライン７５₁ に発生さ
れ、アップ−ダウンカウンタ７７´の内容をクリアして
論理０にして、また、そのプロセスが繰り返される。

【００２７】同様にして、上の例で、部材１４´が、こ
こで主分解能セル１０から主分解能セル９へと左に移動
すると、検知器２２₁ −２２₃ 、２４₁ −２４₄ は、９
という絶対位置（位置１０から位置９への位置の減少）
を表示する信号ＡＢＣＤＥＦＧを発生する。そして、ラ
イン７５₂ に発生された信号は、アップ−ダウンカウン
タ７７´の内容、Ｂ₀ −Ｂ₁₀を論理１にセットする。そ
れゆえ、部材１４´が左に更に移動を続けるにつれて、
パルスは、検知器６５₁ 、６５₂ が２進表示２２₁₁（図
９）と並んで２進表示の上を通過するのと同時に、ライ
ン７０₁ 、７０₂ に発生される。アップ−ダウンカウン
タ７７´は、最大指示値（即ち、論理１にセットされた
１１ビットの内容により表わされている）からカウント
ダウンし、そして、それにより同パルスは２０４８個の
副分解能セルの分解能の範囲で、主分解能セル１１か
ら、部材１４´に関する部材１２´の位置を表わす。即
ち、アップ−ダウンカウンタ７７´は、部材１４´が、
主位置セル９の左に移動し離れた距離の表示を提供す
る。

【００２８】上に記載したように、アップ−ダウンカウ
ンタ７７´の内容が、プロセッサ６８により発生された
デジタルワード信号の１１個の最下位ビット、即ち、ビ
ットＢ₀ −Ｂ₁₀を提供する。ラインＧ₀ −Ｇ₄ の信号は
変換器７９で変換された後、５個の最上位ビットＢ₁₁−
Ｂ₁₅を提供する。このように、プロセッサ６８（図１
１）は、１６ビットデジタルワード信号Ｂ₁₅−Ｂ₀ を発
生する。ここで、Ｂ₁₅はＭＳＢであり、Ｂ₀ はＬＳＢで
ある。こうして、Ｂ₁₅−Ｂ₀ により表わされるデジタル
ワード信号は、アップ−ダウンカウンタ７７´によりカ
ウントダウンされなかった総計によって、９よりも大き
くなる。つまり、Ｇ₄ −Ｇ₀ （もしくは、変換された後
のＢ₁₅−Ｂ₀ ）と、アップ−ダウンカウンタ７７´の内
容、Ｂ₀ −Ｂ₁₀と、の和により表わされるデジタルワー
ド信号である。従って、この例では、デジタルワード信
号Ｂ₁₅−Ｂ₀ は、部材１４´に関する部材１２´の位置
が、主位置９よりも大きい、即ち、９を越えることを表
示している。

【００２９】部材１４´が左に移動を続けて、主分解能
セル８に達すると、信号が、またライン７５₂ に発生さ
れて、アップ−ダウンカウンタ７７´の内容を論理１に
セットし、また、このプロセスが繰り返される。

【００３０】さて、図１２を参照すると、符号器１０″
が、第二部材１４″に関する第一部材１２″の絶対位置
を、Ｌ／５１２の分解能セルに決定するために示されて
いる。こうして、ここではｎ＝９である。即ち、符号器
１０″は、５１２個の位置を検知するように適合されて
いる。つまり、ここでは、位置０から５１１までであ
る。図１２に示されているように、符号器１０″は最初
の位置にある。ここが位置０である。こうして、ここで
は第一および第二部材１２″、１４″は、Ｘ−Ｙ平面に
配列されていて、互いにＺ軸に沿い適当な間隔で、適当
なベアリング５０（図１３）により移動される。また、
同ベアリング５０を使用し、Ｙ軸に沿って相対的運動が
できるように構成されている。

【００３１】もう一度、図１２を参照すると、第一部材
１２″は、ｍ＝３個のトラックを有する。即ち、ここで
は、２進表示のトラック３０、３２および３４である。
トラック３０は、２進表示４２₁ −４２₇₀₄ を有し、ト
ラック３２は、２進表示４４₁ −４４₇₀₄ を有する。ま
た、トラック３４は、２進表示４６₁ −４６₇₀₄ を有す
る。第二部材１４″は、３セット３５、３７、３９の検
知器に配置された１８個の検知器を有する。ここでは、
それぞれ検知器３６₁ −３６₄ 、３８₁ −３８₇ 、およ
び４０₁ −４０₇ である。検知器３６₁ −３６₄ 、３８
₁ −３８₇ 、および４０₁ −４０₇ のセット３５、３
７、３９の各々は、図示されているように、それぞれ３
個のトラック３０、３２、３４の対応する１トラックに
おいて２進表示４２₁ −４２₇₀₄ 、４４₁ −４４₇₀₄ 、
４６₁ −４６₇₀₄ 、をそれぞれ検知するように構成され
ている。検知器４０₇ −４０₁ により発生された信号
は、それぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，およびＧであ
る。検知器３８₇ −３８₁ により発生された信号は、そ
れぞれＨ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，およびＮである。検知
器３６₄ −３６₁ により発生された信号は、示されてい
るように、それぞれＯ，Ｐ，Ｑ，およびＲである。こう
して、検知器４０₇ −４０₁ 、３８₇ −３８₁ 、３６₄
−３６₁ は、ｑ＝１８ビットデジタルワード信号ＡＢＣ
ＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲを発生する。同デジタ
ルワード信号、ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲ
デジタルワード信号は、『巡回』、『単位距離コード』
である。さらに、ｑ＝１８＞ｎ＝９なので、そのような
デジタルワード信号、ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯ
ＰＱＲは、「過剰２進コード」である。検知器により発
生されたデジタルワード信号ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ
ＭＮＯＰＱＲは、組合わせ論理部分２８″により解読さ
れて、信号は、ｎ＝９ビット２進ワード信号Ｇ₈ Ｇ₇ Ｇ
₆ Ｇ₅ Ｇ₄ Ｇ₃ Ｇ₂ Ｇ₁ Ｇ₀ に変換される。ここでＧ₀
は、最下位ビットである。組合わせ論理部分２８″は、
次のようにして信号を結合する。

【００３２】

【数２】 次の点は注目すべきである。即ち、検知器４０₁ −４０
₇ を、互いに隣接して（即ち、分解能セル０個の中心間
隔離距離を有するように）配列する必要はなくて、検知
器２６₁ −２６₃ （図２）および図３の検知器２６´₁
−２６´₃ との関連で前述したように、分離することが
できる。トラック３２の上にある検知器３８₁ −３８₇
の中心間隔離距離ｓは、ここでは、８個の２進表示もし
くは分解能セルであることは注目する必要がある。この
ように、ｐ＝２に対して、ｐｓ−１＝１５である。そし
て、トラック３２の上にある検知器は、分解能セル１５
個の中心間隔離距離を有することができる。こうして、
位置０では、検知器４０₁−４０₇ を、２進表示４
６₈ 、４６₂₃、４６₃₈、４６₅₃、４６₆₈および４６₈₃の
上にそれぞれ配列することができる。更に、トラック３
４に沿った２進表示は、そうした配列では、論理０から
論理１に変更されなければならない。即ち、２進表示４
４₅₇₇ −４４₆₄₀ ；４６₅₂₁ −４６₅₂₈ ；４６₅₃₇ −４
６₅₄₄ ；４６₅₅₃−４６₅₆₀ ；４６₅₆₉ −４６₅₇₆ ；４
６₅₈₅ −４６₅₉₂ ；４６₆₀₁ −４６₆₀₈ ；４６₆₁₇ −４
６₆₂₄ ；４６₆₃₃ −４６₆₄₀ ；４６₆₄₉ −４６₆₅₆ ；４
６₆₆₅ −４６₆₇₂ ；４６₆₈₁ −４６₆₈₈ ；および４６
₆₉₇ −４６₇₀₄ である。

【００３３】次の点は注目すべきである。即ち、ｎ＝９
ビットデジタルワード信号が、５１２個の位置もしくは
分解能セルのそれぞれの対して用意されているのに、符
号器１０″では、僅かにｍ＝３個のトラックが使用され
ているだけだという点である。符号器１０″の真理値表
が、図１４から図３３まで示されている。ここで、２進
表示を備えたトラックの区分は、高エネルギ・ネオジム
である。符号器１０″は、広範囲の応用に使用できるよ
うに適合されている。そうした応用の一つは、米国特許
第４，９８１，３０９号に記載のタイプの線形アクチュ
エータに応用されているものである。この米国特許第
４，９８１，３０９号は、発明者が、トーマス Ａ．フ
レーシュール、ロバート Ｌ．マーセッスカおよびジェ
ームズ Ａ．パリソンであり、１９９１年１月１日に発
行された。

【００３４】図１３を参照すると、符号器１０″を有す
る同線形アクチュエータの断面図が示されている。尚、
この断面図はＸ−Ｚ平面のものである。一方の部材１
２″は、２進表示のトラック３０、３２、３４を有し、
トラック３０、３２、３４は、部材１２″に形成された
溝５２、５４、５６にそれぞれ接着されている。他方の
部材１４″は、そこに接着された検知器のセット３５、
３７、３９を有する。部材１２″、１４″は、ベアリン
グ５０により一方に関して移動するように構成されてい
る。次の点は注目すべきである。即ち、検知器のセット
３５は、２進表示のトラック３０に位置合わせされて配
列され、検知器のセット３７は、２進表示のトラック３
２と位置合わせされて配列され、そして、検知器のセッ
ト３９は、２進表示のトラック３４と位置合わせされて
配列されている。更に、次の点にも注目されたい。即
ち、検知器のセット３９および２進表示のトラック３４
は、ベアリング５０の一方の側、ここでは左側に配列さ
れている。また、検知器のセット３７および２進表示の
トラック３２は検知器のセット３５および２進表示のト
ラック３０と共に、ベアリング５０の他方の側、ここで
は右側に配列されている。また、次の点にも注目された
い。即ち、更に大きな分解能が必要な場合には、２進表
示の第４のトラックを挿入するため、第４のスロット５
８が部材１２″に提供されている点である。そうした場
合、２進表示の第４トラックと合致して、検知器の第４
セットが他方の部材１４″に搭載される。２進表示トラ
ックおよびそれに対応する２進表示のセットを、それぞ
れ、ベアリング５０の互いに異なる側に有して配置する
と、結果としてコンパクトな符号器が得られる。

【００３５】他の実施形態もクレーム中にはある。例え
ば、２進表示のパターンは、空間パターンとして示され
たが、パターンは時間パターンでもよい。つまり、そこ
では２ⁿ 個の位置は、時間の連続した数であって、この
位置を、トラックに沿った位置に接着する代わりに、送
りレジスタ、もしくは２進表示器に選択的に接続された
記憶ステージを備える他のメモリ、のステージに収納す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による符号器の分解組立図の等角投影
図である。

【図２】 図１の符号器の一部材上で使用される２進表
示コードと、部材の相対位置で部分的に表層部を切り取
って内部を見せているもう一つの部材上で使用される検
知器との関係を示している概略図である。

【図３】 本発明による符号器の一実施形態の概略図で
ある。

【図４】 図１の符号器の真理値表の前半を示す図であ
る。

【図５】 図１の符号器の真理値表の後半を示す図であ
る。

【図６】 従来技術に従った符号器の例を示す図であ
る。

【図７】 従来技術に従った符号器の例を示す図であ
る。

【図８】 本発明に従った符号器を示す図である。

【図９】 本発明による符号器を示す概略図である。

【図１０】 図９の５Ａ−５Ａで示される円形の矢印に
よって囲まれている部分の拡大図である。

【図１１】 図９の符号器と共に使用されるプロセッサ
のブロック図である。

【図１２】 本発明による符号器の縮小平面図である。

【図１３】 図１２の符号器を備えた線形アクチュエ−
タの断面図である。

【図１４】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図１５】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図１６】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図１７】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図１８】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図１９】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２０】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２１】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２２】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２３】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２４】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２５】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２６】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２７】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２８】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図２９】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図３０】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図３１】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図３２】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【図３３】 図１２の符号器の真理値表の一部を示す図
である。

【符号の説明】

１０ 符号器、１２ 第一部材、１４ 第二部材、１
６，１８ トラック、２０，２２ ２進状態表示、２３
検知器第一セット、２５ 検知器第二セット、２８
組合わせ論理部分、６３ 増分符号器、６８ プロセッ
サ、７５ 絶対位置符号器セル移行検知器、７９ グレ
ーコードから２進コードへの変換器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ エー パリソン アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 フ ラミンガム ザ マウンテン（番地なし) ボーズ・コーポレーション内 (72)発明者 トーマス エー フロエシュル アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 フ ラミンガム ザ マウンテン（番地なし) ボーズ・コーポレーション内 (72)発明者 ジョン ジェイ ブレーン アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 フ ラミンガム ザ マウンテン（番地なし) ボーズ・コーポレーション内 (72)発明者 クリストファー エイチ ペリー アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 フ ラミンガム ザ マウンテン（番地なし) ボーズ・コーポレーション内

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一部材の絶対位置を第二部材に関して
   決定するための符号器であり、ｎは整数、Ｌは予め決め
   られたスパンとしたときに、前記絶対位置はＬ／２ⁿ の
   分解能セルの範囲内で決定される符号器において、 前記第一部材上に配列され、かつ、前記予め決められた
   長さＬ上に配分された２進表示のｍ個の、ただしｍは複
   数でありｎよりも小さい整数である、トラックと、 前記２進表示を検知するため前記第二部材上に配列され
   た複数の表示検知器と、 を備えることを特徴とする符号器。
2. 【請求項２】 第一部材の位置を第二部材に関して決定
   するための符号器であり、ｎは整数、Ｌは予め決められ
   たスパンとしたときに、前記位置はＬ／２ⁿの分解能セ
   ルの範囲内までに決定される符号器において、 前記第一部材の前記予め決められたスパンＬ上に、配
   列、かつ、配分された２進状態表示のｍ個の、ただしｍ
   は複数でありｎよりも小さい整数である、トラックと、 前記２進状態表示の部分を予め決められた方向付けで検
   知器を使い検知するため、前記第二部材上の予め決めら
   れた位置に配列された複数の２進状態検知器と、 を備えることを特徴とする符号器。
3. 【請求項３】 第一部材の位置を第二部材に関して決定
   するための符号器であり、ｎは整数、Ｌは予め決められ
   たスパンとしたときに、前記位置はＬ／２ⁿの分解能セ
   ルの範囲内までに決定される符号器において、 前記第一部材の前記予め決められたスパンＬ上に、配
   列、かつ、配分された２進状態表示のｍ個の、ただしｍ
   は複数でありｎよりも小さい整数である、トラックと、 前記２進状態表示の部分を予め決められた方向付けで検
   知器を使い検知するため、前記第二部材上の予め決めら
   れた位置に配列された複数の２進状態検知器と、 決められた位置を表わす単位距離コードを生み出すた
   め、前記複数の２進状態検知器によって生み出された信
   号に応じるプロセッサと、 を備えることを特徴とする符号器。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の符号器において、前記
   プロセッサが巡回、単位距離コードを生み出すことを特
   徴とする符号器。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の符号器において、前記
   検知器の第一部分は、前記ｍ個のトラックの第一トラッ
   クに沿って配列された前記２進表示の前記２進状態を検
   知するため配列され、 前記検知器の第二部分は、前記ｍ個のトラックの第二ト
   ラックに沿って配列された前記２進表示の前記２進状態
   を検知するため配列されることを特徴とする符号器。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の符号器において、検知
   器の前記第一部分が、前記ｍ個のトラックの前記第一ト
   ラックの前記２進表示を検知するために配列された複数
   の検知器を含むことを特徴とする符号器。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の符号器において、前記
   ｍ個のトラックの前記第一トラックの２進表示のパター
   ンが、第一論理状態を表わす連続した２進表示の一セッ
   トと、前記第一論理状態の補集合を表わす２進表示の続
   く第二セットと、を備えることを特徴とする符号器。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の符号器において、前記
   ｍ個のトラックの第二トラックの２進表示の前記パター
   ンが、第一論理状態を表わす連続した２進表示の第一セ
   ットと、前記第一論理状態の補集合を表わす続く第二セ
   ットと、前記第一論理状態を表わす続く第三セットと、
   を備えることを特徴とする符号器。
9. 【請求項９】 ｎを整数として、２ⁿ の数をｑビット２
   進ワード信号、ただし、ｑはｎよりも大きい整数であ
   る、に符号化する工程と、 前記ｑビット２進ワード信号を２ⁿ の数に解読する工程
   と、を含み、 前記ｑビット２進ワード信号が、２つの続くｑビットデ
   ジタルワード信号の間で、前記ｑビット２進ワード信号
   中の１ビットのみを変化させることを特徴とする位置決
   定用コード化方法。
10. 【請求項１０】 ｎを整数として、２ⁿ の１０進数のそ
    れぞれの数を２ⁿ のｑビット２進ワード信号の対応する
    一信号、ただし、ｑはｎよりも大きい整数である、に符
    号化する工程と、 前記２ⁿ のｑビット２進ワード信号の各一信号を、前記
    ２ⁿ の１０進数の対応する一つの数に解読する工程と、
    を含み、 前記ｑビット２進ワード信号が、２つの続くｑビットデ
    ジタルワード信号の間で、前記ｑビット２進ワード信号
    中の１ビットのみを変化させることを特徴とする位置決
    定用コード化方法。
11. 【請求項１１】 ｎを整数として、一連の２ⁿ の数を一
    連のｑビット２進ワード信号、ただし、ｑはｎよりも大
    きい整数である、に符号化する工程と、 前記一連のｑビット２進ワード信号、ただし、ｑはｎよ
    りも大きい整数である、を一連の前記２ⁿ の数に解読す
    る工程と、を含み、 前記一連のｑビット２進ワード信号が、２つの続くｑビ
    ットデジタルワード信号の間で、前記ｑビット２進ワー
    ド信号中の１ビットのみを変化させることを特徴とする
    位置決定用コード化方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の位置決定用コード
    化方法において、前記一連のｑビットデジタルワード信
    号をグレーコードに解読することを含むことを特徴とす
    る位置決定用コード化方法。
13. 【請求項１３】 ｎを整数として、一連の２ⁿ の数を一
    パターンのｑビット２進ワード信号、ただし、ｑはｎよ
    りも大きい整数である、に符号化するための符号器と、 前記パターンのｑビット２進ワード信号、ただし、ｑは
    ｎよりも大きい整数である、を一連の前記２ⁿ の数に解
    読するための復号器と、を含むことを特徴とする位置決
    定用コード化装置。
14. 【請求項１４】 ｎを整数として、一連の２ⁿ の数を一
    パターンのｑビット２進ワード信号、ただし、ｑはｎよ
    りも大きい整数である、に符号化するための符号器と、 前記パターンのｑビット２進ワード信号、ただし、ｑは
    ｎよりも大きい整数である、を一連の前記２ⁿ の数に解
    読するための復号器と、 を含み、 ここにおいて符号器が、前記一連のｑビットデジタルワ
    ード信号を単位距離コード信号として符号化することを
    特徴とする位置決定用コード化装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の位置決定用コード
    化装置において、前記単位距離コードが巡回することを
    特徴とする位置決定用コード化装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の位置決定用コード
    化装置において、前記一連のｑビットデジタルワード信
    号をグレーコードに解読することを含むことを特徴とす
    る位置決定用コード化装置。
17. 【請求項１７】 その上に予め決められたパターンで配
    列された２進状態表示の複数のトラックを有する第一部
    材と、 ２進状態検知器の複数のセットをその上に配列してい
    て、検知器の各セットが２進表示の前記トラックの対応
    する一トラックの前記２進状態表示を検知するために適
    合されている第二部材と、 前記第一および第二部材の間で相対的運動を可能にする
    ように適合されているベアリングと、 を備え、 前記トラックの一部分およびそれに対応する検知器の前
    記セットは、前記ベアリングの一方の側に配列され、ま
    た、前記トラックのもう一方の部分およびそれに対応す
    る検知器の前記セットが、前記ベアリングのもう一方の
    側に配列されていることを特徴とする符号器。
18. 【請求項１８】 第一部材の位置を第二部材に関して決
    定するための符号器であり、ｎは整数、Ｌは予め決めら
    れたスパンとしたときに、前記位置はＬ／２ⁿ の分解能
    セルの範囲内で決定される符号器において、 前記第一部材上に配列され、かつ、前記予め決められた
    長さＬ上に配分された２進表示のｍ個の、ただし、ｍは
    複数でありｎよりも小さい整数である、トラックと、 前記第二部材上に配列され、検知器の各セットが、前記
    ２進表示を検知するため２進表示のトラックの対応する
    一トラックの２進状態表示を検知するように適合されて
    いる複数セットの２進状態検知器と、 前記第一および第二部材の間で相対的運動を可能にする
    ように適合されているベアリングと、 を備え、 前記トラックの一部分およびそれに対応する検知器の前
    記セットは、前記ベアリングの一方の側に配列され、ま
    た、前記トラックのもう一方の部分およびそれに対応す
    る検知器の前記セットが、前記ベアリングのもう一方の
    側に配列されていることを特徴とする符号器。
19. 【請求項１９】 第一部材の位置を第二部材に関して決
    定するための第一符号器であり、ｎは整数、Ｌは予め決
    められたスパンとしたときに、前記位置はＬ／２ⁿ の分
    解能セルの範囲内で決定される第一符号器と、 第一部材の位置を第二部材に関して決めるため前記第一
    符号器により生み出された信号に反応し、前記位置は、
    前記分解能セルの副分解能セルの範囲内で決定される、
    第二符号器と、 を備えることを特徴とする符号器。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の符号器において、
    前記第一符号器は、 前記第一部材上に配列され、かつ、前記予め決められた
    長さＬ上に配分された２進表示の複数であるｍ個のトラ
    ックと、 前記第二部材上に配列され、検知器の各セットが前記２
    進表示を検知するため２進表示のｍ個のトラックの対応
    する一トラックの２進状態表示を検知するように適合さ
    れている、複数セットの２進状態検知器と、 を備えることを特徴とする符号器。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の符号器において、
    前記第二符号器は、 前記第一部材上に配列され、かつ、前記予め決められた
    長さＬ上に配分された２進表示の追加トラックと、 前記第二部材上に配列された追加２進状態検知器と、 を備え、 前記追加２進状態検知器が、２進表示の前記追加トラッ
    クの前記２進状態表示を検知するように適合されている
    ことを特徴とする符号器。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の符号器において、
    複数の検知器により生み出される信号に反応するプロセ
    ッサと、 前記第一部材の位置を前記第二部材に関して表わすデジ
    タルワード信号を生み出すための前記追加２進状態検知
    器と、 を含み、 前記複数の検知器により生み出された前記信号は、前記
    位置の主部分の表示を提供し、前記追加２進状態検知器
    により生み出された前記信号は、前記位置の副尺部分を
    提供することを特徴とする符号器。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の符号器において、
    前記プロセッサが、主位置において移行を検知し、前記
    位置の前記副尺部分を生み出すため前記追加２進状態検
    知器によって生み出された前記信号に反応することを特
    徴とする符号器。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の符号器において、
    ｍはｎよりも小さい整数であることを特徴とする符号
    器。
25. 【請求項２５】 請求項１９に記載の符号器において、
    前記第一符号器は絶対位置符号器であり、前記第二符号
    器は相対位置符号器であることを特徴とする符号器。