JPS636805B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２つの相対的に移動し得る部材の相
対位置を定める位置検出・読取装置に関し、更に
詳細には移動し得る部材が互いに物理的に接触す
ることを必要とせず又２つの移動し得る部材の一
つに動力を供給することを必要としない、従来型
式の公知の装置よりも分解能の高い位置検出・読
取装置に関する。

本発明者は先に米国特許出願第520742号によつ
て直線又は曲線に沿つて又は平面又は他の曲面上
で経済的に高精度に位置を測定する比確的簡単な
装置を提案した。この先願では上記のような位置
決定を行なうため従来の種々の技術を述べ、更
に、このような従来技術よりもすぐれた上記のよ
うな位置を決定する種々の発明性のある技術を述
べた。

この先願に開示された実施例は２つの相対的に
移動し得る部材を必要とする。特定の実施例で
は、例えば、一つの部材は両方共固定位置決めの
ドライバ用トランスジユーサ（駆動変換器）と遅
延線とを備え、第２の部材はこの固定のドライバ
用トランスジユーサと遅延線に対して移動可能で
あるレシーバ用トランスジユーサ（受信変換器）
を備えている。このような実施例では両方の部材
に動力を供給することが必要であるので適当なブ
ラシが前記目的のため必要となる。更に、変位測
定の分解能は、測定されるべき距離に対して平行
なだけの一方向の単一の遅延線素子に沿つて一度
だけ搬送される連続弾性波によつて経験される移
相に基づいて決まる。

両方の部材に動力の供給を必要とすることなく
（従つてブラシが必要ない）且つ先に述べた装置
の分解能より改良された分解能を有する位置検出
装置を提供することが望ましい。

上記先願に述べられた幾つかの装置の分解能を
改善するのに、本発明はこのような装置の分解能
を実質的に２倍にする技術を用いており、その好
ましい形態では、遅延線素子に関連して用いられ
たドライバ用トランスジユーサおよびレシーバ用
トランスジユーサが両方共非接触形態即ち任意の
方法で遅延素子に接触することなくそれらの機能
を達成し、また、遅延線を支持する相対可動部材
の一つに動力を供給する必要がない形態を備えて
いる。

本発明の実施例によれば、好ましい実施例が磁
歪または磁気ひずみ型の遅延素子は全体的にＵ字
形状に形成され、その一つの脚はドライバ用トラ
ンスジユーサに隣接して位置決められ、他の脚は
レシーバ用トランスジユーサに隣接して位置決め
されており、これらドライバ用トランスジユーサ
およびレシーバ用トランスジユーサは第２の固定
部材即ち固定的に位置即めされた遅延素子に対し
て移動する第１の可動部材に適宜支持されてい
る。遅延素子と同じ方向に同時に移動するドライ
バ用トランスジユーサおよびレシーバ用トランス
ジユーサとの間に相対移動が生じたとき受信され
た信号は、非Ｕ字形状の遅延線素子を用いる上述
の先願に述べられた装置における時間遅延を２倍
遅延させる。従つて、上記のような相対移動によ
つて生ずる変位の各単位は非Ｕ字形状の直線装置
を用いるときに得られる移相を２倍にさせて全体
の構造の分解能を有効に倍増する。さらに、相対
可動部材の一つ即ちＵ字形状遅延線の脚に沿つて
同じ方向に同時に移動するよう可動部材に取付け
られた２つのトランスジユーサにのみ動力を供給
するので他の部材に動力を供給するる必要がなく
かつブラシ配設の必要がない。本発明の原理は多
くの異なる実施例に有効でありそれらの例が以下
に述べられる。

第１図は本発明の一実施例を示しており、磁気
ひずみ型遅延線素子がほぼＵ字形の構造（事実上
「屈曲した」遅延線）に組立てられ、この遅延素
子は例えばこの遅延素子に関してＸ方向に運動可
能な１組のトランスジユーサ３１および３２に対
して適当な手段により堅固に取付けられ、トラン
スジユーサは適当な可動支持部材３３に堅固に支
持される。第１のドライバ用トランスジユーサ３
１はワイアループの形をとることができ、それは
遅延素子３０の第１の脚３０Ａに隣接して（しか
し、必ずしも接する必要はない）配置される。第
２のレシーバ用トランスジユーサ３２は遅延素子
３０の第２の脚３０Ｂに隣接して（しかし、必ず
しも接する必要はない）適宜取付けられる。レシ
ーバ用トランスジユーサ３２もドライバ用トラン
スジユーサ３１と同じワイアループの形をとるこ
とができる。適当な磁石３４および３５（または
他の適当な磁気偏倚装置）もドライバ用トランス
ジユーサおよびレシーバ用トランスジユーサに隣
接して支持部材３３に取付けられる。Ｕ字形の遅
延素子３０の遊離は終端ブロツク３６に適当に取
付けられ、この終端ブロツクはそこに衝突する弾
性波を吸収する手段を支えるように作られてい
る。そのような支持ブロツクは例えばクランプ型
のゴム、またはそのような目的のための他の類似
のエラストマー物質でよい。従つて、衝突してく
る弾性波は効果的に減衰されて終端では実質的に
反射は発生しない。

第１図の構造はトランスジユーサから選定され
た基準線３７、例えば、図示されるようにＵ字形
遅延素子３０の端部すなわち屈曲部分の直前の位
置までの距離X₀の測定を可能にする。遅延素子
とトランスジユーサの間には相対運動が発生す
る。この場合、トランスジユーサは可動部材に堅
固に取付けられており、一方、遅延素子は固定さ
れている。用途によつては、遅延素子を可動的に
取付け、トランスジユーサを固定することが望ま
しいこともあり、あるいは両方を互いに相対的に
動かすことが望ましいこともある。

ドライバ用トランスジユーサおよびレシーバ用
トランスジユーサは遅延線に隣接したワイアルー
プとして示されているが、それらはコイルまたは
その他特定の用途に応じた形にすることができ
る。

第１図の装置の動作は、１本の直線状の遅延素
子を使用した本発明者の以前の出願における装置
のそれと対照的である。第１図においてＸ方向に
相対運動が生じると、ドライバ用トランスジユー
サ３１は弾性波を発生し、その弾性波は脚３０Ａ
に沿つて遅延素子３０の屈曲端の方向に進み、次
に脚３０Ｂに沿つて反対方向に返つてくる。その
ような波は、レシーバ用トランスジユーサ３２に
受けとられたときには、同じ距離X₀を測定した
ときに以前の装置の遅延素子内を弾性波が進む距
離のほぼ２倍に等しい距離を進んだことになる。
従つて、連続波信号に対して第１図のＸ方向に沿
つた変位の各単位は前記以前の装置の読取システ
ムにより得られるものの２倍の相サイクルを発生
する。従つて、システム全体の分離能は係数２に
よつて改善される。理解されるように、粗読取回
路及び精読取回路による前記距離の測定は本発明
者の以前の出願に示されるのと同じ方法で行なう
ことができる。

第１図に示される本発明の実施例は測定される
距離を２度通過する連続波弾性信号を使用してい
るが、図示の装置はドライバトランスジユーサか
らレシーバトランスジユーサへの時間遅延を測定
するためにパルス信号を使うこともできる。本発
明の装置は単一通過を採用した従来のパルスシス
テムによつて得られるよりも高度の分解能を有す
る距離測定を可能にする。

第１図の構成はＵ字形の２つの脚が互いにほぼ
平行にされているＵ字形遅延素子を使用している
が、このような構成は本発明の範囲内で用途に応
じて変形可能である。従つて、第２図に示すよう
に、遅延素子５０はその脚５０Ａおよび５０Ｂが
減衰ブロツク５５から互いに収斂するように構成
することができ、ドライバ用トランスジユーサ５
１およびレシーバ用トランスジユーサ５２は遅延
素子に対して一緒に動くようにそれぞれ適宜取付
けられ、トランスジユーサ５１および５２から収
斂端に隣接する基準線５７に到る距離X₀を測定
するために、脚の収斂端の方向に、または、同時
に支持ブロツク５５における開放端の方向に動
く。この場合、距離X₀は遅延素子剤脚５０Ａお
よび５０Ｂに沿つた距離の水平投影成分であり、
それは脚と水平距離とが成す角度により異なる。

前述の実施例は「屈曲した」遅延線を開示して
いるが、その脚は直線の遅延線であり、同じ原理
が、例えば第３および第４図の実施例に示される
ように湾曲した脚を有する「屈曲した」遅延素子
に対して有用である。第３図において、遅延素子
８０は円筒体８１の表面に置かれる。遅延素子８
０は、事実上、減衰装置８２をその端部に有しか
つ円筒体８１の表面を取り巻いて湾曲した一組の
脚８０Ａおよび８０Ｂを有する。ドライバ用トラ
ンスジユーサ８３およびレシーバ用トランスジユ
ーサ８４はそれぞれ遅延素子とこれらトランスジ
ユーサとの間に相対的運動が生じるように取付け
られている。すなわち、円筒体がその軸の回りを
動いてトランスジユーサが固定部材に適当に取付
けられてもよいし、またはその逆でもよい。従つ
て、円筒体軸の回りにおけるある位置の角変位を
測定することができる。

同様の湾曲した遅延素子の配置が第４図に示さ
れている。この図では遅延素子９０が取付部材９
１の平らな表面に取付けられている。この遅延素
子は折たたみ式のもので湾曲した脚９０Ａ及び９
０Ｂを有しており、脚の自由端は制動部材９２中
に取付けられている。ドライバ用トランスジユー
サ９３及びレシーバ用トランスジユーサ９４は遅
延素子に対する相対運動をするために設けられ、
デイスクの軸に対して角度偏位を決定する。

例えば、前述のように、第１図及び第２図の実
施例における距離X₀を決定するために持続波信
号を用いている時には、粗及び精読取りを決定す
るのに有効な１方法は振幅におけるステツプ状増
加によつて粗読出しを行ないながら計数器を動作
させることである。

折りたたみ線遅延要素を有した前述のような方
法を用いる時には、この遅延要素の固定端におけ
る折りたたみ線の湾曲は進行波成分の周波数分数
をひき起こす傾向があるため、ドライバ用トラン
スジユーサの振幅におけるステツプ状の増加がレ
シーバ用トランスジユーサで受信された時に歪曲
されそのため振幅増加の正確な点が正しい粗読取
りを行なうようには容易には決めることができな
い。

このような問題をなくすために、第５図に示さ
れた装置に基づいて別の測定装置が使用できる。
第５図に示されているように、周波数₁の入力持
続波信号１２９は電圧被制御振幅信号発生器１３
１からドライバ用トランスジユーサ１３０に送ら
れる。入力信号１２９の振幅は、正弦波信号発生
器１３２により電圧被制御振幅信号発生器へ供給
された低い周波数₂の正弦波変調信号により変調
される。信号発生器１３１及び１３２各々の信号
発生は図示のように適宜の「同期」信号により同
期されている。このような装置は当業者に周知で
あり、ここに更に詳しく述べる必要はない。

第５図に示された信号波形により例示されてい
るように正弦波状に振幅変調された信号１２９は
ドライバ用トランスジユーサ１３０へ送られ、折
りたたまれた線のＵ字型遅延要素１３３中に持続
進行弾性波信号を発生する。この進行波信号は受
信変換器１３４で受信され、受信信号は増幅器１
３５により増幅される。この増幅された信号の包
絡線は周知の任意の型式の適当な線形包絡線検出
器１３６により検出される。周波数₂の検出され
た包絡線信号は₂周波数信号発生器１３２からの
信号と位相比較をするために位相検出器１３７へ
送られる。周波数₂がその周期が被測定距離より
も大きいように選択されていると、位相検出器１
３７で検出された位相差は粗読出し測定を示す。
信号周波数₂が含まれているだけであるから、Ｕ
字型遅延線要素１３３の曲げ部分に発生した周波
数分散効果は、実際に複数の周波数を含んでいる
振幅におけるステツプ状の増加が前述の曲げ部分
での周波数分散による歪によるものであるような
前述の装置におけるよりも容易に制御されるので
ある。

精読出しは位相検出器１３８における周波数₁
の受信信号と周波数₁のドライバ用トランスジユ
ーサの入力信号との位相比較により得られる。

本発明のパルス信号を用いる他の実施例は第６
図に示されている。第６図にはＵ字型遅延要素４
０はドライバ用トランスジユーサ４１及びレシー
バ用トランスジユーサ４２を有する可動トランス
ジユーサ対に対して固定して取付けられており、
この２つのトランスジユーサは実際には第１図の
同様の要素を参照して述べた方法で可動部材４３
上の遅延要素に対して同時に移動するように取付
けられている。パルス発生器４４はドライバ用ト
ランスジユーサを動作する駆動パルスを発生し、
遅延線４０の脚４０Ａに沿つて進むパルス信号で
ある弾性波信号を発生する。この駆動パルスも時
間遅れ計数器４５の「開始」入力端子へ送られ、
この計数器４５が遅延線脚４０Ａに沿つて進み始
めるパルスとして計数を開始する。このパルスが
レシーバ用トランスジユーサ４２で受信された時
に、この受信パルスは前記計数器４５の「停止」
入力端子に送られ、これによりこの計数器は駆動
器から受信器へのこのパルスの進行時間を示す。
この時間はこの計数器により正しく得られ、周知
技術によるスケーラー（scalar）回路により適当
に伸縮され距離X₀を表わす出力信号を発生する。

前述のように、持続波形またはパルス波形であ
る進行弾性信号は第１図ないし第６図の実施例の
距離X₀を２度横断する。この距離X₀は、第７図
に示されているように複数の折りたたみ遅延要素
を用いて分解能の増加に相応して何度も横断でき
る。示されているように、複数のＵ字型折りたた
み線要素１００，１０１及び１０２は制動ブロツ
ク１０３に自由端が取付けられている。正しく附
勢されたドライバ用トランスジユーサ１０４は遅
延線１００に進行弾性波信号を供給する。前述さ
れたようにこの信号は第１図を参照して説明され
た方法とほぼ同じ方法でレシーバ用トランスジユ
ーサ１０５により受信される。この受信信号は増
幅器１０６により必要に応じて増幅され遅延線１
０１でドライバ用トランスジユーサ１０７に送ら
れる。遅延線１０１の進行弾性信号はレシーバ用
トランスジユーサ１０８により受信され増幅器１
０９により正しく増幅され遅延線１０２でドライ
バ用トランスジユーサ１１０へ送られる。遅延線
１０２の進行弾性波信号はレシーバ用トランスジ
ユーサ１１１により受信される。レシーバ用トラ
ンスジユーサ１１１におけるこの受信信号の位相
は前述のドライバ用トランスジユーサ１０４に送
られた送信信号の位相と比較される。ドライバ用
トランスジユーサ１０４、レシーバ用トランスジ
ユーサ１０５，１０７，１０８，１１０及び１１
１は第１図のトランスジユーサ３１及び３２を参
照して前述された方法と同様な方法で共に移動す
るように取付けられる。

第７図に示された実施例における遅延線信号は
決められる距離X₀の６倍にほぼ等しい距離を進
む。従つて、第１図を参照して述べられた方法と
同じ方法で、分解能は発明者の先の出願中に開示
された装置の単一直線遅延線要素装置の分解能以
上で６倍だけ改善される。更に、第７図に示され
たように直列に結合された付加遅延線要素を用い
て改善がなされた。

第１図ないし第７図の形状は“ブラシ無し”型
のもの、すなわち、電力が２つの相対的に移動可
能な部材の一方に供給される必要はないものであ
るけれども、このような装置の全ては関係する各
遅延線の脚部の端部における信号の機械的結合を
利用する。このような形状は第８図および第９図
に示されたように電磁結合のものに変更し得る。
第８図において知られるように、第１図の変更に
おいては平行な脚部３０Ａおよび３０Ｂは脚部３
０Ａに設けた結合用変換器６７によつて電磁的に
結合され、この変換器６７はドライバ用トランス
ジユーサ３１からの信号をピツクアツプしてそれ
を増幅器６８に供給し、そしてそこから脚部３０
Ｂに設けた結合用癖換器６９に供給して、信号が
脚部３０Ｂ内部を通つて変換器３１および３２か
な基準線３８までの距離X₀の点にあるレシーバ
用トランスジユーサ３２まで伝搬するようにさせ
る。遅延素子３０Ａおよび３０Ｂの結合された端
部は減衰用ブロツク３７にも取り付けられてい
る。

第８図に示された電磁結合の利点は、例えば、
第１図に示されたような機械的に結合される遅延
線素子のわん曲した区分を取り除くことにある。
このようなわん曲した区分は低周波数において現
在行いつつある測定に影響を与えるような或る希
望しない定在波の問題を生じさせてしまうもので
ある。更に、遅延線がそれに沿つて伝搬する信号
に不所望な減衰を導入するときは、この信号減衰
は一方の遅延線から他方の遅延線に転送される信
号を増幅することによつて克服することができ
る。更に、パルス的な信号が遅延線に供給される
ときは、これらのパルスをこれらの電磁結合素子
内において希望に従つて再整形することができ
る。他方、上述したように、第８図の装置は電力
をドライバ用トランジユーサのみならず結合素子
へも供給する必要があるが、これは第１図の“ブ
ラシ無し”の形状では不必要な要件である。

同様にして遅延素子が第２図に示されたように
非平行な形状を有するようにすることができ、こ
の場合には端部における機械的結合は第８図を参
照して説明したものなど電磁結合装置で置き換え
られる。そのような場合において、第２図では、
基準線５７と整列させられている付加的レシーバ
用トランスジユーサを脚部５０Ａに用いてトラン
スジユーサ５１から伝搬する弾性波信号を増幅器
に供給すべくピツクアツプし、この増幅器が増幅
された信号を脚部５０Ｂにある基準線５７と整列
した付加的ドライバ用トランスジユーサに供給し
てその脚部に沿いレシーバ用トランスジユーサ５
２の方へと伝搬する弾性波信号を生じさせるよう
にすることができる。

同様に第９図は第８図を参照して説明したもの
のような手段を用いて第７図におけるのと同じ分
解能改善を達成する別の実施例を示す。第９図に
おいては３つの遅延線１１５，１１６および１１
７が減衰用ブロツク１１８内に互に隣接して取付
けられている。信号が遅延線１１５に沿つて伝搬
させられるべく遅延線１１５に設けたドライバ用
トランスジユーサ１１９に供給され、この信号は
レシーバ用トランスジユーサ１２０によつてピツ
クアツプされる。受信された信号は遅延線１１６
に設けたドライバ用トランスジユーサ１２１に増
幅器１２２を介して供給されて伝搬弾性波信号を
生させ、これはレシーバ用トランスジユーサ１２
３によつてピツクアツプされる。この後者の信号
は然る後遅延線１１７に設けたドライバ用トラン
スジユーサ１２４に増幅器１２５を介して供給さ
れて伝搬弾性波信号を生じさせ、これはレシーバ
用トランスジユーサ１２６によつてピツクアツプ
される。トランスジユーサ１１９で供給されトラ
ンスジユーサ１２６で受信された信号は距離X₀
を３度横断し、その結果分解能は先の出願に示し
た装置の分解能よりも１けた改善される。第９図
に示されたのと同じ方法で直列に結合された付加
的遅延線素子を用いることによつて更に優れた改
良を達成することができる。

本発明は第６図を参照して説明したようにパル
ス信号を効果的に用いることができるけれども、
伝搬弾性パルス信号は距離X₀の単に２倍に等し
い距離だけ実効上は伝搬する。第１０図に示され
たパルス式装置においては、分解能を更に改善す
るためパルス信号が距離X₀をより多数回にわた
つて横断するようにすることもできる。このよう
な伝搬距離は第１０図においてトリガーパルス発
生器７０を設けることによつて達成され、このト
リガーパルス発生器７０は例えば始動スイツチ７
０Ａによつて手動的に最初にトリガーされたとき
ドライバ用トランスジユーサ７１に出力パルス信
号を与え、この信号はその端部がダンプングブロ
ツク７３内に取り付けられている遅延線素子７２
に沿つて伝搬する。この伝搬パルス信号はレシー
バ用トランスジユーサ７４によつてピツクアツプ
され、然る後増幅器８０において適当に増幅され
そして後により詳細に説明するようにスレツツホ
ールド検出器８１およびANDゲート７５を介し
てトリガーパルス発生器７０のトリガー入力に供
給されてドライバ用トランスジユーサ７１に対す
る第２のパルス信号をトリガーする。この第２の
パルス信号は遅延線７２に沿つても伝搬して第３
のパルス信号をトリガーし、以下この動作が後述
するようにしてその後に停止させられるまで同様
の動作が継続する。

実効上第１０図の信号ループは装置全体に対し
て正帰還を与え、これにより効果的なパルス列発
振器を提供する。遅延線素子７２に沿う順次のパ
ルスの列の伝搬時間はトランスジユーサ７１およ
び７４間の距離X₀を表わす。

第１０図のパルス式装置の特定の動作におい
て、パルス発生器７０により与えられる最初のパ
ルスをトリガーする始動スイツチ７０Ａの瞬間的
作動の前にスタート・ストツプブロツク７６およ
び÷Ｎカウンタ７７をクリアすなわちリセツトす
るためにリセツトスイツチ７６Ａが作動される。
パルス発生器７０によつてそのときに発生される
最初のパルスはドライバ用トランスジユーサ７１
を励振しかつ同時にクロツク７６を始動させると
共にフリツプフロツプ回路７８をセツトする。セ
ツトされたときにはフリツプフロツプ７８の出
力は例えば“１”の出力信号を発生し、これは
ANDゲート７５（リセツトされたときはこのフ
リツプフロツプの出力は“０”となる）に供給
される。

１つのパルス信号が然る後遅延線素子７２に沿
つて伝搬し、その存在は後にレシーバ用トランス
ジユーサ７４によつてピツクアツプされ、然る後
それは増幅器８０およびスレツシホールド検出器
回路８１によつて増幅されかつ適当に再整形され
る。この増幅されかつ再整形されたパルスは然る
後にANDゲート７５が開いている限りANDゲー
ト７５を介してパルス発生器７０に供給される。
この信号はこれによりパルス発生器７０を再びト
リガーし、パルス発生器７０はこのときには第２
のパルス信号をドライバ用トランスジユーサ７１
に供給する。スレツシホールド検出器８１の出力
は同時に÷Ｎカウンタ７７を作動させる。この第
２のパルス信号は同様にパルス発生器７０におけ
る第３のパルスをトリガーし、以下同様である。

Ｎサイクル後、すなわち、Ｎなる数のパルスが
パルス発生器７０により供給されてしまいかつレ
シーバ用トランスジユーサ７４によつて受信され
た後に、÷Ｎカウンタ７７は出力信号を発生し、
この出力信号はクロツク７６の停止入力に供給さ
れてクロツク７６を停止させる。同時に、÷Ｎカ
ウンタ７７の出力はリセツトパルスをフリツプフ
ロツプ回路７８に供給して実効上ANDゲート７
５を閉じパルス発生器７０が更にトリガーされる
のを防止する。クロツク７６によつて測定される
時間間隔はドライバ用トランスジユーサ７１とレ
シーバ用トランスジユーサ７４との間の距離X₀
を表わし、クロツク７６の出力信号は換算係数Ｎ
の知識からそのような距離を決定するための適当
な読出装置に供給される。この距離を決定するに
際しては、電子装置に関連する時間遅延、すなわ
ち、パルス発生器をトリガーするのに要する時
間、パルスを再整形するのに要する時間遅延等を
適当に考慮に入れる必要がある。

第１０図に示される位置決定システムの解像能
はスタート・ストツプクロツク７６の周波数と遅
延線素子７２に沿つて搬送されたパルス数Ｎの関
数である（その作用は連続する波形信号が距離
X₀だけ２回搬送される第１図の装置に類似する
遅延回路に沿う距離X₀でＮ回の同一のパルス信
号搬送を有するものと等しいと考えられる）。選
択された値Ｎに対し、測定される時間間隔は伝播
遅延回数Ｎに、システム回数Ｎの電子部品によつ
て導入された時間遅れを加えたものによつて決定
される。この時間遅れは既知のフアクタであり、
所定のフアクタＮに対する有効定常バイアスとし
て距離計算にしんしやくされる。

第６図に比較しての第１０図に示された多重パ
ルス技術の利点は例えば、高速時計を必要とせず
に、フアクタＮによつて決定されるので、改良さ
れた解像能が得られることである。従つて、例え
ば、20MHzスタートストツプクロツク７６がニ
ツケル磁気ひずみ遅延路エレメントと使用された
場合には解像能を0.245mm（0.010インチ）内に規
定し、また200MHzクロツクの場合には0.0245mm
（0.001インチ）内に規定することができる。実際
的な適用においては、連続波形信号を使用した場
合に比較して測定の為に必要とされる長い時間は
大きな不利益を与えない。それは、例えば磁気ひ
ずみ材料内の音の速度が速く（空気内におけるよ
りも約15倍である）、また明確的な決定が比較的
遅い動きのトランスジユーサで行うことができ、
最初のパルスのトリガ操作においてその測定が始
められた場合に当該トランスジユーサがその基本
の位置から大きく動く前に、パルスが高い分解能
を与える充分な回数だけ再循環できるからであ
る。フアクタＮは使用者の適用と分解能の必要性
に依る１よりも大きなどのような所望の値にも選
定である。当該技術の他の時間間隔測定技術はま
た更に分解能を改善するのに使用でき、それには
例えば時計間隔の補完のための種々の補完技術が
ある。

第１０図に示す型式のポジテイブ・フイードバ
ツクパルスシステムはまた第６図の折り曲げられ
た形状の遅延路内の多重路循環パルス信号を提供
し、第１０図のシステムを伴つて達成される２倍
の改善された分解能さえも与える。

本発明の他の実施例が第１１図に示されてい
る。この実施例は例えば第１図に示された折り曲
げられた遅延路と使用される他の技術を表わして
いる。第１図のシステムにおいては、ドライバ用
トランスジユーサ３１及びレシーバ用トランスジ
ユーサ３２が可動手段３３上でたがいに相対的に
近接して取り付けられている。そのような装置に
おいて、レシーバ用トランスジユーサ３２は遅延
線素子３０に沿う搬送弾性波形信号とドライバ用
トランスジユーサ３１から直接受信される空気伝
播信号とを、その位置がそれらにほとんど近いた
めにピツクアツプする。空気伝播信号は位相・比
較目的のため搬送弾性波形信号を検知するための
システムの能力の障害となる。

そのような問題を避けるため、上記両トランス
ジユーサをあまり近づけて取り付けず、また、適
当な電気シールドを両トランスジユーサ間に設け
る必要がある。そのような構造は幾つかの適用例
において望まれ、又は必要とされる如き小型のも
のに作ることはできない。

第１１図の実施例はそのような問題を解消する
ものであり、Ｕ字型の遅延線素子１４０はドライ
バ用トランスジユーサ１４１（図中において文字
Ｄによつても示されている）を有している。この
変換器は遅延線素子１４０に対してその脚１４０
Ａの端部近くの適当な位置に固定されている。文
字R₁及びR₂によつても示されている一対のレシ
ーバ変換器１４３及び１４４は適当な可動手段１
４２上に取り付けられており、遅延線素子に関し
て共に動く。トランスジユーサ１４３は脚１４０
Ａに隣接して動き、トランスジユーサ１４４は脚
１４０Ｂに隣接して動く。

ドライバ用トランスジユーサ１４１が適切に存
在すると、搬送弾性波は遅延路の脚１４０Ａに沿
つて伝播されまた、その存在は第１のレシーバ用
トランスジユーサ１４３によつて初めにピツクア
ツプされる。搬送波は、それが脚１４０Ｂにおい
て第２のレシーバ用トランスジユーサ１４４によ
つて続いてピツクアツプされるまで遅延線素子１
４０に沿つて伝播される。レシーバ用トランスジ
ユーサの出力はそれから適当な増幅器１４５及び
位相・比較手段１４６に供給され、所望の粗い位
置読取信号と精密な位置読取信号を提供して上述
した如く距離X₀を決定する。

第１１図においてレシーバ用トランスジユーサ
はシールドされた励振変換器の近くに配置されて
おらず、受信器を注意深くシールドする必要は減
じられる。さらにレシーバ用トランスジユーサ
は、如何なる連続信号の干渉問題をひきおこすこ
となく、適当な可動部材の上に互いに極めて接近
させて配置させることが可能である。なぜなら、
どちらも励振送信機として作用しないからであ
る。したがつて総合的な配置は、第１図の形態に
おいて可能な配置よりも、より密なパツケージに
することができる。このような配置は、前述した
本発明の他の実施例においても適当に適用できる
ことは明らかである。

位相を比較する時に、粗読出し、および精読出
しを生ずる方法を与えるための、折返し遅延線の
他の使用法は、連続波動信号を用いることであ
る。この方法は、本出願の第５図に関して述べら
れた方法よりも簡単に履行される。このもうひと
つの技法は第１２図に示されており、第１２図で
は、折返し遅延線１５０は第１の脚１５０Ａおよ
び第２の、平行でない、脚１５０Ｂを有し、脚１
５０Ｂは脚１５０Ａより長い。そこで、脚１５０
Ａが基準線１５１から成端ブロツク１５２まで脚
１５０Ａに平茲に沿つてNλの長さを有するとす
れば（ここでＮは整数、λは連続波動信号の波長
である。）、脚１５０Ｂは、図示されるように（Ｎ
＋ｂ）λに相当する長さを有する。レシーバ用ト
ランスジユーサ１５３および１５４は、脚１５０
Ａと平行な方向に沿つて、遅延線要素１５０に関
し同時に動けるように、可動部材１５５の上に配
置されている。トランスジユーサは、例えば図示
するような、予め選択された方形波の形をしてい
てもよい。ドライバ用トランスジユーサ１５６
は、基準線１５１において機械的に結合されてい
る遅延線１５０の端部の近くに、遅延線１５０に
固定されて配置されている。連続波動信号源は、
ドライバ用トランスジユーサに励振信号を与え、
ドライバ用トランスジユーサは弾性波動信号を、
遅延線の脚１５０Ａおよび１５０Ｂのそれぞれに
沿つて、レシーバ用トランスジユーサ１５３およ
び１５４の方へと伝える。レシーバ用トランスジ
ユーサ１５４においてピツクアツプされた信号の
位相は、レシーバ用トランスジユーサ１５３にお
いてピツクアツプされた信号の位相と比較され、
距離X₀を表示する粗読出しを与える。レシーバ
用トランスジユーサ１５３における信号の位相
も、またドライバ用トランスジユーサ１５６に与
えられた励振信号の位相と比較され、距離X₀を
表示する、精読出しを与える。

第１２図に示す構造体において、ｂ＝０ならば
脚１５０Ａ及び脚１５０Ｂは正しく平行であり、
またレシーバ用トランスジユーサにおける位相は
いつも同じであるからこの方法によつては粗い読
出し信号は何ら得られない。しかしながら、ｂ＝
１ならば、可動部材１５５が終端ブロツク１５２
から基準線１５１まで動くと、レシーバ用トラン
スジユーサの信号間における位相差は360度のレ
ンジを超えて変化し、それによつて、測定された
位相差はレシーバ用トランスジユーサの位置が連
続状のドライバ信号（すなわち粗読出し信号）の
一つの波長内部に決定されることを可能にする。
トランスジユーサ１５３で受信された信号とドラ
イバ信号との間の位相差は前にも述べたように必
要な明瞭な読出し信号を生じさせる。

フアクタｂは必要に応じて１以下の値にセツト
する（すなわち、０＜ｂ１）こともでき、この
ような値に関する限り必要な粗読出し信号が得ら
れることが知られている。かかる状態の下で測定
することにより直接的な読出し情報、例えば測定
される距離に直接対応する情報が得られ、必要な
距離情報を得るのに必要とされるデータ処理が極
めて簡略化される。

第１２図の実施例の変更例が第１３図に示され
ているが、ここでは二つの平行にならない様に間
隔をあけられた遅延線素子１７０及び１７１が用
いられている。マウントブロツク１７２から遅延
線に固く取付けられた第１のレシーバ用トランス
ジユーサ１７３までの遅延線１７０の長さはNλ
であり、マウントブロツク１７４から遅延線に固
く取付けられた第２のレシーバ用トランスジユー
サ１７５までの遅延線１７１の長さは（Ｎ＋ｂ）
λであるがこれは第１２図の実施例のものと同じ
である。ドライバ用トランスジユーサ１７６は遅
延線１７０と平行な向きに沿つて動くことができ
るように遅延線及びレシーバ用トランスジユーサ
に対して移動可能に取付けられる。ドライバ用ト
ランスジユーサは、例えば図示されている様な、
予め選択された矩形波を有していてもよい。

ドライバ用トランスジユーサ１７６は遅延線１
７０及び１７１の両方に、当該遅延線に沿つてレ
シーバ用トランスジユーサ１７３及び１７５のそ
れぞれに伝搬される連続波を発生する。ドライバ
用トランスジユーサには連続波信号源１７７から
信号が送られる。受信信号用の適当な増幅器１７
８及び１７９と位相検出器１８０とは粗読出し信
号を発生し、増幅器１７８からの受信信号と信号
源１７７からの連続波とが供給される位相検出器
１８１は明瞭な読出し信号を作る。この様な実施
例においては、固く取付けられたレシーバ用トラ
ンスジユーサは容易にシールすることができ又良
好な信号対雑音比（Ｓ−Ｎ比）が得られる。

本発明の更に別の変更例として第１４図の実施
があるが、そこではレシーバ用トランスジユーサ
１８７及び１８８をそれぞれ固く取付けている一
対の平行な遅延線素子１８５及び１８６がある。
例えば予め選択された矩形波を持つドライバ用ト
ランスジユーサ１８９は遅延線及びレシーバ用ト
ランスジユーサに対して移動可能に取付けられこ
れらに対して平行な方向に動くことができるよう
になつている。遅延線１８５は硬い、焼なましの
されていないニツケルのような第１の材料で作ら
れ信号が第１の伝搬速度“C₁”で伝搬されるよ
うになつている一方、遅延線１８６は焼なましさ
れたニツケルのような前記の材料とは異なつた材
料から作られ信号が第２の伝搬速度“C₂”で伝
搬されるようになつている。材料は、速度C₁及
びC₂が二つの遅延線の全長にわたつて、これら
二つの遅延線間で少なくとも１つの波長λの差を
生じることによりあいまいな距離情報を作らない
ようにするため選択される。明らかには示されて
いないけれども粗読出し信号と明瞭な読出し信号
とは、レシーバ用トランスジユーサにおける受信
信号間の位相差及びドライバ信号と受信信号との
間の位相差をそれぞれ決定することにより得られ
る。

第１４図に示された実施例を使用することによ
つて遅延線間の距離“ｄ”は、第１２図及び第１
３図の実施例と対比させた場合多くの応用例を作
るのにスペースを節約すべく最少にすることがで
きる。

第１２図及び第１３図に使われた原理の更に別
の変更例として、第１５図には、正しく平行にさ
れ同心になつた第１の内部脚１９０Ａと第２の外
部脚１９０Ｂとを有する、湾曲した遅延線素子１
９０が示されている。したがつて内部脚１９０Ａ
の長さは外部脚１９０Ｂの長さよりも小さく、こ
れら脚はそれぞれNλ及び（Ｎ＋ｂ）λとなる様
に構成されている。第１２図の実施例と同様な態
様で、ドライバ用トランスジユーサ１９１は遅延
線１９０の機械的な結合端近くに固く取付けられ
又一対のレシーバ用トランスジユーサ１９２及び
１９３は遅延線によつて作られた湾曲経路に沿い
これと平行に移動できる様に遅延線及びドライバ
用トランスジユーサに対して移動可能に取付けら
れる。第１２図に示された回路と同様な適当な位
相比較回路（図示してない）を用いて粗読出し測
定と明瞭な読出し測定とを行うことができる。

本発明の遅延線を用いるに際して、温度の変化
は測定誤差を生じるが、この誤差には遅延線に沿
つて進む音波の位相伝搬速度が温度変化に伴う遅
延線の長さの変化によつて簡単に変化することに
起因する誤差も含まれる。長さの変化によつて起
る誤差は位相伝搬速度誤差よりも重要性はなく又
長さの変化は、長さの増加が遅延線の“作動”長
さの変化を起さないようにし、遅延線の方向が変
化しないようにして進行中の音波信号の特性が遅
延線の伸張と収縮に伴つて変化することのない
様、遅延線をその端部において固く取付けない様
にすることによつて比較的容易に補償することが
できるのである。

位相速度の誤差は、例えば第１６図、第１７図
に示されるような屈曲遅延線内で補償される。例
えば、第１６図において、基準ピツクアツプコイ
ルのような基準トランスジユーサ１６０が、レシ
ーバ用トランスジユーサ１６２から例えばNλだ
け離れた固定距離にある屈曲遅延線１６１の１本
の足１６１Ｂに連結される。基準トランスジユー
サ１６０でピツクアツプされた基準信号の位相と
レシーバ用トランスジユーサ１６０で受信された
信号との間で、信号比較回路１６３において、そ
の位相差の比較検出が行なわれる。信号比較回路
１６３は、電圧制御発振器（VCO）のような可
変周波数源１６５に用いられる周波数制御信号と
して使用される出力信号を発生し、入力信号の周
波数を変換してドライバ用トランスジユーサ１６
４に伝達する。これにより、このような入力信号
の位相差は、ゼロになるまで効果的に変換され
る。この方法により、たとえ温度変化を考慮して
も、位相速度は入力信号の周波数を適当に制御す
ることにより概ね一定に保たれる。

第１７図は別の実施例を示しており、基準トラ
ンスジユーサが、ドライバ用トランスジユーサ１
６４からある固定距離だけ離れた位置で、屈曲遅
延線１６１の１本の足１６１Ａと連結すべく配置
されており、VCC信号源１６５からドライバ用
トランスジユーサ１６４に至る入力信号と基準ト
ランスジユーサ１６０によつてピツクアツプされ
る信号との間の位相差が、位相差比較回路１６３
において比較され、第１６図を参照して述べたの
と同じ方法によつて可変の周波数源１６５に対す
る周波数制御信号が発生させられる。

多数の実施例においては、信号は遅延線と電磁
的に結合および解放がなされるが、このような信
号は、例えば、圧電気遅延線素子のような機械的
弾性波を支持することができる遅延線と同時に用
いられるときには、例えば機械的に連結すること
ができる。さらに、２つの位相変換器が密と粗読
み出し信号を発生させるのに用いられるような実
施例においては、ある応用例として、ただ１つの
位相変換器を用いて、その位相変換機能が時間的
に多重になるような適当な周知のスイツチング技
術により、連続する異なつた時間帯で両方の必要
な読み出し信号を発生させるように配置すること
ができる。これまで述べてきた屈曲遅延要素の技
術については、当業者がなしうる他の変形例も本
発明の範囲に包含されるものであり、図示された
特定の実施例に限定されることはない。例えば、
本発明における位置読み出し装置は、前述の距離
測定技術から速度情報として取り出すこともでき
るし、あるいは工作機械の工具制御システムにお
けるような位置制御システムにおいて用いられる
距離測定技術から取り出すこともできる。さら
に、当業界で知られている他の精および粗読み出
し技術、例えば、サイクルカウント技術のような
ものも、これまで述べてきた本発明の実施例中に
用いることができる。

本発明に関連した従来技術としては、次のもの
が知られている。

米国特許（番号） 2863121、3156766、3648277、2947929、
3172075、3717033、3008087、3271763、3898555、
3016498、3428789、3936765、3121955、3491453、
3134099、3534609、3140612、3641429 英国特許（番号）1035763 「周期的断続波形における光学的調和変形」ジ
エームス・Ｆ・ロード著、C.Sドレーパー研究所
レポート、Ｔ−527、1970年１月。

「磁歪式読み出しを備えたスパーク室内におい
て磁歪信号を増大させる単純な方法」Ｖ・ボーマ
ー共著、核装置と方法96号（1971年）、601ないし
603ページ。

「線型スパーク室のための磁歪読出し」Ｖ・ペ
レツクス・メンデツクス共著、核装置と方法33号
（1965年）、141ないし146ページ。

「磁歪読出しを備えた大形線形スパーク室の構
造と作動」Ｇ・グレーヤー共著、核装置と方法99
号（1972年）、579ないし587ページ。

「長大共軸無線周波ケーブルの正確な測定法」
ウイン・ウイリアムズ、プロセスIEEE19巻第２
号、1972年２月。

「表面聴覚波遅延線制御式低周波発振器」Ｓ・
プカイヨダム、プロセスIEEE、1975年７月、
1071、1072ページ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は
図は非平行遅延素子を用いる本発明の別の実施例
を示す図、第３図および第４図は曲線信号路に用
いた本発明の別の実施例を示す図、第５図は粗お
よび精読出しを行なうため正弦波振幅変調信号を
用いる本発明の実施例を示す図、第６図はパルス
信号を用いた本発明の別の実施例を示す図、第７
図は多重Ｕ形状遅延素子を用いる本発明のさらに
別の実施例を示す図、第８図は第２図の装置に対
するさらに他の実施例を示す図、第９図は複数の
遅延素子を用いる本発明の他の実施例を示す図、
第１０図はパルス信号を用いる本発明の他の実施
例を示す図、第１１図は第１図の装置に対するさ
らに他の実施例を示す図、第１２図はCW信号の
ため粗および精読出しを得るため単純化された形
態のＵ字形状遅延素子を用いる本発明の実施例を
示す図、第１３図乃至第１５図は第１２図の実施
例の異型例を示す図、第１６図および第１７図は
温度補償を行なう本発明の実施例を示す図であ
る。 ３０…遅延素子、３０Ａ，３０Ｂ…脚部、３１
…ドライバ用トランスジユーサ、３２…レシーバ
用トランスジユーサ、３３…支持部材、３６…伝
送波信号の反射を減少せしめる手段、３７…基準
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 伝送波信号を伝達支持し得る少なくとも一の
   遅延素子、信号発生手段、前記遅延素子の少なく
   とも一の一方の位置に配設された少なくとも一の
   ドライバ用トランスジユーサ、前記遅延素子の少
   なくとも一の他方の位置に配設された少なくとも
   一のレシーバ用トランスジユーサ、前記ドライバ
   用トランスジユーサは前記信号発生手段に応答し
   て前記少なくとも一の一方の位置から前記少なく
   とも一の他方の位置に向けて前記遅延素子に沿つ
   て伝播する伝送波を生ぜしめこれによつて前記伝
   送波信号が測定される距離を２回以上伝播するご
   とくなされていること、前記少なくとも一のドラ
   イバ用トランスジユーサの信号および前記少なく
   とも一のレシーバ用トランスジユーサの受信した
   信号に応答して前記遅延素子に対して固定された
   基準位置と前記ドライバ用トランスジユーサまた
   はレシーバ用トランスジユーサの一方の位置との
   間の距離を測定するための手段、ならびに前記遅
   延素子内の前記伝送波信号の反射を実質的に減少
   せしめるための手段、からなることを特徴とする
   位置測定装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、前記
   遅延素子は前記伝送波信号のための少なくとも二
   の別個の遅延路を形成するごとく配設してなるこ
   と。 ３ 特許請求の範囲２記載の装置において、前記
   遅延素子は、一端でたがいに結合された２本の脚
   部を有する少なくとも一のほぼＵ字形の遅延素子
   のかたちをなしていること。 ４ 特許請求の範囲３記載の装置において、前記
   脚部は機械的にたがいに結合されてなること。 ５ 特許請求の範囲４記載の装置において、前記
   ドライバ用トランスジユーサおよび前記レシーバ
   用トランスジユーサは前記少なくとも一の遅延素
   子の脚部に対して相対的に運動するごとく配置さ
   れてなること。 ６ 特許請求の範囲５記載の装置において、前記
   少なくとも一の遅延素子の脚部はほぼ平行になさ
   れていること。 ７ 特許請求の範囲６記載の装置において、前記
   少なくとも一の遅延素子の脚部はほぼ直線形状を
   なしていること。 ８ 特許請求の範囲６記載の装置において、前記
   少なくとも一の遅延素子の脚部はほぼ円形をなし
   ていること。 ９ 特許請求の範囲５記載の装置において、前記
   少なくとも一の遅延素子の脚部は非平行になされ
   ていること。 １０ 特許請求の範囲９記載の装置において、前
   記少なくとも一の遅延素子の脚部はほぼ直線形状
   をなしていること。 １１ 特許請求の範囲５記載の装置において、前
   記少なくとも一の遅延素子は複数の遅延素子を含
   み、これら複数の遅延素子のうち第１の遅延素子
   は前記信号発生手段に応答して該第１の遅延素子
   に沿つて伝播する伝送波信号を発生するための少
   なくとも一のドライバ用トランスジユーサおよび
   前記第１の遅延素子内を伝播する前記伝送波の存
   在を検出するための少なくとも一のレシーバ用ト
   ランスジユーサを含むこと、付加的な複数の遅延
   素子はそれぞれが、隣接する遅延素子の前記少な
   くとも一のレシーバ用トランスジユーサの部位に
   おける信号に応答して付加的な遅延素子の各々の
   内部をそのドライバ用トランスジユーサからレシ
   ーバ用トランスジユーサに向けて伝播する伝送波
   を発生せしめるための少なくとも一のドライバ用
   トランスジユーサを含み、さらに前記複数の遅延
   素子の少なくとも一は隣接した前記付加的遅延素
   子の一のそなえる前記少なくとも一のレシーバ用
   トランスジユーサの信号に応答して前記付加的遅
   延素子の前記最後の一の内部を伝播する伝送波信
   号を発生せしめるための少なくとも一のドライバ
   用トランスジユーサおよび前記最後の遅延素子内
   の前記伝送波信号の存在を検出するための少なく
   とも一のレシーバ用トランスジユーサを含むこ
   と、前記第１の遅延素子、前記付加的な遅延素子
   および前記最後の遅延素子のすべての前記ドライ
   バ用トランスジユーサおよびレシーバ用トランス
   ジユーサは前記遅延素子に対して一緒に運動し得
   るように配置してなること。 １２ 特許請求の範囲１１記載の装置において、
   前記最後の遅延素子を除く各遅延素子が受信した
   信号を増幅するための増幅器およびこの増幅され
   た信号を隣接する遅延素子のドライバ用トランス
   ジユーサに供給するための手段を含んでなるこ
   と。 １３ 特許請求の範囲３記載の装置において、前
   記脚部はたがいに電磁的に結合されてなること。 １４ 特許請求の範囲１３記載の装置において、
   前記少なくとも一のドライバ用トランスジユーサ
   および前記少なくとも一のレシーバ用トランスジ
   ユーサは前記少なくとも一の遅延素子の脚部に対
   して一緒に運動するごとく配置されてなること。 １５ 特許請求の範囲１４記載の装置において、
   前記少なくとも一の、遅延素子の脚部はほぼ平行
   になされていること。 １６ 特許請求の範囲１５記載の装置において、
   前記少なくとも一の遅延素子の脚部はほぼ直線形
   状をなしていること。 １７ 特許請求の範囲１６記載の装置において、
   前記少なくとも一の遅延素子の脚部はほぼ円形を
   なしていること。 １８ 特許請求の範囲１４記載の装置において、
   前記少なくとも一の遅延素子の脚部は非平行にな
   されていること。 １９ 特許請求の範囲１８記載の装置において、
   前記少なくとも一の遅延素子の脚部はほぼ直線形
   状をなしていること。 ２０ 特許請求の範囲３記載の装置において、前
   記脚部の一は前記２本の脚部の他方よりも長く、
   さらに前記少なくとも一のレシーバ用トランスジ
   ユーサは前記各脚部の内部の伝送波の存在を検出
   するように配置された少なくとも一対のレシーバ
   用トランスジユーサからなること。 ２１ 特許請求の範囲２０記載の装置において、
   前記脚部の一方の長さがＮを整数λを前記遅延素
   子の脚部に沿つて伝播される連続的な弾性波の波
   長とするときNλでありまた他方の脚部の長さは
   ｂをゼロより大きいが1.0以下の数として（Ｎ＋
   ｂ）λであるごとくなしたこと。 ２２ 特許請求の範囲２１記載の装置において、
   前記少なくとも一のドライバ用トランスジユーサ
   は前記遅延素子に対して固着されており、また前
   記少なくとも一対のレシーバ用トランスジユーサ
   は前記遅延素子の前記脚部の一の方向にほぼ平行
   な方向に沿つて前記遅延素子に対して一緒に運動
   するごとく配置されてなること。 ２３ 特許請求の範囲２１記載の装置において、
   前記少なくとも一対のレシーバ用トランスジユー
   サは前記遅延素子に対して固着され、また前記少
   なくとも一のドライバ用トランスジユーサは前記
   遅延素子の前記脚部の一の方向にほぼ平行な方向
   に沿つて前記遅延素子に対して運動するごとく配
   置されたこと。 ２４ 特許請求の範囲２記載の装置において、前
   記脚部の長さは同等でありまた該脚部の一方の内
   部における伝送波信号の伝播速度は前記脚部の他
   方の内部における伝送波信号の伝播速度とは異な
   らしめたこと。 ２５ 特許請求の範囲２４記載の装置において、
   前記脚部は異なつた材料で構成されこれによつて
   前記伝播速度の違いが長さ方向に沿つて２本の脚
   部どおしの間で少なくとも１波長の差を作り出す
   ごとくしてなること。 ２６ 特許請求の範囲１記載の装置において、前
   記信号発生手段は伝送パルス信号が２回以上前記
   遅延素子に沿つて伝播するように前記少なくとも
   一のドライバ用トランスジユーサに複数のパルス
   信号を供給し得るパルス信号発生源であること。 ２７ 特許請求の範囲２６記載の装置において、
   前記遅延素子は、単一の遅延線素子であり、さら
   に、前記レシーバ用トランスジユーサの検出した
   各パルス信号に応答して、前記遅延素子に沿つて
   伝播する前記少なくとも一のドライバ用トランス
   ジユーサへの前記複数のパルス信号を供給するた
   めの前記パルス信号発生源をトリガしこれによつ
   てパルス信号が測定される距離にわたつて２回以
   上伝播されるごとくなす手段をそなえ、さらに前
   記距離測定手段は前記距離を測定するための前記
   複数のパルス信号の伝送時間を測定するものであ
   ること。 ２８ 特許請求の範囲１記載の装置において、前
   記信号発生手段が前記遅延素子に沿つて連続伝送
   波信号が伝播する場合に前記少なくとも一のドラ
   イバ用トランスジユーサに連続波信号を与えるこ
   と、ならびに前記距離測定手段が前記少なくとも
   一のレシーバ用トランスジユーサの受信した信号
   の位相と前記少なくとも一のドライバ用トランス
   ジユーサに供給された前記連続波の信号の位相と
   を比較するための手段をそなえてなること。 ２９ 特許請求の範囲２８記載の装置において、
   前記信号発生手段は、第１の周波数の搬送波信号
   であつて第２の周波数の変調信号で振幅変調され
   る搬送波信号からなる振幅変調された連続波信号
   を与える手段をそなえてなり、さらに、前記位相
   差測定手段は、前記少なくとも一のレシーバ用ト
   ランスジユーサの受信した信号を復調して前記受
   信信号の包絡線を表わす検出信号を発生する手
   段、前記検出信号の位相と前記変調用信号の位相
   とを比較して測定すべき距離を粗く測定する手段
   および前記少なくとも一のドライバ用トランスジ
   ユーサに供給された前記搬送波信号の位相と前記
   少なくとも一のレシーバ用トランスジユーサの受
   信した信号の搬送波信号の位相とを比較して測定
   すべき距離の精確な測定をなす手段を含むこと。 ３０ 特許請求の範囲２記載の装置において、前
   記少なくとも一のレシーバ用トランスジユーサは
   前記各遅延路内に伝送波の存在を検出するための
   少なくとも一対のレシーバ用トランスジユーサか
   らなり、該少なくとも一のドライバ用トランスジ
   ユーサは前記遅延素子に対して固着されまた前記
   少なくとも一対のレシーバ用トランスジユーサは
   前記遅延素子に対して一緒に運動するごとく配置
   されてなり、前記距離測定手段は前記少なくとも
   一対のレシーバ用トランスジユーサの一方の受信
   した信号の位相と前記少なくとも一対の受信用ト
   ランスジユーサの他方の受信した信号の位相とを
   比較して測定すべき距離の粗い測定をなすための
   手段および前記少なくとも一のドライバ用トラン
   スジユーサに供給された信号の位相と前記少なく
   とも一対のレシーバ用トランスジユーサの前記一
   方の受信した信号とを比較して測定すべき距離の
   精密な測定をなすための手段をそなえてなるこ
   と。 ３１ 特許請求の範囲２記載の装置において、前
   記少なくとも一のレシーバ用トランスジユーサは
   前記各遅延路内の伝送波の存在を検出するための
   少なくとも一対のレシーバ用トランスジユーサか
   らなり、前記少なくとも一対のレシーバ用トラン
   スジユーサは前記遅延素子に対して固着されまた
   前記少なくとも一のドライバ用トランスジユーサ
   は前記遅延素子に対して運動するごとく配置され
   てなること、さらに前記距離測定手段は、前記少
   なくとも一対のレシーバ用トランスジユーサの一
   方の受信した信号の位相と前記少なくとも一対の
   レシーバ用トランスジユーサの他方の受信した信
   号の位相とを比較して測定すべき距離の粗い測定
   をなすための手段ならびに前記少なくとも一のド
   ライバ用トランスジユーサの供給した信号の位相
   と前記少なくとも一対のレシーバ用トランスジユ
   ーサの前記一方の受信した信号とを比較して測定
   すべき距離の精確な測定をなすための手段とをそ
   なえてなる。 ３２ 特許請求の範囲１記載の装置において、該
   装置はさらに位相速度の誤差によつて生ずる前記
   距離の測定誤差を補償するための手段を含んでな
   ること。 ３３ 特許請求の範囲３２記載の装置において、
   前記誤差補償手段は、前記少なくとも一のレシー
   バ用トランスジユーサからの特定の距離をもつた
   予め定められた位置において前記遅延素子に結合
   され、前記伝送波信号が前記予め定められた位置
   を通過すると該伝送波信号の存在を検出するため
   の少なくとも一の他方のトランスジユーサならび
   に前記予め定められた位置での検出された伝送波
   信号に応答して前記信号発生手段からの信号の位
   相を制御することにより前記位相速度誤差を補償
   するための手段、をそなえてなること。 ３４ 特許請求の範囲３２記載の装置において、
   前記誤差補償手段は、前記少なくとも一のドライ
   バ用トランスジユーサからの特定の距離にある予
   め定められた位置において前記遅延素子に結合さ
   れており、前記伝送波信号が前記予め定められた
   位置を通過するとき該伝送波信号の存在を検出す
   るための少なくとも一の他方のトランスジユー
   サ、ならびに前記予め定められた位置における検
   出された伝送波信号に応答して前記信号発生手段
   からの発生信号の位相を制御して前記位相速度誤
   差を補償するための手段、をそなえてなること。