CN103226026B - 感应检测型旋转编码器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种感应检测型旋转编码器。第一接收线圈和第一磁通耦合体形成具有以第一间距在转子的旋转方向上周期性地变化的形状的第一磁道。第二接收线圈和第二磁通耦合体形成具有以第二间距在转子的旋转方向上周期性地变化的形状的第二磁道。第一接收线圈和第二接收线圈在旋转轴延伸的方向上隔着第一绝缘层层叠。第一磁通耦合体和第二磁通耦合体在旋转轴延伸的方向上隔着第二绝缘层层叠。

Description

感应检测型旋转编码器

本申请基于2012年1月25日提交的日本专利申请No.2012-013458、2012年7月27日提交的日本专利申请No.2012-166605以及2012年12月18日提交的日本专利申请No.2012-275315要求优先权，在此包含其所有内容。

技术领域

本发明涉及一种利用设置于转子和定子的布线间的磁通耦合来测量物体的旋转角的感应检测型旋转编码器。

背景技术

旋转编码器具备配置有发送线圈和接收线圈的定子以及配置有能够与这些线圈发生磁通耦合的磁通耦合体的转子(参照US7,385,389)。在将旋转编码器应用于测微器(micrometer)等手动工具的情况下，需要将产生波长不同的信号的多个磁道(发送线圈、接收线圈以及磁通耦合体)汇总来减小其外径。

另外，在感应检测型旋转编码器中，为了测量绝对位置，需要至少两个磁道以上的磁道(参照US7,385,389)。然而，当如US7,385,389所记载的装置那样两个磁道被配置成同心圆状时，感应检测型旋转编码器的外径变大。

发明内容

本发明所涉及的感应检测型旋转编码器的特征在于，具备：定子；转子，其配置成能够以旋转轴为中心进行旋转且与上述定子相对；发送线圈，其以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述定子；第一接收线圈和第二接收线圈，该第一接收线圈和第二接收线圈沿着上述发送线圈以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述定子；以及第一磁通耦合体和第二磁通耦合体，该第一磁通耦合体和第二磁通耦合体以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述转子，分别与上述发送线圈、上述第一接收线圈及上述第二接收线圈发生磁通耦合，其中，上述第一接收线圈和上述第一磁通耦合体形成具有在上述转子的旋转方向上以第一间距周期性地变化的形状的第一磁道，上述第二接收线圈和上述第二磁通耦合体形成具有在上述转子的旋转方向上以与上述第一间距不同的第二间距周期性地变化的形状的第二磁道，上述第一接收线圈和上述第二接收线圈在上述旋转轴延伸的方向上隔着第一绝缘层层叠形成，上述第一磁通耦合体和上述第二磁通耦合体在上述旋转轴延伸的方向上隔着第二绝缘层层叠形成。

另外，本发明所涉及的感应检测型旋转编码器具备：定子；转子，其配置成能够以旋转轴为中心进行旋转且与定子相对；第一发送线圈和第二发送线圈，该第一发送线圈以旋转轴为中心呈环状形成于定子，该第二发送线圈以旋转轴为中心呈环状形成在第一发送线圈的内周侧；第一接收线圈和第二接收线圈，该第一接收线圈和第二接收线圈沿着发送线圈以旋转轴为中心呈环状形成于定子；以及第一磁通耦合体和第二磁通耦合体，该第一磁通耦合体和第二磁通耦合体以旋转轴为中心呈环状形成于转子，分别与第一发送线圈、第二发送线圈、第一接收线圈及第二接收线圈发生磁通耦合。第一接收线圈和第一磁通耦合体形成具有在转子的旋转方向上以第一间距周期性地变化的形状的第一磁道，第二接收线圈和第二磁通耦合体形成具有在转子的旋转方向上以与第一间距不同的第二间距周期性地变化的形状的第二磁道。另外，第一接收线圈和第二接收线圈在旋转轴延伸的方向上隔着第一绝缘层层叠形成，第一磁通耦合体和第二磁通耦合体在旋转轴延伸的方向上隔着第二绝缘层层叠形成。并且，上述的第一磁通耦合体具有以第一间距变化的齿轮状的第一电流路径和将第一电流路径的内周侧进行连接的环状的第二电流路径，第二磁通耦合体具有环状的第三电流路径和外周侧被第三电流路径所连接的以第二间距变化的齿轮状的第四电流路径。

在上述结构中，第一接收线圈和第二接收线圈以及第一磁通耦合体和第二磁通耦合体在旋转轴延伸的方向上层叠形成，因此能够将绝对位置检测型的感应检测型旋转编码器构成为小型。另外，由于将第一发送线圈和第二发送线圈独立地构成，因此能够通过容易的结构实现。并且，由于在第一磁通耦合体和第二磁通耦合体中分别设置有与第一接收线圈和第二接收线圈强烈地发生磁通耦合的电流路径以及几乎不与第一接收线圈和第二接收线圈发生磁通耦合的电流路径，因此能够减少第一磁道与第二磁道之间的串扰，从而能够进行高精确度的测量。

另外，在上述感应检测型旋转编码器中能够具备交替地向第一发送线圈和第二发送线圈供给电流的电流供给单元。由此，能够减少第一磁道与第二磁道之间的串扰。

另外，上述第一接收线圈和第二接收线圈以及第一磁通耦合体和第二磁通耦合体能够如下那样进行层叠。即，第一接收线圈与第一磁通耦合体相对，在第二接收线圈与第二磁通耦合体之间配置有第一接收线圈和第一磁通耦合体。另外，在这种情况下，能够使第一间距短于第二间距。根据这样的结构，由于具有较短的间距的磁道的灵敏度高，因此能够使测量精确度提高。

本发明所涉及的感应检测型旋转编码器的特征在于，具备：定子；第一转子，其卡合于旋转轴，与上述旋转轴一起旋转，并与上述定子在轴向上相对；第二转子，其配置在上述第一转子的外周侧，能够相对于上述第一转子进行旋转，并与上述定子在轴向上相对；旋转传递单元，其传递上述旋转轴的旋转，使上述第二转子以与上述第一转子不同的速度进行旋转；第一角度检测磁道和第二角度检测磁道，该第一角度检测磁道和第二角度检测磁道以与上述旋转轴同轴的方式形成在上述定子的与上述第一转子相对的面和上述第一转子的与上述定子相对的面；以及第三角度检测磁道和第四角度检测磁道，该第三角度检测磁道和第四角度检测磁道以与上述旋转轴同轴的方式形成在上述定子的与上述第二转子相对的面和上述第二转子的与上述定子相对的面，其中，上述第一角度检测磁道在上述第一转子旋转一周时生成N1次的周期性变化，上述第二角度检测磁道在上述第一转子旋转一周时生成N2次的周期性变化，上述第三角度检测磁道在上述第二转子旋转一周时生成N3次的周期性变化，上述第四角度检测磁道在上述第二转子旋转一周时生成N4次的周期性变化，N1与N2不同，N3与N4不同。

附图说明

图1是搭载有第一实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器的数字式测微器1的主视图。

图2是第一实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器11的截面图。

图3A和图3B是第一实施方式所涉及的定子13和转子15的截面图。

图4是表示第一实施方式所涉及的发送线圈31和第一接收线圈32a的平面图。

图5是表示第一实施方式所涉及的接收线圈321a的平面图。

图6是表示第一实施方式所涉及的第二接收线圈32b的平面图。

图7是表示第一实施方式所涉及的接收线圈321b的平面图。

图8是表示第一实施方式所涉及的第一磁通耦合体41a的平面图。

图9是表示第一实施方式所涉及的第二磁通耦合体41b的平面图。

图10是表示由第一实施方式所涉及的第一接收线圈32a和第二接收线圈32b获得的信号的图。

图11A和图11B是表示第二实施方式所涉及的定子13和转子15的截面图。

图12是表示第二实施方式所涉及的第一发送线圈31a、第一接收线圈32a的平面图。

图13是表示第二实施方式所涉及的第二发送线圈31b、第二接收线圈32b的平面图。

图14是表示第二实施方式所涉及的第二磁通耦合体41c的平面图。

图15是表示由于流经第二实施方式所涉及的第一发送线圈31a的电流Id1而在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41c中产生的感应电流的概略图。

图16是表示由于流经第二实施方式所涉及的第二发送线圈31b的电流Id1而在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41c中产生的感应电流的概略图。

图17A~图17C是表示第三实施方式所涉及的发送线圈31c的概略图。

图18A和图18B是第四实施方式所涉及的定子13和转子15的截面图。

图19是表示第四实施方式所涉及的第一发送线圈31a、第二发送线圈31b以及第一接收线圈32a的平面图。

图20是表示第四实施方式所涉及的第一磁通耦合体41a的平面图。

图21是表示第四实施方式所涉及的第二磁通耦合体41b的平面图。

图22是表示向第四实施方式所涉及的第一发送线圈31a和第二发送线圈31b供给电流的电流供给单元的电路图。

图23是表示由于流经第四实施方式所涉及的第一发送线圈31a的电流而在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41b中产生的感应电流的概略图。

图24是表示由于流经第四实施方式所涉及的第二发送线圈31b的电流而在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41b中产生的感应电流的概略图。

图25是表示第五实施方式所涉及的测微头1′的截面图。

图26是构成第五实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器4′的第一转子42′、第二转子51′的立体图。

图27是构成第五实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器4′的第一转子42′、第二转子51′的分解立体图。

图28是第五实施方式所涉及的定子41′以及转子42′、51′的截面图。

图29是表示第五实施方式所涉及的第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′、第一接收线圈413a′以及第三接收线圈413c′的平面图。

图30是表示第五实施方式所涉及的接收线圈413aa′、413ca′的平面图。

图31是表示第五实施方式所涉及的第二接收线圈413b′以及第四接收线圈413d′的平面图。

图32是表示第五实施方式所涉及的接收线圈413ba′、413da′的平面图。

图33A是表示第五实施方式所涉及的第一磁通耦合体422a′的平面图。

图33B是表示第五实施方式所涉及的第三磁通耦合体512a′的平面图。

图34A是表示第五实施方式所涉及的第二磁通耦合体422b′的平面图。

图34B是表示第五实施方式所涉及的第四磁通耦合体512b′的平面图。

图35是表示向第五实施方式所涉及的第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′供给电流的电流供给单元的电路图。

图36A是表示由于流经第五实施方式所涉及的第二发送线圈412b′的电流而在第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′、第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′中产生的感应电流的概略图。

图36B是表示由于流经第五实施方式所涉及的第一发送线圈412a′和第三发送线圈412c′的电流而在第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′、第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′中产生的感应电流的概略图。

图37是由第五实施方式所涉及的第一接收线圈413a′~第四接收线圈413d′获得的信号的图。

图38是表示第五实施方式的发送接收控制部6′以及运算处理部7′的结构的框图。

图39是表示第六实施方式所涉及的测微头1a′的截面图。

图40是第六实施方式的感应检测型旋转编码器4a′的分解立体图。

图41是表示向第七实施方式所涉及的第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′供给电流的电流供给单元的电路图。

图42是表示第七实施方式的发送接收控制部6′以及运算处理部7′的结构的框图。

具体实施方式

接着，参照附图详细说明本发明的实施方式。

参照图1，说明搭载有本发明的第一实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器的数字式测微器的结构。图1是数字式测微器的主视图。在数字式测微器的框架3中，以能够旋转的方式安装有测微套筒5。作为测量触头的测杆7以能够旋转的方式支承在框架3的内部。

测杆7的一端侧突出到外部，该一端抵接测量对象物。另一方面，在测杆7的另一端侧切削出进给丝杠(在图1中未图示)。该进给丝杠被嵌入在测微套筒5内的螺母中。

在该结构中，当使测微套筒5正向旋转时，测杆7沿着其轴向前进，当使测微套筒5逆向旋转时，测杆7沿着其轴向后退。在框架3中设置有能够显示数字式测微器的测量值的液晶显示部9。

[第一实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器11的结构]

接着，参照图2说明安装在图1的数字式测微器中的第一实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器11的结构。图2是感应检测型旋转编码器11的截面图。

感应检测型旋转编码器11具备定子13以及转子15，该转子15配置成能够以测杆7(旋转轴)为中心进行旋转且与定子13相对。转子15固定于圆筒状的转子衬套19的端面。测杆7***转子衬套19中。定子衬套21固定于框架3。

在测杆7的表面形成有嵌入到配置在图1的测微套筒5的内部的螺母中的进给丝杠23。另外，在测杆7的表面，沿着测杆7的长度方向(即，测杆7的进退方向)挖出键槽25。固定于转子衬套19的销27的前端部嵌入键槽25中。当测杆7旋转时，其旋转力通过销27传递到转子衬套19，从而转子15旋转。换言之，转子15与测杆7的旋转联动地进行旋转。由于销27没有固定在键槽25中，因此能够使转子15旋转而不使转子15与测杆7一起移动。

接着，参照图3A说明定子13以及转子15的结构。图3A是定子13以及转子15的截面图。定子13具有如图3A所示那样层叠的绝缘层33A~33D。定子13在转子15侧的绝缘层33A具备发送线圈31和第一接收线圈32a，在中间的绝缘层33C具备第二接收线圈32b。此外，在绝缘层33A~33D形成有用于使测杆7贯通的贯通孔34，发送线圈31、第一接收线圈32a以及第二接收线圈32b以贯通孔34为中心形成为环状。

另一方面，转子15具有如图3A所示那样层叠的绝缘层42A和42B。转子15在绝缘层42A具备第一磁通耦合体41a，在绝缘层42B具备第二磁通耦合体41b。此外，在绝缘层42A、42B形成有用于使测杆7贯通的贯通孔43，第一磁通耦合体41a以及第二磁通耦合体41b以贯通孔43为中心形成为环状。

发送线圈31中流动随时间而变化的驱动信号，将由此产生的磁场施加到形成于转子15的第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41b。发送线圈31设置在绝缘层33A的转子15侧的表面。

第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41b各自基于由流经发送线圈31的驱动信号产生的磁场而产生感应电流。第一磁通耦合体41a设置在绝缘层42A的定子13侧的表面。第二磁通耦合体41b设置在绝缘层42B的定子13侧的表面。第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41b隔着绝缘层42A层叠在层叠方向上彼此重叠的位置。

在由于发送线圈31与第一磁通耦合体41a的磁通耦合而在第一磁通耦合体41a中产生了感应电流的情况下，第一接收线圈32a检测通过基于该情况的磁通耦合产生的感应电压。在由于发送线圈31与第二磁通耦合体41b的磁通耦合而在第二磁通耦合体41b中产生了感应电流的情况下，第二接收线圈32b检测通过基于该情况的磁通耦合产生的感应电压。

第一接收线圈32a的一部分形成在绝缘层33A的转子15侧的表面，第一接收线圈32a的其余部分形成在绝缘层33B的转子15侧的表面，两者通过贯通绝缘层33A的通孔或者导通孔来彼此连接。第二接收线圈32b的一部分形成在绝缘层33C的转子15侧的表面，第二接收线圈32b的其余部分形成在绝缘层33D的转子15侧的表面，两者通过贯通绝缘层33C的通孔或者导通孔来彼此连接。第一接收线圈32a和第二接收线圈32b隔着绝缘层33B层叠在层叠方向上彼此重叠的位置。

在图3A中，第一接收线圈32a与第一磁通耦合体41a相对。另外，在第二接收线圈32b与第二磁通耦合体41b之间配置有第一接收线圈32a和第一磁通耦合体41a。通过该配置，能够提高由第一接收线圈32a接收的信号强度。在第一接收线圈32a的接收信号影响测量精确度的情况下，该配置是优选的。

作为一例，如图3A所示，第一接收线圈32a和第二接收线圈32b具有相同的直径，第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b具有相同的直径。然而，仅第一接收线圈32a的直径与第一磁通耦合体41a的直径相同、第二接收线圈32b的直径与第二磁通耦合体41b的直径相同这一点是必须的。因而，也可以第一接收线圈32a和第二接收线圈32b具有不同的直径，第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b具有不同的直径。例如，如图3B所示，第一接收线圈32a的直径也可以大于第二接收线圈32b的直径，第一磁通耦合体41a的直径也可以大于第二磁通耦合体41b的直径。

接着，说明发送线圈31、第一接收线圈32a、第二接收线圈32b、第一磁通耦合体41a以及第二磁通耦合体41b的平面形状。

图4是表示发送线圈31和第一接收线圈32a的平面图。发送线圈31如图4所示那样形成为与测杆7同轴，在外周侧和内周侧具有大致圆形的电流路径。发送线圈31形成为在发送线圈31的外周侧的电流路径中流动的电流的方向与在发送线圈31的内周侧的电流路径中流动的电流的方向相同(参照箭头)。

第一接收线圈32a如图4所示那样形成为与测杆7同轴，以位于发送线圈31的外周侧和内周侧的电流路径之间的方式形成为环状。第一接收线圈32a由相位在旋转方向上不同的三个接收线圈321a~323a构成。接收线圈321a~323a为了不使交叉部短路而将相互交叉的部分隔着绝缘层33A上下排列，彼此通过通孔或导通孔进行连接，由此各自被绝缘分离地进行配置。

接着，参照图5说明接收线圈321a的形状。图5是表示接收线圈321a的平面图。接收线圈321a如图5所示那样具有在转子15的旋转方向上以间距λ1周期性地变化的环状(菱形形状)的形状。在接收线圈321a中，在图5所示的例子中设置有十个菱形形状的对PA1。此外，接收线圈322a、323a也具有与接收线圈321a相同的形状。

接着，参照图6说明第二接收线圈32b的形状。图6是表示第二接收线圈32b的平面图。第二接收线圈32b如图6所示那样形成为与测杆7同轴，以与第一接收线圈32a在层叠方向上重叠的方式形成为环状。第二接收线圈32b由相位在旋转方向上不同的三个接收线圈321b~323b构成。接收线圈321b~323b为了不使交叉部短路而将相互交叉的部分隔着绝缘层33C上下排列，彼此通过通孔或导通孔进行连接，由此各自被绝缘分离地进行配置。

接着，参照图7说明接收线圈321b的形状。图7是表示接收线圈321b的平面图。接收线圈321b如图7所示那样具有在转子15的旋转方向上以与间距λ1不同的间距λ2(λ2≠λ1)周期性地变化的环状(菱形形状)的形状。在接收线圈321b中，在图7所示的例子中设置有九个菱形形状的对PA2。在本实施方式中，间距λ1短于间距λ2(λ1<λ2)。此外，接收线圈322b、323b也具有与接收线圈321b相同的形状。

接着，参照图8说明第一磁通耦合体41a的形状。图8是表示第一磁通耦合体41a的平面图。第一磁通耦合体41a如图8所示那样形成为与测杆7同轴，并形成为与第一接收线圈32a隔着空隙相重叠。第一磁通耦合体41a具有在转子15的旋转方向上以与第一接收线圈32a相同的间距λ1周期性地变化的连续的齿轮状的形状。第一磁通耦合体41a交替地构成向靠近测杆7的方向凹陷的凹部411a和向离开测杆7的方向突出的凸部412a。在图8所示的例子中，设置有十个凹部411a与凸部412a的对PA3。

接着，参照图9说明第二磁通耦合体41b的形状。图9是表示第二磁通耦合体41b的平面图。第二磁通耦合体41b如图9所示那样形成为与测杆7同轴，并形成为与第一磁通耦合体41a隔着绝缘层42A在层叠方向上重叠。第二磁通耦合体41b具有在转子15的旋转方向上以间距λ2周期性地变化的连续的齿轮状的形状。第二磁通耦合体41b交替地构成向靠近测杆7的方向凹陷的凹部411b和向离开测杆7的方向突出的凸部412b。在图9所示的例子中，设置有九个凹部411b与凸部412b的对PA4。

通过以上的图3~图9所示的结构，第一接收线圈32a和第一磁通耦合体41a形成具有在转子15的旋转方向上以间距λ1周期性地变化的形状的第一磁道。另外，第二接收线圈32b和第二磁通耦合体41b形成具有在转子15的旋转方向上以与间距λ1不同的间距λ2周期性地变化的形状的第二磁道。在本实施方式中，第一磁道的间距λ1短于第二磁道的间距λ2，因此与第二磁道相比，第一磁道更加影响测量精确度。由于使基于该间距λ1的第一磁道的信号强度比第二磁道的信号强度高，因此能够获得较高的测量精确度。

接着，参照图10说明由第一接收线圈32a和第二接收线圈32b获得的信号。当在发送线圈31的外周侧和内周侧的电流路径中例如图4所示那样电流顺时针流动时，在各电流路径中沿右螺旋方向产生磁场，因此该磁场与第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b发生耦合，从而在第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b中电流逆时针流动。由此，在第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b的凹部411a、411b产生从图8和图9的纸面的表面进到背面的磁场，在凸部412a、412b产生从纸面的背面进到表面的磁场。由第一接收线圈32a和第二接收线圈32b接收这些磁场。不只是来自第一磁通耦合体41a的磁场，来自第二磁通耦合体41b的磁场也与第一接收线圈32a发生耦合。但是，相对于第一磁通耦合体41a一周的长度为间距λ1×10，第二磁通耦合体41b一周的长度为间距λ2×9，因此关于与第一接收线圈32a发生耦合的磁场的影响，就一周总体来说来自第二磁通耦合体41b的磁场的影响被抵消，仅为来自第一磁通耦合体41a的磁场所产生的影响。由此，在第一接收线圈32a中能够获得仅由与第一磁通耦合体41a的耦合相位决定的接收信号。同样地，在第二接收线圈32b中能够获得仅由与第二磁通耦合体41b的耦合相位决定的接收信号。这样，根据不同的间距λ1、λ2，在第一接收线圈32a中，由第二磁通耦合体41b引起的感应电压相互抵除，因此检测不出其信号。即，能够在第一接收线圈32a中抑制来自第二磁通耦合体41b的串扰，能够在第二接收线圈32b中抑制来自第一磁通耦合体41a的串扰。

其结果，如图10所示那样能够从第一接收线圈32a和第二接收线圈32b获得与转子15相对于定子13的位置相应地改变的接收信号。两个接收信号在转子15旋转一周的期间错开了一个周期，因此能够基于两个接收信号检测出旋转一周时的绝对位置。此外，图10仅图示了1相的信号，但是实际上能够获得各错开120°的3相的接收信号。

以上，根据本实施方式，能够将第一接收线圈32a、第二接收线圈32b在测杆7的长度方向上隔着绝缘层进行重叠，另外，也能够将第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41b在测杆7的长度方向上隔着绝缘层进行重叠，因此能够减小编码器的外径。并且，也不会产生串扰。

[第二实施方式]

接着，参照图11A说明第二实施方式所涉及的定子13和转子15。图11A是表示第二实施方式所涉及的定子13和转子15的截面图。第二实施方式所涉及的定子13如图11所示那样具有第一发送线圈31a和第二发送线圈31b。第二实施方式在这一点上与仅具有一个发送线圈31的第一实施方式不同。另外，设置在转子15上的第二磁通耦合体41c具有与第一实施方式不同的形状。除此之外，第二实施方式所涉及的第一接收线圈32a、第二接收线圈32b以及第一磁通耦合体41a等与第一实施方式相同，因此省略其说明。

第一发送线圈31a中流动随时间而变化的驱动信号，将由此产生的磁场施加到第一磁通耦合体41a。第二发送线圈31b中流动随时间而变化的驱动信号，将由此产生的磁场施加到第二磁通耦合体41c。在不同的定时进行对第一发送线圈31a、第二发送线圈31b的电流供给。

第一发送线圈31a如图11A所示那样形成在绝缘层33A的转子15侧的表面。第二发送线圈31b形成在绝缘层33C的转子15侧的表面。

作为一例，如图11A所示，第一接收线圈32a和第二接收线圈32b具有相同的直径，第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41c具有相同的直径。然而，仅第一接收线圈32a的直径与第一磁通耦合体41a的直径相同、第二接收线圈32b的直径与第二磁通耦合体41c的直径相同这一点是必须的。因而，也可以第一接收线圈32a和第二接收线圈32b具有不同的直径，第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41c具有不同的直径。例如，如图11B所示，第一接收线圈32a的直径也可以大于第二接收线圈32b的直径，第一磁通耦合体41a的直径也可以大于第二磁通耦合体41c的直径。

接着，参照图12说明第一发送线圈31a的形状。图12是表示第一发送线圈31a和第一接收线圈32a的平面图。第一发送线圈31a如图12所示那样形成为与测杆7同轴，具有外周侧和内周侧的大致圆形的电流路径。将第一发送线圈31a形成为在第一发送线圈31a的外周侧的电流路径中流动的电流的方向与在第一发送线圈31a的内周侧的电流路径中流动的电流的方向相同(参照箭头)。在第一发送线圈31a的外周侧和内周侧的电流路径之间配置有第一接收线圈32a。

接着，参照图13说明第二发送线圈31b的形状。图13是表示第二发送线圈31b和第二接收线圈32b的平面图。第二发送线圈31b如图13所示那样形成为与测杆7同轴，具有外周侧和内周侧的大致圆形的电流路径。将第二发送线圈31b形成为在第二发送线圈31b的外周侧的电流路径中流动的电流的方向与在第二发送线圈31b的内周侧的电流路径中流动的电流的方向相反(参照箭头)。在第二发送线圈31b的外周侧和内周侧的电流路径之间配置有第二接收线圈32b。

接着，参照图14说明第二磁通耦合体41c的形状。图14是表示第二磁通耦合体41c的平面图。第二磁通耦合体41c如图14所示那样形成为与测杆7同轴，形成为在转子15的旋转方向上以固定间距λ2配置的多个独立的矩形环那样的岛状。在图14所示的例子中设置有九个第二磁通耦合体41c。此外，由于第二实施方式所涉及的第一磁通耦合体41a的形状与第一实施方式相同，因此省略其说明。

接着，参照图15说明由于流经第一发送线圈31a的电流Id1而在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41c中产生的感应电流。在图15所示的例子中，在第一发送线圈31a的外周侧的电流路径中电流Id1顺时针流动。在这种情况下，在第一发送线圈31a的内周侧的电流路径中电流Id1也顺时针流动。由此，在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41c的外周侧和内周侧的电流路径中各感应电流Id2逆时针流动。因而，由于其形状而在第一磁通耦合体41a的整个电流路径中都产生感应电流。另一方面，由于其形状而在第二磁通耦合体41c的外周侧和内周侧的电流路径中流动的感应电流Id2相互大致抵除，因此在第二磁通耦合体41c的整个电流路径中大致不产生感应电流。

接着，参照图16说明由于流经第二发送线圈31b的电流Id1而在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41c中产生的感应电流。在图16所示的例子中，在第二发送线圈31b的外周侧的电流路径中电流Id1顺时针流动。在这种情况下，在第二发送线圈31b的内周侧的电流路径中电流Id1逆时针流动。由此，在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41c的外周侧的电流路径中感应电流Id2逆时针流动，在第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41c的内周侧的电流路径中感应电流Id2顺时针流动。因而，由于其形状而在第一磁通耦合体41a的外周侧和内周侧的电流路径中流动的感应电流Id2相互大致抵除，因此在第一磁通耦合体41a的整个电流路径中大致不产生感应电流。另一方面，由于其形状而在第二磁通耦合体41c的整个电流路径中产生感应电流。

在此，在上述第一实施方式中，如果不正确地调整定子与转子的配置(对准、轴偏心、倾斜度等)，则产生串扰，从而测量精确度变差。另一方面，在第二实施方式中，如图15和图16所示那样由于在第一发送线圈31a中流动的电流Id1而对第二磁通耦合体41c抑制感应电流，另外，由于在第二发送线圈31b中流动的电流Id1而对第一磁通耦合体41a抑制感应电流。即，即使没有正确地调整定子与转子的配置，在第二实施方式中，通过在第一发送线圈31a和第二发送线圈31b中交替地流动电流，能够与第一实施方式相比更加抑制串扰，提高测量精确度。此外，第二实施方式也起到与第一实施方式相同的效果。

[第三实施方式]

接着，说明第三实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器。第三实施方式是将第二实施方式的第一发送线圈31a、第二发送线圈31b替换为一个发送线圈31c、并对电流流动的方向进行切换的实施方式。发送线圈31c用于流动随时间而变化的驱动信号，将由此产生的磁场施加到第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41c。第三实施方式的除此之外的结构与第二实施方式相同。因此，下面参照图17A~图17C仅说明第三实施方式所涉及的发送线圈31c及其周边电路。

本实施方式的旋转编码器如图17A所示那样具有用于使在发送线圈31c的内周侧的电流路径中流动的电流的方向反转的开关S1、S2。通过该开关S1、S2的切换，发送线圈31c能够被设定为图17B所示的状态A、图17C所示的状态B。在图17B所示的状态A中，在发送线圈31c的外周侧的路径中流动的电流的方向与在发送线圈31c的内周侧的路径中流动的电流的方向相同(参照箭头)。在图17C所示的状态B中，在发送线圈31c的外周侧的路径中流动的电流的方向与在发送线圈31c的内周侧的路径中流动的电流的方向相反(参照箭头)。此外，发送线圈31c与第一实施方式所涉及的发送线圈31同样地在内周侧和外周侧的电流路径之间配置有第一接收线圈32a、第二接收线圈32b。相对于第二实施方式的第一发送线圈31a、第二发送线圈31b分别被设置在绝缘层33A、33C的转子15侧的表面，第三实施方式的发送线圈31c的内周侧和外周侧的电流路径为了获得更高的信号强度，而仅设置在绝缘层33A的转子15侧的表面。

根据以上内容，第三实施方式起到与第二实施方式相同的效果。另外，第三实施方式由于仅具有一个发送线圈31c，因此与具有两个发送线圈31a、31b的第二实施方式相比，能够简化线圈周围的结构。此外，发送线圈31c的内周侧和外周侧的电流路径也可以仅设置在绝缘层33C的转子15侧的表面。另外，也可以为发送线圈31c的内周侧的电流路径设置在绝缘层33A的转子15c的表面、发送线圈31c的外周侧的电流路径设置在绝缘层33C的转子15c的表面。或者，也可以为发送线圈31c的外周侧的电流路径设置在绝缘层33A的转子15c的表面、发送线圈31c的内周侧的电流路径设置在绝缘层33C的转子15c的表面。

[第四实施方式]

接着，说明第四实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器。在第四实施方式中，发送线圈和磁通耦合体的形状与第一实施方式不同。首先，参照图18A和图19说明第四实施方式所涉及的发送线圈。图18A是第四实施方式所涉及的定子13和转子15的截面图。图19是表示第四实施方式所涉及的第一发送线圈31d和第二发送线圈31e以及第一接收线圈32a的平面图。此外，关于第四实施方式的其它结构，由于与第一实施方式相同，因此省略它们的说明。

在第四实施方式中，如图18A和图19所示那样在绝缘层33A上设置有电分离的两个第一发送线圈31d和第二发送线圈31e。第一发送线圈31d如图18A和图19所示那样形成为与测杆7同轴，具有大致圆形的电流路径。另外，第二发送线圈31e形成为与测杆7同轴且在第一发送线圈31d的内周，具有大致圆形的电流路径。

作为一例，如图18A所示，第一接收线圈32a和第二接收线圈32b具有相同的直径，第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b具有相同的直径。然而，仅第一接收线圈32a的直径与第一磁通耦合体41a的直径相同、第二接收线圈32b的直径与第二磁通耦合体41b的直径相同这一点是必须的。因而，也可以第一接收线圈32a和第二接收线圈32b具有不同的直径，第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b具有不同的直径。例如，如图18B所示，第一接收线圈32a的直径也可以大于第二接收线圈32b的直径，第一磁通耦合体41a的直径也可以大于第二磁通耦合体41b的直径。

接着，参照图20说明第四实施方式所涉及的第一磁通耦合体41a的形状。图20是表示第一磁通耦合体41a的平面图。第一磁通耦合体41a如图20所示那样形成为与测杆7同轴，并形成为与第一接收线圈32a隔着空隙相重叠。第一磁通耦合体41a具有如下形状的布线，即在转子15的旋转方向上以与第一接收线圈32a相同的间距λ1周期性地变化的连续的齿轮状的布线部分和内切于该齿轮状的布线部分的圆形状的布线部分相叠加的形状。更具体地说，第一磁通耦合体41a交替地构成向靠近测杆7的方向凹陷的凹部411a和向离开测杆7的方向突出的凸部412a。另外，第一磁通耦合体41a具有将多个凹部411a连接的圆环状的连接部413a。即，多个凹部411a以及凸部412a形成齿轮状的第一电流路径，多个凹部411a以及连接部413a形成圆环状的第二电流路径。在图20所示的例子中设置有十个凹部411a、凸部412a以及连接部413a的组合PA3。

接着，参照图21说明第二磁通耦合体41b的形状。图21是表示第二磁通耦合体41b的平面图。第二磁通耦合体41b如图21所示那样形成为与测杆7同轴，并形成为与第一磁通耦合体41a隔着绝缘层42A在层叠方向上相重叠。第二磁通耦合体41b具有如下形状的布线，即在转子15的旋转方向上以间距λ2周期性地变化的连续的齿轮状的布线部分和外切于该齿轮状的布线部分的圆形状的布线部分相叠加的形状。更具体地说，第二磁通耦合体41b交替地构成向靠近测杆7的方向凹陷的凹部411b和向离开测杆7的方向突出的凸部412b。另外，第二磁通耦合体41b具有将多个凸部412b连接的圆环连接部413b。即，多个凸部412b以及连接部413b形成圆环状的第三电流路径，多个凹部411b以及凸部412b形成齿轮状的第四电流路径。在图21所示的例子中设置有九个凹部411b和凸部412b的组合PA4。

根据以上的图18A~图21所示的结构，第一接收线圈32a和第一磁通耦合体41a形成具有在转子15的旋转方向上以间距λ1周期性地变化的形状的第一磁道。另外，第二接收线圈32b和第二磁通耦合体41b形成具有在转子15的旋转方向上以与间距λ1不同的间距λ2周期性地变化的形状的第二磁道。在本实施方式中，由于第一磁道的间距λ1短于第二磁道的间距λ2，因此第一磁道能够得到比第二磁道高的测量精确度。而且，由于使基于间距λ1的第一磁道的信号强度比第二磁道的信号强度高，因此能够获得更高的测量精确度。

图22示出了向第一发送线圈31d和第二发送线圈31e供给电流的电流供给单元。第一发送线圈31d和第二发送线圈31e的一端都接地，另一端通过开关S3连接交流电源V。在测量时，通过开关S3的切换将随时间而变化的驱动信号交替地供给给第一发送线圈31d和第二发送线圈31e。

[第四实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器11的动作]

接着，参照图23和图24说明由第一接收线圈32a和第二接收线圈32b获得的信号。如上所述，第一发送线圈31d和第二发送线圈31e交替地、即分时地流动随时间而变化的驱动信号，在第一发送线圈31d中流动电流的情况下，由第一接收线圈32a接收信号，在第二发送线圈31e中流动电流的情况下，由第二接收线圈32b接收信号。

首先，参照图23说明在第一发送线圈31d中流动电流的情况。当在第一发送线圈31d中例如电流顺时针流动时，在各电流路径中沿右螺旋方向产生磁场，因此该磁场与第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b发生耦合，从而在第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b中电流逆时针流动。

在第一磁通耦合体41a中大部分主要是在凸部412a感应出的电流。因而，在磁通耦合体41a中感应出的电流主要在由凹部411a和凸部412a形成的齿轮状的第一电流路径中流动。由此，在第一磁通耦合体41a的凹部411a产生从图23的纸面的表面进到背面的磁场，在凸部412a产生从纸面的背面进到表面的磁场，这些磁场形成间距λ1的周期性的磁性图案。由第一接收线圈32a接收这些磁场。

另外，在第二磁通耦合体41b中，在凸部412b和连接部413b中感应出电流，电流主要在圆环状的第三电流路径中流动。在由凹部411b和凸部412b构成的齿轮状的第四电流路径中流动的电流为在第三电流路径中流动的电流的十分之一左右的值。因而，在第二磁通耦合体41b中产生的形成间距λ2的磁性图案的磁场与在第一磁通耦合体41a中产生的形成间距λ1的磁性图案的磁场相比小。另外，相对于第一磁通耦合体41a一周的长度为间距λ1×10，第二磁通耦合体41b一周的长度为间距λ2×9，因此关于与第一接收线圈32a发生耦合的磁场的影响，如上述的图10所示，就一周总体来说来自第二磁通耦合体41b的磁场的影响被抵消。即，根据不同的间距λ1、λ2，在第一接收线圈32a中，由第二磁通耦合体41b引起的感应电压相互抵除，因此其信号非常小。即，能够在第一接收线圈32a中抑制来自第二磁通耦合体41b的串扰。

接着，参照图24说明在第二发送线圈31e中流动电流的情况。当在第二发送线圈31e中例如电流顺时针流动时，与在第一发送线圈31d中流动电流的情况同样地在第一磁通耦合体41a和第二磁通耦合体41b中电流逆时针流动。

在第二磁通耦合体41b中大部分是在凹部411b感应出的电流。因此，电流主要在由凹部411b和凸部412b形成的齿轮状的第四电流路径中流动。由此，在第二磁通耦合体41b的凹部411b产生从图24的纸面的表面进到背面的磁场，在凸部412b产生从纸面的背面进到表面的磁场，这些磁场形成间距λ2的周期性的磁性图案。由第二接收线圈32b接收这些磁场。

另一方面，在第一磁通耦合体41a中，在凹部411a和连接部413a中感应出电流，电流主要在圆环状的第二电流路径中流动。因而，与上述的情况同样地在第一磁通耦合体41a中产生的形成间距λ1的磁性图案的磁场与在第二磁通耦合体41b中产生的形成间距λ2的磁性图案的磁场相比非常小。另外，即使在若干磁场使第二接收线圈32b感应出电流的情况下，该电流也会由于第一磁通耦合体41a与第二接收线圈32b的相位的差而相互抵除，从而检测出的信号非常小。

根据以上内容，如上述的图10所示那样能够从第一接收线圈32a和第二接收线圈32b获得与转子15相对于定子13的位置相应地改变的接收信号。两个接收信号在转子15旋转一周时错开了一个周期，因此能够基于两个接收信号检测旋转一周时的绝对位置。此外，图10仅图示了1相的信号，但是实际上能够获得各错开120°的3相的接收信号。

以上，根据第四实施方式，能够将第一接收线圈32a、第二接收线圈32b在测杆7的长度方向上隔着绝缘层进行重叠，并且也能够将第一磁通耦合体41a、第二磁通耦合体41b在测杆7的长度方向上隔着绝缘层进行重叠，因此能够减小编码器的外径。并且，也不会产生串扰。

[第五实施方式]

接着，参照图25说明搭载有第五实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器4′的测微头1′的整体结构。图25是表示第五实施方式所涉及的测微头1′的截面图。

测微头1′具有主体2′、从主体2′延伸出的测杆3′以及以测杆3′为中心设置的感应检测型旋转编码器4′。另外，测微头1′具有发送接收控制部6′、运算处理部7′以及显示部8′。发送接收控制部6′控制与感应检测型旋转编码器4′之间的发送和接收。运算处理部7′根据来自发送接收控制部6′(感应检测型旋转编码器4′)的信号执行运算处理。显示部8′显示运算处理部7′的运算结果。

主体2′形成为大致圆筒状，在内部具备容纳空间21′、22′。容纳空间21′、22′被间隔板23′分隔。该大致圆筒状的主体2′的测杆前端侧(图中的左侧)的壁以及间隔板23′分别形成有被测杆3′贯通的贯通孔24′、25′，在主体2′的基端侧(图中的右侧)的端部形成有内螺纹26′。这些贯通孔24′、25′以及内螺纹26′配置在相同的轴上。

测杆3′形成为大致圆柱状，在前端部具有与被测量物(未图示)接触的接触面31′，在基端部具有把手部32′。该把手部32′用于从外部对测杆3′进行旋转操作。并且，测杆3′贯通主体2′的贯通孔24′、25′，形成为两端从主体2′突出的状态。另外，在测杆3′的外周形成进给丝杠33′，该进给丝杠33′与主体2′的内螺纹26′相螺合。通过这样，使得当转动把手部32′时，通过进给丝杠33′与内螺纹26′的螺合，测杆3′沿着贯通孔24′、25′前进或后退。进给丝杠33′例如以0.5mm为间距形成旋转40周的量，能够使测杆3′前进或后退20mm。另外，在测杆3′的大致中央部沿着轴向形成有直线状的键槽34′。

接着，参照图25~图27说明构成感应检测型旋转编码器4′的第一转子42′、第二转子51′的结构。图26是构成感应检测型旋转编码器4′的第一转子42′、第二转子51′的立体图。图27是感应检测型旋转编码器4′的分解立体图。感应检测型旋转编码器4′如图25所示那样包括第一旋转编码器40′以及第二旋转编码器50′，被收纳在主体2′的容纳空间22′中。

第一旋转编码器40′具备定子41′、第一转子42′以及第一旋转圆筒43′。

定子41′在圆板的中央具有穿通孔44′，测杆3′穿通该穿通孔44′，定子41′固定于间隔板23′。具体地说，定子41′外嵌在边缘部件27′上，该边缘部件27′形成在间隔板23′的贯通孔25′周围。

第一转子42′在圆板的中央具有穿通孔45′，在轴向上与定子41′相对地配置在与定子41′相距规定尺寸的位置上，其中，测杆3′穿通该穿通孔45′。

第一旋转圆筒43′在测杆3′贯通该第一旋转圆筒43′的状态下，配设在比定子41′更靠近测杆3′的前端侧的位置上，第一转子42′被以能够围绕测杆3′的轴旋转的方式支承。即，在第一旋转圆筒43′的定子41′侧的端部沿着测杆3′的外周形成转子支承部46′，在该转子支承部46′的外周外嵌有第一转子42′。

另外，第一旋转圆筒43′具备从外周向中心螺旋进入的螺旋状的键47′。该键47′的前端从第一旋转圆筒43′的内周突出，与测杆3′的外周的键槽34′相卡合。即，使得当测杆3′旋转时，由于键47′卡合在测杆3′的键槽34′中，因此第一旋转圆筒43′与测杆3′同步地进行旋转。

另外，在第一旋转圆筒43′的外周形成有第一齿轮48′。该齿轮48′设置在第一旋转圆筒43′中的测杆3′的前端侧的端部，具有大于旋转圆筒43′的其它部分的外周的外径尺寸。第一齿轮48′的齿数例如被设定为40个。

第二旋转编码器50′具备上述的定子41′、第二转子51′、第二旋转圆筒(保持体)52′以及中继齿轮53′。

定子41′是第一旋转编码器40′的定子41′，是旋转编码器40′、50′所共用的部件。

第二转子51′在圆板的中央具有能够配置第一转子42′的孔54′，以包围该第一转子42′的方式配置在该第一转子42′的外周。另外，第二转子51′和第一转子42′同样地在轴向上与定子41′相对地配置在与定子41′相距规定尺寸的位置上。这样，各转子42′、51′的与定子41′相对的面大致形成同一平面。

第二旋转圆筒52′在内部被第一旋转圆筒43′(除第一齿轮48′以外的部分)贯通的状态下被该第一旋转圆筒43′所支承。第二转子51′粘贴在该第二旋转圆筒52′的定子41′侧的端部。通过这样，第二转子51′被以能够围绕测杆3′的轴旋转的方式支承。即，第一转子42′、第二转子51′分别配置在内侧和外侧，构成了双层圆筒结构。

另外，在第二旋转圆筒52′的外周形成有第二齿轮55′。该齿轮55′设置在第二旋转圆筒52′中的测杆3′的前端侧的端部，具有与第一旋转圆筒43′的齿轮48′大致相同的外径尺寸。第二齿轮55′的齿数例如被设定为41个，仅比第一齿轮48′的齿数多一个。

中继齿轮53′以能够旋转的方式被主体2′所支承，在与第一齿轮48′和第二齿轮55′这两个齿轮相啮合的状态下进行配置。即，中继齿轮53′构成为具有与第一齿轮48′相啮合的第一中继齿轮53A′、与第二齿轮55′相啮合的第二中继齿轮53B′以及将这些中继齿轮53A′、53B′枢转支承在同一轴上的轴部53C′。中继齿轮53A′、53B′的各齿数被设定为相同，例如是12个。在此，构成一对齿轮的第一齿轮48′和第一中继齿轮53A′的各组件是一致的，构成另一对齿轮的第二齿轮55′和第二中继齿轮53B′的各组件也是一致的，由此，当第一旋转圆筒43′旋转时，通过中继齿轮53′，使第二旋转圆筒52′能够平滑地进行旋转。

此时，根据齿轮48′与齿轮55′的齿数的差异，各转子42′、51′以不同的速度进行旋转。例如本实施方式那样在将齿轮48′的齿数设为40个、将齿轮55′的齿数设为41个的情况下，在测杆3′在进退移动范围内旋转40周时，第一转子42′旋转40周、第二转子51′旋转约39周。

另外，第一旋转编码器40′和第二旋转编码器50′能够检测各自的转子42′、51′旋转一周以内的绝对角度。即，定子41′在第一转子42′每旋转一周时输出表示一个周期的变化的相位信号。并且，由于第一转子42′与测杆3′同步地进行旋转，因此与第一转子42′有关的相位信号根据测杆3′旋转一周而表示本发明的第一周期的变化。例如，在测杆3′旋转40周时表示40个周期的变化。

定子41′对于第二转子51′也在其每旋转一周时输出表示一个周期的变化的相位信号。并且，由于在测杆3′旋转40周时第二转子51′旋转约39周，因此与第二转子51′有关的相位信号根据测杆3′旋转40周而表示约39个周期的变化。

接着，参照图28说明定子41′、第一转子42′以及第二转子51′的结构。图28是定子41′、第一转子42′以及第二转子51′的截面图。

定子41′如图28所示那样具有层叠的绝缘层411A′~411D′。定子41′在绝缘层411A′的转子42′、51′侧的表面具有第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′。第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′以穿通孔44′为中心形成为环状。

另外，定子41′在转子42′、51′侧的绝缘层411A′具有第一接收线圈413a′，在中间的绝缘层411C′具有第二接收线圈413b′。另外，定子41′在绝缘层411A′具有第三接收线圈413c′，在绝缘层411C′具有第四接收线圈413d′。第一接收线圈413a′、第三接收线圈413c′的一部分形成在绝缘层411A′的转子42′、51′侧的表面，第一接收线圈413a′、第三接收线圈413c′的其余部分形成在绝缘层411B′的转子42′、51′侧的表面，两者通过贯通绝缘层411A′的通孔或者导通孔彼此进行了连接。第二接收线圈413b′、第四接收线圈413d′的一部分形成在绝缘层411C′的转子42′、51′侧的表面，第二接收线圈413b′、第四接收线圈413d′的其余部分形成在绝缘层411D′的转子42′、51′侧的表面，两者通过贯通绝缘层411C′的通孔或者导通孔彼此进行了连接。

第一接收线圈413a′~第四接收线圈413d′以穿通孔44′为中心形成为环状。第一接收线圈413a′、第二接收线圈413b′隔着绝缘层411B′层叠在层叠方向上相互重叠的位置。第三接收线圈413c′、第四接收线圈413d′设置在比第一接收线圈413a′、第二接收线圈413b′更靠近定子41′的外周侧的位置。第三接收线圈413c′、第四接收线圈413d′隔着绝缘层411B′层叠在层叠方向上相互重叠的位置。

另一方面，第一转子42′如图28所示那样具有层叠的绝缘层421A′和421B′。第一转子42′在绝缘层421A′的定子41′侧的表面具有第一磁通耦合体422a′，在绝缘层421B′的定子41′侧的表面具有第二磁通耦合体422b′。第一磁通耦合体422a′和第二磁通耦合体422b′以穿通孔45′为中心形成为环状。第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′隔着绝缘层421A′层叠在层叠方向上相互重叠的位置。

第二转子51′如图28所示那样具有层叠的绝缘层511A′和511B′。第二转子51′在绝缘层511A′的定子41′侧的表面具有第三磁通耦合体512a′，在绝缘层511B′的定子41′侧的表面具有第四磁通耦合体512b′。第三磁通耦合体512a′和第四磁通耦合体512b′以孔54′为中心形成为环状。第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′隔着绝缘层511A′层叠在层叠方向上相互重叠的位置。

第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′分时地流动随时间而改变的驱动信号，将由此产生的磁场施加到第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′、第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′。

第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′基于由流经第一发送线圈412a′、第二发送线圈412b′的驱动信号产生的磁场而产生感应电流。第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′基于由流经第二发送线圈412b′、第三发送线圈412c′的驱动信号产生的磁场而产生感应电流。

在由于第二发送线圈412b′与第一磁通耦合体422a′的磁通耦合而在第一磁通耦合体422a′中产生了感应电流的情况下，第一接收线圈413a′检测通过基于该情况的磁通耦合产生的感应电压。在由于第一发送线圈412a′与第二磁通耦合体422b′的磁通耦合而在第二磁通耦合体422b′中产生了感应电流的情况下，第二接收线圈413b′检测通过基于该情况的磁通耦合产生的感应电压。

在由于第三发送线圈412c′与第三磁通耦合体512a′的磁通耦合而在第三磁通耦合体512a′中产生了感应电流的情况下，第三接收线圈413c′检测通过基于该情况的磁通耦合产生的感应电压。在由于第二发送线圈412b′与第四磁通耦合体512b′的磁通耦合而在第四磁通耦合体512b′中产生了感应电流的情况下，第四接收线圈413d′检测通过基于该情况的磁通耦合产生的感应电压。

在图28中，第一接收线圈413a′与第一磁通耦合体422a′相对。另外，在第二接收线圈413b′与第二磁通耦合体422b′之间配置有第一接收线圈413a′和第一磁通耦合体422a′。通过该配置，能够提高由第一接收线圈413a′接收的信号强度。在第一接收线圈413a′的接收信号影响测量精确度的情况下，该配置是优选的。

同样地，在图28中，第三接收线圈413c′与第三磁通耦合体512a′相对。另外，在第四接收线圈413d′与第四磁通耦合体512b′之间配置有第三接收线圈413c′和第三磁通耦合体512a′。通过该配置，能够提高由第三接收线圈413c′接收的信号强度。在第三接收线圈413c′的接收信号影响测量精确度的情况下，该配置是优选的。

接着，说明第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′、第一接收线圈413a′~第四接收线圈413d′、第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′、第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′的平面形状。

图29是表示第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′以及第一接收线圈413a′、第三接收线圈413c′的平面图。第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′如图29所示那样形成为与测杆3′同轴，具有大致圆形的电流路径。第二发送线圈412b′形成在第一发送线圈412a′的外周侧，第三发送线圈412c′形成在第二发送线圈412b′的外周侧。

第一接收线圈413a′、第三接收线圈413c′如图29所示那样与测杆3′同轴地形成为环状。第一接收线圈413a′设置在第一发送线圈412a′的外周侧且第二发送线圈412b′的内周侧的位置。第三接收线圈413c′设置在第二发送线圈412b′的外周侧且第三发送线圈412c′的内周侧的位置。即，第三接收线圈413c′设置在第一接收线圈413a′的外周。第一接收线圈413a′、第三接收线圈413c′各自由相位在旋转方向上不同的三个接收线圈413aa′~413ac′、413ca′~413cc′构成。接收线圈413aa′~413ac′、413ca′~413cc′分别为了不使交叉部短路而将相互交叉的部分隔着绝缘层411A′上下排列，彼此通过通孔或导通孔进行连接，由此各自被绝缘分离地进行配置。

接着，参照图30说明接收线圈413aa′、413ca′的形状。图30是表示接收线圈413aa′、413ca′的平面图。

接收线圈413aa′如图30所示那样具有在转子42′的旋转方向上以间距λ1′周期性地变化的环状(菱形形状)的形状。在接收线圈413aa′中，在图30所示的例子中设置有十个(N1)菱形形状的对PA1′。此外，接收线圈413ab′、413ac′也具有与接收线圈413aa′相同的形状。

接收线圈413ca′如图30所示那样具有在转子51′的旋转方向上以间距λ3′周期性地变化的环状(菱形形状)的形状。在接收线圈413ca′中，在图30所示的例子中设置有十个(N3)菱形形状的对PA3′。此外，接收线圈413cb′、413cc′也具有与接收线圈413ca′相同的形状。

接着，参照图31说明第二接收线圈413b′、第四接收线圈413d′的形状。图31是表示第二接收线圈413b′、第四接收线圈413d′的平面图。

第二接收线圈413b′、第四接收线圈413d′如图31所示那样与测杆3′同轴地形成为环状。第二接收线圈413b′形成为与第一接收线圈413a′在层叠方向上相重叠。第四接收线圈413d′位于第二接收线圈413b′的外周侧，被形成为与第三接收线圈413c′在层叠方向上相重叠。第二接收线圈413b′、第四接收线圈413d′各自由相位在旋转方向上不同的三个接收线圈413ba′~413bc′、413da′~413dc′构成。接收线圈413ba′~413bc′、413da′~413dc′分别为了不使交叉部短路而将相互交叉的部分隔着绝缘层411C′上下排列，彼此通过通孔或导通孔进行连接，由此各自被绝缘分离地进行配置。

接着，参照图32说明接收线圈413ba′、413da′的形状。图32是表示接收线圈413ba′、413da′的平面图。

接收线圈413ba′如图32所示那样具有在转子42′的旋转方向上以与间距λ1′不同的间距λ2′(λ2′≠λ1′)周期性地变化的环状(菱形形状)的形状。在接收线圈413ba′中，在图32所示的例子中设置有九个(N2)菱形形状的对PA2′。在本实施方式中，间距λ1′短于间距λ2′(λ1′<λ2′)。此外，接收线圈413bb′、413bc′也具有与接收线圈413ba′相同的形状。

接收线圈413da′如图32所示那样具有在转子51′的旋转方向上以与间距λ3′不同的间距λ4′(λ4′≠λ3′)周期性地变化的环状(菱形形状)的形状。在接收线圈413da′中，在图32所示的例子中设置有九个(N4)菱形形状的对PA4′。在本实施方式中，间距λ3′短于间距λ4′(λ3′<λ4′)。此外，接收线圈413db′、413dc′也具有与接收线圈413da′相同的形状。

接着，参照图33A说明第一磁通耦合体422a′的形状。图33A是表示第一磁通耦合体422a′的平面图。第一磁通耦合体422a′如图33A所示那样形成为与测杆3′同轴，并形成为与第一接收线圈413a′隔着空隙相重叠。第一磁通耦合体422a′具有如下形状的布线，即在转子42′的旋转方向上以与第一接收线圈413a′相同的间距λ1′周期性地变化的连续的齿轮状的布线部分和内切于该齿轮状的布线部分的圆形状的布线部分相叠加的形状。更具体地说，第一磁通耦合体422a′交替地构成向靠近测杆3′的方向凹陷的凹部422aa′和向离开测杆3′的方向突出的凸部422ab′。另外，第一磁通耦合体422a′具有将多个凹部422aa′连接的圆环状的连接部422ac′。即，多个凹部422aa′以及凸部422ab′形成齿轮状的电流路径，多个凹部422aa′以及连接部422ac′形成圆环状的电流路径。在图33A所示的例子中设置有十个(N1)凹部422aa′、凸部422ab′以及连接部422ac′的组合PA5′。

接着，参照图33B说明第三磁通耦合体512a′的形状。图33B是表示第三磁通耦合体512a′的平面图。第三磁通耦合体512a′如图33B所示那样形成为与测杆3′同轴，并形成为与第三接收线圈413c′隔着空隙相重叠。第三磁通耦合体512a′具有如下形状的布线，即在转子51′的旋转方向上以与第三接收线圈413c′相同的间距λ3′周期性地变化的连续的齿轮状的布线部分和内切于该齿轮状的布线部分的圆形状的布线部分相叠加的形状。更具体地说，第三磁通耦合体512a′交替地构成向靠近测杆3′的方向凹陷的凹部512aa′和向离开测杆3′的方向突出的凸部512ab′。另外，第三磁通耦合体512a′具有将多个凹部512aa′连接的圆环状的连接部512ac′。即，多个凹部512aa′以及凸部512ab′形成齿轮状的电流路径，多个凹部512aa′以及连接部512ac′形成圆环状的电流路径。在图33B所示的例子中设置有十个(N3)凹部512aa′、凸部512ab′以及连接部512ac′的组合PA6′。

接着，参照图34A说明第二磁通耦合体422b′的形状。图34A是表示第二磁通耦合体422b′的平面图。第二磁通耦合体422b′如图34A所示那样形成为与测杆3′同轴，并形成为与第一磁通耦合体422a′隔着绝缘层421A′在层叠方向上相重叠。第二磁通耦合体422b′具有如下形状的布线，即在转子42′的旋转方向上以间距λ2′周期性地变化的连续的齿轮状的布线部分和外切于该齿轮状的布线部分的圆形状的布线部分相叠加的形状。更具体地说，第二磁通耦合体422b′交替地构成向靠近测杆3′的方向凹陷的凹部422ba′和向离开测杆3′的方向突出的凸部422bb′。另外，第二磁通耦合体422b′具有将多个凸部422bb′连接的圆环连接部422bc′。即，多个凸部422bb′以及连接部422bc′形成圆环状的电流路径，多个凹部422ba′以及凸部422bb′形成齿轮状的电流路径。在图34A所示的例子中设置有九个(N2)凹部422ba′、凸部422bb′以及连接部422bc′的组合PA7′。

接着，参照图34B说明第四磁通耦合体512b′的形状。图34B是表示第四磁通耦合体512b′的平面图。第四磁通耦合体512b′如图34B所示那样形成为与测杆3′同轴，并形成为与第三磁通耦合体512a′隔着绝缘层511A′在层叠方向上相重叠。第四磁通耦合体512b′具有如下形状的布线，即在转子51′的旋转方向上以间距λ4′周期性地变化的连续的齿轮状的布线部分和外切于该齿轮状的布线部分的圆形状的布线部分相叠加的形状。更具体地说，第四磁通耦合体512b′交替地构成向靠近测杆3′的方向凹陷的凹部512ba′和向离开测杆3′的方向突出的凸部512bb′。另外，第四磁通耦合体512b′具有将多个凸部512bb′连接的圆环连接部512bc′。即，多个凸部512bb′以及连接部512bc′形成圆环状的电流路径，多个凹部512ba′以及凸部512bb′形成齿轮状的电流路径。在图34B所示的例子中设置有九个(N4)凹部512ba′、凸部512bb′以及连接部512bc′的组合PA8′。

根据以上的图27~图34B所示的结构，第一接收线圈413a′和第一磁通耦合体422a′形成具有在转子42′的旋转方向上以间距λ1′周期性地变化的形状的第一磁道。该第一磁道在转子42′旋转一周时生成十次(N1)的周期性变化。第二接收线圈413b′和第二磁通耦合体422b′形成具有在转子42′的旋转方向上以与间距λ1′不同的间距λ2′周期性地变化的形状的第二磁道。该第二磁道在转子42′旋转一周时生成九次(N2)的周期性变化。在本实施方式中，第一磁道的间距λ1′短于第二磁道的间距λ2′且第一磁道的第一接收线圈413a′与第一磁通耦合体422a′之间的距离短于第二磁道的第二接收线圈413b′与第二磁通耦合体422b′之间的距离。由此，由于基于间距λ1′的第一磁道的信号强度高于第二磁道的信号强度，因此能够获得较高的测量精确度。

另外，第三接收线圈413c′和第三磁通耦合体512a′形成具有在转子51′的旋转方向上以间距λ3′周期性地变化的形状的第三磁道。该第三磁道在转子51′旋转一周时生成十次(N3)的周期性变化。第四接收线圈413d′和第四磁通耦合体512b′形成具有在转子51′的旋转方向上以与间距λ3′不同的间距λ4′周期性地变化的形状的第四磁道。该第四磁道在转子51′旋转一周时生成九次(N4)的周期性变化。在本实施方式中，第三磁道的间距λ3′短于第四磁道的间距λ4′且第三磁道的第三接收线圈413c′与第三磁通耦合体512a′之间的距离短于第四磁道的第四接收线圈413d′与第四磁通耦合体512b′之间的距离。由此，由于基于间距λ3′的第三磁道的信号强度高于第四磁道的信号强度，因此能够获得较高的测量精确度。

图35示出了向第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′供给电流的电流供给单元。第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′分别为一端接地，另一端通过开关S1′连接交流电源V。在测量时，通过开关S1′的切换将随时间而变化的驱动信号供给给第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′。具体地说，仅向第二发送线圈412b′供给驱动信号，之后仅向第一发送线圈412a′和第三发送线圈412c′同时供给驱动信号。重复进行这些工序。

接着，参照图36A、图36B以及图37说明由第一接收线圈413a′~第四接收线圈413d′获得的信号。如上所述，第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′中分时地流动随时间而变化的驱动信号。

首先，参照图36A说明在第二发送线圈412b′中流动电流的情况。当在第二发送线圈412b′中电流顺时针流动时，在各电流路径中沿右螺旋方向产生磁场，因此该磁场与第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′、第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′发生耦合，从而在第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′、第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′中电流逆时针流动。

在第一磁通耦合体422a′中，如图36A所示那样大部分主要是在凸部422ab′感应出的电流。因而，在第一磁通耦合体422a′中感应出的电流主要在由凹部422aa′和凸部422ab′形成的齿轮状的电流路径中流动。由此，在第一磁通耦合体422a′的凹部422aa′产生从图36A的纸面的表面进到背面的磁场，在凸部422ab′产生从纸面的背面进到表面的磁场，这些磁场形成间距λ1′的周期性的磁性图案。由第一接收线圈413a′接收这些磁场。

另外，在第二磁通耦合体422b′中，如图36A所示那样在凸部422bb′和连接部422bc′中感应出电流，电流主要在圆环状的电流路径中流动。在由凹部422ba′和凸部422bb′构成的齿轮状的电流路径中流动的电流为在圆环状的电流路径中流动的电流的十分之一左右的值。因而，在第二磁通耦合体422b′中产生的形成间距λ2′的磁性图案的磁场与在第一磁通耦合体422a′中产生的形成间距λ1′的磁性图案的磁场相比小。另外，相对于第一磁通耦合体422a′一周的长度为间距λ1′×10，第二磁通耦合体422b′一周的长度为间距λ2′×9，因此关于与第一接收线圈413a′发生耦合的磁场的影响，如图37所示，就一周总体来说来自第二磁通耦合体422b′的磁场的影响被抵消。即，根据不同的间距λ1′、λ2′，在第一接收线圈413a′中，由于第二磁通耦合体422b′所引起的感应电压相互抵除，因此其信号非常小。能够在第一接收线圈413a′中抑制来自第二磁通耦合体422b′的串扰。

在第三磁通耦合体512a′中，如图36A所示那样在凹部512aa′和连接部512ac′中感应出电流，电流主要在圆环状的电流路径中流动。因而，与上述的情况同样地几乎不会从第三磁通耦合体512a′产生磁场，并且即使在若干磁场在第四接收线圈413d′中感应出了电流的情况下，该电流也会由于第三磁通耦合体512a′与第四接收线圈413d′的相位的差而相互抵除，从而检测出的信号非常小。

另一方面，在第四磁通耦合体512b′中大部分是在凹部512ba′感应出的电流。因此，电流主要在由凹部512ba′和凸部512bb′形成的齿轮状的电流路径中流动。由此，在第四磁通耦合体512b′的凹部512ba′产生从图36A的纸面的表面进到背面的磁场，在凸部512bb′产生从纸面的背面进到表面的磁场，这些磁场形成间距λ4′的周期性的磁性图案。由第四接收线圈413d′接收这些磁场。

接着，参照图36B说明在第一发送线圈412a′和第三发送线圈412c′中流动电流的情况。当在第一发送线圈412a′和第三发送线圈412c′中电流顺时针流动时，与在第二发送线圈412b′中流动电流的情况同样地在第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′、第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′中电流逆时针流动。

在第一磁通耦合体422a′中，如图36B所示那样在凹部422aa′和连接部422ac′中感应出电流，电流主要在圆环状的电流路径中流动。因而，与上述的情况同样地几乎不从第一磁通耦合体422a′产生间距λ1′的磁场，并且即使在若干间距λ1′的磁场在第二接收线圈413b′感应出电流的情况下，在第二接收线圈413b′中由第一磁通耦合体422a′引起的感应电压也会由于第一磁通耦合体422a′与第二接收线圈413b′的间距的差而相互抵除，因此检测出的信号非常小。

另一方面，在第二磁通耦合体422b′中如图36B那样大部分是在凹部422ba′感应出的电流。因此，电流主要在由凹部422ba′和凸部422bb′形成的齿轮状的电流路径中流动。由此，在第二磁通耦合体422b′的凹部422ba′产生从图36B的纸面的表面进到背面的磁场，在凸部422bb′产生从纸面的背面进到表面的磁场，这些磁场形成间距λ2′的周期性的磁性图案。由第二接收线圈413b′接收这些磁场。

在第三磁通耦合体512a′中如图36B所示那样大部分是在凸部512ab′感应出的电流。因此，电流主要在由凹部512aa′和凸部512ab′形成的齿轮状的电流路径中流动。由此，在第三磁通耦合体512a′的凹部512aa′产生从图36B的纸面的表面进到背面的磁场，在凸部512ab′产生从纸面的背面进到表面的磁场，这些磁场形成间距λ3′的周期性的磁性图案。由第三接收线圈413c′接收这些磁场。

另一方面，在第四磁通耦合体512b′中，如图36B所示那样在凸部512bb′和连接部512bc′感应出电流，电流主要在圆环状的电流路径中流动。因而，与上述的情况同样地几乎不从第四磁通耦合体512b′产生间距λ4′的磁场，并且即使在若干间距λ4′的磁场在第三接收线圈413c′中感应出电流的情况下，在第四接收线圈413d′中由第三磁通耦合体512a′引起的感应电压也会由于第三磁通耦合体512a′与第四接收线圈413d′的间距的差而相互抵除，因此检测出的信号非常小。

根据以上内容，从第一接收线圈413a′~第四接收线圈413d′获得如图37所示那样与转子42′、51′相对于定子41′的位置相应地改变的接收信号。由第一接收线圈413a′和第二接收线圈413b′获得的接收信号在转子42′旋转一周时错开了一个周期，因此能够基于这两个接收信号检测出旋转一周时的绝对位置。同样地，由第三接收线圈413c′和第四接收线圈413d′获得的接收信号在转子51′旋转一周时错开了一个周期，因此能够基于这两个接收信号检测出旋转一周时的绝对位置。此外，图37仅图示了一相的信号，但是实际上能够获得各错开120°的三相的接收信号。

以上，根据本实施方式，能够将第一接收线圈413a′、第二接收线圈413b′在测杆3′的长度方向上隔着绝缘层进行重叠，同样地，能够将第三接收线圈413c′、第四接收线圈413d′在测杆3′的长度方向上隔着绝缘层进行重叠。另外，也能够将第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′在测杆3′的长度方向上隔着绝缘层进行重叠，同样地，也能够将第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′在测杆3′的长度方向上隔着绝缘层进行重叠。因而，能够减小编码器的外径，并能够抑制串扰的产生。并且，由于能够通过三个发送线圈412a′~412c′驱动四个磁道，因此能够使感应检测型旋转编码器的结构变得更简单。

接着，参照图38详细说明发送接收控制部6′和运算处理部7′的结构。图38是表示发送接收控制部6′和运算处理部7′的结构的框图。

首先，说明发送接收控制部6′。发送接收控制部6′具有发送控制部60′、第一接收控制部64′以及第二接收控制部66′。

发送控制部60′控制向第一旋转编码器40′和第二旋转编码器50′的信号的发送。发送控制部60′向定子41′发送第一转子42′和第二转子51′用(第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′用)的规定的交流信号。

第一接收控制部64′从定子41′(第一接收线圈413a′和第二接收线圈413b′)接收第一转子42′的相位信号。在此，相位信号是表示基于第一磁通耦合体422a′的信号与基于第二磁通耦合体422b′的信号之间的相位差的信号。

第二接收控制部66′从定子41′(第三接收线圈413c′和第四接收线圈413d′)接收第二转子51′的相位信号。在此，相位信号是表示基于第三磁通耦合体512a′的信号与基于第四磁通耦合体512b′的信号之间的相位差的信号。第一接收控制部64′和第二接收控制部66′将从定子41′接收到的各转子42′、51′的相位信号输出到运算处理部7′。

接着，说明运算处理部7′。运算处理部7′具备旋转角计算部71′、旋转相位计算部72′以及测杆位置计算部73′。旋转角计算部71′分别计算第一转子42′和第二转子51′的旋转角θ1、θ2。旋转相位计算部72′根据由旋转角计算部71′计算出的各转子42′、51′的旋转角θ1、θ2来计算测杆3′的旋转相位。测杆位置计算部73′根据由旋转相位计算部72′计算出的测杆3′的旋转相位来计算测杆3′的绝对位置。

旋转角计算部71′具备第一旋转角计算部74′以及第二旋转角计算部75′。第一旋转角计算部74′根据来自第一接收控制部64′的相位信号来计算第一转子42′的旋转角θ1。第二旋转角计算部75′根据来自第二接收控制部66′的相位信号来计算第二转子51′的旋转角θ2。

第一旋转角计算部74′根据来自第一接收控制部64′的相位信号来计算第一转子42′的旋转角θ1作为旋转一周内的绝对角度(0°<θ1<360°)。在此，来自第一接收控制部64′的相位信号在第一转子42′旋转一周内不产生相同的相位。在第一旋转角计算部74′中将第一转子42′的旋转角θ1与相位信号以一对一的关系进行设定并存储。由此，根据从第一接收控制部64′输出的相位信号，第一转子42′的旋转角θ1唯一地确定，从而能够计算出第一转子42′旋转一周以内的绝对角度。

另外，第二旋转角计算部75′与第一旋转角计算部74′同样地根据来自第二接收控制部66′的相位信号，计算第二转子51′的旋转角θ2作为旋转一周内的绝对角度。

旋转相位计算部72′具备差计算部76′以及总旋转相位计算部77′。差计算部76′计算由旋转角计算部71′计算出的各转子42′、51′的旋转角θ1、θ2的差θ3。总旋转相位计算部77′根据差θ3计算测杆3′的总旋转相位。

在总旋转相位计算部77′中将差θ3与测杆3′的总旋转相位以一对一的关系进行设定并存储。即，设定成在测杆3′在进退移动范围内旋转40周时各转子42′、51′的旋转角θ1、θ2之差为旋转一周，因此差θ3是在0°~360°的范围内计算的，根据该差θ3唯一地计算出测杆3′的总旋转相位θT。

在测杆位置计算部73′中预先设定并存储了测杆3′旋转一周时的移动间距(0.5mm)。并且，在测杆位置计算部73′中，通过将移动间距(0.5mm)与总旋转相位θT相乘来计算出测杆3′的总移动量、即测杆3′的绝对位置。显示部8′例如通过数字显示来显示测杆3′的绝对位置。

接着，说明本实施方式的机械动作。当通过把手部32′使测杆3′旋转时，通过主体2′的内螺纹26′与测杆3′的进给丝杠33′的螺合使测杆3′沿轴向前进或后退。当测杆3′旋转时，第一旋转圆筒43′通过卡合在测杆3′的键槽34′中的键47′与测杆3′一起旋转。

当第一旋转圆筒43′旋转时，第一转子42′与第一旋转圆筒43′一起旋转。第一转子42′的旋转被定子41′检测出并被发送至第一接收控制部64′。接着，在第一旋转角计算部74′中计算出第一转子42′旋转一周以内的旋转角θ1。

在此，由于第一转子42′与测杆3′同步地旋转，因此第一转子42′旋转一周内的旋转角θ1表示测杆3′旋转一周内的旋转角。

另外，当第一旋转圆筒43′旋转时，与第一旋转圆筒43′的齿轮48′相啮合的中继齿轮53′的第一中继齿轮53A′旋转。并且，与中继齿轮53′的第二中继齿轮53B′相啮合的第二旋转圆筒52′的齿轮55′旋转，第二转子51′与第二旋转圆筒52′一起旋转。第二转子51′旋转一周以内的相位信号被定子41′检测出并被发送至第二接收控制部66′。接着，在第二旋转角计算部75′中计算出第二转子51′旋转一周以内的旋转角θ2。

接着，在旋转相位计算部72′中，计算出各转子42′、51′的旋转角θ1、θ2的差θ3，根据该差θ3计算出测杆3′的总旋转相位θT。最后，在测杆位置计算部73′中，根据总旋转相位θT与测杆3′的进给间距(0.5mm)计算出测杆3′的绝对位置，并显示在显示部8′上。

[第六实施方式]

接着，参照图39说明搭载有第六实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器4a′的测微头1a′的整体结构。图39是表示第六实施方式所涉及的测微头1a′的截面图。此外，在第六实施方式中，针对与第五实施方式相同的结构附加相同的附图标记，并省略其说明。

测微头1a′如图39所示那样具有与第五实施方式不同的测杆3a′以及以测杆3a′为中心设置的感应检测型旋转编码器4a′。此外，测微头1a′的除此之外的结构与第五实施方式相同。

测杆3a′与第五实施方式同样地形成为大致圆柱状，在前端侧的端部具有与被测量物(未图示)接触的接触面31′，在基端侧的端部具有把手部32′。

与第五实施方式不同，在测杆3a′的中央部设置有螺纹升角不同的两个键槽34a′、34b′。第一键槽34a′与测杆3a′的轴平行地设置成直线状。第二键槽34b′相对于测杆3a′设置成螺旋状。第一键槽34a′和第二键槽34b′的起点和终点的位置在测杆3a′的轴向上大致一致。即，第一键槽34a′和第二键槽34b′被形成在测杆3a′的轴向上大致相同的范围。

此外，在测杆3a′前进或后退时，键槽34a′、34b′与测杆3a′一起出到主体2′的外部，但是外侧框架11′设置成即使测杆3a′前进到最大限度而键槽34a′、34b′也不会露出到外部。

接着，说明感应检测型旋转编码器4a′。图40是感应检测型旋转编码器4a′的分解立体图。感应检测型旋转编码器4a′如图40所示那样包括第一旋转编码器40a′以及第二旋转编码器50a′，配设在主体2′的容纳空间22′内。

第一旋转编码器40a′具有定子41a′以及第一转子42a′，该第一转子42a′具有与键槽34a′相卡合的键47a′，被设置成能够以测杆3a′为中心进行旋转。

定子41a′在被测杆3a′穿通的状态下固定在容纳空间22′的前端侧内壁28′上。

第一转子42a′就配设在测杆3a′的外侧。第一转子42a′在轴向上与定子41a′相对地配置在与定子41a′相距规定距离的位置。第一转子42a′与定子41a′成对，具备在与定子41a′相对的状态下旋转的第一转子板48a′、支承第一转子板48a′以测杆3a′为中心进行旋转的第一旋转圆筒43a′以及与第一键槽34a′相卡合的第一键47a′。第一转子板48a′是具有被测杆3a′穿通的孔的小圆板。

第一旋转圆筒43a′是外嵌于测杆3a′的圆筒状，连接在第一转子板48a′的背面并支承第一转子板48a′的旋转。在第一旋转圆筒43a′上设置有在与轴正交的方向上贯通形成的两个孔43aa′、43ab′，第一键47a′螺合在第一孔43aa′中。另外，第二孔43ab′形成为在第一旋转圆筒43a′的圆周方向上具有长度的长孔状。

第二旋转编码器50a′具有定子41a′以及第二转子51a′，该第二转子51a′具有与键槽34b′相卡合的键47b′，被设置成能够以测杆3a′为中心进行旋转。

第二转子51a′以包围第一转子42a′的方式配置在其外侧。第二转子51a′在轴向上与定子41a′相对地配置在与定子41a′相距规定距离的位置。第二转子51a′与第一转子42a′同样地与定子41a′成对，具备在与定子41a′相对的状态下旋转的第二转子板55a′、支承第二转子板55a′以测杆3a′为中心进行旋转的第二旋转圆筒52a′以及与第二键槽34b′相卡合的第二键47b′。

第二转子板55a′是具有将第一转子板48a′动配合于内侧的程度的内孔的环状板。第二旋转圆筒52a′连接在第二转子板55a′的背面，是具有将第一旋转圆筒43a′动配合于内侧的孔的圆筒状。

第二旋转圆筒52a′具有从与轴正交的方向贯通形成的孔52aa′，第二键47b′螺合在该孔52aa′中。此外，第二键47b′通过第一旋转圆筒43a′的长孔即第二孔43ab′卡合在第二键槽34b′中。

并且，第二旋转圆筒52a′隔着第一转子42a′在与定子41a′相反一侧具有轴支承测杆3a′的轴承部52ab′。另外，在测杆轴向上，第二键47b′的位置与设置在第一旋转圆筒43a′中的第一键47a′的位置大致相同。

此外，在固定有定子41a′的容纳空间22′的前端侧内壁28′上，测杆轴承27a′与定子41a′相比再向后端侧延伸出少许。第一旋转圆筒43a′的测杆轴承43ac′与第一转子板48a′相比向定子41a′侧延伸出少许。通过第一旋转圆筒43a′的测杆轴承43ac′抵接主体2′的测杆轴承27a′，来适当地确保定子41a′与第一转子板48a′的间隙。

另外，在第二旋转圆筒52a′与间隔板23′之间***未图示的螺旋弹簧(施力单元)，从而第二转子51a′向定子41a′侧施力，并且通过第二旋转圆筒52a′的内壁按压第一转子42a′，从而第一转子42a′也向定子41a′施力。

接着，说明具备这样的结构的第六实施方式所涉及的测微头1a′的动作。当通过把手部32′对测杆3a′进行旋转操作时，测杆3a′通过主体2′的内螺纹26′与测杆3a′的进给丝杠33′的螺合而在轴向上前进或后退。

另外，当使测杆3a′旋转时，第一旋转圆筒43a′的第一键47a′和第二旋转圆筒52a′的第二键47b′分别卡合在测杆3a′的第一键槽34a′和第二键槽34b′中，因此第一旋转圆筒43a′和第二旋转圆筒52a′随着测杆3a′的旋转而旋转。此时，第一旋转圆筒43a′通过测杆轴承43ac′轴支承测杆3a′，因此第一旋转圆筒43a′以测杆3a′为基准进行旋转。另外，第二旋转圆筒52a′通过轴承部622′轴支承测杆3a′，因此第二旋转圆筒52a′也以测杆3a′为基准进行旋转。

并且，第一键槽34a′与第二键槽34b′的螺纹升角互不相同，因此在测杆3a′旋转一周时，第一旋转圆筒43a′和第二旋转圆筒52a′以互不相同的旋转量(旋转相位)进行旋转。当第一旋转圆筒43a′和第二旋转圆筒52a′通过测杆3a′的旋转而转动时，第一转子板48a′与第一旋转圆筒43a′一起旋转，第二转子板55a′与第二旋转圆筒52a′一起旋转。即，在第六实施方式中，也与第五实施方式同样地，第一转子42a′以与第二转子51a′不同的转速旋转。

此外，在第六实施方式中，也与第五实施方式同样地，在与定子41′相对的第一转子42a′上形成有第一磁通耦合体422a′、第二磁通耦合体422b′(省略图示)。在与定子41′相对的第二转子51a′上形成有第三磁通耦合体512a′、第四磁通耦合体512b′(省略图示)。在与第一转子42a′、第二转子51a′相对的定子41a′上形成有第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′以及第一接收线圈413a′~第四接收线圈413d′(省略图示)。

第六实施方式所涉及的测微头1a′与第五实施方式大致同样地构成，因此起到与第五实施方式相同的效果。

[第七实施方式]

接着，说明第七实施方式所涉及的感应检测型旋转编码器。此外，在第七实施方式中，针对与第五实施方式相同的结构附加相同的附图标记，省略其说明。

图41是表示向第七实施方式所涉及的第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′供给电流的电流供给单元的图。如图41所示，在第七实施方式中，通过开关S1′向第一发送线圈412a′~第三发送线圈412c′分开地供给驱动信号。第七实施方式在这一点上与同时向第一发送线圈412a′和第三发送线圈412c′供给驱动信号的第五实施方式不同。

接着，参照图42说明第七实施方式所涉及的发送接收控制部6′的结构。图42是表示第七实施方式所涉及的发送接收控制部6′以及运算处理部7′的结构的框图。

发送接收控制部6′如图42所示那样具备：第一发送接收控制部61′，其控制针对第一旋转编码器40′的信号的发送和接收；以及第二发送接收控制部62′，其控制针对第二旋转编码器50′的信号的发送和接收。

第一发送接收控制部61′具备第一发送控制部63′和第一接收控制部64′。第一发送控制部63′向定子41′发送第一转子42′用(第一发送线圈412a′、第二发送线圈412b′用)的规定的交流信号。

第二发送接收控制部62′具备第二发送控制部65′和第二接收控制部66′。第二发送控制部65′向定子41′发送第二转子51′用(第二发送线圈412b′、第三发送线圈412c′用)的规定的交流信号。

上述第七实施方式也起到与第五实施方式相同的效果。

以上说明了发明的实施方式，但是本发明并不限定于这些实施方式，在不脱离发明的宗旨的范围内能够进行各种变更、追加等。例如，在第一实施方式中，也可以为第二接收线圈32b与第二磁通耦合体41b相对，在第一接收线圈32a与第一磁通耦合体41a之间配置有第二接收线圈32b和第二磁通耦合体41b。另外，也可以为第二接收线圈32b与第一磁通耦合体41a相对，在第一接收线圈32a与第二磁通耦合体41b之间配置有第二接收线圈32b和第一磁通耦合体41a。另外，也可以为第一接收线圈32a与第二磁通耦合体41b相对，在第二接收线圈32b与第一磁通耦合体41a之间配置有第一接收线圈32a和第二磁通耦合体41b。

另外，第一实施方式的发送线圈31也可以设为仅在外周侧或仅在内周侧具有电流路径的形状。第二实施方式的第二发送线圈31b也可以形成在绝缘层33B的转子15侧的表面。

另外，在第五实施方式中，第一磁通耦合体~第四磁通耦合体也可以是形成于电极、导电板的孔、凹部等。

另外，第五实施方式根据第一转子42′与第二转子51′的位置关系来检测第一转子42′旋转第几周。然而，第五实施方式也可以根据第一转子42′与第二转子51′的位置关系来检测第二转子51′旋转第几周。

另外，在第五实施方式中，是N1=N3、N2=N4以及N4-N3=N2-N1＝1，但是也可以是N1≠N3、N2≠N4以及N4-N3≠N2-N1≠1，还可以是N1=N4、N2=N3。或者N1、N2、N3、N4也可以都不相同。

另外，在第五实施方式中，也可以为第二接收线圈413b′与第二磁通耦合体422b′相对，在第一接收线圈413a′与第一磁通耦合体422a′之间配置有第二接收线圈413b′和第二磁通耦合体422b′。同样地，也可以为第四接收线圈413d′与第四磁通耦合体512b′相对，在第三接收线圈413c′与第三磁通耦合体512a′之间配置有第四接收线圈413d′和第四磁通耦合体512b′。

另外，在第五实施方式中，也可以为第二接收线圈413b′与第一磁通耦合体422a′相对，在第一接收线圈413a′与第二磁通耦合体422b′之间配置有第二接收线圈413b′和第一磁通耦合体422a′。同样地，也可以为第四接收线圈413d′与第三磁通耦合体512a′相对，在第三接收线圈413c′与第四磁通耦合体512b′之间配置有第四接收线圈413d′和第三磁通耦合体512a′。

另外，在第五实施方式中，也可以为第一接收线圈413a′与第二磁通耦合体422b′相对，在第二接收线圈413b′与第一磁通耦合体422a′之间配置有第一接收线圈413a′和第二磁通耦合体422b′。同样地，也可以为第三接收线圈413c′与第四磁通耦合体512b′相对，在第四接收线圈413d′与第三磁通耦合体512a′之间配置有第三接收线圈413c′和第四磁通耦合体512b′。

另外，上述实施方式是电磁感应型旋转编码器，但是本发明也能够应用于静电电容型、光电式的旋转编码器。

Claims (13)

1.一种感应检测型旋转编码器，其特征在于，具备：

定子；

转子，其配置成能够以旋转轴为中心进行旋转且与上述定子相对；

发送线圈，其以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述定子；

第一接收线圈和第二接收线圈，该第一接收线圈和第二接收线圈沿着上述发送线圈以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述定子；以及

第一磁通耦合体和第二磁通耦合体，该第一磁通耦合体和第二磁通耦合体以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述转子，分别与上述发送线圈、上述第一接收线圈及上述第二接收线圈发生磁通耦合，

其中，上述第一接收线圈和上述第一磁通耦合体形成第一磁道，该第一磁道具有在上述转子的旋转方向上以第一间距周期性地变化的形状，

上述第二接收线圈和上述第二磁通耦合体形成第二磁道，该第二磁道具有在上述转子的旋转方向上以与上述第一间距不同的第二间距周期性地变化的形状，

上述第一接收线圈和上述第二接收线圈在上述旋转轴延伸的方向上隔着第一绝缘层层叠形成，

上述第一磁通耦合体和上述第二磁通耦合体在上述旋转轴延伸的方向上隔着第二绝缘层层叠形成，

在上述第二接收线圈与上述第二磁通耦合体之间配置有上述第一接收线圈和上述第一磁通耦合体，以及

上述第一间距短于上述第二间距。

2.根据权利要求1所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

上述发送线圈包括第一发送线圈和第二发送线圈，

上述第一发送线圈具有外周侧的电流路径和内周侧的电流路径，由这些电流路径包围上述第一接收线圈，

上述第二发送线圈具有外周侧的电流路径和内周侧的电流路径，由这些电流路径包围上述第二接收线圈，

在上述第一发送线圈的外周侧的电流路径中流动的电流的方向与在上述第一发送线圈的内周侧的电流路径中流动的电流的方向相同，

在上述第二发送线圈的外周侧的电流路径中流动的电流的方向与在上述第二发送线圈的内周侧的电流路径中流动的电流的方向相反，

上述第一磁通耦合体以齿轮状连续地形成，

上述第二磁通耦合体以岛状间断地形成。

3.根据权利要求1所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

上述发送线圈构成为具有外周侧的电流路径和内周侧的电流路径，由这些电流路径包围上述第一接收线圈和上述第二接收线圈，并且能够将连接关系切换为第一状态和第二状态，

在上述第一状态下，在上述发送线圈的外周侧的电流路径中流动的电流的方向与在上述发送线圈的内周侧的电流路径中流动的电流的方向相同，

在上述第二状态下，在上述发送线圈的外周侧的电流路径中流动的电流的方向与在上述发送线圈的内周侧的电流路径中流动的电流的方向相反，

上述第一磁通耦合体以齿轮状连续地形成，

上述第二磁通耦合体以岛状间断地形成。

4.根据权利要求1所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

上述第一接收线圈与上述第一磁通耦合体相对。

5.一种感应检测型旋转编码器，其特征在于，具备：

定子；

转子，其配置成能够以旋转轴为中心进行旋转且与上述定子相对；

第一发送线圈和第二发送线圈，该第一发送线圈以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述定子，该第二发送线圈以上述旋转轴为中心呈环状形成在上述第一发送线圈的内周侧；

第一接收线圈和第二接收线圈，该第一接收线圈和第二接收线圈沿着上述发送线圈以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述定子；以及

第一磁通耦合体和第二磁通耦合体，该第一磁通耦合体和第二磁通耦合体以上述旋转轴为中心呈环状形成于上述转子，分别与上述第一发送线圈、上述第二发送线圈、上述第一接收线圈及上述第二接收线圈发生磁通耦合，

其中，上述第一接收线圈和上述第一磁通耦合体形成第一磁道，该第一磁道具有在上述转子的旋转方向上以第一间距周期性地变化的形状，

上述第二接收线圈和上述第二磁通耦合体形成第二磁道，该第二磁道具有在上述转子的旋转方向上以与上述第一间距不同的第二间距周期性地变化的形状，

上述第一接收线圈和上述第二接收线圈在上述旋转轴延伸的方向上隔着第一绝缘层层叠形成，

上述第一磁通耦合体和上述第二磁通耦合体在上述旋转轴延伸的方向上隔着第二绝缘层层叠形成，

上述第一磁通耦合体具有以上述第一间距变化的齿轮状的第一电流路径和将上述第一电流路径的内周侧进行连接的环状的第二电流路径，

上述第二磁通耦合体具有环状的第三电流路径和外周侧通过上述第三电流路径连接的以上述第二间距变化的齿轮状的第四电流路径，

在上述第二接收线圈与上述第二磁通耦合体之间配置有上述第一接收线圈和上述第一磁通耦合体，以及

上述第一间距短于上述第二间距。

6.根据权利要求5所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

还具备电流供给单元，该电流供给单元交替地向上述第一发送线圈和上述第二发送线圈供给电流。

7.根据权利要求5所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

上述第一接收线圈与上述第一磁通耦合体相对。

8.一种感应检测型旋转编码器，其特征在于，具备：

定子；

第一转子，其卡合于旋转轴，与上述旋转轴一起旋转，并与上述定子在轴向上相对；

第二转子，其配置在上述第一转子的外周侧，能够相对于上述第一转子旋转，并与上述定子在轴向上相对；

旋转传递单元，其传递上述旋转轴的旋转，使上述第二转子以与上述第一转子不同的速度进行旋转；

第一角度检测磁道和第二角度检测磁道，该第一角度检测磁道和第二角度检测磁道以与上述旋转轴同轴的方式形成在上述定子的与上述第一转子相对的面和上述第一转子的与上述定子相对的面；以及

第三角度检测磁道和第四角度检测磁道，该第三角度检测磁道和第四角度检测磁道以与上述旋转轴同轴的方式形成在上述定子的与上述第二转子相对的面和上述第二转子的与上述定子相对的面，

其中，上述第一角度检测磁道在上述第一转子旋转一周时生成N1次的周期性变化，

上述第二角度检测磁道在上述第一转子旋转一周时生成N2次的周期性变化，

上述第三角度检测磁道在上述第二转子旋转一周时生成N3次的周期性变化，

上述第四角度检测磁道在上述第二转子旋转一周时生成N4次的周期性变化，

N1与N2不同，N3与N4不同，

还具备：

发送线圈，其设置于上述定子，以上述旋转轴为中心形成为环状；

第一接收线圈和第二接收线圈，该第一接收线圈和第二接收线圈设置于上述定子，沿着上述发送线圈以上述旋转轴为中心形成为环状；

第三接收线圈和第四接收线圈，该第三接收线圈和第四接收线圈在上述定子上设置在上述第一接收线圈和上述第二接收线圈的外周侧，沿着上述发送线圈以上述旋转轴为中心形成为环状；

第一磁通耦合体和第二磁通耦合体，该第一磁通耦合体和第二磁通耦合体设置于上述第一转子，以上述旋转轴为中心形成为环状，分别与上述发送线圈、上述第一接收线圈及上述第二接收线圈发生磁通耦合；以及

第三磁通耦合体和第四磁通耦合体，该第三磁通耦合体和第四磁通耦合体设置于上述第二转子，以上述旋转轴为中心形成为环状，分别与上述发送线圈、上述第三接收线圈及上述第四接收线圈发生磁通耦合，

其中，上述第一接收线圈和上述第一磁通耦合体以具有在上述转子的旋转方向上以第一间距周期性地变化的形状的方式形成上述第一角度检测磁道，

上述第二接收线圈和上述第二磁通耦合体以具有在上述转子的旋转方向上以第二间距周期性地变化的形状的方式形成上述第二角度检测磁道，

上述第三接收线圈和上述第三磁通耦合体以具有在上述转子的旋转方向上以第三间距周期性地变化的形状的方式形成上述第三角度检测磁道，

上述第四接收线圈和上述第四磁通耦合体以具有在上述转子的旋转方向上以第四间距周期性地变化的形状的方式形成上述第四角度检测磁道，

上述第一接收线圈和上述第二接收线圈在上述旋转轴延伸的方向上隔着第一绝缘层层叠形成，

上述第三接收线圈和上述第四接收线圈在上述旋转轴延伸的方向上隔着第二绝缘层层叠形成，

上述第一磁通耦合体和上述第二磁通耦合体在上述旋转轴延伸的方向上隔着第三绝缘层层叠形成，

上述第三磁通耦合体和上述第四磁通耦合体在上述旋转轴延伸的方向上隔着第四绝缘层层叠形成，

在上述第二接收线圈与上述第二磁通耦合体之间配置有上述第一接收线圈和上述第一磁通耦合体，

在上述第四接收线圈与上述第四磁通耦合体之间配置有上述第三接收线圈和上述第三磁通耦合体，以及

上述第一间距短于上述第二间距且上述第三间距短于上述第四间距。

9.根据权利要求8所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

N1、N2、N3、N4互不相同。

10.根据权利要求8所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

N1与N2之差为1，N3与N4之差为1。

11.根据权利要求8所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

N1＝N3，N2＝N4。

12.根据权利要求8所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，上述发送线圈具备：

第一发送线圈，其设置在上述第一接收线圈和上述第二接收线圈的内周侧；

第二发送线圈，其设置在上述第一接收线圈和上述第二接收线圈的外周侧且在上述第三接收线圈和上述第四接收线圈的内周侧；以及

第三发送线圈，其设置在上述第三接收线圈和上述第四接收线圈的外周侧。

13.根据权利要求8所述的感应检测型旋转编码器，其特征在于，

上述第一磁通耦合体具有以上述第一间距变化的齿轮状的第一电流路径和将上述第一电流路径的内周侧进行连接的环状的第二电流路径，

上述第二磁通耦合体具有环状的第三电流路径和外周侧通过上述第三电流路径连接的以上述第二间距变化的齿轮状的第四电流路径，

上述第三磁通耦合体具有以上述第三间距变化的齿轮状的第五电流路径和将上述第五电流路径的内周侧进行连接的环状的第六电流路径，

上述第四磁通耦合体具有环状的第七电流路径和外周侧通过上述第七电流路径连接的以上述第四间距变化的齿轮状的第八电流路径。