(57)【要約】  【課題】低価格で簡単な構成で位置検出可能なリニアモータを提供する。  【解決手段】リニアモータ１Ａは、固定子３と、固定子３に対して移動可能に配設されている可動子２と、１対のホール素子１７Ａ、１７Ｂ、１対の第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂとを有する。ホール素子１７Ａ、１７Ｂは、可動子２に配設される隣接する１対の磁極の幅Ｐａの（１／４）の距離を隔ててリニアモータの長手方向に配設され、かつ、磁極の磁界に感応する距離を隔ててリニアモータの長手方向と直交する方向に配設され、９０°の移動範囲の可動子の位置を検出することが可能である。第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂは、可動子の絶対位置を検出するために使用する。【選択図】  図６
2010263681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、
前記固定子と対向して配設され、前記固定子に対して移動可能に設けられている可動子と、
前記可動子または前記固定子に隣接して配設され、磁化特性の異なる少なくとも１対の第１および第２の磁極と、
第１の距離を隔てられて設けられた１対の第１および第２の磁気感応素子と、
第２の距離を隔てられて設けられた１対の第３および第４の磁気感応素子と、
を有するリニアモータであって、
前記第１および第２の磁気感応素子は、前記第１の距離として、前記１対の隣接する第１および第２の磁極の幅の（１／４）の距離を隔てて当該リニアモータの長手方向に配設され、かつ、当該磁極の磁界に感応する距離を隔てて当該リニアモータの長手方向と直交する方向に配設され、
前記第３および第４の磁気感応素子は、前記第２の距離として、前記１対の隣接する第１および第２の磁極の幅と等しい距離だけ、前記１対の第１および第２の磁気感応素子と離間して配設され、
前記第１、第２の磁気感応素子の中間位置と、前記第３、第４の磁気可能素子の中間の位置とは、前記１対の隣接する第１および第２の磁極の幅と等しい距離だけ離間している、
リニアモータ。
【請求項２】
前記固定子はベース部材に固定され、当該固定子には１２０°位相がずれた電流が印加される３個の電磁コイルが並列に配設されており、
前記可動子には、前記電磁コイルと対向して、磁化特性の異なる少なくとも１対の第１および第２の磁極が設けられており、
前記第１および第２の磁気感応素子および前記第３および第４の磁気感応素子は、前記可動子に設けられ、前記１対の第１および第２の磁極に対向して前記ベース部材に配設されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記固定子に、磁化特性の異なる少なくとも１対の前記第１および第２の磁極が設けられており、
前記可動子に、１２０°位相がずれた電流が印加される３個の電磁コイルが並列に配設されており、
前記第１および第２の磁気感応素子、および、前記第３および第４の磁気感応素子は前記可動子とともに前記固定に対して移動可能に配設されている、
請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記第１〜第４の磁気感応素子はそれぞれ、前記磁極の磁界に感応するホール素子を含む、
請求項１〜３のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記第１〜第４の磁気感応素子はそれぞれ、前記磁極の磁界に感応する磁気抵抗変化素子を含む、
請求項１〜３のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項６】
上記請求項１〜５に記載のリニアモータと、
前記隣接し、磁化特性の異なる前記第１の磁極と第２の磁極とで構成される１対の磁極の幅の移動する時間を１周期とした場合、前記第１および第２の磁気感応素子の検出した信号に基づいて、１周期内の前記第１の磁極と第２の磁極と前記第１および第２の磁気感応素子との相対的な位置を検出する、位置情報生成回路と、
前記第３および第４の磁気感応素子の検出信号に基づいて、前記位置情報生成回路が生成した相対位置からの絶対位置を検出する絶対位置情報生成回路と
を有する、リニアモータ装置。
【請求項７】
前記絶対位置情報生成回路から出力される前記絶対位置検出信号と、前記可動子に搭載された磁石と、前記固定子に搭載された磁石との位置関係に基づいて、磁極情報を生成する磁極情報生成回路をさらに含む、
請求項６に記載のリニアモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリニアモータ、および、リニアモータを有するリニアモータ装置に関する。
より特定的には、本発明は、簡単な構成で位置検出を可能とするリニアモータと、そのリニアモータを有するリニアモータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の構成を持つリニアモータが提案されている（たとえば、特許文献１、参照）。
リニアモータの１例を図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照して述べる。
図１に図解したリニアモータ１は、マグネット移動型リニアモータと呼ばれており、永久磁石（マグネット）１０が装着された可動子２がベース部材４に固定された固定子３に対して平行に移動する。
【０００３】
リニアモータ１は、台座１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを介してベース部材４に設けられた固定子３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、これら固定子３Ａ，３Ｂ，３Ｃと対向して配置される１個の可動子２とを有する。
この例示においては、リニアモータ１の長手方向に間隔Ｚを隔ててベース部材４に台座１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを介して設けられた、３個の固定子３Ａ、３Ｂ、３Ｃを備えたリニアモータについて例示している。なお、固定子３は少なくとも１個あればよい。以下説明を簡単にするため、１個の固定子３が設けられたリニアモータについて述べる。
各固定子３には、台座１３を介して１２０°位相が異なる電流が印加される、３相、すなわち、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３個の電磁コイルが並置されている。
【０００４】
可動子２には、永久磁石（マグネット）１０で形成された隣接するＳ磁極とＮ磁極とで構成される１対の磁極が、リニアモータ１の長手方向に沿って、複数対、直線状に配設（または、装着、搭載）されている。
可動子２は、固定子３に対向し、固定子３に対して平行に移動可能に取り付けられている。
【０００５】
リニアモータ１の長手方向において、隣接するＳ磁極とＮ磁極（またはＮ磁極とＳ磁極）とで構成された１対の磁極の幅（配設間隔）をピッチＰａとする。
隣接する２対の磁極、すなわち、４個の磁極の幅（２×Ｐａ）と、３個並置されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電磁コイルの幅（ベース部材４の長手方向に沿った長さ）Ｐｃとが実質的に等しい。すなわち、Ｐｃ＝２×Ｐａである。この、可動子２の磁極と固定子３の電磁コイルとの配置関係は、リニアモータ１の動作原理に基づく。
【０００６】
１個の固定子３内の３個のＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルに１２０°ずつ位相が異なる電流を印加することにより、これらの電磁コイルに発生する１２０°位相がずれた電磁力と、可動子２に配設されている複数対のＳ磁極およびＮ磁極との磁力との相互作用により、可動子２が固定子３に対して平行に移動する。
【０００７】
このようなリニアモータは、たとえば、搬送装置などに適用される。たとえば、可動子２に搬送対象を載置すれば、可動子２の移動とともに搬送対象を移動させることができる。
このような搬送装置においては、位置決め制御が行われる。たとえば、可動子２の位置を検出して、搬送対象の位置決め制御を行う。
【０００８】
図１を参照して、そのような位置および磁極を検出する方法について述べる。
ベース部材４または固定子３に対する、可動子２の位置を検出するため、図１に図解したリニアモータにおいて、可動子２にリニアスケール５を設け、このリニアスケール５に対向かつ接近させてリニアスケールヘッド６が設けられている。リニアスケールヘッド６はリニアモータ１に固定されている。
リニアスケール５には、たとえば、所定の間隔で磁気信号を発生する磁気目盛りが設けられている。
リニアスケールヘッド６は可動子２の移動とともに移動して、リニアスケール５の目盛りを検出する。これにより、固定子３に対して移動する可動子２の位置を検出することができる。
【０００９】
図１において、さらに、固定子３の側のＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルと、可動子２に搭載されているマグネット１０、より具体的には、隣接する２対のＳ磁極とＮ磁極との位置関係を検出するため、Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルそれぞれに、磁極の磁界に感応する特性を有するホール素子７Ｕ，７Ｖ，７Ｗが設けられている。
３個のホール素子７Ｕ，７Ｖ，７Ｗは、可動子２に配設された２対のＳ磁極、Ｎ磁極、換言すれば、４個の磁石の磁界の強さを検出する。
各ホール素子は、Ｓ磁極またはＮ磁極の磁界の強さ、換言すれば、Ｓ磁極またはＮ磁極との距離に応じた振幅を示す信号を生成する。
【００１０】
ピッチが（２×Ｐａ）で隣接する２対の磁極の幅と、隣接する３個のＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルの間隔に既知であるから、これらＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルに対応して設けられた３個のホール素子７Ｕ，７Ｖ，７Ｗの検出信号を演算処理すると、これらＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルと、隣接する２対の磁極との位置関係を検出することができる。
【００１１】
上述した例示は、Ｓ磁極とＮ磁極とが移動するマグネット可動型のリニアモータであるが、上述したリニアモータとは逆に、電磁石コイルが装着された側が移動する形式のリニアモータも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第２８１５６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したリニアモータ１は、たとえば、下記の問題に遭遇している。
（ａ）磁気的な位置検出手段であるリニアスケールヘッド６およびリニアスケール５は高価である。その結果、リニアモータの価格が高騰する。
（ｂ）リニアスケール５とリニアスケールヘッド６の他に、各固定子３に対して３個のホール素子７Ｕ，７Ｖ，７Ｗを設けているので、位置検出および磁極の検出のための装置構成が複雑である。
（ｃ）さらに、リニアスケールヘッド６と、可動子２とともに移動するリニアスケール５とが、リニアモータ１内で、相当の場所（空間）を占有しており、リニアモータの小型化の妨げになっている。
（ｄ）リニアスケール５とリニアスケールヘッド６とは磁気的検出手段であるから、可動子２に設けられた永久磁石の磁界の影響を防止するための遮蔽対策を行う必要があり、リニアモータの小型化を妨げ、放熱対策にも障害となる。
（ｅ）上記と同様に、３個のホール素子７Ｕ，７Ｖ，７Ｗが固定子３に搭載されている電磁コイルの影響を受けないようにする対策も必要となる。
【００１４】
以上から、上述した課題を克服して、位置情報および磁極情報を得ることが出来る、リニアモータが望まれている。
また、そのようなリニアモータを用いたリニアモータ装置を提供することが要望されている。
特に、リニアモータが初期状態などにおいても、リニアモータの固定部分に対する可動部分の絶対的な位置を検出可能な、リニアモータおよびリニアモータ装置を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、固定子と、前記固定子と対向して配設され前記固定子に対して移動可能に設けられている可動子と、前記可動子または前記固定子に隣接して配設され、磁化特性の異なる少なくとも１対の第１および第２の磁極と、第１の距離を隔てられて設けられた１対の第１および第２の磁気感応素子と、第２の距離を隔てられて設けられた１対の第３および第４の磁気感応素子とを有するリニアモータであって、
前記第１および第２の磁気感応素子は、前記第１の距離として、前記１対の隣接する第１および第２の磁極の幅の（１／４）の距離を隔てて当該リニアモータの長手方向に配設され、かつ、当該磁極の磁界に感応する距離を隔てて当該リニアモータの長手方向と直交する方向に配設され、
前記第３および第４の磁気感応素子は、前記第２の距離として、前記１対の隣接する第１および第２の磁極の幅と等しい距離だけ、前記１対の第１および第２の磁気感応素子と離間して配設され、
前記第１、第２の磁気感応素子の中間位置と、前記第３、第４の磁気可能素子の中間の位置とは、前記１対の隣接する第１および第２の磁極の幅と等しい距離だけ離間している、
リニアモータが提供される。
【００１６】
上記第１および第２の磁気感応素子の検出信号を用いて、固定子に対する可動子の位置を検出する。
上記第３および第４の磁気感応素子の検出信号を用いて、上記検出した位置の絶対位置を算出する。
【００１７】
また本発明によれば、上記リニアモータと、
前記隣接し、磁化特性の異なる前記第１の磁極と第２の磁極とで構成される１対の磁極の幅の移動する時間を１周期とした場合、前記第１および第２の磁気感応素子の検出した信号に基づいて、１周期内の前記第１の磁極と第２の磁極と前記第１および第２の磁気感応素子との相対的な位置を検出する、位置情報生成回路と、
前記第３および第４の磁気感応素子の検出信号に基づいて、前記位置情報生成回路が生成した相対位置からの絶対位置を検出する絶対位置情報生成回路と
を有する、リニアモータ装置が提供される。
好ましくは、リニアモータ装置は、前記絶対位置情報生成回路から出力される前記絶対位置検出信号と、前記可動子に搭載された磁石と、前記固定子に搭載された磁石との位置関係に基づいて、磁極情報を生成する磁極情報生成回路をさらに含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１および第２の磁気感応素子を設けることにより、可動子と固定子との相対位置を検出することができる。
なお、本発明においては、リニアスケールヘッドおよびリニアスケールを設ける必要がなく、本発明によれば、これを設けた場合の課題、問題が解消された。
【００１９】
また、本発明によれば、第３および第４の磁気感応素子を設けることにより、可動子と固定子との位置情報および／または磁極情報を得ることができるリニアモータ装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はリニアモータにおける位置検出方法を示す図であり、図１（Ａ）はリニアモータの上部平面であり、図１（Ｂ）はリニアモータの断面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）の部分拡大図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態としての位置検出手段を設けたリニアモータを図解する図であり、図２（Ａ）は本実施の形態のリニアモータの上部平面であり、図２（Ｂ）はリニアモータの断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の部分拡大図である。
【図３】図３は図２に図解した位置検出手段で検出した検出信号から、位置情報と磁極情報とを生成する回路構成を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、可動子が図２、図３において左側Ｌに移動するときのＡ相、Ｂ相ホール素子の検出信号の波形を示し、図４（Ｂ）は、可動子が図２、図３において右側Ｒに移動するときのＡ相、Ｂ相ホール素子の検出信号の波形を示す。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は位置・磁極情報生成回路の構成例を示す図である。
【図６】図６は本発明の第３実施の形態としての位置検出手段を設けたリニアモータを図解する図であり、図６（Ａ）は第３実施の形態のリニアモータの上部平面であり、図６（Ｂ）はリニアモータの断面図であり、図６（Ｃ）は図６（Ｂ）の部分拡大図である。
【図７】図７は、図６におけるＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂと、第３、第４ホール素子の配置を示す図である。
【図８】図８（Ａ）は、図６において、たとえば、可動子２が左側に移動しているときの、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７ＢのＡ相、Ｂ相信号の波形図であり、図８（Ｂ）、（Ｃ）は、第３のホール素子１９Ａの検出信号ＨＤ１と、第４のホール素子１９Ｂの検出信号ＨＤ２との波形図である。
【図９】図９は第２実施の形態の位置情報と磁極情報とを生成する回路構成を示す図である。
【図１０】図１０は第２実施の形態の動作例を説明する図である。
【図１１】図１１は第２実施の形態の他の動作例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明のリニアモータおよびリニアモータ装置の実施の形態について述べる。
【００２２】
第１実施の形態
図２および図３を参照して本発明のリニアモータおよびリニアモータ装置の第１実施の形態について述べる。
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第１実施の形態のリニアモータ１Ａを図解する図である。図２（Ａ）は第１実施の形態のリニアモータの上部平面であり、図２（Ｂ）はリニアモータの断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の部分拡大図である。
図３は、第１実施の形態の位置・磁極情報生成回路２０と、サーボ制御部２１と、増幅駆動回路２２とを図解する図である。
【００２３】
図２（Ａ）〜（Ｃ）に図解したリニアモータ１Ａは、ベース部材４に搭載された固定子３と、固定子３と対向して配置される１個の可動子２とを有する。
本実施の形態においても、図１を参照して述べたように、複数の固定子３、たとえば、３個の固定子３Ａ，３Ｂ，３Ｃを設けることができる。たとえば、所定の間隔Ｚ（たとえば、固定子１個分の幅）を隔てて、可動子２の可動範囲に複数の固定子を設けると、円滑、かつ、広範囲において可動子２の移動を可能とし、さらに、可動子２に十分な推進力を与えるために設けている。
なお、基本的には、１個の固定子３を設けるだけでよい。以下説明を簡単にするため、１個の固定子３を設けたリニアモータについて述べる。
【００２４】
リニアモータ１Ａは、ベース部材４に固定されたセンサ基板１８に搭載された２個のホール素子、すなわち、Ａ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７Ｂとを有する。
ホール素子は本実施の形態の磁界に感応する磁気感応素子の１例であり、可動子２に搭載された、Ｓ磁極とＮ磁極との磁界を検出する。Ｓ磁極およびＮ磁極の磁界の強さは、ホール素子とＳ磁極とＮ磁極との距離に依存する。
隣接するＳ磁極とＮ磁極、または、隣接するＮ磁極とＳ磁極は、本発明における、隣接し、磁化特性の異なる第１および第２の磁極に該当する。
【００２５】
第１実施の形態のリニアモータ装置１０Ａは、図２（Ａ）〜（Ｃ）に図解したリニアモータ１Ａに加えて、図３に図解した、位置・磁極情報生成回路２０と、サーボ制御部２１と、増幅駆動回路２２とを有する。
位置・磁極情報生成回路２０は、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂの検出信号に基づいて、可動子２の位置を示す情報と、磁極の位置を示す情報を生成する。
サーボ制御部２１は、位置・磁極情報生成回路２０で生成した位置情報と磁極情報に基づいて、可動子２の移動および位置決め制御を行う。
増幅駆動回路２２は、サーボ制御部２１からの制御信号に応じて、固定子３に搭載されたＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルを励磁する電流を印加する。
【００２６】
本実施の形態において、便宜的に、図２（Ａ）〜（Ｃ）に図解した構成を有するものをリニアモータ１Ａと呼び、図２（Ａ）〜（Ｃ）に図解したリニアモータに図３に図解した位置・磁極情報生成回路２０、サーボ制御部２１および増幅駆動回路２２を付加したものをリニアモータ装置１０Ａと呼ぶ。
もちろん、位置・磁極情報生成回路２０、サーボ制御部２１および増幅駆動回路２２を含めてリニアモータと呼ぶこともできる。
【００２７】
固定子３は、台座１３を介してベース部材４に固定されている。
固定子３には、増幅駆動回路２２から１２０°位相が異なる電流が印加される、Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルの３相の電磁コイルが、リニアモータ１Ａの長手方向に、直線状に並置されている。
【００２８】
可動子２は、リニアモータ１Ａ内において、固定子３に対して移動可能に取り付けられている。
可動子２には、永久磁石（マグネット）１０で構成された、隣接し磁化特性が異なる第１の磁極と第２の磁極、たとえば、Ｓ磁極とＮ磁極（または、Ｎ磁極とＳ磁極）を１対の磁極とする、複数対の磁極が、リニアモータ１Ａの長手方向に沿って、直線状に配設されている。
複数対の磁極の長さＸは、たとえば、可動子２の移動範囲に応じて規定される。
【００２９】
Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂは、可動子２に配設された隣接する１対の磁極、たとえば、Ｓ磁極とＮ磁極の磁界の強さに感応して、その磁界の強さに応じた振幅を持つ信号を出力する。
Ｓ磁極とＡ相ホール素子１７Ａとの距離（間隔）が短いと、Ａ相ホール素子１７Ａは大きな振幅の信号を出力し、Ｓ磁極とＡ相ホール素子１７Ａとの距離（間隔）が離れると、Ａ相ホール素子１７Ａは小さな振幅の信号を出力する。さらに、可動子２に搭載されたＳ磁極が可動子２とともに移動すると、上記振幅の変化が時間とともに変化する。その振幅変化は、通常、可動子２の移動に応じて（移動速度と向き）三角波状（正弦波状または余弦波状）に変化する。
【００３０】
本明細書において、隣接する１対の磁極（たとえば、Ｓ磁極とＮ磁極、または、Ｎ磁極とＳ磁極）の幅（長さ）を磁極ピッチＰａという。
２対の磁極ピッチ、すなわち、（２×Ｐａ）の幅に対して、３個の電磁コイル、すなわち、Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルが搭載された１個の固定子３の幅（長手方向の長さ）Ｙが等しく対応している。固定子３の幅Ｐｃは、（２×Ｐａ）に実質的に等しい。このピッチ（幅）の関係は、リニアモータの駆動原理に基づく。
Ａ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７Ｂとの間隔（ピッチ）Ｐｂは、１対の磁極（Ｓ磁極、Ｎ磁極）のピッチＰａの１／４だけ離間している。
１対の磁極（Ｓ磁極、Ｎ磁極）のピッチＰａが移動する角度を３６０°、１周期とすると、隣接するＡ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７ＢのピッチがＰａ／４であることは角度にして９０°に相当する。
【００３１】
サーボ制御部２１の制御に基づき、増幅駆動回路２２から固定子３のＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルに１２０°位相がずれた交流電流が印加されると、Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルによって発生された１２０°位相のずれた電磁力と、可動子２に搭載されたマグネット１０の磁力とが相互に作用して、固定子３に対して可動子２が平行に移動する推進力が発生する。その結果、可動子２が固定子３に対して移動する。
センサ基板１８は固定子３に固定されているから、センサ基板１８に装着されたＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂも固定されている。したがって、可動子２はＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂに対しても移動する。
【００３２】
可動子２が固定子３に対して移動すると、Ａ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７Ｂとからそれぞれ、Ｓ磁極とＮ磁極との間の距離に変化に応じて振幅が脈動する信号が出力される。
Ａ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７Ｂとが距離、Ｐａ／４だけ隔たっているから、Ａ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７Ｂとでは９０°位相のずれがあり、可動子２の移動に応じて脈動し、９０°位相がずれた信号が生成される。その信号は、ホール素子と磁極との位置、換言すれば、そのときの磁極の回転位置、すなわち、そのときの位相に応じた振幅の信号が生成される。
【００３３】
その波形信号（位相データ）を図４（Ａ）、（Ｂ）に例示する。
図４（Ａ）は、可動子２が、図２、図３において左側Ｌに移動するときのＡ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７Ｂとの検出信号の波形を示し、図４（Ｂ）は、可動子２が右側Ｒに移動するときのＡ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７Ｂとの検出信号の波形を示す。
【００３４】
図４（Ａ）に図解したように、ベース部材４に対して可動子２が左側Ｌに移動すると、Ｓ磁極の磁界がＡ相ホール素子１７Ａに先に作用するから、Ａ相ホール素子１７Ａは正弦波信号のＡ相信号を出力する。Ｓ磁極がＡ相ホール素子１７Ａに接近していくと、Ａ相ホール素子１７Ａの検出信号の振幅が大きくなり、Ｓ磁極がＡ相ホール素子１７Ａから離れるにつれて、Ａ相ホール素子１７Ａの検出信号の振幅は低下していく。
可動子２が左側Ｌに移動するとＳ磁極の磁界が強くＢ相ホール素子１７Ｂに作用して、Ｂ相ホール素子１７Ｂは余弦波信号のＢ相信号を出力する。
このように、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂの検出信号が、９０°の位相を保って、可動子２の移動に伴って振幅が、正弦波信号または余弦波信号として変化する信号となる。
【００３５】
可動子２の移動の向きが右になると、図４（Ａ）とは逆に、Ａ相ホール素子１７ＡからのＡ相信号と、Ｂ相ホール素子１７ＢのＢ相信号が出力される。
【００３６】
図４（Ａ）、（Ｂ）の波形図から下記のことが理解されよう。
（ａ）Ａ相ホール素子１７Ａから出力されるＡ相信号の位相と、Ｂ相ホール素子１７Ｂから出力されるＢ相信号の位相とは９０°位相がずれている。
（ｂ）可動子２の移動の向きに応じて、Ａ相信号の位相とＢ相信号の位相の進み、または、位相の遅れ状態が規定される。たとえば、Ａ相信号の位相がＢ相信号の位相より進んでいれば、可動子２は左側に移動しており、逆ならば、可動子２は右側に移動していることから、Ａ相信号とＢ相信号との進相または遅相関係を確認すれば、可動子２の移動の向きが判る。
（ｃ）可動子２が、１対の磁極対の間隔だけ移動する期間を、３６０°、１周期とすると、Ａ相信号とＢ相信号との位相データ（Ａ相信号のその時の位相における振幅と、Ｂ相信号のその時の位相における振幅との相対関係を示すデータ）から、１周期内の固定子３またはベース部材４に対する可動子２の位置（または、角度）が判る。
すなわち、Ａ相ホール素子１７ＡからのＡ相信号とＢ相ホール素子１７ＢからのＢ相信号との関係を示す位相データによって１周期内の可動子２の移動距離を検出することができる。
（ｄ）リニアモータ内の複数の周期に渡る可動子２の移動距離は、たとえば、図４（Ａ）において、Ａ相信号が、「負」から「正」にゼロクロスした点を検出すると次の周期に入ったことが判る。１周期の距離は、磁極ピッチＰａとして事前に判っているから、１周期を越えるごと、磁極ピッチＰａの距離を加算していけば、可動子２の全体の移動距離が判る。
（ｅ）Ａ相ホール素子１７ＡまたはＢ相ホール素子１７Ｂと固定子３との間の距離Ｄは事前に判っている。たとえば、Ａ相ホール素子１７Ａの中心と固定子３の中心位置（Ｖ相電磁コイルの中心）までの距離Ｄは事前に判っている。本実施の形態では、たとえば、距離Ｄを１対の磁極の幅と同じにしている。
もちろん、固定子３内の各コイル、すなわち、Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルの幅も事前に判っている。
Ａ相ホール素子１７ＡからのＡ相信号とＢ相ホール素子１７ＢからのＢ相信号との関係を示す位相データによって１周期内の可動子２の移動距離が判るから、可動子２に搭載された、固定子３の各コイルと対向する、〔（２対のＳ磁極およびＮ磁極）＋左右の磁極〕と、固定子３の各コイルに対する磁極の位置関係が判る。
【００３７】
本実施の形態は、上記知見に基づいてベース部材４（固定子３）に対する可動子２の位置、磁極の関係を検出する。
【００３８】
位置・磁極情報生成回路
位置・磁極情報生成回路２０は、上記知見に基づいて、位置検出信号と、磁極情報を生成する。
なお、位置情報生成回路と磁極情報生成回路とを分離することもできるが、本実施の形態においては、位置情報生成回路と磁極情報生成回路とを１個の回路として構成した例を述べる。
図５は位置・磁極情報生成回路２０の１例としての構成例を示す図である。
位置・磁極情報生成回路２０は、位置情報生成回路として機能する、向き検出部２０１と位置算出部２０３とを有する。
位置・磁極情報生成回路２０はさらに磁極情報生成部２０５を有する。
【００３９】
向き検出部
向き検出部２０１は、ゼロクロス（ＺＣ）検出部２０１１と、レベル判定部２０１２と、向き検出信号保持回路２０１３とを有する。
【００４０】
ゼロクロス検出部２０１１は、たとえば、図４（Ａ）においては、Ａ相ホール素子１７Ａで検出したＡ相信号が、図４（Ｂ）においては、Ｂ相ホール素子１７Ｂで検出した信号が、「負」の値から０レベルを越えて、「正」の値に変化することを検出する。
このゼロクロス検出は、たとえば、図４（Ａ）においては、Ｓ磁極の磁界の強さに感応してＡ相ホール素子１７Ａが上記のごとく変化するＡ相信号を出力したことを意味する。換言すれば、Ｓ磁極がＡ相ホール素子１７Ａに接近していき、Ａ相ホール素子１７Ａがその正側の磁界の強さに感応したことを意味する。
このように、ゼロクロス検出部２０１１は、１対の磁極（隣接するＳ磁極、Ｎ磁極）のき距離だけ、可動子２がＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂに対して移動したことを検出する。すなわち、ゼロクロス検出部２０１１は、可動子２が１周期、３６０°移動したことを検出する。
【００４１】
レベル判定部２０１２は、ゼロクロス検出部２０１１におけるゼロクロス検出に応答して、Ｂ相ホール素子１７Ｂから検出されたＢ相信号のレベルの判定を行う。
Ａ相信号が上記のゼロクロスした時点において、Ｂ相信号が「負のレベル」であれば、図４（Ａ）に図解したように、可動子２は左側に移動していることを意味する。他方、Ａ相信号がゼロクロスした時点において、Ｂ相信号が「正のレベル」であれば、図４（Ｂ）に図解したように、可動子２は右側に移動していることを意味する。
【００４２】
レベル判定部２０１２は、たとえば、可動子２の移動の向きが左側なら、２ビットの「１０」を向き検出信号保持回路２０１３にセットし、逆なら、２ビットの「０１」を向き検出信号保持回路２０１３にセットする。
向き検出信号保持回路２０１３は、たとえば、２ビットのフリップフロップで構成されおり、レベル判定部２０１２の指示に従ったデータを保持する。
なお、初期状態において向きが決定されないときは、向き検出信号保持回路２０１３の値は「００」となり、向きが不定のときは、「１１」となる。
このように、向き検出信号保持回路２０１３は、可動子２の移動の向きだけでなく、不定または未決定の状態も示すように構成されている。
向き検出信号保持回路２０１３から、２ビットの向き信号ｄがサーボ制御部２１に出力される。
【００４３】
位置算出部
位置算出部２０３は種々の構成をとることができるが、その１例を下記に述べる。
位置算出部２０３は、位相データ算出部２０３１と、位置演算部２０３２とを有する。
位相データ算出部２０３１は、Ａ相ホール素子１７Ａの検出信号（Ａ相信号）と、Ｂ相ホール素子１７Ｂの検出信号（Ｂ相信号）との位相データ、たとえば、振幅の差を求める。
たとえば、可動子２がＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂに対して左側に移動しているときの、図４（Ａ）に図解した波形図から、１つの磁極の半分の幅、すなわち、０〜９０°の範囲のＡ相信号とＢ相信号との振幅の差は下記になる。
なお、可動子２が右側に移動するときは逆になる。
【００４４】
０〜９０度の範囲
（ａ）Ａ相ホール素子１７Ａが、Ｎ磁極はＳ磁極との間に位置するとき、Ａ相ホール素子１７ＡからのＡ相信号の振幅は「０」であり、Ｂ相ホール素子１７ＢからのＢ相信号は「負」で振幅が最大値となる。したがって、位相データとして、たとえば、その時の位相の（Ａ相信号−Ｂ相信号）の振幅差は、「正」の最大値となる。
（ｂ）Ａ相ホール素子１７ＡがＳ磁極の中心に接近していくと、Ａ相ホール素子１７ＡからのＡ相信号は「０」から増加していき、Ｂ相ホール素子１７ＢからのＢ相信号は「負」の最大値から「負」の小さな振幅となる。したがって、位相データとして、たとえば、そのときの位相の（Ａ相信号−Ｂ相信号）の振幅差は、（ａ）の場合より、小さな「正」の値となる。
（ｃ）Ａ相ホール素子１７ＡがＳ磁極の中心に位置すると、Ａ相ホール素子１７ＡからのＡ相信号の振幅が「正」の最大となり、Ｂ相ホール素子１７ＢからのＢ相信号は「０となる。したがって、位相データとして、たとえば、そのときの位相の（Ａ相信号−Ｂ相信号）の位相データ（振幅差）は、「正」の最大値となる。
以上、０〜９０°の範囲の、Ａ相信号とＢ相信号との位相データ（たとえば、そのときの位相の振幅差）は事前に計算することができる。そのときの角度、すなわち、可動子２とＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂとの位置関係も事前に計算することができる。
【００４５】
位置演算部２０３２は、事前に計算して求めた位相データと位置データとを元に、位相データ算出部２０３１で演算した、位相データとして（Ａ相信号−Ｂ相信号）の振幅差を、パラメータとして、そのときの可動子２の位置を求める。
【００４６】
位置演算部の第１構成例
位置演算部２０３２の第１例として、図５（Ａ）を参照して、非線形出力回路２０３２Ａを用いた場合について述べる。
非線形出力回路２０３２Ａは、たとえば、非線形関数発生回路として構成することができる。たとえば、非線形出力回路２０３２Ａは、振幅差に応じた角度位置、または、１ピッチＰａ内の位置に対応する位置検出信号Ｐ０を出力するように構成されている。非線形出力回路２０３２Ａに、振幅差算出部２０３１から出力された振幅差信号（アナログ電圧信号）が入力されると、非線形出力回路２０３２Ａは振幅差信号に応じた角度位置、または、１ピッチＰａ内の位置に相当する信号Ｐ０を出力する。
【００４７】
位置演算部の第２構成例
位置演算部２０３２の第２例として、図５（Ｂ）に、Ａ／Ｄ変換器２０３２ａと、ＲＯＭ２０３２ｂとを用いた場合を述べる。
ＲＯＭ２０３２ｂには、非線形出力回路２０３２Ａと同様、位相データ（振幅差）をパラメータとして、その時の角度位置、または、１磁極ピッチＰａ内の位置がデータがテーブルとして記憶している。
Ａ／Ｄ変換器２０３２ａは、位相データ算出部２０３１から出力された位相データ（振幅差信号）をディジタル信号に変換する。
ＲＯＭ２０３２ｂは、ディジタル変換された位相データ（振幅差信号）をアドレスとして入力されると、テーブル・ルックアップ方式により、位相データに応じた角度位置、または、１ピッチＰａ内の位置をに相当する信号Ｐ０を出力する。
【００４８】
以上のとおり、位相データ算出部２０３１と、非線形出力回路３０３２Ａ、または、Ａ／Ｄ変換器２０３２ａとＰＯＭ２０３２ｂとを用いると、０〜９０°の範囲の位置を検出することができる。
【００４９】
角度（位置）の拡張
以上、０〜９０°（第１ゾーン）の位置算出について述べたが、９０〜１８０°（第２ゾーン）、１８０〜２７０°（第３ゾーン）、２７０〜３６０°（第４ゾーン）に拡張することができる。
このように、Ａ相ホール素子１７Ａで検出するＡ相信号も、Ｂ相ホール素子１７Ｂで検出するＢ相信号も、９０°の位相を持って、正弦波信号または余弦波信号として変化するから、その振幅差に対する位置データは、０〜９０°のものを流用することができる。
したがって、第２〜第４ゾーンについては、図５（Ａ）におけるアナログ形式のゾーン換算回路２０３２Ｂ、または、図５（Ｂ）におけるデジタル形式のゾーン換算回路２０３２ｃを用いて、ゾーンに応じた位置データを加算する。
【００５０】
ゾーンの切換は、向き検出部２０１におけるゼロクロス検出部２０１１で検出したゼロクロス検出信号ＺＣと、向き検出信号ｄとを用いて検出することができる。たとえば、ゾーン換算回路２０３２Ｂ、または、ゾーン換算回路２０３２ｃは、ゼロクロス検出信号ＺＣが入力されるごとに、そのときの向き検出信号ｄで示される可動子２の移動の向きを考慮して、ゾーンを計数する加算値、または、カウンタ値を更新していき、そのときのゾーンに応じた角度データ、または、位置データをバイアスとして加算する。
【００５１】
以上により、固定子３に対して移動する可動子２の１周期の位置を検出することができる。
【００５２】
図５（Ａ）において、アナログ形式のゾーン換算回路２０３２Ｂから出力される位置信号Ｐ１は、アナログ形式であるから、もし、サーボ制御部２１などにおいてデジタル形式の位置データＰが必要な場合、必要に応じて、位置演算部２０３２において、ゾーン換算回路２０３２Ｂの後段に、Ａ／Ｄ変換器２０３２Ｃを付加する。
【００５３】
他方、図５（Ｂ）において、デジタル形式のゾーン換算回路２０３２ｃから出力される位置信号Ｐ１は、デジタル形式であるから、もし、サーボ制御部２１などにおいてアナログ形式の位置データＰが必要な場合、必要に応じて、位置演算部２０３２において、ゾーン換算回路２０３２ｃの後段に、Ｄ／Ａ変換器２０３２ｄを付加する。
【００５４】
なお、サーボ制御部２１は、通常、コンピュータを用いて構成されることも多いから、図５（Ａ）における非線形出力回路２０３２Ａからの０〜９０°の位置信号Ｐ０、または、図５（Ｂ）におけるＲＯＭ２０３２ｂからの０〜９０°の位置信号Ｐ０を入力し、ゾーン換算回路２０３２Ｂ、２０３２ｃの処理を、サーボ制御部２１において行うこともできる。
そのような場合、ゾーン換算回路２０３２Ｂ、２０３２ｃは不要である。
【００５５】
磁極情報生成部
磁極情報生成部２０５は、位置演算部２０３２で算出された位置検出信号Ｐ（または、角度情報）と、事前に判っている、たとえば、Ａ相ホール素子１７Ａと固定子３の中心位置との距離Ｄに基づいて、固定子３に固定されているＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルと、可動子２に搭載されている磁極対との位置関係などの磁極情報を生成する。
【００５６】
サーボ制御部２１は、位置・磁極情報生成回路２０で検出された位置検出信号Ｐと、磁極情報に基づいて、たとえば、固定子３に搭載された、Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルに印加する電流を制御する。
サーボ制御部２１からの制御信号に応じて、駆動増幅回路２２がＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルに電流を印加する。
その結果、可動子２が固定子３に対して移動する。
その移動による位置が上述した位置・磁極情報生成回路２０において検出される。
【００５７】
上述したリニアモータ１Ａは、たとえば、位置決め制御が必要な、搬送装置に適用することができる。
【００５８】
Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂとは９０°位相を保ち、固定子３との距離Ｄを保っていれば、ベース部材４の任意の位置に設けることができる。
好ましくは、本実施の形態のリニアモータ１Ａにおいては、たとえば、図３に図解したように、可動子２の移動範囲の端部（図３の例では左端部または右端部）に１対のＡ相ホール素子１７Ａ、Ｂ相ホール素子１７Ｂを設ける。このように構成することにより、可動子２の移動範囲内の位置を検出することができる。
図２および図３を参照すると、リニアモータ１Ａには、ベース部材４に、Ａ相ホール素子１７ＡとＢ相ホール素子１７Ｂとが搭載されているセンサ基板１８を固定するだけでよい。
【００５９】
本実施の形態のリニアモータ１Ａと、図１を参照した述べたリニアモータ１と比較する。
本実施の形態のリニアモータ１は、リニアスケール５およびリニアスケールヘッド６が不要である。すなわち、可動子２には付加的な部材を設ける必要がない。
その結果、リニアモータの構造が簡単になる。特に、リニアスケール５を永久磁石（マグネット）１０の磁界の影響を受けなくする遮蔽処理などを行う必要がなくなるから、リニアモータとしての構造は簡単になる。
リニアスケール５とリニアスケールヘッド６を使用しないので、低価格にすることができる。
【００６０】
図１に図解したリニアモータ１においては、１個の固定子３内の３個のコイルごとにホール素子を設けていた。もし、図１に図解したように、可動子２の移動の円滑化を図るため、および、可動子２の推進力を増加させるため、複数の固定子３Ａ，３Ｂ，３Ｃを設けた場合、ホール素子の数は増加する。ホール素子の数が増加すれば、その検出信号から位置情報を算出する回路も増加する。
これに対して、本願発明は、固定子３Ａ，３Ｂ，３Ｃの数に依存せず、１対のホール素子と、その検出信号から位置情報、磁極情報を生成する位置・磁極情報生成回路２０を１個設ければよい。
【００６１】
第１実施の形態のリニアモータ１Ａにおける、Ａ相ホール素子１７Ａ、Ｂ相ホール素子１７Ｂは、図１に例示した３個のホール素子の配置に対して、固定子３に搭載された３個のコイルの磁界の影響から離れた位置で、可動子２の永久磁石（マグネット）１０の磁界に感応する位置に設けられている。したがって、固定子３に搭載されたＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルの磁界の影響を受けることが少ない。その結果、Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルなどの磁界に対する遮蔽処理を行う必要がないという利点もある。
【００６２】
変形態様
第１実施の形態においは、可動子２の位置検出のためのセンサとして、ホール素子を用いた場合を述べたが、可動子２に搭載されているＳ磁極とＮ磁極との位置を検出するセンサとしては、磁極の磁界に感応する他の小型の磁気感応素子、たとえば、磁気抵抗（ＭＲ）素子を用いることもできる。
ＭＲ素子は、ホール素子と同様、磁界に応じて、抵抗か変化する特性を持つ。たとえば、ＭＲ素子に電圧を印加し、ＭＲ素子の抵抗の変化を電圧の変化として、検出すれば、ホール素子を用いた上記実施の形態と同様に、可動子２の位置を検出することができる。
【００６３】
以上、マグネット可動型のリニアモータについて例示したが、逆の構成、すなわち、複数対の磁極が固定部に配設され、Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルを有する可動部が、複数対の磁極が固定された固定部に移動する場合についても上記同様に適用することができる。
【００６４】
第２実施の形態
上述した実施の形態においては、基本的に、９０°の角度範囲の可動子２の位置を検出し、適宜、ゾーン処理を行うことにより、隣接するＳ磁極とＮ磁極とで構成される、３６０°、１周期分の位置を検出する例を述べた。
【００６５】
上述した実施の形態では、ベース部材４（または固定子３、または、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂ）に対する可動子２の初期の絶対位置を自動的に検出することができない。特に、リニアモータの可動子が停止した状態から、回転動作するとき、可動子２がどの位置に位置しているかを検出することができない。
可動子２の初期位置（絶対位置）を検出するには、たとえば、一旦、可動子２を端部のリセットまで移動させるなどの位置調整操作が必要となる。
【００６６】
第２実施の形態は、上述した実施の形態に対して、可動子２の絶対位置を検出可能なリニアモータとリニアモータ装置の１例について述べる。
図６および図７を参照して第２実施の形態のリニアモータおよびリニアモータ装置を述べる。
図６は第２実施の形態のリニアモータの構成図である。
図６（Ａ）は第２実施の形態のリニアモータの上部平面であり、図６（Ｂ）はリニアモータの断面図であり、図６（Ｃ）は図６（Ｂ）の部分拡大図である。
第２実施の形態のリニアモータにおいては、本発明の１対の第１および第２の磁気感応素子の１例としてのＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂに加えて、本発明の第３、第４の磁気感応素子の１例としての第３のホール素子１９Ａと、第４のホール素子１９Ｂとを配設している。
【００６７】
Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂと隣接する１対のＳ磁極とＮ磁極との配置は、第１実施の形態と同じである。
台座１３を介してベース部材４に固定された固定子３内のＵ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイルと、可動子２に搭載された複数対の磁極との配置関係も、第１実施の形態と同じである。
【００６８】
図７に図解したように、第３のホール素子１９Ａと第４のホール素子１９Ｂとは、たとえば、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂとともにセンサ基板１８Ａに固定され、センサ基板１８Ａを介してベース部材４に固定されている。
たとえば、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂの中間位置と、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂの中間位置とは、１磁極分のピッチＰａだけ離間して、センサ基板１８Ａを介してベース部材４に固定されている。あるいは、たとえば、第３のホール素子１９Ａの中心位置と、第１のホール素子１７Ａの中心位置とは、１磁極分のピッチＰａだけ離間して、センサ基板１８Ａを介してベース部材４に固定されている。また、たとえば、第４のホール素子１９Ｂの中心位置と、第１のホール素子１７Ａの中心位置とは、（２×Ｐａ）だけ離間して、センサ基板１８Ａを介してベース部材４に固定されている。
第３のホール素子１９Ａと第４のホール素子１９Ｂとのピッチ（配設間隔）は、１対の磁極のピッチＰａに実質的に等しい。
なお、第３のホール素子１９Ａおよび第４のホール素子１９Ｂは、センサ基板１８Ａに、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂとともに搭載する必要はないが、好ましくは、センサ基板１８ＡにＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂとともに搭載すると上記間隔を正確に維持することができるとともに、組み立て製造が容易になる。
【００６９】
図８（Ａ）は、図６において、たとえば、可動子２が左側に移動しているときの、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７ＢのＡ相、Ｂ相信号の波形図である。図８（Ａ）は、図４（Ａ）と実質的に同じである。
図８（Ｂ）、（Ｃ）は、第３のホール素子１９Ａの検出信号ＨＤ１と、第４のホール素子１９Ｂの検出信号ＨＤ２との波形図である。第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂの検出信号ＨＤ１、ＨＤ２は、第３のホール素子１９Ａのゼロクロス（ＺＣ）検出点と同じゼロクロス検出タイミングに応じて、ハイレベルの信号である。
【００７０】
なお、正確には、図８（Ｂ）、（Ｃ）に図解した検出信号ＨＤ１、ＨＤ２は、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂで検出した、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂの検出信号と同様の検出信号を、図９に図解した位置決定回路２５において、ゼロクロス検出したとき、ハイレベルにした論理信号である。
あるいは、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂの内部で、ゼロクロスを検出して、「負」から「正」にゼロクロスしたとき、ハイレベルの信号ＨＤ１、ＨＤ２を出力することもできる。
本実施の形態では、位置決定回路２５において、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂの検出信号のゼロクロスを検出してハイレベルの信号ＨＤ１、ＨＤ２を発生させた場合を述べる。
【００７１】
図９に図解したように、第２実施の形態のリニアモータ装置は、図６に図解した構成のリニアモータに対して、位置・磁極情報生成回路２０、位置決定回路２５、サーボ制御部２１、増幅駆動回路２２で構成される。
【００７２】
位置・磁極情報生成回路２０は、図３および図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して上述した方法で、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂが、（Ｐａ／４）の間隔で配設されたときは９０°の範囲を基本として、１周期にわたる位置を検出する。
【００７３】
図１０は位置決定回路２５の回路構成を示す図である。
位置決定回路２５は、論理信号生成回路２５１と、絶対位置判定回路２５２と、絶対位置算出回路２５３とを有する。
【００７４】
論理信号生成回路２５１は、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂで検出した検出信号のゼロクロスを検出して、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示す論理信号ＨＤ１、ＨＤ２を生成する。
【００７５】
絶対位置判定回路２５２は、論理信号ＨＤ１、ＨＤ２のレベルの状態に応じて、可動子２の絶対位置を判定する。
図１１に例示したように、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂに対して、可動子２の移動方向に対して、先行する位置に、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂを配設すると、可動子２の移動に応じて、論理信号ＨＤ１、ＨＤ２は下記のごとく変化する。
（ａ）可動子２が第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂと対向してない位置にあるとき。論理信号ＨＤ１、ＨＤ２は共にローレベルである。
（ｂ）可動子２が右に移動すると、第３のホール素子１９Ａの論理信号ＨＤ１がハイレベルになる。
（ｃ）さらに可動子２が右に移動すると、第４のホール素子１９Ｂの論理信号ＨＤ２もハイレベルになる。
【００７６】
絶対位置判定回路２５２は、論理信号ＨＤ１、ＨＤ２のレベル状態の組み合わせから、可動子２とＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂ、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂとの位置関係を判定する。
たとえば、上記（ａ）の場合、右端部の１対の磁極に位置にＡ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂが位置している。
上記（ｂ）の場合、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂが右から、１磁極離れた位置にある。
絶対位置判定回路２５２は上記のごとく、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂの位置を判定して、その結果、絶対位置算出回路２５３に出力する。
【００７７】
絶対位置算出回路２５３は、位置・磁極情報生成回路２０で検出した１磁極の位置、すなわち、１周期内の位置信号Ｐに、絶対位置判定回路２５２の出力信号に基づく絶対位置調整信号を加算して、絶対位置信号を出力する。
１磁極のピッチＰａは事前に判っているから、絶対位置調整信号は、上記（ａ）の場合は、「０」であり、上記（ｂ）の場合は、１ピッチＰａの位置、すなわち、１周期の相当する位置に該当する信号となる。
【００７８】
以上のとおり、第２実施の形態によれば、リニアモータの初期状態における可動子２の絶対位置を算出することができる。
なお、第２実施の形態においては、可動子２の初期位置を検出するには、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂが可動子２の進行方向において、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂの前の位置に位置していることが必要となる。
たとえば、可動子２が停止しているとき、可動子２の両端部における初期値を知るには、Ａ相、Ｂ相ホール素子１７Ａ、１７Ｂをの両側に、第３、第４のホール素子１９Ａ、１９Ｂを２組設けることが望ましい。
【００７９】
第３のホール素子１９Ａ、第４のホール素子１９Ｂに加えて、さらに第５、第６のホール素子を１ピッチＰａの間隔を隔て配設すると、可動子の絶対位置の検出することができる。
【００８０】
上述した第２実施の形態は、第３のホール素子１９Ａと第４のホール素子１９Ｂとを配設した場合を述べたが、可動子２が初期状態において端部領域に停止している場合は、１個の第３のホール素子１９Ａでも上記可動子２の初期位置を検出することができる。
他方、可動子２が広範囲の領域に停止する場合は、第３のホール素子１９Ａに加えて、第４のホール素子１９Ｂ、あるいは、１ピッチＰａの間隔で多数のホール素子を設けることができる。
ホール素子は、リニアスケール５およびリニアスケールヘッド６の組み合わせに対して、低価格である。
【００８１】
変形例
第２実施の形態において、第３のホール素子１９Ａの信号のゼロクロス検出タイミングと、第４のホール素子１９Ｂのゼロクロス検出タイミングとを用いると、可動子２の移動の向きを検出することもできる。
図１０において、位置決定回路２５内に向き検出回路２５４を付加した構成を示す。
【００８２】
なお、サーボ制御部２１、増幅駆動回路２２などの動作は、第１２実施の形態と同様である。
また、第２実施の形態についても、第１、第２実施の形態で述べたものが適用することができる。たとえば、磁気感応素子として、ＭＲ素子を用いることができる。
【００８３】
上述した第１および第２実施の形態は、例示であり、本発明は上述した実施の形態に限定されず、種々の変形態様をとることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１、１Ａ…リニアモータ、２…可動子、３…固定子（Ｕ相電磁コイル、Ｖ相電磁コイル、Ｗ相電磁コイル）、４…ベース部材、５…リニアスケール、６…リニアスケールヘッド、１０…マグネット、１７Ａ、１７Ｂ、Ａ相、Ｂ相ホール素子、１８…センサ基板、２０…位置・磁極情報生成回路、２１…サーボ制御部、２２…増幅駆動回路、２５…位置決定回路、２０２…向き検出部、２０３１…位相データ算出部、２０３…位置算出部、２０５…磁極情報生成部、２５１…論理信号生成回路、２５２…絶対位置判定回路、２５３…絶対位置算出回路、２５４…向き検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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