(57)【要約】  平面モータ（１０）は、永久磁石（２１）を有する可動子（２０）と、可動子（２０）と対向する主面、及び、主面に沿って配置される複数のパターンコイル（３３）を有する固定子（３０）と、複数のパターンコイル（３３）に供給される電流を制御することにより、可動子（２０）を主面に沿って移動させる制御回路とを備える。制御回路は、可動子（２０）の進行方向を第一進行方向から第一進行方向と交差する第二進行方向に変更する場合、複数のパターンコイル（３３）のうち可動子（２０）の第一進行方向の前方に位置する第一パターンコイル（３３ａ）に電流を供給することにより、第一パターンコイル（３３ａ）及び永久磁石（２１）の間に反発力を生じさせる。
2019176507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を有する可動子と、
前記可動子と対向する主面、及び、前記主面に沿って配置される複数のコイルを有する固定子と、
前記複数のコイルに供給される電流を制御することにより、前記可動子を前記主面に沿って移動させる制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記可動子の進行方向を第一進行方向から前記第一進行方向と交差する第二進行方向に変更する場合、第一制御、及び、第二制御の少なくとも一方を行い、
前記第一制御は、前記複数のコイルのうち前記可動子の前記第一進行方向の前方に位置する第一コイルに電流を供給することにより、前記第一コイル及び前記磁石の間に反発力を生じさせる制御であり、
前記第二制御は、前記複数のコイルのうち前記可動子の前記第一進行方向の後方に位置する第二コイルに電流を供給することにより、前記第二コイル及び前記磁石の間に吸引力を生じさせる制御である
平面モータ。
【請求項２】
前記制御回路は、前記複数のコイルのうち前記可動子の移動ルートに沿って並ぶ複数の第三コイルであって、前記移動ルートの側方に位置する複数の第三コイルに、前記磁石との間に反発力を生じさせるような電流を供給する
請求項１に記載の平面モータ。
【請求項３】
前記制御回路は、前記可動子が前記移動ルートに沿って移動するのに合わせて、前記複数の第三コイルのうちの前記可動子の側方に位置する一部の第三コイルに選択的に前記磁石との間に反発力を生じさせるような電流を供給する
請求項２に記載の平面モータ。
【請求項４】
前記制御回路は、前記複数の第三コイルに前記磁石との間に反発力を生じさせるような電流を供給した状態で前記可動子を前記移動ルートに沿って移動開始させる
請求項２に記載の平面モータ。
【請求項５】
前記可動子は、前記磁石として永久磁石を有し、
前記永久磁石のＳ極及びＮ極の並び方向は、前記主面と交差する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の平面モータ。
【請求項６】
前記可動子は、前記磁石として永久磁石を有し、
前記永久磁石のＳ極及びＮ極の並び方向は、前記主面に沿う
請求項１に記載の平面モータ。
【請求項７】
前記固定子は、基板を備え、
前記複数のコイルのそれぞれは、前記基板上にパターン形成されたパターンコイルである
請求項１〜６のいずれか１項に記載の平面モータ。
【請求項８】
前記複数のコイルは、前記主面に沿ってマトリクス状に配置される
請求項１〜７のいずれか１項に記載の平面モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動子を平面に沿って二次元的に移動させる平面モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
可動子を平面に沿って二次元的に移動させる平面モータが知られている。このような平面モータとして、特許文献１には、数ｍｍ程度のマイクロマシン部品を二次元的に搬送するリニア電磁型マイクロアクチュエータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９９２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
平面モータにおいて、あらかじめ定められた移動ルートに沿って可動子を移動させる場合可動子が移動ルートから外れてしまうことがある。特に、可動子の進行方向が変わるような場合には、可動子が慣性力によって移動ルートから外れてしまうことがある。【０００５】
本発明は、可動子が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる平面モータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る平面モータは、磁石を有する可動子と、前記可動子と対向する主面、及び、前記主面に沿って配置される複数のコイルを有する固定子と、前記複数のコイルに供給される電流を制御することにより、前記可動子を前記主面に沿って移動させる制御回路とを備え、前記制御回路は、前記可動子の進行方向を第一進行方向から前記第一進行方向と交差する第二進行方向に変更する場合、第一制御、及び、第二制御の少なくとも一方を行い、前記第一制御は、前記複数のコイルのうち前記可動子の前記第一進行方向の前方に位置する第一コイルに電流を供給することにより、前記第一コイル及び前記磁石の間に反発力を生じさせる制御であり、前記第二制御は、前記複数のコイルのうち前記可動子の前記第一進行方向の後方に位置する第二コイルに電流を供給することにより、前記第二コイル及び前記磁石の間に吸引力を生じさせる制御である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の平面モータは、可動子移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る平面モータの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る平面モータの断面構造を示す図である。
【図３】図３は、回路基板の表面を示す平面図である。
【図４】図４は、回路基板の裏面を示す平面図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る平面モータの動作例１を説明するための第一の平面図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る平面モータの動作例１を説明するための第二の平面図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る平面モータの動作例２を説明するための平面図である。
【図８】図８は、実施の形態に係る平面モータの動作例３を説明するための平面図である。
【図９】図９は、実施の形態に係る平面モータの動作例４を説明するための第一の平面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態に係る平面モータの動作例４を説明するための第二の平面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態の変形例に係る平面モータの平面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態の変形例に係る平面モータの断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態にについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００１１】
また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。座標軸におけるＺ軸方向は、例えば、鉛直方向であり、Ｚ軸＋側は、上側（上方）と表現され、Ｚ軸−側は、下側（下方）と表現される。Ｚ軸方向は、言い換えれば、固定子が有する主面に垂直な方向である。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向に垂直な平面（水平面）上において、互いに直交する方向である。Ｘ−Ｙ平面は、固定子が有する主面に平行な平面である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視」とは、Ｚ軸方向から見ることを意味する。また、図面において、磁石のＮ極は、「Ｎ」と記載され、磁石のＳ極は、「Ｓ」と記載される。
【００１２】
（実施の形態）
［構成］
以下、実施の形態に係る平面モータの構成について図面を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る平面モータの概略構成を示す図である。
【００１３】
図１に示されるように、実施の形態に係る平面モータ１０は、可動子２０と、固定子３０と、制御回路４０とを備える。平面モータ１０は、固定子３０が有する主面３１ａに沿って可動子２０を２次元的に移動させるリニアモータ（電磁アクチュエータ）である。平面モータ１０は、例えば、物流倉庫における荷物の搬送などに用いられる。
【００１４】
まず、可動子２０について説明する。可動子２０は、平面モータ１０における移動対象物である。可動子２０は、永久磁石２１を有する。図１では、可動子２０は模式的に図示されているが、可動子２０は、具体的には、永久磁石２１が取り付けられた構造体である。永久磁石２１は、例えば、フェライト磁石であるが、アルニコ磁石、または、ネオジム磁石などであってもよく、永久磁石２１を形成する磁性材料は特に限定されない。
【００１５】
図１の例では、永久磁石２１は、Ｓ極及びＮ極の並び方向が主面３１ａに交差し、Ｓ極がＮ極よりも主面３１ａ寄りに位置するように配置されている。しかしながら、永久磁石２１は、Ｎ極がＳ極よりも主面３１ａ寄りに位置するように配置されてもよい。可動子２０は、例えば、複数の永久磁石２１を有するが、少なくとも１つの永久磁石２１を有していればよく、可動子２０が有する永久磁石２１の個数は特に限定されない。
【００１６】
なお、可動子２０は、永久磁石２１に代えて電磁石を有してもよい。この場合、電磁石は、例えば、乾電池または蓄電池によって駆動される。電磁石は、可動子２０の移動に寄与していないパターンコイル３３から給電されてもよい。このように、可動子２０は、永久磁石２１または電磁石を有していればよい。つまり、可動子２０は、磁石を有していればよい。
【００１７】
次に、固定子３０について説明する。固定子３０は、可動子２０を移動させるための構造体であり、建築物などに固定される。図２は、平面モータ１０の断面構造を示す図である。図２に示されるように、固定子３０は、カバー部材３１と、回路基板３２とを有する。なお、上記図１では、複数のパターンコイル３３の配置を明示するためにカバー部材３１の正確な図示が省略されている。
【００１８】
カバー部材３１は、回路基板３２を覆う板状またはシート状の部材である。カバー部材３１の平面視形状は、矩形であるが、円形等その他の形状であってもよい。カバー部材３１の上面は、固定子３０が有する主面３１ａとなる。主面３１ａは、可動子２０と対向する。主面３１ａは、可動子２０（永久磁石２１）が固定子３０に吸着してしまうことを抑制するために、透磁率が低い材料によって形成される。カバー部材３１は、具体的には、樹脂材料などの非金属材料（絶縁性を有する材料）によって形成される。
【００１９】
回路基板３２は、表面に薄膜状のパターンコイル３３が複数形成される薄膜状（シート状）の基板である。回路基板３２の平面視形状は、矩形であるが、円形等その他の形状であってもよい。回路基板３２の基材は、例えば、ガラエポなどの樹脂材料によって形成される。回路基板３２の厚みは、例えば、１７０μｍ〜２００μｍ程度である。
【００２０】
回路基板３２の表面には、複数のパターンコイル３３が形成される。図３は、回路基板３２の表面を示す平面図である。
【００２１】
図１及び図３に示されるように、回路基板３２の表面には、複数のパターンコイル３３がマトリクス状に配置される。複数のパターンコイル３３のそれぞれは、巻回軸が主面３１ａに垂直な方向に沿う矩形巻回状の配線であるが、円形巻回状等、他の巻回状であってもよい。複数のパターンコイル３３の巻回方向は、同一であるが、異なってもよい。
【００２２】
パターンコイル３３の巻回中心付近に位置する一方の端部（内周側に位置する一方の端部）は、導電ビア構造３５によって回路基板３２の裏面に形成された配線３６に電気的に接続される。図４は、回路基板３２の裏面を示す平面図である。パターンコイル３３の外周側に位置する他方の端部は、制御回路４０に電気的に接続される。
【００２３】
パターンコイル３３、導電ビア構造３５、及び、配線３６は、例えば、銅などの金属材料によって形成される。パターンコイル３３及び配線３６は、例えば、エッチングによってパターン形成される。
【００２４】
次に、制御回路４０について説明する。制御回路４０は、複数のパターンコイル３３の駆動を制御する回路である。制御回路４０は、具体的には、複数のパターンコイル３３に供給される電流を制御することにより、可動子２０を主面３１ａに沿って移動させる。図３に模式的に示されるように、制御回路４０は、制御部４１を有する。
【００２５】
制御部４１は、例えば、複数のパターンコイル３３のそれぞれに対して、（ａ）電力を供給しない、（ｂ）第一極性（例えば、正極性）の直流電圧を供給する、及び、（ｃ）第一極性の逆の第二極性（例えば、負極性）の直流電圧を供給する、のいずれかを行う。第一極性の直流電圧が供給されたパターンコイル３３は、例えば、主面３１ａ側がＳ極の電磁石として機能し、第二極性の直流電圧が供給されたパターンコイル３３は、例えば、主面３１ａ側がＮ極の電磁石として機能する。
【００２６】
このように、制御回路４０（より具体的には、制御部４１）は、複数のパターンコイル３３のそれぞれに直流電圧を供給し、当該直流電圧の極性を切り替えることができる。言い換えれば、制御回路４０は、複数のパターンコイル３３のそれぞれに電流を供給し、当該電流の極性を切り替えることができる。
【００２７】
制御部４１は、具体的には、プロセッサ、マイクロコンピュータ、及び、回路の少なくとも１つ以上によって実現される。なお、制御回路４０の一部または全部は、回路基板３２に含まれてもよい。
【００２８】
［動作例１］
次に、平面モータ１０の動作について説明する。図５及び図６は、平面モータ１０の動作例１を説明するための平面図である。上述のように、可動子２０が有する永久磁石２１は、Ｓ極及びＮ極の並び方向が主面３１ａに交差し、Ｓ極がＮ極よりも主面３１ａ寄りに位置するように配置されており、図５及び図６において、可動子２０は、永久磁石２１のＳ極のみが模式的に図示されている。
【００２９】
図５に示されるように、制御回路４０は、可動子２０を第一進行方向に沿って移動させる場合、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第一進行方向の前方（以下、単に前方とも記載される）に位置する複数の第一パターンコイル３３ａに電流を供給する。制御回路４０は、例えば、複数の第一パターンコイル３３ａに第二極性の電流を供給する。そうすると、複数の第一パターンコイル３３ａは、可動子２０側がＮ極となる電磁石として機能し、複数の第一パターンコイル３３ａ及び永久磁石２１の間には、吸引力が発生する。つまり、制御回路４０は、複数の第一パターンコイル３３ａに電流を供給することにより、複数の第一パターンコイル３３ａ及び永久磁石２１の間に吸引力を生じさせる。この結果、可動子２０に前方へ向かう推力が与えられる。なお、制御回路４０は、少なくとも１つの第一パターンコイル３３ａに電流を供給すればよい。
【００３０】
また、制御回路４０は、複数の第一パターンコイル３３ａへの電力供給と並行して、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第一進行方向の後方（以下、単に後方とも記載される）に位置する複数の第二パターンコイル３３ｂに電流を供給する。制御回路４０は、例えば、複数の第二パターンコイル３３ｂに第一極性の電流を供給する。そうすると、複数の第二パターンコイル３３ｂは、可動子２０側がＳ極となる電磁石として機能し、複数の第二パターンコイル３３ｂ及び永久磁石２１の間には、反発力が発生する。つまり、制御回路４０は、複数の第二パターンコイル３３ｂに電流を供給することにより、複数の第二パターンコイル３３ｂ及び永久磁石２１の間に反発力を生じさせる。この結果、可動子２０に前方へ向かう推力が与えられる。なお、制御回路４０は、少なくとも１つの第二パターンコイル３３ｂに電流を供給すればよい。
【００３１】
以上説明したように、平面モータ１０は、第一パターンコイル３３ａ及び第二パターンコイル３３ｂの両方を使用して可動子２０を第一進行方向に沿って移動させる。なお、平面モータ１０は第一パターンコイル３３ａ及び第二パターンコイル３３ｂの少なくとも一方を使用して可動子２０を第一進行方向に沿って移動させればよい。
【００３２】
次に、可動子２０の進行方向を第一進行方向から第一進行方向と交差する第二進行方向に変更する場合の動作について図６を参照しながら説明する。第一進行方向に沿って移動している可動子２０には慣性力が働く。このため、進行方向を第二進行方向に変えたいにもかかわらず可動子２０が位置Ｐに飛び出してしまう可能性がある。進行方向が第一進行方向から第二進行方向に変わる場合とは、例えば、可動子２０をカーブ走行させる場合である。
【００３３】
そこで、制御回路４０は、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第一進行方向の前方に位置する複数の第一パターンコイル３３ａに電流を供給することにより、複数の第一パターンコイル３３ａ及び永久磁石２１の間に反発力を生じさせる。第一パターンコイル３３ａは、第一コイルの一例である。
【００３４】
これにより、制御回路４０は、複数の第一パターンコイル３３ａの反発力によって目に見えない壁を形成することができ、可動子２０が位置Ｐに飛び出してしまうことが抑制される。つまり、平面モータ１０は、可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。なお、反発力によって目に見えない壁を形成する場合、制御回路４０は、少なくとも１つの第一パターンコイル３３ａに電流を供給すればよい。
【００３５】
また、制御回路４０は、可動子２０を第二進行方向に沿って移動させる場合、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第二進行方向の前方に位置する少なくとも１つのパターンコイル３３ｃに電流を供給する。この結果、少なくとも１つのパターンコイル３３ｃ及び永久磁石２１の間に吸引力が生じる。制御回路４０は、少なくとも１つのパターンコイル３３ｃへの電力供給と並行して、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第二進行方向の後方に位置する少なくとも１つのパターンコイル３３ｄに電流を供給する。この結果、少なくとも１つのパターンコイル３３ｄ及び永久磁石２１の間に反発力が生じる。このように、可動子２０は、パターンコイル３３ｃ及び永久磁石２１の間に生じる吸引力、及び、パターンコイル３３ｄ及び永久磁石２１の間に生じる反発力を使用して第二進行方向に沿って移動するが、吸引力及び反発力の少なくとも一方を使用して移動すればよい。
【００３６】
［動作例２］
制御回路４０は、可動子２０が位置Ｐに飛び出してしまうことを抑制するために、可動子２０にブレーキをかけてもよい。図７は、このような平面モータ１０の動作例２を説明するための平面図である。
【００３７】
図７に示されるように、制御回路４０は、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第一進行方向の後方に位置する複数の第二パターンコイル３３ｂに電流を供給することにより、複数の第二パターンコイル３３ｂ及び永久磁石２１の間に吸引力を生じさせる。第二パターンコイル３３ｂは、第二コイルの一例である。
【００３８】
これにより、制御回路４０は、複数の第二パターンコイル３３ｂの吸引力によって可動子２０にブレーキをかけることができ、可動子２０が位置Ｐに飛び出してしまうことが抑制される。つまり、平面モータ１０は、可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。なお、可動子２０にブレーキをかける場合、制御回路４０は、少なくとも１つの第二パターンコイル３３ｂに電流を供給すればよい。
【００３９】
［動作例３］
動作例１及び動作例２は、組み合わされてもよい。図８は、このような平面モータ１０の動作例３を説明するための平面図である。
【００４０】
図８に示されるように、制御回路４０は、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第一進行方向の前方に位置する複数の第一パターンコイル３３ａに電流を供給することにより、複数の第一パターンコイル３３ａ及び永久磁石２１の間に反発力を生じさせる。また、これと並行して、制御回路４０は、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第一進行方向の後方に位置する複数の第二パターンコイル３３ｂに電流を供給することにより、複数の第二パターンコイル３３ｂ及び永久磁石２１の間に吸引力を生じさせる。第二コイルの一例である。
【００４１】
これにより、制御回路４０は、複数の第一パターンコイル３３ａの反発力によって目に見えない壁を形成し、かつ、複数の第二パターンコイル３３ｂの吸引力によって可動子２０にブレーキをかけることができる。したがって、可動子２０が位置Ｐに飛び出してしまうことが抑制される。つまり、平面モータ１０は、可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。なお、動作例３において、制御回路４０は、少なくとも１つの第一パターンコイル３３ａに電流を供給し、かつ、少なくとも１つの第二パターンコイル３３ｂに電流を供給すればよい。
【００４２】
［動作例４］
可動子２０の移動ルートがあらかじめ定められている場合、制御回路４０は、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の移動ルートに沿う複数のパターンコイル３３に、永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給してもよい。図９は、このような平面モータ１０の動作例４を説明するための平面図である。
【００４３】
図９に示されるように、動作例４では、複数のパターンコイル３３に、第一コイル群３３ｆと、第二コイル群３３ｇとが含まれる。
【００４４】
第一コイル群３３ｆは、複数の第三パターンコイル３３ｅによって構成される。第一コイル群３３ｆは、複数のパターンコイル３３の移動ルートの両方の側方のそれぞれに位置する。ここでの側方とは、移動ルートの延伸方向（言い換えれば、可動子２０の進行方向）と交差する方向を意味する。つまり、複数の第三パターンコイル３３ｅは、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の移動ルートに沿って並んで配置される。なお、第一コイル群３３ｆが移動ルートの両方の側方のそれぞれに位置することは必須ではなく、移動ルートの少なくとも一方の側方に位置すればよい。
【００４５】
制御回路４０は、第一コイル群３３ｆに、永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給する。この反発力は、可動子２０に対して、可動子２０の進行方向と交差する方向に作用し、可動子２０が移動ルートから外れることを抑制することができる。第一コイル群３３ｆは、可動子２０を移動ルートに沿ってガイドするためのガイドコイルとして機能する。
【００４６】
第二コイル群３３ｇは、可動子２０を移動ルートに沿って移動させるための複数のパターンコイル３３によって構成される。制御回路４０による第二コイル群３３ｇの駆動方法は、動作例１〜３と同様である。
【００４７】
なお、制御回路４０は、例えば、可動子２０の移動開始前に第一コイル群３３ｆにあらかじめ永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給し、この状態で可動子２０の移動を開始させる。つまり、制御回路４０は、複数の第三パターンコイル３３ｅの全てに永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給した状態で可動子２０を移動ルートに沿って移動開始させる。これにより、平面モータ１０は、シンプルな制御によって可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００４８】
制御回路４０は、可動子２０の移動に合わせて一部の第三パターンコイル３３ｅに順次電流を供給してもよい。図１０は、このような平面モータ１０の動作例を説明するための平面図である。
【００４９】
例えば、可動子２０が移動ルート内の位置Ｐ１に位置する場合には、制御回路４０は、第一コイル群３３ｆのうち可動子２０の側方に位置する第三パターンコイル（１）に選択的に電流を供給する。
【００５０】
制御回路４０は、可動子２０の位置が位置Ｐ１から位置Ｐ２に変わると、第一コイル群３３ｆのうち可動子２０の側方に位置する第三パターンコイル（２）に選択的に電流を供給する。同様に、制御回路４０は、可動子２０が位置Ｐ３に位置する場合には、第三パターンコイル（３）に選択的に電流を供給し、可動子２０が位置Ｐ４に位置する場合には、第三パターンコイル（４）に選択的に電流を供給する。
【００５１】
このように、制御回路４０は、可動子２０が移動ルートに沿って移動するのに合わせて、複数の第三パターンコイル３３ｅのうち可動子２０の側方に位置する一部の第三パターンコイル３３ｅに選択的に永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給する。これにより、平面モータ１０は、複数の第三パターンコイル３３ｅの全てに電流を供給する場合よりも低い消費電力で可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００５２】
なお、制御回路４０は、複数の第三パターンコイル３３ｅの全てに永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給した状態で可動子２０を移動ルートに沿って移動開始させ、その後、可動子２０の移動に合わせて、可動子２０が通過した領域に位置する第三パターンコイル３３ｅから順に電流の供給をオフしてもよい。つまり、制御回路４０は、永久磁石２１との間に反発力を生じさせる必要がなくなった第三パターンコイル３３ｅへの電流の供給を順次オフしてもよい。これにより、平面モータ１０は、複数の第三パターンコイル３３ｅの全てに電流を供給し続ける場合よりも低い消費電力で可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００５３】
［変形例］
可動子２０が有する永久磁石２１は、扁平円柱状であったが、永久磁石２１の形状及び大きさ、並びに、可動子２０の本体への取付姿勢については特に限定されない。例えば、永久磁石２１は、環状であってもよい。図１１は、このような変形例に係る平面モータの平面図であり、図１２は、変形例に係る平面モータの断面構造を示す図である。
【００５４】
図１１及び図１２に示されるように、変形例に係る平面モータ１０ａは、可動子２０ａと、固定子３０と、制御回路４０（図１１及び図１２で図示せず）を備える。
【００５５】
可動子２０ａが有する永久磁石２１ａは、円環状である。永久磁石２１ａは、内側がＮ極であり、外側がＳ極である。つまり、永久磁石２１ａは、内側面及び外側面の間にＳ極及びＮ極が径方向に沿って並ぶ構造を有する。永久磁石２１ａは、Ｓ極及びＮ極が主面３１ａに沿うように可動子２０の本体に取り付けられる。
【００５６】
このような平面モータ１０ａも、上記動作例１〜動作例４で示される動作を行うことが可能である。また、図１２に示されるように、永久磁石２１ａは、断面視において２つのＳ極及び２つのＮ極の合計４つの磁極が固定子３０の主面３１ａと対向する。そうすると、固定子３０は、４つの磁極のそれぞれとの間に吸引力及び反発力を発生させて可動子２０を移動させることができる。つまり、平面モータ１０ａは、可動子２０への推力を向上することができる。
【００５７】
［効果等］
以上説明したように、平面モータ１０は、永久磁石２１を有する可動子２０と、可動子２０と対向する主面３１ａ、及び、主面３１ａに沿って配置される複数のパターンコイル３３を有する固定子３０と、複数のパターンコイル３３に供給される電流を制御することにより、可動子２０を主面３１ａに沿って移動させる制御回路４０とを備える。制御回路４０は、可動子２０の進行方向を第一進行方向から第一進行方向と交差する第二進行方向に変更する場合、第一制御、及び、第二制御の少なくとも一方を行う。第一制御は、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第一進行方向の前方に位置する第一パターンコイル３３ａに電流を供給することにより、第一パターンコイル３３ａ及び永久磁石２１の間に反発力を生じさせる制御である。第二制御は、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の第一進行方向の後方に位置する第二パターンコイル３３ｂに電流を供給することにより、第二パターンコイル３３ｂ及び永久磁石２１の間に吸引力を生じさせる制御である。永久磁石２１は、磁石の一例であり、パターンコイル３３は、コイルの一例である。第一パターンコイル３３ａは、第一コイルの一例であり、第二パターンコイル３３ｂは、第二コイルの一例である。
【００５８】
このような平面モータ１０は、可動子２０が第一進行方向の前方に飛び出してしまうことを抑制することができる。つまり、平面モータ１０は、可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００５９】
また、例えば、制御回路４０は、複数のパターンコイル３３のうち可動子２０の移動ルートに沿って並ぶ複数の第三パターンコイル３３ｅであって、移動ルートの側方に位置する複数の第三パターンコイル３３ｅに、永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給する。
【００６０】
このような平面モータ１０は、可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００６１】
また、例えば、制御回路４０は、可動子２０が移動ルートに沿って移動するのに合わせて、複数の第三パターンコイル３３ｅのうちの可動子２０の側方に位置する一部の第三パターンコイル３３ｅに選択的に永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給する。
【００６２】
このような平面モータ１０は、平面モータ１０は、複数の第三パターンコイル３３ｅの全てに電流を供給する場合よりも低い消費電力で可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００６３】
また、例えば、制御回路４０は、複数の第三パターンコイル３３ｅに永久磁石２１との間に反発力を生じさせるような電流を供給した状態で可動子２０を移動ルートに沿って移動開始させる。
【００６４】
このような平面モータ１０は、シンプルな制御によって可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００６５】
また、例えば、永久磁石２１のＳ極及びＮ極の並び方向は、主面３１ａと交差する。
【００６６】
このような平面モータ１０は、Ｓ極及びＮ極の並び方向が主面３１ａと交差する永久磁石２１を有する可動子２０が移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００６７】
また、例えば、平面モータ１０ａにおいては、可動子２０ａは、永久磁石２１ａを有し、永久磁石２１ａのＳ極及びＮ極の並び方向は、主面３０ａに沿う。
【００６８】
このような平面モータ１０ａは、Ｓ極及びＮ極の並び方向が主面３１ａに沿う永久磁石２１ａを有する可動子２０ａが移動ルートから外れてしまうことを抑制することができる。
【００６９】
また、例えば、固定子３０は、回路基板３２を備え、複数のパターンコイル３３のそれぞれは、回路基板３２上にパターン形成されたパターンコイルである。回路基板３２は、基板の一例である。
【００７０】
このような平面モータ１０においては、固定子３０の小型化及び薄型化が容易となる。
【００７１】
また、例えば、複数のパターンコイル３３は、主面３１ａに沿ってマトリクス状に配置される。
【００７２】
このような平面モータ１０は、マトリクス状に配置された複数のパターンコイル３３によって可動子２０を移動させることができる。
【００７３】
（他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る平面モータについて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００７４】
例えば、上記実施の形態では、固定子は薄膜状のパターンコイルを有していたが、固定子が備えるコイルは、パターンコイルに限定されない。固定子は、パターンコイルに代えて複数の巻線コイルを備えてもよい。また、上記実施の形態では、複数のパターンコイルは、マトリクス状に配置されたが、マトリクス状以外のレイアウトで配置されてもよい。例えば、パターンコイルが六角形に沿う巻回形状を有する場合には、複数のパターンコイルは、ハニカム状に配置されてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態の固定子の模式断面図に示される積層構造は一例である。平面モータは、本発明の特徴的な機能を実現できる他の積層構造を有する固定子を備えてもよい。平面モータは、例えば、上記実施の形態で説明された積層構造と同様の機能を実現できる範囲で、上記実施の形態の積層構造の層間に別の層が設けられた固定子を備えてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、固定子が有する積層構造の各層を構成する主たる材料について例示しているが、固定子が有する積層構造の各層には、上記実施の形態の積層構造と同様の機能を実現できる範囲で他の材料が含まれてもよい。例えば、カバー部材及び回路基板の間には磁性体層が設けられてもよい。磁性体層は、例えば、酸化鉄、酸化クロム、コバルト、または、フェライトなどの材料によって形成される。このような磁性体層によれば、可動子の移動に寄与する磁束の量を向上させることができる。つまり、パターンコイルが発する磁束を効率的に利用できる。
【００７７】
また、上記実施の形態において、制御部等の構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【００７８】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。例えば、本発明は、平面モータの制御方法として実現されてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０、１０ａ  平面モータ
２０、２０ａ  可動子
２１、２１ａ  永久磁石（磁石）
３０  固定子
３１ａ  主面
３２  回路基板（基板）
３３  パターンコイル（コイル）
３３ａ  第一パターンコイル（第一コイル）
３３ｂ  第二パターンコイル（第二コイル）
３３ｅ  第三パターンコイル（第三コイル）
４０  制御回路
【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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【図１２】
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【国際調査報告】
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