(57)【要約】【課題】信頼性を向上した直線位置検出装置及び駆動装置を提供する。【解決手段】直線位置検出装置３０は、検出部３１と、検出部３１に対して一方向に並進できるように支持され、かつ検出部３１との相対的な位置変化に応じて検出部３１との間隙のリラクタンス成分が変化するスケール部３２とを含む。検出部３１は、検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２と、検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１及びＩＣ２とを備えている。【選択図】図５
2015222243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出部と、前記検出部に対して一方向に並進できるように支持され、かつ前記検出部との相対的な位置変化に応じて前記検出部との間隙のリラクタンス成分が変化するスケール部とを含み、
前記検出部は、
相数３の偶数倍の主極数を備え、１相励磁の入力信号を受けて巻回された各励磁コイルが電気角＋１２０度又は電気角−１２０度ずれた３相の出力信号を出力するように前記一方向に沿って配置される検出主極と、各相毎の前記出力信号に対して２次高調波を抑制するように前記検出主極と電気角のずれた補信号を出力する手段とを備え、
各相毎の検出主極の前記出力信号に、前記各相毎の補出力を加えて合成した３相レゾルバ信号とし、
前記３相レゾルバ信号を３相２相変換して２相レゾルバ信号を得ることを特徴とする直線位置検出装置。
【請求項２】
検出部と、前記検出部に対して一方向に並進できるように支持され、かつ前記検出部との相対的な位置変化に応じて前記検出部との間隙のリラクタンス成分が変化するスケール部とを含み、
前記検出部は、
相数３の偶数倍の主極数を備え、１相励磁の入力信号を受けて巻回された各励磁コイルが電気角＋１２０度又は電気角−１２０度ずれた３相の出力信号を出力するように前記一方向に沿って配置される検出主極と、
巻回された各励磁コイルに１相の前記入力信号が入力され、かつ前記一方向に沿って各相毎の前記出力信号に対して２次高調波を抑制する位置に配置される各相毎の検出補極と、
を備え、
前記各相毎の検出補極は、対応する各相毎の検出主極の前記出力信号に、前記各相毎の検出補極に巻回された各励磁コイルの出力を加えて合成した３相レゾルバ信号とし、
前記３相レゾルバ信号を３相２相変換して２相レゾルバ信号を得ることを特徴とする直線位置検出装置。
【請求項３】
前記各相毎の検出補極は、対応する各相毎の検出主極の少なくとも１つに対して電気角＋９０度又は電気角−９０度ずれた位置に配置されている、請求項２に記載の直線位置検出装置。
【請求項４】
前記スケール部は、前記検出部に対向する側に突出する複数のスケール歯を備え、
前記主極数をＰとして、前記検出部の長さと同一の長さの前記スケール部に存在する前記スケール歯の数であるスケール歯数をｑとした場合、下記式（１）を満たす、請求項１又は２に記載の直線位置検出装置。
Ｐ＝（ｑ／（Ｍ＋（Ｎ±１）／Ｎ））・・・（１）
但し、Ｎは相数の３であり、Ｍは、式（１）を満たす整数の変数である。
【請求項５】
前記検出部は、前記検出主極と前記検出補極とが同一直線上に並ぶ、請求項２から４のいずれか１項に記載の直線位置検出装置。
【請求項６】
前記スケール部は、前記検出主極と前記検出補極とに対向する１つの部材である、請求項５に記載の直線位置検出装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記検出主極と前記検出補極とが異なる直線上に並ぶ、請求項２から４のいずれか１項に記載の直線位置検出装置。
【請求項８】
前記スケール部は、前記検出主極と前記検出補極とそれぞれ対向する複数の部材である、請求項５に記載の直線位置検出装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の直線位置検出装置と、
前記スケール部と連動して少なくとも１方向に移動するスライダと、を含み、
前記直線位置検出装置が前記スライダを検出することが可能なことを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線位置検出装置及び駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転運動の回転数又は回転角度を検出するために、モータのロータの回転角度位置等を磁気的に高分解能で検出する検出器として、レゾルバ等が知られている。例えば、特許文献１には、ロータ鉄心とステータ歯間の空隙中のリラクタンスがロータ鉄心位置により変化し、ロータ鉄心の１回転でリラクタンス変化の基本波成分が１周期となる構造のステータとロータを持ち、前記リラクタンス変化を検出することにより回転角度位置又は回転速度を検出する２極バリアブルリラクタンス形レゾルバにおいて、３相交流励磁巻線と出力巻線を夫々別に持つ３個のステータ歯を１２０゜間隔で設け、前記各相ステータ歯の１８０゜対称位置に前記３相交流励磁巻線と同様の励磁巻線と、前記出力巻線に対して巻方向を逆向きにした出力巻線を持つ３個のステータ歯を設けてＡ組のステータ歯とし、これらの６個のＡ組のステータ歯に対し各々９０゜ずれた位置に６個のＡ組と同様な巻線を持つＢ組のステータ歯を設け、各出力巻線の出力を合成したレゾルバが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６２４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のレゾルバは、２次高調波を抑制できる。しかしながら、特許文献１に記載のレゾルバのロータ鉄心をスライダとして、直線上に並べたステータ歯とスライダとの相対位置を検出する直線位置検出装置へ適用しようとすると、特許文献１に記載のレゾルバは、３次高調波の抑制に限界があり、検出の信頼性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、３次高調波を抑制し、信頼性を向上した直線位置検出装置及び駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様として直線位置検出装置は、検出部と、前記検出部に対して一方向に並進できるように支持され、かつ前記検出部との相対的な位置変化に応じて前記検出部との間隙のリラクタンス成分が変化するスケール部とを含み、前記検出部は、相数３の偶数倍の主極数を備え、１相励磁の入力信号を受けて巻回された各励磁コイルが電気角＋１２０度又は電気角−１２０度ずれた３相の出力信号を出力するように前記一方向に沿って配置される検出主極と、各相毎の前記出力信号に対して２次高調波を抑制するように前記検出主極と電気角のずれた補信号を出力する手段とを備え、各相毎の検出主極の前記出力信号に、前記各相毎の補出力を加えて合成した３相レゾルバ信号とし、前記３相レゾルバ信号を３相２相変換して２相レゾルバ信号を得ることを特徴とする。
【０００７】
本発明の直線位置検出装置は、検出主極及び検出補極により２次高調波を抑制することができる。そして、本発明の直線位置検出装置は、３相２相変換で２相に変換した上で直線位置の情報を求めることにより、３次高調波をキャンセルすることができる。その結果、直線位置の情報の精度が高まり、信頼性が向上する。
【０００８】
本発明の一態様として直線位置検出装置は、検出部と、前記検出部に対して一方向に並進できるように支持され、かつ前記検出部との相対的な位置変化に応じて前記検出部との間隙のリラクタンス成分が変化するスケール部とを含み、前記検出部は、相数３の偶数倍の主極数を備え、１相励磁の入力信号を受けて巻回された各励磁コイルが電気角＋１２０度又は電気角−１２０度ずれた３相の出力信号を出力するように前記一方向に沿って配置される検出主極と、巻回された各励磁コイルに１相の前記入力信号が入力され、かつ前記一方向に沿って各相毎の前記出力信号に対して２次高調波を抑制する位置に配置される各相毎の検出補極と、を備え、前記各相毎の検出補極は、対応する各相毎の検出主極の前記出力信号に、前記各相毎の検出補極に巻回された各励磁コイルの出力を加えて合成した３相レゾルバ信号とし、前記３相レゾルバ信号を３相２相変換して２相レゾルバ信号を得ることを特徴とする。
【０００９】
本発明の直線位置検出装置は、検出主極及び検出補極により２次高調波を抑制することができる。そして、本発明の直線位置検出装置は、３相２相変換で２相に変換した上で直線位置の情報を求めることにより、３次高調波をキャンセルすることができる。その結果、直線位置の情報の精度が高まり、信頼性が向上する。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、前記各相毎の検出補極は、対応する各相毎の検出主極の少なくとも１つに対して電気角＋９０度又は電気角−９０度ずれた位置に配置されていることが好ましい。この構造により、直線位置検出装置は、２次高調波を抑制することができる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記スケール部は、前記検出部に対向する側に突出する複数のスケール歯を備え、前記主極数をＰとして、前記検出部の長さと同一の長さの前記スケール部に存在する前記スケール歯の数であるスケール歯数をｑとした場合、下記式（１）を満たすことが好ましい。
【００１２】
Ｐ＝（ｑ／（Ｍ＋（Ｎ±１）／Ｎ）・・・（１）
【００１３】
但し、Ｎは相数の３であり、Ｍは、式（１）を満たす整数の変数である。
【００１４】
この構造により、スケール歯数の自由度を高めることができる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、前記検出部は、前記検出主極と前記検出補極とが同一直線上に並ぶことが好ましい。この構造により、直線変位における３次高調波を抑制し、信頼性を向上した直線位置検出装置を得ることができる。
【００１６】
本発明の望ましい態様として、前記スケール部は、前記検出主極と前記検出補極とに対向する１つの部材であることが好ましい。この構造により、直線位置検出装置のスケール部は、部品点数を少なくでき、検出主極と検出補極とが対向する同じ部材に対する位置関係に基づき相対位置を求めるので、誤差の重畳を抑制できる。
【００１７】
本発明の望ましい態様として、前記検出部は、前記検出主極と前記検出補極とが異なる直線上に並ぶことが好ましい。この構造により、隣合う検出主極の間隔又は隣合う検出補極の間隔を確保することができる。
【００１８】
本発明の望ましい態様として、前記スケール部は、前記検出主極と前記検出補極とそれぞれ対向する複数の部材であることが好ましい。この構造により、隣合う検出主極の間隔又は隣合う検出補極の間隔を確保することができる。
【００１９】
本発明の望ましい態様として、駆動装置は、上述した直線位置検出装置と、前記スケール部と連動して少なくとも１方向に移動するスライダと、を含み、前記直線位置検出装置が前記スライダを検出することが可能なことを特徴とすることが好ましい。この構造により、スライダの位置精度を高め、信頼性を向上した駆動装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、３次高調波を抑制し、信頼性を向上した直線位置検出装置及び駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施形態１に係るスライダの駆動装置の一例を示す側面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係るスライダの駆動装置の一例を示す側面図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るスライダの駆動装置の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、Ｘ軸方向にスライダが移動する状態の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る直線位置検出装置の模式図である。
【図６】図６は、直線位置検出装置の励磁コイルの結線図である。
【図７】図７は、直線位置検出装置を示すブロック図である。
【図８】図８は、電流電圧変換器で得られるＣ相のレゾルバ電圧信号の一例を示す説明図である。
【図９】図９は、図８に示す電流電圧変換器で得られるＣ相のレゾルバ電圧信号を、基本波、２次高調波、３次高調波に分波して説明する説明図である。
【図１０】図１０は、図８に示す電流電圧変換器で得られるＣ相のレゾルバ電圧信号のうち２次高調波が抑制された状態を、Ｃ相レゾルバ信号の合成波、３次高調波に分波して説明する説明図である。
【図１１】図１１は、実施形態１に係る直線位置検出装置の角度誤差を説明する説明図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係る直線位置検出装置の角度演算を説明するリサージュ波形の説明図である。
【図１３】図１３は、実施形態２の直線位置検出装置の模式図である。
【図１４】図１４は、実施形態３の直線位置検出装置を模式的に示す斜視図である。
【図１５】図１５は、実施形態３の直線位置検出装置の検出主極と検出補極とそれぞれ対向する複数のスケール部を長手方向に並べて説明する説明図である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係るスライダの駆動装置を備える半導体製造装置の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本実施形態に係るスライダの駆動装置を備える検査装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、一部の構成要素を用いない場合もある。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。Ｘ軸は、ＹＺ平面と直交する。Ｙ軸は、ＸＺ平面と直交する。Ｚ軸は、ＸＹ平面と直交する。ＸＹ平面は、Ｘ軸及びＹ軸を含む。ＸＺ平面は、Ｘ軸及びＺ軸を含む。ＹＺ平面は、Ｙ軸及びＺ軸を含む。ＸＹ平面は、水平面と平行である。
【００２３】
（実施形態１）
図１及び図２は、実施形態１に係るスライダの駆動装置の一例を示す側面図である。図３は、実施形態１に係るスライダの駆動装置の一例を示す平面図である。図１は、スライダの駆動装置ＴＡを−Ｙ側から見た図である。図２は、スライダの駆動装置ＴＡを＋Ｘ側から見た図である。
【００２４】
スライダの駆動装置ＴＡは、第１基台１と、第１基台１上において移動可能な第２基台（スライダ）２と、第２基台２上において移動可能なスライダ３と、第１基台１上において第２基台２を移動させるための駆動装置４と、第２基台２上においてスライダ３を移動させるための駆動装置５と、を備えている。スライダ３と第２基台（スライダ）２との側面には、実施形態１に係る直線位置検出装置３０のスケール部３２が固定されている（図３参照）。
【００２５】
また、スライダの駆動装置ＴＡは、第１基台１に設けられ、第２基台２をガイドするガイド部材６と、第２基台２に設けられ、第１基台１との間に気体軸受７Ｚを形成可能であり、ガイド部材６との間に気体軸受７Ｘを形成可能な軸受部材７と、第２基台２に設けられ、ガイド部材６との間に気体軸受８Ｘを形成可能な軸受部材８と、第２基台２に設けられ、第１基台１との間に気体軸受９Ｚを形成可能な軸受部材９と、を備えている。
【００２６】
また、スライダの駆動装置ＴＡは、第２基台２に設けられ、スライダ３をガイドするガイド部材１０と、スライダ３に設けられ、第２基台２との間に気体軸受１１Ｚを形成可能であり、ガイド部材１０との間に気体軸受１１Ｙを形成可能な軸受部材１１と、スライダ３に設けられ、ガイド部材１０との間に気体軸受１２Ｙを形成可能な軸受部材１２と、スライダ３に設けられ、第２基台２との間に気体軸受１３Ｚを形成可能な軸受部材１３と、を備えている。
【００２７】
また、スライダの駆動装置ＴＡは、第１基台１と第２基台２との間に配置され、第２基台２を第１基台１に引き寄せる力をそれぞれ発生する吸引力発生装置１４及び吸引力発生装置１５と、第２基台２とスライダ３との間に配置され、スライダ３を第２基台２に引き寄せる力をそれぞれ発生する吸引力発生装置１６及び吸引力発生装置１７と、を備えている。
【００２８】
第１基台１は、ＸＹ平面と平行な基準面（上面、ガイド面）１Ｇを有する。第１基台１は、例えばスライダの駆動装置ＴＡが設置される施設（例えば工場）の床面などに配置される。第１基台１は、セラミックスを含んでもよい。第１基台１は、例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックスを含んでもよいし、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）セラミックスを含んでもよいし、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）セラミックスを含んでもよい。第１基台１は、石を含んでもよい。
【００２９】
第２基台２は、第１基台１の基準面１Ｇ上において移動可能な可動部材である。第１基台１は、第２基台２を移動可能に支持する。本実施形態において、第２基台２は、第１基台１の基準面１Ｇ上においてＹ軸方向に移動する。第２基台２は、ＸＹ平面と平行な基準面（上面、ガイド面）２Ｇを有する。
【００３０】
スライダ３は、物体Ｓを支持可能である。スライダ３は、物体Ｓを支持する支持面（上面）３Ｓを有する。スライダ３は、第２基台２の基準面２Ｇ上において移動可能な可動部材である。第２基台２は、スライダ３を移動可能に支持する。本実施形態において、スライダ３は、第２基台２の基準面２Ｇ上においてＸ軸方向に移動する。
【００３１】
本実施形態においては、第２基台２がＹ軸方向に移動することにより、その第２基台２に支持されているスライダ３も、第２基台２と一緒にＹ軸方向に移動する。すなわち、本実施形態において、スライダ３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の２つの方向に移動可能である。スライダ３は、所謂、ＸＹスライダ（２軸スライダ、２次元スライダ）である。
【００３２】
ガイド部材６は、第１基台１の基準面１Ｇ上に配置される。ガイド部材６は、第２基台２をＹ軸方向にガイドする。ガイド部材６は、Ｙ軸方向に長いレールを含む。ガイド部材６は、＋Ｚ方向を向く上面６０と、−Ｘ方向を向く側面６１と、＋Ｘ方向を向く側面６２と、を有する。側面６２は、側面６１の反対方向を向く。上面６０は、ＸＹ平面と平行である。側面６１及び側面６２はそれぞれ、ＹＺ平面と平行である。上面６０、側面６１、及び側面６２はそれぞれ、平面である。ガイド部材６の熱膨張係数（線膨張係数）は、第１基台１の熱膨張係数（線膨張係数）とほぼ等しい。ガイド部材６は、セラミックスを含んでもよいし、石を含んでもよい。ガイド部材６と第１基台１とが同じ材料で形成されてもよい。
【００３３】
駆動装置４は、アクチュエータを含む。駆動装置４は、第２基台２をＹ軸方向に移動する。本実施形態において、駆動装置４は、リニアモータを含む。駆動装置４は、第１基台１に接続された固定子４１と、第２基台２に接続された可動子４２とを含む。固定子４１がコイルを含み、可動子４２が磁石を含んでもよい。固定子４１が磁石を含み、可動子４２がコイルを含んでもよい。
【００３４】
軸受部材７は、第２基台２に支持される。本実施形態において、第２基台２の下面２Ｕに支持部材１８が固定される。軸受部材７は、支持部材１８に固定される。本実施形態において、軸受部材７は、支持部材１８を介して、第２基台２に支持（固定）される。なお、支持部材１８を介さずに、軸受部材７が第２基台２に直接固定されてもよい。
【００３５】
軸受部材７は、第１基台１の基準面１Ｇと対向する下面７０と、ガイド部材６の側面６１と対向する側面７１とを有する。下面７０は、基準面１Ｇ（ＸＹ平面）と平行である。側面７１は、側面６１（ＹＺ平面）と平行である。
【００３６】
軸受部材７は、第１基台１の基準面１Ｇと対向するように配置され、気体を供給可能な供給口７２と、ガイド部材６の側面６１と対向するように配置され、気体を供給可能な供給口７３とを有する。供給口７２は、下面７０の少なくとも一部に配置される。供給口７２から供給される気体により、基準面１Ｇと下面７０との間に気体軸受７Ｚが形成される。供給口７３は、側面７１の少なくとも一部に配置される。供給口７３から供給される気体により、側面６１と側面７１との間に気体軸受７Ｘが形成される。
【００３７】
軸受部材８は、第２基台２に支持される。本実施形態において、軸受部材８は、支持部材１８に固定される。本実施形態において、軸受部材８は、支持部材１８を介して、第２基台２に支持（固定）される。なお、支持部材１８を介さずに、軸受部材８が第２基台２に直接固定されてもよい。
【００３８】
軸受部材８は、ガイド部材６の側面６２と対向する側面８１を有する。側面８１は、側面６２（ＹＺ平面）と平行である。
【００３９】
軸受部材８は、ガイド部材６の側面６２と対向するように配置され、気体を供給可能な供給口８２を有する。供給口８２は、側面８１の少なくとも一部に配置される。供給口８２から供給される気体により、側面６２と側面８１との間に気体軸受８Ｘが形成される。
【００４０】
軸受部材９は、第２基台２に支持される。本実施形態において、第２基台２の下面２Ｕに支持部材１９が固定される。軸受部材９は、支持部材１９に固定される。本実施形態において、軸受部材９は、支持部材１９を介して、第２基台２に支持（固定）される。なお、支持部材１９を介さずに、軸受部材９が第２基台２に直接固定されてもよい。
【００４１】
軸受部材９は、第１基台１の基準面１Ｇと対向する下面９０を有する。下面９０は、基準面１Ｇ（ＸＹ平面）と平行である。
【００４２】
軸受部材９は、第１基台１の基準面１Ｇと対向するように配置され、気体を供給可能な供給口９１を有する。供給口９１は、下面９０の少なくとも一部に配置される。供給口９１から供給される気体により、基準面１Ｇと下面９０との間に気体軸受９Ｚが形成される。
【００４３】
軸受部材７と軸受部材９とは、Ｘ軸方向に関して離れている。Ｘ軸方向に関して、軸受部材７は、第２基台２の一端部（−Ｘ側の端部）に接続され、軸受部材９は、第２基台２の他端部（＋Ｘ側の端部）に接続される。Ｘ軸方向に関して、軸受部材８及び駆動装置４は、軸受部材７と軸受部材９との間に配置される。Ｘ軸方向に関して、駆動装置４（可動子４２）は、第２基台２のほぼ中央部に配置される。Ｘ軸方向に関して、軸受部材８は、軸受部材７及びガイド部材６と駆動装置４（可動子４２）との間に配置される。Ｘ軸方向に関して、ガイド部材６は、軸受部材７と軸受部材８との間に配置される。Ｘ軸方向に関して、ガイド部材６の一側（−Ｘ側）に軸受部材７が配置され、ガイド部材６の他側（＋Ｘ側）に軸受部材８が配置される。気体軸受７Ｚ（供給口７２）は、気体軸受７Ｘ（供給口７３）及び気体軸受８Ｘ（供給口８２）よりも−Ｘ側に配置される。気体軸受９Ｚ（供給口９１）は、気体軸受７Ｘ（供給口７３）及び気体軸受８Ｘ（供給口８２）よりも＋Ｘ側に配置される。
【００４４】
第１基台１と第２基台２との間の空間の中心に対して、軸受部材７は、軸受部材８よりも外側（−Ｘ側）に配置される。第１基台１と第２基台２との間の空間の中心に対して、気体軸受７Ｘ（供給口７３）は、気体軸受８Ｘ（供給口８２）よりも外側（−Ｘ側）に配置される。第１基台１と第２基台２との間の空間の中心に対して、気体軸受７Ｚ（供給口７２）は、気体軸受７Ｘ（供給口７３）よりも外側（−Ｘ側）に配置される。
【００４５】
本実施形態において、軸受部材７は、Ｙ軸方向に関して複数配置される。複数の軸受部材７はそれぞれ離れている。本実施形態において、軸受部材７は、Ｙ軸方向に関して２つ配置される。２つの軸受部材７は離れている。軸受部材７と同様、軸受部材８がＹ軸方向に関して複数(２つ)配置されてもよいし、軸受部材９がＹ軸方向に関して複数(２つ)配置されてもよい。
【００４６】
気体軸受７Ｚ及び気体軸受９Ｚは、Ｚ軸方向の力（浮上力）を発生する。Ｚ軸方向に関する第２基台２の荷重は、気体軸受７Ｚ及び気体軸受９Ｚによって支持される。すなわち、気体軸受７Ｚ及び気体軸受９Ｚは、所謂、垂直方向気体軸受（上下方向気体軸受）である。
【００４７】
気体軸受７Ｘ及び気体軸受８Ｘは、Ｘ軸方向の力を発生する。Ｘ軸方向に関する第２基台２の荷重は、気体軸受７Ｘ及び気体軸受８Ｘによって支持される。すなわち、気体軸受７Ｘ及び気体軸受８Ｘは、所謂、水平方向気体軸受である。
【００４８】
気体軸受７Ｚにより、基準面１Ｇと下面７０との間に間隙が形成される。気体軸受７Ｘにより、側面６１と側面７１との間に間隙が形成される。気体軸受８Ｘにより、側面６２と側面８１との間に間隙が形成される。気体軸受９Ｚにより、基準面１Ｇと下面９０との間に間隙が形成される。また、気体軸受７Ｚ及び気体軸受９Ｚにより、支持部材１８、１９（第２基台２）とガイド部材６の上面６０との間に間隙が形成される。これにより、第２基台２は、第１基台１及びガイド部材６に非接触で支持される。第２基台２が第１基台１及びガイド部材６に非接触支持された状態で駆動装置４が作動することにより、第２基台２は、Ｙ軸方向に移動する。
【００４９】
吸引力発生装置１４及び吸引力発生装置１５はそれぞれ、第２基台２を第１基台１に引き寄せる力を発生する。吸引力発生装置１４は、軸受部材７の隣に配置される。第１基台１と第２基台２との間の空間の中心に対して、吸引力発生装置１４は、軸受部材７よりも外側（−Ｘ側）に配置される。吸引力発生装置１５は、軸受部材９の隣に配置される。第１基台１と第２基台２との間の空間の中心に対して、吸引力発生装置１５は、軸受部材９よりも外側（＋Ｘ側）に配置される。
【００５０】
吸引力発生装置１４は、第１基台１に接続される第１部材１４１と、第２基台２に接続され、第１部材１４１との間に、第２基台２を第１基台１に引き寄せる力を発生する第２部材１４２とを有する。本実施形態においては、第２部材１４２は、磁石を含み、第１部材１４１は、金属のような磁性体を含む。第１部材１４１と第２部材１４２との間に発生する磁力によって、第２基台２が第１基台１に引き寄せられる。吸引力発生装置１４と同様、吸引力発生装置１５は、第１基台１に接続される第１部材１５１と、第２基台２に接続され、第１部材１５１との間に、第２基台２を第１基台１に引き寄せる力を発生する第２部材１５２とを有する。Ｘ軸方向に関して、第１部材１４１は、第１基台１の一端部（−Ｘ側の端部）に接続され、第１部材１５１は、第１基台１の他端部（＋Ｘ側の端部）に接続される。Ｘ軸方向に関して、第２部材１４２は、第２基台２の一端部（−Ｘ側の端部）に接続され、第２部材１５２は、第２基台２の他端部（＋Ｘ側の端部）に接続される。
【００５１】
気体軸受７Ｚは、第１基台１に対して軸受部材７（第２基台２）を＋Ｚ方向に移動させる力（浮上力）を発生し、気体軸受９Ｚは、第１基台１に対して軸受部材９（第２基台２）を＋Ｚ方向に移動させる力（浮上力）を発生する。吸引力発生装置１４は、第１基台１に対して第２基台２を−Ｚ方向に移動させる力（吸引力）を発生し、吸引力発生装置１５は、第１基台１に対して第２基台２を−Ｚ方向に移動させる力（吸引力）を発生する。気体軸受７Ｚ及び気体軸受９Ｚの浮上力と、吸引力発生装置１４及び吸引力発生装置１５の吸引力とのバランスにより、基準面１Ｇと下面７０との間隙、及び基準面１Ｇと下面９０との間隙のそれぞれが維持され、Ｚ軸方向に関する第２基台２の変位が抑制される。
【００５２】
気体軸受７Ｘは、ガイド部材６に対して軸受部材７（第２基台２）を−Ｘ方向に移動させる力（反発力）を発生する。気体軸受８Ｘは、ガイド部材６に対して軸受部材８（第２基台２）を＋Ｘ方向に移動させる力（反発力）を発生する。気体軸受７Ｘの反発力と気体軸受８Ｘの反発力とのバランスにより、側面６１と側面７１との間隙、及び側面６２と側面８１との間隙のそれぞれが維持され、Ｘ軸方向に関する第１基台１と第２基台２との相対的な変位が抑制される。
【００５３】
ガイド部材１０は、第２基台２の基準面２Ｇ上に配置される。ガイド部材１０は、スライダ３をＸ軸方向にガイドする。ガイド部材１０は、Ｘ軸方向に長いレールを含む。ガイド部材１０は、＋Ｚ方向を向く上面１００と、−Ｙ方向を向く側面１０１と、＋Ｙ方向を向く側面１０２と、を有する。側面１０２は、側面１０１の反対方向を向く。上面１００は、ＸＹ平面と平行である。側面１０１及び側面１０２はそれぞれ、ＸＺ平面と平行である。上面１００、側面１０１、及び側面１０２はそれぞれ、平面である。ガイド部材１０の熱膨張係数（線膨張係数）は、第２基台２の熱膨張係数（線膨張係数）とほぼ等しい。ガイド部材１０と第２基台２とが同じ材料で形成されてもよい。
【００５４】
駆動装置５は、アクチュエータを含む。駆動装置５は、スライダ３をＸ軸方向に移動する。本実施形態において、駆動装置５は、リニアモータを含む。駆動装置５は、第２基台２に接続された固定子２５１と、スライダ３に接続された可動子２５２とを含む。固定子２５１がコイルを含み、可動子２５２が磁石を含んでもよい。固定子２５１が磁石を含み、可動子２５２がコイルを含んでもよい。
【００５５】
軸受部材１１は、スライダ３に支持される。軸受部材１１は、スライダ３の下面３Ｕに固定される。
【００５６】
軸受部材１１は、第２基台２の基準面２Ｇと対向する下面１１０と、ガイド部材１０の側面１０１と対向する側面１１１とを有する。下面１１０は、基準面２Ｇ（ＸＹ平面）と平行である。側面１１１は、側面１０１（ＸＺ平面）と平行である。
【００５７】
軸受部材１１は、第２基台２の基準面２Ｇと対向するように配置され、気体を供給可能な供給口１１２と、ガイド部材１０の側面１０１と対向するように配置され、気体を供給可能な供給口１１３とを有する。供給口１１２は、下面１１０の少なくとも一部に配置される。供給口１１２から供給される気体により、基準面２Ｇと下面１１０との間に気体軸受１１Ｚが形成される。供給口１１３は、側面１１１の少なくとも一部に配置される。供給口１１３から供給される気体により、側面１０１と側面１１１との間に気体軸受１１Ｙが形成される。
【００５８】
軸受部材１２は、スライダ３に支持される。本実施形態において、軸受部材１２は、スライダ３の下面３Ｕに固定される。
【００５９】
軸受部材１２は、ガイド部材１０の側面１０２と対向する側面１２１を有する。側面１２１は、側面１０２（ＸＺ平面）と平行である。
【００６０】
軸受部材１２は、ガイド部材１０の側面１０２と対向するように配置され、気体を供給可能な供給口１２２を有する。供給口１２２は、側面１２１の少なくとも一部に配置される。供給口１２２から供給される気体により、側面１０２と側面１２１との間に気体軸受１２Ｙが形成される。
【００６１】
軸受部材１３は、スライダ３に支持される。本実施形態において、軸受部材１３は、スライダ３の下面３Ｕに固定される。
【００６２】
軸受部材１３は、第２基台２の基準面２Ｇと対向する下面１３０を有する。下面１３０は、基準面２Ｇ（ＸＹ平面）と平行である。
【００６３】
軸受部材１３は、第２基台２の基準面２Ｇと対向するように配置され、気体を供給可能な供給口１３１を有する。供給口１３１は、下面１３０の少なくとも一部に配置される。供給口１３１から供給される気体により、基準面２Ｇと下面１３０との間に気体軸受１３Ｚが形成される。
【００６４】
軸受部材１１と軸受部材１３とは、Ｙ軸方向に関して離れている。Ｙ軸方向に関して、軸受部材１１は、スライダ３の一端部（−Ｙ側の端部）に接続され、軸受部材１３は、スライダ３の他端部（＋Ｙ側の端部）に接続される。Ｙ軸方向に関して、軸受部材１２及び駆動装置５は、軸受部材１１と軸受部材１３との間に配置される。Ｙ軸方向に関して、駆動装置５（可動子２５２）は、スライダ３のほぼ中央部に配置される。Ｙ軸方向に関して、軸受部材１２は、軸受部材１１及びガイド部材１０と駆動装置５（可動子２５２）との間に配置される。Ｙ軸方向に関して、ガイド部材１０は、軸受部材１１と軸受部材１２との間に配置される。Ｙ軸方向に関して、ガイド部材１０の一側（−Ｙ側）に軸受部材１１が配置され、ガイド部材１０の他側（＋Ｙ側）に軸受部材１２が配置される。気体軸受１１Ｚ（供給口１１２）は、気体軸受１１Ｙ（供給口１１３）及び気体軸受１２Ｙ（供給口１２２）よりも−Ｙ側に配置される。気体軸受１３Ｚ（供給口１３１）は、気体軸受１１Ｙ（供給口１１３）及び気体軸受１２Ｙ（供給口１２２）よりも＋Ｙ側に配置される。
【００６５】
第２基台２とスライダ３との間の空間の中心に対して、軸受部材１１は、軸受部材１２よりも外側（−Ｙ側）に配置される。第２基台２とスライダ３との間の空間の中心に対して、気体軸受１１Ｙ（供給口１１３）は、気体軸受１２Ｙ（供給口１２２）よりも外側（−Ｙ側）に配置される。第２基台２とスライダ３との間の空間の中心に対して、気体軸受１１Ｚ（供給口１１２）は、気体軸受１１Ｙ（供給口１１３）よりも外側（−Ｙ側）に配置される。
【００６６】
本実施形態において、軸受部材１１は、Ｘ軸方向に関して複数配置される。複数の軸受部材１１はそれぞれ離れている。本実施形態において、軸受部材１１は、Ｘ軸方向に関して２つ配置される。２つの軸受部材１１は離れている。軸受部材１１と同様、軸受部材１２がＸ軸方向に関して複数(２つ)配置されてもよいし、軸受部材１３がＸ軸方向に関して複数(２つ)配置されてもよい。
【００６７】
気体軸受１１Ｚ及び気体軸受１３Ｚは、Ｚ軸方向の力（浮上力）を発生する。Ｚ軸方向に関するスライダ３の荷重は、気体軸受１１Ｚ及び気体軸受１３Ｚによって支持される。すなわち、気体軸受１１Ｚ及び気体軸受１３Ｚは、所謂、垂直方向気体軸受（上下方向気体軸受）である。
【００６８】
気体軸受１１Ｙ及び気体軸受１２Ｙは、Ｙ軸方向の力を発生する。Ｙ軸方向に関するスライダ３の荷重は、気体軸受１１Ｙ及び気体軸受１２Ｙによって支持される。すなわち、気体軸受１１Ｙ及び気体軸受１２Ｙは、所謂、水平方向気体軸受である。
【００６９】
気体軸受１１Ｚにより、基準面２Ｇと下面１１０との間に間隙が形成される。気体軸受１１Ｙにより、側面１０１と側面１１１との間に間隙が形成される。気体軸受１２Ｙにより、側面１０２と側面１２１との間に間隙が形成される。気体軸受１３Ｚにより、基準面２Ｇと下面１３０との間に間隙が形成される。また、気体軸受１１Ｚ及び気体軸受１３Ｚにより、スライダ３とガイド部材１０の上面１００との間に間隙が形成される。これにより、スライダ３は、第２基台２及びガイド部材１０に非接触で支持される。スライダ３が第２基台２及びガイド部材１０に非接触支持された状態で駆動装置５が作動することにより、スライダ３は、Ｘ軸方向に移動する。
【００７０】
吸引力発生装置１６及び吸引力発生装置１７はそれぞれ、スライダ３を第２基台２に引き寄せる力を発生する。吸引力発生装置１６は、軸受部材１１の隣に配置される。第２基台２とスライダ３との間の空間の中心に対して、吸引力発生装置１６は、軸受部材１１よりも外側（−Ｙ側）に配置される。吸引力発生装置１７は、軸受部材１３の隣に配置される。第２基台２とスライダ３との間の空間の中心に対して、吸引力発生装置１７は、軸受部材１３よりも外側（＋Ｙ側）に配置される。
【００７１】
吸引力発生装置１６は、第２基台２に接続される第１部材１６１と、スライダ３に接続され、第１部材１６１との間に、スライダ３を第２基台２に引き寄せる力を発生する第２部材１６２とを有する。本実施形態においては、第２部材１６２は、磁石を含み、第１部材１６１は、金属のような磁性体を含む。第１部材１６１と第２部材１６２との間に発生する磁力によって、スライダ３が第２基台２に引き寄せられる。吸引力発生装置１６と同様、吸引力発生装置１７は、第２基台２に接続される第１部材１７１と、スライダ３に接続され、第１部材１６１との間に、スライダ３を第２基台２に引き寄せる力を発生する第２部材１７２とを有する。Ｙ軸方向に関して、第１部材１６１は、第２基台２の一端部（−Ｙ側の端部）に接続され、第１部材１７１は、第２基台２の他端部（＋Ｙ側の端部）に接続される。Ｙ軸方向に関して、第２部材１６２は、スライダ３の一端部（−Ｙ側の端部）に接続され、第２部材１７２は、スライダ３の他端部（＋Ｙ側の端部）に接続される。
【００７２】
気体軸受１１Ｚは、第２基台２に対して軸受部材１１（スライダ３）を＋Ｚ方向に移動させる力（浮上力）を発生し、気体軸受１３Ｚは、第２基台２に対して軸受部材１３（スライダ３）を＋Ｚ方向に移動させる力（浮上力）を発生する。吸引力発生装置１６は、第２基台２に対してスライダ３を−Ｚ方向に移動させる力（吸引力）を発生し、吸引力発生装置１７は、第２基台２に対してスライダ３を−Ｚ方向に移動させる力（吸引力）を発生する。気体軸受１１Ｚ及び気体軸受１３Ｚの浮上力と、吸引力発生装置１６及び吸引力発生装置１７の吸引力とのバランスにより、基準面２Ｇと下面１１０との間隙、及び基準面２Ｇと下面１３０との間隙のそれぞれが維持され、Ｚ軸方向に関するスライダ３の変位が抑制される。
【００７３】
気体軸受１１Ｙは、ガイド部材１０に対して軸受部材１１（スライダ３）を−Ｙ方向に移動させる力（反発力）を発生する。気体軸受１２Ｙは、ガイド部材１０に対して軸受部材１２（スライダ３）を＋Ｙ方向に移動させる力（反発力）を発生する。気体軸受１１Ｙの反発力と気体軸受１２Ｙの反発力とのバランスにより、側面１０１と側面１１１との間隙、及び側面１０２と側面１２１との間隙のそれぞれが維持され、Ｙ軸方向に関する第２基台２とスライダ３との相対的な変位が抑制される。
【００７４】
本実施形態において、例えば軸受部材７が、多孔体（多孔質部材）を含み、供給口７２がその多孔体の孔を含んでもよい。すなわち、気体軸受７Ｚを形成するための軸受部材７の絞り方式が、所謂、多孔質絞り方式でもよい。多孔体は、例えば特許第５０９３０５６号公報、及び特開２００７−１２０５２７号公報などに開示されているようなグラファイト（カーボングラファイト）製でもよい。なお、多孔体がセラミックス製でもよい。なお、気体軸受７Ｚを形成するための軸受部材７の絞り方式は、多孔体を用いない自成絞り方式でもよいし、オリフィス絞り方式でもよいし、軸受面に設けられた溝を介して気体を供給する表面絞り方式でもよい。例えばオリフィス絞り方式の軸受部材７の場合、気体を供給する供給口７２は、オリフィスの開口を含む。気体軸受７Ｘ、気体軸受８Ｘ、気体軸受９Ｚ、気体軸受１１Ｚ、気体軸受１１Ｙ、気体軸受１２Ｙ、及び気体軸受１３Ｚのそれぞれを形成するための絞り方式も、多孔質絞り方式でもよいし、自成絞り方式でもよいし、オリフィス絞り方式でもよいし、表面絞り方式でもよい。
【００７５】
次に、上述のスライダの駆動装置ＴＡの動作の一例について説明する。第２基台２が第１基台１及びガイド部材６に非接触支持され、スライダ３が第２基台２及びガイド部材１０に非接触支持された状態で、駆動装置４及び駆動装置５の少なくとも一方が作動する。駆動装置４の作動により、第２基台２が移動する。第２基台２は、可動子４２、軸受部材７、軸受部材８、軸受部材９、第２部材１４２、及び第２部材１５２と一緒に移動する。駆動装置５の作動により、スライダ３が移動する。スライダ３は、可動子５２、軸受部材１１、軸受部材１２、軸受部材１３、第２部材１６２、及び第２部材１７２と一緒に移動する。
【００７６】
なお、少なくとも一部がガイド部材６と対向し、そのガイド部材６に対して移動する軸受部材７及び軸受部材８のそれぞれを、スライド部材と称してもよい。なお、少なくとも一部がガイド部材１０と対向し、そのガイド部材１０に対して移動する軸受部材１１及び軸受部材１２のそれぞれを、スライド部材と称してもよい。
【００７７】
例えば駆動装置４の作動により、第１基台１に対して第２基台２がＹ軸方向に移動する。Ｙ軸方向に関する第２基台２の移動により、その第２基台２に支持されているスライダ３も、第２基台２と一緒にＹ軸方向に移動する。また、駆動装置５の作動により、第２基台２に対してスライダ３がＸ軸方向に移動する。
【００７８】
本実施形態においては、第１基台１にガイド部材６が固定され、気体軸受７Ｘ及び気体軸受８Ｘが形成されるため、Ｘ軸方向に関する第１基台１と第２基台２との相対的な変位が抑制されつつ、第２基台２は、Ｙ軸方向に移動可能である。また、本実施形態においては、第２基台２にガイド部材１０が固定され、気体軸受１１Ｙ及び気体軸受１２Ｙが形成されるため、Ｙ軸方向に関する第２基台２とスライダ３との相対的な変位が抑制されつつ、スライダ３は、Ｘ軸方向に移動可能である。
【００７９】
図４は、Ｘ軸方向にスライダが移動する状態の一例を示す説明図である。本実施形態においては、Ｘ軸方向に関する軸受部材７と軸受部材９との距離Ｌｂは、Ｘ軸方向に関するスライダ３の移動範囲の寸法Ｌｔよりも長い。
【００８０】
距離Ｌｂは、Ｘ軸方向に関する下面７０の中心と下面９０の中心との距離を含む。距離Ｌｂは、Ｘ軸方向に関する気体軸受７Ｚの中心と気体軸受９Ｚの中心との距離を含む。
【００８１】
寸法Ｌｔは、Ｘ軸方向に関するスライダ３の移動可能範囲（ストローク）の寸法を含む。寸法Ｌｔは、移動範囲においてスライダ３が最も−Ｘ側に移動したときのスライダ３の重心とスライダ３が最も＋Ｘ側に移動したときのスライダ３の重心とのＸ軸方向に関する距離を含む。
【００８２】
（直線位置検出装置）
図５は、実施形態１に係る直線位置検出装置の模式図である。図６は、直線位置検出装置の励磁コイルの結線図である。図７は、直線位置検出装置を示すブロック図である。
【００８３】
図３に示すように、直線位置検出装置３０は、Ｘ方向又はＹ方向の一方の１方向に延在している。図３及び図５に示すように、直線位置検出装置３０は、スケール部３２と、検出部３１と、を備えている。スケール部３２は、ボルト等の固定部材又は接着剤などでスライダ３又は第２基台（スライダ）２の側面に固定されている。検出部３１は、不図示の支持部材に固定されている。
【００８４】
スライダ３又は第２基台（スライダ）２の移動に伴い、スケール部３２が直線状に移動する。直線位置検出装置３０は、スケール部３２と検出部３１との相対位置を検出する装置であり、スケール部３２の代わりに検出部３１が直線状に移動するようにしてもよい。
【００８５】
検出部３１及びスケール部３２を形成する材料としては、例えばＳＰＣＣ（Steel  Plate  Cold  Commercial）等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄が適用できる。
【００８６】
直線位置検出装置３０の周囲に磁気遮蔽のための遮蔽板を設けてもよい。遮蔽板により、直線位置検出装置３０は、外部からの磁束の変化の影響をより受けにくくなる。
【００８７】
スケール部３２は、図５に示すように、１方向に延びる板状の１つの部材である。スケール部３２は、図５に示すように、検出部３１に対向する側に突出する複数のスケール歯Ｑ１からＱ１０を備える。複数のスケール歯Ｑ１からＱ１０は、スケール部３２の長手方向に並び、複数回繰り返し配置される。
【００８８】
検出部３１は、スケール部３２と平行な一方向に延びる部材である。検出部３１は、スケール部３２と対向する面に突出する複数の磁極を備え、各磁極にレゾルバコイルが巻回されている。検出部３１は、不図示の支持部材に固定されている。各レゾルバコイルには、励磁信号が入力される配線及びレゾルバ電流信号を出力する配線が導電性のケーブルを介して接続されている。
【００８９】
スケール部３２は、検出部３１と対向し、検出部３１のある平面と平行な平面上に配置されている。スケール部３２は、検出部３１と平行かつ直線的に相対移動すると、特定の磁極における先端位置での検出部３１と、スケール部３２との空隙の距離が変化する。その結果、スケール部３２の相対移動は、スケール部３２と検出部３１との間のリラクタンスを変化させる。このスケール部３２と検出部３１との間に作用するリラクタンスの変化を利用して直線上での変位位置を検出する直線位置検出装置３０は、バリアブルリラクタンスリニアレゾルバともいう。
【００９０】
実施形態１の直線位置検出装置３０は、スケール部３２の検出部３１に対向する側に突出する複数のスケール歯が１０歯であり、スケール部３２の１長さ単位で基本波成分が１０周期となる。
【００９１】
検出部３１は、検出部材基部の長手方向に沿ってスケール部３２側に突出する突極である、複数の検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２と、複数の検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１及びＩＣ２とを備えている。
【００９２】
検出部３１は、巻回された各励磁コイルＬ２、Ｌ１０及びＬ６が検出部材基部の一方向に沿って電気角で１２０°間隔で配置されたＡ相、Ｂ相及びＣ相の３相の検出主極（主磁極）Ａ１、Ｂ１及びＣ１を有している。励磁コイルＬ２、Ｌ１０及びＬ６は、検出主極Ａ１、検出主極Ｂ１及び検出主極Ｃ１に巻回される方向は同じ方向である。また、検出部３１は、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の３相の検出主極Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対して電気角が等しくなる所（＝０°）に配置されたＡ相、Ｂ相及びＣ相の検出主極Ａ２、Ｂ２及びＣ２が配置されている。検出主極Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２の主極数は、相数３の偶数倍の６である。励磁コイルＬ２は、検出主極Ａ１に巻回され、励磁コイルＬ８は、検出主極Ａ２に、励磁コイルＬ２と同方向に巻回される。励磁コイルＬ１０は、検出主極Ｂ１に巻回され、励磁コイルＬ４は、検出主極Ｂ２に、励磁コイルＬ１０と同方向に巻回される。励磁コイルＬ６は、検出主極Ｃ１に巻回され、励磁コイルＬ１２は、検出主極Ｃ２に、励磁コイルＬ６と同方向に巻回される。
【００９３】
Ａ相の検出補極ＩＡ１、ＩＡ２は、対応するＡ相の検出主極Ａ１、Ａ２の少なくとも１つに対して電気角＋９０度又は電気角−９０度ずれた位置に配置されている。励磁コイルＬ１は、励磁コイルＬ２と逆巻きかつ検出補極ＩＡ１に巻回される。また、励磁コイルＬ７は、検出補極ＩＡ２に、励磁コイルＬ１と同方向でかつ励磁コイルＬ８と逆巻きに巻回される。検出部３１は、検出補極ＩＡ１に対して電気角が等しくなる所（＝０°）に検出補極ＩＡ２が配置されている。
【００９４】
Ｂ相の検出補極ＩＢ１、ＩＢ２は、対応するＢ相の検出主極Ｂ１、Ｂ２の少なくとも１つに対して電気角＋９０度又は電気角−９０度ずれた位置に配置されている。励磁コイルＬ９は、励磁コイルＬ１０と逆巻きかつ検出補極ＩＢ１に巻回される。また、励磁コイルＬ３は、検出補極ＩＢ２に、励磁コイルＬ９と同方向であって、励磁コイルＬ４と逆巻きに巻回される。検出部３１は、検出補極ＩＢ１に対して電気角が等しくなる所（＝０°）に検出補極ＩＢ２が配置されている。
【００９５】
Ｃ相の検出補極ＩＣ１、ＩＣ２は、対応するＣ相の検出主極Ｃ１、Ｃ２の少なくとも１つに対して電気角＋９０度又は電気角−９０度ずれた位置に配置されている。励磁コイルＬ５は、励磁コイルＬ６と逆巻きかつ検出補極ＩＣ１に巻回される。また、励磁コイルＬ１１は、検出補極ＩＣ２に、励磁コイルＬ５と同方向であって、励磁コイルＬ１２と逆巻きに巻回される。検出部３１は、検出補極ＩＣ１に対して電気角が等しくなる所（＝０°）に検出補極ＩＣ２が配置されている。
【００９６】
図６は、励磁コイルの結線図である。図６に示すように、各励磁コイルＬ２、Ｌ６及びＬ１０には、１相励磁の入力信号が共通端子ＣＯＭから周波数の正弦波の励磁信号として印加される。各励磁コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１及びＬ１２のレゾルバ電流信号は、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相毎に直列接続され、電流検出用抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に接続される。例えば、Ａ相の励磁コイルＬ２、Ｌ１、Ｌ８及びＬ７は、直列に接続されている。また、Ｂ相の励磁コイルＬ１０、Ｌ９、Ｌ４及びＬ３は、直列に接続されている。さらに、Ｃ相の励磁コイルＬ６、Ｌ５、Ｌ１２及びＬ１１は、直列に接続されている。そして、Ａ相の励磁コイルＬ７は、電流検出用抵抗Ｒ１の一端に接続されている。また、Ｂ相の励磁コイルＬ３は、電流検出用抵抗Ｒ２の一端に接続されている。また、Ｃ相の励磁コイルＬ１１は、電流検出用抵抗Ｒ３の一端に接続されている。なお、電流検出用抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の各他端は内部でアースされている。
【００９７】
直線位置検出装置３０は、共通端子ＣＯＭにある周波数の正弦波が励磁信号として印加されると、スケール部３２が相対移動してスケール歯１つ分の移動により生じる電気角度θにおいて、１サイクルの交流信号であって、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ電流信号が電流電圧変換器５５に出力される。
【００９８】
図７は、直線位置検出装置を示すブロック図である。例えば図７に示すように、直線位置検出システムは、直線位置検出装置３０と、駆動装置４、５と、ドライブユニット５０とを含んでいる。また、ドライブユニット５０と、直線位置検出装置３０とは、導電性のケーブルで接続されている。また、ドライブユニット５０と、駆動装置４、５とは、導電性のケーブルで接続されている。
【００９９】
ドライブユニット５０は、直線位置検出装置３０に励磁信号を供給するレゾルバ励磁回路の増幅器５２及び発振回路５３と、応答するレゾルバ電流信号を取り込み、デジタル角度信号Ｒｓを出力する検出回路部５１と、デジタル角度信号Ｒｓから直線上の変位位置信号を生成する演算装置５４と、演算装置５４の指令Ｓｆｂに基づき駆動装置４、５に電力を供給するパワーアンプ５９と、を有している。
【０１００】
発振回路５３は、基準信号を発振する回路である。基準信号は、例えば正弦波である。レゾルバ励磁回路は、増幅器５２を含んでいる。レゾルバ励磁回路は、発振回路５３から出力される基準信号を増幅器５２により適度な信号レベルに増幅し励磁信号を発生させる。励磁信号は、例えば正弦波のアナログ信号である。レゾルバ励磁回路は、共通端子ＣＯＭへ励磁信号を出力する。
【０１０１】
共通端子ＣＯＭは、励磁信号を直線位置検出装置３０へ出力する。直線位置検出装置３０では、図６に示すように、共通端子ＣＯＭが各励磁コイルＬ２、Ｌ６及びＬ１０の一端に励磁信号を入力信号として供給している。
【０１０２】
励磁信号の入力信号が直線位置検出装置３０に供給されると、図６に示す各励磁コイルＬ３、Ｌ７及びＬ１１のの各他端からレゾルバ電流信号が検出回路部５１へ供給される。
【０１０３】
直線位置検出装置３０は、共通端子ＣＯＭにある周波数の正弦波が励磁信号として印加されると、スケール部３２が１長さ単位で移動する間に、各励磁コイルＬ１、Ｌ７からは、Ａ相の１サイクルの交流信号であって、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ電流信号が電流電圧変換器５５に出力される。
【０１０４】
また、直線位置検出装置３０は、共通端子ＣＯＭにある周波数の正弦波が励磁信号として印加されると、スケール部３２が１長さ単位で移動する間に、各励磁コイルＬ３、Ｌ９からは、Ｂ相の１サイクルの交流信号であって、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ電流信号が電流電圧変換器５５に出力される。
【０１０５】
また、直線位置検出装置３０は、共通端子ＣＯＭにある周波数の正弦波が励磁信号として印加されると、スケール部３２が１長さ単位で移動する間に、各励磁コイルＬ１１、Ｌ５からは、Ｃ相の１サイクルの交流信号であって、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ電流信号が電流電圧変換器５５に出力される。
【０１０６】
Ａ相の１サイクルの交流信号であって、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ電流信号は、Ｂ相及びＣ相の１サイクルの交流信号であって、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ電流信号に対して電気角で１２０°位相がずれている。
【０１０７】
検出回路部５１の電流電圧変換器５５は、レゾルバ電流信号をレゾルバ電圧信号へ変換する。変換されたレゾルバ電圧信号は、３相２相変換器５６へ供給される。
【０１０８】
３相２相変換器５６は、供給されたレゾルバ電圧信号を２相信号（ｓｉｎ信号Ｓｓｉｎ、ｃｏｓ信号Ｓｃｏｓ）に変換する。
【０１０９】
例えば、電流電圧変換器５５で得られる各相のレゾルバ電圧信号には高次成分が含まれる可能性がある。図８は、電流電圧変換器で得られるＣ相のレゾルバ電圧信号の一例を示す説明図である。縦軸は、電圧であり、横軸は基本波成分の回転角度である。図９は、図８に示す電流電圧変換器で得られるＣ相のレゾルバ電圧信号を、基本波、２次高調波、３次高調波に分波して説明する説明図である。図９に示すように、基本波ｈｗｓ１は、ｓｉｎθ曲線であり、２次高調波ｈｗｓ２は、ｃｏｓ２θ曲線であり、３次高調波ｈｗｓ３は、ｓｉｎ３θ曲線である。
【０１１０】
複数の検出主極Ｃ１及びＣ２は、下記２次高調波が重畳している場合、式（２）に示されるＣ相のレゾルバ電圧信号の主極信号ＳＭを出力する。
【０１１１】
【数１】
2015222243.tif 000003
【０１１２】
この場合、検出補極ＩＣ１及びＩＣ２は、同じ２次高調波が重畳している場合、式（３）に示されるＣ相のレゾルバ電圧信号の補極信号ＳＩを出力する。
【０１１３】
【数２】
2015222243.tif 000004
【０１１４】
従って、Ｃ相のレゾルバ電圧信号の主極信号ＳＭ及び補極信号ＳＩは、合成成分のＣ相レゾルバ信号Ｓを得ると、下記式（４）に示すように、２次高調波がキャンセルされる。
【０１１５】
【数３】
2015222243.tif 000005
【０１１６】
以上、Ｃ相について説明したが、Ｂ相及びＡ相についても２次高調波がキャンセルされる。図１０は、図８に示す電流電圧変換器で得られるＣ相のレゾルバ電圧信号のうち２次高調波が抑制された状態を、Ｃ相レゾルバ信号の合成波、３次高調波に分波して説明する説明図である。実施形態１に係る直線位置検出装置３０のＣ相のレゾルバ電圧信号は、図９に示す基本波ｈｗｓ１、２次高調波ｈｗｓ２及び３次高調波ｈｗｓ３の代わりに、図１０に示すＣ相レゾルバ信号Ｓの合成波ＨＷに３次高調波が重畳されるようになる。
【０１１７】
実施形態１に係る直線位置検出装置３０は、Ｃ相を基準としてＢ相及びＡ相の位相がそれぞれ１２０度ずつ遅れている。上述したように、図１０に示すＣ相レゾルバ信号Ｓの合成波ＨＷに３次高調波が重畳される場合において、３次高調波が重畳されている３相のレゾルバ信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣを下記式（５）、式（６）及び式（７）で示すことができる。
【０１１８】
【数４】
2015222243.tif 000006
【０１１９】
【数５】
2015222243.tif 000007
【０１２０】
【数６】
2015222243.tif 000008
【０１２１】
３相２相変換器５６で得られる２相信号のうち、ｃｏｓ信号Ｓｃｏｓは、式（５）、式（６）及び式（７）に基づいて式（８）で、得ることができる。
【０１２２】
【数７】
2015222243.tif 000009
【０１２３】
ここで、下記式（９）から式（１２）までを参照すると、式（８）は、下記式（１３）のように求められる。
【０１２４】
【数８】
2015222243.tif 000010
【０１２５】
【数９】
2015222243.tif 000011
【０１２６】
【数１０】
2015222243.tif 000012
【０１２７】
【数１１】
2015222243.tif 000013
【０１２８】
【数１２】
2015222243.tif 000014
【０１２９】
式（１３）より明らかなように、ｃｏｓ信号Ｓｃｏｓは、３次高調波がキャンセルされている。
【０１３０】
同様に、上述した式（９）から式（１２）までを参照して、３相２相変換器５６で得られる２相信号のうち、ｓｉｎ信号Ｓｓｉｎは、式（１４）より明らかなように、３次高調波がキャンセルされている。
【０１３１】
【数１３】
2015222243.tif 000015
【０１３２】
図７に示すように、３相２相変換器５６によって変換された２相信号（ｓｉｎ信号Ｓｓｉｎ、ｃｏｓ信号Ｓｃｏｓ）は、ＲＤＣ（レゾルバ・デジタル・コンバータ）５８に供給される。移相器５７は発振回路５３から出力される基準信号の位相と同期させた参照信号（Ｒｅｆ信号）をＲＤＣ５８に供給する。ＲＤＣ５８は２相信号（ｓｉｎ信号Ｓｓｉｎ、ｃｏｓ信号Ｓｃｏｓ）をデジタル化し、演算装置５４に出力する。
【０１３３】
演算装置５４は、コンピュータであり、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）と、内部記憶部と、入力インターフェースと、出力インターフェースと、を含んでいる。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び内部記憶部は、内部バスで接続されている。ＲＯＭには、ＢＩＯＳ等のプログラムが記憶されている。内部記憶部は、例えばＨＤＤ（Hard  disk  drive）やフラッシュメモリ等であり、オペレーティングシステムプログラムやアプリケーションプログラムを記憶している。ＣＰＵは、ＲＡＭをワークエリアとして使用しながらＲＯＭ又は内部記憶部に記憶されているプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。
【０１３４】
演算装置５４はこれらのデジタル角度信号Ｒｓを取り込み、駆動装置４、５の回転角度位置を演算する。演算装置５４は、３相２相変換器５６によって変換された２相信号（ｓｉｎ信号Ｓｓｉｎ、ｃｏｓ信号Ｓｃｏｓ）のアークタンジェント（逆正接関数）を求めることにより角度θを得ることができる。図１１は、実施形態１に係る直線位置検出装置の角度誤差を説明する説明図である。図１１に示すように、実施形態１に係る直線位置検出装置３０は、２次高調波及び３次高調波がキャンセルされているため、角度θの角度誤差を非常に小さくすることができる。図１２は、実施形態１に係る直線位置検出装置の角度演算を説明するリサージュ波形の説明図である。このように、ＲＤＣ５８は、３相２相変換器５６によって変換された２相信号（ｓｉｎ信号Ｓｓｉｎ、ｃｏｓ信号Ｓｃｏｓ）のアークタンジェント（逆正接関数）を求めることで、図１２に示すリサージュ波形の角度θを求めることができる。演算装置５４は、角度θの情報に基づいて、パワーアンプ５９に対して駆動装置４、５に電力を供給するように指令Ｓｆｂを送信する。
【０１３５】
なお、レゾルバ信号からデジタル角度信号Ｒｓを得るためには、必ずしもハードウエア回路（ＲＤＣ５８）で処理する必要はなく、演算装置５４がレゾルバ信号をＡ／Ｄ変換し、ソフトウエアによる情報処理で角度θの情報を得るようにしてもよい。
【０１３６】
以上説明したように、直線位置検出装置３０は、検出部３１と、検出部３１に対して一方向に並進できるように支持され、かつ検出部３１との相対的な位置に応じて検出部３１との間隙のリラクタンス成分が変化するスケール部３２とを含む。スケール部３２は、検出部３１に対して一方向に並進できる。検出部３１は、検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２と、検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１及びＩＣ２とを備えている。検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２は、相数３の偶数倍の６つの主極数であり、１相励磁の入力信号を受けて巻回された各励磁コイルが電気角＋１２０度又は電気角−１２０度ずれた３相の出力信号を出力するように検出部材基部の一方向に沿って配置される。検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１及びＩＣ２は、巻回された各励磁コイルに１相の前記入力信号が入力され、かつ検出部材基部の一方向に沿って各相毎の前記出力信号に対して２次高調波を抑制する位置、つまり対応する各相毎の検出主極の少なくとも１つに対して電気角＋９０度又は電気角−９０度ずれた位置に配置される。各相毎の検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１及びＩＣ２は、対応する各相毎の検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２の前記出力信号に、各相毎の検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１及びＩＣ２の巻回された各励磁コイルの出力を加えて合成した３相レゾルバ信号ＳＡ、ＳＢ及びＳＣとし、３相レゾルバ信号ＳＡ、ＳＢ及びＳＣを３相２相変換して２相レゾルバ信号であるｓｉｎ信号Ｓｓｉｎ及びｃｏｓ信号Ｓｃｏｓを得る。
【０１３７】
このように、直線位置検出装置３０は、検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２と、各相毎の検出主極の出力信号に対して２次高調波を抑制するように検出主極と電気角のずれた補信号を出力する手段とを備え、各相毎の検出主極の出力信号に、各相毎の補出力を加えて合成した３相レゾルバ信号とし、３相レゾルバ信号を３相２相変換して２相レゾルバ信号を得る。各相毎の検出主極の出力信号に対して２次高調波を抑制するように検出主極と電気角のずれた補信号を出力する手段が、各相毎の検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１及びＩＣ２である。
【０１３８】
スケール部３２は、図５に示すように、検出部３１に対向する側に突出する複数のスケール歯Ｑ１からＱ１０を少なくとも備え、主極数Ｐが６として、検出部３１の長さと同一の長さのスケール部に存在するスケール歯の数、つまりスケール歯数ｑが１０である場合、下記式（１５）を満たしている。
【０１３９】
Ｐ＝（ｑ／（Ｍ＋（Ｎ±１）／Ｎ））・・・（１５）
【０１４０】
但し、Ｎは相数の３であり、Ｍは、式（１５）を満たす整数の変数であり、例えば１である。
【０１４１】
検出部３１は、検出主極と検出補極とが同一直線上に並ぶ。この構造により、直線変位における３次高調波を抑制し、信頼性を向上した直線位置検出装置３０を得ることができる。
【０１４２】
スケール部３２は、検出主極と検出補極とに対向する１つの部材である。この構造により、直線位置検出装置３０のスケール部３２は、部品点数を少なくでき、検出主極と検出補極とが対向する同じ部材に対する位置関係に基づき、相対位置を求めるので、誤差の重畳を抑制できる。
【０１４３】
以上説明したように、３相レゾルバを構成する検出主極の数である主極数は、３の倍数で偶数である。主極数が必ず偶数になる理由は、検出主極が検出補極と合わせ、各励磁コイルへの巻線の巻き方向が各検出主極と、各検出補極との交互にＣＷ（時計巻き）、ＣＣＷ（反時計巻き）、ＣＷ、ＣＣＷ……と交互になるためである。そして、レゾルバステータの隣合う検出主極同士の位相が±１２０°（±１／３ピッチ）でなければならなず、かつレゾルバステータの隣合う検出主極と検出補極との位相が±９０°（±１／４ピッチ）でなければならない。このような条件の下で、主極数Ｐと、検出部３１の長さと同一の長さのスケール部に存在するスケール歯数ｑとを上述した式（１５）とする。これにより、実施形態１の直線位置検出装置３０は、スケール歯数の自由度を高め、主極数を限界まで増やすことなく、位置決め精度の向上が可能になる。直線位置検出装置３０のリップルは、駆動装置４、５の加減速時、一定速度時に発生する振動に影響を与える可能性があるが、直線位置検出装置３０の検出精度を向上させたことにより、リップルの発生が抑制できる。これにより、直線位置検出装置３０及び駆動装置ＴＡの低振動化が達成できる。さらに、駆動装置ＴＡは、高精度化により検出誤差に起因する駆動時の騒音が低減できる。また、直線位置検出装置３０は、主極数及び補極数を減らすことができる。これによれば、レゾルバ巻線方法の簡素化もでき、均一な巻線により、直線位置検出装置３０は、レゾルバ信号の３相のバランスの崩れも最小限に抑制できる。
【０１４４】
実施形態１の直線位置検出装置３０はＮＣ工作機などのインデックステーブル、搬送装置、組み立て装置のロボットアームなどに用いられる小型で高精度な位置決めを可能とする制御機器に好適である。直線位置検出装置３０のスケール部３２がスライダ３、２と連動して移動するので、直線位置検出装置３０によりスライダ３、２の位置が検出される。
【０１４５】
（実施形態２）
図１３は、実施形態２の直線位置検出装置の模式図である。なお、上述した実施形態１と同じ構成には同一の符号を付して重複する説明は省略する。実施形態２の直線位置検出装置３０は、実施形態１の直線位置検出装置３０とスケール部３２のスケール歯数が異なる。
【０１４６】
スケール部３２は、図１３に示すように、１方向に延びる板状の１つの部材である。スケール部３２は、図１３に示すように、検出部３１に対向する側に突出する複数のスケール歯Ｑ１からＱ１６を備える。複数のスケール歯Ｑ１からＱ１６は、スケール部３２の長手方向に並び、複数回繰り返し配置される。
【０１４７】
スケール部３２は、図１３に示すように、検出部３１に対向する側に突出する複数のスケール歯Ｑ１からＱ１６を少なくとも備え、主極数Ｐが６として、検出部３１の長さと同一の長さのスケール部に存在するスケール歯の数、つまりスケール歯数ｑが１６である場合、下記式（１６）を満たしている。
【０１４８】
Ｐ＝（ｑ／（Ｍ＋（Ｎ±１）／Ｎ））・・・（１６）
【０１４９】
但し、Ｎは相数の３であり、Ｍは、式（１６）を満たす整数の変数であり、例えば２である。
【０１５０】
主極数Ｐと、スケール歯数ｑとを上述した式（１６）とすることで、スケール歯数の自由度を高めることができる。
【０１５１】
実施形態２の直線位置検出装置３０はＮＣ工作機などのインデックステーブル、搬送装置、組み立て装置のロボットアームなどに用いられる小型で高精度な位置決めを可能とする制御機器に好適である。直線位置検出装置３０のスケール部３２がスライダ３、２と連動して移動するので、直線位置検出装置３０によりスライダ３、２の位置が検出される。
【０１５２】
（実施形態３）
図１４は、実施形態３の直線位置検出装置を模式的に示す斜視図である。図１５は、実施形態３の直線位置検出装置の検出主極と検出補極とそれぞれ対向する複数のスケール部を長手方向に並べて説明する説明図である。なお、上述した実施形態１と同じ構成には同一の符号を付して重複する説明は省略する。実施形態３の直線位置検出装置３０は、実施形態１の直線位置検出装置３０と比較して、検出部３１及びスケール部３２が複数である。
【０１５３】
スケール部３２は、図１４に示すように、１方向に平行に延びる板状の２つの部材である第１スケール部３２Ａ及び第２スケール部３２Ｂを備えている。第１スケール部３２Ａ及び第２スケール部３２Ｂは、Ｖ方向に一体として、検出部３１に対して一方向に並進できるように支持されている。第１スケール部３２Ａ及び第２スケール部３２Ｂは、図１５に示すように、検出部３１に対向する側に突出する複数のスケール歯Ｑ１からＱ１０を備える。複数のスケール歯Ｑ１からＱ１０は、スケール部３２の長手方向に並び、複数回繰り返し配置される。
【０１５４】
検出部３１は、検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２が一方向に並ぶ主検出部３１Ａと、検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１、ＩＣ２が一方向に並ぶ補検出部３１Ｂとを備える。この構造により、検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ３と、検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１、ＩＣ２と、が異なる直線上に並ぶ。
【０１５５】
第１スケール部３２Ａは、主検出部３１Ａの検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２と対向している。第２スケール部３２Ｂは、補検出部３１Ｂの検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１、ＩＣ２と対向している。
【０１５６】
このような構造により、隣合う検出主極間の間隔及び隣合う検出補極間の間隔の距離を確保することができる。このため、隣合うスケール歯の間隔の距離を短くしても、検出主極同士が干渉しにくくなる。そして、隣合うスケール歯の間隔の距離を短くしたスケール部３２は、検出精度が高まり、実施形態３の直線位置検出装置３０は、高精度の位置検出をすることができる。
【０１５７】
実施形態３に係るスケール部３２は、第１スケール部３２Ａと第２スケール部３２Ｂとを備えるがこの態様に限られない。例えば、実施形態３に係るスケール部３２は、第１スケール部３２Ａと第２スケール部３２Ｂとを一体とした部材としてＶ方向と直交する幅方向に幅広とし、主検出部３１Ａの検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２と、補検出部３１Ｂの検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１、ＩＣ２と対向してもよい。
【０１５８】
実施形態３に係る検出部３１は、主検出部３１Ａと補検出部３１Ｂとに分けられているがこの態様に限られない。例えば、実施形態３に係る検出部３１は、同じ検出部材基部の長手方向に沿って、検出主極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ３と、検出補極ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１、ＩＣ２と、が異なる直線上に並ぶようにしてもよい。
【０１５９】
＜適用例＞
実施形態１から実施形態３の直線位置検出装置３０を備える駆動装置ＴＡの適用例について説明する。図１６は、本実施形態に係るスライダの駆動装置を備える半導体製造装置の一例を示す図である。半導体製造装置２００は、半導体デバイスを製造可能な半導体デバイス製造装置を含む。半導体製造装置２００は、半導体デバイスの製造工程の少なくとも一部において使用される。半導体製造装置２００は、半導体デバイスを製造するための物体Ｓを搬送可能な搬送装置３００を含む。搬送装置３００は、本実施形態に係るスライダの駆動装置ＴＡを含む。なお、図１６においては、スライダの駆動装置ＴＡを簡略して図示する。
【０１６０】
本実施形態において、物体Ｓは、半導体デバイスを製造するための基板である。物体Ｓから半導体デバイスが製造される。物体Ｓは、半導体ウエハを含んでもよいし、ガラス板を含んでもよい。物体Ｓにデバイスパターン（配線パターン）が形成されることによって、半導体デバイスが製造される。
【０１６１】
半導体製造装置２００は、処理位置ＰＪ１に配置された物体Ｓに対して、デバイスパターンを形成するための処理を行う。スライダの駆動装置ＴＡは、スライダ３に支持された物体Ｓを処理位置ＰＪ１に配置する。搬送装置３００は、スライダの駆動装置ＴＡのスライダ３に物体Ｓを搬送（搬入）可能な搬入装置３０１と、スライダ３から物体Ｓを搬送（搬出）可能な搬出装置３０２とを含む。搬入装置３０１によって、処理前の物体Ｓがスライダ３に搬送（搬入）される。スライダの駆動装置ＴＡによって、スライダ３に支持された物体Ｓが処理位置ＰＪ１まで搬送される。搬出装置３０２によって、処理後の物体Ｓがスライダ３から搬送（搬出）される。
【０１６２】
スライダの駆動装置ＴＡは、スライダ３を移動して、スライダ３に支持された物体Ｓを処理位置ＰＪ１に移動する。スライダの駆動装置ＴＡは、スライダ３を目標軌道で移動可能であり、スライダ３に支持された物体Ｓを処理位置（目標位置）ＰＪ１に配置可能である。
【０１６３】
例えば、半導体製造装置２００が、投影光学系２０１を介してデバイスパターンの像を物体Ｓに投影する露光装置を含む場合、処理位置ＰＪ１は、投影光学系２０１の像面の位置（露光位置）を含む。処理位置ＰＪ１に物体Ｓが配置されることにより、半導体製造装置２００は、投影光学系２０１を介して、デバイスパターンの像を物体Ｓに投影可能である。
【０１６４】
処理位置ＰＪ１において物体Ｓが処理された後、その処理後の物体Ｓが搬出装置３０２によってスライダ３から搬送される。搬出装置３０２によって搬送（搬出）された物体Ｓは、後工程を行う処理装置に搬送される。
【０１６５】
本実施形態においては、スライダの駆動装置ＴＡは、実施形態１から実施形態３の直線位置検出装置３０がスライダ３の位置を精度よく検出することができるため、物体Ｓを処理位置（目標位置）ＰＪ１に配置可能となり不良な製品が製造されてしまうことが抑制される。すなわち、スライダの駆動装置ＴＡによって、半導体製造装置２００における物体Ｓの位置決め精度の低下が抑制されるため、不良な製品の発生が抑制される。
【０１６６】
なお、半導体製造装置２００が、光学系を介して物体Ｓのデバイスパターンを計測する計測装置を含む場合、処理位置ＰＪ１は、光学系の焦点の位置（計測位置）を含む。処理位置ＰＪ１に物体Ｓが配置されることにより、半導体製造装置２００は、光学系を介して、物体Ｓに形成されたデバイスパターンの画像を取得可能である。半導体製造装置２００が、物体Ｓに膜を形成する成膜装置を含む場合、処理位置ＰＪ１は、膜を形成するための材料が供給可能な位置である。処理位置ＰＪ１に物体Ｓが配置されることにより、デバイスパターンを形成するための膜が物体Ｓに形成される。
【０１６７】
なお、フラットパネルディスプレイ製造装置が、本実施形態に係るスライダの駆動装置ＴＡを備えてもよいし、スライダの駆動装置ＴＡを含む搬送装置３００を備えてもよい。フラットパネルディスプレイ製造装置は、例えば露光装置を含み、フラットパネルディスプレイの製造工程の少なくとも一部において使用される。フラットパネルディスプレイ製造装置が露光装置を含む場合、フラットパネルディスプレイを製造するためのパターンの像が投影光学系を介してガラス板を含む物体Ｓに投影される。フラットパネルディスプレイ製造装置は、目標位置に配置された物体Ｓを処理できるので、その物体Ｓから不良な製品が製造されてしまうことが抑制される。フラットパネルディスプレイは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及び有機ＥＬディスプレイの少なくとも一つを含む。
【０１６８】
図１７は、本実施形態に係るスライダの駆動装置を備える検査装置の一例を示す図である。検査装置４００は、半導体製造装置２００によって製造された物体（半導体デバイス）Ｓ２を検査する。検査装置４００は、物体Ｓ２を搬送可能な搬送装置３００Ｂを含む。搬送装置３００Ｂは、本実施形態に係るスライダの駆動装置ＴＡを含む。なお、図１７においては、スライダの駆動装置ＴＡを簡略して図示する。
【０１６９】
検査装置４００は、検査位置ＰＪ２に配置された物体Ｓ２の検査を行う。スライダの駆動装置ＴＡは、スライダ３に支持された物体Ｓ２を検査位置ＰＪ２に配置する。搬送装置３００Ｂは、スライダの駆動装置ＴＡのスライダ３に物体Ｓ２を搬送（搬入）可能な搬入装置３０１Ｂと、スライダ３から物体Ｓ２を搬送（搬出）可能な搬出装置３０２Ｂとを含む。搬入装置３０１Ｂによって、検査前の物体Ｓ２がスライダ３に搬送（搬入）される。スライダの駆動装置ＴＡによって、スライダ３に支持された物体Ｓ２が検査位置ＰＪ２まで搬送される。搬出装置３０２Ｂによって、検査後の物体Ｓ２がスライダ３から搬送（搬出）される。
【０１７０】
スライダの駆動装置ＴＡは、スライダ３を移動して、スライダ３に支持された物体Ｓ２を検査位置ＰＪ２に移動する。スライダの駆動装置ＴＡは、スライダ３を目標軌道で移動可能であり、スライダ３に支持された物体Ｓ２を検査位置（目標位置）ＰＪ２に配置可能である。
【０１７１】
本実施形態において、検査装置４００は、検出光を用いて物体Ｓ２の検査を光学的に行う。検査装置４００は、検出光を射出可能な照射装置４０１と、照射装置４０１から射出され、物体Ｓ２で反射した検出光の少なくとも一部を受光可能な受光装置４０２とを含む。本実施形態において、検査位置ＰＪ２は、検出光の照射位置を含む。検査位置ＰＪ２に物体Ｓ２が配置されることにより、物体Ｓ２の状態が光学的に検査される。
【０１７２】
検査位置ＰＪ２において物体Ｓ２の検査が行われた後、その検査後の物体Ｓ２が搬出装置３０２Ｂによってスライダ３から搬送される。
【０１７３】
本実施形態においては、スライダの駆動装置ＴＡは、実施形態１から実施形態３の直線位置検出装置３０がスライダ３の位置を精度よく検出可能なため、物体Ｓ２を検査位置（目標位置）ＰＪ２に配置可能となり検査不良の発生を抑制できる。すなわち、検査装置４００は、物体Ｓ２が不良であるか否かを良好に判断することができる。これにより、例えば不良な物体Ｓ２が後工程に搬送されたり、出荷されたりすることが抑制される。
【０１７４】
なお、本実施形態においては、スライダ３がＸＹ平面内（水平面内）に移動することとした。本実施形態において、スライダ３がＸＹ平面に対して傾斜する方向に移動されてもよい。第２基台２がＸＹ平面に対して傾斜する方向に移動されてもよい。換言すれば、第２基台２及びスライダ３の一方又は両方が、水平面に対して傾斜する所定面内において移動されてもよい。
【符号の説明】
【０１７５】
１  第１基台
１Ｇ  基準面
２  第２基台
２Ｇ  基準面
３  スライダ
３Ｓ  上面
４  駆動装置
５  駆動装置
６  ガイド部材
７  軸受部材
７Ｘ  気体軸受
７Ｚ  気体軸受
８  軸受部材
８Ｘ  気体軸受
９  軸受部材
９Ｚ  気体軸受
１０  ガイド部材
１１  軸受部材
１１Ｙ  気体軸受
１１Ｚ  気体軸受
１２  軸受部材
１２Ｙ  気体軸受
１３  軸受部材
１３Ｚ  気体軸受
１４  吸引力発生装置
１５  吸引力発生装置
１６  吸引力発生装置
１７  吸引力発生装置
３０  直線位置検出装置
３１  検出部
３１Ａ  主検出部
３１Ｂ  補検出部
３２  スケール部
３２Ａ  第１スケール部
３２Ｂ  第２スケール部
５０  ドライブユニット
５１  検出回路部
５２  増幅器
５３  発振回路
５４  演算装置
５５  電流電圧変換器
５６  ３相２相変換器
５７  移相器
５８  ＲＤＣ
５９  パワーアンプ
２００  半導体製造装置
３００  搬送装置
４００  検査装置
ＴＡ  駆動装置
Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２  検出主極
ＣＯＭ  共通端子
ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＣ１、ＩＣ２  検出補極
Ｌ１〜Ｌ１２  励磁コイル
Ｐ  主極数
ｑ  スケール歯数
Ｑ１〜Ｑ１６  スケール歯
ＳＩ  補極信号
ＳＭ  主極信号
【図１】
2015222243.tif 000016
【図２】
2015222243.tif 000017
【図３】
2015222243.tif 000018
【図４】
2015222243.tif 000019
【図５】
2015222243.tif 000020
【図６】
2015222243.tif 000021
【図７】
2015222243.tif 000022
【図８】
2015222243.tif 000023
【図９】
2015222243.tif 000024
【図１０】
2015222243.tif 000025
【図１１】
2015222243.tif 000026
【図１２】
2015222243.tif 000027
【図１３】
2015222243.tif 000028
【図１４】
2015222243.tif 000029
【図１５】
2015222243.tif 000030
【図１６】
2015222243.tif 000031
【図１７】
2015222243.tif 000032