(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に延在し、軸方向にＮ極とＳ極とが交互に配列されるシャフトと、
前記シャフトに対して前記軸方向に相対移動可能に配置されるスライダと、
前記スライダに取り付けられ、前記シャフトが生じる磁束を検出する第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子、及び第４磁気素子を含む磁気検出部と、
前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、第３磁気素子、及び第４磁気素子のそれぞれの検出値に基づいて、前記シャフトに対する前記スライダの位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子は、前記軸方向に直交する仮想平面上において、前記シャフトの中心線を通る鉛直線及び水平線によって仕切られる領域のうち、互いに隣接しない第１領域及び第２領域に、前記シャフトを挟むように、それぞれ配置され、
前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子は、前記仮想平面上において、前記鉛直線及び前記水平線によって仕切られる前記領域のうち、互いに隣接しない第３領域及び第４領域に、前記シャフトを挟むように、それぞれ配置されており、
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子は、前記磁束の第１方向成分を検出し、
前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子は、前記第１方向成分に直交する前記磁束の第２方向成分を検出する、磁気式位置検出装置。
【請求項２】
前記スライダは、前記シャフトが間隙を介して配置される孔部を有する筐体と、前記筐体に収容されるコイルと、を有し、
前記スライダは、前記シャフト及び前記コイルによる磁気の相互作用によって、前記軸方向に移動可能であり、
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子は、前記コイルから前記軸方向にずれた状態で前記筐体に取り付けられている、請求項１記載の磁気式位置検出装置。
【請求項３】
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子は、前記軸方向から見た場合に、前記筐体の外形の内側に配置されている、請求項２記載の磁気式位置検出装置。
【請求項４】
前記第１磁気素子、前記第２磁気素子、前記第３磁気素子、及び前記第４磁気素子は、前記中心線周りにπ／２ずつずれた状態で配置されている、請求項１〜３の何れか一項記載の磁気式位置検出装置。
【請求項５】
前記位置検出部は、
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子のそれぞれの前記検出値を加算することによって、第１三角波ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）に対応する第１加算値を出力すると共に、前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子のそれぞれの前記検出値を加算することによって、第２三角波ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）に対応する第２加算値を出力する加算部と、
前記第１加算値及び前記第２加算値に基づいて、加法定理を用いて、合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｘ）又はｃｏｓ（ωｔ±ｘ）に対応する合成値を出力する合成部と、
前記合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｘ）又はｃｏｓ（ωｔ±ｘ）が基準波ｓｉｎ（ωｔ）又はｃｏｓ（ωｔ）に対してシフトした位相ｘを、前記合成値に基づいて検出するゼロクロス検出部と、
前記ゼロクロス検出部が検出した位相ｘに基づいて、前記スライダの位置を算出する位置算出部と、を含む、請求項１〜４の何れか一項記載の磁気式位置検出装置。
【請求項６】
前記位置検出部は、
前記第１磁気素子及び前記第２磁気素子のそれぞれの前記検出値を加算することによって、第１三角波ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）に対応する第１加算値を出力すると共に、前記第３磁気素子及び前記第４磁気素子のそれぞれの前記検出値を加算することによって、前記第２三角波ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）に対応する第２加算値を出力する加算部と、
前記第１加算値及び前記第２加算値に基づいて、加算の加法定理を用いて、第１合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｄ＋ｘ１）又はｃｏｓ（ωｔ±ｄ＋ｘ１）に対応する第１合成値を出力し、前記第1加算値と前記第２加算値に基づいて、減算の加法定理を用いて、第２合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｄ−ｘ２）又はｃｏｓ（ωｔ±ｄ−ｘ２）に対応する第２合成値を出力する合成部と、
前記第１合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｄ＋ｘ１）又はｃｏｓ（ωｔ±ｄ＋ｘ１）が基準波ｓｉｎ（ωｔ）又はｃｏｓ（ωｔ）に対してシフトした第１位相±ｄ＋ｘ１を、前記第１合成値に基づいて検出すると共に、前記第２合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｄ−ｘ２）又はｃｏｓ（ωｔ±ｄ−ｘ２）が基準波ｓｉｎ（ωｔ）又はｃｏｓ（ωｔ）に対してシフトした第２位相±ｄ−ｘ２を、前記第２合成値に基づいて検出するゼロクロス検出部と、
前記ゼロクロス検出部が検出した前記第１位相±ｄ＋ｘ１及び前記第２位相±ｄ−ｘ２に基づいて、位相変動誤差である±ｄを除去した前記スライダの位置を算出する位置算出部と、を含む、請求項１〜４の何れか一項記載の磁気式位置検出装置。
【請求項７】
前記仮想平面上において、前記鉛直線及び前記水平線によって仕切られる前記領域が、互いに隣接しない前記第１領域及び第２領域と、互いに隣接しない第３領域及び第４領域とで構成され、
前記第１磁気素子は、前記シャフトが発する磁束を検出する検出面を有し、前記検出面の垂線が前記シャフトの中心線を交わらないように前記第３領域及び前記第４領域のうち一方の領域側を指向した姿勢で配置され、
前記第２磁気素子は、前記シャフトが発する磁束を検出する検出面を有し、前記検出面の垂線が前記シャフトの中心線を交わらないように前記第３領域及び前記第４領域のうち他方の領域側を指向した姿勢で配置される、請求項１〜６の何れか一項記載の磁気式位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気式位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気式位置検出装置として、水平方向に延在するシャフトと、シャフトに対してシャフトの軸方向に相対移動可能なスライダと、シャフトが生じる磁束を検出する磁気素子と、磁気素子の検出値に基づいて、シャフトに対するスライダの位置を検出する位置検出部と、を備えるものが知られている。そのような磁気式位置検出装置では、鉛直方向へのシャフトの振れ（撓み及び／又は揺れ）による影響を補償するために、磁気素子がシャフトの真上及び真下のそれぞれに配置される場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平２−１４０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような磁気式位置検出装置では、鉛直方向だけでなく、水平方向にもシャフトが振れるため、鉛直方向及び水平方向へシャフトの振れ（撓み及び／又は揺れ）に起因して、シャフトに対するスライダの位置の検出精度が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、シャフトに対するスライダの位置を精度良く検出することができる磁気式位置検出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】
本発明の磁気式位置検出装置は、水平方向に延在し、軸方向にＮ極とＳ極とが交互に配列されるシャフトと、シャフトに対して軸方向に相対移動可能に配置されるスライダと、スライダに取り付けられ、シャフトが生じる磁束を検出する第１磁気素子及び第２磁気素子を含む磁気検出部と、第１磁気素子及び第２磁気素子のそれぞれの検出値に基づいて、シャフトに対するスライダの位置を検出する位置検出部と、を備え、第１磁気素子及び第２磁気素子は、軸方向に直交する仮想平面上において、シャフトの中心線を通る鉛直線及び水平線によって仕切られる領域のうち、互いに隣接しない第１領域及び第２領域に、シャフトを挟むように、それぞれ配置されている。
【０００７】
この構成の磁気式位置検出装置では、第１磁気素子及び第２磁気素子が、シャフトの軸方向に直交する仮想平面上においてシャフトと、シャフトの中心線を通る水平線と、を挟んで配置されている。このため、第１磁気素子及び第２磁気素子に対してシャフトが鉛直方向に振れた場合には、一方の磁気素子が検出する磁束が弱まり、他方の磁気素子が検出する磁束は強まる。すなわち、第１磁気素子及び第２磁気素子がそれぞれ検出した検出値の例えば加算値が一定となる。このように一定の加算値を用いてスライダの位置が検出されるので、第１磁気素子及び第２磁気素子に対するシャフトの鉛直方向の振れが補償される。また、この構成の磁気式位置検出装置では、上記仮想平面上において第１磁気素子及び第２磁気素子が、シャフトと、シャフトの中心線を通る鉛直線と、を挟んで配置されている。このため、第１磁気素子及び第２磁気素子に対してシャフトが水平方向に振れた場合、一方の素子が検出する磁束が弱まり、他方の素子が検出する磁束は強まる。すなわち、第１磁気素子及び第２磁気素子がそれぞれ検出した検出値の例えば加算値が一定となる。このように一定の加算値を用いてスライダの位置が検出されるので、第１磁気素子及び第２磁気素子に対するシャフトの水平方向の振れが補償される。これらの作用により、シャフトが撓み及び／又は揺れによって第１磁気素子及び第２磁気素子に対して鉛直方向及び／又は水平方向に振れたとしても、その振れを補償できる。この結果、シャフトに対するスライダの位置を精度良く検出することができる。
【０００８】
本発明の磁気式位置検出装置では、スライダは、シャフトが間隙を介して配置される孔部を有する筐体と、筐体に収容されるコイルと、を有し、スライダは、シャフト及びコイルによる磁気の相互作用によって、軸方向に移動可能であり、第１磁気素子及び第２磁気素子は、コイルから軸方向にずれた状態で筐体に取り付けられていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、コイルに電流を流すことにより生じる磁界を利用してスライダを駆動させることができる。このため、スライダを移動させるための駆動部を別途設けることなく、シャフトに対してスライダを相対的に移動させることができる。また、第１磁気素子及び第２磁気素子は、コイルから軸方向にずれた状態で筐体に取り付けられているので、コイルから生じる磁束（漏れ磁束）の影響を低減できる。これにより、磁気式位置検出装置の分解能を高めることができる。
【００１０】
本発明の磁気式位置検出装置では、第１磁気素子及び第２磁気素子は、軸方向から見た場合に、筐体の外形の内側に配置されていてもよい。
【００１１】
この構成によれば、第１磁気素子及び第２磁気素子をシャフトに近づけて配置することができるので、より一層、位置精度を向上させることができる。
【００１２】
本発明の磁気式位置検出装置では、磁気検出部は、シャフトが生じる磁束を検出する第３磁気素子及び第４磁気素子を更に含み、位置検出部は、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子、及び第４磁気素子のそれぞれの検出値に基づいて、シャフトに対するスライダの位置を検出し、第３磁気素子及び第４磁気素子は、仮想平面上において、鉛直線及び水平線によって仕切られる領域のうち、互いに隣接しない第３領域及び第４領域に、シャフトを挟むように、それぞれ配置され、第１磁気素子及び第２磁気素子は、磁束の第１方向成分を検出し、第３磁気素子及び第４磁気素子は、第１方向成分に直交する磁束の第２方向成分を検出してもよい。
【００１３】
なお、第１領域及び第２領域が示す領域と、第３領域及び第４領域が示す領域とが互いに同じ領域であってもよい。
【００１４】
この構成によれば、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子及び第４磁気素子が同一の仮想平面上に配置されているので、シャフトの軸方向における複数個所に第１磁気素子〜第４磁気素子を設ける場合に比べて、シャフトの軸方向の配置スペースを抑制できる。
【００１５】
本発明の磁気式位置検出装置では、第１磁気素子、第２磁気素子、第３磁気素子、及び第４磁気素子は、中心線周りにπ／２ずつずれた状態で配置されていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、シャフトの軸方向から見た場合のスライダのサイズが大きくなることを抑制することができる。
【００１７】
本発明の磁気式位置検出装置では、位置検出部は、第１磁気素子及び第２磁気素子のそれぞれの検出値を加算することによって、第１三角波ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）に対応する第１加算値を出力すると共に、第３磁気素子及び第４磁気素子のそれぞれの検出値を加算することによって、第２三角波ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）に対応する第２加算値を出力する加算部と、第１加算値及び第２加算値に基づいて、加法定理を用いて、合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｘ）又はｃｏｓ（ωｔ±ｘ）に対応する合成値を出力する合成部と、合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｘ）又はｃｏｓ（ωｔ±ｘ）が基準波ｓｉｎ（ωｔ）又はｃｏｓ（ωｔ）に対してシフトした位相ｘを、合成値に基づいて検出するゼロクロス検出部と、ゼロクロス検出部が検出した位相ｘに基づいて、スライダの位置を算出する位置算出部と、を含んでいてもよい。
【００１８】
この構成によれば、鉛直方向及び水平方向への振れが補償された信号である合成値に基づいて、シャフトに対するスライダの軸方向の位置が算出される。これにより、高い精度でシャフトに対するスライダの軸方向の位置が算出される。
【００１９】
本発明の磁気式位置検出装置では、位置検出部は、第１磁気素子及び第２磁気素子のそれぞれの検出値を加算することによって、第１三角波ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）に対応する第１加算値を出力すると共に、第３磁気素子及び第４磁気素子のそれぞれの検出値を加算することによって、第２三角波ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）に対応する第２加算値を出力する加算部と、第１加算値及び第２加算値に基づいて、加算の加法定理を用いて、第１合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｄ＋ｘ１）又はｃｏｓ（ωｔ±ｄ＋ｘ１）に対応する第１合成値を出力し、第1加算値と第２加算値に基づいて、減算の加法定理を用いて、第２合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｄ−ｘ２）又はｃｏｓ（ωｔ±ｄ−ｘ２）に対応する第２合成値を出力する合成部と、第１合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｄ＋ｘ１）又はｃｏｓ（ωｔ±ｄ＋ｘ１）が基準波ｓｉｎ（ωｔ）又はｃｏｓ（ωｔ）に対してシフトした第１位相±ｄ＋ｘ１を、第１合成値に基づいて検出すると共に、第２合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｄ−ｘ２）又はｃｏｓ（ωｔ±ｄ−ｘ２）が基準波ｓｉｎ（ωｔ）又はｃｏｓ（ωｔ）に対してシフトした第２位相±ｄ−ｘ２を、第２合成値に基づいて検出するゼロクロス検出部と、ゼロクロス検出部が検出した第１位相±ｄ＋ｘ１及び第２位相±ｄ−ｘ２に基づいて、位相変動誤差である±ｄを除去したスライダの位置を算出する位置算出部と、を含んでいてもよい。
【００２０】
この構成によれば、鉛直方向及び水平方向への振れが補償された信号である合成値に基づいてシャフトに対するスライダの軸方向の位置が算出される。これにより、高い精度でシャフトに対するスライダの軸方向の位置が算出される。更に、この構成によれば、周辺環境の温度変化などを要因とする位相変動誤差を考慮することができるので、より高い精度でシャフトに対するスライダの軸方向の位置が算出される。
【００２１】
本発明の磁気式位置検出装置では、仮想平面上において、鉛直線及び前記水平線によって仕切られる領域が、互いに隣接しない第１領域及び第２領域と、互いに隣接しない第３領域及び第４領域とで構成され、第１磁気素子は、シャフトが発する磁束を検出する検出面を有し、検出面の垂線がシャフトの中心線を交わらないように第３領域及び第４領域のうち一方の領域側を指向した姿勢で配置され、第２磁気素子は、シャフトが発する磁束を検出する検出面を有し、検出面の垂線がシャフトの中心線を交わらないように第３領域及び第４領域のうち他方の領域側を指向した姿勢で配置されてもよい。
【００２２】
この構成によれば、第１磁気素子及び第２磁気素子が、検出面に直交する垂線（検出方向）がシャフトの中心線と交わらないように、第３領域及び第４領域（又は第４領域及び第２領域）をそれぞれ指向した姿勢で配置される。このような姿勢を第１磁気素子及び第２磁気素子がとることにより、シャフトが発する磁束に対して、第１磁気素子及び第２磁気素子のそれぞれが、互いに相反する検出方向（検出面の垂線の方向）に沿った磁束成分を検出する。このとき、シャフトが振れた場合には、一方の磁気素子において検出される磁束成分が強まり、他方の磁気素子において検出される磁束成分が弱まる。すなわち、例えば、第１磁気素子、第２磁気素子、及びシャフトの中心線を結ぶ直線に沿った方向にシャフトが揺れたり撓んだりした場合には、第１磁気素子及び第２磁気素子に対して等距離分シャフトが遠ざかってしまうため、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２に作用する磁束の強さは同等に変化するが、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２の姿勢がそれぞれ相反する方向を向いているため、検出する磁束成分の違いにより、一方の磁気素子が検出する磁束が弱まり、他方の磁気素子が検出する磁束は強まる。第１磁気素子及び第２磁気素子がそれぞれ検出した検出値の加算値は一定となり、一定の加算値を用いてスライダの位置が検出される。従って、仮想平面Ｆ上の全ての方向のシャフト２０の振れを補償することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、シャフトに対するスライダの位置を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る磁気式位置検出装置の斜視図である。
【図２】図１の磁気式位置検出装置の断面図である。
【図３】図１の磁気式位置検出装置をシャフトの軸方向から見た側面図である。
【図４】図１の磁気式位置検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図４の位置算出部における位置算出方法を説明する図である。
【図６】第２実施形態に係る磁気式位置検出装置をシャフトの軸方向から見た側面図である。
【図７】図６の磁気式位置検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態に係る磁気式位置検出装置をシャフトの軸方向から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ実施形態について詳細に説明する。なお、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２６】
（第１実施形態）
図１に示されるように、磁気式位置検出装置１は、スライダ１０と、シャフト２０と、磁気検出部４０と、位置検出部７０と、を備えている。
【００２７】
シャフト２０は、水平方向の一方向であるＸ軸方向に軸（中心線）ＣＬが延在するように配置されていると共にＮ極２０ａとＳ極２０ｂとが軸方向（Ｘ軸方向）に沿って交互に配列されている。シャフト２０は、軸方向から見た断面形状が円形の棒状部材である。シャフト２０の軸方向の長さは、例えば、４ｍ以内とすることができる。Ｎ極２０ａとＳ極２０ｂとは、例えば、３０ｍｍのピッチで交互に配置することができる。
【００２８】
スライダ１０は、シャフト２０の軸方向に沿って相対移動可能に配置されている。スライダ１０は、図１及び図２に示すように、筐体１１と、コイル１３と、を有している。
【００２９】
筐体１１は、シャフト２０を遊嵌可能な遊嵌孔１１ｂ（シャフト２０が間隙を介して配置される孔部）を有し、遊嵌孔１１ｂに遊嵌されるシャフト２０に対し、軸方向に相対移動可能に設けられる。
【００３０】
コイル１３は、筐体１１に収容されており、遊嵌孔１１ｂに遊嵌されるシャフト２０に対向する位置に配置されている。コイル１３は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相を構成するコイル列であり、Ｘ軸方向に沿って配列されている。各コイルのＸ軸方向の幅は同じである。磁気式位置検出装置１では、シャフト２０とコイル１３とによる相互作用によって、スライダ１０が、シャフト２０の軸方向に移動可能となる。具体的には、コイル１３に供給される、磁極ピッチ（Ｎ極２０ａ−Ｓ極２０ｂ間のピッチ）の位相を１８０度とした場合に１２０度の位相差をもつ位置に応じた三相電流と、上記磁極ピッチを有するシャフト２０とによって、スライダ１０をＸ軸方向に移動させる推力が発生する。スライダ１０の位置に応じてコイル１３に供給する電流を制御することで、シャフト２０のＸ軸方向への移動が制御される。
【００３１】
図３に示されるように、磁気検出部４０は、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６を有している。第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、キャップ部３０を介して配置されている。第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、例えば、ホール素子である。
【００３２】
キャップ部３０は、筐体１１と同様に、シャフト２０を遊嵌可能な遊嵌孔３０ａ（シャフト２０が間隙を介して配置される孔部）を有している。キャップ部３０は、シャフト２０の軸方向において筐体１１の一方の端部に固定され、遊嵌孔３０ａに遊嵌されるシャフト２０に対し、筐体１１と共に軸方向に相対移動可能に設けられる。
【００３３】
図３に示されるように、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、キャップ部３０において、シャフト２０の軸方向に直交する同一の仮想平面Ｆ上に配置され、シャフト２０の軸方向から見て、シャフト２０の軸ＣＬの周りに配置される。
【００３４】
第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、シャフト２０の軸方向に直交する仮想平面Ｆ上において、シャフト２０の軸ＣＬを通る鉛直線ＶＬ及び水平線ＨＬによって仕切られる領域（Ｒ１〜Ｒ４）のうち互いに隣接しない第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に、シャフト２０を挟むように、それぞれ配置されている。言い換えれば、第１磁気素子４１と第２磁気素子４２とは、シャフト２０を挟んで互いに配置されると共に、上述の仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心を通り、水平線ＨＬ及び鉛直線ＶＬとは異なる方向の直線Ｓ１上にそれぞれ配置されている。本実施形態では、直線Ｓ１は、鉛直線ＶＬに対してα１（π／４）傾いている。
【００３５】
また、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、シャフト２０が発する磁束を検出する検出面に直交する方向（検出方向）が、仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心を向くように配置されている。
【００３６】
第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、仮想平面Ｆ上において、鉛直線ＶＬ及び水平線ＨＬによって仕切られる領域（Ｒ１〜Ｒ４）のうち、互いに隣接しない第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４に、シャフト２０を挟むように、それぞれ配置されている。言い換えれば、第３磁気素子４５と第４磁気素子４６とは、シャフト２０を挟んで互いに配置されると共に、上述の仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心を通り、水平線ＨＬ及び鉛直線ＶＬとは異なる方向の直線Ｓ２上にそれぞれ配置されている。本実施形態では、直線Ｓ２は、鉛直線ＶＬに対してα２（π／４）傾いている。第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６が同一仮想平面上に配置されているとは、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６における検出面の重心位置が同一仮想平面Ｆに位置していることをいう。
【００３７】
磁気検出部４０は、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、仮想平面Ｆ上において、シャフト２０の周方向（シャフト２０の軸ＣＬ周り）にπ／２ずつずれた状態で配置されている。更に詳細には、仮想平面Ｆ上において、第１磁気素子４１の配置位置からシャフト２０の軸ＣＬを中心に９０度回転した位置に第４磁気素子４６が配置され、第４磁気素子４６の配置位置からシャフト２０の軸ＣＬを中心に９０度回転した位置に第２磁気素子４２が配置され、第２磁気素子４２の配置位置からシャフト２０の軸ＣＬを中心に９０度回転した位置に第３磁気素子４５が配置され、第３磁気素子４５の配置位置からシャフト２０の軸ＣＬを中心に９０度回転した位置に第１磁気素子４１が配置されている。
【００３８】
図２に示されるように、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、シャフト２０の軸方向から見た場合に、筐体１１の天面（外形）１１ａよりもシャフト２０側（内側）に配置されている。言い換えれば、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、シャフト２０の径方向において、筐体１１の天面１１ａよりもシャフト２０側に配置されている。また、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、コイル１３からシャフト２０の軸方向にずれた状態で配置されている。
【００３９】
図３に戻り、第１磁気素子４１及び前記第２磁気素子４２は、シャフト２０から生じる磁束のうち、シャフト２０の径方向に平行な成分である第１方向成分を検出する。第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、シャフト２０から生じる磁束のうち、シャフト２０の径方向と直交するシャフト２０の軸方向に平行な成分である第２方向成分を検出する。すなわち、第１磁気素子４１及び前記第２磁気素子４２における磁束の検出面と、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６における磁束の検出面とは、互いに直交している。
【００４０】
図４に示される位置検出部７０は、第１磁気素子４１が検出した第１検出値及び第２磁気素子４２が検出した第２検出値を加算した加算値と、第３磁気素子４５が検出した第３検出値及び第４磁気素子４６が検出した第４検出値を加算した加算値と、に基づいて、シャフト２０の軸方向（Ｘ軸方向）におけるスライダ１０の位置ｘを算出する。なお、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２がそれぞれ検出した検出値を平均した平均値、及び第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６がそれぞれ検出した検出値を平均した平均値に基づいて、シャフト２０の軸方向（Ｘ軸方向）におけるスライダ１０の位置ｘを算出してもよい。
【００４１】
次に、主に図４を参照しながら、位置検出部７０においてスライダ１０の位置ｘを検出する方法について具体的に説明する。励磁信号出力部７１は、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５、及び第４磁気素子４６を励磁する。励磁信号出力部７１は、所定の高速クロックパルスをカウントするカウンタを有しており、所定のカウント値に基づいて励磁用の交流信号（Ａｓｉｎ（ωｔ））を出力する。説明の便宜上、そのカウント値の０は、基準信号ｓｉｎ（ωｔ）の０位相に対応しているものとする。例えば、カウンタのカウント値が０から最大値まで１巡する間で、基準信号ｓｉｎ（ωｔ）の０位相から最大位相までの１周期が発生されると想定すると、その基準信号ｓｉｎ（ωｔ）と同じ位相で励磁用の交流信号ｓｉｎ（ωｔ）が、励磁信号出力部７１から出力される。
【００４２】
同時に、スライダ１０がシャフト２０に対してシャフト２０の軸方向に相対移動が可能になる。第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、スライダ１０の移動に伴って検出する磁束が変化する。すなわち、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２、並びに第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、下記に示す２相の交流信号を出力する。すなわち、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２が交流信号ＳＧ１＝ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）を出力し、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６が交流信号ＳＧ２＝ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）を出力する。
【００４３】
加算部７２は、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２からそれぞれ出力される交流信号ＳＧ１を差動増幅し、交流信号ＳＧ１１＝ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＋ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）を出力する。同様に、加算部７２は、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６からそれぞれ出力される交流信号ＳＧ２を差動増幅し、交流信号ＳＧ２１＝ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＋ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＝２ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）を出力する。
【００４４】
位相シフト部７３は、交流信号ＳＧ１の位相を９０度シフトし、交流信号ＳＧ１２＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｃｏｓ（ωｔ）を出力する。
【００４５】
合成部７４は、交流信号ＳＧ１２と交流信号ＳＧ２１とを合成する。具体的には、合成部７４は、加算回路と減算回路とを有している。加算回路は、位相シフト部７３から出力される交流信号ＳＧ１２＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｃｏｓ（ωｔ）と、加算部７２から出力される交流信号ＳＧ２１＝２ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）とを加算し、その加算結果であるＳＧ１２＋ＳＧ２１＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｃｏｓ（ωｔ）＋２ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＝２ｓｉｎ（ωｔ±ｄ＋ｘ）なる交流信号Ｙ１を出力する。
【００４６】
減算回路は、位相シフト部７３から出力される交流信号ＳＧ１２＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｃｏｓ（ωｔ）から、加算部７２によって出力される交流信号ＳＧ２１＝２ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）を減算し、その減算結果であるＳＧ１２−ＳＧ２１＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｃｏｓ（ωｔ）−２ｃｏｓ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＝２ｓｉｎ（ωｔ±ｄ−ｘ）なる交流信号Ｙ２を出力する。ここで、「±ｄ」は、温度特性により変動する交流信号の位相変動誤差である。
【００４７】
このようにして、検出対象位置ｘに対応して正方向にシフトされた位相角（＋ｘ）を持つ交流信号Ｙ１＝２ｓｉｎ（ωｔ±ｄ＋ｘ）と、同じ検出対象位置ｘに対応して負方向にシフトされた位相角（−ｘ）を持つ交流信号Ｙ２＝２ｓｉｎ（ωｔ±ｄ−ｘ）と、が得られる。
【００４８】
ゼロクロス検出部７５は、加算回路及び減算回路からそれぞれ入力される交流信号Ｙ１，Ｙ２のゼロクロスを検出する。ゼロクロスを検出する方法としては、例えば、各交流信号Ｙ１，Ｙ２の振幅値が負から正に変化する点を検出する。図５に示されるように、ゼロクロス検出部７５によって検出されたそれぞれのゼロクロス検出パルスは、ラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２として、カウンタからのカウント値をそれぞれのラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２のタイミングでラッチされる。
【００４９】
前述のように、カウンタは励磁用の交流信号（ｓｉｎ（ωｔ））の１周期に対応しており、そのカウント値の０は基準信号ｓｉｎ（ωｔ）の０位相に対応している。このため、ゼロクロス検出部７５によってラッチされた位相ずれデータ（第１位相）Ｄ１及び位相ずれデータ（第２位相）Ｄ２は、それぞれ、基準信号ｓｉｎ（ωｔ）に対する各交流信号Ｙ１，Ｙ２の位相ずれに対応している。ゼロクロス検出部７５は、位相ずれデータＤ１，Ｄ２を位置算出部７６に出力する。
【００５０】
位置算出部７６は、検出位相差ｘ（検出対象位置ｘ）を算出する。具体的には、位置算出部７６は、温度特性により変動する交流信号の位相変動誤差を考慮して、ゼロクロス検出部７５から入力される位相ずれデータＤ１＝±ｄ＋ｘと、位相ずれデータＤ２＝＝±ｄ−ｘとの平均値「（Ｄ１＋Ｄ２）／２」を算出する。これにより、位相変動誤差±ｄが算出される。
（Ｄ１＋Ｄ２）／２＝｛（±ｄ＋ｘ）＋（±ｄ−ｘ）｝／２＝±２ｄ／２＝±ｄ
【００５１】
このように算出された位相変動誤差「±ｄ」は、一方の位相ずれデータＤ１から減算される。すなわち、位置算出部７６は、「Ｄ１−（±ｄ）」の減算を行うので、Ｄ１−（±ｄ）＝±ｄ＋ｘ−（±ｄ）＝ｘとなり、位相変動誤差「±ｄ」を除去した正しい検出位相差ｘを示すデータが得られる。これにより、検出位相差ｘを示すデータ（磁極ピッチ内の位置情報）が得られる。これにより、位置算出部７６は、検出位相差ｘを示すデータ（磁極ピッチ内の位置情報）と、原点を基準とした磁極ピッチ数を示すデータとから、スライダ１０の絶対位置を算出することが可能である。磁極ピッチ数については、例えば、磁極ピッチを通過する度にカウントしておくことにより、位置算出時のデータとして利用できる。なお、位置算出部７６は、他方の位相ずれデータＤ２から位相変動誤差「±ｄ」を減算してもよい。
【００５２】
次に、第１実施形態の磁気式位置検出装置１における作用効果を説明する。第１実施形態の磁気式位置検出装置１では、図３に示されるように、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２が、互いにシャフト２０を挟んで配置されると共に、仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心軸を通る水平線ＨＬを挟んで配置されている。このため、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２に対してシャフト２０が鉛直方向に振れた場合、一方の磁気素子４１（４２）が検出する磁束が弱まり、他方の磁気素子４２（４１）が検出する磁束は強まる。すなわち、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２がそれぞれ検出した検出値の加算値（ＳＧ１１＝ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＋ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ））が一定となる。このように一定の加算値を用いてスライダ１０の位置が検出されるので、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２に対するシャフト２０の鉛直方向の振れを補償することができる。
【００５３】
第１実施形態の磁気式位置検出装置１では、図３に示されるように、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２が、互いにシャフト２０を挟んで配置されると共に、仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心軸を通る鉛直線ＶＬを挟んで配置されている。このため、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２に対してシャフト２０が水平方向に振れた場合、一方の磁気素子４１（４２）が検出する磁束が弱まり、他方の磁気素子４２（４１）が検出する磁束は強まる。すなわち、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２がそれぞれ検出した検出値の例えば加算値（ＳＧ１＝ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＋ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ））が一定となる。このように一定の加算値を用いてスライダ１０の位置が検出されるので、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２に対するシャフト２０の水平方向の振れが補償される。
【００５４】
これらの作用により、第１実施形態の磁気式位置検出装置１では、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２に対するシャフト２０の鉛直方向及び水平方向への両方の振れが補償される。この結果、シャフト２０に対するスライダ１０の位置を精度良く検出することができる。
【００５５】
第１実施形態の磁気式位置検出装置１では、コイル１３に電流を流すことにより生じる磁界を利用してスライダ１０を駆動させることができる。このため、スライダ１０を移動させるための駆動部を別途設けることなく、シャフト２０に対してスライダ１０を相対的に移動させることができる。
【００５６】
第１実施形態の磁気式位置検出装置１では、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、コイル１３から軸方向にずれた状態で筐体１１に取り付けられているので、コイル１３から生じる磁束（漏れ磁束）の影響を低減できる。これにより、磁気式位置検出装置１の分解能を高めることができる。
【００５７】
第１実施形態の磁気式位置検出装置１では、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６は、シャフト２０の径方向において筐体１１の天面１１ａよりもシャフト２０側に配置されることによりシャフト２０に近づけて配置されている。これにより、より位置精度を向上させることができる。
【００５８】
第１実施形態の磁気式位置検出装置１では、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６が同一の仮想平面Ｆ上に配置されているので、シャフト２０の軸方向における複数個所に第１磁気素子〜第４磁気素子を設ける場合に比べて、シャフト２０の軸方向の配置スペースを抑制できる。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の磁気式位置検出装置１０１について、主に図６及び図７を用いて説明する。第２実施形態の磁気式位置検出装置１０１が第１実施形態の磁気式位置検出装置１と異なるのは、図６に示されるように、第１実施形態の磁気式位置検出装置１に備わっていた第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６が設けられていない点と、位置検出部１７０におけるスライダ１０の位置検出方法が異なる点とである。ここでは、第１実施形態の磁気式位置検出装置１と同一の構成については同じ参照符号を付して説明を省略し、第１実施形態の磁気式位置検出装置１と異なる点のみを説明する。
【００６０】
図６に示されるように、磁気検出部１４０は、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２を有している。第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、キャップ部３０を介して配置されている。第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、例えば、ホール素子である。第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、キャップ部３０において、シャフト２０の軸方向に直交する同一の仮想平面Ｆ上に配置され、シャフト２０の軸方向から見て、シャフト２０の軸ＣＬの周りに配置される。
【００６１】
第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、シャフト２０の軸方向に直交する仮想平面Ｆ上において、シャフト２０の軸ＣＬを通る鉛直線ＶＬ及び水平線ＨＬによって仕切られる領域（Ｒ１〜Ｒ４）のうち互いに隣接しない第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に、シャフト２０を挟むように、それぞれ配置されている。言い換えれば、第１磁気素子４１と第２磁気素子４２とは、シャフト２０を挟んで互いに配置されると共に、上述の仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心を通り、水平線ＨＬ及び鉛直線ＶＬとは異なる方向の直線Ｓ１上にそれぞれ配置されている。本実施形態では、直線Ｓ１は、鉛直線ＶＬに対してα１（π／４）傾いている。
【００６２】
なお、第１磁気素子４１と第２磁気素子４２とは、上述の仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の軸ＣＬを通り、水平線ＨＬ及び鉛直線ＶＬとは異なる方向の直線Ｓ２（鉛直線ＶＬに対してα２（π／４）傾いている。）上に配置されてもよい。
【００６３】
また、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、磁束の検出面に直交する方向が、仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心を向くように配置されている。第１磁気素子４１及び前記第２磁気素子４２は、シャフト２０から生じる磁束のうち、シャフト２０の径方向に平行な成分である第１方向成分を検出する。
【００６４】
図７に示される位置検出部１７０は、第１磁気素子４１が検出した第１検出値及び第２磁気素子４２が検出した第２検出値を加算した加算値に基づいて、シャフト２０の軸方向（Ｘ軸方向）におけるスライダ１０の位置ｘを算出する。なお、第１磁気素子４１が検出した第１検出値及び第２磁気素子４２が検出した第２検出値を平均した平均値に基づいて、シャフト２０の軸方向（Ｘ軸方向）におけるスライダ１０の位置ｘを算出してもよい。
【００６５】
次に、主に図７を参照しながら、位置検出部１７０においてスライダ１０の位置ｘを検出する方法について具体的に説明する。励磁信号出力部１７１は、筐体１１に収容されているコイル１３を励磁する。励磁信号出力部１７１は、励磁用の交流信号（Ａｓｉｎ（ωｔ））を出力する。
【００６６】
同時に、スライダ１０がシャフト２０に対してシャフト２０の軸方向に相対移動が可能になる。第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、スライダ１０の移動に伴って検出する磁束が変化する。すなわち、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、下記に示す交流信号を出力する。すなわち、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２が交流信号Ｃ＝ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）を出力する。
【００６７】
加算部１７２は、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２からそれぞれ出力される交流信号Ｂを差動増幅し、交流信号Ｃ１＝ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＋ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）を出力する。
【００６８】
ＡＤ（アナログデジタル）変換部１７３は、加算部１７２から入力された交流信号Ｃ１からｓｉｎ（ｘ）を抽出して、ＡＤ変換する。
【００６９】
方向判別部１７４は、シフトレジスタに格納されている過去の検出情報を参照して、スライダ１０の移動方向を判別する。
【００７０】
位置算出部１７５は、方向判別部１７４によって判別された結果と、ＡＤ（アナログデジタル）変換部１７３から出力されるデータとに基づいて、スライダ１０の位置を算出する。具体的には、磁極ピッチ内の位置情報及び磁極ピッチ数の情報からスライダ１０の絶対位置を検出する。
【００７１】
次に、第２実施形態の磁気式位置検出装置１０１における作用効果を説明する。第２実施形態の磁気式位置検出装置１０１では、第１実施形態の磁気式位置検出装置１と同様に、図６に示されるように、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２が、互いにシャフト２０を挟んで配置されると共に、仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心軸を通る水平線ＨＬ及び鉛直線ＶＬを挟んでそれぞれ配置されている。このため、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２に対して鉛直方向及び水平方向にシャフト２０が振れた場合、一方の磁気素子４１（４２）が検出する磁束が弱まったとしても、他方の磁気素子４２（４１）が検出する磁束は強まる。すなわち、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２がそれぞれ検出した検出値の加算値（ＳＧ１＝ｓｉｎｘ×ｓｉｎ（ωｔ）＋ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ）＝２ｓｉｎ（ｘ）×ｓｉｎ（ωｔ））が一定となる。このように一定の加算値Ａ１を用いてスライダ１０の位置が検出されるので、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２に対するシャフト２０の鉛直方向及び水平方向の振れを補償することができる。この結果、シャフト２０に対するスライダ１０の位置を精度良く検出することができる。
【００７２】
また、第２実施形態の磁気式位置検出装置１０１において第１実施形態の磁気式位置検出装置１と共通するその他の構成部分においては、第１実施形態の磁気式位置検出装置１と効果を得ることができる。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１について、主に図８を用いて説明する。第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１は、第１実施形態の磁気式位置検出装置１と比べて、第１磁気素子２４１、第２磁気素子２４２、第３磁気素子２４５、及び第４磁気素子２４６を配置する姿勢が異なる点で相違する。ここでは、第１実施形態の磁気式位置検出装置１と同一の構成については同じ参照符号を付して説明を省略し、第１実施形態の磁気式位置検出装置１と異なる点のみを説明する。
【００７４】
つまり、上記第１実施形態の磁気検出部４０では、第１磁気素子４１及び第２磁気素子４２は、磁束の検出面に直交する方向が、仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心を向くように配置されている例を挙げて説明したが、第３実施形態の磁気検出部２４０では、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２が、仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の中心を向かないように配置される。言い換えれば、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２の検出面に直交する垂線が、仮想平面Ｆ上においてシャフト２０の軸（中心線）ＣＬと交わらないような姿勢で、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２が配置される。また、第１磁気素子２４１は、検出面の垂線が第３領域Ｒ３側を指向するように配置され、第２磁気素子２４２は、検出面の垂線が第４領域Ｒ４側を指向するように配置される。
【００７５】
具体的には、第１磁気素子２４１は、鉛直線ＶＬに対してα１（π／４）傾いている直線Ｓ１を基準に、直線Ｓ１に直交する方向（シャフトの外周面の接線方向）に所定量オフセットした位置に配置されることによって、検出面に直交する垂線がシャフト２０の軸と交わらないように第３領域Ｒ３側を指向した姿勢となる。同様に、第２磁気素子２４２は、直線Ｓ１を基準に、直線Ｓ１に直交する方向（シャフトの外周面の接線方向）かつ第１磁気素子４１のオフセット方向とは逆方向に所定量オフセットした位置に配置されることによって、検出面に直交する垂線がシャフト２０の軸と交わらないように第４領域Ｒ４側を指向した姿勢となる。このとき、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２のオフセット量を同一とすることが望ましい。
【００７６】
第３磁気素子２４５及び第４磁気素子２４６は、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２と同様に、鉛直線ＶＬに対してα２（π／４）傾いている直線Ｓ２を基準に、直線Ｓ２の直交方向に所定量それぞれオフセットされる。
【００７７】
次に、第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１における作用効果を説明する。第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１では、図８に示されるように、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２が、検出面に直交する垂線（検出方向）がシャフト２０の軸ＣＬと交わらないように、第３領域Ｒ３側及び第４領域Ｒ４側をそれぞれ指向した姿勢で配置される。このような姿勢を第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２がとることにより、シャフト２０が発する磁束に対して、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２のそれぞれが、互いに相反する検出方向（検出面の垂線の方向）に沿った磁束成分を検出する。このとき、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２に対してシャフトが振れた場合には、一方の磁気素子において検出される磁束成分が強まり、他方の磁気素子において検出される磁束成分が弱まる。すなわち、例えば直線Ｓ２に沿った方向にシャフトが揺れたり撓んだりした場合には、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２に対して等距離分シャフトが遠ざかってしまうため、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２に作用する磁束の強さは同等に変化するが、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２の姿勢がそれぞれ相反する方向を向いているため、検出する磁束成分の違いにより、一方の磁気素子２４１（２４２）が検出する磁束が弱まり、他方の磁気素子２４２（２４１）が検出する磁束は強まる。第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２がそれぞれ検出した検出値の加算値は一定となり、一定の加算値を用いてスライダ１０の位置が検出される。従って、直線Ｓ２に沿った方向（第１磁気素子２４１、第２磁気素子２４２、及びシャフト２０の軸ＣＬを結んだ線に直交する方向）のシャフト２０の振れを補償でき、仮想平面Ｆ上の全ての方向のシャフト２０の振れを補償することが可能となる。
【００７８】
以上、第１〜第３実施形態に係る磁気式位置検出装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記第１実施形態の磁気式位置検出装置１では、位置検出部７０における合成部７４が、第１加算値（交流信号ＳＧ１１）及び第２加算値（交流信号ＳＧ２１）から、加算の加法定理に基づいて第１合成波（交流信号Ｙ１）を出力し、減算の加法定理に基づいて、第２合成波（交流信号Ｙ２）を出力する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、位置検出部７０の合成部は、第１加算値及び第２加算値から、加法定理に基づいて、合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｘ）又はｃｏｓ（ωｔ±ｘ）に対応する合成値を出力し、ゼロクロス検出部が、合成波ｓｉｎ（ωｔ±ｘ）又はｃｏｓ（ωｔ±ｘ）が基準波ｓｉｎ（ωｔ）又はｃｏｓ（ωｔ）に対してシフトした位相ｘを、合成値に基づいて検出してもよい。
【００７９】
上記第１実施形態の磁気式位置検出装置１及び上記第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１では、仮想平面Ｆ上のシャフト２０の軸ＣＬを通る鉛直線ＶＬから４５度回転させた直線Ｓ１を基準に、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６が、軸ＣＬ周りにπ／２ずつずれた状態で配置されている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、仮想平面Ｆ上のシャフト２０の軸ＣＬを通る鉛直線ＶＬから６０度回転させた直線を基準に、第１磁気素子４１、第２磁気素子４２、第３磁気素子４５及び第４磁気素子４６が、軸ＣＬ周りにπ／２ずつずれた状態で配置されてもよい。
【００８０】
上記第１実施形態の磁気式位置検出装置１及び上記第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１では、第１磁気素子４１（２４１）、第２磁気素子４２（２４２）、第３磁気素子４５（２４５）及び第４磁気素子４６（２４６）が、仮想平面Ｆ上の軸ＣＬ周りに等角度ずつずれた状態で配置されている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１磁気素子４１（２４１）、第２磁気素子４２（２４２）、第３磁気素子４５（２４５）及び第４磁気素子４６（２４６）が、仮想平面Ｆ上の軸ＣＬ周りに等角度ずつずれていなくてもよい。
【００８１】
上記第２実施形態の磁気式位置検出装置１では、仮想平面Ｆ上のシャフト２０の軸ＣＬを通る鉛直線ＶＬから４５度回転させた直線Ｓ１上に、第１磁気素子１４１及び第２磁気素子１４２が配置されている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、仮想平面Ｆ上のシャフト２０の軸ＣＬを通る鉛直線ＶＬから６０度回転させた直線上に、第１磁気素子１４１及び第２磁気素子１４２が配置されてもよい。
【００８２】
上記第１実施形態の磁気式位置検出装置１及び上記第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１では、第１磁気素子４１（２４１）及び第２磁気素子４２（２４２）が、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２にそれぞれ配置され、第３磁気素子４５（２４５）及び第４磁気素子４６（２４６）が、第３領域Ｒ３及び第４領域Ｒ４にそれぞれ配置される例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１磁気素子４１（２４１）及び第２磁気素子４２（２４２）が、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２にそれぞれ配置され、第３磁気素子４５（２４５）及び第４磁気素子４６（２４６）が、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２にそれぞれ配置されるなど、第１磁気素子４１（２４１）及び第２磁気素子４２（２４２）がそれぞれ配置される領域と、第３磁気素子４５（２４５）及び第４磁気素子４６（２４６）がそれぞれ配置される領域とが同じであってもよい。
【００８３】
上記第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１では、第１磁気素子２４１が、検出面の垂線が第３領域Ｒ３側を指向するように配置され、第２磁気素子２４２が、検出面の垂線が第４領域Ｒ４側を指向するように配置されるが、第１磁気素子２４１が第４領域Ｒ４側を指向するように配置され、第２磁気素子２４２が第３領域Ｒ３側を指向するように配置されてもよい。
【００８４】
上記第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１では、第１磁気素子２４１、第２磁気素子２４２、第３磁気素子２４５、及び第４磁気素子２４６が、直線Ｓ１又は直線Ｓ２に対してオフセットされるが、例えば、第１磁気素子２４１及び第２磁気素子２４２が直線Ｓ１に対してオフセットされ、第３磁気素子２４５及び第４磁気素子２４６がオフセットされることなく直線Ｓ２上に配置されてもよい。
【００８５】
上記第１実施形態の磁気式位置検出装置１及び上記第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１では、第１磁気素子４１（２４１）及び第２磁気素子４２（２４２）が直線Ｓ１に対してオフセットされ、第３磁気素子４５（２４５）及び第４磁気素子４６（２４６）が、直線Ｓ２に対してオフセットされるが、例えば鉛直線又は水平線を基準にオフセットされてもよい。上記第２実施形態も同様に、第１磁気素子１４１及び第２磁気素子１４２が、直線Ｓ１に対してオフセットされてもよいし、鉛直線又は水平線を基準にオフセットされてもよい。
【００８６】
上記第１実施形態の磁気式位置検出装置１及び上記第３実施形態の磁気式位置検出装置２０１では、４つの磁気素子が使用され、上記第２の実施形態の磁気式位置検出装置１０１では、２つの磁気素子が使用されるが、少なくとも２つの磁気素子が使用されれば良く、３つ又は５つ以上の磁気素子が使用されてもよい。
【００８７】
本発明は、スライダの位置検出における位置変換において、Ｒ／Ｄ変換方式又はＡ／Ｄ変換方式にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１，１０１，２０１…磁気式位置検出装置、１０…スライダ、１１…筐体、１１ａ…天面、１１ｂ…遊嵌孔（孔部）、１３…コイル、２０…シャフト、３０…キャップ部、４０，１４０，２４０…磁気検出部、４１，１４１，２４１…第１磁気素子、４２，１４２，２４２…第２磁気素子、４５，２４５…第３磁気素子、４６，２４６…第４磁気素子、７０…位置検出部、７１…励磁信号出力部、７２…加算部、７３…位相シフト部、７４…合成部、７５…ゼロクロス検出部、７６…位置算出部、１４０…磁気検出部、１７０…位置検出部、１７１…励磁信号出力部、１７２…加算部、１７３…ＡＤ変換部、１７４…方向判別部、Ｆ…仮想平面、ＨＬ…水平線、ＶＬ…鉛直線、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｒ３…第３領域、Ｒ４…第４領域、ＣＬ…軸（中心線）。
【図１】
0006435811.tif 000002
【図２】
0006435811.tif 000003
【図３】
0006435811.tif 000004
【図４】
0006435811.tif 000005
【図５】
0006435811.tif 000006
【図６】
0006435811.tif 000007
【図７】
0006435811.tif 000008
【図８】
0006435811.tif 000009