(57)【要約】【課題】構造を簡易なものとすることができ、小型化、軽量化を図ることができ、かつ確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる磁気式リニアアブソリュートエンコーダを提供すること。【解決手段】磁化された長尺状の位置検出用スケール１２と、位置検出用スケール１２から生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサ１１と、磁気センサ１１の検出結果に基づいて位置検出対象の絶対位置を求めるデータ制御部７０とを備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１であって、位置検出用スケール１２は、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減または漸増するよう構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁化された長尺状の位置検出用スケールと、
前記位置検出用スケールから生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果に基づいて位置検出対象の絶対位置を求める位置検出手段とを備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダであって、
前記位置検出用スケールは、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減または漸増するよう構成されていることを特徴とする磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項２】
磁化された長尺状の位置検出用スケールと、
前記位置検出用スケールから生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果に基づいて位置検出対象の絶対位置を求める位置検出手段とを備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダであって、
前記位置検出用スケールは、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減し、途中で磁界の向きが反転すると共に磁場の強さが漸増するよう構成されていることを特徴とする磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項３】
磁化された長尺状の位置検出用スケールと、
前記位置検出用スケールから生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果と、該検出結果と位置検出対象の絶対値との関係を示す検量線とに基づいて位置検出対象の絶対位置を求める位置検出手段を備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダであって、
前記位置検出用スケールは、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減または漸増するよう構成されていることを特徴とする磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項４】
磁化された長尺状の位置検出用スケールと、
前記位置検出用スケールから生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果と、該検出結果と位置検出対象の絶対値との関係を示す検量線とに基づいて位置検出対象の絶対位置を求める位置検出手段を備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダであって、
前記位置検出用スケールは、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減し、途中で磁界の向きが反転すると共に磁場の強さが漸増するよう構成されていることを特徴とする磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項５】
前記検量線は、予め設定されている請求項３または４に記載の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項６】
前記磁気センサの近傍の磁場を検出する磁場検出手段を有し、前記磁場検出手段の検出結果に基づいて前記検量線を補正するよう構成されている請求項３ないし５のいずれかに記載の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項７】
前記磁気センサの温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記検量線を補正するよう構成されている請求項３ないし６のいずれかに記載の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項８】
前記磁界の向きは、前記位置検出用スケールの長手方向の略中央で反転している請求項２または４に記載の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項９】
前記位置検出用スケールは、長手方向に一端側がＮ極となり、他端側がＳ極となるように、２極に磁化されている請求項１ないし８のいずれかに記載の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項１０】
前記位置検出用スケールは、Ｎ極である第１の部位およびＳ極である第２の部位を有し、前記第２の部位の面積に対する前記第１の部位の面積の比率が、前記位置検出用スケールの長手方向に沿って漸増または漸減している請求項１ないし８のいずれかに記載の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【請求項１１】
前記位置検出用スケールの長手方向に対して略垂直な方向における前記第１の部位の長さは、前記位置検出用スケールに沿って漸増し、前記位置検出用スケールの長手方向に対して略垂直な方向における前記第２の部位の長さは、前記位置検出用スケールに沿って漸減している請求項１０に記載の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気式リニアアブソリュートエンコーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転あるいは直動する移動物の絶対位置を検出するための磁気式アブソリュートエンコーダが知られている。このようなエンコーダでは、例えば、図６に示すように、回転軸１００に固定されたドラム２００とその側面に形成された磁気記録媒体３００と、基板４００上に形成され、ＭＲ素子５００および導体端子６００を有する検出ヘッドと、導体端子６００に接続されたリード線７００および外部への出力端子を有する駆動検出回路８００とで構成されている。磁気記録媒体３００には、５本の磁化パターン列ｎ１〜ｎ５が書き込まれており、これらの磁化パターンｎ１〜ｎ５から漏れる磁界が対応するＭＲ素子５００に作用する（例えば、特許文献１参照）。
しかしながらこのようなエンコーダでは、パターン列毎にセンサ（ＭＲ素子）が必要となり、パターン列（層）が増えると、対応するセンサの数が多くなり、磁化パターンも多層かつ複雑になるため、センサ部が大型になってしまうという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１４５５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、構造を簡易なものとすることができ、小型化、軽量化を図ることができ、かつ確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。磁気式リニアアブソリュートエンコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダは、磁化された長尺状の位置検出用スケールと、
前記位置検出用スケールから生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果に基づいて位置検出対象の絶対位置を求める位置検出手段とを備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダであって、
前記位置検出用スケールは、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減または漸増するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、構造を簡易なものとすることができ、小型化、軽量化を図ることができ、かつ確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【０００６】
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダは、磁化された長尺状の位置検出用スケールと、
前記位置検出用スケールから生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果に基づいて位置検出対象の絶対位置を求める位置検出手段とを備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダであって、
前記位置検出用スケールは、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減し、途中で磁界の向きが反転すると共に磁場の強さが漸増するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、構造を簡易なものとすることができ、小型化、軽量化を図ることができ、かつ確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【０００７】
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダは、磁化された長尺状の位置検出用スケールと、
前記位置検出用スケールから生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果と、該検出結果と位置検出対象の絶対値との関係を示す検量線とに基づいて位置検出対象の絶対位置を求める位置検出手段を備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダであって、
前記位置検出用スケールは、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減または漸増するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、構造を簡易なものとすることができ、小型化、軽量化を図ることができ、かつ、より確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【０００８】
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダは、磁化された長尺状の位置検出用スケールと、
前記位置検出用スケールから生じる磁場を検出して電磁変換する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果と、該検出結果と位置検出対象の絶対値との関係を示す検量線とに基づいて位置検出対象の絶対位置を求める位置検出手段を備えた磁気式リニアアブソリュートエンコーダであって、
前記位置検出用スケールは、その長手方向に沿って磁場の強さが漸減し、途中で磁界の向きが反転すると共に磁場の強さが漸増するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、構造を簡易なものとすることができ、小型化、軽量化を図ることができ、かつ、より確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【０００９】
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、前記検量線は、予め設定されているのが好ましい。
これにより、確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、前記磁気センサの近傍の磁場を検出する磁場検出手段を有し、前記磁場検出手段の検出結果に基づいて前記検量線を補正するよう構成されているのが好ましい。
これにより、外乱を除去することができ、より確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【００１０】
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、前記磁気センサの温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記検量線を補正するよう構成されているのが好ましい。
これにより、外乱を除去することができ、より確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【００１１】
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、前記磁界の向きは、前記位置検出用スケールの長手方向の略中央で反転しているのが好ましい。
これにより、容易に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、前記位置検出用スケールは、長手方向に一端側がＮ極となり、他端側がＳ極となるように、２極に磁化されているのが好ましい。
これにより、容易に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【００１２】
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、前記位置検出用スケールは、Ｎ極である第１の部位およびＳ極である第２の部位を有し、前記第２の部位の面積に対する前記第１の部位の面積の比率が、前記位置検出用スケールの長手方向に沿って漸増または漸減しているのが好ましい。
これにより、環境ノイズに容易に対応することができ、より確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【００１３】
本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、前記位置検出用スケールの長手方向に対して略垂直な方向における前記第１の部位の長さは、前記位置検出用スケールに沿って漸増し、前記位置検出用スケールの長手方向に対して略垂直な方向における前記第２の部位の長さは、前記位置検出用スケールに沿って漸減しているのが好ましい。
これにより、より容易かつ確実に位置検出対象の絶対位置を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダを添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダの第１実施形態を示す平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の右側を「右」、左側を「左」、上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１５】
図１に示すように、磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１は、リニアエンコーダであり、磁気センサ１１と、位置検出用スケール１２と、データ制御部（位置検出手段）１０とを有している。以下、これらの各構成要素について順次説明する。
位置検出用スケール１２は、平面視で帯状（略長方形）、すなわち、長尺状をなしている。長尺状には、直線状の他、湾曲または、屈曲しているものも含まれる。
【００１６】
この位置検出用スケール１２は、例えば、図１中上側（一端側）がＮ極、下側（他端側）がＳ極となるように、２極に磁化されており、上側から中心に向かって、Ｎ極の磁場（磁束）が漸減し、中央部で磁場は略０となり、中心から下側に向かってＳ極の磁場が漸増している。すなわち、位置検出用スケール１２に沿って磁場の強さ（大きさ）および極性が変化するように構成されている。
【００１７】
これにより、位置検出用スケール１２の移動に伴って、磁気センサ１１で検出する磁場の強さおよび極性が変化する。具体的には、位置検出用スケール１２の長手方向に沿って磁気センサ１１の検出する磁場の強さが漸減し、中央部で検出される磁場は略０となり、磁気センサ１１の検出する極性が反転すると共に、磁場の強さが漸増する。
磁気センサ１１は、位置検出用スケール１２から生じる磁場を検出し電磁変換するセンサ部１１２を有している。磁気センサ１１としては、例えば、磁気抵抗素子等が挙げられる。
【００１８】
位置検出用スケール１２から生じる磁場がセンサ部１１２で検出されると、電磁変換により、センサ部１１２で検出した磁場に対応する大きさおよび極性を有する電流が出力される。この信号は、例えば、磁気センサ１１内部に設けられた図示されない抵抗器を介して電圧、すなわちアナログ信号に変換される。
また、例えば図２に示すように、この抵抗器を可変抵抗器として、Ａ、Ｂ間に所定の電圧を印加することによって、磁気センサ１１から出力されるアナログ信号の値の範囲を所定の範囲に調整することもできる。
データ制御部７０は、増幅器７１と、Ａ／Ｄ変換器７２と、ＣＰＵ７３とを有している。
【００１９】
増幅器７１は、磁気センサ１１の出力側に接続されている。この増幅器７１は、入力されたアナログ信号を増幅して出力する。また、増幅器７１の出力側には、Ａ／Ｄ変換器７２が接続されている。
Ａ／Ｄ変換器７２は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。また、Ａ／Ｄ変換器７２の出力側には、ＣＰＵ７３が接続されている。
ＣＰＵ７３は、入力されたデジタル信号に基づき演算を行い、ＣＰＵ７３の内部に設けられた記憶部に、その演算結果、テーブルデータ等を格納する。
【００２０】
次に、磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１を用いた測定システム５０について説明する。図３は、測定システム５０の構成例を示す平面図である。
図３に示すように、測定システム５０は、リニアアクチュエータ２と、磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１とを有している。
リニアアクチュエータ２は、板状のベース２１と、板状の基台２２と、板状のスライダ（位置検出対象）２３と、振動体６とを有している。これらベース２１、基台２２、スライダ２３および振動体６は、それぞれ、互いに平行（一部が面方向に重なる場合も含む）になるように設置されている。
【００２１】
基台２２は、ベース２１の中央部に、そのベース２１に対して図３中左右方向に移動可能に設置されている。この場合、ベース２１の中央部には、図示しない１対のガイドピンが図３中左右方向に沿って立設され、基台２２には、図３中左右方向に長い図示しない１対の長穴が図３中左右方向に沿って形成されている。各ガイドピンは、それぞれ、対応する長穴に挿入されている。これにより、基台２２は、ガイドピンに案内され、長穴に沿って図３中左右方向に移動することができる。
【００２２】
この基台２２には、後述するロータ（被駆動体）４１を回転駆動する振動体６が設置されている。振動体６は、凸部（接触部）２６および１対の腕部２８、２８を有し、その凸部２６が図３中右側を向くように、基台２２に対し、各腕部２８に形成された図示しない孔に挿入されたボルト２７によって固定されている。これにより、振動体６は、振動し得るように、各腕部２８によって支持される。なお、振動体６については、後に詳述する。
【００２３】
また、ベース２１の図３中右側の端部（角部）には、１対のバネ止めピン３１が立設されている。一方、基台２２には、１対のバネ掛け部３２、３２が形成されている。一方のバネ掛け部３２は、基台２２の図３中上側に設けられ、他方のバネ掛け部３２は、基台２２の図３中下に設けられている。
そして、これら対応するバネ止めピン３１とバネ掛け部３２には、それぞれ、コイルバネ（付勢手段）３３が伸張した状態（伸張状態）で設置されている。すなわち、各コイルバネ３３は、それぞれ、その一端側が、基台２２のバネ掛け部３２に掛けられ（固定され）、他端側が、ベース２１のバネ止めピン３１に取り付けられている（固定されている）。
【００２４】
各コイルバネ３３の弾性力（復元力）により、ベース２１は、図３中右側に向かって付勢され、振動体６の凸部２６は、後述する被駆動体の外周面に当接するとともに押圧される。
磁気センサ１１は、ベース２１上に設けられている。この磁気センサ１１は、図３中上側のコイルバネ３３の近傍の、ベース２１とスライダ２３との間に設けられている。また、スライダ２３のベース２１と対向する面側に位置検出用スケール１２が設けられている。
【００２５】
位置検出用スケール１２は、平面視で帯状（略長方形）をなしており、長手方向が、スライダの移動方向と略一致するように設けられている。この位置検出用スケール１２は、スライダ２３が図３中上側に最大に移動した時に磁気センサ１１が、位置検出用スケール１２の長手方向の一方の端部の磁場を検出するようにその長さ等の諸条件が設定され、図３中下側に最大に移動した時に位置検出用スケール１２の長手方向の他方の端部の磁場を検出するようにその長さ等の諸条件が設定されている。
【００２６】
また、ベース２１の図３中右側の端部で、かつ、図３中上下方向の中央部には、ロータ４１が回転可能に設置されている。ロータ４１は、略円筒状をなす筒状部材４２と、筒状部材４２の外側（外周）に固着（固定）された被駆動体４３とを有している。被駆動体４３は、略リング状（円環状）をなしており、振動体６に対応する位置（基端側）に位置している。
【００２７】
また、ロータ４１の先端側の外周面には、ピニオンギアが形成されている。これにより、ロータ４１が回転すると、被駆動体とピニオンギアとが一体的に回転する。
また、ロータ４１のピニオンギアが形成されている部位（回転体）の径（外径）は、被駆動体の径（外径）より小さく設定されており、これにより、減速機構が構成される。
また、ベース２１の図３中左側の端部（角部）には、溝を有する２つのローラ２９が回転可能に設置されている。
【００２８】
スライダ２３は、これらのローラ２９の溝内に位置し、各ローラ２９とロータ４１とで挟まれ、ベース２１に対して図３中上下方向に移動可能に設置されている。すなわち、スライダ２３は、各ローラ２９およびロータ４１により、その移動方向が図３中上下方向になり、かつ、姿勢が一定に保持されるように規制される。
このスライダ２３の形状は、略四角形の枠状をなしている。すなわち、スライダ２３の中央部には、略四角形の開口が設けられている。
【００２９】
また、スライダ２３の図３中右側の端面には、スライダ２３の移動方向に沿って、前記ロータ４１に設けられているピニオンギア４４と噛合するラックギア２３１が形成されている。このラックギア２３１とピニオンギア４４とにより、ロータ４１の回転運動がスライダ２３の直線運動に変換される。従って、ラックギア２３１とピニオンギア４４とで回転／移動変換機構が構成される。
また、スライダ２３の図３中右側の両角部には、それぞれ、突出部２３２が形成されている。これらの突出部２３２により、スライダ２３の離脱が阻止（防止）される。
【００３０】
次に、振動体６の構成およびリニアアクチュエータ２の作用（動作）について説明する。
振動体６は、略長方形の板状をなしている。振動体６は、板状の電極と、板状の圧電素子と、補強板と、板状の圧電素子と、板状の電極とをこの順に積層して構成されている。
圧電素子は、それぞれ、長方形状をなし、電圧を印加することにより、その長手方向に伸長・収縮する。圧電素子の構成材料としては、特に限定されず、例えば、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各種のものを用いることができる。
【００３１】
これらの圧電素子は、補強板の両面にそれぞれ固着されている。補強板は、振動体６全体を補強する機能を有しており、振動体６が過振幅、外力等によって損傷するのを防止する。補強板の構成材料としては、弾性材料（弾性変形し得るもの）であれば特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、チタンまたはチタン合金、銅または銅系合金等の各種金属材料であるのが好ましい。
【００３２】
この補強板は、圧電素子よりも厚さが薄い（小さい）ものであることが好ましい。これにより、振動体６を高い効率で振動させることができる。
補強板は、各圧電素子に対する共通の電極としての機能をも有しており、各圧電素子には、それぞれ、対応する電極と補強板とによって交流電圧が印加される。すなわち、振動体６は、図示しない駆動制御回路に接続されており、その駆動制御回路により交流電圧が印加されるようになっている。なお、例えば、電極の数、形状、配置等は、諸条件に応じて、適宜設定することができる。
【００３３】
また、補強板の図３中の右端部には、凸部（接触部）２６が一体的に形成されている。
また、補強板には、弾性（可撓性）を有する１対（２つ）の腕部２８が一体的に形成されている。１対の腕部２８は、補強板の長手方向略中央に、長手方向と略垂直な方向であって、かつ、補強板（振動体６）を介して互いに反対方向に突出するように（図３中上下対称に）設けられている。
【００３４】
圧電素子は、交流電圧が印加されると所定方向に繰り返し伸縮するので、所定の電極に所定の周波数の交流電圧が印加されると、振動体６は、所定のモード（共振モード）で、微小な振幅で振動し、凸部２６が所定のパターンで振動（例えば、縦振動と屈曲振動との複合振動）する。
この振動体６の振動により、凸部から（凸部を介して）被駆動体４３に所定方向の回転力（駆動力）が繰り返し加えられ（与えられ）、ロータ４１は、所定方向に回転する。そして、ロータ４１に設けられているピニオンギア４４と、スライダ２３に設けられているラックギア２３１とにより、ロータ４１の回転運動がスライダ２３の直線運動に変換され、スライダ２３は、各ローラ４１に案内され、所定方向に移動する。
【００３５】
一方、前記振動が逆になるように振動体６を励振すると、凸部２６から被駆動体４３に前記と逆方向の回転力が繰り返し加えられ、ロータ４１は、前記と逆方向に回転する。そして、ロータ４１に設けられているピニオンギア４４と、スライダ２３に設けられているラックギア２３１とにより、ロータ４１の回転運動がスライダ２３の直線運動に変換され、スライダ２３は、各ローラ２９に案内され、前記と逆方向に移動する。
【００３６】
以下、測定システム５０の作用（動作）について図４に示すフローチャートに基づいて説明する。この作用は、測定システム５０に電力が供給され、アクチュエータを駆動可能な状態において常時実行される。以下、各ステップについて説明する。
まず、測定システム５０は、起動させたときに、磁気センサ１１において検出される磁場の強さと、スライダ（位置検出用スケール）２３の絶対位置との関係を表す検量線の校正動作を行うかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。校正を行う場合には、ステップＳ１０２に移行し、校正を行わない場合には、ステップＳ１０４に移行する。
【００３７】
ステップＳ１０１にて、校正を行う場合には、Ａ／Ｄ変換器７２により、位置検出用スケール１２のサンプリングを行う。具体的には、例えば、ユーザ（操作者）が、一定間隔毎にリニアアクチュエータ２のスライダ２３を移動させる。これにより、データ制御部７０は、磁気センサ１１から出力されるアナログ信号を増幅器７１に入力し、この増幅器７１により増幅し、この増幅されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換器７２に入力する。Ａ／Ｄ変換器７２は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ７３に入力する。ＣＰＵ７３は、デジタル信号を記憶部の所定の格納領域に格納する（ステップＳ１０２）。
【００３８】
また、ユーザは、磁気センサ１１から出力されるアナログ信号に対応する位置検出用スケール１２の位置のデータをＣＰＵ７３に入力する。ＣＰＵ７３はデジタル信号と位置との関係に基づいて検量線を作成し（ステップＳ１０３）記憶部に格納する。検量線は、テーブルでもよく、数式でもよい。以下、検量線として代表的にテーブルとした場合について説明する。
また、この際、図示されない温度センサ（温度検出手段）および磁場センサ（磁場検出手段）を用いて、サンプリング時の温度および磁場を測定し、記憶部に格納する。なお、磁気センサ１１が前述した磁場センサを兼ねていてもよい。
【００３９】
ステップＳ１０１にて、校正を行わない場合は、Ａ／Ｄ変換器７２により、位置検出用スケール１２のサンプリングを行う。具体的には、データ制御部７０は、磁気センサ１１から出力されたアナログ信号を、増幅器７１に入力し、この増幅器７１により増幅し、Ａ／Ｄ変換器７２に出力する。Ａ／Ｄ変換器７２は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、ＣＰＵ７３に出力する。ＣＰＵ７３は、デジタル信号を記憶部の所定の格納領域に格納する（Ｓ１０４）。
【００４０】
その後、ＣＰＵ７３は、ステップＳ１０３にて記憶部に格納したテーブルを抽出し（ステップＳ１０５）、このテーブルと、前記格納されたデジタル信号とを用いて位置を演算して求める。（ステップＳ１０６）。これらの処理によって得られた位置情報を、記憶部に格納する（ステップＳ１０７）。その後ステップＳ１０１に移行して、再度同様の処理を繰り返す。
【００４１】
以上述べたように、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１によれば、位置検出用スケール１２の所定の位置における磁気センサ１１での磁場の強さ、すなわち電磁変換された電圧（検出した磁場に応じた大きさとなる）を検出することにより、スライダ２３の絶対位置を容易かつ正確に検出することができる。
また、本実施形態では、磁気センサを１つしか使用しないため、エンコーダの構造を簡易なものとすることができ、装置全体の小型化を容易に図ることができる。
【００４２】
また、本発明では、温度の変化に応じて、テーブルを補正できるという利点も有している。すなわち、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダは、磁気センサ内部の抵抗の温度に応じて変化する磁気センサからの出力電圧の変化に応じて、テーブルを調整することができる。
磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１では、テーブルを補正する補正式は、例えば下記のようにして求められる。まず、ＣＰＵ７３は、所定の式や、所定のテーブルデータ等の検量線から、前回の温度の補正時（温度の補正の初回は起動校正時）の温度に対応する係数Ｋｂを求める。この検量線は予め実験により求め記憶部に記憶されている。
なお、このＫｂは、計算により求めてもよい。
【００４３】
次に、ＣＰＵ７３は、温度センサ８から、抵抗の温度情報ｔを取得し、同様に係数Ｋａを求める。
そして、ＣＰＵ７３は、係数Ｋａ、Ｋｂに基づいて、テーブル（すなわち保つべき電圧と位置との関係）を補正する。この補正は、例えば、下記式（１）により行われる。
ＬＵＴ（ｎ＋１）＝Ｋａ／Ｋｂ×ＬＵＴ（ｎ）  （１）
【００４４】
ここで、ＬＵＴは、テーブルの各値を示し、ｎは補正の回数を示す。このように補正を行う場合、抵抗の温度が高い場合には、テーブルに入力されたデジタル信号のデジタル量に対して位置の変位が小さくなるように、テーブルを補正することが好ましい。テーブルの調整は、磁気式リニアアブソリュートエンコーダが作動する前、磁気式リニアアブソリュートエンコーダの作動中などに、適宜行われる。
【００４５】
このように、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、抵抗の温度に応じて、適切にテーブルを調整できる。その結果、抵抗の温度が異なっていても、あるいは温度が変化しても、磁場に対するスライダの絶対位置を、精度よく検出することができる。すなわち、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダは、暑いときと寒いときとで、スライダの絶対位置が変化してしまうことを、好適に防止できる。
【００４６】
また、本発明では、前記と同様にして、センサ部の近傍の磁場の変化に応じて、テーブルを補正できる。この場合、例えば、ＫａおよびＫｂは、ＣＰＵ７３の記憶部に記憶された磁場の強さと温度の関係を表すテーブルや、磁場の強さと温度の関係式等により求められる。これにより、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダでは、使用毎にセンサ部の近傍の磁場の強さが異なっていても、また、突発的な環境の変化時においても、位置検出対象の位置を、確実かつ精度よく検出することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、位置検出用スケールに沿って磁場の強さが連続的に変化するように構成されているが、それに限られず、例えば、磁場の強さが段階的に変化するよう構成してもよい。
また、本実施形態では、図１中上側にＮ極、下側にＳ極を設けたが、これに限らず、例えば、図１中上側にＳ極、下側にＮ極を設けてもよい。
【００４８】
次に、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダの第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダの第２実施形態を示す平面図である。
以下、第２実施形態の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００４９】
第２実施形態の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１は、位置検出用スケールの形状および配列（パターン）の構成が異なっている。
図５に示すように、第２実施形態の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１の位置検出用スケール１２は、平面視で略三角形状の第１の部位であるＮ極部１３と、平面視で略三角形状の第２の部位であるＳ極部１４とをそれぞれ１つ備え、それらが互いに逆方向に重ねられたような帯状（略長方形）すなわち、長尺状をなしている。すなわち、位置検出用スケール１２は、平面視で帯状をなし、その一方の対角線を介してＮ極部１３とＳ極部１４とが設けられている。このように構成することで位置検出用スケール１２の図５中上側から下側の方向に略垂直な方向におけるＳ極部１３の長さが位置検出スケールに沿って漸増し、図５中上側から下側の方向に略垂直な方向におけるＮ極部１３の長さが漸減する。すなわち、位置検出用スケール１２のＮ極部１３の面積に対するＳ極部１４の面積の比率が、位置検出用スケール１２の長手方向に沿って漸増している。
【００５０】
この磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１によれば、前述した第１実施形態の磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１と同様の効果が得られる。
そして、この磁気式リニアアブソリュートエンコーダ１では、位置検出用スケールの長手方向（図５中上下方向）の長さが増しても、安定した磁場特性が得られるので、第１実施形態よりさらに精度の高い制御が可能となる。
また、第１の部位および第２の部位の形状は、本実施形態には限定されず、位置検出用スケールの長手方向に沿って、第１の部位および第２の部位のうち、一方が漸増し、他方が漸減している任意の形状のものを用いることができる。
【００５１】
以上、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００５２】
また、前記実施形態では、磁気センサ１１をベース２１上に設け、位置検出用スケール１２をスライダ２３上に設けたがそれに限られず、例えば、磁気センサ１１をスライダ上に設け、位置検出用スケール１２をベース２１上に設けてもよい。
また、本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダの用途は、特に限定されず、例えば、超音波リニアアクチュエータや、形状記憶アクチュエータ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】磁気センサを説明するための図である。
【図３】本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダを用いた測定システムの構成例を示す平面図である。
【図４】本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダを用いた測定システムの処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の磁気式リニアアブソリュートエンコーダの第２実施形態を示す平面図である。
【図６】従来の磁気式リニアアブソリュートエンコーダを示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・磁気式リニアアブソリュートエンコーダ、２・・・リニアアクチュエータ、１１・・・磁気センサ、１２・・・位置検出用スケール、１３・・・Ｎ極部、１４・・・Ｓ極部、２１・・・ベース、２２・・・基台、２３・・・スライダ、２３１・・・ラックギア、２３２・・・突出部、２６・・・凸部、２７・・・ボルト、２８・・・腕部、２９・・・ローラ、３１・・・バネ止めピン、３２・・・バネかけ部、３３・・・コイルバネ、４１・・・ロータ、４２・・・筒状部材、４３・・・被駆動体、４４・・・ピニオンギア、６・・・振動体、７０・・・データ制御部、７１・・・増幅器、７２・・・Ａ／Ｄ変換器、７３・・・ＣＰＵ、５０・・・測定システム、１１２・・・センサ部、１００・・・回転軸、２００・・・ドラム、３００・・・磁気記録媒体、４００・・・基板、５００・・・ＭＲ素子、６００・・・導体端子、７００・・・リード線、８００・・・駆動検出回路、ｎ１〜ｎ５・・・磁化パターン列、Ｓ１０１〜Ｓ１０７・・・ステップ
【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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