JP2000088600A - アクチュエータ及び移動位置検出方法 - Google Patents

アクチュエータ及び移動位置検出方法

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JP2000088600A
JP2000088600A JP10257865A JP25786598A JP2000088600A JP 2000088600 A JP2000088600 A JP 2000088600A JP 10257865 A JP10257865 A JP 10257865A JP 25786598 A JP25786598 A JP 25786598A JP 2000088600 A JP2000088600 A JP 2000088600A
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magnet
magnetism
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actuator
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JP10257865A
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Kenichi Ito
賢一 伊藤
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Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で高精度に移動体の移動位置を検
出すると共に分解能を容易に変更できるようにする。 【解決手段】 揺動アクチュエータの揺動軸には磁石４
が装着されており、その磁石４の表面にスロープ面５が
形成されている。揺動アクチュエータの端面において磁
石５と対向する部位には磁気抵抗効果素子が搭載されて
いる。この磁石４のスロープ面５の表面と磁気抵抗効果
素子との間の距離は磁石４の回転位置に応じて変化する
ので、磁気抵抗効果素子に鎖交する磁束密度は磁石４の
回転位置に応じて一義的に決定される。従って、磁気抵
抗効果素子からの検出信号の信号レベルに基づいて磁石
５の回転位置を求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に設けられ
た磁気発生手段からの磁気を磁気検出手段で検出するこ
とにより移動体の移動位置を検出する移動位置検出装置
を有するアクチュエータ、及びこの移動位置検出装置に
おける移動位置検出方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来より、例えば回転
体の回転角度を検出する磁気エンコーダが提供されてい
る。この磁気エンコーダの一例としては、外周面に多極
着磁された磁石を回転体の軸に取着すると共に、その磁
石に対向して磁気抵抗効果素子を設け、その磁気抵抗効
果素子により磁石からの磁束を検知してエンコーダ信号
を得るというものである。
【０００３】また、回転体の回転方向も検出する場合に
は、２相のエンコーダ信号を得るために、磁気抵抗素子
を２相化したり、２個の磁気抵抗効果素子の配置ピッチ
を１／２ピッチずらして配置するようにしている。
【０００４】しかしながら、磁石の外周面に多極着磁す
るには、特殊な着磁装置が必要となる。また、エンコー
ダ信号の２相化により、部品点数の増加若しくは磁気抵
抗効果素子の複雑化を招く。
【０００５】さらに、エンコーダの分解能（最小検出角
度）は磁石の着磁ピッチ及び磁気抵抗効果素子のパター
ンピッチにより決定されるため、分解能を変更する場
合、着磁ピッチと磁気抵抗効果素子のパターンピッチと
を変更する必要があり、容易に変更することは困難であ
った。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、簡単な構成で高精度に移動体の移動
位置を検出することができると共に分解能を容易に変更
することができるアクチュエータ及び移動位置検出方法
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のアクチュエータ
は、移動体に当該移動体の移動方向に沿って磁気発生手
段と、この磁気発生手段の移動軌跡に対向するように磁
気検出手段とを備えた移動位置検出装置を有した上で、
前記磁気発生手段は、前記移動体の移動位置に応じて前
記移動体と前記磁気検出手段との間の距離を変化させる
ことにより前記磁気検出手段に鎖交する磁束密度が前記
移動体の所定の移動範囲にわたって異なるように構成さ
れているものである（請求項１）。
【０００８】このような構成によれば、磁気発生手段の
表面からは磁気が発生して磁気検出手段に鎖交してい
る。この場合、移動体の所定の移動範囲においては移動
位置に応じて磁気検出手段に鎖交する磁束密度が異なる
ように変化するので、磁気検出手段の検出結果に基づい
て移動体の移動位置を精度よく求めることができる。
【０００９】上記構成において、前記磁気発生手段は、
磁石から構成するのが望ましい（請求項２）。このよう
な構成によれば、磁気発生手段は磁石から構成されてい
るので、低コストで実施することができる。
【００１０】また、前記磁気発生手段は、磁石と磁性部
材とを一体化して構成され、上記磁性部材が前記磁気検
出手段と対向するようにしてもよい（請求項３）。この
ような構成によれば、磁気発生手段は磁石と磁性部材と
を一体化して構成されているので、磁石よりも加工性が
優れた磁性部材を加工することにより実施することがで
き、磁石を加工する場合に比較してコストを大幅に低減
することができる。
【００１１】また、前記磁気発生手段は、前記磁石にお
ける前記磁気検出手段との対向面が単極に磁化されてい
ると共に当該磁気発生手段における前記磁気検出手段と
の対向面の高さ位置が異なるように形成されていてもよ
い（請求項４）。
【００１２】このような構成によれば、磁気発生手段に
おける磁気検出手段との対向面から同一磁極の磁気が発
生していると共にその高さ位置が異なるので、移動体の
移動位置に応じて磁気検出手段には異なる磁束密度が鎖
交する。これにより、磁気検出手段の検出結果に基づい
て移動体の移動位置を検出することができる。
【００１３】また、前記磁気発生手段は、前記磁石にお
ける前記磁気検出手段との対向面が複数極に磁化されて
いると共に前記磁気発生手段における前記磁気検出手段
との対向面において同一磁極面の高さ位置が異なるよう
に形成されていてもよい（請求項５）。
【００１４】このような構成によれば、磁気検出手段の
対向面においては複数極の磁気が発生していると共に同
一磁極面の高さ位置は異なるように形成されているの
で、同一磁極面に関しては請求項１記載のもののように
移動体の移動位置を検出することができる。この場合、
磁気発生手段における磁気検出手段の対向面からは複数
極の磁気が発生しているので、異なる磁極毎に同一の磁
束密度を設定することが可能となり、分解能を高めるこ
とができる。
【００１５】また、前記磁気発生手段は、前記磁気発生
手段との対向面がスロープ状に形成されていてもよい
（請求項６）。このような構成によれば、磁気発生手段
の表面に形成されたスロープ状の表面からは同一密度の
磁束が発生しているので、磁気発生手段の表面と磁気検
出手段との距離が近接する程、磁気検出手段に大きな磁
束密度が鎖交するようになる。これにより、磁気検出手
段の検出状態に基づいて移動体の移動位置を求めること
ができる。
【００１６】また、前記磁気発生手段は、前記磁気発生
手段との対向面が階段状に形成されていてもよい（請求
項７）。このような構成によれば、磁気発生手段の表面
に形成された階段状の表面からは同一密度の磁束が発生
しているので、表面の段差部においては磁気検出手段に
鎖交する磁束密度は大きく変化する。これにより、階段
状の段差位置を移動限界位置に設定した場合、段差位
置、ひいては移動限界位置を確実に検出することができ
る。
【００１７】また、前記磁気発生手段は、前記磁気検出
手段との対向面が１つのスロープ面を分割してなる複数
の分割スロープ面を段差を有して接続した形状に形成さ
れていてもよい（請求項８）。
【００１８】このような構成によれば、磁気発生手段の
表面からは同一密度の磁束が発生しているので、段差位
置では磁気検出手段に鎖交する磁束密度は大きく変化す
る。これにより、段差位置を基準位置に設定した場合、
段差位置、ひいては基準位置を確実に検出することがで
きる。
【００１９】上述した磁気検出手段からの検出信号の信
号レベルを複数ビットのデジタルデータに変換し、その
デジタルデータに基づいて前記移動体の移動位置を検出
するようにしてもよい（請求項９）。
【００２０】このような構成によれば、磁気検出手段か
らの検出信号の信号レベルを複数ビットのデジタルデー
タに変換することにより、マイクロコンピュータによる
信号処理を容易に行うことができる。この場合、デジタ
ルデータに変換するビット数を変更することにより分解
能を容易に変更することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を揺動アクチュエータに適用した第１の実施の形態に
ついて、図１乃至図７を参照して説明する。
【００２２】図１は揺動アクチュエータの側面を示して
いる。この図１において、揺動アクチュエータ１はレー
ザ等の光信号の反射角度・入射角度等を反射鏡或いはレ
ンズ等を用いて変化させるためのもので、揺動軸２に例
えば図示しない反射鏡が取着されている。
【００２３】ここで、揺動アクチュエータ１にはエンコ
ーダ３が一体に構成されている。つまり、揺動アクチュ
エータ１の揺動軸２にはエンコーダ３を構成する円板状
の磁石４（磁気発生手段に相当）が固定されている。こ
の磁石４は、揺動アクチュエータ１と対向する端面に単
極着磁が施されており、その単極着磁面にアクチュエー
タ１の揺動角度以上の範囲にわたってスロープ面５（図
２参照）が形成されている。
【００２４】図３は磁石４のスロープ面５の展開図であ
る。この図３において、磁石４は、スロープ面５を含む
端面全体が例えばＮ極に着磁されて形成されている。
【００２５】一方、図１において、磁石４と対向する揺
動アクチュエータ１の端面にはエンコーダ３を構成する
プリント配線基板６が固定され、そのプリント配線基板
６に磁気抵抗効果素子７（磁気検出手段に相当）が搭載
されている。
【００２６】以上の構成により、揺動アクチュエータ１
の揺動軸２の揺動角度に対応して磁石４のスロープ面５
の表面と磁気抵抗効果素子７との間の距離が変動する。
この場合、磁石４の表面全体（Ｎ極）からは同一密度の
磁束が発せられているので、磁石４の表面から発せられ
て磁気抵抗効果素子７に鎖交する磁束密度は磁石４のス
ロープ面５の表面と磁気抵抗効果素子７との間の距離に
反比例する。従って、磁石４の移動に応じて磁気抵抗効
果素子７から出力される磁気検出信号の波形は図４に示
すようになる。つまり、スロープ面５の始端部と終端部
とに対応した出力波形は非直線的となり、スロープ面５
の中間部分に対応した波形はスロープ面５を直線的に形
成することにより直線となる。
【００２７】要するに、揺動アクチュエータ１の揺動範
囲を磁気検出信号の出力波形の直線部分に収まるように
設定することにより、揺動角度に比例した直線的な出力
を得ることができるので、磁気検出信号の信号レベルと
揺動角度とを対応させることができる。この場合、スロ
ープ面５は磁気抵抗効果素子７に鎖交する磁束密度がリ
ニアに変化するように形成されているので、図４に示す
ような直線的な磁気検出信号を得ることができる。
【００２８】図５は全体の電気的構成を概略的に示して
いる。この図５において、磁気抵抗効果素子７の出力は
アンプ付きのフィルタ８を通じて４ｂｉｔマイクロコン
ピュータ９に出力される。
【００２９】マイクロコンピュータ９は、磁気抵抗効果
素子７からの磁気検出信号の信号レベルに基づいて揺動
角度を検出することにより現在の揺動角度を判断してア
クチュエータ制御回路１０を制御するようになってい
る。つまり、揺動アクチュエータ１の揺動角度と磁気抵
抗効果素子７からの磁気検出信号の出力変化から角度
［°］と電圧［Ｖ］との関係を予め計測しておき、磁気
抵抗効果素子７からの磁気検出信号を４ｂｉｔのマイク
ロコンピュータ９内で図６に示すように１６分割する。
例えば揺動アクチュエータ１が最大揺動角度である１６
°動作時に０．１６Ｖの出力が得られた場合は１分割で
０．０１Ｖを検出し、このときの角度は１°となる。従
って、磁気抵抗効果素子７からの磁気検出信号の信号レ
ベルを１６分割し、その分割したデータに基づいて現在
の揺動アクチュエータ１の揺動角度を検出することがで
きる。
【００３０】この場合、アクチュエータ制御回路１０に
揺動上限角度（例えば時計回り方向への揺動角度）と下
限角度（例えば反時計回り方向への揺動角度）を設定
し、上限角度以上にあるときは揺動軸２を下限方向へ動
作させ、下限角度以下にあるとき揺動軸２を上限方向へ
動作させる。これにより、設定した揺動角度で揺動アク
チュエータ１を制御することができる。つまり、図６に
示した角度において下限角度をθ2 、上限角度をθ14に
設定した場合、分割データが２と１４との間になるよう
に揺動アクチュエータ１を揺動制御することにより、揺
動アクチュエータ１の揺動軸２を下限角度θ2 と上限角
度θ14との間で揺動制御することができる。
【００３１】一方、マイクロコンピュータ１０は、上述
のようにして検出した揺動アクチュエータ１の揺動角度
に基づいてエンコーダ信号を生成して出力する。従っ
て、マイクロコンピュータ１０から出力されるエンコー
ダ信号を図示しないデコード回路でデコードすることに
より現在の揺動アクチュエータの揺動角度を外部機器で
容易に処理することができる。
【００３２】次に上記構成の作用について説明する。図
７はマイクロコンピュータ１０の動作を示すフローチャ
ートである。この図７において、マイクロコンピュータ
１０は、電源投入により動作開始したときは、まず、揺
動角度を設定する（Ｓ１）。つまり、揺動範囲として図
６に示す例えば下限角度θ2 、上限角度θ14を設定す
る。
【００３３】続いて、現在の揺動アクチュエータ１の動
作状態を判断する（Ｓ２）。つまり、磁気抵抗効果素子
７からの磁気検出信号の信号レベルを１６分割すること
により得られた分割データに基づいて現在の揺動軸２の
揺動角度を検出する。この場合、分割データが３〜１３
のときは、揺動軸２は揺動範囲内に位置していると判断
し、そのまま揺動アクチュエータ１を動作させる（Ｓ
８）。また、分割データが０〜２のときは、揺動軸２は
下限角度θ2 を下回っていると判断し、揺動アクチュエ
ータ１を上限方向へ駆動する（Ｓ１０）。また、分割デ
ータが１４〜１６のときは、揺動軸２は上限角度θ14を
上回っていると判断し、揺動アクチュエータ１を下限方
向へ駆動する（Ｓ９）。
【００３４】このようにして揺動アクチュエータ１を動
作したときは、磁気抵抗効果素子７からの磁気検出信号
の信号レベルに基づいて現在の揺動アクチュエータ１の
揺動角度を検出し、その揺動角度に応じて揺動アクチュ
エータ１を制御する。
【００３５】以上のような制御の結果、マイクロコンピ
ュータ９は、磁気抵抗効果素子７からの磁気検出信号の
信号レベルに基づいて揺動アクチュエータ１の現在の揺
動角度を求めると共に、検出した現在位置に基づいて揺
動アクチュエータ１に対する制御を実行するので、揺動
アクチュエータ１を確実に制御することができる。
【００３６】このような実施の形態によれば、磁石４の
スロープ面５の表面を単極に着磁し、磁石４の表面と磁
気抵抗効果素子７との間の距離を変化させることにより
揺動アクチュエータ１の揺動角度に応じて磁気抵抗効果
素子７に鎖交する磁束密度を変化させるようにしたの
で、磁気抵抗効果素子７からは揺動アクチュエータ１の
揺動角度に対応した検出信号が出力される。従って、磁
石の外周面に多極着磁する構成に比較して、磁気抵抗効
果素子７から出力される検出信号の信号レベルに基づい
て揺動アクチュエータ１の揺動角度を簡単な構成で精度
よく検出することができる。この場合、磁石４への着磁
は単極着磁でよいので、磁石４への着磁を容易に行うこ
とができると共に、磁化の状態の検査を容易に行うこと
ができる。
【００３７】また、磁気抵抗効果素子７からの検出信号
の信号レベルを４ｂｉｔマイクロコンピュータ９により
分割し、その分割データに基づいて揺動アクチュエータ
１の揺動位置を検出するようにしたので、マイクロコン
ピュータ９における分解ｂｉｔ数を変更することにより
分解能を容易に変更することができる。
【００３８】さらに、マイクロコンピュータ９からエン
コーダ信号を出力するようにしたので、マイクロコンピ
ュータ９により任意のエンコーダ信号を得ることができ
ると共に、揺動角度範囲を容易に変更することができ
る。
【００３９】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図８及び図９を参照して説明する。この第
２の実施の形態は、磁気抵抗効果素子７からの磁気検出
信号の信号レベルを所定のスレッショルドレベルと比較
することにより揺動アクチュエータ１の揺動角度を求め
ることを特徴とする。
【００４０】即ち、磁気抵抗効果素子７からの磁気検出
信号は上限用コンパレータ１１及び下限用コンパレータ
１２に与えられる。この上限用コンパレータ１１は磁気
抵抗効果素子７からの検出信号が上限基準電圧ＶH を上
回った状態で反転信号を出力する。また、下限用コンパ
レータ１２は磁気抵抗効果素子７からの検出信号が下限
基準電圧ＶL を下回った状態で正転信号を出力する。駆
動回路１３は揺動軸２回転用のモータ１４に通電するも
ので、上限用コンパレータ１１から反転信号を受けた状
態ではモータ１４を反転方向に通電し、正転信号を受け
た状態ではモータ１４を正転方向に通電し、反転信号及
び正転信号の何れも受けていない状態では現在の通電状
態を継続するようになっている。
【００４１】さて、駆動回路１３からの通電によりモー
タ１４に給電されると、モータ１４が所定方向に回転す
る。このとき、モータ１４が正転方向に回転すると、そ
の回転に伴って磁気抵抗効果素子７からの検出信号の信
号レベルが上昇し、ついには上限基準電圧ＶH を上回る
ようになる（図９参照）。すると、上限用コンパレータ
１１から反転信号が出力されるようになるので、駆動回
路１３によりモータ１４が反転方向に通電されて反転す
るようになる。
【００４２】そして、モータ１４の反転により磁気抵抗
効果素子７からの検出信号の信号レベルが下限基準電圧
ＶL を下回るようになると（図９参照）、駆動回路１３
によりモータ１４が正転方向に通電されて正転するよう
になる。
【００４３】以上のような動作の結果、揺動アクチュエ
ータ１が揺動上限角度と揺動下限角度との間で揺動を繰
返すので、揺動軸２に設けられている反射鏡が揺動して
レーザ光がスキャンされる。
【００４４】この第２の実施の形態によれば、磁気抵抗
効果素子７からの磁気検出信号を所定の基準電圧でスレ
ッショルドすることにより揺動上限角度及び揺動下限角
度を検出するようにしたので、検出するための構成とし
てコンパレータ１１，１２を含む簡単な電子回路から構
成することができ、マイクロコンピュータを用いる第１
の実施の形態の構成に比較して低コストで実施すること
ができる。
【００４５】また、揺動アクチュエータ１の揺動角度の
設定を変更するときは、コンパレータ１１，１２に与え
る基準電圧を変更すればよいので、簡単に対応すること
ができる。
【００４６】（第３の実施の形態）次に本発明の第３の
実施の形態を図１０及び図１１を参照して説明する。こ
の第３の実施の形態は磁気発生手段の製造性を容易にし
たことを特徴とする。
【００４７】図１０は磁気発生手段を斜視して示し、図
１１は磁気発生手段の展開図である。これらの図１０及
び図１１において、磁石１５は円板形状をなしており、
磁気抵抗効果素子７との対向面が単極に磁化されている
と共に、その対向面に磁性部材１６が接着されて磁気発
生手段が構成されている。そして、磁性部材１６の表面
にはスロープ面１７が形成されている。
【００４８】この場合、磁石１５からの磁束は磁性部材
１６を介して放射されるので、磁性部材１６の表面の磁
束密度は磁石１５からの磁束密度と同等となる。従っ
て、上述した第１の実施の形態と同様に、磁気抵抗効果
素子７に鎖交する磁束密度は揺動アクチュエータ１の揺
動角度に対応するので、磁気抵抗効果素子７からの検出
信号の信号レベルに基づいて揺動アクチュエータ１の揺
動角度を求めることができる。
【００４９】この第３の実施の形態によれば、磁石より
も加工性が優れた磁性部材を加工することにより実施す
ることができるので、磁石１５としては簡単な形状であ
る円板形状に加工すれば済み、コストを大幅に低減する
ことができる。
【００５０】（第４の実施の形態）次に本発明の第４の
実施の形態を図１２乃至図１４を参照して説明する。こ
の第４の実施の形態は揺動アクチュエータ１の揺動限度
角度の検出精度を高めたことを特徴とする。
【００５１】図１２は磁石を斜視して示し、図１３は磁
石の展開図である。これらの図１２及び図１３におい
て、磁石１８（磁気発生手段に相当）の表面には階段部
１９が形成されている。この場合、磁石１８の階段部１
９の立上り部１９ａの位置は揺動アクチュエータ１の揺
動限界角度に対応するように設定されている。
【００５２】図１４は揺動アクチュエータの回転位置と
磁気抵抗効果素子からの磁気検出信号の信号レベルとの
対応関係を示している。この図１４において、磁石１８
の階段部１９の立上り部１９ａに対応して磁気抵抗効果
素子７から出力される磁気検出信号の信号レベルは急峻
に立上っているので、その信号レベルの急峻な立上りを
検出することにより揺動アクチュエータ１の揺動限度角
度を精度良く検出することができる。
【００５３】この場合、揺動限度角度を検出するための
スレッショルドレベルとしては階段部１９の立上り部１
９ａに対応した最大電圧と最小電圧との中間電圧に設定
するのが望ましい。
【００５４】この第４の実施の形態によれば、複数設定
された揺動限度角度を階段部１９の立上り部１９ａに設
定してスレッショルドレベルと比較することにより揺動
限度角度を検出するようにしたので、スレッショルドレ
ベルが変動するにしても揺動限度角度のずれは少なく、
揺動限度角度を精度よく検出することができる。
【００５５】（第５の実施の形態）次に本発明の第５の
実施の形態を図１５乃至図１７を参照して説明する。こ
の第５の実施の形態は揺動アクチュエータ１の揺動範囲
中に基準位置を設定したことを特徴とする。
【００５６】即ち、磁石２０（磁気発生手段に相当）の
表面に形成されたスロープ面２１は前スロープ面２１ａ
（分割スロープ面に相当）と後スロープ面２１ｂ（分割
スロープ面に相当）とを連結して形成されている。つま
り、スロープ面２１は、後スロープ面２１ｂの後端に前
スロープ面２１ａの前端が連結した形状をなしており、
その連結部位に段差状のスロープ切替部２１ｃが設定さ
れている。この場合、スロープ切替部２１ｃに基準位置
が設定されている。
【００５７】ここで、磁気抵抗効果素子７にスロープ面
２１から発せられて鎖交する磁束に着目すると、スロー
プ切替部２１ｃは他の部位に比較して磁気抵抗効果素子
７に鎖交する磁束密度が急峻に変化するので、磁気抵抗
効果素子７からの磁気検出信号も急峻に変化する。従っ
て、スロープ切替部２１ｃにスレッショルドレベルを設
定した場合、揺動アクチュエータ１の揺動により磁気抵
抗効果素子７がスロープ切替部２１ｃを検出するのに応
じて磁気抵抗効果素子７からの磁気検出信号が大きく変
化するので、スロープ切替部２１ｃに対応して磁気抵抗
効果素子７から出力される磁気検出信号の信号レベルは
大きく変化する。
【００５８】この第５の実施の形態によれば、スロープ
面２１に磁気抵抗効果素子７からの磁気検出信号の信号
レベルが大きく変わる段差状のスロープ切替部２１ｃを
設け、そのスロープ切替部２１ｃを揺動角度の基準位置
に設定したので、基準位置を検出するためのスレッショ
ルドレベルが変動するにしても基準位置が変動してしま
うことを防止でき、基準位置を精度よく検出することが
できる。
【００５９】また、エンコーダ信号と基準位置信号とを
同一構成で得ることができるので、基準位置信号を得る
構成を単独で設ける場合に比較して、全体構成を簡単化
することができる。
【００６０】（第６の実施の形態）次に本発明の第６の
実施の形態を図１８乃至図２０を参照して説明する。こ
の第６の実施の形態は揺動アクチュエータ１の揺動角度
の基準位置を磁束方向が反対方向となる境界位置に設定
したことを特徴とする。即ち、磁石２２（磁気発生手段
に相当）に形成されたスロープ面２３は２極に着磁され
ており、その着磁境界位置が基準位置に設定されてい
る。
【００６１】磁石２２のスロープ面２３から発せられて
磁気抵抗効果素子７に鎖交する磁束は着磁境界位置で反
対方向となっているので、その着磁境界位置を基準位置
に設定することにより基準位置の検出精度を高めること
ができる。この場合、基準位置を検出するためのスレッ
ショルドレベルとしては零レベルとなるように設定す
る。
【００６２】この第６の実施の形態によれば、磁石２２
のスロープ面２３に２極を着磁し、その着磁境界位置を
基準位置に設定するようにしたので、磁気抵抗効果素子
７から出力される検出信号の信号レベルを基準位置で大
きく変動させることができる。従って、第５の実施の形
態と同様に、基準位置を検出するためのスレッショルド
レベルが変動した場合であっても、基準位置が変動して
しまうことはなく、基準位置を精度よく検出することが
できる。
【００６３】本発明は上記した実施の形態にのみ限定さ
れるものではなく、次のような変形または拡張が可能で
ある。マイクロコンピュータとしては４ビットに限定さ
れることなく、任意のビット数のものを用いるようにし
てもよい。スロープ面の切替り部を複数箇所、或いは磁
極の切替り部を複数箇所設けるようにしてもよい。
【００６４】また、図２１及び図２２に示すように磁石
２４の表面の全周にわたってスロープ面を形成すること
によりロータリエンコーダに適用するようにしてもよ
い。この場合、図２３に示すように回転に応じて磁気抵
抗効果素子７からは周期状の検出信号が出力されるの
で、その検出信号に基づいてアクチュエータの回転位置
を検出することができる。また、図２４に示すように磁
石２５の端面を直線状のスロープ面から形成することに
よりリニアタイプのアクチュエータに適用するようにし
てもよい。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアクチュ
エータによれば、磁気検出手段に磁束密度を与える磁気
発生手段を、移動体の移動位置に応じて移動体と磁気検
出手段との間の距離を変化させることにより磁気検出手
段に鎖交する磁束密度が移動体の所定の移動範囲にわた
って異なるように構成したので、簡単な構成で高精度に
移動位置を検出することができるという優れた効果を奏
する。
【００６６】また、本発明の移動位置検出方法によれ
ば、移動位置検出装置の磁気検出手段からの検出信号の
信号レベルを複数ビットのデジタルデータに変換するこ
とにより移動位置を検出するようにしたので、デジタル
データに変換するビット数を変更することにより分解能
を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における全体の側面
図
【図２】磁石の斜視図
【図３】磁石の展開図
【図４】磁石の移動位置と磁気抵抗効果素子からの検出
信号の信号レベルとの対応を示す図
【図５】電気的構成を示す概略図
【図６】揺動位置と磁気抵抗効果素子からの信号レベル
との関係を示す図
【図７】マイクロコンピュータの動作を示すフローチャ
ート
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す電気的構成を
示す概略図
【図９】揺動位置と磁気抵抗効果素子からの信号レベル
との関係を示す図
【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す磁気発生手
段の斜視図
【図１１】磁気発生手段の展開図
【図１２】本発明の第４の実施の形態を示す磁石の斜視
図
【図１３】磁石の展開図
【図１４】揺動位置と磁気抵抗効果素子からの信号レベ
ルとの関係を示す図
【図１５】本発明の第５の実施の形態を示す磁石の斜視
図
【図１６】磁石の展開図
【図１７】揺動位置と磁気抵抗効果素子からの信号レベ
ルとの関係を示す図
【図１８】本発明の第６の実施の形態を示す磁石の斜視
図
【図１９】磁石の展開図
【図２０】揺動位置と磁気抵抗効果素子からの信号レベ
ルとの関係を示す図
【図２１】本発明の変形例を示す磁石の斜視図
【図２２】磁石の展開図
【図２３】回転位置と磁気抵抗効果素子からの信号レベ
ルとの関係を示す図
【図２４】本発明のその他の変形例を示す磁石の斜視図
【符号の説明】
１は揺動アクチュエータ、２は揺動軸、３はエンコー
ダ、４は磁石（磁気発生手段）、７は磁気抵抗効果素子
（磁気検出手段）、９はマイクロコンピュータ、１１は
上限用コンパレータ、１２は下限用コンパレータ、１３
は駆動回路、１４はモータ、１５は磁石（磁気発生手
段）、１６は磁性部材（磁気発生手段）、１７はスロー
プ面、１８は磁石（磁気発生手段）、１９は階段部、２
０は磁石（磁気発生手段）、２１はスロープ面、２１
ａ，２１ｂは分割スロープ面、２１ｃはスロープ切替部
（段差部）、２２は磁石（磁気発生手段）、２３はスロ
ープ面、２４，２５は磁石（磁気発生手段）である。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA35 CA09 DA01 DA04 DB07 DC08 DD02 GA34 GA52 GA71 JA04 LA06 LA11 LA14 LA23 2F077 AA25 AA26 JJ01 JJ07 JJ23 TT35 TT57 5H611 AA01 BB01 PP07 QQ03 RR03 TT01 UA04 5H633 BB15 GG23

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動体に当該移動体の移動方向に沿って
    設けられた磁気発生手段と、 この磁気発生手段の移動軌跡に対向するように設けられ
    た磁気検出手段とを備えた移動位置検出装置を有し、 前記磁気発生手段は、前記移動体の移動位置に応じて前
    記移動体と前記磁気検出手段との間の距離を変化させる
    ことにより前記磁気検出手段に鎖交する磁束密度が前記
    移動体の所定の移動範囲にわたって異なるように構成さ
    れたことを特徴とするアクチュエータ。
  2. 【請求項２】 前記磁気発生手段は、磁石から構成され
    ていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエー
    タ。
  3. 【請求項３】 前記磁気発生手段は、磁石と磁性部材と
    を一体化して構成され、上記磁性部材が前記磁気検出手
    段と対向していることを特徴とする請求項１記載のアク
    チュエータ。
  4. 【請求項４】 前記磁気発生手段は、前記磁石における
    前記磁気検出手段との対向面が単極に磁化されていると
    共に当該磁気発生手段における前記磁気検出手段との対
    向面の高さ位置が異なるように形成されていることを特
    徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のアクチュエー
    タ。
  5. 【請求項５】 前記磁気発生手段は、前記磁石における
    前記磁気検出手段との対向面が複数極に磁化されている
    と共に当該磁気発生手段における前記磁気検出手段との
    対向面において一磁極面内での磁極面の高さ位置が異な
    るように形成されていることを特徴とする請求項１乃至
    ３の何れかに記載のアクチュエータ。
  6. 【請求項６】 前記磁気発生手段は、前記磁気検出手段
    との対向面がスロープ状に形成されていることを特徴と
    する請求項１乃至５の何れかに記載のアクチュエータ。
  7. 【請求項７】 前記磁気発生手段は、前記磁気検出手段
    との対向面が階段状に形成されていることを特徴とする
    請求項１乃至５の何れかに記載のアクチュエータ。
  8. 【請求項８】 前記磁気発生手段は、前記磁気検出手段
    との対向面が１つのスロープ面を分割してなる複数の分
    割スロープ面を段差を有して接続した形状に形成されて
    いることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の
    アクチュエータ。
  9. 【請求項９】 移動体に当該移動体の移動方向に沿って
    設けられた磁気発生手段と、 この磁気発生手段の移動軌跡に対向するように設けられ
    た磁気検出手段とを備え、 前記磁気発生手段は、前記移動体の移動位置に応じて前
    記移動体と前記磁気検出手段との間の距離を変化させる
    ことにより前記磁気検出手段に鎖交する磁束密度が前記
    移動体の所定の移動範囲にわたって異なるように構成さ
    れ、 前記磁気検出手段からの検出信号の信号レベルを複数ビ
    ットのデジタルデータに変換し、そのデジタルデータに
    基づいて前記移動体の移動位置を検出することを特徴と
    する移動位置検出方法。
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