特開 2024-172318 位置検出用磁石および位置検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024172318

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】位置検出用磁石および位置検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/12 20060101AFI20241205BHJP

   G01D 5/14 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

G01D5/12 N

G01D5/14 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089955

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(72)【発明者】

【氏名】松本 徹

【テーマコード（参考）】

2F077

【Ｆターム（参考）】

2F077AA12

2F077JJ07

2F077JJ22

2F077UU11

(57)【要約】

【課題】簡易な且つ小型な構成で位置検出のリニアリティを改善させることができる位置検出用磁石および位置検出装置を提供する。
【解決手段】
二極に着磁された位置検出用磁石１であって、位置検出用磁石１の着磁方向Ａに平行な面のうちの一つの面Ｃ１に凸部Ｃ１１～Ｃ１３が一列に配列され、凸部Ｃ１１～Ｃ１３は、位置検出用磁石１と同一部材で同じ向きに着磁され、凸部Ｃ１１～Ｃ１３の配列の方向と着磁方向Ａのなす角が直交しない。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

二極に着磁された位置検出用磁石であって、
前記位置検出用磁石の着磁方向に平行な面のうちの一つの面に少なくとも３つ以上の凸部が一列に配列され、
前記３つ以上の凸部は、前記位置検出用磁石と同一部材で同じ向きに着磁され、
前記３つ以上の凸部の配列方向と前記着磁方向のなす角が直交しないことを特徴とする位置検出用磁石。

【請求項2】

前記少なくとも３つ以上の凸部のうちの１つは、前記一つの面の前記配列方向の中央に位置することを特徴とする請求項１に記載の位置検出用磁石。

【請求項3】

前記少なくとも３つ以上の凸部のうちの両端の２つは、前記一つの面の端部に位置することを特徴とする請求項１に記載の位置検出用磁石。

【請求項4】

前記少なくとも３つ以上の凸部のうちの両端の２つは、その磁石端部側が前記一つの面の端部より中央に位置していることを特徴とする請求項１に記載の位置検出用磁石。

【請求項5】

前記少なくとも３つ以上の凸部の配列方向の間隔が、前記位置検出用磁石の中央部から外側に向かって変化することを特徴とする請求項１に記載の位置検出用磁石。

【請求項6】

前記少なくとも３つ以上の凸部の配列方向の幅が、前記位置検出用磁石の中央部から外側に向かって変化することを特徴とする請求項１に記載の位置検出用磁石。

【請求項7】

前記少なくとも３つ以上の凸部の高さは、前記位置検出用磁石の中央部から外側に向かって変化することを特徴とする請求項１に記載の位置検出用磁石。

【請求項8】

前記中央に位置する凸部が曲面形状を有することを特徴とする請求項２に記載の位置検出用磁石。

【請求項9】

前記中央に位置する凸部が傾斜面を有することを特徴とする請求項２に記載の位置検出用磁石。

【請求項10】

前記中央に位置する凸部が階段形状を有することを特徴とする請求項２に記載の位置検出用磁石。

【請求項11】

前記少なくとも３つ以上の凸部は、棒状であって、前記凸部の配列方向と直交する方向において同一の高さで延在することを特徴とする請求項１に記載の位置検出用磁石。

【請求項12】

前記着磁方向は前記配列方向と同じ方向であることを特徴とする請求項１記載の位置検出用磁石。

【請求項13】

前記着磁方向は前記配列方向と異なる方向であることを特徴とする請求項１記載の位置検出用磁石。

【請求項14】

請求項１に記載の位置検出用磁石と、
前記位置検出用磁石の前記凸部を有する面に対向した平行な面を垂直に貫く方向の磁束密度を検出可能であって、
前記位置検出用磁石の前記凸部を有する面に対向した平行な面内において、前記位置検出用磁石と相対移動可能であることを特徴とする磁気センサとを有することを特徴とする位置検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、位置検出用磁石および位置検出装置に関し、特に高精度な位置決めに用いられる位置検出用磁石および位置検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、高精度な位置決めの必要性から磁石と磁気センサを用いて位置を検出する位置検出装置が開示されている。

【0003】

例えば、特許文献１では、磁石に接合されたヨークと磁気センサを用いた位置検出装置が開示されている。また特許文献２では、磁気センサと対向する面に所定の形状を有する位置検出用磁石が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実用新案登録第３１９１５３０号公報

【特許文献2】特許第６４７６７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、位置検出のリニアリティを得るためにヨークが用いられており、磁気センサと磁石以外の構成部品が位置検出装置に必要であるため、装置全体が複雑化且つ大型化するという課題があった。

【0006】

また、特許文献２に開示された従来技術では、位置検出のリニアリティが磁石端部近傍までは得られないという課題があった。

【0007】

そこで、本発明の目的は、簡易な且つ小型な構成で位置検出のリニアリティを改善させることができる位置検出用磁石および位置検出装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る位置検出用磁石は、二極に着磁された位置検出用磁石であって、前記位置検出用磁石の着磁方向に平行な面のうちの一つの面に少なくとも３つ以上の凸部が一列に配列され、前記３つ以上の凸部は、前記位置検出用磁石と同一部材で同じ向きに着磁され、前記３つ以上の凸部の配列方向と前記着磁方向のなす角が直交しないことを特徴とする。

【0009】

上記課題を解決するため、本発明の請求項１４に係る位置検出装置は、前記位置検出用磁石と、前記位置検出用磁石の前記凸部を有する面に対向した平行な面を垂直に貫く方向の磁束密度を検出可能であって、前記位置検出用磁石の前記凸部を有する面に対向した平行な面内において、前記位置検出用磁石と相対移動可能であることを特徴とする磁気センサとを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、簡易且つ小型な構成で位置検出のリニアリティを改善させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図2】本発明の第２の実施形態に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図3】本発明の第３の実施形態に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図4】本発明の第４の実施形態に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図5】本発明の第５の実施形態に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図6】本発明の第６の実施形態に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図7】本発明の第７の実施形態に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図8】本発明の第８の実施形態に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図9】第１の実施形態の変形例に係る位置検出用磁石の上面図及び側面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図10】図９の位置検出用磁石の別の角度での磁束密度の変化を示す図である。

【図11】図９の位置検出用磁石の着磁方向を異ならせた場合の磁束密度の変化を示す図である。

【図12】本発明の実施形態に係る位置検出装置を説明するための図である。

【図13】図１の位置検出用磁石に対する第１の比較例に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図14】図１３の位置検出用磁石の磁束線を示す図である。

【図15】図１の位置検出用磁石に対する第２の比較例に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【図16】図１の位置検出用磁石に対する第３の比較例に係る位置検出用磁石の上面図と、その磁束密度の変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

【0013】

（第１の実施形態）
以下、図１を参照して、第１の実施形態に係る位置検出用磁石１について説明する。図１（ａ）は位置検出用磁石１の上面図であり、図１（ｂ）は位置検出用磁石１の磁束密度の変化を示す図である。

【0014】

位置検出用磁石１は、後述する着磁方向に平行な面のうちの一つの面Ｃ１に１列に配列される３つの凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３を有する。

【0015】

図１（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石１の凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３を有する面Ｃ１の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0016】

位置検出用磁石１は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図１（ａ）において矢印で示されている。着磁方向Ａは、ＺＸ平面と平行な方向で、配列方向とは直交しない方向である。

【0017】

凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３は、棒状の凸部であり、位置検出用磁石１と同一部材で同じ向きに着磁され、Ｚ方向に平行に配列されている。また、面Ｃ１のＸ方向端部に、３つの凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３のうちの両端の凸部Ｃ１２，Ｃ１３が位置している。

【0018】

尚、着磁方向Ａと凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３の配列の方向となす角は直交しなければ本実施形態に限定されない。

【0019】

図１（ｂ）に示す曲線ＦＣ１は、位置検出用磁石１の凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３を有する面Ｃ１と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0020】

曲線ＦＣ１は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬ１は曲線ＦＣ１を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ１は、曲線ＦＣ１と直線ＡＬ１の縦軸方向の差分を示す。

【0021】

このリニアリティ誤差Ｅ１が小さいほど、位置検出用磁石１は良好な位置検出用磁石として用いることができる。

【0022】

尚、本実施形態では凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３は、棒状の凸部としたが、面Ｃ１上に一列に配列されていれば棒状でなくてもよい。

【0023】

以下、図１３を参照して、位置検出用磁石１に対する第１の比較例として、着磁方向に平行な面のいずれにも凸部を有しない従来の位置検出用磁石ＸＸについて説明する。図１３（ａ）は位置検出用磁石ＸＸの上面図であり、図１３（ｂ）は位置検出用磁石ＸＸの磁束密度の変化を示す図である。

【0024】

図１３（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石ＸＸの着磁方向に平行な面ＣＸＸの法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0025】

位置検出用磁石ＸＸは二極に着磁され、その着磁方向Ａは図１３（ａ）において矢印で示されている。着磁方向ＡはＸ方向と同一の方向である。

【0026】

図１３（ｂ）に示す曲線ＦＣＸＸは、図１３（ａ）に示す面ＣＸＸと平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0027】

曲線ＦＣＸＸは、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬＸＸは曲線ＦＣＸＸを一次近似した直線を示す。

【0028】

曲線ＦＣＸＸと直線ＡＬＸＸの縦軸方向の差分であるリニアリティ誤差ＥＸＸと比較すると、第１の実施形態のリニアリティ誤差Ｅ１（図１（ｂ））は小さい。特に、磁石端部近傍のリニアリティ誤差Ｅ１は、リニアリティ誤差ＥＸＸと比べてかなり小さくなっている。

【0029】

このように、位置検出用磁石１はリニアリティ誤差が小さく良好な位置検出用磁石であるといえる。

【0030】

図１４は、図１３に示す従来の位置検出用磁石ＸＸの磁束線ＭＦＬを示す。

【0031】

図１４において、直線ＴＬ上の磁束線ＭＦＬは、位置検出用磁石ＸＸの磁石中央部ではＸ方向と平行になっており、Ｙ方向の磁束密度が０となることがわかる。

【0032】

一方、位置検出用磁石ＸＸの磁石端部に向かうと、直線ＴＬ上の磁束線ＭＦＬは、Ｙ方向とほぼ平行になり、Ｙ方向の磁束密度が位置検出用磁石ＸＸの磁石中央部と比較して正の方向または負の方向に大きくなることがわかる。

【0033】

第１の実施形態ではこのため、面ＣＸＸに間隔をおいて複数の凸部を設けることで、磁石端部でのＹ方向の磁束密度の大きさや向きを変えている。これにより、位置検出用磁石１は、従来の位置検出用磁石ＸＸより磁石端部まで良好なリニアリティを得ることができる。

【0034】

以下、図１５を参照して、位置検出用磁石１に対する第２の比較例として、着磁方向に平行な面ＣＸＸ１に凸部Ｃ１１を有するが、凸部Ｃ１２，Ｃ１３は有さない位置検出用磁石ＸＸ１について説明する。図１５（ａ）は位置検出用磁石ＸＸ１の上面図であり、図１５（ｂ）は位置検出用磁石ＸＸ１の磁束密度の変化を示す図である。

【0035】

図１５（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石ＸＸ１の着磁方向に平行な面ＣＸＸ１の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0036】

位置検出用磁石ＸＸ１は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図１５（ａ）において矢印で示されている。着磁方向ＡはＸ方向と同一の方向である。

【0037】

図１５（ｂ）に示す曲線ＦＣＸＸ１は、図１５（ａ）に示す面ＣＸＸ１と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0038】

曲線ＦＣＸＸ１は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬＸＸ１は曲線ＦＣＸＸ１を一次近似した直線を示す。

【0039】

曲線ＦＣＸＸ１と直線ＡＬＸＸ１の縦軸方向の差分であるリニアリティ誤差ＥＸＸ１と比較すると、第１の実施形態のリニアリティ誤差Ｅ１（図１（ｂ））は小さい。特に、磁石端部近傍のリニアリティ誤差Ｅ１は、リニアリティ誤差ＥＸＸ１と比べてかなり小さくなっている。

【0040】

これは、面ＣＸＸ１のＸ方向中央に１つの凸部Ｃ１１のみを有する位置検出用磁石ＸＸ１に対し、面Ｃ１に、凸部Ｃ１１だけでなく、Ｘ方向端部に２つの凸部Ｃ１２，Ｃ１３も位置検出用磁石１が有するからである。

【0041】

つまり、凸部を磁石端部近傍にも設けることにより、位置検出用磁石１では磁石端部の磁束密度の大きさや向きを調整することが可能となっている。

【0042】

以上より、位置検出用磁石１では、面Ｃ１に、Ｘ方向中央の凸部Ｃ１１だけでなく、その両側に凸部Ｃ１２，Ｃ１３を設けることで、磁石中央部から磁石端部近傍まで良好なリニアリティを得ている。

【0043】

以下、図１６を参照して、位置検出用磁石１に対する第３の比較例として、着磁方向に平行な面ＣＸＸ２に凸部Ｃ１２，Ｃ１３の２つのみが設けられる位置検出用磁石ＸＸ２について説明する。図１６（ａ）は位置検出用磁石ＸＸ２の上面図であり、図１６（ｂ）は位置検出用磁石ＸＸ２の磁束密度の変化を示す図である。

【0044】

図１６（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石ＸＸ２の着磁方向に平行な面ＣＸＸ２の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0045】

位置検出用磁石ＸＸ２は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図１６（ａ）において矢印で示されている。着磁方向ＡはＸ方向と同一の方向である。

【0046】

図１６（ｂ）に示す曲線ＦＣＸＸ２は、図１６（ａ）に示す面ＣＸＸ２と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0047】

曲線ＦＣＸＸ２は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬＸＸ２は曲線ＦＣＸＸ２を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ１は曲線ＦＣ１と直線ＡＬ１の縦軸方向の差分を示す。

【0048】

曲線ＦＣＸＸ２と直線ＡＬＸＸ２の縦軸方向の差分であるリニアリティ誤差ＥＸＸ２と比較すると、第１の実施形態のリニアリティ誤差Ｅ１（図１（ｂ））は小さい。特に、磁石端部近傍のリニアリティ誤差Ｅ１は、リニアリティ誤差ＥＸＸ１と比べてかなり小さくなっている。

【0049】

これは、凸部として面ＣＸＸ２のＸ方向端部にある凸部Ｃ１２，Ｃ１３のみを有する位置検出用磁石ＸＸ２に対し、面Ｃ１に、凸部Ｃ１２，Ｃ１３だけでなく、Ｘ方向の中央に凸部Ｃ１１も位置検出用磁石１が有するからである。

【0050】

つまり、位置検出用磁石ＸＸ２では、Ｘ方向中央部において、曲線ＦＣＸＸ２にリニアリティは得られるが、凸部Ｃ１１がないために磁束密度のＹ方向の変化が小さくなり、曲線ＦＣＸＸ２の中央部のその傾きが寝てくる。このため、曲線ＦＣＸＸ２は全体としてのリニアリティが悪い。

【0051】

一方、図１の位置検出用磁石１のように、Ｘ方向端部に凸部Ｃ１２，Ｃ１３が形成されるだけでなく、Ｘ方向中央部にも凸部Ｃ１１を形成した場合、Ｘ方向中央部においての磁束密度のＹ方向の変化を大きくすることができる。すなわち、図１６の曲線ＦＣＸＸ２とくらべ、曲線ＦＣ１はその中央部の傾きが立ってくる。このため、図１の曲線ＦＣ１は全体としてのリニアリティが曲線ＦＣＸＸ２と比べて優れている。

【0052】

以上より第１の実施形態では、位置検出用磁石１の面Ｃ１に２つの溝を形成し、Ｘ方向に配列する３つの凸部を設けている。これにより、位置検出用磁石１においてリニアリティを良好にすることができる。

【0053】

以上より第１の実施形態では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0054】

ここで第１の実施形態では、面Ｃ１に設ける３つの凸部を、溝を２つ形成するという最小限の加工で実施する例を示したが本発明の構成はこれに限定されない。すなわち、本発明では、少なくとも３つ以上の凸部形状を、位置検出用磁石の後述する磁気センサ２００（図１２）が相対移動可能な対向面に一列に配列し、磁束密度の大きさや向きを調整し、リニアリティを改善できればよい。以下では、さまざまな実施形態を説明するが、記号および図の説明は、第１の実施形態と同様の場合、重複した説明は省略する。

【0055】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、面Ｃ１に１列に配列される３つの凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３を設けることで、リニアリティを改善した位置検出用磁石１について説明した。

【0056】

一方、第２の実施形態に係る位置検出用磁石２は、位置検出用磁石１と同様に、後述する着磁方向に平行な面のうちの一つの面Ｃ２に１列に配列される３つの凸部を有する。しかし第２の実施形態は、この３つの凸部のうちの両端部の凸部の大きさ・配置が第１の実施形態と異なる。

【0057】

以下、図２を参照して、位置検出用磁石２について具体的に説明する。図２（ａ）は位置検出用磁石２の上面図であり、図２（ｂ）は位置検出用磁石２の磁束密度の変化を示す図である。

【0058】

図２（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石２の凸部Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３を有する面Ｃ２の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0059】

位置検出用磁石２は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図２（ａ）において矢印で示されている。着磁方向Ａは、ＺＸ平面と平行な方向で、配列方向とは直交しない方向である。

【0060】

凸部Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３は、棒状の凸部であり、位置検出用磁石２と同一部材で同じ向きに着磁され、Ｚ方向に平行に配列されている。また、面Ｃ２のＸ方向端部には溝が形成されており、この結果、３つの凸部Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３のうちの両端の凸部Ｃ２２，Ｃ２３の磁石端部側は、磁石端部より中央に位置している。

【0061】

図２（ｂ）に示す曲線ＦＣ２は、位置検出用磁石２の凸部Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３を有する面Ｃ２と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0062】

曲線ＦＣ２は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬ２は曲線ＦＣ２を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ２は曲線ＦＣ２と直線ＡＬ２の縦軸方向の差分を示す。

【0063】

図２（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、第２の実施形態に係る位置検出用磁石２のリニアリティ誤差Ｅ２の方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬ２に曲線ＦＣ２が重なっていることがわかる。

【0064】

このように、第２の実施形態では、凸部と凸部の間隔を設けることに加え、凸部の磁石端部側を中央に位置させることで磁石端部の磁束密度の大きさや向きを変えている。これにより、位置検出用磁石２においてリニアリティを良好にすることができる。

【0065】

以上より第２の実施形態では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0066】

尚、本実施形態では凸部Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３は、棒状の凸部としたが、面Ｃ２上に一列に配列されていれば棒状でなくてもよい。

【0067】

（第３の実施形態）
第２の実施形態では、面Ｃ２に溝を４つ形成し、３つの凸部Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３を設けることでリニアリティを改善した位置検出用磁石１について説明した。

【0068】

一方、第３の実施形態に係る位置検出用磁石３は、位置検出用磁石２と同様に、後述する着磁方向に平行な面のうちの一つの面Ｃ３に４つの溝が形成されている。しかし第３の実施形態は、第２の実施形態とは異なる大きさ及び位置の溝を形成して１列に配列される５つの凸部を設け、各凸部の間隔を中央部から外側に向かって変化させて良好なリニアリティを得ている点で第２の実施形態と異なる。

【0069】

以下、図３を参照して、位置検出用磁石３について具体的に説明する。図３（ａ）は位置検出用磁石３の上面図であり、図３（ｂ）は位置検出用磁石３の磁束密度の変化を示す図である。

【0070】

図３（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石３の凸部Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３，Ｃ３４，Ｃ３５を有する面Ｃ３の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0071】

位置検出用磁石３は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図３（ａ）において矢印で示されている。着磁方向Ａは、ＺＸ平面と平行な方向で、配列方向とは直交しない方向である。

【0072】

凸部Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３，Ｃ３４，Ｃ３５は、棒状の凸部であり、位置検出用磁石３と同一部材で同じ向きに平行に着磁され、Ｚ方向に平行に配列されている。

【0073】

中央の凸部Ｃ３１と凸部Ｃ３２の間に形成される溝Ｓ３１２の幅と、中央の凸部Ｃ３１と凸部Ｃ３３の間に形成される溝Ｓ３１３の幅は同じ幅（＝Ｓ１）となるよう加工される。

【0074】

同様に凸部Ｃ３２と凸部Ｃ３４の間に形成される溝Ｓ３２４の幅と、凸部Ｃ３３と凸部Ｃ３５の間に形成される溝Ｓ３３５の幅は同じ幅（＝Ｓ２＞Ｓ１）となるよう加工される。

【0075】

図３（ｂ）に示す曲線ＦＣ３は、位置検出用磁石３の５つの凸部Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３，Ｃ３４，Ｃ３５を有する面Ｃ３と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0076】

曲線ＦＣ３は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬ３は曲線ＦＣ３を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ３は曲線ＦＣ３と直線ＡＬ３の縦軸方向の差分を示す。

【0077】

図３（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、第３の実施形態に係る位置検出用磁石３のリニアリティ誤差Ｅ３の方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬ３に曲線ＦＣ３が重なっていることがわかる。

【0078】

このように、第３の実施形態では、凸部と凸部の間隔を中央から磁石端部に向かって変化させ、より細かく磁石端部の磁束密度の大きさや向きを変えている。これにより、位置検出用磁石３においてリニアリティを良好にすることができる。

【0079】

以上より、第３の実施形態では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0080】

尚、本実施形態では凸部Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３，Ｃ３４，Ｃ３５は、棒状の凸部としたが、面Ｃ３上に一列に配列されていれば棒状でなくてもよい。

【0081】

（第４の実施形態）
第３の実施形態では、面Ｃ３の凸部と凸部の間隔を中央部から外側に向かって変化させることでリニアリティを改善した位置検出用磁石３について説明した。

【0082】

一方、第４の実施形態に係る位置検出用磁石４は、位置検出用磁石３と同様に、後述する着磁方向に平行な面のうちの一つの面Ｃ４に１列に配列される５つの凸部が形成されている。しかし第４の実施形態は、凸部と凸部の間隔は同一とし、各凸部の配列方向（Ｘ方向）の幅を中央部から外側に向かって変化させることで良好なリニアリティを得ている点で第３の実施形態と異なる。

【0083】

以下、図４を参照して、位置検出用磁石４について具体的に説明する。図４（ａ）は位置検出用磁石４の上面図であり、図４（ｂ）は位置検出用磁石４の磁束密度の変化を示す図である。

【0084】

図４（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石４の凸部Ｃ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４，Ｃ４５を有する面Ｃ４の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0085】

位置検出用磁石４は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図４（ａ）において矢印で示されている。着磁方向Ａは、ＺＸ平面と平行な方向で、配列方向とは直交しない方向である。

【0086】

凸部Ｃ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４，Ｃ４５は、棒状の凸部であり、位置検出用磁石４と同一部材で同じ向きに着磁され、Ｚ方向に平行に配列されている。

【0087】

図４（ａ）に示すように、凸部Ｃ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４，Ｃ４５の配列方向の幅をそれぞれＷ４１，Ｗ４２，Ｗ４３，Ｗ４４，Ｗ４５として示す。

【0088】

凸部Ｃ４２，Ｃ４４の夫々の幅Ｗ４２，Ｗ４３は同じ幅（＝Ｗ１）に、また凸部Ｃ４４，Ｃ４５の夫々幅Ｗ４４，Ｗ４５は同じ幅（＝Ｗ２＜Ｗ１）になるよう加工される。

【0089】

図４（ｂ）に示す曲線ＦＣ４は、位置検出用磁石４の凸部Ｃ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４，Ｃ４５を有する面Ｃ４と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0090】

曲線ＦＣ４は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬ４は曲線ＦＣ４を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ４は曲線ＦＣ４と直線ＡＬ４の縦軸方向の差分を示す。

【0091】

図４（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、第４の実施形態に係る位置検出用磁石４のリニアリティ誤差Ｅ４の方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬ４に曲線ＦＣ４が重なっていることがわかる。

【0092】

このように、第４の実施形態では、複数の凸部の幅を中央から磁石端部に向かって変化させ、より細かく磁石端部の磁束密度の大きさや向きを変えている。これにより、位置検出用磁石４においてリニアリティを良好にすることができる。

【0093】

以上より、第４の実施形態では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0094】

尚、本実施形態では凸部Ｃ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４，Ｃ４５は、棒状の凸部としたが、面Ｃ４上に一列に配列されていれば棒状でなくてもよい。

【0095】

（第５の実施形態）
第４の実施形態では、面Ｃ４の凸部の配列方向の幅を中央部から外側に向かって変化させることでリニアリティを改善した位置検出用磁石４について説明した。

【0096】

一方、第５の実施形態に係る位置検出用磁石５は、位置検出用磁石４と同様に、後述する着磁方向に平行な面のうちの一つの面Ｃ５に同一間隔で１列に配列される５つの凸部を設けている。しかし第５の実施形態は、位置検出用磁石４とは異なる深さの溝を形成し、各凸部の高さを配列の中央部から外側に向かって変化させることで良好なリニアリティを得ている点で第４の実施形態と異なる。

【0097】

以下、図５を参照して、位置検出用磁石５について具体的に説明する。図５（ａ）は位置検出用磁石５の上面図であり、図５（ｂ）は位置検出用磁石５の磁束密度の変化を示す図である。

【0098】

図５（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石５の凸部Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ５３，Ｃ５４，Ｃ５５を有する面Ｃ５の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0099】

位置検出用磁石５は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図５（ａ）において矢印で示されている。着磁方向Ａは、ＺＸ平面と平行な方向で、配列方向とは直交しない方向である。

【0100】

凸部Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ５３，Ｃ５４，Ｃ５５は、棒状の凸部であり、位置検出用磁石５と同一部材で同じ向きに着磁され、Ｚ方向に平行に配列されている。

【0101】

中央部の凸部Ｃ５１の両側にある溝の深さはＤ５１（＝Ｄ１）、凸部Ｃ５２，Ｃ５４の間にある溝の深さはＤ５２（＝Ｄ２＞Ｄ１）、凸部Ｃ５３，Ｃ５５の間にある溝の深さはＤ５３（＝Ｄ２＞Ｄ１）になるよう加工される。

【0102】

図５（ｂ）に示す曲線ＦＣ５は、位置検出用磁石５の凸部Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ５３，Ｃ５４，Ｃ５５を有する面Ｃ５と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0103】

曲線ＦＣ５は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬ５は曲線ＦＣ５を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ５は、曲線ＦＣ５と直線ＡＬ５の縦軸方向の差分を示すがリニアリティ誤差Ｅ５を示す。

【0104】

図５（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、第５の実施形態に係る位置検出用磁石５のリニアリティ誤差Ｅ５の方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬ５に曲線ＦＣ５が重なっていることがわかる。

【0105】

このように、第５の実施形態では、複数の凸部の高さを中央から磁石端部に向かって変化させ、より細かく磁石端部の磁束密度の大きさや向きを変えている。これにより、位置検出用磁石５においてリニアリティを良好にすることができる。

【0106】

以上より、第５の実施形態では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0107】

尚、本実施形態では凸部Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ５３，Ｃ５４，Ｃ５５は、棒状の凸部としたが、面Ｃ５上に一列に配列されていれば棒状でなくてもよい。

【0108】

（第６の実施形態）
第１～第５の実施形態では、矩形状の複数の凸部の間隔や幅、高さを変化させることでリニアリティを改善した位置検出用磁石１～５について説明した。

【0109】

一方、第６の実施形態に係る位置検出用磁石６は、後述する着磁方向に平行な面のうちの一つの面Ｃ６に１列に配列される複数の凸部のうち中央部にある凸部の形状を曲面形状とすることで良好なリニアリティを得ている点で第１～５の実施形態と異なる。

【0110】

以下、図６を参照して、位置検出用磁石６について具体的に説明する。図６（ａ）は位置検出用磁石６の上面図であり、図６（ｂ）は位置検出用磁石６の磁束密度の変化を示す図である。

【0111】

図６（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石６の凸部Ｃ６１，Ｃ６２，Ｃ６３を有する面Ｃ６の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0112】

位置検出用磁石６は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図６（ａ）において矢印で示されている。着磁方向Ａは、ＺＸ平面と平行な方向で、配列方向とは直交しない方向である。

【0113】

凸部Ｃ６１，Ｃ６２，Ｃ６３は、棒状の凸部であり、位置検出用磁石６と同一部材で同じ向きに着磁され、Ｚ方向に平行に配列されている。

【0114】

中央部の凸部Ｃ６１は、中央部から磁石端部の凸部Ｃ６２，Ｃ６３に接続される曲面形状に加工される。図６（ａ）ではその曲面形状の一例として円弧形状ＡＳが例示されている。また凸部Ｃ６２，Ｃ６３は矩形形状に加工される。

【0115】

図６（ｂ）に示す曲線ＦＣ６は、位置検出用磁石６の凸部Ｃ６１，Ｃ６２，Ｃ６３を有する面Ｃ６と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0116】

曲線ＦＣ６は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬ６は曲線ＦＣ６を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ６は、曲線ＦＣ６と直線ＡＬ６の縦軸方向の差分を示す。

【0117】

図６（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、第６の実施形態に係る位置検出用磁石６のリニアリティ誤差Ｅ６の方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬ６に曲線ＦＣ６が重なっていることがわかる。

【0118】

このように、第６の実施形態では、中央部の凸部Ｃ６１を曲面形状（例えば円弧形状）とすることで、中央部から磁石端部に向かって連続的に磁束密度の大きさや向きを変えている。これにより、位置検出用磁石６において、リニアリティを良好にすることができる。

【0119】

以上より、第６の実施形態では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0120】

尚、本実施形態では凸部Ｃ６１，Ｃ６２，Ｃ６３は、棒状の凸部としたが、面Ｃ６上に一列に配列されていれば棒状でなくてもよい。

【0121】

（第７の実施形態）
第６の実施形態では、３つの凸部のうちの中央部の凸部を曲面形状とすることでリニアリティを改善した位置検出用磁石６について説明した。

【0122】

一方、第７の実施形態に係る位置検出用磁石７は、後述する着磁方向に平行な面のうちの一つの面Ｃ７に１列に配列される３つの凸部のうちの中央部の凸部に傾斜面を設けることで良好なリニアリティを得ている点で第６の実施形態と異なる。

【0123】

以下、図７を参照して、位置検出用磁石７について具体的に説明する。図７（ａ）は位置検出用磁石７の上面図であり、図７（ｂ）は位置検出用磁石７の磁束密度の変化を示す図である。

【0124】

図７（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石７の凸部Ｃ７１，Ｃ７２，Ｃ７３を有する面Ｃ７の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0125】

位置検出用磁石７は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図７（ａ）において矢印で示されている。着磁方向Ａは、ＺＸ平面と平行な方向で、配列方向とは直交しない方向である。

【0126】

凸部Ｃ７１，Ｃ７２，Ｃ７３は、棒状の凸部であり、位置検出用磁石７と同一部材で同じ向きに着磁され、Ｚ方向に平行に配列されている。

【0127】

中央部の凸部Ｃ７１は、頂点Ｐ１，Ｐ２を繋ぐ、凸部Ｃ７２と接続する傾斜面ＲＰ１と、頂点Ｐ３，Ｐ４を繋ぐ、凸部Ｃ７３と接続する傾斜面ＲＰ２と、頂点Ｐ２，Ｐ３を繋ぐ、傾斜面ＲＰ１，ＲＰ２と接続する平面との３つの平面を有するよう加工される。また凸部Ｃ７２，Ｃ７３は、矩形形状に加工される。

【0128】

図７（ｂ）に示す曲線ＦＣ７は、位置検出用磁石７の凸部Ｃ７１，Ｃ７２，Ｃ７３を有する面Ｃ７との平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0129】

曲線ＦＣ７は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬ７は曲線ＦＣ７を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ７は、曲線ＦＣ７と直線ＡＬ７の縦軸方向の差分を示す。

【0130】

図７（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、第７の実施形態に係る位置検出用磁石７のリニアリティ誤差Ｅ７の方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬ７に曲線ＦＣ７が重なっていることがわかる。

【0131】

このように、第７の実施形態では、中央部の凸部Ｃ７１に傾斜面ＲＰを設けることで、中央部から磁石端部に向かって連続的に磁束密度の大きさや向きを変えている。これにより、位置検出用磁石７において、リニアリティを良好にすることができる。

【0132】

以上より、第７の実施形態では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0133】

尚、本実施形態では凸部Ｃ７１，Ｃ７２，Ｃ７３は、棒状の凸部としたが、面Ｃ７上に一列に配列されていれば棒状でなくてもよい。

【0134】

（第８の実施形態）
第７の実施形態では、３つの凸部のうちの中央部の凸部に傾斜面を設けることでリニアリティを改善した位置検出用磁石７について説明した。

【0135】

一方、第８の実施形態に係る位置検出用磁石８では、後述する着磁方向に平行な面のうちの一つの面Ｃ８に１列に配列される３つの凸部のうちの中央部の凸部を階段形状とすることで良好なリニアリティを得ている点で第７の実施形態と異なる。

【0136】

以下、図８を参照して、位置検出用磁石８について具体的に説明する。図８（ａ）は位置検出用磁石８の上面図であり、図８（ｂ）は位置検出用磁石８の磁束密度の変化を示す図である。

【0137】

図８（ａ）に示す上面図の紙面奥行き方向をＺ方向、位置検出用磁石８の凸部Ｃ８１，Ｃ８２，Ｃ８３を有する面Ｃ８の法線方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。

【0138】

位置検出用磁石８は二極に着磁され、その着磁方向Ａは図８（ａ）において矢印で示されている。着磁方向Ａは、ＺＸ平面と平行な方向で、配列方向とは直交しない方向である。

【0139】

凸部Ｃ８１，Ｃ８２，Ｃ８３は、棒状の凸部であり、位置検出用磁石８と同一部材で同じ向きに着磁され、Ｚ方向に平行に配列されている。

【0140】

中央部の凸部Ｃ８１は、中央部から磁石端部の凸部Ｃ８２，Ｃ８３に接続される階段形状ＳＰに加工される。また凸部Ｃ８２，Ｃ８３は矩形形状に加工される。

【0141】

階段形状ＳＰの段数は、図８（ａ）で示すように複数有する。

【0142】

図８（ｂ）に示す曲線ＦＣ８は、位置検出用磁石８の凸部Ｃ８１，Ｃ８２，Ｃ８３を有する面Ｃ８と平行な離間距離Ｔの位置の平面上にある、Ｘ方向と平行な直線ＴＬ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0143】

曲線ＦＣ８は、横軸がＸ方向の直線ＴＬ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬ８は曲線ＦＣ８を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差Ｅ８は曲線ＦＣ８と直線ＡＬ８の縦軸方向の差分を示す。

【0144】

図８（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、第８の実施形態に係る位置検出用磁石８のリニアリティ誤差Ｅ８の方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬ８に曲線ＦＣ８が重なっていることがわかる。

【0145】

このように、第８の実施形態では、中央部の凸部Ｃ８１を階段形状ＳＰとすることで、中央部から磁石端部に向かって細かく磁束密度の大きさや向きを変えている。これにより、位置検出用磁石８において、リニアリティを良好にすることができる。このとき、凸部Ｃ８１の階段形状はその段数が多いほど、より細かにリニアリティが調整可能となる。

【0146】

尚、階段形状ＳＰの形状は本実施例に限定されないが、階段形状ＳＰは凸部Ｃ８２，Ｃ８３に接続される方がより好適である。階段形状ＳＰが凸部Ｃ８２，Ｃ８３に接続しない場合、例えば、階段形状ＳＰの階段部を中央部に集中させた場合、中央部分しか曲線ＦＣ８の傾きが立たず、端部近くでは曲線ＦＣ８の傾きが立たなくなるためである。

【0147】

以上より、第８の実施形態では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0148】

尚、本実施形態では凸部Ｃ８１，Ｃ８２，Ｃ８３は、棒状の凸部としたが、面Ｃ８上に一列に配列されていれば棒状でなくてもよい。

【0149】

（第１の実施形態の変形例１）
次に第１の実施形態の変形例１に係る位置検出用磁石１ａについて説明する。

【0150】

本変形例に係る位置検出用磁石１ａは、第１の実施形態に係る位置検出用磁石１と同一形状であるが、その磁束密度の変化を第１の実施形態とは異なる位置・方向から測定している点で異なる。以下、位置検出用磁石１ａにおいて、第１の実施形態に係る位置検出用磁石１と同一の構成については符号の最後に「ａ」を付し、重複した説明は省略する。例えば、位置検出用磁石１ａには、３つの凸部Ｃ１１ａ，Ｃ１２ａ，Ｃ１３ａが、位置検出用磁石１の３つの凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３と同一の場所に同一形状で形成される。

【0151】

以下本変形例について図９を用いて説明する。

【0152】

図９（ａ）は位置検出用磁石１ａの上面図であり、図９（ｂ）はその正面図、すなわち位置検出用磁石１ａの－Ｙ方向の面を示す図であり、図９（ｃ）は位置検出用磁石１ａの磁束密度の変化を示す図である。

【0153】

図９（ｂ）に示すように、直線ＴＬは、位置検出用磁石１ａの面Ｃ１ａと平行な離間距離Ｔの位置の平面上にあって、Ｙ方向からみてＺ方向における位置検出用磁石１ａの中央に位置する直線である。

【0154】

直線ＴＬＰは、図９（ｂ）に示すように、直線ＴＬに対して、Ｚ方向に平行に移動した直線である。

【0155】

直線ＴＬＡは、図９（ｂ）に示すように、面Ｃ１ａと平行な離間距離Ｔの位置の平面上にあって、直線ＴＬに対して一定の角度（ここでは２０度）傾いたものである。尚、２０度というのは例示であって、他の角度であってもよい。

【0156】

図９（ｃ）に示す曲線ＦＣＰは、直線ＴＬＰ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。また図９（ｃ）に示す曲線ＦＣＡは、直線ＴＬＡ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0157】

曲線ＦＣＰ，ＦＣＡは、横軸がＸ方向の直線ＴＬＰ，ＴＬＡの夫々の上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬＰ，ＴＬＡの夫々を通過するＹ方向の磁束密度を示す。また図９（ｃ）に示す直線ＡＬＰ，ＡＬＡは、夫々曲線ＦＣＰ，ＦＣＡを一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差ＥＰは、曲線ＦＣＰと直線ＡＬＰの縦軸方向の差分を、リニアリティ誤差ＥＡは、曲線ＦＣＡと直線ＡＬＡの縦軸方向の差分を示す。

【0158】

図９（ｃ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、本変形例のリニアリティ誤差ＥＰ，ＥＡの方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬＰ，ＡＬＡに曲線ＦＣＰ，ＦＣＡの夫々が重なっていることがわかる。

【0159】

このように、凸部Ｃ１１ａ，Ｃ１２ａ，Ｃ１３ａは棒状であってＺ方向に同一高さで延在していることにより、本変形例のように第１の実施形態とは異なる位置・方向からその磁束密度の変化を測定しても第１の実施形態の場合と同様の効果がえられる。すなわち、本変形例に示す形状に凸部を形成することにより磁束密度の大きさや向きを調整することで、位置検出用磁石１ａにおいてリニアリティを良好にすることができる。

【0160】

以上より、変形例１では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0161】

尚、位置検出用磁石１ａの磁束密度の変化を、図９（ａ）の位置からＺＸ平面上で位置検出用磁石１ａを２０°傾けた状態で測定した場合も、位置検出用磁石１ａにおいてリニアリティを良好にすることができる。この場合について以下図１０を用いて説明する。

【0162】

図１０（ａ）は位置検出用磁石１ａの上面図であり、図１０（ｂ）は位置検出用磁石１ａの磁束密度の変化を示す図である。

【0163】

図１０（ｂ）に示す曲線ＦＣＡ１は、横軸が直線ＴＬＡ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬＡを通過するＹ方向の磁束密度の変化を示す。また図１０（ｂ）に示す直線ＡＬＡ１は、曲線ＦＣＡ１を一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差ＥＡ１は、曲線ＦＣＡ１と直線ＡＬＡ１の縦軸方向の差分を示す。

【0164】

この場合においても、図１０（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、図１０（ｂ）に示すリニアリティ誤差ＥＡ１は小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬＡ１に曲線ＦＣＡ１が重なっていることがわかる。

【0165】

このように、本変形例では、ＺＸ平面上で位置検出用磁石１ａを傾けた場合においても位置検出用磁石のリニアリティを良好にすることができる。

【0166】

（第１の実施形態の変形例２）
次に第１の実施形態の変形例２に係る位置検出用磁石１ｂについて説明する。

【0167】

本変形例に係る位置検出用磁石１ｂは、第１の実施形態に係る位置検出用磁石１と同一形状であるが、その着磁方向が第１の実施形態とは異なる。以下、位置検出用磁石１ｂにおいて、第１の実施形態に係る位置検出用磁石１と同一の構成については符号の最後に「ｂ」を付し、重複した説明は省略する。例えば、位置検出用磁石１ｂには、３つの凸部Ｃ１１ｂ，Ｃ１２ｂ，Ｃ１３ｂが、位置検出用磁石１の３つの凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３と同一の場所に同一形状で形成される。

【0168】

以下本変形例について図１１を用いて説明する。

【0169】

図１１（ａ）は位置検出用磁石１ｂの上面図であり、図１１（ｂ）はその正面図、すなわち位置検出用磁石１ｂの－Ｙ方向の面を示す図であり、図１１（ｃ）は位置検出用磁石１ｂの磁束密度の変化を示す図である。

【0170】

図１１（ｂ）に示すように、直線ＴＬｂは、位置検出用磁石１ｂの面Ｃ１ｂと平行な離間距離Ｔの位置の平面上にあって、Ｙ方向からみてＺ方向における位置検出用磁石１ｂの中央に位置する直線である。

【0171】

また図１に示すように、位置検出用磁石１の着磁方向Ａは、凸部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３の配列方向であるＸ方向に平行でかつＹ方向およびＺ方向と直交する。これに対し、図１１（ｂ）に示すように、位置検出用磁石１ｂの着磁方向ＡＡと、凸部１１ｂ，Ｃ１２ｂ，Ｃ１３ｂの配列方向であるＸ方向とのなす角は直交せず（ここでは３０度）、Ｙ方向と直交する。尚、３０度というのは例示であって、他の角度であってもよい。

【0172】

図１１（ｂ）に示す曲線ＦＣＡＡは、直線ＴＬｂ上でのＹ方向の磁束密度の変化を示す。

【0173】

曲線ＦＣＡＡは、横軸がＸ方向の直線ＴＬｂ上での位置を示し、縦軸が直線ＴＬｂを通過するＹ方向の磁束密度を示す。また直線ＡＬＡＡは曲線ＦＣＡＡを一次近似した直線を示し、リニアリティ誤差ＥＡＡは、曲線ＦＣＡＡと直線ＡＬＡＡの縦軸方向の差分を示す。

【0174】

図１１（ｂ）と図１３（ｂ）を比較すると、位置検出用磁石ＸＸのリニアリティ誤差ＥＸＸより、本変形例のリニアリティ誤差ＥＡＡの方が小さく、磁石端部近傍まで一次近似直線ＡＬＡＡに曲線ＦＣＡＡが重なっていることがわかる。

【0175】

このように、本変形例では、着磁方向ＡＡがＸ方向と平行でなく角度を有する場合においても、第１の実施形態の場合と同様の効果が凸部形成により得られている。すなわち、凸部形成により磁束密度の大きさや向きを調整することで、位置検出用磁石１ｂにおいてリニアリティを良好にすることができる。

【0176】

以上より、変形例２では、簡易且つ小型な構成で位置検出用磁石のリニアリティを改善させている。

【0177】

（第９の実施形態）
次に、図９を用いて前述した位置検出用磁石１ａを含む位置検出装置１００について説明する。

【0178】

図１２は、第９の実施形態に係る位置検出装置１００を示す図である。

【0179】

図１２において、位置検出装置１００は、位置検出用磁石１ａと、磁気センサ２００（例えばホール素子といった磁束密度の大きさに比例した電圧を出力するセンサなど）を有する。

【0180】

磁気センサ２００は、位置検出用磁石１ａの面Ｃ１ａに対向した平行な面を垂直に貫く方向（Ｙ方向）の磁束密度を検出する。

【0181】

また、磁気センサ２００は、図示しない相対移動機構に位置検出用磁石１ａとともに組み込まれ、直線ＴＬを含むＺＸ平面上を位置検出用磁石１ａに対して相対移動可能となっている。

【0182】

これにより、磁気センサ２００により直線ＴＬ，ＴＬＰ，ＴＬＡ上のＹ方向の磁束密度を検出可能となる。

【0183】

以上本実施形態によれば、位置検出用磁石１ａのａの面Ｃ１ａに対向した平行な面を垂直に貫く方向の磁束密度を磁気センサ２００で検出できるようになる。このため、簡易且つ小型な構成でリニアリティが良好な位置検出装置１００を提供できる。

【0184】

尚、上述の各実施形態における位置検出用磁石は、焼結磁石やボンド磁石など種類は問わず、その材質もネオジム、フェライトなどさまざまなものが適用可能である。

【0185】

また、上述の各実施形態における位置検出用磁石の凸部形状の製作方法も切削加工や研削加工などの除去加工、射出成型や圧縮成形などのモールド加工など磁石の種類や材質によって適宜選択可能である。

【0186】

本発明の位置検出用磁石の用途として、例えば撮像装置では、ＡＦ機構、ズーム機構、振れ補正機構の位置検出などに用いることが可能である。また、自動車においては、本発明の位置検出用磁石は、アクセルやブレーキなどのペダル位置検出、各種レバーの位置検出などに用いることが可能である。また、本発明の位置検出用磁石は、ステージ装置の位置検出などにも用いることが可能である。このように、本発明の位置検出用磁石の用途は広く、様々な用途の位置検出に使用可能である。

【0187】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【0188】

本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
（構成１）二極に着磁された位置検出用磁石であって、前記位置検出用磁石の着磁方向に平行な面のうちの一つの面に少なくとも３つ以上の凸部が一列に配列され、前記３つ以上の凸部は、前記位置検出用磁石と同一部材で同じ向きに着磁され、前記３つ以上の凸部の配列方向と前記着磁方向のなす角が直交しないことを特徴とする位置検出用磁石。
（構成２）前記少なくとも３つ以上の凸部のうちの１つは、前記一つの面の前記配列方向の中央に位置することを特徴とする構成１に記載の位置検出用磁石。
（構成３）前記少なくとも３つ以上の凸部のうちの両端の２つは、前記一つの面の端部に位置することを特徴とする構成１又は２に記載の位置検出用磁石。
（構成４）前記少なくとも３つ以上の凸部のうちの両端の２つは、その磁石端部側が前記一つの面の端部より中央に位置していることを特徴とする構成１又は２に記載の位置検出用磁石。
（構成５）前記少なくとも３つ以上の凸部の配列方向の間隔が、前記位置検出用磁石の中央部から外側に向かって変化することを特徴とする構成１乃至４のいずれか１つに記載の位置検出用磁石。
（構成６）前記少なくとも３つ以上の凸部の配列方向の幅が、前記位置検出用磁石の中央部から外側に向かって変化することを特徴とする構成１乃至５のいずれか１つに記載の位置検出用磁石。
（構成７）前記少なくとも３つ以上の凸部の高さは、前記位置検出用磁石の中央部から外側に向かって変化することを特徴とする構成１乃至５のいずれか１つに記載の位置検出用磁石。
（構成８）前記中央に位置する凸部が曲面形状を有することを特徴とする構成２に記載の位置検出用磁石。
（構成９）前記中央に位置する凸部が傾斜面を有することを特徴とする構成２に記載の位置検出用磁石。
（構成１０）前記中央に位置する凸部が階段形状を有することを特徴とする構成２に記載の位置検出用磁石。
（構成１１）前記少なくとも３つ以上の凸部は、棒状であって、前記凸部の配列方向と直交する方向において同一の高さで延在することを特徴とする構成１乃至１０のいずれか１つに記載の位置検出用磁石。
（構成１２）前記着磁方向は前記配列方向と同じ方向であることを特徴とする構成１乃至１１のいずれか１つ記載の位置検出用磁石。
（構成１３）前記着磁方向は前記配列方向と異なる方向であることを特徴とする構成１乃至１１のいずれか１つに記載の位置検出用磁石。
（構成１４）構成１乃至１３のいずれか１つに記載の位置検出用磁石と、前記位置検出用磁石の前記凸部を有する面に対向した平行な面を垂直に貫く方向の磁束密度を検出可能であって、前記位置検出用磁石の前記凸部を有する面に対向した平行な面内において、前記位置検出用磁石と相対移動可能であることを特徴とする磁気センサとを有することを特徴とする位置検出装置。

【符号の説明】

【0189】

１，１ａ，１ｂ，２～８，ＸＸ，ＸＸ１，ＸＸ２ 位置検出用磁石
Ａ，ＡＡ 着磁方向
Ｃ１１～Ｃ１３ 凸部
Ｃ２１～Ｃ２３ 凸部
Ｃ３１～Ｃ３３ 凸部
Ｃ４１～Ｃ４３ 凸部
Ｃ５１～Ｃ５３ 凸部
Ｃ６１～Ｃ６３ 凸部
Ｃ７１～Ｃ７３ 凸部
Ｃ８１～Ｃ８３ 凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】