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公開番号2025069403
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2025017979,2023179875
出願日2025-02-05,2019-12-16
発明の名称エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置
出願人株式会社ニコン
代理人個人
主分類G01D 5/244 20060101AFI20250422BHJP(測定;試験)
要約【課題】被検物の回転速度が速い場合でも、消費電力を抑制して検出結果の信頼性を向上させる。
【解決手段】電源から電力が供給されて移動部の位置情報を検出する位置検出部と、前記移動部の移動によって移動する磁石と、前記磁石の移動による磁界の変化によって電気信号を発生する電気信号発生部と、前記電気信号により前記位置検出部に電力を供給する電力供給部と、を備え、前記位置検出部は、前記電源からの電力の供給が断たれると、前記電気信号の状態にかかわらず前記電力供給部から電力が供給され、前記位置情報の検出を行うエンコーダ装置が提供される。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
移動部の位置情報を検出する位置検出部と、
前記移動部の移動によって移動する磁石と、
前記磁石の移動による磁界の変化によって電気信号を発生する電気信号発生部と、
前記位置検出部から受信する制御信号によって前記電気信号を変化させ、前記制御信号に基づく電気信号を前記位置検出部へ出力する回路部と
を備え、
前記位置検出部は、
前記電気信号を受信する第１入力と、
前記電気信号とは異なる電力が供給される第２入力と、
を備える
エンコーダ装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記電気信号の電荷を蓄積する蓄積部を有し、
前記電気信号は、前記制御信号によって前記蓄積部の電荷を放電すると変化する請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項３】
前記位置検出部は、前記第２入力の電位が低下した後の前記電気信号により初期化される請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項４】
前記電気信号により、前記第２入力に前記電力を供給する電力供給部を備え、
前記回路部は、前記電力供給部の電位が基準値以上であると、前記第２入力の電位が低下した後の前記電気信号を前記第１入力へ出力する請求項３に記載のエンコーダ装置。
【請求項５】
前記回路部は、前記電力供給部の電位が上昇して所定時間経過すると前記第２入力の電位が低下した後の前記電気信号を前記位置検出部に出力する遅延部を含む請求項４に記載のエンコーダ装置。
【請求項６】
前記位置検出部は、前記移動部の位置情報の検出処理が終わると、前記制御信号を出力して前記電気信号を変化させる請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項７】
前記電気信号は、前記移動部の移動によって間欠的に繰り返して出力される請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項８】
前記移動部は回転軸を含み、
前記磁石は輪帯状又は扇形の部分を含み、
前記電気信号発生部は、前記磁石に沿って複数個配置される請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項９】
前記位置検出部は、前記回転軸の１回転以内の角度位置情報を検出する角度検出部と、
前記位置情報として前記回転軸の多回転情報を検出する多回転情報検出部と、を備える
請求項８に記載のエンコーダ装置。
【請求項１０】
前記第２入力に供給される前記電力は、前記制御信号の影響を受けない請求項１に記載のエンコーダ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ装置、エンコーダ装置の使用方法、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のエンコーダ装置として、ウィーガントワイヤまたはその他の磁気発電素子を用いた自己発電手段によって無電源多回転検出回路を駆動することにより、無電源でも多回転を検出するものが知られている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２６３９７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明の態様によれば、移動部の位置情報を検出する位置検出部と、その移動部の移動によって移動する磁石と、その磁石の移動による磁界の変化によって電気信号を発生する電気信号発生部と、その位置検出部から受信する制御信号によってその電気信号を変化させ、その制御信号に基づく電気信号をその位置検出部へ出力する回路部とを備え、その位置検出部は、その電気信号を受信する第１入力と、その電気信号とは異なる電力が供給される第２入力と、を備えるエンコーダ装置が提供される。
また、本明細書には以下の発明の態様も記載されている。第１の態様によれば、移動部の位置情報を検出する位置検出部と、その移動部の移動によって移動する磁石と、その磁石の移動による磁界の変化によって電気信号を発生する電気信号発生部と、その位置検出部からの制御信号によって変化するその電気信号発生部の出力をその位置検出部へ出力する回路部とを備えるエンコーダ装置が提供される。
【０００５】
第２の態様によれば、電源から電力が供給されて移動部の位置情報を検出する位置検出部と、その移動部の移動によって移動する磁石と、その磁石の移動による磁界の変化によって電気信号を発生する電気信号発生部と、その電気信号によりその位置検出部に電力を供給する電力供給部と、を備え、その位置検出部は、その電源からの電力の供給が断たれると、その電気信号の状態にかかわらずその電力供給部から電力が供給され、その位置情報の検出を行うエンコーダ装置が提供される。
【０００６】
第３の態様によれば、上述の態様のエンコーダ装置と、その移動部に動力を供給する動力供給部と、を備える駆動装置が提供される。
第４の態様によれば、移動物体と、その移動物体を移動させる第３の態様の駆動装置と、を備えるステージ装置が提供される。
第５の態様によれば、第３の態様の駆動装置と、その駆動装置によって相対移動するアームと、を備えるロボット装置が提供される。
【０００７】
第６の態様によれば、電源から電力が供給されて移動部の位置情報を検出する位置検出部と、その移動部の移動によって移動する磁石と、その磁石の移動による磁界の変化によって電気信号を発生する電気信号発生部と、その電気信号によりその位置検出部に電力を供給する電力供給部と、を備えるエンコーダ装置の使用方法であって、その位置検出部は、その電源からの電力の供給が断たれると、その電気信号の状態にかかわらずその電力供給部から電力が供給され、その位置情報の検出を行うことを含む使用方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。
（Ａ）は図１中の磁石、電気信号発生ユニット、及び磁気センサを示す斜視図、（Ｂ）は図２（Ａ）の磁石等を示す平面図、（Ｃ）は図２（Ａ）の磁気センサを示す回路図である。
（Ａ）は図２（Ａ）の磁石及び電気信号発生ユニットを示す平面図、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ図３（Ａ）の断面図、（Ｄ）は変形例を示す平面図、（Ｅ）は図３（Ｄ）の側面図である。
図１のエンコーダ装置の電力供給系及び多回転情報検出部の構成を示す図である。
図１のエンコーダ装置の順回転時の動作を示す図である。
高速回転時の動作の一例を示すフローチャートである。
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）は、それぞれ図６の動作に対応する所定の信号を示す図である。
第２の実施形態に係るエンコーダ装置の電力供給系及び多回転情報検出部の構成を示す図である。
第２の実施形態に係る電源オフ時の動作の一例を示すフローチャートである。
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）は、それぞれ図９の動作に対応する所定の信号を示す図である。
駆動装置の一例を示す図である。
ステージ装置の一例を示す図である。
ロボット装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
第１の実施形態につき図１から図７を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るエンコーダ装置ＥＣを示す。図１において、エンコーダ装置ＥＣは、モータＭ（動力供給部）の回転軸ＳＦ（移動部）の回転位置情報を検出する。回転軸ＳＦは、例えばモータＭのシャフト（回転子）であるが、モータＭのシャフトに変速機などの動力伝達部を介して接続されるとともに負荷に接続される作用軸（出力軸）であってもよい。エンコーダ装置ＥＣが検出した回転位置情報は、モータ制御部ＭＣに供給される。モータ制御部ＭＣは、エンコーダ装置ＥＣから供給された回転位置情報を使って、モータＭの回転（例えば、回転位置、回転速度など）を制御する。モータ制御部ＭＣは、回転軸ＳＦの回転を制御する。
【００１０】
エンコーダ装置ＥＣは、位置検出系（位置検出ユニット）１及び電力供給系（電力供給ユニット）２を備える。位置検出系１は、回転軸ＳＦの回転位置情報を検出する。エンコーダ装置ＥＣは、いわゆる多回転アブソリュートエンコーダであり、回転軸ＳＦの回転の数を示す多回転情報、及び１回転未満の角度位置（回転角）を示す角度位置情報を含む回転位置情報を検出する。エンコーダ装置ＥＣは、回転軸ＳＦの多回転情報を検出する多回転情報検出部３、及び回転軸ＳＦの角度位置を検出する角度検出部４を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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