JP2003289693A

JP2003289693A - モータ駆動装置

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Publication number: JP2003289693A
Application number: JP2002089475A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Shimomura; 英明下村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】各々の駆動アンプ（電流生成部）に設定され
ている励磁電流の上限値に起因した推力バランスの崩れ
が許容限度を超えることを回避できるモータ駆動装置を
提供する。【解決手段】推力の発生方向が略平行な複数のリニア
モータ２１Ｒ,２１Ｌを同時に駆動するモータ駆動装置
１０において、推力の発生に必要な励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lを
生成する電流生成部１２Ｒ,１２Ｌを有し、各々の電流
生成部により生成された励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lを複数のリニ
アモータの各々に出力する出力部と、複数のリニアモー
タの可動子２２Ｒ,２２Ｌに取り付けられたステージ部
２３の重量バランスに基づいて、各々の電流生成部によ
り生成される励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lの上限値Ｈ_R,Ｈ_Lを設定す
る設定部１１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ駆動装置に
関し、特に、半導体製造プロセスのように高度な位置決
め精度を要する条件下での使用に好適なモータ駆動装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、推力の発生方向が略平行な２
つのリニアモータを同時に駆動するモータ駆動装置が知
られている。このモータ駆動装置は、推力の発生に必要
な励磁電流を外部からの指令に基づいて生成し、得られ
た励磁電流を各々のリニアモータに出力することで、２
つのリニアモータを同時に駆動する装置である。

【０００３】なお、一方のリニアモータへの励磁電流を
生成する駆動アンプと、他方のリニアモータへの励磁電
流を生成する駆動アンプとは、独立に構成されている。
また、各々の駆動アンプにおいて生成する励磁電流の上
限値は、各々の駆動アンプの最大能力に応じて予め設定
されている。上記した１方向２軸のリニアモータを用い
て１つのステージ部を移動させる場合、ステージ部に
は、各々のリニアモータが励磁電流に応じて発生する推
力の合成力（以下「合成推力」という）が働くことにな
る。このため、ステージ部は、２つのリニアモータによ
る合成推力に応じて移動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のモータ駆動装置を用いて２つのリニアモータを
駆動する場合、例えばステージ部の位置を制御する制御
ループに異常が発生するような駆動回路系の異常が発生
した場合、例えば各々のアンプに対して最大電流を発生
させるような指令値が発生し、２つのリニアモータによ
る発生推力のバランスが崩れることがあった。

【０００５】ちなみに、２つのリニアモータによる発生
推力のバランスが崩れると、ステージ部に働く合成推力
の方向が本来の方向から外れてしまい、ステージ部には
ヨーイング方向の回転トルクが生じる。そして、そのバ
ランスの崩れが許容限界を超えると、各々のリニアモー
タが動かすステージ部のガイド部などを破損させてしま
う。

【０００６】本発明の目的は、従来の技術で各々の駆動
アンプ（電流生成部）の励磁電流の上限値を設定した場
合に発生することがある推力バランスの崩れによるガイ
ド部などの破損等を回避できるモータ駆動装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、推力の発生方向が略平行な複数のリニアモータを同
時に駆動するモータ駆動装置において、前記推力の発生
に必要な励磁電流を生成する電流生成部を複数有し、該
複数の電流生成部の各々により生成された各々の前記励
磁電流を前記複数のリニアモータの各々に出力する出力
部と、前記複数のリニアモータの可動子に取り付けられ
たステージ部の重量バランスに基づいて、各々の前記励
磁電流の上限値を各々設定する設定部とを備えたもので
ある。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のモータ駆動装置において、前記ステージ部の重量バラ
ンスを検出する検出部をさらに備え、前記設定部は、前
記検出部による検出結果に基づいて、各々の前記励磁電
流の上限値を各々設定するものである。請求項３に記載
の発明は、請求項２に記載のモータ駆動装置において、
前記検出部は、前記ステージ部の上で移動可能な第２の
ステージ部の位置に基づいて、前記重量バランスを検出
するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を詳細に説明する。 (第１実施形態)本発明の第１実施形態は、請求項１に対
応する。第１実施形態のモータ駆動装置１０（図１
(ａ)）について詳細に説明する前に、このモータ駆動装
置１０を組み込んだステージ装置２０について、その全
体構成を簡単に説明しておく。

【００１０】ステージ装置２０は、図１(ａ)に示すよう
に、２つのリニアモータ２１Ｒ,２１Ｌと、２つのリニ
アモータ２１Ｒ,２１Ｌの可動子２２Ｒ,２２Ｌに取り付
けられたステージ部２３と、ステージ部２３の位置を測
定する位置測定部(２４Ｒ,２４Ｌ,２５)と、２つのリニ
アモータ２１Ｒ,２１Ｌを同時に駆動する第１実施形態
のモータ駆動装置１０とで構成されている。

【００１１】２つのリニアモータ２１Ｒ,２１Ｌは、ス
テージ部２３を１次元方向(Ｙ方向)に移動させるための
動力源である。また、２つのリニアモータ２１Ｒ,２１
Ｌの推力の発生方向は、略平行である(共にＹ方向)。つ
まり、本実施形態では、２つのリニアモータ２１Ｒ,２
１Ｌを用いて、１つのステージ部２３を移動させること
になる。

【００１２】また、２つのリニアモータ２１Ｒ,２１Ｌ
は、各々独立に推力を発生可能であり、各々の推力発生
位置２６Ｒ,２６Ｌ（図１(ｂ)）を結んだ仮想直線２７
がステージ部２３の重心位置２３ａを通るように配置さ
れている。このような配置により、ピッチング方向の回
転トルクを抑えることができる。ちなみに、１つのステ
ージ部２３には、２つのリニアモータ２１Ｒ,２１Ｌの
各々が発生する推力の合成力（合成推力）が働く。この
ため、ステージ部２３は、２つのリニアモータ２１Ｒ,
２１Ｌによる合成推力に応じて、１次元方向(Ｙ方向)に
移動可能である。

【００１３】位置測定部(２４Ｒ,２４Ｌ,２５)は、ステ
ージ部２３のリニアモータ２１Ｒ側に配置された干渉計
２４Ｒと、リニアモータ２１Ｌ側に配置された干渉計２
４Ｌと、干渉計２４Ｒ,２４Ｌからの出力信号に基づい
て、ステージ部２３のＹ位置（現在位置）を算出する算
出回路２５とで構成されている。次に、第１実施形態の
モータ駆動装置１０について詳細に説明する。

【００１４】第１実施形態のモータ駆動装置１０（図１
(ａ)）は、２つのリニアモータ２１Ｒ,２１Ｌを同時に
駆動するための装置であり、制御回路１１と、一方のリ
ニアモータ２１Ｒ用の駆動回路１２Ｒと、他方のリニア
モータ２１Ｌ用の駆動回路１２Ｌとで構成されている。
また、駆動回路１２Ｒ,１２Ｌは、同じ構成のＰＷＭ駆
動アンプであり、共に、スイッチ３１と、誤差検出器３
２と、誤差増幅器３３と、ドライバ回路３４と、電流検
出回路３５と、エラー検出回路３６とで構成されてい
る。駆動回路１２Ｒ,１２Ｌの各々は、請求項の「電流
生成部」に対応する。

【００１５】上記構成の駆動回路１２Ｒ,１２Ｌは、ス
イッチ３１がオン状態のとき、後述する制御回路１１か
らの指令信号（リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌへの要求推
力を表す信号）に基づいて、推力の発生に必要な励磁電
流Ｉ_R,Ｉ_Lを生成し、対応するリニアモータ２１Ｒ,２１
Ｌの電機子(不図示)に出力する。なお、駆動回路１２
Ｒ,１２Ｌ内の電流検出回路３５は、リニアモータ２１
Ｒ,２１Ｌへの励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lを検出し、誤差検出器３
２およびエラー検出回路３６に電流検出信号を出力す
る。誤差検出器３２は、制御回路１１からの指令信号と
電流検出回路３５からの電流検出信号との差分に基づい
て誤差信号を生成する。誤差増幅器３３は、誤差信号を
増幅する。

【００１６】ドライバ回路３４は、誤差増幅器３３から
の誤差信号と、内部で発生した基準信号（三角波信号な
ど）とに基づいて、ＰＷＭ信号を生成する。さらに、こ
のＰＷＭ信号に応じてスイッチング素子（ＦＥＴ,ＩＧ
ＢＴなど）を高速に導通制御することにより、推力の発
生に必要な励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lを生成する。この励磁電流
Ｉ_R,Ｉ_Lは、電流検出回路３５を介して、リニアモータ
２１Ｒ,２１Ｌの電機子に出力される。なお、エラー検
出回路３６については後述する。

【００１７】上記した駆動回路１２Ｒ,１２Ｌに指令信
号（リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌへの要求推力を表す信
号）を出力する制御回路１１について、次に説明する。
制御回路１１は、ステージ部２３の現在位置を測定する
位置測定部(２４Ｒ,２４Ｌ,２５)と、ステージ部２３の
目標位置を指示する上位の制御部(不図示)とに接続さ
れ、これらの現在位置情報と目標位置情報とに基づい
て、ステージ部２３を目標位置に移動する際の速度や位
置精度を決定し、これを実現するために必要なモータ推
力（要求推力Ｆ）を決定する。

【００１８】次いで、制御回路１１は、上記の要求推力
Ｆを所定の比率で配分することにより、一方のリニアモ
ータ２１Ｒへの要求推力と、他方のリニアモータ２１Ｌ
への要求推力とを各々決定する。なお、リニアモータ２
１Ｒへの要求推力とリニアモータ２１Ｌへの要求推力と
の合成力は、上記の要求推力Ｆと等しい。

【００１９】ステージ部２３への要求推力Ｆをリニアモ
ータ２１Ｒ,２１Ｌの各々への要求推力に配分する際の
比率は、ステージ部２３の重量バランスに応じて予め定
められている。重量バランスとは、リニアモータ２１
Ｒ,２１Ｌの各々に加わる荷重の比に相当し、一般に静
的質量にのみ依存するものではない。さらに言えば、重
量バランスは、ステージ部２３の重心位置２３ａ(図１
(ｂ))とリニアモータ２１Ｒ,２１Ｌの推力発生位置２６
Ｒ,２６Ｌとの距離Ａ,Ｂの比に相当する。この場合、リ
ニアモータ２１Ｒ,２１Ｌに加わる荷重の比は「Ｂ：
Ａ」となるため、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌの各々へ
の要求推力は「Ｂ：Ａ」となるように配分される。

【００２０】このように、制御回路１１は、ステージ部
２３への要求推力Ｆと、ステージ部２３の重量バランス
とに基づいて、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌの各々への
要求推力を決定し、決定した要求推力に応じた指令信号
を生成し、これを上記の駆動回路１２Ｒ,１２Ｌに出力
する。ちなみに、制御回路１１からの指令信号のうち、
リニアモータ２１Ｒへの要求推力を表す指令信号は、駆
動回路１２Ｒに入力される。同様に、リニアモータ２１
Ｌへの要求推力を表す指令信号は、駆動回路１２Ｌに入
力される。

【００２１】駆動回路１２Ｒ,１２Ｌは、既に説明した
ように、スイッチ３１がオン状態のとき、リニアモータ
２１Ｒ,２１Ｌへの要求推力を表す指令信号に基づい
て、推力の発生に必要な励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lを生成し、対
応するリニアモータ２１Ｒ,２１Ｌの電機子(不図示)に
出力する。そして、リニアモータ２１Ｒでは、駆動回路
１２Ｒからの励磁電流Ｉ_Rに応じて実際に推力Ｆ_Rを発生
させ、リニアモータ２１Ｌでは、駆動回路１２Ｌからの
励磁電流Ｉ_Lに応じて実際に推力Ｆ_Lを発生させる。推力
Ｆ_R,Ｆ_Lの発生方向は、共にＹ方向である。推力Ｆ_R,Ｆ_L
の大きさは、駆動回路１２Ｒ,１２Ｌからの励磁電流
Ｉ_R,Ｉ_Lに比例している。

【００２２】また、実際の推力Ｆ_R,Ｆ_Lは、各々、制御
回路１１で決定されたリニアモータ２１Ｒ,２１Ｌへの
要求推力に略一致している。このため、リニアモータ２
１Ｒ,２１Ｌによる実際の合成推力Ｆ_R＋Ｆ_Lは、ステー
ジ部２３を目標位置に移動させるために必要なモータ推
力（要求推力Ｆ）に略一致した大きさとなる。さらに、
実際の推力Ｆ_R,Ｆ_Lのバランスは、ステージ部２３の重
量バランス、つまり、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌに加
わる荷重の比（Ｂ：Ａ）に略一致した最適なものとな
る。その結果、ステージ部２３は、２つのリニアモータ
２１Ｒ,２１Ｌによる合成推力Ｆ_R＋Ｆ_Lに応じて、最適
な推力バランス（Ｂ：Ａ）で、制御回路１１の指令通り
に、１次元方向(Ｙ方向)に並進する。

【００２３】この状況下において、一方の駆動回路１２
Ｒで生成されるリニアモータ２１Ｒへの励磁電流Ｉ
_Rと、他方の駆動回路１２Ｌで生成されるリニアモータ
２１Ｌへの励磁電流Ｉ_Lとのバランスは、上記した推力
Ｆ_R,Ｆ_Lのバランスと同様に、ステージ部２３の重量バ
ランス、つまり、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌに加わる
荷重の比（Ｂ：Ａ）に略一致した最適なものである（Ｉ
_R：Ｉ_L＝Ｂ：Ａ）。

【００２４】ところで、第１実施形態のモータ駆動装置
１０を構成する制御回路１１は、リニアモータ２１Ｒ,
２１Ｌへの要求推力に応じた指令信号を駆動回路１２
Ｒ,１２Ｌに対して出力するだけでなく、駆動回路１２
Ｒ,１２Ｌの各々により生成される励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lの上
限値の設定も行っている（設定部）。具体的に説明する
と、制御回路１１は、ステージ部２３の重量バランス、
つまり、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌに加わる荷重の比
（Ｂ：Ａ）に基づいて、駆動回路１２Ｒにより生成され
る励磁電流Ｉ_Rの上限値Ｈ_Rと、駆動回路１２Ｌにより生
成される励磁電流Ｉ_Lの上限値Ｈ_Lとを各々設定する。

【００２５】制御回路１１において設定される上限値Ｈ
_R,Ｈ_Lのバランスは、ステージ部２３の重量バランス、
つまり、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌに加わる荷重の比
（Ｂ：Ａ）に応じたものである（Ｈ_R：Ｈ_L＝Ｂ：Ａ）。
もちろん、上限値Ｈ_R,Ｈ_Lは、共に、駆動回路１２Ｒ,１
２Ｌの最大能力より小さい値に設定される。

【００２６】そして制御回路１１は、この設定内容のう
ち、駆動回路１２Ｒ用の上限値Ｈ_Rを駆動回路１２Ｒ内
のエラー検出回路３６に出力して、駆動回路１２Ｌ用の
上限値Ｈ_Lを駆動回路１２Ｌ内のエラー検出回路３６に
出力する。なお、駆動回路１２Ｒ,１２Ｌのエラー検出
回路３６に出力される上限値Ｈ_R,Ｈ_Lのバランスは、
Ｈ _R：Ｈ_L＝Ｂ：Ａを満足している。

【００２７】エラー検出回路３６は、制御回路１１から
上限値信号（上限値Ｈ_R,Ｈ_L）を入力すると共に、電流
検出回路３５から電流検出信号を入力している。そし
て、駆動回路１２Ｒ内のエラー検出回路３６は、電流検
出信号に応じた励磁電流Ｉ_Rを上限値Ｈ_Rと大小比較す
る。同様に、駆動回路１２Ｌ内のエラー検出回路３６
は、電流検出信号に応じた励磁電流Ｉ_Lを上限値Ｈ_Lと大
小比較する。

【００２８】この比較の結果、励磁電流Ｉ_Rが上限値Ｈ_R
より小さい場合、駆動回路１２Ｒ内のエラー検出回路３
６は、駆動回路１２Ｒ内のスイッチ３１をオン状態のま
ま保持する。同様に、励磁電流Ｉ_Lが上限値Ｈ_Lより小さ
い場合、駆動回路１２Ｌ内のエラー検出回路１３は、駆
動回路１２Ｌのスイッチ３１をオン状態のまま保持す
る。このとき、駆動回路１２Ｒ,１２Ｌの各々が生成す
る励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lのバランスは、好適な状態に保たれ
ている（Ｉ_R：Ｉ_L≒Ｂ：Ａ）。

【００２９】しかし、比較の結果、励磁電流Ｉ_Rが上限
値Ｈ_Rを上回った場合、駆動回路１２Ｒ内のエラー検出
回路３６は、内部のスイッチ３１をオフ状態に切り換え
る。同様に、励磁電流Ｉ_Lが上限値Ｈ_Lを上回った場合、
駆動回路１２Ｌ内のエラー検出回路３６は、内部のスイ
ッチ３１をオフ状態に切り換える。通常、励磁電流Ｉ_R,
Ｉ_Lは、ほぼ同じタイミングで上限値Ｈ_R,Ｈ_Lを上回る。
したがって、駆動回路１２Ｒ,１２Ｌからリニアモータ
２１Ｒ,２１Ｌへの励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lの供給が共に中断さ
れ、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌによる発生推力Ｆ_R,Ｆ_L
のバランスが最適な推力バランス（Ｂ：Ａ）から許容限
度を超えて崩れるような事態を回避することができる。

【００３０】励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lがほぼ同じタイミングで
上限値Ｈ_R,Ｈ_Lを上回る状況は、ステージ部２３を加速
移動させるときや方向転換させるときのように、多くの
励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lを必要とするときに起こる。また、位
置測定部(２４Ｒ,２４Ｌ,２５)の誤動作や制御不能状態
に陥ったときにも起こりうる。第１実施形態では、励磁
電流Ｉ_R,Ｉ_Lが各々に対して適切に設定された上限値
Ｈ_R,Ｈ_Lを上回ったときに、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌ
への励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lの供給を適切に中断するため、リ
ニアモータ２１Ｒ,２１Ｌによる発生推力Ｆ_R,Ｆ_Lのバラ
ンスの崩れが許容限度を超えることを回避することがで
き、結果として、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌのガイド
などの破損を防止できる。つまり、駆動対象のリニアモ
ータ２１Ｒ,２１Ｌを確実に保護できる。

【００３１】(第２実施形態)本発明の第２実施形態は、
請求項１〜請求項３に対応する。第２実施形態のモータ
駆動装置４０（図２）について詳細に説明する前に、こ
のモータ駆動装置４０を組み込んだステージ装置５０に
ついて、その全体構成を簡単に説明しておく。

【００３２】ステージ装置５０は、上述した第１実施形
態のステージ装置２０のステージ部２３の上に、補助モ
ータ５１と補助ステージ部５２とを設けたものである。
この補助ステージ５２は、請求項における「第２のステ
ージ部」に相当する。補助ステージ部５２は、補助モー
タ５１を動力源として、ステージ部２３の上で１次元方
向(Ｘ方向)に移動可能である。なお、補助ステージ部５
２がＸ方向に移動すると、そのＸ位置に応じてステージ
部２３の重心位置２３ａも変化する。

【００３３】また、ステージ装置５０には、補助ステー
ジ部５２のＸ位置を測定する位置測定部(５３,５４)が
設けられている。位置測定部(５３,５４)は、干渉計５
３と算出回路５４とで構成され、算出回路５４は、干渉
計５３からの出力信号に基づいて補助ステージ部５２の
Ｘ位置を算出する。

【００３４】さらに、算出回路５４は、算出結果（補助
ステージ部５２のＸ位置）に基づいてステージ部２３の
重心位置２３ａを算出し、この重心位置２３ａとリニア
モータ２１Ｒ,２１Ｌの推力発生位置２６Ｒ,２６Ｌとの
距離Ａ,Ｂを算出する。この距離Ａ,Ｂに関する情報は、
重量バランス情報としてモータ駆動装置４０の制御回路
４１に出力される。

【００３５】さて、第２実施形態のモータ駆動装置４０
は、上述した第１実施形態のモータ駆動装置１０の制御
回路１１に代えて、制御回路４１を設けたものである。
このため、制御回路４１の説明のみ行う。制御回路４１
は、ステージ部２３の現在位置情報と目標位置情報とに
基づいて、ステージ部２３を目標位置に移動するための
要求推力Ｆを決定した後、この要求推力Ｆと、位置測定
部(５３,５４)からの重量バランス情報（Ｂ：Ａ）とに
基づいて、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌの各々への要求
推力を決定し、決定した要求推力に応じた指令信号を駆
動回路１２Ｒ,１２Ｌに各々出力する。

【００３６】その結果、駆動回路１２Ｒ,１２Ｌでは、
リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌに対する励磁電流Ｉ_R,Ｉ
_Lが、ステージ部２３の重量バランス（Ｂ：Ａ）に応じ
た好適な比率で生成される（Ｉ_R：Ｉ_L≒Ｂ：Ａ）。ま
た、制御回路４１は、位置測定部(５３,５４)からの重
量バランス情報（Ｂ：Ａ）に基づいて、駆動回路１２Ｒ
により生成される励磁電流Ｉ_Rの上限値Ｈ_Rと、駆動回路
１２Ｌにより生成される励磁電流Ｉ_Lの上限値Ｈ_Lとを各
々設定し、設定した上限値信号（上限値Ｈ_R,Ｈ_L）を駆
動回路１２Ｒ,１２Ｌに各々出力する（Ｈ_R：Ｈ_L＝Ｂ：
Ａ）。比較の結果、励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lが上限値Ｈ_R,Ｈ_Lを
上回った場合の動作については、第１実施形態で既に説
明したので、ここでの繰り返し説明はしない。

【００３７】以上のように、第２実施形態では、ステー
ジ部２３の重心位置２３ａが変化した場合でも、この重
心位置２３ａの変化に応じて更新された上限値Ｈ_R,Ｈ_L
を励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lが上回ったときに、リニアモータ２
１Ｒ,２１Ｌへの励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lの供給を中断すること
ができる。このため、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌによ
る発生推力Ｆ_R,Ｆ_Lのバランスの崩れを回避することが
でき、結果として、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌのガイ
ドなどの破損を防止できる。つまり、駆動対象のリニア
モータ２１Ｒ,２１Ｌを確実に保護できる。以上にて第
２実施形態の説明を終える。

【００３８】なお、上記した第１,第２実施形態のモー
タ駆動装置１０,４０では、励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lが上限値Ｈ
_R,Ｈ_Lを上回ったときに、リニアモータ２１Ｒ,２１Ｌへ
の励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lの供給を中断する構成の駆動回路１
２Ｒ,１２Ｌを説明したが、本発明はこれに限定されな
い。モータ駆動装置１０,４０の駆動回路１２Ｒ,１２Ｌ
に代えて、図３に示す駆動回路４５を用いても良い。駆
動回路４５は、駆動回路１２Ｒ,１２Ｌの構成要素のう
ち、スイッチ３１とエラー検出回路３６を削除し、か
つ、誤差増幅器３３とドライバ回路３４との間に、電流
制限回路４６を設けたものである。

【００３９】この場合、制御回路１１,４１は、駆動回
路４５により生成される励磁電流(Ｉ _RまたはＩ_L)の上限
値(Ｈ_RまたはＨ_L)の代わりに、誤差増幅器３３からの誤
差信号の上限値(Ｈ_R’またはＨ_L’)を生成し、これを駆
動回路４５の電流制限回路４６に出力する（Ｈ_R’：
Ｈ_L’＝Ｂ：Ａ）。そして、電流制限回路４６では、誤
差増幅器３３からの誤差信号が上限値を超えないように
制限を掛ける。このため、駆動回路４５により生成され
る励磁電流(Ｉ_RまたはＩ_L)も上限値を超えることがな
い。

【００４０】なお、第１,第２実施形態の説明におい
て、励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lがほぼ同じタイミングで上限値
Ｈ_R,Ｈ_Lを上回る場合を説明したが、励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lは
ほぼ同じタイミングで各上限値を上回らないことがあ
る。この場合、どちらか一方の励磁電流が上限値Ｈ_Rま
たはＨ_Lを上回るときに、両方の励磁電流Ｉ_R,Ｉ_Lを共に
中断することは言うまでもない。以上のことは、上限値
を励磁電流にではなくて誤差信号に設けた場合にも同様
に行われる。

【００４１】このようにして、リニアモータ２１Ｒ,２
１Ｌによる発生推力Ｆ_R,Ｆ_Lのバランスの崩れが許容限
度を超えることを回避することができ、結果として、リ
ニアモータ２１Ｒ,２１Ｌが動かすステージのガイド部
などの破損を防止できる。つまり、駆動対象のリニアモ
ータ２１Ｒ,２１Ｌを確実に保護できる。また、上記し
た実施形態では、位置測定部(２４Ｒ,２４Ｌ,２５)と位
置測定部(５３,５４)に干渉計２４Ｒ,２４Ｌ,５３を用
いたが、これに代えてリニアスケールを用いることもで
きる。

【００４２】さらに、上記した実施形態では、２つのリ
ニアモータを同時に駆動するモータ駆動装置を例に説明
したが、３つ以上のリニアモータを同時に駆動する装置
にも本発明を適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各々の駆動アンプ（電流生成部）に設定されている励磁
電流の上限値に起因した推力バランスの崩れが許容限度
を超えることを回避でき、駆動対象のリニアモータの破
損を防止できるため、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のモータ駆動装置１０およびステ
ージ装置２０の全体構成を示す図である。

【図２】第２実施形態のモータ駆動装置４０およびステ
ージ装置５０の全体構成を示す図である。

【図３】駆動回路（電流生成部）の別の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０，４０モータ駆動装置１１，４１制御回路１２Ｒ，１２Ｌ，４５駆動回路２０，５０ステージ装置２１Ｒ，２１Ｌリニアモータ２２Ｒ，２２Ｌ可動子２３ステージ部２３ａ重心位置２４Ｒ，２４Ｌ，５３干渉計２５，５４算出回路２６Ｒ，２６Ｌ推力発生位置３１スイッチ３２誤差検出器３３誤差増幅器３４ドライバ回路３５電流検出回路３６エラー検出回路４６電流制限回路５１補助モータ５２補助ステージ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H540 AA10 BA05 BB07 BB08 EE08 EE19 FA14 FC02 GG01 5H572 AA20 BB07 DD09 DD10 EE03 EE09 GG01 GG04 HB09 HC07 JJ03 JJ28 KK10 LL33 LL43 LL50 MM04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】推力の発生方向が略平行な複数のリニア
モータを同時に駆動するモータ駆動装置において、前記推力の発生に必要な励磁電流を生成する電流生成部
を複数有し、該複数の電流生成部の各々により生成され
た各々の前記励磁電流を前記複数のリニアモータの各々
に出力する出力部と、前記複数のリニアモータの可動子に取り付けられたステ
ージ部の重量バランスに基づいて、各々の前記励磁電流
の上限値を各々設定する設定部とを備えたことを特徴と
するモータ駆動装置。
【請求項２】請求項１に記載のモータ駆動装置におい
て、前記ステージ部の重量バランスを検出する検出部をさら
に備え、前記設定部は、前記検出部による検出結果に基づいて、
各々の前記励磁電流の上限値を各々設定することを特徴
とするモータ駆動装置。
【請求項３】請求項２に記載のモータ駆動装置におい
て、前記検出部は、前記ステージ部の上で移動可能な第２の
ステージ部の位置に基づいて、前記重量バランスを検出
することを特徴とするモータ駆動装置。