JP2008161019A - Linear motor device and exposure device using same - Google Patents

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Masaya Nagasawa
昌弥 長沢
Takashi Tanimura
尚 谷村
Fumio Ogata
文夫 尾形
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems that a moving member is provided on a stator constituting one stroke and only one current driver for supplying a current to the stator can not deal with two or more moving members, and that the loss of supplied power becomes large, if a plurality of moving members is mounted in a manner which are the same as those of the conventional structures and currents are supplied to a series of arranged stator coils on the stroke, and alternatively, if currents are selectively supplied to the stator, there is a worry that many switches and wirings for controlling whether currents should be supplied are required. <P>SOLUTION: This linear motor device includes a plurality of moving members, excitation switching type stator, consisting of a plurality of coils, and switching means which supply excitation currents to the coils. The switching means supply a plurality of excitation currents to a common coil portion, which can selectively drive at least two or more moving members of a plurality of the moving members, according to the positions of a plurality of the moving members. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、リニアモ−タ装置やこれを用いた駆動装置、露光装置等に関し、特に複数の可動子を駆動する駆動回路にかかる、ム−ビングマグネット型リニアモ−タ装置に関する。   The present invention relates to a linear motor device, a driving device using the same, an exposure device, and the like, and more particularly to a moving magnet type linear motor device for a driving circuit for driving a plurality of movable elements.

可動子側をマグネット、固定子側をコイルとするム−ビングマグネット型リニアモ−タ装置は、固定子側のコイルに可動子の移動に整合させて、順次リニアモ−タ駆動の為の電流を供給することで、それに対応する可動子に駆動力を与える構成をとる。したがって、可動子側には電流供給の必要はなく、また配線や結線のわずらわしさもない。一方、主として固定子側にてコイルの励磁電流に伴う発熱が生じるが、固定子側の冷却は冷却配管等にて行えることから、高精度かつ高信頼性が要求される半導体露光装置等の高機能複合型装置において採用されている。   A moving magnet type linear motor device with a magnet on the mover side and a coil on the stator side supplies current for driving the linear motor in sequence with the movement of the mover to the coil on the stator side. By doing so, the structure which gives drive force to the needle | mover corresponding to it is taken. Therefore, there is no need to supply current to the movable element side, and there is no troublesome wiring and connection. On the other hand, heat is generated mainly due to the exciting current of the coil on the stator side. However, since cooling on the stator side can be performed with a cooling pipe or the like, high accuracy such as a semiconductor exposure apparatus that requires high accuracy and high reliability is required. It is adopted in the function combination type device.

このム−ビングマグネット型(MMタイプ)のリニアモ−タでは、通常、可動子の長さより十分長いストロ−ク上を可動するように、複数のコイルをストロ−クに応じて配設して固定子とする。そして、可動子への推力付与と直接関係しない箇所の固定子コイルには電流を流さず、可動子の位置を検出しそれに対応するコイルのみに電流を流すことで、不要な発熱や電力ロスを低減することが、例えば、特開2001−119916に提案されている。   In this moving magnet type (MM type) linear motor, normally, a plurality of coils are arranged and fixed in accordance with the stroke so as to move on a stroke that is sufficiently longer than the length of the mover. Let it be a child. In addition, current is not passed through the stator coils that are not directly related to the application of thrust to the mover, but the current is detected only when the position of the mover is detected and only the corresponding coil is passed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-119916 proposes a reduction.

一方、最近の高機能複合型装置においては、さらなる高機能、高精度が求められており、一つの固定子上を駆動するム−ビングマグネット型リニアモ−タの可動子は、一つではなく複数個の可動子の同時駆動が要求されてきている。
特開2001−119916
On the other hand, recent high-function composite devices are required to have higher functions and higher accuracy, and there are a plurality of moving magnet type linear motors that move on a single stator. There has been a demand for simultaneous driving of the movers.
JP 2001-119916 A

しかし、従来のように一つのストロ−クを構成する固定子上には一つの可動子が備えられ、その固定子に電流を供給するための電流ドライバも一つの構成では、二以上の可動子に対応することはできない。
また、従来の構成にてそのまま可動子を複数個搭載し、ストロ−ク上の一連の配設固定子コイルに電流を供給した場合には、供給電力ロスが大きくなったり、あるいは、選択的に固定子に電流供給する場合には、電流供給の可否を制御するスイッチや配線が多数必要になったりする問題が懸念される。
However, as in the prior art, a single mover is provided on a stator that constitutes one stroke, and a current driver for supplying a current to the stator also has two or more movers. Can not cope with.
In addition, when a plurality of movers are mounted as they are in the conventional configuration and current is supplied to a series of arranged stator coils on the stroke, the supply power loss increases or selectively. In the case of supplying current to the stator, there is a concern that a large number of switches and wirings for controlling whether to supply current are required.

この発明にかかるリニアモ−タ装置は、複数の可動子と、複数のコイルからなる励磁切り替え型固定子と、コイルに励磁電流を供給する通電手段を備えるリニアモ−タ装置であって、通電手段が、複数の可動子のうち少なくとも二以上の可動子が移動可能な共用コイル部へ該複数の可動子の位置に応じて複数の励磁電流を選択的に供給することを特徴とする。   A linear motor device according to the present invention is a linear motor device including a plurality of movers, an excitation switching type stator including a plurality of coils, and energization means for supplying excitation current to the coils. A plurality of exciting currents are selectively supplied according to the positions of the plurality of movable elements to a common coil part where at least two or more movable elements among the plurality of movable elements can move.

また、この発明にかかるリニアモ−タ装置は、好ましくは通電手段が、二以上の電流アンプ及び/又は二以上のドライバにより二以上の励磁電流を供給し、共用コイルに二以上の励磁電流を選択的に切り替えて供給する励磁電流切り替え手段を備え、共用コイル部の可動子移動軸方向の長さは可動子の間隔よりも短いことを特徴とする。
また、この発明にかかるリニアモ−タ装置は、好ましくは複数のコイルが三相交流により励磁され、複数のコイルの中性点は、一の励磁電流のみが供給されるコイル間で短絡された二以上の第一の短絡部と、二以上の励磁電流が供給される共用コイル間で短絡された第二の短絡部とを備え、二以上のうち一の第一の短絡部と、第二の短絡部とを選択的に切り替え接続可能な短絡部切り替え手段を設けたことを特徴とする。
In the linear motor device according to the present invention, preferably, the energizing means supplies two or more exciting currents by two or more current amplifiers and / or two or more drivers, and selects two or more exciting currents for the common coil. Excitation current switching means is provided for switching and supplying, and the length of the common coil portion in the direction of the mover moving axis is shorter than the distance between the movers.
In the linear motor device according to the present invention, preferably, a plurality of coils are excited by three-phase alternating current, and a neutral point of the plurality of coils is short-circuited between coils to which only one excitation current is supplied. The first short-circuit portion described above and a second short-circuit portion short-circuited between the shared coils to which two or more exciting currents are supplied, one of the two or more first short-circuit portions, and the second short-circuit portion Short circuit switching means capable of selectively switching and connecting the short circuit is provided.

また、この発明にかかる露光装置は、複数の可動子と、複数のコイルからなる励磁切り替え型固定子と、コイルに励磁電流を供給する通電手段を備えるリニアモ−タ装置であって、通電手段が、前記複数の可動子のうち少なくとも二以上の可動子が移動可能な共用コイル部へ複数の可動子の位置に応じて複数の励磁電流を選択的に供給するリニアモ−タ駆動装置を備える。   An exposure apparatus according to the present invention is a linear motor apparatus comprising a plurality of movers, an excitation switching type stator composed of a plurality of coils, and energization means for supplying an excitation current to the coils. And a linear motor driving device that selectively supplies a plurality of exciting currents to a common coil part to which at least two or more of the plurality of movable elements can move according to the positions of the plurality of movable elements.

また、この発明にかかる露光装置は、好ましくは通電手段が、二以上の電流アンプ及び/又は二以上のドライバにより二以上の励磁電流を供給し、共用コイルに二以上の励磁電流を選択的に切り替えて供給する励磁電流切り替え手段を備え、共用コイル部の可動子移動軸方向の長さは可動子の間隔よりも短いリニアモ−タ駆動装置を備える。
また、この発明にかかる露光装置は、好ましくは複数のコイルは三相交流により励磁され、複数のコイルの中性点は、一の励磁電流のみが供給されるコイル間で短絡された二以上の第一の短絡部と、二以上の励磁電流が供給される共用コイル間で短絡された第二の短絡部と、を備え、二以上のうち一の第一の短絡部と、第二の短絡部と、を選択的に切り替え接続可能な短絡部切り替え手段を設けたリニアモ−タ駆動装置を備える。
In the exposure apparatus according to the present invention, preferably, the energization means supplies two or more excitation currents by two or more current amplifiers and / or two or more drivers, and selectively supplies two or more excitation currents to the shared coil. Exciting current switching means for switching and supplying is provided, and the length of the common coil portion in the direction of the mover moving axis is provided with a linear motor driving device shorter than the distance between the movers.
In the exposure apparatus according to the present invention, preferably, the plurality of coils are excited by three-phase alternating current, and the neutral points of the plurality of coils are two or more short-circuited between the coils to which only one excitation current is supplied. A first short-circuit portion and a second short-circuit portion short-circuited between the shared coils to which two or more exciting currents are supplied, and one of the two or more first short-circuit portions and the second short-circuit portion And a linear motor driving device provided with short-circuit switching means capable of selectively switching between and connecting to each other.

また、この発明にかかる別のリニアモ−タ駆動装置は、複数のコイルからなる固定子と、コイルに対して相対的に移動するマグネットからなる複数の可動子と、コイルへの電流指令値を与える複数のドライバと、複数の可動子のそれぞれの位置を検出する位置検出装置と、位置検出装置により検出した位置情報に基づいて、複数の可動子のマグネットの磁界の範囲内にある各駆動コイルのみを選択し通電する通電手段と、を備えるム−ビングマグネット型リニアモータ駆動装置であって、固定子は、複数の可動子のうちの単一の可動子のみが利用するコイル部と、二以上の複数の可動子が利用する共用コイル部からなり、複数のドライバから選択的に電力供給可能とするスイッチ部を有することを特徴とする。   Another linear motor driving apparatus according to the present invention provides a stator composed of a plurality of coils, a plurality of movers composed of magnets that move relative to the coils, and a current command value to the coils. Based on the position information detected by the plurality of drivers, the plurality of movers, and the position information detected by the position detection device, only each drive coil within the magnetic field range of the magnets of the plurality of movers A moving magnet type linear motor drive device comprising: a coil unit that is used only by a single mover of a plurality of movers; and two or more And a switch unit that can selectively supply power from a plurality of drivers.

また、好ましくは各コイルの両端に、複数ドライバのそれぞれと接続するための通電手段を備え、位置測定装置により検出した位置情報に基づいて、可動子の位置に対応する各コイルの両端の通電手段を同時にオン/オフさせることを特徴とする。
また、好ましくはドライバとコイル両端の通電手段との間に、コイル両端の配線間の短絡をする線間短絡スイッチを有することを特徴とする。
In addition, preferably, at both ends of each coil, energizing means for connecting to each of the plurality of drivers is provided, and the energizing means at both ends of each coil corresponding to the position of the mover based on the position information detected by the position measuring device. Are simultaneously turned on / off.
Preferably, a line shorting switch for short-circuiting between wirings at both ends of the coil is provided between the driver and the energizing means at both ends of the coil.

スイッチや配線を低減した省スペ−スで簡便な、複数個の可動子を同時に同一固定子上で駆動することが可能な、ム−ビングマグネット型リニアモ−タ装置を実現できる。   A moving magnet type linear motor apparatus capable of simultaneously driving a plurality of movable elements on the same stator with reduced space and switches and wiring can be realized.

(第一の実施形態)
この実施形態では、二つの可動子が使用する固定子コイルの中性点を接続した端子と、それぞれ一方の可動子のみが使用するコイルの中性点とを、それぞれ分離した回路とする。さらに、各可動子の位置に応じて、両方の可動子が使用するコイルの中性点を、固定子切り替えコイルと同様に切り替え可能な構成とすることで、可動子が存在する側のリニアモ−タの固定子中性点へと切り替え接続する。
(First embodiment)
In this embodiment, a terminal connected to the neutral point of a stator coil used by two movers and a neutral point of a coil used by only one of the movers are separated from each other. Furthermore, the neutral point of the coil used by both of the movers can be switched in the same manner as the stator switching coil in accordance with the position of each mover, so that the linear mode on the side where the mover exists is set. Switch to the neutral point of the stator.

これにより、複数の可動子が、各々複数の独立なモ−タ駆動回路にて駆動されることになり、可動子を概ね一定の間隔を保持して駆動することができる。また、両方の可動子が同時に共通のコイルを使用する位置に来ることはないので、これらの共通に使用されるコイルの中性点だけを分離して、一方の固定子のみが使用する固定子コイルの中性点と切り替え接続する。従って、新たに必要となる追加配線及びスイッチは、可動子が二個の場合は二セットのみとなる。また、モ−タ駆動回路は、それぞれ中性点が独立となるので、お互いに干渉することはなく、独立に動作させることが可能となることから、高い信頼性を確保できる。   As a result, the plurality of movers are driven by a plurality of independent motor drive circuits, respectively, and the movers can be driven with a substantially constant interval. Also, since both the movers do not come to the position where a common coil is used at the same time, only the neutral point of these commonly used coils is separated and only one stator uses the stator. Switch and connect to the neutral point of the coil. Accordingly, the additional wiring and switches that are newly required are only two sets when there are two movable elements. In addition, since the motor driving circuits are independent from each other in neutral point, they can be operated independently without interfering with each other, so that high reliability can be ensured.

ここで、図1に示す本発明の実施形態にかかる固定子コイル概念図をもとに以下詳細に説明する。図1においては、図示しない可動子が2個の場合を典型例として説明し、固定子コイル1に各単体コイルを21個配置している。固定子コイル1は、順に1−1、1−2、1−3・・1−6、1−7の7つの組から構成され、各組にU、V、Wの三相に対応する三個の単体コイルが備えられる。たとえば、固定子コイル1−1には、順にU1、V1、W1の三つのコイルが備えられる。   Here, it demonstrates in detail below based on the stator coil conceptual diagram concerning embodiment of this invention shown in FIG. In FIG. 1, a case where there are two movers (not shown) is described as a typical example, and 21 single coils are arranged on the stator coil 1. The stator coil 1 is composed of seven groups of 1-1, 1-2, 1-3,... 1-6, 1-7 in order, and each group has three corresponding to three phases of U, V, and W. A single coil is provided. For example, the stator coil 1-1 is provided with three coils of U1, V1, and W1 in order.

また、図示しない二個の可動子は、それぞれ可動子R、可動子Lとすると、各可動子は、それぞれ固定子1の各端から一定間隔を保ったまま中心部付近まで可動となる。この場合、固定子コイル1−4は、可動子R、可動子Lの両可動子の可動領域として重複する。すなわち、固定子コイル1−4は、可動子Rを駆動する場合にも、可動子Lを駆動する場合にもそれぞれ用いられる。   Further, assuming that the two movers (not shown) are the mover R and the mover L, respectively, each mover is movable from the respective ends of the stator 1 to the vicinity of the center portion with a constant interval. In this case, the stator coil 1-4 is overlapped as a movable region of both the movable elements R and L. That is, the stator coil 1-4 is used both when the mover R is driven and when the mover L is driven.

この実施形態においては、可動子R、可動子Lごとに、可動子の位置に対応する各U相、V相、W相の固定子コイル1が一個ずつ通電されることで、励磁される。固定子コイル1へは、モ−タ駆動回路2により電流が供給される。モ−タ駆動回路2は、可動子L、可動子Rをそれぞれ駆動するためのモ−タ駆動回路2−1、モ−タ駆動回路2−2を備えることで、各可動子は別個独立に駆動する構成とする。なお、コイルの総個数や駆動時に通電励磁する固定子コイルの個数、可動子が共通に利用する固定子コイルの個数は、任意に設計してもよい。   In this embodiment, each of the mover R and the mover L is excited by energizing each U-phase, V-phase, and W-phase stator coil 1 corresponding to the position of the mover. A current is supplied to the stator coil 1 by the motor drive circuit 2. The motor drive circuit 2 includes a motor drive circuit 2-1 and a motor drive circuit 2-2 for driving the mover L and the mover R, respectively. It is configured to drive. The total number of coils, the number of stator coils that are energized and excited during driving, and the number of stator coils that are commonly used by the mover may be arbitrarily designed.

各モ−タ駆動回路2−1、2−2は、それぞれ、U相、V相、W相の三相電流を供給するための電流アンプ2−1U、2−1V、2−1W、2−2U、2−2V、2−2Wを備える。モ−タ駆動回路2には、図示しない本体のホストコンピュ−タ側から、固定子コイル1への通電励磁を制御して可動子を駆動するための電流駆動指令信号4が入力される。
これにより、各U相、V相、W相の電流アンプ2−1U、2−1V、2−1W、2−2U、2−2V、2−2Wから、電流駆動指令信号4に基づく指定の電流を固定子コイル1へ供給する。また、可動子ごとに別個独立して電流供給し制御することで、可動子ごとに正確で高精度な駆動制御をすることが可能となる。すなわち、両可動子L、Rが同一か否かに関係なく、各々の可動子の駆動に必要な電流値を別個独立に供給できることになる。
The motor drive circuits 2-1 and 2-2 are current amplifiers 2-1U, 2-1V, 2-1W, 2- for supplying a three-phase current of U phase, V phase, and W phase, respectively. 2U, 2-2V, 2-2W. The motor drive circuit 2 is supplied with a current drive command signal 4 for controlling the energization excitation to the stator coil 1 to drive the mover from the host computer side of the main body (not shown).
Thereby, the designated current based on the current drive command signal 4 is obtained from each U-phase, V-phase, and W-phase current amplifier 2-1U, 2-1V, 2-1W, 2-2U, 2-2V, 2-2W. Is supplied to the stator coil 1. In addition, by supplying and controlling the current independently for each mover, accurate and highly accurate drive control can be performed for each mover. That is, regardless of whether or not both movers L and R are the same, the current value necessary for driving each mover can be supplied independently.

また、スイッチボックス3は、モ−タ駆動回路2と固定子コイル1との間に設けられ、モ−タ駆動回路2から供給される電流を、固定子コイル1のどのコイルに供給するかを、スイッチ切り替えにより決定する。このスイッチは、MOS−FET−SWなどからなり、例えば固定子コイル1−1に対してはU相、V相、W相に応じて、各々、SW−U1、SW−V1、SW−W1というように、各固定子コイル1−2、1−3・・には、各相分設けられる。   The switch box 3 is provided between the motor drive circuit 2 and the stator coil 1, and determines which coil of the stator coil 1 the current supplied from the motor drive circuit 2 is supplied to. Determined by switch switching. This switch is composed of a MOS-FET-SW or the like. For example, for the stator coil 1-1, the switches are referred to as SW-U1, SW-V1, and SW-W1 according to the U phase, V phase, and W phase, respectively. Thus, each stator coil 1-2, 1-3,... Is provided for each phase.

また、両可動子L、Rが共用する固定子コイル1−4については、各可動子の駆動時に各可動子用のモ−タ駆動回路2−1とモ−タ駆動回路2−2の両方から、それぞれ通電可能に構成する必要がある。すなわち、可動子Lが固定子1−4に位置する時には、モ−タ駆動回路2−1からの供給電流にて、固定子1−4が通電励磁される。また、可動子Rが固定子1−4に位置する時には、モ−タ駆動回路2−2からの供給電流にて、固定子1−4が通電励磁される構成とする。   For the stator coil 1-4 shared by both the movers L and R, both the motor drive circuit 2-1 and the motor drive circuit 2-2 for each mover are driven when each mover is driven. Therefore, it is necessary to configure each to be energized. That is, when the mover L is positioned on the stator 1-4, the stator 1-4 is energized and excited by the supply current from the motor drive circuit 2-1. Further, when the mover R is positioned on the stator 1-4, the stator 1-4 is energized and excited by the supply current from the motor drive circuit 2-2.

なお、各可動子LとRは、別個独立に駆動制御することから、通常固定子コイル1組分又はそれ以上の距離を保って可動とする。このため、両可動子LとRが同時に固定子コイル1−4に位置することはなく、固定子コイル1−4にモ−タ駆動回路2−1、2−2の両方から同時に通電されることはない。したがって、固定子コイル1−4への通電を決定するスイッチは、U相、V相、W相に対応したSW−U4、SW−V4、SW−W4として、各相ごとに二個ずつ設けることで、モ−タ駆動回路2−1、2−2からの電流を選択的に、供給できるように構成する。   Since each of the movers L and R is independently driven and controlled, it is normally movable while maintaining a distance of one set of stator coils or more. Therefore, both the movers L and R are not simultaneously positioned in the stator coil 1-4, and the stator coil 1-4 is energized simultaneously from both the motor drive circuits 2-1 and 2-2. There is nothing. Therefore, two switches for determining the energization of the stator coil 1-4 are provided for each phase as SW-U4, SW-V4, and SW-W4 corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase. Thus, the current from the motor drive circuits 2-1 and 2-2 can be selectively supplied.

また、スイッチボックス3には、本体のホストコンピュ−タ側から、可動子L、Rの現在の位置と次に駆動する方向とから、それぞれどの固定子コイル1−1〜1−7の各相に通電すべきかのコイル選択のための励磁切り替え信号5が、入力される。
この励磁切り替え信号5に基づいて、スイッチボックス3の各スイッチSW−U1、SW−V1、SW−W1・・SW−Nの切り替えを行う。
Further, the switch box 3 has each of the stator coils 1-1 to 1-7 from the current position of the movers L and R and the next driving direction from the host computer side of the main body. An excitation switching signal 5 for selecting a coil to be energized is input.
Based on the excitation switching signal 5, the switches SW-U1, SW-V1, SW-W1,.

ここで、固定子コイル1では、固定子コイル1の中性点NL、NB、NR側において、モ−タ駆動回路2−1のみにより駆動される固定子コイル1−1、1−2、1−3と、モ−タ駆動回路2−2のみにより駆動される固定子コイル1−5、1−6、1−7と、両方から駆動される固定子コイル1−4の中性点NL、NR、NBがSW−Nにおいて各々短絡可能に配線される。   Here, in the stator coil 1, the stator coils 1-1, 1-2, 1, 1 driven only by the motor drive circuit 2-1 on the neutral point NL, NB, NR side of the stator coil 1. -3, stator coils 1-5, 1-6, 1-7 driven only by the motor drive circuit 2-2, and neutral points NL of the stator coils 1-4 driven from both, NR and NB are wired so as to be short-circuited in SW-N.

すなわち、スイッチボックス3には、固定子コイル1−4の短絡された中性点NBを、可動子L側、可動子R側の短絡された中性点NL、NRに切り替え接続することができるスイッチSW−Nを備える。
例えば、可動子Lが固定子コイル1−1のU1相、V1相、W1相の位置にある場合には、スイッチボックス3のスイッチSW−U1、SW−V1、SW−W1がオンとなる。また、このとき可動子Rは固定子コイル1−4のU4相、V4相、W4相に位置するので、スイッチボックス3のスイッチSW−U4、SW−V4、SW−W4は、モ−タ駆動回路2−2からの通電がされるよう、接点がモ−タ駆動回路2−2側に切り替わる。
That is, the short-circuited neutral point NB of the stator coil 1-4 can be switched and connected to the switch box 3 to the short-circuited neutral points NL and NR on the mover L side and the mover R side. A switch SW-N is provided.
For example, when the mover L is in the U1-phase, V1-phase, and W1-phase positions of the stator coil 1-1, the switches SW-U1, SW-V1, and SW-W1 of the switch box 3 are turned on. At this time, since the mover R is located in the U4 phase, the V4 phase, and the W4 phase of the stator coil 1-4, the switches SW-U4, SW-V4, and SW-W4 of the switch box 3 are motor driven. The contacts are switched to the motor drive circuit 2-2 side so that the circuit 2-2 is energized.

さらに、スイッチボックス3のスイッチSW−Nは、固定子1−4の中性点NBが可動子L側の中性点NLから開放されるようスイッチオフすることで、モ−タ駆動回路2−2から励磁電流を、固定子1−4に通電することが可能となる。
一方、可動子Rが固定子コイル1−7の位置にある場合には、可動子Lが固定子コイル1−4上に位置する。従って、固定子コイル1−4の各相コイルの中性点NBは、中性点NLに接続する。従って、固定子Lが固定子コイル1−4上に位置しても、モ−タ駆動回路2−1から励磁電流を受け、さらに励磁された磁界を受けることができる。この様に、固定子コイル1−4上にどちらの可動子が位置していても、各々の可動子に対応した励磁電流が供給される。これをSW−Nによって切り替えることができる。
Further, the switch SW-N of the switch box 3 is switched off so that the neutral point NB of the stator 1-4 is opened from the neutral point NL on the mover L side, so that the motor drive circuit 2- 2 makes it possible to energize the stator 1-4 with an exciting current.
On the other hand, when the mover R is at the position of the stator coil 1-7, the mover L is positioned on the stator coil 1-4. Therefore, the neutral point NB of each phase coil of the stator coil 1-4 is connected to the neutral point NL. Therefore, even when the stator L is positioned on the stator coil 1-4, it is possible to receive an exciting current from the motor driving circuit 2-1, and further receive an excited magnetic field. Thus, regardless of which mover is positioned on the stator coil 1-4, the excitation current corresponding to each mover is supplied. This can be switched by SW-N.

上記により、固定子コイル1−4を利用している可動子に対応する側の中性点NL又はNRと、固定子コイル1−4の中性点NBと、を接続することで固定子コイル1−4がその接続されている間においては、接続された側と一体一連の回路を構築することができる。
この実施形態において、例えば可動子Lが固定子コイル1−3のW相、固定子コイル1−4のU相、V相に位置する場合、スイッチボックス3のスイッチSW−W3がオンされ、スイッチSW−U4、SW−V4が共にモ−タ駆動回路2−1のU相の電流アンプ2−1U、V相の電流アンプ2−1Vの電流を通電するよう、モ−タ駆動回路2−1側にスイッチが選択される。さらに、この場合に固定子コイル1−4は、可動子Lの駆動に利用され、モ−タ駆動回路2−1の電流が供給されていることから、中性点NBは中性点NLと接続するよう、SW−Nが選択される。
By connecting the neutral point NL or NR corresponding to the mover using the stator coil 1-4 and the neutral point NB of the stator coil 1-4, the stator coil is connected. While 1-4 is connected, a series of integrated circuits can be constructed with the connected side.
In this embodiment, for example, when the mover L is positioned in the W phase of the stator coil 1-3, the U phase, and the V phase of the stator coil 1-4, the switch SW-W3 of the switch box 3 is turned on, and the switch The motor drive circuit 2-1 is configured so that both SW-U4 and SW-V4 pass the current of the U-phase current amplifier 2-1U and V-phase current amplifier 2-1V of the motor drive circuit 2-1. A switch is selected on the side. Further, in this case, the stator coil 1-4 is used for driving the mover L, and the current of the motor drive circuit 2-1 is supplied. Therefore, the neutral point NB is the neutral point NL. SW-N is selected to connect.

この一連のSW−Nの動作により、共用される固定子コイル1−4は、その時点で利用される側(L側かR側か)と一体の固定子コイルとして作動することが可能となる。また、上述の場合、可動子Rは、概ね固定子コイル1−6のW6、固定子コイル1−7のU7、V7の位置にあり、従って、対応するスイッチSW−W6、SW−U7、SW−V7はオンすることで、可動子Rを駆動する励磁電流がモ−タ駆動回路2−2から供給されることとなる。   By this series of SW-N operations, the shared stator coil 1-4 can operate as a stator coil integrated with the side used at that time (L side or R side). . In the case described above, the mover R is substantially at the position of W6 of the stator coil 1-6 and the positions of U7 and V7 of the stator coil 1-7. Therefore, the corresponding switches SW-W6, SW-U7, SW When -V7 is turned on, the excitation current for driving the mover R is supplied from the motor drive circuit 2-2.

次に、図2に示す本発明の実施形態にかかる可動子と固定子との関係概念図を用いて、可動子の駆動について説明する。この図は、可動子Lと可動子Rの二つの可動子が備えられたリニアモ−タ23の概念図である。可動子LはL移動範囲25を、可動子RはR移動範囲26の範囲内にて自由に往復駆動等可能となっている。
ここで、可動子LのL移動範囲25に対応する固定子24の固定子コイルは、U1〜U5、V1〜V5、W1〜W4となり、可動子RのR移動範囲26に対応する固定子24の固定子コイルは、U4〜U7、V3〜V7、W3〜W7となる。従って、この部分の固定子コイルがそれぞれ、L励磁コイル、R励磁コイルとして機能することになる。
Next, the driving of the mover will be described using the conceptual diagram of the relationship between the mover and the stator according to the embodiment of the present invention shown in FIG. This figure is a conceptual diagram of a linear motor 23 provided with two movers, a mover L and a mover R. The movable element L can be freely reciprocated within the L movement range 25, and the movable element R can be freely reciprocated within the R movement range 26.
Here, the stator coils of the stator 24 corresponding to the L movement range 25 of the mover L are U1 to U5, V1 to V5, W1 to W4, and the stator 24 corresponding to the R movement range 26 of the mover R. The stator coils are U4 to U7, V3 to V7, and W3 to W7. Therefore, this portion of the stator coil functions as an L excitation coil and an R excitation coil, respectively.

ここで、L移動範囲25とR移動範囲26は、固定子24の両端のダミ−コイルを除いた各端より固定子中央付近にかけてであり、中央付近に両可動子L、Rがともに移動可能な共用範囲27が形成される。
従って、この共用範囲27においては、可動子L、Rのいずれの駆動にも対応できるよう、可動子L、Rのいずれの駆動電流も選択的に共用範囲27部分のコイルに励磁通電可能なように、スイッチと配線を構成する。このスイッチと配線の構成については、前述の説明と重複するのでここでは省略する。この共用範囲27は、両可動子間の間隔が一定で同期した動作をするリニアモ−タにおいては、可動子Lと可動子Rの間隔を広げ、両可動子間の間隔よりも小さくすることが好ましい。これが小さければ、この共用範囲27に同時に、両可動子が位置することはないので、別個独立の励磁電流の制御上、安定した駆動制御とすることができる。
Here, the L movement range 25 and the R movement range 26 extend from the ends of the stator 24 excluding the dummy coils to the vicinity of the center of the stator, and both the movers L and R can move near the center. A common shared range 27 is formed.
Accordingly, in this common range 27, any drive current of the movers L and R can be selectively energized to the coils in the common range 27 portion so as to be able to handle any drive of the movers L and R. Next, a switch and wiring are configured. The configuration of the switch and wiring is omitted here because it overlaps with the above description. In a linear motor that operates synchronously with a constant interval between the two movable elements, the common range 27 can be made wider than the distance between the two movable elements by increasing the distance between the movable elements L and R. preferable. If this is small, since both the movers are not simultaneously located in the common range 27, stable drive control can be achieved in terms of control of separate and independent excitation currents.

なお、この説明において、可動子L、Rは一定間隔を保持して可動する例を示したが、各可動子を駆動する励磁電流は、各々モ−タ駆動回路に備える各相のアンプから供給され、スイッチ駆動されるため、別個独立の駆動となる。従って、別個独立に動作することも可能であり、例えば、一方の可動子のみ駆動したり、可動子間の間隔を一定とせず可変として駆動したりしてもよい。   In this description, the example in which the movers L and R move with a constant interval is shown, but the excitation current for driving each mover is supplied from each phase amplifier provided in the motor drive circuit. Since it is switch-driven, it becomes a separate and independent drive. Therefore, it is also possible to operate independently. For example, only one of the movable elements may be driven, or the distance between the movable elements may be driven without being constant.

ただし、この場合においても可動子同士の衝突を避けたり、駆動制御の安定性を確保したりする意味から、両可動子間は連続するUVWコイル(順不同)間隔以上の間隔は保ち、また共用範囲27へ両可動子が同時に位置することはないことが好ましい。
なお、この実施形態においては、可動子ごとに対応する固定子コイルの励磁は連続するUVW相である三つの固定子コイルとして説明したが、これは可動子の長さや大きさに応じて適宜設計することができる。この場合、二つ以上の可動子について別個独立の任意の大きさ、長さとし、また励磁する固定子コイルの数も、それぞれ独立に設計してもよい。
(第二の実施形態)
次に、図3に示す本発明にかかる第二の実施形態について説明する。この実施形態では、リニアモ−タ駆動回路において、別々に動く可動子を二つ備える場合について示す。
However, even in this case, in order to avoid the collision between the movers and to ensure the stability of the drive control, the distance between both movers is kept more than the continuous UVW coil (in random order) interval, and the common range It is preferable that the two movers are not positioned at the same time.
In this embodiment, the excitation of the stator coil corresponding to each mover has been described as three stator coils having a continuous UVW phase, but this is designed as appropriate according to the length and size of the mover. can do. In this case, the two or more movers may be arbitrarily independent in size and length, and the number of stator coils to be excited may be designed independently.
(Second embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention shown in FIG. 3 will be described. In this embodiment, a case where two linearly movable movers are provided in a linear motor driving circuit will be described.

この図において、固定子31は、N個のコイル列から構成され、コイル31(1)からコイル31(b)は、可動子32の移動範囲34に設定し、コイル31(a)からコイル31(N)は可動子33の移動範囲36に設定する。可動子32と可動子33は、永久磁石からなり、これらと固定子31によりム−ビングマグネット型のリニアモ−タが構成される。   In this figure, the stator 31 is composed of N coil arrays, the coils 31 (1) to 31 (b) are set in the moving range 34 of the mover 32, and the coils 31 (a) to 31 are set. (N) is set to the movement range 36 of the mover 33. The mover 32 and the mover 33 are made of permanent magnets, and the moving magnet type linear motor is constituted by these and the stator 31.

従って、コイル31(a)からコイル31(b)は、可動子32と可動子33のいずれもが移動する共用範囲35となる。この共用範囲35は、図3においては固定子31のコイル列ほぼ中央付近に図示しているが、任意の場所に設定してもよい。
可動子32の位置は、位置検出装置37によって、可動子33の位置は、位置検出装置38によって、それぞれの位置が検出される。また、可動子32を駆動するための励磁電流を与えるドライバ3c、可動子33を駆動するための励磁電流を与えるドライバ3dからの電流出力は、スイッチボックス3eに供給されるように接続配線されている。
Therefore, the coil 31 (a) to the coil 31 (b) become a common range 35 in which both the mover 32 and the mover 33 move. Although the common range 35 is illustrated in the vicinity of the center of the coil row of the stator 31 in FIG. 3, it may be set at an arbitrary location.
The position of the mover 32 is detected by the position detection device 37, and the position of the mover 33 is detected by the position detection device 38. Further, the current output from the driver 3c for supplying the exciting current for driving the movable element 32 and the driver 3d for supplying the exciting current for driving the movable element 33 is connected and wired so as to be supplied to the switch box 3e. Yes.

スイッチボックス3eには、MOS−FETなどからなり励磁電流をオン/オフできるスイッチが固定子31の各コイルに接続して設けられる。そして、可動子32と可動子33の共用範囲35に位置する固定子31のコイルには、ドライバ3cとドライバ3dのいずれからも選択的に励磁電流を供給できるよう、選択切り替えスイッチ3e(a)〜3e(b)を設ける。   The switch box 3e is provided with a switch made of a MOS-FET or the like that can turn on / off the excitation current connected to each coil of the stator 31. A selection changeover switch 3e (a) is provided so that the excitation current can be selectively supplied to the coil of the stator 31 located in the common range 35 of the mover 32 and the mover 33 from either the driver 3c or the driver 3d. To 3e (b).

また、制御装置3fは、位置検出装置37や位置検出装置38の位置検出情報に基づき、ドライバ3cやドライバ3dの駆動電流値を演算し、また、可動子32、可動子33の位置に応じて、スイッチボックス3eの各スイッチの切り替えを行うことで、可動子32、可動子33の駆動に適した磁界を供給する構成とする。この際、固定子31の位置も検出することで、可動子32,33と固定子31の相対位置関係から駆動する固定子コイルを決定してもよい。   Further, the control device 3f calculates the drive current values of the driver 3c and the driver 3d based on the position detection information of the position detection device 37 and the position detection device 38, and according to the positions of the mover 32 and the mover 33. The magnetic field suitable for driving the movable element 32 and the movable element 33 is supplied by switching each switch of the switch box 3e. At this time, the stator coil to be driven may be determined from the relative positional relationship between the movers 32 and 33 and the stator 31 by detecting the position of the stator 31.

なお、共用範囲35にいずれか一方の可動子32、可動子33が進入してきた際は、進入してきた可動子に対応するいずれか一方のドライバ3c、3dの励磁電流が、コイル31(a)〜コイル31(b)に供給される様に、スイッチ3e(a)〜スイッチ3(b)を切り替える。
また、可動子32と可動子33が等間隔で順次移動すれば、それに併せて各可動子の磁界の及ぶ範囲にかかる固定子31のコイルのスイッチを順次オンし、磁界が及ばなくなった範囲のコイルのスイッチは順次オフすることで、各可動子の駆動制御を行うことが可能となる。また、あらかじめ可動子の移動する方向を予測して、又は、予定された移動方向にかかるコイルのみを選択的に励磁通電してもよい。
When any one of the mover 32 and the mover 33 enters the common range 35, the excitation current of any one of the drivers 3c and 3d corresponding to the entered mover becomes the coil 31 (a). -Switch 3e (a)-switch 3 (b) are switched so that it may be supplied to coil 31 (b).
Further, if the mover 32 and the mover 33 are sequentially moved at equal intervals, the switches of the coils of the stator 31 over the range covered by the magnetic field of each mover are sequentially turned on, and the range where the magnetic field is no longer applied. By sequentially turning off the coil switches, it becomes possible to control the drive of each mover. In addition, the moving direction of the mover may be predicted in advance, or only the coil in the planned moving direction may be selectively energized.

また、共用範囲35についてはドライバ3cとドライバ3dのいずれの励磁電流も供給可能となるので、各可動子の移動範囲に限っては可動子32も可動子33も共にスム−ズに可動することができる。この構成においては、可動子32と可動子33の共通移動範囲にのみ、選択切り替えスイッチ3e(a)〜3e(b)を設けるので、配線の引き回しとスイッチの設置を最小限にして低減することができ、省スペ−ス、省コストに寄与できることとなる。   In addition, since the excitation current of either the driver 3c or the driver 3d can be supplied to the common range 35, both the mover 32 and the mover 33 can move smoothly within the moving range of each mover. Can do. In this configuration, since the selection changeover switches 3e (a) to 3e (b) are provided only in the common movement range of the movable element 32 and the movable element 33, the wiring routing and the switch installation are minimized and reduced. This can contribute to space saving and cost saving.

また、例えば環形の固定子31において、両端部がなくコイル列が円環状に配設される場合等では、選択切り替えスイッチ3e(a)〜3e(b)を全てのコイルのスイッチに適用してもよい。
また、直線状や曲線状の固定子31によるコイル列の場合では、通常、両端部が存在するので、少なくとも両端部から各可動子の長さ分については、選択切り替えスイッチ3e(a)〜3e(b)を設ける必要はない。すなわち、一方の可動子32が端にあれば他方の可動子33は、同じ端位置には重複して位置できず、可動子32の長さと両可動子間に設けられた設定間隔とを加えた距離だけ、その端から離れた位置までしか可動子33は位置することはない。
Further, for example, in the case of the ring-shaped stator 31, when both end portions are not provided and the coil array is arranged in an annular shape, the selection changeover switches 3e (a) to 3e (b) are applied to all the coil switches. Also good.
Further, in the case of a coil array of linear or curved stators 31, there are usually both ends, so at least the length of each movable element from both ends is a selection changeover switch 3 e (a) to 3 e. It is not necessary to provide (b). That is, if one mover 32 is at the end, the other mover 33 cannot be positioned at the same end position, and the length of the mover 32 and the set interval provided between both movers are added. The movable element 33 is positioned only up to a position away from the end by a certain distance.

このため、この可動子32の長さと両可動子間に設けられた設定間隔とを加えた距離に相当する固定子31のコイル31(1)等には、選択切り替えスイッチ3e(a)〜3e(b)を設ける必要はなく、通常のオン/オフスイッチをMOS−FETなどで構成すればよいので、スイッチや配線の無駄な配設を避けることができる。
また、一方の可動子33が端にあれば他方の可動子32は、同じ端位置には重複して位置できず、可動子33の長さと両可動子間に設けられた設定間隔とを加えた距離だけ、その端から離れた位置までしか可動子32は位置することはない。
For this reason, the selection changeover switches 3e (a) to 3e are provided for the coil 31 (1) and the like of the stator 31 corresponding to the distance obtained by adding the length of the mover 32 and the set interval provided between the movers. It is not necessary to provide (b), and a normal on / off switch may be formed of a MOS-FET or the like, so that wasteful arrangement of switches and wirings can be avoided.
If one mover 33 is at the end, the other mover 32 cannot be overlapped at the same end position, and the length of the mover 33 and the set interval provided between both movers are added. The movable element 32 is located only up to a position away from the end by a certain distance.

このため、この可動子33の長さと両可動子間に設けられた設定間隔とを加えた距離に相当する固定子31のコイル31(N)等には、選択切り替えスイッチ3e(a)〜3e(b)を設ける必要はなく、通常のオン/オフスイッチをMOS−FETなどで構成すればよいので、スイッチや配線の無駄な配設を避けることができる。
また、図3に示す実施態様においては、いわゆるダイナミックブレ−キとして作用する、別異のブレ−キスイッチ3gを設ける。ブレ−キスイッチ3gのオンにより、接続される固定子31のコイル31(1)等の両端が短絡されることで、可動子の移動による磁束の変動を抑制するようにコイル起電力が発生し、結果として可動子のブレ−キとすることができる。なお、ブレ−キスイッチ3gは、ドライバ3cとドライバ3dに各々独立して設けるので、それぞれに対応する可動子32と可動子33に対し、各々別個独立にブレ−キングすることが可能となる。
For this reason, the selection changeover switches 3e (a) to 3e are provided for the coil 31 (N) or the like of the stator 31 corresponding to the distance obtained by adding the length of the mover 33 and the set interval provided between the movers. It is not necessary to provide (b), and a normal on / off switch may be formed of a MOS-FET or the like, so that wasteful arrangement of switches and wirings can be avoided.
Further, in the embodiment shown in FIG. 3, a different brake switch 3g that acts as a so-called dynamic brake is provided. When the brake switch 3g is turned on, both ends of the coil 31 (1) and the like of the stator 31 to be connected are short-circuited, so that a coil electromotive force is generated so as to suppress fluctuations in magnetic flux due to movement of the mover. As a result, the brake of the mover can be obtained. Since the brake switch 3g is provided independently for each of the driver 3c and the driver 3d, it is possible to separately brake the movable element 32 and the movable element 33 corresponding thereto.

この実施形態により、ム−ビングマグネット型リニアモ−タにおいて、二つの可動子の独立した駆動が、低コスト、低消費電力、省スペ−スで実現できる。また、この実施形態では、可動子が二つの場合を例示したが、可動子が三つ以上の場合であっても適宜、この技術思想を適用してもよい。
また、電流ドライバは、可動子の数と同じであってもよいし、固定子31のコイルごとにドライバを設け、可動子の数と同じアンプ数にて電流ドライバへ接続する構成としてもよい。
According to this embodiment, in the moving magnet type linear motor, independent driving of the two movers can be realized at low cost, low power consumption, and space saving. Moreover, in this embodiment, although the case where there were two movers was illustrated, this technical idea may be applied as appropriate even if there are three or more movers.
The number of current drivers may be the same as the number of movers, or a driver may be provided for each coil of the stator 31 and connected to the current driver with the same number of amplifiers as the number of movers.

すなわち、この実施形態の場合では、モ−タコイルの出力端子とモ−タ駆動回路の出力間すべてに、各モ−タコイルをつなぎ替える複数の切り替えスイッチ(あるいはスイッチボックス)を設ける必要はない。可動子が重複して移動する可能性のある必要箇所のみ、複数のスイッチを設けることで、可動子の位置に応じたホスト側の指令信号にしたがったモ−タコイルの切り替えを行うことが可能となる。   That is, in the case of this embodiment, it is not necessary to provide a plurality of changeover switches (or switch boxes) for switching the motor coils between all the output terminals of the motor coils and the output of the motor drive circuit. By providing a plurality of switches only at necessary locations where the mover may move redundantly, it is possible to switch the motor coil according to the command signal on the host side according to the position of the mover. Become.

また、一定間隔を保った複数の可動子を単一のリニアモ−タの固定子上にて駆動する場合、各々の可動子に対応したモ−タ駆動回路を複数個設けることで、スイッチを多数設けることもできるが、この場合には、一つの固定子上の例えば中央付近であって、二個の固定子が共に使用する、いわば共用固定子コイル部分以外については、各々対応する単一の可動子の電流供給回路とスイッチのみで対応可能となる。   Also, when driving a plurality of movers with a constant interval on the stator of a single linear motor, multiple switches are provided by providing a plurality of motor drive circuits corresponding to each mover. In this case, for example, in the vicinity of the center of one stator, and the two stators are used together, except for the shared stator coil portion, each corresponding single This can be handled only by the current supply circuit of the mover and the switch.

このような場合に単一の固定子上の中央付近に位置するコイルについては、一定間隔を保った二個の可動子が、共に使用する場合が生じる。したがって、切り替えを行うモ−タコイル端子の逆側端子の中性点についても、全て同様にスイッチを設けて切り替えることで接続変更を行うか、又は、逆側の端子は全て接続しておき、二個のリニアモ−タ駆動回路の中性点を同電位に接続(短絡)して使用するか、のどちらかでの対応が望ましい。   In such a case, with respect to the coil located near the center on the single stator, there are cases where two movers having a constant interval are used together. Therefore, the neutral point of the reverse side terminal of the motor coil terminal to be switched is also changed by changing the connection by providing a switch in the same manner, or all the reverse side terminals are connected and connected. It is desirable to use either the neutral point of each linear motor drive circuit connected to the same potential (short circuit).

前者の逆側端子を全て切り替える方式にした場合には、リニアモ−タの固定子コイルの2倍の本数の配線が必要となるだけでなく、それに伴う配線スペ−スや配線の手間もかかり、さらには切り替え用スイッチの数も二倍に増大するため省スペ−スやコスト面、消費電力の面からも好ましくない。
また、後者のように逆側の端子の中性点を全て接続する方式においては、二台の三相リニアモ−タ駆動回路の中性点を同電位にして駆動することになる。このため、各々の中性点を介して、一方の駆動回路から他方の駆動回路へ、誤差分の電流が流れ込む現象が懸念される。また、一方のみを動作停止した場合等には、中性点の電位バランスが崩れることで、電流駆動が暴走し電流制御不能になったり、駆動素子の破壊が生じたりという好ましからぬ事態が懸念される。
In the case of switching all the reverse terminals of the former, not only double the number of wires of the stator coil of the linear motor is required, but also the wiring space and wiring trouble associated therewith are required. Furthermore, since the number of changeover switches increases twice, it is not preferable from the viewpoint of space saving, cost, and power consumption.
Further, in the system in which all the neutral points on the opposite side are connected as in the latter case, the neutral points of the two three-phase linear motor drive circuits are driven at the same potential. For this reason, there is a concern that a current corresponding to an error flows from one drive circuit to the other drive circuit through each neutral point. In addition, when only one of them is stopped, the potential balance at the neutral point is disrupted, and there is a concern that an unfavorable situation may occur such that the current drive runs out of control and current control becomes impossible, or the drive element is destroyed. The

この点において、本実施形態では、配線やスイッチの個数等のスペ−スを不必要に増やさず、また、動作上の信頼性も高い複数の可動子を有するム−ビングマグネット型励磁切り替え方式のリニアモ−タ駆動回路を提供できる。
また、単一の固定子で励磁切り替え方式の複数の可動子を備えたリニアモ−タを、簡便なモ−タ駆動回路を利用して、かつ、全体の部品点数を削減した省スペ−ス、低コストにて実現可能となる。また、装置のシンプル化によりハイコストパフォ−マンスで高信頼性のモ−タ駆動装置とできる。
In this regard, this embodiment does not unnecessarily increase the number of spaces, such as the number of wires and switches, and is a moving magnet type excitation switching system having a plurality of movers with high operational reliability. A linear motor drive circuit can be provided.
In addition, a linear motor having a single stator and a plurality of movable elements of the excitation switching method can be saved by using a simple motor drive circuit and reducing the total number of parts. It can be realized at low cost. Further, by simplifying the apparatus, it is possible to provide a motor driving apparatus with high cost performance and high reliability.

また、この実施形態は、ボイスコイルモ−タ(VCM)等のストロ−クが比較的短いリニアモ−タ駆動にも適用することができる。さらに半導体露光装置の、ウェハステ−ジ駆動装置やレチクル駆動装置、さらに露光用光を制限するスリットのブラインドモ−タ等に特に好適に用いることができる。この実施形態を適用した、露光装置等においては、装置全体の小型化、省スペ−ス化と低コスト化を実現し、また部品点数の削減により高信頼性で、高精度制御かつ軽量な装置とすることができる。   This embodiment can also be applied to linear motor driving such as a voice coil motor (VCM) having a relatively short stroke. Furthermore, it can be particularly suitably used for a wafer stage driving device and a reticle driving device of a semiconductor exposure apparatus, and a blind blind motor for limiting exposure light. In an exposure apparatus or the like to which this embodiment is applied, the entire apparatus is reduced in size, space saving and cost reduction, and the number of parts is reduced to achieve high reliability, high precision control and light weight. It can be.

リニアモ−タ装置やリニアモ−タ駆動装置や、これを用いた露光装置のステ−ジ駆動装置、スリット駆動装置、半導体露光装置等の各種装置に利用できる。   The present invention is applicable to various apparatuses such as a linear motor apparatus, a linear motor driving apparatus, a stage driving apparatus of an exposure apparatus using the linear motor apparatus, a slit driving apparatus, and a semiconductor exposure apparatus.

本発明の実施形態にかかる固定子コイル概念図The stator coil conceptual diagram concerning embodiment of this invention 本発明の実施形態にかかる可動子と固定子との関係概念図Conceptual diagram of relationship between mover and stator according to an embodiment of the present invention 本発明にかかる第二の実施形態Second embodiment according to the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1・・固定子コイル、2・・モ−タ駆動回路、3・・スイッチボックス、4・・電流駆動指令信号、5・・励磁切り替え信号、21・・可動子L、22・・可動子R、23・・リニアモ−タ、24・・固定子、25・・L移動範囲、26・・R移動範囲、27・・共用範囲 1 .... Stator coil 2 .... Motor drive circuit 3 .... Switch box 4 .... Current drive command signal 5 .... Excitation switching signal 21 ... Mover L L22 ... Mover R , 23-Linear motor, 24-Stator, 25-L movement range, 26-R movement range, 27-Shared range

Claims (8)

複数の可動子と、
複数のコイルからなる励磁切り替え型固定子と、
該コイルに励磁電流を供給する通電手段と、を備えるリニアモ−タ装置であって、
該通電手段が、該複数の可動子のうち少なくとも二以上の可動子が移動可能な共用コイル部へ、該複数の可動子の位置に応じて、複数の該励磁電流を選択的に供給する、
ことを特徴とするリニアモ−タ装置。
A plurality of movers,
An excitation switching type stator composed of a plurality of coils;
A linear motor device comprising energization means for supplying an exciting current to the coil,
The energization means selectively supplies a plurality of excitation currents to a common coil part to which at least two or more movers among the plurality of movers can move according to the positions of the plurality of movers.
A linear motor device characterized by that.
前記通電手段は、
二以上の電流アンプ及び/又は二以上のドライバにより二以上の前記励磁電流を供給し、
前記共用コイル部に該二以上の励磁電流を選択的に切り替えて供給する励磁電流切り替え手段を備え、
該共用コイル部の可動子移動軸方向の長さは該可動子の間隔よりも短い、
ことを特徴とする請求項1に記載のリニアモ−タ装置。
The energizing means is
Supplying two or more excitation currents by two or more current amplifiers and / or two or more drivers;
Exciting current switching means for selectively switching the two or more exciting currents to be supplied to the common coil unit,
The length of the common coil portion in the direction of moving the mover is shorter than the distance between the movers.
2. The linear motor device according to claim 1, wherein
前記複数のコイルは三相交流により励磁され、
前記複数のコイルの中性点は、一の前記励磁電流のみが供給される前記コイル間で短絡された二以上の第一の短絡部と、
二以上の前記励磁電流が供給される前記共用コイル間で短絡された第二の短絡部と、を備え、
二以上のうち一の該第一の短絡部と、該第二の短絡部と、を選択的に切り替え接続可能な短絡部切り替え手段を設けた、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載のリニアモ−タ装置。
The plurality of coils are excited by three-phase alternating current,
The neutral points of the plurality of coils are two or more first short-circuit parts short-circuited between the coils to which only one exciting current is supplied, and
A second short-circuit portion short-circuited between the shared coils to which two or more excitation currents are supplied,
One of the two or more of the first short-circuit portion and the second short-circuit portion are provided with a short-circuit portion switching means capable of selectively switching connection.
The linear motor device according to claim 1, wherein the linear motor device is characterized.
複数の可動子と、
複数のコイルからなる励磁切り替え型固定子と、
該コイルに励磁電流を供給する通電手段と、を備えるリニアモ−タ装置であって、
該通電手段が、該複数の可動子のうち少なくとも二以上の可動子が移動可能な共用コイル部へ該複数の可動子の位置に応じて複数の該励磁電流を選択的に供給するリニアモ−タ駆動装置
を備える露光装置。
A plurality of movers,
An excitation switching type stator composed of a plurality of coils;
A linear motor device comprising energization means for supplying an exciting current to the coil,
The energizing means selectively supplies a plurality of exciting currents to a common coil portion where at least two of the plurality of movable elements can move according to the positions of the plurality of movable elements. An exposure apparatus comprising a driving device.
前記通電手段は、
二以上の電流アンプ及び/又は二以上のドライバにより二以上の励磁電流を供給し、
前記共用コイルに前記二以上の励磁電流を選択的に切り替えて供給する励磁電流切り替え手段を備え、
前記共用コイル部の可動子移動軸方向の長さは可動子の間隔よりも短いリニアモ−タ駆動装置
を備える露光装置。
The energizing means is
Supply two or more exciting currents with two or more current amplifiers and / or two or more drivers,
Excitation current switching means for selectively supplying the two or more excitation currents to the shared coil and supplying them,
An exposure apparatus comprising a linear motor driving device in which the length of the shared coil portion in the direction of the mover moving axis is shorter than the distance between the movers.
前記複数のコイルは三相交流により励磁され、
該複数のコイルの中性点は、一の前記励磁電流のみが供給される該コイル間で短絡された二以上の第一の短絡部と、
二以上の該励磁電流が供給される前記共用コイル間で短絡された第二の短絡部と、を備え、
二以上のうち一の該第一の短絡部と、該第二の短絡部と、を選択的に切り替え接続可能な短絡部切り替え手段を設けたリニアモ−タ駆動装置
を備える露光装置。
The plurality of coils are excited by three-phase alternating current,
The neutral points of the plurality of coils are two or more first short-circuit parts short-circuited between the coils to which only one exciting current is supplied, and
A second short-circuit portion short-circuited between the shared coils to which two or more excitation currents are supplied,
An exposure apparatus provided with a linear motor driving device provided with a short-circuit portion switching means capable of selectively switching and connecting one of the two or more first short-circuit portions and the second short-circuit portion.
複数のコイルからなる固定子と、
該コイルに対して相対的に移動するマグネットからなる複数の可動子と、
該コイルへの電流指令値を与える複数のドライバと、
該複数の可動子のそれぞれの位置を検出する位置検出装置と、
該位置検出装置により検出した位置情報に基づいて、該複数の可動子のマグネットの磁界の範囲内にある各駆動コイルのみを選択し通電する通電手段と、
を備えるム−ビングマグネット型リニアモータ駆動装置であって、
該固定子は、該複数の可動子のうちの単一の可動子のみが利用するコイル部と、
二以上の該複数の可動子が利用する共用コイル部からなり、
該複数のドライバから選択的に電力供給可能とするスイッチ部を有した
ことを特徴とするリニアモ−タ駆動装置。
A stator composed of a plurality of coils;
A plurality of movers made of magnets that move relative to the coil;
A plurality of drivers for providing a current command value to the coil;
A position detection device for detecting the position of each of the plurality of movers;
Energization means for selecting and energizing only each drive coil within the magnetic field range of the magnets of the plurality of movers based on the position information detected by the position detection device;
A moving magnet type linear motor drive device comprising:
The stator includes a coil portion used only by a single mover of the plurality of movers;
It consists of a shared coil part used by two or more of the plurality of movers,
A linear motor driving apparatus comprising a switch unit that can selectively supply power from the plurality of drivers.
前記各コイルの両端に、前記複数ドライバのそれぞれと接続するための通電手段を備え、前記位置検出装置により検出した位置情報に基づいて、前記可動子の位置に対応する前記各コイルの両端の通電手段を同時にオン/オフさせる、
ことを特徴とする請求項7に記載のリニアモータ駆動装置。
Energization means for connecting to each of the plurality of drivers is provided at both ends of each coil, and energization is performed at both ends of each coil corresponding to the position of the mover based on position information detected by the position detection device. Turn on / off means simultaneously,
The linear motor drive device according to claim 7.
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