JP2015203625A - アブソリュートエンコーダ、処理方法、プログラム、駆動装置、および産業機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アブソリュートエンコーダは、マークが配列されてなるスケール(2)と、スケールの複数のマークに対応する信号を検出する検出部(1)と、上記信号に対応する絶対位置を求める処理部(3)とを含む。処理部は、絶対位置に対応する符号列の群のうちの一部の符号列を、上記信号に対応する符号列の候補群として選択し、上記信号に対応する符号列を候補群のうちから選択する。
【選択図】 図5
Description
前記処理部は、
絶対位置に対応する符号列の群のうちの一部の符号列を、前記信号に対応する符号列の候補群として選択し、
前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択する
ことを特徴とするアブソリュートエンコーダである。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として(断りのない限り)、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図1および図2において、反射型スケールを例示したが、スケールは、透過型であってもよい。また、1トラック式スケールを例示したが、アブソリュート(絶対位置用)トラックおよびインクリメンタル(内挿位置用)トラックを有するマルチトラック式スケールであってもよい。また、マーク配列によって表される符号列を擬似乱数列としたが、それには限定されない。例えば、特許文献1に記載されているような各符号列(絶対位置に対応)の開始がスタートシンボルによって示されるような符号列であってもよい。そのような符号列は、擬似乱数列よりも、絶対位置に対応する符号列の配置に自由度があり、符号列の準備が容易となりうる。
他の実施形態としてのアブソリュートエンコーダの応用例を説明する。アブソリュートエンコーダは、原点(基準位置)検出のための動作を必須としないため、種々の駆動装置や、それを含むロボットや運輸機械または装置、産業機械または装置(工作、加工、計測、製造に係る機械または装置を含む)等において有用である。当該駆動装置は、可動部と、該可動部の運動に係る絶対位置を計測するアブソリュートエンコーダと、該アブソリュートエンコーダの出力に基づいて該可動部の運動に係る駆動を行う駆動部(アクチュエータ)とを含みうる。ここでは、一例として、産業機械としてのリソグラフィ装置(露光装置等)に備えられるステージ(XYステージ)装置への適用例を説明する。図15は、本応用例におけるステージ装置1000の構成例を示す図である。
2 スケール
3 処理部
Claims (21)
- マークが配列されてなるスケールと、前記スケールの複数のマークに対応する信号を検出する検出部と、前記信号に対応する絶対位置を求める処理部とを含むアブソリュートエンコーダであって、
前記処理部は、
絶対位置に対応する符号列の群のうちの一部の符号列を、前記信号に対応する符号列の候補群として選択し、
前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択する
ことを特徴とするアブソリュートエンコーダ。 - 複数種類のマークを含む複数のマークが間隙および周期をもって配列されてなるスケールと、前記スケールの複数のマークに対応する信号を検出する検出部と、前記信号に対応する絶対位置を求める処理部とを含むアブソリュートエンコーダであって、
前記処理部は、
絶対位置に対応する符号列の群のうちの一部の符号列を、前記信号に対応する符号列の候補群として選択し、
前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択する
ことを特徴とするアブソリュートエンコーダ。 - 複数種類のマークを含む複数のマークが間隙および周期をもって配列されてなるスケールと、前記スケールのX個のマークに対応する信号を検出する検出部と、前記信号に基づいて前記X個のマークのうちのN個(N<X)のマークに対応する絶対位置を求める処理部とを含むアブソリュートエンコーダであって、
前記処理部は、
絶対位置に対応するN個の符号からなる符号列を含むX個の符号からなる符号列の群のうちの一部の符号列を、前記信号に対応する符号列の候補群として選択し、
前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択する
ことを特徴とするアブソリュートエンコーダ。 - 前記処理部は、既に求められた絶対位置に基づいて前記信号に対応する絶対位置を推定し、該推定により得られた絶対位置に基づいて前記候補群を選択することを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記処理部は、前記信号に基づく符号列と前記候補群のうちの符号列との間の類似度に基づいて、前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記処理部は、前記信号に基づくX個の符号からなる符号列と前記候補群のうちの符号列との間の類似度に基づいて、前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択することを特徴とする請求項3に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記処理部は、前記推定により得られた絶対位置を含む絶対位置の範囲に対応する前記候補群を選択することを特徴とする請求項4に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記処理部は、前記範囲として、前記検出部と前記スケールとの間の相対加速度および前記推定の誤差のうち少なくとも一方に基づく範囲を用いることを特徴とする請求項7に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記範囲の幅は予め設定されていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記処理部は、既に得られた前記推定の誤差に1より大きい係数を乗じて得られる値に基づいて前記範囲の幅を得ることを特徴とする請求項7または請求項8に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記処理部は、前記類似度に係る許容条件を満たす前記候補群のうちの符号列を前記信号に対応する符号列として選択することを特徴とする請求項5または請求項6に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記処理部は、前記候補群のうちに前記許容条件を満たす符号列がなければ、前記推定により得られた絶対位置に対応する符号列を選択することを特徴とする請求項11に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記許容条件は、
前記候補群のうち前記類似度としての距離が最小値を有する唯一の符号列であることと、
前記最小値が第1閾値より小さいことと、
前記最小値の次に小さい前記距離の値から前記最小値を減じた値が第2閾値より大きいことと
を含むことを特徴とする請求項11または請求項12に記載のアブソリュートエンコーダ。 - 前記処理部は、前記信号に基づくX個の符号からなる符号列と前記候補群のうちの符号列との間の類似度に係る許容条件を満たす前記候補群のうちの符号列を前記信号に対応する符号列として選択し、
前記許容条件は、
前記候補群のうち前記類似度としての距離が最小値を有する唯一の符号列であることと、
前記最小値が第1閾値より小さいことと、
前記最小値の次に小さい前記距離の値から前記最小値を減じた値が第2閾値より大きいことと
を含み、
前記符号を2値符号とし、前記候補群に選択されうる複数の符号列の間の前記距離の最小値をHdxminとし、前記第1閾値をTHAとし、前記第2閾値をTHRとして、
なる条件を満たすようにXの値が設定されていることを特徴とする請求項3に記載のアブソリュートエンコーダ。 - 前記処理部は、前記類似度としてのハミング距離に基づいて、前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択することを特徴とする請求項5もしくは請求項6または請求項11ないし請求項14のうちいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダ。
- マークが配列されてなるスケールの複数のマークに対応する信号に基づいて、前記複数のマークに対応する絶対位置を求める処理方法であって、
絶対位置に対応する符号列の群のうちの一部の符号列を、前記信号に対応する符号列の候補群として選択し、
前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択する
ことを特徴とする処理方法。 - 複数種類のマークを含む複数のマークが間隙および周期をもって配列されてなるスケールの複数のマークに対応する信号に基づいて、前記複数のマークに対応する絶対位置を求める処理方法であって、
絶対位置に対応する符号列の群のうちの一部の符号列を、前記信号に対応する符号列の候補群として選択し、
前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択する
ことを特徴とする処理方法。 - 複数種類のマークを含む複数のマークが間隙および周期をもって配列されてなるスケールのX個のマークに対応する信号に基づいて、前記X個のマークのうちのN個(N<X)のマークに対応する絶対位置を求める処理方法であって、
絶対位置に対応するN個の符号からなる符号列を含むX個の符号からなる符号列の群のうちの一部の符号列を、前記信号に対応する符号列の候補群として選択し、
前記信号に対応する符号列を前記候補群のうちから選択する
ことを特徴とする処理方法。 - 請求項16ないし請求項18のうちいずれか1項に記載の処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
- 可動部と、
前記可動部の運動に係る絶対位置を計測する請求項1ないし請求項15のうちいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダと、
前記アブソリュートエンコーダの出力に基づいて前記可動部の運動に係る駆動を行う駆動部と、
を備えることを特徴とする駆動装置。 - 請求項20に記載の駆動装置を備えることを特徴とする産業機械。
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