JP2018189426A - Encoder device, driving device, stage device, and robot device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置に関する。 The present invention relates to an encoder device, a drive device, a stage device, and a robot device.
エンコーダ装置は、ロボット装置などの各種装置に搭載されている(例えば、下記の特許文献1参照)。例えば、エンコーダ装置は、磁石の磁界を効率よく検出することを求められる。
The encoder device is mounted on various devices such as a robot device (see, for example,
本発明の第1の態様に従えば、回転体の回転位置情報を検出する検出部と、検出部に対して相対的に回転する磁石と、磁石に対して、回転体の回転軸と直交する方向に配置され、磁石が形成する磁界の変化に基づく大バルクハウゼン効果によって検出信号を発生する信号発生部と、を備え、
磁石は回転軸と直交する方向に着磁されている、エンコーダ装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, a detection unit that detects rotational position information of a rotating body, a magnet that rotates relative to the detection unit, and a magnet that is orthogonal to the rotation axis of the rotating body. A signal generation unit that is arranged in a direction and generates a detection signal by a large Barkhausen effect based on a change in a magnetic field formed by a magnet,
An encoder device is provided in which the magnet is magnetized in a direction orthogonal to the rotation axis.
本発明の第2の態様に従えば、第1の態様のエンコーダ装置と、回転体に駆動力を供給する駆動部と、を備える駆動装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided a drive device including the encoder device of the first aspect and a drive unit that supplies a drive force to the rotating body.
本発明の第3の態様に従えば、第2の態様の駆動装置と、駆動装置によって移動するステージと、を備えるステージ装置が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a stage apparatus including the driving device according to the second aspect and a stage moved by the driving device.
本発明の第4の態様に従えば、第2の態様の駆動装置と、駆動装置によって移動するアームと、を備えるロボット装置が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a robot apparatus including the driving device according to the second aspect and an arm that is moved by the driving device.
[第1実施形態]
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。このエンコーダ装置ECは、移動体(移動部材)の位置情報(移動情報)を検出する。エンコーダ装置ECは、例えばロータリーエンコーダである。この場合に、上記の移動体は回転体SF(回転部材)であり、上記の位置情報は回転位置情報を含む。以下の説明において、適宜、回転体SFの回転軸AXに平行な方向をアキシャル方向と称し、アキシャル方向に垂直な方向をラジアル方向と称する。また、回転体SFの回転方向、及び回転体SFとほぼ同軸で回転する部材の回転方向を、適宜、回転方向と称する。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an encoder device according to the first embodiment. The encoder device EC detects position information (movement information) of a moving body (moving member). The encoder device EC is, for example, a rotary encoder. In this case, the moving body is a rotating body SF (rotating member), and the position information includes rotational position information. In the following description, a direction parallel to the rotation axis AX of the rotating body SF is appropriately referred to as an axial direction, and a direction perpendicular to the axial direction is referred to as a radial direction. Further, the rotation direction of the rotating body SF and the rotation direction of the member that rotates substantially coaxially with the rotating body SF are appropriately referred to as a rotation direction.
回転体SFは、例えば、電動モータなどの駆動装置MTRにおける出力軸(例、電気子と連動する物体、シャフト、回転子)を含む。回転体SFは、駆動装置MTRの出力軸と接続される作用軸でもよい。上記の作用軸は、例えば、駆動装置MTRの出力軸と変速機を介して接続される軸を含む。 The rotating body SF includes, for example, an output shaft (for example, an object interlocked with an electric element, a shaft, and a rotor) in a driving device MTR such as an electric motor. The rotating body SF may be a working shaft connected to the output shaft of the drive device MTR. The action shaft includes, for example, a shaft connected to the output shaft of the drive device MTR via a transmission.
上記の回転位置情報は、多回転情報と角度位置情報との一方または双方を含む。多回転情報は、回転の数(例、1回転、2回転、多回転)を示す情報を含む。角度位置情報は、1回転未満の角度位置(回転角)を示す情報を含む。エンコーダ装置ECは、例えば多回転アブソリュートエンコーダである。この場合に、上記の回転位置情報は、多回転情報および角度位置情報を含む。 The rotational position information includes one or both of multi-rotation information and angular position information. The multi-rotation information includes information indicating the number of rotations (eg, 1 rotation, 2 rotations, and multiple rotations). The angular position information includes information indicating an angular position (rotation angle) of less than one rotation. The encoder device EC is, for example, a multi-rotation absolute encoder. In this case, the rotational position information includes multi-rotation information and angular position information.
駆動装置MTRは、例えば、本体部BDおよび制御部MCを備える。本体部BD(モータ本体部)は、例えば、回転子、固定子、及びボディを含む。回転子は、例えば電動モータの電気子を含む。固定子は、例えば電動モータの磁石(例、永久磁石)を含む。ボディは、回転子および固定子を収容する。固定子は、ボディと固定され、回転子は、ボディに対して回転可能に支持される。 The drive device MTR includes, for example, a main body BD and a control unit MC. The main body BD (motor main body) includes, for example, a rotor, a stator, and a body. The rotor includes, for example, an electric element of an electric motor. The stator includes, for example, a magnet (for example, a permanent magnet) of an electric motor. The body houses the rotor and the stator. The stator is fixed to the body, and the rotor is supported to be rotatable with respect to the body.
回転子は、電源PWから供給される電力によって、固定子に対して回転する。電源PW(第1電源)は、例えば、エンコーダ装置ECが搭載される装置(例、駆動装置、ステージ装置、ロボット装置)の主電源である。回転体SFは、回転子と固定され、回転子とともに固定子に対して回転する。 The rotor rotates with respect to the stator by the electric power supplied from the power source PW. The power source PW (first power source) is, for example, a main power source of a device (eg, drive device, stage device, robot device) on which the encoder device EC is mounted. The rotating body SF is fixed to the rotor and rotates with respect to the stator together with the rotor.
制御部MC(モータ制御部)は、エンコーダ装置ECが検出した回転位置情報に基づいて、回転体SFの駆動を制御する。例えば、制御部MCは、回転位置情報に基づいて、回転子の回転に消費される電力として電源PWから供給される電力を制御する。制御部MCは、例えば、回転子の角度位置、角速度、及び角加速度の少なくとも一つが目標値に近づくように、本体部BDに供給される電力を制御する。 The control unit MC (motor control unit) controls the driving of the rotating body SF based on the rotational position information detected by the encoder device EC. For example, the control unit MC controls the power supplied from the power source PW as the power consumed for the rotation of the rotor based on the rotational position information. For example, the control unit MC controls the power supplied to the main body BD so that at least one of the angular position, angular velocity, and angular acceleration of the rotor approaches the target value.
次に、エンコーダ装置ECの各部について説明する。エンコーダ装置ECは、位置検出部1と、電力供給部2とを備える。位置検出部1は、回転体SFの回転位置情報を検出する。位置検出部1は、多回転情報検出部1A、及び角度検出部1Bを備える。多回転情報検出部1Aは、回転体SFの多回転情報を検出する。角度検出部1Bは、回転体SFの角度位置を検出する。
Next, each part of the encoder device EC will be described. The encoder device EC includes a
角度検出部1Bは、スケールSの一回転内の位置情報(角度位置情報、絶対又は相対位置情報)を検出する。角度検出部1Bは、光学式エンコーダと磁気式エンコーダの一方または双方を含む。角度検出部1Bは、本実施形態において光学式エンコーダを備えるが、磁気式エンコーダを備えてもよい。
The
角度検出部1Bは、スケールS、照射部11、検出部12、及び処理部13を備える。スケールSは、回転体SFに固定されている。スケールSは、例えば円板状の部材である。この場合、上記のラジアル方向はスケールSの径方向であり、回転方向は円板状のスケールSの周方向である。スケールSは、例えば、ガラス製、金属製、あるいは樹脂製の部材である。スケールSは、インクリメンタルパターンINC及びアブソリュートパターンABSを含む。インクリメンタルパターンINC及びアブソリュートパターンABSは、例えば、スケールSの面Saに設けられる。インクリメンタルパターンINCとアブソリュートパターンABSとの一方または双方は、スケールSにおける面Saの反対側の面Sbに設けられてもよい。
The
照射部11(発光部)は、スケールSのインクリメンタルパターンINC及びアブソリュートパターンABSに光を照射する。照射部11は、例えば、LED(発光ダイオード)などの発光素子(例、固体光源)を含む。検出部12(センサ部、受光部)は、照射部11から照射されインクリメンタルパターンINCを経由した光、及び照射部11から照射されアブソリュートパターンABSを経由した光をそれぞれ検出する。照射部11は、例えば、フォトダイオードなどの受光素子(例、光電変換素子)を含む。
The irradiation unit 11 (light emitting unit) irradiates light to the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS of the scale S. The
角度検出部1Bは、スケールSのパターンニング情報を検出部12で読み取ることにより、回転体SFの1回転以内の角度位置情報を検出する。角度検出部1Bが検出するスケールSのパターンニング情報は、例えば、スケールS上の透過パターン(例、スリット)又は反射パターン(例、反射膜)等による明暗のパターンである。図1において、角度検出部1Bは反射型である。この場合、検出部12は、スケールSで反射した光を検出する。なお、角度検出部1Bは透過型であってもよい。この場合、検出部12は、スケールSを透過した光を検出する。
The
検出部12は、検出結果を示す信号(検出信号)を処理部13へ供給する。処理部13は、検出部12の検出結果を使って、回転体SFの角度位置を検出する。例えば、処理部13は、アブソリュートパターンABSからの光を検出した結果を使って第1分解能の角度位置情報を検出する。また、処理部13は、インクリメンタルパターンINCからの光を検出した結果を使って、第1分解能の角度位置情報に内挿演算を行うことにより、第1分解能よりも高い第2分解能の角度位置情報を検出する。
The
多回転情報検出部1Aは、角度検出部1Bの検出対象と同じ回転体SFの角度位置情報を検出する。多回転情報検出部1Aは、磁気式エンコーダと光学式エンコーダとの一方または双方を含む。多回転情報検出部1Aは、本実施形態において磁気式エンコーダを含むが、光学式エンコーダを含んでもよい。多回転情報検出部1Aは、磁石21、磁気検出部22、処理部23、及び記憶部24を備える。
The multi-rotation
磁石21(磁気スケール)は、検出部(例、位置検出部1の一部)に対して相対的に回転する。例えば、磁石21は、回転体SFの回転によって、磁気検出部22に対して相対的に回転する。磁石21は、回転体SFに固定されたスケールS(第1の回転体)に設けられる。例えば、スケールSが回転体SFとともに回転し、磁石21は回転体SFと連動して回転する。また、磁石21は、回転体SFの回転軸AXの回転軸方向と交差する方向に配置される。本実施形態では、磁石21は、ラジアル方向に沿って配置される。磁石21は、例えばリング形状の部材である。この場合、上記のラジアル方向は磁石21の径方向であり、回転方向は磁石21の周方向である。
The magnet 21 (magnetic scale) rotates relative to the detection unit (for example, a part of the position detection unit 1). For example, the
磁石21は、例えば、スケールSにおいてインクリメンタルパターンINC及びアブソリュートパターンABSと同じ側の面Saに設けられる。磁石21は、例えば、スケールSの面Saにおいて、ラジアル方向において、インクリメンタルパターンINC及びアブソリュートパターンABSの外側に配置される。なお、磁石21は、スケールSにおいてインクリメンタルパターンINC及びアブソリュートパターンABSが設けられる面Saと逆側の面Sbに設けられてもよい。
For example, the
磁気検出部22は、回転体SFの外部の部材に対して固定(支持)される。磁石21および磁気検出部22は、回転体SFの回転によって互いの相対位置(相対的な角度位置)が変化する。磁石21が形成する磁気検出部22上の磁界の強さおよび向きは、回転体SFの回転によって変化する。磁気検出部22は、磁石21が形成する磁界を検出する。磁気検出部22は、磁気センサ25および磁気センサ26を備える。
The
処理部23は、磁石21が形成する磁界を磁気検出部22が検出した結果に基づいて、回転体SFの多回転情報を検出(算出)する。例えば、処理部23は、磁気センサ25の検出結果をA相信号に利用し、かつ磁気センサ26の検出結果をB相信号に利用して、多回転情報を検出する。処理部23は、例えば、多回転情報を処理する多回転処理部である。記憶部24は、処理部23からの位置情報(例、多回転情報)の記憶指令(データの書き込み指令)に基づいて、処理部23が検出して処理した位置情報を記憶する。
The
なお、磁気検出部22がスケールSに設けられる場合、磁石21は、磁気検出部22と異なる位置で、スケールSの外部に設けられてもよい。例えば、磁石21は、スケールSの回転によって、スケールSに設けられた磁気検出22と相対的に回転する位置に設けられてもよい。
When the
本実施形態において、エンコーダ装置ECは、合成部27を備える。合成部27は、処理部13が検出した第2分解能の角度位置情報を取得する。また、合成部27は、多回転情報検出部1Aの記憶部24から回転体SFの多回転情報を取得する。合成部27は、処理部13からの角度位置情報、及び多回転情報検出部1Aからの多回転情報を合成し、回転体SFの回転位置情報を算出する。例えば、処理部13の検出結果がθ[rad]であり、多回転情報検出部1Aの検出結果がn回転である場合に、合成部27は、回転位置情報として(2π×n+θ)[rad]を算出する。回転位置情報は、多回転情報と角度位置情報とを一組にした情報でもよい。
In the present embodiment, the encoder device EC includes a
エンコーダ装置ECは、通信部(例、外部通信部、外部接続インターフェース)を備え、この通信部は、有線または無線によって、制御部MCと通信可能に接続される。エンコーダ装置ECの通信部は、デジタル形式の回転位置情報を、制御部MCに供給(送信)する。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適宜復号する。制御部MCは、回転位置情報を使って本体部BDへ供給される電力(駆動電力)を制御することにより、回転体SFの回転を制御する。 The encoder device EC includes a communication unit (eg, an external communication unit, an external connection interface), and this communication unit is connected to the control unit MC so as to be communicable by wire or wirelessly. The communication unit of the encoder device EC supplies (transmits) the digital rotational position information to the control unit MC. The controller MC appropriately decodes the rotational position information supplied from the encoder device EC. The controller MC controls the rotation of the rotating body SF by controlling the power (drive power) supplied to the main body BD using the rotational position information.
エンコーダ装置ECは、エンコーダ装置ECで消費される電力の供給元が異なる通常状態とバックアップ状態とのそれぞれにおいて、回転体SFの回転位置情報を検出する。上記の通常状態は、電源PWの電力が投入されている状態、電源PWがオンになっている状態、エンコーダ装置ECが搭載される装置に対して電源PWから電力が供給されている状態、及びエンコーダ装置ECに対して電源PWから電力が供給されている状態の少なくとも1状態を含む。上記のバックアップ状態は、例えば、電源PWの電力が投入されていない状態、電源PWがオフになっている状態、エンコーダ装置ECが搭載される装置に対して電源PWから電力が供給されていない状態、エンコーダ装置ECに対して電源PWから電力が供給されていない状態の少なくとも1状態を含む。 The encoder device EC detects the rotational position information of the rotating body SF in each of the normal state and the backup state in which the power supply sources consumed by the encoder device EC are different. The normal state includes a state in which power of the power source PW is turned on, a state in which the power source PW is turned on, a state in which power is supplied from the power source PW to a device in which the encoder device EC is mounted, and It includes at least one state in which power is supplied from the power source PW to the encoder device EC. The above-described backup state includes, for example, a state where the power of the power source PW is not turned on, a state where the power source PW is turned off, and a state where no power is supplied from the power source PW to the device on which the encoder device EC is mounted The encoder device EC includes at least one state in which power is not supplied from the power source PW.
位置検出部1の少なくとも一部(例、多回転情報検出部1A、角度検出部1B)は、通常状態において、電源PWから供給される電力によって回転体SFの回転位置情報を検出する。電源PWは、通常状態において、回転体SFの駆動に消費される電力、及び位置検出部1の検出動作(例、角度位置情報や多回転情報を算出して検出する動作など)に消費される電力を供給する。位置検出部1の少なくとも一部は、電源PWから電力供給を受けて回転体SFの回転位置情報を検出する。制御部MCは、位置検出部1の検出結果に基づいて、電源PWから供給される電力を調整して本体部BDに供給することで、回転体SFの回転を制御する。
At least a part of the position detection unit 1 (for example, the multi-rotation
位置検出部1の少なくとも一部(例、多回転情報検出部1A)は、通常状態とは異なるバックアップ状態において、電源PWとは異なる第2電源(例、電力供給部2)から供給される電力によって動作可能である。
At least a part of the position detection unit 1 (eg, the multi-rotation
電力供給部2は、例えば、バックアップ状態において、位置検出部1の少なくとも一部(例、多回転情報検出部1A)に対して断続的(選択的、間欠的)に電力を供給する。位置検出部1は、バックアップ状態において、電力供給部2から電力供給を受けて、回転体SFの回転位置情報の少なくとも一部(例、多回転情報)を検出する。例えば、多回転情報検出部1Aは、電力供給部2から断続的に電力供給を受けて、多回転情報を断続的に検出する。バックアップ状態において多回転情報検出部1Aが検出した多回転情報は、例えば、電源PWからの電力供給が開始されてバックアップ状態から通常状態に切り替わった際(例、駆動装置の起動時)に、制御部MCが回転体SFの回転を制御することに利用される。
For example, the
多回転情報検出部1Aは、電源PWから電力供給を受ける通常状態と、電力供給部2から電力供給を受けるバックアップ状態との各状態において、回転体SFの多回転情報を検出する。例えば、エンコーダ装置ECは、電源PWの電力の投入が停止された際に、通常状態からバックアップ状態に切り替わる。エンコーダ装置ECは、電源PWの電力の投入が開始された際に、バックアップ状態から通常状態に切り替わる。エンコーダ装置ECが通常状態とバックアップ状態とで切り替わる際に、多回転情報検出部1Aは、多回転情報の検出を継続する(算出を継続する)。
The multi-rotation
角度検出部1Bは、例えば、電源PWからの電力供給が断たれたバックアップ状態において、角度情報を検出しない(算出しない)。例えば、第2電源は、制御部MCの指令に基づき、バックアップ状態において角度検出部1Bに電力供給を行わない。角度検出部1Bは、例えば、バックアップ状態において電力供給が断たれた状態であり、角度位置情報を検出しない。
For example, the
電力供給部2は、磁石21と、信号発生部31と、切替部32と、バッテリー33とを備える。信号発生部13は、磁石21に対して、磁石21の回転軸と交差する方向に配置される。例えば、信号発生部31は、磁石21に対して、磁石21の回転軸と直交する方向(ラジアル方向)に配置される。信号発生部13は、例えば、磁石21に対して、回転体SFの回転軸AXの回転軸方向と交差する方向に配置される。磁石21の回転軸は、回転体SFの回転軸AXとほぼ同軸である。磁石21は、回転体SFの回転によって、信号発生部31に対して相対的に回転する。磁石21が信号発生部31の位置に形成する磁界は、磁石21と信号発生部31との相対的な回転によって変化する。信号発生部31は、磁石21が形成する磁界の変化に基づく大バルクハウゼン効果によって、検出信号(電気信号)を発生する。電力供給部2は、信号発生部31が発生する検出信号に基づいて、電力を供給する。
The
図2は、第1実施形態に係る磁石および信号発生部を示す図である。以下の説明において、適宜、図2などに示すXYZ直交座標系を参照する。このXYZ直交座標系において、Z方向は、磁石21の回転軸AXと平行なアキシャル方向である。X方向およびY方向は、それぞれZ方向に垂直な方向である。以下の説明において、適宜、Z方向から見た状態を回転軸視という。また、X方向、Y方向、及びZ方向のそれぞれについて、適宜、矢印の向きを+側(例、+X側)と称し、矢印と反対向きを−側(例、−X側)と称する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a magnet and a signal generator according to the first embodiment. In the following description, the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. In this XYZ orthogonal coordinate system, the Z direction is an axial direction parallel to the rotation axis AX of the
本実施形態における磁石21は、回転軸AXと直交する方向に着磁されている。磁石21は、例えば、回転軸AXと平行な方向を厚み方向とする板状の部材である。磁石21は、その厚み方向と交差(例、直交)する径方向に着磁されている。磁石21の配向は、回転軸AXと垂直な方向(例、回転体の回転方向、磁石21の回転方向)の成分を含む磁界が形成されるように、設定される。磁石21は、ラジアル方向において磁石21よりも外側(例、磁石21の側方)に交流磁界を形成するように、配置される。磁石21は、回転軸AXと垂直な面に分布する複数の磁極を有する。また、磁石21は、回転方向に4以上の磁極を有する。磁石21は、例えば、回転方向における磁極の数(N極21aの数とS極21bの数との和)が、例えば4以上である。
The
磁石21は、例えば円環状(又は円筒状)の部材である。磁石21は、回転体(又は磁石21)の回転方向に沿って湾曲する側面21cを有する。側面21cは、スケールSにおいて磁石21が配置される面(例、上面)と交差する方向(例、ラジアル方向)を向く面である。側面21cの曲率中心は、例えば、回転軸AXとほぼ一致する。磁石21は、その内周側(内縁側)と外周側(外縁側)のそれぞれにおいて、N極21aとS極21bとが回転方向に並んでいる。本実施形態における磁石21は、8極に着磁した永久磁石である。例えば、磁石21は、その内周側の4つの磁極と、その外周側の4つの磁極とを有する。回転方向における磁石21の磁極の数は、磁石21の内周側と外周側とのそれぞれにおいて4である。
The
N極21aは、内周側と外周側とで角度位置が90°ずれている。S極21bは、内周側と外周側とで角度位置が90°ずれている。N極21aとS極21bとの境界は、外周側と内周側とでほぼ角度位置が同じである。なお、回転方向における磁石21の磁極の数は、任意の偶数に設定され、2でもよいし、6以上でもよい。
The angular position of the
磁石21は、回転方向において隣り合うN極21aとS極21bとによって、回転方向の成分を有する磁界を形成する。例えば、磁石21の外周側のN極21aからの磁力線M1は、湾曲して隣のS極21bへ向かう。
The
信号発生部31は、磁石21に対して回転体の回転軸AX(又は磁石21の回転軸)と直交する方向(例、ラジアル方向)に配置されるため、例えば、ラジアル方向(回転軸AXに関する放射方向)において、磁石21よりも外側に配置される。信号発生部31は、例えば、磁石21の側面21cと対向する位置に配置される。信号発生部31の少なくとも一部は、磁石21に比べて、回転軸AXから離れた位置に配置される。例えば、信号発生部31は、回転軸視において磁石21と重ならないように配置される。なお、信号発生部31は、回転軸視において磁石21の一部と重なる位置に配置されてもよい。
Since the
信号発生部31は、磁性体35と、コイル部36とを備える。磁性体35は、磁石21が形成する磁界の変化によって、大バルクハウゼン効果(大バルクハウゼンジャンプ、ウィーガンド効果、又はバルクハウゼン効果とも言う)を生じる。磁性体35は、磁力を感じる感磁性部である。磁性体35は、複合磁性ワイヤ、ウィーガントワイヤ、アモルファス磁性合金ワイヤなどの感磁性ワイヤである。なお、大バルクハウゼン効果は、磁性体が磁化される場合に、磁性体内部の磁壁が一度に移動することを含む。図2(A)の符号Pxは、回転軸AXを中心とする円周上(例、磁石21の側面21c上)で磁性体35と最も近い位置を示す。また、符号Lxは、回転軸AXを中心とする円周の位置Pxにおける接線である。以下の説明において、接線Lxに平行な方向を接線方向D1という。
The
磁性体35は、長手方向と短手方向とを有する形状であり、接線方向D1(Y方向)に長手方向を向けて配置される。例えば、磁性体35(図2(B)参照)は、円柱状の部材であり、その軸方向(長手方向)が接線方向D1とほぼ平行である。磁性体35は、例えば、接線方向D1と平行にほぼ直線的に延びている形状である。そして、磁性体35は、その軸方向(Y方向)に交流磁界が印加され、この交流磁界の向きが反転する際に軸方向の一端から他端に向かう磁壁が発生する。このように、磁性体35は、磁化される場合(再磁化を含む)に、磁区を構成する内部の磁壁が一度に移動する性質を有し、磁化容易方向が長手方向(延伸方向、接線方向D1)である。従って、例えば、信号発生部31は、大バルクハウゼン効果として、磁石21の回転に基づいて磁性体35が磁化され、その磁化方向が変わるタイミング(例、磁化方向の反転(磁界の変化)が生じるタイミング)においてコイル部36からパルス信号(検出信号)が出力されるセンサを含む。
The
図2(A)において、符号35aは磁性体35の端部であり、符号35bは磁性体35の中央部である。また、符号DXaは、接線方向D1と垂直な方向における、磁性体35の端部35aと磁石21との距離である。また、符号DXbは、接線方向D1と垂直な方向における、磁性体35の中央部35bと磁石21との距離である。図2(A)に示す通り、磁性体35は、磁化容易方向(長手方向、接線方向D1)に2つの端部(例、一端側の第1端部、他端側の第2端部)35aと、その2つ端部35aの間に中央部35bと、を備える。
In FIG. 2A,
本実施形態においては、信号発生部31が磁石21に対してラジアル方向に配置されるので、例えば、磁性体35の中央部35aと磁石21とを接近させて配置可能である。また、信号発生部31が磁石21に対してラジアル方向に配置され、センサ(例、図1の検出部12、磁気検出部22)が磁石21に対してアキシャル方向に配置される場合、信号発生部31と磁石21との間のギャップと、上記のセンサとスケールSあるいは磁石21とのギャップとを、独立して設定することが容易になる。また、図2に示す通り、例えば、信号発生部31は、回転体の回転軸AXの軸方向視(又は磁石21の回転軸方向視)において、磁石21と重ならない位置で、磁石21cの外側の側面21cに対向する位置に配置される。
In the present embodiment, since the
磁性体35における磁化容易方向の2つの端部35aは、磁性体35の中央部35bに比べて、磁石21から離れた位置に配置される。図2(A)において、距離DXaは、磁石21の側面21cの形状によって距離DXbよりも長い。磁石21の側面21cは、磁性体35の中央部35bから端部35aに向かうにつれて磁性体35から離れるように、湾曲している。側面21cは、磁性体35に対して凸となるように湾曲している。このため、信号発生部31は、磁石21(例、磁石21が配置される位置)に対して、距離DXa及び距離DXbに基づくギャップを介して、配置される。
The two
距離DXaに基づくギャップと距離DXbに基づくギャップとの違いにより、本実施形態におけるエンコーダ装置ECは、磁石21と磁性体35とのギャップが均一である場合に比べて、磁性体35の端部35aに働く磁界が相対的に弱くなる。本実施形態におけるエンコーダ装置ECは、磁性体35の端部35aに働く磁界が弱くなり2つの端部35aの磁界による影響(例、端部35aにおける磁場の相殺など)が低減されるので、例えば、磁性体35において大バルクハウゼン効果が安定的に発生し、信号発生部31において検出信号が安定して発生する(図3でも説明する)。
Due to the difference between the gap based on the distance DXa and the gap based on the distance DXb, the encoder device EC in this embodiment has an
コイル部36は、磁性体35の周辺(例、近傍、周囲など)に配置され、磁性体35において発生する大バルクハウゼン効果に伴う電磁誘導によって、検出信号が発生する。コイル部36は、例えば、高密度コイルを含む。コイル部36は磁性体35に巻き付けられているため、コイル部36には、磁性体35における磁壁の発生に伴って電磁誘導(誘導起電力)が生じ、誘導電流が流れる。信号発生部31が発生する検出信号は、コイル部36に発生する電磁誘導の誘導起電力と誘導電流との一方または双方を含む。上記の検出信号は、例えば、電力(誘導電流、誘導起電力)が時間変化する波形を含む。
The
コイル部36には、磁性体35において発生する大バルクハウゼン効果によって、パルス状の電流が発生する。例えば、回転体の回転に基づき磁性体35における磁化方向が一斉に(一度に)反転した時、コイル部36はこの反転したタイミングにおける磁界変化を検出して上記検出信号を出力する。したがって、コイル部36は、例えば、大バルクハウゼン効果を利用して正パルスや負パルス等の検出パルスを含む上記検出信号を出力可能である。コイル部36に発生する電流の向きは、磁界の反転前後の向きに応じて変化する。コイル部36に発生する電力(誘導電流)は、例えば高密度コイルの巻き数により設定できる。コイル部36に発生した検出信号は、端子37aおよび端子37bを介して外部へ取り出し可能である。このように、コイル部36は、外部(例、図1の電源PW)からの電力供給がなくても動作可能である。
A pulsed current is generated in the
信号発生部31は、磁石21の角度位置に基づいて、検出信号を出力する。例えば、信号発生部31には、多回転情報検出部1Aが回転体SFの多回転情報の検出に用いる磁石21が形成する磁界の変化によって、検出信号(電気信号)が発生する。信号発生部31は、回転体SFの回転によって、磁石21との相対的な角度位置が変化するように、配置される。
The
信号発生部31には、例えば、信号発生部31と磁石21との相対位置が所定の位置(又は特定の位置)になった際に、パルス状の検出信号が発生する。信号発生部31は、磁石21との相対位置が所定の位置になったことを検出する検出部(位置検出部1のセンサ、又は位置検出部1の代替的なセンサ)として利用可能である。この場合、例えば、エンコーダ装置ECは、互いに異なる位置(例、磁石21の回転軸を中心に45°、90°、180°などの角度位置)に配置された複数の信号発生部31を備え、磁石21の回転に基づき複数の信号発生部31からそれぞれ出力されるパルス状の検出信号を用いて上述した角度位置情報や多回転情報を処理部(例、処理部13、23)によって算出することができる。
For example, when the relative position between the
このように、本実施形態の信号発生部31は、上述の位置検出部1と組み合わせて回転体SFの回転位置情報を算出でき、信頼性向上のために検出部の二重化を構成することができる。本実施形態の信号発生部31は、エンコーダ装置ECが上述の位置検出部1を備えない構成においても、回転体SFの回転位置情報を算出することができる。なお、信号発生部31の検出結果は、上記の検出信号を含む。
As described above, the
図3は、第1実施形態に係る磁石が形成する磁界を示す図である。図3において「角度位置」は、図2(A)の状態を基準(0°)とする磁石21の角度位置である。ここでは、反時計回りの角度位置を正とする。図3の各角度位置において、磁石21が形成する磁界は矢印(ベクトル)で表される。この矢印の向きは、各位置における磁力線の向きを表す。また、この矢印の大きさは、各位置における磁力の強さを表す。図3の左側には、「角度位置」が0°から45°の範囲について磁界を示した。また、図3の右側には、「角度位置」が45°から90°の範囲について磁界を示した。
FIG. 3 is a diagram illustrating a magnetic field formed by the magnet according to the first embodiment. In FIG. 3, “angular position” is an angular position of the
「角度位置」が0°の状態において、磁性体35の中央部35b(図2参照)の位置における磁力線は、−Y側を向いている。「角度位置」が0°から45°に向かうにつれて、磁性体35の位置における磁力線の強さが減少する。「角度位置」が45°の状態において、磁性体35の中央部35bにおける磁界の強さはほぼ0になる。「角度位置」が45°から90°に向かうにつれて、磁性体35の位置における磁力線の強さが増加する。「角度位置」が90°の状態において、磁性体35の中央部35b(図2参照)の位置の磁力線は、+Y側を向いている。このように、磁性体35が感じる磁力線の向きが反転することによって、磁性体35に大バルクハウゼン効果が発生し、コイル部36に検出信号が発生する。
In the state where the “angular position” is 0 °, the lines of magnetic force at the position of the
本実施形態においては、信号発生部31が磁石21に対してラジアル方向に配置されるので、例えば、磁性体35の中央部35aと磁石21とを接近させて配置可能である。したがって、磁性体35の中央部35aは、例えば、磁性体21が形成する磁界を高精度で高感度に検出することができる。よって、信号発生部31は、検出信号を安定して発生可能である。
In the present embodiment, since the
なお、「角度位置」が45°の状態における磁力線の向きは、磁性体35の+Y側の端部と−Y側の端部とで反転している。磁性体35の各部分で磁力線の向きが反転していると、大バルクハウゼン効果の発生が安定しない場合がある。しかしながら、本実施形態において、磁性体35の端部35aは、磁性体35の中央部35bに比べて、磁石21から離れた位置に配置される。この場合、磁性体35が磁石21に沿うように湾曲している場合と比較して、例えば磁性体35の端部35aに働く磁界が中央部35bに比べて相対的に弱くなり、大バルクハウゼン効果の発生が安定する。端部35aが中央部35bよりも磁石21から離れている場合、例えば、大バルクハウゼン効果の発生に寄与する磁界を、端部35aよりも中央部36bに大きく作用させることができる。
The direction of the lines of magnetic force when the “angular position” is 45 ° is reversed between the + Y side end and the −Y side end of the
また、端部35aが中央部35bよりも磁石21から離れている場合に端部35aに働く磁界は、磁性体35が磁石21に沿うように湾曲している場合に端部35aに働く磁界よりも弱くなる。したがって、+Y側の端部35aと−Y側の端部35aとで磁界の向きが反対である場合の影響を減らすことができる。よって、信号発生部31は、大バルクハウゼン効果の発生が安定し、検出信号を安定して発生する。
The magnetic field acting on the
図2の説明に戻り、磁石21は、その内周側と外周側とで隣り合うN極21aとS極21bとによって、回転軸AXの方向に磁界を形成する。この磁界は、XY平面に平行な成分を含む。磁気検出部22(磁気センサ25、磁気センサ26)は、XY平面に平行な磁界を検出する。磁気センサ25および磁気センサ26は、信号発生部31に検出信号が発生するタイミングで、磁石21のN極21aとS極21bとの境界を避けるように配置される。例えば、信号発生部31は、磁石21が所定の角度位置に配置された際に検出信号が発生する。磁気センサ25および磁気センサ26は、それぞれ、磁石21が所定の角度位置に配置された際に、回転方向においてN極21aとS極21bとの境界から離れた角度位置に配置される。磁気センサ26は、磁石21の回転軸AXを中心とする角度位置において、例えば、磁気センサ25に対して90°以上180°未満の範囲に配置される。
Returning to the description of FIG. 2, the
図1の説明に戻り、切替部32は、信号発生部31で発生した検出信号を制御信号に用いて、バッテリー33から位置検出部1への電力の供給の有無を切替える。位置検出部1は、電力供給部2から電力の供給を受けて位置情報の検出を開始する。位置検出部1は、信号発生部31で発生した検出信号に基づいて電力供給部2から供給される電力によって、回転体SFの回転位置情報を検出する。
Returning to the description of FIG. 1, the switching
信号発生部31で発生する検出信号は、位置検出部1の少なくとも一部(例、多回転情報検出部1A)の動作に用いられる。例えば、電力供給部2は、バックアップ状態において、信号発生部31で発生する検出信号を用いて、位置検出部1の動作に用いられる電力を供給する。例えば、位置検出部1(例、多回転情報検出部1A)は、バックアップ状態において、信号発生部31で発生する検出信号に基づいて電力供給が開始されることによって、回転位置情報の検出動作を行う。
The detection signal generated by the
電力供給部2において、バッテリー33(電池)は、例えば、信号発生部31で発生する検出信号に基づいて、位置検出部1で消費される電力の少なくとも一部を供給する。バッテリー33は、例えば、ボタン型電池、乾電池などの一次電池、リチウムイオン二次電池などの二次電池を含んでもよい。
In the
切替部32は、信号発生部31で発生する検出信号のレベルが閾値以上になることでバッテリー33から位置検出部1への電力の供給を開始させる。例えば、切替部32は、信号発生部31で閾値以上の検出信号が発生することでバッテリー33から位置検出部1への電力の供給を開始させる。
The switching
また、切替部32は、信号発生部31で発生する検出信号のレベルが閾値未満になることでバッテリー33から位置検出部1への電力の供給を停止させる。例えば、電源PWからの電力の供給が遮断された状態(バックアップ状態)において、信号発生部31にパルス状の検出信号が発生する場合、切替部32は、検出信号のレベル(電位)がローレベルからハイレベルに立ち上がった際に、バッテリー33から位置検出部1への電力の供給を開始させ、この検出信号のレベル(電位)がローレベルへ変化してから所定の時間経過後に、バッテリー33から位置検出部1への電力の供給を停止させる。
The switching
次に、実施形態に係るエンコーダ装置の回路構成の例について説明する。図4は、第1実施形態に係る位置検出部、電力供給部の回路構成の例を示す図である。電力供給部2は、整流スタック61、及び図1の切替部32としてレギュレータ63を備える。
Next, an example of a circuit configuration of the encoder device according to the embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the position detection unit and the power supply unit according to the first embodiment. The
整流スタック61は、信号発生部31から流れる電流を整流する整流器である。整流スタック61の第1入力端子61aは、信号発生部31の端子37aと接続されている。整流スタック61の第2入力端子61bは、信号発生部31の端子37bと接続されている。整流スタック61の接地端子61gは、シグナルグランドSGと同電位が供給される接地線GLに接続されている。多回転情報検出部1Aの動作時に、接地線GLの電位は、回路60の基準電位になる。整流スタック61の出力端子61cは、レギュレータ63の制御端子63cに接続されている。
The
レギュレータ63は、このレギュレータ63のオン状態及びオフ状態に応じて、バッテリー33から位置検出部1へ供給される電力を調整する。レギュレータ63は、バッテリー33と位置検出部1との間の電力の供給経路に設けられるスイッチ(例、スイッチング素子64)を含む。レギュレータ63は、信号発生部31で発生する検出信号を制御信号(例、イネーブル信号)に用いてスイッチング素子64の動作を制御する。
The
レギュレータ63の入力端子63aは、バッテリー33に接続されている。レギュレータ63の出力端子63bは、電源線PLに接続されている。レギュレータ63の接地端子63gは、接地線GLに接続されている。レギュレータ63の制御端子63cはイネーブル端子であり、レギュレータ63は、制御端子63cに閾値以上の電圧が印加された状態で、出力端子63bの電位を所定電圧に維持する。レギュレータ63の出力電圧(上記の所定電圧)は、計数部67がCMOSなどで構成される場合に例えば3Vである。記憶部24の動作電圧は、例えば、所定電圧と同じ電圧に設定される。なお、所定電圧は、電力供給に必要な電圧であり、一定の電圧値でもよいし、段階的に変化する電圧でもよい。
An
スイッチング素子64は、位置検出部1に電力を供給する回路60の導通と遮断とを切替える。回路60は、例えば、第2電源(例、バッテリー33)の第1電極(正極)と第2電極(負極)とを結ぶ電力の供給経路を構成し、電源線PLおよび接地線GLを含む。接地線GLは、例えば、バッテリー33の負極と接続され、その電位が回路60の基準電位となる。スイッチング素子64は、例えば、バッテリー33から回路60を介した位置検出部1への電力の供給の有無を切替える。
The switching
レギュレータ63は、信号発生部31から制御端子63cに供給される検出信号を制御信号(イネーブル信号)に用いて、スイッチング素子64の第1端子64aと第2端子64bとの間の導通状態(オン状態)と絶縁状態(オフ状態)とを切り替える。例えば、スイッチング素子64は、MOS、TFTなどを含み、第1端子64aと第2端子64bとはソース電極とドレイン電極であり、制御端子64cがゲート電極である。
The
スイッチング素子64は、信号発生部31で発生する検出信号によって生じる制御端子64cの電圧に基づき回路60を導通へ切替える。例えば、スイッチング素子64は、制御端子64cの電位が回路60の基準電位である状態で回路60を遮断している。また、スイッチング素子64は、制御端子64cの電圧が所定値以上になることで、第1端子64aと第2端子64bとの間が導通状態(オン状態)になる。回路60を導通へ切替える。第1端子64aと第2端子64bとの間がオン状態になると、バッテリー33から、電源線PLおよび接地線GLを介して回路60に電力が供給される。なお、電力供給部2は、レギュレータ63のオン状態及びオフ状態を取得する取得部を備えてもよい。
The switching
多回転情報検出部1Aは、図1に示した処理部23として、アナログコンパレータ65、アナログコンパレータ66、及び計数部67を含む。磁気センサ25および磁気センサ26は、それぞれ、回転体SFを検出するセンサである。磁気センサ25および磁気センサ26は、回転体SFに取り付けられた磁石21が形成する磁界を検出することで、回転体SFを検出する。磁気センサ25および磁気センサ26は、それぞれ、バッテリー33から供給される電力を用いて、磁石21が形成する磁界を検出する。
The multi-rotation
磁気センサ25の電源端子25pは、電源線PLに接続されている。磁気センサ25の接地端子25gは、接地線GLに接続されている。磁気センサ25の出力端子25cは、アナログコンパレータ65の入力端子65aに接続されている。
The
アナログコンパレータ65は、磁気センサ25から出力される電圧を二値化する二値化部である。アナログコンパレータ65は、例えば比較器であり、磁気センサ25から出力される電圧を所定電圧と比較する。アナログコンパレータ65の電源端子65pは、電源線PLに接続されている。アナログコンパレータ65の接地端子65gは、接地線GLに接続されている。アナログコンパレータ65の出力端子65bは、計数部67の第1入力端子67aに接続されている。アナログコンパレータ65は、磁気センサ25の出力電圧が閾値以上である場合に出力端子からHレベルの信号を出力し、閾値未満である場合に出力端子からLレベルの信号を出力する。
The
磁気センサ26およびアナログコンパレータ66は、磁気センサ25およびアナログコンパレータ65と同様の構成である。磁気センサ26の電源端子26pは、電源線PLに接続されている。磁気センサ26の接地端子26gは、接地線GLに接続されている。磁気センサ26の出力端子26cは、アナログコンパレータ66の入力端子66aに接続されている。アナログコンパレータ66の電源端子66pは、電源線PLに接続されている。アナログコンパレータ66の接地端子66gは、接地線GLに接続されている。アナログコンパレータ66の出力端子66bは、計数部67の第2入力端子67bに接続されている。アナログコンパレータ66は、磁気センサ26の出力電圧が閾値以上である場合に出力端子からHレベルの信号を出力し、閾値未満である場合に出力端子66bからLレベルの信号を出力する。
The
計数部67は、回転体SFの多回転情報を、バッテリー33から供給される電力を用いて計数する。計数部67は、例えばCMOS論理回路などを含む。計数部67は、電源端子67pおよび接地端子67gを介して供給される電力を用いて動作する。計数部67の電源端子67pは、電源線PLに接続されている。計数部67の接地端子67gは、接地線GLに接続されている。計数部67は、第1入力端子67aを介して供給される電圧、及び第2入力端子67bを介して供給される電圧を制御信号として、計数処理を行う。
The
記憶部24は、処理部23が検出した回転位置情報の少なくとも一部(例、多回転情報)を、バッテリー33から供給される電力を用いて記憶する(書き込み動作を行う)。記憶部24は、処理部23が検出した回転位置情報として、計数部67による計数の結果(多回転情報)を記憶する。記憶部24の電源端子26pは、電源線PLに接続されている。記憶部24の接地端子26gは、接地線GLに接続されている。記憶部24は、例えば不揮発性メモリを含み、電力が供給されている間に書き込まれた情報を、電力が供給されない状態においても保持可能である。なお、多回転情報検出部1Aは、レギュレータ63のオン状態及びオフ状態を取得する手段を備えてもよい。
The
本実施形態において、整流スタック61とレギュレータ63との間には、キャパシタ69が設けられている。キャパシタ69の第1電極69aは、整流スタック61とレギュレータ63の制御端子63cとを接続する信号線に接続されている。キャパシタ69の第2電極69bは、接地線GLに接続されている。このキャパシタ69は、例えば平滑キャパシタであり、脈動を低減してレギュレータの負荷を低減する。キャパシタ69の定数は、例えば、処理部23により回転位置情報を検出して記憶部24に回転位置情報を書き込むまでの期間に、バッテリー33から処理部23および記憶部24への電力供給が維持されるように設定される。
In the present embodiment, a
本実施形態に係るエンコーダ装置ECは、信号発生部31に検出信号が発生してから短時間のうちに、バッテリー33から多回転情報検出部1Aに電力が供給され、多回転情報検出部1Aがダイナミック駆動(間欠駆動)する。多回転情報の検出および書き込みの終了後は、多回転情報検出部1Aへの電源供給は絶たれるが、計数値は、記憶部24に格納されているので保持される。このようなシーケンスは、外部からの電力供給が絶たれた状態においても、磁石21上の所定位置が信号発生部31の近傍を通過するたびに繰り返される。記憶部24に記憶されている多回転情報は、例えば、次に駆動装置MTRが起動される際に制御部MCへ読み出され、回転体SFの初期位置などの算出に利用される。
In the encoder device EC according to the present embodiment, power is supplied from the
上述のようなエンコーダ装置ECにおいて、磁石21は回転軸AXと交差する方向に着磁されている。例えば、磁石21は、回転軸AXと直交する方向(この場合、アキシャル方向とは異なるラジアル方向)に着磁されている。そして、信号発生部31は、磁石21の回転軸AXと直交する方向に配置されている。したがって、信号発生部31は、例えば磁石21に対して接近させて配置されることで、安定して検出信号を発生する。また、図2に示したように、信号発生部31は、磁性体35の端部35aが中央部35bに比べて磁石21から離れた位置に配置される場合、例えば端部35aに働く磁界の強さが低減されることで、安定して検出信号を発生する。
In the encoder device EC as described above, the
なお、インクリメンタルパターンINCとアブソリュートパターンABSとの一方または双方は、スケールSにおいて磁石21と反対側の面に設けられていてもよい(後に図8(A)に示す)。また、インクリメンタルパターンINC及びアブソリュートパターンABSの一方または双方は、磁石21の位置に対して外側に設けられていてもよい(後に図8(B)に示す)。また、磁石21は、インクリメンタルパターンINCとアブソリュートパターンABSとの一方または双方が設けられる第1の回転体(例、スケールS)と別の第2の回転体に設けられてもよい(後に図8(B)、図8(C)に示す)。
One or both of the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS may be provided on the surface of the scale S opposite to the magnet 21 (shown later in FIG. 8A). Further, one or both of the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS may be provided outside the position of the magnet 21 (shown later in FIG. 8B). Further, the
なお、本実施形態における電力供給部2は、信号発生部31で発生した検出信号の電圧をレギュレータなどで調整した電力を位置検出部1に供給してもよい。例えば、電力供給部2は、検出信号の電圧をレギュレータなどで調整した電力と、バッテリー33からの電力とを併用してあるいは切り替えて、位置検出部1に供給してもよい。また、電力供給部2は、バックアップ状態において、信号発生部31で発生した検出信号を用いないで、電力を供給してもよい。例えば、電力供給部2は、バックアップ状態において連続的に電力を供給してもよい。また、電力供給部2は、多回転情報検出部1A以外の部分(例、角度検出部1Bの少なくとも一部)に電力を供給してもよい。また、エンコーダ装置ECは、電力供給部2を備えなくてもよい。
Note that the
なお、信号発生部31は、磁石21との相対位置が所定の位置になったことを検出する検出部でもよい。この場合、位置検出部1は、信号発生部31の検出結果(検出信号)を用いて、回転位置情報を検出してもよい。例えば、位置検出部1は、磁気検出部22の検出結果の代わりに、信号発生部31の検出結果(検出信号)を用いて回転位置情報を検出してもよい。また、位置検出部1は、磁気検出部22の検出結果と信号発生部31の検出結果(検出信号)とを用いて、回転位置情報を検出してもよい。
The
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図5は、第2実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。本実施形態において、信号発生部31は、例えばエンコーダ装置ECのモールドに支持される。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described. In the present embodiment, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. FIG. 5 is a diagram illustrating an encoder device according to the second embodiment. In the present embodiment, the
本実施形態において、回転体SFは、固定部材BD1に対して回転する。固定部材BD1は、例えば、駆動装置MTRにおける固定子または固定子が固定されるボディを含む。エンコーダ装置ECは、エンコーダ本体部として第1支持部材41および第2支持部材42を備える。第1支持部材41は、検出部(図1の位置検出部1)の少なくとも一部を支持する。例えば、第1支持部材41は、磁気検出部22と検出部12との一方または双方を支持する。
In the present embodiment, the rotating body SF rotates with respect to the fixed member BD1. The fixing member BD1 includes, for example, a stator in the driving device MTR or a body to which the stator is fixed. The encoder device EC includes a
第1支持部材41は、検出部(磁気検出部22、検出部12、信号発生部31)の検出結果を処理する処理回路が設けられる基板(処理基板)を含む。例えば、第1支持部材41は、図1に示した処理部23、記憶部24、処理部13、合成部27、及び切替部32の少なくとも一部を支持する。
The
第2支持部材42は、回転軸AXの方向に沿って、固定部材BD1と第1支持部材41との間に配置される。第2支持部材42は、例えばモールド、スペーサ等である。第2支持部材42は、例えば樹脂製でもよいし、少なくとも表面が絶縁性の金属製(例、アルマイト加工されたアルミニウム製)でもよい。
The
第2支持部材42は、固定部材BD1と第1支持部材41との間における検出部(磁気検出部22、検出部12)と回転体SFとのギャップを規定する。例えば、スケールS(回転体)は、回転体SFと固定され、第2支持部材42は、スケールSにおけるインクリメンタルパターンINCおよびアブソリュートパターンABSと、検出部12とのZ方向のギャップを規定する。また、磁石21(回転体)は、スケールSを介して回転体SFと固定され、第2支持部材42は、磁石21と磁気検出部22とのZ方向のギャップを規定する。
The
第2支持部材42は、例えば、スケールS(又は磁石21)を環状に囲む筒状の部材である。第2支持部材42は、例えば回転軸視でリング形状である。第1支持部材41は、第2支持部材42において固定部材BD1と反対側を塞ぐように設けられる。第1支持部材41は、ボルト等の固定部材43によって、固定部材BD1と固定される。固定部材43は、第2支持部材42に設けられた貫通孔44を通して、駆動装置MTRの固定部材BD1と固定される。第2支持部材42は、第1支持部材41と固定部材BD1とに挟まれて(共締めされて)、第1支持部材41および固定部材BD1のそれぞれと固定される。このように、第2支持部材42は、固定部材BD1及び第1支持部材41に対して固定部材43を介して固定される。
The
スケールSは、固定部材BD1と第1支持部材41と第2支持部材42とに囲まれる空間SP1に収容される。また、第2支持部材42は、検出部(位置検出部1)の少なくとも一部を覆うように配置される。位置検出部1は、その少なくとも一部が空間SP1に収容される。ここで、図5に示す通り、本実施形態における第2支持部材42は、信号発生部31の少なくとも一部を、第2支持部材42の内周42a(内縁)と外周42b(外縁)との間に収容する。例えば、第2支持部材42は、内周42aと外周42bとの間に内部空間SP2(図5(A)、(B)参照)を有し、信号発生部31を内部空間SP2に収容する。
The scale S is accommodated in a space SP1 surrounded by the fixing member BD1, the
このようにして、第2支持部材42は、信号発生部31を内部空間SP2に封止して固定する。なお、第2支持部材42の内部空間SP2は、中空状、筒状、空洞、凹部、溝、或いは穴などの形状である。さらに、例えば、内部空間SP2は、第2支持部材42の一部材で形成されてもよいし、第2支持部材42と別部材との二部材で形成されてもよい。また、例えば、本実施形態では、内部空間SP2は、信号発生部31を内部に収容後に、生じた隙間を樹脂などで充填されてもよい。この場合、信号発生部31は、第2支持部材42の内部空間SP2に埋設されることになる。
In this way, the
図5(B)において、磁性体35の少なくとも一部は、回転軸AXと平行な方向(Z方向)において磁石21とほぼ同じ位置(例、高さ位置)に配置される。なお、磁性体35は、磁石21よりも駆動装置MTRの固定部材BD1に近い側(−Z側)に配置されてもよい。また、磁性体35は、磁石21よりも駆動装置MTRの固定部材BD1から遠い側(+Z側)に配置されてもよい。
5B, at least a part of the
第1支持部材41と第2支持部材42とには、貫通孔45(図5(B)参照)が設けられる。貫通孔45の内側には、信号発生部31のコイル部36と導通する導電部材46(例、ビア、配線)が配置される。導電部材46は端子37aおよび端子37bを備え、信号発生部31の端子37aおよび端子37bは、例えば、第1支持部材41の面41aに配置される。面41aは、第1支持部材41において、スケールSと反対側を向く面である。面41aは、第1支持部材41において照射部11及び検出部12が配置される面と反対側の面である。第1支持部材41において面41aの反対側の面41bは、例えば、スケールSと対向する面である。面41bは、照射部11及び検出部12に対向する面である。
The
端子37aおよび端子37bは、導電部材46を介してコイル部36と電気的に接続される。端子37aおよび端子37bは、例えば、第1支持部材41に設けられる端子(基板側端子)とハンダ等によって電気的に接続される。
The terminal 37 a and the terminal 37 b are electrically connected to the
上述のように、本実施形態に係る信号発生部31は、固定部材BD1と第1支持部材41との間の第2支持部材42に支持される。本実施形態では、信号発生部31は、第2支持部材42の少なくとも一部の内部(例、内部空間)に収容され固定される。したがって、エンコーダ装置ECは、例えば、固定部材BD1と第1支持部材41との間のスペースを利用して信号発生部31を支持することができ、省スペースにすることができる。また、エンコーダ装置ECは、例えば、モールドあるいはスペーサを第2支持部材42として用いることで、部品数を減らすことができる。
As described above, the
なお、第2支持部材42は、回転軸AXの回転方向において局所的に、不連続に、あるいは離散的に設けられてもよい。また、第2支持部材42の形状は、筒状でなくてもよく、例えば回転軸視の形状が多角形の枠状(例、四角枠状)でもよい。第2支持部材42は、信号発生部31の少なくとも一部(例、磁性体35、コイル部36)を封止していなくてもよい。例えば、第2支持部材42の内部空間SP2は、空間SP1に通じていてもよい。信号発生部31の少なくとも一部(例、磁性体35、コイル部36)は、空間SP1に露出していてもよい。
The
なお、信号発生部31の端子37aと端子37bとの一方または双方は、第1支持部材41の面41aに配置されなくてもよい。例えば、第1支持部材41の端子が面41bに配置され、信号発生部31の端子37aと端子37bとの一方または双方は、面41bにおいて第1支持部材41の端子と電気的に接続されてもよい。また、信号発生部31の端子37aと端子37bとの一方または双方は、ハンダ以外の手法(例、接触)で第1支持部材41の端子と電気的に接続されてもよい。
One or both of the terminal 37a and the terminal 37b of the
次に、実施形態に係る変形例について説明する。図6は、実施形態に係る磁石を示す図である。図6に示す磁石21は、回転方向において局所的に着磁されている。磁石21は、複数の着磁部51を含む。複数の着磁部51は、回転軸AXの回転方向において離散的に一定の間隔で設けられる。回転軸AXの回転方向において隣り合う着磁部51の間の中間部52は、着磁部51よりも磁性が弱いニュートラル部である。このような中間部52を有する磁石21は、磁性体35の両端部で磁界の向きが異なる角度位置において、磁性体35の両端部に働く磁界の強さを低減することができる。そのため、図3で説明したように、例えば磁性体35において大バルクハウゼン効果が安定的に発生し、信号発生部31において検出信号が安定して発生する。
Next, a modification according to the embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating the magnet according to the embodiment. The
図6(A)の磁石21は、例えば、ラジアル異方性着磁の磁石を含む。この磁石21は、着磁部51においてN極21aとS極21bとが、回転軸AXの回転方向に並んでいる。また、この磁石21は、着磁部51においてN極21aとS極21bとがラジアル方向に並んでいる。図6(B)の磁石21は、例えば、極異方性着磁の磁石を含む。なお、実施形態に係る磁石21は、アキシャル方向の磁界の強さが回転方向の磁界の強さよりも弱くてもよい。例えば、位置検出部1が磁気式エンコーダを含む場合、磁気検出部22は、信号発生部31と同様に磁石21に対してラジアル方向に配置されてもよい。
The
図7は、実施形態に係る磁石の変形例を示す図である。図7(A)に示す磁石21は、着磁部51と中間部52とが別の部材である。中間部52は、例えば、非磁性体、あるいは着磁部51よりも透磁率が低い部材である。磁石21は、例えば、着磁部51と中間部52とを固定(例、一体化)することで形成される。磁石21は、着磁前の着磁部51である母材と中間部52とを固定した後、上記の母材を着磁することで形成されてもよい。
FIG. 7 is a diagram illustrating a modification of the magnet according to the embodiment. In the
図7(B)に示す磁石21は、ベース部材53および着磁部51を備える。ベース部材53は、例えば円板状の部材(例、基板)であり、回転軸AXの回転に基づき回転方向に回転する。着磁部51は、ベース部材53に固定されている。着磁部51は、回転方向において離散的に特定の間隔で配置されている。回転方向において隣り合う着磁部51の中間部52は、例えば空隙(雰囲気ガス)である。また、図7(C)に示す磁石21の着磁部51は、棒磁石であり、回転方向において離散的に特定の間隔で配置されている。磁石21は、例えば、一対の棒磁石が回転方向に等間隔で4組配置されている。
A
図8は、実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。図8(A)において、インクリメンタルパターンINCおよびアブソリュートパターンABSは、スケールSの面Sa(パターン面、一方の面)に配置されている。面Saは、例えば、第1支持部材41と対向する面である。検出部12は、第1支持部材41に支持され、インクリメンタルパターンINCおよびアブソリュートパターンABSと対向するように配置される。
FIG. 8 is a diagram illustrating the encoder device according to the embodiment. In FIG. 8A, the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS are arranged on the surface Sa (pattern surface, one surface) of the scale S. The surface Sa is a surface facing the
磁石21は、スケールSにおいて面Saと反対側の面Sb(他方の面)に配置されている。磁石21の少なくとも一部は、例えば、インクリメンタルパターンINCまたはアブソリュートパターンABSと、アキシャル方向視において重なる位置に配置される。なお、磁石21は、インクリメンタルパターンINCまたはアブソリュートパターンABSと、アキシャル方向視において重ならない位置に配置されてもよい。
The
本実施形態の磁気検出部22は、第1支持部材41と別の第3支持部材55に支持される。第3支持部材55は、例えば、一端において第2支持部材42に固定される。第3支持部材55は、例えば、他端においてベアリング55aによってスケールSを回転可能に支持する。なお、第3支持部材55は、駆動装置MTRの固定部材BD1に固定されてもよい。また、第3支持部材55は、スケールSを支持しなくてもよい。
The
なお、インクリメンタルパターンINCおよびアブソリュートパターンABSは、スケールSの面Sbに配置されてもよい。この場合、検出部12は、第3支持部材55に支持されてもよい。また、磁石21は、スケールSの面Saに配置されてもよい。この場合、磁気検出部22は、第1支持部材41に支持されてもよい。これらの場合、磁石21、インクリメンタルパターンINCおよびアブソリュートパターンABSは、スケールSの同じ面(例、面Sa、面Sb)側に配置され、磁気検出部22及び検出部12は、スケールSに対向して第1支持部材41又は第3支持部材55において互いに同じ側(例、面41bの側など)に配置される。
The incremental pattern INC and the absolute pattern ABS may be arranged on the surface Sb of the scale S. In this case, the
図8(B)において、エンコーダ装置ECは、回転部材56を備える。回転部材56は、スケールSと固定され、スケールSとともに回転する。回転部材56は、スケールSに対して第1支持部材41と同じ側に配置される。回転部材56は、例えば、ラジアル方向においてスケールSよりも小さい。磁石21は、回転部材56に設けられる。この場合、磁石21は、ラジアル方向において、インクリメンタルパターンINCおよびアブソリュートパターンABSよりも内側に配置される。検出部12は、ラジアル方向において磁石21よりも外側において、第3支持部材55に支持される。なお、検出部12は、第1支持部材41に支持されてもよい。磁気検出部22は、第1支持部材41に支持され、磁石21と対向するように配置される。
In FIG. 8B, the encoder device EC includes a rotating
信号発生部31は、第2支持部材42と別の部材に支持されてもよい。図8(B)において、信号発生部31は、第1支持部材41に支持される。例えば、信号発生部31は、磁性体35およびコイル部36を支持するケース57を備える。ケース57は、磁性体35およびコイル部36を収容し、第1支持部材41に固定されている。また、図8(C)に示すように、信号発生部31は、その少なくとも一部が第1支持部材41の内部空間に埋め込まれてもよい。例えば、ケース57は、内部空間として第1支持部材41に形成された孔部58(例、有底の窪み、貫通孔)に配置されて、第1支持部材41に固定されてもよい。
The
なお、信号発生部31は、第1支持部材41と別の部材(例、第3支持部材55)に支持されてもよい。また、信号発生部31は、第2支持部材42に支持されてもよい。例えば、第2支持部材42は、第3支持部材55のようにラジアル方向の内側に突出した突出部を有し、信号発生部31は、第2支持部材42の突出部に支持されてもよい。この場合、信号発生部31は、第2支持部材42に収容されてなくてもよい。
The
図9は、実施形態に係る信号発生部を示す図である。図9(A)において、信号発生部31は、磁性体35が磁石21の形状(例、側面21cの形状)に基づいて湾曲している。磁性体35は、磁石21(又は回転体SF)の回転方向に沿うように湾曲している。磁性体35は、回転体SFの回転方向に沿うように湾曲していてもよい。磁性体35の曲率は、磁石21の曲率よりも小さくてもよい(曲率半径が大きくてもよい)。また、磁性体35は、磁石21に対して凸となるように湾曲してもよい。磁性体35の曲率中心は、磁性体35に対して磁石21と反対側に配置されてもよい。また、図9(B)に示すように、エンコーダ装置ECは、複数の信号発生部31を備えてもよい。信号発生部31の数は、図1のように1つでもよいし、図9(B)のように2つでもよく、3以上でもよい。上述したように、本実施形態における信号発生部31は、磁石21の回転軸方向(この場合、回転軸AXの軸方向)に交差する第1方向(例、直交するラジアル方向など)において磁石21の少なくとも一部と対向して配置され、該第1方向に着磁された磁石21が形成する磁場(磁界)を検出する。
FIG. 9 is a diagram illustrating a signal generation unit according to the embodiment. 9A, in the
[駆動装置]
次に、実施形態に係る駆動装置について説明する。図10は、実施形態に係る駆動装置を示す図である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。この駆動装置MTRは、電動モータを含むモータ装置である。駆動装置MTRは、回転体SFと、回転体SFを回転駆動する本体部BD(駆動部)と、回転体SFの回転位置情報を検出するエンコーダ装置ECとを有している。
[Driver]
Next, the drive device according to the embodiment will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating the drive device according to the embodiment. In the following description, components that are the same as or equivalent to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. The drive device MTR is a motor device including an electric motor. The driving device MTR includes a rotating body SF, a main body BD (driving unit) that rotationally drives the rotating body SF, and an encoder device EC that detects rotational position information of the rotating body SF.
回転体SFは、負荷側端部SFaと、反負荷側端部SFbとを有している。負荷側端部SFaは、減速機など他の動力伝達機構に接続される。反負荷側端部SFbには、上述のスケールSが固定される。エンコーダ装置ECは、上述の実施形態に係るエンコーダ装置である。また、負荷側端部SFaに接続された動力伝達機構は、回転体(例、図12)を介してロボット装置などのアームに接続される。 The rotating body SF has a load side end portion SFa and an anti-load side end portion SFb. The load side end portion SFa is connected to another power transmission mechanism such as a speed reducer. The scale S described above is fixed to the non-load side end portion SFb. The encoder device EC is the encoder device according to the above-described embodiment. Further, the power transmission mechanism connected to the load side end portion SFa is connected to an arm such as a robot apparatus via a rotating body (eg, FIG. 12).
駆動装置MTRは、エンコーダ装置ECの検出結果を使って、図1などに示した制御部MCが本体部BDを制御する。駆動装置MTRは、例えばエンコーダ装置ECの信号発生部31において検出信号が安定して発生することによって、安定した動作が可能である。また、駆動装置MTRは、例えば、エンコーダ装置ECのバッテリー交換の必要性が無いもしくは低いことによって、メンテナンスコストを減らすことができる。なお、駆動装置MTRは、モータ装置に限定されず、油圧や空圧を利用して回転する軸部を有する他の駆動装置であってもよい。なお、駆動装置MTRが上記動力伝達機構及び本実施形態におけるエンコーダ装置ECを備える場合、エンコーダ装置ECは複数(この場合、2つ)の位置検出部1と複数(この場合、2つ)の電力供給部2とを備えるダブルエンコーダ式の装置としてもよい。この場合、例えば、2つの位置検出部1のうち一方は回転体SFの回転位置情報を検出し、2つの位置検出部1のうち他方は動力伝達機構の回転体の回転位置情報を検出する。
In the driving device MTR, the control unit MC shown in FIG. 1 and the like controls the main body BD using the detection result of the encoder device EC. The drive device MTR can operate stably, for example, when the detection signal is stably generated in the
[ステージ装置]
次に、実施形態に係るステージ装置について説明する。図11は、実施形態に係るステージ装置を示す図である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
[Stage device]
Next, the stage apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a stage apparatus according to the embodiment. In the following description, components that are the same as or equivalent to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
このステージ装置STGは、図10に示した駆動装置MTRの回転体SFのうち負荷側端部SFaに、ステージ(回転テーブルTB、移動体、回転体)を取り付けた構成である。ステージ装置STGは、例えば、1次元のリニアモータによって、ステージを1方向に直線的に移動させる構成でもよい。また、ステージ装置STGは、複数の1次元のリニアモータあるいは2次元のリニアモータ(例、平面モータ)によって、ステージを2方向に移動させる構成でもよい。 This stage apparatus STG has a configuration in which a stage (a rotary table TB, a moving body, and a rotating body) is attached to a load-side end portion SFa of the rotating body SF of the driving apparatus MTR shown in FIG. The stage apparatus STG may have a configuration in which the stage is linearly moved in one direction by a one-dimensional linear motor, for example. Further, the stage apparatus STG may be configured to move the stage in two directions by a plurality of one-dimensional linear motors or two-dimensional linear motors (eg, planar motors).
ステージ装置STGは、駆動装置MTRを駆動して回転体SFを回転させる。この回転は、回転テーブルTBに伝達され、その際にエンコーダ装置ECは、回転体SFの角度位置等を検出する。エンコーダ装置ECからの出力を用いることにより、回転テーブルTBの角度位置を検出することができる。なお、駆動装置MTRの負荷側端部SFaと回転テーブルTBとの間に減速機等が配置されてもよい。 The stage device STG drives the driving device MTR to rotate the rotating body SF. This rotation is transmitted to the rotary table TB, and the encoder device EC detects the angular position and the like of the rotating body SF at that time. By using the output from the encoder device EC, the angular position of the rotary table TB can be detected. A reduction gear or the like may be disposed between the load side end SFa of the drive device MTR and the rotary table TB.
ステージ装置STGは、例えばエンコーダ装置ECの信号発生部31において検出信号が安定して発生することによって、安定した動作が可能である。また、ステージ装置STGは、例えばエンコーダ装置ECのバッテリー交換の必要性が低い又は無いことによって、メンテナンスコストを減らすことができる。なお、ステージ装置STGは、例えば、旋盤等の工作機械に備える回転テーブル等に適用できる。
The stage device STG can operate stably, for example, when the detection signal is stably generated in the
[ロボット装置]
次に、実施形態に係るロボット装置について説明する。図12は、実施形態に係るロボット装置を示す図である。なお、図12には、ロボット装置RBTの一部(関節部分)を模式的に示した。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略装置または簡略化する。このロボット装置RBTは、第1アームAR1と、第2アームAR2と、関節部JTとを有している。第1アームAR1は、関節部JTを介して、第2アームAR2と接続されている。
[Robot equipment]
Next, the robot apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating the robot apparatus according to the embodiment. FIG. 12 schematically shows a part (joint portion) of the robot apparatus RBT. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted or simplified. The robot apparatus RBT includes a first arm AR1, a second arm AR2, and a joint portion JT. The first arm AR1 is connected to the second arm AR2 via the joint portion JT.
第1アームAR1は、腕部101、軸受101a、及び軸受101bを備えている。第2アームAR2は、腕部102および接続部102aを有する。接続部102aは、関節部JTにおいて、軸受101aと軸受101bの間に配置されている。接続部102aは、回転体SF2と一体的に設けられている。回転体SF2は、関節部JTにおいて、軸受101aと軸受101bの両方に挿入されている。回転体SF2のうち軸受101bに挿入される側の端部は、軸受101bを貫通して減速機RGに接続されている。
The first arm AR1 includes an
減速機RGは、駆動装置MTRに接続されており、駆動装置MTRの回転を例えば100分の1等に減速して回転体SF2に伝達する。駆動装置MTRの回転体SFのうち負荷側端部SFaは、減速機RGに接続される。また、駆動装置MTRの回転体SFのうち反負荷側端部SFbには、エンコーダ装置ECのスケールSが取り付けられている。 The reduction gear RG is connected to the drive device MTR, and reduces the rotation of the drive device MTR to, for example, 1/100 and transmits it to the rotating body SF2. The load-side end portion SFa of the rotating body SF of the drive device MTR is connected to the speed reducer RG. In addition, the scale S of the encoder device EC is attached to the anti-load side end portion SFb of the rotating body SF of the drive device MTR.
ロボット装置RBTは、駆動装置MTRを駆動して回転体SFを回転させると、この回転が減速機RGを介して回転体SF2に伝達される。回転体SF2の回転により接続部102aが一体的に回転し、これにより第2アームAR2が、第1アームAR1に対して回転する。その際、エンコーダ装置ECは、回転体SFの角度位置等を検出する。従って、エンコーダ装置ECからの出力を用いることにより、第2アームAR2の角度位置を検出することができる。
When the robot apparatus RBT drives the driving apparatus MTR to rotate the rotating body SF, the rotation is transmitted to the rotating body SF2 via the reduction gear RG. Due to the rotation of the rotating body SF2, the connecting
ロボット装置RBTは、例えばエンコーダ装置ECの信号発生部31において検出信号が安定して発生することによって、安定した動作が可能である。ロボット装置RBTは、例えばエンコーダ装置ECのバッテリー交換の必要性が無いもしくは低いことによって、メンテナンスコストを減らすことができる。なお、ロボット装置RBTは、上記の構成に限定されず、駆動装置MTRは、関節を備える各種ロボット装置に適用できる。
The robot apparatus RBT can operate stably, for example, when the detection signal is stably generated in the
なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の1つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。 The technical scope of the present invention is not limited to the aspects described in the above-described embodiments. One or more of the requirements described in the above embodiments and the like may be omitted. In addition, the requirements described in the above-described embodiments and the like can be combined as appropriate. In addition, as long as it is permitted by law, the disclosure of all documents cited in the above-described embodiments and the like is incorporated as a part of the description of the text.
1・・・位置検出部(検出部)、2・・・電力供給部、S・・・スケール、13・・・処理部、21・・・磁石。21c・・・側面、22・・・磁気検出部(検出部)、23・・・処理部、24・・・記憶部、31・・・信号発生部、35・・・磁性体、35a・・・端部、35b・・・中央部、36・・・コイル部、41・・・第1支持部材、42・・・第2支持部材、AX・・・回転軸、EC・・・エンコーダ装置、SF・・・回転体、TB・・・回転テーブル(ステージ)、101・・・腕部、BD1・・・固定部材、MTR・・・駆動装置、RBT・・・ロボット装置、STG・・・ステージ装置
DESCRIPTION OF
Claims (21)
前記検出部に対して相対的に回転する磁石と、
前記磁石に対して、前記回転体の回転軸と直交する方向に配置され、前記磁石が形成する磁界の変化に基づく大バルクハウゼン効果によって検出信号を発生する信号発生部と、を備え、
前記磁石は前記回転軸と直交する方向に着磁されている、エンコーダ装置。 A detection unit for detecting rotational position information of the rotating body;
A magnet that rotates relative to the detector;
A signal generator that is arranged in a direction perpendicular to the rotation axis of the rotating body with respect to the magnet and generates a detection signal by a large Barkhausen effect based on a change in a magnetic field formed by the magnet,
The encoder device, wherein the magnet is magnetized in a direction orthogonal to the rotation axis.
前記磁石が形成する磁界の変化によって前記大バルクハウゼン効果を生じる磁性体と、
前記大バルクハウゼン効果によって前記検出信号が発生するコイル部と、を備える、請求項1に記載のエンコーダ装置。 The signal generator is
A magnetic material that produces the large Barkhausen effect by a change in the magnetic field formed by the magnet;
The encoder apparatus according to claim 1, further comprising: a coil unit that generates the detection signal by the large Barkhausen effect.
前記磁性体は、前記回転体の外周の接線方向に延びて配置される、請求項2または請求項3に記載のエンコーダ装置。 The magnet is disposed along the rotation direction of the rotating body,
The encoder device according to claim 2, wherein the magnetic body is disposed so as to extend in a tangential direction of the outer periphery of the rotating body.
前記検出部の少なくとも一部を支持する第1支持部材と、
前記固定部材と前記第1支持部材との間に配置され、前記信号発生部を支持する第2支持部材と、を備える、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 The rotating body rotates relative to a fixed member;
A first support member that supports at least a part of the detection unit;
The encoder device according to claim 1, further comprising: a second support member that is disposed between the fixing member and the first support member and supports the signal generation unit.
前記第1支持部材は、前記処理部が設けられる基板を含む、請求項10に記載のエンコーダ装置。 A processing unit for processing the detection result of the detection unit,
The encoder device according to claim 10, wherein the first support member includes a substrate on which the processing unit is provided.
前記回転体に駆動力を供給する駆動部と、を備える駆動装置。 The encoder device according to any one of claims 1 to 18,
And a driving unit that supplies a driving force to the rotating body.
前記駆動装置によって移動するステージと、を備えるステージ装置。 A drive device according to claim 19,
And a stage that is moved by the driving device.
前記駆動装置によって移動するアームと、を備えるロボット装置。 A drive device according to claim 19,
And an arm that is moved by the driving device.
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