JP6613895B2 - エンコーダ用スケール、エンコーダ、駆動装置及びステージ装置 - Google Patents
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Description
本発明の態様によれば、回転軸を中心として回転するとともに、回転軸の回転方向に配置された光学パターンと、一方の面に配置される第1磁石と、一方の面に対して裏側の他方の面に配置される第2磁石または磁気ヨークと、を備え、第2磁石または磁気ヨークは、第1磁石との間で、磁気検出部によって検出される磁場を形成し、1回転中に少なくとも1回は磁場を変更するエンコーダ用スケールが提供される。
本発明の態様によれば、上記の態様のエンコーダ用スケールと、光学パターンを介した光を検出する光検出部と、磁場の変更を検出する磁気検出部と、を備えるエンコーダが提供される。
本発明の態様によれば、一方の面に配置される第1磁石と、一方の面に対して裏側の他方の面に配置される第2磁石または磁気ヨークと、を有するスケールと、第1磁石と、第2磁石または磁気ヨークとの間で形成される磁場を検出する磁気検出部と、を備え、第2磁石または磁気ヨークは、第1磁石とは外径が異なるように配置されたエンコーダが提供される。
本発明の態様によれば、回転部材と、回転部材を回転させる駆動部と、回転部材に固定され、回転部材の位置情報を検出するエンコーダと、を備え、エンコーダとして、上記態様のエンコーダが用いられる駆動装置が提供される。
本発明の態様によれば、移動物体と、移動物体を移動させる駆動装置と、を備え、駆動装置として、上記態様の駆動装置が用いられるステージ装置が提供される。
本発明の第1態様によれば、回転軸を中心として回転する基板を有し、回転軸と交差する基板の第1面に、回転方向に沿った光学パターンを備えるエンコーダ用スケールであって、第1面と異なる基板の第2面に設けられ、回転軸を挟んで異なる磁極に設定される第1磁石と、第1面に設けられ、第1磁石のそれぞれの磁極との間で磁場を形成する第2磁石または磁気ヨークと、を備えるエンコーダ用スケールが提供される。
図1は、第1実施形態に係るエンコーダ用スケールSの一例を示し、(a)は斜視図、(b)は磁石の配置を示す平面図である。図2は、図1に示すスケールSの断面図である。このスケールSは、回転モータ等の駆動系の軸部等に取り付けられて用いられる。この場合、スケールSは、回転軸AXを中心として軸線周りに回転する。
図4は、図1に示すエンコーダ用スケールSを用いたエンコーダの一例を示す断面図である。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。図4に示すように、エンコーダECは、スケール(エンコーダ用スケール)Sと、本体部Bと、制御部CONTとを有している。スケールSは、上記した第1実施形態のスケールSが用いられる。
第2実施形態について説明する。上記した第1実施形態においては、スケールSに第2磁石M2が配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、第2磁石M2に代えて磁気ヨークが配置された構成であってもよい。なお、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。
第3実施形態にについて説明する。上記した第1実施形態においては、スケールSに円盤状の第2磁石M2が配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、円盤状とは異なる形状の第2磁石が配置された構成であってもよい。なお、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。
図8は、第4実施形態に係るエンコーダ用スケールSDの構成を示す断面図である。第1実施形態や第3実施形態では、基板10の第1面10aに第2磁石M2等が直接固定される構成を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、図8に示すスケールSDのように、基板10と第2磁石M2との間にバックヨーク70が設けられた構成であってもよい。なお、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。
実施形態に係る駆動装置について説明する。図9は、駆動装置の実施形態として、電動のモータ装置MTRの一例を示す図である。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。図9に示すように、モータ装置MTRは、軸部SFと、軸部SFを回転駆動させる本体部(駆動部)BDと、軸部SFの回転情報を検出するエンコーダECとを有している。
実施形態に係るステージ装置について説明する。図10(a)は、ステージ装置STGの実施形態の一例を示す斜視図である。なお、図10(a)は、図9に示すモータ装置MTRの軸部SFのうち負荷側端部SFaに回転テーブル(移動物体)TBを取り付けた構成となっている。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。
実施形態に係るロボット装置について説明する。図10(b)は、ロボット装置RBTの実施形態の一例を示す斜視図である。なお、図10(b)は、ロボット装置RBTの一部(関節部分)の構成を模式的に示している。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。図10(b)に示すように、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とを有しており、第1アームAR1と第2アームAR2とが関節部JTを介して接続された構成となっている。
Claims (21)
- 回転軸を中心として回転する基板を有し、前記回転軸と交差する前記基板の第1面に、回転方向に沿った光学パターンを備えるエンコーダ用スケールであって、
前記第1面と異なる前記基板の第2面に設けられ、前記回転軸を挟んで異なる磁極に設定される第1磁石と、
前記第1面に設けられ、前記第1磁石のそれぞれの磁極との間で磁場を形成する第2磁石または磁気ヨークと、を備えるエンコーダ用スケール。 - 前記第1磁石は、前記基板の外周縁から一部が外側に突出した状態で配置される請求項1記載のエンコーダ用スケール。
- 前記第2面に、測定対象となる回転部材に固定される固定部を有し、
前記第1磁石は、環状に形成されるとともに、前記固定部を囲んで配置される請求項1または請求項2記載のエンコーダ用スケール。 - 前記第2磁石または前記磁気ヨークは、前記回転軸と前記光学パターンとの間に配置される請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のエンコーダ用スケール。
- 前記第2磁石は、前記回転軸を中心とした円盤状のものが用いられる請求項4記載のエンコーダ用スケール。
- 前記第2磁石は、前記回転軸を中心とした円錐状または円錐台状のものが用いられる請求項4記載のエンコーダ用スケール。
- 前記第2磁石は、前記回転軸の方向に前記第1磁石と磁極が異なるように配置される請求項5または請求項6記載のエンコーダ用スケール。
- 前記第2磁石は、前記基板との間にバックヨークを有する請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載のエンコーダ用スケール。
- 前記磁気ヨークは、前記回転軸の方向の前記第1磁石の磁極と異なる磁極に対して磁気的に接続される請求項4記載のエンコーダ用スケール。
- 前記磁気ヨークと前記第1磁石との磁気的な接続は、前記基板に形成された磁気回路を介して行う請求項9記載のエンコーダ用スケール。
- 前記第1磁石は、前記第2磁石または前記磁気ヨークより体積が大きい請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のエンコーダ用スケール。
- 前記光学パターンは、光反射型のパターンである請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載のエンコーダ用スケール。
- 回転軸を中心として回転するとともに、前記回転軸の回転方向に配置された光学パターンと、
一方の面に配置される第1磁石と、
前記一方の面に対して裏側の他方の面に配置される第2磁石または磁気ヨークと、を備え、
前記第2磁石または磁気ヨークは、前記第1磁石との間で、磁気検出部によって検出される磁場を形成し、1回転中に少なくとも1回は磁場を変更するエンコーダ用スケール。 - 請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載のエンコーダ用スケールと、
前記光学パターンを介した光を検出する光検出部と、
前記磁場の変更を検出する磁気検出部と、を備えるエンコーダ。 - 一方の面に配置される第1磁石と、前記一方の面に対して裏側の他方の面に配置される第2磁石または磁気ヨークと、を有するスケールと、
前記第1磁石と、前記第2磁石または前記磁気ヨークとの間で形成される磁場を検出する磁気検出部と、を備え、
前記第2磁石または磁気ヨークは、前記第1磁石とは外径が異なるように配置されたエンコーダ。 - 前記磁気検出部は、前記他方の面に対向して配置され、
前記第2磁石または磁気ヨークは、前記第1磁石よりも外径が小さい請求項15に記載のエンコーダ。 - 前記磁気検出部は、前記スケールの径方向に関して、前記第2磁石または磁気ヨークの外径よりも外側に配置される請求項16に記載のエンコーダ。
- 前記スケールは、回転軸を中心として回転する基板を有し、
前記第1磁石は、前記基板の前記一方の面において、その外径が前記基板の外周縁から突出した状態で配置される請求項14〜請求項17のいずれか一項に記載のエンコーダ。 - 前記スケールは、前記他方の面において、前記第2磁石または磁気ヨークよりも外周側に形成される光学パターンを有する請求項14〜請求項18のいずれか一項に記載のエンコーダ。
- 回転部材と、
前記回転部材を回転させる駆動部と、
前記回転部材に固定され、前記回転部材の位置情報を検出するエンコーダと、を備え、
前記エンコーダとして、請求項14〜請求項19のうちいずれか1項に記載のエンコーダが用いられる駆動装置。 - 移動物体と、
前記移動物体を移動させる駆動装置と、を備え、
前記駆動装置として、請求項20記載の駆動装置が用いられるステージ装置。
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