JP6772698B2 - Encoder device, drive device, stage device, and robot device - Google Patents

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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.

回転軸の回転の数を区別する多回転型のエンコーダ装置は、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)。ロボット装置の動作中において、エンコーダ装置は、例えばロボット装置の主電源から電力供給を受けて、回転の数を示す多回転情報と1回転未満の角度位置を示す角度位置情報とを含む回転位置情報を検出する。 A multi-rotation type encoder device that distinguishes the number of rotations of a rotating shaft is mounted on various devices such as a robot device (see, for example, Patent Document 1 below). During operation of the robot device, the encoder device receives power from, for example, the main power supply of the robot device, and rotates position information including multi-rotation information indicating the number of rotations and angular position information indicating an angular position of less than one rotation. Is detected.

ロボット装置が所定の処理を終了すると、その主電源がオフにされることがある。この場合に、ロボット装置の主電源からエンコーダ装置への電力供給も停止される。ロボット装置には、主電源が次にオンに切り替えられた際(例、次回の動作を開始する際)に、初期の姿勢などの情報が必要とされることがある。そのため、エンコーダ装置には、外部から電力が供給されない状態においても、多回転情報を保持することが求められる。そこで、エンコーダ装置として、主電源からの電力供給が得られない状態において、バッテリーから供給される電力によって多回転情報を保持するものが用いられる。 When the robot device finishes a predetermined process, its main power may be turned off. In this case, the power supply from the main power supply of the robot device to the encoder device is also stopped. The robot device may need information such as the initial posture the next time the main power is switched on (eg, when the next operation is started). Therefore, the encoder device is required to hold the multi-rotation information even when power is not supplied from the outside. Therefore, as an encoder device, a device that holds multi-rotation information by the electric power supplied from the battery is used in a state where the electric power supply from the main power source cannot be obtained.

特開平8−50034号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-50034

本発明の第1の態様に従えば、移動部の位置情報を検出する位置検出部と、移動部の移動に伴う磁界の変化によって検出信号が発生する信号発生部と、第1電源からの電力の供給が遮断された状態において、位置検出部へ電力を供給する電力供給部と、位置検出部の動作の終了を示すトリガー信号に基づき、電力供給部から位置検出部への電力の供給を遮断する遮断部と、を備えるエンコーダ装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, a position detection unit that detects the position information of the moving unit, a signal generation unit that generates a detection signal due to a change in the magnetic field accompanying the movement of the moving unit, and electric power from the first power source. The power supply from the power supply unit to the position detection unit is cut off based on the power supply unit that supplies power to the position detection unit and the trigger signal indicating the end of the operation of the position detection unit in the state where the power supply is cut off. An encoder device comprising a shut-off unit is provided.

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、移動部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 the drive unit that supplies the driving force to the moving unit.

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 the third aspect of the present invention, there is provided a stage device including the drive device of the second aspect and a stage moved by the drive 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 the fourth aspect of the present invention, there is provided a robot device including the drive device of the second aspect and an arm moved by the drive device.

実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。It is a figure which shows the encoder device which concerns on embodiment. 実施形態に係る信号発生部、及びセンサを示す図である。It is a figure which shows the signal generation part and the sensor which concerns on embodiment. 実施形態に係るエンコーダ装置の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the encoder device which concerns on embodiment. 実施形態に係る遮断部およびその動作を示す図である。It is a figure which shows the blocking part and its operation which concerns on embodiment. 実施形態に係る遮断部およびその動作を示す図である。It is a figure which shows the blocking part and its operation which concerns on embodiment. 実施形態に係る遮断部およびその動作を示す図である。It is a figure which shows the blocking part and its operation which concerns on embodiment. 実施形態に係るエンコーダ装置の動作を示す図である。It is a figure which shows the operation of the encoder device which concerns on embodiment. 実施形態に係る検出信号、イネーブル信号、遅延信号、及び放電制御信号の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the detection signal, enable signal, delay signal, and discharge control signal which concerns on embodiment. 実施形態に係る遮断部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the blocking part which concerns on embodiment. 実施形態に係る駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the drive device which concerns on embodiment. 実施形態に係るステージ装置を示す図である。It is a figure which shows the stage apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係るロボット装置を示す図である。It is a figure which shows the robot apparatus which concerns on embodiment.

図1は、本実施形態に係るエンコーダ装置ECを示す図である。このエンコーダ装置ECは、移動部の位置情報(移動位置情報)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り、移動部は、例えばモータM(動力供給部)の回転軸SFであり、移動部の移動は、例えば所定の軸まわりの回転である。また、移動部の位置情報は、例えば、回転軸SFの回転位置情報である。 FIG. 1 is a diagram showing an encoder device EC according to the present embodiment. This encoder device EC detects the position information (moving position information) of the moving unit. The encoder device EC is, for example, a rotary encoder, the moving unit is, for example, the rotation axis SF of the motor M (power supply unit), and the movement of the moving unit is, for example, rotation around a predetermined axis. Further, the position information of the moving portion is, for example, the rotation position information of the rotation axis SF.

回転軸SFは、例えばモータMのシャフト(回転子)であるが、モータMのシャフトに変速機などの動力伝達部を介して接続されるとともに負荷に接続される作用軸(出力軸)であってもよい。エンコーダ装置ECが検出した回転位置情報は、モータ制御部MCに供給される。モータ制御部MCは、エンコーダ装置ECから供給された回転位置情報を使って、モータMの回転を制御する。モータ制御部MCは、回転軸SFの回転を制御する。なお、エンコーダ装置ECは、例えばリニアエンコーダでもよく、リニアモータ、平面モータなどの動力駆動部の移動部の位置情報(移動位置情報)を検出してもよい。 The rotary shaft SF is, for example, a shaft (rotor) of the motor M, but is an action shaft (output shaft) connected to the shaft of the motor M via a power transmission unit such as a transmission and connected to a load. You may. The rotation position information detected by the encoder device EC is supplied to the motor control unit MC. The motor control unit MC controls the rotation of the motor M by using the rotation position information supplied from the encoder device EC. The motor control unit MC controls the rotation of the rotation shaft SF. The encoder device EC may be, for example, a linear encoder, or may detect position information (moving position information) of a moving unit of a power driving unit such as a linear motor or a flat motor.

エンコーダ装置ECは、位置検出部(位置検出系)1、電力供給部2、信号発生部5、及び遮断部6を備える。信号発生部5は、回転軸SFの回転に伴って、間欠的(断続的に)に電気信号(検出信号)が発生する。電力供給部2は、信号発生部5における検出信号の発生に応じて、位置検出部1で消費される電力(使用される電力)の供給を開始する。位置検出部1は、常時又は検出信号の発生に応じて、回転軸SFの回転位置情報を検出する。位置検出部1は、検出信号が間欠的に発生することで、回転軸SFの回転位置情報を間欠的に検出する。例えば、電力供給部2は、検出信号を受けて位置検出部1に電力の供給を開始し、位置検出部1は、電力供給部2から電力の供給を受けて回転軸SFの回転位置情報の検出を開始する。遮断部6は、位置検出部1の動作(一連の動作、検出動作)の終了を示すトリガー信号を受けて、電力供給部2から位置検出部1への電力の供給を遮断する。 The encoder device EC includes a position detection unit (position detection system) 1, a power supply unit 2, a signal generation unit 5, and a cutoff unit 6. The signal generation unit 5 intermittently (intermittently) generates an electric signal (detection signal) as the rotation axis SF rotates. The power supply unit 2 starts supplying the power consumed by the position detection unit 1 (power used) in response to the generation of the detection signal in the signal generation unit 5. The position detection unit 1 detects the rotation position information of the rotation axis SF at all times or in response to the generation of the detection signal. The position detection unit 1 intermittently detects the rotation position information of the rotation axis SF by generating the detection signal intermittently. For example, the power supply unit 2 receives the detection signal and starts supplying power to the position detection unit 1, and the position detection unit 1 receives the power supply from the power supply unit 2 and receives the power supply from the power supply unit 2 to obtain the rotation position information of the rotating shaft SF. Start detection. The cutoff unit 6 receives a trigger signal indicating the end of the operation (series of operations, detection operation) of the position detection unit 1 and cuts off the power supply from the power supply unit 2 to the position detection unit 1.

以下、エンコーダ装置ECの各部について説明する。位置検出部1は、回転軸SFの回転位置情報を検出する。本実施形態におけるエンコーダ装置ECは、多回転アブソリュートエンコーダであり、回転軸SFの回転の数を示す多回転情報、および1回転未満の角度位置(回転角)を示す角度位置情報を含む回転位置情報を検出する。エンコーダ装置ECは、回転軸SFの多回転情報を検出する多回転情報検出部3、及び回転軸SFの角度位置を検出する角度検出部4を備える。 Hereinafter, each part of the encoder device EC will be described. The position detection unit 1 detects the rotation position information of the rotation axis SF. The encoder device EC in the present embodiment is a multi-rotation absolute encoder, and includes multi-rotation information indicating the number of rotations of the rotation axis SF and angular position information indicating an angular position (rotation angle) of less than one rotation. Is detected. The encoder device EC includes a multi-rotation information detection unit 3 that detects the multi-rotation information of the rotation axis SF, and an angle detection unit 4 that detects the angle position of the rotation axis SF.

位置検出部1の少なくとも一部(例、角度検出部4)は、例えば、通常状態において、第1電源7から供給される電力によって回転軸SFの回転位置情報を検出する。第1電源7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)の主電源であり、回転軸SFの駆動に消費される電力を供給する。例えば、モータ制御部MCは、エンコーダ装置ECの検出結果に基づいて、第1電源7からの電力を調整してモータMに供給することで、回転軸SFの回転を制御する。位置検出部1は、第1電源7が投入されている状態(第1電源7がオンになっている状態、通常状態)で、第1電源7から電力の供給を受けて動作する。また、第1電源7が位置検出部1に投入されている状態において、角度検出部4(又はその回路)は動作できる。例えば、第1電源7が位置検出部1に投入された通常状態になった場合に、角度検出部4は角度位置情報の検出(例、演算)を開始し、同様に多回転情報検出部3も多回転情報の検出(例、演算)を開始する。 At least a part of the position detection unit 1 (eg, the angle detection unit 4) detects the rotation position information of the rotation axis SF by the electric power supplied from the first power source 7 in a normal state, for example. The first power source 7 is, for example, the main power source of a device (eg, drive device, stage device, robot device) on which the encoder device EC is mounted, and supplies electric power consumed for driving the rotary shaft SF. For example, the motor control unit MC controls the rotation of the rotating shaft SF by adjusting the electric power from the first power source 7 and supplying it to the motor M based on the detection result of the encoder device EC. The position detection unit 1 operates by receiving power from the first power source 7 in a state where the first power source 7 is turned on (a state in which the first power source 7 is turned on, a normal state). Further, the angle detection unit 4 (or its circuit) can operate while the first power supply 7 is turned on to the position detection unit 1. For example, when the first power supply 7 is turned on to the position detection unit 1 and becomes a normal state, the angle detection unit 4 starts detecting the angle position information (eg, calculation), and similarly, the multi-rotation information detection unit 3 Also starts the detection of multi-rotation information (eg, calculation).

また、位置検出部1の少なくとも一部(例、多回転情報検出部3)は、例えば、第1電源7からの電力の供給が遮断された状態(例、第1電源からの電力供給が停止している状態、第1電源7が投入されていない状態、第1電源7がオフになっている状態、バックアップ状態)において、第1電源7とは異なる第2電源(例、電力供給部2、電力供給部2のバッテリー33)から供給される電力によって動作する。例えば、位置検出部1に対して第1電源7からの電力の供給が断たれた状態において、電力供給部2は、位置検出部1の少なくとも一部(例、多回転情報検出部3)に対して検出信号をもとに断続的(間欠的、選択的)に電力を供給し、位置検出部1の少なくとも一部(例、多回転情報検出部3)を間欠動作させる。位置検出部1は、電力供給部2から電力が供給された際に回転軸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。また、第1電源7が投入されていない状態において、多回転情報検出部3(又はその回路)は動作できる。例えば、第1電源7が投入されていなく第2電源から電力が供給されたバックアップ状態になった場合に、多回転情報検出部3は多回転情報の検出を継続するが、角度検出部4は角度位置情報の検出を停止する。このように、多回転情報検出3は、検出信号に基づき、電源(第1電源7、バッテリー33等の第2電源など)のオンオフ状態(通常状態およびバックアップ状態)に関係なく、多回転情報の検出を行う。 Further, at least a part of the position detection unit 1 (eg, the multi-rotation information detection unit 3) is in a state where the power supply from the first power supply 7 is cut off (eg, the power supply from the first power supply is stopped). A second power source (eg, power supply unit 2) different from the first power source 7 in the state of being turned on, the state in which the first power source 7 is not turned on, the state in which the first power source 7 is turned off, and the backup state). , It operates by the electric power supplied from the battery 33) of the electric power supply unit 2. For example, in a state where the power supply from the first power source 7 is cut off to the position detection unit 1, the power supply unit 2 supplies at least a part of the position detection unit 1 (eg, the multi-rotation information detection unit 3). On the other hand, electric power is intermittently (intermittently, selectively) supplied based on the detection signal, and at least a part of the position detection unit 1 (eg, the multi-rotation information detection unit 3) is intermittently operated. The position detection unit 1 detects at least a part (eg, multi-rotation information) of the rotation position information of the rotation axis SF when power is supplied from the power supply unit 2. Further, the multi-rotation information detection unit 3 (or its circuit) can operate when the first power supply 7 is not turned on. For example, when the first power supply 7 is not turned on and the power is supplied from the second power supply to the backup state, the multi-rotation information detection unit 3 continues to detect the multi-rotation information, but the angle detection unit 4 Stops the detection of angular position information. As described above, the multi-rotation information detection 3 is based on the detection signal and is based on the multi-rotation information regardless of the on / off state (normal state and backup state) of the power supply (first power supply 7, second power supply such as battery 33, etc.). Perform detection.

多回転情報検出部3は、例えば、磁気式の検出部であり、磁気によって多回転情報を検出する。多回転情報検出部3は、例えば、磁石11、磁気センサ12、処理部13、及び記憶部14を備える。磁石11は、回転軸SFに固定された円板(第1の回転体、第1の移動体)15に設けられる。円板15は回転軸SFとともに回転するため、磁石11は回転軸SFと連動して回転(移動)する。磁石11は回転軸SFの外部に固定され、磁石11および磁気センサ12は、回転軸SFの回転によって互いの相対位置が変化する。磁石11が形成する磁気センサ12上の磁界の強さおよび向きは、回転軸SFの回転によって変化する。磁気センサ12は、磁石11が形成する磁界を検出し、処理部13は、磁石が形成する磁界を磁気センサ12が検出した結果に基づいて、回転軸SFの位置情報(例、多回転情報)を検出(算出)する。記憶部14は、処理部13からの位置情報(例、多回転情報)の記憶指示(データの書き込み指令)に基づいて、処理部13が検出して処理した位置情報を記憶する。なお、磁石11は磁気センサ12又は信号発生部5に対して相対的な移動が可能であればよく、磁石11ではなく磁気センサ12が円板15に設けられる構成でもよい。また、例えば、処理部13は、多回転情報を処理する多回転処理部である。 The multi-rotation information detection unit 3 is, for example, a magnetic detection unit, and detects multi-rotation information by magnetism. The multi-rotation information detection unit 3 includes, for example, a magnet 11, a magnetic sensor 12, a processing unit 13, and a storage unit 14. The magnet 11 is provided on a disk (first rotating body, first moving body) 15 fixed to the rotating shaft SF. Since the disk 15 rotates together with the rotation axis SF, the magnet 11 rotates (moves) in conjunction with the rotation axis SF. The magnet 11 is fixed to the outside of the rotating shaft SF, and the relative positions of the magnet 11 and the magnetic sensor 12 change with each other due to the rotation of the rotating shaft SF. The strength and direction of the magnetic field on the magnetic sensor 12 formed by the magnet 11 changes with the rotation of the rotation axis SF. The magnetic sensor 12 detects the magnetic field formed by the magnet 11, and the processing unit 13 detects the magnetic field formed by the magnet by the magnetic sensor 12, and based on the result, the position information of the rotation axis SF (eg, multi-rotation information). Is detected (calculated). The storage unit 14 stores the position information detected and processed by the processing unit 13 based on the storage instruction (data writing command) of the position information (eg, multi-rotation information) from the processing unit 13. The magnet 11 may be movable as long as it can move relative to the magnetic sensor 12 or the signal generating unit 5, and the magnetic sensor 12 may be provided on the disk 15 instead of the magnet 11. Further, for example, the processing unit 13 is a multi-rotation processing unit that processes multi-rotation information.

角度検出部4は、光学式または磁気式のエンコーダであり、スケール(第2の回転体、第2の移動体)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。例えば、角度検出部4は、光学式エンコーダである場合、スケールSのパターンニング情報を受光素子で読み取ることにより、回転軸SFの1回転以内の角度位置情報を検出する。スケールSのパターンニング情報とは、例えばスケールS上のスリット(透過パターン)又は反射パターン等による明暗のパターンである。角度検出部4は、多回転情報検出部3の検出対象と同じ回転軸SFの角度位置情報を検出する。角度検出部4は、発光素子21、スケールS、受光センサ22、及び処理部23を備える。例えば、処理部23は、スケールSの一回転内の位置情報を処理する角度位置処理部である。 The angle detection unit 4 is an optical or magnetic encoder, and obtains position information (angle position information, absolute or relative position information) within one rotation of the scale (second rotating body, second moving body) S. To detect. For example, in the case of an optical encoder, the angle detection unit 4 detects the angle position information within one rotation of the rotation axis SF by reading the patterning information of the scale S with the light receiving element. The patterning information of the scale S is, for example, a light / dark pattern due to a slit (transmission pattern) or a reflection pattern on the scale S. The angle detection unit 4 detects the angle position information of the same rotation axis SF as the detection target of the multi-rotation information detection unit 3. The angle detection unit 4 includes a light emitting element 21, a scale S, a light receiving sensor 22, and a processing unit 23. For example, the processing unit 23 is an angular position processing unit that processes position information within one rotation of the scale S.

スケールSは、回転軸SFに固定されて設けられている。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。なお、スケールSは、円板15に設けられてもよいし、円板15と一体化された部材であってもよい。この場合、例えば、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、円板15において磁石11と同じ側の面又は反対側の面に設けられていてもよい。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11の位置に対して内側と外側との少なくとも一方に設けられていてもよい。 The scale S is fixedly provided on the rotation axis SF. The scale S includes an incremental pattern INC and an absolute pattern ABS. The scale S may be provided on the disk 15 or may be a member integrated with the disk 15. In this case, for example, one or both of the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS may be provided on the same side surface or the opposite side surface of the magnet 11 on the disk 15. Further, one or both of the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS may be provided on at least one of the inside and the outside with respect to the position of the magnet 11.

発光素子21(照射部、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。受光センサ22(光検出部)は、発光素子21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、及び発光素子21から照射されアブソリュートパターンABSを経由した光を検出する。図1において、角度検出部4は透過型であり、受光センサ22は、スケールSを透過した光を検出する。角度検出部4は反射型であってもよく、この場合、受光センサ22は、スケールSで反射した光を検出する。受光センサ22は、検出結果を示す信号を処理部23へ供給する。処理部23は、受光センサ22の検出結果を使って、回転軸SFの角度位置を検出する。例えば、処理部23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23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 light emitting element 21 (irradiating unit, light emitting unit) irradiates the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS of the scale S with light. The light receiving sensor 22 (photodetector) detects light emitted from the light emitting element 21 and passing through the incremental pattern INC, and light emitted from the light emitting element 21 and passed through the absolute pattern ABS. In FIG. 1, the angle detection unit 4 is a transmission type, and the light receiving sensor 22 detects the light transmitted through the scale S. The angle detection unit 4 may be of a reflection type, in which case the light receiving sensor 22 detects the light reflected by the scale S. The light receiving sensor 22 supplies a signal indicating the detection result to the processing unit 23. The processing unit 23 detects the angular position of the rotation axis SF by using the detection result of the light receiving sensor 22. For example, the processing unit 23 detects the angular position information of the first resolution by using the result of detecting the light from the absolute pattern ABS. Further, the processing unit 23 uses the result of detecting the light from the incremental pattern INC to perform an interpolation calculation on the angular position information of the first resolution, thereby performing the angular position information of the second resolution higher than the first resolution. Is detected.

本実施形態において、エンコーダ装置ECは、信号処理部25を備える。信号処理部25は、位置検出部1による検出結果を処理する。信号処理部25は、合成部26および外部通信部27を備える。合成部26は、処理部23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26は、多回転情報検出部3の記憶部14から回転軸SFの多回転情報を取得する。合成部26は、処理部23からの角度位置情報、及び多回転情報検出部3からの多回転情報を合成し、回転軸SFの回転位置情報を算出する。例えば、処理部23の検出結果がθ[rad]であり、多回転情報検出部3の検出結果がn回転である場合に、合成部26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、1回転未満の角度位置情報とを組にした情報でもよい。 In the present embodiment, the encoder device EC includes a signal processing unit 25. The signal processing unit 25 processes the detection result by the position detection unit 1. The signal processing unit 25 includes a synthesis unit 26 and an external communication unit 27. The synthesizing unit 26 acquires the angle position information of the second resolution detected by the processing unit 23. Further, the synthesis unit 26 acquires the multi-rotation information of the rotation axis SF from the storage unit 14 of the multi-rotation information detection unit 3. The synthesis unit 26 synthesizes the angle position information from the processing unit 23 and the multi-rotation information from the multi-rotation information detection unit 3, and calculates the rotation position information of the rotation axis SF. For example, when the detection result of the processing unit 23 is θ [rad] and the detection result of the multi-rotation information detection unit 3 is n rotations, the synthesis unit 26 uses (2π × n + θ) [rad] as the rotation position information. Is calculated. The rotation position information may be information that is a combination of multi-rotation information and angle position information of less than one rotation.

そして、合成部26は、算出した回転位置情報を外部通信部27に送信する。外部通信部27は、有線または無線によって、モータ制御部MCの通信部MC1と通信可能に接続されている。外部通信部27は、デジタル形式の回転位置情報を、モータ制御部MCの通信部MC1に供給する。モータ制御部MCは、角度検出部4の外部通信部27からの回転位置情報を適宜復号する。モータ制御部MCは、回転位置情報を使ってモータMへ供給される電力(駆動電力)を制御することにより、モータMの回転を制御する。 Then, the synthesis unit 26 transmits the calculated rotation position information to the external communication unit 27. The external communication unit 27 is wirelessly or wiredly connected to the communication unit MC1 of the motor control unit MC so as to be able to communicate with each other. The external communication unit 27 supplies the rotation position information in digital format to the communication unit MC1 of the motor control unit MC. The motor control unit MC appropriately decodes the rotation position information from the external communication unit 27 of the angle detection unit 4. The motor control unit MC controls the rotation of the motor M by controlling the electric power (driving power) supplied to the motor M using the rotation position information.

電力供給部2は、信号発生部5、切替部32、及びバッテリー(電池)33を備える。信号発生部5は、移動部(例、回転軸SF)の移動(例、回転)に伴う磁界の変化によって電気信号(検出信号)が発生する。この電気信号は、例えば、電力(電流、電圧)が時間変化する波形を含む。信号発生部5には、例えば、回転軸SFの回転に伴って変化する磁界によって、電気信号として検出信号が発生する。例えば、信号発生部5には、多回転情報検出部3が回転軸SFの多回転情報の検出に用いる磁石11が形成する磁界(磁場)の変化(例、磁場の切り替わり)によって、検出信号が発生する。信号発生部5は、回転軸SFの回転によって、磁石11との相対的な角度位置が変化するように、配置される。信号発生部5には、例えば、信号発生部5と磁石11との相対位置が所定の位置になった際に、パルス状の電気信号が発生する。 The power supply unit 2 includes a signal generation unit 5, a switching unit 32, and a battery (battery) 33. The signal generation unit 5 generates an electric signal (detection signal) due to a change in the magnetic field accompanying the movement (eg rotation) of the moving unit (eg, rotation axis SF). This electrical signal includes, for example, a waveform in which electric power (current, voltage) changes with time. In the signal generation unit 5, for example, a detection signal is generated as an electric signal by a magnetic field that changes with the rotation of the rotation axis SF. For example, the signal generation unit 5 receives a detection signal due to a change in the magnetic field (magnetic field) formed by the magnet 11 used by the multi-rotation information detection unit 3 to detect the multi-rotation information of the rotation axis SF (eg, switching of the magnetic field). appear. The signal generation unit 5 is arranged so that the relative angular position with respect to the magnet 11 changes due to the rotation of the rotation axis SF. For example, when the relative position between the signal generation unit 5 and the magnet 11 becomes a predetermined position, the signal generation unit 5 generates a pulse-shaped electric signal.

バッテリー33は、信号発生部5で発生する検出信号に応じて、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であるが、リチウムイオン二次電池などの二次電池でもよい。本実施形態のバッテリー33は、例えばボタン型電池であり、保持部35に保持される。保持部35は、例えば、位置検出部1の少なくとも一部が設けられる回路基板などである。保持部35は、例えば、遮断部6、処理部13、切替部32、及び記憶部14を保持する。保持部35には、例えば、バッテリー33を収容可能な電池ケース、及びバッテリー33と接続される電極、配線などが設けられる。電力供給部2は、バッテリー33を備えなくてもよい。例えば、電力供給部2は、バッテリー33を取り付け可能な電極、ケースなどを備え、ユーザは、エンコーダ装置ECを使用する際にバッテリー33をエンコーダ装置ECに取り付けてもよい。 The battery 33 supplies at least a part of the electric power consumed by the position detection unit 1 according to the detection signal generated by the signal generation unit 5. The battery 33 is, for example, a primary battery such as a button type battery or a dry battery, but may be a secondary battery such as a lithium ion secondary battery. The battery 33 of the present embodiment is, for example, a button type battery and is held by the holding portion 35. The holding unit 35 is, for example, a circuit board on which at least a part of the position detecting unit 1 is provided. The holding unit 35 holds, for example, a blocking unit 6, a processing unit 13, a switching unit 32, and a storage unit 14. The holding portion 35 is provided with, for example, a battery case capable of accommodating the battery 33, electrodes connected to the battery 33, wiring, and the like. The power supply unit 2 does not have to include the battery 33. For example, the power supply unit 2 includes electrodes, cases, and the like to which the battery 33 can be attached, and the user may attach the battery 33 to the encoder device EC when using the encoder device EC.

切替部32は、信号発生部5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り替える。例えば、切替部32は、信号発生部5で発生する電気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5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 unit 32 uses the detection signal generated by the signal generation unit 5 as a control signal to switch whether or not power is supplied from the battery 33 to the position detection unit 1. For example, the switching unit 32 starts supplying electric power from the battery 33 to the position detection unit 1 when the level of the electric signal generated by the signal generation unit 5 becomes equal to or higher than the threshold value. For example, the switching unit 32 starts supplying electric power from the battery 33 to the position detection unit 1 when the signal generation unit 5 generates a detection signal equal to or higher than the threshold value.

また、切替部32は、信号発生部5で発生する電気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、切替部32は、信号発生部5で発生する検出信号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、信号発生部5にパルス状の電気信号が発生する場合、切替部32は、この電気信号のレベル(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、この電気信号のレベル(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。 Further, the switching unit 32 stops the supply of electric power from the battery 33 to the position detection unit 1 when the level of the electric signal generated by the signal generation unit 5 becomes less than the threshold value. For example, the switching unit 32 stops the supply of electric power from the battery 33 to the position detection unit 1 when the detection signal generated by the signal generation unit 5 becomes less than the threshold value. For example, when a pulsed electric signal is generated in the signal generation unit 5, the switching unit 32 moves from the battery 33 to the position detection unit 1 when the level (potential) of the electric signal rises from a low level to a high level. The supply of electric power from the battery 33 to the position detection unit 1 is stopped after a predetermined time has elapsed after the level (potential) of the electric signal changes to the low level.

ここで、例えば、第1電源7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、切替部32によって位置検出部1へ電力が供給される時間(電力供給時間)は、信号検出部5から生じるパルス状の検出信号の大きさによって変化する。例えば、信号発生部5で今回発生した検出信号が信号発生部5で前回発生した検出信号よりも電力あるいはレベルが高い場合、今回の検出信号に応じて位置検出部1へ電力が供給される時間は、前回の検出信号に応じて位置検出部1へ電力が供給される時間よりも長い。このように、信号検出部5から生じるパルス状の検出信号の大きさにばらつきがある場合、バッテリー33等の電力供給部2から位置検出部1(例、多回転情報検出部3の処理部13)へ電力が供給される電力供給時間にもばらつきが生じる。例えば、検出信号が小さい(検出信号の電力又はレベルが低い)場合に合わせて電力供給時間を設定すると、次に生じる検出信号が大きい場合に電力供給時間が長くなり余分な電力が消費される。しかしながら、本実施形態における遮断部6は、位置検出部1の動作の終了を示すトリガー信号を受けて、電力供給部2から位置検出部1への電力供給を遮断して停止するので、例えば、今回の検出信号に応じて位置検出部1へ電力が供給される時間を短縮し、バッテリー33等の電力供給部(第2電源)の消耗を抑えることができる。エンコーダ装置ECは、位置検出部1の動作の終了を示すトリガー信号を受けて、電力供給部2から位置検出部1への電力の供給を遮断するので、リアルタイムに(又は検出信号ごとに)電力供給時間を変更できる。 Here, for example, in a state where the power supply from the first power source 7 is cut off (backup state), the time during which the power is supplied to the position detection unit 1 by the switching unit 32 (power supply time) is the signal detection unit. It changes depending on the magnitude of the pulsed detection signal generated from 5. For example, when the detection signal generated this time by the signal generation unit 5 has a higher power or level than the detection signal previously generated by the signal generation unit 5, the time for which the power is supplied to the position detection unit 1 according to the detection signal this time. Is longer than the time during which power is supplied to the position detection unit 1 in response to the previous detection signal. When the magnitude of the pulsed detection signal generated from the signal detection unit 5 varies in this way, the power supply unit 2 such as the battery 33 to the position detection unit 1 (eg, the processing unit 13 of the multi-rotation information detection unit 3) The power supply time at which power is supplied to) also varies. For example, if the power supply time is set according to the case where the detection signal is small (the power or level of the detection signal is low), the power supply time becomes long and extra power is consumed when the detection signal generated next is large. However, the cutoff unit 6 in the present embodiment receives a trigger signal indicating the end of the operation of the position detection unit 1 and shuts off the power supply from the power supply unit 2 to the position detection unit 1 to stop the power supply. It is possible to shorten the time for supplying power to the position detection unit 1 in response to the detection signal this time, and to suppress the consumption of the power supply unit (second power supply) such as the battery 33. The encoder device EC receives the trigger signal indicating the end of the operation of the position detection unit 1 and cuts off the power supply from the power supply unit 2 to the position detection unit 1, so that the power is supplied in real time (or for each detection signal). You can change the supply time.

なお、電力供給部2は、バッテリー33を備えなくてもよい。例えば、電力供給部2は、バッテリー33を取り付け可能な電極、ケースなどを備え、ユーザは、エンコーダ装置ECを使用する際にバッテリー33をエンコーダ装置ECに取り付けてもよい。また、電力供給部2は、バッテリー33および切替部32を備えなくてもよい。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を位置検出部1に供給してもよい。また、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。 The power supply unit 2 does not have to include the battery 33. For example, the power supply unit 2 includes electrodes, cases, and the like to which the battery 33 can be attached, and the user may attach the battery 33 to the encoder device EC when using the encoder device EC. Further, the power supply unit 2 does not have to include the battery 33 and the switching unit 32. For example, the power supply unit 2 may supply the power whose detection signal voltage is adjusted by a regulator or the like to the position detection unit 1. Further, the power supply unit 2 may supply the position detection unit 1 with the power adjusted by adjusting the voltage of the detection signal by a regulator or the like and the power from the battery 33 in combination or by switching.

図2は、本実施形態に係る磁石11、磁気センサ12、及び信号発生部5を示す図である。図2(A)には磁石11、磁気センサ12、及び信号発生部5の斜視図を示し、図2(B)には回転軸SFの方向から見た磁石11、磁気センサ12、及び信号発生部5の平面図を示した。また、図2(C)には、第1磁気センサ12aの回路構成を示した。 FIG. 2 is a diagram showing a magnet 11, a magnetic sensor 12, and a signal generation unit 5 according to the present embodiment. FIG. 2A shows a perspective view of the magnet 11, the magnetic sensor 12, and the signal generation unit 5, and FIG. 2B shows the magnet 11, the magnetic sensor 12, and the signal generation as seen from the direction of the rotation axis SF. The plan view of the part 5 is shown. Further, FIG. 2C shows the circuit configuration of the first magnetic sensor 12a.

磁石11は、回転によって回転軸SFに対する放射方向(径方向)における磁界の向きおよび強さが変化するように構成される。磁石11は、例えば回転軸SFと同軸の円環状の部材である。磁石11の主面(表面および裏面)は、それぞれ、回転軸SFとほぼ垂直である。図2(B)に示すように、磁石11は、4極に着磁した永久磁石である。磁石11は、その内周側と外周側のそれぞれにおいて周方向にN極とS極が並んでおり、内周側と外周側とで位相が180°ずれている。磁石11において、内周側におけるN極とS極との境界は、外周側におけるN極とS極との境界と、周方向の位置(角度位置)がほぼ一致している。 The magnet 11 is configured so that the direction and strength of the magnetic field in the radial direction (diameter direction) with respect to the rotation axis SF change with rotation. The magnet 11 is, for example, an annular member coaxial with the rotation axis SF. The main surfaces (front surface and back surface) of the magnet 11 are substantially perpendicular to the rotation axis SF, respectively. As shown in FIG. 2B, the magnet 11 is a permanent magnet magnetized to four poles. The magnet 11 has N poles and S poles arranged in the circumferential direction on the inner peripheral side and the outer peripheral side, respectively, and the phases of the magnet 11 are 180 ° out of phase between the inner peripheral side and the outer peripheral side. In the magnet 11, the boundary between the north pole and the south pole on the inner peripheral side substantially coincides with the boundary between the north pole and the south pole on the outer peripheral side in the circumferential direction (angle position).

以下の説明において、回転軸SFの先端側(図1のモータMと反対側)から見た場合の、反時計回りの回転を順回転、時計回りの回転を逆回転という。また、順回転の角度を正の値で表し、逆回転の角度を負の値で表す。なお、回転軸SFの基端側(図1のモータM側)から見た場合の、反時計回りの回転を順回転、時計回りの回転を逆回転と定義してもよい。 In the following description, counterclockwise rotation is referred to as forward rotation and clockwise rotation is referred to as reverse rotation when viewed from the tip side (opposite side of the motor M in FIG. 1) of the rotating shaft SF. The forward rotation angle is represented by a positive value, and the reverse rotation angle is represented by a negative value. Note that the counterclockwise rotation when viewed from the base end side (motor M side in FIG. 1) of the rotation axis SF may be defined as forward rotation, and the clockwise rotation may be defined as reverse rotation.

ここで、磁石11に固定した座標系において、周方向におけるN極とS極との1つの境界の角度位置を位置11aで表し、位置11aから90°回転した角度位置を位置11bで表す。また、位置11bから90°回転した角度位置を位置11cで表し、位置11cから90°回転した位置を位置11dで表す。位置11cは、周方向におけるN極とS極とのもう一つの境界の角度位置である。 Here, in the coordinate system fixed to the magnet 11, the angular position of one boundary between the N pole and the S pole in the circumferential direction is represented by the position 11a, and the angular position rotated by 90 ° from the position 11a is represented by the position 11b. Further, the angular position rotated by 90 ° from the position 11b is represented by the position 11c, and the position rotated by 90 ° from the position 11c is represented by the position 11d. The position 11c is an angular position of another boundary between the north pole and the south pole in the circumferential direction.

位置11aから反時計回りに180°の第1区間において、磁石11の外周側にN極が配置されており、磁石11の内周側にS極が配置されている。この第1区間において、磁界の径方向の向きは、概ね磁石11の外周側から内周側へ向かう向きである。第1区間において、磁界の強さは、位置11bにおいて最大となり、位置11aの近傍および位置11cの近傍で最小となる。 In the first section 180 ° counterclockwise from the position 11a, the north pole is arranged on the outer peripheral side of the magnet 11, and the south pole is arranged on the inner peripheral side of the magnet 11. In this first section, the radial direction of the magnetic field is generally the direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the magnet 11. In the first section, the strength of the magnetic field is maximum at position 11b and minimum near position 11a and 11c.

位置11cから反時計回りに180°の第2区間において、磁石11の内周側にN極が配置されており、磁石11の外周側にS極が配置されている。この第2区間において、磁界の径方向の向きは、磁石11の内周側から外周側へ向かう向きである。第2区間において、磁界の強さは、位置11dにおいて最大となり、位置11aの近傍および位置11cの近傍で最小となる。 In the second section 180 ° counterclockwise from the position 11c, the north pole is arranged on the inner peripheral side of the magnet 11, and the south pole is arranged on the outer peripheral side of the magnet 11. In this second section, the radial direction of the magnetic field is the direction from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the magnet 11. In the second section, the strength of the magnetic field is maximum at position 11d and minimum near position 11a and 11c.

このように、磁石11が形成する磁界の径方向の向きは、位置11aにおいて反転し、位置11cにおいて反転する。磁石11は、磁石11の外部に固定された座標系に対し、磁石11の回転に伴って径方向の磁界の向きが反転する交流磁界を形成する。信号発生部5は、磁石11の主面の法線方向から見て磁石11と重なる位置に配置されている。 As described above, the radial direction of the magnetic field formed by the magnet 11 is reversed at the position 11a and reversed at the position 11c. The magnet 11 forms an alternating magnetic field in which the direction of the magnetic field in the radial direction is reversed as the magnet 11 rotates with respect to the coordinate system fixed to the outside of the magnet 11. The signal generation unit 5 is arranged at a position overlapping the magnet 11 when viewed from the normal direction of the main surface of the magnet 11.

本実施形態において、信号発生部5は、第1信号発生部5aおよび第2信号発生部5bを備える。第1信号発生部5aおよび第2信号発生部5bは、それぞれ、電気信号を発生するユニットであり、磁石11と非接触に設けられる。第1信号発生部5aは、第1感磁性部41および第1発電部42を備える。第1感磁性部41および第1発電部42は、磁石11の外部に固定されており、磁石11の回転に伴って磁石11上の各位置との相対位置が変化する。例えば、図2(B)では、第1信号発生部5aから反時計回りに45°の位置に、磁石11の位置11bが配置されており、この状態から磁石11が順方向(反時計回り)に1回転すると、信号発生部5の近傍を位置11b、位置11c、位置11d、位置11aが、この順に通過する。 In the present embodiment, the signal generation unit 5 includes a first signal generation unit 5a and a second signal generation unit 5b. The first signal generation unit 5a and the second signal generation unit 5b are units that generate electric signals, respectively, and are provided in non-contact with the magnet 11. The first signal generation unit 5a includes a first magnetic sensing unit 41 and a first power generation unit 42. The first magnetic sensitive unit 41 and the first power generation unit 42 are fixed to the outside of the magnet 11, and their relative positions on the magnet 11 change as the magnet 11 rotates. For example, in FIG. 2B, the position 11b of the magnet 11 is arranged at a position 45 ° counterclockwise from the first signal generating unit 5a, and the magnet 11 is forward (counterclockwise) from this state. When one rotation is made, the position 11b, the position 11c, the position 11d, and the position 11a pass in the vicinity of the signal generation unit 5 in this order.

第1感磁性部41は、ウィーガントワイヤなどの感磁性ワイヤ(磁性体)である。第1感磁性部41には、磁石11の回転に伴う磁界の変化によって大バルクハウゼンジャンプ(ウィーガンド効果)が生じる。第1感磁性部41は、円柱状の部材であり、その軸方向が磁石11の径方向に設定されている。第1感磁性部41は、その軸方向に交流磁界が印加され磁界が反転する際に、軸方向の一端から他端に向かう磁壁が発生する。 The first magnetically sensitive portion 41 is a magnetically sensitive wire (magnetic material) such as a Wiegand wire. A large bulk Hausen jump (Weigand effect) occurs in the first magnetic sensitive portion 41 due to a change in the magnetic field accompanying the rotation of the magnet 11. The first magnetic sensitive portion 41 is a columnar member, and its axial direction is set to the radial direction of the magnet 11. When an alternating magnetic field is applied in the axial direction of the first magnetically sensitive portion 41 and the magnetic field is reversed, a domain wall is generated from one end to the other end in the axial direction.

第1発電部42は、第1感磁性部41に巻き付けられて配置される高密度コイルなどである。第1発電部42には、第1感磁性部41における磁壁の発生に伴って電磁誘導が生じ、誘導電流が流れる。図2(B)に示した磁石11の位置11aまたは位置11cが信号発生部5の近傍を通過する際に、第1発電部42にパルス状の電流(電気信号)が発生する。また、第1発電部42は、大バルクハウゼンジャンプを利用して正パルスや負パルス等の検出パルスを含む検出信号を出力可能であり、外部(例、図1の第1電源7)からの電力供給がなくても動作可能である。 The first power generation unit 42 is a high-density coil or the like that is wound around and arranged around the first magnetic sensitive unit 41. Electromagnetic induction occurs in the first power generation unit 42 with the generation of the domain wall in the first magnetic sensitive unit 41, and an induced current flows through the first power generation unit 42. When the position 11a or the position 11c of the magnet 11 shown in FIG. 2B passes in the vicinity of the signal generation unit 5, a pulsed current (electric signal) is generated in the first power generation unit 42. Further, the first power generation unit 42 can output a detection signal including a detection pulse such as a positive pulse or a negative pulse by using a large Barkhausen jump, and can output a detection signal from the outside (eg, the first power source 7 in FIG. 1). It can operate without power supply.

第1発電部42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。例えば、磁石11の外側を向く磁界から内側を向く磁界へ反転時に発生する電流の向きは、磁石11の内側を向く磁界から外側を向く磁界へ反転時に発生する電流の向きの反対になる。第1発電部42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。 The direction of the current generated in the first power generation unit 42 changes according to the direction before and after the reversal of the magnetic field. For example, the direction of the current generated when reversing from the magnetic field facing the outside of the magnet 11 to the magnetic field facing inward is opposite to the direction of the current generated when reversing from the magnetic field facing the inside of the magnet 11 to the magnetic field facing outward. The electric power (induced current) generated in the first power generation unit 42 can be set by, for example, the number of turns of the high-density coil.

図2(A)に示すように、第1感磁性部41および第1発電部42は、ケース43に収納されている。ケース43には端子43aおよび端子43bが設けられている。第1発電部42の高密度コイルは、その一端が端子43aと接続され、その他端が端子43bと接続されている。第1発電部42で発生した電力は、端子43aおよび端子43bを介して、第1信号発生部5aの外部へ取り出し可能である。 As shown in FIG. 2A, the first magnetic sensitive unit 41 and the first power generation unit 42 are housed in the case 43. The case 43 is provided with terminals 43a and 43b. One end of the high-density coil of the first power generation unit 42 is connected to the terminal 43a, and the other end is connected to the terminal 43b. The electric power generated by the first power generation unit 42 can be taken out to the outside of the first signal generation unit 5a via the terminals 43a and 43b.

第2信号発生部5bは、第1信号発生部5aが配置される角度位置から0°より大きく180°よりも小さい角度をなす角度位置に、配置される。第1信号発生部5aの角度位置と第2信号発生部5bの角度位置との角度は、45°以上135°以下の範囲から選択され、図2(B)では約90°である。第2信号発生部5bは、第1信号発生部5aと同様の構成である。第2信号発生部5bは、第2感磁性部45および第2発電部46を備える。第2感磁性部45および第2発電部46は、それぞれ、第1感磁性部41および第1発電部42と同様であり、その説明を省略する。第2感磁性部45および第2発電部46は、ケース47に収納されている。ケース47には端子47aおよび端子47bが設けられている。第2発電部46で発生した電力は、端子47aおよび端子47bを介して、第2信号発生部5bの外部へ取り出し可能である。 The second signal generation unit 5b is arranged at an angle position that is greater than 0 ° and less than 180 ° from the angle position where the first signal generation unit 5a is arranged. The angle between the angular position of the first signal generating unit 5a and the angular position of the second signal generating unit 5b is selected from the range of 45 ° or more and 135 ° or less, and is about 90 ° in FIG. 2 (B). The second signal generation unit 5b has the same configuration as the first signal generation unit 5a. The second signal generation unit 5b includes a second magnetic sensitivity unit 45 and a second power generation unit 46. The second magnetic sensitive unit 45 and the second power generation unit 46 are the same as the first magnetic sensitive unit 41 and the first power generation unit 42, respectively, and the description thereof will be omitted. The second magnetic sensitive unit 45 and the second power generation unit 46 are housed in the case 47. The case 47 is provided with terminals 47a and 47b. The electric power generated by the second power generation unit 46 can be taken out to the outside of the second signal generation unit 5b via the terminals 47a and 47b.

なお、上述の信号発生部5の構成は一例であり、その構成は適宜変更可能である。例えば、信号発生部5は、大バルクハウゼンジャンプ(ウィーガンド効果)を利用しない電磁誘導によって電力を発生してもよい。また、信号発生部5が備える発電ユニットの数は、適宜変更可能であり、例えば、1つでもよいし、3つ以上でもよい。また、信号発生部5の配置についても適宜変更可能である。 The configuration of the signal generation unit 5 described above is an example, and the configuration can be changed as appropriate. For example, the signal generation unit 5 may generate electric power by electromagnetic induction that does not utilize the large Barkhausen jump (Wegand effect). Further, the number of power generation units included in the signal generation unit 5 can be changed as appropriate, and may be, for example, one or three or more. Further, the arrangement of the signal generation unit 5 can be changed as appropriate.

磁気センサ12は、第1磁気センサ12aおよび第2磁気センサ12bを含む。第1磁気センサ12aは、回転軸SFの回転方向において、第1感磁性部41(第1信号発生部5a)に対して0°より大きく90°未満の角度位置で配置される。第2磁気センサ12bは、回転軸SFの回転方向において、第1感磁性部41(第1信号発生部5a)に対して90°より大きく180°未満の角度位置で配置される。 The magnetic sensor 12 includes a first magnetic sensor 12a and a second magnetic sensor 12b. The first magnetic sensor 12a is arranged at an angle position larger than 0 ° and less than 90 ° with respect to the first magnetic sensitive unit 41 (first signal generation unit 5a) in the rotation direction of the rotation axis SF. The second magnetic sensor 12b is arranged at an angle position larger than 90 ° and less than 180 ° with respect to the first magnetic sensitive unit 41 (first signal generation unit 5a) in the rotation direction of the rotation axis SF.

図2(C)に示すように、第1磁気センサ12aは、磁気抵抗素子51と、磁気抵抗素子51に一定の強さの磁界を与えるバイアス磁石(図示せず)と、磁気抵抗素子51からの波形を整形する波形整形回路(図示せず)とを備える。磁気抵抗素子51は、エレメント52a、エレメント52b、エレメント52c、及びエレメント52dを直列に結線したフルブリッジ形状である。エレメント52aとエレメント52cとの間の信号線は、電源端子51pに接続されている。エレメント52bとエレメント52dとの間の信号線は、接地端子51gに接続されている。エレメント52aとエレメント52bとの間の信号線は、第1出力端子51aに接続されている。エレメント52cとエレメント52dとの間の信号線は、第2出力端子51bに接続されている。第2磁気センサ12bは、第1磁気センサ12aと同様の構成である。 As shown in FIG. 2C, the first magnetic sensor 12a is composed of a magnetoresistive element 51, a bias magnet (not shown) that applies a magnetic field of a constant strength to the magnetoresistive element 51, and a magnetoresistive element 51. It is equipped with a waveform shaping circuit (not shown) that shapes the waveform of. The magnetoresistive element 51 has a full bridge shape in which the element 52a, the element 52b, the element 52c, and the element 52d are connected in series. The signal line between the element 52a and the element 52c is connected to the power supply terminal 51p. The signal line between the element 52b and the element 52d is connected to the ground terminal 51g. The signal line between the element 52a and the element 52b is connected to the first output terminal 51a. The signal line between the element 52c and the element 52d is connected to the second output terminal 51b. The second magnetic sensor 12b has the same configuration as the first magnetic sensor 12a.

図3は、本実施形態に係る電力供給部2および多回転情報検出部3の回路構成を示す図である。電力供給部2は、第1信号発生部5a、整流スタック61、第2信号発生部5b、整流スタック62、バッテリー33、及び遮断部6を備える。また、電力供給部2は、図1の切替部32としてレギュレータ63を備える。 FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of the power supply unit 2 and the multi-rotation information detection unit 3 according to the present embodiment. The power supply unit 2 includes a first signal generation unit 5a, a rectification stack 61, a second signal generation unit 5b, a rectification stack 62, a battery 33, and a cutoff unit 6. Further, the power supply unit 2 includes a regulator 63 as the switching unit 32 of FIG.

整流スタック61は、第1信号発生部5a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、第1信号発生部5aの端子43aと接続されている。整流スタック61の第2入力端子61bは、第1信号発生部5aの端子43b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3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 rectifier stack 61 is a rectifier that rectifies the current flowing from the first signal generation unit 5a. The first input terminal 61a of the rectifying stack 61 is connected to the terminal 43a of the first signal generation unit 5a. The second input terminal 61b of the rectifying stack 61 is connected to the terminal 43b of the first signal generation unit 5a. The ground terminal 61g of the rectifying stack 61 is connected to the ground wire GL to which the same potential as the signal ground SG is supplied. When the multi-rotation information detection unit 3 operates, the potential of the ground wire GL becomes the reference potential of the circuit 60. The output terminal 61c of the rectifying stack 61 is connected to the control terminal 63c of the regulator 63.

整流スタック62は、第2信号発生部5bから流れる電流を整流する整流器である。整流スタック62の第1入力端子62aは、第2信号発生部5bの端子47aと接続されている。整流スタック62の第2入力端子62bは、第2信号発生部5bの端子47bと接続されている。整流スタック62の接地端子62gは、接地線GLに接続されている。整流スタック62の出力端子62cは、レギュレータ63の制御端子63cに接続されている。 The rectifier stack 62 is a rectifier that rectifies the current flowing from the second signal generation unit 5b. The first input terminal 62a of the rectifying stack 62 is connected to the terminal 47a of the second signal generation unit 5b. The second input terminal 62b of the rectifying stack 62 is connected to the terminal 47b of the second signal generating unit 5b. The ground terminal 62g of the rectifying stack 62 is connected to the ground wire GL. The output terminal 62c of the rectifying stack 62 is connected to the control terminal 63c of the regulator 63.

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第1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5で発生する電気信号(検出信号)を制御信号(例、イネーブル信号)に用いて第1スイッチング素子64の動作を制御する。 The regulator 63 adjusts the electric power supplied from the battery 33 to the position detection unit 1 according to the on state and the off state of the regulator 63. The regulator 63 includes a first switching element 64 provided in a power supply path between the battery 33 and the position detection unit 1. The regulator 63 controls the operation of the first switching element 64 by using an electric signal (detection signal) generated by the signal generation unit 5 as a control signal (eg, enable signal).

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14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。 The input terminal 63a of the regulator 63 is connected to the battery 33. The output terminal 63b of the regulator 63 is connected to the power supply line PL. The ground terminal 63g of the regulator 63 is connected to the ground wire GL. The control terminal 63c of the regulator 63 is an enable terminal, and the regulator 63 maintains the potential of the output terminal 63b at a predetermined voltage in a state where a voltage equal to or higher than the threshold value is applied to the control terminal 63c. The output voltage of the regulator 63 (the above-mentioned predetermined voltage) is, for example, 3V when the counting unit 67 is composed of CMOS or the like. The operating voltage of the storage unit 14 is set to, for example, the same voltage as a predetermined voltage. The predetermined voltage is a voltage required for power supply, and may be a constant voltage value or a voltage that changes stepwise.

第1スイッチング素子(第1スイッチ)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。第1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 first switching element (first switch) 64 switches between continuity and interruption of the circuit 60 that supplies power to the position detection unit 1. The circuit 60 constitutes, for example, a power supply path connecting the first electrode (positive electrode) and the second electrode (negative electrode) of the second power source (eg, battery 33), and includes a power supply line PL and a ground line GL. The ground wire GL is connected to, for example, the negative electrode of the battery 33, and its potential becomes the reference potential of the circuit 60. The first switching element 64 switches, for example, whether or not power is supplied from the battery 33 to the position detection unit 1 via the circuit 60.

レギュレータ63は、信号発生部5から制御端子63cに供給される電気信号を制御信号(イネーブル信号)に用いて、第1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、第1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、第1制御端子64cがゲート電極である。 The regulator 63 uses an electric signal supplied from the signal generation unit 5 to the control terminal 63c as a control signal (enable signal), and is in a conduction state between the first terminal 64a and the second terminal 64b of the first switching element 64. Switch between (on state) and insulation state (off state). For example, the first switching element 64 includes a MOS, a TFT, and the like, the first terminal 64a and the second terminal 64b are a source electrode and a drain electrode, and the first control terminal 64c is a gate electrode.

第1制御端子64cは、信号発生部5で発生する電気信号(検出信号)によって充電される。第1スイッチング素子64は、第1制御端子64cの電圧に応じて回路60を導通へ切替える。例えば、第1スイッチング素子64は、第1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、第1スイッチング素子64は、第1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手段を備えてもよい。 The first control terminal 64c is charged by an electric signal (detection signal) generated by the signal generation unit 5. The first switching element 64 switches the circuit 60 to conduction according to the voltage of the first control terminal 64c. For example, the first switching element 64 interrupts the circuit 60 in a state where the potential of the first control terminal 64c is the reference potential of the circuit 60. Further, in the first switching element 64, when the voltage of the first control terminal 64c becomes equal to or higher than a predetermined value, the connection between the first terminal 64a and the second terminal 64b becomes a conductive state (on state). The circuit 60 is switched to conduction. When the space between the first terminal 64a and the second terminal 64b is turned on, power is supplied from the battery 33 to the circuit 60 via the power supply line PL and the ground line GL. The power supply unit 2 may include means for acquiring the on state and the off state of the regulator 63.

また、多回転情報検出部3は、第1磁気センサ12aおよび第2磁気センサ12bを含む。例えば、多回転情報検出部3は、図1に示した処理部13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。第1磁気センサ12aおよび第2磁気センサ12bは、それぞれ、回転軸SFを検出するセンサである。第1磁気センサ12aおよび第2磁気センサ12bは、回転軸SFに取り付けられた磁石11が形成する磁界を検出することで、回転軸SFを検出する。第1磁気センサ12aおよび第2磁気センサ12b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11が形成する磁界を検出する。 Further, the multi-rotation information detection unit 3 includes a first magnetic sensor 12a and a second magnetic sensor 12b. For example, the multi-rotation information detection unit 3 includes an analog comparator 65, an analog comparator 66, and a counting unit 67 as the processing unit 13 shown in FIG. The first magnetic sensor 12a and the second magnetic sensor 12b are sensors that detect the rotation axis SF, respectively. The first magnetic sensor 12a and the second magnetic sensor 12b detect the rotating shaft SF by detecting the magnetic field formed by the magnet 11 attached to the rotating shaft SF. The first magnetic sensor 12a and the second magnetic sensor 12b each detect the magnetic field formed by the magnet 11 by using the electric power supplied from the battery 33.

第1磁気センサ12aの電源端子55pは、電源線PLに接続されている。第1磁気センサ12aの接地端子55gは、接地線GLに接続されている。第1磁気センサ12aの出力端子55c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。出力端子55cは、例えば、図2(C)に示した第2出力端子51bの電位と基準電位との差に相当する電圧を出力する。 The power supply terminal 55p of the first magnetic sensor 12a is connected to the power supply line PL. The ground terminal 55g of the first magnetic sensor 12a is connected to the ground wire GL. The output terminal 55c of the first magnetic sensor 12a is connected to the input terminal 65a of the analog comparator 65. The output terminal 55c outputs, for example, a voltage corresponding to the difference between the potential of the second output terminal 51b shown in FIG. 2C and the reference potential.

アナログコンパレータ65は、第1磁気センサ12a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、第1磁気センサ12a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、第1磁気センサ12a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 analog comparator 65 is a binarization unit that binarizes the voltage output from the first magnetic sensor 12a. The analog comparator 65 is, for example, a comparator, and compares the voltage output from the first magnetic sensor 12a with a predetermined voltage. The power supply terminal 65p of the analog comparator 65 is connected to the power supply line PL. The ground terminal 65g of the analog comparator 65 is connected to the ground wire GL. The output terminal 65b of the analog comparator 65 is connected to the first input terminal 67a of the counting unit 67. The analog comparator 65 outputs an H level signal from the output terminal when the output voltage of the first magnetic sensor 12a is equal to or higher than the threshold value, and outputs an L level signal from the output terminal when the output voltage is less than the threshold value.

第2磁気センサ12bおよびアナログコンパレータ66は、第1磁気センサ12aおよびアナログコンパレータ65と同様の構成である。第2磁気センサ12bの電源端子56pは、電源線PLに接続されている。第2磁気センサ12bの接地端子56gは、接地線GLに接続されている。第2磁気センサ12bの出力端子56c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、第2磁気センサ12b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 second magnetic sensor 12b and the analog comparator 66 have the same configuration as the first magnetic sensor 12a and the analog comparator 65. The power supply terminal 56p of the second magnetic sensor 12b is connected to the power supply line PL. The ground terminal 56g of the second magnetic sensor 12b is connected to the ground wire GL. The output terminal 56c of the second magnetic sensor 12b is connected to the input terminal 66a of the analog comparator 66. The power supply terminal 66p of the analog comparator 66 is connected to the power supply line PL. The ground terminal 66g of the analog comparator 66 is connected to the ground wire GL. The output terminal 66b of the analog comparator 66 is connected to the second input terminal 67b of the counting unit 67. The analog comparator 66 outputs an H level signal from the output terminal when the output voltage of the second magnetic sensor 12b is equal to or higher than the threshold value, and outputs an L level signal from the output terminal 66b when the output voltage is lower than the threshold value.

計数部67は、回転軸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 counting unit 67 counts the multi-rotation information of the rotating shaft SF by using the electric power supplied from the battery 33. The counting unit 67 includes, for example, a CMOS logic circuit. The counting unit 67 operates using the electric power supplied via the power supply terminal 67p and the ground terminal 67g. The power supply terminal 67p of the counting unit 67 is connected to the power supply line PL. The ground terminal 67g of the counting unit 67 is connected to the ground wire GL. The counting unit 67 performs counting processing using the voltage supplied via the first input terminal 67a and the voltage supplied via the second input terminal 67b as control signals.

記憶部14は、処理部13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14は、処理部13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14の電源端子14pは、電源線PLに接続されている。記憶部14の接地端子14gは、接地線GLに接続されている。記憶部14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3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 storage unit 14 stores at least a part (eg, multi-rotation information) of the rotation position information detected by the processing unit 13 using the electric power supplied from the battery 33 (performs a writing operation). The storage unit 14 stores the result of counting by the counting unit 67 (multi-rotation information) as the rotation position information detected by the processing unit 13. The power supply terminal 14p of the storage unit 14 is connected to the power supply line PL. The ground terminal 14g of the storage unit 14 is connected to the ground wire GL. The storage unit 14 includes, for example, a non-volatile memory, and can hold information written while power is being supplied even in a state where power is not supplied. The multi-rotation information detection unit 3 may include means for acquiring the on state and the off state of the regulator 63.

本実施形態において、整流スタック61、整流スタック62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、整流スタック62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13により回転位置情報を検出して記憶部14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13および記憶部14への電力供給が維持されるように設定される。 In this embodiment, a capacitor 69 is provided between the rectifying stack 61, the rectifying stack 62, and the regulator 63. The first electrode 69a of the capacitor 69 is connected to a signal line connecting the rectifying stack 61, the rectifying stack 62, and the control terminal 63c of the regulator 63. The second electrode 69b of the capacitor 69 is connected to the ground wire GL. The capacitor 69 is, for example, a smoothing capacitor, which reduces pulsation and reduces the load on the regulator. The constant of the capacitor 69 is such that the power supply from the battery 33 to the processing unit 13 and the storage unit 14 is maintained during the period from the detection of the rotation position information by the processing unit 13 to the writing of the rotation position information to the storage unit 14. Is set to.

また、多回転情報検出部3は、遅延部70を備える。遅延部70は、電力供給部2から位置検出部1への電力の供給の開始に対して所定時間遅延させた遅延信号(例、多回転情報検出部3の処理部13への電力供給の開始時間から所定時間を遅延した遅延信号)を生成する。遅延部70の電源端子70pは、電源線PLと接続される。遅延部70の接地端子70gは、接地線GLと接続される。遅延部70は、例えば、抵抗要素およびキャパシタ要素を含む遅延回路である。遅延部70の時定数は、処理部13が処理を行う上で必要とされる時間以上に設定される。 Further, the multi-rotation information detection unit 3 includes a delay unit 70. The delay unit 70 starts supplying power to the processing unit 13 of the multi-rotation information detection unit 3 (for example, a delay signal delayed by a predetermined time with respect to the start of power supply from the power supply unit 2 to the position detection unit 1. (Delay signal delayed by a predetermined time from the time) is generated. The power supply terminal 70p of the delay unit 70 is connected to the power supply line PL. The ground terminal 70g of the delay portion 70 is connected to the ground wire GL. The delay unit 70 is, for example, a delay circuit including a resistance element and a capacitor element. The time constant of the delay unit 70 is set to be longer than the time required for the processing unit 13 to perform processing.

遅延部70は、後に図4から図6などで説明するが、遅延信号を処理部13と遮断部6とのそれぞれに出力する。遅延信号は、例えば、位置検出部1(多回転情報検出部3の処理部13)において、非同期リセットのリセット信号であり、処理部13のリセット(例、データのリセット、処理手順のリセット等)に用いられる。この場合、位置検出部1の処理部13は、遅延信号を受けて処理部13をリセットして動作を開始する。そして、処理部13は、動作を終了する際にトリガー信号(例、動作終了信号、アクセス終了信号)を遮断部6(例、論理回路79)に出力する。例えば、処理部13(例、計数部67)は、記憶部14へのアクセス(例、メモリアクセス)を完了した際にトリガー信号を遮断部6へ出力する。このような構成で遅延信号を用いることによって、遮断部6の論理回路79において処理部13への電力供給開始直後(例、処理部13への電力供給がオンになったと同時)に生じやすいトリガー信号の誤った出力を判別することができる。 The delay unit 70 outputs a delay signal to each of the processing unit 13 and the blocking unit 6, which will be described later with reference to FIGS. 4 to 6. The delay signal is, for example, a reset signal for asynchronous reset in the position detection unit 1 (processing unit 13 of the multi-rotation information detection unit 3), and is a reset of the processing unit 13 (eg, data reset, processing procedure reset, etc.). Used for. In this case, the processing unit 13 of the position detection unit 1 receives the delay signal, resets the processing unit 13, and starts the operation. Then, the processing unit 13 outputs a trigger signal (eg, operation end signal, access end signal) to the cutoff unit 6 (eg, logic circuit 79) when the operation is terminated. For example, the processing unit 13 (eg, counting unit 67) outputs a trigger signal to the blocking unit 6 when the access to the storage unit 14 (eg, memory access) is completed. By using the delay signal in such a configuration, a trigger that tends to occur immediately after the start of power supply to the processing unit 13 in the logic circuit 79 of the cutoff unit 6 (for example, at the same time when the power supply to the processing unit 13 is turned on) It is possible to determine the incorrect output of the signal.

遮断部6は、位置検出部1(例、多回転情報検出部3)の動作の終了を示すトリガー信号及び遅延信号を受けて、電力供給部2から位置検出部1(例、多回転情報検出部3)への電力の供給を遮断する。遮断部6は、例えば、電力供給部2の一部であるが、電力供給部2以外の部分に設けられてもよい。遮断部6は、例えば、信号線71上のノードn1と、接地線GL上のノードn2とに接続される。信号線71は、信号発生部5とレギュレータ63との間の信号線である。信号線71は、例えば、その第1端が整流スタック61の出力端子61cと接続され、その第2端がレギュレータ63の制御端子63cと接続される。なお、遮断部6は、トリガー信号を受けて位置検出部1(この場合、多回転情報検出部3)への電力供給を遮断してもよい。 The cutoff unit 6 receives a trigger signal and a delay signal indicating the end of the operation of the position detection unit 1 (eg, multi-rotation information detection unit 3), and receives a trigger signal and a delay signal from the power supply unit 2 to the position detection unit 1 (eg, multi-rotation information detection). Cut off the power supply to part 3). The cutoff unit 6 is, for example, a part of the power supply unit 2, but may be provided in a portion other than the power supply unit 2. The cutoff unit 6 is connected to, for example, a node n1 on the signal line 71 and a node n2 on the ground line GL. The signal line 71 is a signal line between the signal generation unit 5 and the regulator 63. For example, the first end of the signal line 71 is connected to the output terminal 61c of the rectifying stack 61, and the second end thereof is connected to the control terminal 63c of the regulator 63. The cutoff unit 6 may cut off the power supply to the position detection unit 1 (in this case, the multi-rotation information detection unit 3) in response to the trigger signal.

遮断部6は、トリガー信号及び遅延信号を受けて第1スイッチング素子64を制御する。例えば、遮断部6は、第1スイッチング素子64の第1制御端子64cが充電された状態において、トリガー信号及び遅延信号を受けて第1制御端子64cを放電させる。例えば、遮断部6は、トリガー信号及び遅延信号を受けた場合に、放電制御信号に基づき第1制御端子64cの電荷を接地線GLに逃がすことによって、第1制御端子64cの電荷を放電する。第1スイッチング素子64は、第1制御端子64cが放電されることで、第1端子64aと第2端子64bとの間が絶縁状態(オフ状態)となる。第1スイッチング素子64は、第1端子64aと第2端子64bとの間がオフ状態となることで、バッテリー33から位置検出部1(多回転情報検出部3)への電力の供給を遮断する。 The cutoff unit 6 controls the first switching element 64 by receiving the trigger signal and the delay signal. For example, the cutoff unit 6 receives a trigger signal and a delay signal to discharge the first control terminal 64c in a state where the first control terminal 64c of the first switching element 64 is charged. For example, when the blocking unit 6 receives the trigger signal and the delay signal, the electric charge of the first control terminal 64c is discharged by releasing the electric charge of the first control terminal 64c to the ground wire GL based on the discharge control signal. When the first control terminal 64c is discharged, the first switching element 64 is in an insulated state (off state) between the first terminal 64a and the second terminal 64b. The first switching element 64 cuts off the supply of electric power from the battery 33 to the position detection unit 1 (multi-rotation information detection unit 3) by turning off the space between the first terminal 64a and the second terminal 64b. ..

図4から図6は、実施形態に係る遮断部およびその動作を示す図である。遮断部6は、例えば、処理部13からのトリガー信号および遅延部70からの遅延信号を受けて、電力供給部2(例、バッテリー33)から位置検出部1(例、処理部13)への電力の供給を遮断する。例えば、電力供給部2は、検出信号の発生に応じて位置検出部1へ電力を供給し、遮断部6は、検出信号を放電する放電回路74を備える。放電回路74は、検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)を放電する。本実施形態における放電回路74は、第2スイッチング素子75と、信号生成部76と、電荷保持部77とを備える。 4 to 6 are views showing a blocking unit and its operation according to the embodiment. The cutoff unit 6 receives, for example, a trigger signal from the processing unit 13 and a delay signal from the delay unit 70, and receives a power supply unit 2 (eg, battery 33) to the position detection unit 1 (eg, processing unit 13). Cut off the power supply. For example, the power supply unit 2 supplies power to the position detection unit 1 in response to the generation of the detection signal, and the cutoff unit 6 includes a discharge circuit 74 that discharges the detection signal. The discharge circuit 74 discharges the conductive member (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) charged by the detection signal. The discharge circuit 74 in this embodiment includes a second switching element 75, a signal generation unit 76, and a charge holding unit 77.

第2スイッチング素子75は、回路60の基準電位になる接地線GLと、第1スイッチング素子64の第1制御端子64cとの間の導通と遮断とを切替える。第2スイッチング素子75は、例えばMOSあるいはFETなどを含み、第1端子75aおよび第2端子75b(ソース電極、ドレイン電極)、及び第2制御端子75c(ゲート電極)を備える。第2スイッチング素子75の第1端子75aは、信号発生部5とレギュレータ63との間の信号線71と接続される。第2端子75bは、接地線GLと接続される。第2制御端子75cは、信号生成部76と接続される。第2制御端子75cは、信号生成部76が生成した制御信号によって充電される。第2スイッチング素子75は、第2制御端子75cが充電されることで、接地線GLとレギュレータ63の制御端子63cと間を導通へ切替え、第1スイッチング素子64(図3参照)の第1制御端子64cと接地線GLの間を導通へ切替える。 The second switching element 75 switches between conduction and interruption between the ground wire GL, which is the reference potential of the circuit 60, and the first control terminal 64c of the first switching element 64. The second switching element 75 includes, for example, a MOS or FET, and includes a first terminal 75a, a second terminal 75b (source electrode, drain electrode), and a second control terminal 75c (gate electrode). The first terminal 75a of the second switching element 75 is connected to the signal line 71 between the signal generation unit 5 and the regulator 63. The second terminal 75b is connected to the ground wire GL. The second control terminal 75c is connected to the signal generation unit 76. The second control terminal 75c is charged by the control signal generated by the signal generation unit 76. When the second control terminal 75c is charged, the second switching element 75 switches between the ground wire GL and the control terminal 63c of the regulator 63 to be conductive, and the first control of the first switching element 64 (see FIG. 3). The connection is switched between the terminal 64c and the ground wire GL.

信号生成部76は、トリガー信号を受けて、第2スイッチング素子75を制御する制御信号を生成する。信号生成部76は、第3スイッチング素子78と、論理回路79とを備える。論理回路79は、トリガー信号を受けて第3スイッチング素子78を制御する制御信号を生成する。論理回路79は、第1入力端子79a、第2入力端子79b、及び出力端子79cを備える。第1入力端子79aは、遅延部70の端子70aと接続される。第1入力端子79aには、遅延部70から遅延信号が入力される。第2入力端子79bは、処理部13の端子13aと接続される。第2入力端子79bには、処理部13からトリガー信号が入力される。出力端子79cは、第3スイッチング素子78の第3制御端子78cと接続される。論理回路79は、例えばAND回路であり、トリガー信号および遅延信号を受けた場合にハイレベルになる制御信号を生成する。例えば、論理回路79は、第1入力端子79aがハイレベル(H)となり、かつ第2入力端子79bがハイレベル(H)となった場合に、出力端子79cがハイレベル(H)に切替わる。 The signal generation unit 76 receives the trigger signal and generates a control signal for controlling the second switching element 75. The signal generation unit 76 includes a third switching element 78 and a logic circuit 79. The logic circuit 79 receives the trigger signal and generates a control signal for controlling the third switching element 78. The logic circuit 79 includes a first input terminal 79a, a second input terminal 79b, and an output terminal 79c. The first input terminal 79a is connected to the terminal 70a of the delay portion 70. A delay signal is input from the delay unit 70 to the first input terminal 79a. The second input terminal 79b is connected to the terminal 13a of the processing unit 13. A trigger signal is input from the processing unit 13 to the second input terminal 79b. The output terminal 79c is connected to the third control terminal 78c of the third switching element 78. The logic circuit 79 is, for example, an AND circuit, and generates a control signal that becomes a high level when a trigger signal and a delay signal are received. For example, in the logic circuit 79, when the first input terminal 79a becomes a high level (H) and the second input terminal 79b becomes a high level (H), the output terminal 79c switches to a high level (H). ..

第3スイッチング素子78は、第2スイッチング素子75の第2制御端子75cと検出信号が伝わる信号線71との間の導通と遮断とを切替える。第3スイッチング素子78は、例えばMOSあるいはFETなどを含み、第1端子78aおよび第2端子78b(ソース電極、ドレイン電極)、及び第3制御端子78c(ゲート電極)を備える。第3スイッチング素子78の第1端子78aは、信号線71と接続される。第2端子78bは、電荷保持部77を介して接地線GLと接続される。第3制御端子78cは、論理回路79の出力端子79cと接続される。第3制御端子78cは、論理回路79が生成した制御信号によって充電される。例えば、第3制御端子78cは、論理回路79の出力端子79cがハイレベルになることで、充電される。 The third switching element 78 switches between continuity and interruption between the second control terminal 75c of the second switching element 75 and the signal line 71 through which the detection signal is transmitted. The third switching element 78 includes, for example, a MOS or FET, and includes a first terminal 78a, a second terminal 78b (source electrode, drain electrode), and a third control terminal 78c (gate electrode). The first terminal 78a of the third switching element 78 is connected to the signal line 71. The second terminal 78b is connected to the ground wire GL via the charge holding portion 77. The third control terminal 78c is connected to the output terminal 79c of the logic circuit 79. The third control terminal 78c is charged by the control signal generated by the logic circuit 79. For example, the third control terminal 78c is charged when the output terminal 79c of the logic circuit 79 reaches a high level.

電荷保持部77は、第2スイッチング素子75の第2制御端子75cと接地線GLとの間の信号線80に設けられ、第2制御端子75cを充電する電荷を保持する。電荷保持部77は、例えば遅延回路を含み、抵抗要素81およびキャパシタ要素82を備える。抵抗要素81は、第1端が信号線80と接続され、第2端が接地線GLと接続される。キャパシタ要素82は、第1電極が信号線80と接続され、第2電極が接地線GLと接続される。 The charge holding unit 77 is provided on the signal line 80 between the second control terminal 75c of the second switching element 75 and the ground wire GL, and holds the charge for charging the second control terminal 75c. The charge holding unit 77 includes, for example, a delay circuit, and includes a resistance element 81 and a capacitor element 82. The first end of the resistance element 81 is connected to the signal line 80, and the second end is connected to the ground line GL. In the capacitor element 82, the first electrode is connected to the signal line 80, and the second electrode is connected to the ground line GL.

次に、一例として、バックアップ状態における遮断部6の動作について説明する。図4(A)において、信号線71には、図1および図2に示した信号発生部5で発生した検出信号SG1が供給される。図4(A)の検出信号SG1は、例えば、図3の整流スタック61によって整流された検出信号である。レギュレータ63の制御端子63c(図3の第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)は、検出信号SG1によって充電される。制御端子63cの電圧が閾値以上になることによって、図3の第1スイッチング素子64がオン状態となる。第1スイッチング素子64がオン状態になると、図4(B)に示すように、多回転情報検出部3には、バッテリー33からレギュレータ63を介して電力PWが供給される。 Next, as an example, the operation of the blocking unit 6 in the backup state will be described. In FIG. 4A, the signal line 71 is supplied with the detection signal SG1 generated by the signal generation unit 5 shown in FIGS. 1 and 2. The detection signal SG1 in FIG. 4A is, for example, a detection signal rectified by the rectifying stack 61 in FIG. The control terminal 63c of the regulator 63 (the first control terminal 64c of the first switching element 64 in FIG. 3) is charged by the detection signal SG1. When the voltage of the control terminal 63c becomes equal to or higher than the threshold value, the first switching element 64 of FIG. 3 is turned on. When the first switching element 64 is turned on, as shown in FIG. 4B, power PW is supplied from the battery 33 to the multi-rotation information detection unit 3 via the regulator 63.

多回転情報検出部3に電力PWが供給されると、遅延部70は、図4(C)に示すように、電力PWの供給の開始に対して遅延する遅延信号DSを、処理部13および遮断部6のそれぞれに出力する。処理部13は、遅延信号DSを受けて、多回転情報の1回の検出に関する動作を開始する。多回転情報検出部3に電力PWが供給されて処理部13が遅延信号DSを受信すると、磁気センサ12(図3参照)は、電力PWを用いて検出を実行し、その検出結果を処理部13に出力する。そして、処理部13は、電力PWを用いて磁気センサ12の検出結果を処理し、その処理結果として多回転情報D1(図5(A)参照)を記憶部14に出力する。また、記憶部14は、電力PWを用いて多回転情報D1の書き込み動作を行う。処理部13は、記憶部14へのアクセスを完了した際に、図5(B)に示すように、位置検出部1(例、多回転情報検出部3)の動作(例、1回の検出に関する多回転情報の記憶部14への記憶)の終了を示すトリガー信号TGを遮断部6へ出力する。 When the power PW is supplied to the multi-rotation information detection unit 3, the delay unit 70 transmits the delay signal DS delayed with respect to the start of the power PW supply to the processing unit 13 and the processing unit 13, as shown in FIG. 4C. Output to each of the cutoff units 6. Upon receiving the delay signal DS, the processing unit 13 starts an operation related to one detection of the multi-rotation information. When the power PW is supplied to the multi-rotation information detection unit 3 and the processing unit 13 receives the delay signal DS, the magnetic sensor 12 (see FIG. 3) executes detection using the power PW and processes the detection result. Output to 13. Then, the processing unit 13 processes the detection result of the magnetic sensor 12 using the electric power PW, and outputs the multi-rotation information D1 (see FIG. 5A) to the storage unit 14 as the processing result. Further, the storage unit 14 performs a writing operation of the multi-rotation information D1 by using the electric power PW. When the processing unit 13 completes the access to the storage unit 14, as shown in FIG. 5 (B), the processing unit 13 operates the position detection unit 1 (eg, the multi-rotation information detection unit 3) (eg, one detection). A trigger signal TG indicating the end of the storage of the multi-rotation information regarding the above (stored in the storage unit 14) is output to the blocking unit 6.

また、図5(C)に示すように、遮断部6は、トリガー信号TGおよび遅延信号DSが入力された状態になる。例えば、論理回路79は、第1入力端子79aが遅延信号DSによってハイレベルになり、かつ第2入力端子79bがトリガー信号TGによってハイレベルになる。図6(A)に示すように、論理回路79は、第1入力端子79aおよび第2入力端子79bがそれぞれハイレベルになることで、出力端子79cから制御信号SG2を出力する(出力端子79cがハイレベルになる)。第3スイッチング素子78は、第3制御端子78cが論理回路79からの制御信号SG2によって充電され、第1端子78aと第2端子78bとの間が導通へ切替わる。 Further, as shown in FIG. 5C, the cutoff unit 6 is in a state in which the trigger signal TG and the delay signal DS are input. For example, in the logic circuit 79, the first input terminal 79a is raised to a high level by the delay signal DS, and the second input terminal 79b is raised to a high level by the trigger signal TG. As shown in FIG. 6A, the logic circuit 79 outputs the control signal SG2 from the output terminal 79c when the first input terminal 79a and the second input terminal 79b are at high levels, respectively (the output terminal 79c is). To a high level). In the third switching element 78, the third control terminal 78c is charged by the control signal SG2 from the logic circuit 79, and the connection between the first terminal 78a and the second terminal 78b is switched to conduction.

第1端子78aと第2端子78bとの間が導通へ切替わると、図6(B)に示すように、信号線71又はレギュレータ63の制御端子63cは、第3スイッチング素子78を介して放電制御信号SG3を出力する。そして、放電制御信号SG3は、検出信号の電荷に起因する信号である。放電制御信号SG3は、検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)に蓄積された電荷に起因する信号である。したがって、信号線71から放電制御信号SG3が出力されることで、検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)は、放電される。放電制御信号SG3は、第3スイッチング素子78を介して、第2スイッチング素子75の第2制御端子75cに出力される。 When the connection between the first terminal 78a and the second terminal 78b is switched to conduction, as shown in FIG. 6B, the signal line 71 or the control terminal 63c of the regulator 63 is discharged via the third switching element 78. The control signal SG3 is output. The discharge control signal SG3 is a signal caused by the electric charge of the detection signal. The discharge control signal SG3 is a signal caused by the electric charge accumulated in the conductive member (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) charged by the detection signal. Therefore, when the discharge control signal SG3 is output from the signal line 71, the conductive member charged by the detection signal (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) is discharged. .. The discharge control signal SG3 is output to the second control terminal 75c of the second switching element 75 via the third switching element 78.

第2スイッチング素子75は、第2制御端子75cが放電制御信号SG3によって充電され、第1端子75aと第2端子75bとの間が導通へ切替わる。そして、図6(C)に示すように、レギュレータ63の制御端子63cから接地線GLへ、第2スイッチング素子75を介して電流Ixが流れる。電流Ixは、検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)の電荷に起因する電流である。検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)は、電流Ixが流れることで、第1スイッチング素子64(図3参照)がオフ状態になるレベルまで電圧が低下する(放電される)。 In the second switching element 75, the second control terminal 75c is charged by the discharge control signal SG3, and the connection between the first terminal 75a and the second terminal 75b is switched to conduction. Then, as shown in FIG. 6C, a current Ix flows from the control terminal 63c of the regulator 63 to the ground wire GL via the second switching element 75. The current Ix is a current caused by the electric charge of the conductive member (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) charged by the detection signal. The conductive member charged by the detection signal (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) is in a state where the first switching element 64 (see FIG. 3) is turned off by the current Ix flowing through it. The voltage drops (discharges) to the level where

また、電荷保持部77は、第1スイッチング素子64(図3参照)がオフ状態になるまで、制御信号SG3の電荷を保持する(制御信号SG3を遅延させる)。レギュレータ63は、第1スイッチング素子64(図3参照)がオフ状態になることで、バッテリー33から多回転情報検出部3への電力の供給を遮断する。 Further, the charge holding unit 77 holds the charge of the control signal SG3 (delays the control signal SG3) until the first switching element 64 (see FIG. 3) is turned off. The regulator 63 cuts off the supply of electric power from the battery 33 to the multi-rotation information detection unit 3 when the first switching element 64 (see FIG. 3) is turned off.

次に、電力供給部2および多回転情報検出部3の動作について、回転軸SFが反時計回りに回転(順回転)するときの多回転情報検出部3の動作を代表的に説明する。図7は、回転軸SFが反時計回りに回転(順回転)するときの多回転情報検出部3の動作を示すタイミングチャートである。 Next, regarding the operations of the power supply unit 2 and the multi-rotation information detection unit 3, the operation of the multi-rotation information detection unit 3 when the rotation axis SF rotates counterclockwise (forward rotation) will be typically described. FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the multi-rotation information detection unit 3 when the rotation axis SF rotates counterclockwise (forward rotation).

図7の「磁界」において、実線は第1信号発生部5aの位置での磁界を示し、破線は第2信号発生部5bの位置での磁界を示す。「第1信号発生部」、「第2信号発生部」は、ぞれぞれ、第1信号発生部5aの出力、第2信号発生部5bの出力を示し、1方向に流れる電流の出力を正(+)とし、その逆方向に流れる電流の出力を負(−)とした。「イネーブル信号」は、信号発生部5で発生する電気信号によりレギュレータ63の制御端子63cに印加される電位を示し、ハイレベルを「H」で表し、ローレベルを「L」で表した。「レギュレータ」は、レギュレータ63の出力を示し、ハイレベルを「H」で表し、ローレベルを「L」で表した。 In the "magnetic field" of FIG. 7, the solid line indicates the magnetic field at the position of the first signal generation unit 5a, and the broken line indicates the magnetic field at the position of the second signal generation unit 5b. The "first signal generation unit" and the "second signal generation unit" indicate the output of the first signal generation unit 5a and the output of the second signal generation unit 5b, respectively, and output the current flowing in one direction. The output of the current flowing in the opposite direction was set to negative (-). The "enable signal" indicates the potential applied to the control terminal 63c of the regulator 63 by the electric signal generated by the signal generation unit 5, the high level is represented by "H", and the low level is represented by "L". “Regulator” indicates the output of the regulator 63, where the high level is represented by “H” and the low level is represented by “L”.

図7の「第1磁気センサ」、「第2磁気センサ」は、それぞれ、第1磁気センサ12a、第2磁気センサ12bの出力を実線で示す。「第1磁気センサ」、「第2磁気センサ」において点線は、常時駆動された場合の出力である。「第1アナログコンパレータ」、「第2アナログコンパレータ」は、それぞれ、アナログコンパレータ65、アナログコンパレータ66からの出力を示す。 In the "first magnetic sensor" and "second magnetic sensor" of FIG. 7, the outputs of the first magnetic sensor 12a and the second magnetic sensor 12b are shown by solid lines, respectively. In the "first magnetic sensor" and "second magnetic sensor", the dotted line is the output when the sensor is constantly driven. The "first analog comparator" and the "second analog comparator" indicate the outputs from the analog comparator 65 and the analog comparator 66, respectively.

第1信号発生部5aは、角度位置135°において、逆方向に流れる電流パルス(「第1信号発生部」の負)を出力する。また、第1信号発生部5aは、角度位置315°において、順方向に流れる電流パルス(「第1信号発生部」の正)を出力する。第2信号発生部5bは、角度位置45°において、順方向に流れる電流パルス(「第2信号発生部」の正)を出力する。また、第2信号発生部5bは、角度位置225°において、逆方向に流れる電流パルス(「第2信号発生部」の負)を出力する。そのため、イネーブル信号は、角度位置45°、角度位置135°、角度位置225°、角度位置315°のそれぞれにおいて、ハイレベルに切り替わる。また、レギュレータ63は、イネーブル信号がハイレベルに維持された状態に対応して、角度位置45°、角度位置135°、角度位置225°、角度位置315°のそれぞれにおいて、電源線PLに所定電圧を供給する。 The first signal generation unit 5a outputs a current pulse (negative of the “first signal generation unit”) flowing in the opposite direction at an angle position of 135 °. Further, the first signal generation unit 5a outputs a current pulse (positive of the "first signal generation unit") flowing in the forward direction at the angle position of 315 °. The second signal generation unit 5b outputs a current pulse (positive of the “second signal generation unit”) flowing in the forward direction at an angle position of 45 °. Further, the second signal generation unit 5b outputs a current pulse (negative of the “second signal generation unit”) flowing in the opposite direction at the angle position of 225 °. Therefore, the enable signal switches to a high level at each of the angle position 45 °, the angle position 135 °, the angle position 225 °, and the angle position 315 °. Further, the regulator 63 has a predetermined voltage on the power supply line PL at each of the angle position 45 °, the angle position 135 °, the angle position 225 °, and the angle position 315 °, corresponding to the state in which the enable signal is maintained at a high level. Supply.

本実施形態において、第1磁気センサ12aの出力と第2磁気センサ12bの出力は、90°の位相差を有しており、処理部13は、この位相差を利用して回転位置情報を検出する。第1磁気センサ12aの出力は、角度位置0°から角度位置180°の範囲において、正のサイン波状である。この角度範囲において、レギュレータ63は角度位置45°、角度位置135°において電力を出力する。第1磁気センサ12aおよびアナログコンパレータ65は、角度位置45°と角度位置135°のそれぞれにおいて供給される電力により駆動される。アナログコンパレータ65から出力される信号(以下、A相信号という)は、電力供給を受けていない状態でLレベルに維持されており、角度位置45°と角度位置135°のそれぞれにおいてHレベルになる。 In the present embodiment, the output of the first magnetic sensor 12a and the output of the second magnetic sensor 12b have a phase difference of 90 °, and the processing unit 13 detects the rotation position information by using this phase difference. To do. The output of the first magnetic sensor 12a has a positive sine wave shape in the range from the angle position 0 ° to the angle position 180 °. In this angular range, the regulator 63 outputs power at an angular position of 45 ° and an angular position of 135 °. The first magnetic sensor 12a and the analog comparator 65 are driven by the electric power supplied at the angle position 45 ° and the angle position 135 °, respectively. The signal output from the analog comparator 65 (hereinafter referred to as A-phase signal) is maintained at the L level in a state where power is not supplied, and becomes the H level at each of the angle position 45 ° and the angle position 135 °. ..

また、第2磁気センサ12bの出力は、角度位置270°(−90°)から角度位置90°の範囲において、正のサイン波状である。この角度範囲において、レギュレータ63は、角度位置315°(−45°)、角度位置45°において電力を出力する。第2磁気センサ12bおよびアナログコンパレータ66は、角度位置315°と角度位置45°のそれぞれにおいて供給される電力により駆動される。アナログコンパレータ66から出力される信号(以下、B相信号という)は、電力供給を受けていない状態でLレベルに維持されており、角度位置315°と角度位置45°のそれぞれにおいてHレベルになる。 Further, the output of the second magnetic sensor 12b has a positive sine wave shape in the range from the angle position 270 ° (−90 °) to the angle position 90 °. In this angular range, the regulator 63 outputs power at an angular position of 315 ° (−45 °) and an angular position of 45 °. The second magnetic sensor 12b and the analog comparator 66 are driven by the electric power supplied at the angle position 315 ° and the angle position 45 °, respectively. The signal output from the analog comparator 66 (hereinafter referred to as B-phase signal) is maintained at the L level in a state where power is not supplied, and becomes the H level at each of the angle position 315 ° and the angle position 45 °. ..

ここで、計数部67に供給されるA相信号がHレベル(H)であり、計数部67に供給されるB相信号がLレベルである場合に、これら信号レベルの組を(H,L)のように表す。図7では、角度位置315°において信号レベルの組が(L,H)であり、角度位置45°において信号レベルの組が(H,H)、角度位置135°において信号レベルの組が(H,L)である。 Here, when the A-phase signal supplied to the counting unit 67 is the H level (H) and the B-phase signal supplied to the counting unit 67 is the L level, a set of these signal levels is set (H, L). ). In FIG. 7, the signal level set is (L, H) at the angle position 315 °, the signal level set is (H, H) at the angle position 45 °, and the signal level set is (H, H) at the angle position 135 °. , L).

計数部67は、磁気センサ12が検出したA相信号とB相信号の一方または双方がHレベルである場合に、記憶部14に信号レベルの組を記憶させる。計数部67は、次に検出したA相信号とB相信号の一方または双方がHレベルである場合に、前回のレベルの組を記憶部14から読み出し、前回のレベルの組と今回のレベルの組と比較して回転方向を判定する。 The counting unit 67 stores a set of signal levels in the storage unit 14 when one or both of the A-phase signal and the B-phase signal detected by the magnetic sensor 12 are at the H level. When one or both of the A-phase signal and the B-phase signal detected next are at the H level, the counting unit 67 reads the previous level set from the storage unit 14, and reads the previous level set and the current level set. The rotation direction is determined by comparing with the set.

例えば、前回の信号レベルの組が(H,H)であって、今回の信号レベルが(H,L)である場合には、前回の検出において角度位置45°であり、今回の検出において角度位置135°であるので、反時計回り(順回転)であることがわかる。計数部67は、今回のレベルの組が(H,L)であって、かつ前回のレベルの組が(H,H)である場合、カウンタをアップすることを示すアップ信号を記憶部14に供給する。記憶部14は、計数部67からのアップ信号を検出した場合に、記憶している多回転情報を1増加した値に更新する。本実施形態に係る多回転情報検出部3は、回転軸SFの回転方向を判定しながら、多回転情報を検出できる。 For example, when the previous signal level set is (H, H) and the current signal level is (H, L), the angle position is 45 ° in the previous detection, and the angle is in the current detection. Since the position is 135 °, it can be seen that it is counterclockwise (forward rotation). When the current level set is (H, L) and the previous level set is (H, H), the counting unit 67 sends an up signal indicating that the counter is up to the storage unit 14. Supply. When the storage unit 14 detects the up signal from the counting unit 67, the storage unit 14 updates the stored multi-rotation information to a value incremented by 1. The multi-rotation information detection unit 3 according to the present embodiment can detect multi-rotation information while determining the rotation direction of the rotation axis SF.

図8は、実施形態に係る検出信号、イネーブル信号、遅延信号、及び放電制御信号の例を示す図である。図8において、縦軸は、各信号のレベル(電圧)であり、横軸は時刻である。「検出信号」は、信号発生部5(図3参照)に発生する信号である。「検出信号」は、時刻t1からレベルが増加する。「電力」は、検出信号を制御信号(イネーブル信号)としてレギュレータ63(図4(B))から供給される電力PWである。「電力」は、時刻t1に立ち上がり、そのレベルがほぼ一定のレベルになる。「遅延信号」は、遅延部70(図5(B)参照)がバッテリー33からの電力PWを用いて生成する信号である。「遅延信号」は、レベルが上昇する傾きが「電力」に比べて緩やかである。処理部13(図5(B)参照)は、「遅延信号」が所定のレベル(閾値)に達したことをトリガーとして、処理を開始する。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a detection signal, an enable signal, a delay signal, and a discharge control signal according to the embodiment. In FIG. 8, the vertical axis is the level (voltage) of each signal, and the horizontal axis is the time. The “detection signal” is a signal generated in the signal generation unit 5 (see FIG. 3). The level of the "detection signal" increases from time t1. The “power” is a power PW supplied from the regulator 63 (FIG. 4 (B)) using the detection signal as a control signal (enable signal). The "electric power" rises at time t1 and its level becomes almost constant. The “delay signal” is a signal generated by the delay unit 70 (see FIG. 5B) using the power PW from the battery 33. The slope of the "delay signal" is gentler than that of the "electric power". The processing unit 13 (see FIG. 5B) starts processing when the “delay signal” reaches a predetermined level (threshold value) as a trigger.

「放電制御信号」は、第2スイッチング素子75(図6(B)参照)の第2制御端子75cに出力される制御信号である。「放電制御信号」は、遅延部70(図6(A)参照)に遅延信号DSおよびトリガー信号TGが出力されることで、第2制御端子75cに出力される。「放電制御信号」は、時刻t2において所定のレベル(閾値)に達し、第2スイッチング素子75がオン状態になる。第2スイッチング素子75がオン状態になることで、レギュレータ63の制御端子63cの電圧が低下し、「電力」のレベルが低下する。「電力」は、時刻t3において、レベルがほぼ0になる。また、「電力」のレベルが低下することで、遅延部70が生成する「遅延信号」のレベルが低下する。また、「検出信号」は、その電荷が第2スイッチング素子75(図6(C)参照)を介して放電されることで、レベルが低下する。「放電制御信号」は、その電荷が電荷保持部77(図6(B))に保持されることで、「検出信号」に対して遅延してレベルが低下する。 The “discharge control signal” is a control signal output to the second control terminal 75c of the second switching element 75 (see FIG. 6B). The "discharge control signal" is output to the second control terminal 75c by outputting the delay signal DS and the trigger signal TG to the delay unit 70 (see FIG. 6A). The "discharge control signal" reaches a predetermined level (threshold value) at time t2, and the second switching element 75 is turned on. When the second switching element 75 is turned on, the voltage of the control terminal 63c of the regulator 63 drops, and the level of "power" drops. The level of "electric power" becomes almost 0 at time t3. Further, as the level of the "power" decreases, the level of the "delay signal" generated by the delay unit 70 decreases. Further, the level of the "detection signal" is lowered by discharging the electric charge via the second switching element 75 (see FIG. 6C). The level of the "discharge control signal" is lowered with respect to the "detection signal" because the charge is held by the charge holding unit 77 (FIG. 6B).

次に、図9は、実施形態に係る遮断部6の変形例を示す図である。図9(A)の遮断部6は、図4(A)の第3スイッチング素子78が省略されている。遮断部6は、論理回路79と整流素子85とを備える。論理回路79は、処理部13から出力されたトリガー信号TGを受けて第2スイッチング素子75を制御する制御信号を生成する。論理回路79の出力端子79cは、信号線86と接続されている。整流素子85は、論理回路79と第2スイッチング素子75の第2制御端子75cとの間の信号線86に設けられる。整流素子85は、例えばダイオードであり、所定の向きの電流を通し、かつその反対向きの電流を遮断する。例えば、整流素子85は、電荷保持部77から論理回路79へ電流が流れることを抑制する。このような遮断部6は、論理回路79から出力される制御信号(この場合、放電制御信号)によって第2制御端子75cが充電され、第2スイッチング素子75がオン状態になる。遮断部6は、第2スイッチング素子75がオン状態になることで、検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)を放電させて、バッテリー33からの電力の供給を遮断する。本実施形態における放電回路74は、第2スイッチング素子75と、論理回路79及び整流素子85を含む信号生成部76と、電荷保持部77とを備える。 Next, FIG. 9 is a diagram showing a modified example of the blocking unit 6 according to the embodiment. The third switching element 78 shown in FIG. 4A is omitted from the blocking unit 6 shown in FIG. 9A. The cutoff unit 6 includes a logic circuit 79 and a rectifying element 85. The logic circuit 79 receives the trigger signal TG output from the processing unit 13 and generates a control signal for controlling the second switching element 75. The output terminal 79c of the logic circuit 79 is connected to the signal line 86. The rectifying element 85 is provided on the signal line 86 between the logic circuit 79 and the second control terminal 75c of the second switching element 75. The rectifying element 85 is, for example, a diode, which passes a current in a predetermined direction and cuts off a current in the opposite direction. For example, the rectifying element 85 suppresses the flow of current from the charge holding unit 77 to the logic circuit 79. In such a blocking unit 6, the second control terminal 75c is charged by the control signal (in this case, the discharge control signal) output from the logic circuit 79, and the second switching element 75 is turned on. When the second switching element 75 is turned on, the blocking unit 6 discharges the conductive member (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) charged by the detection signal. , The power supply from the battery 33 is cut off. The discharge circuit 74 in this embodiment includes a second switching element 75, a signal generation unit 76 including a logic circuit 79 and a rectifier element 85, and a charge holding unit 77.

このように、遮断部6は、図4の第3スイッチング素子78を備えなくてもよい。なお、図9において、第2スイッチング素子75の第2制御端子75cに供給される制御信号の電力は、バッテリー33から供給される電力によってまかなわれる。図6(B)の遮断部6において、第2スイッチング素子75の第2制御端子75cに供給される制御信号の電力は、検出信号の電力によってまかなわれ、例えば、バッテリー33の消耗が低減される。 As described above, the blocking unit 6 does not have to include the third switching element 78 of FIG. In FIG. 9, the power of the control signal supplied to the second control terminal 75c of the second switching element 75 is covered by the power supplied from the battery 33. In the cutoff unit 6 of FIG. 6B, the power of the control signal supplied to the second control terminal 75c of the second switching element 75 is covered by the power of the detection signal, and for example, the consumption of the battery 33 is reduced. ..

図9(B)の遮断部6は、図9(A)の電荷保持部77および整流素子85が省略されている。論理回路79は、処理部13から出力されたトリガー信号TGを受けて第2スイッチング素子75を制御する制御信号を生成する。論理回路79の出力端子79cは、第2スイッチング素子75の第2制御端子75cと接続されている。この遮断部6は、論理回路79から出力される制御信号(この場合、放電制御信号)によって第2制御端子75cが充電され、第2スイッチング素子75がオン状態になる。遮断部6は、第2スイッチング素子75がオン状態になることで、検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)を放電させて、バッテリー33からの電力の供給を遮断する。このように、遮断部6は、電荷保持部77を備えなくてもよい。なお、図9(B)の遮断部6は、レギュレータ63の出力側(例、論理回路79の入力側)にキャパシタ要素を備えてもよく、このキャパシタ要素に電力を保持することによって、論理回路79から制御信号が出力される時間を延ばしてもよい。本実施形態における放電回路74は、第2スイッチング素子75と、論理回路79を含む信号生成部76と、とを備える。 In the blocking section 6 of FIG. 9B, the charge holding section 77 and the rectifying element 85 of FIG. 9A are omitted. The logic circuit 79 receives the trigger signal TG output from the processing unit 13 and generates a control signal for controlling the second switching element 75. The output terminal 79c of the logic circuit 79 is connected to the second control terminal 75c of the second switching element 75. In the cutoff unit 6, the second control terminal 75c is charged by the control signal (in this case, the discharge control signal) output from the logic circuit 79, and the second switching element 75 is turned on. When the second switching element 75 is turned on, the blocking unit 6 discharges the conductive member (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) charged by the detection signal. , The power supply from the battery 33 is cut off. As described above, the blocking unit 6 does not have to include the charge holding unit 77. The cutoff unit 6 of FIG. 9B may include a capacitor element on the output side of the regulator 63 (for example, the input side of the logic circuit 79), and by holding power in this capacitor element, the logic circuit The time for which the control signal is output from 79 may be extended. The discharge circuit 74 in this embodiment includes a second switching element 75 and a signal generation unit 76 including a logic circuit 79.

図9(C)の遮断部6は、図9(B)の第2スイッチング素子75が省略されている。論理回路79は、検出信号が伝わる信号線71のノードNcと、接地線GL上のノードNdとにそれぞれ接続されている。論理回路79の出力端子79cは、接地線GLと接続されている。論理回路79は、生成した制御信号を出力端子79cを介して接地線GLに出力する。論理回路79は、トリガー信号TGおよび遅延信号DSを受けて、ノードNcと出力端子79cとの間を導通に切替える。遮断部6は、ノードNcと出力端子79cとの間が導通になることで、検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)を放電させて、バッテリー33からの電力の供給を遮断する。このように、遮断部6は、第2スイッチング素子75を備えなくてもよい。本実施形態における放電回路74は、論理回路79を備える。 The second switching element 75 shown in FIG. 9B is omitted from the blocking unit 6 shown in FIG. 9C. The logic circuit 79 is connected to the node Nc of the signal line 71 through which the detection signal is transmitted and the node Nd on the ground line GL, respectively. The output terminal 79c of the logic circuit 79 is connected to the ground wire GL. The logic circuit 79 outputs the generated control signal to the ground wire GL via the output terminal 79c. The logic circuit 79 receives the trigger signal TG and the delay signal DS, and switches between the node Nc and the output terminal 79c to be conductive. The cutoff unit 6 connects the node Nc and the output terminal 79c so that the conductive member charged by the detection signal (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) is connected. It is discharged to cut off the power supply from the battery 33. As described above, the blocking unit 6 does not have to include the second switching element 75. The discharge circuit 74 in this embodiment includes a logic circuit 79.

本実施形態に係るエンコーダ装置ECは、信号発生部5に電気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3に電力が供給され、多回転情報検出部3がダイナミック駆動(間欠駆動)する。遮断部6は、多回転情報検出部3の動作が終了した際に、検出信号によって充電された導電部材(例、キャパシタ69の電極、第1スイッチング素子64の第1制御端子64c)の放電によってバッテリー33から多回転情報検出部3への電力の供給を遮断する。遮断部6は、例えば、バッテリー33から多回転情報検出部3へ電力が供給される時間を短縮し、バッテリー33の消耗を低減することで、バッテリー33を交換するメンテナンスの頻度を減らすこと、あるいはバッテリー33を交換するメンテナンスをなくすことに寄与する。 In the encoder device EC according to the present embodiment, power is supplied from the battery 33 to the multi-rotation information detection unit 3 within a short time after the electric signal is generated in the signal generation unit 5, and the multi-rotation information detection unit 3 Dynamic drive (intermittent drive). When the operation of the multi-rotation information detection unit 3 is completed, the cutoff unit 6 is discharged by discharging the conductive member (eg, the electrode of the capacitor 69, the first control terminal 64c of the first switching element 64) charged by the detection signal. The power supply from the battery 33 to the multi-rotation information detection unit 3 is cut off. The cutoff unit 6 reduces the frequency of maintenance for replacing the battery 33, for example, by shortening the time for supplying power from the battery 33 to the multi-rotation information detection unit 3 and reducing the consumption of the battery 33. This contributes to eliminating the maintenance of replacing the battery 33.

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3への電源供給は絶たれるが、計数値は、記憶部14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11上の所定位置が信号発生部5の近傍を通過するたびに繰り返される。また、記憶部14に記憶されている多回転情報は、次にモータMが起動される際にモータ制御部MCなどに読み出され、回転軸SFの初期位置などの算出に利用される。このようなエンコーダ装置ECは、信号発生部5で発生する電気信号に応じて、位置検出部1(例、多回転情報検出部3)で消費される電力の少なくとも一部をバッテリー33が供給するので、バッテリー33を長寿命にすることができる。バッテリー33のメンテナンス(例、交換)をなくしたり、メンテナンスの頻度を減らしたりすることができる。例えば、バッテリー33の寿命がエンコーダ装置ECの他の部分の寿命よりも長い場合、バッテリー33の交換を不要にすることもできる。 After the detection and writing of the multi-rotation information is completed, the power supply to the multi-rotation information detection unit 3 is cut off, but the count value is stored because it is stored in the storage unit 14. Such a sequence is repeated every time a predetermined position on the magnet 11 passes near the signal generating unit 5 even when the power supply from the outside is cut off. Further, the multi-rotation information stored in the storage unit 14 is read out by the motor control unit MC or the like the next time the motor M is started, and is used for calculating the initial position of the rotation axis SF and the like. In such an encoder device EC, the battery 33 supplies at least a part of the electric power consumed by the position detection unit 1 (eg, the multi-rotation information detection unit 3) according to the electric signal generated by the signal generation unit 5. Therefore, the battery 33 can have a long life. Maintenance (eg, replacement) of the battery 33 can be eliminated or the frequency of maintenance can be reduced. For example, if the life of the battery 33 is longer than the life of other parts of the encoder device EC, it is possible to eliminate the need to replace the battery 33.

また、ウィーガントワイヤ等の感磁性ワイヤを利用すると、磁石11の回転が極めて低速であっても、信号発生部5からパルス電流の出力が得られる。そのため、例えばモータMへ電力供給がなされていない状態などにおいて、回転軸SF(磁石11)の回転が極めて低速な場合にも、信号発生部5の出力を電気信号として利用できる。 Further, when a magnetically sensitive wire such as a Wiegand wire is used, a pulse current output can be obtained from the signal generation unit 5 even if the magnet 11 rotates at an extremely low speed. Therefore, for example, in a state where power is not supplied to the motor M, the output of the signal generating unit 5 can be used as an electric signal even when the rotation of the rotating shaft SF (magnet 11) is extremely low.

なお、多回転情報検出部3は、上記の実施形態において磁気式の検出部であるが、光学式(例、反射光又は透過光)の検出部であってもよい。この場合、多回転情報検出部3の一部は、角度検出部4と共用であってもよい。また、例えば、多回転情報検出部3が光学式の検出部であり光源の発光タイミング(例、多回転情報を検出するために発光される光の照射タイミング)が信号発生部5から出力されるパルス状の電気信号(検出信号)によって制御される場合、上記した位置情報検出部1(例、多回転情報検出部3)の動作中の期間は、該電気信号により発光する期間を含む。また、電力供給部2は、信号発生部5で発生する検出信号の電力を電源に用いてもよい。例えば、電力供給部2は、バッテリー33を備えなくてもよく、検出信号の電圧をレギュレータなどで所定電圧に調整し、検出信号の電力を位置検出部1に供給してもよい。また、上述の実施形態において、信号発生部5は、磁石11に対して所定の位置関係になった際に検出信号が発生する。エンコーダ装置EC(多回転情報検出部3)は、信号発生部5を、回転軸SF(磁石11)の位置情報を検出するセンサとして備えてもよい。 The multi-rotation information detection unit 3 is a magnetic detection unit in the above embodiment, but may be an optical detection unit (eg, reflected light or transmitted light). In this case, a part of the multi-rotation information detection unit 3 may be shared with the angle detection unit 4. Further, for example, the multi-rotation information detection unit 3 is an optical detection unit, and the light emission timing of the light source (eg, the irradiation timing of the light emitted to detect the multi-rotation information) is output from the signal generation unit 5. When controlled by a pulsed electric signal (detection signal), the operating period of the position information detection unit 1 (eg, multi-rotation information detection unit 3) described above includes a period of light emission by the electric signal. Further, the power supply unit 2 may use the power of the detection signal generated by the signal generation unit 5 as the power source. For example, the power supply unit 2 may not include the battery 33, and may adjust the voltage of the detection signal to a predetermined voltage by a regulator or the like and supply the power of the detection signal to the position detection unit 1. Further, in the above-described embodiment, the signal generation unit 5 generates a detection signal when the magnet 11 has a predetermined positional relationship. The encoder device EC (multi-rotation information detection unit 3) may include a signal generation unit 5 as a sensor for detecting the position information of the rotation axis SF (magnet 11).

[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、駆動装置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。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、回転軸SFと、回転軸SFを回転駆動する本体部(駆動部)BDと、回転軸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。
[Drive]
Next, the drive device according to the embodiment will be described. FIG. 10 is a diagram showing an example of the drive device MTR. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description will be omitted or simplified. This drive device MTR is a motor device including an electric motor. The drive device MTR includes a rotation axis SF, a main body (drive unit) BD that rotationally drives the rotation axis SF, and an encoder device EC that detects rotation position information of the rotation axis SF.

図10において、磁石11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と同じ回転部材(スケールS)に設けられている。磁石11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と同じ側に配置されている。信号発生部5は、スケールSに対して、発光素子21および受光センサ22と同じ側に配置されている。なお、磁石11、信号発生部5、スケールS、発光素子21、及び受光センサ22の配置は、図10に示す配置に限定されず、例えば図1に示した配置でもよいし、その他の配置でもよい。 In FIG. 10, the magnet 11 is provided on the same rotating member (scale S) as the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS. The magnet 11 is arranged on the scale S on the same side as the incremental pattern INC and the absolute pattern ABS. The signal generation unit 5 is arranged on the same side as the light emitting element 21 and the light receiving sensor 22 with respect to the scale S. The arrangement of the magnet 11, the signal generating unit 5, the scale S, the light emitting element 21, and the light receiving sensor 22 is not limited to the arrangement shown in FIG. 10, and may be, for example, the arrangement shown in FIG. 1 or any other arrangement. Good.

回転軸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、固定部を介してスケールSが固定される。このスケールSの固定とともに、エンコーダ装置ECが取り付けられている。エンコーダ装置ECは、上述した実施形態、変形例、あるいはその組み合わせに係るエンコーダ装置である。 The rotating shaft SF has a load-side end SFa and a non-load-side end SFb. The load side end SFa is connected to another power transmission mechanism such as a speed reducer. The scale S is fixed to the counterload side end SFb via the fixing portion. Along with fixing the scale S, an encoder device EC is attached. The encoder device EC is an encoder device according to the above-described embodiment, modification, or combination thereof.

この駆動装置MTRは、エンコーダ装置ECの検出結果を使って、図1などに示したモータ制御部MCが本体部BDを制御する。駆動装置MTRは、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ので、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。 In this drive device MTR, the motor control unit MC shown in FIG. 1 or the like controls the main body unit BD using the detection result of the encoder device EC. Since the drive device MTR does not require or the battery replacement of the encoder device EC is unnecessary or low, the maintenance cost can be reduced. The drive device MTR is not limited to the motor device, and may be another drive device having a shaft portion that rotates using hydraulic pressure or pneumatic pressure.

[ステージ装置]
次に、ステージ装置について説明する。図11は、ステージ装置STGを示す図である。このステージ装置STGは、図10に示した駆動装置MTRの回転軸SFのうち負荷側端部SFaに、ステージ(回転テーブルTB、移動物体)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。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 device will be described. FIG. 11 is a diagram showing a stage device STG. This stage device STG has a configuration in which a stage (rotary table TB, moving object) is attached to the load side end SFa of the rotation axis SF of the drive device MTR shown in FIG. The stage device STG may be configured to linearly move the stage in one direction by, for example, a one-dimensional linear motor. Further, the stage device 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, a flat motor). In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description will be omitted or simplified.

ステージ装置STGは、駆動装置MTRを駆動して回転軸SFを回転させると、この回転が回転テーブルTBに伝達される。その際、エンコーダ装置ECは、回転軸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、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。 When the stage device STG drives the drive device MTR to rotate the rotation shaft SF, this rotation is transmitted to the rotary table TB. At that time, the encoder device EC detects the angular position of the rotation axis SF and the like. Therefore, the angular position of the rotary table TB can be detected by using the output from the encoder device EC. A speed reducer or the like may be arranged between the load side end SFa of the drive device MTR and the rotary table TB.

ステージ装置STGは、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ので、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。 Since the stage device STG requires less or no battery replacement for the encoder device EC, maintenance costs can be reduced. The stage device STG can be applied to, for example, a rotary table provided in a machine tool such as a lathe.

[ロボット装置]
次に、ロボット装置について説明する。図12は、ロボット装置RBTを示す斜視図である。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 device]
Next, the robot device will be described. FIG. 12 is a perspective view showing the robot device RBT. Note that FIG. 12 schematically shows a part (joint portion) of the robot device RBT. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description will be omitted or simplified. This robot device RBT has 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 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、回転軸SF2と一体的に設けられている。回転軸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。回転軸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 arm portion 101, a bearing 101a, and a bearing 101b. The second arm AR2 has an arm portion 102 and a connecting portion 102a. The connecting portion 102a is arranged between the bearing 101a and the bearing 101b in the joint portion JT. The connecting portion 102a is provided integrally with the rotating shaft SF2. The rotary shaft SF2 is inserted into both the bearing 101a and the bearing 101b at the joint portion JT. The end of the rotating shaft SF2 on the side inserted into the bearing 101b penetrates the bearing 101b and is connected to the speed reducer RG.

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等に減速して回転軸SF2に伝達する。図12に図示しないが、駆動装置MTRの回転軸SFのうち負荷側端部SFaは、減速機RGに接続されている。また、駆動装置MTRの回転軸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 speed reducer RG is connected to the drive device MTR, and reduces the rotation of the drive device MTR to, for example, 1/100 or the like and transmits it to the rotation shaft SF2. Although not shown in FIG. 12, the load-side end SFa of the rotation shaft SF of the drive device MTR is connected to the speed reducer RG. Further, a scale S of the encoder device EC is attached to the counterload side end SFb of the rotation axis SF of the drive device MTR.

ロボット装置RBTは、駆動装置MTRを駆動して回転軸SFを回転させると、この回転が減速機RGを介して回転軸SF2に伝達される。回転軸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、回転軸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 device RBT drives the drive device MTR to rotate the rotation shaft SF, this rotation is transmitted to the rotation shaft SF2 via the speed reducer RG. The rotation of the rotation shaft SF2 causes the connection portion 102a to rotate integrally, whereby the second arm AR2 rotates with respect to the first arm AR1. At that time, the encoder device EC detects the angular position of the rotation axis SF and the like. Therefore, the angular position of the second arm AR2 can be detected by using the output from the encoder device EC.

ロボット装置RBTは、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ので、メンテナンスコストを減らすことができる。また、エンコーダ装置ECが間欠的に検出動作を行うが、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。 Since the robot device RBT does not require or reduces the need for battery replacement of the encoder device EC, the maintenance cost can be reduced. Further, although the encoder device EC performs the detection operation intermittently, the robot device RBT is not limited to the above configuration, and the drive device MTR can be applied to various robot devices having joints.

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 embodiments 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 can be combined as appropriate. In addition, to the extent permitted by law, the disclosure of all documents cited in the above-mentioned embodiments and the like shall be incorporated as part of the description in the main text.

1・・・位置検出部、2・・・電力供給部、3・・・多回転情報検出部、5・・・信号発生部、6・・・遮断部、7・・・第1電源、11・・・磁石、12・・・磁気センサ、13・・・処理部、14・・・記憶部、64・・・第1スイッチング素子、64c・・・第1制御端子、70・・・遅延部、71・・・信号線、74・・・放電回路、75・・・第2スイッチング素子、75c・・・第2制御端子、76・・・信号生成部、77・・・電荷保持部、78・・・第3スイッチング素子、78c・・・第3制御端子、79・・・論理回路、85・・・整流素子、EC・・・エンコーダ装置、TB・・・回転テーブル(ステージ)、MTR・・・駆動装置、RBT・・・ロボット装置、SF・・・回転軸(移動部)、STG・・・ステージ装置 1 ... position detection unit, 2 ... power supply unit, 3 ... multi-rotation information detection unit, 5 ... signal generation unit, 6 ... cutoff unit, 7 ... first power supply, 11 ... magnet, 12 ... magnetic sensor, 13 ... processing unit, 14 ... storage unit, 64 ... first switching element, 64c ... first control terminal, 70 ... delay unit , 71 ... Signal line, 74 ... Discharge circuit, 75 ... Second switching element, 75c ... Second control terminal, 76 ... Signal generator, 77 ... Charge holding unit, 78 ... 3rd switching element, 78c ... 3rd control terminal, 79 ... Logic circuit, 85 ... Rectifier element, EC ... Encoder device, TB ... Rotating table (stage), MTR ...・ ・ Drive device, RBT ・ ・ ・ Robot device, SF ・ ・ ・ Rotating axis (moving part), STG ・ ・ ・ Stage device

Claims (20)

移動部の位置情報を検出する位置検出部と、
前記移動部の移動に伴う磁界の変化によって検出信号が発生する信号発生部と、
第1電源からの電力の供給が遮断された状態において、前記位置検出部へ電力を供給する電力供給部と、
前記位置検出部の動作の終了を示すトリガー信号に基づき、前記電力供給部から前記位置検出部への電力の供給を遮断する遮断部と、を備えるエンコーダ装置。
A position detection unit that detects the position information of the moving unit, and
A signal generating unit that generates a detection signal due to a change in the magnetic field accompanying the movement of the moving unit,
In a state where the power supply from the first power supply is cut off, the power supply unit that supplies power to the position detection unit and the power supply unit.
An encoder device including a cutoff unit that cuts off the supply of electric power from the power supply unit to the position detection unit based on a trigger signal indicating the end of operation of the position detection unit.
前記電力供給部は、前記検出信号の発生に応じて前記位置検出部へ電力を供給する、請求項1に記載のエンコーダ装置。 The encoder device according to claim 1, wherein the power supply unit supplies power to the position detection unit in response to the generation of the detection signal. 前記遮断部は、前記検出信号を放電する放電回路を備える、請求項2に記載のエンコーダ装置。 The encoder device according to claim 2, wherein the blocking unit includes a discharge circuit that discharges the detection signal. 前記位置検出部は、前記第1電源から供給される電力によって前記位置情報として角度位置情報及び多回転情報を検出し、前記第1電源からの電力の供給が遮断された状態において前記多回転情報を検出する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 The position detection unit detects the angular position information and the multi-rotation information as the position information by the electric power supplied from the first power source, and the multi-rotation information in a state where the supply of the electric power from the first power source is cut off. The encoder device according to any one of claims 1 to 3, which detects the above-mentioned. 前記位置検出部は、前記多回転情報を記憶部に記憶させる処理部を有し、
前記処理部は、前記記憶部への記憶が完了した場合に前記トリガー信号を前記遮断部に出力する、請求項4に記載のエンコーダ装置。
The position detection unit has a processing unit that stores the multi-rotation information in a storage unit.
The encoder device according to claim 4, wherein the processing unit outputs the trigger signal to the blocking unit when the storage in the storage unit is completed.
前記電力供給部から前記位置検出部への電力の供給の開始に対して遅延する遅延信号を生成する遅延部を備え、
前記位置検出部は、前記遅延信号を受けて動作を開始し、動作を終了する際に前記トリガー信号を出力し、
前記遮断部は、前記トリガー信号及び前記遅延信号を受けて、前記電力供給部から前記位置検出部への電力の供給を遮断する、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
A delay unit that generates a delay signal that is delayed with respect to the start of power supply from the power supply unit to the position detection unit is provided.
The position detection unit receives the delay signal, starts the operation, and outputs the trigger signal when the operation ends.
The encoder according to any one of claims 1 to 5, wherein the cutoff unit receives the trigger signal and the delay signal and cuts off the supply of electric power from the power supply unit to the position detection unit. apparatus.
前記電力供給部は、前記位置検出部に電力を供給する回路の導通と遮断とを切替える第1スイッチング素子を備え、
前記遮断部は、前記トリガー信号を受けて前記第1スイッチング素子を制御する、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
The power supply unit includes a first switching element that switches between conduction and interruption of a circuit that supplies power to the position detection unit.
The encoder device according to any one of claims 1 to 6, wherein the blocking unit receives the trigger signal and controls the first switching element.
前記第1スイッチング素子は、前記信号発生部で発生した前記検出信号によって充電される第1制御端子を含み、前記第1制御端子の電圧に応じて前記回路を導通へ切替える、請求項7に記載のエンコーダ装置。 The seventh aspect of claim 7, wherein the first switching element includes a first control terminal charged by the detection signal generated by the signal generation unit, and switches the circuit to conduction according to the voltage of the first control terminal. Encoder device. 前記遮断部は、前記トリガー信号を受けて前記第1制御端子を放電する、請求項8に記載のエンコーダ装置。 The encoder device according to claim 8, wherein the blocking unit receives the trigger signal and discharges the first control terminal. 前記遮断部は、前記回路の基準電位になる接地線と前記第1制御端子との間の導通と遮断とを切替える第2スイッチング素子と、
前記トリガー信号を受けて、前記第2スイッチング素子を制御する制御信号を生成する信号生成部と、を備える、請求項8または請求項9に記載のエンコーダ装置。
The cutoff unit includes a second switching element that switches between conduction and cutoff between the ground wire that serves as the reference potential of the circuit and the first control terminal.
The encoder device according to claim 8 or 9, further comprising a signal generation unit that receives the trigger signal and generates a control signal for controlling the second switching element.
前記第2スイッチング素子は、前記信号生成部が生成した制御信号によって充電される第2制御端子を備え、前記第2制御端子が充電されることで前記接地線と前記第1制御端子との間を導通へ切替える、請求項10に記載のエンコーダ装置。 The second switching element includes a second control terminal that is charged by a control signal generated by the signal generation unit, and is charged between the ground wire and the first control terminal by charging the second control terminal. The encoder device according to claim 10, wherein the encoder device is switched to conduction. 前記遮断部は、前記第2制御端子と前記接地線との間の信号線に設けられ、前記第2制御端子を充電する電荷を保持する電荷保持部を備える、請求項10または請求項11に記載のエンコーダ装置。 The tenth or eleventh aspect of the present invention, wherein the blocking portion is provided on a signal line between the second control terminal and the ground wire, and includes a charge holding portion for holding a charge for charging the second control terminal. The encoder device described. 前記電荷保持部は、前記第2制御端子と前記接地線との間の信号線に設けられる遅延回路を含む、請求項10から請求項12のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 The encoder device according to any one of claims 10 to 12, wherein the charge holding unit includes a delay circuit provided in a signal line between the second control terminal and the ground line. 前記信号生成部は、
前記第2スイッチング素子の前記第2制御端子と前記検出信号が伝わる信号線との間の導通と遮断とを切替える第3スイッチング素子と、
前記トリガー信号を受けて前記第3スイッチング素子を制御する制御信号を生成する論理回路と、を備え、
前記第3スイッチング素子は、前記論理回路が生成した制御信号によって充電される第3制御端子を備え、前記第3制御端子が充電されることで前記第2制御端子と前記検出信号が伝わる信号線との間を導通へ切替える、請求項10から請求項13のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
The signal generator
A third switching element that switches between conduction and interruption between the second control terminal of the second switching element and the signal line through which the detection signal is transmitted.
A logic circuit that receives the trigger signal and generates a control signal for controlling the third switching element.
The third switching element includes a third control terminal that is charged by a control signal generated by the logic circuit, and a signal line that transmits the second control terminal and the detection signal when the third control terminal is charged. The encoder device according to any one of claims 10 to 13, which switches between and to conduction.
前記信号生成部は、前記トリガー信号を受けて前記第2スイッチング素子を制御する制御信号を生成する論理回路と、
前記論理回路と前記第2スイッチング素子の前記第2制御端子との間の信号線に設けられる整流素子と、を備える、請求項10から請求項13のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
The signal generation unit includes a logic circuit that receives the trigger signal and generates a control signal that controls the second switching element.
The encoder device according to any one of claims 10 to 13, further comprising a rectifying element provided on a signal line between the logic circuit and the second control terminal of the second switching element.
前記第1スイッチング素子は、バッテリーから前記回路を介した前記位置検出部への電力の供給の有無を切替える、請求項7から請求項15のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。 The encoder device according to any one of claims 7 to 15, wherein the first switching element switches whether or not power is supplied from the battery to the position detection unit via the circuit. 前記信号発生部は、
前記移動部と連動して移動する磁石と、
前記磁石の移動に伴う磁界の変化によって大バルクハウゼンジャンプを生じる感磁性部と、を含む、請求項1から請求項16のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
The signal generator
A magnet that moves in conjunction with the moving part,
The encoder device according to any one of claims 1 to 16, further comprising a magnetically sensitive portion that causes a large Barkhausen jump due to a change in a magnetic field accompanying the movement of the magnet.
請求項1から請求項17のいずれか一項に記載のエンコーダ装置と、
前記移動部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 17, and the encoder device.
A drive device including a drive unit that supplies a driving force to the moving unit.
請求項18に記載の駆動装置と、
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。
The drive device according to claim 18,
A stage device including a stage that is moved by the drive device.
請求項18に記載の駆動装置と、
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。
The drive device according to claim 18,
A robot device including an arm that is moved by the drive device.
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