JP7013687B2 - 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 - Google Patents

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。

エンコーダ装置は、移動体の移動情報を検出すること等に利用される（例えば、下記の特許文献１参照）。光学式のエンコーダ装置は、スケールに設けられるパターンからの光を高精度に検出することが望まれる。

特開平９－３０４１１２号公報

本発明の第１の態様においては、エンコーダ装置を提供する。エンコーダ装置は、パターンを有するスケールを備えてよい。エンコーダ装置は、スケールに対して相対移動し、パターンからの光を検出する受光センサを備えてよい。エンコーダ装置は、スケールと受光センサとが収容される空間を有する本体部を備えてよい。エンコーダ装置は、受光センサの受光面とスケールとに対して非接触に配置され、パターンからの光が透過する光学部材を備えてよい。エンコーダ装置は、受光センサの検出結果に基づいて、光学部材の異常状態を検出する状態検出部を備えてよい。本体部の空間は、光学部材を境界にして第１の空間と第２の空間とを有してよい。スケールは、第１の空間に配置されてよい。受光センサは、第２の空間に配置されてよい。

本発明の第２の態様においては、駆動装置を提供する。駆動装置は、第１の態様のエンコーダ装置を備えてよい。駆動装置は、移動体に駆動力を供給する駆動部を備えてよい。

本発明の第３の態様においては、ステージ装置を提供する。ステージ装置は、第２の態様の駆動装置を備えてよい。ステージ装置は、駆動装置によって移動するステージを備えてよい。

本発明の第４の態様においては、ロボット装置を提供する。ロボット装置は、第２の態様の駆動装置を備えてよい。ロボット装置は、駆動装置によって移動するアームを備えてよい。

第１実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。 第１実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。 第１実施形態に係る検出ヘッドを示す図である。 第１実施形態に係る光学部材を示す図である。 第２実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。 第３実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。 第４実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。 第５実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。 第６実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。 第７実施形態に係る状態検出部を示す図である。 実施形態に係る駆動装置を示す図である。 実施形態に係るステージ装置を示す図である。 実施形態に係るロボット装置を示す図である。

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。このエンコーダ装置ＥＣは、移動体（移動部材）の位置情報（移動情報）を検出する。エンコーダ装置ＥＣは、例えばロータリーエンコーダである。この場合に、上記の移動体は回転体ＳＦ（回転部材、回転軸）を含み、上記の位置情報は回転位置情報を含む。回転体ＳＦは、例えば、電動モータなどの駆動装置ＭＴＲにおける出力軸（例、電気子と連動する物体、シャフト、回転子）を含む。

上記の回転位置情報は、多回転情報と角度位置情報との一方または双方を含む。多回転情報は、回転の数（例、１回転、２回転、多回転）を示す情報を含む。角度位置情報は、１回転未満の角度位置（回転角）を示す情報を含む。エンコーダ装置ＥＣは、例えば多回転アブソリュートエンコーダである。この場合に、上記の回転位置情報は、多回転情報および角度位置情報を含む。

駆動装置ＭＴＲは、例えば、本体部ＢＤおよび制御部ＭＣを備える。本体部ＢＤ（モータ本体部）は、例えば、移動子、固定子、及びボディを含む。移動子は、例えば電動モータの電気子を含む。固定子は、例えば電動モータの磁石（例、永久磁石）を含む。移動子は、固定子に対して移動する。ボディは、回転子および固定子を収容する。固定子は、ボディ（固定部材）と固定され、移動子は、ボディに対して回転可能に支持される。

制御部ＭＣ（モータ制御部）は、エンコーダ装置ＥＣが検出した回転位置情報に基づいて、回転体ＳＦの駆動を制御する。例えば、制御部ＭＣは、回転位置情報に基づいて、回転子の回転に消費される電力を制御する。制御部ＭＣは、例えば、回転子の角度位置、角速度、及び角加速度の少なくとも一つが目標値に近づくように、本体部ＢＤに供給される電力（印加される電圧と供給される電流との一方または双方）を制御する。

以下の説明において、適宜、図１等に示すＸＹＺ直交座標系を参照する。このＸＹＺ直交座標系において、Ｚ方向は、回転体ＳＦの回転軸ＡＸ（回転中心軸）に平行な方向（アキシャル方向）である。回転軸ＡＸに垂直な方向は、ラジアル方向である。Ｘ方向およびＹ方向は、それぞれＺ方向に垂直な方向である。また、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれについて、適宜、矢印と同じ側を＋側（例、＋Ｚ側）と称し、矢印と反対側を－側（例、－Ｚ側）と称する。

エンコーダ装置ＥＣは、スケールＳと、受光センサ１２と、光学部材１５とを備える。スケールＳは、パターンＰ（光学パターン）を有する。スケールＳは、受光センサ１２に対して相対移動する（受光センサ１２は、スケールＳに対して相対移動する）。本実施形態において、スケールＳは、駆動装置ＭＴＲの移動子側（例、回転体ＳＦ）に固定され、受光センサ１２は、駆動装置ＭＴＲの固定子側（例、本体部ＢＤ）に後述のエンコーダ本体部３１とともに固定される。受光センサ１２は、スケールＳが回転することによって、スケールＳと相対的に回転する。受光センサ１２は、パターンＰからの光を検出する。エンコーダ装置ＥＣは、受光センサ１２の検出結果に基づいて、回転体ＳＦの回転位置情報を検出（算出）する。

光学部材１５は、受光センサ１２の受光面１２ａ（後に図４に示す）とスケールＳとに対して非接触に配置され、後述のエンコーダ本体部３１（本体部）などに直接的又は間接的に接触して配置（固定）されて、スケールＳのパターンＰから受光センサ１２の受光面１２ａまでの光路に配置される。光学部材１５は、パターンＰからの光Ｌが透過する特性（光透過性）を有する。受光センサ１２は、パターンＰからの光Ｌを、光学部材１５を介して検出する。例えば、受光センサ１２は、光学部材１５の所定領域（例、スケールＳのパターンＰから受光センサ１２の受光面１２ａまでの光路の一部）を透過した光Ｌを検出する。このように、光学部材１５は、後述のエンコーダ本体部３１又はシールド部４６などに接触している接触状態（支持状態）で固定され、受光センサ１２の受光面１２ａ及びスケールＳのパターンＰに接触していない非接触状態（非支持状態）で後述の空間ＳＰに配置されている。

なお、エンコーダ装置ＥＣは、後述の光学部材１５に加えて、光学部材１５と同等の機能を有し光学部材１５とは異なる第２の光学部材（不図示）を備える構成でもよい。この場合、例えば、その第２の光学部材は、上述の受光センサ１２の受光面１２ａ及び／又はスケールＳのパターンＰに接触させて配置（固定）されてもよい。

また、光学部材１５は、例えば駆動装置ＭＴＲから異物（例、油、水、オイルミストなどの流体）がエンコーダ装置ＥＣ内（例、後述の空間ＳＰなど）に浸入した場合であっても、上記の異物が受光センサ１２などに付着することを抑制する。光学部材１５は、例えば、光が入射する面を含む部分に、上記の異物に対する撥液性を有する撥液部を備える（後に図４に示す）。この場合、光学部材１５に上記の異物が付着することが抑制される。このように、本実施形態のエンコーダ装置ＥＣは、光学部材１５によって受光センサ１２などに対する異物の付着が抑制されるため、パターンＰからの光を受光センサ１２によって高精度で検出することができ、回転位置情報を高精度で検出可能である。以下、エンコーダ装置ＥＣの各部について説明する。

本実施形態に係るエンコーダ装置ＥＣは、角度検出部１、多回転検出部２、及び合成部３を備える。角度検出部１は回転体ＳＦの角度位置情報を検出（算出）し、多回転検出部２は回転体ＳＦの多回転情報を検出（算出）する。そして、合成部３は、角度検出部１が検出した角度位置情報と、多回転検出部２が検出した多回転情報とを合成して回転位置情報を生成する。例えば、角度検出部１の検出結果がθ［ｒａｄ］であり、多回転検出部２の検出結果がｎ回転である場合に、合成部３は、回転位置情報として（２π×ｎ＋θ）［ｒａｄ］を算出する。回転位置情報は、多回転情報と角度位置情報とを一組にした情報でもよい。エンコーダ装置ＥＣは、合成部３が生成した回転位置情報を外部の装置（例、制御部ＭＣ）に出力する。

角度検出部１は、スケールＳ、検出ヘッド１０（照射部１１、受光センサ１２）、及び処理部１３を備える。スケールＳは、回転体ＳＦに固定され、回転体ＳＦの回転に基づき回転方向に回転する。スケールＳは、例えば円板状の部材である。この場合、上記のラジアル方向はスケールＳの径方向であり、回転方向は円板状のスケールＳの周方向である。スケールＳは、例えば、ガラス製、金属製、あるいは樹脂製の部材である。

スケールＳのパターンＰは、インクリメンタルパターンＩＮＣ及びアブソリュートパターンＡＢＳを含む。インクリメンタルパターンＩＮＣ及びアブソリュートパターンＡＢＳは、例えば、スケールＳの面Ｓａに設けられる。インクリメンタルパターンＩＮＣとアブソリュートパターンＡＢＳとの一方または双方は、スケールＳにおける面Ｓａの反対側の面Ｓｂに設けられてもよい。

検出ヘッド１０は、スケールＳのパターンＰを光学的に検出する。検出ヘッド１０は、例えば、エンコーダヘッド、検出ユニット（検出モジュール）、あるいは光学ユニット（光学モジュール）などである。検出ヘッド１０は、照射部１１および受光センサ１２を含む。

照射部１１（発光部、光源部）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Ｌを照射する。照射部１１は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子（例、固体光源）を含む。受光センサ１２（センサ部、受光部）は、照射部１１から照射されインクリメンタルパターンＩＮＣを経由した光Ｌ、及び照射部１１から照射されアブソリュートパターンＡＢＳを経由した光Ｌをそれぞれ検出する。受光センサ１２は、例えば、フォトダイオードや撮像素子などの受光素子（例、光電変換素子）を含む。

角度検出部１は、スケールＳのパターンニング情報を受光センサ１２で読み取ることにより、回転体ＳＦの１回転以内の角度位置情報を検出する。角度検出部１が検出するスケールＳのパターンニング情報は、例えば、スケールＳ上の透過パターン（例、スリット）又は反射パターン（例、反射膜）等による明暗のパターン（例、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）である。図１において、角度検出部１は反射型検出部である。この場合、受光センサ１２は、反射型のスケールＳで反射した光を検出する。なお、角度検出部１は透過型検出部であってもよい（後に図９で説明する）。

受光センサ１２は、パターンの検出結果を示す信号（検出信号）を処理部１３へ供給する。そして、処理部１３は、受光センサ１２の検出結果を使って、回転体ＳＦの角度位置を検出する。例えば、処理部１３は、アブソリュートパターンＡＢＳからの光を検出した結果を使って第１分解能の角度位置情報を検出する。また、更に、処理部１３は、インクリメンタルパターンＩＮＣからの光を検出した結果を使って、第１分解能の角度位置情報に内挿演算を行うことにより、第１分解能よりも高い第２分解能の角度位置情報を検出する。

多回転検出部２は、角度検出部１の検出対象と同じ回転体ＳＦの角度位置情報を検出する。多回転検出部２は、磁気式エンコーダと光学式エンコーダとの一方または双方を含む。多回転検出部２は、本実施形態において磁気式エンコーダを含むが、光学式エンコーダを含んでもよい。本実施形態の多回転検出部２は、磁石２１、磁気センサ２２、及び処理部２３を備える。

磁石２１（磁気スケール、磁気パターン）は、磁気センサ（例、ホール素子、ＭＲセンサなど）２２に対して相対的に回転する。例えば、磁石２１は、回転体ＳＦの回転によって、磁気センサ２２に対して相対的に回転する。本実施形態では、磁石２１は、回転体ＳＦに固定されたスケールＳ（第１の回転体）に設けられ、回転体ＳＦの回転に基づき回転する。磁石２１は、例えば、スケールＳにおいてインクリメンタルパターンＩＮＣ及びアブソリュートパターンＡＢＳと同じ側の面Ｓａに設けられる。

なお、磁石２１は、スケールＳにおいてインクリメンタルパターンＩＮＣ及びアブソリュートパターンＡＢＳが設けられる面（パターン面）Ｓａと逆側の面Ｓｂに設けられてもよい。また、磁石２１は、パターンＰが設けられる第１の回転体（スケールＳ）と異なる第２の回転体（第２のスケール）に設けられてもよい。上記の第２の回転体は、第１の回転体と連動して回転するように、第１の回転体と回転体ＳＦとの一方または双方と固定される。

磁石２１および磁気センサ２２は、回転体ＳＦの回転によって互いの相対位置（相対的な角度位置）が変化する。磁石２１が形成する磁気センサ２２上の磁界の強さおよび向きは、回転体ＳＦの回転によって変化する。磁気センサ２２は、回転体ＳＦの回転に基づいて磁石２１により形成される磁界を検出する。処理部２３は、磁石２１が形成する磁界を磁気センサ２２が検出した結果に基づいて、回転体ＳＦの多回転情報を検出（算出）する。

図２は、第１実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。図２（Ａ）には、エンコーダ装置ＥＣをアキシャル方向（Ｚ方向）から見た図（アキシャル方向視の図）を示した。図２（Ｂ）には、エンコーダ装置ＥＣをラジアル方向（例、Ｙ方向）から見た図（ラジアル方向視の図）を示した。

本実施形態において、回転体ＳＦは、固定部材ＢＤ１に対して回転する。固定部材ＢＤ１は、例えば、駆動装置ＭＴＲにおける固定子、又は固定子が固定されるボディを含む。固定部材ＢＤ１は、図１に示した本体部ＢＤの一部である。エンコーダ装置ＥＣは、図２（Ｂ）に示すようにエンコーダ本体部３１（本体部）を備える。エンコーダ本体部３１は、受光センサ１２およびスケールＳが収容される空間ＳＰを有する。空間ＳＰは、エンコーダ本体部３１の内壁（内面）と駆動装置ＭＴＲの固定部材ＢＤ１とに囲まれる空間である。エンコーダ本体部３１は、支持部材（第１の支持部材、支持部）３２および支持部材（第２の支持部材、支持部）３３を備える。

支持部材３２は、例えば、プリント基板などの処理基板を含む。支持部材３２には、例えば、処理回路（例、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ）、配線、及び端子の少なくとも一部が形成される。支持部材３２には、例えば、処理回路を含む電子部品（例、ＩＣチップ）が実装される。上記の処理回路は、例えば、図１に示した処理部１３、処理部２３、及び合成部３の少なくとも一部を含む。支持部材３２は、スケールＳにおけるパターンＰ（インクリメンタルパターンＩＮＣおよびアブソリュートパターンＡＢＳ）と、受光センサ１２とのＺ方向のギャップを規定する。また、支持部材３２は、磁石２１と磁気センサ２２とのＺ方向のギャップを規定する。また、支持部材３２は、スケールＳのパターン面Ｓａ（又はパターン面と逆側の面Ｓｂ）に対向して配置されている。

支持部材３３（図２（Ｂ）参照）は、アキシャル方向（Ｚ方向）において、固定部材ＢＤ１と支持部材３２との間に、及び／又はスケールＳのパターン面Ｓａに直交する側面に対向させて、配置される。支持部材３３は、例えばモールド部、スペーサ部等である。支持部材３３は、例えば樹脂製でもよいし、少なくとも表面が絶縁性の金属製（例、アルマイト加工されたアルミニウム製）でもよい。

支持部材３３（図２（Ａ）参照）は、例えば、スケールＳを環状に囲む筒状（又は中空状）の部材である。支持部材３３は、例えばアキシャル方向から見た場合にリング形状である。支持部材３２（図２（Ｂ）参照）は、支持部材３３において固定部材ＢＤ１と反対側の開口を塞ぐように設けられる。支持部材３３は、支持部材３２と固定部材ＢＤ１とに挟まれて、支持部材３２および固定部材ＢＤ１のそれぞれと固定される。

図２（Ｂ）に示すように、スケールＳおよび受光センサ１２は、固定部材ＢＤ１と支持部材３２と支持部材３３とに囲まれる空間ＳＰに収容される。例えば、少なくとも支持部材３２と支持部材３３とによって形成された空間ＳＰには、駆動装置ＭＴＲから生じる異物ＯＢが存在する場合がある。異物ＯＢは、例えば、グリスなどの油（例、油滴、オイルミスト）と水（例、水滴、水蒸気）との一方または双方を含む。また、異物ＯＢは、例えば、液体（例、液滴）と気体（例、液滴が蒸発した蒸気）との一方または双方を含み、空間ＳＰを流動する流体（例、空間ＳＰにおいて複数の所定方向（例、所定位置から受光センサ１２へ向かって移動する方向など）へ移動する流体）である。

受光センサ１２においてスケールＳから光が入射する表面（例、受光面）に異物ＯＢが付着すると、異物ＯＢでの光の屈折、反射、散乱などによって受光センサ１２の検出結果が設計値に対して誤差（検出誤差、測定誤差）を生じる場合がある。そこで、本実施形態の光学部材１５は、例えば、異物ＯＢが受光センサ１２へ向かって移動して受光センサ１２に付着することを抑制し、異物ＯＢによる受光センサ１２の誤差を低減することができる。

光学部材１５は、例えば、スケールＰにおいて受光センサ１２による検出対象の領域と、受光センサ１２とを結ぶ線に交差して設けられる。光学部材１５は、例えば、スケールＰにおいて照射部１１から光が入射する領域と、受光センサ１２とを結ぶ線に交差して設けられる。

本実施形態において、光学部材１５は、支持部材３２（この場合、処理基板）に支持される。図２（Ｂ）において、支持部材３２は、受光センサ１２および光学部材１５を支持する。光学部材１５は、支持部材（第３の支持部材、支持部）３４に接触して固定されて支持部材３２に支持される。支持部材３４は、受光センサ１２の周囲に配置され、支持部材３２に固定される。支持部材３４は、例えば中空の部材であり、受光センサ１２を連続的（例、環状、枠状）又は不連続的（例、短冊状、縞状）に囲むように配置される。

支持部材３４は、支持部材３２において受光センサ１２が配置される面３２ａから、スケールＳに向かって延びている。光学部材１５は、支持部材３４において支持部材３２と反対側の開口を塞ぐように、支持部材３４に固定される。光学部材１５は、支持部材３４に接触して固定されることによって、支持部材３４を介して間接的に支持部材３２に固定されている。なお、支持部材３４は、上述のエンコーダ本体部３１を構成する部材としてもよく、支持部材３２及び支持部材３３と一体的に形成されてもよい。

本実施形態において、エンコーダ本体部３１の空間ＳＰは、少なくとも光学部材１５によって空間（第１の空間）ＳＰ１と空間（第２の空間）ＳＰ２とに分けられている。エンコーダ本体部３１の空間ＳＰは、光学部材１５を境界ＢＺにして空間ＳＰ１と空間ＳＰ２とを有する。空間ＳＰ１は、回転体ＳＦと面する空間である。スケールＳは、空間ＳＰ１に配置される。

本実施形態において、空間ＳＰ２は、光学部材１５と支持部材３２と支持部材３４とに囲まれる空間である。支持部材３２に支持された受光センサ１２は、空間ＳＰ２に配置される。また、光学部材１５は、支持部材３２に支持され、スケールＳと受光センサ１２との間の光路に配置される。空間ＳＰ２は、空間ＳＰ１から異物ＯＢが入ることが光学部材１５によって抑制された空間である。

空間ＳＰ２は、例えば、空間ＳＰ１との間で流体（例、気体や液体の異物など）の移動が抑制されるように、空間ＳＰ１と仕切られる（例、区画される、封止される）。空間ＳＰ２が光学部材１５（ＢＺ）によって封止されている場合、空間ＳＰ２への異物ＯＢの流入が抑制され、受光センサ１２に対する異物ＯＢの付着が抑制される。

本実施形態の光学部材１５は、空間ＳＰにおいて受光センサ１２とスケールＳとに対する境界ＢＺであり、空間ＳＰの少なくとも一部を２以上の空間に区切っている（分けている）。これにより、光学部材１５は、これら２つの空間のうち空間ＳＰ２に配置された部材（この場合、受光センサ１２など）に対する異物ＯＢの付着を低減する。例えば、光学部材１５は、空間ＳＰにおける仕切り板（例、衝立、間を区切る板など）として空間ＳＰの境界ＢＺを構成し、空間ＳＰを空間ＳＰ１と空間ＳＰ２とに仕切る位置に配置されている。

なお、空間ＳＰ２は、光学部材１５を境界ＢＺにして空間ＳＰ１と空間的に通じていてもよい。例えば、光学部材１５が固定された支持部材３４は、受光センサ１２の周囲の一部のみに設けられてもよい。また、支持部材３４は、受光センサ１２の周囲に離散的に設けられてもよい。空間ＳＰ２が空間ＳＰ１と連通している場合においても、例えば、異物ＯＢが受光センサ１２に到達する経路は、光学部材１５を迂回するように長くなり、受光センサ１２に対する異物ＯＢの付着が抑制される。

空間ＳＰ２において、受光センサ１２とスケールＳとの間の光路は、例えば空隙である。受光センサ１２とスケールＳとの間の光路は、スケールＳから受光センサ１２へ向かう光の光路を含む。空間ＳＰにおける光路が空隙である場合、空間ＳＰ２における光路に充填材（例、樹脂）が配置される場合と比べて、充填材での光の吸収、散乱、反射、屈折等が低減され、例えば迷光の発生を抑制可能である。また、受光センサ１２の検出結果に及ぼす充填材の影響を低減可能である。なお、空間ＳＰ２は、その少なくとも一部が光透過性を有する充填材（例、樹脂）などで充填されてもよい。

また、本実施形態において、エンコーダ装置ＥＣは、スケールＳが取り付けられる移動体（例、回転体ＳＦ）の多回転情報を検出する多回転検出部２（図１参照）を備える。本実施形態の光学部材１５は、多回転検出部２のセンサ（例、磁気センサ２２）を覆う位置を避けて、例えば、受光センサ１２に対向する位置、受光センサ１２が受光する光の光路に選択的に配置される。例えば、図２（Ａ）において、光学部材１５は、アキシャル方向（Ｚ方向）から見た場合に、磁気センサ２２と重ならない位置に配置される。また、図２（Ｂ）において、光学部材１５は、空間ＳＰにおいて受光センサ１２の周囲に選択的に配置され、空間ＳＰ２を形成する部材の一部を構成している。例えば、光学部材１５は、磁石２１と磁気センサ２２との間の磁力線を遮らないように、配置される。この場合、光学部材１５が磁気センサ２２の検出結果に及ぼす影響が低減される。

図３は、第１実施形態に係る検出ヘッドを示す図である。検出ヘッド１０は、基板１０ａ、照射部１１、及び受光センサ１２を備える。基板１０ａは、例えば、照射部１１や受光センサ１２が形成される面を有するシリコン基板である。照射部１１は、例えば、基板１０ａに実装されて形成された点光源などである。受光センサ１２は、照射部１１と所定の相対的な位置関係で、基板１０ａに実装されて形成された受光素子アレイ１６および受光素子アレイ１７を含む。このように、本実施形態における照射部１１と受光センサ１２とは、互いに基板１０ａに実装されて一体化されたユニットであり、受発光センサを構成している。また、照射部１１は、エンコーダ装置ＥＣのアキシャル方向視（回転軸ＡＸの軸方向視）において、アキシャル方向（回転軸ＡＸの軸方向）と直交する方向（例、Ｘ方向、Ｙ方向、ラジアル方向）に対して受光素子アレイ１６と受光素子アレイ１７との間に配置されている。

受光素子アレイ１６は、インクリメンタルパターンＩＮＣ（図２（Ｂ）参照）を光学的に検出するセンサである。受光素子アレイ１６は、複数の受光素子１６ａが配列された構造である。複数の受光素子１６ａは、それぞれ、インクリメンタルパターンＩＮＣ（図２（Ｂ）参照）で反射した光を検出する。図２（Ｂ）に示した受光面１２ａは、複数の受光素子１６ａが配列される面である。

受光素子アレイ１７は、アブソリュートパターンＡＢＳ（図２（Ｂ）参照）を光学的に検出するセンサである。受光素子アレイ１７は、複数の受光素子１７ａが配列された構造である。複数の受光素子１７ａは、それぞれ、アブソリュートパターンＡＢＳ（図２（Ｂ）参照）で反射した光を検出する。図２（Ｂ）に示した受光面１２ａは、複数の受光素子１７ａが配列される面である。例えば、複数の受光素子１６ａが配列される面と複数の受光素子１７ａが配列される面とは、互いに平行な面（又は互いにほぼ面一）である。

図４は、第１実施形態に係る光学部材を示す図である。本実施形態において、受光センサ１２は、スケールＳに対して照射部１１と同じ側に配置される。受光センサ１２は、スケールＳにおいてパターンＰに光が入射する面Ｓａと同じ側に配置される。受光センサ１２は、パターンＰで反射した光を検出する。光学部材１５は、照射部１１とパターンＰとの間に配置される。光学部材１５は、照射部１１からパターンＰへ向かう光Ｌの光路に配置される。

また、光学部材１５は、パターンＰから受光センサ１２へ向かう光Ｌの光路に配置される。光学部材１５は、パターンＰにおける検出対象の位置（検出対象位置、検出対象領域領域）と、受光センサ１２とを結ぶ線上の点を含む領域に配置される。光学部材１５は、インクリメンタルパターンＩＮＣから光Ｌが入射し、かつアブソリュートパターンＡＢＳから光Ｌが入射する位置に配置される。光学部材１５は、照射部１１からの光Ｌが入射し、かつパターンＰからの光Ｌが入射する位置に配置される。

光学部材１５は、例えば、受光センサ１２に対してパターンＰと同じ側を覆うカバーガラスを含む。光学部材１５は、例えば平板状の部材である。光学部材１５は、受光センサ１２に対向する面１５ａと、面１５ａの反対側の面１５ｂとを有する。面１５ａは、照射部１１から光Ｌが入射する面（第１の物体表面、第１の物体界面、入射端面）であり、パターンＰから光Ｌが入射して該光が射出する面（第２の物体表面、第２の物体界面、射出面、射出端面）である。面１５ｂは、パターンＰから光Ｌが入射する面（例、入射端面）であり、照射部１１から光Ｌが入射して該光が射出する面（例、射出端面）である。光学部材１５は、受光センサ１２の受光面１２ａと平行に配置される。例えば、光学部材１５の面１５ａと面１５ｂとの一方または双方は、受光センサ１２の受光面１２ａと平行である。図４において、光学部材１５の面１５ａおよび面１５ｂは、それぞれ、受光面１２ａと平行である。

なお、図４では、光学部材１５における光Ｌの屈折の図示が省略されている。受光面１２ａにおいて光Ｌが入射する位置は、例えば、光学部材１５における光Ｌの屈折を加味して設定される。

光学部材１５のうち少なくとも面１５ｂは、異物ＯＢに対して撥液性を有する。例えば、光学部材１５の面１５ｂは、受光センサ１２においてパターンＰからの光Ｌが入射する表面に比べて、異物ＯＢに対する接触角が大きい。異物ＯＢが気体である場合、異物ＯＢの接触角は、異物ＯＢが液化した状態での接触角で表される。

光学部材１５は、母材４１、撥液部４２、及び反射低減部４３を含む。母材４１は、例えば、ガラス製あるいは樹脂製の板状の部材（例、基板、基材）である。母材４１は、パターンＰからの光が透過する特性を有する。また、母材４１は、照射部１１からの光が透過する特性を有する。反射低減部４３は、例えば、反射防止膜あるいは反射防止コーティング（ＡＲコーティング）などである。反射低減部４３は、例えば、光学部材１５の面１５ａあるいは面１５ｂで光が反射することによる受光センサ１２の検出結果への影響を低減することができる。

反射低減部４３は、反射低減部４３ａおよび反射低減部４３ｂを含む。反射低減部４３ａは、空間ＳＰ２（第２の空間）側に面している。反射低減部４３ａは、空間ＳＰ２（第２の空間）側に向いて、空間ＳＰ内に形成されている。反射低減部４３ａは、母材４１に対して照射部１１や受光センサ１２と同じ側に設けられる。反射低減部４３ａは、照射部１１から光学部材１５へ入射する光の反射を低減する。反射低減部４３ａは、例えば、母材４１において照射部１１と同じ側（＋Ｚ側）の面に積層される。反射低減部４３ａは、光学部材１５において照射部１１と同じ側の表層に設けられる。反射低減部４３ａの表面は、光学部材１５の面１５ａを含む。

反射低減部４３ｂは、パターンＰから光学部材１５へ入射する光の反射を低減する。反射低減部４３ｂは、例えば、母材４１においてパターンＰと同じ側（－Ｚ側）の面に積層される。反射低減部４３ｂは、光学部材１５においてパターンＰと同じ側の表層に設けられる。

なお、光学部材１５は、反射低減部４３ａと反射低減部４３ｂとの一方または双方を含まなくてもよい。また、反射低減部４３ａは、光学部材１５の表層以外の層に設けられてもよい。例えば、光学部材１５は、反射低減部４３ａに対して照射部１１と同じ側に、他の層（例、コーティング、膜、光学層、フィルタ、補強材、平坦化層）を備えてもよい。また、光学部材１５は、反射低減部４３ａと母材４１との間と、反射低減部４３ｂと母材４１との間との一方または双方に、他の層（例、膜、光学層、フィルタ、補強材、平坦化層）を備えてもよい。

光学部材１５は、その表面に、異物に対する撥液性を有する撥液部４２を含む。撥液部４２は、光学部材１５の面１５ｂ（光透過面）側の表層に設けられる。撥液部４２は、光学部材１５において最も外側の面１５ｂを含む。撥液部４２は、例えば、空間（第１の空間）ＳＰ１側に面している。撥液部４２は、空間ＳＰ１（第１の空間）側に向いて、空間ＳＰ内に形成されている。撥液部４２は、反射低減部４３ｂにおいてパターンＰと同じ側の面（パターンＰと対向する面）に積層される。撥液部４２は、例えば、フッ素系樹脂を含み、反射低減部４３ｂ上に形成された膜（保護膜）あるいはコーティングである。撥液部４２は、表面改質処理、表面処理等によって撥液性が付与された部分でもよい。母材４１の片面のみに撥液部４２が設けられる場合、母材の両面に撥液部４２が設けられる場合と比較して、撥液部４２における光の散乱、屈折、反射、吸収などの影響（例、光学部材１５における透過率の低下）を低減することができる。

撥液部４２の材料は、異物ＯＢの種類（例、油、水）に基づいて選択される。例えば、異物ＯＢが油を含む場合、撥液部４２は、油に対してロータス効果を発現するように、その材料が選択されてもよい。また、異物ＯＢが水を含む場合、撥液部４２は、水に対してロータス効果を発現するように、その材料が選択されてもよい。

なお、撥液部４２は、面１５ｂにおいて撥液性の分布を有してもよい。例えば、面１５ｂのうち第１領域は、油に対して撥液性を有し、面１５ｂのうち第１領域と異なる第２領域は、水に対して撥液性を有してもよい。上記の第１領域と第２領域とは、例えば、水あるいは油の付着が顕著になる領域を予め試験などで求めておき、その試験結果に基づいて設定されてもよい。

なお、光学部材１５は、撥液部４２と反射低減部４３ｂとの間に、他の層（例、膜、光学層、フィルタ、補強材、平坦化層）を備えてもよい。また、撥液部４２は、光学部材１５において受光センサ１２と同じ側の表層にも設けられてもよい。また、スケールＳは、その表面に撥液部４２と同様の撥液部を備えてもよい。例えば、スケールＳの撥液部は、パターンＰを覆うように設けられてもよい。

なお、光学部材１５は、空間ＳＰ１と面する部分（例、空間ＳＰ１に対向する面１５ｂ）が異物ＯＢに対して撥液性を有し、空間ＳＰ１に面しない部分（例、空間ＳＰ１に対向しない面１５ａ）が異物ＯＢに対して撥液性を有していなくてもよい。光学部材１５は、空間ＳＰ１に面しない部分が異物ＯＢに対して親液性を有してもよい。

実施形態に係るエンコーダ装置ＥＣ（図１参照）は、パターンＰからの光が透過する光学部材１５を備えるので、例えば受光センサ１２へ異物ＯＢ（図４参照）が付着することが抑制される。エンコーダ装置ＥＣは、例えば、異物ＯＢ（図４参照）が受光センサ１２に付着することによる検出結果への影響が低減され、回転位置情報を高精度で検出可能である。

また、光学部材１５が撥液部４２を備える場合、例えば、光学部材１５に対する異物ＯＢの付着が抑制される。例えば、撥液部４２が油に対して撥液性を有する場合、異物ＯＢとして油が光学部材１５に付着することが抑制される。また、例えば、撥液部４２が水に対して撥液性を有する場合、異物ＯＢとして水が光学部材１５に付着することが抑制される。エンコーダ装置ＥＣは、例えば、異物ＯＢ（図４参照）が光学部材１５に付着することによる検出結果への影響が低減され、回転位置情報を高精度で検出可能である。

なお、光学部材１５は、受光センサ１２の受光面１２ａに対して非平行に配置されてもよい。光学部材１５は、受光面１２ａと非直交な面方向に配置されてもよい。光学部材１５は、受光面１２ａに対する斜め方向（交差方向）と平行な面方向に配置されてもよい。例えば、光学部材１５は、面１５ｂが受光面１２ａに対して傾斜するように、配置されてもよい。例えば、光学部材１５は、面１５ｂに付着した異物の液滴（水、油）が光Ｌ（図４参照）の光路の外側に移動するように、面１５ｂが傾斜していてもよい。光学部材１５が受光面１２ａと非平行である場合、受光センサ１２の位置（受光面１２ａにおける光Ｌの検出位置）は、光学部材１５における光Ｌの屈折（例、光路のシフト）に基づいて、設定されてもよい。

なお、光学部材１５の面１５ａと面１５ｂとの一方または双方は、湾曲していてもよい。例えば、光学部材１５は、パワーを有するレンズなどでもよい。例えば、光学部材１５は、レンズアレイを含み、パターンＰからの光を受光センサ１２に集光してもよい。また、光学部材１５は、照射部１１からの光をパターンＰ上に集光してもよい。

なお、光学部材１５は、撥液部４２を備えなくてもよい。例えば、光学部材１５は、気体の異物ＯＢが光学部材１５の表面で液化することを抑制するように、光学部材１５の温度が調整されてもよい。また、光学部材１５は、液体の異物ＯＢが光学部材１５の表面で気化することを促進するように、光学部材１５の温度が調整されてもよい。また、光学部材１５は、交換可能に設けられてもよい。例えば、異物が付着した光学部材１５は、メンテナンス時などに取り外され、異物が付着していない光学部材１５へ交換されてもよい。光学部材１５は、例えば撥液部４２を備えず、異物が所定量を超えて付着した場合に好感されてもよい。

なお、エンコーダ装置ＥＣ（図１参照）は、角度検出部１が磁気式エンコーダを含み、多回転検出部２が光学式エンコーダを含んでもよい。例えば、多回転検出部２は、受光センサ１２およびパターンＰを備え、光学部材１５は多回転検出部２の受光センサ１２に対して設けられてもよい。

なお、エンコーダ装置ＥＣは、角度検出部１が第１の光学式エンコーダを含み、多回転検出部２が第２の光学式エンコーダを含んでもよい。この場合、第１の光学式エンコーダは第１受光センサを備え、第２の光学式エンコーダは、第１受光センサと異なる第２受光センサを備えてもよい。光学部材１５は、上記の第１受光センサと第２受光センサとのそれぞれに設けられてもよい。

また、光学部材１５は、上記の第１受光センサ１２と第２受光センサとの一方のみに設けられてもよい。例えば、異物ＯＢ（図４参照）は、スケールＳのラジアル方向の外側において内側よりも顕著（空間分布が密）である場合がある。この場合、第１受光センサと第２受光センサとのうちラジアル方向の外側の受光センサに光学部材１５が設けられてもよい。

なお、エンコーダ装置ＥＣは、角度検出部１または多回転検出部２を備えなくてもよい。例えば、エンコーダ装置ＥＣは、角度検出部１を備え、角度検出部１が検出する角度位置情報の変化によって、多回転情報を検出してもよい。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図５は、第２実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。エンコーダ装置ＥＣは、受光センサ１２（第１センサ、第１検出部）と異なるセンサ４５（第２センサ、第２検出部）を備える。センサ４５は、スケールＳが取り付けられる移動体（例、回転体ＳＦ）の移動情報（例、多回転情報）を検出する。センサ４５は、例えば、図１に示した磁気センサ２２を含む。センサ４５は、磁気センサ２２でなくてもよく、受光センサ１２（第１受光センサ）と異なる受光センサ（第２受光センサ）でもよい。

図５において、光学部材１５（ＢＺ）は、センサ４５を覆う位置に配置される。光学部材１５は、回転体ＳＦの回転軸ＡＸの方向（例、アキシャル方向、Ｚ方向）から見た場合にセンサ４５と重なる位置に配置される。光学部材１５は、受光センサ１２を覆う位置と、センサ４５を覆う位置とに連続して配置される。受光センサ１２およびセンサ４５は、それぞれ、光学部材１５によって仕切られた空間ＳＰ２に収容される。

本実施形態に係るエンコーダ装置ＥＣは、センサ４５に異物ＯＢが付着することを光学部材１５によって抑制することができる。このエンコーダ装置ＥＣは、例えば、センサ４５に異物ＯＢが付着することによるセンサ４５の検出結果への影響を低減することができる。また、エンコーダ装置ＥＣは、受光センサ１２を覆う位置と、センサ４５を覆う位置とに個別に光学部材１５が設けられる構成と比較して、例えば部品数を減らすことができる。なお、光学部材１５は、受光センサ１２を覆う位置と、センサ４５を覆う位置とに、個別に（独立して）配置されてもよい。

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図６は、第３実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。本実施形態において、エンコーダ装置ＥＣは、エンコーダ本体部３１に接触して固定されたシールド部４６（シールド部材、電磁シールド）を備える。

シールド部４６は、図１に示した処理部１３に対する電磁ノイズ、及び処理部２３に対する電磁ノイズのそれぞれを低減する。シールド部４６は、シールド部４６に対してスケールＳと同じ側から支持部材３２へ向かう電磁ノイズの少なくとも一部を遮断する。シールド部４６は、例えば導電性を有する部材（導電部材）である。シールド部４６は、エンコーダ装置ＥＣに含まれる処理回路の基準電位になる導電部材（グラウンド）でもよい。また、シールド部４６は、基準電位になる導電部材と電気的に接続される導電部材でもよい。

シールド部４６は、図１に示した処理部１３とスケールＳとの間に配置される。例えば、シールド部４６は、支持部材３２（処理基板）とスケールＳとの間に配置される。シールド部４６は、エンコーダ本体部３１に支持される。図６において、シールド部４６は、支持部材３２と支持部材３３とに挟みこまれて、エンコーダ本体部３１に固定される。

シールド部４６は、外縁部４６ａおよび中央部４６ｂを含む。外縁部４６ａは、支持部材３２と支持部材３３とに挟まれた部分である。中央部４６ｂは、支持部材３３の内側の部分である。外縁部４６ａと中央部４６ｂとは、アキシャル方向（Ｚ方向）の段差を有する。中央部４６ｂは、アキシャル方向において、外縁部４６ａよりもスケールＳに接近している。中央部４６ｂは、例えば、アキシャル方向と垂直な平板状である。

シールド部４６は、パターンＰから受光センサ１２へ向かう光Ｌの光路を遮らないように、配置される。図６において、シールド部４６の中央部４６ｂは、光Ｌが通る開口４６ｃを有する。シールド部４６の中央部４６ｂは、ＸＹ平面に平行な面において、支持部材３３の内側で開口４６ｃを除く領域の全域に亘って連続的に設けられる。なお、シールド部４６は、上述の構成に限定されず、その形状、寸法、及び固定方法の少なくとも１つが任意に設定される。例えば、シールド部４６は、メッシュ状でもよいし、梁状（棒状）でもよい。

光学部材１５（ＢＺ）は、シールド部４６に接触して支持される。光学部材１５は、例えば、開口４６ｃを塞ぐように配置される。光学部材１５は、例えば、シールド部４６においてスケールＳと反対側の面に配置される。光学部材１５は、シールド部４６に接触して固定されることによって、シールド部４６を介して間接的にエンコーダ本体部３１に固定されている。光学部材１５は、固定部４７によってシールド部４６に固定される。固定部４７は、例えば、ボルトおよびナット、ネジ、ピンなどの固定冶具、あるいは接着材などである。固定部４７は、ボルトおよびナットなどの取り外し可能な部材でもよいし、リベットなどのかしめによって固定する部材でもよく、接着材などでもよい。固定部４７については、後の図７などでも説明する。

本実施形態に係るエンコーダ装置ＥＣは、シールド部４６に光学部材１５が支持されるので、例えば、シールド部４６と別に光学部材１５の支持部材を設ける場合と比較して、部品数を減らすことができる。また、エンコーダ装置ＥＣは、固定部４７として、ボルトおよびナットなどの取り外し可能な部材が用いられる場合、例えば、メンテナンス（例、光学部材１５の交換）が容易である。

［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図７は、第４実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。本実施形態において、光学部材１５（ＢＺ）は、エンコーダ本体部３１の支持部材３３に支持される。支持部材３３は、外周部３３ａ（第１部分）および内周部３３ｂ（第２部分）を含む。

外周部３３ａは、例えば中空の柱状（例、環状、枠状）の部材である。外周部３３ａは、駆動装置ＭＴＲの固定部材ＢＤ１に固定される。内周部３３ｂは、回転軸ＡＸのラジアル方向において、外周部３３ａの内側に配置される。内周部３３ｂは、例えば、アキシャル方向に垂直な板状である。内周部３３ｂは、スケールＳと受光センサ１２との間を仕切るように配置される。また、本実施形態の支持部材３３は、光学部材１５とともに、空間ＳＰの少なくとも一部を少なくとも２つの空間に区切って分けていることによって、該２つの空間のうち空間ＳＰ２に配置された部材（この場合、受光センサ１２など）に対する異物ＯＢの付着を低減するように機能する。

内周部３３ｂは、パターンＰから受光センサ１２へ向かう光Ｌの光路を遮らないように、配置される。図７において、内周部３３ｂは、光Ｌが通る開口３３ｃを有する。内周部３３ｂは、ＸＹ平面に平行な面において、支外周部３３ａの内側で開口３３ｃを除く領域の全域に亘って連続的に設けられる。光学部材１５は、支持部材３３の内周部３３ｂに支持される。光学部材１５は、例えば、開口３３ｃを塞ぐように配置される。光学部材１５は、固定部４７によって内周部３３ｂに固定される。

図７（Ａ）において、固定部４７は接着材を含む。図７（Ｂ）において、固定部４７は、押さえ部材４７ａと、固定部材４７ｂとを含む。押さえ部材４７ａは、光学部材１５の外縁上と内周部３３ｂ上とに亘って配置される。固定部材４７ｂは、押さえ部材４７ａを内周部３３ｂに固定する。なお、エンコーダ装置ＥＣは、固定部４７（例、固定用の部材）を備えなくてもよい。例えば、図７（Ｃ）に示すように、光学部材１５は、内周部３３ｂの開口３３ｃにはめ込まれて固定されてもよい。

本実施形態に係るエンコーダ装置ＥＣは、支持部材３３に光学部材１５が支持されるので、例えば、支持部材３３と別に光学部材１５の支持部材を設ける場合と比較して、部品数を減らすことができる。なお、内周部３３ｂは、外周部３３ａから延びる片持ちあるいは両持ちの梁状でもよい。また、支持部材３３は、内周部３３ｂと外周部３３ａとが一体的に成形されてもよい。また、支持部材３３は、内周部３３ｂと外周部３３ａとがそれぞれ部材であって、内周部３３ｂと外周部３３ａとが互いに固定（例、接合）されてもよい。

［第５実施形態］
第５実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図８は、第５実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。光学部材１５（ＢＺ）は、本体部３１に支持される。光学部材１５は、支持部材３３に接触して支持部材３３に固定される。光学部材１５は、支持部材３３の支持部３３ｄに支持される。

図８（Ａ）の光学部材１５は、アキシャル方向（Ｚ方向）と垂直なラジアル方向（例、Ｘ方向）において、支持部材３３の内壁３３ｅよりも外側まで設けられる。ラジアル方向において、光学部材１５の外縁は、支持部材３３の内壁３３ｅよりも外側に配置される。支持部３３ｄは、光学部材１５の端部がはめ込まれる凹部を含む。支持部３３ｄは、内壁３３ｅに比べて、ラジアル方向の外側に窪んでいる。支持部材１５は、支持部３３ｄにはめ込まれることで、支持部材３３に固定される。

図８（Ｂ）の光学部材１５は、アキシャル方向（Ｚ方向）と垂直なラジアル方向（例、Ｘ方向）において、支持部材３３の内壁３３ｅよりも内側に設けられる。ラジアル方向において、光学部材１５の外縁は、支持部材３３の内壁３３ｅよりも内側に配置される。支持部３３ｄは、光学部材１５の外縁が係止される凸部（突起部）を含む。支持部３３ｄは、内壁３３ｅに比べて、ラジアル方向の内側へ向かって凸になっている。支持部材１５は、その外縁が支持部３３ｄにねじ止めあるいは接着等によって固定される。

［第６実施形態］
第６実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図９は、第６実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。本実施形態において、エンコーダ装置ＥＣは、透過型のエンコーダを含む。

受光センサ１２は、パターンＰを透過した光（透過光）を検出する。受光センサ１２は、回転体ＳＦの回転軸方向（回転軸ＡＸの方向、アキシャル方向）において、スケールＳに対して、照射部１１と反対側に配置される。例えば、受光センサ１２は、スケールＳにおいてパターンＰに光が入射する面Ｓｂと反対側に配置される。光学部材１５（ＢＺ）は、光学部材１６および光学部材１７を含む。光学部材１６は、第１実施形態などで説明した光学部材１５と同様である。光学部材１６は、パターンＰから受光センサ１２へ向かう光（パターンＰを透過した光）の光路に配置される。このように、上記の光学部材（例、光学部材１６及び光学部材１７）が、照射部１１からパターンＰへ向かう光の間の光路と、パターンＰから受光センサ１２に向かう光の間の光路とにそれぞれ配置される。

光学部材１７は、照射部１１からパターンＰへ向かう光の光路に配置される。光学部材１７は、照射部１１に取り付けられている。光学部材１７は、例えば、光学的なパワー（例、正のパワー、負のパワー）を有するレンズ（例、コンデンサ、コリメータ）などである。光学部材１７は、照射部１１からの光を集光あるいは平行化する。光学部材１７は、その表面に撥液性のコーティングが施されている。なお、光学部材１７は、例えば光学部材１６と同様に、平板状でもよい。また、光学部材１７は、照射部１１と非接触に設けられてもよい。

［第７実施形態］
第７実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図１０は、第７実施形態に係るエンコーダ装置を示す図である。エンコーダ装置ＥＣは、状態検出部４８を備える。状態検出部４８は、パターンＰからの光の検出結果に基づいて、光学部材１５（ＢＺ）の状態を検出する。

状態検出部４８は、受光センサ１２から出力される検出結果（検出信号）に基づいて、光学部材１５の状態を判定する。状態検出部４８は、例えば、光学部材１５が所定の状態で配置されているか否かを検出する。状態検出部４８は、光学部材１５が配置されていない場合、あるいは光学部材１５にひび割れ等の異常がある場合、光学部材１５に所定のレベルを超える量の異物ＯＢが付着している場合等において、異常を知らせる報知信号（報知情報、アラーム信号、警告信号）を出力する。

図１０（Ａ）には、光学部材１５が正常に配置された状態（正常状態）を示した。図７（Ｂ）には、光学部材１５が配置されていない状態（異常状態）を示した。図７（Ｂ）において、符号Ｌ１は正常状態の光路を示し、符号Ｌ２は異常状態の光路を示す。

図１０（Ｂ）に示すように、光学部材１５が配置されていない場合、照射部１１から照射された光Ｌは、光学部材１５での屈折がないことによって、パターンＰに入射する位置が変化する。また、パターンＰを経由した光Ｌは、光学部材１５での屈折がないことによって、受光センサ１２に入射する位置が変化する。受光センサ１２は、例えば複数の検出領域（例、画素）を有し、受光面１２ａにおける光の強度分布を示す検出信号を出力する。

状態検出部４８は、例えば、受光センサ１２の所定の領域（例、１画素、複数の画素）から出力される検出信号のレベルが所定の範囲内であるか否かを判定する。状態検出部４８は、受光センサ１２から出力される検出信号のレベルが所定の範囲内でないと判定した場合、報知信号を出力する。状態検出部４８は、受光センサ１２の検出信号から得られる光強度分布（例、光強度のピーク位置）に基づいて、光学部材１５の状態を検出（例、判定）してもよい。エンコーダ装置ＥＣは、状態検出部４８から出力された報知信号に基づいて、例えば光学部材１５の異常を外部へ報知する。例えば、エンコーダ装置ＥＣは、ランプの点灯あるいは消灯、アラーム音の発生などによって、光学部材１５の異常を外部へ報知する。

なお、図１０（Ｂ）においては、異常状態として、光学部材１５が配置されていない状態を示したが、異常状態は、その他の状態でもよい。例えば、光学部材１５に割れ、キズなどの欠陥がある場合、光学部材１５に所定のレベルを超える量の異物が付着している場合などにおいても、検出信号のレベルあるいは、受光センサ１２の検出信号から得られる光強度分布が変化する。状態検出部４８は、受光センサ１２の検出信号に基づいて、上記の欠陥、あるは異物の付着状態を検出してもよい。例えば、状態検出部４８は、異物の付着状態を示す報知信号（報知情報）を出力してもよい。例えば、光学部材１５は、異物の付着状態を示す報知信号に基づいて、交換されてもよい。

［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１１は、実施形態に係る駆動装置を示す図である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。この駆動装置ＭＴＲは、電動モータを含むモータ装置である。駆動装置ＭＴＲは、移動体（例、回転体ＳＦ）と、移動体を駆動（例、回転駆動）する本体部ＢＤ（駆動部）と、移動体の移動情報（例、位置情報、回転位置情報）を検出するエンコーダ装置ＥＣとを備える。

回転体ＳＦは、負荷側端部ＳＦａと、反負荷側端部ＳＦｂとを有する。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、スケールＳが固定される。エンコーダ装置ＥＣは、上述の実施形態に係るエンコーダ装置である。本実施形態において、スケールＳは、ベアリング４９を介して、エンコーダ本体部３１（例、支持部材３３）に支持される。スケールＳは、ベアリング４９によって回転可能に支持され、かつラジアル方向においてエンコーダ本体部３１に対して位置決めされる。なお、ベアリング４９は、駆動装置ＭＴＲの回転体ＳＦ（ＳＦａ）に接触して配置される構成でもよい。この場合、スケールＳは、回転体ＳＦ（ＳＦａ）に接着剤などによって固定される。

駆動装置ＭＴＲは、エンコーダ装置ＥＣの検出結果を使って、図１などに示した制御部ＭＣが本体部ＢＤを制御する。駆動装置ＭＴＲは、例えばエンコーダ装置ＥＣが回転位置情報を高精度で検出可能であり、回転位置情報に基づいて回転体ＳＦの位置を高精度に制御可能である。

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。また、駆動装置ＭＴＲは、リニアモータを含んでもよく、この場合、エンコーダ装置ＥＣは、リニアエンコーダを含んでもよい。

［ステージ装置］
次に、実施形態に係るステージ装置について説明する。図１２は、実施形態に係るステージ装置を示す図である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。

このステージ装置ＳＴＧは、図１１に示した駆動装置ＭＴＲの回転体ＳＦのうち負荷側端部ＳＦａに、ステージ（回転テーブルＴＢ、移動体、回転体）を取り付けた構成である。ステージ装置ＳＴＧは、駆動装置ＭＴＲを駆動して回転体ＳＦを回転させる。この回転は、回転テーブルＴＢに伝達され、その際にエンコーダ装置ＥＣは、回転体ＳＦの角度位置等を検出する。エンコーダ装置ＥＣからの出力を用いることにより、回転テーブルＴＢの角度位置を検出することができる。なお、駆動装置ＭＴＲの負荷側端部ＳＦａと回転テーブルＴＢとの間に減速機等が配置されてもよい。

ステージ装置ＳＴＧは、例えばエンコーダ装置ＥＣが回転位置情報を高精度で検出可能であり、ステージ（例、回転テーブルＴＢ）の位置を高精度に制御可能である。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。

なお、ステージ装置ＳＴＧは、例えば、Ｘステージ、ＸＹステージ、あるいはＸＹＺステージに適用できる。例えば、駆動装置ＭＴＲがリニアモータであって、ステージ装置ＳＴＧは、ステージを直線的に移動させてもよい。ステージ装置ＳＴＧは、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てもよい。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方向に移動させてもよい。また、駆動装置ＭＴＲが回転モータであって、ステージ装置ＳＴＧは、駆動装置ＭＴＲにおける回転運動を直線運動に変換してステージを直線的に移動させてもよい。

［ロボット装置］
次に、実施形態に係るロボット装置について説明する。図１３は、実施形態に係るロボット装置を示す図である。なお、図１２には、ロボット装置ＲＢＴの一部（関節部分）を模式的に示した。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略装置または簡略化する。このロボット装置ＲＢＴは、第１アームＡＲ１と、第２アームＡＲ２と、関節部ＪＴとを有している。第１アームＡＲ１は、関節部ＪＴを介して、第２アームＡＲ２と接続されている。

第１アームＡＲ１は、腕部１０１、軸受１０１ａ、及び軸受１０１ｂを備えている。第２アームＡＲ２は、腕部１０２および接続部１０２ａを有する。接続部１０２ａは、関節部ＪＴにおいて、軸受１０１ａと軸受１０１ｂの間に配置されている。接続部１０２ａは、回転体ＳＦＲと一体的に設けられている。回転体ＳＦＲは、関節部ＪＴにおいて、軸受１０１ａと軸受１０１ｂの両方に挿入されている。回転体ＳＦＲ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。

減速機ＲＧは、駆動装置ＭＴＲに接続されており、駆動装置ＭＴＲの回転を例えば１００分の１等に減速して回転体ＳＦＲに伝達する。駆動装置ＭＴＲの回転体ＳＦのうち負荷側端部ＳＦａは、減速機ＲＧに接続される。また、駆動装置ＭＴＲの回転体ＳＦのうち反負荷側端部ＳＦｂには、エンコーダ装置ＥＣのスケールＳが取り付けられている。

ロボット装置ＲＢＴは、駆動装置ＭＴＲを駆動して回転体ＳＦを回転させると、この回転が減速機ＲＧを介して回転体ＳＦＲに伝達される。回転体ＳＦＲの回転により接続部１０２ａが一体的に回転し、これにより第２アームＡＲ２が、第１アームＡＲ１に対して回転する。その際、エンコーダ装置ＥＣは、回転体ＳＦの角度位置等を検出する。従って、エンコーダ装置ＥＣからの出力を用いることにより、第２アームＡＲ２の角度位置を検出することができる。

ロボット装置ＲＢＴは、例えばエンコーダ装置ＥＣが回転位置情報を高精度で検出可能であり、第２アームＡＲ２の位置を高精度で制御可能である。なお、ロボット装置ＲＢＴは、上記の構成に限定されず、駆動装置ＭＴＲは、関節を備える各種ロボット装置に適用できる。

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。

１１・・・照射部、１２・・・受光センサ、１２ａ・・・受光面、１３・・・処理部、１５・・・光学部材、３２・・・支持部材（第１支持部材）、３３・・・支持部材（第２支持部材）、４１・・・母材、４２・・・撥液部、４３・・・反射低減部、４５・・・センサ、４６・・・シールド部、４７・・・固定部、４８・・・状態検出部、ＡＸ・・・回転軸、ＥＣ・・・エンコーダ装置、Ｌ・・・光、ＭＴＲ・・・駆動装置、Ｐ・・・パターン、ＲＢＴ・・・ロボット装置、Ｓ・・・スケール、ＳＦ・・・回転体、ＳＴＧ・・・ステージ装置

Claims (20)

1. パターンを有するスケールと、
   前記スケールに対して相対移動し、前記パターンからの光を検出する受光センサと、
   前記スケールと前記受光センサとが収容される空間を有する本体部と、
   前記受光センサの受光面と前記スケールとに対して非接触に配置され、前記パターンからの光が透過する光学部材と、
   前記受光センサの検出結果に基づいて、前記光学部材の異常状態を検出する状態検出部と、を備え、
   前記本体部の空間は、前記光学部材を境界にして第１の空間と第２の空間とを有し、
   前記スケールは、前記第１の空間に配置され、
   前記受光センサは、前記第２の空間に配置される、エンコーダ装置。
2. 前記光学部材は、前記パターンと前記受光センサとの間の光路に配置される、請求項１に記載のエンコーダ装置。
3. 前記光学部材は、前記光が入射する面を含む部分に、異物に対する撥液性を有する撥液部を備える、請求項１又は請求項２に記載のエンコーダ装置。
4. 前記撥液部は、油又は水に対してロータス効果を発現する、請求項３に記載のエンコーダ装置。
5. 前記パターンに光を照射する照射部を備え、
   前記受光センサは、前記パターンで反射した光を検出し、
   前記光学部材は、前記光の光路において、前記照射部からの光が入射し、かつ前記パターンで反射した光が入射する位置に配置される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
6. 前記パターンに光を照射する照射部を備え、
   前記光学部材は、前記パターンを透過した光を検出し、
   前記光学部材は、前記照射部から前記パターンへ向かう光の間の光路と、前記パターンから前記受光センサに向かう光の間の光路とのそれぞれに配置される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
7. 前記スケールが取り付けられる移動体の多回転情報を検出する多回転検出部を備え、
   前記光学部材の少なくとも一部は、前記移動体の回転軸の方向から見た場合に前記多回転検出部のセンサと重ならない位置に配置される、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。
8. 前記スケールが取り付けられる移動体の多回転情報を検出する多回転検出部を備え、
   前記光学部材の少なくとも一部は、前記移動体の回転軸の方向から見た場合に前記多回転検出部のセンサと重なる位置に配置される、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。
9. 前記光学部材は、前記移動体の回転軸の方向から見た場合に、前記受光センサに重なる位置と前記多回転検出部のセンサに重なる位置とに連続して配置される、請求項８に記載のエンコーダ装置。
10. 前記受光センサの検出結果を処理する処理部を備え、
    前記光学部材は、前記スケールが取り付けられる回転体の回転軸の方向から見た場合に前記処理部と重なる位置に配置される、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
11. 前記光学部材において前記受光センサへ向かう光が入射する第１面と、前記光学部材において前記第１面の反対側の第２面との一方又は双方は、前記受光センサの受光面と平行に配置される、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
12. 前記光学部材は、前記本体部に支持される、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
13. 前記本体部は、前記受光センサを支持する第１の支持部材を含み、
    前記光学部材は、前記第１の支持部材に支持される、請求項１２に記載のエンコーダ装置。
14. 前記本体部は、駆動装置の固定部材に固定される第２の支持部材を含み、
    前記光学部材は、前記第２の支持部材に支持される、請求項１２に記載のエンコーダ装置。
15. 前記光学部材を前記本体部に固定する固定部を備える、請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
16. 電磁ノイズを低減するシールド部と、を備え、
    前記光学部材は、前記シールド部に支持される、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
17. 前記スケールに対して所定方向に離れて配置され、前記受光センサの検出結果を処理する処理部を備え、
    前記シールド部は、前記所定方向から見た場合に前記処理部と重なる位置に配置される、請求項１６に記載のエンコーダ装置。
18. 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、
    移動体に駆動力を供給する駆動部と、を備える駆動装置。
19. 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。
20. 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。

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