(57)【要約】      （修正有）【課題】測定軸の回転情報を精度よく取得する。【解決手段】第１測定軸Ｄ１０２Ａに取り付けられ、第１方向に配列された第１パターンＤ１２Ａを有する第１スケールＤ１１Ａと、第１パターンＤ１２Ａの情報を取得する第１取得部Ｄ２０Ａと、動力伝達機構を介して第１測定軸Ｄ１０２Ａに連結された第２測定軸Ｄ１０２Ｂに取り付けられ、第２方向に配列された第２パターンＤ１２Ｂを有する第２スケールＤ１１Ｂと、第２パターンＤ１２Ｂの情報を取得する第２取得部Ｄ２０Ｂと、第２方向とは異なる方向における第２スケールＤ１１Ｂ又は第２取得部Ｄ２０Ｂの一方の移動に対し、第２スケールＤ１１Ｂ又は第２取得部Ｄ２０Ｂの他方を異なる方向に移動可能に支持する支持部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１測定軸に取り付けられ、第１方向に配列された第１パターンを有する第１スケールと、
前記第１パターンの情報を取得する第１取得部と、
動力伝達機構を介して前記第１測定軸に連結された第２測定軸に取り付けられ、第２方向に配列された第２パターンを有する第２スケールと、
前記第２パターンの情報を取得する第２取得部と、
前記第２方向とは異なる方向における前記第２スケール又は前記第２取得部の一方の移動に対し、前記第２スケール又は前記第２取得部の他方を前記異なる方向に移動可能に支持する支持部と、を備える、エンコーダ装置。
【請求項２】
前記支持部は、前記第２スケール又は前記第２取得部の一方の移動に対し、前記第２スケール又は前記第２取得部の他方を前記異なる方向に追従させる、請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項３】
前記支持部は、前記第２スケール又は前記第２取得部の一方の移動に対し、前記第２スケール又は前記第２取得部の他方が前記第２方向に移動することを抑制する、請求項１又は請求項２に記載のエンコーダ装置。
【請求項４】
前記第２測定軸は、中心軸を中心に回転し、
前記異なる方向は、前記第２測定軸が偏心移動する方向、前記第２測定軸の軸方向に対して傾斜する方向、及び前記第２測定軸の軸方向の少なくとも一つを含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項５】
前記支持部は、前記第２測定軸の軸方向と直交する面内において、直交する２方向に互いに移動可能なスライダを有するオルダムカップリングを備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項６】
前記第１測定軸は、中空軸で形成され、
前記第２測定軸は、前記第１測定軸内に回転可能に配置される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項７】
前記第２測定軸は、前記第１測定軸に対して等速回転または減速回転する、請求項６に記載のエンコーダ装置。
【請求項８】
前記第１測定軸は、駆動装置に連結される回転可能な中空の入力軸であり、
前記第２測定軸は、前記動力伝達機構を介して前記入力軸に連結され、かつ前記入力軸内に回転可能に配置される出力軸であり、
前記動力伝達機構は、前記入力軸に対して前記出力軸を等速回転または減速回転する、請求項１から請求項５のいずれ１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項９】
前記第１スケールは、前記第１測定軸の一端部に取り付けられ、
前記第２スケールは、前記第２測定軸の一端部に取り付けられ、
前記第１測定軸の一端部の振れ量と前記第２測定軸の一端部の振れ量とが互いに異なる、請求項８に記載のエンコーダ装置。
【請求項１０】
前記第１測定軸は、前記第２測定軸よりも軸の太さが太い、請求項８又は請求項９に記載のエンコーダ装置。
【請求項１１】
前記第２測定軸の回転を許容し、かつ前記第１取得部が取り付けられる第１基板と、
前記第２測定軸の回転を許容し、かつ前記第２取得部が取り付けられる第２基板と、
前記第１測定軸の一端部、前記第２測定軸の一端部、前記第１スケール、前記第２スケール、前記第１基板及び前記第２基板を収容するケースと、を有し、
前記支持部は、前記ケースと前記第２基板とを接続し、前記ケースに対して、前記異なる方向に前記基板を移動させ、かつ前記第２方向への前記基板の移動を抑制する接続部とを備える、請求項９又は請求項１０に記載のエンコーダ装置。
【請求項１２】
前記第２スケールは、前記駆動装置に関して前記第１スケールより離れて配置される、請求項１１に記載のエンコーダ装置。
【請求項１３】
前記第２基板は、前記第２スケールに対して所定間隔をあけて平行に配置される、請求項１１又は請求項１２に記載のエンコーダ装置。
【請求項１４】
前記第２基板は、軸受を介して前記第２測定軸を回転可能に保持する、請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項１５】
前記第２基板は、前記第２スケールの外周を囲んで配置された筒状のガイド部を保持する、請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項１６】
前記ガイド部は、前記第２スケールに対して、周方向に間隔をあけて複数個所で接触する、請求項１５に記載のエンコーダ装置。
【請求項１７】
前記接続部は、前記第２測定軸の軸方向と直交する面内において、直交する２方向に互いに移動可能なスライダを有するオルダムカップリングで形成される、請求項１１から請求項１６のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項１８】
前記第１パターンは、前記第１方向に配列された光反射部又は光通過部を有する第１光学パターンを有し、
前記第２パターンは、前記第２方向に配列された光反射部又は光通過部を有する第２光学パターンを有し、
前記第１取得部及び前記第２取得部は、前記光学パターンによる反射光または通過光を検出する、請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項１９】
前記第１パターン及び前記第２パターンの少なくとも一方は、磁気パターンであり、
前記第１取得部及び前記第２取得部の少なくとも一方は、前記磁気パターンによる磁場を検出する、請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載のエンコーダ装置と、
前記第１測定軸及び前記第２測定軸の少なくとも一方に駆動力を供給する駆動部と、を備える、駆動装置。
【請求項２１】
移動体と、
前記移動体を移動させる請求項２０に記載の駆動装置と、を備える、ステージ装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の駆動装置を備える、ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
駆動装置（例えば、モータ装置）などの回転軸の回転情報を取得するエンコーダ装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１８４３９号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明の態様に従えば、第１測定軸に取り付けられ、第１方向に配列された第１パターンを有する第１スケールと、第１パターンの情報を取得する第１取得部と、動力伝達機構を介して第１測定軸に連結された第２測定軸に取り付けられ、第２方向に配列された第２パターンを有する第２スケールと、第２パターンの情報を取得する第２取得部と、第２方向とは異なる方向における第２スケール又は第２取得部の一方の移動に対し、第２スケール又は第２取得部の他方を異なる方向に移動可能に支持する支持部と、を備える、エンコーダ装置が提供される。
【０００５】
本発明の他の態様に従えば、上記した態様のエンコーダ装置と、第１測定軸及び第２測定軸の少なくとも一方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。
【０００６】
本発明の他の態様に従えば、移動体と、移動体を移動させる上記した態様の駆動装置と、を備えるステージ装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様に従えば、上記した態様の駆動装置を備えるロボット装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係るエンコーダ装置の一例を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係るエンコーダ装置の一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部の側面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、測定軸が偏心移動した状態を示す図である。
【図４】第２実施形態に係るエンコーダ装置の一例を示す断面図である。
【図５】図４に示すエンコーダ装置の平面図である。
【図６】第３実施形態に係るエンコーダ装置の一例を示す平面図である。
【図７】第４実施形態に係るエンコーダ装置の一例を示す断面図である。
【図８】図７に示すエンコーダ装置の平面図である。
【図９】第５実施形態に係るエンコーダ装置の一例を示す断面図である。
【図１０】第６実施形態に係るエンコーダ装置の一例を示す断面図である。
【図１１】実施形態に係る駆動装置の一例を示す図である。
【図１２】実施形態に係るステージ装置の一例を示す図である。
【図１３】実施形態に係るロボット装置の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面において、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現する。また、以下の各図においてＸＹＺ座標系を適宜用いて方向を説明する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、適宜、図中の矢印の方向が＋方向（例、＋Ｘ方向）であり、その反対方向が−方向（例、−Ｘ方向）であるとする。
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ１００の一例を示す断面図である。図２は、エンコーダ装置Ｄ１００の一例を示す平面図である。図１は、ＸＺ平面に平行な平面による断面図である。図２（Ａ）は、エンコーダ装置Ｄ１００を−Ｚ方向に見たときの平面図である。図２（Ｂ）は、エンコーダ装置Ｄ１００の一部の側面図である。図１及び図２に示すように、エンコーダ装置Ｄ１００は、モータ等の駆動部Ｄ１０１に連結された第１測定軸Ｄ１０２Ａ（入力軸）の回転に関する回転情報、及び動力伝達装置ＤＲＧを介して第１測定軸Ｄ１０２Ａに連結された第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（出力軸）の回転に関する回転情報をそれぞれ検出する。
【００１１】
第1測定軸Ｄ１０２Ａは、中空状に形成されており、軸受Ｄ１０３ａを介して回転軸ＡＸを中心に回転可能に本体部Ｄ１０３に支持されている。第１測定軸Ｄ１０２Ａは、駆動部Ｄ１０１が発生する回転力で回転し、第1測定軸Ｄ１０２Ａの回転は、動力伝達装置ＤＲＧを介して第２測定軸Ｄ１０２Ｂに伝達される。
【００１２】
第２回転軸Ｄ１０２Ｂは、第１測定軸Ｄ１０２Ａ内に配置され、第１測定軸Ｄ１０２Ａと同じ回転軸ＡＸを中心に回転する。第１測定軸Ｄ１０２Ａは、後述する第１スケールが固定される一端部と、動力伝達機構ＤＲＧに連結される他端部と有する。第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、後述する第２スケールが固定される一端部と、動力伝達機構ＤＲＧに連結される他端部とを有する。
【００１３】
第１測定軸Ｄ１０２Ａは、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが内部に配置されているため、第２測定軸Ｄ１０２Ｂよりも軸の太さが太い。さらに、第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、第１測定軸Ｄ１０２Ａよりも長さが長いため、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの一端部は、第１測定軸Ｄ１０２Ａの一端部から突出している。
【００１４】
動力伝達装置ＤＲＧは、第１測定軸Ｄ１０２Ａの回転速度を等速又は減速して第２測定軸Ｄ１０２Ｂに伝達する。動力伝達装置ＤＲＧは、速度調整機（例えば、減速機）として機能する。すなわち、動力伝達装置ＤＲＧは、第１測定軸Ｄ１０２Ａの回転速度と、第２回転軸Ｄ１０２Ｂの回転速度とを異ならせることが可能である。
【００１５】
第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、動力伝達装置ＤＲＧを介して第１測定軸Ｄ１０２Ａの回転が伝達され、等速回転または減速回転する。なお、第１測定軸Ｄ１０２Ａは、モータのシャフト（回転子）であってもよい。また、第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、動力伝達装置ＤＲＧに対し第１測定軸Ｄ１０２Ｂを折り返したように連結されるため、第１測定軸Ｄ１０２Ｂの折り返し軸として機能する。
【００１６】
エンコーダ装置Ｄ１００が検出した回転情報は、駆動部Ｄ１０１の制御部に供給される。この制御部は、エンコーダ装置Ｄ１００から供給された回転情報を使って、第１測定軸Ｄ１０２Ａの回転を制御する。
【００１７】
回転情報は、第１測定軸Ｄ１０２Ａ及び第２測定軸Ｄ１０２Ｂのうち少なくとも一方の回転数を表す多回転情報、及び１回転未満の角度位置（回転角）を表す角度位置情報、角速度、角加速度を含む。多回転情報は、１回転、２回転というように回転数を整数で表した情報でもよいし、３６０°、７２０°というように回転数を角度（例、３６０°の整数倍）で表した情報でもよい。角度位置情報は、９０°、１２０°、２７０°といった情報であり、回転情報は、１回転と９０°（４５０°）というように、１回転未満の回転角と１回転以上の回転角とを区別可能な情報である。なお、回転情報、多回転情報、及び角度位置情報の少なくとも一つは、度（°）以外の次元（例、ラジアン）で表されてもよいし、その数値が２進数など（例、所定のビット数のデジタルデータ）で表されてもよい。例えば、第１測定軸Ｄ１０２Ａは、角度位置情報の取得に用いられ、第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、多回転情報を取得するために用いられてもよい。逆に、第１測定軸Ｄ１０２Ａは、多回転情報を取得するために用いられ、第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、角度位置情報の取得に用いられてもよい。また、第１測定軸Ｄ１０２Ａ及び第２測定軸Ｄ１０２Ｂの双方において、多回転情報と角度位置情報との双方をそれぞれ取得してもよい。
【００１８】
本実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ１００は、第１回転部Ｄ１０Ａと、第２スケールＤ１１Ｂと、第１取得部Ｄ２０Ａと、第２取得部Ｄ２０Ｂと、ケースＤ３０と、支持部Ｄ４０と、を備えている。
【００１９】
第１回転部Ｄ１０Ａは、第１スケールＤ１１Ａを有する。第１スケールＤ１１Ａは、第１測定軸Ｄ１０２Ａの一端部（反負荷）側に固定される。第１測定軸Ｄ１０２Ａの一端部側は、駆動部Ｄ１０１によって駆動される回転対象物が接続される側とは反対側である。
【００２０】
第２回転部Ｄ１０Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂを有する。第２スケールＤ１１Ｂは、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの一端部（反負荷）側に固定される。第２測定軸Ｄ１０２Ｂの一端部は、動力伝達装置ＤＲＧに接続される端部とは反対側である。第２スケールＤ１１Ｂは、第１スケールＤ１１Ａよりも駆動部Ｄ１０１から離れて配置される。
【００２１】
第１スケールＤ１１Ａ及び第２スケールＤ１１Ｂは、円盤状の部材であり、＋Ｚ側の上面及び−Ｚ側の下面がＸＹ平面に平行な板状のものが用いられる。第１スケールＤ１１Ａは、第２スケールＤ１１Ｂより外径が大きいが、これに限定されず、双方が同一の外径であってもよいし、第２スケールＤ１１Ｂが第１スケールＤ１１Ａより外径が大きくてもよい。第１スケールＤ１１Ａは、第１測定軸Ｄ１０２Ａの一端部に取り付けられ（固定され）、第１測定軸Ｄ１０２Ａに対して垂直（ＸＹ平面に平行）またはほぼ垂直に配置される。
【００２２】
また、第１スケールＤ１１Ａの中心は、第１測定軸Ｄ１０２Ａの回転の中心軸ＡＸを通るように配置される。
【００２３】
第２スケールＤ１１Ｂは、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの一端部に取り付けられ（固定され）、第２測定軸Ｄ１０２Ｂに対して垂直（ＸＹ平面に平行）またはほぼ垂直に配置される。また、第２スケールＤ１１Ｂの中心は、第１スケールＤ１１Ａと同様に、中心軸ＡＸを通るように配置される。第１スケールＤ１１Ａ及び第２スケールＤ１１Ｂの素材は任意であり、例えば、金属、樹脂、ガラス等により形成される。
【００２４】
本実施形態において、第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、第１測定軸Ｄ１０２Ａよりも軸の外径が小さく、かつ長さが長いため、第１測定軸Ｄ１０２Ａの一端部の振れ量と、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの一端部の振れ量とが互いに異なる。すなわち、第１スケールＤ１１Ａと第２スケールＤ１１Ｂとの回転軸ＡＸに直交する平面における変位量は異なっている。本実施形態において、回転軸ＡＸに直交する平面内における第２スケールＤ１１Ｂの変位量は、第１スケールＤ１１Ａの変位量よりも大きい。
【００２５】
第１スケールＤ１１Ａは、第１スケールＤ１１Ａの回転方向（第１方向）に沿って配列された第１パターンＤ１２Ａを備えている。第１パターンＤ１２Ａは、第１スケールＤ１１Ａの上面に円環状（リング状、第１方向）に設けられる。第１パターンＤ１２Ａの中心は、第１スケールＤ１１Ａの中心にほぼ一致する。第１パターンＤ１２Ａは、同心円状に形成されるインクリメンタルパターン及びアブソリュートパターンの少なくとも一方を含む。第１パターンＤ１２Ａは、光反射部又は光通過部を有する。第１パターンＤ１２Ａは、光反射パターンであるが、これに限定するものではなく、光透過パターンであってもよい。
【００２６】
第２スケールＤ１１Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂの回転方向（第２方向）に沿って配列された第２パターンＤ１２Ｂを備えている。第２パターンＤ１２Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂの上面に円環状（リング状、第２方向）に設けられる。第１スケールＤ１１Ａの回転方向と、第２スケールＤ１１Ｂの回転方向とは同一であってもよいし、異なってもよい。第２パターンＤ１２Ｂの中心は、第２スケールＤ１１Ｂの中心にほぼ一致する。第２パターンＤ１２Ｂは、同心円状に形成されるインクリメンタルパターン及びアブソリュートパターンの少なくとも一方を含む。第２パターンＤ１２Ｂは、光反射部又は光通過部を有する。第２パターンＤ１２Ｂは、光反射パターンであるが、これに限定するものではなく、光透過パターンであってもよい。第１パターンＤ１２Ａと第２パターンＤ１２Ｂとは、同一であってもよいし、異なってもよい。
【００２７】
第１取得部Ｄ２０Ａは、第１パターンＤ１２Ａに対して光を照射する光照射部と、第１パターンＤ１２Ａに照射されて反射した光を検出する受光部と、を有している。受光部の受光面は、第１スケールＤ１１Ａのうち第１パターンＤ１２Ａが形成された面に対向して配置される。第１取得部Ｄ２０Ａは、第１パターンＤ１２Ａの情報を取得する。第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２パターンＤ１２Ｂに対して光を照射する光照射部と、第２パターンＤ１２Ｂに照射されて反射した光を検出する受光部と、を有している。受光部の受光面は、第２スケールＤ１１Ｂのうち第２パターンＤ１２Ｂが形成された面に対向して配置される。第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２パターンＤ１２Ｂの情報を取得する。
【００２８】
上記した光照射部は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源を含む。光照射部は、発光ダイオード以外の固体光源（例、レーザダイオード）を含んでもよいし、ランプ光源を含んでもよい。上記した受光部としては、光電素子等が用いられる。受光部によって読み取られた光は、電気信号として有線または無線により不図示の制御装置に送信される。第１取得部Ｄ２０Ａと第２取得部Ｄ２０Ｂとは同一の構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。また、第１取得部Ｄ２０Ａ及び第２取得部Ｄ２０Ｂは、第１パターンＤ１２Ａ及び第２パターンＤ１２Ｂを検出する検出部であってもよい。
【００２９】
ケースＤ３０は、第１スケールＤ１１Ａ、第１取得部Ｄ２０Ａ、第２スケールＤ１１Ｂ、及び第２取得部Ｄ２０Ｂ、第１測定軸Ｄ１０２Ａの一端部、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの一端部を収容する。ケースＤ３０は、本体部Ｄ１０３に取り付けられる。ケースＤ３０は、円筒部Ｄ３１及び蓋部Ｄ３２を有している。円筒部Ｄ３１は、ボルト等の不図示の固定部材により、本体部Ｄ１０３の＋Ｚ側の面に固定されている。円筒部Ｄ３１は、第１スケールＤ１１Ａ及び第２スケールＤ１１Ｂの周囲を囲んで配置される。円筒部Ｄ３１は、中心が中心軸ＡＸと一致するように配置される。蓋部Ｄ３２は、円筒部Ｄ３１の＋Ｚ側の端面に配置される。蓋部Ｄ３２は、不図示の固定部材により、円筒部Ｄ３１に固定されるが、円筒部Ｄ３１と一体に形成されたものでもよい。蓋部Ｄ３２は、第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂと対向するように配置される。
【００３０】
円筒部Ｄ３１の内周面に沿うように、円筒状の支持部材Ｄ３３が配置される。支持部材Ｄ３３を複数の棒状部材で形成してもよい。支持部材Ｄ３３は、本体部Ｄ１０３の＋Ｚ側の面に接して配置される。支持部材Ｄ３３の＋Ｚ側の面には、第１基板Ｄ４１Ａが取り付けられる。第１基板Ｄ４１Ａは、円筒部Ｄ３１の内周面に接する円盤状の部材である。第１基板Ｄ４１Ａは、支持部材Ｄ３３に固定され、回転軸ＡＸ周りの回転、及び回転軸ＡＸに直交する平面内における移動が規制されている。第１基板Ｄ４１Ａの中央部分には、中心軸ＡＸの軸線方向に貫通された貫通部Ｄ４１Ａａが設けられており、この貫通部Ｄ４１Ａａを第２測定軸Ｄ１０２Ｂが貫通している。第１基板Ｄ４１Ａは、貫通部Ｄ４１Ａａにより第２測定軸Ｄ１０２Ｂの回転を許容する。
【００３１】
第１基板Ｄ４１Ａの−Ｚ側の面には、第１取得部Ｄ２０Ａが取り付けられる。第１基板Ｄ４１Ａは、第１取得部Ｄ２０Ａに電気的に接続される回路を有してもよい。第１基板Ｄ４１Ａは、第１スケールＤ１１Ａに対して所定間隔をあけて平行またはほぼ平行に配置される。第１基板Ｄ４１Ａは、支持部材Ｄ３３で支持されることにより第１スケールＤ１１Ａとの間隔を一定に維持する。これにより、第１取得部Ｄ２０Ａは、第１パターンＤ１２Ａに対する距離を一定に維持することができる。
【００３２】
円筒部Ｄ３１の内周面に沿うように、第１基板Ｄ４１Ａの周縁部かつ＋Ｚ側の面に、円筒状の支持部材Ｄ３４が配置される。支持部材Ｄ３４を複数の棒状部材で形成してもよい。支持部材Ｄ３４の支持面（＋Ｚ側の面であり、回転軸ＡＸに直交する平面）には、第２基板Ｄ４１Ｂが支持面の面内で移動（摺動）可能に載置される。第２基板Ｄ４１Ｂは、支持部材Ｄ３４に固定されない。第２基板Ｄ４１Ｂは、円筒部Ｄ３１の内径より小さい外径を持つ円盤状の部材である。第２基板Ｄ４１Ｂの−Ｚ側の面には、第２取得部Ｄ２０Ｂが取り付けられる。第２基板Ｄ４１Ｂは、第２取得部Ｄ２０Ｂに電気的に接続される回路を有してもよい。第２基板Ｄ４１Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂに対して所定間隔をあけて平行またはほぼ平行に配置される。第２基板Ｄ４１Ｂの中央部分には、中心軸ＡＸの軸線方向に貫通された貫通部Ｄ４１Ｂａが設けられており、この貫通部Ｄ４１Ｂａを第２測定軸Ｄ１０２Ｂの小径軸が貫通している。
【００３３】
第２基板Ｄ４１Ｂの＋Ｚ側の面には、軸受Ｄ４３が取り付けられる。軸受Ｄ４３は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂを回転可能に保持する。第２基板Ｄ４１Ｂは、貫通部Ｄ４１Ｂａ及び軸受Ｄ４３により、第２測定軸Ｄ１０２の回転を許容している。また、第２基板Ｄ４１Ｂは、支持部材Ｄ３４の支持面に載置されることにより第２スケールＤ１１Ｂとの間隔を一定に維持する。これにより、第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２パターンＤ１２Ｂに対する距離を一定に維持することができる。
【００３４】
支持部Ｄ４０は、第２基板Ｄ４１Ｂと接続部Ｄ４２とを含んで構成される。接続部Ｄ４２は、基板側ハブＤ４４と、ケース側ハブＤ４５と、スライダＤ４６と、を有している。これら基板側ハブＤ４４、ケース側ハブＤ４５、及びスライダＤ４６は、オルダムカップリングＤ４７を構成する。
【００３５】
オルダムカップリングＤ４７は、ケースＤ３０と第２基板Ｄ４１Ｂとを接続する。オルダムカップリングＤ４７は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの軸方向と直交する面内において、直交する２方向（第２スケールＤ１１Ｂ又は第２基板Ｄ４１Ｂの径方向、第２スケールＤ１１Ｂ又は第２基板Ｄ４１Ｂの接線方向）に互いに移動可能なスライダＤ４６を有している。図２（Ｂ）は、接続部Ｄ４２を−Ｘ方向に見たときの一例を示している。図１及び図２（Ｂ）に示すように、基板側ハブＤ４４は、第２基板Ｄ４１Ｂの＋Ｚ側の上面に固定されている。基板側ハブＤ４４は、Ｙ方向（第２スケールＤ１１Ｂ又は第２基板Ｄ４１Ｂの径方向）に延びる凸部を備える。ケース側ハブＤ４５は、蓋部Ｄ３２の−Ｚ側の面に固定されている。ケース側ハブＤ４５は、Ｘ方向（第２スケールＤ１１Ｂ又は第２基板Ｄ４１Ｂの接線方向）に延びる凸部を備える。
【００３６】
スライダＤ４６は、Ｚ方向において基板側ハブＤ４４とケース側ハブＤ４５との間に配置される。スライダＤ４６は、−Ｚ側の面に基板側凹部Ｄ４６ａを有している。基板側凹部Ｄ４６ａは、Ｙ方向に沿って溝状に形成されている。基板側凹部Ｄ４６ａには、基板側ハブＤ４４の凸部が嵌め込まれる。スライダＤ４６は、基板側凹部Ｄ４６ａに基板側ハブＤ４４の凸部が嵌め込まれた状態で、基板側ハブＤ４４に対してＹ方向に相対的に移動可能であり、また、基板側ハブＤ４４に対してＸ方向への相対的な移動が規制される。
【００３７】
スライダＤ４６は、＋Ｚ側の面にケース側凹部Ｄ４６ｂを有している。ケース側凹部Ｄ４６ｂは、Ｘ方向に沿って溝状に形成されている。ケース側凹部Ｄ４６ｂには、ケース側ハブＤ４５の凸部が嵌め込まれる。スライダＤ４６は、ケース側凹部Ｄ４６ｂにケース側ハブＤ４５の凸部が嵌め込まれた状態で、ケース側ハブＤ４５に対してＸ方向に相対的に移動可能であり、また、ケース側ハブＤ４５に対してＹ方向への相対的な移動が規制される。
【００３８】
第２基板Ｄ４１Ｂは、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが回転した場合でも、オルダムカップリングＤ４７及び軸受Ｄ４３により、第２基板Ｄ４１自体の回転が抑制される。すなわち、第２基板Ｄ４１Ｂは、ケースＤ３０に対して、第２スケールＤ１１Ｂの回転方向とは異なる方向、例えば第２スケールＤ１１Ｂの径方向及び接線方向の少なくとも一方に移動し、かつ、第２スケールＤ１１Ｂの回転方向への移動が抑制されている。
【００３９】
このように、スライダＤ４６は、基板側ハブＤ４４とケース側ハブＤ４５とにそれぞれ連結されるため、第２基板Ｄ４１Ｂは、Ｘ方向またはＹ方向に移動可能であるが、中心軸ＡＸを軸とする回転方向への移動は規制される。一方、第２基板Ｄ４１Ｂは、支持部材Ｄ３４に摺動可能に載置され、かつ軸受４３によって第２測定軸Ｄ１０２Ｂを回転可能に支持されているため、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの移動に追従する。
【００４０】
したがって、第２基板Ｄ４１Ｂは、オルダムカップリングＤ４７から一定の（回転方向の）規制を受けつつ、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの移動に応じて移動することになる。第２基板Ｄ４１Ｂに固定されている第２取得部Ｄ２０Ｂも、第２基板Ｄ４１Ｂと同様に、オルダムカップリングＤ４７からの規制を受けつつ、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの移動に応じて移動する。
【００４１】
第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合、この第２測定軸Ｄ１０２Ｂの移動に伴って第２基板Ｄ４１Ｂが支持部Ｄ３４上をＸＹ面に沿って移動する。なお、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの偏心移動は、中心軸ＡＸと直交する平面に沿った方向に第２測定軸Ｄ１０２Ｂの一端部が移動することをいう。第２基板Ｄ４１Ｂが第２測定軸Ｄ１０２ＢとともにＸ方向に移動する場合、基板側ハブＤ４４及びスライダＤ４６がケース側ハブＤ４５に対してＸ方向に移動する。また、第２基板Ｄ４１Ｂが第２測定軸Ｄ１０２Ｂと一体でＹ方向に移動する場合、基板側ハブＤ４４がスライダＤ４６（及びケース側ハブＤ４５）に対してＹ方向に移動する。このように、接続部Ｄ４２は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合、第２取得部Ｄ２０ＢのＸ方向及びＹ方向への移動を許容し、第２取得部Ｄ２０Ｂが中心軸ＡＸまわりに回転するのを規制するように、第２取得部Ｄ２０Ｂを支持する。
【００４２】
したがって、第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合、第２基板Ｄ４１Ｂとともに第２測定軸Ｄ１０２Ｂと一体になってＸ方向及びＹ方向に移動する。また、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合、第２スケールＤ１１Ｂは第２測定軸Ｄ１０２Ｂとともに第２測定軸Ｄ１０２Ｂと同一方向に移動する。これにより、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合、第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂに追従してＸ方向及びＹ方向に移動する。このように、支持部Ｄ４０は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの移動に追従して移動することにより、第２取得部Ｄ２０Ｂと第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂとを位置合わせする。
【００４３】
次に、本実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ１００において、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの偏心による検出誤差を低減する原理を説明する。図３は、偏心による検出誤差が生じる原理を説明する図である。まず、図３（Ａ）には、第２取得部Ｄ２０Ｂが第２測定軸Ｄ１０２Ｂの偏心移動に追従しない場合を示す。図３（Ａ）に示すように、第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、中心軸ＡＸがＸＹ座標平面の位置Ｊ１（ｒ，０）に配置され、回転時には、中心軸ＡＸが原点（０，０）を中心とした円を描くように偏心移動するものとする。この場合において、第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２パターンＤ１２ＢのうちＸ軸に重なる位置Ｐ１に配置された第２パターンＤ１２Ｂａからの反射光を検出する。
【００４４】
この状態から、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが図中の反時計回りに角度θ回転する場合、中心軸ＡＸが位置Ｊ２（ｒcosθ，ｒsinθ）に偏心移動する。仮に、中心軸ＡＸがＪ１に位置したまま第２測定軸Ｄ１０２Ｂが回転した場合には、位置Ｐ１に対して時計回りに角度θ離れた位置Ｑ１の第２パターンＤ１２Ｂｂが反時計回りに移動し、位置Ｐ１に配置される。この場合、第２取得部Ｄ２０Ｂは、位置Ｐ１に配置される当該第２パターンＤ１２Ｂｂからの反射光を検出する。
【００４５】
しかしながら、偏心によって第２測定軸Ｄ１０２Ｂの中心軸ＡＸが位置Ｊ１から位置Ｊ２に移動する場合、第２パターンＤ１２ＢｂがＸ軸から＋Ｙ側にずれた位置Ｑ２に配置される。このとき、第２取得部Ｄ２０ＢはＸ軸上に配置されたままであるため、第２パターンＤ１２ＢのうちＸ軸に重なる位置Ｑ３には、第２パターンＤ１２Ｂｃが配置される。したがって、第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２パターンＤ１２Ｂｃからの反射光を検出する。第２パターンＤ１２Ｂｂの位置Ｑ２に対して、第２パターンＤ１２Ｂｃの位置Ｑ３は、中心軸ＡＸを中心として時計回りに角度βずれた位置である。よって、第２取得部Ｄ２０Ｂでは、角度βに相当する検出誤差が生じる。
【００４６】
ここで、位置Ｑ３の座標は、中心軸ＡＸから第２パターンＤ１２Ｂａまでの半径をＲとすると、
（ｒcosθ＋Ｒcos（−β），ｒsinθ＋Ｒsin（−β））
である。
【００４７】
位置Ｑ３はＸ軸に重なる位置であるため、Ｙ座標が０である。よって、
ｒsinθ＋Ｒsin（−β）＝０  であり、これより角度βは、
β＝sin−１（（ｒsinθ）／Ｒ）  である。
【００４８】
これに対して、第１実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ１００は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合、第２取得部Ｄ２０Ｂが第２スケールＤ１１Ｂ及び第２測定軸Ｄ１０２ＢとともにＸ方向及びＹ方向に移動する。このため、図３（Ｂ）に示すように、偏心によって第２測定軸Ｄ１０２Ｂの中心軸ＡＸが位置Ｊ１から位置Ｊ２に移動した場合、第２取得部Ｄ２０Ｂが中心軸ＡＸの移動方向と同一方向に追従して移動する。これにより、第２取得部Ｄ２０Ｂと第２パターンＤ１２Ｂとの相対位置が変化することが抑制される。この場合、第２取得部Ｄ２０Ｂは、Ｘ軸上から移動して、位置Ｑ２に配置される第２パターンＤ１２Ｂｂからの反射光を検出する。
【００４９】
以上のように、第１実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ１００は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の回転情報を精度よく取得可能である。エンコーダ装置Ｄ１００は、第２取得部Ｄ２０Ｂが第２測定軸Ｄ１０２Ｂの中心軸ＡＸに交差する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に第２スケールＤ１１Ｂ及び第２測定軸Ｄ１０２Ｂとともに移動可能である。このため、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合であっても、第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂと第２取得部Ｄ２０Ｂとの相対的な位置関係がずれることを抑制でき、第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の回転情報を誤差なく取得することができる。
【００５０】
なお、本実施形態において、オルダムカップリングＤ４７は上記した構成に限定されない。例えば、第２基板Ｄ４１Ｂが中心軸ＡＸまわりに回転するのを規制しつつ、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能とする任意の構成を適用することができる。また、オルダムカップリングＤ４７において、スライダＤ４６が基板側ハブＤ４４及びケース側ハブＤ４５に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ移動可能であることに限定されず、ＸＹ平面において直交する二方向に移動可能に設定されたものであれば適用可能である。また、第２基板Ｄ４１Ｂは、円盤状の部材が用いられることに限定されず、矩形状のものが使用されてもよい。
【００５１】
本実施形態では、第２基板Ｄ４１Ｂが支持部材Ｄ３４の支持面を摺動しているが、これに限定されない。例えば、第２基板Ｄ４１Ｂと支持部材Ｄ３４の支持面との間に、ローラまたはフリーボール等を配置して両者間の摩擦を低減してもよい。また、第２基板Ｄ４１Ｂと支持部材Ｄ３４とが接する面に、摩擦を軽減するための構成や処理（例えば、フッ素樹脂等のコート）をしてもよい。
【００５２】
また、本実施形態において、オルダムカップリングＤ４７に代えて、複数の平行ばねを組み合わせた構成を支持部Ｄ４０として適用してもよい。複数の平行ばねは、基板側平行ばねと、ケース側平行ばねとを含む。基板側平行ばねは、Ｙ方向の剛性が高く、Ｙ方向に弾性変形をしない、またはＹ方向にほとんど弾性変形しないものであり、Ｘ方向に弾性変形可能である。また、ケース側平行ばねは、Ｘ方向の剛性が高く、Ｘ方向に弾性変形をしない、またはＸ方向にほとんど弾性変形しないものであり、Ｙ方向に弾性変形可能である。
【００５３】
複数の平行ばねを支持部Ｄ４０として用いることにより、第２基板Ｄ４１Ｂが移動した後、平行ばねの復元力によって第２基板Ｄ４１Ｂを元の位置に戻すことが可能である。
【００５４】
本実施形態において、第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、第１測定軸Ｄ１０２Ａよりも軸の外径が小さく、かつ長さが長いため、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの一端部に振れが発生し、回転情報の検出精度が低下することがあるが、本実施形態では、回転情報の検出精度の低下を抑制することが可能である。
【００５５】
［第２実施形態］
図４は、第２実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ２００の一例を示す図である。図５は、エンコーダ装置Ｄ２００を−Ｚ方向に見たときの平面図である。図４及び図５に示すように、エンコーダ装置Ｄ２００は、支持部Ｄ２４０を備えている。第２実施形態では、支持部Ｄ２４０の構成が第１実施形態と異なり、他の構成については第１実施形態と同様である。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。
【００５６】
支持部Ｄ２４０は、第２基板Ｄ２４１Ｂと、接続部Ｄ４２と、ガイド部Ｄ２４３と、を有している。第２基板Ｄ２４１Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂより外径の寸法が大きな円盤状に形成される。第２基板Ｄ２４１Ｂは、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの＋Ｚ側に離間して、中心位置が中心軸ＡＸに一致またはほぼ一致するように配置される。第２基板Ｄ２４１Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂに対してＺ方向に所定間隔をあけて配置される。第２基板Ｄ２４１Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂと平行またはほぼ平行に配置される。第２基板Ｄ２４１Ｂの−Ｚ側の面には、第２取得部Ｄ２０Ｂが取り付けられる。第２基板Ｄ２４１Ｂは、第２取得部Ｄ２０Ｂに電気的に接続される回路を有してもよい。接続部Ｄ４２は、基板側ハブＤ４４が第２基板Ｄ２４１Ｂの＋Ｚ側の面に固定されている。接続部Ｄ４２の他の構成については、第１実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００５７】
ガイド部Ｄ２４３は、円筒状に形成される。ガイド部Ｄ２４３は、第２基板Ｄ２４１Ｂの外縁かつ−Ｚ側の面に固定されており、第２基板Ｄ２４１Ｂと一体に回転する。第２基板Ｄ２４１Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂの外周を囲んで配置された筒状のガイド部Ｄ２４３を保持する。ガイド部Ｄ２４３の内周面は、第２スケールＤ１１Ｂの外縁に摺動可能に当接している。第２基板Ｄ２４１Ｂ及びガイド部Ｄ２４３は、第２スケールＤ１１Ｂが回転する場合でも接続部Ｄ４２に保持されており回転しない。なお、ガイド部Ｄ２４３と第２スケールＤ１１Ｂとの間に摩擦が生じるので、ガイド部Ｄ２４３の内周面のうち第２スケールＤ１１Ｂとの当接部分は、摩擦を軽減するための構成や処理等が施されていてもよい。ガイド部Ｄ２４３は、第２スケールＤ１１Ｂの外縁かつ＋Ｚ側の面に当接する段部Ｄ２４３ａを有している。この段部Ｄ２４３ａにより、第２基板Ｄ２４１Ｂと第２スケールＤ１１Ｂとの間隔が維持される。
【００５８】
上記のように構成されたエンコーダ装置Ｄ２００は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合、第２測定軸Ｄ１０２Ｂと一体で第２スケールＤ１１Ｂが移動する。この第２スケールＤ１１Ｂの移動により、ガイド部Ｄ２４３及び第２基板Ｄ２４１Ｂが一体となって第２第２スケールＤ１１ＢとともにＸ方向及びＹ方向に移動する。このため、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合でも、この移動に追従して第２取得部Ｄ２０Ｂが同一方向に移動する。これにより、第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動した場合に、第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂに対して位置合わせされた状態が維持される。すなわち、第２取得部Ｄ２０Ｂと第２パターンＤ１２Ｂとの位置ずれが生じるのを抑制される。
【００５９】
以上のように、第２実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ２００は、第１実施形態と同様に第１測定軸Ｄ１０２Ｂの回転情報を精度よく取得可能である。エンコーダ装置Ｄ２００は、第２取得部Ｄ２０Ｂが第２測定軸Ｄ１０２Ｂの中心軸ＡＸに交差する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に第２スケールＤ１１Ｂ及び第２測定軸Ｄ１０２Ｂとともに移動可能である。このため、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合であっても、第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂと第２取得部Ｄ２０Ｂとの相対的な位置関係がずれることを抑制でき、第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の回転情報を誤差なく取得することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、ガイド部Ｄ２４３と第２スケールＤ１１Ｂとを摺動するようにしているがこれに限定されない。ガイド部Ｄ２４３と第２スケールＤ１１Ｂとの間にローラまたはフリーボール等を配置して両者間の摩擦を低減してもよい。
【００６１】
［第３実施形態］
図６は、第３実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ３００の一例を示す図である。図６は、エンコーダ装置Ｄ３００を−Ｚ方向に見たときの平面図である。図６に示すように、エンコーダ装置Ｄ３００は、ガイド部Ｄ３４３を備えている。第３実施形態では、ガイド部Ｄ３４３の構成が第２実施形態とは異なり、他の構成については第２実施形態と同様である。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。
【００６２】
ガイド部Ｄ３４３は、円筒状に形成される。ガイド部Ｄ３４３は、第２基板Ｄ２４１Ｂ（図５等参照）の外縁かつ−Ｚ側の面に固定されており、第２基板Ｄ２４１Ｂと一体に回転する。また、ガイド部Ｄ３４３の内周面には、径方向の内側に突出して第２スケールＤ１１Ｂの外縁に当接する複数の突出部Ｄ３４３ａが設けられている。なお、他の構成は、上記した第２実施形態のガイド部Ｄ２４３と同様である。複数の突出部Ｄ３４３ａは、中心軸ＡＸの軸線周り方向に所定の間隔で複数設けられている。本実施形態では、突出部Ｄ３４３ａが中心軸ＡＸの軸線周りの方向に等間隔で３つ設けられた構成を例に挙げているが、これに限定するものではなく、４つ以上設けられてもよく、また、中心軸ＡＸまわりに不等間隔に設けられてもよい。
【００６３】
上記のように構成されたエンコーダ装置Ｄ３００は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合、第２測定軸Ｄ１０２Ｂと一体で第２スケールＤ１１Ｂが移動する。この第２スケールＤ１１Ｂの移動により、ガイド部Ｄ３４３と第２基板Ｄ２４１Ｂとが一体となってＸ方向及びＹ方向に移動する。このため、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動する場合でも、この移動に追従して第２取得部Ｄ２０Ｂが同一方向に移動する。これにより、第２取得部Ｄ２０Ｂは、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが偏心移動した場合に、第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂに対して位置合わせされた状態が維持される。すなわち、第２取得部Ｄ２０Ｂと第２パターンＤ１２Ｂとの位置ずれが生じるのを抑制される。
【００６４】
以上のように、第３実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ３００は、第２実施形態と同様に、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの回転情報を精度よく取得可能である。また、エンコーダ装置Ｄ３００は、第２スケールＤ１１Ｂとガイド部Ｄ３４３との間が突出部Ｄ３４３ａによって部分的に当接されている。このため、第２スケールＤ１１Ｂの外縁全体がガイド部Ｄ３４３に当接する場合に比べて、第２スケールＤ１１Ｂとガイド部Ｄ３４３との間の摩擦が低減される。
【００６５】
なお、本実施形態では、突出部Ｄ３４３ａと第２スケールＤ１１Ｂとが摺動しているが、これに限定されない。突出部Ｄ３４３ａの先端部分にローラまたはフリーボール等を配置して両者間の摩擦を低減してもよい。また、突出部Ｄ３４３ａは、Ｚ方向から見たときに円弧状に形成されるがこれに限定されない。突出部Ｄ３４３ａは、Ｚ方向から見て三角形状に形成されてもよい。
【００６６】
［第４実施形態］
図７は、第４実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ４００の一例を示す図であり、ＸＺ平面に平行な平面による断面図である。図８は、エンコーダ装置Ｄ４００を−Ｚ方向に見たときの平面図である。図７及び図８に示すように、エンコーダ装置Ｄ４００は、支持部Ｄ４４０を備えている。第４実施形態では、支持部Ｄ４４０の構成が第１実施形態とは異なり、他の構成については第１実施形態と同様である。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。
【００６７】
支持部Ｄ４４０は、複数の駆動素子Ｄ４４１Ｂと、素子支持部Ｄ４４２と、を有している。駆動素子Ｄ４４１Ｂは、それぞれ第２取得部Ｄ２０Ｂに取り付けられる。駆動素子Ｄ４４１Ｂとしては、圧電素子等が用いられる。複数の駆動素子Ｄ４４１Ｂは、第２取得部Ｄ２０ＢをＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｘ方向を軸とする回転方向、Ｙ方向を軸とする回転方向、及びＺ方向を軸とする回転方向に移動させることができるように配置される。駆動素子Ｄ４４１Ｂのそれぞれは、制御部Ｄ４５０によって駆動量または駆動タイミング等が制御される。駆動素子Ｄ４４１Ｂは、素子支持部Ｄ４４２を介してケースＤ３０の円筒部Ｄ３１あるいは蓋部Ｄ３２に支持される。
【００６８】
なお、図７に示すように、エンコーダ装置Ｄ４００は、第２測定軸Ｄ１０２Ｂの偏心移動、傾斜、Ｚ方向への移動の少なくとも一つを検出して検出結果を制御部６５０に出力するセンサＤ４５１を備えている。センサＤ４５１は、第２測定軸Ｄ１０２Ｄに代えて第２スケールＤ１１Ｂの一部を検出してもよい。
【００６９】
制御部Ｄ４５０は、センサＤ４５１の検出結果に基づいて駆動素子Ｄ４４１Ｂを駆動し、第２取得部Ｄ２０Ｂを移動させて第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂと第２取得部Ｄ２０Ｂとの相対位置が変動しないように制御する。なお、センサＤ４５１を配置するか否かは任意である。センサＤ４５１がない場合、制御部Ｄ４５０は、不図示の記憶部に記憶された制御内容に基づいて各駆動素子Ｄ４４１Ｂを駆動してもよい。また、制御部Ｄ４５０は、第２取得部Ｄ２０Ｂにおける検出結果に基づいて、第２パターンＤ１２Ｂのうちインクリメンタルパターンとアブソリュートパターンとの位相差から第２測定軸Ｄ１０２Ｂの偏心移動等を算出し、この算出結果を用いて各駆動素子Ｄ４４１Ｂを駆動してもよい。
【００７０】
以上のように、第４実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ４００は、回転情報を精度よく取得可能である。エンコーダ装置Ｄ４００は、駆動素子Ｄ４４１Ｂ及び制御部Ｄ４５０により、第２取得部Ｄ２０Ｂを第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の移動に追従させることができる。このため、第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂと第２取得部Ｄ２０Ｂとの相対的な位置関係がずれることを抑制し、第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の回転情報を誤差なく取得することができる。
【００７１】
［第５実施形態］
図９は、第５実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ５００の一例を示す図であり、ＸＺ平面に平行な平面による断面図である。図９に示すように、エンコーダ装置Ｄ５００は、支持板Ｄ５６０と、軸受Ｄ５６１と、を備えている。第５実施形態では、支持板Ｄ５６０及び軸受Ｄ５６１を備える構成が第１実施形態とは異なり、他の構成については第１実施形態と同様である。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。
【００７２】
支持板Ｄ５６０は、円盤状または矩形状の板状の部材であり、第１基板Ｄ４１Ａの＋Ｚ側の面に設けられた支持部材Ｄ３５の＋Ｚ側の面に取り付けられる。支持部材Ｄ３５は、円筒部Ｄ３１の内周面に沿うように、円筒状又は複数の棒状の部材が用いられる。支持板Ｄ５６０は、支持部Ｄ３５により第１基板Ｄ４１Ａに対して一定間隔が維持される。また、支持板Ｄ５６０は、第１基板Ｄ４１Ａに平行に配置される。支持板Ｄ５６０は、ケースＤ３０に対してＸＹ平面に沿った移動（例えば、Ｘ方向、Ｙ方向への移動）が規制されている。また、支持板Ｄ５６０は、回転軸ＡＸの軸周りの回転も規制されている。支持板Ｄ５６０の＋Ｚ側の面には支持部材Ｄ３４が載置され、この支持部材Ｄ３４の＋Ｚ側の面に第２基板Ｄ４１Ｂが載置される点は、第１実施形態と同様である。
【００７３】
軸受Ｄ５６１は、支持板Ｄ５６０の中央部分において、第２回転軸Ｄ１０２Ｂとの間に配置される。軸受Ｄ５６１は、支持板Ｄ５６０に取り付けられる。軸受Ｄ５６１は、ボールベアリングが用いられるが、他の形態の軸受が用いられてもよい。第２回転軸Ｄ１０２Ｂは、軸受Ｄ５６１により回転可能に支持される。さらに、支持板Ｄ５６０がＸＹ平面に沿った移動を規制されているので、軸受Ｄ５６１もＸＹ平面に沿った移動が規制される。これにより、第２回転軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の振れを抑制することができる。
【００７４】
以上のように、第５実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ５００は、軸受Ｄ５６１により第２回転軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の振れを抑制することに加えて、第２回転軸Ｄ１０２Ｂが振れたとしても第２回転軸Ｄ１０２Ｂの回転情報を精度よく取得可能である。エンコーダ装置Ｄ５００は、第１実施形態と同様に、第２取得部Ｄ２０Ｂを第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の移動に追従させることができる。このため、第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂと第２取得部Ｄ２０Ｂとの相対的な位置関係がずれることを抑制し、第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の回転情報を誤差なく取得することができる。
【００７５】
［第６実施形態］
図１０は、第６実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ６００の一例を示す図であり、ＸＺ平面に平行な平面による断面図である。図１０に示すように、エンコーダ装置Ｄ６００は、磁気パターンＤ６１２Ｂと、第２取得部Ｄ６２０Ｂと、を備えている。第６実施形態では、磁気パターンＤ６１２Ｂ及び第２取得部Ｄ６２０Ｂを備える構成が第１実施形態とは異なり、他の構成については第１実施形態と同様である。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。
【００７６】
磁気パターンＤ６１２Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂに設けられ、２個以上の複数の磁石によって構成されている。磁気パターンＤ６１２Ｂは、第２スケールＤ１１Ｂの上面において、中心軸ＡＸを囲むように、複数の磁石がＮ極とＳ極とを＋Ｚ方向に向けて交互に並べて配列される。第２取得部Ｄ６２０Ｂは、磁気パターンＤ６１２Ｂの一部の＋Ｚ側に、磁気パターンＤ６１２Ｂに対して間隔を空けて配置される。第２取得部Ｄ６２０Ｂは、第２基板Ｄ４１Ｂの−Ｚ側の面に取り付けられている。第２取得部Ｄ６２０Ｂは、磁界の向きの変化を検出可能な磁気センサ等が用いられる。
【００７７】
第２スケールＤ１１Ｂが回転すると、第２スケールＤ１１とともに磁気パターンＤ６１２Ｂも回転方向に移動する。磁気パターンＤ６１２Ｂの移動により、複数の磁石によるＮ極とＳ極とが交互に第２取得部Ｄ６２０Ｂに対向する。これにより、第２取得部Ｄ６２０Ｂで受ける磁界の向きが変化し、第２取得部Ｄ６２０Ｂは、この変化を検出することにより第２スケールＤ１１Ｂ（第２回転軸Ｄ１０２Ｂ）の回転情報を取得する。なお、第２回転軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の振れが生じた場合、第２回転軸Ｄ１０２Ｂの振れに第２取得部Ｄ６２０Ｂを追従させる点は、第１実施形態と同様である。
【００７８】
以上のように、第６実施形態に係るエンコーダ装置Ｄ６００は、磁気パターンＤ６１２Ｂ及び第２取得部Ｄ６２０Ｂを備える構成であっても、第１実施形態と同様に、第２取得部Ｄ６２０Ｂを第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の移動に追従させることができる。このため、第２スケールＤ１１Ｂの磁気パターンＤ６１２Ｂと第２取得部Ｄ６２０Ｂとの相対的な位置関係がずれることを抑制し、第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の回転情報を誤差なく取得することができる。
【００７９】
なお、第６実施形態では、第２スケールＤ１１Ｂに磁気パターンＤ６１２Ｂが設けられ、第２取得部Ｄ６２０Ｂとして磁気センサが用いられ、第１スケールＤ１１Ａに光学式の第１パターンＤ１２Ａが設けられ、光学式の第１取得部Ｄ６２０Ａが用いられる。このような図１０の構成に限定されない。例えば、第１スケールＤ１１Ａの第１パターンＤ１２Ａとして磁気パターンが設けられ、第１取得部Ｄ６２０Ａとして磁気センサが用いられ、第２スケールＤ１１Ｂに光学式の第２パターンＤ１２Ｂが設けられ、光学式の第２取得部Ｄ６２０Ｂが用いられてもよい。また、第１スケールＤ１１Ａ及び第２スケールＤ１１Ｂの双方に磁気パターンが設けられ、第１取得部Ｄ６２０Ａ及び第２取得部Ｄ６２０Ｂの双方で磁気センサが用いられてもよい。
【００８０】
［駆動装置］
次に、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、第１測定軸Ｄ１０２Ａと、第２測定軸Ｄ１０２Ｂと、第１測定軸Ｄ１０２Ａを回転駆動する本体部（駆動部）ＢＤと、第１測定軸Ｄ１０２Ａの回転情報及び第２測定軸Ｄ１０２Ｂの回転情報を検出するエンコーダ装置ＤＥＣと、本体部ＢＤを制御する制御部ＭＣと、を備える。
【００８１】
第１測定軸Ｄ１０２Ａ及び第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、動力伝達装置ＤＲＧに接続され、第１測定軸Ｄ１０２Ａの回転が動力伝達装置ＤＲＧを介して第２測定軸Ｄ１０２Ｂに伝達される。第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、第１測定軸Ｄ１０２Ａに対して等速回転又は減速回転する。第２測定軸Ｄ１０２Ｂは、負荷側端部（他端部）ＳＦａと、反負荷側端部（一端部）ＳＦｂとを有する。上記した動力伝達装置ＤＲＧは、負荷側端部ＳＦａに接続される。第２測定軸Ｄ１０２Ｂの反負荷側端部ＳＦｂ及び第１測定軸Ｄ１０２Ａの反負荷側端部（一端部）には、それぞれスケール（図示せず）が固定される。エンコーダ装置ＤＥＣは、上述した実施形態で説明したエンコーダ装置Ｄ１００〜Ｄ６００である。
【００８２】
この駆動装置ＭＴＲは、エンコーダ装置ＤＥＣの検出結果を使って、制御部ＭＣが本体部ＢＤを制御する。駆動装置ＭＴＲは、誤差が抑制された回転情報を用いて本体部ＢＤを制御するので、第１測定軸Ｄ１０２Ａあるいは第２測定軸Ｄ１０２Ｂの回転位置を精度よく制御することができる。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。
【００８３】
［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の第２測定軸Ｄ１０２Ｂのうち負荷側端部ＳＦａに回転テーブル（移動物体）ＴＢを取り付けた構成である。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。
【００８４】
ステージ装置ＳＴＧは、駆動装置ＭＴＲを駆動して第２測定軸Ｄ１０２Ｂ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ＤＥＣは、第１測定軸Ｄ１０２Ａあるいは第２測定軸Ｄ１０２Ｂの回転情報（例、回転位置）等を検出する。従って、エンコーダ装置ＤＥＣ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との間にさらに減速機等が配置されてもよい。
【００８５】
このようにステージ装置ＳＴＧは、エンコーダ装置ＤＥＣが出力する回転情報において誤差が抑制されるので、回転テーブルＴＢの位置を精度よく制御することができる。なお、ステージ装置ＳＴＧは、例えば、マシニングセンタ等の工作機械に備える回転テーブル等に適用できる。
【００８６】
［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。
【００８７】
第１アームＡＲ１は、腕部１０４、軸受１０４ａ、及び軸受１０４ｂを備えている。第２アームＡＲ２は、腕部１０５および接続部１０５ａを有する。接続部１０５ａは、関節部ＪＴにおいて、軸受１０４ａと軸受１０４ｂの間に配置されている。接続部１０５ａ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１０４ａと軸受１０４ｂの両方に挿入されている。回転軸ＳＦ２のうち軸受１０４ｂに挿入される側の端部は、軸受１０４ｂを貫通して減速機ＤＲＧに接続されている。
【００８８】
減速機ＤＲＧ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の第１測定軸Ｄ１０２Ａのうち負荷側端部は、減速機ＤＲＧに接続されている。また、駆動装置ＭＴＲの第１測定軸Ｄ１０２Ａ及び第２測定軸Ｄ１０２Ｂの反負荷側端部ＳＦｂには、それぞれエンコーダ装置ＤＥＣのスケール（図示せず）が取り付けられている。
【００８９】
ロボット装置ＲＢＴは、駆動装置ＭＴＲを駆動して第１測定軸Ｄ１０２Ａを回転させると、この回転が減速機ＤＲＧを介して第２測定軸Ｄ１０２Ｂ及び回転軸ＳＦ２に伝達される。回転軸ＳＦ２の回転により接続部１０５ａ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ＤＥＣは、第１測定軸Ｄ１０２Ａあるいは第２測定軸Ｄ１０２Ｂの回転情報（例、回転位置等）を検出する。従って、エンコーダ装置ＤＥＣ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。
【００９０】
このようにロボット装置ＲＢＴは、エンコーダ装置ＤＥＣが誤差を抑制した回転情報を出力するので、第１アームＡＲ１と第２アームＡＲ２との相対位置を精度よく制御することができる。なお、ロボット装置ＲＢＴは、上記の構成に限定されず、駆動装置ＭＴＲは、関節を備える各種ロボット装置に適用できる。
【００９１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、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。
【００９２】
また、上記した実施形態は、第１取得部Ｄ２０Ａ及び第２取得部Ｄ２０Ｂがそれぞれ１つであるがこれに限定されない。例えば、２つ以上の第１取得部Ｄ２０Ａ又は第２取得部Ｄ２０Ｂが配置されてもよい。この場合、各第１取得部Ｄ２０Ａ又は各第２取得部Ｄ２０Ｂは、それぞれ同じ第１基板Ｄ４１Ａ又は第２基板Ｄ４１Ｂに支持されてもよく、また、別に形成された支持部（基板）に支持されてもよい。
【００９３】
また、上記した実施形態は、第１測定軸Ｄ１０２Ａに取り付けられた第１スケールＤ１１Ａの第１パターンＤ１２Ａを、ケースＤ３０に保持された第１取得部Ｄ２０Ａにより検出する構成を示しているが、これに限定されない。例えば、第１パターンＤ１２Ａを第１基板Ｄ４１Ａ等に形成し、第１取得部Ｄ２０Ａを第１スケールＤ１１Ａに固定したものでもよい。
【００９４】
同様に、第２測定軸Ｄ１０２Ｂに取り付けられた第２スケールＤ１１Ｂの第２パターンＤ１２Ｂを、ケースＤ３０に保持された第２取得部Ｄ２０Ｂにより検出する構成を示しているが、これに限定されない。例えば、第２基板Ｄ４１Ｂに第２パターンＤ１２Ｂを形成し、第２取得部Ｄ２０Ｂを第２スケールＤ１１Ｂに固定したものでもよい。この場合であっても、第２測定軸Ｄ１０２Ｂが移動すると第２取得部Ｄ２０Ｂも移動し、第２パターンＤ１２Ｂが第２取得部Ｄ２０Ｂの移動に追従することとなる。したがって、第２取得部Ｄ２０Ｂと第２パターンＤ１２Ｂとの相対的な位置が変動しないので、第２測定軸Ｄ１０２Ｂ（第２スケールＤ１１Ｂ）の回転情報を誤差なく取得することができる。
【符号の説明】
【００９５】
ＡＸ・・・中心軸、ＭＴＲ・・・駆動装置、ＢＤ・・・本体部、ＤＥＣ、Ｄ１００、Ｄ２００、Ｄ３００、Ｄ４００、Ｄ５００、Ｄ６００・・・エンコーダ装置、ＳＴＧ・・・ステージ装置、ＲＢＴ・・・ロボット装置、ＤＲＧ・・・減速機（動力伝達機構）、Ｄ１１Ａ・・・第１スケール、Ｄ１１Ｂ・・・第２スケール、Ｄ１２Ａ・・・第１パターン、Ｄ１２Ｂ・・・第２パターン、Ｄ２０Ａ・・・第１取得部、Ｄ２０Ｂ・・・第２取得部、Ｄ３０・・・ケース、Ｄ４０、Ｄ２４０、Ｄ４４０・・・支持部、Ｄ４１Ａ・・・第１基板、Ｄ４１Ｂ・・・第２基板、Ｄ４２・・・接続部、Ｄ４３・・・軸受、Ｄ４６・・・スライダ、Ｄ４７・・・オルダムカップリング、Ｄ１０１・・・駆動部、Ｄ１０２Ａ・・・第１測定軸、Ｄ１０２Ｂ・・・第２測定軸、Ｄ２４３、Ｄ３４３・・・ガイド部、Ｄ６１２Ｂ・・・磁気パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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