JPH10271868A - 移動ステージ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ−Ｙの２軸テーブルを平坦構造で構成する
ことができる移動スケール装置を提供する。 【解決手段】 ベース部材１００上にＸ軸テーブル２０
０とＹ軸テーブル３００とを平面構造で組み込んだＸ−
Ｙテーブル４００を配置し、ベース部材１００上に平面
構造で配置したＸ軸駆動ユニット５００とＹ軸駆動ユニ
ット６００によって、Ｘ軸テーブル２００とＹ軸テーブ
ル３００を移動制御する。各駆動ユニットと各テーブル
とは、櫛歯面を有する磁性体を対向配置し、駆動コイル
への通電をスイッチングすることにより、各磁性体の櫛
歯面間の磁気ギャップの変動により、磁気抵抗を変化さ
せて各テーブルに推力を付与する。また、各テーブルの
位置を検出する検出装置を設けて、検出信号をフィード
バックして、駆動コイルへの通電を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗の変化を
利用して各種の可動部材を移動制御する移動ステージ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、産業用Ｘ−Ｙ（２軸）テーブ
ル装置として各種の方式が提供されている。例えば、固
定ベース上にガイドシャフト等によってＸ軸方向に移動
可能に支持されたＸ軸テーブルを設け、このＸ軸テーブ
ルをサーボモータと精密ネジ（送りネジとハーフナット
等）による移動機構によってＸ軸方向に移動制御する。
また、このＸ軸テーブル上にガイドシャフト等によって
Ｘ軸方向に移動可能に支持されたＹ軸テーブルを配置
し、このＹ軸テーブルをサーボモータと精密ネジ（送り
ネジとハーフナット等）による移動機構によってＹ軸方
向に移動制御する。このような構造により、固定ベース
上におけるＹ軸テーブルのＸ−Ｙ方向の変位を得るもの
である。

【０００３】なお、駆動方式としては、上述のようなサ
ーボモータ駆動の他に、磁気回路を用いたリニアモータ
をＸ軸方向とＹ軸方向とで上下２段に組み付けて、Ｘ−
Ｙ方向の変位を得るようにしたものも提供されている。
また、以上のようなＸ軸とＹ軸の２軸方向のテーブルに
加えて、さらに回転方向（θ軸方向）の変位を得るため
に、上述したＹ軸テーブルの上に回転テーブルを回転自
在に軸支し、これをサーボモータ等によって回転駆動す
るようにしたＸ−Ｙ−θ（３軸）テーブル装置が提供さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の２軸テーブル装置や３軸テーブル装置にお
いては、Ｘ軸の駆動系とＹ軸の駆動系を上下に積み重ね
ていく構造であるため、装置の平坦化を図ることが困難
であり、各種の装置や設備に組み込む場合に配置スペー
スを確保することが困難となる場合がある。

【０００５】そこで本発明の目的は、平坦な構造で確実
な動作を得ることができる移動ステージ装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、ベース部材上に配置したＸ−Ｙテーブルを移
動する移動ステージ装置において、前記Ｘ−Ｙテーブル
は、前記ベース部材上にＸ軸方向に移動可能に支持され
る略枠状のＸ軸テーブルと、前記Ｘ軸テーブルの枠内に
Ｙ軸方向に移動可能に支持される略板状のＹ軸テーブル
と、前記Ｘ軸テーブルのＸ軸方向に沿う側辺部に前記ベ
ース部材に臨む状態で設けられ、Ｘ軸方向に沿う長手形
状に形成されるとともに、前記ベース部材に臨む面にＸ
軸方向に所定間隔で交互に山と溝を形成した櫛歯部を有
するＸ軸作動用磁性体と、前記Ｙ軸テーブルに前記ベー
ス部材に臨む状態で設けられ、前記ベース部材に臨む面
にＹ軸方向に所定間隔で交互に山と溝を形成した櫛歯部
を有し、この櫛歯部がＸ軸方向のストロークに対応する
幅をもって形成されたＹ軸作動用磁性体と具備し、前記
ベース部材は、前記Ｘ−ＹテーブルのＸ軸作動用磁性体
に対向してＸ軸方向に交互に山と溝を形成した櫛歯部を
有する複数のＸ軸駆動用磁性体と、各Ｘ軸駆動用磁性体
に巻回された複数のＸ軸駆動用コイルとを備え、前記各
Ｘ軸駆動用コイルへの通電をスイッチングすることによ
って前記Ｘ軸作動用磁性体にＸ軸方向の推力を与えるＸ
軸方向の駆動ユニットと、前記Ｘ−ＹテーブルのＹ軸作
動用磁性体に対向してＹ軸方向に交互に山と溝とを形成
した櫛歯部を有する複数のＹ軸駆動用磁性体と、各Ｙ軸
駆動用磁性体に巻回された複数のＹ軸駆動用コイルとを
備え、前記各Ｙ軸駆動用コイルへの通電をスイッチング
することによって前記Ｙ軸作動用磁性体にＹ軸方向の推
力を与えるＹ軸方向の駆動ユニットとを具備し、前記Ｘ
軸方向の駆動ユニットと前記Ｙ軸方向の駆動ユニットと
を互いに平面構造でベース部材上に配置したことを特徴
とする。

【０００７】また本発明は、支持部材上に所定方向に移
動可能に支持された移動体を移動する駆動装置を有する
移動ステージ装置において、前記移動体は、前記支持部
材に臨む状態で設けられ、前記所定方向に所定間隔で交
互に山と溝を形成した櫛歯部を有する作動用磁性体を有
し、前記支持部材は、前記作動用磁性体に対向して前記
所定方向に交互に山と溝を形成した櫛歯部を有する複数
の駆動用磁性体と、各駆動用磁性体に巻回された複数の
駆動用コイルと、前記各駆動用コイルへの通電をスイッ
チングすることによって前記作動用磁性体に前記所定方
向の推力を与える駆動制御回路とを有し、前記各駆動用
磁性体は、前記作動用磁性体に対して正弦波形の推力を
生ずるように形成され、前記駆動制御回路は、前記移動
体の移動位置を管理する位置管理部と、前記位置管理部
より出力される目標位置情報に基づいて前記各駆動用コ
イルに対応する駆動指令信号を出力する指令回路部と、
前記駆動指令信号に応じて前記各駆動用コイルに対する
スイッチング信号を生成して前記駆動用コイルに供給す
る駆動回路部とを有していることを特徴とする。

【０００８】また本発明は、支持部材上に所定方向に移
動可能に支持された移動体を移動する駆動装置を有する
移動ステージ装置において、前記移動体は、前記支持部
材に臨む状態で設けられ、前記所定方向に所定間隔で交
互に山と溝を形成した櫛歯部を有するスケール用磁性体
を有し、前記支持部材は、前記スケール用磁性体に対向
して前記所定方向に交互に山と溝を形成した櫛歯部を有
する検出用磁性体と、前記検出用磁性体に巻回された検
出用コイルと、前記検出用コイルに供給する検出用電流
の変動によって前記移動体の変位を検出する変位検出回
路とを有し、前記検出用磁性体は、前記スケール用磁性
体に対して正弦波形の検出信号を生ずるように形成さ
れ、前記変位検出回路は、検出用コイルからの正弦波検
出信号の位相レベルを所定ビットのＡ／Ｄ変換器を介し
て演算回路により読み取るようにしたことを特徴とす
る。

【０００９】以上のような本発明の移動ステージ装置に
おいて、Ｘ軸駆動用コイルへの通電をスイッチングする
ことによってＸ軸駆動用磁性体とＸ軸作動用磁性体との
櫛歯部間の磁気抵抗の変化によりＸ軸作動用磁性体に推
力が付与され、Ｘ軸テーブルが移動する。そして、この
ようなＸ軸テーブルの移動によってＹ軸テーブルもＸ軸
方向に移動するが、Ｙ軸テーブルのＹ軸駆動用磁性体の
櫛歯部は、このＸ軸方向のストロークに対応する幅をも
って形成されているため、Ｙ軸駆動用磁性体とＹ軸作動
用磁性体との櫛歯部間の対向関係は、Ｘ軸方向の移動に
対して不変である。したがって、Ｙ軸テーブルは、Ｘ軸
テーブルのＸ軸方向への移動とは独立してＹ軸方向に移
動制御することができる。すなわち、Ｙ軸駆動用コイル
への通電をスイッチングすることによってＹ軸駆動用磁
性体とＹ軸作動用磁性体との櫛歯部間の磁気抵抗の変化
によりＹ軸作動用磁性体に推力が付与され、Ｙ軸テーブ
ルが移動する。

【００１０】以上のようにして、ベース部材上に平面構
造で配置されたＸ軸方向の駆動ユニットとＹ軸方向の駆
動ユニットに順次スイッチング電流を供給することによ
り、Ｘ−Ｙの２軸駆動型の移動ステージ装置を得ること
ができる。そして、上述したＸ軸テーブルの枠内にＹ軸
テーブルを配置してＸ−Ｙテーブルを構成し、かつ、Ｘ
軸方向の駆動ユニットとＹ軸方向の駆動ユニットとを互
いに平面構造でベース部材上に配置したことで、装置全
体を平坦構造で構成することができる。

【００１１】また、本発明の移動ステージ装置におい
て、前記移動体に設けた作動用磁性体の櫛歯部に対し、
正弦波形の推力を生ずるような櫛歯部を有する駆動用磁
性体を設け、この駆動用磁性体に巻回された駆動用コイ
ルにスイッチング電流を供給することにより、作動用磁
性体と駆動用磁性体との間に正弦波形の推力を与え、こ
の推力によって移動体を移動する。このような正弦波形
の推力を生じさせる構成により、作動用磁性体の移動位
置に対する各駆動用磁性体の推力の作用状況や、複数の
駆動用磁性体の間における推力の変動状況を正確に把握
して有効な駆動制御を行うことができ、移動体を安定的
に移動できる。

【００１２】また、本発明の移動ステージ装置におい
て、前記移動体に設けたスケール用磁性体の櫛歯部に対
し、正弦波形の検出信号を生ずるような櫛歯部を有する
検出用磁性体を設け、この検出用磁性体に巻回された検
出用コイルからの正弦波検出信号をＡ／Ｄ変換器を介し
て演算回路により読み取ることにより、前記移動体の位
置検出を行うようにした。このような正弦波検出信号に
より、スケール用磁性体の移動位置と検出信号の位相レ
ベルとを高精度に対応させて演算することができ、高分
解能による移動体の位置検出を行うことができ、移動体
の微細駆動制御に寄与できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による移動ステージ
装置の実施の形態例について説明する。図１は、本発明
による移動ステージ装置の一例であるＸ−Ｙ−θの３軸
テーブル装置の概要を示す平面図、図２（Ａ）（Ｂ）
は、図１に示す移動ステージ装置をＸ軸方向に視た側面
図および側断面図、図３（Ａ）（Ｂ）は、図１に示す移
動ステージ装置をＹ軸方向に視た側面図および側断面図
である。図４は、図１に示す移動ステージ装置における
ベース部材を示す平面図、図５は、図４に示すベース部
材の一部分解斜視図、図６は、図１に示す移動ステージ
装置のＸ−Ｙテーブルと回転テーブルを示す分解斜視図
である。図７は、ベース部材上におけるＸ軸駆動ユニッ
トおよびＹ軸駆動ユニットの配置を示す平面図であり、
図８は、Ｘ−Ｙテーブルに設けたＸ軸およびＹ軸作動用
磁性体の構造を示す底面図である。

【００１４】本例の３軸テーブル装置は、ベース部材１
００の上にＸ軸テーブル２００とＹ軸テーブル３００と
を平面構造で組み込んだＸ−Ｙテーブル４００を配置
し、このベース部材１００に平面構造で配置したＸ軸駆
動ユニット５００とＹ軸駆動ユニット６００によって、
Ｘ軸テーブル２００とＹ軸テーブル３００とを移動制御
するものである。また、Ｙ軸テーブル３００の上に回転
テーブル７００を配置し、Ｙ軸テーブル３００に設けた
θ軸方向の駆動ユニット８００によって回転制御するも
のである。さらに、本例の３軸テーブル装置では、各テ
ーブル２００、３００、７００の移動位置を検出する位
置検出装置９００、１０００、１１００が設けられてお
り、これらの位置検出信号に基づいて、上述した各駆動
ユニット５００、６００、８００による駆動制御を行う
ようになっている。以下、本例の３軸テーブル装置にお
ける各構成ついて詳細に説明する。

【００１５】まず、ベース部材１００は、高精度の平坦
面を有する方形平板状に形成され、両側端部にＸ軸ガイ
ドレールブロック１０２、１０４が設けられる。そし
て、各Ｘ軸ガイドレールブロック１０２、１０４に設け
たガイドレール１０６により、Ｘ軸テーブル２００をＸ
軸方向に移動可能に支持するようになっている。また、
ベース部材１００の上面には、各Ｘ軸ガイドレールブロ
ック１０２、１０４の内側に位置して、Ｘ軸駆動ユニッ
ト５００のＸ軸駆動用磁性体５１０、５１２、５１４、
５１６と、Ｘ軸駆動用コイル５２０、５２２、５２４、
５２６が設けられている。

【００１６】すなわち、２つのＸ軸駆動用磁性体５１
０、５１４およびＸ軸駆動用コイル５２０、５２４が一
方のＸ軸ガイドレールブロック１０２の内側に設けら
れ、残りの２つのＸ軸駆動用磁性体５１２、５１６およ
びＸ軸駆動用コイル５２２、５２６が他方のＸ軸ガイド
レールブロック１０４の内側に設けられている。また、
各Ｘ軸駆動用磁性体５１０、５１２、５１４、５１６
は、それぞれの上面にＸ軸方向に交互に山と谷を設けた
櫛歯部を有するものである。なお、詳細は後述する。ま
た、本例における各磁性体の櫛歯部には、その表面に非
磁性保護膜が被着され、破損等を防止する構成となって
いる。

【００１７】また、ベース部材１００の上面中央部に
は、Ｙ軸駆動ユニット６００のＹ軸駆動用磁性体６１
０、６１２、６１４、６１６と、Ｙ軸駆動用コイル６２
０、６２２、６２４、６２６が設けられている。すなわ
ち、各Ｙ軸駆動用磁性体６１０、６１２、６１４、６１
６およびＹ軸駆動用コイル６２０、６２２、６２４、６
２６は、２行２列で設けられている。また、各Ｙ軸駆動
用磁性体６１０、６１２、６１４、６１６は、それぞれ
の上面にＹ軸方向に交互に山と溝を設けた櫛歯部を有す
るものである。なお、詳細は後述する。なお、各Ｘ軸ガ
イドレールブロック１０２、１０４は、ベース部材１０
０にネジ止めにより、位置決め状態で固着されて、各駆
動用磁性体５１０、５１２、５１４、５１６、６１０、
６１２、６１４、６１６は、ベース部材１００の上面に
設けた位置決めガイド部１１０にねじ止めすることによ
り、位置決め状態で固着されている。

【００１８】次に、Ｘ−Ｙテーブル４００のＸ軸テーブ
ル２００は、平面視略□字形の方形枠状に形成されてい
る。そして、Ｘ軸方向に沿う両辺部の外側面にガイドレ
ール２０２が設けられており、上述したＸ軸ガイドレー
ルブロック１０２、１０４のガイドレール１０６をクロ
スローラ（図示省略）等を介してスライド自在に組み付
けられている。これにより、Ｘ軸テーブル２００は、ベ
ース部材１００上にＸ軸方向に移動自在に支持される。

【００１９】また、このＸ軸方向に沿う両辺部には、上
述したＸ軸駆動ユニット５００によって移動制御される
Ｘ軸作動用磁性体２１０、２１２が設けられている。各
Ｘ軸作動用磁性体２１０、２１２は、Ｘ軸方向のストロ
ークに対応する長手形状に形成されている。そして、各
Ｘ軸作動用磁性体２１０、２１２の下面には、それぞれ
Ｘ軸方向に山と溝を交互に形成した櫛歯部を有し、一方
のＸ軸作動用磁性体２１０の櫛歯部が上述した一方のＸ
軸駆動用磁性体５１０、５１２に対向して配置され、他
方のＸ軸作動用磁性体２１２の櫛歯部が上述した他方の
Ｘ軸駆動用磁性体５１４、５１６と対向している。

【００２０】そして、上述したＸ軸駆動用コイル５２
０、５２２、５２４、５２６へのスイッチング電流の供
給により、Ｘ軸作動用磁性体２１０、２１２とＸ軸駆動
用磁性体５１０、５１２、５１４、５１６の各櫛歯部の
間に形成される磁気抵抗の変動によって、Ｘ軸テーブル
２００をＸ軸方向に移動制御する。なお、制御の詳細は
後述する。また、Ｘ軸テーブル２００のＹ軸方向に沿う
両辺部には、内側に向ってガイドレール２０４が設けら
れており、Ｙ軸テーブル３００のＹ軸方向の移動をガイ
ドするようになっている。

【００２１】次に、Ｙ軸テーブル３００は、方形板状に
形成されており、Ｙ軸方向に沿う両辺部の外側面にガイ
ドレール３０２が設けられている。そして、このガイド
レール３０２を上述したＸ軸テーブル２００のガイドレ
ール２０４にクロスローラ（図示省略）等を介してスラ
イド自在に組み付けることにより、Ｙ軸テーブル３００
は、Ｘ軸テーブル２００の枠内でＹ軸方向に移動自在に
支持される。なお、このようにＸ軸テーブル２００の枠
内にＹ軸テーブル３００を配置することにより、Ｘ−Ｙ
テーブル４００の薄型化を達成している。

【００２２】また、このＹ軸テーブル３００の下面に
は、上述したＹ軸駆動ユニット６００によって移動制御
されるＹ軸作動用磁性体３１０が設けられている。この
Ｙ軸作動用磁性体３１０は、Ｙ軸方向のストロークに応
じた長さを有するとともに、Ｘ軸方向のストロークに対
応する幅を有する略正方形状に形成されている。そし
て、このＹ軸作動用磁性体３１０の下面には、Ｙ軸方向
に山と溝を交互に形成した櫛歯部を有し、上述したＹ軸
駆動用磁性体６１０、６１２、６１４、６１６に対向し
ている。そして、上述したＹ軸駆動用コイル６２０、６
２２、６２４、６２６へのスイッチング電流の供給によ
り、Ｙ軸作動用磁性体３１０とＹ軸駆動用磁性体６１
０、６１２、６１４、６１６との各櫛歯部の間に形成さ
れる磁気抵抗の変動によって、Ｙ軸テーブル３００をＹ
軸方向に移動制御する。なお、制御の詳細は後述する。

【００２３】以上のように本例の３軸テーブル装置で
は、Ｘ軸テーブル２００とＹ軸テーブル３００とを平面
構造で設けたＸ−Ｙテーブル４００に対し、ベース部材
１００上に平面構造で配置したＸ軸駆動ユニット５００
とＹ軸駆動ユニット６００とによってＸ−Ｙ駆動を得る
ことから、平坦な構造の装置を得ることができる。

【００２４】次に、回転テーブル７００Ａは、円盤部７
０２の下面に軸芯部７０４を形成したものであり、軸芯
部７０４がＹ軸テーブル３００の中央部上面に設けられ
た回転軸３２０に回転自在に取り付けられている。そし
て、回転テーブル７００Ａの下面には、θ軸作動用磁性
体７１０が設けられている。このθ軸作動用磁性体７１
０は中心部に軸芯部７０４を挿通する挿通行７１０Ａを
有する円盤状に形成されており、回転テーブル７００Ａ
の円盤部７０２に回転テーブル台７００を介してネジ止
め等により取り付けられている。そして、このθ軸作動
用磁性体７１０の外周部には、周回り方向に所定間隔で
山と溝を形成した櫛歯部が設けられている。

【００２５】また、Ｙ軸テーブル３００の各コーナ部に
は、θ軸駆動ユニット８００を構成するθ軸駆動用磁性
体８１０、８１２、８１４、８１６とθ軸駆動用コイル
８２０、８２２、８２４、８２６が設けられている。各
θ軸駆動用磁性体８１０、８１２、８１４、８１６は、
θ軸作動用磁性体７１０の櫛歯部に対応して、回転テー
ブル７００の外周方向に沿って山と溝を交互に形成した
櫛歯部を有している。

【００２６】そして、上述したθ軸駆動用コイル８２
０、８２２、８２４、８２６へのスイッチング電流の供
給により、θ軸作動用磁性体７１０とθ軸駆動用磁性体
８１０、８１２、８１４、８１６の各櫛歯部の間に形成
される磁気抵抗の変動によって、回転テーブル７００を
回転方向すなわちθ軸方向に移動制御する。なお、制御
の詳細は後述する。

【００２７】次に、以上のような各駆動ユニット５０
０、６００、８００における磁気回路の構成ついて説明
する。まず、Ｘ軸駆動ユニット５００とＹ軸駆動ユニッ
ト６００については、各作動用磁性体の櫛歯部と各駆動
用磁性体の櫛歯部との対向形状がほぼ共通であるので一
括して説明する。

【００２８】図９（Ａ）〜（Ｃ）は、作動用磁性体にお
ける櫛歯部の形状を示す図であり、（Ａ）は作動用磁性
体の側面図、（Ｂ）は作動用磁性体の正面図、（Ｃ）は
櫛歯部の歯形を示す拡大図である。図示のように、この
作動用磁性体１０は、例えば珪素鋼板を積層して形成し
たものであり、櫛歯部１２は、積層方向に対して直交す
る方向に山１２Ａと溝１２Ｂとを形成したものである。
この作動用磁性体１０における櫛歯部１２は、その全長
にわたって等ピッチで形成されている。そして、上述し
たＸ軸作動用磁性体２１０、２１２は、図９に示す作動
用磁性体１０の幅Ｗを比較的小さく形成して、全体とし
て長手矩形棒状に形成したものである。また、Ｙ軸作動
用磁性体３１０は、図９に示す作動用磁性体１０の幅Ｗ
を、Ｘ軸方向のストロークに対応して大きくし、全体と
して方形板状に形成したものである。

【００２９】次に、図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、駆動用磁
性体の形状を示す図であり、（Ａ）は駆動用磁性体の側
面図、（Ｂ）は駆動用磁性体の正面図、（Ｃ）は櫛歯部
の形状を示す拡大図である。なお、図１０では、４つの
山と３つの溝を有する櫛歯部の例を示している。図示の
ように、この駆動用磁性体２０は、基部２０Ａの両端部
に屈曲形成された一対の腕部２０Ｂ、２０Ｃを形成した
側面形状がほぼ凹字形のものであり、各腕部２０Ｂ、２
０Ｃの先端部を幅広に形成し、その端面に、それぞれ等
形状の櫛歯部２２を設けたものである。

【００３０】この駆動用磁性体２０も、上述した作動用
磁性体１０と同様に、例えば珪素鋼板を積層して形成し
たものであり、櫛歯部２２は、積層方向に対して直交す
る方向に山２２Ａと溝２２Ｂとを形成している。そし
て、この駆動用磁性体２０は、櫛歯部２２の山２２Ａと
溝２２Ｂが、前記作動用磁性体１０の櫛歯部１２の山１
２Ａと溝１２Ｂに対向するように配置され、駆動用磁性
体２０と作動用磁性体１０との相対移動に応じて、山と
溝との相対位置が変化し、駆動用磁性体２０と作動用磁
性体１０との間の磁気抵抗が変化する。

【００３１】また、各櫛歯部２２を形成した腕部２０
Ｂ、２０Ｃの基端側に駆動用コイル２４が巻回されてい
る。この駆動用コイル２４に通電することにより、一方
の櫛歯部２２から凹字型の駆動用磁性体２０を回って他
方の櫛歯部２２に向うような磁束を生成し、作動用磁性
体１０との間で、図１１に示すような閉ループ状の磁路
３０を形成する。このように、駆動用磁性体２０に２つ
の腕部２０Ｂ、２０Ｃを設け、それぞれの先端面に櫛歯
部２２を設けて、作動用磁性体１０との間で閉ループ状
の磁路を形成することにより、隣接する駆動用磁性体２
０との間で磁界の干渉を防止でき、磁束の漏れをなくす
ことで、効率よく推力を得ることができる。

【００３２】また、本例においては、図１０（Ｃ）に示
すように、駆動用磁性体２０の櫛歯部２２が、中心のピ
ッチＰ１に対して作動用磁性体１０のピッチＰφがＰφ
＞Ｐ１の関係となっている。これにより、駆動用磁性体
２０から作動用磁性体１０に付与される推力がほぼ正弦
波形となるようにしている。

【００３３】そして、本例では、以上のような駆動用磁
性体２０および駆動用コイル２４を４つ組み合わせるこ
とにより、Ｘ軸駆動ユニット５００ならびにＹ軸駆動ユ
ニット６００を構成する。そして、以上のような駆動用
磁性体２０を用いたＸ軸駆動ユニット５００のＸ軸駆動
用磁性体５１０、５１２、５１４、５１６は、Ｘ軸作動
用磁性体２１０、２１２の櫛歯部に対して、４分の１ピ
ッチずつずれた状態で配置されており、スイッチング信
号の供給により、図１２に示すような４つの正弦波形の
正極側（または負極側）の推力を合成した推力によっ
て、Ｘ軸作動用磁性体２１０、２１２を移動するように
なっている。

【００３４】すなわち、図１３に示すように、各Ｘ軸作
動用磁性体２１０、２１２に各Ｘ軸駆動用磁性体５１
０、５１２、５１４、５１６が対向した状態で、第１の
Ｘ軸駆動用磁性体５１０の駆動用コイル５２０には、ス
イッチング信号Ａが供給され、第３のＸ軸駆動用磁性体
５１４の駆動用コイル５２４には、スイッチング信号Ａ
と位相の反転したスイッチング信号＊Ａが供給される。
また、第２のＸ軸駆動用磁性体５１２の駆動用コイル５
２２には、スイッチング信号Ａと９０°位相のずれたス
イッチング信号Ｂが供給され、第４のＸ軸駆動用磁性体
５１６の駆動用コイル５２６には、スイッチング信号Ｂ
と位相の反転したスイッチング信号＊Ｂが供給される。
なお、図１３では、３つの山と２つの溝を有する櫛歯部
の例を示している。

【００３５】ここで各駆動用磁性体５１０、５１２、５
１４、５１６に供給される基準電流をｉ₀ とすると、各
駆動用磁性体５１０、５１２、５１４、５１６への供給
電流ｉ_A 、ｉ_B 、ｉ_*A、ｉ_*Bは、以下のように与えられ
る。 ｉ_A ＝ｉ₀ ｓｉｎΘ_A ｉ_*A＝ｉ₀ ｓｉｎΘ_*A ｉ_B ＝ｉ₀ ｃｏｎΘ_B ｉ_*B＝ｉ₀ ｃｏｎΘ_*B ただし、Θは、各櫛歯部間の位相のずれに対応する正弦
波形の角度を表しており、Θ_A ＝Θ_*A−１８０°＝Θ_B
＋９０°＝Θ_*B−９０°である。そして、各駆動用磁性
体５１０、５１２、５１４、５１６によるトータルとし
ての推力ＦΘは、次式で与えられる。 ＦΘ＝ｉ_A ｓｉｎΘ_A ＋ｉ_*AｓｉｎΘ_*A＋ｉ_B ｃｏｎΘ
_B ＋ｉ_*BｃｏｎΘ_*B したがって、ＦΘはｉ₀ とほぼ比例する一定値となる。

【００３６】また、以上のような駆動用磁性体２０を用
いたＹ軸駆動ユニット６００のＹ軸駆動用磁性体６１
０、６１２、６１４、６１６も同様に、互いに４分の１
ピッチずつずれた状態で配置され、スイッチング信号の
供給により、図１２に示すような４つの正弦波形の正極
側（または負極側）の推力を合成した推力によって、Ｙ
軸作動用磁性体３１０を移動するようになっている。す
なわち、第１のＹ軸駆動用磁性体６１０の駆動用コイル
６２０には、スイッチング信号Ａが供給され、第３のＹ
軸駆動用磁性体６１４の駆動用コイル６２４には、スイ
ッチング信号Ａと位相の反転したスイッチング信号＊Ａ
が供給される。

【００３７】また、第２のＹ軸駆動用磁性体６１２の駆
動用コイル６２２には、スイッチング信号Ａと９０°位
相のずれたスイッチング信号Ｂが供給され、第４のＹ軸
駆動用磁性体６１６の駆動用コイル６２６には、スイッ
チング信号Ｂと位相の反転したスイッチング信号＊Ｂが
供給される。なお、Ｙ軸駆動ユニット６００における各
Ｙ軸駆動用磁性体６１０、６１２、６１４、６１６への
制御電流と推力の関係は、Ｘ軸駆動ユニット６００の場
合と共通であるので説明は省略する。

【００３８】次に、θ軸駆動ユニット８００について説
明する。上述したＸ軸駆動ユニット５００やＹ軸駆動ユ
ニット６００の場合と同様に、θ軸駆動ユニット８００
の各磁性体も珪素鋼板を積層して形成されている。図１
４は、θ軸作動用磁性体７１０の形状を示す平面図であ
る。図示のように、θ軸作動用磁性体７１０の外周部に
は、周回り方向に所定間隔で山７２０Ａと溝７２０Ｂを
形成した櫛歯部７２０が設けられている。なお、図１４
では、櫛歯部７２０の一部を省略しているが、実際に
は、全周にわたって山７２０Ａと溝７２０Ｂが形成され
ている。

【００３９】一方、図１５（Ａ）は、θ軸駆動用磁性体
８１０とθ軸駆動用コイル８２０を示す平面図であり、
図１５（Ｂ）は、θ軸駆動用磁性体８１０の櫛歯部８３
０を示す拡大図である。なお、残りのθ軸駆動用磁性体
８１２、８１４、８１６とθ軸駆動用コイル８２２、８
２４、８２６も、同様の形状であるので説明は省略す
る。また、図１５は、３つの山と２つの溝を有する櫛歯
部の例を示している。

【００４０】θ軸駆動用磁性体８１０は、基部８１０Ａ
の両端より腕部８１０Ｂ、８１０Ｃを前方に延ばした平
面形状がほぼ凹字形のものであり、各腕部８１０Ｂ、８
１０Ｃの先端部を幅広に形成し、その端面に、それぞれ
等形状の櫛歯部８３０を設け、θ軸作動用磁性体７１０
の櫛歯部７２０と対向させるように配置したものであ
る。すなわち、櫛歯部８３０の山８３０Ａと溝８３０Ｂ
は、図１５（Ｂ）に示すように、θ軸作動用磁性体７１
０の櫛歯部７２０の円弧形状に沿って、やや内側に湾曲
するように形成され、θ軸作動用磁性体７１０の櫛歯部
７２０と一定の磁気ギャップを形成している。そして、
このような櫛歯部８３０を設けた腕部８１０Ｂ、８１０
Ｃの基端側に駆動用コイル８２０が巻回されている。

【００４１】また、このθ軸駆動ユニット８００におい
ても、等間隔の櫛歯部７２０に対して、θ軸駆動用磁性
体８１０の櫛歯部８３０の山８３０Ａと溝８３０Ｂの幅
を不均一に形成することにより、θ軸駆動用磁性体８１
０からθ軸作動用磁性体７１０に付与される推力がほぼ
正弦波形となるようにしている。また、他のθ軸駆動用
磁性体８１２、８１４、８１６も同様の形状である。

【００４２】そして、このような４つのθ軸駆動用磁性
体８１０、８１２、８１４、８１６を用いたθ軸駆動ユ
ニット８００においても、各θ軸駆動用磁性体８１０、
８１２、８１４、８１６は、互いに４分の１ピッチずつ
ずれた状態で配置され、スイッチング信号の供給によ
り、図１２に示すような４つの正弦波形の正極側（また
は負極側）の推力（回転力）を合成した推力（回転力）
によって、θ軸作動用磁性体７１０を移動するようにな
っている。

【００４３】すなわち、第１のθ軸駆動用磁性体８１０
の駆動用コイル８２０には、スイッチング信号Ａが供給
され、第３のθ軸駆動用磁性体８１４の駆動用コイル８
２４には、スイッチング信号Ａと位相の反転したスイッ
チング信号＊Ａが供給される。また、第２のθ軸駆動用
磁性体８１２の駆動用コイル８２２には、スイッチング
信号Ａと９０°位相のずれたスイッチング信号Ｂが供給
され、第４のθ軸駆動用磁性体８１６の駆動用コイル８
２６には、スイッチング信号Ｂと位相の反転したスイッ
チング信号＊Ｂが供給される。

【００４４】このような４つのθ軸駆動用磁性体８１
０、８１２、８１４、８１６による推力によってθ軸作
動用磁性体７１０を回転制御する。なお、θ軸駆動ユニ
ット８００における各θ軸駆動用磁性体８１０、８１
２、８１４、８１６への制御電流と推力の関係は、Ｘ軸
駆動ユニット６００の場合と共通であるので説明は省略
する。

【００４５】次に、以上のような３軸テーブル装置にお
いて、各テーブル２００、３００、７００の移動位置を
検出する位置検出装置９００、１０００、１１００につ
いて説明する。まず、Ｘ軸テーブル２００の位置検出装
置９００は、Ｘ軸テーブル２００のＸ軸方向に沿う一方
の辺に設けたＸ軸スケール用磁性体９１０を、ベース部
材１００の一方のＸ軸ガイドレールブロック１０２に設
けた一対のＸ軸検出用磁性体９２０、９３０およびＸ軸
検出用コイル９４０、９５０とによって検出するもので
ある。

【００４６】Ｘ軸スケール用磁性体９１０は、Ｘ軸方向
に沿って所定間隔で山と溝とを交互に設けた櫛歯部９１
２を有し、この櫛歯部９１２を外側に向けた状態で、Ｘ
軸テーブル２００に設けたフランジ部２００Ａに取付け
られている。なお、このＸ軸スケール用磁性体９１０
は、上述した作動用磁性体１０と同様の平面形状を有し
ており、珪素鋼板等を積層して形成されるが、検出用で
あるので大容量の磁気回路は不要であるため、作動用磁
性体１０に比して薄型となっている。

【００４７】一方、Ｘ軸検出用磁性体９２０、９３０
は、それぞれ上述した駆動用磁性体２０と同様の平面形
状を有し、珪素鋼板等を積層して形成され、凹字形の両
端部を幅広に形成し、その先端面に櫛歯部９２２、９３
２を形成したものであり、各櫛歯部９２２、９３２をＸ
軸スケール用磁性体９１０の櫛歯部９１２に近接して対
向するような状態でＸ軸ガイドレールブロック１０２に
取付けられている。ただし、このＸ軸検出用磁性体９２
０、９３０は、検出用であるため、大容量の磁気回路は
不要であり、駆動用磁性体２０に比して薄型に形成され
ている。そして、凹字形の腕部の基端側にＸ軸検出用コ
イル９４０、９５０が巻回されている。

【００４８】図１６は、このようなＸ軸スケール用磁性
体９１０とＸ軸検出用磁性体９２０、９３０を示す斜視
図である。図示の例では、各磁性体の両側面にそれぞれ
保護用の被磁性膜４０が被着されている。また、このよ
うなＸ軸検出用磁性体９２０、９３０においても、櫛歯
部９２２、９３２は、中心のピッチに対して両側のピッ
チが狭くなっており、やや複雑な磁路を形成することに
より、正弦波形の検出信号を検出用コイル９４０、９５
０に生じるようにしている。

【００４９】そして、このようなＸ軸位置検出装置９０
０では、各Ｘ軸検出用磁性体９２０、９３０の櫛歯部９
２２、９３２が、互いにＸ軸スケール用磁性体９１０の
櫛歯部９１２に対して４分の１ピッチ、すなわち９０°
だけ位相のずれた状態で配置されている。したがって、
各Ｘ軸検出用コイル９４０、９５０からの出力信号は、
互いに９０°位相のずれた正弦波信号、すなわちｓｉｎ
波形とｃｏｓ波形として出力されることになる。

【００５０】図１７は、このようなＸ軸位置検出装置９
００における検出回路の構成例を示す説明図であり、図
１８は、図１７に示す検出回路によって検出される検出
信号の例を示す波形図である。なお、図１７は、３つの
山と２つの溝を有する櫛歯部の例を示している。上述の
ように２つの検出用磁性体９２０、９３０の櫛歯部９２
２、９３２の位置は、スケール用磁性体９１０の櫛歯部
９１２のピッチに対し、互いに４分の１ピッチ（位相９
０°）だけずれているものとする。

【００５１】本例の検出回路は、各検出用コイル９４
０、９５０に所定周波数の基準電流を供給する発振回路
９６０と、検出用コイル９４０、９５０からの出力電流
を検出する２つの抵抗器９７０Ａ、９７０Ｂを有し、抵
抗器９７０Ａ、９７０Ｂにおける電圧値に応じて、Ｘ軸
スケール用磁性体９１０の位置を検出する。抵抗器９７
０Ａ、９７０Ｂにおける出力電圧は、図１８に示すよう
に、各検出用磁性体９２０、９３０の位相差によって、
一方がｓｉｎ波形となり、他方がｃｏｓ波形となる。そ
こで、本例では、このような検出波形を、例えば１６ビ
ットのＡ／Ｄ変換器（Ｒ／Ｄ（レゾルバ／デジタル）変
換器）によって演算回路で読み取るものである。なお、
本例では、このような正弦波形による検出信号をレゾル
バ信号というものとする。

【００５２】ここで検出用コイル９４０をＡ相、検出用
コイル９５０をＢ相として、各検出用コイル９４０、９
５０に流れる電流Ｉａ（Θ）、Ｉｂ（Θ）は、励磁電圧
をＶＣＯ、各コイルのインピーダンスをＩｍｐａ
（Θ）、Ｉｍｐｂ（Θ）とすると、以下のようになる。
なお、ΘはＡ相の検出用コイル９４０と検出用磁性体９
２０との電気的位置を示し、Θは０から２πまで変化す
る。Θ＝０は、Ａ相検出用コイル９４０とＡ相検出用磁
性体９２０の櫛歯部の位置が相互に合った位置と定義す
る。

【００５３】まず、検出用コイル９４０、９５０のイン
ピーダンスは次式のようになる。なお、Ｉｍｐ０、Ｉｍ
ｐは一定の係数である。 Ｉｍｐａ（Θ）＝Ｉｍｐ０＋Ｉｍｐ^* ｓｉｎΘ Ｉｍｐｂ（Θ）＝Ｉｍｐ０＋Ｉｍｐ^* ｃｏｓΘ よって、 Ｉａ（Θ）＝ＶＯＣ／Ｉｍｐａ（Θ） ＝ＶＯＣ／（Ｉｍｐ０＋Ｉｍｐ^* ｓｉｎΘ） ＝Ｉ０＋Ｉ^* ｓｉｎΘ Ｉｂ（Θ）＝ＶＯＣ／Ｉｍｐｂ（Θ） ＝ＶＯＣ／（Ｉｍｐ０＋Ｉｍｐ^* ｃｏｓΘ） ＝Ｉ０＋Ｉ^* ｃｏｓΘ なお、Ｉ０、Ｉは、一定の係数である。

【００５４】上式からＩａ（Θ）、Ｉｂ（Θ）を検出
し、位置検出回路によりＩ０が差分され、Ｉ^* ｓｉｎ
Θ、Ｉ^* ｃｏｓΘとなり、Ａ／Ｄ変換器（レゾルバ−デ
ジタル変換器）により位置Θが得られる。そして、位置
Θの分解能は、アナログのｓｉｎΘ、ｃｏｓΘ信号をデ
ジタルに変換する変換器の分解能により決定される。し
たがって、例えば櫛歯部の１ピッチの長さが３．２８ｍ
ｍ、変換器の分解能を１６ビットとすると、検出分解能
は３．２８／６５５３６（ｍｍ／ビット）となり、約
０．０５μｍ／ビットとなる。このように分解能は、櫛
歯の形状と変換器の分解能で決定される。

【００５５】また、このとき扱える最高速度は、変換器
の周波数応答により決まる。この変換器の周波数応答は
分解能により依存し、分解能１０ビットではアナログの
ｓｉｎΘ／ｃｏｓΘ信号周期は、１０４０ｒｅｖ／ｓｅ
ｃ（櫛歯部の１ピッチが３．２８ｍｍの場合、５３．３
ｍｍ／ｓｅｃ）となる。なお、以上はＹ軸、θ軸でも同
様に適用でき、同様に電流を制御することにより、位
置、回転角が得られる。また、以上のような検出回路の
解像度によって櫛歯１ピッチの範囲内での微細な位置検
出を行うが、Ｘ軸テーブル２００が何ピッチ移動したか
の情報は、後述する演算回路において、累積的にカウン
トしていき、メモリに順次格納することにより把握して
いるものとする。

【００５６】また、本例では、Ｘ軸テーブル２００が目
的の位置に移動されると、Ｘ軸駆動用コイル５２０、５
２２、５２４、５２６への通電を停止し、Ｘ軸検出用コ
イル９４０、９５０による位置の監視だけを行うように
する。したがって、検出用の電力より大きいＸ軸駆動用
コイル５２０、５２２、５２４、５２６の駆動電力を削
減でき、電力消費を低減できる。

【００５７】そして、Ｘ軸テーブル２００に外力等が加
わって、Ｘ軸テーブル２００が少しでも変位すると、こ
れをＸ軸検出用コイル９４０、９５０からの検出信号に
よって検出し、変位を修正する方向にＸ軸駆動用コイル
５２０、５２２、５２４、５２６への通電を再開し、Ｘ
軸駆動用コイル５１０、５１２、５１４、５１６の推力
によってＸ軸テーブル２００を元の位置に戻す。このよ
うにして、Ｘ軸テーブル２００を一定位置に保持する。

【００５８】次に、Ｙ軸テーブル３００の位置検出装置
１０００も、Ｘ軸の位置検出装置９００と同様に構成さ
れている。すなわち、位置検出装置１０００は、Ｙ軸テ
ーブル３００のＹ軸方向に沿う一方の辺に設けたＹ軸ス
ケール用磁性体１０１０を、Ｘ軸テーブル２００のＸ軸
方向に沿った一方の辺に設けた一対のＹ軸検出用磁性体
１０２０、１０３０とＹ軸検出用コイル１０４０、１０
５０とによって検出するものである。Ｙ軸スケール用磁
性体１０１０は、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で山と溝と
を交互に設けた櫛歯部１０１２を有し、この櫛歯部１０
１２を外側に向けた状態で、Ｙ軸テーブル３００に取付
けられている。なお、このＹ軸スケール用磁性体１０１
０は、上述した作動用磁性体１０と同様の平面形状を有
しており、珪素鋼板等を積層して形成されるが、検出用
であるので大容量の磁気回路は不要であるため、作動用
磁性体１０に比して薄型となっている。

【００５９】一方、Ｙ軸検出用磁性体１０２０、１０３
０は、それぞれ上述した駆動用磁性体２０と同様の平面
形状を有し、珪素鋼板等を積層して形成され、凹字形の
両端部を幅広に形成し、その先端面に櫛歯部１０２２、
１０３２を形成したものであり、各櫛歯部１０２２、１
０３２をＹ軸スケール用磁性体１０１０の櫛歯部１０１
２に近接して対向するような状態でＸ軸テーブル２００
に取付けられている。ただし、このＹ軸検出用磁性体１
０２０、１０３０は、検出用であるため、大容量の磁気
回路は不要であり、駆動用磁性体２０に比して薄型に形
成されている。そして、凹字形の腕部の基端側にＹ軸検
出用コイル１０４０、１０５０が巻回されている。

【００６０】また、このようなＹ軸検出用磁性体１０２
０、１０３０においても、櫛歯部１０２２、１０３２の
山と溝との幅を不均一に形成して、やや複雑な磁路を形
成することにより、正弦波形の検出信号を検出用コイル
１０４０、１０５０に生じるようにしている。そして、
このようなＹ軸位置検出装置１０００では、各Ｙ軸検出
用磁性体１０２０、１０３０の櫛歯部１０２２、１０３
２が、互いにＹ軸スケール用磁性体１０１０の櫛歯部１
０１２に対して４分の１ピッチ、すなわち９０°だけ位
相のずれた状態で配置されている。したがって、各Ｙ軸
検出用コイル１０４０、１０５０からの出力信号は、互
いに９０°位相のずれた正弦波信号、すなわちｓｉｎ波
形とｃｏｓ波形として出力されることになる。

【００６１】また、このようなＹ軸位置検出装置１００
０の検出回路も、上述した図１７に示すＸ軸位置検出装
置９００の構成例と同様であり、また、検出信号の波形
も図１８に示すものと共通であるので、以下、これらの
図１７、図１８に基づいて説明する。本例の検出回路
は、各検出用コイル１０４０、１０５０に所定周波数の
基準電流を供給する発振回路９６０と、検出用コイル１
０４０、１０５０からの出力電流を検出する２つの抵抗
器９７０Ａ、９７０Ｂを有し、抵抗器９７０Ａ、９７０
Ｂにおける電圧値に応じてＹ軸スケール用磁性体１０１
０の位置を検出する。

【００６２】抵抗器９７０Ａ、９７０Ｂにおける出力電
圧は、図１８に示すように、各検出用磁性体１０２０、
１０３０の位相差によって、一方がｓｉｎ波形となり、
他方がｃｏｓ波形となる。そこで、本例では、このよう
な検出波形を、１６ビットのＡ／Ｄ変換器（Ｒ／Ｄ変換
器）によって演算回路で読み取ることにより、上述した
Ｘ軸検出装置９００の場合と同様に、約０．０５μの精
度でＹ軸テーブル３００を駆動制御する。なお、以上の
ような検出回路の解像度によって櫛歯１ピッチの範囲内
での微細な位置検出を行うが、Ｙ軸テーブル３００が何
ピッチ移動したかの情報は、後述する演算回路におい
て、累積的にカウントしていき、メモリに順次格納する
ことにより把握しているものとする。

【００６３】また、Ｙ軸位置検出装置１０００において
も、Ｙ軸テーブル３００が目的の位置に移動されると、
Ｙ軸駆動用コイル６２０、６２２、６２４、６２６への
通電を停止し、Ｙ軸検出用コイル１０４０、１０５０に
よる位置の監視だけを行うようにして、電力消費を低減
する。そして、Ｙ軸テーブル３００に外力等が加わっ
て、Ｙ軸テーブル３００が少しでも変位すると、これを
Ｙ軸検出用コイル１０４０、１０５０からの検出信号に
よって検出し、変位を修正する方向にＹ軸駆動用コイル
６２０、６２２、６２４、６２６への通電を再開し、Ｙ
軸駆動用コイル６１０、６１２、６１４、６１６の推力
によってＹ軸テーブル３００を元の位置に戻す。このよ
うにして、Ｙ軸テーブル３００を一定位置に保持する。

【００６４】次に、回転テーブル７００の位置検出装置
１１００について説明する。この位置検出装置１１００
は、回転テーブル７００の上面に設けたθ軸スケール用
磁性体１１１０の回転変位を、Ｙ軸テーブル３００に設
けた一対のθ軸検出用磁性体１１２０、１１３０とθ軸
検出用コイル１１４０、１１５０とによって検出するも
のである。θ軸スケール用磁性体１１１０は、回転テー
ブル７００の上面にネジ止め等により取り付けたもので
あり、上述したθ軸駆作動磁性体７１０と同様に、円盤
状に形成され、外周部に周回り方向に山と溝を交互に形
成した櫛歯部１１１２を形成したものである。

【００６５】また、θ軸検出用磁性体１１２０、１１３
０は、上述したθ軸駆動用磁性体８１０、８１２、８１
４、８１６と同様の平面形状を有している。すなわち、
基部の両端より腕部を前方に延ばしたほぼ凹字形の平面
形状を有し、各腕部の先端部を幅広に形成し、その端面
に、それぞれ等形状の櫛歯部１１２２、１１３２を設
け、θ軸スケール用磁性体１１１０の櫛歯部１１１２と
対向させるように配置したものである。そして、このよ
うな櫛歯部１１２２、１１３０を設けた腕部の基端側に
検出用コイル１１４０、１１５０が巻回されている。

【００６６】また、このθ軸検出用磁性体１１２０、１
１３０においても、櫛歯部１１２２、１１３０の山と溝
との幅を不均一に形成することにより、θ軸検出用磁性
体１１２０、１１３０によって得られる検出信号がほぼ
正弦波形となるようにしている。そして、このようなθ
軸位置検出装置１１００においても、各θ軸検出用磁性
体１１２０、１１３０の櫛歯部１１２２、１１３２が、
互いにθ軸スケール用磁性体１１１０の櫛歯部１１１２
に対して４分の１ピッチ、すなわち９０°だけ位相のず
れた状態で配置されている。したがって、各θ軸検出用
コイル１１４０、１１５０からの出力信号は、互いに９
０°位相のずれた正弦波信号、すなわちｓｉｎ波形とｃ
ｏｓ波形として出力されることになる。

【００６７】なお、θ軸スケール用磁性体１１１０およ
びθ軸検出用磁性体１１２０、１１３０も、上述したθ
軸駆作動磁性体７１０およびθ軸駆動用磁性体８１０、
８１２、８１４、８１６と同様に、珪素鋼板等を積層し
て形成されるが、検出用であるので大容量の磁気回路は
不要であるため、各磁性体７１０、８１０、８１２、８
１４、８１６に比して薄型となっている。また、このよ
うな回転テーブル７００の位置検出装置１１００におけ
る検出回路の構成は、各磁性体１１１０、１１２０、１
１３０の形状を除いて、図１７に示すものと共通であ
り、また検出波形も図１８に示すものと同様となるの
で、以下、これらの図１７、図１８に基づいて説明す
る。

【００６８】本例の検出回路は、各検出用コイル１１４
０、１１５０に所定周波数の基準電流を供給する発振回
路９６０と、検出用コイル１１４０、１１５０からの出
力電流を検出する２つの抵抗器９７０Ａ、９７０Ｂを有
し、抵抗器９７０Ａ、９７０Ｂにおける電圧値に応じて
θ軸スケール用磁性体１１１０の位置を検出する。抵抗
器９７０Ａ、９７０Ｂにおける出力電圧は、図１８に示
すように、各検出用磁性体１１２０、１１３０の位相差
によって、一方がｓｉｎ波形となり、他方がｃｏｓ波形
となる。そこで、本例では、このような検出波形を、１
６ビットのＡ／Ｄ変換器（Ｒ／Ｄ変換器）によって演算
回路で読み取ることにより、上述したＸ軸検出装置９０
０の場合と同様に、約０．０５μの精度で回転テーブル
７００を駆動制御する。なお、以上のような検出回路の
解像度によって櫛歯１ピッチの範囲内での微細な位置検
出を行うが、回転テーブル７００が何ピッチ移動したか
の情報は、後述する演算回路において、累積的にカウン
トしていき、メモリに順次格納することにより把握して
いるものとする。

【００６９】また、θ軸位置検出装置１１００において
も、回転テーブル７００が目的の位置に移動されると、
θ軸駆動用コイル８２０、８２２、８２４、８２６への
通電を停止し、θ軸検出用コイル１１４０、１１５０に
よる位置の監視だけを行うようにして、電力消費を低減
する。そして、回転テーブル７００に外力等が加わっ
て、回転テーブル７００が少しでも変位すると、これを
θ軸検出用コイル１１４０、１１５０からの検出信号に
よって検出し、変位を修正する方向にθ軸駆動用コイル
８２０、８２２、８２４、８２６への通電を再開し、θ
軸駆動用コイル８１０、８１２、８１４、８１６の推力
によって回転テーブル７００を元の位置に戻す。このよ
うにして、回転テーブル７００を一定位置に保持する。

【００７０】次に、以上のような３軸テーブル装置を制
御するための駆動制御回路について説明する。図１９
は、この駆動制御回路の構成を示すブロック図である。
この駆動制御回路は、外部ホスト装置等（図示省略）か
らの入力に基づいて、３軸テーブル装置の制御全体を管
理する位置制御演算部２０００と、上述した各検出装置
９００、１０００、１１００からの検出信号に基づい
て、各テーブル２００、３００、７００を駆動するため
の電流指令信号を出力する電流指令演算部３０００と、
この電流指令演算部３０００の電流指令信号に基づい
て、各駆動コイルへのスイッチング信号を出力する電流
制御部４０００と、前記各検出装置９００、１０００、
１１００からの検出信号を電流指令演算部３０００に供
給する位置検出回路部５０００とを有する。なお、電流
制御部４０００は、ＸＹθの各駆動ユニット５００、６
００、８００に対応して３つ設けられており、位置検出
回路部５０００は、検出装置９００、１０００、１１０
０に対応して３つ設けられている。

【００７１】電流制御部４０００は、フルブリッジ方式
によるモータコイルの電流帰還制御回路を構成するもの
であり、各駆動コイルにスイッチング電流を供給する一
対のパワーＦＥＴ４１０２、４１０４を備えた回路部４
１００と、パワーＦＥＴ４１０２、４１０４を制御する
ためのゲート回路部４２００と、パワーＦＥＴ回路部４
１００からの電流帰還信号に基づいて、ゲート回路部４
２００へのＰＷＭ信号のレベルを制御する電流フィード
バック制御回路４３００とを有する。電流フィードバッ
ク制御回路４３００では、前記パワーＦＥＴ回路部４１
００の抵抗電流値検出回路４１０６から帰還される電流
値と電流指令値との差分した電流誤差信号に基づいて、
ＰＩ制御器によって指令レベルに増幅した演算器出力
を、ＰＷＭ変換回路によってスイッチング信号に変換す
る。そして、このスイッチング信号を絶縁回路を介して
ゲート回路部４２００に出力する。

【００７２】ゲート回路部４２００では、ゲート回路を
介して電流フィードバック制御回路４３００からのスイ
ッチング信号とそれを反転したスイッチング信号とによ
って、パワーＦＥＴ回路部４１００のパワーＦＥＴ４１
０２、４１０４を制御して、直流電源±ＤＣをスイッチ
ングし、一定振幅レベルのスイッチング駆動電流を駆動
コイルに供給する。本例の電流制御部４０００では、電
流制御の周波数帯域として９ＫＨｚの特性を得るもので
ある。なお、このような電流制御部４０００は、ＸＹθ
の駆動ユニットに対して共通の構成を有しているため、
図１９においては、Ｘ軸の電流制御部４０００だけを図
示し、他は省略している。

【００７３】また、電流指令演算部３０００は、駆動側
と検出側とで同様の構成を有するものであり、図１９で
は駆動側の構成だけを示している。この電流指令演算部
３０００は、８ビットＭＰＵ３１００、フラッシュメモ
リ、ＲＡＭ、共有ＲＡＭ（メモリ３２００）、カウンタ
回路３４００、バスインタフェース（Ｉ／Ｆ）３５０
０、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３７００、Ｒ／Ｄ
インタフェース（Ｉ／Ｆ）３８００等により構成されて
いる。そして、上位の位置制御演算部２０００からのモ
ータ推力指令と位置検出回路部５０００からの位置検出
信号とに比例した推力が出力されるように、各相の電流
指令値を演算し、これを電流制御部に出力するものであ
る。また、電流指令演算部３０００は、一定周期の制御
用の同期信号を発生し、位置制御演算部２０００へ同期
信号を送る。また、８ビットＭＰＵ３１００は、位置制
御演算部２０００に対して同期信号毎に、位置検出回路
部５０００からの位置データを読み込み、その位置デー
タを共有ＲＡＭにより伝える。

【００７４】次に、このような電流指令演算部３０００
における電流演算について説明する。上述したように本
例の３軸テーブル装置は、４つの駆動用コイル（Ａ、＊
Ａ、Ｂ、＊Ｂ相）に、各櫛歯部の相対位置（磁気ギャッ
プ）の変化によるリラクタンスの変化により、図１２に
示すような推力が発生するように、駆動電流をスイッチ
ングして供給するものである。ここで、推力Ｔ（Θ）
は、Ａ相、＊Ａ相、Ｂ相、＊Ｂ相の駆動コイルに流す電
流を、ｉａ０、ｉａ１、ｉｂ０、ｉｂ１とし、各駆動コ
イルの磁気抵抗をｐａ０、ｐａ１、ｐｂ０、ｐｂ１とす
るときの推力は以下のようになる。

【００７５】なお、ΘはＡ相の駆動用コイルと駆動用磁
性体との電気的位置を示し、０から２πまで変化する。
そして、Θ＝０は、Ａ相の駆動用コイルと駆動用磁性体
の櫛歯部の位置が相互に一致した位置と定義する。ま
た、Ｋ０は、電流ｉａ０、ｉａ１、ｉｂ０、ｉｂ１を流
したときの推力係数である。また、ｉは、位置制御演算
部２０００からの推力指令値であり、｜ｉ｜はｉの絶対
値である。さらに、ｄ（ｐａ０）／ｄΘ、ｄ（ｐａ１）
／ｄΘ、ｄ（ｐｂ０）／ｄΘ、ｄ（ｐｂ１）／ｄΘは、
磁気抵抗ｐａ０、ｐａ１、ｐｂ０、ｐｂ１の位置Θでの
変化率を示すものとする。

【００７６】（１） Ｔ（Θ）＞０の推力を発生する場
合 ０＜Θ＜π／２ Ｔ（Θ） ＝ｉａ０^* Ｋ０＊ｄ（ｐａ０）／ｄΘ＋ｉｂ１^* Ｋ０＊ｄ（ｐｂ１）／ｄΘ ＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ^* Ｋ０^* ｓｉｎΘ＋｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ^* Ｋ０^* ｃｏｓΘ ＝ｉ^* Ｋ０ 上式から、 ｉａ０＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ ｉａ１＝０ ｉｂ０＝０ ｉｂ１＝｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ

【００７７】 π／２＜Θ＜π Ｔ（Θ） ＝ｉａ０^* Ｋ０＊ｄ（ｐａ０）／ｄΘ＋ｉｂ０^* Ｋ０＊ｄ（ｐｂ０）／ｄΘ ＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ^* Ｋ０^* ｓｉｎΘ＋｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ）^* Ｋ０^* （− ｃｏｓΘ） ＝ｉ^* Ｋ０ 上式から、 ｉａ０＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ ｉａ１＝０ ｉｂ０＝｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ） ｉｂ１＝０

【００７８】 π＜Θ＜π^* ３／２ Ｔ（Θ） ＝ｉａ１^* Ｋ０＊ｄ（ｐａ１）／ｄΘ＋ｉｂ０^* Ｋ０＊ｄ（ｐｂ０）／ｄΘ ＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ）^* Ｋ０^* （−ｓｉｎΘ）＋｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ） ^* Ｋ０^* （−ｃｏｓΘ） ＝ｉ^* Ｋ０ 上式から、 ｉａ０＝０ ｉａ１＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ） ｉｂ０＝｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ） ｉｂ１＝０

【００７９】 π^* ３／２＜Θ＜２π Ｔ（Θ） ＝ｉａ１^* Ｋ０＊ｄ（ｐａ１）／ｄΘ＋ｉｂ１^* Ｋ０＊ｄ（ｐｂ１）／ｄΘ ＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ）^* Ｋ０^* （−ｓｉｎΘ）＋｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ^* Ｋ０ ^* ｃｏｓΘ ＝ｉ^* Ｋ０ 上式から、 ｉａ０＝０ ｉａ１＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ） ｉｂ０＝０ ｉｂ１＝｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ

【００８０】（２） Ｔ（Θ）＜０の推力を発生する場
合 ０＜Θ＜π／２ Ｔ（Θ） ＝ｉａ１^* Ｋ０＊ｄ（ｐａ１）／ｄΘ＋ｉｂ０^* Ｋ０＊ｄ（ｐｂ０）／ｄΘ ＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ^* Ｋ０^* （−ｓｉｎΘ）＋｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ^* Ｋ０^* （− ｃｏｓΘ） ＝ｉ^* Ｋ０ 上式から、 ｉａ０＝０ ｉａ１＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ ｉｂ０＝｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ ｉｂ１＝０

【００８１】 π／２＜Θ＜π Ｔ（Θ） ＝ｉａ１^* Ｋ０＊ｄ（ｐａ１）／ｄΘ＋ｉｂ１^* Ｋ０＊ｄ（ｐｂ１）／ｄΘ ＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ^* Ｋ０^* （−ｓｉｎ）Θ＋｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ）^* Ｋ０ ^* ｃｏｓΘ ＝ｉ^* Ｋ０ 上式から、 ｉａ０＝０ ｉａ１＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ ｉｂ０＝０ ｉｂ１＝｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ）

【００８２】 π＜Θ＜π^* ３／２ Ｔ（Θ） ＝ｉａ０^* Ｋ０＊ｄ（ｐａ０）／ｄΘ＋ｉｂ１^* Ｋ０＊ｄ（ｐｂ１）／ｄΘ ＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ）^* Ｋ０^* ｓｉｎΘ＋｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ）^* Ｋ０ ^* ｃｏｓΘ ＝ｉ^* Ｋ０ 上式から、 ｉａ０＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ） ｉａ１＝０ ｉｂ０＝０ ｉｂ１＝｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ）

【００８３】 π^* ３／２＜Θ＜２π Ｔ（Θ） ＝ｉａ０^* Ｋ０＊ｄ（ｐａ０）／ｄΘ＋ｉｂ０^* Ｋ０＊ｄ（ｐｂ０）／ｄΘ ＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ）^* Ｋ０^* ｓｉｎΘ＋｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ^* Ｋ０^* （− ｃｏｓΘ） ＝ｉ^* Ｋ０ 上式から、 ｉａ０＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ） ｉａ１＝０ ｉｂ０＝｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ ｉｂ１＝０ 上式のように、Θの値により各駆動用コイルに電流ｉａ
０、ｉａ１、ｉｂ０、ｉｂ１を制御することにより、一
定の推力が得られる。なお、以上の式は、Ｘ軸、Ｙ軸、
θ軸に同様に適用できるものである。

【００８４】次に、位置制御演算部２０００は、ＭＰＵ
２１００、ＲＡＭ２２００、フラッシュメモリ２３０
０、バスインタフェース（Ｉ／Ｆ）２４００、シリアル
通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２５００、割り込み回路
２６００等により構成されている。そして、この位置制
御演算部２０００では、電流指令演算部３０００からの
同期信号により、３軸の位置フィードバック制御演算と
指令発生の処理を行う。

【００８５】次に、位置検出回路部５０００は、検出用
コイルへの正弦波励磁回路と、検出コイルからの正弦波
信号（ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号を含む）を入力するゲー
ト回路５１００と、その正弦波信号をデジタル信号に変
換するＲ／Ｄ変換器５２００と、非同期によるＭＰＵイ
ンタフェース（Ｉ／Ｆ）回路等を有して構成されてい
る。この位置検出回路部５０００では、上述した各検出
用コイルからの正弦波信号（ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号）
を受信して、この正弦波信号をＲ／Ｄ変換によってデー
タに変換する。このデータは、電流指令演算部３０００
のＭＰＵ３１００によって読み込まれる。

【００８６】上述したように、スケール用磁性体の櫛歯
部の山と溝のピッチを３．２８ｍｍとすると、正弦波形
の１周期の変位量も３．２８ｍｍとなる。そこで、この
変位量をＲ／Ｄ変換器の分解能（例えば１０ビット、１
２ビット、１４ビット、１６ビット）により、最小位置
検出量が決定される。そこで電流指令演算部３０００の
ＭＰＵ３１００は、プログラマブルに正弦波検出信号の
Ｒ／Ｄ変換の分解能を可変して、３．２μｍ、０．８μ
ｍ、０．２μｍ、０．０５μｍの変位の分解能を選択で
きる。

【００８７】そして、このような分解能によって、制御
できる速度は以下のようになる。 １０ビット分解能 ３．２μｍ／ビット ；３４１１ｍｍ／ｓｅｃ １２ビット分解能 ０．８μｍ／ビット ； ８５３ｍｍ／ｓｅｃ １４ビット分解能 ０．２μｍ／ビット ； ２１３ｍｍ／ｓｅｃ １６ビット分解能 ０．０５μｍ／ビット ； ５３ｍｍ／ｓｅｃ 各々の分解能は、動作中に可変できる構成となってい
る。なお、このような位置検出回路部５０００は、ＸＹ
θの駆動ユニットに対して共通の構成を有しているた
め、図１９においては、Ｘ軸の位置検出回路部５０００
だけの内部を一部図示し、他は省略している。

【００８８】次に、このような駆動制御回路における回
路動作の概要について説明する。 （１−１）まず、電源投入後、電流指令演算部３０００
のＭＰＵ３１００は、位置検出回路部５０００に対し、
上述した正弦波検出信号のＲ／Ｄ変換器の位置分解能を
設定する。次に、電流指令演算部３０００のＭＰＵ３１
００は、制御同期信号を発生するカウンタ回路に周期カ
ウント値を設定する。この制御同期信号により電流指令
演算部３０００のＭＰＵ３１００と位置制御演算部２０
００のＭＰＵ２１００は同時に割り込みを生じ、以下の
動作を行う。 （１−２）電流指令演算部３０００のＭＰＵ３１００
は、位置検出回路部５０００から各軸の位置データΘを
読み込む。そして、この位置データΘを上位の共有ＲＡ
Ｍに書き込む。

【００８９】（１−３）位置制御演算部２０００のＭＰ
Ｕ２１００は、電流指令演算部３０００の共有ＲＡＭよ
り各軸の位置データΘを読み込む。そして、外部からの
位置指令パルスをカウントするカウンタ回路のカウント
値の変化量を読み込み、このパルス量をリニアモータの
位置指令Θｒｅｆに変換する。 （１−４）また、位置制御演算部２０００のＭＰＵ２１
００は、位置データΘと位置指令Θｒｅｆから、下記の
［数１］の演算によって推力指令値ｉを算出し、この推
力指令値ｉを電流指令演算部３０００の共有ＲＡＭに書
き込む。

【００９０】

【数１】

【００９１】ここで、Ｋｐｐは位置制御の比例ゲイン、
Ｋｉは速度制御の積分ゲイン、Ｋｐは速度制御の比例ゲ
インである。

【００９２】（１−５）電流指令演算部３０００のＭＰ
Ｕ３１００は、位置制御演算部２０００から各軸の推力
指令値のデータｉを読み込む。そして、このデータｉと
位置データΘから、上述したように各軸の４つの駆動用
コイルに対する電流指令値を以下のように算出する。 （１） ｉ＞０の場合 ０＜Θ＜π／２ ｉａ０＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ ｉａ１＝０ ｉｂ０＝０ ｉｂ１＝｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ π／２＜Θ＜π ｉａ０＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ ｉａ１＝０ ｉｂ０＝｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ） ｉｂ１＝０

【００９３】 π＜Θ＜π^* ３／２ ｉａ０＝０ ｉａ１＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ） ｉｂ０＝｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ） ｉｂ１＝０ π^* ３／２＜Θ＜２π ｉａ０＝０ ｉａ１＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ） ｉｂ０＝０ ｉｂ１＝｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ

【００９４】（２） ｉ＜０の場合 ０＜Θ＜π／２ ｉａ０＝０ ｉａ１＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ ｉｂ０＝｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ ｉｂ１＝０ π／２＜Θ＜π ｉａ０＝０ ｉａ１＝｜ｉ｜^* ｓｉｎΘ ｉｂ０＝０ ｉｂ１＝｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ）

【００９５】 π＜Θ＜π^* ３／２ ｉａ０＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ） ｉａ１＝０ ｉｂ０＝０ ｉｂ１＝｜ｉ｜^* （−ｃｏｓΘ） π^* ３／２＜Θ＜２π ｉａ０＝｜ｉ｜^* （−ｓｉｎΘ） ｉａ１＝０ ｉｂ０＝｜ｉ｜^* ｃｏｓΘ ｉｂ１＝０

【００９６】こうして算出された電流指令ｉａ０、ｉａ
１、ｉｂ０、ｉｂ１は、デジタル−アナログ変換器（Ｄ
ＡＣ）によってアナログ電圧に変換されて、電流制御部
２０００に与えられる。 （１−６）電流制御部２０００は、電流指令演算部３０
００からの電流指令値により各駆動コイルの電流制御を
以下の演算により算出する。ここでは、駆動コイルの帰
還電流と電流指令値から差分した電流偏差ｉｅｒｒを下
記の［数２］のＰＩ制御演算を行う。

【００９７】

【数２】

【００９８】ここで、Ｋａｉは積分ゲイン、Ｋａｐは比
例ゲインである。この演算器出力ｉｏｕｔをＰＷＭ変換
回路によりスイッチング信号に変換した信号を絶縁回路
を通してパワーＦＥＴ４１０２、４１０４のゲート回路
４２００に与える。パワーＦＥＴ４１０２、４１０４
は、駆動コイルに対してスイッチング動作を行い、駆動
コイルに電流指令値に対応した電流を流すようにする。

【００９９】以上のような本例の３軸テーブル装置によ
れば、以下のような効果がある。 （１）Ｘ軸駆動ユニット５００とＹ軸駆動ユニット６０
０をベース部材１００上に同一平面構造で配置したこと
により、小型扁平形状の装置を得ることができる。 （２）Ｘ軸テーブルとＹ軸テーブルとがＸ−Ｙテーブル
として一体で組み立て加工されるため、直角度や平面
度、水平度等を高精度にすることができる。 （３）制御対象となる各テーブルの近傍に各検出用磁性
体の先端位置を配置することから、より直接的に位置の
フィードバック制御を行うことができる。このため、各
テーブルの位置決め精度を従来の複合構造に比べ高い精
度を実現できる。

【０１００】（４）Ｘ−Ｙテーブルの駆動用コイルがベ
ース部材側にあるため、駆動用コイルの電流による発熱
がＸ−Ｙテーブルの側に伝わりにくい。このため、熱に
よる位置の変位が小さくなり、発熱もベース部材により
発散されるため、安定的で高精度の絶対位置精度の位置
決めができる。 （５）機械的に小型、軽量、高剛性にできるため高速動
作で高精度な位置決めができる。 （６）構造が簡単で部品点数が少なく、組み立て調整工
程が少ない装置を構成できる。 （７）永久磁石を用いないため、組み立て性がよく、鉄
粉等の防塵カバーも不要で低価格な装置を構成できる。

【０１０１】（８）永久磁石を用いないため、磁気の影
響を受け易い対象物を知覚に使用したり、テーブル上に
置くことができる。 （９）図１１、図１２に示すような磁路によるリラクタ
ンスの変化を推力、回転力に変換するため、磁気抵抗が
小さく、小型で大きな出力を得ることができる。 （１０）小型精密位置センサを一体に組み込む構造で、
より体積が小さい精密位置決め装置を得ることができ
る。 （１１）光学式位置検出に比べ汚損度が悪い使用環境で
も使用可能で、高寿命な装置を得ることができる。 （１２）共通の構造を有するコイルと磁性体による部品
構成であるので、位置フィードバック制御装置の位置検
出器として、取り付けが簡単となり、位置決め装置の設
計が容易で小型化できる。

【０１０２】（１３）位置検出回路の配線が、１軸あた
り３本で構成され、配線方法が簡単となり、位置決め装
置に組み込み易い。 （１４）分解能、動作速度が歯の距離と検出回路の分解
能で自由に設計できる。このため低分解能から高分解能
まで同一形状で扱える。 （１５）全ての軸が高速に同期して制御されるため、同
期して高精度の位置決め制御ができる。 （１６）位置の分解能をプログラムにより可変できるた
め、同一装置で高速な位置決めと精密は位置決めを両立
することができる。

【０１０３】なお、以上は本発明の移動ステージ装置を
３軸テーブル装置に適用した場合について説明したが、
本発明はこれに限定されず、ＸＹの２軸テーブル装置と
して構成してもよい。また、上述した正弦波形の推力に
よる駆動装置や正弦波形の検出信号を出力する検出装置
については、１軸のみのリニアアクチュエータに適用す
ることも可能である。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、Ｘ軸テ
ーブルの枠内にＹ軸テーブルを配置して平面構造による
Ｘ−Ｙテーブルを構成し、ベース部材上に平面構造で配
置されたＸ軸方向の駆動ユニットとＹ軸方向の駆動ユニ
ットに順次スイッチング電流を供給することにより、前
記Ｘ−Ｙテーブルを駆動することようにした。これによ
り、装置全体を平坦構造で構成することができ、この移
動ステージ装置を各種の装置に組み込む際に、配置スペ
ース効率を改善できる。また、互いに直交する磁束方向
を有するＸ軸方向の駆動ユニットとＹ軸方向の駆動ユニ
ットとを平面構造で配置するため、駆動ユニットの磁界
が相互に干渉することもなく、平面スペースの縮小も可
能であり、かつ円滑な移動動作を得ることができる。

【０１０５】また、本発明の移動ステージ装置では、前
記移動体に設けた作動用磁性体の櫛歯部に対し、正弦波
形の推力を生ずるような櫛歯部を有する駆動用磁性体を
設け、この駆動用磁性体に巻回された駆動用コイルにス
イッチング電流を供給することにより、作動用磁性体と
駆動用磁性体との間に正弦波形の推力を与え、この推力
によって移動体を移動する。これにより、作動用磁性体
の移動位置に対する各駆動用磁性体の推力の作用状況
や、複数の駆動用磁性体の間における推力の変動状況を
正確に把握して有効な駆動制御を行うことができ、移動
体を安定的に移動できる。

【０１０６】また、本発明の移動ステージ装置では、前
記移動体に設けたスケール用磁性体の櫛歯部に対し、正
弦波形の検出信号を生ずるような櫛歯部を有する検出用
磁性体を設け、この検出用磁性体に巻回された検出用コ
イルからの正弦波検出信号をＲ／Ｄ変換器を介して演算
回路により読み取ることにより、前記移動体の位置検出
を行うようにした。これにより、スケール用磁性体の移
動位置と検出信号の位相レベルとを高精度に対応させて
演算することができ、高分解能による移動体の位置検出
を行うことができ、移動体の微細駆動制御に寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移動ステージ装置の一例であるＸ
−Ｙ−θの３軸テーブル装置の概要を示す平面図であ
る。

【図２】（Ａ）は図１に示す移動ステージ装置をＸ軸方
向に視た側面図、（Ｂ）は同側断面図である。

【図３】（Ａ）は図１に示す移動ステージ装置をＹ軸方
向に視た側面図、（Ｂ）は同側断面図である。

【図４】図１に示す移動ステージ装置におけるベース部
材を示す平面図である。

【図５】図４に示すベース部材の一部分解斜視図であ
る。

【図６】図１に示す移動ステージ装置のＸ−Ｙテーブル
と回転テーブルを示す分解斜視図である。

【図７】図１に示す移動ステージ装置のＸ軸およびＹ軸
駆動用磁性体の配置を示す平面図である。

【図８】図１に示す移動ステージ装置のＸ軸およびＹ軸
作動用磁性体の配置を示す底面図である。

【図９】（Ａ）は図１に示す移動ステージ装置のＸ軸お
よびＹ軸作動用磁性体の側面図、（Ｂ）は同正面図、
（Ｃ）は櫛歯部の拡大図である。

【図１０】（Ａ）は図１に示す移動ステージ装置のＸ軸
およびＹ軸駆動用磁性体の側面図、（Ｂ）は同正面図、
（Ｃ）は櫛歯部の拡大図である。

【図１１】図１に示す移動ステージ装置の作動用磁性体
と駆動用磁性体の間で形成される磁路の形状を示す側面
図である。

【図１２】図１に示す移動ステージ装置の駆動用磁性体
による推力の変動波形を示す説明図である。

【図１３】図１に示す移動ステージ装置の作動用磁性体
と４つの駆動用磁性体との対向状態を示す側面図であ
る。

【図１４】図１に示す移動ステージ装置のθ軸作動用磁
性体を示す平面図である。

【図１５】（Ａ）は図１に示す移動ステージ装置のθ軸
駆動用磁性体を示す平面図、（Ｂ）は櫛歯部の拡大図で
ある。

【図１６】図１に示す移動ステージ装置のスケール用磁
性体と検出用磁性体の対向状態を示す斜視図である。

【図１７】図１に示す移動ステージ装置の位置検出回路
を示す説明図である。

【図１８】図１に示す移動ステージ装置の位置検出信号
波形を示す説明図である。

【図１９】図１に示す移動ステージ装置の駆動制御回路
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００……ベース部材、２００……Ｘ軸テーブル、２１
０、２１２……Ｘ軸作動用磁性体、３００……Ｙ軸テー
ブル、３１０……Ｙ軸作動用磁性体、４００……Ｘ−Ｙ
テーブル、５００……Ｘ軸駆動ユニット、５１０、５１
２、５１４、５１６……Ｘ軸駆動用磁性体、５２０、５
２２、５２４、５２６……Ｘ軸駆動用コイル、６００…
…Ｙ軸駆動ユニット、６１０、６１２、６１４、６１６
……Ｙ軸駆動用磁性体、６２０、６２２、６２４、６２
６……Ｙ軸駆動用コイル、７００……回転テーブル台、
７００Ａ……回転テーブル、７１０……θ軸駆作動磁性
体、８００……θ軸駆動ユニット、８１０、８１２、８
１４、８１６……θ軸駆動用磁性体、８２０、８２２、
８２４、８２６……θ軸駆動用コイル、９００……Ｘ軸
位置検出装置、９１０……Ｘ軸スケール用磁性体、９２
０、９３０……Ｘ軸検出用磁性体、９４０、９５０……
Ｘ軸検出用コイル、１０００……Ｙ軸位置検出装置、１
０１０……Ｙ軸スケール用磁性体、１０２０、１０３０
……Ｙ軸検出用磁性体、１０４０、１０５０……Ｙ軸検
出用コイル、１１００……θ軸位置検出装置、１１１０
……θ軸スケール用磁性体、１１２０、１１３０……θ
軸検出用磁性体、１１４０、１１５０……θ軸検出用コ
イル。

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部材上に配置したＸ−Ｙテーブル
   を移動する移動ステージ装置において、 前記Ｘ−Ｙテーブルは、 前記ベース部材上にＸ軸方向に移動可能に支持される略
   枠状のＸ軸テーブルと、 前記Ｘ軸テーブルの枠内にＹ軸方向に移動可能に支持さ
   れる略板状のＹ軸テーブルと、 前記Ｘ軸テーブルのＸ軸方向に沿う側辺部に前記ベース
   部材に臨む状態で設けられ、Ｘ軸方向に沿う長手形状に
   形成されるとともに、前記ベース部材に臨む面にＸ軸方
   向に所定間隔で交互に山と溝を形成した櫛歯部を有する
   Ｘ軸作動用磁性体と、 前記Ｙ軸テーブルに前記ベース部材に臨む状態で設けら
   れ、前記ベース部材に臨む面にＹ軸方向に所定間隔で交
   互に山と溝を形成した櫛歯部を有し、この櫛歯部がＸ軸
   方向のストロークに対応する幅をもって形成されたＹ軸
   作動用磁性体と具備し、 前記ベース部材は、 前記Ｘ−ＹテーブルのＸ軸作動用磁性体に対向してＸ軸
   方向に交互に山と溝を形成した櫛歯部を有する複数のＸ
   軸駆動用磁性体と、各Ｘ軸駆動用磁性体に巻回された複
   数のＸ軸駆動用コイルとを備え、前記各Ｘ軸駆動用コイ
   ルへの通電をスイッチングすることによって前記Ｘ軸作
   動用磁性体にＸ軸方向の推力を与えるＸ軸方向の駆動ユ
   ニットと、 前記Ｘ−ＹテーブルのＹ軸作動用磁性体に対向してＹ軸
   方向に交互に山と溝とを形成した櫛歯部を有する複数の
   Ｙ軸駆動用磁性体と、各Ｙ軸駆動用磁性体に巻回された
   複数のＹ軸駆動用コイルとを備え、前記各Ｙ軸駆動用コ
   イルへの通電をスイッチングすることによって前記Ｙ軸
   作動用磁性体にＹ軸方向の推力を与えるＹ軸方向の駆動
   ユニットとを具備し、 前記Ｘ軸方向の駆動ユニットと前記Ｙ軸方向の駆動ユニ
   ットとを互いに平面構造でベース部材上に配置した、 ことを特徴とする移動ステージ装置。
2. 【請求項２】 前記Ｘ軸作動用磁性体およびＸ軸駆動用
   コイルは、前記Ｘ軸テーブルの両側辺部に配設されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の移動ステージ装置。
3. 【請求項３】 前記各Ｘ軸駆動用磁性体は、それぞれ略
   々凹字形に形成され、この凹字形の両端部がＸ軸方向に
   沿って列をなすように配置され、各端部の先端面に前記
   櫛歯部を設けるとともに、前記各端部の基部側に前記Ｘ
   軸駆動用コイルを巻回してなることを特徴とする請求項
   １記載の移動ステージ装置。
4. 【請求項４】 前記Ｘ軸方向の駆動ユニットは、４つの
   Ｘ軸駆動用磁性体と、これらＸ軸駆動用磁性体に巻回さ
   れる４つのＸ軸駆動用コイルとを有することにより、４
   分の１ずつ位相のずれた推力を前記Ｘ軸作動用磁性体に
   付与するものであり、前記４つのＸ軸駆動用磁性体およ
   びＸ軸駆動用コイルが、前記Ｘ軸テーブルの両側辺部に
   配設されたＸ軸作動用磁性体に対し、２つずつ分散して
   配設されていることを特徴とする請求項２記載の移動ス
   テージ装置。
5. 【請求項５】 前記各Ｙ軸駆動用磁性体は、それぞれ略
   々凹字形に形成され、この凹字形の両端部がＹ軸方向に
   沿って列をなすように配置され、各端部の先端面に前記
   櫛歯部を設けるとともに、前記各端部の基部側に前記Ｙ
   軸駆動用コイルを巻回してなることを特徴とする請求項
   １記載の移動ステージ装置。
6. 【請求項６】 前記Ｙ軸方向の駆動ユニットは、４つの
   Ｙ軸駆動用磁性体と、これらＹ軸駆動用磁性体に巻回さ
   れる４つのＹ軸駆動用コイルとを有することにより、４
   分の１ずつ位相のずれた推力を前記Ｙ軸作動用磁性体に
   付与するものであり、前記４つのＹ軸駆動用磁性体およ
   びＹ軸駆動用コイルが、２行２列に配設されていること
   を特徴とする請求項１記載の移動ステージ装置。
7. 【請求項７】 前記Ｘ−ＹテーブルのＹ軸テーブル上に
   回転方向に移動するθ軸テーブルを有し、 前記θ軸テーブルの前記Ｙ軸テーブルに臨む面に、前記
   θ軸テーブルの周回り方向に沿って円環状に設けられ、
   前記周回り方向に所定間隔で交互に山と溝を形成した櫛
   歯部を有するθ軸作動用磁性体を具備し、 前記Ｘ−Ｙテーブルは、θ軸作動用磁性体に対向して前
   記θ軸テーブルの周回り方向に交互に山と溝とを形成し
   た櫛歯部を有する複数のθ軸駆動用磁性体と、各θ軸駆
   動用磁性体に巻回された複数のθ軸駆動用コイルとを備
   え、前記各θ軸駆動用コイルへの通電をスイッチングす
   ることによって前記θ軸作動用磁性体に前記θ軸テーブ
   ルの回転方向の推力を与えるθ軸方向の駆動ユニットを
   具備していることを特徴とする請求項１記載の移動ステ
   ージ装置。
8. 【請求項８】 前記各θ軸駆動用磁性体は、それぞれ略
   々凹字形に形成され、この凹字形の両端部が前記θ軸テ
   ーブルの周回り方向に沿って列をなすように配置され、
   各端部の先端面に前記櫛歯部を設けるとともに、前記各
   端部の基部側に前記θ軸駆動用コイルを巻回してなるこ
   とを特徴とする請求項７記載の移動ステージ装置。
9. 【請求項９】 前記θ軸方向の駆動ユニットは、４つの
   θ軸駆動用磁性体と、これらＹ軸駆動用磁性体に巻回さ
   れる４つのθ軸駆動用コイルとを有することにより、４
   分の１ずつ位相のずれた推力を前記θ軸作動用磁性体に
   付与するものであり、前記４つのθ軸駆動用磁性体およ
   びθ軸駆動用コイルが、前記θ軸テーブルの周回り方向
   に沿って配設されていることを特徴とする請求項７記載
   の移動ステージ装置。
10. 【請求項１０】 前記Ｘ軸テーブルに設けられ、Ｘ軸方
    向に所定間隔で交互に山と溝を形成した櫛歯部を有する
    Ｘ軸スケール用磁性体と、前記ベース部材に設けられ、
    前記Ｘ軸スケール用磁性体の櫛歯部に対向してＸ軸方向
    に交互に山と溝を形成した櫛歯部を有するＸ軸検出用磁
    性体と、このＸ軸検出用磁性体に巻回されたＸ軸検出用
    コイルとを有し、前記Ｘ軸検出用コイルに供給する検出
    用電流の変動によって前記Ｘ軸テーブルの変位を検出す
    るＸ軸変位検出装置を具備していることを特徴とする請
    求項１記載の移動ステージ装置。
11. 【請求項１１】 前記Ｘ軸検出用磁性体は、略々凹字形
    に形成され、この凹字形の両端部がＸ軸方向に沿って列
    をなすように配置され、各端部の先端面に前記櫛歯部を
    設けるとともに、前記各端部の基部側に前記Ｘ軸検出用
    コイルを巻回してなることを特徴とする請求項１０記載
    の移動ステージ装置。
12. 【請求項１２】 前記Ｘ軸変位検出装置は、前記Ｘ軸検
    出用磁性体の櫛歯部の山と溝が、前記Ｘ軸スケール用磁
    性体の櫛歯部の山と溝に対して、４分の１ピッチずれた
    状態の２つのＸ軸検出用磁性体と、これらＸ軸検出用磁
    性体に巻回される２つのＸ軸検出用コイルとを有してい
    ることを特徴とする請求項１０記載の移動ステージ装
    置。
13. 【請求項１３】 前記Ｙ軸テーブルに設けられ、Ｙ軸方
    向に所定間隔で交互に山と溝を形成した櫛歯部を有する
    Ｙ軸スケール用磁性体と、前記Ｘ軸テーブルに設けら
    れ、前記Ｙ軸スケール用磁性体の櫛歯部に対向してＹ軸
    方向に交互に山と溝を形成した櫛歯部を有するＹ軸検出
    用磁性体と、このＹ軸検出用磁性体に巻回されたＹ軸検
    出用コイルとを有し、前記Ｙ軸検出用コイルに供給する
    検出用電流の変動によって前記Ｙ軸テーブルの変位を検
    出するＹ軸変位検出装置を具備していることを特徴とす
    る請求項１記載の移動ステージ装置。
14. 【請求項１４】 前記Ｙ軸検出用磁性体は、略々凹字形
    に形成され、この凹字形の両端部がＹ軸方向に沿って列
    をなすように配置され、各端部の先端面に前記櫛歯部を
    設けるとともに、前記各端部の基部側に前記Ｙ軸検出用
    コイルを巻回してなることを特徴とする請求項１３記載
    の移動ステージ装置。
15. 【請求項１５】 前記Ｙ軸変位検出装置は、前記Ｙ軸検
    出用磁性体の櫛歯部の山と溝が、前記Ｙ軸スケール用磁
    性体の櫛歯部の山と溝に対して、４分の１ピッチずれた
    状態の２つのＹ軸検出用磁性体と、これらＹ軸検出用磁
    性体に巻回される２つのＹ軸駆動用コイルとを有してい
    ることを特徴とする請求項１３記載の移動ステージ装
    置。
16. 【請求項１６】 前記θ軸テーブルに設けられ、θ軸テ
    ーブルの周回り方向に所定間隔で交互に山と溝を形成し
    た櫛歯部を有するθ軸スケール用磁性体と、前記Ｙ軸テ
    ーブルに設けられ、前記θ軸スケール用磁性体の櫛歯部
    に対向してθ軸テーブルの周回り方向に交互に山と溝を
    形成した櫛歯部を有するθ軸検出用磁性体と、このθ軸
    検出用磁性体に巻回されたθ軸検出用コイルとを有し、
    前記θ軸検出用コイルに供給する検出用電流の変動によ
    って前記θ軸テーブルの変位を検出するθ軸変位検出装
    置を具備していることを特徴とする請求項１記載の移動
    ステージ装置。
17. 【請求項１７】 前記θ軸検出用磁性体は、略々凹字形
    に形成され、この凹字形の両端部がθ軸テーブルの周回
    り方向に沿って列をなすように配置され、各端部の先端
    面に前記櫛歯部を設けるとともに、前記各端部の基部側
    に前記θ軸検出用コイルを巻回してなることを特徴とす
    る請求項１６記載の移動ステージ装置。
18. 【請求項１８】 前記θ軸変位検出装置は、前記θ軸検
    出用磁性体の櫛歯部の山と溝が、前記θ軸スケール用磁
    性体の櫛歯部の山と溝に対して、４分の１ピッチずれた
    状態の２つのθ軸検出用磁性体と、これらθ軸検出用磁
    性体に巻回される２つのθ軸検出用コイルとを有してい
    ることを特徴とする請求項１６記載の移動ステージ装
    置。
19. 【請求項１９】 前記各Ｘ軸駆動用磁性体の櫛歯部は、
    前記Ｘ軸作動用磁性体に対して正弦波形の推力を生ずる
    ように形成されていることを特徴とする請求項１記載の
    移動ステージ装置。
20. 【請求項２０】 前記各Ｘ軸駆動用磁性体の櫛歯部の櫛
    歯の幅と、Ｘ軸作動用磁性体の櫛歯の幅を異なる形状と
    したことにより、前記正弦波形の推力を生ずるようした
    ことを特徴とする請求項１９記載の移動ステージ装置。
21. 【請求項２１】 前記各Ｙ軸駆動用磁性体の櫛歯部は、
    前記Ｙ軸作動用磁性体に対して正弦波形の推力を生ずる
    ように形成されていることを特徴とする請求項１記載の
    移動ステージ装置。
22. 【請求項２２】 前記各Ｙ軸駆動用磁性体の櫛歯部の櫛
    歯の幅と、Ｙ軸作動用磁性体の櫛歯の幅を異なる形状と
    したことにより、前記正弦波形の推力を生ずるようした
    ことを特徴とする請求項２１記載の移動ステージ装置。
23. 【請求項２３】 前記各θ軸駆動用磁性体の櫛歯部は、
    前記θ軸作動用磁性体に対して正弦波形の推力を生ずる
    ように形成されていることを特徴とする請求項７記載の
    移動ステージ装置。
24. 【請求項２４】 前記各θ軸駆動用磁性体の櫛歯部の櫛
    歯の幅と、θ軸作動用磁性体の櫛歯の幅を異なる形状と
    したことにより、前記正弦波形の推力を生ずるようした
    ことを特徴とする請求項２３記載の移動ステージ装置。
25. 【請求項２５】 前記各Ｘ軸検出用磁性体の櫛歯部は、
    前記Ｘ軸スケール用磁性体に対して正弦波形の検出信号
    を生ずるように形成されていることを特徴とする請求項
    １０記載の移動ステージ装置。
26. 【請求項２６】 前記各Ｘ軸検出用磁性体の櫛歯部の櫛
    歯の幅と、Ｘ軸スケール用磁性体の櫛歯の幅を異なる形
    状としたことにより、前記正弦波形の検出信号を生ずる
    ようしたことを特徴とする請求項１５記載の移動ステー
    ジ装置。
27. 【請求項２７】 前記各Ｙ軸検出用磁性体の櫛歯部は、
    前記Ｙ軸スケール用磁性体に対して正弦波形の検出信号
    を生ずるように形成されていることを特徴とする請求項
    １３記載の移動ステージ装置。
28. 【請求項２８】 前記各Ｙ軸検出用磁性体の櫛歯部の櫛
    歯の幅と、Ｙ軸スケール用磁性体の櫛歯の幅を異なる形
    状としたことにより、前記正弦波形の検出信号を生ずる
    ようしたことを特徴とする請求項２７記載の移動ステー
    ジ装置。
29. 【請求項２９】 前記各θ軸検出用磁性体の櫛歯部は、
    前記θ軸スケール用磁性体に対して正弦波形の検出信号
    を生ずるように形成されていることを特徴とする請求項
    １６記載の移動ステージ装置。
30. 【請求項３０】 前記各θ軸検出用磁性体の櫛歯部の櫛
    歯の幅と、θ軸スケール用磁性体の櫛歯の幅を異なる形
    状としたことにより、前記正弦波形の検出信号を生ずる
    ようしたことを特徴とする請求項２９記載の移動ステー
    ジ装置。
31. 【請求項３１】 支持部材上に所定方向に移動可能に支
    持された移動体を移動する駆動装置を有する移動ステー
    ジ装置において、 前記移動体は、前記支持部材に臨む状態で設けられ、前
    記所定方向に所定間隔で交互に山と溝を形成した櫛歯部
    を有する作動用磁性体を有し、 前記支持部材は、前記作動用磁性体に対向して前記所定
    方向に交互に山と溝を形成した櫛歯部を有する複数の駆
    動用磁性体と、各駆動用磁性体に巻回された複数の駆動
    用コイルと、前記各駆動用コイルへの通電をスイッチン
    グすることによって前記作動用磁性体に前記所定方向の
    推力を与える駆動制御回路とを有し、 前記各駆動用磁性体は、前記作動用磁性体に対して正弦
    波形の推力を生ずるように形成され、 前記駆動制御回路は、前記移動体の移動位置を管理する
    位置管理部と、前記位置管理部より出力される目標位置
    情報に基づいて前記各駆動用コイルに対応する駆動指令
    信号を出力する指令回路部と、前記駆動指令信号に応じ
    て前記各駆動用コイルに対するスイッチング信号を生成
    して前記駆動用コイルに供給する駆動回路部とを有して
    いる、 ことを特徴とする移動ステージ装置。
32. 【請求項３２】 前記各駆動用磁性体の櫛歯部の櫛歯の
    幅と、作動用磁性体の櫛歯の幅を異なる形状としたこと
    により、前記正弦波形の推力を生ずるようしたことを特
    徴とする請求項３１記載の移動ステージ装置。
33. 【請求項３３】 前記駆動回路部は、前記指令回路部か
    らの駆動指令信号に対応して、各駆動用磁性体への所定
    の同期タイミングによるパルス幅変調信号を生成し、こ
    のパルス幅変調信号によって駆動電流源の出力ゲートを
    開閉することにより、前記スイッチング信号を生成して
    駆動用コイルに供給するようにしたことを特徴とする請
    求項３１記載の移動ステージ装置。
34. 【請求項３４】 前記駆動回路部は、前記出力ゲートの
    出力電流値を検出してフィードバックすることにより、
    前記スイッチング信号を定電流レベルに制御するように
    したことを特徴とする請求項３３記載の移動ステージ装
    置。
35. 【請求項３５】 支持部材上に所定方向に移動可能に支
    持された移動体を移動する駆動装置を有する移動ステー
    ジ装置において、 前記移動体は、前記支持部材に臨む状態で設けられ、前
    記所定方向に所定間隔で交互に山と溝を形成した櫛歯部
    を有するスケール用磁性体を有し、 前記支持部材は、前記スケール用磁性体に対向して前記
    所定方向に交互に山と溝を形成した櫛歯部を有する検出
    用磁性体と、前記検出用磁性体に巻回された検出用コイ
    ルと、前記検出用コイルに供給する検出用電流の変動に
    よって前記移動体の変位を検出する変位検出回路とを有
    し、 前記検出用磁性体は、前記スケール用磁性体に対して正
    弦波形の検出信号を生ずるように形成され、 前記変位検出回路は、検出用コイルからの正弦波検出信
    号の位相レベルを所定ビットのＡ／Ｄ変換器を介して演
    算回路により読み取るようにした、 ことを特徴とする移動ステージ装置。
36. 【請求項３６】 前記検出用磁性体の櫛歯部の幅と、ス
    ケール用磁性体の櫛歯の幅を異なる形状としたことによ
    り、前記正弦波形の検出信号を生ずるようしたことを特
    徴とする請求項３５記載の移動ステージ装置。
37. 【請求項３７】 前記検出用磁性体は、前記スケール用
    磁性体の櫛歯部の山と溝に対し、互いに４分の１ピッチ
    ずれた状態で２つ設けられ、各検出用磁性体にそれぞれ
    巻回された２つの検出用コイルに同位相の発振信号を供
    給することにより、各検出用コイルより出力される９０
    °位相のずれた２つの正弦波検出信号を検出し、各正弦
    波検出信号に基づいて前記スケール用磁性体の変位量お
    よび変位方向を検出するようにしたことを特徴とする請
    求項３５記載の移動ステージ装置。
38. 【請求項３８】 前記変位検出回路からの検出信号を累
    積的に演算処理して記憶することにより、前記スケール
    用磁性体の移動位置を管理するようにしたことを特徴と
    する請求項３５記載の移動ステージ装置。
39. 【請求項３９】 前記各磁性体は、磁性材より形成した
    板材を積層して形成され、各櫛歯部に非磁性保護膜を被
    着してなることを特徴とする請求項１記載の移動ステー
    ジ装置。