(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンコーダ及びモータの少なくとも一方の状態を表す状態情報に基づいて、前記エンコーダ及び前記モータの少なくとも一方に関する異常を検出するように構成された異常検出部と、
前記異常検出部により前記異常が検出された場合に、前記状態情報に基づいて前記異常の発生原因を解析するように構成された原因解析部と、
前記原因解析部による解析結果を、不揮発性メモリに記録するように構成された不揮発性メモリ制御部と、
少なくとも前記エンコーダの状態を表す前記状態情報を、揮発性メモリに記録するように構成された揮発性メモリ制御部と、
を有し、
前記原因解析部は、前記揮発性メモリに記録された前記状態情報に基づいて前記異常の発生原因を解析するように構成される、エンコーダ。
【請求項２】
エンコーダ及びモータの少なくとも一方の状態を表す状態情報に基づいて、前記エンコーダ及び前記モータの少なくとも一方に関する異常を検出するように構成された異常検出部と、
前記異常検出部により前記異常が検出された場合に、前記状態情報に基づいて前記異常の発生原因を解析するように構成された原因解析部と、
前記原因解析部による解析結果を、不揮発性メモリに記録するように構成された不揮発性メモリ制御部と、
前記モータの磁極位置に対応した信号を検出するように構成された複数の磁極検出用センサが出力する信号に基づいて、前記磁極位置を検出するように構成された磁極検出部と、
を有し、
前記原因解析部は、前記状態情報として、前記複数の磁極検出用センサが出力する信号に基づいて、該複数の磁極検出用センサのいずれが異常かを特定するように構成された第１解析部を有する、エンコーダ。
【請求項３】
エンコーダ及びモータの少なくとも一方の状態を表す状態情報に基づいて、前記エンコーダ及び前記モータの少なくとも一方に関する異常を検出するように構成された異常検出部と、
前記異常検出部により前記異常が検出された場合に、前記状態情報に基づいて前記異常の発生原因を解析するように構成された原因解析部と、
前記原因解析部による解析結果を、不揮発性メモリに記録するように構成された不揮発性メモリ制御部と、
前記モータの相対位置に対応した信号を検出するように構成されたインクリメンタル検出用センサが出力する信号に基づいて、前記相対位置を検出するように構成された相対位置検出部と、
前記モータの絶対位置に対応した信号を検出するように構成されたアブソリュート検出用センサが出力する信号に基づいて、前記絶対位置を検出するように構成された絶対位置検出部と、
前記モータの磁石が発生する磁気を検出するように構成された磁気検出用センサが出力する信号に基づいて、前記モータの多回転量を検出するように構成された多回転検出部と、
を有し、
前記原因解析部は、
前記状態情報として、前記インクリメンタル検出用センサが出力する信号と、前記アブソリュート検出用センサが出力する信号と、に基づいて、該インクリメンタル検出用センサと該アブソリュート検出用センサとのどちらが異常かを特定するように構成された第３解析部と、
前記状態情報として、前記インクリメンタル検出用センサが出力する信号と、前記磁気検出用センサが出力する信号と、に基づいて、該インクリメンタル検出用センサと該磁気検出用センサとのどちらが異常かを特定するように構成された第４解析部と、
を有する、エンコーダ。
【請求項４】
前記不揮発性メモリ制御部は、前記解析結果に加えて、前記異常検出部により前記異常が検出された時点よりも後の前記状態情報を、前記不揮発性メモリに記録するように構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項５】
前記原因解析部は、前記異常検出部により前記異常が検出された時点の前後の前記状態情報に基づいて、前記異常の発生原因を解析するように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項６】
前記状態情報を、揮発性メモリに記録するように構成された揮発性メモリ制御部を更に有し、
前記原因解析部は、前記揮発性メモリに記録された前記状態情報に基づいて前記異常の発生原因を解析するように構成される、請求項２〜５のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項７】
前記揮発性メモリ制御部は、前記揮発性メモリに前記状態情報を記録する際に、予め定められた記録領域が一杯になるまで複数時点の前記状態情報を記録し、前記記録領域が一杯になると最新の時点の前記状態情報を最古の時点の前記状態情報に上書きするように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項８】
前記異常検出部により前記異常が検出された時点の時刻情報を生成するように構成された時刻情報生成部を有し、
前記不揮発性メモリ制御部は、前記解析結果に加えて、前記時刻情報を前記不揮発性メモリに記録するように構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項９】
前記モータの原点位置に対応した信号を検出するように構成された原点検出用センサが出力する信号に基づいて、前記原点位置を検出するように構成された原点検出部と、
前記モータの相対位置に対応した信号を検出するように構成されたインクリメンタル検出用センサが出力する信号に基づいて、前記相対位置を検出するように構成された相対位置検出部と、
を更に有し、
前記原因解析部は、前記状態情報として、前記原点検出用センサが出力する信号と、前記インクリメンタル検出用センサが出力する信号と、に基づいて、該原点検出用センサと該インクリメンタル検出用センサとのどちらが異常かを特定するように構成された第２解析部を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項１０】
モータと、
前記モータの位置情報及び速度情報の少なくとも一方を検出するように構成された、請求項１〜９のいずれか１項に記載のエンコーダと、を備える、エンコーダ付きモータ。
【請求項１１】
モータと、
前記モータの位置情報及び速度情報の少なくとも一方を検出するように構成された、請求項１〜９のいずれか１項に記載のエンコーダと、
前記エンコーダの検出結果に基づいて前記モータを制御するように構成された制御装置と、を備える、サーボシステム。
【請求項１２】
エンコーダ及びモータの少なくとも一方の状態を表す状態情報に基づいて、前記エンコーダ及び前記モータの少なくとも一方に関する異常を検出することと、
前記異常が検出された場合に、前記状態情報に基づいて前記異常の発生原因を解析することと、
前記異常の発生原因の解析結果を、不揮発性メモリに記録することと、
少なくとも前記エンコーダの状態を表す前記状態情報を、揮発性メモリに記録することと、
を有し、
前記異常の発生原因を解析する際には、前記揮発性メモリに記録された前記状態情報に基づいて前記異常の発生原因を解析する、エンコーダの信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、エンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム、エンコーダの信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、少なくとも電圧の異常を検出する異常検出回路を有し、異常の場合には異常検出信号を受側装置にシリアル伝送するエンコーダが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３００９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、異常の発生原因については送信されないので、原因の特定に手間を要するという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、異常の発生原因を容易に特定することができるエンコーダ、エンコーダ付きモータ、サーボシステム、エンコーダの信号処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、エンコーダ及びモータの少なくとも一方の状態を表す状態情報に基づいて、上記エンコーダ及び上記モータの少なくとも一方に関する異常を検出するように構成された異常検出部と、上記異常検出部により上記異常が検出された場合に、上記状態情報に基づいて上記異常の発生原因を解析するように構成された原因解析部と、上記原因解析部による解析結果を、不揮発性メモリに記録するように構成された不揮発性メモリ制御部と、を有する、エンコーダが適用される。
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、エンコーダ及びモータの少なくとも一方の状態を表す状態情報に基づいて、上記エンコーダ及び上記モータの少なくとも一方に関する異常を検出する手段と、上記異常を検出する手段により上記異常が検出された場合に、上記状態情報に基づいて上記異常の発生原因を解析する手段と、上記解析する手段による解析結果を、不揮発性メモリに記録する手段と、を有する、エンコーダが適用される。
【０００８】
また、本発明の更に別の観点によれば、モータと、上記モータの位置情報及び速度情報の少なくとも一方を検出するように構成された、上記エンコーダと、を備える、エンコーダ付きモータが適用される。
【０００９】
また、本発明の更に別の観点によれば、モータと、上記モータの位置情報及び速度情報の少なくとも一方を検出するように構成された、上記エンコーダと、上記エンコーダの検出結果に基づいて上記モータを制御するように構成された制御装置と、を備える、サーボシステムが適用される。
【００１０】
また、本発明の更に別の観点によれば、エンコーダ及びモータの少なくとも一方の状態を表す状態情報に基づいて、上記エンコーダ及び上記モータの少なくとも一方に関する異常を検出することと、上記異常が検出された場合に、上記状態情報に基づいて上記異常の発生原因を解析することと、上記異常の発生原因の解析結果を、不揮発性メモリに記録することと、を有する、エンコーダの信号処理方法が適用される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、異常の発生原因を容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るサーボシステムの構成の概略について説明するための説明図である。
【図２】同実施形態に係るエンコーダの構成について説明するための説明図である。
【図３】同実施形態に係るディスクの構成について説明するための説明図である。
【図４】同実施形態に係る各スリットトラックの構成について説明するための説明図である。
【図５】同実施形態に係る制御部の構成について説明するための説明図である。
【図６Ａ】同実施形態に係る異常検出部によるモータの磁極位置関連の異常の検出方法の一例について説明するための説明図である。
【図６Ｂ】同実施形態に係る異常検出部によるモータの磁極位置関連の異常の検出方法の一例について説明するための説明図である。
【図７】同実施形態に係る、揮発性メモリの記録領域に記録される状態情報、原因解析部が異常の原因解析に使用する状態情報、及び、不揮発性メモリに記録される情報について説明するための説明図である。
【図８】同実施形態に係る、揮発性メモリの記録領域に記録される状態情報、原因解析部が異常の原因解析に使用する状態情報、及び、不揮発性メモリに記録される情報について説明するための説明図である。
【図９】同実施形態に係るエンコーダの信号処理方法について説明するための説明図である。
【図１０】第２実施形態に係るエンコーダの構成について説明するための説明図である。
【図１１】同実施形態に係るディスクの構成について説明するための説明図である。
【図１２】同実施形態に係る各スリットトラックの構成について説明するための説明図である。
【図１３】同実施形態に係る制御部の構成について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
なお、以下で説明する各実施形態に係るエンコーダは、回転型（ロータリタイプ）や直線型（リニアタイプ）等、様々なタイプのエンコーダに適用可能である。但し、以下では、エンコーダの理解が容易になるように、回転型のエンコーダを例に挙げて説明する。他のタイプのエンコーダに適用する場合には、被測定対象を回転型のディスクから直線型のリニアスケールに変更する等、適切な変更を加えることにより可能であるので、詳しい説明は省略する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態にいついて説明する。
【００１６】
＜１−１．サーボシステム＞
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係るサーボシステムの構成の概略について説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係るサーボシステムＳは、サーボモータＳＭと、制御装置ＣＴとを有する。サーボモータＳＭは、モータＭと、エンコーダ１００とを有する。
【００１８】
モータＭは、エンコーダ１００を含まない動力発生源の一例である。このモータＭは、回転子（図示省略）が固定子（図示省略）に対して回転する回転型モータであり、回転子に固定されたシャフトＳＨを軸心ＡＸ周りに回転させることで、回転力を出力する。
【００１９】
なお、モータＭ単体をサーボモータという場合もあるが、本実施形態では、エンコーダ１００を含む構成をサーボモータＳＭということにする。つまり、サーボモータＳＭは、エンコーダ付きモータの一例に相当する。なお、説明の便宜上、以下では、エンコーダ付きモータが位置や速度等の目標値に追従するように制御されるサーボモータである場合について説明するが、エンコーダ付きモータは、必ずしもサーボモータに限定されるものではない。エンコーダ付きモータは、例えばエンコーダの出力を表示のみに用いる場合等、エンコーダが付設されていればサーボシステム以外に用いられるモータをも含むものである。
【００２０】
また、モータＭは、例えば後述の位置データ等をエンコーダ１００が検出可能なモータであれば特に限定されるものではない。また、モータＭは、動力源として電気を使用する電動式モータである場合に限定されるものではなく、例えば油圧式モータ、エア式モータ、蒸気式モータ等の他の動力源を使用したモータであってもよい。但し、説明の便宜上、以下では、モータＭが電動式モータである場合について説明する。また、説明の便宜上、以下では、モータＭが３相交流電源から供給される３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の交流を入力とする３相交流モータである場合について説明するが、モータＭは、３相交流モータである場合に限定されるものではない。例えば、モータＭは、単相の直流を入力とする単相直流モータや、多相の直流を入力とする多相直流モータ、単相の交流を入力とする単相交流モータ、３相でない多相の交流を入力とする多相交流モータ等であってもよい。また、説明の便宜上、以下では、モータＭの磁極数が２である場合について説明するが、モータＭの磁極数は、２に限定されるものではなく、例えば４、６、８等であってもよい。
【００２１】
エンコーダ１００は、シャフトＳＨの回転力出力側（「負荷側」ともいう。）と反対側（「反負荷側」ともいう。）に連結されている。なお、エンコーダ１００の連結位置は、シャフトＳＨの回転力出力側と反対側に限定されるものではなく、シャフトＳＨの回転力出力側であってもよい。このエンコーダ１００は、シャフトＳＨの位置を検出することで、モータＭの位置（「回転角度」ともいう。）を検出し、その位置を表す位置データを出力する。
【００２２】
なお、エンコーダ１００は、モータＭの位置に加えて又は代えて、モータＭの速度（「回転速度」や「角速度」等ともいう。）及び加速度（「回転加速度」や「角加速度」等ともいう。）の少なくとも一方を検出してもよい。この場合、モータＭの速度及び加速度は、例えば位置を時間で１又は２階微分したり、後述の受光アレイＰＩの受光素子からの電気信号を所定時間カウントする等の処理により、検出可能である。但し、説明の便宜上、以下では、エンコーダ１００が検出する物理量が位置である場合について説明する。
【００２３】
制御装置ＣＴは、エンコーダ１００から出力される位置データを取得し、該位置データに基づいてモータＭの回転を制御する。従って、モータＭとして電動式モータが使用される本実施形態では、制御装置ＣＴは、位置データに基づいてモータＭに印加する電流又は電圧等を制御することで、モータＭの回転を制御する。更に、制御装置ＣＴは、上位制御装置（図示省略）から上位制御信号を取得し、該上位制御信号に表された位置等を実現可能な回転力がシャフトＳＨから出力されるように、モータＭを制御することも可能である。なお、モータＭが、油圧式、エア式、蒸気式等の他の動力源を使用する場合には、制御装置ＣＴは、それらの動力源の供給を制御することで、モータＭの回転を制御可能である。
【００２４】
＜１−２．エンコーダ＞
次に、図２〜図４を参照しつつ、本実施形態に係るエンコーダ１００の構成について説明する。
【００２５】
図２〜図４に示すように、本実施形態に係るエンコーダ１００は、円板状のディスク１１０と、光学モジュール１２０と、制御部１３０とを有する。
【００２６】
ここで、エンコーダ１００の構造の説明の便宜上、上下等の方向を次のように定め、適宜使用する。すなわち、ディスク１１０が光学モジュール１２０と面する方向、つまりＺ軸正の方向を「上」と定め、Ｚ軸負の方向を「下」と定める。但し、上下等の方向は、エンコーダ１００の設置態様により変動するものであり、エンコーダ１００の各構成の位置関係を限定するものではない。
【００２７】
（１−２−１．ディスク）
ディスク１１０は、ディスク中心Ｏが軸心ＡＸと略一致するように、シャフトＳＨに連結され、モータＭの回転と共に回転する。なお、本実施形態では、モータＭの回転を測定する被測定対象の例として、ディスク１１０を例に挙げて説明するが、例えばシャフトＳＨの端面等の他の部材を被測定対象として使用することも可能である。また、図２に示す例では、ディスク１１０は、シャフトＳＨに直接連結されているが、ハブ等の連結部材を介してシャフトＳＨに連結されてもよい。
【００２８】
このディスク１１０は、その上面に、５本のスリットトラックＳＴＩ，ＳＴＯ，ＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷを有する。そして、ディスク１１０は、上記のようにモータＭの回転と共に回転するが、光学モジュール１２０は、後述のようにスリットトラックＳＴＩ，ＳＴＯ，ＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷの一部と対向しつつ固定されている。従って、スリットトラックＳＴＩ，ＳＴＯ，ＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷと、光学モジュール１２０とは、モータＭの回転に伴い、互いに測定方向（図３等に示す矢印Ｃの方向。以下では「測定方向Ｃ」ともいう。）に相対移動する。
【００２９】
ここで、「測定方向」とは、光学モジュール１２０でスリットトラックＳＴＩ，ＳＴＯ，ＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷを光学的に測定する際の測定方向である。本実施形態のように被測定対象がディスク１１０である回転型のエンコーダ１００では、測定方向はディスク１１０の中心軸を中心とした円周方向に一致するが、例えば、被測定対象がリニアスケールであり、可動子が固定子に対して移動する直線型のエンコーダでは、測定方向はリニアスケールに沿った方向となる。なお、「中心軸」とは、ディスク１１０の回転軸心であり、ディスク１１０とシャフトＳＨが同軸に連結される場合には、中心軸はシャフトＳＨの軸心ＡＸと一致する。
【００３０】
スリットトラックＳＴＩは、ディスク中心Ｏを中心としたリング状に配置されたトラックとして形成されている。このスリットトラックＳＴＩは、測定方向Ｃでインクリメンタルパターンを有するように、トラックの全周にわたって測定方向Ｃに沿って並べられた複数の反射スリットＳＩを有する。「インクリメンタルパターン」とは、複数の反射スリットが所定のピッチ（配置間隔）で規則的に繰り返されるパターンである。このスリットトラックＳＴＩのインクリメンタルパターンは、後述の受光アレイＰＩの少なくとも１つの受光素子からの電気信号の和により、１ピッチ毎又は１ピッチ内のモータＭの相対位置を表す。
【００３１】
スリットトラックＳＴＯは、スリットトラックＳＴＩよりも外周側に、ディスク中心Ｏを中心としたリング状に配置されたトラックとして形成されている。このスリットトラックＳＴＯは、モータＭの原点位置に対応するように、トラック上の所定の回転角度範囲に形成された１つの反射スリットＳＯを有する。
【００３２】
スリットトラックＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷは、スリットトラックＳＴＩよりも内周側の互いに異なる半径方向位置に、ディスク中心Ｏを中心としたリング状に配置されたトラックとして形成されている。この例では、スリットトラックＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷは、外周側から内周側に向けて、スリットトラックＳＴＵ、スリットトラックＳＴＶ、スリットトラックＳＴＷの順に同心円状に形成されている。
【００３３】
スリットトラックＳＴＵは、モータＭのＵ相の磁極位置に対応するように、トラック上の略１８０°の回転角度範囲に形成された１つの反射スリットＳＵを有する。
【００３４】
スリットトラックＳＴＶは、モータＭのＶ相の磁極位置に対応するように、反射スリットＳＵの回転角度から測定方向Ｃに略１２０°ズレつつ、トラック上の略１８０°の回転角度範囲に形成された１つの反射スリットＳＶを有する。
【００３５】
スリットトラックＳＴＷは、モータＭのＷ相の磁極位置に対応するように、反射スリットＳＶの回転角度から測定方向Ｃに略１２０°ズレつつ、トラック上の略１８０°の回転角度範囲に形成された１つの反射スリットＳＷを有する。
【００３６】
各反射スリットＳＩ，ＳＯ，ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、後述の光源１２１から出射された光を反射する。
【００３７】
ここで、ディスク１１０は、例えば金属等の光を反射する材質により形成される。そして、ディスク１１０の上面の光を反射させない部分に反射率の低い材質（例えば酸化クロム等）を塗布等により配置することで、該材質が配置されない部分に反射スリットが形成される。なお、光を反射させない部分をスパッタリング等により粗面として反射率を低下させることで、反射スリットが形成されてもよい。
【００３８】
なお、ディスク１１０の材質や製造方法等は、特に限定されるものではない。例えば、ディスク１１０をガラスや透明樹脂等の光を透過する材質で形成することも可能である。この場合、ディスク１１０の上面に光を反射する材質（例えばアルミニウム等）を蒸着等により配置することで、反射スリットが形成可能である。
【００３９】
（１−２−２．光学モジュール）
光学モジュール１２０は、ディスク１１０と平行な一枚の基板ＢＡとして形成されている。これにより、エンコーダ１００を薄型化したり、光学モジュール１２０の製造を容易にすることが可能である。基板ＢＡは、ディスク１１０のスリットトラックＳＴＩ，ＳＴＯ，ＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷの一部と対向するように固定されている。従って、光学モジュール１２０は、ディスク１１０の回転に伴い、ディスク１１０のスリットトラックＳＴＩ，ＳＴＯ，ＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷに対して測定方向Ｃに相対移動する。なお、光学モジュール１２０は、必ずしも一枚の基板ＢＡとして形成される必要はなく、各構成が複数の基板として形成されてもよい。この場合、それらの基板が集約して配置されていればよい。また、光学モジュール１２０は、基板状でなくてもよい。
【００４０】
この光学モジュール１２０は、基板ＢＡのディスク１１０と対向する下面上に、光源１２１と、受光アレイＰＩと、４つの受光素子ＰＯ，ＰＵ，ＰＶ，ＰＷとを有する。
【００４１】
（１−２−２−１．光源）
光源１２１は、この例ではスリットトラックＳＴＩの一部と対向する位置に配置されている。この光源１２１は、光学モジュール１２０と対向する位置を通過するディスク１１０のスリットトラックＳＴＩ，ＳＴＯ，ＳＴＵ，ＳＴＶ，ＳＴＷの一部（以下では「照射領域」ともいう。）に光を出射する。
【００４２】
光源１２１としては、照射領域に光を出射可能な光源であれば特に限定されるものではないが、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が使用可能である。本実施形態では、光源１２１は、特に光学レンズ等が配置されない点光源として構成され、発光部から拡散光を出射する。なお、「点光源」という場合、厳密な点である必要はなく、設計上や動作原理上、略点状の位置から拡散光が発せられるものとみなせる光源であれば、有限な面から光が発せられてもよい。また、「拡散光」は、点光源から全方位に向かって放たれる光に限定されず、有限の一定の方位に向かって拡散しつつ出射される光を含む。すなわち、ここでいう拡散光には、平行光よりも拡散性を有する光であれば含まれる。このように点光源を使用することで、光源１２１は、光軸からのズレによる光量変化や光路長の差による減衰等の影響は多少あるにせよ、照射領域に拡散光を出射し、照射領域に均等に光を出射することが可能である。また、光学素子による集光・拡散を行わないため、光学素子による誤差等が生じにくく、照射領域への出射光の直進性を高める事が可能である。
【００４３】
（１−２−２−２．受光アレイ及び受光素子）
受光アレイＰＩ及び受光素子ＰＯ，ＰＵ，ＰＶ，ＰＷは、光源１２１の周囲に配置されている。
【００４４】
受光アレイＰＩは、測定方向Ｃに対応する方向に沿って所定のピッチでアレイ状に並べられた複数の受光素子（図示省略）を有する。この受光アレイＰＩの各受光素子は、光源１２１から出射されスリットトラックＳＴＩの反射スリットＳＩで反射された光を受光し、電気信号に変換して出力する。
【００４５】
本実施形態では、受光アレイＰＩは、スリットトラックＳＴＩのインクリメンタルパターンの１ピッチ（光学モジュール１２０上に投影された像における１ピッチ）中に、合計４個の受光素子のセットが並べられ、かつ、４個の受光素子のセットが測定方向Ｃに対応する方向に沿って更に複数並べられる。そして、スリットトラックＳＴＩのインクリメンタルパターンは、１ピッチ毎に反射スリットＳＩが繰り返し形成されるので、受光アレイＰＩの各受光素子は、ディスク１１０が回転する場合、１ピッチで１周期（電気角で３６０°という。）の周期的な電気信号を生成する。そして、受光アレイＰＩは、１ピッチに相当する１セット中に４つの受光素子が配置されるので、１セット内の相隣接する受光素子同士は、相互に９０°の位相差を有する周期的な電気信号を生成することになる。
【００４６】
スリットトラックＳＴＩのインクリメンタルパターンは、１ピッチ毎又は１ピッチ内のモータＭの相対位置を表すので、１セット中の各位相の電気信号と、それと対応した他のセット中の各位相の電気信号とは、同様に変化する値となる。従って、同一位相の電気信号は、複数のセットにわたって加算される。従って、受光アレイＰＩの複数の受光素子からは、位相が９０°ずつズレる４つの電気信号が生成されることになる。これら各電気信号は、「Ａ相信号」、「Ｂ相信号（Ａ相信号に対する位相差が９０°の信号）」、「Ａバー相信号（Ａ相信号に対する位相差が１８０°の信号）」、「Ｂバー相信号（Ｂ相信号に対する位相差が１８０°の信号）」とも呼ばれる。また、これら各電気信号は、区別せずに「インクリメンタル信号」とも呼ばれる。受光アレイＰＩの各受光素子から出力されたインクリメンタル信号は、後述の制御部１３０の相対位置検出部１３１２により取得され、モータＭの相対位置の検出に用いられる。つまり、スリットトラックＳＴＩの各反射スリットＳＩで反射された光は、モータの相対位置に対応した信号の一例に相当する。また、受光アレイＰＩの各受光素子は、インクリメンタル検出用センサの一例に相当する。
【００４７】
なお、本実施形態では、受光アレイＰＩの１セットに受光素子が４つ含まれる場合を一例として説明した。しかしながら、例えば受光アレイＰＩの１セットに２つの受光素子が含まれる等、１セット中の受光素子数は特に限定されるものではない。
【００４８】
受光素子ＰＯは、光源１２１から出射され反射スリットＳＯで反射された光を受光し、電気信号に変換して出力する。すなわち、受光素子ＰＯは、ディスク１１０が回転する場合、１回転で１パルスの電気信号を生成する。この電気信号は、「原点信号」や「Ｚ相信号」とも呼ばれる。受光素子ＰＯから出力された原点信号は、後述の制御部１３０の原点検出部１３１３により取得され、モータＭの原点位置の検出に用いられる。つまり、反射スリットＳＯで反射された光は、モータの原点位置に対応した信号の一例に相当する。また、受光素子ＰＯは、原点検出用センサの一例に相当する。
【００４９】
受光素子ＰＵは、光源１２１から出射され反射スリットＳＵで反射された光を受光し、電気信号に変換して出力する。受光素子ＰＶは、光源１２１から出射され反射スリットＳＶで反射された光を受光し、電気信号に変換して出力する。受光素子ＰＷは、光源１２１から出射され反射スリットＳＷで反射された光を受光し、電気信号に変換して出力する。すなわち、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷは、ディスク１１０が回転する場合、相互に１２０°の位相差を有し、かつ１回転で１周期の周期的な電気信号を生成する。以下では、受光素子ＰＵが生成する電気信号を「Ｕ相信号」、受光素子ＰＶが生成する電気信号を「Ｖ相信号（Ｕ相信号に対する位相差が１２０°の信号）」、受光素子ＰＷが生成する電気信号を「Ｗ相信号（Ｖ相信号に対する位相差が１２０°の信号）」ともいう。受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷから出力されたＵ相信号、Ｖ相信号、Ｗ相信号は、後述の制御部１３０の磁極検出部１３１１により取得され、モータＭの３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の磁極位置の検出に用いられる。つまり、反射スリットＳＵ，ＳＶ，ＳＷで反射された光は、モータの磁極位置に対応した信号の一例に相当する。また、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷは、磁極検出用センサの一例に相当する。
【００５０】
受光アレイＰＩの受光素子、及び、受光素子ＰＯ，ＰＵ，ＰＶ，ＰＷとしては、光源１２１から出射され対応する反射スリットで反射された光を受光して電気信号に変換可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えばフォトダイオードが使用可能である。
【００５１】
（１−２−３．制御部）
次に、図５を参照しつつ、本実施形態に係る制御部１３０の構成について説明する。
【００５２】
図５に示すように、制御部１３０は、位置検出部１３１と、異常検出部１３２と、揮発性メモリ制御部１３３と、揮発性メモリ１３４と、原因解析部１３５と、時刻情報生成部１３６と、不揮発性メモリ制御部１３７と、不揮発性メモリ１３８と、通信制御部１３９とを有する。
【００５３】
位置検出部１３１は、モータＭの位置を検出するように構成されている。すなわち、位置検出部１３１は、磁極検出部１３１１と、相対位置検出部１３１２と、原点検出部１３１３とを備える。
【００５４】
磁極検出部１３１１は、上記受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷが出力するＵ相信号、Ｖ相信号、及びＷ相信号に基づいて、モータＭの３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）磁極位置を検出するように構成されている。すなわち、磁極検出部１３１１は、モータＭの磁極位置を測定するタイミングにおいて、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷからＵ相信号、Ｖ相信号、及びＷ相信号を取得する。そして、磁極検出部１３１１は、取得したＵ相信号、Ｖ相信号、及びＷ相信号に基づいて、これらの信号が表すモータＭの磁極位置を検出する。なお、磁極検出部１３１１によるモータＭの磁極位置の検出方法は、特に限定されるものではないが、その検出方法の一例について説明すれば、例えば次のような方法が挙げられる。
【００５５】
すなわち、磁極検出部１３１１は、取得したＵ相信号、Ｖ相信号、及びＷ相信号を増幅し、デジタル変換する。そして、磁極検出部１３１１は、デジタル変換後の３つの信号（以下では「Ｕ相デジタル信号」、「Ｖ相デジタル信号」、「Ｗ相デジタル信号」ともいう。）を用いて、モータＭの磁極位置を検出する。このモータＭの磁極位置の検出方法は、特に限定されるものではない。その検出方法としては、例えば、トラッキング回路を用いてＵ相デジタル信号、Ｖ相デジタル信号、及びＷ相デジタル信号を電気角φに変換する方法が挙げられる。また、予め作成されたテーブルにおいてＵ相デジタル信号、Ｖ相デジタル信号、及びＷ相デジタル信号の値に対応付けられた電気角φを特定する方法も挙げられる。
【００５６】
なお、上記で説明した磁極検出部１３１１によるモータＭの磁極位置の検出方法は、あくまで一例であって、これ以外の方法が用いられてもよい。
【００５７】
そして、位置検出部１３１は、磁極検出部１３１１により検出されたモータＭの磁極位置を表す位置データ（以下では「第１位置データ」ともいう。）を生成し、該第１位置データを、通信制御部１３９へ出力する。通信制御部１３９へ入力された第１位置データは、該通信制御部１３９によって上記制御装置ＣＴへ出力される。
【００５８】
また、位置検出部１３１は、上記第１位置データと、上記Ｕ相信号に対応するデータ、上記Ｖ相信号に対応するデータ、及び、上記Ｗ相信号に対応するデータを含むデータ（以下では「磁極位置関連データ」ともいう。）とを、異常検出部１３２へ出力する。
【００５９】
相対位置検出部１３１２は、上記受光アレイＰＩの複数の受光素子が出力するインクリメンタル信号に基づいて、モータＭの相対位置を検出するように構成されている。すなわち、相対位置検出部１３１２は、モータＭの相対位置を測定するタイミングにおいて、受光アレイＰＩの複数の受光素子から位相が９０°ずつズレる４つのインクリメンタル信号を取得する。そして、相対位置検出部１３１２は、取得した４つのインクリメンタル信号に基づいて、これらの信号が表すモータＭの相対位置を検出する。なお、相対位置検出部１３１２によるモータＭの相対位置の検出方法は、特に限定されるものではないが、その検出方法の一例について説明すれば、例えば次のような方法が挙げられる。
【００６０】
すなわち、相対位置検出部１３１２は、取得した４つのインクリメンタル信号のうち、１８０°位相差のあるインクレメンタル信号同士の差分を増幅する。このように１８０°位相差のあるインクレメンタル信号同士の差分を増幅することで、１ピッチ内の反射スリットＳＩの製造誤差や測定誤差等を相殺可能である。なお、差動増幅後の２つの信号（以下では「第１インクリメンタル信号」及び「第２インクリメンタル信号」ともいう。）は、相互に９０°の位相差を有する。そして、相対位置検出部１３１２は、差動増幅後の第１インクリメンタル信号及び第２インクリメンタル信号をデジタル変換し、そのデジタル変換後の２つの信号（以下では「第１デジタル信号」及び「第２デジタル信号」ともいう。）を用いて、１ピッチ内のモータＭの相対位置を検出する。この１ピッチ内のモータＭの相対位置の検出方法は、特に限定されるものではない。その検出方法としては、例えば、第１デジタル信号及び第２デジタル信号の除算結果をａｒｃｔａｎ演算することで電気角φを算出する方法が挙げられる。また、トラッキング回路を用いて第１デジタル信号及び第２デジタル信号を電気角φに変換する方法も挙げられる。さらに、予め作成されたテーブルにおいて第１デジタル信号及び第２デジタル信号の値に対応付けられた電気角φを特定する方法も挙げられる。
【００６１】
なお、上記で説明した相対位置検出部１３１２によるモータＭの相対位置の検出方法は、あくまで一例であって、これ以外の方法が用いられてもよい。
【００６２】
原点検出部１３１３は、上記受光素子ＰＯが出力する原点信号に基づいて、モータＭの原点位置を検出するように構成されている。すなわち、原点検出部１３１３は、モータＭの原点位置を測定するタイミングにおいて、受光素子ＰＯから原点信号を取得する。そして、原点検出部１３１３は、取得した原点信号に基づいて、この信号が表すモータＭの原点位置を検出する。
【００６３】
そして、位置検出部１３１は、相対位置検出部１３１２により検出されたモータＭの相対位置と、原点検出部１３１３により検出されたモータＭの原点位置とに基づいて、モータＭの絶対位置を検出する。その後、位置検出部１３１は、検出したモータＭの絶対位置を表す位置データ（以下では「第２位置データ」ともいう。）を生成し、該第２位置データを、通信制御部１３９へ出力する。通信制御部１３９へ入力された第２位置データは、該通信制御部１３９によって上記制御装置ＣＴへ出力される。
【００６４】
また、位置検出部１３１は、上記第２位置データと、上記インクリメンタル信号に対応するデータ、及び、上記原点信号に対応するデータを含むデータ（以下では「第１絶対位置関連データ」ともいう。）とを、異常検出部１３２へ出力する。
【００６５】
異常検出部１３２は、状態情報に基づいて、エンコーダ１００及びモータＭの少なくとも一方に関する異常を検出するように構成されている。すなわち、異常検出部１３２は、エンコーダ１００及びモータＭの少なくとも一方に関する異常を監視するタイミングにおいて、状態情報を取得する。なお、異常検出部１３２が監視する異常としては、エンコーダ１００及びモータＭの少なくとも一方に関する異常であれば特に限定されるものではない。例えば、異常検出部１３２が監視する異常としては、モータＭの磁極位置関連の異常や、モータＭの絶対位置関連の異常、エンコーダ１００の温度関連の異常、モータＭの温度関連の異常等が挙げられる。但し、説明の便宜上、以下では、異常検出部１３２が監視する異常がモータＭの磁極位置関連の異常及びモータＭの絶対位置関連の異常である場合について説明する。
【００６６】
また、「状態情報」とは、エンコーダ１００及びモータＭの少なくとも一方の状態を表す情報であり、サーボモータＳＭの稼働時には刻々と変化する性質を持つ情報である。状態情報としては、エンコーダ１００及びモータＭの少なくとも一方の状態を表す情報であれば特に限定されるものではない。異常検出部１３２が監視する異常がモータＭの磁極位置関連の異常及びモータＭの絶対位置関連の異常である本実施形態では、異常検出部１３２は、以下のような状態情報を取得する。
【００６７】
すなわち、異常検出部１３２は、モータＭの磁極位置関連の異常を監視するタイミングにおいて、状態情報として、位置検出部１３１から、上記第１位置データと、上記磁極位置関連データとを取得する。この場合、異常検出部１３２は、取得した第１位置データや磁極位置関連データに基づいて、所定の検出条件を満たすか否かを判断することで、モータＭの磁極位置関連の異常を検出する。なお、異常検出部１３２によるモータＭの磁極位置関連の異常の検出方法は、特に限定されるものではないが、その検出方法の一例について説明すれば、例えば次のような方法が挙げられる。
【００６８】
すなわち、図６Ａ及び図６Ｂに、Ｕ相信号に対応するデジタル信号（Ｕ相デジタル信号）、Ｖ相信号に対応するデジタル信号（Ｖ相デジタル信号）、及びＷ相信号に対応するデジタル信号（Ｗ相デジタル信号）の波形の一例を示す。図６Ａは正常時の波形、図６Ｂは異常時の波形である。なお、この例では、Ｕ相デジタル信号、Ｖ相デジタル信号、及びＷ相デジタル信号は、対応する受光素子で光が受光された場合に「Ｈ」レベルとなり、対応する受光素子で光が受光されなかった場合に「Ｌ」となるものとする。また、この例では、ディスク１１０が６０°回転する毎の、各相に対応するデジタル信号のレベルを監視するものとする。正常時は、図６Ａに示すように、Ｕ相デジタル信号のレベル、Ｖ相デジタル信号のレベル、及びＷ相デジタル信号のレベルが、同一の時点において全て一致する（全て「Ｈ」になる、又は、全て「Ｌ」になる）ことはない。一方、異常時は、図６Ｂに示すように、Ｕ相デジタル信号のレベル、Ｖ相デジタル信号のレベル、及びＷ相デジタル信号のレベルが、同一の時点において全て一致することがある（この例では、ディスク１１０の２４０°回転時点に全て「Ｈ」になっている）。
【００６９】
そこで、異常検出部１３２は、取得した磁極位置関連データに基づいて、Ｕ相デジタル信号のレベル、Ｖ相デジタル信号のレベル、及びＷ相デジタル信号のレベルを、所定の複数の時点において（例えばディスク１１０の６０°回転毎に）照合する。そして、異常検出部１３２は、Ｕ相デジタル信号のレベル、Ｖ相デジタル信号のレベル、及びＷ相デジタル信号のレベルが、同一の時点において全て一致するか否かを判断する。そして、Ｕ相デジタル信号のレベル、Ｖ相デジタル信号のレベル、及びＷ相デジタル信号のレベルが、同一の時点において全て一致した場合に、異常検出部１３２は、モータＭの磁極位置関連の異常を検出する。
【００７０】
なお、上記で説明した異常検出部１３２によるモータＭの磁極位置関連の異常の検出方法は、あくまで一例であって、これ以外の方法が用いられてもよい。
【００７１】
また、異常検出部１３２は、モータＭの絶対位置関連の異常を監視するタイミングにおいて、状態情報として、位置検出部１３１から、上記第２位置データと、上記第１絶対位置関連データとを取得する。この場合、異常検出部１３２は、取得した第２位置データや第１絶対位置関連データに基づいて、所定の検出条件を満たすか否かを判断することで、モータＭの絶対位置関連の異常を検出する。なお、異常検出部１３２によるモータＭの絶対位置関連の異常の検出方法は、特に限定されるものではないが、その検出方法の一例について説明すれば、例えば次のような方法が挙げられる。
【００７２】
すなわち、正常時は、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が、スリットトラックＳＴＩの反射スリットＳＩの個数と等しいときに、次の原点信号のパルスが検出される。一方、異常時は、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が、スリットトラックＳＴＩの反射スリットＳＩの個数よりも少ないときに、次の原点信号のパルスが検出されたり、該個数よりも多くなることがある。例えば、反射スリットＳＩの個数を５１２とした場合、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が、正常時では、５１２のときに、次の原点信号のパルスが検出されるが、異常時では、５１２よりも少ないときに、次の原点信号のパルスが検出されたり、５１３よりも多くなることがある。
【００７３】
そこで、異常検出部１３２は、取得した第１絶対位置関連データに基づいて、インクリメンタル信号のパルスと、原点信号のパルスとを検出する。そして、異常検出部１３２は、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が、反射スリットＳＩの個数よりも少ないときに、次の原点信号のパルスが検出されたか、又は、該個数よりも多くなったか否かを判断する。そして、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が、反射スリットＳＩの個数よりも少ないときに、次の原点信号のパルスが検出された、又は、該個数よりも多くなった場合に、異常検出部１３２は、モータＭの絶対位置関連の異常を検出する。
【００７４】
なお、上記で説明した異常検出部１３２によるモータＭの絶対位置関連の異常の検出方法は、あくまで一例であって、これ以外の方法が用いられてもよい。
【００７５】
そして、異常検出部１３２は、モータＭの磁極位置関連の異常及びモータＭの絶対位置関連の異常のそれぞれの監視に使用した状態情報を、揮発性メモリ制御部１３３へ順次出力する。
【００７６】
揮発性メモリ制御部１３３は、状態情報を、揮発性メモリ１３４に記録するように構成されている。すなわち、揮発性メモリ制御部１３３は、異常検出部１３２から状態情報が入力された場合に、該状態情報を、揮発性メモリ１３４に記録する。この際、揮発性メモリ制御部１３３は、状態情報を、揮発性メモリ１３４の予め定められた記録領域１３４１に記録する。すなわち、揮発性メモリ制御部１３３は、記録領域１３４１が一杯になるまで複数の時点、つまりｎ個の時点の状態情報を記録し、記憶領域１３４１が一杯になると最新の時点の状態情報を最古の時点の状態情報に上書きする。なお、揮発性メモリ制御部１３３は、状態情報を、揮発性メモリ１３４に記録さえすれば、必ずしも、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録する必要はない。但し、説明の便宜上、以下では、揮発性メモリ制御部１３３が状態情報を揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録する場合について説明する。
【００７７】
例えば、記録領域１３４１に、時点ｔ＝ｔ０−（ｎ＋１）の状態情報から時点ｔ＝ｔ０−１までのｎ個の時点ｔ＝ｔ０−（ｎ＋１）〜ｔ０−１の状態情報が記録されていた場合を考える。この場合に、記録領域１３４１に、最新の時点ｔ＝ｔ０の状態情報を記録する際には、揮発性メモリ制御部１３３は、最新の時点ｔ＝ｔ０の状態情報を、最古の時点ｔ＝ｔ０−（ｎ＋１）の状態情報に上書きする。これにより、記録領域１３４１は、時点ｔ＝ｔ０−ｎの状態情報から時点ｔ＝ｔ０までのｎ個の時点ｔ＝ｔ０−ｎ〜ｔ０の状態情報を記録した状態となる（図５参照）。
【００７８】
なお、揮発性メモリ１３４に記録された状態情報は、エンコーダ１００の電源が切断されることで消去される。
【００７９】
そして、異常検出部１３２は、モータＭの磁極位置関連の異常及びモータＭの絶対位置関連の異常のそれぞれを検出した場合に、その旨を表す信号（以下では「アラーム信号」ともいう。）を、通信制御部１３９及び原因解析部１３５へ出力する。この際、異常検出部１３２は、アラーム信号を、通信制御部１３９及び原因解析部１３５に加えて、不揮発性メモリ制御部１３７及び時刻情報生成部１３６の少なくとも一方へ出力する。なお、異常検出部１３２は、アラーム信号を、通信制御部１３９及び原因解析部１３５へ出力さえすれば、必ずしも、不揮発性メモリ制御部１３７及び時刻情報生成部１３６の少なくとも一方へ出力しなくてもよい。そして、時刻情報生成部１３６へアラーム信号が出力されない場合には、該時刻情報生成部１３６は省略可能である。但し、説明の便宜上、以下では、異常検出部１３２がアラーム信号を通信制御部１３９及び原因解析部１３５に加えて、不揮発性メモリ制御部１３７及び時刻情報生成部１３６へ出力する場合について説明する。通信制御部１３９へ入力されたアラーム信号は、該通信制御部１３９によって上記制御装置ＣＴへ出力される。なお、異常検出部１３２から各部へ出力されるアラーム信号のうち、少なくとも不揮発性メモリ制御部１３７及び原因解析部１３５へ出力されるアラーム信号には、異常検出部１３２が検出した異常の種類を表す情報（以下では「異常種類情報」ともいう。）が含まれている。
【００８０】
時刻情報生成部１３６は、異常検出部１３２により異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報を生成するように構成されている。すなわち、時刻情報生成部１３６は、異常検出部１３２からアラーム信号が入力された場合に、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報を生成し、該時刻情報を、不揮発性メモリ制御部１３７へ出力する。
【００８１】
原因解析部１３５は、異常検出部１３２により異常が検出された場合に、状態情報に基づいて異常の発生原因を解析するように構成されている。すなわち、原因解析部１３５は、異常検出部１３２からアラーム信号が入力された場合に、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録された状態情報に基づいて、該アラーム信号が表す異常の発生原因を解析する。具体的には、原因解析部１３５は、異常検出部１３２からアラーム信号が入力された場合に、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録された状態情報を取得し、該状態情報を、揮発性メモリ１３４の別の記録領域に格納して、格納された状態情報に基づいて、該アラーム信号が表す異常の発生原因を解析する。この際、原因解析部１３５は、異常が検出された時点ｔ＝ｔａ以前の状態情報のみに基づいて、該異常の発生原因を解析してもよいが、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの前後の状態情報に基づいて、該異常の発生原因を解析してもよい。説明の便宜上、以下では、原因解析部１３５が、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの前後の状態情報に基づいて該異常の発生原因を解析する場合について説明する。この原因解析部１３５は、第１解析部１３５１と、第２解析部１３５２とを備える。
【００８２】
第１解析部１３５１は、状態情報として、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷが出力するＵ相信号、Ｖ相信号、及びＷ相信号に基づいて、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷのいずれが異常かを特定するように構成されている。すなわち、第１解析部１３５１は、モータＭの磁極位置関連の異常を表すアラーム信号が入力された場合に、揮発性メモリ１３４に記録された、状態情報としての上記磁極位置関連データに基づいて、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷのいずれが異常かを特定する。この第１解析部１３５１による特定方法は、特に限定されるものではないが、その特定方法の一例について説明すれば、例えば次のような方法が挙げられる。
【００８３】
すなわち、図６Ｂに示すように、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷのうち、正常である受光素子に対応するデジタル信号（この例ではＶ相デジタル信号及びＷ相デジタル信号）のレベルは、機械角で１８０°毎に変化する。一方、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷのうち、異常である受光素子に対応するデジタル信号（この例ではＵ相デジタル信号）のレベルは、機械角で１８０°毎に変化しないことがある。
【００８４】
そこで、第１解析部１３５１は、揮発性メモリ１３４に記録された磁極位置関連データに基づいて、Ｕ相デジタル信号のレベルの変化、Ｖ相デジタル信号のレベルの変化、及びＷ相デジタル信号のレベルの変化を、それぞれ検出する。そして、第１解析部１３５１は、対応するデジタル信号のレベルが機械角で１８０°毎に変化しないことがある受光素子を検出した場合に、該受光素子が異常であると特定する。
【００８５】
なお、上記で説明した第１解析部１３５１による特定方法は、あくまで一例であって、これ以外の方法が用いられてもよい。
【００８６】
第２解析部１３５２は、状態情報として、受光アレイＰＩの複数の受光素子が出力するインクリメンタル信号と、受光素子ＰＯが出力する原点信号とに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子及び受光素子ＰＯのどちらが異常かを特定するように構成されている。すなわち、第２解析部１３５２は、モータＭの絶対位置関連の異常を表すアラーム信号が入力された場合に、揮発性メモリ１３４に記録された、状態情報としての上記第１絶対位置関連データに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子及び受光素子ＰＯのどちらが異常かを特定する。この第２解析部１３５２による特定方法は、特に限定されるものではないが、その特定方法の一例について説明すれば、例えば次のような方法が挙げられる。
【００８７】
すなわち、受光アレイＰＩの受光素子が異常であるときは、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が、スリットトラックＳＴＩの反射スリットＳＩの個数よりも少ないときに、次の原点信号のパルスが検出されることがある。一方、受光素子ＰＯが異常であるときは、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が、スリットトラックＳＴＩの反射スリットＳＩの個数よりも多くなることがある。
【００８８】
そこで、第２解析部１３５２は、揮発性メモリ１３４に記録された第１絶対位置関連データに基づいて、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が反射スリットＳＩの個数よりも少ないときに、次の原点信号のパルスが検出されたのか、及び、該パルス検出回数が該個数よりも多くなったのか、のどちらであるかを判断する。そして、第２解析部１３５２は、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が反射スリットＳＩの個数よりも少ないときに、次の原点信号のパルスが検出されたと判断した場合には、受光アレイＰＩの受光素子が異常であると特定する。一方、第２解析部１３５２は、原点信号のパルス検出時点からのインクリメンタル信号のパルス検出回数が反射スリットＳＩの個数よりも多くなったと判断した場合には、受光素子ＰＯが異常であると特定する。
【００８９】
なお、上記で説明した第２解析部１３５２による特定方法は、あくまで一例であって、これ以外の方法が用いられてもよい。
【００９０】
そして、原因解析部１３５は、第１解析部１３５１により解析を行った場合には、その解析結果を、不揮発性メモリ制御部１３７へ出力し、第２解析部１３５２により解析を行った場合には、その解析結果を、不揮発性メモリ制御部１３７へ出力する。
【００９１】
不揮発性メモリ制御部１３７は、原因解析部１３５による解析結果を、不揮発性メモリ１３８に記録するように構成されている。具体的には、不揮発性メモリ制御部１３７は、解析結果に加えて、異常が検出された時点ｔ＝ｔａよりも後の状態情報、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報、及び上記異常種類情報の少なくとも１つを、不揮発性メモリ１３８に記録するように構成されている。なお、不揮発性メモリ制御部１３７は、解析結果を不揮発性メモリ１３８に記録さえすれば、必ずしも、異常が検出された時点ｔ＝ｔａよりも後の状態情報、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報、及び異常種類情報の少なくとも１つを不揮発性メモリ１３８に記録しなくてもよい。但し、説明の便宜上、以下では、不揮発性メモリ制御部１３７が、解析結果に加えて、異常が検出された時点ｔ＝ｔａよりも後の状態情報、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報、及び異常種類情報を、不揮発性メモリ１３８に記録する場合について説明する。
【００９２】
すなわち、不揮発性メモリ制御部１３７は、原因解析部１３５から解析結果が入力された場合には、該解析結果を、不揮発性メモリ１３８に記録する。また、不揮発性メモリ制御部１３７は、異常検出部１３２からアラーム信号が入力された場合には、該アラーム信号に含まれる異常種類情報を、不揮発性メモリ１３８に記録する。また、不揮発性メモリ制御部１３７は、異常検出部１３２からアラーム信号が入力された場合には、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１から、異常が検出された時点ｔ＝ｔａよりも後の状態情報を順次取得し、該状態情報を、不揮発性メモリ１３８に順次記録する。この際、不揮発性メモリ制御部１３７は、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの直後の時点ｔ＝ｔａ＋１から所定の時期（例えばエンコーダ１００の電源切断時や所定の期間等）ｔ＝ｔａ＋ｍまでのｍ個の時点ｔ＝ｔａ＋１〜ｔａ＋ｍの状態情報を記録する。さらに、不揮発性メモリ制御部１３７は、時刻情報生成部１３６から異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報が入力された場合には、該時刻情報を、不揮発性メモリ１３８に記録する。
【００９３】
なお、不揮発性メモリ制御部１３７に記録された、解析結果、異常が検出された時点ｔ＝ｔａよりも後の状態情報、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報、及び異常種類情報は、エンコーダ１００の電源が切断されても保持される。
【００９４】
次に、図７及び図８を参照しつつ、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録される状態情報、原因解析部１３５が異常の原因解析に使用する状態情報、及び、不揮発性メモリ１３８に記録される情報について概念的に説明する。なお、図７に示す例は、原因解析部１３５が、異常が検出された時点ｔ＝ｔａ以前の状態情報のみに基づいて該異常の発生原因を解析する例である。一方、図８に示す例は、原因解析部１３５が、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの前後の状態情報に基づいて該異常の発生原因を解析する場合の例である。
【００９５】
まず、図７に示す例において、異常が検出される前の時点ｔ＝ｔａ−１では、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１には、ある時点ｔ＝（ｔａ−１）−ｎの状態情報からこの時点までの状態情報が記録されている。また、この時点では、不揮発性メモリ１３８には、まだ、異常種類情報、解析結果、時刻情報、及び状態情報のいずれも記録されない。
【００９６】
その後、次の時点ｔ＝ｔａにおいて異常が検出された場合、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１には、ある時点ｔ＝ｔａ−ｎの状態情報からこの時点までの状態情報が記録されている。そして、原因解析部１３５は、この時点において揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録されている、時点ｔ＝ｔａ−ｎ〜ｔａの状態情報を取得し、揮発性メモリ１３４の別の記録領域に格納する。そして、原因解析部１３５は、揮発性メモリ１３４の別の記録領域に格納された、時点ｔ＝ｔａ−ｎ〜ｔａの状態情報に基づいて、異常の発生原因を解析する。なお、ここ時点で、異常の発生原因が解析できたものとする。従って、この時点では、不揮発性メモリ１３８には、異常種類情報と、解析結果と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａの時刻情報とが記録される。
【００９７】
そして、次の時点ｔ＝ｔａ＋１では、揮発性メモリ１３４には、ある時点ｔ＝（ｔａ＋１）−ｎの状態情報からこの時点までの状態情報が記録されている。また、この時点では、不揮発性メモリ１３８には、既に記録されている、異常種類情報と、解析結果と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａの時刻情報とに加えて、異常が発生した時点ｔ＝ｔａよりも後の時点ｔ＝ｔａ＋１の状態情報が記録される。
【００９８】
その後、次の時点ｔ＝ｔａ＋２では、揮発性メモリ１３４には、ある時点ｔ＝（ｔａ＋２）−ｎの状態情報からこの時点までの状態情報が記録されている。また、この時点では、不揮発性メモリ１３８には、異常種類情報と、解析結果と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａの時刻情報と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａよりも後の時点ｔ＝（ｔａ＋１），（ｔａ＋２）の状態情報が記録されている。
【００９９】
そして、ある時点ｔ＝ｔ０では、揮発性メモリ１３４には、ある時点ｔ＝ｔ０−ｎの状態情報からこの時点までの状態情報が記録されている。また、この時点ｔ＝ｔ０では、不揮発性メモリ１３８には、異常種類情報と、解析結果と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａの時刻情報と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａよりも後の時点ｔ＝（ｔａ＋１）〜（ｔａ＋ｍ）の状態情報が記録されている。そして、この時点で、エンコーダ１００の電源が切断されたものとする。この場合、揮発性メモリ１３４に記録されていた、時点ｔ＝ｔ０−ｎ〜ｔ０の状態情報は、消去される。
【０１００】
そして、エンコーダ１００の電源が切断されている時点ｔ＝ｔｏｆｆでは、揮発性メモリ１３４には、状態情報が保持されていない。これに対し、不揮発性メモリ１３８には、異常種類情報と、解析結果と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａの時刻情報と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａよりも後の時点ｔ＝（ｔａ＋１）〜（ｔａ＋ｍ）の状態情報が記録されている。
【０１０１】
なお、上記の例では、時点ｔ＝ｔａ−ｎ〜ｔａの状態情報に基づいて異常の発生原因が解析できた場合を説明したが、時点ｔ＝ｔａ−ｎ〜ｔａの状態情報に基づいて異常の発生原因が解析できない場合もある。この場合、図７に示す例では、原因解析部１３５は、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの後の状態情報に基づいて該異常の発生原因を解析することをしないので、その後も該異常の発生原因が解析されることもなく、不揮発性メモリ１３８に解析結果が記録されることもない。
【０１０２】
一方、図８に示す例において、異常が検出される前の時点ｔ＝ｔａ−１では、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１には、上記図７と同様、ある時点ｔ＝（ｔａ−１）−ｎの状態情報からこの時点までの状態情報が記録されている。また、この時点では、不揮発性メモリ１３８には、上記図７と同様、まだ、異常種類情報、解析結果、時刻情報、及び状態情報のいずれも記録されない。
【０１０３】
その後、次の時点ｔ＝ｔａにおいて異常が検出された場合、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１には、ある時点ｔ＝ｔａ−ｎの状態情報からこの時点までの状態情報が記録されている。そして、原因解析部１３５は、この時点において揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録されている、時点ｔ＝ｔａ−ｎ〜ｔａの状態情報を取得し、揮発性メモリ１３４の別の記録領域に格納する。そして、原因解析部１３５は、揮発性メモリ１３４の別の記録領域に格納された、時点ｔ＝ｔａ−ｎ〜ｔａの状態情報に基づいて、異常の発生原因を解析する。なお、ここ時点では、異常の発生原因が解析できなかったものとする。従って、この時点では、不揮発性メモリ１３８には、異常種類情報と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａの時刻情報とが記録される。
【０１０４】
そして、次の時点ｔ＝ｔａ＋１では、揮発性メモリ１３４には、ある時点ｔ＝（ｔａ＋１）−ｎの状態情報からこの時点までの状態情報が記録されている。そして、原因解析部１３５は、この時点において揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録された、時点ｔ＝ｔａ＋１の状態情報を取得し、揮発性メモリ１３４の別の記録領域に格納する。そして、原因解析部１３５は、揮発性メモリ１３４の別の記録領域に格納された、時点ｔ＝ｔａ−ｎ〜ｔａ＋１の状態情報に基づいて、異常の発生原因を解析する。なお、ここ時点で、異常の発生原因が解析できたものとする。従って、この時点では、不揮発性メモリ１３８には、既に記録されている、異常種類情報と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａの時刻情報とに加えて、解析結果と、異常が発生した時点ｔ＝ｔａよりも後の時点ｔ＝ｔａ＋１の状態情報が記録される。なお、その後は、上記図７と同様である。
【０１０５】
＜１−３．エンコーダの信号処理方法＞
次に、図９を参照しつつ、本実施形態に係るエンコーダ１００の信号処理方法ついて説明する。
【０１０６】
図９に示すように、ステップＳ１０では、位置検出部１３１の磁極検出部１３１１が、モータＭの磁極位置を測定するタイミングにおいて、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷから取得したＵ相信号、Ｖ相信号、及びＷ相信号に基づいて、これらの信号が表すモータＭの磁極位置を検出する。また、位置検出部１３１の相対位置検出部１３１２が、モータＭの相対位置を測定するタイミングにおいて、受光アレイＰＩの複数の受光素子から取得した４つのインクリメンタル信号に基づいて、これらの信号が表すモータＭの相対位置を検出する。さらに、位置検出部１３１の原点検出部１３１３が、モータＭの原点位置を測定するタイミングにおいて、受光素子ＰＯから取得した原点信号に基づいて、この信号が表すモータＭの原点位置を検出する。
【０１０７】
ステップＳ２０では、異常検出部１３２が、モータＭの磁極位置関連の異常を監視するタイミングにおいて、位置検出部１３１から取得した第１位置データや磁極位置関連データに基づいて、モータＭの磁極位置関連の異常を検出する。また、異常検出部１３２が、モータＭの絶対位置関連の異常を監視するタイミングにおいて、位置検出部１３１から取得した第２位置データや第１絶対位置関連データに基づいて、モータＭの絶対位置関連の異常を検出する。そして、異常検出部１３２が、モータＭの磁極位置関連の異常及びモータＭの絶対位置関連の異常のそれぞれの監視に使用した状態情報を、揮発性メモリ制御部１３３へ順次出力する。
【０１０８】
ステップＳ３０では、揮発性メモリ制御部１３３が、異常検出部１３２から状態情報が入力された場合に、該状態情報を、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１に記録する。すなわち、揮発性メモリ制御部１３３は、記録領域１３４１が一杯になるまでｎ個の時点の状態情報を記録し、記憶領域１３４１が一杯になると最新の時点の状態情報を最古の時点の状態情報に上書きする。
【０１０９】
ステップＳ４０では、不揮発性メモリ制御部１３７が、異常検出部１３２からアラーム信号が入力された場合に、該アラーム信号に含まれる異常種類情報を、不揮発性メモリ１３８に記録する。
【０１１０】
ステップＳ５０では、時刻情報生成部１３６が、異常検出部１３２からアラーム信号が入力された場合に、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報を生成する。
【０１１１】
ステップＳ６０では、不揮発性メモリ制御部１３７が、時刻情報生成部１３６から異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報が入力された場合に、該時刻情報を、不揮発性メモリ１３８に記録する。
【０１１２】
ステップＳ７０では、原因解析部１３５が、モータＭの磁極位置関連の異常を表すアラーム信号が入力された場合に、第１解析部１３５１において、揮発性メモリ１３４に記録された磁極位置関連データに基づいて、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷのいずれが異常かを特定する。また、原因解析部１３５が、モータＭの絶対位置関連の異常を表すアラーム信号が入力された場合に、揮発性メモリ１３４に記録された第１絶対位置関連データに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子及び受光素子ＰＯのどちらが異常かを特定する。
【０１１３】
ステップＳ８０では、不揮発性メモリ制御部１３７が、異常検出部１３２からアラーム信号が入力された場合に、揮発性メモリ１３４の記録領域１３４１から、異常が検出された時点ｔ＝ｔａよりも後の状態情報を順次取得し、該状態情報を、不揮発性メモリ１３８に順次記録する。
【０１１４】
ステップＳ９０では、不揮発性メモリ制御部１３７が、原因解析部１３５から解析結果が入力された場合に、該解析結果を、不揮発性メモリ１３８に記録する。これにより、このフローに示す処理が終了される。なお、このフローに示す各手順は、繰り返し実行される。
【０１１５】
＜１−４．本実施形態による効果の例＞
以上説明した本実施形態に係るエンコーダ１００は、異常検出部１３２、原因解析部１３５、及び不揮発性メモリ制御部１３７を有する。異常検出部１３２は、状態情報に基づいてエンコーダ１００及びモータＭに関する異常を検出する。この異常検出部１３２により異常が検出された場合、原因解析部１３５が状態情報に基づいて異常の発生原因を解析する。この原因解析部１３５による解析結果は、不揮発性メモリ制御部１３７によって不揮発性メモリ１３８に記録される。これにより、不揮発性メモリ１３８に記録された解析結果を参照することで、その後の状態情報の解析や再現実験等をすることなく、異常の発生原因を容易に特定できる。また、解析結果は不揮発性メモリ１３８に記録されるので、エンコーダ１００の電源が切断されても解析結果は保持され、解析結果が消去されるのを防止できる。
【０１１６】
また、仮にエンコーダ１００が原因解析部１３５を備えておらず、異常が検出された場合に（その後の解析に用いるための）状態情報を保存しておく構成とした場合、精度のよい解析を行うためにはエンコーダ１００やモータＭに関する多くの状態情報を保存しておく必要があり、大容量のメモリが必要となる。特に、異常が繰り返し検出されるような場合には、保存される状態情報のデータ量は膨大となり、必要なメモリ容量が大幅に増大する。一方、本実施形態では、原因解析部１３５による解析結果を記録するので、解析に使用した状態情報を保存しておく必要がなく、破棄することが可能である。その結果、メモリ容量を大幅に少なくすることが可能であり、演算速度の高速化やコストの低減等を図ることができる。
【０１１７】
また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、異常の検出は、所定の検出条件を満たすか否かだけで判断されるので、その異常の発生原因が特定されれば、異常の検出前の状態情報は不要となる。一方で、正確な不具合同定には、上記検出条件が成立した後、どの程度不具合が継続されるか又は再発されるか等の情報が必要となり、それらの情報を解析するのは容易ではない。そこで、本実施形態では、解析結果に加えて、異常が検出された時点よりも後の状態情報も、不揮発性メモリ制御部１３７によって不揮発性メモリ１３８に記録される。このように、解析結果だけでなく、異常の検出後の状態情報を不揮発性メモリ１３８に保存しておくことで、その後の不具合同定に用いることが可能となり、不具合同定の精度を高めることができる。
【０１１８】
また、本実施形態では特に、異常検出部１３２により異常が検出された場合に、原因解析部１３５が、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの前後の状態情報に基づいて異常の発生原因を解析する。このように、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの前後の状態情報に基づいて解析を行うので、異常が検出された時点ｔ＝ｔａの前後を通じた定常的な異常等を検出することが可能となる。また、異常の発生と同時（又は直後）に異常が検出された場合と、異常が所定の期間継続した後に異常が検出された場合との両方について、異常の発生原因を特定することが可能となる。従って、解析精度を高めることができる。
【０１１９】
また、本実施形態では特に、エンコーダ１００が、揮発性メモリ制御部１３３を有する。状態情報は、この揮発性メモリ制御部１３３によって揮発性メモリ１３４に記録される。そして、原因解析部１３５は、揮発性メモリ１３４に記録された状態情報に基づいて異常の発生原因を解析する。このように、状態情報を揮発性メモリ１３４に記録しておくことで、原因解析部１３５による解析が終了し不要となった状態情報については、エンコーダ１００の電源を切断することによって破棄することができる。従って、メモリ容量を少なくすることができる。
【０１２０】
また、本実施形態では特に、状態情報が揮発性メモリ１３４に記録される際には、予め定められた記録領域１３４１が一杯になるまで複数時点の状態情報が記録され、記録領域１３４１が一杯になると最新の時点の状態情報が最古の時点の状態情報に上書きされる。これにより、異常検出部１３２により異常が検出される間、刻一刻と変化する状態情報の最新の情報を常に記録しておくことができる。
【０１２１】
また、本実施形態では特に、異常検出部１３２により異常が検出された場合に、時刻情報生成部１３６が、該異常が検出された時点ｔ＝ｔａの時刻情報を生成し、不揮発性メモリ制御部１３７が、解析結果に加えて、該時刻情報を不揮発性メモリ１３８に記録する。これにより、異常の発生時点を容易に把握することができる。また、時刻情報は不揮発性メモリ１３８に記録されるので、エンコーダ１００の電源が切断されても情報が消去されるのを防止できる。
【０１２２】
また、本実施形態では特に、原因解析部１３５の第１解析部１３５１が、状態情報として、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷが出力するＵ相信号、Ｖ相信号、及びＷ相信号に基づいて、受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷのいずれが異常かを特定する。これにより、異常が検出された場合に、複数の受光素子ＰＵ，ＰＶ，ＰＷのいずれが異常かを容易に特定することができる。
【０１２３】
また、本実施形態では特に、原因解析部１３５の第２解析部１３５２が、状態情報として、受光素子ＰＯが出力する原点信号と、受光アレイＰＩの複数の受光素子が出力するインクリメンタル信号とに基づいて、受光素子ＰＯと受光アレイＰＩの受光素子とのどちらが異常かを特定する。これにより、異常が検出された場合に、受光素子ＰＯと受光アレイＰＩの受光素子とのどちらが異常かを容易に特定することができる。
【０１２４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以下では第１実施形態と異なる部分を主に説明し、第１実施形態と同様の部分には同符号を付して適宜説明を省略する。
【０１２５】
＜２−１．エンコーダ＞
次に、図１０〜図１２を参照しつつ、本実施形態に係るエンコーダ１００の構成について説明する。
【０１２６】
図１０〜図１２に示すように、本実施形態に係るエンコーダ１００は、ディスク１１０と、光学モジュール１２０’と、磁気検出用センサ１４０と、制御部１３０’とを有する。
【０１２７】
（２−１−１．ディスク）
ディスク１１０の上面には、２本のスリットトラックＳＴＩ，ＳＴＡが設けられている。なお、スリットトラックＳＴ１は、上記第１実施形態と同様である。
【０１２８】
スリットトラックＳＴＡは、スリットトラックＳＴＩよりも外周側に、ディスク中心Ｏを中心としたリング状に配置されたトラックとして形成されている。このスリットトラックＳＴＡは、測定方向Ｃでアブソリュートパターンを有するように、トラックの全周に配置された複数の反射スリットを有する。「アブソリュートパターン」とは、後述の受光アレイＰＡが対向する角度内における反射スリットの位置や割合等が、ディスク１１０の１回転内で一義に定まるようなパターンである。つまり、例えば、図１２に示すアブソリュートパターンの例の場合、モータＭがある角度位置となっている場合に、対向した後述の受光アレイＰＡの複数の受光素子それぞれの検出又は未検出によるビットパターンの組み合わせが、その角度位置の絶対位置を一義に表すことになる。
【０１２９】
なお、このパターンの一例によれば、モータＭの絶対位置を、後述の受光アレイＰＡの受光素子数のビットにより、一次元的に表すようなパターンを生成できる。しかし、アブソリュートパターンは、この例に限定されるものではない。例えば、受光素子数のビットにより多次元的に表すパターンであってもよい。また、所定のビットパターン以外にも、受光素子で受光する光量や位相などの物理量が絶対位置を一義的に表すように変化するパターンや、アブソリュートパターンの符号系列が変調を施されたパターン等であってもよく、その他、様々なパターンであってもよい。
【０１３０】
（２−１−２．光学モジュール）
光学モジュール１２０’は、ディスク１１０と平行な一枚の基板ＢＡ’として形成されている。この光学モジュール１２０′は、基板ＢＡ′のディスク１１０と対向する下面上に、光源１２１と、２つの受光アレイＰＩ，ＰＡとを有する。なお、光源１２１及び受光アレイＰＩは、上記第１実施形態と同様である。
【０１３１】
受光アレイＰＡは、測定方向Ｃに対応する方向に沿ってアレイ状に並べられた複数（本実施形態では例えば９）の受光素子（図示省略）を有する。この受光アレイＰＡの各受光素子は、光源１２１から出射されスリットトラックＳＴＡの反射スリットで反射された光を受光し、電気信号に変換して出力する。この受光アレイＰＡの複数の受光素子では、上述のとおり、１つ１つの受光又は非受光がビットとして扱われ、９ビットの絶対位置を表す。従って、複数の受光素子それぞれが生成する電気信号は、位置データ生成部１３０’において相互に独立して取り扱われて、シリアルなビットパターンに暗号化（コード化）されていた絶対位置が、これらの電気信号の組み合わせから復号される。これら電気信号は、「アブソリュート信号」とも呼ばれる。受光アレイＰＡの各受光素子から出力されたアブソリュート信号は、後述の制御部１３０’の絶対位置検出部１３１４により取得され、モータＭの絶対位置の検出に用いられる。つまり、スリットトラックＳＴＡの各反射スリットＳＩで反射された光は、モータの絶対位置に対応した信号の一例に相当する。また、受光アレイＰＡの各受光素子は、アブソリュート検出用センサの一例に相当する。
【０１３２】
（２−１−３．磁石及び磁気検出用センサ）
また、ディスク１１０の上面には、磁気（磁界）を発生する磁石Ｍｇが設けられている。磁石Ｍｇは、ディスク１１０と同一軸心となるように、ディスク１１０の上面に固定され、ディスク１１０と共に回転する。そして、磁石Ｍｇは、円環状に形成され、３６０°の回転角度範囲全域にわたって設けられている。
【０１３３】
磁気検出用センサ１４０は、磁石Ｍｇの一部と対向するように配置され、該磁石Ｍｇが発生する磁気を検出し、信号（以下では「多回転信号」ともいう。）を出力する。磁気検出用センサ１４０から出力された多回転信号は、後述の制御部１３０′の多回転検出部１３１５により取得され、モータＭの多回転量の検出に用いられる。
【０１３４】
磁気検出用センサ１４０としては、磁石Ｍｇが発生する磁気を検出可能なセンサであれば特に限定されるものではないが、例えばホール素子等が使用可能である。
【０１３５】
（２−１−４．制御部）
次に、図１３を参照しつつ、本実施形態に係る制御部１３０′の構成について説明する。
【０１３６】
図１３に示すように、制御部１３０’は、位置検出部１３１’と、異常検出部１３２’と、揮発性メモリ制御部１３３と、揮発性メモリ１３４と、原因解析部１３５′と、時刻情報生成部１３６と、不揮発性メモリ制御部１３７と、不揮発性メモリ１３８と、通信制御部１３９とを有する。なお、揮発性メモリ制御部１３３と、揮発性メモリ１３４と、時刻情報生成部１３６と、不揮発性メモリ制御部１３７と、不揮発性メモリ１３８とは、上記第１実施形態とほぼ同様である。
【０１３７】
位置検出部１３１’は、絶対位置検出部１３１４と、相対位置検出部１３１２と、多回転検出部１３１５とを備える。なお、相対位置検出部１３１２は、上記第１実施形態と同様である。
【０１３８】
絶対位置検出部１３１４は、上記受光アレイＰＡの複数の受光素子が出力するアブソリュート信号に基づいて、モータＭの絶対位置を検出するように構成されている。すなわち、絶対位置検出部１３１４は、モータＭの絶対位置を測定するタイミングにおいて、受光アレイＰＡの複数の受光素子からアブソリュート信号を取得する。そして、絶対位置検出部１３１４は、取得したアブソリュート信号のそれぞれを２値化し、モータＭの絶対位置を表すビットデータに変換する。そして、絶対位置検出部１３１４は、予め定められたビットデータとモータＭの絶対位置との対応関係に基づいて、モータＭの絶対位置を検出する。
【０１３９】
そして、位置検出部１３１’は、絶対位置検出部１３１４により検出されたモータＭの絶対位置に、相対位置検出部１３１２により検出された１ピッチ内のモータＭの相対位置を重畳する。これにより、位置検出部１３１’は、アブソリュート信号に基づく絶対位置よりも高分解能なモータＭの絶対位置を検出する。その後、位置検出部１３１’は、検出したモータＭの絶対位置を表す位置データ（以下では「第３位置データ」ともいう。）を生成し、該第３位置データを、通信制御部１３９へ出力する。通信制御部１３９へ入力された第３位置データは、該通信制御部１３９によって上記制御装置ＣＴへ出力される。
【０１４０】
また、位置検出部１３１’は、上記第３位置データと、上記インクリメンタル信号に対応するデータ、及び、上記アブソリュート信号に対応するデータを含むデータ（以下では「第２絶対位置関連データ」ともいう。）とを、異常検出部１３２’へ出力する。
【０１４１】
多回転検出部１３１５は、上記磁気検出用センサ１４０が出力する多回転信号に基づいて、モータＭの多回転量を検出するように構成されている。すなわち、多回転検出部１３１５は、モータＭの多回転量を測定するタイミングにおいて、磁気検出用センサ１４０から多回転信号を取得する。そして、多回転検出部１３１５は、取得した多回転信号に基づいて、モータＭの多回転量を検出する。
【０１４２】
そして、位置検出部１３１’は、多回転検出部１３１５により検出されたモータＭの多回転量を表す位置データ（以下では「第４位置データ」ともいう。）を生成し、該第４位置データを、通信制御部１３９へ出力する。通信制御部１３９へ入力された第４位置データは、該通信制御部１３９によって上記制御装置ＣＴへ出力される。
【０１４３】
また、位置検出部１３１’は、上記第４位置データと、上記多回転信号に対応するデータ（以下では「多回転量データ」ともいう。）とを、異常検出部１３２’へ出力する。
【０１４４】
異常検出部１３２’は、エンコーダ１００及びモータＭの少なくとも一方に関する異常を監視するタイミングにおいて、状態情報を取得する。なお、異常検出部１３２’が監視する異常としては、エンコーダ１００及びモータＭの少なくとも一方に関する異常であれば特に限定されるものではない。但し、説明の便宜上、以下では、異常検出部１３２’が監視する異常がモータＭの絶対位置関連の異常及びモータＭの多回転量関連の異常である場合について説明する。そして、異常検出部１３２’が監視する異常がモータＭの絶対位置関連の異常及びモータＭの多回転量関連の異常である本実施形態では、異常検出部１３２’は、以下のような状態情報を取得する。
【０１４５】
すなわち、異常検出部１３２’は、モータＭの絶対位置関連の異常を監視するタイミングにおいて、状態情報として、位置検出部１３１’から、上記第３位置データと、上記第２絶対位置関連データとを取得する。この場合、異常検出部１３２’は、取得した第３位置データや第２絶対位置関連データに基づいて、所定の検出条件を満たすか否かを判断することで、モータＭの絶対位置関連の異常を検出する。なお、異常検出部１３２’によるモータＭの絶対位置関連の異常の検出方法は、特に限定されるものではないが、その検出方法の一例について説明すれば、例えば次のような方法が挙げられる。
【０１４６】
すなわち、正常時は、インクリメンタル信号に対応する位置（番地）と、アブソリュート信号に対応する位置（番地）とが一致する。一方、異常時は、インクリメンタル信号に対応する位置と、アブソリュート信号に対応する位置とが一致しないことがある。
【０１４７】
そこで、異常検出部１３２’は、取得した第２絶対位置関連データに基づいて、インクリメンタル信号に対応する位置と、アブソリュート信号に対応する位置とを検出する。そして、異常検出部１３２’は、インクリメンタル信号に対応する位置と、アブソリュート信号に対応する位置とが一致するか否かを判断する。そして、インクリメンタル信号に対応する位置と、アブソリュート信号に対応する位置とが一致しなかった場合に、異常検出部１３２’は、モータＭの絶対位置関連の異常を検出する。
【０１４８】
なお、上記で説明した異常検出部１３２’によるモータＭの絶対位置関連の異常の検出方法は、あくまで一例であって、これ以外の方法が用いられてもよい。
【０１４９】
また、異常検出部１３２’は、モータＭの多回転量関連の異常を監視するタイミングにおいて、状態情報として、位置検出部１３１’から、上記第４位置データと、上記多回転量データと、上記インクレメンタル信号に対応するデータを取得する。この場合、異常検出部１３２’は、取得した第４位置データや多回転量データ、インクレメンタル信号に対応するデータに基づいて、所定の検出条件を満たすか否かを判断することで、モータＭの多回転量関連の異常を検出する。なお、異常検出部１３２’によるモータＭの多回転量関連の異常の検出方法は、特に限定されるものではないが、その検出方法の一例について説明すれば、例えば次のような方法が挙げられる。
【０１５０】
すなわち、正常時は、インクリメンタル信号に対応する多回転量と、多回転信号に対応する多回転量とが一致する。一方、異常時は、インクリメンタル信号に対応する多回転量と、多回転信号に対応する多回転量とが一致しないことがある。
【０１５１】
そこで、異常検出部１３２’は、取得した上記インクレメンタル信号に対応するデータと多回転データに基づいて、インクリメンタル信号に対応する多回転量と、多回転信号に対応する多回転量とを検出する。そして、異常検出部１３２’は、インクリメンタル信号に対応する多回転量と、多回転信号に対応する多回転量とが一致するか否かを判断する。そして、インクリメンタル信号に対応する多回転量と、多回転信号に対応する多回転量と一致しなかった場合に、異常検出部１３２’は、モータＭの多回転関連の異常を検出する。
【０１５２】
なお、上記で説明した異常検出部１３２’によるモータＭの多回転関連の異常の検出方法は、あくまで一例であって、これ以外の方法が用いられてもよい。
【０１５３】
そして、異常検出部１３２’は、モータＭの絶対位置関連の異常及びモータＭの多回転関連の異常のそれぞれの監視に使用した状態情報を、揮発性メモリ制御部１３３へ順次出力する。また、異常検出部１３２’は、モータＭの絶対位置関連の異常及びモータＭの多回転関連の異常のそれぞれを検出した場合に、アラーム信号を、通信制御部１３９、原因解析部１３５′、不揮発性メモリ制御部１３７、及び時刻情報生成部１３６へ出力する。
【０１５４】
原因解析部１３５’は、第３解析部１３５３と、第４解析部１３５４とを備える。
【０１５５】
第３解析部１３５３は、状態情報として、受光アレイＰＩの複数の受光素子が出力するインクリメンタル信号と、受光アレイＰＡの複数の受光素子が出力するアブソリュート信号とに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子及び受光アレイＰＡの受光素子のどちらが異常かを特定するように構成されている。すなわち、第３解析部１３５３は、モータＭの絶対位置関連の異常を表すアラーム信号が入力された場合に、揮発性メモリ１３４に記録された、状態情報としての上記第２絶対位置関連データに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子及び受光アレイＰＡの受光素子のどちらが異常かを特定する。この第３解析部１３５３による特定方法は、特に限定されるものではない。
【０１５６】
第４解析部１３５４は、状態情報として、受光アレイＰＩの複数の受光素子が出力するインクリメンタル信号と、磁気検出用センサ１４０が出力する多回転信号とに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子及び磁気検出用センサ１４０のどちらが異常かを特定するように構成されている。すなわち、第４解析部１３５４は、モータＭの多回転関連の異常を表すアラーム信号が入力された場合に、揮発性メモリ１３４に記録された、状態情報としての上記多回転データ及びインクリメンタル信号に対応するデータに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子及び磁気検出用センサ１４０のどちらが異常かを特定する。この第４解析部１３５４による特定方法は、特に限定されるものではない。
【０１５７】
そして、原因解析部１３５’は、第３解析部１３５３により解析を行った場合には、その解析結果を、不揮発性メモリ制御部１３７へ出力し、第４解析部１３５４により解析を行った場合には、その解析結果を、不揮発性メモリ制御部１３７へ出力する。
【０１５８】
＜２−２．本実施形態による効果の例＞
以上説明した本実施形態に係るエンコーダ１００によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では特に、原因解析部１３５’の第３解析部１３５３が、状態情報として、受光アレイＰＩの複数の受光素子が出力するインクリメンタル信号と、受光アレイＰＡの複数の受光素子が出力するアブソリュート信号とに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子と受光アレイＰＡの受光素子とのどちらが異常かを特定する。また、原因解析部１３５’の第４解析部１３５４が、状態情報として、受光アレイＰＩの複数の受光素子が出力するインクリメンタル信号と、磁気検出用センサ１４０が出力する多回転信号とに基づいて、受光アレイＰＩの受光素子と磁気検出用センサ１４０とのどちらが異常かを特定する。これにより、異常が検出された場合に、受光アレイＰＩの受光素子、受光アレイＰＡの受光素子、及び磁気検出用センサ１４０のいずれが異常かを容易に特定することができる。
【０１５９】
＜３．変形例等＞
以上、添付図面を参照しながら各実施形態について詳細に説明した。しかしながら、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲は、ここで説明した各実施形態に限定されるものではない。開示の実施形態の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、技術的思想の範囲内において、様々な変更や修正、組み合わせなどを行うことに想到できることは明らかである。従って、これらの変更や修正、組み合わせなどが行われた後の技術も、当然に技術的思想の範囲に属するものである。
【０１６０】
例えば、上記各実施形態では、不揮発性メモリ制御部１３７は、原因解析部１３５，１３５’による解析結果等を、エンコーダ１００の不揮発性メモリ１３８に記録するように構成されていたが、本開示の実施形態は、この例に限定されるものではない。例えば、不揮発性メモリ制御部１３７は、原因解析部１３５，１３５’による解析結果等を、エンコーダ１００の外部の不揮発性メモリ（例えば、いわゆるネットワーククラウドで連結された不揮発性メモリ等）に記録するように構成されてもよい。
【０１６１】
また、上記各実施形態では、光学モジュール１２０の基板ＢＡ側に光源１２１及び受光素子が共に配置された、いわゆる「反射型エンコーダ」であるエンコーダ１００を用いた場合を例にとって説明したが、本開示の実施形態は、この例に限定されるものではない。例えば、ディスクを挟み光源１２１と受光素子とが対向して配置された、いわゆる「透過型エンコーダ」であるエンコーダを用いてもよい。この場合、ディスクに光源１２１から出射された光を透過する複数の透過スリットを有するスリットトラックを形成すればよい。これにより、受光素子は、光源１２１から出射されスリットトラックの透過スリットを透過した光を受光することが可能である。
【０１６２】
なお、以上の説明における「平行」とは、厳密な意味での平行ではない。すなわち、「平行」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に平行」という意味である。
【０１６３】
また、以上の説明における「均等」とは、厳密な意味ではない。すなわち、「均等」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に均等」という意味である。
【０１６４】
また、図５及び図１３中に示す矢印は、信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。
【０１６５】
また、図９に示すフローチャートは、実施の形態を図示する手順に限定するものではなく、趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。
【０１６６】
また、以上既に述べた以外にも、上記各実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。
【０１６７】
その他、一々例示はしないが、上記各実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【０１６８】
１００        エンコーダ
１３２        異常検出部
１３３        揮発性メモリ制御部
１３４        揮発性メモリ
１３５        原因解析部
１３６        時刻情報生成部
１３７        不揮発性メモリ制御部
１３８        不揮発性メモリ
１４０        磁気検出用センサ
１３１１      磁極検出部
１３１２      相対位置検出部
１３１３      原点位置検出部
１３１４      絶対位置検出部
１３１５      多回転検出部
１３４１      記録領域
１３５１      第１解析部
１３５２      第２解析部
１３５３      第３解析部
１３５４      第４解析部
ＣＴ          制御装置
Ｍ            モータ
ＭＧ          磁石
ＰＯ          受光素子
ＰＵ          受光素子
ＰＶ          受光素子
ＰＷ          受光素子
Ｓ            サーボシステム
ＳＭ          サーボモータ（エンコーダ付きモータの一例）
【図１】
0005945973.tif 000002
【図２】
0005945973.tif 000003
【図３】
0005945973.tif 000004
【図４】
0005945973.tif 000005
【図５】
0005945973.tif 000006
【図６Ａ】
0005945973.tif 000007
【図６Ｂ】
0005945973.tif 000008
【図７】
0005945973.tif 000009
【図８】
0005945973.tif 000010
【図９】
0005945973.tif 000011
【図１０】
0005945973.tif 000012
【図１１】
0005945973.tif 000013
【図１２】
0005945973.tif 000014
【図１３】
0005945973.tif 000015