特開 2022-161654 エンコーダ、サーボモータ、サーボシステム、エンコーダ制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022161654

(43)【公開日】2022-10-21

(54)【発明の名称】エンコーダ、サーボモータ、サーボシステム、エンコーダ制御方法

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/244 20060101AFI20221014BHJP

【ＦＩ】

G01D5/244 E

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021066627

(22)【出願日】2021-04-09

(71)【出願人】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】特許業務法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井ノ上 涼

(72)【発明者】

【氏名】室北 幾磨

(72)【発明者】

【氏名】貞包 健一

(72)【発明者】

【氏名】原田 正信

(72)【発明者】

【氏名】有永 雄司

(72)【発明者】

【氏名】松谷 泰裕

【テーマコード（参考）】

2F077

【Ｆターム（参考）】

2F077AA24

2F077CC02

2F077CC09

2F077CC10

2F077NN02

2F077NN17

2F077NN28

2F077PP13

2F077PP14

2F077PP19

2F077QQ05

2F077QQ15

2F077QQ17

2F077TT87

(57)【要約】

【課題】耐久性を向上できるエンコーダ、サーボモータ、サーボシステム、及びエンコーダ制御方法を提供する。
【解決手段】エンコーダ７は、回転するディスク１９の１回転以内の角度位置を表す角度位置情報を検出する光学モジュール１７と、ディスク１９の回転数を表す多回転情報を検出する磁気検出部２１と、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に、磁気検出部２１に電力を供給する電池２９と、光学モジュール１７及び磁気検出部２１の少なくとも一方が接続された基板１３に対して、電池２９の接続端子３４Ｌ，３４Ｒを、該接続端子に接触したはんだを介して接続する接続部３６Ｌ，３６Ｒと、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転するディスクの１回転以内の角度位置を表す角度位置情報を検出する角度位置情報検出部と、
前記ディスクの回転数を表す多回転情報を検出する多回転情報検出部と、
エンコーダに外部電力が供給されない場合に、前記多回転情報検出部に電力を供給する電池と、
前記角度位置情報検出部及び前記多回転情報検出部の少なくとも一方が接続された基板に対して、前記電池の接続端子を、該接続端子に接触したはんだを介して接続する接続部と、
を有する、エンコーダ。

【請求項2】

前記接続部は、前記はんだにより、前記電池の接続端子を前記基板に対して直接接続する、請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項3】

前記電池は、
充電を行うことにより繰り返し使用することが可能な二次電池である、
請求項１又は２に記載のエンコーダ。

【請求項4】

前記電池は、
固体電解質を有する全固体電池である、
請求項３に記載のエンコーダ。

【請求項5】

前記外部電力が供給される場合に前記全固体電池を充電し、前記外部電力が供給されない場合に前記全固体電池への充電を停止する充電モジュールをさらに有する、
請求項４に記載のエンコーダ。

【請求項6】

前記充電モジュールと前記全固体電池との間に電気的に接続され、電流の向きを前記充電モジュールから前記全固体電池への向きに規制する整流素子をさらに有する、
請求項５に記載のエンコーダ。

【請求項7】

前記外部電力が供給される場合に、前記角度位置情報及び前記多回転情報の少なくとも一方に基づいて前記ディスクの位置データを生成する処理モジュールをさらに有し、
前記充電モジュールと前記処理モジュールは、
前記外部電力の電力供給ラインに対して電気的に並列に接続されている、
請求項５または６に記載のエンコーダ。

【請求項8】

前記多回転情報検出部に対して、前記電池からの電力の供給又は停止の切り替えを制御する処理モジュールと、をさらに有する、
請求項１～６のいずれか１項に記載のエンコーダ。

【請求項9】

前記電池は、
前記外部電力の供給が停止した場合に、前記処理モジュールを介して前記多回転情報検出部に対して電力を供給する、
請求項８に記載のエンコーダ。

【請求項10】

前記処理モジュールは、
前記外部電力の供給が停止した場合に、前記電池からの電力によりスリープする、
請求項８又は９に記載のエンコーダ。

【請求項11】

前記ディスクの回転によって電気信号を発生する電気信号発生部をさらに有し、
前記処理モジュールは、
前記電気信号を受けて、スリープから復帰し、
前記多回転情報検出部への電力の供給を開始する、
請求項１０に記載のエンコーダ。

【請求項12】

前記処理モジュールは、
前記多回転情報検出部により検出された前記多回転情報に基づいて、所定の演算処理を実行する、
請求項８～１１のいずれか１項に記載のエンコーダ。

【請求項13】

前記処理モジュールは、
前記多回転情報検出部からの前記多回転情報の取得後で、且つ、前記所定の演算処理の開始前に、前記電池から前記多回転情報検出部への電力の供給を停止する、
請求項１２に記載のエンコーダ。

【請求項14】

データの読み書きが可能で、且つ、非通電時にも記録内容を保持可能な不揮発性メモリをさらに有し、
前記処理モジュールは、
前記所定の演算処理の結果を、前記不揮発性メモリに記録する、
請求項１２または１３に記載のエンコーダ。

【請求項15】

前記処理モジュールは、
前記外部電力が供給されない状態から供給される状態に復帰した場合に、前記電池に関する異常を検出する処理を実行する、
請求項８～１４のいずれか１項に記載のエンコーダ。

【請求項16】

前記処理モジュールは、
前記基板に搭載され、
前記外部電力が供給される場合の、前記角度位置情報及び前記多回転情報の少なくとも一方に基づいた、前記ディスクの第１位置データの生成と、
前記外部電力が供給されない場合の、前記電池から供給される電力を用いて前記多回転情報検出部により検出される前記多回転情報に基づいた、前記ディスクの第２位置データの生成と、
を実行する、
請求項８～１５のいずれか１項に記載のエンコーダ。

【請求項17】

回転するディスクの１回転以内の角度位置情報を検出する角度位置情報検出部と、
前記ディスクの回転数を表す多回転情報を検出する多回転情報検出部と、
エンコーダに外部電力が供給されない場合に、前記多回転情報検出部に電力を供給する、固体電解質を有する全固体電池と、
を有する、エンコーダ。

【請求項18】

回転子が固定子に対して回転するモータと、
前記回転子の位置、速度、加速度の少なくとも１つを検出する、請求項１～１７のいずれか１項に記載のエンコーダと、
を有する、サーボモータ。

【請求項19】

回転子が固定子に対して回転するモータと、
前記回転子の位置、速度、加速度の少なくとも１つを検出する、請求項１～１７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制御装置と、
を有する、サーボシステム。

【請求項20】

ディスクの回転数を表す多回転情報を検出する多回転情報検出部と、
外部電力が供給されない場合に、前記多回転情報検出部に電力を供給する電池と、を有するエンコーダの制御方法であって、
前記外部電力の供給が停止した場合に、処理モジュールを前記電池からの電力によりスリープすることと、
前記処理モジュールがスリープした場合に、前記多回転情報検出部への前記電池の電力の供給を停止することと、
前記ディスクの回転によって発生する電気信号を受けて、前記処理モジュールをスリープから復帰することと、
前記処理モジュールがスリープから復帰した場合に、前記多回転情報検出部への電力の供給を開始することと、
を有する、エンコーダの制御方法。

【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、サーボモータ、サーボシステム、及びエンコーダ制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、移動部の位置情報を検出する検出部を含む位置検出系と、移動部の移動によって電気信号が発生する電気信号発生部と、電気信号発生部で発生する電気信号に応じて、位置検出系で消費される電力の少なくとも一部を供給するバッテリーと、を備えるエンコーダ装置が記載されている。バッテリーは電池ケースに収容され、電極及び配線を介して回路基板に保持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／１２６３３８号

【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、エンコーダ装置に衝撃や振動が生じた場合に不具合が生じる可能性があり、より高い耐久性が求められていた。

【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、耐久性を向上できるエンコーダ、サーボモータ、サーボシステム、及びエンコーダ制御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、回転するディスクの１回転以内の角度位置を表す角度位置情報を検出する角度位置情報検出部と、前記ディスクの回転数を表す多回転情報を検出する多回転情報検出部と、エンコーダに外部電力が供給されない場合に、前記多回転情報検出部に電力を供給する電池と、前記角度位置情報検出部及び前記多回転情報検出部の少なくとも一方が接続された基板に対して、前記電池の接続端子を、該接続端子に接触したはんだを介して接続する接続部と、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、回転するディスクの１回転以内の角度位置情報を検出する角度位置情報検出部と、前記ディスクの回転数を表す多回転情報を検出する多回転情報検出部と、エンコーダに外部電力が供給されない場合に、前記多回転情報検出部に電力を供給する、固体電解質を有する全固体電池と、を有する、エンコーダが適用される。

【0008】

また、本発明の別の観点によれば、回転子が固定子に対して回転するモータと、前記回転子の位置、速度、加速度の少なくとも１つを検出する、上記エンコーダと、を有する、サーボモータが適用される。

【0009】

また、本発明の別の観点によれば、回転子が固定子に対して回転するモータと、前記回転子の位置、速度、加速度の少なくとも１つを検出する、上記エンコーダと、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制御装置と、を有する、サーボシステムが適用される。

【0010】

また、本発明の別の観点によれば、ディスクの回転数を表す多回転情報を検出する多回転情報検出部と、外部電力が供給されない場合に、前記多回転情報検出部に電力を供給する電池と、を有するエンコーダの制御方法であって、前記外部電力の供給が停止した場合に、処理モジュールを前記電池からの電力によりスリープすることと、前記処理モジュールがスリープした場合に、前記多回転情報検出部への前記電池の電力の供給を停止することと、前記ディスクの回転によって発生する電気信号を受けて、前記処理モジュールをスリープから復帰することと、前記処理モジュールがスリープから復帰した場合に、前記多回転情報検出部への電力の供給を開始することと、を有する、エンコーダの制御方法が適用される。

【発明の効果】

【0011】

本発明のエンコーダ等によれば、耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】サーボシステムの全体構成の一例を表す説明図である。

【図2】エンコーダの装置構成の一例を一部を断面にして表す側面図である。

【図3】エンコーダの装置構成の一例を基板側から見た上面図である。

【図4】全固体電池と基板とを接続する接続部の構成の一例を表す断面図である。

【図5】処理モジュールの機能構成の一例を表すブロック図である。

【図6】基板の回路構成の一例を表すブロック図である。

【図7】トリガ信号と、処理モジュールが実行する各処理と、磁気検出部の電源オンのタイミングの一例を表すタイミングチャートである。

【図8】エンコーダに外部電力が供給される場合に処理モジュールにより実行される処理手順の一例を表すフローチャートである。

【図9】角度位置信号、Ａ相多回転信号、及びＢ相多回転信号の波形の一例を表す説明図である。

【図10】エンコーダに外部電力が供給されない場合に処理モジュールにより実行される処理手順の一例を表すフローチャートである。

【図11】外部電力の復帰時に全固体電池の異常検出を行う変形例における、処理モジュールにより実行される処理手順の一例を表すフローチャートである。

【図12】磁気検出部への電力供給をスイッチで切り替える変形例における、基板の回路構成の一例を表すブロック図である。

【図13】外部電力の供給停止時に処理モジュールをオフにする変形例における、基板の回路構成の一例を表すブロック図である。

【図14】記録部を処理モジュールの外部に設けた変形例における、処理モジュールの機能構成の一例を表すブロック図である。

【図15】処理モジュールのハードウェア構成例を表すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ実施形態について説明する。

【0014】

＜１．サーボシステムの全体構成＞
図１を参照しつつ、実施形態に係るサーボシステムの全体構成の一例について説明する。図１は、サーボシステムの全体構成の一例を表す説明図である。

【0015】

図１に示すように、サーボシステム１は、サーボモータ３と、制御装置５とを有する。サーボモータ３は、エンコーダ７と、モータ９とを有する。

【0016】

モータ９は、例えば回転子（図示省略）が固定子（図示省略）に対して回転する回転型のモータである。モータ９は、回転子に固定されたシャフト１１を回転軸心Ａｘ周りに回転させる。モータ９単体をサーボモータという場合もあるが、実施形態ではモータ９とエンコーダ７を含む構成をサーボモータ３という。

【0017】

エンコーダ７は、例えばモータ９の負荷側（回転力を出力する側。図１中左側）とは反対側の反負荷側（図１中右側）に連結される。但し、エンコーダ７はモータ９の負荷側に連結されてもよい。エンコーダ７は、モータ９のシャフト１１（回転子）の１回転以内の角度位置を表す角度位置情報、及び、回転数を表す多回転情報の少なくとも一方を検出し、それらの情報に基づく位置データを出力する。エンコーダ７は、シャフト１１の角度位置に加えて又は代えて、回転速度又は回転加速度の少なくとも一方を検出してもよい。

【0018】

制御装置５は、エンコーダ７から出力される位置データに基づいてモータ９に印加する電流又は電圧等を制御し、モータ９の回転を制御する。制御装置５は、上位制御装置から出力される上位制御信号に表された位置、速度、トルク等を実現するようにモータ９を制御する。

【0019】

＜２．エンコーダの装置構成＞
図２及び図３を参照しつつ、エンコーダ７の装置構成の一例について説明する。図２は、エンコーダ７の装置構成の一例を一部を断面にして表す側面図である。図３は、エンコーダ７の装置構成の一例を基板側から見た上面図である。

【0020】

図２に示すように、サーボモータ３は、エンコーダ７とモータ９とを有する。図２及び図３に示すように、エンコーダ７は、基板１３と、基板支持部材１５と、光学モジュール１７と、ディスク１９と、磁気検出部２１と、マグネット２３と、トリガ信号発生器２５と、複数のマグネット２７と、電池２９と、処理モジュール３１とを有する。

【0021】

基板１３は、絶縁体で構成される板にプリント配線（図示省略）や複数の回路部品が実装されたプリント回路板である。基板１３は略円板状である。基板１３は、回転軸心Ａｘに沿った軸方向において、ディスク１９に対してモータ９とは反対側に配置されている。基板１３は、基板支持部材１５によりディスク１９と略平行に支持されている。基板１３は単一の基板に限らず、複数の基板で構成されてもよい。

【0022】

基板支持部材１５は、例えば円筒状の部材であり、基板１３をモータ９の筐体の反負荷側の端部９ａに固定する。基板支持部材１５は、例えば複数の円柱状の部材でもよい。

【0023】

光学モジュール１７（角度位置情報検出部の一例）は、回転するディスク１９の１回転以内の角度位置を表す角度位置情報を検出する。光学モジュール１７は、基板１３のディスク１９と対向する面上に実装されている。エンコーダ７に外部電力が供給される場合には光学モジュール１７へも電力が供給され、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合には光学モジュール１７への電力供給も停止する。光学モジュール１７の構成は、角度位置情報を光学的に検出可能であれば特に限定されるものではない。例えば後述の図５に示すように、光学モジュール１７はディスク１９と対向する面上に光源３３と受光アレイＰＡ，ＰＩとを有してもよい。受光アレイＰＡは、ディスク１９のスリット列ＳＡで反射された光を受光してアブソリュート信号（角度位置情報の一例）を出力する。受光アレイＰＩは、ディスク１９のスリット列ＳＩで反射された光を受光してインクリメンタル信号（角度位置情報の一例）を出力する。光学モジュール１７は、光源３３と受光アレイＰＡ，ＰＩとがディスク１９に対して同じ側に配置された、いわゆる反射型の光学モジュールである。

【0024】

ディスク１９は、例えば円板状の部材である。ディスク１９は、モータ９のシャフト１１に連結され、シャフト１１と共に回転する。ディスク１９は、光学モジュール１７と対向する面上に２つのスリット列ＳＡ，ＳＩを有する。スリット列ＳＡ，ＳＩはそれぞれ、回転軸心Ａｘ上のディスク中心周りの周方向にリング状に配置された複数のスリット（図示省略）を有する。スリットは、ディスク１９の表面に形成され、光源３３から出射された光に対し反射等の作用を与える領域である。ディスク１９の絶対位置を検出可能であれば、ディスク１９に形成されるスリット列の数は単数又は３つ以上でもよい。

【0025】

磁気検出部２１（多回転情報検出部の一例）は、ディスク１９の回転数を表す多回転情報を検出する。磁気検出部２１は、例えば基板１３のディスク１９と対向する面上に実装されている。磁気検出部２１は、例えばマグネット２３と対向する位置に配置されている。エンコーダ７に外部電力が供給される場合には、磁気検出部２１へも電力が供給され、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合には、磁気検出部２１への電力供給は処理モジュール３１により制御される。磁気検出部２１の構成は、ディスク１９の多回転情報を磁気的に検出可能であれば特に限定されるものではない。例えば磁気検出部２１として、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等の磁気抵抗素子を使用してもよい。

【0026】

マグネット２３は、例えばディスク１９の磁気検出部２１と対向する面上に配置されている。マグネット２３は、例えば回転軸心Ａｘ上に位置する。マグネット２３の構成は、磁気検出部２１により検出される磁束の向きが、ディスク１９が略１８０度回転する毎に反転する構成であれば特に限定されるものではない。例えば図３に示すように、マグネット２３をディスク１９の直径方向にＮ極とＳ極が形成されるように着磁した構成としてもよい。図３では、マグネット２３のＮ極を２３Ｎ、Ｓ極を２３Ｓとして図示している。マグネット２３の形状は、例えば円板状でもよいしリング状でもよい。磁気検出部２１はマグネット２３の磁束の向きを検出し、ディスク１９が１回転すると１周期変化する信号を、互いに位相が９０度異なる２つのＡ相信号及びＢ相信号（多回転情報の一例）として出力する。

【0027】

トリガ信号発生器２５（電気信号発生部の一例）は、ディスク１９の回転によってトリガ信号（電気信号の一例）を発生する。トリガ信号発生器２５は、例えば基板１３のディスク１９とは反対側の面上に実装されている。トリガ信号発生器２５の構成は、ディスク１９の回転によって周期的にトリガ信号を発生することが可能であれば特に限定されるものではない。例えばトリガ信号発生器２５は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子（図示省略）とコイル（図示省略）とを有する構成としてもよい。この場合、トリガ信号発生器２５は、磁性素子の磁化方向が外部磁界により急激に反転する大バルクハウゼン効果により、コイルから例えばパルス信号であるトリガ信号を出力する。トリガ信号発生器２５は、回転軸心Ａｘの軸方向から見て、マグネット２７の回転軌跡上に位置するように配置されている。

【0028】

マグネット２７は、例えばディスク１９の基板１３とは反対側の面上に配置されている。マグネット２７の構成は、トリガ信号発生器２５の磁性素子に付与される磁界がディスク１９の回転によって周期的に反転する構成であれば特に限定されるものではない。例えば図３に示すように、４つのマグネット２７を基板１３側の磁極が交互に異なるように周方向に略９０度間隔で配置した構成としてもよい。図３では、基板１３側の磁極がＮ極、Ｓ極であるマグネット２７をそれぞれ２７Ｎ，２７Ｓとして図示している。トリガ信号発生器２５は、４つのマグネット２７によってディスク１９が１回転する毎に４回のトリガ信号を発生する。

【0029】

電池２９は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に、磁気検出部２１に電力を供給する。電池２９は、磁気検出部２１に対して直接電力を供給するのではなく、処理モジュール３１を介して電力を供給する。つまり電池２９は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に磁気検出部２１に電力を供給するための供給源である。電池２９は、充電を行うことにより繰り返し使用することが可能な二次電池としてもよい。電池２９は、例えば固体電解質を有する全固体電池としてもよい。実施形態では、電池２９が全固体電池である場合について説明する。全固体電池２９は、例えば基板１３のディスク１９とは反対側の面に実装されている。全固体電池２９は基板１３に対してはんだにより電気的に接続及び機械的に固定されている。

【0030】

処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合に、角度位置情報及び多回転情報に基づいてディスク１９の位置データを生成する。処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に、磁気検出部２１に対して、全固体電池２９からの電力の供給又は停止の切り替えを制御する。処理モジュール３１は、例えば基板１３のディスク１９とは反対側の面に実装されている。処理モジュール３１の構成は特に限定されるものではないが、例えばＣＰＵやメモリ等の複数の回路素子を有するプロセッサとして構成されてもよい。

【0031】

＜３．全固体電池と基板との接続部の構成＞
図４を参照しつつ、全固体電池２９と基板１３とを接続する接続部の構成の一例について説明する。図４は、全固体電池２９と基板１３とを接続する接続部の構成の一例を表す断面図である。図４では全固体電池２９の内部構造の図示を省略している。

【0032】

図４に示すように、全固体電池２９は基板１３に平行な方向の両端に接続端子３４Ｌ，３４Ｒを有する。基板１３の全固体電池２９が実装される面には、接続端子３４Ｌ，３４Ｒにそれぞれ対応するランド３５Ｌ，３５Ｒが形成されている。ランド３５Ｌ，３５Ｒは例えば銅箔で形成された端子である。接続部３６Ｌは、全固体電池２９の接続端子３４Ｌを、該接続端子３４Ｌに接触したはんだを介してランド３５Ｌに接続する。接続部３６Ｒは、全固体電池２９の接続端子３４Ｒを、該接続端子３４Ｒに接触したはんだを介してランド３５Ｒに接続する。「はんだを介して」とは、接続端子３４Ｌ，３４Ｒと基板１３とが、それらの間にはんだが介在して接続される構成を含むことを意味する。したがって、例えば、接続端子３４Ｌ，３４Ｒが子基板等にはんだで固定され、その子基板等が何らかの手段（例えばコネクタ等）で基板１３に接続される場合等も含まれる。なお、図４には、接続部３６Ｌ，３６Ｒが、はんだにより、全固体電池２９の接続端子３４Ｌ，３４Ｒを基板１３に対して直接接続する構成を一例として図示している。接続部３６Ｌ，３６Ｒにより、全固体電池２９は基板１３の配線に対して電気的に接続されるとともに、基板１３に対して機械的に固定されている。

【0033】

＜４．処理モジュールの機能構成＞
図５を参照しつつ、処理モジュール３１の機能構成の一例について説明する。図５は、処理モジュール３１の機能構成の一例を表すブロック図である。

【0034】

処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合の、角度位置情報及び多回転情報の両方に基づいたディスク１９の位置データの生成と、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合の、全固体電池２９から供給される電力を用いて磁気検出部２１により検出される多回転情報に基づいた、ディスク１９の多回転量の生成とを実行する。処理モジュール３１のこのような機能を実現するための機能構成の一例について説明する。

【0035】

図５に示すように、処理モジュール３１は、角度位置信号生成部３７と、Ａ相多回転信号生成部３９と、Ｂ相多回転信号生成部４１と、カウンタ４３と、位置データ生成部４５と、記録部４７とを有する。

【0036】

角度位置信号生成部３７は、受光アレイＰＡの出力に基づいてディスク１９の１回転以内の絶対位置を特定する。絶対位置の特定手法は特に限定されるものではない。例えば、受光アレイＰＡが有する複数の受光素子が、アブソリュートパターンを有するスリット列ＳＡの検出の有無に基づいて１つ１つの受光又は非受光をビットとして扱い、複数ビットのアブソリュート信号を出力してもよい。この場合、角度位置信号生成部３７は、アブソリュート信号に基づい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を復号し、絶対位置を特定する。

【0037】

角度位置信号生成部３７は、受光アレイＰＩの出力に基づいてディスク１９の１回転以内の相対位置を特定する。例えば、受光アレイＰＩが有する複数の受光素子が、インクリメンタルパターンを有するスリット列ＳＩの検出結果に基づいて、インクリメンタル信号を出力してもよい。この場合、角度位置信号生成部３７は、インクリメンタル信号に基づいてインクリメンタルパターンの１ピッチ内の位置を特定する。

【0038】

角度位置信号生成部３７は、アブソリュート信号に基づいて特定した絶対位置に、インクリメンタル信号に基づいて特定した１ピッチ内の位置を重畳することにより、ディスク１９の１回転以内の高精度な角度位置を表す角度位置信号Ａｐ（後述の図９参照）を生成する。

【0039】

Ａ相多回転信号生成部３９は、磁気検出部２１からのＡ相信号を矩形波状の信号に変換してＡ相多回転信号Ｍａ（後述の図９参照）を生成する。前述のように、マグネット２３は磁束の向きが略１８０度の回転角度範囲毎に反転するので、Ａ相多回転信号Ｍａはデューティ比５０％、ディスク１９の１回転毎に１パルスの信号となる。

【0040】

Ｂ相多回転信号生成部４１は、磁気検出部２１からのＢ相信号を矩形波状の信号に変換してＢ相多回転信号Ｍｂ（後述の図９参照）を生成する。Ｂ相多回転信号Ｍｂは、Ａ相多回転信号Ｍａと同様にデューティ比５０％、ディスク１９の１回転毎に１パルスの信号となる。Ｂ相多回転信号ＭｂはＡ相多回転信号Ｍａと位相が９０度異なる。

【0041】

カウンタ４３は、Ａ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂに基づいてディスク１９の回転数を表す多回転量をカウントするカウント演算処理（所定の演算処理の一例）を実行し、多回転信号Ｒｎを生成する。カウンタ４３による具体的なカウント方法は後述する（後述の図８及び図９参照）。カウンタ４３は、カウント演算処理の結果である多回転信号Ｒｎを位置データ生成部４５に出力する。

【0042】

処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合には、アクティブモードとなる。外部電力によるアクティブモードでは、処理モジュール３１は磁気検出部２１に電力を供給する。位置データ生成部４５は、角度位置信号Ａｐと多回転信号Ｒｎとを合成して位置データ（第１位置データの一例）を生成し、制御装置５に出力する。処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合には、スリープモードに切り替わる。スリープモードでは、処理モジュール３１は磁気検出部２１への電力供給を停止する。スリープモードでは、処理モジュール３１は位置データの生成を含む各種の演算処理を停止するが、完全な停止状態とはならずに、全固体電池２９から供給される電力により起動状態が維持される。

【0043】

前述のように、トリガ信号発生器２５はディスク１９の回転によってトリガ信号を発生する。処理モジュール３１は、スリープモードにおいてトリガ信号発生器２５からトリガ信号を受信した場合、全固体電池２９から供給される電力によりスリープモードから復帰してアクティブモードとなる。全固体電池２９によるアクティブモードでは、処理モジュール３１は磁気検出部２１へ電力を供給し、磁気検出部２１からＡ相信号及びＢ相信号を取得する。カウンタ４３は、Ａ相多回転信号生成部３９からのＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号生成部４１からのＢ相多回転信号Ｍｂを受けて、カウント演算処理を実行する。カウンタ４３は、カウント演算処理の結果である多回転信号Ｒｎ（第２位置データの一例）を記録部４７に記録する。処理モジュール３１は、磁気検出部２１からのＡ相信号及びＢ相信号の取得後に、全固体電池２９から磁気検出部２１への電力の供給を停止する。例えば、カウント演算処理の開始前に、磁気検出部２１への電力の供給を停止してもよい。

【0044】

記録部４７（不揮発性メモリの一例）は、カウンタ４３からの多回転信号Ｒｎを記録する。記録部４７は、データの読み書きが可能で、且つ、非通電時にも記録内容を保持可能な不揮発性メモリであれば、特に限定されるものではない。例えば記録部４７としてＦＲＡＭ（登録商標）（強誘電体メモリ）等を使用してもよい。記録部４７は、処理モジュール３１に内蔵されている。但し、記録部４７は処理モジュール３１の外部に設置されてもよい（後述の図１４参照）。

【0045】

エンコーダ７に外部電力が供給されない状態から外部電力が供給される状態に復帰した場合には、位置データ生成部４５は、記録部４７に記録された多回転信号Ｒｎを読み出し、角度位置信号生成部３７から出力された角度位置信号Ａｐと合成して位置データの初期値を生成する。その後処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合の通常の位置データ生成処理を実行する。

【0046】

上述した角度位置信号生成部３７、Ａ相多回転信号生成部３９、Ｂ相多回転信号生成部４１、カウンタ４３、位置データ生成部４５、記録部４７等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではない。例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、更に細分化された処理部により処理されてもよい。処理モジュール３１は、磁気検出部２１に電力を供給する部分のみ実際の装置により実装され、その他の上記各処理部による機能は後述するＣＰＵ９０１（図１５参照）が実行するプログラムにより実装されてもよい。各処理部による機能の一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

【0047】

＜５．基板の回路構成＞
図６を参照しつつ、基板１３の回路構成の一例について説明する。図６は、基板１３の回路構成の一例を表すブロック図である。図６において、実線の矢印は外部電力又は全固体電池２９による電力供給ライン、破線の矢印はトリガ信号の信号ラインを示している。

【0048】

図６に示すように、エンコーダ７は、基板１３に実装された回路構成として、ＤＣ／ＤＣコンバータ４９と、充電モジュール５１と、全固体電池２９と、レギュレータ５３と、トリガ信号発生器２５と、整流器５５と、処理モジュール３１と、磁気検出部２１と、複数の整流素子５７，５９，６１とを有する。図６では、光学モジュール１７を含む光学検出系の回路構成の図示を省略している。

【0049】

ＤＣ／ＤＣコンバータ４９は、例えば直流電源である外部電力の電圧を所定の電圧に変換し、充電モジュール５１及びレギュレータ５３に出力する。

【0050】

充電モジュール５１は、二次電池である全固体電池２９に対する充電を制御する。充電モジュール５１は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合に全固体電池２９を充電し、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に全固体電池２９への充電を停止する。全固体電池２９の充電の仕方は特に限定されるものではない。充電モジュール５１は、外部電力の電力供給ラインＥＬ１に対して、処理モジュール３１と電気的に並列となるように接続されている。

【0051】

充電モジュール５１と全固体電池２９との間の電力供給ラインＥＬ２には、整流素子５７が電気的に接続されている。整流素子５７は、電流の向きを充電モジュール５１から全固体電池２９への向きに規制する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４９とレギュレータ５３との間の電力供給ラインＥＬ３には、整流素子５９が電気的に接続されている。整流素子５９は、電流の向きをＤＣ／ＤＣコンバータ４９からレギュレータ５３への向きに規制する。全固体電池２９とレギュレータ５３との間の電力供給ラインＥＬ４には、整流素子６１が電気的に接続されている。整流素子６１は、電流の向きを全固体電池２９からレギュレータ５３への向きに規制する。整流素子５７，５９，６１は、電流の向きを規制可能であれば特に限定されるものではない。例えば整流素子５７，５９，６１としてトランジスタやダイオード等を使用してもよい。

【0052】

全固体電池２９は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に、電力供給ラインＥＬ４を介してレギュレータ５３に電力を出力する。

【0053】

レギュレータ５３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４９又は全固体電池２９から出力される電力の電圧及び電流を一定に保つように制御し、処理モジュール３１に出力する。

【0054】

処理モジュール３１は、磁気検出部２１への電力供給を制御する。処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合には、磁気検出部２１へ電力を供給する。処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合には、磁気検出部２１への電力供給を停止する。この場合、前述のように処理モジュール３１は、全固体電池２９から供給される電力によりスリープモードに切り替わる。

【0055】

トリガ信号発生器２５は、ディスク１９の回転によってトリガ信号を発生する。整流器５５は、トリガ信号の電流を整流すると共に、トリガ信号の電流及び電圧が所定の値以下となるように制限する。整流器５５は、整流及び制限したトリガ信号を処理モジュール３１に出力する。

【0056】

前述のように、処理モジュール３１は、スリープモードにおいてトリガ信号を受信した場合、磁気検出部２１に対して全固体電池２９を供給源とする電力を供給する。処理モジュール３１は、磁気検出部２１からのＡ相信号及びＢ相信号の取得後に、磁気検出部２１への電力の供給を停止する。処理モジュール３１は、Ａ相信号及びＢ相信号に基づいてカウント演算処理を実行し、演算処理の終了後にスリープモードに切り替わる。処理モジュール３１は、スリープモードにおいてトリガ信号を受信する度に同様の処理を繰り返す。

【0057】

＜６．トリガ信号、処理モジュールの処理、磁気検出部の電源オンのタイミング＞
図７を参照しつつ、トリガ信号と、処理モジュールが実行する各処理と、磁気検出部の電源オンのタイミングの一例について説明する。図７は、トリガ信号と、処理モジュールが実行する各処理と、磁気検出部の電源オンのタイミングの一例を表すタイミングチャートである。

【0058】

図７に示すように、トリガ信号発生器２５がトリガ信号を発生すると、処理モジュール３１はスリープモードからアクティブモードに切り替わる。トリガ信号の発生からアクティブモードに切り替わるまでに要する時間Ｔｄは、処理モジュール３１をスリープモードではなく停止させる場合（後述の図１３参照）に比べて、処理モジュール３１の起動処理が不要となるので短時間で済む。処理モジュール３１は、アクティブモードに切り替わると略同時に磁気検出部２１への電力供給を開始し、磁気検出部２１の電源をオンとする。

【0059】

処理モジュール３１は、トリガ信号によりアクティブモードに切り替わると複数の処理を実行する。例えば処理モジュール３１は、時間ｔ１の間にクロック信号を取得する処理を実行し、時間ｔ２の間に磁気検出部２１等と通信を行うためのポートを確認する処理を実行する。磁気検出部２１は、時間ｔ１と時間ｔ２を合わせた時間と略同じ時間ｔｓの間に、Ａ相信号及びＢ相信号の出力を安定化させる。処理モジュール３１は、磁気検出部２１において信号が安定化した後の時間ｔ３の間に、磁気検出部２１からＡ相信号及びＢ相信号を取得する処理を実行する。処理モジュール３１は、時間ｔ３の経過後、すなわち磁気検出部２１からのＡ相信号及びＢ相信号の取得を完了した後に、磁気検出部２１への電力供給を停止し、磁気検出部２１の電源をオフとする。

【0060】

処理モジュール３１は、磁気検出部２１への電力供給を停止した後に、所定の演算処理を実行する。例えば処理モジュール３１は、時間ｔ４の間に、記録部４７に記録されたディスク１９の多回転量（多回転信号Ｒｎ）を読み込む処理を実行する。処理モジュール３１は、時間ｔ５の間に、磁気検出部２１から取得したＡ相信号及びＢ相信号に基づいてディスク１９の多回転量をカウントするカウント演算処理を実行する。処理モジュール３１は、時間ｔ６の間に、カウント演算処理の結果に基づいて記録部４７から読み込んだ多回転量を更新する処理を実行する。これらの処理は、所定の演算処理の一例である。所定の演算処理を終了すると、処理モジュール３１はアクティブモードからスリープモードに切り替わる。

【0061】

図７に示す例では、処理モジュール３１は、時間ｔ３と時間ｔ４の間、すなわち磁気検出部２１からのＡ相信号及びＢ相信号の取得後で、且つ、所定の演算処理の開始前に、磁気検出部２１への電力供給を停止したが、電力供給を停止するタイミングは上記に限定されるものではない。例えば処理モジュール３１は、時間ｔ４と時間ｔ５の間、時間ｔ５と時間ｔ６の間、時間ｔ４，ｔ５，ｔ６のいずれかの最中等、所定の演算処理の実行中に磁気検出部２１への電力供給を停止してもよい。例えば処理モジュール３１は、アクティブモードからスリープモードに切り替わるのと略同時に磁気検出部２１への電力供給を停止してもよい。

【0062】

＜７．処理モジュールによる処理手順＞
図８～図１０を参照しつつ、処理モジュール３１により実行される処理手順の一例について説明する。図８は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合に処理モジュール３１により実行される処理手順の一例を表すフローチャートである。図９は、角度位置信号Ａｐ、Ａ相多回転信号Ｍａ、及びＢ相多回転信号Ｍｂの波形の一例を表す説明図である。図１０は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に処理モジュール３１により実行される処理手順の一例を表すフローチャートである。

【0063】

処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合に図８に示すフローチャートを実行する。図８に示すように、ステップＳ５では、処理モジュール３１は、位置データ生成部４５により、角度位置信号生成部３７から出力された角度位置信号Ａｐと、カウンタ４３から出力された多回転信号Ｒｎとに基づいて、位置データを生成する。図９に示すように、ディスク１９が正転方向に回転する場合には、角度位置信号Ａｐは回転角度が０度から３６０度に近づくにつれて最小値Ｍｉｎから比例して増加し、３６０度（０度）に到達すると最大値Ｍａｘから最小値Ｍｉｎにリセットされる。ディスク１９が逆転方向に回転する場合には、角度位置信号Ａｐは回転角度が３６０度から０度に近づくにつれて最大値Ｍａｘから比例して減少し、０度（３６０度）に到達すると最小値Ｍｉｎから最大値Ｍａｘにリセットされる。多回転信号Ｒｎは、前述のようにＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂに基づいてカウントされるディスク１９の多回転量を表す信号である。

【0064】

ステップＳ１０では、処理モジュール３１は、充電モジュール５１により全固体電池２９の充電を行う。

【0065】

ステップＳ１５では、処理モジュール３１は、カウンタ４３によりＡ相多回転信号Ｍａのエッジが変化したか否かを判定する。図９に示すように、例えばＡ相多回転信号Ｍａは、ディスク１９の回転角度が０度から１８０度の範囲でハイ（Ｈｉ）となり、１８０度から３６０度（０度）の範囲でロウ（Ｌｏ）となる。例えばＢ相多回転信号Ｍｂは、ディスク１９の回転角度が９０度から２７０度の範囲でハイ（Ｈｉ）となり、２７０度から９０度の範囲でロウ（Ｌｏ）となる。Ａ相多回転信号Ｍａのエッジが変化する角度位置は、０度（３６０度）又は１８０度のいずれかとなる。Ａ相多回転信号Ｍａのエッジが変化していない場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ５に戻る。Ａ相多回転信号Ｍａのエッジが変化した場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ２０に移る。

【0066】

ステップＳ２０では、処理モジュール３１は、カウンタ４３によりＢ相多回転信号Ｍｂがロウ（Ｌｏ）であるか否かを判定する。図９に示すように、Ａ相多回転信号Ｍａのエッジが変化し、且つ、Ｂ相多回転信号Ｍｂがロウ（Ｌｏ）である角度位置は、０度（３６０度）となる。Ａ相多回転信号Ｍａのエッジが変化し、且つ、Ｂ相多回転信号Ｍｂがハイ（Ｈｉ）である角度位置は、１８０度となる。Ｂ相多回転信号Ｍｂがハイ（Ｈｉ）である場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、後述のステップＳ４０に移る。Ｂ相多回転信号Ｍｂがロウ（Ｌｏ）である場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ２５に移る。

【0067】

ステップＳ２５では、処理モジュール３１は、カウンタ４３により記録部４７に記録されたＡ相多回転信号Ｍａを参照し、Ａ相多回転信号Ｍａがロウ（Ｌｏ）からハイ（Ｈｉ）になったか否かを判定する。図９に示すように、角度位置が０度（３６０度）においてＡ相多回転信号Ｍａがロウ（Ｌｏ）からハイ（Ｈｉ）になった場合には、ディスク１９が正転方向に回転して１回転したことになる。Ａ相多回転信号Ｍａがロウ（Ｌｏ）からハイ（Ｈｉ）になった場合には（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、ステップＳ３０に移る。

【0068】

ステップＳ３０では、処理モジュール３１は、カウンタ４３により記録部４７に記録された多回転量を読み出してカウントアップする。

【0069】

上記ステップＳ２５において、Ａ相多回転信号Ｍａがロウ（Ｌｏ）からハイ（Ｈｉ）になっていない場合、つまり、Ａ相多回転信号Ｍａがハイ（Ｈｉ）からロウ（Ｌｏ）になった場合には（ステップＳ２５：ＮＯ）、ステップＳ３５に移る。図９に示すように、角度位置が０度（３６０度）においてＡ相多回転信号Ｍａがハイ（Ｈｉ）からロウ（Ｌｏ）になった場合には、ディスク１９が逆転方向に回転して１回転したことになる。

【0070】

ステップＳ３５では、処理モジュール３１は、カウンタ４３により記録部４７に記録された多回転量を読み出してカウントダウンする。

【0071】

ステップＳ４０では、処理モジュール３１は、カウンタ４３により、上記ステップＳ３０又はステップＳ３５でカウントアップ又はカウントダウンした多回転量（多回転信号Ｒｎ）を位置データ生成部４５に出力する。カウンタ４３は、カウントを行った際のＡ相多回転信号Ｍａがロウ（Ｌｏ）又はハイ（Ｈｉ）のいずれであるかを記録部４７に記録する。カウンタ４３は多回転信号Ｒｎを記録部４７に記録してもよい。

【0072】

ステップＳ４５では、処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給されなくなったか否かを判定する。エンコーダ７に外部電力が供給されている場合には（ステップＳ４５：ＮＯ）、先のステップＳ５に戻り、同様の手順を繰り返す。例えば停電等の発生によりエンコーダ７に外部電力が供給されなくなった場合には（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、本フローチャートを終了する。

【0073】

上述した処理手順は一例であって、上記手順の少なくとも一部を削除又は変更してもよいし、上記以外の手順を追加してもよい。上記手順の少なくとも一部の順番を変更してもよいし、複数の手順が単一の手順にまとめられてもよい。例えば、ステップＳ５とステップＳ１０は上記の順番である必要はなく、反対の順番でもよいし、同時並行して行われてもよい。

【0074】

処理モジュール３１は、例えば停電等によりエンコーダ７に外部電力が供給されなくなった場合に図１０に示すフローチャートを実行する。図１０に示すように、ステップＳ１０１では、全固体電池２９からの電力供給に切り替わる。ステップＳ１０５では、処理モジュール３１は、外部電力によるアクティブモードからスリープモードに切り替わる。

【0075】

ステップＳ１１０では、処理モジュール３１は、磁気検出部２１への電力供給を停止する。

【0076】

ステップＳ１１５では、処理モジュール３１は、ディスク１９の回転によりトリガ信号発生器２５が発生したトリガ信号を整流器５５を介して受信したか否かを判定する。トリガ信号を受信していない場合には（ステップＳ１１５：ＮＯ）、後述のステップＳ１５０に移る。トリガ信号を受信した場合には（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０に移る。

【0077】

ステップＳ１２０では、処理モジュール３１は、スリープモードからアクティブモードに切り替わる。

【0078】

ステップＳ１２５では、処理モジュール３１は、磁気検出部２１への電力供給を開始する。

【0079】

ステップＳ１３０では、処理モジュール３１は、Ａ相多回転信号生成部３９及びＢ相多回転信号生成部４１により、磁気検出部２１からＡ相信号及びＢ相信号を取得する。

【0080】

ステップＳ１３５では、処理モジュール３１は、磁気検出部２１への電力供給を停止する。

【0081】

ステップＳ１４０では、処理モジュール３１は、Ａ相多回転信号生成部３９及びＢ相多回転信号生成部４１により、上記ステップＳ１３０で磁気検出部２１から取得したＡ相信号及びＢ相信号に基づいてＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂを生成する。処理モジュール３１は、カウンタ４３によりＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂに基づいてカウント演算処理を実行し、演算結果である多回転信号Ｒｎを記録部４７に記録する。

【0082】

ステップＳ１４５では、処理モジュール３１は、アクティブモードからスリープモードに切り替わる。

【0083】

ステップＳ１５０では、処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給されるようになったか否かを判定する。エンコーダ７に外部電力が供給されていない場合には（ステップＳ１５０：ＮＯ）、先のステップＳ１１５に戻り、同様の手順を繰り返す。例えば停電の復帰等によりエンコーダ７に外部電力が供給されるようになった場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、本フローチャートを終了する。

【0084】

上述した処理手順は一例であって、上記手順の少なくとも一部を削除又は変更してもよいし、上記以外の手順を追加してもよい。上記手順の少なくとも一部の順番を変更してもよいし、複数の手順が単一の手順にまとめられてもよい。

【0085】

＜８．実施形態の効果＞
以上説明したように、実施形態のエンコーダ７は、回転するディスク１９の１回転以内の角度位置を表す角度位置情報を検出する光学モジュール１７と、ディスク１９の回転数を表す多回転情報を検出する磁気検出部２１と、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に、磁気検出部２１に電力を供給する電池２９と、光学モジュール１７及び磁気検出部２１の少なくとも一方が接続された基板１３に対して、電池２９の接続端子３４Ｌ，３４Ｒを、該接続端子３４Ｌ，３４Ｒに接触したはんだを介して接続する接続部３６Ｌ，３６Ｒと、を有する。

【0086】

電池２９を基板１３に対して電気的な接続を行うはんだにより、電気的な接続が行われるだけでなく、電池２９が基板１３に堅固に固定される。つまり、接続端子３４Ｌ，３４Ｒのはんだによる接続は、電気的接続に加えて、電池２９の固定も兼ねる。これにより、例えばエンコーダ７に衝撃や振動が生じた場合でも、基板１３の配線（ランド３５Ｌ，３５Ｒ）との接続不良や、電池２９の基板１３からの脱落を抑制でき、耐久性を向上できる。

【0087】

実施形態において、接続部３６Ｌ，３６Ｒは、はんだにより、電池２９の接続端子３４Ｌ，３４Ｒを基板１３に対して直接接続してもよい。この場合、電池２９の接続端子３４Ｌ，３４Ｒのみを介して電気的接続と固定が行われるので、電池２９を収容するケースやリード線等が不要となり、エンコーダ７を小型化できると共に、部品点数を低減できる。したがって、製造の容易性や低コスト化において更に有利である。

【0088】

実施形態において、電池２９を、充電を行うことにより繰り返し使用することが可能な二次電池としてもよい。

【0089】

電池２９として仮に一次電池を搭載する場合、電池容量を使い切ると電池２９からの電力供給が不可能となる。そして、電池２９を基板１３にはんだで固定する場合には電池２９の交換もできないため、エンコーダ７の交換や廃棄が必要となる可能性がある。実施形態では二次電池を搭載することで、充電を行って繰り返し使用することが可能となる。したがって、電池２９を基板１３にはんだで固定する場合であっても、エンコーダ７を交換や廃棄することなく長く使用することが可能となる。

【0090】

実施形態において、電池２９を、固体電解質を有する全固体電池としてもよい。

【0091】

仮に、二次電池としてリチウムイオン電池を搭載した場合、高温環境下での動作が不安定となる可能性があることに加えて、発熱や発火の恐れもあるため、サーミスタを併用した保護回路を設けることが好ましい。これに対し、全固体電池は、高温条件下での使用が可能となると共に、固体電解質のため発熱量が少なく発火の危険性が少ない、自己放電が少なく長寿命且つ性能劣化が遅い、等の性質を有する。このため、全固体電池を搭載することで、高温環境下でも安全に使用できるとともに、保護回路が不要で、且つ、消費電力の低減及び長寿命化が可能なエンコーダ７を実現できる。

【0092】

実施形態において、エンコーダ７は、外部電力が供給される場合に全固体電池２９を充電し、外部電力が供給されない場合に全固体電池２９への充電を停止する充電モジュール５１を有してもよい。

【0093】

この場合、外部電力が供給される場合に全固体電池２９を充電しておくことができるので、例えば停電等により外部電力が供給されない場合にはいつでも全固体電池２９からの電力供給が可能なように備えておくことができる。

【0094】

実施形態において、エンコーダ７は、充電モジュール５１と全固体電池２９との間に電気的に接続され、電流の向きを充電モジュール５１から全固体電池２９への向きに規制する整流素子５７を有してもよい。この場合、全固体電池２９が処理モジュール３１を介して磁気検出部２１に電力を供給する際に、充電モジュール５１への電流の逆流を防止できる。

【0095】

実施形態において、エンコーダ７は、外部電力が供給される場合に、角度位置情報及び多回転情報の少なくとも一方に基づいてディスク１９の位置データを生成する処理モジュール３１を有してもよく、その場合、充電モジュール５１と処理モジュール３１は、外部電力の電力供給ラインＥＬ１に対して電気的に並列に接続されてもよい。

【0096】

この場合、例えば停電からの復帰等により外部電力が供給された際に、電力供給ラインＥＬ１に充電モジュール５１と処理モジュール３１とが直列に接続されている場合に比べて、充電モジュール５１と処理モジュール３１の双方に対して速やかに電力を供給して直ちに起動又は処理を実行させることができる。

【0097】

実施形態において、エンコーダ７は、磁気検出部２１に対して、全固体電池２９からの電力の供給又は停止の切り替えを制御する処理モジュール３１を有してもよい。

【0098】

この場合、単に外部電力の供給の有無等に応じて全固体電池２９から磁気検出部２１へ電力を供給又は停止するのではなく、処理モジュール３１により全固体電池２９から磁気検出部２１への電力供給を制御することができる。これにより、例えば処理モジュール３１による所定の演算処理の結果に基づいて電力供給を制御することが可能となり、消費電力の抑制等が可能となる。

【0099】

実施形態において、全固体電池２９は、エンコーダ７への外部電力の供給が停止した場合に、処理モジュール３１を介して磁気検出部２１に対して電力を供給してもよい。

【0100】

この場合、外部電力の供給が停止した場合に、全固体電池２９から磁気検出部２１へ直接に電力を供給するのではなく、全固体電池２９から処理モジュール３１を介して磁気検出部２１への電力を供給することができる。これにより、例えば多回転情報の取得の間だけ磁気検出部２１への電力を供給する等、処理モジュール３１により電力供給を制御することが可能となるので、消費電力のさらなる抑制等が可能となる。

【0101】

実施形態において、処理モジュール３１は、エンコーダ７への外部電力の供給が停止した場合に、全固体電池２９からの電力によりスリープしてもよい。

【0102】

この場合、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合でも、処理モジュール３１は起動状態が維持されるため、必要に応じて直ちにアクティブ化し所定の処理を実行することが可能となる。これにより、処理モジュール３１の起動に必要な時間を省略でき、処理を開始するまでの時間を短縮できるとともに、起動に必要な消費電力を低減できる。また、外部電力が復帰した際に所定の処理（例えば全固体電池２９に関する異常検出処理等）を実行する場合には、それらの処理を迅速に実行できる。

【0103】

実施形態において、エンコーダ７は、ディスク１９の回転によってトリガ信号を発生するトリガ信号発生器２５を有してもよく、その場合、処理モジュール３１は、トリガ信号を受けてスリープから復帰し、磁気検出部２１への電力の供給を開始してもよい。

【0104】

この場合、外部電力が供給されない場合には全固体電池２９から磁気検出部２１への電力供給を停止しておき、ディスク１９に回転が生じた場合にのみ磁気検出部２１に電力を供給して多回転情報を検出することができる。これにより、全固体電池２９の消費電力を抑制でき、電池寿命を延ばすことができる。

【0105】

実施形態において、処理モジュール３１は、磁気検出部２１により検出された多回転情報に基づいて、所定の演算処理を実行してもよい。

【0106】

この場合、処理モジュール３１は磁気検出部２１からの多回転情報を単に蓄積しておくだけでなく、多回転情報に基づく演算処理を行うことができる。したがって、処理モジュール３１の記憶領域を節約できると共に、多回転量に関する演算（例えばカウント演算処理等）を多回転情報の検出時点で実行できるため、信頼性を向上することができる。特に、電池２９が全固体電池である場合は、全固体電池の健全性チェックなどの処理を実行させることも可能であるため、エンコーダ全体としての信頼性を向上することができる。加えて、スリープされている状態から起動する場合は、これらの処理を迅速に実行でき、全固体電池２９の消費電力を抑制でき、電池寿命を延ばすことができる。

【0107】

実施形態において、処理モジュール３１は、磁気検出部２１からの多回転情報の取得後で、且つ、所定の演算処理の開始前に、全固体電池２９から磁気検出部２１への電力の供給を停止してもよい。

【0108】

この場合、外部電力の供給停止時に、ディスク１９に回転が生じた場合にのみ磁気検出部２１に電力を供給して多回転情報を取得し、その後、取得した多回転情報に基づいて必要な演算処理を開始する前に磁気検出部２１への電力供給を停止することができる。このように、処理モジュール３１が演算処理と電力供給の停止とを別々に制御することにより、仮に演算処理に時間を要する場合でも、それより先に電力供給を停止することが可能となるので、全固体電池２９の消費電力のさらなる抑制が可能となる。

【0109】

実施形態において、エンコーダ７は、データの読み書きが可能で、且つ、非通電時にも記録内容を保持可能な不揮発性メモリである記録部４７を有してもよく、その場合、処理モジュール３１は、所定の演算処理の結果を記録部４７に記録してもよい。

【0110】

この場合、外部電力の供給停止時に、磁気検出部２１により検出した多回転情報に基づく所定の演算処理の結果を、磁気検出部２１への電力供給を停止した後も保持できる。また、処理モジュール３１が記録部４７を内部に有する場合には、高速なデータ書き込みが可能となるので、電池の消費電力のさらなる抑制が可能となる。

【0111】

実施形態において、処理モジュール３１は、基板１３に搭載され、外部電力が供給される場合の、角度位置情報及び多回転情報の少なくとも一方に基づいた、ディスク１９の位置データの生成と、外部電力が供給されない場合の、全固体電池２９から供給される電力を用いて磁気検出部２１により検出される多回転情報に基づいた、ディスク１９の多回転量を表す多回転信号Ｒｎの生成と、を実行してもよい。

【0112】

この場合、処理モジュール３１を基板１３に実装された共通の実装部品として構成することができる。これにより、外部電力のオン／オフ時の制御の切り替えを迅速に行うことが可能となる。例えば瞬時停電が生じた場合等においても、速やかに制御の切り替えを実行して外部電力オフ時の処理から外部電力オン時の処理に復帰することができる。また、外部電力が復帰した際に所定の演算処理を実行する場合には、それらの処理についても迅速に実行できる。

【0113】

実施形態のエンコーダ７は、回転するディスク１９の１回転以内の角度位置を表す角度位置情報を検出する光学モジュール１７と、ディスク１９の回転数を表す多回転情報を検出する磁気検出部２１と、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に、磁気検出部２１に電力を供給する、固体電解質を有する全固体電池２９と、を有する。

【0114】

エンコーダ７が全固体電池２９を備えることにより、外部電力の供給停止時に電池から供給される電力によって多回転情報を保持するエンコーダにおいて、高温環境下でも安全に使用できるとともに、保護回路が不要で、且つ、消費電力の低減及び長寿命化が可能なエンコーダを実現できる。

【0115】

＜９．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。

【0116】

（９－１．外部電力の復帰時に全固体電池の異常検出を行う場合）
エンコーダ７に外部電力が供給されない状態から供給される状態に復帰した場合に、全固体電池２９に関する異常を検出する処理を実行してもよい。図１１を参照しつつ、本変形例において処理モジュール３１により実行される処理手順の一例について説明する。

【0117】

図１１において、ステップＳ１０５～ステップＳ１４０は前述の図１０と同様であるので説明を省略する。

【0118】

ステップＳ１４３では、処理モジュール３１は、全固体電池２９に関する異常を検出する処理を実行する。全固体電池２９の異常の検出手法は特に限定されるものではない。例えば、全固体電池２９の電圧を検出し、電圧値が所定の範囲内であれば正常と判定し、電圧値が所定の範囲内でなければ異常と判定してもよい。処理モジュール３１は、異常検出処理の結果を記録部４７に記録する。処理モジュール３１は、ステップＳ１４３の処理を、例えば前述の図７に示すタイムチャートの時間ｔ５の間にカウント演算処理と共に実行してもよい。

【0119】

ステップＳ１４５及びステップＳ１５０は前述の図１０と同様である。但し、ステップＳ１５０においてエンコーダ７に外部電力が供給されるようになった場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、ステップＳ１５５に移る。

【0120】

ステップＳ１５５では、処理モジュール３１は、全固体電池２９に関する異常を検出する処理を実行する。例えば上記ステップＳ１４３と同様に、全固体電池２９の電圧を検出し、電圧値が所定の範囲内であれば正常と判定し、電圧値が所定の範囲内でなければ異常と判定してもよい。例えば処理モジュール３１は、外部電力の供給停止時に上記ステップＳ１４３において記録部４７に記録された情報を参照し、異常を検出したことを表す情報（例えばアラームコード等）がない場合に正常と判定し、異常を検出したことを表す情報がある場合に異常と判定してもよい。処理モジュール３１は、異常検出処理の結果を例えば制御装置５等に出力してもよい。その後、本フローチャートを終了する。

【0121】

上記ステップＳ１５５において、全固体電池２９の電圧値で正常又は異常を判定する場合には、上記ステップＳ１４３の処理を省略してもよい。上記ステップＳ１４３の処理を実行する場合には、上記ステップＳ１５５において記録部４７に記録された情報に基づく判定のみを行い、全固体電池２９の電圧値を判定する処理を省略してもよい。

【0122】

以上説明した変形例によれば、外部電力が供給停止となった後復帰した際に、全固体電池２９に関する異常をチェックでき、電池の健全性を診断及び確認することができる。

【0123】

（９－２．磁気検出部への電力供給をスイッチで切り替える場合）
実施形態では、処理モジュール３１自身が磁気検出部２１に対して電力を供給又は停止する構成としたが、磁気検出部２１への電力供給をスイッチで切り替える構成としてもよい。図１２を参照しつつ、本変形例における基板１３の回路構成の一例について説明する。図１２において、前述の図６と同様の構成には同符号を付し説明を省略する。

【0124】

図１２に示すように、エンコーダ７は、基板１３に実装された回路構成として、前述の図６に示す構成に加えて、スイッチ６３を有する。スイッチ６３は、ロードスイッチやトランジスタなど、回路を切り替える機能を持つものであれば良い。スイッチ６３は、レギュレータ５３と磁気検出部２１との間の電力供給ラインＥＬ５に電気的に接続されている。スイッチ６３の切り替えは処理モジュール３１により制御される。レギュレータ５３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４９又は全固体電池２９から出力される電力を処理モジュール３１及びスイッチ６３に出力する。

【0125】

処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合には、スイッチ６３をオンにする。これにより、レギュレータ５３から出力される電力が磁気検出部２１に供給される。処理モジュール３１は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合にはスリープモードとなり、スイッチ６３をオフにする。これにより、全固体電池２９から磁気検出部２１への電力の供給は停止される。

【0126】

処理モジュール３１は、スリープモードにおいてトリガ信号発生器２５から整流器５５を介してトリガ信号を受信した場合にはアクティブモードとなり、スイッチ６３をオンにする。これにより、全固体電池２９から磁気検出部２１へ電力が供給される。処理モジュール３１は、磁気検出部２１からのＡ相信号及びＢ相信号の取得後に、スイッチ６３をオフにする。これにより、全固体電池２９から磁気検出部２１への電力の供給は停止される。

【0127】

処理モジュール３１が実行するカウント演算処理等の各処理の内容は前述の実施形態と同様である。本変形例によれば、磁気検出部２１への電圧供給機能を有しない処理モジュールを適用することが可能となり、処理モジュールの汎用性を向上できる。

【0128】

（９－３．外部電力の供給停止時に処理モジュールをオフにする場合）
実施形態では、外部電力の供給停止時に処理モジュール３１をスリープさせるようにしたが、処理モジュール３１の電源をオフにしてもよい。図１３を参照しつつ、本変形例における基板１３の回路構成の一例について説明する。図１３において、前述の図６と同様の構成には同符号を付し説明を省略する。

【0129】

図１３に示すように、エンコーダ７は、基板１３に実装された回路構成として、前述の図６に示す構成に加えて、スイッチ６５を有する。スイッチ６５は、ロードスイッチやトランジスタなど、回路を切り替える機能を持つものであれば良い。スイッチ６５は、レギュレータ５３と処理モジュール３１との間の電力供給ラインＥＬ６に電気的に接続されている。スイッチ６５の切り替えはトリガ信号発生器２５から整流器５５を介して入力されるトリガ信号により行われる。レギュレータ５３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４９又は全固体電池２９から出力される電力をスイッチ６５に出力する。

【0130】

スイッチ６５は、エンコーダ７に外部電力が供給される場合にはオンとなる。これにより、レギュレータ５３から出力される電力が処理モジュール３１に供給される。スイッチ６５は、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合にはオフとなる。これにより、全固体電池２９から処理モジュール３１への電力の供給は停止され、処理モジュール３１は停止した状態となる。

【0131】

スイッチ６５は、外部電力の供給停止時においてトリガ信号発生器２５から整流器５５を介してトリガ信号を受信した場合にはオンとなる。これにより、全固体電池２９から処理モジュール３１へ電力が供給され、処理モジュール３１が起動する。スイッチ６５は、トリガ信号の受信後所定の時間が経過するとオフとなる。これにより、全固体電池２９から処理モジュール３１への電力の供給は停止される。所定の時間は、例えばトリガ信号の発生から処理モジュール３１が起動するまでに要する時間Ｔｄと、処理モジュール３１が各処理を実行する時間ｔ１～ｔ６との合計時間以上となるように設定される。本変形例における時間Ｔｄは、前述の実施形態における時間Ｔｄ（図７参照）よりも処理モジュール３１を起動する処理が加わる分だけ長い時間となる。

【0132】

処理モジュール３１が実行するカウント演算処理等の各処理の内容は前述の実施形態と同様である。本変形例によれば、スリープモードの機能を有しない処理モジュールを適用することが可能となり、処理モジュールの汎用性を向上できる。

【0133】

（９－４．その他）
実施形態では、処理モジュール３１が記録部４７を内部に有する場合について説明したが、記録部４７を有しない処理モジュールとすることも可能である。図１４に示すように、記録部４７を処理モジュール３１の外部に設置してもよい。例えば記録部４７は基板１３上に実装されてもよい。この場合、不揮発性メモリを有しない処理モジュールを適用することが可能となり、処理モジュールの汎用性を向上できる。

【0134】

実施形態では、光学モジュール１７が反射型の光学モジュールである場合について説明したが、光学モジュール１７を透過型の光学モジュールとしてもよい。この場合、例えば光源３３と受光アレイＰＡ，ＰＩとをディスク１９を挟んで反対側に配置し、ディスク１９においてスリット列ＳＡ，ＳＩの各スリットを透過スリット（例えば孔）として形成してもよい。

【0135】

実施形態では、ディスク１９に１種類のインクリメンタルパターンを設ける場合について説明したが、ディスク１９にピッチの異なる複数種類のインクリメンタルパターンを設けてもよい。この場合、分解能の異なる複数のインクリメンタル信号に基づいてさらに高分解能な角度位置信号を生成することが可能となる。

【0136】

実施形態が解決しようとする課題や実施形態の効果は、前記した内容に限定されるものではない。すなわち、実施形態によって、上述されていない課題を解決したり、上述されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

【0137】

＜１０．処理モジュールのハードウェア構成例＞
図１５を参照しつつ、処理モジュール３１のハードウェア構成例について説明する。図１５では、磁気検出部２１に電力を供給する機能に係る構成については図示を省略している。

【0138】

図１５に示すように、処理モジュール３１は、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、記録装置９１７と、接続ポート９２１とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。

【0139】

プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、前述の記録部４７を含む記録装置９１７等に記録しておくことができる。

【0140】

接続ポート９２１は、外部接続機器９２７との信号の送受信、電力の入出力に使用される。例えば、整流器５５からのトリガ信号の受信、レギュレータ５３からの電力の入力、磁気検出部２１への電力の出力は、接続ポート９２１を介して行われてもよい。

【0141】

ＣＰＵ９０１がプログラムに従い各種の処理を実行するか、又は専用集積回路９０７等により、上記の角度位置信号生成部３７、Ａ相多回転信号生成部３９、Ｂ相多回転信号生成部４１、カウンタ４３、位置データ生成部４５等による処理が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置９１７からプログラムを直接読み出して実行してもよいし、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。

【0142】

そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、例えば接続ポート９２１を介して外部接続機器９２７に送信してもよく、上記記録装置９１７等に記録させてもよい。

【0143】

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

【0144】

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「同じ」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

【0145】

但し、例えばしきい値（図８、図１０のフローチャート参照）や基準値等、所定の判定基準となる値あるいは区切りとなる値の記載がある場合は、それらに対しての「同一」「等しい」「異なる」等は、上記とは異なり、厳密な意味である。

【0146】

また、以上既に述べた以外にも、上記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良い。その他、一々例示はしないが、上記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】

【0147】

１ サーボシステム
３ サーボモータ
５ 制御装置
７ エンコーダ
９ モータ
１３ 基板
１７ 光学モジュール（角度位置情報検出部）
１９ ディスク
２１ 磁気検出部（多回転情報検出部）
２５ トリガ信号発生器（電気信号発生部）
２９ 全固体電池（電池、二次電池）
３１ 処理モジュール
３４Ｌ，３４Ｒ 接続端子
３６Ｌ，３６Ｒ 接続部
４７ 記録部（不揮発性メモリ）
５１ 充電モジュール
５７ 整流素子
ＥＬ１ 外部電力の電力供給ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】