特開 2024-180098 エンコーダ、サーボモータ、サーボシステム

(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】P2024180098

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】エンコーダ、サーボモータ、サーボシステム

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20241219BHJP

   H02K 11/215 20160101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

G01D5/245 110Z

H02K11/215

【審査請求】有

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023099550

(22)【出願日】2023-06-16

(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】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】貞包 健一

(72)【発明者】

【氏名】井ノ上 涼

(72)【発明者】

【氏名】柿原 正伸

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 拓弥

(72)【発明者】

【氏名】高田 裕司

【テーマコード（参考）】

2F077

5H611

【Ｆターム（参考）】

2F077AA21

2F077AA30

2F077AA46

2F077CC02

2F077NN02

2F077NN28

2F077PP11

2F077PP12

2F077PP19

2F077QQ15

2F077VV01

5H611QQ03

5H611RR02

(57)【要約】

【課題】小型化が可能なエンコーダ、サーボモータ及びサーボシステムを提供する。
【解決手段】エンコーダ７は、回転軸心Ａｘ周りに回転可能なハブ１７と、ハブ１７に固定され、リング状のスケールＳが形成されたディスク１９と、ディスク１９に対向するように配置され、スケールＳを検出する光学モジュール２５と、ディスク１９よりも回転軸心Ａｘの方向における負荷側に配置され、ハブ１７に固定された磁石３３と、ディスク１９よりも回転軸心Ａｘの方向における反負荷側に配置され、磁石３３の磁気を検出するトリガ信号発生器３１と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸心周りに回転可能な回転体と、
前記回転体に固定され、リング状のスケールが形成されたディスクと、
前記ディスクに対向するように配置され、前記スケールを検出する光学モジュールと、
前記ディスクよりも前記回転軸心の方向における一方側に配置され、前記回転体に固定された第１磁石と、
前記ディスクよりも前記回転軸心の方向における他方側に配置され、前記第１磁石の磁気を検出する第１磁気検出部と、
を有する、エンコーダ。

【請求項2】

前記回転体は、
磁性材料で構成され、
前記第１磁石の前記一方側を覆うように形成されている、
請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項3】

前記ディスクは、
非磁性材料で構成され、
前記回転体は、
前記ディスクが前記第１磁石の前記他方側を覆うように、前記ディスクを支持し、
前記第１磁気検出部は、
前記ディスクを透過した前記第１磁石の磁気を検出する、
請求項２に記載のエンコーダ。

【請求項4】

前記回転軸心の方向において前記ディスクと前記第１磁石との間に形成された隙間を有する、
請求項３に記載のエンコーダ。

【請求項5】

前記回転体は、
前記回転軸心を中心とする径方向の内周側に位置する内周部と、
前記内周部よりも前記径方向の外周側に位置し、前記回転軸心の方向の厚みが前記内周部よりも薄い外周部と、を有し、
前記ディスクは、
前記内周部の前記他方側に配置され、
前記第１磁石は、
前記外周部の前記他方側に配置される、
請求項３に記載のエンコーダ。

【請求項6】

前記回転体は、
前記内周部の前記他方側の表面が、前記外周部に配置された前記第１磁石の前記他方側の表面よりも、前記他方側に突出し、
前記ディスクは、
前記径方向において前記内周部よりも前記外周側に突出する、
請求項５に記載のエンコーダ。

【請求項7】

前記内周部の前記径方向における外径は、
前記スケールの前記径方向における内径よりも小さい、
請求項５又は６に記載のエンコーダ。

【請求項8】

前記第１磁石は、
それぞれ前記回転軸心方向に磁極を有し、隣接するもの同士の前記磁極が異なるように、前記回転軸心周りの周方向に沿って相互に隙間をあけて配置された複数の磁石を有する、
請求項２に記載のエンコーダ。

【請求項9】

前記第１磁石が有する前記複数の磁石は、
それぞれ円弧形状を有する、
請求項８に記載のエンコーダ。

【請求項10】

前記回転軸心上の位置で前記回転体に固定された第２磁石と、
前記第２磁石に対向するように配置され、前記第２磁石の磁気を検出する第２磁気検出部と、をさらに有し、
前記回転体は、
前記第１磁石が前記回転軸心を中心とする径方向において前記第２磁石よりも外周側に配置されるように、前記第１磁石を支持する、
請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項11】

前記回転体は、
磁性材料で構成され、
前記第２磁石の外周形状に沿って前記第２磁気検出部側に突出した壁部を備え前記第２磁石を収容する磁石収容部を有する、
請求項１０に記載のエンコーダ。

【請求項12】

前記第１磁石は、
前記回転軸心周りの周方向における９０度ごとにＮ極とＳ極が交互に切り替わるように構成され、
前記第２磁石は、
前記周方向における１８０度ごとにＮ極及びＳ極が交互に切り替わるように構成され、
前記第１磁石又は前記第２磁石は、
前記第２磁石における前記Ｎ極と前記Ｓ極の境界の角度位置が、前記第１磁石のいずれかの磁極の前記周方向における中心の角度位置と、略４５度ずれるように配置される、
請求項１０に記載のエンコーダ。

【請求項13】

前記回転軸心上の位置で前記回転体に固定された第２磁石と、
前記第２磁石に対向するように配置され、前記第２磁石の磁気を検出する第２磁気検出部と、をさらに有し、
前記第１磁気検出部は、
前記回転体が第１方向に回転する場合には前記第１磁石の磁気の検出に基づく第１位相角で第１電気信号を発生し、前記回転体が前記第１方向とは反対の第２方向に回転する場合には前記第１磁石の磁気の検出に基づく第２位相角で前記第１電気信号を発生し、
前記第２磁石及び前記第２磁気検出部は、
前記第１位相角及び前記第２位相角のそれぞれに対して所定の角度以上の位相差を有する第３位相角でハイとローが切り替わるパルス状の第２電気信号を前記第２磁気検出部が発生するように、配置される、
請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項14】

前記エンコーダに外部電力が供給されない場合に、前記第２磁気検出部に電力を供給する電池、をさらに有し、
前記第１磁気検出部は、
前記第１磁石の磁気の検出に基づいて、前記電池の電力を前記第２磁気検出部に供給するトリガとなる前記第１電気信号を発生する、
請求項１３に記載のエンコーダ。

【請求項15】

前記第１磁気検出部が前記他方側の表面に配置された基板と、
前記基板の前記他方側の表面に配置され、前記エンコーダに外部電力が供給されない場合に前記基板の少なくとも一部の回路に電力を供給する電池と、
前記基板の前記他方側の表面に配置されたコネクタと、
前記コネクタに接続され、前記第１磁気検出部と前記電池との間のスペースを通過して配線されたケーブルと、
をさらに有する、請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項16】

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に記載のエンコーダと、
を有する、サーボモータ。

【請求項17】

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。

【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、及びサーボシステムに関する。

【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。

【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】

エンコーダ装置においては、さらなる小型化が要望されている。

【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、小型化することが可能なエンコーダ、サーボモータ、及びサーボシステム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、回転軸心周りに回転可能な回転体と、前記回転体に固定され、リング状のスケールが形成されたディスクと、前記ディスクに対向するように配置され、前記スケールを検出する光学モジュールと、前記ディスクよりも前記回転軸心の方向における一方側に配置され、前記回転体に固定された第１磁石と、前記ディスクよりも前記回転軸心の方向における他方側に配置され、前記第１磁石の磁気を検出する第１磁気検出部と、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。

【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、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。

【発明の効果】

【0009】

本発明のエンコーダ等によれば、小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【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】エンコーダの全体構成の一例を表す、図３のＩＩ－ＩＩ断面に相当する断面図である。

【図3】エンコーダの全体構成の一例を基板側から見た上面図である。

【図4】磁石の配置構成の一例を表す、ハブを基板側からみた平面図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ断面に相当するハブの断面図である。

【図6】磁石による磁束の流れの一例を説明するための平面図である。

【図7】磁石による磁束の流れの一例を説明するための側面図である。

【図8】磁気検出部と磁石、及び、トリガ信号発生器と磁石、の位置関係の一例を表す基板の平面図である。

【図9】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10】ディスクが正転する場合におけるトリガ信号発生時の磁石の角度位置の一例を表す説明図である。

【図11】ディスクが逆転する場合におけるトリガ信号発生時の磁石の角度位置の一例を表す説明図である。

【図12】トリガ信号の位相角のヒステリシスが大きい場合における、トリガ信号、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13】トリガ信号の位相角のヒステリシスが小さい場合における、トリガ信号、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14】磁石間の隙間に非磁性材を充填する変形例における、磁石の配置構成の一例を表す、ハブを基板側からみた平面図である。

【図15】ハブを非磁性材料で構成し、磁石を周方向に着磁する変形例における、磁石による磁束の流れの一例を説明するための平面図である。

【図16】ハブを非磁性材料で構成し、磁石を周方向に着磁する変形例における、磁石による磁束の流れの一例を説明するための側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ実施形態について説明する。

【0012】

＜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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

エンコーダ７は、例えばモータ９の回転力を出力する側である負荷側（図１における左側）とは反対側の反負荷側（図１における右側）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。

【0016】

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。モータ９に印加する電流又は電圧等が制御信号の一例である。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。

【0017】

＜２．エンコーダの全体構成＞
図２及び図３を参照しつつ、エンコーダ７の全体構成の一例について説明する。図２は、エンコーダ７の全体構成の一例を示す図３のＩＩ－ＩＩ断面に相当する断面図である。図３は、エンコーダ７の全体構成の一例を基板側から見た上面図である。なお、図２ではケーブル４５等の図示を適宜省略している。

【0018】

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。モータ９は、シャフト１１と、軸受１３と、筐体１５とを有する。軸受１３は、筐体１５に固定されており、シャフト１１を回転軸心Ａｘ周りに回転可能に支持する。モータ９はブレーキ装置（図示省略）を有してもよい。ブレーキ装置は、例えばモータ９とエンコーダ７との間に配置される。なお、ブレーキ装置はモータ９の負荷側に配置されてもよい。ブレーキ装置は、例えばブレーキコイルへの通電により作動する励磁作動型、あるいは、ブレーキコイルへの通電が途切れた場合に作動する無励磁作動型の電磁ブレーキでもよい。

【0019】

なお、図２において回転軸心Ａｘの方向における下側、及び、図３において回転軸心Ａｘの方向における紙面奥側が前述の負荷側、図２において回転軸心Ａｘの方向における上側、及び、図３において回転軸心Ａｘの方向における紙面手前側が前述の反負荷側に相当する。負荷側は回転軸心Ａｘの方向における一方側の一例であり、反負荷側は回転軸心Ａｘの方向における他方側の一例である。また、以下では適宜、回転軸心Ａｘの方向を軸方向、回転軸心Ａｘを中心とする半径方向を径方向、回転軸心Ａｘ周りの円周方向を周方向という。

【0020】

図２及び図３に示すように、エンコーダ７は、ハブ１７と、ディスク１９と、基板２１と、基板支持部材２３と、光学モジュール２５と、磁気検出部２７と、磁石２９と、トリガ信号発生器３１と、磁石３３と、電池３５と、コネクタ３７と、エンコーダカバー３９とを有する。

【0021】

ハブ１７（回転体の一例）は、シャフト１１の反負荷側（図２における上側）の端部にボルト４０により固定されており、シャフト１１と共に回転軸心Ａｘ周りに回転する。なお、ハブ１７は、シャフト１１そのものではなく、例えばシャフト１１に連結された小径のエンコーダシャフトに固定されてもよい。ハブ１７は、ディスク１９、磁石２９、及び磁石３３を支持する支持部材である。ハブ１７は、磁性材料で構成されており、磁石２９及び磁石３３の負荷側を覆うように形成されている。磁性材料は磁性を有する材質であれば特に限定されるものではないが、例えばフェライト系又はマルテンサイト系ステンレス（ＳＵＳ４１６等）や鉄等である。ボルト４０は非磁性材料で構成されている。

【0022】

ディスク１９は、ハブ１７の反負荷側の表面に固定されており、シャフト１１と共に回転軸心Ａｘ周りに回転する。ディスク１９は非磁性材料で構成されており、中心部に円形の貫通孔が形成された円環状の部材である。一例として、ディスク１９を所定の断面形状を回転軸心Ａｘ周りに回転させることで形成される完全回転体形状としてもよい。この場合、寸法精度が高まると共にディスクを安価に製造できる。なお、ディスク１９を貫通孔を有しない円板状の部材としてもよい。ディスク１９は、磁石３３の反負荷側を覆うようにハブ１７により支持されている。非磁性材料は磁性を有しない材質であれば特に限定されるものではないが、例えばオーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３０４等）、アルミ、ガラス等である。ディスク１９の反負荷側の表面には、リング状のスケールＳが形成されている。スケールＳは、回転軸心Ａｘ周りの周方向に沿って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、光学モジュール２５の光源４１（後述の図９参照）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。スケールＳは、例えばアブソリュートパターンを有するスケールＳＡ及びインクリメンタルパターンを有するスケールＳＩを有する。なお、ディスク１９の絶対位置を高精度に検出可能であれば、ディスク１９に形成されるスケールＳの数は単数でもよいし、３つ以上としてもよい。

【0023】

基板２１は、絶縁材料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２１は、ディスク１９の反負荷側にディスク１９と対向するように配置されている。図３に示すように、基板２１は略円板状である。基板２１の径方向における外周側の複数箇所（例えば３箇所）には、固定ねじ（図示省略）を挿通するための貫通孔２１ａが形成されている。基板２１は、固定ねじを貫通孔２１ａを介して基板支持部材２３のねじ穴に締結させることで、基板支持部材２３に固定されている。もしくは、基板２１は、固定ねじを貫通孔２１ａ及び基板支持部材２３の貫通穴を通して筐体１５のねじ穴に締結させることで、基板支持部材２３と共に筐体１５に固定されている。なお、基板２１は単一の基板に限らず、複数の基板で構成されてもよい。

【0024】

基板支持部材２３は、例えば円筒状の部材であり、内側にハブ１７及びディスク１９等を収容すると共に、基板２１をディスク１９と略平行に支持する。基板支持部材２３には、基板２１の貫通孔２１ａに対応する位置にねじ穴もしくは貫通穴が形成されている。基板支持部材２３は、モータ９の筐体１５の反負荷側の端部に固定されている。なお、基板支持部材２３を例えば複数の円柱状の部材としてもよい。

【0025】

光学モジュール２５は、ディスク１９の反負荷側においてディスク１９と対向するように配置されている。光学モジュール２５は、例えば基板２１のディスク１９と対向する表面、すなわち基板２１の負荷側の表面に配置されている。図３に示すように、光学モジュール２５は、ディスク１９のスケールＳＡ，ＳＩと対向するように配置されている。光学モジュール２５は、スケールＳＡ，ＳＩを検出することで、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２５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９に示すように、光学モジュール２５はディスク１９と対向する面上に光源４１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のスケールＳＡで反射された光を受光してアブソリュート信号を出力する。受光アレイＰＩは、ディスク１９のスケールＳＩで反射された光を受光してインクリメンタル信号を出力する。光学モジュール２５は、光源４１と受光アレイＰＡ，ＰＩとがディスク１９に対して同じ側（例えば反負荷側）に配置された、いわゆる反射型の光学モジュールである。

【0026】

磁気検出部２７（第２磁気検出部の一例）は、磁石２９の磁気を検出することで、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２７は、例えば基板２１のディスク１９と対向する表面、すなわち基板２１の負荷側の表面に配置されている。磁気検出部２７は、磁石２９に対向するように、例えば回転軸心Ａｘ上に配置されている。磁気検出部２７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２７として、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等の磁気抵抗素子、ホール素子、磁気インピーダンス素子等を使用してもよい。磁気検出部２７は、例えば所定の位相差（例えば９０度）を有する２相の多回転信号を出力可能な単一の素子で構成されてもよい。また、各々が１相の多回転信号を出力する複数の素子を、所定の位相差となるような角度で配置した構成としてもよい。

【0027】

磁石２９（第２磁石の一例）は、ハブ１７の磁気検出部２７と対向する表面、すなわちハブ１７の反負荷側の表面に固定されている。磁石２９は、例えば回転軸心Ａｘ上に配置されている。なお、「回転軸心Ａｘ上に配置」とは、磁石２９の一部が回転軸心Ａｘ上に位置する場合のみでなく、例えば磁石２９がリング状である場合には回転軸心Ａｘが磁石２９の中空部を通る場合を含む。磁石２９の構成は、磁気検出部２７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。例えば後述の図４に示すように、磁石２９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４では、磁石２９のうち反負荷側の磁極がＮ極の部分を２９Ｎ、反負荷側の磁極がＳ極の部分を２９Ｓとして図示している。磁石２９は例えばリング状に形成されている。なお、磁石２９を例えば円板状に形成してもよいし、磁石２９を例えばＮ極のＳ極の２つの磁石としてもよい。磁気検出部２７は磁石２９の磁束の向きを検出し、ディスク１９が１回転すると１周期変化する多回転信号を、互いに位相が９０度異なる２つのＡ相信号及びＢ相信号として出力する。

【0028】

トリガ信号発生器３１（第１磁気検出部の一例）は、磁石３３の磁気を検出し、当該磁石３３の磁気の検出に基づいて、電池３５の電力を磁気検出部２７に供給するトリガとなるトリガ信号（第１電気信号の一例）を発生する。図２に示すように、トリガ信号発生器３１は、ディスク１９よりも反負荷側に配置されている。トリガ信号発生器３１は、例えば基板２１のディスク１９とは反対側の表面、すなわち基板２１の反負荷側の表面に配置されている。トリガ信号発生器３１は、ディスク１９及び基板２１を透過した磁石３３の磁気を検出する。トリガ信号発生器３１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３１は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子３１ａ（後述の図７参照）とコイル３１ｂ（後述の図７参照）とを有する構成としてもよい。「大バルクハウゼン効果」とは、磁性素子３１ａの磁化方向が、付与される外部磁界の強度がある強度を超えた時点で急激に反転する現象であり、大バルクハウゼンジャンプとも呼ばれる。この構成とする場合、トリガ信号発生器３１は、大バルクハウゼン効果が発生した際にコイル３１ｂ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３１は、軸方向の反負荷側から見て、少なくとも一部が磁石３３の回転軌跡上に位置するように配置されている（後述の図８参照）。

【0029】

磁石３３（第１磁石の一例）は、ディスク１９よりも負荷側に配置され、ハブ１７に固定されている。磁石３３は、例えばハブ１７のトリガ信号発生器３１と対向する表面、すなわちハブ１７の反負荷側の表面に固定されている。磁石３３の構成は、トリガ信号発生器３１の磁性素子３１ａ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。例えば後述の図４に示すように、４つの磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２を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４では、反負荷側の磁極がＮ極の磁石３３を３３Ｎ１，３３Ｎ２、反負荷側の磁極がＳ極の磁石３３を３３Ｓ１，３３Ｓ２として図示している。トリガ信号発生器３１は、４つの磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２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。なお、磁石３３の数は４個に限るものではなく、４以外の偶数個としてもよい。

【0030】

電池３５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２７（基板の少なくとも一部の回路の一例）に電力を供給する。なお、磁気検出部２７に加えて基板２１の他の回路に電力を供給してもよい。電池３５は、磁気検出部２７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４３（後述の図９参照）を介して電力を供給する。つまり電池３５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２７に電力を供給するための供給源である。電池３５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３５は、例えば固体電解質を有する全固体電池としてもよい。電池３５は、例えば基板２１のディスク１９とは反対側の表面、すなわち基板２１の反負荷側の表面に配置されている。電池３５は、基板２１に対して例えば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。

【0031】

処理モジュール４３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４３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２７に対して、電池３５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４３は、例えば基板２１のディスク１９とは反対側の表面、すなわち基板２１の反負荷側の表面に配置されている（図２及び図３では図示省略）。なお、処理モジュール４３を基板２１の負荷側の表面に配置してもよい。処理モジュール４３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。

【0032】

コネクタ３７は、例えば基板２１のディスク１９とは反対側の表面、すなわち基板２１の反負荷側の表面に配置されている。コネクタ３７にはケーブル４５が接続されており、エンコーダ７は生成した位置データをケーブル４５を介して外部に出力する。ケーブル４５は例えばリード線である。図３に示すように、ケーブル４５はトリガ信号発生器３１と電池３５との間のスペースを通過して配線される。ケーブル４５は、例えば回転軸心Ａｘ上を通過するように配線されている。トリガ信号発生器３１と電池３５は、互いの間にケーブル４５の配線スペースが形成されるように配置されている。例えば、トリガ信号発生器３１は回転軸心Ａｘの一方側、電池３５は回転軸心Ａｘの他方側に配置されている。トリガ信号発生器３１及び電池３５の少なくとも一方は、ケーブル４５の配線方向に略平行となるように配置されてもよい。図３に示す例では、例えばトリガ信号発生器３１がケーブル４５の配線方向と略平行となるように配置されている。

【0033】

エンコーダカバー３９は、上述したエンコーダ７の各部品を収容する。エンコーダカバー３９は、モータ９の筐体１５の反負荷側の端部に固定されている。エンコーダカバー３９は、外部コネクタ（図示省略）を有している。ケーブル４５は、一端が基板２１のコネクタ３７に接続され、他端がエンコーダカバー３９の外部コネクタに接続されている。

【0034】

以上説明したエンコーダ７の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、ハブ１７を非磁性材料で構成し、磁石３３の負荷側を覆わないように形成してもよい。その場合、例えば磁石３３をハブ１７の負荷側の表面や径方向外側の側面に配置してもよい。また、ディスク１９を磁性材料で構成し、磁石３３の反負荷側を覆わないように形成してもよい。その場合、例えば磁石３３をディスク１９の外径よりも外周側に位置するようにハブ１７に固定してもよい。また、磁気検出部２７を基板２１の反負荷側の表面に配置してもよいし、トリガ信号発生器３１や電池３５等を、基板２１の負荷側の表面に配置してもよい。

【0035】

＜３．磁石の構成＞
図４～図８を参照しつつ、磁石２９，３３の構成の一例について説明する。図４は、磁石２９，３３の配置構成の一例を表す、ハブ１７を基板２１側からみた平面図、図５は、図４のＶ－Ｖ断面に相当するハブ１７の断面図、図６は、磁石２９，３３による磁束の流れの一例を説明するための平面図、図７は、磁石２９，３３による磁束の流れの一例を説明するための側面図、図８は、磁気検出部２７と磁石２９及びトリガ信号発生器３１と磁石３３の位置関係の一例を表す基板２１の平面図である。なお、図４ではディスク１９の図示を省略し、図８ではコネクタ３７及びケーブル４５等の図示を適宜省略している。

【0036】

図４及び図５に示すように、ハブ１７は、磁石３３が径方向において磁石２９よりも外周側に配置されるように、磁石３３，２９をそれぞれ支持している。一例として、ハブ１７は、径方向の内周側に位置する内周部１７ａと、内周部１７ａよりも径方向の外周側に位置し、軸方向の厚みが内周部１７ａよりも薄い外周部１７ｂと、を有する。ハブ１７は、内周部１７ａと外周部１７ｂの負荷側の表面が面一となるように形成されており、反負荷側の表面には内周部１７ａと外周部１７ｂとの間に段差が形成されている。ディスク１９は内周部１７ａの反負荷側に配置され、磁石３３は外周部１７ｂの反負荷側に配置されている。ディスク１９は内周部１７ａの反負荷側の表面に例えば接着剤により固定され、磁石３３は外周部１７ｂの反負荷側の表面に例えば接着剤により固定されている。磁石３３の内周側の側面はハブ１７の段差に当接もしくは近接している。ハブ１７は、内周部１７ａの反負荷側の表面が、外周部１７ｂに配置された磁石３３の反負荷側の表面よりも、反負荷側に突出している。ディスク１９は、径方向において内周部１７ａよりも外周側に突出している。上記構成により、図５に示すように、軸方向においてディスク１９と磁石３３との間には隙間Ｇが形成されている。また、内周部１７ａの径方向における外径Ｄ１は、ディスク１９のスケールＳの径方向における内径Ｄ２よりも小さい。

【0037】

上記構成により、ハブ１７は、磁石３３の負荷側をバックヨークのように覆い、且つ、ディスク１９が磁石３３の反負荷側を覆うようにディスク１９を支持する。つまりハブ１７は、磁石３３の反負荷側をバックヨークのように覆わないで、言い換えると、ディスク１９の外周部（スケールＳが形成されている部分を含む）の負荷側をハブ自身で覆わないで、磁石３３の反負荷側の面とディスク１９の負荷側の面とを対向させるように、内周部１７ａによりディスク１９を支持する。具体的には、ハブ１７は、内周部１７ａの外径が外周部１７ｂの外径よりも小さく、内周部１７ａが外周部１７ｂよりも軸方向に長く形成され、外周部１７ｂと内周部１７ａの軸方向の段差に当接するように磁石３３が配置され、磁石３３を覆い被さるようにディスク１９を内周部１７ａで支持する。なお、磁石３３の反負荷側の面とディスク１９の負荷側の面の間の隙間Ｇに、磁束を透過しやすい材質の部品（非磁性体等）が挟まれてもよい。また、磁石３３の反負荷側の面とディスク１９の負荷側の面を当接させてもよい。

【0038】

磁石３３は、周方向における９０度ごとにＮ極とＳ極が交互に切り替わるように構成されている。一例として、図４に示すように、磁石３３は、それぞれが軸方向に着磁されることにより軸方向に磁極を有し、隣接するもの同士の磁極が異なるように、周方向に沿って相互に隙間をあけて配置された複数（例えば４個）の磁石を有する。複数の磁石は、反負荷側がＮ極で負荷側がＳ極に着磁された２個の磁石３３Ｎ１，３３Ｎ２と、反負荷側がＳ極で負荷側がＮ極に着磁された２個の磁石３３Ｓ１，３３Ｓ２と、の計４個の磁石を有する。これら磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２は、周方向における９０度ごとに反負荷側の磁極がＮ極とＳ極に交互に切り替わるように配置されている。磁石３３が有する複数の磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２は、それぞれ円弧形状を有する。なお、磁石３３を、例えば円形、楕円形、正方形又は長方形等の四角形、四角形以外の多角形等、円弧形状以外の形状としてもよい。また、磁石３３が有する複数の磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２を隙間なく配置してもよいし、磁石３３を反負荷側の磁極が９０度ごとにＮ極とＳ極に交互に切り替わるように軸方向に着磁された単一のリング形状の磁石としてもよい。

【0039】

磁石２９は、周方向における１８０度ごとにＮ極及びＳ極が交互に切り替わるように構成されている。一例として、図４に示すように、磁石２９はリング形状の磁石であり、軸方向に着磁されており、周方向における１８０度ごとに反負荷側の磁極がＮ極及びＳ極に交互に切り替わるように構成されている。磁石２９は、反負荷側がＮ極で負荷側がＳ極に着磁された磁極２９Ｎと、反負荷側がＳ極で負荷側がＮ極に着磁された磁極２９Ｓと、を有する。なお、磁石２９を、例えば円板形状、正方形や長方形等の四角形、四角形以外の多角形等、リング形状以外の形状としてもよい。また、磁石２９を例えばＮ極のＳ極の２つの磁石としてもよい。図４及び図５に示すように、ハブ１７は磁石２９の外周形状に沿って磁気検出部２７側（反負荷側）に突出した壁部を備えた磁石収容部１７ｃを有する。磁石２９は、壁部に嵌合するように磁石収容部１７ｃに収容され、磁石収容部１７ｃの底部及び壁部に例えば接着剤により固定されている。磁石収容部１７ｃは、内周部１７ａのさらに径方向内側に設けられている。ディスク１９の中心部には、磁石収容部１７ｃに対応した円形の貫通孔１９ａが形成されており、当該貫通孔１９ａが磁石収容部１７ｃの壁部に当接することにより、ディスク１９が位置決めされている。磁石収容部１７ｃの壁部の軸方向の高さは特に限定されないが、図５に示す例では磁石２９よりも低くなっている。なお、壁部の高さを磁石２９と同等又は磁石２９よりも高くしてもよい。

【0040】

図４に示すように、磁石３３を構成する磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２及び磁石２９の少なくとも一方は、磁石２９における磁極２９Ｎと磁極２９Ｓの境界の角度位置Ａｐ１が、磁石３３のいずれかの磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２の周方向における中心の角度位置Ａｐ２と、略４５度ずれるように、周方向の角度を調整されて配置されている。なお、角度位置Ａｐ１と角度位置Ａｐ２との角度差は４５度に限るものではなく、０度より大きい角度（但し４５度に近い方が好ましい）であればよい。

【0041】

図６及び図７に示すように、磁石２９の磁束Ｍｆ１は、ハブ１７の反負荷側の径方向内側において、磁極２９Ｎから出て磁気検出部２７を通過し磁極２９Ｓへ入る円弧状の磁束である。磁束Ｍｆ１は、磁極２９Ｎの中心部近傍から磁極２９Ｓの中心部近傍へ向かう、所定の幅を有する磁束である。なお、磁束は磁気、磁界または磁場ともいうことができる。磁石２９が軸方向に着磁されていることと、磁性材料で構成されたハブ１７がバックヨークとなることの相乗効果により、磁束Ｍｆ１の強度が増大され、磁気検出部２７を通過する磁束量を増大できる。また、磁石収容部１７ｃの壁部により、磁束Ｍｆ１の径方向外側への拡散を抑制して磁気検出部２７側へ集中させることができるので、外周側の磁石３３との磁気干渉を低減できる。

【0042】

磁石３３の磁束Ｍｆ２は、ハブ１７の反負荷側の径方向外側において、磁石３３Ｎ１から出て磁石３３Ｓ１又は磁石３３Ｓ２へ入る２つの円弧状の磁束と、磁石３３Ｎ２から出て磁石３３Ｓ１又は磁石３３Ｓ２へ入る２つの円弧状の磁束と、の計４つの磁束である。磁束Ｍｆ２は、磁石３３Ｎ１の中心部近傍から磁石３３Ｓ１又は磁石３３Ｓ２の中心部近傍へ向かうと共に、磁石３３Ｎ２の中心部近傍から磁石３３Ｓ１又は磁石３３Ｓ２の中心部近傍へ向かう、所定の幅を有する磁束である。ハブ１７の回転によりいずれかの磁束Ｍｆ２がトリガ信号発生器３１を通過し、磁性素子３１ａの磁化方向を反転させる大バルクハウゼン効果を発生させる。磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２が軸方向に着磁されていることと、磁性材料で構成されたハブ１７の外周部１７ｂがバックヨークとなることの相乗効果により、磁束Ｍｆ２の強度が増大され、トリガ信号発生器３１を通過する磁束量を増大できる。また、磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２がそれぞれ相互に隙間をあけて配置されることにより、各磁石同士の間に形成される磁束Ｍｆ２のアーチ形状を大きくしてトリガ信号発生器３１に届きやすくすることができる。

【0043】

上記磁石２９の磁束Ｍｆ１及び磁石３３の磁束Ｍｆ２に対応して、磁気検出部２７及びトリガ信号発生器３１の配置が最適化されている。一例として、図８に示すように、磁気検出部２７は、基板２１の負荷側の表面において、磁石２９に対向し且つ磁束Ｍｆ１の略中心に位置するように、回転軸心Ａｘ上に配置されている。トリガ信号発生器３１は、基板２１の反負荷側の表面において、径方向において磁束Ｍｆ２の略中心に位置するように配置されている。具体的には、トリガ信号発生器３１の中心が、磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２の回転軌跡よりも若干径方向内側に位置するように配置されている。なお、磁気検出部２７及び磁石２９の周方向の取付角度は、トリガ信号発生器３１により発生されるトリガ信号の位相角と、処理モジュール４３により生成されるＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの位相角と、に基づいて、トリガ信号の位相角のヒステリシスを考慮して設定されている。当該内容については後述する。

【0044】

＜４．処理モジュールの機能構成＞
図９を参照しつつ、処理モジュール４３の機能構成の一例について説明する。図９は、処理モジュール４３の機能構成の一例を表すブロック図である。

【0045】

処理モジュール４３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、電池３５から供給される電力を用いて磁気検出部２７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４３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。

【0046】

図９に示すように、処理モジュール４３は、角度位置信号生成部４７と、Ａ相多回転信号生成部４９と、Ｂ相多回転信号生成部５１と、カウンタ５３と、位置データ生成部５５と、記録部５７とを有する。

【0047】

角度位置信号生成部４７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ケール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４７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。

【0048】

角度位置信号生成部４７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ケール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４７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。

【0049】

角度位置信号生成部４７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Ａｓを生成する。

【0050】

Ａ相多回転信号生成部４９は、磁気検出部２７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（第２電気信号の一例。後述の図１２及び図１３参照）を生成する。前述のように、磁石２９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。Ａ相多回転信号生成部４９は例えばコンパレータである。なお、「第２磁気検出部が発生する第２電気信号」には、磁気検出部２７から出力されたアナログ信号であるＡ相信号をＡ相多回転信号生成部４９で２値化して生成したパルス信号であるＡ相多回転信号Ｍａが含まれる。

【0051】

Ｂ相多回転信号生成部５１は、磁気検出部２７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（第２電気信号の一例。後述の図１２及び図１３参照）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。Ｂ相多回転信号生成部５１は例えばコンパレータである。なお、「第２磁気検出部が発生する第２電気信号」には、磁気検出部２７から出力されたアナログ信号であるＢ相信号をＢ相多回転信号生成部５１で２値化して生成したパルス信号であるＢ相多回転信号Ｍｂが含まれる。

【0052】

カウンタ５３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を実行し、多回転信号Ｒｎを生成する。カウンタ５３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５５に出力する。

【0053】

処理モジュール４３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４３は磁気検出部２７に電力を供給する。位置データ生成部５５は、角度位置信号Ａｓと多回転信号Ｒｎとを合成して位置データを生成し、制御装置５に出力する。処理モジュール４３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４３は磁気検出部２７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４３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、電池３５から供給される電力により起動状態が維持される。

【0054】

前述のように、トリガ信号発生器３１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４３は、スリープモードにおいてトリガ信号発生器３１からトリガ信号を受信した場合、電池３５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。電池３５によるアクティブモードでは、処理モジュール４３は磁気検出部２７へ電力を供給し、磁気検出部２７からＡ相信号及びＢ相信号を取得する。カウンタ５３は、Ａ相多回転信号生成部４９からのＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号生成部５１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５３は、カウント演算処理の結果である多回転信号Ｒｎを記録部５７に記録する。処理モジュール４３は、磁気検出部２７からのＡ相信号及びＢ相信号の取得後に、電池３５から磁気検出部２７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２７への電力の供給を停止してもよい。

【0055】

記録部５７は、カウンタ５３からの多回転信号Ｒｎを記録する。記録部５７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５７として強誘電体メモリ等を使用してもよい。記録部５７は、処理モジュール４３に内蔵されている。なお、記録部５７は処理モジュール４３の外部に設置されてもよい。

【0056】

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５５は、記録部５７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４７から出力された角度位置信号Ａｓ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４３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。

【0057】

上述した角度位置信号生成部４７、Ａ相多回転信号生成部４９、Ｂ相多回転信号生成部５１、カウンタ５３、位置データ生成部５５、記録部５７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４３は、磁気検出部２７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ＣＰＵ（図示省略）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。

【0058】

＜５．トリガ信号と多回転信号の位相角に基づく磁気検出部及び磁石の取付角度＞
実施形態のエンコーダ７では、磁気検出部２７及び磁石２９の周方向の取付角度は、トリガ信号発生器３１により発生されるトリガ信号の位相角と、処理モジュール４３により生成されるＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの位相角と、に基づいて、トリガ信号の位相角のヒステリシスを考慮して設定されている。図１０～図１３を参照しつつ、この詳細内容について説明する。図１０は、ディスク１９が正転する場合における、トリガ信号発生時の磁石３３の角度位置の一例を表す説明図である。図１１は、ディスク１９が逆転する場合における、トリガ信号発生時の磁石３３の角度位置の一例を表す説明図である。図１２は、トリガ信号の位相角のヒステリシスが大きい場合における、トリガ信号、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１３は、トリガ信号の位相角のヒステリシスが小さい場合における、トリガ信号、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。なお、図１０及び図１１では磁石２９等の図示を省略している。また、軸方向における反負荷側から見た場合に、例えば磁石３３（ハブ１７、ディスク１９）が時計回り方向（第１方向の一例）に回転する場合を正転、磁石３３が反時計回り方向（第２方向の一例）に回転する場合を逆転とする。また、例えば磁石３３Ｎ１と磁石３３Ｓ２の間の隙間の周方向中心位置（図１０及び図１１において黒丸で図示）が所定の基準角度である原点ＯＰに位置する場合を基準とし、磁石３３Ｎ１と磁石３３Ｓ２の間の隙間の周方向中心位置の原点ＯＰに対する正転方向の回転角度（位相角）をθとする。

【0059】

トリガ信号発生器３１は、トリガ信号発生器３１の真下にＮ極とＳ極の間の中央位置が来たときに磁界が最大値になり、ハブ１７が４５度回転して、トリガ信号発生器３１の真下にＮ極又はＳ極の磁極の中央位置が来たときに磁界がゼロになり、そこから少し角度が進み、トリガ信号発生器３１へ掛かる反対方向の磁界がある強度を超えた時点でトリガ信号を発生する。実施形態では、トリガ信号発生器３１は、ハブ１７が正転する場合には磁石３３の磁気の検出に基づく所定の第１位相角でトリガ信号を発生する。一例として、例えば図１０及び図１２に示す例では、磁石３３が正転する場合、トリガ信号発生器３１は例えばθが５０度、１４０度、２３０度、３２０度（第１位相角の一例）となる各々のタイミングでトリガ信号を発生する。また、トリガ信号発生器３１は、磁石３３が逆転する場合には磁石３３の磁気の検出に基づく第２位相角でトリガ信号を発生する。一例として、例えば図１１及び図１２に示す例では、磁石３３が逆転する場合、トリガ信号発生器３１は例えばθが３１０度、２２０度、１３０度、４０度（第２位相角の一例）となる各々のタイミングでトリガ信号を発生する。図１０～図１２に示す例では、正転ではＮ極とＳ極の間の中央位置が原点ＯＰに対して－４０度の位相角となったタイミングでトリガ信号が発生し、逆転ではＮ極とＳ極の間の中央位置が原点ＯＰに対して＋４０度の位相角となったタイミングでトリガ信号が発生する。すなわち、図１０～図１２はトリガ信号の位相角のヒステリシスが±４０度の場合に相当する。

【0060】

Ａ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂは互いに位相が９０度異なっており、それぞれが第３位相角でハイとローが切り替わるパルス状の信号である。一例として、例えば図１２に示す例では、Ａ相多回転信号Ｍａは例えば位相角が０度及び１８０度（第３位相角の一例）でハイとローが切り替わり、Ｂ相多回転信号Ｍｂは例えば位相角が９０度及び２７０度（第３位相角の一例）でハイとローが切り替わる。磁石２９及び磁気検出部２７の少なくとも一方は、上記第３位相角が上記第１位相角及び第２位相角のそれぞれに対して所定の角度以上の位相差を有するように、周方向の取り付け角度を調整されて配置される。所定の角度以上の位相差を設けるのは次の理由による。

【0061】

処理モジュール４３がトリガ信号を受信してスリープモードからアクティブモードに移行した後、実際にカウンタ５３がＡ相多回転信号生成部４９からのＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号生成部５１からのＢ相多回転信号Ｍｂを読み取るまでには、若干の時間遅れが発生する。この時間遅れ内に回転角度が進み、トリガ信号が発生した時点のＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの値と、カウンタ５３が読み取った時点でのＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの値が変化する場合がある。値の変動は、回転速度が高い場合に発生する可能性が高くなる。そのため、トリガ信号発生のタイミング（第１位相角および第２位相角）と、Ａ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂのハイ、ローが切り替わるタイミング（第３位相角）との間には、所定の角度以上の位相差を設けて、ハイとローが切り替わるタイミング近傍で読み取ることによる不安定な検出となることを回避することが望ましい。例えば、最も厳しい条件であるモータの最高回転速度における上記の時間遅れを考慮して、所定の角度以上の位相差を決定してもよい。具体的には、最高回転速度（例えば毎分６０００回転の回転速度）において、トリガ発生からカウンタ５３がＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの値の読み取りを完了するまではおよそ０．５ミリ秒かかり、それを角度に換算すると約２０度になるため、「所定の角度以上」は２０度以上とするのが好ましい。３０度以上に出来ればより望ましい。

【0062】

図１２に示す例では、第３位相角（０度、９０度、１８０度、２７０度）が上記第１位相角（５０度、１４０度、２３０度、３２０度）及び第２位相角（４０度、１３０度、２２０度、３１０度）のそれぞれに対して所定の角度以上の位相差（この例では４０度）を有するように、磁石２９及び磁気検出部２７の少なくとも一方の取り付け角度が調整されて配置されている。理想的には、第３位相角（０度、９０度、１８０度、２７０度）が、互いに対応する第１位相角と第２位相角（３２０度と４０度、５０度と１３０度、１４０度と２２０度、２３０度と３１０度）の中間に位置するように、磁石２９及び磁気検出部２７の少なくとも一方の取り付け角度が調整されることが望ましい。

【0063】

図１２のハッチング部分は、処理モジュール４３のカウンタ５３がＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの読み取りを行うタイミングの一例である。図１２に示す例では、正転時においてθが５０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば５０度～９０度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ハイ）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ロー）が読み取られる。同様に、θが１４０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば１４０度～１８０度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ハイ）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ハイ）が読み取られる。θが２３０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば２３０度～２７０度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ロー）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ハイ）が読み取られる。θが３２０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば３２０度～０度（３６０度）の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ロー）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ロー）が読み取られる。一方、逆転時においてθが３１０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば３１０度～２７０度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ロー）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ロー）が読み取られる。同様に、θが２２０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば２２０度～１８０度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ロー）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ハイ）が読み取られる。θが１３０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば１３０度～９０度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ハイ）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ハイ）が読み取られる。θが４０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば４０度～０度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ハイ）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ロー）が読み取られる。カウンタ５３が、上記位相角の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの読み取りを行うことにより、ハイとローが切り替わるタイミング近傍で読み取ることによる不安定な検出となることを回避でき、ディスク１９の多回転量を安定してカウントすることができる。

【0064】

なお、上記ではトリガ信号の位相角のヒステリシスが比較的大きい場合（±４０度）について説明したが、機器構成によってはヒステリシスが小さい場合も考えられる。一例として、例えば図１３に示す例では、磁石３３が正転する場合、トリガ信号発生器３１は例えばθが８０度、１７０度、２６０度、３５０度（第１位相角の一例）となる各々のタイミングでトリガ信号を発生する。また、磁石３３が逆転する場合、トリガ信号発生器３１は例えばθが２８０度、１９０度、１００度、１０度（第２位相角の一例）となる各々のタイミングでトリガ信号を発生する。図１３に示す例では、正転ではＮ極とＳ極の間の中央位置が原点ＯＰに対して－１０度の位相角となったタイミングでトリガ信号が発生し、逆転ではＮ極とＳ極の間の中央位置が原点ＯＰに対して＋１０度の位相角となったタイミングでトリガ信号が発生する。すなわち、図１３はトリガ信号の位相角のヒステリシスが±１０度の場合に相当する。

【0065】

図１３に示す例では、Ａ相多回転信号Ｍａは例えば位相角が１３５度及び３１５度（第３位相角の一例）でハイとローが切り替わり、Ｂ相多回転信号Ｍｂは例えば位相角が４５度及び２２５度（第３位相角の一例）でハイとローが切り替わる。上述した理由により、磁石２９及び磁気検出部２７の少なくとも一方は、上記第３位相角が上記第１位相角及び第２位相角のそれぞれに対して所定の角度以上の位相差を有するように、周方向の取り付け角度を調整されて配置される。図１３に示す例では、第３位相角（４５度、１３５度、２２５度、３１５度）が上記第１位相角（８０度、１７０度、２６０度、３５０度）及び第２位相角（１０度、１００度、１９０度、２８０度）のそれぞれに対して所定の角度以上の位相差（この例では３５度）を有するように、磁石２９及び磁気検出部２７の少なくとも一方の取り付け角度が調整されて配置されている。理想的には、第３位相角（４５度、１３５度、２２５度、３１５度）が、互いに対応する第１位相角と第２位相角（３５０度と１００度、８０度と１９０度、１７０度と２８０度、２６０度と１０度）の中間に位置するように、磁石２９及び磁気検出部２７の少なくとも一方の取り付け角度が調整されることが望ましい。

【0066】

図１３のハッチング部分は、処理モジュール４３のカウンタ５３がＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの読み取りを行うタイミングの一例である。図１３に示す例では、正転時においてθが８０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば８０度～１３５度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ハイ）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ハイ）が読み取られる。同様に、θが１７０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば１７０度～２２５度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ロー）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ハイ）が読み取られる。θが２６０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば２６０度～３１５度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ロー）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ロー）が読み取られる。θが３５０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば３５０度～４５度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ハイ）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ロー）が読み取られる。一方、逆転時においてθが２８０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば２８０度～２２５度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ロー）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ロー）が読み取られる。同様に、θが１９０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば１９０度～１３５度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ロー）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ハイ）が読み取られる。θが１００度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば１００度～４５度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ハイ）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ハイ）が読み取られる。θが１０度のタイミングでトリガ信号が発生された後、θが例えば１０度～３１５度の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ（ハイ）及びＢ相多回転信号Ｍｂ（ロー）が読み取られる。カウンタ５３が、上記位相角の範囲でＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの読み取りを行うことにより、ハイとローが切り替わるタイミング近傍で読み取ることによる不安定な検出となることを回避でき、ディスク１９の多回転量を安定してカウントすることができる。

【0067】

なお、以上の波形は一例であり、トリガ信号の位相角のヒステリシスは上記以外の角度でもよいし、Ａ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂの読み取りを行うタイミングも上記の範囲以外としてもよい。

【0068】

＜６．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では、ディスク１９及び磁石３３は回転可能なハブ１７に固定されており、ハブ１７と共に回転軸心Ａｘ周りに回転する。磁石３３は、ディスク１９よりも軸方向における負荷側に配置されている。磁石３３の磁気を検出するトリガ信号発生器３１は、ディスク１９よりも軸方向における反負荷側に配置されている。実施形態のエンコーダ７によれば、磁石３３とトリガ信号発生器３１の両方が、ディスク１９に対して軸方向における負荷側又は反負荷側のいずれか一方に配置される場合に比べて、エンコーダ７の軸方向寸法を小型化できる。

【0069】

実施形態において、ハブ１７は磁性材料で構成されてもよく、ハブ１７は磁石３３の負荷側を覆うように形成されてもよい。この場合、ハブ１７をバックヨークとして機能させ、磁石３３からトリガ信号発生器３１側に発生する磁界の強度を増大することができる。また、ハブ１７を磁気シールドとして機能させ、エンコーダ７の負荷側に配置されるモータやブレーキ装置からの漏れ磁束を遮断し、トリガ信号発生器３１及び磁気検出部２７による磁気の検出精度の低下を防止できる。また、漏れ磁束が光学モジュール２５等の基板２１に実装された電子部品に影響を及ぼすことも防止できる。

【0070】

実施形態において、ディスク１９は非磁性材料で構成されてもよく、ハブ１７はディスク１９が磁石３３の反負荷側を覆うようにディスク１９を支持してもよく、トリガ信号発生器３１は、ディスク１９を透過した磁石３３の磁気を検出してもよい。この場合、ディスク１９を非磁性材料で構成するので、磁石３３の磁気をディスク１９を透過させてトリガ信号発生器３１により検出することができる。これにより、ディスク１９の径方向外側に磁石３３及びトリガ信号発生器３１を配置する場合に比べて、エンコーダ７の径方向寸法を小型化できる。

【0071】

実施形態において、エンコーダ７は、軸方向においてディスク１９と磁石３３との間に形成された隙間Ｇを有してもよい。仮に、ディスク１９と磁石３３とが接触する場合、磁石３３の表面の凹凸や、ディスク１９と磁石３３との間に介在する接着剤の影響により、ディスク１９のスケールＳと光学モジュール２５との距離がディスク１９の回転に伴って変動する可能性がある。実施形態のエンコーダ７によれば、ディスク１９と磁石３３との間に隙間Ｇを設けることで、上記に起因してディスク１９のスケールＳと光学モジュール２５との距離が変動することを防止でき、光学モジュール２５によるスケールＳの検出精度を確保できる。

【0072】

実施形態において、ハブ１７は、径方向の内周側に位置する内周部１７ａと、内周部１７ａよりも径方向の外周側に位置し、軸方向の厚みが内周部１７ａよりも薄い外周部１７ｂと、を有してもよく、ディスク１９は内周部１７ａの反負荷側に配置され、磁石３３は外周部１７ｂの反負荷側に配置されてもよい。この場合、簡易な構造で磁石３３の反負荷側にディスク１９を配置した構成を実現できる。また、内周部１７ａと外周部１７ｂとの間の段差を利用して磁石３３を位置決めできる。

【0073】

実施形態において、ハブ１７は、内周部１７ａの反負荷側の表面が、外周部１７ｂに配置された磁石３３の反負荷側の表面よりも、反負荷側に突出してもよく、ディスク１９は、径方向において内周部１７ａよりも外周側に突出してもよい。この場合、簡易な構造でディスク１９と磁石３３との間に隙間を有する構成を実現できる。

【0074】

実施形態において、内周部１７ａの径方向における外径Ｄ１は、スケールＳの径方向における内径Ｄ２よりも小さくしてもよい。実施形態のエンコーダ７によれば、ハブ１７の内周部１７ａに固定されるディスク１９の固定領域を、スケールＳよりも内周側の領域とすることができる。したがって、ディスク１９と内周部１７ａとを接着する接着剤の影響を無くすことができるので、光学モジュール２５によるスケールＳの検出精度を確保できる。特に、ディスク１９と磁石３３との間に隙間Ｇを形成する場合には、隙間Ｇで磁石３３の表面の凹凸によるスケールＳと光学モジュール２５との距離の変動を防止しつつ、接着剤の影響を無くすことができるので、検出精度を大幅に向上できる。

【0075】

実施形態において、磁石３３は、それぞれ軸方向に磁極を有し、隣接するもの同士の磁極が異なるように、周方向に沿って相互に隙間をあけて配置された複数の磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２を有してもよい。この場合、磁石間に隙間を形成しない場合に比べて、磁石同士の間に形成される磁束Ｍｆ２のアーチ形状を大きくしてトリガ信号発生器３１に届きやすくすることができる。したがって、トリガ信号発生器３１の配置の自由度が向上し、設計が容易となる。

【0076】

実施形態において、磁石３３が有する複数の磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２は、それぞれ円弧形状を有してもよい。この場合、磁石３３を円弧形状とし、且つ、隙間をあけて配置することで、両者の相乗効果により、トリガ信号発生器３１までより多くの磁束を到達させることができる。

【0077】

実施形態において、エンコーダ７は、回転軸心Ａｘ上の位置でハブ１７に固定された磁石２９と、磁石２９に対向するように配置され、磁石２９の磁気を検出する磁気検出部２７と、を有してもよく、ハブ１７は、磁石３３が径方向において磁石２９よりも外周側に配置されるように、磁石３３を支持してもよい。この場合、磁石３３の磁路と磁石２９の磁路を径方向に分離して磁気干渉を抑制できる。

【0078】

実施形態において、ハブ１７は、磁性材料で構成されてもよく、磁石２９の外周形状に沿って磁気検出部２７側に突出した壁部を備え磁石２９を収容する磁石収容部１７ｃを有してもよい。この場合、磁石収容部１７ｃの壁部で磁石２９を嵌合させることで、磁石２９を容易に位置決めできると共に強固に固定できる。また、壁部により磁石２９の磁束を磁気検出部２７に届きやすくすることができるので、磁気検出部２７の配置の自由度が向上し、設計が容易となる。さらに、壁部により磁石２９の磁界が外周側に拡がることを抑制できるので、外周側の磁石３３との磁気干渉をさらに低減できる。

【0079】

実施形態において、磁石３３は、回転軸心Ａｘ周りの周方向における９０度ごとにＮ極とＳ極が交互に切り替わるように構成されてもよく、磁石２９は、周方向における１８０度ごとにＮ極及びＳ極が交互に切り替わるように構成されてもよく、磁石３３又は磁石２９は、磁石２９におけるＮ極とＳ極の境界の角度位置Ａｐ１が、磁石３３のいずれかの磁極の周方向における中心の角度位置Ａｐ２と、略４５度ずれるように配置されてもよい。

【0080】

仮に、磁石２９のＮ極とＳ極の境界の角度位置Ａｐ１が磁石３３のいずれかの磁極の周方向における中心の角度位置Ａｐ２と一致又は近傍となる配置構成とした場合、磁石２９のＮ極及びＳ極のうちの一方が同極の磁石３３と対向すると共に、他方が反対の極の磁石３３と対向することになる。この場合、磁石３３と磁石２９との間で同極が対向する箇所では斥力が作用し、反対の極が対向する箇所では引力が作用することとなり、磁気干渉が生じる可能性がある。実施形態のエンコーダ７によれば、磁石２９のＮ極とＳ極の境界の角度位置Ａｐ１が磁石３３のいずれかの磁極の周方向における中心の角度位置Ａｐ２と略４５度ずれた配置構成とすることで、磁石３３と磁石２９との間に作用する斥力及び引力を低減でき、磁気干渉を低減できる。

【0081】

実施形態において、エンコーダ７は、回転軸心Ａｘ上の位置でハブ１７に固定された磁石２９と、磁石２９に対向するように配置され、磁石２９の磁気を検出する磁気検出部２７と、を有してもよく、トリガ信号発生器３１は、ハブ１７が正転する場合には磁石３３の磁気の検出に基づく第１位相角でトリガ信号を発生し、ハブ１７が逆転する場合には磁石３３の磁気の検出に基づく第２位相角でトリガ信号を発生してもよく、磁石２９及び磁気検出部２７は、第１位相角及び第２位相角のそれぞれに対して所定の角度以上の位相差を有する第３位相角でハイとローが切り替わるパルス状のＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂを磁気検出部２７（詳細には処理モジュール４３のＡ相多回転信号生成部４９及びＢ相多回転信号生成部５１）が発生するように、配置されてもよい。この場合、トリガ信号に基づいてＡ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂを取得する場合に、Ａ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂのハイとローが切り替わるタイミング近傍で取得することによる不安定な信号となることを回避でき、Ａ相多回転信号Ｍａ及びＢ相多回転信号Ｍｂを安定した状態で取得することができる。

【0082】

実施形態において、エンコーダ７は、外部電力が供給されない場合に磁気検出部２７に電力を供給する電池３５を有してもよく、トリガ信号発生器３１は、磁石３３の磁気の検出に基づいて、電池３５の電力を磁気検出部２７に供給するトリガとなるトリガ信号を発生してもよい。この場合、エンコーダの外部に電池を設置する必要がなく、外部電池交換のメンテナンスが不要なエンコーダを実現できる。

【0083】

実施形態において、エンコーダ７は、トリガ信号発生器３１が反負荷側の表面に配置された基板２１と、基板２１の反負荷側の表面に配置され、エンコーダ７に外部電力が供給されない場合に基板２１の少なくとも一部の回路に電力を供給する電池３５と、基板２１の反負荷側の表面に配置されたコネクタ３７と、コネクタ３７に接続され、トリガ信号発生器３１と電池３５との間のスペースを通過して配線されたケーブル４５と、を有してもよい。この場合、ケーブル４５をトリガ信号発生器３１と電池３５との間のスペースを通過して配線することで、基板２１に配置される回路部品の中で比較的高さのあるトリガ信号発生器３１と電池３５の間のスペースを有効活用でき、エンコーダ７をコンパクト化できる。また、ケーブル４５のケーブル長を短縮できる。

【0084】

＜７．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。

【0085】

（７－１．磁石間の隙間に非磁性材を充填する場合）
実施形態では、磁石３３が有する複数の磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２を周方向に沿って相互に隙間をあけて配置したが、磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２の配置形態は上記に限られない。例えば図１４に示すように、磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２の相互の隙間を埋めるようにスペーサ５９を充填してもよい。スペーサ５９は非磁性材料で構成されている。

【0086】

本変形例によれば、磁石３３Ｎ１，３３Ｓ１，３３Ｎ２，３３Ｓ２の相互間に隙間を設ける場合に比べて、スペーサ５９によりハブ１７の周方向の重量バランスを向上でき、ハブ１７の回転時に軸振れや振動等を生じにくくすることができる。

【0087】

（７－２．ハブを非磁性材料で構成し、磁石を周方向に着磁する場合）
実施形態では、ハブ１７を磁性材料で構成すると共に、磁石２９，３３を軸方向に着磁して軸方向に磁極を有する構成としたが、磁石２９，３３の着磁方向は軸方向に限られない。例えば図１５及び図１６に示すように、ハブ１７を非磁性材料で構成すると共に、磁石６１，６３を周方向に着磁して周方向に磁極を有する構成としてもよい。図１５は、磁石６１，６３による磁束の流れの一例を説明するための平面図、図１６は、磁石６１，６３による磁束の流れの一例を説明するための側面図である。

【0088】

図１５及び図１６に示すように、磁石６１は、周方向に着磁されており、周方向における１８０度ごとに磁極がＮ極及びＳ極に交互に切り替わるように構成されている。磁石６１は、Ｎ極に着磁された磁極６１Ｎと、Ｓ極に着磁された磁極６１Ｓと、を有する。磁石６１の磁束Ｍｆ３は、ハブ１７の反負荷側の径方向内側において、磁極６１Ｎから出て磁気検出部２７を通過し磁極６１Ｓへ入る円弧状の磁束である。磁束Ｍｆ３は、磁極６１Ｎの中心部近傍から磁極６１Ｓの中心部近傍へ向かう、所定の幅を有する磁束である。磁石６１を周方向に着磁する場合、ハブ１７を磁性材料で構成すると磁路の短絡により磁束Ｍｆ３のアーチ形状が小さくなるが、ハブ１７を非磁性材料で構成することで磁束Ｍｆ３のアーチ形状を大きくでき、磁束Ｍｆ３を磁気検出部２７に届きやすくすることができる。

【0089】

図１５及び図１６に示すように、磁石６３は、それぞれが周方向に着磁されることにより周方向の両端に磁極を有し、隣接するもの同士の磁極の向きが反対となるように、周方向に沿って相互に隙間をあけて配置された複数（例えば４個）の磁石を有する。複数の磁石は、周方向一方側がＮ極で周方向他方側がＳ極に着磁された２個の磁石６３Ａ，６３Ｃと、周方向一方側がＳ極で周方向他方側がＮ極に着磁された２個の磁石６３Ｂ，６３Ｄと、の計４個の磁石を有する。磁石６３が有する複数の磁石６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄは、それぞれ円弧形状を有する。

【0090】

磁石６３の磁束Ｍｆ４は、ハブ１７の反負荷側の径方向外側において、磁石６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄの各々においてＮ極から出てＳ極へ入る４つの円弧状の磁束である。各磁束Ｍｆ４は、各磁石６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３ＤのＮ極側の端部近傍からＳ極側の端部近傍へ向かう、所定の幅を有する磁束である。ハブ１７の回転によりいずれかの磁束Ｍｆ４がトリガ信号発生器３１を通過し、磁性素子３１ａの磁化方向を反転させる大バルクハウゼン効果を発生させる。磁石６３を周方向に着磁する場合、ハブ１７を磁性材料で構成すると磁路の短絡により磁束Ｍｆ４のアーチ形状が小さくなるが、ハブ１７を非磁性材料で構成することで磁束Ｍｆ４のアーチ形状を大きくでき、磁束Ｍｆ４をトリガ信号発生器３１に届きやすくすることができる。

【0091】

本変形例においても、磁気検出部２７により磁石６１の磁気を良好に検出でき、トリガ信号発生器３１により磁石６３の磁気を良好に検出することができる。

【0092】

（７－３．その他）
実施形態では、エンコーダ７が電池３５を有する場合について説明したが、上記実施形態で説明した各種効果は、場合によっては電池３５がなくても発揮され得る。したがって、得たい効果によっては、エンコーダ７が電池３５を有さない場合も権利範囲に含まれることは言うまでもない。更に、実施形態では、エンコーダ７に電源供給がない場合に多回転量を検出する場合について説明したが、同様に、上記実施形態で説明した各種効果は、場合によっては電源供給がない場合の多回転量を検出しないエンコーダであっても発揮され得る。したがって、得たい効果によっては、エンコーダ７に電源供給がない場合に多回転量を検出しない場合も権利範囲に含まれることは言うまでもない。なお、電池３５を有さないエンコーダ７の例としては、例えば、エンコーダの外部の電池から電力が供給される場合、複数のトリガ信号発生器３１を有してそれらの信号を記録しておいてその信号から多回転量を演算する場合、トリガ信号発生器３１で発生した信号を電力として磁気検出部２７等を駆動する場合などが挙げられるが、これらの例に限定されるものではない。

【0093】

実施形態では、光学モジュール２５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２５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４１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においてスケール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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

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】

【0099】

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
１７ ハブ（回転体）
１７ａ 内周部
１７ｂ 外周部
１７ｃ 磁石収容部
１９ ディスク
２１ 基板
２５ 光学モジュール
２７ 磁気検出部（第２磁気検出部）
２９ 磁石（第２磁石）
３１ トリガ信号発生器（第１磁気検出部）
３３ 磁石（第１磁石）
３３Ｎ１ 磁石
３３Ｎ２ 磁石
３３Ｓ１ 磁石
３３Ｓ２ 磁石
３５ 電池
３７ コネクタ
４３ 処理モジュール
４５ ケーブル
６１ 磁石（第２磁石）
６３ 磁石（第１磁石）
Ａｐ１ 角度位置
Ａｐ２ 角度位置
Ａｘ 回転軸心
Ｄ１ 外径
Ｄ２ 内径
Ｇ 隙間
Ｓ スケール

【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】

【図16】