エンコーダ装置、及び駆動装置
【課題】検出精度を向上する。
【解決手段】エンコーダ装置は、被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、被駆動体の位置に対応する信号に基づいて第１位置情報を生成し、生成した第１位置情報を、記憶部から読み出した補正値情報に基づいて補正する信号処理部とを備える。また、補正値情報は、位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した区間の境界ごとに、当該境界の前後の区間における誤差特性に基づいて生成された境界における近似値を平均して生成された誤差情報と、境界の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有する。
【解決手段】エンコーダ装置は、被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、被駆動体の位置に対応する信号に基づいて第１位置情報を生成し、生成した第１位置情報を、記憶部から読み出した補正値情報に基づいて補正する信号処理部とを備える。また、補正値情報は、位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した区間の境界ごとに、当該境界の前後の区間における誤差特性に基づいて生成された境界における近似値を平均して生成された誤差情報と、境界の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ装置、及び駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被駆動体の位置を検出するエンコーダ装置が広く使用されている。このようなエンコーダ装置には、検出部の配置や検出感度のばらつきなどに伴って検出精度に影響を与える誤差特性が存在している。そのため、このようなエンコーダ装置において、補正値情報を用いて検出精度を向上する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−１６７４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のようなエンコーダ装置は、被駆動体の予め定められた位置において測定された補正値情報を用いて誤差を補正しているため、例えば誤差特性の形状が複雑な場合には、誤差特性における検出誤差を補正しきれずに、被駆動体の位置を高精度に検出することができないことがある。
つまり、上述のようなエンコーダ装置では、検出精度を向上することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、検出精度を向上することができるエンコーダ装置、及び駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一実施形態は、被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、前記位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、前記信号に基づいて前記第１位置情報を生成し、生成した前記第１位置情報を、前記記憶部から読み出した前記補正値情報に基づいて補正する信号処理部とを備え、前記補正値情報は、前記位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、前記誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した前記区間の境界ごとに、当該境界の前後の区間における前記誤差特性に基づいて生成された前記境界における近似値を平均して生成された誤差情報と、前記境界の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有する、ことを特徴とするエンコーダ装置である。
【０００７】
また、本発明の一実施形態は、被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、前記位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、前記信号に基づいて前記第１位置情報を生成し、生成した前記第１位置情報を、前記記憶部から読み出した前記補正値情報に基づいて補正する信号処理部とを備え、前記補正値情報は、前記位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、前記誤差特性の形状に応じて前記誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した前記区間の境界の位置を示す第２位置情報と、前記境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する、ことを特徴とするエンコーダ装置である。
【０００８】
また、本発明の一実施形態は、上記のエンコーダ装置を備えることを特徴とする駆動装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検出精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態によるエンコーダ装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態におけるエンコーダ装置の出力部を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施形態におけるエンコーダ装置を示す概略ブロック図である。
【図４】本実施形態におけるエンコーダ装置の誤差特性の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態による補正値情報の一例を示す概念図である。
【図６】本実施形態における誤差曲線と第２の生成方法による補正値情報との関係の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態による補正値情報と補正後誤差との一例を示す図である。
【図８】従来のエンコーダ装置における補正値情報と補正後の誤差との一例を示す図である。
【図９】第２実施形態による補正値情報の一例を示す第２の概念図である。
【図１０】第３実施形態による補正値情報の一例を示す第３の概念図である。
【図１１】本実施形態における駆動装置の概略図である。
【図１２】本実施形態における減速機を備える駆動装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態によるエンコーダ装置について図面を参照して説明する。
なお、本実施形態において、エンコーダ装置は、回転角度検出装置である磁気式エンコーダである場合について説明する。
【００１２】
まず、本実施形態におけるエンコーダ装置１００の構成について説明する。
図１は、本実施形態によるエンコーダ装置１００の構成の一例を示す概略構成図である。
この図において、エンコーダ装置１００は、磁石５を有する回転子６と、この回転子６の近傍に配置された複数の磁気検出素子１（ＭＳ１），２（ＭＳ２），３（ＭＳ３），４（ＭＳ４）と、その磁気検出素子１，２，３，４やその他の制御部品を搭載した基板組９とを備えている。ここで、回転子６の近傍とは、例えば、この回転子６の周囲、又は、回転子６の円周上のことである。
【００１３】
磁石５は、例えば、永久磁石である。磁気検出素子１，２，３，４は、例えば、それぞれホール素子である。以降、磁気検出素子１，２，３，４を、ホール素子１，２，３，４と称して説明する。
【００１４】
この図１において、回転子６（被駆動体）が紙面に対して垂直となる回転軸を中心として回転すると、回転子６の回転に伴い磁石５が回転し、ホール素子１，２，３，４で検出される磁石５からの磁界が変化する。エンコーダ装置１００は、この磁界の変化を、ホール素子１，２，３，４の４個のホール素子によりそれぞれ検出し、この検出した磁界の変化量から回転子６の回転位置を検出する。
ここで、本実施形態における「回転位置」とは、回転角度、回転位置を示す位置情報、又は回転角度などを示す角度情報のことである。
【００１５】
なお、図１を用いて説明した４個のホール素子１，２，３，４は、例えば、それぞれが同様の検出感度を有しており、それぞれが同様の出力レベルを有している。また、４個のホール素子１，２，３，４は、例えば、それぞれ基板組９の平面上であって、回転子６の回転軸と法線ベクトルの方向を同一とする平面上に配置されており、回転子６の回転軸から等距離となる円周上に配置されている。また、各ホール素子１，２，３，４は、等間隔（この場合は、回転子６の回転軸を中心として９０度の等角度）で配置されている。
また、組とされるホール素子１及び３と、ホール素子２及び４とは、回転子６の回転軸を中心として、互いに対向して配置されており、回転子６の回転軸を中心として１８０度の角度になるように配置されている。
【００１６】
ホール素子１，２，３，４は、２つの出力端子（ｏｕｔ＋とｏｕｔ−）をそれぞれ有している。この２つの出力端子は、後述するアナログＳＷ（アナログスイッチ）２、ＳＷ３の端子に接続されている（図２参照）。なお、この図２における符号「ＭＳ１ｏｕｔ−」は、図１におけるホール素子１の出力端子ｏｕｔ−に接続されていることを示している。
【００１７】
以降、例えば、ホール素子１の出力端子ｏｕｔ＋から出力される信号を「信号ＭＳ１ｏｕｔ＋」と称し、ホール素子１の出力端子ｏｕｔ−から出力される信号を「信号ＭＳ１ｏｕｔ−」と称して説明する。ホール素子２，３，４から出力される信号も、ホール素子１から出力される信号と同様に称して説明する。
【００１８】
また、ホール素子１，２，３，４は、電流又は電圧が印加される２つの入力端子（ｉｎ＋とｉｎ−）をそれぞれ有している。この２つの入力端子は、後述するアナログＳＷ１、ＳＷ４の端子に接続されている（図２参照）。なお、この図２における符号「ＭＳ１ｉｎ−」は、図１におけるホール素子１の入力端子ｉｎ−に接続されていることを示している。
【００１９】
以降、例えば、ホール素子１の入力端子ｉｎ＋から出力される信号を「信号ＭＳ１ｉｎ＋」と称し、ホール素子１の入力端子ｉｎ−から出力される信号を「信号ＭＳ１ｉｎ−」と称して説明する。ホール素子２，３，４から出力される信号も、ホール素子１から出力される信号と同様に称して説明する。
【００２０】
次に、図２を用いて、上述した４個のホール素子により検出した磁界の変化量から、回転子６の回転位置に対応する信号（Ａ相信号及びＢ相信号）を生成する出力部２００について説明する。
図２は、本実施形態におけるエンコーダ装置１００の出力部２００を示す概略ブロック図である。この図において、出力部２００は、切り替え部２６０（アナログＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４）と、電源部２１０と、差動増幅部２２０と、Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換器）２３０と、信号生成部２４０とを備えている。
【００２１】
アナログＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４を有する切り替え部２６０は、ホール素子１，２，３，４と電源部２１０との間の接続、及び、ホール素子１，２，３，４と差動増幅部２２０との間の接続を、ホール素子１，２，３，４に対して順に切り替える。
アナログＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４は、それぞれ、４つの第１の端子と、１つの第２の端子とを備えている。アナログＳＷ１の４つの第１の端子には、ホール素子１，２，３，４の入力端子ｉｎ＋が、それぞれ対応して接続されている。アナログＳＷ１の１つの第２の端子には、電源部２１０が接続されている。
また、アナログＳＷ１には、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１とが入力されている。アナログＳＷ１においては、このアドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせにより、４つの第１の端子のうちのいずれか１つの端子が選択され、この選択された第１の端子と、第２の端子とが接続される。このアドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１とは、例えば、信号生成部２４０（信号生成部２４０が備える切り替え制御部２４１）から供給される選択信号であり、４つの第１の端子のうちのいずれか１つの端子を選択する選択信号である。
【００２２】
このようにアドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の入力端子ｉｎ＋が、アナログＳＷ１を介して、電源部２１０に接続される。
【００２３】
アナログＳＷ１と同様に、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の出力端子ｏｕｔ＋が、アナログＳＷ２を介して、差動増幅部２２０の入力端子＋に接続される。
また、同様に、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の出力端子ｏｕｔ−が、アナログＳＷ３を介して、差動増幅部２２０の入力端子−に接続される。
また、同様に、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の入力端子ｉｎ−が、アナログＳＷ４を介して、接地される。なお、アナログＳＷ４の第２の端子は、抵抗Ｒ１を介して接地されてもよい。
【００２４】
電源部２１０は、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子に、上述したようにアナログＳＷ１とアナログＳＷ４とを介して、電流又は電圧を供給する。
【００２５】
差動増幅部２２０は、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の出力端子ｏｕｔ＋と出力端子ｏｕｔ−からの信号を、上述したアナログＳＷ２とアナログＳＷ３とを介して入力される。そして、この差動増幅部２２０は、入力されたホール素子の出力端子ｏｕｔ＋と出力端子ｏｕｔ−とを差動増幅して、Ａ／Ｄ変換部２３０に出力する。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換部２３０は、差動増幅部２２０からの出力をＡ／Ｄ変換して、信号生成部２４０に出力する。なお、Ａ／Ｄ変換部２３０は、供給されるＡ／Ｄ制御信号に基づいたタイミングで、差動増幅部２２０からの出力をＡ／Ｄ変換して、信号生成部２４０に出力する。このＡ／Ｄ制御信号は、例えば、切り替え制御部２４１から供給される制御信号であり、Ａ／Ｄ変換するタイミングを示す制御信号である。
【００２７】
以上のようにして、電源部２１０は、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４に順に電流又は電圧を供給する。また、差動増幅部２２０及びＡ／Ｄ変換部２３０は、電源部２１０により順に電流又は電圧を供給するホール素子が検出した検出信号を、差動増幅して順に出力する。
【００２８】
信号生成部２４０は、上述したアドレスセレクト信号Ｓ０及びＳ１と、上述したＡ／Ｄ制御信号とを生成する、また、信号生成部２４０は、Ａ／Ｄ変換部２３０から供給された検出信号に基づいて、Ａ相信号及びＢ相信号を生成する。なお、Ａ相信号とＢ相信号とは、互いに位相が９０度ずれた正弦波信号である。
信号生成部２４０は、切り替え制御部２４１、Ａ相信号生成部２４２、及びＡ相信号生成部２４３を備えている。
【００２９】
切り替え制御部２４１は、上述したアドレスセレクト信号Ｓ０及びＳ１を生成して、アナログＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４に供給する。また、切り替え制御部２４１は、上述したＡ／Ｄ制御信号を生成して、Ａ／Ｄ変換部２３０に供給する。
【００３０】
Ａ相信号生成部２４２は、例えば、ホール素子１の出力Ｖｍｓ１と、ホール素子３の出力Ｖｍｓ３とに基づいて、Ａ相信号を生成して、生成したＡ相信号を信号処理部３０（図３参照）に出力する。なお、Ａ相信号は、例えば、式（１）に示される演算処理により算出される。
【００３１】
Ａ相信号＝［Ｖｍｓ１−Ｖｍｓ３］ … （１）
【００３２】
Ｂ相信号生成部２４３は、例えば、ホール素子２の出力Ｖｍｓ２と、ホール素子４の出力Ｖｍｓ４とに基づいて、Ｂ相信号を生成して、生成したＢ相信号を信号処理部３０（図３参照）に出力する。なお、Ｂ相信号は、例えば、式（２）に示される演算処理により算出される。
【００３３】
Ｂ相信号＝［Ｖｍｓ２−Ｖｍｓ４］ … （２）
【００３４】
次に、図３を参照して、上述した出力部２００を備えたエンコーダ装置１００の構成について説明する。
図３は、本実施形態におけるエンコーダ装置１００を示す概略ブロック図である。
この図において、エンコーダ装置１００は、検出部２０及び信号処理部３０を備えている。なお、この図において、図１及び図２と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
検出部２０は、回転子６の位置に対応する信号（Ａ相信号及びＢ相信号）を信号処理部３０に出力する。検出部２０は、ホール素子１，２，３，４を有する上述した基板組９と、上述した出力部２００とを備えている。
【００３６】
信号処理部３０は、検出部２０から供給された二相信号であるＡ相信号及びＢ相信号に基づいて回転子６の位置情報（第１位置情報）を生成し、生成した回転子６の位置情報を、後述する補正値情報に基づいて補正する。信号処理部３０は、補正した位置情報を出力部（不図示）を介して、コントローラなどの上位装置に出力する。ここで、補正値情報は、補正値記憶部３３（記憶部）から読み出される。
【００３７】
この補正値情報は、回転子６の回転位置（角度位置）に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報である。また、補正値情報は、この誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した区間の境界（補正ポイント）における補正値と、境界（補正ポイント）の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有している。つまり、補正値情報は、分割した区間の境界（補正ポイント）における補正値であるため、補正値情報の情報量は、全位置情報に対応する補正値を持つ場合に比べて低減される。ここで、区間とは、補正値の間隔を示す補正間隔である。また、区間の分割は、例えば、誤差特性における０度〜３６０度の１周期を分割する。
【００３８】
なお、本実施形態において、信号処理部３０は、上述の二相信号に基づいた内挿処理において発生する誤差を示す内挿誤差を、補正値情報に基づいて補正する。
また、信号処理部３０は、位置情報生成部３１、角度シフト情報記憶部３２、補正値記憶部３３、補正算出部３４、及び補正処理部３５を備えている。
【００３９】
位置情報生成部３１は、出力部２００から供給された二相信号に基づいて、内挿処理を実行して、回転子６の位置情報（第１位置情報）を生成する。なお、この第１位置情報は、補正前のエンコーダ値（位置情報）であり、後述する誤差を含んだ情報である。位置情報生成部３１は、生成した補正前のエンコーダ値を補正処理部３５に供給する。
また、位置情報生成部３１は、生成した補正前のエンコーダ値に基づいて、現在の区間情報を生成し、生成した現在の区間情報を補正値記憶部３３に供給する。ここで、現在の区間情報とは、補正生成されたエンコーダ値が上述のいずれの区間に相当するかを示す情報であり、例えば、相当する区間（現在の区間）の両端（境界）である２つの補正ポイントに対応する補正値を読み出すためのアドレス情報である。
【００４０】
また、位置情報生成部３１は、生成した補正前のエンコーダ値に基づいて、現在の区間内位置情報を生成し、生成した現在の区間内位置情報を補正量算出部３４に供給する。ここで、現在の区間内位置情報とは、生成した補正前のエンコーダ値が上述した現在の区間のいずれの位置に相当するかを示す情報である。
【００４１】
角度シフト情報記憶部３２は、予め測定されている角度シフト情報を記憶する。ここで、角度シフト情報とは、例えば、回転子６の基準位置（例えば、０度）に対して、検出されたエンコーダ値のオフセット値を示すシフト値である。角度シフト情報記憶部３２は、角度シフト情報を補正値記憶部３３にアドレス情報の一部として供給する。
【００４２】
補正値記憶部３３は、回転子６の回転位置を示す第１位置情報を補正する上述した補正値情報を記憶する。補正値記憶部３３は、位置情報生成部３１から供給された現在の区間情報と、角度シフト情報記憶部３２に記憶された角度シフト情報とに基づいて、補正する区間に対応する区間両端補正値を補正量算出部３４に出力する。ここで、区間両端補正値とは、補正する区間の境界（補正ポイント）における補正値情報であり、２つの補正ポイントに対応した補正値である。
【００４３】
補正量算出部３４は、位置情報生成部３１から供給された現在の区間内位置情報と、補正値記憶部３３から読み出された区間両端補正値とに基づいて、上述の第１位置情報に対応する補正量（補正値）を算出する。一例として、補正量算出部３４は、区間両端補正値である２つの補正ポイントに対応した補正値を直線補間（直線補正）し、現在の区間内位置情報に対応する補正量を算出する。つまり、補正量算出部３４は、補正ポイント間の直線補正を実行して、上述の第１位置情報に対応する補正量（補正値）を算出する。補正量算出部３４は、算出した補正量（補正値）を補正処理部３５に供給する。
【００４４】
補正処理部３５は、補正量算出部３４によって算出された補正値に基づいて、位置情報生成部３１から供給された補正前のエンコーダ値（第１位置情報）を補正する。つまり、補正処理部３５は、補正値記憶部３３から読み出した補正値情報に基づいて、位置情報生成部３１が生成した第１位置情報を補正する。補正処理部３５は、補正した位置情報を出力部（不図示）を介してコントローラなどの上位装置に出力する。
【００４５】
次に、本実施形態におけるエンコーダ装置１００の動作について説明する。
エンコーダ装置１００において回転子６の回転位置を検出する場合に、出力部２００は、ホール素子１，２，３，４によって検出された磁石５からの磁界の変化を電気信号に変換し、回転子６の回転位置に対応する二相信号を生成する。そして、出力部２００は、生成した二相信号を信号処理部３０に出力する。
次に、信号処理部３０の位置情報生成部３１は、出力部２００から供給された二相信号に基づいて、内挿処理を実行して、回転子６の位置情報（第１位置情報）を生成する。位置情報生成部３１は、生成した補正前のエンコーダ値を補正処理部３５に供給する。また、位置情報生成部３１は、補正前のエンコーダ値に基づいて、現在の区間情報を補正値記憶部３３に供給し、現在の区間内位置情報を補正値記憶部３３に供給する。
【００４６】
次に、補正値記憶部３３は、位置情報生成部３１から供給された現在の区間情報に基づいて、補正する区間に対応する区間両端補正値を補正量算出部３４に出力する。次に、補正量算出部３４は、補正値記憶部３３から読み出した区間両端補正値と、位置情報生成部３１から供給された現在の区間内位置情報とに基づいて、第１位置情報に対応する補正量（補正値）を算出する。そして、補正処理部３５は、補正量算出部３４によって算出された補正値に基づいて、位置情報生成部３１から供給された補正前のエンコーダ値（第１位置情報）を補正する。
以上により、エンコーダ装置１００は、補正された高精度な位置情報を検出することができる。エンコーダ装置１００は、検出した位置情報をコントローラなどの上位装置に出力する。
【００４７】
次に、上述した補正値情報の生成方法について詳細に説明する。
図４は、エンコーダ装置１００の誤差特性の一例を示す図である。
この図において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．：Arbitrary Unit）を示している。また、波形Ｗ１は、回転子６と同軸に取り付けられた外部校正された基準エンコーダ装置の出力値と、エンコーダ装１００置の補正前の出力値との出力差を示す波形である。この波形Ｗ１は、精度特性、誤差曲線又は誤差特性と呼ばれ、この出力差の値を加算又は減算したものが真値（外部校正された基準エンコーダ出力）である。つまり、回転子６の各角度における誤差量を補正値とみなすことができる。
【００４８】
本実施形態では、回転子６の回転位置に対応して測定された位置情報の誤差を示すこの誤差特性（誤差曲線）の形状に基づいて、補正値情報が生成される。また、本実施形態では、補正値情報を生成する以下の４つの生成方法について説明する。
【００４９】
（１）第１の生成方法は、補正ポイントの位置（角度）をシフトさせて、補正ポイントと誤差曲線の極値とを一致するように設定して補正値情報を生成する。
（２）第２の生成方法は、各補正区間において最小二乗法などにより直線近似を行い、各区間の境界（補正ポイント）において算出された２つの補正値（近似値）の平均を補正値として補正値情報を生成する。
（３）第３の生成方法は、補正区間を位置情報の誤差の大きさに応じた区間幅にそれぞれ定めて補正値情報を生成する。
（４）第４の生成方法は、誤差特性が繰り返し周期を有している場合に、誤差特性を繰り返し周期に基づいて分割し、分割した複数の領域のうちの１つの領域において補正区間を定めて補正値情報を生成する。
【００５０】
なお、ここでは、補正値情報が、エンコーダ装置１００に接続された校正装置によって生成される実施形態について説明する。
【００５１】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態として、第１の生成方法と第２の生成方法とを組み合わせて補正値情報を生成する実施形態を説明する。
図５は、第１実施形態による補正値情報の一例を示す概念図である。
この図において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。また、波形Ｗ２は、図４に示されるような誤差曲線を示している。
第１実施形態では、まず、校正装置は、図５（ａ）に示すように、所定の区間間隔ΔＤ１により、波形Ｗ２を複数の補正区間（区間）に分割する。ここで、分割した補正区間の境界は、補正ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３、及びＤ４として示される。なお、各補正ポイントの間隔（区間間隔）ΔＤ１は、均等とする。また、補正ポイントの数は、位置情報の１周期（３６０度）に対して、例えば、３６とする。
【００５２】
次に、校正装置は、図５（ｂ）に示すように、補正ポイントの位置（角度）をシフトさせて、補正ポイントと波形Ｗ２の極値Ｐ１とを一致するように設定する。この図において、各補正ポイントＤ５〜Ｄ８は、波形Ｗ２の極値Ｐ１を基準に、区間間隔ΔＤ１の等間隔によって設定される。すなわち、この補正区間は、誤差特性の一例である誤差曲線（波形Ｗ２）の形状に応じて定められる。また、複数の補正区間のうち少なくとも１つは、補正ポイントと誤差曲線（波形Ｗ２）の極値（Ｐ１）とを一致させて設定される（第１の生成方法）。
【００５３】
次に、校正装置は、図５（ｃ）に示すように、各補正区間において最小二乗法などにより直線近似を行い、各区間の境界（補正ポイント）において算出された２つの補正値（近似値）の平均を取り、最終的な補正値を算出する（第２の生成方法）。この図において、直線Ｌ１及びＬ２は、直線近似による近似線を示す。
【００５４】
この最終的な補正値の算出方法について、図６を参照して説明する。
図６は、誤差特性の一例である誤差曲線と第２の生成方法による補正値情報との関係の一例を示す図である。また、この図は、図５（ｃ）を補正ポイントＤ６〜Ｄ８の部分を拡大した図である。
この図において、直線Ｌ１は、補正ポイントＤ６及びＤ７を境界とする補正区間における誤差曲線を最小二乗法により近似した近似線を示す。そして、近似値Ｐ２は、近似線Ｌ１により生成された補正ポイントＤ７における近似値である。また、直線Ｌ２は、補正ポイントＤ７及びＤ８を境界とする補正区間における誤差曲線を最小二乗法により近似した近似線を示す。そして、近似値Ｐ３は、近似線Ｌ２により生成された補正ポイントＤ７における近似値である。
【００５５】
校正装置は、上述の近似値Ｐ２及びＰ３を算出した後、近似値Ｐ２と近似値Ｐ３との平均値Ｐ４を算出する。この近似値Ｐ２と近似値Ｐ３との平均値Ｐ４であるこの誤差情報が、補正ポイントＤ７における補正値情報である。校正装置は、補正ポイントＤ７と同様に、他の補正ポイントについても誤差情報を算出して、算出した誤差情報と各補正ポイントの位置を示す第２位置情報とを関連付けられた情報（補正値情報）として、補正値記憶部３３に記憶させる。
すなわち、補正値記憶部３３に記憶されている補正値情報は、分割した補正区間の境界（補正ポイント）ごとに、当該境界の前後の区間における誤差曲線に基づいて生成された境界における近似値を平均して生成された誤差情報と、境界の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有している。
【００５６】
次に、本実施形態によって生成された補正値情報を適用した場合の効果について説明する。
図７は、第１実施形態による補正値情報と補正後誤差との一例を示す図である。
図７（ａ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。また、波形Ｗ３は、誤差曲線の一例を示し、白四角は、各補正ポイントに対応する補正値（補正点）を示している。なお、波形Ｗ３ａ及びＷ３ｂは、波形Ｗ３の拡大波形を示す。
また、図７（ｂ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、第１実施形態による補正値情報を適用した場合の補正後誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。なお、この補正後誤差を示す波形Ｗ４は、シミュレーション波形である。
なお、比較のための参考として、図８に従来のエンコーダ装置における補正値情報と補正後の誤差との一例を示す。図７（ｂ）において、波形Ｗ５は、従来のエンコーダ装置における補正後誤差のシミュレーション波形を示す。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、従来のエンコーダ装置における補正値は、波形Ｗ３（Ｗ３ａ及びＷ３ｂ）上の値となる。そのため、図８（ｂ）に示すように、補正後誤差を示す波形Ｗ５では、誤差の値が補正ポイントにおいて“０”になり、各補正区間における誤差は、正の値、又は負の値のいずれか一方である。
これに対して、図７（ａ）に示すように、本実施形態によって生成された補正値は、上述のように各区間近似値の平均であるため、必ずしも波形Ｗ３（Ｗ３ａ及びＷ３ｂ）上の値とならない（例えば、補正点Ｐ５参照）。そのため、図７（ｂ）に示すように、補正後誤差を示す波形Ｗ４では、誤差の値が補正ポイントにおいて“０”にならずに、各補正区間における誤差が正負に均等化される。これにより、図７（ｂ）の波形Ｗ４に示すように、本実施形態による補正値情報を適用したエンコーダ装置１００は、従来のエンコーダ装置（図８（ｂ）の波形Ｗ５参照）に比べて、誤差を低減することができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出部２０が回転子６の回転位置に対応する信号（二相信号）を出力する。補正値記憶部３３が、回転子６の回転位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する。そして、信号処理部３０が、二相信号に基づいて第１位置情報を生成し、生成した第１位置情報を、補正値記憶部３３から読み出した補正値情報に基づいて補正する。この補正値情報は、位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報である。また、誤差情報は、誤差特性を所定の位置情報における複数の補正区間に分割し、分割した補正区間の境界（補正ポイント）ごとに、当該境界の前後の補正区間における誤差特性に基づいて生成された境界における近似値を平均して生成される（第２の生成方法）。補正値記憶部３３に記憶されている補正値情報は、このように生成された誤差情報と、境界の回転位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有する。
【００５９】
これにより、エンコーダ装置１００は、図７（ａ）に示すように、各補正区間における誤差が正負に均等化される。また、補正値情報は、補正区間の境界（補正ポイント）に対応する補正値である。よって、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、補正値情報量の増大を抑えつつ、検出精度を向上することができる。また、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、例えば、誤差特性の形状が複雑な場合においても、検出精度を向上することができる。
【００６０】
また、本実施形態において、信号処理部３０は、補正量算出部３４が補正ポイント間の直線補正（直線補間）を実行して、上述の第１位置情報に対応する補正量（補正値）を算出する。そして、信号処理部３０は、補正処理部３５が補正量算出部３４によって算出された補正値に基づいて、位置情報生成部３１から供給された補正前のエンコーダ値（第１位置情報）を補正する。
これにより、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出誤差を低減することができ、検出精度を向上することができる。
【００６１】
また、本実施形態において、上述の補正区間は、誤差特性の形状に応じて定められる。これにより、誤差特性の形状に応じて補正区間を変更するため、検出誤差を低減できる補正値情報を生成することができる。つまり、本実施形態では、誤差特性の計測した後に、検出誤差が低減されるように補正ポイントを定めることができる。したがって、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出精度を向上することができる。
【００６２】
また、複数の補正区間のうち少なくとも１つは、補正区間の境界（補正ポイント）と誤差特性の極値（極大値又は極小値）とを一致させて定められる（第１の生成方法）。
これにより、誤差が大きい極大値又は極小値が補正ポイントに定められるため、検出誤差を低減できる補正値情報を生成することができる。したがって、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出精度を向上することができる。
【００６３】
また、本実施形態において、信号処理部３０は、二相信号（Ａ相信号及びＢ相信号）に基づいた内挿処理において発生する誤差を示す内挿誤差を、補正値情報に基づいて補正する。
これにより、内挿誤差を低減することができる。そのため、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出精度を向上することができる。
【００６４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態として、第３の生成方法により補正値情報を生成する実施形態を説明する。
第２実施形態は、補正区間の区間幅を任意とする実施形態である。第１実施形態における補正値情報の生成方法では、補正区間の区間幅を等間隔としている。そのため、補正後の誤差が大きい箇所（区間又は補正ポイント）は、誤差特性（例えば、図４の波形Ｗ１）における誤差が大きい箇所（区間又は補正ポイント）となっている。そこで、本実施形態では、補正区間の分割の指針として、誤差特性の形状を利用して、補正区間の区間幅を変更する。
例えば、誤差特性の形状における極大値、極小値、及び変曲点を利用して誤差の大きさに応じて、補正区間の区間幅に重み付けをする方式等が考えられる。本実施形態では、誤差の大きさに応じて補正区間の区間幅に重み付けを行う実施形態について説明する。
なお、本実施形態における補正ポイントの数は、第１実施形態と同様に、位置情報の１周期（３６０度）に対して、例えば、３６とする。
【００６５】
図９は、第２実施形態による補正値情報の一例を示す概念図である。
図９（ａ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示している。また、波形Ｗ６は、上述した図４に示されるような誤差特性の波形Ｗ１における絶対値を、２回微分した波形を示している。波形Ｗ６において、縦軸が“０”となる場所は、波形Ｗ１における変曲点を示し、各ピークとなる場所は、誤差量を反映した極大値、又は極小値を示している。
【００６６】
また、図９（ｂ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。また、波形Ｗ３は、誤差曲線の一例を示し、白四角は、各補正ポイントに対応する補正値（補正点）を示している。
また、図９（ｃ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、第２実施形態による補正値情報を適用した場合の補正後誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。なお、この補正後誤差を示す波形Ｗ７は、シミュレーション波形である。
【００６７】
第３の生成方法では、まず、校正装置は、図９（ａ）に示すように、誤差特性の波形Ｗ１における絶対値を２回微分して、波形Ｗ６を生成する。次に、校正装置は、波形Ｗ６における縦軸の値（誤差量に対応）の大きさに応じて、補正区間の区間幅を変更する。すなわち、第３の生成方法において、この補正区間は、補正区間における位置情報の誤差の大きさに応じた、区間幅にそれぞれ定められる。例えば、校正装置は、誤差の大きい箇所には補正区間の区間幅を狭く定め、誤差の小さい箇所には補正区間の区間幅を広く定める。
【００６８】
図９（ｂ）では、白四角が、誤差の大きさに基づいて重み付けを行った場合の補正ポイントの一例を示している。この実施形態では、校正装置は、補正区間の最大区間幅を約１５度とし、最小区間幅を約８度として、誤差の大きさに基づいて重み付けを行う。例えば、波形Ｗ６において変曲点に対応する角度２００度付近における区間幅ΔＤ２は、波形Ｗ６において極大値に対応する角度２７０度付近における区間幅ΔＤ３より狭く定められている。校正装置は、重み付けにより区間幅を変更して分割した補正区間の境界（補正ポイント）に対応する誤差値を補正値（上述した誤差情報）として補正値情報を生成する。つまり、補正値情報は、分割した補正区間の境界（補正ポイント）の位置を示す第２位置情報と、境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する。そして、校正装置は、生成した補正値情報を補正値記憶部３３に記憶させる。
【００６９】
なお、第３の生成方法は、第１の生成方法及び第２の生成方法と組み合わせて補正値情報を生成してもよい。図９（ｃ）において、波形Ｗ７は、第３の生成方法における効果を説明するために、第１〜３の生成方法を組み合わせて適用した場合の補正後誤差を示している。補正後誤差は、補正区間幅が狭い程、低減される傾向がある。そのため、波形Ｗ７では、２７０度付近の補正後誤差が低減され、全体的に誤差量が均一化される。図９（ｃ）に示すように、波形Ｗ７における補正後誤差は、図７（ｂ）に示される第１実施形態（第１の生成方法と第２の生成方法との組み合わせ）における補正後誤差（波形Ｗ４）に比べて低減される（２７０度付近を参照）。
【００７０】
以上のように、本実施形態では、補正区間が、補正区間における位置情報の誤差の大きさに応じた区間幅にそれぞれ定められる。補正値記憶部３３に記憶されている補正値情報は、定められた補正区間に基づいて生成される。補正後誤差は、補正区間幅が狭い程、低減される傾向にある。そのため、誤差特性における誤差値が大きい補正区間の区間幅を狭く定めることにより、誤差値が大きい補正区間における検出誤差を低減することができる。つまり、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、補正値情報量の増大を抑えつつ、検出精度を向上することができる。また、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、誤差の大きさに応じて区間幅を変更するため、例えば誤差特性の形状が複雑な場合においても、検出精度を向上することができる。
【００７１】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態として、第４の生成方法により補正値情報を生成する実施形態を説明する。
【００７２】
ところで、エンコーダ装置の誤差特性は、偶数次成分から構成されている場合がある。誤差特性の２次成分は、主に磁気検出素子（１、２、３、４）の位置関係のずれや振幅差が原因で出現している。そのため、誤差特性は、回転位置０度〜１８０度（第１、２象限）と、１８０度〜３６０度（第３、４象限）とのそれぞれの範囲でほぼ同じ形状をしている場合がある。
【００７３】
第３実施形態では、このように誤差特性が繰り返し周期を有している場合（繰り返し誤差波形である場合）に、繰り返し周期に基づいて補正区間を定める実施形態である。
【００７４】
図１０は、第３実施形態による補正値情報の一例を示す概念図である。
図１０（ａ）及び（ｂ）では、比較のために、誤差曲線（誤差特性）が繰り返し周期を有している場合に、第１実施形態による補正値情報を適用した場合の一例を示し、図１０（ｃ）及び（ｄ）では、第３実施形態による補正値情報の一例を示す。
【００７５】
図１０（ａ）及び（ｃ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。また、波形Ｗ８は、誤差特性が繰り返し周期を有している場合の一例を示している。波形Ｗ８において、白四角は、各補正ポイントに対応する補正値（補正点）を示している。
また、図１０（ｂ）及び（ｄ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、補正後誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。ここで、図１０（ｂ）の波形Ｗ９は、第１実施形態による補正値情報を適用した場合の補正後誤差を示し、図１０（ｄ）の波形Ｗ１０は、第３実施形態による補正値情報を適用した場合の補正後誤差を示している。
【００７６】
図１０（ａ）において、白四角は、第１実施形態による補正値情報である場合の各補正ポイントに対応する補正値（補正点）を示している。ここで、補正ポイントの数は、位置情報の１周期（３６０度）に対して、例えば、３６である。
これに対して、第３実施形態では、まず、校正装置は、図１０（ｃ）に示すように、誤差特性を繰り返し周期に基づいて、複数の領域Ｔ１及びＴ２に分割する。校正装置は、分割した複数の領域のうちの１つの領域（例えば、領域Ｔ１）において、補正区間を定めて、補正値情報を生成する（第４の生成方法）。すなわち、第４の生成方法において、この補正区間は、誤差特性を繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域のうちの１つの領域において定められる。ここで、補正ポイントの数は、領域Ｔ１（波形Ｗ８ａ）に対して、例えば、３６である。
【００７７】
次に、校正装置は、上述のように領域Ｔ１において定めた補正区間の境界（補正ポイント）に対応する誤差値を補正値（上述した誤差情報）として補正値情報を生成する。つまり、補正値情報は、分割した補正区間の境界（補正ポイント）の位置を示す第２位置情報と、境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する。そして、校正装置は、生成した補正値情報を補正値記憶部３３に記憶させる。
なお、本実施形態では、信号処理部３０（補正処理部３５）は、繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域に対して、１つの領域（領域Ｔ１）において生成された補正値情報に基づいて補正する。つまり、信号処理部３０（補正処理部３５）は、領域Ｔ２に対して補正処理を行う際にも、領域Ｔ１において生成された補正値情報に基づいて、第１位置情報を補正する。
【００７８】
なお、図１０（ｃ）において、波形Ｗ８ｂの領域Ｔ２における補正ポイント（白丸）及び補正値は、波形Ｗ８ｂが、波形Ｗ８ａの繰り返し波形であるため、波形Ｗ８ａの領域Ｔ１における補正ポイント（白四角）及び補正値と同一としてよい。そのため、領域Ｔ２に対して補正処理を行う際にも、領域Ｔ１において生成された補正値情報に基づいて、第１位置情報を補正することができる。
【００７９】
また、第４の生成方法は、第１の生成方法及び第２の生成方法と組み合わせて補正値情報を生成してもよい。図１０（ｄ）において、波形Ｗ１０は、第３の生成方法における効果を説明するために、第１、第２、及び第４の生成方法を組み合わせて適用した場合の補正後誤差を示している。補正後誤差は、補正区間幅が狭い程、低減される傾向がある。本実施形態では、領域Ｔ１に対して３６の補正ポイントが設定されている。そのため、波形Ｗ１０では、図１０（ｂ）の波形Ｗ９に比べて、全領域において誤差が低減される。
【００８０】
以上のように、本実施形態では、誤差特性が繰り返し周期を有している場合に、補正区間が、誤差特性を繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域のうちの１つの領域において定められる。補正値記憶部３３に記憶されている補正値情報は、定められた補正区間に基づいて生成される。また、信号処理部３０（補正処理部３５）は、繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域に対して、１つの領域（領域Ｔ１）において生成された補正値情報に基づいて、第１位置情報を補正する。
補正後誤差は、補正区間幅が狭い程、低減される傾向にある。本実施形態では、繰り返し周期に基づいて分割した領域に対して補正区間を定めることにより、補正区間の区間幅を狭く定めることができる。そのため、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出誤差を低減することができる。つまり、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、補正値情報量の増大を抑えつつ、検出精度を向上することができる。また、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、誤差の大きさに応じて区間幅を変更するため、例えば誤差特性の形状が複雑な場合においても、検出精度を向上することができる。
【００８１】
次に、上述の実施形態におけるエンコーダ装置１００を備える駆動装置（モータ装置、アクチュエータ）について説明する。
図１１は、本実施形態における駆動装置ＤＲの概略図である。本実施形態における駆動装置ＤＲは、入力軸ＩＡＸを回転させるモータＭＴＲと、入力軸ＩＡＸに設けられたエンコーダ装置１００と、を備える。
【００８２】
エンコーダ装置１００は、入力軸ＩＡＸ（被駆動体）の回転位置（角度位置）を検出し、駆動装置ＤＲを制御する上位のコントローラに対して回転位置を含む情報をエンコーダ信号として出力する。上位のコントローラは、エンコーダ装置１００から受信したエンコーダ信号をもとに、駆動装置ＤＲを制御する。本実施形態におけるエンコーダ装置１００は回転位置を高精度に検出することができるため、本実施形態における駆動装置ＤＲはモータＭＴＲの入力軸ＩＡＸを高精度に位置制御することができる。
【００８３】
なお、本実施形態における駆動装置ＤＲは、図１２に示すように、モータＭＴＲの入力軸ＩＡＸに減速機ＲＧ（例、遊星歯車式機構）を設ける構成としてもよい。この場合、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、その減速機ＲＧの出力軸ＯＡＸに配置するようにしてもよいし、モータＭＴＲの入力軸ＩＡＸと減速機ＲＧの出力軸ＯＡＸとの両方に配置するようにしてもよい。
【００８４】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記の各実施形態において、第１及び第２の生成方法を組み合わせた形態、第１〜第３の生成方法を組み合わせた形態、及び、第１、第２及び第４の生成方法を組み合わせた形態について説明したが、これに限定されるものではない。第１〜第４の生成方法のうちのいずれか１つ単独で適用する形態でもよいし、第１〜第４の生成方法のうちの複数を組み合わせて適用する形態でもよい。
例えば、第１の生成方法単独により、補正値情報を生成する形態でもよい。この場合、補正値情報は、誤差特性の形状に応じて分割した補正区間の境界（補正ポイント）の位置を示す第２位置情報と、境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する。
【００８５】
また、第１の生成方法において、補正ポイントと誤差特性の極値とを一致させる形態を説明したが、補正後の誤差特性結果が最小になるように補正ポイントの位相をずらす形態でもよい。
また、第２の生成方法において、最小二乗法による直線近似を用いる形態を説明したが、対数近似、多項式近似などを用いる形態でもよいし、他の近似方式を用いる形態でもよい。
また、第４の生成方法において、繰り返し周期に基づいて分割した領域の数（分割数Ｎ）を“２”とした形態を説明したが、これに限定されるものでなかく、分割数Ｎは、“３”以上とする形態でもよい。
また、上記の各実施形態において、補正値情報を校正装置が生成する形態を説明したが、エンコーダ装置１００が補正値情報を生成する形態でもよいし、人の手によって補正値情報が生成される形態でもよい。また、本実施形態におけるエンコーダ装置１００が上述の校正装置を備える形態でもよい。
【００８６】
また、上記の各実施形態において、エンコーダ装置１００は、ホール素子を４個備える形態を説明したが、２個備える形態でもよい。また、エンコーダ装置１００は、磁気式に限定されるものではなく、光学式のセンサーを備える光検出式や、磁気式と光検出式との両方を備える形態でもよい。
【００８７】
また、エンコーダ装置１００は、絶対位置情報を示すアブソリュートパターンと、相対位置情報を示すインクリメンタルパターンとを備える形態でもよい。この場合、インクリメンタルパターンによって検出された二相信号に基づいて内挿処理して生成した相対位置情報と、アブソリュートパターンによって検出された信号に基づいて生成された位置情報とを合成して第１位置情報を生成する。信号処理部３０は、この内挿処理において発生する誤差を示す内挿誤差を、上記の各実施形態における補正値情報に基づいて補正する形態でもよいし、第１位置情報における累積誤差を、上記の各実施形態における補正値情報に基づいて補正する形態でもよい。
この内挿誤差と累積誤差とのいずれか、又は両方を上記の各実施形態における補正値情報に基づいて補正することにより、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、補正値情報量の増大を抑えつつ、検出精度を向上することができる。なお、この場合の内挿誤差に適用する場合には、補正値情報量は、各補正ポイントにおける誤差情報と、内装処理における一周期のうちのＩＤ（アイディ）情報を第２位置情報として関連つけて、補正値記憶部３３に記憶される。
【００８８】
また、上記の各実施形態において、エンコーダ装置１００は、回転角度を検出するロータリ式のエンコーダの形態について説明したが、リニア式のエンコーダに適用してもよい。
また、上記の各実施形態において、信号処理部３０が補正値記憶部３３を備える形態を説明したが、信号処理部３０の外部に補正値記憶部３３を備える形態でもよい。また、角度シフト情報部３２は、補正値記憶部３３に角度シフト情報を出力する形態を説明したが、位置情報生成部３１又は補正処理部３５に出力する形態でもよい。また、信号処理部３０は、角度シフト情報部３２を備えない形態でもよい。
【００８９】
また、上記の各実施形態において、補正量算出部３４は、直線補間の手法を用いて、補正値を算出する形態を説明したが、多項式補間などの他の手法を用いて補正値を算出する形態でもよい。
また、上記の各実施形態において、信号処理部３０の各部は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて、プログラムによって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
６…回転子、２０…検出部、３０…信号処理部、３３…補正値記憶部、１００…エンコーダ装置、ＤＲ…駆動装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ装置、及び駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被駆動体の位置を検出するエンコーダ装置が広く使用されている。このようなエンコーダ装置には、検出部の配置や検出感度のばらつきなどに伴って検出精度に影響を与える誤差特性が存在している。そのため、このようなエンコーダ装置において、補正値情報を用いて検出精度を向上する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−１６７４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のようなエンコーダ装置は、被駆動体の予め定められた位置において測定された補正値情報を用いて誤差を補正しているため、例えば誤差特性の形状が複雑な場合には、誤差特性における検出誤差を補正しきれずに、被駆動体の位置を高精度に検出することができないことがある。
つまり、上述のようなエンコーダ装置では、検出精度を向上することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、検出精度を向上することができるエンコーダ装置、及び駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一実施形態は、被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、前記位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、前記信号に基づいて前記第１位置情報を生成し、生成した前記第１位置情報を、前記記憶部から読み出した前記補正値情報に基づいて補正する信号処理部とを備え、前記補正値情報は、前記位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、前記誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した前記区間の境界ごとに、当該境界の前後の区間における前記誤差特性に基づいて生成された前記境界における近似値を平均して生成された誤差情報と、前記境界の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有する、ことを特徴とするエンコーダ装置である。
【０００７】
また、本発明の一実施形態は、被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、前記位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、前記信号に基づいて前記第１位置情報を生成し、生成した前記第１位置情報を、前記記憶部から読み出した前記補正値情報に基づいて補正する信号処理部とを備え、前記補正値情報は、前記位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、前記誤差特性の形状に応じて前記誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した前記区間の境界の位置を示す第２位置情報と、前記境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する、ことを特徴とするエンコーダ装置である。
【０００８】
また、本発明の一実施形態は、上記のエンコーダ装置を備えることを特徴とする駆動装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検出精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態によるエンコーダ装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態におけるエンコーダ装置の出力部を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施形態におけるエンコーダ装置を示す概略ブロック図である。
【図４】本実施形態におけるエンコーダ装置の誤差特性の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態による補正値情報の一例を示す概念図である。
【図６】本実施形態における誤差曲線と第２の生成方法による補正値情報との関係の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態による補正値情報と補正後誤差との一例を示す図である。
【図８】従来のエンコーダ装置における補正値情報と補正後の誤差との一例を示す図である。
【図９】第２実施形態による補正値情報の一例を示す第２の概念図である。
【図１０】第３実施形態による補正値情報の一例を示す第３の概念図である。
【図１１】本実施形態における駆動装置の概略図である。
【図１２】本実施形態における減速機を備える駆動装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態によるエンコーダ装置について図面を参照して説明する。
なお、本実施形態において、エンコーダ装置は、回転角度検出装置である磁気式エンコーダである場合について説明する。
【００１２】
まず、本実施形態におけるエンコーダ装置１００の構成について説明する。
図１は、本実施形態によるエンコーダ装置１００の構成の一例を示す概略構成図である。
この図において、エンコーダ装置１００は、磁石５を有する回転子６と、この回転子６の近傍に配置された複数の磁気検出素子１（ＭＳ１），２（ＭＳ２），３（ＭＳ３），４（ＭＳ４）と、その磁気検出素子１，２，３，４やその他の制御部品を搭載した基板組９とを備えている。ここで、回転子６の近傍とは、例えば、この回転子６の周囲、又は、回転子６の円周上のことである。
【００１３】
磁石５は、例えば、永久磁石である。磁気検出素子１，２，３，４は、例えば、それぞれホール素子である。以降、磁気検出素子１，２，３，４を、ホール素子１，２，３，４と称して説明する。
【００１４】
この図１において、回転子６（被駆動体）が紙面に対して垂直となる回転軸を中心として回転すると、回転子６の回転に伴い磁石５が回転し、ホール素子１，２，３，４で検出される磁石５からの磁界が変化する。エンコーダ装置１００は、この磁界の変化を、ホール素子１，２，３，４の４個のホール素子によりそれぞれ検出し、この検出した磁界の変化量から回転子６の回転位置を検出する。
ここで、本実施形態における「回転位置」とは、回転角度、回転位置を示す位置情報、又は回転角度などを示す角度情報のことである。
【００１５】
なお、図１を用いて説明した４個のホール素子１，２，３，４は、例えば、それぞれが同様の検出感度を有しており、それぞれが同様の出力レベルを有している。また、４個のホール素子１，２，３，４は、例えば、それぞれ基板組９の平面上であって、回転子６の回転軸と法線ベクトルの方向を同一とする平面上に配置されており、回転子６の回転軸から等距離となる円周上に配置されている。また、各ホール素子１，２，３，４は、等間隔（この場合は、回転子６の回転軸を中心として９０度の等角度）で配置されている。
また、組とされるホール素子１及び３と、ホール素子２及び４とは、回転子６の回転軸を中心として、互いに対向して配置されており、回転子６の回転軸を中心として１８０度の角度になるように配置されている。
【００１６】
ホール素子１，２，３，４は、２つの出力端子（ｏｕｔ＋とｏｕｔ−）をそれぞれ有している。この２つの出力端子は、後述するアナログＳＷ（アナログスイッチ）２、ＳＷ３の端子に接続されている（図２参照）。なお、この図２における符号「ＭＳ１ｏｕｔ−」は、図１におけるホール素子１の出力端子ｏｕｔ−に接続されていることを示している。
【００１７】
以降、例えば、ホール素子１の出力端子ｏｕｔ＋から出力される信号を「信号ＭＳ１ｏｕｔ＋」と称し、ホール素子１の出力端子ｏｕｔ−から出力される信号を「信号ＭＳ１ｏｕｔ−」と称して説明する。ホール素子２，３，４から出力される信号も、ホール素子１から出力される信号と同様に称して説明する。
【００１８】
また、ホール素子１，２，３，４は、電流又は電圧が印加される２つの入力端子（ｉｎ＋とｉｎ−）をそれぞれ有している。この２つの入力端子は、後述するアナログＳＷ１、ＳＷ４の端子に接続されている（図２参照）。なお、この図２における符号「ＭＳ１ｉｎ−」は、図１におけるホール素子１の入力端子ｉｎ−に接続されていることを示している。
【００１９】
以降、例えば、ホール素子１の入力端子ｉｎ＋から出力される信号を「信号ＭＳ１ｉｎ＋」と称し、ホール素子１の入力端子ｉｎ−から出力される信号を「信号ＭＳ１ｉｎ−」と称して説明する。ホール素子２，３，４から出力される信号も、ホール素子１から出力される信号と同様に称して説明する。
【００２０】
次に、図２を用いて、上述した４個のホール素子により検出した磁界の変化量から、回転子６の回転位置に対応する信号（Ａ相信号及びＢ相信号）を生成する出力部２００について説明する。
図２は、本実施形態におけるエンコーダ装置１００の出力部２００を示す概略ブロック図である。この図において、出力部２００は、切り替え部２６０（アナログＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４）と、電源部２１０と、差動増幅部２２０と、Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換器）２３０と、信号生成部２４０とを備えている。
【００２１】
アナログＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４を有する切り替え部２６０は、ホール素子１，２，３，４と電源部２１０との間の接続、及び、ホール素子１，２，３，４と差動増幅部２２０との間の接続を、ホール素子１，２，３，４に対して順に切り替える。
アナログＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４は、それぞれ、４つの第１の端子と、１つの第２の端子とを備えている。アナログＳＷ１の４つの第１の端子には、ホール素子１，２，３，４の入力端子ｉｎ＋が、それぞれ対応して接続されている。アナログＳＷ１の１つの第２の端子には、電源部２１０が接続されている。
また、アナログＳＷ１には、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１とが入力されている。アナログＳＷ１においては、このアドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせにより、４つの第１の端子のうちのいずれか１つの端子が選択され、この選択された第１の端子と、第２の端子とが接続される。このアドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１とは、例えば、信号生成部２４０（信号生成部２４０が備える切り替え制御部２４１）から供給される選択信号であり、４つの第１の端子のうちのいずれか１つの端子を選択する選択信号である。
【００２２】
このようにアドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の入力端子ｉｎ＋が、アナログＳＷ１を介して、電源部２１０に接続される。
【００２３】
アナログＳＷ１と同様に、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の出力端子ｏｕｔ＋が、アナログＳＷ２を介して、差動増幅部２２０の入力端子＋に接続される。
また、同様に、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の出力端子ｏｕｔ−が、アナログＳＷ３を介して、差動増幅部２２０の入力端子−に接続される。
また、同様に、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の入力端子ｉｎ−が、アナログＳＷ４を介して、接地される。なお、アナログＳＷ４の第２の端子は、抵抗Ｒ１を介して接地されてもよい。
【００２４】
電源部２１０は、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子に、上述したようにアナログＳＷ１とアナログＳＷ４とを介して、電流又は電圧を供給する。
【００２５】
差動増幅部２２０は、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４のうちから選択されたいずれか１つのホール素子の出力端子ｏｕｔ＋と出力端子ｏｕｔ−からの信号を、上述したアナログＳＷ２とアナログＳＷ３とを介して入力される。そして、この差動増幅部２２０は、入力されたホール素子の出力端子ｏｕｔ＋と出力端子ｏｕｔ−とを差動増幅して、Ａ／Ｄ変換部２３０に出力する。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換部２３０は、差動増幅部２２０からの出力をＡ／Ｄ変換して、信号生成部２４０に出力する。なお、Ａ／Ｄ変換部２３０は、供給されるＡ／Ｄ制御信号に基づいたタイミングで、差動増幅部２２０からの出力をＡ／Ｄ変換して、信号生成部２４０に出力する。このＡ／Ｄ制御信号は、例えば、切り替え制御部２４１から供給される制御信号であり、Ａ／Ｄ変換するタイミングを示す制御信号である。
【００２７】
以上のようにして、電源部２１０は、アドレスセレクト信号Ｓ０とＳ１との組み合わせに基づいて、ホール素子１，２，３，４に順に電流又は電圧を供給する。また、差動増幅部２２０及びＡ／Ｄ変換部２３０は、電源部２１０により順に電流又は電圧を供給するホール素子が検出した検出信号を、差動増幅して順に出力する。
【００２８】
信号生成部２４０は、上述したアドレスセレクト信号Ｓ０及びＳ１と、上述したＡ／Ｄ制御信号とを生成する、また、信号生成部２４０は、Ａ／Ｄ変換部２３０から供給された検出信号に基づいて、Ａ相信号及びＢ相信号を生成する。なお、Ａ相信号とＢ相信号とは、互いに位相が９０度ずれた正弦波信号である。
信号生成部２４０は、切り替え制御部２４１、Ａ相信号生成部２４２、及びＡ相信号生成部２４３を備えている。
【００２９】
切り替え制御部２４１は、上述したアドレスセレクト信号Ｓ０及びＳ１を生成して、アナログＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ４に供給する。また、切り替え制御部２４１は、上述したＡ／Ｄ制御信号を生成して、Ａ／Ｄ変換部２３０に供給する。
【００３０】
Ａ相信号生成部２４２は、例えば、ホール素子１の出力Ｖｍｓ１と、ホール素子３の出力Ｖｍｓ３とに基づいて、Ａ相信号を生成して、生成したＡ相信号を信号処理部３０（図３参照）に出力する。なお、Ａ相信号は、例えば、式（１）に示される演算処理により算出される。
【００３１】
Ａ相信号＝［Ｖｍｓ１−Ｖｍｓ３］ … （１）
【００３２】
Ｂ相信号生成部２４３は、例えば、ホール素子２の出力Ｖｍｓ２と、ホール素子４の出力Ｖｍｓ４とに基づいて、Ｂ相信号を生成して、生成したＢ相信号を信号処理部３０（図３参照）に出力する。なお、Ｂ相信号は、例えば、式（２）に示される演算処理により算出される。
【００３３】
Ｂ相信号＝［Ｖｍｓ２−Ｖｍｓ４］ … （２）
【００３４】
次に、図３を参照して、上述した出力部２００を備えたエンコーダ装置１００の構成について説明する。
図３は、本実施形態におけるエンコーダ装置１００を示す概略ブロック図である。
この図において、エンコーダ装置１００は、検出部２０及び信号処理部３０を備えている。なお、この図において、図１及び図２と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
検出部２０は、回転子６の位置に対応する信号（Ａ相信号及びＢ相信号）を信号処理部３０に出力する。検出部２０は、ホール素子１，２，３，４を有する上述した基板組９と、上述した出力部２００とを備えている。
【００３６】
信号処理部３０は、検出部２０から供給された二相信号であるＡ相信号及びＢ相信号に基づいて回転子６の位置情報（第１位置情報）を生成し、生成した回転子６の位置情報を、後述する補正値情報に基づいて補正する。信号処理部３０は、補正した位置情報を出力部（不図示）を介して、コントローラなどの上位装置に出力する。ここで、補正値情報は、補正値記憶部３３（記憶部）から読み出される。
【００３７】
この補正値情報は、回転子６の回転位置（角度位置）に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報である。また、補正値情報は、この誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した区間の境界（補正ポイント）における補正値と、境界（補正ポイント）の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有している。つまり、補正値情報は、分割した区間の境界（補正ポイント）における補正値であるため、補正値情報の情報量は、全位置情報に対応する補正値を持つ場合に比べて低減される。ここで、区間とは、補正値の間隔を示す補正間隔である。また、区間の分割は、例えば、誤差特性における０度〜３６０度の１周期を分割する。
【００３８】
なお、本実施形態において、信号処理部３０は、上述の二相信号に基づいた内挿処理において発生する誤差を示す内挿誤差を、補正値情報に基づいて補正する。
また、信号処理部３０は、位置情報生成部３１、角度シフト情報記憶部３２、補正値記憶部３３、補正算出部３４、及び補正処理部３５を備えている。
【００３９】
位置情報生成部３１は、出力部２００から供給された二相信号に基づいて、内挿処理を実行して、回転子６の位置情報（第１位置情報）を生成する。なお、この第１位置情報は、補正前のエンコーダ値（位置情報）であり、後述する誤差を含んだ情報である。位置情報生成部３１は、生成した補正前のエンコーダ値を補正処理部３５に供給する。
また、位置情報生成部３１は、生成した補正前のエンコーダ値に基づいて、現在の区間情報を生成し、生成した現在の区間情報を補正値記憶部３３に供給する。ここで、現在の区間情報とは、補正生成されたエンコーダ値が上述のいずれの区間に相当するかを示す情報であり、例えば、相当する区間（現在の区間）の両端（境界）である２つの補正ポイントに対応する補正値を読み出すためのアドレス情報である。
【００４０】
また、位置情報生成部３１は、生成した補正前のエンコーダ値に基づいて、現在の区間内位置情報を生成し、生成した現在の区間内位置情報を補正量算出部３４に供給する。ここで、現在の区間内位置情報とは、生成した補正前のエンコーダ値が上述した現在の区間のいずれの位置に相当するかを示す情報である。
【００４１】
角度シフト情報記憶部３２は、予め測定されている角度シフト情報を記憶する。ここで、角度シフト情報とは、例えば、回転子６の基準位置（例えば、０度）に対して、検出されたエンコーダ値のオフセット値を示すシフト値である。角度シフト情報記憶部３２は、角度シフト情報を補正値記憶部３３にアドレス情報の一部として供給する。
【００４２】
補正値記憶部３３は、回転子６の回転位置を示す第１位置情報を補正する上述した補正値情報を記憶する。補正値記憶部３３は、位置情報生成部３１から供給された現在の区間情報と、角度シフト情報記憶部３２に記憶された角度シフト情報とに基づいて、補正する区間に対応する区間両端補正値を補正量算出部３４に出力する。ここで、区間両端補正値とは、補正する区間の境界（補正ポイント）における補正値情報であり、２つの補正ポイントに対応した補正値である。
【００４３】
補正量算出部３４は、位置情報生成部３１から供給された現在の区間内位置情報と、補正値記憶部３３から読み出された区間両端補正値とに基づいて、上述の第１位置情報に対応する補正量（補正値）を算出する。一例として、補正量算出部３４は、区間両端補正値である２つの補正ポイントに対応した補正値を直線補間（直線補正）し、現在の区間内位置情報に対応する補正量を算出する。つまり、補正量算出部３４は、補正ポイント間の直線補正を実行して、上述の第１位置情報に対応する補正量（補正値）を算出する。補正量算出部３４は、算出した補正量（補正値）を補正処理部３５に供給する。
【００４４】
補正処理部３５は、補正量算出部３４によって算出された補正値に基づいて、位置情報生成部３１から供給された補正前のエンコーダ値（第１位置情報）を補正する。つまり、補正処理部３５は、補正値記憶部３３から読み出した補正値情報に基づいて、位置情報生成部３１が生成した第１位置情報を補正する。補正処理部３５は、補正した位置情報を出力部（不図示）を介してコントローラなどの上位装置に出力する。
【００４５】
次に、本実施形態におけるエンコーダ装置１００の動作について説明する。
エンコーダ装置１００において回転子６の回転位置を検出する場合に、出力部２００は、ホール素子１，２，３，４によって検出された磁石５からの磁界の変化を電気信号に変換し、回転子６の回転位置に対応する二相信号を生成する。そして、出力部２００は、生成した二相信号を信号処理部３０に出力する。
次に、信号処理部３０の位置情報生成部３１は、出力部２００から供給された二相信号に基づいて、内挿処理を実行して、回転子６の位置情報（第１位置情報）を生成する。位置情報生成部３１は、生成した補正前のエンコーダ値を補正処理部３５に供給する。また、位置情報生成部３１は、補正前のエンコーダ値に基づいて、現在の区間情報を補正値記憶部３３に供給し、現在の区間内位置情報を補正値記憶部３３に供給する。
【００４６】
次に、補正値記憶部３３は、位置情報生成部３１から供給された現在の区間情報に基づいて、補正する区間に対応する区間両端補正値を補正量算出部３４に出力する。次に、補正量算出部３４は、補正値記憶部３３から読み出した区間両端補正値と、位置情報生成部３１から供給された現在の区間内位置情報とに基づいて、第１位置情報に対応する補正量（補正値）を算出する。そして、補正処理部３５は、補正量算出部３４によって算出された補正値に基づいて、位置情報生成部３１から供給された補正前のエンコーダ値（第１位置情報）を補正する。
以上により、エンコーダ装置１００は、補正された高精度な位置情報を検出することができる。エンコーダ装置１００は、検出した位置情報をコントローラなどの上位装置に出力する。
【００４７】
次に、上述した補正値情報の生成方法について詳細に説明する。
図４は、エンコーダ装置１００の誤差特性の一例を示す図である。
この図において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．：Arbitrary Unit）を示している。また、波形Ｗ１は、回転子６と同軸に取り付けられた外部校正された基準エンコーダ装置の出力値と、エンコーダ装１００置の補正前の出力値との出力差を示す波形である。この波形Ｗ１は、精度特性、誤差曲線又は誤差特性と呼ばれ、この出力差の値を加算又は減算したものが真値（外部校正された基準エンコーダ出力）である。つまり、回転子６の各角度における誤差量を補正値とみなすことができる。
【００４８】
本実施形態では、回転子６の回転位置に対応して測定された位置情報の誤差を示すこの誤差特性（誤差曲線）の形状に基づいて、補正値情報が生成される。また、本実施形態では、補正値情報を生成する以下の４つの生成方法について説明する。
【００４９】
（１）第１の生成方法は、補正ポイントの位置（角度）をシフトさせて、補正ポイントと誤差曲線の極値とを一致するように設定して補正値情報を生成する。
（２）第２の生成方法は、各補正区間において最小二乗法などにより直線近似を行い、各区間の境界（補正ポイント）において算出された２つの補正値（近似値）の平均を補正値として補正値情報を生成する。
（３）第３の生成方法は、補正区間を位置情報の誤差の大きさに応じた区間幅にそれぞれ定めて補正値情報を生成する。
（４）第４の生成方法は、誤差特性が繰り返し周期を有している場合に、誤差特性を繰り返し周期に基づいて分割し、分割した複数の領域のうちの１つの領域において補正区間を定めて補正値情報を生成する。
【００５０】
なお、ここでは、補正値情報が、エンコーダ装置１００に接続された校正装置によって生成される実施形態について説明する。
【００５１】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態として、第１の生成方法と第２の生成方法とを組み合わせて補正値情報を生成する実施形態を説明する。
図５は、第１実施形態による補正値情報の一例を示す概念図である。
この図において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。また、波形Ｗ２は、図４に示されるような誤差曲線を示している。
第１実施形態では、まず、校正装置は、図５（ａ）に示すように、所定の区間間隔ΔＤ１により、波形Ｗ２を複数の補正区間（区間）に分割する。ここで、分割した補正区間の境界は、補正ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３、及びＤ４として示される。なお、各補正ポイントの間隔（区間間隔）ΔＤ１は、均等とする。また、補正ポイントの数は、位置情報の１周期（３６０度）に対して、例えば、３６とする。
【００５２】
次に、校正装置は、図５（ｂ）に示すように、補正ポイントの位置（角度）をシフトさせて、補正ポイントと波形Ｗ２の極値Ｐ１とを一致するように設定する。この図において、各補正ポイントＤ５〜Ｄ８は、波形Ｗ２の極値Ｐ１を基準に、区間間隔ΔＤ１の等間隔によって設定される。すなわち、この補正区間は、誤差特性の一例である誤差曲線（波形Ｗ２）の形状に応じて定められる。また、複数の補正区間のうち少なくとも１つは、補正ポイントと誤差曲線（波形Ｗ２）の極値（Ｐ１）とを一致させて設定される（第１の生成方法）。
【００５３】
次に、校正装置は、図５（ｃ）に示すように、各補正区間において最小二乗法などにより直線近似を行い、各区間の境界（補正ポイント）において算出された２つの補正値（近似値）の平均を取り、最終的な補正値を算出する（第２の生成方法）。この図において、直線Ｌ１及びＬ２は、直線近似による近似線を示す。
【００５４】
この最終的な補正値の算出方法について、図６を参照して説明する。
図６は、誤差特性の一例である誤差曲線と第２の生成方法による補正値情報との関係の一例を示す図である。また、この図は、図５（ｃ）を補正ポイントＤ６〜Ｄ８の部分を拡大した図である。
この図において、直線Ｌ１は、補正ポイントＤ６及びＤ７を境界とする補正区間における誤差曲線を最小二乗法により近似した近似線を示す。そして、近似値Ｐ２は、近似線Ｌ１により生成された補正ポイントＤ７における近似値である。また、直線Ｌ２は、補正ポイントＤ７及びＤ８を境界とする補正区間における誤差曲線を最小二乗法により近似した近似線を示す。そして、近似値Ｐ３は、近似線Ｌ２により生成された補正ポイントＤ７における近似値である。
【００５５】
校正装置は、上述の近似値Ｐ２及びＰ３を算出した後、近似値Ｐ２と近似値Ｐ３との平均値Ｐ４を算出する。この近似値Ｐ２と近似値Ｐ３との平均値Ｐ４であるこの誤差情報が、補正ポイントＤ７における補正値情報である。校正装置は、補正ポイントＤ７と同様に、他の補正ポイントについても誤差情報を算出して、算出した誤差情報と各補正ポイントの位置を示す第２位置情報とを関連付けられた情報（補正値情報）として、補正値記憶部３３に記憶させる。
すなわち、補正値記憶部３３に記憶されている補正値情報は、分割した補正区間の境界（補正ポイント）ごとに、当該境界の前後の区間における誤差曲線に基づいて生成された境界における近似値を平均して生成された誤差情報と、境界の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有している。
【００５６】
次に、本実施形態によって生成された補正値情報を適用した場合の効果について説明する。
図７は、第１実施形態による補正値情報と補正後誤差との一例を示す図である。
図７（ａ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。また、波形Ｗ３は、誤差曲線の一例を示し、白四角は、各補正ポイントに対応する補正値（補正点）を示している。なお、波形Ｗ３ａ及びＷ３ｂは、波形Ｗ３の拡大波形を示す。
また、図７（ｂ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、第１実施形態による補正値情報を適用した場合の補正後誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。なお、この補正後誤差を示す波形Ｗ４は、シミュレーション波形である。
なお、比較のための参考として、図８に従来のエンコーダ装置における補正値情報と補正後の誤差との一例を示す。図７（ｂ）において、波形Ｗ５は、従来のエンコーダ装置における補正後誤差のシミュレーション波形を示す。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、従来のエンコーダ装置における補正値は、波形Ｗ３（Ｗ３ａ及びＷ３ｂ）上の値となる。そのため、図８（ｂ）に示すように、補正後誤差を示す波形Ｗ５では、誤差の値が補正ポイントにおいて“０”になり、各補正区間における誤差は、正の値、又は負の値のいずれか一方である。
これに対して、図７（ａ）に示すように、本実施形態によって生成された補正値は、上述のように各区間近似値の平均であるため、必ずしも波形Ｗ３（Ｗ３ａ及びＷ３ｂ）上の値とならない（例えば、補正点Ｐ５参照）。そのため、図７（ｂ）に示すように、補正後誤差を示す波形Ｗ４では、誤差の値が補正ポイントにおいて“０”にならずに、各補正区間における誤差が正負に均等化される。これにより、図７（ｂ）の波形Ｗ４に示すように、本実施形態による補正値情報を適用したエンコーダ装置１００は、従来のエンコーダ装置（図８（ｂ）の波形Ｗ５参照）に比べて、誤差を低減することができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出部２０が回転子６の回転位置に対応する信号（二相信号）を出力する。補正値記憶部３３が、回転子６の回転位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する。そして、信号処理部３０が、二相信号に基づいて第１位置情報を生成し、生成した第１位置情報を、補正値記憶部３３から読み出した補正値情報に基づいて補正する。この補正値情報は、位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報である。また、誤差情報は、誤差特性を所定の位置情報における複数の補正区間に分割し、分割した補正区間の境界（補正ポイント）ごとに、当該境界の前後の補正区間における誤差特性に基づいて生成された境界における近似値を平均して生成される（第２の生成方法）。補正値記憶部３３に記憶されている補正値情報は、このように生成された誤差情報と、境界の回転位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有する。
【００５９】
これにより、エンコーダ装置１００は、図７（ａ）に示すように、各補正区間における誤差が正負に均等化される。また、補正値情報は、補正区間の境界（補正ポイント）に対応する補正値である。よって、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、補正値情報量の増大を抑えつつ、検出精度を向上することができる。また、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、例えば、誤差特性の形状が複雑な場合においても、検出精度を向上することができる。
【００６０】
また、本実施形態において、信号処理部３０は、補正量算出部３４が補正ポイント間の直線補正（直線補間）を実行して、上述の第１位置情報に対応する補正量（補正値）を算出する。そして、信号処理部３０は、補正処理部３５が補正量算出部３４によって算出された補正値に基づいて、位置情報生成部３１から供給された補正前のエンコーダ値（第１位置情報）を補正する。
これにより、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出誤差を低減することができ、検出精度を向上することができる。
【００６１】
また、本実施形態において、上述の補正区間は、誤差特性の形状に応じて定められる。これにより、誤差特性の形状に応じて補正区間を変更するため、検出誤差を低減できる補正値情報を生成することができる。つまり、本実施形態では、誤差特性の計測した後に、検出誤差が低減されるように補正ポイントを定めることができる。したがって、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出精度を向上することができる。
【００６２】
また、複数の補正区間のうち少なくとも１つは、補正区間の境界（補正ポイント）と誤差特性の極値（極大値又は極小値）とを一致させて定められる（第１の生成方法）。
これにより、誤差が大きい極大値又は極小値が補正ポイントに定められるため、検出誤差を低減できる補正値情報を生成することができる。したがって、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出精度を向上することができる。
【００６３】
また、本実施形態において、信号処理部３０は、二相信号（Ａ相信号及びＢ相信号）に基づいた内挿処理において発生する誤差を示す内挿誤差を、補正値情報に基づいて補正する。
これにより、内挿誤差を低減することができる。そのため、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出精度を向上することができる。
【００６４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態として、第３の生成方法により補正値情報を生成する実施形態を説明する。
第２実施形態は、補正区間の区間幅を任意とする実施形態である。第１実施形態における補正値情報の生成方法では、補正区間の区間幅を等間隔としている。そのため、補正後の誤差が大きい箇所（区間又は補正ポイント）は、誤差特性（例えば、図４の波形Ｗ１）における誤差が大きい箇所（区間又は補正ポイント）となっている。そこで、本実施形態では、補正区間の分割の指針として、誤差特性の形状を利用して、補正区間の区間幅を変更する。
例えば、誤差特性の形状における極大値、極小値、及び変曲点を利用して誤差の大きさに応じて、補正区間の区間幅に重み付けをする方式等が考えられる。本実施形態では、誤差の大きさに応じて補正区間の区間幅に重み付けを行う実施形態について説明する。
なお、本実施形態における補正ポイントの数は、第１実施形態と同様に、位置情報の１周期（３６０度）に対して、例えば、３６とする。
【００６５】
図９は、第２実施形態による補正値情報の一例を示す概念図である。
図９（ａ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示している。また、波形Ｗ６は、上述した図４に示されるような誤差特性の波形Ｗ１における絶対値を、２回微分した波形を示している。波形Ｗ６において、縦軸が“０”となる場所は、波形Ｗ１における変曲点を示し、各ピークとなる場所は、誤差量を反映した極大値、又は極小値を示している。
【００６６】
また、図９（ｂ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。また、波形Ｗ３は、誤差曲線の一例を示し、白四角は、各補正ポイントに対応する補正値（補正点）を示している。
また、図９（ｃ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、第２実施形態による補正値情報を適用した場合の補正後誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。なお、この補正後誤差を示す波形Ｗ７は、シミュレーション波形である。
【００６７】
第３の生成方法では、まず、校正装置は、図９（ａ）に示すように、誤差特性の波形Ｗ１における絶対値を２回微分して、波形Ｗ６を生成する。次に、校正装置は、波形Ｗ６における縦軸の値（誤差量に対応）の大きさに応じて、補正区間の区間幅を変更する。すなわち、第３の生成方法において、この補正区間は、補正区間における位置情報の誤差の大きさに応じた、区間幅にそれぞれ定められる。例えば、校正装置は、誤差の大きい箇所には補正区間の区間幅を狭く定め、誤差の小さい箇所には補正区間の区間幅を広く定める。
【００６８】
図９（ｂ）では、白四角が、誤差の大きさに基づいて重み付けを行った場合の補正ポイントの一例を示している。この実施形態では、校正装置は、補正区間の最大区間幅を約１５度とし、最小区間幅を約８度として、誤差の大きさに基づいて重み付けを行う。例えば、波形Ｗ６において変曲点に対応する角度２００度付近における区間幅ΔＤ２は、波形Ｗ６において極大値に対応する角度２７０度付近における区間幅ΔＤ３より狭く定められている。校正装置は、重み付けにより区間幅を変更して分割した補正区間の境界（補正ポイント）に対応する誤差値を補正値（上述した誤差情報）として補正値情報を生成する。つまり、補正値情報は、分割した補正区間の境界（補正ポイント）の位置を示す第２位置情報と、境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する。そして、校正装置は、生成した補正値情報を補正値記憶部３３に記憶させる。
【００６９】
なお、第３の生成方法は、第１の生成方法及び第２の生成方法と組み合わせて補正値情報を生成してもよい。図９（ｃ）において、波形Ｗ７は、第３の生成方法における効果を説明するために、第１〜３の生成方法を組み合わせて適用した場合の補正後誤差を示している。補正後誤差は、補正区間幅が狭い程、低減される傾向がある。そのため、波形Ｗ７では、２７０度付近の補正後誤差が低減され、全体的に誤差量が均一化される。図９（ｃ）に示すように、波形Ｗ７における補正後誤差は、図７（ｂ）に示される第１実施形態（第１の生成方法と第２の生成方法との組み合わせ）における補正後誤差（波形Ｗ４）に比べて低減される（２７０度付近を参照）。
【００７０】
以上のように、本実施形態では、補正区間が、補正区間における位置情報の誤差の大きさに応じた区間幅にそれぞれ定められる。補正値記憶部３３に記憶されている補正値情報は、定められた補正区間に基づいて生成される。補正後誤差は、補正区間幅が狭い程、低減される傾向にある。そのため、誤差特性における誤差値が大きい補正区間の区間幅を狭く定めることにより、誤差値が大きい補正区間における検出誤差を低減することができる。つまり、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、補正値情報量の増大を抑えつつ、検出精度を向上することができる。また、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、誤差の大きさに応じて区間幅を変更するため、例えば誤差特性の形状が複雑な場合においても、検出精度を向上することができる。
【００７１】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態として、第４の生成方法により補正値情報を生成する実施形態を説明する。
【００７２】
ところで、エンコーダ装置の誤差特性は、偶数次成分から構成されている場合がある。誤差特性の２次成分は、主に磁気検出素子（１、２、３、４）の位置関係のずれや振幅差が原因で出現している。そのため、誤差特性は、回転位置０度〜１８０度（第１、２象限）と、１８０度〜３６０度（第３、４象限）とのそれぞれの範囲でほぼ同じ形状をしている場合がある。
【００７３】
第３実施形態では、このように誤差特性が繰り返し周期を有している場合（繰り返し誤差波形である場合）に、繰り返し周期に基づいて補正区間を定める実施形態である。
【００７４】
図１０は、第３実施形態による補正値情報の一例を示す概念図である。
図１０（ａ）及び（ｂ）では、比較のために、誤差曲線（誤差特性）が繰り返し周期を有している場合に、第１実施形態による補正値情報を適用した場合の一例を示し、図１０（ｃ）及び（ｄ）では、第３実施形態による補正値情報の一例を示す。
【００７５】
図１０（ａ）及び（ｃ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、エンコーダ誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。また、波形Ｗ８は、誤差特性が繰り返し周期を有している場合の一例を示している。波形Ｗ８において、白四角は、各補正ポイントに対応する補正値（補正点）を示している。
また、図１０（ｂ）及び（ｄ）において、横軸は、回転子６の回転位置である角度（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、補正後誤差（Ａ．Ｕ．）を示している。ここで、図１０（ｂ）の波形Ｗ９は、第１実施形態による補正値情報を適用した場合の補正後誤差を示し、図１０（ｄ）の波形Ｗ１０は、第３実施形態による補正値情報を適用した場合の補正後誤差を示している。
【００７６】
図１０（ａ）において、白四角は、第１実施形態による補正値情報である場合の各補正ポイントに対応する補正値（補正点）を示している。ここで、補正ポイントの数は、位置情報の１周期（３６０度）に対して、例えば、３６である。
これに対して、第３実施形態では、まず、校正装置は、図１０（ｃ）に示すように、誤差特性を繰り返し周期に基づいて、複数の領域Ｔ１及びＴ２に分割する。校正装置は、分割した複数の領域のうちの１つの領域（例えば、領域Ｔ１）において、補正区間を定めて、補正値情報を生成する（第４の生成方法）。すなわち、第４の生成方法において、この補正区間は、誤差特性を繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域のうちの１つの領域において定められる。ここで、補正ポイントの数は、領域Ｔ１（波形Ｗ８ａ）に対して、例えば、３６である。
【００７７】
次に、校正装置は、上述のように領域Ｔ１において定めた補正区間の境界（補正ポイント）に対応する誤差値を補正値（上述した誤差情報）として補正値情報を生成する。つまり、補正値情報は、分割した補正区間の境界（補正ポイント）の位置を示す第２位置情報と、境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する。そして、校正装置は、生成した補正値情報を補正値記憶部３３に記憶させる。
なお、本実施形態では、信号処理部３０（補正処理部３５）は、繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域に対して、１つの領域（領域Ｔ１）において生成された補正値情報に基づいて補正する。つまり、信号処理部３０（補正処理部３５）は、領域Ｔ２に対して補正処理を行う際にも、領域Ｔ１において生成された補正値情報に基づいて、第１位置情報を補正する。
【００７８】
なお、図１０（ｃ）において、波形Ｗ８ｂの領域Ｔ２における補正ポイント（白丸）及び補正値は、波形Ｗ８ｂが、波形Ｗ８ａの繰り返し波形であるため、波形Ｗ８ａの領域Ｔ１における補正ポイント（白四角）及び補正値と同一としてよい。そのため、領域Ｔ２に対して補正処理を行う際にも、領域Ｔ１において生成された補正値情報に基づいて、第１位置情報を補正することができる。
【００７９】
また、第４の生成方法は、第１の生成方法及び第２の生成方法と組み合わせて補正値情報を生成してもよい。図１０（ｄ）において、波形Ｗ１０は、第３の生成方法における効果を説明するために、第１、第２、及び第４の生成方法を組み合わせて適用した場合の補正後誤差を示している。補正後誤差は、補正区間幅が狭い程、低減される傾向がある。本実施形態では、領域Ｔ１に対して３６の補正ポイントが設定されている。そのため、波形Ｗ１０では、図１０（ｂ）の波形Ｗ９に比べて、全領域において誤差が低減される。
【００８０】
以上のように、本実施形態では、誤差特性が繰り返し周期を有している場合に、補正区間が、誤差特性を繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域のうちの１つの領域において定められる。補正値記憶部３３に記憶されている補正値情報は、定められた補正区間に基づいて生成される。また、信号処理部３０（補正処理部３５）は、繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域に対して、１つの領域（領域Ｔ１）において生成された補正値情報に基づいて、第１位置情報を補正する。
補正後誤差は、補正区間幅が狭い程、低減される傾向にある。本実施形態では、繰り返し周期に基づいて分割した領域に対して補正区間を定めることにより、補正区間の区間幅を狭く定めることができる。そのため、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、検出誤差を低減することができる。つまり、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、補正値情報量の増大を抑えつつ、検出精度を向上することができる。また、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、誤差の大きさに応じて区間幅を変更するため、例えば誤差特性の形状が複雑な場合においても、検出精度を向上することができる。
【００８１】
次に、上述の実施形態におけるエンコーダ装置１００を備える駆動装置（モータ装置、アクチュエータ）について説明する。
図１１は、本実施形態における駆動装置ＤＲの概略図である。本実施形態における駆動装置ＤＲは、入力軸ＩＡＸを回転させるモータＭＴＲと、入力軸ＩＡＸに設けられたエンコーダ装置１００と、を備える。
【００８２】
エンコーダ装置１００は、入力軸ＩＡＸ（被駆動体）の回転位置（角度位置）を検出し、駆動装置ＤＲを制御する上位のコントローラに対して回転位置を含む情報をエンコーダ信号として出力する。上位のコントローラは、エンコーダ装置１００から受信したエンコーダ信号をもとに、駆動装置ＤＲを制御する。本実施形態におけるエンコーダ装置１００は回転位置を高精度に検出することができるため、本実施形態における駆動装置ＤＲはモータＭＴＲの入力軸ＩＡＸを高精度に位置制御することができる。
【００８３】
なお、本実施形態における駆動装置ＤＲは、図１２に示すように、モータＭＴＲの入力軸ＩＡＸに減速機ＲＧ（例、遊星歯車式機構）を設ける構成としてもよい。この場合、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、その減速機ＲＧの出力軸ＯＡＸに配置するようにしてもよいし、モータＭＴＲの入力軸ＩＡＸと減速機ＲＧの出力軸ＯＡＸとの両方に配置するようにしてもよい。
【００８４】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記の各実施形態において、第１及び第２の生成方法を組み合わせた形態、第１〜第３の生成方法を組み合わせた形態、及び、第１、第２及び第４の生成方法を組み合わせた形態について説明したが、これに限定されるものではない。第１〜第４の生成方法のうちのいずれか１つ単独で適用する形態でもよいし、第１〜第４の生成方法のうちの複数を組み合わせて適用する形態でもよい。
例えば、第１の生成方法単独により、補正値情報を生成する形態でもよい。この場合、補正値情報は、誤差特性の形状に応じて分割した補正区間の境界（補正ポイント）の位置を示す第２位置情報と、境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する。
【００８５】
また、第１の生成方法において、補正ポイントと誤差特性の極値とを一致させる形態を説明したが、補正後の誤差特性結果が最小になるように補正ポイントの位相をずらす形態でもよい。
また、第２の生成方法において、最小二乗法による直線近似を用いる形態を説明したが、対数近似、多項式近似などを用いる形態でもよいし、他の近似方式を用いる形態でもよい。
また、第４の生成方法において、繰り返し周期に基づいて分割した領域の数（分割数Ｎ）を“２”とした形態を説明したが、これに限定されるものでなかく、分割数Ｎは、“３”以上とする形態でもよい。
また、上記の各実施形態において、補正値情報を校正装置が生成する形態を説明したが、エンコーダ装置１００が補正値情報を生成する形態でもよいし、人の手によって補正値情報が生成される形態でもよい。また、本実施形態におけるエンコーダ装置１００が上述の校正装置を備える形態でもよい。
【００８６】
また、上記の各実施形態において、エンコーダ装置１００は、ホール素子を４個備える形態を説明したが、２個備える形態でもよい。また、エンコーダ装置１００は、磁気式に限定されるものではなく、光学式のセンサーを備える光検出式や、磁気式と光検出式との両方を備える形態でもよい。
【００８７】
また、エンコーダ装置１００は、絶対位置情報を示すアブソリュートパターンと、相対位置情報を示すインクリメンタルパターンとを備える形態でもよい。この場合、インクリメンタルパターンによって検出された二相信号に基づいて内挿処理して生成した相対位置情報と、アブソリュートパターンによって検出された信号に基づいて生成された位置情報とを合成して第１位置情報を生成する。信号処理部３０は、この内挿処理において発生する誤差を示す内挿誤差を、上記の各実施形態における補正値情報に基づいて補正する形態でもよいし、第１位置情報における累積誤差を、上記の各実施形態における補正値情報に基づいて補正する形態でもよい。
この内挿誤差と累積誤差とのいずれか、又は両方を上記の各実施形態における補正値情報に基づいて補正することにより、本実施形態におけるエンコーダ装置１００は、補正値情報量の増大を抑えつつ、検出精度を向上することができる。なお、この場合の内挿誤差に適用する場合には、補正値情報量は、各補正ポイントにおける誤差情報と、内装処理における一周期のうちのＩＤ（アイディ）情報を第２位置情報として関連つけて、補正値記憶部３３に記憶される。
【００８８】
また、上記の各実施形態において、エンコーダ装置１００は、回転角度を検出するロータリ式のエンコーダの形態について説明したが、リニア式のエンコーダに適用してもよい。
また、上記の各実施形態において、信号処理部３０が補正値記憶部３３を備える形態を説明したが、信号処理部３０の外部に補正値記憶部３３を備える形態でもよい。また、角度シフト情報部３２は、補正値記憶部３３に角度シフト情報を出力する形態を説明したが、位置情報生成部３１又は補正処理部３５に出力する形態でもよい。また、信号処理部３０は、角度シフト情報部３２を備えない形態でもよい。
【００８９】
また、上記の各実施形態において、補正量算出部３４は、直線補間の手法を用いて、補正値を算出する形態を説明したが、多項式補間などの他の手法を用いて補正値を算出する形態でもよい。
また、上記の各実施形態において、信号処理部３０の各部は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて、プログラムによって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
６…回転子、２０…検出部、３０…信号処理部、３３…補正値記憶部、１００…エンコーダ装置、ＤＲ…駆動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、
前記位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、
前記信号に基づいて前記第１位置情報を生成し、生成した前記第１位置情報を、前記記憶部から読み出した前記補正値情報に基づいて補正する信号処理部と
を備え、
前記補正値情報は、
前記位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、
前記誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した前記区間の境界ごとに、当該境界の前後の区間における前記誤差特性に基づいて生成された前記境界における近似値を平均して生成された誤差情報と、前記境界の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有する、
ことを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項２】
前記区間は、前記誤差特性の形状に応じて定められる
ことを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項３】
前記複数の区間のうち少なくとも１つは、前記境界と前記誤差特性の極値とを一致させて定められる
ことを特徴にする請求項１又は請求項２に記載のエンコーダ装置。
【請求項４】
前記区間は、前記区間における位置情報の誤差の大きさに応じた区間幅にそれぞれ定められる
ことを特徴とする請求項２に記載のエンコーダ装置。
【請求項５】
前記区間は、
前記誤差特性が繰り返し周期を有している場合に、前記誤差特性を前記繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域のうちの１つの領域において定められ、
前記信号処理部は、
前記１つの領域において生成された前記補正値情報に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項６】
前記信号処理部は、
前記信号に基づいた内挿処理において発生する誤差を示す内挿誤差を、前記補正値情報に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項７】
前記信号処理部は、
前記第１位置情報における累積誤差を、前記補正値情報に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項８】
被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、
前記位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、
前記信号に基づいて前記第１位置情報を生成し、生成した前記第１位置情報を、前記記憶部から読み出した前記補正値情報に基づいて補正する信号処理部と
を備え、
前記補正値情報は、
前記位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、
前記誤差特性の形状に応じて前記誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した前記区間の境界の位置を示す第２位置情報と、前記境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する、
ことを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項９】
前記複数の区間のうち少なくとも１つは、前記境界と前記誤差特性の極値とを一致させて定められる
ことを特徴にする請求項８に記載のエンコーダ装置。
【請求項１０】
前記区間は、前記区間における位置情報の誤差の大きさに応じた区間幅にそれぞれ定められる
ことを特徴とする請求項８に記載のエンコーダ装置。
【請求項１１】
前記区間は、
前記誤差特性が繰り返し周期を有している場合に、前記誤差特性を前記繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域のうちの１つの領域において定められ、
前記信号処理部は、
前記１つの領域において生成された前記補正値情報に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のエンコーダ装置を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項１】
被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、
前記位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、
前記信号に基づいて前記第１位置情報を生成し、生成した前記第１位置情報を、前記記憶部から読み出した前記補正値情報に基づいて補正する信号処理部と
を備え、
前記補正値情報は、
前記位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、
前記誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した前記区間の境界ごとに、当該境界の前後の区間における前記誤差特性に基づいて生成された前記境界における近似値を平均して生成された誤差情報と、前記境界の位置を示す第２位置情報とが関連付けられた情報を有する、
ことを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項２】
前記区間は、前記誤差特性の形状に応じて定められる
ことを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項３】
前記複数の区間のうち少なくとも１つは、前記境界と前記誤差特性の極値とを一致させて定められる
ことを特徴にする請求項１又は請求項２に記載のエンコーダ装置。
【請求項４】
前記区間は、前記区間における位置情報の誤差の大きさに応じた区間幅にそれぞれ定められる
ことを特徴とする請求項２に記載のエンコーダ装置。
【請求項５】
前記区間は、
前記誤差特性が繰り返し周期を有している場合に、前記誤差特性を前記繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域のうちの１つの領域において定められ、
前記信号処理部は、
前記１つの領域において生成された前記補正値情報に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項６】
前記信号処理部は、
前記信号に基づいた内挿処理において発生する誤差を示す内挿誤差を、前記補正値情報に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項７】
前記信号処理部は、
前記第１位置情報における累積誤差を、前記補正値情報に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項８】
被駆動体の位置に対応する信号を出力する検出部と、
前記位置を示す第１位置情報を補正する補正値情報を記憶する記憶部と、
前記信号に基づいて前記第１位置情報を生成し、生成した前記第１位置情報を、前記記憶部から読み出した前記補正値情報に基づいて補正する信号処理部と
を備え、
前記補正値情報は、
前記位置に対応して測定された位置情報の誤差を示す誤差特性に基づいて生成された情報であって、
前記誤差特性の形状に応じて前記誤差特性を所定の位置情報における複数の区間に分割し、分割した前記区間の境界の位置を示す第２位置情報と、前記境界において測定された誤差情報とが関連付けられた情報を有する、
ことを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項９】
前記複数の区間のうち少なくとも１つは、前記境界と前記誤差特性の極値とを一致させて定められる
ことを特徴にする請求項８に記載のエンコーダ装置。
【請求項１０】
前記区間は、前記区間における位置情報の誤差の大きさに応じた区間幅にそれぞれ定められる
ことを特徴とする請求項８に記載のエンコーダ装置。
【請求項１１】
前記区間は、
前記誤差特性が繰り返し周期を有している場合に、前記誤差特性を前記繰り返し周期に基づいて分割した複数の領域のうちの１つの領域において定められ、
前記信号処理部は、
前記１つの領域において生成された前記補正値情報に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のエンコーダ装置を備えることを特徴とする駆動装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１６３４３６（Ｐ２０１２−１６３４３６Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０３６（Ｐ２０１１−２４０３６）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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