JP5398064B2 - インピーダンス整合装置及びインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造装置に用いるプラズマ処理装置等において、高周波電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図るために用いるインピーダンス整合装置、及び該インピーダンス整合装置に用いる可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査する検査装置に関するものである。

高周波電源からプロセスチャンバ内に設けられたプラズマ発生装置等の負荷に電力を供給する場合には、例えば特許文献１に示されているように、負荷からの電力の反射を無くして負荷に効率よく電力を供給するために、高周波電源と負荷との間にインピーダンス整合装置を設けて、電源の出力インピーダンスと負荷のインピーダンスとを整合させるようにしている。

インピーダンス整合装置は、電源と負荷との間に設けられて電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される可変インピーダンス素子と、モータを駆動源として可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構と、インピーダンスの整合を図るために必要な操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、可変インピーダンス素子の操作軸の位置を目標位置設定部で設定された目標位置に一致させるようにモータを制御するモータ制御部とを備えていて、高周波電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図るために可変インピーダンス素子の操作軸を制御する。可変インピーダンス素子としては、可変コンデンサや、可変インダクタが用いられる。

例えば、特許文献１に示されたインピーダンス整合装置は、高周波電源から負荷に入力される入力電圧及び入力電流と、該入力電圧と入力電流との間の位相差とを検出する入力検出部と、高周波電源の出力端子間に対して並列に接続された第１の可変コンデンサと、高周波電源の一方の出力端子と負荷の一端との間に接続された第２の可変コンデンサと、第１の可変コンデンサ及び第２の可変コンデンサのそれぞれに対して設けられた第１及び第２のモータを備えてこれらのモータを駆動源として第１の可変コンデンサ及び第２の可変コンデンサの操作軸を操作する操作機構と、入力検出部により検出される入力電圧及び入力電流から求められる電源の出力インピーダンスの値に基づいて第１の可変コンデンサの操作軸の位置を目標位置とするように制御するモータ制御部と、入力検出部により検出される入力電圧及び入力電流の位相差に基づいて第２の可変コンデンサの操作軸の位置を目標位置とするようにモータを制御するモータ制御部とを備えている。特許文献２や特許文献３に示されているように、第１の可変コンデンサ及び第２の可変コンデンサとしては、多くの場合、真空容器内に固定電極と可動電極とを封入した真空可変コンデンサが用いられている。

インピーダンス整合装置に用いる真空可変コンデンサなどの可変インピーダンス素子は、使用に伴って操作軸の潤滑剤（グリスなど）が固化していき、操作軸からモータにかかる負荷トルクが増大していく。また操作軸とその軸受け部との間の接触部の機械的な摩耗や、操作軸の回転変位を可変インピーダンス素子の可動部（可変コンデンサの場合には可動電極）に伝達する変位伝達機構を構成する部品の機械的摩耗によっても、操作軸からモータにかかる負荷トルクが増大していく。特に、操作軸の回転変位をネジ機構により直線変位に変換して真空室内に配置された可動電極に伝達するように構成された真空可変コンデンサの場合には、ネジ機構を構成しているネジのうち、真空室内に配置された可動電極に結合されている一方のネジに真空室側から常時吸引力が作用して、ネジ機構を構成しているネジ同士の接触部に偏った力がかかるため、比較的短期間でネジ山の摩耗が進行して、操作軸を操作するために必要なトルクが増大していく。本明細書では、上記のように、可変インピーダンス素子の操作軸の潤滑剤が固化したり、操作軸の回転変位を可変インピーダンス素子の可動部に伝達する変位伝達機構の構成部品が摩耗したりして、可変インピーダンス素子を操作するために必要なトルクが大きくなっていく状態を可変インピーダンス素子の機構部の劣化と呼ぶ。

上記のように、可変インピーダンス素子の機構部の劣化によりモータにかかる負荷トルクが過大になり、モータの駆動能力の限界を超えると、操作軸を回転させることができなくなるため、インピーダンスの整合を図ることができなくなる。例えば、可変インピーダンス素子を操作するモータとしては、パルスモータや、ステッピングモータを用いることが多いが、これらのモータを用いた場合には、モータにかかる負荷トルクが増大していくと、やがて駆動パルスとモータの回転との同期をとることができない脱調状態になり、モータを回転させることができなくなる。従来は、可変インピーダンス素子の機構部の劣化が、寿命に近い状態まで進んだ際にもその操作を可能にするように、モータの出力トルクを十分に大きい値（一定値）に設定していた。

可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進み、モータにより可変インピーダンス素子を操作することができなくなった場合には、可変インピーダンス素子を交換したり、その機構部の部品を交換したりする等のメンテナンスを行う必要がある。またメンテナンスの際には、インピーダンス整合装置の再調整を行うことが必要になる。可変インピーダンス素子を操作することができなくなった場合に、インピーダンス整合装置全体を交換することもあるが、その場合にもインピーダンス整合装置の再調整が必要であり、その作業には長時間を要する。

特開２００１−１６７７９号公報 特開平１１−９７２９３号公報 特開平１０−１０６８８８号公報

上記のように可変インピーダンス素子の機構部の劣化によりモータにかかる負荷トルクが増大して、可変インピーダンス素子の操作を正常に行うことができなくなった場合には、電源と負荷のインピーダンス整合ができなくなるため、整合装置の修理や交換などのメンテナンス作業を行う必要があり、その作業に長い時間を要する。

整合装置の本来の役割である整合動作が機能しなくなると、半導体製造プロセス等を中断することになるが、その様な事態は極力避ける努力が必要である。そのため、従来は、可変インピーダンス素子の劣化時期を予測して、そのメンテナンス周期を短く設定したり、整合装置の交換を早めに行う等の対応を推奨していたが、使用条件によっては、過剰にメンテナンスを行うことになり、更なる改善を行う余地がある。

可変インピーダンス素子のメンテナンス周期を必要以上に短く設定したり、装置の交換を早めに行ったりすることなく、インピーダンス整合装置の性能の維持を経済的に図るためには、インピーダンス整合装置の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを的確に検査することができるようにしておくことが好ましい。ここで、「インピーダンス整合装置の機構部の状態が正常な状態から外れている状態」とは、メンテナンス時期が近い状態、寿命が近い状態、機構部が故障している状態などである。

通常、機械的な可動部を有する装置の機構部が正常であるか否かの判定は、装置の運転時間により行っている。しかしながら、インピーダンス整合装置の場合は、可変インピーダンス素子の操作軸が操作される時間や回数が負荷の状態により大きく異なり、予測が不能であるため、装置の運転時間からその機構部が正常であるか否かを的確に判定することは困難である。

本発明の目的は、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査する機能を有するインピーダンス整合装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを、可変インピーダンス素子単体の状態で検査することができるインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置を提供することにある。

本願には、上記の課題を解決するために第１ないし第１４の発明が開示される。以下図９ないし図１１に示したブロック図を用いて、第１ないし第１４の発明の構成及びそれぞれの発明により本発明の課題が解決される理由を説明する。
図９は、本願に開示された第１の発明、第２の発明、第８の発明及び第９の発明の構成を示すブロック図であり、図１０は、第３の発明、第４の発明、第１０の発明及び第１１の発明の構成を示すブロック図である。また図１１は第５の発明、第６の発明、第７の発明、第１２の発明、第１３の発明及び第１４の発明の構成を示すブロック図である。

（１）第１の発明
本願に開示された第１の発明は、図９に示されているように、電源と負荷との間に設けられて電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子３と、モータを駆動源として可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構７と、操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部９と、操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８と、操作軸位置検出部８により検出される操作軸の現在位置と目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるようにモータを制御するモータ制御部１３とを備えたインピーダンス整合装置を対象としたものである。

本発明は、以下の要素を備えたことを特徴としている。
（１．１）操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせて、操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求める判定対象値検出部１６。
（１．２)判定対象値を判定基準値と比較して、判定対象値が前記判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子３の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５。

なお図９においては、目標位置設定部９が、操作軸の目標位置を演算する目標位置演算部９Ａと、操作軸位置検出部８により検出された操作軸の現在位置と目標位置演算部９Ａにより演算された目標位置との間に存在する偏差を演算する偏差演算部９Ｂと、演算された偏差を零に近づけるために必要なモータの駆動量を演算する駆動量演算部９Ｃとにより構成されているが、これはあくまでも目標位置設定部９の構成の一例を示したものであり、第１の発明は、目標位置設定部９を図示のように構成する場合に限定されない。

また図９においては、モータ制御部１３が、モータの出力トルクを設定する出力トルク設定部１２と、モータの出力トルクを設定されたトルクとするようにモータに流す駆動電流の大きさを調整する機能を有するモータ駆動部１０とにより構成されているが、第１の発明は、モータ制御部１３を図示のように構成する場合に限定されない。

可変インピーダンス素子３を操作するために必要なトルクは、可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進行するにつれて大きくなっていき、可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進むにつれて可変インピーダンス素子を操作するために必要なモータの出力トルクが大きくなっていく。そのため、可変インピーダンス素子３の操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせた場合に操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値は、可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進むにつれて大きくなっていく。また新品の可変インピーダンス素子であっても、その機構部に異常があるときには、機構部が正常である場合に比べて、該可変インピーダンス素子の操作に必要なトルクが大きくなっているため、上記残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値は大きい値を示す。

従って、残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにすると、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを的確に判定することができる。

上記のように、インピーダンス整合装置に、可変インピーダンス素子の機構部が正常であるか否かを検査する機能を持たせておくと、可変インピーダンス素子を取り外すことなく可変インピーダンス素子の機構部の検査を行うことができるため、インピーダンス整合装置のメンテナンス時に作業工数の削減を図ることができる。またインピーダンス整合装置を出荷する際に可変インピーダンス素子の機構部が正常であるか否かを簡単にチェックできるため、仕様を満たさない製品が出荷されるのを防ぐことができる。

更に、上記のように、インピーダンス整合装置に可変インピーダンス素子の検査を行う機能を持たせておくと、可変インピーダンス素子を交換する際に、その場で新品の可変インピーダンス素子の検査を行うことができるため、機構部に欠陥がある可変インピーダンス素子を誤って取り付けるおそれを無くすことができる。

上記の構成では、残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにした。しかしながら本発明は上記の構成に限定されるものではなく、以下に示す第２の発明のように、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値としても同様の目的を達成することができる。

（２）第２の発明
第２の発明は、第１の発明が対象とするインピーダンス整合装置と同様のインピーダンス整合装置を対象としたもので、第２の発明の構成も、図９のブロック図で表すことができる。第２の発明は、以下の要素を備えたことを特徴とする。
（２．１）可変インピーダンス素子３の操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部１３に行わせて、操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として求める判定対象値検出部１６。
（２．２）判定対象値を判定基準値と比較して、判定対象値が判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５。

第２の発明の構成は、モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として用いる点を除き、第１の発明の構成と同様である。

可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進行するにつれて可変コンデンサを操作するために必要なモータの出力トルクが大きくなっていくため、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせた場合に操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値も、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて大きくなっていく。

また新品の可変コンデンサであっても、その機構部に異常があるときには、機構部が正常である場合に比べて、該可変コンデンサを操作するために必要なトルクが大きくなっているため、上記残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値が大きい値を示す。

従って、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにすると、可変コンデンサの機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを的確に判定することができる。

第２の発明で用いる目標位置設定部９及びモータ制御部１３も、図９に示した例に限定されない。

（３）第３の発明
第３の発明は、図１０に示されているように、電源と負荷との間に設けられて電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子３と、モータを駆動源として可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構７と、操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８と、操作軸の目標位置を設定するとともに設定した目標位置と操作軸位置検出部８により検出された操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要なモータの駆動量を演算する目標位置設定部９と、モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部１２及びトルク設定信号に応じてモータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部１０を備えて、モータの出力トルクをトルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態でモータを目標位置演算部９Ａにより演算された駆動量だけ回転させるようにモータ駆動部１０を制御するモータ制御部１３と、操作軸の目標位置と現在位置とを監視してモータ制御部による制御が行われた時点での目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部１１とを備えたインピーダンス整合装置を対象とする。

本発明は、以下の要素を備えたことを特徴とする。
（３．１）可変インピーダンス素子３の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部１３によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程をトルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部１６。
（３．２）判定対象値または判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５。

検査対象範囲でモータ制御部１３によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせた場合に、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさは、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を与えるものである。従って上記のようにして求めた判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較すると、該判定対象値または出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを検出することができる。

上記のように構成すると、インピーダンス整合装置に備わっている異常判定部を利用して、判定対象値を求めることができるため、判定対象値を求めるための処理を簡単にすることができ、検査を行うための処理を簡単にすることができる。

（４）第４の発明
第４の発明は、第３の発明が対象とするインピーダンス整合装置と同様のインピーダンス整合装置を対象としたもので、第４の発明の構成も、図１０のブロック図で表すことができる。第４の発明は、以下の要素を備えたことを特徴とする。
（４．１）可変インピーダンス素子３の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部１３によりモータを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部１６。
（４．２）判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５。

検査対象範囲においてモータ制御部によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさは、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を与えるものである。

可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進行するにつれて可変コンデンサを操作するために必要なモータの出力トルクが大きくなっていくため、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせた場合に操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値も、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて大きくなっていく。

従って、上記のように、検査対象範囲においてモータ制御部によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせた場合に初めて異常判定が行われたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求めて、この判定対象値を判定基準値と比較するようにすることによっても、可変コンデンサの機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを的確に判定することができる。

本発明のように構成する場合も、インピーダンス整合装置に備わっている異常判定部を利用して、判定対象値を求めることができるため、判定対象値を求めるための処理を簡単にして、検査を行うための処理を簡単にすることができる。

（５）第５の発明
第５の発明は、図１１のブロック図に示されているように、電源と負荷との間に設けられて電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子３と、モータを駆動源として可変インピーダンス素子３の操作軸を操作する操作機構７と、操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部９と、操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８と、モータの出力トルクを設定されたトルクに等しくした状態で操作軸位置検出部８により検出される操作軸の現在位置と位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるようにモータを制御して操作軸の位置制御を行うモータ制御部１３とを備えたインピーダンス整合装置を対象とする。

本発明は、下記の構成を有する。
（５．１）可変インピーダンス素子３の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように目標位置設定部９及びモータ制御部１３を制御する検査制御部３０と、検査の結果を出力する検査結果出力部１５とが設けられる。
（５．２）検査制御部３０は、可変インピーダンス素子３の検査を行う際に、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変インピーダンス素子３の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値を検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変インピーダンス素子３の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して操作軸の位置を目標位置に近づける検査時位置制御を目標位置設定部９及びモータ制御部１３に行わせるように構成される。
（５．３）検査結果出力部１５は、上記検査時位置制御が行われた際に操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差の大きさから可変インピーダンス素子３の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成される。

本発明による場合、可変インピーダンス素子の操作軸の位置制御が完了した時点での該操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容範囲内にあるときに、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲にあると判定することができ、可変インピーダンス素子の操作軸の位置制御が完了した時点での該操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容範囲の上限を超えているときに可変にピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲を外れていると判定することができる。

また上記のように検査時トルクを一定とした場合、可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進むにつれて、残留偏差の大きさが大きくなるため、残留偏差の大きさに可変インピーダンス素子の機構部の劣化の状態が反映される。従って、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れたとの判定がされるまでの間に得られる残留偏差のデータを記憶させておくと、その残留偏差の値から可変インピーダンス素子の機構部の劣化の進み具合を予測することができる。

本発明によると、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で検査対象範囲に亘って一度検査時位置制御を行わせるだけで、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査することができ、モータの出力トルクを変更しながらモータ制御を何度も繰り返し行なう必要がないので、可変にピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲を外れているか否かを短時間で判定することができる。

第５の発明においても、目標位置設定部９及びモータ制御部１３の構成は、図１１に示された構成に限定されない。

（６）第６の発明
第６の発明は、第５の発明が対象とするインピーダンス整合装置と同様のインピーダンス整合装置を対象としたもので、第６の発明の構成も、図１１のブロック図で表すことができる。

本発明は、下記の構成を有する。
（６．１）可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように前記目標位置設定部及びモータ制御部を制御する検査制御部３０と、検査の結果を出力する検査結果出力部１５とが設けられている。
（６．２）検査制御部３０は、可変インピーダンス素子３の検査を行う際に、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変インピーダンス素子の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して操作軸の位置を目標位置に近づける検査時位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせるように構成される。
（６．３）検査結果出力部１５は、検査時位置制御が行われた際に操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差の大きさから可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成される。

第５の発明においては、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの「最小値」を検査時トルクとするのに対して、第６の発明においては、「最小値よりも大きなトルク」を検査時トルクとしている。

本発明による場合も、可変インピーダンス素子の操作軸の位置制御が完了した時点での該操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容範囲内にあるときに、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲にあると判定することができ、可変インピーダンス素子の操作軸の位置制御が完了した時点での該操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容範囲の上限を超えているときに可変にピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲を外れていると判定することができる。

本発明による場合も、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、検査対象範囲に亘って一度検査時位置制御を行わせるだけで、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査することができ、モータの出力トルクを変更しながらモータ制御を繰り返し行なう必要がないので、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲を外れているか否かを短時間で判定することができる。

本発明による場合には、可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値を検査時トルクとする場合よりも、可変インピーダンス素子の機構部の劣化が更に進んだ状態になってから、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れたとの判定がされることになるため、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れたとの判定がされるまでの間に、第５の発明による場合よりも更に多くの残留偏差のデータを得ることができ、可変インピーダンス素子の機構部の劣化の進み具合を予測するためのデータをより多く得ることができる。

第６の発明においても、目標位置設定部９及びモータ制御部１３の構成は、図１１に示された構成に限定されない。

（７）第７の発明
第７の発明は、第５の発明及び第６の発明に適用されるもので、本発明においては、図１１に示されているように、検査時位置制御が行われた際に操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差を出力する残留偏差出力部３１が更に設けられる。

このように残留偏差出力部を設けておくと、出力された残留偏差の大きさから可変インピーダンス素子の操作機構部の寿命が近いか否かを判定することが可能になる。特に、本発明を第６の発明に適用した場合には、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとするため、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているとの検査結果が出されるまでの間により多くの残留偏差についてのデータを得ることができ、随時検査を行って残留偏差についてのデータを記憶させておくことにより、操作機構の劣化の状態の予測を余裕を持って行うことができる。

（８）第８の発明
第８の発明は、インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置を対象としたものである。本発明においては、第１の発明と同様な技術思想に基づいて、可変インピーダンス素子が正常であるか否かの検査を行う。従って、本発明の構成も図９のブロック図で表すことができる。

本発明は、以下の要素を備えたことを特徴とする。
（８．１）モータを駆動源として、検査の対象とする可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構７。
（８．２）操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部９。
（８．３）操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８。
（８．４）操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるようにモータを制御するモータ制御部１３。
（８．５）操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせて操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求める判定対象値検出部１６。
（８．６）判定対象値を判定基準値と比較して、判定対象値が判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５。

本発明によると、インピーダンス整合装置に組み込まれる前の可変インピーダンス素子の単品を検査対象として、その機構部の状態が正常な範囲にあるか否かを検査することができるため、インピーダンス整合装置を組立てる際に可変インピーダンス素子の機構部の性能のチェックを行うことができ、機構部に異常がある可変インピーダンス素子が装置に組み込まれるおそれを無くすことができる。また可変インピーダンス素子のメンテナンス時に、可変インピーダンス素子をインピーダンス整合装置から外した状態でその機構部の性能を確認できるため、メンテナンス作業を容易にすることができる。

第８の発明において、目標位置設定部９及びモータ制御部１３の構成は、図９に示された構成に限定されない。

（９）第９の発明
第９の発明は、インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置を対象としたもので、本発明においては、第２の発明と同様な技術思想に基づいて検査を行う。従って本発明の構成も、図９により表すことができる。

本発明は下記の要素を備えたことを特徴とする。
（９．１）モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子３の操作軸を操作する操作機構７。
（９．２）操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部９。
（９．３）操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８。
（９．４）操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御するモータ制御部１３。
（９．５）操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部１３に行わせて前記操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、前記モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、前記残留偏差が許容値を超える状態を招く前記モータの出力トルクの最大値を判定対象値として求める判定対象値検出部１６。
（９．６）判定対象値を判定基準値と比較して、判定対象値が判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５。

本発明によっても、インピーダンス整合装置に組み込まれる前の可変インピーダンス素子の単品を検査対象として、その機構部の状態が正常な範囲にあるか否かを検査することができる。また可変インピーダンス素子のメンテナンス時に、可変インピーダンス素子をインピーダンス整合装置から外した状態でその機構部の性能を確認できる。

第９の発明においても、目標位置設定部９及びモータ制御部１３の構成は、図９に示された構成に限定されない。

（１０）第１０の発明
第１０の発明も、インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置を対象とする。本発明は、第３の発明と同様な技術思想に基づいて検査を行うものであり、その構成は、図１０のブロック図により表すことができる。

本発明は、下記の要素を備えたことを特徴としている。
（１０．１）モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子３の操作軸を操作する操作機構。
（１０．２）操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８。
（１０．３）操作軸の目標位置を設定するとともに設定した目標位置と操作軸位置検出部により検出された操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要なモータの駆動量を演算する目標位置設定部９。
（１０．４）モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部１２及びトルク設定信号に応じてモータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部１０を備えて、モータの出力トルクをトルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態でモータを目標位置演算部により演算された駆動量だけ回転させるようにモータ駆動部１０を制御するモータ制御部１３。
（１０．５）操作軸の目標位置と現在位置とを監視してモータ制御部による制御が行われた時点での目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部１１。
（１０．６）可変インピーダンス素子３の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲で前記モータ制御部によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程をトルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部１６。
（１０．７）判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５。

上記のように構成すると、第３の発明と同じ原理で、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることの検査を行うことができる。

（１１）第１１の発明
第１１の発明も、インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置に係わるもので、第４の発明と同じ技術思想に基づいて検査を行うものである。第１１の発明の構成も、図１０のブロック図で表すことができる。

本発明は、以下の要素を備えたことを特徴とする。
（１１．１）モータを駆動源として可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構。
（１１．２）操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部。
（１１．３）操作軸の目標位置を設定して設定した目標位置と操作軸位置検出部により検出された操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要なモータの駆動量を演算する目標位置設定部。
（１１．４）モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部及びトルク設定信号に応じてモータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部を備えて、モータの出力トルクをトルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態でモータを目標位置演算部により演算された駆動量だけ回転させるようにモータ駆動部を制御するモータ制御部。
（１１．５）操作軸の目標位置と現在位置とを監視してモータ制御部による制御が行われた時点での目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部。
（１１．６）可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲で前記モータ制御部によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部。
（１１．７）判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部。

上記のように構成すると、第４の発明と同じ原理で、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることの検査を行うことができる。

（１２）第１２の発明
第１２の発明も、インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置を対象とする。本発明は、第５の発明と同様な技術思想に基づいて検査を行うものであり、その構成は、図１１のブロック図により表すことができる。

本発明は、以下の特徴を有している。
（１２．１）モータを駆動源として可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構７を備えている。
（１２．２）操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部９を備えている。
（１２．３）操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８を備えている。
（１２．４）操作軸位置検出部８により検出される操作軸の現在位置と目標位置設定部９により設定された目標位置との偏差を零に近づけるようにモータを制御して操作軸の位置制御を行うモータ制御部１３を備えている。
（１２．５）可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように目標位置設定部９及びモータ制御部１３を制御する検査制御部３０を備えている。
（１２．６）検査の結果を出力する検査結果出力部を備えている。
（１２．７）検査制御部３０は、可変インピーダンス素子３の検査を行う際に、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値を検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変インピーダンス素子の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して目標位置設定部及びモータ制御部に操作軸の位置制御を行わせるように構成される。
（１２．８）検査結果出力部１５は、検査制御部３０がモータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態での操作軸の位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせているときに生じる残留偏差の大きさから可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成される。

上記のように構成すると、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、モータ制御部による制御を一度行うだけで、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査することができるため、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲にあるか否かの検査を短時間で行うことができる。

第１２の発明において、目標位置設定部９及びモータ制御部１３の構成は、図１１に示された構成に限定されない。

（１３）第１３の発明
第１３の発明も、インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置を対象とする。本発明においては、第６の発明と同様の技術思想に基づいて検査を行う。従ってその構成は、図１１のブロック図により表すことができる。

本発明は下記の点を特徴とする。
（１３．１）モータを駆動源として可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構１７を備えていること。
（１３．２）操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部９を備えていること。
（１３．３）操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８を備えていること。
（１３．４）操作軸位置検出部８により検出される操作軸の現在位置と目標位置設定部９により設定された目標位置との偏差を零に近づけるようにモータを制御して操作軸の位置制御を行うモータ制御部１３を備えていること。
（１３．５）可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように目標位置設定部及びモータ制御部１３を制御する検査制御部３０を備えていること。
（１３．６）検査の結果を出力する検査結果出力部１５を備えていること。
（１３．７）検査制御部３０は、可変インピーダンス素子の検査を行う際に、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変インピーダンス素子の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して目標位置設定部及びモータ制御部に操作軸の位置制御を行わせるように構成されること。
（１３．８）検査結果出力部１５は、検査制御部がモータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態での操作軸の位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせているときに生じる残留偏差の大きさから可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成されていること。

第１３の発明においても、目標位置設定部９及びモータ制御部１３の構成は、図１１に示された構成に限定されない。

（１４）第１４の発明
第１４の発明は、第１２の発明または第１３の発明に適用されるもので、本発明においては、検査制御部３０が目標位置設定部９及びモータ制御部１３を制御しているときに生じる残留偏差の大きさを出力する残留偏差出力部３１が更に設けられている。

このように残留偏差出力部３１を設けておくと、インピーダンス整合装置に組み込まれている可変インピーダンス素子を取り外してメンテナンスを行う際に、残留偏差の大きさから、可変インピーダンス素子の寿命予測などの解析を行うことができる。

第１の発明によれば、モータ制御部により操作軸の位置を目標位置に近づける制御を行った際に生じる残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較することにより、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを判定するようにしたので、インピーダンス整合装置に可変インピーダンス素子の機構部の状態を的確に検査する機能を持たせることができる。

また第２の発明によれば、モータ制御部により操作軸の位置を目標位置に近づける制御を行った際に生じる残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較することにより、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを判定するようにしたので、インピーダンス整合装置に可変インピーダンス素子の機構部の状態を的確に検査する機能を持たせることができる。

第３の発明においては、操作軸の目標位置と現在位置とを監視してモータ制御部による制御が行われた時点での目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部がインピーダンス整合装置に設けられている場合に、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲においてモータ制御部によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程をトルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求め、この判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力するようにしたので、インピーダンス整合装置に備わっている異常判定部を利用して、判定対象値を求めることができ、検査を行うための処理を簡単にすることができる。

また第４の発明においては、インピーダンス整合装置に異常判定部が設けられている場合に、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲においてモータ制御部によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求め、この判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を得るようにしたので、インピーダンス整合装置に備わっている異常判定部を利用して、判定対象値を求めることができ、判定対象値を求めるための処理を簡単にすることができる。

第５の発明においては、可変インピーダンス素子の検査を行う際に、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値を検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変インピーダンス素子の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して操作軸の位置を目標位置に近づける検査時位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせる検査制御部と、検査時位置制御が行われた際に操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差の大きさから可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力する検査結果出力部とを設けたので、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で検査時位置制御を行わせるだけで、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査することができ、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲にあるか否かの検査を短時間で行うことができる。

また第６の発明によれば、可変インピーダンス素子の検査を行う際に、可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変インピーダンス素子の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して操作軸の位置を目標位置に近づける検査時位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせる検査制御部と、検査時位置制御が行われた際に操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差の大きさから可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力する検査結果出力部とを設けたため、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、検査時位置制御を行わせるだけで、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査することができ、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な範囲にあるか否かの検査を短時間で行うことができる。

第７の発明によれば、第５の発明または第６の発明の構成に加えて更に、検査時位置制御が行われた際に操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差を出力する残留偏差出力部が設けられているので、出力された残留偏差の大きさから可変インピーダンス素子の操作機構部の寿命が近いか否かを判定することができる。特に、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとした場合には、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているとの検査結果が出されるまでの間により多くの残留偏差についてのデータを得ることができるため、随時検査を行って残留偏差についてのデータを得ることにより、操作機構の寿命の予測を余裕を持って行うことができる。

第１ないし第７の発明によれば、インピーダンス整合装置に、可変インピーダンス素子の機構部が正常であるか否かを検査する機能を持たせたことにより、可変インピーダンス素子の機構部の検査を可変インピーダンス素子を取り外すことなく行うことができるため、インピーダンス整合装置のメンテナンス作業の工数の削減を図ることができる。

また本発明によれば、インピーダンス整合装置を出荷する際に可変インピーダンス素子の機構部が正常であると否かを簡単にチェックできるため、仕様を満たさない製品が出荷されるのを防ぐことができる。

更に本発明によれば、インピーダンス整合装置に可変インピーダンス素子の検査を行う機能を持たせたので、可変インピーダンス素子を交換する際に、その場で新品の可変インピーダンス素子の検査を行うことができ、機構部に欠陥がある可変インピーダンス素子を誤って取り付けるおそれを無くすことができる。

また第８の発明、第９の発明、第１０の発明、第１１の発明、第１２の発明または第１３の発明によれば、インピーダンス整合装置に組み込まれる前の可変インピーダンス素子の単品を検査対象として、その機構部の状態が正常な範囲にあるか否かを検査することができるので、インピーダンス整合装置を組立てる際に可変インピーダンス素子の機構部の性能のチェックを行うことができ、機構部に異常がある可変インピーダンス素子が装置に組み込まれるおそれを無くすことができる。また可変インピーダンス素子のメンテナンス時に、可変インピーダンス素子をインピーダンス整合装置から外した状態でその機構部の性能を確認できるため、メンテナンス作業を容易にすることができる。

第１４の発明によれば、検査制御部が目標位置設定部及びモータ制御部を制御しているときに生じる残留偏差の大きさを出力する残留偏差出力部が設けられているので、インピーダンス整合装置に組み込まれている可変インピーダンス素子を取り外してメンテナンスを行う際に、残留偏差の大きさから、可変インピーダンス素子の寿命予測などの解析を行うことができる。

本発明に係わるインピーダンス整合装置の一実施形態の構成を示したブロック図である。 本発明に係わる可変インピーダンス素子の検査装置の一実施形態の構成を示したブロック図である。 本発明の実施形態においてモータ駆動部にトルク設定信号を与える回路の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施形態においてモータ駆動部にトルク設定信号を与える回路の他の構成例を示した回路図である。 図１及び図２の実施形態の異常判定部、判定値検出手段及び検査結果出力部を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。 図１及び図２の実施形態の異常判定部、判定値検出手段及び検査結果出力部を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの他の例を示したフローチャートである。 図１及び図２の実施形態の異常判定部、判定値検出手段及び検査結果出力部を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの更に他の例を示したフローチャートである。 図１及び図２の実施形態の異常判定部、判定値検出手段及び検査結果出力部を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの更に他の例を示したフローチャートである。 本願に開示された第１の発明、第２の発明、第８の発明及び第９の発明の構成を説明するためのブロック図である。 本願に開示された第３の発明、第４の発明、第１０の発明及び第１１の発明の構成を示したブロック図である。 本願に開示された第５の発明、第６の発明、第７の発明、第１２の発明、第１３の発明及び第１４の発明の構成を示したブロック図である。

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
（インピーダンス整合装置の構成についての説明）
先ず、本実施形態に係わるインピーダンス整合装置の全体的な構成について説明する。 図１は本発明の一実施形態に係わるインピーダンス整合装置の構成を示したもので、同図において１は高周波電源、２は半導体製造装置等のプロセスチャンバである。プロセスチャンバ２内にはプラズマ発生装置等の、高周波電源１の負荷が収容されている。

３及び４は高周波電源１とプロセスチャンバ（負荷）２との間に設けられた第１及び第２の可変インピーダンス素子で、第１の可変インピーダンス素子３ａは高周波電源１及び負荷に対して並列に接続され、第２の可変インピーダンス素子３ｂは、高周波電源１及びプロセスチャンバ２（負荷）に対して直列に接続されている。

本実施形態では、第１の可変インピーダンス素子３ａが第１の可変コンデンサＶＣ1からなり、第２の可変インピーダンス素子３ｂが第２の可変コンデンサＶＣ2からなっている。第１の可変コンデンサＶＣ1及び第２の可変コンデンサＶＣ2としては真空可変コンデンサが用いられている。

図示の例では、第２の可変コンデンサＶＣ2と負荷との間にインダクタンス５が挿入されている。また負荷に入力される電圧Ｖinと、電流Ｉinと、電圧Ｖinと電流Ｉinとの間の位相差θinとを検出する入力検出部６が、高周波電源１と第２の可変コンデンサＶＣ2との間に設けられている。この入力検出部６による電圧Ｖin、電流Ｉinおよび位相差θinの検出方法は、周知であるので説明を省略する。

第１の可変コンデンサＶＣ1に対しては、第１のモータ７ａを駆動源として該第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸を操作する第１の操作機構が設けられ、第２の可変コンデンサＶＣ2に対しては、第２のモータ７ｂを駆動源として該第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸を操作する第２の操作機構が設けられている。

インピーダンス整合装置の可変インピーダンス素子を操作するモータ７ａ、７ｂとしては、パルスモータやステップモータが多く用いられる。本実施形態では、モータ７ａ及び７ｂとしてステップモータを用いるものとする。各操作機構は、各モータの回転を各可変コンデンサの操作軸に伝達する機構により構成することができる。例えば、各モータの回転軸と各可変コンデンサの操作軸とを接続するカップリングを用いた機構により各操作機構を構成することができる。場合によっては、各モータの回転を減速して各可変コンデンサの操作軸に伝達する機構により各操作機構を構成することもできる。

また第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の位置を検出する第１の位置検出器８ａと、第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の位置を検出する第２の位置検出器８ｂとを備えた操作軸位置検出部８が設けられ、第１及び第２の位置検出器８ａ及び８ｂの出力信号Ｓpa及びＳpbが、入力検出部６から得られる入力電圧検出信号Ｓv、入力電流検出信号Ｓi及び位相差検出信号Ｓθとともに目標位置設定部９に入力されている。

目標位置設定部９は、入力検出部６により検出された入力電圧Ｖin及び入力電流Ｉinを用いて、インピーダンス整合装置の入力端（入力検出部６の入力端）から負荷側を見たインピーダンスを演算により求めて、高周波電源１とプロセスチャンバ（負荷）２とのインピーダンス整合を行なうために必要な可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2のそれぞれの操作軸の目標位置を演算し、演算した目標位置と操作軸位置検出部により検出された操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要な前記モータの駆動量を演算する。

目標位置設定部９は、図９ないし図１１に示されているように、目標位置演算部９Ａと、偏差演算部９Ｂと、駆動量演算部９Ｃとにより構成できる。目標位置演算部９Ａは、インピーダンス整合装置の入力端から伝送線路を経由し高周波電源１側を見た電源側インピーダンス（通常は５０Ω）と、インピーダンス整合装置の入力端からプロセスチャンバ（負荷）２側を見た負荷側インピーダンスとを整合させるために必要な可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2のそれぞれの操作軸の目標位置を演算する。偏差演算部９Ｂは、第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の演算された目標位置と、第１の位置検出器８ａにより検出された可変コンデンサＶＣ1の操作軸の現在位置との偏差を演算し、駆動量演算部９Ｃは、この偏差を零にするために必要なステップモータ７ａの駆動量（ステップモータ７ａに与えるパルス数）を演算し、演算した駆動量を示す目標位置設定信号Ｓdaを第１のモータ駆動部１０ａに与える。

偏差演算部９Ｂはまた、第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の演算された目標位置と、第２の位置検出器８ｂにより検出された第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の現在位置との偏差を演算し、駆動量演算部９Ｃはこの偏差を零にするために必要なステップモータ７ｂの駆動量（ステップモータに与えるパルス数）を演算して、演算した駆動量を示す目標位置設定信号Ｓdbを第２のモータ駆動部１０ｂに与える。本実施形態では、第１のモータ駆動部１０ａと第２のモータ駆動部１０ｂとにより、モータ駆動部１０が構成されている。

可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2のそれぞれの操作軸の目標位置の演算は、インピーダンスの整合を図るために必要な可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2のリアクタンス値を目標リアクタンス値として演算する手段と、各可変コンデンサに対して予め求めた操作軸の回転角度位置と各可変コンデンサの静電容量との間の関係を用いて、演算された各目標リアクタンス値に対応する各可変コンデンサの操作軸の回転角度位置（目標位置）を演算する手段とにより行なうことができる。

第１及び第２の位置検出器８ａ及び８ｂは、例えば、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2のそれぞれの操作軸が微少角度回転する毎に位置検出パルスを発生するエンコーダを用いて構成することができる。

１１は異常判定部である。この異常判定部は、目標位置設定部９で演算される第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差、及び第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差をそれぞれ監視して、目標位置設定部９から第１のモータ駆動部１０ａ及び第２のモータ駆動部１０ｂにそれぞれ演算した駆動量を示す目標位置設定信号Ｓda及びＳdbが与えられた後、モータ７ａ及び７ｂの駆動が完了したと見なされる時点で、第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えているときに第１の可変コンデンサＶＣ1の機構部の状態が異常である（正常な範囲から外れている）との異常判定を行う。異常判定部１１はまた、第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えているときに第２の可変コンデンサＶＣ2の機構部の状態が異常であるとの異常判定を行う。

なお可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との「残留偏差」は、モータ駆動部１０が目標位置設定部９で演算された駆動量だけモータを駆動した時点で、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する偏差であり、この偏差は目標位置設定部９で演算される。ここで、「モータ駆動部１０が目標位置設定部９で演算された駆動量だけモータを駆動した時点」とは、通常は、検出の遅れを考慮して、モータが実際に駆動したと考えられる時点を示す。

可変コンデンサの操作軸の現在位置の検出には遅れが伴うことが避けられず、可変コンデンサの操作軸の目標位置のデータと、その目標位置に対応する現在位置の検出データとは、同時に発生するものではないので、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する偏差を正確に検知するためには何らかの工夫を要する。

例えば、目標位置設定部９で目標位置のデータと現在位置の検出データとから偏差を演算する際に、検出の遅れを考慮して現在位置の検出データを読み込むタイミングを遅らせる処理を行うことにより、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する偏差を正確に検出することができる。また、目標位置設定部９に目標位置のデータと現在位置の検出データとを一旦記憶するメモリを設けて、現在位置の検出データを遅れを考慮してメモリから読み出す等の処理を行うことによっても、上記の偏差を正確に検出することができる。

また、目標位置設定部９に目標位置のデータだけを一旦記憶するメモリを設けておいて、現在位置の検出遅れを考慮して、目標位置のデータと現在位置の検出データとが同期するように、目標位置のデータをメモリから読み出す処理を行うことによっても、上記の偏差を正確に検出することができる。

ところで、ステップモータ７ａ，７ｂで可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を駆動する場合、各操作軸を現在位置から最終目標位置まで移動させるために必要な数のパルスが多すぎると、そのパルスをモータ駆動部１０ａ，１０ｂからステップモータ７ａ，７ｂに一度に与えても、モータが応答できないため、モータ駆動部１０ａ，１０ｂからステップモータ７ａ，７ｂに与えるパルスの数は、モータが正常に応答し得る範囲の数に制限する必要がある。

そのため、目標位置設定部９は、実際には、第１及び第２の可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を現在位置から最終目標位置まで動かすために必要な駆動量を一度に演算して、その駆動量を示す目標位置設定信号をモータ駆動部１０ａ及び１０ｂに与えるのではなく、モータが応答し得る範囲の駆動量を演算し、この駆動量だけモータを駆動したときに到達する筈の操作軸の位置を暫定目標位置として演算する。

目標位置設定部９は、演算した駆動量を示す目標位置設定信号Ｓda及びＳdbをモータ駆動部１０ａ及び１０ｂに与える。モータ駆動部１０ａ及び１０ｂは、与えられた目標位置設定信号Ｓda及びＳdbに応じてモータ７ａ及び７ｂに駆動パルスを与えて、第１及び第２の可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の位置を暫定目標位置まで変位させる。

目標位置設定部９はまた、演算した暫定目標位置を異常判定部１１に与える。異常判定部１１は、第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の暫定目標位置と現在位置との間の残留偏差及び第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の暫定目標位置と現在位置との間の残留偏差を監視し、モータ７ａの駆動が完了したと見なされる時点で、第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の暫定目標位置と現在位置との間の残留偏差が許容値を超えているときに第１の可変コンデンサＶＣ1が異常であると判定し、モータ７ｂの駆動が完了したと見なされる時点で、第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の暫定目標位置と現在位置との間の残留偏差が許容値を超えているときに第２の可変コンデンサＶＣ2が異常であると判定する。

目標位置設定部９は、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の位置が暫定目標位置に達したときに、新たなモータの駆動量と、その駆動量に相応した暫定目標位置とを演算して、その駆動量を示す目標位置設定信号Ｓda及びＳdbをモータ駆動部１０ａ，１０ｂに与える。目標位置設定部９は暫定目標位置までのモータの駆動が完了した時点で暫定目標位置と現在位置との残留偏差を演算し、この残留偏差を異常判定部１１に与えて異常判定を行わせる。これらの動作を繰り返しながら、可変コンデンサの操作軸を最終目標位置に向けて移動させていく。

すなわち、暫定目標位置をそのときの目標位置としながら、操作軸を最終目標位置に向けて移動させていく。なお、インピーダンス整合装置がその本来の動作を行う際には、時々刻々と変化する負荷の状態に対応させるため、可変コンデンサの操作軸が最終目標位置に移動していない状態でも、新たな最終目標位置が演算されることが多い。

暫定目標位置まで可変コンデンサの操作軸を変位させるようにモータ７ａ及び７ｂを駆動する過程と、異常判定部１１により異常判定処理を行なう過程とを行なわせるためには、所定の処理時間を必要とする。モータ７ａ及び７ｂが可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を現在位置から暫定目標位置まで動かすために必要な時間が上記処理時間よりも長いと、モータが正常に回転していても、操作軸の現在位置と暫定目標位置との間の残留偏差が許容値を超えてしまい、異常判定部１１が異常判定を行ってしまう。従って、残留偏差が許容値を超えているか否かの判定を正確に行わせるためには、目標位置設定部９が一度に演算する駆動量を、上記処理時間内にモータを駆動できるだけの大きさ以下に制限して、演算した駆動量に基づいて可変コンデンサの操作軸の暫定目標位置を演算する必要がある。

インピーダンス整合装置がその本来の動作を行う際には、時々刻々と変化する負荷の状態に対応させるため、上記の所定の処理時間が短く設定されることが多い。しかし、機構部の状態が正常な状態にあるか否かの検査を行う際には、負荷の状態を考慮する必要がないため、上記の所定の処理時間を長く設定することが可能である。そのため、機構部の状態が正常な状態にあるか否かの検査を行う際には、所定の処理時間を長くした分、モータの駆動量を大きくできるので、暫定目標位置を設定することなく異常判定を行わせることが可能となる。この場合は、検査を行う際の操作軸の最終目標位置が唯一の目標位置になる。もちろん、インピーダンス整合装置がその本来の動作を行う際と同様に、暫定目標位置を設定するようにしてもよい。

異常判定部１１は、第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の現在位置と目標位置との残留偏差が許容値を超えているときに第１の可変コンデンサＶＣ1の機構部が異常であるとの異常判定を行って第１の異常判定信号Ｓaaを発生し、第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の現在位置と目標位置との残留偏差が許容値を超えているときに第２の可変コンデンサＶＣ2の機構部が異常であるとの異常判定を行って第２の異常判定信号Ｓabを発生する。異常判定部１１が出力する第１の異常判定信号Ｓaa及び第２の異常判定信号Ｓabはそれぞれ第１の出力トルク設定部１２ａ及び第２の出力トルク設定部１２ｂに与えられる。

第１の出力トルク設定部１２ａ及び第２の出力トルク設定部１２ｂは、インピーダンス整合時及び可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査時に、第１のモータ７ａ及び第２のモータ７ｂの出力トルクを設定する部分である。インピーダンス整合時には、第１の出力トルク設定部１２ａ及び第２の出力トルク設定部１２ｂが、異常判定部１１による判定結果に応じて第１のモータ７ａ及び第２のモータ７ｂの出力トルクを設定し、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査時には、第１の出力トルク設定部１２ａ及び第２の出力トルク設定部１２ｂが、モータ７ａ及び７ｂの出力トルクを、その値を変化させながら段階的に変化させる。

本実施形態で用いる第１の出力トルク設定部１２ａは、インピーダンス整合時に、異常判定部１１が第１のモータ７ａについて最初の異常判定を行うまでの間、モータ７ａの出力トルクを初期トルクに設定し、異常判定部１１が最初の異常判定を行った後はモータの出力トルクを上記初期トルクよりも大きい異常検出後トルクに設定するように構成される。

また第２の出力トルク設定部１２ｂは、インピーダンス整合時に、異常判定部１１が最初の異常判定を行うまでの間、モータ７ｂの出力トルクを初期トルクに設定し、異常判定部１１が最初の異常判定を行った後はモータ７ｂの出力トルクを初期トルクよりも大きい異常検出後トルクに設定するように構成される。

第１及び第２の出力トルク設定部１２ａ及び１２ｂはまた、後記するように、インピーダンス整合装置の運転停止時に可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査を行う際に、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として求めるために、モータ７ａ及び７ｂの出力トルクの設定値を、大きい値から小さい値まで値を異ならせて段階的に変化させることができるようになっている。

第１のモータ駆動部１０ａは、目標位置設定部９により設定されたパルス数だけ第１のモータ７ａに駆動パルスを与えるとともに、第１のモータ７ａの出力トルクを第１の出力トルク設定部１２ａにより設定されたトルクに等しくするように、第１のモータに流す駆動電流を調整する。

また第２のモータ駆動部１０ｂは、目標位置設定部９により設定されたパルス数だけ第２のモータ７ｂに駆動パルスを与えるとともに、第２のモータ７ｂの出力トルクを第２の出力トルク設定部１２ｂにより設定されたトルクに等しくするように、第２のモータに流す駆動電流を調整する。

本実施形態では、第１のモータ７ａ及び第２のモータ７ｂの出力トルクをそれぞれ第１の出力トルク設定部１２ａ及び第２の出力トルク設定部１２ｂにより設定されたトルクに等しくするように、第１のモータ７ａ及び第２のモータ７ｂに流す駆動電流を調整するが、後記する可変インピーダンス素子の検査時には、モータ７ａ及び７ｂの出力トルクを細かく調整し得るようにしておくことが望ましい。

そのため、本実施形態では、図３に示すようにモータ駆動部１０ａ，１０ｂを、制御端子に与えられるトルク設定電圧Ｖkの大きさに応じてモータ７ａ，７ｂに流す駆動電流を調整し得る機能を有するドライバＩＣにより構成するとともに、出力トルク設定部１２ａ，１２ｂの出端子とモータ駆動部１０ａ，１０ｂをそれぞれ構成するドライバＩＣの制御端子との間にＤＡコンバータ１４ａ，１４ｂを設けて、出力トルク設定部１２ａ，１２ｂがそれぞれ出力したトルク設定信号電圧値（デジタル値）をアナログ電圧Ｖkに変換してモータ駆動部１０ａ，１０ｂに与えるようにしている。

第１及び第２の出力トルク設定部１２ａ及び１２ｂにはそれぞれ記憶装置２０に設けられた第１のメモリ２０ａ及び第２のメモリ２０ｂが接続されている。メモリ２０ａ，２０ｂには、多数のトルク設定信号電圧（デジタル値）と、該多数のトルク設定信号電圧のアナログ変換値をそれぞれモータ駆動部１０ａ，１０ｂを構成するドライバＩＣに与えたときに得られるモータの出力トルクとの間の関係を与えるデータテーブルが記憶されている。このデータテーブルは、トルク設定信号電圧の大きさが大きくなっていくに従って、設定されるモータの出力トルクが大きくなっていくようにトルク設定信号電圧の大きさとモータの出力トルクとの間の関係を定めて、各トルク設定信号電圧値と対応するモータの出力トルクとを１対１で対応させてテーブルの形にまとめたものである。

出力トルク設定部１２ａ，１２ｂは、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査時に、メモリ２０ａ，２０ｂからトルク設定信号電圧値を小さい順に読み出して、ＤＡコンバータ１４ａ，１４ｂを介してモータ駆動部１０ａ，１０ｂに与える。

本実施形態では、第１の出力トルク設定部１２ａ及び第２の出力トルク設定部１２ｂにより出力トルク設定部１２が構成され、モータ駆動部１０と出力トルク設定部１２とにより、可変コンデンサ（可変インピーダンス素子）ＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の位置を目標位置設定部９で設定された目標位置に一致させるように（操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と目標位置設定部９により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように）モータ７ａ，７ｂを制御するモータ制御部１３が構成されている。

第１の可変コンデンサＶＣ1の可動部がグリスの固化や機械的摺動部の摩耗などにより劣化すると、該第１の可変コンデンサの操作軸から第１のモータ７ａにかかる負荷トルクが大きくなっていく。第１のモータ７ａにかかる負荷トルクが大きくなっていき、ある限界と超えると、該モータの回転が駆動パルスと同期しない状態（脱調状態）になりモータを回転させることができなくなる。このような状態が生じると、第１の可変コンデンサ７ａの操作軸を目標位置まで回転させることができなくなり、高周波電源１と負荷２との間のインピーダンスの整合をとることができなくなって、モータ駆動部１０ａがモータ７ａの駆動を完了した時点での可変コンデンサＶＣ1の操作軸の現在位置と目標位置との残留偏差が大きくなる。

同様に、第２の可変コンデンサＶＣ2の可動部が劣化した場合には、モータ７ｂの回転が駆動パルスと同期しない状態（脱調状態）になり、該モータを正常に回転させることができなくなる。このような状態が生じると、第２の可変コンデンサ７ｂの操作軸を目標位置まで回転させることができなくなるため、高周波電源１と負荷との間のインピーダンスの整合をとることができなくなり、モータ駆動部１０ｂがモータ７ｂの駆動を完了した時点での可変コンデンサＶＣ2の操作軸の現在位置と目標位置との残留偏差が大きくなる。

従って、異常判定部１１で、各可変コンデンサの操作軸の現在位置と目標位置との残留偏差を監視して、その残留偏差が許容値を超えたか否かを判定することにより、各可変コンデンサの可動部が異常であるか否かを判定することができる。

前述のように、本実施形態では、インピーダンス整合時に、異常判定部１１により異常判定が行われたときに、出力トルク設定部がモータの出力トルクを初期トルクよりも大きい異常検出後トルクに設定する。この異常検出後トルクは、従来のインピーダンス整合装置において設定されていたモータの出力トルクと同等の大きさ、即ち、メンテナンスが必要な程度まで可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進んだ状態でも、可変コンデンサの操作軸を目標位置まで回転させることができるような大きさに設定しておく。

本実施形態において、初期トルクの大きさは、異常検出後トルクよりも小さく、かつ可変コンデンサの機構部が一定時間後にはメンテナンスを必要とするといえる程度まで劣化する前の状態にある間は、該可変コンデンサの操作軸を操作し得るが、可変コンデンサの機構部が一定時間後にはメンテナンスを必要とするといえる程度まで劣化した状態では、可変コンデンサの操作軸を操作することができなくなる程度の大きさに設定しておく。即ち、可変コンデンサの機構部が一定時間後にはメンテナンスを必要とするといえる程度まで劣化したときに、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えて異常判定部が異常判定を行うように初期トルクの大きさを設定しておく。

本実施形態のように、異常判定部１１が最初の異常判定を行ったときにモータの出力トルクを初期トルクよりも大きい異常検出後トルクに設定し直すようにすると、最初の異常判定が行われたこと、またはモータの出力トルクが初期トルクから異常検出後トルクに切り換えられたことから、可変コンデンサの機構部が一定時間後にメンテナンスを行うことが必要な程度に（メンテナンスの時期が近いといえる程度に）劣化していることを知ることができる。従って、メンテナンスが必要であることを看過して運転が継続されて、製造ラインを止める必要がある事態が突然生じるのを防ぐことができる。また、モータの出力トルクを初期トルクよりも大きい異常検出後トルクに設定し直すことによって、再度、残留偏差が許容値に収まるようにモータを駆動させることが可能となる。

上記の説明では、可変コンデンサの機構部が一定時間後にはメンテナンスを必要とするといえる程度まで劣化したときに、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えて異常判定部が最初の異常判定を行うようにモータの初期トルクの大きさを設定して、異常判定部が最初の異常判定を行ったときに、メンテナンスの時期が近いことを知り得るようにしたが、モータの初期トルクを小さめに設定して、可変コンデンサの機構部が一定時間後にはメンテナンスを必要とするといえる程度まで劣化するまでの間に異常判定が複数回行われるようにしてもよい。

即ち、モータ制御部１３は、異常判定部１１が最初の異常判定を行うまでの間は、モータの出力トルクを初期トルクに設定し、異常判定部が最初の異常判定を行った後は、モータの出力トルクを、初期トルクよりも大きく、かつ異常判定が行われる毎に値が増大していく異常検出後トルクに設定する出力トルク設定部と、モータの出力トルクを出力トルク設定部により設定されたトルクとするようにモータを駆動するモータ駆動部とを備えた構成とすることができる。

上記のように異常判定が行われる毎に異常検出後トルクの大きさを増大させていく場合、出力トルク設定部１２は、異常判定部１１が最初の異常判定を行った後異常判定が行われる毎に異常検出後トルクの値を増大させていく際の該異常検出後トルクの増分を予め定めた値（例えば予め定めた一定値）とするように構成することができる。

また上記のように異常判定が行われる毎に異常検出後トルクの大きさを増大させていく場合、出力トルク設定部１２は、異常判定部が最初の異常判定を行った後異常判定が行われる毎に異常検出後トルクの値を増大させていく際の増分を、異常判定が行われた回数と設定するトルクとの間の予め定められた関係に基づいて決定するように構成することもできる。例えば、異常判定が行われる回数の増大に伴って、異常検出後トルクの値の増分を大きくしていくように、出力トルク設定部を構成することができる。

インピーダンス整合装置のメンテナンス時期を的確に予測するためには、可変コンデンサ（可変インピーダンス素子）の機構部の状態が正常な範囲にあるか否かの検査を、インピーダンス整合装置が運転されていない状態でも行い得るようにしておくことが好ましい。

（第１の発明の実施形態）
そこで、本願明細書に開示する第１の発明の実施形態においては、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部１３に行わせて、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、モータ７ａ及び７ｂの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求める判定対象値検出部１６と、判定対象値を判定基準値と比較して、判定対象値が判定基準値以上であるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５とを設けることにより、インピーダンス整合装置に可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2（可変インピーダンス素子３）の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行う検査機能を持たせる。

可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2を操作するために必要なトルクは、可変コンデンサの機構部の劣化が進行するにつれて大きくなっていき、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて該可変コンデンサを操作するために必要なモータの出力トルクが大きくなっていく。そのため、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部１３に行わせたときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータ７ａ及び７ｂの出力トルクの最小値は、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の劣化が進むにつれて大きくなっていく。

また新品の可変インピーダンス素子であっても、その機構部に異常があるときには、機構部が正常である場合に比べて、該可変コンデンサを操作するために必要なトルクが大きくなっているため、上記残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値が大きい値を示す。

従って、上記のように、残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにすると、可変コンデンサの機構部の状態が正常な状態から外れているか否か（メンテナンス時期が近いか否か、寿命が近いか否か、機構部に異常があるか、機構部が故障しているか否かなど）を的確に判定することができる。

（第２の発明の実施形態）
本願に開示する第２の発明の実施形態においては、操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部１３に行わせて、操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として求める判定対象値検出部１６と、判定対象値を判定基準値と比較して、判定対象値が前記判定基準値以上であるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５とを設けることにより、インピーダンス整合装置に可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行う検査機能を持たせる。

可変インピーダンス素子の機構部の劣化が進行するにつれて可変コンデンサを操作するために必要なモータの出力トルクが大きくなっていくため、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせた場合に操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値も、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて大きくなっていく。また新品の可変コンデンサであっても、その機構部に異常があるときには、機構部が正常である場合に比べて、該可変コンデンサを操作するために必要なトルクが大きくなっているため、上記残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値が大きい値を示す。

従って、上記のように、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにすると、可変コンデンサの機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを的確に判定することができる。

（第３の発明の実施形態）
本願に開示する第３の発明の実施形態においては、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2（可変インピーダンス素子３）の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部１３によりモータ７ａ及び７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさを判定対象値Ｖka及びＶkbとして求める判定対象値検出部１６と、判定対象値検出部１６が出力する判定対象値Ｖka及びＶkb、または該判定対象値Ｖka及びＶkbからそれぞれ求めたモータ７ａ及び７ｂの出力トルクをそれぞれ設定された判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータ７ａ及び７ｂの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する第１及び第２の検査結果出力部１５ａ及び１５ｂとが設けられる。

モータ制御部１０によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程をトルク設定信号Ｖkの大きさを増大させながら繰り返し行なわせた場合に、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさは、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を与えるものである。

前述のように、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値には、可変コンデンサの操作機構部の状態が反映されるため、この最小値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにすると、可変コンデンサの機構部の状態が正常な状態から外れているか否か（メンテナンス時期が近いか否か、寿命が近いか否か、機構部に異常があるか、機構部が故障しているか否かなど）を的確に判定することができる。

第３の発明の実施形態において、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を目標位置に向けて動かしていく際の動作は、インピーダンス整合時のそれと同様である。即ち、目標位置設定部９は、モータが応答し得る範囲の駆動量を演算して、演算した駆動量を示す目標位置設定信号Ｓda及びＳdbをモータ駆動部１０ａ及び１０ｂに与える。

モータ駆動部１０ａ及び１０ｂは、与えられた目標位置設定信号Ｓda及びＳdbに応じてモータ７ａ及び７ｂに駆動パルスを与えて、第１及び第２の可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を暫定目標位置まで変位させる。

目標位置設定部９はまた、演算した駆動量だけモータを駆動したときに到達する筈の操作軸の位置を暫定目標位置として演算して、演算した暫定目標位置を異常判定部１１に与え、異常判定部１１に第１及び第２の可変コンデンサが異常であるか否かの判定を行なわせる。

暫定目標位置まで可変コンデンサの操作軸を変位させるようにモータ７ａ及び７ｂを駆動する過程と、異常判定部１１により異常判定処理を行なう過程とからなる一連の処理過程を繰り返しながら、第１及び第２の可変コンデンサの操作軸を検査時に適した最終目標位置に向けて変位させていく。すなわち、暫定目標位置をそのときの目標位置としながら、可変コンデンサの操作軸を最終目標位置に向けて移動させていく。検査時の可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の最終目標位置は、予め定めておいた一定の位置でもよく、検査を行う際に外部から入力された位置でもよい。

検査時における操作軸の初期位置は、任意の位置に設定することができる。即ち、検査時における操作軸の初期位置は、検査を開始する際の現在位置のままでもよく、予め設定した一定の位置であってもよい。検査時における操作軸の初期位置を予め設定した初期位置とする場合には、検査を開始する前にモータ７ａ，７ｂにより、可変コンデンサＶＣ1，ＶＣ2の操作軸を予め設定した初期位置まで動かしておく。

いずれの場合であっても、初期位置から最終目標位置までが、検査対象範囲となる。

上記のように、可変コンデンサの検査を行なう際の操作軸の初期位置を任意の位置に設定し得るようにしておくと共に、操作軸の最終目標位置を任意に設定し得るようにしておくと、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態にあるか否かの検査を、操作軸の任意の回転範囲に対して行うことが可能になる。例えば、操作軸の回転範囲のうち、使用頻度の高い範囲、すなわち、摩耗度合いが高いと思われる範囲について検査を行えば、検査時間を短縮できるので効率的に検査を行うことが可能となる。

図１に示した例では、判定対象値検出部１６が判定対象値Ｖka及びＶkbをそれぞれ第１の検査結果出力部１５ａ及び１５ｂに与えるとともに、外部にも出力するようになっている。このように、判定対象値Ｖka及びＶkbを外部にも出力し得るようにしておくと、該判定対象値を可変インピーダンス素子のメンテナンスの管理に利用することができる。例えば、出力された判定対象値を、検査を行なった日時とともに記憶しておいて、次のメンテナンスの際に参考にすることができる。

第３の発明の実施形態において、目標位置設定部９、第１の出力トルク設定部１２ａ、第２の出力トルク設定部１２ｂ、異常判定部１１、判定対象値検出部１６、第１の検査結果出力部１５ａ及び第２の検査結果出力部１５ｂは、マイクロプロセッサを用いて構成される。第１の出力トルク設定部１２ａ、第２の出力トルク設定部１２ｂ、異常判定部１１、判定対象値検出部１６、第１の検査結果出力部１５ａ及び第２の検査結果出力部１５ｂを構成するために、マイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートを図５に示した。

図５に示したタスクは、インピーダンス整合装置の運転停止時に検査指令が与えられたときに実行されるものである。
まず、図示していないステップで、モータによって可変コンデンサの操作軸を予め設定した初期位置まで動かしておく。もちろん、そのときの現在位置を初期位置とする場合には、このステップは不要である。次に、このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１０１で変数ｋ（初期値０）を１だけインクリメントし、ステップ１０２でトルク設定信号電圧値対トルクテーブル（データテーブル）からトルク設定信号の電圧値（デジタル値）Ｖkを読み出す。次いでステップ１０３で、読み出した電圧値Ｖkをモータ駆動部に与え、ステップ１０４でトルク設定完了信号を目標位置設定部に与える。このとき、ステップ１０５に示すように、目標位置設定部は、可変コンデンサの操作軸の目標位置を設定する。可変コンデンサの操作軸の目標位置が設定されると、モータ駆動部１０がモータ７ａ，７ｂに駆動電流を流して、該モータを回転させ、可変コンデンサの操作軸を目標位置に向けて変位させる。

なお、変数ｋ＝１のときに、トルク設定信号電圧値対トルクテーブルから読み出すトルク設定信号の電圧値は、トルク設定信号電圧値対トルクテーブルに記憶されている電圧値のうちでの最小値である。また、変数ｋが最大値（ｋmax）のときに、トルク設定信号電圧値対トルクテーブルから読み出すトルク設定信号の電圧値は、トルク設定信号電圧値対トルクテーブルに記憶されている電圧値のうちでの最大値である。また、変数ｋが１つ大きくなるに従って、読み出すトルク設定信号の電圧値も大きくなっていく。

なお、トルク設定信号の最大電圧値に対応するモータの出力トルクに達したときには、検査の対象とした可変コンデンサの機構部の状態が、正常な範囲から外れていると判定されるようにトルク設定信号の電圧値を設定しておく。

モータの駆動が完了した時点でステップ１０６を実行して、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する残留偏差を求め、この残留偏差を許容値と比較する。その結果残留偏差が許容値を超えている場合には、ステップ１０７に移行する。ステップ１０７では、ｋがｋmax以上であるか否かを判定する。この判定の結果、ｋ≧ｋmaxでない場合には、ステップ１０８に移行し、操作軸の位置を初期位置に戻した後、ステップ１０１に戻る。また、ステップ１０７で、ｋ≧ｋmaxである場合には、ステップ１０９に移行する。ステップ１０９では、検査の対象とした可変コンデンサの機構部の状態が正常な範囲から外れているとして、メンテナンス指令を発生させてこのタスクを終了する。この理由は、トルク設定信号の電圧値を最大値にしたにも関わらず残留偏差が許容値を超えているので、明らかにメンテナンスが必要であると判断できるからである。

なお、ステップ１０８で操作軸の位置を初期位置に戻す際に、操作軸位置検出部８によって操作軸の現在位置を監視するが、もし初期位置に戻らないようであれば、一時的に、トルク設定信号の電圧値を大きくする（例えば最大値）。そして、トルク設定信号の電圧値を最大値にしたにも関わらず初期位置に戻らない場合は、図示していないが、その時点でステップ１０９に移行し、メンテナンス指令を発生させてこのタスクを終了する。この理由も、上記の操作軸の位置を初期位置に戻す場合と同様で、明らかにメンテナンスが必要であると判断できるからである。

ステップ１０６で残留偏差が許容値より大きくはないと判定されたときには、ステップ１１０に移行してその時のトルク設定信号の電圧値Ｖkを判定値として出力し、ステップ１１１で電圧値Ｖkに対応するモータの出力トルクの値をデータテーブルから読み出して出力する。次いでステップ１１２で電圧値Ｖkに対応するモータの出力トルクを判定基準値と比較する。その結果、モータの出力トルクが判定基準値未満であると判定された場合には、ステップ１１３に移行する。ステップ１１２でモータの出力トルクが判定基準値以上であると判定されたときには、ステップ１０９で、検査の対象とした可変コンデンサの機構部の状態が正常な範囲から外れているとして、メンテナンス指令を発生させてこのタスクを終了する。ステップ１１３で現在位置が最終目標位置であるか否かを判定し、ステップ１１３で現在位置が最終目標位置でないと判定されたときにはステップ１０５に戻る。またステップ１１３で現在位置が最終目標位置であると判定されたときには、以後何もしないでこのタスクを終了する。

なお、この場合は、残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値が判定基準値未満であるので、可変コンデンサの機構部の状態が正常であることを示す情報を出力してもよい。

上記のアルゴリズムによる場合には、ステップ１０６により異常判定部１１が構成され、ステップ１０１ないし１０６と、ステップ１０７ないし１０８と、ステップ１１０ないし１１３とにより、可変インピーダンス素子３の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部１３によりモータを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程をトルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部１６が構成される。

またステップ１１２及び１０９により、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５が構成される。

（第４の発明の実施形態）
本願の第４の発明の実施形態では、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部１０によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部１６と、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５とを設けることにより、インピーダンス整合装置に可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行う検査機能を持たせる。

可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部１０によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号Ｖkの大きさを減少させながら繰り返し行なわせた場合に、初めて異常判定が行われたときのトルク設定信号の大きさは、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を与えるものである。

可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせた場合に操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値は、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて大きくなっていくため、上記のように、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにすると、可変コンデンサの機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを的確に判定することができる。

上記のように、モータ制御部１０によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号Ｖkの大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行われたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求めるように判定対象値検出部を構成する場合にマイクロプロセッサに実行させるプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートを図６に示した。

このアルゴリズムによる場合、変数ｋが最大値のときに、トルク設定信号電圧値対トルクテーブルから読み出すトルク設定信号の電圧値は、トルク設定信号電圧値対トルクテーブルに記憶されている電圧値のうちでの最大値である。また、変数ｋが最小値（ｋｍｉｎ＝１）のときに、トルク設定信号電圧値対トルクテーブルから読み出すトルク設定信号の電圧値は、トルク設定信号電圧値対トルクテーブルに記憶されている電圧値のうちでの最小値である。

また、変数ｋが１つ小さくなるに従って、読み出すトルク設定信号の電圧値も小さくなっていく。また、トルク設定信号の最小電圧値に対応するモータの出力トルクのときに、予め設定された検査対象範囲の全範囲において、残留偏差が許容値を超えない場合に検査の対象とした可変コンデンサの機構部の状態が正常な範囲であると判定できるように、トルク設定信号の最小電圧値を設定しておく。

図６に示したアルゴリズムによる場合には、先ずステップ２０１で変数ｋ（初期値は最大値＋１）を１だけデクリメントし、ステップ２０２でトルク設定信号電圧値対トルクテーブル（データテーブル）からトルク設定信号の電圧値（デジタル値）Ｖkを読み出す。次いでステップ２０３で、読み出した電圧値Ｖkをモータ駆動部に与え、ステップ２０４でトルク設定完了信号を目標位置設定部に与える。このとき目標位置設定部は、可変コンデンサの操作軸の目標位置を設定する。可変コンデンサの操作軸の目標位置が設定されると、モータ駆動部１０がモータ７ａ，７ｂに駆動電流を流して、該モータを回転させ、可変コンデンサの操作軸を目標位置に向けて変位させる。

モータの駆動が完了した時点でステップ２０６を実行して、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する残留偏差を求め、この残留偏差を許容値と比較する。その結果残留偏差が許容値を超えていない場合には、ステップ２０７に移行して操作軸の現在位置が最終目標位置であるか否かを判定し、最終目標位置でない場合にはステップ２０５に戻る。ステップ２０７で現在位置が最終目標位置であると判定されたときには、ステップ２０８に移行して、ｋがｋmin以下であるか否かを判定する。この判定の結果、ｋ≦ｋminである場合にはこのタスクを終了し、ｋ≦ｋminでない場合には、ステップ２０９に移行し、操作軸の位置を初期位置に戻した後、ステップ２０１に戻る。

なお、ステップ２０８でｋ≦ｋminである場合は、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値が判定基準値未満であるので、可変コンデンサの機構部の状態が正常であることを示す情報を出力してもよい。

ステップ２０６で残留偏差が許容値より大きいと判定されたときには、ステップ２１０に移行してその時のトルク設定信号の電圧値Ｖkを判定値として出力し、ステップ２１１で電圧値Ｖkに対応するモータの出力トルクの値をデータテーブルから読み出して出力する。次いでステップ２１２で電圧値Ｖkに対応するモータの出力トルクを判定基準値と比較する。その結果、モータの出力トルクが判定基準値未満であると判定された場合には以後何もしないでこのタスクを終了する。この場合は、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値が判定基準値未満であるので、可変コンデンサの機構部の状態は正常である。従って、このとき可変コンデンサの機構部の状態が正常であることを示す情報を出力してもよい。また、ステップ２１２でモータの出力トルクが判定基準値以上であると判定されたときには、ステップ２１３で、検査の対象とした可変コンデンサの機構部の状態が正常な範囲から外れているとして、メンテナンス指令を発生させてこのタスクを終了する。

上記のアルゴリズムによる場合には、ステップ２０７により、異常判定部１１が構成され、ステップ２０１ないし２０５とステップ２０８ないし２１１とにより、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部によりモータを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程をトルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部１６が構成される。

またステップ２１２及び２１３により、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５が構成される。

（第５の発明の実施形態）
本願の第５の発明では、電源と負荷との間に設けられて電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子と、モータを駆動源として可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構と、操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるようにモータを制御するモータ制御部とを備えたインピーダンス整合装置を対象とする。

本実施形態においては、最初の段階から、モータ７ａ，７ｂの出力トルクを可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態であると判断できる最小値に設定し、予め設定された検査対象範囲で操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を行って、この過程で求められた残留偏差の大きさから、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを判定する。

このように構成する場合には、マイクロプロセッサに所定のタスクを行わせることにより、図１１に示したように、可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御（検査時位置制御）を行わせるように目標位置設定部及びモータ制御部を制御する検査制御部３０と、検査の結果を出力する検査結果出力部１５とを構成する。

検査制御部３０は、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査を行う際に、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部が正常な状態にあるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータ７ａ，７ｂの出力トルクの最小値を検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく操作軸の目標位置を設定して操作軸の位置を目標位置に近づける検査時位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせるように構成する。

また検査結果出力部１５は、検査制御部がモータ７ａ，７ｂの出力トルクを検査時トルクに設定した状態での操作軸の位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部１３に行わせているときに生じる残留偏差の大きさから可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成する。

上記のように構成すると、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の位置制御が完了した時点での該操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容範囲内にあるときに、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な範囲にあると判定することができ、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の位置制御が完了した時点での該操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容範囲の上限を超えているときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な範囲を外れていると判定することができる。

このように構成すると、モータの出力トルクを変更しながらモータ制御を繰り返し行なう必要がないので、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な範囲を外れているか否かを短時間で判定することができる。

上記のようにインピーダンス整合装置を構成する場合にマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示すフローチャートを図７に示した。図７に示したタスクは、インピーダンス整合装置の運転停止時に検査指令が与えられたときに、検査制御部３０が目標値設定部９及びモータ制御部１３に指令を出して、目標値設定部９及びモータ制御部１３にそれぞれ用意されている検査時位置制御用のプログラムを起動させることにより実行されるものである。検査制御部３０を構成するためのプログラムは、例えばメインルーチンに設けておく。

図７に示したタスクでは、先ず図示していないステップで、モータにより可変コンデンサの操作軸を予め設定した初期位置まで動かしておく。もちろん、そのときの現在位置を初期位置とする場合には、このステップは不要である。

次にステップ３０１で、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態で、可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値に対応する変数ｋを定める。

そして、ステップ３０２でトルク設定信号電圧値対トルクテーブル（データテーブル）からトルク設定信号の電圧値（デジタル値）Ｖkを読み出す。次いでステップ３０３で、読み出した電圧値Ｖkをモータ駆動部に与え、ステップ３０４でトルク設定完了信号を目標位置設定部に与える。次いでステップ３０５で、先ず目標位置設定部が、可変コンデンサの操作軸の目標位置を設定する。可変コンデンサの操作軸の目標位置が設定されると、モータ駆動部１０がモータ７ａ，７ｂに駆動電流を流して、該モータを回転させ、可変コンデンサの操作軸を目標位置に向けて変位させる。

また、ステップ３０６で、可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容値と比較する。その結果残留偏差が許容値を超えている場合には、ステップ３０７に移行する。ステップ３０７では、検査の対象とした可変コンデンサの機構部の状態が正常な範囲から外れているとして、メンテナンス指令を発生させてこのタスクを終了する。

ステップ３０６で残留偏差が許容値より大きくはないと判定されたときには、ステップ３０８で現在位置が最終目標位置であるか否かを判定する。ステップ３０８で現在位置が最終目標位置でないと判定されたときにはステップ３０５に戻る。またステップ３０８で現在位置が最終目標位置であると判定されたときには、以後何もしないでこのタスクを終了する。なお、このとき可変コンデンサの機構部の状態が正常であることを示す情報を出力するようにしてもよい。またステップ３０５とステップ３０６との間またはステップ３０６とステップ３０８との間に、残留偏差を出力するステップを追加するようにしてもよい。

なお、図示の例では、変数ｋを定めた後、対応するトルク設定信号の電圧値Ｖkを読み出しているが、この構成では、トルク設定信号は１種類であるので、予め定めた電圧値Ｖkを直接モータ駆動部に与えるようにしてもよい。

図７のアルゴリズムによる場合、図１１に示された検査制御部３０は、目標位置設定部９及びモータ制御部１３に指令を出して、ステップ３０１ないし３０６及びステップ３０８を実行させる。このアルゴリズムによる場合には、ステップ３０６及び３０７により、検査結果出力部１５が構成される。

（第６の発明の実施形態）
第５の発明においては、可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの「最小値」を検査時トルクとするとしたが、本願の第６の発明においては、可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの「最小値よりも大きなトルク」を検査時トルクとする。

第６の発明の実施形態では、検査制御部３０が、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査を行う際に、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部が正常な状態にあるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータ７ａ，７ｂの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して操作軸の位置を目標位置に近づける検査時位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせるように構成される。

この場合も検査結果出力部１５は、検査時位置制御が行われた際に操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差の大きさから可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成される。

本実施形態による場合も、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の位置制御が完了した時点での該操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容範囲内にあるときに、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な範囲にあると判定することができ、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の位置制御が完了した時点での該操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容範囲の上限を超えているときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な範囲を外れていると判定することができる。

上記のように、検査時トルクを、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部が正常な状態にあるときに検査対象範囲でモータ制御部１３による制御を行った際に可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータ７ａ，７ｂの出力トルクの最小値よりも大きく設定する理由は、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の劣化が僅かに進んだ程度では、未だ残留偏差が許容値内に収まっているようにするためである。

検査時トルクを、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータ７ａ，７ｂの出力トルクの最小値とした場合には、正常な状態から正常な状態を外れていると判定される状態になるまでの間に余裕があまりないため、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の劣化が少し進んだだけで、残留偏差が許容値を超える可能性がある。そうなると、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の劣化の進み具合を予測する目的で取得する残留偏差のデータ数が不足し、劣化の進み具合の解析を的確に行うことができないおそれがある。

これに対し、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータ７ａ，７ｂの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとした場合には、残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値を検査時トルクとした場合よりも、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の劣化が更に進んだ状態になってから、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れたとの判定がなされることになるが、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の劣化の進み具合を予測するための残留偏差のデータをより多く得ることができる。

上記のように構成した場合も、モータ７ａ，７ｂの出力トルクを変更しながらモータ制御を繰り返し行なう必要がないので、正常な状態かを短時間で判定することができる。また、残留偏差の大きさから現時点における可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態の度合いを知ることができる。

上記のように構成する場合にマイクロプロセッサに実行させるプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートを図８に示した。図８に示したタスクは、インピーダンス整合装置の運転停止時に検査指令が与えられたときに検査制御部３０が目標値設定部９及びモータ制御部１３に指令を出して、目標値設定部９及びモータ制御部１３にそれぞれ用意されている検査時位置制御用のプログラムを起動させることにより実行されるものである。

図８のアルゴリズムによる場合には、まず、図示してないステップで、モータにより可変コンデンサの操作軸を予め設定した初期位置まで動かしておく。もちろん、そのときの現在位置を初期位置とする場合には、このステップは不要である。

次に、このアルゴリズムによる場合には、ステップ４０１で、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部が正常な状態で、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの最小値よりも大きなトルクに対応する変数ｋを定める。そして、ステップ４０２でトルク設定信号電圧値対トルクテーブル（データテーブル）からトルク設定信号の電圧値（デジタル値）Ｖkを読み出す。次いでステップ４０３で、読み出した電圧値Ｖkをモータ駆動部に与え、ステップ４０４でトルク設定完了信号を目標位置設定部に与える。このとき、ステップ４０５に示すように、目標位置設定部は、可変コンデンサの操作軸の目標位置を設定する。可変コンデンサの操作軸の目標位置が設定されると、モータ駆動部１０がモータ７ａ，７ｂに駆動電流を流して、該モータを回転させ、可変コンデンサの操作軸を目標位置に向けて変位させる。

なお、図示の例では、変数ｋを定めた後、対応するトルク設定信号の電圧値Ｖkを読み出しているが、本実施形態でも、トルク設定信号は１種類であるので、予め定めた電圧値Ｖkを直接モータ駆動部に与えるようにしてもよい。

モータの駆動が完了した時点でステップ４０６を実行して、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する残留偏差を求め、この残留偏差を出力する。なお、後述するステップ４０７とステップ４０９との間で残留偏差を出力するように構成してもよい。

出力された残留偏差の大きさを監視することにより、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の劣化の進み具合を予測することができる。出力された残留偏差は、外部の記憶装置に記憶させてもよいし、インピーダンス整合装置に記憶部を設けてもよい。また、出力された残留偏差をモニタで表示できるようにしてもよい。

また、ステップ４０７で、この残留偏差を許容値と比較する。その結果残留偏差が許容値を超えている場合には、ステップ４０８に移行する。ステップ４０８では、検査の対象とした可変コンデンサの機構部の状態が正常な範囲から外れているとして、メンテナンス指令を発生させてこのタスクを終了する。

ステップ４０７で残留偏差が許容値より大きくはないと判定されたときには、ステップ４０９で現在位置が最終目標位置であるか否かを判定し、ステップ４０９で現在位置が最終目標位置でないと判定されたときにはステップ４０５に戻る。またステップ４０９で現在位置が最終目標位置であると判定されたときには、以後何もしないでこのタスクを終了する。このとき、可変コンデンサの機構部の状態が正常であることを示す情報を出力するようにしてもよい。

図８のアルゴリズムによる場合、図１１に示された検査制御部３０は、目標位置設定部９及びモータ制御部１３に指令を出して、ステップ４０１ないし４０５、ステップ４０７及びステップ４０９を実行させる。このアルゴリズムによる場合には、ステップ４０７及び４０８により、検査結果出力部１５が構成される。

上記の説明では、モータの出力トルクを設定するトルク設定信号をＤＡコンバータを用いて発生させるとしたが、一定の直流電圧を分圧する、分圧比が異なる抵抗分圧回路を多数設けて、これらの抵抗分圧回路の出力電圧をスイッチで切り換えて選択的に出力することにより、電圧値が異なる多数のトルク設定信号を発生させるようにしてもよい。例えば、図４に示したように、一定の直流電圧Ｖccを出力する直流電源の正極端子に一端が接続された抵抗器Ｒ0の他端に多数の固定抵抗器Ｒ1，Ｒ2，…の一端を接続するとともに、抵抗器Ｒ1，Ｒ2，…の他端をスイッチＳＷ1，ＳＷ2，…を通して直流電源の負極端子（図示の例では接地されている）に接続して、スイッチＳＷ1，ＳＷ2，…を選択的にオン状態にすることにより、大きさが異なる電圧値を有するトルク設定信号Ｖkを発生させるようにした分圧回路を用いてもよい。図４に示したような分圧回路としては、ＩＣ化されたものを入手することができる。

上記の実施形態において、可変コンデンサＶＣ1（可変インピーダンス素子３ａ）及び可変コンデンサＶＣ2（可変インピーダンス素子３ｂ）の検査は双方同時に行なわせてもよく、個別に行なわせてもよい。

（第７の発明の実施形態）
本願の第７の発明は、第５の発明及び第６の発明に適用されるもので、本発明においては、図１１に示されているように、検査時位置制御が行われた際に操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差を出力する残留偏差出力部３１が設けられる。

モータの出力トルクを一定とした場合、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて、可変コンデンサの操作軸の回転が妨げられるようになる。可変コンデンサの機構部の劣化の進み具合と残留偏差の大きさとは比例関係を示すとは限らないが、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて、残留偏差が大きくなる傾向があることは確かである。従って、第５の発明及び第６の発明のように、モータの出力トルクを一定値を有する検査時トルクに設定して、予め設定された検査対象範囲において、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を行い、このとき残留偏差出力部３１から出力される残留偏差の大きさを監視するようにすれば、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の劣化の進み具合を予測することができる。

（第８の発明ないし第１４の発明の実施形態で用いる装置の構成）
上記の各実施形態においては、インピーダンス整合装置に検査機能を持たせたが、インピーダンス整合装置とは別個にインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置を構成することもできる。

図２はインピーダンス整合装置とは別個に構成される可変インピーダンス素子の検査装置に本発明を適用した例を示したものである。図２に示した検査装置の構成は、電源１及びチャンバ（負荷）２に接続される整合回路が設けられていない点及び入力検出部が設けられていない点を除き、図１に示したインピーダンス整合装置と同様である。

図２において、３及び４は検査対象としての第１及び第２の可変インピーダンス素子である。これらの可変インピーダンス素子は例えば、第１及び第２の可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2である。第１の可変コンデンサＶＣ1に対しては、第１のモータ７ａを駆動源として該第１の可変コンデンサの操作軸を操作する第１の操作機構が設けられ、第２の可変コンデンサＶＣ2に対しては、第２のモータ７ｂを駆動源として該第２の可変コンデンサの操作軸を操作する第２の操作機構が設けられている。

可変コンデンサＶＣ1，ＶＣ2を操作するモータ７ａ、７ｂとしては、パルスモータやステップモータが用いられる。各操作機構は、各モータの回転を各可変コンデンサの操作軸に伝達する機構により構成することができる。例えば、各モータの回転軸と各可変コンデンサの操作軸とを接続するカップリングを用いた機構により構成することができる。場合によっては、各モータの回転を減速機により減速して各可変コンデンサの操作軸に伝達する機構により構成することもできる。

また第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の位置を検出する第１の位置検出器８ａと、第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の位置を検出する第２の位置検出器８ｂとを備えた操作軸位置検出部８が設けられ、第１及び第２の位置検出器８ａ及び８ｂの出力信号Ｓpa及びＳpbが、目標位置設定部９に入力されている。第１及び第２の位置検出器８ａ及び８ｂは、例えば、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2のそれぞれの操作軸が微少角度回転する毎に位置検出パルスを発生するエンコーダを用いて構成することができる。

目標位置設定部９は、検査を行う際の可変コンデンサの操作軸の最終目標位置（例えばそれぞれのリアクタンスを最大にする位置）を設定するとともに、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を最終目標位置まで動かすべく、モータ７ａ，７ｂの駆動量（モータ７ａ，７ｂに与えるパルス数）を示す目標位置設定信号Ｓda及びＳdbを出力する。検査時に適した可変コンデンサの操作軸の目標位置は予め定めておいた一定の位置でもよく、検査を行う際に外部から入力された位置でもよい。

可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査を行う際に、ステップモータ７ａ，７ｂで可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を駆動する場合、各操作軸を現在位置から最終目標位置まで移動させるために必要な数のパルスをモータ駆動部１０ａ，１０ｂからモータ７ａ，７ｂに一度に与えても、モータは応答できないため、モータ駆動部１０ａ，１０ｂからモータ７ａ，７ｂに与えるパルスの数は、モータが正常に応答し得る範囲の数に制限する必要がある。

そのため、目標位置設定部９は、可変コンデンサの操作軸を現在位置から最終目標位置まで動かすために必要な駆動量を示す目標位置設定信号をモータ駆動部１０ａ，１０ｂに与えるのではなく、操作軸の１回当たりの駆動量をモータが正常に応答し得る範囲の大きさに制限して、可変コンデンサの操作軸の位置を最終目標位置に向けて段階的に近づけていくように制御する。

即ち、目標位置設定部９は、可変コンデンサの最終目標位置を演算したときに、モータが応答し得る範囲の駆動量を演算して、その駆動量を示す目標位置設定信号Ｓda及びＳdbをモータ駆動部１０ａ，１０ｂに与える。目標位置設定部９はまた、目標位置設定信号Ｓda及びＳdbを異常判定部１１に与えて、異常判定部１１において、第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の目標位置と現在位置、及び第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置をそれぞれ監視させる。これら一連の過程は、所定の処理時間内に行われる。モータが可変コンデンサの操作軸を現在位置から暫定目標位置まで動かすために必要な時間が上記処理時間よりも長いと、モータが正常に回転していても、操作軸の現在位置と暫定目標位置との残留偏差が許容値を超えてしまい、異常判定部が異常判定を行ってしまう。そこで、残留偏差が許容値を超えているか否かの判定を正常に行わせるために、目標位置設定部９は、上記処理時間内にモータが駆動できるだけの大きさに制限して上記駆動量を演算し、その駆動量に基づいて可変コンデンサの操作軸の暫定目標位置を演算する。

目標位置設定部９は、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の位置が暫定目標位置に達したときに、新たなモータの駆動量と、その駆動量に相応した暫定目標位置とを演算して、その駆動量を示す目標位置設定信号Ｓda及びＳdbをモータ駆動部１０ａ，１０ｂに与えると共に、異常判定部１１に与えて異常判定を行わせる。これらの動作を繰り返しながら、可変コンデンサの操作軸を最終目標位置に向けて移動させていく。すなわち、暫定目標位置をそのときの目標位置としながら、最終目標位置に向けて移動していく。

なお、インピーダンス整合装置がその本来の動作を行う際には、時々刻々と変化する負荷の状態に対応させるため、上記の所定の処理時間が短く設定されることが多い。しかし、機構部の状態が正常な状態にあるか否かの検査を行う際には、負荷の状態を考慮する必要がないため、上記の所定の処理時間を長く設定することが可能である。そのため、機構部の状態が正常な状態にあるか否かの検査を行う際には、所定の処理時間を長くすることで、暫定目標位置を設定することなく異常判定を行わせることが可能となる。この場合は、最終目標位置が唯一の目標位置になる。もちろん、インピーダンス整合装置がその本来の動作を行う際と同様に、暫定目標位置を設定するようにしてもよい。

検査時における操作軸の初期位置は、そのときの現在位置のままでもよいが、予め設定した初期位置としてもよい。検査時における操作軸の初期位置を予め設定した初期位置とする場合、検査を開始する前にモータによって操作軸を予め設定した初期位置まで動かしておく。

上記のように、初期位置を任意の位置に設定し得るようにしておくと共に、最終目標位置を任意に設定し得るようにしておくと、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態にあるか否かの検査を、操作軸の任意の回転範囲に対して行うことが可能になる。例えば、操作軸の回転範囲のうち、使用頻度の高い範囲、すなわち、摩耗度合いが高いと思われる範囲について検査を行えば、検査時間を短縮できるので効率的に検査を行うことが可能となる。

なお、いずれの場合であっても、初期位置から最終目標位置までが、検査対象範囲となる。

１１は異常判定部で、この異常判定部は、第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する残留偏差、及び第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する残留偏差をそれぞれ監視して、目標位置設定部９から第１のモータ駆動部１０ａ及び第２のモータ駆動部１０ｂにそれぞれ演算した駆動量を示す目標位置設定信号Ｓda及びＳdbを与えた後、モータ７ａ及び７ｂの駆動が完了したと見なされる時点で、第１の可変コンデンサＶＣ1の操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する残留偏差が許容値を超えているときに第１の可変コンデンサの機構部の状態が異常である（正常な範囲から外れている）との異常判定を行う。また、第２の可変コンデンサＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する残留偏差が許容値を超えているときに第２の可変コンデンサの機構部の状態が異常であるとの異常判定を行う。

可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との「残留偏差」は、モータ駆動部１０が目標位置設定部９で演算された駆動量だけモータを駆動した時点で、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する偏差であり、この偏差は目標位置設定部９で演算される。ここで、「モータ駆動部１０が目標位置設定部９で演算された駆動量だけモータを駆動した時点」とは、通常は、検出の遅れを考慮して、モータが実際に駆動したと考えられる時点を示す。

可変コンデンサの操作軸の現在位置の検出には遅れが伴うことが避けられず、可変コンデンサの操作軸の目標位置のデータと、その目標位置に対応する現在位置の検出データとは、同時に発生するものではないので、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する偏差を正確に検知するためには何らかの工夫を要する。

例えば、目標位置設定部９で目標位置のデータと現在位置の検出データとから偏差を演算する際に、検出の遅れを考慮して現在位置の検出データを読み込むタイミングを遅らせる処理を行うことにより、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間に存在する偏差を正確に検出することができる。また、目標位置設定部９に目標位置のデータと現在位置の検出データとを一旦記憶するメモリを設けて、現在位置の検出データを遅れを考慮してメモリから読み出す等の処理を行うことによっても、上記の偏差を正確に検出することができる。

異常判定部１１は、第１の可変コンデンサの機構部が異常であるとの異常判定を行ったときに第１の異常判定信号Ｓaaを第１の出力トルク設定部１２ａに与え、第２の可変コンデンサの機構部が異常であるとの異常判定を行ったときに第２の異常判定信号Ｓabを第２の出力トルク設定部１２ｂに与える。

第１の出力トルク設定部１２ａ及び第２の出力トルク設定部１２ｂは、可変コンデンサの検査時に、第１のモータ７ａ及び第２のモータ７ｂの出力トルクを設定する部分で、可変コンデンサの検査時に、モータ７ａ及び７ｂの出力トルクを、小さい値から大きい値まで値を異ならせて段階的に変化させる。

第１のモータ駆動部１０ａは、目標位置設定部９により設定されたパルス数だけ第１のモータ７ａに駆動パルスを与えるとともに、第１のモータ７ａの出力トルクを第１の出力トルク設定部１２ａにより設定されたトルクに等しくするように、該第１のモータに流す駆動電流を調整する。

また第２のモータ駆動部１０ｂは、目標位置設定部９により設定されたパルス数だけ第２のモータ７ｂに駆動パルスを与えるとともに、第２のモータ７ｂの出力トルクを第２の出力トルク設定部１２ｂにより設定されたトルクに等しくするように、第２のモータに流す駆動電流を調整する。

可変コンデンサの検査時には、モータ７ａ及び７ｂの出力トルクを細かく調整し得るようにしておくことが好ましい。そのため、本実施形態でも、図３に示すようにモータ駆動部１０ａ，１０ｂを、制御端子に与えられるトルク設定電圧Ｖkの大きさに応じてモータ７ａ，７ｂに流す駆動電流を調整し得る機能を有するドライバＩＣにより構成するとともに、出力トルク設定部１２ａ，１２ｂの出端子とモータ駆動部１０ａ，１０ｂをそれぞれ構成するドライバＩＣの制御端子との間にＤＡコンバータ１４ａ，１４ｂを設けて、出力トルク設定部１２ａ，１２ｂがそれぞれ出力したトルク設定信号電圧値（デジタル値）をアナログ電圧Ｖkに変換してモータ駆動部１０ａ，１０ｂに与えるようにしている。

出力トルク設定部１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続されたメモリ２０ａ，２０ｂには、多数のトルク設定信号電圧（デジタル値）と、該多数のトルク設定信号電圧のアナログ変換値をそれぞれモータ駆動部１０ａ，１０ｂを構成するドライバＩＣに与えたときに得られるモータの出力トルクとの間の関係を与えるデータテーブルを記憶させておく。このデータテーブルにおいては、トルク設定信号電圧の大きさが大きくなっていくに従って、設定されるモータの出力トルクが大きくなっていくようにトルク設定信号電圧の大きさとモータの出力トルクとの間の関係を定めて、各トルク設定信号電圧値と対応するモータの出力トルクとを１対１で対応させてテーブルの形で記憶させておく。

出力トルク設定部１２ａ，１２ｂは、可変コンデンサの検査を行なう際に、メモリ２０ａ，２０ｂからトルク設定信号電圧値を小さい順に読み出して、ＤＡコンバータ１４ａ，１４ｂを介してモータ駆動部１０ａ，１０ｂに与える。

（第８の発明の実施形態）
本願の第８の発明の実施形態においては、操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせて操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求めて、この判定対象値から可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行う。

即ち、本実施形態においては、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部１３に行わせて操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、モータ７ａ，７ｂの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求める判定対象値検出部１６と、求められた判定対象値を判定基準値と比較して、判定対象値が判定基準値以上であるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５とを設けることにより、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部が正常な範囲から外れているか否かの検査を行う。

本実施形態のように構成すると、インピーダンス整合装置に組み込まれる前の可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の単品を検査対象として、その機構部の状態が正常な範囲にあるか否かを検査することができるため、インピーダンス整合装置を組立てる際に可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の性能のチェックを行うことができ、機構部に異常がある可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2が装置に組み込まれるおそれを無くすことができる。また可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2のメンテナンス時に、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2をインピーダンス整合装置から外した状態でその機構部の性能を確認できるため、メンテナンス作業を容易にすることができる。

（第９の発明の実施形態）
第９の発明の実施形態においては、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部１３に行わせて操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、モータ７ａ，７ｂの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータ７ａ，７ｂの出力トルクの最大値を判定対象値として求める判定対象値検出部１６と、求められた判定対象値を判定基準値と比較して、判定対象値が判定基準値以上であるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５とを設ける。

このように構成した場合にも、インピーダンス整合装置に組み込まれる前の可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の単品を検査対象として、その機構部の状態が正常な範囲にあるか否かを検査することができる。また可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2のメンテナンス時に、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2をインピーダンス整合装置から外した状態でその機構部の性能を確認できる。

（第１０の発明の実施形態）
本実施形態では、異常判定部１１を利用して、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査する。

本実施形態では、モータ７ａ，７ｂを駆動源として、検査の対象とする可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を操作する操作機構と、操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８と、操作軸の目標位置を設定するとともに設定した目標位置と操作軸位置検出部８により検出された操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要なモータの駆動量を演算する目標位置設定部９と、モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部及びトルク設定信号に応じてモータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部１０を備えて、モータの出力トルクをトルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態でモータを目標位置設定部９により演算された駆動量だけ回転させるようにモータ駆動部１０を制御するモータ制御部１３と、操作軸の目標位置と現在位置とを監視してモータ制御部による制御が行われた時点での目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部１１と、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部１３によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程をトルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部１６と、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部１５とを設けることにより、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の検査を行う。

上記のようにモータ制御部１０によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程をトルク設定信号Ｖkの大きさを増大させながら繰り返し行なわせた場合に、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさは、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値である。

前述のように、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせたときに操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値は、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて大きくなっていくため、残留偏差を許容値以下に収めるために必要なモータの出力トルクの最小値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにすると、可変コンデンサの機構部の状態が正常な状態から外れているか否か（メンテナンス時期が近いか否か、寿命が近いか否か、機構部に異常があるか、機構部が故障しているか否かなど）を的確に判定することができる。

図２に示した例でも、判定対象値検出部１６が、判定対象値Ｖka及びＶkbをそれぞれ第１の検査結果出力部１５ａ及び１５ｂに与えるとともに、外部にも出力するようになっている。

（第１１の発明の実施形態）
本実施形態においても、異常判定部１１を利用して、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査する。

本実施形態では、モータ７ａ，７ｂを駆動源として可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を操作する操作機構と、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８と、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の目標位置を設定して設定した目標位置と操作軸位置検出部８により検出された操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要なモータの駆動量を演算する目標位置設定部９と、モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部１２及びトルク設定信号に応じてモータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部１０を備えて、モータの出力トルクをトルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態でモータを目標位置設定部９により演算された駆動量だけ回転させるようにモータ駆動部１０を制御するモータ制御部１３と、操作軸の目標位置と現在位置とを監視してモータ制御部による制御が行われた時点での目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部１１と、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲でモータ制御部によりモータを制御したときに異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部１６と、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクを判定基準値と比較して、判定対象値または該判定対象値から求めたモータの出力トルクが判定基準値以上であるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部とを設けることによって、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行う。

モータ制御部１０によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号Ｖkの大きさを減少させながら繰り返し行なわせた場合に、初めて異常判定が行われたときのトルク設定信号の大きさは、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値である。

前述のように、可変コンデンサの操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御をモータ制御部に行わせた場合に操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値も、可変コンデンサの機構部の劣化が進むにつれて大きくなっていくため、上記のように、残留偏差が許容値を超える状態を招くモータの出力トルクの最大値を判定対象値として求めて、求められた判定対象値を判定基準値と比較するようにしても、可変コンデンサの機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査することができる。

図２に示した実施形態において、モータ制御部１０によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号Ｖkの大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行われなくなった時のトルク設定信号の大きさを判定対象値として求めるように判定対象値検出部１６を構成する場合にマイクロプロセッサに実行させるプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートは図５に示したものと同様でよい。

また、モータ制御部１０によりモータ７ａ，７ｂを制御したときに異常判定部１１が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、トルク設定信号Ｖkの大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行われたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求めるように判定対象値検出部を構成する場合にマイクロプロセッサに実行させるプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートは図６に示したものと同様でよい。

（第１２の発明の実施形態）
本願の第１２の発明の実施形態では、本発明に係わる可変インピーダンス素子の検査装置が、モータを駆動源として可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を操作する操作機構と、操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部９と、操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部８と、操作軸位置検出部８により検出される操作軸の現在位置と目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるようにモータを制御して操作軸の位置制御を行うモータ制御部１３と、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように目標位置設定部９及びモータ制御部１３を制御する検査制御部３０（図１１参照）と、検査の結果を出力する検査結果出力部１５とを備えた構成とされる。

この場合、検査制御部３０は、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査を行う際に、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部が正常な状態にあるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータ７ａ，７ｂの出力トルクの最小値を検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して目標位置設定部９及びモータ制御部１３に操作軸の位置制御を行わせるように構成する。

また検査結果出力部１５は、検査制御部がモータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態での操作軸の位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせているときに生じる残留偏差の大きさから可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成される。

この場合、位置制御が完了した時点での操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差の大きさが前記許容範囲にあるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な範囲にあると判定することができ、位置制御が完了した時点で操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差の大きさが上記許容範囲の上限を超えているときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な範囲から外れていると判定することができる。

このように構成した場合、現時点における可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態の度合いを知ることはできないが、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、モータ制御部による制御を一度行うだけで、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを検査することができるため、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な範囲にあるか否かの検査を短時間で行うことができる。

（第１３の発明の実施形態）
第１３の発明では、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの「最小値」を検査時トルクとしているが、第１０の発明では、可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータの出力トルクの「最小値よりも大きなトルク」を検査時トルクとする。

即ち、第１３の発明の実施形態においては、検査制御部３０が、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査を行う際に、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部が正常な状態にあるときに可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができるモータ７ａ，７ｂの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとして、モータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態で、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の操作軸を検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく目標位置を設定して目標位置設定部及びモータ制御部に操作軸の位置制御を行わせるように構成される。この場合も、検査結果出力部１５は、検査制御部３０がモータの出力トルクを検査時トルクに設定した状態での操作軸の位置制御を目標位置設定部及びモータ制御部に行わせているときに生じる残留偏差の大きさから可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成される。

（第１４の発明の実施形態）
上記第１２の発明及び第１３の発明のように構成する場合には、検査制御部３０が目標位置設定部９及びモータ制御部１３を制御しているときに生じる残留偏差の大きさを出力する残留偏差出力部３１（図１１参照）を設けておくことが好ましい。このような残留偏差出力部３１を設けておくと、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の検査を行った際に得られた残留偏差の大きさから、可変コンデンサＶＣ1及びＶＣ2の寿命予測などの解析を行うことができる。本明細書では、第１２の発明または第１３の発明の構成に加えて更に残留偏差出力部３１を備えた発明を第１４の発明としている。

上記の説明では、可変インピーダンスが可変コンデンサであるとして実施形態の説明をしたが、可変コンデンサ以外の可変インピーダンス素子の検査を行なう場合にも本発明を適用できることはもちろんである。

１ 高周波電源
２ プロセスチャンバ
３ 可変インピーダンス素子
３ａ 第１の可変インピーダンス素子
３ｂ 第２の可変インピーダンス素子
ＶＣ1 第１の可変コンデンサ
ＶＣ2 第２の可変コンデンサ
５ インダクタンス
６ 入力検出部
７ａ 第１のモータ
７ｂ 第２のモータ
８ 位置検出部
８ａ 第１の位置検出部
８ｂ 第２の位置検出部
９ 目標位置設定部
１０ モータ駆動部
１１ 異常判定部
１２ 出力トルク設定部
１２ａ 第１の出力トルク設定部
１２ｂ 第２の出力トルク設定部
１３ モータ制御部
１５ 検査結果出力部
１５ａ 第１の検査結果出力部
１５ｂ 第１の検査結果出力部
１６ 判定対象値検出部
２０ 記憶装置
２０ａ 第１のメモリ
２０ｂ 第２のメモリ
３０ 検査制御部
３１ 残留偏差出力部

Claims (14)

1. 電源と負荷との間に設けられて前記電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子と、モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の前記操作軸を操作する操作機構と、前記操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、前記操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御するモータ制御部とを備えたインピーダンス整合装置であって、
   前記操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御を前記モータ制御部に行わせて、前記操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、前記モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、前記残留偏差を許容値以下に収めるために必要な前記モータの出力トルクの最小値を判定対象値として求める判定対象値検出部と、
   前記判定対象値を判定基準値と比較して、前記判定対象値が前記判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部と、
   を具備してなるインピーダンス整合装置。
2. 電源と負荷との間に設けられて前記電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子と、モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の前記操作軸を操作する操作機構と、前記操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、前記操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御するモータ制御部とを備えたインピーダンス整合装置であって、
   前記操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御を前記モータ制御部に行わせて、前記操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、前記モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、前記残留偏差が許容値を超える状態を招く前記モータの出力トルクの最大値を判定対象値として求める判定対象値検出部と、
   前記判定対象値を判定基準値と比較して、前記判定対象値が前記判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部と、
   を具備してなるインピーダンス整合装置。
3. 電源と負荷との間に設けられて前記電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子と、モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の前記操作軸を操作する操作機構と、前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、前記操作軸の目標位置を設定するとともに設定した目標位置と前記操作軸位置検出部により検出された前記操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要な前記モータの駆動量を演算する目標位置設定部と、前記モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部及び前記トルク設定信号に応じて前記モータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部を備えて、前記モータの出力トルクを前記トルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態で前記モータを前記目標位置設定部により演算された駆動量だけ回転させるように前記モータ駆動部を制御するモータ制御部と、前記操作軸の目標位置と現在位置とを監視して前記モータ制御部による制御が行われた時点での前記目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部とを備えたインピーダンス整合装置であって、
   前記可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲で前記モータ制御部により前記モータを制御したときに前記異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を前記トルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、前記検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部と、
   前記判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクを判定基準値と比較して、前記判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクが前記判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部と、
   を具備してなるインピーダンス整合装置。
4. 電源と負荷との間に設けられて前記電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子と、モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の前記操作軸を操作する操作機構と、前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、前記操作軸の目標位置を設定して設定した目標位置と前記操作軸位置検出部により検出された前記操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要な前記モータの駆動量を演算する目標位置設定部と、前記モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部及び前記トルク設定信号に応じて前記モータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部を備えて、前記モータの出力トルクを前記トルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態で前記モータを前記目標位置設定部により演算された駆動量だけ回転させるように前記モータ駆動部を制御するモータ制御部と、前記操作軸の目標位置と現在位置とを監視して前記モータ制御部による制御が行われた時点での前記目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部とを備えたインピーダンス整合装置であって、
   前記可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲で前記モータ制御部により前記モータを制御したときに前記異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、前記トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部と、
   前記判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクを判定基準値と比較して、前記判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクが前記判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部と、
   を具備してなるインピーダンス整合装置。
5. 電源と負荷との間に設けられて前記電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子と、モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の前記操作軸を操作する操作機構と、前記操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、前記モータの出力トルクを設定されたトルクに等しくした状態で前記操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御して前記操作軸の位置制御を行うモータ制御部とを備えたインピーダンス整合装置であって、
   前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように前記目標位置設定部及びモータ制御部を制御する検査制御部と、前記検査の結果を出力する検査結果出力部とが設けられ、
   前記検査制御部は、前記可変インピーダンス素子の検査を行う際に、前記可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、前記可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに前記可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができる前記モータの出力トルクの最小値を検査時トルクとして、前記モータの出力トルクを前記検査時トルクに設定した状態で、前記可変インピーダンス素子の操作軸を前記検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく前記目標位置を設定して前記操作軸の位置を目標位置に近づける検査時位置制御を前記目標位置設定部及びモータ制御部に行わせるように構成され、
   前記検査結果出力部は、前記検査時位置制御が行われた際に前記操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差の大きさから前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成されていること、
   を特徴とするインピーダンス整合装置。
6. 電源と負荷との間に設けられて前記電源と負荷との間のインピーダンスの整合を図る際に操作される操作軸を有する可変インピーダンス素子と、モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の前記操作軸を操作する操作機構と、前記操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、前記モータの出力トルクを設定されたトルクに等しくした状態で前記操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御して前記操作軸の位置制御を行うモータ制御部とを備えたインピーダンス整合装置であって、
   前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように前記目標位置設定部及びモータ制御部を制御する検査制御部と、前記検査の結果を出力する検査結果出力部とが設けられ、
   前記検査制御部は、前記可変インピーダンス素子の検査を行う際に、前記可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、前記可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに前記可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができる前記モータの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとして、前記モータの出力トルクを前記検査時トルクに設定した状態で、前記可変インピーダンス素子の操作軸を前記検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく前記目標位置を設定して前記操作軸の位置を目標位置に近づける検査時位置制御を前記目標位置設定部及びモータ制御部に行わせるように構成され、
   前記検査結果出力部は、前記検査時位置制御が行われた際に前記操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差の大きさから前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成されていること、
   を特徴とするインピーダンス整合装置。
7. 前記検査時位置制御が行われた際に前記操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在していた残留偏差を出力する残留偏差出力部が更に設けられている請求項５または６に記載のインピーダンス整合装置。
8. インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置であって、
   モータを駆動源として、検査の対象とする可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構と、
   前記操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、
   前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、
   前記操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御するモータ制御部と、
   前記操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御を前記モータ制御部に行わせて前記操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、前記モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、前記残留偏差を許容値以下に収めるために必要な前記モータの出力トルクの最小値を判定対象値として求める判定対象値検出部と、
   前記判定対象値を判定基準値と比較して、前記判定対象値が前記判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部と、
   を具備してなるインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置。
9. インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置であって、
   モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構と、
   前記操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、
   前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、
   前記操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御するモータ制御部と、
   前記操作軸の目標位置と現在位置との間の偏差を零に近づける制御を前記モータ制御部に行わせて前記操作軸の現在位置と目標位置との間に存在する残留偏差を求める過程を、前記モータの出力トルクを変更しながら繰り返し行なうことにより、前記残留偏差が許容値を超える状態を招く前記モータの出力トルクの最大値を判定対象値として求める判定対象値検出部と、
   前記判定対象値を判定基準値と比較して、前記判定対象値が前記判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部と、
   を具備してなるインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置。
10. インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置であって、
    モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構と、
    前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、
    前記操作軸の目標位置を設定するとともに設定した目標位置と前記操作軸位置検出部により検出された前記操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要な前記モータの駆動量を演算する目標位置設定部と、
    前記モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部及び前記トルク設定信号に応じて前記モータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部を備えて、前記モータの出力トルクを前記トルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態で前記モータを前記目標位置設定部により演算された駆動量だけ回転させるように前記モータ駆動部を制御するモータ制御部と、
    前記操作軸の目標位置と現在位置とを監視して前記モータ制御部による制御が行われた時点での前記目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部と、
    前記可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲で前記モータ制御部により前記モータを制御したときに前記異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を前記トルク設定信号の大きさを増加させながら繰り返し行なわせて、前記検査対象範囲の全範囲で初めて異常判定が行なわれなくなったときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部と、
    前記判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクを判定基準値と比較して、前記判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクが前記判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部と、
    を具備してなるインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置。
11. インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置であって、
    モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構と、
    前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、
    前記操作軸の目標位置を設定して設定した目標位置と前記操作軸位置検出部により検出された前記操作軸の現在位置との偏差を零にするために必要な前記モータの駆動量を演算する目標位置設定部と、
    前記モータの出力トルクを設定するトルク設定信号を出力する出力トルク設定部及び前記トルク設定信号に応じて前記モータに流す駆動電流の大きさを調整し得る機能を有するモータ駆動部を備えて、前記モータの出力トルクを前記トルク設定信号により設定されたトルクに等しくした状態で前記モータを前記目標位置設定部により演算された駆動量だけ回転させるように前記モータ駆動部を制御するモータ制御部と、
    前記操作軸の目標位置と現在位置とを監視して前記モータ制御部による制御が行われた時点での前記目標位置と現在位置との残留偏差が許容値を超えたときに異常判定を行う異常判定部と、
    前記可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲として、該検査対象範囲で前記モータ制御部により前記モータを制御したときに前記異常判定部が異常判定を行なうか否かを判定する過程を、前記トルク設定信号の大きさを減少させながら繰り返し行なわせて、初めて異常判定が行なわれたときのトルク設定信号の大きさを判定対象値として求める判定対象値検出部と、
    前記判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクを判定基準値と比較して、前記判定対象値または該判定対象値から求めた前記モータの出力トルクが前記判定基準値以上であるときに前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れていることを示す検査結果を出力する検査結果出力部と、
    を具備してなるインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置。
12. インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置であって、
    モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構と、
    前記操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、
    前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、
    前記操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御して前記操作軸の位置制御を行うモータ制御部と、
    前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように前記目標位置設定部及びモータ制御部を制御する検査制御部と、
    前記検査の結果を出力する検査結果出力部と、
    を具備し、
    前記検査制御部は、前記可変インピーダンス素子の検査を行う際に、前記可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、前記可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに前記可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができる前記モータの出力トルクの最小値を検査時トルクとして、前記モータの出力トルクを前記検査時トルクに設定した状態で、前記可変インピーダンス素子の操作軸を前記検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく前記目標位置を設定して前記目標位置設定部及びモータ制御部に前記操作軸の位置制御を行わせるように構成され、
    前記検査結果出力部は、前記検査制御部が前記モータの出力トルクを前記検査時トルクに設定した状態での操作軸の位置制御を前記目標位置設定部及びモータ制御部に行わせているときに生じる残留偏差の大きさから前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成されていること、
    を特徴とするインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置。
13. インピーダンス整合装置用の可変インピーダンス素子が正常であるか否かを検査するインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置であって、
    モータを駆動源として前記可変インピーダンス素子の操作軸を操作する操作機構と、
    前記操作軸の目標位置を設定する目標位置設定部と、
    前記操作軸の現在位置を検出する操作軸位置検出部と、
    前記操作軸位置検出部により検出される操作軸の現在位置と前記目標位置設定部により設定された目標位置との偏差を零に近づけるように前記モータを制御して前記操作軸の位置制御を行うモータ制御部と、
    前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かの検査を行うための操作軸の位置制御を行わせるように前記目標位置設定部及びモータ制御部を制御する検査制御部と、
    前記検査の結果を出力する検査結果出力部と、
    を具備し、
    前記検査制御部は、前記可変インピーダンス素子の検査を行う際に、前記可変インピーダンス素子の操作軸の予め設定された変位の範囲を検査対象範囲とし、前記可変インピーダンス素子の機構部が正常な状態にあるときに前記可変インピーダンス素子の操作軸の実際の位置と目標位置との間に存在する残留偏差を許容範囲に収めることができる前記モータの出力トルクの最小値よりも大きなトルクを検査時トルクとして、前記モータの出力トルクを前記検査時トルクに設定した状態で、前記可変インピーダンス素子の操作軸を前記検査対象範囲の全範囲に亘って変位させるべく前記目標位置を設定して前記目標位置設定部及びモータ制御部に前記操作軸の位置制御を行わせるように構成され、
    前記検査結果出力部は、前記検査制御部が前記モータの出力トルクを前記検査時トルクに設定した状態での操作軸の位置制御を前記目標位置設定部及びモータ制御部に行わせているときに生じる残留偏差の大きさから前記可変インピーダンス素子の機構部の状態が正常な状態から外れているか否かを示す検査結果を出力するように構成されていること、
    を特徴とするインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置。
14. 前記検査制御部が前記目標位置設定部及びモータ制御部を制御しているときに生じる前記残留偏差の大きさを出力する残留偏差出力部が更に設けられている請求項１２または１３に記載のインピーダンス整合装置用可変インピーダンス素子の検査装置。

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