(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成のアブソリュートエンコーダを提供する。【解決手段】回転体の主軸３０と同軸上で回転し、主軸３０に対して偏心した第一の回転体１１と、主軸３０と同軸上で回転する第二の回転体１４と、第一の回転体１１に一端が当接しており、第一の回転体１１の回転に応じて変形する押圧部１２と、押圧部１２の他端と当接しており、押圧部１２の変形により生じる押圧力を検出して出力する第一の検出器１３と、第二の回転体１４の回転に応じて、出力される信号が反転する第二の検出器１５と、を有することを特徴とするアブソリュートエンコーダ１０。【選択図】図１
2019020188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の主軸と同軸上で回転し、前記主軸に対して偏心した第一の回転体と、
前記主軸と同軸上で回転する第二の回転体と、
前記第一の回転体に一端が当接しており、前記第一の回転体の回転に応じて変形する押圧部と、
前記押圧部の他端と当接しており、前記押圧部の変形により生じる押圧力を検出して出力する第一の検出器と、
前記第二の回転体の回転に応じて、出力される信号が反転する第二の検出器と、を有する、ことを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
【請求項２】
前記第一の検出器から出力される信号は、前記第一の回転体の回転に応じた所定の周期で増減する信号であり、
前記第二の検出器から出力される信号は、前記所定の周期の半周期毎に反転する信号であり、
前記第一の検出器から出力される信号と、前記第二の検出器のから出力される信号との組み合わせから、前記主軸の回転量を特定する角度入力部と、
請求項１記載のアブソリュートエンコーダと、を有する、ことを特徴とする角度検出装置。
【請求項３】
前記押圧部は、前記第一の回転体の回転に応じて弾性変形する弾性材料で構成される、ことを特徴とする請求項２記載の角度検出装置。
【請求項４】
前記第一の検出器は、ひずみセンサである、ことを特徴とする請求項２又は３記載の角度検出装置。
【請求項５】
前記第一の検出器から出力される信号の値は、前記所定の周期の半周期毎にピークとなり、
前記第二の検出器から出力される信号は、前記第一の検出器から出力される信号の値が前記ピークとなるタイミングと同期して反転する、ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の角度検出装置。
【請求項６】
前記第一の回転体は、前記主軸と直交するように前記主軸に固定され、
前記押圧部は、前記押圧部の中心軸が前記主軸と直交するように、前記第一の回転体に当接する、ことを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の角度検出装置。
【請求項７】
前記第一の回転体は、
前記主軸の回転角度が０度又は３６０度のとき、前記主軸と前記押圧部との距離が最短となり、前記主軸の回転角度が１８０度のとき、前記主軸と前記押圧部との距離が最長となるように、前記主軸に固定された偏心カムである、ことを特徴とする請求項２乃至６の何れか一項に記載の角度検出装置。
【請求項８】
前記第二の検出器は、フォトインタラプタであり、
前記第二の回転体は、前記第二の検出器の有する発光素子により発光された光を遮光する遮光板であり、
前記遮光板は、
半径が前記主軸から前記フォトインタラプタまでの距離よりも長い円形の外周に、前記光が通過する半円弧状の切り欠き部が設けられた形状である、ことを特徴とする請求項７に記載の角度検出装置。
【請求項９】
前記主軸の回転速度を減速させる従軸に固定された前記アブソリュートエンコーダを有し、
前記角度入力部は、
前記主軸に固定された前記アブソリュートエンコーダから出力される信号と、前記従軸に固定された前記アブソリュートエンコーダから出力される信号と、に基づき、前記主軸の回転量を特定する、ことを特徴とする請求項２乃至８の何れか一項に記載の角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ及び角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転体の回転角度を検出するロータリーエンコーダの１つとして、回転体の絶対位置を検出するアブソリュートエンコーダが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、光学式のエンコーダと、磁気式のエンコーダを用いて、給電が開始されたときの回転体の回転角度を検出する回転型のアブソリュートエンコーダが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４４２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、光学式のエンコーダと、磁気式のエンコーダのそれぞれに対応した位置データの検出回路と、各検出回路から検出された位置データを合成する合成回路とが設けられるため、構造が複雑になる。
【０００６】
そこで、開示の技術は、簡易な構成のアブソリュートエンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術は、回転体の主軸と同軸上で回転し、前記主軸に対して偏心した第一の回転体と、前記主軸と同軸上で回転する第二の回転体と、前記第一の回転体に一端が当接しており、前記第一の回転体の回転に応じて変形する押圧部と、前記押圧部の他端と当接しており、前記押圧部の変形により生じる押圧力を検出して出力する第一の検出器と、前記第二の回転体の回転に応じて、出力される信号が反転する第二の検出器と、を有するアブソリュートエンコーダである。
【発明の効果】
【０００８】
簡易な構成のアブソリュートエンコーダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一の実施形態のアブソリュートエンコーダの平面図である。
【図２】第一の実施形態のアブソリュートエンコーダの正面図である。
【図３】第一の実施形態のひずみセンサの出力電圧と、フォトインタラプタの出力信号の波形を示す図である。
【図４】第一の実施形態のエンコーダの変形例を説明する図である。
【図５】ひずみセンサの出力電圧が線形でない場合の波形を示す図である。
【図６】第二の実施形態の角度検出装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第一の実施形態）
以下に、図１と図２を参照して、本実施形態のアブソリュートエンコーダについて説明する。図１は、第一の実施形態のアブソリュートエンコーダの平面図であり、図２は、第一の実施形態のアブソリュートエンコーダの正面図である。尚、以下の説明では、アブソリュートエンコーダ１０を、エンコーダ１０と呼ぶ。
【００１１】
本実施形態のエンコーダ１０は、偏心カム１１、弾性部材１２、ひずみセンサ１３、遮光板１４、フォトインタラプタ１５を有する。また、本実施形態のエンコーダ１０は、角度入力部２０と共に、角度検出装置１に含まれる。言い換えれば、角度検出装置１は、エンコーダ１０と、角度入力部２０と、を有する。尚、図に示すように、主軸３０に垂直で、ひずみセンサ１３を押圧する方向をＸ軸、主軸３０に平行な方向をＹ軸とする。また、以下の説明ではＹ軸方向正側を上方、Ｙ軸方向負側を下方と表記する。
【００１２】
本実施形態のエンコーダ１０において、偏心カム１１と遮光板１４とは、それぞれが主軸３０に固定され、主軸３０が回転すると回転する。つまり、偏心カム１１は、主軸３０上で回転する第一の回転体であり、遮光板１４は、偏心カム１１と同軸上で回転する第二の回転体である。主軸３０は、例えば、モータ４０の出力軸等である。尚、本実施形態では、主軸３０は、反時計回り（左回り）に回転するものとしたが、これに限定されない。
【００１３】
弾性部材１２は、当接部１２ａ、１２ｂを介して偏心カム１１とひずみセンサ１３とに当接しており、偏心カム１１の回転に応じてひずみセンサ１３を押圧する。言い換えれば、弾性部材１２と、当接部１２ａ、１２ｂとは、ひずみセンサ１３を押圧する押圧部である。本実施形態の弾性部材１２は、例えば、コイルバネ等である。尚、以下の説明では、弾性部材１２が当接部１２ｂを介してひずみセンサ１３を押圧する力を、弾性部材１２のひずみセンサ１３に対する押圧力と表現することがある。
【００１４】
ひずみセンサ１３は、偏心カム１１の回転に応じた弾性部材１２の歪みを電圧として出力する。本実施形態のひずみセンサ１３は、例えば、圧電素子を用いた圧電センサであっても良いし、押圧力によって出力が変化する他の圧力センサ等であっても良い。また、言い換えれば、ひずみセンサ１３は、押圧部（弾性部材１２）による押圧力を検出する第一の検出器である。
【００１５】
遮光板１４は、偏心カム１１よりも上方に配置されており、主軸３０の回転に応じてフォトインタラプタ１５の発光素子１５aから発行される光を遮光する。
【００１６】
フォトインタラプタ１５は、発光素子１５ａと受光素子１５ｂを有し、発光素子１５ａから発光された光が遮光板１４によって遮られたか否かを検出し、検出結果を示す信号（電圧）を出力する。言い換えれば、フォトインタラプタ１５は、第二の回転体（遮光板１４）の回転に応じて信号を反転させる第二の検出器である。
【００１７】
ひずみセンサ１３から出力された電圧と、フォトインタラプタ１５から出力される信号とは、エンコーダ１０と接続された角度入力部２０へ提供される。
【００１８】
角度入力部２０は、ひずみセンサ１３から出力された電圧と、フォトインタラプタ１５から出力される信号と、に基づき、主軸３０の回転角度を０度〜３６０度の範囲で検出し、特定した角度を示す角度情報を出力する。尚、本実施形態における回転角度とは、回転体の絶対位置を示す。
【００１９】
したがって、本実施形態の角度検出装置１は、簡易な構成で、主軸３０を出力軸とするモータ４０等に対して給電が開始されたときの、モータ４０の回転量を特定することができる。このときの回転量は、モータ４０に対して予め設定された原点からの回転量である。
【００２０】
以下に、本実施形態のエンコーダ１０について、さらに説明する。
【００２１】
本実施形態のエンコーダ１０において、弾性部材１２は、中心軸３１が主軸３０と直交する位置に配置される。尚、中心軸３１とは、弾性部材１２をコイルバネとした場合の、コイルバネの両端の座面の中心を通る軸である。
【００２２】
また、弾性部材１２は、当接部１２ａと当接部１２ｂとの間の長さをＬｅとし、無負荷時の自由長さをＬ０とし、弾性部材１２のコイル同士を密着させたときの密着長さＬｃとする。この場合、弾性部材１２は、主軸３０の回転角度が０度及び３６０度のときに、弾性部材１２の長さＬｅが、自由長さＬ０となるように配置されることが好ましいが、これに限定されない。弾性部材１２は、長さＬｅが、密着長さＬｃよりも長い状態で配置されていれば良い。
【００２３】
本実施形態の偏心カム１１は、偏心カム１１と当接部１２ａとの当接面１１ａと、主軸３０との距離Ｌが、主軸３０の回転角度が０度及び３６０度のとき最短となり、主軸３０の回転角度が１８０度のとき最長となるように、主軸３０に固定される。また、本実施形態の偏心カム１１は、主軸３０の回転角度に応じた距離Ｌが、線形に変化する形状とした。
【００２４】
したがって、本実施形態では、主軸３０の回転角度が０度から１８０度になるまでの間、距離Ｌの値は線形に増加し、回転角度が１８０度に達したとき、最大値となる。また、距離Ｌの値は、主軸３０の回転角度が１８０度から３６０度になるまでの間、線形に減少し、回転角度が３６０度に達したとき、最小値となる。
【００２５】
本実施形態では、距離Ｌの値が最大値となったとき、弾性部材１２の長さＬｅは最も短くなり、弾性部材１２のひずみセンサ１３に対する押圧力は、最も大きくなる。また、距離Ｌの値が最小値となったとき、弾性部材１２の長さＬｅは最も長くなり、弾性部材１２のひずみセンサ１３に対する押圧力は、最も小さくなる。
【００２６】
つまり、弾性部材１２のひずみセンサ１３に対する押圧力は、偏心カム１１の回転に応じた弾性部材１２の長さＬｅによって変化する。より具体的には、弾性部材１２のひずみセンサ１３に対する押圧力は、主軸３０の回転角度が０度から１８０度に達するまで線形に増大し、主軸３０の回転角度が１８０度で最大となる。そして、弾性部材１２の押圧力は、主軸３０の回転角度が１８０度から３６０度に達するまで線形に減少し、主軸３０の回転角度が３６０度で最小となる。
【００２７】
ひずみセンサ１３から出力される電圧は、弾性部材１２のひずみセンサ１３に対する押圧力に対応した電圧となる。したがって、ひずみセンサ１３から出力される電圧は、主軸３０の回転角度が０度から１８０度に達するまで線形に増加し、主軸３０の回転角度が１８０度で最大となる。そして、ひずみセンサ１３から出力される電圧は、主軸３０の回転角度が１８０度から３６０度に達するまで線形に減少し、主軸３０の回転角度が３６０度で最小となる。
【００２８】
本実施形態のエンコーダ１０では、ひずみセンサ１３から出力される電圧は、主軸３０の１回転する度に、上述した増加と減少を周期的に繰り返す。言い換えれば、ひずみセンサ１３から出力される電圧は、主軸３０の１回転を１周期とした信号である。尚、以下の説明では、ひずみセンサ１３から出力される電圧を、ひずみセンサ１３の出力電圧と表現することがある。
【００２９】
本実施形態の遮光板１４は、半径の異なる２つの半円１４ａ、１４ｂを、半円１４ａ、１４ｂのそれぞれの直径が同一直線Ｓ上となるように配置した形状とした。また、遮光板１４は、直線Ｓが主軸３０と直交し、且つ、半円１４ａ、１４ｂのそれぞれの中心軸が主軸３０と同軸となるように、主軸３０に固定される。
【００３０】
フォトインタラプタ１５は、発光素子１５ａ及び受光素子１５ｂと主軸３０との距離Ｌｆが、半円１４ａの半径ｒ１より長く、半円１４ｂの半径ｒ２より短くなるような配置される。
【００３１】
本実施形態では、遮光板１４とフォトインタラプタ１５とを上述したように配置することで、主軸３０の回転により、半円１４ｂが発光素子１５ａと受光素子１５ｂとの間を通過するときにのみ、発光素子１５ａが発光した光が遮光板１４により遮られる。より具体的には、遮光板１４の半円１４ｂの領域Ｒによって、発光素子１５ａが発光した光が遮られる。領域Ｒは、半円１４ｂと半円１４ａとの面積の差分となる領域である。
【００３２】
さらに、本実施形態では、遮光板１４とフォトインタラプタ１５は、主軸３０の回転角度が１８０度となったとき、半円１４ｂが発光素子１５ａにより発光された光を遮光するように、配置される。
【００３３】
遮光板１４とフォトインタラプタ１５とを上述したように配置することで、主軸３０の回転角度が１８０度となったとき、遮光板１４の領域Ｒにより遮光が開始され、主軸３０の回転角度が３６０度となったとき遮光が終了する。
【００３４】
このため、フォトインタラプタ１５から出力される信号は、主軸３０の回転角度が０度から１８０度になるまでの間は、発光素子１５ａによって発光された光が遮られていないことを示すハイレベル（以下、Ｈレベル）の信号となる。そして、フォトインタラプタ１５から出力される信号は、主軸３０の回転角度が１８０度となったとき、発光素子１５ａにより発光された光が遮光されたことを示すローレベル（以下、Ｌレベル）の信号となる。尚、以下の説明では、フォトインタラプタ１５から出力される信号を、フォトインタラプタ１５の出力信号と表現することがある。
【００３５】
尚、本実施形態の遮光板１４は、言い換えれば、半径がｒ２の円形の外周に、領域Ｒに相当する半円弧状の切り欠き部が設けられた形状とも言える。
【００３６】
本実施形態の角度入力部２０では、ひずみセンサ１３の出力電圧と、フォトインタラプタ１５の出力信号との組み合わせによって、主軸３０の回転角度を特定する。
【００３７】
次に、図３を参照して、角度入力部２０による主軸３０の回転角度の特定について説明する。図３は、第一の実施形態のひずみセンサの出力電圧と、フォトインタラプタの出力信号の波形を示す図である。
【００３８】
図３に示す波形Ｐ１は、ひずみセンサ１３の出力電圧を示しており、波形Ｐ２は、フォトインタラプタ１５の出力信号を示している。
【００３９】
図３に示すように、主軸３０の回転角度が０度から１８０度となるまでの間は、フォトインタラプタ１５の出力信号はＨレベルであり、ひずみセンサ１３の出力電圧は最小値から線形に増加し、回転角度が１８０度となったとき、最大値となる。
【００４０】
また、主軸３０の回転角度が１８０度になると、フォトインタラプタ１５の出力信号はＬレベルに反転し、ひずみセンサ１３の出力電圧は、減少に転じる。そして、ひずみセンサ１３の出力電圧は、主軸３０の回転角度が３６０度になるまで線形に減少し、回転角度が３６０度となったとき、最小値となる。
【００４１】
つまり、本実施形態では、フォトインタラプタ１５の出力信号は、ひずみセンサ１３の出力電圧の１／２周期毎に反転する。言い換えれば、本実施形態のフォトインタラプタ１５の出力信号は、ひずみセンサ１３の出力電圧がピークとなるタイミングと同期して反転する。
【００４２】
本実施形態の角度入力部２０は、アナログ／デジタル変換回路等を有しており、エンコーダ１０の出力信号として入力されるひずみセンサ１３の出力電圧をデジタル値に変換する。
【００４３】
このアナログ／デジタル変換回路の分解能が、例えば、ｎビットである場合、角度入力部２０は、ひずみセンサ１３の出力電圧の最大値をｎ分割した値と、０度から１８０度まで又は１８０度から３６０度までをｎ分割した値と、を対応付ける。
【００４４】
そして、角度入力部２０は、フォトインタラプタ１５の出力信号がＨレベルの場合は、ひずみセンサ１３の出力電圧の値は、主軸３０の０度から１８０度までの回転角度と対応するものとし、出力電圧の値に応じた０度から１８０度までの間の回転角度を特定する。また、角度入力部２０は、フォトインタラプタ１５の出力信号がＬレベルの場合は、ひずみセンサ１３の出力電圧の値は、主軸３０の１８０度から３６０度までの間の回転角度に対応するものとし、出力電圧の値に応じて１８０度から３６０度までの間の回転角度を特定する。
【００４５】
具体的には、例えば、ひずみセンサ１３の出力電圧の値がＶ１であった場合、角度入力部２０は、フォトインタラプタ１５の出力信号がＨレベルであれば、主軸３０の回転角度を、０度から１８０度までの間のＶ１と対応付けられるθ１に特定する。また、角度入力部２０は、フォトインタラプタ１５の出力信号がＬレベルであれば、主軸３０の回転角度を、１８０度より大きい角度から３６０度まで間でＶ１と対応付けられるθ２に特定する。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、ひずみセンサ１３の出力電圧と、フォトインタラプタ１５の出力信号とを組み合わせることで、主軸３０の回転角度を検出することができる。言い換えれば、本実施形態の角度検出装置１は、ひずみセンサ１３と、フォトインタラプタ１５とを組み合わせた簡易な構成で、回転体の絶対位置を検出できる。
【００４７】
尚、本実施形態では、偏心カム１１は、遮光板１４の下側に設けられる構成としたが、これに限定されない。偏心カム１１は、遮光板１４の上側に設けられていても良い。この場合、弾性部材１２とひずみセンサ１３は、偏心カム１１との位置関係が、図１及び図２を用いて説明した配置と同様になるように配置される。また、フォトインタラプタ１５は、遮光板１４との位置関係が、図１及び図２を用いて説明した配置と同様になるように配置される。
【００４８】
また、本実施形態の主軸３０に対する偏心カム１１の固定の仕方は、上述した方法に限定されない。偏心カム１１は、例えば、主軸３０の回転角度が０度と３６０度の場合に、距離Ｌの長さが最大となり、主軸３０の回転角度が１８０度の場合に、距離Ｌの長さが最小となるように、主軸３０に固定されても良い。
【００４９】
この場合、弾性部材１２の長さＬｅは、主軸３０の回転角度が０度と３６０度の場合に最も短くなり、主軸３０の回転角度が１８０度の場合に最も長くなる。
【００５０】
さらに、本実施形態の遮光板１４の形状は、図１及び図２に示した形状に限定されない。遮光板１４は、ひずみセンサ１３の出力電圧の１／２の周期で、フォトインタラプタ１５の出力信号を反転させる形状であれば良い。したがって、例えば、本実施形態では、半円１４ｂのみを遮光板１４としても良い。
【００５１】
また、本実施形態では、直径ｒ２の円形に、主軸３０の回転角度が０度から１８０度までの間、発光素子１５ａから発光された光を通過させるための開口部を有する形状であっても良い。
【００５２】
図４は、第一の実施形態のエンコーダの変形例を説明する図である。図４に示すエンコーダ１０Ａの平面図である。エンコーダ１０Ａは、主軸３０に固定され、主軸３０を軸として回転する偏心カム１１と、遮光板１４０と、を有する。エンコーダ１０Ａでは、偏心カム１１は、遮光板１４０の上方に固定されている。
【００５３】
さらに、エンコーダ１０Ａでは、偏心カム１１は、主軸３０の回転角度が０度と３６０度の場合に、距離Ｌの長さが最大となり、主軸３０の回転角度が１８０度の場合に、距離Ｌの長さが最小となるように、主軸３０に固定されている。
【００５４】
したがって、ひずみセンサ１３の出力電圧は、主軸３０の回転角度が０度から１８０度になるまでの間、最大値から線形に減少し、主軸３０の回転角度が１８０度となったとき、最小値となる。また、ひずみセンサ１３の出力電圧は、主軸３０の回転角度が１８０度から３６０度になるまでの間、最小値から線形に増加し、主軸３０の回転角度が３６０度となったとき、最大値となる。ひずみセンサ１３の出力電圧は、この増減を、主軸３０の回転に応じて周期的に繰り返す。
【００５５】
また、遮光板１４０は、主軸３０を中心とする円形に、開口部１４１を形成した形状である。開口部１４１は、半円弧状に形成されており、主軸３０の回転角度が０度から１８０度となるまでの間、フォトインタラプタ１５の発光素子１５ａが発光する光が受光素子１５ｂに受光されるように形成される。
【００５６】
このように、エンコーダ１０Ａを構成することで、エンコーダ１０Ａでは、ひずみセンサ１３の出力電圧の１／２周期毎に、フォトインタラプタ１５の出力信号が反転するため、エンコーダ１０と同様に、簡易な構成で主軸３０を軸とする回転体の絶対位置を検出できる。
【００５７】
尚、図４では、遮光板１４０における開口部１４１は、ひずみセンサ１３から近い方の半円内に形成されているが、開口部１４１が形成される位置は、これに限定されない。開口部１４１は、例えば、ひずみセンサ１３から遠い方の半円に形成されていても良い。
【００５８】
また、図４の遮光板１４０は、半径ｒ３が距離Ｌの最大値よりも長いものとしたが、これに限定されない。遮光板１４０は、ひずみセンサ１３の出力電圧の１／２周期において、フォトインタラプタ１５の出力信号を反転させることができれば良く、半径ｒ３が距離Ｌの最小値よりも短くても良い。
【００５９】
また、本実施形態では、主軸３０の回転角度が０度から３６０度になるまでのひずみセンサ１３の出力電圧を、この出力電圧の１周期としたが、これに限定されない。
【００６０】
本実施形態では、例えば、偏心カム１１の形状を、主軸３０の回転角度が０度から１８０度になるまでのひずみセンサ１３の出力電圧が、この出力電圧の１周期となるようにしても良い。その場合、遮光板を中心角が９０度の扇形の形状としたり、遮光板１４０の開口部１４１を、中心角が９０度の円弧状とすれば、ひずみセンサ１３の出力電圧の１／２周期でフォトインタラプタ１５の出力信号を反転させることができる。したがって、エンコーダ１０と同様に、簡易な構成で主軸３０を軸とする回転体の絶対位置を検出できる。
【００６１】
また、本実施形態では、ひずみセンサ１３の出力電圧は線形に増減するものとしたが、これに限定されない。
【００６２】
本実施形態の角度入力部２０は、例えば、ひずみセンサ１３の出力電圧が線形に増減しなくても良い。図５は、ひずみセンサの出力電圧が線形でない場合の波形を示す図である。
【００６３】
図５の波形Ｐ３は、ひずみセンサ１３の出力電圧を示している。波形３からわかるように、図５では、ひずみセンサ１３の出力電圧の増減は線形ではない。
【００６４】
本実施形態の角度入力部２０は、このような場合には、予め主軸３０を１回転させたときのひずみセンサ１３の出力電圧を取得する。そして、角度入力部２０は、ひずみセンサ１３の出力電圧の最大値をｎ分割した値と、０度から１８０度まで又は１８０度から３６０度までをｎ分割した値と、を対応付けた角度データを生成し、保持していても良い。
【００６５】
この場合、角度入力部２０は、ひずみセンサ１３の出力電圧が入力されると、角度データと、フォトインタラプタ１５の出力信号とに応じて、主軸３０の回転角度を特定することができる。
【００６６】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、複数のエンコーダのひずみセンサの出力電圧とフォトインタラプタの出力信号が角度入力部に入力される点が、第一の実施形態と相違する。したがって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。
【００６７】
図６は、第二の実施形態の角度検出装置を説明する図である。本実施形態の角度検出装置１Ａは、角度入力部２０Ａと、複数のエンコーダ１０とを有する。
【００６８】
図６の例では、角度検出装置１Ａは、複数のエンコーダ１０として、エンコーダ１０−１、１０−２、１０−３を有するものとした。尚、角度検出装置１Ａが有するエンコーダ１０の数は、図６では３つとしているが、これに限定されない。角度検出装置１Ａに含まれるエンコーダ１０の数は、任意の数であって良い。
【００６９】
図６に示す各エンコーダ１０は、モータ４０の回転速度を減速させる３つのギア４１、４２、４３の回転軸に固定されている。ギア４１は、モータ４０と同軸の主軸３０を回転軸とする主軸ギアである。また、ギア４２は、従動軸３５を回転軸とし、ギア４１から動力が伝達される従軸ギアであり、ギア４３は、従動軸３６を回転軸とし、ギア４２から動力が伝達される従軸ギアである。
【００７０】
エンコーダ１０−１の偏心カム１１と遮光板１４とは、主軸３０に固定される。また、エンコーダ１０−２の偏心カム１１と遮光板１４とは従動軸３５に固定され、エンコーダ１０−３の偏心カム１１と遮光板１４とは従動軸３６に固定される。
【００７１】
本実施形態の角度入力部２０Ａには、エンコーダ１０−１、１０−２、１０−３のそれぞれの有するひずみセンサ１３の出力電圧と、フォトインタラプタ１５の出力信号とが入力される。
【００７２】
角度入力部２０Ａは、エンコーダ１０−１から入力されるひずみセンサ１３の出力電圧と、フォトインタラプタ１５の出力信号から、主軸３０の回転角度を検出する。また、角度入力部２０Ａは、エンコーダ１０−２から入力されるひずみセンサ１３の出力電圧と、フォトインタラプタ１５の出力信号から、従動軸３５の回転角度を検出し、エンコーダ１０−３から入力されるひずみセンサ１３の出力電圧と、フォトインタラプタ１５の出力信号から、従動軸３６の回転角度を検出する。
【００７３】
本実施形態では、このように、複数のギアの回転軸にエンコーダ１０を設けることで、角度入力部２０Ａにおいて、ギア４１、４２、４３の歯数に応じた減速比に基づき、主軸３０の回転量を検出することができる。具体的には、例えば、ギア４１とギア４２の減速比が１／１０とした場合に、ギア４２の回転量が９０度の時、ギア４１（主軸３０）の回転量が９００度（３回転目の１８０度）となる。このような場合には、ギア４１の回転量を３６００度まで検出することができるようになり、回転数を多く検出することができる。
【００７４】
尚、図６の例では、角度入力部２０Ａに複数のエンコーダ１０が接続されるものとしたが、これに限定されない。例えば、複数の角度検出装置１が、角度検出装置１の有する角度入力部２０より上位の角度入力部に接続されており、この上位の角度入力部によって、主軸３０の回転量が検出されても良い。
【００７５】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１、１Ａ  角度検出装置，１０  エンコーダ，１１  偏心カム，１２  弾性部材，１２ａ、１２ｂ  当接部，１３  ひずみセンサ，１４、１４０  遮光板，１５  フォトインタラプタ，１５ａ  発光素子，１５ｂ  受光素子，２０、２０Ａ  角度入力部，１４１  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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