(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心を中心に回転可能な主軸の回転角度を検出する角度検出センサーと、
前記主軸の回転角度を検出する光学式エンコーダーと、を備え、
前記角度検出センサーは、
前記軸心に垂直な面に設けられ、前記主軸の径方向に沿った一方側と他方側とで異なる磁極を有し、前記主軸とともに回転する磁石と、
前記磁石が前記主軸とともに回転することで変化する磁気モーメントに基づいて前記主軸の回転角度を検出する角度検出部と、を備え、
前記光学式エンコーダーは、前記主軸とともに回転する回転体に設けられ、前記軸心を中心とした第一仮想円に沿って配置された複数の第一スリットと、
前記第一スリットを通過した光を検出する第一検出部と、を有し、
隣り合う２つの前記第一スリット間の距離は、前記角度検出センサーで規定されている規定誤差の４／３以上である
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出装置において、
前記光学式エンコーダーは、
前記回転体に設けられ、前記軸心を中心とした第二仮想円に沿って配置された複数の第二スリットと、
前記第二スリットを通過した光を検出する第二検出部と、を有し、
隣り合う２つの前記第二スリット間の距離は、隣り合う２つの前記第一スリット間の距離よりも小さい
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置検出装置において、
前記第二スリットは、前記第一スリットよりも前記主軸から遠い位置に配置されている
ことを特徴とする位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造物の製造や測定等を行う産業装置では、アーム等の駆動部品を精度よく駆動させる必要がある。この際、駆動部品を回転駆動させる場合、駆動部品の位置を検出する、つまり、回転角度を精度よく検出することで、駆動部品の回転駆動精度の向上を図ることができる。
このような駆動部品の回転角度（例えばモーター主軸の回転角）を検出する場合、一般にロータリーエンコーダーが用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のロータリーエンコーダーは、磁気式のアブソリュート型ロータリーエンコーダーである。このロータリーエンコーダーでは、主軸に設けられる第一歯車と、第一歯車に噛合される第二歯車と、第一歯車に噛合される第三歯車を有し、各歯車の歯数が互いの素の関係となっている。また、各歯車には、回転角を検出する磁気式の回転角センサー（レゾルバ）が設けられている。このロータリーエンコーダーでは、レゾルバにより検出される各歯車の回転角に基づいて、歯車の噛合状態を検出することで、主軸の回転角を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２３９６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載のような磁気式のロータリーエンコーダーでは、磁気ヒステリシスや温度ドリフトの影響を受けるため、測定精度には限界がある。
【０００６】
本発明は、高精度な角度検出が可能な位置検出装置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】
本発明に係る一適用例の位置検出装置は、軸心を中心に回転可能な主軸の回転角度を検出する角度検出センサーと、前記主軸の回転角度を検出する光学式エンコーダーと、を備え、前記光学式エンコーダーは、前記主軸とともに回転する回転体に設けられ、前記軸心を中心とした第一仮想円に沿って配置された複数の第一スリットと、前記第一スリットを通過した光を検出する第一検出部と、を有し、隣り合う２つの前記第一スリット間の距離は、前記角度検出センサーで規定されている規定誤差の４／３以上であることを特徴とする。
【０００８】
本適用例の位置検出装置は、角度検出センサーと、光学式エンコーダーとを有する。ここで、角度検出センサーは、例えば磁気角度センサー等を用いることができ、このような磁気角度センサーは、簡素な構成で安価に入手可能であるが、磁気ヒステリシスや温度ドリフトの影響を受けるため、検出誤差が発生する。この角度検出センサーに発生しうる検出誤差は、規定誤差として予め測定しておくことが可能である。そして、本適用例では、光学式エンコーダーが、主軸と共に回転する回転体に設けられた複数の第一スリットと、第一スリットを透過した光を検出する第一検出部とを備えている。この複数の第一スリットは、隣り合う第一スリットの間隔（第一仮想円に沿った一方側の端部間の距離であり、
第一スリットにより形成される明暗パターンの明暗幅）が、上記規定誤差の４／３以上となる。つまり、規定誤差が、隣り合う第一スリットの間隔の３／４以下となっている。
【０００９】
このような構成では、角度センサーにおける角度の検出時において、規定誤差範囲内の誤差が発生した場合でも、光学式エンコーダーの第一スリットを通過した光（回折光）を第一検出部にて受光することで、誤差の影響を低減した高精度の測定が可能となる。
つまり、隣り合う第一スリットの間隔が、角度センサーの規定誤差の４／３未満である場合、第一スリットで回折された回折光の周期に対して規定誤差範囲が大きくなる。この場合、角度センサーにて検出された検出値に規定誤差が含まれ、かつ、当該規定誤差内で第一検出部から検出信号に対応した回転角度が複数含まれることがある。この場合、第一検出部からの検出信号が、いずれの回転角度に対応する信号であるかを判定することが困難となる。これに対して、上記構成とすることで、測定誤差範囲内に対して、第一検出部からの検出信号に対応した主軸の回転角度が１つのみ決まるので、上記のような問題が発生せず、高精度に主軸の回転角を検出することが可能となる。
【００１０】
本適用例の位置検出装置において、前記光学式エンコーダーは、前記回転体に設けられ、前記軸心を中心とした第二仮想円に沿って配置された複数の第二スリットと、前記第二スリットを通過した光を検出する第二検出部と、を有し、隣り合う２つの前記第二スリット間の距離は、隣り合う２つの前記第一スリット間の距離よりも小さいことが好ましい。
本適用例では、第一スリットの配置間隔（スリット間隔）よりも、小さいスリット間隔の第二スリットと、当該第二スリットを通過した光（回折光）を検出する第二検出部とを更に備える。スリットを通過した回折光を検出する光学式エンコーダーでは、スリット間隔を小さくすることで、分解能を向上させることができる。しかしながら、上述したように、第一スリットは、角度センサーの規定誤差の４／３以上の間隔で配置される構成となるため、スリット間隔が比較的大きくなり、高分解能な測定には不向きとなる。これに対して、本適用例では、上記のように、第一スリットよりもスリット間隔が小さい第二スリットと、第二検出部とを備えることで、第二スリット及び第二検出部を用いた高分解能な測定を行うことができる。つまり、本適用例では、角度検出センサー、第一スリット、及び第一検出部を用いて、絶対位置の測定を高精度に行い、第二スリット及び第二検出部を用いて、高分解能な測定を行うことができる。
【００１１】
本適用例の位置検出装置において、前記第二スリットは、前記第一スリットよりも前記主軸から遠い位置に配置されていることが好ましい。
本適用例では、第一スリットよりも、スリット間隔が小さい第二スリットは、第一スリットよりも主軸から離れる側（外周側）に設けられている。言い換えれば、第一スリットが配置される第一仮想円の径寸法よりも、第二スリットが配置される第二仮想円の径寸法の方が大きい。このような構成では、円周が大きい第二仮想円に沿って、スリット間隔が狭い第二スリットを多数設けることが可能となり、主軸の回転角度をより高分解能で検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る一実施形態の位置検出装置の概略構成を示す平面図。
【図２】本実施形態の位置検出装置の概略構成を示す断面図。
【図３】本実施形態の第一スリット及び第二スリットのスリット間隔を説明するための図。
【図４】従来のロータリーエンコーダーにおける磁気角度センサーの規定誤差と、光学式エンコーダーの検出信号の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る位置検出装置１の概略構成を示す平面図であり、図２は、位置検出装置１の側面図である。
図１において、位置検出装置１は、主軸１０の１回転以内の絶対回転角度を検出するアブソリュート型のロータリーエンコーダーである。このような位置検出装置１は、産業機械（例えばスカラーロボット）等における回転機構に対して取り付けられ、回転機構の位置を検出する。例えば、産業機械の駆動アームの位置を検出する場合、駆動アームの駆動軸を主軸１０とし、駆動軸に対して本実施形態の位置検出装置１を取り付ける。この場合、駆動軸の絶対回転角度を検出することで駆動アームの位置（例えばアーム角度等）を検出することが可能となる。
そして、この位置検出装置１は、図１及び図２に示すように、磁気角度センサー２と、光学式エンコーダー３と、信号処理部４（図２参照）と、を備える。
【００１４】
［磁気角度センサー２の構成］
磁気角度センサー２は、本発明における角度検出センサーであり、主軸１０の回転角度を検出する。この磁気角度センサー２は、図１，２に示すように、主軸１０の端部に設けられた磁石２１と、磁石２１に対向する角度検出部２２（図２参照）とを備えている。
磁石２１は、主軸１０を軸心１０Ａに対して垂直な面で、主軸１０の径方向に沿った一方側と他方側とで異なる磁極を有する径方向磁石である。
角度検出部２２は、主軸１０とともに回転する磁石２１により変化する磁性モーメントから、主軸１０の回転角度を検出し、検出信号（第一検出信号）を出力する。この角度検出部２２は、主軸１０の所定の初期位置から回転角度（絶対回転角度）を検出することが可能となる。
なお、このような磁気角度センサー２は、構成の簡素化、低コスト化を図ることができるが、磁気ヒステリシスや温度ドリフトの影響を受け、十分な測定精度を得ることができない。磁気角度センサー２による角度測定において発生し得る誤差（規定誤差Ｍ（図３参照））は、例えば製造時における検査において、予め計測しておくことが可能となる。なお、この規定誤差Ｍとは、磁気角度センサー２により検出された位置を中心に規定誤差Ｍの範囲内に真値（実際の位置）が存在することを意味する。
【００１５】
［光学式エンコーダー３の構成］
次に、光学式エンコーダー３について説明する。
光学式エンコーダー３は、回転体３１と、第一光源３２（図２参照）と、第二光源３３（図２参照）と、第一受光部３４（本発明の第一検出部）と、第二受光部３５（本発明の第二検出部）と、を備える。
回転体３１は、例えば主軸１０の軸心１０Ａに対して直交する円盤状の平面基板であり、主軸１０に対して固定され、主軸１０とともに回転可能となる。この回転体３１には、主軸１０の軸心１０Ａを中心とした第一仮想円３１Ａ（図１参照）に沿って配置される複数の第一スリット３１１と、第一仮想円３１Ａと同軸であり、第一仮想円３１Ａよりも径大の第二仮想円３１Ｂ（図１参照）に沿って配置される複数の第二スリット３１２と、を備えている。
ここで、第一スリット３１１と、第一光源３２と、第一受光部３４とにより、第一エンコーダー３Ａが構成され、第二スリット３１２と、第二光源３３と、第二受光部３５とにより、第二エンコーダー３Ｂが構成される。そして、本実施形態の位置検出装置１では、磁気角度センサー２と、第一エンコーダー３Ａとにより主軸１０の１回転内の絶対位置を検出し、第二エンコーダー３Ｂにより、主軸１０の回転角度をより高精度に検出する。
【００１６】
（第一エンコーダー３Ａの構成）
第一エンコーダー３Ａは、上述のように、第一スリット３１１と、第一光源３２と、第一受光部３４とにより構成されている。
第一光源３２は、回転体３１の第一仮想円３１Ａに対向する位置で、例えば光学式エンコーダー３を収納する筐体等の壁部（図示略）に固定されている。
第一受光部３４は、回転体３１の第一光源３２とは反対側の面で、かつ、回転体３１の第一仮想円３１Ａに対向する位置で、例えば光学式エンコーダー３を収納する筐体等の壁部（図示略）に固定されている。
【００１７】
図３は、第一エンコーダー３Ａを構成する第一スリット３１１、及び第二エンコーダー３Ｂを構成する第二スリット３１２のスリット間隔を説明するための図である。
上記のような光学式の第一エンコーダー３Ａでは、第一光源３２から出射された光が第一スリット３１１に入射し、第一スリット３１１を通過した回折光が第一受光部３４に入射されることで、第一受光部３４から回転体３１（主軸１０）の回転角度に応じた検出信号（第二検出信号）が出力される。
ここで、第一受光部３４からの第二検出信号の信号波形は、回転体３１（主軸１０）を回転角度の変化に対して、図３に示すように正弦波状に変化する。よって、第二検出信号、及びその微分信号を取得することで、第一受光部３４の位置が回転体３１に対して、どの位置にあるかを検出することが可能となり、回転体３１（主軸１０）の回転角度を検出することが可能となる。
【００１８】
ここで、図３において、第一エンコーダー３Ａを構成する各第一スリット３１１の第一仮想円３１Ａに沿った一端部を第一端部３１１Ａとし、他端部を第二端部３１１Ｂとする。本実施形態では、隣り合う第一スリット３１１の第一端部３１１Ａ間（又は隣り合う第一スリット３１１の第二端部３１１Ｂ間）で、第一スリット３１１が明、隣り合う第一スリット３１１との間のリブ３１１Ｃが暗となる明暗パターンが形成され、当該明暗パターンが第一仮想円３１Ａに沿って複数配置される構成となる。
そして、本実施形態では、各明暗パターンの長さ寸法（明暗幅Ｌ１）は、磁気角度センサー２の規定誤差Ｍの４／３以上となり、明暗幅Ｌ１が、規定誤差Ｍの４／３倍と等しいことがより好ましい。言い換えると、磁気角度センサー２は、規定誤差Ｍが明暗パターンの明暗幅Ｌ１の３／４に入る精度を有している。
【００１９】
（第二エンコーダー３Ｂの構成）
第二エンコーダー３Ｂは、上述のように、第二スリット３１２と、第二光源３３と、第二受光部３５とにより構成されている。
第二光源３３は、回転体３１の第二仮想円３１Ｂに対向する位置で、例えば光学式エンコーダー３を収納する筐体等の壁部に固定されている。
第二受光部３５は、回転体３１の第二光源３３とは反対側の面で、かつ、回転体３１の第二仮想円３１Ｂに対向する位置で、例えば光学式エンコーダー３を収納する筐体等の壁部に固定されている。
なお、第二光源３３及び第二受光部３５は、主軸１０の径方向に沿って第一光源３２及び第一受光部３４と並設されていることが好ましい。
【００２０】
上記のような光学式の第二エンコーダー３Ｂは、第一エンコーダー３Ａと同じ測定原理により主軸１０の回転角度を検出することが可能であり、第二光源３３から出射された光が第二スリット３１２に入射し、第二スリット３１２を通過した回折光が第二受光部３５に入射されることで、第二受光部３５から回転体３１（主軸１０）の回転角度に応じた正弦波状の検出信号（第三検出信号）が出力される。よって、第三検出信号、及びその微分信号を取得することで、第二受光部３５の位置が回転体３１に対してどの位置にあるか、つまり主軸１０の回転角度を検出することが可能となる。
【００２１】
そして、この第二エンコーダー３Ｂにおける第二スリット３１２のスリット間隔は、第一スリット３１１のスリット間隔よりも小さい。
つまり、各第二スリット３１２の第二仮想円３１Ｂに沿った一端部を第三端部３１２Ａ、他端部を第四端部３１２Ｂとした際、隣り合う第二スリット３１２の第三端部３１２Ａ間（又は隣り合う第二スリット３１２の第四端部３１２Ｂ間）で、第二スリット３１２が明、隣り合う第二スリット３１２との間のリブ３１２Ｃが暗となる明暗パターンが形成され、当該明暗パターンが第二仮想円３１Ｂに沿って複数配置される構成となる。そして、この第二スリット３１２の明暗パターンの明暗幅Ｌ２は、第一スリット３１１の明暗パターンの明暗幅Ｌ１よりも小さくなる。当該明暗幅Ｌ２は、位置検出装置１に要求される分解能に応じて適宜設定することが可能であり、例えば、第一エンコーダー３Ａの分解能が明暗幅Ｌ１の１／４である場合、第二スリット３１２の明暗幅Ｌ２を明暗幅Ｌ１の１／４以下に設定する。
【００２２】
［信号処理部４の構成］
信号処理部４は、磁気角度センサー２及び光学式エンコーダー３からの各検出信号が入力され、これらの入力信号に基づいて、主軸１０の１回転以内の回転角度（絶対回転角度）を検出する。
この信号処理部４は、第一検出手段４１、及び第二検出手段４２を備えている。
第一検出手段４１は、磁気角度センサー２及び光学式エンコーダー３の第一エンコーダー３Ａから出力される検出信号（第一検出信号及び第二検出信号）に基づいて、主軸１０の１回転以内の回転における絶対位置を検出する。つまり、主軸１０の初期位置からの回転角度を検出する。
第二検出手段４２は、光学式エンコーダー３の第二エンコーダー３Ｂから出力される第三検出信号に基づいて、第一検出手段４１にて検出された絶対位置における、より詳細な回転角度を検出する。
これらの第一検出手段４１及び第二検出手段４２は、複数の回路チップを組み合わせることでハードウェアとして構成される。なお、信号処理部４としては、これに限定されず、例えば、データやプログラムを記憶する記憶部と、磁気角度センサー２や光学式エンコーダー３からの各検出信号に基づいた演算処理を行う演算部と、を備える構成としてもよい。この場合、演算部が記憶部に記憶されたプログラムを読み込み実行することで、上記第一検出手段４１及び第二検出手段４２として機能する。
【００２３】
［位置検出装置１による位置検出方法（主軸の回転角度検出方法）］
位置検出装置１では、主軸１０が回転されると、磁気角度センサー２や、光学式エンコーダー３の第一受光部３４及び第二受光部３５から信号処理部４に各検出信号が出力される。
信号処理部４に磁気角度センサー２や光学式エンコーダー３からの検出信号が入力されると、第一検出手段４１は、磁気角度センサー２からの第一検出信号に基づいて、主軸１０の１回転内の回転角度（絶対位置）を検出する。さらに、第一検出手段４１は、第一エンコーダー３Ａの第一受光部３４からの第二検出信号に基づいて、絶対位置の正確な情報を特定する。
【００２４】
具体的には、第一検出手段４１は、図３に示すように、磁気角度センサー２から第一検出信号に基づいて、主軸１０の回転角度（仮絶対位置Ｐ１）を検出する。この仮絶対位置Ｐ１は、図３に示すように、規定誤差Ｍの範囲内の測定誤差を含む可能性がある。したがって、第一検出手段４１は、第一検出信号に基づいた仮絶対位置Ｐ１を中心とした規定誤差Ｍの範囲内で、かつ、第一エンコーダー３Ａからの第二検出信号に対応した位置を、絶対位置Ｐ２として特定する。
【００２５】
ところで、本実施形態では、第一スリット３１１の明暗パターンの明暗幅Ｌ１が磁気角度センサー２の規定誤差Ｍに対して４／３以上の寸法となり、比較的大きいスリット幅となる。この場合、第一受光部３４から出力される第二検出信号の周期も明暗幅Ｌ１に対応して長くなり、高い分解能が得られない。例えば、第一エンコーダー３Ａの分解能が明暗幅Ｌ１の１／４である場合、図３に示すような（０）位置〜（３）位置のいずれかが絶対位置Ｐ２として検出される。具体例を挙げると、第二検出信号の信号レベルがＳ１（図３参照）であり、当該第二検出信号の微分信号が正値である場合、第一検出手段４１は、図３に示す（０）位置を、絶対位置Ｐ２として特定する。
【００２６】
この後、第二検出手段４２は、第二エンコーダー３Ｂの第二受光部３５から出力される第三検出信号に基づいて、主軸１０の回転角度を高分解能で検出する。
つまり、第二スリット３１２の明暗パターンの明暗幅Ｌ２は、上記第一スリット３１１の明暗幅Ｌ１よりも小さいため、第二エンコーダー３Ｂの分解能は、第一エンコーダー３Ａに比べて高くなる。したがって、上記のように第一検出手段４１により検出される絶対位置Ｐ２が低分解能であった場合でも、第二エンコーダー３Ｂからの第三検出信号に基づいた高分解能な位置検出が可能となる。例えば、図３に示すように、第三検出信号の信号レベルがＳ２であり、かつその微分信号が負値である場合、絶対位置Ｐ３が検出される。
そして、本実施形態の位置検出装置１は、初期位置から絶対位置Ｐ３までの角度を主軸１０の絶対回転角度として出力する。
【００２７】
［位置検出装置１の測定精度］
図４は、従来のロータリーエンコーダーにおける磁気角度センサーの規定誤差と、光学式エンコーダーの検出信号の一例である。図４に示す例は、磁気角度センサーにより絶対位置Ｐ１を検出し、光学式エンコーダーにより高精度な測定を実施する従来のロータリーエンコーダーである。このような従来のロータリーエンコーダーでは、磁気角度センサーが有する規定誤差Ｍと光学式エンコーダーとの関係を考慮していない。よって、磁気ヒステリシスや温度ドリフト等の影響により、磁気角度センサーで検出された絶対位置Ｐ１に規定誤差Ｍ内の誤差が含まれていることがある。
ここで、光学式エンコーダーのスリット間隔が、規定誤差Ｍの４／３未満である場合、図４に示すように、光学式エンコーダーからの検出信号の信号レベル「Ｓ３」に対応する検出位置Ｐ４が複数（２か所）存在することがある。この場合、これらの位置Ｐ４のいずれが正確な位置であるかを判定することができず、ロータリーエンコーダーの検出精度が低下する。
【００２８】
これに対して、本実施形態では、上述したように、第一スリット３１１の明暗幅Ｌ１が、磁気角度センサー２の規定誤差Ｍの４／３であるので、磁気角度センサー２により計測された角度に、規定誤差Ｍ内の誤差が含まれている場合でも、当該規定誤差Ｍ内において、第二検出信号に対応した位置が１つのみとなり、正確な絶対位置Ｐ２を特定できる。
また、第一スリット３１１よりもスリット間隔が小さい第二スリット３１２を有する第二エンコーダー３Ｂを用いた測定を実施するため、高分解能な絶対位置Ｐ３の検出が可能となる。
【００２９】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の位置検出装置１は、磁気角度センサー２と、光学式エンコーダー３とを有し、光学式エンコーダー３は、第一エンコーダー３Ａ及び第二エンコーダー３Ｂを有する。そして、第一エンコーダー３Ａは、回転体３１の回転中心を中心とした第一仮想円３１Ａに沿って設けられた複数の第一スリット３１１と、第一スリット３１１に光を照射する第一光源３２と、第一スリット３１１を通過した回折光を受光する第一受光部３４とを備えている。そして、本実施形態では、第一スリット３１１の明暗幅Ｌ１が、磁気角度センサー２の規定誤差Ｍの４／３以上となる。
このような位置検出装置１では、磁気角度センサー２から出力される第一検出信号に基づいた絶対位置Ｐ１（仮絶対位置Ｐ１）が、磁気ヒステリシスや温度ドリフトの影響によって、規定誤差Ｍの範囲内の測定誤差を含んだ位置である場合でも、第一エンコーダー３Ａからの第二検出信号に基づいて、正確な絶対位置Ｐ２を検出することができる。この際、第一スリット３１１の明暗幅Ｌ１が規定誤差Ｍの４／３以上となるので、規定誤差Ｍの範囲内に対して、第二検出信号に対応する絶対位置Ｐ２は１つに特定される。よって、図４に示すような、第二検出信号に対応する位置が複数存在することがないので、容易かつ高精度に絶対位置Ｐ２（つまり、主軸１０の初期位置からの回転角度）を検出することができる。
【００３０】
本実施形態では、光学式エンコーダー３の第二エンコーダー３Ｂは、第一スリット３１１よりもスリット間隔が小さい第二スリット３１２を有する。
上述したような第一エンコーダー３Ａを用いると、磁気角度センサー２による絶対位置の検出時に、磁気ヒステリシスや温度ドリフトの影響で誤差が発生した場合でも、正確な絶対位置Ｐ２を検出することができる。一方で、第一エンコーダー３Ａの明暗パターンの明暗幅Ｌ１は、規定誤差Ｍよりも大きく、分解能が低下する。これに対して、本実施形態では、上記のような第二エンコーダー３Ｂを用いた位置検出を併用することで、磁気角度センサー２及び第一エンコーダー３Ａにて検出された絶対位置Ｐ２に対して、更に高分解能な位置検出を行うことができ、高精細な絶対位置Ｐ３を検出することができる。
【００３１】
本実施形態では、第一エンコーダー３Ａを構成する第一スリット３１１は、主軸１０の軸心１０Ａを中心とした第一仮想円３１Ａに沿って配置されており、第二エンコーダー３Ｂを構成する第二スリット３１２は、第一仮想円３１Ａと同軸で、かつ第一仮想円３１Ａよりも径大となる第二仮想円３１Ｂに沿って配置されている。このような構成とすることで、スリット間隔が小さい第二スリット３１２を、円周が長い第二仮想円３１Ｂに沿って多数配置することが可能となり、主軸１０の回転角度をより高分解能で検出することが可能となる。
【００３２】
［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
【００３３】
上記実施形態では、第一仮想円３１Ａに沿って第一スリット３１１が配置され、第二仮想円３１Ｂに沿って第二スリット３１２が配置される構成を例示したが、これに限定されない。例えば、第一スリット３１１が第二仮想円３１Ｂに沿って配置され、第二スリット３１２が第一仮想円３１Ａに沿って配置される構成としてもよい。
【００３４】
上記実施形態において、第二スリット３１２の明暗幅Ｌ２が、第一エンコーダー３Ａの分解能の１／４に設定される例を示したが、これに限定されない。例えば、第一エンコーダー３Ａの分解能の１／４に対して、第二スリット３１２の明暗幅Ｌ２が３／４以下となるように第二エンコーダー３Ｂを構成してもよい。
【００３５】
また、光学式エンコーダー３として、第一エンコーダー３Ａ及び第二エンコーダー３Ｂが設けられる構成を例示したが、第二エンコーダー３Ｂよりも高い分解能で回転角度を検出可能な第三エンコーダーをさらに備える構成としてもよい。
この場合、例えば第三エンコーダーを構成するスリットの明暗幅を、第二エンコーダー３Ｂの分解能の１／４とすればよい。
【００３６】
本発明の角度検出センサーとして、磁気角度センサー２を例示したが、これに限定されない。角度検出センサーとしては、主軸１０の絶対回転角度を検出可能なセンサーであれば、如何なる構成のセンサーを用いてもよく、例えばポテンショメーター等を用いてもよい。
【００３７】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…位置検出装置、２…磁気角度センサー（角度検出センサー）、３…光学式エンコーダー、３Ａ…第一エンコーダー、３Ｂ…第二エンコーダー、４…信号処理部、１０…主軸、１０Ａ…軸心、２１…磁石、２２…角度検出部、３１…回転体、３１Ａ…第一仮想円、３１Ｂ…第二仮想円、３２…第一光源、３３…第二光源、３４…第一受光部、３５…第二受光部、４１…第一検出手段、４２…第二検出手段、３１１…第一スリット、３１１Ａ…第一端部、３１２…第二スリット、３１２Ａ…第三端部、Ｌ１…明暗幅、Ｌ２…明暗幅、Ｍ…規定誤差、Ｐ１…仮絶対位置、Ｐ２…絶対位置、Ｐ３…絶対位置。
【図１】
0006665509.tif 000002
【図２】
0006665509.tif 000003
【図３】
0006665509.tif 000004
【図４】
0006665509.tif 000005