JP2017106840A

JP2017106840A - Position detector

Info

Publication number: JP2017106840A
Application number: JP2015241617A
Authority: JP
Inventors: 敦人北原; Atsuto Kitahara
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2035-12-10
Also published as: JP6665509B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detector that can perform highly accurate angle detection.SOLUTION: A position detector comprises: an angle detection sensor detecting a rotation angle of a main shaft rotatable with a shaft center as a center; and an optical encoder detecting a rotation angle of a main shaft. The optical encoder includes a plurality of first slits 311 being provided on a rotor rotating together with the main shaft and arranged along a first virtual circle with the shaft center as the center, and a first light receiving part detecting light passing through the plurality of first slits 311. Each light-dark width L1 of the first slits 311 is 4/3 or more of a specified error M specified by the angle detection sensor.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、位置検出装置に関する。 The present invention relates to a position detection device.

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）。 In an industrial apparatus for manufacturing or measuring a product, it is necessary to drive a driving component such as an arm with high accuracy. At this time, when the driving component is rotationally driven, the rotational driving accuracy of the driving component can be improved by detecting the position of the driving component, that is, by accurately detecting the rotation angle.
In order to detect the rotation angle of such a drive component (for example, the rotation angle of the motor spindle), a rotary encoder is generally used (see, for example, Patent Document 1).

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。 The rotary encoder described in Patent Document 1 is a magnetic absolute rotary encoder. This rotary encoder has a first gear provided on the main shaft, a second gear meshed with the first gear, and a third gear meshed with the first gear, and the number of teeth of each gear is the same as each other. It has become a relationship. Each gear is provided with a magnetic rotation angle sensor (resolver) for detecting the rotation angle. In this rotary encoder, the rotation angle of the main shaft is calculated by detecting the meshing state of the gears based on the rotation angle of each gear detected by the resolver.

特開昭６０−２３９６０８号公報JP 60-239608 A

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。 By the way, the magnetic rotary encoder as described in Patent Document 1 is affected by magnetic hysteresis and temperature drift, so that the measurement accuracy is limited.

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。 An object of the present invention is to provide a position detection device capable of highly accurate angle detection.

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の前記第一仮想円に沿った一方側の端部間の距離は、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。 A position detection device according to an application example of the present invention includes an angle detection sensor that detects a rotation angle of a main shaft that is rotatable about an axis, and an optical encoder that detects a rotation angle of the main shaft, The optical encoder is provided on a rotating body that rotates together with the main shaft, and detects a plurality of first slits arranged along a first virtual circle centered on the axis and light that has passed through the first slit. A distance between one end of the two adjacent first slits along the first virtual circle is a specified error defined by the angle detection sensor. It is 4/3 or more.

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。 The position detection device of this application example includes an angle detection sensor and an optical encoder. Here, for example, a magnetic angle sensor or the like can be used as the angle detection sensor, and such a magnetic angle sensor can be obtained at a low cost with a simple configuration, but is affected by magnetic hysteresis and temperature drift. Detection error occurs. The detection error that can occur in the angle detection sensor can be measured in advance as a specified error. In this application example, the optical encoder includes a plurality of first slits provided in a rotating body that rotates together with the main shaft, and a first detection unit that detects light transmitted through the first slit. The plurality of first slits is an interval between adjacent first slits (a distance between one end along the first virtual circle,
The light / dark width of the light / dark pattern formed by the first slit is 4/3 or more of the specified error. That is, the specified error is 3/4 or less of the interval between the adjacent first slits.

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。 In such a configuration, even when an error within the specified error range occurs when the angle is detected by the angle sensor, the first detector receives light (diffracted light) that has passed through the first slit of the optical encoder. This makes it possible to perform highly accurate measurement with reduced influence of errors.
That is, when the interval between the adjacent first slits is less than 4/3 of the prescribed error of the angle sensor, the prescribed error range becomes large with respect to the period of the diffracted light diffracted by the first slit. In this case, the detection value detected by the angle sensor includes a specified error, and a plurality of rotation angles corresponding to the detection signal from the first detection unit may be included within the specified error. In this case, it becomes difficult to determine which rotation angle the detection signal from the first detection unit corresponds to. On the other hand, with the above configuration, only one rotation angle of the spindle corresponding to the detection signal from the first detection unit is determined within the measurement error range. Therefore, the rotation angle of the main shaft can be detected with high accuracy.

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、前記複数の第一スリットの配置間隔よりも小さい間隔で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、をさらに備えていることが好ましい。
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。 In the position detection device of this application example, the optical encoder is provided on the rotating body, is disposed along a second virtual circle centered on the axis, and is greater than an interval between the plurality of first slits. It is preferable to further include a plurality of second slits arranged at small intervals, and a second detection unit that detects light that has passed through the second slit.
In this application example, a second slit having a smaller slit interval than the arrangement interval (slit interval) of the first slit and a second detection unit that detects light (diffracted light) that has passed through the second slit are further provided. . In an optical encoder that detects diffracted light that has passed through a slit, the resolution can be improved by reducing the slit interval. However, as described above, since the first slits are arranged with an interval of 4/3 or more of the prescribed error of the angle sensor, the slit interval becomes relatively large and is not suitable for high-resolution measurement. . On the other hand, in this application example, as described above, the second slit and the second detection unit are used by including the second slit having a smaller slit interval than the first slit and the second detection unit. High-resolution measurement can be performed. That is, in this application example, the absolute position is measured with high accuracy using the angle detection sensor, the first slit, and the first detection unit, and high-resolution measurement is performed using the second slit and the second detection unit. It can be performed.

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。 In the position detection device of the application example, it is preferable that the second slit is disposed at a position farther from the main shaft than the first slit.
In this application example, the second slit having a smaller slit interval than the first slit is provided on the side (outer peripheral side) farther from the main shaft than the first slit. In other words, the diameter dimension of the second virtual circle in which the second slit is arranged is larger than the diameter dimension of the first virtual circle in which the first slit is arranged. In such a configuration, it is possible to provide a large number of second slits having a narrow slit interval along the second virtual circle having a large circumference, and the rotation angle of the main shaft can be detected with higher resolution.

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。The top view which shows schematic structure of the position detection apparatus of one Embodiment which concerns on this invention. 本実施形態の位置検出装置の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the position detection apparatus of this embodiment. 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。The figure for demonstrating the slit space | interval of the 1st slit of this embodiment, and a 2nd slit. 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。The figure which shows an example of the prescription | regulation error of the magnetic angle sensor in the conventional rotary encoder, and the detection signal of an optical encoder.

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。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a position detection device 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a side view of the position detection device 1.
In FIG. 1, a position detection device 1 is an absolute rotary encoder that detects an absolute rotation angle within one rotation of a main shaft 10. Such a position detection device 1 is attached to a rotation mechanism in an industrial machine (for example, a scalar robot) and detects the position of the rotation mechanism. For example, when detecting the position of the drive arm of an industrial machine, the drive shaft of the drive arm is used as the main shaft 10, and the position detection device 1 of this embodiment is attached to the drive shaft. In this case, it is possible to detect the position (for example, arm angle) of the drive arm by detecting the absolute rotation angle of the drive shaft.
And this position detection apparatus 1 is provided with the magnetic angle sensor 2, the optical encoder 3, and the signal processing part 4 (refer FIG. 2), as shown in FIG.1 and FIG.2.

［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。 [Configuration of Magnetic Angle Sensor 2]
The magnetic angle sensor 2 is an angle detection sensor in the present invention, and detects the rotation angle of the main shaft 10. As shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic angle sensor 2 includes a magnet 21 provided at an end of the main shaft 10 and an angle detection unit 22 (see FIG. 2) facing the magnet 21.
The magnet 21 is a radial magnet having a magnetic pole different on one side and the other side along the radial direction of the main shaft 10 on a surface perpendicular to the main shaft 10 with respect to the axis 10A.
The angle detection unit 22 detects the rotation angle of the main shaft 10 from the magnetic moment changed by the magnet 21 rotating with the main shaft 10 and outputs a detection signal (first detection signal). The angle detector 22 can detect a rotation angle (absolute rotation angle) from a predetermined initial position of the main shaft 10.
In addition, although such a magnetic angle sensor 2 can simplify a structure and can reduce cost, it is influenced by magnetic hysteresis and a temperature drift, and cannot obtain sufficient measurement accuracy. An error (specified error M (see FIG. 3)) that can occur in angle measurement by the magnetic angle sensor 2 can be measured in advance, for example, in an inspection at the time of manufacturing. The specified error M means that a true value (actual position) exists within the range of the specified error M around the position detected by the magnetic angle sensor 2.

［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。 [Configuration of optical encoder 3]
Next, the optical encoder 3 will be described.
The optical encoder 3 includes a rotating body 31, a first light source 32 (see FIG. 2), a second light source 33 (see FIG. 2), a first light receiving unit 34 (first detection unit of the present invention), Two light receiving parts 35 (second detection part of the present invention).
The rotating body 31 is, for example, a disk-shaped flat substrate that is orthogonal to the axis 10 A of the main shaft 10, is fixed to the main shaft 10, and can rotate with the main shaft 10. The rotating body 31 has a plurality of first slits 311 arranged along a first virtual circle 31A (see FIG. 1) centering on the axis 10A of the main shaft 10, and is coaxial with the first virtual circle 31A. And a plurality of second slits 312 arranged along a second virtual circle 31B (see FIG. 1) having a diameter larger than that of the first virtual circle 31A.
Here, the first slit 311, the first light source 32, and the first light receiver 34 constitute the first encoder 3 A, and the second slit 312, the second light source 33, and the second light receiver 35. The second encoder 3B is configured. In the position detection device 1 of the present embodiment, the magnetic angle sensor 2 and the first encoder 3A detect the absolute position within one rotation of the main shaft 10, and the second encoder 3B increases the rotation angle of the main shaft 10. Detect with high accuracy.

（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。 (Configuration of the first encoder 3A)
As described above, the first encoder 3A includes the first slit 311, the first light source 32, and the first light receiving unit 34.
The first light source 32 is fixed at a position facing the first virtual circle 31 A of the rotating body 31, for example, on a wall portion (not shown) such as a housing that houses the optical encoder 3.
The first light receiving unit 34 is a housing that houses, for example, the optical encoder 3 on the surface of the rotating body 31 opposite to the first light source 32 and at a position facing the first virtual circle 31A of the rotating body 31. Or the like (not shown).

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。 FIG. 3 is a diagram for explaining the slit interval between the first slit 311 constituting the first encoder 3A and the second slit 312 constituting the second encoder 3B.
In the optical first encoder 3 A as described above, light emitted from the first light source 32 enters the first slit 311, and diffracted light that has passed through the first slit 311 enters the first light receiving unit 34. Thus, a detection signal (second detection signal) corresponding to the rotation angle of the rotating body 31 (main shaft 10) is output from the first light receiving unit 34.
Here, the signal waveform of the second detection signal from the first light receiving unit 34 changes in a sine wave shape as shown in FIG. 3 with respect to the change in the rotation angle of the rotating body 31 (main shaft 10). Therefore, by acquiring the second detection signal and its differential signal, it is possible to detect the position of the first light receiving unit 34 with respect to the rotating body 31, and the rotating body 31 (spindle) It becomes possible to detect the rotation angle of 10).

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。 Here, in FIG. 3, one end portion of each first slit 311 constituting the first encoder 3A along the first virtual circle 31A is defined as a first end portion 311A, and the other end portion is defined as a second end portion 311B. In the present embodiment, the first slit 311 is bright and adjacent between the first end 311A of the adjacent first slit 311 (or between the second end 311B of the adjacent first slit 311) and the adjacent first slit 311. A light / dark pattern is formed in which the ribs 311C between them are dark, and a plurality of the light / dark patterns are arranged along the first virtual circle 31A.
In the present embodiment, the length dimension (light / dark width L1) of each light / dark pattern is 4/3 or more of the specified error M of the magnetic angle sensor 2, and the light / dark width L1 is 4/3 times the specified error M. More preferably they are equal. In other words, the magnetic angle sensor 2 has an accuracy in which the specified error M falls within 3/4 of the light / dark width L1 of the light / dark pattern.

（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。 (Configuration of the second encoder 3B)
As described above, the second encoder 3B includes the second slit 312, the second light source 33, and the second light receiving unit 35.
The second light source 33 is fixed to a wall portion of a housing or the like that houses the optical encoder 3, for example, at a position facing the second virtual circle 31 B of the rotating body 31.
The second light receiving unit 35 is a housing that houses the optical encoder 3, for example, at a position opposite to the second virtual circle 31 B of the rotating body 31 on the surface opposite to the second light source 33 of the rotating body 31. It is fixed to the wall part.
The second light source 33 and the second light receiving unit 35 are preferably arranged in parallel with the first light source 32 and the first light receiving unit 34 along the radial direction of the main shaft 10.

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。 The optical second encoder 3B as described above can detect the rotation angle of the main shaft 10 based on the same measurement principle as the first encoder 3A, and the light emitted from the second light source 33 can be detected by the second slit 312. The diffracted light that has entered the second slit 312 and enters the second light receiving unit 35 is incident on the second light receiving unit 35, so that a sine wave detection signal corresponding to the rotation angle of the rotating body 31 (main shaft 10) from the second light receiving unit 35. (Third detection signal) is output. Therefore, by acquiring the third detection signal and its differential signal, it is possible to detect the position of the second light receiving unit 35 relative to the rotating body 31, that is, the rotation angle of the main shaft 10. Become.

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。 The slit interval of the second slit 312 in the second encoder 3B is smaller than the slit interval of the first slit 311.
In other words, when one end portion of each second slit 312 along the second virtual circle 31B is the third end portion 312A and the other end portion is the fourth end portion 312B, the third end portion 312A of the adjacent second slit 312 is used. A light / dark pattern is formed in which the second slit 312 is bright and the ribs 312C between the adjacent second slits 312 are dark in the middle (or between the fourth ends 312B of the adjacent second slits 312). A plurality of patterns are arranged along the second virtual circle 31B. The light / dark width L2 of the light / dark pattern of the second slit 312 is smaller than the light / dark width L1 of the light / dark pattern of the first slit 311. The brightness / darkness width L2 can be appropriately set according to the resolution required for the position detection device 1. For example, when the resolution of the first encoder 3A is 1/4 of the brightness / darkness width L1, the second slit The light / dark width L2 of 312 is set to ¼ or less of the light / dark width L1.

［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。 [Configuration of Signal Processing Unit 4]
The signal processing unit 4 receives detection signals from the magnetic angle sensor 2 and the optical encoder 3 and detects a rotation angle (absolute rotation angle) within one rotation of the main shaft 10 based on these input signals.
The signal processing unit 4 includes first detection means 41 and second detection means 42.
The first detection means 41 rotates the main shaft 10 within one rotation based on detection signals (first detection signal and second detection signal) output from the magnetic angle sensor 2 and the first encoder 3A of the optical encoder 3. The absolute position at is detected. That is, the rotation angle from the initial position of the spindle 10 is detected.
The second detection means 42 detects a more detailed rotation angle at the absolute position detected by the first detection means 41 based on the third detection signal output from the second encoder 3B of the optical encoder 3. .
These first detection means 41 and second detection means 42 are configured as hardware by combining a plurality of circuit chips. The signal processing unit 4 is not limited to this. For example, a storage unit that stores data and programs, and a calculation unit that performs calculation processing based on each detection signal from the magnetic angle sensor 2 and the optical encoder 3. It is good also as a structure provided with these. In this case, the calculation unit functions as the first detection unit 41 and the second detection unit 42 by reading and executing the program stored in the storage unit.

［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。 [Position Detection Method by Position Detection Device 1 (Spindle Rotation Angle Detection Method)]
In the position detection device 1, when the main shaft 10 is rotated, each detection signal is output from the magnetic angle sensor 2 and the first light receiving unit 34 and the second light receiving unit 35 of the optical encoder 3 to the signal processing unit 4.
When a detection signal from the magnetic angle sensor 2 or the optical encoder 3 is input to the signal processing unit 4, the first detection means 41 makes one rotation of the spindle 10 based on the first detection signal from the magnetic angle sensor 2. The rotation angle (absolute position) is detected. Furthermore, the 1st detection means 41 specifies the exact information of an absolute position based on the 2nd detection signal from the 1st light-receiving part 34 of 3 A of 1st encoders.

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。 Specifically, as shown in FIG. 3, the first detection means 41 detects the rotation angle (temporary absolute position P1) of the main shaft 10 based on the first detection signal from the magnetic angle sensor 2. The temporary absolute position P1 may include a measurement error within the range of the specified error M as shown in FIG. Therefore, the first detection means 41 has a position corresponding to the second detection signal from the first encoder 3A within the range of the specified error M centered on the temporary absolute position P1 based on the first detection signal. The absolute position P2 is specified.

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。 By the way, in the present embodiment, the light / dark width L1 of the light / dark pattern of the first slit 311 is 4/3 or more of the specified error M of the magnetic angle sensor 2, and the slit width is relatively large. In this case, the period of the second detection signal output from the first light receiving unit 34 also becomes longer corresponding to the light / dark width L1, and high resolution cannot be obtained. For example, when the resolution of the first encoder 3A is 1/4 of the light / dark width L1, any one of the positions (0) to (3) as shown in FIG. 3 is detected as the absolute position P2. As a specific example, when the signal level of the second detection signal is S1 (see FIG. 3) and the differential signal of the second detection signal is a positive value, the first detection means 41 is shown in FIG. 0) The position is specified as the absolute position P2.

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。 Thereafter, the second detection means 42 detects the rotation angle of the spindle 10 with high resolution based on the third detection signal output from the second light receiving unit 35 of the second encoder 3B.
That is, since the light / dark width L2 of the light / dark pattern of the second slit 312 is smaller than the light / dark width L1 of the first slit 311, the resolution of the second encoder 3B is higher than that of the first encoder 3A. Therefore, even when the absolute position P2 detected by the first detection means 41 has a low resolution as described above, a high-resolution position detection based on the third detection signal from the second encoder 3B is possible. For example, as shown in FIG. 3, when the signal level of the third detection signal is S2 and the differential signal is a negative value, the absolute position P3 is detected.
And the position detection apparatus 1 of this embodiment outputs the angle from the initial position to the absolute position P3 as the absolute rotation angle of the main shaft 10.

［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。 [Measurement accuracy of position detector 1]
FIG. 4 is an example of a specified error of a magnetic angle sensor in a conventional rotary encoder and a detection signal of an optical encoder. The example shown in FIG. 4 is a conventional rotary encoder that detects the absolute position P1 with a magnetic angle sensor and performs high-accuracy measurement with an optical encoder. Such a conventional rotary encoder does not consider the relationship between the specified error M of the magnetic angle sensor and the optical encoder. Therefore, an error within the specified error M may be included in the absolute position P1 detected by the magnetic angle sensor due to the influence of magnetic hysteresis, temperature drift, and the like.
Here, when the slit interval of the optical encoder is less than 4/3 of the specified error M, the detection position P4 corresponding to the signal level “S3” of the detection signal from the optical encoder is as shown in FIG. There may be multiple (2 places). In this case, it cannot be determined which of these positions P4 is an accurate position, and the detection accuracy of the rotary encoder is lowered.

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。 On the other hand, in the present embodiment, as described above, the light / dark width L1 of the first slit 311 is 4/3 of the specified error M of the magnetic angle sensor 2, and therefore the angle measured by the magnetic angle sensor 2 is used. Even if an error within the specified error M is included, only one position corresponding to the second detection signal is present in the specified error M, and the accurate absolute position P2 can be specified.
In addition, since the measurement using the second encoder 3B having the second slit 312 having a smaller slit interval than the first slit 311 is performed, it is possible to detect the absolute position P3 with high resolution.

［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。 [Operational effects of this embodiment]
The position detection device 1 of the present embodiment includes a magnetic angle sensor 2 and an optical encoder 3, and the optical encoder 3 includes a first encoder 3A and a second encoder 3B. The first encoder 3A includes a plurality of first slits 311 provided along a first virtual circle 31A centered on the rotation center of the rotating body 31, and a first light source 32 that irradiates the first slit 311 with light. And a first light receiving unit 34 that receives the diffracted light that has passed through the first slit 311. In the present embodiment, the light / dark width L1 of the first slit 311 is 4/3 or more of the specified error M of the magnetic angle sensor 2.
In such a position detection device 1, the absolute position P1 (temporary absolute position P1) based on the first detection signal output from the magnetic angle sensor 2 is within the range of the specified error M due to the influence of magnetic hysteresis and temperature drift. Even when the position includes the above measurement error, it is possible to detect the accurate absolute position P2 based on the second detection signal from the first encoder 3A. At this time, since the light / dark width L1 of the first slit 311 is 4/3 or more of the specified error M, one absolute position P2 corresponding to the second detection signal is specified within the range of the specified error M. The Therefore, there is no plurality of positions corresponding to the second detection signal as shown in FIG. 4, so the absolute position P2 (that is, the rotation angle from the initial position of the spindle 10) is detected easily and with high accuracy. be able to.

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。 In the present embodiment, the second encoder 3 B of the optical encoder 3 has a second slit 312 having a smaller slit interval than the first slit 311.
When the first encoder 3A as described above is used, an accurate absolute position P2 can be detected even when an error occurs due to the influence of magnetic hysteresis or temperature drift when the absolute position is detected by the magnetic angle sensor 2. On the other hand, the light / dark width L1 of the light / dark pattern of the first encoder 3A is larger than the specified error M, and the resolution is lowered. On the other hand, in the present embodiment, the absolute position P2 detected by the magnetic angle sensor 2 and the first encoder 3A by using the position detection using the second encoder 3B as described above, Furthermore, position detection with high resolution can be performed, and high-definition absolute position P3 can be detected.

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。 In this embodiment, the 1st slit 311 which comprises the 1st encoder 3A is arrange | positioned along the 1st virtual circle 31A centering on the axial center 10A of the main axis | shaft 10, and the 2nd which comprises the 2nd encoder 3B. The slit 312 is arranged along the second virtual circle 31B that is coaxial with the first virtual circle 31A and has a diameter larger than that of the first virtual circle 31A. With this configuration, a large number of second slits 312 having a small slit interval can be arranged along the second virtual circle 31B having a long circumference, and the rotation angle of the spindle 10 can be detected with higher resolution. It becomes possible to do.

［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。 [Modification]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention includes configurations obtained by modifying, improving, and appropriately combining the embodiments as long as the object of the present invention can be achieved. Is.

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。 In the above embodiment, the configuration in which the first slit 311 is arranged along the first virtual circle 31A and the second slit 312 is arranged along the second virtual circle 31B is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the first slit 311 may be arranged along the second virtual circle 31B, and the second slit 312 may be arranged along the first virtual circle 31A.

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。 In the above embodiment, the example in which the light / dark width L2 of the second slit 312 is set to ¼ of the resolution of the first encoder 3A has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the second encoder 3B may be configured such that the light / dark width L2 of the second slit 312 is 3/4 or less with respect to ¼ of the resolution of the first encoder 3A.

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。 In addition, the configuration in which the first encoder 3A and the second encoder 3B are provided as the optical encoder 3 is exemplified, but a configuration in which a third encoder capable of detecting the rotation angle with higher resolution than the second encoder 3B is further provided. Good.
In this case, for example, the light / dark width of the slit constituting the third encoder may be ¼ of the resolution of the second encoder 3B.

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。 Although the magnetic angle sensor 2 was illustrated as an angle detection sensor of this invention, it is not limited to this. As the angle detection sensor, any sensor may be used as long as it can detect the absolute rotation angle of the main shaft 10, and for example, a potentiometer may be used.

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。 In addition, the specific structure for carrying out the present invention may be configured by appropriately combining the above-described embodiments and modifications within the scope that can achieve the object of the present invention, and may be appropriately changed to other structures and the like. May be.

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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Position detection apparatus, 2 ... Magnetic angle sensor (angle detection sensor), 3 ... Optical encoder, 3A ... 1st encoder, 3B ... 2nd encoder, 4 ... Signal processing part, 10 ... Main shaft, 10A ... Shaft center, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Magnet, 22 ... Angle detection part, 31 ... Rotating body, 31A ... 1st virtual circle, 31B ... 2nd virtual circle, 32 ... 1st light source, 33 ... 2nd light source, 34 ... 1st light-receiving part, 35 ... 2nd light-receiving part, 41 ... 1st detection means, 42 ... 2nd detection means, 311 ... 1st slit, 311A ... 1st end part, 312 ... 2nd slit, 312A ... 3rd end part, L1 ... Light / dark width, L2: Light / dark width, M: Specified error, P1: Temporary absolute position, P2: Absolute position, P3: Absolute position.

Claims

An angle detection sensor that detects the rotation angle of the main shaft that can rotate around the axis;
An optical encoder that detects a rotation angle of the main shaft,
The optical encoder is provided on a rotating body that rotates together with the main shaft, and a plurality of first slits arranged along a first virtual circle centered on the axis;
A first detector for detecting light that has passed through the first slit,
The distance between the end portions on one side of the two adjacent first slits along the first imaginary circle is not less than 4/3 of a specified error defined by the angle detection sensor. Position detection device.

The position detection device according to claim 1,
The optical encoder is
A plurality of second slits provided in the rotating body, arranged along a second virtual circle centered on the axis, and arranged at an interval smaller than an arrangement interval of the plurality of first slits;
And a second detector for detecting light that has passed through the second slit.

The position detection device according to claim 2,
The second slit is arranged at a position farther from the main axis than the first slit.