JP6549547B2 - Angle detection device and lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、角度検出装置及び照明装置に関する。 The present invention relates to an angle detection device and a lighting device.
従来、回転体の回転角度を検出する角度検出装置（回転角度検出装置）が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。 BACKGROUND Conventionally, an angle detection device (rotation angle detection device) for detecting a rotation angle of a rotating body is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
しかしながら、特許文献１に記載の角度検出装置では、外歯車、内歯車及びラインセンサ等を用いて回転角度を検出するため、簡易な構成で回転角度を検出することが困難である。同様に、特許文献２に記載の角度検出装置では、複数の距離検出部等を用いて回転角度を検出し、特許文献３に記載の角度検出装置では、複数のコンデンサ、及び、複数のコンデンサの容量を所定の位相差をもって変化させる部材等を用いて、回転角度を検出するため、簡易な構成で回転角度を検出することが困難である。
However, in the angle detection device described in Patent Document 1, it is difficult to detect the rotation angle with a simple configuration because the rotation angle is detected using the external gear, the internal gear, the line sensor, and the like. Similarly, in the angle detection device described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で回転角度を検出することができる角度検出装置及び照明装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at providing the angle detection apparatus which can detect a rotation angle by simple structure, and an illuminating device.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る角度検出装置は、回転体を回転させる駆動力を伝達する樹脂製ギヤの回転軸に交差する前記樹脂製ギヤの回転面に、前記樹脂製ギヤの周方向に沿って設けられ、かつ、前記回転面に対する高さが前記周方向における一端から他端に向かうにつれて徐々に高くなる樹脂製のリブと、前記回転面に対向する位置に配置され、前記樹脂製ギヤの回転に伴い変化する前記リブとの距離に応じた信号を出力する検出部と、前記検出部により出力された信号に基づいて、前記回転体の回転角度を検出する制御部と、を備え、また前記リブには、溝が形成され、当該溝の底部の前記回転面に対する高さが略一定であり、前記検出部は静電センサである。 In order to solve the problems described above and to achieve the object, an angle detection device according to one aspect of the present invention comprises a resin gear crossing the rotation shaft of a resin gear for transmitting a driving force for rotating a rotating body. A resin-made rib provided on a rotational surface along the circumferential direction of the resin gear and having a height with respect to the rotational surface gradually increasing from one end to the other end in the circumferential direction; And a detection unit that is disposed at a position opposite to the rotation direction and outputs a signal according to the distance to the rib that changes with the rotation of the resin gear, and based on the signal output from the detection unit, A control unit for detecting a rotation angle, and a groove is formed in the rib, the height of the bottom of the groove relative to the rotation surface is substantially constant, and the detection unit is an electrostatic sensor.
本発明の一態様によれば、簡易な構成で回転角度を検出することができる。 According to one aspect of the present invention, the rotation angle can be detected with a simple configuration.
以下、実施形態に係る角度検出装置及び照明装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 Hereinafter, the angle detection device and the illumination device according to the embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the relationship of the dimension of each element in drawing, the ratio of each element, etc. may differ from reality. In addition, parts having different dimensional relationships and ratios may be included among the drawings.
図１〜３は、実施形態に係る照明装置全体の斜視図である。図１〜３に示すように、実施形態に係る照明装置１００は、取付部材（レール固定部）１と、ケース２と、支持部材３と、第１連結部材４と、第１駆動部１１と、照明装置本体（灯体）１３と、を備える。
1-3 is a perspective view of the whole illuminating device which concerns on embodiment. As shown to FIGS. 1-3, the
照明装置１００は、鉛直方向を上下方向とした場合に、例えば、取付部材１が上側、かつ、照明装置本体１３が下側となる状態で、天井に取り付けられる。照明装置１００は、例えば、スポットライトとして用いられる。なお、鉛直方向は、図１〜３に示すｙ軸方向に対応する。また、図１〜３に示すｘ軸及びｚ軸は、ｙ軸に直交するとともに、互いに直交する。
When the vertical direction is the vertical direction, the
取付部材１は、例えば、照明装置１００が配置される室内の天井に設けられたレール（図示しない）に取り付けられる。これにより、照明装置１００が天井に取り付けられる。図２及び図３に示すように、取付部材１は、一対の端子１ａと外フランジ部１ｂとを備える。
The attachment member 1 is attached to, for example, a rail (not shown) provided on a ceiling of a room in which the
断面視でコの字状に形成されたレールの凹み部分と外フランジ部１ｂとが係合することで、端子１ａ及び外フランジ部１ｂがレールの上面を挟み込んだ状態で、レールにより照明装置１００が支持される。また、端子１ａは、レールを介して家庭用電源から供給される電力を、図示しない配線を介して、後述する電源３７（図２０参照）に供給する。電源３７は、配線１４を介して照明装置本体１３の内部に配置された光源（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode））に供給する。このような電力の供給を受けて、光源は点灯する。
When the concave portion of the rail formed in a U-shape in cross section and the
ケース２は、後述する第２駆動部１２（図２０参照）及び後述する制御装置６０（図２０参照）を収納する。後述する第２駆動部１２は、図１〜３の場合には、照明装置本体１３をｘ軸に平行な回転軸周りに回転させる。
The
支持部材３は、正面視でコの字型を成しており、基部と、基部の両端から同一方向に延びる一対の支持部とを有する。図１〜３に示す場合には、支持部材３の一対の支持部により照明装置本体１３がｘ軸に平行な回転軸周りを回転可能に支持される。
The
第１連結部材４は、第１駆動部１１と、支持部材３とを連結する。また、第１連結部材４は、ケース２に対して、ｙ軸に平行な回転軸（ｙ軸に沿う回転軸）周りに回転可能である。
The
第１駆動部１１は、照明装置本体１３の姿勢が図１〜３に示す姿勢（照明装置本体１３の出射面１３ａがｚ軸のマイナス方向を向いている姿勢）である場合、照明装置本体１３をｘ軸に平行な回転軸周りに回転させる。第１駆動部１１は、ケース１１ｓを備える。ケース１１ｓは、後述するモータ１１ａ（図４〜６参照）と、ギヤ群１１ｇ（図４〜６参照）と、第２連結部材１１ｈ（図５、６参照）と、角度検出装置２０（図４〜６参照）とを収納する。
When the posture of the
ここで、ケース２に収納された第２駆動部１２（図２０参照）は、照明装置本体１３をｙ軸に平行な回転軸周りに回転させる。したがって、図１〜３に示す姿勢の照明装置本体１３が、第２駆動部１２によりｙ軸に平行な回転軸周りに回転された場合には、第１駆動部１１は、照明装置本体１３を、ｘ軸に平行な回転軸周りではなく、ｙ軸に直交する回転軸（ｘ軸に平行な回転軸を除く）周りに回転させる。ここで、ｙ軸に直交する回転軸は、ｘｚ平面に平行な回転軸であり、ｙ軸に直交する回転軸には、ｘ軸に平行な回転軸も含まれる。すなわち、照明装置本体１３がどのような姿勢であっても、第１駆動部１１は、照明装置本体１３を、ｙ軸に直交する回転軸周りに回転させる。
Here, the second drive unit 12 (see FIG. 20) housed in the
また、上述したように、第１連結部材４により、第１駆動部１１と支持部材３とが連結され、第１連結部材４が、ケース２に対して、ｙ軸に平行な回転軸周りに回転可能である。したがって、照明装置本体１３がｙ軸に平行な回転軸周りに回転する場合には、支持部材３、第１連結部材４、第１駆動部１１及び照明装置本体１３が一体となってｙ軸に平行な回転軸周りを回転する。
Further, as described above, the
照明装置本体１３は、光源が点灯することで出射面１３ａから光を出射する。照明装置本体１３は、ｙ軸に直交する回転軸周りを回転可能である。また、照明装置本体１３は、ｙ軸に平行な回転軸（ｙ軸に沿う回転軸）周りも回転可能である。照明装置本体１３がｙ軸に直交する回転軸周りを回転する機能が、照明装置１００が有するチルト機能であり、照明装置本体１３がｙ軸に平行な回転軸周りを回転する機能が、照明装置１００が有するパン機能である。照明装置本体１３は、回転体の一例である。
The
配線１４は、ワイヤであり、照明装置本体１３と連結し、後述する電源３７（図２０参照）から照明装置本体１３へ電力を供給する。
The
なお、取付部材１の中心の位置と、第１駆動部１１及び照明装置本体１３の中心の位置とをｘｚ平面に投影させた場合に、ｘｚ平面に投影された２つの中心の位置が一致する。このため、照明装置１００を天井のレールに取り付けて、照明装置本体１３が正面を向いた場合（照明装置本体１３の姿勢が図１〜３に示す姿勢である場合）に美観が良好となる。また、取付部材１の中心位置と照明装置本体１３の回転軸Ｒ１（図４参照）とが一致するように設置した場合と比較して、取付部材１の中心位置から照明装置本体１３の回転軸Ｒ１を図１〜３の場合におけるｘ軸方向にオフセットさせたことで、第１駆動部１１及び照明装置本体１３の重心の位置が取付部材１の中心位置に近づく。これにより、レールに対する照明装置１００の傾きを小さくすることができる。
When the position of the center of the mounting member 1 and the positions of the centers of the
図４〜６を参照して、第１駆動部１１の詳細について説明する。図４〜６は、実施形態に係る第１駆動部の構成を説明するための図である。なお、図４〜６の例では、ケース１１ｓの一部、第１連結部材４及び照明装置本体１３の図示が省略されている。
The details of the
図４〜６に示すように、第１駆動部１１は、モータ１１ａと、ギヤ群１１ｇと、第２連結部材１１ｈ（図５、６参照）と、角度検出装置２０とを備える。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
モータ１１ａは、照明装置本体１３を、ｙ軸に直交する回転軸周りに回転させる駆動力を発生する。モータ１１ａは、配線３１ａ、３１ｂを介して後述する制御ＩＣ３６（図１１参照）に接続されている。配線３１ａ、３１ｂの一部は、回転軸Ｒ１に近接する。これにより、照明装置本体１３とともに配線３１ａ、３１ｂが回転軸Ｒ１周りを回転した場合であっても、配線３１ａ、３１ｂの一部が回転の略中心に位置するため、回転に伴って配線３１ａ、３１ｂを屈曲させる力や伸張させる力が配線３１ａ、３１ｂに加わることが抑制される。したがって、配線３１ａ、３１ｂが断線することを抑制することができる。
The
ギヤ群１１ｇは、モータ１１ａにより発生された駆動力を照明装置本体１３に伝達する機構である。ギヤ群１１ｇは、ウォーム（ねじ歯車）１１ｂ、及び、ギヤ１１ｃ〜１１ｆを備える。
The
ウォーム１１ｂは、モータ１１ａの出力軸（回転軸）に取り付けられている。モータ１１ａの出力軸の回転に伴い、ウォーム１１ｂが回転する。
The
ギヤ１１ｃは、同一の回転軸周りを回転するウォームホイール（はす歯歯車）及びギヤを有する。ギヤ１１ｃのウォームホイールと、ウォーム１１ｂとが噛み合っている。ギヤ１１ｃのウォームホイールは、ウォーム１１ｂの回転に伴い回転する。したがって、モータ１１ａにより発生された駆動力は、ウォーム１１ｂからギヤ１１ｃに伝達される。
The
ギヤ１１ｄは、同一の回転軸周りを回転する２つのギヤを有する。ギヤ１１ｄの一方のギヤと、ギヤ１１ｃのギヤとが噛み合っている。ギヤ１１ｄの一方のギヤは、ギヤ１１ｃのギヤの回転に伴い回転する。したがって、駆動力は、ギヤ１１ｃからギヤ１１ｄに伝達される。
The
ギヤ１１ｅは、同一の回転軸周りを回転する２つのギヤを有する。ギヤ１１ｅの一方のギヤと、ギヤ１１ｄの他方のギヤとが噛み合っている。ギヤ１１ｅの一方のギヤは、ギヤ１１ｄの他方のギヤの回転に伴い回転する。したがって、駆動力は、ギヤ１１ｄからギヤ１１ｅに伝達される。
The
ギヤ１１ｆと、ギヤ１１ｅの他方のギヤとが噛み合っている。ギヤ１１ｆは、ギヤ１１ｅの他方のギヤの回転に伴い回転する。したがって、駆動力は、ギヤ１１ｅからギヤ１１ｆに伝達される。ギヤ１１ｆは、ｙ軸に直交する回転軸周りを回転する。
The
上述したように、ウォーム１１ｂ、及び、ギヤ１１ｃ〜１１ｆは、駆動力を受けることにより回転する。
As described above, the
ウォーム１１ｂ、ギヤ１１ｃ〜１１ｆは、樹脂により形成される。このように、ウォーム１１ｂ、ギヤ１１ｃ〜１１ｆは、後述する静電センサ２０ｂによる検出に影響を与える金属等の材料ではなく、樹脂で形成されているため、後述する静電センサ２０ｂによる検出に与える影響を低減させることができる。
The
支持部材３は、ピン２１（図５、６参照）を有する。ピン２１及び第２連結部材１１ｈにより、照明装置本体１３がｙ軸に直交する回転軸周りに回転可能に支持される。
The
配線１４の一端１４ａ（図５、６参照）は、照明装置本体１３に接続され、配線１４の他端は、後述する電源３７（図１１参照）に接続される。配線１４の一部は、回転軸Ｒ１に近接する。これにより、照明装置本体１３とともに配線１４が回転軸Ｒ１周りを回転した場合であっても、配線１４の一部が回転の略中心に位置するため、回転に伴って配線１４を屈曲させる力や伸張させる力が配線１４に加わることが抑制される。したがって、配線１４が断線することを抑制することができる。
One
また、配線１４の一部が回転軸Ｒ１に近接することにより、照明装置本体１３と後述する電源３７（図１１参照）とを接続する配線１４の長さが最短となる。このため、配線１４の長さが不必要に長くなることが抑制され、照明装置本体１３の回転時に、配線１４が他の部材に引っかかってしまうこと等のトラブルの発生を抑制することができる。
Further, when a part of the
第２連結部材１１ｈ（図５、６参照）は、棒状の部材であり、一端がギヤ１１ｆの回転中心に連結し、他端が照明装置本体１３（図１〜３参照）の側面における、出射面１３ａと出射面１３ａとは反対側の面との間の略中央部に連結している。したがって、ギヤ１１ｆの回転に伴い、第２連結部材１１ｈがｙ軸に直交する回転軸周りを回転する。そして、第２連結部材１１ｈの回転に伴い、照明装置本体１３は、ｙ軸に直交する回転軸周りを回転する。
The second connecting
角度検出装置２０は、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度を検出する。
The
角度検出装置２０は、リブ２０ａ（図６参照）と、静電センサ２０ｂとを備える。
The
ここで、図７及び図８を参照して、実施形態に係るリブ２０ａについて説明する。図７及び図８は、実施形態に係るリブについて説明するための図である。図７及び図８に示すように、リブ２０ａは、ギヤ１１ｆの回転軸Ｒ２と交差する面（回転面）１１ｉに、ギヤ１１ｆの周方向Ｒ３に沿って設けられる。このため、リブ２０ａは、円弧状となっている。リブ２０ａは、面１１ｉに対する高さ（リブ２０ａの面１１ｉの法線方向（回転軸Ｒ２方向）における寸法）が、周方向Ｒ３における一端２０ａ＿１から他端２０ａ＿２に向かうにつれて徐々に高くなる。なお、面１１ｉは、回転軸Ｒ２方向における一方の面である。
Here, the
本実施形態では、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度の検出範囲が０度から１８０度までの範囲である。本実施形態では、ギヤ１１ｆが回転した角度分だけ照明装置本体１３も回転する。すなわち、ギヤ１１ｆの回転角度と照明装置本体１３の回転角度とが一致する。このため、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度の検出範囲が０度から１８０度までの範囲である場合には、ギヤ１１ｆの面１１ｉに、周方向Ｒ３に沿って、１８０度分のリブ２０ａが設けられる。
In the present embodiment, the detection range of the rotation angle around the rotation axis orthogonal to the y-axis of the
また、リブ２０ａには、リブ２０ａの内側が面１１ｉに達するまで切削されることで、周方向Ｒ３に溝２０ａ＿３が形成される。具体例を挙げて説明すると、リブ２０ａには、一端２０ａ＿１から他端２０ａ＿２に向かって周方向Ｒ３に所定距離進んだ一方の位置２０ａ＿４から、他端２０ａ＿２から一端２０ａ＿１に向かって周方向Ｒ３に所定距離進んだ他方の位置２０ａ＿５まで、溝２０ａ＿３が形成される。
In addition, the groove 20a_3 is formed in the circumferential direction R3 by cutting the
製造工程において、リブ２０ａの体積が小さいほど、リブ２０ａの放熱効果が高く、リブ２０ａの放熱が早くすすむ。溝２０ａ＿３が形成されたリブ２０ａの体積は小さいため、リブ２０ａの放熱が早く進む。このため、ギヤ１１ｆの面１１ｉの全領域のうち、リブ２０ａが設けられている領域と、リブ２０ａが設けられていない領域との温度差が大きくなることが抑制される。かかる温度差が大きくなることが抑制されることにより、ギヤ１１ｆに歪みが発生することを抑制することができる。
In the manufacturing process, the smaller the volume of the
次に、図９及び図１０を参照して、実施形態に係る静電センサ２０ｂについて説明する。図９は、実施形態に係る静電センサ及び静電センサの周辺の部材を示す図である。図１０は、図９に示す静電センサの拡大図である。なお、図９の例では、ケース１１ｓの一部及びギヤ１１ｆの図示が省略されている。
Next, referring to FIGS. 9 and 10, the
図１０に示すように、静電センサ２０ｂは、センサ基板３３と、検出電極３４と、駆動電極３５とを備える。静電センサ２０ｂは、検出電極３４と、検出電極３４の近傍の規定位置におけるリブ２０ａの一部分との距離を検出し、検出した距離に応じた検出信号（信号）を出力する装置である。静電センサ２０ｂは、検出部の一例である。
As shown in FIG. 10, the
検出電極３４は、センサ基板３３の表面のセンサ領域に配置される。駆動電極３５は、検出電極３４の配置面と同一面上、すなわち、センサ基板３３の表面に配置される。具体例を挙げて説明すると、駆動電極３５は、センサ基板３３の表面のセンサ領域に、検出電極３４から所定の間隔を空けて隣接位置に配置される。
The
なお、上述した規定位置は、駆動電極３５から検出電極３４に向かう電気力線を遮断することが可能な検出電極３４の近傍位置に３次元空間として設定される。この規定位置は、検出電極３４との距離が検出される対象であるリブ２０ａが検出電極３４の電極面上に位置すれば、どのような位置であってもよい。
The prescribed position described above is set as a three-dimensional space at a position near the
また、リブ２０ａと対向することが可能な位置であれば、検出電極３４及び駆動電極３５は、センサ基板３３の表面のどこでも配置することができる。
In addition, the
検出電極３４は、配線３２ａを介して後述する制御ＩＣ３６（図１１参照）に接続され、駆動電極３５は、配線３２ｂを介して後述する制御ＩＣ３６に接続されている。先の図４に示すように、配線３２ａ、３２ｂの一部は、回転軸Ｒ１に近接する。これにより、照明装置本体１３とともに配線３２ａ、３２ｂが回転軸Ｒ１周りを回転した場合であっても、配線３２ａ、３２ｂの一部が回転の略中心に位置するため、回転に伴って配線３２ａ、３２ｂを屈曲させる力や伸張させる力が配線３２ａ、３２ｂに加わることが抑制される。したがって、配線３２ａ、３２ｂが断線することを抑制することができる。
The
ここで、図１１を参照して、制御ＩＣ３６と、制御ＩＣ３６に接続された各部品との電気的な接続関係について説明する。図１１は、実施形態に係る制御ＩＣと各部品との電気的な接続関係を示す図である。
Here, with reference to FIG. 11, the electrical connection relationship between the
図１１に示すように、電源３７には、制御ＩＣ３６及び無線通信部３８が接続されている。制御ＩＣ３６及び無線通信部３８は、電源３７から電力の供給を受けて動作する。また、電源３７は、配線１４により照明装置本体１３（図１参照）にも電力を供給する。
As shown in FIG. 11, the
ここで、照明装置１００のユーザは、照明装置１００の照明装置本体１３の角度等を変更したい場合には、照明装置１００についての指示を送信可能な、図示しない無線端末（例えば、スマートフォン）を操作する。これにより、照明装置１００についての指示が無線端末から無線通信部３８に送信される。かかる指示の一例として、照明装置１００の照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度及びｙ軸に平行な回転軸周りの回転角度を指定する指示が挙げられる。無線通信部３８は、無線端末から照明装置１００についての指示を受信すると、受信した指示を制御ＩＣ３６に送信する。
Here, when the user of the
制御ＩＣ３６は、上述したように、モータ１１ａ、検出電極３４及び駆動電極３５に電気的に接続されている。また、制御ＩＣ３６は、配線４１ａ、４１ｂを介して、後述するモータ１２ａに電気的に接続されている。また、制御ＩＣ３６は、配線４２ａを介して、後述する検出電極４４に電気的に接続されている。また、制御ＩＣ３６は、配線４２ｂを介して、後述する駆動電極４５に電気的に接続されている。
The
制御ＩＣ３６は、無線通信部３８から送信された指示にしたがって、各種の処理や制御を行う。例えば、制御ＩＣ３６は、モータ１１ａ、１２ａを回転させて、駆動力を発生させる。また、制御ＩＣ３６は、検出電極３４と駆動電極３５との間に電気力線（電界）を発生させる。また、制御ＩＣ３６は、検出電極３４に入力する電気力線を検出する。制御ＩＣ３６は、制御部の一例である。
The
図１２は、実施形態に係るリブと静電センサとの位置関係を説明するための図である。図１２に示すように、静電センサ２０ｂは、ギヤ１１ｆの面１１ｉに対向する位置に配置される。図１２の例では、静電センサ２０ｂは、リブ２０ａに対向する位置に配置されている。
FIG. 12 is a view for explaining the positional relationship between the rib and the electrostatic sensor according to the embodiment. As shown in FIG. 12, the
静電センサ２０ｂに対してギヤ１１ｆが相対的に回転するため、静電センサ２０ｂの検出電極３４とリブ２０ａとの距離Ｌ１が、ギヤ１１ｆの回転に応じて変化する。
Since the
上述した電気力線は、駆動電極３５から検出電極３４に向かって弧を描いて多数本生じる。ここで、検出電極３４とリブ２０ａとの距離Ｌ１が短くなるほど、駆動電極３５から検出電極３４に向かう複数の電気力線のうち、リブ２０ａによって遮られる電気力線の本数が多くなる。このため、距離Ｌ１が短くなるほど、検出電極３４に入力する電気力線の本数が少なくなる。
A large number of lines of electric force described above are generated in an arc from the
また、検出電極３４とリブ２０ａとの距離Ｌ１が長くなるほど、駆動電極３５から検出電極３４に向かう複数の電気力線のうち、リブ２０ａによって遮られる電気力線の本数が少なくなる。このため、距離Ｌ１が長くなるほど、検出電極３４に入力する電気力線の本数が多くなる。
Further, the longer the distance L1 between the
検出電極３４に入力する電気力線の本数が増減すると、検出電極３４及び駆動電極３５の両電極間の静電容量が変化し、検出電極３４から出力される検出信号が示す出力値が変化する。
When the number of electric lines of force input to the
すなわち、静電センサ２０ｂは、規定位置におけるリブ２０ａの部分の体積の変化量を検出する。このため、リブ２０ａが規定位置を通過しさえすれば、リブ２０ａの幅（ギヤ１１ｆ（図８参照）の径方向におけるリブ２０ａの寸法）やリブ２０ａの高さはいかなる値であってもよい。
That is, the
図１３〜１６を参照して、ギヤ１１ｆが回転して、リブ２０ａの各部分が、電極パターンである検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置された各場合の検出電極３４から出力される検出信号が示す出力値について説明する。図１３〜１５は、リブと検出電極及び駆動電極との位置関係の一例を示す図である。
13 to 16, the
図１３には、リブ２０ａの他端２０ａ＿２側の部分が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置された場合が示されている。本実施形態では、リブ２０ａと検出電極３４及び駆動電極３５との位置関係が、図１３に示す場合であるときの照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度を「０度」とする。図１３において、リブ２０ａは破線で示されている。なお、図１４、１５においてもリブ２０ａは、破線で示されている。
FIG. 13 shows the case where the portion on the other end 20a_2 side of the
図１４には、リブ２０ａの一端２０ａ＿１側の部分が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置された場合が示されている。本実施形態では、リブ２０ａと検出電極３４及び駆動電極３５との位置関係が、図１４に示す場合であるときの照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度を「１８０度」とする。
FIG. 14 shows the case where the portion on one
図１５には、周方向Ｒ３におけるリブ２０ａの一端２０ａ＿１と他端２０ａ＿２との間の中間部分２０ａ＿６が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置された場合が示されている。なお、本実施形態では、リブ２０ａと検出電極３４及び駆動電極３５との位置関係が、図１５に示す場合であるときの照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度を「α度」とする。
FIG. 15 shows the case where an intermediate portion 20a_6 between one end 20a_1 and the other end 20a_2 of the
図１３に示すように、リブ２０ａの他端２０ａ＿２側の部分が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置された場合には、検出電極３４及び駆動電極３５は、高さが最も高くなるリブ２０ａの部分に対向する。したがって、この場合には、検出電極３４とリブ２０ａとの距離Ｌ１（図１２参照）が最も短くなる。
As shown in FIG. 13, when the portion on the other end 20a_2 side of the
また、図１４に示すように、リブ２０ａの一端２０ａ＿１側の部分が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置された場合には、検出電極３４及び駆動電極３５は、高さが最も低くなるリブ２０ａの部分に対向する。したがって、この場合には、検出電極３４とリブ２０ａとの距離Ｌ１（図１２参照）が最も長くなる。
Further, as shown in FIG. 14, when the portion on one end 20a_1 side of the
なお、リブ２０ａと検出電極３４及び駆動電極３５との位置関係は、図１３〜１５に示す位置関係に限られない。リブ２０ａが規定位置を通過しさえすれば、リブ２０ａと検出電極３４及び駆動電極３５との位置関係は、いかなる位置関係であってもよい。つまり、検出電極３４及び駆動電極３５がリブ２０ａの体積変化を検知できさえすれば、検出電極３４及び駆動電極３５に対するリブ２０ａの距離や通過する位置は、いかなる距離や位置であってもよい。
The positional relationship between the
図１６は、照明装置本体のｙ軸に直交する回転軸の回転角度と、検出電極から出力される検出信号が示す出力値との関係を表すグラフである。図１６に示すグラフにおいて、横軸は、回転角度であり、縦軸は、出力値である。 FIG. 16 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the rotation axis orthogonal to the y-axis of the lighting device body and the output value indicated by the detection signal output from the detection electrode. In the graph shown in FIG. 16, the horizontal axis is the rotation angle, and the vertical axis is the output value.
図１６に示す曲線３９は、回転角度と出力値との関係を示す。ここで、曲線３９は、ギヤ１１ｆが第１の方向５１（図７参照）に回転した場合の回転角度と出力値との関係を示す。より具体的には、曲線３９は、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度が０度で、リブ２０ａの他端２０ａ＿２側の部分が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置され、続いて、回転角度がα度で、リブ２０ａの中間部分２０ａ＿６が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置され、続いて、回転角度が１８０度で、リブ２０ａの一端２０ａ＿１側の部分が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置された場合の回転角度と出力値との関係を示す。
A
このように、ギヤ１１ｆが第１の方向５１に回転した場合には、曲線３９が示すように、まず、回転角度が０度になるまで、急激に出力値が増加し、回転角度が０度において、出力値が最大（出力値Ｔｍａｘ）となる。そして、回転角度が０度から１８０度の直前まで徐々に出力値が減少する。ここで、０度から１８０度の直前まで徐々に出力値が減少しながらも、１８０度の直前から１８０度までの範囲で出力値の減少が大きくなる。これは、先の図７に示すように、リブ２０ａの一端２０ａ＿１側の高さが「０」ではなく、ある程度の高さを有しているからである。
As described above, when the
制御ＩＣ３６は、このような、出力値の減少が大きくなる（曲線３９の変化の割合が負の値であり、変化の割合の絶対値が所定値以上となる）回転角度を１８０度として特定することで、出力値Ｔｍｉｎを特定することができる。例えば、制御ＩＣ３６は、照明装置１００を動作させるスイッチ（図示しない）がオンされた場合に、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転が可能な回転角度の範囲において、ギヤ１１ｆを第１の方向５１に回転させて、曲線３９を得る。そして、制御ＩＣ３６は、曲線３９の出力値の減少が大きくなる回転角度を１８０度として特定し、曲線３９において、１８０度に相当する出力値Ｔｍｉｎを特定する。そして、制御ＩＣ３６は、図示しない記憶装置（例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory））に記憶された所定のデータベースに、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度「１８０度」と、出力値Ｔｍｉｎとを対応付けて登録する。
The
また、制御ＩＣ３６は、曲線３９において、出力値の最大値（出力値Ｔｍａｘ）を特定し、上述の所定のデータベースに、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度「０度」と、出力値Ｔｍａｘとを対応付けて登録する。
Further, the
このようにして、制御ＩＣ３６は、照明装置１００のスイッチがオンされるような初期のタイミングで、出力値Ｔｍｉｎと出力値Ｔｍａｘとを所定のデータベースに登録する。なお、出力値Ｔｍｉｎは、静電センサ２０ｂにより出力された静電センサ２０ｂとリブ２０ａの一端２０ａ＿１との距離に応じた検出信号（第１の信号）が示す出力値である。また、出力値Ｔｍａｘは、静電センサ２０ｂにより出力された静電センサ２０ｂとリブ２０ａの他端２０ａ＿２との距離に応じた検出信号（第２の信号）が示す出力値である。
Thus, the
ここで、曲線３９に示すように、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度が０度から１８０度までの範囲で、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度と、出力値との関係は、略線形性を有する。
Here, as shown by the
これらのことから、制御ＩＣ３６は、０度から１８０度までの範囲内にある照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度αを、検出電極３４から出力される検出信号が示す出力値Ｔを用いて算出することができる。
From these facts, the
図１７は、実施形態に係る制御ＩＣが実行する回転角度算出処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 17 is a flowchart showing a flow of rotation angle calculation processing executed by the control IC according to the embodiment.
図１７に示すように、制御ＩＣ３６は、所定のデータベースから出力値Ｔｍｉｎ及び出力値Ｔｍａｘを取得する（ステップＳ１０１）。
As shown in FIG. 17, the
そして、制御ＩＣ３６は、以下の式（１）にしたがって、回転角度αを算出し（ステップＳ１０２）、回転角度算出処理を終了する。
Then, the
Ｔ＝（（Ｔｍｉｎ−Ｔｍａｘ）／１８０）・α＋Ｔｍａｘ （１） T = ((Tmin-Tmax) / 180) · α + Tmax (1)
制御ＩＣ３６は、上述した方法で、０度〜１８０度の間の任意の回転角度αを算出することにより、回転角度αを検出する。すなわち、静電センサ２０ｂにより出力された検出信号に基づいて、照明装置本体１３の回転角度αを検出する。より具体的には、制御ＩＣ３６は、出力値Ｔｍｉｎ及び出力値Ｔｍａｘを用いて、照明装置本体１３の回転角度αを検出する。
The
本実施形態に係る照明装置１００では、リブ２０ａ、静電センサ２０ｂ及び制御ＩＣ３６という簡易な構成によりｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度が検出される。したがって、本実施形態に係る照明装置１００によれば、簡易な構成でｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度を検出することができる。
In the
上述したような方法で検出された回転角度αを用いた制御処理の一例について説明する。例えば、制御ＩＣ３６は、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度を指定する指示が入力されると、モータ１１ａの回転を開始するとともに、所定時間間隔で上述したような方法で回転角度αを検出し、検出した回転角度αと指示に含まれる指定された回転角度との差を算出する。そして、制御ＩＣ３６は、算出した差が、所定の閾値内である場合には、モータ１１ａの回転を停止させる。また、制御ＩＣ３６は、算出した差が所定の閾値以上である場合には、モータ１１ａの回転を継続させる。なお、上述した回転角度αを用いた制御処理は、あくまでも一例であり、検出した回転角度αは、上述した制御処理以外にも用いられる。
An example of control processing using the rotation angle α detected by the above-described method will be described. For example, the
図１８は、照明装置本体のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度と、検出電極から出力される検出信号が示す出力値との他の関係を表すグラフである。図１８に示すグラフにおいて、横軸は、回転角度であり、縦軸は、出力値である。なお、図１８に示す回転角度「−１８０」度は、図１６のグラフに示す回転角度「１８０」度に対応する。また、図１８に示す回転角度「−α」度は、図１６のグラフに示す回転角度「α」度に対応する。 FIG. 18 is a graph showing another relationship between the rotation angle around the rotation axis orthogonal to the y-axis of the lighting device body and the output value indicated by the detection signal output from the detection electrode. In the graph shown in FIG. 18, the horizontal axis is the rotation angle, and the vertical axis is the output value. The rotation angle "-180" degree shown in FIG. 18 corresponds to the rotation angle "180" degree shown in the graph of FIG. The rotation angle “−α” degree shown in FIG. 18 corresponds to the rotation angle “α” degree shown in the graph of FIG.
図１８に示す曲線４３は、回転角度と出力値との関係を示す。ここで、曲線４３は、ギヤ１１ｆが第２の方向５２（図７参照）に回転した場合の回転角度と出力値との関係を示す。より具体的には、曲線４３は、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度が−１８０度（図６の「１８０度」に対応）で、リブ２０ａの一端２０ａ＿１側の部分が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置され、続いて、回転角度が−α度（図６の「α度」に対応）で、リブ２０ａの中間部分２０ａ＿６が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置され、続いて、回転角度が０度で、リブ２０ａの他端２０ａ＿２側の部分が、検出電極３４及び駆動電極３５に対向する位置に配置された場合の回転角度と出力値との関係を示す。
A
制御ＩＣ３６は、ギヤ１１ｆが第２の方向５２に回転した場合であっても、図１６を参照して説明した方法と同様の方法で、式（１）に従って、回転角度−αを算出することができる。
Even when the
ギヤ１１ｆが第２の方向５２に回転した場合には、曲線４３が示すように、−１８０度から、０度に向かう方向に−１８０度を少し過ぎるまでの範囲で出力値の増加が大きくなり、−１８０度を少し過ぎてから回転角度が０度になるまで、徐々に出力値が増加する。このように、−１８０度から−１８０度を少し過ぎるまでの範囲で出力値の増加が大きくなるのは、先の図７に示すように、リブ２０ａの一端２０ａ＿１側の高さが「０」ではなく、ある程度の高さを有しているからである。そして、回転角度が０度を過ぎてから、急激に出力値が減少する。
When the
ここで、上述したように、図１６に示すグラフでは、回転角度が０度になるまで、急激に出力値が増加し、図１８に示すグラフでは、回転角度が０度になるまで、徐々に出力値が増加する。そこで、制御ＩＣ３６は、このような違いをもとに照明装置本体１３の回転方向を検出する。
Here, as described above, in the graph shown in FIG. 16, the output value rapidly increases until the rotation angle becomes 0 degree, and in the graph shown in FIG. 18, the rotation value gradually increases until the rotation angle becomes 0 degree. Output value increases. Therefore, the
図１９は、実施形態に係る制御ＩＣが実行する回転方向検出処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 19 is a flowchart showing a flow of rotation direction detection processing executed by the control IC according to the embodiment.
図１９に示すように、制御ＩＣ３６は、回転角度が０度に到達するまでの出力値と回転角度との関係を示す曲線の変化の割合の大きさと、所定の閾値とを比較して、所定の閾値よりも変化の割合の大きさが大きいか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
As shown in FIG. 19, the
所定の閾値よりも変化の割合の大きさが大きい場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）には、制御ＩＣ３６は、ギヤ１１ｆが第１の方向５１に回転し、照明装置本体１３も第１の方向５１に回転していると検出し（ステップＳ２０２）、回転方向検出処理を終了する。
If the magnitude of the rate of change is larger than the predetermined threshold (step S201: Yes), the
一方、変化の割合の大きさが、所定の閾値以下である場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）には、制御ＩＣ３６は、ギヤ１１ｆが第２の方向５２に回転し、照明装置本体１３も第２の方向５２に回転していると検出し（ステップＳ２０３）、回転方向検出処理を終了する。
On the other hand, when the magnitude of the rate of change is equal to or less than the predetermined threshold (step S201: No), the
次に、図２０、２１を参照して、第２駆動部１２の詳細について説明する。図２０、２１は、実施形態に係る第２駆動部の構成を説明するための図である。なお、図２０では、第１駆動部１１、照明装置本体１３、ケース２、支持部材３及び第１連結部材４の図示が省略されている。また、図２１では、第１駆動部１１、照明装置本体１３、ケース２、支持部材３及び第１連結部材４に加えて、ベースプレート１２ａ＿１の図示が省略されている。
Next, details of the
第２駆動部１２は、モータ１２ａ（図２１参照）と、ベースプレート１２ａ＿１（図２０参照）と、ギヤ群１２ｇと、角度検出装置４０とを備える。
The
モータ１２ａは、照明装置本体１３（図１参照）をｙ軸に平行な回転軸Ｒ１周りに回転させる駆動力を発生する。具体例を挙げて説明すると、モータ１２ａは、制御ＩＣ３６による制御を受けて、駆動力を発生する。モータ１２ａは、ベースプレート１２ａ＿１に載置され、固定される。
The
ギヤ群１２ｇは、モータ１２ａにより発生された駆動力を照明装置本体１３に伝達する機構である。ギヤ群１２ｇは、ウォーム（ねじ歯車）１２ｂ、及び、ギヤ１２ｃ〜１２ｆを備える。
The
ウォーム１２ｂは、モータ１２ａの出力軸（回転軸）に取り付けられている。モータ１２ａの出力軸の回転に伴い、ウォーム１２ｂが回転する。
The
ギヤ１２ｃは、同一の回転軸周りを回転するウォームホイール及びギヤを有する。ギヤ１２ｃのウォームホイールと、ウォーム１２ｂとが噛み合っている。ギヤ１２ｃのウォームホイールは、ウォーム１２ｂの回転に伴い回転する。したがって、モータ１２ａにより発生された駆動力は、ウォーム１２ｂからギヤ１２ｃに伝達される。
The
ギヤ１２ｄは、同一の回転軸周りを回転する２つのギヤを有する。ギヤ１２ｄの一方のギヤと、ギヤ１２ｃのギヤとが噛み合っている。ギヤ１２ｄの一方のギヤは、ギヤ１２ｃのギヤの回転に伴い回転する。したがって、駆動力は、ギヤ１２ｃからギヤ１２ｄに伝達される。
The
ギヤ１２ｅは、同一の回転軸周りを回転する２つのギヤを有する。ギヤ１２ｅの一方のギヤと、ギヤ１２ｄの他方のギヤとが噛み合っている。ギヤ１２ｅの一方のギヤは、ギヤ１２ｄの他方のギヤの回転に伴い回転する。したがって、駆動力は、ギヤ１２ｄからギヤ１２ｅに伝達される。
The
ギヤ１２ｆと、ギヤ１２ｅの他方のギヤとが噛み合っている。ギヤ１２ｆは、ギヤ１２ｅの他方のギヤの回転に伴い回転する。したがって、駆動力は、ギヤ１２ｅからギヤ１２ｆに伝達される。ギヤ１２ｆは、回転軸Ｒ１周りを回転する。
The
上述したように、ウォーム１２ｂ、及び、ギヤ１２ｃ〜１２ｆは、駆動力を受けることにより回転する。
As described above, the
ここで、ウォーム１２ｂ、ギヤ１２ｃ〜１２ｆは、樹脂により形成される。このように、ウォーム１２ｂ、ギヤ１２ｃ〜１２ｆは、後述する静電センサ４０ｂによる検出に影響を与える金属等の材料ではなく、樹脂で形成されているため、後述する静電センサ４０ｂによる検出に与える影響を低減させることができる。
Here, the
図２２及び図２３を参照して、第２駆動部１２の最終ギヤであるギヤ１２ｆが回転することにより、支持部材３、第１連結部材４、第１駆動部１１及び照明装置本体１３が一体となって回転軸Ｒ１周りを回転する原理について説明する。図２２は、実施形態に係る第２駆動部１２の最終ギヤであるギヤ１２ｆが回転することにより、支持部材３、第１連結部材４、第１駆動部１１及び照明装置本体１３が一体となって回転軸Ｒ１周りを回転する原理について説明するための図である。なお、図２２の例では、ギヤ群１２ｇのうちギヤ１２ｆのみ示されている。また、図２３は、実施形態に係るシャフトの一例を示す図である。
With reference to FIGS. 22 and 23, the rotation of the
図２２に示すギヤ１２ｆの回転中心に形成された孔には、図２３に示すシャフト８１が挿通されている。シャフト８１の内部には、長手方向に孔８１ａが形成されている。図２３に示すように、シャフト８１は、第１固定部８１ｂ、第２固定部８１ｃ及び第３固定部８１ｄを有する。
A
図２３に示すシャフト８１に形成された孔８１ａには、図２２に示す配線１４及び図６に示す配線３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂが挿通される。第１固定部８１ｂは、図２２に示すナット８０に形成された孔に挿通した状態で、ナット８０を第１固定部８１ｂに固定させる。
The
第２固定部８１ｃは、一方の面８１ｃ＿１、及び、一方の面とは他方の面８１ｃ＿２に、Ｄカットが施されている。第２固定部８１ｃは、ギヤ１２ｆの回転中心に形成された孔に挿通した状態で、ギヤ１２ｆを第２固定部８１ｃに固定させる。
The
第３固定部８１ｄは、図２２に示す第１連結部材４に形成された孔に挿通した状態で、第１連結部材４を第３固定部８１ｄに固定させる。
The
以上のことから、シャフト８１に対して、ギヤ１２ｆ、ナット８０及び第１連結部材４が固定されている。従って、ギヤ１２ｆが回転軸Ｒ１周り（図２２参照）を回転すると、ギヤ１２ｆ、ナット８０及び第１連結部材４が一体となって、回転軸Ｒ１周りを回転する。また、上述したように、第１連結部材４が回転軸Ｒ１周りを回転すると、支持部材３、第１連結部材４、第１駆動部１１及び照明装置本体１３が一体となって回転軸Ｒ１周りを回転する。よって、ギヤ１２ｆが回転軸Ｒ１周り（図２２参照）を回転すると、支持部材３、第１連結部材４、第１駆動部１１及び照明装置本体１３が一体となって回転軸Ｒ１周りを回転する。
From the above, the
制御装置６０（図２０参照）は、先の図１１を参照して説明した制御ＩＣ３６、電源３７及び無線通信部３８を備える。
The control device 60 (see FIG. 20) includes the
角度検出装置４０は、照明装置本体１３の回転軸Ｒ１周りの回転角度を検出する。
The
角度検出装置４０は、リブ４０ａ（図２０参照）と、静電センサ４０ｂとを備える。また、角度検出装置４０は、回転角度を検出する際に、制御ＩＣ３６（図２０参照）を用いる。
The
ここで、図２４を参照して、実施形態に係るリブ４０ａについて説明する。図２４は、実施形態に係るリブについて説明するための図である。図２４に示すように、リブ４０ａは、ギヤ１２ｆの回転軸Ｒ４に沿う方向における一方の面１２ｉに、ギヤ１２ｆの周方向Ｒ５に沿って設けられる。このため、リブ４０ａは、円弧状となっている。リブ４０ａは、面１２ｉに対する高さ（リブ４０ａの面１２ｉの法線方向（回転軸Ｒ４方向）における寸法）が、周方向Ｒ５における一端４０ａ＿１から他端４０ａ＿２に向かうにつれて徐々に高くなる。
Here, the
本実施形態では、照明装置本体１３の回転軸Ｒ１周りの回転角度の検出範囲が０度から１８０度までの範囲である。本実施形態では、ギヤ１２ｆが回転した角度分だけ照明装置本体１３も回転する。すなわち、ギヤ１２ｆの回転角度と照明装置本体１３の回転角度とが一致する。このため、照明装置本体１３の回転軸Ｒ１周りの回転角度の検出範囲が０度から１８０度までの範囲である場合には、ギヤ１２ｆの面１２ｉに、周方向Ｒ５に沿って、１８０度分のリブ４０ａが設けられる。
In the present embodiment, the detection range of the rotation angle around the rotation axis R1 of the
なお、上述したリブ２０ａには、製造工程において、周方向Ｒ３に溝２０ａ＿３が形成される場合について説明したが、リブ４０ａには、溝が形成されない。これは、ギヤ１２ｆの直径が、ギヤ１１ｆの直径よりも小さく、ギヤ１１ｆに比べてギヤ１２ｆに温度の差による歪みが生じにくいためである。なお、リブ４０ａに、リブ２０ａに形成された溝２０ａ＿３と同様の溝を形成してもよい。
Although the case where the groove 20a_3 is formed in the circumferential direction R3 in the manufacturing process has been described in the above-described
次に、図２５を参照して、実施形態に係る静電センサ４０ｂについて説明する。図２５は、実施形態に係る静電センサについて説明するための図である。
Next, the
図２５に示すように、静電センサ４０ｂは、検出電極４４と、駆動電極４５と、センサ基板４６とを備える。静電センサ４０ｂは、検出電極４４と、検出電極４４の近傍の規定位置におけるリブ４０ａの一部分との距離を検出し、検出した距離に応じた検出信号を出力する装置である。静電センサ４０ｂは、検出部の一例である。
As shown in FIG. 25, the
検出電極４４は、センサ基板４６の表面のセンサ領域に配置される。駆動電極４５は、検出電極４４の配置面と同一面上、すなわち、センサ基板４６の表面に配置される。具体例を挙げて説明すると、駆動電極４５は、センサ基板４６の表面のセンサ領域に、検出電極４４から所定の間隔を空けて隣接位置に配置される。
The
ここで、検出電極４４及び駆動電極４５は、上述したように、制御ＩＣ３６（図１１参照）に電気的に接続されている。
Here, as described above, the
制御ＩＣ３６は、検出電極４４と駆動電極４５との間に電気力線（電界）を発生させる。また、制御ＩＣ３６は、検出電極４４に入力する電気力線を検出する。
The
上述した規定位置は、駆動電極４５から検出電極４４に向かう電気力線を遮断することが可能な検出電極４４の近傍位置に３次元空間として設定される。この規定位置は、検出電極４４との距離が検出される対象であるリブ４０ａが検出電極４４の電極面上に位置すれば、どのような位置であってもよい。
The prescribed position described above is set as a three-dimensional space at a position near the
図２６は、実施形態に係るリブと静電センサとの位置関係を説明するための図である。図２６に示すように、静電センサ４０ｂは、ギヤ１２ｆの面１２ｉに対向する位置に配置される。図２６の例では、静電センサ４０ｂは、リブ４０ａに対向する位置に配置されている。
FIG. 26 is a diagram for explaining the positional relationship between the rib and the electrostatic sensor according to the embodiment. As shown in FIG. 26, the
静電センサ４０ｂに対してギヤ１２ｆが相対的に回転するため、静電センサ４０ｂの検出電極４４とリブ４０ａとの距離Ｌ２が、ギヤ１２ｆの回転に応じて変化する。
Since the
そして、制御ＩＣ３６（図１１参照）は、静電センサ２０ｂの検出電極３４から出力された検出信号が示す出力値を用いて、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度を検出した方法と同様の方法で、静電センサ４０ｂの検出電極４４から出力された検出信号が示す出力値を用いて、照明装置本体１３の回転軸Ｒ１周りの回転角度を検出する。
Then, the control IC 36 (see FIG. 11) uses the output value indicated by the detection signal output from the
また、制御ＩＣ３６は、検出電極３４から出力された検出信号が示す出力値を用いて、照明装置本体１３のｙ軸に直交する回転軸周りの回転方向を特定する方法と同様の方法で、静電センサ４０ｂの検出電極４４から出力された検出信号が示す出力値を用いて、ギヤ１２ｆの回転方向が第３の方向７１であるのか第４の方向７２であるのかを特定することで、照明装置本体１３の回転軸Ｒ１周りの回転方向を特定する。
Also, the
本実施形態に係る照明装置１００では、リブ４０ａ、静電センサ４０ｂ及び制御ＩＣ３６という簡易な構成により回転軸Ｒ１周りの回転角度が検出される。したがって、本実施形態に係る照明装置１００によれば、簡易な構成で回転軸Ｒ１周りの回転角度を検出することができる。
In the
なお、上述した実施形態では、リブ２０ａ、４０ａを面１１ｉ、１２ｉに設ける場合について説明したが、リブ２０ａを設けずに、面１１ｉのリブ２０ａが設けられる領域を凹ませてもよいし、リブ４０ａを設けずに、面１２ｉのリブ４０ａが設けられる領域を凹ませてもよい。
In the embodiment described above, the
また、上述した実施形態では、回転体の一例として、照明装置本体１３を例に挙げて説明したが、回転体として様々な装置を用いることができる。例えば、防犯カメラや、加工機の加工ツールの駆動部を回転体として用いることができる。
Further, in the embodiment described above, the illumination device
また、上述した実施形態では、ｙ軸に直交する回転軸周りの回転角度、及び、ｙ軸に平行な回転軸Ｒ１周りの回転角度の２軸の回転角度を検出する場合について例示したが、どちらか１軸の回転角度のみを検出してもよい。また、３軸以上の回転角度を検出してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case of detecting the rotation angle of two axes of the rotation angle around the rotation axis orthogonal to the y axis and the rotation angle around the rotation axis R1 parallel to the y axis has been illustrated. Alternatively, only the rotation angle of one axis may be detected. Also, rotation angles of three or more axes may be detected.
また、上述した実施形態では、最終ギヤであるギヤ１１ｆにリブ２０ａを設け、最終ギヤであるギヤ１２ｆにリブ４０ａを設ける場合について例示したが、最終ギヤでないギヤ１１ｃ〜１１ｅにリブ２０ａと同様のリブを設けてもよいし、最終ギヤでないギヤ１２ｃ〜１２ｅにリブ４０ａと同様のリブを設けてもよい。
In the embodiment described above, the
また、上述した実施形態では、配線３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂの一部、及び、配線１４の一部が、回転軸Ｒ１に近接する場合について例示した。しかしながら、配線３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂの一部、及び、配線１４の一部の少なくとも一方が、回転軸Ｒ１に近接してもよい。また、配線３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂの一部ではなく、配線３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂの全部が、回転軸Ｒ１に近接してもよい。同様に、配線１４の一部ではなく、配線１４の全部が、回転軸Ｒ１に近接してもよい。すなわち、配線３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、及び、配線１４の少なくとも一方が、回転軸Ｒ１に近接してもよい。
Further, in the embodiment described above, the case where a part of the
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Further, the present invention is not limited by the above embodiment. The present invention also includes those configured by appropriately combining the above-described components. Further, further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
１１ 第１駆動部
１１ａ、１２ａ モータ
１１ｂ、１２ｂ ウォーム
１１ｃ〜１１ｆ、１２ｃ〜１２ｆ ギヤ
１１ｇ、１２ｇ ギヤ群
１２ 第２駆動部
１３ 照明装置本体（回転体）
１４ 配線
２０、４０ 角度検出装置
２０ａ、４０ａ リブ
２０ｂ、４０ｂ 静電センサ（検出部）
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ 配線
３６ 制御ＩＣ（制御部）
１００ 照明装置
11
14
31a, 31b, 32a,
100 lighting system
Claims (3)
前記回転面に対向する位置に配置され、前記樹脂製ギヤの回転に伴い変化する前記リブとの距離に応じた信号を出力する検出部と、
前記検出部により出力された信号に基づいて、前記回転体の回転角度を検出する制御部と、
を備え、
前記リブには、溝が形成され、当該溝の底部の前記回転面に対する高さが略一定であり、
前記検出部は静電センサである、角度検出装置。 It is formed along the circumferential direction of the resin gear on the rotation surface of the resin gear that intersects the rotation shaft of the resin gear that transmits the driving force for rotating the rotating body, and the height with respect to the rotation surface is A resin-made rib that gradually increases from one end to the other end in the circumferential direction;
A detection unit disposed at a position facing the rotation surface and outputting a signal according to the distance to the rib that changes as the resin gear rotates.
A control unit that detects a rotation angle of the rotating body based on the signal output from the detection unit;
Equipped with
A groove is formed in the rib, and the height of the bottom of the groove relative to the rotation surface is substantially constant,
The angle detection device, wherein the detection unit is an electrostatic sensor.
前記制御部と前記検出部とを接続する配線、及び、前記回転体と前記電源とを接続する配線の少なくとも一方が、前記回転体の回転軸に近接して配置される、請求項１に記載の角度検出装置。 And a power supply for supplying power to the rotating body,
Wiring for connecting the detection unit and the control unit, and at least one wiring which connects the said rotating body power source is disposed proximate to the rotation axis of the rotating body, according to claim 1 Angle detection device.
前記回転体としての照明装置本体と、
を備える、照明装置。 An angle detection device according to claim 1 or 2 ;
A lighting device body as the rotating body;
A lighting device comprising:
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| JP2016212219A JP6549547B2 (en) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | Angle detection device and lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2016212219A JP6549547B2 (en) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | Angle detection device and lighting device |
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