[发明专利]编码器、具有编码器的电机、和伺服系统

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包含在2013年11月5日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2013-229833中公开的内容相关的主题，该日本优先权专利申请的全部内容通过引用被并入到本文。

背景技术

本文公开的实施方式涉及编码器、具有编码器的电机、伺服系统。

技术领域

JP 2012-103032A公开了一种反射型编码器，该编码器包括将光源夹在其之间地沿转盘的圆周方向分隔设置的增量受光元件组、以及相对于光源设置在转盘的半径方向上的外侧和内侧中的至少一者上的绝对受光元件组。

近年来，伴随着伺服系统向高性能化的发展，在反射型编码器中期望进一步提高检测精度。

发明内容

本发明的一个方面可被总结为一种编码器，包括：具有多个光学效应部的轨道，所述光学效应部设置为具有沿着测量方向的绝对图案；点光源，所述点光源被配置成向所述轨道射出扩散光；和受光阵列，所述受光阵列具有沿着测量方向设置的多个受光元件，并且所述受光元件被配置成接收在所述轨道上反射的光或透射的光，所述受光元件位于与所述光学效应部之间的区域相对应的并且在所述轨道反射的光或透射的光不会到达的区域内。

本发明的另一方面可被总结为一种具有编码器的电机，包括：可动部件相对于定子移动的线性电机、或者转子相对于定子旋转的旋转型电机；以及被构成为检测所述可动部件或所述转子的位置和速度中的至少一者的编码器。

本发明的另一方面可被总结为一种伺服系统，包括：可动部件相对于定子移动的线性电机、或者转子相对于定子移动的旋转型电机；被构成为检测所述可动部件或所述转子的位置和速度中的至少一者的编码器；以及控制器，所述控制器被构成为根据由所述编码器检测的结果控制所述线性电机或所述旋转型电机。

附图说明

图1是用于对根据实施方式的伺服系统进行说明的说明图；

图2是用于对根据该实施方式的编码器进行说明的说明图；

图3是用于对根据该实施方式的圆盘进行说明的说明图；

图4是用于对根据该实施方式的轨道进行说明的说明图；

图5是用于对根据该实施方式的光学模块和受光阵列进行说明的说明图；

图6是用于对光源宽度、光学效应部宽度、受光元件宽度、受光面上的光量之间的关系进行说明的说明图；

图7是用于对光源宽度、光学效应部宽度、受光面上的光量、检测信号的振幅之间的关系进行说明的说明图；

图8是用于对根据变型例的光学模块及受光阵列进行说明的说明图；

图9是用于对根据另一变型例的光学模块及受光阵列进行说明的说明图；以及

图10是对根据又一变型例的光学模块及受光阵列进行说明的说明图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

此外，下面所说明的根据实施方式的编码器可应用于诸如旋转型和直线型等各种各样的编码器。在下面，为了使编码器容易理解，使用旋转型编码器作为示例进行说明。在应用另一编码器类型的情况下，可以通过将诸如将被测量对象从旋转型圆盘改变为线性标尺来进行适当的变化，因此省略其详细的说明。

<1.伺服系统>

首先，将参照图1对根据该实施方式的伺服系统的结构进行说明。如图1所示，伺服系统S包括伺服电机SM和控制器CT。伺服电机SM包括编码器100和电机M。

电机M是不包括编码器100的动力源的示例。电机M是转子(未示出)相对于定子(未示出)旋转的旋转型电机，其通过使固定到转子的轴SH围绕轴心AX旋转来输出旋转力。

另外，可以将电机M单独称作伺服电机，但是，在该实施方式中，将包括编码器100和电机M的结构称作伺服电机SM。即，伺服电机SM相当于具有编码器的电机的一个示例。在下面，为了便于说明，对具有编码器的电机是以追踪诸如位置、速度等的目标值的方式被控制的伺服电机的情况进行说明，但是具有编码器的电机不一定限于伺服电机。在例如编码器仅用于显示输出的情况下，只要附接有编码器，则具有编码器的电机也包括用于除伺服系统以外的系统使用的电机。

此外，电机M只要是例如编码器100能够检测其位置数据，则不特别地限定。另外，电机M不限于使用电作为动力源的电动式电机，其也可以是例如油压式电机、气动式电机、蒸汽式电机等使用其他的动力源的电机。但是，为了便于下面的说明，对电机M是电动式电机的情况进行说明。