[發明專利]轉動檢測設備及其校正方法、馬達控制設備和從動設備

在審

• 申請號: 201410345108.4
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104300847A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 吉牟田淳基
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02P6/06;H02P8/14
• 代理公司: 北京魏啟學律師事務所 11398
• 代理人: 魏啟學

技術領域

本發明涉及還被稱為“旋轉編碼器”的轉動檢測設備，尤其涉及馬達的控制所使用的轉動檢測設備。

背景技術

通過如下反饋控制來進行馬達的轉動量或轉動速度的精確控制，其中該反饋控制對旋轉編碼器所檢測到的實際轉動量或實際速度進行反饋，并且控制該馬達，以使得所檢測到的轉動量或轉動速度變得更接近目標轉動量或轉動速度。該旋轉編碼器包括隨著馬達的轉動而轉動的可轉動構件、以及該可轉動構件所設置的以磁性或光學方式檢測轉動檢測用圖案(轉動檢測圖案)的傳感器。

轉動檢測圖案由在可轉動構件的轉動方向上所配置的(作為S極磁化部和N極磁化部或者光透過/反射部和非光透過/反射部的)多個圖案元件部構成。將這些圖案元件部精確地配置在可轉動構件上的設計位置處，這樣使得能夠精確地檢測馬達的轉動量或轉動速度。然而，可轉動構件的制造誤差經常使圖案元件部的配置相對于其設計位置發生偏移，這被稱為配置誤差。

為了消除馬達的驅動磁體中的磁化間距的誤差的影響，日本特開平10-229691公開了以下方法，其中該方法根據從編碼器輸出的變化沿到在時間上為預定數量的沿之前的另一變化沿之間的沿間隔來獲取周期，并且基于該周期來計算轉動速度。

然而，日本特開平10-229691所公開的方法在沒有使用鄰接的圖案元件部的情況下計算轉動速度，這樣導致轉動速度的檢測分辨率下降，并由此導致無法檢測到轉動速度的微小振蕩。

發明內容

本發明提供一種能夠在構成轉動檢測圖案的圖案元件部中存在任何配置誤差的情況下以高精度檢測馬達的轉動的轉動檢測設備，并且提供各自包括該轉動檢測設備的馬達控制設備和馬達從動設備。

作為本發明的方面，提供一種轉動檢測設備，包括：可轉動構件，其能夠隨著馬達的轉動進行轉動，并且在所述可轉動構件的轉動方向上配置有形成轉動檢測用圖案的多個圖案元件部；信號輸出器，用于輸出響應于所述圖案元件部隨著所述可轉動構件的轉動進行轉動而發生改變的檢測信號；存儲器，用于存儲多個校正值，其中多個所述校正值各自是針對各所述圖案元件部所設置的、并且用于對所述可轉動構件的轉動位置和所述檢測信號的變化之間的關系的誤差進行校正，所述誤差是由于所述可轉動構件上的所述圖案元件部的配置誤差所引起的；以及校正器，其特征在于，所述校正器以所述馬達所驅動的從動構件位于原點位置的原點狀態下的所述可轉動構件的一個轉動位置作為基準位置，針對所述可轉動構件從所述基準位置起轉動的情況下的所述檢測信號的各變化，通過使用各所述校正值來進行所述校正。

作為本發明的另一方面，提供一種馬達控制設備，包括：上述的轉動檢測設備；以及控制器，用于通過使用所述校正器校正之后的所述檢測信號來控制所述馬達的驅動。

作為本發明的又一方面，提供一種馬達從動設備，包括：馬達；從動構件，其利用由所述馬達進行驅動；原點檢測器，用于檢測所述從動構件的原點位置；以及上述的馬達控制設備。

作為本發明的還一方面，提供一種轉動檢測設備的校正方法，所述轉動檢測設備包括可轉動構件，所述可轉動構件能夠隨著馬達的轉動進行轉動，并且在所述可轉動構件的轉動方向上配置有形成轉動檢測用圖案的多個圖案元件部，所述校正方法包括以下步驟：提供各自針對各所述圖案元件部所設置的多個校正值；以及通過使用所述多個校正值來對所述可轉動構件的轉動位置和所輸出的檢測信號的變化之間的關系的誤差進行校正，其中所述檢測信號是響應于所述圖案元件部隨著所述可轉動構件的轉動進行轉動而發生改變的信號，所述誤差是由于所述可轉動構件上的所述圖案元件部的配置誤差所引起的，其中，所述校正方法以所述馬達所驅動的從動構件位于原點位置的原點狀態下的所述可轉動構件的一個轉動位置作為基準位置，針對所述可轉動構件從所述基準位置起轉動的情況下的所述檢測信號的各變化，通過使用各所述校正值來進行所述校正。

作為本發明的還一方面，提供一種非瞬態計算機可讀存儲介質，其存儲有校正程序作為計算機程序，所述計算機程序使轉動檢測設備中所設置的計算機利用上述所述轉動檢測設備的校正方法來進行校正處理。

通過以下說明和附圖，本發明的其它方面將變得明顯。

附圖說明

圖1是示出包括作為本發明實施例的磁性旋轉編碼器的數字單鏡頭反光照相機的結構的框圖。

圖2是示出本實施例中的包括步進馬達的調焦馬達單元的立體圖。

圖3是本實施例中的用以檢測調焦透鏡的原點位置的機構的立體圖。

圖4是示出本實施例中的步進馬達的勵磁波形及其步值的關系的圖。