CN103348219A

CN103348219A - 编码器、光学模块和伺服系统

Info

Publication number: CN103348219A
Application number: CN2011800672624A
Authority: CN
Inventors: 吉田康; 吉富史朗; 松谷泰裕; 村冈次郎
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: US8674287B2; US20120205527A1; JP5527637B2; JP2012167949A; CN102636199B; JP4816988B1; CN102636199A; JPWO2012108078A1; US9080898B2; CN103348219B; WO2012108078A1; US20130306849A1; KR101527262B1; KR20120092066A; EP2887025A1

Abstract

[问题]为了提供一种能够改进检测精度的编码器、光学模块和伺服系统。[技术方案]提供了包括沿着测量轴布置的多个反射狭缝的狭缝阵列（SA1、SA2）以及能够在面对狭缝阵列的一部分的同时在测量轴（C）上相对移动的光学模块（130），其中光学模块包括用光照射狭缝阵列的光源（131）和包括沿着测量轴并排布置的多个光接收元件并且在与狭缝阵列平行的平内面布置在点光源周围的光接收阵列（PA1、PA2、PI1、PI2），光接收元件分别接收从点光源照射的并且从反射狭缝反射的反射光，光源（131）和光接收阵列（PA1、PA2、PI1、PI2）被布置为光源（131）与光接收阵列（PI1、PI2）之间的最短距离（d1）小于光源（131）与光接收阵列（PA1、PA2）之间的最短距离（d2）。

Description

编码器、光学模块和伺服系统

技术领域

本公开的实施方式涉及一种编码、光学模块和伺服系统。

背景技术

作为光学编码器，已知例如在JP-A-2003-130689中的反射编码器。在反射编码器中，使用点光源。来自光源的照射光由反射狭缝反射。反射光由光接收元件接收。然后，根据光接收信号检测检测对象的位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2003-130689

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，当从点光源发射扩散光时，光接收元件不仅接收到作为光接收信号的扩散光的反射光，而且接收该扩散光的散射光和迷光。因此，在光接收元件中发生了噪声。该噪声引起了编码器的位置检测精度的下降。

本发明的目的在于提供一种能够改进检测精度的编码器、光学模块和伺服系统。

解决问题的手段

为了解决上述问题，根据本发明的一方面，提供了一种编码器，该编码器包括：

狭缝阵列，该狭缝阵列包括沿着测量轴并排布置的多个反射狭缝；以及

光学模块，该光学模块能够在面对狭缝阵列的一部分的同时相对于狭缝阵列在测量轴上进行相对移动，其中：

该光学模块包括：

点光源，该点光源被构造为用光照射该狭缝阵列的一部分；以及

光接收阵列，该光接收阵列包括多个光接收元件，该多个光接收元件沿着测量轴并排布置并且在平行于狭缝阵列的平面上布置在点光源周围，光接收元件分别接收从点光源照射并且从反射狭缝反射的光，

该光接收阵列包括：

第一光接收阵列，该第一光接收阵列被构造为接收来自在测量轴方向上具有增量图案的狭缝阵列的反射光并且输出增量信号；以及

第二光接收阵列，该第二光接收阵列被构造为接收来自在测量轴方向上具有绝对图案的狭缝阵列的反射光并且输出绝对信号，并且

所述点光源、所述第一光接收阵列和所述第二光接收阵列被布置为所述点光源与所述第一光接收阵列之间的最短距离小于所述点光源与所述第二光接收阵列之间的最短距离。

为了解决上述问题，根据本发明的另一方面，提供了一种光学模块，该光学模块在被布置为能够在面对狭缝阵列的一部分的同时相对于狭缝阵列在测量轴上进行相对移动时构成编码器，该狭缝阵列包括沿着测量轴并排布置的多个反射狭缝，其特征在于：

该光学模块包括：

该光接收阵列包括：

为了解决上述问题，根据本发明的另一方面，提供了一种伺服系统，该伺服系统包括：

马达，该马达能够使移动对象在测量轴方向上移动；

编码器，该编码器被构造为在测量轴方向上检测马达和移动对象中的至少一个的位置；以及

控制器，该控制器被构造为基于由编码器检测到的位置控制马达，其中：

编码器包括：

狭缝阵列，在所述狭缝阵列中，多个反射狭缝沿着测量轴并排布置；以及

光学模块，该光学模块能够在面对狭缝阵列的一部分的同时随着马达的驱动而相对于狭缝阵列在测量轴上进行相对移动，

该光学模块包括：

该光接收阵列包括：

本发明的优点

如上所述，根据本发明，能够改进检测精度。

附图说明

图1是用于解释本公开的实施方式的伺服系统的说明图。

图2是用于解释本公开的实施方式的编码器的说明图。

图3是用于解释本公开的实施方式的编码器中设置的盘的说明图。

图4是用于说明本公开的实施方式的编码器中设置的狭缝阵列的说明图。

图5是用于说明本公开的实施方式的编码器中设置的光学模块和光接收阵列的说明图。

图6是用于说明由设置在本公开的实施方式的编码器中的光学检测机构进行的光接收操作的说明图。

图7是用于说明其中光接收阵列没有形成为切开形状的修改示例中的光学模块和光接收阵列的说明图。

图8是用于解释其中用于增量信号的光接收阵列并置（juxtapose）在宽度方向上的修改示例中的狭缝阵列的说明图。

图9是用于说明其中用于增量信号的光接收阵列在宽度方向上并排布置的修改示例中的光学模块和光接收阵列的说明图。

图10是用于解释其中用于增量信号的光接收阵列在宽度方向上并排布置的另一修改示例中的光学模块和光接收阵列的说明图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细说明本公开的实施方式。在本说明书和附图中，作为一般规则，由相同的符号来表示具有基本上相同的功能的组件。然后，适当地省略这些组件的重复说明。

在对各实施方式进行说明之前，对作为本申请的发明人的锐意研究的结果而想到的噪声等等的成因进行说明。

当如根据本公开的各实施方式的编码器中那样使用点光源时，从光源照射的扩散光具有相对较高的直进性。在该情况下，检测到是由反射狭缝反射的具有高直进性的扩散光的反射光。因此，能够降低噪声并且改进检测精度。然而，扩散光被点光源附近的另一组件（例如，突出到照射对象一侧的组件）散射。因此，可能存在散射光到达光接收元件的情况。特别地，在使用LED（发光二极管）的点光源中，用于提供电力的键合线等等突出到光路中或者光路的附近。布线的散射光也是噪声成因。此外，甚至在具有另外的构造的点光源中，其布线或另外的构件也会引起散射，这也是噪声的成因。因此，能够想到的是，利用设计使布线等等的布置位置与光路分离。然而，甚至在该情况下，想要的光路之外的照射光等等被布线散射，导致产生噪声。此外，散射光的二次反射、反射光的二次反射等等是噪声的成因。如果出现了这样的噪声，则抵消了利用具有相对较高的直进性的点光源所带来的噪声降低效果。或者，存在相反地增大噪声的情况。

另一方面，噪声光的主要来源是点光源，并且因此，上述噪声随着距离点光源的距离的增大而衰减。因此，还能够想到的是，通过增大点光源与光接收元件之间的距离来降低噪声。然而，在该情况下，编码器本身变得较大并且同时，待检测的反射光也与上述噪声一起衰减。因此，难以实现设备的小型化并且通过降低噪声来改进检测精度。

作为研究的结果，本申请的发明人已经发明了根据各实施方式的编码器等等。下面，对各实施方式进行详细描述。

将在下面说明的根据各实施方式的编码器能够应用于各种类型的编码器，例如，旋转型和直线型。在将在下面描述的各实施方式中，为了更容易理解，将描述旋转编码器作为示例。然而，还能够通过将移动体从旋转型适当地改变为直线型等等来将编码器应用于其它类型的编码器。因此，在下面，省略对于应用于其它类型的编码器的详细说明。

<实施方式>

（1.伺服系统）

首先，参考图1，解释根据实施方式的伺服系统的构造。图1是根据实施方式的伺服系统的说明图。

如图1中所示，根据本实施方式的伺服系统S具有伺服马达SM和控制器CT。伺服马达SM具有编码器100和马达M。

马达M是不包括编码器100的动力发生源的示例。马达M自己有时被称为伺服马达，但是在本实施方式中，包括编码器100的构造被称为伺服马达SM。马达M具有轴SH，其是移动体的示例。马达M通过围绕旋转轴AX旋转轴SH来输出旋转力。

马达M没有特别的限制，只要其是基于由编码器100检测到的数据（例如，位置数据）进行控制的马达。此外，马达M不限于使用电力作为动力源的电气马达，并且其可以是使用例如另外的动力源的马达（例如，液压马达、空气马达和蒸汽马达）。然而，为了说明的方便起见，在下面，将描述马达M是电气马达的情况。

根据本实施方式的编码器100在马达M的旋转力输出侧的相反侧连接到轴SH。然后，编码器100通过检测轴SH的位置（角度）来检测马达M（测量对象的示例）的位置x（也称为旋转角度θ）并且输出表示位置x的位置数据。

除了马达M的位置x之外（或替代位置x），编码器100还能够检测马达M的速度v（也称为转速、角速度等等）和马达M的加速度a（也称为旋转加速度、角加速度等等）中的至少一个。在该情况下，能够通过例如获得位置x相对于时间的一阶导数（或二阶导数）或者通过进行处理以计数预定时间段内的检测信号（例如，将在下面描述的增量信号）来检测马达M的速度v和加速度a。为了说明的方便起见，在下面，将描述由编码器100检测的物理量是位置x的示例。

控制器CT获取从编码器100输出的位置数据。控制器CT基于所获取的位置数据控制马达M的旋转。因此，在电气马达用作马达M的本实施方式中，控制器CT基于位置数据控制将施加到马达M的电流或电压。因此，对马达M的旋转进行控制。此外，控制器CT也能够通过从主机控制器（未示意性地示出）获取主机控制信号来控制马达M。在该情况下，以从轴SH输出能够实现由主机控制信号表示的位置等等的旋转力的方式来控制马达M。还存在下述情况，马达M使用另外的动力源（例如，液压动力源、空气动力源和蒸汽动力源）。在这样的情况下，控制器CT能够通过控制这些动力源的供应来控制马达M的旋转。

（2．编码器）

参考图2至图6，在下面描述根据本实施方式的编码器100。图2是本实施方式的编码器的说明图。图3是本实施方式的编码器中设置的盘的说明图。图4是本实施方式的编码器中设置的狭缝阵列的说明图。图5是本实施方式的编码器中设置的光学模块的说明图。图6是本实施方式的编码器的光接收操作的说明图。图6是沿着图4和图5中的A-A线的截面的示意图。

如图2中所示，根据本实施方式的编码器100具有盘110、磁体MG、磁性检测器120、光学模块130和位置数据生成器140。

这里，为了编码器100的结构的说明的方便起见，在本实施方式中，如下地定义诸如竖直方向的方向。在图2中，盘110面对光学模块130的方向（即，沿着Z轴的正方向）被称为“向上”并且相反方向（即，沿着Z轴的负方向）被称为“向下”。在图3中，盘110的径向方向称为“宽度R”方向，其表示将在下面描述的狭缝阵列所形成的轨道（track）的宽度方向。另一方面，盘110的周方向也称为“测量轴C”的方向，其表示由编码器100测量的位置x的方向。然而，根据本实施方式的编码器100的各构造的位置关系不具体限于竖直方向等等的概念。可以存在下述情况，其中，根据说明的方便，如上所述定义的方向被表示为与上述方向不同的方向。此外，可以存在下述情况，其中，利用其适当的定义来表示除了这些方向之外的方向。

（2-1．盘）

盘110形成为圆板的形状，如图3中所示。盘110被布置为盘中心O基本上与旋转轴AX一致。此外，盘110连接到马达M的轴SH。然后，盘110利用马达M的旋转（即，轴SH的旋转）而旋转。在本实施方式中，描述具有圆板形状的盘100作为测量马达M的旋转的测量对象（也称为移动体）的示例。然而，也能够使用其它的组件，例如，使用轴SH的端面作为测量对象。

盘110具有磁体MG和多个狭缝阵列SA1、SA2和SI，如图3中所示。如上所述，盘110在马达M被驱动时旋转。与此相反地，磁性检测器120和光学模块130被固定地布置同时面对盘110的一部分。因此，磁体MG和狭缝阵列SA1、SA2和SI、磁性检测器120和光学模块130能够在马达M被驱动时沿着测量轴C方向相对于彼此移动。

磁性检测器120被布置为面对盘110的顶表面侧上的磁体MG的一部分并且构成磁性检测机构。光学模块130被布置为面对盘110的顶表面侧上的狭缝阵列SA1、SA2和SI的一部分并且构成光学检测机构。对磁性检测机构和光学检测机构进行详细说明。

（2-2．磁性检测机构）

磁性检测机构具有磁体MG和磁性检测器120。磁体MG在盘110的顶表面（在沿着Z轴的正方向上）形成为环形状，并且盘中心O作为其中心，如图3中所示。磁体MG被布置为磁场的方向在磁体MG的顶表面上在盘110的彼此分离180°的两个区域中相反。

如图2和图3中所示，磁性检测器120被固定地布置以能够在面对盘110的顶表面侧上的环形磁体MG的一部分的位置相对于旋转的磁体MG进行相对移动。然后，磁性检测器120检测磁体MG的顶表面上的磁场的方向。

如上所述，磁体MG的顶表面上的磁场的方向在盘110的彼此分离180°的两个区域中相反。因此，磁性检测器120检测在盘110的一次旋转期间的一个周期中改变的磁场的方向。即，由磁性检测器120检测到的信号粗略地表示盘110在一次旋转期间的位置x。在下面，该信号也被称为“1X信号”。该1X信号被发送给位置数据生成器140。磁体检测器120也能够检测表示盘110是否进行了一次旋转的“多次旋转信号”来代替检测1X信号。磁性检测器120对“多次旋转信号”的检测对于在断电期间利用后备电源进行的位置检测来说是特别有效的。

磁性检测器120没有特别的限制，只要其构造能够如上所述地检测磁场的方向。作为磁性检测器120的示例，能够利用磁性角度传感器，例如MR（磁阻效应）元件和GMR（巨磁阻效应）元件。也能够使用磁场检测元件（例如，霍尔元件）作为磁性检测器120。在该情况下，能够基于磁场检测元件沿着分别垂直于旋转轴AX的两个轴的方向检测磁场的强度而获得的检测信号来计算磁体MG的磁场的方向，从而检测盘110的旋转。

想要的是，至少两个磁体检测器120在盘110的一次旋转期间布置在相位相差90°的位置以便于确定旋转的方向。此外，为了降低制造误差（例如，盘110的偏心）的影响，也可以将与该一个磁性检测器120配对的另一磁性检测器120布置在与该一个磁性检测器120的相位差为180°的位置。

然而，磁性检测机构不是必须要求的。不管怎样，当如本实施方式中那样提供了磁性检测机构时，例如，编码器100能够利用磁性检测机构和光学检测机构这两者。在该情况下，能够计算马达M的可靠性高的位置x，以基于不同的原理提供功能冗余性，从而以低功耗等等检测多次旋转。

（2-3．光学检测机构）

光学检测机构具有狭缝阵列SA1、SA2和SI以及光学模块130。狭缝阵列在盘110的顶表面（沿着Z轴的正方向）上形成为布置为环形状的轨道，并且盘中心O为其中心。狭缝阵列具有沿着测量轴C（即，沿着周方向）在轨道的整个周长上并排布置的多个反射狭缝（图4中由斜线表示的部分）。每个反射狭缝反射从光源131照射的光。

在本实施方式中，盘110例如由玻璃形成。然后，能够通过将反射光的构件施加到玻璃盘110的表面来形成狭缝阵列所拥有的反射狭缝。盘110的材料不限于玻璃并且也能够使用金属、树脂等等。还可以能够通过例如使用具有高反射率的金属作为盘110来将其一部分形成为其反射率较低以不将光反射到反射狭缝中。作为降低反射率的技术，存在通过溅射等等将该部分变为粗糙表面或者施加具有低反射率的材料的技术。然而，盘110的材料、其制造方法等等不受到特别的限制。

在本实施方式中，三个狭缝阵列在盘110的顶表面上在宽度R方向（即，在径向方向上）并排地（狭缝阵列SA1、SA2和SI）布置。为了更详细地分别说明三个狭缝阵列SA1、SA2和SI，在图4中示出了图3中的区域Aear的附近的部分的放大视图。

如图4中所示，狭缝阵列SA1被布置在三个狭缝阵列的径向方向上的最内侧。另一方面，狭缝SA2被布置在三个狭缝阵列的径向方向上的最外侧。因此，狭缝阵列SI被布置在狭缝阵列SA1和狭缝阵列SA2之间。

被布置在宽度R方向上的两侧的狭缝阵列SA1、SA2所拥有的多个反射狭缝被沿着盘110的全周布置以在测量轴C方向上具有绝对图案。

绝对图案是其中在盘110的一次旋转期间唯一地确定将在下面描述的光学模块130的光接收阵列彼此面对的角度内的反射狭缝的位置、比例等等的图案。即，当马达M位于位置x时，彼此面对的光接收阵列的多个光接收元件中的每一个的检测或未检测到的组合（根据检测的开/关位图案）唯一地表示作为结果的位置x的绝对值（绝对位置）。作为用于生成绝对图案的方法，能够利用各种算法。即，该方法没有特别的限制，只要该方法能够利用光接收阵列的光接收元件的数目的位生成一维地表示马达M的绝对位置的图案。

当由这样的绝对图案表示绝对位置时，在根据光接收信号的检测到或未检测到的位图案改变的区域中，绝对位置的检测精度降低。因此，在本实施方式中，形成了两个狭缝阵列SA1、SA2。分别与这两个狭缝阵列SA1、SA2的上述图案相同的绝对图案在测量轴C方向上彼此偏离例如一个比特的长度的1/2。偏离量是对应于例如将在下面描述的光接收阵列的多个光接收元件之间的节距的一半的值。因此，在本实施方式的编码器100中，当例如狭缝SA1的绝对位置对应于位图案改变的部分时，使用来自狭缝SA2的检测信号计算绝对位置或者执行相反操作。因此，能够改进绝对位置的检测精度。在本实施方式中，狭缝阵列SA1、SA2的各绝对图案彼此偏离。然而，例如，也可以能够使分别对应于狭缝阵列SA1、SA2的光接收阵列彼此偏离来代替使绝对图案彼此偏离。

另一方面，布置在狭缝阵列SA1、SA2之间的狭缝阵列SI所拥有的多个反射狭缝被沿着盘110的全周布置以在测量轴C方向上具有增量图案。

增量图案是以预定节距规律地重复的图案，如图4中所示。增量图案的功能与表示绝对位置x的绝对图案的功能的不同之处在于对应于是否由多个光接收元件检测到的位。即，增量图案利用至少一个或更多光接收元件的检测信号之和来表示每个节距或一个节距内的马达M的位置。因此，增量图案不表示马达M的绝对位置，但是与绝对图案相比，增量图案能够以非常高的精度表示位置。

如图2和图3中所示，光学模块130形成为与盘110平行的基板BA。此外，光学模块130被布置为面对盘110的狭缝阵列SA1、SA2和SI的一部分。因此，光学模块能够在测量轴C方向上伴随着盘110的旋转而相对于狭缝阵列SA1、SA2和SI进行相对移动。在本实施方式中，光学模块130以编码器100能够变薄或者其制造变得容易的方式形成为基板BA。然而，不必要求光学模块130被提供为基板BA。

另一方面，如图2和图5中所示，光学模块130设置为在基板BA的面对光学盘110的表面上具有光源131、布线132和光接收阵列PA1、PA2、PI1和PI2。

光源131被布置在基板BA的下表面（沿着Z轴的负方向上的表面）上，即，位于面对狭缝阵列的一侧上。然后，光源131利用光照射穿过面对光源131的位置的上述三个狭缝阵列SA1、SA2和SI的部分（例如，称为区域Area，“照射区域”）。

光源131没有特别的限制，只要其是能够利用光照射照射区域的光源。例如，能够使用LED（发光二极管）。然后，光源131特别地形成为其中没有布置有光学透镜等等的点光源并且从发光单元照射扩散光。当称为点光源时，光源不需要是严格意义上的点。从设计和操作原理的观点，光可以从有限的表面发射，只要该光源被视为能够从基本上点状位置发射扩散光的光源。通过使用如上所述的点光源，光源131能够利用扩散光基本上均匀地照射穿过面对其的位置的三个狭缝阵列SA1、SA2和SI的各部分（然而，可能的是，由于相对于光学轴的偏离引起的光量的变化、由光路长度差引起的衰减等等存在一定程度的影响）。此外，没有执行利用光学元件的光的收集和扩散，并且因此，不会发生由于光学元件导致的误差等等。因此，能够改进照射光朝向狭缝阵列的直进性。

布线132连接在光源131和基板BA之间并且将经由基板BA提供的电力提供给光源131。本实施方式中的布线132从基板BA的下表面朝向盘110的上表面突出。布线132在基板BA的平面中从光源131的光发射表面偏离。然而，布线132被照射有从光源131发射的光并且该照射光被布线132散射。这样的散射光在光学模块130的光接收阵列中引起了对于光接收信号的噪声。

在本实施方式中，为了说明的方便起见，布线132被示出为使得能够容易地理解噪声的成因。然而，以这样的方式突出的布线132不是必须要求的。此外，噪声的来源也不限于布线132。即，作为噪声的来源，可以想到各种成因，例如，从基板BA突出的部件（例如，其它结构部件）对光的散射、照射光的多次反射、泄漏光等等。

光接收阵列布置在基板BA的面对狭缝阵列的一侧的表面上围绕光源131并且接收来自相对的狭缝阵列的反射光。因此，光接收阵列具有多个光接收元件（由点形成的阴影表示的部件、光接收元件P0至P4）。形成光接收阵列的多个光接收元件被沿着测量轴C并排布置，如图5中所示。

光学模块130中的测量轴C的形状具有投影到光学模块130上的盘110中的测量轴C的形状。即，光接收阵列接收从光源131照射的并且由盘110的狭缝阵列反射的光。这时，从光源131照射的光是扩散光。因此，投影到光学模块130上的狭缝阵列的图像是根据光路长度放大预定放大倍率ε的图像，如图6中所示。例如，假设宽度R方向上的狭缝阵列SA1、SA2和SI的各长度是WSA1、WSA2和WSI并且在宽度R方向上投影到光学模块130上的反射光的形状的长度是WPA1、WPA2和WPAI。在该情况下，WSA1、WSA2和WSI是WPA1、WPA2和WPAI的ε倍。类似地，测量轴C的形状因为其投影到光学模块130上而也是受到放大倍率ε影响的测量轴C的形状。为了更容易的理解，使用上述对应于光源131的位置的测量轴C作为示例来进行更详细的描述。盘110中的上述测量轴C是以旋转轴AX作为中心的圆形状。与此相反地，由于从光源131照射光，因此，投影到光学模块130上的上述测量轴C的中心位于与是其上布置光源131的盘110的平面内的位置中的光源的中心OP的基准间隔距离εL的位置，该距离εL显然是旋转轴AX与光学中心Op之间的距离L被放大了放大倍率ε而获得的。该位置在图2中被概念性地示出为测量轴中心Os。因此，光学模块130中的测量轴C处于下述线上，该线具有在旋转轴AX的方向上在光学中心Op和旋转轴AX所位于的线上与光学中心Op分离距离εL的测量轴中心Os并且具有距离εL作为半径。

在图4和图5中，由弧形状的线Lcd和Lcp来表示测量轴C与测量轴C之间的对应关系。图4中所示的线Lcd表示沿着盘110上的测量轴C的线。图5中所示的线Lcp表示线Lcd沿着上述测量轴C反映到光学模块130上的线。

例如，假设光学模块130与盘110之间的间隙长度为G并且光源130从基板BA突出的量为Δd。在该情况下，由下式（公式1）来表示放大倍率ε。

ε=(2G-Δd)/(G-Δd)…(公式1)

作为各光接收元件，能够使用例如PD（光电二极管）。然而，光接收元件不限于PD。能够使用其它种类的光接收元件，只要其能够接收从光源131发射的光并且将该光转换为电信号。

在本实施方式中，三个光接收阵列（即，光接收阵列PA1、光接收阵列PA2和光接收阵列PI1和PI2）被布置为对应于三个狭缝阵列SA1、SA2和SI。光接收阵列PA1对应于狭缝阵列SA1。光接收阵列PA2对应于狭缝阵列SA2。光接收阵列PI1、PI2对应于狭缝阵列SI。光接收阵列PI1、PI2不连续，但是它们被布置在相同的轨道上（即，同一周上）。因此，能够将光接收阵列PI1、PI2基本上用作一个光接收阵列。此外，对应于一个狭缝阵列的光接收阵列的数目不限于一个并且可以将多个光接收阵列布置为对应于一个狭缝阵列。

对应于绝对图案的光接收阵列PA1、PA2中的每一个在本实施方式中具有九个光接收元件。在每个光接收元件中，是否接收到光被处理为位，如上所述。因此，九个光接收元件能够总共表示九个位的绝对位置x。因此，由各光接收元件接收到的光接收信号在位置数据生成器140中被彼此独立地处理并且被加密（编码）为串行位图案。通过对加密的光接收信号的组合进行解码，获取绝对位置x。在下面适当地将光接收阵列PA1、PA2的光接收信号称为“绝对信号”。

对应于增量图案的各光接收阵列PI1、PI2具有对应于同一狭缝阵列SI的布置在线Lcp上的多个光接收元件。首先，将使用光接收阵列PI1作为示例来解释光接收阵列。

在本实施方式中，在增量图案的一个节距（在投影图像中的一个节距）中，并排地布置与均包括四个光接收元件的组（SET）。光接收元件的组被沿着测量轴C并排地布置为多个。在增量图案中，反射狭缝以一个节距重复地形成。因此，当盘110旋转时，各光接收元件在一个节距中生成一个周期的（按照电角度称为360°）周期信号。然后，在对应于一个节距的一组中，布置四个光接收元件。然后，一组中的四个光接收元件中彼此相邻的光接收元件检测彼此相位差为90°的周期信号。在下面，上述四个光接收信号被称为A相信号、B相信号（与A相信号的相位差为90°）、反A相信号（与A相信号的相位差为180°）和反B相信号（与B相信号的相位差为180°）。

增量图案表示一个节距中的位置。因此，某一组中的各相位的信号以及与其对应的另一组中的各相位的信号具有以相同方式变化的值。因此，同一相位的信号被添加到多个组中。因此，从图5中所示的光接收阵列PI1的光接收元件的数目，检测其相位彼此偏移90°的四个信号。另一方面，光接收阵列PI2也包括与光接收阵列PI1相同的构造。因此，从光接收阵列PI1、PI2，生成其相位彼此偏移90°的四个信号。在下面，这四个信号也称为“增量信号”。

在本实施方式中，在对应于增量图案的一个节距的一组中，包括四个光接收元件。此外，光接收阵列PI1和光接收阵列PI2中的每一个具有多个相同的组。然而，一组中的光接收元件的数目没有特别的限制。光接收阵列PI1和光接收阵列PI2也能够获取不同相位的光接收信号。

如上解释了光接收阵列的概述。在说明各光接收阵列的详细构造之前，对位置数据生成器140进行说明。

（2-4．位置数据生成器）

位置数据生成器140获取来自磁性检测器120的1X信号。此外，位置数据生成器140获取来自光学模块130的均包括表示绝对位置x的位图案的两个绝对信号以及其相位彼此偏移90°的四个增量信号。然后，位置数据生成器140基于所获取的信号计算由这些信号表示的马达M的绝对位置x。然后，位置数据生成器140将表示计算出的位置x的位置数据输出给控制器CT。

作为位置数据生成器140生成位置数据的方法，能够使用各种方法，并且没有特别的限制。这里，将解释下述情况作为示例，在该情况下，从增量信号和绝对信号计算绝对位置x，并且生成位置数据。

位置数据生成器140在测量马达M的位置x的时刻获取增量信号和绝对信号。

然后，位置数据生成器140首先对各绝对信号进行二值化并且将信号转换为表示绝对位置x的位数据。然后，位置数据生成器140基于预先定义的位数据与绝对位置x之间的对应关系指定绝对位置x。位置数据生成器140能够选择性地使用其位图案的变化点移位的光接收阵列PA1和光接收阵列PA2的位数据与光接收阵列PA2的位数据中的任一个。因此，当指定绝对位置x时，能够避免上述位图案的变化点的影响。因此，根据本实施方式的编码器100能够以更高的精度根据绝对信号来指定绝对位置x。

另一方面，位置数据生成器140对于四个相位的增量信号中相位差为180°的增量信号执行减法。通过对于相位差为180°的信号执行减法，能够抵消一个节距中的反射狭缝的制造误差和测量误差。如上所述，进行减法所获得的信号这里被称为第一增量信号和第二增量信号。第一增量信号和第二增量信号在电角度方面相对于彼此具有90°的相位差（简单地称为A相信号、B相信号等等）。然后，位置数据生成器140根据这两个信号指定一个节距内精度特别高的位置。指定一个节距内的位置的方法没有特别的限制。例如，当是周期信号的增量信号是正弦信号时，作为上述方法的示例，存在下述方法，其通过对于A相和B相的两个正弦信号的除法的结果执行反正切（arc tangent）运算来计算电角度

此外，还存在用于使用跟踪电路将两个正弦信号转换为电角度

的方法。此外，还存在用于在预先创建的表等等中指定与A相和B相的信号的值相关的电角度

的方法。这时，位置数据生成器140优选地对于每个检测信号对A相和B相的两个正弦信号进行模数转换。然后，位置数据生成器140在通过对于上述两个转换后的数字信号执行乘法处理来改进解析度之后生成位置数据。

然后，位置数据生成器140将利用绝对信号的精度相对较低的绝对位置x与利用增量信号的精度较高的一个节距内的位置组合。结果，生成了表示精度较高的绝对位置x的位置数据。

（3．光接收阵列的详细构造）

接下来说明光接收阵列的详细构造。

（3-1．光接收阵列的布置位置）

在根据本实施方式的编码器100中，以图5中所示的位置关系布置光源131、用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2和用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2。

用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2被布置在下述位置，所述位置在平行于狭缝阵列SA1、SA2的基板BA的平面中相对于光源131在宽度R方向上以彼此不同的方向偏移，如图5和图6中所示。然后，光接收阵列PA1、PA2所拥有的多个（在本实施方式中均为九个）光接收元件被分别沿着上述测量轴C（更准确地，沿着线Lcp）以相等节距并排地布置。因此，在光接收阵列PA1、PA2中的每一个的光接收元件的组中，接收分别来自狭缝阵列SA1、SA2的反射光。因此，在各光接收阵列PA1、PA2的光接收元件的组中生成具有光接收元件的数目的位图案的绝对信号。另一方面，用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2被布置在与狭缝阵列SI平行的基板BA的平面中测量轴C方向上光源131的一侧和另一侧（即，两侧），如图5和图6中所示。换言之，光源131布置在由在宽度R方向上并排布置的用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2夹持的位置。此外，光源131被布置在用于增量信号的在测量轴C方向上布置为一个轨道的光接收阵列PI1、PI2之间的位置。

此外，光源131、用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2和用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2被布置为光源131与光接收阵列PI1（或光接收阵列PI2）之间的距离d1小于光源131与光接收阵列PA1（或光接收阵列PA2）之间的距离d2，如图5中所示。距离d1是光源131与光接收阵列PI1（或光接收阵列PI2）之间的最短距离。即，在该示例中，距离d1是光源131与光接收阵列PI1（或光接收阵列PI2）所拥有的多个光接收元件中被布置为最接近光源131一侧的光接收元件之间的距离。距离d2是光源131与光接收阵列PA1（或光接收阵列PA2）之间的最短距离。在该示例中，距离d2是光源131与光接收阵列PA1（或光接收阵列PA2）所拥有的多个光接收元件中被布置在中心的光接收元件P0之间的距离。

根据本实施方式的编码器100具有满足这样的位置关系的光源131和各光接收阵列。因此，能够通过高效地利用反射光所到达的狭缝的区域同时非常高效地抑制噪声的影响来实现小型化和高精度。此外，能够增加光接收阵列的布置的自由度并且使得设计更容易。

更具体地描述上述布置的作用和效果等等。绝对信号在位置数据生成器140中被二值化。然后，来自各光接收元件的信号负责表示绝对位置x的位数据中的各位。因此，存在下述情况，仅由于作为噪声到达的由一个光接收元件引起的错误检测而使得非常不同地指定了绝对位置x。相同相位的多个光接收元件的检测信号被与增量信号相加，并且根据相加之后的增量信号生成一个节距内的位置。因此，即使在一个光接收元件中产生了噪声，则该噪声也被平均化。因此，绝对信号敏感于噪声并且增量信号对于噪声不敏感。另一方面，一般来说，光随着光学路径长度的增大而衰减。本实施方式的编码器100中的噪声光的量也衰减。因此，噪声的分布是其中噪声以光源131为中心随着离光源131的距离的增大而衰减的分布。

如上所述，在根据本实施方式的编码器100中，对于噪声具有高抵抗性的用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2与光源131之间的距离d1小于对于噪声具有低抵抗性的用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2与光源131之间的距离d2。即，通过利用噪声抵抗性的差异来布置各光接收阵列。即，考虑光接收阵列PA1、PA2受到噪声的影响相对较大而将光接收阵列PA1、PA2布置为远离光源131。另一方面，考虑光接收阵列PI1、PI2受到噪声的影响相对较小而将光接收阵列PI1、PI2布置到光源131附近。结果，能够将光接收阵列PI1、PI2接收到的光的量增大到最大。此外，能够充分地确保光接收阵列PA1、PA2的光的量并且进一步尽可能地降低噪声，并且因此，能够进一步改进检测精度。

一般来说，在具有用于增量信号的光接收阵列和用于绝对信号的光接收阵列的反射编码器中，基本上恒定地设置光源与各光接收阵列之间的距离，以便于使得在很多情况下接收光的量基本上相同等等。因此，光接收阵列的布置受到限制并且设计也受到限制。在根据本实施方式的编码器100中，光源131与光接收阵列PI1、PI2之间的距离d1小于光源131与光接收阵列PA1、PA2之间的距离d2。因此，能够增加用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2的布置自由度并且使得编码器100的设计简单。此外，用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2被布置为比用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2离光源131更近，并且因此，与其中基本上恒定地设置光源131与各光接收阵列之间的距离的构造相比，能够减小编码器100的尺寸。

此外，在根据本实施方式的编码器100中，光源131被夹持在测量轴C方向上分开的用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2之间。因此，能够将对于噪声具有高抵抗性的用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2布置为靠近光源131并且高效地利用反射光到达的区域。

此外，在根据本实施方式的编码器100中，对于噪声具有低抵抗性的用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2被在宽度R方向上并排地布置并且在其间夹持光源131。因此，能够将从光源131到光接收阵列PA1、PA2的分离距离设置为使得噪声光的量被充分地降低的距离。此外，这时，能够最大程度地抑制光学模块130的面积的增加。因此，根据编码器100，不仅能够降低尺寸，而且能够防止由于噪声导致的绝对位置x的错误检测。

还可以想到的是，将用于增量信号的光接收阵列和用于绝对信号的光接收阵列在宽度R方向上并排地布置同时在其间夹持光源。然而，利用这样的构造，与本实施方式相比，不能够高效地利用反射光的有限的光接收面积。即，例如，当通过并排地布置用于绝对信号的两个光接收阵列来改进绝对位置x的计算精度时，不仅光学模块而且盘本身的尺寸增大。此外，如果用于绝对信号的光接收阵列被在测量轴C方向上关于光源131并排地布置，则各光接收元件之间的接收光的量的差增加并且同时，噪声的影响根据离光源131的距离而不同。因此，在该情况下，可能的是，绝对位置x的计算精度降低或者在该情况下不再能够进行检测。

（3-2．各光接收元件的形状和布置位置）

另一方面，在根据本实施方式的编码器100中，对于噪声具有低抵抗性的用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2具有进一步抑制噪声的影响并且高效地利用面积的形状的光接收元件。另一方面，如上所述，光接收阵列PA1、PA2被并排地布置以在其间夹持光源131。因此，光接收阵列PA1、PA2基本上形成为关于作为对称线的宽度R方向上的线以及穿过光源131的测量轴C方向上的线成线对称（以测量轴中心Os为中心的弯曲形状的情况除外）。这里，将描述光接收阵列PA1作为示例，并且还描述图5中的光接收阵列PA1的布置在右侧的光接收元件作为示例。

如图5中所示，光接收阵列PA1所拥有的多个光接收元件在测量轴C方向上的长度（条带的宽度）基本上相同。另一方面，多个光接收元件的宽度R方向上的长度对于沿着测量轴C方向更靠近光源131的光接收元件来说更短。即，当将附图标记P0至P4从离光源131最近的光接收元件开始按顺序付与光接收元件时，宽度R方向上的长度具有下述顺序P0<P1<P2<P4。

此外，如图5中所示，光接收阵列PA1所拥有的多个光接收元件被并排地布置为宽度R方向上的光源131的对侧上的端部En处于沿着测量轴C的位置（即，线Lcp上的位置）。因此，光源一侧的多个光接收元件的端部Eo被布置为基本上是围绕光源131的圆形或椭圆形，这是因为离光源131越近的光接收元件的长度越短，如图5中所示。因此，光接收阵列PA1、PA2这两者的多个光接收元件被布置为好像以光源131为中心的大致圆形或椭圆形被切开以避免以固定距离在其间（线Ln外侧）布置光源131。

与此相反地，光接收阵列PI1、PI2所拥有的多个光接收元件形成为在宽度R方向上具有相同长度。此外，多个光接收元件被布置为在与光源131相同的线Lcp上靠近光源131。因此，光接收阵列PI1、PI2这两者的多个光接收元件被布置为靠近光源131。此外，光接收阵列PI1、PI2这两者的多个光接收元件的至少一部分布置为基本上圆形或椭圆形中布置光接收阵列PA1、PA2时所避开的位置（线LN内侧）。

根据本实施方式的编码器100包括具有上述形状和布置位置的多个光接收元件。因此，能够使得设备本身小型化同时降低由于噪声引起的对于错误检测的影响。对作用和效果等等进行更具体地描述。

如上所述，从光源131发射的并且由布线132等等散射的噪声的强度随着离光源131的距离的增加而衰减。在图5中由线Ln示意性地示出噪声的强度变为用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2能够容忍的极限位置。

如上所述，根据根据本实施方式的编码器100，光接收阵列PA1、PA2被布置为避开光源131。因此，能够将光接收阵列PA1、PA2的所有光接收元件布置在线LN外侧。因此，能够通过减少接收绝对信号的光接收阵列PA1、PA2的噪声来降低由于绝对信号而引起的绝对位置x的错误检测的可能性。另一方面，光源131的反侧上的光接收阵列PA1、PA2的多个光接收元件的端部En位于沿着测量轴C的线Lcp上。因此，各光接收阵列PA1、PA2能够最大程度地接收来自狭缝阵列SA1、SA2的反射光。

此外，根据本实施方式，用于增量信号的对于噪声具有高抵抗性的光接收阵列PI1、PI2被布置到光源131附近使得其至少一部分位于线Ln内。因此，能够通过最小化光学模块130的面积来减小设备本身的尺寸。

如下详细地分别设置朝向光源131变短的光接收阵列PA1、PA2的多个光接收元件的长度。即，光接收阵列PA1内的多个光接收元件和光接收阵列PA2内的多个光接收元件在测量轴C方向上具有基本上相同的长度。特别地，光接收阵列PA1内的多个光接收元件的长度和光接收阵列PA2内的多个光接收元件的长度形成为接收光的量基本上相同。另一方面，光接收阵列PA1的各光接收元件和光接收阵列PA2的各光接收元件在测量轴C方向上具有基本上相同的长度。特别地，光接收阵列PA1的各光接收元件的长度和光接收阵列PA2的各光接收元件的长度形成为接收光的量在各光接收元件之间基本上相同。如上所述，在根据本实施方式的编码器100中，宽度R方向上的长度被分别设置为各光接收元件的接收光的量均匀。因此，除了上述作用和效果以外，能够通过使得各位的检测精度均匀来防止绝对位置x的错误检测。

（4．本实施方式的效果的示例）

如上，描述了根据本公开的实施方式的编码器100等等。这里，参考图6，描述编码器100的光学检测机构的光接收操作。此外，还描述编码器100的效果的示例。图6是根据本实施方式的编码器的光接收操作的说明图。

如图6中所示，在根据本实施方式的编码器100中，首先，从是点光源的光源131朝向照射区域Area照射扩散光。穿过照射区域Area的狭缝阵列SA1、SA2和SI的多个反射狭缝中的每一个朝向光学模块130反射照射光。

由具有增量图案的狭缝阵列SI反射的反射光由光接收阵列PI1、PI2检测。同时，光接收阵列PI1、PI2沿着测量轴C方向夹持光源131并且布置在靠近光源131的噪声相对较大的区域（离光源131比离线Ln更近的一侧）。因此，能够非常高效地利用光学模块130的光源131附近的区域同时抑制噪声的影响。因此，设备能够小型化。

另一方面，由具有绝对图案的狭缝阵列PA1、PA2反射的反射光到达光学模块130中宽度R方向上的长度为WPA1、WPA2的范围，如图5和图6中所示。然而，反射光到达的区域与噪声相对较强的区域（离光源131比离线Ln更近的一侧）叠加。因此，在根据本实施方式的编码器100中，光源131一侧上的用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2的端部Eo被布置在宽度R方向上离光源131最近的位置并且位于避开反射光所到达的区域中噪声较强的区域N的位置。另一方面，其相对侧上的光接收阵列PA1、PA2的端部En被布置在反射光到达的区域中在宽度R方向上离光源131最远的位置或者其附近。因此，根据本实施方式的编码器100能够充分地抑制在绝对信号中包括噪声，同时没有增加设备的尺寸。这时，编码器100能够进一步接收足以检测绝对位置x的光的量。宽度R方向上的光源131的相对侧上的各光接收元件的端部En被沿着对应于测量轴C的线Lcp布置以沿着反射光所到达的区域，如图5中所示。由于如上所述，端部En沿着线Lcp，因此能够充分地确保光的量并且在宽度方向上使得光学模块130最小。如果端部En不利地长于反射光到达的区域，则光接收元件检测到线Ln的外侧的噪声(噪声弱于线Ln的内侧)，并且因此，噪声分量变大。根据本实施方式，能够通过沿着线Lcp布置端部En来降低像这样的噪声的影响。

（5．修改示例等等）

如上，已经参考附图详细描述了本发明的实施方式。然而，本公开的实施方式的技术理念的范围不限于上述内容。本公开所属于的本领域技术人员能够对于上述内容进一步执行各种改变、修改和组合。因此，基于改变、修改和组合的技术应该自然地视为属于本申请的公开的技术理念的范围。下面，对修改示例进行说明。在下面的说明中，相同的附图标记被付与与上述实施方式中的部件相同的部件并且省略其说明。

（5-1．当光接收阵列PA1、PA2没有形成为切开形状时）

在上述实施方式中，解释了其中光接收阵列PA1、PA2这两者的多个光接收元件被布置为好像以光源131为中心的大致圆形或椭圆形被切开。然而，实施方式不限于这样的示例。例如，如图7中所示，光接收阵列PA1、PA2的宽度R方向上的光源131一侧的端部Eo可以布置在沿着测量轴C的位置（即，线Lcp上的位置）。在该情况下，光接收阵列PA1、PA2所拥有的多个光接收元件的宽度R方向上的长度基本上彼此相同。

如上述实施方式中那样，光源131与光接收阵列PI1（或光接收阵列PI2）之间的最短距离d1小于光源131与光接收阵列PA1（或光接收阵列PA2）之间的最短距离d2。其它的构造与上述实施方式中相同。

根据本修改示例，如果距离d2被设置为用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2的光源131一侧的端部Eo没有位于噪声比较大的区域内，则能够抑制在绝对信号中包括噪声，如上述实施方式中那样。因此，能够改进编码器100的检测精度。此外，与基本上恒定地设置光源131与各光接收阵列PA1、PA2、PI1和PI2之间的距离的情况相比，能够增加光接收阵列的布置的自由度。因此，能够使得编码器100小型化并且使得设计容易。

（5-2．当将用于增量信号的光接收阵列在宽度R方向上并排布置时）

在上述实施方式中，解释了用于增量信号的光接收阵列PI1、PI2在测量轴C方向上布置在光源131的两侧的情况。然而，实施方式不限于这样的示例。例如，还能够将用于增量信号的光接收阵列并排布置在宽度R方向上。下面，使用图8至图10进行详细描述。

如图8中所示，盘110具有两个狭缝阵列SA、SI。狭缝阵列SA所拥有的多个反射狭缝在测量轴C方向上具有绝对图案。在该示例中，狭缝阵列SA在径向方向上布置在狭缝阵列SI的内部。另一方面，狭缝阵列SI所拥有的多个反射狭缝在测量轴C方向上具有增量图案。在该示例中，狭缝阵列SI在径向方向上布置在狭缝阵列SA的外部。

如图9中所示，光学模块130具有在光源131的宽度R方向上并排布置的光接收阵列PA、PI。光接收阵列PA、PI被布置在与狭缝阵列SA、SI平行的基板BA的平面上在宽度R方向上相对于光源131以彼此不同的方向偏移的位置处。光接收阵列PA被布置为对应于狭缝阵列SA并且光接收阵列PI被布置为对应于狭缝阵列SI。

用于增量信号的光接收阵列PI具有布置在对应于狭缝阵列SI的线Lcp上的多个光接收元件。在本修改示例中，光接收阵列PI被构造为一个连续的光接收阵列。上述多组（SET）四个光接收元件被沿着测量轴C并排布置。另一方面，用于绝对信号的光接收阵列PA具有沿着对应于狭缝阵列SA的线Lcp以固定节距并排布置的多个光接收元件（在该示例中为九个）。光接收阵列PA的宽度R方向上的光源131的一侧的端部Eo位于沿着测量轴C（即，线Lcp上）的位置。结果，光接收阵列PA所拥有的多个光接收元件的宽度R方向上的长度彼此基本上相同。

如图9中所示，光源131与光接收阵列PI之间的最短距离d1小于光源131与光接收阵列PA之间的最短距离d2。其它构造与上述实施方式和图7中的相同。

根据本修改示例，如果距离d2被设置为用于绝对信号的光接收阵列PA的光源131一侧的端部Eo没有处于噪声比较大的区域内，则能够防止在绝对信号中包括噪声，如上述实施方式中那样。结果，能够改进编码器100的检测精度。此外，与光源与各光接收阵列之间的距离基本上相同的情况相比，能够增加光接收阵列的布置的自由度。因此，能够使得编码器100小型化并且使得设计容易。

还能够将光接收阵列PA、PI相对于光源131的偏移方向设置为与上述图9中的方向相反的方向。在该情况下，图8中所示的盘110中的狭缝阵列SA、SI的布置位置也相反并且狭缝阵列SA被在径向方向上布置在外部并且狭缝阵列SI在径向方向上被布置在内部。

在上述图9中，光接收阵列PA所拥有的多个光接收元件的宽度R方向上的长度彼此基本上相同，但是实施方式不限于此。例如，如上述实施方式中那样，光接收阵列PA的多个光接收元件也可以布置为好像以光源131为中心的大致圆形或椭圆形被切开。在图10中示出该构造的示例。

如图10中所示，光接收阵列PA所拥有的多个光接收元件被布置为与光源131隔开固定距离（以位于线Ln的外侧）。另一方面，光接收阵列PI所拥有的多个光接收元件被布置为靠近光源131并且光接收元件的至少一部分位于线Ln内侧。

如图10中所示，光源131与光接收阵列PI之间的最短距离d1小于光源131与光接收阵列PA（光接收元件P0）之间的最短距离d2。其它构造与上述实施方式和图9中的相同。

根据本修改示例，用于绝对信号的光接收阵列PA布置在避开噪声较大的区域N的位置，并且因此，能够非常高效地抑制噪声的影响。此外，能够充分地确保光的量并且在宽度方向上使光学模块130最小。因此，能够充分地防止在绝对信号中包括噪声并且确保能够检测绝对位置x的光的量而没有增加设备的尺寸。

（5-3．其它）

例如，在上述实施方式中，描述了用于绝对信号的两个光接收阵列PA1、PA2被布置为在其间夹持光源131的情况。然而，实施方式不限于这样的示例。例如，还能够布置用于绝对信号的光接收阵列PA1、PA2中的任一个或布置包括光接收阵列PA1、PA2的三个或更多光接收阵列。此外，在上述实施方式中，描述了各光接收阵列PA1、PA2具有九个光接收元件的情况，但是光接收元件的数目没有特别的限制。

在上述实施方式中，描述了光接收阵列PA1、PA2是用于绝对信号的光接收阵列并且光接收阵列PI1、PI2是用于增量信号的光接收阵列的情况。然而，也能够仅使用光接收阵列PA1、PA2中的至少一个作为用于增量信号的光接收阵列。

在上述实施方式中，解释了布置在相对于光源131在宽度R方向上偏移的位置的光接收阵列PA1、PA2是用于绝对信号的光接收阵列的情况。然而，实施方式不限于这样的示例。光接收阵列PA1、PA2可以例如为利用来自各光接收元件的检测信号的表示原点位置的用于原点的光接收元件的组。在该情况下，盘110的狭缝阵列SA1、SA2形成为具有用于原点的图案。然后，来自光接收阵列PA1、PA2的光接收信号的位图案或强度表示原点的位置。在如上所述的实施方式中的绝对信号中，各光接收元件的信号强度负责表示绝对位置的比特。因此，与如上所述获得的原点信号相比，绝对信号更易受到噪声的影响。因此，能够通过利用具有如上所述的实施方式中的形状和布置的光接收阵列PA1、PA2作为用于绝对信号的光接收阵列来有效地降低噪声的影响。

在上述实施方式中，解释了编码器100直接连接到马达M的轴SH的情况。然而，编码器100的布置位置没有特别地限制到本实施方式中示出的示例。例如，编码器100可以被布置为直接连接到轴SH的输出侧。或者，编码器100可以经由诸如减速装置或者旋转方向变换器的另一机构连接到诸如轴SH的移动体。此外，编码器100可以连接到其位置受伺服系统S控制的移动对象（测量对象的示例）本身以检测全闭位置。当检测全闭位置时，希望的是布置两个或更多编码器。结果，能够检测马达M的位置x并且检测移动对象的位置。在该情况下，足够的是，检测移动对象的位置的编码器以及检测马达M的位置x的编码器中的至少一个是在上述实施方式中详细解释的编码器100。在该情况下，即使使用其它种类的编码器作为上述两个编码器中的另一个，也能够获得与上述实施方式中相同的作用和效果。

附图标记说明

S 伺服系统

SM 伺服马达

CT 控制器

M 马达

SH 轴

100 编码器

110 盘

MG 磁体

120 磁性检测器

130 光学模块

131 光源

132 布线

140 位置数据生成器

SA1、SA2、SI 狭缝阵列

PA1、PA2 光接收阵列（第二光接收阵列的示例）

PI1、PI2 光接收阵列（第一光接收阵列的示例）

P0、P1、P2、P3、P4 光接收元件

C 测量轴

R 宽度

AX 旋转轴

O 盘中心

Op 光学中心

Area 区域

Lcd、Lcp、Ln 线

BA 基板

Claims

1.一种编码器，所述编码器包括：

狭缝阵列，所述狭缝阵列包括沿着测量轴并排布置的多个反射狭缝；以及

光学模块，所述光学模块能够在面对所述狭缝阵列的一部分的同时相对于所述狭缝阵列在所述测量轴上进行相对移动，其中：

所述光学模块包括：

点光源，该点光源对所述狭缝阵列的一部分照射光；以及

光接收阵列，所述光接收阵列包括多个光接收元件，所述多个光接收元件沿着所述测量轴并排布置并且在平行于所述狭缝阵列的平面上布置在所述点光源周围，所述光接收元件分别接收从所述点光源照射并且从所述反射狭缝反射的光，

所述光接收阵列包括：

第一光接收阵列，所述第一光接收阵列被构造为接收来自在所述测量轴方向上具有增量图案的狭缝阵列的反射光并且输出增量信号；以及

第二光接收阵列，所述第二光接收阵列被构造为接收来自在所述测量轴方向上具有绝对图案的狭缝阵列的反射光并且输出绝对信号，并且

2.根据权利要求1所述的编码器，其中：

所述第一光接收阵列被布置在所述点光源在所述测量轴方向上的一侧和另一侧中的至少一方，并且

所述第二光接收阵列被布置在相对于所述点光源在垂直于所述测量轴的宽度方向上偏移的位置处。

3.根据权利要求2所述的编码器，其中：

所述第二光接收阵列中包括的所述多个光接收元件具有下述形状：在所述测量轴方向上更靠近所述点光源的光接收元件在所述宽度方向上的长度较短，并且所述光接收元件在所述宽度方向上与所述点光源相反的一侧的端部被并排布置在沿着所述测量轴的位置处。

4.根据权利要求3所述的编码器，其中：

在所述宽度方向上至少并排布置有两个具有所述绝对图案的狭缝阵列；

所述点光源被布置为面对并排布置的所述两个狭缝阵列之间的位置；并且

所述第二光接收阵列在所述宽度方向上夹着所述点光源，并且分别面对并排布置的所述两个狭缝阵列而至少并排布置有两个。

5.根据权利要求4所述的编码器，其中：

在并排布置的所述两个狭缝阵列之间面对所述点光源的位置，布置有至少一个具有所述增量图案的狭缝阵列；并且

在所述点光源在所述测量轴方向上的两侧，面对并排布置的所述狭缝阵列而布置有至少两个所述第一光接收阵列。

6.根据权利要求5所述的编码器，其中：

所述第一光接收阵列中包括的多个光接收元件分别沿着所述宽度方向具有相同的长度。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的编码器，其中：

并排布置的所述两个第二光接收阵列中的一个的光接收元件和另一个的光接收元件形成为沿着所述测量轴方向的长度大致相同，并且越是在所述测量轴方向上靠近所述点光源的光接收元件，沿着所述宽度方向的长度越短，该长度使得接收光量大致相等。

8.一种光学模块，所述光学模块在被布置为能够在面对狭缝阵列的一部分的同时相对于所述狭缝阵列在测量轴上进行相对移动时构成编码器，所述狭缝阵列包括沿着所述测量轴并排布置的多个反射狭缝，其特征在于：

所述光学模块包括：

点光源，该点光源对所述狭缝阵列的一部分照射光；以及

光接收阵列，所述光接收阵列包括多个光接收元件，所述多个光接收元件沿着所述测量轴并排布置，并且在平行于所述狭缝阵列的平面上布置在所述点光源周围，所述光接收元件分别接收从所述点光源照射并且从所述反射狭缝反射的光，其中

所述光接收阵列包括：

9.一种伺服系统，所述伺服系统包括：

马达，所述马达能够使移动对象在测量轴方向上移动；

编码器，所述编码器被构造为检测所述马达和所述移动对象中的至少一方在所述测量轴方向上的位置；以及

控制器，所述控制器被构造为基于由所述编码器检测到的位置控制所述马达，其中：

所述编码器包括：

狭缝阵列，在所述狭缝阵列中，沿着所述测量轴并排布置有多个反射狭缝；以及

光学模块，所述光学模块能够在面对所述狭缝阵列的一部分的同时随着所述马达的驱动而相对于所述狭缝阵列在所述测量轴上进行相对移动，

所述光学模块包括：

点光源，该点光源对所述狭缝阵列的一部分照射光；以及

光接收阵列，所述光接收阵列包括多个光接收元件，所述多个光接收元件沿着所述测量轴并排布置，并且在平行于所述狭缝阵列的平面上布置在所述点光源周围，所述光接收元件分别接收从所述点光源照射并且从所述反射狭缝反射的光，

所述光接收阵列包括：