CN104613996A - 编码器、具有编码器的电机、和伺服系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及编码器、具有编码器的电机、和伺服系统。光学模块(120)包括：被构成为向多个狭缝轨道射出扩散光的光源(121)；被构成为接收被具有增量图案的狭缝轨道(SI1)反射的光并且被配置在以光源(121)为中心的第一方向上的位置处的受光阵列(PI1)；以及受光阵列(PI2L、PI2R)，所述受光阵列(PI2L、PI2R)被构成为接收被具有与对应于受光阵列(PI1)的狭缝轨道(SI1)不同的间距的增量图案的狭缝轨道(SI2)反射的光，并且被配置在以光源(121)为中心的第二方向上的位置处，第二方向相对于第一方向形成角度(θ)。

Description

编码器、具有编码器的电机、和伺服系统

技术领域

本发明涉及编码器、具有编码器的电机、和伺服系统。

背景技术

在JP,A,2012-103032中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割设置的增量受光元件组、以及相对于光源设置在转盘的径向上的外侧和内侧中的至少一者上的绝对受光元件组。

发明内容

本发明要解决的问题

近年来，伴随着伺服系统性能的提高，对反射型编码器的分辨率要求越来越高。

因此，本发明的目的是提供能够实现高分辨率的编码器、具有编码器的电机、以及伺服系统。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种编码器，包括：分别包括沿着测量方向设置的多个反射狭缝的多个狭缝轨道；被构成为向所述多个狭缝轨道射出扩散光的点光源；第一受光阵列，所述第一受光阵列被构成为接收被具有增量图案的所述狭缝轨道反射的光，并且被配置在以所述点光源为中心的第一方向上的位置处；以及第二受光阵列，所述第二受光阵列被构成为接收被具有与对应于所述第一受光阵列的所述狭缝轨道不同的间距的增量图案的所述狭缝轨道反射的光，并且被配置在以所述点光源为中心的第二方向上的位置处，所述第二方向相对于所述第一方向形成角度θ。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供一种编码器，包括：分别包括沿着测量方向设置的多个反射狭缝的多个狭缝轨道；被构成为向所述多个狭缝轨道射出扩散光的点光源；多个第一受光阵列，所述多个第一受光阵列被构成为分别接收被分别具有间距不同的增量图案的多个所述狭缝轨道反射的光；以及第二受光阵列，所述第二受光阵列被构成为接收被具有绝对图案的所述狭缝轨道反射的光，并且被配置在所述多个第一受光阵列中的任一者与所述点光源之间。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供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上述编码器。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供一种伺服系统，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旋转的旋转型电机；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上述编码器；以及控制器，所述控制器被构成为根据所述编码器的检测结果控制所述线性电机或所述旋转型电机。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供一种编码器，包括：分别包括沿着测量方向设置的多个反射狭缝的多个狭缝轨道；被构成为向所述多个狭缝轨道射出扩散光的点光源；第一受光阵列，所述第一受光阵列被构成为接收被具有增量图案的所述狭缝轨道反射的光；以及第二受光阵列，所述第二受光阵列被构成为接收被具有与对应于所述第一受光阵列的所述狭缝轨道不同的间距的增量图案的所述狭缝轨道反射的光。

发明效果

根据本发明的编码器等，能够实现高的分辨率。

附图说明

图1是用于说明实施方式所涉及的伺服系统的说明图。

图2是用于说明实施方式所涉及的编码器的说明图。

图3是用于说明实施方式所涉及的圆盘的说明图。

图4是用于说明实施方式所涉及的狭缝轨道的说明图。

图5是用于说明实施方式所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

图6是用于说明实施方式所涉及的位置数据生成部的说明图。

图7是用于说明由实施方式所涉及的圆盘表面的凹凸引起的不规则反射的说明图。

图8是用于说明由凸部引起的不规则反射成分的指向性的说明图。

图9是用于说明从X轴正方向观察到的不规则反射成分的强度分布的说明图。

图10是用于说明从Z轴正方向观察到的不规则反射成分的强度分布的说明图。

图11是用于说明变型例所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

图12是用于说明另一变型例所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

图13是用于说明又一变型例所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

图14是用于说明又一变型例所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

图15是用于说明又一变型例所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

图16是用于说明又一变型例所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

图17是用于说明又一变型例所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

图18是用于说明又一变型例所涉及的光学模块和受光阵列的说明图。

具体实施方式

以下参照附图说明实施方式。

此外，下面所说明的实施方式所涉及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。在实施方式被应用于另一编码器类型的情况下，可以通过增加诸如将被测量对象从旋转型圆盘改变为线性标尺等的适当的变化来应用该类型，因此省略其详细的说明。

1.伺服系统

首先，将参照图1对该实施方式所涉及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的动力产生源的示例。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围绕轴线AX旋转来输出旋转力。

另外，有时将电机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和速度值等的目标值的方式被控制的伺服电机的情况进行说明，但是电机不一定限于伺服电机。在例如仅用于显示编码器的输出的情况下，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的电机。

电机M只要是例如其中编码器100能够检测位置数据等的电机，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，为了便于说明，在下面对电机M是电动式电机的情况进行说明。

编码器100连接到电机M的轴SH的旋转力输出侧的相反侧。但是，被连接侧不一定限于该相反侧，编码器100也可以连接到轴SH的旋转力输出侧。编码器100通过检测轴SH(转子)的位置来检测电机M的位置(也称作旋转角度)，并输出表示该位置的位置数据。

编码器100可以除检测电机M的位置以外或者取代检测电机M的位置，检测电机M的速度(也称作旋转速度、角速度等)以及电机M的加速度(也称作旋转加速度、角加速度等)中的至少一者。在这种情况下，可以通过例如求出位置相对于时间的一阶微分或二阶微分、或者在预定的时间段对检测信号(例如，下述的增量信号)进行计数，来检测电机M的速度和加速度。为了便于说明，下面对由编码器100检测的物理量作为位置的实施方式进行说明。

控制器CT获取从编码器100输出的位置数据，并根据该位置数据来控制电机M的旋转。因此，在使用电动式电机作为电机M的本实施方式中，控制器CT通过根据位置数据控制施加于电机M的电流、电压等，来控制电机M的旋转。另外，控制器CT还可以通过从上位控制器(未示出)获取上位控制信号，以便从电机M的轴SH输出能够实现该上位控制信号所表示的位置等的旋转力，来控制电机M。此外，在电机M是油压式电机、气动式电机、或蒸汽式电机等使用其他的动力源的情况下，控制器CT可以通过控制该动力源的供给来控制电机M的旋转。

2.编码器

接下来，说明本实施方式所涉及的编码器100。如图2所示，编码器100包括圆盘110、光学模块120、以及位置数据生成部130。

在此，为了便于说明编码器100的结构，如下定义诸如上和下等的方向，并适当地使用。在图2中，将圆盘110面向光学模块120的方向、即沿Z轴的正方向称作“上”，将沿Z轴的负方向称作“下”。此外，该方向根据编码器100的附接方式而变化，并且不限制编码器100的各结构的位置关系。

2-1.圆盘

圆盘110形成为如图3所示的圆板状，并且被配置成圆盘中心O与轴线AX大致一致。圆盘110被连接到电机M的轴SH，并通过轴SH的旋转而旋转。此外，在本实施方式中，将圆板状的圆盘110作为测量电机M的旋转的被测量对象的示例进行了说明。但是，例如，也可以使用诸如轴SH的端面等其他的部件作为被测量对象。另外，虽然在图2所示的示例中圆盘110被直接连接到轴SH,但是圆盘110也可以经由诸如毂等连接部件进行连接。

如图3所示，圆盘110包括多个狭缝轨道SA1、SA2、SI1、SI2。虽然圆盘110随着电机M的驱动而旋转，但是光学模块120面向圆盘110的一部分的同时被固定地配置。因此，狭缝轨道SA1、SA2、SI1、SI2以及光学模块120随着电机M被驱动，相互在测量方向(图3所示的箭头C的方向；在下文适当地称作“测量方向C”)上相对地移动。

在此，“测量方向”是以光学方式测量由光学模块120在圆盘110上形成各狭缝轨道时的测量方向。在如本实施方式那样被测量对象是圆盘110的旋转型编码器中，测量方向与以圆盘110的中心轴作为其中心的圆周方向一致，但是，在被测量对象是线性标尺并且可动部件相对于定子移动的直线型编码器中，测量方向是沿着线性标尺的方向。此外，“中心轴”是圆盘110的旋转轴，并且在圆盘110和轴SH被同轴连接的情况下与轴SH的轴线AX一致。

2-2.光学检测机构

光学检测机构包括狭缝轨道SA1、SA2、SI1、SI2以及光学模块120。各狭缝轨道在圆盘110的上表面上被形成作为以圆盘中心O作为其中心的圆环状配置的轨道。各狭缝轨道包括在轨道的整个圆周上沿测量方向C并排排列的多个反射狭缝(图4中的斜线阴影部分)。各反射狭缝反射从光源121照射的光。

2-2-1.圆盘

圆盘110例如由金属等反射光的材料形成。然后，通过涂覆工序等对在圆盘110的表面上不反射光的部分配置反射率低的材料(例如，氧化铬等)，由此在没有配置该反射率低的材料的部分上形成反射狭缝。此外，也可以通过喷溅等在不反射光的部分上形成粗糙面从而减少反射，来形成反射狭缝。

此外，圆盘110的材料、制造方法等不特别地限定。例如，圆盘110可以使用诸如玻璃或透明树脂等透射光的材料来形成。在这种情况下，可以通过在圆盘110的表面上通过气相沉积等配置反射光的材料(例如，铝等)，来形成反射狭缝。

在圆盘110的上表面上沿宽度方向(图3中所示的箭头R的方向，在下面适当地称作“宽度方向R”)设置了四个狭缝轨道。此外，“宽度方向”是圆盘110的径向，即与测量方向C大致正交的方向，沿该宽度方向R的各狭缝轨道的长度相当于各狭缝轨道的宽度。四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SI1、SA1、SI2、SA2的顺序同心配置。为了对各狭缝轨道进行详细说明，图4示出了圆盘110的面对光学模块120的区域附近的局部放大图。

如图4所示，狭缝轨道SA1、SA2中包括的多个反射狭缝以在测量方向C上具有绝对图案的方式，沿着圆盘110的整个圆周配置。

此外，“绝对图案”是指下述的光学模块120的受光阵列相互面对的角度内的反射狭缝的位置和比例等在圆盘110的一转内被唯一地确定的图案。即，例如，如果在图4所示的绝对图案的示例的情况下电机M在某一角度位置，由相互面对的受光阵列的多个受光元件各自的检测或未检测产生的位图案的组合唯一地表示角度位置的绝对位置。此外，“绝对位置”是指圆盘110的一转内的相对于原点的角度位置。原点被设定在圆盘110的一转内的适当的角度位置，以该原点为基准形成绝对图案。

此外，根据该图案的示例，可以生成通过受光阵列的受光元件的数量的位以一维方式表示电机M的绝对位置的图案。但是，绝对图案不限于该示例。例如，图案可以是通过受光元件的数量的位以多维方式表示的图案。另外，除了预定的位图案以外，图案可以是由受光元件接收的诸如相位或光量等的物理量以唯一地表示绝对位置的方式变化的图案、绝对图案的代码序列进行了调制的图案、或者其他的各种图案。

此外，根据本实施方式，相同的绝对图案在测量方向C上相互偏移例如相当于一位的二分之一的长度，而形成两个狭缝轨道SA1、SA2。该偏移量是相当于例如狭缝轨道SI1的反射狭缝的间距P1的一半的值。如果狭缝轨道SA1、SA2没有设置成以这种方式偏移，则存在如下的可能性。即，如果如本实施方式那样通过一维绝对图案表示绝对位置，则在由于受光阵列PA1、PA2的各受光元件面向反射狭缝的端部区域附近设置而引起的位图案的变化的区域中，绝对位置的检测精度有可能下降。根据本实施方式，由于使狭缝轨道SA1、SA2偏移，例如，当基于狭缝轨道SA1的绝对位置相当于位图案中的变化点时，使用来自狭缝轨道SA2的检测信号来计算绝对位置，或者进行相反的动作。因此，能够提高绝对位置的检测精度。此外，在设置成这样的结构的情况下，需要使两个受光阵列PA1、PA2中的受光量一致，但是，根据本实施方式，将两个受光阵列PA1、PA2距离光源121等距离地设置，从而能够实现上述的结构。

此外，也可以取代使狭缝轨道SA1、SA2的各绝对图案相对于彼此偏移，例如，使与狭缝轨道SA1、SA2分别相对应的受光阵列PA1、PA2相对于彼此偏移，而不使绝对图案偏移。

另一方面，狭缝轨道SI1、SI2所包括的多个反射狭缝以在测量方向C上具有增量图案的方式，沿圆盘110的整个圆周配置。

如图4所示，“增量图案”是以预定的间距有规律地重复的图案。在此，“间距”是指具有增量图案的狭缝轨道SI1、SI2的各反射狭缝的配置间隔。如图4所示，狭缝轨道SI1的间距是P1，狭缝轨道SI2的间距是P2。间距P1和间距P2彼此不同。与通过与由多个受光元件进行的检测或未检测相对应的位表示绝对位置的绝对图案不同，增量图案通过由至少一个或多个受光元件产生的检测信号之和来表示每个间距或一个间距内的电机M的位置。因此，增量图案不表示电机M的绝对位置，而是与绝对图案相比能够以非常高的精度表示位置。

根据本实施方式，狭缝轨道SI1的间距P1被设定得比狭缝轨道SI2的间距P2长。根据本实施方式，各间距被设定成使得P1＝2×P2。即，狭缝轨道SI2的反射狭缝的数量是狭缝轨道SI1的反射狭缝的数量的两倍。然而，该狭缝间距的关系不限于该示例，而例如可以取三倍、四倍、五倍等各种值。

此外，根据本实施方式，狭缝轨道SA1、SA2的反射狭缝在测量方向C上的最小长度与狭缝轨道SI1的反射狭缝的间距P1一致。因此，基于狭缝轨道SA1、SA2的绝对信号的分辨率与狭缝轨道SI1的反射狭缝的数量一致。然而，最小长度不限于该示例，狭缝轨道SI1的反射狭缝的数量优选设定成大于或等于绝对信号的分辨率。

2-2-2.光学模块

如图2和图5所示，光学模块120被形成作为与圆盘110平行的一个基板BA。通过这种配置，能够使编码器100薄型化并且能够简化光学模块120的结构。因此，光学模块120伴随着圆盘110的旋转，相对于狭缝轨道SA1、SA2、SI1、SI2在测量方向C上相对移动。此外，光学模块120不一定必须被构成作为一个基板BA，各部件可以被构成作为多个基板。在这种情况下，这些基板可以被集中地配置。此外，光学模块120也可以不是基板的形式。

如图2和图5所示，光学模块120在基板SA的面向圆盘110的表面上包括光源121、以及多个受光阵列PA1、PA2、PI1、PI2L、PI2R。

如图3所示，光源121被配置在面向狭缝轨道SI2的位置上。然后，光源121向面向通过面向光学模块120的位置的四个狭缝轨道SA1、SA2、SI1、SI2的部分射出光。

光源121不特别地限定，只要是能够对照射区域照射光的光源即可，例如，可以使用发光二极管(LED)。光源121被特别地构成作为没有配置光学透镜等的点光源，并且从发光部射出扩散光。此外，当称作“点光源”时，光源不需要是严格的点，可以从有限的射出面发出光，只要光源被认为从设计的角度和动作原理上能够从大致点状的位置发出扩散光即可。另外，“扩散光”不局限于从点光源朝向全方位射出的光，而包括朝向一定的有限的方向扩散并射出的光。即，在此使用的术语“扩散光”包括比平行光具有更大的扩散性的任意的光。通过以这种方式使用点光源，光源121能够向通过面向其的位置的四个狭缝轨道SA1、SA2、SI1、SI2大致均等地照射光。另外，不进行由光学元件执行的光的聚集和扩散，因此难以产生由光学元件引起的误差等，从而能够提高光朝向狭缝轨道的直进性。

多个受光阵列沿着光源121的周围配置，并且包括多个受光元件(图5的点阴影部分)，各受光元件接收由与其相对应地关联的狭缝轨道的反射狭缝反射的光。如图5所示，多个受光元件沿着测量方向C并排设置。

此外，从光源121射出的光是扩散光。因此，投影到光学模块120上的狭缝轨道的图像是被放大与光学路径长度相对应的预定放大率ε的图像。即，如图4和图5所示，假设狭缝轨道SA1、SA2、SI1、SI2各自在宽度方向R上的长度为WSA1、WSA2、WSI1、WSI2，反射光投影在光学模块120上的形状在宽度方向R上的长度为WPA1、WPA2、WPI1、WPI2，则WPA1、WPA2、WPI1、WPI2为相当于WSA1、WSA2、WSI1、WSI2的ε倍的长度。此外，如图5所示，该实施方式示出了各受光阵列的受光元件在宽度方向R上的长度被设定成与各狭缝投影到光学模块120上的形状大致相同的示例。但是，受光元件在宽度方向R上的长度不一定限于该示例。

同样地，光学模块120中的测量方向C也是圆盘110中的测量方向C投影到光学模块120上的形状，即受放大率ε影响的形状。为了更容易理解，如图2所示，下面使用光源121的位置上的测量方向C作为示例进行详细的说明。圆盘110中的测量方向C是以轴线AX为中心的圆形。相对于此，投影到光学模块120上的测量方向C的中心位于与光学中心Op分离距离εL的位置上，光学中心Op是圆盘110的面内配置有光源121的位置。距离εL是轴线AX与光学中心Op之间的距离L以放大率ε放大后的距离。该位置在图2中被概念性地作为测量中心Os示出。因此，光学模块120中的测量方向C位于将从光学中心Op在光学中心OP和轴线AX所在的线上在轴线AX方向上分离距离εL的测量中心Os作为中心、将距离εL作为半径的线上。

在图4和图5中，圆盘110和光学模块120的测量方向C的对应关系使用圆弧状的线Lcd、Lcp表示。图4中所示的线Lcd表示圆盘110上沿着测量方向C的线，图5中所示的线Lcp表示基板BA上沿着测量方向C的线(投影到光学模块120上的线Lcd)。

如图2所示，假设光学模块120与圆盘110之间的间隙长度为G、光源121从基板BA的突出量为△d，放大率ε由下面的(式1)表示。

ε＝(2G－△d)/(G-△d)  (式1)

作为各受光元件，例如，可以使用光电二极管。但是，受光元件不限于光电二极管，只要其能够接收从光源121射出的光并将光转换成电信号，则不特别地限定。

本实施方式中的受光阵列与四个狭缝轨道SA1、SA2、SIl、SI2相对应地配置。受光阵列PAl被构成为接收被狭缝轨道SAl反射的光，受光阵列PA2被构成为接收被狭缝轨道SA2反射的光。另外，受光阵列PI1被构成为接收被狭缝轨道SI1反射的光，受光阵列PI2L、PI2R被构成为接收被狭缝轨道SI2反射的光。虽然受光阵列PI2L、PI2R在中间被分割，但是它们相应于同一轨道。以这种方式，与一个狭缝轨道相对应的受光阵列不限于一个，而可以是多个。

光源121、受光阵列PA1、PA2、以及受光阵列PI1、PI2L、PI2R被配置成图5所示的位置关系。与绝对图案相对应的受光阵列PAl、PA2在宽度方向R上夹着光源121地被配置。在该示例中，受光阵列PA1配置在内周侧，受光阵列PA2配置在外周侧。根据本实施方式，受光阵列PA1、PA2与光源121之间的距离大致相等。并且，受光阵列PAl、PA2所包括的多个受光元件沿着测量方向C(线Lcp)以一定的间距并排设置。受光阵列PAl、PA2分别接收来自狭缝轨道SAl、SA2的反射光，由此生成具有受光元件的数量的位图案的绝对信号。此外，受光阵列PAl、PA2相当于权利要求5中所描述的第三受光阵列的一个示例，受光阵列PAl相当于权利要求6中所描述第二受光阵列的一个示例。

与增量图案相对应的受光阵列PI1以在与光源121之间夹着受光阵列PAl的方式，配置在与光源121相比更靠中心轴侧。另外，与增量图案相对应的受光阵列PI2L、PI2R以在测量方向C上夹着光源121的方式配置。具体而言，受光阵列PI2L、PI2R将与包含光源121的Y轴平行的线作为对称轴SX轴对称地配置，各受光阵列PA1、PA2、PI1形成围绕上述对称轴SX的轴对称的形状。光源121被配置于在测量方向C上被配置作为一个轨道的受光阵列PI2L、PI2R之间。

此外，从不同的观点出发，可以说受光阵列PI1和受光阵列PI2被配置在以光源121为基准、相互不同的方向上。即，假设将受光阵列PI1以光源121作为基准(从光源121观察；以下相同)的配置区域的方向作为“第一方向”(在本示例中，沿Y轴的负方向)，受光阵列PI2L、PI2R的各配置区域以光源121为基准，位于相对于上述的第一方向形成角度θ的“第二方向”(在本示例中，沿X轴的正方向和负方向)。此外，“角度θ”是由上述的第一方向和第二方向形成的角度，并且不包含0度。根据本实施方式，如图5所示，受光阵列PI1以及各受光阵列PI2L、PI2R配置成使得角度θ大致为90度。

此外，角度θ不一定必须是大致90度，只要受光阵列PI1和受光阵列PI2不配置在以光源121作为基准的相同的方向(角度θ大致为0度)，则角度θ可以是任何其他的角度。但是，为了确保受光阵列PI1和受光阵列PI2不被配置以光源121为基准的相反方向(角度θ为大致180度)，受光阵列PI1、PI2优选配置成使得上述的第二方向相对于上述的第一方向倾斜。此外，在此的“倾斜”是指具有上述的第一方向的直线和具有上述的第二方向的直线不平行，表示角度θ既不是大致0度也不是大致180度的状态。

此外，根据本实施方式，用作表示各受光阵列的配置区域的方向时的基准的各位置例如是被受光阵列占据的区域的中心位置。即，用作受光阵列PI1、受光阵列PI2L、以及受光阵列PI2R的基准的各位置是：作为通过其宽度方向中心的线Lcp与对称轴SX的交点的中心位置QI1；作为通过其宽度方向中心的线Lcp与将受光阵列PI2L在测量方向上二分的中心轴LX的交点的中心位置QI2L；以及作为通过其宽度方向中心的线Lcp与将受光阵列PI2R在测量方向上二分的中心轴RX的交点的中心位置QI2R。但是，表示各受光阵列的配置区域的方向时的基准位置可以是除上述的中心位置以外的位置。

此外，受光阵列PI1相当于权利要求1至5中的第一受光阵列的一个示例。另外，各受光阵列PI2L、PI2R相当于权利要求1至5中的第二受光阵列的一个示例。另外，受光阵列PI1、PI2两者都相当于权利要求6中的第一受光阵列的一个示例。

本实施方式示出了一维的图案作为绝对图案，因此与其相对应的受光阵列PA1、PA2包括以分别接收与其相对应地关联的狭缝轨道SAl、SA2的反射狭缝所反射的光的方式沿着测量方向C(线Lcp)并排设置的多个(在本实施方式中，例如，九个)受光元件。这些多个受光元件如上所述将各受光或非受光作为位处理，并表示总计九位的绝对位置。因此，多个受光元件分别接收的受光信号在位置数据生成部130中被相互独立地处理，被加密(编码)成串行位图案的绝对位置从这些受光信号的组合中被解码。将受光阵列PAl、PA2的受光信号称作“绝对信号”。此外，在使用与本实施方式不同的绝对图案的情况下，受光阵列PA1、PA2成为与该图案相对应的构造。

受光阵列PIl、PI2L、PI2R包括以分别接收与其相对应地关联的狭缝轨道SIl、SI2的反射狭缝反所射的光的方式沿着测量方向C(线Lcp)并排设置的多个受光元件。首先，使用受光阵列PI1作为示例来说明受光阵列。

根据本实施方式，在狭缝轨道SI1的增量图案的一个间距(被投影的图像中的一个间距；即，ε×Pl)中，总计四个受光元件的组(在图5中由“组1”表示)并排设置，并且四个受光元件的组沿着测量方向C进一步并排设置多个。并且，由于增量图案针对每一间距重复地形成反射狭缝，因此当圆盘110旋转时各受光元件在一个间距中生成一个周期(按照电角，称作360°)的周期信号。并且，由于在对应于一个间距的一组中配置有四个受光元件，因此一组内的彼此相邻的受光元件检测彼此具有90°相位差的周期信号。将各受光信号称作A相信号、B相信号(相对于A相信号，具有90°相位差)、条状A相信号(相对于A相信号，具有180°相位差)、以及条状B相信号(相对于B相信号，具有180°相位差)。

增量图案表示一个间距中的位置，因此一组中的各相位的信号和与其相对应的另一组中的各相位的信号具有以相同的方式变化的值。因此，同一相位中的信号在多个组中被累加。因此，根据图5所示的受光阵列PI1的大量受光元件，检测相对于彼此偏移90°相位的四个信号。

另一方面，受光阵列PI2L、PI2R也以与受光阵列PI1相同的方式构成。即，在狭缝轨道SI2的增量图案的一个间距(被投影的图像中的一个间距；即，ε×P2)中并排设置有总计四个受光元件的组(在图5中，由“组2”表示)，并且四个受光元件的组沿着测量方向C并排设置有多个。因此，从受光阵列PI1、PI2L、PI2R分别生成相对于彼此偏移90°相位的四个信号。将所述四个信号称作“增量信号”。另外，由与间距短的狭缝轨道SI2相对应的受光阵列PI2L、PI2R生成的增量信号由于与其他的增量信号相比分辨率高，因此称作“高增量信号”，由与间距长的狭缝轨道SI1相对应的受光阵列PI1生成的增量信号由于与其他的增量信号相比分辨率低，因此称作“低增量信号”。

此外，虽然本实施方式描述了对应于增量图案的一个间距的一组中包含有四个受光元件、受光阵列PI2L和受光阵列PI2R分别包括具有相同结构的组的示例情况，但是一组中的受光元件的数量不特别地限定，例如，一组中包含两个受光元件诸如此类的情况。另外，受光阵列PI2L、PI2R可以被构成为获取不同相位中的受光信号。

2-3.位置数据生成部

位置数据生成部130在对电机M的绝对位置进行测量的时刻，从光学模块120获取：分别包括表示绝对位置的位图案的两个绝对信号、以及包括相对于彼此偏移90°相位的四个信号的高增量信号和低增量信号。然后，位置数据生成部130基于所获取的信号，计算这些信号所表示的电机M的绝对位置，并将表示计算出的绝对位置的位置数据输出到控制器CT。

此外，对于通过位置数据生成部130生成位置数据的方法，能够使用各种方法，而不特别地限定。作为示例，下面描述了根据高增量信号和低增量信号以及绝对信号来计算绝对位置、然后生成位置数据的情况。

如图6所示，位置数据生成部130包括绝对位置确定部131、第一位置确定部132、第二位置确定部133、以及位置数据计算部134。绝对位置确定部131将来自受光阵列PAl、PA2的各绝对信号二进制化，并将信号转换成表示绝对位置的位数据。然后，绝对位置确定部131根据预先确定的位数据和绝对位置之间的对应关系来确定绝对位置。

另一方面，第一位置确定部132使来自受光阵列PI1的四个相位各自的低增量信号中的、180°相位差的低增量信号彼此相减。通过减去180°相位差的信号，能够将一个间距内的反射狭缝的制造误差、测量误差等抵消。如上所述，在此将从相减得到的信号称作“第一增量信号”和“第二增量信号”。该第一增量信号和第二增量信号相互在电角具有90°相位差(简称作“A相信号”、“B相信号”等)。然后，第一位置确定部132根据这两个信号来确定一个间距内的位置。用于确定一个间距内的位置的方法不特别地限定。例如，在作为周期信号的低增量信号是正弦信号的情况下，上述的确定方法的示例是通过对A相和B相中的两个正弦信号的相除结果进行反正切运算来计算电角或者，还具有使用跟踪电路来将两个正弦信号转换成电角的方法。或者，还具有在预先创建的表格中确定与A相和B相中的信号的值相对应地关联的电角的方法。此时，优选地，第一位置确定部132针对各检测信号将A相和B相中的两个正弦信号从模拟向数字转换。

位置数据计算部134将由第一位置确定部132确定的一个间距内的位置重叠于由绝对位置确定部131确定的绝对位置上。通过这种设置，能够以比基于绝对信号的绝对位置更高的分辨率来计算绝对位置。根据本实施方式，该计算出的绝对位置的分辨率与间距短的狭缝轨道SI2的狭缝的数量一致。即，在该示例中，所计算出的绝对位置的分辨率是基于绝对信号的绝对位置的分辨率的两倍。

另一方面，第二位置确定部133对来自受光阵列PI2L、PI2R的高增量信号进行与上述的第一位置确定部132相同的处理，并根据这两个信号来确定一个间距内的高精度的位置。然后，位置数据计算部134将由第二位置确定部133确定的一个间距内的位置重叠于基于上述的低增量信号计算出的绝对位置上。通过这种配置，能够计算具有比根据低增量信号计算出的绝对位置更高的分辨率的绝对位置。

位置数据计算部134对如此计算出的绝对位置进行倍增处理从而进一步提高分辨率，并将结果作为表示高精度的绝对位置的位置数据输出到控制器CT。以这种方式根据分辨率不同的多个位置数据来确定高分辨率的绝对位置的方法称作“累积方法”。

3.本实施方式的有利的示例

根据本实施方式，编码器100包括：被构成为接收被具有增量图案的狭缝轨道SI1反射的光的受光阵列PI1；以及被构成为接收被具有与狭缝轨道SI1不同的间距的增量图案的狭缝轨道SI2反射的光的受光阵列PI2。通过这种配置，能够通过上述的累积方法生成表示高分辨率的绝对位置的位置数据，由此能够实现高分辨率。

另外，根据本实施方式，受光阵列PI2的配置区域的方向和受光阵列PI1的配置区域的方向以光源121为基准，形成角度θ，由此除了上述的更高的分辨率以外，实现更高的精度。此外，“实现更高的精度”是指通过减少噪声等来提高检测信号的可靠性。

如图7所示，在圆盘110的材质111的表面上存在有大量的微小的凹凸，这引起从光源121射出的光被圆盘110反射时产生不规则反射(散射)。

图8概念性地示出了材质111的微小的凹凸中的凸部112的形状的示例。

此外，在图8中，不规则反射成分的各箭头的长度表示强度的大小。在图8所示的示例中，凸部112包括上表面112a以及包围上表面112a的周围的倾斜的侧面112b。上表面112a具有比较平坦的形状，因此从上方(在该示例中，沿Y轴的正侧且沿Z轴的正侧)倾斜照射的入射光的表面积很大，但是，侧面112b倾斜，因此被照射入射光的表面积很小。因此，如图8所示，对于由入射光产生的不规则反射成分的强度，被上表面112a散射的前方散射成分Lf、上方散射成分Lu、以及后方散射成分Lb相对较大，被侧面112b在圆周方向上散射的侧部散射成分Ls相对较小。另外，前方散射成分Lf、上方散射成分Lu、和后方散射成分Lb中，向规则反射方向散射的前方散射成分Lf的强度最大，向上方散射的上方散射成分Lu以及向与入射光的行进方向相反的方向散射的后方散射成分Lb的强度为中等(比侧部散射成分Ls大)。因此，整体上，不规则反射成分的分布主要在沿着Y-Z平面的方向上。

图9示出了从X轴的正方向观察到的不规则反射成分的强度分布，图10示出了从Z轴的正方向观察到的不规则反射成分的强度分布。此外，图9中的各箭头的长度、以及图10中的与点E的距离分别表示强度的大小。由于由上述的凸部112产生的不规则反射，存在有大量微小的凸部112的圆盘110的表面上的不规则反射成分的强度分布如图9和图10所示，在沿着包含光的行进方向的平面(在该示例中为Y-Z平面)的方向上为细长的形状，并且在整体上在沿着Y轴的方向上具有指向性。更具体地，如图10所示，该不规则反射成分的强度分布以反射位置E为中心，是将在光的行进方向上并排设置的两个圆连接的大致8字状的分布，并且特别地，在光的行进方向远侧的圆形成比行进方向近侧的圆更大的分布形状。即，当在光学模块120中在以光源121为基准的相同的方向上配置了两个受光阵列的情况下，在两个受光阵列之间，产生例如应该到达一个受光阵列的反射光中的散射光到达另一受光阵列的串扰，引起噪声。并且，远离光源121的受光阵列与靠近光源121的受光阵列相比，接收更多量的光的不规则反射成分，因此有时产生更大的噪声。

特别地，虽然受光阵列PI1、PI2均接收增量图案的反射光，但两反射光为周期性重复的重复光。如果一个重复光的噪声被重叠到另一重复光上，则两个光将相互干涉，产生更大的噪声。这样的噪声可能对诸如倍增等信号处理产生影响。

根据本实施方式，受光阵列PI1被配置在以光源121为基准、预定方向的区域(第一方向的示例)中，受光阵列PI2被配置在以光源121为基准、相对于上述的预定方向形成角度θ的方向的区域(第二方向的示例)中。即，两个受光阵列PI1、PI2的配置区域在基于光源121的方向上面相互不同。并且，如上所述，光的不规则反射成分的强度分布形成在沿着包含光的行进方向的平面的方向上细长的形状，因此在与光的行进方向不同的方向上不规则反射成分减少。因此，通过本实施方式中的配置结构，能够减少受光阵列PI1、PI2相互接收的不规则反射成分。因此，能够抑制如上所述的受光阵列PI1、PI2之间的串扰的发生，从而能够减小对信号处理的影响并提高可靠性。

另外，根据上述的光的不规则反射成分的强度分布形状，从光源121射出并且被预定的受光阵列接收的光的不规则反射成分被配置在以光源121为基准的受光阵列的配置区域的方向的相反方向上的受光阵列(换言之，将光源121夹在它们之间的对称配置的受光阵列)，比配置在除此以外的方向上的受光阵列(但是，除了配置在与该受光阵列相同的方向上的受光阵列以外)，更大量地接收。基于这种情况，根据本实施方式，以使受光阵列PI2以光源121为基准的配置区域的方向(第二方向的示例)相对于受光阵列PI1以光源121为基准的配置区域的方向(第一方向的示例)倾斜的方式，配置受光阵列PIl、PI2。通过这种配置，受光阵列PI1、PI2可以配置成使得角度θ不是大致180度，由此能够减少两受光阵列相互接收的不规则反射成分，并抑制串扰的发生。

另外，根据上述的光的不规则反射成分的强度分布形状，在与光的行进方向不同的方向上，不规则反射成分减少，在该角度为大致90度的方向上，不规则反射成分达到最小。基于这样的情况，根据本实施方式，受光阵列PI1和受光阵列PI2被配置成使得上述角度θ是大致90度。通过这种配置，能够将受光阵列PI1、PI2相互接收的不规则反射成分抑制到最小，由此能够尽可能地抑制串扰的发生。

另外，根据本实施方式，受光阵列PI2夹着光源121地被分割。因此，在受光阵列PIl、PI2中的受光阵列PI2夹着光源121地被分割、并且另一受光阵列PI1没有沿光源121的周围被分割的情况下，被分割的受光阵列PI2的各分割部分PI2L、PI2R以及受光阵列PI1具有上述的角度θ必然为大致90度或者接近90度的位置关系。因此，能够尽可能地抑制串扰的发生。

另外，如上所述，在输出绝对信号的两个受光阵列PA1、PA2中，由多个受光元件各自的检测或未检测产生的位图案唯一地表示绝对位置。另一方面，在输出增量信号的受光阵列PI1、PI2中，由相位对应的多个受光元件产生的检测信号被累加在一起来表示一个间距内的位置。在这种信号的性质上，受光阵列PIl、PI2需要相对较小量的受光，并且，由于噪声被平均化，因此具有相对较高的抗噪声性，然而受光阵列PAl、PA2需要充分的受光量并且具有相对较低的抗噪声性。

因此，在要确保绝对的受光量并且抑制噪声对绝对信号的影响的情况下，如本实施方式所述，可以采取被构成为接收被具有绝对图案的狭缝轨道SA1反射的光的受光阵列PA1配置在受光阵列PI1与光源121之间的结构。通过这种配置，能够将受光阵列PAl、PA2靠近光源121配置，并确保受光量。另外，如上所述，以光源121为基准被配置在相同的方向上的受光阵列中的远离光源的受光阵列与靠近光源的受光阵列相比，接收光的更大量的不规则反射成分，根据本实施方式，具有较高的抗噪声性的受光阵列PI1被配置于在相同的方向上远离光源121的位置上，具有较低的抗噪声性的受光阵列PA1被配置于靠近光源121的位置上，因此能够将由上述的不规则反射成分产生的噪声的影响抑制到最小。

此外，进一步地，在本实施方式的情况，通过将受光阵列PI1配置在与光源121之间夹着另一受光阵列的位置上，能够减小噪声影响较大的受光阵列的噪声，并且能够提高精度，其中，受光阵列PI1是对最终精度产生较小的噪声影响并且抗噪声性较高的增量受光阵列。

另外，根据本实施方式，通过将噪声比较容易影响精度的受光阵列PI2L、PI2R配置在也以光源121作为基准的与其他的受光阵列不同的方向上，能够减小到达受光阵列PI2L、PI2R的不规则反射自身的光量，并且能够进一步提高精度。

通常，随着受光阵列远离光源配置，受光量减少。当为了确保受光量而增大受光表面积时，各受光元件的接合电容增大，因此信号的响应性下降。另外，如果受光量减少，则即使在电路侧增益增大，信号响应性也同样地下降。

另一方面，在采取将受光阵列PA1配置在受光阵列PI1与光源121之间的结构的情况下，能够将这种响应性减小的影响抑制到最小。即，由于从受光阵列PI2L、PI2R获得的信号的分辨率很高，因此信号与其他的受光阵列的信号相比成为高周期性的重复信号，但是最终的绝对位置的精度被从受光阵列PI2L、PI2R输出的信号的响应性相对较大地影响。因此，受光阵列PI2L、PI2R的配置位置在精度提高方面是重要的因素。另外，如上所述，从受光阵列PAl、PA2输出的信号表示一转内的精度较低的绝对位置。这些输出信号也用作最终的绝对位置的基础，因此对于精度提高需要准确性和响应性。因此，受光阵列PAl、PA2的配置位置在精度提高方面也作为重要的因素。

另一方面，在如本实施方式那样配置有三种受光阵列(第一至第三受光阵列的示例)的情况下，难以与光源121相邻地配置所有种类的受光阵列，至少一种受光阵列与光源121之间夹着另一受光阵列。基于这样的情况，根据本实施方式，受光阵列PA1被配置在受光阵列PI1与光源121之间。因此，能够使受光阵列PAl、PA2接近光源121配置，对于配置在与受光阵列PI1不同的方向上的受光阵列PI2L、PI2R，能够以与光源121之间不夹着另一受光阵列的方式配置，由此能够将它们也接近光源121配置。由此，能够使对绝对位置的精度具有较大影响的受光阵列PI2L、PI2R以及受光阵列PAl、PA2接近光源121，由此能够提高响应性，进而能够提高绝对位置的精度。

另一方面，来自狭缝轨道的反射光的一部分有可能在各受光阵列所包括的各受光元件的表面上被反射。当该反射光再次被狭缝轨道反射并被另一受光阵列接收时，产生串扰，由此引起噪声。并且，在如本实施方式那样沿着光源121的周围配置了多个受光阵列的情况下，从光源121射出的光是扩散光，因此在受光阵列的表面上反射并再次被狭缝轨道反射的光被配置在该受光阵列的外侧(光源121的相反侧)的受光阵列相对较大量地接收。因此，在存在如本实施方式那样与光源121之间夹着另一受光阵列进行配置的受光阵列的情况下，该受光阵列接收由更靠近光源121的受光阵列产生的反射成分，能够产生更大的噪声。另一方面，在受光阵列与光源121之间不存在另一受光阵列的情况下，由受光阵列产生的反射成分的影响减小。

因此，通过如本实施方式那样将受光阵列PA1配置在受光阵列PI1与光源121之间，对于具有相对较大的噪声影响的受光阵列PI2L、PI2R以及受光阵列PAl、PA2，能够以在它们与光源121之间不存在另一受光阵列的方式进行配置。由此能够减小由受光阵列的反射成分产生的噪声，并提高精度。

另外，由圆盘110的偏心产生的检测误差通常倾向于依赖于狭缝轨道的半径，当半径很小时，误差增大，当半径很大时，误差减小。因此，在要提高相对于高增量信号的偏心的鲁棒性的情况下，如本实施方式所示，能够采取将受光阵列PI1配置在比光源121更靠中心轴侧的结构。通过这种配置，受光阵列PI2L、PI2R被配置在比受光阵列PI1更靠中心轴的相反侧(即，外周侧)，并且在圆盘110上将间距小(即，具有很多狭缝)的狭缝轨道SI2配置在外周侧，由此能够增大狭缝轨道SI2的半径。因此，能够减小由输出高增量信号的受光阵列PI2L、PI2R的偏心产生的检测误差，并且能够提高相对于偏心的鲁棒性。另外，能够确保具有很多狭缝的狭缝轨道SI2的更大的间距。

4.变型例

以上参照附图对实施方式进行了详细说明。但是，权利要求书中记载的本发明的精神和范围不限于上述的实施方式。对于这些实施方式所属的技术领域中的普通技术人员而言，在真实的精神和范围内能够想到各种变化、变型、以及组合。因此，由这些变化、变型、以及组合产生的任何技术当然也属于本发明的精神和范围。

4-1.沿外周配置受光阵列PI1

另外，虽然上述的实施方式描述了受光阵列PI1配置在比光源121更靠中心轴侧的示例性情况，但是，例如，如图11所示，受光阵列PI1可以被配置在相对于光源121更靠中心轴的相反侧(外周侧)。在这种情况下，也与上述的实施方式类似，受光阵列PI1和各受光阵列PI2L、PI2R被配置成使得上述的角度θ大致为90度。虽然没有示出，但是，在这种情况下，在圆盘110上，四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SAl、SI2、SA2、SI1的顺序配置。在要提高相对于高增量信号的偏心的鲁棒性的情况下，优选采取上述的实施方式的结构，在要提高相对于低增量信号的偏心的鲁棒性的情况下，优选采取这种结构。

4-2.受光阵列PI1以分割方式配置，受光阵列PI2沿外周配置

另外，虽然上述的实施方式描述了受光阵列PI2在测量方向上被分割的示例性情况，但是，例如，如图12所示，受光阵列PI1可以在测量方向上被分割。在该示例中，受光阵列PI1L、PI1R在测量方向上夹着光源121地被配置，并且受光阵列PI2以与光源121之间夹着受光阵列PA2的方式配置在比光源121更靠中心轴的相反侧。其与上述的实施方式的相同之处在于，受光阵列PI1L、PI1R被构成为接收被具有间距P1的增量图案的狭缝轨道SI1反射的光，受光阵列PI2被构成为接收被具有间距P2的增量图案的狭缝轨道SI2反射的光。虽然没有示出，但是，在这种情况下，在圆盘110上，四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SAl、SIl、SA2、SI2的顺序配置。

根据本变型例，受光阵列PI1的配置区域和受光阵列PI2的配置区域被配置在以光源121为基准的相互不同的方向上。即，受光阵列PI2被配置在以光源121为基准的预定方向的区域中(第一方向的示例；在该示例中为沿着Y轴的正方向)，受光阵列PIlL、PI1R分别被配置在以光源121为基准的相对于上述的预定方向形成上述的角度θ的方向的区域中(第二方向的示例；在该示例中为沿着X轴的正方向和负方向)。根据本变型例，如图12所示，受光阵列PI2和各受光阵列PI1L、PIlR配置成使得上述的角度θ大致为90度。

此外，根据本变型例，作为表示各受光阵列的配置区域的方向时的基准的位置如下所述。即，作为受光阵列PI2、受光阵列PI1L、以及受光阵列PI1R的基准的各位置是：作为通过其宽度方向中心的线Lcp与对称轴SX的交点的中心位置QI2；作为通过其宽度方向中心的线Lcp与将该受光阵列PI1L在测量方向上二分的中心轴LX的交点的中心位置QI1L；以及作为通过其宽度方向中心的线Lcp与将该受光阵列PI1R在测量方向上二分的中心轴RX的交点的中心位置QI1R。此外，根据本变型例，受光阵列PI2相当于权利要求1至5中的第一受光阵列的一个示例。此外，受光阵列PI1L、PI1R分别相当于第二受光阵列的一个示例。

在采取这种结构的情况下，除了与上述的实施方式相同的有益效果以外，还能够提高相对于光学模块120的旋转方向上的移位的鲁棒性。即，位置数据生成部130如上所述首先通过将根据受光阵列PI1的低增量信号确定出的一个间距内的位置重叠到根据受光阵列PAl、PA2的绝对信号确定出的绝对位置，来计算绝对位置。因此，受光阵列PI1与各受光阵列PAl、PA2之间的信号相位误差优选尽可能小。根据本变型例，受光阵列PIlL、PI1R被配置在受光阵列PA1、PA2的内侧，因此，与上述实施方式相比，能够减小受光阵列PI1与受光阵列PA2之间沿着Y轴方向的距离。因此，能够减小光学模块120在旋转方向上移位时的受光阵列PA2的移位量，由此能够减小受光阵列PI1与受光阵列PA2之间的相位误差。另外，在将受光阵列PI1与受光阵列PAl之间的距离构成为与受光阵列PI1与受光阵列PA2之间的距离大致相等的情况下，能够将受光阵列PAl、PA2两者的移位量最小化，通过使两者的移位量相等，能够消除相位误差的不均，由此使对信号处理的影响最小化。因此，在需要提高相对于光学模块120在旋转方向上的移位的鲁棒性的情况下，本变型例的结构非常有利。

4-3.受光阵列PI1以分割方式配置，受光阵列PI2沿内周配置

虽然上述的变型例4-2描述了受光阵列PI2被配置在比光源121更靠中心轴的相反侧的示例性情况，但是，例如，如图13所示，受光阵列PI2也可以配置在比光源121更靠近中心轴侧(内周侧)。在这种情况下，同样地，受光阵列PI2和各受光阵列PI1L、PI1R配置成使得上述的角度θ为大致90度。虽然没有示出，但是，在这种情况下，在圆盘110上，四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SI2、SAl、SIl、SA2的顺序配置。在要提高相对于高增量信号的偏心的鲁棒性的情况下，优选采取上述的变型例4-2中的结构，在要提高相对于低增量信号的偏心的鲁棒性的情况下，优选地采取这种结构。

4-4.受光阵列PI1、PI2配置在内侧，受光阵列PI2以分割方式配置

另外，虽然上述的实施方式描述了受光阵列PI1被配置成与光源121之间夹着受光阵列PA1的示例性情况，但是，例如，如图14所示，受光阵列PI1也可以配置在受光阵列PA1、PA2之间。在该示例中，受光阵列PI2L、PI2R在测量方向上夹着光源121地被配置，并且受光阵列PI1配置在光源121与受光阵列PAl之间比光源121更靠中心轴侧。在本变型例中，与上述实施方式类似，受光阵列PI1和各受光阵列PI2L、PI2R被配置成使得上述角度θ大致为90度。虽然没有示出，但是，在这种情况下，在圆盘110上，四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SAl、SIl、SI2、SA2的顺序配置。

在采取这种结构的情况下，除了与上述实施方式相同的有益效果以外，还能够提高基于累积方法的信号处理的精度。即，位置数据生成部130通过将根据受光阵列PI2的高增量信号确定出的一个间距内的位置重叠到根据受光阵列PAl、PA2的绝对信号和受光阵列PI1的低增量信号计算出的绝对位置，来计算高分辨率的绝对位置。如果要更精确地进行基于这种累积方法的信号处理，则优选地使受光阵列PI1的低增量信号与受光阵列PI2的高增量信号之间的相位误差尽可能小。根据本变型例，受光阵列PI1被配置在两个受光阵列PAl、PA2之间，由此能够将受光阵列PI1接近受光阵列PI2L、PI2R进行配置。因此，在基板BA上形成两受光阵列时以及将光学模块120相对于圆盘110进行定位时的机械方式的对准变得比较容易，由此，与将两受光阵列分离配置的上述的实施方式的结构相比，能够减小受光阵列PI1与受光阵列PI2的移位。因此，能够减小受光阵列PI1和受光阵列PI2的信号的相位误差，由此能够提高基于累积方法的信号处理的精度。

4-5.受光阵列PI1、PI2配置在内侧，受光阵列PI1以分割方式配置

虽然上述的变型例4-4描述了受光阵列PI2在测量方向上夹着光源121地被分割的示例性情况，但是，例如，如图15所示，受光阵列PI1也可以在测量方向上夹着光源121地被分割。在这种情况下，如果要如上述的实施方式那样提高相对于高增量信号的偏心的鲁棒性，则优选采取如图15所示的受光阵列PI2配置在比光源121更靠中心轴的相反侧(外周侧)、即配置在光源121与受光阵列PA2之间的结构。在这种情况下，受光阵列PI2和各受光阵列PI1L、PI1R被配置成使得上述角度θ大致为90度。虽然没有示出，但是，在这种情况下，在圆盘110上，四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SAl、SI1、SI2、SA2的顺序配置。另一方面，如果与上述相反要提高相对于低增量信号的偏心的鲁棒性，则虽然没有示出，但是优选采取受光阵列PI2配置在比光源121更靠近中心轴侧(内周侧)、即配置在光源121与受光阵列PAl之间的结构。在这种情况下，在圆盘110上，四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SAl、SI2、SIl、SA2的顺序配置。

4-6.受光阵列PI1、PI2配置在内侧且以分割方式配置

另外，虽然上述的变型例4-4和4-5描述了仅是与增量图案相对应的受光阵列PI1、PI2中的任一者在测量方向上夹着光源121地被分割的情况，但是，例如，如图16所示，受光阵列PI1、PI2两者也可以在测量方向上夹着光源121地被分割。受光阵列PI1L、PI1R被构成为接收被具有间距P1的增量图案的狭缝轨道SI1反射的光，受光阵列PI2L、PI2R被构成为接收被具有间距P2的增量图案的狭缝轨道SI2反射的光。在该示例中，受光阵列PI1L、PI1R以及受光阵列PI2L、PI2R距离光源121大致等间距地配置。虽然没有示出，但是，在这种情况下，在圆盘110上，四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SAl、SIl、SI2、SA2的顺序配置。

根据本变型例，受光阵列PI1的配置区域和受光阵列PI2的配置区域被配置在以光源121为基准的相互不同的方向上。即，受光阵列PI1L被配置在以光源121为基准的预定方向的区域中(第一方向的示例；在该示例中，为受光阵列PI1L的中心位置QI1L的方向)，各受光阵列PI2L、PI2R被配置在以光源121为基准相对于上述的预定方向形成角度θ1、θ2的方向的区域中(第二方向的示例；在该示例中，为受光阵列PI2L的中心位置QI2L的方向以及受光阵列PI2R的中心位置QI2R的方向)。另外，受光阵列PI1R被配置在以光源121为基准的预定方向的区域中(第一方向的示例；在该示例中，为受光阵列PI1R的中心位置QI1R的方向)，各受光阵列PI2L、PI2R被配置在以光源121为基准相对于上述的预定方向形成角度θ3、θ4的方向的区域中(第二方向的示例；在该示例中，为受光阵列PI2L的中心位置QI2L的方向和受光阵列PI2R的中心位置QI2R的方向)。根据本变型例，如图16所示，受光阵列PI1L和受光阵列PI2R以及受光阵列PI1R和受光阵列PI2L分别被配置成使得上述角度θ2、θ3为大致180度，受光阵列PIlL和受光阵列PI2L以及受光阵列PI1R和受光阵列PI2R分别被配置成使得上述角度θ1、θ4为大致50度。此外，上述角度θ不限于此，只要不是0度即可。

根据本变型例，受光阵列PIlL、PIlR和受光阵列PI2L、PI2R分别未被配置在以光源121为基准的相同方向(其中，上述角度θ大致为0度)，从而能够减小基于上述的光的不规则反射成分的强度分布形状、受光阵列PIlL、PI2R以及受光阵列PI1R、PI2L各自相互接收的不规则反射成分，并且能够抑制串扰的发生。

另外，能够将所有的受光阵列PI1L、PI1R以及受光阵列PI2L、PI2R集中地接近光源121进行配置，因此，对于输出低增量信号的受光阵列PIlL、PIlR以及输出高增量信号的受光阵列PI2L、PI2R两者，都能够提高响应性。另外，能够使得光源121与受光阵列PI1之间的距离和光源121与受光阵列PI2之间的距离相等，因此，在光学模块120在光源121的光轴周围在旋转方向上发生移位的情况下，能够使各受光阵列PI1、PI2的移位量最小。另外，能够使光源121与受光阵列PAl之间的距离和光源121与受光阵列PA2之间的距离相等，因此，在光学模块120在光源121的光轴周围在旋转方向上发生移位的情况下，使受光阵列PAl、PA2的移位量相等，并能够消除相位误差的不均，并且能够将对信号处理的影响最小化。因此，能够提高相对于光学模块120在旋转方向上的移位的鲁棒性。

4-7.受光阵列PI1、PI2配置在内侧，并且以不分割的方式配置

另外，虽然上述的变型例4-4至4-6描述了与增量图案相对应的受光阵列PI1、PI2中的至少一者在测量方向上夹着光源121地被分割的情况，但是，例如，如图17所示，受光阵列PI1、PI2两者也可以分别不被分割，而作为一个受光阵列进行配置。受光阵列PI1被构成为接收被具有间距P1的增量图案的狭缝轨道SI1反射的光，受光阵列PI2被构成为接收被具有间距P2的增量图案的狭缝轨道SI2反射的光。在本示例中，受光阵列PI1和受光阵列PI2距离光源121大致等间距地配置。虽然没有示出，但是，在这种情况下，在圆盘110上，四个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SAl、SIl、SI2、SA2的顺序配置。

根据本变型例，受光阵列PI1的配置区域和受光阵列PI2的配置区域被配置在以光源121为基准的相互不同的方向上。即，受光阵列PI1被配置在以光源121为基准的预定方向的区域中(第一方向的示例；在该示例中，为沿着Y轴的负方向)，受光阵列PI2被配置在以光源121为基准的相对于上述的预定方向形成角度θ的方向的区域中(第二方向的示例；在该示例中，为沿着Y轴的正方向)。根据本变型例，如图17所示，受光阵列PI1和受光阵列PI2被配置成使得上述角度θ为大致180度。

根据本变型例，由于上述角度θ为大致180度，因此能够减小基于上述的光的不规则反射成分的强度分布形状、受光阵列PI1和受光阵列PI2各自相互接收的不规则反射成分，并且能够抑制串扰的发生。另外，在采取这种结构的情况下，能够获得与上述的变型例4-4至4-6相同的有益效果。

4-8.当与绝对图案相对应的受光阵列为一个时

虽然根据上述的实施方式，编码器100包括具有绝对图案的两个狭缝轨道SAl、SA2、以及被构成为分别接收被这些狭缝轨道SAl、SA2反射的光的两个受光阵列PA1、PA2，但本发明不限于此。例如，如图18所示，光学模块120可以仅包括一个与绝对图案相对应的受光阵列PA。此外，受光阵列PA以与图5所示的受光阵列PA2相同的方式被构成。在这种情况下，与上述的实施方式类似，受光阵列PI1和各受光阵列PI2L、PI2R被配置成使得上述角度θ为大致90度。虽然没有示出，但是，在这种情况下，在圆盘110上，三个狭缝轨道从宽度方向R的内侧向外侧按照SIl、SI2、SA的顺序配置。此外，狭缝轨道SA以与图4所示的狭缝轨道SAl相同的方式被构成。

在采取这种结构的情况下，能够减少受光阵列的数量，因此能够使光学模块120小型化，如上所述，当要防止在位图案的变化点的区域中绝对位置的检测精度下降时，优选采取如上述的实施方式那样配置两个与绝对图案相对应的受光阵列的结构。另外，在上述的其他的变型例4-1至4-7中，同样地，能够以与本变型例相同的方式设置一个与绝对图案相对应的受光阵列。

4-9.其他

例如，虽然上述的实施方式等描述了在圆盘110上设置具有间距不同的增量图案的两个狭缝轨道SIl、SI2的情况，但是也可以设置具有间距不同的增量图案的三个或多于三个的狭缝轨道。在这种情况下，通过累积方法也能够实现高的分辨率。此时，例如，还能够针对增量信号使用受光阵列PAl、PA2中的至少一者。

另外，虽然上述的实施方式等描述了各受光阵列PAl、PA2具有九个受光元件、绝对信号表示九位的绝对位置的情况，但是受光元件的数量可以是除了九以外的数，绝对信号的位数也不限于九。另外，受光阵列PIl、PI2的受光元件的数量也不特别地限于根据上述的实施方式的数量。

另外，虽然上述的实施方式描述了编码器100直接连接到电机M的情况，但是编码器100例如可以通过减速器、旋转方向转换器等其他的机构连接。

另外，虽然上述的实施方式描述了受光阵列PAl、PA2是用于绝对信号的受光阵列的情况，但是本发明不限于此。例如，受光阵列PAl、PA2可以是用于通过来自各受光元件的检测信号表示原点位置的原点的受光元件组。在这种情况下，圆盘110的狭缝轨道SAl、SA2被形成为具有原点图案。于是，来自受光阵列PAl、PA2的受光信号的位图案和强度表示原点位置。

Claims (9)

1.一种编码器，包括：

分别包括沿着测量方向设置的多个反射狭缝的多个狭缝轨道；

被构成为向所述多个狭缝轨道射出扩散光的点光源；

第一受光阵列，所述第一受光阵列被构成为接收被具有增量图案的所述狭缝轨道反射的光，并且被配置在以所述点光源为中心的第一方向上的位置处；以及

第二受光阵列，所述第二受光阵列被构成为接收被具有与对应于所述第一受光阵列的所述狭缝轨道不同的间距的增量图案的所述狭缝轨道反射的光，并且被配置在以所述点光源为中心的第二方向上的位置处，所述第二方向相对于所述第一方向形成角度θ。

2.根据权利要求1所述的编码器，其中：

所述第一受光阵列和所述第二受光阵列以所述第二方向相对于所述第一方向倾斜的方式配置。

3.根据权利要求2所述的编码器，其中：

所述第一受光阵列和所述第二受光阵列以所述角度θ为大致90度的方式配置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的编码器，其中：

所述第一受光阵列和所述第二受光阵列中的任一者夹着所述点光源地被分割。

5.根据权利要求4所述的编码器，还包括第三受光阵列，所述第三受光阵列被构成为接收被具有绝对图案的所述狭缝轨道反射的光，并且被配置在所述第一受光阵列以及所述第二受光阵列中的任一者与所述点光源之间。

6.一种编码器，包括：

分别包括沿着测量方向设置的多个反射狭缝的多个狭缝轨道；

被构成为向所述多个狭缝轨道射出扩散光的点光源；

多个第一受光阵列，所述多个第一受光阵列被构成为分别接收被分别具有间距不同的增量图案的多个所述狭缝轨道反射的光；以及

第二受光阵列，所述第二受光阵列被构成为接收被具有绝对图案的所述狭缝轨道反射的光，并且被配置在所述多个第一受光阵列中的任一者与所述点光源之间。

7.根据权利要求1或6所述的编码器，其中：

所述点光源、所述第一受光阵列以及所述第二受光阵列被配置在一个基板上。

8.一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

根据权利要求1或6所述的编码器，所述编码器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。

9.一种伺服系统，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旋转的旋转型电机；

根据权利要求1或6所述的编码器，所述编码器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；以及

控制器，所述控制器被构成为根据所述编码器的检测结果控制所述线性电机或所述旋转型电机。