CN106104214A - 编码器和带编码器的电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供编码器和带编码器的电机，能够提高检测精度。该编码器具有：沿着测量方向(C)的图案(SA1、SA2)；向图案(SA1、SA2)射出光的光源(131)；以及沿着测量方向(C)排列，接收从光源(131)射出并被图案(SA1、SA2)反射的光的受光阵列(PA1、PA2)，受光阵列(PA1、PA2)各自具有的多个受光元件各自的测量方向(C)上的最大外形尺寸(TPA2)以及与测量方向垂直的宽度方向(R)上的最大外形尺寸(WPA2)彼此相等，并且，离光源(131)的距离不同的受光元件彼此具有不同的形状，使得各自的受光光量彼此相等。

Description

编码器和带编码器的电机

技术领域

本申请公开的实施方式涉及编码器和带编码器的电机。

背景技术

在专利文献1中，记载了以下这样的编码器：绝对用受光元件组的多个受光元件分别独立地检测来自绝对图案的光信号，所述绝对图案能够通过规定角度内的反射缝隙的位置组合而唯一地表示转盘的绝对位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4945674号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述编码器中提高检测精度的情况下，要求装置结构的进一步优化。

本发明是鉴于这样的问题点而完成的，其目的在于提供能够提高检测精度的编码器和带编码器的电机。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，提供一种编码器，其具有：沿着测量方向的绝对图案；光源，其构成为向所述绝对图案射出光；以及多个受光元件，它们构成为沿着所述测量方向排列，接收从所述光源射出并透过所述绝对图案或被所述绝对图案反射的光，所述多个受光元件各自的所述测量方向上的最大外形尺寸以及与所述测量方向垂直的宽度方向上的最大外形尺寸彼此相等，并且，离所述光源的距离不同的所述受光元件彼此具有不同的形状，使得各自的受光光量彼此相等。

另外，根据本发明的另一个观点，提供一种带编码器的电机，其具有电机和上述编码器。

另外，根据本发明的另一个观点，提供一种编码器，其具有：沿着测量方向的绝对图案；光源，其构成为向所述绝对图案射出光；多个受光元件，它们构成为沿着所述测量方向排列，接收从所述光源射出并透过所述绝对图案或被所述绝对图案反射的光；以及使所述各受光元件的受光光量彼此相等的单元。

发明效果

根据本发明，能够提高检测精度。

附图说明

图1是用于对一个实施方式的伺服系统进行说明的说明图。

图2是用于对该实施方式的编码器进行说明的说明图。

图3是用于对该实施方式的盘进行说明的说明图。

图4是用于对该实施方式的图案进行说明的说明图。

图5是用于对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是用于对图4和图5的A-A截面处的受光动作进行说明的说明图。

图7是用于对该实施方式的光学模块的基板上的反射光的光强度分布进行说明的说明图。

图8是对该实施方式的受光元件的形状和尺寸设定进行说明的说明图。

图9是用于对不具有尖端部的矩形形状的受光元件的情况下的模拟检测信号的变化特性进行说明的说明图。

图10是用于对具有尖端部的受光元件的情况下的模拟检测信号的变化特性进行说明的说明图。

图11是用于对不具有尖端部的受光元件和具有尖端部的受光元件各自的受光光量的变化特性的差异进行说明的说明图。

图12是用于对该实施方式的受光阵列具有的多个受光元件的形状进行说明的说明图。

图13是用于对3个受光元件的受光面积相同的变形例中的受光阵列具有的多个受光元件的形状进行说明的说明图。

图14是用于对7个受光元件的受光面积相同的变形例中的受光阵列具有的多个受光元件的形状进行说明的说明图。

图15是用于对全部9个受光元件的受光面积相同的变形例中的受光阵列具有的多个受光元件的形状进行说明的说明图。

图16是用于对只由尖端部构成受光元件的变形例中的受光阵列具有的多个受光元件的形状进行说明的说明图。

图17是用于对全部9个受光元件的受光面积不同的变形例中的受光阵列具有的多个受光元件的形状进行说明的说明图。

图18是用于对受光元件只在与光源侧相反一侧的端部具有尖端部的变形例的受光阵列具有的多个受光元件的形状进行说明的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对一个实施方式进行说明。

另外，以下说明的实施方式的编码器能够应用于旋转型(旋转类)或直线型(直线类)等各种类型的编码器。下文中，为了使编码器容易理解，以旋转型的编码器为例进行说明。在应用于其他类型的编码器时，可以通过施加恰当的变更例如将被测对象从旋转型的盘变更为直线型的线性标尺等来实现，因此省略详细说明。

<1.伺服系统>

首先，参照图1对具有本实施方式的编码器的伺服系统的结构进行说明。如图1所示，伺服系统S具有伺服电机SM和控制装置CT。伺服电机SM具有编码器100和电机M。

电机M是不包括编码器100的动力产生源的一例。电机M是转子(省略图示)相对于定子(省略图示)进行旋转的旋转型电机，通过使固定在转子上的轴SH绕轴心AX旋转来输出旋转力。

另外，有时也将电机M单体称为伺服电机，但在本实施方式中，将包括编码器100的结构称为伺服电机SM。即，伺服电机SM相当于带编码器的电机的一例。下文中，为了方便说明，对带编码器的电机是被控制为追随着位置和速度等的目标值的伺服电机的情况进行说明，但并不限定为伺服电机。带编码器的电机只要附设有编码器即可，例如将编码器的输出只用于显示的情况等，还包括应用于伺服系统以外的系统中的电机。

另外，电机M没有特别限定，例如只要是能够利用编码器100检测位置数据等的电机即可。另外，电机M不限定于将电气用作动力源的电动式电机的情况，例如也可以是液压式电机、气动式电机、蒸汽式电机等使用了其他动力源的电机。但是，为了方便说明，以下，对电机M是电动式电机的情况进行说明。

编码器100被连接于电机M的轴SH的与旋转力输出侧相反的一侧。但是，并不限定为相反的一侧，编码器100也可以被连接于轴SH的旋转力输出侧。编码器100通过检测轴SH(转子)的位置，对电机M的位置(也称旋转角度)进行检测，并输出表示该位置的位置数据。另外，编码器100并不限定为与电机M直接连接的情况，例如也可以经由制动装置、减速器、旋转方向转换器等其他机构进行连接。

也可以是，编码器100除了电机M的位置以外还检测电机M的速度(也称为旋转速度、角速度等)和电机M的加速度(也称为旋转加速度、角加速度等)中的至少一个，或者是替代电机M的位置而检测电机M的速度和电机M的加速度中的至少一个。在这种情况下，例如可以通过如下等处理来检测电机M的速度和加速度，即：针对在时间上对位置进行一阶微分或二阶微分而得到的检测信号(例如后述的增量信号)，进行规定时间的计数。为了方便说明，以下，对编码器100检测的物理量为位置的情况进行说明。

控制装置CT获得从编码器100输出的位置数据，根据该位置数据对电机M的旋转进行控制。因此，在使用电动式电机作为电机M的本实施方式中，控制装置CT根据位置数据对施加到电机M上的电流或电压等进行控制，由此对电机M的旋转进行控制。此外，控制装置CT也能够以如下方式对电机M进行控制，即：从上位控制装置(未图示)获得上位控制信号，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。另外，在电机M使用液压式、气动式、蒸汽式等其他动力源的情况下，控制装置CT能够通过对这些动力源的供给进行控制来对电机M的旋转进行控制。

<2.编码器>

接着，对本实施方式的编码器100进行说明。如图2所示，编码器100具有盘110、光学模块130、以及位置数据生成部140。编码器100是光学模块130具备的光源131和受光阵列PA1、PA2等相对于盘110的图案SA1、SA2等被配置在同侧的、所谓的反射型的编码器。但是，编码器100并不限定为反射型编码器，也可以是光源131和受光阵列PA1、PA2等隔着盘110而配置在相反侧的、所谓的透射型的编码器。但是，为了方便说明，以下，对编码器100为反射型编码器的情况进行说明。

这里，为了方便说明编码器100的构造，如下地设定上、下等方向而适当地使用。在图2中，将盘110面对光学模块130的方向即Z轴正向设定为“上”，将Z轴负向设定为“下”。不过，该方向是随着编码器100等的设置形态而变动的，不对编码器100的各结构的位置关系进行限定。

(2-1.盘)

如图3所示，盘110形成为圆板状，被配置为盘中心O与轴心AX大致一致。盘110被连接在电机M的轴SH上，通过轴SH的旋转而旋转。另外，在本实施方式中，作为测量电机M的旋转的被测对象的例子，以圆板状的盘110为例进行说明，但例如也可以使用轴SH的端面等其他部件作为被测对象。另外，虽然在图2所示的例子中，盘110与轴SH直接连接，但也可以经由轮毂等连接部件进行连接。

如图3所示，盘110具有多个图案SA1、SA2、SI。盘110与电机M的驱动同时地旋转，但光学模块130被配置为与盘110的一部分相对并且被固定。因此，图案SA1、SA2、SI和光学模块130随着电机M的驱动而彼此在测量方向(图3所示的箭头C的方向。以下适当记载为“测量方向C”)上相对移动。

这里，“测量方向”是指利用光学模块130对形成于盘110的各图案进行光学测量时的测量方向。在如本实施方式这样被测对象是盘110的旋转型的编码器中，测量方向与盘110的圆周方向一致，但是，例如在被测对象是线性标尺并且转子相对于定子移动的直线型的编码器中，测量方向是沿着线性标尺的方向。

(2-2.光学检测机构)

光学检测机构由图案SA1、SA2、SI和光学模块130等构成。

(2-2-1.图案)

各图案在盘110的上表面上形成为轨道，所述轨道被配置为以盘中心O为中心的环状。各图案具有遍及轨道的整周、沿着测量方向C排列的多个反射缝隙(图4中斜线阴影部分)。每一个反射缝隙反射从光源131照射的光。

盘110例如由金属等反光的材质形成。并且，通过在盘110的表面的不进行光反射的部分处利用涂覆等配置反射率较低的材质(例如氧化铬等)，从而在没有配置该材质的部分处形成反射缝隙。另外，也可以是，通过溅射等使得不进行光反射的部分成为粗糙面来降低反射率，从而形成反射缝隙。

另外，对于盘110的材质和制造方法等没有特别限定。例如，也可以由玻璃或透明树脂等透射光的材质形成盘110。在这种情况下，通过在盘110的表面利用蒸镀等配置反光的材质(例如铝等)，能够形成反射缝隙。

另外，在将编码器100构成为上述的透射型编码器的情况下，形成在盘110上的各图案具有遍及轨道的整周、沿着测量方向C排列的多个透射缝隙。每一个透射缝隙透射从光源121照射的光。

在盘110的上表面沿宽度方向(图3所示的箭头R的方向。以下适当记载为“宽度方向R”。)并列设置有3个图案。另外，“宽度方向”是指盘110的半径方向即与测量方向C大致垂直的方向，各图案的沿着该宽度方向R的长度相当于各图案的宽度。3个图案从宽度方向R的内侧朝向外侧，按照SA1、SI、SA2的顺序被配置为同心圆状。为了对各图案进行更为详细的说明，图4中示出了盘110的与光学模块130相对的区域附近的局部放大图。

(2-2-1-1.绝对图案)

如图4所示，图案SA1、SA2具有的多个反射缝隙以沿着测量方向C具有绝对图案的方式被配置在盘110的整周。这些图案SA1、SA2相当于绝对图案的一例。

另外，“绝对图案”是指这样的图案：与后述的光学模块130具有的受光阵列相对的角度内的反射缝隙的位置和比例等在盘110的1次旋转中是唯一确定的。即，例如，在图4所示的绝对图案的例子中，当电机M处于某一角度位置时，根据所面对的受光阵列的多个受光元件各自检测到或未检测到的情况而得到的比特模式的组合唯一地表示该角度位置的绝对位置。另外，“绝对位置”是指盘110的1次旋转内相对于原点的角度位置。原点被设定在盘110的1次旋转内的恰当的角度位置，以该原点为基准形成绝对图案。

另外，根据该图案的一例，可以生成这样的图案：利用受光阵列的受光元件数量的比特来一维地表示电机M的绝对位置。然而，绝对图案并不限定为该例。例如，也可以是利用受光元件数量的比特来多维地表示电机M的绝对位置的图案。另外，除了规定的比特模式之外，也可以是受光元件接收的光量和相位等物理量以唯一地表示绝对位置的方式而变化的图案，或者是对绝对图案的编码序列进行了调制的图案等，还可以是其他的各种图案。

另外，在本实施方式中，相同的绝对图案在测量方向C上例如被错开1比特的1/2长度的量，形成为2个图案SA1、SA2。该错开量例如相当于图案SI的反射缝隙的间距P的一半。假设在不构成为这样地使图案SA1、SA2错开的情况下，有可能发生以下这样的情况。即，在像本实施方式这样利用一维的绝对图案来表示绝对位置时，在由于受光阵列PA1、PA2的各受光元件面对地位于反射缝隙的端部附近而产生的比特模式的转折点的区域中，绝对位置的检测精度有可能下降。在本实施方式中，由于使图案SA1、SA2错开，因此，例如在图案SA1的绝对位置相当于比特模式的转折点的情况下，通过使用来自图案SA2的检测信号来计算绝对位置，或者与其相反地进行，能够提高绝对位置的检测精度。另外，在这样构成时，虽然需要使得2个受光阵列PA1、PA2的受光量均匀，但在本实施方式中，由于将2个受光阵列PA1、PA2配置为离光源131的距离大致相等，因此能够实现上述结构。

另外，也可以替代使图案SA1、SA 2的各绝对图案彼此错开的方式，例如不使绝对图案彼此错开，而是使与图案SA1、SA2分别对应的受光阵列PA1、PA2彼此错开。

另外，绝对图案不是必须形成2个，也可以只形成1个。但是，下文中，为了方便说明，对形成有两个图案SA1、SA2的情况进行说明。

(2-2-1-2.增量图案)

另一方面，图案SI具有的多个反射缝隙以沿着测量方向C具有增量图案的方式被配置在盘110的整周。

“增量图案”是指图4所示那样以规定间距有规律地重复的图案。这里，“间距”是指具有增量图案的图案SI中的各反射缝隙的配置间隔。如图4所示，图案SI的间距是P。与将多个受光元件是否检测到的情况分别作为比特来表示绝对位置的绝对图案不同，增量图案是通过至少1个以上的受光元件的检测信号之和来表示每1间距或1个间距内的电机M的位置。因此，增量图案虽然不用于表示电机M的绝对位置，但与绝对图案相比能够以非常高的精度来表示位置。

另外，在本实施方式中，图案SA1、SA2的反射缝隙在测量方向C上的最小长度与图案SI的反射缝隙的间距P一致。其结果是，基于图案SA1、SA2的绝对信号的分辨率与图案SI的反射缝隙的数量一致。然而，最小长度并不限定为本例，优选的是，图案SI的反射缝隙的数量被设定为与绝对信号的分辨率相同或比绝对信号的分辨率大。

(2-2-2.光学模块)

如图2和图5所示，光学模块130被形成为与盘110平行的一块基板BA。由此，能够使编码器100变薄，使光学模块130的制造变得容易。因此，随着盘110的旋转，光学模块130在测量方向C上相对于图案SA1、SA2、SI进行相对移动。另外，光学模块130不是一定构成为一块基板BA，各结构也可以构成为多块基板。在这种情况下，这些基板可以集中地配置。另外，光学模块130也可以不是基板状。

如图2和图5所示，光学模块130在基板BA的与盘110相对的面上具有光源131和多个受光阵列PA1、PA2、PI1、PI2。

(2-2-2-1.光源)

如图3所示，光源131被配置在与图案SI相对的位置处。并且，光源131朝向3个图案SA1、SA2、SI的经过与光学模块130相对的位置的相对部分射出光。

作为光源131，只要是能够向照射区域照射光的光源即可，没有特别限定，例如可以使用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)。如图6所示，光源131被特别构成为未配置光学透镜等的点光源，从发光部射出扩散光。另外，对于“点光源”而言，不需要是严格意义上的点，只要是在设计上或工作原理上，能够看作从大致点状的位置发出扩散光的光源即可，也可以是从有限的出射面发出光。另外，“扩散光”并不限定为从点光源朝向全方位发出的光，也包括朝向有限的固定方位扩散地射出的光。即，只要是比平行光具有扩散性的光，就包含在这里所说的扩散光中。通过这样地使用点光源，光源131能够对经过相对的位置的3个图案SA1、SA2、SI大致均等地照射光。另外，由于不进行基于光学元件的聚光/扩散，因此不容易产生因光学元件导致的误差等，能够提高射向图案的光的直行性。

(2-2-2-2.投影像的放大率)

多个受光阵列具有被配置在光源131的周围，分别接收由对应的图案的反射缝隙反射的光的多个受光元件(图5的点状阴影部分)。如图5所示，多个受光元件沿着测量方向C排列。

如图6所示，从光源131射出的光是扩散光。因此，被投影在光学模块130上的图案的像是以对应于光路长度的规定放大率ε放大后的像。即，如图4～图6所示，将图案SA1、SA2、SI各自的宽度方向R上的长度设为WSA1、WSA2、WSI，将它们的反射光在光学模块130上投影得到的形状的宽度方向R上的长度设为WPA1、WPA2、WPI，则WPA1、WPA2、WPI的长度是WSA1、WSA2、WSI的ε倍。另外，在本实施方式中，如图5和图6所示，示出了各受光阵列的受光元件在宽度方向R上的长度被设定为与各缝隙在光学模块130上投影得到的形状大致相等的例子。然而，受光元件的宽度方向R上的长度不限定为本例。

同样，光学模块130上的测量方向C也成为盘110上的测量方向C被投影在光学模块130上得到的形状、即受到放大率ε的影响的形状。为了容易理解，如图2所示，以光源131的位置处的测量方向C为例进行具体说明。盘110上的测量方向C是以轴心AX为中心的圆状。与之相对，投影在光学模块130上的测量方向C的中心成为与盘110的配置有光源131的面内位置即光学中心Op分离了距离εL的位置。距离εL是轴心AX与光学中心Op之间的距离L以放大率ε被放大后的距离。该位置在图2中被示意性地表示为测量中心Os。因此，光学模块130上的测量方向C处于以测量中心Os为中心，以距离εL为半径的线上，其中，所述测量中心Os在光学中心Op和轴心AX所处的线上朝向轴心AX方向，与光学中心Op分离了距离εL。

在图4～图6中，由圆弧状的线Lcd、Lcp表示盘110和光学模块130各自的测量方向C的对应关系。图4等所示的线Lcd表示沿着盘110上的测量方向C的线，另一方面，图5等所示的线Lcp表示沿着基板BA上的测量方向C的线(线Lcd是投影在光学模块130上的线)。

如图6所示，在将光学模块130和盘110之间的间隙长度设为G，将光源131从基板BA的突出量设为△d的情况下，放大率ε如下(式1)表示。

ε＝(2G－Δd)/(G－Δd)…(式1)

(2-2-2-3.绝对用、增量用的受光阵列)

作为每一个受光元件，例如可以使用光电二极管。各受光元件分别形成为具有规定受光面积的形状，并且输出与其整个受光面积中接收到的总光量(以下称为“受光光量”)对应大小的模拟检测信号。但是，作为受光元件，并不限定为光电二极管，只要是能够接收从光源131射出的光并转换为电信号的受光元件即可，没有特别限定。

本实施方式的受光阵列是与3个图案SA1、SA2、SI对应地配置的。受光阵列PA1被构成为接收由图案SA1反射的光，受光阵列PA2被构成为接收由图案SA2反射的光。另外，受光阵列PI1、PI2被构成为接收由图案SI反射的光。虽然受光阵列PI1和受光阵列PI2在中途被分割，但对应于同一轨道。这样，与1个图案对应的受光阵列并不限定为1个，也可以是多个。

光源131和受光阵列PA1、PA2被配置为图5所示的位置关系。即，与绝对图案对应的受光阵列PA1、PA2以之间隔着光源131的方式分2组并列配置在宽度方向R上相互错开的位置处。在本例中，受光阵列PA1被配置在内周侧，受光阵列PA2被配置在外周侧，受光阵列PA1、PA2与光源131之间的距离大致相等。受光阵列PA1、PA2分别是以经过光源131(光学中心Op)且与Y轴平行的线Lo为中心呈线对称的形状。并且，受光阵列PA1、PA2具有的多个(在本实施方式中例如是9个)受光元件分别沿着测量方向C(线Lcp)以固定间距排列。另外，这多个受光元件的形状将在后文中进行描述。

在本实施方式中，作为绝对图案举例示出了一维的图案。因此，与该图案对应的受光阵列PA1、PA2具有沿着测量方向C(线Lcp)排列的多个(本实施方式中例如为9个)受光元件，以分别接收由对应的图案SA1、SA2的反射缝隙反射的光。如上所述，在这多个受光元件中，每一个受光元件的受光或非受光被作为比特来处理，表示9比特的绝对位置。多个受光元件各自接收的受光信号在位置数据生成部140(参考图2)中被相互独立地处理，根据这些受光信号的组合，对按照串行比特模式加密(编码)的绝对位置进行解码。将这些受光阵列PA1、PA2的受光信号称为“绝对信号”。另外，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成为与其图案对应的结构。另外，受光阵列PA1、PA2具有的受光元件的数量也可以是9个以外的数量，绝对信号的比特数也不限定为9。

光源131和受光阵列PI1、PI2被配置为图5所示的位置关系。即，与增量图案对应的受光阵列PI1、PI2在测量方向C上以之间隔着光源131的方式配置。具体地，受光阵列PI1、PI2被配置为以上述线Lo为对称轴呈线对称。光源131被配置在受光阵列PI1、PI2之间，该受光阵列PI1、PI2在测量方向C上被配置为一个轨道。

受光阵列PI1、PI2具有沿着测量方向C(线Lcp)排列的多个受光元件，以分别接收由对应的图案SI的反射缝隙所反射的光。这些受光元件分别具有相同的形状(在本例中为大致长方形)。

在本实施方式中，图案SI的增量图案的1个间距(投影的像中的1个间距。即ε×P。)内排列有包括合计4个受光元件的组(在图5中表示为“组”)，并且，沿着测量方向C还排列有多个包括4个受光元件的组。并且，由于增量图案每隔1个间距反复形成有反射缝隙，因此各受光元件在盘110旋转的情况下，在1个间距内生成1个周期(电角度为360°)的周期信号。并且，由于在相当于1个间距的1组中配置有4个受光元件，因此1组内相邻的受光元件输出彼此具有90°相位差的周期信号即增量相信号。将各增量相信号称为A+相信号、B+相信号(相对于A+相信号的相位差为90°)、A-相信号(相对于A+相信号的相位差为180°)、B-相信号(相对于B+相信号的相位差为180°)。

由于增量图案表示1个间距内的位置，因此其值与1组中的各相位的信号以及与之对应的其他组中的各相位的信号同样地变化。因此，多个组中同一相位的信号被相加。因此，从图5所示的受光阵列PI的多个受光元件检测出相位逐一错开90°的4个信号。因此，从受光阵列PI1、PI2分别生成相位逐一错开90°的4个信号。将这4个信号称为“增量信号”。

另外，在本实施方式中，以在相当于增量图案的1个间距的1组中包括4个受光元件，并且受光阵列PI1和受光阵列PI2各自具有相同结构的组的情况为一例进行说明，但1组中的受光元件数量没有特别限定，例如可以是1组中包括2个受光元件等。另外，受光阵列PIL、PIR整体的受光元件数量也并不限于图5等所示的例子。另外，也可以构成为，受光阵列PI1、PI2分别获得不同相位的受光信号。

另外，与增量图案对应的受光阵列并不限定为像受光阵列PI1、PI2那样以之间隔着光源131的方式配置2个的形态。例如，也可以在光源131的外周侧或内周测配置沿着测量方向C的1个受光阵列。另外，还可以在盘110的多个轨道上形成分辨率不同的增量图案，并且设置与各轨道对应的多个受光阵列。

在上文中，对受光阵列的概况进行了说明。接着，在对受光阵列PA1、PA2具有的各受光元件的形状等进行说明之前，对其余结构中的位置数据生成部140进行说明。

(2-3.位置数据生成部)

位置数据生成部140在对电机M的绝对位置进行测量的时机，从光学模块130获得增量信号和两个绝对信号，所述两个绝对信号分别具有表示第1绝对位置的比特模式，所述增量信号包括相位逐一错开90°的4个信号。并且，位置数据生成部140根据所获得的信号，计算这些信号所表示的电机M的第2绝对位置，并将表示计算出的第2绝对位置的位置数据输出到控制装置CT。

另外，位置数据生成部140进行的位置数据的生成方法可以使用多种方法，并没有特别限定。这里，以根据增量信号和绝对信号计算绝对位置并生成位置数据的情况为例进行说明。

位置数据生成部140对来自受光阵列PA1、PA2的绝对信号分别进行二值化，转换为表示绝对位置的比特数据。并且，根据预先设定的比特数据与绝对位置之间的对应关系，确定第1绝对位置。即，这里所说的“第1绝对位置”是指叠加增量信号之前的低分辨率的绝对位置。另一方面，对来自受光阵列PI1、PI2的4个相位各自的增量信号中、具有180°相位差的增量信号彼此相减。通过这样地对具有180°相位差的信号进行相减，能够抵消1个间距内的反射缝隙的制造误差和测量误差等。这里，将上述那样地进行相减后的结果的信号称为“第1增量信号”和“第2增量信号”。该第1增量信号和第2增量信号彼此具有电角度为90°的相位差(单纯称为“A相信号”、“B相信号”等)。因此，位置数据生成部140根据这2个信号来确定1个间距内的位置。该1个间距内的位置的确定方法并没有特别限定。例如，当作为周期信号的增量信号是正弦波信号的情况下，作为上述确定方法的一例，有通过对A相和B相的2个正弦波信号的相除计算结果进行arctan运算来计算电角度φ的方法。或者也存在使用追踪电路将2个正弦波信号转换为电角度φ的方法。或者，还有在预先制作的表格中确定与A相和B相的信号的值对应的电角度φ的方法。另外此时，位置数据生成部140优选按照每个检测信号对A相和B相的2个正弦波信号进行模拟-数字转换。

位置数据生成部140在根据绝对信号确定的第1绝对位置处叠加根据增量信号确定的1个间距内的位置。由此，能够计算出分辨率比基于绝对信号的第1绝对位置高的第2绝对位置。位置数据生成部140在对这样计算出的第2绝对位置进行倍增处理而进一步提高了分辨率后，作为表示高精度的绝对位置的位置数据输出到控制装置CT。

(2-4.绝对用受光阵列的各受光元件的形状)

接着，对受光阵列PA1、PA2具有的各受光元件的形状进行说明。

假设从光源131照射的扩散光全部在盘110上被反射而照射到光学模块130的基板BA时，如图7所示，反射光的强度分布成为随着远离于光学中心Op而衰减的同心圆状的分布。另外，图7中的虚线圆表示反射光的等强度线，越靠近内周侧光强度越高，越靠近外周侧光强度越低。关于反射光的光强度这样地分布成为同心圆状的原因，一方面是因为光具有随着光路长度而衰减的性质，另一方面是因为采用了在来自光源131的扩散光的照射空间中(反射空间中)，利用与光轴垂直的平面状的基板BA进行接收的结构。需要说明的是，实际上反射光是被照射到基板BA上的与盘110的各图案SA1、SA2、SI对应的区域内。

并且，如上所述，在绝对用的各受光阵列PA1、PA2中，沿着以测量中心Os为曲率中心的圆弧状的线Lcp配置有多个受光元件，另一方面，光学中心Op被配置在与测量中心Os分离较远的位置。因此，受光阵列PA1、PA2的各受光元件的光强度在测量方向C上根据与光源131的距离而变化。对受光阵列PA2进行具体说明，如上所述，受光阵列PA2是以线Lo为中心的线对称形状，因此对于各光学元件的光强度而言，线Lo上的受光元件P5最高，并且按照离线Lo由近到远的顺序，即按照受光元件P4、P6、受光元件P3、P7、受光元件P2、P8、受光元件P1、P9的顺序，呈线对称地降低。受光阵列PA1也是同样。另外，由于受光阵列PA1和受光阵列PA2以之间隔着光源131的方式并排设置，因此受光阵列PA1、PA2的各受光元件的光强度都是在光源侧的端部Eo处最高，在与光源131相反一侧的端部En处最低。

这里，在本实施方式中，例如由光电二极管构成的各受光元件如上所述那样根据其受光面积整体的受光光量而输出模拟值的检测信号。并且，受光光量是对受光面积中的各受光点处的光强度进行累计后的光量。因此，在受光元件之间上述光强度的分布不同的情况下，即使各自的受光面积相同，受光光量也不同，受光元件之间模拟检测信号的变化特性也不同。在这种情况下，这些受光元件之间二值化信号的变化时刻是错开的，因此有可能导致绝对位置的误检测。而为了使受光元件之间二值化信号的变化时刻不错开，也可以考虑与各个受光元件的变化特性对应地调整用于转换为二值化信号的阈值，但是电路结构和信号处理会变得复杂，成为导致成本增加等的因素。

对此，还考虑了采用如下手段：在受光元件之间对各自的测量方向C或宽度方向R上的外形尺寸进行调整而改变受光面积，使受光光量均匀。然而，在改变各受光元件的测量方向C上的外形尺寸的情况下，相邻的受光元件之间的间隔不均匀，因此在这些受光元件彼此之间，由于漫反射等的影响而互相泄漏、接收的串扰量不均匀，结果有可能使受光光量不均匀。另外，在改变各受光元件的宽度方向R上的外形尺寸的情况下，宽度方向的长度越短的受光元件，越容易受到由盘110的偏心导致的反射光在宽度方向上的错位的影响，有可能发生误检测。

因此在本实施方式中，在受光阵列PA1和受光阵列PA2各自中，各受光元件的测量方向C上的最大外形尺寸和宽度方向R上的最大外形尺寸被设定为彼此相等，并且离光源131的距离不同的受光元件被形成为彼此不同的形状，使得各自的受光光量彼此相等。另外，这里所说的外径尺寸和受光光量“相等”这样的记载并不是严格意义上的相等，而是允许设计上、制造上的公差、误差，表示的是实质上的相等。另外，这里所说的“受光光量”是各受光元件以各自的整个受光面积接收反射光时的最大受光光量。

在本实施方式中，作为实现这样的条件的形状的一例，在受光阵列PA1、PA2中，多个受光元件中的一部分或全部分别被形成为具有末端渐细形状的尖端部的形状。尖端部的位置没有特别限定，在本实施方式中，对受光元件在宽度方向R上的端部处具有尖端部的情况进行说明。这里，以受光阵列PA1、PA2中的受光阵列PA2为例进行更具体的说明。另外，对于受光阵列PA1而言，由于其除了在宽度方向R上成为与受光阵列PA2对称的形状这一点以外，与受光阵列PA2形状相同，因此省略说明。

(2-4-1.具有尖端部的受光元件的形状的具体说明)

在图8中以受光阵列PA2具有的9个受光元件中的一个受光元件P6的形状为例进行放大表示。参照该图8对具有尖端部的受光元件的各部分的形状和尺寸的设定进行详细说明。

概略上讲，该受光元件P6的形状是对作为基础的四边形状的角部进行修剪后的形状。该作为基础的四边形状是测量方向C上的长度为TPA2(在本例中是图案SA2的反射缝隙的测量方向C上的最小长度P(基本比特长度)的ε倍的长度)，宽度方向R上的长度为WPA2的矩形形状。在受光阵列PA2具有的任意的受光元件P1～P9中，该作为基础的矩形形状即测量方向C上的最大外形尺寸TPA2和宽度方向R上的最大外形尺寸WPA2被共同地设定为相等。另外，上述的作为基础的四边形状不需要相对的两条边彼此严格地平行，也不需要各角部是严格的直角，只要是实质上的四边形状即可。

另外，这里的“修剪”是指针对上述四边形状的一个角部，以规定的倾斜角进行倒角。并且，在受光元件P6的宽度方向R的两端部En、Eo中的任意一个上，对分别位于该端部En、Eo上的2个角部进行相同的倾斜角的修剪，由此形成顶点位于该端部En、Eo上的大致等腰三角形状的尖端部Ps。对于图8所示的受光元件P6而言，在宽度方向R上的两端部En、Eo的每一个上都形成了尖端部Ps，而即使在这种情况下，宽度方向R上的最大外形尺寸(即两端的各尖端部Ps的顶点间距离)被维持为长度WPA2。由此，受光元件P6被形成为以通过测量中心Os和各尖端部Ps的顶点的线Loc为对称轴而关于测量方向C对称的六边形状。另外，只在两端部En、Eo中的一个上形成有尖端部的受光元件(受光元件P2、P3、P5、P7、P8)被形成为以线Loc为对称轴而关于测量方向C对称的五边形状

另外，尖端部Ps的形状只要是末端渐细的形状即可，除了上述三角形状以外，例如也可以是梯形形状、带圆度的圆弧状。另外，尖端部Ps也可以通过作为基础的四边形状的角部的修剪以外的方法来形成。

另外，在将形成在光源侧的端部Eo处的尖端部Ps的宽度方向尺寸设为Wo，将形成在与光源131相反一侧的端部En处的尖端部Ps的宽度方向尺寸设为Wn的情况下，如果在受光元件之间两个尖端部Ps的宽度方向尺寸的合计Wo+Wn相等，则可以说受光面积也相等。换言之，如果Wo+Wn在受光元件的宽度方向R上的最大外形尺寸WPA2中所占的比例相等，则可以说受光元件整体的受光面积也相等。

另外，在下文中，也将在光源侧的端部Eo和相反侧的端部En中的至少一个端部上具有尖端部的受光元件、换言之Wo+Wn的值大于0的受光元件(在本例中为受光元件P2～P8)称为“第1受光元件”。另外，也将两端部Eo、En中的任意一个端部都不具有尖端部Ps的四边形状的受光元件、换言之Wo+Wn实质上为0(Wo＝Wn＝0)的受光元件(在本例中为受光元件P1、P9)称为“第2受光元件”。

并且，如上图7中说明的那样，各受光元件的光强度在光源侧的端部Eo处最高，在与光源131相反侧的端部En处最低。因此，即使在受光元件之间Wo+Wn相同即受光面积相同，接近光源131的端部Eo侧的尖端部Ps的宽度方向尺寸Wo的比例较大的受光元件，能够使受光光量相对减小。反之，离光源131远的端部En侧的尖端部Ps的宽度方向尺寸Wn的比例较大的受光元件，能够使受光光量相对增大。

另外，如同样在图7中说明的那样，对于受光阵列PA2的多个受光元件P1～P9的光强度而言，越接近线Lo即越是在基板BA上接近光源131的受光元件，光强度越高；越远离线Lo即越是在基板BA上远离光源131的受光元件，光强度越低。因此，在本实施方式中，位于离光源131最远的位置处的2个受光元件P1、P9被作为受光面积最大的上述第2受光元件，其他的受光元件P2～P8作为上述第1受光元件，以受光元件P1、P9的受光光量为基准调整受光元件P2～P8的形状，使得成为相同的受光光量。

由此，受光阵列PA2的多个受光元件P1～P9的形状例如可以是图5、图7所示的形态。即，位于最两端的2个受光元件P1、P9是完全没有被修剪的四边形状的第2受光元件。而紧靠受光元件P1、P9内侧的2个受光元件P2、P8是在端部En侧具有比较小的宽度方向尺寸Wn的尖端部Ps的大致相同形状的第1受光元件。并且，紧靠受光元件P2、P8内侧的2个受光元件P3、P7是在端部En侧具有比较大的宽度方向尺寸Wn的尖端部Ps的大致相同形状的第1受光元件。并且，紧靠受光元件P3、P7内侧的2个受光元件P4、P6是在端部Eo和端部En这两侧分别具有尖端部Ps的大致相同形状的第1受光元件。另外，在受光元件P4、P6的内侧且最接近光源131的受光元件P5是在端部Eo侧具有比较大的宽度方向尺寸Wo的尖端部Ps的第1受光元件。

另外，在本例中，受光阵列PA2的9个受光元件P1～P9中、接近光源131的5个受光元件P3～P7的Wo+Wn相等，即受光面积相等。构成这些受光元件P3～P7的受光元件P3～P5和受光元件P5～P7相当于离光源131的距离不同并且面积彼此相等的多个受光元件的一例。并且，在这些面积相等的受光元件P3～P7之间，设定为：越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，形成于光源131侧的端部Eo处的尖端部Ps的宽度方向尺寸Wo相对于Wo+Wn的比例(以下适当称为“Wo比例”)越大。具体地，受光元件P5的上述Wo比例(本例中为100％)比受光元件P4、P6的上述Wo比例大，受光元件P4、P6的上述Wo比例比受光元件P3、P7的上述Wo(本例中为0％)大。

并且，在本例中，对于受光元件P1～P9中的、面积彼此不同的第1受光元件即受光元件P2、P3和受光元件P7、P8而言，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，Wo+Wn越大。具体地，受光元件P3的Wo+Wn比受光元件P2的Wo+Wn大，同样，受光元件P7的Wo+Wn比受光元件P8的Wo+Wn大。另外，受光元件P2、P3和受光元件P7、P8相当于离光源的距离不同并且面积彼此不同的多个第1受光元件的一例。

另外，受光阵列PA2的多个受光元件P1～P9的形状的形态并不限定为上述情况。例如，受光阵列PA2的两端的受光元件P1、P9也可以是具有尖端部Ps的第1受光元件。另外，受光元件P1～P9中的面积彼此相等的受光元件的数量也可以是上述5个之外的数量，所有受光元件的面积也可以彼此不同。另外，面积彼此相等的第1受光元件的上述Wo比例的关系、以及面积彼此不同的第1受光元件的上述Wo+Wn的关系也可以是上述情况以外的形态。不过，在本实施方式中，是为了说明上的方便而对上述形状的情况进行了说明。

由此可见，对于受光阵列PA1和受光阵列PA2各自而言，能够使得各受光元件的测量方向C上的最大外形尺寸和宽度方向R上的最大外形尺寸彼此相等，同时使得各自的受光光量彼此相等。另外，以上说明的受光阵列PA1、PA2的各受光元件的形状相当于使各受光元件的受光光量彼此相等的单元的一例。

另外，第1受光元件具有上述尖端部Ps，由此，在将其检测信号转换为二值化信号时也能够获得有利的效果。以下，对该效果进行详细说明。

(2-4-2.二值化信号转换时的尖端部的效果)

首先，作为比较例，参考图9对不具有尖端部Ps的矩形形状的受光元件PD’的情况下的模拟检测信号的变化特性进行说明。在该图9中，相对于矩形形状的受光元件PD’，来自图案SA1、SA2具有的反射缝隙的反射光的照射面Rs随着时间的经过沿着测量方向C按照位置X1～X11的顺序行进。另外，照射面Rs是在宽度方向R上比受光元件PD’大，在测量方向C上与受光元件PD’相同大小的矩形形状。另外，这里设为照射面Rs中的光强度的分布是均匀的。分别对应于这些位置X1～X11，受光元件PD'的受光光量以粗线VX所示那样的变化特性而随着时间变化。

在这种情况下，从照射面Rs与受光元件PD'开始重叠的位置X2的时刻起到照射面Rs与受光元件PD'完全重叠的位置X6的时刻为止，受光光量按照一次函数单调增加。并且，从受光光量最大的该位置X6的时刻起到照射面Rs与受光元件PD'不再重叠的位置X10的时刻为止，受光光量按照一次函数单调减少。

与之相对，图10中示出了具有尖端部Ps的受光元件PD的情况下的模拟检测信号的变化特性。另外，在该图10中，为了容易理解，图示出了受光元件PD仅由尖端部Ps形成的情况。另外，与上文相同，照射面Rs是在宽度方向R上比受光元件PD大，在测量方向C上与受光元件PD大小相同的矩形形状，照射面Rs中的光强度的分布均匀。在该图10中，相对于受光元件PD，照射面Rs随着时间的经过而按照位置Y1～Y11的顺序行进的情况下，对应于各位置Y1～Y11，受光元件PD的受光光量以粗线VY所示那样的变化特性而随时间变化。

在这种情况下，从照射面Rs与受光元件PD开始重叠的位置Y2的时刻起到照射面Rs与受光元件PD完全重叠的位置Y6的时刻为止，受光光量按照二次函数(也可以是三次函数以上的多次函数)增加。在此期间内，照射面Rs与受光元件PD的一半重叠的位置Y4的时刻成为拐点，在该时刻受光光量的时间变化率(曲线的倾斜)最大。另外，从受光光量最大的位置Y6的时刻起到照射面Rs与受光元件PD不再重叠的位置Y10的时刻为止，受光光量按照二次函数减少。在此期间内，照射面Rs与受光元件PD的一半重叠的位置Y8的时刻成为拐点，在该时刻受光光量的时间变化率(曲线的倾斜)最大。

这里，如图11所示，对受光元件PD’的情况与受光元件PD的情况下各自的受光光量的变化特性进行比较。另外，在该图11中，为了容易比较，设各自的受光面积相等，以均匀的分布被照射相同光强度的照射光，并且各自的变化特性中的最大受光光量相等。

在该图11中，对于受光元件PD’、PD中的任何一者而言，都是在与照射面Rs的重叠区域达到受光面积的一半的时刻即上述图9、图10的位置X4、X8、Y4、Y8的时刻，受光光量成为最大受光光量的一半，各自的特性线VX、VY交叉。用于将来自受光元件的模拟检测信号转换为二值化信号的阈值优选被设定为该最大受光光量的一半的值。然而，例如由于光源131的随时间的老化和制造个体差异所导致的照射光的光强度的变动，或者受光元件的随时间的老化和制造个体差异所导致的接收灵敏度的变动等，有时阈值相对于受光光量的变化特性而相对变动。该阈值的变动是在以上述最大受光光量的一半即基准值为中心的变动幅度△T的范围内进行变动，但在受光元件PD’的情况下，由于变化特性按照一次函数增减变化，因此二值化信号的变化时刻按照对应的变动幅度△tx发生变动。

与之相对，在受光元件PD的情况下，如上所述那样在最大受光光量的一半即基准值的时刻成为特性曲线的拐点，其周围的曲线较大幅度地倾斜。因此，相对于阈值的变动幅度△T，能够将二值化信号的变化时刻的变动抑制为远远比受光元件PD’的情况下的上述变动幅度△tx小的变动幅度△ty。由此，本实施方式的第1受光元件形成为具有尖端部Ps的形状，因而在将其模拟检测信号转换为二值化信号时，具有抑制了阈值的变动所导致的影响的效果。

<3.本实施方式的效果的例子>

在以上说明的实施方式中，编码器100具有受光阵列PA1、PA2，它们沿着测量方向C排列，接收从光源131射出并被图案SA1、SA2反射的光。并且，这些受光阵列PA1、PA2具有的多个受光元件(在图5等示出的例子中是受光元件P1～P9)各自的测量方向C上的最大外形尺寸和宽度方向R上的最大外形尺寸彼此相等，并且离光源131的距离不同的受光元件彼此具有不同的形状，使得各自的受光光量彼此相等。由此，在每个受光阵列PA1、PA2中，由于各受光元件的受光光量均匀，因此能够使每一比特的检测精度均匀而抑制绝对位置的误检测，能够提高检测精度。另外，由于不需要对各受光元件的信号输出进行调整的处理，并且各受光元件能够共同地使用将来自各受光元件的模拟信号转换为二值化信号的阈值，因此能够使信号处理和电路结构简化。

另外，受光阵列PA1、PA2具有的各受光元件的测量方向C上的最大外形尺寸彼此相等，因此能够使各受光元件在测量方向C上的间隔均匀。由此，能够使得测量方向C上相邻的各受光元件之间的串扰量均匀，因此能够进一步提高各受光元件的受光光量的均匀性。另外，容易进行从各受光元件的信号中去除串扰引起的噪声的处理等。

另外，如上所述，例如在随着接近光源131而缩短受光元件的宽度方向R上的长度的情况下，宽度方向R上的长度越短的受光元件，受到盘110的偏心所导致的光在宽度方向R上的错位的影响越大，越容易产生检测误差。在本实施方式中，由于使受光阵列PA1、PA2具有的各受光元件的宽度方向R上的最大外形尺寸彼此相等，因此能够减小上述偏心造成的影响，即使在盘110存在偏心的情况下，也难以产生绝对位置的检测误差。

另外，在本实施方式中，受光阵列PA1、PA2具有的多个受光元件包括离光源131的距离不同并且面积彼此相等的多个第1受光元件(图5等示出的例子中为受光元件P3～P7)。在这样的情况下，能够获得以下这样的效果。即，由于在面积彼此相等的第1受光元件中结电容(静电电容)相等，因此能够使这些受光元件之间的响应速度均匀。其结果是，能够提高电机M的高速旋转时的绝对位置的检测精度。

另外，在本实施方式中，受光阵列PA1、PA2具有的多个受光元件包括在宽度方向R的端部具有末端渐细形状的尖端部Ps的第1受光元件(图5等示出的例子中为受光元件P2～P8)。在这样的情况下，能够获得以下这样的效果。即，对于不具有尖端部Ps(四边形)的第2受光元件而言，由于测量方向C的边缘与宽度R方向平行，因此图案的照射区域Rs通过时的模拟检测信号的输出变化呈一次函数的单调增加和单调减少(参考上述图9)。另一方面，在宽度方向R的端部具有尖端部Ps的第1受光元件呈测量方向C上的边缘相对于宽度方向R倾斜的形状，因此图案的照射区域Rs通过时的模拟检测信号的输出变化呈二次函数的增加和减少，能够增大阈值附近的模拟检测信号的输出变化的程度(使倾斜陡峭)(参考上述图10)。由此，相对于阈值变动的二值化信号的相位偏差减小，因此即使在阈值变动的情况下，也难以产生绝对位置的检测误差(参考上述图11)。

另外，在本实施方式中，对于受光阵列PA1、PA2具有的多个受光元件中、面积彼此相等的多个第1受光元件(在图5等示出的例子中为受光元件P3～P7)，尖端部Ps的宽度方向尺寸的合计Wo+Wn彼此相等，并且，越是在测量方向C上接近光源131的第1受光元件，形成在光源131侧的端部Eo处的尖端部Ps的宽度方向尺寸Wo相对于该合计Wo+Wn的比例越大。在这样的情况下，能够获得以下这样的效果。即，由于光随着光路长度而衰减，因此从光源131射出且被图案SA1、SA2反射的光的照射强度成为以光源131为中心并且离光源131越远衰减得越多的同心圆状的分布。在这样的光强度分布中，越是接近光源131的第1受光元件，越使光源131侧的尖端部Ps的比例增大，由此，对于远离光源131的第1受光元件而言，能够确保光强度相对较大的区域的受光面积，并且能够使得：越是接近光源131的第1受光元件，逐渐减小光强度相对较大的区域的受光面积。因此，能够使得各受光元件的面积均匀并且能够实现受光光量的均匀化。

另外，在本实施方式中，受光阵列PA1、PA2具有的多个受光元件包括在测量方向C上以之间隔着第1受光元件的方式配置的、不具有尖端部Ps的2个第2受光元件(图5等示出的例子中为受光元件P1、P9)。在这样的情况下，能够获得以下这样的效果。即，不具有尖端部Ps的第2受光元件比具有尖端部Ps的第1受光元件的面积大。因此，通过将离光源131最远的位置处的、受光阵列PA1、PA2的两端的受光元件作为第2受光元件，并在它们之间配置第1受光元件，能够在受光阵列PA1、PA2各自之中最大限度地确保多个受光元件整体的受光光量，并且能够使各受光元件的受光光量均匀。

另外，在本实施方式中，第2受光元件(在图5等示出的例子中为受光元件P1、P9)是四边形状，第1受光元件(在图5等示出的例子中为受光元件P2～P8)呈将四边形状的角部修剪后的形状。在这样的情况下，能够获得以下这样的效果。即，对于各第1受光元件而言，只要以第2受光元件的四边形状为基准调整修剪的面积和位置等即可，因此能够使第1受光元件的形状设计变得容易。

另外，在本实施方式中，受光阵列PA1、PA2具有的多个受光元件包括离光源131的距离不同并且面积彼此不同的多个第1受光元件(在图5等示出的例子中为受光元件P2、P3和受光元件P7、P8)，在该面积不同的多个第1受光元件中，越是在测量方向C上接近光源131的第1受光元件，尖端部Ps的宽度方向尺寸的合计Wo+Wn被设定得越大。在这样的情况下，能够获得以下这样的效果。即，在上述光强度分布中，越是接近光源131的第1受光元件，尖端部Ps的宽度方向尺寸越大，由此，越是接近光源131的第1受光元件，能够使其受光面积逐渐减小。因此，能够实现各受光元件的受光光量的均匀。

另外，在本实施方式中，构成各个受光阵列PA1、PA2的多个受光元件以隔着光源131的方式分2组并列配置在宽度方向R上相互错开的位置处。在这样的情况下，能够获得以下这样的效果。即，在由于一个受光阵列的多个受光元件(例如受光阵列PA2)对应于绝对图案的转折点等而导致检测信号的可靠性下降的情况下，能够使用来自另一个受光阵列的多个受光元件(例如受光阵列PA1)的检测信号，或者与此相反地进行。由此，能够提高受光元件的检测信号的可靠性，能够提高绝对位置的检测精度。

另外，在本实施方式中，编码器100构成为反射型的编码器，其中，光源131是向图案SA1、SA2射出扩散光的点光源，图案SA1、SA2是对由光源131射出的光进行反射的图案，受光阵列PA1、PA2的多个受光元件接收由图案SA1、SA2反射的光。在这样的情况下，能够获得以下这样的效果。即，在反射型的编码器中，通过使用射出扩散光的点光源而使来自图案SA1、SA2的反射光的光量分布容易成为从对应于图案SA1、SA2的照射区域进一步扩大的梯形形状，因此在测量方向C上相邻的受光元件之间容易产生串扰。因此，能够使串扰量均匀化的本结构在应用于反射型的编码器的情况下更加有效。另外，通过构成为反射型的编码器，能够将受光阵列PA1、PA2的多个受光元件P1～P9配置为接近光源131，因此能够使编码器100小型化。

<4.变形例等>

上文中，参照附图对一个实施方式详细地进行了说明。然而，技术思想的范围显然不限定为这里说明的实施方式。只要是具有实施方式所属的技术领域中的普通知识的人员，都能够在权利要求书所记述的技术思想的范围内想到进行各种变更、修正、以及组合等，这是显而易见的。因此，在进行了这些变更、修正、以及组合等之后的技术当然也属于技术思想的范围。以下，按顺序对这样的变形例进行说明。另外，在以下的说明中，对于与上述的实施方式相同的部分附加相同符号，适当省略说明。

受光阵列PA1、PA2的各受光元件的形状并不限定为上述实施方式的形态，也可以考虑其他各种的形态。以下，使用图12～图18，对这些受光元件的形状的变形进行说明。另外，在图12～图18中，仅示出了受光阵列PA2的各受光元件的形状，对于其他结构省略图示。另外，实际上各受光元件沿着圆弧状线Lcp配置(沿测量方向C配置)，但在图12～图18中，为了容易理解各受光元件之间的形状关系，以直线的配置示意性地表示各受光元件。

(4-1.实施方式的受光元件的形状：相同面积的受光元件为5个的情况)

为了比较，在图12中示出了上述实施方式的受光阵列PA2的各受光元件的形状。在本例中，位于受光阵列PA2的两端的2个受光元件P1、P9是不具有尖端部Ps的第2受光元件，它们之间配置有具有尖端部Ps的第1受光元件P2～P8。并且，第1受光元件P3～P7的受光面积相等，在这些第1受光元件P3～P7中，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，上述的Wo比例被设定得越大。另外，对于面积彼此不同的第1受光元件P2、P3和第1受光元件P7、P8，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，尖端部Ps的Wo+Wn越大。

另外，对于各受光元件的测量方向C上的最大外形尺寸和宽度方向R上的最大外形尺寸彼此相等，并且离光源131的距离不同的受光元件彼此具有不同形状以使各自的受光光量彼此相等这一点，在以下将要说明的各变形例中也是同样的。

(4-2.相同面积的受光元件为3个的情况)

也可以是图13所示的形状。在本例中，受光元件P2～P4、P6～P8是在端部En侧具有尖端部Ps的第1受光元件。另外，离光源131最近的受光元件P5是在端部Eo侧具有尖端部Ps的第1受光元件。

并且，对于3个第1受光元件P4～P6而言，受光面积相等，在这些第1受光元件P4～P6中，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，上述Wo比例被设定得越大。另外，对于面积彼此不同的第1受光元件P2～P4和第1受光元件P6～P8而言，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，尖端部Ps的Wo+Wn越大。在本变形例中，也能够获得与上述实施方式相同的效果。

(4-3.相同面积的受光元件为7个的情况)

此外，也可以是图14所示的形状。在本例中，受光元件P2、P8是在端部En侧具有尖端部Ps的第1受光元件。另外，受光元件P3、P4、P6、P7是在端部Eo、En这两侧分别具有尖端部Ps的第1受光元件。另外，离光源131最近的受光元件P5是在端部Eo侧具有尖端部Ps的第1受光元件。

并且，对于7个第1受光元件P2～P8而言，受光面积相等，在这些第1受光元件P2～P8中，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，上述Wo比例被设定得越大。另外，在本变形例中，没有配置面积彼此不同的第1受光元件。在本变形例中，也能够获得与上述实施方式相同的效果。

(4-4.所有的受光元件为相同面积的情况)

另外，也可以是图15所示的形状。在本例中，所有的受光元件P1～P9都是具有尖端部Ps的第1受光元件，没有配置不具有尖端部Ps的第2受光元件。另外，位于两端的2个受光元件P1、P9是在端部En侧具有尖端部Ps的第1受光元件。另外，受光元件P2～P4、P6～P8是在端部Eo、En这两侧分别具有尖端部Ps的第1受光元件。另外，离光源131最近的受光元件P5是在端部Eo侧具有尖端部Ps的第1受光元件。

并且，对于所有第1受光元件P1～P9而言，受光面积相等，在这些第1受光元件P1～P9中，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，上述Wo比例被设定得越大。另外，在本变形例中，也没有配置面积彼此不同的第1受光元件。在本变形例中，也能够获得与上述实施方式相同的效果。

(4-5.仅由尖端部构成受光元件的情况)

另外，也可以是图16所示的形状。在本例中，所有的受光元件P1～P9只由尖端部Ps构成。即，位于两端的2个受光元件P1、P9是整体只由朝向端部En侧的尖端部Ps形成(即以Wn＝WPA2的方式形成)的第1受光元件。另外，受光元件P2～P8是只由朝向端部Eo、En这两侧的尖端部Ps形成(即以Wo+Wn＝WPA2的方式形成)的第1受光元件。

并且，对于所有第1受光元件P1～P9而言，受光面积相等，在这些第1受光元件P1～P9中，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，上述Wo比例被设定得越大。另外，在本变形例中，也没有配置面积彼此不同的第1受光元件。在本变形例中，也能够获得与上述实施方式相同的效果。

(4-6.所有的受光元件的面积均不同的情况)

另外，也可以是图17所示的形状。在本例中，位于两端的2个受光元件P1、P9是不具有尖端部Ps的第2受光元件。另外，受光元件P2～P8是在端部Eo侧具有尖端部Ps的第1受光元件。并且，所有的受光元件P1～P9的受光面积彼此不同。并且，在受光面积彼此不同的第1受光元件P2～P8中，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，尖端部Ps的Wo+Wn越大。在本变形例中，也能够获得与上述实施方式相同的效果。

(4-7.只在与光源相反一侧形成尖端部的情况)

另外，也可以是图18所示的形状。在本例中，除了两端的第2受光元件P1、P9之外的第1受光元件P2～P8只在与光源131相反的一侧即端部En侧具有尖端部Ps。并且，与上述变形例(4-6)相同，所有的受光元件P1～P9的受光面积彼此不同。并且，在受光面积彼此不同的第1受光元件P2～P8中，越是在测量方向C上接近光源131的受光元件，尖端部Ps的Wo+Wn越大。在本变形例中，也能够获得与上述实施方式相同的效果。

另外，在上述说明中，在存在“垂直”、“平行“、“平面”等记载内容的情况下，该记载内容并非严格意义上的概念。即，这些“垂直”、“平行“、“平面”允许存在设计上和制造上的公差及误差，表示“实质上垂直”、“实质上平行”、“实质上为平面”。

另外，在上述说明中，在存在外观上的尺寸或形状“相同”、“相等”、“不同”等记载内容的情况下，该记载内容并非严格意义上的概念。即，这些“相同”、“相等”、“不同”允许存在设计上和制造上的公差及误差，表示“实质上相同”、“实质上相等”、“实质上不同”。

标号说明

S：伺服系统；SM：伺服电机；CT：控制装置；M：电机；SH：轴；100：编码器；110：盘；130：光学模块；131：光源；140：位置数据生成部；SA1、SA2、SI：图案；PA1、PA2：受光阵列；PI1、PI2：受光阵列；P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9：受光元件；C：测量方向；R：宽度方向；AX：旋转轴；O：盘中心；Op：光学中心；Lcd、Lcp、Lo、Loc：线；BA：基板。

Claims (10)

1.一种编码器，该编码器具有：

沿着测量方向的绝对图案；

光源，其构成为向所述绝对图案射出光；以及

多个受光元件，它们构成为沿着所述测量方向排列，接收从所述光源射出并透过所述绝对图案或被所述绝对图案反射的光，

所述多个受光元件各自的所述测量方向上的最大外形尺寸以及与所述测量方向垂直的宽度方向上的最大外形尺寸彼此相等，并且，离所述光源的距离不同的所述受光元件彼此具有不同的形状，使得各自的受光光量彼此相等。

2.根据权利要求1所述的编码器，其中，

所述多个受光元件包括离所述光源的距离不同并且面积彼此相等的多个受光元件。

3.根据权利要求1或2所述的编码器，其中，

所述多个受光元件包括第1受光元件，所述第1受光元件在所述宽度方向的端部处具有末端渐细形状的尖端部。

4.根据权利要求3所述的编码器，其中，

对于面积彼此相等的多个所述第1受光元件而言，

所述尖端部的宽度方向尺寸的合计彼此相等，并且，越是在所述测量方向上接近所述光源的所述第1受光元件，形成在所述光源侧的所述端部处的所述尖端部的所述宽度方向尺寸相对于该合计的比例越大。

5.根据权利要求3或4所述的编码器，其中，

所述多个受光元件包括在所述测量方向上以之间隔着所述第1受光元件的方式配置的、不具有所述尖端部的2个第2受光元件。

6.根据权利要求5所述的编码器，其中，

所述第2受光元件呈四边形状，

所述第1受光元件呈所述四边形状的角部被修剪后的形状。

7.根据权利要求2～6中的任意一项所述的编码器，其中，

所述多个受光元件包括离所述光源的距离不同并且面积彼此不同的多个所述第1受光元件，

在该面积不同的多个所述第1受光元件中，越是在所述测量方向上接近所述光源的所述第1受光元件，所述尖端部的宽度方向尺寸的合计越大。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的编码器，其中，

所述多个受光元件以隔着所述光源的方式分2组并列地配置在所述宽度方向上相互错开的位置处。

9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的编码器，其中，

所述光源是构成为向所述绝对图案射出扩散光的点光源，

所述绝对图案是构成为对由所述光源射出的光进行反射的图案，

所述多个受光元件构成为接收由所述绝对图案反射的光。

10.一种带编码器的电机，其中，

该带编码器的电机具有：

电机；以及

权利要求1～9中的任意一项所述的编码器。