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編碼器和使用編碼器的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及編碼器和使用編碼器的裝置。編碼器包括：具有第一周期圖案和第二周期圖案的標尺(20A、20B、20C)；可相對于標尺移動并且包含檢測第一周期圖案和第二周期圖案的檢測元件陣列(16A、16B)的傳感器(10A、10B)；通過使用來自檢測元件陣列的輸出產(chǎn)生與第一周期圖案的第一周期對應地改變的第一周期信號和與第二周期圖案的第二周期對應地改變的第二周期信號的周期信號產(chǎn)生器(40、41、42)；和通過使用第二周期信號產(chǎn)生用于減少第一周期信號中與第二周期對應地改變的信號成分的校正信號的校正信號產(chǎn)生器(40、43)。位置計算器(40、44～46)通過使用第一周期信號和校正信號產(chǎn)生指示位置的信息。
【專利說明】編碼器和使用編碼器的裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于諸如光學裝置的各種裝置的編碼器，該編碼器輸出指示設置在這 些裝置中的可動部件的位置的信號，該編碼器通過關于可動部件的移動的標尺與傳感器的 相對移動輸出信號。

【背景技術】
[0002] 用于檢測可動部件的位置或速度的編碼器均由設置有周期圖案的標尺和響應標 尺與傳感器的相對移動輸出根據(jù)該周期圖案周期性變化的周期性信號的傳感器構成。編碼 器被分為均檢測標尺與傳感器的相對位置的增量型編碼器和均檢測標尺或傳感器的絕對 位置的絕對型編碼器。
[0003] 日本專利公開No. 2009-198318公開了形成為使得其標尺在其上包含多個軌道的 光電絕對型編碼器，每個軌道設置有形狀或間距在位置檢測方向（或長度測量方向）上周 期性改變的周期圖案。該編碼器可通過使用通過檢測設置在多個軌道中的且周期相互不同 的周期圖案而獲取的信號的組合高精度地檢測標尺的絕對位置。
[0004] 但是，在日本專利公開No. 2009-198318中公開的編碼器通過使用多個光接收元 件陣列檢測設置在多個軌道中的周期圖案，對于周期圖案中的每一個向傳感器提供每一個 光接收元件陣列。通過此配置，由于高度方向（透過周期圖案或者被其反射的光朝向傳感 器行進的方向）上的光源和光接收元件陣列的安裝位置的位移、并且由于由標尺與傳感器 之間的相對傾斜導致的圖像倍率的誤差，周期性信號的獲取精度會降低。因此，這使得編碼 器不能執(zhí)行高度精確的位置檢測。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明提供了能夠執(zhí)行高度精確的位置檢測的編碼器并提供了使用編碼器的裝 置。
[0006] 作為其一個方面，本發(fā)明提供一種編碼器，該編碼器包括：標尺，設置有具有第一 周期的第一周期圖案和具有與第一周期不同的第二周期的第二周期圖案；傳感器，可相對 于標尺相對移動并且包含被配置為檢測第一周期圖案和第二周期圖案的檢測元件陣列；周 期信號產(chǎn)生器，被配置為通過使用檢測元件陣列檢測第一周期圖案的輸出產(chǎn)生與第一周期 圖案的第一周期對應地改變的第一周期信號，且通過使用檢測元件陣列檢測第二周期圖案 的輸出產(chǎn)生與第二周期圖案的第二周期對應地改變的第二周期信號；校正信號產(chǎn)生器，被 配置為通過使用第二周期信號產(chǎn)生用于減少第一周期信號中與第二周期圖案的第二周期 對應地改變的信號成分的校正信號；和位置計算器，被配置為通過使用第一周期信號和校 正信號產(chǎn)生指示位置的信息。
[0007] 在其另一方面中，本發(fā)明提供包括以上的編碼器和可動部件的裝置，該可動部件 的位置要通過使用編碼器被檢測。
[0008] 參照以下的描述和附圖，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是示出作為本發(fā)明的實施例1的編碼器的配置的示圖。
[0010] 圖2是實施例1中的信號處理電路的框圖。
[0011] 圖3是實施例1中的標尺上的軌道的部分放大圖。
[0012] 圖4是示出實施例1中的向傳感器提供的光接收元件陣列的光接收表面的示圖。
[0013] 圖5是示出實施例1中的光接收元件陣列的空間頻率響應的曲線圖。
[0014] 圖6A和圖6B是示出實施例1中的校正前后的Lissajous波形的曲線圖。
[0015] 圖7A和圖7B是示出實施例1中的檢測信號與標尺的位置之間的關系的示圖。
[0016] 圖8是示出本發(fā)明的實施例2中的標尺上的軌道的示圖。
[0017] 圖9A?9C是圖8中所示的軌道的部分放大圖。
[0018] 圖10?12是示出實施例2(和實施例3)中的光接收元件陣列的光接收表面的示 圖。
[0019] 圖13是示出作為本發(fā)明的實施例3的編碼器的配置的示圖。
[0020] 圖14是示出實施例3中的標尺上的軌道的示圖。
[0021] 圖15A?15C是圖14所示的軌道的部分放大圖。
[0022] 圖16是示出作為本發(fā)明的實施例4的圖像拾取裝置的配置的示圖。

【具體實施方式】
[0023] 以下將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例。
[0024][實施例1]
[0025] 圖1示出作為本發(fā)明的第一實施例（實施例1)的光學編碼器的配置。編碼器包 括附接于固定部件（未示出）的傳感器單元10A、附接于可動部件（未示出）的標尺20A、 作為信號處理器的信號處理電路40和存儲設備47。固定部件和可動部件是包括編碼器的 裝置的一部分。作為替代方案，標尺20A和傳感器單元IOA可分別附接于固定部件和可動 部件。即，光學編碼器被配置為允許傳感器單元IOA和標尺20A相對移動就足夠了。
[0026] 傳感器單元IOA是光發(fā)射和接收傳感器單元，其中由LED等構成的光源12A和具 有光接收元件陣列16A的光接收IC14A被安裝于單個封裝。光接收元件陣列16A包含由 光電二極管等構成的多個光接收元件（檢測元件）。在光接收元件陣列16A中，在作為標尺 20A(即，可動部件）的移動方向（即，位置檢測方向）的X方向上布置該多個光接收元件。
[0027] 在標尺20A的透光基板（例如，玻璃板或膜）上，形成包含多個周期圖案的軌道 21A，每一周期圖案由鉻反射膜形成。各周期圖案在X方向上交替具有：均向光接收元件陣 列16A反射從傳感器單元IOA的光源12A發(fā)射的光的反射部分；和均不反射光的非反射部 分。換句話說，各周期圖案在X方向上空間調制來自光源12A的光所具有的能量分布。該 空間調制中的調制周期與各周期圖案的間距對應。
[0028] 雖然本實施例描述了使用反射標尺作為標尺20A的情況，但可以使用具有均交替 包含透射區(qū)域和非透射區(qū)域的周期圖案的透射標尺。
[0029] 另外，本實施例描述了其中傳感器單元IOA通過光學方法檢測設置在標尺20A上 的軌道（周期圖案）的光學編碼器；將在后面描述軌道。但是，將在后面描述的位置檢測處 理可被應用于通過磁方法檢測軌道的磁編碼器或者通過電容方法檢測軌道的電容編碼器。 磁編碼器具有通過以與本實施例中的反射膜類似的方式布置于標尺上的磁性物質形成的 磁性圖案。磁編碼器使用位置接近標尺并且陣列狀布置的磁場檢測元件，以檢測通過磁性 圖案產(chǎn)生的磁極性分布。另一方面，電容編碼器可被配置為使用在標尺上形成的導電電極 圖案和鄰近地面向導電電極圖案的另一陣列狀電極圖案以檢測電容分布。
[0030] 在軌道21A上，在與X方向正交的Y方向上周期性（循環(huán)）布置在X方向上的間 距（周期）相互不同的多個周期圖案。本實施例將描述在Y方向上交替布置在X方向上的 間距是第一間距的第一周期圖案和在X方向上的間距是第二間距的第二周期圖案的情況。
[0031] 光接收IC14A具有將來自光接收元件陣列16A的輸出分離成與軌道21A的各個 周期圖案對應的信號的信號分離功能?？赏ㄟ^設置與各周期圖案對應的單獨的光接收元件 陣列作為光接收元件陣列16A實現(xiàn)信號分離功能。也可通過用設置在光接收IC14A上的 切換電路切換光接收元件陣列16A中的用于檢測各周期圖案的光接收元件，實現(xiàn)信號分離 功能。
[0032] 信號處理電路40處理來自光接收元件陣列16A的輸出信號（以下，稱為"編碼器 信號"）以將編碼器信號轉換成關于標尺20A的位置的信息（位置信息）。另外，信號處理 電路40對編碼器信號執(zhí)行內插處理，并且還將位置信息寫入存儲裝置47以及從存儲裝置 47讀取位置信息。
[0033] 圖2示出信號處理電路40的內部配置。信號處理電路40包含第一信號獲取器 41、第二信號獲取器42、校正值計算器43、校正處理器44、相位計算器45和位置計算器46。 第一信號獲取器41和第二信號獲取器42構成周期信號產(chǎn)生器，并且校正值計算器43構成 校正信號產(chǎn)生器。并且，校正處理器44、相位計算器45和位置計算器46構成位置計算器。 位置計算器46計算標尺20A的位置信息，并且可具有計算指示標尺20A的相對位置的相對 位置信息的功能和計算指示標尺20A的絕對位置的絕對位置信息的功能。
[0034] 從傳感器單元IOA的光源12A發(fā)射的發(fā)散光束投射到標尺20A上的軌道21A上。 被軌道21A(即，被周期圖案）反射的光束被傳感器單元IOA的光接收元件陣列16A接收。 在本實施例中，光接收元件陣列16A接收反射率分布被放大為軌道21A的約兩倍的光學圖 像（以下，稱為"圖案圖像"或"放大圖像"）。
[0035] 被光接收兀件陣列16A接收的光束被轉換成電信號并然后作為編碼器信號被發(fā) 送到信號處理電路40。如上所述，信號處理電路40將來自光接收元件陣列16A的編碼器信 號轉換成標尺20A的位置信息以輸出位置信息。
[0036] 圖3示出軌道21A的部分放大圖。在軌道21A上，在與作為標尺20A的移動方向 的X方向正交的Y方向上交替布置作為間距（周期）相互不同的兩種類型的周期圖案的第 一圖案23和第二圖案25。在本實施例中，各第二圖案25的間距比各第一圖案23的間距 小。在圖3中，各黑色部分是反射光的反射區(qū)域，并且由反射膜形成。另一方面，各白色部 分是透射或吸收光的非反射部分22,并且由透光基板的表面構成。
[0037] 具體而言，第一圖案23由以256μm的第一間距Pl在X方向上布置的反射部分和 均布置于反射部分之間的非反射部分構成。第一圖案23以與第一間距Pl對應的調制周期 調制向其投射的光，并且向來自接收（檢測）通過調制光形成的圖案圖像的光接收元件陣 列16A的編碼器信號提供與第一間距Pl對應的信號周期（第一周期）。第一圖案23在Y 方向上具有50μm的寬度。
[0038] 另一方面，第二圖案25由以124. 87805256μm的第二間距P2在X方向上布置的 反射部分和布置于反射部分之間的非反射部分構成。第二圖案25以與第二間距P2對應的 調制周期調制向其投射的光，并且向來自接收（檢測）通過調制光形成的圖案圖像的光接 收元件陣列16A的編碼器信號提供與第二間距P2對應的信號周期（第二周期）。第二圖案 25在Y方向上具有50μm的寬度。
[0039] 圖4示出光接收元件陣列16A的光接收表面。光接收元件陣列16A包含在Y方 向上布置的兩行的光接收元件陣列，即，第一光接收元件陣列16al和第二光接收元件陣 列16a2。第一光接收元件陣列16al由在位置檢測方向（X方向）上排列的多個光接收元 件17al構成，并且第二光接收元件陣列16a2由在位置檢測方向上排列的多個光接收元件 17a2構成。
[0040] 被設置為檢測第一圖案23的第一光接收元件陣列16al由以128μm的間距（檢 測周期）在X方向上排列的12個光接收元件17al構成。各光接收元件17al具有128μπι 的X方向上的寬度X_pd和800μm的Y方向上的寬度Y_pd。如上所述，由于標尺20Α上的 各第一圖案23和各第二圖案25的約兩倍放大圖像投影于光接收元件陣列16A上，因此，Y 方向上的第一光接收元件陣列16al的檢測范圍（第一檢測范圍）是400μπι。因此，標尺 20Α上的第一檢測范圍包含四行的第一圖案23和四行的第二圖案25 (總共八行），各圖案 在Y方向上具有50μm的寬度。
[0041] 另一方面，第二光接收元件陣列16a2被設置為檢測第二圖案25并由以64μπι的 間距（檢測周期）在X方向上排列的24個光接收元件17a2構成。各光接收元件17a2在X 方向上具有64μm的寬度X_pd且在Y方向上具有800μm的寬度Y_pd。出于上述的原因，Y 方向上的標尺20A上的第二光接收元件陣列16a2的檢測范圍（第二檢測范圍）是400μm。 因此，標尺20A上的第二檢測范圍也包含四行的第一圖案23和四行的第二圖案25 (總共八 行），每個圖案在Y方向上具有50μm的寬度。第二光接收元件陣列16a2布置成相對于第 一光接收兀件陣列16al在X方向上偏移16μm。
[0042] 構成第一光接收元件陣列16al的12個光接收元件17al被循環(huán)分配給四個相位 A+、B+、A-和B-。來自分配給相位A+、B+、A-和B-的光接收元件17al的輸出被輸入到分別 與作為光接收IC14A的第一輸出端子的A+端子、B+端子、A-端子和B-端子連接的四個初 始放大器（未不出）。四個初始放大器輸出四個相位的正弦輸出SI(A+)、S1 (B+)、S1 (A-)和 51 (B-)。四相正弦輸出SI(A+)、S1 (B+)、S1 (A-)和SI(B-)具有相互不同的相位。當SI(A+) 被視為基準（〇度）時，SI(B+)與基準具有約+90度的相位差，SI(A-)與該基準具有約+180 度的相位差，并且，SI(B-)與該基準具有約+270度的相位差。
[0043] 類似地，構成第二光接收元件陣列16a2的24個光接收元件17a2被循環(huán)分配給四 個相位A+、B+、A-和B-。來自分配給相位A+、B+、A-和B-的光接收元件17a2的輸出被輸 入到分別與作為光接收IC14A的第二輸出端子的A+端子、B+端子、A-端子和B-端子連接 的四個初始放大器（未示出）。四個初始放大器輸出四個相位的正弦輸出S2(A+)、S2(B+)、 52 (A-)和S2 (B-)。四相正弦輸出S2 (A+)、S2 (B+)、S2 (A-)和S2 (B-)具有相互不同的相位。 當S2(A+)被視為基準（0度）時，S2(B+)與基準具有約+90度的相位差，S2(A_)與該基準 具有約+180度的相位差，并且，S2 (B-)與該基準具有約+270度的相位差。
[0044] 來自第一光接收元件陣列16al和第二光接收元件陣列16a2的放大輸出被輸入到 信號處理電路40以由此被轉換成位置信息。
[0045]信號處理電路40的第一信號獲取器41對四相正弦輸出SI(A+)、SI(B+)、SI(A-) 和SI(B-)執(zhí)行下式（1)的計算，以產(chǎn)生去除了直流成分的第一二相正弦信號（第一周期信 號）SI(A)和Sl(B)。
[0046] SI(A) =SI(A+)-SI(A-)
[0047]SI(B) =SI(B+)-SI(B-) (1)
[0048] 類似地，第二信號獲取器42對四相正弦輸出S2 (A+)、S2 (B+)、S2 (A-)和S2 (B-)執(zhí) 行下式（2)的計算，以產(chǎn)生去除了直流成分的第二二相正弦信號（第二周期信號）S2 (A)和 S2⑶。
[0049]S2 (A) =S2 (A+) -S2 (A-)
[0050]S2 (B) =S2 (B+) -S2 (B-)…（2)
[0051] 隨后，校正值計算器43從通過第二信號獲取器42獲取的第二正弦信號S2 (A)和 S2 (B)計算校正值。具體而言，校正值計算器42通過使用第二正弦信號S2 (A)執(zhí)行下式（3) 的計算以計算校正信號（以下，稱為"校正值"）SSl(A)和SSl(B)。在式（3)中，η表示 指示信號泄漏（串擾）的比率的系數(shù)。在本實施例中，系數(shù)Π是0.055。即，校正值計算器 43產(chǎn)生通過將第二周期信號乘以預定系數(shù)而獲取的周期信號作為校正值。
[0052]δSl⑷=η·S2 ⑷
[0053]δSl⑶=-η·S2 ⑷…⑶
[0054] 然后，校正處理器44通過使用下式（4)執(zhí)行校正處理的計算。即，校正處理器44 通過使用第一正弦信號SI(A)和SI(B)和校正值δSI(A)和δSI(B)產(chǎn)生第一校正正弦信 號SI(AV和SI(BV。
[0055]SI(A)，=SI(A) -δSI(A)
[0056]SI(B) '=SI(B) -δSI⑶…（4)
[0057] 隨后，相位計算器45通過使用由此獲取的第一校正正弦信號SI(A)'和SI(B)' 執(zhí)行下式（5)的計算，以獲取與由第一圖案23導致的調制成分的相位對應的相位Φ1。在 式（5)中，ATAN2[Y，X]表示確定Y和X的相位的象限并將相位轉換成0?2π的相位的反 正切函數(shù)。
[0058]ΦI=ATAN2[SI(A) '，SI(B) ' ]…（5)
[0059] 現(xiàn)在將描述校正處理的目的和效果。圖5示出表示關于由第一光接收元件陣列 16al接收的光的光量分布的空間頻率的SI(A)和SI(B)的響應的空間濾波特性。圖5通過 兩點劃線示出與標尺20A上的具有第一間距Pl的第一圖案23的二倍放大圖像對應的空間 頻率，并且通過點線示出與標尺上的具有第二間距P2的第二圖案25的二倍放大圖像對應 的空間頻率。從圖5可以理解，對于光接收表面上的具有1/256111^ 1的空間頻率的圖像的 響應通過光接收元件陣列16A的空間濾波效果衰減。
[0060] 但是，在本實施例中，第二間距P2( = 124. 87805256μm)不完全與128μm-致， 因此，二倍放大圖像（即，由點線表示的空間頻率）不嚴格與1/256μπΓ1的空間頻率一致， 這減小了由空間濾波效果導致的衰減。
[0061] 通過以上的空間濾波特性，當標尺20Α位移時，獲得圖6Α所示的Lissajous波形。 在圖6A中，橫軸表示SI(A)，縱軸表示SI(B)。雖然理論上希望第一正弦信號SI(A)和SI(B)是均與第一間距（第一周期）Pl對應的精確的正弦波，但事實上不能完全去除由具有第二 間距（第二周期）P2的第二圖案25導致的調制成分（以下，稱為"P2調制成分"），因此相 對于這種精確的正弦波出現(xiàn)誤差。該誤差導致Lissajous波形具有偏離正圓的形狀。
[0062] 本實施例中的校正處理以減少（更希望去除）作為誤差成分的該P2調制成分并 由此使得第一正弦信號SI(A)和SI(B)是更精確的正弦波為目的。換句話說，該校正處理以 減少包含于第一周期信號中的與第二圖案25的第二周期對應地改變的信號成分為目的。 圖6B示出通過校正處理獲得的第一校正正弦信號SI(A)'和SI(B)'的Lissajous波形。 作為校正處理的結果，第一正弦信號SI(A)和SI(B)變?yōu)楦_的正弦波，并且Lissajous 波形也變?yōu)楦膱A。因此，使用第一校正正弦信號Sl(A)'和Sl(B)'使得能夠實現(xiàn)更高 精度的位置檢測。
[0063] 下面將描述η系數(shù)的設定方法。在以下的描述中，由具有第一間距Pl的第一圖案 23導致的調制成分被稱為"Ρ1調制成分"。首先，從第一光接收元件陣列16al和第二光接 收元件陣列16a2的布置設計值，計算Pl調制成分和P2調制成分對于第一正弦信號SI(A) 和SI(B)和第二正弦信號S2 (A)和S2 (B)的響應特性?？赏ㄟ^執(zhí)行具有相應頻率的正弦波 和光接收元件陣列16A的輸出靈敏度分布的卷積運算，計算響應特性。但是，可通過其它的 計算方法計算響應特性；例如，可對于光接收元件陣列16A的靈敏度分布執(zhí)行快速傅立葉 變換以計算響應特性。
[0064] 然后，從計算的響應特性進行系數(shù)的設定如下。P2調制成分對第二正弦信號 S2 (A)的響應和P2調制成分對第一正弦信號SI(A)和SI(B)的響應之間的振幅比率被定義 為上述的系數(shù)Π。作為替代方案，可從通過實際測量第一正弦信號Sl(A)和Sl(B)和第二 正弦信號S2 (A)和S2 (B)的波形并且通過傅立葉變換頻率分離波形而計算的響應特性，設 定系數(shù)η。
[0065] 下面將描述包含于第二正弦信號S2 (A)中的Ρ2調制成分的相位與包含于第一正 弦信號SI(A)和SI(B)中的Ρ2調制成分的相位之間的相對相位關系。在本實施例中，如上 所述，第二光接收兀件陣列16a2布置為相對于第一光接收兀件陣列16al在X方向上偏移 16μm。該布置導致包含于S2 (A)中的P2調制成分的相位與包含于SI(A)中的P2調制成分 的相位大致一致，并進一步導致包含于S2 (A)中的P2調制成分的相位相對于包含于SI(B) 中的P2調制成分的相位反轉約180度。該設定僅要求由式（3)表達的簡單的乘法作為校 正處理的計算，這使得能夠明顯減少計算量。
[0066] 下面將描述計算與P2調制成分的相位對應的相位Φ2的處理。在本實施例中，第 二光接收元件陣列16a2的檢測周期（128μm)與標尺20A上的第二圖案25的周期（第二 間距P2)稍微不同。出于這種原因，希望執(zhí)行校正二相的第二正弦信號S2(A)和S2(B)之 間的相對相位差的處理。以下將描述該相位差校正方法。
[0067] 首先，均包含相對相位差誤差（也稱為"誤差成分"）e的二相的第二正弦信號 S2 (A)和S2⑶由下式（6)表達：
[0068]S2 (A) =cos(Θ+e/2)
[0069]S2 (B) =sin(Θ-e/2)…（6)
[0070] 這里，Θ代表它們的相位。
[0071] 從式（6)，將二相的第二正弦信號S2 (A)和S2 (B)相加及相減使得能夠分離誤差成 分e，如下式（7)所示：
[0072] S2 (A) +S2 (B) = 2 ·cos(Θ-Ji/4)sin(e/2-π/4)
[0073] -S2 (A) +S2 (B) = 2 ·sin(θ-Ji/4)cos(e/2-π/4)…（7)
[0074] 相位計算器45執(zhí)行相位計算如下。相對相位差誤差e可從設計值表示為e= (1-128/124.87805) ·π。相位計算器45將式（7)所示的加減式乘以包含于式（7)中的振 幅成分2 ·sin(e/2-π/4)和2 ·cos(e/2-π/4)的倒數(shù)，以計算如下式⑶所示的那樣校 正相位差誤差的二相的第二正弦信號S2 (A)'和S2 (B)'。在式（8)中，φ代表θ-π/4。

【權利要求】
1. 一種編碼器，其特征在于包括： 標尺（20A、20B、20C)，設置有具有第一周期的第一周期圖案和具有第二周期的第二周 期圖案，第二周期不同于第一周期； 傳感器（10A、10B)，能相對于標尺相對移動并且包含被配置為檢測第一周期圖案和第 二周期圖案的檢測元件陣列（16A、16B); 周期信號產(chǎn)生器（40、41、42)，被配置為（a)通過使用檢測元件陣列檢測第一周期圖案 的輸出產(chǎn)生與第一周期圖案的第一周期對應地改變的第一周期信號以及（b)通過使用檢 測元件陣列檢測第二周期圖案的輸出產(chǎn)生與第二周期圖案的第二周期對應地改變的第二 周期信號； 校正信號產(chǎn)生器（40、43)，被配置為通過使用第二周期信號產(chǎn)生用于減少第一周期信 號中與第二周期圖案的第二周期對應地改變的信號成分的校正信號；和 位置計算器（40、44?46)，被配置為通過使用第一周期信號和校正信號產(chǎn)生指示位置 的信息。
2. 根據(jù)權利要求1的編碼器，其中，校正信號與第二周期信號或與第二周期信號的諧 波同步。
3. 根據(jù)權利要求1的編碼器，其中，校正信號產(chǎn)生器被配置為產(chǎn)生通過將第二周期信 號乘以預定系數(shù)而獲取的周期信號作為校正信號。
4. 根據(jù)權利要求1的編碼器，其中，校正信號產(chǎn)生器被配置為計算第二周期信號的相 位，并且產(chǎn)生具有通過向計算的相位添加預定的偏移而獲得的相位的周期信號作為校正信 號。
5. 根據(jù)權利要求1的編碼器，其中，校正信號產(chǎn)生器被配置為獲取與通過檢測元件陣 列檢測的第一周期圖案或第二周期圖案的圖像的空間頻率相關的值，并且通過使用該值產(chǎn) 生校正信號。
6. 根據(jù)權利要求5的編碼器，其中， 檢測元件陣列被配置為通過檢測元件陣列相對于標尺的相對移動輸出周期彼此相等 且相位相互不同的多個周期信號，并且， 校正信號產(chǎn)生器被配置為獲取所述多個周期信號的相位差作為所述與空間頻率相關 的值。
7. 根據(jù)權利要求5的編碼器，其中， 檢測元件陣列被配置為通過檢測元件陣列相對于標尺的相對移動輸出周期彼此相等 且相位相互不同的多個周期信號，并且， 校正信號產(chǎn)生器被配置為獲取通過所述多個周期信號的加減而獲取的周期信號的振 幅的比率作為所述與空間頻率相關的值。
8. 根據(jù)權利要求1的編碼器，其中，構成檢測元件陣列的檢測元件中的至少一部分被 共同使用以檢測第一周期圖案和第二周期圖案。
9. 根據(jù)權利要求1?8中的任一項的編碼器，其中，傳感器被配置為通過光學方法、磁 方法和電容方法中的一種檢測第一周期圖案和第二周期圖案。
10. -種裝置，包括： 編碼器；和 可動部件（50)，通過使用編碼器檢測所述可動部件的位置， 其特征在于，編碼器包括： 標尺（20A、20B、20C)，設置有具有第一周期的第一周期圖案和具有第二周期的第二周 期圖案，第二周期不同于第一周期； 傳感器（10A、10B)，能相對于標尺相對移動并且包含被配置為檢測第一周期圖案和第 二周期圖案的檢測元件陣列（16A、16B); 周期信號產(chǎn)生器（40、41、42)，被配置為（a)通過使用檢測元件陣列檢測第一周期圖案 的輸出產(chǎn)生與第一周期圖案的第一周期對應地改變的第一周期信號以及（b)通過使用檢 測元件陣列檢測第二周期圖案的輸出產(chǎn)生與第二周期圖案的第二周期對應地改變的第二 周期信號； 校正信號產(chǎn)生器（40、43)，被配置為通過使用第二周期信號產(chǎn)生用于減少第一周期信 號中與第二周期圖案的第二周期對應地改變的信號成分的校正信號；和 位置計算器（40、44?46)，被配置為通過使用第一周期信號和校正信號產(chǎn)生指示位置 的信息。
【文檔編號】G01D5/347GK104457805SQ201410462553
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權日:2013年9月13日
【發(fā)明者】名倉千裕 申請人:佳能株式會社