光学编码器
阅读：332发布：2020-05-12
专利汇可以提供光学编码器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 光学 编码器 。所述 光学编码器 包括： 光源 ；被光源照射并在一个轨迹中具有细 节距 图案和粗节距图案的标尺；检测从光源发射的来自标尺的 透射光 或反射光的光电检测器阵列；包含从光电检测器阵列产生 位置 检测 信号 的第一初级 放大器 单元的 信号处理 单元；以及使用来自第一初级放大器单元的 输出信号 来控制光源的光量变化的控制单元。所述光学编码器能够以高 分辨率 检测模式和低分辨率检测模式操作，所述高分辨率检测模式以第一节距形成光电检测器阵列来检测细节距图案，所述低分辨率检测模式以第二节距形成光电检测器阵列来检测粗节距图案。，下面是光学编码器专利的具体信息内容。
1.一种光学编码器，包括：
光源；
标尺，被配置为被光源照射，并且在一个轨迹中沿测量方向具有细节距图案和粗节距图案；
光电检测器阵列，被配置为既被用于细节距图案又被用于粗节距图案并且检测来自标尺的透射光或反射光，所述透射光和所述反射光是从所述光源发射的；
信号处理单元，包含被配置为从所述光电检测器阵列产生位置检测信号的第一初级放大器单元；以及
控制单元，被配置为使用来自第一初级放大器单元的输出信号来控制光源的光量变化，
其中，所述光学编码器能够以高分辨率检测模式和低分辨率检测模式操作，所述高分辨率检测模式被配置为沿测量方向以第一节距形成光电检测器阵列以便检测细节距图案，所述低分辨率检测模式被配置为沿测量方向以第二节距形成光电检测器阵列以便检测粗节距图案，
所述光学编码器包含第二初级放大器单元，其中，当在高分辨率检测模式和低分辨率检测模式中的至少一个中存在不被用于检测位置的未使用的光电检测器时，向所述第二初级放大器单元输入未使用的光电检测器的输出，并且，
当存在未使用的光电检测器时，所述控制单元基于来自第一初级放大器单元和第二初级放大器单元的输出信号的和信号而控制光源的光量变化。
2.根据权利要求1的光学编码器，其中，
第一初级放大器单元包含与来自光电检测器阵列的四相位输出对应的4个初级放大器单元。
3.根据权利要求1的光学编码器，其中，
在高分辨率检测模式或低分辨率检测模式中存在未使用的光电检测器，并且，未使用的光电检测器的输出被输入到第二初级放大器单元中。
4.根据权利要求1的光学编码器，其中，
在高分辨率检测模式和低分辨率检测模式中存在未使用的光电检测器，并且，未使用的光电检测器的输出被输入到第二初级放大器单元中。
光学编码器
技术领域
背景技术
[0002] 常规地，作为检测要被测量的对象的位移(例如移动量和旋转量)的位移检测装置，光学编码器是已知的。光学编码器包括光源、反射或透射从光源发射的光并可相对于光源移位的标尺(scale)、以及接收从标尺反射的光或透射通过标尺的光的光电检测器。在标尺上形成反射或透射光的图案。被光电检测器接收的光的量由于标尺的相对位移而改变。基于通过光电检测器中的光量的变化产生的检测信号来检测位移。
[0003] 在EP2093543中，公开了这种光学编码器。具体而言，如图9所示，公开了这样的方法：在该方法中，可通过在一个轨迹(track)上的标尺图案中形成具有不同的节距(pitch)的多个调制而从少量的标尺轨迹获得大量的信息。
[0004] 除了上述的现有技术的例子以外，根据本发明的发明人的研究，还知道在通过包含多个调制节距的标尺在传感器表面上接收的图像中存在以下描述的不需要的空间频率成分。具体地，所述不需要的空间频率成分是因两个衍射光束之间的干涉所产生的不需要的空间频率成分和包含于标尺的透射率分布或反射率分布中的不需要的空间频率成分。由于以上的影响，出现相对于理想的正弦(sine)波的误差。作为结果，当通过反正切计算将正弦波转换成位置信号时出现位置检测误差的问题变得明显。
[0005] 为了以高精度执行位置检测，需要通过减少在传感器表面上接收的图像中的包含于标尺的透射率分布或反射率分布中的不需要的空间频率成分以及因两个衍射光束之间的干涉而产生的不需要的空间频率成分，减少所检测的波的误差成分。图2表示被视为用于解决该问题的方法的例子的光学编码器的总体示意性配置。具体地，该例子是用于通过使用图3所示的标尺以及图6～8所示的光接收表面布置和传感器信号处理电路来切换检测分辨率并获得信号的方法。以下，将作为本发明的比较例来描述该方法。
[0006] 比较例
[0007] 该方法使用在一个轨迹内包含细节距图案和粗节距图案的标尺(例如，图3所示的标尺2)并且切换检测分辨率以通过使用作为共同传感器工作的光电二极管阵列来检测细节距图案和粗节距图案。将描述编码器的输出信号。图6和图7表示作为光电检测器阵列的光电二极管阵列209的光接收表面布置的例子。在图6和图7中，在光电二极管阵列209中沿X轴方向以50μm节距布置28个光电二极管。
[0008] 一个光电二极管具有50μm的X方向宽度X_pd和800μm的Y方向宽度Y_pd。光电二极管阵列209的总宽度X_total为1400μm。虽然在本实施例中将描述Y方向宽度Y_pd为800μm的情况，但是不限于此，并且，Y_pd可以为标尺轨迹8的Y方向宽度Y0的2×n倍(n为自然数)。
[0009] 通过图6和图7所示的开关210和图中没有示出的开关电路来切换来自光电二极管中的每一个的输出。为了产生以下描述的四相位正弦波输出，来自光电二极管中的每一个的输出选择性地与下一级中的4个初级(initial-stage)放大器中的一个连接。在图8中，4个初级放大器(24、25、26、27)是IV转换放大器，并且，来自这4个初级放大器的输出分别与四相位正弦波输出的S(A+)、S(B+)、-S(A-)和-S(B-)对应。
[0010] 用于切换检测分辨率的开关电路可通过从外部将信号输入到开关210来切换连接。当输入的信号为高电平时，如图6所示，用于标尺图案节距P＝100μm(反射图像节距为200μm)的检测节距被设定。当输入的信号为低电平时，如图7所示，用于标尺图案节距X0＝700μm(反射图像节距为1400μm)的检测节距被设定。以这种方式，使用能够切换检测分辨率的配置。标尺的位置位于光源和光电二极管阵列之间的中间位置，使得光电二极管阵列上的反射图像节距为标尺图案节距的两倍。
[0011] 这里，如图6所示，当以100μm的检测节距时，与信号相关的光电二极管的总宽度为1400μm，这与700μm节距(＝X0)的标尺图案的调制成分的反射图像节距对应。如图7所示，当以700μm的检测节距时，在未使用的光电二极管保留(remain)的同时电连接每
4个相邻的光电二极管。以下将详细描述上面的技术目的。
4个相邻的光电二极管。以下将详细描述上面的技术目的。
[0012] 关于四相位正弦波相对于检测节距的相对相位，如果S(A+)的相对相位为0度，那么，S(B+)的相对相位为+90度，S(A-)的相对相位为+180度，并且S(B-)的相对相位为+270度。通过信号处理电路101从这些输出产生两相位正弦曲线(sinusoidal)波信号S(A)和S(B)，并且，通过对于这些信号进一步执行反正切计算而获得相位信号。
[0013] S(A)＝S(A+)-S(A-)
[0014] S(A)＝S(B+)-S(B-)
[0015] (比较例中的APC)
[0016] 这里，在包含以上的分辨率切换配置的比较例中，图8所示的传感器信号处理电路单元被设置以执行APC(自动功率控制)，以便控制光源的光量。特别地，用于形成四相位正弦波输出的4个初级放大器(24、25、26、27)也被用于产生APC控制信号。
[0017] 在图8所示的信号处理电路中，经由A相位差分放大器29和B相位差分放大器30计算四相位正弦波输出S(A+)、S(B+)、S(A-)和S(B-)以检测位置，并且，获得两相位正弦波信号S(A)和S(B)。此时，在切换检测分辨率之后不用于产生四相位正弦波输出的光电二极管与GND(地)连接(图8)。通过基本上使用来自4个IV转换放大器(24、25、26、27)的输出来执行用于控制光源的光量的APC。
[0018] 在该配置中，用于输出四相位正弦波的光电二极管的数量由于检测分辨率的切换而改变，使得用于执行APC的光电二极管的数量改变。作为结果，光源的光量由于检测分辨率的切换而改变。
[0019] 因此，存在下述的问题。首先，当光源的光量在切换检测分辨率之后减少时，两相位正弦波(A相位和B相位)的幅度在APC作出响应之前暂时变得比希望的值大，使得存在信号的幅度饱和的风险。另一方面，当光源的光量在切换检测分辨率之后增加时，两相位正弦波(A相位和B相位)的幅度在APC作出响应之前暂时达不到希望的值。
[0020] 此外，如果信号的幅度在切换检测分辨率之后被抑制到信号的幅度不饱和的水平，那么，当光源的光量在切换检测分辨率之后增加时，信号的幅度在APC作出响应之后不能足够大，使得难以获得高的S/N。如上所述，当用于执行APC的光电二极管的数量由于切换检测分辨率而改变时，即，当要被APC控制的光量改变时，信号的幅度可能在切换检测分辨率之后饱和，或者，用于确保宽的动态范围的S/N可能减小，使得可能出现位置检测的误差。因此，存在这样的问题，即，难以用高的精度执行多样性地(variously)使用分辨率切换之前和之后的分辨率的位置检测。
发明内容
[0021] 本发明提供一种光学编码器，该光学编码器包括：光源；标尺，被光源照射，并且在一个轨迹中沿测量方向具有细节距图案和粗节距图案；光电检测器阵列，既被用于细节距图案又被用于粗节距图案，并且检测从光源发射的来自标尺的透射光或反射光；信号处理单元，包含从光电检测器阵列产生位置检测信号的第一初级放大器单元；控制单元，使用来自第一初级放大器单元的输出信号来控制光源的光量变化，其中，光学编码器能够以高分辨率检测模式和低分辨率检测模式操作，所述高分辨率检测模式被配置为沿测量方向以第一节距形成光电检测器阵列以检测细节距图案，所述低分辨率检测模式被配置为沿测量方向以第二节距形成光电检测器阵列以检测粗节距图案。控制单元包含第二初级放大器单元，当在高分辨率检测模式和低分辨率检测模式中的至少一个中存在不被用于检测位置的未使用的光电检测器时，向所述第二初级放大器单元输入未使用的光电检测器的输出，并且，当存在未使用的光电检测器时，控制单元基于来自第一初级放大器单元和第二初级放大器单元的输出信号的和信号来控制光源的光量变化。
附图说明
[0023] 图1是根据本发明的实施例的传感器的信号处理电路单元的示图。
[0024] 图2是表示根据本发明的实施例的光学编码器的配置的示意图。
[0025] 图3是用于解释根据本发明的实施例的标尺轨迹的配置的平面图。
[0026] 图4是表示根据本发明的实施例的高分辨率检测模式中的光电二极管阵列的光接收表面的布置的平面图。
[0027] 图5是表示根据本发明的实施例的低分辨率检测模式中的光电二极管阵列的光接收表面的布置的平面图。
[0028] 图6是表示根据比较例的高分辨率检测模式中的光电二极管阵列的光接收表面的布置的平面图。
[0029] 图7是表示根据比较例的低分辨率检测模式中的光电二极管阵列的光接收表面的布置的平面图。
[0030] 图8是根据比较例的传感器的信号处理电路单元的示图。
[0031] 图9是表示常规技术的示图。
具体实施方式
[0032] 因此，鉴于以上的问题，本发明提供这样的光学编码器：即使当由于分辨率改变而存在不被用于产生位置检测信号的光电检测器时，该光学编码器也能够抑制光源的光量的变化。
[0033] 第一实施例
[0034] 图2表示根据本发明的实施例的光学编码器的配置。该编码器的测量方向与纸面垂直。该编码器包含被附接于可动部分上的标尺2和被附接于固定部分上的传感器单元7。传感器单元7包括：包含LED的光源1、包含作为光电检测器阵列的光电二极管阵列9的光电检测器3、以及包含含有信号处理电路单元的光电IC芯片的半导体元件。传感器单元7是这样的传感器单元：其中，在同一封装中安装上面安装了以上部件的印刷电路板4，并且发光单元和光接收单元被集成为一体。
[0035] 标尺2包含通过在玻璃基板上将铬(chromium)反射膜构图(patterning)而获得的标尺轨迹8。从传感器单元7中的光源1发射的发散光束被照射到标尺2上的标尺轨迹8。从在一个轨迹中包含细节距图案和粗节距图案的标尺轨迹8反射的光束被引向用于检测细节距图案和粗节距图案两者的光电二极管阵列9。这里，细节距图案的节距(可被假定为形成反射膜区域的节距或者反射膜区域之间的距离)必须比粗图案的节距短。优选地，希望粗节距图案的节距为细节距图案的节距的3倍或更大(更优选地，为5倍或更大)。
[0036] 光源1和光电二极管阵列9处于与标尺轨迹8的平面平行的同一平面上。光束从光源1被发射，被标尺轨迹8反射，并且到达光电二极管阵列9。换句话说，标尺轨迹8位于从光源1到光电二极管阵列9的光路的中间位置。由此，在光电二极管阵列9上接收光束作为被放大2倍的标尺轨迹8的反射率分布的图像。被光电二极管阵列9接收的反射光束被转换成电信号，并且作为编码器信号被传送到图2所示的信号处理电路101。信号处理电路101执行通过传感器单元7获得的编码器信号的内插处理，从存储装置102读取信号和向存储装置102写入信号，并且输出位置信号。
[0037] (包含细节距图案和粗节距图案的标尺)
[0038] 图3表示在一个轨迹中包含细节距图案和粗节距图案的标尺2的标尺轨迹8的一部分的放大图。标尺轨迹8具有这样的图案：在该图案中，分别沿作为测量方向的移动方向(X轴方向)和与移动方向垂直的方向(Y轴方向)周期性地布置单位块图案10。标尺轨迹8的单位块图案10具有700μm的X方向宽度X0和50μm的Y方向宽度Y0。
[0039] 单位块图案10包含其中作为细节距图案按照规则的间隔、以100μm的节距P布置具有50μm的X方向宽度的图案的图案行的区域(区域A)以及作为粗节距图案以700μm的节距布置图案的调制图案行的区域(区域B)。区域A和区域B沿Y轴方向具有相同的25μm的宽度。
[0040] 区域A被进一步分成两个区域，这两个区域均沿Y方向具有12.5μm的高度，并且，各图案行分别关于单位块图案的中心基准线沿X轴方向相互偏移±(100/12)μm。通过使用上面描述的配置，在传感器的光接收表面区域上累积(integrate)标尺反射图像的强度分布，使得100μm节距的三倍(threefold)周期性成分被消除(cancel)，并且，相对于理想的正弦波的畸变被抑制。虽然在本实施例中仅三倍周期性成分被抑制，但是，它不限于此，并且，可以使用多级(multi-level)偏移或连续偏移来消除其它的周期性成分。
[0041] 在区域B中，沿行布置分别具有50μm的X方向宽度的11个反射图案。反射图案的沿Y轴方向的宽度如下：W1＝5μm、W2＝9μm、W3＝16μm、W4＝20μm、W5＝25μm、W6＝25μm、W7＝25μm、W8＝20μm、W9＝16μm、W10＝9μm、W11＝5μm。
[0042] 虽然在本实施例中描述了作为标尺图案，区域A具有100μm节距的图案并且区域B具有700μm节距的图案的情况，但是，本发明不限于此。具体而言，为了消除不需要的周期性成分，这两个区域中的图案的节距的比率应当为1的奇数倍。
[0043] (能够切换检测分辨率的光电二极管阵列和信号处理电路)
[0044] 下面将参照图1、图4和图5描述本实施例的检测分辨率的切换和信号处理电路。图1是用于解释根据本实施例的传感器的信号处理电路单元的示图。图4表示用于检测细节距图案的高分辨率检测模式中的光电二极管阵列9的光接收表面的布置。图5表示用于检测粗节距图案的低分辨率检测模式中的光电二极管阵列9的光接收表面的布置。
[0045] 以与图6和图7中的方式相同的方式，图4和图5所示的光电二极管阵列9在X轴方向上以50μm节距沿行具有28个光电二极管。一个光电二极管具有50μm的X方向宽度X_pd和800μm的Y方向宽度Y_pd。光电二极管阵列9的总宽度X_total为1400μm。来自光电二极管中的每一个的输出通过图4和图5所示的开关10和图中没有示出的开关电路被切换，并且选择性地与下一级(stage)中的4个初级放大器之一连接。
[0046] 来自四个初级放大器的输出分别与四相位输出的S(A+)、S(B+)、S(A-)和S(B-)对应。使用四相位正弦波输出的原因是要获得其中直流成分被去除且幅度被加倍(double)的信号并且要能够确定移动方向。
[0047] 这里，用于检测细节距图案的光电二极管阵列的沿测量方向的总光接收宽度被设为检测粗节距图案并与粗节距图案的节距对应的光电二极管阵列的沿测量方向的光接收宽度的整数倍(这里，为作为1倍的1400μm)。这里，用于检测粗节距图案的沿测量方向的光接收宽度被设为检测细节距图案并与标尺的细节距图案的节距对应的光电二极管阵列的沿测量方向的每个光接收宽度的整数倍(这里，为作为1倍的200μm)。
[0048] (分辨率的切换)
[0049] 当对于开关电路的输入是高电平时，如图4所示，高分辨率检测模式被设定，并且，用于标尺图案的检测节距100μm(第一节距：200μm的反射图像节距)被设定。另一方面，当对于开关电路的输入为低电平时，如图5所示，低分辨率检测模式被设定，并且，用于标尺图案的检测节距700μm(第二节距：1400μm的反射图像节距)被设定。
[0050] (低分辨率检测模式)
[0051] 当以低分辨率检测模式中的700μm的检测节距时，每4个相邻的光电二极管被电连接。由此，图5中的A+、B+、A-和B-中的每一个的输出以与100μm节距的标尺图案的调制成分的反射图像节距对应的200μm的宽度被求和，使得能够减少影响输出的100μm节距的调制成分的影响。
[0052] 在低分辨率检测模式期间没有被用于检测位置的光电二极管阵列9的未使用的传感器的输出不被输入到初级放大器中。
[0053] (高分辨率检测模式)
[0054] 当以高分辨率检测模式中的100μm的检测节距时，与信号相关的光电二极管的总宽度为1400μm，它与700μm的标尺图案的调制成分的反射图像节距对应。因此，能够减少由于700μm节距的调制成分而改变的输出幅度的波动的影响。由此，在图4中单独地布置的A+、B+、A-和B-中的每一个的输出在与700μm节距的标尺图案的调制成分的反射图像节距对应的1400μm的范围上被求和，使得能够减少影响输出的700μm节距的调制成分的影响。
[0055] (形成相位信号)
[0056] 如图1所示，4个IV转换放大器(34、35、36、37)被形成为用于形成四相位正弦波输出S(A+)、S(B+)、S(A-)和S(B-)的位置检测信号的初级放大器(第一初级放大器)。关于四相位正弦波相对于检测节距的相对相位，如果S(A+)的相对相位为0度，那么，S(B+)的相对相位为+90度，S(A-)的相对相位为+180度，并且S(B-)的相对相位为+270度。在图2所示的信号处理电路101中，对于这些输出执行以下描述的计算。
[0057] S(A)＝S(A+)-S(A-)
[0058] S(B)＝S(B+)-S(B-)
[0059] 通过执行以上的计算形成从中去除了直流成分的两相位正弦曲线波信号S(A)和S(B)，并且，通过进一步对于这些信号执行反正切计算而获得相位信号。
[0060] (各频率成分的产生机制和不需要的成分的去除)
[0061] 这里，将描述各频率成分的产生机制和不需要的成分的去除。通过反射率分布的傅立叶变换而获得来自标尺图案的衍射角分布。在本实施例的标尺轨迹8中，沿测量方向(X方向)的反射率分布是以恒定幅度、处于100μm节距的反射率调制和以恒定幅度、处于700μm节距的反射率调制之和。由此，主衍射成分由五个成分形成，这五个成分是零次光、按照粗节距(700μm节距)的±1次衍射光、以及按照细节距(100μm节距)的±1次衍射光。
[0062] 关于这些衍射光束，通过相互干涉的衍射光束的衍射角之间的差值确定由衍射光束之间的干涉导致的干涉条纹的空间频率。粗节距为细节距的7倍，使得细节距的衍射角为粗节距的衍射角的7倍。由此，如果细节距的放大2倍的图像的空间频率被定义为1f(由零次光和按照粗节距的±1次衍射光之间的干涉产生1f的空间频率成分)，那么，由零次光和按照细节距的±1次衍射光之间的干涉产生7f的空间频率成分。
[0063] 除了应被检测的1f的空间频率成分和7f的空间频率成分以外，还产生不需要的空间频率成分2f、6f、8f和14f。特别地，由按照粗节距的+1次衍射光束之间的干涉产生空间频率成分2f，并且，由按照细节距的+1次(-1次)衍射光束和按照粗节距的+1次(-1次)衍射光束之间的干涉产生空间频率成分6f。由按照细节距的+1次(-1次)衍射光束和粗节距的-1次(+1次)衍射光束之间的干涉产生空间频率成分8f，并且，由按照细节距的±1次衍射光束之间的干涉产生空间频率成分14f。
[0064] 在低分辨率检测模式中，关于包含于从标尺反射的衍射图像中的空间频率成分，可如下面描述的那样获得几乎理想的正弦波，在该几乎理想的正弦波中，不需要的频率成分被减少并且仅存在空间频率成分1f。如下面描述的那样执行不需要的成分的去除。在低分辨率检测模式中，4个相邻的光电二极管(在图5中为A+、B+、A-和B-)的输出被求和。特别地，与100μm节距的标尺图案的调制成分的反射图像节距对应的200μm的宽度的输出被求和，使得能够减少影响输出的100μm节距的调制成分的影响。由此，可以去除不需要的成分7f。
[0065] 此外，通过由与传感器阵列连接的信号处理电路执行的S(A)＝S(A+)-S(A-)的计算，去除诸如不需要的频率成分2f、6f、8f和14f的偶数次成分。作为结果，不需要的频率成分被去除，并且，可获得1f的几乎理想的正弦波。
[0066] 在高分辨率检测模式中，图4中的A+、B+、A-和B-中的每一个的7个单独的光电二极管的输出被求和。具体而言，与700μm节距的标尺图案的调制成分的反射图像节距对应的1400μm的范围中的A+、B+、A-和B-中的每一个的输出被求和，使得能够减少影响输出的700μm节距的调制成分的影响。由此，可以去除不需要的成分1f。
[0067] 此外，通过由与传感器阵列连接的信号处理电路执行的S(A)＝S(A+)-S(A-)的计算，去除诸如不需要的频率成分2f、6f、8f和14f的偶数次成分。作为结果，不需要的频率成分被去除，并且，可获得7f的几乎理想的正弦波。
[0068] (APC控制)
[0069] 照射标尺2上的标尺轨迹8的光源1的光量变化由APC(自动功率控制)控制电路控制，使得光电二极管阵列9的输出之和始终(at all times)是恒定的。这里，APC控制电路使用用于检测位置的IV转换放大器(34、35、36、37)作为第一初级放大单元，并且使用来自IV放大器的输出信号。具体而言，IV转换放大器(34、35、36、37)是既用于位置检测又用于光源的光量控制的放大单元。在APC控制电路中，来自用于位置检测的光电二极管阵列9的元件的所有输出被输入到初级放大电路，并且，光源的光量被控制。
[0070] 这里，在高分辨率检测模式和/或低分辨率检测模式中，可能存在不被用于检测位置的未使用的光电检测器。在这种情况下，如果存在未使用的光电检测器，那么来自用于检测位置的光电二极管阵列9的元件的输出之和减小。在上述的低分辨率检测模式中出现未使用的光电检测器。另外，存在仅在高分辨率检测模式中出现未使用的光电检测器的情况和在高分辨率检测模式和低分辨率检测模式中均出现未使用的光电检测器的情况。
[0071] 后一种情况的例子是这样的情况：其中，在图4中，在28个光电检测器之中，从左边开始，将第1元件、第6到第8元件、第13到第15元件、第20到第22元件、以及第27和第28元件设为未使用的光电检测器，这是与图5的布置类似的布置。
[0072] 前一种情况的例子是这样的情况：其中，在图4中，在28个光电检测器之中，从左边开始，将A+相位的第3、第11和第19元件、B+相位的第5、第13和第21元件、A-相位的第7、第15和第23元件、以及B-相位的第9、第17和第25元件设为用于检测位置的光电检测器，并且，将以上这些光电检测器以外的光电检测器设为未使用的光电检测器。
[0073] 因此，在本实施例中，除了作为第一初级放大器的4个IV转换放大器(34、35、36、37)以外，还设置作为第5个初级放大器的IV转换放大器38作为第二初级放大器。在切换检测分辨率之后不被用于产生四相位正弦波输出的光电二极管与作为第5个初级放大器的IV转换放大器38连接。
[0074] 由此，当通过将外部信号输入到开关电路中来切换检测分辨率时，与四相位正弦波输出S(A+)、S(B+)、S(A-)和S(B-)一起输出来自第5个IV转换放大器的S(C)。通过使用经由5个IV转换放大器从第一初级放大器单元和第二初级放大器单元输出的所有输出(S(A+)、S(B+)、S(A-)、S(B-)、S(C))的和信号，执行光源1的APC(自动功率控制)。由此，能够避免切换分辨率之前和之后的光源的光量的变化。
[0075] 如上所述，即使当存在由于分辨率改变而不被用于产生位置检测信号的光电二极管时，也能够通过使用传送由所有光电二极管接收的光的量的信号的和信号而始终执行APC(自动功率控制)。因此，能够避免当切换分辨率时光源的光量的变化。作为结果，能够在维持原本应通过使光源特性随时间的变化而稳定化的APC实现的光源的光量的稳定性的同时、在不依赖于APC响应时间的情况下以高的速度和高的精度获得按照切换分辨率之后的分辨率的检测信号。此外，能够在不依赖于APC响应时间的情况下以高的速度和高的精度执行多样性地使用切换分辨率之前和之后的分辨率的位置检测。
[0076] 变更例
[0077] 虽然在以上的描述中通过光电二极管阵列检测从标尺反射的光，但是，作为反射光的替代，可以检测来自标尺的透射光。当然，可以在本发明的技术思想内适当地组合在以上的实施例中描述的技术事项。
[0078] 根据本发明，即使当存在由于分辨率改变而不被用于产生位置检测信号的光电检测器时，也能够通过使用传送由所有光电检测器接收的光的量的信号的和信号来执行APC。因此，能够抑制切换分辨率之前和之后的光源的光量的变化。
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