特許 5804294 サーボモータ製造方法、サーボモータ製造装置、サーボモータ、エンコーダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5804294

(24)【登録日】2015年9月11日

(45)【発行日】2015年11月4日

(54)【発明の名称】サーボモータ製造方法、サーボモータ製造装置、サーボモータ、エンコーダ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/347 20060101AFI20151015BHJP

   H02K 11/00 20060101ALI20151015BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20151015BHJP

   H02K 15/16 20060101ALI20151015BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/347 110S

   H02K11/00 C

   H02K15/02 Z

   H02K15/16 Z

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-525449(P2013-525449)

(86)(22)【出願日】2011年7月22日

(86)【国際出願番号】JP2011066664

(87)【国際公開番号】WO2013014721

(87)【国際公開日】20130131

【審査請求日】2013年10月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100104503

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 博文

(74)【代理人】

【識別番号】100191112

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 弘之

(72)【発明者】

【氏名】吉田 康

(72)【発明者】

【氏名】有永 雄司

(72)【発明者】

【氏名】吉冨 史朗

(72)【発明者】

【氏名】松谷 泰裕

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３４０６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４９５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−４２５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−６３７１６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／２６− ５／３８

Ｈ０２Ｋ１１／００−１１／０４

Ｈ０２Ｋ１５／０２−１５／０３

Ｈ０２Ｋ１５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、前記モータのシャフトに取り付けられディスク中心周りに少なくとも１本形成された同心円スリットを有する回転ディスク及び光源から出射され前記同心円スリットの作用を受けた光を受光する受光素子を基板上に備えた光学モジュールを有するエンコーダと、を備えたサーボモータの製造方法であって、
前記光学モジュールを前記回転ディスクと対向させて固定配置する際に、前記同心円スリットを、前記受光素子による出力を介して、前記回転ディスクに対する前記光学モジュールの位置調整に使用するモジュール位置調整ステップを有し、
前記モジュール位置調整ステップでは、
前記基板上に前記回転ディスクの円周方向に対称配置され、前記回転ディスクに形成された一の前記同心円スリットの作用を受けた光をそれぞれ受光する第１受光素子及び第２受光素子の出力が略等しくなるように、前記光学モジュールの前記回転ディスクにおけるディスク中心から放射状に拡がる放射状線に対する傾斜方向の位置調整を行う
ことを特徴とするサーボモータ製造方法。

【請求項2】

前記モジュール位置調整ステップでは、
略等しくなった前記第１受光素子及び前記第２受光素子の少なくとも一方の出力が所定の値となるように、前記光学モジュールの前記回転ディスクに対する半径方向の位置調整を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のサーボモータ製造方法。

【請求項3】

前記モジュール位置調整ステップでは、
略等しくなった前記第１受光素子及び前記第２受光素子の少なくとも一方の出力が、前記基板上における前記回転ディスクの半径方向において前記第１受光素子及び前記第２受光素子とは異なる位置に配置され前記回転ディスクの前記一の同心円スリット又は他の同心円スリットの作用を受けた光を受光する少なくとも１つの第３受光素子の出力と略等しくなるように、前記光学モジュールの前記回転ディスクに対する半径方向の位置調整を行う
ことを特徴とする請求項２に記載のサーボモータ製造方法。

【請求項4】

光源から出射されモータのシャフトに取り付けられた回転ディスクのディスク中心周りに形成された一の同心円スリットの作用を受けた光をそれぞれ受光する第１受光素子及び第２受光素子を基板上に前記回転ディスクの円周方向に対称配置した光学モジュールの前記回転ディスクにおけるディスク中心から放射状に拡がる放射状線に対する傾斜方向の位置調整を行うモジュール位置調整装置と、
前記第１受光素子と前記第２受光素子の出力が略等しくなるように、前記モジュール位置調整装置を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするサーボモータ製造装置。

【請求項5】

モータとエンコーダを備えたサーボモータであって、
前記エンコーダは、
ディスク中心周りに少なくとも１本形成された同心円スリットを有する回転ディスクと、
光源から出射され前記同心円スリットの作用を受けた光を受光する受光素子を基板上に備えた光学モジュールと、を有し、
前記光学モジュールは、
前記受光素子として、それぞれの素子からの出力が互いに略等しくなるように前記基板上に前記回転ディスクの円周方向に対称配置された、第１受光素子及び第２受光素子を有し、
前記同心円スリットは、前記第１及び第２受光素子による出力を介して、前記回転ディスクに対する前記光学モジュールの前記ディスク中心から放射状に拡がる放射状線に対する傾斜方向の位置調整に使用される
ことを特徴とするサーボモータ。

【請求項6】

前記光学モジュールは、
前記受光素子として、前記基板上における前記回転ディスクの半径方向において前記第１受光素子及び前記第２受光素子とは異なる位置に配置された少なくとも１つの第３受光素子を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のサーボモータ。

【請求項7】

前記回転ディスクは、
半径方向において前記光源に対応する位置よりも一方側に形成された１本の前記同心円スリットを有し、
前記光学モジュールは、
前記回転ディスクの半径方向において前記基板上の前記光源に対応する位置よりも一方側に、前記１本の同心円スリットの作用を受けた光を同時に受光可能に配置された前記第１受光素子及び前記第２受光素子、並びに、前記第３受光素子を有する
ことを特徴とする請求項６に記載のサーボモータ。

【請求項8】

前記回転ディスクは、
半径方向において前記光源に対応する位置の両側に形成された２本の前記同心円スリットを有し、
前記光学モジュールは、
前記回転ディスクの半径方向において前記基板上の前記光源に対応する位置よりも一方側に該一方側の前記同心円スリットの作用を受けた光を受光可能に配置された前記第１受光素子及び前記第２受光素子、並びに、前記光源に対応する位置よりも他方側に該他方側の前記同心円スリットの作用を受けた光を受光可能に配置された前記第３受光素子を有する
ことを特徴とする請求項６に記載のサーボモータ。

【請求項9】

前記第１及び第２受光素子は、
前記回転ディスクの半径方向における幅が、前記光源から出射され前記同心円スリットの作用を受けた光が前記基板上に到達する領域の幅と略等しくなるように、構成されている
ことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載のサーボモータ。

【請求項10】

ディスク中心周りに少なくとも１本形成された同心円スリットを有する回転ディスクと、
光源から出射され前記同心円スリットの作用を受けた光を受光する受光素子を基板上に備えた光学モジュールと、を有し、
前記光学モジュールは、
前記受光素子として、それぞれの素子からの出力が互いに略等しくなるように前記基板上に前記回転ディスクの円周方向に対称配置された、第１受光素子及び第２受光素子を有し、
前記同心円スリットは、前記第１及び第２受光素子による出力を介して、
前記回転ディスクに対する前記光学モジュールの前記ディスク中心から放射状に拡がる放射状線に対する傾斜方向の位置調整に使用される
ことを特徴とするエンコーダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、モータとエンコーダを備えたサーボモータの製造方法、サーボモータ製造装置、サーボモータ、及びエンコーダに関する。

【背景技術】

【0002】

光学式エンコーダにおいては、位置調整用のパターンが形成された回転ディスクと、パターンの作用を受けた光を受光する受光素子を有する光学モジュールとが、位置決めされて対向配置されている。従来、回転ディスクに対する光学モジュールの位置調整方法として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この従来技術では、回転ディスクの最外周エッジに合わせて位置決め調整をするための複数の位置調整用マークが、光学モジュール（受光素子）に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２４９５８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術においては、作業者が光学モジュールに設けられた位置調整用マークと回転ディスクの最外周エッジとの重なりを拡大鏡等を用いて確認することにより、光学モジュールの回転ディスクに対する位置を調整する。しかしながら、作業者の目視による位置調整であるため、精度の良い位置調整ができるとは言えなかった。

【0005】

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、光学モジュールの位置調整を精度良く行いつつ、サーボモータを容易に製造することができるサーボモータの製造方法、サーボモータ製造装置、サーボモータ、及びエンコーダを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、モータと、上記モータのシャフトに取り付けられディスク中心周りに少なくとも１本形成された同心円スリットを有する回転ディスク及び光源から出射され上記同心円スリットの作用を受けた光を受光する受光素子を基板上に備えた光学モジュールを有するエンコーダと、を備えたサーボモータの製造方法であって、
上記光学モジュールを上記回転ディスクと対向させて固定配置する際に、上記同心円スリットを、上記受光素子による出力を介して、上記回転ディスクに対する上記光学モジュールの位置調整に使用するモジュール位置調整ステップを有する
ことを特徴とするサーボモータ製造方法が提供される。

【発明の効果】

【0007】

以上説明したように本発明によれば、光学モジュールの位置調整を精度良く行いつつ、サーボモータを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係るサーボモータの概略構成について説明するための説明図である。

【図2】本実施形態に係る反射型エンコーダの概略構成について説明するための説明図である。

【図3】反射型エンコーダが有する回転ディスクの表面の一部を表す平面図である。

【図4】反射型エンコーダが有する光学モジュールの基板における受光素子の配置を表す配置図である。

【図5】点光源を用いた場合の受光面上の光量分布を表す説明図である。

【図6】受光領域に対し位置調整用受光素子の位置が半径方向に変化する際の位置調整用受光素子の出力の変化を説明するための説明図である。

【図7】光学モジュールの回転ディスクに対する傾斜方向の位置調整動作の一例を説明するための説明図である。

【図8】光学モジュールの回転ディスクに対する半径方向の位置調整動作の一例を説明するための説明図である。

【図9】本実施形態に係るサーボモータ製造装置の概略構成を説明するための説明図である。

【図10】制御装置のＣＰＵによって実行されるモジュール位置調整時の制御内容を表すフローチャートである。

【図11】光源が理想点光源である場合の受光面上の光量分布を表す説明図である。

【図12】矩形状の受光領域に対し位置調整用受光素子の位置が半径方向に変化する際の位置調整用受光素子の出力の変化を説明するための説明図である。

【図13】回転ディスクと光学モジュールとの軸方向距離が変動する場合の受光領域の位置変動を説明するための説明図である。

【図14】内周側の位置調整用受光素子を２本構成とした場合の受光素子の配置を表す配置図である。

【図15】位置調整用受光素子の全部を光源の半径方向一方側に集中配置した場合の受光素子の配置を表す配置図である。

【図16】位置調整用受光素子の全部を光源の半径方向一方側に集中配置し、且つ、内周側の位置調整用受光素子を２本構成とした場合の受光素子の配置を表す配置図である。

【図17】三角形状とした場合の光量分布を表す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本実施形態について図面を参照して説明する。

【0010】

＜サーボモータ＞
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係るサーボモータの構成の概略について説明する。図１に示すように、サーボモータＳＭは、本実施形態に係るエンコーダとしての反射型エンコーダ１００と、モータＭとを有する。モータＭは、反射型エンコーダ１００を含まない動力発生源の一例である。このモータＭ単体をサーボモータという場合もあるが、本実施形態では、反射型エンコーダ１００を含む構成をサーボモータＳＭということにする。モータＭは、少なくとも一端側に回転体としてのシャフトＳＨを有し、このシャフトＳＨを回転軸ＡＸ周りに回転させることにより、回転力を出力する。

【0011】

なお、モータＭは、位置データに基づいて制御されるモータであれば特に限定されるものではない。また、モータＭは、動力源として電気を使用する電動式モータである場合に限られるものではなく、例えば、油圧式モータ、エア式モータ、蒸気式モータ等の他の動力源を使用したモータであってもよい。ただし、説明の便宜上、以下ではモータＭが電動式モータである場合について説明する。

【0012】

反射型エンコーダ１００は、モータＭのシャフトＳＨの回転力出力端とは反対側の端部に連結される。そして、この反射型エンコーダ１００は、シャフトＳＨの位置を検出することにより、モータＭの回転対象（シャフトＳＨ自体でもよい。）の相対位置（基準角度からの相対角度）を検出し、その位置を表す位置データを出力する。

【0013】

反射型エンコーダ１００の配置位置は、本実施形態に示す例に特に限定されるものではない。例えば、反射型エンコーダ１００は、シャフトＳＨの出力端側に直接連結されるように配置されてもよく、また、減速機や回転方向変換機、ブレーキなどの他の機構を介してシャフトＳＨ等に連結されてもよい。

【0014】

なお、本実施形態は、図１及び図２に例示するような、モータＭのシャフトＳＨにエンコーダ１００の回転ディスク１１０を直接的に連結させる構造のサーボモータＳＭである場合に特に有効である。なぜなら、例えば回転ディスクが固定された回転軸や軸受を有するエンコーダを用いてサーボモータを製造する場合、このようなエンコーダでは回転ディスクや光学モジュールが回転軸や軸受と共に位置決めされて一体的に組み上げられているため、回転ディスクに対する光学モジュールの位置調整が特段に必要とならない。一方、本実施形態のようにエンコーダ１００が回転軸や軸受を有しておらず、モータＭのシャフトＳＨにエンコーダ１００の回転ディスク１１０を直接的に連結させ、当該回転ディスク１１０に対向するように光学モジュール１２０を組み付ける構造の場合、サーボモータＳＭを製造する際に、回転ディスク１１０に対する光学モジュール１２０の位置調整をしなければ、エンコーダ１００を精度良くモータＭに組み付けることができないからである。また、回転ディスク１１０と光学モジュール１２０とが独立した支持構造となっているため、回転ディスク１１０と光学モジュール１２０との軸方向距離（ギャップ）の変動が生じ易いからである。但し、ここでは、図１及び図２に例示したモータＭのシャフトＳＨに回転ディスク１１０が直接的に連結させるいわゆる「ビルトインタイプ」のエンコーダ１００が使用される場合を例に挙げて説明しているが、回転ディスク１１０がエンコーダ１００専用のシャフトに連結され、そのシャフトがモータＭなどに連結可能に形成されるいわゆる「コンプリートタイプ」のエンコーダ１００も使用可能であることは言うまでもない。

【0015】

＜反射型エンコーダ＞
次に、図２〜図４を参照しつつ、本実施形態に係る反射型エンコーダ１００の構成について説明する。図２に示すように、本実施形態に係る反射型エンコーダ１００は、シャフトＳＨに連結された回転ディスク１１０と、回転ディスク１１０と対向して配置された光学モジュール１２０とを有している。光学モジュール１２０は、プリント基板１９０に実装されており、プリント基板１９０はスペーサ１９１を介してモータＭのブラケット１９２に設けられている。スペーサ１９１により、光源１３０と回転ディスク１１０の表面との軸方向距離がｄ１、回転ディスク１１０の表面と基板１２１の表面（各受光素子１４０，１５０の受光面）との軸方向距離がｄ２となるように設定されている。

【0016】

（回転ディスク）
回転ディスク１１０は、図３に示すように円板状に形成され、ディスク中心Ｏが回転軸ＡＸとほぼ一致するように配置される。そして、回転ディスク１１０は、この回転軸ＡＸ周りに回転可能なシャフトＳＨに例えばハブ等を介して連結される。従って、回転ディスク１１０は、モータＭの回転に応じて回転軸ＡＸ周りに回転可能に配置されることとなる。

【0017】

図３に示すように、回転ディスク１１０には、インクリメンタルパターンＩＰが円周方向に沿って形成されている。また、インクリメンタルパターンＩＰの外周側及び内周側には、２本の同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２がディスク中心Ｏ周りに形成されている。図３に示すように、光学モジュール１２０は光源１３０がインクリメンタルパターンＩＰの半径方向中心位置に対応するように対向配置されるため、同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２は、半径方向において光源１３０に対応する位置の両側に形成されているとも言える。これら同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２は、互いに同じ幅Ｗで、インクリメンタルパターンＩＰからの半径方向距離がほぼ等しくなるように形成されている。なお、回転ディスク１１０は、例えば光を透過又は吸収する材質で形成される。そして、インクリメンタルパターンＩＰ及び同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２は、その光を透過又は吸収する材質の回転ディスク１１０上に、例えば反射率の高い材質を蒸着するなどの方法により反射スリットが同心円状に形成されることにより、パターンニングされる。

【0018】

インクリメンタルパターンＩＰは、反射スリットが所定のピッチで等間隔に形成されることにより、当該ピッチで光の反射と吸収又は透過を繰り返すパターンを有する。一方、同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２は、各々が１本の環状の反射スリットとして、ディスク中心Ｏ周りに同心円状に形成されている。詳細は後述するが、この同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２は、サーボモータＳＭの製造時において、光学モジュール１２０を回転ディスク１１０と対向させて固定配置する際に、後述する位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲによる出力を介して、回転ディスク１１０に対する光学モジュール１２０の位置調整に用いられる。

【0019】

（光学モジュール）
図４に示すように、光学モジュール１２０は、回転ディスク１１０と対向配置される基板１２１を有する。基板１２１は、前述のプリント基板１９０よりも小さく構成されており、プリント基板１９０上に配置される。そして、この基板１２１における回転ディスク１１０への対向側の表面には、回転ディスク１１０に向けて光を出射する光源１３０と、インクリメンタルパターンＩＰからの反射光を受光する複数のインクレ用受光素子１４１を含むインクレ用受光素子群１４０Ｌ，１４０Ｒと、同心円スリットＣＳ１からの反射光を受光する位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲと、同心円スリットＣＳ２からの反射光を受光する位置調整用受光素子１５０Ｄとが設けられている。

【0020】

位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲと、位置調整用受光素子１５０Ｄとは、回転ディスク１１０の半径方向において異なる位置となるように配置されている。すなわち図４に示すように、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲは、半径方向において光源１３０よりも一方側に配置され、位置調整用受光素子１５０Ｄは、光源１３０よりも他方側に配置されている。

【0021】

位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲは、回転ディスク１１０の円周方向に対称となるように、詳細には基板１２１の中心線Ｌｃに対し軸対象となるように、配置されている。なお、中心線Ｌｃは基板１２１の円周方向における対称軸と略一致する線であり、光源１３０は中心線Ｌｃ上に配置されている。また、位置調整用受光素子１５０Ｄも同様に、中心線Ｌｃを中心位置として軸対称となるように配置されている。

【0022】

また、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲは、回転ディスク１１０と光学モジュール１２０とが適正に位置決めされている場合において、光源１３０より出射され同心円スリットＣＳ１より反射された反射光の受光領域ＡＲ１（図４中ハッチングで示す）に半径方向の一部（この例では半径方向内側の一部）が重複し、残りの部分は重複しないように配置されている。また、位置調整用受光素子１５０Ｄも同様に、光源１３０より出射され同心円スリットＣＳ２より反射された反射光の受光領域ＡＲ２（図４中ハッチングで示す）に半径方向の一部（この例では半径方向外側の一部）が重複し、残りの部分は重複しないように配置されている。詳細は後述するが、このように半径方向の一部を反射光の受光領域と重複させる配置としたのは、位置調整をする際に受光信号の出力変化域を効率良く利用するためである。

【0023】

なお、上記では位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの半径方向内側を受光領域ＡＲ１と重複させ、位置調整用受光素子１５０Ｄの半径方向外側を受光領域ＡＲ２と重複させるようにしたが、反対に、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの半径方向外側を受光領域ＡＲ１と重複させ、位置調整用受光素子１５０Ｄの半径方向内側を受光領域ＡＲ２と重複させてもよい。すなわち、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲと位置調整用受光素子１５０Ｄとで、受光領域との重複位置が半径方向において反対側となる関係であればよい。

【0024】

光学モジュール１２０は、適正に位置決めされた場合、図３に示すように、基板１２１の中心線Ｌｃが、回転ディスク１１０におけるディスク中心から放射状に拡がる放射状線Ｌｒに一致し（傾斜方向の位置決め）、光源１３０がインクリメンタルパターンＩＰの半径方向中央位置（ディスク中心Ｏから半径Ｒｉの位置）に対峙する（半径方向の位置決め）ように配置される。このときの基板１２１に配置された位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄは、各々の受光信号の出力が略等しくなるように設定されている。

【0025】

位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲは、回転ディスク１１０の円周方向（図４中Ｃｃ１方向）に沿った形状、向きとなるように構成されている。なお、上記Ｃｃ１方向とは、図３に示すように、回転ディスク１１０におけるディスク中心Ｏから同心円スリットＣＳ１の中心位置までの距離をＲｃ１、ディスク中心Ｏから光源１３０までの距離をＲｉとした場合に、図４に示すように、光源１３０から距離Ｒｉのｋ倍（ｋ＝（ｄ１＋ｄ２）／ｄ１）であるｋＲｉの距離にある基準位置Ｏ′を中心とする半径ｋＲｃ１の円周方向である。上述した反射光の受光領域ＡＲ１は、この円周方向に沿った幅Ｗのｋ倍である幅ｋＷを有する領域となる。これは、図２に示すように、反射型エンコーダ１００においては、光源１３０から出射された光が回転ディスク１１０で反射され、反射光を位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲで受光するため、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲには同心円スリットＣＳ１の拡大像が反射投影されるためである。なお、本実施形態では、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの半径方向の幅は、受光領域ＡＲ１の幅と略一致するように構成されている。

【0026】

位置調整用受光素子１５０Ｄも同様に、回転ディスク１１０の円周方向（図４中Ｃｃ２方向）に沿った形状、向きとなるように構成されている。なお、上記Ｃｃ２方向とは、図３及び図４に示すように、回転ディスク１１０におけるディスク中心Ｏから同心円スリットＣＳ２の中心位置までの距離をＲｃ２とした場合に、上記基準位置Ｏ′を中心とする半径ｋＲｃ２の円周方向である。上述した反射光の受光領域ＡＲ２は、この円周方向に沿った幅Ｗのｋ倍である幅ｋＷを有する領域となる。位置調整用受光素子１５０Ｄの半径方向の幅も、上記同様に受光領域ＡＲ２の幅と略一致するように構成されている。

【0027】

インクレ用受光素子群１４０Ｌ，１４０Ｒは、この例では、光源１３０を間に挟んで上記円周方向に分割して配置されている。インクレ用受光素子群１４０Ｌ，１４０Ｒは各々、複数のインクレ用受光素子１４１が回転ディスク１１０の円周方向（図４中Ｃｉ方向）に沿ってアレイ状に配置された構成となっている。なお、上記Ｃｉ方向とは、図３及び図４に示すように、回転ディスク１１０におけるディスク中心ＯからインクリメンタルパターンＩＰの中心位置までの距離をＲｉとした場合に、上記基準位置Ｏ′を中心とする半径ｋＲｉの円周方向である。

【0028】

インクレ用受光素子群１４０及び位置調整用受光素子１５０は、例えばシリコンで形成された基板１２１上に、フォトリソグラフィ等を使用して形成されることが望ましい。この場合、インクレ用受光素子群１４０及び位置調整用受光素子１５０を非常に精度良く形成することが可能で、後述する光学モジュール１２０の位置合わせの精度を更に向上させる事が可能である。

【0029】

なお、上記位置調整用受光素子１５０ＵＬ及び位置調整用受光素子１５０ＵＲが、特許請求の範囲に記載の第１受光素子及び第２受光素子の一例に相当する。また、位置調整用受光素子１５０Ｄが、第３受光素子の一例に相当する。

【0030】

＜位置調整の原理＞
次に、図５〜図８を参照しつつ、本実施形態における光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する位置調整の原理について説明する。

【0031】

本実施形態においては、光源１３０として、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。このため、光源１３０は完全な理想点光源とはならず、有限の発光面積を有する光源となる。この場合、図５に示すように、光源１３０から出射され回転ディスク１１０の同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２により反射された反射光の基板１２１の表面（受光面）における受光量は、境界部（半径方向の両端部）において少なくなり、いずれも台形状の光量分布となる。なお、図５では説明の便宜上、同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２により反射された光を透過した態様で示している。

【0032】

次に、図６を用いて、上記光量分布である受光領域に対し位置調整用受光素子の位置が半径方向に変化する際の受光素子の出力の変化について説明する。なお、前述したように各位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄの半径方向の幅は受光領域ＡＲ１，ＡＲ２の幅とほぼ同等であるが、図６においては理解を容易とするため、位置調整用受光素子の幅を小さめ（この例では光量変動域Ｓの幅と同じ）に記載している。

【0033】

図６中（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置調整用受光素子が受光領域外に位置する場合には、位置調整用受光素子による受光信号出力は０である。半径方向の移動により位置調整用受光素子の一部が受光領域に進入すると、図６中（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示すように、位置調整用受光素子による受光信号出力は進入量に応じて徐々に増大する。その後、図６中（Ｆ）に示す位置で位置調整用受光素子の全体が受光領域内に位置する状態となるが、前述したように受光領域における光量分布は台形状であり光量が一定である光量一定域と光量が変化する光量変化域が存在するため、位置調整用受光素子の一部が光量変化域内に位置する間は、図６中（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）に示すように、位置調整用受光素子による受光信号出力は同等の割合で徐々に増大する。そして、図６中（Ｊ）に示す位置で位置調整用受光素子の全体が光量一定域内に位置する状態となった後は、図６中（Ｋ）に示すように、位置調整用受光素子による受光信号出力は一定となる。

【0034】

図６中（Ｂ）〜（Ｊ）の範囲（以下「出力変化域」と称する）においては位置調整用受光素子の出力が変化するため、位置調整用受光素子の半径方向位置を特定することが可能である。したがって、本実施形態では、位置調整用受光素子が適正な位置にある場合の出力が出力変化域の略中央位置（図６中（Ｆ）の位置）となるように、位置調整用受光素子の半径方向の一部を受光領域と重複させる配置としている。これにより、位置調整用受光素子の半径方向位置が適正位置より受光領域に進入する方向に位置ずれした場合には、図６中（Ｇ）〜（Ｊ）の範囲で検出可能となり、位置調整用受光素子の半径方向位置が適正位置より受光領域から退く方向に位置ずれした場合には、図６中（Ｂ）〜（Ｅ）の範囲で検出可能となり、受光信号の出力変化域を効率良く利用することができる。また、このように最大光量の半値部分を位置調整に用いることで、光量の変動による影響を抑制できる効果もある。

【0035】

次に、図７を用いて、光学モジュール１２０の傾斜方向の位置調整動作の一例を説明する。本実施形態では、上述した原理を利用し、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力が略等しくなるようにプリント基板１９０を移動させることで、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０におけるディスク中心から放射状に拡がる放射状線Ｌｒに対する傾斜方向（θ方向）の位置調整を行う。

【0036】

例えば図７（ａ）に示す例では、光学モジュール１２０の基板１２１の中心線Ｌｃが、回転ディスク１１０（図７では図示省略）におけるディスク中心から放射状に拡がる放射状線Ｌｒに対してΔθだけずれており、傾斜方向のずれ量はΔθとなっている。この状態における位置調整用受光素子１５０ＵＲの出力は、適正位置より受光領域ＡＲ１に進入する方向に位置ずれした場合に相当するので、例えば図６中（Ｉ）に相当する。一方、この状態における位置調整用受光素子１５０ＵＬの出力は、適正位置より受光領域ＡＲ１から退く方向に位置ずれした場合に相当するので、例えば図６中（Ｃ）に相当する。

【0037】

したがって、図７（ａ）に示す状態から、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力が略等しくなるようにプリント基板１９０を移動させることで、図７（ｂ）に示すように、光学モジュール１２０は傾斜方向にΔθだけ移動され、傾斜方向の位置調整が完了する。この状態における位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力は、適正位置に相当するので各々図６中（Ｆ）に相当する。

【0038】

次に、図８を用いて、光学モジュール１２０の半径方向の位置調整動作の一例を説明する。上述した光学モジュール１２０の傾斜方向（θ方向）の位置調整により略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が、位置調整用受光素子１５０Ｄの出力と略等しくなるようにプリント基板１９０を移動させることで、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向（ｒ方向）の位置調整を行う。

【0039】

例えば図８（ａ）に示す例では、光学モジュール１２０の基板１２１が、図８（ｂ）に示す適正位置より回転ディスク１１０（図８では図示省略）の半径方向外周側にΔｄだけずれており、半径方向のずれ量はΔｄとなっている。この状態における位置調整用受光素子１５０ＵＲ又は位置調整用受光素子１５０ＵＬの出力は、適正位置より受光領域ＡＲ１から退く方向に位置ずれした場合に相当するので、例えば図６中（Ｃ）に相当する。一方、この状態における位置調整用受光素子１５０Ｄの出力は、適正位置より受光領域ＡＲ２に進入する方向に位置ずれした場合に相当するので、例えば図６中（Ｉ）に相当する。

【0040】

したがって、図８（ａ）に示す状態から、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が位置調整用受光素子１５０Ｄの出力と略等しくなるようにプリント基板１９０を移動させることで、図８（ｂ）に示すように、光学モジュール１２０は半径方向内周側にΔｄだけ移動され、半径方向の位置調整が完了する。この状態における位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄの出力は、適正位置に相当するので各々図６中（Ｆ）に相当する。

【0041】

＜製造装置＞
次に、図９を参照しつつ、本実施形態に係るサーボモータ製造装置の構成の概略について説明する。本実施形態に係るサーボモータ製造装置ＭＤは、光学モジュール１２０を回転ディスク１１０と対向させて固定配置する際に回転ディスク１１０に対する光学モジュール１２０の位置調整を行うものである。

【0042】

図９に示すように、サーボモータ製造装置ＭＤは、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄを備えた光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する傾斜方向（矢印θで示す）の位置調整を行うロータリモータ１７５と、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向（矢印ｒで示す）の位置調整を行うリニアモータ１７４と、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄの出力に基づき、ロータリモータ１７５及びリニアモータ１７４を制御する制御装置１８０と、を有している。

【0043】

制御装置１８０としては、例えば汎用ＰＣ等が用いられる。この制御装置１８０は、図示は省略するが、中央演算処理装置であるＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を内蔵している。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラム（後述の図１０に示すサーボモータの製造方法手順を実行するプログラムを含む）に従って、信号処理を行う。

【0044】

光学モジュール１２０の位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄの各出力信号は、制御装置１８０の出力情報取得部１８１に入力される。θ方向位置調整部１８２は、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力信号に基づき、これらの出力が略等しくなるようにロータリモータ１７５を駆動し、プリント基板１９０を傾斜方向に移動させる。またｒ方向位置調整部１８３は、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄの出力信号に基づき、略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が、位置調整用受光素子１５０Ｄの出力と略等しくなるようにリニアモータ１７４を駆動し、プリント基板１９０を半径方向に移動させる。このようにしてプリント基板１９０が移動する結果、光学モジュール１２０が位置調整される。光学モジュール１２０はプリント基板１９０上に実装されており、このプリント基板１９０は、回転ディスク１１０との間に所定の間隔をおきつつ、スペーサ１９１上に半径方向及び傾斜方向に移動自在に載置されている。なお、本実施形態では、光学モジュール１２０が実装されたプリント基板１９０を移動させることによって光学モジュール１２０の位置調整を行うようにしているが、ロータリモータ１７５及びリニアモータ１７４によって光学モジュール１２０を直接移動させる構成としてもよい。

【0045】

なお、ロータリモータ１７５が特許請求の範囲に記載のモジュール位置調整装置の一例に相当し、θ方向位置調整部１８２が制御部の一例に相当する。

【0046】

なお、リニアモータ１７４やロータリモータ１７５の配置位置や数は上記に限られず、適宜変更してもよい。また、本実施形態ではモジュール位置調整装置としてリニアモータ及びロータリモータを用いているが、プリント基板１９０を微量に移動させることが可能であれば、これ以外のアクチュエータを用いてもよい。

【0047】

＜製造装置の動作（製造方法）＞
次に、図１０を用いて、サーボモータ製造装置ＭＤによって上述した光学モジュール１２０の位置調整が行われる際に、制御装置１８０のＣＰＵによって実行される制御内容を説明する。なお、各制御処理（ステップＳ２０〜ステップＳ３５）を行う主体は実際には制御装置１８０のＣＰＵであるが、以下では制御装置１８０を主体として説明する。

【0048】

図１０に示すように、まずステップＳ５では、回転ディスク１１０がシャフトＳＨに適宜の位置調整がなされることにより偏心なく固定される。この固定は、作業者によって行われ、例えばネジ等の固定部材による本止めや、接着剤の硬化等によってなされる。

【0049】

次のステップＳ１０では、スペーサ１９１がモータＭのブラケット１９２に固定される。この固定も作業者によって行われる。

【0050】

次のステップＳ１５では、光学モジュール１２０が実装されたプリント基板１９０がスペーサ１９１上に仮配置される。この仮配置も作業者によって行われ、ロータリモータ１７５やリニアモータ１７４により面内で移動可能な方法又は移動時に弛緩させて移動可能な方法によってなされる。

【0051】

次のステップＳ２０では、制御装置１８０は、出力情報取得部１８１により位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの各出力信号を入力する。そして、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力信号に基づき、これらの出力が略等しくなるようにロータリモータ１７５を駆動し、プリント基板１９０を傾斜方向に移動させて光学モジュール１２０の傾斜方向の位置調整を行う。

【0052】

次のステップＳ２５では、制御装置１８０は、出力情報取得部１８１により位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄの各出力信号を入力する。そして、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄの出力信号に基づき、略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が、位置調整用受光素子１５０Ｄの出力と略等しくなるようにリニアモータ１７４を駆動し、プリント基板１９０を半径方向に移動させて光学モジュール１２０の半径方向の位置調整を行う。

【0053】

次のステップＳ３０では、制御装置１８０は、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が、位置調整用受光素子１５０Ｄの出力と略等しいか否かを判定する。これらの出力が等しくない場合には（ステップＳ３０でＮＯ）、制御装置１８０は光学モジュール１２０の半径方向の位置調整が完了していないと判断し、ステップＳ２５に戻る。一方、これらの出力が等しい場合には（ステップＳ３０でＹＥＳ）、制御装置１８０は光学モジュール１２０の半径方向の位置調整が完了していると判断し、次のステップＳ３５に移る。

【0054】

ステップＳ３５では、制御装置１８０は、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力が略等しいか否かを判定する。これらの出力が等しくない場合には（ステップＳ３５でＮＯ）、制御装置１８０は光学モジュール１２０の傾斜方向の位置調整が完了していないと判断し、ステップＳ２０に戻る。一方、これらの出力が等しい場合には（ステップＳ３５でＹＥＳ）、制御装置１８０は光学モジュール１２０の傾斜方向の位置調整が完了していると判断し、次のステップＳ４０に移る。

【0055】

ステップＳ４０では、プリント基板１９０がスペーサ１９１に固定される。これにより、光学モジュール１２０が位置決めされて固定される。この固定は、作業者によって行われ、例えばネジ等の固定部材による本止めや、接着剤の硬化等によってなされる。以上により、本フローを終了する。

【0056】

以上において、ステップＳ２０〜ステップＳ３５が特許請求の範囲に記載のモジュール位置調整ステップ及びサーボモータ製造方法の一例に相当する。

【0057】

＜効果の例＞
以上説明した本実施形態に係るサーボモータＳＭおいては、光学モジュール１２０が回転ディスク１１０の同心円スリットＣＳ１からの反射光を受光する位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲを備えている。これら位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲは、回転ディスク１１０の円周方向に対称となるように基板１２１上に配置されている。このような構成とすると、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する傾斜方向（θ方向）の位置ずれは、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力の差異として現れることから、これらの出力が略等しくなるようにすれば、光学モジュール１２０の傾斜方向の位置を調整することができる。このようにして、簡単な構成で光学モジュール１２０の傾斜方向の位置調整を精度良く行うことができるので、サーボモータＳＭを容易に製造することができる。

【0058】

また、サーボモータ製造装置ＭＤが、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する傾斜方向の位置調整を行うロータリモータ１７５と、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力が略等しくなるようにロータリモータ１７５を制御するθ方向位置調整部１８２を有する制御装置１８０とを備える構成とすることにより、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する傾斜方向の位置調整を自動的に行うことができる。

【0059】

さらに、本実施形態によれば次のような効果をも奏する。すなわち、光学モジュール１２０の傾斜方向の位置調整を行う手法として、例えば複数のスリットが並設された検査格子を回転ディスク１１０に設けるか、回転ディスク１１０の位置検出用パターンを検査格子として利用し、同様に複数のスリットが並設された基準格子又は基準受光素子アレイを、位置検出用の受光素子とは別に光学モジュール１２０の基板１２１に設け、基準格子と検査格子の相互作用により得られた受光信号に基づいて位置調整を行うことが考えられる。この場合、両格子の作用を受けた光を受光するために受光素子が比較的大きくなるが、本実施形態においては、回転ディスク１１０に設けた同心円スリットＣＳ１の作用を受けた光を基板１２１上に対称配置された位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲで受光する構成であるため、各受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの径方向の幅は同心円スリットＣＳ１の作用を受けた光が基板１２１上に到達する受光領域ＡＲ１の幅と略等しければ足り、受光素子を小さくできる。その上、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの各々の円周方向の長さを大きくすれば受光面積を拡大することが可能である。したがって、上記構成に比べ、光学モジュール１２０を小型化できる。

【0060】

また、本実施形態では特に、光学モジュール１２０が基板１２１上における回転ディスク１１０の半径方向において位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲとは異なる位置に配置された位置調整用受光素子１５０Ｄを備えている。このような構成とすると、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力が略等しくなるように光学モジュール１２０の傾斜方向の位置を調整した後であれば、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向の位置ずれは、略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力と位置調整用受光素子１５０Ｄとの出力の差異として現れる。したがって、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力と位置調整用受光素子１５０Ｄとの出力が略等しくなるようにすれば、光学モジュール１２０の半径方向の位置を調整することができる。このようにして、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向の位置調整を簡単な構成で精度良く行うことができるので、サーボモータＳＭを容易に製造することができる。

【0061】

また、サーボモータ製造装置ＭＤが、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向の位置調整を行うリニアモータ１７４と、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力と位置調整用受光素子１５０Ｄとの出力が略等しくなるようにリニアモータ１７４を制御するｒ方向位置調整部１８３を有する制御装置１８０を備えた構成とすることにより、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向の位置調整を自動的に行うことができる。

【0062】

また、本実施形態では特に、有限の発光面積を有する光源１３０を使用することによって基板１２１の表面（受光面）における光量分布が台形状となる性質を利用する。これにより得られる効果を、図１１及び図１２を用いて説明する。

【0063】

例えば光源１３０が発光面積を有しない理想的な点光源である場合、図１１に示すように、光源１３０から出射され回転ディスク１１０の同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２により反射された反射光の基板１２１の表面（受光面）における受光量は、いずれも矩形状の光量分布となる。

【0064】

このような矩形状の光量分布である受光領域に対し位置調整用受光素子の位置が半径方向に変化する際の受光素子の出力の変化は、図１２に示すようになる。すなわち、図１２中（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置調整用受光素子が受光領域外に位置する場合には、位置調整用受光素子による受光信号出力は０である。半径方向の移動により位置調整用受光素子の一部が受光領域に進入すると、図１２中（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示すように、位置調整用受光素子による受光信号出力は進入量に応じて徐々に増大する。その後、図１２中（Ｆ）に示す位置で位置調整用受光素子の全体が受光領域内に位置する状態となる。このとき、前述の台形状の光量分布と異なり、矩形状の光量分布では光量が一定である光量一定域のみしか存在しないため、図１２中（Ｆ）に示す位置となった後は、図１２中（Ｇ）に示すように、位置調整用受光素子による受光信号出力は一定となる。

【0065】

すなわちこの場合には、図１２中（Ｂ）〜（Ｆ）の範囲が出力変化域となり、この範囲内で位置調整用受光素子の半径方向位置を特定することが可能となるが、矩形状の光量分布であるため出力変化域が狭くなっている。この場合、出力変化域を広くするには、位置調整用受光素子の半径方向の幅を広くしなければならず、他の受光素子、例えばインクレ用受光素子群１４０Ｌ，１４０Ｒとの集積化が困難となり、光学モジュール１２０の小型化が困難となってしまう。

【0066】

これに対し、本実施形態においては、前述の図６に示すように、台形状の光量分布の光量変化域を利用して図６中（Ｂ）〜（Ｊ）の広い範囲を出力変化域とすることができ、上記の場合に比べて出力変化域を拡大できる。その結果、位置調整用受光素子の半径方向の幅を狭くすることが可能となるため、他の受光素子との集積化を容易にし、光学モジュール１２０を小型化することができる。

【0067】

また、本実施形態では特に、回転ディスク１１０が、半径方向において光源１３０に対応する位置の両側に形成された２本の同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２を有し、光学モジュール１２０が、半径方向において基板１２１上の光源１３０よりも一方側に配置された位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ、並びに、光源１３０よりも他方側に配置された位置調整用受光素子１５０Ｄとを有する構成とする。すなわち、半径方向の位置調整を行うための位置調整用受光素子を、光源１３０の半径方向両側に配置した構成とする。これにより得られる効果を、図１３を用いて説明する。

【0068】

一般に、回転ディスク１１０と光学モジュール１２０とが対向配置されるエンコーダにおいては、回転ディスク１１０と光学モジュール１２０との軸方向距離（ギャップ）は一定となるように設定されるが、回転ディスク１１０の厚みの公差等により変動する場合がある。特に、本実施形態のように、モータＭのシャフトＳＨに回転ディスク１１０が直接的に連結されるいわゆる「ビルトインタイプ」のエンコーダが使用される場合、回転ディスク１１０の位置がモータＭ側の部品精度や組立精度等の影響を受けるため、変動が生じやすい。このような距離の変動が生じると、例えば半径方向の位置調整を行うための位置調整用受光素子の全部を基板１２１上の光源１３０の一方側に集中配置した構成（例えば後述の図１５及び図１６に示す構成）の場合には、受光領域の半径方向の位置が変動するため、位置調整用受光素子の出力が変動し、光学モジュール１２０の半径方向の位置調整精度が低下するおそれがある。

【0069】

これに対し、本実施形態においては、半径方向の位置調整を行うための位置調整用受光素子、すなわち位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲと、位置調整用受光素子１５０Ｄとを、光源１３０の半径方向両側に配置した構成とする。このような構成とすると、図１３に示すように、回転ディスク１１０と光学モジュール１２０との間隔（図１３中ｄ１及びｄ２）に変動が生じた場合、光源１３０から出射され２本の同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２で反射された光が基板１２１上に到達する２つの受光領域ＡＲ１，ＡＲ２は、光源１３０を中心として互いに半径方向に遠近するように位置が変動することになる。このような受光領域ＡＲ１，ＡＲ２の位置変動が生じたとしても、図１３に示すように、位置調整用受光素子１５０ＵＬ又は位置調整用受光素子１５０ＵＲと、位置調整用受光素子１５０Ｄにおいては、各受光素子の受光領域ＡＲ１，ＡＲ２に対する重複面積（すなわち受光量、受光信号出力）が同じように増減するのみであるため、両者の出力が一致するように位置調整を行えば、光学モジュール１２０の半径方向の位置調整を精度良く行うことが可能である。したがって、回転ディスク１１０と光学モジュール１２０との軸方向距離（ギャップ）の変動の影響を抑制することができる。このため、本実施形態の構成は上述の「ビルトインタイプ」のエンコーダが使用される場合に特に有効であると言える。

【0070】

また、本実施形態では特に、次のような効果をも得ることができる。一般に、光源と受光素子を回転ディスクを挟んでその一方側と他方側に配置し、光源から出射された光を回転ディスクを通過させて受光素子に受光させる透過型エンコーダにおいては、受光素子を備えた光学モジュールと回転ディスクとが近接して配置されているため、光学モジュールを取り付ける際には、作業者が受光素子と回転ディスクとの位置関係を顕微鏡等を用いて確認しながら、手作業によって光学モジュールの位置調整を行うのが通常である。しかしながら、本実施形態のように反射型エンコーダを用いる場合、光学モジュールと回転ディスクとが比較的大きく離れて配置される場合があり、さらに、前述の図２に示すようにそもそも回転ディスク１１０を覆うように光学モジュール１２０を実装したプリント基板１９０を設けるため、その構成配置上、顕微鏡等を用いた目視による位置調整は困難である。

【0071】

これに対し、本実施形態によれば、上述したように光学モジュール１２０の位置調整に顕微鏡を用いる必要が無いので、反射型エンコーダを用いる場合であっても、回転ディスク１１０に対する光学モジュール１２０の位置調整を精度良く行うことができる。

【0072】

＜変更例等＞
なお、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0073】

（１）内周側の位置調整用受光素子を２本構成とする場合
上記実施形態では、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲと半径方向において異なる位置に配置した位置調整用受光素子１５０Ｄを１本の受光素子で構成したが、これを２本の受光素子で構成してもよい。

【0074】

図１４に示すように、本変形例の光学モジュール１２０では、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲが、半径方向において光源１３０よりも一方側に配置されると共に、位置調整用受光素子１５０ＤＬ，１５０ＤＲが、光源１３０よりも他方側に配置されている。位置調整用受光素子１５０ＤＬ，１５０ＤＲは、基板１２１の中心線Ｌｃに対し軸対象となるように配置されている。これらの位置調整用受光素子１５０ＤＬ，１５０ＤＲは、受光領域ＡＲ２に半径方向の一部（この例では半径方向外側の一部）が重複し、残りの部分は重複しないように配置されている点は、前述の位置調整用受光素子１５０Ｄと同様である。

【0075】

本変形例の光学モジュール１２０が適正に位置決めされた場合、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０ＤＬ，１５０ＤＲは、各々の受光信号の出力が略等しくなるように設定されている。したがって、前述した光学モジュール１２０の傾斜方向（θ方向）の位置調整により略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が、位置調整用受光素子１５０ＤＬ，１５０ＤＲのいずれか一方の出力と略等しくなるようにプリント基板１９０を移動させることで、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向（ｒ方向）の位置調整を行うことが可能である。

【0076】

以上説明した変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0077】

（２）位置調整用受光素子の全部を光源の半径方向一方側に集中配置する場合
上記実施形態では、半径方向の位置調整を行うための位置調整用受光素子、すなわち位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲと、位置調整用受光素子１５０Ｄとを、光源１３０の半径方向両側に配置した構成としたが、これに限らず、位置調整用受光素子の全部を光源１３０の半径方向一方側に集中配置してもよい。図１５及び図１６を用いて、本変形例について説明する。

【0078】

図１５に示す例では、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲと、これらの受光素子と半径方向において異なる位置に配置した位置調整用受光素子１５０Ｄとが、回転ディスク１１０の半径方向において基板１２１上の光源１３０よりも一方側（この例では外周側）に配置されている。一方、図示は省略するが、本変形例の回転ディスク１１０では、半径方向において光源１３０に対応する位置よりも一方側（この例では外周側）にのみ１本の同心円スリットＣＳ１が形成されている。あるいは、前述の実施形態と同様に２本の同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２が形成されてもよいが、同心円スリットＣＳ１のみが位置調整に用いられる。そして、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲは、光源１３０より出射され同心円スリットＣＳ１より反射された反射光の受光領域ＡＲ１に半径方向の一部（この例では半径方向内側の一部）が重複し、位置調整用受光素子１５０Ｄは、受光領域ＡＲ１に半径方向の反対側の一部（この例では半径方向外側の一部）が重複するように配置されている。

【0079】

本変形例の光学モジュール１２０が適正に位置決めされた場合、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄは、各々の受光信号の出力が略等しくなるように設定されている。したがって、前述した光学モジュール１２０の傾斜方向（θ方向）の位置調整により略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が、位置調整用受光素子１５０Ｄの出力と略等しくなるようにプリント基板１９０を移動させることで、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向（ｒ方向）の位置調整を行うことが可能である。

【0080】

また図１６に示す例は、図１５に示す構成において位置調整用受光素子１５０Ｄを位置調整用受光素子１５０ＤＬ，１５０ＤＲの２本構成としたものである。本変形例では、光学モジュール１２０が適正に位置決めされた場合、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０ＤＬ，１５０ＤＲは、各々の受光信号の出力が略等しくなるように設定されている。したがって、前述した光学モジュール１２０の傾斜方向（θ方向）の位置調整により略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が、位置調整用受光素子１５０ＤＬ，１５０ＤＲのいずれか一方の出力と略等しくなるようにプリント基板１９０を移動させることで、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向（ｒ方向）の位置調整を行うことが可能である。

【0081】

なお、図１５及び図１６に示す例では、全ての位置調整用受光素子を半径方向において基板１２１上の光源１３０よりも外周側に集中配置した例を示したが、反対に光源１３０よりも内周側に集中配置してもよい。この場合、回転ディスク１１０の同心円スリットＣＳ２のみが位置調整に用いられることになる。

【0082】

以上説明した変形例によれば、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄ（１５０ＤＬ，１５０ＤＲ）の全部を光源１３０の半径方向一方側に集中配置するため、光源１３０の半径方向他方側に位置調整用受光素子を設ける必要がなくなり、光学モジュール１２０を半径方向に小型化することができる。

【0083】

（３）受光領域の光量分布を三角形状とする場合
上記実施形態では、受光面における光量分布が台形状であることを利用し、位置調整用受光素子の半径方向の幅を拡大せずとも出力変化域を拡大できるようにしたが、光量分布が三角形状となるように構成することで受光領域の幅を小さくし、さらなる受光素子の集積化を図ってもよい。なお、本変形例は、上記図１５及び図１６に示した位置調整用受光素子の全部を光源の半径方向一方側に集中配置する構成の場合に有効な変形例である。したがって、以下では光学モジュール１２０が図１５に示す構成である場合を一例として説明する。

【0084】

図１７に示すように、光源１３０と回転ディスク１１０の表面との軸方向距離をｄ１、回転ディスク１１０の表面と基板１２１の表面（各受光素子１４０，１５０の受光面）との軸方向距離をｄ２、光源１３０の半径方向の大きさをＬ１とする。この場合において、回転ディスク１１０の同心円スリット（この例ではＣＳ１とする）の半径方向の幅Ｌ２が下記式１を満たす場合、光源１３０から出射され回転ディスク１１０の同心円スリットＣＳ１により反射された反射光の基板１２１の表面（受光面）における受光量は、三角形状の光量分布となる。

【0085】

Ｌ２≦Ｌ１×{ｄ２／（ｄ１＋ｄ２）} ・・・ （式１）
なお、Ｌ２を小さくするほど受光領域ＡＲ１の半径方向の幅を小さくできるが、受光量の総量も減少してしまうため、光量分布を三角形状としつつ受光量を最大とするためには、Ｌ２＝Ｌ１×{ｄ２／（ｄ１＋ｄ２）}とするのが好ましい。

【0086】

このように光量分布を三角形状とすることで、光量分布中の光量一定域をなくし、光量分布の全体を光量変化域とすることができる。これにより、前述の実施形態と同様に、光量変化域を利用することで広い範囲を位置調整用受光素子の出力変化域としつつ、受光領域ＡＲ１の半径方向の幅をより小さくすることができる。その結果、図１７に示すように、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲと、位置調整用受光素子１５０Ｄとを、半径方向により近接して配置することが可能となるため、さらなる集積化が可能となり、光学モジュール１２０をさらに小型化することができる。

【0087】

なお、上記では光学モジュール１２０が図１５に示す構成である場合を一例として説明したが、図１６に示す構成でもよく、また図１５及び図１６とは反対に位置調整用受光素子を光源１３０よりも内周側に集中配置した構成にも適用可能である。

【0088】

（４）位置調整用受光素子の出力が所定値となるように半径方向の位置調整をする場合
上記実施形態では、光学モジュール１２０の傾斜方向（θ方向）の位置調整により略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲのいずれか一方の出力が、位置調整用受光素子１５０Ｄの出力と略等しくなるようにプリント基板１９０を移動させることで、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向（ｒ方向）の位置調整を行うようにしたが、これに限らない。例えば、回転ディスク１１０と光学モジュール１２０とが適正に位置決めされた状態における位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力値を予め測定し、記憶させておく。これにより、制御装置１８０のｒ方向位置調整部１８３が、傾斜方向（θ方向）の位置調整により略等しくなった位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲの出力が上記記憶された所定の値となるようにリニアモータ１７４を駆動させ、プリント基板１９０を半径方向に移動させることで、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する半径方向の位置調整を行うことが可能である。

【0089】

（５）その他
例えば、以上においては、光学モジュール１２０の基板１２１上に光源１３０及び位置調整用受光素子１５０Ｌ，１５０Ｒが共に配置された反射型エンコーダを用いた場合を例にとって説明したが、これに限られず、光源が回転ディスク１１０をはさみ位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄを備えた基板１２１と対向するように配置された、いわゆる透過型エンコーダを用いてもよい。この場合、回転ディスク１１０において同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２を透過孔として形成すれば、位置調整用受光素子１５０ＵＬ，１５０ＵＲ，１５０Ｄが光源より出射され回転ディスク１１０に形成された同心円スリットＣＳ１，ＣＳ２を透過した光を受光して、光学モジュール１２０の回転ディスク１１０に対する位置調整を行うことが可能である。このような透過型エンコーダを用いた場合も、上記実施形態と同様の効果を得る。

【0090】

また、以上においては、回転ディスク１１０に位置検出用パターンとしてインクリメンタルパターンＩＰのみを形成したが、シリアルアブソリュートパターンを形成してもよい。この場合、基板１２１にシリアルアブソリュートパターンからの反射光を受光するアブソ用受光素子群を設けることで、シャフトＳＨの絶対位置（絶対角度）を検出することが可能となる。

【0091】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
その他、一々例示はしないが、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0092】

１００ 反射型エンコーダ（エンコーダの一例）
１１０ 回転ディスク
１２０ 光学モジュール
１２１ 基板
１３０ 光源
１５０ＵＬ 位置調整用受光素子（第１受光素子の一例）
１５０ＵＲ 位置調整用受光素子（第２受光素子の一例）
１５０Ｄ 位置調整用受光素子（第３受光素子の一例）
１７４ リニアモータ
１７５ ロータリモータ（モジュール位置調整装置の一例）
１８２ θ方向位置調整部（制御部の一例）
１８３ ｒ方向位置調整部
ＣＳ１，ＣＳ２ 同心円スリット
Ｌｒ 放射状線
Ｍ モータ
ＭＤ サーボモータ製造装置
Ｏ ディスク中心
ＳＨ シャフト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】