(57)【要約】【課題】反射膜などの高反射領域における反射率がより高く、かつより高い検出精度を有する反射型光学式エンコーダを提供する。【解決手段】スケール板１の一方の表面は、高反射領域１１と低反射領域とが周期的に繰り返された構成を含んでいる。高反射領域１１は、第１部分２５と、第１部分２５の投光部５側に配置された、第１部分２５よりも屈折率が高く光３に対して透明な材料からなる第２部分２３とを有している。第２部分２３における一方の表面に、スケール板１の一方の表面と反対側の他方の表面に対して傾斜した斜面が周期的に繰り返される構成を有する凹凸形状２７が形成されている。凹凸形状２７の斜面は、他方の表面に対して、第１部分２５と第２部分２３との境界部において全反射された光３を透過する面を含んでいる。【選択図】図５
2016114404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物と連動して移動可能なスケール板と、
前記スケール板の一方の表面側に配置され、前記一方の表面に光を照射する投光部と、
前記投光部から照射され前記一方の表面にて反射された前記光を受光する受光部とを備え、
前記スケール板の前記一方の表面は、前記スケール板の移動方向に対して高反射領域と低反射領域とが周期的に繰り返された構成を含み、
前記高反射領域は、前記対象物側に配置された第１部分と、前記第１部分の前記投光部側に配置された、前記第１部分よりも屈折率が高く前記光に対して透明な材料からなる第２部分とを有し、
前記第２部分における前記一方の表面に、前記スケール板の前記一方の表面と反対側の他方の表面に対して傾斜した斜面が周期的に繰り返される構成を有する凹凸形状が形成されており、
前記凹凸形状の前記斜面は、前記他方の表面に対して、前記第１部分と前記第２部分との境界部において全反射された前記光を透過する面を含む、反射型光学式エンコーダ。
【請求項２】
前記凹凸形状の前記斜面は、前記境界部において反射された前記光の光軸に垂直な面となり得る角度を有する第１の斜面を含む、請求項１に記載の反射型光学式エンコーダ。
【請求項３】
前記凹凸形状の前記斜面は、前記投光部から照射された前記光の光軸に垂直な面となり得る角度を有する、前記第１の斜面とは別の第２の斜面を含む、請求項２に記載の反射型光学式エンコーダ。
【請求項４】
前記凹凸形状の、前記斜面が周期的に繰り返されるピッチは２０μｍ以上２００μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の反射型光学式エンコーダ。
【請求項５】
前記スケール板は、前記第１部分の前記投光部側とは反対側に位置する、前記光を吸収する材料からなる第３部分をさらに有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の反射型光学式エンコーダ。
【請求項６】
前記第３部分は磁性材料からなり、
前記スケール板の前記一方の表面側に磁気検出素子をさらに備える、請求項５に記載の反射型光学式エンコーダ。
【請求項７】
前記高反射領域における前記第１部分は、前記高反射領域における前記第３部分が前記低反射領域における前記第３部分に対して窪んだ凹部内の領域として配置される、請求項５または６に記載の反射型光学式エンコーダ。
【請求項８】
前記第２部分は、前記高反射領域と前記低反射領域との双方を跨ぐように前記スケール板内に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の反射型光学式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型光学式エンコーダに関し、特に、ロータリ型またはリニア型の反射型光学式エンコーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータなどの回転軸の回転角度を検出するエンコーダには、１回転以内の回転角度を検出する光学式エンコーダ、複数回の回転数を検出する磁気式エンコーダ、および１回転以内の回転角度と複数回の回転数との双方を検出する複合式エンコーダとがある。また光学式エンコーダには、スケール板を透過する光を検出する透過型のエンコーダと、スケール板を反射する光を検出する反射型のエンコーダとが存在する。
【０００３】
透過型のエンコーダとしては、たとえば特開平１１−２８７６７１号公報（特許文献１）に、可動コード板のＶ字状形状部において光を全反射させ、可動コード板のＶ字状形状部以外の直進透過領域において光を透過させることにより光の遮光および透過のパターンを形成するスケール板を有するものが開示されている。
【０００４】
また反射型のエンコーダとしては、たとえば特開２００９−１２１９０７号公報（特許文献２）に、金属の反射膜上に当該反射膜よりも光の反射率の低い膜のパターンが蒸着および部分エッチングにより形成されたスケール板を有するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２８７６７１号公報
【特許文献２】特開２００９−１２１９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
透過型のエンコーダにおいては、スケール板を挟むようにその一方の主表面側に投光部が、その他方の主表面側に受光部が配置される。これに対して反射型スケールは、スケール板の一方の主表面側に投光部と受光部との双方が配置される。このため反射型のエンコーダは、透過型のエンコーダに比べてエンコーダの小型化が可能であることから、反射型のエンコーダの提供のニーズが高まっている。
【０００７】
反射型のエンコーダにおいては、反射部で反射される光量が大きいほどその検出精度が高くなる。しかしながら特開２００９−１２１９０７号公報で示される金属反射膜の光反射率は８０％程度と、エンコーダの検出精度を高めるには不十分である。このため特開２００９−１２１９０７号公報のエンコーダにおいては、その検出精度を高めるために投光部の入射光量を上げる必要がある。また金属の反射膜は酸化するため、時間の経過とともに反射率が低下する問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射膜などの高反射領域における反射率がより高く、かつより高い検出精度を有する反射型光学式エンコーダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の反射型光学式エンコーダは、スケール板と、投光部と、受光部とを備えている。スケール板は、対象物と連動して移動可能である。投光部は、スケール板の一方の表面側に配置され、一方の表面に光を照射する。受光部は、投光部から照射され一方の表面にて反射された光を受光する。スケール板の一方の表面は、スケール板の移動方向に対して高反射領域と低反射領域とが周期的に繰り返された構成を含んでいる。高反射領域は、対象物側に配置された第１部分と、第１部分の投光部側に配置された、第１部分よりも屈折率が高く光に対して透明な材料からなる第２部分とを有している。第２部分における一方の表面に、スケール板の一方の表面と反対側の他方の表面に対して傾斜した斜面が周期的に繰り返される構成を有する凹凸形状が形成されている。凹凸形状の斜面は、他方の表面に対して、第１部分と第２部分との境界部において全反射された光を透過する面を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高反射領域における検出光の反射率が９０％以上にまで高めることができ、かつその反射率の経時変化を少なくできる。このため、安定的に高い検出精度を実現可能なエンコーダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の第１例におけるエンコーダの構成を示す概略図である。
【図２】図１のエンコーダの点線で囲まれた領域ＩＩの構成、すなわち円板光照射部を含む一部の領域の構成を示す概略拡大平面図である。
【図３】実施の形態１の第２例におけるエンコーダの構成を示す概略図である。
【図４】図１のエンコーダの点線で囲まれた領域ＩＶの構成、すなわち円板光照射部の一部の構成を示す概略拡大平面図である。
【図５】実施の形態１における、図２のＶ−Ｖ線に沿う領域の第１例を示す概略断面図である。
【図６】実施の形態１における、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う領域の概略断面図である。
【図７】実施の形態１における、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う円周方向の領域の一例を示す概略断面図である。
【図８】実施の形態１における、図２のＶ−Ｖ線に沿う領域の第２例を示す概略断面図である。
【図９】実施の形態２における、図５に相当する領域を示す概略断面図である。
【図１０】実施の形態３における、図７に相当する領域を示す概略断面図である。
【図１１】実施の形態４の一例におけるエンコーダの構成を示す概略図である。
【図１２】実施の形態５の一例におけるエンコーダの構成を示す概略図である。
【図１３】図１２のエンコーダの点線で囲まれた領域ＸＩＩＩの構成、すなわち平板光照射部の一部の構成を示す概略拡大平面図である。
【図１４】実施の形態５における、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う領域の概略断面図である。
【図１５】実施の形態５における、図１３のＸＶ−ＸＶ線に沿う領域の概略断面図である。
【図１６】実施の形態５における、図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う円周方向の領域の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず本実施の形態の反射型光学式エンコーダの構成の第１例について図１を用いて説明する。
【００１３】
図１を参照して、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ１０は、スケール円板１（スケール板）と、光３を照射する投光部５と、光３を受光する受光部７とを主に有している。
【００１４】
スケール円板１は、平面視において円形を有しており、たとえば円板の本体をなす円板本体１ａと、投光部５から照射される光３を受ける円板光照射部１ｂと、円板上面における円板光照射部１ｂ以外の（光３を受けない領域である）円板非照射部１ｃと、円板裏面部１ｄとを有している。
【００１５】
円板本体１ａはスケール円板１全体の土台としての部分である。円板光照射部１ｂは、円板本体１ａの図１の上側の表面（一方の表面）の一部に環状に広がる領域である。円板光照射部１ｂは、スケール円板１の半径方向（半径を決める直線が延びる方向）に関して図１中の照射最外部Ｐ１から照射最内部Ｐ２まで延びるように形成されており、照射最外部Ｐ１と照射最内部Ｐ２との間において、投光部５から光３が照射される。照射最外部Ｐ１とは円板光照射部１ｂの最も外側の点を結んでできる円環状の領域であり、照射最内部Ｐ２とは円板光照射部１ｂの最も内側の点を結んでできる円環状の領域である。ここで光３の照射領域は、円板光照射部１ｂの円周方向（スケール円板１の平面視における円形の周が延びる方向）に関してはほとんど幅を有さないものとする。
【００１６】
円板非照射部１ｃは、円板本体１ａの図１の上側の表面（一方の表面）のうち、図１においては平面視において円板光照射部１ｂの外側および内側の領域、言い換えれば照射最外部Ｐ１の外側および照射最内部Ｐ２の内側の領域である。この領域には原則として投光部５からの光３は照射されない。円板裏面部１ｄは、円板本体１ａの上側の表面（つまり上記の円板光照射部１ｂおよび円板非照射部１ｃ）の反対側にある下側の表面（他方の表面）に相当する領域である。円板裏面部１ｄの中央部、つまり円板非照射部１ｃの真下の円板裏面部１ｄには、モータなどの回転軸９が取り付けられている。スケール円板１は、当該モータなど（回転を測定しようとする対象物）の回転による回転軸９の回転と連動して回転可能である。本実施の形態の反射型光学式エンコーダ１０はスケール円板１が回転する、いわゆるロータリ型のエンコーダである。
【００１７】
投光部５は、スケール円板１の円板光照射部１ｂに光３を照射する部材であり、円板光照射部１ｂと間隔をあけてその上方に、言い換えれば円板光照射部１ｂに対して浮かぶように配置されている。投光部５は光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光デバイスを有しており、波長がたとえば８００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下程度の赤外光である光３を円板光照射部１ｂに照射する。
【００１８】
受光部７は、投光部５が照射して円板光照射部１ｂから反射された光３を受ける部材であり、これも円板光照射部１ｂと間隔をあけてその上方に、円板光照射部１ｂに対して浮かぶように配置されている。また受光部７は投光部５に対して互いに間隔をあけて配置されている。
【００１９】
以上より、本実施の形態においては、投光部５と受光部７との双方が、スケール円板１に対して同じ側であるたとえば上側（一方の表面側）に配置されており、スケール円板１の上側の円板光照射部１ｂに光３が投光部５により照射され、かつ円板光照射部１ｂにて反射された光３が受光部７により受光される。
【００２０】
次に図２を用いて、図１の点線で囲まれた円板光照射部１ｂおよび円板非照射部１ｃの一部（たとえば全体の１／４に分割された領域）の構成について説明する。
【００２１】
図２を参照して、円板光照射部１ｂは、階調パターン領域１３を有しており、階調パターン領域１３は、高反射領域１１と、低反射領域１２とを有している。高反射領域１１は、階調パターン領域１３のうち、投光部５が照射する光３（赤外光）を高い割合で反射可能な領域である。また低反射領域１２は、階調パターン領域１３のうち、高反射領域１１より投光部５が照射する光３（赤外光）の反射率が低くこれを高い割合で吸収する領域である。高反射領域１１および低反射領域１２はいずれも平面視においてスケール円板１の半径方向に沿うように延在しており、言い換えればこれらはスケール円板１の中心から放射状に複数延びている。そして高反射領域１１および低反射領域１２は、平面視においてスケール円板１の円周方向すなわちスケール円板１の回転による移動方向に沿って（移動方向に対して）、たとえば円周方向に関する一定の角度分ごとに、交互に複数並んでいる（周期的に繰り返されるように配置されている）。
【００２２】
サーボモータ用など高精度かつ高分解能を要する反射型光学式エンコーダ１０においては、高反射領域１１および低反射領域１２は、スケール円板１の半径方向に関して延在する長さが１ｍｍ程度であり、平面視においてその延在する方向に対して交差する方向の幅が２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。高反射領域１１および低反射領域１２の幅は、当該反射型光学式エンコーダ１０の必要とする分解能に応じて変化する。
【００２３】
スケール円板１が回転軸９を中心として回転することにより、図２の階調パターン領域１３に照射された光３は、階調パターン領域１３においてスケール円板１の円周方向に交互に並ぶ複数の高反射領域１１および複数の低反射領域１２のそれぞれに交互に照射される。言い換えればスケール円板１の回転により円板光照射部１ｂのうち光３に照射される領域がスケール円板１の円周方向に移動する。
【００２４】
光３は、高反射領域１１に照射されたときには高い割合で反射して受光部７の方向へ進行するが、低反射領域１２に照射されたときには高反射領域１１に照射された光３に比べて高い割合で吸収される。このため受光部７は、投光部５からの光３が階調パターン領域１３の中の高反射領域１１に照射されたときと低反射領域１２に照射されたときとで光を受ける量が異なる。受光部７は受けた光３を電気信号に変換することにより、当該光３が階調パターン領域１３の高反射領域１１と低反射領域１２とのいずれに照射されたかを解析する。この解析をある時間継続し、光３が高反射領域１１と低反射領域１２とを交互に照射する時間的な周期が計測される。この時間変化を計測し、高反射領域１１と低反射領域１２とが円周方向に沿って並ぶ周期の角度と照合することにより、スケール円板１の回転による位置（位相）の情報を記録することができる。つまりスケール円板１の回転による位置（位相）の情報を記録することができる。
【００２５】
また図２において、円板光照射部１ｂの外側および内側の円板非照射部１ｃには、非階調パターン領域１５が配置されている。非階調パターン領域１５は、高反射領域１１および低反射領域１２とが周期的に繰り返される階調パターンを有さない領域である。
【００２６】
次に本実施の形態の反射型光学式エンコーダの構成の第２例について図３を用いて説明する。
【００２７】
図３を参照して、図１の変形例としての図３の反射型光学式エンコーダ２０は、基本的に図１の反射型光学式エンコーダ１０と同様の構成を有しているため、同一の構成要素については同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし反射型光学式エンコーダ２０は、円板非照射部１ｃが円板光照射部１ｂの内側のみに形成されており円板光照射部１ｂの外側には形成されない。この点において図３の反射型光学式エンコーダ２０は、円板光照射部１ｂの外側と内側との双方に円板非照射部１ｃが形成される図１の反射型光学式エンコーダ１０と構成が異なっている。
【００２８】
図４を参照して、図３の点線で囲まれた円板光照射部１ｂの一部（たとえば全体の１／４に分割された領域）においては、図２と同様の階調パターン領域１３と、その外側の非階調パターン領域１５と、その内側の非階調パターン領域１５とのすべてが含まれている。また図３の円板非照射部１ｃには、たとえば図１の円板非照射部１ｃと同様に、非階調パターン領域１５が配置されていてもよい。
【００２９】
以上より、円板光照射部１ｂには、少なくとも階調パターン領域１３が１つ以上配置されていればよく、たとえば図２のように円板光照射部１ｂには階調パターン領域１３のみが配置され、その外側および内側の円板非照射部１ｃとして非階調パターン領域１５が配置されてもよい。あるいは図４のように円板光照射部１ｂに１つの階調パターン領域１３と、その外側および内側の非階調パターン領域１５との双方が配置されていてもよい。さらに他の例として、図示されないが、たとえば１つの円板光照射部１ｂに１つの階調パターン領域１３と１つの非階調パターン領域１５とが配置されてもよいし、１つの円板光照射部１ｂに外側から内側へ階調パターン領域１３、非階調パターン領域１５、階調パターン領域１３の順に複数（たとえば２つ）の階調パターン領域１３が配置されてもよい。
【００３０】
円板光照射部１ｂ内に複数の階調パターン領域１３が配置される場合、当該複数の階調パターン領域１３のそれぞれは、高反射領域１１および低反射領域１２が、互いに異なる円周方向の角度の周期で配置されることが好ましい。このようにすれば、たとえば図２に示される（１つの）階調パターン領域１３と当該他の階調パターン領域１３とにおける高反射領域１１と低反射領域１２との円周方向に関する角度の周期の差分を、当該回転角度の分解能とすることができる。つまりたとえば図２に示す階調パターン領域１３のみを有する場合に比べてさらに細かい精度で対象物の回転角度を検出することができ、階調パターン領域１３の加工上の分解能の限界よりもさらに細かい分解能を実現することができる。
【００３１】
なお以下の各図においては、図１および図２のように円板光照射部１ｂに１つの階調パターン領域１３が、その外側および内側の円板非照射部１ｃのそれぞれに１つずつの非階調パターン領域１５が配置される例の図示がなされている。
【００３２】
次に図５〜図８を用いて、図２に示す高反射領域１１および低反射領域１２のそれぞれの構成について説明する。
【００３３】
図５〜図７の各図の左右方向は階調パターン領域１３の半径方向を示しており、この図の上下方向は階調パターン領域１３の厚み方向を示している。図５〜図７を参照して、基本的にスケール円板１（円板本体１ａ）は、基材２１（第３部分）と、基材２１上を覆う光透過材層２３（第２部分）とを有している。
【００３４】
図５を参照して、特に高反射領域１１においては、基材２１と光透過材層２３との間に（すなわち測定の対象物側に）、光反射構造２５（第１部分）が形成（配置）されている。言い換えれば、高反射領域１１においては、基材２１の上側の表面上に光反射構造２５が配置されており、光反射構造２５の上側（投光部５側）には光透過材層２３が積層（配置）されている。
【００３５】
光反射構造２５は、基材２１と光透過材層２３との間に挟まった空隙、すなわち空気が存在する部分である。これに対して光透過材層２３は、光反射構造２５の側面および上面を覆うように基材２１上に配置された部材である。
【００３６】
光透過材層２３は、たとえば空気または真空である光反射構造２５よりも屈折率が高く、ここに入射される光３（赤外光）に対して透明な材料からなっている。具体的には、光透過材層２３はガラスなどの透明材料からなっている。なおここで光透過材層２３は光３に対して完全に透明（光３を１００％透過する）な材料である場合に限らず、たとえば光３を８０％以上透過する材質であってもよいものとする。
【００３７】
また、基材２１はスケール円板１（円板本体１ａ）の土台をなす部材であり、光３を高い割合（たとえば８０％以上の割合）で吸収する材料からなっている。基材２１は、光反射構造２５の、投光部５側（上側）とは反対側である下側に位置している。
【００３８】
光透過材層２３は、その最上面（一方の表面）に突起構造２７（凹凸形状）が形成されている。突起構造２７は、スケール円板１の円板裏面部１ｄのなす表面に沿う方向に対して傾斜した斜面２７ａおよび斜面２７ｂが交互に形成されこれらが周期的に繰り返されるように形成された、たとえばＶ字に似た断面形状を有している。斜面２７ａは図５の断面図において右上がりの線分を描くように延びており、斜面２７ｂは逆に図５の断面図において右下がりの線分を描くように延びている。
【００３９】
このため光透過材層２３は、上記のようにガラスにより形成されてもよいが、その最上面に突起構造２７のような微細な形状を形成する加工がより容易になされる樹脂材料により形成されることがより好ましく、光３に対する透過率がより高い樹脂材料を用いて形成されることがより好ましい。
【００４０】
投光部５は円板本体１ａ全体の法線４に対する角度θ1の方向から、つまり法線４に対して角度θ1を有する方向に進む光３を円板光照射部１ｂに照射可能なように光３の照射角度を調整可能である。なお法線４は円板本体１ａのたとえば円板裏面部１ｄの表面に垂直な線であるとともに、基材２１および光反射構造２５の表面、ならびに光透過材層２３の下側（基材２１に接する側）の表面に垂直な線でもある。
【００４１】
ここで、高反射領域１１を構成する（空気または真空の空隙である）光反射構造２５の特に光３の波長に対する屈折率を１とし、光透過材層２３の光３に対する屈折率をｎa（＞１）とする。このとき、当該反射型光学式エンコーダ１０は
【００４２】
【数１】
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【００４３】
が成り立つように投光部５からの光３の照射角度θ1を調整可能な構成を有している。
ここで投光部５から出る光３を、スケール円板１に向けて入射する照射光３ａと、スケール円板１において反射した後、受光部７に向かう検出光３ｂとに分けて考えることにする。照射光３ａが法線４に対する角度の広がりを有する場合、一部の光３は検出光３ｂとして受光部７に向かわない可能性がある。
【００４４】
このため、図５に示すように投光部５から照射される照射光３ａを平行光になるように調整するレンズ３ｃが、照射光３ａの経路の途中に設けられてもよい。このようにすれば、投光部５からの光３の照射角度θ1が上記の式（１）の関係を有するようにより高精度に調整することができる。ただしたとえこのようなレンズ３ｃによる調整を行なわなかったとしても、照射角度θ1が上記の式（１）の条件を満たさない照射光３ａはエンコーダ１０の検出光として用いられないのみであり、本実施の形態の作用効果を失うわけではない。
【００４５】
以上のように反射型光学式エンコーダ１０は、単純に投光部５の角度を調整することにより光３の照射角度θ1を調整可能であるとともに、レンズ３ｃを用いて照射角度θ1である光量をより増加させるよう調整することも可能な構成を有している。
【００４６】
次に、１＜ｎaであることから、上記の式（１）の条件を満たすように照射角度θ1を調整すれば、光透過材層２３に入射した光３は、図５の高反射領域１１における光反射構造２５と光透過材層２３との境界部（光透過材層２３の最下面）において全反射される。これは上記の式（１）を満たす角度θ1は全反射を起こす臨界角以上になるためである。この全反射による反射光が検出光３ｂとして受光部７に向かう。
【００４７】
さらに、ここではスケール円板１の外側の光３に対する屈折率を１と仮定すれば、全反射された検出光３ｂは、突起構造２７が形成された光透過材層２３の最上面の突起構造２７の表面（斜面２７ｂ）の法線６に対してなす角度をθ2として
【００４８】
【数２】
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【００４９】
が成立する。このようにすれば、上記の式（２）を満たす角度θ2は全反射を起こす臨界角未満になるため、検出光３ｂは、突起構造２７の斜面２７ｂにおいて全反射を起こすことなく光透過材層２３を透過して受光部７に向けて進行する。つまり本実施の形態において、突起構造２７の斜面２７ｂは、たとえばスケール円板１の主表面である円板裏面部１ｄに対して、上記光透過材層２３と光反射構造２５との境界部において全反射された光３を全反射しない角度を有している。言い換えれば、突起構造２７の斜面２７ｂは、上記光透過材層２３と光反射構造２５との境界部において全反射された光３を透過する面を含んでいる。そしてスケール円板１の外部に出た検出光３ｂは、受光部７にて検出され電気信号に変換される。以上のようにして高反射領域１１に照射された光３が受光部７にて検出される。
【００５０】
なお上記の数式（１）、（２）を成立させるために、空隙である光反射構造２５の光３に対する屈折率は極力低い（１に近い）ことが好ましい。光反射構造２５は真空であることが最も好ましく、水素またはヘリウムのような光３に対する屈折率の比較的低い気体であることが真空の次に好ましい。しかし空気の主成分と真空、水素、ヘリウムとの光３に対する屈折率の差は０．００１未満であるため、たとえ光反射構造２５として真空の代わりに空気が用いられてもθ1の値にほとんど影響しない。このため光反射構造２５として空気が用いられてもよい。ただし水の光３に対する屈折率は真空などより高く約１．３であるため、光反射構造２５としての空気の絶対湿度は３０％以下であることが好ましい。
【００５１】
一方、図６を参照して、特に低反射領域１２においては、光反射構造２５は形成されず、基材２１の上側の表面上を直接覆うように光透過材層２３が載置されていてもよい。あるいは図示されないが、低反射領域１２には光透過材層２３も載置されず、基材２１のみが配置された構成であってもよい。また（図５、図６ともに）非階調パターン領域１５についても上記の低反射領域１２と同様の構成を有していてもよい。
【００５２】
低反射領域１２においても、上記の高反射領域１１と同様に、法線４に対する角度θ1の方向から、光透過材層２３内に照射光３ａが入射されるが、光透過材層２３と基材２１との境界部においては光の反射はほとんど起こらず、照射光３ａのほとんどが基材２１に吸収される。このため低反射領域１２に入射された光３はほとんど受光部７において検出されない。
【００５３】
図６においては低反射領域１２においても高反射領域１１と同様に光透過材層２３の最上面に突起構造２７が形成されている。この突起構造２７は、スケール円板１の平面視における半径方向に関して斜面２７ａと斜面２７ｂとが交互に複数並ぶように形成される。この斜面２７ａとそれに隣り合う斜面２７ｂとの１対がなす１つの組の、スケール円板１の半径方向に関する幅（ピッチＰ）は２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。つまり１組の斜面２７ａと斜面２７ｂとからなる山型の突起構造２７は、（高反射領域１１および低反射領域１２において）２０μｍ以上２００μｍ以下のピッチＰが周期的に繰り返される構成を有している。なお図示されないが、図５の高反射領域における突起構造２７のピッチＰも、上記と同様にスケール円板１の平面視における半径方向に関して斜面２７ａと斜面２７ｂとが複数並ぶように形成され、その半径方向に関する幅（ピッチＰ）は２０μｍ以上２００μｍ以下である。
【００５４】
仮にピッチＰの幅を２００μｍより広くすれば、単一の突起構造２７がカバーする領域が過度に広くなり、ピッチＰが上下方向に過剰に高くなる。するとスケール円板１全体が過剰に厚く（大きく）なる。このような不具合を抑制する観点から、ピッチＰの幅は２００μｍ以下であることが好ましい。また突起構造２７の加工を容易にする観点から、ピッチＰの幅は２０μｍ以上であることが好ましい。
【００５５】
しかし図２における円周方向に沿う断面図である図７を参照して、スケール円板１の平面視における円周方向に関しては斜面２７ａと斜面２７ｂとのピッチは形成されず、回転軸９からの距離が等しい位置の集合においてはすべて同一高さの平面形状となる。なおこの円周方向に沿う方向に関しては、高反射領域１１と低反射領域１２とが交互に周期的に並んでいる。
【００５６】
図７を参照して、光透過材層２３は、特に図７のように低反射領域１２にも配置される場合には、一体として高反射領域１１と低反射領域１２との双方を跨ぐように（高反射領域１１から低反射領域１２まで連なるように）スケール円板１を構成する一部材として（基材２１上に）配置されることが好ましい。このようにすれば、（突起構造２７を有する）光透過材層２３をより低コストで容易に加工することができる。ただし低反射領域１２の光透過材層２３には必ずしも突起構造２７が形成されなくてもよい。
【００５７】
次に、図５および図６を再度参照して、突起構造２７の斜面２７ａと斜面２７ｂとからなる突起としての周期的に繰り返されるピッチＰが複数並ぶように配置されている。しかし式（２）に示すθ2が臨界角未満となる条件を満たす限り、たとえば突起構造２７は平面としての斜面２７ａ，２７ｂではなくたとえば正弦波を描く曲面形状を有していてもよい。図示されないが、突起構造２７が正弦波状の曲面形状である場合においても、上記と同様に、その周期的に繰り返される形状のピッチＰは２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
【００５８】
次に、以上に述べた反射型光学式エンコーダ１０の特にスケール円板１（円板本体１ａ）の製造方法について簡単に説明する。円板本体１ａを構成する基材２１は、たとえば光３を吸収するためにたとえばカーボンブラックを用いて黒色に着色されたポリカーボネート樹脂が円板状に射出成形されることにより形成される。また光透過材層２３は、たとえばポリカーボネート樹脂が、光反射構造２５および突起構造２７の形状が転写されるように射出成形されることにより形成される。上記の基材２１と光透過材層２３とが接着剤などにより接合されることにより、スケール円板１が形成される。
【００５９】
ここで、以上に述べた本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の反射型光学式エンコーダ１０は、スケール円板１の円板光照射部１ｂに、高反射領域１１と低反射領域１２とが周期的に繰り返され、高反射領域１１は光反射構造２５と光透過材層２３との積層構造を、低反射領域１２は光透過材層２３を有している。光反射構造２５と光透過材層２３との境界部において、スケール円板１に入射された光３が全反射するように光３の照射角度θ1が調整され、全反射した光３は、その後通る光透過材層２３の最上面において全反射せずに透過する。
【００６０】
つまり、投光部５から高反射領域１１に照射された光３は、光反射構造２５と光透過材層２３との境界部において吸収により減衰することなく全反射する。また全反射した光はその後、光透過材層２３の最上面において反射により減衰することなく透過して受光部７に向かう。このため、投光部５から高反射領域１１に照射された光３をより高い割合で反射させ受光部７にて検出させることができる。一方、低反射領域１２に照射された光３は、円板本体１ａを構成する基材２１により吸収されるためほとんど反射しない。
【００６１】
このため、スケール円板１の回転状態に応じて光３が高反射領域１１の低反射領域１２のいずれに照射するかに応じて、その光３が受光部７に到達し検出される量の差をいっそう大きくすることができる。つまり高反射領域１１に照射された光３と低反射領域１２に照射された光３との受光部７における検出量のコントラストをいっそう明瞭にすることができる。したがって、光３が高反射領域１１と低反射領域１２とのいずれに照射されたかを、より高精度に検出することができる。
【００６２】
また高反射領域１１が突起構造２７を有することにより、仮にこれを有さず光透過材層２３の最上面が平坦な表面である場合に比べていっそう高反射領域１１を反射した検出光２ｂの検出される割合を高めることができる。
【００６３】
なお本実施の形態においては、高反射領域１１における反射率の経時変化を少なくすることができる。このことから、安定的に高い検出精度を実現することができる。
【００６４】
再度図５を参照して、仮に光透過材層２３が平坦な表面を有する場合、全反射した検出光３ｂは、光透過材層２３の最上面において入射角θ1で光透過材層２３の外部に出ようとする際に反射する可能性が高くなる（全反射する可能性がある）。しかし突起構造２７を有することにより、検出光３ｂは、その大部分が図中右下がりの斜面２７ｂに照射され透過する。この斜面２７ｂを透過する検出光３ｂは、法線６に対して角度θ2を有しており、この角度θ2は角度θ1に比べて非常に小さく、斜面２７ｂにて全反射しない角度である。このため突起構造２７により検出光３ｂの反射による減衰を抑制することができる。
【００６５】
また角度θ2が非常に小さいことから、検出光３ｂは法線６にほぼ平行になるためその大部分が斜面２７ｂに照射し、斜面２７ａに照射する割合はわずかである。このため、検出光３ｂがたとえば斜面２７ａに照射してそこから乱反射することにより受光部７に到達する光量が減少する可能性を抑制することができる。
【００６６】
さらに、照射光３ａが光透過材層２３に入射する側においても、光透過材層２３がその最上面に突起構造２７を有することにより、照射光３ａは、その大部分が図中右上がりの斜面２７ａに照射され透過する。これは斜面２７ａの法線８に対してなす角度をθ3とすれば、θ3の値は通常、突起構造２７が存在しない平面に当該照射光３ａが照射される場合の入射角θ1に比べて非常に小さく、法線８と照射光３ａとは平行に近いためである。このことからも突起構造２７が高反射領域１１における光３の乱反射により減衰を抑制し、反射率（受光部７における検出率）をいっそう高めているといえる。
【００６７】
また上記の角度θ3が小さくなるにつれて、照射光３ａの斜面２７ａにおける屈折を抑制することができる。以下にこのことについて、図５に対する本実施の形態の変形例を示す図８を用いて説明する。
【００６８】
図８を参照して、当該変形例においては、基本的に高反射領域１１は図５と同様の構成を有しており、図５と同様に投光部５からの光３が全反射して受光部７に到達している。しかし図８は、突起構造２７の斜面２７ａ，２７ｂの角度において図５とは異なっている。具体的には、斜面２７ａは、投光部５から照射された照射光３ａに（ほぼ）垂直な面となっており、斜面２７ａの法線８と（ほぼ）平行になっている（図８においては重なっている）。また斜面２７ｂは、光反射構造２５と光透過材層２３との境界部において全反射された後の検出光３ｂに（ほぼ）垂直な面となっており、斜面２７ｂの法線６と（ほぼ）平行になっている（図８においては重なっている）。
【００６９】
このように突起構造２７を構成する斜面２７ｂ（第１の斜面）は、光反射構造２５と光透過材層２３との境界部において全反射された後の検出光３ｂの光軸に垂直な面となり得る角度を有している。また突起構造２７を構成する斜面２７ａ（第２の斜面）は、投光部５から照射された、光反射構造２５と光透過材層２３との境界部において全反射を起こすことができる角度の光３（照射光３ａ）の光軸に垂直な面となり得る角度を有している。
【００７０】
以上の点以外においては図８は図５と同様であるため、同一の要素については同一の番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００７１】
このような構成を有することにより、入射側においては、照射光３ａと法線８とがなす角度がほぼ０度になり、屈折による光透過材層２３の最上面における照射光３ａの角度変化がなくなる。これにより、入射光θ1を調整するだけで容易にスケール円板１の内部にて光３を全反射させることができることから、投光部５および受光部７の設置角度の調整が容易になる。またほぼすべての照射光３ａを斜面２７ａに照射させることができるため、光３の乱反射による減衰を抑制することができる。
【００７２】
同様に反射側においては、検出光３ｂと法線６とがなす角度がほぼ０度になるため、ほぼすべての検出光３ｂを斜面２７ｂに照射させることができるため、光３の乱反射による減衰を抑制し、高反射領域１１に照射された光３をいっそう高い割合で受光部７から検出させることができる。
【００７３】
具体例として、たとえば厚みが１ｍｍ以下のポリカーボネート樹脂により形成された光透過材層２３を用いた場合、その光３に対する屈折率が１．５８である。このとき、（光反射構造２５の光３に対する屈折率を１とすれば）光反射構造２５と光透過材層２３との境界部における光３の全反射条件を満たす臨界角は３９．３°である。このため、照射光３ａの入射角θ1を３９．３°以上とし、かつ突起構造２７の斜面２７ａ，２７ｂの円板裏面部１ｄの表面に対する角度が４５°となるよう斜面２７ａ，２７ｂを互いに直角に形成することにより、光３は図８のように全反射される。このときの投光部５から照射された照射光３ａの量に対する受光部７にて検出される検出光３ｂの量の割合を示す、光３の反射率は９０％以上となる。したがってこのようにすれば、高反射領域１１における光の反射量と低反射領域１２における光の反射量との比率（コントラスト）の高い高精度な反射型光学式エンコーダ１０を提供することができる。
【００７４】
なお低反射領域１２の光透過材層２３には上記のように突起構造２７が形成されなくてもよいが、突起構造２７が形成される方がより好ましい。これは仮に低反射領域１２の光透過材層２３が平坦な表面を有する場合、光透過材層２３の平坦な表面上にて照射光３ａのうち数％は正反射する。光透過材層２３の当該平坦な表面において正反射した光はしばしば迷光になり、受光部７に到達する可能性がある。すると低反射領域１２からのエラーとしての受光部７が検出され、測定の精度が低下する可能性がある。したがってこのような正反射光の迷光を抑制する観点から、低反射領域１２にも突起構造２７が形成されることが好ましいといえる。
【００７５】
（実施の形態２）
図９は、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ１０を構成するスケール円板１の、図５と同じ部分に相当する部分を示している。図９を用いて、本実施の形態の特に高反射領域１１の構成について説明する。
【００７６】
図９を参照して、本実施の形態の高反射領域１１は、図５に示す実施の形態１の高反射領域１１とは以下の点において異なっている。具体的には、図９においては光反射構造２６（第１部分）として、真空または空気のような空隙ではなく、光３に対する屈折率ｎbが低い素材が充填されている。ただし上記の屈折率ｎbは、光透過材層２３の光３に対する屈折率ｎaよりも小さい。
【００７７】
具体的には、たとえば光透過材層２３としては、赤外光領域における屈折率が１．６のフルオレンポリエステル樹脂が用いられ、光反射構造２６としては、赤外光領域における屈折率が１．４のアクリル樹脂が用いられる。このようにすれば、
【００７８】
【数３】
2016114404.tif 000005
【００７９】
の条件を満たすように投光部５からの光３の照射角度θ1が調整可能である。式（３）から臨界角が６１°となるため、図９の照射角度θ1を６１°以上になるよう調整することにより、光３は全反射を起こすことになる。
【００８０】
上記の点に限り本実施の形態の構成は実施の形態１と異なっており、他の点においては基本的に実施の形態１と同様であるため、同一の要素については同一の番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００８１】
本実施の形態においては、式（３）の条件を満たすように投光部５からの光３の照射角度θ1が調整可能である。これにより光３の照射角度θ1が実施の形態１と同様に全反射を起こす臨界角以上になるため、光３がスケール円板１の内部にて全反射され、受光部７に高い割合で到達する。したがって本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、高反射領域１１に照射された光３の反射率を高くし、検出精度を高めることができる。
【００８２】
（実施の形態３）
図１０は、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ１０を構成するスケール円板１の、図７と同じ部分に相当する部分を示している。図１０を用いて、本実施の形態の特に高反射領域１１の構成について説明する。
【００８３】
図１０を参照して、本実施の形態の高反射領域１１は、図７に示す実施の形態１の高反射領域１１とは以下の点において異なっている。具体的には、図１０においては基材２１の光透過材層２３と接する最上面が、部分的に凹部を形成するように窪んでいる。具体的には、基材２１の最上面は、階調パターン領域１３の高反射領域１１において、低反射領域１２よりも下方に窪んでおり、その窪んだ凹部の内部が光反射構造２５（第１部分：空隙）となっている。
【００８４】
逆に言えば、基材２１の最上面には、低反射領域１２において高反射領域１１よりも上方に突起した凸部が形成されている。この上方に突起した凸部としての低反射領域１２の基材２１の最上面と互いに接するように、光透過材層２３が載置および接合されている。これにより、下方に窪んだ基材２１の最上面と光透過材層２３の最下面との間には空隙が形成される。この空隙が真空または空気としての光反射構造２５となる。
【００８５】
つまり、実施の形態１においては全体が平坦な上面を有する基材２１の上に、光反射構造２５としての空隙を形成するための（上向きの）窪みを高反射領域１１に有する光透過材層２３が載置されている。これに対して実施の形態３においては、光反射構造２５としての空隙を形成するための（下向きの）窪みを高反射領域１１に有する基材２１の最上面と互いに接するように、平坦な最下面を有する光透過材層２３が載置および接合されている。
【００８６】
したがって本実施の形態においては、特に光透過材層２３の加工が実施の形態１に比べて容易になる。
【００８７】
なお本実施の形態の基材２１は、たとえばカーボンブラックなどを用いて黒色に着色されたポリカーボネート樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂などの熱可塑性樹脂により、射出成形により形成される。本実施の形態の光透過材層２３は、その形状において実施の形態１の光透過材層２３と若干の差異があるが、製造方法は基本的に実施の形態１と同様に、ポリカーボネート樹脂が、突起構造２７の形状が転写されるように射出成形されることにより形成される。
【００８８】
なお、高反射領域１１における基材２１の凹部内に、光透過材層２３を構成する素材よりも赤外光に対する屈折率の低い接着剤を充填することにより、基材２１と光透過材層２３とが接合されてもよい。このようにすれば、実施の形態２と同様に、基材２１の凹部内の接着剤を光反射構造２６として用いることができる。
【００８９】
上記の点に限り本実施の形態の構成は実施の形態１と異なっており、他の点においては基本的に実施の形態１と同様であるため、同一の要素については同一の番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００９０】
また、本実施の形態において、窪んだ凹部の内部が空隙としての光反射構造２５により充填されていてもよいが、実施の形態２のようにアクリル樹脂などの光反射構造２６により充填されてもよい。
【００９１】
（実施の形態４）
図１１は、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ５０全体を、図１と同様の態様として示している。図１１を用いて、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ５０の構成について説明する。
【００９２】
図１１を参照して、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ５０は、基本的に実施の形態１の反射型光学式エンコーダ１０と同様の構成の光学式エンコーダに磁気式エンコーダが複合し、両者が一体化された構成を有している。
【００９３】
具体的には、実施の形態１の反射型光学式エンコーダ１０と同様のスケール円板１の、円板光照射部１ｂには、円板光照射部１ｂを平面視において二分する中心線ｌｎを境界として、磁石のＮ極と同様の性質を有するＮ極部５１と磁石のＳ極と同様の性質を有するＳ極部５２とが形成されている。これらのＮ極部５１とＳ極部５２とは、円板本体１ａの特に基材２１を構成するプラスチック材料などに磁性粒子を含有させて基材２１を磁性材料からなるものとすることにより形成される。また図示されないが、反射型光学式エンコーダ５０の円板光照射部１ｂにも、実施の形態１などの円板光照射部１ｂと同様の構成を有し同様の形成方法により形成された、階調パターン領域１３（高反射領域１１および低反射領域１２）が形成されている。
【００９４】
円板光照射部１ｂの上方には、円板光照射部１ｂに対して浮かぶように、磁気検出器５３（磁気検出素子）が配置されている。磁気検出器５３は、磁気を帯びた円板光照射部１ｂを有するスケール円板１の回転により、検出する磁力の極性の時間変化を検出する。この磁力の極性の時間変化により、円板光照射部１ｂの（１回転を超える）回転数を検出することができる。
【００９５】
すなわち反射型光学式エンコーダ５０においては、円板光照射部１ｂの円周方向１回転分において高反射領域１１と低反射領域１２とが複数（多数）繰り返されるように配置される階調パターン領域１３を利用することにより、１回転以内の回転角度を検出することができる。また反射型光学式エンコーダ５０においては、円板光照射部１ｂの円周方向１回転分において１つずつ有するように配置されるＮ極部５１とＳ極部５２との組を利用することにより、１回転を超える複数回転数を検出することができる。このように反射型光学式エンコーダ５０は上記の各実施の形態の反射型光学式エンコーダ１０に比べて検出することが可能な回転角度の範囲が拡張される。
【００９６】
より具体的には、反射型光学式エンコーダ５０は、実施の形態１などの反射型光学式エンコーダ１０と同様に投光部５および受光部７を有しており、ここへ磁気式エンコーダの構成が追加された構成を有している。このため反射型光学式エンコーダ５０は、反射型光学式エンコーダ１０の光学式エンコーダのスケールと、磁気式エンコーダのスケールとが一体となった構成を有している。これにより小型の光磁気複合エンコーダを得ることができる。
【００９７】
ここで磁気検出器５３の磁気検出精度を向上する観点から、基材２１と磁気検出器５３との間隔はなるべく少ない方が好ましい。このためには実施の形態１などと同様に、突起構造２７の高さが過剰に高くなることを抑制するために、突起構造２７の幅（図６に示すピッチＰに相当）は２００μｍ以下であることが好ましく、また突起構造２７の加工を容易にする観点から、当該幅（ピッチＰ）は２０μｍ以上であることが好ましい。
【００９８】
反射型光学式エンコーダ５０のスケール円板１は、基本的に上記の各実施の形態のスケール円板１と同様に、基板材料が射出成形されることにより形成される。なお本実施の形態においては、基板材料となるたとえばプラスチック材料の内部に磁性材料の粒子が充填されることによりスケール円板１の基材２１（図５参照）が形成されていることが好ましい。階調パターン領域１３（および非階調パターン領域１５）が（上記の各実施の形態と同様の処理により）形成された後に、基板材料（円板本体１ａの基材２１：図５参照）が一般公知の方法により着磁されることにより、円板光照射部１ｂが二分されるようにＮ極部５１とＳ極部５２とが形成されることが好ましい。
【００９９】
上記の点に限り本実施の形態の構成は実施の形態１と異なっており、他の点においては基本的に実施の形態１と同様であるため、同一の要素については同一の番号を付し、その説明は繰り返さない。
【０１００】
なお図１１の磁気検出器５３の位置に、磁気検出器５３の代わりに発電器が配置されたエンコーダが用いられてもよい（その他の点についてはすべて図１１の反射型光学式エンコーダ５０と同様）。このエンコーダは、Ｎ極部５１とＳ極部５２とを有するスケール円板１が回転軸９を中心に回転することにより、磁気検出器５３が受ける磁力の向きが時間変動する。この磁力の向きの時間変動により発生する起電力を用いて、スケール円板１の回転による位置（位相）の情報を記録することができる。
【０１０１】
（実施の形態５）
図１２は、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ６０全体を、図１と同様の態様として示している。図１２を用いて、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ６０の構成について説明する。
【０１０２】
図１２を参照して、本実施の形態の反射型光学式エンコーダ６０は、スケール平板２（スケール板）が直線方向に移動する、いわゆるリニア型の反射型光学式エンコーダである。スケール平板２は矩形状の平面形状を有し、平板の本体をなす平板本体２ａ（図１の円板本体１ａに相当）と、投光部５から照射される光３を受ける平板光照射部２ｂ（図１の円板光照射部１ｂに相当）とを有している。反射型光学式エンコーダ６０は、スケール平板２がその矩形状の平面に沿ってその延在する水平方向（たとえば図１２の左右方向）に移動可能である。
【０１０３】
図１３は、本実施の形態の平板光照射部２ｂの、図２に示す実施の形態１の円板光照射部１ｂと同様の態様として示している。図１３を参照して、平板光照射部２ｂには、たとえば実施の形態１の円板光照射部１ｂにおける階調パターン領域１３と同様の形成方法により形成された階調パターン領域６３が配置されている。また階調パターン領域６３を挟むように、その奥行き方向に関する上側および下側には、実施の形態１の非階調パターン領域１５と同様の形成方法により形成された非階調パターン領域６５が配置されてもよい。図１３の階調パターン領域６３と非階調パターン領域６５とは、図１２における奥行き方向に沿って並ぶように配置されている。また階調パターン領域６３には、スケール平板２の移動方向である長辺方向（たとえば図の左右方向：実施の形態１の円板光照射部１ｂの円周方向に相当）に沿って高反射領域６１と低反射領域６２とが交互に並んでいる。高反射領域６１および低反射領域６２は、それぞれ上記の実施の形態における高反射領域１１および低反射領域１２と同様の構成を有しており、同様の形成方法により形成されているためその構成に関する詳細な説明を省略する。
【０１０４】
なお図示を省略するが、ここでは平板光照射部２ｂには少なくとも階調パターン領域６３が１つ以上配置されていればよく、たとえば平板光照射部２ｂには階調パターン領域６３と非階調パターン領域６５とが１つずつ配置されていてもよい。あるいは平板光照射部２ｂには２つの階調パターン領域６３が互いに間隔をあけて配置され、それらの間に非階調パターン領域６５が配置された構成であってもよい。
【０１０５】
次に図１４〜図１６を用いて、図１３に示す高反射領域６１と低反射領域６２とのそれぞれの構成について説明する。
【０１０６】
図１４を参照して、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、スケール平板２（平板本体２ａ）は、基材２１と光透過材層２３とを有しており、特に高反射領域６１においては、基材２１と光透過材層２３との間に光反射構造２５が形成されている。また光透過材層２３の最上面には突起構造２７が形成されている。また図１５を参照して、特に低反射領域６２においては、光反射構造２５は形成されず、基材２１の上側の表面上を直接覆うように光透過材層２３が載置されていてもよい。あるいは図示されないが、低反射領域６２には光透過材層２３も載置されず、基材２１のみが配置された構成であってもよい。また（図１４、図１５ともに）非階調パターン領域６５についても上記の低反射領域６２と同様の構成を有していてもよい。
【０１０７】
本実施の形態においても、平板本体２ａに含まれる光透過材層の最上面には、実施の形態１などと同様の形状を有する突起構造２７が形成される。図１４および図１５を参照して、突起構造２７は、スケール平板２の平面視における奥行き方向に関して斜面２７ａと斜面２７ｂとが交互に複数並ぶように形成される。しかし図１６を参照して、スケール平板２の平面視における長手方向（図１４，１５の左右方向）に関しては斜面２７ａと斜面２７ｂとのピッチは形成されず、奥行き方向の座標が等しい位置の集合においてはすべて同一高さの平面形状となる。なおこの円周方向に沿う方向に関しては、高反射領域６１と低反射領域６２とが交互に周期的に並んでいる。
【０１０８】
本実施の形態においても、実施の形態１などと同様に、スケール平板２の平板光照射部２ｂに対して浮かぶように投光部５および受光部７が配置されている。スケール平板２の移動方向に関して幅をほとんど有さない光３が、図１２中の照射最端部Ｐ３と照射最端部Ｐ４との間に照射される。この状態でスケール平板２が図の左右方向に移動することによる受光部７の受ける光量の変化が電気信号に変換される。ここで平板光照射部２ｂに階調パターン領域６３が複数配置される場合は、それぞれの階調パターン領域６３ごとに高反射領域６１と低反射領域６２との形成される位置（図１２、図１３の左右方向に関する高反射領域１１と低反射領域１２との周期のピッチ）を変更することにより、上記の各実施の形態と同様に、スケール平板２の移動方向の位置に対する分解能をいっそう高めることができる。
【０１０９】
上記の各実施の形態に開示された技術的な特徴は、可能な範囲で適宜組み合わせることができる。
【０１１０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１１】
１  スケール円板、１ａ  円板本体、１ｂ  円板光照射部、１ｃ  円板非照射部、１ｄ  円板裏面部、２  スケール平板、２ａ  平板本体、２ｂ  平板光照射部、３  光、３ａ  照射光、３ｂ  検出光、３ｃ  レンズ、４，６，８  法線、５  投光部、７  受光部、９  回転軸、１０，５０，６０  反射型光学式エンコーダ、１１，６１  高反射領域、１２，６２  低反射領域、１３，６３  階調パターン領域、１５，６５  非階調パターン領域、２１  基材、２３  光透過材層、２５，２６  光反射構造、２７  突起構造、２７ａ，２７ｂ  斜面、５１  Ｎ極部、５２  Ｓ極部、Ｐ１  照射最外部、Ｐ２  照射最内部、Ｐ３，Ｐ４  照射最端部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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