"回折格子として作用する格子状パターンが曲面に形成され、回転軸を中心に回転可能である反射式スケールと、前記反射式スケールを発散光束で照明するための光源と、前記反射式スケールで反射した光束を受光する為の複数の受光素子と、を有する光学式エンコーダにおいて、前記反射式スケールに対して、前記反射式スケールの回転軸が前記光源および前記受光素子と同じ側に位置していることを特徴とする光学式エンコーダ。近年、デジタル一眼レフカメラ用交換レンズ、デジタルビデオ及びデジタルカメラに搭載されるレンズ鏡筒等に搭載される位置検出センサにおいて、ミクロンオーダーの高分解能、高精度の要求とともに、且つ、超小型化が強く求められている。こうした背景において、図17の従来構成では、透過式エンコーダの構成であるため、発光素子と受光素子を支持するコの字型のホルダ部材や2枚のスケールを挟み込む構成となっていたので、レンズ光軸方向の寸法が大きくなってしまい小型化には不向きであった。また、部品点数も多く、組み立て作業性が悪かった。図18や図19の従来構成のように、円柱もしくは円筒体に反射スケールを取り付けて反射型センサで検出する構成が好ましい。しかし、汎用的な反射センサでは必要とする分解能が得られない。また、それらは平面反射スケールを前提に設計されているので、反射面の曲面の影響による光線の振れによる光量ロス、検出ピッチズレ、ギャップ特性敏感度等に対しては考慮されていない。従って曲率半径によって出力信号特性誤差が生じてしまい、所望の性能は得られない。特に、高精度で高分解能な位置検出に用いることは実質的には不可能であった。近年のレンズシステムはミクロン以下の位置検出分解能を要求している。円筒状の格子を反射センサで検出するためには、当然、スケール反射面の曲率の影響を考慮した検出センサが必要である。図19に示した従来技術では、このようなスケール反射面の曲率による誤差を回避することを目的としている。検出センサの照明手段を平行照明から収束性照明に変更することで、光量ロス無く、高精度な位置検出が可能となっている。しかし、収束性照明系を得るためにレンズKの共役長が大きくなり、検出センサの厚みラジアル方向の寸法光源L2から円筒状格子表面M2までの距離が増大してしまう。従って、所望のレンズシステムには搭載でそうな大きさではない。本発明の目的は、上述の課題を解消し、円筒、円柱等の一定の曲率半径を有した曲面形状反射スケールの曲率半径を考慮し、超小型で且つ高精度、高分解能な検出を可能とし、従来の平面形状のスケールにも適用可能な光学式エンコーダを提供することにある。以上の点から上記課題を解決するために、請求項1に記載の光学式エンコーダは、回折格子として作用する格子状パターンが曲面に形成され、回転軸を中心に回転可能である反射式スケールと、前記反射式スケールを発散光束で照明するための光源と、前記反射式スケールで反射した光束を受光する為の複数の受光素子と、を有する光学式エンコーダにおいて、前記反射式スケールに対して、前記反射式スケールの回転軸が前記光源および前記受光素子と同じ側に位置していることを特徴とする。以上の様に、本発明では、円筒形状の反射式スケールを点光源で照射し、反射スケールから反射回折光束で形成される干渉縞のピッチが所望のギャップ設定位置において受光素子ピッチと合致するように反射スケールのピッチを適正な値に設定した。その結果、高精度でかつ高分解能に適した信号が得られるようになった。特に、検出センサとして光源からの発散光束をそのまま反射スケールに照射しているのでレンズが不要で極端に薄いセンサが得られる。また、従来の平面反射スケールとの組み合わせでは得られなかった特徴として検出センサに変更を加えることなく反射スケールのピッチと設定ギャップを関係式に従って、適宜選択設定することにより検出分解能を変更することが可能となる。平板状の反射スケールでは単一の分解能しか得られなかったが、曲面反射スケールと組み合わせることである範囲で分解能を選択可能とすることができる。また、円筒状反射スケールの内部に検出センサを配置した場合には波面変換の結果、光の利用効率を高める作用もあり、目的に応じてその構成を選択することも可能である。円筒状の反射スケールの手段としてはフィルム等の可撓性部材を用いることで安価に円筒状格子が実現できる。又特に、高効率に光束を受光素子へ導くにあたり、光源手段として指向性のよい半導体レーザを用いることにより、外巻きタイプでは高分解能な検出が可能となる。本発明を図1~図16に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による光学式反射型エンコーダの実施例1の構成を示す斜視図である。反射スケール20は、リング状のスケール支持体21の内側面に両面テープで接着固定されている。スケール支持体21の内側に反射スケール21に対向するように検出ヘッド40が配置されている。検出ヘッド40は、LEDチップから成る光源10、受光部及び信号処理回路を内蔵したフォトICチップから成る受光素子30の半導体素子を主体として検出ヘッド40が構成されている。はじめに、LEDチップおよびフォトICチップについて説明する。図2A~Cは本発明の検出ヘッド40の詳細を説明するための図である。図2AにおいてLEDチップとフォトICチップの詳細を示す。LEDチップ10は電流狭窄構造を有している点発光LEDで有効発光領域11はφ70μm程度の円形発光窓を有している。発光波長は650nmの赤色LEDである。同ALEDチップの下側にはフォトICチップ30が配置されている。フォトICチップ30は、LED10に近い側に受光素子部31と、信号処理回路部から成る。受光素子部31は、同図水平方向に、16個のフォトダイオードが等間隔に配列され、左から順番に32a、32b、32d、32d、35a、35b、35c、35dである。この実施例1では、受光素子面に投影される光の強度分布として256μmの基本空間周波数成分を検出できるように配列されている。この周期をヘッドの検出基本周期と呼び、以降、記号Pで表す。16個の受光素子はこの検出基本周期Pに対してP/4ピッチこの場合は64μmで配列されており、これにより90°位相のずれたA,B相の出力を得る2個のフォトダイオードと、これらと180°位相のずれたAB,BB相の出力を得る2個のフォトダイオードからなる4個のフォトダイオードを1セットとして、複数セット配設されている。この実施例では32、33,34、35の4セットである。即ちスケール移動に伴って、90°ずつ位相のずれたA,AB,B,BB相の出力電流が得られ、これらを電流電圧変換器で電圧値に変換した後、差動増幅器によりそれぞれA相とAB相の差動、B相とBB相の差動をとって、90°位相のずれたA,B相変位出力信号を得るようになっている。図2BおよびCでは、上記の半導体素子の封止するパッケージを説明した図である。図2Bでは、光源10の発光領域11から光が受光素子31に直接入らないように配設された遮光壁48を示している。図2Cでは、検出ヘッドおよび反射スケール断面と簡単な光線光路を示している。検出ヘッド40は、光源10、受光素子30の他に、配線基板44と光源10と受光素子30を覆うように封止した透光性の封止樹脂45と、この封止樹脂45上に配設された透明ガラス46から成っている。次に、反射スケールについて図3を用いて説明する。本実施例では同図Bの平面反射スケールを図3Aのごとく、リング状の支持体21の内側面に両面テープ不図示で貼付けて固定している。その他の手段で、反射式のスケールを円筒内側面に直接形成してもよい。反射フィルムスケール20は、図3Cに示すように、パターン形成シート23と反射層形成部シート24から構成されている。パターン形成シート23は例えば工業用写真製版フィルム用の透明なPETフィルムであって、0.1~0.2mm程度の厚みを有し、工業用写真製版フィルムの乳剤層により露光現像工程を経て必要なパターンが形成されている。パターン形成シート23の基材部23a上には、光吸収部分の非反射部23bと光線透過部23cから成るパターンが交互に設けられている。一方、反射層形成シート24においては、基材とするPETフィルムから成る反射層24aの下面に蒸着膜から成る反射層24bが形成されている。反射スケール22は、これらのパターン形成シート23と反射層形成シート24を図3Dに示すように透明な接着剤から成る接着層25で接合した構造とされている。このような反射スケール22は、厚み0.2mm前後で可撓性を有しており、図3Aに示すように長尺の平板状の反射式リニアスケールBを円筒内側面に湾曲させて装着することが可能である。[平面反射スケールの場合]次に、本発明である曲面形状の反射スケールの光学特性を説明するにあたり、本発明の検出センサで平面状の反射スケールを検出する場合の原理について説明する。平板状の反射スケールを発散光束で照射した場合の光学的な作用について図4で考える。図4は、反射式のエンコーダの構成図である。反射スケール20はここでは平板上の反射スケールとして取り扱う。光源10からの発散光束で平板状の反射スケール20は照射され、反射スケール20からの反射回折光によりフォトICチップ30の受光素子31上に干渉縞が形成される。受光素子31と反射スケール20はギャップGで配置されている。この構成においては反射スケール20のピッチをPsとすると受光素子面上には反射スケール20のピッチPsの2倍周期にあたる干渉縞周期Pが形成される。このことを図4の構成の等価光学系を図5に示し説明する。図5において中央の反射スケール20の移動方向軸をX0、受光素子31面上をX2、光源10をX1軸上に配置したもので、光源10の発光点11は座標L0に配置されている。前図5で示した反射スケール20と受光素子31のギャップGに相当するのは、この図5においては、X0-X2およびX0-X1間の距離Gに相当する。光源座標L0の位置から発散光束がX0軸上に配置された反射スケール20に照射され、その光線が回折格子面で回折した光線図が描かれている。L0から反射スケール面上の原点0,0に届いた光は回折角θ1で回折して受光素子31に届いている。この回折した光束の方向を光線の進行方向とは逆の方向に延長し、原点を0.0にもつ半径Gの円と交わる点をL1とすると回折光線はあたかもこのL1に光源を配置した光波と同様の波面を形成する。そこで各次数の回折光束がこのような仮想光源点L1、L-1のように回折次数に応じてこの半径G上の円周上に配置し、各仮想光源点からの発散光束の重ね合わせとして干渉像の光の強度分布を計算することができる。受光素子面上に投影される干渉縞の強度分布はこの関係から反射スケール20のピッチPsの2倍周期にあたる干渉縞周期Pが形成されることが示される。次に本発明の対象としている曲面反射スケールの場合を考えてみる。図6は円筒状支持体21、および検出ヘッド内の主要部品以外を省略し、円筒状に形状固定された反射スケール20と光源10とフォトIC30を本実施例の構成にレイアウトした図である。同図において円筒状の反射スケール20の中心は回転角検出軸Y0軸にセットされ、Y0軸を回転軸とする反射スケールの回転変位が検出ヘッド40不図示で検出される。ここで、円筒状の反射スケールの反射面とその中心までの距離=半径をRとする。図7は、図6の主要部の拡大図である。この図を用いて光源10、受光素子30、反射スケール20の配置に関する関係を説明する。はじめに、座標系を定めると、光源10の発光領域11の中心を原点0,0,0とする座標系をx1、y1、z1とし、図6に示した円筒状形状の反射スケール20の中心軸Y0と光源の発光中心=座標系の原点を結ぶ軸をz1とし、回転軸Y0と平行な軸をy1とする。回転変位検出の接線方向がx1軸となる。また、反射スケール20の格子条は、回転軸Y0と平行に形成されている。光源10の発光面と反射スケール20の実質的な反射面位置=中心軸Y0から距離Rまでの距離をギャップと呼びGで表す。そして、受光素子の16個にエレメントはy1軸について対象に8個ずつ配置される。受光素子の中心座標は発光素子と受光素子の中心間距離をDsとして0,-Ds、0と表される。また、反射スケール20上の反射位置座標はx、y、Gとなる。以上の位置関係において、ピッチPs=1/2Pの関係の反射スケールを円筒状に形状固定して用いた場合を考えてみると、光源10の発光領域11から出射した発散光束は発散波面のまま反射スケール20に入射し、反射波の一部が受光素子30に到達する。先の図4で示した平面反射スケールと異なり、反射スケールは円筒凹面形状なので受光素子ピッチPの1/2ピッチスケールをこの曲面反射スケールとして用いて場合には、受光素子ピッチPよりも周期の小さい干渉縞が受光面上に形成されてしまう。具体的な数字でみると、今回の実施例では受光素子の検出基本周期Pは256μmで、この検出ヘッドとこのように平板反射スケール20を用いたい場合での適正ピッチである128μmの反射スケールを円筒形状に形状固定して図1のように用いた場合には、受光素子面状には256μm周期よりも小さな周期の光強度分布となる。図8は円筒スケールを半円部分のみ表した軸Y0から見た図である。この図は受光素子にピッチPに光源からの光束が反射するように反射スケールのピッチPsを変更し、いわば強制的に干渉縞のピッチを合わせ込むようにしたものである。受光素子面上には一様にピッチを合致させることはできないが、受光面上で平均的なピッチ寸法として合わせ込むことで十分実用に値する特性がえられることが確かめられた。干渉縞の基本周期の変化については、先の図5の発散光束での等価光学系と同様に考えてみる。この曲面での反射により光源からの発散光束は波面変更を受けている。この場合には凹形状の円筒面の影響で発散波面の広がりが押さえられているので図9での等価光学系に示したように波面変換の結果、反射スケール20から受光面までの各回折光束の波面は先の図5での仮想光源点L0、L、L-の位置から図のZ‘の位置に移動したと考えればよい。その結果、反射スケール回折面から、受光素子までの距離Zは変わらないが、仮想光源点L0、L、L-等の光源位置はZ’となり干渉像の形成ピッチが変化したと解釈できる。平面の場合には光源点と反射スケール、および、反射スケールと受光面まで距離が等しくその結果、反射スケール20ピッチPsと干渉縞のピッチPの間には、2×Ps=Pの関係があった。すなわち、同図で倍率は、ZZ/Zが平面の場合、今回の実施例ではZ‘Z/Z’となり干渉縞の倍率は反射スケールピッチの2倍にはならない。また、逆の波面変換を受けた場合、すなわち、円筒面が凸の場合、これは円筒状反射スケールの外部側面に反射スケールを設けて、検出ヘッド40をスケール反射面に対向配置した場合に対応し、そのときには図9のZ‘’の位置に仮想光源点が移り、倍率は2倍より大きくなることがわかる。さて、ここでこのような円筒状スケール20の内側に検出ヘッド40を配置した構成において検出センサの検出基本周期Pのセンサを適用した場合の反射スケールピッチ補正値の導出を考える。受光面上で所望の干渉縞ピッチを得るために計算方法としてはいろいろなアプローチがあるがここでは最短光路の原理Fermatの原理を用いて光源10と反射スケール20の光路長L1と反射スケール20と受光素子31中心の光路長の和下記数式fx、yが最小となる反射スケール面上の座標点x、y、Gを求め、そのx座標値から円筒状スケールに装着するスケールピッチを決定できるようにした。ただし、円筒状反射スケールの半径:R光源と反射スケールの距離:G発光中心と受光中心の距離:Ds検出ヘッドの基本検出ピッチ:Pこの場合に算出される補正ピッチは光軸近傍では成立するが離れた部分ではピッチズレが生じるので受光素子全体で平均的にピッチが合致するように受光素子エレメント数を考慮し、決定する必要がある。以上のように、円筒状の反射スケールを用いた場合には、反射面曲率半径Rを考慮し、反射スケールに対してセンサを設置するギャップ寸法値Gと検出ヘッドの基本検出ピッチ=受光素子が検出可能な干渉縞ピッチPおよび光源と受光素子間距離Dsより最適な反射スケールのピッチが決定でき、それにより円筒形状でありながらほぼ平板の反射スケール同様に精度の高い位置検出が可能である。ここで、実施例1の構成を内巻きタイプと呼ぶことにする。実施例2では、この内巻きタイプでのギャップ値Gと円筒状反射スケール20の半径Rの関係について説明する。図12は内巻きタイプで7つの場合について光路の様子を示し、反射スケールのピッチの大きさ具合を表現している。Aは比較的ギャップが小さい場合、BはG=R/2の場合で、このときには反射スケールのピッチPsは検出ヘッドの検出基本周期P=受光素子ピッチと等しくなる。Ps=Pの関係となる。Cでは反射スケールのピッチを大きくとらなくてはならなくなり、ロータリエンコーダとしての分解能は低く、あまり価値がない。Dでは光束は受光面の一部に集光し、縞は形成されない。Eの状態では縞の移動方向が変転し、その結果、AB相信号位相が反転する。F、Aとほぼ同等のピッチで縞の移動方向反転が生じる。既に、先の実施例1で示したが円筒状反射スケールとして円筒の外側面に反射スケールを設け、検出ヘッド40をスケール反射面に対向配置した場合を取りあげる。図10および図11は円筒の外側面に反射スケールを設け、検出ヘッド40をスケール反射面に対向配置した実施例を説明するための図である。検出センサ40が円筒状スケールの内側であるか外側にあるかの差なので詳細の説明は実施例1とほぼ同様なので省略する。ここで、この構成を外巻きタイプ、実施例1の構成を内巻きタイプと呼ぶことにする。この外巻きタイプでの特徴は、すでに実施例1でも触れたが反射スケール20のピッチPsを小さな値に補正することになるので半径Rを一定で考えると分解能をあげる方向に向かう。具体的には図13のように円筒状スケール径を一定で考えるとギャップを離す設定でピッチの補正値を選べば高分解能な回転検出となる。図13でA~Cの順にギャップ寸法G増していくにしたがって反射スケールのピッチは小さな値にする必要があり、その結果、回転角度検出分解能は向上する。通常、検出センサはある固有の検出ピッチしか読み取ることができない。すなわち、受光素子配置ピッチでその受光素子面状に投射される干渉縞周期的な強度分布を有する光強度分布の基本波空間周波数を読み取る。従って、さまざまな分解能に対応するためには、受光素子の配列ピッチを個別に対応させなければならない。受光素子は近年では増幅回路、デジタル化回路や電気分割回路等の電子回路を一体化したいわゆるフォトICチップで構成されることが主流となりつつある。様々な分解能への対応を考えた場合には、電気分割で分割数を任意に変える。等により対応をはかっている。フォトICを製造するためのICのマスク費用がかかり、要求分解能に併せて受光素子ピッチの品揃えは経済的ではない。ロータリエンコーダではエンコーダのスケール直径を変更させることで1回転あたりの分解能は変更可能であり、今回の円筒格子タイプでも同様に直径を変えることで分解能は変更できる。しかし、実施例2,3で示したように、本発明によれば、円筒格子直径を変更せずに分解能を変えることも可能となる。実施例2のように、円筒内部にセンサを配置した場合には平面スケール時に読み取るピッチよりも粗くすることが可能である。実施例3のように、外側に配置した場合には高分解能にすることが可能となる。一例として、円筒格子直径φ10mmmの円筒スケールを分解能は4倍以上とることも可能となるが、この場合には、ギャップを広くとる必要があり、発散光束でも主光線近傍にエネルギーが集中する半導体レーザ面発光レーザ等が有効な光源となる。カメラ搭載例光軸方向寸法の削減例以下に図面を参照して本発明によるセンサ、および、スケールをレンズ鏡筒へ搭載した一実施例を説明する。図14は従来レンズ鏡筒の断面図であり、図15は図14のレンズ鏡筒内に組み込まれている駆動力発生ユニット35の断面図、図16は本発明のセンサおよびスケールが組み込まれたユニット35の断面図である。図14、図15および、図16において、501はレンズ鏡筒の外筒、502は外筒501の内側に配置されマウントにビス固定されている固定筒、503,504は駆動力発生ユニット535のフレームもしくは地板となっている固定筒である。固定筒504は固定筒503にビス固定され、固定筒503は固定筒502にビス固定されている。505は、外筒501の前方に配置される外筒部分505aと固定筒503、固定筒504の内側に配置される内筒部分505bとを有する。固定筒503、固定筒504にビス固定される固定筒、506は固定筒505の外筒部分505aの外周面に形成された周方向溝と外筒501の外周面に形成された周方向溝に嵌装されてレンズの中心軸線すなわち光軸Zを中心として回転可能である。かつ光軸方向に移動可能に支持されているマニュアル操作環で外筒501の爪部501aとマニュアル操作環506の内周部に設けられた溝部506bとにより光軸方向移動時のクリック感を出すと共に光軸方向に移動させた後のそれぞれの位置で保持される。固定筒503の外周面には、図15に示すように振動波モータ533の全構成部品512~520と該振動波モータ533のロータ518と一体的に回転する回転筒520と、該回転筒520に接触するモータ軸受け兼出力部材534と前記マニュアル操作環506の回転トルクを入力させるためのマニュアル操作力入力リング523とが搭載されている。従来の光学式エンコーダのメインスケール以降パルス板と呼ぶ524は、この出力部材534以降コロリングと呼ぶ。図中ハッチングを施した部品を示すと結合している。図15において、525はインタラプターで、パルス板524の角度位置に応じた信号をLENSCPUに出力する。530はビスによって前記リング522に固定されたレンズホルダー駆動キーである。該駆動キー530は固定筒503に貫設された穴503aを通して組み込まれ、該駆動キー530に設けられた溝部530aにレンズホルダー532に固設されたコロ529不図示が嵌合している。次に前記の如き構造を有する本実施例のレンズ鏡筒の動作を説明する。まず、レンズ鏡筒の使用者が前記レンズホルダー532を前記振動波モータ533の力で駆動させようとする時には、前記不図示のフォーカシングスイッチを操作するオートフォーカスか、あるいは前記マニュアル操作環506を回動操作する。前記フォーカジングスイッチを操作した場合、前記不図示の制御回路が動作されて前記電歪素子515に電圧が印加される。その結果、円周方向に進行する振動が前記ステータ516に生じ、該ステータ516の振動によって前記ロータ518及び前記ゴム環519並びに前記回転筒520が光軸Zを中心として回転される。これらの回転によって前記中空ローラー521は該回転筒520から回転トルクを受ける。然し、前記マニュアル操作力入力リング523は前記フリクションリング526との摩擦により回転しない。従って、該ローラー521は前記ローラー支持軸522aのまわりを回転しつつ該マニュアル操作力入力リング523の端面に沿って転動する。該ローラー支持軸522aを介して前記リング522が光軸Zを中心として回転されるので、前記レンズホルダー532は前記レンズホルダー駆動キー530によって光軸Zを中心として回転されつつ前記カム505aに沿って光軸方向に移動してオートフォーカシングが行われる。図15の囲み部分VEにおいて、従来の透過型のエンコーダの構成を説明する。フォトインタラプタ525、とパルス板524の図中のように構成され、パルス板524の回転角度を検出している。パルス板524に対してコの字形状のフォトインタラプタ525は鏡筒内側面から組み入れるように組み立てられ作業性がよくない。また、フォトインタラプタ525の光軸方向Zに沿った方向の寸法が大きいためにレイアウトの自由度が低く、図15において駆動ユニット535の光軸方向範囲にこのエンコーダ部を納めることができない。同図の囲み部分VFで示した空間すなわち固定筒503とロータ部材518の間に隙間があるためこの部分にエンコーダ部がいられることにより大幅な光軸方向の寸法削減が可能となる。図16に示した寸法Lが削減寸法である。図16で、本発明のセンサとスケールによりこの領域VG図15の領域VFと同じに搭載が可能となったことを示す。図16の囲み領域VGで示されるように反射センサ540および反射スケール541が配置された。コロリング534の内側面にフィルム製の反射スケール541が両面テープで貼付けられている。このスケールの厚みは0.3mm程度である。一方、反射センサ540は固定筒503の一部を切り欠き、フレキシブル基板に実装された反射センサ540が装着されている。反射センサの厚みは1.56mm程度で反射スケール541と検出センサ540の空隙は≒0.85mm程度設けている。厚み寸法ラジアル方向寸法を積み上げた値は0.31.560.85=2.71mmとなり、センサ搭載部分の厚みはトータルでも5mm以内のラジアル方向の寸法に収まっている。この例では、検出センサ540の基本検出ピッチは128μmのものを用いた。コロリング534の内側面内面のスケール貼付け面の直径φ60.9に貼付けられる。フィルム反射スケールの実質的な厚み方向の反射位置、やフィルムの光学的な厚み寸法、また、検出センサ内の光学パスの光路長等を考慮して光源から反射スケールまでの光路L1と反射スケールから受光面までの光路L2の和の最小値をとる反射ポイントをfx,y座標を求める。その結果反射スケールピッチPsを決定した。本発明の関係式:反射センサを内面配置したので本発明による配置条件とスケールピッチ補正の結果、設計空隙ギャップを考慮して、スケールピッチは134μmと定められた。レンズ内ではこの134μm周期のアナログ信号を用いて電気的な分割32分割を実施し、最終的な分解能として、134/32≒4.2μmの分解能を得ている。本発明の超小型の反射式検出センサとフィルム製の反射スケールにより、このわずかなスペースに搭載が可能となった。本発明が課題としていた、超小型でしかも高分解能化に対応した高精度な光学式エンコーダが実現できている。"