WO2013161601A1 - 樹脂製エンコーダスケール、樹脂製エンコーダスケール用金型、樹脂製エンコーダスケールの製造方法およびエンコーダ - Google Patents

樹脂製エンコーダスケール、樹脂製エンコーダスケール用金型、樹脂製エンコーダスケールの製造方法およびエンコーダ Download PDF

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resin
encoder
low
light
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鈴石　光信
雅貴 渋谷
宏 東海林
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日立マクセル株式会社
株式会社ニコン
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    • B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0083—Reflectors

Definitions

  • the present invention relates to, for example, an encoder scale of an encoder that detects a position when a member moves, and relates to a resin encoder scale, a resin encoder scale mold, a resin encoder scale manufacturing method, and an encoder.
  • an encoder that detects the position of a moving member.
  • the encoder includes an encoder scale having a scale, and a head that moves relative to the encoder scale and reads the scale of the encoder scale during the movement.
  • a linear encoder that detects a position on a straight line when the member moves linearly
  • a rotary encoder that detects a rotation angle (position) when the member rotates and moves are known.
  • the optical system described above includes a transmission system in which a slit is provided as a scale on the encoder scale, a reflective surface having a high reflectance as a scale pattern having a different reflectance on the encoder scale, and a non-reflective surface having a lower reflectance than the reflective surface. And a reflection system provided with the above.
  • the optical head is provided with a light emitting element and a light receiving element.
  • the light emitting element and the light receiving element are separately arranged on both sides of the encoder scale with the encoder scale interposed therebetween.
  • the reflection method the light emitting element and the light receiving element are arranged together on one side of the encoder scale. Therefore, the reflection method is more advantageous for miniaturization than the transmission method.
  • the encoder scale used in the reflection system is provided with the above-described reflective surface and non-reflective surface having different reflectivities of light emitted from the light emitting element, and a scale pattern is formed by repeating these reflective surface and non-reflective surface. ing.
  • a method for forming this scale pattern for example, first, an SiO 2 layer for closely attaching the reflective film to the surface of the glass plate is formed, then an Al layer as a reflective film is formed, and then a non-reflective film is formed into an Al layer.
  • a Cr 2 O 3 layer for adhesion is formed, and then a Cr layer as a non-reflective film is formed, and a graduation pattern is formed by a lithography method on a reflective surface made of an Al layer and a non-reflective surface made of a Cr layer. It is known (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 uses a metal plate made of aluminum or an aluminum alloy having a high light reflectivity instead of a glass plate as a reflective encoder scale, and a mirror surface is formed by cutting on the side surface of the metal plate. As a graduation pattern on this mirror surface, a reflective surface with a high reflectivity leaving the mirror surface as it is, and non-reflective with a light reflectivity lower than that of the reflective surface, for example, by depositing chromium having a lower light reflectivity than aluminum on the mirror surface It has been proposed to form a surface. In Patent Document 1, when providing a non-reflective surface, it is proposed to form a non-reflective surface by reducing the light reflectance by coloring the mirror surface or roughing the mirror surface. Yes.
  • a specular reflective portion that becomes a reflective surface is formed by depositing a metal coating on the glass plate, and then the specular reflection is performed.
  • a scale pattern is formed by printing white as a reflective surface and black as a non-reflective surface on a smooth side surface of a glass substrate.
  • a slit that transmits light is provided on a metal plate that does not transmit light, or a glass plate that transmits light. It takes time and effort to form a portion that does not transmit light.
  • the cost of the encoder scale increases, so the cost of the encoder also increases.
  • an encoder that can accurately measure the rotation angle and linear movement position cannot be used. The usage range of was narrowed.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a resin encoder scale capable of facilitating processing and reducing costs by manufacturing the encoder scale as a resin molded product having a scale pattern, It is an object of the present invention to provide a resin encoder scale mold, a resin encoder scale manufacturing method, and an encoder.
  • the resin encoder scale of the present invention is a resin encoder scale that is used in a reflective optical encoder and has a scale pattern for position measurement, The surface is formed into a rough surface during resin molding, and the low reflection part having a low light reflectance is combined with the high reflection part having the surface formed into a mirror surface during resin molding and having a higher light reflectance than the low reflection part.
  • a scale pattern is provided.
  • a reflective film is provided at least on the entire scale pattern.
  • the high reflection portion protrudes from the low reflection portion, and the protrusion height of the high reflection portion relative to the low reflection portion is less than 100 ⁇ m.
  • the light reflectance of the high reflection part is set to 50% or more, the light reflectance of the low reflection part is set to 25% or less, and the difference in reflectance between the high reflection part and the low reflection part is 25% or more. It is preferable that
  • the surface roughness Ra of the high reflection portion is 0.05 ⁇ m or less and the surface roughness Ra of the low reflection portion is 0.1 ⁇ m or more.
  • the resin encoder scale of the present invention is used in a transmission type optical encoder, and includes a scale pattern for position measurement and a transparent resin material.
  • the surface is formed into a rough surface during resin molding, and a low transmission part having a low light transmittance is combined with a high transmission part whose surface is formed into a mirror surface during resin molding and has a higher light transmission than the low transmission part.
  • a scale pattern is provided.
  • the high transmission part protrudes from the low transmission part, and the protrusion height of the high transmission part relative to the low transmission part is less than 100 ⁇ m.
  • the light transmittance of the high transmissive portion is set to 50% or more, and the light transmittance of the low transmissive portion is set to 25% or less.
  • the difference in transmittance between the high transmissive portion and the low transmissive portion is 25. % Or more is preferable.
  • the surface roughness Ra of the high transmission part is 0.05 ⁇ m or less and the surface roughness Ra of the low transmission part is 0.1 ⁇ m or more.
  • the resin encoder scale mold of the present invention is: A resin encoder scale mold for molding a resin encoder scale used in an optical encoder and provided with a scale pattern for position measurement,
  • the molding surface for molding the scale pattern of the resin encoder scale is provided with a molding pattern corresponding to the scale pattern, which is a combination of a roughened surface and a mirrored mirror surface.
  • the rough surface protrudes from the mirror surface in the molding pattern, and the protrusion height of the rough surface with respect to the mirror surface is less than 100 ⁇ m.
  • the surface roughness Ra of the mirror surface in the molding pattern is preferably 0.05 ⁇ m or less, and the surface roughness Ra of the rough surface is preferably 0.1 ⁇ m or more.
  • the resin encoder scale mold has the graduation pattern in which the low reflection portion having low light reflectance and the high reflection portion having higher light reflectance than the low reflection portion are combined, and reflects light.
  • the rough surface of the molding pattern provided on the molding surface molds the low reflection portion, and the mirror surface molds the high reflection portion. It is preferable that
  • the resin encoder scale mold a transparent resin having the graduation pattern in which a low transmission portion having a low light transmittance and a high transmission portion having a higher light transmittance than the low transmission portion are combined.
  • the rough surface of the molding pattern provided on the molding surface molds the low transmission portion, and the mirror surface is the mirror surface. It is preferable to mold the high transmission part.
  • the resin encoder scale manufacturing method of the present invention is used in an optical encoder, and a resin encoder scale provided with a scale pattern for position measurement is injection-molded by injecting resin into a mold, Resin is applied to the mold provided with a molding pattern that combines a roughened surface and a mirror-finished mirror surface corresponding to the scale pattern on the molding surface for molding the encoder scale scale pattern.
  • a resin encoder scale having a scale pattern in which a mirror surface formed by the mirror surface of the mold and a rough surface formed by the rough surface of the mold is combined is manufactured by injection.
  • the scale pattern is a combination of a low-reflecting portion having a low light reflectance and a high-reflecting portion having a higher light reflectance than the low-reflecting portion, and reflects light.
  • the rough surface of the molding pattern provided on the molding surface molds the low reflection portion, and the mirror surface molds the high reflection portion. preferable.
  • a reflective film is provided on at least the entire scale pattern of the resin encoder scale formed using the mold.
  • the scale pattern is a combination of a low transmission portion having a low light transmittance and a high transmission portion having a higher light transmittance than the low transmission portion, and a transparent resin.
  • the rough surface of the molding pattern provided on the molding surface molds the low transmission portion, and the mirror surface is the mirror surface. It is preferable to mold the high transmission part.
  • An encoder includes the above-described reflective resin encoder scale and a light emitting element that emits light toward the encoder scale, and receives light emitted from the light emitting element and reflected by the encoder scale. And a head having a light receiving element, and when the head moves relative to the encoder scale, the low reflection portion and the high reflection portion in the scale pattern have a light reflectance difference. The position of the head with respect to the encoder scale is measured based on a change in the amount of light received by the light receiving element.
  • the encoder of the present invention includes the above-described transmissive resin encoder scale, and a light emitting element that emits light toward the encoder scale, and receives light emitted from the light emitting element via the encoder scale.
  • the light receiving element due to a difference in light transmittance between the low transmission part and the high transmission part in the scale pattern when the head moves relative to the encoder scale.
  • the position of the head with respect to the resin encoder scale is measured based on a change in the amount of light received by the element.
  • the mold for molding the resin encoder scale has a rough surface that is roughened on the molding surface in order to mold a scale pattern provided on the resin encoder scale.
  • a molding pattern comprising a combination of a surface and a mirror-finished mirror surface is provided.
  • a scale consisting of a rough surface formed by the rough surface of the mold on the molded resin encoder scale and a mirror surface formed by the mirror surface of the mold A pattern will be provided. That is, it becomes possible to manufacture a resin encoder scale having a scale pattern by injection molding.
  • a rough mold is used.
  • the low reflection portion can be formed by the surface
  • the high reflection portion can be formed by the mirror surface of the mold.
  • the resin used for the resin encoder scale is a resin having a high light reflectance (which may include a material that enhances the reflectance such as a pigment)
  • the portion mirrored by the mold is better.
  • the reflectance is higher than that of the portion roughened by the mold, and a difference in reflectance can be provided between the rough surface and the mirror surface.
  • the light reflectance of the resin itself is not high, it is possible to increase the light reflectance by forming a reflective film on the scale pattern portion.
  • a reflective film on the scale pattern portion without performing processing such as forming a reflective film only on the high reflection part that is a mirror surface, even if the reflection film is formed on the entire scale pattern including both the high reflection part and the low reflection part, The reflectivity can be different between the high reflection portion that is a mirror surface and the low reflection portion that is a rough surface. That is, even if the reflective film is provided uniformly on the scale pattern, the reflective film on the mirror surface has a high light reflectance, and the reflective film on the rough surface has a low light reflectance.
  • a rough mold is used in a transmissive resin encoder scale provided with a graduation pattern by a combination of a low transmissive part having a low light transmittance and a high transmissive part having a higher light transmittance than the low transmissive part.
  • the low transmission part can be formed by the surface
  • the high transmission part can be formed by the mirror surface of the mold. That is, in a transparent resin made of a transparent resin material, the light transmittance is increased by making the surface a mirror surface, and the light transmittance is lowered by making the surface a rough surface.
  • the encoder scale can be manufactured basically by molding a resin, and the cost can be reduced.
  • a rough surface is formed by blasting at least at a portion where a molding pattern is formed, and then a mirror surface is cut to form a mirror surface.
  • the mirror surface is formed by cutting the rough surface, the mirror surface is recessed with respect to the rough surface. That is, the rough surface is formed so as to protrude from the mirror surface.
  • the unevenness between the mirror surface and the rough surface of the molding pattern of the mold is transferred to the resin encoder scale molded by the mold, and the resin encoder scale has a rough surface (low reflection part or low transmission part).
  • the mirror surface (high reflection part or high transmission part) protrudes.
  • the difference is small, and in the mold and the resin encoder scale, the height difference between the mirror surface and the rough surface is preferably 100 ⁇ m or less.
  • the reflection type resin encoder scale it is necessary to produce a clear difference in the amount of light received by the light receiving element due to the difference in reflectance between the high reflection portion and the low reflection portion.
  • the reflectance is preferably 50% or more, and the reflectance of the low reflection portion is preferably 25% or less. That is, it is preferable that the difference between the reflectance of the high reflection portion and the reflectance of the low reflection portion is 25% or more.
  • the transmittance is 50% or more and the transmittance of the low transmission part is 25% or less. That is, the difference between the transmittance of the high transmission portion and the transmittance of the low transmission portion is preferably 25% or more.
  • the surface roughness Ra of the high reflection portion and the high transmission portion is 0.05 ⁇ m or less, and the surface roughness Ra of the low reflection portion and the low transmission portion is 0.00. It is preferable that it is 1 micrometer or more.
  • the rough surface (low reflection part and low transmission part) and mirror surface (high reflection part and high transmission part) of the resin encoder scale are the surfaces transferred from the mold, and the surface roughness of the mirror surface of the molding pattern is also in the mold.
  • the thickness Ra is preferably 0.05 ⁇ m or less, and the surface roughness Ra of the rough surface is preferably 0.1 ⁇ m or more.
  • the resin encoder scale 1 of this embodiment is made of a resin-made encoder scale used in a reflective optical linear encoder (an incremental linear encoder 20 described later). It is formed by injection molding.
  • the resin encoder scale 1 is formed, for example, in a rectangular plate shape that is long in one direction, and a scale pattern 2 is formed on the upper surface (position measurement surface) thereof.
  • the scale pattern 2 is composed of a combination of a low reflection portion 3 having a low reflectance and a high reflection portion 4 having a higher reflectance than the low reflection portion 3.
  • the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4 are alternately repeated along the length direction of the resin encoder scale 1 (the relative movement direction (measurement direction) of the head 21 with respect to the encoder scale 1 described later).
  • the surface of the low reflection portion 3 is a rough surface (rough surface).
  • the surface of the high reflection portion 4 is a mirror surface. That is, there is a large difference in surface roughness between the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4, and thus the light reflectance is greatly different.
  • the difference in surface roughness between the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4 is the difference between the surface roughness of the rough surface 13 formed on the molding surface 11 of the mold 10 to be described later when the resin encoder scale 1 is injection molded.
  • it is based on the surface roughness of the mirror surface 14, when it is used in an optical reflective encoder, it receives light emitted from the light emitting element and reflected by the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4, respectively. When the light is received by the element, it is sufficient that there is a sufficiently recognizable difference in the amount of received light between the reflected light of the low reflection portion 3 and the reflected light of the high reflection portion 4.
  • the reflectance of the high reflection portion 4 is preferably 50% or more, and the reflectance of the low reflection portion 3 is preferably 25% or less, and the difference between the reflectance of the high reflection portion 4 and the reflectance of the low reflection portion 3 is preferable. Is preferably 25% or more. Furthermore, it is preferable that the reflectance of the high reflection portion 4 is 80% or more and the reflectance of the low reflection portion 3 is 25%. Furthermore, it is preferable that the reflectance of the low reflection part 3 is 10% or less. Further, the difference between the reflectance of the high reflection portion 4 and the reflectance of the low reflection portion 3 is preferably 25% or more, and the difference between the reflectance of the high reflection portion 4 and the reflectance of the low reflection portion 3 is 55. % Is more preferable, and the difference is preferably 70% or more.
  • the scale pattern 2 of the encoder scale 1 manufactured can be read sufficiently optically.
  • the surface roughness Ra of the high reflection portion 4 is set to 0.05 ⁇ m or less, and the surface roughness of the low reflection portion 3 is set.
  • Ra is preferably 0.1 ⁇ m or more. More preferably, the surface roughness Ra of the high reflection portion 4 is 0.01 ⁇ m or less, and the surface roughness Ra of the low reflection portion 3 is 1.0 ⁇ m or more.
  • the reference track 6 needs to have the same surface roughness Ra as that of the high reflection portion 4.
  • the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4 that are each scale are arranged with the same width, and the width is longer than the repetition pitch of the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4. .
  • the width here is the length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the resin encoder scale 1 (the relative movement direction of the head). Therefore, the width direction is also orthogonal to the pitch direction along the longitudinal direction of the resin encoder scale 1. Further, based on the structure of the molding surface 11 of the mold 10 to be described later for the resin encoder scale, the high reflection portion 4 is slightly protruded from the low reflection portion 3.
  • the low reflective portion 3 is a concave portion
  • the high reflective portion 4 is a convex portion
  • a step is formed between the low reflective portion 3 and the high reflective portion 4.
  • the level difference is made larger than the actual level.
  • the high reflection portion 4 is formed so as to protrude with respect to the low reflection portion 3, and the protrusion height of the high reflection portion 4 with respect to the low reflection portion 3 is less than 100 ⁇ m.
  • the protrusion height of the high reflection portion 4 with respect to the low reflection portion 3 is more preferably less than 60 ⁇ m, and the protrusion height of the high reflection portion 4 with respect to the low reflection portion 3 is preferably less than 20 ⁇ m. . If the height of the high reflection portion 4 with respect to the low reflection portion 3 is too high, the step between the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4 is likely to block light or reflect light. When the light receiving element receives light from the light emitting element, there is a risk of adverse effects.
  • the surface of the low reflection portion and the surface of the high reflection portion are substantially parallel to each other.
  • the pitch between the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4 as each scale of the scale pattern 2 is, for example, a level of 0.1 mm, and each measurement direction of the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4 (relative movement of the head).
  • the length of the (direction) is about half of the above pitch.
  • the pitch (scale resolution) of the scale pattern 2 is not limited to that described above, but is basically determined by the precision of the ultraprecision machine used for processing the molding pattern 12 of the mold 10 described later. Is done. It is possible to make the pitch of the scale pattern 2 longer than the accuracy of the ultra-precision processing machine. If the pitch is long, a processing machine having a lower accuracy than that can be used instead of the ultra-precision processing machine.
  • a molding pattern can be formed more precisely by using a stamper processed with high precision by photolithography.
  • the stamper is, for example, a nickel thin plate formed with a pattern by photolithography, and is used by being attached to a mold.
  • a reference track 6 having substantially the same light reflectance as that of the high reflection portion 4 along the repetition direction of the low reflection portion 3 and the high reflection portion 4 (the relative movement direction of the head 21). Is formed.
  • the reference track 6 has a width slightly smaller than the width of the scale pattern 2 and is formed from one end to the other end of the scale pattern 2 in a strip shape along the relative movement direction of the head.
  • the reference track 6 reflects light emitted from the light emitting element and causes the reflected light to be received by a light receiving element for the reference track 6 that is different from the light receiving element for the scale pattern.
  • the same reference potential as when the reflected light from 4 is received is output. The reference potential will be described later.
  • the reference track 6 is in a state of being recessed lower than the low reflection portion 3 of the scale pattern 2, the scale pattern 2 is higher than the reference track 6, and a step is formed between the reference track 6 and the scale pattern 2. Is provided. In the mold 10 described later, since the reference mirror surface 16 for forming the reference track 6 is lower than the molding pattern 12 for forming the scale pattern 2, the mold 10 can be easily formed as described later.
  • a resin used for a resin optical element such as a resin lens
  • COP cycloolefin polymer
  • COC cycloolefin copolymer
  • PC polycarbonate
  • PMMA Polymethyl methacrylate / commonly called acrylic
  • thermoplastic resin not only the thermoplastic resin as described above, but also a thermosetting resin may be used from the viewpoint of heat resistance, durability, chemical resistance, and oil resistance. Silicone may be used as the thermoplastic resin.
  • the resin used in the resin lens is selected because it is highly likely to have optical characteristics corresponding to the design when molded, and is excellent in moldability (transferability), Compared to other general resins, the shape can be transferred from the mold 10 more precisely. Also, a cheap resin is preferable by molding a mirror surface with a small surface roughness by molding, and in this case, a resin containing almost no impurities is preferable. In addition, when the resin containing almost no impurities is a resin that absorbs little visible light, it is preferably a transparent resin as it is.
  • an aluminum (aluminum alloy) film (aluminum coat) is formed as the reflective film 8 on the upper surface (position measurement surface) provided with the scale pattern 2 of the resin encoder scale 1.
  • the aluminum reflecting film 8 can be formed into a thin film by sputtering, for example.
  • a plurality of resin encoder scales 1 (main body before forming the reflection film 8) can be arranged on a plurality of planes, and an aluminum cord can be formed on a plurality of resin encoder scales by sputtering at once.
  • the reflective film 8 may be formed by a method other than sputtering, for example, various vapor deposition methods other than sputtering, or other thin film forming methods.
  • the reflective film 8 is not limited to aluminum, and various metals can be used, but aluminum is preferably used in consideration of cost, reflectance, and the like. Moreover, as the reflective film 8, a film other than a metal film may be used. For example, a dielectric multilayer film may be provided as the reflective film 8. A transparent protective film may be provided on the reflective film 8. As the protective film when the reflective film 8 is aluminum, for example, SiO 2 can be used.
  • the reflective film 8 may not be provided.
  • a transparent resin that can be used for the above-described optical element can be suitably used as the resin.
  • the resin reflects a resin such as a white pigment or a pigment having a metallic luster.
  • the reflective film 8 may not be provided by adding a material that increases the rate to increase the reflectance of the resin.
  • a resin having a high light reflectance such as white may be used instead of a transparent resin.
  • a pattern in which a high reflection portion and a low reflection portion are alternately repeated at a constant pitch is used as a scale pattern of the encoder scale.
  • the rising timing at which the signal from the light receiving element changes from low to high can be determined using the reference potential. That is, the timing at which the signal potential of the light receiving element changes from a potential lower than the reference potential to the same potential as the reference potential can be determined as the rise timing.
  • the timing when the signal potential of the light receiving element is changed from the same potential as the reference potential to a potential lower than the reference potential can be determined as the falling timing.
  • the head when the head moves in both forward and reverse directions with respect to the encoder scale, it counts up by one each time the rising edge of the signal is input from the light receiving element while moving in the forward direction. Each time the rising portion of the signal is input from the light receiving element while moving in the reverse direction (return direction), it counts down by one. By multiplying the count value in this case by the above-mentioned pitch length, the movement distance from the origin position can be obtained.
  • the scale pattern 2 is not an incremental scale pattern in which the low reflection part 3 and the high reflection part 4 are alternately repeated at the same pitch, and an absolute scale pattern may be used.
  • the cord includes a high reflection portion 4 and a low reflection portion 3.
  • one of the high reflection portion 4 and the low reflection portion 3 is set to 0, and the other reflection portion is set to 1.
  • the code using binary values may be used.
  • the code indicated by the scale pattern may be, for example, a gray code (alternating binary code). That is, a code of 0 and 1 may be provided depending on the pattern of the high reflection portion 4 and the low reflection portion 3, and the absolute position on the scale pattern may be represented by this code.
  • the origin track when the origin track is provided, it may be formed using a scale pattern composed of the high reflection portion 4 and the low reflection portion 3 in the same manner.
  • the surface of the high reflection portion 4 may be a curved concave surface instead of a flat surface. That is, the light reflected from the surface of the high reflection portion 4 may be condensed toward the position of the light receiving element. In this case, the peak of the signal output from the light receiving element based on the reception of the reflected light from the high reflection portion 4 can be made higher. In other words, the difference between the signal level of the light receiving element when the reflected light from the low reflection portion 3 is received and the signal level of the light receiving element when the reflected light from the high reflection portion 4 is received can be further increased. .
  • the concave portion may be a part of a spherical or aspherical dome shape or a part of the inner peripheral surface of the cylinder (cylindrical shape).
  • the axial direction of the cylinder in this case may be along the longitudinal direction of the encoder scale, or may be along the direction intersecting (orthogonal) with this longitudinal direction.
  • the surface shape of the high reflection part 4 is formed at the time of shaping
  • the injection mold is, for example, a combination of two molds 10 and 18, a fixed mold 18 and a movable mold 10, and the movable mold 10 is moved with respect to the fixed mold 18. By doing so, molding and mold release are possible.
  • the measurement surface on which the scale pattern 2 of the resin encoder scale 1 of one of the two molds 10, 18 is provided is provided.
  • a molding pattern 12 corresponding to the scale pattern 2 is provided on the molding surface 11 to be molded.
  • the molding pattern 12 includes a rough surface 13 formed by roughening and a mirror surface 14 formed by mirroring.
  • the rough surface 13 of the mold 10 forms the low reflection portion 3 of the resin encoder scale 1, and the mirror surface 14 of the mold 10 forms the high reflection portion 4 of the resin encoder scale 1.
  • a reference mirror surface 16 for forming the above-described reference track 6 is provided next to the forming pattern 12.
  • the surface is a rough surface including the rough surface 13.
  • the molding surface of the mold 10 is transferred to the resin to form the resin encoder scale 1 described above. Therefore, the shape of the molding surface of the mold 10 is obtained by reversing the unevenness of the shape of the surface molded on the mold of the resin encoder scale 1. Further, the rough surface portion of the mold 10 is transferred to the resin to become the rough surface portion of the resin encoder scale 1, and the mirror surface portion of the mold 10 is transferred to the resin to become the mirror surface portion of the resin encoder scale 1.
  • the surface roughness Ra of the mirror surface 14 of the molding pattern 12 is 0.05 ⁇ m or less and the surface roughness Ra of the rough surface 13 is 0.1 ⁇ m or more. More preferably, the surface roughness Ra of the mirror surface 14 is 0.01 ⁇ m or less, and the surface roughness Ra of the rough surface 13 is 1.0 ⁇ m or more.
  • the reference mirror surface 16 needs to have the same surface roughness Ra as the mirror surface 14.
  • the protruding height of the rough surface 13 with respect to the mirror surface 14 of the mold 10 is preferably less than 100 ⁇ m. Further, the protrusion height of the rough surface 13 with respect to the mirror surface 14 is more preferably less than 60 ⁇ m, and further preferably less than 20 ⁇ m.
  • a method for manufacturing the mold 18 will be described with reference to FIG. First, in the metal plate 10a that becomes the mold 10 shown in FIG. 6A, a portion that becomes a cavity is formed by cutting as shown in FIG. 6B. At this time, the portion 16a that becomes the reference mirror surface 16 is made lower than the portion 12a that becomes the molding pattern 12, and a step is provided therebetween. Next, as shown in FIG. 6C, a rough surface is formed by blasting on the entire molding surface which is the inner surface of the cavity of one mold 10.
  • the reference mirror surface 16 is formed by applying mirror processing to the portion 16 a that becomes the reference mirror surface 16 for forming the reference track 6.
  • the mirror surface 14 is formed at equal intervals by cutting with a super-precision machine on the portion 12a that becomes the molding pattern 12, thereby moving along the moving direction (longitudinal direction) of the head.
  • the rough surface 13 and the mirror surface 14 are formed at a constant pitch, and the forming pattern 12 is provided.
  • the rough surface 13 is a portion that is not made into the mirror surface 14 in the molding pattern 12.
  • the mirror surface 14 is further lowered from the molding pattern 12 side that is one step higher, and is cut toward the reference mirror surface 16 side. Thereby, the terminal side of the part to be cut (mirror finish) is lowered by the step, so that the cutting can be facilitated without interfering with the cutting.
  • the type, size, and the like of the projection material in the blast processing are the reflectance (light receiving element) of the low reflection portion 3 (including the case where the reflection film 8 is provided and the case where the reflection film 8 is not provided) formed by the rough surface 13 formed by blast processing 23) can be selected as low as possible and can be selected with no problem in cost.
  • the mirror surface 14 of the mold 10 can be an ultra-precision machine selected from various ultra-precision machines, and here, an ultra-precision machine capable of cutting a flat surface (mirror surface) is used. Can do. Note that the minimum pitch between the rough surface 13 and the mirror surface 14 and the surface roughness of the mirror surface 14 in the molding pattern 12 depend on the ultra-precision machine to be used. Further, if a stamper is used as described above, more precise processing can be performed.
  • the resin encoder scale 1 is injection molded by a known injection molding method. After molding, the resin encoder scale 1 can be obtained by separating the resin encoder scales 1.
  • the portion formed by the rough surface 13 of the molding pattern 12 of the mold 10 to become the rough surface becomes the low reflection portion 3 of the scale pattern 2
  • a portion molded by the mirror surface 14 of the molding pattern 12 becomes the high reflection portion 4 of the scale pattern 2.
  • the reflective film 8 is provided as will be described later, the resin encoder scale 1 main body is completed by molding, and processing other than the formation of the reflective film 8 is not required, and the encoder scale is extremely manufactured. It is easy.
  • the resin used is a transparent resin or a resin having a low light reflectance
  • aluminum has a scale pattern 2 of the resin encoder scale 1 body as a reflective film 8 by a known sputtering (sputtering) method. A film is formed on the measurement surface.
  • the reflective film 8 is formed on the entire measurement surface having the scale pattern 2 of the resin encoder scale 1 main body. For example, the reflective film 8 is selectively formed only on the high reflective portion 4. Compared to the case, the reflective film 8 can be easily formed.
  • Such a resin encoder scale 1 can be easily mass-produced by manufacturing the mold 10 as described above, and the resin encoder scale 1 can be supplied at low cost.
  • the linear encoder 20 includes the above-described resin encoder scale 1 for linear, a head 21, and a control unit 25.
  • the resin encoder scale 1 and the head 21 are relatively movable along the measurement direction of the resin encoder scale 1.
  • One of the resin encoder scale 1 and the head 21 is a fixed side, and the other is a movable side.
  • the head 21 includes a light emitting element 22 and a light receiving element 23.
  • the light emitting element 22 irradiates light substantially perpendicularly toward the scale pattern of the resin encoder scale 1, and for example, a light emitting diode (LED) or a semiconductor laser is used. Further, when the light emitting element 22 is diffused light, the resin encoder scale 1 may be irradiated with light from the light emitting element 22 through a slit.
  • the light receiving element 23 receives the reflected light irradiated from the light emitting element 22 and reflected by the resin encoder scale 1. Therefore, the light emitting element 22 and the light receiving element 23 are both arranged on one side of the resin encoder scale 1.
  • a difference in intensity between the light reflected by the low reflection portion 3 and the light reflected by the high reflection portion 4 of the resin encoder scale 1 is detected.
  • the controller detects and outputs the position by calculating the movement distance corresponding to the pitch of the scale pattern 2 with the increase in the amount of received light or the decrease in the amount of received light as a count.
  • a light receiving element that receives reflected light from the reference track 6 may be arranged so that the head 21 is not detached from the reference track 6.
  • the control unit 25 reads the code from the change in the amount of received light based on the pattern of the low reflection unit 3 and the high reflection unit 4 described above, and determines the position indicated by the read code. Output.
  • an increment type scale pattern 2 is provided in addition to the scale pattern 2 indicating the code, and is used when reading the code.
  • die 10 is a reflection type, it can be used as a transmission type. That is, a transparent resin encoder scale is manufactured using, for example, a transparent resin that can be used as an optical element as described above. In this case, corresponding to the rough surface 13 and the mirror surface 14 of the molding pattern 12 of the mold 10 described above, the rough surface and the mirror surface are also formed on the resin encoder scale which is a molded product. On the rough surface of the resin encoder scale, light is scattered to reduce the light transmittance, and the rough surface portion becomes the low transmission portion 33. On the other hand, on the mirror surface of the encoder scale, the light transmittance is higher than that of the roughened portion, and the portion of the mirror surface becomes the high transmission portion 34.
  • the position can be read by a change in the intensity of light transmitted through the encoder scale, as in the case of a transmissive rotary encoder 40 described later.
  • the encoder scale can be obtained by injection molding.
  • the scale pattern 2 is provided on one side surface (front surface) serving as a reflective surface.
  • a scale pattern composed of a mirror surface and a rough surface may be formed on two side surfaces parallel to each other.
  • the mirror is disposed such that the mirror surface of one side surface overlaps the mirror surface of the other side surface, and the rough surface of one side surface overlaps the rough surface of the other side surface.
  • the same molding pattern 12 is provided on the molding surfaces 11 of the two molds facing each other.
  • the resin encoder scale 30 has, for example, a disk shape, and includes a through hole 37 in which a rotation shaft passes and is fixed at the center.
  • an incremental scale pattern 32 is formed on one circular side surface (or both side surfaces) of the encoder scale 30.
  • the scale pattern 32 is provided with a low transmission portion 33 having a rough surface and a low light transmittance, and a high transmission portion 34 having a surface that is a mirror and a light transmittance higher than that of the low transmission portion 33. It has been.
  • the scale pattern 32 is provided in a circular shape over the entire circumference along the circumferential direction centering on the center of the circular side surface along the measurement direction (the relative movement direction of the head 41 described later).
  • the low transmission portions 33 and the high transmission portions 34 are alternately and repeatedly arranged along the circumferential direction described above. Thereby, when the resin encoder scale 30 rotates or a later-described head 41 rotates (circulates), a change in intensity of light passing through the low-transmitting portion 33 and the high-transmitting portion 34 by the later-described light receiving element 23. The position can be measured.
  • a reference track 38 is formed on the inner side of the scale pattern 32 over the entire circumference along the circumferential direction of the disk-shaped resin encoder scale 30.
  • the scale pattern 32 may be an absolute type instead of an incremental type.
  • the origin track when it is provided, it may be formed using a scale pattern composed of the high transmission portion 34 and the low transmission portion 33 in the same manner.
  • a reflection film instead of the transmission type, a reflection film may be provided to provide a reflection type.
  • the resin of the encoder scale may be a resin that is not transparent and has a high light reflectance.
  • the color of the resin may be colored with a pigment or a dye.
  • the structure differs between the reflective type and the transmissive type depending on whether it is reflected or transmitted, but the structure is the same in that scales are formed on the mirror surface and the rough surface.
  • the rotary type and the linear type have different structures depending on whether the scale is formed in a circle along the circumferential direction or the scale is formed in a straight line, but the basic structure is otherwise the same. .
  • the difference in surface roughness between the low transmission part 33 and the high transmission part 34 is that the surface roughness of the rough surface formed on the molding surface of the mold and the surface roughness of the mirror surface when the resin encoder scale 30 is injection molded.
  • the optical transmission type encoder when light received from the light emitting element and transmitted through the low transmission part 33 and the high transmission part 34 is received by the light receiving element, It is sufficient that there is a sufficiently recognizable difference in the amount of received light between the light transmitted through the low transmission part 33 and the light transmitted through the high transmission part 4.
  • the transmittance of the high transmission portion 34 is preferably 50% or more, and the transmittance of the low transmission portion 33 is preferably 25% or less.
  • the difference between the transmittance of the high transmission portion 34 and the transmittance of the low transmission portion 33 is preferable. Is preferably 25% or more.
  • the transmittance of the high transmission portion 34 is 80% or more and the transmittance of the low transmission portion 33 is 25%.
  • the transmittance of the low transmission part 33 is preferably 10% or less.
  • the difference between the transmittance of the high transmission portion 34 and the transmittance of the low transmission portion 33 is preferably 25% or more, and the difference between the transmittance of the high transmission portion 34 and the transmittance of the low transmission portion 33 is 55. % Is more preferable, and the difference is preferably 70% or more.
  • the scale pattern 12 of the encoder scale 30 can be read sufficiently optically.
  • the surface roughness Ra of the high transmission portion 34 is set to 0.05 ⁇ m or less, and the surface roughness of the low transmission portion 33 is set.
  • Ra is preferably 0.1 ⁇ m or more. More preferably, the surface roughness Ra of the high transmission part 34 is 0.01 ⁇ m or less, and the surface roughness Ra of the low transmission part 33 is 1.0 ⁇ m or more.
  • the reference track 16 needs to have the same surface roughness Ra as that of the high transmission part 34.
  • the low transmission part 33 and the high transmission part 34 which are each scale are arranged with the same width, and the width is longer than the repetition pitch of the low transmission part 33 and the high transmission part 34. .
  • the high transmission part 34 is slightly protruded from the low transmission part 33 based on the structure of the molding surface of the mold. That is, the low transmission part 33 is a concave part, the high transmission part 34 is a convex part, and a step is formed between the low transmission part 33 and the high transmission part 34.
  • the surface of the low transmission part 33 and the surface of the high transmission part 34 are parallel planes.
  • the high transmission part 34 is formed so as to protrude with respect to the low transmission part 33 and the protruding height of the high transmission part 34 with respect to the low transmission part 33 is less than 100 ⁇ m.
  • the protrusion height of the high transmission portion 34 with respect to the low transmission portion 33 is more preferably less than 60 ⁇ m, and the protrusion height of the high transmission portion 34 with respect to the low transmission portion 33 is preferably less than 20 ⁇ m. . If the height of the high transmission part 34 with respect to the low transmission part 33 is too high, there is a high possibility that light is blocked or reflected by a step between the low transmission part 33 and the high transmission part 34. When the light receiving element receives light from the light emitting element, there is a risk of adverse effects.
  • the pitch between the low transmission part 33 and the high transmission part 44 as each scale of the scale pattern 12 is, for example, a level of 0.1 mm, and each measurement direction of the low transmission part 33 and the high transmission part 34 (relative movement of the head).
  • the length of the (direction) is about half of the above pitch.
  • the pitch (scale resolution) of the scale pattern 12 is the same as that of the linear type described above.
  • the surface of the high transmission part 34 may be a curved convex surface instead of a flat surface. That is, a structure may be adopted in which light transmitted through the high transmission part 34 is condensed toward the position of the light receiving element. In this case, the peak of the signal output from the light receiving element based on the reception of the transmitted light from the high transmission part 34 can be made higher. That is, the difference between the signal level of the light receiving element when the transmitted light from the low transmission part 33 is received and the signal level of the light receiving element when the transmitted light from the high transmission part 34 is received can be further increased. .
  • the convex portion may be a part of a spherical or aspherical dome shape, or may be a part of the outer peripheral surface of the cylinder (cylindrical shape).
  • the axial direction in the circle may be along the longitudinal direction (rotary type circumferential direction) of the encoder scale, or may be along the direction intersecting (orthogonal) with the longitudinal direction.
  • not only one surface of the high transmission part 34 is a convex surface, but both the surface facing the light emitting element side and the surface facing the light receiving element side of the high transmission part 34 may be convex surfaces.
  • the surface shape of the highly transmissive part 34 is formed at the time of molding by making the shape of the part for molding the highly transmissive part 34 of the mold into a concave surface corresponding to the above-mentioned convex surface.
  • the mold for molding the rotary resin encoder scale 30 is such that the shape of the encoder scale 30 is not rectangular but circular, and the measurement direction of the scale pattern 32 is not a straight line but a circumferential direction. Is the same as in the case of the above-described linear type and reflective type. That is, the rough surface 13 and the mirror surface 14 are formed by blasting and cutting by an ultraprecision machine as described above as the molding pattern 12 of the molding surface 11 as in the mold 10.
  • the rough surface of the mold forms a low transmission part 33 (low reflection part) with a rough surface, and the high transmission part 34 (high reflection part) with a mirror surface is formed by the mirror surface of the mold.
  • the rotary encoder 40 includes the resin encoder scale 30 described above, a head 41, and a control unit 45.
  • the light emitting element 22 and the light receiving element 23 are arranged to face each other across the resin encoder scale 30.
  • the head 41 is relatively movable along the week direction with respect to the disk-shaped resin encoder scale 30. For example, the head 41 is fixed and the resin encoder scale 30 rotates.
  • the light emitting element 22 and the light receiving element 23 are the same as the light emitting element 22 and the light receiving element 23 described above.
  • the light emitting element 22 and the light receiving element 23 are arranged to face each other with the resin encoder scale 30 interposed therebetween, and the light emitting element 22 irradiates the resin encoder scale 30 with light and the light transmitted through the resin encoder scale 30 receives the light. 23 measures. At this time, the amount of light received through the low transmission portion 33 is different from the amount of light received through the high transmission portion 34, and the amount of light received by the light receiving element 23 changes.
  • the controller 45 counts the change in the amount of received light and calculates the position. Further, as described above, the absolute scale pattern 32 may be used, and the control unit 45 may output the position indicated by the code.
  • the rotary type resin encoder scale 30 may be a reflection type having a scale pattern composed of the above-described low reflection portion and high reflection portion.
  • a scale pattern 32 may be provided on one side surface of the rotary type resin encoder scale 30, and the reflective film 8 may be provided on the entire side surface on which the scale pattern 32 is provided.
  • a protective film may be provided on the reflective film 8.
  • the encoder scale is made of resin, and at the time of molding of the resin encoder scale, a low reflection portion and a high reflection portion, or a low transmission portion and a high transmission portion are formed as a scale pattern of the encoder scale. I am going to do it.
  • the low reflection portion needs to have a lower reflectance than the high reflection portion.
  • the signal output from the light receiving element only needs to have a high reflection portion that becomes high and a low reflection portion that becomes low. Therefore, the reflection of light on the surface of the low reflection portion is not necessarily required. Even if the rate is not low, the signal output from the light receiving element can be made low by making the reflection direction of the light from the light emitting element deviate from the light receiving element.
  • a resin encoder scale is used as an encoder scale of an encoder that uses a head in which a light emitting element and a light receiving element are arranged close to each other, and light emitted from the light emitting element is used as a scale pattern of the encoder scale.
  • a reflection part (high reflection part) that reflects on the light receiving element and a different reflection part (low reflection part) that reflects light emitted from the light emitting element at a position shifted from the light receiving element are provided instead of the light receiving element. .
  • the reflecting portion is a plane whose surface is substantially orthogonal to the light irradiation direction from the light emitting element, and the different reflection portion is a plane whose surface is oblique to the light irradiation direction from the light emitting element. ing.
  • the surface of the different reflection portion is inclined with respect to the surface of the reflection portion, so that the light emitted from the light emitting element is reflected to a position off the light receiving element, and the light receiving element determines the amount of light received by the light receiving element.
  • the case where the light is irradiated to the different reflection portion is made lower than the case where the light is irradiated to the reflection portion.
  • Shapes corresponding to the reflecting portion and the different reflection portion are formed in the mold, and the different reflection portion is inclined with respect to the reflection portion when the resin encoder scale is molded.
  • the surface of the different reflection portion (low reflection portion) does not necessarily need to be a rough surface and does not need to be a mirror surface.
  • the reflection part (high reflection part) needs to be a mirror surface.
  • at least the scale pattern portion of the resin encoder scale is preferably provided with a reflective film, for example, when the resin used is transparent and the light reflectance is not high.
  • the light receiving element when the light receiving element and the light emitting element are arranged apart from each other, the light receiving element may be arranged at a position where the light irradiated from the light emitting element and reflected by the different reflection portion is directed. In this case, the reflection part and the different reflection part are reversed.
  • the light emitting element and the light receiving element are arranged apart from each other, the reflecting portion is also inclined in the incident direction of the light from the light emitting element, and the light is reflected so that the reflected light is received by the light receiving element away from the light emitting element. It is good. In this case, the amount of unnecessary reflected light received by the light receiving element can be further reduced by reversing the direction of surface inclination between the reflecting portion and the different reflecting portion.
  • the side that is the back side of the light irradiation direction of the transparent resin plate (the side that the light transmitted through the resin plate hits) ) Surface is provided with a microprism shape.
  • the microprism shape is, for example, a shape in which two symmetrical inclined surfaces are opposed to each other, and light incident at a substantially right angle from the front surface of the transparent resin plate passes through the transparent resin plate and is formed on the back surface of the transparent resin plate.
  • the microprism shape requires two slopes: a slope on which light incident on the transparent resin plate undergoes the first total reflection and a slope on which the second total reflection is performed.
  • a structure in which shaped grooves or protrusions are arranged in parallel to each other can be mentioned.
  • the angle of the slope needs to be set to an angle at which the reflection direction is opposite to the incident direction of the first light by two total reflections.
  • the two slopes are generally symmetric slopes corresponding to the isosceles of the isosceles triangle, but if the last reflection direction is opposite to the first incident direction, the two slopes are It does not have to be a symmetric slope.
  • the microprism shape is not limited to the arrangement of the grooves and protrusions described above, but a plurality of pyramid shapes, quadrangular pyramids, triangular pyramids, conical convex portions or concave portions are arranged in close proximity (reverse direction) It may be arranged so that the slopes face each other. Even in the case of the above-described modification, it is preferable that the reflecting portion, the extra-reflecting portion, and the microprism shape are formed integrally with the resin plate.

Abstract

　エンコーダスケールを目盛パターンを有する樹脂の成形品として製造することにより加工を容易にしてコストの低減を図ることができる樹脂製エンコーダスケールを提供することを目的とする。　樹脂製エンコーダスケール１は、反射型の光学方式のエンコーダで用いられ、位置測定用の目盛パターン２が設けられている。目盛パターン２は、樹脂成形時に表面が粗面に成形され、光の反射率の低い低反射部３と、樹脂成形時に表面が鏡面に成形され、低反射部３より光の反射率の高い高反射部４とが交互に繰り返し配置されている。

Description

樹脂製エンコーダスケール、樹脂製エンコーダスケール用金型、樹脂製エンコーダスケールの製造方法およびエンコーダ
　本発明は、例えば、部材が移動した際の位置を検出するエンコーダのエンコーダスケールに係り、樹脂製エンコーダスケール、樹脂製エンコーダスケール用金型、樹脂製エンコーダスケールの製造方法およびエンコーダに関する。
　一般に、移動する部材の位置を検出するエンコーダが知られている。エンコーダは、目盛を有するエンコーダスケールと、このエンコーダスケールに対して相対的に移動するとともに移動に際してエンコーダスケールの目盛を読み取るヘッドとを備える。エンコーダには、部材が直線移動する際の直線上の位置を検出するリニアエンコーダと、部材が回転移動する際の回転角度（位置）を検出するロータリエンコーダとが知られている。
　また、エンコーダスケールの目盛をヘッドが読む方式として、磁気ヘッドを用いる磁気方式と光学センサを用いる光学方式が知られている。また、エンコーダスケールの目盛として、相対位置を計測するためのインクリメント方式と、絶対位置を計測するためのアブソリュート方式とが知られている。また、上述の光学方式には、エンコーダスケールに目盛としてスリットを設けた透過方式と、エンコーダスケールに反射率の異なる目盛パターンとして反射率の高い反射面と、反射面より反射率の低い非反射面とを設けた反射方式とが知られている。
　光学方式のヘッドには、発光素子と、受光素子とが設けられており、透過型では、エンコーダスケールを間に挟んで、エンコーダスケールの両側に発光素子と、受光素子とが分かれて配置される。それに対して反射方式では、発光素子と受光素子とがエンコーダスケールの片側にまとめて配置される。したがって、透過方式に比較して反射方式の方が小型化に有利である。
　反射方式で用いられるエンコーダスケールには、発光素子から照射される光の反射率が異なる上述の反射面および非反射面が設けられ、これら反射面と非反射面との繰り返しにより目盛パターンが形成されている。この目盛パターンの形成方法としては、例えば、まず反射膜をガラス板の表面に密着させるためのＳｉＯ２層を形成し、次いで反射膜としてのＡｌ層を形成し、次いで非反射膜をＡｌ層に密着させるためのＣｒ２Ｏ３層を形成し、この後、非反射膜としてのＣｒ層を形成し、リソグラフィ法によりＡｌ層からなる反射面とＣｒ層からなる非反射面で目盛りパターンを形成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　また、特許文献１には、反射型のエンコーダスケールとして、ガラス板に代えて、光の反射率が高いアルミやアルミ合金からなる金属板を用い、この金属板の側面に切削加工により鏡面を形成し、この鏡面に目盛パターンとして、鏡面をそのまま残した反射率の高い反射面と、例えば、鏡面にアルミより光の反射率の低いクロムを蒸着して反射面より光の反射率が低い非反射面とを形成することが提案されている。
　なお、特許文献１では、非反射面を設ける際に、鏡面に着色加工したり、鏡面に粗面加工したりして光の反射率を低下させて非反射面を形成することが提案されている。
　また、ガラス板等の板に反射面と非反射面とを備える目盛パターンを形成する方法として、金属製被膜をガラス板に蒸着して反射面になる鏡面反射部を形成し、その後、鏡面反射部のうちの非反射面になる部分にエッチング処理を行う方法や、素材になる板の表面にコントラストの高い印刷処理を行うことにより、素材になる板の側面に目盛パターンを形成する方法などが知られている（例えば、特許文献２参照）。
　上述の印刷処理においては、例えば、ガラス基板の平滑な側面に、反射面として白が印刷され、非反射面として黒が印刷されることにより目盛パターンが形成される。
特開２００９－８４５７号公報 特開２００３－３０７４４０号公報
　ところで、上述のような反射型のエンコーダスケールでは、反射面と非反射面が繰り返される目盛パターンを設ける際に、比較的多くの工数を有する加工を各エンコーダスケール用のガラス板や金属板毎に施す必要がある。したがって、エンコーダスケールの製造においては、加工に手間がかかるとともに時間がかかり、エンコーダスケールのコストが高くなっていた。
　また、透過型のエンコーダスケールにおいても、各エンコードスケール毎に、例えば、多くの加工が必要であり、例えば、光を透過しない金属板に光を透過するスリットを設けたり、光を透過するガラス板に光を透過しない部分を形成したりする手間と時間がかかっていた。
　上述のようにエンコーダスケールのコストが高くなることにより、エンコーダのコストも高くなり、低価格の製品には、高精度に回転角度や直線移動位置を計測可能なエンコーダを用いることができず、エンコーダの利用範囲が狭められていた。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エンコーダスケールを、目盛パターンを有する樹脂の成形品として製造することにより加工を容易にしてコストの低減を図ることができる樹脂製エンコーダスケール、樹脂製エンコーダスケール用金型、樹脂製エンコーダスケールの製造方法およびエンコーダを提供することを目的とする。
　本発明の樹脂製エンコーダスケールは、反射型の光学方式のエンコーダで用いられ、位置測定用の目盛パターンを備える樹脂製エンコーダスケールであって、
　樹脂成形時に表面が粗面に成形され、光の反射率の低い低反射部と、樹脂成形時に表面が鏡面に成形され、前記低反射部より光の反射率の高い高反射部とを組み合わせた目盛パターンが設けられていることを特徴とする。
　また、樹脂製エンコーダスケールにおいて、少なくとも前記目盛パターン全体に反射膜が設けられていることが好ましい。
　また、前記低反射部に対して前記高反射部が突出して形成され、前記低反射部に対する前記高反射部の突出高さが、１００μｍ未満とされていることが好ましい。
　前記高反射部の光の反射率が５０％以上、前記低反射部の光の反射率が２５％以下に設定され、前記高反射部と前記低反射部との反射率の差が２５％以上であることが好ましい。
　また、前記高反射部の表面粗さＲａが０．０５μｍ以下で、前記低反射部の表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることが好ましい。
　本発明の樹脂製エンコーダスケールは、透過型の光学方式のエンコーダで用いられ、位置測定用の目盛パターンを備えるとともに透明な樹脂材料を用いたものであり、
　樹脂成形時に表面が粗面に成形され、光の透過率の低い低透過部と、樹脂成形時に表面が鏡面に成形され、前記低透過部より光の透過率の高い高透過部とを組み合わせた目盛パターンが設けられていることを特徴とする。
　また、前記低透過部に対して前記高透過部が突出して形成され、前記低透過部に対する前記高透過部の突出高さが、１００μｍ未満とされていることが好ましい。
　また、前記高透過部の光の透過率が５０％以上、前記低透過部の光の透過率が２５％以下に設定され、前記高透過部と前記低透過部との透過率の差が２５％以上であることが好ましい。
　また、前記高透過部の表面粗さＲａが０．０５μｍ以下で、前記低透過部の表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることが好ましい。
　本発明の樹脂製エンコーダスケール用金型は、
　光学方式のエンコーダで用いられ、位置測定用の目盛パターンが設けられた樹脂製エンコーダスケールを成形するための樹脂製エンコーダスケール用金型であって、
　前記樹脂製エンコーダスケールの目盛パターンを成形する成形面に、前記目盛パターンに対応して、粗面加工された粗面と鏡面加工された鏡面とを組み合わせた成形パターンが設けられていることを特徴とする。
　また、前記成形パターンにおける前記鏡面に対して前記粗面が突出して形成され、前記鏡面に対する前記粗面の突出高さが、１００μｍ未満とされていることが好ましい。
　前記成形パターンにおける前記鏡面の表面粗さＲａが０．０５μｍ以下で、前記粗面の表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることが好ましい。
　また、樹脂製エンコーダスケール用金型において、光の反射率が低い低反射部と、前記低反射部より光の反射率が高い高反射部とを組み合わせた前記目盛パターンを有し、光を反射する反射方式の前記樹脂製エンコーダスケールを成形するために、前記成形面に設けられた前記成形パターンの前記粗面が前記低反射部を成形し、前記鏡面が前記高反射部を成形するようになっていることが好ましい。
　また、樹脂製エンコーダスケール用金型において、光の透過率が低い低透過部と、前記低透過部より光の透過率が高い高透過部とを組み合わせた前記目盛パターンを有し、透明な樹脂材料が用いられて光を透過する透過方式の前記樹脂製エンコーダスケールを成形するために、前記成形面に設けられた前記成形パターンの前記粗面が前記低透過部を成形し、前記鏡面が前記高透過部を成形するようになっていることが好ましい。
　本発明の樹脂製エンコーダスケールの製造方法は、光学方式のエンコーダで用いられ、位置測定用の目盛パターンが設けられた樹脂製エンコーダスケールを金型に樹脂を射出して射出成形するものであり、
　前記エンコーダスケールの目盛パターンを成形する成形面に、前記目盛パターンに対応して、粗面加工された粗面と鏡面加工された鏡面とを組み合わせた成形パターンが設けられた前記金型に樹脂を射出することにより、前記金型の鏡面により成形された鏡面と、前記金型の粗面により成形された粗面とを組み合わせた目盛パターンを有する樹脂製エンコーダスケールを製造することを特徴とする。
　また、樹脂製エンコーダスケールの製造方法において、光の反射率が低い低反射部と、前記低反射部より光の反射率が高い高反射部とを組み合わせた前記目盛パターンを有し、光を反射する反射方式の前記樹脂製エンコーダスケールを成形するために、前記成形面に設けられた前記成形パターンの前記粗面が前記低反射部を成形し、前記鏡面が前記高反射部を成形することが好ましい。
　また、樹脂製エンコーダスケールの製造方法において、前記金型を用いて成形した樹脂製エンコーダスケールの少なくとも前記目盛パターン全体に反射膜を設けることが好ましい。
　また、樹脂製エンコーダスケールの製造方法において、光の透過率が低い低透過部と、前記低透過部より光の透過率が高い高透過部とを組み合わせた前記目盛パターンを有し、透明な樹脂材料が用いられて光を透過する透過方式の前記樹脂製エンコーダスケールを成形するために、前記成形面に設けられた前記成形パターンの前記粗面が前記低透過部を成形し、前記鏡面が前記高透過部を成形することが好ましい。
　本発明のエンコーダは、上述の反射型の樹脂製エンコーダスケールと、前記エンコーダスケールに向けて光を出射する発光素子を有するとともに、前記発光素子から出射されて前記エンコーダスケールにより反射される光を受光する受光素子を有するヘッドとを備え、前記エンコーダスケールに対して前記ヘッドが相対的に移動した際に、前記目盛パターンにおける前記低反射部と前記高反射部との光の反射率の違いによる前記受光素子の受光量の変化に基づいて、前記エンコーダスケールに対するヘッドの位置を計測することを特徴とする。
　本発明のエンコーダは、上述の透過型の樹脂製エンコーダスケールと、前記エンコーダスケールに向けて光を出射する発光素子を有するとともに、前記発光素子から出射される光を前記エンコーダスケールを介して受光する前記受光素子を有するヘッドとを備え、前記エンコーダスケールに対して前記ヘッドが相対的に移動した際に、前記目盛パターンにおける前記低透過部と前記高透過部の光の透過率の違いによる前記受光素子の受光量の変化に基づいて、前記樹脂製エンコーダスケールに対するヘッドの位置を計測することを特徴とする
　本発明の樹脂製エンコーダスケール用金型によれば、樹脂製エンコーダスケールを成形する金型には、樹脂製エンコーダスケールに設けられる目盛パターンを成形するために、成形面に粗面加工された粗面と、鏡面加工された鏡面との組み合わせからなる成形パターンが設けられている。
　この金型を用いて、樹脂製エンコーダスケールを成形すると、成形された樹脂製エンコーダスケールに、金型の粗面により成形された粗面と、金型の鏡面により成形された鏡面とからなる目盛パターンが設けられることになる。すなわち、射出成形により目盛パターンを有する樹脂製エンコーダスケールを製造することが可能になる。
　この場合にエンコーダスケール毎に、光を透過する部分と、光を透過しない部分とを設けたり、反射率の高い部分と、反射率の低い部分を設けたりする加工を行う必要がない。
　また、射出成形によれば、一回の成形時に複数の成形品を複数個取りすることも可能であり、かつ、射出成形を繰り返すことで短時間に大量に生産することができ、光学方式のエンコーダのエンコーダスケールの製造コストを大幅に低減することができる。これにより、この樹脂製エンコーダスケールを用いたエンコーダのコストを低減することができる。
　また、光の反射率の低い低反射部と、低反射部より光の反射率の高い高反射部との組み合わせにより目盛パターンが設けられた反射型の樹脂製エンコーダスケールにおいては、金型の粗面により低反射部を成形し、金型の鏡面により高反射部を成形することができる。ここで、樹脂製エンコーダスケールに用いられる樹脂が光の反射率の高い樹脂（顔料等の反射率を高める材料を含んでいてもよい）の場合に、金型により鏡面にされた部分の方が金型により粗面にされた部分より反射率が高くなり、粗面と鏡面とで反射率に差を設けることができる。
　また、樹脂自体の光の反射率が高くない場合に、目盛パターンの部分に反射膜を形成して、光の反射率を高めることができる。この際に、鏡面とされている高反射部だけ反射膜を形成するような加工を行うことなく、高反射部と低反射部との両方を含む目盛パターン全体に反射膜を形成しても、鏡面とされている高反射部と、粗面とされている低反射部とで反射率を異なるものとすることができる。すなわち、目盛パターン上に一様に反射膜を設けても、鏡面上の反射膜は光の反射率が高く、粗面上の反射膜は光の反射率が低くなる。
　言い換えれば、樹脂製エンコーダスケールの目盛パターンが形成されている面全体に一様に反射膜を形成することができ、高反射部だけに反射膜を形成する場合よりも容易に低コストで短時間に反射膜を形成することができる。
　また、光の透過率の低い低透過部と、低透過部より光の透過率の高い高透過部との組み合わせにより目盛パターンが設けられた透過型の樹脂製エンコーダスケールにおいては、金型の粗面により低透過部を成形し、金型の鏡面により高透過部を成形することができる。すなわち、透明な樹脂材料からなる透明な樹脂においては、表面を鏡面とすることで光の透過率が高まり、表面を粗面とすることで光の透過率が低下する。
　これにより、透過型のエンコーダ用のエンコーダスケールとして、低透過部と高等科部との組み合わせからなる目盛パターンを備える樹脂製のエンコーダスケールを得ることができる。反射型においても透過型においても、基本的に樹脂の成形によりエンコーダスケールを製造することができ、コストの低減を図ることができる。
　また、樹脂製エンコーダスケール用金型においては、少なくとも成形パターンが形成される部分にブラスト処理により粗面を形成し、次に、鏡面となる部分を切削して鏡面を形成する方法がある。この場合に、粗面を切削して鏡面が形成されるので、粗面に対して鏡面が凹む状態になる。すなわち、鏡面に対して粗面が突出して形成される。この場合に、少なくとも粗面、すなわち、粗された面の谷になる部分の最大深さ以上切削して鏡面にすることが好ましい。
　また、金型の成形パターンの鏡面と粗面との凹凸は、金型で成形される樹脂製エンコーダスケールに転写され、樹脂製エンコーダスケールでは、粗面（低反射部または低透過部）に対して鏡面（高反射部または高透過部）が突出するが、この凹凸の段差部分でエンコーダのヘッドの発光素子からの光の影ができたり、光の反射が生じたりする可能性があり、高低差が少ない方が好ましく、金型および樹脂製エンコーダスケールにおいては、鏡面と粗面との間の高低差が１００μｍ以下であることが好ましい。
　また、反射型の樹脂製エンコーダスケールにおいては、高反射部と低反射部との反射率の差により、受光素子における受光量に明確な差が生じる必要があり、そのためには、高反射部の反射率が５０％以上で、低反射部の反射率が２５％以下であることが好ましい。すなわち、高反射部の反射率と低反射部の反射率との差が２５％以上あることが好ましい。
　また、透過型の樹脂製エンコーダスケールにおいては、高透過部と低透過部との透過率の差により、受光素子における受光量に明確な差が生じる必要があり、そのためには、高透過部の透過率が５０％以上で、低透過部の透過率が２５％以下であることが好ましい。すなわち、高透過部の透過率と低透過部の透過率との差が２５％以上あることが好ましい。
　以上のような反射率や透過率を達成するためには、高反射部および高透過部の表面粗さＲａが０．０５μｍ以下で、低反射部および低透過部の表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることが好ましい。
　樹脂製エンコーダスケールの粗面（低反射部と低透過部）および鏡面（高反射部と高透過部）は、金型から転写された面であり、金型においても成形パターンの鏡面の表面粗さＲａが０．０５μｍ以下で、粗面の表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることが好ましい。
本発明の第１実施形態に係るリニアエンコーダの樹脂製エンコーダスケールを示す要部平面図である。 前記樹脂製エンコーダスケールを示す長さ方向に沿った要部断面図である。 前記樹脂製エンコーダスケールを示す幅方向に沿った断面図である。 前記リニアエンコーダの樹脂製エンコーダスケール用金型を示す要部平面図である。 前記樹脂製エンコーダスケール用金型を示す要部断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は前記樹脂製エンコーダスケール用金型の製造工程を示す要部斜視図である。 前記樹脂製エンコーダスケールを用いたリニアエンコーダを示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係るロータリエンコーダの樹脂製エンコーダスケールを示す側面図である。 前記樹脂製エンコーダスケールの目盛パターンを示す要部側面図である。 前記樹脂製エンコーダスケールを用いた透過型ロータリエンコーダを示す概略図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施の形態について説明する。
　図１から図３に示すように、この実施の形態の樹脂製エンコーダスケール１は、反射型の光学式のリニアエンコーダ（後述のインクリメンタル型のリニアエンコーダ２０）に用いられるエンコーダスケールを樹脂製としたものであり、射出成形により成形されている。
　この樹脂製エンコーダスケール１は、例えば、一方向に長尺な矩形板状に成形され、その上面（位置計測面）に目盛パターン２が成形されている。この目盛パターン２は、反射率の低い低反射部３と、この低反射部３より反射率の高い高反射部４との組み合わせからなっている。この実施形態においては、樹脂製エンコーダスケール１の長さ方向（後述のエンコーダスケール１に対するヘッド２１の相対移動方向（測定方向））に沿って低反射部３と高反射部４とが交互に繰り返されるように配置されることにより、インクリメンタル用の目盛パターン２が設けられている。
　低反射部３の表面は、粗面(粗し面)とされている。また、高反射部４の表面は鏡面とされている。すなわち、低反射部３と高反射部４とでは、表面粗さに大きな差がある状態となっており、これにより、光の反射率が大きく異なるものとなっている。低反射部３と高反射部４との表面粗さの差は、樹脂製エンコーダスケール１を射出成形した際の、後述の金型１０の成形面１１に形成された粗面１３の表面粗さと鏡面１４の表面粗さとに基づくものであるが、光学方式の反射型エンコーダで用いた場合に、発光素子から照射されて、低反射部３と高反射部４とでそれぞれ反射された光を受光素子で受光した場合に、低反射部３の反射光と高反射部４の反射光とで受光量に十分に認識可能な差があるものとなっていればよい。
　例えば、高反射部４の反射率が５０％以上で、低反射部３の反射率が２５％以下であることが好ましく、高反射部４の反射率と低反射部３の反射率との差が２５％以上あることが好ましい。さらに、高反射部４の反射率が８０％以上で、低反射部３の反射率が２５％であることが好ましい。さらに、低反射部３の反射率が１０％以下であることが好ましい。
　また、高反射部４の反射率と低反射部３の反射率との差が２５％以上であることが好ましく、高反射部４の反射率と低反射部３の反射率との差が５５％以上であることがより好ましく、前記差が７０％以上であることが好ましい。
　高反射部４の反射率と低反射部３の反射率との差が２５％以上とすることにより、上述のように、受光素子における受光量に十分な差をつけることが可能になり、樹脂製エンコーダスケール１の目盛パターン２を光学的に十分に読み取ることが可能になる。
　また、高反射部４と低反射部３とで上述のような反射率を達成するためには、高反射部４の表面粗さＲａを０．０５μｍ以下とし、低反射部３の表面粗さＲａを０．１μｍ以上にすることが好ましい。また、高反射部４の表面粗さＲａを０．０１μｍ以下とし、前記低反射部３の表面粗さＲａを１．０μｍ以上にすることがより好ましい。
　なお、リファレンストラック６は表面粗さＲａが高反射部４と同様になっている必要がある。
　目盛パターン２においては、各目盛になる低反射部３と高反射部４とが同じ幅で配置されるとともに、幅の方が低反射部３と高反射部４の繰り返しピッチより長くされている。なお、ここでの幅とは、樹脂製エンコーダスケール１の長手方向（ヘッドの相対移動方向）に直交する方向の長さである。したがって、幅方向は、樹脂製エンコーダスケール１の長手方向に沿うピッチの方向に対しても直交する。
　また、樹脂製エンコーダスケール用の後述の金型１０の成形面１１の構造に基づいて、低反射部３より高反射部４が少し突出した形状となっている。すなわち、低反射部３が凹部とされ、高反射部４が凸部とされ、低反射部３と高反射部４との間に段差が形成されている。なお、図においては、凹部と凸部を強調するために、実際より段差が大きくされている。
　上述のように低反射部３に対して高反射部４が突出して形成され、低反射部３に対する高反射部４の突出高さが、１００μｍ未満とされていることが好ましい。低反射部３に対する高反射部４の突出高さが、６０μｍ未満とされていることがより好ましく、低反射部３に対する高反射部４の突出高さが、２０μｍ未満とされていることが好ましい。
　低反射部３に対する高反射部４の高さが高すぎると、低反射部３と高反射部４との間の段差により、光が遮られたり、光が反射したりする可能性が高くなり、発光素子からの光を受光素子が受光する際に悪影響を与える虞がある。
　なお、この実施の形態では、低反射部の表面と高反射部の表面とを互いに略平行な平面としている。
　また、目盛パターン２の各目盛としての低反射部３と高反射部４とのピッチは、例えば、０．１ｍｍレベルで、低反射部３および高反射部４の各測定方向（ヘッドの相対移動方向）の長さは、上述のピッチの半分程度となる。なお、目盛パターン２のピッチ（目盛の解像度）は、上述のものに限られるものではないが、基本的に後述の金型１０の成形パターン１２の加工に用いられる超精密加工機の精度により決定される。
　超精密加工機の精度より目盛パターン２のピッチを長くすることは可能であり、ピッチが長ければ、超精密加工機ではなく、それよりも精度が低い加工機を用いることができる。
　なお、後述のように金型を製造する際に、フォトリソグラフィにより高精細に加工されたスタンパを用いることで、より精密に成形パターンを形成することができる。なお、スタンパは、例えば、ニッケルの薄板にフォトリソグラフィでパターンを形成したものであり、金型に取り付けて用いられる。
　また、目盛パターン２に隣接して、低反射部３と高反射部４の繰り返し方向（ヘッド２１の相対移動方向）に沿って高反射部４と略同様の光の反射率を有するリファレンストラック６が形成されている。リファレンストラック６は、目盛パターン２の幅より少し狭い幅を有し、上述ヘッドの相対移動方向に沿った帯状に目盛パターン２の一方の端から他方の端まで形成されている。
　リファレンストラック６は、例えば、発光素子から出射される光を反射し、この反射光を目盛パターン用の受光素子とは別のリファレンストラック６用の受光素子に受光させ、この受光素子から高反射部４からの反射光を受光した場合と同様のリファレンス電位を出力させるものである。なお、リファレンス電位については後述する。
　また、リファレンストラック６は、目盛パターン２の低反射部３より低く凹んだ状態となっており、リファレンストラック６より目盛パターン２の方が高く、リファレンストラック６と目盛パターン２との間に段差が設けられている。なお、後述の金型１０では、目盛パターン２を成形する成形パターン１２よりリファレンストラック６を成形するリファレンス鏡面１６の方が低くなるので、後述のように金型１０の成形を容易としている。
　樹脂製エンコードスケールの材料としては、例えば、樹脂製レンズ等の樹脂製の光学素子に用いられる樹脂が好ましく、例えば、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル/通称アクリル）を好適に用いることができる。
　また、上述のような熱可塑性樹脂だけではなく、耐熱性、耐久性、耐薬品性、耐油性の観点から熱硬化性樹脂を用いてもよい。熱可塑性樹脂としては、シリコーンを用いてもよい。
　なお、樹脂製レンズで用いられる樹脂は、成形した際に設計に対応する光学特性を有するようになる可能性が高いことにより選択されたもので、成形性（転写性）に優れるものであり、他の一般的な樹脂に比較して金型１０からより精密に形状を転写できる。また、成形により表面粗さの小さな鏡面を成形し安い樹脂が好ましく、この場合に不純物をほとんど含まない樹脂が好ましい。また、不純物をほとんど含まない樹脂が、可視光における吸収が少ない樹脂の場合には、そのまま透明な樹脂であることが好ましい。
　また、樹脂製エンコーダスケール１の目盛パターン２が設けられた上面（位置計測面）には、反射膜８として、アルミニウム（アルミニウム合金）の膜（アルミニウムコート）が形成されている。アルミニウムの反射膜８は、例えば、スパッタにより薄膜形成することができる。また、この際には、複数の樹脂製エンコーダスケール１（反射膜８形成前の本体）を複数平面上に並べて一度に複数の樹脂製エンコーダスケールにスパッタによりアルミニウムコードを形成することができる。なお、反射膜８の形成には、スパッタ以外の方法、たとえば、スパッタ以外の各種蒸着方法やその他の薄膜形成方法を用いてもよい。
　なお、反射膜８は、アルミニウム限られるものではなく、各種金属を用いることができるが、コスト、反射率等を考慮するとアルミニウムを使うことが好ましい。
　また、反射膜８としては、金属膜以外のものを用いてもよく、例えば、反射膜８として誘電体多層膜を設けてもよい。
　また、反射膜８の上に透明な保護膜を設けるものとしてもよい。反射膜８がアルミの場合の保護膜としては、例えば、ＳｉＯ2を用いることができる。
　なお、樹脂製エンコーダスケール１の樹脂で成形された樹脂本体に十分な光の反射率があれば、反射膜８を設けないものとしてもよい。例えば、この実施の形態では、樹脂として上述の光学素子に利用可能な透明な樹脂を好適に用いることができるが、たとえが、樹脂に白色の顔料や、金属光沢のある顔料等の樹脂の反射率を高める材料を加えて、樹脂の反射率を高めることにより、反射膜８を設けないものとしてもよい。また、例えば、樹脂製エンコーダスケール１の材料として、透明な樹脂ではなく、例えば、白色等の光の反射率の高い樹脂を用いてもよい。
　インクリメンタル方式のエンコーダにおいては、エンコーダスケールの目盛パターンとして、高反射部と低反射部とが一定のピッチで交互に繰り返すパターンが用いられる。このエンコーダスケールの目盛パターンにヘッドの発光素子から光を出射し、その反射光をヘッドの受光素子が受光する状態で、エンコーダスケールに対して相対的にヘッドを移動した場合に、受光素子からは高反射部を通過した際のハイの信号と、低反射部を通過した場合のローの信号とが交互に繰り返す波状の信号が出力されることになる。
　この場合に、例えば、ローからハイ（ハイからロー）に切り替わる信号の立ち上げ（立ち下げ）から次の立ち上げ（立ち下げ）までが、上述の高反射と低反射部が交互に繰り返す目盛パターンの１ピッチ分の距離に対応する。したがって、受光素子から出力される波状の信号における立ち上げ（立ち下げ）部分の回数を上述のピッチとなる距離を乗算することにより、原点位置からの移動距離を求めることができる。
　なお、上述の受光素子からの信号がローからハイに変わる立ち上げのタイミングは、上述のリファレンス電位を用いて判定することができる。すなわち、受光素子の信号の電位がリファレンス電位より低い電位からリファレンス電位と同じ電位になったタイミングを立ち上げのタイミングと判定することができる。
　同様に、受光素子の信号の電位がリファレンス電位と同じ電位からリファレンス電位より低い電位になったタイミングを立ち下げのタイミングと判定することができる。
　また、エンコーダスケールに対して、ヘッドが正逆両方向に移動する場合には、正方向に移動している際に、受光素子から上述の信号の立ち上げ部分が入力する度に１ずつカウントアップし、逆方向（戻り方向）に移動している際に受光素子から上述の信号の立ち上げ部分が入力する度に１ずつカウントダウンする。この場合のカウント値に上述のピッチの長さを乗算することで、原点位置からの移動距離を求めることができる。
　また、目盛パターン２としては、低反射部３と高反射部４とが交互に同じピッチで繰り返すインクリメンタル用のものではなく、アブソリュート用の目盛パターンを用いてもよい、アブソリュート用の目盛パターンは、例えば、高反射部４と低反射部３とからなるコードとなっており、例えば、高反射部４と低反射部３とのうちの一方の反射部を０とし、他方の反射部を１とした２値を用いるコードであってもよい。また、目盛パターンが示すコードは、例えば、グレイコード（交番二進符号）であってもよい。すなわち、高反射部４と低反射部３とのパターンにより０と１からなる複数桁のコードが設けられており、このコードにより目盛パターン上の絶対位置が表されているものとしてもよい。
　また、原点用トラックを設ける場合は、同様に高反射部４と低反射部３からなる目盛パターンを用いて形成してもよい。
　また、高反射部４の表面を平面ではなく、曲面状の凹面としてもよい。すなわち、高反射部４の表面で反射する光を受光素子の位置に向けて集光する構造としてもよい。この場合に、高反射部４からの反射光の受光に基づいて受光素子から出力される信号のピークをより高くできる。すなわち、低反射部３からの反射光を受光した場合の受光素子の信号レベルと、高反射部４からの反射光を受光した場合の受光素子の信号レベルとの差をより大きくすることができる。なお、凹部は、球面や非球面のドーム状のような形状の一部であっても、円筒の内周面の一部の形状（シリンドリカルな形状）であってもよい。この場合の円筒の軸方向は、エンコーダスケールの長手方向に沿っていてもよいし、この長手方向に交差（直交）する方向に沿っていてもよい。また、高反射部４の表面形状は、金型の高反射部４を成形する部分の形状を上述の凹面に対応する凸面とすることにより、成形時に形成される。
　次に、樹脂製エンコーダスケール１を成形するための金型１０について説明する。
　ここで、射出成形の金型は、例えば、固定金型１８と可動金型１０との二つの金型１０，１８を合わせたものであり、可動金型１０を固定金型１８に対して移動することで、成形と離型が可能となっている。
　図４および図５と図６（ｅ）に示すように、上述の二つの金型１０，１８のうちの一方の金型１０の樹脂製エンコーダスケール１の目盛パターン２が設けられた計測面を成形する成形面１１には、目盛パターン２に対応する成形パターン１２が設けられている。
　成形パターン１２は、粗面加工により形成された粗面１３と、鏡面加工により形成された鏡面１４とを備える。金型１０の粗面１３が樹脂製エンコーダスケール１の低反射部３を成形し、金型１０の鏡面１４が樹脂製エンコーダスケール１の高反射部４を成形する。また、成形パターン１２の隣には、上述のリファレンストラック６を成形するリファレンス鏡面１６が設けられている。
　また、金型１０の成形パターン１２を備える成形面において、上述の鏡面１４、リファレンス鏡面１６として鏡面となっている部分以外は、粗面１３を含む粗面とされている。
　ここで、金型１０の成形面が樹脂に転写されて上述の樹脂製エンコーダスケール１が形成される。したがって、樹脂製エンコーダスケール１の金型に成形された面の形状の凹凸を逆にしたのが金型１０の成形面の形状になる。また、金型１０の粗面部分は樹脂に転写されて樹脂製エンコーダスケール１の粗面部分になり、金型１０の鏡面部分は樹脂に転写されて樹脂製エンコーダスケール１の鏡面部分になる。
　したがって、金型１０においても、基本的に、成形パターン１２の鏡面１４の表面粗さＲａを０．０５μｍ以下とし、粗面１３の表面粗さＲａを０．１μｍ以上にすることが好ましい。また、鏡面１４の表面粗さＲａを０．０１μｍ以下とし、粗面１３の表面粗さＲａを１．０μｍ以上とすることがより好ましい。
　なお、リファレンス鏡面１６は表面粗さＲａが鏡面１４と同様になっている必要がある。
　また、金型１０の鏡面１４に対する粗面１３の突出高さは、１００μｍ未満とされていることが好ましい。また、鏡面１４に対する粗面１３の突出高さは、６０μｍ未満とされていることがより好ましく、２０μｍ未満とされていることがさらに好ましい。
　次に、図６を参照して金型１８の製造方法を説明する。まず、図６（ａ）に示す金型１０になる金属板１０ａに、図６（ｂ）に示すようにキャビティになる部分を切削加工により形成する。この際に成形パターン１２になる部分１２ａよりリファレンス鏡面１６になる部分１６ａが低くされ、これらの間に段差を設けている。次に図６（ｃ）に示すように、一方の金型１０のキャビティの内面となる成形面全体にブラスト加工により粗面が形成される。
　次に、図６（ｄ）に示すようにリファレンストラック６を成形するためのリファレンス鏡面１６となる部分１６ａに鏡面加工を施して、リファレンス鏡面１６を形成する。
　次に、図６（ｅ）に示すように成形パターン１２になる部分１２ａに超精密加工機による切削加工で等間隔に鏡面１４を形成することにより、ヘッドの移動方向（長手方向）に沿って一定のピッチで粗面１３と鏡面１４とを成形し、成形パターン１２を設ける。なお、粗面１３は成形パターン１２において鏡面１４にされなかった部分である。
　なお、このようなパターンを形成する際に、鏡面１４は、一段高くなっている成形パターン１２側から一段低くなってリファレンス鏡面１６側に向かって切削加工を行う。これにより、切削加工（鏡面加工）される部分の末端側が段差により低くなっており、切削加工の邪魔にならず、切削加工を容易にすることができる。
　なお、ブラスト加工における投射材の種類、サイズ等は、ブラスト加工により形成される粗面１３で成形された低反射部３（反射膜８が有る場合と無い場合を含む）の反射率（受光素子２３の受光量）をできるだけ低くでき、かつ、コスト的にも問題無いものを選択することができる。
　また、金型１０の鏡面１４は、各種の超精密加工機から選択される超精密加工機を用いることができ、ここでは平面を平滑（鏡面）に切削加工可能な超精密加工機を用いることができる。なお、成形パターン１２における粗面１３と鏡面１４の最小ピッチおよび鏡面１４の表面粗さは、使用される超精密加工機に依存する。また、上述のようにスタンパを用いれば、さらに精密な加工が可能になる。
　次に、樹脂製エンコードスケールの製造方法を説明する。
　上述のように成形パターン１２が設けられた金型１０を用いて、周知の射出成形方法により、樹脂製エンコーダスケール１を射出成形する。成形後、各樹脂製エンコーダスケール１に分離することで、樹脂製エンコーダスケール１を得ることができる。ここで、樹脂製エンコーダスケール１が反射率が高いものであれば、金型１０の成形パターン１２の粗面１３で成形されて粗面となる部分が目盛パターン２の低反射部３になり、成形パターン１２の鏡面１４で成形された部分が、目盛パターン２の高反射部４になる。
　後述のように反射膜８を設けるものとしても、樹脂製エンコーダスケール１本体は、成形により完成することになり、反射膜８の形成以外の加工を必要とせず、エンコーダスケールとしては、極めて製造が容易なものである。
　また、使用される樹脂が透明樹脂や、光の反射率の低い樹脂の場合に、例えば、アルミニウムを周知のスパッタ（スパッタリング）法により反射膜８として樹脂製エンコーダスケール１本体の目盛パターン２を有する計測面に成膜する。
　この反射膜８の形成に際しては、樹脂製エンコーダスケール１本体の目盛パターン２を有する計測面全体に反射膜８を形成するので、例えば、高反射部４だけに選択的に反射膜８を形成する場合に比較して、容易に反射膜８を形成することができる。
　このような樹脂製エンコーダスケール１にあっては、上述のような金型１０を製造すれば、容易に大量生産可能であり、低コストに樹脂製エンコーダスケール１を供給することが可能になる。
　次に、上述のエンコーダスケール１を用いた反射型の光学方式で、かつ、リニアタイプのエンコーダ２０について説明する。
　図７に示すように、リニアエンコーダ２０は、リニア用の上述の樹脂製エンコーダスケール１とヘッド２１と制御部２５とを備える。樹脂製エンコーダスケール１とヘッド２１は、樹脂製エンコーダスケール１の測定方向に沿って、相対移動可能になっている。なお、樹脂製エンコーダスケール１とヘッド２１のうちの一方が固定側になり、他方が可動側になる。
　ヘッド２１には、発光素子２２と、受光素子２３とが備えらえている。発光素子２２は、樹脂製エンコーダスケール１の目盛パターンに向かって略垂直に光を照射するものであり、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ等が用いられる。また、発光素子２２が拡散光の場合に、スリットを介して発光素子２２から樹脂製エンコーダスケール１に光を照射してもよい。
　受光素子２３は、発光素子２２から照射されて樹脂製エンコーダスケール１で反射された反射光を受光する。したがって、発光素子２２と受光素子２３は、樹脂製エンコーダスケール１の片側に両方配置される。
　受光素子２３では、樹脂製エンコーダスケール１の低反射部３で反射された光と、高反射部４で反射された光の強度の違いが検知され、例えば、目盛パターン２がインクリメンタル型の場合に、受光量の増加または受光量の減少を制御部がカウントとして目盛パターン２のピッチに対応して移動距離を算出することにより、位置を検出して出力する。
　なお、リファレンストラック６からの反射光を受光する受光素子を配置し、リファレンストラック６からヘッド２１が外れないように制御するものとしてもよい。
　また、目盛パターン２がアブソリュート型の場合に、制御部２５は、上述の低反射部３と高反射部４とのパターンに基づく受光量の変化からコードを読み取り、読み取られたコードが示す位置を出力する。なお、アブソリュート型においては、コードを示す目盛パターン２に加えてインクリメント型の目盛パターン２が備えられ、コードの読み取り時に利用されている。
　なお、上述の金型１０で成形された樹脂製エンコーダスケール１は、反射型であるが、これを透過型として使用することが可能である。すなわち、樹脂として、例えば、上述のように光学素子として利用可能な透明な樹脂を用い、透明な樹脂製エンコーダスケールを製造する。この場合に、上述の金型１０の成形パターン１２の粗面１３と鏡面１４に対応して、成形品である樹脂製エンコーダスケールにも、粗面と鏡面とが成形される。この樹脂製エンコーダスケールの粗面では、光が散乱されて光の透過率が低くなり、粗面の部分が低透過部３３となる。一方、エンコーダスケールの鏡面では、粗面となった部分より光の透過率が高くなり、鏡面の部分が高透過部３４となる。
　これによって、後述の透過型のロータリエンコーダ４０の場合のように、エンコーダスケールを透過する光の強度の変化により位置を読み取ることが可能になる。
　この場合には、反射膜８をエンコーダスケールに設ける必要がなく、射出成形することにより、エンコーダスケールを得ることができる。
　なお、反射型の樹脂製エンコーダスケール１では、反射面となる一つの側面（正面）に目盛パターン２を設けるものとしたが。透過型の樹脂製エンコーダスケールにおいては、互いに平行な二つの側面に、鏡面と粗面とからなる目盛パターンを成形するようにしてもよい。この際には、一方の側面の鏡面に他方の側面の鏡面が重なり、一方の側面の粗面に他方の側面の粗面が重なるように配置する。
　この両面に目盛パターン２を有するエンコーダスケールを成形する金型１０においては、上述の二つの金型の互いに対向する成形面１１に、同様の成形パターン１２を設けることになる。
　次に、後述の光学方式の透過型のロータリエンコーダ４０で用いられる透過型でロータリ型の樹脂製エンコーダスケール３０について説明する。
　樹脂製エンコーダスケール３０は、例えば、円盤状であり、中央に回転軸が貫通して固定される貫通孔３７を備える。エンコーダスケール３０の一方の円形の側面（または、両方の側面）には、例えば、インクリメンタル型の目盛パターン３２が形成されている。
　目盛パターン３２には、表面が粗面とされて、光の透過率が低い低透過部３３と、表面が鏡面とされて、光の透過率が低透過部３３より高い高透過部３４が設けられている。また、目盛パターン３２は、測定方向（後述のヘッド４１の相対移動方向）に沿って、円形の側面の中心を中心とする周方向に沿って全周に渡って円形状に設けられている。
　上述の周方向に沿って、低透過部３３と高透過部３４とが交互に繰り返し配置されるようになっている。これにより、樹脂製エンコーダスケール３０が回転するか、後述のヘッド４１が回転（周回移動）した際に、後述の受光素子２３で低透過部３３と高透過部３４と通過する光の強度の変化により位置を計測することができる。また、目盛パターン３２の内側には、円板状の樹脂製エンコーダスケール３０の周方向に沿って全周に渡って、リファレンストラック３８が形成されている。
　ロータリ型の樹脂製エンコーダスケール３０の場合にも、目盛パターン３２をインクリメンタル型ではなく、アブソリュート型としてもよい。また、原点用トラックを設ける場合は、同様に高透過部３４と低透過部３３からなる目盛パターンを用いて形成してもよい。また、透過型ではなく、反射膜を設けて反射型としてもよい。この場合にエンコーダスケールの樹脂として透明ではなく、光の反射率が高い色の樹脂を用いてもよい。この場合の樹脂の色は、顔料や染料により着色するものとしてもよい。また、上述の反射膜８を目盛パターン上に形成するものとしてもよい。
　なお、反射型と、透過型では、反射するか透過するかで構造が異なるが、鏡面と粗面とで目盛が形成されている点では、構造が同じになっている。また、ロータリ型とリニア型とでは、目盛が周方向にそって円状に形成されているか目盛が直線状に形成されているかで構造が異なるが、それ以外は基本構造が同じになっている。
　低透過部３３と高透過部３４との表面粗さの差は、樹脂製エンコーダスケール３０を射出成形した際の、金型の成形面に形成された粗面の表面粗さと鏡面の表面粗さとに基づくものであるが、光学方式の透過型エンコーダで用いた場合に、発光素子から照射されて、低透過部３３と高透過部３４とをそれぞれ透過した光を受光素子で受光した場合に、低透過部３３の透過光と高透過部４の透過光とで受光量に十分に認識可能な差があるものとなっていればよい。
　例えば、高透過部３４の透過率が５０％以上で、低透過部３３の透過率が２５％以下であることが好ましく、高透過部３４の透過率と低透過部３３の透過率との差が２５％以上あることが好ましい。さらに、高透過部３４の透過率が８０％以上で、低透過部３３の透過率が２５％であることが好ましい。さらに、低透過部３３の透過率が１０％以下であることが好ましい。
　また、高透過部３４の透過率と低透過部３３の透過率との差が２５％以上であることが好ましく、高透過部３４の透過率と低透過部３３の透過率との差が５５％以上であることがより好ましく、前記差が７０％以上であることが好ましい。
　高透過部３４の透過率と低透過部３の透過率との差が２５％以上とすることにより、上述のように、受光素における受光量に十分な差をつけることが可能になり、樹脂製エンコーダスケール３０の目盛パターン１２を光学的に十分に読み取ることが可能になる。
　また、高透過部３４と低透過部３３とで上述のような透過率を達成するためには、高透過部３４の表面粗さＲａを０．０５μｍ以下とし、低透過部３３の表面粗さＲａを０．１μｍ以上にすることが好ましい。また、高透過部３４の表面粗さＲａを０．０１μｍ以下とし、前記低透過部３３の表面粗さＲａを１．０μｍ以上にすることがより好ましい。
　なお、リファレンストラック１６は表面粗さＲａが高透過部３４と同様になっている必要がある。
　目盛パターン１２においては、各目盛になる低透過部３３と高透過部３４とが同じ幅で配置されるとともに、幅の方が低透過部３３と高透過部３４の繰り返しピッチより長くされている。
　また、上述のリニア型の場合と同様に金型の成形面の構造に基づいて、低透過部３３より高透過部３４が少し突出した形状となっている。すなわち、低透過部３３が凹部とされ、高透過部３４が凸部とされ、低透過部３３と高透過部３４との間に段差が形成されている。なお、低透過部３３の表面と、高透過部３４の表面とは、互いに平行な平面になっている。
　上述のように低透過部３３に対して高透過部３４が突出して形成され、低透過部３３に対する高透過部３４の突出高さが、１００μｍ未満とされていることが好ましい。低透過部３３に対する高透過部３４の突出高さが、６０μｍ未満とされていることがより好ましく、低透過部３３に対する高透過部３４の突出高さが、２０μｍ未満とされていることが好ましい。
　低透過部３３に対する高透過部３４の高さが高すぎると、低透過部３３と高透過部３４との間の段差により、光が遮られたり、光が反射したりする可能性が高くなり、発光素子からの光を受光素子が受光する際に悪影響を与える虞がある。
　また、目盛パターン１２の各目盛としての低透過部３３と高透過部４４とのピッチは、例えば、０．１ｍｍレベルで、低透過部３３および高透過部３４の各測定方向（ヘッドの相対移動方向）の長さは、上述のピッチの半分程度となる。なお、目盛パターン１２のピッチ（目盛の解像度）は、上述のリニア型の場合と同様である。また、ロータリ型でもスタンパを用いた金型で成形してもよい。
　また、高透過部３４の表面を平面ではなく、曲面状の凸面としてもよい。すなわち、高透過部３４を透過する光を受光素子の位置に向けて集光する構造としてもよい。この場合に、高透過部３４からの透過光の受光に基づいて受光素子から出力される信号のピークをより高くできる。すなわち、低透過部３３からの透過光を受光した場合の受光素子の信号レベルと、高透過部３４からの透過光を受光した場合の受光素子の信号レベルとの差をより大きくすることができる。
　なお、凸部は、球面や非球面のドーム状のような形状の一部であっても、円柱の外周面の一部になる形状（シリンドリカルな形状）であってもよい。この場合の、円中の軸方向は、エンコーダスケールの長手方向（ロータリー型の周方向）に沿っていてもよいし、この長手方向に交差（直交）する方向に沿っていてもよい。また、高透過部３４の一方の表面だけを凸面とするのではなく、高透過部３４の発光素子側を向く面と、受光素子側を向く面との両方を凸面としてもよい。高透過部３４の表面形状は、金型の高透過部３４を成形する部分の形状を上述の凸面に対応する凹面とすることにより、成形時に形成される。
　また、ロータリ型の樹脂製エンコーダスケール３０を成形する金型は、エンコーダスケール３０の形状が矩形ではなく、円形で、かつ、目盛パターン３２の測定方向が直線ではなく，周方向となっている以外は上述のリニア型で反射型の場合と同様である。すなわち、金型１０と同様に成形面１１の成形パターン１２として、粗面１３と鏡面１４とが上述のようにブラスト加工と、超精密加工機による切削により形成される。この金型の粗面により表面が粗面の低透過部３３（低反射部）が成形され、金型の鏡面により表面が鏡面の高透過部３４（高反射部）が成形される。
　次に、透過型のロータリエンコーダ４０について説明する。ロータリエンコーダ４０は、上述の樹脂製エンコーダスケール３０と、ヘッド４１と、制御部４５とを備える。ヘッド４１は、樹脂製エンコーダスケール３０挟んで発光素子２２と受光素子２３が対向して配置される。ヘッド４１は、円盤状の樹脂製エンコーダスケール３０に対して、週方向に沿って相対的に移動可能となっている。例えば、ヘッド４１は、固定で、樹脂製エンコーダスケール３０が回転する。
　発光素子２２と受光素子２３とは、上述の発光素子２２および受光素子２３と同様のものである。発光素子２２と受光素子２３は、樹脂製エンコーダスケール３０を挟んで対向して配置され、発光素子２２が樹脂製エンコーダスケール３０に光を照射し、樹脂製エンコーダスケール３０を透過した光を受光素子２３が測定する。この際に低透過部３３を透過した光の受光量と、高透過部３４を通過した光の受光量とが異なり、受光素子２３における受光量が変化する。制御部４５において、この受光量の変化をカウントして、位置を算出する。また、上述のようにアブソリュート型の目盛パターン３２を用い、コードで示される位置を制御部４５が出力するものとしてもよい。
　また、ロータリ型の樹脂製エンコーダスケール３０を上述の低反射部と高反射部とからなる目盛パターンを備える反射型としてもよい。この場合に、ロータリ型の樹脂製エンコーダスケール３０の一方の側面に目盛パターン３２を設け、この目盛パターン３２が設けられた側面全体に反射膜８を設けるものとしてもよい。また、反射膜８上に保護膜を設けるものとしてもよい。
　上述の実施の形態では、エンコーダスケールを樹脂製とするとともに、この樹脂製エンコーダスケールの成形時に、エンコーダスケールの目盛パターンとして、低反射部および高反射部、または低透過部および高透過部を形成するものとしている。この場合に、低反射部では、高反射部より反射率が低いことが必要となる。ただし、目盛パターンにおいては、例えば、受光素子から出力される信号が、ハイになる高反射部と、ローになる低反射部とがあればよいので、必ずしも、低反射部の表面の光の反射率が低くなくとも、発光素子からの光の反射方向が受光素子から外れるようにすることによっても、受光素子から出力される信号をローにすることができる。
　例えば、発光素子と受光素子とが近接して配置されたヘッドを用いるエンコーダのエンコーダスケールとして、樹脂製のエンコーダスケールを用いるものとし、エンコーダスケールの目盛パターンには、発光素子から照射された光を受光素子に反射する反射部（高反射部）と、発光素子から照射される光を受光素子ではなく、受光素子からずれた位置に反射する異反射部（低反射部）とを設けるものとする。
　反射部は、その表面が発光素子からの光の照射方向に対して略直交する平面とされ、異反射部は、その表面が発光素子からの光の照射方向に対して斜めとなる平面とされている。
　すなわち、反射部の表面に対して、異反射部の表面が斜めとされることによって、発光素子から照射された光を受光素子から外れた位置に反射し、受光素子における受光量を発光素子が反射部に光を照射した場合よりも、異反射部に光を照射した場合の方が低くなるようにしている。
　これら反射部および異反射部に対応する形状が金型に形成され、樹脂製エンコーダスケールの成形時に反射部に対して異反射部が斜めにされる。
　この場合に、異反射部（低反射部）の表面は必ずしも粗面とする必要はなく、また、鏡面とする必要もない。反射部（高反射部）は、鏡面とする必要がある。また、樹脂製エンコーダスケールの少なくとも目盛パターン部分には、例えば、用いられる樹脂が透明で光の反射率が高くない場合に、反射膜を設けることが好ましい。
　また、受光素子と発光素子を離して配置する場合に、発光素子から照射されて異反射部で反射した光が向かう位置に受光素子を配置してもよい。この場合に、反射部と異反射部が逆になる。
　また、この斜面を用いる方法では、反射部と異反射部との両方で光が反射されることから、不要反射光が多くなり、この不要反射光の一部が受光素子に至り、受光素子の出力信号の最低レベルを高くする要因になる虞がある。そこで、発光素子と受光素子とを離して配置し、反射部も発光素子からの光の入射方向に斜めとし、反射した光を発光素子から離れた受光素子に受光させるように光を反射するものとしてもよい。
　この場合に、反射部と、異反射部とで表面の傾き方向を逆向きにすることにより、不要反射光の受光素子での受光量をより低減することができる。
　透明な樹脂を用いて光を反射させる方法としては、上述の反射膜を使う方法の他に透明な樹脂板の光の照射方向に対して背面となる側（樹脂板を透過した光が当たる側）の面にマイクロプリズム形状を設ける方法がある。
　マイクロプリズム形状は、例えば、二つの対称な斜面が対向する形状が複数形成されたもので、透明樹脂板の正面から略直角に入射した光が透明樹脂板を通過して透明樹脂板の背面のマクロプリズム形状に至ると、全反射を二回繰り返し、入射方向の逆方向に光を反射させるようになっている。
　なお、マイクロプリズム形状においては、透明樹脂板に入射した光が一回目の全反射をする斜面と、二回目の全反射をする斜面との二つの斜面が必要であり、例えば、複数の断面三角形状の溝または突条を互いに平行に配列した構造が挙げられる。
　なお、斜面の角度は、二回の全反射により、反射方向が最初の光の入射方向の逆方向になる角度に設定する必要がある。この際に、二つの斜面が二等辺三角形の二等辺に対応する対称な斜面とするのが一般的であるが、最後の反射方向が最初の入射方向の逆方向になれば、二つの斜面が対称な斜面となっていなくてもよい。
　また、マイクロプリズム形状は、上述の溝や突条を配列したものだけではなく、複数のピラミッド形状や四角錐や三角錐や円錐の凸部または凹部を近接して規則的に配列（逆向きの斜面が対向するように配列）したものであってもよい。
　上述した変形例の場合であっても、反射部、異反射部、マイクロプリズム形状は樹脂板と共に一体成型で作成されるのが好ましい。
１　　　樹脂製エンコーダスケール
２　　　目盛パターン
３　　　低反射部
４　　　高反射部
１０　　金型
１１　　成形面
１２　　成形パターン
１３　　粗面
１４　　鏡面
２０　　リニアエンコーダ
２１　　ヘッド
２２　　発光素子
２３　　受光素子
３０　　樹脂製エンコーダスケール
３２　　目盛パターン
３３　　低透過部
３４　　高透過部
４０　　ロータリエンコーダ
４１　　ヘッド

Claims (13)

  1. 　反射型の光学方式のエンコーダで用いられ、位置測定用の目盛パターンを備える樹脂製エンコーダスケールであって、
    　樹脂成形時に、表面が粗面に成形され、光の反射率の低い低反射部と、表面が鏡面に成形され、前記低反射部より光の反射率の高い高反射部とを組み合わせた目盛パターンが設けられ、
    　少なくとも前記目盛パターン全体に反射膜が設けられていることを特徴とする樹脂製エンコーダスケール。
  2. 　前記低反射部に対して前記高反射部が突出して形成され、前記低反射部に対する前記高反射部の突出高さが、１００μｍ未満とされていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製エンコーダスケール。
  3. 　前記高反射部の光の反射率が５０％以上、前記低反射部の光の反射率が２５％以下に設定され、前記高反射部と前記低反射部との反射率の差が２５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製エンコーダスケール。
  4. 　前記高反射部の表面粗さＲａが０．０５μｍ以下で、前記低反射部の表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製エンコーダスケール。
  5. 　光の反射率の低い低反射部と、前記低反射部より光の反射率の高い高反射部とを組み合わせた目盛パターンを備えるエンコーダスケールと、前記エンコーダスケールに向けて光を出射する発光素子を有するとともに、前記発光素子から出射されて前記エンコーダスケールにより反射される光を受光する受光素子を有するヘッドとを備え、
    　前記エンコーダスケールに対して前記ヘッドが相対的に移動した際に、前記目盛パターンにおける前記低反射部と前記高反射部との光の反射率の違いによる前記受光素子の受光量の変化に基づいて、前記エンコーダスケールに対するヘッドの位置を計測するエンコーダであって、
    　前記エンコーダスケールは、射出成形された樹脂からなり、
    　樹脂成形時に、表面が粗面に成形された前記低反射部と、表面が鏡面に成形された高反射部とを組み合わせた前記目盛パターンが設けられ、
    　少なくとも前記目盛パターン全体に反射膜が設けられていることを特徴とするエンコーダ。
  6. 　前記エンコーダスケールは、前記低反射部に対して前記高反射部が突出して形成され、前記低反射部に対する前記高反射部の突出高さが、１００μｍ未満とされていることを特徴とする請求項５に記載のエンコーダ。
  7. 　前記エンコーダスケールは、前記高反射部の光の反射率が５０％以上、前記低反射部の光の反射率が２５％以下に設定され、前記高反射部と前記低反射部との反射率の差が２５％以上であることを特徴とする請求項５に記載のエンコーダ。
  8. 　前記エンコーダスケールは、前記高反射部の表面粗さＲａが０．０５μｍ以下で、前記低反射部の表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載のエンコーダ。
  9. 　反射型の光学方式のエンコーダで用いられ、光の反射率が低い低反射部と、前記低反射部より光の反射率が高い高反射部とを組み合わせた位置測定用の目盛パターンが設けられた樹脂製エンコーダスケールを射出成形するための樹脂製エンコーダスケール用金型であって、
    　前記樹脂製エンコーダスケールの目盛パターンを成形する成形面に、前記目盛パターンに対応して、前記低反射部を成形するための粗面加工された粗面と、前記高反射部を成形するための鏡面加工された鏡面とを組み合わせた成形パターンが設けられていることを特徴とする樹脂製エンコーダスケール用金型。
  10. 　前記成形パターンにおける前記鏡面に対して前記粗面が突出して形成され、前記鏡面に対する前記粗面の突出高さが、１００μｍ未満とされていることを特徴とする請求項９に記載の樹脂製エンコーダスケール用金型。
  11. 　前記成形パターンにおける前記鏡面の表面粗さＲａが０．０５μｍ以下で、前記粗面の表面粗さＲａが０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の樹脂製エンコーダスケール用金型。
  12. 　反射型の光学方式のエンコーダで用いられ、光の反射率が低い低反射部と、前記低反射部より光の反射率が高い高反射部とを組み合わせた位置測定用の目盛パターンが設けられた樹脂製エンコーダスケールを金型に樹脂を射出して射出成形する樹脂製エンコーダスケールの製造方法であって、
    　前記エンコーダスケールの目盛パターンを成形する成形面に、前記目盛パターンに対応して、粗面加工された粗面と鏡面加工された鏡面とを組み合わせた成形パターンが設けられた前記金型に樹脂を射出することにより、前記金型の鏡面により成形された前記高反射部と、前記金型の粗面により成形された前記低反射部とを組み合わせた目盛パターンを有する樹脂製エンコーダスケールを成形し、
    　前記金型を用いて成形した樹脂製エンコーダスケールの少なくとも前記目盛パターン全体に反射膜を設けることを特徴とする樹脂製エンコーダスケールの製造方法。
  13. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の樹脂製エンコーダスケールと、前記エンコーダスケールに向けて光を出射する発光素子を有するとともに、前記発光素子から出射されて前記エンコーダスケールにより反射される光を受光する受光素子を有するヘッドとを備え、前記エンコーダスケールに対して前記ヘッドが相対的に移動した際に、前記目盛パターンにおける前記低反射部と前記高反射部との光の反射率の違いによる前記受光素子の受光量の変化に基づいて、前記エンコーダスケールに対するヘッドの位置を計測することを特徴とするエンコーダ。
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