CN114674233A - 编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器 - Google Patents

编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器 Download PDF

Info

Publication number
CN114674233A
CN114674233A CN202210449227.9A CN202210449227A CN114674233A CN 114674233 A CN114674233 A CN 114674233A CN 202210449227 A CN202210449227 A CN 202210449227A CN 114674233 A CN114674233 A CN 114674233A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
chromium
encoder
reflection
reflection region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210449227.9A
Other languages
English (en)
Inventor
中泽伸介
户田刚史
小田直哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Publication of CN114674233A publication Critical patent/CN114674233A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34746—Linear encoders
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0816—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G02B5/085—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Abstract

本发明涉及编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器。本发明的主要目的在于提供一种编码器用反射型光学标尺，其能够充分降低在低反射区域的反射率。本发明通过提供一种编码器用反射型光学标尺来解决上述课题，该编码器用反射型光学标尺在基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域，上述低反射区域包含低反射部，上述低反射部包含形成于上述基材上的金属铬膜、和以任意顺序形成于上述金属铬膜上的氧化铬膜和氮化铬膜，在上述高反射区域，从上述编码器用反射型光学标尺的与上述基材相反一侧入射的光的反射率高于上述低反射区域。

Description

编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器
本申请是分案申请，其原申请的中国国家申请号为202180005583.5，申请日为2021年03月30日，发明名称为“编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器”。
技术领域
本发明涉及编码器用反射型光学标尺和编码器。
背景技术
以往，在测定机等领域中，使用了能够高精度地进行尺寸等的测定的光学式编码器。光学式编码器有透射型编码器和反射型编码器，与透射型编码器相比，反射型编码器的光路短，容易小型化、薄型化，并且具有无需发光元件、光接受元件的定位且组装容易的优点。
反射型光学式编码器包含反射型光学标尺、向标尺照射光的LED等光源、和检测来自尺的反射光的光检测器。反射型光学标尺交替地配置有反射区域(高反射区域)和非反射区域(低反射区域)，反射区域中的光的反射率高于非反射区域中的光的反射率。由此，从标尺反射并入射至光检测器的光的强度会因标尺的位置变化而产生强弱。光检测器可检测因标尺的位置在测长方向上移动而产生的光的强弱。反射型光学式编码器根据检测出的光的强弱而对该标尺的位置的位移信息进行处理，能够取得位置信息。
在形成于反射型光学标尺的反射区域和非反射区域中，为了防止光检测器造成的误检、提高信号的检测精度，需要提高反射区域的反射率，降低非反射区域的反射率。
例如，专利文献1中公开了一种反射型光学标尺，其使反射型光学标尺的非反射区域为依次层积有金属Ti、SiO2、TiO2和SiO2的多层膜结构而进行低反射化，增大了在高反射区域的反射光的强度与在低反射区域的反射光的强度之差。但是，所使用的SiO2膜的成本高，成膜用原料也需要Ti和Si这2种，在成本方面是不利的。
另外，专利文献2中公开了一种反射型光学标尺，其利用由金属氧化膜或金属氮化物构成的非反射图案被覆了表面反射率高的基板的单面的一部分区域。
专利文献3中记载了下述内容：作为形成光的反射率低于反射膜的图案形成膜的材料，使用铬、或者铬氧化物和铬氮化物等铬化合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-158710号公报
专利文献2：日本实开昭61-197510号公报
专利文献3：日本特开2005-241248号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述，已提出了反射型光学标尺的各种构成，但本发明人发现，在以往的编码器用反射型光学标尺的低反射区域的构成中，无法充分地降低在红色/近红外区域中的反射率。因此，希望进一步降低低反射区域的反射率。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其主要目的在于提供一种能够充分降低在低反射区域的反射率的编码器用反射型光学标尺。
用于解决课题的手段
本发明提供一种编码器用反射型光学标尺，其为在基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域的编码器用反射型光学标尺，其中，上述低反射区域包含低反射部，上述低反射部具有：配置于上述基材的一个表面的金属铬膜；和以任意顺序配置于上述金属铬膜的与上述基材相反一侧的表面的氧化铬膜和氮化铬膜，在上述高反射区域，从上述编码器用反射型光学标尺的与上述基材相反一侧入射的光的反射率高于上述低反射区域。
根据本发明，通过使低反射区域具有由形成于基材上的金属铬膜和以任意顺序形成于金属铬膜上的氧化铬膜和氮化铬膜构成的低反射部，能够制成可降低在低反射区域的反射率的编码器用反射型光学标尺。
本发明中，上述低反射区域的最表面优选为上述氧化铬膜或上述氮化铬膜。另外，上述低反射区域优选具有：上述金属铬膜；配置于上述金属铬膜的与上述基材相反一侧的表面的上述氮化铬膜；和配置于上述氮化铬膜的与上述金属铬膜相反一侧的表面的上述氧化铬膜。这是因为能够进一步降低在低反射区域的反射率。
本发明中，上述高反射区域优选具有形成于上述基材上的上述金属铬膜。这是因为，能够简化制造工序，使成本降低。
本发明中，上述高反射区域能够具有形成于上述基材上的金属银膜或以银为主要成分的银合金膜。这是因为，若为这种金属银膜或银合金膜，则能够进一步提高高反射区域中的反射率。
进而，本发明中，能够使上述高反射区域的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率为60％以上，下式所示的S/N比的值为100以上。
S/N比＝高反射区域的反射率/低反射区域的反射率
需要说明的是，上式中的高反射区域的反射率和低反射区域的反射率表示同一波长下的反射率。
本发明中，提供一种反射型光学式编码器，其特征在于，具备：上述的编码器用反射型光学标尺；光源，向上述编码器用反射型光学标尺的配置有上述低反射部的一侧的表面照射光；和光检测器，检测上述光源的从上述编码器用反射型光学标尺的反射光。
本发明中的反射型光学式编码器由于包含上述的编码器用反射型光学标尺，因此能够增大在高反射区域的反射率与在低反射区域的反射率之差，因而能够防止光检测器的误检。
本发明中，提供一种编码器用反射型光学标尺，其为在透明基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域的编码器用反射型光学标尺，其中，上述低反射区域包含光反射部，上述光反射部具有：以任意顺序配置于上述透明基材的一个表面的氧化铬膜和氮化铬膜；和配置于上述氧化铬膜或上述氮化铬膜的与上述基材相反一侧的表面的金属铬膜，在上述高反射区域，从上述编码器用反射型光学标尺的上述透明基材侧入射的光的反射率高于上述低反射区域。
根据本发明，通过使低反射区域具有由以任意顺序形成于透明基材上的氧化铬膜和氮化铬膜、与形成于氧化铬膜或氮化铬膜上的金属铬膜构成的光反射部，能够制成可降低在低反射区域的反射率的编码器用反射型光学标尺。
本发明中，上述低反射区域优选具有：配置于上述透明基材的一个表面的上述氧化铬膜；配置于上述氧化铬膜的与上述透明基板相反一侧的表面的上述氮化铬膜；和配置于上述氮化铬膜的与上述氧化铬膜相反一侧的表面的上述金属铬膜。这是因为，能够进一步降低在低反射区域的反射率。
本发明中，上述高反射区域优选具有配置于上述透明基材的配置有上述光反射部的一侧的表面的上述金属铬膜。这是因为，能够简化制造工序，使成本降低。
本发明中，上述高反射区域能够具有配置于上述透明基材的配置有上述光反射部的一侧的表面的金属银膜或以银为主要成分的银合金膜。这是因为，若为这种金属银膜或银合金膜，则能够进一步提高高反射区域中的反射率。
进而，本发明中，能够使上述高反射区域的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率为60％以上，下式所示的S/N比的值为15以上。
S/N比＝高反射区域的反射率/低反射区域的反射率
需要说明的是，上式中的高反射区域的反射率和低反射区域的反射率表示同一波长下的反射率。
本发明中，提供一种反射型光学式编码器，其具备：上述的编码器用反射型光学标尺；光源，向上述编码器用反射型光学标尺的与配置有上述光反射部侧相反一侧的表面照射光；和光检测器，检测上述光源的从上述编码器用反射型光学标尺的反射光。
本发明中的反射型光学式编码器由于包含具有上述光反射部的编码器用反射型光学标尺，因此能够增大在高反射区域的反射率与在低反射区域的反射率之差，因而能够防止光检测器的误检。
进而，本发明中，提供一种编码器用反射型光学标尺，其为在透明基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域的编码器用反射型光学标尺，其中，上述低反射区域具有至少3层无机层层积而成的低反射部，上述低反射区域中的反射率为5％以下，上述高反射区域是至少1层无机层层积而成的，上述高反射区域中的反射率为60％以上，下式所示的S/N比的值为6以上。
S/N比＝高反射区域的反射率/低反射区域的反射率
发明的效果
本发明的编码器用反射型光学标尺起到能够充分降低在低反射区域的反射率的作用效果。
附图说明
图1是示出本发明的编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)的一例的示意性截面图。
图2是示出本发明的编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)的一例的示意性截面图。
图3是示出本发明的编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)的一例的示意性截面图。
图4是示出本发明的编码器用反射型光学标尺(第二实施方式)的一例的示意性截面图。
图5是示出本发明的编码器用反射型光学标尺(第二实施方式)的一例的示意性截面图。
图6是示出本发明的编码器用反射型光学标尺(第二实施方式)的一例的示意性截面图。
图7是示出本发明的反射型光学式编码器的一例的示意性立体图和示意性截面图。
图8是示出实施例1的模拟结果的表和曲线图。
图9是示出实施例2的模拟结果的表和曲线图。
图10是示出实施例3的模拟结果的表和曲线图。
图11是示出实施例4的模拟结果的表和曲线图。
图12是示出比较例1的模拟结果的曲线图和低反射区域的示意性截面图。
图13是示出比较例2的模拟结果的曲线图和低反射区域的示意性截面图。
图14是示出比较例3的模拟结果的曲线图和低反射区域的示意性截面图。
图15是示出比较例4的模拟结果的曲线图和低反射区域的示意性截面图。
具体实施方式
本发明在实施方式中包含编码器用反射型光学标尺及反射型光学式编码器。以下，参照附图等对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明能够以多种不同的方式实施，不限定于以下例示的实施方式的记载内容而解释。另外，为了使说明更明确，附图与实施方式相比有时对各部分的宽度、厚度、形状等进行了示意性的表示，但始终仅为一例，并不限定本发明的解释。另外，在本说明书和各图中，对于与上述附图相同的要素，有时会标注相同的附图标记以适当省略详细说明。另外，为了便于说明，有时使用上方或下方的词语进行说明，但也可以将上下方向反转。
另外，本说明书中，在某一构件或某一区域等某一构成在另一构件或另一区域等另一构成的“上方(或下方)”时，只要没有特别限定，则其不仅包括位于另一构成的正上方(或正下方)的情况，也包括位于另一构成的上方(或下方)的情况，即也包括在另一构成的上方(或下方)在其间包含其他构成要素的情况。
另外，本说明书中，有时将“编码器用反射型光学标尺”简称为“光学标尺”。另外，入射到光学标尺的光是指以入射角θ从光源入射到光学标尺的波长λ的光。
本发明人对上述课题进行了深入研究，结果发现，在编码器用反射型光学标尺的以往的低反射区域(非反射区域)的构成中，红色和近红外区域的反射率未充分降低。并且，本发明人对能够充分降低反射率的非反射区域的构成进行了研究，结果发现，若为具有由金属铬膜与以任意顺序形成于金属铬膜上的氧化铬膜和氮化铬膜构成的低反射部的构成，则能够充分降低从低反射部的与金属铬膜侧相反一侧入射的光的反射率，由此完成了本发明。
作为本发明的编码器用反射型光学标尺和编码器，可以举出后述的光从光学标尺的与基材相反一侧入射的第一实施方式、和光从基材侧入射的第二实施方式。
A.编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)
本实施方式的编码器用反射型光学标尺为在基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域的编码器用反射型光学标尺，其特征在于，上述低反射区域包含低反射部，上述低反射部包含形成于上述基材上的金属铬膜、和以任意顺序形成于上述金属铬膜上的氧化铬膜和氮化铬膜，在上述高反射区域，从上述编码器用反射型光学标尺的与上述基材相反一侧入射的光的反射率高于上述低反射区域。
在这种本实施方式的光学标尺中，作为低反射区域包含低反射部，上述低反射部从基材侧起具有金属铬膜、以任意顺序形成于金属铬膜上的氧化铬膜和氮化铬膜的3层结构，由于从位于光学标尺的与基材相反一侧的光源入射的光被低反射部反射，因此在波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下，能够使在低反射区域的反射率降低至10％以下、优选为5％以下、进而为1％以下。因此，能够增大在高反射区域的反射率与在低反射区域的反射率之差。
本说明书中，上述反射率可以通过使用扫描分光光度计UV-3100PC(岛津制作所制造)作为测量装置进行测定而得到。
另一方面，在包含金属铬膜与氧化铬膜的2层结构、金属铬膜与氮化铬膜的2层结构、其他金属膜与氧化铬膜和/或氮化铬膜的组合的低反射部中，无法充分降低低反射区域的反射率。
另外，若仅准备金属铬，通过利用反应性溅射等则能够容易地形成氧化铬膜和氮化铬膜。进而，与氧化硅膜相比，也能够容易地进行高精细的图案化。
本说明书中，“以任意顺序形成于金属铬膜上的氧化铬膜和氮化铬膜”是指，可以按照金属铬膜、氧化铬膜和氮化铬膜的顺序形成，也可以按照金属铬膜、氮化铬膜、和氧化铬膜的顺序形成。
图1(a)、(b)是示出本实施方式的编码器用反射型光学标尺的一例的示意性截面图。图1(a)、(b)所示的本实施方式的光学标尺10在基材1上交替地配置有高反射区域12和低反射区域11。高反射区域12具有形成于基材1上的金属铬膜2，通过金属铬膜2来反射光L1。图1(a)中，低反射区域11具有第一规格的低反射部20A并在低反射部20A反射光L1，上述第一规格的低反射部20A由形成于基材1上的金属铬膜2、形成于上述金属铬膜2上的氮化铬膜3、和形成于氮化铬膜3上的氧化铬膜4构成。另一方面，图1(b)中，低反射区域11具有第二规格的低反射部20B并在低反射部20B反射光L1，上述第二规格的低反射部20B由形成于基材1上的金属铬膜2、形成于上述金属铬膜2上的氧化铬膜4、和形成于氧化铬膜4上的氮化铬膜3构成。
图1所示的光学标尺的层构成少即可，在成本方面是有利的。另外，能够使在低反射区域的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率降至10％以下、优选为5％以下，进而通过调整膜厚，能够降至1％以下。
(1)低反射区域
本发明中的低反射区域具有低反射部。低反射部由形成于基材上的金属铬膜、与以任意顺序形成于上述金属铬膜上的氧化铬膜和氮化铬膜构成。具体而言，依次配置有金属铬膜、氮化铬膜、氧化铬膜，或者依次配置有金属铬膜、氧化铬膜、氮化铬膜，在光学标尺中配置成金属铬膜位于基材侧。低反射区域的最表面优选为低反射部的氧化铬膜或氮化铬膜的表面，特别优选为氧化铬膜的表面。这是因为，能够更有效地降低在低反射区域的反射率。
以下，将“依次配置有金属铬膜、氮化铬膜、氧化铬膜的低反射部”称为第一规格的低反射部，将“依次配置有金属铬膜、氧化铬膜、氮化铬膜的低反射部”称为第二规格的低反射部。
(i)第一规格的低反射部
本规格的低反射部从基材侧起依次配置有金属铬膜、氮化铬膜、氧化铬膜。具有本规格的低反射部的低反射区域能够使由光源照射的光的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率降至5％以下、特别是0.5％以下，并且相对于波长变化的反射率变化平缓，反射率的控制容易。以下，对各层进行详细说明。
(a)金属铬膜
本规格中，金属铬膜设置于基板上。金属铬膜是由金属铬构成的层。金属铬膜是实质上不透射由光源照射的光的层，透射率优选为1.0％以下。透射率可以使用株式会社岛津制作所制造的分光光度计(MPC-3100)等进行测定。
膜厚例如为40nm以上、优选为70nm以上。
此处，各构件的“厚度”是指通过一般的测定方法得到的厚度。作为厚度的测定方法，可以举出例如：通过用触针划过表面而检测凹凸来计算出厚度的触针式的方法；基于分光反射光谱来计算厚度的光学式的方法；等。具体而言，可以使用KLA-Tencor株式会社制造的触针式膜厚计P-15来测定厚度。需要说明的是，也可以使用对象构件的多处厚度测定结果的平均值来作为厚度。
作为金属铬膜的形成方法，使用例如溅射法、离子镀法、真空蒸镀法等物理蒸镀法(PVD)。
(b)氮化铬膜
本规格中的氮化铬膜配置于金属铬膜与氧化铬膜之间。氮化铬膜与氧化氮化铬或氧化氮化碳化铬等不同，其主要成分为铬和氮，实质上不含有铬和氮以外的杂质。
作为表示氮化铬(CrNx)膜的Cr与N的原子比例的x，优选为0.4以上1.1以下。
另外，将膜整体设为100原子％，氮化铬膜优选铬和氮的比例为80％～100％的范围内、尤其是90％～100％的范围内的纯度。作为杂质，可以包含例如氢、氧、碳等。
氮化铬膜的膜厚(TN)优选为5nm～100nm的范围内、特别优选为10nm～80nm的范围内。另外，优选的是，在与后述氧化铬膜的膜厚(TO)的关系中，在波长为850nm的情况下，TN与TO的合计为40nm以上，在波长为550nm的情况下，TN与TO的合计为20nm以上。若为这种膜厚范围，与在上述范围外时相比，能够使低反射区域中的反射率容易地降至10％以下、特别是5％以下。进而，由于容易降低绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域的整个区域的反射率，因此氮化铬膜的膜厚(TN)优选为10nm～80nm的范围内。
作为氮化铬的形成方法，使用例如反应性溅射法、离子镀法、真空蒸镀法等物理蒸镀法(PVD)。在利用反应性溅射法时，可以将氮导入氩(Ar)气中，通过使用了Cr靶材的反应性溅射法来进行氮化铬膜的成膜。此时，氮化铬膜的组成的控制可以通过控制Ar气体、氮气的比例来进行。
(c)氧化铬膜
氧化铬膜形成于氮化铬膜上，其主要成分为铬和氧，与氧化氮化铬或氧化氮化碳化铬等不同，实质上不含有铬和氧以外的杂质。
作为表示氧化铬(CrOy)膜的Cr与O的原子比例的y，优选为1.4以上2.1以下。
具体而言，将膜整体设为100原子％，氧化铬膜优选铬和氧的比例为80％～100％的范围内、尤其是90％～100％的范围内的纯度。作为杂质，可以包含氢、氮、碳等。
氧化铬膜的膜厚没有特别限定，优选为5nm～100nm的范围内、特别优选为10nm～80nm的范围内。
另外，氧化铬的膜厚(TO)优选与氮化铬膜的膜厚(TN)的总膜厚在上述“(i)第一规格的低反射部的(b)氮化铬膜”中所记载的范围。此外，由于容易降低绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域的整个区域中的反射率，因此氧化铬膜的膜厚(TO)优选为10nm～65nm的范围内。
作为氧化铬的形成方法，使用例如反应性溅射法、离子镀法、真空蒸镀法等物理蒸镀法(PVD)。在利用反应性溅射法时，可以将氧导入氩(Ar)气中，通过使用了Cr靶材的反应性溅射法来进行氧化铬膜的成膜。此时，氧化铬膜的组成的控制可以通过控制Ar气体、氧气的比例来进行。
(ii)第二规格的低反射部
本规格的低反射部从基材侧起依次配置有金属铬膜、氧化铬膜、氮化铬膜。具有本规格的低反射部的低反射区域能够使由光源照射的光的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率降至5％以下、特别是1％以下。
以下，对各层进行详细说明。
(a)金属铬膜
本规格中的金属铬膜形成于基材上。金属铬膜的详细情况与上述“(i)第一规格的低反射部的(a)金属铬膜”相同，因此此处省略说明。
(b)氧化铬膜
本规格中的氧化铬膜配置于金属铬膜与氮化铬膜之间。膜厚没有特别限定，例如优选为5nm～60nm、特别优选为10nm～50nm的范围内。
此外，优选满足与后述氮化铬膜的膜厚的关系。这是因为，能够更确实地使低反射区域的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率降至10％以下、特别是5％以下。
进而，由于容易降低绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域的整个区域的反射率，因此氧化铬膜的膜厚(TO)优选为5nm～35nm的范围内。
其他的氧化铬膜的物性、组成和形成方法的详细情况与上述“(i)第一规格的低反射部的(c)氧化铬膜”相同，因此此处省略说明。
(c)氮化铬膜
本规格的氮化铬膜形成于氧化铬膜上。本规格的氮化铬膜的膜厚没有特别限定，例如优选为5nm～100nm的范围内、特别优选为10nm～80nm的范围内。此外，优选的是，在与氧化铬膜的膜厚(TO)的关系中，在波长为850nm的情况下，TN与TO的合计为30nm以上，在波长为550nm的情况下，TN与TO的合计为15nm以上。进而，由于容易降低绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域的整个区域中的反射率，因此本规格的氮化铬膜的膜厚(TN)优选为10nm～60nm的范围内。
(2)基材
本发明中，作为用于基材的材料，能够使用例如玻璃、金属、树脂、硅等，其中优选为使用了玻璃的玻璃基板。这是因为，玻璃的线膨胀系数小，能够抑制伴随着使用环境的温度变化的尺寸变化。基材的形状没有限定，例如，用于旋转编码器的基材可以使其形状在俯视为近似圆形，用于线性编码器的基材可以使其形状在俯视时为近似长方形。
(3)高反射区域
关于本实施方式中的高反射区域，只要从编码器用反射型光学标尺的与基材侧相反一侧入射的光的反射率高于低反射区域，则对其构成没有特别限定。高反射区域中的光的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率为60％以上、尤其优选为80％以上、特别优选为90％以上。例如，图1中的高反射区域12具有配置于基材1上的金属铬膜2，通过金属铬膜反射光。
(4)制造方法
本实施方式的光学标尺的制造方法没有特别限定，可以通过选择性蚀刻或剥离(lift-off)来制造。具体而言，例如通过溅射法等在基材上形成金属铬膜，之后形成氮化铬膜和氧化铬膜。接着，通过光刻和蚀刻将氮化铬膜和氧化铬膜图案化，由此能够制造图1所示的光学标尺。
另外，作为其他方法，在基材上形成金属铬膜后，在金属铬膜上形成抗蚀剂图案，使用溅射法等公知的真空制膜法来形成氮化铬膜和氧化铬膜。之后，可以通过下述方法来形成：通过除去抗蚀剂图案来剥离形成于抗蚀剂图案正上方的氮化铬膜、氧化铬膜，得到氮化铬膜和氧化铬膜的图案。
(5)变形例1
图2是示出本实施方式的编码器用反射型光学标尺的另一例的示意性截面图。图2所示的本实施方式的光学标尺10在基材1上交替地配置有高反射区域12和低反射区域11。在基材1上依次形成有高反射金属膜5和保护膜6。
高反射区域12通过上述高反射金属膜5反射光。另一方面，低反射区域11在上述保护膜5上形成有低反射部20，上述低反射部20具有金属铬膜2、与以任意顺序形成于金属铬膜2上的氧化铬膜4和氮化铬膜3。
(i)高反射金属膜
作为上述高反射金属膜，优选由具有高反射率的金属构成，可以举出例如银、铝、铑、铬和以这些金属作为主要成分的合金等。另外，作为在近红外区域反射率特别高的金属膜，可以举出金、铜和以这些金属作为主要成分的合金等。
(ii)保护膜
上述高反射金属膜具有容易受到腐蚀的性质的情况下，优选在高反射金属膜上形成保护膜。作为保护膜，可以采用与作为一般的光学功能构件的保护膜使用的材料同样的材料，可以举出例如感光性聚酰亚胺树脂、环氧树脂和丙烯酸类树脂等光固化型树脂或热固化型树脂、以及无机材料等。另外，作为其他材料，可以举出聚合引发剂、各种添加剂等。关于保护膜的厚度，可以适当选择。另外，关于保护膜的形成方法，可以举出例如旋涂法、模涂法等公知的涂布方法。
(6)变形例2
图3(a)、(b)是示出本实施方式的编码器用反射型光学标尺的另一例的示意性截面图。图3(a)所示的本实施方式的光学标尺10为下述方式：在包含基材1、金属铬膜2、与以任意顺序形成于金属铬膜2上的氮化铬膜3和氧化铬膜4的层积体上，形成有以图案状形成的金属铬膜9。
图3(b)为在上述层积体上形成有以图案状形成的高反射金属膜5的方式。图3所示的光学标尺在基材1上交替地配置有高反射区域12和低反射区域11，高反射区域12具有以图案状形成的金属铬层9或高反射金属膜5，通过金属铬层9或高反射金属膜5来反射光。低反射区域11包含低反射部20并通过低反射部20来反射光，上述低反射部20具有形成于基材1上的金属铬膜2、与以任意顺序形成于金属铬膜2上的氮化铬膜3和氧化铬膜4。如图3(b)所示，在高反射金属膜5具有容易受到腐蚀的性质的情况下，在高反射金属膜5上可以形成有保护膜6。此时，可以通过使将高反射金属膜图案化时所使用的抗蚀剂直接残留来作为保护膜6。另一方面，金属铬膜对腐蚀的耐性优异，因此在以图案状形成的金属铬膜9上也可以不形成保护膜。
(7)S/N比
如上所述，本实施方式的编码器用反射型光学标尺能够降低低反射区域的反射率，因此能够提高下式所示的S/N比。
S/N比＝高反射区域的反射率/低反射区域的反射率
需要说明的是，上式中的高反射区域的反射率和低反射区域的反射率表示同一波长下的反射率。
本实施方式中，能够使上述S/N比为6以上，尤其是15以上、优选为100以上、特别优选为200以上。
关于上述S/N比的值的根据，在后述实施例中示出。
(8)光学标尺
本发明中的光学标尺可以为旋转编码器用，也可以为线性编码器用。
B.编码器(第一实施方式)
本发明中，提供一种反射型光学式编码器，其特征在于，具备：上述的编码器用反射型光学标尺；光源，向上述编码器用反射型光学标尺照射波长λ的光；和光检测器，检测上述光源的从上述编码器用反射型光学标尺的反射光。
图7(a)是示出本发明的反射型光学式编码器的一例的示意性立体图，图7(b)是具备图1(a)的包含低反射区域11的光学标尺10的光学式编码器的示意性截面图。本发明中的反射型光学式编码器100包含上述的编码器用反射型光学标尺10，此外，包含光源31和光检测器32。
此外，也可以在光检测器32与编码器用反射型光学标尺10之间包含固定狭缝33。通过设置固定狭缝33，光检测器32接收的光量的变化变大，能够提高检测灵敏度。固定狭缝33也可以设置于光源31与编码器用反射型光学标尺10之间。
本发明中的反射型光学式编码器100由于在高反射区域的反射率与在低反射区域的反射率之差大，因此能够防止光检测器32的误检。其结果，在反射型光学式编码器100中，光学标尺10的读取容易，具有良好的编码器特性。图7为旋转编码器，但也可以为线性编码器。以下，对本发明的编码器用反射型光学标尺进行详细说明。
(1)编码器用反射型光学标尺
作为编码器用反射型光学标尺，与在上述“A.编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)”的项中说明的光学标尺相同，因此此处省略说明。
(2)光源
作为光源，例如为LED(发光二极管)、激光器等。从光源照射的光L1的波长λ例如为绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域。
本发明中的光学标尺中的低反射区域能够降低这些波长区域的光的反射率，特别是对降低红色～红外(600nm～1000nm左右)区域的光的反射率更有效。
光L1对于光学标尺10的入射角例如为5°以上45°以下。如图7(b)所示，入射角θ为基材表面的垂线P与来自光源的光L1的出射方向所成的角度。
(3)光检测器
光检测器检测由光学标尺反射的光L2。光检测器包含例如光电二极管、摄像元件等光接受元件(例如光电转换元件)。
C.编码器用反射型光学标尺(第二实施方式)
本实施方式的编码器用反射型光学标尺的特征在于，其为在透明基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域的编码器用反射型光学标尺，其中，上述低反射区域包含光反射部，上述光反射部具有：以任意顺序配置于上述透明基材上的氧化铬膜和氮化铬膜；和形成于上述氧化铬膜或上述氮化铬膜上的金属铬膜，在上述高反射区域，从上述编码器用反射型光学标尺的上述透明基材侧入射的光的反射率高于上述低反射区域。
本发明中的第二实施方式为光从光学标尺的透明基材侧入射时的实施方式。在这种本实施方式的光学标尺中，作为低反射区域包含光反射部并通过光反射部来反射光，上述光反射部从透明基材侧起具有以任意顺序形成的氧化铬膜和氮化铬膜、与金属铬膜的3层结构，因此能够使从透明基材侧入射的光在低反射区域的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率降至10％以下、优选为5％以下，能够增大在高反射区域的反射率与在低反射区域的反射率之差。
另一方面，在包含金属铬膜与氧化铬膜的2层结构、金属铬膜与氮化铬膜的2层结构、其他金属膜与氧化铬膜和氮化铬膜中的至少一者的组合的光反射部中，无法充分降低低反射区域的反射率。
另外，若仅准备金属铬，通过利用反应性溅射等则能够容易地形成氧化铬膜和氮化铬膜。进而，与氧化硅膜相比，也能够容易地进行高精细的图案化。
进而，由于反射面被玻璃覆盖，因此具有不易受到来自外部的损伤、并且反射面的清洗容易的优点。
本说明书中，“以任意顺序形成于透明基材上的氧化铬膜和氮化铬膜、与形成于氧化铬膜或氮化铬膜上的金属铬膜”是指，从透明基材侧起，可以按照氧化铬膜、氮化铬膜和金属铬膜的顺序形成，也可以按照氮化铬膜、氧化铬膜和金属铬膜的顺序形成。
图4(a)、(b)是示出本实施方式的编码器用反射型光学标尺的一例的示意性截面图。图4(a)、(b)所示的本实施方式的光学标尺50在透明基材7上交替地配置有高反射区域22和低反射区域21。高反射区域22具有形成于透明基材上的金属铬膜2，通过金属铬膜2来反射光。图4(a)中，低反射区域21具有第一规格的光反射部20A，上述第一规格的光反射部20A由形成于透明基材7上的氧化铬膜4、配置于氧化铬膜4上的氮化铬膜3、和配置于氮化铬膜3上的金属铬膜2构成。另一方面，图4(b)中，低反射区域21具有第二规格的光反射部20B，上述第二规格的光反射部20B由形成于透明基材7上的氮化铬膜3、配置于氮化铬膜3上的氧化铬膜4、和配置于氧化铬膜4上的金属铬膜2构成。图4(c)中，在透明基材7的与光反射部相反一侧配置有防反射膜8。
(1)低反射区域
低反射区域只要具有光反射部即可。光反射部由以任意顺序形成于透明基材上的氧化铬膜和氮化铬膜、与形成于上述氧化铬膜或上述氮化铬膜上的金属铬膜构成。具体而言，从透明基材侧起依次配置有氧化铬膜、氮化铬膜、金属铬膜(第一规格的光反射部)，或者依次配置有氮化铬膜、氧化铬膜、金属铬膜(第二规格的光反射部)，在光学标尺中配置成金属铬膜成为与透明基材相反一侧。
本实施方式中，第一规格的光反射部能够使低反射区域更加低反射，因而优选。
(i)第一规格的光反射部
本规格中的光反射部从透明基材侧起依次配置有氧化铬膜、氮化铬膜、金属铬膜。氧化铬膜、氮化铬膜、金属铬膜的组成及形成方法能够与在上述“A.编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)(1)低反射区域的(i)第一规格的低反射部”的项中说明的情况相同，因此此处省略说明。
(a)氧化铬膜
本规格的氧化铬膜形成于透明基材上。本规格的氧化铬膜的膜厚没有特别限定，例如优选为5nm～100nm的范围内、特别优选为10nm～80nm的范围内。这是因为，若为上述范围内，与在范围外时相比，能够降低低反射区域中的反射率，进而容易降低绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域的整个区域中的反射率。
(b)氮化铬膜
本规格的氮化铬膜配置于氧化铬膜与金属铬膜之间。氮化铬膜的膜厚TN没有特别限定，优选为10nm～100nm的范围内、特别优选为15nm～80nm的范围内。
另外，优选的是，在与氧化铬膜的膜厚TO的关系中，在波长为850nm的情况下，TN与TO的合计为30nm以上，在波长为550nm的情况下，TN与TO的合计为20nm以上。进而，由于容易降低绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域的整个区域中的反射率，因此优选为20nm～80nm的范围内。
(c)金属铬膜
本规格的金属铬膜形成于氮化铬膜的与氧化铬膜相反一侧。在金属铬膜的与氮化铬膜相反一侧可以配置保护膜，也可以不配置保护膜。金属铬膜的膜厚没有特别限定，能够与在上述“A.编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)(1)低反射区域的(i)第一规格的低反射部”的项中说明的情况相同，因此此处省略说明。
(ii)第二规格的光反射部
本规格中的光反射部从透明基材侧起依次配置有氮化铬膜、氧化铬膜、金属铬膜。氮化铬膜、氧化铬膜、金属铬膜的组成及形成方法能够与在上述“A.编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)(1)低反射区域的(i)第一规格的低反射部”的项中说明的情况相同，因此此处省略说明。
(a)氮化铬膜
本规格的氮化铬膜配置于氧化铬膜与透明基材之间。氮化铬膜的膜厚没有特别限定，优选为5nm～80nm的范围内、特别优选为10nm～60nm的范围内。另外，优选的是，在与氧化铬膜的膜厚TO的关系中，在波长为850nm的情况下，TN与TO的合计为30nm以上，在波长为550nm的情况下，TN与TO的合计为15nm以上。进而，由于容易降低绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域的整个区域中的反射率，因此氮化铬膜的膜厚优选为5nm～40nm的范围内。
(b)氧化铬膜
本规格的氧化铬膜形成于透明基材上。作为氧化膜的膜厚没有特别限定，优选为5nm～80nm的范围内、特别优选为10nm～60nm的范围内。进而，由于容易降低绿色～红外(500nm～1000nm左右)区域的整个区域中的反射率，因此氧化铬膜的膜厚优选为10nm～45nm的范围内。
(c)金属铬膜
本规格的金属铬膜形成于氧化铬膜的与基材相反一侧。在金属铬膜的与氧化铬膜相反一侧可以配置保护膜，也可以不配置保护膜。金属铬膜的膜厚没有特别限定，能够与在上述“A.编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)(1)低反射区域的(i)第一规格的低反射部”的项中说明的情况相同，因此此处省略说明。
(2)高反射区域
关于本实施方式中的高反射区域，只要从编码器用反射型光学标尺的透明基材侧入射的光的反射率高于低反射区域，则对其构成没有特别限定。高反射区域中的光的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率为60％以上、尤其优选为80％以上、特别优选为90％以上。例如，图4(a)、(b)中的高反射区域具有配置于透明基材上的金属铬膜，通过透明基材和金属铬膜反射光。
(3)透明基材
作为透明基材，优选对于波长区域550nm～950nm的总光线透射率为80％以上、尤其优选为85％以上、特别优选为90％以上。作为透明基材的厚度，只要是能够显示出所期望的透光性的厚度即可，例如优选0.1mm～2.0mm的范围内。
具体而言，可以使用玻璃、透明树脂基板等。其中，优选玻璃。这是因为，玻璃的强度高、线膨胀系数小，能够抑制与使用环境的温度变化相伴的尺寸变化。作为透明树脂基板，可以举出由选自聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸类、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂等中的透明树脂材料构成的基板。
(4)防反射膜
本实施方式中，如图4(c)所示，可以在透明基材7上设置防反射膜8。通过设置防反射膜，能够进一步降低低反射区域中的反射率，能够提高来自光学标尺的反射光所致的图像的对比度。
作为防反射膜，只要能够发挥出特定的防反射功能即可，可以为有机层，也可以为无机层。例如，可以举出SiO2、MgF2、Al2O3、TiO3等低折射薄膜。另外，也可以制成将由高折射率物质构成的薄膜(以下记为高折射率膜)和由折射率低于上述高折射率物质的低折射率物质构成的薄膜(以下记为低折射率膜)交替层积而成的多层膜。但是，在上述多层膜的最靠近视觉辨识侧形成低折射率膜。需要说明的是，上述多层膜中的薄膜数和各薄膜的折射率没有特别限定。
(5)制造方法
本实施方式的光学标尺的制造方法没有特别限定，可以通过选择性蚀刻或剥离(lift-off)来制造。具体而言，例如通过溅射法等在透明基材上形成氮化铬膜和氧化铬膜，通过光刻和蚀刻进行图案化，之后，从图案状的氮化铬膜和氧化铬膜的上方形成金属铬膜，由此能够制造图4所示的光学标尺。另外，上述图案化也可以通过剥离来进行。
(6)变形例1
图5(a)、(b)是示出本实施方式的编码器用反射型光学标尺的一例的示意性截面图。图5所示的本实施方式的光学标尺50中的低反射区域21具有光反射部20，上述光反射部20由以任意顺序形成于上述透明基材7上的氧化铬膜4和氮化铬膜3、与形成于上述氧化铬膜或上述氮化铬膜上的金属铬膜2构成。高反射区域22具有形成于透明基材上的高反射金属膜5，通过透明基材7和高反射金属膜5来反射光。如图5(b)所示，高反射金属膜5具有容易受到腐蚀的性质时，优选在高反射金属膜5上形成保护膜6。另外，也可以在透明基材7的与光反射部20相反一侧设置防反射膜8。
(7)变形例2
图6(a)、(b)、(c)是示出本实施方式的编码器用反射型光学标尺的另一例的示意性截面图。图6(a)所示的本实施方式的光学标尺50中，低反射区域21具有光反射部，上述光反射部由以任意顺序形成于上述透明基材7上的氧化铬膜4和氮化铬膜3、与形成于上述氧化铬膜或上述氮化铬膜上的金属铬膜2构成。高反射区域22具有在透明基材上以图案状形成的金属铬膜9。另外，图6(b)是高反射区域22具有在透明基材上以图案状形成的高反射金属膜5的情况。另外，也可以在图6(a)、(b)的透明基材7的与光反射部20相反一侧设置防反射膜8(图6(c))。通过设置防反射膜，能够进一步提高来自光学标尺的反射光所致的图像的对比度。此外，也可以在金属铬膜2的与氮化铬膜3和氧化铬膜4相反一侧设置保护膜。
(8)S/N比
如上所述，本实施方式的编码器用反射型光学标尺能够降低低反射区域的反射率，因而能够提高下式所示的S/N比。
S/N比＝高反射区域的反射率/低反射区域的反射率
需要说明的是，上式中的高反射区域的反射率和低反射区域的反射率表示同一波长下的反射率。
本实施方式中，能够使上述S/N比为6以上，尤其能够为15以上、优选为100以上、特别优选为200以上。
关于上述S/N比的值的根据，在后述实施例中示出。
D.光学式编码器(第二实施方式)
本发明中，提供一种反射型光学式编码器，其特征在于，具备：上述的编码器用反射型光学标尺；光源，向上述编码器用反射型光学标尺照射波长λ的光；和光检测器，检测上述光源的从上述编码器用反射型光学标尺的反射光。
(1)编码器用反射型光学标尺
作为编码器用反射型光学标尺，与在上述“C.编码器用反射型光学标尺(第二实施方式)”的项中说明的情况相同，因此此处省略说明。
(2)光源和光检测器
作为光源和光检测器，与在上述“B.编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)”的项中说明的情况相同，因此此处省略说明。
E.编码器用反射型光学标尺(第三实施方式)
本实施方式的编码器用反射型光学标尺为在透明基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域的编码器用反射型光学标尺，其特征在于，上述低反射区域具有至少3层无机层层积而成的低反射部，上述低反射区域中的反射率为5％以下，上述高反射区域是至少1层无机层层积而成的，上述高反射区域中的反射率为60％以上，下式所示的值为6以上。
S/N比＝高反射区域的反射率/低反射区域的反射率
需要说明的是，上式中的高反射区域的反射率和低反射区域的反射率表示同一波长下的反射率。
构成本实施方式公开中的低反射区域的低反射部是至少3层无机层层积而成的。作为这样的无机层，可以为金属层，也可以为金属氧化物、金属氮化物等金属化合物。
作为构成这种无机层的材料，可以举出例如金属铬、氧化铬、氮化铬、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氟化镁等。
上述低反射区域中的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率为5％以下、特别优选为1％以下。
另外，对上述高反射区域的构成没有特别限定，只要波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率为60％以上即可。例如，可以举出在上述“A.编码器用反射型光学标尺(第一实施方式)”和“C..编码器用反射型光学标尺(第二实施方式)”中说明的构成等。
上述高反射区域中的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率优选为60％以上、特别优选为80％以上、尤其优选为90％以上。
本实施方式中的S/N比为6以上即可，尤其是15以上、优选为100以上、特别优选为200以上。
本发明不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为例示，具有与本发明的权利要求书中记载的技术思想实质上相同的构成、发挥出同样的作用效果的任何实施方式均包含在本发明的技术范围中。
实施例
以下示出实施例和比较例，对本发明进行更详细的说明。
(实施例1)
第一实施方式中低反射部为第一规格的情况下(图1(a))，改变低反射部20的氧化铬膜4和氮化铬膜3的膜厚(金属铬膜2的膜厚设定：100nm)，通过模拟计算出从与玻璃(基材1)相反一侧将波长850nm的光L1入射至低反射区域11时的反射率。结果示于图8(a)。图8中，△为反射率20％以下，〇为反射率10％以下，◎为反射率5％以下。将氧化铬膜的膜厚为50nm、氮化铬膜的膜厚为30nm、金属铬膜的膜厚为100nm时的反射率的波长依赖性示于图8(b)。
在实施例1中，配置有金属铬膜2的高反射区域中的反射率(波长850nm)为64.1％。另外，将各层的膜厚调节成上述值的低反射区域中的反射率(波长850nm)为0.3％。
此时的S/N比为214。
另一方面，代替上述金属铬膜2而配置有银作为高反射金属膜的高反射区域中的反射率(波长850nm)为91.1％。
此时的S/N比为304。
(实施例2)
第二实施方式中低反射部为第一规格的情况下(图4(a))，改变低反射部20的氧化铬膜和氮化铬膜的膜厚(金属铬膜的膜厚设定：100nm)，通过模拟计算出从透明基材(玻璃)将波长850nm的光入射至低反射区域时的反射率。结果示于图9(a)。另外，将氧化铬膜的膜厚为25nm、氮化铬膜的膜厚为45nm、金属铬膜的膜厚为100nm时的反射率的波长依赖性示于图9(b)。需要说明的是，此处的金属铬膜的膜厚表示低反射区域21中的膜厚，表示配置于低反射区域21中的氮化铬膜3的与氧化铬膜4相反一侧的表面的金属铬2的膜厚。
在实施例2中，配置有金属铬膜2的高反射区域中的反射率(波长850nm)为70.0％。另外，将各层的膜厚调节为上述值的低反射区域中的反射率(波长850nm)为4.1％。
此时的S/N比为17。
另一方面，代替上述金属铬膜2而配置有银作为高反射金属膜的高反射区域中的反射率(波长850nm)为97.0％。
此时的S/N比为24。
(实施例3)
第一实施方式中低反射部为第二规格的情况下(图1(b))，改变低反射部的氧化铬膜和氮化铬膜的膜厚(金属铬膜的膜厚设定：100nm)，通过模拟计算出从与玻璃相反一侧将波长850nm的光入射至低反射区域时的反射率。结果示于图10(a)。将氧化铬膜的膜厚为20nm、氮化铬膜的膜厚为40nm、金属铬膜的膜厚为100nm时的反射率的波长依赖性示于图10(b)。
在实施例3中，配置有金属铬膜2的高反射区域中的反射率(波长850nm)为64.1％。另外，将各层的膜厚调节为上述值的低反射区域中的反射率(波长850nm)为0.6％。
此时的S/N比为107。
另一方面，代替上述金属铬膜2而配置有银作为高反射金属膜的高反射区域中的反射率(波长850nm)为91.1％。
此时的S/N比为152。
(实施例4)
第二实施方式中低反射部为第二规格的情况下(图4(b))，改变低反射部的氧化铬膜和氮化铬膜的膜厚(金属铬膜的膜厚设定：100nm)，通过模拟计算出从玻璃侧将波长850nm的光入射至低反射区域时的反射率。结果示于图11(a)。另外，将氧化铬膜的膜厚为40nm、氮化铬膜的膜厚为20nm、金属铬膜的膜厚为100nm时的反射率的波长依赖性示于图11(b)。需要说明的是，此处的金属铬膜的膜厚表示低反射区域21中的膜厚，表示配置于低反射区域21中的氧化铬膜4的与氮化铬膜3相反一侧的表面的金属铬2的膜。
在实施例4中，配置有金属铬膜2的高反射区域中的反射率(波长850nm)为70.0％。另外，将各层的膜厚调节为上述值的低反射区域中的反射率(波长850nm)为4.1％。
此时的S/N比为17。
另一方面，代替上述金属铬膜2而配置有银作为高反射金属膜的高反射区域中的反射率(波长850nm)为97.0％。
此时的S/N比为24。
(比较例1)
如图12(b)所示，在玻璃51上形成依次具有金属铬膜52和氮化铬膜53的薄膜多层膜而作为低反射区域的情况下，与氮化铬的膜厚(横轴)相对应地通过模拟计算出从与玻璃相反一侧入射的光的低反射区域的反射率(纵轴)。波长为550nm、650nm、750nm、850nm。将金属铬膜的膜厚为100nm时的结果示于图12(a)。
(比较例2)
如图13(b)所示，在玻璃51上形成依次具有金属铬膜52和氧化铬膜54的薄膜多层膜而作为低反射区域的情况下，与氧化铬的膜厚(横轴)相对应地对从与玻璃相反一侧入射的光的低反射区域的反射率(纵轴)进行了模拟。将金属铬膜的膜厚为100nm时的结果示于图13(a)。
(比较例3)
如图14(b)所示，在玻璃51上形成依次具有氮化铬膜53和金属铬膜52的薄膜多层膜而作为低反射区域的情况下，与氮化铬的膜厚(横轴)相对应地对从玻璃侧入射的光的低反射区域的反射率(纵轴)进行了模拟。将金属铬膜的膜厚为100nm时的结果示于图14(a)。
(比较例4)
如图15(b)所示，在玻璃51上形成依次具有氧化铬膜54和金属铬膜52的薄膜多层膜而作为低反射区域的情况下，与氧化铬的膜厚(横轴)相对应地对从玻璃侧入射的光的低反射区域的反射率(纵轴)进行了模拟。将金属铬膜的膜厚为100nm时的结果示于图15(a)。
根据实施例1～实施例4的结果，能够使低反射区域中的反射率降至10％以下、特别是5％以下。另一方面，根据比较例1～4的结果，与实施例相比无法充分降低反射率。另外，在实施例1、3中暗示了反射率变化的波长依赖性小。
符号说明
1…基材
2…金属铬膜
3…氮化铬膜
4…氧化铬膜
20…低反射部
11…低反射区域(第一实施方式)
12…高反射区域(第一实施方式)
21…低反射区域(第二实施方式)
22…高反射区域(第二实施方式)。

Claims (13)

1.一种编码器用反射型光学标尺，其为在基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域的编码器用反射型光学标尺，其中，
所述低反射区域包含低反射部，所述低反射部具有：配置于所述基材的一个表面的金属铬膜；和以任意顺序配置于所述金属铬膜的与所述基材相反一侧的表面的氧化铬膜和氮化铬膜，
在所述高反射区域，从所述编码器用反射型光学标尺的与所述基材相反一侧入射的光的反射率高于所述低反射区域。
2.如权利要求1所述的编码器用反射型光学标尺，其中，所述低反射区域的最表面为所述氧化铬膜或所述氮化铬膜。
3.如权利要求1或权利要求2所述的编码器用反射型光学标尺，其中，所述低反射区域具有：所述金属铬膜；配置于所述金属铬膜的与所述基材相反一侧的表面的所述氮化铬膜；和配置于所述氮化铬膜的与所述金属铬膜相反一侧的表面的所述氧化铬膜。
4.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的编码器用反射型光学标尺，其中，所述高反射区域具有形成于所述基材上的所述金属铬膜。
5.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的编码器用反射型光学标尺，其中，所述高反射区域具有形成于所述基材上的金属银膜或以银为主要成分的银合金膜。
6.如权利要求1～权利要求5中任一项所述的编码器用反射型光学标尺，其中，所述高反射区域的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率为60％以上，下式所示的S/N比的值为100以上，
S/N比＝高反射区域的反射率/低反射区域的反射率。
7.一种反射型光学式编码器，其特征在于，具备：
权利要求1～权利要求6中任一项所述的编码器用反射型光学标尺；
光源，向所述编码器用反射型光学标尺的配置有所述低反射部的一侧的表面照射光；和
光检测器，检测所述光源的从所述编码器用反射型光学标尺的反射光。
8.一种编码器用反射型光学标尺，其为在透明基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域的编码器用反射型光学标尺，其中，
所述低反射区域包含光反射部，所述光反射部具有：以任意顺序配置于所述透明基材的一个表面的氧化铬膜和氮化铬膜；和配置于所述氧化铬膜或所述氮化铬膜的与所述基材相反一侧的表面的金属铬膜，
在所述高反射区域，从所述编码器用反射型光学标尺的所述透明基材侧入射的光的反射率高于所述低反射区域。
9.如权利要求8所述的反射型光学式编码器用反射型光学标尺，其中，所述低反射区域具有：配置于所述透明基材的一个表面的所述氧化铬膜；配置于所述氧化铬膜的与所述透明基板相反一侧的表面的所述氮化铬膜；和配置于所述氮化铬膜的与所述氧化铬膜相反一侧的表面的所述金属铬膜。
10.如权利要求8或权利要求9所述的编码器用反射型光学标尺，其中，所述高反射区域具有配置于所述透明基材的配置有所述光反射部的一侧的表面的所述金属铬膜。
11.如权利要求8或权利要求9所述的编码器用反射型光学标尺，其中，所述高反射区域具有配置于所述透明基材的配置有所述光反射部的一侧的表面的金属银膜或以银为主要成分的银合金膜。
12.如权利要求8～权利要求11中任一项所述的编码器用反射型光学标尺，其中，所述高反射区域的波长区域550nm～950nm的范围内的任意波长下的反射率为60％以上，下式所示的S/N比的值为15以上，
S/N比＝高反射区域的反射率/低反射区域的反射率。
13.一种反射型光学式编码器，其特征在于，具备：
权利要求8～权利要求12中任一项所述的编码器用反射型光学标尺；
光源，向所述编码器用反射型光学标尺的与配置有所述光反射部侧相反一侧的表面照射光；和
光检测器，检测所述光源的从所述编码器用反射型光学标尺的反射光。
CN202210449227.9A 2020-03-31 2021-03-30 编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器 Pending CN114674233A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020063476 2020-03-31
JP2020-063476 2020-03-31
PCT/JP2021/013676 WO2021201024A1 (ja) 2020-03-31 2021-03-30 エンコーダ用反射型光学式スケール及び反射型光学式エンコーダ
CN202180005583.5A CN114450553A (zh) 2020-03-31 2021-03-30 编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180005583.5A Division CN114450553A (zh) 2020-03-31 2021-03-30 编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114674233A true CN114674233A (zh) 2022-06-28

Family

ID=77930008

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180005583.5A Pending CN114450553A (zh) 2020-03-31 2021-03-30 编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器
CN202210449227.9A Pending CN114674233A (zh) 2020-03-31 2021-03-30 编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180005583.5A Pending CN114450553A (zh) 2020-03-31 2021-03-30 编码器用反射型光学标尺和反射型光学式编码器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230126475A1 (zh)
EP (1) EP4130683A4 (zh)
JP (1) JPWO2021201024A1 (zh)
CN (2) CN114450553A (zh)
TW (2) TW202332884A (zh)
WO (1) WO2021201024A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3111979B1 (fr) * 2020-06-30 2023-03-24 Codechamp Revetement reflechissant des moyens de reflexion d’un codeur optique et codeur optique ainsi realise
US20240085220A1 (en) * 2021-02-09 2024-03-14 Renishaw Plc Disc scale member offset determination
WO2024063131A1 (ja) * 2022-09-22 2024-03-28 大日本印刷株式会社 エンコーダ用反射型光学式スケール、反射型光学式エンコーダおよびエンコーダ用反射型光学式スケール用積層体

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58184908A (ja) * 1982-04-23 1983-10-28 Sotsukishiya:Kk 円板形光減衰器
JPS61197510U (zh) * 1985-05-31 1986-12-10
CN1066835A (zh) * 1991-06-17 1992-12-09 伟光镀膜玻璃有限公司 四层膜系镀膜玻璃
JPH07305163A (ja) * 1994-05-10 1995-11-21 Itochu Fine Chem Kk 低反射クロム系膜
DE19935709A1 (de) * 1999-07-29 2001-02-01 Leybold Systems Gmbh Schichtsystem für Substrate
JP2001296146A (ja) * 2000-03-10 2001-10-26 Dr Johannes Heidenhain Gmbh 反射測定目盛およびこの測定目盛の製造方法
JP2005241248A (ja) * 2004-01-30 2005-09-08 Aronshiya:Kk 光学式エンコーダに用いられる反射板及びその製造方法
CN107479116A (zh) * 2017-09-07 2017-12-15 武汉正源高理光学有限公司 一种双面低反射铬膜系及其制备方法
JP2019158710A (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 セイコーエプソン株式会社 エンコーダー用光学式スケールおよび光学式エンコーダー

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004301826A (ja) * 2003-03-14 2004-10-28 Omron Corp 光学式エンコーダ
DE112006002720B4 (de) * 2005-10-11 2014-11-20 Gsi Group Corp. Optische Messskala und laserbasierte Erstellungsmethode dafür
GB2496230B (en) * 2008-08-28 2013-07-17 Faro Tech Inc Indexed optical encoder, method for indexing an optical encoder, and method for dynamically adjusting gain and offset in an optical encoder
TWI447357B (zh) * 2009-11-20 2014-08-01 Everlight Electronics Co Ltd 反射式光編碼器
US20150160041A1 (en) * 2011-12-28 2015-06-11 Nikon Corporation Encoder, manufacturing method of encore scale manufacturing method of encoder, and driving apparatus

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58184908A (ja) * 1982-04-23 1983-10-28 Sotsukishiya:Kk 円板形光減衰器
JPS61197510U (zh) * 1985-05-31 1986-12-10
CN1066835A (zh) * 1991-06-17 1992-12-09 伟光镀膜玻璃有限公司 四层膜系镀膜玻璃
JPH07305163A (ja) * 1994-05-10 1995-11-21 Itochu Fine Chem Kk 低反射クロム系膜
DE19935709A1 (de) * 1999-07-29 2001-02-01 Leybold Systems Gmbh Schichtsystem für Substrate
JP2001296146A (ja) * 2000-03-10 2001-10-26 Dr Johannes Heidenhain Gmbh 反射測定目盛およびこの測定目盛の製造方法
JP2005241248A (ja) * 2004-01-30 2005-09-08 Aronshiya:Kk 光学式エンコーダに用いられる反射板及びその製造方法
CN107479116A (zh) * 2017-09-07 2017-12-15 武汉正源高理光学有限公司 一种双面低反射铬膜系及其制备方法
JP2019158710A (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 セイコーエプソン株式会社 エンコーダー用光学式スケールおよび光学式エンコーダー

Also Published As

Publication number Publication date
TWI796662B (zh) 2023-03-21
TW202332884A (zh) 2023-08-16
WO2021201024A1 (ja) 2021-10-07
CN114450553A (zh) 2022-05-06
TW202142837A (zh) 2021-11-16
EP4130683A4 (en) 2023-08-23
JPWO2021201024A1 (zh) 2021-10-07
EP4130683A1 (en) 2023-02-08
US20230126475A1 (en) 2023-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI796662B (zh) 編碼器用反射型光學尺及反射型光學式編碼器
CN108459368B (zh) 滤光器和传感器系统
US20020044359A1 (en) Reflection type diffraction grating
US8816269B2 (en) Reflective optical scale for encoder and reflective optical encoder
CN108351450B (zh) 金色调多层涂层和包含所述涂层的反射体
CN105163939A (zh) 抗反射涂层
JP6851511B2 (ja) 光学薄膜、光学素子および光学系
CN108375809A (zh) 在空气界面具有高折射率材料的抗反射涂层
US20210356633A1 (en) Wide angle application high reflective mirror
JP7537649B1 (ja) エンコーダ用反射型光学式スケール、反射型光学式エンコーダおよびエンコーダ用反射型光学式スケール用積層体
CN112470043A (zh) 光学元件、光学系统、以及光学装置
US11888009B2 (en) Sensing apparatus having light-transmitting adhesive layer
JP6442395B2 (ja) 反射型光学式エンコーダのコード板
WO2015087895A1 (ja) 透明導電体
US20230267760A1 (en) Biometric authentication system
WO2024029490A1 (ja) エンコーダ用反射型光学式スケール、反射型光学式エンコーダ、エンコーダ用反射型光学式スケールの製造方法、およびエンコーダ用反射型光学式スケール多面付け体
JP4184498B2 (ja) 亜鉛／インジウム系ｂｍ膜、及びｂｍ膜製造方法
JP5789409B2 (ja) 光学スケール
JP2007003936A (ja) 赤外域反射鏡及びその製造方法
JP2024113155A (ja) エンコーダ用反射型光学式スケール、反射型光学式エンコーダ、エンコーダ用反射型光学式スケールの製造方法、およびエンコーダ用反射型光学式スケール多面付け体
KR20230140180A (ko) 밴드패스필터 일체형 mems 기반의 적외선 센서 및 이의 제조방법
JP2023173264A (ja) ＬｉＤＡＲ用の光学的カバー部品、ＬｉＤＡＲ装置および光学的カバー部品の製造方法
KR20240089286A (ko) 차량 윈도우 어셈블리 및 차량
CN113518937A (zh) 一种滤光片及其制造方法、显示装置和色粉
CN115201949A (zh) 宽带反射镜

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination