TW202430843A - 編碼器用反射型光學尺、反射型光學式編碼器及編碼器用反射型光學尺用積層體 - Google Patents
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Abstract
本揭示提供一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、保護層、及設為圖案狀的低反射層，並且具有：低反射區域，為設置有上述低反射層的區域；及高反射區域，為上述保護層露出的區域，將上述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對上述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為上述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
Description
本揭示是有關於一種編碼器用反射型光學尺、反射型光學式編碼器及編碼器用反射型光學尺用積層體。
以往，在具備控制機構的伺服馬達等會使用光學式編碼器。在光學式編碼器中，雖然有透射型編碼器與反射型編碼器，但相較於透射型編碼器，反射型編碼器的光路較短，較容易小型化、薄型化，又，具有不需要發光元件或光接收元件的定位且組裝容易的優點。
反射型光學式編碼器包含：反射型光學尺、將光照射於尺的LED等光源、以及檢測來自尺的反射光的光檢測器。反射型光學尺是將反射區域(高反射區域)與非反射區域(低反射區域)交互地配置，且反射區域中的光的反射率是比非反射區域中的光反射率更高。藉此，從尺反射並入射至光檢測器的光的強度會因為尺的位置的變化而產生強弱。光檢測器是檢測因尺的位置在測長方向上移動而產生的光的強弱。反射型光學式編碼器可依照所檢測出的光的強弱，處理此尺的位置之位移資訊，來取得位置資訊。
在形成於反射型光學尺的反射區域及非反射區域中，為了防止光檢測器的誤檢測，並提高訊號的檢測精確度，必須提高反射區域的反射率，並降低非反射區域的反射率。
例如，在專利文獻1中揭示有一種反射板，其特徵在於：在使用於光學式編碼器的反射板中，在基材上依序積層有反射光的反射膜、保護該反射膜的保護層、及光的反射率比前述反射膜更低，且形成有狹縫圖案的圖案形成膜。
在專利文獻2中，以充分地減少低反射區域中的反射率為目的，揭示有一種編碼器用反射型光學尺，是在基材上交互地配置有高反射區域與低反射區域的編碼器用反射型光學尺，上述低反射區域包含低反射部，前述低反射部具有：金屬鉻膜，配置在上述基材的其中一個表面；以及氧化鉻膜及氮化鉻膜，在上述金屬鉻膜之上述基材的相反側的表面上以任意順序配置，上述高反射區域是從上述編碼器用反射型光學尺的上述基材的相反側入射的光的反射率會比上述低反射區域更高。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2005-241248號公報
專利文獻2：WO2021/201024號公報
發明欲解決之課題
以往，在包含金屬等的高反射層上形成圖案狀的低反射層時，是在高反射層上直接形成低反射層，並在低反射層上藉由例如光蝕刻等來形成阻劑圖案，將阻劑圖案作為遮罩來進行蝕刻，藉此得到圖案狀的低反射層。然而，在低反射層的蝕刻時，會有高反射層的表面粗糙而導致表面粗糙度變大的情況、或在高反射層的表面產生蝕刻殘渣的情況，而有入射至高反射區域的光的反射率降低之問題。於是，本案的發明人研討了在高反射層及低反射層之間設置保護層的作法。然而，新發現到即使在設置了保護層的情況下，也會有入射至高反射區域的光的反射率降低的情況。
本發明是有鑑於上述情形而完成的發明，其主目的在於提供一種可以將入射至高反射區域的光的反射率提升的編碼器用反射型光學尺。
用以解決課題之手段
本揭示的一實施形態是提供一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、保護層、及設為圖案狀的低反射層，並且具有：低反射區域，為設置有上述低反射層的區域；及高反射區域，為上述保護層露出的區域，將上述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對上述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為上述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
本揭示的另一實施形態是提供一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、包含有機材料的保護層、及設為圖案狀的低反射層，並且具有：低反射區域，為設置有上述高反射層、上述保護層、及上述低反射層的區域；及高反射區域，為設置有上述高反射層及上述保護層的區域，上述保護層的膜厚為0.16μm以上且1.0μm以下，將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述高反射區域中的反射率為40%以上。
本揭示的另一實施形態是提供一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、包含有機材料的保護層、及設為圖案狀的低反射層，並且具有：低反射區域，為設置有上述高反射層、上述保護層、及上述低反射層的區域；及高反射區域，為設置有上述高反射層及上述保護層的區域，將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述低反射區域中的反射率為2%以下，下述式所示的S/N比為30以上。
S/N比=高反射區域的反射率/低反射區域的反射率。
本揭示的另一實施形態是提供一種反射型光學式編碼器，其特徵在於具備：上述編碼器用反射型光學尺；光源，對上述編碼器用反射型光學尺之配置有上述低反射層之側的表面，照射測定光；及光檢測器，檢測來自上述編碼器用反射型光學尺的反射光。
本揭示的另一實施形態是提供一種編碼器用反射型光學尺用積層體，是用於製造上述編碼器用反射型光學尺的編碼器用反射型光學尺用積層體，其在厚度方向上依序具有：高反射層、保護層、及低反射層形成用層，將上述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對上述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為上述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
本揭示的另一實施形態是提供一種編碼器用反射型光學尺用積層體，是用於製造上述編碼器用反射型光學尺的編碼器用反射型光學尺用積層體，其在厚度方向上依序具有高反射層與保護層，將上述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對上述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為上述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
發明效果
在本揭示中，可發揮能夠提供可以提升入射至高反射區域的光的反射率之編碼器用反射型光學尺的效果。
用以實施發明之形態
本揭示在實施態樣中包含編碼器用反射型光學尺、反射型光學式編碼器、及編碼器用反射型光學尺用積層體。以下，一邊參照圖式等一邊說明本揭示的實施態樣。但是，本揭示可以用許多不同的態樣來實施，並不限定於以下所例示的實施形態的記載內容來解釋。又，雖然圖式有時會為了讓說明更清楚，而和實施的態樣相比，對於各部分的寬度、厚度、形狀等以示意方式來表示，但這只是一個例子，並不是要限定本揭示的解釋。又，在本說明書與各圖中，關於已經提到的圖，對於和前述的要素同樣的要素，有時會附上相同的符號並適當省略詳細的說明。
在本說明書中，當要表現將其他構件配置在某個構件上的態樣時，在單純地表記為「在上」或「在下」的情況下，只要沒有特別聲明，就是包含在正上方或正下方接觸某個構件來配置其他構件的情況、以及在某個構件的上方或下方隔著另外其他構件來配置其他構件的情況之雙方。又，在本說明書中，當要表現將其他構件配置在某個構件的面的態樣時，在單純地表記為「在面側」或「在面」的情況下，只要沒有特別聲明，就是包含在正上方或正下方接觸某個構件來配置其他構件的情況、以及在某個構件的上方或下方隔著另外其他構件來配置其他構件的情況之雙方。
又，在本說明書中，有時會將「編碼器用反射型光學尺」簡稱為「光學尺」。
如上述，本案的發明人是針對即使在高反射層及低反射層之間設置有保護層的情況下，入射至高反射區域的光的反射率仍然會降低的問題進行了研討。其結果，發現到可以將保護層的膜厚調整成讓在保護層的表面反射的光、以及在保護層與高反射層的界面反射的光互相加強的預定範圍，藉此來提升入射至高反射區域的光的反射率，因而完成了本發明。
以下，詳細地說明本揭示中的編碼器用反射型光學尺、反射型光學式編碼器及編碼器用反射型光學尺用積層體。
A-1.編碼器用反射型光學尺
圖1(a)是顯示本揭示中的編碼器用反射型光學尺的一例的概略剖面圖。圖1(a)所示的編碼器用反射型光學尺10在厚度方向D
T上依序具有：高反射層1、保護層2、及設為圖案狀的低反射層3，並且具有：設置有低反射層3的區域即低反射區域R1、及保護層2露出的區域即高反射區域R2。在本揭示中，特徵在於保護層2的膜厚d滿足預定的範圍。圖1(a)的編碼器用反射型光學尺是將低反射區域R1與高反射區域R2交互地配置。低反射區域R1具有高反射層1、保護層2、及低反射層3。高反射區域R2具有高反射層1及保護層2。又，圖1(b)是顯示測定光從圖1(a)的編碼器用反射型光學尺10的低反射層3側入射的情形。從光源照射的光L1是在保護層2的表面、以及高反射層1與保護層2的界面反射。上述高反射區域R2中的光的反射率是比上述低反射區域R1中的光的反射率更高。另外，上述高反射區域R2中的光的反射率、及上述低反射區域R1中的光的反射率是顯示在相同的波長及相同的入射角下的反射率。
圖2(a)是顯示具備本揭示中的編碼器用反射型光學尺的反射型光學式編碼器的一例的概略立體圖，圖2(b)是從上方向來觀看圖2(a)的反射型光學式編碼器的局部放大圖。本揭示中的反射型光學式編碼器100包含編碼器用反射型光學尺10，並且更包含光源21與光檢測器22。在圖2(a)中，固定狹縫23是配置在光檢測器22與編碼器用反射型光學尺10之間。
本揭示中的編碼器用反射型光學尺是藉由將保護層2的膜厚d調整為預定的範圍，而可以使入射至高反射區域的光的反射率提升。
以下，詳細地說明本揭示的編碼器用反射型光學尺。
1.保護層
本揭示中的保護層是配置在高反射層與低反射層之間。保護層具有透明性，又，具有保護高反射層的功能。藉由設置保護層，當將低反射層形成為圖案狀時的蝕刻時，不會有高反射層的表面粗糙而導致表面粗糙度變大的疑慮。因此，可以抑制光的漫反射。
在本揭示中，當將入射光對保護層的入射角設為θ(°)時，保護層的厚度d(μm)是被調整成滿足以下的式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為前述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
另外，藉由將保護層的厚度設為上述範圍，可以提升入射至高反射區域的光的反射率的理由是如以下所述。由於折射率是空氣＜保護層＜高反射層的關係，因此在各界面中會形成為固定端反射，相位會錯開π。在空氣與保護層的界面反射的光、以及在保護層與高反射層的界面反射的光的相位一致時，反射光最能夠抑制反射率的衰減。反射光的相位一致的條件是滿足上述式的膜厚時。
在上述式(1)中，入射角θ是對保護層的入射光的入射角。如後述，光學尺10會有因相對於光源21的位置而使光的入射角不同的情況(圖3)。上述式(1)中的入射角θ是欲得到最強的反射率的尺位置(例如，主圖案的位置)中的入射角，例如，亦可為0°，亦可為20°，亦可為40°，亦可為55°。
上述式(1)中，n為保護層的折射率，λ為入射光的波長(μm)，例如為0.38μm以上且1.0μm以下的範圍內的任意的波長，亦可為0.50μm以上且1.0μm以下的範圍內的任意的波長。
在上述式(1)中，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數。p為1、2、或3，較理想的是1或2，更理想的是1。
如圖2(b)所示，光學尺10會有因相對於光源21的位置而使光的入射角不同的情況。圖3(a)及圖3(b)分別是用於說明在圖2(b)中的P1的光的入射角及P2的光的入射角的光學尺的概略剖面圖。如圖3(a)及圖3(b)所示，P1的位置上的光的入射角θ
1是比接近光源21的P2的位置上的光的入射角θ
2更大。入射角是保護層的表面的垂直線與來自光源的光L1的射出方向所形成的角度。
像這樣，本案的發明人重新發現了會有因光學尺中的高反射區域的位置, 而使反射率的偏差變大的情況。在本揭示中，上述式(1)中的m較理想的是在大於0且0.3以下、0.7以上且1.3以下、1.9以上且2.3以下、或3.0以上且3.3以下的範圍內。藉由m在上述範圍內，也可以減少如上述之因高反射區域的位置所造成的反射率的偏差。
作為保護層的材料，只要是具有透明性，且可以保護高反射層的材料即可，並無特別限定，雖然亦可為有機材料、無機材料的任一者，但有機材料是較為理想的。
原因是用於將光學尺的形狀整理為預定的形狀的蝕刻加工較為容易，又，雖然也會取決於高反射層的種類，但和無機材料相較之下，和高反射層的密合性較為優異。又，由於以有機材料構成的保護層的防污性優異，因此雜質(污染物)不容易附著於表面，保護層的基材的相反側的面與其他層的密合性也會變得良好。
此外，和無機材料相較之下，會有可以抑制裂痕的產生的情況，要調整成上述預定的厚度是容易的。又，和無機材料相較之下，成本面也較優異。此外，和無機材料相較之下，由於接觸角高因此可提升防污功能。具體而言，可以將保護層對水的接觸角設為後述的範圍。
在本揭示中，保護層亦可為1層，亦可為由2層以上的複數層來構成。當保護層是由2層來構成的情況下，從防污性的觀點來看，較理想的是在最表面側(基材的相反側)配置以有機材料構成的保護層，並在另一邊配置以無機材料構成的保護層。
有機材料較理想的是包含樹脂。作為使用於保護層的樹脂，只要是可以得到具有透明性的保護層之樹脂即可，並無特別限定，可列舉例如藉由紫外線或電子束等電離輻射的照射而硬化的電離輻射硬化性樹脂、藉由加熱而硬化的熱硬化性樹脂等。具體而言，較理想的是酚醛系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂。作為酚醛系樹脂，其中酚醛樹脂較為理想。這是因為電氣特性優異，可以抑制帶電所造成的不良狀況。作為丙烯酸系樹脂，其中季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯等三官能以上的丙烯酸酯較為理想。這是因為可以提高光硬化性的緣故。作為環氧系樹脂，具有芴結構的環氧丙烯酸酯樹脂較為理想。這是因為耐熱性、密合性、耐藥品性提升的緣故。作為環氧系樹脂，鉸接環氧樹脂也是較為理想的。這是因為可以賦與優異的透明性、耐熱性、表面硬度、平坦性的緣故。有機材料除了樹脂之外，亦可包含有聚合引發劑或各種添加劑等。
作為無機材料，可列舉無機化合物。作為無機化合物，可列舉例如矽、鋁、鎂、鈣、鉀、錫、鈉、鈦、硼、釔、鋯、鈰、鋅等金屬元素或非金屬元素的氧化物、氧化氮化物、氮化物、氧化碳化物、氧化碳化氮化物等。特別是二氧化矽(SiO
2)較為理想。無機化合物亦可單獨使用，亦可將上述材料以任意的比例混合來使用。
保護層與高反射層較理想的是直接接觸。又，保護層的折射率較理想的是小於高反射層的折射率。保護層的折射率為例如1.1以上且3.0以下，亦可為1.1以上且1.65以下，亦可為1.5以上且1.65以下。
另外，上述折射率是指對於光源的峰值波長的光之折射率。折射率是指將真空中的光速除以物質中的光速(更正確來說為相位速度)的值，並且是描述在物質中的光的前進方式的指標。折射率的測定方法可以列舉使用橢圓偏光儀來測定的方法。橢圓偏光儀是測定入射光與反射光相對於試料的偏光狀態的變化之分析裝置。
保護層較理想的是具有撥水性。即使包含成為污染的原因之物質的水附著在保護層的表面上，藉由彈撥水的作法，其結果可去除成為污染的原因之物質。從而，可以抑制因髒污附著於高反射區域所造成的反射率的降低。
本揭示中的保護層對水的接觸角為例如50度以上且90度以下，較理想的是62度以上且90度以下，更理想的是73度以上且90度以下。
若對水的接觸角為上述範圍，則防污性會提升。另一方面，若對水的接觸角比上述範圍更小，則撥水性會變得不充分，因此會有無法得到優異的防污性之可能性。另一方面，若對水的接觸角比上述範圍更大，則在低反射層使用了有機膜的情況下，會有在塗布時發生撥開等不良狀況，而成為缺陷的原因之疑慮。
在此，對水的接觸角是遵循JIS R3257：1999的規定來測定。
2.高反射層
本揭示中的高反射層具有高反射性。作為像這樣的高反射層，可列舉金屬基材、及配置在基板的其中一面的金屬膜。
作為金屬基材，可列舉不鏽鋼(以下稱為SUS)製基材、鋁製基材、銅製基材等。
在本揭示中，較佳是使用SUS製基材。由於SUS包含金屬鉻，因此在SUS製基材上直接將包含金屬鉻膜的低反射層設為圖案狀時，容易因蝕刻而粗糙化，又，容易產生金屬鉻的蝕刻殘渣。因此，可以更顯著地得到形成保護層所帶來的效果，亦即，抑制因蝕刻造成的高反射層的表面粗糙化的效果、及抑制蝕刻殘渣的產生的效果。
作為像這樣的金屬基材的厚度的下限，較理想的是0.05以上，特別理想的是0.1mm以上。另一方面，作為上述金屬基材的厚度的上限，較理想的是0.5mm以下。
本揭示中的高反射層亦可為配置在基板的一面的金屬膜。
作為此情況下所使用的基板，可列舉玻璃、樹脂等。又，除了前述以外，亦可將「和金屬膜不同的金屬」使用於基材。其中使用了玻璃的玻璃基板是較為理想的。這是因為玻璃的線膨脹係數小，可以抑制伴隨於使用環境的溫度變化之尺寸變化。
又，上述金屬膜較理想的是由具有高反射率的金屬所構成。作為金屬，可列舉例如鉻、銀、鋁、銠、金、銅、及以這些金屬為主成分的合金等。其中，較理想的是金屬鉻膜。金屬鉻膜是由金屬鉻所形成的層。
作為金屬膜的厚度，亦可為例如0.05μm以上且0.3μm以下，亦可為0.1μm以上且0.2μm以下。
3.低反射層
本揭示中的低反射層是在保護層之高反射層側的相反面側設為圖案狀。作為低反射層，只要入射至低反射區域的光的反射率比入射至高反射區域的光的反射率更小，其構成並無特別限定。例如，低反射層亦可為無機膜，亦可為有機膜。
在本揭示中，較理想的是，從高反射層側起具有金屬鉻膜、以及在金屬鉻膜上以任意順序形成的氧化鉻膜及氮化鉻膜之3層構造。只要是像這樣的低反射層，在波長區域380nm以上且1000nm以下，特別是在波長區域500nm以上且1000nm以下的範圍內的任一波長中，可以將入射至低反射區域的光的反射率降低為10%以下，較理想的是5%以下，甚至是1%以下。另一方面，上述低反射區域的反射率為例如0%以上。具體而言，上述低反射區域的上述反射率為例如0%以上且10%以下，較理想的是0%以上且5%以下，更理想的是0%以上且1%以下，特別更理想的是0%以上且0.5%以下。
另外，上述低反射區域的反射率較理想的是在入射角0°~70°的範圍內的任一角度中滿足上述範圍。因此，可以使高反射區域的反射率與低反射區域的反射率的差變大。又，只要準備金屬鉻，即可以利用反應性濺射等，藉此容易地形成氧化鉻膜及氮化鉻膜。此外，和氧化矽膜相較之下，也可以容易地進行高精細的圖案化。
在本說明書中，所謂的「在金屬鉻膜上以任意順序形成的氧化鉻膜及氮化鉻膜」是指：亦可依金屬鉻膜、氧化鉻膜、及氮化鉻膜的順序來形成，亦可依金屬鉻膜、氮化鉻膜、及氧化鉻膜的順序來形成。
例如，圖4(a)所示的編碼器用反射型光學尺10的低反射層3具有：金屬鉻膜3c、形成於上述金屬鉻膜3c上的氮化鉻膜3b、及形成於氮化鉻膜3b上的氧化鉻膜3a。另一方面，圖4(b)所示的編碼器用反射型光學尺10的低反射層3具有：金屬鉻膜3c、形成於上述金屬鉻膜3c上的氧化鉻膜3a、及形成於氧化鉻膜3a上的氮化鉻膜3b。
低反射區域的最表面較理想的是低反射層的氧化鉻膜或氮化鉻膜的表面，特別理想的是氧化鉻膜的表面。這是因為可以更有效地降低在低反射區域的反射率。
以下，將「依序配置有金屬鉻膜、氮化鉻膜、氧化鉻膜的低反射層」稱為第一規格的低反射層，將「依序配置有金屬鉻膜、氧化鉻膜、氮化鉻膜的低反射層」稱為第二規格的低反射層。
(i)第一規格的低反射層
本規格的低反射層是從基材側起依序配置有金屬鉻膜、氮化鉻膜、氧化鉻膜。具有本規格的低反射層之低反射區域，可以將從光源照射的光的波長區域380nm以上且1000nm以下，特別是波長區域500nm以上且1000nm以下的範圍內的任一波長的反射率降低至5%以下，特別是降低至0.5%以下，且相對於波長變化之反射率變化較為平緩，反射率的控制容易。具體而言，可以將上述反射率降低至0%以上且5%以下，特別是降低至0%以上且0.5%以下。以下針對各層來詳細地說明。
(a)金屬鉻膜
在本規格中，金屬鉻膜是設置在保護層上。金屬鉻膜是由金屬鉻所形成的層。金屬鉻膜實質上是不使從光源照射的光透射的層，透射率較理想的是1.0%以下。透射率可以使用島津製作所(股份有限公司)製的分光光度計(MPC-3100)等來測定。膜厚為例如40nm以上，較理想的是70nm以上。具體而言，上述膜厚為例如40nm以上且500nm以下，較理想的是70nm以上且200nm以下。
在此，各構件的「厚度」是指藉由一般的測定方法所得到的厚度。作為厚度的測定方法可以列舉例如：藉由以觸針劃過表面來檢測凹凸，來計算厚度的觸針式的方法、或依據分光反射光譜來計算厚度的光學式的方法等。具體而言，可以使用科磊股份有限公司(KLA-Tencor Corporation)製的觸針式膜厚計P-15來測定厚度。另外，亦可採用對象構件的複數處的厚度測定結果的平均值來作為厚度。
可使用例如濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法等物理蒸鍍法(PVD)來作為金屬鉻膜的形成方法。
(b)氮化鉻膜
本規格中的氮化鉻膜是配置在金屬鉻膜與氧化鉻膜之間。氮化鉻膜和氧化氮化鉻或氧化氮化碳化鉻等不同，其主成分為鉻及氮，且實質上不含有鉻及氮以外的雜質。
作為表示氮化鉻(CrNx)膜的Cr與N的原子比率之x較理想的是0.4以上且1.1以下。
又，氮化鉻膜是以膜整體為100原子%，鉻及氮的比率在80%以上且100%以下的範圍內，其中，90%以上且100%以下的範圍內的純度是較為理想的。亦可包含有例如氫、氧、碳等來作為雜質。
氮化鉻膜的膜厚(T
N)較理想是5nm以上且100nm以下的範圍內，特別理想的是在10nm以上且80nm以下的範圍內。又，在和後述的氧化鉻膜的膜厚(T
O)的關係中，較理想的是，在波長為850nm的情況下，T
N與T
O的合計為40nm以上，在波長為550nm的情況下，T
N與T
O的合計為20nm以上。只要是像這樣的膜厚範圍，和上述範圍外的情況相較之下，可以容易地使低反射區域的反射率降低至10%以下，特別是降低至5%以下。具體而言，可以將上述反射率降低至0%以上且10%以下，特別是降低至0%以上且5%以下。此外，由於氮化鉻膜的膜厚(T
N)容易減少紫色~紅外線(380nm以上且1000nm以下左右)整體區域，特別是綠色~紅外線(500nm以上且1000nm以下左右)整體區域中的反射率，因此較理想為10nm以上且80nm以下的範圍內。
可使用例如反應性濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法等物理蒸鍍法(PVD)來作為氮化鉻膜的形成方法。當使用反應性濺鍍法時，可以將氮導入氬(Ar)氣中，並以使用了Cr靶材的反應性濺鍍法來成膜出氮化鉻膜。此時，氮化鉻膜的組成之控制可以藉由控制Ar氣、氮氣的比例來進行。
(c)氧化鉻膜
氧化鉻膜是形成在氮化鉻膜上，其主成分為鉻及氧，且和氧化氮化鉻或氧化氮化碳化鉻等不同，實質上不含有鉻及氧以外的雜質。
作為表示氧化鉻(CrOy)膜的Cr與O的原子比率之y較理想的是1.4以上且2.1以下。
具體而言，氧化鉻膜是以膜整體為100原子%，鉻及氧的比率在80%以上且100%以下的範圍內，其中，90%以上且100%以下的範圍內的純度是較為理想的。亦可包含有氫、氮、碳等來作為雜質。
氧化鉻膜的膜厚雖然沒有特別限定，但較理想的是5nm以上且100nm以下的範圍內，特別理想的是在10nm以上且80nm以下的範圍內。又，氧化鉻的膜厚(T
O)較理想的是：和氮化鉻膜的膜厚(T
N)的合計膜厚會成為上述「(i)第一規格的低反射層(b)氮化鉻膜」所記載的範圍。此外，由於氧化鉻膜的膜厚(T
O)容易減少紫色~紅外線(380nm以上且1000nm以下左右)整體區域，特別是綠色~紅外線(500nm以上且1000nm以下左右)整體區域中的反射率，因此較理想為10nm以上且65nm以下的範圍內。
可使用例如反應性濺鍍法、離子鍍法、真空蒸鍍法等物理蒸鍍法(PVD)來作為氧化鉻膜的形成方法。當使用反應性濺鍍法時，可以將氧導入氬(Ar)氣中，並以使用了Cr靶材的反應性濺鍍法來成膜出氧化鉻膜。此時，氧化鉻膜的組成之控制可以藉由控制Ar氣、氧氣的比例來進行。
(ii)第二規格的低反射層
本規格的低反射層是從基材側起依序配置有金屬鉻膜、氧化鉻膜、氮化鉻膜。具有本規格的低反射層之低反射區域，可以將從光源照射的光的波長區域380nm以上且1000nm以下，特別是波長區域500nm以上且1000nm以下的範圍內的任一波長的反射率降低至5%以下，特別是降低至1%以下。具體而言，可以將上述反射率降低至0%以上且5%以下，特別是降低至0%以上且1%以下。以下針對各層來詳細地說明。
(a)金屬鉻膜
本規格中的金屬鉻膜是形成在基材上。由於金屬鉻膜的詳細內容是和上述「(i)第一規格的低反射層 (a)金屬鉻膜」同樣，因此省略在此的說明。
(b)氧化鉻膜
本規格中的氧化鉻膜是配置在金屬鉻膜與氮化鉻膜之間。雖然膜厚沒有特別限定，但較理想的是例如5nm以上且60nm以下，特別理想的是在10nm以上且50nm以下的範圍內。此外，較理想的是滿足和後述的氮化鉻膜的膜厚之關係。更確實而言，這是因為可以將低反射區域的波長區域380nm以上且1000nm以下，特別是波長區域500nm以上且1000nm以下的範圍內的任一波長的反射率降低至10%以下，特別是降低至5%以下。具體而言，可以將上述反射率降低至0%以上且10%以下，特別是降低至0%以上且5%以下。
此外，由於氧化鉻膜的膜厚(T
O)容易減少紫色~紅外線(380nm以上且1000nm以下左右)整體區域，特別是綠色~紅外線(500nm以上且1000nm以下左右)整體區域中的反射率，因此較理想為5nm以上且35nm以下的範圍內。
由於其他氧化鉻膜的物性、組成及形成方法的詳細內容是和上述「(i)第一規格的低反射層 (c)氧化鉻膜」同樣，因此省略在此的說明。
(c)氮化鉻膜
本規格的氮化鉻膜是形成在氧化鉻膜上。本規格的氮化鉻膜的膜厚雖然沒有特別限定，但較理想的是例如5nm以上且100nm以下的範圍內，特別理想的是在10nm以上且80nm以下的範圍內。此外，在和氧化鉻膜的膜厚(T
O)的關係中，較理想的是，在波長為850nm的情況下，T
N與T
O的合計為30nm以上，在波長為550nm的情況下，T
N與T
O的合計為15nm以上。此外，由於本規格的氮化鉻膜的膜厚(T
N)容易減少紫色~紅外線(380nm以上且1000nm以下左右)整體區域，特別是綠色~紅外線(500nm以上且1000nm以下左右)整體區域中的反射率，因此較理想為10nm以上且60nm以下的範圍內。
本揭示中的低反射層的形成方法雖然並無特別限定，但可以藉由選擇蝕刻或剝離來製造。具體而言，在配置於高反射層上的保護層上，藉由例如濺鍍法等來形成金屬鉻膜，之後形成氮化鉻膜及氧化鉻膜。接著，藉由光蝕刻及蝕刻來對金屬鉻膜、氮化鉻膜、及氧化鉻膜進行圖案化，藉此即可以製造圖案狀的低反射層。作為蝕刻可列舉電漿蝕刻的乾式蝕刻、或硝酸鈰銨溶液的濕式蝕刻，前述電漿蝕刻是構成為藉由高頻電場將包含氯氣與氧氣的反應氣體電漿化。
又，作為其他方法，在保護層上形成阻劑圖案，並且使用濺鍍法等公知的真空製膜法，來形成金屬鉻膜、氮化鉻膜、及氧化鉻膜。之後，也可以藉由以下方法來形成：藉由去除阻劑圖案來將形成於阻劑圖案正上方的金屬鉻膜、氮化鉻膜、氧化鉻膜剝離，來得到氮化鉻膜及氧化鉻膜的圖案。
4.低反射區域
本揭示中的低反射區域，波長區域380nm以上且1000nm以下，特別是波長區域500nm以上且1000nm以下的範圍內的任一波長的反射率為例如10%以下，亦可為5%以下，亦可為2%以下，亦可為1.5%以下，亦可為1%以下。具體而言，本揭示中的低反射區域的上述反射率為例如0%以上且10%以下，亦可為0%以上且5%以下，亦可為0%以上且2%以下，亦可為0%以上且1.5%以下，亦可為0%以上且1%以下。另外，低反射區域的反射率較理想的是在入射角0°以上且70°以下的範圍內的任一角度中滿足上述範圍。低反射區域的最表面較理想的是低反射層的氧化鉻膜或氮化鉻膜的表面，特別理想的是氧化鉻膜的表面。這是因為可以更有效地降低在低反射區域的反射率。
5.高反射區域
本揭示中的高反射區域是露出有上述保護層的區域，從編碼器用反射型光學尺的低反射層側入射的光的反射率是比低反射區域更高。
高反射區域在入射的光為380nm以上且1000nm以下的範圍內，特別是在500nm以上且1000nm以下的範圍內的任一個波長的情況下，在入射角為0°以上且70°以下的範圍中，較理想的是反射率為50%以上，更理想的是60%以上。具體而言，本揭示中的上述高反射區域的反射率為例如50%以上且100%以下，較理想的是60%以上且100%以下。
6.S/N比
如上述，由於本揭示中的編碼器用反射型光學尺可以提升高反射區域的反射率，因此可以提高下述式所表示的S/N比。
S/N比=高反射區域的反射率/低反射區域的反射率。
另外，上述式中的高反射區域的反射率、及低反射區域的反射率是顯示在相同波長及相同入射角下的反射率。
在本揭示中，可以將上述S/N比設為30以上，其中可設為35以上，較理想的是40以上，特別理想的是設為60以上。
7.光學尺
本揭示中的光學尺亦可為旋轉編碼器用，亦可為線性編碼器用。其中，較理想的是旋轉編碼器用。光學尺的平面視角形狀並無限定，例如，使用於旋轉編碼器的光學尺可以設為大致環形形狀、或大致圓形，使用於線性編碼器的光學尺可以設為大致長方形。
本揭示中的光學尺的製造方法具有例如：準備上述高反射層的步驟、在高反射層上形成上述保護層的步驟、及在保護層之和高反射層側的面相反的面側，將低反射層形成為圖案狀的步驟。
A-2.編碼器用反射型光學尺的其他態樣
在本揭示中，也包含和上述「A-1.編碼器用反射型光學尺」所說明的編碼器用反射型光學尺的態樣不同的其他態樣。
1.第1其他態樣
本揭示的第1其他態樣是一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、包含有機材料的保護層、及設為圖案狀的低反射層，並且具有：低反射區域，為設置有上述高反射層、上述保護層、及上述低反射層的區域；及高反射區域，為設置有上述高反射層及上述保護層的區域，上述保護層的膜厚為0.16μm以上且1.0μm以下，將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述高反射區域中的反射率為40%以上。
在本態樣中，由於保護層的膜厚是在上述範圍，因此即使在上述高反射層設置了包含有機材料的上述保護層之情況下，仍然可以維持較高的反射率。
在本態樣中，上述保護層是包含有機材料的保護層。針對上述有機材料，由於和上述「A-1.編碼器用反射型光學尺」中所說明的材料是同樣的，因此省略在此的說明。
又，在本態樣中，上述保護層的膜厚是0.16μm以上且1.0μm以下。
本態樣中的上述保護層的膜厚的下限只要是0.16μm以上即可，並無特別限定，但較理想的是0.18以上，更理想的是0.20μm以上。又，上述保護層的膜厚的上限只要是1.0μm以下即可，並無特別限定，但較理想的是0.6μm以下，更理想的是0.33μm以下。
在本態樣中，雖然是將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述高反射區域中的反射率設為40%以上，但較理想為45%以上，特別更理想的是50%以上。
在本態樣中，和上述保護層的材料有關的點、和上述保護層的膜厚有關的點、及和將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述高反射區域中的反射率有關的點以外，由於是和上述「A-1.編碼器用反射型光學尺」的項所說明的內容同樣，因此省略在此的說明。
2.第2其他態樣
本揭示的第2其他態樣是一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、包含有機材料的保護層、及設為圖案狀的低反射層，並且具有：低反射區域，為設置有上述高反射層、上述保護層、及上述低反射層的區域；及高反射區域，為設置有上述高反射層及上述保護層的區域，將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述低反射區域中的反射率為2%以下，下述式所示的S/N比為30以上。
S/N比=高反射區域的反射率/低反射區域的反射率。
在本態樣中，由於S/N比為30以上，亦即高反射區域中的反射率與低反射區域中的反射率的差較大，因此可以防止光檢測器的誤檢測。其結果，在反射型光學式編碼器中，光學尺的讀取較容易，具有良好的編碼器特性。
在本態樣中，上述保護層是包含有機材料的保護層。針對上述有機材料，由於和上述「A-1.編碼器用反射型光學尺」中所說明的材料是同樣的，因此省略在此的說明。
在本態樣中，上述S/N比雖然是設為30以上，但更理想的是35以上，其中較理想的是40以上，特別理想的是60以上。
在本態樣中，將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述低反射區域中的反射率只要是2%以下即可，並無特別限定，但較理想的是1%以下，特別理想為0.5%以下。
在本態樣中，和上述保護層的材料有關的點、和上述S/N比有關的點、及和將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述低反射區域中的反射率有關的點以外，由於是和上述「A-1.編碼器用反射型光學尺」的項所說明的內容同樣，因此省略在此的說明。
B.反射型光學式編碼器
在本揭示中，提供一種反射型光學式編碼器，其特徵在於具備：上述編碼器用反射型光學尺；光源，對上述編碼器用反射型光學尺之配置有上述低反射層之側的表面，照射測定光；及光檢測器，檢測來自上述編碼器用反射型光學尺的反射光。圖2(a)是顯示本揭示的反射型光學式編碼器的一例的概略立體圖。針對圖2(a)，由於已在上述「A.編碼器用反射型光學尺」進行了說明，因此省略在此的說明。由於本揭示的編碼器具有上述的編碼器用反射型光學尺，因此高反射區域中的反射率與低反射區域中的反射率的差較大，因此可以防止光檢測器22的誤檢測。其結果，在反射型光學式編碼器100中，光學尺10的讀取較容易，具有良好的編碼器特性。
1.編碼器用反射型光學尺
作為編碼器用反射型光學尺，由於和上述「A.編碼器用反射型光學尺」所說明的光學尺是同樣的，因此省略在此的說明。
2:光源
作為光源，例如為LED(發光二極體)或雷射等。從光源照射的光L1的波長λ為例如紫色~紅外線(380~1000nm左右)區域，亦可為綠色~紅外線(500~1000nm左右)區域。光對光學尺10的入射角度為例如0°以上且70°以下。
使用於本揭示的光源的光L1的波長λ，是和在上述「A.編碼器用反射型光學尺」中用於決定保護層的膜厚的光的波長λ相同程度的波長。
3.光檢測器
光檢測器是檢測經光學尺反射的光。光檢測器包含例如光電二極體或拍攝元件等光接收元件(例如光電轉換元件)。
4.其他
本揭示中的反射型光學式編碼器亦可在光檢測器與編碼器用反射型光學尺之間包含固定狹縫。藉由設置固定狹縫，光檢測器所接收的光量的變化會變大，可以使檢測靈敏度提升。固定狹縫亦可設置在光源與編碼器用反射型光學尺之間。
C-1.編碼器用反射型光學尺用積層體
圖9是本揭示中的編碼器用反射型光學尺用積層體的概略剖面圖。圖9所示的編碼器用反射型光學尺用積層體50，是用於製造上述編碼器用反射型光學尺的編碼器用反射型光學尺用積層體，其在厚度方向D上依序具有：高反射層1、保護層2、及低反射層形成用層30，將上述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對上述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為上述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
像這樣的編碼器用反射型光學尺用積層體，由於保護層的膜厚是上述預定的範圍，因此藉由對低反射層形成用層進行圖案化，即可以製造出能夠提升入射至高反射區域的光的反射率之上述編碼器用反射型光學尺。此外，由於m是在大於0且0.3以下、0.7以上且1.3以下、1.9以上且2.3以下、或3.0以上且3.3以下的範圍內，因此也可以減少如上述之因高反射區域的位置所造成的反射率的偏差。
1.高反射層及保護層
針對本揭示中的高反射層及保護層，由於和上述「A.編碼器用反射型光學尺」所說明的內容是同樣的，因此省略在此的說明。
2.低反射層形成用層
本揭示中的低反射層形成用層是施行用於形成上述圖案狀的低反射層之圖案化前的層，較理想的是設在保護層之高反射層的相反側的面整面。由於低反射層形成用層的層構成是和上述圖案狀的低反射層同樣，因此省略在此的說明。
C-2.編碼器用反射型光學尺用積層體的其他態樣
在本揭示中，也包含和上述「C-1.編碼器用反射型光學尺用積層體」所說明的編碼器用反射型光學尺用積層體不同的其他態樣。
本態樣中的編碼器用反射型光學尺用積層體，是用於製造上述編碼器用反射型光學尺的編碼器用反射型光學尺用積層體，其在厚度方向上依序具有高反射層與保護層，將上述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對上述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為上述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
本態樣的編碼器用反射型光學尺用積層體，除了和低反射層形成用層相關的點之外，和上述「C-1.編碼器用反射型光學尺用積層體」是同樣的，因此省略在此的說明。
另外，本揭示並不限定於上述實施形態。上述實施形態僅為例示，只要具有和本揭示的申請專利範圍所記載的技術思想在實質上相同的構成，並發揮同樣的作用效果，則任何實施形態皆包含在本揭示的技術範圍中。
[實施例]
以下，顯示實驗例A、實驗例B、實施例、及比較例，進一步說明本揭示。
(實驗例A及實驗例B)
對於具有金屬鉻層(折射率3.2)來作為高反射層，且在高反射層上具有膜厚d(μm)的有機保護層(折射率n=1.58)來作為保護層的積層體，從保護層側以入射角θ(θ=0°、20°、40°、及55°)入射波長λ＝850nm的光的情況下，藉由模擬來算出反射率(分別為R
0、R
20、R
40、R
55)。
此時，在下述式(1)中，將保護層的膜厚d設為：以入射角θ=0°，使m變化的值。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
又，算出R
0、R
20、R
40、R
55的平均值(平均反射率R
ave)、及最大反射率與最小反射率的差(反射率差ΔR)。此外，算出將R
0、R
20、R
40、及R
55除以未設置保護層時的θ=0°的模擬反射率(65.3%)而得到的規格反射率(R’
0、R’
20、R’
40、及R’
55)以及規格反射率的平均值(平均規格反射率R’
ave)、最大規格反射率與最小規格反射率的差(規格反射率差ΔR’)。另外，未設置上述保護層時的θ=0°的模擬反射率(65.3%)是在高反射層的表面未殘留有蝕刻殘渣等之理想的高反射層的反射率。將結果顯示於表1~表3。又，將顯示保護層的膜厚d(μm)與平均反射率R
ave(%)的關係的圖表顯示於圖5。
將顯示保護層的膜厚d(μm)與平均規格反射率R’
ave(%)的關係的圖表顯示於圖6。
[表1]
[表2]
[表3]
如表1~表3所示，可確認到在保護層的膜厚d滿足上述(1)的情況下(實驗例A)中，平均規格反射率R’
ave為72%以上，可抑制反射率的減少。此外，可確認到實驗例A1~9(0.7≦m≦1.3)相對於實驗例B2(m=1.4)，規格反射率差ΔR’較小，可抑制入射到高反射區域的光的反射率的偏差。同樣地，可確認到實驗例A12~16(1.9≦m≦2.3)相對於實驗例B4(m=2.4)、實驗例B5(m=2.5)、以及實驗例A10(m=1.7)及實驗例A11(m=1.8)，規格反射率差ΔR’較小。可確認到實驗例A18~20(3.0≦m≦3.3)相對於實驗例A17(m=2.9)，規格反射率差ΔR’較小。
(實施例)
首先，準備施行了鏡面加工的SUS製基材(厚度400μm)來作為高反射層。接著，在SUS製基材已施行鏡面加工的面上，塗佈含有鉸接環氧樹脂的保護層形成用組成物，並使其硬化，藉此形成厚度0.27μm、折射率1.58的保護層。接著，將低反射層形成為圖案狀，前述低反射層是從保護層側起依序具有金屬鉻層、氮化鉻層、及氧化鉻層。藉此，得到了評價用尺。
藉由以下的方法來測定所得到的評價用尺的高反射區域的表面粗糙度、光澤度(60°光澤值)、及反射率。又，算出反射率的平均值及範圍。將結果顯示於表4。另外，保護層的膜厚(0.27μm)是在上述(1)中設為入射角θ=0°、入射光的波長=0.85μm的情況下之m=1.0的值。
[反射率]
反射率是藉由島津製作所公司製的分光光度計「SolidSpec-3700(商品名)」來測定。此時，將測定波長設為850nm、(p偏光+s偏光)/2，將入射角(評價用構件的表面的垂直線與入射光的方向所形成的角度)設為5°~70°。另外，照射光束尺寸為約6mm×15mm。
(表面粗糙度)
遵循JIS B 0601-1994，測定算術平均粗糙度Ra、最大高度Ry、十點平均粗糙度Rz。
[光澤度]
60°鏡面光澤度是使用HANDY GLOSSMETER PG-II(NIPPON DENSHOKU)，並遵循JIS Z 8741來測定。
[對水的接觸角]
遵循JIS R3257：1999的規定來測定。
在沒有保護層的鏡面SUS的情況下是31°(表4的比較例2)。在鏡面SUS形成了無機材料的保護層的情況下是62°。在鏡面SUS形成了有機材料的保護層的情況下是73°(表4的實施例1)、75°(表4的比較例1)，預定的厚度(0.16μm以上且1.0μm以下)的平均的接觸角為74.3°。
(比較例1)
除了將保護層的厚度設為1.0μm以外，以和實施例1同樣的方法來製造評價用尺，並且測定高反射區域的表面粗糙度、光澤度、及反射率。將結果顯示於表4。
保護層的膜厚(1.0μm)是在上述(1)中設為入射角θ=0°、入射光的波長=0.85μm的情況下之m=3.7的值。
(比較例2)
準備施行了鏡面加工的SUS製基材(厚度400μm)來作為高反射層。接著，在不形成保護層的情形下形成金屬鉻膜。之後，進行酸的蝕刻6分鐘，並且調查因蝕刻所造成之對高反射層的表面粗糙度的影響。測定蝕刻後的高反射層的表面粗糙度、光澤度、及反射率。將結果顯示於表4。
(參考例1~4)
對高反射層(已施行鏡面加工的SUS製基材)，以表4所示的時間進行酸的蝕刻，並且測定蝕刻後的高反射層的表面粗糙度、光澤度、及反射率。將結果顯示於表4。
[表4]
從表4的結果可確認到在實施例1中，可得到比比較例1及比較例2更高的反射率。在比較例2中，在金屬鉻膜的蝕刻後確認到金屬鉻的殘渣，推測是因此蝕刻殘渣的影響而使反射率降低。另外，即使將蝕刻時間延長，殘渣也不會消失。
另外，在上述反射率測定中，雖然照射光束尺寸為大約6mm×15mm而比較大，但實際的編碼器的光接收部(高反射區域)的尺寸為例如100μm以下，且通常會小至50μm左右。如比較例2所示地當高反射層的表面粗糙度粗糙的情況下，由於可設想到光束尺寸越小則反射率越惡化，因此在實際上會更顯著地得到本揭示的反射率增大的效果。
[反射率的角度相依性評價]
對於上述實施例、比較例1、比較例2、及參考例1的評價用尺的高反射區域，使測定光的波長以400nm~900nm來變化，並使入射角變化為5°~70°來測定反射率。將結果顯示於圖7(a)(實施例)、圖7(b)(參考例1)、圖8(a)(比較例1)、圖8(b)(比較例2)。
如圖7(a)所示，實施例的評價用尺的高反射區域是和參考例1(鏡面SUS製基材)相同程度的反射率及入射角相依性。如圖8(a)所示，已確認到若不進行保護層的膜厚的控制，則會因薄膜干涉而使反射率的入射角相依性變大。如圖8(b)所示，可確認到在不設置保護層的情況下，高反射區域的反射率會降低。可推測這是因為蝕刻後的高反射層的表面粗糙度較大的緣故。
亦即，在本揭示中，可以提供以下的發明。
[1]一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、保護層、及設為圖案狀的低反射層，並且具有：低反射區域，為設置有上述低反射層的區域；及高反射區域，為上述保護層露出的區域，
將上述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對上述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為前述保護層的折射率，λ為入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
[2]如[1]所記載之編碼器用反射型光學尺，其中前述m是在大於0且0.3以下、0.7以上且1.3以下、1.9以上且2.3以下、或3.0以上且3.3以下的範圍內。
[3]如[1]或[2]所記載之編碼器用反射型光學尺，其中上述保護層包含有機材料。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載之編碼器用反射型光學尺，其中上述高反射層為金屬基材。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載之編碼器用反射型光學尺，其中上述低反射層是從上述保護層側起具有金屬鉻膜、及以任意順序配置的氧化鉻膜及氮化鉻膜。
[6]一種反射型光學式編碼器，其特徵在於具備：如[1]至[5]中任一項所記載之編碼器用反射型光學尺；光源，對上述編碼器用反射型光學尺之配置有上述低反射層之側的表面，照射上述測定光；及光檢測器，檢測來自上述編碼器用反射型光學尺的反射光。
[7]一種編碼器用反射型光學尺用積層體，是用於製造如[1]至[5]中任一項所記載之編碼器用反射型光學尺的編碼器用反射型光學尺用積層體，其在厚度方向上依序具有：高反射層、保護層、及低反射層形成用層，
將前述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對前述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為前述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
[8]一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、包含有機材料的保護層、及設為圖案狀的低反射層，
並且具有：低反射區域，為設置有上述高反射層、上述保護層、及上述低反射層的區域；及高反射區域，為設置有上述高反射層及上述保護層的區域，
上述保護層的膜厚為0.16μm以上且1.0μm以下，
將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述高反射區域中的反射率為40%以上。
[9]一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、包含有機材料的保護層、及設為圖案狀的低反射層，
並且具有：低反射區域，為設置有上述高反射層、上述保護層、及上述低反射層的區域；及高反射區域，為設置有上述高反射層及上述保護層的區域，
將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述低反射區域中的反射率為2%以下，
下述式所示的S/N比為30以上。
S/N比=高反射區域的反射率/低反射區域的反射率。
[10]如[9]所記載之編碼器用反射型光學尺，其中上述保護層的膜厚為0.16μm以上且1.0μm以下，
將測定光源的波長設為850μm的情況下的上述高反射區域中的反射率為40%以上。
[11]如[1]至[5]中任一項或[8]至[10]中任一項所記載之編碼器用反射型光學尺，其中上述保護層對水的接觸角為50°以上且90°以下。
[12]一種編碼器用反射型光學尺用積層體，是用於製造如[1]至[5]中任一項或[8]至[11]中任一項所記載之編碼器用反射型光學尺的編碼器用反射型光學尺用積層體，其在厚度方向上依序具有高反射層與保護層，
將上述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對上述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)。
d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1)
(在式中，n為上述保護層的折射率，λ為上述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
1:高反射層
2:保護層
3:低反射層
3a:氧化鉻膜
3b:氮化鉻膜
3c:金屬鉻膜
10:編碼器用反射型光學尺(光學尺)
21:光源
22:光檢測器
23:固定狹縫
30:低反射層形成用層
50:編碼器用反射型光學尺用積層體
100:反射型光學式編碼器
D,D
T:厚度方向
d:膜厚(厚度)
L1:光
P1,P2:位置
R1:低反射區域
R2:高反射區域
θ
1,θ
2:入射角
圖1是例示本揭示中的編碼器用反射型光學尺的概略剖面圖。
圖2是例示本揭示中的反射型光學式編碼器的概略立體圖及局部放大圖。
圖3是例示本揭示中的編碼器用反射型光學尺的概略剖面圖。
圖4是例示本揭示中的編碼器用反射型光學尺的概略剖面圖。
圖5是顯示實驗例A及實驗例B中的保護層的膜厚與平均反射率的關係的圖表。
圖6是顯示實驗例A及實驗例B中的保護層的膜厚與平均規格反射率的關係的圖表。
圖7是使實施例及參考例1的測定光波長及入射角變化時的反射率的測定結果。
圖8是使比較例1及比較例2的測定光波長及入射角變化時的反射率的測定結果。
圖9是本揭示中的編碼器用反射型光學尺用積層體的概略剖面圖。
1:高反射層
2:保護層
3:低反射層
10:編碼器用反射型光學尺
DT:厚度方向
d:膜厚(厚度)
L1:光
R1:低反射區域
R2:高反射區域
Claims (12)
- 一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、保護層、及設為圖案狀的低反射層， 並且具有：低反射區域，為設置有前述低反射層的區域；及高反射區域，為前述保護層露出的區域， 將前述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對前述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)， d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1) (在式中，n為前述保護層的折射率，λ為前述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
- 如請求項1之編碼器用反射型光學尺，其中前述m是在大於0且0.3以下、0.7以上且1.3以下、1.9以上且2.3以下、或3.0以上且3.3以下的範圍內。
- 如請求項1之編碼器用反射型光學尺，其中前述保護層包含有機材料。
- 如請求項1之編碼器用反射型光學尺，其中前述高反射層為金屬基材。
- 如請求項1之編碼器用反射型光學尺，其中前述低反射層是從前述保護層側起具有金屬鉻膜、及以任意順序配置的氧化鉻膜及氮化鉻膜。
- 一種反射型光學式編碼器，其特徵在於具備： 如請求項1至5中任一項之編碼器用反射型光學尺； 光源，對前述編碼器用反射型光學尺之配置有前述低反射層之側的表面照射測定光；及 光檢測器，檢測來自前述編碼器用反射型光學尺的反射光。
- 一種編碼器用反射型光學尺用積層體，是用於製造如請求項1至5中任一項之編碼器用反射型光學尺的編碼器用反射型光學尺用積層體，其在厚度方向上依序具有：高反射層、保護層、及低反射層形成用層， 將前述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對前述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)， d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1) (在式中，n為前述保護層的折射率，λ為前述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
- 一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、包含有機材料的保護層、及設為圖案狀的低反射層， 並且具有：低反射區域，為設置有前述高反射層、前述保護層、及前述低反射層的區域；及高反射區域，為設置有前述高反射層及前述保護層的區域， 前述保護層的膜厚為0.16μm以上且1.0μm以下， 將測定光源的波長設為850μm的情況下的前述高反射區域中的反射率為40%以上。
- 一種編碼器用反射型光學尺，其在厚度方向上依序具有：高反射層、包含有機材料的保護層、及設為圖案狀的低反射層， 並且具有：低反射區域，為設置有前述高反射層、前述保護層、及前述低反射層的區域；及高反射區域，為設置有前述高反射層及前述保護層的區域， 將測定光源的波長設為850μm的情況下的前述低反射區域中的反射率為2%以下， 下述式所示的S/N比為30以上， S/N比=高反射區域的反射率/低反射區域的反射率。
- 如請求項9之編碼器用反射型光學尺，其中前述保護層的膜厚為0.16μm以上且1.0μm以下， 將測定光源的波長設為850μm的情況下的前述高反射區域中的反射率為40%以上。
- 如請求項1至5或請求項8至10中任一項所記載之編碼器用反射型光學尺，其中前述保護層對水的接觸角為50°以上且90°以下。
- 一種編碼器用反射型光學尺用積層體，是用於製造如請求項1至5或請求項8至11中任一項所記載之編碼器用反射型光學尺的編碼器用反射型光學尺用積層體，其在厚度方向上依序具有高反射層與保護層， 將前述保護層的膜厚設為d(μm)，且將對前述保護層的入射光的入射角設為θ(°)時，滿足下述式(1)， d＝mλ/［2n×cos｛Arcsin(sinθ/n)｝］ (1) (在式中，n為前述保護層的折射率，λ為前述入射光的波長(μm)，m為滿足0＜m≦0.3或p－0.3≦m≦p＋0.3(p為1以上且3以下的整數)的數)。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-151118 | 2022-09-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202430843A true TW202430843A (zh) | 2024-08-01 |
Family
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