编码器用反射型光学标尺、反射型光学式编码器及编码器用反射型光学标尺用层叠体的制作方法

文档序号:41806607发布日期:2025-05-06 17:15阅读:27来源:国知局

本发明涉及编码器用反射型光学标尺、反射型光学式编码器及编码器用反射型光学标尺用层叠体。


背景技术:

1、以往,在具备控制机构的伺服马达等中使用光学式编码器。在光学式编码器中有透射型编码器和反射型编码器,但与透射型编码器相比,反射型编码器具有如下优点:光路短,容易小型化、薄型化,另外,不需要进行发光元件或受光元件的定位而容易组装。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、以及检测来自标尺的反射光的光检测器。在反射型光学标尺中,反射区域(高反射区域)和非反射区域(低反射区域)交替地配置,反射区域中的光的反射率比非反射区域中的光的反射率高。由此,从标尺反射并入射至光检测器的光的强度根据标尺的位置变化而产生强弱。光检测器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来处理该标尺的位置的移位信息,从而能够获取位置信息。

2、在形成于反射型光学标尺的反射区域和非反射区域中,为了防止光检测器的误检测并提高信号的检测精度,需要提高反射区域的反射率并降低非反射区域的反射率。

3、例如,在专利文献1中公开了一种反射板,其特征在于,在用于光学式编码器的反射板中,在基材上依次层叠有反射光的反射膜、保护该反射膜的保护层、以及光的反射率比所述反射膜低且形成有狭缝图案的图案形成膜。

4、在专利文献2中公开了一种编码器用反射型光学标尺,其以充分降低低反射区域处的反射率为目的,在基材上交替地配置有高反射区域和低反射区域,其中,上述低反射区域包括低反射部,该低反射部具有:金属铬膜,其配置于上述基材的一个表面;以及氧化铬膜和氮化铬膜,其以不同的顺序配置于上述金属铬膜的与上述基材相反的一侧的表面,上述高反射区域的从上述编码器用反射型光学标尺的与上述基材相反的一侧入射的光的反射率高于上述低反射区域。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1:日本特开2005-241248号公报

8、专利文献2:wo2021/201024号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、以往,在包含金属等的高反射层上形成图案状的低反射层时,在高反射层上直接形成低反射层,在低反射层上例如通过光刻等形成抗蚀剂图案,将抗蚀剂图案作为掩模进行蚀刻,由此得到图案状的低反射层。然而,在低反射层的蚀刻时,有时高反射层的表面粗糙而表面粗糙度变大、或者有时在高反射层的表面产生蚀刻残渣,存在入射到高反射区域的光的反射率降低的问题。因此,本申请的发明人研究了在高反射层与低反射层之间设置保护层。然而,新发现:即使在设置有保护层的情况下,入射到高反射区域的光的反射率有时也会降低。

3、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提高入射到高反射区域的光的反射率的编码器用反射型光学标尺。

4、用于解决课题的手段

5、本公开的一个实施方式提供一种编码器用反射型光学标尺,其在厚度方向上依次具有高反射层、保护层以及以图案状设置的低反射层,该编码器用反射型光学标尺具有作为设置有上述低反射层的区域的低反射区域以及作为上述保护层露出的区域的高反射区域,在将上述保护层的膜厚设为d(μm)、将入射光对上述保护层的入射角设为θ(°)时,满足下述式(1)。

6、d=mλ/[2n×cos{arcsin(sinθ/n)}]   (1)

7、(式中,n为上述保护层的折射率,λ为上述入射光的波长(μm),m为满足0<m≤0.3或p-0.3≤m≤p+0.3(p为1以上且3以下的整数)的数。)

8、本公开的另一实施方式提供一种编码器用反射型光学标尺,其中,在厚度方向上依次具有高反射层、包含有机材料的保护层以及以图案状设置的低反射层,其具有:低反射区域,其为设置有上述高反射层、上述保护层以及上述低反射层的区域;以及高反射区域,其为设置有上述高反射层和上述保护层的区域,上述保护层的膜厚为0.16μm以上且1.0μm以下,将测定光源的波长设为850μm时的上述高反射区域处的反射率为40%以上。

9、本公开的另一实施方式提供一种编码器用反射型光学标尺,其中,在厚度方向上依次具有高反射层、包含有机材料的保护层以及以图案状设置的低反射层,其具有:低反射区域,其为设置有上述高反射层、上述保护层以及上述低反射层的区域;以及高反射区域,其为设置有上述高反射层和上述保护层的区域,将测定光源的波长设为850μm时的上述低反射区域处的反射率为2%以下,由下述式表示的s/n比为30以上。

10、s/n比=高反射区域的反射率/低反射区域的反射率

11、本公开的另一实施方式提供一种反射型光学式编码器,其特征在于,具备:上述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层的一侧的表面照射测定光;以及光检测器,检测来自上述编码器用反射型光学标尺的反射光。

12、本发明的另一实施方式提供一种编码器用反射型光学标尺用层叠体,其是用于制造上述编码器用反射型光学标尺的编码器用反射型光学标尺用层叠体,其中,该层叠体在厚度方向上依次具有高反射层、保护层以及低反射层形成用层,在将上述保护层的膜厚设为d(μm)、将入射光对上述保护层的入射角设为θ(°)时,满足下述式(1)。

13、d=mλ/[2n×cos{arcsin(sinθ/n)}]   (1)

14、(式中,n为上述保护层的折射率,λ为上述入射光的波长(μm),m为满足0<m≤0.3或p-0.3≤m≤p+0.3(p为1以上且3以下的整数)的数。)

15、本公开的另一实施方式提供一种编码器用反射型光学标尺用层叠体,其是用于制造上述编码器用反射型光学标尺的编码器用反射型光学标尺用层叠体,其中,该层叠体在厚度方向上依次具有高反射层和保护层,在将上述保护层的膜厚设为d(μm)、将入射光对上述保护层的入射角设为θ(°)时,满足下述式(1)。

16、d=mλ/[2n×cos{arcsin(sinθ/n)}]   (1)

17、(式中,n为上述保护层的折射率,λ为上述入射光的波长(μm),m为满足0<m≤0.3或p-0.3≤m≤p+0.3(p为1以上且3以下的整数)的数。)

18、发明效果

19、在本公开中,发挥了下述效果:可提供能够提高入射到高反射区域的光的反射率的编码器用反射型光学标尺。



技术特征:

1.一种编码器用反射型光学标尺,其中,

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m在大于0且0.3以下、0.7以上且1.3以下、1.9以上且2.3以下、或者3.0以上且3.3以下的范围内。

3.如权利要求1所述的编码器用反射型光学标尺,其中,所述保护层包含有机材料。

4.如权利要求1所述的编码器用反射型光学标尺,其中,所述高反射层为金属基材。

5.如权利要求1所述的编码器用反射型光学标尺,其中,所述低反射层从所述保护层侧起具有金属铬膜、和以不同顺序配置的氧化铬膜及氮化铬膜。

6.一种反射型光学式编码器,其特征在于,具备:

7.一种编码器用反射型光学标尺用层叠体,其是用于制造权利要求1~权利要求5中任一项权利要求所述的编码器用反射型光学标尺的编码器用反射型光学标尺用层叠体,其中,

8.一种编码器用反射型光学标尺,其中,

9.一种编码器用反射型光学标尺,其中,

10.如权利要求9所述的编码器用反射型光学标尺,其中,

11.如权利要求1~权利要求5中任一项权利要求或权利要求8~权利要求10中任一项权利要求所述的编码器用反射型光学标尺,其中,

12.一种编码器用反射型光学标尺用层叠体,其是用于制造权利要求1~权利要求5中任一项权利要求或权利要求8~权利要求11中任一项权利要求所述的编码器用反射型光学标尺的编码器用反射型光学标尺用层叠体,其中,


技术总结
本公开提供一种编码器用反射型光学标尺,其在厚度方向上依次具有高反射层、保护层以及以图案状设置的低反射层,该编码器用反射型光学标尺具有作为设置有上述低反射层的区域的低反射区域以及作为上述保护层露出的区域的高反射区域,在将上述保护层的膜厚设为d(μm)、将入射光对上述保护层的入射角设为θ(°)时,满足下述式(1)。d=mλ/[2n×cos{Arcsin(sinθ/n)}](1)(式中,n为上述保护层的折射率,λ为上述入射光的波长(μm),m为满足0<m≤0.3或p‑0.3≤m≤p+0.3(p为1以上且3以下的整数)的数)。

技术研发人员:今井刚
受保护的技术使用者:大日本印刷株式会社
技术研发日:
技术公布日:2025/5/5
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!