JP2005308718A - 反射型光電式エンコーダ用スケール、スケールの製造方法及び光電式エンコーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スケールの基板17の上にタングステンからなる第1の金属層21を形成し、この上にクロムからなる第2の金属層23を形成する。レジスト27をマスクにしてかつ第1の金属層21をエッチングストッパにして、第2の金属層23を選択的に除去することにより、光学格子19を形成する。光学格子19は位相格子であり、その側壁角度が80度より大きく、且つ、90度未満にされている。
【選択図】図4
Description
第1実施形態は、第1の金属層(タングステン)上に所定のピッチで複数の第2の金属層(クロム)が配列形成された反射型の光学格子を、光電式エンコーダのスケールに配置した点を主な特徴にしている。まず、第1実施形態に係る光電式エンコーダ1の構成について説明する。図1は、エンコーダ1の概略構成を示す図である。エンコーダ1は、光源部3と、ここで発生した光が照射される光学格子を含むスケール5と、この光学格子で反射された光を受光する受光部7と、により構成される。
第2実施形態は、第1の金属層(クロム)上にピッチを設けて複数の第2の金属層(タングステン)を形成し、複数の第2の金属層上にそれぞれ第3の金属層(クロム)を形成した反射型の光学格子を、光電式エンコーダのスケールに配置した点を主な特徴にしている。第2実施形態については、第1実施形態と相違する点を中心に説明する。第2実施形態を説明する図において第1実施形態で説明した図の符号で示すものと同一のものについては、同一符号を付すことにより説明を省略する。
図13に示すスケールと異なり、位相格子103の側面107に反射膜が付されていないスケールは、必ずしも安定した回折効率が得られなかった。
回折光光量Bの回折効率=1000/2000=50%
回折光光量Cの回折効率=800/2000=40%
回折光光量Aの相対回折効率=60/60=1
回折光光量Bの相対回折効率=50/60=0.83
回折光光量Cの相対回折効率=40/60=0.67
さて、図10に基づく結果を考察する。側壁角度θが80度や90度の場合でも、相対回折効率は高く、かつ変動が小さい。しかし、側壁角度θを90度に加工するには、ドライエッチング工程において、次のことが必要となる。(1)エッチング時間を長くしたり、エッチングイオンエネルギーを増加させたりして、オーバーエッチングを多くする。(2)エッチングマスクの耐プラズマ性を向上させる。したがって、側壁角度θを90度に加工するのは、比較的難しい。
Claims (9)
- クロム及びタングステンのうちの一方を含む第1の金属層とクロム及びタングステンのうちの他方を含むと共に前記第1の金属層の上に所定のピッチで配列形成された複数の第2の金属層とを有する反射型の光学格子が配置されたスケールと、
前記光学格子に照射する光を発生する光源部と、
前記光学格子で反射された前記光源部からの光を受光すると共に前記光源部と一緒に前記スケールに対して相対移動可能である受光部と、
を備えることを特徴とする光電式エンコーダ。 - 前記複数の第2の金属層上には、前記第1の金属層と同じ金属を含む複数の第3の金属層が形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の光電式エンコーダ。
- 前記第1の金属層はクロムを含み、前記複数の第2の金属層はタングステンを含み、前記複数の第3の金属層はクロムを含む、ことを特徴とする請求項2に記載の光電式エンコーダ。
- 前記第3の金属層は前記第2の金属層より厚みが薄い、ことを特徴とする請求項3に記載の光電式エンコーダ。
- 位相格子の側面に反射膜が付されていないスケールであって、
前記位相格子の側壁角度が80度より大きく、且つ、90度未満であることを特徴とする反射型光電式エンコーダ用スケール。 - 基板上に一様な反射膜を備え、その上に前記反射膜と反射率が異なる材質からなる位相格子を備え、この位相格子の上端に前記反射膜と同じ材質からなる反射膜を備え、前記位相格子の側壁角度が80度より大きく、且つ、90度未満であることを特徴とする反射型光電式エンコーダ用スケール。
- 請求項5又は6に記載のスケールを備えたことを特徴とする反射型光電式エンコーダ。
- 基板上にクロム及びタングステンのうちの一方を含む第1の金属層を形成する工程と、
前記第1の金属層の上にクロム及びタングステンのうちの他方を含む第2の金属層を形成する工程と、
前記第1の金属層をエッチングストッパとして前記第2の金属層を選択的にエッチング除去することにより反射型の光学格子を形成する工程と、
を備えることを特徴とする光電式エンコーダのスケールの製造方法。 - 前記第2の金属層の形成工程と前記光学格子の形成工程との間に、前記第2の金属層の上にクロム及びタングステンのうちの前記一方を含む第3の金属層を形成する工程と、前記第2の金属層をエッチングストッパとして前記第3の金属層を選択的にエッチング除去する工程と、を含み、
前記光学格子の形成工程は、前記第3の金属層をマスクにして前記第2の金属層を選択的にエッチング除去する、
ことを特徴とする請求項8に記載の光電式エンコーダのスケールの製造方法。
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