JP2014209061A - Scale - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スケールに関し、例えばエンコーダで用いられるスケールに関する。 The present invention relates to a scale, for example, a scale used in an encoder.
変位測定に用いられるエンコーダでは、スケールに光を照射し、スケールで反射又は透過した光を検出器で検出することで、スケールと検出器との間の変位を測定することが可能である。このようなスケールは、例えば測定装置のステージ等に搭載される。 In an encoder used for displacement measurement, it is possible to measure the displacement between the scale and the detector by irradiating the scale with light and detecting the light reflected or transmitted by the scale with a detector. Such a scale is mounted on, for example, a stage of a measuring apparatus.
スケールの状態は変位測定の精度に影響するため、スケールの破損や汚損を防止する必要が有る。そのため、スケールの表面を透明な保護部材で覆って、スケールを保護する方法が知られている(特許文献1)。 Since the state of the scale affects the accuracy of displacement measurement, it is necessary to prevent the scale from being damaged or soiled. Therefore, a method for protecting the scale by covering the surface of the scale with a transparent protective member is known (Patent Document 1).
ところが、発明者は、上記の保護されたスケールには、以下に示す問題点が有ることを見出した。ガラスをエッチングした位相格子を用いたスケールの場合は、保護部材を位相格子上で接着すると、位相格子が接着剤で埋まってしまう。そのため、位相格子が機能を果たすことができなくなる。一方で、スケールを組込む機器を小型化するためには、スケールの寸法を小さくする必要が有る。位相格子が接着剤で埋まらないようにスケールを小型化するには、スケールと保護部材とを、位相格子の周囲の領域で接着剤や粘着テープなどの接着部材で十分な強度をもって接着し、かつ、位相格子に接着部材が入り込み、スケールとしての機能を損なわない様にする必要がある。 However, the inventor has found that the above-described protected scale has the following problems. In the case of a scale using a phase grating obtained by etching glass, when the protective member is bonded on the phase grating, the phase grating is buried with an adhesive. As a result, the phase grating cannot function. On the other hand, in order to reduce the size of a device incorporating a scale, it is necessary to reduce the size of the scale. To reduce the size of the scale so that the phase grating is not filled with adhesive, the scale and protective member are bonded with sufficient strength using an adhesive or adhesive tape in the area around the phase grating, and It is necessary to prevent the adhesive member from entering the phase grating and impair the function as a scale.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、スケールの位相格子の機能を損なうことなく保護部材を設けることができるスケールを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a scale in which a protective member can be provided without impairing the function of the phase grating of the scale.
本発明の第1の態様であるスケールは、基材と、前記基材の一面の位相格子形成領域に形成された位相格子と、前記位相格子上に配置された保護部材と、前記基材の前記一面の前記位相格子の外周に設けられ、前記基材と前記保護部材とを接着する接着部と、前記接着部を構成する材料が塗布された際に、前記接着部から前記位相格子への前記材料の流動を阻止する、前記基材に設けられた流動阻止手段と、備えるものである。これにより、接着部の流動を阻止し、位相格子に接着部材が入り込むことを防止できる。 The scale according to the first aspect of the present invention includes a base material, a phase grating formed in a phase grating forming region on one surface of the base material, a protective member disposed on the phase grating, and the base material. Provided on the outer periphery of the phase grating on the one surface, and an adhesive part for bonding the base material and the protective member; and when a material constituting the adhesive part is applied, from the adhesive part to the phase grating And a flow blocking means provided on the base material for blocking the flow of the material. Thereby, the flow of the bonding portion can be prevented, and the bonding member can be prevented from entering the phase grating.
本発明の第2の態様であるスケールは、上記のスケールであって、前記流動阻止手段は、前記接着部と前記位相格子との間の前記基材に設けられた溝であるものである。これにより、接着部の流動を阻止し、位相格子に接着部材が入り込むことを防止できる。 The scale according to the second aspect of the present invention is the scale described above, wherein the flow blocking means is a groove provided in the base material between the adhesive portion and the phase grating. Thereby, the flow of the bonding portion can be prevented, and the bonding member can be prevented from entering the phase grating.
本発明の第3の態様であるスケールは、上記のスケールであって、前記位相格子形成領域は、前記基材の前記一面の前記位相格子形成領域以外の領域に対し、前記流動阻止手段である所定の段差を有するものである。これにより、接着部の流動を阻止し、位相格子に接着部材が入り込むことを防止できる。 The scale according to the third aspect of the present invention is the scale described above, wherein the phase grating forming region is the flow blocking means with respect to a region other than the phase grating forming region on the one surface of the substrate. It has a predetermined level difference. Thereby, the flow of the bonding portion can be prevented, and the bonding member can be prevented from entering the phase grating.
本発明の第4の態様であるスケールは、上記のスケールであって、前記位相格子形成領域は、前記基材の前記一面の前記位相格子形成領域以外の前記領域に対し、凹部として形成されるものである。これにより、接着部の流動を阻止し、位相格子に接着部材が入り込むことを防止できる。 The scale according to the fourth aspect of the present invention is the scale described above, wherein the phase grating forming region is formed as a recess with respect to the region other than the phase grating forming region on the one surface of the base material. Is. Thereby, the flow of the bonding portion can be prevented, and the bonding member can be prevented from entering the phase grating.
本発明によれば、スケールの位相格子の機能を損なうことなく保護部材を設けることができるスケールを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the scale which can provide a protection member can be provided, without impairing the function of the phase grating of a scale.
本発明の上述及び他の目的、特徴、及び長所は以下の詳細な説明及び付随する図面からより完全に理解されるだろう。付随する図面は図解のためだけに示されたものであり、本発明を制限するためのものではない。 The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more fully understood from the following detailed description and the accompanying drawings. The accompanying drawings are presented for purposes of illustration only and are not intended to limit the present invention.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as necessary.
実施の形態1
まず、実施の形態1にかかるスケール100について説明する。図1は、実施の形態1にかかるスケール100の全体構成を示す斜視図である。スケール100は、基材1の上にカバーガラス3が設けられている。図2は、実施の形態1にかかるスケール100のカバーガラス3を省略した場合の全体構成を示す斜視図である。スケール100は、位相格子2、溝4、接着部11及び位相格子形成領域21を更に有する。
First, the
基材1は、図1及び2のX方向を長手方向とする板状部材である。基材1の上面の一部である位相格子形成領域21には、位相格子2が形成されている。位相格子2は、例えば基材1のX方向に周期的に刻まれた、Y方向(Y方向はX方向と直交する方向)を長手方向とする複数の溝により構成される。なお、図1では、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向としている。溝4は、接着部11と位相格子2の間の基材1に設けられる。溝4は、レーザ加工(レーザマーキング)により作製可能である。また、溝4は、エッチングにより、位相格子2と同時に、又は別個に作製可能である。
The
図3は、図1及び2のIII−III面におけるスケール100の断面図である。接着部11は、位相格子2を囲み、かつ、位相格子2と接触しないように、カバーガラス3と基材1とを接着する。接着部11は、当初流動性が有る状態で塗布され、その後硬化することで接触する部材を接着する、例えば紫外線硬化樹脂などの材料からなる接着剤である。接着部11を構成する接着剤は、まず、基材1の所定の位置に塗布される。次いで、基材1の上にカバーガラス3が配置される。この際、硬化する前の接着部11は、図2のY方向に広がる場合が想定しうる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図4は、溝4が無い場合のスケールの例であるスケール300の構成を示す断面図である。図4に示すスケール300は、溝4が無いこと以外は、スケール100と同様の構成を有する。スケール300には溝4が無いので、硬化する前の接着部11がY方向に広がると、最短距離で位相格子2に到達し、毛細管現象で位相格子の溝の間に接着剤が吸い込まれて位相格子を埋めてしまい、位相格子2の読み取りを妨害してしまう事態が発生しやすい。また、接着剤の量を、位相格子2に到達しない量に制御することは極めて困難である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a
図5は、硬化する前の接着部11が広がった場合の一態様を示すスケール100の図1及び2のIII−III面における断面図である。本構成では、基材1の上にカバーガラス3が配置され、硬化する前の接着部11がY方向に広がっても、位相格子2へ向けて流れる接着部11が溝4に流れ込む。これにより、接着部11の流れは溝4により阻止される。換言すれば、溝4は、流動阻止手段として機能することが理解できる。よって、接着部11が位相格子2に到達し、位相格子2に入り込んでしまう事態を防止できる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
また、本構成では、基材1にカバーガラス3を直接的に接着するので、カバーガラス3と位相格子2との間の間隔が一定に保たれ、高精度に位相格子2を読み取ることができる。さらに、位相格子2がカバーガラス3により保護されるので、汚れが付着するとしても、カバーガラス3の表面に付着するのみである。この場合、位相格子2に触れることなく、溶剤などを用いてカバーガラス3の表面を拭くことで、汚れを容易に除去することができる。
Moreover, in this structure, since the
なお、溝4は、位相格子2の全周に形成されてもよいし、位相格子2の周囲に部分的に形成されてもよい。
The
実施の形態2
次に、実施の形態2にかかるスケール200について説明する。図6は、実施の形態2にかかるスケール200のカバーガラス3を省略した場合の全体構成を示す斜視図である。スケール200は、基材1、位相格子2、カバーガラス3、接着部11及び位相格子形成領域22で構成される。位相格子形成領域22は、基材1の上面に凹部として形成される。位相格子2は、位相格子形成領域22の底部に形成される。
Next, the
図7は、図6のVII−VII面におけるスケール200の断面図である。位相格子2は位相格子形成領域22に形成されるので、接着部11が基材1と接触する接着面23と位相格子2との間には、段差24を有することとなる。段差24は、例えば、エッチングにより作製可能である。スケール200のその他の構成は、実施の形態1にかかるスケール100と同様であるので、説明を省略する。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
接着部11は、接着剤からなり、基材1の所定の位置に塗布される。次いで、基材1の上に、カバーガラス3が配置される。この際、硬化する前の接着部11は、図6のY方向に広がる。図8は、硬化する前の接着部11が広がった場合の一態様を示すスケール200の図6のVII−VII面における断面図である。
The
本構成では、硬化する前の接着部11がY方向に広がっても、位相格子2へ向けて流れる接着部11が段差24を伝って流れる。そのため、段差24が無い場合(図3)と比べて、接着部11が塗布された位置と位相格子2までの距離を長くできる。そのため、段差24が無い場合(図3)と比べて、接着部11が位相格子2に到達しにくくなる。換言すれば、段差24は、流動阻止手段として機能することが理解できる。よって、本構成によれば、接着部11が位相格子2に到達し、位相格子2に入り込んでしまう事態を防止できる。
In this configuration, even if the
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、スケールは、上述の実施の形態1にかかる溝4及び実施の形態2にかかる位相格子形成領域22を兼ね備えてもよい。この場合、より確実に接着部11が位相格子2に入り込んでしまう事態を防止できる。また、この場合、溝4は、位相格子形成領域22及び基材1の位相格子形成領域22以外のいずれの領域に形成されてもよい。
Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, the scale may have the
接着部11は、位相格子2の全周に形成されてもよいし、位相格子2の周囲に部分的に形成されてもよい。
The
100、200、300 スケール
1 基材
2 位相格子
3 カバーガラス
4 溝
11 接着部
21、22 位相格子形成領域
23 接着面
24 段差
100, 200, 300
Claims (4)
前記基材の一面の位相格子形成領域に形成された位相格子と、
前記位相格子上に配置された保護部材と、
前記基材の前記一面の前記位相格子の外周に設けられ、前記基材と前記保護部材とを接着する接着部と、
前記接着部を構成する材料が塗布された際に、前記接着部から前記位相格子への前記材料の流動を阻止する、前記基材に設けられた流動阻止手段と、備える、
スケール。 A substrate;
A phase grating formed in a phase grating forming region on one surface of the substrate;
A protective member disposed on the phase grating;
An adhesive portion provided on an outer periphery of the phase grating on the one surface of the base material, and bonding the base material and the protective member;
A flow preventing means provided on the base material for preventing the flow of the material from the adhesive portion to the phase grating when a material constituting the adhesive portion is applied; and
scale.
請求項1に記載のスケール。 The flow preventing means is a groove provided in the base material between the adhesive portion and the phase grating.
The scale according to claim 1.
請求項1又は2に記載のスケール。 The phase grating forming region has a predetermined step which is the flow blocking means with respect to a region other than the phase grating forming region on the one surface of the base material.
The scale according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のスケール。 The phase grating formation region is formed as a recess with respect to the region other than the phase grating formation region on the one surface of the base material.
The scale according to claim 3.
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