JPH01113615A - 光学式スケールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、リニアスケール、エンコーダ装置等に使用さ
れるところの位置検出、角度検出の要素部材である光学
式スケールの製造方法に閃するものである。

く従来の技術〉 半導体製造装置、工作機械等の精密位置決め装置或いは
各種の精密測定装置には、長さ等をミクロンレベルで検
出する為に光学格子でなるスケールが利用されている。

このスケールは、例えば第２図に示すような工程で製造
されている。

即ち、所定長、幅でなるガラス等の熱変位、耐久・耐候
性等に優れた透光性基板１の片面にクロム、アルミニウ
ム等の高反射性薄膜２を蒸着形成せしめると共に更にそ
の上面から感光性剤３を塗布する。・・・第２図（ａ） 次に、上記構成でなるスケール基材の感光性剤３面側か
ら電子ビーム、７オトマスク等で所要ピッチの光学格子
パターンＧを該感光性剤３面に転写し、現像する。・・
・第２図（ｂ） 上記により得られた基材に対し、次にはエツチング加工
により、感光性剤３が被覆していない薄膜２の部分を除
去し、該除去部の基板１面を露出させる。・・・ｒ５２
図（Ｃ） 次いで、上記被覆感光性剤３を洗浄等により除去し、こ
れにより所要の光学式スケールＳを得る。

・・・第２図（ｄ） く本発明が解決しようとする問題点〉 上記の如く、従来の製法では得ようとするスケール毎に
感光性剤の塗布からエツチング後の洗浄仕上げまでの工
程を必要とし、該工程の省力化による多量生産が困難で
あると共に、品質的にも全品をばらつきなく均質に得る
ことに非常な労力を要するものであった。

本発明は上記力如き従来の問題点に鑑み提供されたもの
で、製造型として所要のピッチに格子を形成したスケー
ル原版を予め製作し、以後は該原版を利用して樹脂の型
込めによりスケール素材を量産できるようにし、上記得
られたスケール素材の所要ピッチの凹凸格子面を適宜加
工することで反射型又は透過型の光学式スケールが得ら
れるよう１こすることを目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成する為本発明は、適宜の基板上に感光性
剤を塗布し、該感光性剤面に露光加工により所要ピッチ
の格子を形成した後、該格子面に金属メッキ層を形成し
、次いで該メッキ層を離型して原版とし、所要の樹脂成
形装置に！Ｉ脂充填間隙を存して上記原版を配設し、該
間隙に透光性の光学格子形成用樹脂を充填して硬化せし
め、その後上記原版を離型して上記硬化Ｉｆ脂の成形凹
凸面に反射膜もしくは該凹凸のいずれかの面に不透光処
理を施して、反射型又は透過型の光学式スケールを得る
ようにしたものである。

く作用〉 予め得ようとするピッチのスケール型原版を製作してお
けば、以後はいわゆるプレス成形、射出成形等により透
光性の光学格子形成用樹脂に上記原版形を転写せしめて
スケール素材を量産し、該素材の凹凸面に反射型又は透
過型の、必要とする光学式スケールに応じて反射膜もし
くは不透光処理を施してやることにより所要の光学式ス
ケールを得ることができる。

〈実施例〉 以下に本発明の好適な実施例を第１図に基づき説明する
。

図は反射型及び透過型の光学式スケールの製造方法を工
程的に示しているものである。

まず耐熱性、耐久・耐候性等の機械的強度、寸法安定性
等に優れた例えば〃ラス基＠１０の片面（上面）に感光
性剤１１を塗布する（ａ工程）。

次ぎに上記感光性剤１１の上面から電子ビーム、水銀灯
、レーザ光、７オトマスク等の適宜の手段で所要ピッチ
の光学格子パターンＧを該感光性剤面に形成側る（ｂ工
程）。

上記工程で露光した感光性剤１１を除去すべく、現像す
る（Ｃ工程）。

上記現像したガラス基板１０の上面に光学格子パターン
Ｇを覆って適宜厚（例えば１　ｐｍ程度）のメッキ層１
２をニッケル等で形成する（ｄ工程）。

次いで上記形成したメッキ層１２材をガラス基板１０か
ら離型せしめ、もって該層材を所定ピッチの光学格子用
凹凸面１３ａを形成したスケール原版１３とする（Ｃ工
程）。

即ち、所要の一定ピッチでなる光学式スケールを量産す
るに際しては、上記Ｃ工程までの作業で予め原版型とし
てのスタンパを製作しておく。

しかしてスケールを製造する場合は、上記により得られ
た原版１３を、射出成形機或いは押し出し成形機等の成
形装置に、別途準備した適宜の透光性スケール基板１４
と所要の間隙を存して配設し、該間隙部に紫外線硬化樹
脂等の光学格子形成用樹脂１５を充填して硬化せしめる
（ｆ工程）。

離型に充分な硬度まで上記充填樹脂１５が硬化した後上
記原版１３を離型する。

以上の工程により取り出したスケール素材を反射型スケ
ールとして形成する場合には、上記原版１３により成形
されたＵ（脂凹凸面１５ａにアルミニウム、クロム等の
反射膜１６を蒸着被覆すればよく、これにより反射型ス
ケールＳＲを得ることができる（ｇ−１工程）。

又、上記スケール素材を透過型スケールとして形成する
場合には、上記原版１３により形成された樹脂凹凸面１
５ａのうちいずれかの面に、例えば物理的、化学的な表
面処理により微細な乱反射面１７を形成したり、もしく
は遮光膜（例えば黒色塗膜）を形成すればよく、これに
より透過型スケールＳ′ｒを得ることができる（ｇ−２
工程）、。

上記のように、ｅ工程でスケール原版１３を製作してお
けば、ｆ工程でスケール素材を製作してｇ工程で反射型
用もしくは透過型用の夫々のスケール形式に応じた加工
処理を行なうなど、二工程の利用で効率よく二種類のス
ケールを量産することができる。

尚、上記実施例ではスケール素材としてスケール基板１
０上に樹脂１５を一体硬化せしめたものを説明したが、
本発明はこれに限らず、上記樹脂が機械的強度、寸法安
定性等々のスケール特性を充分満足することができる場
合には上記スケール基板を不要としてもよいものである
。

く効果〉 以上詳細に述べてきたように、本発明によれば、当初に
所要のスケール原版を製作しておけば、以後は該原版を
利用して成形装置によりスケール素材を量産でき、即ち
工程を従来に比べ着しく簡略化しえてコスト的に有利な
製造方法を提供することができる。また、同一原版から
量産するのであるからスケール品質が均一化され、ばら
つきのないスケールとすることができる。さらに又、ス
ケール素材を−ａｗｔとしてこれにより反射型と透過型
の二種類のスケールを適宜得ることができ、即ち生産性
のよい手段を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る工程を説明する図であり
、第２図は従来の製造工程例を説明する図である。 １０・・・〃ラス基板　　１１・・・感光性剤１２・・
・メッキＷＪ　　　１３・・・原版１４・・・スケール
基板　１５・・・光学格子形成樹脂１６・・・反射膜　
　　　１７・・・乱反射面ＳＲ・・・反射型スケール ＳＴ・・・透過型スケール 特許出願人　株式会社東京′＋＠密 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　適宜の基板上に感光性剤を塗布し、該感光性剤面に露
   光加工等により所要ピッチの格子を形成した後、該格子
   面に金属メッキ層を形成し、次いで該メッキ層を離型し
   て原版とし、所要の樹脂成形装置に樹脂充填間隙を存し
   て上記原版を配設し、該間隙に透光性の光学格子形成用
   樹脂を充填して硬化せしめ、その後上記原版を離型して
   上記硬化樹脂の成形凹凸面に反射膜もしくは該凹凸のい
   ずれかの面に不透光処理を施して、反射型又は透過型の
   光学式スケールを得ることを特徴とする光学式スケール
   の製造方法。