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JP2012068132A - Method for manufacturing optical scale - Google Patents

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JP2012068132A
JP2012068132A JP2010213369A JP2010213369A JP2012068132A JP 2012068132 A JP2012068132 A JP 2012068132A JP 2010213369 A JP2010213369 A JP 2010213369A JP 2010213369 A JP2010213369 A JP 2010213369A JP 2012068132 A JP2012068132 A JP 2012068132A
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film
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Abstract

【課題】膜厚が均一な回折格子膜を有する光学スケールを製造する。
【解決手段】少なくともベース基材3と、ベース基材3上に形成された回折格子4を有する回折格子膜5とを有する光学スケール1の製造方法において、回折格子膜5を構成する樹脂11をベース基材3上に塗布し、均一に伸ばした後、樹脂11を硬化して樹脂層13を形成し、ベース基材3上の樹脂層13に回折格子4を形成して回折格子膜5を形成する。
【選択図】図1
An optical scale having a diffraction grating film with a uniform film thickness is manufactured.
In a method of manufacturing an optical scale 1 having at least a base substrate 3 and a diffraction grating film 5 having a diffraction grating 4 formed on the base substrate 3, a resin 11 constituting the diffraction grating film 5 is used. After coating on the base substrate 3 and extending uniformly, the resin 11 is cured to form the resin layer 13, the diffraction grating 4 is formed on the resin layer 13 on the base substrate 3, and the diffraction grating film 5 is formed. Form.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、位置検出装置に用いられる光学スケールの回折格子膜を均一な膜厚で形成することができる光学スケールの製造方法に関する。   The present invention relates to an optical scale manufacturing method capable of forming a diffraction grating film of an optical scale used in a position detection device with a uniform film thickness.

従来から直線変位や角度変位の精密な測定を行うことができる位置検出装置として、光学スケールと検出ヘッドを備えた光学式変位測定装置が知られている。この光学式変位測定装置は、工作機械や半導体製造装置等の可動部の相対位置を高精度に検出することができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, an optical displacement measuring device including an optical scale and a detection head is known as a position detecting device capable of performing precise measurement of linear displacement and angular displacement. This optical displacement measuring apparatus can detect the relative position of a movable part such as a machine tool or a semiconductor manufacturing apparatus with high accuracy.

光学式変位測定装置は、一般に、可動部の変位を検出する部材に固定され、回折格子が形成された光学スケールと、この光学スケールの変位を検出する検出ヘッドとを備えている。検出ヘッドは、光学スケールに沿って移動可能とされている。   In general, an optical displacement measuring apparatus includes an optical scale fixed to a member that detects displacement of a movable part and formed with a diffraction grating, and a detection head that detects the displacement of the optical scale. The detection head is movable along the optical scale.

検出ヘッドは、光学スケールに光ビームを照射する光源と、光学スケールを透過又は光学スケールで反射された回折光を検出するための光検出部とを有しており、光検出部で受光した光信号の変化によって光学スケールの移動を検出する。この光学式変位測定装置では、光学スケールの変位によって、工作機械や半導体製造装置等の可動部の変位を知ることができる。   The detection head has a light source for irradiating the optical scale with a light beam and a light detection unit for detecting diffracted light transmitted through the optical scale or reflected by the optical scale. The light received by the light detection unit The movement of the optical scale is detected by the change of the signal. In this optical displacement measuring apparatus, the displacement of a movable part such as a machine tool or a semiconductor manufacturing apparatus can be known from the displacement of the optical scale.

ここで、このような光学式変位測定装置に用いられる光学スケールとして、特許文献1には、回折格子が形成された樹脂層が形成された基板と、反射膜が形成されたガラス等の保護基材とを、樹脂層と反射膜とを内側にしてこれらの間に接着剤層を介して貼り合せた構成のものが記載されている。この光学スケールでは、保護基材によって回折格子が形成された樹脂層に汚れや傷が付くことが防止されている。このような接着剤層を用いた光学スケールでは、接着剤層の厚みムラによって、読取り誤差が生じてしまう。   Here, as an optical scale used in such an optical displacement measuring device, Patent Document 1 discloses a substrate on which a resin layer on which a diffraction grating is formed and a protective group such as glass on which a reflective film is formed. A material having a structure in which a resin layer and a reflective film are placed inside with an adhesive layer interposed therebetween is described. In this optical scale, the resin layer on which the diffraction grating is formed by the protective base material is prevented from being stained or scratched. In an optical scale using such an adhesive layer, a reading error occurs due to uneven thickness of the adhesive layer.

そこで、特許文献2には、基材上にホログラム格子、反射膜、接着剤層、保護基材の順で積層された構成、即ち、ホログラム格子と反射膜との間に接着層を介在させていない反射型の光学スケールが記載されている。この光学スケールでは、接着剤層を有していないため、接着剤層の厚みムラによる読取り誤差の問題は発生しない。しかしながら、この光学スケールでは、ホログラム格子を透過した光が反射層で反射され、再度ホログラム格子を透過する構成であり、ホログラム格子の格子面に反射膜をつけ、その部分で反射させるため、ホログラム格子を形成している部分の厚みムラが測定精度へ影響してしまう。   Therefore, Patent Document 2 discloses a configuration in which a hologram grating, a reflection film, an adhesive layer, and a protective substrate are laminated in this order on the substrate, that is, an adhesive layer is interposed between the hologram grating and the reflection film. No reflective optical scale is described. Since this optical scale does not have an adhesive layer, there is no problem of reading error due to uneven thickness of the adhesive layer. However, in this optical scale, the light that has passed through the hologram grating is reflected by the reflection layer, and is again transmitted through the hologram grating. A reflection film is attached to the grating surface of the hologram grating and reflected by that portion. The thickness unevenness of the portion forming the film affects the measurement accuracy.

このため、光学スケールとしては、回折格子が形成されている樹脂層に膜厚ムラがなく
、均一であることが求められている。
For this reason, as an optical scale, it is calculated | required that there is no film thickness nonuniformity in the resin layer in which the diffraction grating is formed, and is uniform.

特開平5−232318号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-232318 特開2000−121392号公報JP 2000-121392 A

そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ベース基材上に膜厚が均一な回折格子膜を形成する光学スケールの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional situations, and an object of the present invention is to provide an optical scale manufacturing method for forming a diffraction grating film having a uniform film thickness on a base substrate. To do.

上述した目的を達成する本発明に係る光学スケールの製造方法は、少なくともベース基材と、ベース基材上に形成された回折格子を有する回折格子膜とを有する光学スケールの製造方法であり、回折格子膜を構成する樹脂をベース基材上に塗布し、均一に伸ばした後、樹脂を硬化して樹脂層を形成し、ベース基材上の樹脂層に回折格子を形成して回折格子膜を形成することを特徴とする。   An optical scale manufacturing method according to the present invention that achieves the above-mentioned object is an optical scale manufacturing method having at least a base substrate and a diffraction grating film having a diffraction grating formed on the base substrate. After applying the resin that constitutes the grating film on the base substrate and extending it uniformly, the resin is cured to form a resin layer, and a diffraction grating is formed on the resin layer on the base substrate to form the diffraction grating film. It is characterized by forming.

上述した目的を達成する本発明に係る光学スケールの製造方法は、少なくともベース基材と、ベース基材上に形成された回折格子を有する回折格子膜とを有する光学スケールの製造方法であり、回折格子膜を構成する樹脂をベース基材と回折格子に対応する型が形成されたスタンパとの間に挟み込み、樹脂を均一に伸ばした後、樹脂を硬化し、ベース基材及び硬化した樹脂をスタンパから剥がし、ベース基材上に回折格子を形成した回折格子膜を形成することを特徴とする。   An optical scale manufacturing method according to the present invention that achieves the above-mentioned object is an optical scale manufacturing method having at least a base substrate and a diffraction grating film having a diffraction grating formed on the base substrate. The resin constituting the grating film is sandwiched between the base substrate and the stamper on which the mold corresponding to the diffraction grating is formed. After the resin is uniformly stretched, the resin is cured, and the base substrate and the cured resin are stamped. And a diffraction grating film having a diffraction grating formed on a base substrate is formed.

本発明では、ベース基材上に回折格子膜を構成する樹脂を塗布し、均一に伸ばした後に、樹脂を硬化して樹脂層を形成することによって、膜厚が均一な樹脂層を形成することができる。これにより、本発明では、ベース基材上に膜厚が均一な回折格子膜を有する光学スケールを容易に製造することができる。   In the present invention, a resin layer having a uniform film thickness is formed by applying a resin constituting a diffraction grating film on a base substrate and uniformly extending the resin, and then curing the resin to form a resin layer. Can do. Thereby, in this invention, the optical scale which has a diffraction grating film | membrane with a uniform film thickness on a base base material can be manufactured easily.

本発明を適用した光学スケールの製造方法によって得られた第1の実施の形態の光学スケールによる回折状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the diffraction state by the optical scale of 1st Embodiment obtained by the manufacturing method of the optical scale to which this invention is applied. 回折格子膜にうねりが発生している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the wave | undulation has generate | occur | produced in the diffraction grating film | membrane. 本発明を適用した光学スケールの製造方法を説明する断面図であり、(A)は、ベース基材とガラス板の間の樹脂をロールで伸ばしている状態を示す断面図であり、(B)は、ガラス板からベース基材と樹脂層とを剥がす状態を示す断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the optical scale to which this invention is applied, (A) is sectional drawing which shows the state which has extended | stretched resin between a base base material and a glass plate with a roll, (B) is It is sectional drawing which shows the state which peels a base base material and a resin layer from a glass plate. ベース基材とガラス板とを用いて回折格子膜を形成する方法を説明する断面図であり、(A)は、樹脂を挟んだ状態を示す断面図あり、(B)は、ガラス板からベース基材と樹脂層とを剥がす状態を示す断面図である。It is sectional drawing explaining the method of forming a diffraction grating film | membrane using a base base material and a glass plate, (A) is sectional drawing which shows the state which pinched | interposed resin, (B) is a base from a glass plate. It is sectional drawing which shows the state which peels a base material and a resin layer. 正弦波形状の回折格子を有する光学スケールの断面図である。It is sectional drawing of the optical scale which has a sinusoidal diffraction grating. スタンパを用いて回折格子膜を形成する方法を説明する断面図であり、(A)は、ベース基材とスタンパの間の樹脂をロールで伸ばしている状態を示す断面図であり、(B)は、スタンパからベース基材と樹脂層とを剥がす状態を示す断面図である。It is sectional drawing explaining the method of forming a diffraction grating film | membrane using a stamper, (A) is sectional drawing which shows the state which extended | stretched the resin between a base base material and a stamper with a roll, (B) These are sectional drawings which show the state which peels a base base material and a resin layer from a stamper.

以下、本発明を適用した光学スケールの製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an optical scale manufacturing method to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

位置検出システムでは、例えば直線変位を測定するものである場合、図1に示すように、長尺状からなり、回折格子4が形成された光学スケール1と、この光学スケール1と相対的に移動可能なエンコーダ2とを備える。位置検出システムでは、光学スケール1に形成された回折格子4の物理的な凹凸にレーザ光を照射し、光学スケール1とエンコーダ2との相対位置変化に伴う回折光の位相の回転をエンコーダ2にて読み取り、位置を検出する。この位置検出システムは、分解能がnm以下であり、優れたものである。   In the position detection system, for example, when measuring linear displacement, as shown in FIG. 1, the optical scale 1 has a long shape and is formed with a diffraction grating 4, and moves relative to the optical scale 1. And a possible encoder 2. In the position detection system, laser light is irradiated on the physical irregularities of the diffraction grating 4 formed on the optical scale 1, and the rotation of the phase of the diffracted light accompanying the change in the relative position between the optical scale 1 and the encoder 2 Read and detect the position. This position detection system is excellent with a resolution of nm or less.

このような位置検出システムに用いられる光学スケール1は、図1に示すように、測定軸X方向に長尺状のベース基材3と、このベース基材3上に矩形状の回折格子4が形成された回折格子膜5と、この回折格子膜5上に形成された反射膜6と、この反射膜6上に形成された接着膜7と、この接着膜7を介して積層された保護用基材8とを備える。   As shown in FIG. 1, an optical scale 1 used in such a position detection system includes a base material 3 that is long in the direction of the measurement axis X, and a rectangular diffraction grating 4 on the base material 3. The formed diffraction grating film 5, the reflective film 6 formed on the diffraction grating film 5, the adhesive film 7 formed on the reflective film 6, and the protective film laminated via the adhesive film 7 A substrate 8.

光学スケール1を製造するにあたって、回折格子4が形成された回折格子膜5に膜厚ムラがなく、均一に形成することができれば、出力ムラの発生を防止できる。回折格子膜5に膜厚ムラによるうねりが発生した場合には、図2に示すような光学スケール9のように回折格子膜9aに膜厚ムラがあることによって、反射面のうねりが位置検出精度に影響してしまう。なお、光学スケール9において、ベース基材及び反射膜、接着膜、保護用基材は、上述した光学スケール1のベース基材3及び反射膜6、接着膜7、保護用基材8と同様であるため、同一符号を付する。   When the optical scale 1 is manufactured, if the diffraction grating film 5 on which the diffraction grating 4 is formed has no film thickness unevenness and can be formed uniformly, the occurrence of output unevenness can be prevented. When waviness due to film thickness unevenness occurs in the diffraction grating film 5, waviness on the reflecting surface is caused by position detection accuracy due to the film thickness unevenness in the diffraction grating film 9 a like the optical scale 9 shown in FIG. 2. Will be affected. In the optical scale 9, the base substrate, the reflective film, the adhesive film, and the protective substrate are the same as the base substrate 3, the reflective film 6, the adhesive film 7, and the protective substrate 8 of the optical scale 1 described above. Therefore, the same reference numerals are given.

位置検出の誤差は、補正係数等で修正は出来るが、うねりが小さいほうが補正係数も小さく、取り扱いと信頼性が高いものとなる。回折格子膜5のうねりは、回折格子膜5の膜厚さムラを小さくすることによって抑えることができる。回折格子膜5を樹脂で形成する場合の膜厚ムラを小さくするひとつの有効な手段としては、膜厚をなるべく薄くすることである。成膜方法としては、スピンコートや、毛細管現象を用いた塗布方法等が考えられるが、本発明では以下に説明する方法によって、回折格子膜5を均一で薄く形成する。   The position detection error can be corrected with a correction coefficient or the like, but the smaller the undulation, the smaller the correction coefficient, and the higher the handling and reliability. The undulation of the diffraction grating film 5 can be suppressed by reducing the thickness unevenness of the diffraction grating film 5. One effective means for reducing film thickness unevenness when the diffraction grating film 5 is formed of resin is to make the film thickness as thin as possible. As a film forming method, a spin coating method, a coating method using a capillary phenomenon, or the like can be considered. In the present invention, the diffraction grating film 5 is uniformly and thinly formed by the method described below.

本発明では、回折格子膜5を次のようにしてベース基材3上に形成することによって、膜厚ムラがなく均一に形成し、出力ムラの発生を防止する。回折格子膜5の膜厚を均一に形成する方法としては、ベース基材3上に樹脂11を塗布し、樹脂11を均一に伸ばして形成する方法があり、スピンコート、キャピラリコート、ベース基材と平坦なガラス板で樹脂を挟みこむ方法、ベース基材とガラス板とによって挟み込み平坦なガラス板の上に重石を載せる方法、樹脂を基材とガラス板とで挟む時にロールで圧着する方法、熱を掛けながら挟み込み又はロール圧着する方法等がある。いずれの方法においても、ベース基材3上に樹脂11を均一に塗布することができる。   In the present invention, the diffraction grating film 5 is formed on the base substrate 3 as follows, thereby forming the diffraction grating film 5 uniformly without any film thickness unevenness and preventing the occurrence of output unevenness. As a method for uniformly forming the film thickness of the diffraction grating film 5, there is a method in which a resin 11 is applied on the base substrate 3 and the resin 11 is uniformly stretched to form a spin coat, capillary coat, or base substrate. A method of sandwiching a resin between a flat glass plate, a method of sandwiching a base substrate and a glass plate, placing a weight on a flat glass plate, a method of pressure bonding with a roll when sandwiching a resin between a substrate and a glass plate, There are methods such as sandwiching or roll pressing while applying heat. In any method, the resin 11 can be uniformly applied on the base substrate 3.

例えば、平坦なガラス板を用いる方法としては、次のような方法がある。図3(A)に示すように、平坦なガラス板10とベース基材3との間に回折格子膜5を構成する樹脂11を介在させて、ガラス板10に対してベース基材3を押し付けるように、ゴムロール12をベース基材3上に押圧しながら移動させることで、樹脂11を伸ばし、平行に位置するベース基材3と平坦なガラス板10との間に樹脂11を引き延ばして挟み込むようにする。このように、平坦なガラス板10とゴムロール12を用いることによって、樹脂11を薄く、均一に伸ばす。なお、ゴムロール12は、ガラス板10上を移動させるようにしてもよい。   For example, as a method using a flat glass plate, there are the following methods. As shown in FIG. 3A, the base material 3 is pressed against the glass plate 10 with a resin 11 constituting the diffraction grating film 5 interposed between the flat glass plate 10 and the base material 3. In this way, the rubber roll 12 is moved while being pressed onto the base substrate 3, thereby extending the resin 11 and extending the resin 11 between the base substrate 3 and the flat glass plate 10 positioned in parallel. To. Thus, by using the flat glass plate 10 and the rubber roll 12, the resin 11 is thinly and uniformly stretched. The rubber roll 12 may be moved on the glass plate 10.

そして、図3(B)に示すように、ベース基材3とガラス板10との間に薄く伸ばした樹脂11を硬化して樹脂層13を形成した後、ガラス板10からベース基材3及び樹脂層13を剥がすことによって、ベース基材3上に膜厚が薄く均一な樹脂層13を形成する。樹脂層13の膜厚は、ガラス板10の厚さ及びゴムロール12の押圧力を調整することによって、所望の膜厚に調整する。例えばガラス板10の厚さ1mmで500mPa・s程度であれば、膜厚3μm以下の樹脂層13をベース基材3上に形成することができる。また、この方法では、気泡の混入を防止することができる。この回折格子膜5を形成する方法では、ガラス板10の樹脂11と接する側の表面に離型処理を施すことによって、樹脂層13がガラス板10から剥離しやすくし、樹脂層13がベース基材3側に残るようにすることができ、ベース基材3上に樹脂層13を形成することができる。   And as shown in FIG.3 (B), after hardening the resin 11 extended thinly between the base base material 3 and the glass plate 10 and forming the resin layer 13, from the glass plate 10, the base base material 3 and By peeling off the resin layer 13, a thin and uniform resin layer 13 is formed on the base substrate 3. The film thickness of the resin layer 13 is adjusted to a desired film thickness by adjusting the thickness of the glass plate 10 and the pressing force of the rubber roll 12. For example, when the thickness of the glass plate 10 is about 500 mPa · s when the thickness is 1 mm, the resin layer 13 having a thickness of 3 μm or less can be formed on the base substrate 3. Further, in this method, mixing of bubbles can be prevented. In this method of forming the diffraction grating film 5, the resin layer 13 is easily peeled off from the glass plate 10 by performing a release treatment on the surface of the glass plate 10 on the side in contact with the resin 11, so that the resin layer 13 becomes a base substrate. The resin layer 13 can be formed on the base substrate 3.

次に、上述するようにして形成したベース基材3上の樹脂層13に矩形状の凹凸の回折格子4を形成する。回折格子4は、樹脂層13に例えばホログラム露光やレーザ描画、マスク等で露光し、現像することによって、図1に示す回折格子膜5に形成する。   Next, a rectangular uneven diffraction grating 4 is formed on the resin layer 13 on the base substrate 3 formed as described above. The diffraction grating 4 is formed on the diffraction grating film 5 shown in FIG. 1 by exposing the resin layer 13 with, for example, hologram exposure, laser drawing, a mask, and developing.

なお、上述の回折格子膜5の形成方法では、ゴムロール12を用いたが、図4に示すように、平坦なガラス板10のみを用いても回折格子膜5を均一に形成することができる。   In the above-described method of forming the diffraction grating film 5, the rubber roll 12 is used. However, as shown in FIG. 4, the diffraction grating film 5 can be formed uniformly even using only the flat glass plate 10.

ゴムロール12を使用しない場合には、図4(A)に示すように、ベース基材3と平坦なガラス板10とが平行となっている状態で、ベース基材3とガラス板10との間に回折格子膜5を構成する樹脂11を挟み込み、この挟み込んだ状態で樹脂11を硬化させる。これにより、図4(B)に示すように、樹脂11を硬化させてできた樹脂層14の膜厚を均一にすることができ、ガラス板10からベース基材3及び樹脂層14を剥がすことによって、ベース基材3上に膜厚が均一な樹脂層14を形成することができる。樹脂層14は、樹脂11をベース基材3とガラス板10との間に挟んだ状態で、必要に応じてベース基材3上に重石を載せることによって、樹脂層14の厚さを調整することができる。   When the rubber roll 12 is not used, as shown in FIG. 4A, the base substrate 3 and the flat glass plate 10 are in parallel with each other between the base substrate 3 and the glass plate 10. The resin 11 constituting the diffraction grating film 5 is sandwiched between and the resin 11 is cured in the sandwiched state. As a result, as shown in FIG. 4B, the thickness of the resin layer 14 formed by curing the resin 11 can be made uniform, and the base substrate 3 and the resin layer 14 are peeled off from the glass plate 10. Thus, the resin layer 14 having a uniform film thickness can be formed on the base substrate 3. The resin layer 14 adjusts the thickness of the resin layer 14 by placing a weight on the base substrate 3 as necessary with the resin 11 sandwiched between the base substrate 3 and the glass plate 10. be able to.

しかしながら、上述したようにゴムロール12を用いた場合の方が、樹脂11をより均一で薄く伸ばすことができるため、回折格子膜5の膜厚を薄く均一にできるため好ましい。   However, the use of the rubber roll 12 as described above is preferable because the resin 11 can be stretched more uniformly and thinly, and the film thickness of the diffraction grating film 5 can be made thin and uniform.

次に、上述したゴムロール12を用いて形成した回折格子膜5上に反射膜6を成膜する。反射膜6は、例えば金属膜を蒸着又はスパッタ等により回折格子膜5の表面に成膜して形成する。   Next, the reflective film 6 is formed on the diffraction grating film 5 formed using the rubber roll 12 described above. The reflection film 6 is formed by forming a metal film on the surface of the diffraction grating film 5 by vapor deposition or sputtering, for example.

次に、反射膜6上に保護用基材8を貼り合せるための接着膜7を形成する。接着膜7は、反射膜6に接着剤を塗布して形成する。   Next, an adhesive film 7 for bonding the protective substrate 8 is formed on the reflective film 6. The adhesive film 7 is formed by applying an adhesive to the reflective film 6.

そして、接着膜7を介して保護用基材8を貼り合せることによって、光学スケール1を製造することができる。   And the optical scale 1 can be manufactured by bonding the protective substrate 8 through the adhesive film 7.

以上のような光学スケール1の製造方法では、ベース基材3上に樹脂11を塗布し、均一に伸ばすことができるため、この樹脂11を硬化してできる回折格子膜5の膜厚を薄く、均一なものにすることができる。これにより、この光学スケール1の製造方法では、回折格子膜5が薄く均一にすることができるため、出力ムラが発生せず、測定精度が良い信頼性が高い光学スケール1を製造することができる。   In the manufacturing method of the optical scale 1 as described above, since the resin 11 can be applied on the base substrate 3 and uniformly stretched, the film thickness of the diffraction grating film 5 formed by curing the resin 11 can be reduced. It can be made uniform. Thereby, in the manufacturing method of this optical scale 1, since the diffraction grating film 5 can be made thin and uniform, the output scale does not occur, and the optical scale 1 with high measurement accuracy and high reliability can be manufactured. .

特に、上述したようにガラス板10及びゴムローラ12を用いた場合には、ベース基材3上にゴムローラ12を押圧しながら移動させるため、樹脂11をより均一に薄く伸ばすことができ、回折格子膜5をより均一に薄く形成することができる。これにより、ガラス板10及びゴムローラ12を用いた場合には、出力ムラの発生をより防止でき、測定精度が良い信頼性が高い光学スケール1を製造することができる。   In particular, when the glass plate 10 and the rubber roller 12 are used as described above, since the rubber roller 12 is moved while being pressed onto the base substrate 3, the resin 11 can be stretched more uniformly and thinly, and the diffraction grating film 5 can be formed more uniformly and thinly. Thereby, when the glass plate 10 and the rubber roller 12 are used, it is possible to further prevent the occurrence of output unevenness and to manufacture the optical scale 1 with high measurement accuracy and high reliability.

また、この光学スケール1の製造方法では、光学スケール1の長さが長く、例えば600mm程度であっても、ゴムロール12を用いた場合、スピンコーターで回折格子膜5を形成した場合と比べて、大掛かりな設備を必要なく低コストで均一な回折格子膜5を形成することができる。   Further, in the method of manufacturing the optical scale 1, even when the length of the optical scale 1 is long, for example, about 600 mm, when the rubber roll 12 is used, compared to the case where the diffraction grating film 5 is formed by a spin coater, A uniform diffraction grating film 5 can be formed at low cost without requiring large-scale equipment.

ここで、上述した光学スケール1の製造方法では、ベース基材3、回折格子膜5、反射膜6、接着膜7、保護用基材8が具体的に以下のような構成の光学スケール1を製造することができる。   Here, in the manufacturing method of the optical scale 1 described above, the base substrate 3, the diffraction grating film 5, the reflective film 6, the adhesive film 7, and the protective substrate 8 are specifically formed with the optical scale 1 having the following configuration. Can be manufactured.

ベース基材3には、測定軸X方向に長尺状なガラスやセラミック等の一般に光学スケールのベース基材を用いることができる。   The base substrate 3 can be a generally optical scale base substrate such as glass or ceramic that is elongated in the measurement axis X direction.

回折格子膜5には、例えば、アクリル系、エポキシ系等の紫外線硬化型樹脂、アクリル系、エポキシ系等の熱硬化型樹脂、及び電子線やX線等によって活性化する各種エネルギー線硬化型樹脂等のレジストや乳剤等を用いることができる。回折格子4は、回折格子4の凸部の頂点から凹部の底辺までの光学的深さが概ね参照波長(λ)の1/4であることが好ましい。回折格子4の深さがλ/4である場合には、0次回折光の反射強度が反射防止の効果のため小さくなり、そのエネルギーが1次回折光他へ分散されるため、回折光の効率を上げることができる。したがって、回折格子4の最適な深さは、入射光の角度により決定されるが、おおむね波長の1/4である。   The diffraction grating film 5 includes, for example, an acrylic or epoxy ultraviolet curable resin, an acrylic or epoxy thermosetting resin, and various energy ray curable resins that are activated by electron beams or X-rays. Such resists and emulsions can be used. In the diffraction grating 4, it is preferable that the optical depth from the top of the convex portion of the diffraction grating 4 to the bottom of the concave portion is approximately ¼ of the reference wavelength (λ). When the depth of the diffraction grating 4 is λ / 4, the reflection intensity of the 0th-order diffracted light is reduced due to the effect of preventing reflection, and the energy is dispersed to the 1st-order diffracted light and the like. Can be raised. Therefore, the optimum depth of the diffraction grating 4 is determined by the angle of the incident light, but is approximately ¼ of the wavelength.

回折格子膜5は、上述した光学スケール1の製造方法により、膜厚を10μm以下、更に薄く3μm以下とすることができる。ここで、回折格子膜5の膜厚とは、図1に示す、回折格子膜5のベース基材3側の面5aから回折格子4の凸部の頂点までの距離をいう。例えば、膜厚が10μm程度であれば、厚さムラは膜厚の半分以下にすることができ、容易に膜厚ムラの発生を抑えることができる。更に、膜厚が3μm以下では、膜厚ムラを十分に小さくすることができる。ベース基材3のガラスの面精度のレベルが、現実的に±10μm程度なので、回折格子膜5の膜厚を10μm程度にすることがひとつの目安となる。   The film thickness of the diffraction grating film 5 can be reduced to 10 μm or less and further to 3 μm or less by the method for manufacturing the optical scale 1 described above. Here, the film thickness of the diffraction grating film 5 refers to the distance from the surface 5a on the base substrate 3 side of the diffraction grating film 5 to the apex of the convex portion of the diffraction grating 4 shown in FIG. For example, if the film thickness is about 10 μm, the thickness unevenness can be reduced to half or less of the film thickness, and the occurrence of the film thickness unevenness can be easily suppressed. Furthermore, when the film thickness is 3 μm or less, the film thickness unevenness can be sufficiently reduced. Since the surface accuracy level of the glass of the base substrate 3 is practically about ± 10 μm, it is one guideline to set the film thickness of the diffraction grating film 5 to about 10 μm.

回折格子膜5は、上述した回折格子膜5の形成方法によって、膜厚を10μm以下にできるため、膜厚ムラの発生を抑え、ベース基材3との密着性を良くすることができ、更に3μm以下とすることもできるので、膜厚ムラがほとんどなく、略均一であり、ベース基材3との密着性がより高いものである。   The diffraction grating film 5 can have a film thickness of 10 μm or less by the above-described method of forming the diffraction grating film 5, thereby suppressing the occurrence of film thickness unevenness and improving the adhesion with the base substrate 3. Since it can also be 3 micrometers or less, there is almost no film thickness nonuniformity, it is substantially uniform, and adhesiveness with the base base material 3 is higher.

反射膜6は、回折格子膜5上に形成され、エンコーダ2で用いるレーザ光源の波長に対しての反射率が高い物が好ましい。反射膜6としては、一般に反射率の高い金属膜を用いるが、同時に膜の信頼性も必要となる。例えば、790nm等の近赤外で用いる場合には、赤色の反射率が高い金属膜が好ましく、金、白金、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、銀、銀合金等の金属膜等によって形成され、実用上、銀パラジウム合金で形成することが好ましい。前述の金属膜の中でも、純金属の金、プラチナ、銅、銀等は、反射が高いものであり、銅合金や銀合金等は、酸化や硫化して膜が改質しないものである。金とプラチナは、合金でなくても酸化等に対する耐性は十分に高いものである。金等は、信頼性が高く、成膜もしやすくて扱いやすい材料である。また、金やプラチナは、高価であるが、耐環境特性は良いものである。銀合金は、硫化を抑えた銀パラジウム合金等が実用上適し、エンコーダ2の790nmのレーザ光に対する反射率も、金と同様95%を超えており、スパッタターゲットの金額は1/10以下で低コストである。例えば、エンコーダ2の構成が回折格子面にレーザ光が2回当たる場合には、反射率がエンコーダ2の出力に与える影響は二乗で効いてくるようになる。このようなエンコーダ2の構成の場合、反射率が高いほど良いが、例えば、反射率が70%に落ちた反射面ではエンコーダ出力は49%にまで低下してしまうため、実用上、70%以上の反射率、より好ましくは90%以上である。又、回折格子膜5と反射膜6の密着性を向上させるために、下地にCrやTi、Si、SiOx等をつけると良い。   The reflective film 6 is preferably formed on the diffraction grating film 5 and has a high reflectance with respect to the wavelength of the laser light source used in the encoder 2. As the reflective film 6, a metal film having a high reflectance is generally used, but at the same time, the reliability of the film is also required. For example, when used in the near infrared region such as 790 nm, a metal film having a high red reflectance is preferable, and is formed of a metal film such as gold, platinum, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, silver, silver alloy, or the like. In practice, it is preferably formed of a silver palladium alloy. Among the metal films described above, pure metals such as gold, platinum, copper, and silver are highly reflective, and copper alloys and silver alloys are not oxidized or sulfided to modify the film. Even if gold and platinum are not alloys, they are sufficiently resistant to oxidation and the like. Gold or the like is a material that is highly reliable, easy to form, and easy to handle. Gold and platinum are expensive but have good environmental resistance. As the silver alloy, a silver-palladium alloy with reduced sulfidation is practically suitable, and the reflectance of the encoder 2 with respect to the 790-nm laser light is over 95% as in the case of gold, and the amount of sputter target is as low as 1/10 or less. Cost. For example, when the configuration of the encoder 2 causes the laser beam to hit the diffraction grating surface twice, the influence of the reflectivity on the output of the encoder 2 is effective by the square. In the case of such a configuration of the encoder 2, the higher the reflectivity, the better. For example, since the encoder output is reduced to 49% on the reflective surface where the reflectivity is reduced to 70%, practically 70% or more. The reflectance is more preferably 90% or more. In order to improve the adhesion between the diffraction grating film 5 and the reflection film 6, it is preferable to add Cr, Ti, Si, SiOx or the like to the base.

接着膜7は、反射膜6と保護用基材8との間に介在し、反射膜6上に保護用基材8を接着する。接着膜7には、エンコーダ2から出射されるレーザ光及び回折光を透過させるため、エポキシ系等の透明な接着剤を用いる。接着膜7としては、反射膜6及び保護用基材8に対して密着性の良いものを用いることが好ましい。接着膜7は、ガラスとの密着が良く、透明性がある樹脂を選べばよいので、選択肢は広い。例えば、エポキシ系の透明接着剤であれば、多くの場合、ガラスとの密着性は十分に良好である。   The adhesive film 7 is interposed between the reflective film 6 and the protective base material 8, and adheres the protective base material 8 onto the reflective film 6. For the adhesive film 7, a transparent adhesive such as epoxy is used to transmit the laser light and diffracted light emitted from the encoder 2. As the adhesive film 7, it is preferable to use a film having good adhesion to the reflective film 6 and the protective substrate 8. The adhesive film 7 has a wide range of choices because it is only necessary to select a resin having good adhesion to glass and transparency. For example, in the case of an epoxy-based transparent adhesive, in many cases, adhesion to glass is sufficiently good.

保護用基材8は、接着膜7を介して反射膜6上に積層され、回折格子膜5及び反射膜6の剥がれや割れ、外部部品との接触等により傷が付くことを防止するものである。保護用基材8は、回折格子膜5及び反射膜6の全体を覆うことができるように、ベース基材3と同様に、測定軸X方向に長尺状に形成されている。保護用基材8には、エンコーダ2から出射されるレーザ光及び回折光を透過させるため、ガラス等の透明な部材を用いる。   The protective substrate 8 is laminated on the reflective film 6 with the adhesive film 7 interposed therebetween, and prevents the diffraction grating film 5 and the reflective film 6 from being damaged due to peeling or cracking, contact with external parts, or the like. is there. The protective substrate 8 is formed in a long shape in the direction of the measurement axis X, like the base substrate 3, so that the entire diffraction grating film 5 and the reflective film 6 can be covered. A transparent member such as glass is used for the protective substrate 8 in order to transmit the laser light and diffracted light emitted from the encoder 2.

このような構成からなる光学スケール1では、上述した光学スケール1の製造方法により製造され、回折格子膜5の膜厚が10μm以下であり、膜厚ムラが抑えられ、均一に形成されていることによって、回折格子膜5の膜厚ムラによる測定精度への影響が抑えられ、高精度に測定することができる信頼性の高いものである。   The optical scale 1 having such a structure is manufactured by the method for manufacturing the optical scale 1 described above, and the film thickness of the diffraction grating film 5 is 10 μm or less, the film thickness unevenness is suppressed, and the film is uniformly formed. Therefore, the influence on the measurement accuracy due to the film thickness unevenness of the diffraction grating film 5 is suppressed, and the measurement can be performed with high accuracy.

以上では、矩形状の凹凸を有する回折格子膜5を有する光学スケール1の製造方法及び光学スケール1について説明したが、図5に示すように、正弦波状の回折格子22を有する反射型の光学スケール20にも適用することができる。   In the above, the manufacturing method of the optical scale 1 having the diffraction grating film 5 having the rectangular unevenness and the optical scale 1 have been described. However, as shown in FIG. 5, the reflective optical scale having the sinusoidal diffraction grating 22 is used. 20 can also be applied.

光学スケール20は、ベース基材21上に、正弦波形状の回折格子22が形成された回折格子膜23と、この回折格子膜23上に形成された反射膜24と、この反射膜24上に形成された接着膜25と、この接着膜25を介して積層された保護用基材26とを備える。なお、ベース基材21及び反射膜24、接着膜25、保護用基材26については、上述した光学スケール1のベース基材3及び反射膜6、接着膜7、保護用基材8と同様の構成であるため、詳細な説明を省略し、上述したスケール1と異なる点について説明する。   The optical scale 20 includes a diffraction grating film 23 in which a sinusoidal diffraction grating 22 is formed on a base substrate 21, a reflection film 24 formed on the diffraction grating film 23, and a reflection film 24 on the reflection film 24. A formed adhesive film 25 and a protective base material 26 laminated through the adhesive film 25 are provided. The base substrate 21, the reflective film 24, the adhesive film 25, and the protective substrate 26 are the same as the base substrate 3, the reflective film 6, the adhesive film 7, and the protective substrate 8 of the optical scale 1 described above. Since it is a structure, detailed description is abbreviate | omitted and a different point from the scale 1 mentioned above is demonstrated.

この光学スケール20の製造方法は、上述した光学スケール1の製造方法と同様に、ベース基材21上にスピンコート、キャピラリコート、ベース基材と平坦なガラス板で樹脂を挟みこむ方法、ベース基材とガラス板とによって挟み込み平坦なガラス板の上に重石を載せる方法、樹脂を基材とガラス板とで挟む時にロールで圧着する方法、熱を掛けながら挟み込み又はロール圧着する方法等により、樹脂27を均一に塗布する。   The optical scale 20 is manufactured in the same manner as the optical scale 1 described above by spin coating, capillary coating, a method of sandwiching a resin between a base substrate and a flat glass plate, and a base substrate. Resin by a method of placing a weight on a flat glass plate sandwiched between a material and a glass plate, a method of crimping with a roll when sandwiching a resin between a substrate and a glass plate, a method of sandwiching or roll crimping while applying heat, etc. 27 is applied uniformly.

上述の光学スケール1と同様に、ガラス板10を用いて、ベース基材21上に樹脂27を均一に伸ばすようにしてもよい。具体的に、ゴムロール12を用いて、図3(A)に示すように、ベース基材21と平坦なガラス板10との間に回折格子膜23を構成する樹脂27を挟み込み、ベース基材21上をゴムロール12を押圧しながら移動させて、樹脂27を均一に伸ばした後、図3(B)に示すように、樹脂27を硬化させて樹脂層28を形成する。そして、ガラス板10からベース基材21及び樹脂層28を剥がすことによって、ベース基材21上に膜厚が薄く均一な樹脂層28を形成する。なお、光学スケール1の製造方法と同様に、ガラス板10の樹脂27と接する側の表面に離型処理を施すことによって、樹脂層28がガラス板10から剥離しやすくし、樹脂層28がベース基材21側に残るようにすることができ、ベース基材21上に樹脂層28を形成することができる。   Similarly to the optical scale 1 described above, the glass 27 may be used to uniformly extend the resin 27 on the base substrate 21. Specifically, as shown in FIG. 3 (A), a resin 27 constituting the diffraction grating film 23 is sandwiched between the base substrate 21 and the flat glass plate 10 by using the rubber roll 12, and the base substrate 21. After the rubber roll 12 is moved while being pressed to stretch the resin 27 uniformly, the resin 27 is cured to form a resin layer 28 as shown in FIG. Then, the base substrate 21 and the resin layer 28 are peeled off from the glass plate 10, thereby forming a uniform resin layer 28 with a thin film thickness on the base substrate 21. Similar to the method of manufacturing the optical scale 1, by subjecting the surface of the glass plate 10 on the side in contact with the resin 27 to release, the resin layer 28 can be easily peeled off from the glass plate 10, and the resin layer 28 is the base. It can be made to remain on the base material 21 side, and the resin layer 28 can be formed on the base base material 21.

次に、ベース基材21上に回折格子膜23を構成する樹脂層28に対して、例えばホログラム露光を使用することによって、図5に示すように、回折格子22の形状を正弦波に近い形にして形成する。   Next, by using, for example, hologram exposure on the resin layer 28 constituting the diffraction grating film 23 on the base substrate 21, the shape of the diffraction grating 22 is a shape close to a sine wave as shown in FIG. To form.

そして、形成した回折格子膜23上に反射膜24、接着膜25、保護用基材26を上述した光学スケール1の製造方法と同様に積層して、光学スケール20を製造することができる。   Then, the optical scale 20 can be manufactured by laminating the reflective film 24, the adhesive film 25, and the protective base material 26 on the formed diffraction grating film 23 in the same manner as the method for manufacturing the optical scale 1 described above.

以上のような光学スケール20の製造方法においても、ベース基材21上に樹脂27を塗布し、均一に伸ばすことができるため、この樹脂27を硬化してできる回折格子膜23の膜厚を薄く、均一なものにすることができる。これにより、この光学スケール20の製造方法では、回折格子膜23が薄く均一にすることができるため、出力ムラが発生せず、測定精度が良い信頼性が高い光学スケール20を製造することができる。   Also in the manufacturing method of the optical scale 20 as described above, since the resin 27 can be applied on the base substrate 21 and uniformly stretched, the thickness of the diffraction grating film 23 formed by curing the resin 27 is reduced. , Can be uniform. Thereby, in this manufacturing method of the optical scale 20, since the diffraction grating film 23 can be made thin and uniform, output unevenness does not occur, and the optical scale 20 with high measurement accuracy and high reliability can be manufactured. .

特に、上述したようにガラス板10及びゴムローラ12を用いた場合には、ベース基材21上にゴムローラ12を押圧しながら移動させるため、樹脂27をより均一に薄く伸ばすことができ、回折格子膜23をより均一に薄く形成することができる。これにより、ガラス板10及びゴムローラ12を用いた場合には、出力ムラの発生をより防止でき、測定精度が良い信頼性が高い光学スケール20を製造することができる。   In particular, when the glass plate 10 and the rubber roller 12 are used as described above, since the rubber roller 12 is moved on the base substrate 21 while being pressed, the resin 27 can be stretched more uniformly and thinly. 23 can be formed more uniformly and thinly. Thereby, when the glass plate 10 and the rubber roller 12 are used, it is possible to further prevent the occurrence of output unevenness and to manufacture the optical scale 20 with high measurement accuracy and high reliability.

次に、第2の実施の形態として、矩形状の回折格子を有する光学スケールの他の製造方法として、図1に示すような、矩形状の回折格子32を有する回折格子膜33を有する光学スケール30を製造方法について説明する。この光学スケール30は、上述した光学スケール1と同様に、測定軸X方向に長尺状のベース基材31と、このベース基材31上に矩形状の回折格子32が形成された回折格子膜33と、この回折格子膜33上に形成された反射膜34と、この反射膜34上に形成された接着膜35と、この接着膜35を介して積層された保護用基材36とを備える。   Next, as a second embodiment, as another method for manufacturing an optical scale having a rectangular diffraction grating, an optical scale having a diffraction grating film 33 having a rectangular diffraction grating 32 as shown in FIG. The manufacturing method 30 will be described. Similar to the optical scale 1 described above, the optical scale 30 is a diffraction grating film in which a long base material 31 in the measurement axis X direction and a rectangular diffraction grating 32 are formed on the base material 31. 33, a reflective film 34 formed on the diffraction grating film 33, an adhesive film 35 formed on the reflective film 34, and a protective base material 36 laminated via the adhesive film 35. .

この光学スケール30の製造方法は、図6に示すように、スタンパ41を用いて、回折格子32と回折格子膜33とを同時に形成する。スタンパ41は、平坦であり、ベース基材31と同様に長尺状に形成されたスタンパ板42の表面に回折格子32に対応する型43が形成されたものである。   In the method for manufacturing the optical scale 30, as shown in FIG. 6, the diffraction grating 32 and the diffraction grating film 33 are simultaneously formed using a stamper 41. The stamper 41 is flat, and a mold 43 corresponding to the diffraction grating 32 is formed on the surface of a stamper plate 42 that is formed in a long shape like the base substrate 31.

この光学スケール30の製造方法は、ベース基材31とスタンパ41との間に回折格子膜33を構成する樹脂37を介在させて、スタンパ41に対してベース基材31を押し付けるように、ゴムロール44をベース基材31上に押圧しながら移動させることで、樹脂37を伸ばし、平行に位置するベース基材31とスタンパ41との間に樹脂37を引き延ばして挟み込むようにする。このように、スタンパ41とゴムロール12を用いることによって、樹脂37を薄く、均一に伸ばす。なお、ゴムロール44は、スタンパ41上を移動させるようにしてもよい。   In the method of manufacturing the optical scale 30, a rubber roll 44 is provided so that a resin 37 constituting the diffraction grating film 33 is interposed between the base substrate 31 and the stamper 41 and the base substrate 31 is pressed against the stamper 41. Is moved while being pressed onto the base substrate 31, thereby extending the resin 37 and extending the resin 37 between the base substrate 31 and the stamper 41 positioned in parallel. Thus, by using the stamper 41 and the rubber roll 12, the resin 37 is thinly and uniformly extended. The rubber roll 44 may be moved on the stamper 41.

そして、ベース基材31とスタンパ41との間に薄く伸ばした樹脂37を硬化した後、硬化した樹脂37からスタンパ41を剥がすと、回折格子32が形成された回折格子膜33が得られ、回折格子32と回折格子膜33とを同時に容易に形成することができる。この回折格子膜33を形成する方法では、スタンパ41の樹脂37と接する側の表面に離型処理を施すことによって、樹脂37がベース基材31側に残るようになり、ベース基材31上に回折格子膜33を形成することができる。   Then, after the resin 37 thinly stretched between the base substrate 31 and the stamper 41 is cured and then the stamper 41 is peeled off from the cured resin 37, a diffraction grating film 33 in which the diffraction grating 32 is formed is obtained. The grating 32 and the diffraction grating film 33 can be easily formed simultaneously. In this method of forming the diffraction grating film 33, the resin 37 is left on the base substrate 31 side by performing a mold release process on the surface of the stamper 41 that is in contact with the resin 37. A diffraction grating film 33 can be formed.

また、このようにスタンパ41を用いて回折格子膜33を形成する場合には、回折格子膜33を構成する樹脂としては紫外線硬化型樹脂(UV硬化型樹脂)等を用いることが好ましい。UV硬化型樹脂は、スタンパ41の形状を精密に転写できること、スタンパ41からの離型性が良いこと、スタンパ41を傷めないこと、硬化時間が短いこと、経時変化が無いこと等、それぞれの要求レベルが高いものである。   Further, when the diffraction grating film 33 is formed using the stamper 41 as described above, it is preferable to use an ultraviolet curable resin (UV curable resin) or the like as the resin constituting the diffraction grating film 33. The UV curable resin has various requirements such as the ability to precisely transfer the shape of the stamper 41, good releasability from the stamper 41, no damage to the stamper 41, short curing time, no change over time, etc. The level is high.

なお、ベース基材31上に樹脂37を均一に塗布する方法としては、上述したゴムロール12を用いる方法だけではなく、スタンパ41上の全体に樹脂37を塗布し、ベース基材31を樹脂37が塗布されたスタンパ41上に載せて、スタンパ41とベース基材31とによって樹脂37を挟み込み、又はベース基材31上に重石を載せて、樹脂37を均一に伸ばしてもよい。   The method of uniformly applying the resin 37 on the base substrate 31 is not limited to the method using the rubber roll 12 described above, but the resin 37 is applied to the entire surface of the stamper 41 so that the resin 37 is attached to the base substrate 31. The resin 37 may be placed on the applied stamper 41 and the resin 37 is sandwiched between the stamper 41 and the base substrate 31, or a heavy stone is placed on the base substrate 31, and the resin 37 may be uniformly extended.

次いで、上述した光学スケール1の製造方法と同様に、回折格子膜33上に、反射膜34、接着膜35、保護用基材36を積層して、光学スケール30を製造する。   Next, in the same manner as the method for manufacturing the optical scale 1 described above, the optical scale 30 is manufactured by laminating the reflective film 34, the adhesive film 35, and the protective substrate 36 on the diffraction grating film 33.

以上のような光学スケール30の製造方法では、ゴムロール44でベース基材31をスタンパ41に押圧することによって、膜厚が薄く、均一で回折格子32が同時に形成された回折格子膜33を形成することができる。この光学スケール30の製造方法では、回折格子膜33が薄く均一であり、出力ムラが発生せず、測定精度が良い信頼性が高い光学スケール30を製造することができる。   In the manufacturing method of the optical scale 30 as described above, the base substrate 31 is pressed against the stamper 41 by the rubber roll 44, thereby forming the diffraction grating film 33 having a thin film thickness and a uniform diffraction grating 32 formed simultaneously. be able to. In this method of manufacturing the optical scale 30, it is possible to manufacture the optical scale 30 with a thin and uniform diffraction grating film 33, no output unevenness, and high measurement accuracy and high reliability.

なお、上述した光学スケール20、30の製造方法においても、ベース基板21、31、回折格子膜22、32、反射膜24、34、接着膜25、35、保護用基材26、36について、光学スケール1の構成と同様の構成の光学スケール20、30を製造することができる。なお、回折格子が正弦波形状の光学スケール20では、矩形状の光学スケール1、30と比べて帯域が広くなり、参照光が多少ずれても、測定に影響が少ないロバストな特性な光学スケールとなる。   In the method for manufacturing the optical scales 20 and 30 described above, the base substrates 21 and 31, the diffraction grating films 22 and 32, the reflection films 24 and 34, the adhesive films 25 and 35, and the protective base materials 26 and 36 are optically The optical scales 20 and 30 having the same configuration as that of the scale 1 can be manufactured. Note that the optical scale 20 having a sinusoidal diffraction grating has a wider band than the rectangular optical scales 1 and 30 and has a robust characteristic that has little influence on measurement even if the reference light is slightly shifted. Become.

また、以上のような製造方法によって得られた光学スケール1、20、30は、測定機器や工作機械、半導体製造装置の可動部の相対位置を検出することに用いることができる。   Moreover, the optical scales 1, 20, and 30 obtained by the manufacturing method as described above can be used for detecting the relative position of the movable part of the measuring instrument, the machine tool, or the semiconductor manufacturing apparatus.

なお、上述した光学スケール1、20、30は、反射型の光学スケールであるが、転写方式で透過型の光学スケールも実現できる。透過型の光学スケールの場合は、例えば回折格子膜を構成する樹脂の屈折率を、保護用基材を接着する接着膜やガラスよりも十分に高くし、回折格子の凹凸と屈折率の違いで光が回折するようにすることで、透過型の光学スケールが可能となる。   The optical scales 1, 20, and 30 described above are reflective optical scales, but a transmissive optical scale can also be realized by a transfer method. In the case of a transmissive optical scale, for example, the refractive index of the resin constituting the diffraction grating film is made sufficiently higher than the adhesive film or glass that bonds the protective substrate, By making the light diffract, a transmissive optical scale is possible.

1 光学スケール、2 エンコーダ、3 ベース基材、4 回折格子、5 回折格子膜、6 反射膜、7 接着膜、8 保護用基材、10 ガラス板、11 樹脂、12 ゴムロール、13 樹脂層   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical scale, 2 Encoder, 3 Base substrate, 4 Diffraction grating, 5 Diffraction grating film, 6 Reflective film, 7 Adhesive film, 8 Base material for protection, 10 Glass plate, 11 Resin, 12 Rubber roll, 13 Resin layer

Claims (2)

少なくともベース基材と、上記ベース基材上に形成された回折格子を有する回折格子膜とを有する光学スケールの製造方法において、
上記回折格子膜を構成する樹脂を上記ベース基材上に塗布し、均一に伸ばした後、上記樹脂を硬化して樹脂層を形成し、上記ベース基材上の上記樹脂層に上記回折格子を形成して上記回折格子膜を形成することを特徴とする光学スケールの製造方法。
In a method for producing an optical scale having at least a base substrate and a diffraction grating film having a diffraction grating formed on the base substrate,
The resin constituting the diffraction grating film is applied onto the base substrate and uniformly stretched, and then the resin is cured to form a resin layer. The diffraction grating is applied to the resin layer on the base substrate. A method for producing an optical scale, comprising forming the diffraction grating film.
少なくともベース基材と、上記ベース基材上に形成された回折格子を有する回折格子膜とを有する光学スケールの製造方法において、
上記回折格子膜を構成する樹脂を上記ベース基材と平坦なスタンパ板に上記回折格子に対応する型が設けられたスタンパとの間に介在させ、上記樹脂を均一に伸ばした後、上記樹脂を硬化し、上記ベース基材及び上記硬化した樹脂を上記スタンパから剥がし、上記ベース基材上に上記回折格子を形成した上記回折格子膜を形成することを特徴とする光学スケールの製造方法。
In a method for producing an optical scale having at least a base substrate and a diffraction grating film having a diffraction grating formed on the base substrate,
The resin constituting the diffraction grating film is interposed between the base substrate and a stamper provided with a mold corresponding to the diffraction grating on a flat stamper plate, and the resin is uniformly stretched. A method for producing an optical scale, comprising: curing, peeling the base substrate and the cured resin from the stamper, and forming the diffraction grating film having the diffraction grating formed on the base substrate.
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