(57)【要約】      （修正有）【課題】０次回折光による干渉を確実に抑制すること。【解決手段】光学式エンコーダに搭載される反射型スケール１００であって、反射型回折格子１０１と、反射型回折格子１０１の光源側の面を保護する透過性保護材１０２と、を有し、透過性保護材１０２の表面で反射した反射光１１０と、反射型回折格子１０１の表面で反射した後、透過性保護材１０２から外側に射出された主０次回折光との第１光路長差（（ＡＢ＋ＢＣ）−ＡＤ）に対応して発生する干渉光の第１可干渉度と、反射型回折格子１０１の表面で回折反射した後、透過性保護材１０２の外側に射出した主検出回折光と副検出回折光との第２光路長差に対応して発生する干渉光の第２可干渉度と、の両方が所定値α以下になるように、透過性保護材１０２の厚みを規定した。【選択図】図１Ａ
2020094880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式エンコーダに搭載される反射型スケールであって、
反射型回折格子と、
前記反射型回折格子の光源側の面を保護する透過性保護材と、
を有し、
前記透過性保護材の表面で反射した反射光と、前記反射型回折格子の表面で反射した後、前記透過性保護材から外側に射出された主０次回折光との第１光路長差に対応して発生する干渉光の第１可干渉度と、前記反射型回折格子の表面で回折反射した後、前記透過性保護材の外側に射出した主検出回折光と副検出回折光との第２光路長差に対応して発生する干渉光の第２可干渉度と、の両方が所定値α以下になるように、前記透過性保護材の厚みを規定した反射型スケール。
【請求項２】
前記透過性保護材の厚みＴに対して、前記第１光路長差をＯＰＤ１＝ｆ１（Ｔ）、前記第１可干渉度をｇ(ＯＰＤ１)とし、前記第２光路長差をＯＰＤ２＝ｆ２（Ｔ）、前記第２可干渉度をｇ(ＯＰＤ２)としたときに、
前記透過性保護材の厚みＴは、下記の式の両方を満たす請求項１に記載の反射型スケール。
ｇ（ｆ１（Ｔ））＜α
ｇ（ｆ２（Ｔ））＜α
【請求項３】
前記所定値αと前記第１光路長差に対応して発生する干渉光の変動許容値β１との関係、および前記所定値αと前記第２光路長差に対応して発生する干渉光の変動許容値β２との関係がそれぞれ以下の式で決定される請求項２に記載の反射型スケール。
【数１】
2020094880.tif 000008
【数２】
2020094880.tif 000009
【請求項４】
１次元または２次元である請求項１、２または３に記載の反射型スケール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型スケールに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、特許文献１には、光源と回折格子とを備える光学式変位測定装置において、−１次回折光による干渉を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２５６８１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２５６８１号公報
【特許文献３】特開２０１２−２７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献に記載の技術では、１次回折光による干渉のみを考慮しており、０次回折光による干渉を考慮していないので、０次回折光による干渉を確実に抑制することができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る反射型スケールは、
光学式エンコーダに搭載される反射型スケールであって、
反射型回折格子と、
前記反射型回折格子の光源側の面を保護する透過性保護材と、
を有し、
前記透過性保護材の表面で反射した反射光と、前記反射型回折格子の表面で反射した後、前記透過性保護材から外側に射出された主０次回折光との第１光路長差に対応して発生する干渉光の第１可干渉度と、前記反射型回折格子の表面で回折反射した後、前記透過性保護材の外側に射出した主検出回折光と副検出回折光との第２光路長差に対応して発生する干渉光の第２可干渉度と、の両方が所定値α以下になるように、前記透過性保護材の厚みを規定した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、０次回折光による干渉を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る反射型スケールの構成を説明するための図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る反射型スケールの構成を説明するための他の図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態の前提技術に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる回折光を説明する図である。
【図２Ｂ】本発明の第２実施形態の前提技術に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる主検出回折光と副検出回折光との等傾角干渉を説明する図である。
【図２Ｃ】本発明の第２実施形態の前提技術に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダの光源のコヒーレンススペクトルの一例を示す図である。
【図３Ａ】本発明の第２実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダの構成の概略を説明する図である。
【図３Ｂ】本発明の第２実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる直接反射光、主０次回折光および副０次回折光による等傾角干渉を説明する図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる０次光回折効率のマップ図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる−１次光回折効率のマップ図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダのＯＰＤ１の位置をコヒーレンススペクトル上に示した図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る反射型スケールの有する回折格子の構成を説明する図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る反射型スケールの有する回折格子の構成を説明する他の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明記載する。ただし、以下の実施の形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての反射型スケール１００について、図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明する。反射型スケール１００は、直線変位や回転変位等の測定に用いられるスケールである。
【００１１】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、反射型スケール１００は、反射型回折格子１０１および透過性保護材１０２を含む。反射型回折格子１０１は、反射型の回折格子である。透過性保護材１０２は、反射型回折格子１０１の光源側の面を保護する。
【００１２】
透過性保護材１０２の表面１２１で反射した反射光１１０と、反射型回折格子１０１の表面１１１で反射した後、透過性保護材１０２から外側に射出された主０次回折光１２０との第１光路長差（（ＡＢ＋ＢＣ）−ＡＤ）に対応して発生する干渉光の第１可干渉度と、反射型回折格子１０１の表面１１１で回折反射した後、透過性保護材１０２の外側に射出した主検出回折光１３０と副検出回折光１４０との第２光路長差（（ＥＦ＋ＦＧ）−ＥＨ）に対応して発生する干渉光の第２可干渉度と、の両方が所定値α以下になるように、透過性保護材１０２の厚みを規定した。
【００１３】
本実施形態によれば、０次回折光による干渉を確実に抑制することができる。
【００１４】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る反射型スケールについて、図２Ａ乃至図５を用いて説明する。なお、本実施形態に係る反射型スケールは、特許文献２の１次元反射型スケール、および特許文献３の２次元反射型スケールに適用可能である。
【００１５】
＜前提技術＞
図２Ａは、本実施形態の前提技術に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる回折光を説明する図である。図２Ｂは、本実施形態の前提技術に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる主検出回折光と副検出回折光との等傾角干渉を説明する図である。図２Ｃは、本実施形態の前提技術に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダの光源のコヒーレンススペクトルの一例を示す図である。
【００１６】
光学式エンコーダは、互いに移動する２つの物体の相対的な位置情報を測定することができるセンサであり、広く一般に使用される。目盛りの情報は、スケールに記録されている。光源を搭載した走査ヘッド（検出ヘッド）からスケールに光が入射されると、スケールの目盛情報は、回折された光の位相の情報へ転写され、再び走査ヘッドに戻される。これを検出することで、インクリメンタルな位置情報を読み取ることができる。スケールが反射型回折格子スケールの場合、発生する回折光の次数と回折角とは、入射角、スケールの回折格子の格子ピッチおよび光源の波長により決まる。しかしながら、走査ヘッドで検出されるのは、図２Ａに示した、−１次回折光と＋１次回折光とのいずれか一方、または、両方であり、０次回折光および±２次回折光以上の高次回折光は走査ヘッドにとっては不要な回折光となる。
【００１７】
反射型回折格子スケールに対しては、十分な耐環境性を持ち、傷が付きにくく、汚れに強いことが求められる。そのため、図２Ａに示したように、反射型回折格子２０２の表面に十分な強度の透過性保護材２０１を設けることが有効である。透過性保護材２０１を設けることで、汚れが付着したとしても容易に拭き取ることができ、繊細な反射型回折格子２０２に直接手で触れる危険を解消できる。透過性保護材２０１の材料は、十分な強度と透明性とを備え、格子が刻まれた基材（反射型回折格子２０２）との膨張係数の一致性がよい材料が望ましい。透過性保護材２０１は、例えば、ガラスまたは樹脂シートを反射型回折格子２０２に接着させて取り付けてもよい。また、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）等の透明性の材料を反射型回折格子２０２に塗布または蒸着させて取り付けてもよい。
【００１８】
透過性保護材２０１を反射型回折格子２０２の上部（光源側）に配置したスケールは、取扱いの上で非常に有効である。しかしながら、回折光が透過性保護材２０１の内部で多重反射することにより、光学式エンコーダにとって必要な次数の回折光の回折効率が変動することが知られている。図２Ｂを参照して、−１次回折光を検出ヘッドで検出する場合を例として透過性保護材２０１の内部における多重反射を説明する。
【００１９】
入射光は、屈折率ｎ１＝１の空気層２１０から屈折率ｎ２の透過性保護材２０１に入射するものとし、空気層２１０での入射角をθ１（ｉ）、これに対応する透過性保護材２０１の内部での屈折角をθ２（ｉ）とする。入射光が、反射型回折格子２０２の回折格子面２２１で回折されることにより、ｍ次回折光（以下、主ｍ次回折光という）が発生する。ただし、ｍは、０を含む整数である。
【００２０】
主ｍ次回折光の一部は透過性保護材２０１を透過せずに、透過性保護材２０１の保護材表面２１１で反射され、再び回折格子面２２１へ入射し、主ｍ次回折光と同じ方向に回折光（以下、副ｍ次回折光という）を発生させる。副ｍ次回折光は、多重反射の回数だけ発生する。
【００２１】
ここで、主ｍ次回折光の空気層２１０での回折角をθ１（ｍ）、透過性保護材２０１の内部での屈折角をθ２（ｍ）とし、透過性保護材２０１の厚みをＴとする。この場合、主ｍ次回折光と副ｍ次回折光との光路長差（ＯＰＤ２）は、
【数１】
2020094880.tif 000003
と表される。ただしＯＰＤ２は、透過性保護材２０１の内部を多重反射する次数ｍの回折光に対してそれぞれ与えられる。光源としてマルチモード半導体レーザ光源を用いる場合のコヒーレンススペクトルは、図２Ｃに示したようなマルチピーク形状を持つ。（１）式によって表されるＯＰＤ２を、図２Ｃに示したコヒーレンススペクトルと照らし合わせたときに、光路長差（ＯＰＤ２）が、スペクトルのピーク内にある場合は、走査ヘッドにとって必要な主−１次回折光は、副−１次回折光と等傾角干渉を引き起こす。この場合、−１次回折光の回折効率は透過性保護材２０１の厚みＴに対して約λ／（２ｎ２）の周期で変動することになり、当該周期は、数百ｎｍ周期となる。ただし、λは、空気層２１０における入射光の波長である。
【００２２】
反射型回折格子スケールの全面において透過性保護材２０１の厚みＴのばらつきを数百ｎｍの精度で管理することは製品のコストを増大させる。結果として、走査ヘッドを測定方向に移動させると、信号強度が激しく変動することになり、ＳＮ比（Signal-Noise ratio）の局所的な悪化を招くだけでなく、信号のＤＣ（Direct Current）成分を補正しきれない場合は大きな内挿誤差にもつながる。
【００２３】
特許文献１においては、（１）式で表される光路長差ＯＰＤ２が透過性保護材２０１の厚みＴに依存することに注目し、透過性保護材２０１の厚みＴの増減によってＯＰＤ２を増減させている。これにより、光源のコヒーレンススペクトルのピークからＯＰＤ２を外へ外すことができ、光路長差がＯＰＤ２で表される等傾角干渉による検出光の強度の変動を可干渉度（コヒーレンス度）が、１００％の場合の変動幅に対して２％以下に抑えることが可能であることを説明した。
【００２４】
＜本実施形態の技術＞
図３Ａは、本実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダの構成の概略を説明する図である。光学式エンコーダ３００は、検出ヘッド３０１と反射型スケール３０２とを含む。検出ヘッド３０１は、光源３１１と受光部３１２とを有する。反射型スケール３０２は、反射型回折格子３２１を有する。
【００２５】
検出ヘッド３０１は、反射型スケール３０２に対して相対的に移動可能となっている。光源３１１は、反射型回折格子３２１に光を照射する。受光部３１２は、反射型回折格子３２１により回折された光を受光する。光学式エンコーダ３００は、受光した光（回折光）に基づいて変位を測定する。
【００２６】
図３Ｂは、本実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる直接反射光、主０次回折光および副０次回折光による等傾角干渉を説明する図である。反射型スケール３０２においては、主−１次回折光と副−１次回折光との等傾角干渉だけではなく、別の回折光の組み合わせによる等傾角干渉が起きている。なお、図３Ｂにおいては、入射角、反射角および回折角の表記は、図２Ｂに示したものと同様である。
【００２７】
透過性保護材３３０の保護材表面３３１での直接反射および透過性保護材３３０の内部での多重反射に対して、
θ１（ｉ）＝θ１（０）      （２）
および
θ２（ｉ）＝θ２（０）      （３）
であるから、直接反射光、主０次回折光および副０次回折光は等傾角をなす。これらの光路長差（ＯＰＤ１）は、以下の式で与えられる。
【数２】
2020094880.tif 000004
【００２８】
式（４）によって表されるＯＰＤ１をマルチモード半導体レーザ光源のコヒーレンススペクトルと照らし合わせたときに、ＯＰＤ１がスペクトルのピーク内にある場合は、透過性保護材３３０の保護材表面３３１での直接反射光、主０次回折光および副０次回折光は等傾角干渉を引き起こす。
【００２９】
透過性保護材３３０の保護材表面３３１での直接反射光、主０次回折光および副０次回折光による等傾角干渉は、検出ヘッド３０１（センサ）の検出光ではなく、不要な０次回折光の間で発生する干渉である。しかしながら、光のエネルギー保存則から、ある次数の回折効率が増加すれば別の次数の回折効率は減少することは明らかである。すなわち、回折格子に入射した光には、反射、透過および吸収という３種類の経路があり、これらの確率はそれぞれ、反射率Ｒ、透過率Ｔおよび吸収率Ａとして表される。入射光の強度を１とした場合、これらの関係は、
１＝Ｒ＋Ｔ＋Ａ      （５）
と表される。また、反射型回折格子３２１において発生する回折光の回折効率の総和は、反射率Ｒに等しいことも回折効率の定義から明らかである。すなわち、
Ｒ＝η０＋η１＋・・・＋ηｍ＋・・・  （６）
という関係がある。
【００３０】
ただし、η０、η１、・・・ηｍはそれぞれ、０次光、１次光、・・・ｍ次光における回折効率である。式（５）および式（６）から、ある次数ｍにおける回折効率ηｍの変動は、ｍでない他の次数の回折光の回折効率を変動させる。
【００３１】
図４Ａは、本実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる０次光回折効率のマップ図である。図４Ｂは、本実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダによる−１次光回折効率のマップ図である。屈折率ｎ２＝１．４５、厚さＴ＝１ｍｍの透過性保護材３３０を用いて測定した反射型スケール３０２（２次元反射型スケール）の０次光回折効率のマップ図（図４Ａ）、および検出光である−１次光回折効率のマップ図（図４Ｂ）である。反射型スケール３０２の格子ピッチは、Λ＝１．６μｍである。入射光の波長は、７９０ｎｍであり、偏光はｓ偏光である。入射角は、θ１（ｉ）＝２９．６°である。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、縦軸と横軸とは、反射型スケール３０２の位置（単位はｍｍ）を表す。０次光の回折効率と−１次光の回折効率が同時に変動している様子が分かる。
【００３２】
図４Ａおよび図４Ｂの測定において、ＯＰＤ１で表される透過性保護材３３０の保護材表面３３１での直接反射光、主０次回折光および副０次回折光による等傾角干渉の光路長差は、式（４）から、
ＯＰＤ１＝２×１．４５×１ｍｍ×ｃｏｓ（１９．９）＝２．７ｍｍ      （７）
となる。ただし、入射角θ１（ｉ）＝２９．６°であり、式（８）で表されるスネルの法則
ｎ１ｓｉｎθ１（ｉ）＝ｎ２ｓｉｎθ２（ｉ）      （８）
から透過性保護材３３０の内部での入射角は、θ２（ｉ）＝１９．９°であることを用いた。
【００３３】
図５は、本実施形態に係る反射型スケールを有する光学式エンコーダのＯＰＤ１の位置をコヒーレンススペクトル上に示した図である。光路長差が０の位置に存在するメインピークから数えて左から２番目のピーク内にＯＰＤ１が位置している。また、ＯＰＤ２で表される主−１次回折光と副−１次回折光との等傾角干渉における光路長差は、透過性保護材３３０の内部で多重反射する回折次数それぞれに対して与えられる。図５のコヒーレンススペクトルと照らし合わせた際に最も可干渉度（コヒーレンス度）が高くなったのは検出光自身が多重反射することに対応するｍ＝−１の場合である。
【００３４】
この場合、式（９）で表される回折の法則
ｎ２ｓｉｎθ２（ｉ）＋ｎ２ｓｉｎθ２（−１）＝−ｍ・λ／Λ      （９）
から、−１次回折光の透過性保護材３３０の内部での回折角は、θ２（ｉ）＝０°である。
【００３５】
したがって、式（１）から、
ＯＰＤ２＝２×１．４５×１ｍｍ×ｃｏｓ（０）＝２．９ｍｍ      （１０）
である。図５には、ｍ＝−１の場合のＯＰＤ２の位置も示されている。
【００３６】
式（４）で表される光路長差ＯＰＤ１は、透過性保護材３３０の厚みＴの関数であるため、透過性保護材３３０の厚みを増減させることで、図５のコヒーレンススペクトルを横軸に沿って移動させることができる。例えば、透過性保護材３３０の厚みＴを増加させた場合、式（１）および式（４）から明らかなように、光路長差ＯＰＤ１および光路長差ＯＰＤ２は、図５のコヒーレンススペクトルの横軸の正の方向に沿って移動する。
【００３７】
したがって、ＯＰＤ１とＯＰＤ２とが図５に示したような位置関係にあり、透過性保護材３３０の厚みＴを増加させる場合、ＯＰＤ２だけではなく、ＯＰＤ１もピークの外へ出す必要がある。ＯＰＤ１もピークの外へ出さなければ、透過性保護材３３０の保護材表面３３１での直接反射光、主０次回折光および副０次回折光による等傾角干渉による変動は起こる。その結果、検出光となる回折光の回折効率も変動する。
【００３８】
また、入射角によっては、ＯＰＤ１がＯＰＤ２よりも大きくなる。例えば、垂直入射θ１（ｉ）＝０の場合、式（４）で表されるＯＰＤ１は、
ＯＰＤ１＝２×１．４５×１ｍｍ×ｃｏｓ（０）＝２．９ｍｍ      （１１）
となる。一方、式（１）で表されるＯＰＤ２は、
ＯＰＤ２＝２×１．４５×１ｍｍ×ｃｏｓ（１９．９）＝２．７ｍｍ      （１２）
となる。
【００３９】
これは、図５において、ＯＰＤ１とＯＰＤ２とが入れ替わっている場合に相当する。したがって、透過性保護材３３０の厚みＴを減少させる場合は、ＯＰＤ２と同時にＯＰＤ１もピークの外へ出さなければならない。
【００４０】
透過性保護材３３０の厚みＴに対して、光路長差ＯＰＤ１＝ｆ１（Ｔ）とし、光路長差ＯＰＤ１に対応して発生する干渉光の可干渉度をｇ（ＯＰＤ１）とする。光路長差ＯＰＤ１に対応して発生する干渉光の可干渉度は、ｇ（ｆ１（Ｔ））と表される。また、同様に、光路長差ＯＰＤ２＝ｆ２（Ｔ）とし、光路長差ＯＰＤ２に対応して発生する干渉光の可干渉度をｇ（ＯＰＤ２）とする。光路長差ＯＰＤ２に対応して発生する干渉光の可干渉度は、ｇ（ｆ２（Ｔ））と表される。この場合、透過性保護材３３０の厚みＴは、下記の式の両方を満たす。
【００４１】
ｇ（ｆ１（Ｔ））＜α      （１３）
ｇ（ｆ２（Ｔ））＜α      （１４）
次に、光路長差ＯＰＤ１に対応して発生する干渉光の変動許容値をβ１としたとき、主０次光の回折効率は、中心値η０に対して、η０−β１からη０＋β１まで変動するものとする。
【００４２】
所定値αと光路長差ＯＰＤ１に対応して発生する干渉光の変動許容値β１との関係は、
【数３】
2020094880.tif 000005
と決定される。ただし、
ｒ１２：空気−透過性保護材３３０界面での振幅反射率、
Ｒ１２：空気−透過性保護材３３０界面での強度反射率、
ｒ２３（０）：透過性保護材３３０−反射型回折格子３２１界面での主０次回折光の振幅反射率、
Ｒ２３（０）：透過性保護材３３０−反射型回折格子３２１界面での主０次回折光の回折効率
であり、全て入射角の関数である。また、入射光の偏光状態にも依存する。
【００４３】
一方、光路長差ＯＰＤ２に対応して発生する干渉光の変動許容値をβ２としたとき、主検出回折光の回折効率は、中心値ηｄに対して、ηｄ−β２からηｄ＋β２まで変動するものとする。
【００４４】
所定値αと光路長差ＯＰＤ１に対応して発生する干渉光の変動許容値β２との関係は、
【数４】
2020094880.tif 000006
と決定される。ただし、ｄは、検出する回折光の回折次数、ｍは透過性保護材３３０の内部を多重反射する回折光の回折次数を表す。また、
ｒ１２：空気−透過性保護材３３０界面での振幅反射率、
ｔ１２：空気−透過性保護材３３０界面での振幅透過率、
ｔ２１：透過性保護材３３０−空気界面での振幅透過率、
Ｒ２３（ｄ）：透過性保護材３３０−反射型回折格子３２１界面での主検出回折光の回折効率、
ｒ２３（ｍ）：透過性保護材３３０−反射型回折格子３２１界面での主ｍ次回折光の振幅反射率、
Ｒ２３（ｍ）：透過性保護材３３０−反射型回折格子３２１界面での主ｍ次回折光の回折効率
であり、全て入射角および回折角の関数である。入射光の偏光状態にも依存する。
【００４５】
以上より、光路長差ＯＰＤ１に対応する干渉による主０次回折光の回折効率の変動許容値をβ１、光路長差ＯＰＤ２に対応する干渉による主検出回折光の変動許容値をβ２に抑えたい場合は、光源の可干渉度を所定値αにまで下げる必要がある。
【００４６】
次に計算例を示す。測定条件と同じく入射角がθ１（ｉ）＝２９．６°であり、検出回折光も多重反射する回折光も−１次光である場合（ｍ＝ｄ＝−１）を考える。また、２次元反射型スケールであることを想定し、透過性保護材３３０−反射型回折格子３２１界面での０次光の回折効率をＲ２３（０）＝２０％とする。また、透過性保護材３３０−反射型回折格子３２１界面での−１次光の回折効率をＲ２３（−１）＝１０％とする。
【００４７】
このとき、可干渉度の所定値αと、光路長差ＯＰＤ１に対応して発生する干渉光の変動許容値β１および光路長差ＯＰＤ２に対応して発生する干渉光の変動許容値β２との関係は以下の表１のようになる。
【表１】
2020094880.tif 000007
【００４８】
図６は、本実施形態に係る反射型スケールの有する回折格子の構成を説明する図である。反射型回折格子の格子溝６０１は、例えば、レーザ描画や電子描画により形成される。または、より高精度な格子溝６０１を刻む場合には、干渉露光法を用いる。干渉露光法やレーザ描画、電子描画などによって作成された格子溝６０１を原板としてインプリント成型することで格子溝６０１を形成してもよく、その場合の格子溝６０１は樹脂である。格子溝６０１の上には、反射性の金属膜６０２を塗布する。反射性の金属膜６０２としては、例えば、金、銀、アルミ等であり、これらを主成分として含む合金であってもよい。なお、格子溝６０１は、基材６１０上に形成される。
【００４９】
図７は、本実施形態に係る反射型スケールの有する回折格子の構成を説明する他の図である。図７には、露光法によって反射型回折格子の格子溝７０１を形成した際の格子溝７０１の断面が示されている。格子溝７０１は、上から順に、主成分を酸化クロムとする薄膜層である酸化クロム層７１１、主成分をクロムとする薄膜層であるクロム層７１２、主成分を酸化クロムとする薄膜層である酸化クロム層７１３の順に構成されている。酸化クロム層７１１，７１３およびクロム層７１２の成膜はスパッタリングで行い、その際に添加材として、酸素、窒素、炭素等を含んでいてもよい。基材７１０とクロム層７１２との間の酸化クロム層７１３は、基材７１０とクロム層７１２との密着性を良くするために塗布される。酸化クロム層７１３の厚みは、数十ｎｍ程度である。酸化クロム層７１１は、露光波長に対する反射防止膜としての役割をもち、露光時の多重反射に起因する格子溝７０１の断面の形状不良を防ぐために塗布される。
【００５０】
本実施形態によれば、０次回折光による干渉を確実に抑制することができる。
【００５１】
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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