(57)【要約】【課題】エンコーダスケールを容易に製造することができるエンコーダスケールを得る。【解決手段】高反射面１１１が形成されたスケール基材１１と、高反射面１１１に設けられ、入射光２に対する高反射面１１１の反射率よりも入射光２に対する反射率が低い低反射面１２１が形成された低反射部１２とを備え、低反射部１２は、黒色レジストから構成されており、設定されたパターンに形成されており、スケール基材１１は、ステンレス鋼から構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高反射面が形成された高反射部と、
前記高反射面に設けられ、入射光に対する前記高反射面の反射率よりも前記入射光に対する反射率が低い低反射面が形成された低反射部と
を備え、
前記低反射部は、黒色レジストから構成されているエンコーダスケール。
【請求項２】
前記高反射部と前記低反射部との間に設けられ、前記高反射部と前記低反射部とを互いに密着させる密着層をさらに備えた請求項１に記載のエンコーダスケール。
【請求項３】
前記高反射部は、ステンレス鋼から構成されている請求項１または請求項２に記載のエンコーダスケール。
【請求項４】
前記高反射部は、基部と、前記基部に設けられ、前記高反射面が形成された金属膜とを有している請求項１に記載のエンコーダスケール。
【請求項５】
前記基部は、ガラス、プラスチックまたは金属から構成されている請求項４に記載のエンコーダスケール。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載のエンコーダスケールと、
前記入射光を放つ光源部と、
前記エンコーダスケールで反射した反射光を受ける受光部と
を備えたエンコーダスケールユニット。
【請求項７】
高反射部の高反射面に、入射光に対する前記高反射面の反射率よりも前記入射光に対する反射率が低い低反射面が形成された低反射部を設ける低反射部設置工程を備え、
前記低反射部は、黒色レジストから構成されているエンコーダスケールの製造方法。
【請求項８】
前記低反射部設置工程では、フォトリソグラフィによって、前記低反射部が設定されたパターンに形成される請求項７に記載のエンコーダスケールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンコーダスケール、エンコーダスケールユニットおよびエンコーダスケールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高反射部である基材と、基材の表面に設けられた低反射部である格子とを備えたエンコーダスケールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９２５３６５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、基材の表面に格子を配置する工程には、基材の表面に対して設定されたパターンのレジストを配置するレジスト配置工程と、レジスト配置工程の後、基材の表面におけるレジストが配置されていない部分に格子を配置する格子配置工程と、格子配置工程の後、基材の表面からレジストを除去するレジスト除去工程とが含まれる。したがって、エンコーダスケールの製造工程の数が多いという課題があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エンコーダスケールを容易に製造することができるエンコーダスケール、エンコーダスケールユニットおよびエンコーダスケールの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るエンコーダスケールは、高反射面が形成された高反射部と、高反射面に設けられ、入射光に対する高反射面の反射率よりも入射光に対する反射率が低い低反射面が形成された低反射部とを備え、低反射部は、黒色レジストから構成されている。
【０００７】
この発明に係るエンコーダスケールの製造方法は、高反射部の高反射面に、入射光に対する高反射面の反射率よりも入射光に対する反射率が低い低反射面が形成された低反射部を設ける低反射部設置工程を備え、低反射部は、黒色レジストから構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係るエンコーダスケール、エンコーダスケールユニットおよびエンコーダスケールの製造方法によれば、低反射部は、黒色レジストから構成されている。これにより、エンコーダスケールの製造工程の数を削減することができる。その結果、エンコーダスケールを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエンコーダスケールユニットを示す断面図である。
【図２】図１のエンコーダスケールを示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係るエンコーダスケールの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図３の高反射部配置工程を行う様子を示す図である。
【図５】図３の黒色レジスト塗布工程を行う様子を示す図である。
【図６】図３の露光・現像・ベーキング工程を行う様子を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るエンコーダスケールを示す断面図である。
【図８】実施の形態２に係るエンコーダスケールの製造方法を示すフローチャートである。
【図９】図８の高反射部配置工程を行う様子を示す図である。
【図１０】図８の密着層配置工程を行う様子を示す図である。
【図１１】図８の黒色レジスト塗布工程を行う様子を示す図である。
【図１２】図８の露光・現像・ベーキング工程を行う様子を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態３に係るエンコーダスケールを示す断面図である。
【図１４】実施の形態３に係るエンコーダスケールの製造方法を示すフローチャートである。
【図１５】図１４の基部配置工程を行う様子を示す図である。
【図１６】図１４の金属膜配置工程を行う様子を示す図である。
【図１７】図１４の黒色レジスト塗布工程を行う様子を示す図である。
【図１８】図１４の露光・現像・ベーキング工程を行う様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエンコーダスケールユニットを示す断面図である。図２は、図１のエンコーダスケールを示す断面図である。エンコーダスケールユニットは、エンコーダスケール１と、エンコーダスケール１に向かう光である入射光２を放つ光源部３と、入射光２がエンコーダスケール１で反射した光である反射光４を受ける受光部５とを備えている。エンコーダスケール１は、反射型エンコーダスケールとなっている。エンコーダスケール１は、リニアエンコーダ、ロータリーエンコーダなどに用いられる。エンコーダスケール１は、位置情報、角度情報、速度情報などを検出するために用いられる。
【００１１】
エンコーダスケール１は、高反射部であるスケール基材１１と、スケール基材１１に設けられた低反射部１２とを備えている。スケール基材１１は、平板形状に形成されている。スケール基材１１には、入射光２を反射する高反射面１１１が形成されている。スケール基材１１は、ステンレス鋼から構成されている。ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４などが挙げられる。
【００１２】
低反射部１２は、高反射面１１１に設けられている。低反射部１２には、入射光２を反射する低反射面１２１が形成されている。入射光２に対する低反射面１２１の反射率は、入射光２に対する高反射面１１１の反射率よりも小さい。受光部５が反射光４を受けることによって、受光部５は、エンコーダスケール１における反射光４の強度の明暗パターン情報を取得する。
【００１３】
低反射部１２は、黒色レジストから構成されている。また、低反射部１２は、設定されたパターンに形成されている。設定されたパターンとしては、設定されたピッチで形成されたストライプパターンが挙げられる。黒色レジストは、光源部３から放たれる光に対する吸収率が高い材料となっている。低反射部１２の反射率は、１０％以下が望ましい。黒色レジストとしては、例えば、ＣＦＰＲ−４６１１（東京応化工業社製）、ＣＦＰＲ−８３１０（東京応化工業社製）などが挙げられる。低反射部１２は、フォトリソグラフィによって、設定されたパターンに形成されている。
【００１４】
次に、エンコーダスケール１の製造方法について説明する。図３は、実施の形態１に係るエンコーダスケール１の製造方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、高反射部配置工程を行う。図４は、図３の高反射部配置工程を行う様子を示す図である。高反射部配置工程では、設定された位置にスケール基材１１を配置する。
【００１５】
その後、図３に示すように、ステップＳ１０２において、黒色レジスト塗布工程を行う。図５は、図３の黒色レジスト塗布工程を行う様子を示す図である。黒色レジスト塗布工程では、スケール基材１１の高反射面１１１に黒色レジストを塗布する。黒色レジストを塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、カーテンコート法などが挙げられる。黒色レジストを塗布する方法は、スケール基材１１における低反射部１２が配置される部分の面積、スケール基材１１の厚さ方向の寸法などによって選択される。
【００１６】
その後、図３に示すように、ステップＳ１０３において、露光・現像・ベーキング工程を行う。図６は、図３の露光・現像・ベーキング工程を行う様子を示す図である。露光・現像・ベーキング工程では、まず、設定されたパターンに形成されたフォトマスクを黒色レジストに重ねた状態で、露光工程を行う。露光工程の後、現像工程を行う。現像工程では、露光工程において光が照射されなかった黒色レジストの部分だけを除去する。現像工程の後、ベーキング工程を行う。ベーキング工程では、スケール基材１１および低反射部１２を加熱する。これにより、スケール基材１１と低反射部１２との間の密着性が向上する。
【００１７】
スケール基材１１の高反射面１１１に低反射部１２を設ける低反射部設置工程には、黒色レジスト塗布工程および露光・現像・ベーキング工程が含まれる。ベーキング工程が終了することによって、エンコーダスケール１の製造が終了する。
【００１８】
以上説明したように、この発明の実施の形態１に係るエンコーダスケール１によれば、高反射面１１１が形成されたスケール基材１１と、高反射面１１１に設けられ、低反射面１２１が形成された低反射部１２とを備えている。低反射部１２は、黒色レジストから構成されている。黒色レジストの反射率は、スケール基材１１の反射率よりも低い。したがって、黒色レジストは、低反射部１２として利用可能である。これにより、エンコーダスケール１の製造工程の数を減らすことができる。その結果、エンコーダスケール１を容易に製造することができる。したがって、エンコーダスケール１の製造における歩留まりを向上させることができる。また、低反射部１２が黒色レジストから構成されることによって、高反射面１１１の反射率と低反射面１２１の反射率との間のコントラストを向上させることができる。これにより、受光部５が取得する明暗パターン情報におけるＳＮ比を向上させることができる。その結果、エンコーダスケールユニットの検出精度を向上させることができる。
【００１９】
スケール基材１１は、ステンレス鋼から構成されている。これにより、スケール基材１１の高反射面１１１の反射率を低反射部１２の低反射面１２１の反射率よりも簡単に大きくすることができる。
【００２０】
また、この発明の実施の形態１に係るエンコーダスケールユニットによれば、エンコーダスケール１と、入射光２を放つ光源部３と、反射光４を受ける受光部５とを備えている。これにより、エンコーダスケールユニットを容易に製造することができる。また、低反射部１２が黒色レジストから構成されることによって、エンコーダスケールユニットの検出精度を向上させることができる。
【００２１】
また、この発明の実施の形態１に係るエンコーダスケール１の製造方法によれば、スケール基材１１の高反射面１１１に、低反射面１２１が形成された低反射部１２を設ける低反射部設置工程を備えている。低反射部１２は、黒色レジストから構成されている。黒色レジストの反射率は、スケール基材１１の反射率よりも小さい。したがって、黒色レジストは、低反射部１２として利用可能である。これにより、エンコーダスケール１の製造工程の数を減らすことができる。その結果、エンコーダスケール１を容易に製造することができる。したがって、エンコーダスケール１の製造における歩留まりを向上させることができる。また、低反射部１２が黒色レジストから構成されることによって、高反射面１１１の反射率と低反射面１２１の反射率との間のコントラストを向上させることができる。これにより、受光部５が取得する明暗パターン情報におけるＳＮ比を向上させることができる。その結果、エンコーダスケールユニットの検出精度を向上させることができる。
【００２２】
また、低反射部設置工程では、フォトリソグラフィによって、低反射部１２は、設定されたパターンに形成されている。これにより、高反射面１１１に対して低反射部１２を容易に設けることができる。その結果、エンコーダスケール１を容易に製造することができる。
【００２３】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係るエンコーダスケールを示す断面図である。エンコーダスケール１は、スケール基材１１と低反射部１２との間に設けられた密着層１３を備えている。密着層１３は、スケール基材１１と低反射部１２とを互いに密着させる。密着層１３は、入射光２に対して透明な材料から構成されている。言い換えれば、密着層１３は、入射光２が吸収されにくい材料から構成されている。これにより、高反射面１１１に向かう入射光２の強度および高反射面１１１で反射した反射光４の強度が密着層１３によって低下することが抑制される。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００２４】
次に、エンコーダスケール１の製造方法について説明する。図８は、実施の形態２に係るエンコーダスケール１の製造方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２０１において、高反射部配置工程を行う。図９は、図８の高反射部配置工程を行う様子を示す図である。高反射部配置工程では、設定された位置にスケール基材１１を配置する。
【００２５】
その後、図８に示すように、ステップＳ２０２において、密着層配置工程を行う。図１０は、図８の密着層配置工程を行う様子を示す図である。密着層配置工程では、スケール基材１１の高反射面１１１に密着層１３を配置する。密着層１３を配置する方法としては、例えば、スパッタリング法を用いたドライプロセス、スピンコート法を用いたウェットプロセスなどが挙げられる。
【００２６】
その後、図８に示すように、ステップＳ２０３において、黒色レジスト塗布工程を行う。図１１は、図８の黒色レジスト塗布工程を行う様子を示す図である。黒色レジスト塗布工程では、スケール基材１１の高反射面１１１に黒色レジストを塗布する。黒色レジストを塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、カーテンコート法などが挙げられる。黒色レジストを塗布する方法は、スケール基材１１における低反射部１２が配置される部分の面積、スケール基材１１の厚さ方向の寸法などによって選択される。
【００２７】
その後、図８に示すように、ステップＳ２０４において、露光・現像・ベーキング工程を行う。図１２は、図８の露光・現像・ベーキング工程を行う様子を示す図である。露光・現像・ベーキング工程では、まず、設定されたパターンに形成されたフォトマスクを黒色レジストに重ねた状態で、露光工程を行う。露光工程の後、現像工程を行う。現像工程では、露光工程において光が照射されなかった黒色レジストの部分だけを除去する。現像工程の後、ベーキング工程を行う。ベーキング工程では、スケール基材１１、低反射部１２および密着層１３を加熱する。これにより、スケール基材１１と低反射部１２との間の密着性が向上する。
【００２８】
スケール基材１１の高反射面１１１に低反射部１２を設ける低反射部設置工程には、黒色レジスト塗布工程、密着層配置工程および露光・現像・ベーキング工程が含まれる。ベーキング工程が終了することによって、エンコーダスケール１の製造が終了する。
【００２９】
以上説明したように、この発明の実施の形態２に係るエンコーダスケール１によれば、スケール基材１１と低反射部１２との間に設けられ、スケール基材１１と低反射部１２とを互いに密着させる密着層１３を備えている。これにより、酸化、湿気、熱などによるスケール基材１１からの低反射部１２の剥がれを抑制することができる。したがって、エンコーダスケール１の機械的な耐性を向上させることができる。その結果、エンコーダスケール１の耐用年数を向上させることができる。
【００３０】
実施の形態３．
図１３は、この発明の実施の形態３に係るエンコーダスケールを示す断面図である。スケール基材１１は、基部１１２と、基部１１２の表面に設けられ、高反射面１１１が形成された金属膜１１３とを有している。基部１１２は、平板形状に形成されている。基部１１２は、ガラス、プラスチック、金属などから構成されている。基部１１２の材料選定において、光学特性の制限が緩和される。したがって、エンコーダスケール１の使用環境に適した材料を基部１１２の材料として選定することができる。その結果、基部１１２の材料選定の自由度が向上する。
【００３１】
金属膜１１３は、入射光２に対して、低反射部１２の反射率よりも反射率が高い金属から構成されている。金属膜１１３を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル、モリブデンなどが挙げられる。金属膜１１３を基部１１２に設ける方法としては、例えば、真空蒸着、スパッタリング法などが挙げられる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３２】
次に、エンコーダスケール１の製造方法について説明する。図１４は、実施の形態３に係るエンコーダスケール１の製造方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０１において、基部配置工程を行う。図１５は、図１４の基部配置工程を行う様子を示す図である。基部配置工程では、設定された位置に基部１１２を配置する。
【００３３】
その後、図１４に示すように、ステップＳ３０２において、金属膜配置工程を行う。図１６は、図１４の金属膜配置工程を行う様子を示す図である。金属膜配置工程では、基部１１２の表面に金属膜１１３を設ける。
【００３４】
その後、図１４に示すように、ステップＳ３０３において、黒色レジスト塗布工程を行う。図１７は、図１４の黒色レジスト塗布工程を行う様子示す図である。黒色レジスト塗布工程では、スケール基材１１の高反射面１１１に黒色レジストを塗布する。黒色レジストを塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、カーテンコート法などが挙げられる。黒色レジストを塗布する方法は、スケール基材１１における低反射部１２が配置される部分の面積、スケール基材１１の厚さ方向の寸法などによって選択される。
【００３５】
その後、図１４に示すように、ステップＳ３０４において、露光・現像・ベーキング工程を行う。図１８は、図１４の露光・現像・ベーキング工程を行う様子を示す図である。露光・現像・ベーキング工程では、まず、設定されたパターンに形成されたフォトマスクを黒色レジストに重ねた状態で、露光工程を行う。露光工程の後、現像工程を行う。現像工程では、露光工程において光が照射されなかった黒色レジストの部分だけを除去する。現像工程の後、ベーキング工程を行う。ベーキング工程では、スケール基材１１および低反射部１２を加熱する。これにより、スケール基材１１と低反射部１２との間の密着性が向上する。
【００３６】
スケール基材１１の高反射面１１１に低反射部１２を設ける低反射部設置工程には、黒色レジスト塗布工程および露光・現像・ベーキング工程が含まれる。ベーキング工程が終了することによって、エンコーダスケール１の製造が終了する。
【００３７】
以上説明したように、この発明の実施の形態３に係るエンコーダスケール１によれば、スケール基材１１は、基部１１２と、基部１１２に設けられ、高反射面１１１が形成された金属膜１１３とを有している。これにより、基部１１２を構成する材料に光学特性の制限が緩和される。したがって、エンコーダスケール１の使用環境に対応して、耐性の高い材料を基部１１２の材料に用いることができる。また、耐性の高い材料を基部１１２の材料に用いることによって、酸化、湿気、熱などによるスケール基材１１の劣化を抑制することができる。したがって、エンコーダスケール１の機械的な耐性を向上させることができる。その結果、エンコーダスケール１の耐用年数を向上させることができる。
【００３８】
なお、上記各実施の形態では、スケール基材１１および低反射部１２が露出された構成について説明した。しかしながら、エンコーダスケール１は、スケール基材１１および低反射部１２を覆い、スケール基材１１および低反射部１２を保護する保護層をさらに備えてもよい。この場合に、保護層は、透明な材料から構成される。これにより、エンコーダスケール１の耐環境性を向上させることができる。したがって、湿気、物理的接触などの外的要因によってエンコーダスケール１に損傷が生じることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  エンコーダスケール、２  入射光、３  光源部、４  反射光、５  受光部、１１  スケール基材（高反射部）、１２  低反射部、１３  密着層、１１１  高反射面、１１２  基部、１１３  金属膜、１２１  低反射面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020134233.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020134233.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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