(57)【要約】【課題】より安価かつ容易に構成可能なエンコーダ用スケール及びエンコーダを提供すること【解決手段】本発明にかかる光電式測定器用のスケールは、スケール基材１０と、スケール基材１０の上に所定のピッチで形成される反射膜１２と、を有し、反射膜１２の表面が反射面となり、反射膜１２同士の間においてスケール基材１０がエッチングされることによって、低反射面１３となっていることを特徴とするものである。これにより、より安価かつ歩留まりのよいスケールを提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケール基材と、
前記スケール基材の上に所定のピッチで形成される反射膜と、を有し、
前記反射膜の表面が反射面となり、
前記反射膜同士の間において前記スケール基材がエッチングされることによって、低反射面となっていることを特徴とする、光電式測定器のスケール。
【請求項２】
前記反射膜は、純クロムである、請求項１記載の光電式測定器のスケール。
【請求項３】
前記反射膜は、略２５nmから２００nmの厚みを有する、請求項１乃至２のうちいずれか１項記載の光電式測定器のスケール。
【請求項４】
前記スケールの基材は、ＳＵＳである、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の光電式測定器のスケール。
【請求項５】
前記スケールの基材は、インバー材である、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の光電式測定器のスケール。
【請求項６】
前記反射膜は、前記スケール基材との密着性がよいことを特徴とする、請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の光電式測定器のスケール。
【請求項７】
スケール基材と、
前記スケール基材に配置されたスケールと、
前記スケールを読み取る読取部と、を備え、
前記スケールは、スケールの基材の上に所定のピッチでかつ直交方向に基材をエッチングした低反射面と、前記低反射面が形成された間の領域に、スケールの測定方向に対して直交方向に沿って前記低反射面より光反射率が高い反射膜を形成した光反射面と、を有するエンコーダ。
【請求項８】
低反射面と、光反射面とを有するスケール形成方法であって、
基材の磨き面上に、スケール基材との密着性が良く前記低反射面より反射率の高い反射膜を形成し、
前記反射膜の一部を前記スケールの測定方向に対して一定間隔でかつ直角方向にエッチングして、前記光反射面を形成し、
前記反射膜をエッチングして、前記基材の磨き面が露出した領域を、さらにエッチングして前記低反射面を形成する、請求項１乃至６のうちいずれか１項記載のスケールの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電式測定器用スケール、エンコーダ及びスケールの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式測定器のスケールの形成方法として、いくつかの方法が知られている。
スケールの形成方法の一つは、スケールの基材となるＳＵＳ（Steel Special Use Stainless）をエッチングする方法（この方法で形成した構造を有するスケールを、以下エッチングスケール構造という。）である。
【０００３】
図６は、エッチングスケール構造のスケール１００の一部断面を示す図である。図を見やすくするため、断面において基材のハッチングは省略する。エッチングスケール構造では、ＳＵＳ基材１０１の磨き面１０２を反射面とし、ＳＵＳをエッチングした部分であるエッチング面１０３を低反射面として、スケールに必要なコントラストを得る。
【０００４】
また、特許文献１には、スケールの形成方法として、基材の表面に基材とは異なる材料の膜を形成する方法がある。図７は、ＤＬＣ膜上にＣｒで光反射層が形成されたスケール２００の一部断面図を示す図である。スケール２００では、ＳＵＳ基材２０１の表面にＤＬＣ（Diamond-like Carbon）層２０２で形成された光吸収層と、ＤＬＣ層上にＣｒで形成されＤＬＣ層より反射率が高い光反射層２０３と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エッチングスケール構造は、安価に形成可能である一方、ＳＵＳ面に目盛を形成する、いわゆるリソグラフィ技術に使用するエッチングレジスト（感光性レジスト）のＳＵＳへの密着が悪く、目盛品質の維持が難しい。
【０００７】
図８は、エッチングスケール構造のスケールの一部拡大図を示す図である。図８に示すように、エッチングスケール構造においては、エッチング時にいわゆるサイドエッチングが発生してしまい、位置による目盛品質のばらつきが顕著にみられる。よってエッチングスケール構造においては、特に長尺の製品に用いる場合、スケールの対応可能長さが短くなってしまい、歩留まりが低い等の制約があった。
【０００８】
また、特許文献１に記載の技術では、スケールの基材の表面にＤＬＣ膜を成膜しなければならず、高価になってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、より安価かつ歩留まりのよい光電式測定器用スケール、エンコーダ及びスケールの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる光電式測定器用のスケールは、スケール基材と、スケール基材の上に所定のピッチで形成される反射膜と、を有し、反射膜の表面が反射面となり、反射膜同士の間においてスケール基材がエッチングされることによって、低反射面となっていることを特徴とするものである。これにより、よりスケールの目盛を均一に形成することができる。
【００１１】
本発明にかかるエンコーダは、スケール基材と、スケール基材に配置されたスケールと、スケールを読み取る読取部と、を備え、スケールは、スケールの基材の上に所定のピッチでかつ直交方向に基材をエッチングした低反射面と、低反射面が形成された間の領域に、スケールの測定方向に対して直交方向に沿って低反射面より光反射率が高い反射膜を形成した光反射面と、を有するものである。これにより、エンコーダの精度をより良くすることができる。
【００１２】
本発明にかかるスケールの形成方法は、低反射面と、光反射面とを有するスケール形成方法であって、基材の磨き面上に、スケール基材との密着性が良く低反射面より反射率の高い反射膜を形成し、反射膜の一部をスケールの測定方向に対して一定間隔でかつ直角方向にエッチングして、光反射面を形成し、反射膜をエッチングして、基材の磨き面が露出した領域を、さらにエッチングして低反射面を形成するものである。これにより、より目盛が均一なスケールを形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、より安価かつ容易に構成可能な光電式測定器用スケール、エンコーダ及びスケールの形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態にかかるスケールの一部断面図を示す図である。
【図２】実施の形態にかかるスケールの一部を拡大した図である。
【図３】実施の形態にかかる、スケールの形成方法を示す図である。
【図４】分光反射率を示すグラフである。
【図５】Ｃｒ膜の膜厚と反射率とを示すグラフである。
【図６】従来のエッチングスケール構造のスケールの一部断面を示す図である。
【図７】従来のＤＬＣ膜上にＣｒで光反射層が形成されたスケールを示す。
【図８】従来のエッチングスケール構造のスケールの一部拡大図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態
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。
図１は、実施の形態にかかるスケールの一部断面図を示す図である。図２は、スケール１の一部を拡大した図である。スケール１は、ＳＵＳ基材１０の磨き面１１上にＣｒ膜で形成された光反射面１２と、ＳＵＳのエッチング面で形成された低反射面１３と、を有する。光反射面１２と低反射面１３は、スケールの測定方向において交互になるよう配置され、それぞれが一定の間隔で、かつスケールの測定方向に対して直交する方向に沿って形成されている。
【００１６】
次に、実施の形態にかかるスケール１の形成方法について説明する。図３は、スケール１の製造方法を示す図である。まずＳＵＳ基材１０の表面を磨き、磨き面１１とする（図３（ａ））。次に、ＳＵＳ基材１０の表面にＣｒ膜１４を形成する（図３（ｂ））。
【００１７】
そして、Ｃｒ膜１４をエッチングするために、Ｃｒ膜１４の上面にレジスト１５を形成する。そして、まずＣｒ膜１４をエッチングして（図３（ｃ））光反射面１２を形成する。反射面１２を形成したら（図３（ｄ））、エッチング液を変えて、ＳＵＳ基材１０をエッチング（図３（ｅ））し、低反射面を形成する。最後に、レジスト１５を除去する（図３（ｆ））。
【００１８】
実施の形態では、ＳＵＳ磨き面１１に、Ｃｒ膜１４を成膜配置し、Ｃｒ膜１４上にレジストを形成する。Ｃｒはレジストとの密着性が良いため、レジストを用いてＣｒをエッチングすることでＣｒのサイドエッチングを低減できる。また、ＣｒはＳＵＳとの密着性も良いため、ＣｒのパターンをマスクとすることでＳＵＳのエッチングの際に生じるサイドエッチングを低減することができる。従って、レジストとの密着が悪いＳＵＳ基材をレジストによりエッチングする場合に比べ、実施の形態におけるスケール１の目盛品質を向上・安定化させることができ、結果として長尺のスケールに対応できる。
【００１９】
また、実施の形態にかかるスケール１では、ＤＬＣ層を形成せずにスケールを形成する。これにより、より安価に製造可能である。
【００２０】
また、Ｃｒ膜は、ＳＵＳに比べて、波長の変化に対して分光反射率が変化しにくい。図４は、未研磨ＳＵＳ、研磨ＳＵＳ、及びＳＵＳの研磨面にＣｒ膜を形成したもの、の分光反射率を示すグラフである。図４に示されるように、ＳＵＳの研磨面にＣｒ膜を形成した場合、分光反射率がフラットになる。そのため、特定の波長における磨きの度合いにおける反射率のばらつきが少なくできる。
【００２１】
よって、例えば赤色６５０ｎｍ付近の、光電式エンコーダに比較的よく使用される波長の領域では、ＳＵＳの磨き面を光反射面として使用する場合よりも、高反射で性能が高いスケールを得ることができる。
【００２２】
更に、例えば、赤色と赤外（例えば750nm）との２波長での構成など、複数の波長によりスケールを読み取るエンコーダを構成する場合に、特性が合わせやすい等の効果も得られる。
【００２３】
また、実施の形態においては、Ｃｒ膜１４は２５ｎｍ〜２００ｎｍであることが望ましい。特に、２５〜５０ｎｍの範囲であることが望ましい。図５は、Ｃｒ膜１４の膜厚と波長が６４０ｎｍの光線の反射率とを示すグラフである。Ｃｒ膜１４が２５概ね５０ｎｍ以下であると、Ｃｒ膜１４の表面で反射した光とＳＵＳ基材１０の磨き面１１との境界面部分で反射した光が強めあうため、反射率が高くなる。また、Ｃｒ膜１４が薄いことにより、Ｃｒ膜１４のエッチングをより加工しやすくすることができる。
【００２４】
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、Ｃｒ膜に替えて、ＮｉやＴｉＳｉ２等の膜を用いることも可能である。また、ＳＵＳ基材についても、鉄やインバー材を用いるようにしてもよい。鉄で形成する場合には、錆を防止するための表面加工を施したり、使用環境を限定する等の工夫をするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  スケール
１０  基材
１１  磨き面
１２  光反射面
１３  低反射面
１４  Ｃｒ膜
１５  レジスト
１００、２００  スケール
１０１、２０１  基材
１０２  磨き面
１０３  エッチング面
２０２  ＤＬＣ層
２０３  光反射層
【図１】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図４】
2015001412.tif 000008
【図５】
2015001412.tif 000009
【図８】
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