專利名稱：反射型光電式編碼器用刻度尺及反射型光電式編碼器的制作方法
技術領域：
本發明涉及反射型光電式編碼器用刻度尺及反射型光電式編碼器，特別涉及即使在適合用于在相位光柵(以下只稱為光柵)的側面不帶反射膜的刻度尺的光柵形狀和尺寸有偏差的情況也能穩定地得到高衍射效率，且能容許由加工產生的光柵形狀和尺寸的偏差的反射型光電式編碼器用刻度尺及使用其的反射型光電式編碼器。
背景技術：
反射型光電式編碼器用刻度尺如圖1所示，成為在基板10的長度方向(圖的左右方向)多個光柵12以一定的間隔(間距)p沿垂直紙面的方向多個并列配置的結構。
成為使用這樣的刻度尺的光電式編碼器的信號強度的指標的衍射效率依存于光柵的形狀和尺寸(光柵線寬l、光柵高度h、邊角θ)，但在刻度尺加工中產生光柵形狀和尺寸的偏差(光柵線寬的偏差Δl＝40nm、光柵高度的偏差Δh＝10nm、邊角的偏差Δθ＝5°)。特別對于長的刻度尺，在整個范圍均勻加工光柵的形狀和尺寸很難，是光柵形狀和尺寸偏差的原因，有時產生衍射效率的的偏差，這時很難得到穩定的高衍射率。
為了解決該問題，在特開平10-318793號公報中，如圖2所示，記載著把在例如二氧化硅、二氧化鈦、五氧化鉭或氧化鋁等電介體中形成的在l＝256～384nm、h＝160～210nm的光柵12的整個面上帶有導電的金屬膜，特別是帶有鉻制的反射膜14的光柵的刻度尺與λ＝670μm、p偏振光的光源組合的情況的邊角θ作成70°±10°。
然而，與圖2不同，如圖3所示，在在光柵12的側面不帶有反射膜的刻度尺中，有時根據光柵線寬和光柵形狀等未必能得到穩定的衍射效率。
特別在特開平10-318793號公報中，由于在光柵12(110)上使用了硅，一由通常的各向異性濕腐蝕形成光柵，邊角成為70°近邊，而以這樣的角度存在所謂不能得到高衍射效率的問題。
發明內容
本發明為了解決所述現有問題，即使是在光柵的側面不帶有反射膜的刻度尺，也能實現具有穩定的高衍射效率的反射型光電式編碼器用刻度尺作為課題。
本發明在光柵的側面不帶有反射膜的反射型光電式編碼器用刻度尺中，通過使所述光柵的邊角大于80°且小于90°而解決上述課題。
本發明還是通過反射型光電式編碼器用刻度尺解決上述課題的產品，其在基板上具有一樣的反射膜，其上具有由與所述反射膜反射率不同的材料構成的光柵，在該光柵的上端具有由與所述反射膜相同的材料構成的反射膜，所述光柵的邊角大于80°且小于90°。
本發明還提供一種具有所述刻度尺的反射型光電式編碼器。
根據本發明，在光柵的側面不帶有反射膜的反射型光電式編碼器用刻度尺中，即使光柵形狀和尺寸等有偏差時，也能得到穩定的高衍射效率，且可以容許加工產生的光柵形狀和尺寸等的偏差。因此可以實現具有穩定地高衍射率的反射型光電式編碼器用刻度尺。
圖1是表示反射型光電式編碼器用刻度尺一般的光柵形狀的剖面圖；圖2是表示以特開平10-318793號公報為對象的刻度尺的光柵形狀的剖面圖；圖3是表示以本發明為對象的刻度尺的光柵形狀的剖面圖；圖4是表示根據本發明最適合的光柵形狀的模擬結果的線型圖；圖5是表示特開平10-318793號公報中所記載的現有例的模擬結果的線型圖。
具體實施例方式
下面結合
本發明，以使本發明的目的、特點和優點以及其它的目的和優點更加清楚。其中，相同的附圖標記指的是相同或相近的零部件。
本發明是根據發明者等的實驗提出的。
發明者等使用市售的衍射效果模擬程序(GSOLVERGrating SolverDevelopment Co.)可以得到高衍射效率，且對于光柵形狀和尺寸的偏差沖洗可靠的形狀、尺寸。即如圖3所示，在玻璃制的基板10的表面上附有鉻制的反射膜11，只在鎢制的光柵12的上面附有相同的鉻制的反射膜13，相對具有光柵線寬l與間距p的比l/p＝0.40～0.58和光柵高度h＝110～160nm的光柵的刻度尺，在使用波長λ＝633nm、p偏振光的光源時的模擬結果中，邊角θ與衍射效率的變化關系表示在圖4中。根據圖4，雖然即使在90°、80°中，相對衍射效率高變動也小，但為了把邊角θ作成90°，在干腐蝕加工時，或腐蝕時間長，或使腐蝕離子能量增加，大多有必要進行過度腐蝕，由于有必要提高腐蝕掩膜的耐等離子性，所以加工困難。而邊角θ作成小于或等于80°的加工雖然容易，但是相對光柵線寬l、光柵高度h的偏差相對衍射效率的變動是敏感的。因此，邊角最好為80°＜θ＜90°。
為了比較，在特開平10-318793號公報中所記載的現有例中，與圖4相同，在圖5中表示相對光柵線寬l與間距p的比l/p＝0.40～0.58，光柵高度h＝110～160nm的刻度尺，在使用波長λ＝633nm、p偏振光的光源時的模擬結果中的邊角θ和相對衍射效率的變化關系。
在上述的模擬中，雖然使用取光柵線寬l與間距p的比l/p＝0.40～0.58，光柵高度h＝110～160nm，使用波長λ＝633nm、p偏振光的光源，但本發明的適用對象不限于此，一般也可用于在光柵的側面不帶反射膜的刻度尺。
具有說明書、說明書附圖和權利要求書的日本專利申請的申請號為2004-91344，申請日為2004年3月26日。該專利申請的全部內容作為參考而進行了引用。
雖然說明和描述了一些優選實施例，但是在沒有脫離本發明權利要求的范圍的情況下，可以進行各種變化和修改。
權利要求
1.一種反射型光電式編碼器用刻度尺，該刻度尺在相位光柵的側面不帶反射膜，其特征在于，所述相位光柵的邊角大于80°且小于90°。
2.如權利要求1所述的反射型光電式編碼器用刻度尺，其特征在于，在基板上具有相同的反射膜，其上具有由與所述反射膜反射率不同的材質構成的相位光柵，在該相位光柵的上端具有由與所述反射膜相同的材質構成的反射膜，所述相位光柵的邊角大于80°且小于90°。
3.一種反射型光電式編碼器，其特征在于，在相位光柵的側面不帶反射膜，且具有所述光柵邊角大于80°且小于90°的刻度尺。
4.如權利要求3所述的反射型光電式編碼器，其特征在于，所述刻度尺，在基板上具有一樣的反射膜，其上具有由與所述反射膜反射率不同的材質構成的相位光柵，在該相位光柵的上端具有由與所述反射膜相同的材質構成的反射膜，所述相位光柵的邊角大于80°且小于90°。
全文摘要
一種反射型光電式編碼器用刻度尺，其在相位光柵的側面不帶反射膜，通過把相位光柵(12)的邊角θ作成80°＜θ＜90°，使得即使在光柵形狀和尺寸等有偏差時也能得到穩定地衍射效率。
文檔編號G01D5/347GK1673687SQ20051005925
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月25日 優先權日2004年3月26日
發明者小嶋謙一 申請人:三豐株式會社