特許 6266256 回折格子スケール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6266256

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】回折格子スケール

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/18 20060101AFI20180115BHJP

   G01D 5/38 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/18

   G01D5/38 G

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-158513(P2013-158513)

(22)【出願日】2013年7月31日

(65)【公開番号】特開2015-31701(P2015-31701A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2016年6月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】前田 不二雄

(72)【発明者】

【氏名】青木 敏彦

【審査官】 藤岡 善行

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２５４６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０５１２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０６６２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００７６７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／１８

Ｇ０１Ｄ ５／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板の上に積層された樹脂層と、を備えた回折格子スケールであって、
前記樹脂層には、インプリント法によって形成された測長方向に沿って周期的な凹凸パターンと、側壁と、支持部と、が形成されており、
前記基板の屈折率をｎ１、前記樹脂層の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ２＞ｎ１
を満たし、
前記樹脂層に周期的に穴があけられることにより穴と凸部とが繰り返す前記凹凸パターンが形成されており、
前記側壁は、前記凹凸パターンの前記測長方向に直交する方向の両側に設けられ、前記凹凸パターンの凸部同士をつないでおり、
前記支持部の前記基板の面に垂直な方向の高さは、前記凹凸パターンの前記凸部の高さ及び前記側壁の高さよりも高い、
回折格子スケール。

【請求項2】

前記基板に前記樹脂層を形成するための樹脂を塗布し、前記周期的な凹凸パターンを形成するためのパターンが形成されたスタンパを前記樹脂に押し付けた状態で前記樹脂を硬化させることで、前記樹脂層に前記周期的な凹凸パターンが形成される、
請求項１に記載の回折格子スケール。

【請求項3】

前記基板の屈折率をｎ１、前記樹脂層の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ２−ｎ１≧０．０４
を満たす、請求項１又は２に記載の回折格子スケール。

【請求項4】

前記基板の屈折率をｎ１、前記樹脂層の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ２−ｎ１≧０．１
を満たす、請求項１又は２に記載の回折格子スケール。

【請求項5】

前記基板の屈折率をｎ１、前記樹脂層の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ２−ｎ１≧０．１５
を満たす、請求項１又は２に記載の回折格子スケール。

【請求項6】

前記凹凸パターンの凸部先端の、凹部底面からの高さが７００ｎｍ以下であることを特徴とする、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の回折格子スケール。

【請求項7】

前記凹凸パターンのアスペクト比が３．５以下であることを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の回折格子スケール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回折格子スケールに関する。

【背景技術】

【0002】

透過型回折格子スケールを用いた光電式エンコーダは、スケール上に形成された回折格子に光を照射して、回折像のパターンを受光素子で検出することにより、スケールに対する検出ヘッドの移動量を検出する。透過型回折格子スケールにおける回折格子は、例えば、透明基板上にフォトレジスト層を形成して格子パターンを露光・現像した後、エッチングすることにより形成される。

【0003】

特許文献１には、樹脂による凹凸パターンからなる回折格子が開示されている。特許文献１に開示された回折格子は、次のステップによって作製される。すなわち、ガラス又は金属製の型に紫外線硬化樹脂を流し込む。次に、その上に透明基板を重ね合わせてから紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂を硬化させる。

【0004】

上述の製法よりも透過型回折格子スケールを安価に量産できる製法として、インプリント法が知られている。インプリント法では、基板上に塗布された熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂に、凹凸パターンが形成されたスタンパを押し当てる。その状態で、樹脂を硬化させることにより、基板上に凹凸パターンを形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平４−５１２０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

回折格子スケールの０次透過光は迷光の原因となり、光電式エンコーダの計測誤差の一因となる。回折効率を高めて０次透過光を小さくするためには、回折格子の凹凸パターンの凸部と凹部との高低差を調整し、０次透過光が相殺するようにすることが考えられる。ここで、格子ピッチを細密化しつつ凸部と凹部との高低差をかせぐとなると、凸部のアスペクト比が高くなる。しかし、インプリント法には、凹凸パターンの凸部のアスペクト比を高くすることが難しいという問題がある。アスペクト比の高い凹凸パターンは、凸部の高さに対して幅が小さくなるため、製造時に凸部が倒れてしまうことがある。

【0007】

本発明は、このような問題を解決するためなされたものであり、凹凸パターンをインプリント法により作製することに適した回折格子スケール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】

【0008】

本発明にかかる回折格子スケールは、
基板と、
前記基板の上に積層された樹脂層と、を備えた回折格子スケールであって、
前記樹脂層には測長方向に沿って周期的な凹凸パターンが形成されており、
前記基板の屈折率をｎ１、前記樹脂層の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ２＞ｎ１を満たす。
さらに、上述の回折格子スケールにおいて、
前記基板の屈折率をｎ１、前記樹脂層の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ２−ｎ１≧０．０４
を満たしてもよい。

【0009】

上述の回折格子スケールにおいて、
前記基板の屈折率をｎ１、前記樹脂層の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ２−ｎ１≧０．１
を満たしてもよい。
さらに、上述の回折格子スケールにおいて、
前記基板の屈折率をｎ１、前記樹脂層の屈折率をｎ２としたときに、
ｎ２−ｎ１≧０．１５
を満たしてもよい。

【0010】

また、上述の回折格子スケールにおいて、
前記樹脂層には周期的に穴があけられることにより穴と凸部とが繰り返す前記凹凸パターンが形成されており、
前記樹脂層は、前記測長方向に直交する方向の両側に側壁を有し、前記側壁は前記凹凸パターンの凸部同士をつないでいてもよい。

【0011】

さらに、本発明にかかる回折格子スケールにおいては、
前記凹凸パターンの凸部先端の、凹部底面からの高さが７００ｎｍ以下であってもよいし、
前記凹凸パターンのアスペクト比が３．５以下であってもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、凹凸パターンをインプリント法により作製することに適した回折格子スケールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態１にかかる回折格子スケールの斜視図である。

【図2】実施の形態１にかかる回折格子スケールの平面図である。

【図3】実施の形態１にかかる回折格子スケールの測長方向の断面図である。

【図4】実施の形態１にかかる回折格子スケールの測長方向に直交する幅方向の断面図である。

【図5】実施の形態１にかかる回折格子スケールの格子高さと０次透過光強度との関係をシミュレーションした結果を示す図である。

【図6】実施の形態１にかかる回折格子スケールにおける、ベース部の厚さと０次透過光強度との関係を示す図である。

【図7】実施の形態１にかかる回折格子スケールの製造工程を示す第１の図である。

【図8】実施の形態１にかかる回折格子スケールの製造工程を示す第２の図である。

【図9】実施の形態１にかかる回折格子スケールの製造工程を示す第３の図である。

【図10】実施の形態１にかかる回折格子スケールの製造工程を示す第４の図である。

【図11】実施の形態１にかかる回折格子スケールの製造工程を示す第５の図である。

【図12】実施の形態１にかかる回折格子スケールにおける、カバーガラスの接着方法の変形例を示す図である。

【図13】実施の形態２にかかる回折格子スケールの斜視図である。

【図14】実施の形態２にかかる回折格子スケールの測長方向の断面図である。

【図15】実施の形態３にかかる回折格子スケールの斜視図である。

【図16】実施の形態３にかかる回折格子スケールの平面図である。

【図17】実施の形態３にかかる回折格子スケールの変形例の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

[実施の形態１]
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〜図４を用いて、本発明の実施の形態１にかかる回折格子スケールの構造を説明する。図１は、回折格子スケール１００の斜視図である。図２は、回折格子スケール１００の平面図である。図１及び図２では、わかりやすいようにカバーガラスを外した状態の図としている。図３は、回折格子スケール１００の測長方向の断面図である。図４は、回折格子スケール１００の測長方向に直交する幅方向の断面図である。

【0015】

回折格子スケール１００は、主に、エンコーダ用スケールとして用いられる。回折格子スケール１００にコヒーレント光を照射して、回折光により生じた干渉縞の強度を、受光素子を用いて検出することにより、検出ヘッドのスケールに対する移動量を検出できる。

【0016】

回折格子スケール１００は、透明基板１１０と、樹脂層１２０と、カバーガラス（カバー部材）１３０と、接着剤１４０とを備える。
透明基板１１０は、使用の際に照射する光に対して光透過性を有する長手状の基板である。透明基板１１０の材質は、例えば、光学用ガラスや透明なプラスチックを用いる。より望ましくは、熱膨張係数の小さい、合成石英やセラミックス系のガラスを用いる。
樹脂層１２０は、透明基板１１０の上に積層されている。樹脂層１２０は、透光性の樹脂からなる。透光性の樹脂としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、シリコーン系紫外線硬化型樹脂等の光硬化性樹脂や、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の熱可塑性樹脂や、エポキシ系等の熱硬化樹脂などを用いることができる。

【0017】

樹脂層１２０は、凹凸パターン１２１と、側壁１２２と、カバーガラス支持部（カバー部材支持部）１２３と、ベース部１２４と、を一体的に有する。樹脂層１２０は、インプリント法により型押成形される。樹脂層１２０は、底面となるベース部１２４の上に２つのカバーガラス支持部１２３と凹凸パターン１２１とが連続一体的に立設されてなる。具体的にはベース部の幅方向の両端からそれぞれカバーガラス支持部１２３が立設され、さらに、２つのカバーガラス支持部１２３の間に挟まれるようにして凹凸パターン１２１が形成されている。

【0018】

樹脂層１２０において、凹凸パターン１２１はベース部１２４の上に形成されており、凹凸パターン１２１とベース部１２４とは同一の材質により形成されている。
ベース部１２４は、透明基板１１０上に固着されている。ベース部１２４と透明基板１１０とを固着することにより、樹脂層１２０と透明基板１１０とが接触する面積を広くとることができるので、樹脂層１２０と透明基板１１０との密着性が向上する。

【0019】

ベース部１２４の厚さは、樹脂層１２０と透明基板１１０との熱膨張係数差による回折格子スケール１００の変形が起こらず、かつ、樹脂層１２０と透明基板１１０との密着性が損なわれない厚さとするのが好ましい。凹凸パターン１２１の格子高さが０．４〜１．０μｍ程度の場合には、ベース部１２４の厚さは１μｍ以上が望ましく、例えば、３〜９μｍとするのが望ましい。

【0020】

カバーガラス支持部１２３、１２３は、カバーガラス１３０を位置決めして固定するための支持部である。カバーガラス支持部１２３、１２３は、樹脂層１２０に一体的に形成されており、回折格子スケール１００の測長方向に沿って長さを持つ壁状の構造となっている。
カバーガラス１３０は、回折格子として機能する凹凸パターン１２１を、傷や汚れから保護するために設けられる。カバーガラス１３０には、凹凸パターン１２１に照射される光をできる限り遮らないために、光透過性の高い材質を用い、必要に応じ片面または両面に反射防止処理を行うこともある。

【0021】

接着剤１４０は、透明基板１１０とカバーガラス１３０とを接着する。接着剤１４０としては、例えば、紫外線硬化型樹脂を用いる。回折格子スケール１００上において、カバーガラス支持部１２３の外側の透明基板１１０に接着剤１４０を塗布する。これにより、接着剤１４０がカバーガラス支持部１２３によりせき止められて、凹凸パターン１２１に接着剤１４０が流れこむのを防げる。

【0022】

樹脂層１２０には、回折格子スケール１００の測長方向に沿って周期的に穴１２５があけられることにより、穴１２５と凸部１２６とが繰り返す周期的な凹凸パターン１２１が形成されている。凹凸パターン１２１において、測長方向に直交する方向の両側に側壁１２２、１２２があり、側壁１２２、１２２は凸部１２６同士をつないでいる。凹凸パターン１２１の周囲をつなげることにより、機械的な強度を向上できる。その結果、回折格子の格子部の欠損や倒れ等を防止できる。特に、凸部１２６が倒れるのを防止できる。なお、図３では、凹凸パターン１２１の穴１２５や凸部１２６は矩形となっているが、矩形に限定されるものではなく、台形や正弦波形状等、回折格子として機能するものであればよい。

【0023】

樹脂層１２０の凹凸パターン１２１は、照射されたコヒーレント光に対して回折格子として機能する。凹凸パターン１２１を透過した光は、回折格子スケール１００から一定距離離れた平面上に、回折光による干渉縞を生成する。凹凸パターン１２１の凸部１２６先端の、凹部底面からの高さ（格子高さ）ｈ（図３）と、凸部１２６の幅（格子幅）Ｌ（図２）、及び凹凸の周期Ｐは、照射光の波長に対して０次透過光が小さくなるように設計されている。また、凹凸パターン１２１のアスペクト比Ｒは、Ｒ＝ｈ／Ｌと定義される。

【0024】

本実施形態では、樹脂層１２０の屈折率が、透明基板１１０の屈折率よりも大きくなるように材料を選択することとする。その理由を説明する。図５は、屈折率の異なる３種類の樹脂層１２０について、格子高さと０次透過光強度との関係をシミュレーションした結果を示す図である。図５において、横軸は格子高さであり、縦軸は入射光に対する０次透過光強度の割合である。シミュレーションは、波長６５５ｎｍの光を入射させた場合について行った。回折効率の計算は、ＲＣＷＡ（Rigorous Coupled Wave Analysis：厳密結合波解析）法により行った。

【0025】

凹凸パターン１２１の格子高さをｈ、格子幅をＬ、凹凸の周期をＰ、透明基板１１０の屈折率をｎ１、樹脂層１２０の屈折率をｎ２とする。シミュレーションでは、Ｌ＝２００ｎｍ、Ｐ＝４００ｎｍ、ｎ１＝１．４６の場合において、４種類の屈折率ｎ２について、格子高さｈを変化させて０次透過光強度を計算した。格子高さｈは、０ｎｍから１０００ｎｍ（１μｍ）まで、５０ｎｍ刻みで変化させた。ｎ２は、１．４７、１．５、１．６、１．８の４種類についてシミュレーションを行った。

【0026】

入射光に対する０次透過光強度を最小にする場合の、透明基板１１０と樹脂層１２０との屈折率差Δｎと、格子高さｈの関係について考える。
ｎ２＝１．４７の場合に、０次透過光を最小にできる格子高さｈは、約８５０ｎｍ（０．８５μｍ）であり、アスペクト比はＲ＝４．２５である。このとき、樹脂層１２０と透明基板１１０との屈折率差Δｎ＝ｎ２−ｎ１＝０．０１である。
ｎ２＝１．５の場合に、０次透過光を最小にできる格子高さｈは、約８００ｎｍ（０．８０μｍ）であり、アスペクト比はＲ＝４．０である。このとき、Δｎ＝０．０４であり、Δｎ＝０．０１のときと比較して、格子高さｈを５０ｎｍ低くすることができる。

【0027】

ｎ２＝１．６の場合に、０次透過光を最小にできる格子高さｈは、約７００ｎｍ（０．７０μｍ）であり、アスペクト比はＲ＝３．５である。このとき、Δｎ＝０．１４であり、Δｎ＝０．０１のときと比較して、格子高さｈを１５０ｎｍ低くすることができる。
ｎ２＝１．８の場合に、０次透過光を最小にできる格子高さｈは、約６００ｎｍ（０．６０μｍ）であり、アスペクト比はＲ＝３．０である。このとき、Δｎ＝０．３４であり、Δｎ＝０．０１のときと比較して、格子高さｈを２５０ｎｍ低くすることができる。

【0028】

０次透過光を最小とした状態で格子高さｈを小さくするには、Δｎ≧０．０４を満たすことが望ましい。さらに格子高さｈを小さくするには、Δｎ≧０．１を満たすことが望ましく、Δｎ≧０．１５を満たすことがより望ましい。

【0029】

図６は、回折格子スケール１００における、ベース部１２４の厚さと０次透過光強度との関係を示す図である。樹脂層１２０の屈折率が１．５の場合及び１．６の場合に、ベース部１２４の厚さを変化させたときの０次透過光強度の変化をシミュレーションしている。図６（ａ）は、樹脂層１２０の屈折率ｎ２が１．５で、格子高さが８００ｎｍの場合、図６（ｂ）は、屈折率ｎ２が１．６で、格子高さが７００ｎｍの場合の０次透過光のシミュレーション結果を示す。格子高さは、０次透過光が最小になるように設定している。図６に示すように、０次透過光が最小となるように格子高さが最適化された条件下では、ベース部１２４の厚さを変化させても０次透過光はほとんど変化しない。

【0030】

図７〜図９を用いて、回折格子スケール１００の製造方法を説明する。回折格子スケール１００は、透明基板１１０上に樹脂層１２０を形成して、インプリント法により樹脂層１２０に凹凸パターン１２１を形成することにより作製される。図７〜図９は、回折格子スケール１００を図３と同じ断面から見た図である。

【0031】

まず、凹凸パターン１２１及びカバーガラス支持部１２３の形状のスタンパ６０１を作製しておく。スタンパ６０１は、例えば、凹凸パターン１２１及びカバーガラス支持部１２３の形状を、フォトリソグラフィで石英基板上に形成することや、この加工された石英基板をマスタとして樹脂等で複製することにより作製される。

【0032】

図７に示すように、スケールの形状に切り出された透明基板１１０の上に、液状の樹脂を流し込んで樹脂層１２０を形成する。次に、図８に示すように、液状の樹脂層１２０にスタンパ６０１を押し付ける。スタンパ６０１を樹脂層１２０に押し付けたまま、透明基板１１０側から紫外線を照射することにより、樹脂層１２０が硬化して凹凸パターン１２１及びカバーガラス支持部１２３が樹脂層１２０に形成される。そして、図９に示すように、樹脂層１２０が硬化した後に樹脂層１２０をスタンパ６０１から離型することにより、樹脂層１２０に凹凸パターン１２１及びカバーガラス支持部１２３が形成される。これは、樹脂層１２０として紫外線硬化型樹脂を用いた場合の例である。

【0033】

次に、透明基板１１０とカバーガラス１３０とを接着する。図１０及び図１１は、回折格子スケール１００を図４と同じ断面から見た図である。まず、図１０に示すように、カバーガラス支持部１２３の外側に、カバーガラス支持部１２３より上に届くように接着剤１４０を塗布する。そして、図１１に示すように、カバーガラス支持部１２３の先端面にカバーガラス１３０を当接して、接着剤１４０とカバーガラス１３０を接触させる。この状態で透明基板１１０側から紫外線を照射することにより接着剤１４０が固化し、透明基板１１０とカバーガラス１３０とが接着される。

【0034】

本実施形態により、次の効果を奏する。

【0035】

（１）本実施形態では、透明基板１１０と樹脂層１２０との屈折率差Δｎが大きくなるようにする。これにより、０次透過光が最小となる格子高さを低くすることができる。格子高さが低い方が、格子が倒れにくくなるため、回折格子の機械的な強度は向上し、インプリント法による加工も容易となる。

【0036】

（２）凹凸パターン１２１とカバーガラス支持部１２３とが樹脂層１２０に一体形成されている。このため、インプリント法を用いて、凹凸パターン１２１とカバーガラス支持部１２３とを樹脂層１２０に同時に形成できる。工程を減らすことができるので、回折格子スケールの製造コストを削減できる。

【0037】

（３）カバーガラス支持部１２３の高さによって、カバーガラス１３０の位置を規定できる。凹凸パターン１２１とカバーガラス１３０との間隔を設計通りに規制できるので、エンコーダ出力をより安定化できる。

【0038】

（４）カバーガラス１３０を透明基板１１０に接着するときに、カバーガラス支持部１２３の外側に接着剤１４０を塗布する。カバーガラス支持部１２３が接着剤１４０をせき止めることにより、接着剤１４０が凹凸パターン１２１に流れ込むのを防げる。このため、接着剤１４０の凹凸パターン１２１への付着を防止することができる。

【0039】

（変形例）
実施形態１にかかる回折格子スケール１００には、種々の変形例が考えられる。
図１２に示すように、カバーガラス支持部１２３の先端面に接着剤１４０を薄く塗布して、カバーガラス支持部１２３とカバーガラス１３０とを接着してもよい。

【0040】

さらに、カバーガラス支持部１２３の表面に、高さ規定に影響を与えない範囲で微細凹凸構造が設けられていてもよい。微細凹凸構造はインプリント用マスタ表面へのレーザ照射やブラスト処理など種々の方法で作成できる。カバーガラス支持部１２３の表面を荒らすことで、アンカー効果により接着性が向上する。逆に、カバーガラス１３０の表面を荒らしても、アンカー効果による接着性の向上が期待できる。また、カバーガラス支持部１２３の表面に、蒸着等により、例えば接合強度をより強くするための金属薄膜が形成されていてもよい。

【0041】

他方、カバーガラス支持部１２３の先端面に両面テープなどのテープ状接着材料を付着することにより、カバーガラス支持部１２３とカバーガラス１３０とを固定してもよい。また、カバーガラス支持部１２３とカバーガラス１３０とをレーザ溶着することにより固定してもよい。レーザ溶着によれば、接着剤１４０や両面テープなどのテープ状接着材料を用いる場合に比べて、幅の狭い接着領域でも比較的容易にカバーガラス支持部１２３とカバーガラス１３０とを固定できる。

【0042】

上記実施形態においては、カバーガラス支持部１２３を壁状の構造とするにあたっては、部分的に低くしたり、部分的に孔をあけてもよい。凹凸パターン１２１とカバーガラス１３０との間には、パーティクル等の異物が入りにくくする必要がある。その一方で、凹凸パターン１２１とカバーガラス１３０との隙間が密閉状態になると、隙間内部の空気中の水分による結露が温度変化等により発生するおそれがある。カバーガラス支持部１２３の構造を変えることにより、必要に応じて凹凸パターン１２１とカバーガラス１３０との隙間を、換気構造としたり密閉構造としたりできる。

【0043】

回折格子スケール１００（図２及び図４を参照）においては、側壁１２２とカバーガラス支持部１２３との間にスケール幅方向の隙間があるが、側壁１２２とカバーガラス支持部１２３とが隣接していてもよいし、側壁１２２とカバーガラス支持部１２３とが一体に形成されていてもよい。また、側壁１２２がカバーガラス支持部１２３を兼ねていてもよい。

【0044】

[実施の形態２]
本発明にかかる回折格子スケールは、透過型スケールに限定されるものではなく、反射型スケールであってもよい。
図１３及び図１４を用いて、本発明の実施の形態２にかかる回折格子スケール１３００の構造を説明する。図１３は、回折格子スケール１３００の構成を示す斜視図である。図１４は、回折格子スケール１３００の測長方向の断面図である。図１３では、わかりやすいようにカバーガラスを外した状態の図としている。

【0045】

回折格子スケール１３００の構造は、回折格子スケール１００とほぼ同じであるが、樹脂層１２０に形成された凹凸パターン１２１上に金属薄膜１３０１が蒸着等により成膜されている。金属薄膜１３０１としては、例えば、金、銀、アルミニウム、クロム、金属シリサイド等を用いることができる。金属薄膜１３０１は、単層でもよいし、薄膜を複数積層したものでもよい。金属薄膜１３０１は、通常、樹脂層１２０上全面に成膜するが、凹凸パターン１２１上だけに成膜して、側壁１２２上には成膜しない形態を妨げるものではない。また、反射型スケールの場合は、透明基板１１０に代えてセラミック基板などの光を透過しない基板材料を用いることもできる。

【0046】

[実施の形態３]
本発明にかかる回折格子スケールは、リニアスケールに限定されるものではなく、図１５及び図１６に示すように、ロータリーエンコーダ用スケールであってもよい。図１５は、回折格子スケール１５００の構成を示す斜視図である。図１６は、回折格子スケール１５００の構成を示す平面図である。図１５及び図１６では、わかりやすいようにカバーガラスを外した状態の図としている。

【0047】

回折格子スケール１５００は、回折格子スケール１００を円周に沿って曲げた形状をしている。すなわち、ドーナツ状の透明基板１１０上に樹脂層１２０が形成され、樹脂層１２０には凹凸パターン１２１とカバーガラス支持部１２３とが一体的に形成されている。
回折格子スケール１５００は、透過型スケールである場合について説明したが、反射型スケールであってもよい。

【0048】

また、本発明にかかる回折格子スケールは、平面上に形成されるものに限定されるものではなく、図１７に示すように、曲面上に形成されるものであってもよい。図１７は、回折格子スケール１７００の構成を示す斜視図である。回折格子スケール１７００は、回折格子スケール１００が円柱の側面の曲面に沿って曲げられた形状をしている。回折格子スケール１７００では、カバーガラス１３０として、曲面と曲率が同じ形状のガラス又は曲げられる薄いガラスが用いられる。

【0049】

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、カバーガラス支持部１２３は壁状構造に限定されるものではなく、柱状構造であってもよい。少なくとも３本の柱があればカバーガラス１３０を支持することができる。

【0050】

また、カバーガラス支持部１２３は、カバーガラス１３０が透明基板１１０と平行に支持されるような態様に限定されるものではない。例えば、カバーガラス支持部１２３の一の側が他方の側より高くなっており、カバーガラス１３０が回折格子スケール１００の幅方向に一定の角度を持って傾けた状態で固定されていてもよい。この構成により、反射光の干渉による信号ノイズを低減できる。

【0051】

さらにまた、樹脂層１２０の材料は、有機樹脂に限定されるものではなく、インプリント法に好適な材料であれば、ガラス等の無機材料や、樹脂に無機材料を混合したハイブリッド材料であってもよい。

【0052】

さらに、カバーガラス支持部１２３の上に支持されるのは、カバーガラス１３０に限定されるものではない。カバーガラス１３０の代わりに、透明なプラスチックフィルムを用いてもよい。カバーガラス支持部１２３の上に支持されるカバーガラス又はプラスチックフィルムの表面には、例えば、モスアイ構造のような微細構造が形成されていてもよい。微細構造を表面に形成することにより、反射防止効果等の機能を持たせることができる。

【符号の説明】

【0053】

１００、１３００、１５００、１７００ 回折格子スケール
１１０ 透明基板
１２０ 樹脂層
１２１ 凹凸パターン
１２２ 側壁
１２３ カバーガラス支持部
１２４ ベース部
１２５ 穴
１２６ 凸部
１３０ カバーガラス
１４０ 接着剤
６０１ スタンパ
１３０１ 金属薄膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】