CN110794496A - 一种新型阵列式指示光栅结构及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型阵列式指示光栅结构及其生产工艺，包括基板和安装在基板中的圆形光学玻璃，所述圆形光学玻璃中部设有多个指示光栅刻线，指示光栅刻线阵列式横向排列，相邻两个指示光栅刻线之间的栅距为38μm，指示光栅刻线为矩形且栅宽为19μm，指示光栅刻线上方设有零位基准电压光栅窗口而下方设有零位光栅窗口，指示光栅刻线阵列式横向排列，制造简单方便便于大批量生产，而栅距为38μm、栅宽为19μm的指示光栅与栅距为40μm、栅宽为40μm的主光栅相配合能够形成相位标准，提高位移信号准确度。
Description
技术领域
本发明涉及光栅设备领域，具体涉及一种新型阵列式指示光栅结构及其生产工艺。
背景技术
光栅是高精度位移测量元件，它与数字信号处理仪表配套，组成位移测量系统，光源发出平行光照射到主光栅、指示光栅、接收器上，由于主光栅、指示光栅的栅距不一样，当光源、指示光栅、接收器与移动物一起移动而主光栅不动时，平行光穿过主光栅、指示光栅到达接收器上会形成明暗相间的莫尔条纹从而产生正弦波信号感知移动物移动位移。现有指示光栅结构复杂，制造难度高、精度低，不能与主光栅形成稳定准确的信号，影响位移检测。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种新型阵列式指示光栅结构及其生产工艺，具体技术方案如下：
一种新型阵列式指示光栅结构，包括基板和安装在基板中的圆形光学玻璃，所述圆形光学玻璃中部设有多个指示光栅刻线，指示光栅刻线阵列式横向排列，相邻两个指示光栅刻线之间的栅距为38μm，指示光栅刻线为矩形且栅宽为19μm，指示光栅与栅距为40μm、栅宽为20μm的主光栅相配合。
作为本发明的一种优选方案，指示光栅刻线上方设有零位基准电压光栅窗口而下方设有零位光栅窗口。
一种新型阵列式指示光栅结构生产工艺，包括以下步骤，
①选材，选取尺寸大小合适的圆形光学玻璃，圆形光学玻璃表面涂覆有光刻胶；
②曝光，将预制在掩模版上的与光栅刻线相配的图形初步转印到光刻胶上；
③显影，溶解光刻胶中非曝光部分的图形使光刻栅片图形初步显示出来；
④定影，按步骤③显影出的图形一次性定型出阵列式横向排列的光栅刻线，相邻两个指示光栅刻线之间的栅距为38μm，指示光栅刻线为矩形且栅宽为19μm。
作为本发明的一种优选方案，在完成定影后，对圆形光学玻璃进行精度测量若发现有缺陷则修补后再清洗；若无缺陷则直接清洗，最后贴上防尘膜。
本发明的有益效果：指示光栅刻线阵列式横向排列，制造简单方便便于大批量生产，而栅距为38μm、栅宽为19μm的指示光栅与栅距为40μm、栅宽为20μm的主光栅相配合能够形成相位标准，提高位移信号准确度。
附图说明
图1是光栅检测位移的原理图；
图2是本发明新型阵列式指示光栅结构的结构示意图；
图3是图2中A处的放大视图；
图4是本发明主光栅、指示光栅配合产生莫尔条纹的示意图。。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1～3所示，一种新型阵列式指示光栅结构，包括基板1和安装在基板1中的圆形光学玻璃2，所述圆形光学玻璃2中部设有多个指示光栅刻线3，指示光栅刻线3阵列式横向排列，相邻两个指示光栅刻线3之间的栅距为38μm，指示光栅刻线是不透光的，指示光栅刻线3为矩形且栅宽为19μm，指示光栅与栅距为40μm、栅宽为20μm的主光栅相配合。
具体的，指示光栅刻线3上方设有零位基准电压光栅窗口4而下方设有零位光栅窗口5，零位基准电压光栅窗口4、零位光栅窗口5中也设有光栅刻线。
一种阵列式指示光栅结构生产工艺，包括以下步骤，
①选材，选取尺寸大小合适的圆形光学玻璃，圆形光学玻璃表面涂覆有光刻胶；
②曝光，将预制在掩模版上的与光栅刻线相配的图形初步转印到光刻胶上；
③显影，溶解光刻胶中非曝光部分的图形使光刻栅片图形初步显示出来；
④定影，按步骤③显影出的图形一次性定型出阵列式横向排列的光栅刻线，相邻两个指示光栅刻线之间的栅距为38μm，指示光栅刻线为矩形且栅宽为19μm，光栅刻线通过光刻工艺整体一次性制造出来，无需逐个贴装，精密度高误差小。
而在完成定影后，对圆形光学玻璃进行精度测量若发现有缺陷则修补后再清洗；若无缺陷则直接清洗，最后贴上防尘膜。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种新型阵列式指示光栅结构，包括基板和安装在基板中的圆形光学玻璃，其特征在于：所述圆形光学玻璃中部设有多个指示光栅刻线，指示光栅刻线阵列式横向排列，相邻两个指示光栅刻线之间的栅距为38μm，指示光栅刻线为矩形且栅宽为19μm，指示光栅与栅距为40μm、栅宽为20μm的主光栅相配合。
2.根据权利要求1所述的一种新型阵列式指示光栅结构，其特征在于：指示光栅刻线上方设有零位基准电压光栅窗口而下方设有零位光栅窗口。
3.一种新型阵列式指示光栅结构生产工艺，其特征在于：包括以下步骤，
①选材，选取尺寸大小合适的圆形光学玻璃，圆形光学玻璃表面涂覆有光刻胶；
②曝光，将预制在掩模版上的与光栅刻线相配的图形初步转印到光刻胶上；
③显影，溶解光刻胶中非曝光部分的图形使光刻栅片图形初步显示出来；
④定影，按步骤③显影出的图形一次性定型出阵列式横向排列的光栅刻线，相邻两个指示光栅刻线之间的栅距为38μm，指示光栅刻线为矩形且栅宽为19μm。
4.根据权利要求3所述的一种新型阵列式指示光栅结构生产工艺，其特征在于：在完成定影后，对圆形光学玻璃进行精度测量若发现有缺陷则修补后再清洗；若无缺陷则直接清洗，最后贴上防尘膜。
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| CN112630877A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-09 | 山东大学 | 一种阵列式指示光栅结构及其生产工艺 |
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