JPH0377961B2 - - Google Patents
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- JPH0377961B2 JPH0377961B2 JP60069252A JP6925285A JPH0377961B2 JP H0377961 B2 JPH0377961 B2 JP H0377961B2 JP 60069252 A JP60069252 A JP 60069252A JP 6925285 A JP6925285 A JP 6925285A JP H0377961 B2 JPH0377961 B2 JP H0377961B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- reflective
- phase grating
- spacing
- deposited
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1847—Manufacturing methods
- G02B5/1857—Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S359/00—Optical: systems and elements
- Y10S359/90—Methods
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二つの間隔をおいた反射層から成る特
に光電位置測定器のための反射位相格子に関する
ものである。
に光電位置測定器のための反射位相格子に関する
ものである。
（産業上の利用分野）
この種の反射位相格子は例えば二つの可動対象
物の相対位置の測定のための位置測定装置ではス
ケールとして使用される。相対的に運動可能な対
象物は工作機械の二つの機械部分から成る。
物の相対位置の測定のための位置測定装置ではス
ケールとして使用される。相対的に運動可能な対
象物は工作機械の二つの機械部分から成る。
反射位相格子は隣接した格子要素から発した等
しい波長の光波が同一伝播方向において各々等し
い位相差を有するような反射光の位相ずれのため
に使用される。この位相差は二つの光波の間の光
学的路程差から生じ、その際一方の光波は上方の
反射層によつて、そして他方の光波は反射位相格
子の所定の段差を有する多層格子の下方の反射層
によつて反射される。
しい波長の光波が同一伝播方向において各々等し
い位相差を有するような反射光の位相ずれのため
に使用される。この位相差は二つの光波の間の光
学的路程差から生じ、その際一方の光波は上方の
反射層によつて、そして他方の光波は反射位相格
子の所定の段差を有する多層格子の下方の反射層
によつて反射される。
従来の技術
J.Wilhelm著「三格子ステツプ発信器」1978年
発行の19頁及び20頁には位相格子が相応したずれ
をもつた二つの振巾格子から構成されており、そ
の際一つの振巾格子に尚一つの位相層が層付され
ていることが記載されている。
発行の19頁及び20頁には位相格子が相応したずれ
をもつた二つの振巾格子から構成されており、そ
の際一つの振巾格子に尚一つの位相層が層付され
ていることが記載されている。
（解決すべき課題）
本発明は上記の種類の反射位相格子を安定した
構造を有しかつ調整なしに簡単な製造ができるよ
うにすることを課題の基礎とする。
構造を有しかつ調整なしに簡単な製造ができるよ
うにすることを課題の基礎とする。
（解決のための手段）
本発明によれば、この課題は両反射層が少なく
とも一つの透明間隔層の両側に配設されており、
そして少なくとも一つの反射層が振巾格子として
形成されていることによつて解決される。
とも一つの透明間隔層の両側に配設されており、
そして少なくとも一つの反射層が振巾格子として
形成されていることによつて解決される。
（発明の作用効果）
本発明によつて得られる利点は所定の段深さの
階段格子の代りに比較的薄い反射層のみが構造的
に設けられればよく、そして段の高さは透明な間
隔層の厚さによつてのみ決定されるので段の高さ
は構造化プロセスによつて影響されないことにあ
る。それによつて本願の反射位相格子の場合、従
来の反射位相格子の階段格子では生じえた輪郭問
題又は側面問題は生じない。二つの反射層の構造
化では露光マスクに関する調整の問題は生じな
い、そのわけは、第二反射層は第一反射層を使つ
て光学的につくられるからである。それによつ
て、汚染によつても損われない最適の干渉特性を
もつた安定して構成された反射位相格子が得られ
る、そのわけは外方へ向いた反射層を備えた透明
間隔層は平面の表面を有するからである。
階段格子の代りに比較的薄い反射層のみが構造的
に設けられればよく、そして段の高さは透明な間
隔層の厚さによつてのみ決定されるので段の高さ
は構造化プロセスによつて影響されないことにあ
る。それによつて本願の反射位相格子の場合、従
来の反射位相格子の階段格子では生じえた輪郭問
題又は側面問題は生じない。二つの反射層の構造
化では露光マスクに関する調整の問題は生じな
い、そのわけは、第二反射層は第一反射層を使つ
て光学的につくられるからである。それによつ
て、汚染によつても損われない最適の干渉特性を
もつた安定して構成された反射位相格子が得られ
る、そのわけは外方へ向いた反射層を備えた透明
間隔層は平面の表面を有するからである。
即ち、本発明により光波の進行方向において相
前後して２組の反射（回折）格子を設けたことに
より、第１の反射格子と第２の反射格子の双方よ
りそれぞれ光波が反射され、汚染を受けない階段
格子として機能する。
前後して２組の反射（回折）格子を設けたことに
より、第１の反射格子と第２の反射格子の双方よ
りそれぞれ光波が反射され、汚染を受けない階段
格子として機能する。
本発明の有利な構成は実施態様項から把握され
る。
る。
（実施例）
本発明の実施例を図面に基いて詳しく説明す
る。
る。
第１ａ〜ｅ図は振巾格子としての二つの組織状
の反射層R1，R2を備えた反射位相格子の製造の
ための方法を示す。
の反射層R1，R2を備えた反射位相格子の製造の
ための方法を示す。
例えばガラスから成る透明担持層Ｔ上にフオト
レジスト層P1が層付され、そして露光マスクＢ
の使用の下に構造的に露光される（第１ａ図）現
像された第一フオトレジスト層P1上に第一反射
層R1が層付される（第１ｂ図）。残つた第一フオ
トレジスト層P1は一括してその上にある第一反
射層R1と共にはがされる。担持層Ｔの構造担持
面上に全面的に均一厚さの間隔層Ａがそしてその
上に第二ポジフオトレジスト層P2が層付されて
おり、この層は透明の担持層Ｔ及び残つた第一反
射層R1によつて構造的に露光される（第１ｃ
図）。
レジスト層P1が層付され、そして露光マスクＢ
の使用の下に構造的に露光される（第１ａ図）現
像された第一フオトレジスト層P1上に第一反射
層R1が層付される（第１ｂ図）。残つた第一フオ
トレジスト層P1は一括してその上にある第一反
射層R1と共にはがされる。担持層Ｔの構造担持
面上に全面的に均一厚さの間隔層Ａがそしてその
上に第二ポジフオトレジスト層P2が層付されて
おり、この層は透明の担持層Ｔ及び残つた第一反
射層R1によつて構造的に露光される（第１ｃ
図）。
第二のポジフオトレジスト層P2の現像の後残
つた第二フオトレジスト層P2及び透明間隔層Ａ
の自由表面上に第二反射層R2が層付される（第
１ｄ図）。残つた第二フオトレジスト層P2は一括
してその上にある第二反射層R2と共にはがされ
る（第１ｅ図）。
つた第二フオトレジスト層P2及び透明間隔層Ａ
の自由表面上に第二反射層R2が層付される（第
１ｄ図）。残つた第二フオトレジスト層P2は一括
してその上にある第二反射層R2と共にはがされ
る（第１ｅ図）。
第２ａ〜ｃ図は振巾格子の構成された反射層
R2を備えた反射位相格子の製造プロセスを示す。
例えばガラス又はアルミニウムから成る透明又は
半透明担持層Ｔ上に全面に第一反射層R′1及びそ
の上に均一厚さの間隔層Ａがつけられる。間隔層
Ａ上にはフオトレジスト層Ｐがつけられ、かつ露
光マスクＢの使用の下に構造的に露光される（第
２ａ図）。現像されたフオトレジスト層Ｐ上には
第二反射層R2が層付される（第２ｂ図）。残つた
フオトレジスト層Ｐは一括してその上にある第二
反射層R2と共に除去される（第２ｃ図）。
R2を備えた反射位相格子の製造プロセスを示す。
例えばガラス又はアルミニウムから成る透明又は
半透明担持層Ｔ上に全面に第一反射層R′1及びそ
の上に均一厚さの間隔層Ａがつけられる。間隔層
Ａ上にはフオトレジスト層Ｐがつけられ、かつ露
光マスクＢの使用の下に構造的に露光される（第
２ａ図）。現像されたフオトレジスト層Ｐ上には
第二反射層R2が層付される（第２ｂ図）。残つた
フオトレジスト層Ｐは一括してその上にある第二
反射層R2と共に除去される（第２ｃ図）。
第３ａ〜ｃ図は、振巾格子としての構造的反射
層R1を備えた他の反射層の製造のためのプロセ
スを示す。
層R1を備えた他の反射層の製造のためのプロセ
スを示す。
例えばガラスから成る透明担持層Ｔ上にフオト
レジスト層Ｐが層付されかつ露光マスクＢの使用
の下に構造的に露光される（第３ａ図）。現像さ
れたフオトレジスト層Ｐ上に第一反射層R1が層
付される（第３ｂ図）。残つたフオトレジスト層
Ｐはその上にある第一反射層R1と共に除去され
る。担持層Ｔの構造担持面上には全面に均一厚さ
の間隔層Ａとその上の第二反射層R′2がつけられ
る。
レジスト層Ｐが層付されかつ露光マスクＢの使用
の下に構造的に露光される（第３ａ図）。現像さ
れたフオトレジスト層Ｐ上に第一反射層R1が層
付される（第３ｂ図）。残つたフオトレジスト層
Ｐはその上にある第一反射層R1と共に除去され
る。担持層Ｔの構造担持面上には全面に均一厚さ
の間隔層Ａとその上の第二反射層R′2がつけられ
る。
一定厚さの担持層Ｔ上に配置された間隔層Ａは
両反射層R1，R2，R′1，R2；R1，R′2の間の正確
な平行間隔を可能にし、それによつて反射位相格
子の最適の干渉特性を可能にする。
両反射層R1，R2，R′1，R2；R1，R′2の間の正確
な平行間隔を可能にし、それによつて反射位相格
子の最適の干渉特性を可能にする。
この平行距離は反射位相格子の「段深さ」を形
成し、かつ所望の位相差に従つて選択される。
成し、かつ所望の位相差に従つて選択される。
第１ｅ図による反射位相格子は、振巾格子とし
て二つの相互にずれた反射層R1，R2を有する。
そして、透明な担持層Ｔを設けて両側から利用可
能である。
て二つの相互にずれた反射層R1，R2を有する。
そして、透明な担持層Ｔを設けて両側から利用可
能である。
第２ｃ図による反射位相格子では第二反射層
R2のみが振巾格子として形成されており、一方、
組織状になつていない第一反射層R′1は全面的に
担持層Ｔ上に延在し、その結果この反射位相格子
は第二反射層の側でのみ振巾格子として利用され
ることできる。従つて担持層Ｔは透明か又は不透
明でありうる。
R2のみが振巾格子として形成されており、一方、
組織状になつていない第一反射層R′1は全面的に
担持層Ｔ上に延在し、その結果この反射位相格子
は第二反射層の側でのみ振巾格子として利用され
ることできる。従つて担持層Ｔは透明か又は不透
明でありうる。
第３ｃ図による反射位相格子では第一反射層
R1は振巾格子として形成されており、一方組織
状ではない第二反射層R′2は担持層Ｔ上に全面的
にひろがり、その結果この反射位相格子は第一反
射層R1の側でのみ振巾格子として利用されるこ
とができ、従つて担持層Ｔは透明でなければなら
ない。
R1は振巾格子として形成されており、一方組織
状ではない第二反射層R′2は担持層Ｔ上に全面的
にひろがり、その結果この反射位相格子は第一反
射層R1の側でのみ振巾格子として利用されるこ
とができ、従つて担持層Ｔは透明でなければなら
ない。
第１図による両反射層R1，R2の構成では露光
マスクについて何ら調整上の問題は生じない、そ
のわけは第一反射層R1の構成のために一つの露
光マスクＢしか必要ないからである。第二の反射
層R2の構成は第一反射層R1を利用して行われ、
その結果第二ポジフオトレジスト層P2の使用の
下に両反射層R1，R2の間のウエブ隙間ずれが生
じない。
マスクについて何ら調整上の問題は生じない、そ
のわけは第一反射層R1の構成のために一つの露
光マスクＢしか必要ないからである。第二の反射
層R2の構成は第一反射層R1を利用して行われ、
その結果第二ポジフオトレジスト層P2の使用の
下に両反射層R1，R2の間のウエブ隙間ずれが生
じない。
第二反射層R2，R′2を備えた透明な間隔層Ａの
外表面は平面状であるから、反射位相格子の最適
の干渉特性は汚れによつて損われえない。機械的
損傷に対する追加的保護のために第４図による第
二反射層R2，R′2を備えた間隔板Ａのこの表面は
接着層上にカバー層Ｄを被せられることができ
る。
外表面は平面状であるから、反射位相格子の最適
の干渉特性は汚れによつて損われえない。機械的
損傷に対する追加的保護のために第４図による第
二反射層R2，R′2を備えた間隔板Ａのこの表面は
接着層上にカバー層Ｄを被せられることができ
る。
第４図において、ガラスから成る透明カバー層
Ｄを備えた第２ｃ図による反射位相格子が示さ
れ、このカバー層は透明な間隔層Ａ及び第二反射
層R2と光学的接着剤から成る接着層Ｋを介して
結合されている。不透明の担持層Ｔはアルミニウ
ムから成る。担持層Ｔとカバー層Ｄの横断面寸法
b1・d1及びb2・d2は担持層Ｔとカバー層ｂとの等
しい曲げ強度Ｓを有するようになされている。
Ｄを備えた第２ｃ図による反射位相格子が示さ
れ、このカバー層は透明な間隔層Ａ及び第二反射
層R2と光学的接着剤から成る接着層Ｋを介して
結合されている。不透明の担持層Ｔはアルミニウ
ムから成る。担持層Ｔとカバー層Ｄの横断面寸法
b1・d1及びb2・d2は担持層Ｔとカバー層ｂとの等
しい曲げ強度Ｓを有するようになされている。
Ｓ＝E1（b1・d1 ３／12）＝E2（b2・d2 ３／12）
Ｅ＝弾性率
担持層Ｔとカバー層Ｄの等しい曲げ強度Ｓは反
射位相格子全体の中立平面に両反射層R′1，R2を
備えた透明な間隔層Ａがあり、その層は反射位相
層の撓みの際に伸びも縮みもしないことを保証す
る。第４図による反射位相格子は位置測定装置に
使用する際高い測定精度を保証する。
射位相格子全体の中立平面に両反射層R′1，R2を
備えた透明な間隔層Ａがあり、その層は反射位相
層の撓みの際に伸びも縮みもしないことを保証す
る。第４図による反射位相格子は位置測定装置に
使用する際高い測定精度を保証する。
透明な間隔層Ａは、例えばMgF2，SiO又はガ
ラス等の誘電体から成る。両反射層R1，R2，
R′1，，R′2は好ましくはクロム又は金から成る。
ラス等の誘電体から成る。両反射層R1，R2，
R′1，，R′2は好ましくはクロム又は金から成る。
第１ａ〜第１ｅ図は二つの反射層を備えた反射
位相格子の製造プロセス、第２ａ〜第２ｃ図は反
射層を備えた反射格子の製造プロセス、第３ａ〜
第３ｃ図は、反射層を備えた他の反射位相格子の
製造プロセス、そして第４図はカバー層を備えた
反射位相格子の横断面図である。 図中符号、Ａ……透明間隔層、R1，R2……反
射層、Ｂ……露光マスク、P1，P2……フオトレ
ジスト、Ｔ……担持層。
位相格子の製造プロセス、第２ａ〜第２ｃ図は反
射層を備えた反射格子の製造プロセス、第３ａ〜
第３ｃ図は、反射層を備えた他の反射位相格子の
製造プロセス、そして第４図はカバー層を備えた
反射位相格子の横断面図である。 図中符号、Ａ……透明間隔層、R1，R2……反
射層、Ｂ……露光マスク、P1，P2……フオトレ
ジスト、Ｔ……担持層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 二つの間隔をおいて位置する反射層から成
る、特に光電的位置測定装置のための反射位相格
子において、 両反射層R1，R2は少なくとも一つの透明間隔
層Ａの両側に配設されており、そして少なくとも
一つの反射層R1，R2が振巾格子として形成され
ていることを特徴とする反射位相格子。 ２ 両反射層R1，R2が振巾格子として形成され
ている、特許請求の範囲第１項記載の反射位相格
子。 ３ 透明間隔層Ａが誘電体から成る特許請求の範
囲第１項記載の反射位相格子。 ４ 第一反射層R1が担持層Ｔ上に取付けられて
おり、そして第二反射層R2上に少なくともカバ
ー層Ｄがある、特許請求の範囲第１項記載の反射
位相格子。 ５ 第二反射層R2とカバー層Ｄとの間に接着層
Ｋがある、特許請求の範囲第４項記載の反射位相
格子。 ６ 担持層Ｔ及びカバー層Ｄが同一曲げ強度を有
する、特許請求の範囲第４項記載の反射位相格
子。 ７ 透明間隔層ＡがMgF2，SiO又はガラスから
成る特許請求の範囲第３項記載の反射位相格子。 ８ 両反射層R1，R2がクロム又は金から成る、
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の反射位相
格子。 ９ 接着層Ｋが光学的接着剤から成る、特許請求
の範囲第５項記載の反射位相格子。 １０ 二つの間隔をおいて位置する反射層から成
る、特に光電的位置測定装置のための反射位相格
子による反射位相格子の製造方法において、 (a) 透明な担持層Ｔ上に第一フオトレジスト層
P1が層付され、露光マスクＢの使用の下に構
造的に露光され、続いて現象され、 (b) それから第一反射層R1が層付され、 (c) 残つた第一フオトレジスト層P1が一括して、
その上にある第一反射層Ｒからはがされ、 (d) 担持層Ｔの構造担持面上に全面に均一な厚さ
の間隔層Ａが取付けられ、 (e) 間隔層Ａ上に第二ポジフオトレジスト層P2
が取付けられ、 担持層Ｔの側方に残つている第一反射層R1
によつて構造的に露光されかつ続いて現像さ
れ、 (f) 第二反射層R2が層付され、そして (g) 残された第二フオトレジスト層P2が一括し
てその上にある第二反射層R2からひきはがさ
れることを特徴とする製造方法。 １１ 二つの間隔をおいて位置する反射層から成
る、特に光電的位置測定装置のための反射位相格
子による反射位相格子の製造方法において (a) 第一反射層R′1が層付され、 (b) 第一反射層R′1上に全面的に均一な厚さの間
隔層Ａが層付され、 (c) 間隔層Ａ上にフオトレジスト層Ｐが層付さ
れ、露光マスクＢの使用の下に構造的に露光さ
れ、続いて現像され、 (d) それから第二反射層R2が層付され、 (e) 残りのフオトレジスト層Ｐが一括してその上
にある第二反射層R2からはなされることを特
徴とする製造方法。 １２ 二つの間隔をおいて位置する反射層から成
る、特に光電的位置測定装置のための反射位相格
子による反射位相格子の製造方法において、 (a) 透明担持層Ｔ上にフオトレジスト層Ｐが層付
され、露光マスクＢの使用の下に構造的に露光
され、続いて現像され、 (b) それから第一反射層R1が層付され、 (c) 残つたフオトレジスト層Ｐが一括してその上
にある反射層R1からはがされ、 (d) 担持層Ｔの構造担持面上に全面に均等厚さの
間隔層Ａが層付され、 (e) 間隔層Ａ上に第二反射層R′2が層付されるこ
とを特徴とする製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3412980.4 | 1984-04-06 | ||
| DE19843412980 DE3412980A1 (de) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | Auflichtphasengitter und verfahren zur herstellung eines auflichtphasengitters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60225103A JPS60225103A (ja) | 1985-11-09 |
| JPH0377961B2 true JPH0377961B2 (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=6232847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60069252A Granted JPS60225103A (ja) | 1984-04-06 | 1985-04-03 | 反射位相格子及び反射位相格子の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4708437A (ja) |
| EP (1) | EP0160784B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60225103A (ja) |
| AT (1) | ATE36761T1 (ja) |
| DE (2) | DE3412980A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63185101U (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-29 | ||
| US4828356A (en) * | 1987-12-22 | 1989-05-09 | Hughes Aircraft Company | Method for fabrication of low efficiency diffraction gratings and product obtained thereby |
| DE4303975A1 (de) * | 1993-02-11 | 1994-08-18 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Teilungsträger |
| ATE210832T1 (de) * | 1995-04-13 | 2001-12-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Ma stab und verfahren zur herstellung eines ma stabes sowie positionsmesseinrichtung |
| EP0773458B1 (de) * | 1995-11-11 | 2000-03-08 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Auflicht-Phasengitter |
| DE19754595B4 (de) * | 1997-12-10 | 2011-06-01 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung |
| DE10150099A1 (de) | 2001-10-11 | 2003-04-17 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren zur Herstellung eines Maßstabes, sowie derart hergestellter Maßstab und eine Positionsmesseinrichtung |
| DE10236788A1 (de) * | 2002-08-10 | 2004-03-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Maßverkörperung in Form eines Amplitudengitters, sowie eine Positionsmesseinrichtung |
| US7085057B2 (en) * | 2003-10-15 | 2006-08-01 | Invenios | Direct-write system and method for roll-to-roll manufacturing of reflective gratings |
| CN100397045C (zh) * | 2004-01-26 | 2008-06-25 | 三丰株式会社 | 标尺的制造方法和光电式编码器 |
| DE102016201068A1 (de) * | 2016-01-26 | 2017-07-27 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Maßverkörperung und Positionsmesseinrichtung mit dieser Maßverkörperung |
| CN107015373B (zh) * | 2017-06-16 | 2019-08-02 | 宁波维真显示科技股份有限公司 | 光栅对位贴合方法 |
| CN113785229B (zh) * | 2019-04-28 | 2023-11-17 | 镭亚股份有限公司 | 制造衍射背光的方法 |
| CN111156906B (zh) * | 2020-01-10 | 2021-06-11 | 中北大学 | 基于四象限光栅及探测器的二维微位移传感器 |
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Citations (1)
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Family Cites Families (7)
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