JPH03140823A - ホログラムスケール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば高分解能のリニアエンコーダのスケー
ルに使用して好適なホログラムス、ケール及びその製造
方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、例えば高分解能のリニアエンコーダのスケー
ルに使用して好適なホログラムスケールにおいて、所定
の目盛が形成された感光層が被着されたホログラム基板
と保護基板とを有し、その感光層の周辺部に配した接着
剤を介してその感光層がその保護基板に直に密着する如
く、そのホログラム基板と保護基板とを貼り合わせるこ
とにより、その感光層と保護基板との隙間をほぼ均等に
ゼロにして回折効率のムラを減少させることができると
共に、その接着剤の膜厚を薄くして熱膨張係数の相違に
よるスケールの歪みが生じない様にしたものである。

また、本発明はそのようなホログラムスケールの製造方
法において、ホログラム基板に被着された感光層に所定
の目盛を形成した後にそのホログラム基板の周辺部のそ
の感光層を除去し、この感光層が除去された部分に接着
剤を塗布し、この接着剤を介してそのホログラム基板に
保護基板を圧着することにより、そのようなホログラム
スケールが容品に量産できる様にしたものである。

〔従来の技術〕

加工精度の向上に伴い、分解能が０．０１μｍ程度で高
精度なりニアエンコーダの必要性が高まっている。その
ような超高分解能のりニアエンコーダのスケールとして
、２つのレーザ光束の交差によって生じるピッチが例え
ば０．５μｍ程度の干渉縞を目盛としてそのまま感光層
に写し取って形成されるホログラムスケールが使用され
ている。その感光層は位相型のホログラム又は一種の回
折格子と考えることができる。

しかしながら、一般にガラス基板等に形成されたホログ
ラムは湿度の影響を強く受け、例えば温度３０℃以上且
つ湿度６０％ＲＨ以上の環境にそのガラス基板等を長時
間放置すると、そのホログラム中の屈折率の差より成る
目盛が次第に消失して、スケールとしては使用できなく
なる場合がある。そのため、如何にホログラムを外気か
ら遮断して耐湿性を高めるかがホログラムスケール設計
上の課題となっている。

第５図は特開昭５７−１４６２８３号公報で開示されて
いるホログラム封止体を示し、この第５図において、（
１）は保護ガラス基板であり、この保護ガラス基板（１
）の上にスペーサ（４）を介してゼラチン層より成るホ
ログラム膜（２）が被着されたガラス基板（３）が載置
され、そのスペーサ（４）の外周部に接着剤（５）が充
填されている。そして、その接着剤（５）によって封止
されたそのホログラム膜（２）と保護ガラス基板（１）
との間の中空部（６）には乾燥空気が封入されている。

この第５図例によれば、そのホログラム膜（２）が湿度
の低い環境下に置かれるため、ホログラムの変質が防止
される。

また、第５図例を変形した第６図例の如きホログラム封
止体も知られている。この第６図例はガラス基板（３）
の周辺部のホログラム膜（２ａ）及び（２ｂ）を除去す
ることにより、スペーサ（４）の先端がそのガラス基板
（３）に直に当→妾する様にしたものである。

この第６図例は例えばゼラチン層より成るホログラム膜
（２）が接着剤（５）に接触しない構成で有るため、そ
の接着剤（５）による接着強度を高めることができる。

また、第７図は特開昭６１−６６８１号公報で開示され
ているホログラム封止体を示し、この第５図に対応する
部分に同一符号を付して示す第７図において、（７）は
第１の樹脂、（８）は第２の樹脂であり、そのガラス基
板（３）上のホログラム膜（２）の被着面にその第２の
樹脂（８）及び第１の樹脂（７）を介して保護ガラス基
板（１）が貼着されている。また、それら第１の樹脂（
７）及び第２の樹脂（８）はシール材（９）で封止され
ている。この第７図例によれば、そのホログラム膜（２
）が第２の樹脂（８）によって外気から遮断されるので
、ホログラムの変質が防止される。

また、第８図例の如く第２の樹脂（８）をホログラム膜
（２）上のみに塗布するようにしても、同様にホログラ
ムの変質が防止される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第５図例及び第６図例の如くホログラム
膜（２）の上の中空部（６）に乾燥空気等を封入する構
造では、製造工程が複雑化して製造コストが上昇する不
都合がある。更に、その中空部（６）の屈折率が保護ガ
ラス基板（１）の屈折率とは大きく異なると共に、その
中空部（６）の厚さのバラツキを小さくすることが困難
であることから、そのホログラム膜（２）の回折効率は
場所によるムラが生じて、リニアエンコーダとしての精
度が悪化するおそれがある。

一方、第７図例及び第８図例の如く樹脂（７）及び（８
）にてそのホログラム膜（２）を被覆した場合には、そ
れら樹脂（７）及び（８）の厚さのバラツキが大きくな
り、上述の従来例と同様にそのホログラム膜（２）の回
折効率には場所によるムラが生じる不都合がある。更に
、それら樹脂（７）及び（８）の内部には気泡が混入し
易いが、気泡が混入した場合にはそのホログラム膜（２
）からの回折光が大きく乱されるため、リニアエンコー
ダに組込んだときに位置信号が得られなくなるおそれが
ある。

更に、そのガラス基板（３）に被着されたホログラム膜
（２）上に比較的厚い樹脂を介して保護ガラス基板（１
）を貼着して周辺部をモールドした場合には、その樹脂
の熱膨張係数とそれら保護ガラス基板（１）及びガラス
基板（３）の熱膨張係数との相違によって、使用環境の
温度変化に伴ってホログラム封正体全体に歪みが生じた
り、また、ガラス基板（３）の歪みによってホログラム
膜（２）の界面剥離が生じたりする不都合があった。

本発明は斯かる点に鑑み、ホログラム膜（感光層）と保
護基板との隙間が均等に設定できると共に、そのホログ
ラム膜が被着された基板と保護基板との間の接着剤の膜
厚が薄くできる構造のホログラムスケールを提案するこ
とを目的とする。

また、本発明はそのようなホログラムスケールを容易に
量産するための製造方法を提案することをも目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるホログラムスケールは、例えば第１図〜第
３図に示す如く、所定の目盛が形成された感光層（１１
）が被着されたホログラム基板（１０）と保護基板（１
３）とを有し、その感光層（１１）の周辺部に配した接
着剤（１２）を介してその感光層（１１）がその保護基
板（１３）に直に密着する如く、そのホログラム基板（
１０）と保護基板（１３）とを貼り合わせる欅にしたも
のである。

また、本発明によるホログラムスケールの製造方法は、
ホログラム基板（１０）に被着された感光層（１１）に
所定の目盛を形成した後にそのホログラム基板（ｌＯ）
の周辺部のその感光層（１１）を除去し、この感光層（
１１）が除去される部分に接着剤（１２）を塗布し、こ
の接着剤（１２）を介してそのホログラム基板（ｌＯ）
に保護基板（１３）を圧着する様にしたものである。

〔作用〕

斯かる本発明によれば、その感光層（１１）がその保護
基板（１３）に直に密着するので、その感光層（１１）
とその保護基板（１３）との隙間がほぼ均等にゼロにな
り、場所による回折効率のムラを無くすことができる。

更に、そのホログラム基板（１０）とその保護基板（１
３）との間に介在する接着剤（１２）の厚さがその感光
層（１１）の厚さと等しくなるので、その接着剤（１２
）の膜厚は最も薄い状態になり、線膨張係数の相違によ
るホログラムスケールの歪み等が少なくなる。

また、本発明のホログラムスケールの製造方法によれば
、感光層（１１）と保護基板（１３）とが直に密着した
構造のホログラムスケールを容易に量産することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明によるホログラムスケール及びその製造方
法の一実施例につき第１図〜第３図を参照して説明しよ
う。

第１図及び第２図は本例のホログラムスケールを示し、
この第１図及び第２図において、（ｌＯ）はガラス基板
より成るホログラム基板、（１１）はこのホログラム基
板（１０）の中央部に被着された銀塩感光材料より成る
感光層であり、この感光層（１１）にレーザ光線の所定
ピッチ（例えば０．５μｍ程度）の干渉縞を写し込んで
ホログラムを形成する。

そして、そのホログラム基板（１０）上のその感光層（
１１）の周囲に接着剤（１２）を塗布して、その感光層
（１１）の被着面にガラス基板より成る保護基板（１３
）を圧着することにより、その感光層（１１）を保護基
板（１３）に直に密着させる如くなす。その接着剤（１
２）は光透過性でなくともよいため、本例では吸湿性の
少ないエポキシ系の接着剤を使用できる。

このエポキシ系接着剤は光透過性に優れるアクリル系よ
りも吸湿性が少ない。本例のホログラム基板（１０）及
び保護基板（１３）の厚さは夫々略２．３ｍｍ　。

感光層（１１）の膜厚は略６μ鞘であるため、第２図に
示す如く、ホログラム基板（１０）と保護基板（１３）
との間の接着剤（１２）の厚さｇも略６μｍとなる。

本例のホログラムスケールの製造工程につき第３図を参
照して説明するに、先ずホログラム基板（１０）の表面
（１０ａ）の全面に感光層（１１）を均一な厚さに塗布
する。このように全面に塗布する場合には、その感光層
（１１）の膜厚を容易に均一にすることができる。そし
て、その感光ｌ！　（１１）にレーザ光線の干渉縞を露
光して現像、定着及び漂白処理を行なうことにより、回
折効率が高い位相型ホログラムが得られる。このホログ
ラムには長手方向（Ｘ方向）に所定ピッチで目盛が形成
されていると考えることができる。

次に、そのホログラム基板（１０）上の周辺部分の感光
層（１１）を機械的又は化学的に除去して、そのホログ
ラム基板（１０）の表面（１０ａ）の中央部だけに感光
層（１１）を残す如くなす。そして、第３図に示す如（
、その残された感光層（１１）の周囲に接着剤（１２）
を塗布した後に、そのホログラム基板（１０）の表面（
１０ａ）に保護基板（１３）を圧着することにより、本
例のホログラムスケールが製造される。

本例のホログラムスケールによれば、感光層（１２）と
保護基板（１３）との隙間がほぼ均等にゼロになると共
にその感光層（１２）の上に気泡が入ることがないので
、その感光層（１２）の場所による回折効率のムラが無
くなる利益がある。従って、そのホログラムスケールを
リニアエンコーダに組込んだ場合に測定精度が悪化する
ことがない。

また、ホログラム基板（１０）と保護基板（１３）との
間の接着剤（１２）の膜厚ｇが感光層（１１）の膜厚に
まで薄くできるので、その接着剤（１２）の線膨張係数
と基板（１０）及び（１３）の線膨張係数との相違に起
因するホログラムスケールの歪みを最小限にすることが
できる利益がある。また、本例によれば構造が簡略化さ
れ製造コストを低減することができる。

更に、本例の接着剤（１２）は感光層（１１）を被覆す
ることがなく必ずしも光透過性である必要がないため、
例えばエポキシ系の如く耐湿性に優れると共に接着強度
の強いものを自由に選択できる利益がある。

次に、本例によるホログラムスケールの他の実施例につ
き第４図を参照して説明する。第１図に対応する部分に
同一符号を付して示す第４図において、（１４）は保護
基板であり、この保護基板（１４）の幅をホログラム基
板（１０）の幅よりも大きくする。

１ 他の構成は第１図例と同様である。この第４図例によれ
ば、この保３％−３板（１４）の内でそのホログラム基
板（１０）からはみ出した部分（１４ａ）をホログラム
スケールの取付は時の取付は基準面として使用すること
ができる。

尚、本発明は上述実施例に限定されず、例えばそのホロ
グラム基板（１０）を保護基板（１４）よりも大きくし
たり、感光層（１１）として非銀塩感光材料を使用する
など、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他種々の構
成を採り得ることは勿論である。

〔発明の効果］ 本発明のホログラムスケールによれば、感光層と保護基
板との隙間をほぼ均一にゼロにすることができ場所によ
る回折効率のムラを無くすことができると共に、接着剤
の膜厚を感光層の膜厚にまで薄くすることができ線膨張
係数の相違に起因するホログラムスケールの歪みを最小
限にすることができる利益がある。また、接着剤として
は光透過性の有無に拘わらず、耐湿性が強い等の所望の
２ 特性を有するものを自由に選択できる利益がある。

また、本発明のホログラムスケールの製造方法によれば
、感光層が保護基板に密着した構造のホログラムスケー
ルを容易に量産できる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のホログラムスケールを示す
斜視図、第２図は第１図の■−■線に沿う拡大断面図、
第３図はそのホログラムスケールの製造工程の説明に供
する斜視図、第４図は本発明の他の実施例のホログラム
スケールを示す斜視図、第５図及び第６図は夫々従来の
ホログラム封止体の一例及びその変形を示す断面図、第
７図及び第８図は夫々従来のホログラム封止体の他の例
及びその変形を示す断面図である。 （１０）はホログラム基板、（１１）は感光層、（１２
）は接着剤、（１３）及び（１４）は夫々保護基板であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の目盛が形成された感光層が被着されたホログ
   ラム基板と保護基板とを有し、 上記感光層の周辺部に配した接着剤を介して上記感光層
   が上記保護基板に直に密着する如く、上記ホログラム基
   板と保護基板とを貼り合わせる様にした事を特徴とする
   ホログラムスケール。 ２、ホログラム基板に被着された感光層に所定の目盛を
   形成した後に上記ホログラム基板の周辺部の上記感光層
   を除去し、該感光層が除去された部分に接着剤を塗布し
   、該接着剤を介して上記ホログラム基板に保護基板を圧
   着する様にした事を特徴とするホログラムスケールの製
   造方法。