一种反射式标尺光栅制作方法及其反射式标尺光栅与流程

本发明涉及光栅尺，特别是涉及一种反射式标尺光栅制作方法及其反射式标尺光栅。

背景技术：

1、光栅尺，也称为光栅尺位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，因其具有精度高、可靠性强、结构简单的特性，在机床、二坐标和大量程直线测量设备中应用比较广泛。光栅尺主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成，按照制造方法和光学原理的不同，分为透射光栅和反射光栅。目前反射光栅中在制作标尺光栅时，受到现有蚀刻工艺的限制，基材同一侧的同一种金属膜，在刻蚀的情况下，都会被完全刻蚀，因此想要在标尺光栅上实现高低反射率区域，目前有两种做法：一种是采用同一种金属作为主体的材料膜层在玻璃基材的两侧表面上镀制，玻璃基材的一面实现低反，另一面实现高反；另一种是采用两种的材料膜层，两种材料膜层由不同金属作为主体，在玻璃基材的同一侧表面上镀制，两种不同金属主体的材料膜层分别实现低反和高反，尚没有在玻璃基材同一面上镀制采用同一种金属主体的材料膜层进行镀制的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种反射式标尺光栅制作方法及其反射式标尺光栅，解决了产品同一面同一种金属会刻蚀问题，实现了玻璃产品同一面高低反光栅区域形成，该制备工艺方法简单，容易操作，易于工业化生产。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种反射式标尺光栅制作方法，包括以下步骤：

3、s1、第一次镀膜：在玻璃基材表面依次镀制cr膜层、cro膜层，镀膜完成后进行清洗；

4、s2、第二次镀膜：在玻璃基材第一次镀膜的面上依次镀制保护膜层、cr膜层，所述保护膜层采用透明保护膜，镀膜完成后进行清洗；

5、s3、蚀刻图形：按预设光栅图形，对步骤s2中的cr膜层进行激光蚀刻，蚀刻时需保证激光定位区域显露出来，得到中间产品；

6、s4、切割产品：将中间产品切割成标尺光栅。

7、优选地，步骤s1中，在玻璃基材表面上预留出激光定位区，在非激光定位区依次镀制cr膜层、cro膜层；步骤s3中，蚀刻时需保证激光定位区域显露出来；步骤s4中、切割产品：采用激光切割工艺将中间产品切割成标尺光栅，切割时激光切割定位点对准激光定位区。

8、优选地，步骤s1中，镀膜时，激光定位区用耐高温材料遮挡，镀膜完成后，揭开耐高温材料，再进行清洗。

9、优选地，步骤s1之前包括步骤s0、玻璃基材表面处理：对玻璃基材表面进行抛光，抛光完成后进行清洗、干燥处理。

10、优选地，步骤s0中，采用ipa蒸汽干燥系统进行干燥。

11、优选地，步骤s0、s1、s2中均采用超声波清洗，先用碱性溶液的超声清洗，然后用纯水漂洗。

12、优选地，第一次镀膜和第二次镀膜均采用磁控溅射镀膜。

13、优选地，激光蚀刻采用光刻减法工艺进行精细制图。

14、优选地，所述透明保护膜为硅材料膜。

15、还公开了一种反射式标尺光栅，包括玻璃基材，所述玻璃基材的表面设有低反射区域和高反射区域，所述低反射区域包括由内至外依次镀制的cr膜层、cro膜层以及保护膜层，所述高反射区域包括由内至外依次镀制的cr膜层、cro膜层、保护膜层以及cr膜层，所述保护膜层为透明保护膜。

16、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

17、1.本发明的反射式标尺光栅制作方法中，通过在玻璃基材依次镀制cr膜、cro膜、保护膜以及cr膜，cr膜+cro膜+保护膜构成了底层的低反射率层，覆盖上cr膜便可构成表层的高反射率层，刻蚀之后，被刻蚀的地方便显露出了低反射率层形成了低反射区域，而未被刻蚀的则保留了高反射率层形成了高反射区域，继而实现了光栅标尺同一面高低反射区域的光栅分割，而增设保护膜这一巧妙构造，同时能够保证在刻蚀时，低反射率层不被刻蚀，镀膜层完整的留存在基材表面，该工艺方法简单，容易操作，易于工业化生产。

18、2.本发明的反射式标尺光栅制作方法中，通过巧妙的预留空白的激光定位区，配合着透明材质的保护层，激光定位区便形成了供激光定位的透光mark点，从而满足激光切割工艺的定位需求，实现激光切割。

技术特征：

1.一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，步骤s1中，在玻璃基材表面上预留出激光定位区，在非激光定位区依次镀制cr膜层、cro膜层；步骤s3中，蚀刻时需保证激光定位区域显露出来；步骤s4中、切割产品：采用激光切割工艺将中间产品切割成标尺光栅，切割时激光切割定位点对准激光定位区。

3.根据权利要求2所述的一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，步骤s1中，镀膜时，激光定位区用耐高温材料遮挡，镀膜完成后，揭开耐高温材料，再进行清洗。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，步骤s1之前包括步骤s0、玻璃基材表面处理：对玻璃基材表面进行抛光，抛光完成后进行清洗、干燥处理。

5.根据权利要求4所述的一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，步骤s0中，采用ipa蒸汽干燥系统进行干燥。

6.根据权利要求5所述的一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，步骤s0、s1、s2中均采用超声波清洗，先用碱性溶液的超声清洗，然后用纯水漂洗。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，第一次镀膜和第二次镀膜均采用磁控溅射镀膜。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，激光蚀刻采用光刻减法工艺进行精细制图。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种反射式标尺光栅制作方法，其特征在于，所述透明保护膜为硅材料膜。

10.一种反射式标尺光栅，其特征在于，包括玻璃基材，所述玻璃基材的表面设有低反射区域和高反射区域，所述低反射区域包括由内至外依次镀制的cr膜层、cro膜层以及保护膜层，所述高反射区域包括由内至外依次镀制的cr膜层、cro膜层、保护膜层以及cr膜层，所述保护膜层为透明保护膜。

技术总结
本发明公开了一种反射式标尺光栅制作方法及其反射式标尺光栅，属于光栅尺技术领域，制作方法包括：S1、第一次镀膜：在玻璃基材表面依次镀制CR膜层、CRO膜层，完成后清洗；S2、第二次镀膜：在玻璃基材第一次镀膜的面上依次镀制保护膜层、CR膜层，保护膜层采用透明保护膜，完成后清洗；S3、蚀刻图形：对步骤S2中的CR膜层进行激光蚀刻，得到中间产品；S4、切割产品：将中间产品切割成标尺光栅。反射式标尺光栅包括玻璃基材，玻璃基材的表面设有低反射区域和高反射区域，低反射区域包括依次镀制的CR膜层、CRO膜层以及保护膜层，高反射区域包括依次镀制的CR膜层、CRO膜层、保护膜层以及CR膜层。实现了玻璃产品同一面同时具有高低反光栅区域。

技术研发人员：李钦洲,沙昭
受保护的技术使用者：武汉正源高理光学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29