[發明專利]膠質碼盤/碼尺的制作方法

無效

• 申請號: 200710149102.X
• 申請日: 2007-09-03
• 公開（公告）號: CN101382442A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 賴云龍
• 申請（專利權）人: 賴云龍
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347;G01B3/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 何春蘭

技術領域

本發明涉及一種膠質碼盤/碼尺的制作方法，特別是一種以聚酯(PET)或聚碳酸酯(PC)的膠質板片為基材，而利用本發明的制作方法，而令其成為具有光柵圖案的碼盤/碼尺(刻度尺)，以適用于編碼器或光學尺。

背景技術

公知的碼盤，是工業上用于編碼器與一些量測上的應用元件。而公知的碼尺(刻度尺)則是使用在長條狀的光學尺的應用元件。該碼盤或碼尺(刻度尺)上都有特定圖案以作為編碼用的光柵，利用光柵的透光器，由一側的發光元件發出光線，再由另一側的接收元件接收，而通過碼盤或碼尺(刻度尺)的轉動或移動，然后進行譯碼與比較，以利于編碼器或光學尺應用；由于科技已進展到納米，相關組件精密化、耐高溫化已是基本要求，最原始的碼盤是以玻璃為基材；制造工藝是在玻璃上先蒸鍍一層鉻鋁質薄膜，再涂上光阻劑，次將刻有碼盤圖案的母版覆蓋其上，進行曝光，之后洗去未感光的光阻膜，然后利用酸液或堿液進行刻蝕，刻蝕完畢再洗去感光過的光阻膜，至此碼盤圖案刻制完成，其后仍有多道將玻璃取下并磨成與圖案同心圓的復雜工藝，再在圓心磨個圓孔。整個制造工藝復雜精密，不但費時費力而且稍有不慎玻璃即易被弄破弄碎，造成損失徒增成本。這是因為玻璃本身材料的問題，亦受限于此。且玻璃的中心定位孔需慢慢磨，不能運用鉆石切割，嚴重影響到產能。而公知碼尺(刻度尺)的制作，其亦采玻璃為基材而其過程方法與碼盤雷同，僅其成品乃制成長條狀。所以，其缺憾亦屬一樣。

再者，碼盤是編碼器上的關鍵組件之一，其形狀就像小的光盤CD，中間也有一個穿孔，用來套住編碼器軸心，圓盤上刻有間距相等的不透光條紋(像條形碼般)，因為條紋的不透光跟間距的透光所以在碼盤的兩面分別放置光電發光、接收元件，就可以產生“0”與“1”的信號。這個信號就可用來分解360°的行程，舉例來說，假設編碼器轉一圈360°產生360個信號，那是不是當儀表上顯示多少數字就代表軸轉了多少度！如果編碼器是連接在螺桿上，而螺桿的節距(牙距)也是3.60mm，當編碼器轉動多少角度時工作臺也就移動了多少距離。所以碼盤上條紋的多寡是根據應用的場合來訂的，碼盤的大小也是根據編碼器要承受的負載而定。公知的玻璃碼盤由于玻璃的特性易碎，所以挖中心孔的工藝變的特別困難，只能用砂輪慢慢磨而且還要注意同心度的問題。

于是進一步，有人引用金屬碼盤，制造工藝是在金屬上先涂上一層光阻劑，次將光繪機繪制好碼盤圖案的菲林母版覆蓋其上，進行曝光，之后洗去未感光之光阻膜，然后進行刻蝕，刻蝕完畢再洗去感光過的光阻膜，至此碼盤圖案刻制完成，然后輕松的將金屬碼盤一個個撥下來即可，省去玻璃碼盤成型的復雜工藝過程。但是因為要透光的緣故，所以金屬的厚度要薄，但金屬的厚度一薄，便會有強度不夠的問題，且在使用中會因轉動而晃動，因此，僅能適用于低分辨率的產品，無法引用至高分辨率的產品的使用。

也有一種使用菲林的碼盤，是在菲林(照相用的膠卷)上直接經激光光照、顯影、定影與藥水洗、烘干等步驟制成，但此種方式制成的成品，其耐溫性差，一般為在50℃以下，且質軟；由于耐溫只達50℃，要在工業領域使用是不能滿足耐溫條件的，所以，只有在一般事務機器還勉強可以使用。雖然，菲林碼盤的制作成本更低；只需直接由激光繪圖機繪制在菲林上，經過顯影、定影、沖洗，再用模具沖下即成。但是，除了耐溫低的缺點外，另一缺憾是它的厚度也沒得選擇，而必須將就菲林廠的厚度規格化。

綜合前述三種方式與結構，都無法達到高精度、耐溫高、穩定性好的要求，亦影響到產業的延伸與發展性，為了提供更符合實際需求的物品，發明人乃進行研發，以解決公知使用上易產生的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種膠質碼盤/碼尺的制作方法，而令其制作出的碼盤/碼尺(刻度尺)具有耐高溫至120℃、透光性良好，強度性及不容易受損破裂的優點，而非常適用在編碼器或光學尺上，是極具有產業上的使用價值。

本發明要解決的次要技術問題是，提供一種膠質碼盤/碼尺的制作方法，由于其是以膠質板片，如聚脂(PET)或聚碳酸脂(PC)作為膠質板材，不僅厚度可以掌控，且制作的成品具有不透光的良好屏蔽效果，更由于半成品的加工過程不需繁復的工序及困難的研磨作業；再者，成品穩定性高，不需繁復的工程工序作加工作業；所以，極具有產業上的使用及生產效益。

本發明要解決的又一技術問題是，提供一種膠質碼盤/碼尺的制作方法，借此制作的碼盤或碼尺(刻度尺)，其強度足夠，而令碼盤不會因轉動而有晃動的現象產生，而得以適用在高分辨率的編碼器上使用。