第 ２ ７卷 第 ２期
２ ０ １ ４年 ３月
机 电产 品 开崖 刨 新
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ＆ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ＆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
ＶＯＩ ． ２７， ＮＯ． ２ Ｍａｒ ． ， ２０ １ ４
摘
要 ：简述 了绝 对式 光栅 尺母 光栅 刻划 装置 的设 计方 案 。针 对 曝光 光 源均 匀性 、图案 畸 变、精 确放 大倍 率
等难 点 问题 ，设计 了刻 划装 置的 专业 装调 方案 。 同时利 用刻 划装 置 的物理 样机 进行 曝光 加 工 ，得 到
了满 足 设 计 要 求 的 母 光 栅 码 道 图 案 。
０ 引 言
我 国在 “ 十 二五 ”期 间对 高 档数 控机 床 的关 键技 术 进行 了规划 和布 局ｌ ｌ ’ ３ Ｊ 。绝 对 式光 栅尺 是 Байду номын сангаас档 机床 闭 环数
控 系 统 的 重 要 核 心 功 能 部 件 之 一 ， 目前 国 内 尚没 有 自主
１ 方 案 设 计 概 述
１ ． １ 光学 系统基 本 工作原 理
ｏ ｆ ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｉ ｓ ｏ ｂｔ ａ ｉ ｎｅ ｄ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｒ ｌ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ：ａ ｂ ｓ ｏ ｌ ｕｔ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｅ ｎ ｃ ｏｄ ｅ ｒ ； ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ； ｓ ｃ ｉｂ ｒ ｉ ｎｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ； ｌ ｉ ｔ ｈ ｏ ｒａ ｇ ｐｈ ｙ ｓ ｏｕ ｒ ｃ ｅ
关 键 词 ： 绝 对 式 光 栅 尺 ；母 尺 光 栅 ；刻 划 装 置 ；曝 光 光 源
中图分 类号 ：Ｔ Ｇ ６ ８
文 献标 识码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： ｌ Ｏ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ６ ７ ３ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． ０ ４ ２
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔｈｅ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｏｆ ａ ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｉｂ ｒ ｉ ｎｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ａ ｂｓ ｏ ｌ ｕｔ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｅ ｎ ｃ ｏ ｄ ｅ ｒ ｉ ｓ ｂ ｉｅ ｒ ｌ ｆ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ ．Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂｈ ｎ ｇ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ２ — ６ ６ ７ ３（ ２ ０ １ ４ ）０ ２ — １ ０ ８ — ０ ３
绝对式光栅 尺母光栅 刻划装置 的设计
郑 黎 明 。谭 向全
（ 中 国科 学 院 长 春 光 学 精 密 机 械 与 物理 研 究 所 ，吉 林 长 春 １ ３ ０ ０ ３ ３ ）
光学 系统是 本 装 置的 核心 系统 ，它 生成 绝 对 与相 对 码 道 的 图案 ．并 将 图 案按 照设 计 比例 投 影至 光 栅基 体 的
焦 平 面 位 置 ．用 于 绝 对 和 相 对 码 道 的 刻 划 加 工 。本 系 统 采用 Ｄ ＭＤ（ Ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ Ｍｉ ｅ ｒ ｏ ｍｉ ｒ ｒ ｏ ｒ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ） 完 成 图 案 生 成 ，选
（ Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ｓ ， Ｆ ｉ ｎ ｅ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ， Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ １ ３ ０ ０ ３ ３ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ）
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ Ｇｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ Ａｂ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｅ Ｌｉ ｎ ｅ ａ ｒ Ｅｎ ｃ ｏ ｄ ｅ ｒ Ｚ Ｈ Ｅ ＮＧ Ｌ ｉ － Ｍｉ ｎ ｇ ，Ｔ Ａ ＮＸ ｉ ａ ｎ ｇ － Ｑ ｕ ａ ｎ
研 制 的量产 产 品 ，全 部依 赖 进 口 ，为此长 春 光机 所 突破
ｄ ｉ ｆ ｉ ｆ ｃ ｕ ｌ ｔ ｐｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｕｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍＡ ｔ ｙ ｏ ｆ ｈ ｔ ｈ ｏ ｒａ ｇ ｐｈ ｙ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｉｓ ｄ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｕｒ ａ ｔ ｅ ｍａ ｇ ｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｅ ｄ ．Ｍ ｅ ａ ｎ ｗｈｉ ｌ ｅ ，ｔ ｈｅ ｌ ｉ ｔ ｈ ｏｇ ｒａ ｐ ｈ ｙ ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕｓ ｉ ｎｇ ｔ ｈｅ ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｓ ｃ ｉｂ ｒ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ，ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｄ ｅ ｃ ｈ ａ ｎｎ ｅ ｌ ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ