産総研とニコン、誤差1nm以下のリニアエンコーダーを開発

産業技術総合研究所(産総研)とニコンは11月10日、目盛り誤差1nm以下のリニアエンコーダを開発したと発表した。

同成果は産総研 計測標準研究部門 長さ計測科 ナノスケール標準研究室の堀泰明 主任研究員、権太聡 研究室長、同長さ標準研究室の尾藤洋一 研究室長とニコンによる共同研究によるもので、11月9日～14日まで米ボストンで開催されている「29th Annual Meeting of the American Society for Precision Engineering (ASPE)」で発表される。

リニアエンコーダは、1nm以下の高分解能の「ものさし」であり、表面に刻線のある基板と読取り装置との組み合わせで、長さや位置を非常に正確に測定できる。表面に刻線のある基板には数μm～数十µmの間隔で凹凸の刻線があり、その間隔を読取り、さらに電気的に等間隔に分割することで高分解能の目盛を得ている。これらの目盛は等間隔に並んでいるが、微視的には歪みが生じているため、これまでナノメートルオーダーの誤差は避けられなかった。

今回、ニコンが開発した独自の目盛読取り方式による誤差低減技術と、産総研が開発したレーザー干渉を利用した正確な目盛の誤差の評価技術とを組み合わせることによって、1nm以下の誤差を実現した。同技術は今後、半導体素子や光学素子の加工精度の向上への貢献が期待されるという。