CN105793672A - 磁传感器、使用该磁传感器的磁编码器、透镜镜筒、相机、以及磁传感器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供难以引起连接构件与配线构件的剥离且可靠性非常高的磁传感器。本发明所涉及的磁传感器(1)的特征在于,具备:具有弹性地支承磁传感器元件安装部(21)的弹性部的支承构件(3);设置在磁传感器元件安装部(21)上且检测磁场并进行电输出的磁传感器元件(5);与磁传感器元件(5)电连接且具有可挠性的配线构件(7);将支承构件(3)与配线构件(7)连接起来的连接构件(9);以及设置在配线构件(7)的至少上表面上的、与连接构件(9)对应的位置的帽构件(11)。
Description
技术领域
本发明涉及检测磁性变化的磁传感器、利用磁性变化来检测移动体的移动方向或移动量、或者旋转体的旋转角度等的磁编码器、透镜镜筒、相机、以及该磁传感器的制造方法。
背景技术
在需要高精度地检测移动方向、移动量、或者旋转角度等的设备/装置等中使用编码器。
例如,在相机的透镜镜筒中,安装于第一透镜镜筒的透镜组和安装于第二透镜镜筒的透镜组与透镜镜筒彼此的相对旋转相应地沿前后进行移动。为了检测该移动量而使用编码器。尤其是在单反相机用的透镜镜筒中,为了检测透镜镜筒的旋转方向上的相对移动量,在透镜镜筒的周面安装有磁编码器。利用所述磁编码器来检测透镜镜筒的旋转方向上的相对移动量,由此能够计算镜筒的前后方向上的相对移动量,能够非常准确地进行调焦。
磁编码器具有:在与配置于例如片材上的磁性体不同的磁化方向上沿着旋转方向而以固定的间距磁化后的磁尺(磁介质);以及在该磁尺上相对地滑动的磁传感器。磁尺沿着透镜镜筒的旋转方向而设置于透镜镜筒,通过使透镜镜筒旋转,磁传感器在磁尺上相对地滑动。此时,利用该磁传感器来检测来自磁尺的泄漏磁场的变化,由此能够检测透镜镜筒的旋转移动量。
作为这样的磁编码器,例如专利文献1中公开了如下的磁编码器:该磁编码器包括:板簧等支承构件;设置于该支承构件的磁传感器元件;与该磁传感器元件连接且具有可挠性(柔软性)的配线构件;以及将所述支承构件与所述配线构件连接起来的连接构件。如专利文献1那样,在现有的磁编码器中,利用连接构件将板簧等支承构件与配线构件连接起来而固定磁传感器元件的位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-317255号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在将所述磁传感器组装于透镜镜筒等时,透镜镜筒中的空间小,大多情况要将配线构件强制弯曲或屈曲地安装于透镜镜筒。此时,配线构件被拉伸而被施加将配线构件从连接构件剥落的力。由此,有时配线构件从连接构件剥离而导致处于其前端的磁传感器元件的位置偏移或者使板簧弯曲。其结果是,存在如下的问题:磁编码器所检测的位置精度显著下降,在最坏的情况下,支承构件发生变形,使磁编码器发生故障而无法使用。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于,提供一种难以引起连接构件与配线构件的剥离且可靠性非常高的磁传感器及其制造方法。另外,提供使用有该磁传感器的磁编码器、透镜镜筒、以及相机。
解决方案
为了解决上述技术问题,本发明的一个方式是一种磁传感器,其中,具备:
支承构件,其具有弹性地支承磁传感器元件安装部的弹性部;
磁传感器元件,其设置在所述磁传感器元件安装部上,并且检测磁场并进行电输出;
配线构件,其具有可挠性,且与所述磁传感器元件电连接;
连接构件,其将所述支承构件与所述配线构件连接起来;以及
帽构件,其设置在所述配线构件的至少上表面上的、与所述连接构件对应的位置。
在上述磁传感器的一个方式的基础上,所述连接构件和/或所述帽构件是树脂。
在又一方式的基础上,构成所述连接构件和/或所述帽构件的树脂是光固化性树脂。
所述光固化性树脂优选为紫外线固化性树脂。
在上述磁传感器中,优选所述帽构件的高度为0.1mm以上。
在上述磁传感器中,也可以是,在上述磁传感器元件安装部与上述磁传感器元件之间设置具有配线部的基板或者不具有配线部的基板,在所述基板上设置有所述磁传感器元件。
优选的是,所述连接构件的高度为所述基板的厚度的0.85倍~1.15倍。
在上述磁传感器中,也可以是,在所述磁传感器元件与所述基板之间、以及在所述基板与所述支承构件之间夹装有导电性树脂层,所述磁传感器元件的进行电输出的端子以外的部分和所述基板由所述导电性树脂层固定,并且,所述基板与所述支承构件由所述导电性树脂层固定。
本发明的另一方式是一种磁编码器,其具备:磁尺;以及能够在所述磁尺上相对地滑动的上述的磁传感器。
另外,本发明的又一方式是具备上述的磁编码器的透镜镜筒。
另外,本发明的又一方式是具备上述的透镜镜筒的相机。
另外,本发明的又一方式是一种磁传感器的制造方法,是制造如下的磁传感器的方法,其中,
所述磁传感器具备:
支承构件,其具有弹性地支承磁传感器元件安装部的弹性部;
磁传感器元件,其设置在所述磁传感器元件安装部上,并且检测磁场并进行电输出;
配线构件,其具有可挠性,且与所述磁传感器元件电连接;
连接构件,其将所述支承构件与所述配线构件连接起来;以及
帽构件,其设置在所述配线构件的至少上表面上的、与所述连接构件对应的位置,
所述磁传感器的制造方法包括:
将所述磁传感器元件与所述支承构件固定的工序;
将所述磁传感器元件与所述配线构件电连接的工序;
在所述配线构件与所述支承构件之间形成连接构件的工序;以及
在与所述连接构件对应的位置处形成帽构件的工序。
所述磁传感器在所述支承构件与所述磁传感器元件之间还具备具有配线部的基板,
在制造所述磁传感器的方法中,将所述磁传感器元件与所述支承构件固定的工序是将所述支承构件与所述基板固定并将所述基板与所述磁传感器元件固定的工序,
将所述磁传感器元件与所述配线构件的配线部电连接的工序是将磁传感器元件与所述配线构件的配线部经由所述基板的配线部而电连接的工序。
在本发明所涉及的磁传感器的制造方法中,也可以同时进行形成所述连接构件的工序和形成所述帽构件的工序。
另外,在本发明所涉及的磁传感器的制造方法中,也可以是,形成所述连接构件的工序和/或形成所述帽构件的工序是使液状的树脂固化而形成连接构件和/或帽构件的工序。
在本发明所涉及的磁传感器的制造方法中,优选所述树脂具有35000(mPa·s)以上的粘度。
另外,在本发明所涉及的磁传感器的制造方法中,也可以是,形成所述连接构件的工序和/或形成所述帽构件的工序是如下的工序:使用紫外线固化性树脂,向紫外线固化性树脂照射紫外线而使该紫外线固化性树脂固化,从而形成连接构件和/或帽构件。
此外,在本发明所涉及的磁传感器的制造方法中,也可以是,形成所述连接构件的工序和/或形成所述帽构件的工序是从所述连接构件和/或所述帽构件的两侧照射紫外线的工序。
在本发明所涉及的磁传感器的制造方法中,也可以是,将所述磁传感器元件的进行电输出的端子以外的部分和所述基板由导电性树脂固定,并且,将所述基板和所述支承构件由导电性树脂固定。
发明效果
根据本发明,能够提供难以引起连接构件与配线构件的剥离且可靠性非常高的磁传感及其制造方法。另外,能够提供使用有该磁传感器的磁编码器、透镜镜筒、以及相机。
附图说明
图1是说明了本发明的实施方式所涉及的磁传感器的构造的图。图1(a)是该实施方式所涉及的磁传感器的俯视图,图1(b)是其立体图。
图2是图1所示的本发明的实施方式所涉及的磁传感器所使用的帽构件周边的Y-Y’剖面简图。
图3是说明了现有的磁传感器中的连接构件的剥离现象的图。
图4是说明了本发明所涉及的磁传感器中的、基于帽构件的剥离抑制现象的图。
图5是图1所示的本发明的实施方式所涉及的磁传感器的Z-Z’剖视图。图5(a)示出在将该实施方式所涉及的磁传感器安装于相机的透镜镜筒之前的状态,图5(b)示出在将该磁传感器安装于透镜镜筒之后的状态。
图6是本发明的实施方式1所涉及的透镜镜筒的立体图。
图7是示出实施方式1所涉及的磁传感器的另一方式的立体图。
图8是示出实施方式1所涉及的磁传感器的又一方式的立体图。
图9是示出实施方式1所涉及的磁传感器的又一方式的立体图。
图10是示出将图9的磁传感器安装于透镜镜筒的状态的剖视图。
图11是示出本发明的实施方式1所涉及的磁传感器的整体的制造工序的流程图。
图12是说明了点照射的方式的简图。
图13是示出帽构件的高度与接合强度(剥离强度)之间的关系的图表。
图14是关于连接构件的高度与向磁尺的追随性进行说明的图表。
图15是关于B-A尺寸与最大压入量之间的关系进行说明的图表。
图16是关于树脂粘度与帽构件的高度之间的关系进行说明的图表。
图17是用于说明优选的紫外线照射的下限值的决定方法的图表。图17(a)示出放射强度与粘合强度之间的关系,图17(b)示出累积放射量与粘合强度之间的关系。
图18是用于说明优选的紫外线照射的上限值的决定方法的图表。
图19是示出施加电压与电阻变化率之间的关系的图表。
图20是本发明的实施方式所涉及的传感器的支承构件的俯视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式详细进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,根据需要而使用表示特定方向、位置的用语(例如,“上”、“下”、“右”、“左”以及包含这些用语的其他用语),但这些用语的使用是为了使发明的理解在参照附图的基础上变得容易,并不通过这些用语的含义来限定本发明的技术范围。只要未特别说明,则多个附图中示出的相同的标号表示相同的部分或构件。
以下,针对本发明的实施方式所涉及的磁传感器、使用有该磁传感器的磁编码器、透镜镜筒及相机、以及该磁传感器的制造方法详细进行说明。
(1)磁传感器
图1(a)是本发明的实施方式1所涉及的磁传感器1的俯视图,图1(b)是其立体图。本发明的实施方式1所涉及的磁传感器1的特征在于,具备:支承构件3,其具有磁传感器元件安装部21和支承构件安装主体部23,且以磁传感器元件安装部21与支承构件安装主体部23的相对位置发生变化的方式进行弹性变形;磁传感器元件5,其设置在支承构件3上,且用于检测磁场;配线构件7,其与磁传感器元件5连接且具有可挠性(即,柔软性);连接构件9,其将支承构件3与配线构件7连接起来;以及帽构件11,其设置在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置。在本发明中,磁传感器元件5是指与磁传感器1不同的构件。磁传感器1是指包含磁传感器元件5的传感器装置整体。另一方面,磁传感器元件5是指磁传感器1所包含的元件,例如是检测来自磁尺的泄漏磁场的元件。另外,图示的基板13并非必要构件,随后说明不具备基板13的例子。以下,对各构成要素详细进行说明。
1.帽构件以及连接构件
本发明的实施方式1所涉及的帽构件11设置在配线构件7的上表面上,用于防止配线构件7与在该配线构件7的下部设置的连接构件9的剥离。在本实施方式1中,帽构件11设置在配线构件7的上表面上,但在本发明中,只要帽构件11位于能够抑制配线构件7从连接构件9剥离的位置(即,后述的“与连接构件9对应的位置”),则也可以将帽构件11设置在任意位置。
图2~图4是用于对帽构件11抑制连接构件9与配线构件7的剥离的原理进行说明的图。使用图2~图4,来详细地说明关于帽构件11如何抑制连接构件9与配线构件7的剥离的研究。
图2是本发明的实施方式1所涉及的帽构件11周边的简要剖视图。如图2所示,在配线构件7与支承构件3之间以设置间隙的方式设置有连接构件9,通过连接构件9将配线构件7与支承构件3连接起来。而且,在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置处设置有帽构件11。如图示那样,帽构件11优选为相对于连接构件而盖在配线构件上的帽状,但如后述那样不局限于此。
本发明人针对配线构件7与连接构件9的剥离进行了深入研究,结果是获得以下的见解。即,如图3(a)~(c)所示,在帽构件11不存在于配线构件7上的情况下,当使具有可挠性的配线构件7(未固定的自由端侧)向与设有连接构件9的一侧相反的方向(即,在图3(a)~(c)中为上方向)弯曲时,应力集中于连接构件9与配线构件7之间的接合部中的最外部N。在此,针对使配线构件7相对于连接构件9向上方向弯曲的情况进行说明,但只要是将使配线构件7从连接构件9剥离的力赋予至配线构件7和/或连接构件9的状况,则可以是任意的状况,包括如下全部状况:由于在连接配线构件7的端子时拉伸配线构件7的力、在编码器动作时磁传感器1拉伸配线构件7的力等,使配线构件7发生变形或者向配线构件7施加张力。如图3(b)所示,当该应力超过连接构件9与配线构件7之间的粘合力时,配线构件7开始从连接构件9剥离,如图3(c)所示,当使配线构件7进一步弯曲时,配线构件7与连接构件9趋于分离。即,在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置处未设置帽构件11的情况下,不存在帽构件11经由配线构件7而推回连接构件9的下方向的力(在本说明书中,将这种力称为帽构件11的反作用力或者仅称为反作用力)。因此,如图3(b)、(c)所示,因使连接构件9弯曲而引起的配线构件7要与连接构件9分离的力(在本说明书中,将这种力称为因使配线构件7弯曲而引起的应力或者仅称为应力,弯曲的状态是指施加了应力的状态。)容易超过连接构件9与配线构件7之间的粘合力(在本说明书中,有时将这种力仅称为粘合力),在连接构件9的最外部N向与连接构件9分离的方向施加力时,容易产生连接构件9与配线构件7的剥离。
然而,如图4(a)所示,通过以与连接构件9和配线构件7的界面端部吻合的方式将帽构件11设置在配线构件7的上表面上,从而获得难以产生连接构件9与配线构件7的剥离的效果。对此,使用图4(a)~(c)进行说明。首先,如图4(a)所示,将帽构件11设置在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置处。由此,如图4(b)~(c)所示,即便使配线构件7如上述那样弯曲,由于因帽构件11的刚性而产生的反作用力(图4中由M示出反作用力)发挥作用,因此,向连接构件9与配线构件7之间的接合部的最外部(连接构件9与配线构件7之间的接合部中的、最远离与配线构件7连接的磁传感器元件5的部分、或者在使用基板13的情况下最远离设有磁传感器元件5的基板13的部分)N施加的应力(图4中由P示出应力)难以超过将帽构件11的反作用力M以及粘合构件与配线构件7的粘合力(图4中由O示出粘合力)加在一起的力,从而难以产生连接构件9与配线构件7的剥离。由于该效果以向施加了力的方向施加反作用力M作为条件,因此,如图4(b)~(c)那样在朝上施加了力的情况下,优选连接构件9的端部与帽构件11的端部处于相同的位置、或者帽构件11的端部处于连接构件9的端部的外侧。若还考虑到该相反方向的力,则优选连接构件9的端部与帽构件11的端部处于相同的位置。另外,为了获得相对于传感器侧的动作也难以剥离的效果,不仅右侧的端部处于相同的位置,还优选左侧的端部也处于相同的位置。
基于以上的研究,本发明人得到通过在与连接构件9对应的位置处设置帽构件11而减少连接构件9与配线构件7的剥离这样的见解,从而完成本发明。
因此,本发明的实施方式1所涉及的帽构件11设置在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置。在此,“配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置”是指,配线构件7的上表面上的、俯视观察帽构件11以及配线构件7时帽构件11的投影图与连接构件9的投影图的至少一部分重合这样的位置。这样,若帽构件11处于配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置,则如上述那样能够抑制配线构件7与连接构件9的剥离。更优选的是,帽构件11的投影图以包含配线构件7与连接构件9之间的接合部分的最外部(即,使配线构件7向与连接构件9相反的方向(即,图3中的上方向)弯曲的情况下最受到应力的部分)N的方式与该部分N重合。这样,通过使帽构件11的投影图与连接构件9的投影图以包含上述的最受到应力的部分N的方式重叠,在容易受到该应力的部分作用帽构件11的反作用力,从而能够最有效地抑制配线构件7与连接构件9的剥离。但是,当帽构件11的最外周部比支承构件3的最外端R向外侧伸出时,在对配线构件7进行走线并组装的作业中造成障碍,故应该避免该情况。
以下,对本发明的实施方式1所涉及的帽构件11详细进行说明。
本发明的实施方式1所涉及的帽构件11以及连接构件9只要在与配线构件7粘合的粘合面具有足够的刚性以能够对连接构件9施加反作用力,则可以采用任意的材料或连接方式。另外,彼此可以是相同的材质也可以是不同的材质。例如能够使用金属、合金、陶瓷、树脂、橡胶等中的至少一种以上。针对金属、合金、陶瓷等固体而使用环氧树脂等粘合剂、粘结胶带等进行粘合,或者也可以使用将金属、陶瓷混合后的树脂等。在使用树脂来制造帽构件11或连接构件9的情况下,优选具有刚性,即反作用力大,并且便宜且容易向任意的位置处形成。另外,在利用树脂来制造帽构件11以及连接构件9的情况下,能够同时进行形成帽构件11的工序和形成连接构件9的工序,因此,能够有效地形成帽构件11和连接构件9,故是优选的。作为能够用作帽构件11以及连接构件9的金属、合金、陶瓷、树脂、橡胶等,可以使用目前公知的所有材料。在接下来的段落中对树脂详细地进行说明,但若对其他材料进行例示,则作为金属(金属中也包含合金)可举出不锈钢(SUS)、铝、磷青铜等。作为陶瓷可举出氧化铝、二氧化硅等硅氧化物、AlTiC等混合烧结体等、包含这些物质的多结晶烧结体、以及玻璃状烧结体等。这些材料在尤其用作帽构件11和/或连接构件9的情况下反作用力较大,故是优选的。
另外,在使用树脂来制造帽构件11以及连接构件9的情况下,由于便宜且容易向任意的位置处形成,故优选使用。此外,在作为连接构件而使用具有适度的强度且可弹性变形的树脂的情况下,由于利用由该树脂构成的连接构件能够缓和向配线构件施加的张力,故是优选的。另外,无需将帽构件11以及连接构件9由分别不同的材质制造、并且在通过不同的工序制造出这些构件之后进行组装等的工序,能够降低工时、成本,能够容易地制造在与配线构件粘合的粘合面具有足够的刚性的帽构件11以及连接构件9,故是优选的。作为树脂,能够适当使用丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等,其中,环氧树脂的固化后的刚性高,温度等所引起的尺寸变化也小,故是优选的。作为固化方法,能够使用热固化型或光固化型等。尤其是若采用光固化型,则固化时间短,不受到由热引起的粘度的下降、树脂的流出等的影响,因此,容易确保上述帽构件的高度、径等尺寸,故是优选的。此外,由于固化时间短,能够短时间地制造磁传感器整体,因此,能够抑制磁传感器的制造成本。
本发明的实施方式1所涉及的帽构件11只要具有上述的剥离抑制效果,则也可以具有任意的高度。帽构件11的高度的下限值优选为0.1mm以上,更优选为0.15mm以上,进一步优选为0.20mm以上。若帽构件11的高度处于这样的范围,则帽构件11能够对连接构件9施加反作用力。另外,帽构件11的高度的上限值未特别限定,但当帽构件11的高度过大时会增加无用的空间,因此,帽构件11的高度的上限值为0.40mm以下,更优选为0.35mm以下,进一步优选为0.30mm以下。在此,帽构件11的高度是指帽构件11的最大高度,即,在帽构件11的高度成为最大的位置处的帽构件11的高度。帽构件11的高度通过利用测长显微镜从侧面观测帽构件11并对从帽构件11的顶点部分到帽构件11与配线构件7的界面为止的距离进行测量而计算出。
本发明的实施方式1所涉及的帽构件11只要具有上述的剥离抑制效果,则也可以具有任意的径。在此,帽构件11的径是指在俯视观察帽构件11时的内接圆的径。因此,在俯视观察帽构件11时的形状为大致圆形的情况下,帽构件11的径相当于直径。另外,在俯视观察帽构件11时的形状为矩形(包括正方形)的情况下,帽构件11的径是指矩形形状的边与对置的边之间的距离。
本发明的实施方式1所涉及的帽构件11的直径与连接构件9的直径(连接构件9的直径中的、连接构件9与配线构件7相接的部分处的连接构件9的直径)的比率只要具有上述的剥离抑制效果,则可以为任意的值,但该比率优选为3∶1~1∶3,更优选为2∶1~1∶2,进一步优选为1.5∶1~1∶1.5。若处于这样的范围,则能够良好地抑制连接构件9与配线构件7的剥离。然而,当帽构件11的直径与连接构件9的直径相比过大时,如上述那样,很有可能会从支承构件3的最外端R伸出。并且,配线构件7变得难以弯曲,帽构件11的高度变大而会增加无用的空间。另外,当帽构件11的直径与连接构件9的直径相比过小时,认为来自帽构件11的反作用力在连接构件9与配线构件7之间的接合部分的最外部(即,使配线构件7弯曲时受到最大应力的部分)处难以发挥作用,从而配线构件7容易从连接构件9剥离。若考虑伴随着传感器元件的动作而施加的力以及在配线构件的组装等时施加的力,则优选两侧的帽构件以及连接构件的端面一致,即,优选该比率大致接近1∶1。
在使用固化性树脂来制造帽构件11的情况下,优选的是,固化性树脂在要固化前的液体状态下具有35000(mPa·s)以上的粘度,更优选具有40000(mPa·s)以上的粘度,进一步优选具有45000(mPa·s)以上的粘度。若要固化前的固化性树脂的液体状态的粘度处于这样的范围,则容易将帽构件11形成为具有上述的足够的高度,故是优选的。另一方面,要固化前的固化性树脂的液体状态的粘度的上限值并未特别限定,但若以液体进行涂敷时的粘度过高,则当从涂敷树脂的装置的喷射筒等的涂敷口排出时耗费时间等,使磁传感器1的生产性下降。因此,以液体进行涂敷时的固化性树脂的液体状态的粘度优选为60000(mPa·s)以下,更优选为55000(mPa·s)以下,进一步优选为53000(mPa·s)以下。在此,固化性树脂包含紫外线固化性树脂等光固化性树脂、热固化性树脂等。另外,固化性树脂的粘度是指,固化性树脂被固化前的液体树脂的粘度。若要固化前的液体状态、以及涂敷时的液体状态的固化性树脂的粘度处于上述的范围,则能够提高磁传感器1的生产性、进而提高磁编码器的生产性。由于树脂的粘度根据温度而发生变化,因此,优选在涂敷时、固化时能够调整温度的光固化型的树脂。尤其是在可见光中紫外线的能量高,能够在短时间内固化,且能够保持足够的高度而形成,故是优选的。
本发明的实施方式1所涉及的帽构件11可以利用与配线构件7的绝缘部相同的聚酰亚胺等材料,在相同的工序中与配线构件7一体形成,也可以在不同的工序中形成帽构件11以及配线构件7,并通过粘合手段将这样在不同的工序中形成的帽构件11与配线构件7粘合起来。这样,通过分开制造帽构件11和配线构件7,能够高精度地将帽构件11配置在与连接构件9对应的位置。作为这种粘合手段,只要能够以适当的强度将帽构件11与配线构件7粘合,则也可以使用任意的粘合手段,作为例示,举出树脂粘合剂、双面胶带等。
本发明的实施方式1所涉及的帽构件11也可以具有任意的形状。作为例示,也可以采用图2所示那样的中心部鼓起的山状。这样的形状例如仅通过滴下树脂、橡胶并使其固化就能够容易地形成,故是优选的。另外,作为帽构件11的其他形状,能够举出圆柱状、多边形的棱柱状、圆锥状、多边形的棱锥状等。尤其是在帽构件11的与配线构件7的接触面具有圆状或椭圆等由带圆的曲线形成的这种形状的情况下(例如圆柱状、圆锥状),认为难以产生以角为起点的破裂,帽构件11难以发生破损,故是优选的。
本发明的实施方式1所涉及的帽构件11也可以具有如下的部分:在沿配线构件7的宽度方向扩宽的同时,超过配线构件7而延伸至设置在配线构件7的下侧的连接构件9,并与该连接构件9结合的部分(以下称为延伸部分。该延伸部分在附图中未示出。)。另外,也可以在连接构件9侧超过配线构件7进行延伸并与帽构件11结合。由此,除了上述的帽构件11的反作用力所带来的剥离抑制效果之外,还能够利用该延伸部分物理性地将配线构件7与连接构件9牢靠地连接起来,使配线构件7与连接构件9的接合强度提高。这样的延伸部分也可以由与帽构件11的材料和/或连接构件9的材料相同的材料构成。延伸部分的材料、帽构件11的材料以及连接部分的材料也可以不同。然而,由于耗费用于形成延伸部分的材料以及工时,因此若考虑制造成本,则优选不设置延伸部分,仅利用帽构件11和连接构件9来形成。
如以上详细说明的那样,通过将帽构件11设置在配线构件7的上表面上的与连接构件9对应的位置,即便如上述那样使配线构件7弯曲,由于帽构件11的反作用力发挥作用,因此也能够防止连接构件9与配线构件7的剥离。因此,能够提供可靠性非常高的磁传感器,若将这种磁传感器用于磁编码器,则不会由于剥离而使支承构件在向配线构件7施加的张力3的作用下发生变形等,从而不会使磁传感器1与磁尺的距离改变而导致磁传感器元件的输出发生变化,因此,能够提供磁尺相对于磁传感器1的位置精度良好的磁编码器。
2.支承构件
本发明的实施方式1所涉及的支承构件3是为了在使磁传感器1在磁尺(以下有时也称为磁介质。后面进行说明,图6中示出磁尺32。)上相对地滑动(即,可以使磁传感器1相对于磁尺滑动,也可以使磁尺相对于磁传感器1滑动)时磁传感器元件1与磁尺32的距离不发生改变而使用的。例如在第一透镜镜筒35设置磁尺32,在第二透镜镜筒37将磁传感器1设置为相对于所述磁尺32进行相对滑动,在这种状况下,如图20所示,支承构件3具有供磁传感器元件5安装的磁传感器元件安装部21、以及用于将支承构件3安装于第二透镜镜筒的支承构件安装主体部23。此外,也可以具有将磁传感器元件安装部21与支承构件安装主体部23弹性连接的弹性部25。在弹性部25的作用下,支承构件3发生弹性变形,以使得磁传感器元件安装部21与支承构件安装主体部23的相对位置发生变化,从而将磁传感器1与磁尺的距离保持为恒定。
在此,图5(a)示出将本发明的实施方式所涉及的磁传感器1安装于相机的透镜镜筒前的状态,图5(b)示出将磁传感器1安装于透镜镜筒后的状态。在图5(a)中,磁传感器元件5未被磁尺按压而未发生位移。与此相对地,在图5(b)中,磁传感器元件5被磁尺32按压而向上方位移。在该状态下,配线构件7在被用于固定支承构件3的固定构件隐藏的部分处呈大致S字状地挠曲。这样,支承构件3能够以磁传感器元件安装部21的位置相对于支承构件安装主体部23的位置相对地变化的方式发生弹性变形,以使得磁传感器元件5能够位移。通过具有这种结构,在弹性部25的作用力下使磁传感器元件5始终与磁尺32接触,由此能够将距离保持为恒定,因此,磁传感器元件5能够良好地检测来自磁尺32的泄漏磁场。
弹性部25也可以具有任意的形状,但例如如图1(a)所示,优选弹性部采用从支承构件安装主体部23朝向磁传感器元件安装部21而宽度阶段性地变窄的、蜿蜒的形状。通过弹性部25具有这种形状,在将磁传感器1经由与该弹性构件25接合的磁传感器元件安装部21而按压于磁尺32的同时使磁传感器1相对于磁尺32滑动时,能够将磁传感器1与磁尺32的距离保持为恒定。由此,输出稳定,由磁传感器检测的位置的精度高,故是优选的。优选弹性部25设置在磁尺32相对于磁传感器1滑动的方向上或者磁传感器1相对于磁尺32滑动的方向(以下有时称为滑动方向)上,即,磁尺32与磁传感器1相对移动的方向上。在支承构件安装主体部23的两端设置有用于固定该支承构件安装主体部23的孔27,能够利用螺钉等将支承构件安装主体部23固定于例如图6的第二透镜镜筒37等。
本发明的实施方式1所涉及的支承构件3也可以由任意的材料构成,但在使支承构件3与弹性部25以相同的材质构成的情况下,支承构件3的材料优选采用金属或合金。使用了金属或合金的支承构件3电可以通过冲裁、蚀刻等形成,进而成形为弹簧形状。但是,若考虑到用于成形的成本,则优选形成为以平面获得弹簧的效果。另外,在支承构件3使用了金属或合金的情况下,能够抑制磁传感器元件5的带电,故是优选的。例如,通过利用导电性树脂等将磁传感器元件与支承构件3之间电连接,能够将磁传感器元件5中产生的电经由贯通电极以及支承构件3而进行放电,从而能够抑制因磁传感器元件5的带电引起的破坏。
3.磁传感器元件以及基板
磁传感器元件5用于读取例如来自磁尺32的磁信号(例如电压与时间、位移量之间的关系成为接近正弦曲线的波形的信号等)。实际的磁信号有时因磁传感器1的角度的偏移或位置的偏移等而无法得到足够的强度。因此,优选将磁传感器1构成为,通过组合多个磁阻效应膜,即便磁传感器1发生若干偏移,信号强度的偏移也不会变小。作为磁传感器元件5,只要能够读取来自磁尺32的磁信号,则可以采用任意的磁传感器元件。作为磁传感器元件5,例如能够使用日本专利第5365744号等所记载的、具有至少一个磁阻效应元件的磁传感器等公知的磁传感器元件。
另外,本发明的实施方式1所涉及的磁传感器1还可以具有基板13,但并非必须要具有基板13。例如如专利文献1的图2等所记载的那样,能够根据支承构件的形状而适当设计。作为一例,如图1所示,该基板13设置在支承构件3的磁传感器元件安装部21上,在该基板13上设置有磁传感器元件5。对基板13而言,优选在基板13的上表面上具有配线部。磁传感器元件5与基板13的配线部通过引线接合而连接。另外,配线构件7的配线与基板13的配线部被电连接。由此,来自磁传感器元件5的电信号经由基板13的配线部以及配线构件7被电输出。
基板13优选具有从磁传感器元件5导通至支承构件3的贯通电极。由于磁传感器元件5在磁尺上滑动,因此容易带电。因此,如上述相同,通过使支承构件3具有导电性,并且使基板13具有从磁传感器元件5导通至支承构件3的贯通电极,能够抑制因磁传感器元件5的带电而引起的破坏。
磁传感器元件5与基板13、基板13与支承构件3也可以通过任意的粘合手段来固定,但优选使用导电性树脂进行固定。若在磁传感器元件5与基板13的固定、以及基板13与支承构件3的固定中使用导电性树脂,则如上述那样在使用具有贯通电极的基板13的情况下,能够将磁传感器元件5所带的电经由贯通电极、导电性树脂、支承构件3而放电。由此,与上述相同,能够抑制因磁传感器元件5的带电而引起的破坏。
4.配线构件
本发明的实施方式1所涉及的配线构件7通过与上述的磁传感器元件5电连接而从磁传感器元件5接受磁信号,并且向磁传感器元件5供给电力。配线构件7也可以仅用于从磁传感器元件5接受磁信号。另外,配线构件7还可以仅用于向磁传感器元件5供给电力。
如上述那样,在支承构件3的磁传感器元件安装部21上设置基板13,并且在基板13上设置磁传感器元件5,使磁传感器元件5与基板13电连接。通过配线构件7与基板13的电极连接,使配线构件7与磁传感器元件5电连接。另外,通过配线构件7与基板13物理性地连接,实现配线构件7与磁传感器1的固定。因此,配线构件7的厚度为不阻碍磁传感器元件5的动作且具有可挠性的厚度即可。通常为20μm~300μm左右的厚度。
此外,如上所述,支承构件3与配线构件7通过连接构件9而连接,由此实现了配线构件7与磁传感器1的进一步的固定。这样,配线构件7与磁传感器1在至少两点处被固定。
配线构件7只要能够从磁传感器元件5接收磁信号,或者能够向磁传感器元件5供给电力,或者能够进行这两方,则也可以使用任意的配线构件,但具体而言,优选使用分别电绝缘的多个导线设置在具有可挠性的配线板的内部或者其表面的柔性配线板(FPC:FlexiblePrintedCircuits)。另外,优选配线构件7的剖面为平板状,以使得容易载置帽构件11。
(2)磁编码器
接着,对磁编码器31进行说明。本发明的实施方式1所涉及的磁编码器31具备:磁尺32、以及能够在磁尺32上相对滑动的上述的磁传感器1。例如,如图6所示,安装于第一透镜镜筒35的透镜组和安装于第二透镜镜筒37的透镜组根据透镜镜筒彼此的相对旋转而沿前后移动,作为用于检测其移动量的磁编码器31,使用将磁尺32安装于第一透镜镜筒35、将磁传感器1安装于第二透镜镜筒37、并且以磁传感器1相对于磁尺32能够相对滑动的方式配置的磁编码器。磁尺32以如下所述的方式构成:沿着磁尺32相对于磁传感器1滑动的方向、或者磁传感器1相对于磁尺32滑动的方向(滑动方向)而交替地配置例如具有正反磁化方向这两种磁化区域。例如,通过将如下的磁编码器31用于透镜镜筒30,能够检测透镜镜筒30的旋转角度,在该磁编码器31中,磁尺32沿着透镜镜筒30的旋转方向而设置于透镜镜筒30,通过使透镜镜筒30旋转,使磁传感器1在磁尺32上滑动,从而利用该磁传感器1来检测来自磁尺32的磁性变化。此外,若是使用了透镜镜筒30的相机,则能够用于根据检测到的旋转角度来修正焦点位置等的焦点位置修正机构等中,故是优选的。
根据本发明的实施方式1所涉及的磁编码器31,由于帽构件11设置在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置,因此,通过帽构件11的反作用力经由配线构件7而作用于连接构件9,能够抑制连接构件9与配线构件7的剥离。因此,能够提供位置精度良好的磁编码器。需要说明的是,示出了形成于透镜镜筒的旋转编码器的例子,但此外还举出检测一个方向的直线移动量的线性编码器等。其中,若为旋转编码器,则所按压的负荷限定到旋转体的一点处,因此,滑动时难以受阻,故是优选的。
另外,在本发明的实施方式1所涉及的磁传感器1的另一方式中,如图7所示,也可以不具有基板13而将配线构件7的配线与磁传感器元件5直接连接。在上述的图1的方式中,包含具有配线部的基板13,经由该配线部而将磁传感器元件5与配线构件7的配线电连接,与此相对地,在这里说明的图7的方式中,图7的方式与图1的方式的不同之处在于,不包含具有配线部的基板13,配线构件7的配线与磁传感器元件5直接连接。在图7的方式中,由于不包含具有配线部的基板13,因此,在磁传感器元件安装部21上直接安装有磁传感器元件5,在磁传感器元件5连接有配线构件7。磁传感器元件安装部21在磁传感器元件的厚度较小的情况下,也可以使磁传感器安装部21成为台座状且具有厚度的构造。与上述相同,支承构件3与配线构件7通过连接构件9而连接,帽构件11设置在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置。在该图7的方式中,不包含具有配线部的基板13,而在磁传感器元件安装部21上直接安装有磁传感器元件5,由此,减少了部件个数而降低成本。此外。相对于在使用树脂基板作为具有配线部的基板13的情况下是磁传感器元件与树脂基板的合计的厚度精度而言,成为仅磁传感器元件的厚度精度,因此,组装后的磁传感器元件相对于支承构件的位置精度变好。
另外,在本发明的实施方式1所涉及的磁传感器1的又一方式中,如图8所示,也可以是具有基板13但基板13不具有配线部。在上述的图1的方式中,基板13具有配线部,磁传感器元件5与配线构件7的配线经由该配线部而连接,与此相对地,在图8的方式中,磁传感器1虽然具有基板13,但基板13不具有配线部,因此,图8的方式与图1的方式的不同之处在于,磁传感器元件5与配线构件7的配线通过引线接合件40而直接连接。在图8的方式中,在磁传感器元件安装部21上安装有基板13,在基板13上安装有磁传感器元件5。在基板13的上表面且靠近磁传感器元件5的位置安装有配线构件7,配线构件7的配线与磁传感器元件5通过引线接合件40而连接。与上述相同,支承构件3与配线构件7通过连接构件9而连接,帽构件11设置在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置处。在该方式中,基板13上不包含配线部,配线构件7与磁传感器元件5通过引线接合件40而连接,由此作为基板13无需具有配线部。由于能够使用各种材质,因此,也可以使用便宜的材质,通过使用能够高精度进行加工的材质,组装后的磁传感器元件相对于支承构件的位置精度变好。
作为与目前为止说明的支承构件3不同的支承构件3′,如图9所示,也可以使用磁传感器元件安装部21以相对于支承构件安装主体部23向上方位移的方式配置的支承构件3′。此时,将磁传感器元件安装部21与支承构件安装主体部23弹性连接的弹性部25在将该磁传感器1与作为磁编码器的磁尺组合时,赋予将安装于磁传感器元件安装部21的磁传感器元件5按压于磁尺的力。通过将磁传感器元件安装部21以相对于支承构件安装主体部23向上方位移的方式配置,在使磁传感器1相对于磁尺滑动的情况下,即便支承构件安装主体部23未以需要程度以上接近磁尺,由于被弹性部25施加按压力,因此磁传感器1与磁尺的接触也良好,能够获得可靠性较高的磁编码器。
在将包含这样的磁传感器1的磁编码器安装于透镜镜筒的情况下,如图10所示,磁传感器元件5成为被按压于磁尺32的状态,磁传感器元件5能够良好地检测来自磁尺32的泄漏磁场。为了提高分辨能力,在减小了每一个磁化区域的情况下泄漏磁场变小,因此在分辨能力高的磁编码器中尤为有效。
如上所述,包含本发明的实施方式1所涉及的磁传感器1在内的磁编码器能够作为旋转编码器而应用于透镜镜筒(参照图6)。如上所述,在本发明的实施方式1所涉及的磁传感器1中,利用帽构件11而使配线构件7难以从连接构件9剥离。在配线构件7容易从连接构件9剥离的情况下,当使配线构件7急剧地弯曲时,配线构件7会从连接构件9剥离,因此,难以使配线构件7急剧地弯曲。然而,如上所述,由于配线构件7难以从连接构件9剥离,因此,能够使配线构件7急剧地弯曲。这样,若使配线构件7急剧地弯曲,则能够减少闲置空间,能够实现省空间化。因此,对于具备包含实施方式1所涉及的磁传感器1在内的磁编码器的透镜镜筒而言,能够减少在该透镜镜筒中所包含的闲置空间,能够实现紧凑化。另外,对于具备这种透镜镜筒的相机而言,也能够减少闲置空间,因此同样也能够实现紧凑化。
(3)磁传感器的制造方法
以下,对本发明的实施方式1所涉及的磁传感器的制造方法进行说明。使用图11并按照工序进行说明,但各工序并非必须要按照以下所记载的顺序来进行。应理解为也可以在可能的范围内调换工序。
I.磁传感器元件的准备(工序(a))
在例如硅基板上形成磁性膜图案,从而形成配线图案。然后,在配线图案上形成保护膜。然后,将这样形成了磁性膜图案等的硅基板进行切割使其单片化而制造磁传感器元件5。磁传感器元件的大小例如为0.6mm×3mm等。也可以对切割后的磁传感器元件5的接触面进行倒角。这样,通过制造磁传感器元件5来进行准备。
另外,也可以通过购入这种磁传感器元件5来进行准备。
II.磁传感器元件的安装(工序(b))
准备将多个贯通电极排列而形成的一张基板13。使上述那样获得的多个磁传感器元件5排列在上述一张基板13上进行配置。此时,贯通电极与磁传感器元件5以导通且磁传感器元件5的方向一致的方式配置。在将磁传感器元件5固定于基板13上时,优选使用导电性树脂(例如,包含银粉末的树脂等)。如上所述,能够抑制磁传感器元件5的带电,并且静电耐压提高。
III.引线接合(工序(c))
为了实现设于磁传感器元件5的电极与基板13的电极的导通,通过引线接合将这些电极电连接。另外,也可以不通过引线接合而通过焊盘连接。
IV.利用密封树脂进行的密封以及切割(单片化)(工序(d))
利用绝缘树脂15来密封上述的引线接合部分。由此,能够抑制导线彼此的意外接触。然后,对一张基板13以包含至少一个磁传感器元件5的方式进行切割而使其单片化。基板的大小例如为1.5mm×4.5mm等。
V.被单片化的基板向支承构件的安装(工序(e))
将单片化后的基板13安装于支承构件3的磁传感器元件安装部21。在将基板13固定于支承构件3的磁传感器元件安装部21上时,与上述相同,优选使用导电性树脂。如上所述,能够抑制磁传感器元件5的带电,并且静电耐压提高。
VI.柔性配线板的接合(工序(f))
利用钎料将柔性配线板与基板13的电极连接。然后,在该连接部分处涂敷绝缘树脂15来加强端子部。
VII.连接构件的形成以及帽构件的形成
在配线构件7与支承构件3之间配置连接构件9而将配线构件7与支承构件3连接起来。另外,将帽构件11形成在配线构件7的上表面上的与连接构件9对应的区域。具体而言,如图12所示,在支承构件3与配线构件7之间,配置成为连接构件9的原料的固化前的例如紫外线固化性树脂,并且在配线构件7的上表面的、连接构件9的正上方的区域中配置相同的固化前的紫外线固化性树脂。而且,利用两个以上的光(例如紫外线)照射装置17,从两侧对成为帽构件11以及连接构件9的原料照射光。优选所照射的光的交叉位置处于成为连接构件9或帽构件11的部分内。在如图12所示那样从斜上方照射的情况下,照射的角度为通过在配线构件7的背侧反射、折射而能够固化这样的角度,为了不被配线构件遮挡,所放射的光也可以与配线构件7的背面平行。通过这样设定,能够减少光的未达到部分而减少未固化的树脂。
以上,如详细说明的那样,根据本发明的实施方式1所涉及的磁传感器的制造方法,能够将帽构件11设置在配线构件7的上表面上的、与连接构件9对应的位置,由此,即便使配线构件7如上述那样弯曲,由于帽构件11的反作用力发挥作用,也能够抑制连接构件9与配线构件7的剥离。
实施例
基于本发明的实施方式而制造出磁传感器、磁编码器。对通过这种方式制造出的磁传感器、磁编码器进行各种实验,确认出设置帽构件11所带来的效果。
(帽构件的高度与接合强度(剥离强度)之间的关系)
图13是示出帽构件的高度Hs(帽高度Hs)与配线构件7和连接构件9之间的接合强度(即剥离强度)之间的关系的图表。横轴设为帽构件的高度Hs,纵轴设为剥离强度。横轴的帽构件的高度Hs的单位为毫米(mm),剥离强度的单位为克力(gf)。
作为配线构件7,使用由聚酰亚胺被覆的柔性配线板。另外,作为支承构件3而使用铜板,从而制造出图1所示那样的支承构件3。利用连接构件9来固定支承构件3与配线构件7,在配线构件7的上表面的与连接构件9对应的位置处形成了帽构件11。作为连接构件9以及帽构件11,使用紫外线固化性环氧树脂。
如图13所示,帽构件11的高度为0mm,即,帽构件11不存在时的剥离强度为34gf(333.2mN)、39gf(382.2mN)。然而,随着帽构件11的高度升高而剥离强度变大。具体而言,在帽构件11的高度为0.104mm的情况下,剥离强度为71gf(695.8mN),与此相对地,在帽构件11的高度为0.20mm的情况下,剥离强度为130gf(1274mN),在帽构件11的高度为0.303mm的情况下,剥离强度为295gf(2891mN)。
根据以上可确认出,通过设置帽构件11而使剥离强度提高。另外,确认出随着增大帽构件11的高度而剥离强度变得非常高。尤其是若帽构件11的高度为0.1mm以上,剥离强度至少成为70gf(686mN)以上,成为不使用帽构件11时的剥离强度34gf(333.2mN)的约2倍。
(连接构件的高度与磁传感器元件的追随性之间的关系)
图14是示出连接构件9的高度Ht与磁传感器元件5向磁尺32的追随性之间的关系的图表。横轴设为连接构件9的高度Ht,纵轴设为磁传感器元件5向磁尺32的追随性,即,示出磁传感器元件5是否与磁尺32良好地接触(将良好接触的情况设为OK)、磁传感器元件5与磁尺32的接触是否良好(将未良好接触的情况设为NG)。在磁传感器元件5与磁尺32良好地接触的情况下,从磁传感器元件5良好地读取磁信号的输出。另一方面,在磁传感器元件5与磁尺32的接触不良好的情况下,来自磁传感器元件5的磁信号的输出显著下降,无法读取磁信号的输出。
图14中示出在基板厚度为0.8mm的情况下连接构件9的高度Ht与磁传感器元件5向磁尺32的追随性之间的关系。
如图14所示,当连接构件9的高度Ht为0.71mm以下时,磁传感器元件5未与磁尺32良好地接触,无法读取来自磁传感器元件5的磁信号。另一方面,当连接构件9的高度Ht为0.72mm以上时,磁传感器元件5与磁尺32良好地接触,良好地读取来自磁传感器元件5的磁信号。
因此,优选连接构件9的高度Ht为0.72mm以上。在此,由于基板13自身具有约±0.05mm左右的偏差,因此,优选连接构件9的高度Ht为约0.67mm以上。若将连接构件9的高度Ht除以基板厚度0.8mm而进行规格化,则连接构件9的高度相对于基板13的厚度成为0.85倍以上。
另一方面,为了实现省空间化,优选连接构件9的高度相对于基板13的厚度为1.15倍以下。
根据以上可知,优选连接构件9的高度/基板13的厚度为0.85~1.15。
此外,在不具有配线部的基板中,通过使用厚度精度更好的材质,从而减小上述的基板13的厚度的偏差,因此,优选使用由厚度精度更好的材质构成的、不具有配线部的基板。更优选连接构件9的高度相对于基板13的厚度为0.9倍以上,进一步优选为0.95倍以上。另外,在另一方式中,无论基板13是否具有配线部,都优选连接构件9的高度/基板13的厚度与上述相同,为0.85~1.15。
(B-A尺寸与最大压入量之间的关系)
图15(a)是用于说明B-A尺寸的图,图15(b)是示出B-A尺寸与最大压入量之间的关系的图表。最大压入量是指,磁传感器元件5与磁尺32良好地接触的状态下的最大的压入量。在图15(b)中,横轴设为B-A尺寸,纵轴设为最大压入量。B-A尺寸的单位为毫米(mm),最大压入量的单位为微米(μm)。
在图15(a)中,B-A尺寸示出连接构件9与密封树脂15的最短距离。即,B-A尺寸相当于配线构件7的未被帽构件11、支承构件3、密封树脂15被覆而能够自由弯曲的部分(可动部分)的长度。
如图15(b)所示,随着B-A尺寸增加而最大压入量增加。尤其是在透镜镜筒中使用磁编码器的情况下,要求最大压入量为至少500μm以上。因此可知,为了使最大压入量成为500μm以上,需要将B-A尺寸设为2.5mm以上。
(树脂粘度与帽构件的高度之间的关系)
图16是示出树脂粘度与高度Hs之间的关系的图表。横轴设为树脂粘度,纵轴设为高度。树脂粘度的单位为毫帕·秒(mPa·s),高度的单位为毫米(mm)。
可知随着树脂粘度上升而高度上升。尤其是在树脂具有35000(mPa·s)以上的粘度的情况下,可知在不超过配线构件的宽度的径的范围内,能够使高度成为0.20mm以上,因此,优选树脂的粘度为35000(mPa·s)以上。在此,树脂的粘度是指树脂的固化前的粘度。
(放射强度或累积放射量与粘合强度之间的关系)
图17(a)是示出放射强度与粘合强度之间的关系的图表。横轴设为放射强度,纵轴设为粘合强度。放射强度的单位为毫瓦/平方厘米(mW/cm2),粘合强度的单位为克力(gf)。
另外,图17(b)是将放射强度换算为累积放射量之后,示出累积放射量与粘合强度之间的关系的图表。横轴设为累积放射量,纵轴设为粘合强度。累积放射量的单位为毫焦/平方厘米(mJ/cm2),粘合强度的单位为克力(gf)。
作为树脂,与上述相同地使用紫外线固化性环氧树脂。
如图17(a)所示,随着放射强度上升而粘合强度上升(上升到约235gf(2303mN)),直到放射强度上升到1000mW/cm2为止,当放射强度超过1000mW/cm2时,随着放射强度上升而粘合强度下降。另外,如图17(b)所示,随着累积放射量上升而粘合强度上升(上升到约235gf(2303mN)),直到累积放射量上升到3000mJ/cm2为止,之后随着累积放射量上升而粘合强度下降。
根据图17(a)可知,在该紫外线固化性环氧树脂中,为了获得足够的强度(150~170gf(1470~1666mN)),需要500mW/cm2以上的放射强度。另外,根据图17(b)可知,需要1500mJ/cm2以上的累积放射量。
(照射时间与粘合强度之间的关系)
图18是示出照射时间与粘合强度之间的关系的图表。横轴设为照射时间,纵轴设为粘合强度。照射时间的单位为秒(s),粘合强度的单位为克力(gf)。在照射时间为0~3秒的区域中,粘合强度随着照射时间增加而上升(从144gf(1411.2mN)上升到226gf(2214.8mN))。然后,在照射时间为3~15秒的区域中,粘合强度处于大致恒定的220gf(2156mN)~250gf(2450mN)的范围内。在照射时间为15~20秒的区域中,粘合强度随着照射时间增加而下降(从224gf(2195.2mN)下降到60gf(588mN))。
因此,根据图18可知,为了确保较高的粘合强度(220gf(2156mN)~250gf(2450mN)),优选照射时间为3~15秒。
(施加电压与电阻变化率之间的关系)
图19是示出施加电压与电阻变化率之间的关系的图表。横轴设为施加电压,纵轴设为电阻变化率。施加电压的单位为千伏(kV),电阻变化率的单位为百分比(%)。
如图19所示,○表示本发明,●表示现有产品。具体而言,对本发明和现有产品进行了比较,作为本发明,使用导电性树脂将磁传感器元件经由具有贯通电极的基板而固定在支承构件的磁传感器元件安装部上的磁传感器,作为现有产品,使用绝缘性树脂将磁传感器元件经由不具有贯通电极的基板而固定在支承构件的磁传感器元件安装部上的磁传感器。在现有产品中,当施加电压超过0.6kV时,电阻变化率下降。另一方面,在本发明中,电阻变化率不下降而保持为恒定(约12.3%),直到施加电压为0.9kV为止。因此可知,在本发明中具有较高的施加电压耐性。
(关于帽构件的材质)
作为帽构件,使用SUS304,从板状的构件切出圆形,使其与连接构件的投影面吻合,并利用树脂进行粘合,由此获得与上述的实施例相同的效果。
附图标号说明:
1磁传感器
3支承构件
5磁传感器元件
7配线构件
9连接构件
11帽构件
Claims (19)
1.一种磁传感器,其中,
所述磁传感器具备:
支承构件,其具有弹性地支承磁传感器元件安装部的弹性部;
磁传感器元件,其设置在所述磁传感器元件安装部上,并且检测磁场并进行电输出;
配线构件,其具有可挠性,且与所述磁传感器元件电连接;
连接构件,其将所述支承构件与所述配线构件连接起来;以及
帽构件,其设置在所述配线构件的至少上表面上的、与所述连接构件对应的位置。
2.根据权利要求1所述的磁传感器,其中,
所述连接构件和/或所述帽构件是树脂。
3.根据权利要求2所述的磁传感器,其中,
构成所述连接构件和/或所述帽构件的树脂是光固化性树脂。
4.根据权利要求3所述的磁传感器,其中,
所述光固化性树脂是紫外线固化性树脂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁传感器,其中,
所述帽构件的高度为0.1mm以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁传感器,其中,
在所述磁传感器元件安装部与所述磁传感器元件之间设置具有配线部的基板或者不具有配线部的基板,在所述基板上设置有所述磁传感器元件。
7.根据权利要求6所述的磁传感器,其中,
所述连接构件的高度为所述基板的厚度的0.85倍~1.15倍。
8.根据权利要求6或7所述的磁传感器,其中,
在所述磁传感器元件与所述基板之间、以及在所述基板与所述支承构件之间夹装有导电性树脂层,所述磁传感器元件的进行电输出的端子以外的部分和所述基板由所述导电性树脂层固定,并且,所述基板与所述支承构件由所述导电性树脂层固定。
9.一种磁编码器,其中,
所述磁编码器具备:
磁尺;以及
权利要求1至8中任一项所述的磁传感器,其能够在所述磁尺上相对地滑动。
10.一种透镜镜筒,其中,
所述透镜镜筒具备权利要求9所述的磁编码器。
11.一种相机,其中,
所述相机具备权利要求10所述的透镜镜筒。
12.一种磁传感器的制造方法,其中,
所述磁传感器具备:
支承构件,其具有弹性地支承磁传感器元件安装部的弹性部;
磁传感器元件,其设置在所述磁传感器元件安装部上,并且检测磁场并进行电输出;
配线构件,其具有可挠性,且与所述磁传感器元件电连接;
连接构件,其将所述支承构件与所述配线构件连接起来;以及
帽构件,其设置在所述配线构件的至少上表面上的、与所述连接构件对应的位置,
所述磁传感器的制造方法包括:
将所述磁传感器元件与所述支承构件固定的工序;
将所述磁传感器元件与所述配线构件电连接的工序;
在所述配线构件与所述支承构件之间形成连接构件的工序;以及
在与所述连接构件对应的位置处形成帽构件的工序。
13.根据权利要求12所述的磁传感器的制造方法,其中,
所述磁传感器在所述支承构件与所述磁传感器元件之间还具备具有配线部的基板,
在制造所述磁传感器的方法中,将所述磁传感器元件与所述支承构件固定的工序是将所述支承构件与所述基板固定并进一步将所述基板与所述磁传感器元件固定的工序,
将所述磁传感器元件与所述配线构件的配线部电连接的工序是将磁传感器元件与所述配线构件的配线部经由所述基板的配线部而电连接的工序。
14.根据权利要求12或13所述的磁传感器的制造方法,其中,
同时进行形成所述连接构件的工序和形成所述帽构件的工序。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的磁传感器的制造方法,其中,
形成所述连接构件的工序和/或形成所述帽构件的工序是使液状的树脂固化而形成连接构件和/或帽构件的工序。
16.根据权利要求15所述的磁传感器的制造方法,其中,
所述树脂具有35000(mPa·s)以上的粘度。
17.根据权利要求15或16所述的磁传感器的制造方法,其中,
形成所述连接构件的工序和/或形成所述帽构件的工序是如下所述的工序:使用紫外线固化性树脂,向紫外线固化性树脂照射紫外线而使该紫外线固化性树脂固化,从而形成连接构件和/或帽构件。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的磁传感器的制造方法,其中,
形成所述连接构件的工序和/或形成所述帽构件的工序是从所述连接构件和/或所述帽构件的两侧照射紫外线的工序。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的磁传感器的制造方法,其中,
将所述磁传感器元件的进行电输出的端子以外的部分和所述基板由导电性树脂固定,并且,将所述基板和所述支承构件由导电性树脂固定。
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