JP2001183163A - 変位測定装置 - Google Patents
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
- G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
- G01D5/2412—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap
- G01D5/2415—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap adapted for encoders
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ギャップ調整が容易で且つ耐久性に優れた摺
動特性を示す変位測定装置を提供する。 【解決手段】 スケール部材１と、このスケール部材１
に対向して相対移動可能に配置されたセンサヘッド２と
を有する静電容量式エンコーダにおいて、センサヘッド
２の送信電極部２１及び受信電極部２２を避けた平坦面
に、所定パターンに加工された摺動膜２４を複数箇所に
配置した。
動特性を示す変位測定装置を提供する。 【解決手段】 スケール部材１と、このスケール部材１
に対向して相対移動可能に配置されたセンサヘッド２と
を有する静電容量式エンコーダにおいて、センサヘッド
２の送信電極部２１及び受信電極部２２を避けた平坦面
に、所定パターンに加工された摺動膜２４を複数箇所に
配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、静電容量式エン
コーダ、光電式エンコーダ、電磁誘導式エンコーダ等の
変位測定装置に関する。
コーダ、光電式エンコーダ、電磁誘導式エンコーダ等の
変位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リニアスケール等の小型測長器に搭載さ
れる静電容量式エンコーダでは、スケール部材とセンサ
ヘッドとが、それらの間にエアギャップを設けて対向配
置される。具体的に、スケール部材とセンサヘッドの間
のエアギャップを保持するためには、例えば、３点以上
に摺動用突起を設けた枠体にセンサヘッドを収めてスケ
ール部材に対向させる方式、或いはベアリングを用いる
方式等が実際に使用されている。
れる静電容量式エンコーダでは、スケール部材とセンサ
ヘッドとが、それらの間にエアギャップを設けて対向配
置される。具体的に、スケール部材とセンサヘッドの間
のエアギャップを保持するためには、例えば、３点以上
に摺動用突起を設けた枠体にセンサヘッドを収めてスケ
ール部材に対向させる方式、或いはベアリングを用いる
方式等が実際に使用されている。
【０００３】しかしこれらの従来の方式では、より小型
でより小さいギャップを必要とするエンコーダの場合
に、ギャップ調整が困難になる。そこで、スケール部材
とセンサヘッドを直接接触させて摺動させる方式も考え
られている。この方式では、センサヘッドとスケール部
材にそれぞれの電極を保護する摺動保護膜が必要とな
る。この摺動保護膜には、優れた電気的絶縁性、優れた
平坦性、小さい摩擦係数、優れた耐摩耗性等が要求され
る。
でより小さいギャップを必要とするエンコーダの場合
に、ギャップ調整が困難になる。そこで、スケール部材
とセンサヘッドを直接接触させて摺動させる方式も考え
られている。この方式では、センサヘッドとスケール部
材にそれぞれの電極を保護する摺動保護膜が必要とな
る。この摺動保護膜には、優れた電気的絶縁性、優れた
平坦性、小さい摩擦係数、優れた耐摩耗性等が要求され
る。
【０００４】この様な摺動保護膜として、ＣＶＤにより
堆積されるシリコン酸化膜等の絶縁膜が考えられる。Ｃ
ＶＤシリコン酸化膜に比べて、更に耐摩耗性や小さい摩
擦係数が得られるものとしては、プラズマＣＶＤにより
堆積されるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜が
ある。
堆積されるシリコン酸化膜等の絶縁膜が考えられる。Ｃ
ＶＤシリコン酸化膜に比べて、更に耐摩耗性や小さい摩
擦係数が得られるものとしては、プラズマＣＶＤにより
堆積されるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えばセンサ
ヘッドの全面に、プラズマＣＶＤによるＤＬＣ膜を摺動
保護膜として形成しようとすると、次のような問題があ
る。まず、センサヘッド等の面には電極配置による１μ
ｍ程度の段差があり、従って、ＤＬＣ膜の密着性が悪く
なり、十分な耐久性が得られなくなる。また摺動保護膜
は表面が平坦であることが必要であるが、ＤＬＣ膜の表
面にも電極部の段差が反映されるから、ＤＬＣ膜の平坦
化の処理が必要になる。平坦化技術としては例えば、Ｃ
ＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）がよく知られ
ているが、ＤＬＣ膜は硬度が高く、平坦化の工程も簡単
ではない。
ヘッドの全面に、プラズマＣＶＤによるＤＬＣ膜を摺動
保護膜として形成しようとすると、次のような問題があ
る。まず、センサヘッド等の面には電極配置による１μ
ｍ程度の段差があり、従って、ＤＬＣ膜の密着性が悪く
なり、十分な耐久性が得られなくなる。また摺動保護膜
は表面が平坦であることが必要であるが、ＤＬＣ膜の表
面にも電極部の段差が反映されるから、ＤＬＣ膜の平坦
化の処理が必要になる。平坦化技術としては例えば、Ｃ
ＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）がよく知られ
ているが、ＤＬＣ膜は硬度が高く、平坦化の工程も簡単
ではない。
【０００６】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、ギャップ調整が容易で且つ耐久性に優れた摺動
特性を示す変位測定装置を提供することを目的としてい
る。
もので、ギャップ調整が容易で且つ耐久性に優れた摺動
特性を示す変位測定装置を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、スケール部
材と、このスケール部材に対向して相対移動可能に配置
されたセンサヘッドとを有する変位測定装置において、
前記スケール部材とセンサヘッドの相対向する面の少な
くとも一方の平坦面に、所定パターンに加工された摺動
膜が複数箇所に配置されていることを特徴とする。
材と、このスケール部材に対向して相対移動可能に配置
されたセンサヘッドとを有する変位測定装置において、
前記スケール部材とセンサヘッドの相対向する面の少な
くとも一方の平坦面に、所定パターンに加工された摺動
膜が複数箇所に配置されていることを特徴とする。
【０００８】この発明によると、摺動膜をセンサヘッド
或いはスケール部材の全面ではなく、電極配置による段
差部を避けて、平坦面の複数箇所にパターン配置する。
この様にすれば、摺動膜としてＤＬＣ膜を用いた場合に
も密着性は良好になり、耐久性に優れた摺動が可能にな
る。また全面に形成する場合のような平坦化のための処
理も必要としない。
或いはスケール部材の全面ではなく、電極配置による段
差部を避けて、平坦面の複数箇所にパターン配置する。
この様にすれば、摺動膜としてＤＬＣ膜を用いた場合に
も密着性は良好になり、耐久性に優れた摺動が可能にな
る。また全面に形成する場合のような平坦化のための処
理も必要としない。
【０００９】この発明において特に好ましくは、摺動膜
として、バッファ膜とこの上に堆積されたＤＬＣ膜との
積層膜を用いる。バッファ層としては、下地やＤＬＣ膜
との密着性が高く、且つ硬度もＤＬＣ膜ほどでなくとも
ある程度大きいものが望ましく、例えばプラズマＣＶＤ
法やスパッタ法によるシリコン酸化膜、シリコン窒化膜
等の絶縁膜等が用いられる。摺動膜を電極配置のない箇
所に作る場合には、バッファ膜として多結晶シリコン等
の半導体膜等も用いられる。ＤＬＣ膜のみで必要なギャ
ップを得るに必要な膜厚を確保しようとすると、成膜時
間が極めて長くなるが、他の絶縁膜との組み合わせを利
用すれば、成膜時間の短縮が図られる。
として、バッファ膜とこの上に堆積されたＤＬＣ膜との
積層膜を用いる。バッファ層としては、下地やＤＬＣ膜
との密着性が高く、且つ硬度もＤＬＣ膜ほどでなくとも
ある程度大きいものが望ましく、例えばプラズマＣＶＤ
法やスパッタ法によるシリコン酸化膜、シリコン窒化膜
等の絶縁膜等が用いられる。摺動膜を電極配置のない箇
所に作る場合には、バッファ膜として多結晶シリコン等
の半導体膜等も用いられる。ＤＬＣ膜のみで必要なギャ
ップを得るに必要な膜厚を確保しようとすると、成膜時
間が極めて長くなるが、他の絶縁膜との組み合わせを利
用すれば、成膜時間の短縮が図られる。
【００１０】更に、バッファ膜とＤＬＣ膜による摺動膜
を形成する場合に、摺動膜以外の部分はバッファ膜を設
けず、ＤＬＣ膜により覆われるようにすると、電極配置
部が異物混入等に対して保護されるため、好ましい。更
にまた、この発明において、摺動膜を形成する側の電極
配置部が予め凹型に加工されて、この凹部に電極が配置
されている場合には、摺動膜としてそれほど厚いものは
必要がない。この場合には、摺動膜をＤＬＣ膜のみで形
成することができる。更にセンサヘッドとスケール部材
の一方にバッファ膜とＤＬＣ膜により摺動膜を配置した
場合に、他方には全面にＤＬＣ膜を保護膜として形成す
ることが好ましい。これにより、他方の電極保護がはか
れると同時に、耐摩耗性と小さい摩擦係数を持つ優れた
摺動特性を得ることができる。
を形成する場合に、摺動膜以外の部分はバッファ膜を設
けず、ＤＬＣ膜により覆われるようにすると、電極配置
部が異物混入等に対して保護されるため、好ましい。更
にまた、この発明において、摺動膜を形成する側の電極
配置部が予め凹型に加工されて、この凹部に電極が配置
されている場合には、摺動膜としてそれほど厚いものは
必要がない。この場合には、摺動膜をＤＬＣ膜のみで形
成することができる。更にセンサヘッドとスケール部材
の一方にバッファ膜とＤＬＣ膜により摺動膜を配置した
場合に、他方には全面にＤＬＣ膜を保護膜として形成す
ることが好ましい。これにより、他方の電極保護がはか
れると同時に、耐摩耗性と小さい摩擦係数を持つ優れた
摺動特性を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施例を説明する。図１は、この発明の実施例による
静電容量式エンコーダの分解斜視図であり、図２はその
スケール部材１とセンサヘッド２を対向させた状態の断
面図である。図１に示すように、センサヘッド２は、例
えばガラス基板を用いてこの上に送信電極部２１（通常
２〜４層構造）、受信電極部２２（通常２〜３層構
造）、及びこれらを外部回路に接続する端子部２３が形
成されている。このセンサヘッド２の例えば電極配置
（送信電極部２１及び受信電極部２２）のない平坦部の
複数箇所に、摺動膜２４がパターン形成されている。
の実施例を説明する。図１は、この発明の実施例による
静電容量式エンコーダの分解斜視図であり、図２はその
スケール部材１とセンサヘッド２を対向させた状態の断
面図である。図１に示すように、センサヘッド２は、例
えばガラス基板を用いてこの上に送信電極部２１（通常
２〜４層構造）、受信電極部２２（通常２〜３層構
造）、及びこれらを外部回路に接続する端子部２３が形
成されている。このセンサヘッド２の例えば電極配置
（送信電極部２１及び受信電極部２２）のない平坦部の
複数箇所に、摺動膜２４がパターン形成されている。
【００１２】より具体的には、図２に示すように、セン
サヘッド１の送信電極部２１及び受信電極部２２はプラ
ズマＣＶＤシリコン酸化膜等の保護膜２５により覆われ
ている。そして摺動膜２４は、バッファ膜２４ａとして
のプラズマＣＶＤによるシリコン酸化膜と、プラズマＣ
ＶＤによるＤＬＣ膜２４ｂの積層膜としている。ＤＬＣ
膜２４ｂは、摺動膜２４以外の部分にも保護膜として形
成されている。スケール部材１は、ガラス基板を用いて
この上に送信電極部２１及び受信電極部２２と容量結合
する転送電極部１１が形成されているが、その全面を覆
うようにプラズマＣＶＤによるＤＬＣ膜１２が形成され
ている。
サヘッド１の送信電極部２１及び受信電極部２２はプラ
ズマＣＶＤシリコン酸化膜等の保護膜２５により覆われ
ている。そして摺動膜２４は、バッファ膜２４ａとして
のプラズマＣＶＤによるシリコン酸化膜と、プラズマＣ
ＶＤによるＤＬＣ膜２４ｂの積層膜としている。ＤＬＣ
膜２４ｂは、摺動膜２４以外の部分にも保護膜として形
成されている。スケール部材１は、ガラス基板を用いて
この上に送信電極部２１及び受信電極部２２と容量結合
する転送電極部１１が形成されているが、その全面を覆
うようにプラズマＣＶＤによるＤＬＣ膜１２が形成され
ている。
【００１３】この様に、摺動膜２４を積層構造とすれ
ば、バッファ膜２４ａで膜厚を稼ぐことで、摺動膜２４
の面を送信電極部２１及び受信電極部２２の面より突出
させることができる。これにより、必要な対向電極間ギ
ャップを確保しながらセンサヘッド２とスケール部材１
を摺動させることが容易にできる。
ば、バッファ膜２４ａで膜厚を稼ぐことで、摺動膜２４
の面を送信電極部２１及び受信電極部２２の面より突出
させることができる。これにより、必要な対向電極間ギ
ャップを確保しながらセンサヘッド２とスケール部材１
を摺動させることが容易にできる。
【００１４】図３（ａ）〜（ｃ）はこの実施例でのセン
サヘッド２の摺動膜２４の形成工程を示している。成膜
工程には、低温での成膜が可能なプラズマＣＶＤ法を用
いる。図３（ａ）に示すようにまず、バッファ膜２４ａ
を全面に堆積した後、これをリソグラフィとエッチング
により、図３（ｂ）に示すようにパターン形成する。続
いて、図３（ｃ）に示すように、全面にＤＬＣ膜２４ｂ
を堆積する。これにより、バッファ膜２４ａとＤＬＣ膜
２４ｂとの積層構造からなる摺動膜２４が得られ、送信
電極部２１及び受信電極部２２はＤＬＣ膜２４ｂで覆わ
れる。端子部２３は最終的に露出させればよく、これは
エッチングによるか、或いは膜堆積時にマスクを配置す
ればよい。
サヘッド２の摺動膜２４の形成工程を示している。成膜
工程には、低温での成膜が可能なプラズマＣＶＤ法を用
いる。図３（ａ）に示すようにまず、バッファ膜２４ａ
を全面に堆積した後、これをリソグラフィとエッチング
により、図３（ｂ）に示すようにパターン形成する。続
いて、図３（ｃ）に示すように、全面にＤＬＣ膜２４ｂ
を堆積する。これにより、バッファ膜２４ａとＤＬＣ膜
２４ｂとの積層構造からなる摺動膜２４が得られ、送信
電極部２１及び受信電極部２２はＤＬＣ膜２４ｂで覆わ
れる。端子部２３は最終的に露出させればよく、これは
エッチングによるか、或いは膜堆積時にマスクを配置す
ればよい。
【００１５】この実施例によると、摺動膜２４をセンサ
ヘッド全面ではなく、送受信電極部を避けて平坦面に配
置しているから、摺動膜の段差による密着不良というこ
とがない。従って、優れた摺動特性が得られる。また摺
動保護膜としてセンサヘッド全面に形成する場合のよう
な平坦化のための処理も必要としない。またこの実施例
では、摺動膜２４として、バッファ膜２４ａとこの上に
堆積されたＤＬＣ膜２４ｂとの積層膜を用いており、摺
動に対する機械的強度及び耐摩耗性はＤＬＣ膜により保
証される。更にこのような積層構造を用いることによ
り、ＤＬＣ膜のみで必要な高さを得る場合に比べて成膜
時間が極端にかかることはない。また、送信電極部２１
及び受信電極部２２をＤＬＣ膜で覆っており、異物混入
等に対して優れた耐性が得られる。
ヘッド全面ではなく、送受信電極部を避けて平坦面に配
置しているから、摺動膜の段差による密着不良というこ
とがない。従って、優れた摺動特性が得られる。また摺
動保護膜としてセンサヘッド全面に形成する場合のよう
な平坦化のための処理も必要としない。またこの実施例
では、摺動膜２４として、バッファ膜２４ａとこの上に
堆積されたＤＬＣ膜２４ｂとの積層膜を用いており、摺
動に対する機械的強度及び耐摩耗性はＤＬＣ膜により保
証される。更にこのような積層構造を用いることによ
り、ＤＬＣ膜のみで必要な高さを得る場合に比べて成膜
時間が極端にかかることはない。また、送信電極部２１
及び受信電極部２２をＤＬＣ膜で覆っており、異物混入
等に対して優れた耐性が得られる。
【００１６】図４は、別の実施例によるセンサヘッド２
を示している。この実施例は、摺動膜２４がバッファ膜
２４ａとＤＬＣ膜２４ｂの積層構造であることは先の実
施例と同じであるが、送信電極部２１及び受信電極部２
２はＤＬＣ膜で覆われていない。この構造は、バッファ
膜２４ａとＤＬＣ膜２４ｂを連続的に堆積した後、この
積層膜を一体にパターン形成すれば得られる。
を示している。この実施例は、摺動膜２４がバッファ膜
２４ａとＤＬＣ膜２４ｂの積層構造であることは先の実
施例と同じであるが、送信電極部２１及び受信電極部２
２はＤＬＣ膜で覆われていない。この構造は、バッファ
膜２４ａとＤＬＣ膜２４ｂを連続的に堆積した後、この
積層膜を一体にパターン形成すれば得られる。
【００１７】図５は更に別の実施例のセンサヘッド２を
示している。この実施例では、センサヘッド２のガラス
基板の送信電極部２１及び受信電極部２２に凹部５１を
形成している。この場合、凹部５１の深さを選ぶことに
より、送信電極部２１及び受信電極部２２の上面は電極
配置のない凸部の面と同程度とすることができる。従っ
て摺動膜２４としては、バッファ膜を用いることなく、
薄いＤＬＣ膜のみで形成することができる。
示している。この実施例では、センサヘッド２のガラス
基板の送信電極部２１及び受信電極部２２に凹部５１を
形成している。この場合、凹部５１の深さを選ぶことに
より、送信電極部２１及び受信電極部２２の上面は電極
配置のない凸部の面と同程度とすることができる。従っ
て摺動膜２４としては、バッファ膜を用いることなく、
薄いＤＬＣ膜のみで形成することができる。
【００１８】図６（ａ）〜（ｃ）は図３（ａ）〜（ｃ）
の実施例を変形した実施例のセンサヘッド２の製造工程
を示している。送信電極部２１、受信電極部２２及び端
子部２３が形成された基板にバッファ膜２４ａを堆積す
ることは、図３（ａ）と同じである。この後、図６
（ｂ）に示すように、バッファ膜２４ａの表面をＣＭＰ
処理により平坦化する。そしてこの平坦化されたバッフ
ァ膜２４ａ上に、図６（ｃ）に示すように、ＤＬＣ膜２
４ｂをパターン形成する。端子部２３は最終的に露出さ
せる。
の実施例を変形した実施例のセンサヘッド２の製造工程
を示している。送信電極部２１、受信電極部２２及び端
子部２３が形成された基板にバッファ膜２４ａを堆積す
ることは、図３（ａ）と同じである。この後、図６
（ｂ）に示すように、バッファ膜２４ａの表面をＣＭＰ
処理により平坦化する。そしてこの平坦化されたバッフ
ァ膜２４ａ上に、図６（ｃ）に示すように、ＤＬＣ膜２
４ｂをパターン形成する。端子部２３は最終的に露出さ
せる。
【００１９】この実施例の場合も、バッファ膜２４ａを
平坦化しているため、摺動膜２４の主要部であるＤＬＣ
膜２４ｂは密着性がよく、また薄いものでもよく成膜時
間がかからない。また、ＤＬＣ膜２４の平坦化処理は容
易ではないが、バッファ膜２４ａについてはＣＶＤシリ
コン酸化膜等を用いることにより比較的容易に平坦化で
きる。
平坦化しているため、摺動膜２４の主要部であるＤＬＣ
膜２４ｂは密着性がよく、また薄いものでもよく成膜時
間がかからない。また、ＤＬＣ膜２４の平坦化処理は容
易ではないが、バッファ膜２４ａについてはＣＶＤシリ
コン酸化膜等を用いることにより比較的容易に平坦化で
きる。
【００２０】なお以上の実施例において、ＤＬＣ膜の代
わりに、テフロン等のフッ素樹脂膜を用いることもでき
る。フッ素樹脂膜を用いても、小さい摩擦係数と優れた
耐摩耗性が得られる。またバッファ膜としては、シリコ
ン酸化膜の他、シリコン窒化膜や多結晶シリコン膜、非
晶質シリコン膜等を用いることが可能である。更に、摺
動膜の表面に潤滑剤を塗布すれば、一層耐久性の向上が
図られる。
わりに、テフロン等のフッ素樹脂膜を用いることもでき
る。フッ素樹脂膜を用いても、小さい摩擦係数と優れた
耐摩耗性が得られる。またバッファ膜としては、シリコ
ン酸化膜の他、シリコン窒化膜や多結晶シリコン膜、非
晶質シリコン膜等を用いることが可能である。更に、摺
動膜の表面に潤滑剤を塗布すれば、一層耐久性の向上が
図られる。
【００２１】図７〜図１２は、センサヘッド２に配置す
る摺動膜２４のパターンと配置の種々の例を示してい
る。図７は、送信電極部２１及び受信電極部２２を挟ん
で二列の連続するライン状に摺動膜２４をパターン形成
した例である。図８は、送信電極部２１及び受信電極部
２２を挟む摺動膜２４のラインを不連続的パターンとし
た例である。図９及び図１０は、それぞれ図７及び図８
の摺動膜２４のパターンを細長い楕円形状とした例であ
る。図１１及び図１２は、摺動膜２４を円形パターンと
した例である。
る摺動膜２４のパターンと配置の種々の例を示してい
る。図７は、送信電極部２１及び受信電極部２２を挟ん
で二列の連続するライン状に摺動膜２４をパターン形成
した例である。図８は、送信電極部２１及び受信電極部
２２を挟む摺動膜２４のラインを不連続的パターンとし
た例である。図９及び図１０は、それぞれ図７及び図８
の摺動膜２４のパターンを細長い楕円形状とした例であ
る。図１１及び図１２は、摺動膜２４を円形パターンと
した例である。
【００２２】ここまでの実施例では、センサヘッド側に
摺動膜をパターン形成する場合を説明したが、反対にス
ケール部材側に摺動膜をパターン形成するようにしても
よい。この場合例えば、スケール部材の長手方向に、少
なくともセンサヘッドの寸法以下の間隔で、例えば二列
に摺動膜をパターン配置する。またこの場合、センサヘ
ッドの配線部を保護膜で覆うことが必要になる。或いは
センサヘッドの電極部と端子部の間を接続配線をスルー
ホールを利用したヘッドの裏面配線として、スケール部
材の摺動膜と接する部分には配線が配置されないように
するといった工夫が必要になる。また実施例では静電容
量式エンコーダを示したが、光電式エンコーダ、電磁誘
導式エンコーダにも同様にこの発明を適用することがで
きる。
摺動膜をパターン形成する場合を説明したが、反対にス
ケール部材側に摺動膜をパターン形成するようにしても
よい。この場合例えば、スケール部材の長手方向に、少
なくともセンサヘッドの寸法以下の間隔で、例えば二列
に摺動膜をパターン配置する。またこの場合、センサヘ
ッドの配線部を保護膜で覆うことが必要になる。或いは
センサヘッドの電極部と端子部の間を接続配線をスルー
ホールを利用したヘッドの裏面配線として、スケール部
材の摺動膜と接する部分には配線が配置されないように
するといった工夫が必要になる。また実施例では静電容
量式エンコーダを示したが、光電式エンコーダ、電磁誘
導式エンコーダにも同様にこの発明を適用することがで
きる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、セ
ンサヘッドとスケール部材の一方に、電極配置部を避け
て摺動膜をパターン配置することにより、硬質のＤＬＣ
膜等を摺動膜として、ギャップ調整が容易で且つ耐久性
に優れた摺動特性を得ることができる。
ンサヘッドとスケール部材の一方に、電極配置部を避け
て摺動膜をパターン配置することにより、硬質のＤＬＣ
膜等を摺動膜として、ギャップ調整が容易で且つ耐久性
に優れた摺動特性を得ることができる。
【図１】 この発明の実施例による静電容量式エンコー
ダの分解斜視図である。
ダの分解斜視図である。
【図２】 同実施例のエンコーダの断面図である。
【図３】 同実施例のセンサヘッドの摺動膜形成工程を
示す図である。
示す図である。
【図４】 他の実施例のセンサヘッドの断面図である。
【図５】 他の実施例のセンサヘッドの断面図である。
【図６】 他の実施例のセンサヘッドの摺動膜形成工程
を示す図である。
を示す図である。
【図７】 摺動膜の他のパターン例を示す図である。
【図８】 摺動膜の他のパターン例を示す図である。
【図９】 摺動膜の他のパターン例を示す図である。
【図１０】 摺動膜の他のパターン例を示す図である。
【図１１】 摺動膜の他のパターン例を示す図である。
【図１２】 摺動膜の他のパターン例を示す図である。
１…スケール部材、１１…転送電極部、１２…ＤＬＣ
膜、２…センサヘッド、２１…送信電極部、２２…受信
電極部、２３…端子部、２４…摺動膜、２４ａ…バッフ
ァ膜、２４ｂ…ＤＬＣ膜、２５…保護膜。
膜、２…センサヘッド、２１…送信電極部、２２…受信
電極部、２３…端子部、２４…摺動膜、２４ａ…バッフ
ァ膜、２４ｂ…ＤＬＣ膜、２５…保護膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 哲人 神奈川県川崎市高津区坂戸１丁目20番１号 株式会社ミツトヨ内 (72)発明者 長谷川 年洋 神奈川県川崎市高津区坂戸１丁目20番１号 株式会社ミツトヨ内 (72)発明者 永田 正明 神奈川県川崎市高津区坂戸１丁目20番１号 株式会社ミツトヨ内 Ｆターム(参考） 2F063 AA02 CA29 EA02 HA05 HA08 HA10 HA14 HA18 2F065 AA02 AA09 DD00 MM01 2F077 AA42 AA46 CC02 HH03 HH08 HH11 NN14 NN22 PP01 VV09 VV11 VV33 WW03 WW04
Claims (6)
- 【請求項１】 スケール部材と、このスケール部材に対
向して相対移動可能に配置されたセンサヘッドとを有す
る変位測定装置において、 前記スケール部材とセンサヘッドの相対向する面の少な
くとも一方の平坦面に、所定パターンに加工された摺動
膜が複数箇所に配置されていることを特徴とする変位測
定装置。 - 【請求項２】 前記摺動膜は、バッファ膜とこの上に堆
積されたダイヤモンドライクカーボン膜との積層膜であ
ることを特徴とする請求項１記載の変位測定装置。 - 【請求項３】 前記ダイヤモンドライクカーボン膜は前
記摺動膜以外の面にも保護膜として形成されていること
を特徴とする請求項２記載の変位測定装置。 - 【請求項４】 前記電極配置部が凹型に加工されてお
り、前記摺動膜がダイヤモンドライクカーボン膜により
形成されていることを特徴とする請求項１記載の変位測
定装置。 - 【請求項５】 前記摺動膜の上面が接触する前記他方の
面に、ダイヤモンドライクカーボン膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の変
位測定装置。 - 【請求項６】 前記変位測定装置は、前記センサヘッド
に送受信電極が形成され、前記スケール部材に前記送受
信電極と容量結合する転送電極が形成された静電容量式
エンコーダであることを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれかに記載の変位測定装置。
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|---|---|---|---|
| JP37345299A JP2001183163A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 変位測定装置 |
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|---|---|---|---|
| JP37345299A JP2001183163A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 変位測定装置 |
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ID=18502188
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP37345299A Pending JP2001183163A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 変位測定装置 |
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- 1999-12-28 JP JP37345299A patent/JP2001183163A/ja active Pending
-
2000
- 2000-12-26 US US09/745,532 patent/US6492820B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-28 DE DE10065568A patent/DE10065568A1/de not_active Withdrawn
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