JP2003139504A - Displacement sensor, its manufacturing method, and positioning stage - Google Patents

Displacement sensor, its manufacturing method, and positioning stage

Info

Publication number
JP2003139504A
JP2003139504A JP2001331941A JP2001331941A JP2003139504A JP 2003139504 A JP2003139504 A JP 2003139504A JP 2001331941 A JP2001331941 A JP 2001331941A JP 2001331941 A JP2001331941 A JP 2001331941A JP 2003139504 A JP2003139504 A JP 2003139504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating substrate
displacement sensor
electrode
strain
bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001331941A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3913526B2 (en
Inventor
Mutsuo Munekata
睦夫 宗片
Toshiro Higuchi
俊郎 樋口
Atsushi Furuta
淳 古田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANO CONTROL KK
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
NANO CONTROL KK
Japan Science and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANO CONTROL KK, Japan Science and Technology Corp filed Critical NANO CONTROL KK
Priority to JP2001331941A priority Critical patent/JP3913526B2/en
Publication of JP2003139504A publication Critical patent/JP2003139504A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3913526B2 publication Critical patent/JP3913526B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a displacement sensor with little temperature drift and deterioration with the lapse of time and its manufacturing method, and a positioning stage with the displacement sensor attached to it. SOLUTION: The displacement sensor 1 has a strain gauge 10 provided with electrodes 14a-14d on one surface of a rectangular base material 11, a support member 12 supporting the base material 11, and a head member 13 fixed to a center part of the base material 11. The electrodes 14a-14d are provided in two portions with positive strain and two portions with negative strain in the base material when strain is generated in the base material 11 due to a relative positional change between the support member 12 and the head member 13. The electrodes 14a-14d are provided with large resistance by directly forming them as thin films on the base material 11 by a sputtering method. By this, voltage to be inputted in the strain gauge 10 is raised, a large output is provided, and sensitiveness of the strain gauge 10 can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微動位置決めに用
いられる変位センサとその製造方法および変位センサを
備えた位置決めステージに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a displacement sensor used for fine movement positioning, a manufacturing method thereof, and a positioning stage equipped with the displacement sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】微小な変位を測定する変位センサとして
歪みゲージを用いたものが知られている。例えば、図9
は歪みゲージ94a〜94dを用いた変位センサ90の
概略構造を示す斜視図であり、図10は歪みゲージ94
a〜94dの接続回路を示す説明図である。変位センサ
90は基台部91と、基台部91に固定された板状の起
歪材92と、起歪材92に取り付けられたセンサヘッド
93と、起歪材92の表裏面に設けられた歪みゲージ9
4a〜94dとを有し、歪みゲージ94a〜94dの入
出力ターミナル98が基台部91に設けられている。
2. Description of the Related Art As a displacement sensor for measuring a minute displacement, one using a strain gauge is known. For example, in FIG.
10 is a perspective view showing a schematic structure of a displacement sensor 90 using strain gauges 94a to 94d, and FIG.
It is explanatory drawing which shows the connection circuit of a-94d. The displacement sensor 90 is provided on a base portion 91, a plate-shaped strain generating member 92 fixed to the base portion 91, a sensor head 93 attached to the strain generating material 92, and front and back surfaces of the strain generating material 92. Strain gauge 9
4a to 94d, and input / output terminals 98 of strain gauges 94a to 94d are provided on the base 91.

【0003】起歪材92には金属板等が用いられ、歪み
ゲージ94a〜94dは、ポリイミド等の樹脂ベース
(板)95に所定のパターンに加工されたCu‐Ni合
金等の金属箔96が接着剤で貼付された構造を有してい
る。この金属箔96が感歪材料として機能する。歪みゲ
ージ94a〜94dは接着剤を用いて起歪材92に貼付
されている。
A metal plate or the like is used as the strain-generating material 92, and the strain gauges 94a to 94d are made of a Cu-Ni alloy or other metal foil 96 processed in a predetermined pattern on a resin base (plate) 95 such as polyimide. It has a structure attached with an adhesive. The metal foil 96 functions as a strain sensitive material. The strain gauges 94a to 94d are attached to the strain generating material 92 using an adhesive.

【0004】歪みゲージ94a〜94dの抵抗をR
とし、歪みゲージ94a〜94dに生ずる歪みをε
〜εとし、そのときの歪みゲージ94a〜94dに
おける抵抗変化量をΔR〜ΔRとすると、ブリッジ
入力電圧Vinとブリッジ出力電圧Voutとの関係は次式
(1)で示される。ここで、Kはゲージ率である。
The resistance of the strain gauges 94a to 94d is set to R 1 to
Let R 4 be the strain generated in the strain gauges 94 a to 94 d by ε
1 to ε 4 and the resistance change amounts in the strain gauges 94 a to 94 d at that time are ΔR 1 to ΔR 4 , the relationship between the bridge input voltage Vin and the bridge output voltage Vout is expressed by the following equation (1). Here, K is a gauge factor.

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】歪みεとεの項の符号は負であるの
で、εとε自体が負の歪みであると、項全体では符
号が正になり4つの歪みε〜εの全項が積算され
る。これによりブリッジ出力電圧Voutが大きくなる。
またブリッジ出力電圧Voutを大きくするためには、歪
みε〜εが一定であれば、ゲージ率K、ブリッジ入
力電圧Vinを大きくすればよいことがわかる。
[0006] Since the sign of the strain epsilon 2 and epsilon 3 term is negative, the epsilon 2 and epsilon 3 itself is a negative distortion, the entire section code is four is positive strain ε 14 All terms are added up. This increases the bridge output voltage Vout.
Further, it is understood that in order to increase the bridge output voltage Vout, if the strains ε 1 to ε 4 are constant, the gauge factor K and the bridge input voltage Vin may be increased.

【0007】基台部91が固定された状態でセンサヘッ
ド93を図9中の矢印Aで示す下向きに移動させると、
起歪材92に反りが生じて、歪みゲージ94a・94d
では抵抗が大きくなり、歪みゲージ94b・94cでは
抵抗が小さくなる。したがって、歪みゲージ94a〜9
4dを図10に示すようにブリッジ接続することで、歪
みゲージ94aを1個だけ用いた場合の4倍の出力電圧
を得ることができる。なお、図9に示す符号97はブリ
ッジバランスをとるための補正抵抗である。また、図8
にセンサヘッド93の変位量とブリッジ出力電圧との関
係を示す。
When the sensor head 93 is moved downward as shown by an arrow A in FIG. 9 with the base 91 fixed,
A warp occurs in the strain-flexing material 92, and strain gauges 94a and 94d
, The resistance becomes large, and the strain gauges 94b, 94c have small resistance. Therefore, the strain gauges 94a-9
By bridge-connecting 4d as shown in FIG. 10, it is possible to obtain an output voltage that is four times as large as that when only one strain gauge 94a is used. Reference numeral 97 shown in FIG. 9 is a correction resistor for achieving bridge balance. Also, FIG.
The relationship between the displacement amount of the sensor head 93 and the bridge output voltage is shown in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな変位センサ90では、歪みゲージ94a〜94dを
接着剤を用いて起歪材92に貼付している。このため
に、この接着剤の弾性係数が小さい場合には歪みが十分
に歪みゲージ94a〜94dに伝わらないという問題が
生じ、逆に弾性係数が大きい接着剤には脆くて熱に弱い
という欠点がある。そのため歪みゲージ94a〜94d
を接着剤を用いて起歪材92に貼付した場合には、接着
層の厚みによって温度ドリフトが生じ、また接着層がダ
ンパーの働きをするために感度低下が生じ、さらに接着
層の経時劣化が生ずることによって、正確な変位量の測
定を行うことが困難であった。また歪みゲージ94a〜
94dを位置精度よく起歪材92の表裏面に取り付ける
ことが困難であり、さらに歪みゲージ94a〜94dと
起歪材92との間の接着層の厚みをそれぞれの歪みゲー
ジ94a〜94dについて一定とすることが困難なため
に、検出感度が変位センサ90毎にばらつくという問題
もある。
However, in such a displacement sensor 90, the strain gauges 94a to 94d are attached to the strain generating member 92 using an adhesive. Therefore, when the elastic modulus of the adhesive is small, the strain is not sufficiently transmitted to the strain gauges 94a to 94d. On the contrary, the adhesive having a large elastic modulus is fragile and weak to heat. is there. Therefore, strain gauges 94a to 94d
When the adhesive layer is attached to the flexure material 92 using an adhesive, a temperature drift occurs due to the thickness of the adhesive layer, and the adhesive layer acts as a damper to reduce the sensitivity, and further the adhesive layer deteriorates with time. Due to the occurrence, it has been difficult to accurately measure the displacement amount. Also, the strain gauge 94a-
It is difficult to attach 94d to the front and back surfaces of the strain generating member 92 with high positional accuracy, and the thickness of the adhesive layer between the strain gauges 94a to 94d and the strain generating member 92 is set to be constant for each strain gauge 94a to 94d. Since it is difficult to do so, there is also a problem that the detection sensitivity varies for each displacement sensor 90.

【0009】さらにまたブリッジ出力電圧を大きくする
にはブリッジ回路に印加する入力電圧を大きくすればよ
いが、ゲージ抵抗が小さいと歪みゲージ94a〜94d
が発熱して温度ドリフトが発生するために、検出感度が
変化する問題を生ずる。これを防止するためにはゲージ
抵抗(歪みゲージ94a〜94dそれぞれの金属箔96
の抵抗)を大きくする必要があるが、所定のパターンを
有する金属箔96を薄くすると、樹脂ベース95への貼
付が困難となる。また金属箔96そのものを薄くするに
も限界がある。
Further, the bridge output voltage can be increased by increasing the input voltage applied to the bridge circuit. However, if the gauge resistance is small, the strain gauges 94a to 94d are used.
Generates heat and causes temperature drift, which causes a problem of change in detection sensitivity. In order to prevent this, the gauge resistance (the metal foil 96 of each of the strain gauges 94a to 94d) is
However, if the metal foil 96 having a predetermined pattern is made thin, it becomes difficult to attach it to the resin base 95. There is also a limit to how thin the metal foil 96 itself can be.

【0010】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、温度ドリフトや経時劣化の少ない変位センサ
とその製造方法を提供することを目的とする。また本発
明は検出感度のばらつきを抑えた変位センサとその製造
方法を提供することを目的とする。さらに本発明はブリ
ッジ出力電圧の大きい変位センサとその製造方法を提供
することを目的とする。さらにまた本発明はこのような
変位センサを備えた位置決めステージを提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a displacement sensor with less temperature drift and deterioration over time, and a method for manufacturing the same. Another object of the present invention is to provide a displacement sensor in which variations in detection sensitivity are suppressed and a manufacturing method thereof. A further object of the present invention is to provide a displacement sensor having a large bridge output voltage and a method for manufacturing the same. Still another object of the present invention is to provide a positioning stage equipped with such a displacement sensor.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第1
の観点によれば、略矩形の絶縁基板の一方の表面の所定
位置に電極が設けられてなる歪みゲージと、前記絶縁基
板をその長手方向の両端で支持する支持部材と、前記絶
縁基板の略中央部に固着され、前記支持部材との間で相
対的な位置の変化が生じた際に前記絶縁基板を歪ませる
ヘッド部材と、を具備し、前記電極は、前記支持部材と
前記ヘッド部材との間での相対的な位置の変化によって
前記絶縁基板に歪みが生じた際に、前記絶縁基板におい
て正の歪みが生じる2箇所の部位と負の歪みが生じる2
箇所の部位にそれぞれ設けられていることを特徴とする
変位センサ、が提供される。
That is, the first aspect of the present invention
From the viewpoint of, a strain gauge in which an electrode is provided at a predetermined position on one surface of a substantially rectangular insulating substrate, a support member that supports the insulating substrate at both ends in the longitudinal direction thereof, and A head member that is fixed to a central portion and that distorts the insulating substrate when a relative position change occurs between the support member and the support member; and the electrode includes the support member and the head member. When the insulating substrate is distorted due to a change in relative position between the two, two portions where positive strain is generated and negative strain is generated in the insulating substrate.
Displacement sensors are provided, each of which is provided in each part of the place.

【0012】このような変位センサにおいては、歪みゲ
ージに形成する電極のパターンとしては、梯子状のパタ
ーンとブロック状のパターンが接続されたパターンを用
いることが好ましく、このような電極パターンを用いる
ことで、各電極の抵抗値の調整(ゲージ抵抗の調整)を
容易に行うことができる。また絶縁基板としてセラミッ
クス基板を用いることで、抵抗の高いCr‐N簿膜から
なる電極をスパッタ法等のPVD法によって直接に絶縁
基板に形成することができる。
In such a displacement sensor, it is preferable to use a pattern in which a ladder pattern and a block pattern are connected as the electrode pattern formed on the strain gauge, and such an electrode pattern is used. Thus, it is possible to easily adjust the resistance value of each electrode (adjustment of gauge resistance). Further, by using a ceramic substrate as the insulating substrate, it is possible to directly form an electrode made of a Cr-N book film having high resistance on the insulating substrate by a PVD method such as a sputtering method.

【0013】このように、歪みゲージに接着剤を使用し
ないために、接着剤の経時劣化や温度ドリフトの問題、
接着時の位置合わせの問題が発生せず、これによってゲ
ージ感度のばらつきやゲージ感度の経時変化の少ない信
頼性に優れた変位センサが実現される。またゲージ抵抗
を高くすることによって入力電圧の大きさを大きくする
ことができるために、出力電圧を上げることができ、ゲ
ージ感度を高めることができる。この場合には出力電圧
の増幅率を従来よりも下げることができるためにS/N
比を上げることが可能となる。なお、歪みゲージのゲー
ジ率は4以上とすることが好ましい。
As described above, since no adhesive is used for the strain gauge, problems of deterioration of the adhesive with time and temperature drift,
The problem of alignment at the time of bonding does not occur, and thereby a highly reliable displacement sensor with less variation in gauge sensitivity and less change in gauge sensitivity over time can be realized. Moreover, since the magnitude of the input voltage can be increased by increasing the gauge resistance, the output voltage can be increased and the gauge sensitivity can be increased. In this case, since the amplification factor of the output voltage can be lowered as compared with the conventional one, S / N
It is possible to raise the ratio. The strain gauge preferably has a gauge factor of 4 or more.

【0014】歪みゲージにおいて4箇所に設けられた電
極をブリッジ接続するための接続用導体を絶縁基板の表
面に形成し、この接続用導体と導通して外部の入出力回
路との導通を行うブリッジ入力用ターミナルおよびブリ
ッジ出力用ターミナルを絶縁基板の長手方向を略4等分
する位置、つまり絶縁基板に歪みが生じた際に応力の最
も掛からない部分に設けることが好ましい。これによ
り、ブリッジ入力用ターミナルとブリッジ出力用ターミ
ナルに固定するプリント基板やリード線等の剥離を抑制
することができる。
In the strain gauge, connecting conductors for connecting the electrodes provided at four positions in a bridge are formed on the surface of the insulating substrate, and the connecting conductors are electrically connected to the external input / output circuit. It is preferable that the input terminal and the bridge output terminal are provided at positions where the longitudinal direction of the insulating substrate is divided into approximately four equal parts, that is, at portions where stress is not applied most when the insulating substrate is distorted. As a result, it is possible to suppress peeling of the printed circuit board, the lead wire, and the like that are fixed to the bridge input terminal and the bridge output terminal.

【0015】本発明の第2の観点によれば、略矩形の絶
縁基板の所定位置に電極が設けられてなる歪みゲージ
と、前記絶縁基板をその長手方向の両端で支持する支持
部材と、前記絶縁基板の略中央部に固定されたヘッド部
材とを具備し、前記電極が前記支持部材と前記ヘッド部
材との間での相対的な位置の変化によって前記絶縁基板
に歪みが生じた際に前記絶縁基板において正の歪みが生
じる2箇所の部位と負の歪みが生じる2箇所の部位のそ
れぞれに設けられた変位センサの製造方法であって、絶
縁基板の片面の所定位置に所定のパターンを有する薄膜
状の電極を形成する第1工程と、前記電極のパターンを
トリミングしてその抵抗値を調整する第2工程と、を有
することを特徴とする変位センサの製造方法、が提供さ
れる。
According to a second aspect of the present invention, a strain gauge in which an electrode is provided at a predetermined position on a substantially rectangular insulating substrate, a support member for supporting the insulating substrate at both ends in the longitudinal direction thereof, A head member fixed to a substantially central portion of the insulating substrate, wherein the electrode is distorted due to a change in relative position between the supporting member and the head member when the electrode is distorted. A method of manufacturing a displacement sensor provided in each of two portions where positive strain is generated and two portions where negative strain is generated in an insulating substrate, wherein a predetermined pattern is provided at a predetermined position on one surface of the insulating substrate. A method of manufacturing a displacement sensor, comprising: a first step of forming a thin film electrode; and a second step of trimming a pattern of the electrode to adjust its resistance value.

【0016】本発明の第3の観点によれば、略矩形の絶
縁基板の所定位置に電極が設けられてなる歪みゲージ
と、前記絶縁基板をその長手方向の両端で支持する支持
部材と、前記絶縁基板の略中央部に固定されたヘッド部
材とを具備し、前記電極が前記支持部材と前記ヘッド部
材との間での相対的な位置の変化によって前記絶縁基板
に歪みが生じた際に前記絶縁基板において正の歪みが生
じる2箇所の部位と負の歪みが生じる2箇所の部位にそ
れぞれ設けられた変位センサの製造方法であって、絶縁
基板の片面の所定位置に所定のパターンを有する薄膜状
の電極および前記電極をブリッジ接続するための接続用
導体ならびに前記接続用導体と導通して外部の入出力回
路との導通を行うブリッジ出力用ターミナルとブリッジ
入力用ターミナルを形成する第1工程と、前記歪みゲー
ジに前記支持部材および前記ヘッド部材を固着する第2
工程と、前記ブリッジ出力用ターミナルからの出力電圧
が略ゼロとなるように前記電極のパターンをトリミング
する第3工程と、を有することを特徴とする変位センサ
の製造方法、が提供される。
According to a third aspect of the present invention, a strain gauge in which an electrode is provided at a predetermined position of a substantially rectangular insulating substrate, a support member for supporting the insulating substrate at both ends in the longitudinal direction thereof, A head member fixed to a substantially central portion of the insulating substrate, wherein the electrode is distorted due to a change in relative position between the supporting member and the head member when the electrode is distorted. A method of manufacturing a displacement sensor, wherein a thin film having a predetermined pattern is provided at a predetermined position on one surface of an insulating substrate. A bridge-shaped electrode and a connecting conductor for bridge-connecting the electrodes, and a bridge output terminal and a bridge input terminal that conduct with the connecting conductor and conduct with an external input / output circuit. A first step of forming a second for securing said supporting member and said head member to said strain gauge
A displacement sensor manufacturing method comprising: a step of trimming a pattern of the electrode so that an output voltage from the bridge output terminal becomes substantially zero.

【0017】このような変位センサの製造方法を用いる
ことによって、歪みゲージにおけるゲージ抵抗の調整を
容易に行うことができ、変位センサ毎の感度のばらつき
を低減することができる。なお、絶縁基板としては耐熱
性に優れたセラミックス基板が用いられる。
By using such a method of manufacturing a displacement sensor, it is possible to easily adjust the gauge resistance of the strain gauge and reduce variations in sensitivity among the displacement sensors. A ceramic substrate having excellent heat resistance is used as the insulating substrate.

【0018】本発明の第4の観点によれば、所定形状の
ステージと、前記ステージを所定方向へ移動させるステ
ージ移動手段と、前記ステージの位置を測定する変位セ
ンサと、を具備し、前記変位センサは、略矩形の絶縁基
板の所定位置に電極が設けられてなる歪みゲージと、前
記絶縁基板をその長手方向の両端で支持する支持部材
と、前記絶縁基板の略中央部に固着されたヘッド部材
と、を有し、前記支持部材または前記ヘッド部材のうち
一方は前記ステージに固定され、前記電極は前記ステー
ジの移動に伴って前記絶縁基板に歪みが生じた際に前記
絶縁基板において正の歪みが生じる2箇所の部位と負の
歪みが生じる2箇所の部位にそれぞれ設けられているこ
とを特徴とする位置決めステージ、が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a stage having a predetermined shape, stage moving means for moving the stage in a predetermined direction, and a displacement sensor for measuring the position of the stage. The sensor includes a strain gauge in which electrodes are provided at predetermined positions on a substantially rectangular insulating substrate, support members for supporting the insulating substrate at both ends in the longitudinal direction, and a head fixed to a substantially central portion of the insulating substrate. A member, one of the support member and the head member is fixed to the stage, and the electrode is positive in the insulating substrate when the insulating substrate is distorted due to the movement of the stage. There is provided a positioning stage, which is provided at each of two portions where distortion occurs and two portions where negative distortion occurs, respectively.

【0019】この位置決めステージにおいては、測定精
度に優れ、測定感度の経時変化が少ない前記変位センサ
を備えていることから、正確な位置決めを行うことが可
能である。
Since this positioning stage is provided with the displacement sensor which is excellent in measurement accuracy and has little change in measurement sensitivity with time, accurate positioning can be performed.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図1(a)は変位セン
サ1の概略斜視図であり、図1(b)は変位センサ1に
配線を施した状態を示す概略斜視図である。変位センサ
1は、大略的に、矩形の絶縁基板11の片面4箇所に電
極14a〜14dが設けられた歪みゲージ10と、絶縁
基板11をその長手方向(X方向)の両端で支持する支
持部材12と、絶縁基板11の略中央部に固着されたヘ
ッド部材13とを有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A is a schematic perspective view of the displacement sensor 1, and FIG. 1B is a schematic perspective view showing a state in which the displacement sensor 1 is wired. The displacement sensor 1 includes a strain gauge 10 in which electrodes 14a to 14d are provided on four sides of a rectangular insulating substrate 11 and a support member that supports the insulating substrate 11 at both ends in the longitudinal direction (X direction). 12 and a head member 13 fixed to a substantially central portion of the insulating substrate 11.

【0021】絶縁基板11としては、ジルコニア薄板等
の耐熱性および絶縁性に優れたセラミックス基板が好適
に用いられる。後述するように電極14a〜14dの抵
抗(ゲージ抵抗)の調整はレーザによるトリミングによ
って好適に行われる。このために、絶縁基板11として
従来の歪みゲージに用いられているポリイミド等の樹脂
基板を用いた場合には、電極14a〜14dをレーザに
よりトリミングした際に樹脂基板がレーザの熱によって
焼けてしまうおそれがある。また、絶縁基板11として
表面に絶縁膜が形成された金属板を用いた場合には、電
極14a〜14dをレーザによりトリミングした際に絶
縁膜がレーザの熱によってダメージを受けてその絶縁抵
抗が低下し、漏れ電流によってブリッジ出力電圧が不安
定となるおそれがある。そこで、レーザトリミングを行
う場合には、絶縁基板11としてはセラミック基板が好
適に用いられる。なお、絶縁基板11は適度な可撓性を
有する程度に厚みの薄いものが用いられる。
As the insulating substrate 11, a ceramic substrate such as a zirconia thin plate having excellent heat resistance and insulating properties is preferably used. As will be described later, the resistance (gauge resistance) of the electrodes 14a to 14d is preferably adjusted by laser trimming. For this reason, when a resin substrate such as polyimide used in a conventional strain gauge is used as the insulating substrate 11, the resin substrate is burned by the heat of the laser when the electrodes 14a to 14d are trimmed by the laser. There is a risk. When a metal plate having an insulating film formed on the surface is used as the insulating substrate 11, the insulating film is damaged by the heat of the laser when the electrodes 14a to 14d are trimmed by the laser, and the insulating resistance is reduced. However, the bridge output voltage may become unstable due to the leakage current. Therefore, when laser trimming is performed, a ceramic substrate is preferably used as the insulating substrate 11. It should be noted that the insulating substrate 11 is thin enough to have appropriate flexibility.

【0022】支持部材12には、例えば、ステンレスや
超硬等の金属またはジルコニアや窒化珪素等のエンジニ
アリングセラミックスといった剛性の高い材料が用いら
れ、支持部材12のX方向端に設けられた2箇所の支持
部12aに、絶縁基板11の両端が強固に固着されてい
る。支持部材12の形状は図1に示した形状に限定され
るものではなく、絶縁基板11を両端で架橋するように
保持できる形状であればよい。
The support member 12 is made of a highly rigid material such as metal such as stainless steel or cemented carbide or engineering ceramics such as zirconia and silicon nitride. The support member 12 is provided at two positions provided at the end in the X direction. Both ends of the insulating substrate 11 are firmly fixed to the supporting portion 12a. The shape of the support member 12 is not limited to the shape shown in FIG. 1, and may be any shape as long as it can hold the insulating substrate 11 so that it bridges at both ends.

【0023】ヘッド部材13は、外力を受けるヘッド1
3aと、ヘッド13aと絶縁基板11とを連結する連結
部材13bから構成されている。このヘッド13aと連
結部材13bとは一体的に形成されていてもよい。また
ヘッド13aと連結部材13bとで異なる材料を用いて
もよい。ヘッド部材13は、それ自体が変形しないよう
に、剛性の高い材料、例えば、金属やエンジニアリング
セラミックスを用いることが好ましい。
The head member 13 is the head 1 that receives an external force.
3a, and a connecting member 13b for connecting the head 13a and the insulating substrate 11 to each other. The head 13a and the connecting member 13b may be integrally formed. Further, different materials may be used for the head 13a and the connecting member 13b. The head member 13 is preferably made of a highly rigid material, such as metal or engineering ceramics, so that the head member 13 does not deform itself.

【0024】支持部材12が固定された状態でヘッド1
3aを図1(b)中の矢印Bで示されるZ方向に所定距
離だけ移動させると、絶縁基板11に歪みが生ずる。図
2はこのときに絶縁基板11に生ずる歪みの一形態を示
した説明図であり、絶縁基板11の中央部では負の歪み
が生じ、端部では正の歪みが生ずる。電極14a〜14
dを最も歪みが大きくなる部分に設けることによって大
きな出力を得ることができるため、電極14a〜14d
は、支持部材12とヘッド13aとの間での相対的な位
置の変化によって絶縁基板11に歪みが生じた際に、絶
縁基板11において正の歪みが生じるX方向端に近い2
箇所と、負の歪みが生じる中央部の2箇所に設けられて
いる。
Head 1 with support member 12 fixed
When 3a is moved by a predetermined distance in the Z direction shown by arrow B in FIG. 1B, the insulating substrate 11 is distorted. FIG. 2 is an explanatory view showing one form of strain that occurs in the insulating substrate 11 at this time. Negative strain occurs in the central portion of the insulating substrate 11 and positive strain occurs in the end portions. Electrodes 14a-14
Since a large output can be obtained by providing d in the portion where the strain is greatest, the electrodes 14a to 14d
Is close to the X-direction end where positive distortion occurs in the insulating substrate 11 when the insulating substrate 11 is distorted due to a change in the relative position between the supporting member 12 and the head 13a.
It is provided at two locations, a location and a central portion where negative strain occurs.

【0025】電極14a〜14dは、例えば、所定のパ
ターンを有するCr‐N簿膜からなる。このような合金
薄膜は、PVD法の1つであるスパッタ法を用いて絶縁
基板11の表面に同時に直接に形成することができる。
電極14a〜14dはこのような薄膜化によって高いゲ
ージ抵抗を有するために、ブリッジ入力電圧を大きくし
ても、ゲージ抵抗を流れる電流の大きさを小さくするこ
とができる。これによりジュール熱の発生が抑制されて
温度ドリフトが抑えられる。また大きな出力電圧を得る
ことができる。つまり、ゲージ感度を上げることが可能
となる。この場合には出力電圧の増幅率を従来よりも下
げることができるためにS/N比を上げることが可能と
なる。なお、Cr‐N簿膜が形成された後の絶縁基板1
1は、Cr‐N簿膜の温度係数を略零(ゼロ)にするた
めに、300℃〜400℃程度でアニール処理される。
The electrodes 14a to 14d are made of, for example, a Cr-N book film having a predetermined pattern. Such an alloy thin film can be simultaneously formed directly on the surface of the insulating substrate 11 by using a sputtering method which is one of PVD methods.
Since the electrodes 14a to 14d have a high gauge resistance due to such thinning, even if the bridge input voltage is increased, the magnitude of the current flowing through the gauge resistance can be reduced. This suppresses the generation of Joule heat and suppresses temperature drift. Also, a large output voltage can be obtained. That is, it is possible to increase the gauge sensitivity. In this case, since the amplification factor of the output voltage can be lowered as compared with the conventional case, the S / N ratio can be increased. In addition, the insulating substrate 1 after the Cr-N book film is formed
No. 1 is annealed at about 300 ° C. to 400 ° C. in order to make the temperature coefficient of the Cr-N thin film almost zero.

【0026】変位センサ1においては、電極14a〜1
4dが絶縁基板11の片面に同時に直接形成された歪み
ゲージ10を用いるために、ポリイミドベースに金属箔
を接着してなる歪みゲージ(以下「従来の歪みゲージ」
という)をさらに接着剤を用いて起歪材に貼付した変位
センサ(以下「従来の変位センサ」という)と比較する
と、接着層に起因する温度ドリフトや経時劣化が発生し
ないために、位置決め精度や信頼性を向上させることが
できる。
In the displacement sensor 1, electrodes 14a-1 are provided.
In order to use the strain gauge 10 in which 4d is directly formed on one surface of the insulating substrate 11 at the same time, a strain gauge formed by bonding a metal foil to a polyimide base (hereinafter referred to as "conventional strain gauge").
Is compared with a displacement sensor (hereinafter referred to as a “conventional displacement sensor”) attached to a strain-generating material with an adhesive, the temperature drift and deterioration over time due to the adhesive layer do not occur, so that the positioning accuracy and The reliability can be improved.

【0027】また従来の変位センサでは、従来の歪みゲ
ージにおける金属箔とポリイミドベースの間の接着層の
厚みのばらつきおよび起歪材と従来の歪みゲージとの間
の接着層の厚みのばらつきによってゲージ感度にばらつ
きが生ずるといった問題が生じていたが、歪みゲージ1
0は接着剤を用いることなく作製できるために、このよ
うな問題を生じない。さらに従来の変位センサでは起歪
材の両面に従来の歪みゲージを位置精度よく貼付する必
要があるにもかかわらず、その精度を高めるにも限界が
あったために、従来の歪みゲージ毎にケージ感度がばら
つくといった問題があったが、歪みゲージ10は片面に
同時に電極14a〜14dを形成することができるため
に、このような問題を生じず、電極14a〜14dの相
互の導通をとることも容易である。
Further, in the conventional displacement sensor, the gauge is caused by the variation in the thickness of the adhesive layer between the metal foil and the polyimide base in the conventional strain gauge and the variation in the thickness of the adhesive layer between the strain generating material and the conventional strain gauge. There was a problem that variations in sensitivity occurred, but strain gauge 1
Since 0 can be manufactured without using an adhesive, such a problem does not occur. Furthermore, in the conventional displacement sensor, although it is necessary to attach the conventional strain gauges to both sides of the strain-flexing material with high positional accuracy, there is a limit to improving the accuracy, so cage sensitivity for each conventional strain gauge is limited. However, since the strain gauge 10 can form the electrodes 14a to 14d on one side at the same time, such a problem does not occur and it is easy to establish mutual conduction between the electrodes 14a to 14d. Is.

【0028】絶縁基板11にCr‐N簿膜の電極14a
〜14dを形成した場合には、レーザ等によるトリミン
グによってパターンに微小な修正を加えて、電極14a
〜14dのゲージ抵抗の大きさを容易に調整することが
できる。
An electrode 14a of a Cr-N book film is formed on the insulating substrate 11.
14d to 14d are formed, the pattern is finely modified by trimming with a laser or the like, and the electrodes 14a
The magnitude of the gauge resistance of ~ 14d can be easily adjusted.

【0029】図1に示した電極14a〜14dのパター
ンは簡単な折り返しパターンであり、勿論、このような
パターンでもトリミングによるゲージ抵抗の調整を行う
ことができるが、より好ましくは電極14a〜14dの
パターンを梯子状パターン電極とブロック状パターン電
極から構成することで、ゲージ抵抗の調整をより容易か
つ精密に行うことが可能となる。
The pattern of the electrodes 14a to 14d shown in FIG. 1 is a simple folded pattern, and, of course, the gauge resistance can be adjusted by trimming even with such a pattern, but more preferably, the electrodes 14a to 14d are adjusted. By configuring the pattern with ladder-shaped pattern electrodes and block-shaped pattern electrodes, the gauge resistance can be adjusted more easily and precisely.

【0030】図3は電極14a〜14dのパターンの別
の実施形態であって、折り返しパターン電極20内に、
梯子状パターン電極21とブロック状パターン電極22
を直列に接続した部分を設けた電極パターンを示す平面
図である。梯子状パターン電極21においては、電極膜
を必要に応じてレーザ等で切断することによって電流の
流れる経路長を段階的に変化させることができる。また
梯子状パターン電極21の電極1本を切断したときの抵
抗変化量を定量的に把握することができるので、ゲージ
抵抗の調整を比較的容易に行うことができる。これによ
り電極14a〜14dの個々について、ゲージ抵抗値を
粗調整することができる。
FIG. 3 shows another embodiment of the pattern of the electrodes 14a to 14d.
Ladder pattern electrode 21 and block pattern electrode 22
It is a top view which shows the electrode pattern which provided the part which connected in series. In the ladder pattern electrode 21, the path length of the current can be changed stepwise by cutting the electrode film with a laser or the like as necessary. Further, since the amount of resistance change when one electrode of the ladder-shaped pattern electrode 21 is cut can be quantitatively grasped, the gauge resistance can be adjusted relatively easily. As a result, the gauge resistance value of each of the electrodes 14a to 14d can be roughly adjusted.

【0031】Cr‐N合薄膜等の場合にはトリミングの
際の発熱によって温度係数がずれてしまうことがある
が、梯子状パターン電極21においては、レーザによる
切断で温度係数が変化した部分には電流が流れることが
ないため、トリミングによる温度係数への影響がないと
いう利点がある。
In the case of a Cr-N composite thin film or the like, the temperature coefficient may shift due to heat generated during trimming. However, in the ladder-shaped pattern electrode 21, a portion where the temperature coefficient changes due to laser cutting is used. Since no current flows, there is an advantage that the temperature coefficient is not affected by trimming.

【0032】ブロック状パターン電極22においては、
レーザ等で切り込みを入れることによってその幅を連続
的に変化させることができる。こうして電極14a〜1
4dの個々について、ゲージ抵抗値を微調整することが
できる。このような梯子状パターン電極21とブロック
状パターン電極22とを併用することによって、電極1
4a〜14dのゲージ抵抗のばらつきを0.3%以下に
抑えることができ、ブリッジバランスを容易にとること
ができる。
In the block-shaped pattern electrode 22,
The width can be continuously changed by making a cut with a laser or the like. Thus, the electrodes 14a-1
The gauge resistance value can be finely adjusted for each of 4d. By using such a ladder-shaped pattern electrode 21 and a block-shaped pattern electrode 22 together, the electrode 1
The variation in gauge resistance of 4a to 14d can be suppressed to 0.3% or less, and bridge balance can be easily achieved.

【0033】例えば、折り返しパターン電極20におけ
る線幅を20μm、厚みを1μmとして所定回数折り返
し、折り返しパターン電極20内に梯子状パターン電極
21とブロック状パターン電極22を設けてこれらをト
リミングすることによって、ゲージ抵抗5kΩ、ゲージ
率6の電極14a〜14dを形成することができる。こ
のような電極14a〜14dのトリミングは、絶縁基板
11を支持部材12に固着し、かつ、ヘッド部材13を
絶縁基板11に固着した後に行うことが好ましく、これ
により変位センサ1を駆動させていない状態における歪
みゲージ10のブリッジバランスをとることができる。
For example, the folded pattern electrode 20 is folded back a predetermined number of times with a line width of 20 μm and a thickness of 1 μm, a ladder pattern electrode 21 and a block pattern electrode 22 are provided in the folded pattern electrode 20, and these are trimmed. The electrodes 14a to 14d having a gauge resistance of 5 kΩ and a gauge rate of 6 can be formed. Such trimming of the electrodes 14a to 14d is preferably performed after the insulating substrate 11 is fixed to the supporting member 12 and the head member 13 is fixed to the insulating substrate 11, whereby the displacement sensor 1 is not driven. The bridge balance of the strain gauge 10 in the state can be taken.

【0034】図4は電極14a〜14dの接続形態の一
例を示す説明図である。電極14a〜14dは、それぞ
れの電極14a〜14dで得られる歪みが累積されて、
高いゲージ感度が得られるようにブリッジ接続される。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the connection form of the electrodes 14a to 14d. The electrodes 14a to 14d accumulate the strains obtained in the respective electrodes 14a to 14d,
It is bridged so that high gauge sensitivity can be obtained.

【0035】電極14a〜14dを図4に示されるよう
にブリッジ接続するために、絶縁基板11には接続用導
体14eが複数箇所に設けられている(図1(a)およ
び図3参照)。また各接続用導体14eには、外部の入
出力回路との導通を行うブリッジ入力用ターミナル15
b・15dおよびブリッジ出力用ターミナル15a・1
5cが形成されている。ブリッジ入力用ターミナル15
b・15dおよびブリッジ出力用ターミナル15a・1
5cは、図2にも示されるように、絶縁基板11の長手
方向を略4等分する位置、つまり、絶縁基板11に歪み
が生じた際に歪みが発生し難い位置に設けられている。
In order to bridge-connect the electrodes 14a to 14d as shown in FIG. 4, the insulating substrate 11 is provided with connecting conductors 14e at a plurality of locations (see FIGS. 1A and 3). In addition, each connection conductor 14e has a bridge input terminal 15 that conducts with an external input / output circuit.
b · 15d and bridge output terminal 15a · 1
5c is formed. Bridge input terminal 15
b · 15d and bridge output terminal 15a · 1
As shown in FIG. 2, 5c is provided at a position that divides the longitudinal direction of the insulating substrate 11 into approximately four equal parts, that is, at a position where strain does not easily occur when the insulating substrate 11 is strained.

【0036】図1(b)に示すように、ターミナル17
a〜17d・18a〜18dと、ターミナル17a〜1
7dとターミナル18a〜18dとをそれぞれ1対1に
接続するリード線19a〜19dが設けられたプリント
配線基板16を、ブリッジ出力用ターミナル15aがタ
ーミナル17aと導通し、ブリッジ入力用ターミナル1
5bがターミナル17bと導通し、ブリッジ出力用ター
ミナル15cがターミナル17cと導通し、ブリッジ入
力用ターミナル15dがターミナル17dと導通するよ
うに、半田付け等により絶縁基板11に取り付けられて
いる。
As shown in FIG. 1B, the terminal 17
a to 17d and 18a to 18d, and terminals 17a to 1
7d and terminals 18a to 18d are connected to the printed wiring board 16 provided with lead wires 19a to 19d in a one-to-one relationship. The bridge output terminal 15a is electrically connected to the terminal 17a, and the bridge input terminal 1
5b is electrically connected to the terminal 17b, the bridge output terminal 15c is electrically connected to the terminal 17c, and the bridge input terminal 15d is electrically connected to the terminal 17d.

【0037】なお、プリント配線基盤16としては、高
い柔軟性を有する絶縁性フィルム、例えば、厚さが25
μm程度のポリイミドフィルムが好適に用いられる。ま
た図1(b)に示すように、プリント配線基板16にU
字型のバッファ26を設けることによって、プリント配
線基板16による絶縁基板11の変位阻害を抑制するこ
とができる。
The printed wiring board 16 is an insulating film having a high flexibility, for example, a thickness of 25.
A polyimide film of about μm is preferably used. In addition, as shown in FIG.
By providing the character-shaped buffer 26, it is possible to suppress the displacement inhibition of the insulating substrate 11 by the printed wiring board 16.

【0038】ブリッジ入力用ターミナル15b・15d
およびブリッジ出力用ターミナル15a・15cを絶縁
基板11において歪みの発生し難い位置に設けること
で、プリント配線基板16の剥離を防止することがで
き、また半田付けによって絶縁基板11に生ずる歪みが
阻害され難くなる。
Bridge input terminals 15b and 15d
By disposing the bridge output terminals 15a and 15c at positions on the insulating substrate 11 where distortion is unlikely to occur, peeling of the printed wiring board 16 can be prevented, and the distortion that occurs in the insulating substrate 11 due to soldering is hindered. It will be difficult.

【0039】ターミナル18a〜18dには、入出力装
置と接続するためのケーブル25a〜25dが取り付け
られている。勿論、プリント配線基板16を用いること
なく、ケーブル25a〜25dを直接にブリッジ出力用
ターミナル15a・15cとブリッジ入力用ターミナル
15b・15dにそれぞれ接続してもよい。またケーブ
ル25a〜25dを所定の位置に固定しておいて、ケー
ブル25a〜25dのそれぞれの先端とブリッジ出力用
ターミナル15a・15cおよびブリッジ入力用ターミ
ナル15b・15dとの間をワイヤーボンディングによ
り導通させてもよい。
Cables 25a to 25d for connecting to the input / output devices are attached to the terminals 18a to 18d. Of course, the cables 25a to 25d may be directly connected to the bridge output terminals 15a and 15c and the bridge input terminals 15b and 15d, respectively, without using the printed wiring board 16. In addition, the cables 25a to 25d are fixed at predetermined positions, and the ends of the cables 25a to 25d and the bridge output terminals 15a and 15c and the bridge input terminals 15b and 15d are electrically connected by wire bonding. Good.

【0040】従来の歪みゲージでは、ゲージ抵抗が10
0Ω程度しかなかったために、ブリッジ入力用ターミナ
ル15b・15d間に印加する電圧(ブリッジ入力電
圧)は約2Vにまでしか上げることができなかった。し
かし、前述したように歪みゲージ10では電極14a〜
14dのゲージ抵抗を5kΩにまで高めることが可能で
あるから、ブリッジ入力電圧を従来の約5倍の10Vに
まで上げることができる。さらに従来の歪みゲージのゲ
ージ率は2であるが、歪みゲージ10ではその3倍の6
というゲージ率を有する。このために、歪みゲージ10
を用いた場合には、従来の歪みゲージを用いた場合と比
較すると、約15倍のブリッジ出力電圧(ブリッジ入力
用ターミナル15a・15cから取り出される出力電
圧)を得ることができる。
In the conventional strain gauge, the gauge resistance is 10
Since it was only about 0Ω, the voltage applied between the bridge input terminals 15b and 15d (bridge input voltage) could only be raised to about 2V. However, as described above, in the strain gauge 10, the electrodes 14a ...
Since it is possible to increase the gauge resistance of 14d to 5 kΩ, the bridge input voltage can be increased to 10 V, which is about five times higher than the conventional value. Further, the gauge ratio of the conventional strain gauge is 2, but the strain gauge 10 has a triple rate of 6
Has a gauge ratio of. For this purpose, the strain gauge 10
In the case of using, the bridge output voltage (the output voltage taken out from the bridge input terminals 15a and 15c) can be obtained about 15 times as compared with the case of using the conventional strain gauge.

【0041】このような大きな出力が得られることによ
って、ブリッジ出力電圧を増幅するアンプの増幅率を下
げて、S/N比を改善することができる。図5はアンプ
の増幅率を従来の1/10としたときの変位センサ1に
おけるブリッジ出力電圧とヘッド13aの変位量との関
係を示す説明図であり、ブリッジ出力電圧とヘッド13
aの変位量との間に正のリニアな相関関係が得られてい
ることがわかる。従来例として示した図8と比較してブ
リッジ出力電圧が大きくなっている理由としては、ブリ
ッジ入力電圧が2Vから10Vになったことと、ゲージ
率が2から6になったことが挙げられる。
By obtaining such a large output, the amplification factor of the amplifier for amplifying the bridge output voltage can be lowered and the S / N ratio can be improved. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the bridge output voltage in the displacement sensor 1 and the displacement amount of the head 13a when the amplification factor of the amplifier is set to 1/10 of the conventional one.
It can be seen that a positive linear correlation is obtained with the displacement amount of a. The reason why the bridge output voltage is higher than that of FIG. 8 shown as the conventional example is that the bridge input voltage is changed from 2V to 10V and the gauge factor is changed from 2 to 6.

【0042】次に、変位センサ1を装着した位置決めス
テージについて説明する。図6は位置決めステージ30
の概略構造を示す平面図であり、図7は位置決めステー
ジ30の駆動システムの一実施形態を示す説明図であ
る。位置決めステージ30は、可動部(ステージ部)3
1と固定部32とを有し、これらは4箇所に設けられた
平行バネ33によって連結されている。可動部31に設
けられた凹部45には積層型の圧電アクチュエータ34
が可動部31と固定部32に跨るように固定されてい
る。圧電アクチュエータ34はドライバ35によって駆
動され、所定の電圧が印加されることでY方向に伸縮す
る。
Next, the positioning stage equipped with the displacement sensor 1 will be described. FIG. 6 shows the positioning stage 30.
FIG. 7 is a plan view showing the schematic structure of FIG. 7, and FIG. 7 is an explanatory view showing an embodiment of a drive system for the positioning stage 30. The positioning stage 30 includes a movable part (stage part) 3
1 and a fixed portion 32, which are connected by parallel springs 33 provided at four locations. The laminated piezoelectric actuator 34 is provided in the recess 45 provided in the movable portion 31.
Are fixed so as to straddle the movable portion 31 and the fixed portion 32. The piezoelectric actuator 34 is driven by a driver 35 and expands and contracts in the Y direction when a predetermined voltage is applied.

【0043】変位センサ1は、可動部31に設けられた
凹部46a(図6において紙面に垂直な方向に窪むよう
に形成されている)に支持部材12がネジ41aによっ
て固定され、固定部32に設けられた凹部46b(凹部
46aと同様に図6において紙面に垂直な方向に窪むよ
うに形成されている)にヘッド13aがネジ41bによ
って固定されて、位置決めステージ30に装着されてい
る。
In the displacement sensor 1, the support member 12 is fixed to the concave portion 46a (formed so as to be recessed in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 6) provided in the movable portion 31 by the screw 41a, and is provided in the fixed portion 32. The head 13a is fixed by a screw 41b to the recessed portion 46b (formed like the recessed portion 46a so as to be recessed in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 6) and mounted on the positioning stage 30.

【0044】位置決めステージ30の駆動形態の一例に
ついて以下に説明する。最初に、位置決めステージ30
の作製時に、圧電アクチュエータ34を駆動していない
状態で変位センサ1からのブリッジ出力電圧が0Vとな
るように、歪みゲージ10の電極14a〜14d(図6
には図示せず。図1参照)におけるブリッジ抵抗を調整
する。具体的には、変位センサ1を位置決めステージ3
0に組み込み、その後に所定のブリッジ入力電圧を印加
してブリッジ出力電圧を測定しつつそのブリッジ出力電
圧が0Vとなるように、電極14a〜14dを逐次トリ
ミングしていくことによって行う。
An example of the driving mode of the positioning stage 30 will be described below. First, the positioning stage 30
When the piezoelectric actuator 34 is not driven, the electrodes 14a to 14d (FIG. 6) of the strain gauge 10 are adjusted so that the bridge output voltage from the displacement sensor 1 becomes 0V.
Not shown. Adjust the bridge resistance in Fig. 1). Specifically, the displacement sensor 1 is attached to the positioning stage 3
It is incorporated into 0, and thereafter, by applying a predetermined bridge input voltage and measuring the bridge output voltage, the electrodes 14a to 14d are successively trimmed so that the bridge output voltage becomes 0V.

【0045】このようなブリッジバランスの調整を行わ
ない場合には、可動部31や平行バネ33の加工精度、
変位センサ1の組み込み精度等によっては、位置決めス
テージ30毎に変位センサ1のブリッジ出力電圧と変位
量との関係を補正しなければならなくなる。しかし、位
置決めステージ30では、このような問題を回避するこ
とができる。
When such bridge balance adjustment is not performed, the processing accuracy of the movable portion 31 and the parallel spring 33,
Depending on the mounting accuracy of the displacement sensor 1 and the like, it is necessary to correct the relationship between the bridge output voltage of the displacement sensor 1 and the displacement amount for each positioning stage 30. However, the positioning stage 30 can avoid such a problem.

【0046】制御部36からドライバ35へ圧電アクチ
ュエータ34の駆動信号が送られると、ドライバ35か
ら圧電アクチュエータ34へ所定の電圧が印加される。
これにより圧電アクチュエータ34が伸縮変位すると、
固定部32に対して可動部31がY方向に移動する。可
動部31が移動すると可動部31に固定されている支持
部材12がY方向に移動するので、このときに歪みゲー
ジ10に歪みが生じる。所定のブリッジ入力電圧を歪み
ゲージ10に印加しておくことで、この歪みの大きさに
対応するブリッジ出力電圧が得られる。
When a drive signal for the piezoelectric actuator 34 is sent from the controller 36 to the driver 35, a predetermined voltage is applied from the driver 35 to the piezoelectric actuator 34.
As a result, when the piezoelectric actuator 34 expands and contracts,
The movable portion 31 moves in the Y direction with respect to the fixed portion 32. When the movable part 31 moves, the support member 12 fixed to the movable part 31 moves in the Y direction, so that the strain gauge 10 is distorted at this time. By applying a predetermined bridge input voltage to the strain gauge 10, a bridge output voltage corresponding to the magnitude of this strain can be obtained.

【0047】得られたブリッジ出力電圧は歪みゲージア
ンプ37によって所定の増幅率で増幅され、この増幅さ
れた電圧の値から制御部36において変位センサ1が検
知した変位量が求められる。制御部36は、変位センサ
1が所望する変位量を示すように、さらにドライバ35
へ圧電アクチュエータ34の駆動信号を送り、変位セン
サ1が目的とした変位量を示した状態で、圧電アクチュ
エータ34の伸縮状態を保持する。図5に示した特性を
有する変位センサ1を用いた位置決めステージでは、分
解能:5nm、位置決め精度:±30nm、再現性:±
5nmが得られた。
The obtained bridge output voltage is amplified by the strain gauge amplifier 37 at a predetermined amplification factor, and the amount of displacement detected by the displacement sensor 1 in the control unit 36 is obtained from the value of this amplified voltage. The control unit 36 further controls the driver 35 so that the displacement sensor 1 indicates the desired displacement amount.
A drive signal for the piezoelectric actuator 34 is sent to the piezoelectric actuator 34, and the expanded / contracted state of the piezoelectric actuator 34 is maintained in a state in which the displacement sensor 1 indicates the intended displacement amount. In the positioning stage using the displacement sensor 1 having the characteristics shown in FIG. 5, resolution: 5 nm, positioning accuracy: ± 30 nm, reproducibility: ±
5 nm was obtained.

【0048】以上、本発明の変位センサとその製造方法
および変位センサを用いた位置決めステージについて説
明してきたが、本発明の変位センサ1においては、支持
部材12とヘッド部材13と相対的な位置が支持部材1
2またはヘッド部材13に所定の力が掛かることによっ
て変化した際の絶縁基板11の変形量を歪みゲージ10
によって測定するという測定原理を用いていることか
ら、変位センサとしての利用に止まらず、圧力センサや
力センサとして用いることが可能なことはいうまでもな
い。また本発明の変位センサは位置決めステージの位置
決め機構としての利用に限定されるものでもなく、その
他の位置決め装置(ポジショナ)として用いることが可
能である。
The displacement sensor of the present invention, the manufacturing method thereof, and the positioning stage using the displacement sensor have been described above. In the displacement sensor 1 of the present invention, the relative positions of the support member 12 and the head member 13 are different. Support member 1
2 or the deformation amount of the insulating substrate 11 when the head member 13 is changed by applying a predetermined force to the strain gauge 10.
Needless to say, since the measurement principle of measurement is used, it is not limited to being used as a displacement sensor and can be used as a pressure sensor or a force sensor. Further, the displacement sensor of the present invention is not limited to use as the positioning mechanism of the positioning stage, but can be used as other positioning devices (positioners).

【0049】[0049]

【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、絶縁基板
の片面4箇所に電極を同時に形成することができるの
で、電極を形成する位置の精度を高めることができ、各
電極のブリッジ接続も容易である。これによって、変位
センサ毎のゲージ感度のばらつきを抑えることができ、
また温度ドリフトや経時劣化の発生を抑制することがで
きるので、信頼性が高められる。さらに絶縁基板に形成
する電極を薄膜化してゲージ抵抗を高くすることが容易
であるために、ブリッジ入力電圧を高くすることができ
る。これによって大きなブリッジ出力電圧を得てS/N
比を上げることができるため、ゲージ感度を大きくする
ことができる。さらにまたトリミング等によるゲージ抵
抗の調整も容易であるために、ゲージ抵抗のばらつきを
抑制することができる。変位センサを位置決めステージ
等の装置に組み込んで用いる場合には、変位センサを装
置に組み込んだ後に歪みゲージのブリッジバランスを調
整することで、位置決めステージ毎の特性ばらつきを抑
制することができる。
As described above, according to the present invention, the electrodes can be simultaneously formed at four positions on one side of the insulating substrate, so that the accuracy of the positions where the electrodes are formed can be improved and the bridge connection of each electrode can be achieved. Is also easy. As a result, it is possible to suppress variations in gauge sensitivity for each displacement sensor,
Further, since the occurrence of temperature drift and deterioration over time can be suppressed, reliability can be improved. Furthermore, since it is easy to thin the electrodes formed on the insulating substrate to increase the gauge resistance, the bridge input voltage can be increased. As a result, a large bridge output voltage is obtained and S / N
Since the ratio can be increased, the gauge sensitivity can be increased. Furthermore, since the gauge resistance can be easily adjusted by trimming or the like, variations in the gauge resistance can be suppressed. When the displacement sensor is incorporated in a device such as a positioning stage and used, the variation in characteristics of each positioning stage can be suppressed by adjusting the bridge balance of the strain gauge after incorporating the displacement sensor in the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】歪みゲージを用いた本発明の変位センサの一実
施形態を示す概略斜視図。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a displacement sensor of the present invention using a strain gauge.

【図2】変位センサにおいて歪みゲージに生ずる歪みの
一形態を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing one form of strain generated in a strain gauge in a displacement sensor.

【図3】歪みゲージに形成される電極パターンの別の実
施形態を示す平面図。
FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the electrode pattern formed on the strain gauge.

【図4】歪みゲージに形成される電極の接続形態の一例
を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a connection form of electrodes formed on a strain gauge.

【図5】変位センサにおけるブリッジ出力電圧とヘッド
の変位量との関係を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a bridge output voltage and a displacement amount of a head in a displacement sensor.

【図6】位置決めステージの概略平面図。FIG. 6 is a schematic plan view of a positioning stage.

【図7】位置決めステージの駆動システムの一実施形態
を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an embodiment of a positioning stage drive system.

【図8】従来の歪みゲージを用いた変位センサにおける
ブリッジ出力電圧とヘッドの変位量との関係を示す説明
図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a bridge output voltage and a head displacement amount in a displacement sensor using a conventional strain gauge.

【図9】従来の歪みゲージを用いた変位センサの概略斜
視図。
FIG. 9 is a schematic perspective view of a displacement sensor using a conventional strain gauge.

【図10】歪みゲージの接続形態の一例を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a connection form of strain gauges.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;変位センサ、10;歪みゲージ、11;絶縁基板、
12;支持部材、13;ヘッド部材、14a〜14d;
電極、14e;接続用導体、15a・15c;ブリッジ
出力用ターミナル、15b・15d;ブリッジ入力用タ
ーミナル、16;プリント配線基板、17a〜17d;
ターミナル、18a〜18d;ターミナル、19a〜1
9d;リード線、20;折り返しパターン電極、21;
梯子状パターン電極、22;ブロック状パターン電極、
25a〜25d;ケーブル、26;バッファ、30;位
置決めステージ、31;可動部、32;固定部、33;
平行バネ、34;圧電アクチュエータ、35;ドライ
バ、36;制御部、37;歪みゲージアンプ、41a・
41b;ネジ、45・46a・46b;凹部、90;変
位センサ、91;基台部、92;起歪材、93;センサ
ヘッド、94a〜94d;歪みゲージ、95;樹脂ベー
ス、96;金属箔、97;補正抵抗、98;入出力ター
ミナル
1; displacement sensor, 10; strain gauge, 11; insulating substrate,
12; support member, 13; head member, 14a to 14d;
Electrodes, 14e; Connection conductors, 15a and 15c; Bridge output terminals, 15b and 15d; Bridge input terminals, 16; Printed wiring boards, 17a to 17d;
Terminals, 18a-18d; Terminals, 19a-1
9d; lead wire, 20; folded pattern electrode, 21;
Ladder-shaped pattern electrode, 22; block-shaped pattern electrode,
25a to 25d; cable, 26; buffer, 30; positioning stage, 31; movable part, 32; fixed part, 33;
Parallel spring, 34; Piezoelectric actuator, 35; Driver, 36; Control unit, 37; Strain gauge amplifier, 41a
41b; screw, 45, 46a, 46b; recess, 90; displacement sensor, 91; base part, 92; straining material, 93; sensor head, 94a to 94d; strain gauge, 95; resin base, 96; metal foil , 97; correction resistor, 98; input / output terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501421373 古田 淳 千葉県浦安市富士見3−4−25−303 ロ イヤルハイム吉橋 (72)発明者 宗片 睦夫 千葉県千葉市若葉区千城台西2−19−51 (72)発明者 樋口 俊郎 神奈川県横浜市都筑区荏田東3−4−26 (72)発明者 古田 淳 千葉県浦安市富士見3−4−25−303 ロ イヤルハイム吉橋 Fターム(参考) 2F049 AA12 AA13 AA14 BA13 CA01 CA07 DA01 DA04 2F063 AA02 CA08 DA02 DA04 DC08 DD05 EC03 EC13 EC14 EC20 EC21 EC25 EC26 LA11 LA27 2F077 AA41 AA42 EE07 TT16 UU15 VV02 VV11 VV31 VV33 2F078 CA08 CB02 CB09 CB14 CC14 CC19    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (71) Applicant 501421373             Atsushi Furuta             3-4-25-303 Fuji, Urayasu City, Chiba Prefecture             Yarheim Yoshibashi (72) Inventor Mutsuo Mukata             2-19-51 Senjodainishi, Wakaba Ward, Chiba City, Chiba Prefecture (72) Inventor Toshiro Higuchi             3-4-26 Edahigashi, Tsuzuki-ku, Yokohama-shi, Kanagawa (72) Inventor Jun Furuta             3-4-25-303 Fuji, Urayasu City, Chiba Prefecture             Yarheim Yoshibashi F term (reference) 2F049 AA12 AA13 AA14 BA13 CA01                       CA07 DA01 DA04                 2F063 AA02 CA08 DA02 DA04 DC08                       DD05 EC03 EC13 EC14 EC20                       EC21 EC25 EC26 LA11 LA27                 2F077 AA41 AA42 EE07 TT16 UU15                       VV02 VV11 VV31 VV33                 2F078 CA08 CB02 CB09 CB14 CC14                       CC19

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 略矩形の絶縁基板の一方の表面の所定位
置に電極が設けられてなる歪みゲージと、 前記絶縁基板をその長手方向の両端で支持する支持部材
と、 前記絶縁基板の略中央部に固着され、前記支持部材との
間で相対的な位置の変化が生じた際に前記絶縁基板を歪
ませるヘッド部材と、 を具備し、 前記電極は、前記支持部材と前記ヘッド部材との間での
相対的な位置の変化によって前記絶縁基板に歪みが生じ
た際に、前記絶縁基板において正の歪みが生じる2箇所
の部位と負の歪みが生じる2箇所の部位にそれぞれ設け
られていることを特徴とする変位センサ。
1. A strain gauge in which an electrode is provided at a predetermined position on one surface of a substantially rectangular insulating substrate, a support member for supporting the insulating substrate at both ends in the longitudinal direction thereof, and a substantially central portion of the insulating substrate. A head member that is fixed to a portion and that distorts the insulating substrate when a relative position change occurs between the support member and the support member; and the electrode includes the support member and the head member. When the insulating substrate is distorted due to a change in relative position between the two, the insulating substrate is provided with two portions where positive strain is generated and two portions where negative strain is generated, respectively. Displacement sensor characterized in that.
【請求項2】 前記電極は、梯子状のパターンとブロッ
ク状のパターンが接続されたパターンを有することを特
徴とする請求項1に記載の変位センサ。
2. The displacement sensor according to claim 1, wherein the electrode has a pattern in which a ladder pattern and a block pattern are connected.
【請求項3】 前記絶縁基板はセラミックス基板である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の変位
センサ。
3. The displacement sensor according to claim 1, wherein the insulating substrate is a ceramic substrate.
【請求項4】 前記電極はPVD法によって前記絶縁基
板に直接に形成されたCr‐N簿膜であって、かつ、ゲ
ージ率は4以上であることを特徴とする請求項1から請
求項3のいずれか1項に記載の変位センサ。
4. The electrode is a Cr-N book film directly formed on the insulating substrate by a PVD method, and has a gauge factor of 4 or more. The displacement sensor according to any one of 1.
【請求項5】 前記絶縁基板には前記電極をブリッジ接
続するための接続用導体が形成され、かつ、前記接続用
導体と導通して外部の入出力回路との導通を行うブリッ
ジ入力用ターミナルおよびブリッジ出力用ターミナルが
前記絶縁基板の長手方向を略4等分する位置に設けられ
ていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれ
か1項に記載の変位センサ。
5. A bridge input terminal for forming a connection conductor for bridge-connecting the electrodes on the insulating substrate, and for conducting a conduction with the connection conductor and an external input / output circuit, The displacement sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the bridge output terminal is provided at a position that divides the longitudinal direction of the insulating substrate into approximately four equal parts.
【請求項6】 略矩形の絶縁基板の所定位置に電極が設
けられてなる歪みゲージと、前記絶縁基板をその長手方
向の両端で支持する支持部材と、前記絶縁基板の略中央
部に固定されたヘッド部材とを具備し、前記電極が前記
支持部材と前記ヘッド部材との間での相対的な位置の変
化によって前記絶縁基板に歪みが生じた際に前記絶縁基
板において正の歪みが生じる2箇所の部位と負の歪みが
生じる2箇所の部位のそれぞれに設けられた変位センサ
の製造方法であって、絶縁基板の片面の所定位置に所定
のパターンを有する薄膜状の電極を形成する第1工程
と、 前記電極のパターンをトリミングしてその抵抗値を調整
する第2工程と、を有することを特徴とする変位センサ
の製造方法。
6. A strain gauge in which an electrode is provided at a predetermined position of a substantially rectangular insulating substrate, a support member for supporting the insulating substrate at both ends in the longitudinal direction, and a strain gauge fixed to a substantially central portion of the insulating substrate. A head member, wherein a positive strain is generated in the insulating substrate when the electrode is strained due to a change in a relative position between the supporting member and the head member. A method of manufacturing a displacement sensor provided in each of a portion and a portion in which a negative strain occurs, wherein a thin film electrode having a predetermined pattern is formed at a predetermined position on one surface of an insulating substrate. A method of manufacturing a displacement sensor, comprising: a step of trimming a pattern of the electrode to adjust a resistance value thereof.
【請求項7】 略矩形の絶縁基板の所定位置に電極が設
けられてなる歪みゲージと、前記絶縁基板をその長手方
向の両端で支持する支持部材と、前記絶縁基板の略中央
部に固定されたヘッド部材とを具備し、前記電極が前記
支持部材と前記ヘッド部材との間での相対的な位置の変
化によって前記絶縁基板に歪みが生じた際に前記絶縁基
板において正の歪みが生じる2箇所の部位と負の歪みが
生じる2箇所の部位にそれぞれ設けられた変位センサの
製造方法であって、絶縁基板の片面の所定位置に所定の
パターンを有する薄膜状の電極および前記電極をブリッ
ジ接続するための接続用導体ならびに前記接続用導体と
導通して外部の入出力回路との導通を行うブリッジ出力
用ターミナルとブリッジ入力用ターミナルを形成する第
1工程と、 前記歪みゲージに前記支持部材および前記ヘッド部材を
固着する第2工程と、 前記ブリッジ出力用ターミナルからの出力電圧が略ゼロ
となるように前記電極のパターンをトリミングする第3
工程と、 を有することを特徴とする変位センサの製造方法。
7. A strain gauge in which electrodes are provided at predetermined positions on a substantially rectangular insulating substrate, support members for supporting the insulating substrate at both ends in the longitudinal direction thereof, and fixed to a substantially central portion of the insulating substrate. A head member, wherein a positive strain is generated in the insulating substrate when the electrode is strained due to a change in a relative position between the supporting member and the head member. A method of manufacturing a displacement sensor provided in a portion of a location and in a location of two locations where negative strain occurs, which is a thin film electrode having a predetermined pattern at a predetermined position on one surface of an insulating substrate and the electrode is bridge-connected. And a first step of forming a bridge output terminal and a bridge input terminal that are electrically connected to the connection conductor and are electrically connected to an external input / output circuit, and the distortion. Third to trim a second step of securing said supporting member and said head member in the gauge, the pattern of the electrodes so that the output voltage from the bridge output terminals becomes substantially zero
A method of manufacturing a displacement sensor, comprising:
【請求項8】 所定形状のステージと、 前記ステージを所定方向へ移動させるステージ移動手段
と、 前記ステージの位置を測定する変位センサと、 を具備し、 前記変位センサは、 略矩形の絶縁基板の所定位置に電極が設けられてなる歪
みゲージと、 前記絶縁基板をその長手方向の両端で支持する支持部材
と、 前記絶縁基板の略中央部に固着されたヘッド部材と、 を有し、 前記支持部材または前記ヘッド部材のうち一方は前記ス
テージに固定され、 前記電極は前記ステージの移動に伴って前記絶縁基板に
歪みが生じた際に前記絶縁基板において正の歪みが生じ
る2箇所の部位と負の歪みが生じる2箇所の部位にそれ
ぞれ設けられていることを特徴とする位置決めステー
ジ。
8. A stage having a predetermined shape, stage moving means for moving the stage in a predetermined direction, and a displacement sensor for measuring the position of the stage, wherein the displacement sensor is a substantially rectangular insulating substrate. A strain gauge having an electrode provided at a predetermined position; a supporting member that supports the insulating substrate at both ends in the longitudinal direction thereof; and a head member fixed to a substantially central portion of the insulating substrate. One of the member or the head member is fixed to the stage, and the electrode has two portions where a positive distortion is generated in the insulating substrate when the insulating substrate is distorted due to the movement of the stage and a negative portion. The positioning stage is provided at each of two locations where the distortion occurs.
JP2001331941A 2001-10-30 2001-10-30 Displacement sensor, manufacturing method thereof and positioning stage Expired - Fee Related JP3913526B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001331941A JP3913526B2 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Displacement sensor, manufacturing method thereof and positioning stage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001331941A JP3913526B2 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Displacement sensor, manufacturing method thereof and positioning stage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003139504A true JP2003139504A (en) 2003-05-14
JP3913526B2 JP3913526B2 (en) 2007-05-09

Family

ID=19147436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001331941A Expired - Fee Related JP3913526B2 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Displacement sensor, manufacturing method thereof and positioning stage

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3913526B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064786A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Nano Control:Kk Force sensor
JP2008215934A (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Nano Control:Kk Force sensor, load detector and profile measuring apparatus
JP2009109337A (en) * 2007-10-30 2009-05-21 Minebea Co Ltd Bend sensor
JP2009244133A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon Thompson Co Ltd Movable table device
JP2016200585A (en) * 2015-04-13 2016-12-01 ユニパルス株式会社 Strain gauge and distortion sensor with strain gauge, as well as force converter
JP2017173029A (en) * 2016-03-22 2017-09-28 ユニパルス株式会社 Strain gauge and force transducer using the same
CN114155908A (en) * 2021-10-28 2022-03-08 佛山科学技术学院 Concentrated flexible bridge type displacement amplification mechanism with flexible hinge optimized topological structure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6240914B2 (en) * 2015-03-05 2017-12-06 ユニパルス株式会社 Force transducer and adjustment method thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5912001U (en) * 1982-07-14 1984-01-25 株式会社共和電業 Terminal box for strain gauge transducer
JPS62226029A (en) * 1986-03-28 1987-10-05 Tokyo Electric Co Ltd Temperature correcting method for load cell
JPH0351792A (en) * 1989-07-20 1991-03-06 Hitachi Constr Mach Co Ltd Fine adjustment mechanism
JPH05223516A (en) * 1992-02-13 1993-08-31 Tama Electric Co Ltd Strain gauge by use of metal thin film resistance
JPH08201191A (en) * 1995-01-28 1996-08-09 Ishida Co Ltd Load cell
JPH08272447A (en) * 1995-03-30 1996-10-18 Chichibu Onoda Cement Corp Precision positioning control method
JPH10270201A (en) * 1997-03-21 1998-10-09 Res Inst Electric Magnetic Alloys Cr-n-based strained resistance film, manufacture therefor and strain sensor
JP2001221696A (en) * 2000-02-10 2001-08-17 Res Inst Electric Magnetic Alloys Temperature-sensitive and strain-sensitive composite sensor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5912001U (en) * 1982-07-14 1984-01-25 株式会社共和電業 Terminal box for strain gauge transducer
JPS62226029A (en) * 1986-03-28 1987-10-05 Tokyo Electric Co Ltd Temperature correcting method for load cell
JPH0351792A (en) * 1989-07-20 1991-03-06 Hitachi Constr Mach Co Ltd Fine adjustment mechanism
JPH05223516A (en) * 1992-02-13 1993-08-31 Tama Electric Co Ltd Strain gauge by use of metal thin film resistance
JPH08201191A (en) * 1995-01-28 1996-08-09 Ishida Co Ltd Load cell
JPH08272447A (en) * 1995-03-30 1996-10-18 Chichibu Onoda Cement Corp Precision positioning control method
JPH10270201A (en) * 1997-03-21 1998-10-09 Res Inst Electric Magnetic Alloys Cr-n-based strained resistance film, manufacture therefor and strain sensor
JP2001221696A (en) * 2000-02-10 2001-08-17 Res Inst Electric Magnetic Alloys Temperature-sensitive and strain-sensitive composite sensor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064786A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Nano Control:Kk Force sensor
JP2008215934A (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Nano Control:Kk Force sensor, load detector and profile measuring apparatus
JP2009109337A (en) * 2007-10-30 2009-05-21 Minebea Co Ltd Bend sensor
JP2009244133A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon Thompson Co Ltd Movable table device
JP2016200585A (en) * 2015-04-13 2016-12-01 ユニパルス株式会社 Strain gauge and distortion sensor with strain gauge, as well as force converter
JP2017173029A (en) * 2016-03-22 2017-09-28 ユニパルス株式会社 Strain gauge and force transducer using the same
CN114155908A (en) * 2021-10-28 2022-03-08 佛山科学技术学院 Concentrated flexible bridge type displacement amplification mechanism with flexible hinge optimized topological structure
CN114155908B (en) * 2021-10-28 2023-03-10 佛山科学技术学院 Concentrated flexible bridge type displacement amplification mechanism with flexible hinge optimized topological structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP3913526B2 (en) 2007-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7441467B2 (en) Compression strain sensor
US4311980A (en) Device for pressure measurement using a resistor strain gauge
US8640549B2 (en) Strain gage and manufacturing method thereof
JP2586371B2 (en) Piezo actuator
KR900004369B1 (en) Bridge circuit
US8058886B2 (en) Device including a contact detector
EP1677089B1 (en) Integrated pressure sensor and method of manufacture
JP2003139504A (en) Displacement sensor, its manufacturing method, and positioning stage
KR100210726B1 (en) Pressure sensor for determining the pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine
US6225576B1 (en) Shear beam load cell
JP2011089859A (en) Temperature sensor
JP4901533B2 (en) Force sensor, load detection device, and shape measurement device
JP2006337315A (en) Tactile sensor and sensitivity-adjusting method of the tactile sensor
JP2004132742A (en) Method for regulating temperature compensating resistor for output voltage of strain sensor, and regulator for temperature compensating resistor used for it
CN109443503B (en) Detection device
JPH02309223A (en) Error adjusting method of load converter
JPH10253467A (en) Method and device for measuring load
US7475607B2 (en) Sensing apparatus with an integrated gasket on a beam component
JP2674198B2 (en) Zero adjustment circuit for semiconductor pressure sensor
RU2244970C1 (en) Method for manufacturing temperature-compensated resistive-strain sensor
KR20210064456A (en) Strain Sensor Assembly Using Direct Patterning and Manufacturing Method Thereof
JP2001153735A (en) Load cell
JPH0450521Y2 (en)
JP4921674B2 (en) Micromechanical element and adjustment method
KR102597256B1 (en) Magnetic sensor based on wheatstone bridge and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20031031

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040129

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040629

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20040629

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040917

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060404

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060605

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060926

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061026

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061031

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20061204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140209

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees