JP2003139830A - 検出器、位置検出装置 - Google Patents
検出器、位置検出装置Info
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- JP2003139830A JP2003139830A JP2001335412A JP2001335412A JP2003139830A JP 2003139830 A JP2003139830 A JP 2003139830A JP 2001335412 A JP2001335412 A JP 2001335412A JP 2001335412 A JP2001335412 A JP 2001335412A JP 2003139830 A JP2003139830 A JP 2003139830A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気ヘッドの検出センサを保護する。
【解決手段】 磁気信号を検出する磁気センサ２２を備
え、磁気センサ２２の上面に所定の成膜方法によりダイ
ヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜２４が形成さ
れ、磁気センサ２２とＤＬＣ薄膜２４との間に、所定の
成膜方法により膜厚が０．０１〜２μｍの応力緩和のた
めの中間層２３が形成されている磁気ヘッドにより実現
する。
え、磁気センサ２２の上面に所定の成膜方法によりダイ
ヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜２４が形成さ
れ、磁気センサ２２とＤＬＣ薄膜２４との間に、所定の
成膜方法により膜厚が０．０１〜２μｍの応力緩和のた
めの中間層２３が形成されている磁気ヘッドにより実現
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械及び産業
機械等における、直線又は回転移動等の位置検出に使用
される検出器及び位置検出装置に関する。
機械等における、直線又は回転移動等の位置検出に使用
される検出器及び位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械や産業機械等の直線移動部分で
ある可動部の移動量や移動距離を検出する位置検出装置
としては、様々なタイプのものが提案されている。
ある可動部の移動量や移動距離を検出する位置検出装置
としては、様々なタイプのものが提案されている。
【０００３】このような位置検出装置としては、図１に
示すような、位置検出装置４がある。以下に位置検出装
置４について述べる。
示すような、位置検出装置４がある。以下に位置検出装
置４について述べる。
【０００４】位置検出装置４は、磁気目盛りを記録した
スケール４０と、スケール４０に記録された磁気目盛り
を検出する磁気ヘッド４１とを備えている。
スケール４０と、スケール４０に記録された磁気目盛り
を検出する磁気ヘッド４１とを備えている。
【０００５】スケール４０は、例えば、平板の形状をし
た記録媒体に、長手方向に沿って磁気目盛りが記録され
て形成されている。また、ヘッドスライダ内には、スケ
ール４０に記録されている磁気目盛りを検出する磁気ヘ
ッド４１が設けられている。この磁気ヘッド４１は、ス
ケール４０に記録されている磁気目盛りが検出できるよ
うに、例えば、この磁気目盛りに対向する位置に設けら
れるとともにヘッドスライダの直線移動に伴いスケール
４０の長手方向に平行移動する。
た記録媒体に、長手方向に沿って磁気目盛りが記録され
て形成されている。また、ヘッドスライダ内には、スケ
ール４０に記録されている磁気目盛りを検出する磁気ヘ
ッド４１が設けられている。この磁気ヘッド４１は、ス
ケール４０に記録されている磁気目盛りが検出できるよ
うに、例えば、この磁気目盛りに対向する位置に設けら
れるとともにヘッドスライダの直線移動に伴いスケール
４０の長手方向に平行移動する。
【０００６】磁気ヘッド４１には、例えば、磁気目盛り
を検出するのに磁気抵抗効果（以下、ＭＲと呼ぶ。）素
子を用いたものがある。ＭＲ素子は、所定の成膜方法に
より、Ｆｅ−Ｎｉ又はＮｉ−Ｃｏ等の強磁性体の薄膜を
ガラス、シリコン又はセラミック等の基板上に形成し、
その薄膜の磁気抵抗効果を利用してスケール上の磁気信
号を検出する。
を検出するのに磁気抵抗効果（以下、ＭＲと呼ぶ。）素
子を用いたものがある。ＭＲ素子は、所定の成膜方法に
より、Ｆｅ−Ｎｉ又はＮｉ−Ｃｏ等の強磁性体の薄膜を
ガラス、シリコン又はセラミック等の基板上に形成し、
その薄膜の磁気抵抗効果を利用してスケール上の磁気信
号を検出する。
【０００７】また、ＭＲ素子を機械的な衝撃から保護す
る目的で、窒化シリコン膜（１μｍ程度）、ポリイミド
（５〜６μｍ程度）又はエポキシ（２０μｍ程度）等の
高分子材料をＭＲ素子の上面に形成している。
る目的で、窒化シリコン膜（１μｍ程度）、ポリイミド
（５〜６μｍ程度）又はエポキシ（２０μｍ程度）等の
高分子材料をＭＲ素子の上面に形成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭＲ素
子の保護膜として、エポキシ保護膜を用いた場合、エポ
キシ保護膜の膜厚が厚いため、ＭＲ素子とＭＲ素子で磁
気信号を読み取る磁気媒体表面との間隔を大きくなり、
通常のＭＲ素子で磁気信号を読み出すことが困難となる
ため、ＭＲ素子の感度を向上させるか、長波長の磁気信
号を出力する磁気媒体を使用しなければならなくなり、
機器が高価となる問題がある。
子の保護膜として、エポキシ保護膜を用いた場合、エポ
キシ保護膜の膜厚が厚いため、ＭＲ素子とＭＲ素子で磁
気信号を読み取る磁気媒体表面との間隔を大きくなり、
通常のＭＲ素子で磁気信号を読み出すことが困難となる
ため、ＭＲ素子の感度を向上させるか、長波長の磁気信
号を出力する磁気媒体を使用しなければならなくなり、
機器が高価となる問題がある。
【０００９】また、ＭＲ素子の保護膜として、ポリイミ
ド又は窒化シリコン保護膜を用いた場合、上記保護膜が
薄いため、比較的弱い機械的な衝撃にしか耐えることが
できず、大きな機械的衝撃が加わった際に、保護膜が破
壊され、ＭＲ素子に損傷を与える問題がある。
ド又は窒化シリコン保護膜を用いた場合、上記保護膜が
薄いため、比較的弱い機械的な衝撃にしか耐えることが
できず、大きな機械的衝撃が加わった際に、保護膜が破
壊され、ＭＲ素子に損傷を与える問題がある。
【００１０】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みて提案されたものであり、応力緩和のための中間層
をダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜とＭＲ素
子との間に形成した検出器及び、上記検出器によりスケ
ール部材の磁気信号を検出し、位置検出を行う位置検出
装置を提供することを目的とする。
鑑みて提案されたものであり、応力緩和のための中間層
をダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜とＭＲ素
子との間に形成した検出器及び、上記検出器によりスケ
ール部材の磁気信号を検出し、位置検出を行う位置検出
装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る検出器は、
磁気信号を検出する磁気センサを備え、上記磁気センサ
の被検出部材との対向面にダイヤモンドライクカーボン
（ＤＬＣ）薄膜が形成され、上記磁気センサと上記ＤＬ
Ｃ薄膜との間に、膜厚が０．０１〜２μｍの応力緩和の
ための中間層が形成されていることを特徴とする。
磁気信号を検出する磁気センサを備え、上記磁気センサ
の被検出部材との対向面にダイヤモンドライクカーボン
（ＤＬＣ）薄膜が形成され、上記磁気センサと上記ＤＬ
Ｃ薄膜との間に、膜厚が０．０１〜２μｍの応力緩和の
ための中間層が形成されていることを特徴とする。
【００１２】このような検出器は、ＤＬＣ薄膜と磁気セ
ンサとの間に所定の成膜方法により膜厚が０．０１〜２
μｍの応力緩和のための中間層が形成されている。
ンサとの間に所定の成膜方法により膜厚が０．０１〜２
μｍの応力緩和のための中間層が形成されている。
【００１３】本発明に係る位置検出装置は、磁気目盛り
が記録されている磁気スケールと、上記磁気スケールに
対向して相対移動可能な位置に設置され、上記磁気目盛
りを検出する検出器とからなり、上記検出器は、磁気信
号を検出する磁気センサを備え、上記磁気センサの被検
出部材との対向面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬ
Ｃ）薄膜が形成され、上記磁気センサと上記ＤＬＣ薄膜
との間に、膜厚が０．０１〜２μｍの応力緩和のための
中間層が形成されていることを特徴とする。
が記録されている磁気スケールと、上記磁気スケールに
対向して相対移動可能な位置に設置され、上記磁気目盛
りを検出する検出器とからなり、上記検出器は、磁気信
号を検出する磁気センサを備え、上記磁気センサの被検
出部材との対向面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬ
Ｃ）薄膜が形成され、上記磁気センサと上記ＤＬＣ薄膜
との間に、膜厚が０．０１〜２μｍの応力緩和のための
中間層が形成されていることを特徴とする。
【００１４】このような位置検出装置は、スケール部材
と検出手段とを備え、スケール部材に対向する面の検出
手段とＤＬＣ薄膜との間に所定の成膜方法により膜厚が
０．０１〜２μｍの応力緩和のための中間層が形成され
ている。
と検出手段とを備え、スケール部材に対向する面の検出
手段とＤＬＣ薄膜との間に所定の成膜方法により膜厚が
０．０１〜２μｍの応力緩和のための中間層が形成され
ている。
【００１５】
【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詳細に説明する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】本発明は、例えば図１に示すような位置検
出装置１に適用される。
出装置１に適用される。
【００１７】位置検出装置１は、磁気目盛りを記録した
スケール１０と、スケール１０に記録された磁気目盛り
を検出する磁気ヘッド１１とを備えている。
スケール１０と、スケール１０に記録された磁気目盛り
を検出する磁気ヘッド１１とを備えている。
【００１８】スケール１０は、例えば、平板の形状をし
た記録媒体に、長手方向に沿って磁気目盛りが記録され
て形成されている。なお、位置検出装置１は、具体的に
は、例えば、図２に示すように、スケール１０と、ハウ
ジング１２と、ヘッドスライダ１３と、キャリア１４と
により構成されているものとする。
た記録媒体に、長手方向に沿って磁気目盛りが記録され
て形成されている。なお、位置検出装置１は、具体的に
は、例えば、図２に示すように、スケール１０と、ハウ
ジング１２と、ヘッドスライダ１３と、キャリア１４と
により構成されているものとする。
【００１９】ヘッドスライダ１３内には、スケール１０
に記録されている磁気目盛りを検出する磁気ヘッド１１
が設けられている。この磁気ヘッド１１は、スケール１
０に記録されている磁気目盛りが検出できるように、例
えば、この磁気目盛りに対向する位置に設けられるとと
もにヘッドスライダ１３の直線移動に伴いスケール１０
の長手方向に平行移動する。
に記録されている磁気目盛りを検出する磁気ヘッド１１
が設けられている。この磁気ヘッド１１は、スケール１
０に記録されている磁気目盛りが検出できるように、例
えば、この磁気目盛りに対向する位置に設けられるとと
もにヘッドスライダ１３の直線移動に伴いスケール１０
の長手方向に平行移動する。
【００２０】ここで、位置検出装置１による位置検出に
ついて以下に述べる。
ついて以下に述べる。
【００２１】上述のようなスケール１０と磁気ヘッド１
１とから構成される位置検出装置１は、相対的に直線移
動する工作機械等の基準部と可動部とに取り付けられ
る。この位置検出装置１は、本体部或いはヘッドスライ
ダ１３のいずれか一方が、移動をしない基準部に固定さ
れ、他方が、可動部に固定される。このとき、本体部
は、内部に設けられたスケール１０の長手方向が、可動
部の移動方向に平行となるように取り付けられる。従っ
て、この位置検出装置１では、この可動部の直線移動に
応じて本体部とヘッドスライダ１３との相対位置が変化
する。
１とから構成される位置検出装置１は、相対的に直線移
動する工作機械等の基準部と可動部とに取り付けられ
る。この位置検出装置１は、本体部或いはヘッドスライ
ダ１３のいずれか一方が、移動をしない基準部に固定さ
れ、他方が、可動部に固定される。このとき、本体部
は、内部に設けられたスケール１０の長手方向が、可動
部の移動方向に平行となるように取り付けられる。従っ
て、この位置検出装置１では、この可動部の直線移動に
応じて本体部とヘッドスライダ１３との相対位置が変化
する。
【００２２】このことにより位置検出装置１では、ヘッ
ドスライダ１３内に設けられた磁気ヘッド１２がこの相
対位置の変化に応じて変化する磁気目盛りを検出し、こ
の可動部の移動位置を制御することができる。
ドスライダ１３内に設けられた磁気ヘッド１２がこの相
対位置の変化に応じて変化する磁気目盛りを検出し、こ
の可動部の移動位置を制御することができる。
【００２３】このような位置検出装置１では、磁気目盛
りとして、スケール信号が、スケール１０の長手方向に
記録される。なお、スケール１０には、スケール信号の
他に、原点信号も長手方向に記録されていても良い。
りとして、スケール信号が、スケール１０の長手方向に
記録される。なお、スケール１０には、スケール信号の
他に、原点信号も長手方向に記録されていても良い。
【００２４】スケール信号は、連続して所定の間隔で繰
り返されるピットやマーク等が、スケール１０の長手方
向に記録された信号であり、例えば、所定の記録波長で
極性が反転する磁気信号が、スケール１０の長手方向に
連続して記録された信号である。このようなスケール信
号が記録されたスケール１０を用いることにより、位置
検出装置１では、本体部とヘッドスライダ１３との相対
移動位置の変動をリニアに検出することができ、基準部
と可動部との相対位置を連続的に制御することができ
る。
り返されるピットやマーク等が、スケール１０の長手方
向に記録された信号であり、例えば、所定の記録波長で
極性が反転する磁気信号が、スケール１０の長手方向に
連続して記録された信号である。このようなスケール信
号が記録されたスケール１０を用いることにより、位置
検出装置１では、本体部とヘッドスライダ１３との相対
移動位置の変動をリニアに検出することができ、基準部
と可動部との相対位置を連続的に制御することができ
る。
【００２５】また、原点信号は、少なくとも１つのピッ
トやマーク等が、スケール１０の長手方向に離散的に記
録された信号であり、例えば、１波長分の磁気信号が、
スケール１０の長手方向の所定の１カ所に記録されて信
号である。このような原点信号が記録されたスケール１
０を用いることにより、位置検出装置１では、本体部と
ヘッドスライダ１３との初期設定位置や原点位置等の基
準位置を検出することができ、基準部と可動部との相対
位置を基準位置に設定することができる。
トやマーク等が、スケール１０の長手方向に離散的に記
録された信号であり、例えば、１波長分の磁気信号が、
スケール１０の長手方向の所定の１カ所に記録されて信
号である。このような原点信号が記録されたスケール１
０を用いることにより、位置検出装置１では、本体部と
ヘッドスライダ１３との初期設定位置や原点位置等の基
準位置を検出することができ、基準部と可動部との相対
位置を基準位置に設定することができる。
【００２６】位置検出装置１では、スケール１０の磁気
目盛りを読み取る面の磁気ヘッド１１表面に磁気ヘッド
１１を保護するための保護膜を形成している。
目盛りを読み取る面の磁気ヘッド１１表面に磁気ヘッド
１１を保護するための保護膜を形成している。
【００２７】ここで、保護膜が必要な理由を述べる。
【００２８】位置検出装置１を組み立てる際に、スケー
ル１０と磁気ヘッド１１との間隔を設定するために、ス
ケール１０と磁気ヘッド１１との間にマイラーフィルム
等で作られている適当な厚さのスペーサを挟み込み、磁
気ヘッド１１を固定する。磁気ヘッド１１固定後にスペ
ーサを引き抜く作業時に、磁気ヘッド１１の検出センサ
に傷を付けることがある。また、このときの傷が位置検
出装置１の故障の原因になることがある。また、位置検
出装置１が稼働中に、スケール１０と磁気ヘッド１１と
の間に切削粉等のごみが混入し、磁気ヘッド１１の検出
センサを傷つけることもある。
ル１０と磁気ヘッド１１との間隔を設定するために、ス
ケール１０と磁気ヘッド１１との間にマイラーフィルム
等で作られている適当な厚さのスペーサを挟み込み、磁
気ヘッド１１を固定する。磁気ヘッド１１固定後にスペ
ーサを引き抜く作業時に、磁気ヘッド１１の検出センサ
に傷を付けることがある。また、このときの傷が位置検
出装置１の故障の原因になることがある。また、位置検
出装置１が稼働中に、スケール１０と磁気ヘッド１１と
の間に切削粉等のごみが混入し、磁気ヘッド１１の検出
センサを傷つけることもある。
【００２９】上述のような理由により磁気ヘッド１１に
保護膜を形成する必要がある。
保護膜を形成する必要がある。
【００３０】本発明では、保護膜としてダイヤモンドラ
イクカーボン（以下、ＤＬＣと呼ぶ。）薄膜を利用す
る。
イクカーボン（以下、ＤＬＣと呼ぶ。）薄膜を利用す
る。
【００３１】ここで、ＤＬＣ薄膜の特徴について説明す
る。ＤＬＣ薄膜は、硬度が高く（Ｈｖ≒３０００）、緻
密なアモルファス構造のためその表面は非常に滑らかで
結晶粒界がない。ＤＬＣ薄膜は、このような表面特性に
よりＴｉＮ等の他の硬質薄膜に比べて摩擦係数（μ＝
０．１〜０．２）が低く耐摩耗性等の特徴を有してお
り、磁気信号を記録したスケール表面を磁気ヘッドが接
触しながら摺動するような位置検出器には適している。
また、ＤＬＣ薄膜は、主な構成元素が炭素であり、切削
工具にも広範に使用されており、水溶性切削液の影響を
受け難く、硬度も高いため切り粉の影響もきわめて受け
難い特性も有している。
る。ＤＬＣ薄膜は、硬度が高く（Ｈｖ≒３０００）、緻
密なアモルファス構造のためその表面は非常に滑らかで
結晶粒界がない。ＤＬＣ薄膜は、このような表面特性に
よりＴｉＮ等の他の硬質薄膜に比べて摩擦係数（μ＝
０．１〜０．２）が低く耐摩耗性等の特徴を有してお
り、磁気信号を記録したスケール表面を磁気ヘッドが接
触しながら摺動するような位置検出器には適している。
また、ＤＬＣ薄膜は、主な構成元素が炭素であり、切削
工具にも広範に使用されており、水溶性切削液の影響を
受け難く、硬度も高いため切り粉の影響もきわめて受け
難い特性も有している。
【００３２】また、磁気ヘッド１１は、例えば、磁気抵
抗効果膜（以下、ＭＲ膜と呼ぶ）と、電極とを備えるＭ
Ｒ素子を利用した磁気ヘッドである。ＭＲ膜は、Ｎｉ−
Ｆｅ合金等からなっており、外部と接続する電極に繋が
っている。また、ＭＲ素子は、外部磁界に応じて電気抵
抗の変化が生じ、磁気記録媒体に記録された磁気信号を
検出する。
抗効果膜（以下、ＭＲ膜と呼ぶ）と、電極とを備えるＭ
Ｒ素子を利用した磁気ヘッドである。ＭＲ膜は、Ｎｉ−
Ｆｅ合金等からなっており、外部と接続する電極に繋が
っている。また、ＭＲ素子は、外部磁界に応じて電気抵
抗の変化が生じ、磁気記録媒体に記録された磁気信号を
検出する。
【００３３】上述のようなＭＲ膜にＤＬＣ薄膜を直接形
成すると、ＤＬＣ薄膜の応力が原因となりＭＲ膜の磁気
抵抗効果が劣化してしまう。そこで、本発明では、ＤＬ
Ｃ薄膜とＭＲ素子との間に応力緩和のための中間層を形
成することとしている。
成すると、ＤＬＣ薄膜の応力が原因となりＭＲ膜の磁気
抵抗効果が劣化してしまう。そこで、本発明では、ＤＬ
Ｃ薄膜とＭＲ素子との間に応力緩和のための中間層を形
成することとしている。
【００３４】中間層の形成は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、Ｓ
ｉＯ、ＳｉＣ、ＰＳＧ又はＫＨ２Ａｌ２等を材料とし、
図３に示すように、ＭＲ素子の同一面上（平行）にＣＶ
Ｄ（Chemical Vapor Deposition）法、ＰＶＤ（Physica
l Vapor Deposition）法又はめっき等の成膜方法により
行う。このとき形成される膜厚は、０．０１〜２μｍと
する。
ｉＯ、ＳｉＣ、ＰＳＧ又はＫＨ２Ａｌ２等を材料とし、
図３に示すように、ＭＲ素子の同一面上（平行）にＣＶ
Ｄ（Chemical Vapor Deposition）法、ＰＶＤ（Physica
l Vapor Deposition）法又はめっき等の成膜方法により
行う。このとき形成される膜厚は、０．０１〜２μｍと
する。
【００３５】ＤＬＣ薄膜の形成は、中間層の上面にＣＶ
Ｄ法及び／又はＰＶＤ法の成膜方法により行う。このと
き形成される膜厚は、０．０７〜１．５μｍとする。な
お、ＤＬＣ薄膜の膜厚は、さらに好ましくは、０．１〜
１．０μｍであることとする。
Ｄ法及び／又はＰＶＤ法の成膜方法により行う。このと
き形成される膜厚は、０．０７〜１．５μｍとする。な
お、ＤＬＣ薄膜の膜厚は、さらに好ましくは、０．１〜
１．０μｍであることとする。
【００３６】また、ＤＬＣ薄膜の形成は、中間層の上面
にＣＶＤ法の成膜方法により第１のＤＬＣ薄膜の形成を
行い、その後、第１のＤＬＣ薄膜の上面にＰＶＤ法によ
る成膜方法により第２ＤＬＣ薄膜の形成を行ってもよ
い。形成される第１のＤＬＣ薄膜の膜厚は、０．１μｍ
程度とし、第２のＤＬＣ薄膜の膜厚は、１μｍ程度とす
る。このような積層構造にすることで、機械的衝撃に対
して優れた保護性能を持たせることができる。なお、機
械的衝撃に対して優れた保護性能を持たせることができ
れば、第１のＤＬＣ薄膜及び第２のＤＬＣ薄膜の膜厚は
上記以外でも良いこととする。
にＣＶＤ法の成膜方法により第１のＤＬＣ薄膜の形成を
行い、その後、第１のＤＬＣ薄膜の上面にＰＶＤ法によ
る成膜方法により第２ＤＬＣ薄膜の形成を行ってもよ
い。形成される第１のＤＬＣ薄膜の膜厚は、０．１μｍ
程度とし、第２のＤＬＣ薄膜の膜厚は、１μｍ程度とす
る。このような積層構造にすることで、機械的衝撃に対
して優れた保護性能を持たせることができる。なお、機
械的衝撃に対して優れた保護性能を持たせることができ
れば、第１のＤＬＣ薄膜及び第２のＤＬＣ薄膜の膜厚は
上記以外でも良いこととする。
【００３７】つぎに、ＭＲ素子にＤＬＣ薄膜を形成する
際の、ＭＲ素子の積層構造の一例を図４及び図５を用い
て述べる。
際の、ＭＲ素子の積層構造の一例を図４及び図５を用い
て述べる。
【００３８】図４に示すＭＲ素子２は、基板２０上に、
端子２１、ＭＲ素子膜２２、中間層２３、ＤＬＣ薄膜２
４の順番で積層されている。また、ＭＲ素子２は、電極
膜２５が積層されている。基板２０には、ガラス、シリ
コン又はセラミックス（Ａｌ ２Ｏ３）等を用いている。
端子２１の電極には、Ｃｕ又はＡｌを用いており、膜厚
を１μｍ程度とする。ＭＲ素子膜２２には、Ｆｅ−Ｎｉ
の磁性膜を用いており、膜厚を０．０５〜０．１μｍ程
度とする。また、中間層２３には、Ｓｉ３Ｎ４又はＳｉ
Ｎを用いており、膜厚を１μｍ程度とし、ＤＬＣ薄膜２
４は、膜厚を０．０４μｍ程度とする。なお、ＤＬＣ薄
膜２４の形成にはＣＶＤ法の成膜方法を使用することと
する。
端子２１、ＭＲ素子膜２２、中間層２３、ＤＬＣ薄膜２
４の順番で積層されている。また、ＭＲ素子２は、電極
膜２５が積層されている。基板２０には、ガラス、シリ
コン又はセラミックス（Ａｌ ２Ｏ３）等を用いている。
端子２１の電極には、Ｃｕ又はＡｌを用いており、膜厚
を１μｍ程度とする。ＭＲ素子膜２２には、Ｆｅ−Ｎｉ
の磁性膜を用いており、膜厚を０．０５〜０．１μｍ程
度とする。また、中間層２３には、Ｓｉ３Ｎ４又はＳｉ
Ｎを用いており、膜厚を１μｍ程度とし、ＤＬＣ薄膜２
４は、膜厚を０．０４μｍ程度とする。なお、ＤＬＣ薄
膜２４の形成にはＣＶＤ法の成膜方法を使用することと
する。
【００３９】このようなＭＲ素子２は、中間層２３を介
して硬度の高いＤＬＣ薄膜２４がＭＲ素子膜２２の上面
に形成されているので、信頼性の高い保護層を形成する
ことができ、強い機械的衝撃に耐えることができる。
して硬度の高いＤＬＣ薄膜２４がＭＲ素子膜２２の上面
に形成されているので、信頼性の高い保護層を形成する
ことができ、強い機械的衝撃に耐えることができる。
【００４０】また、図５に示すＭＲ素子３は、基板３０
上に、端子３１、ＭＲ素子膜３２、中間層３３、第１の
ＤＬＣ薄膜３４、第２のＤＬＣ薄膜３５の順番で積層さ
れている。また、ＭＲ素子３は、電極膜３６が積層され
ている。基板３０には、ガラス、シリコン又はセラミッ
クス（Ａｌ２Ｏ３）等を用いている。端子３１の電極に
は、Ｃｕ又はＡｌを用いており、膜厚を１μｍ程度とす
る。ＭＲ素子膜３２には、Ｆｅ−Ｎｉの磁性膜を用いて
おり、膜厚を０．０５〜０．１μｍ程度とする。また、
中間層３３には、Ｓｉ３Ｎ４又はＳｉＮを用いており、
膜厚を１μｍ程度とする。第１のＤＬＣ薄膜３４は、膜
厚を０．０４μｍ程度とし、第２のＤＬＣ薄膜３５は、
膜厚を０．５μｍ程度とする。なお、第１のＤＬＣ薄膜
３４の形成には、ＣＶＤ法の成膜方法を使用することと
し、第２のＤＬＣ薄膜３５の形成には、ＰＶＤ法の成膜
方法を使用することとする。
上に、端子３１、ＭＲ素子膜３２、中間層３３、第１の
ＤＬＣ薄膜３４、第２のＤＬＣ薄膜３５の順番で積層さ
れている。また、ＭＲ素子３は、電極膜３６が積層され
ている。基板３０には、ガラス、シリコン又はセラミッ
クス（Ａｌ２Ｏ３）等を用いている。端子３１の電極に
は、Ｃｕ又はＡｌを用いており、膜厚を１μｍ程度とす
る。ＭＲ素子膜３２には、Ｆｅ−Ｎｉの磁性膜を用いて
おり、膜厚を０．０５〜０．１μｍ程度とする。また、
中間層３３には、Ｓｉ３Ｎ４又はＳｉＮを用いており、
膜厚を１μｍ程度とする。第１のＤＬＣ薄膜３４は、膜
厚を０．０４μｍ程度とし、第２のＤＬＣ薄膜３５は、
膜厚を０．５μｍ程度とする。なお、第１のＤＬＣ薄膜
３４の形成には、ＣＶＤ法の成膜方法を使用することと
し、第２のＤＬＣ薄膜３５の形成には、ＰＶＤ法の成膜
方法を使用することとする。
【００４１】このようなＭＲ素子３は、中間層３３を介
して硬度の高い第１のＤＬＣ薄膜３４及び第２のＤＬＣ
薄膜３５がＭＲ素子膜３２の上面に形成されているの
で、上述したＭＲ素子２よりも信頼性の高い保護層を形
成することができ、強い機械的衝撃に耐えることができ
る。
して硬度の高い第１のＤＬＣ薄膜３４及び第２のＤＬＣ
薄膜３５がＭＲ素子膜３２の上面に形成されているの
で、上述したＭＲ素子２よりも信頼性の高い保護層を形
成することができ、強い機械的衝撃に耐えることができ
る。
【００４２】位置検出装置１は、図４及び図５に示すよ
うな積層構造を有するＭＲ素子を磁気ヘッドに採用して
も良い。このような位置検出装置１では、例えば、Ｃｏ
ＭｎＷＰを材料とし、所定の成膜方法により媒体上に磁
性膜を形成した磁気媒体を使用し、上記磁気媒体上の磁
気信号を磁気ヘッドで検出する。また、位置検出装置１
では、塗布型磁性媒体をガラス基板に塗布したもの又
は、ＣｕＮｉＦｅ薄板をガラス基板に接着したものを磁
気媒体として使用し、上記磁気媒体上の磁気信号を磁気
ヘッドで検出するようにしてもよい。さらに、位置検出
装置１では、塗布型磁性媒体をガラス基板に塗布したも
の又は、ＣｕＮｉＦｅ薄板をガラス基板に接着したもの
を磁気媒体として使用し、上記媒体表面にＰＶＤ法の成
膜方法により膜厚が０．５μｍ程度のＤＬＣ薄膜を形成
し、上記磁気媒体上の磁気信号を磁気ヘッドで検出する
こととしても良い。なお、中間層及び／又は保護膜は、
磁気ヘッド側が１．５μｍであり、磁気媒体側は、０．
５μｍであり、合計２μｍが磁気ヘッド及び磁気媒体の
間隔ができる。
うな積層構造を有するＭＲ素子を磁気ヘッドに採用して
も良い。このような位置検出装置１では、例えば、Ｃｏ
ＭｎＷＰを材料とし、所定の成膜方法により媒体上に磁
性膜を形成した磁気媒体を使用し、上記磁気媒体上の磁
気信号を磁気ヘッドで検出する。また、位置検出装置１
では、塗布型磁性媒体をガラス基板に塗布したもの又
は、ＣｕＮｉＦｅ薄板をガラス基板に接着したものを磁
気媒体として使用し、上記磁気媒体上の磁気信号を磁気
ヘッドで検出するようにしてもよい。さらに、位置検出
装置１では、塗布型磁性媒体をガラス基板に塗布したも
の又は、ＣｕＮｉＦｅ薄板をガラス基板に接着したもの
を磁気媒体として使用し、上記媒体表面にＰＶＤ法の成
膜方法により膜厚が０．５μｍ程度のＤＬＣ薄膜を形成
し、上記磁気媒体上の磁気信号を磁気ヘッドで検出する
こととしても良い。なお、中間層及び／又は保護膜は、
磁気ヘッド側が１．５μｍであり、磁気媒体側は、０．
５μｍであり、合計２μｍが磁気ヘッド及び磁気媒体の
間隔ができる。
【００４３】このような位置検出装置１では、磁気ヘッ
ドに備えられているＭＲ素子の中間層及び保護膜の総膜
厚が１．５μｍ程度となり、従来の保護膜（７〜８μｍ
程度）よりも５μｍ以上の間隔を開けて磁気ヘッドと磁
性媒体を設定することができる。したがって、位置検出
装置１に衝撃が加わった場合、通常よりも磁気ヘッドと
磁性媒体との間隔があるため、磁気ヘッドと磁性媒体と
の接触を防止することができる。また、位置検出装置で
は、磁気ヘッドと磁性媒体とが接触するくらい大きな衝
撃が加わっても、ＤＬＣ薄膜による保護膜で守られるた
め、磁気ヘッドの損傷を回避することができる。さら
に、位置検出装置では、磁気ヘッドと磁性媒体が両方と
もＤＬＣ薄膜による保護膜を設けて、保護膜を介して磁
気ヘッドと磁性媒体とを接触させて摺動する位置検出装
置とすることができる。この場合、磁気ヘッドと磁性媒
体とが近くなるため、波長を短くすることができる。ま
た、波長を同じにするために磁気ヘッドに備えられてい
るＭＲ素子のＭＲ素子膜の線幅を細くし、検出感度を減
らし、狭くなった間隔に対応することもできる。
ドに備えられているＭＲ素子の中間層及び保護膜の総膜
厚が１．５μｍ程度となり、従来の保護膜（７〜８μｍ
程度）よりも５μｍ以上の間隔を開けて磁気ヘッドと磁
性媒体を設定することができる。したがって、位置検出
装置１に衝撃が加わった場合、通常よりも磁気ヘッドと
磁性媒体との間隔があるため、磁気ヘッドと磁性媒体と
の接触を防止することができる。また、位置検出装置で
は、磁気ヘッドと磁性媒体とが接触するくらい大きな衝
撃が加わっても、ＤＬＣ薄膜による保護膜で守られるた
め、磁気ヘッドの損傷を回避することができる。さら
に、位置検出装置では、磁気ヘッドと磁性媒体が両方と
もＤＬＣ薄膜による保護膜を設けて、保護膜を介して磁
気ヘッドと磁性媒体とを接触させて摺動する位置検出装
置とすることができる。この場合、磁気ヘッドと磁性媒
体とが近くなるため、波長を短くすることができる。ま
た、波長を同じにするために磁気ヘッドに備えられてい
るＭＲ素子のＭＲ素子膜の線幅を細くし、検出感度を減
らし、狭くなった間隔に対応することもできる。
【００４４】なお、磁気媒体は、ＣｕＮｉＦｅ、ＦｅＣ
ｒＣｏ及びＭｎＡｌ等の磁性合金材料の棒又は薄板状を
用いても良いし、ＣｏＰ及びＣｏＭｎＷＰ等の磁性めっ
きを用いても良い。
ｒＣｏ及びＭｎＡｌ等の磁性合金材料の棒又は薄板状を
用いても良いし、ＣｏＰ及びＣｏＭｎＷＰ等の磁性めっ
きを用いても良い。
【００４５】また、磁気ヘッドは、ＭＲ素子以外でもよ
く、例えば、人工格子構造、スピンバルブタイプのＧＭ
Ｒ素子、ＴＭＲ素子又は薄膜構造のＭＩ素子等でも良
い。
く、例えば、人工格子構造、スピンバルブタイプのＧＭ
Ｒ素子、ＴＭＲ素子又は薄膜構造のＭＩ素子等でも良
い。
【００４６】また、上述のような効果を有する本発明の
位置検出装置１は、直線型に限定されず、回転型のロー
タリーエンコーダ等にも適用可能である。
位置検出装置１は、直線型に限定されず、回転型のロー
タリーエンコーダ等にも適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】本発明に係る検出器は、所定の成膜方法
により形成したＤＬＣ薄膜との間に、所定の成膜方法に
より膜厚が０．０１〜２μｍの応力緩和のための中間層
が形成されているので、ＤＬＣ薄膜の応力による歪みを
受けることがなく、また、硬度の高いＤＬＣ薄膜の形成
により、機械的な衝撃に耐えることができ、損傷を回避
することができる。
により形成したＤＬＣ薄膜との間に、所定の成膜方法に
より膜厚が０．０１〜２μｍの応力緩和のための中間層
が形成されているので、ＤＬＣ薄膜の応力による歪みを
受けることがなく、また、硬度の高いＤＬＣ薄膜の形成
により、機械的な衝撃に耐えることができ、損傷を回避
することができる。
【００４８】本発明に係る位置検出装置は、スケール部
材と検出手段とを備え、上記検出手段は、スケール部材
に対向する面に所定の成膜方法により形成したＤＬＣ薄
膜との間に、所定の成膜方法により膜厚が０．０１〜２
μｍの応力緩和のための中間層が形成されているので、
ＤＬＣ薄膜の応力による歪みを受けることがなく、ま
た、硬度の高いＤＬＣ薄膜の形成により、機械的な衝撃
に耐えることができ、損傷を回避することができる。
材と検出手段とを備え、上記検出手段は、スケール部材
に対向する面に所定の成膜方法により形成したＤＬＣ薄
膜との間に、所定の成膜方法により膜厚が０．０１〜２
μｍの応力緩和のための中間層が形成されているので、
ＤＬＣ薄膜の応力による歪みを受けることがなく、ま
た、硬度の高いＤＬＣ薄膜の形成により、機械的な衝撃
に耐えることができ、損傷を回避することができる。
【図１】本発明を適用した位置検出装置を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明を適用した位置検出装置の具体例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】ＭＲ素子に中間層及びＤＬＣ薄膜を形成した際
の、ＭＲ素子の断面図である。
の、ＭＲ素子の断面図である。
【図４】ＭＲ素子に中間層及び一層のＤＬＣ薄膜を形成
した際の、第１のＭＲ素子の断面図である。
した際の、第１のＭＲ素子の断面図である。
【図５】ＭＲ素子に中間層及び二層のＤＬＣ薄膜を形成
した際の、第２のＭＲ素子の断面図である。
した際の、第２のＭＲ素子の断面図である。
１ 位置検出装置、２，３ ＭＲ素子、１０ スケー
ル、１１ 磁気ヘッド、１２ ハウジング、１３ ヘッ
ドスライダ、１４ キャリア、２０，３０ 基板、２
１，３１ 端子、２２，３２ ＭＲ素子膜、２３，３３
中間層、２４，３４，３５ ＤＬＣ薄膜
ル、１１ 磁気ヘッド、１２ ハウジング、１３ ヘッ
ドスライダ、１４ キャリア、２０，３０ 基板、２
１，３１ 端子、２２，３２ ＭＲ素子膜、２３，３３
中間層、２４，３４，３５ ＤＬＣ薄膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岡野 道男
東京都品川区西五反田３丁目９番17号 ソ
ニー・プレシジョン・テクノロジー株式会
社内
(72)発明者 久須美 雅昭
東京都品川区西五反田３丁目９番17号 ソ
ニー・プレシジョン・テクノロジー株式会
社内
Ｆターム(参考） 2F077 AA42 JJ07 PP14 VV11 VV33
2G017 AA01 AD69
Claims (7)
- 【請求項１】 磁気信号を検出する磁気センサを備え、 上記磁気センサの被検出部材との対向面にダイヤモンド
ライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜が形成され、上記磁気セ
ンサと上記ＤＬＣ薄膜との間に、膜厚が０．０１〜２μ
ｍの応力緩和のための中間層が形成されていることを特
徴とする検出器。 - 【請求項２】 上記ＤＬＣ薄膜は、膜厚が０．０７〜
１．５μｍであることを特徴とする請求項１記載の検出
器。 - 【請求項３】 上記中間層は、ＣＶＤ（Chemical Vapor
Deposition）法、ＰＶＤ（Physical Vapor Depositio
n）法又はめっきによる成膜方法により形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の検出器。 - 【請求項４】 上記ＤＬＣ薄膜は、ＰＶＤ（Physical V
apor Deposition）法又はめっきによる成膜方法により
形成されていることを特徴とする請求項１記載の検出
器。 - 【請求項５】 上記ＤＬＣ薄膜は、ＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition）法及びＰＶＤ（Physical Vapor Depo
sition）法により複数層積層されて形成されていること
を特徴とする請求項１記載の検出器。 - 【請求項６】 磁気目盛りが記録されている磁気スケー
ルと、 上記磁気スケールに対向して相対移動可能な位置に設置
され、上記磁気目盛りを検出する検出器とからなり、 上記検出器は、磁気信号を検出する磁気センサを備え、 上記磁気センサの被検出部材との対向面にダイヤモンド
ライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜が形成され、上記磁気セ
ンサと上記ＤＬＣ薄膜との間に、膜厚が０．０１〜２μ
ｍの応力緩和のための中間層が形成されていることを特
徴とする位置検出装置。 - 【請求項７】 上記磁気スケールは、上記検出手段と対
向する面に所定の成膜方法によりＤＬＣ薄膜が形成され
ていることを特徴とする請求項６記載の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001335412A JP2003139830A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 検出器、位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001335412A JP2003139830A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 検出器、位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003139830A true JP2003139830A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19150406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001335412A Abandoned JP2003139830A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 検出器、位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003139830A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014059297A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-04-03 | Dmg Mori Seiki Co Ltd | スケール装置、位置情報生成方法及び多軸ステージ装置 |
-
2001
- 2001-10-31 JP JP2001335412A patent/JP2003139830A/ja not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014059297A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-04-03 | Dmg Mori Seiki Co Ltd | スケール装置、位置情報生成方法及び多軸ステージ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20041013 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041101 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060512 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060523 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20060724 |