JP2003329484A - エンコーダのスケール - Google Patents
エンコーダのスケールInfo
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- JP2003329484A JP2003329484A JP2002138388A JP2002138388A JP2003329484A JP 2003329484 A JP2003329484 A JP 2003329484A JP 2002138388 A JP2002138388 A JP 2002138388A JP 2002138388 A JP2002138388 A JP 2002138388A JP 2003329484 A JP2003329484 A JP 2003329484A
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- pattern
- substrate
- encoder
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱膨張により剪断方向にパターンが引張られ
ても剥離し難い構造とすると共に、引掻きに強いスケー
ルを作成する。 【解決手段】 スケール１０の基板４０に形成されたパ
ターン溝４１に、銅箔４２を埋め込む。
ても剥離し難い構造とすると共に、引掻きに強いスケー
ルを作成する。 【解決手段】 スケール１０の基板４０に形成されたパ
ターン溝４１に、銅箔４２を埋め込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダのスケ
ールに係り、特に、電子ノギス、電子マイクロメータ、
インジケータ、リニヤスケール、リニヤケージ等に用い
られる電磁誘導型エンコーダに用いるのに好適な、膨張
等により、剪断方向にパターンが引張られても、剥離し
難いスケール、該スケールを備えたエンコーダ、及び、
該スケールの製造方法に関する。
ールに係り、特に、電子ノギス、電子マイクロメータ、
インジケータ、リニヤスケール、リニヤケージ等に用い
られる電磁誘導型エンコーダに用いるのに好適な、膨張
等により、剪断方向にパターンが引張られても、剥離し
難いスケール、該スケールを備えたエンコーダ、及び、
該スケールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】出願人は、特開２０００−１８０２０９
で、波長の異なるトラックがＮ組（Ｎ≧２）ある電磁誘
導型絶対位置トランスデューサを提案している。これ
は、図１に示す如く、測定軸に沿って互いに移動可能で
あるスケール１０及び読取ヘッド２０を有し、該読取ヘ
ッド２０が少なくとも１つの磁束センサ（受信コイル２
２、２４）を含む。前記スケール１０は、コイルとして
作用する、測定軸に沿って延びる複数の閉ループ結合ル
ープ（以下、スケールループと称する）を有する。この
複数のスケールループは、複数の第１ループ部１２と、
複数の第２ループ部１４と、これらを接続する接続ルー
プ１６とを含む。前記第１ループ部１２は、測定軸に沿
って、第１の波長λ１の間隔で配置され、第２ループ部
１４は、第１の波長とは異なる第２の波長λ２の間隔で
配置される。
で、波長の異なるトラックがＮ組（Ｎ≧２）ある電磁誘
導型絶対位置トランスデューサを提案している。これ
は、図１に示す如く、測定軸に沿って互いに移動可能で
あるスケール１０及び読取ヘッド２０を有し、該読取ヘ
ッド２０が少なくとも１つの磁束センサ（受信コイル２
２、２４）を含む。前記スケール１０は、コイルとして
作用する、測定軸に沿って延びる複数の閉ループ結合ル
ープ（以下、スケールループと称する）を有する。この
複数のスケールループは、複数の第１ループ部１２と、
複数の第２ループ部１４と、これらを接続する接続ルー
プ１６とを含む。前記第１ループ部１２は、測定軸に沿
って、第１の波長λ１の間隔で配置され、第２ループ部
１４は、第１の波長とは異なる第２の波長λ２の間隔で
配置される。
【０００３】図において、３０は、第１の送信コイル２
６又は第２の送信コイル２８のいずれかに時間変化駆動
信号を選択的に出力する駆動回路、３２は、受信コイル
２２、２４からの信号を増幅する増幅回路、３４は、該
増幅回路３２の出力をＡ／Ｄ変換して、トラックの位相
差から絶対位置を演算して求める演算装置である。
６又は第２の送信コイル２８のいずれかに時間変化駆動
信号を選択的に出力する駆動回路、３２は、受信コイル
２２、２４からの信号を増幅する増幅回路、３４は、該
増幅回路３２の出力をＡ／Ｄ変換して、トラックの位相
差から絶対位置を演算して求める演算装置である。
【０００４】又、図１に示したように第１ループ部１２
を第２ループ部１４の片側に配置するのではなく、図２
に示すように、第２ループ部１４を中心として第１ルー
プ部１２を、その両側に１つおきに配置したものもあ
る。
を第２ループ部１４の片側に配置するのではなく、図２
に示すように、第２ループ部１４を中心として第１ルー
プ部１２を、その両側に１つおきに配置したものもあ
る。
【０００５】このようなスケール１０や読取ヘッド２０
のパターンを作成する方法として、従来は、まず図３
（Ａ）に示す如く、ガラス基板４０上に銅箔４２を成膜
し、次いで図３（Ｂ）に示す如く、必要なパターンに対
応するレジスト４４を塗布した後、図３（Ｃ）に示す如
く、エッチングで不要部分を除去する、サブトラクティ
ブ法、又は、図４（Ａ）に示す如く、ガラス基板４０上
のパターン以外の部分にレジスト４４を塗布した後、図
４（Ｂ）に示す如く、銅箔４２を成膜し、図４（Ｃ）に
示す如く、化学機械研磨（ＣＭＰ）法等により、表面を
研磨して必要な部分のみに銅箔４２を残し、図４（Ｄ）
に示す如く、レジスト４４を除去するアディティブ法等
がある。
のパターンを作成する方法として、従来は、まず図３
（Ａ）に示す如く、ガラス基板４０上に銅箔４２を成膜
し、次いで図３（Ｂ）に示す如く、必要なパターンに対
応するレジスト４４を塗布した後、図３（Ｃ）に示す如
く、エッチングで不要部分を除去する、サブトラクティ
ブ法、又は、図４（Ａ）に示す如く、ガラス基板４０上
のパターン以外の部分にレジスト４４を塗布した後、図
４（Ｂ）に示す如く、銅箔４２を成膜し、図４（Ｃ）に
示す如く、化学機械研磨（ＣＭＰ）法等により、表面を
研磨して必要な部分のみに銅箔４２を残し、図４（Ｄ）
に示す如く、レジスト４４を除去するアディティブ法等
がある。
【０００６】一方、電磁誘導型エンコーダにおいては、
コイルとして作用するエンコーダパターンに十分な電流
が流されるようにするために、銅箔４２の厚さが、例え
ば１０μｍ以上の厚膜である必要がある。又、電磁誘導
型エンコーダは、光学式エンコーダや静電容量式エンコ
ーダに比べて耐環境性が優れているが、エンコーダパタ
ーンは銅箔であり、腐食し易い。そこで、サブトラクテ
ィブ法、アディティブ法のいずれにおいても、更に耐食
性（耐環境性）を高めるべく、図５に示す如く、例えば
紫外線で硬化する塗料を塗布したり、ＳｉＯ2スパッタ
リングやエポキシ樹脂コーティングを行って保護層４６
を形成し、更にその上に、機械的な強度を確保するた
め、必要に応じて、薄いガラスエポキシ基板等でなる表
面保護板５０を接着剤又は両面テープを用いた接着層４
８で貼り付けている。
コイルとして作用するエンコーダパターンに十分な電流
が流されるようにするために、銅箔４２の厚さが、例え
ば１０μｍ以上の厚膜である必要がある。又、電磁誘導
型エンコーダは、光学式エンコーダや静電容量式エンコ
ーダに比べて耐環境性が優れているが、エンコーダパタ
ーンは銅箔であり、腐食し易い。そこで、サブトラクテ
ィブ法、アディティブ法のいずれにおいても、更に耐食
性（耐環境性）を高めるべく、図５に示す如く、例えば
紫外線で硬化する塗料を塗布したり、ＳｉＯ2スパッタ
リングやエポキシ樹脂コーティングを行って保護層４６
を形成し、更にその上に、機械的な強度を確保するた
め、必要に応じて、薄いガラスエポキシ基板等でなる表
面保護板５０を接着剤又は両面テープを用いた接着層４
８で貼り付けている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サブト
ラクティブ法やアディティブ法で作成したパターン４２
は、ガラス基板４０上に厚膜線として存在し、この厚膜
の配線パターン４２の上に保護層４６が載るため、該保
護層４６の熱膨張によりパターン４２がスケール表面と
平行な剪断方向に引張られて、剥離する可能性がある。
又、表面保護板５０を省略した場合には、パターン４２
がガラス基板４０の表面に飛び出すため、引掻き等によ
り保護層４６ごと切られて断線する可能性もあった。
ラクティブ法やアディティブ法で作成したパターン４２
は、ガラス基板４０上に厚膜線として存在し、この厚膜
の配線パターン４２の上に保護層４６が載るため、該保
護層４６の熱膨張によりパターン４２がスケール表面と
平行な剪断方向に引張られて、剥離する可能性がある。
又、表面保護板５０を省略した場合には、パターン４２
がガラス基板４０の表面に飛び出すため、引掻き等によ
り保護層４６ごと切られて断線する可能性もあった。
【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、熱膨張等によりパターンが引張られ
ても剥離し難く、更に、引掻き等にも強くすることを課
題とする。
くなされたもので、熱膨張等によりパターンが引張られ
ても剥離し難く、更に、引掻き等にも強くすることを課
題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定パターン
の導体が、測定方向に多数並設されたエンコーダのスケ
ールにおいて、スケールの基板に形成されたパターン溝
に、導体を埋め込むことにより、前記課題を解決したも
のである。
の導体が、測定方向に多数並設されたエンコーダのスケ
ールにおいて、スケールの基板に形成されたパターン溝
に、導体を埋め込むことにより、前記課題を解決したも
のである。
【００１０】又、前記基板をガラス製として、高い形状
精度を得ると共に、熱膨張が小さくなるようにしたもの
である。
精度を得ると共に、熱膨張が小さくなるようにしたもの
である。
【００１１】本発明は、又、前記のスケールを備えたこ
とを特徴とするエンコーダを提供するものである。
とを特徴とするエンコーダを提供するものである。
【００１２】本発明は、又、前記のスケールを製造する
に際して、基板にパターン溝を形成し、該パターン溝内
に導体層を成膜するようにしたものである。
に際して、基板にパターン溝を形成し、該パターン溝内
に導体層を成膜するようにしたものである。
【００１３】又、前記導体層が成膜された基板上に、更
に、保護層を形成するようにしたものである。
に、保護層を形成するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。
実施形態を詳細に説明する。
【００１５】本発明の第１実施形態は、ガラス基板４０
に感光性ガラスを使用したもので、図６（Ａ）に示す如
く、感光性ガラス基板４０の表面にマスク５２を介して
露光し、次いで、ガラス基板４０のパターンに対応する
部分に等方性のエッチングを施して、図６（Ｂ）に示す
如く、溝４１を形成し、次いで図６（Ｃ）に示す如く、
銅箔４２を成膜し、更に、例えばＣＭＰ法により不要な
部分を削って、図６（Ｄ）に示す如く、銅箔４２をガラ
ス基板４０の溝４１に埋め込み、更に図６（Ｅ）に示す
如く、その上に保護層４６を形成したものである。
に感光性ガラスを使用したもので、図６（Ａ）に示す如
く、感光性ガラス基板４０の表面にマスク５２を介して
露光し、次いで、ガラス基板４０のパターンに対応する
部分に等方性のエッチングを施して、図６（Ｂ）に示す
如く、溝４１を形成し、次いで図６（Ｃ）に示す如く、
銅箔４２を成膜し、更に、例えばＣＭＰ法により不要な
部分を削って、図６（Ｄ）に示す如く、銅箔４２をガラ
ス基板４０の溝４１に埋め込み、更に図６（Ｅ）に示す
如く、その上に保護層４６を形成したものである。
【００１６】本実施形態においては、感光性ガラス基板
を用いているので、レジストが不要であり、少ない製造
工程でスケールを製造することができる。
を用いているので、レジストが不要であり、少ない製造
工程でスケールを製造することができる。
【００１７】次に、異方性を有するガラスエッチングを
用いた本発明の第２実施形態を詳細に説明する。
用いた本発明の第２実施形態を詳細に説明する。
【００１８】本実施形態は、まず図７（Ａ）に示す如
く、ガラス基板４０の表面にレジスト４４を塗布し、マ
スク５２を介して露光する。次いで図７（Ｂ）に示す如
く、ガラスをドライエッチングし、図７（Ｃ）に示す如
く、銅箔４２を成膜する。更に図７（Ｄ）に示す如く、
例えばＣＭＰ法で研磨して不要な部分の銅箔４２を除去
した後、図７（Ｅ）に示す如く、保護層４６を形成する
ことによって製造される。
く、ガラス基板４０の表面にレジスト４４を塗布し、マ
スク５２を介して露光する。次いで図７（Ｂ）に示す如
く、ガラスをドライエッチングし、図７（Ｃ）に示す如
く、銅箔４２を成膜する。更に図７（Ｄ）に示す如く、
例えばＣＭＰ法で研磨して不要な部分の銅箔４２を除去
した後、図７（Ｅ）に示す如く、保護層４６を形成する
ことによって製造される。
【００１９】前記実施形態においては、いずれも、ガラ
ス基板を用いているので、高い形状精度が得られるだけ
でなく、熱膨張も小さい。なお、基板の材質はガラスに
限定されず、例えばセラミックやガラスエポキシ基板を
用いることもできる。
ス基板を用いているので、高い形状精度が得られるだけ
でなく、熱膨張も小さい。なお、基板の材質はガラスに
限定されず、例えばセラミックやガラスエポキシ基板を
用いることもできる。
【００２０】特にプラスチック系材料を用いた場合に
は、安価で製造が容易であり、測定寸法に合わせた長さ
カットも容易である。
は、安価で製造が容易であり、測定寸法に合わせた長さ
カットも容易である。
【００２１】又、基板４０に溝４１を形成する方法もエ
ッチングに限定されず、型に流し込んだり、あるいは型
押しによって形成することができる。
ッチングに限定されず、型に流し込んだり、あるいは型
押しによって形成することができる。
【００２２】又、基板４０に埋め込む導体４２の種類も
銅箔に限定されず、銀、アルミニウム、金等を用いるこ
とも可能である。
銅箔に限定されず、銀、アルミニウム、金等を用いるこ
とも可能である。
【００２３】又、パターン溝に導体を埋め込む基板もス
ケール側に限定されず、読取りヘッド側のパターンにも
同様に適用できる。
ケール側に限定されず、読取りヘッド側のパターンにも
同様に適用できる。
【００２４】前記実施形態においては、いずれも、表面
を機械的に保護するための表面保護基板が省略されてい
たが、従来と同様に表面保護基板５０を接着して、機械
的な強度を更に高めることも可能である。
を機械的に保護するための表面保護基板が省略されてい
たが、従来と同様に表面保護基板５０を接着して、機械
的な強度を更に高めることも可能である。
【００２５】本発明は、銅箔の厚みが要求される電磁誘
導型エンコーダに特に有効なものであるが、本発明の適
用対象はこれに限定されず、静電容量式のエンコーダに
も同様に適用できる。
導型エンコーダに特に有効なものであるが、本発明の適
用対象はこれに限定されず、静電容量式のエンコーダに
も同様に適用できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、熱膨張による剪断応力
の影響を軽減して、導体が剥離し難くなる。又、引掻き
に強くなるため、簡易的な保護層でもよくなり、機械的
に保護するための表面保護基板等を省略することもでき
る。
の影響を軽減して、導体が剥離し難くなる。又、引掻き
に強くなるため、簡易的な保護層でもよくなり、機械的
に保護するための表面保護基板等を省略することもでき
る。
【図１】電磁誘導型エンコーダの全体構成を示す平面図
【図２】同じくスケールの変形例を示す平面図
【図３】サブトラクティブ法による従来のパターン作成
方法を示す断面図
方法を示す断面図
【図４】アディティブ法による従来のパターン作成方法
を示す断面図
を示す断面図
【図５】従来のパターン上に形成される保護層を示す断
面図
面図
【図６】感光性ガラスを使用した本発明の第１実施形態
を示す断面図
を示す断面図
【図７】ドライエッチングを利用した本発明の第２実施
形態を示す断面図
形態を示す断面図
１０…スケール
４０…ガラス基板
４２…銅箔
４４…レジスト
４６…保護層
５２…マスク
Claims (5)
- 【請求項１】所定パターンの導体が、測定方向に多数並
設されたエンコーダのスケールにおいて、 スケールの基板に形成されたパターン溝に、導体が埋め
込まれていることを特徴とするエンコーダのスケール。 - 【請求項２】前記基板がガラス製であることを特徴とす
る請求項１に記載のエンコーダのスケール。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のスケールを備えた
ことを特徴とするエンコーダ。 - 【請求項４】請求項１又は２に記載のスケールを製造す
るに際して、 基板にパターン溝を形成し、 該パターン溝内に導体層を成膜することを特徴とするス
ケールの製造方法。 - 【請求項５】前記導体層が成膜された基板上に、更に、
保護層を形成することを特徴とする請求項４に記載のス
ケールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002138388A JP2003329484A (ja) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | エンコーダのスケール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002138388A JP2003329484A (ja) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | エンコーダのスケール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003329484A true JP2003329484A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29699840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002138388A Pending JP2003329484A (ja) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | エンコーダのスケール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003329484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012225881A (ja) * | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Tocalo Co Ltd | 位置検出器用センサーロッド |
-
2002
- 2002-05-14 JP JP2002138388A patent/JP2003329484A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012225881A (ja) * | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Tocalo Co Ltd | 位置検出器用センサーロッド |
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