(57)【要約】【課題】外部磁界の影響を受けにくい簡単で低コストのフレキシブルプリント基板を得る。【解決手段】フレキシブルプリント基板シート１上には、デバイス４には電源に接続するためのパターン５１、５４と出力信号を電圧計等に接続するためのパターン５２、５３が形成されている。このパターン５１、５２、５３、５４の内側にベタパターン５５を形成する。パターン５１、５２、５３、５４及びベタパターン５５に磁束が入り、磁束の強度が変化すると、ベタパターン５５上に渦電流が発生する。この渦電流によってパターン５１、５２、５３、５４への磁束の変化を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形若しくは塑性変形可能な絶縁体シートの表面又は内部に導体からなる複数のパターンを配置したフレキシブルプリント基板において、
前記複数のパターン間にベタパターンを形成したことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項２】
弾性変形若しくは塑性変形可能な絶縁体シートの表面又は内部に導体からなる複数のパターンを配置したフレキシブルプリント基板において、
前記絶縁体シートの背面にベタパターンを形成したことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項３】
前記複数のパターンは磁界検出素子の出力に接続されるパターンを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のレキシブルプリント基板。
【請求項４】
回転するリング状のエンコーダ磁石と、フレキシブルプリント基板上に磁気検出素子を配置した磁気センサヘッドによって前記エンコーダ磁石の磁界を検出し、前記エンコーダ磁石の回転角度を検知する磁気式エンコーダにおいて、
前記フレキキシブルプリント基板は、請求項１又は２に記載のフレキシブルプリント基板であることを特徴とする磁気式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器・電機機器の部品に使用されるフレキシブルプリント基板に関するもので、特にモータ等に代表される回転体の角度を検知するエンコーダに使用されるフレキシブルプリント基板および磁気式エンコーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント回路基板の導電性トレース上で無線周波妨害（ＲＦＩ）放射及び電磁界放射をより有効に減少させる方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
図５は従来のプリント回路基板上の導電性トレース・レイアウトの部分破断斜視図である。
図において７０はプリント回路基板、１１２は第１の螺旋状導電性トレース、１１４は第２の螺旋状導電性トレースである。第１の螺旋状導電性トレース１１２は、プリント回路基板７０の層９２の縦軸８０にほぼ沿って延びている。第１の螺旋状導電性トレース１１１２は、第１の面９１に沿って延び、第１の面９１から層９２を貫通して第２の面９３に達し、さらに第２の面９３に沿って延び、第２の面９３から層９２を貫通して第１の面９１に至るように連続的に設けられる。第２の螺旋状導電性トレース１１４は、プリント回路基板７０の層９２の縦軸８０にほぼ沿って延びている。第２の螺旋状導電性トレース１１４は、第２の面９３に沿って延び、第２の面９３から層９２を貫通して第１の面９１に達し、さらに第１の面９１に沿って延び、第１の面９１から層９２を貫通して第２の面９３に至るように連続的に設けられる。
このように基板上に差動ツイストペア・ケーブル布線を実装して、ＲＦＩ及び電磁界放射を相殺していた。
【特許文献１】特開２００２−１３４８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術は、プリント回路基板等に絶縁体に貫通穴を形成しなればならず、製作工程において、プリント回路基板にドリル若しくはレーザによって穴加工を行い、さらに蒸着やめっきによって第１の面に形成したパターンと第２の面に形成したパターンとの電気的な導通を取らなければならない。係る製作工程は、時間がかかるほか、設計も面倒になり、結果的にコスト高になった。従来例では、プリント回路基板に記述されているが、フレキシブルプリント回路基板を用いるときも同様の課題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、外部磁界の影響を受けにくい構成が簡単で低コストのフレキシブルプリント基板および磁気式エンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、弾性変形若しくは塑性変形可能な絶縁体シートの表面又は内部に導体からなる複数のパターンを配置したフレキシブルプリント基板において、前記複数のパターン間にベタパターンを形成したことを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、弾性変形若しくは塑性変形可能な絶縁体シートの表面又は内部に導体からなる複数のパターンを配置したフレキシブルプリント基板において、前記絶縁体シートの背面にベタパターンを形成したことを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、前記複数のパターンは磁界検出素子の出力に接続されるパターンを含むことを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、回転するリング状のエンコーダ磁石と、フレキシブルプリント基板上に磁気検出素子を配置した磁気センサヘッドによって前記エンコーダ磁石の磁界を検出し、前記エンコーダ磁石の回転角度を検知する磁気式エンコーダにおいて、前記フレキキシブルプリント基板は、請求項１又は２に記載のフレキシブルプリント基板であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によると、フレキシブルプリント基板の複数のパターン間にベタパターンを形成し、外部磁界の影響を抑制しているので、外部磁界の影響を受けにくい構成が簡単で低コストのフレキシブルプリント基板が得られる。
請求項２に記載の発明によると、絶縁体シートの背面にベタパターンを形成し、外部磁界の影響を抑制しているので、外部磁界の影響を受けにくい構成が簡単で低コストのフレキシブルプリント基板が得られる。また、パターン間を狭くすることができるのでパターン部のフレキシブルキバンの幅を小さくすることができ、部材量を少なくすることができる。
請求項３に記載の発明によると、磁界検出素子の出力に接続されるパターンへの外部磁界によるノイズが抑制されノイズの小さい検出信号が得られる。
請求項４に記載の発明によると、磁気式エンコーダに用いるフレキシブルプリント基板の複数のパターン間又は絶縁体シートの背面にベタパターンを形成し、外部磁界の影響を抑制しているので、外部磁界の影響を受けにくい構成が簡単で低コストの磁気式エンコーダが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の第１実施例を示すパターン構成図である。
図１において、１１はポリイミド等からなる絶縁体シートである。２１、２２、２３、２４はデバイス４の導体からなるパッドであり、デバイス４のリードフレーム３１、３２、３３、３４にそれぞれハンダ付けされる。
リードフレーム３１、３４はパターン５１、５４によって図示しない電源に接続され電流が流され、リードフレーム３２、３３にはデバイス４からの出力信号を電圧計等に接続するためのパターン５２、５３が形成されている。また、５５はベタパターンで、パターン５１、５２、５３、５４の内側に形成されている。
【０００８】
次に外部磁界の影響を抑制できる理由について説明する。
パターン５１、５２、５３、５４及びベタパターン５５に磁束が入り、磁束の強度が変化すると、ベタパターン５５上で渦電流が発生する。この渦電流によって磁界が発生し、パターン５１、５２、５３、５４に入った磁束の変化を抑制する。したがって、パターン５１、５２、５３、５４への誘導電圧の発生が抑制される。
【実施例２】
【０００９】
図２は、本発明の第２実施例を示すパターン構成図である。
図２において、５６は背面ベタパターンである。図１で構成していたベタパターン５５を絶縁体シート１１の背面側に構成したものである。フレキシブルプリント基板１おもて面のパターン間に構成していたベタパターン５５は削除した。なお、デバイス４への接続については実施例１と同じであるのでその説明を省略する。
【００１０】
次に外部磁界の影響を抑制できる理由について説明する。
背面ベタパターン５６の動作は実施例１と同様に、パターン５１、５２、５３、５４及びベタパターン５５に磁束が入り、磁束の強度が変化すると、ベタパターン５６上で渦電流が発生する。この渦電流によって磁界が発生し、パターン５１、５２、５３、５４に入った磁束の変化を抑制する。したがって、パターン５１、５２、５３、５４への誘導電圧の発生が抑制される。
【実施例３】
【００１１】
図３は本発明の第３実施例を示す磁気エンコーダの断面構成図である。また、図４は本発明の磁気式エンコーダを適用した中空モータの断面構成図である。
図３において、１０は磁気センサヘッドで、磁気検出素子であるホール素子４１、４２、４３、４４がフレキシブルプリント基板１に配置され、フレキシブルプリント基板１はフレーム６０の内側外周に巻きつけられている。フレキシブルプリント基板１の表面にはホール素子４１、４２、４３、４４に接続されたパターンがホール素子数の４倍の本数形成されている。パターン間には、図１で示したようなベタパターン５５が形成されている。ベタパターン５５の代わりに図２で示したような背面ベタパターン５６を絶縁シート１１の背面に形成しても良い。また、６１はエンコーダ外ヨーク、６２はエンコーダ磁石で、図４に示す中空モータのモータ磁石６３に固定され、さらにモータ磁石６３はモータの出力軸６４に固定されている。ここで、磁気センサヘッドの内周側にエンコーダ磁石、さらにその内側にエンコーダヨークを配置してもよい。
【００１２】
次に動作について説明する。
図４において、モータ磁石６３が回転すると、エンコーダ外ヨーク６１とエンコーダ磁石６２はモータ磁石６３とともに回転する。
エンコーダ外ヨーク６１とエンコーダ磁石６２とが一回転すると各ホール素子４１、４２、４３、４４には、エンコーダ磁石６２の磁界を受け、１回転あたり１サイクルの正弦波を発生する。この正弦波信号から図示しない信号処理回路で出力軸６４の回転角を演算している。
【００１３】
このとき、エンコーダ磁石６２の磁界がパターンにも入り、エンコーダ磁石６２の回転によってその磁界強度は変化するが、フレキシブルプリント基板にはベタパターン５５又は背面ベタパターン５６が形成されているので、渦電流が発生し、この渦電流によって、ホール素子の電源及び出力に接続されるパターンへ５１、５２、５３、５４に入った磁束の変化を抑制する。よって、出力信号は純粋にホール素子が検出する信号に近いものとなる。
【００１４】
このように、本発明によると、図１又は２に示したようにベタパターンを形成したことで、外部磁界の変化に伴う誘導電圧を発生しないセンサが供与できる。さらにフレキシブルプリント基板に穴加工する必要がないので、従来例に示すような面倒な螺旋パターンを構成にする必要がない。よって、簡便で安価なフレキシブル基板を供与できる。また、図３に示すような中空モータのエンコーダでは、その構成上、パターン間の磁界の変化は避けられなかったが、本発明の磁気式エンコーダは外部磁界の影響を簡単に避けることができ、簡便で安価な磁気式エンコーダが実現できる。さらにフレキシブル基板背面にベタパターンを配置することにより外部からのノイズに対する影響の少ない磁気式エンコーダを提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、エンコーダのみならず、あらゆる産業用機器適用可能である。特に磁界発生を伴うもの電気・電子機器の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施例を示すパターン構成図
【図２】本発明の第２実施例を示すパターン構成図
【図３】本発明の第３実施例を示す磁気エンコーダの断面構成図
【図４】本発明の磁気式エンコーダを適用した中空モータの断面構成図
【図５】従来のプリント回路基板上の導電性トレース・レイアウトの部分破断斜視図
【符号の説明】
【００１７】
１    フレキシブルプリント基板
１０  磁気センサヘッド  
１１  絶縁体シート                 
２１、２２、２３、２４  パッド
３１、３２、３３、３４  リードフレーム
４、４１、４２、４３、４４  デバイス（ホール素子）
５１、５２、５３、５４  パターン
５５  ベタパターン
５６  背面ベタパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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