(57)【要約】【課題】高速、高応答を実現する変位測定と、高精度、高分解能な変位測定を行うことができる変位測定装置を提供すること。【解決手段】磁気パターン３１と回折格子３２がそれぞれ測定軸方向Ｘに配列された複合スケール２と、複合スケール２に対して相対的に測定軸方向Ｘへ移動されると共に、磁気パターン３１により生じる磁界を検出して第１の再生信号を生成する磁気検出部１１と、回折格子３２に光を照射する光源１２と、回折格子３２により回折された光を検出して第２の再生信号を生成する光検出部１３とを有する検出ヘッド３と、を備え、第１の再生信号のピッチが第２の再生信号のピッチよりも大きくなるように磁気パターン３１と回折格子３２を配列した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気パターンと回折格子がそれぞれ測定軸方向に配列された複合スケールと、
前記複合スケールに対して相対的に前記測定軸方向へ移動されると共に、前記磁気パターンにより生じる磁界を検出して第１の再生信号を生成する磁気検出部と、前記回折格子に光を照射する光源と、前記回折格子により回折された光を検出して第２の再生信号を生成する光検出部とを有する検出ヘッドと、を備え、
前記第１の再生信号のピッチが前記第２の再生信号のピッチよりも大きくなるように前記磁気パターンと前記回折格子を配列した
ことを特徴とする変位測定装置。
【請求項２】
前記複合スケールは、
前記磁気パターンが形成されたベース材と、
光硬化性樹脂或いは熱硬化性樹脂からなり、前記ベース材に積層されると共に前記ベース材と反対側の面に前記回折格子が形成された樹脂層と、
前記樹脂層の表面に形成された反射膜と、を有する
ことを特徴とする請求項１記載の変位測定装置。
【請求項３】
前記複合スケールは、前記反射膜が形成された前記樹脂層を覆う保護膜を有する
ことを特徴とする請求項２記載の変位測定装置。
【請求項４】
前記磁気パターンと前記回折格子を、前記複合スケールの同じトラック上に形成した
ことを特徴とする請求項２記載の変位測定装置。
【請求項５】
前記磁気パターンは、Ｎ極とＳ極を測定軸方向に交互に磁気記録することにより形成したものである
ことを特徴とする請求項１記載の変位測定装置。
【請求項６】
前記磁気パターンは、位置情報を読み取り可能なコードを磁気によって表現したものである
ことを特徴とする請求項１記載の変位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線変位や回転変位等の測定に用いられる変位測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直線変位や回転変位等の精密な測定を行う測定器として、スケールと検出ヘッドを備えた変位測定装置が知られている。この変位測定装置は、搬送物の高精度な位置決め制御が必要とされる電子部品の実装装置や部品の寸法を測定する測定装置等に広く利用されている。このような変位測定装置の検出方式は、磁気式と光学式に大別される。
【０００３】
従来の磁気式の変位測定装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、移動体の位置検出や制御に用いられる磁気式エンコーダに関するものが記載されている。この特許文献１に記載された磁気式エンコーダは、「磁極パターンを有する磁気スケールと、前記磁極パターンと対向し、かつ磁界を検出するための検出パターンを複数有する検出素子と、前記検出素子を保持するホルダと、前記検出素子に接続され前記検出素子から得られる出力信号を矩形波処理するための処理回路とを備え、前記複数の検出パターンの１つと前記磁気スケールとの距離が、別の前記検出パターンと前記磁気スケールとの距離とほぼ等しい」ことを特徴としている。
【０００４】
この特許文献１に記載された磁気式エンコーダによれば、磁気スケールの磁極パターンを検出素子によって検出することにより、磁気スケールに対する検出素子の変位量を測定することができる。
【０００５】
また、従来の光学式の変位測定装置としては、例えば、特許文献２に記載されているようなものがある。特許文献２には、レーザー干渉式の変位検出装置に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された変位検出装置は、「回折格子を有するスケールと、前記スケールに対して相対移動可能に設けられ前記スケールに向けて可干渉光を発射するとともに前記スケールからの回折光を受光する検出ヘッド部と、を具備し、前記検出ヘッド部は、可干渉光を発射する光源と、前記光源からの光を二光束に分波する分波手段と、前記分波手段からの二光束のそれぞれに対して設けられ、前記分波手段からの光束を反射して前記スケールに入射光として入射させる光学素子と、前記スケールに入射した二光束が前記回折格子で回折されて生じる回折光のそれぞれに設けられ、前記回折光を再帰反射して前記スケールに再帰光として入射させる再帰反射手段と、を備え、前記入射光および前記再帰光は回折格子溝に対して垂直な方向から入射され、かつ、前記入射光と前記スケールの法線ベクトルとのなす角は、前記再帰光と前記スケールの法線ベクトルとのなす角よりも大きい」ことを特徴としている。
【０００６】
この特許文献２に記載された変位検出装置によれば、スケールの光学格子で回折された光を受光部で受光することにより、スケールに対する受光部の変位量を測定することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６７４９３号公報
【特許文献２】特開２００６−１７７８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたような磁気式の変位測定装置の場合、磁極パターンのピッチを小さくすると、互いに非接触状態を保つように構成された磁気スケールと検出素子（磁気検出部）との間隔を狭くする必要があった。そのため、磁極パターンのピッチ（検出素子によって検出される再生信号のピッチ）は、一般に約４０〜５０００μｍとされ、これよりも磁極パターンのピッチを小さくして、高精度、高分解能を実現することが難しかった。
【０００９】
また、特許文献２に記載されたような光学式の変位測定装置の場合、回折格子で回折された光を反射させて再び回折格子に照射することにより、受光素子で検出する再生信号のピッチを小さくすることができる。そのため、光学式で検出する再生信号のピッチは、一般に約０．１〜４０μｍとされ、高精度、高分解能な測定を実現することができた。ところが、光学式の変位測定装置では、再生信号のピッチを小さくして高精度、高分解能を実現する分、変位量を測定する際の速度や応答性が遅くなるという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題点を考慮し、高速、高応答を実現する変位量の測定と、高精度、高分解能な変位量の測定を行うことができる変位測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の変位測定装置は、磁気パターンと回折格子がそれぞれ測定軸方向に配列された複合スケールと、複合スケールに対して相対的に測定軸方向へ移動されると共に、磁気パターンにより生じる磁界を検出して第１の再生信号を生成する磁気検出部と、回折格子に光を照射する光源と、回折格子により回折された光を受光して第２の再生信号を生成する光検出部とを有する検出ヘッドと、を備え、第１の再生信号のピッチが第２の再生信号のピッチよりも大きくなるように前記磁気パターンと前記回折格子を配列したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の変位測定装置によれば、磁気パターンから発生する磁界を磁気検出部によって検出することにより、高速、高応答で変位量を測定することができ、回折格子で回折された光を光検出部によって検出することにより、高精度、高分解能な変位量の測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の変位測定装置を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の変位測定装置の第１の実施の形態を示す斜視図である。この変位測定装置１は、直線変位を測定する、いわゆる、リニア型の変位測定装置として構成したものである。図１に示すように、変位測定装置１は、磁気パターン３１及び回折格子３２がそれぞれ測定軸方向Ｘに並ぶように形成された複合スケール２と、複合スケール２に対して相対的に測定軸方向Ｘへ移動する検出ヘッド３等を備えて構成されている。
【００１５】
検出ヘッド３は、磁気検出部１１と、光源１２と、光検出部１３等を有している。検出ヘッド３の磁気検出部１１は、複合スケール２の磁気パターン３１によって生じる磁界を検出して第１の再生信号を生成する。この磁気検出部１１としては、例えば、磁気抵抗効果を利用して磁界を検出するＭＲ素子を適用することができる。
【００１６】
検出ヘッド３の光源１２は、複合スケール２の回折格子３２に光を照射する点光源である。この光源１２としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）や半導体レーザ等を適用することができる。また、光検出部１３は、回折格子３２によって回折された光を検出（受光）して第２の再生信号を生成する。この光検出部１３としては、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）を適用することができる。
【００１７】
図２及び図３は、変位測定装置１の複合スケール２を説明するものであり、図２は複合スケール２の構成を示す説明図、図３は複合スケール２の縦断面を示す説明図である。図２及び図３に示すように、複合スケール２は、磁気パターン３１が形成されたベース材２１と、このベース材２１に積層されると共にベース材２１と反対側の面に回折格子３２が形成された樹脂層２２と、樹脂層２２の表面に形成される反射膜２３と、反射膜２３が形成された樹脂層２２を覆う保護膜２４を備えて構成されている。
【００１８】
複合スケール２のベース材２１は、鉄やコバルト等の磁性材からなり、測定軸方向Ｘに延びる薄い帯状（テープ状）をなしている。このベース材２１には、磁気パターン３１が設けられている。この磁気パターン３１は、Ｎ極とＳ極とを測定軸方向Ｘに交互に磁気記録することにより形成されており、Ｎ極とＳ極との繰返しピッチがピッチＰ１となっている。この磁気パターン３１から発生する磁界を検出ヘッド３の磁気検出部１１で検出することにより、複合スケール２と検出ヘッド３の相対的な変位量が測定される。
【００１９】
本実施の形態では、ベース材２１を磁性材から形成し、Ｎ極とＳ極とを交互に磁気記録することにより磁気パターン３１を設ける構成としたが、本発明に係るベース材としては、これに限定されるものではない。本発明に係るベース材としては、非磁性材であるアルミニウムや硝子等から形成し、その表面に磁性体を塗布することによりＮ極とＳ極とを交互に配置した磁気パターンを設けてもよい。
【００２０】
複合スケール２の樹脂層２２は、光硬化性樹脂の一具体例を示す紫外線硬化性樹脂をベース材２１の一方の平面に重ね合わせることにより形成されている。この樹脂層２２の材質としては、上述した紫外線硬化性樹脂等の光硬化性樹脂に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂（ＥＰ）等の熱硬化性樹脂を適用することもできる。また、樹脂層２２のベース材２１と反対側の面には、回折格子３２が形成されている。
【００２１】
回折格子３２は、測定軸方向Ｘと直交する方向に延在される複数のスリットを設けることにより形成されており、測定軸方向ＸにピッチＰ２で並ぶように配置されている。これにより、回折格子３２は、ベース材２１の磁気パターン３１と同一のトラック上に形成される。この回折格子３２は、検出ヘッド３の光源１２からの光が照射されると、回折光を発生させる。そして、その回折光を検出ヘッド３の光検出部１３で検出することにより、複合スケール２と検出ヘッド３の相対的な変位量が測定される。
【００２２】
ベース材２１に設けた磁気パターン３１のピッチＰ１は、樹脂層２２に形成した回折格子３２のピッチＰ２よりも大きく設定されている。本実施の形態では、磁気パターン３１のピッチＰ１を１０００μｍとし、磁気検出部１１で検出される第１の再生信号のピッチが１０００μｍとなるように設定している。また、回折格子３２のピッチＰ２は、４μｍとしている。そして、回折格子３２に光を４回照射することにより、光検出部１３で検出される第２の再生信号のピッチが１．０μｍとなるように設定している。
【００２３】
即ち、磁気式の検出によって生成される第１の再生信号のピッチは、光学式の検出によって生成される第２の再生ピッチよりも大きくなるように設定している。これにより、磁気式の検出によって生成される第１の再生信号を用いて変位量を測定する際には、高速、高応答を実現することができ、光学式の検出によって生成される第２の再生ピッチを用いて変位量を測定する際には、高詳細、高分解能を実現することができる。
【００２４】
複合スケール２の反射膜２３は、高い硬度を有すると共に傷つき難いクロム（Ｃｒ）を蒸着或いはスパッタ等により樹脂層２２の表面に成膜して形成されている。本実施の形態では、反射膜２３としてクロム（Ｃｒ）を適用したが、本発明に係る反射膜としては、これに限定されるものではない。本発明に係る反射膜としては、金、白金、アルミニウム等のその他の金属を適用することもできる。
【００２５】
保護膜２４は、光源１１から出射される光を透過させる透明な部材からなっている。この保護膜２４としては、例えば、フィルム状に形成されたポリカーボネート（ＰＣ）を挙げることができる。その場合、保護膜２４の一方の面に、予め接着剤を塗布しておくとよい。このように、反射膜２３が形成された樹脂層２２を保護膜２４によって覆うことにより、反射膜２３に汚れや傷が付くことを防止することができる。その結果、常に所定の回折光を得て正確な変位量を測定することができ、変位測定装置１の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
なお、本発明に係る保護膜としては、ポリカーボネート（ＰＣ）製のフィルムに限定されるものではない。本発明に係る保護膜としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等その他の樹脂製フィルムを適用することができることは勿論、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）等の透明な樹脂材を塗布する構成とすることもできる。
【００２７】
また、本実施の形態の複合スケール２では、反射膜２３が形成された樹脂層２２に保護膜２４を設ける構成としたが、本発明に係る複合スケールとしては、保護膜２４を形成しない構成とすることもできる。この場合、樹脂層２２に形成した反射膜２３が複合スケール２の表面となる。
【００２８】
次に、上述したような構成を有する複合スケール２の製造方法について、図４を参照して説明する。図４Ａ〜図４Ｆは、複合スケール２の製造工程を説明する説明図である。
【００２９】
まず、ベース部材２１にＮ極とＳ極とを交互に磁気記録することにより、ピッチＰ１の磁気パターン３１を設ける。次に、図４Ａに示すように、磁気パターン３１を設けたベース材２１の一方の平面に紫外線硬化性樹脂を塗布し、樹脂層２２を形成する。この際、ベース材２１の一方の平面に面あらし処理を施しておくことにより、ベース材２１と紫外線硬化性樹脂からなる樹脂層２２との密着性を高めてもよい。
【００３０】
また、紫外線硬化性樹脂は、予めベース材２１の形状に見合った大きさのシート状に形成しておいてもよい。その場合、シート状の紫外線硬化性樹脂をベース材２１の一方の面に貼り付ける。
【００３１】
次に、図４Ｂに示すように、回折格子３２に対応する型４１ａが形成された原版４１を樹脂層２２に押し当てる。即ち、原版４１によって樹脂層２２をプレス加工する。この原版４１は、例えば、石英ガラス等の紫外線が透過可能な部材により形成されており、型４１ａに紫外線硬化性樹脂が剥がれ易くなるような剥離処理が施されている。
【００３２】
続いて、図４Ｃに示すように、紫外線照射装置４２によって原版４１側から紫外線を照射する。これにより、原版４１を介して樹脂層２２に紫外線が照射され、樹脂層２２が原版４１に押し付けられて変形した状態で硬化される。
【００３３】
次に、図４Ｄに示すように、硬化された樹脂層２２から原版４１を剥がす。これにより、樹脂層２２にピッチＰ２の回折格子３２が形成される。このとき、原版４１の型４１ａに剥離処理が施されているため、樹脂層２２から原版４１を容易に剥がすことができ、硬化した樹脂層２２の変形を防止して用回折格子３２を精度よく形成することができる。
【００３４】
次に、図４Ｅに示すように、蒸着或いはスパッタ等によって樹脂層２２の表面にクロム（Ｃｒ）を成膜し、反射膜２３を形成する。そして、図４Ｆに示すように、反射膜２３が形成された樹脂層２２に保護膜２４を形成し、これにより、複合スケール２が製造される。なお、樹脂層２２を熱硬化性樹脂により形成した場合は、図４Ｃに示す紫外線照射装置４２の代わりに加熱装置を用いて熱硬化性樹脂を硬化させる。樹脂層２２を熱硬化性樹脂により形成した場合のその他の工程は、樹脂層２２を紫外線硬化性樹脂によって形成した場合と同じであるため、説明を省略する。
【００３５】
上述したように、変位測定装置１の複合スケール２は、ベース材２１に磁気パターン３１を設ける工程と、磁気パターン３１を設けたベース材２１に樹脂層２２を形成する工程と、樹脂層２２に原版４１の型４１ａを押し当てて回折格子３２を形成する工程と、回折格子３２が形成された樹脂層２２に反射膜２３を形成する工程と、反射膜２３が形成された樹脂層２２に保護膜２４を形成する工程を経ることにより製造される。
【００３６】
このようにして複合スケール２を製造することにより、高価な装置を必要とせず、少ない作業工数で簡単に回折格子３２を形成することができ、大幅なコストダウンを図ることができる。しかも、回折格子３２を微細なピッチで精度よく形成することができ、回折格子３２で回折された光を光検出部１３で検出して行う変位測定の高精度化、高分解能化を実現することができる。
【００３７】
本実施の形態では、複合スケールとしてテープ式を適用した例について説明したが、本発明に係る複合スケールとしては、テープ式に限定されるものではない。本発明に係る複合スケールとしては、上述したように、ベース材をステンレス（ＳＵＳ）等の金属やガラス等から形成し、適当な厚みを有する長尺状の複合スケールとすることもできる。
【００３８】
次に、変位測定装置１による変位量の測定について説明する。この変位測定装置１は、検出ヘッド３の磁気検出部１１が複合スケール２の磁気パターン３１から発生する磁界を検出したり、光検出部１３が回折格子３２で回折された光を検出したりすることにより、複合スケール２に対する検出ヘッド３の変位量を測定する。
【００３９】
複合スケール２の磁気パターン３１は、回折格子３２のピッチＰ２よりも大きいピッチＰ１で形成され、磁気検出部１１で生成される第１の再生信号のピッチが光検出部で生成される第２の再生信号のピッチよりも大きい。そのため、磁気パターン３１から発生する磁界を検出ヘッド３の磁気検出部１１によって検出する磁気式の検出を行うことにより、変位量を高速、高応答で測定することができる。また、回折格子３２で回折された光を検出ヘッド３の光検出部１３によって検出する光学式の検出を行うことにより、変位量を高詳細、高分解能に測定することができる。
【００４０】
また、始めは磁気式の検出により測定し、その後、磁気式の検出では測定できない部分を光学式の検出により測定することで、高速、高応答であると共に高詳細、高分解能な測定を行うことができる。
【００４１】
次に、本発明の変位測定装置の第２の実施の形態を、図５及び図６を参照して説明する。図５は、本発明の変位測定装置の第２の実施の形態を示す斜視図である。図５に示す変位測定装置４１は、第１の実施の形態の変位測定装置１と同様に、複合スケール４２と、検出ヘッド４３を有しており、検出ヘッドに対する複合スケールの絶対的な位置を求める、いわゆる、アブソリュート方式の測定が可能となっている。
【００４２】
図５に示すように、変位測定装置４１の複合スケール４２は、第１の実施の形態の複合スケール２と同様の構成を有しており、異なるところは、磁気パターン５１のみである。そのため、ここでは、磁気パターン５１について説明し、複合スケール１と共通する部分には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００４３】
複合スケール４２の磁気パターン５１は、磁気によって位置情報を読み取り可能なコード（以下、「磁気コード」という）５２を表現したものである。ここで、磁気コード５２について説明する。複合スケール４２のベース材２１には、磁気により「１」の情報が記録された部分と、磁気記録されていない「０」を表す部分が形成されている。この「１」の情報は、ベース材２１に磁気記録を行ってＮ極やＳ極を設けることで形成してもよく、また、Ｎ極とＳ極を複合して設けることで形成してもよい。
【００４４】
磁気コード５２は、測定軸方向Ｘに沿って連続する「０」の情報と「１」の情報からなる複数桁の数値によって表現され、それぞれが異なる数値となるように設定されている。図５に示すように、磁気コード５２を４桁の数値によって表現する場合は、端から順に「００１０」、「０１００」、「１００１」というように表現される。この磁気コード５２を検出することにより、複合スケール４２の任意の位置を検知することができる。
【００４５】
変位測定装置４１の検出ヘッド４３は、第１の実施の形態の検出ヘッド３と同様の構成を有しており、異なるところは、磁気検出部５４のみである。そのため、ここでは、磁気検出部５４について説明し、検出ヘッド３と共通する部分には同一符号を付して重複した説明を省略する。磁気検出部５４は、４桁（４ｂｉｔ）の磁気コード５２に対応して４つのＭＲ素子から構成され、各ＭＲ素子の間隔が磁気コード５２の一つの符号に相当する長さに設定されている。
【００４６】
次に、変位測定装置４１によるアブソリュート方式の測定について、図６を参照して説明する。図６は、図５に示す変位測定装置によるアブソリュート方式の測定を説明するブロック図である。図６に示すように、変位測定装置４１によるアブソリュート方式の測定は、磁気検出部５４による磁気式の検出と、光検出部１３による光学式の検出を組み合わせることにより算出される。
【００４７】
磁気式の検出は、まず、磁気検出部５４によって磁気コード５２を検出する。次に、磁気検出部５４で検出した値（電圧）に基づいて信号処理を行い、複合スケール４２に対する検出ヘッド４３の第１の位置情報を生成する。この第１の位置情報は、光検出部１３で検出される第２の再生信号のピッチと同じ１．０μｍ単位まで生成される。
【００４８】
一方、光学式の検出は、まず、回折格子３２で回折された光を光検出部１３によって検出する。次に、光検出部１３で検出した値（電圧）に基づいて信号処理を行い、複合スケール４２に対する検出ヘッド４３の第２の位置情報を生成する。この第２の位置情報は、光検出部１３で検出される第２の再生信号のピッチ（１．０μｍ）より小さい値として生成される。
【００４９】
そして、第１の位置情報と第２の位置情報を合成することにより、複合スケール４２に対する検出ヘッド４３の絶対位置が算出される。このように、磁気式の検出と光学式の検出を組み合わせて検出ヘッド４３の絶対位置を測定するため、絶対位置の検出を高精度に行うことができる。
【００５０】
本実施の形態では、「０」と「１」からなる４桁（４ｂｉｔ）の数値によって磁気コード５２を表現する構成としたが、５桁(５ｂｉｔ)以上にすることもできる。その際、磁気検出部を構成するＭＲ素子の数が、磁気コードの桁数に対応して増加される。磁気コードの桁数を増やすことにより、より長い距離をアブソリュート方式で測定することができる複合スケールを実現することができる。
【００５１】
以上説明したように、本発明の変位測定装置によれば、複合スケールの磁気パターンから発生する磁界を検出ヘッドの磁気検出部によって検出することにより、複合スケールに対する検出ヘッドの変位量を高速、高応答で測定することができる。また、複合スケールの回折格子で回折された光を検出ヘッドの受光部で検出することにより、変位量を高詳細、高分解能で測定することができる。
【００５２】
その結果、磁気式で高速、高応答を実現する測定方法と、光学式で高詳細、高分解能を実現する測定方法から所望の測定方法を任意に選択することができ、使用状況や使用要望に応じた測定を行うことができる。また、始めは磁気式の検出による測定を行い、その後、磁気式の検出では測定できない部分を光学式の検出により測定することで、高速、高応答であると共に高詳細、高分解能な測定を行うことができる。
【００５３】
更に、複合スケールを、ベース材とそのベース材の一方の平面に重ね合わされる樹脂層とを有する構成とし、ベース部材に磁気パターンを設けると共に樹脂層に回折格子を形成した。そのため、磁気パターンと回折格子を１つのスケールの同一のトラック上に設けることができ、複合スケール及び装置全体の小型化を図ることができる。
【００５４】
また、光硬化性樹脂或いは熱硬化性樹脂からなる樹脂層に回折格子を形成する構成としたため、樹脂層に型を押し当てて硬化させるだけで微細な回折格子を高精度かつ容易に形成することができる。しかも、高価な装置を必要とせず、また、少ない作業工数で回折格子を形成することができるため、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００５５】
更に、反射膜が形成された樹脂層を保護膜で覆うため、反射膜に汚れや傷が付くことを防止することができ、常に所定の回折光を得て正確な変位量を測定することができる。その結果、耐久性及び信頼性を向上させることができる。また、ベース材を薄い帯状に形成してテープ式のスケールを構成したため、持ち運びやすく可搬性に優れた変位測定装置を提供することができる。
【００５６】
また、磁気パターンとして位置情報を読み取り可能な磁気コードを設けたため、アブソリュート方式の測定を行うことができる。しかも、磁気コードを検出して得られる第１の位置情報と回折格子で回折された光を検出して得られる第２の位置情報を合成して検出ヘッドの絶対位置を測定するため、絶対位置の検出を高精度に行うことができる。
【００５７】
本発明は前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施の形態においては、変位測定装置として直線変位の測定を行うリニア型の例について説明したが、回転変位の測定を行うロータリ型にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の変位測定装置の第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の光学式変位測定装置の第１の実施の形態に係る複合スケールを説明する説明図である。
【図３】本発明の光学式変位測定装置の第１の実施の形態に係る複合スケールの一部を拡大して示す側面図である。
【図４】本発明の変位測定装置に係る複合スケールの製造工程を説明するものであり、図４Ａは磁気パターンを形成したベース材に紫外線硬化性樹脂からなる樹脂層を設けた状態の説明図、図４Ｂは樹脂層に原版を押し当てる前の状態の説明図、図４Ｃは樹脂層に原版を押し当てて紫外線を照射した状態の説明図、図４Ｄは原版を剥がして樹脂層に回折格子が形成された状態の説明図、図４Ｅは回折格子が形成された樹脂層に反射膜を形成した状態の説明図、図４Ｆは反射膜が形成された樹脂層に保護膜を形成した状態の説明図である。
【図５】本発明の変位測定装置の第２の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】本発明の変位測定装置の第２の実施の形態によるアブソリュート方式の測定を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…変位測定装置、  ２…複合スケール、  ３…検出ヘッド、  １１…磁気検出部、  １２…光源、  １３…光検出部、  ２１…ベース材、  ２２…樹脂層、  ２３…反射膜、  ２４…保護膜、  ３１…磁気パターン、  ３２…回折格子
【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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【図６】
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