(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁基板に送信巻線と受信巻線が形成された読み出しヘッドと、
この読み出しヘッドと対向して配置される第２の絶縁基板に測定軸方向に所定ピッチで配列された複数の磁束結合巻線が形成され、各磁束結合巻線は、前記送信巻線が発生する可変磁束が結合して誘導電流が流れる第１の結合ループ及びこの第１の結合ループと連続して流れる誘導電流が生成する可変磁束を前記受信巻線に結合させる第２の結合ループを備えて構成されたスケールと、
前記第１及び第２の絶縁基板の両方に、他方から結合する可変磁束を巻線導体の近くに集中させるように、前記第１及び第２の絶縁基板と当該前記第１及び第２の絶縁基板の上に形成される前記巻線導体との間に配置される軟磁性体膜と、
を有することを特徴とする誘導型位置検出装置。
【請求項２】
前記軟磁性体膜は、前記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の、巻線導体が配置される側の面に全面に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の誘導型位置検出装置。
【請求項３】
前記軟磁性体膜は、前記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の、巻線導体が配置される面と反対側の面に全面に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の誘導型位置検出装置。
【請求項４】
前記軟磁性体膜は、前記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の、電磁結合に寄与する主要な巻線導体部の下地または側部に選択的に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の誘導型位置検出装置。
【請求項５】
前記軟磁性体膜は、少なくとも巻線導体が配置される側の表面部がメッシュ状にパターン形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導型位置検出装置。
【請求項６】
前記軟磁性体膜は、少なくとも巻線導体が配置される側の表面が粗面化されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導型位置検出装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の絶縁基板は、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板、絶縁膜で覆われた半導体基板の中から選択された一種である
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導型位置検出装置。
【請求項８】
前記軟磁性体膜は、パーマロイ膜およびアモルファスメタル膜のうち少なくともいずれかである
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の誘導型位置検出装置。
【請求項９】
前記第１及び第２の絶縁基板のうち少なくとも一方の絶縁基板は、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板の中から選択された一種であり、前記軟磁性体膜の替わりに、前記絶縁基板の面のうち、巻線導体が配置された側の面の反対側の面に貼り付けられた板状の軟磁性体部材を備える
ことを特徴とする請求項１記載の誘導型位置検出装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の絶縁基板のうち少なくとも一方の絶縁基板は、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板の中から選択された一種であり、前記軟磁性体膜の替わりに、前記絶縁基板中に埋め込まれた板状の軟磁性体部材を備える
ことを特徴とする請求項１記載の誘導型位置検出装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２の絶縁基板のうち少なくとも一方の絶縁基板は、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板の中から選択された一種であり、前記絶縁基板中に含まれる粉状の軟磁性体を前記軟磁性体膜の替わりに用いる
ことを特徴とする請求項１記載の誘導型位置検出装置。
【請求項１２】
前記絶縁基板の面のうち巻線導体側の面からその反対側の面に向かうに従い前記軟磁性体の密度が上昇するように、前記軟磁性体が前記絶縁基板中に傾斜配合されている
ことを特徴とする請求項１１記載の誘導型位置検出装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２の絶縁基板のうち少なくとも一方の絶縁基板は、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板の中から選択された一種であり、前記軟磁性体膜の替わりに、前記絶縁基板の面のうち巻線導体が配置された面と反対側の面に接着された、粉状の軟磁性体が混合された接着剤層を備える
ことを特徴とする請求項１記載の誘導型位置検出装置。
【請求項１４】
前記第１の絶縁基板には前記誘導型位置検出装置の電子回路が形成されており、
前記電子回路と前記第１の絶縁基板に配置された巻線導体との間に、前記電子回路を覆うように前記軟磁性体膜が配置されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の誘導型位置検出装置。
【請求項１５】
前記電子回路と前記第１の絶縁基板に配置された巻線導体との間に、前記電子回路を覆うように静電シールド膜がさらに配置されている
ことを特徴とする請求項１４記載の誘導型位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁結合を利用して位置検出を行う誘導型位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
読み出しヘッドに送信巻線と受信巻線を形成し、スケールには送受信巻線と電磁結合する磁束結合巻線を所定ピッチで配列して、スケール変位検出を行う誘導型検出装置（エンコーダ）が提案されている（例えば、特開平１０−３１８７８１号公報）。スケール側の磁束結合巻線は、送信巻線が発生する可変磁束が結合して誘導電流が流れる第１の結合ループと、この第１の結合ループと連続して流れる誘導電流が生成する可変磁束を受信巻線に結合させる第２の結合ループを備えて構成される。
【０００３】
この様な誘導型エンコーダは、スケール及び読み出しヘッド共に、プリント回路基板を用いて構成することができ、或いはガラス基板や半導体基板を用いて集積回路技術により構成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
誘導型エンコーダは前述のように、送受信巻線と磁束結合巻線の電磁結合を利用するが、読み出しヘッドに設けられる送信巻線と受信巻線の間の直接の電磁結合は、直流オフセットの原因となる。特開平１０−３１８７８１号では、このようなオフセット成分を除去することを主たる目的として、受信巻線を挟んで二つの送信巻線を配置して、二つの送信巻線から受信巻線への電磁結合を相殺する方式を提案している。
【０００５】
しかし、誘導型エンコーダを小型化した場合、無駄な電磁結合を更に小さくし、出力信号に有効な電磁結合を相対的により大きくすることが望まれる。また信号強度を増加するためには、スケールと読み出しヘッドのギャップを小さくすることが有効であるが、余りギャップを小さくすると、エンコーダの装置への取り付けが難しくなる。従って、ギャップをそれほど小さくすることなく、信号強度を大きくするように、送受信巻線と結合巻線との間の有効な電磁結合をできる限り大きくするための工夫が要求される。
【０００６】
この発明は、小型で大きな出力信号強度を得ることができる誘導型位置検出装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る誘導型位置検出装置は、第１の絶縁基板に送信巻線と受信巻線が形成された読み出しヘッドと、この読み出しヘッドと対向して配置される第２の絶縁基板に測定軸方向に所定ピッチで配列された複数の磁束結合巻線が形成され、各磁束結合巻線は、前記送信巻線が発生する可変磁束が結合して誘導電流が流れる第１の結合ループ及びこの第１の結合ループと連続して流れる誘導電流が生成する可変磁束を前記受信巻線に結合させる第２の結合ループを備えて構成されたスケールと、前記第１及び第２の絶縁基板の両方に、他方から結合する可変磁束を巻線導体の近くに集中させるように、前記第１及び第２の絶縁基板と当該前記第１及び第２の絶縁基板の上に形成される前記巻線導体との間に配置された軟磁性体膜と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この発明による誘導型位置検出装置（エンコーダ）では、読み出しヘッドまたはスケールの少なくとも一方について、巻線導体と絶縁性基板の間に軟磁性体膜を配置することによって、巻線導体の近くに磁束を集中させることができる。これにより、送受信巻線と磁束結合巻線の間の電磁結合を大きくして、小型化したエンコーダの場合にも信号強度の大きな変位信号を得ることができる。
【０００９】
軟磁性体膜は、第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の一方または両方の全面に形成してもよいし、送受信巻線及び磁束結合巻線のうち電磁結合に寄与する主要な巻線導体配置部分に選択的に形成してもよい。
【００１０】
また、軟磁性体膜は、それ自身に発生する渦電流を抑制するために、少なくとも巻線導体が配置される側の表面部をメッシュ状にパターン形成するか、或いは少なくとも巻線導体が配置される側の表面を粗面化することが好ましい。
【００１１】
第１及び第２の絶縁基板には好ましくは、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板、絶縁膜で覆われた半導体基板の中から選択された一種が用いられる。また、軟磁性体膜には、好ましくはパーマロイ膜、アモルファスメタル膜のいずれかが用いられる。
【００１２】
第１及び第２の絶縁基板のうち少なくとも一方の絶縁基板が、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板の中から選択された一種の場合、以下の態様がある。▲１▼軟磁性体膜の替わりに、絶縁基板の面のうち、巻線導体が配置された側の面の反対側の面に貼り付けられた板状の軟磁性体部材を備える。▲２▼軟磁性体膜の替わりに、絶縁基板中に埋め込まれた板状の軟磁性体部材を備える。▲３▼絶縁基板中に含まれる粉状の軟磁性体を軟磁性体膜の替わりに用いる。そして、この態様の場合、絶縁基板の面のうち巻線導体側の面からその反対側の面に向かうに従い軟磁性体の密度が上昇するように、軟磁性体が絶縁基板中に傾斜配合されているようにすることができる。▲４▼軟磁性体膜の替わりに、絶縁基板の面のうち巻線導体が配置された面と反対側の面に接着された、粉状の軟磁性体が混合された接着剤層を備える。
【００１３】
この発明による誘導型位置検出装置において、第１の絶縁基板には誘導型位置検出装置の電子回路が形成されており、電子回路と第１の絶縁基板に配置された巻線導体との間に、電子回路を覆うように軟磁性体膜が配置されているようにすることができる。そして、電子回路と第１の絶縁基板に配置された巻線導体との間に、電子回路を覆うように静電シールド膜をさらに配置してもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明する。
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態による誘導型エンコーダの概略構成を示す斜視図である。誘導型エンコーダは、スケール１００とこれに対向して配置された読み出しヘッド２００とから構成される。スケール１００はその長手方向が測定軸ｘであり、読み出しヘッド２００はスケール１００に対して所定ギャップをもって測定軸ｘ方向に相対移動可能に配置される。
【００１６】
読み出しヘッド２００は、絶縁基板２０１に、送信巻線２０２と、これに隣接して受信巻線２０５，２０７とを形成して構成されている。具体的に送信巻線２０２と受信巻線２０５，２０７とは、絶縁基板２０１のスケール１００に対向する側の面に形成されている。スケール１００は、絶縁基板２０１の読み出しヘッド２００に対向する側の面に、スケールピッチλで多数の結合巻線１０２を配列形成して構成されている。送信巻線２０２は、端子２０４Ａ，２０４Ｂから与えられる励振信号により可変磁束を発生する。磁束結合巻線１０２は、読み出しヘッド２００上の送信巻線２０２に対向してこれと電磁結合する第１の結合ループ１０３と、受信巻線２０５，２０７と対向してこれと電磁結合する第２の結合ループ１０４を有する。
【００１７】
第１の結合ループ１０３と第２の結合ループ１０４は、連続するループを構成しており、第１の結合ループ１０３には、送信巻線２０２に流れる励振電流ｉ１により発生される可変磁束が結合されて、誘導電流ｉ２が流れる。より具体的にいえば、送信巻線２０２の測定軸ｘ方向に長い巻線導体部２０３Ａ，２０３Ｂと、結合巻線１０２の第１の結合ループ１０３を構成する巻線導体部１０５Ａ，１０５Ｂとが平行して相対向してこれらが電磁結合する。第２の結合ループ１０３には、第１の結合ループ１０３と同じ電流ｉ３（＝ｉ２）が流れて、これにより発生される可変磁束が受信巻線２０５，２０７に結合する。
【００１８】
二つの受信巻線２０５，２０７はそれぞれ、図２に示すように、スケール１００上の結合ループ１０４からの磁束の結合を空間変調するための正弦波状周期パターンをもって形成される。これらの受信巻線２０５，２０７は、実線で示す第１の導体セグメント２１１と、これとは異なる層に形成された破線で示す第２の導体セグメント２１２とを貫通配線２１３で接続した波長λの正弦波形により形成されて、それぞれ一波長λ内に二つのループ２０８Ａ，２０８Ｂ、２０９Ａ，２０９Ｂを構成する。
【００１９】
第１の受信巻線２０５に着目して説明すれば、スケール移動に伴って、第１のループ２０８Ａと結合ループ１０４の間が最大の電磁結合を示すとき、第２のループ２０８Ｂと結合ループ１０４の間が最小の結合となるような結合の変動を示す。即ちスケール１００上の結合ループ１０４の配列により形成される変動磁界は、スケール移動に伴って受信巻線２０５の形状により空間変調され、端子２０８Ａ，２０８Ｂには、正弦波状の変位信号が得られる。二つの受信巻線２０５，２０７は、λ／４だけ位相がずれて配置されているから、二つの受信巻線２０５，２０７の出力端子２０６Ａ，２０６Ｂ間及び、２０８Ａ，２０８Ｂ間に、位相が９０°ずれた正弦波状変位信号が得られることになる。
【００２０】
図３は、図１のＩ−Ｉ’断面図を示している。この例では、読み出しヘッド２００の絶縁基板２０１は、シリコン酸化膜等の絶縁膜２２１で覆われたシリコン等の半導体基板２２０により構成されている。同様に、スケール１００の絶縁基板１０１も、シリコン酸化膜等の絶縁膜１１１で覆われたシリコン等の半導体基板１１０により構成されている。そして、これらの絶縁基板２０１，１０１と、この上に形成される巻線導体との間には、巻線導体と結合する磁束を集中させるための軟磁性体膜２２２，１１２が形成されている。これらの軟磁性体膜２２２，１１２には、Ｆｅ−Ｎｉパーマロイ膜または、アモルファスメタル膜が用いられる。
【００２１】
軟磁性体膜２２２，１１２とこれらの上に形成される巻線導体膜との間には、シリコン酸化膜またはポリイミド膜等の絶縁膜２２３，１１３が形成される。巻線導体膜は、Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ等の低抵抗導体膜のスパッタとパターニングにより形成される。読み出しヘッド２００側には前述のように２層の巻線導体が必要であり、絶縁膜２２３／第１層導体膜／絶縁膜２２４／第２層導体膜の積層構造となる。巻線導体の表面はシリコン酸化膜等の保護膜２２５，１１４で覆われる。この様な構造は、通常の集積回路製造技術により作られる。
【００２２】
軟磁性体膜２２２，１１２は、簡単には、それぞれの絶縁基板２０１，１０１の全面に形成すればよい。図４は、この様に軟磁性体膜２２２，１２２を配置した場合の、読み出しヘッド２００とスケール１００の電磁結合の様子を、対応する２対の巻線導体部について模式的に示している。巻線導体に近接して高透磁率の軟磁性体膜を配置することによって、磁束が軟磁性体膜に集中する。従って、送信巻線２０２と結合巻線１０２の間、及び結合巻線１０２と受信巻線２０５，２０７の間の電磁結合が大きくなる。このことは、相対的に小さい励振信号で大きな出力信号強度が得られることを意味する。また、励振信号を小さくすることで無用な電磁結合によるノイズも低減され、Ｓ／Ｎ向上が図られる。
【００２３】
また、図１の構成では、受信巻線２０５，２０７を、複数個ずつの正極性ループと負極性ループの繰り返し配列とすることで、送信巻線２０２からの直接の電磁結合が相殺されるようにしているが、更に図１の読み出しヘッド２００の全面に、送信巻線２０１及び受信巻線２０５，２０７を覆うように軟磁性体膜を配設することによって、送信巻線２０２と受信巻線２０５，２０７との間の電磁結合はより小さいものとなる。これにより、オフセットの小さい出力信号が得られる。
【００２４】
ここまでの例は、読み出しヘッド２００及びスケール１００の双方に軟磁性体膜を配置したが、図４に対して、図５に示すよう、スケール１００側のみに軟磁性体膜１１２を配置する構成、或いは逆に、図６に示すように、読み出しヘッド２００側のみに軟磁性体膜２２２を配置する構成としても、有効な電磁結合の増大による信号強度の増大が可能である。
【００２５】
更に、有効な電磁結合の増大を図る上で有効な他の構造を、図４に対応させて図７及び図８に示す。図７では、読み出しヘッド２００及びスケール１００上の軟磁性体膜２２２及び１１２の有効な電磁結合に寄与する磁束経路となる部分に、突起２３１，１２１を形成している。また図８では、読み出しヘッド２００及びスケール１００上の軟磁性体膜２２２及び１１２の巻線導体部に溝２４１，１３１を形成し、巻線導体をこれらの溝２４１，１３１に埋め込む構造としている。この様な構造を採用することで、送受信巻線と磁束結合巻線の間の有効な電磁結合をより大きくすることができる。
【００２６】
また、図４〜図６の例は、絶縁基板の巻線導体が配置される側の面に軟磁性体膜を形成したが、図９に示すように、絶縁基板１０１，２０１の巻線導体が配置される側と反対側の面に軟磁性体膜１１２，２２２を形成しても、同様の効果が得られる。
【００２７】
更に読み出しヘッド２００或いはスケール１００上の軟磁性体膜は、必ずしも全面に形成する必要はない。例えば、図１０に示すように、絶縁基板１０１，２０１の巻線導体が配置される側の面に、電磁結合に寄与する主要な巻線導体の側部に軟磁性体膜１１２，２２２を形成することによっても、同様に大きな電磁結合が得られる。またスケール１００側の磁束結合巻線１０２に着目して例を示せば、図１１のように、電磁結合に主として寄与する巻線導体部のみに、その下地に選択的に軟磁性体膜を形成することができる。即ち、磁束結合巻線１０２の第１の結合ループ１０３については、送信巻線２０２の巻線導体部２０３Ａ，２０３Ｂと対向する巻線導体部１０５Ａ，１０５Ｂに選択的に軟磁性体膜１１２ａ，１１２ｂを配置する。また磁束結合巻線１０２の第２の結合ループ１０４については、受信巻線２０５，２０７との電磁結合に主として寄与する巻線導体部１０６Ａ，１０６Ｂに選択的に軟磁性体膜１１２ａ，１１２ｂを配置する。
【００２８】
読み出しヘッド２００側に軟磁性体膜を配置する場合にも同様に、選択的にパターン形成された膜とすることができる。
【００２９】
また、以上に説明した軟磁性体膜の配置例を種々組み合わせることも有効である。例えば、図１０の構造と図１１の構造を組み合わせれば、巻線導体の３面を取り囲むように軟磁性体を配置することになり、図８の構造と同様の大きな電磁結合を得ることが可能になる。
【００３０】
ところで、Ｆｅ−Ｎｉパーマロイ等の軟磁性体膜は、導電性を示す。このため、軟磁性体膜を通る磁束により軟磁性体膜内に渦電流が流れ、これが磁束変化を妨げる方向に作用して、いわゆる渦電流損が生じる。図１２は、その様な渦電流を防止するための好ましい構造を、スケール１００側について示している。即ち軟磁性体膜１１２を、縦横に走る分離溝１４１により分離されたメッシュ状パターンとして配置している。この様にすれば、軟磁性体膜１１２を貫通する磁束によって発生する渦電流を分離溝１４１が遮断することになり、渦電流損をなくすことができる。
【００３１】
図１２では、分離溝１４１がメッシュ状の軟磁性体膜１１２を完全に分離したが、図１３に示すように、軟磁性体膜１１２の表面部に縦横に走る溝１４２を形成することによっても、同様に渦電流を削減することができる。或いはまた、図１４に示すように、軟磁性体膜１１２の表面を粗面化することによっても、同様に渦電流を削減することができる。
【００３２】
絶縁基板１０１，２０１として、絶縁膜で覆われたシリコン基板を例にして説明したが、ガラス基板（ガラスエポキシ基板（ＰＣＢ）など）、セラミック基板、樹脂基板（ポリイミドや液晶ポリマーフィルムなど）などを用いることもできる。例えば、絶縁基板１０１，２０１自体が軟磁性体の場合、絶縁膜を介して巻線導体部を絶縁基板１０１，２０１上に配置することができる。また、絶縁基板１０１，２０１自体が高電気抵抗の軟磁性体の場合、絶縁膜を介することなく巻線導体部を絶縁基板１０１，２０１上に配置することができる。
【００３３】
絶縁基板１０１，２０１として上記ガラス基板などを用いた場合の他の例について、図１５から図１９を用いて説明する。図１５から図１９は、読み出しヘッド２００とスケール１００の電磁結合の様子を、対応する２対の巻線導体部について模式的に示している。これらは図４と対応している。
【００３４】
図１５は、絶縁基板１０１，２０１の面のうち、巻線導体部が配置された側の面の反対側の面に、焼結などにより板状に成型された軟磁性体部材１１６，２２７を貼り付けたものである。また、図１６は、絶縁基板１０１，２０１中に軟磁性体部材１１６，２２７を埋め込んだものである。
【００３５】
さらに、図１７は、絶縁基板１０１，２０１に粉状の軟磁性体（例えば、パーマロイ、アモルファスメタル、フェライト）をエポキシのような絶縁材料に混合したものである。図１８は、絶縁基板１０１，２０１の面のうち、巻線導体部側の面からその反対側の面に向かうに従い粉状の軟磁性体の密度が上昇するように、軟磁性体が絶縁基板１０１，２０１中に傾斜配合されている。また、図１９は、絶縁基板１０１，２０１の面のうち、巻線導体部が配置された面と反対側の面に粉状の軟磁性体が混合された接着剤層１１８，２２９が接着されている。
【００３６】
図１５に示す構造によれば、軟磁性体部材１１６，２２７を絶縁基板１０１，２０１に貼り付けた構造なので、スケール１００や読み出しヘッド２００に軟磁性体を容易に配置することができる。また、図１７〜図１９に示すように、軟磁性体の材料として紛体を用いれば、スケール１００や読み出しヘッド２００の形状の自由度を向上させることができる。これにより、例えば、スケール１００の厚みを薄くしたり（例えば０．５ｍｍ以下）、長尺化（２ｍ以上）したりすることができる。なお、図１５から図１９では、スケール１００および読み出しヘッド２００の両方に、軟磁性体部材１１６，２２７、粉状の軟磁性体を含む絶縁基板１０１，２０１、接着剤層１１８，２２９を備えるようにしているが、スケール１００または読み出しヘッド２００のいずれか一方に備えた構造でもよい。
【００３７】
ところで、図３に示す絶縁基板２０１のシリコン基板２２０には、送信巻線２０２で可変磁束を発生させるための送信用励振信号を生成する回路などの電子回路が形成されている。図２０および図２１は、それぞれ、図１のＩ−Ｉ’断面の別の例を示しており、図３と対応している。図３中の符号が示すものと同一のものについては同一符号を付している。シリコン基板２２０の表面に電子回路（図示せず）が形成されており、この電子回路を構成する素子はシリコン酸化膜などの絶縁膜２３３上に形成された配線膜２３５により電気的に接続されている。
【００３８】
上記電子回路を送信用励振信号から静電シールドするために、一般には、図３の軟磁性体膜２２２が配置されている箇所にＣｕなどの金属からなるシールド膜（静電シールド膜）が形成されている。しかし、このシールド膜は低電気抵抗なので送信巻線２０２で発生させる可変磁束が渦電流として流れやすい。この結果、送信用励振信号が大きく減衰してしまう。この発明の実施の形態では、図２０に示すようにシールド膜を設けずに軟磁性体膜２２２を配置している。軟磁性体膜２２２により上記電子回路や配線膜２３５が覆われている。これにより、静電シールド効果は小さくなるが、渦電流が流れにくくなるので、送信用励振信号が大きく減衰するのを防ぐことができる。
【００３９】
また、図２１に示すように、軟磁性体膜２２２の全面上にＣｕなどからなる静電シールド膜２３７を配置してもよい。このようにすれば、上記電子回路や配線膜２３５が静電シールド２３７で覆われるので、静電シールド効果を確保しつつ巻線導体の近くに磁束を集中させることができる。
【００４０】
図２２は、別の実施の形態による誘導型エンコーダを示す。この実施の形態では、読み出しヘッド２００の送信巻線２０２を、受信巻線２０５，２０７を挟んで対称的に二つの磁束発生ループ２３１Ａ，２３１Ｂが形成されるように、配設している。二つの磁束発生ループ２３１Ａ，２３１Ｂは、同じ励振電流が供給されて互いに逆極性の磁束を発生するように、配線パターンが形成されている。これにより、送信巻線２０２から受信巻線２０５，２０７に結合する磁束は互いに相殺され、オフセットの小さい出力が得られることになる。
【００４１】
読み出しヘッド２００に二つの磁束発生ループ２３１Ａ，２３１Ｂを形成したことに対応して、スケール１００上にも、二つの磁束結合巻線１５１Ａ，１５１Ｂが形成される。これらの磁束結合巻線１５１Ａ，１５１Ｂはそれぞれ、先の実施の形態と同様に、送信巻線と結合する結合ループ１５２と、受信巻線と結合する結合ループ１５３とを有する。受信巻線２０５，２０７は先の実施の形態と同様である。
【００４２】
この実施の形態によると、よりオフセットの小さい出力信号を得ることが可能になる。また、先の実施の形態と同様に、読み出しヘッド２００またはスケール１００の少なくとも一方に軟磁性体膜を配置することによって、信号強度を増すことが可能になる。軟磁性体膜の配置法としては、先の実施の形態の図４〜図２１で説明した構造をそのまま適用することができる。
【００４３】
図２３は、更に別の実施の形態による誘導型エンコーダの読み出しヘッド２００の構成を示す。読み出しヘッド２００に二つの磁束発生ループ２３１Ａ，２３１Ｂを形成したことは、図２２の実施の形態と同じとである。図２２の実施の形態と異なるのは、３相の受信巻線３２４，３２６，３２７を配置していることである。各相の受信巻線３２４，３２６，３２７は、正極性ループ３３２と負極性ループ３３４を有することは、先の実施の形態と同様であり、これがλ／３ずつ測定軸ｘ方向にずれて配置されてする。これにより、１２０°ずつ位相がずれた３相の変位信号を得ることができる。
【００４４】
この実施の形態によっても、オフセットの小さい出力信号を得ることが可能になる。また、先の実施の形態と同様に、読み出しヘッド２００またはスケール１００の少なくとも一方に軟磁性体膜を配置することによって、信号強度を増すことが可能になる。軟磁性体膜の配置法としては、先の実施の形態の図４〜図２１で説明した構造をそのまま適用することができる。
【００４５】
この発明は上記実施の形態に限られない。例えば読み出しヘッド２００やスケール１００をプリント回路基板で構成することもできる。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、読み出しヘッドまたはスケールの両方に、軟磁性体膜を配置することによって、巻線導体の近くに磁束を集中させることができる。これにより、送受信巻線と結合巻線の間の電磁結合を大きくして、小型化したエンコーダの場合にも信号強度の大きな変位信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態による誘導型エンコーダの構成を示す斜視図である。
【図２】  同実施の形態の受信巻線の構成を示す図である。
【図３】  図１のＩ−Ｉ’断面図である。
【図４】  同実施の形態の読み出しヘッドとスケールの電磁結合の様子を示す図である。
【図５】  スケール側のみに軟磁性体膜を形成した構造を示す図である。
【図６】  読み出しヘッド側のみに軟磁性体膜を形成した構造を示す図である。
【図７】  軟磁性体膜に突起を形成した構造を示す図である。
【図８】  軟磁性体膜に溝を形成して巻線導体を埋め込んで構造を示す図である。
【図９】  軟磁性体膜を絶縁基板の裏面に形成した構造を示す図である。
【図１０】  軟磁性体膜を絶縁基板の巻線導体の側部に形成した構造を示す図である。
【図１１】  軟磁性体膜を巻線導体の下地に選択的に配置した構造を示す図である。
【図１２】  軟磁性体膜をメッシュ状に配置した構造を示す図である。
【図１３】  軟磁性体膜の表面に溝を形成した構造を示す図である。
【図１４】  軟磁性体膜の表面を粗面化した構造を示す図である。
【図１５】  軟磁性体部材を絶縁基板に貼り付けた構造を示す図である。
【図１６】  軟磁性体部材を絶縁基板中に埋め込んだ構造を示す図である。
【図１７】  絶縁材料に軟磁性体粉を混合して作製された絶縁基板を備える構造を示す図である。
【図１８】  絶縁材料に軟磁性体粉を傾斜配合して作製された絶縁基板を備える構造を示す図である。
【図１９】  軟磁性体粉を含有する接着剤層を絶縁基板に接着した構造を示す図である。
【図２０】  図１のＩ−Ｉ’断面の他の例を示す図である。
【図２１】  図１のＩ−Ｉ’断面のさらに他の例を示す図である。
【図２２】  他の実施の形態による誘導型エンコーダの構成を示す図である。
【図２３】  他の実施の形態による誘導型エンコーダの読み出しヘッドを図２２と比較して示す図である。
【符号の説明】
１００…スケール、１０１…絶縁基板、１１０…シリコン基板、１０２…磁束結合巻線、１０３…第１の結合ループ、１０４…第２の結合ループ、２００…読み出しヘッド、２０１…絶縁基板、２２０…シリコン基板、２０２…送信巻線、２０５，２０７…受信巻線、１１１，１１３，２２１，２２３，２２４…絶縁膜、１１２，２２２…軟磁性体膜、１１４，２２５…保護膜、１１６，２２７…軟磁性体部材、１１８，２２９…接着剤層、２３３…絶縁膜、２３５…配線膜、２３７…静電シールド膜
【図１】
0003848600.tif 000002
【図２】
0003848600.tif 000003
【図３】
0003848600.tif 000004
【図４】
0003848600.tif 000005
【図５】
0003848600.tif 000006
【図６】
0003848600.tif 000007
【図７】
0003848600.tif 000008
【図８】
0003848600.tif 000009
【図９】
0003848600.tif 000010
【図１０】
0003848600.tif 000011
【図１１】
0003848600.tif 000012
【図１２】
0003848600.tif 000013
【図１３】
0003848600.tif 000014
【図１４】
0003848600.tif 000015
【図１５】
0003848600.tif 000016
【図１６】
0003848600.tif 000017
【図１７】
0003848600.tif 000018
【図１８】
0003848600.tif 000019
【図１９】
0003848600.tif 000020
【図２０】
0003848600.tif 000021
【図２１】
0003848600.tif 000022
【図２２】
0003848600.tif 000023
【図２３】
0003848600.tif 000024