編碼器用標尺、編碼器、驅動裝置及載臺裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及編碼器用標尺、編碼器、驅動裝置及載臺裝置。
【背景技術】
[0002]作為對旋轉馬達的旋轉軸等旋轉的物體的旋轉量或旋轉位置進行檢測的檢測裝置而采用編碼器。這樣的編碼器具備形成有規(guī)定的光學圖案并且具有用于形成規(guī)定磁場的磁鐵的標尺，并具有檢測光學圖案的光傳感器和檢測磁圖案的磁傳感器。作為用于這樣的編碼器的標尺例如已知有在形成有光學圖案的基板上在與光學圖案同一面上配置有磁鐵的標尺(例如，參照專利文獻I )、或在與光學圖案相反一側的面上配置有磁鐵的標尺(例如，參照專利文獻2)等。另外，光傳感器及磁傳感器安裝在共同的電路基板上，且與標尺中的形成有光學圖案的基板面相對地配置。
[0003]在這樣的編碼器中，使標尺與旋轉軸一體地旋轉，通過光傳感器讀取光學圖案，并且通過磁傳感器檢測磁場的變化，由此檢測旋轉軸的旋轉量或旋轉位置。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I:日本特開2013 — 2832號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2010 — 271069號公報

【發(fā)明內容】

[0008]在專利文獻I記載的編碼器中，由于能夠接近磁傳感器地配置磁鐵，所以能夠提高磁傳感器的檢測精度。但是，在該結構中，需要不與光學圖案干涉地配置磁鐵，從而不得不減小磁鐵的尺寸。若磁鐵的尺寸小，則從該磁鐵產生的磁場變弱，無論磁鐵是否接近磁傳感器，有時都難以檢測到磁場。
[0009]另外，在專利文獻2記載的編碼器中，磁鐵配置在與光學圖案相反一側的面，從而不與光學圖案干涉，但磁鐵遠離磁傳感器。因此，為了利用磁傳感器檢測磁場，需要增大磁鐵的容量(體積)來形成強磁場。但是，將磁鐵增大不僅不能順應編碼器的小型化的要求，而且標尺變重，從而存在對于旋轉軸的負擔變大的問題。
[0010]鑒于以上情況，本發(fā)明的目的在于提供一種編碼器用標尺、編碼器、驅動裝置及載臺裝置，相對于磁檢測部形成強磁場，由此能夠縮小編碼器用標尺，能夠實現編碼器的小型化。
[0011]根據本發(fā)明的第一方式提供一種編碼器用標尺，其具有以旋轉軸為中心旋轉的基板，并在與旋轉軸交叉的基板的第一面上具有沿著旋轉方向的光學圖案，其中，在與第一面不同的基板的第二面上，具有隔著旋轉軸地設定成不同磁極的第一磁鐵，在第一面上具有在與第一磁鐵的各個磁極之間形成磁場的第二磁鐵或磁軛。
[0012]根據本發(fā)明的第二方式提供一種編碼器用標尺，其具有:配置在一個面上的第一磁鐵;和相對于一個面而被配置在背側的另一個面上的第二磁鐵或磁軛，第二磁鐵或磁軛在與第一磁鐵之間，形成由磁檢測部檢測的磁場。
[0013]根據本發(fā)明的第三方式提供一種編碼器，其具有:編碼器用標尺，其以旋轉軸為中心旋轉，并且具有沿旋轉軸的旋轉方向配置的光學圖案，在旋轉一周的過程中至少變更一次磁場;光檢測部，其檢測經過光學圖案的光;和磁檢測部，檢測磁場的變更，作為編碼器用標尺而使用本發(fā)明的第一方式或第二方式的編碼器用標尺。
[0014]根據本發(fā)明的第四方式提供一種編碼器，其具有:標尺，其具有配置在一個面上的第一磁鐵、以及相對于一個面而被配置在背側的另一個面上的第二磁鐵或磁軛;和磁檢測部，檢測形成在第一磁鐵和第二磁鐵或磁軛之間的磁場。
[0015]根據本發(fā)明的第五方式提供一種驅動裝置，其具有:旋轉部件;驅動部，其使旋轉部件旋轉;和編碼器，其固定在旋轉部件上，并檢測旋轉部件的位置信息，作為編碼器而使用本發(fā)明的第三方式或第四方式的編碼器。
[0016]根據本發(fā)明的第六方式提供一種載臺裝置，其具有:移動物體;驅動裝置，其使移動物體移動，作為驅動裝置而使用本發(fā)明的第五方式的驅動裝置。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據本發(fā)明的實施方式，能夠相對于磁檢測部形成強磁場，由此能夠減小編碼器用標尺，并且能夠實現編碼器的小型化。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示第一實施方式的編碼器用標尺的一例的圖，圖1的(a)是立體圖，圖1的(b)是表示磁鐵的配置的俯視圖。
[0020]圖2是圖1所示的編碼器用標尺的剖視圖。
[0021]圖3是用于對實施例的編碼器用標尺和比較例的編碼器用標尺進行比較的圖。
[0022]圖4是表示編碼器的實施方式的一例的剖視圖。
[0023]圖5是表不圖4所不的編碼器的磁檢測部的一例的圖。
[0024]圖6是表示第二實施方式的編碼器用標尺的一例的圖，圖6的(a)是剖視圖，圖6(b)是俯視圖。
[0025]圖7是表示第三實施方式的編碼器用標尺的一例的圖，圖7的(a)是剖視圖，圖7的(b)是表示第三實施方式的變形例的剖視圖。
[0026]圖8是表示第四實施方式的編碼器用標尺的一例的剖視圖。
[0027]圖9是表不驅動裝置的實施方式的一例的圖。
[0028]圖10的(a)是表示載臺裝置的實施方式的一例的剖視圖，圖10的(b)是表示機械手裝置的實施方式的一例的立體圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。但是，本發(fā)明不限于此。另外，在附圖中，為了說明實施方式，局部放大或強調地記載等、適當變更比例尺來表現。在以下的說明中，“編碼器用標尺”有時適當地簡稱為“標尺”。
[0030]<第一實施方式>
[0031]圖1表示第一實施方式的編碼器用標尺S的一例，圖1的(a)是立體圖，圖1的(b)是表示磁鐵的配置的俯視圖。圖2是圖1所示的標尺S的剖視圖。該標尺S安裝在旋轉馬達等的驅動系統(tǒng)的軸部等上來使用。在該情況下，標尺S以旋轉軸AX為中心繞軸線旋轉。
[0032]如圖1的(a)所示，標尺S具有基板10、固定部20、第一磁鐵Ml及第二磁鐵M2。基板10形成為以旋轉軸AX為中心具有規(guī)定直徑的圓形?；?0使用例如玻璃或非磁性體金屬、樹月旨、陶瓷等具有不容易因旋轉、沖擊、振動等而變形的程度的剛性的非磁性材料形成。基板10以均勻的厚度形成，但也可以例如中央部分等形成得比周邊厚。關于基板10的材料、厚度、尺寸等，能夠根據例如所安裝的軸部的轉速、所設置的溫度、濕度等的設置環(huán)境等以及用途來適當地決定。
[0033]基板10具有與旋轉軸AX正交的第一面(上表面、表面)10a及第二面(下表面、背面)10b。在第一面1a上形成有軌道區(qū)域30。軌道區(qū)域30具有第一軌道30A及第二軌道30B。第一軌道30A及第二軌道30B分別形成為以旋轉軸AX為中心的圓環(huán)狀。第一軌道30A配置在軌道區(qū)域30的外側，第二軌道30B配置在軌道區(qū)域30的內側。在軌道區(qū)域30中，沿著旋轉方向D形成有光學圖案33。光學圖案33是光反射圖案。光學圖案33具有光反射部31及反射抑制部32。
[0034]光反射部31使用例如鋁等的反射率高的金屬材料或氧化硅(S12)等的無機材料形成。光反射部31也可以被實施鏡面加工。光反射部31的反射率被設定成例如約40%以上。但是，在光反射部31中，為了確保充分的反射率，能夠以例如反射率成為70%以上的方式形成光反射部31。此外，這里所說的反射率是指例如對于光學式編碼器所使用的檢測光來說的反射率。
[0035]反射抑制部32使用例如鉻(Cr)等的光吸收率高的金屬材料或玻璃等的光透射率高的材料等而形成。反射抑制部32與光反射部31相比，反射率低。光反射部31和反射抑制部32的反射率之比能夠任意地設定。該反射率之比被設定成能夠通過后述的光檢測部40識別基于光反射部31的反射光的任意值。
[0036]就光學圖案33中的形成在第一軌道30A上的第一圖案33A而言，將光反射部31及反射抑制部32沿著旋轉方向D以相等的節(jié)距形成。第一圖案33A作為增量圖案來使用。另外，就光學圖案33中的形成在第二軌道30B上的第二圖案33B而言，將旋轉方向D上的光反射部31的尺寸設定為遵照M序列(M-sequence)。第二圖案33B作為絕對圖案來使用。但是，上述光學圖案33只是一例，也可以采用不同的光學圖案。
[0037]固定部20形成為從基板10的第二面1b突出的圓筒狀。固定部20被固定在作為旋轉馬達等的軸部等測定對象的移動部件上。固定部20具有能夠插入旋轉馬達等的軸部的安裝孔20a。在固定部20上，也可以具有用于在軸部被插入安裝孔20a的狀態(tài)下固定軸部的固定螺釘等的固定機構(未圖示)。
[0038]第一磁鐵Ml配置在基板10的第二面1b上。作為第一磁鐵Ml而使用例如釹類的永磁鐵等。第一磁鐵Ml形成為圓環(huán)狀(或圓筒狀)。第一磁鐵Ml配置成包圍固定部20。第一磁鐵Ml在旋轉軸AX的軸線方向上具有第一面(上表面、表面)Mla及第二面(下表面、背面)Mlb。第一面Mla借助未圖示的粘接劑等固定在基板10的第二面1b上。由此，第一磁鐵Ml與基板10一體地旋轉。此外，如圖1的(b)或圖2所示，第一磁鐵Ml的內周面Mld與固定部20接觸。第一磁鐵Ml的內周面Mld也可以借助未圖示的粘接劑等固定在固定部20的外周面上。
[0039]第一磁鐵Ml的外徑比基板10的直徑大。由此，第一磁鐵Ml的外周面Mlc及其周緣部以從基板1的外周緣I Oc向外側突出的狀態(tài)來配置。由此，易于通過第一磁鐵Ml朝向基板1的第一面1a側(即磁檢測部50側)形成磁場。但是，是否使第一磁鐵Ml的外周面Mlc從基板10的外周緣1c向外側突出是任意的。另外，第一磁鐵Ml的體積(尺寸)被設定成能夠形成由后述的磁傳感器50能夠檢測的磁場的尺寸。此外，第一磁鐵Ml的厚度(旋轉軸AX方向的尺寸)比基板10的厚度厚。另外，第一磁鐵Ml