感应型位置测量设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过利用感应电流来测量位置的感应型位置测量设备。
【背景技术】
[0002]将用于检测通过电磁感应所产生的感应电流并且测量位置的感应型位置测量设备应用于用于以高精度测量位置的线性编码器和旋转编码器等。感应型位置测量设备与光学位置测量设备相比，具有即使在灰尘环境中也可以以高精度进行位置测量并且可以使结构简化的优点。
[0003]感应型位置测量设备包括被配置成沿着测量基准线能够相对移动的传感器和标尺。在标尺上形成有充当线圈的图案。感应型位置测量设备通过使用传感器来检测流经标尺上的图案的感应电流，并且进行用以基于所检测到的信号来获得传感器相对于标尺的位置的算术运算。
[0004]日本特开平11-223505公开了在标尺上设置有周期性地配置的导体闭环、并且利用传感器中的布线来检测流经这些导体闭环的感应电流的感应型位置测量设备。此外，日本特开2004-003975公开了在标尺中设置有开口、并且通过利用传感器感测在该开口的周围流动的感应电流来检测位置的感应型位置测量设备。为了在标尺中设置开口，周期性地冲切或者通过蚀刻去除作为导电性板材的基材的一部分。
[0005]图1OA和图1OB是例示传统标尺的示意平面图。图1OA例示包括一行轨道T的标尺2H。图1OB例示包括三行轨道Tl?T3的标尺21。顺便提及，在本申请中，将与测量基准线ML平行的轴称为X轴。将与X轴垂直且与标尺的主表面平行的轴称为Y轴。将与X轴和Y轴垂直的轴称为Z轴。
[0006]在图1OA所示的标尺2H的轨道T上，在沿着X轴的方向上按等间隔设置多个控制图案21。在如标尺2H那样、控制图案21的第一边缘部251侧的形状不同于该控制图案的第二边缘部252侧的形状的情况下，在控制图案21的周围流动的感应电流il和il’之间发生路线差。
[0007]此外，在图1OB所示的标尺21中，并列设置有多个轨道Tl?T3。在轨道Tl上在沿着X轴的方向上按周期λ I设置多个控制图案211。在轨道Τ2上在沿着X轴的方向上按周期λ 2设置多个控制图案212。在轨道Τ3上在沿着X轴的方向上按周期λ3设置多个控制图案213。周期λ?、λ2和λ 3彼此不同。
[0008]在标尺21中，例如，沿着轨道Tl上的控制图案211流动的感应电流i I主要分布在变为最短路线的控制图案211的周围。然而，感应电流自由地流经标尺21的整体。因此，感应电流il的一部分在邻近轨道T2上的控制图案212的周围流动(参见感应电流i2)。
[0009]在如图1OA和1B所示、使用设置有开口的标尺2H和21的情况下，标尺上所产生的感应电流可以自由地流经标尺的整个区域。如果如图1OA所示的标尺2H那样、在第一边缘部251侧的端面上存在诸如凹形状或凸形状等的不均匀部分的情况下，感应电流il和il’的路线受到影响。除非针对各个控制图案21、感应电流稳定地流动，否则在传感器所进行的检测中发生误差，由此产生了妨碍高精度位置测量的问题。
[0010]此外，在图1OB所示的标尺21中，通过从感应电流iI分支出的感应电流i2产生了具有轨道T2上的控制图案212的周期λ 2的磁场，并且位置测量的特性受到影响。
[0011]在如标尺21上那样并列设置有多个轨道Tl?Τ3的情况下，原理上期望使轨道Tl?Τ3分别独立并且使轨道Tl?Τ3完全绝缘。然而，在这种情况下，需要制造分别与轨道Tl?Τ3相对应的多个标尺并且将这些标尺一起贴合在绝缘性的支撑基板上。这样产生了由于贴合到一起时的位置偏差而导致质量下降并且成本增加的问题。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供一种能够检测流经形成有周期图案的标尺的感应电流、并且能够进行精度高的位置测量的感应型位置测量设备。
[0013]根据本发明的一种感应型位置测量设备，包括:标尺，其包括轨道、第一边缘部和第二边缘部，所述轨道包括沿着测量基准线按等间隔设置的用以控制感应电流的流动的多个控制图案，所述第一边缘部和所述第二边缘部位于所述测量基准线的两侧；以及传感器，其被设置成能够沿着所述测量基准线与所述标尺相对地进行移动，以检测所述感应电流，其中，所述标尺还包括至少设置在所述轨道和所述第一边缘部之间或者所述轨道和所述第二边缘部之间、并且用于限制所述感应电流的流动的限制图案。
[0014]根据这种结构，设置了限制图案。结果，可以引入试图自由地流入控制图案和限制图案之间的间隔的感应电流并且使该感应电流的流动路线稳定。因此，使分别针对多个控制图案的感应电流的流动变均匀。换句话说，由于设置了这些限制图案，因此感应电流的流动方式受到标尺的边缘部的形状的影响变小，并且针对每多个控制图案产生稳定的感应电流。结果，可以进行精度高的位置检测。
[0015]在根据本发明的感应型位置测量设备中，期望所述限制图案设置在所述轨道和所述第一边缘部之间以及所述轨道和所述第二边缘部之间。
[0016]根据这种结构，使控制图案所控制的感应电流的流动路线在标尺的第一边缘部侧和第二边缘部侧这两侧稳定。结果，感应电流的流动方式受到标尺的第一边缘部和第二边缘部这两者的形状的影响变小。因此，可以进行精度高的位置检测。
[0017]在根据本发明的感应型位置测量设备中，期望多个所述限制图案的周期等于多个所述控制图案的周期。
[0018]根据这种结构，多个控制图案所产生的感应电流的周期没有被多个限制图案的周期干扰。结果，实现了限制图案所引起的对感应电流的限制的均匀化。
[0019]在根据本发明的感应型位置测量设备中，期望所述轨道包括:第一轨道，其包括沿着所述测量基准线按第一周期所设置的多个第一控制图案；以及第二轨道，其与所述第一轨道并列设置，并且所述第二轨道包括沿着所述测量基准线按与所述第一周期不同的第二周期所设置的多个第二控制图案，以及所述限制图案至少设置在所述第一轨道和所述第一边缘部之间、所述第一轨道和所述第二轨道之间、或者所述第二轨道和所述第二边缘部之间。
[0020]根据这种结构，利用限制图案使包括多个轨道的标尺内的各轨道中的感应电流的路线稳定。结果，感应电流的流动方式受到标尺的边缘部或邻近轨道上的图案的影响变小。因此，针对每多个控制图案产生稳定的感应电流，并且可以以高精度检测传感器相对于标尺的位置。
[0021]在根据本发明的感应型位置测量设备中，期望所述感应型位置测量设备是绝对式感应型位置测量设备，其中所述绝对式感应型位置测量设备用于基于所述第一轨道上的感应电流的检测结果和所述第二轨道上的感应电流的检测结果，来求出所述传感器相对于所述测量基准线的绝对位置，所述限制图案包括设置在所述第一轨道和所述第二轨道之间的中间限制图案，以及多个所述中间限制图案的周期等于所述第一轨道和所述第二轨道中对位置检测的分辨率施加的影响较大的轨道上的控制图案的周期。
[0022]根据这种结构，利用第一轨道和第二轨道之间所设置的中间限制图案来使第一轨道和第二轨道中的至少一个轨道上的感应电流的流动路线稳定。此外