特許 5953653 エンコーダ、駆動装置及びロボット装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5953653

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月20日

(54)【発明の名称】エンコーダ、駆動装置及びロボット装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20160707BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/245 110W

【請求項の数】23

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2011-91123(P2011-91123)

(22)【出願日】2011年4月15日

(65)【公開番号】特開2012-225677(P2012-225677A)

(43)【公開日】2012年11月15日

【審査請求日】2014年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(72)【発明者】

【氏名】東海林 宏

(72)【発明者】

【氏名】引地 哲也

【審査官】 吉田 久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２９４０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７１０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２１１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２９９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７１２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−６７２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１９８４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８２０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８３７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−８４５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一光学パターンと第二光学パターンとが形成された第一部材、及び前記第一部材のうち光の入射面に対して反対の面側に配置され磁気パターンが形成された第二部材、を有し回転移動する移動部と、
前記移動部に対向して配置され、前記第一光学パターンを介した光を検出する複数の受光素子を有する第一光検出部と、前記第二光学パターンを介した光を検出する複数の受光素子を有する第二光検出部と、前記磁気パターンによる磁場を検出する磁場検出部とがチップ基板に実装されている位置情報検出部とを備え、
前記第二光学パターンは、前記移動部の径方向に関して、第一光学パターンよりも内側に形成され、
前記第二部材は、前記移動部の径方向に関して、その径が前記第一部材の径よりも小さく形成され、
前記チップ基板において、前記磁場検出部は前記移動部の径方向に関して前記第一光検出部よりも内周側であり、前記第二光検出部より外周側に配置されるエンコーダ。

【請求項2】

前記第二部材は、前記移動部の径方向に関して、その径が前記移動部の中心軸と前記第二光学パターンとの距離よりも大きく形成される請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項3】

前記第二部材の径は、前記移動部の径方向に関して、その径が前記移動部の中心軸と前記第一光学パターンとの距離よりも小さく形成される請求項１に記載のエンコーダ。

【請求項4】

前記磁場検出部は第一検出部と第二検出部とを有し、
前記第一光検出部と前記第二光検出部とは前記移動部の回転移動方向に関して前記第一検出部と前記第二検出部との間に配置される請求項１から３のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項5】

前記チップ基板は前記光を射出する光射出部を備え、
前記光射出部は、前記移動部の径方向に関して前記第一光検出部と前記第二光検出部との間に位置し、かつ、前記移動部の中心軸から前記第一検出部へ向けて伸びる直線と前記移動部の中心軸から前記第二検出部へ向けて伸びる直線との間に位置する
請求項４に記載のエンコーダ。

【請求項6】

前記第二部材は、前記磁場検出部と対向して配置されている
請求項１から５のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項7】

前記第二部材は、中空状に形成されている
請求項１から６のいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項8】

前記第二部材は、内周面が測定対象の移動部材の外周面に固定されている
請求項７に記載のエンコーダ。

【請求項9】

前記第一部材又は前記第二部材のうち少なくとも一方は、測定対象の移動部材に固定可能である
請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項10】

前記チップ基板は、前記第一光検出部及び前記第二光検出部による検出結果及び前記磁場検出部による検出結果を処理する制御回路を有する
請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項11】

前記制御回路は、１回転情報と多回転情報とを含む位置情報を出力する
請求項１０に記載のエンコーダ。

【請求項12】

前記チップ基板は、複数の面を有し、
前記第一光検出部及び前記第二光検出部を有する光検出部及び前記磁場検出部は、同一の面に設けられている
請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項13】

前記チップ基板は、複数の面を有し、
前記第一光検出部及び前記第二光検出部を有する光検出部と前記磁場検出部とは、互いに異なる面に設けられている
請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項14】

前記位置情報検出部は、前記チップ基板のうち前記第一光検出部及び前記第二光検出部を有する光検出部が設けられる面に形成された電極を有し、
前記磁場検出部は、前記チップ基板を貫通して前記電極に接続されている
請求項１３に記載のエンコーダ。

【請求項15】

前記チップ基板は、少なくとも第一チップ基板と前記第一チップ基板に対して対向させた状態で接合された第二チップ基板とで構成され、
前記第一光検出部及び前記第二光検出部を有する光検出部と前記磁場検出部とのうち一方は、前記第一チップ基板に実装されており、
前記光検出部と前記磁場検出部とのうち他方は、前記第二チップ基板に実装されている
請求項１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項16】

前記磁場検出部は、前記チップ基板に形成された磁性薄膜を有する
請求項１から請求項１５のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項17】

前記位置情報検出部は、前記磁気パターンによる磁場とは異なる磁場を低減させるシールド層を有する
請求項１から請求項１６のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項18】

前記位置情報検出部は、前記第一光検出部及び前記第二光検出部を有する光検出部及び前記磁場検出部を保護する保護層を有する
請求項１から請求項１７のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項19】

前記磁場検出部は、少なくとも第一検出部と第二検出部とを有する
請求項１から請求項１８のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項20】

前記位置情報検出部は、前記チップ基板に設けられ、前記第一光学パターン及び前記第二光学パターンへ向けて前記光を射出する光射出部を有する
請求項１から請求項１９のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項21】

前記第一部材は、前記入射面に対して反対の面側に溝部を有し、
前記第二部材は、前記溝部に配置されている
請求項１から請求項２０のうちいずれか一項に記載のエンコーダ。

【請求項22】

移動部材と、
前記移動部材を移動させる駆動部と、
前記移動部材に固定され、前記移動部材の位置情報を検出するエンコーダと
を備え、
前記エンコーダとして、請求項１から請求項２１のうちいずれか一項に記載のエンコーダが用いられている
駆動装置。

【請求項23】

移動物体と、
前記移動物体を移動させる駆動装置と
を備え、
前記駆動装置として、請求項２２に記載の駆動装置が用いられている
ロボット装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンコーダ、駆動装置及びロボット装置に関する。

【背景技術】

【0002】

モータの回転軸など回転体の回転数や位置情報を検出する装置として、エンコーダが知られている（例えば、特許文献１）。エンコーダは、例えばモータの回転軸に取り付けられて用いられる。エンコーダの具体的構成として、例えば所定の光反射パターン及び磁気パターンが形成された回転部を回転軸と一体的に回転させ、例えば光反射パターンに光を照射して反射光を読み取ると共に、例えば磁気パターンの変化を検出することで、モータの回転軸の回転情報を検出できるようになっている。

【0003】

上記のような構成のエンコーダにおいては、上記回転部と、例えば反射光や磁気パターンの変化を検出する検出部などを有する本体部とを備えている。光反射パターンを介した光を読み取るセンサとして、例えば発光部及び受光部を有する受発光センサが用いられている。また、磁気パターンの変化を検出するセンサとして、磁気センサが用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２０５４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、受発光センサ及び磁気センサは、それぞれ独立した部品として形成されており、本体部の異なる位置に実装されていた。このため、本体部には受発光センサ及び磁気センサをそれぞれ実装するためのスペースを確保する必要があり、本体部を小型化する上での課題となっていた。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本発明は、小型化が可能なエンコーダ、駆動装置及びロボット装置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】

【0007】

本発明の第一の態様に従えば、光学パターンが形成された第一部材、及び当該第一部材のうち光の入射面に対して反対の面側に配置され磁気パターンが形成された第二部材、を有する移動部と、光学パターンを介した光を検出する光検出部と磁気パターンによる磁場を検出する磁場検出部とがチップ基板に実装されている位置情報検出部とを備えるエンコーダが提供される。

【0008】

本発明の第二の態様に従えば、移動部材と、当該移動部材を移動させる駆動部と、移動部材に固定され、移動部材の位置情報を検出するエンコーダとを備え、当該エンコーダとして、本発明の第一の態様に従うエンコーダが用いられている駆動装置が提供される。

【0009】

本発明の第三の態様に従えば、移動物体と、当該移動物体を移動させる駆動装置とを備え、駆動装置として、本発明の第二の態様に従う駆動装置が用いられているロボット装置が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明の態様によれば、小型化が可能なエンコーダ、駆動装置及びロボット装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】（ａ）（ｂ）本発明の第一実施形態に係る駆動装置の構成を示す図。

【図2】本発明の第一実施形態に係る位置情報検出センサの構成を示す平面図。

【図3】本実施形態に係る位置情報検出センサの構成を示す底面図。

【図4】本実施形態に係る位置情報検出センサの構成を示す断面図。

【図5】本実施形態に係る位置情報検出センサの処理系を示すブロック図。

【図6】本実施形態に係るエンコーダの一部の構成を示す図。

【図7】本発明の第二実施形態に係るロボット装置の構成を示す図。

【図8】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図9】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図10】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図11】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図12】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図13】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図14】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図15】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図16】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図17】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図18】本発明に係る位置情報検出センサの他の構成例を示す図。

【図19】本発明に係るエンコーダの他の構成例を示す図。

【図20】本発明に係るエンコーダの他の構成例を示す図。

【図21】本発明に係るエンコーダの他の構成例を示す図。

【図22】本発明に係るエンコーダの他の構成例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第一実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態を説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係るエンコーダ及び駆動装置の構成を示す図である。
図１（ａ）に示すように、駆動装置ＭＴＲは、例えば円柱状に形成された回転軸（移動部材）ＳＦと、当該回転軸ＳＦを周方向に回転させる駆動部ＢＤと、回転軸ＳＦの回転情報を検出するエンコーダＥＣとを有している。

【0013】

以下、各図の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。本実施形態では、回転軸ＳＦの中心軸方向がＺ方向と設定されている。また、図２以降において、Ｚ軸に垂直な平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面上の一方向をＸ方向とし、ＸＹ平面上で当該Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。

【0014】

エンコーダＥＣは、回転部（移動部）ＲＴ及び検出部（位置情報検出部）ＳＲを有している。回転部ＲＴは、駆動装置ＭＴＲの回転軸ＳＦに固定されており、回転軸ＳＦと一体的に回転する。回転部ＲＴは、円盤部材（第一部材）Ｄ及び磁石部材（第二部材）Ｍを有している。

【0015】

磁石部材Ｍは、円盤状に形成された永久磁石である。磁石部材Ｍは、回転軸ＳＦを挿入する軸挿入部３３０を有している。軸挿入部３３０は、磁石部材ＭのＺ方向視中央部に形成されている。軸挿入部３３０は、例えばＺ方向視で円形に形成されている。軸挿入部３３０は、磁石部材Ｍの−Ｚ側の面（第一面）Ｍａと＋Ｚ側の面（第二面）Ｍｂとを貫通して形成されている。このため、磁石部材Ｍは、Ｚ方向視で円環状に形成されている。換言すれば、磁石部材Ｍは、軸挿入部３３０の部分に空洞を含んだ中空状に形成されている。

【0016】

軸挿入部３３０の径は、回転軸ＳＦの径とほぼ同一となっている。磁石部材Ｍのうち軸挿入部３３０に面する内周面３３０ａは、回転軸ＳＦが軸挿入部３３０に挿入された状態において、回転軸ＳＦの外周面に固定されている。なお、内周面３３０ａと回転軸ＳＦの外周面との間が例えば不図示の接着剤などを介して一体的に接着された構成であっても構わない。また、内周面３３０ａと回転軸ＳＦの外周面とにそれぞれねじ山が形成され、磁石部材Ｍと回転軸ＳＦとを螺合させて接合する構成であっても構わない。

【0017】

磁石部材Ｍの第一面Ｍａには、所定の磁気パターン３３４が形成されている。図１（ｂ）は、エンコーダＥＣの回転部ＲＴの構成を示す平面図である。磁気パターン３３４は、磁石部材Ｍの外周側領域と内周側領域とに区画されており、外周側領域及び内周側領域が円周方向にそれぞれ２つの領域に区画されている。当該磁気パターン３３４は、隣接する領域が異なる磁極となるように形成されている。

【0018】

図１（ｂ）に示す例においては、磁石部材Ｍの図中左半分のうち外周側はＮ極、図中左半分のうち内周側はＳ極、図中右半分のうち外周側はＳ極、図中右半分のうち内周側はＮ極、にそれぞれ形成されている。磁石部材Ｍのうち磁気パターン３３４が形成された第一面Ｍａは、検出部ＳＲに向けられている。

【0019】

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、円盤部材Ｄは、磁石部材Ｍの第一面Ｍａに配置されている。円盤部材Ｄは、磁石部材Ｍとの間で接着剤（不図示）などを介して接合されている。したがって、磁石部材Ｍは、回転部Ｒとの間で一体的に形成されている。円盤部材Ｄは、Ｚ方向視で磁石部材Ｍと同一の寸法に形成されている。磁石部材Ｍと円盤部材Ｄとは、中心軸を共有している。

【0020】

円盤部材Ｄは、金属（例えばＳＵＳ）やガラスなどを用いて形成されている。円盤部材Ｄの構成材料としてＳＵＳなどの剛性の高い材料を用いることで、耐変形性などに優れた回転部ＲＴが形成される。回転部ＲＴの構成材料として、他の材料を用いても勿論構わない。

【0021】

円盤部材Ｄの−Ｚ側の面（第一面）Ｄａには、パターン形成部３２１が設けられている。円盤部材Ｄは、当該パターン形成部３２１が検出部ＳＲに向けられている。円盤部材Ｄの＋Ｚ側の面（第二面）Ｄｂは、回転軸ＳＦの端部に当接されている。なお、第二面Ｄｂと回転軸ＳＦとの間が不図示の接着剤などを介して接合された構成であっても構わない。

【0022】

また、第二面と回転軸ＳＦとが接合されている場合、回転軸ＳＦの外周面と磁石部材Ｍの内周面３３０ａとが接合されていない状態であっても構わない。本実施形態では円盤部材Ｄと磁石部材Ｍとが接合されているため、円盤部材Ｄ及び磁石部材Ｍのうち少なくとも一方が回転軸ＳＦに接合されていれば良い。

【0023】

パターン形成部３２１は、円盤部材Ｄの第一面Ｄａの端部（例、周縁部）に円環状に設けられている。パターン形成部３２１には、光反射パターン３２４が形成されている。光反射パターン３２４は、例えば円盤部材Ｄの外周に沿って円環状に形成されている。

【0024】

図１（ｂ）に示すように、例えば、光反射パターン３２４は、インクリメンタルパターン３２４ａ及びアブソリュートパターン３２４ｂを有している。インクリメンタルパターン３２４ａは、光反射パターン３２４のうち円盤部材Ｄの径方向の外側に形成されている。アブソリュートパターン３２４ｂは、光反射パターン３２４のうち円盤部材Ｄの径方向の内側に形成されている。なお、光反射パターン３２４は、インクリメンタルパターン３２４ａ及びアブソリュートパターン３２４ｂのうち一方が原点パターンである構成でもよい。

【0025】

図１（ａ）に示すように、検出部ＳＲは、筐体３４１、位置情報検出センサ１００及びバイアス磁石３４２を有している。位置情報検出センサ１００は、上記の光反射パターン３２４へ向けて光を射出すると共に、当該光反射パターン３２４を介した光を検出する。また、位置情報検出センサ１００は、磁石部材Ｍの磁気パターン３３４による磁場を検出する。

【0026】

バイアス磁石３４２は、磁気パターン３３４による磁場との間で合成磁場を形成する磁石である。バイアス磁石３４２を構成する材料として、例えばサマリウム・コバルトなどの磁力の大きい希土類磁石などが挙げられる。

【0027】

本実施形態では、円盤部材Ｄのうち光反射パターン３２４が形成された面（第一面Ｄａ）が位置情報検出センサ１００に向けられており、位置情報検出センサ１００からの光が第一面Ｄａに入射される。また、磁石部材Ｍは、円盤部材Ｄを挟んで位置情報検出センサ１００に対向して設けられている。本実施形態における磁石部材Ｍは、円盤部材Ｄの第一面Ｄａの少なくとも一部である入射面に対して反対の面（第二面Ｄｂ）側に配置されている。

【0028】

図２は、位置情報検出センサ１００の構成を示す平面図である。
図２に示すように、位置情報検出センサ１００は、平面視で矩形に形成されたチップ基板１０に光検出部２０及び磁場検出部３０が実装された構成である。したがって、位置情報検出センサ１００は、光検出部２０及び磁場検出部３０がワンチップ上に実装された構成である。光検出部２０は、上記光反射パターン３２４を介した光を検出する。磁場検出部３０は、上記磁気パターン３３４による磁場を検出する。

【0029】

チップ基板１０は、基材１１、処理回路１２、電極１３及び発光部１４を有している。基材１１は、例えばシリコンなどの半導体材料を用いて形成されており、Ｚ方向視で矩形の板状に形成されている。処理回路１２は、基材１１の内部に形成されている。処理回路１２は、光検出部２０及び磁場検出部３０によって検出された情報を処理する。

【0030】

電極１３は、チップ基板１０と外部（例、外部コントローラ）との間で信号の入出力を行う。電極１３は、チップ基板１０のうち＋Ｘ側の辺及び−Ｘ側の辺に沿って複数配置されている。電極１３は、処理回路１２や発光部１４、光検出部２０などに接続される第一電極１３ａと、磁場検出部３０に接続される第二電極１３ｂとを有する。第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂは、Ｙ方向に一列に配置されている。第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂは、図中一点鎖線で示すリード線などを介して外部の電極に電気的に接続されている。第二電極１３ｂは、チップ基板１０の＋Ｚ側の面と−Ｚ側の面とを貫通して形成されている。

【0031】

発光部１４は、上記の光反射パターン３２４に照射する光を射出する。発光部１４は、Ｚ方向視でチップ基板１０の中央部に配置されている。発光部１４は、発光素子１４ａ、接続部１４ｂ及びカソード電極１４ｃを有しており、他に不図示のアノード電極を有している。発光素子１４ａは、例えば光反射パターン３２４のインクリメンタルパターン３２４ａへ向けた光及びアブソリュートパターン３２４ｂへ向けた光、の二つのレーザ光を射出する。接続部１４ｂとカソード電極１４ｃとの間は、例えばリード線などによって接続されている。

【0032】

光検出部２０は、光パターンを介した光を受光する。光検出部２０は、第一受光部２１及び第二受光部２２を有する。第一受光部２１は、光反射パターン３２４のうちインクリメンタルパターン３２４ａを検出する。第一受光部２１は、発光部１４及び光検出部２０の＋Ｙ側に配置されている。第二受光部２２は、光反射パターン３２４のうちアブソリュートパターン３２４ｂを検出する。第二受光部２２は、発光部１４及び光検出部２０の−Ｙ側に配置されている。したがって、第一受光部２１及び第二受光部２２は、発光部１４及び光検出部２０をＹ方向に挟んで配置されている。

【0033】

第一受光部２１及び第二受光部２２は、それぞれ複数の受光素子２３を有している。受光素子２３としては、例えばフォトダイオードなどが用いられている。受光素子２３は、基材１１のうち−Ｙ側の辺及び＋Ｙ側の辺に沿って配置されている。受光素子２３は、光パターンの形状に対応する形状に形成されている。受光素子２３の数については、光パターンの構成に応じて適宜変更することができる。

【0034】

磁場検出部３０は、磁気パターンによる磁場を検出する。磁場検出部３０は、発光部１４及び光検出部２０から外れた位置に配置されている。磁場検出部３０は、チップ基板１０の−Ｚ側（後述の基材１１の第二面１１ｂ）に配置されている。

【0035】

図３は、チップ基板１０を−Ｚ側から見たときの構成を示す図である。
図３に示すように、磁場検出部３０は、第一検出部３１及び第二検出部３２を有する。第一検出部３１は、チップ基板１０の中央部よりも−Ｘ側に配置されている。第二検出部３２は、チップ基板１０の中央部よりも＋Ｘ側に配置されている。第一検出部３１及び第二検出部３２は、チップ基板１０の中央部を挟む位置に配置されている。なお、第一検出部３１及び第二検出部３２は、チップ基板１０の中央部に配置されてもよいし、チップ基板１０の端部に配置されてもよい。

【0036】

第一検出部３１及び第二検出部３２は、磁性薄膜３３を有している。磁性薄膜３３は、例えば金属配線などによって形成された直交する２つの繰り返しパターンを有している。磁性薄膜３３は、接続配線３４によって第三電極１３ｃに接続されている。第三電極１３ｃは、第二電極１３ｂに接続されている。第三電極１３ｃは、Ｚ方向視で第二電極１３ｂに重なる位置に配置されている。

【0037】

磁場検出部３０のうち第一検出部３１及び第二検出部３２に設けられる磁性薄膜３３は、上記のバイアス磁石３４２との間で磁気抵抗素子として機能する。すなわち、磁気パターン３３４による磁場とバイアス磁石３４２による磁場との合成磁場の方向が磁性薄膜３３の繰り返しパターンに流れる電流の方向の垂直方向に近くなると電気抵抗が低下する。磁性薄膜３３は、この電気抵抗の低下を利用して磁気パターン３３４による磁場の方向を電気信号に変換するようになっている。

【0038】

図４は、図２におけるＡ１−Ａ５（Ａ１−Ａ２−Ａ３−Ａ４−Ａ５）断面に沿った構成を左右方向に展開したときの構成を示す図である。
図４に示すように、チップ基板１０のうち基材１１の＋Ｚ側の第一面１１ａには、絶縁層１５、受光素子２３、保護層１６及び電極１３が順に積層されている。

【0039】

絶縁層１５は、例えばＳｉＯ_２などを用いて形成されている。受光素子２３は、絶縁層１５上に形成されており、保護層１６によって覆われている。保護層１６は、例えばＳｉＮやＳｉＯ_２などを用いて形成されている。保護層１６上には、第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂが形成されている。第一電極１３ａは、不図示の配線を介して受光素子２３に接続されている。

【0040】

チップ基板１０のうち基材１１の第二面１１ｂには、シールド層１７、絶縁層１８、磁性薄膜３３、保護層１９及び第三電極１３ｃが順に積層されている。シールド層１７は、例えばアルミニウムなどの金属を用いて形成されている。シールド層１７は、上記の所定の磁気パターンによる磁場以外の磁場のうち少なくとも一部を遮蔽し、磁性薄膜３３から出力される電気信号のノイズを低下させる機能を有する。

【0041】

絶縁層１８は、例えばＳｉＯ２などを用いて形成されている。保護層１９は、例えばＳｉＮやＳｉＯ２などを用いて形成されている。磁場検出部３０の磁性薄膜３３及び接続配線３４は、絶縁層１８上に形成されており、保護層１９によって覆われている。

【0042】

保護層１９上には、第三電極１３ｃが形成されている。第三電極１３ｃは、配線３４を介して磁性薄膜３３に接続されている。チップ基板１０にはスルーホールＨが形成されている。第三電極１３ｃは、スルーホールＨを埋めるように形成された貫通部１３ｄを介して第二電極１３ｂに接続されている。接続配線３４は、貫通部１３ｄに接続されている。

【0043】

図５は、チップ基板１０の回路構成の一例である制御回路ＣＣを示すブロック図である。
図５に示すように、チップ基板１０には、第一検出部３１及び第二検出部３２の磁性薄膜３３に接続されたコンパレータ３５が設けられている。コンパレータ３５は、処理回路１２に接続されている。コンパレータ３５は、磁場検出部３０において検出された検出信号（ＭＡｎ、ＭＡｐ、ＭＢｎ、ＭＢｐ）を受信する。そして、コンパレータ３５は、２値化した多回転信号ＭＡ及びＭＢを生成し、その多回転信号ＭＡ及びＭＢを処理回路１２に送信する。

【0044】

また、チップ基板１０には、インクリメンタルパターンを検出する第一受光部２１の受光素子２３に接続されたアンプ２４及びコンパレータ２６と、アブソリュートパターンを検出する第二受光部２２の受光素子２３に接続されたアンプ２５及びコンパレータ２７とが形成されている。コンパレータ２６は、第一受光部２１において検出され、アンプ２４によって増幅された検出信号を受信する。そして、コンパレータ２６は、２値化したインクリメンタル信号ＩＮＣを生成し、そのインクリメンタル信号ＩＮＣを処理回路１２に送信する。コンパレータ２７は、第二受光部２２において検出され、アンプ２５によって増幅された検出信号を受信する。そして、コンパレータ２７は、２値化したアブソリュート信号ＡＢＳを生成し、そのアブソリュート信号ＡＢＳを処理回路１２に送信する。

【0045】

処理回路１２は、コンパレータ３５から受信した多回転信号ＭＡ及びＭＢに基づき多回転情報ＭＴを生成し、コンパレータ２６から受信した内挿用のインクリメンタル信号ＩＮＣとコンパレータ２７から受信したアブソリュート信号ＡＢＳとに基づき一回転情報ＳＴを生成する。例えば、処理回路１２は、外部コントローラＣＯＮＴからの要求などによって、多回転情報ＭＴと一回転情報ＳＴとを含む位置情報を外部コントローラＣＯＮＴへシリアル方式で出力する。処理回路１２は、第一電極１３ａに接続されている。上記位置情報は、第一電極１３ａを介して外部コントローラＣＯＮＴに出力される。なお、本実施形態における制御回路ＣＣは、アンプ２４及び２５、コンパレータ２６及び２７、コンパレータ３５、処理回路１２、を有する構成であるが、例えば処理回路１２を有していない構成でもよい。また、本実施形態における一回転情報ＳＴは、絶対位置情報であるが、相対位置情報でも構わない。

【0046】

次に、第一検出部３１及び第二検出部３２と回転軸ＳＦとの位置関係について説明する。図６は、検出部ＳＲの構成を示す図である。

【0047】

図６に示すように、回転軸ＳＦの中心軸方向視（Ｚ方向視）において、回転軸ＳＦの中心軸ＣからセンサＳＲ（例、位置情報検出センサ１００）側へＹ方向に平行に伸びる基準線分ＳＧ０を０°とし、この基準線分ＳＧ０と、Ｚ方向視において中心軸Ｃから第一検出部３１へ向けて伸びる第一線分ＳＧ１とで形成される角度をθ１とし、上記基準線分ＳＧ０と、Ｚ方向視において中心軸Ｃから第二検出部３２へ向けて伸びる第二線分ＳＧ２とで形成される角度をθ２とすると、第一検出部３１及び第二検出部３２は、０°＜θ１＜９０°、かつ、０°＜θ２＜９０°を満たすように配置されている。

【0048】

本実施形態では、一例として、θ１＋θ２＝９０°となるように第一検出部３１及び第二検出部３２が配置されている。なお、基準線分ＳＧ０の端部は、回転軸ＳＦの中心軸Ｃに限られず、他の位置（例、光反射パターン３２４の中心軸）であっても構わない。

【0049】

また、中心軸Ｃから第一検出部３１までの距離である第一線分ＳＧ１の長さをＬ１とし、中心軸Ｃから第二検出部３２までの距離である第二線分ＳＧ２の長さをＬ２とし、第一線分ＳＧ１と第二線分ＳＧ２とで形成される角度をθ３とし、第一検出部３１と第二検出部３２との距離をＬ３とすると、第一検出部３１及び第二検出部３２は、
（Ｌ３）^２＝（Ｌ１）^２＋（Ｌ２）^２−２・Ｌ１・Ｌ２・ｃｏｓθ３
（０°＜θ３＜１８０°）
を満たすように配置されている。

【0050】

なお、Ｌ１＝Ｌ２である場合、第一検出部３１及び第二検出部３２は、中心軸Ｃを中心とする同じ円の円周上に配置されていることになる。この場合において、当該円の半径をＲとし、上記角度θ３によって規定される円弧の長さをＲａとすると、第一検出部３１及び第二検出部３２は、
Ｒａ＝２πＲ×（θ３／３６０°）
（０°＜θ３＜１８０°）
を満たすように配置されている。

【0051】

次に、上記のように構成された位置情報検出センサ１００、エンコーダＥＣ及び駆動装置ＭＴＲの製造方法を説明する。
まず、処理回路１２、アンプ２４及び２５、コンパレータ２６、２７及び３５が形成された基材１１の第一面１１ａ上に絶縁層１５を形成する。なお、基材１１に上記の処理回路１２、アンプ２４及び２５、コンパレータ２６、２７及び３５を形成する工程を行っても構わない。絶縁層１５を形成した後、当該絶縁層１５上に例えばスパッタリング法やフォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて受光素子２３及び不図示の配線をパターニングする。

【0052】

受光素子２３及び不図示の配線を形成した後、当該受光素子２３を含む絶縁層１５上に保護層１６を形成する。保護層１６を形成した後、当該保護層１６上に第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂをパターニングする。この段階では、第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂは、保護層１６上に積層させた状態である。

【0053】

次に、基材１１の第二面１１ｂ上にシールド層１７を形成する。シールド層１７を形成した後、当該シールド層１７上に絶縁層１８を形成する。絶縁層１８を形成した後、絶縁層１８上に例えばスパッタリング法やフォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて磁性薄膜３３及び接続配線３４を形成する。この場合、第一検出部３１の磁性薄膜３３と第二検出部３２の磁性薄膜３３とを同一工程で形成する。磁性薄膜３３を形成した後、当該磁性薄膜３３を含む絶縁層１８上に保護層１９を形成する。

【0054】

次に、保護層１９の表面から第二電極１３ｂの底部までの部分に、例えばエッチング法などを用いてスルーホールＨを形成する。当該スルーホールＨは、保護層１９、絶縁層１８、シールド層１７、基材１１、絶縁層１５及び保護層１６を貫通して形成される。スルーホールＨは、接続配線３４の一部が露出するように形成される。

【0055】

次に、スルーホールＨの内部に貫通部１３ｄを形成する。当該貫通部１３ｄは、スルーホールＨに露出している接続配線３４に接続される。貫通部１３ｄを形成した後、当該貫通部１３ｄに重なるように、例えば第三電極１３ｃをパターニングする。その後、保護層１６上に発光部１４を配置させることにより、位置情報検出センサ１００が形成される。

【0056】

形成された位置情報検出センサ１００は、検出部ＳＲの筐体３４１に搭載される。一方、検出部ＳＲを形成する工程とは別に、回転部ＲＴを形成する。その後、上記回転部ＲＴを回転軸ＳＦに固定させると共に、検出部ＳＲを駆動部ＢＤに取り付けることにより、回転軸ＳＦにエンコーダＥＣが取り付けられた駆動装置ＭＴＲが完成する。

【0057】

以上のように、本実施形態によれば、磁気パターン３３４を有する単一部材として形成され、光反射パターン３２４を有する回転部ＲＴと、光反射パターン３２４を介した光を検出する光検出部２０と磁気パターン３３４による磁場を検出する磁場検出部３０とがチップ基板１０に実装されている位置情報検出センサ１００とを備えることとしたので、小型で検出信頼性の高いエンコーダＥＣを提供することができる。

【0058】

また、本実施形態によれば、製造工程において、磁場検出部３０と光検出部２０とを同一のチップ基板１０に実装できるので、製造コストを低減できる。また、本実施形態によれば、アンプ（例、アンプ２４及び２５）やコンパレータ（例、コンパレータ２６、２７及び３５）のような複数の機能をチップ基板１０に内蔵できるため、耐ノイズ性能が向上する。

【0059】

例えば、本実施形態における位置情報検出センサ１００は、アンプ（例、アンプ２４及び２５）やコンパレータ（例、コンパレータ２６、２７及び３５）のような複数の機能をチップ基板１０に内蔵することによって互いをつなぐラインの長さを短くできるため、磁場検出部３０とコンパレータ３５とをつなぐライン、アンプ（例、アンプ２４及び２５）とコンパレータ（例、コンパレータ２６及び２７）とをつなぐライン、や光検出部３０とアンプ（例、アンプ２４及び２５）とをつなぐライン等を、小型化やバックアップ時を考慮して、微小ラインで形成することができる。

【0060】

また、本実施形態によれば、回転軸ＳＦと、当該回転軸ＳＦを回転させる駆動部ＢＤと、回転軸ＳＦに固定され当該回転軸ＳＦの回転情報を検出するエンコーダＥＣとを備え、当該エンコーダとして、上記のエンコーダＥＣが用いられているので、回転制御に優れた駆動装置ＭＴＲを提供することができる。

【0061】

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
図７は、一例として第一実施形態〜第三実施形態に記載の駆動装置ＭＴＲを備えるロボット装置ＲＢＴの一部（ハンドロボットの指部分の先端）の構成を示す図である。なお、上記実施形態に記載の駆動装置ＭＴＲは、ロボット装置ＲＢＴのアーム部を駆動する駆動部として用いてもよい。

【0062】

図７に示すように、ロボット装置ＲＢＴは、末節部１０１、中節部１０２及び関節部１０３を有しており、末節部１０１と中節部１０２とが関節部１０３を介して接続された構成になっている。関節部１０３には軸支持部１０３ａ及び軸部１０３ｂが設けられている。軸支持部１０３ａは中節部１０２に固定されている。軸部１０３ｂは、軸支持部１０３ａによって固定された状態で支持されている。

【0063】

末節部１０１は、接続部１０１ａ及び歯車１０１ｂを有している。接続部１０１ａには、関節部１０３の軸部１０３ｂが貫通した状態になっており、当該軸部１０３ｂを回転軸として末節部１０１が回転可能になっている。この歯車１０１ｂは、接続部１０１ａに固定されたベベルギアである。接続部１０１ａは、歯車１０１ｂと一体的に回転するようになっている。

【0064】

中節部１０２は、筐体１０２ａ及び駆動装置ＭＴＲを有している。駆動装置ＭＴＲは、上記実施形態に記載の駆動装置ＭＴＲを用いることができる。駆動装置ＭＴＲは、筐体１０２ａ内に設けられている。駆動装置ＭＴＲには、回転軸部材１０４ａが取り付けられている。回転軸部材１０４ａの先端には、歯車１０４ｂが設けられている。この歯車１０４ｂは、回転軸部材１０４ａに固定されたベベルギアである。歯車１０４ｂは、上記の歯車１０１ｂとの間で噛み合った状態になっている。なお、回転軸部材１０４ａに直接ギアが形成された構成であっても構わない。

【0065】

上記のように構成されたロボット装置ＲＢＴは、駆動装置ＭＴＲの駆動によって回転軸部材１０４ａが回転し、当該回転軸部材１０４ａと一体的に歯車１０４ｂが回転する。歯車１０４ｂの回転は、当該歯車１０４ｂと噛み合った歯車１０１ｂに伝達され、歯車１０１ｂが回転する。当該歯車１０１ｂが回転することで接続部１０１ａも回転し、これにより末節部１０１が軸部１０３ｂを中心に回転する。

【0066】

このように、本実施形態によれば、小型で回転特性の高い駆動装置ＭＴＲを搭載することにより、軽量で機動性の高いロボット装置ＲＢＴが提供される。

【0067】

［位置情報検出センサの他の構成例（１）］
図８は、位置情報検出センサ２００の構成を示す図である。
図８に示すように、位置情報検出センサ２００においては、チップ基板１０のうち同一面（例、＋Ｚ側の面）に光検出部２０と磁場検出部３０とが設けられている。なお、Ｚ方向視における位置は、第一実施形態と同様に、第一検出部３１と第二検出部３２とで光検出部２０及び発光部１４を挟む位置に設けられている。

【0068】

また、本実施形態における第一検出部３１（６１）と第二検出部３２（６２）とは、第一受光部２１（４１）、第二受光部２２（４２）及び発光部１４（５４）のうち少なくとも２つがチップ基板に並んで配置される一方向と直交する方向に沿って配置されてもよいし、第一受光部２１（４１）、第二受光部２２（４２）及び発光部１４（５４）のうち少なくとも２つがチップ基板に並んで配置される一方向に沿って配置されてもよい（後述の図１０、図１５など）。

【0069】

図９は、図８におけるＢ１−Ｂ５（Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｂ４−Ｂ５）断面に沿った構成を左右方向に展開したときの構成を示す図である。
図９に示すように、チップ基板１０のうち基材１１の＋Ｚ側の第一面１１ａには、シールド層１７、絶縁層１５、受光素子２３、磁性薄膜３３、保護層１６及び電極１３が順に積層されている。本実施形態では、シールド層１７が第一面１１ａ上に設けられており、絶縁層１５はシールド層１７上に設けられている。

【0070】

受光素子２３及び磁性薄膜３３は、絶縁層１５上に形成されており、保護層１６によって覆われている。保護層１６上には、第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂが形成されている。第一電極１３ａは、不図示の配線を介して受光素子２３に接続されている。第二電極１３ｂは、接続配線３４（図８参照）を介して第二電極１３ｂに接続されている。

【0071】

次に、上記のように構成された位置情報検出センサ２００の製造方法を説明する。
まず、基材１１の第一面１１ａ上にシールド層１７を形成し、当該シールド層１７上に絶縁層１５を形成する。

【0072】

絶縁層１５を形成した後、当該絶縁層１５上に例えばスパッタリング法やフォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて受光素子２３及び不図示の配線をパターニングする。受光素子２３及び不図示の配線を形成した後、絶縁層１５上に例えばスパッタリング法やフォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて磁性薄膜３３及び接続配線３４を形成する。

【0073】

絶縁層１５上に受光素子２３及び磁性薄膜３３を形成した後、これら受光素子２３及び磁性薄膜３３を含む絶縁層１５上に保護層１６を形成する。したがって、本実施形態では、受光素子２３及び磁性薄膜３３を被う保護層１６を一工程で形成することができる。

【0074】

保護層１６を形成した後、当該保護層１６上に第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂをパターニングする。この場合、受光素子２３の不図示の配線に接続されるように第一電極１３ａを形成すると共に、磁性薄膜３３の接続配線３４に接続されるように第二電極１３ｂを形成する。第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂは同一層に形成されるため、第一電極１３ａ及び第二電極１３ｂを同一工程で形成することができる。その後、保護層１６上に発光部１４を配置させることにより、位置情報検出センサ２００が形成される。

【0075】

以上のように、この構成によれば、光検出部２０と磁場検出部３０とがチップ基板１０の同一面に設けられているため、両者をチップ基板１０の異なる面に形成する場合に比べて製造工程をさらに短縮することができる。

【0076】

［位置情報検出センサの他の構成例（２）］
図１０は、位置情報検出センサ３００の構成を示す図である。
図１０に示すように、位置情報検出センサ３００においては、チップ基板１０に発光部１４が設けられていない構成となっている。また、位置情報検出センサ３００は、第一受光部２１と第二受光部２２とがＹ方向に沿って隣接して配置されている。

【0077】

このような構成の位置情報検出センサ３００は、例えば光学パターンとして光透過型のパターンを有するエンコーダに取り付けて用いることができる。なお、上記実施形態における構成に比べてインクリメンタルパターンとアブソリュートパターンとの間隔を狭くすることができるため、回転部ＲＴをさらに小型化することができる。

【0078】

［位置情報検出センサの他の構成例（３）］
図１１は、位置情報検出センサ４００の構成を示す平面図である。
図１１に示すように、位置情報検出センサ４００は、光検出部４０が実装された第一チップ５０と、磁場検出部６０が実装された第二チップ７０とを有している。

【0079】

第一チップ５０及び第二チップ７０は、それぞれ外形が矩形の板状に形成され、チップ基板を構成している。第一チップ５０と第二チップ７０とは、互いに第一面５０ｆ及び第一面７０ｆを対向させた状態で接合（チップオンチップ接合：図１２等参照）されている。第二チップ７０は、複数、例えば２つ設けられている。２つの第二チップ７０は、第一チップ５０の第一面５０ｆのうち異なる領域に接合されている。本実施形態においては、第一チップ５０と第二チップ７０とは、フリップチップ実装によってチップオンチップ接合されている。

【0080】

光検出部４０は、第一チップ５０の第一面５０ｆに実装されている。したがって、第二チップ７０は、第一チップ５０のうち光検出部４０が実装される実装面に接合されている。光検出部４０は、上記第一実施形態に記載の光反射パターン３２４を介した光を検出する。第二チップ７０に実装された磁場検出部６０は、上記第一実施形態に記載の磁気パターンに３３４よる磁場を検出する。

【0081】

第一チップ５０は、基材５１、処理回路５２、電極５３、発光部５４及び第一接続端子５５を有している。基材５１は、例えばシリコンなどの半導体材料を用いて形成されており、Ｚ方向視で矩形の板状に形成されている。処理回路５２は、基材５１の内部に形成されている。処理回路５２は、光検出部４０及び磁場検出部６０によって検出された情報を処理する。

【0082】

電極５３は、第一チップ５０と外部（例、外部コントローラ）との間で信号の入出力を行う。電極５３は、第一チップ５０のうち＋Ｘ側の辺及び−Ｘ側の辺に沿って複数配置されている。電極５３は、処理回路５２や発光部５４、光検出部４０などに接続される第一電極５３ａと、磁場検出部６０に接続される第二電極５３ｂとを有する。第一電極５３ａ及び第二電極５３ｂは、Ｙ方向に一列に配置されている。第一電極５３ａ及び第二電極５３ｂは、図中一点鎖線で示すリード線などを介して外部の電極に電気的に接続されている。

【0083】

発光部５４は、上記の光パターンに照射する光を射出する。発光部５４は、Ｚ方向視で第一チップ５０の中央部に配置されている。発光部５４は、発光素子５４ａ、接続部５４ｂ及びカソード電極５４ｃを有しており、他に不図示のアノード電極を有している。発光素子５４ａは、一方向又は複数方向に向けてレーザ光を射出可能に形成されている。接続部５４ｂとカソード電極５４ｃとの間は、例えばリード線などによって接続されている。

【0084】

光検出部４０は、光パターンを介した光を受光する。光検出部４０は、第一受光部４１及び第二受光部４２を有する。第一受光部４１は、上記光反射パターン３２４のうちインクリメンタルパターン３２４ａを検出する。第一受光部４１は、発光部５４及び光検出部４０の＋Ｙ側に配置されている。第二受光部４２は、光反射パターン３２４のうちアブソリュートパターン３２４ｂを検出する。第二受光部４２は、発光部５４及び光検出部４０の−Ｙ側に配置されている。したがって、第一受光部４１及び第二受光部４２は、発光部５４及び光検出部４０をＹ方向に挟んで配置されている。

【0085】

第一受光部４１及び第二受光部４２は、それぞれ複数の受光素子４３を有している。受光素子４３としては、例えばフォトダイオードなどが用いられている。受光素子４３は、基材５１のうち−Ｙ側の辺及び＋Ｙ側の辺に沿って配置されている。受光素子４３は、光パターンの形状に対応する形状に形成されている。受光素子４３の数については、光パターンの構成に応じて適宜変更することができる。

【0086】

第二チップ７０は、基材７１及び第二接続端子７５を有している。第二接続端子７５は、基材７１の第一面７１ａに複数設けられている。複数の第二接続端子７５のそれぞれは、上記第一接続端子５５のそれぞれに重なるように配置されている。第一チップ５０と第二チップ７０との間では、例えば異方性導電材料などの導電膜を介して第一接続端子５５と第二接続端子７５とが接続されている。

【0087】

磁場検出部６０は、２つの第二チップ７０のうち一方の第二チップ７０Ａに形成された第一検出部６１と、他方の第二チップ７０Ｂに形成された第二検出部６２とを有する。第二チップ７０は、第一チップ５０の中央部よりも−Ｘ側に配置されている。第二チップ７０Ｂは、第一チップ５０の中央部よりも＋Ｘ側に配置されている。したがって、これら第二チップ７０Ａ及び７０Ｂに実装された第一検出部６１及び第二検出部６２は、第一チップ５０の中央部を挟む位置に配置されている。なお、第一検出部６１及び第二検出部６２は、第一チップ５０の中央部に配置されてもよいし、第一チップ５０の端部に配置されてもよい。

【0088】

第一検出部６１及び第二検出部６２は、磁性薄膜６３を有している。磁性薄膜６３は、例えば金属配線などによって形成された直交する２つの繰り返しパターンを有している。磁性薄膜６３は、配線６４によって第二電極５３ｂに接続されている。第二接続端子６５は、第一チップ５０側の第一接続端子５５を介して第二電極５３ｂに接続されている。

【0089】

図１２は、図１１におけるＣ１−Ｃ５（Ｃ１−Ｃ２−Ｃ３−Ｃ４−Ｃ５）断面に沿った構成を左右方向に展開したときの構成を示す図である。
図１２に示すように、第一チップ５０のうち基材５１の＋Ｚ側の第一面５１ａには、絶縁層５７、受光素子４３、保護層５６及び電極５３が順に積層されている。

【0090】

絶縁層５７は、例えばＳｉＯ_２などを用いて形成されている。受光素子４３は、絶縁層５７上に形成されており、保護層５６によって覆われている。保護層５６は、例えばＳｉＮやＳｉＯ_２などを用いて形成されている。保護層５６上には、第一電極５３ａ及び第二電極５３ｂが形成されている。第一電極５３ａは、不図示の配線を介して受光素子４３に接続されている。

【0091】

第二チップ７０のうち基材７１の第一面７１ａには、シールド層７７、絶縁層７８、磁性薄膜６３、保護層７９及び第二接続端子７５が順に積層されている。シールド層７７は、例えばアルミニウムなどの金属を用いて形成されている。シールド層７７は、上記の所定の磁気パターンによる磁場以外の磁場のうち少なくとも一部を遮蔽し、磁性薄膜６３から出力される電気信号のノイズを低下させる機能を有する。

【0092】

絶縁層７８は、例えばＳｉＯ_２などを用いて形成されている。保護層７９は、例えばＳｉＮやＳｉＯ_２などを用いて形成されている。磁性薄膜６３及び配線６４は、絶縁層７８上に形成されており、保護層７９によって覆われている。保護層７９上には、第二接続端子７５が形成されている。第二接続端子７５は、導電性接着剤８０を介して第一接続端子５５に接続されている。また、当該導電性接着剤８０は、第一チップ５０と第二チップ７０とを固定させる機能を有する。

【0093】

次に、上記のように構成された位置情報検出センサ４００の製造方法を説明する。
はじめに、光検出部４０が実装された第一チップ５０を形成する。まず、処理回路５２、アンプ４４及び４５、コンパレータ４６、４７及び６６が形成された基材５１の第一面５１ａ上に絶縁層５７を形成する。なお、基材５１に上記の処理回路５２、アンプ４４及び４５、コンパレータ４６、４７及び６６を形成する工程を行っても構わない。

【0094】

絶縁層５７を形成した後、当該絶縁層５７上に例えばスパッタリング法やフォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて受光素子４３及び不図示の配線をパターニングする。受光素子４３及び不図示の配線を形成した後、当該受光素子４３を含む絶縁層５７上に保護層５６を形成する。

【0095】

保護層５６を形成した後、当該保護層５６上に第一電極５３ａ、第二電極５３ｂ、第一接続端子５５及び配線６４をパターニングする。このように、第一チップ５０の表面の配線層が同一工程で形成されるため、効率的に第一チップ５０が製造される。

【0096】

次に、磁場検出部６０が実装された第二チップ７０を形成する。本実施形態で用いられる２つの第二チップ７０は、同一の工程で形成される。以下、１つの第二チップ７０の製造工程を代表させて説明する。まず、基材７１の第一面７１ａ上にシールド層７７を形成する。シールド層７７を形成した後、当該シールド層７７上に絶縁層７８を形成する。絶縁層７８を形成した後、絶縁層７８上に例えばスパッタリング法やフォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて磁性薄膜６３を形成する。磁性薄膜６３を形成した後、当該磁性薄膜６３を含む絶縁層７８上に保護層７９を形成する。保護層７９を形成した後、当該保護層７９上に第二接続端子７５を形成する。

【0097】

次に、光検出部４０が実装された第一チップ５０に、磁場検出部６０が実装された第二チップ７０を接合する。この工程では、第一チップ５０の第一接続端子５５と、第二チップ７０の第二接続端子７５との間に固化された導電性接着剤８０を挟み、熱圧着法などによって導電性接着剤８０を溶解させることで第一接続端子５５と第二接続端子７５とを当該導電性接着剤８０によって接着する。これにより、第一接続端子５５と第二接続端子７５とが電気的に接続されると共に、第一チップ５０と第二チップ７０とが固定される。以上の工程を経て、位置情報検出センサ４００が形成される。

【0098】

上記構成によれば、光学パターンを介した光を検出する光検出部４０が実装された第一チップ５０と、当該第一チップ５０との間で互いに表面を対向させた状態で接合され、磁気パターンによる磁場を検出する磁場検出部６０が実装された第二チップ７０とを備えるので、両者をそれぞれ別々の位置に実装する場合に比べて、小型化が可能となる。

【0099】

［位置情報検出センサの他の構成例（４）］
図１３は、位置情報検出センサ５００の構成を示す平面図である。図１４は、位置情報検出センサ５００の構成を示す側面図である。
図１３及び図１４に示すように、位置情報検出センサ５００は、第二チップ７０がワイヤー９０を用いて第一チップ５０にチップオンチップ接合されている。他の構成については、上記の位置情報検出センサ４００とほぼ同一である。本実施形態においては、第一チップ５０と第二チップ７０とは、ベアチップ実装によってチップオンチップ接合されている。

【0100】

第二チップ７０には、図中＋Ｚ側の面の４つの角部に１つずつ第二接続端子７５が設けられている。第一チップ５０には、第二チップ７０の４つの角部からずれた位置に１つずつ第一接続端子５５が設けられている。第二チップ７０の各角部に対応する位置に配置される第一接続端子５５と第二接続端子７５とは、ワイヤー９０を介してそれぞれ接続されている。第一接続端子５５は配線６４を介して例えば第二電極５３ｂに接続されている。本実施形態においては、第二チップ７０は、第一チップ５０のうち光検出部４０が実装される実装面である第一面５０ｆに接合されている。

【0101】

上記構成によれば、第一チップ５０と第二チップ７０とがワイヤー９０を用いて接合された構成においては、第一チップ５０と第二チップ７０とをそれぞれ別々の位置に実装する場合に比べて、小型化が可能となる。

【0102】

［位置情報検出センサの他の構成例（５）］
図１５は、本実施形態に係る位置情報検出センサ６００の構成を示す平面図である。図１６は、位置情報検出センサ６００の構成を示す側面図である。
図１５及び図１６に示すように、位置情報検出センサ６００は、上記位置情報検出センサ４００の構成と対比して、第二チップ７０のうち磁場検出部６０が実装される実装面である第一面７０ｆに第一チップ５０がチップオンチップ接合された構成である点で異なっている。本実施形態においては、第一チップ５０と第二チップ７０とは、ベアチップ実装によってチップオンチップ接合されている。

【0103】

第一チップ５０には、光検出部４０が実装されている。加えて、第一チップ５０には、処理回路５２、発光部５４及び第一接続端子５５が設けられている。処理回路５２及び発光部５４については、第一実施形態とほぼ同一の構成となっている。第一接続端子５５は、第一チップ５０の＋Ｚ側の面の４つの角部に１つずつ設けられている。第一接続端子５５は、不図示の配線を介して光検出部４０の受光素子４３に接続されている。

【0104】

第二チップ７０には、磁場検出部６０が実装されている。加えて、第二チップ７０には、電極７３及び第二接続端子７５が設けられている。電極７３は、第二チップ７０と外部（例、外部コントローラ）との間で信号の入出力を行う。電極７３は、第二チップ７０のうち＋Ｘ側の辺及び−Ｘ側の辺に沿って複数配置されている。電極７３は、第一チップ５０に接続される第一電極７３ａと、磁場検出部６０に接続される第二電極７３ｂとを有する。第一電極７３ａ及び第二電極７３ｂは、Ｙ方向に一列に配置されている。第一電極７３ａ及び第二電極７３ｂは、図中一点鎖線で示すリード線などを介して外部の電極に電気的に接続されている。

【0105】

第二接続端子７５は、第一チップ５０の４つの角部からずれた位置に１つずつ設けられている。これらの第二接続端子７５と、第一チップ５０の各角部に対応する位置に配置される第一接続端子５５とは、ワイヤー９０を介してそれぞれ接続されている。第二接続端子７５は配線６４を介して例えば第二電極５３ｂに接続されている。

【0106】

このように、本実施形態によれば、第二チップ７０のうち磁場検出部６０が実装される実装面である第一面７０ｆに第一チップ５０が接合された構成において、第一チップ５０と第二チップ７０とをそれぞれ別々の位置に実装する場合に比べて、小型化が可能となる。

【0107】

［位置情報検出センサの他の構成例（６）］
図１７は、位置情報検出センサ７００の構成を示す図である。
図１７に示すように、位置情報検出センサ７００は、位置情報検出センサ４００に比べて、第一チップ５０のうち光検出部４０が実装される実装面である第一面５０ｆとは反対側の第二面５０ｇに第二チップ７０が実装される構成である点で異なっている。

【0108】

このような構成であっても、位置情報検出センサ７００の小型化が可能となる。なお、図１７では、導電性接着剤８０を介して第二チップ７０が第一チップ５０に接合された構成が示されているが、これに限られることは無く、ワイヤーなどを介して第二チップ７０が第一チップ５０に接合された構成であっても構わない。

【0109】

［位置情報検出センサの他の構成例（７）］
図１８は、位置情報検出センサ８００の構成を示す図である。
図１８に示すように、位置情報検出センサ８００は、位置情報検出センサ４００に比べて、第二チップ７０のうち磁場検出部６０が実装される実装面である第一面７０ｆとは反対側の第二面７０ｇに第一チップ５０が実装される構成である点で異なっている。

【0110】

このような構成であっても、位置情報検出センサ８００の小型化が可能となる。なお、図１８では、ワイヤー９０を介して第一チップ５０が第二チップ７０に接合された構成が示されているが、これに限られることは無く、導電性接着剤などを介して第一チップ５０が第二チップ７０に接合された構成であっても構わない。

【0111】

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記の位置情報検出センサ４００の説明においては、第一チップ５０に発光部５４及び光検出部４０が設けられる光反射型の構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、第一チップ５０に発光部５４が設けられていない構成としても構わない。このような構成の位置情報検出センサは、例えば光学パターンとして光透過型のパターンを有するエンコーダに取り付けて用いることができる。また、例えば、図１０や図１５のように第一検出部３１（６１）と第二検出部３２（６２）とが、第一受光部２１（４１）、第二受光部２２（４２）及び発光部１４（５４）のうち少なくとも２つがチップ基板に並んで配置される一方向に沿って配置された場合、磁場検出部３０（６０）と磁気パターン３３４との間のギャップをさらに小さくすることができるため、磁場検出部３０（６０）は磁気パターン３３４による磁場をさらに高精度に検出できる。

【0112】

また、上記説明において、光検出部において一回転情報が検出され、磁場検出部において多回転情報が検出される構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、光検出部において多回転情報が検出され、磁場検出部において一回転情報が検出される構成であっても構わない。また、上記実施形態における第一検出部６１及び第二検出部６２は、ＭＲセンサで構成されているが、ＧＩＧセンサ、ＧＭＲセンサやホール素子のようなセンサで構成されてもよい。

【0113】

また、上記実施形態においては、駆動装置ＭＴＲが回転軸ＳＦを回転させる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、駆動装置ＭＴＲが移動部を直線状又は曲線状に移動させる構成であっても、同様の説明が可能である。

【0114】

また、上記実施形態においては、Ｚ方向視において磁石部材Ｍの径と円盤部材Ｄの径とが同一となるように形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
例えば、図１９に示すように、磁石部材Ｍの径が円盤部材Ｄの径よりも小さく形成されており、磁石部材Ｍと円盤部材Ｄとの間に段差が形成された構成であっても構わない。また、図示を省略するが、磁石部材Ｍの径が円盤部材Ｄの径よりも大きく形成された構成であっても構わない。

【0115】

また、上記実施形態においては、軸挿入部３３０が磁石部材Ｍの第一面Ｍａと第二面Ｍｂとを貫通して形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
例えば、図２０に示すように、軸挿入部３３０が磁石部材Ｍの第二面Ｍｂに形成された凹部３３０ｂを有する構成であっても構わない。この場合、回転軸ＳＦの構成としては、磁石部材Ｍのうち凹部３３０ｂの底部及び側部のうち少なくとも一部に接合された構成とすることができる。

【0116】

この構成では、磁気パターン３３４の形成される領域が円形となるため、Ｎ極とＳ極とを半分ずつ形成する単純なパターンとすることができる。また、この構成により、磁石部材Ｍと円盤部材Ｄとが回転軸ＳＦと一体的に回転することになる。

【0117】

また、上記実施形態においては、軸挿入部３３０の径が回転軸ＳＦの径とほぼ同一となるように形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
例えば、図２１に示すように、軸挿入部３３０の径が回転軸ＳＦの径よりも大きく、内周面３３０ａが回転軸ＳＦの外周面と離れた構成であっても構わない。図２１に示す構成においては、円盤部材Ｄと磁石部材Ｍとが一体的に接合されており、円盤部材Ｄの第二面Ｄａに凹部３２０ａが形成されている。凹部３２０ａは、回転軸ＳＦの外周面とほぼ等しい径を有している。回転軸ＳＦは、当該凹部３２０ａに挿入された状態で固定されている。

【0118】

このように、円盤部材Ｄと磁石部材Ｍとが一体的に接合されている場合、回転軸ＳＦは円盤部材Ｄと磁石部材Ｍとのうち少なくとも一方に固定されていれば良い。したがって、円盤部材Ｄ及び磁石部材Ｍの構成の選択肢が広がることになる。

【0119】

また、上記実施形態においては、円盤部材Ｄの第二面Ｄｂが平坦に形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
例えば、図２２に示すように、円盤部材Ｄの第二面Ｄｂに溝部Ｄｃが形成されており、当該溝部Ｄｃに磁石部材Ｍが配置された構成であっても構わない。この構成により、磁石部材Ｍを磁場検出部３０により近づけることができる。したがって、本実施形態における溝部Ｄｃは、磁石部材Ｍと場検出部３０との間のギャップ（例、スラスト方向のギャップ）を調整する作用を有する。磁場検出部３０は磁気パターン３３４による磁場をさらに高精度に検出することができる。

【0120】

また、上記実施形態においては、円盤部材Ｄと磁石部材Ｍとを不図示の接着剤などによって直接接着させる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、円盤部材Ｄと磁石部材Ｍとの間に不図示の介挿部材を挿入させる構成であっても構わない。例えば、介挿部材９５は、磁性体などが挙げられる。介挿部材を用いる場合、回転軸ＳＦを当該介挿部材に接合させた構成とすることができる。この構成においては、円盤部材Ｄ及び磁石部材Ｍは、介挿部材を介して回転軸ＳＦに接合されることになる。

【符号の説明】

【0121】

ＭＴＲ…駆動装置 ＳＦ…回転軸 ＥＣ…エンコーダ ＲＴ…回転部 ＳＲ…検出部 Ｄ…円盤部材 Ｍ…磁石部材 ＲＢＴ…ロボット装置 ２０、４０…光検出部 １０…チップ基板 ２１、４１…第一受光部 ２２、４２…第二受光部 ２３、４３…受光素子 ７０（７０Ａ、７０Ｂ）…第二チップ ５０ｆ…第一面 ５０ｇ…第二面 ３０、６０…磁場検出部 ３１、６１…第一検出部 ３２、６２…第二検出部 ３３、６３…磁性薄膜 ７０ｆ…第一面 ７０ｇ…第二面 １００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００…位置情報検出センサ Ｄａ、Ｍａ…第一面 Ｄｂ、Ｍｂ…第二面 Ｄｃ…溝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】