JP2013068543A - 磁気センサ、磁気エンコーダ、磁気エンコーダモジュール、レンズ鏡筒 - Google Patents
磁気センサ、磁気エンコーダ、磁気エンコーダモジュール、レンズ鏡筒 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】この磁気エンコーダは、長手方向において所定のピッチで着磁された帯状の磁気メディアと、その磁気メディアの表面上を長手方向に沿って摺動しつつ、磁気メディアからの磁界を検出する磁気センサ1と、磁気センサ1を支持し、磁気センサ1を磁気メディアの表面に付勢するサスペンションとを備える。磁気メディアは、例えば円筒状の回転体の外面に、その長手方向が回転体の回転方向と一致するように取り付けられている。磁気センサ1は、基体21上に設けられた磁気抵抗効果素子22と、それを覆う第2および第3の絶縁層Z2,Z3とを有する。磁気メディアと対向する対向面1Sは、磁気メディアの長手方向に沿った断面において、磁気抵抗効果素子22の配置された中央領域WR1が最も突出した形状を有する。
【選択図】図5
Description
図9における曲線C91は、上記実施の形態の磁気センサ1において、磁気センサ1の傾斜角αとギャップΔ1との関係を表したものである。ここで、幅W1は150μm、幅W2は114μm、幅W3は50μm、第2の絶縁層Z2の厚さを0.25μm、第3の絶縁層Z3の厚さを0.35μmとした。このとき、磁気センサの対向面における最大傾斜角度は0.74°となる。また、磁気メディア表面の曲率半径については30.0mmとした。図9において、横軸が傾斜角α(第1〜第3の絶縁層Z1〜Z3の各表面と、磁気メディア17Aの表面17ASとのなす角)を表し、縦軸がギャップΔ1を表す。ここでギャップΔ1は、第3の絶縁層Z3の表面における磁気メディア17の移動方向(長手方向)に沿った中心位置と、表面17ASとの間隔を意味する(図7参照)。また図10は、磁気センサ1におけるギャップΔ1と出力との関係を表す特性図である。ここでの磁気センサ1は、上記図9で用いたものと同じものである。図10において、横軸はギャップG(μm)を表し、縦軸は規格化された磁気センサ1の出力を表す。図10における曲線C11〜C13は、それぞれ、磁気メディア17における着磁領域の配置ピッチ(周期)が5μm,10μm,20μmの場合のシミュレーションによる計算値を表し、曲線C14は配置ピッチが10μmの場合の実測値を表す。ここで、磁気メディア17の表面17ASは、1.4μmの厚さを有する保護膜によって覆われているとする。すなわち、図10におけるギャップGは、表面17ASを覆う保護膜の厚さ1.4μmと、第2の絶縁層Z2の厚さ0.25μmと、第3の絶縁層Z3の厚さ0.35μmとを全て含めた値を示している。したがって、図10では、ギャップG=2.0μmが傾斜角α=0°(すなわち、ギャップΔ1=0)に相当しており、ギャップGが2.0μmを超える領域において磁気センサ1の傾きが生じていることを表している。なお、図10では、ギャップGが0のときの出力を1として規格化している。図10に示したように、相対出力が半分(0.5)となるのはギャップG=3.2μm(ギャップΔ1=1.2μm)のときである。このとき傾斜角αは±1.5°程度まで許容される(図9参照)。
図9における曲線C92は、比較例としての磁気センサ101(図8参照)における傾斜角αとギャップΔ2との関係を表したものである。この比較例において、0.5以上の相対出力が得られるギャップΔ2≦1.2μmに対応する傾斜角αの範囲は±1.0°程度である(図9参照)。
図11(A)は、磁気センサ1の傾斜角αが0°〜4°の範囲で変化した場合の、磁気メディア17上の基準位置からの接線方向の誤差(mm)とギャップΔ1との関係を表す特性図である。但し、幅W3を90μmとし、磁気メディア表面の曲率半径を25.0mmとした点を除き、他は実施例1と同様の条件である。
図11(B)は、磁気センサ101の傾斜角αが0°〜4°の範囲で変化した場合の、磁気メディア17上の基準位置からの誤差(mm)とギャップΔ2との関係を表す特性図である。但し、幅W3を90μmとし、磁気メディア表面の曲率半径を25.0mmとした点が比較例1と異なる。
Claims (12)
- 長手方向において所定のピッチで着磁された帯状の磁気メディアの表面上を前記長手方向に沿って摺動しつつ、前記磁気メディアからの磁界を検出する磁気センサであって、
基体上に設けられた1以上の磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子を覆う保護膜と
を備え、
前記磁気メディアと対向する対向面は、前記長手方向に沿った断面において、前記磁気抵抗効果素子の配置された部分が最も突出した形状を有する
磁気センサ。 - 円筒状または円柱状の回転体の回転角を検出する磁気センサであって、
前記磁気メディアは、前記回転体の外周面に、その回転方向が前記長手方向と一致するように取り付けられている
請求項1記載の磁気センサ。 - 前記磁気メディアと対向する対向面は、前記長手方向において中央部分が両端部分よりも突出した形状を有している
請求項1または請求項2に記載の磁気センサ。 - 前記保護膜は、前記磁気抵抗効果素子の周囲の領域をも覆っており、前記磁気抵抗効果素子を覆う領域において最大の厚さを有している
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の磁気センサ。 - 前記保護膜は、互いに異なる平面形状を有すると共に気相成長により形成された複数の薄膜が積層されたものである
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の磁気センサ。 - 前記保護膜は、階段状に形成された複数の絶縁層からなる
請求項5に記載の磁気センサ。 - 前記磁気抵抗効果素子の周囲の領域には、前記磁気抵抗効果素子と接続された端子が設けられている
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の磁気センサ。 - 前記磁気抵抗効果素子は、前記長手方向において並ぶように複数設けられている
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の磁気センサ。 - 長手方向において所定のピッチで着磁された帯状の磁気メディアと、
前記磁気メディアの表面上を前記長手方向に沿って摺動しつつ、前記磁気メディアからの磁界を検出する磁気センサと、
前記磁気センサを支持し、前記磁気センサを前記磁気メディアの表面に付勢するサスペンションと
を備え、
前記磁気センサは
基体上に設けられた1以上の磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子を覆う保護膜とを有し、
前記磁気メディアと対向する対向面は、前記長手方向に沿った断面において、前記磁気抵抗効果素子の配置された部分が最も突出した形状を有する
磁気エンコーダ。 - 円筒状または円柱状をなすと共に、その外面が周回する方向に沿って回転する回転体と、
前記回転体の外面に取り付けられ、かつ、前記回転体の回転方向と一致する長手方向において所定のピッチで着磁された帯状の磁気メディアと、
前記磁気メディアの表面上を前記長手方向に沿って摺動しつつ、前記磁気メディアからの磁界を検出する磁気センサと、
前記磁気センサを支持し、前記磁気センサを前記磁気メディアの表面に付勢するサスペンションと
を備え、
前記磁気センサは
基体上に設けられた1以上の磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子を覆う保護膜とを有し、
前記磁気メディアと対向する対向面は、前記長手方向に沿った断面において、前記磁気抵抗効果素子の配置された部分が最も突出した形状を有する
磁気エンコーダモジュール。 - 前記磁気メディアの表面の曲率半径Aと前記磁気センサの基体の幅Bとの比A/Bは50以上600以下であり、
前記長手方向に沿った断面における、前記対向面の最大傾斜角度は0.2°以上2.0°以下である
請求項10記載の磁気エンコーダモジュール。 - レンズを保持すると共に前記レンズの光軸を中心として回転する円筒状の回転体と、
前記回転体の外面に取り付けられ、かつ、前記回転体の回転方向と一致する長手方向において所定のピッチで着磁された帯状の磁気メディアと、
前記磁気メディアの表面上を前記長手方向に沿って摺動しつつ、前記磁気メディアからの磁界を検出する磁気センサと、
前記磁気センサを支持し、前記磁気センサを前記磁気メディアの表面に付勢するサスペンションと
を備え、
前記磁気センサは
基体上に設けられた1以上の磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子を覆う保護膜とを有し、
前記磁気メディアと対向する対向面は、前記長手方向に沿った断面において、前記磁気抵抗効果素子の配置された部分が最も突出した形状を有する
レンズ鏡筒。
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