JP2508345B2 - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JP2508345B2 JP2508345B2 JP4613090A JP4613090A JP2508345B2 JP 2508345 B2 JP2508345 B2 JP 2508345B2 JP 4613090 A JP4613090 A JP 4613090A JP 4613090 A JP4613090 A JP 4613090A JP 2508345 B2 JP2508345 B2 JP 2508345B2
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- Japan
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- magnetic
- detection
- detecting
- resistance element
- magnetic resistance
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は位置検出装置に関し、特に微小長検出あるい
は微小回転検出等に使用される位置検出装置に関する。
は微小回転検出等に使用される位置検出装置に関する。
従来、この種の位置検出装置としては、例えば特公昭
54-41335号広報に開示されているように、繰り返し磁気
信号を発生する磁気記録媒体より有限の距離を隔てた位
置に、磁気抵抗素子を直列に接続し、この接続部から出
力情報を得ていた。
54-41335号広報に開示されているように、繰り返し磁気
信号を発生する磁気記録媒体より有限の距離を隔てた位
置に、磁気抵抗素子を直列に接続し、この接続部から出
力情報を得ていた。
上述した従来の位置検出装置は、一定ピッチのN-S磁
極間隔の磁気記録媒体と、これに対応した特定の磁気抵
抗素子との組み合わせによって構成されており、相対点
な位置は検出できても、ある特定位置の情報を記憶しな
いかぎり絶対位置の検出ができないため、零点検出およ
び位置検出（微小角検出）の両方を同時に行うことは不
可能であった。従って零点検出および微小角検出の両方
を同時に行うためには、位置検出用磁気記録媒体領域の
別のトラックに、零点検出用の着磁を行う必要があっ
た。
極間隔の磁気記録媒体と、これに対応した特定の磁気抵
抗素子との組み合わせによって構成されており、相対点
な位置は検出できても、ある特定位置の情報を記憶しな
いかぎり絶対位置の検出ができないため、零点検出およ
び位置検出（微小角検出）の両方を同時に行うことは不
可能であった。従って零点検出および微小角検出の両方
を同時に行うためには、位置検出用磁気記録媒体領域の
別のトラックに、零点検出用の着磁を行う必要があっ
た。
また位置検出用としてはその出力は１相ですむが、零
点検出と同時に逆回転検出を行う場合には、位相の異な
る２相の位置検出情報が必要であり、従来の位置検出装
置では不都合であった。
点検出と同時に逆回転検出を行う場合には、位相の異な
る２相の位置検出情報が必要であり、従来の位置検出装
置では不都合であった。
本発明の目的は、等間隔λでN-S極が着磁された複数
の位置検出用N-S磁極と、間隔λの位置検出用N-S磁極が
1/4λ＋1/2λ＋1/4λの３対に分割されN-S極が着磁され
た２つの零点検出用N-S磁極とを有する磁気記録媒体
と、磁気抵抗体間距離を（1/2＋ｎ）λ（ｎ＝零または
自然数）とする位置検出用磁気抵抗素子と磁気抵抗体間
距離を（1/4＋1/2n）λ（ｎ＝整数）とする２つの零点
検出用磁気抵抗素子とを設け、この１組の磁気抵抗素子
と磁気記録媒体との組み合せにより、零点検出と位置検
出の同時検出および逆回転検出が可能な位置検出装置を
提供することにある。
の位置検出用N-S磁極と、間隔λの位置検出用N-S磁極が
1/4λ＋1/2λ＋1/4λの３対に分割されN-S極が着磁され
た２つの零点検出用N-S磁極とを有する磁気記録媒体
と、磁気抵抗体間距離を（1/2＋ｎ）λ（ｎ＝零または
自然数）とする位置検出用磁気抵抗素子と磁気抵抗体間
距離を（1/4＋1/2n）λ（ｎ＝整数）とする２つの零点
検出用磁気抵抗素子とを設け、この１組の磁気抵抗素子
と磁気記録媒体との組み合せにより、零点検出と位置検
出の同時検出および逆回転検出が可能な位置検出装置を
提供することにある。
本発明の位置検出装置は、強磁性体薄膜からなる磁気
抵抗体を有する磁気抵抗素子と、N-S極が所定の間隔で
着磁された複数のN-S磁極を有する帯状の磁気記録媒体
とを組合せて回転検出および位置検出を行う位置検出装
置において、間隔λでN-S極が着磁された複数の位置検
出用N-S磁極と、該位置検出用N-S磁極の間隔λに対し1/
4λ,1/2λ,1/4λで３対に分割されそれぞれN-S極が着磁
された２つの零点検出用兼逆回転検出用N-S磁極とを有
する磁気記録媒体と、前記磁気抵抗素子は位置検出用磁
気抵抗素子および２つの零点検出用兼逆回転用磁気抵抗
素子がチップのほぼ同一領域内に形成され、前記磁気抵
抗体間隔を（1/2＋ｎ）λ（ｎ＝零または自然数）とす
る位置検出用磁気抵抗素子が（1/4＋1/2n）λ（ｎ＝整
数）の間隔を有し、前記磁気抵抗体間隔が（1/4＋1/2
n）λ（ｎ＝整数）とする零点検出用磁気抵抗素子が（1
/4＋ｎ）λ（ｎ＝自然数）の間隔を有して位置し、磁気
抵抗素子個々に独立した入出力端子およびグランド端子
を有する該位置検出用磁気抵抗素子および零点検出用磁
気抵抗素子はそれぞれ並列接続し且、並列接続された該
位置検出用磁気抵抗素子と零点検出用磁気抵抗素子とを
直列接続するよう構成される。
抵抗体を有する磁気抵抗素子と、N-S極が所定の間隔で
着磁された複数のN-S磁極を有する帯状の磁気記録媒体
とを組合せて回転検出および位置検出を行う位置検出装
置において、間隔λでN-S極が着磁された複数の位置検
出用N-S磁極と、該位置検出用N-S磁極の間隔λに対し1/
4λ,1/2λ,1/4λで３対に分割されそれぞれN-S極が着磁
された２つの零点検出用兼逆回転検出用N-S磁極とを有
する磁気記録媒体と、前記磁気抵抗素子は位置検出用磁
気抵抗素子および２つの零点検出用兼逆回転用磁気抵抗
素子がチップのほぼ同一領域内に形成され、前記磁気抵
抗体間隔を（1/2＋ｎ）λ（ｎ＝零または自然数）とす
る位置検出用磁気抵抗素子が（1/4＋1/2n）λ（ｎ＝整
数）の間隔を有し、前記磁気抵抗体間隔が（1/4＋1/2
n）λ（ｎ＝整数）とする零点検出用磁気抵抗素子が（1
/4＋ｎ）λ（ｎ＝自然数）の間隔を有して位置し、磁気
抵抗素子個々に独立した入出力端子およびグランド端子
を有する該位置検出用磁気抵抗素子および零点検出用磁
気抵抗素子はそれぞれ並列接続し且、並列接続された該
位置検出用磁気抵抗素子と零点検出用磁気抵抗素子とを
直列接続するよう構成される。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す磁気検出部の平面
図，第２図は本発明の一実施例を示す各磁気抵抗素子が
形成されたチップの平面図，第３図は本発明の一実施例
を示す各磁気抵抗素子の出力電圧の波形図である。
図，第２図は本発明の一実施例を示す各磁気抵抗素子が
形成されたチップの平面図，第３図は本発明の一実施例
を示す各磁気抵抗素子の出力電圧の波形図である。
第１図は、等間隔λでN-S極が着磁された複数の位置
検出用N-S磁極1A、1/4λ,1/2λ,1/4λの３対に分割（1
a,1b,1c）してそれぞれN-S極が着磁された２つを零点検
出用N-S磁極1Bとが交互に配置されてなる磁気記録媒体
１と、この磁気記録媒体１に有限の距離Ｑを隔て位置検
出用N-S磁極1Aおよび零点検出用N-S磁極1Bにそれぞれ対
応して配設された第１の位置検出用磁気抵抗素子2,第２
の位置検出用磁気抵抗素子４および第１の零点検出用磁
気抵抗素子3,第２の零点検出用磁気抵抗素子５と、磁気
抵抗素子2,3,4,5の入力端子6,8,10,12と、グランド端子
7,9,11,13と、出力端子14,15,16,17とから構成される。
検出用N-S磁極1A、1/4λ,1/2λ,1/4λの３対に分割（1
a,1b,1c）してそれぞれN-S極が着磁された２つを零点検
出用N-S磁極1Bとが交互に配置されてなる磁気記録媒体
１と、この磁気記録媒体１に有限の距離Ｑを隔て位置検
出用N-S磁極1Aおよび零点検出用N-S磁極1Bにそれぞれ対
応して配設された第１の位置検出用磁気抵抗素子2,第２
の位置検出用磁気抵抗素子４および第１の零点検出用磁
気抵抗素子3,第２の零点検出用磁気抵抗素子５と、磁気
抵抗素子2,3,4,5の入力端子6,8,10,12と、グランド端子
7,9,11,13と、出力端子14,15,16,17とから構成される。
更に第１の位置検出用磁気抵抗素子２および第２の位
置検出用磁気抵抗素子４は、磁気記録媒体１のN-S磁極1
Aの間隔λに対して磁気抵抗体間距離が、それぞれ（1/2
＋ｎ）λ（ｎ＝整数）および（1/2＋ｋ）λ（ｋ＝整
数）の間隔を有し且、互いに（1/4＋1/2s）λ（ｓ＝整
数）の間隔を有して配設されている。また第１の零点検
出用磁気抵抗素子３および第２の零点検出用磁気抵抗素
子５は、磁気低抗体間距離をそれぞれ（1/4＋1/2m）λ
（ｍ＝整数）および（1/4＋1/2j）λ（ｊ＝整数）の間
隔を有し且、互いに（1/4＋ｐ）λ（ｐ＝整数）の間隔
を有して配設される。磁気抵抗素子２〜５は、第１の位
置検出用磁気抵抗素子２と第２の位置検出用素子４は並
列接続され且、第１の零点検出用磁気抵抗素子３と第２
の零点検出用磁気抵抗素子５も並列に接続され且、並列
接続された第１および第２の位置検出用磁気抵抗素子と
第１および第２の零点検出用磁気抵抗素子が直列接続さ
れる。
置検出用磁気抵抗素子４は、磁気記録媒体１のN-S磁極1
Aの間隔λに対して磁気抵抗体間距離が、それぞれ（1/2
＋ｎ）λ（ｎ＝整数）および（1/2＋ｋ）λ（ｋ＝整
数）の間隔を有し且、互いに（1/4＋1/2s）λ（ｓ＝整
数）の間隔を有して配設されている。また第１の零点検
出用磁気抵抗素子３および第２の零点検出用磁気抵抗素
子５は、磁気低抗体間距離をそれぞれ（1/4＋1/2m）λ
（ｍ＝整数）および（1/4＋1/2j）λ（ｊ＝整数）の間
隔を有し且、互いに（1/4＋ｐ）λ（ｐ＝整数）の間隔
を有して配設される。磁気抵抗素子２〜５は、第１の位
置検出用磁気抵抗素子２と第２の位置検出用素子４は並
列接続され且、第１の零点検出用磁気抵抗素子３と第２
の零点検出用磁気抵抗素子５も並列に接続され且、並列
接続された第１および第２の位置検出用磁気抵抗素子と
第１および第２の零点検出用磁気抵抗素子が直列接続さ
れる。
各磁気抵抗素子の出力端子14〜17の出力電位は、磁気
記録媒体１のN-S磁極1AのN-S極間をπ（rad）とする位
相角度θに対して、Ｖ（θ）＝Kcos2θ＋ｆ（θ）とな
る関数で変化する。このため折返部Ｒを各２個所有する
磁気抵抗素子2,3,4,5は、θ＝π/2の位相角を有した状
態で配設され、この時各磁気抵抗素子の出力電位Ｖ
（θ）は振幅最大となる。
記録媒体１のN-S磁極1AのN-S極間をπ（rad）とする位
相角度θに対して、Ｖ（θ）＝Kcos2θ＋ｆ（θ）とな
る関数で変化する。このため折返部Ｒを各２個所有する
磁気抵抗素子2,3,4,5は、θ＝π/2の位相角を有した状
態で配設され、この時各磁気抵抗素子の出力電位Ｖ
（θ）は振幅最大となる。
磁気抵抗素子2,3,4,5は、第２図に示すようにチップ1
8上の同一領域内に形成されており、例えば磁気記録媒
体１が所定の方向に移動すると、各磁気抵抗素子2,3,4,
5には第３図に示すような出力波形が得られる。
8上の同一領域内に形成されており、例えば磁気記録媒
体１が所定の方向に移動すると、各磁気抵抗素子2,3,4,
5には第３図に示すような出力波形が得られる。
すなわち、第３図（Ａ）の磁気記録媒体１に対して、
第1,2の位置検出用磁気抵抗素子2,4は、X1-X2〜Y1-Y2間
ではπ/2,Y1-Y2〜Z1-Z2間では２π（＝０）,Z1-Z2〜W1-
W2間ではπ（＝０）となり、磁気抵抗素子2,4を形成す
る各磁気抵抗体間に印加される磁場の位相角に差がなく
なるため、第1,第２の位相検出用磁気抵抗素子2,4から
それぞれ、第３図（Ｂ）に示すような出力電圧波形V2,V
4が得られる。
第1,2の位置検出用磁気抵抗素子2,4は、X1-X2〜Y1-Y2間
ではπ/2,Y1-Y2〜Z1-Z2間では２π（＝０）,Z1-Z2〜W1-
W2間ではπ（＝０）となり、磁気抵抗素子2,4を形成す
る各磁気抵抗体間に印加される磁場の位相角に差がなく
なるため、第1,第２の位相検出用磁気抵抗素子2,4から
それぞれ、第３図（Ｂ）に示すような出力電圧波形V2,V
4が得られる。
この出力電圧波形V2,V4には、一部に小さな波形の歪V
1が発生するが、これは磁気記録媒体１中の零点検出用N
-S磁極1Bが通過する際、第１およ第２の位置検出用磁気
抵抗素子2,4に発生するものであり、その振幅電圧V1は
第３図（Ｂ）図に示すようにV2,V4≧V1であり波形処理
する際は無視される。出力波形V2,V4は第３図（Ｂ）に
示すように一定の電圧設定レベルV5で波形処理すること
により、第３図（Ｃ）に示すような矩形状の位置検出信
号S1が得らえる。
1が発生するが、これは磁気記録媒体１中の零点検出用N
-S磁極1Bが通過する際、第１およ第２の位置検出用磁気
抵抗素子2,4に発生するものであり、その振幅電圧V1は
第３図（Ｂ）図に示すようにV2,V4≧V1であり波形処理
する際は無視される。出力波形V2,V4は第３図（Ｂ）に
示すように一定の電圧設定レベルV5で波形処理すること
により、第３図（Ｃ）に示すような矩形状の位置検出信
号S1が得らえる。
一方零点検出用磁気抵抗素子３および５は、X1-X2〜Y
1-Y2間ではπ/4,Y1-Y2〜Z1-Z2間ではπ（＝０）,Z1-Z2
〜W1-W2間では１周期となり、この磁気抵抗素子３を形
成する磁気抵抗体間に印加される磁場の位相角がπ/2と
なるので、第３図（Ｄ）に示すように出力波形V2,V4と
同等の振幅レベルの出力波形V3が得られる。この出力波
形V3を一定の電圧設定レベルV6で波形処理することによ
り、第３図（Ｅ）に示すような矩形状の零点検出用信号
S2が得られる。
1-Y2間ではπ/4,Y1-Y2〜Z1-Z2間ではπ（＝０）,Z1-Z2
〜W1-W2間では１周期となり、この磁気抵抗素子３を形
成する磁気抵抗体間に印加される磁場の位相角がπ/2と
なるので、第３図（Ｄ）に示すように出力波形V2,V4と
同等の振幅レベルの出力波形V3が得られる。この出力波
形V3を一定の電圧設定レベルV6で波形処理することによ
り、第３図（Ｅ）に示すような矩形状の零点検出用信号
S2が得られる。
このように零点検出用磁気抵抗素子3,5は、（1/4＋
ｐ）λ（Ｐ＝整数）の距離を隔て配設されるため、出力
端子15,17からは位相角がπ/2異る２つの出力が得られ
る。
ｐ）λ（Ｐ＝整数）の距離を隔て配設されるため、出力
端子15,17からは位相角がπ/2異る２つの出力が得られ
る。
以上説明したように本発明は、等間隔λでN-S極が着
磁された複数の位置検出用N-S磁極と、N-S極の間隔λに
対して1/4λ＋1/2λ＋1/4λの３対に分割された２つの
零点検出用N-S磁極とを有する磁気記録媒体と、磁気抵
抗体間距離を（/2＋ｎ）λ（ｎ＝整数）とする位置検出
用磁気抵抗素子と磁気抵抗体間距離を（1/4＋1/2n）λ
（ｎ＝整数）とする零点検出用磁気抵抗素子の２つの磁
気抵抗素子を設け、２つの磁気抵抗素子と磁気記録媒体
との組み合せで零点検出および位置検出の両方が同時に
可能となり、且位相角がπ/2異る２つの零点検用信号が
得られるため、逆回転検出が容易にできるという効果が
ある。
磁された複数の位置検出用N-S磁極と、N-S極の間隔λに
対して1/4λ＋1/2λ＋1/4λの３対に分割された２つの
零点検出用N-S磁極とを有する磁気記録媒体と、磁気抵
抗体間距離を（/2＋ｎ）λ（ｎ＝整数）とする位置検出
用磁気抵抗素子と磁気抵抗体間距離を（1/4＋1/2n）λ
（ｎ＝整数）とする零点検出用磁気抵抗素子の２つの磁
気抵抗素子を設け、２つの磁気抵抗素子と磁気記録媒体
との組み合せで零点検出および位置検出の両方が同時に
可能となり、且位相角がπ/2異る２つの零点検用信号が
得られるため、逆回転検出が容易にできるという効果が
ある。
第１図は本発明の一実施例を示す磁気検出部の平面図，
第２図は本発明の一実施例を示す各磁気抵抗素子が形成
されたチップの平面図，第３図は本発明の一実施例を示
す各磁気抵抗素子の出力電圧の波形図である。 １……磁気記録媒体、1A……位置検出用N-S磁極、1B…
…零点検出用N-S磁極、1a〜1c……N-S磁極、２……第１
の位置検出用磁気抵抗素子、３……第１の零点検出用磁
気抵抗素子、４……第２の位置検出用磁気抵抗素子、５
……第２の零点検出用磁気抵抗素子、6,8,10,12……入
力端子、7,9,11,13……グランド端子、14〜17……出力
端子、18……チップ、V1……歪の電圧波形、V2,V4……
第1,第２位置検出用抵抗素子、V3……第１の零点検出用
抵抗素子の出力電圧波形、V5〜V7……波形処理の電圧設
定レベル、V8……第２の零点検出用抵抗素子の出力電圧
波形、S1……第1,第２位置検出用抵抗素子の波形処理後
の出力電圧波形、Ｓ2, 3……第1,第２零点検出用抵抗素
子の波形処理後の出力電圧波形。
第２図は本発明の一実施例を示す各磁気抵抗素子が形成
されたチップの平面図，第３図は本発明の一実施例を示
す各磁気抵抗素子の出力電圧の波形図である。 １……磁気記録媒体、1A……位置検出用N-S磁極、1B…
…零点検出用N-S磁極、1a〜1c……N-S磁極、２……第１
の位置検出用磁気抵抗素子、３……第１の零点検出用磁
気抵抗素子、４……第２の位置検出用磁気抵抗素子、５
……第２の零点検出用磁気抵抗素子、6,8,10,12……入
力端子、7,9,11,13……グランド端子、14〜17……出力
端子、18……チップ、V1……歪の電圧波形、V2,V4……
第1,第２位置検出用抵抗素子、V3……第１の零点検出用
抵抗素子の出力電圧波形、V5〜V7……波形処理の電圧設
定レベル、V8……第２の零点検出用抵抗素子の出力電圧
波形、S1……第1,第２位置検出用抵抗素子の波形処理後
の出力電圧波形、Ｓ2, 3……第1,第２零点検出用抵抗素
子の波形処理後の出力電圧波形。
Claims (1)
- 【請求項１】強磁性体薄膜からなる磁気抵抗体を有する
磁気抵抗素子と、N-S極が所定の間隔で着磁された複数
のN-S磁極を有する帯状の磁気記録媒体とを組合せて回
転検出および位置検出を行う位置検出装置において、間
隔λでN-S極が着磁された複数の位置検出用N-S磁極と、
該位置検出用N-S磁極の間隔λに対し1/4λ,1/2λ,1/4λ
で３対に分割されそれぞれN-S極が着磁された２つの零
点検出用兼逆回転検出用N-S磁極とを有する磁気記録媒
体と、前記磁気抵抗素子は位置検出用磁気抵抗素子およ
び２つの零点検出用兼逆回転用磁気抵抗素子がチップの
ほぼ同一領域内に形成され、前記磁気抵抗体間隔を（1/
2＋ｎ）λ（ｎ＝零または自然数）とする位置検出用磁
気抵抗素子が（1/4＋1/2n）λ（ｎ＝整数）の間隔を有
し、前記磁気抵抗体間隔が（1/4＋1/2n）λ（ｎ＝整
数）とする零点検出用磁気抵抗素子が（1/4＋ｎ）λ
（ｎ＝自然数）の間隔を有して位置し、磁気抵抗素子個
々に独立した入出力端子およびグランド端子を有する該
位置検出用磁気抵抗素子および零点検出用磁気抵抗素子
をそれぞれ並列接続し且、並列接続された該位置検出用
磁気抵抗素子と零点検出用磁気抵抗素子とを直列接続す
ることを特徴とする位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4613090A JP2508345B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4613090A JP2508345B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03246418A JPH03246418A (ja) | 1991-11-01 |
| JP2508345B2 true JP2508345B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=12738403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4613090A Expired - Lifetime JP2508345B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508345B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4506325B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2010-07-21 | Ｎｏｋ株式会社 | 磁気エンコーダ |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4613090A patent/JP2508345B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03246418A (ja) | 1991-11-01 |
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