JP2536693B2 - 磁気式エンコ―ダ - Google Patents
磁気式エンコ―ダInfo
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- JP2536693B2 JP2536693B2 JP3112320A JP11232091A JP2536693B2 JP 2536693 B2 JP2536693 B2 JP 2536693B2 JP 3112320 A JP3112320 A JP 3112320A JP 11232091 A JP11232091 A JP 11232091A JP 2536693 B2 JP2536693 B2 JP 2536693B2
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- Japan
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- magnetic
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気式エンコーダに関
し、磁気抵抗素子と磁気記録媒体とを備えた磁気式エン
コーダの磁気記録媒体に、媒体の被検出面の着磁より弱
い磁力で、その磁気抵抗素子の磁化容易軸と平行方向に
磁界を発生させるように着磁することにより、磁気式エ
ンコーダを簡単な構成とし、かつ、バルクハウゼンノイ
ズを低減するものである。
し、磁気抵抗素子と磁気記録媒体とを備えた磁気式エン
コーダの磁気記録媒体に、媒体の被検出面の着磁より弱
い磁力で、その磁気抵抗素子の磁化容易軸と平行方向に
磁界を発生させるように着磁することにより、磁気式エ
ンコーダを簡単な構成とし、かつ、バルクハウゼンノイ
ズを低減するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気式エンコーダにおいては、図
５に示すように、円板の外周に一定間隔で着磁した磁気
記録媒体（メインスケール）５１に近接して磁気センサ
５２を配設している。この磁気センサ５２は、着磁した
外面に近接して配設されたＭＲ素子（磁気抵抗素子）５
３と、このＭＲ素子５３に磁気バイアスをかけるバイア
ス磁石５４と、から構成されている。このバイアス磁石
５４はＭＲ素子５３の正弦波出力の波形精度を高めるも
のである。図６はこのバイアス磁石５４により発生する
磁界を示している。
５に示すように、円板の外周に一定間隔で着磁した磁気
記録媒体（メインスケール）５１に近接して磁気センサ
５２を配設している。この磁気センサ５２は、着磁した
外面に近接して配設されたＭＲ素子（磁気抵抗素子）５
３と、このＭＲ素子５３に磁気バイアスをかけるバイア
ス磁石５４と、から構成されている。このバイアス磁石
５４はＭＲ素子５３の正弦波出力の波形精度を高めるも
のである。図６はこのバイアス磁石５４により発生する
磁界を示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の磁気式エンコーダにあっては、バイアス磁石
が付加されているため、特に複数のＭＲ素子を使用する
場合は対応する数のバイアス磁石が必要となり、その構
造が複雑になるという課題があった。また、バイアス磁
石の近傍の空間の磁路が妨げられることがないように、
その空間を確保する等、大きな実装空間を必要としてい
たという課題もあった。
うな従来の磁気式エンコーダにあっては、バイアス磁石
が付加されているため、特に複数のＭＲ素子を使用する
場合は対応する数のバイアス磁石が必要となり、その構
造が複雑になるという課題があった。また、バイアス磁
石の近傍の空間の磁路が妨げられることがないように、
その空間を確保する等、大きな実装空間を必要としてい
たという課題もあった。
【０００４】そこで、本発明は、構造が簡単で、実装性
に優れた磁気式エンコーダを提供することを、その目的
としている。
に優れた磁気式エンコーダを提供することを、その目的
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、所定強さの
磁力で被検出面を一定間隔で磁化することによりこの被
検出面に位置情報を記録するとともに、この位置情報の
配列方向に沿って被検出面を移動可能な磁気記録媒体
と、この被検出面に近接対向して配設された磁気抵抗素
子を有し、被検出面の磁界を読み取ることにより位置情
報を検出する磁気センサと、を備えた磁気式エンコーダ
において、上記磁気抵抗素子の磁化容易軸と平行に磁界
を発生するように、上記被検出面の位置情報の着磁力よ
りも弱い磁力で、上記磁気記録媒体をその被検出面を除
いて磁化し、被検出面をこの弱い磁力で磁化した着磁部
分のうちの一方の磁極間に挟み込んで配設した磁気式エ
ンコーダである。
磁力で被検出面を一定間隔で磁化することによりこの被
検出面に位置情報を記録するとともに、この位置情報の
配列方向に沿って被検出面を移動可能な磁気記録媒体
と、この被検出面に近接対向して配設された磁気抵抗素
子を有し、被検出面の磁界を読み取ることにより位置情
報を検出する磁気センサと、を備えた磁気式エンコーダ
において、上記磁気抵抗素子の磁化容易軸と平行に磁界
を発生するように、上記被検出面の位置情報の着磁力よ
りも弱い磁力で、上記磁気記録媒体をその被検出面を除
いて磁化し、被検出面をこの弱い磁力で磁化した着磁部
分のうちの一方の磁極間に挟み込んで配設した磁気式エ
ンコーダである。
【０００６】
【作用】この発明に係る磁気式エンコーダでは、磁気記
録媒体の被検出面以外の部分を弱い磁力で着磁してい
る。その着磁により発生する磁界の方向は、磁気抵抗素
子の磁化容易軸と平行な方向である。したがって、この
発生する磁界により磁気バイアスが磁気抵抗素子に付加
されることとなる。この結果、磁気抵抗素子での検出結
果を正弦波出力にしたときの波形精度が高まる。また、
磁気抵抗素子の検出電流においてバルクハウゼンノイズ
は除去される。これは、着磁した被検出面を、弱い磁力
での着磁部分の一方の磁極で挟み込んだからである。
録媒体の被検出面以外の部分を弱い磁力で着磁してい
る。その着磁により発生する磁界の方向は、磁気抵抗素
子の磁化容易軸と平行な方向である。したがって、この
発生する磁界により磁気バイアスが磁気抵抗素子に付加
されることとなる。この結果、磁気抵抗素子での検出結
果を正弦波出力にしたときの波形精度が高まる。また、
磁気抵抗素子の検出電流においてバルクハウゼンノイズ
は除去される。これは、着磁した被検出面を、弱い磁力
での着磁部分の一方の磁極で挟み込んだからである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係る磁気式エンコーダの実施
例について図面を参照して説明する。図１〜図４は本発
明の一実施例を説明するための図である。
例について図面を参照して説明する。図１〜図４は本発
明の一実施例を説明するための図である。
【０００８】図３に示すように、この磁気式エンコーダ
１は、ロータリエンコーダであって、円筒状の磁気記録
媒体２と、磁気センサ３と、を有している。磁気記録媒
体２は、図１にも示すように、その外周面にＡＢ相トラ
ック２１と、Ｚ相トラック２２とを画成して有してい
る。ＡＢ相トラック２１には円周方向に沿って交互に一
定間隔で所定の磁力（例えば２００〜３００Ｏｅ）で着
磁され、Ｎ極とＳ極とが交互に形成されている。これら
の磁極が位置情報を構成するものである。また、Ｚ相ト
ラック２２にはＮ極とＳ極とが一対だけ着磁、形成され
ている。
１は、ロータリエンコーダであって、円筒状の磁気記録
媒体２と、磁気センサ３と、を有している。磁気記録媒
体２は、図１にも示すように、その外周面にＡＢ相トラ
ック２１と、Ｚ相トラック２２とを画成して有してい
る。ＡＢ相トラック２１には円周方向に沿って交互に一
定間隔で所定の磁力（例えば２００〜３００Ｏｅ）で着
磁され、Ｎ極とＳ極とが交互に形成されている。これら
の磁極が位置情報を構成するものである。また、Ｚ相ト
ラック２２にはＮ極とＳ極とが一対だけ着磁、形成され
ている。
【０００９】一方、磁気センサ３は、この外周面に近接
対向して配設された磁気抵抗素子３１と、この磁気抵抗
素子３１のアナログ出力電流をパルス信号に２値化する
コンパレータ３２、３３と、を有している。磁気抵抗素
子３１としては、半導体磁気抵抗素子による場合、強磁
性体のものによる場合がある。
対向して配設された磁気抵抗素子３１と、この磁気抵抗
素子３１のアナログ出力電流をパルス信号に２値化する
コンパレータ３２、３３と、を有している。磁気抵抗素
子３１としては、半導体磁気抵抗素子による場合、強磁
性体のものによる場合がある。
【００１０】さらに、この磁気式ロータリエンコーダ１
においては、磁気記録媒体２の上記着磁外周面以外の部
分は、上記磁力（２００〜３００Ｏｅ）よりも小さい磁
力（３〜５Ｏｅ）で磁化されている。図３に示すよう
に、例えば磁気記録媒体２の上下両端面およびＺ相トラ
ック２２の一部である。そして、これらの弱着磁部分
は、図３に矢印で示すように、磁気抵抗素子３１の磁化
容易軸に沿った方向に磁界を発生するように着磁されて
いる。また、磁力（２００〜３００Ｏｅ）で着磁したＡ
Ｂ相トラック２１は、その上下に配された弱い磁力（３
〜５Ｏｅ）での着磁による磁極Ｎで挟み込まれている
（図３参照）。この結果、磁気抵抗素子の検出電流にお
いてバルクハウゼンノイズは除去される（図４参照）。
においては、磁気記録媒体２の上記着磁外周面以外の部
分は、上記磁力（２００〜３００Ｏｅ）よりも小さい磁
力（３〜５Ｏｅ）で磁化されている。図３に示すよう
に、例えば磁気記録媒体２の上下両端面およびＺ相トラ
ック２２の一部である。そして、これらの弱着磁部分
は、図３に矢印で示すように、磁気抵抗素子３１の磁化
容易軸に沿った方向に磁界を発生するように着磁されて
いる。また、磁力（２００〜３００Ｏｅ）で着磁したＡ
Ｂ相トラック２１は、その上下に配された弱い磁力（３
〜５Ｏｅ）での着磁による磁極Ｎで挟み込まれている
（図３参照）。この結果、磁気抵抗素子の検出電流にお
いてバルクハウゼンノイズは除去される（図４参照）。
【００１１】以上の構成によって磁気記録媒体２により
磁気抵抗素子３１に磁気バイアスが印加され、磁気抵抗
素子３１からコンパレータ３２、３３への出力は図４
（Ａ）に示すようにバルクハウゼンノイズがない波形の
信号となる。よって同図（Ｂ）に示す従来のバルクハウ
ゼンノイズによりコンパレータ３２、３３から例えば制
御回路への出力が不正確になることはない。
磁気抵抗素子３１に磁気バイアスが印加され、磁気抵抗
素子３１からコンパレータ３２、３３への出力は図４
（Ａ）に示すようにバルクハウゼンノイズがない波形の
信号となる。よって同図（Ｂ）に示す従来のバルクハウ
ゼンノイズによりコンパレータ３２、３３から例えば制
御回路への出力が不正確になることはない。
【００１２】また、図２に示すように、磁気記録媒体２
についてＡＢ相トラック２１に多極着磁、Ｚ相トラック
２２に一対の磁極を形成する場合、所定のコイル２５を
使用して２００〜３００Ｏｅの磁力の均一磁界で着磁す
る。さらに、この後、コイル２５を使用して弱磁力で３
〜５Ｏｅの着磁を行う。この２００〜３００Ｏｅの値は
磁気記録媒体２としてＦｅＣｒＣｏを使用した場合に好
適なものである。磁気記録媒体２としてフェライト等を
使用する場合には、最適なバイアス磁場を発生させるよ
うにその着磁での磁力を制御するものとする。これは小
さな磁界強度によりバイアス磁場を形成使用とすると、
そのバイアス磁界の強度が不足する一方、過大な磁界を
加えると、多極着磁部分（位置情報部）に悪影響を与え
るからである。
についてＡＢ相トラック２１に多極着磁、Ｚ相トラック
２２に一対の磁極を形成する場合、所定のコイル２５を
使用して２００〜３００Ｏｅの磁力の均一磁界で着磁す
る。さらに、この後、コイル２５を使用して弱磁力で３
〜５Ｏｅの着磁を行う。この２００〜３００Ｏｅの値は
磁気記録媒体２としてＦｅＣｒＣｏを使用した場合に好
適なものである。磁気記録媒体２としてフェライト等を
使用する場合には、最適なバイアス磁場を発生させるよ
うにその着磁での磁力を制御するものとする。これは小
さな磁界強度によりバイアス磁場を形成使用とすると、
そのバイアス磁界の強度が不足する一方、過大な磁界を
加えると、多極着磁部分（位置情報部）に悪影響を与え
るからである。
【００１３】なお、上記実施例ではロータリエンコーダ
について説明したが、本発明は磁気式リニアエンコーダ
についても適用することができる。この場合は、平板状
の磁気記録媒体の被検出面を除いて弱い磁力で着磁する
ものとする。
について説明したが、本発明は磁気式リニアエンコーダ
についても適用することができる。この場合は、平板状
の磁気記録媒体の被検出面を除いて弱い磁力で着磁する
ものとする。
【００１４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、磁気式エンコーダにおいてその構造が簡単となり、
その実装性が向上する。また、出力信号のバルクハウゼ
ンノイズを除去することができ、正確な信号を出力する
ことができる。
ば、磁気式エンコーダにおいてその構造が簡単となり、
その実装性が向上する。また、出力信号のバルクハウゼ
ンノイズを除去することができ、正確な信号を出力する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例に係る磁気式エンコーダの磁
気記録媒体の被検出面を示すための斜視図である。
気記録媒体の被検出面を示すための斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る磁気式エンコーダの着
磁方法を説明するための概念図である。
磁方法を説明するための概念図である。
【図３】本発明の一実施例に係る磁気式エンコーダの概
略構成を示す斜視図である。
略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施例に係る磁気式エンコーダの出
力波形を説明するためのグラフである。
力波形を説明するためのグラフである。
【図５】従来の磁気式エンコーダを示す斜視図である。
【図６】従来の磁気式エンコーダの磁気センサの磁力線
を示すための図である。
を示すための図である。
１ 磁気式ロータリエンコーダ、２ 磁気記録媒体、３
磁気センサ、２１被検出面、２２ 被検出面、３１
磁気抵抗素子
磁気センサ、２１被検出面、２２ 被検出面、３１
磁気抵抗素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 七幸 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株 式会社内 (56)参考文献 特開 平１−121718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−189500（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−119716（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 所定強さの磁力で被検出面を一定間隔で
磁化することによりこの被検出面に位置情報を記録する
とともに、この位置情報の配列方向に沿って被検出面を
移動可能な磁気記録媒体と、 この被検出面に近接対向して配設された磁気抵抗素子を
有し、被検出面の磁界を読み取ることにより位置情報を
検出する磁気センサと、を備えた磁気式エンコーダにお
いて、 上記磁気抵抗素子の磁化容易軸と平行に磁界を発生する
ように、上記被検出面の位置情報の着磁力よりも弱い磁
力で、上記磁気記録媒体をその被検出面を除いて磁化
し、被検出面をこの弱い磁力で磁化した着磁部分のうち
の一方の磁極間に挟み込んで配設したことを特徴とする
磁気式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112320A JP2536693B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 磁気式エンコ―ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112320A JP2536693B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 磁気式エンコ―ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318417A JPH04318417A (ja) | 1992-11-10 |
| JP2536693B2 true JP2536693B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=14583722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3112320A Expired - Fee Related JP2536693B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 磁気式エンコ―ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536693B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01121718A (ja) * | 1987-11-05 | 1989-05-15 | Hitachi Metals Ltd | 磁気センサ |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3112320A patent/JP2536693B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04318417A (ja) | 1992-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 13 |
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