JP2787783B2 - 位置検出装置 - Google Patents
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- JP2787783B2 JP2787783B2 JP2150688A JP15068890A JP2787783B2 JP 2787783 B2 JP2787783 B2 JP 2787783B2 JP 2150688 A JP2150688 A JP 2150688A JP 15068890 A JP15068890 A JP 15068890A JP 2787783 B2 JP2787783 B2 JP 2787783B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気抵抗素子を利用して着磁ロータあるいは
着磁スケール等の磁気スケールについてその位置等を検
出するのに好適な位置検出装置に関する。
着磁スケール等の磁気スケールについてその位置等を検
出するのに好適な位置検出装置に関する。
［発明の概要］ 本発明は磁気抵抗素子を利用して着磁ロータあるいは
着磁スケール等の磁気スケールについてその位置等を検
出するのに好適な位置検出装置において、マグネットが
格子ピッチλで順次配置されて形成された磁気スケール
と、この磁気スケールに対向して配置されるとともに相
対的に移動可能に配置された磁気センサ部とを有する位
置検出装置において、上記磁気センサ部は上記マグネッ
トの配置方向に沿って配置された複数の磁気センサを含
み、該磁気センサの各々は第１の磁気抵抗素子と第２の
磁気抵抗素子とを有し、これらの磁気抵抗素子はマグネ
ットの配置方向に相互に1/6λ離れて形成されるととも
に直列に接続され、かつ前記マグネットの配置方向と平
行する方向から見たとき互いに重ならないように配置さ
れることにより、３次高調波成分が除去できて小型の位
置検出装置が得られるようにしたものである。
着磁スケール等の磁気スケールについてその位置等を検
出するのに好適な位置検出装置において、マグネットが
格子ピッチλで順次配置されて形成された磁気スケール
と、この磁気スケールに対向して配置されるとともに相
対的に移動可能に配置された磁気センサ部とを有する位
置検出装置において、上記磁気センサ部は上記マグネッ
トの配置方向に沿って配置された複数の磁気センサを含
み、該磁気センサの各々は第１の磁気抵抗素子と第２の
磁気抵抗素子とを有し、これらの磁気抵抗素子はマグネ
ットの配置方向に相互に1/6λ離れて形成されるととも
に直列に接続され、かつ前記マグネットの配置方向と平
行する方向から見たとき互いに重ならないように配置さ
れることにより、３次高調波成分が除去できて小型の位
置検出装置が得られるようにしたものである。
また、本発明はマグネットが格子ピッチλで順次配置
されて形成された磁気スケールと、この磁気スケールに
対向して配置されるとともに相対的に移動可能に配置さ
れた磁気センサ部とを有する位置検出装置において、上
記磁気センサ部は上記マグネットの配置方向に沿って配
置された複数の磁気センサを含み、該磁気センサの各々
は第１〜第４の磁気抵抗素子を有し、第２〜第４の磁気
抵抗素子は第１の磁気抵抗素子からマグネットの配置方
向にそれぞれ、1/10λ、1/6λ、4/15λ離れて形成され
るとともに直列に接続され、かつこれらの磁気抵抗素子
が前マグネットの配置方向と平行する方向から見たとき
互いに重ならないように配置されることにより、３次・
５次高調波成分が除去できて小型の位置検出装置が得ら
れるようにしたものである。
されて形成された磁気スケールと、この磁気スケールに
対向して配置されるとともに相対的に移動可能に配置さ
れた磁気センサ部とを有する位置検出装置において、上
記磁気センサ部は上記マグネットの配置方向に沿って配
置された複数の磁気センサを含み、該磁気センサの各々
は第１〜第４の磁気抵抗素子を有し、第２〜第４の磁気
抵抗素子は第１の磁気抵抗素子からマグネットの配置方
向にそれぞれ、1/10λ、1/6λ、4/15λ離れて形成され
るとともに直列に接続され、かつこれらの磁気抵抗素子
が前マグネットの配置方向と平行する方向から見たとき
互いに重ならないように配置されることにより、３次・
５次高調波成分が除去できて小型の位置検出装置が得ら
れるようにしたものである。
さらに、本発明は磁気抵抗素子を利用して着磁ロータ
あるいは着磁スケール等の磁気スケールについてその位
置等を検出するのに好適な位置検出装置において、重な
らないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気セン
サを磁気スケールのマグネットの配置方向に平行する中
心線に対して対称に配置することにより、磁気センサ部
と磁気スケール間にクリアランスの変動が発生しても位
置検出信号の信号振幅が変動することのない小型の位置
検出装置が得られるようにしたものである。
あるいは着磁スケール等の磁気スケールについてその位
置等を検出するのに好適な位置検出装置において、重な
らないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気セン
サを磁気スケールのマグネットの配置方向に平行する中
心線に対して対称に配置することにより、磁気センサ部
と磁気スケール間にクリアランスの変動が発生しても位
置検出信号の信号振幅が変動することのない小型の位置
検出装置が得られるようにしたものである。
さらに、本発明は磁気抵抗素子を利用して着磁ロータ
あるいは着磁スケール等の磁気スケールについてその位
置等を検出するのに好適な位置検出装置において、重な
らないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気セン
サを、マグネットの配置方向に平行する中心線と直交す
る間隔が（ｎ＋1/2）λ（ｎは整数）の平行線のそれぞ
れの線に沿って配置することにより、３次・５次高調波
成分および偶数次高調波成分が除去でき、しかも磁気セ
ンサ部と磁気スケール間にクリアランスの変動が発生し
ても位置検出信号の信号振幅が変動することのない小型
の位置検出装置が得られるようにしたものである。
あるいは着磁スケール等の磁気スケールについてその位
置等を検出するのに好適な位置検出装置において、重な
らないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気セン
サを、マグネットの配置方向に平行する中心線と直交す
る間隔が（ｎ＋1/2）λ（ｎは整数）の平行線のそれぞ
れの線に沿って配置することにより、３次・５次高調波
成分および偶数次高調波成分が除去でき、しかも磁気セ
ンサ部と磁気スケール間にクリアランスの変動が発生し
ても位置検出信号の信号振幅が変動することのない小型
の位置検出装置が得られるようにしたものである。
［従来の技術］ 従来から磁気抵抗素子を有する位置検出装置から出力
される検出信号には基本波以外の高調波成分が含まれて
いることが知られている。この高調波成分を除去するた
めに磁気スケールと位置検出装置との間に一定のクリア
ランスを設けることも知られているが、これによっても
高調波成分を十分に除去することができず、しかも一定
のクリアランスの設定のために装置の機械的位置精度を
高める必要があるとともに設定作業が困難であるという
欠点があった。
される検出信号には基本波以外の高調波成分が含まれて
いることが知られている。この高調波成分を除去するた
めに磁気スケールと位置検出装置との間に一定のクリア
ランスを設けることも知られているが、これによっても
高調波成分を十分に除去することができず、しかも一定
のクリアランスの設定のために装置の機械的位置精度を
高める必要があるとともに設定作業が困難であるという
欠点があった。
従来技術は除去しようとする高調波成分の波長と略同
一長さになるよう磁気抵抗素子線のパターン配置を設定
したものであり、これによって基本波である正弦波にき
わめて近似した検出信号が得られるものである。
一長さになるよう磁気抵抗素子線のパターン配置を設定
したものであり、これによって基本波である正弦波にき
わめて近似した検出信号が得られるものである。
第12図Ａ、Ｂおよび第13図並びに第14図Ａ、Ｂはこの
従来技術の構成を示すものである。第12図Ａは着磁スケ
ール（１）を示すもので、この着磁スケール（１）は格
子ピッチλを有し、かつ格子（２）、（２）間に配置さ
れたマグネット（３）が複数個順次配置されて形成され
たものである。第12図Ｂは所定の磁気抵抗素子パター
ン、いわゆるすだれ状のパターンを有する磁気センサ部
（４）を示すもので、この磁気センサ部（４）には磁気
抵抗素子（A1）（（A2）〜（A4））と磁気抵抗素子（B
1）（（B2）〜（B4））とがそれぞれ1/4λの間隔をもっ
て配置されるとともに、磁気抵抗素子（A1）（（A2）〜
（A4））を構成する磁気抵抗素子（A1a）（（A2a）〜
（A4a））と磁気抵抗素子（A1b）（（A2b）〜（A4b））
とがそれぞれ1/6λの間隔をもって配置され、かつ磁気
抵抗素子（B1）（（B2）〜（B4））を構成する磁気抵抗
素子（B1a）（（B2a）〜（B4a））と磁気抵抗素子（B1
b）（（B2b）〜（B4b））とがそれぞれ1/6λの間隔をも
って配置されている。
従来技術の構成を示すものである。第12図Ａは着磁スケ
ール（１）を示すもので、この着磁スケール（１）は格
子ピッチλを有し、かつ格子（２）、（２）間に配置さ
れたマグネット（３）が複数個順次配置されて形成され
たものである。第12図Ｂは所定の磁気抵抗素子パター
ン、いわゆるすだれ状のパターンを有する磁気センサ部
（４）を示すもので、この磁気センサ部（４）には磁気
抵抗素子（A1）（（A2）〜（A4））と磁気抵抗素子（B
1）（（B2）〜（B4））とがそれぞれ1/4λの間隔をもっ
て配置されるとともに、磁気抵抗素子（A1）（（A2）〜
（A4））を構成する磁気抵抗素子（A1a）（（A2a）〜
（A4a））と磁気抵抗素子（A1b）（（A2b）〜（A4b））
とがそれぞれ1/6λの間隔をもって配置され、かつ磁気
抵抗素子（B1）（（B2）〜（B4））を構成する磁気抵抗
素子（B1a）（（B2a）〜（B4a））と磁気抵抗素子（B1
b）（（B2b）〜（B4b））とがそれぞれ1/6λの間隔をも
って配置されている。
そして、このように構成される磁気センサ部（４）
に、第13図に示す極性（＋）、（−）で電圧を加えると
ともに出力端子（Ａ）、（Ａ′）および出力端子
（Ｂ）、（Ｂ′）に差動増幅器（図示せず）を接続する
ことで、その差動増幅器の出力として、Ａ相、Ｂ相の検
出信号が得られるものである。この場合、1/6λを有す
る磁気抵抗素子と（ｎ＋1/2）λを有する磁気抵抗素子
とが形成されているので、偶数次高調波成分と３次高調
波成分とが除去された検出信号が得られるものである。
に、第13図に示す極性（＋）、（−）で電圧を加えると
ともに出力端子（Ａ）、（Ａ′）および出力端子
（Ｂ）、（Ｂ′）に差動増幅器（図示せず）を接続する
ことで、その差動増幅器の出力として、Ａ相、Ｂ相の検
出信号が得られるものである。この場合、1/6λを有す
る磁気抵抗素子と（ｎ＋1/2）λを有する磁気抵抗素子
とが形成されているので、偶数次高調波成分と３次高調
波成分とが除去された検出信号が得られるものである。
第14図Ａは前記着磁スケール（１）と同じものを示す
ものである。第14図Ｂは他の所定の磁気抵抗素子パター
ン、いわゆる折り返しパターンを有する磁気センサ部
（５）を示すもので、この磁気センサ部（５）は19/3λ
間に形成された折り返しパターン（６）が２個それぞれ
前記着磁スケール（１）の長手方向に22/24λ離れて形
成されている。なお、同図に示す網点部は薄膜技術で形
成された導体部（７）を示す。
ものである。第14図Ｂは他の所定の磁気抵抗素子パター
ン、いわゆる折り返しパターンを有する磁気センサ部
（５）を示すもので、この磁気センサ部（５）は19/3λ
間に形成された折り返しパターン（６）が２個それぞれ
前記着磁スケール（１）の長手方向に22/24λ離れて形
成されている。なお、同図に示す網点部は薄膜技術で形
成された導体部（７）を示す。
そして、このように形成された磁気センサ部（５）
に、第14図Ｂに示す極性（＋）、（−）で電圧を加える
ことにより、出力端子（Ｅ）、（Ｇ）からそれぞれ次の
第（１）式および第（２）式で表される出力信号が得ら
れるので、偶数次高調波成分と３次高調波成分とを除去
することができる。なお、第（１）式および第（２）式
においては原理を理解するために歪成分は除いて示して
いる。
に、第14図Ｂに示す極性（＋）、（−）で電圧を加える
ことにより、出力端子（Ｅ）、（Ｇ）からそれぞれ次の
第（１）式および第（２）式で表される出力信号が得ら
れるので、偶数次高調波成分と３次高調波成分とを除去
することができる。なお、第（１）式および第（２）式
においては原理を理解するために歪成分は除いて示して
いる。
SINθ＋SIN（θ＋60） ……（１） COSθ＋COS（θ＋60） ……（２） このように偶数次高調波成分と３次高調波成分（後述
するようにパターンを変形することにより３次高調波成
分を超える奇数次高調波成分についても、それら）を除
去することができる。
するようにパターンを変形することにより３次高調波成
分を超える奇数次高調波成分についても、それら）を除
去することができる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記した第12図Ｂおよび第14図Ｂに示
す磁気センサ部（４）、（５）を有する位置検出装置に
おいて、第15図に示すように、磁気スケールがロータリ
エンコーダとしての矢印方向に回転する着磁ロータ
（８）である場合には、着磁ロータ（８）の円周部接線
方向における磁気センサ部（４）、（５）の中央部のク
リアランスS1と端部側のクリアランスS2とが異なる値に
なるために検出信号の振幅が変動して、位置検出装置と
しての使用が困難になるという問題がある。
す磁気センサ部（４）、（５）を有する位置検出装置に
おいて、第15図に示すように、磁気スケールがロータリ
エンコーダとしての矢印方向に回転する着磁ロータ
（８）である場合には、着磁ロータ（８）の円周部接線
方向における磁気センサ部（４）、（５）の中央部のク
リアランスS1と端部側のクリアランスS2とが異なる値に
なるために検出信号の振幅が変動して、位置検出装置と
しての使用が困難になるという問題がある。
また、磁気スケールが、たとえリニアエンコーダとし
ての着磁スケール（１）であるとしても、すだれ状パタ
ーンおよび折り返しパターンの着磁スケール（３）方向
の長さが比較的長くなるために、第16図に示すように、
着磁スケール（３）の長手方向における磁気センサ部
（４）、（５）の両端部のクリアランスS3とクリアラン
スS4とが異なる値になり、この場合においても検出信号
の振幅が変動するという問題が発生する。したがって、
この問題を回避するためには、結局、装置の機械的位置
精度を高めなければならないという必要性が発生する。
ての着磁スケール（１）であるとしても、すだれ状パタ
ーンおよび折り返しパターンの着磁スケール（３）方向
の長さが比較的長くなるために、第16図に示すように、
着磁スケール（３）の長手方向における磁気センサ部
（４）、（５）の両端部のクリアランスS3とクリアラン
スS4とが異なる値になり、この場合においても検出信号
の振幅が変動するという問題が発生する。したがって、
この問題を回避するためには、結局、装置の機械的位置
精度を高めなければならないという必要性が発生する。
さらに、第12図Ｂに示したすだれ状パターンにおいて
は、前記したように、磁気抵抗素子（A1a）〜（A4a）と
磁気抵抗素子（B1a）〜（B4a）に対して３次高調波成分
を相殺するために1/6λ位相のずれた磁気抵抗素子（A1
b）〜（A4b）と磁気抵抗素子（B1b）〜（B4b）とを並列
に配置することが必須であるために、着磁スケール
（１）の格子ピッチλが短くなった場合には、1/6λに
かかる間隔が狭くなることに起因して、隣り合う磁気抵
抗素子間に相互干渉が発生し検出信号に新たな高調波歪
が発生するという不都合が現れる。そして、格子ピッチ
λがさらに短くなった場合には1/6λ位相のずれた磁気
抵抗素子（A1b）〜（A4b）と磁気抵抗素子（B1b）〜（B
4b）とを物理的に挿入することができなくなり、同様
に、５次高調波成分を相殺するための1/10λ位相のずれ
た磁気抵抗素子パターンを新たに挿入することができに
くくなるという不都合が現れる。
は、前記したように、磁気抵抗素子（A1a）〜（A4a）と
磁気抵抗素子（B1a）〜（B4a）に対して３次高調波成分
を相殺するために1/6λ位相のずれた磁気抵抗素子（A1
b）〜（A4b）と磁気抵抗素子（B1b）〜（B4b）とを並列
に配置することが必須であるために、着磁スケール
（１）の格子ピッチλが短くなった場合には、1/6λに
かかる間隔が狭くなることに起因して、隣り合う磁気抵
抗素子間に相互干渉が発生し検出信号に新たな高調波歪
が発生するという不都合が現れる。そして、格子ピッチ
λがさらに短くなった場合には1/6λ位相のずれた磁気
抵抗素子（A1b）〜（A4b）と磁気抵抗素子（B1b）〜（B
4b）とを物理的に挿入することができなくなり、同様
に、５次高調波成分を相殺するための1/10λ位相のずれ
た磁気抵抗素子パターンを新たに挿入することができに
くくなるという不都合が現れる。
一方、第14図Ｂに示した折り返しパターンにおいて
は、第16図を用いて説明したように、隣合う折り返しパ
ターン（６）の着磁スケール（１）に対するクリアラン
スが異なった場合には、検出信号間に振幅差が発生し、
測定誤差の原因になることから折り返しパターンの着磁
スケール（１）の長手方向への広がりができるだけ少な
い方が望ましいとされている。しかしながら、例えば、
３次高調波成分に加えてさらに５次高調波成分を除去し
たい場合には新たな折り返しパターンが必要となり、折
り返しパターン間が一層離れてしまうという問題があっ
た。
は、第16図を用いて説明したように、隣合う折り返しパ
ターン（６）の着磁スケール（１）に対するクリアラン
スが異なった場合には、検出信号間に振幅差が発生し、
測定誤差の原因になることから折り返しパターンの着磁
スケール（１）の長手方向への広がりができるだけ少な
い方が望ましいとされている。しかしながら、例えば、
３次高調波成分に加えてさらに５次高調波成分を除去し
たい場合には新たな折り返しパターンが必要となり、折
り返しパターン間が一層離れてしまうという問題があっ
た。
本発明は、このような種々の問題点をことごとく解決
するためになされたものであって、磁気スケールの配置
方向へのパターンの広がりが比較的少なくでき、かつ偶
数次高調波成分および奇数次高調波成分を除去すること
ができる優れた位置検出装置を提供することを目的とす
る。
するためになされたものであって、磁気スケールの配置
方向へのパターンの広がりが比較的少なくでき、かつ偶
数次高調波成分および奇数次高調波成分を除去すること
ができる優れた位置検出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］ 上記の目的を達成するために本発明は、例えば、第１
図および第２図に示すように、マグネット（13）が格子
ピッチλで順次配置されて形成された磁気スケール（1
0）と、この磁気スケール（10）に対向して配置される
とともに相対的に移動可能に配置された磁気センサ部
（14）とを有する位置検出装置において、上記磁気セン
サ部（14）は上記マグネットの配置方向に沿って配置さ
れた複数の磁気センサを含み、該磁気センサの各々は第
１の磁気抵抗素子（18）と第２の磁気抵抗素子（19）と
を有し、これらの磁気抵抗素子（18）、（19）はマグネ
ット（13）の配置方向に相互に1/6λ離れて形成される
とともに直列に接続され、かつ前記マグネット（13）の
配置方向と平行する方向Ｘから見たとき互いに重ならな
いように配置されたものである。
図および第２図に示すように、マグネット（13）が格子
ピッチλで順次配置されて形成された磁気スケール（1
0）と、この磁気スケール（10）に対向して配置される
とともに相対的に移動可能に配置された磁気センサ部
（14）とを有する位置検出装置において、上記磁気セン
サ部（14）は上記マグネットの配置方向に沿って配置さ
れた複数の磁気センサを含み、該磁気センサの各々は第
１の磁気抵抗素子（18）と第２の磁気抵抗素子（19）と
を有し、これらの磁気抵抗素子（18）、（19）はマグネ
ット（13）の配置方向に相互に1/6λ離れて形成される
とともに直列に接続され、かつ前記マグネット（13）の
配置方向と平行する方向Ｘから見たとき互いに重ならな
いように配置されたものである。
また、本発明は、例えば、第４図に示すように、マグ
ネットが格子ピッチλで順次配置されて形成された磁気
スケールと、この磁気スケールに対向して配置されると
ともに相対的に移動可能に配置された磁気センサ部（4
9）とを有する位置検出装置において、上記磁気センサ
部（49）は上記マグネットの配置方向に沿って配置され
た複数の磁気センサを含み、該磁気センサの各々は第１
〜第４の磁気抵抗素子（50）、（51）、（52）、（53）
を有し、第２〜第４の磁気抵抗素子（51）、（52）、
（53）は第１の磁気抵抗素子（50）からマグネットの配
置方向にそれぞれ1/10λ、1/6λ、4/15λ離れて形成さ
れるとともに直列に接続され、かつこれらの磁気抵抗素
子は（50）、（51）、（52）、（53）前記マグネットの
配置方向と平行する方向Ｘから見たとき互いに重ならな
いように配置されたものである。
ネットが格子ピッチλで順次配置されて形成された磁気
スケールと、この磁気スケールに対向して配置されると
ともに相対的に移動可能に配置された磁気センサ部（4
9）とを有する位置検出装置において、上記磁気センサ
部（49）は上記マグネットの配置方向に沿って配置され
た複数の磁気センサを含み、該磁気センサの各々は第１
〜第４の磁気抵抗素子（50）、（51）、（52）、（53）
を有し、第２〜第４の磁気抵抗素子（51）、（52）、
（53）は第１の磁気抵抗素子（50）からマグネットの配
置方向にそれぞれ1/10λ、1/6λ、4/15λ離れて形成さ
れるとともに直列に接続され、かつこれらの磁気抵抗素
子は（50）、（51）、（52）、（53）前記マグネットの
配置方向と平行する方向Ｘから見たとき互いに重ならな
いように配置されたものである。
さらに、本発明は、例えば、第５図に示すように、重
ならないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気セ
ンサ（34a），（34b）を磁気スケールのマグネットの配
置方向に平行する中心線（15）に対して対称に配置した
ものである。
ならないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気セ
ンサ（34a），（34b）を磁気スケールのマグネットの配
置方向に平行する中心線（15）に対して対称に配置した
ものである。
さらにまた、本発明は、例えば、第８図Ａ、Ｂに示す
ように、重ならないように配置された磁気抵抗素子を有
する磁気センサ（69a）、（69b）をマグネット（13）の
配置方向に平行する中心線（15）と直交する間隔が（ｎ
＋1/2）λ（ｎは整数）の平行線のそれぞれの線に沿っ
て配置したものである。
ように、重ならないように配置された磁気抵抗素子を有
する磁気センサ（69a）、（69b）をマグネット（13）の
配置方向に平行する中心線（15）と直交する間隔が（ｎ
＋1/2）λ（ｎは整数）の平行線のそれぞれの線に沿っ
て配置したものである。
［作用］ したがって本発明によれば、磁気センサ（12a）を実
質的に１本のパターンとみなすことができ、磁気スケー
ル（10）のマグネット（13）の配置方向のパターンの広
がりを比較的少なくでき、かつ３次高調波成分を除去す
ることができる。
質的に１本のパターンとみなすことができ、磁気スケー
ル（10）のマグネット（13）の配置方向のパターンの広
がりを比較的少なくでき、かつ３次高調波成分を除去す
ることができる。
また、本発明によれば、磁気センサ（54a）を実質的
に１本のパターンとみなすことができ、磁気スケールの
マグネットの配置方向のパターンの広がりを比較的少な
くでき、かつ３次・５次高調波成分を除去することがで
きる。
に１本のパターンとみなすことができ、磁気スケールの
マグネットの配置方向のパターンの広がりを比較的少な
くでき、かつ３次・５次高調波成分を除去することがで
きる。
さらに、本発明によれば、磁気センサ（34a）を磁気
スケールのマグネットの配置方向に平行する中心線（1
5）に対して対称になるように形成したので、前記中心
線（15）に対してこの磁気センサ（34a）が所定角度傾
いても、いわゆるクリアランスの変動を生起しても、検
出信号の振幅変動を相殺することができるとともに、磁
気スケールのマグネットの配置方向のパターンの広がり
を比較的少なくでき、かつ３次・５次高調波成分を除去
することができる。
スケールのマグネットの配置方向に平行する中心線（1
5）に対して対称になるように形成したので、前記中心
線（15）に対してこの磁気センサ（34a）が所定角度傾
いても、いわゆるクリアランスの変動を生起しても、検
出信号の振幅変動を相殺することができるとともに、磁
気スケールのマグネットの配置方向のパターンの広がり
を比較的少なくでき、かつ３次・５次高調波成分を除去
することができる。
さらにまた、本発明によれば、磁気センサ（69a）、
（69b）を磁気スケール（10）のマグネット（13）の配
置方向に（ｎ＋1/2）λ（ｎは整数）離して複数個形成
したので、磁気スケール（10）のマグネット（13）の配
置方向のパターンの広がりが比較的少ない状態で、偶数
次高調波成分および３次・５次高調波成分を除去するこ
とができる。
（69b）を磁気スケール（10）のマグネット（13）の配
置方向に（ｎ＋1/2）λ（ｎは整数）離して複数個形成
したので、磁気スケール（10）のマグネット（13）の配
置方向のパターンの広がりが比較的少ない状態で、偶数
次高調波成分および３次・５次高調波成分を除去するこ
とができる。
［実施例］ 以下、図面を参照しながら、本発明による位置検出装
置の一実施例について説明する。第１図および第２図の
本発明の一実施例の構成を示すものである。第１図およ
び第２図において、（10）は磁気スケールとしての着磁
スケールで、この着磁スケール（10）は格子ピッチλを
有し、かつ格子（11）、（11）間に配置されたマグネッ
ト（13）が複数個Ｎ極とＳ極とが互い違いになるように
順次配置されて形成されたものである。
置の一実施例について説明する。第１図および第２図の
本発明の一実施例の構成を示すものである。第１図およ
び第２図において、（10）は磁気スケールとしての着磁
スケールで、この着磁スケール（10）は格子ピッチλを
有し、かつ格子（11）、（11）間に配置されたマグネッ
ト（13）が複数個Ｎ極とＳ極とが互い違いになるように
順次配置されて形成されたものである。
一方、（14）は磁気センサ部で、所定の磁気抵抗素子
パターン、いわゆる略クランク形状のパターンを有する
磁気センサ（12a）〜（12h）を備えている。前記磁気セ
ンサ部（14）は前記着磁スケール（10）の近くに対向す
るように、かつ相対的に移動可能に配置されて位置また
は速度を検出する位置検出装置を構成するものである。
前記それぞれの磁気センサ（12a）〜（12h）は、前記マ
グネット（13）が順次配置される方向に平行する中心線
（15）と直交する間隔が1/6λの平行線（16）、（17）
上にそれぞれ形成される第１の磁気抵抗素子（18）と第
２の磁気抵抗素子（19）とを有するものである。そして
これらの磁気センサ（12a）〜（12h）が前記中心線（1
5）と同一面内で直交する間隔が1/4λの平行線（24）、
（25）に沿ってそれぞれ形成されている。したがって、
磁気センサ（12a）と磁気センサ（12g）とは（１＋（1/
2））λの平行線に沿って形成されている。なお、（１
＋（1/2））λに限らず（ｎ＋1/2）λ（ｎは整数）の平
行線に沿って形成すればよい。この場合、前記第１の磁
気抵抗素子（18）は前記中心線（15）上から一方向（図
中上方向）に延びて所定長さＬを有するものであり、前
記第２の磁気抵抗素子（19）は前記中心線（15）上から
前記第１の磁気抵抗素子（18）とは逆方向（図中下方
向）に延びて略同一の所定長さＬを有するものであり、
これら第１の磁気抵抗素子（18）と第２の磁気抵抗素子
（19）との互に近似する端部は前記中心線（15）上で接
続されている。このようにしてそれぞれの磁気センサ
（12a）〜（12h）は実質的に１本の磁気抵抗素子パター
ンとして形成される。
パターン、いわゆる略クランク形状のパターンを有する
磁気センサ（12a）〜（12h）を備えている。前記磁気セ
ンサ部（14）は前記着磁スケール（10）の近くに対向す
るように、かつ相対的に移動可能に配置されて位置また
は速度を検出する位置検出装置を構成するものである。
前記それぞれの磁気センサ（12a）〜（12h）は、前記マ
グネット（13）が順次配置される方向に平行する中心線
（15）と直交する間隔が1/6λの平行線（16）、（17）
上にそれぞれ形成される第１の磁気抵抗素子（18）と第
２の磁気抵抗素子（19）とを有するものである。そして
これらの磁気センサ（12a）〜（12h）が前記中心線（1
5）と同一面内で直交する間隔が1/4λの平行線（24）、
（25）に沿ってそれぞれ形成されている。したがって、
磁気センサ（12a）と磁気センサ（12g）とは（１＋（1/
2））λの平行線に沿って形成されている。なお、（１
＋（1/2））λに限らず（ｎ＋1/2）λ（ｎは整数）の平
行線に沿って形成すればよい。この場合、前記第１の磁
気抵抗素子（18）は前記中心線（15）上から一方向（図
中上方向）に延びて所定長さＬを有するものであり、前
記第２の磁気抵抗素子（19）は前記中心線（15）上から
前記第１の磁気抵抗素子（18）とは逆方向（図中下方
向）に延びて略同一の所定長さＬを有するものであり、
これら第１の磁気抵抗素子（18）と第２の磁気抵抗素子
（19）との互に近似する端部は前記中心線（15）上で接
続されている。このようにしてそれぞれの磁気センサ
（12a）〜（12h）は実質的に１本の磁気抵抗素子パター
ンとして形成される。
すなわち、本実施例における磁気センサ部（14）は磁
気センサ（12a）〜（12h）を構成する第１及び第２の磁
気抵抗素子（18）、（19）が前記マグネット（13）の配
置方向と平行する方向Ｘから見たとき、それぞれ重なら
ずに一本の直線に見えるように配置されたものである。
なお、第１図に示す磁気抵抗素子のパターン幅より少し
広めに形成された網点部（第２図では省略した。）は薄
膜技術で形成された導体部（20）を示し、この導体部
（20）は雑音信号の発生を防止するために形成されたも
のである。なお、第１図においては図面の見やすさを考
慮して磁気抵抗素子（18）、（19）の形成されている面
を着磁スケール（10）と対向しない面側に描いている
が、実際上は対向する面側に配置して検出感度を上げる
ようにしている。以下の関連する図面についても同様に
描くものとする。
気センサ（12a）〜（12h）を構成する第１及び第２の磁
気抵抗素子（18）、（19）が前記マグネット（13）の配
置方向と平行する方向Ｘから見たとき、それぞれ重なら
ずに一本の直線に見えるように配置されたものである。
なお、第１図に示す磁気抵抗素子のパターン幅より少し
広めに形成された網点部（第２図では省略した。）は薄
膜技術で形成された導体部（20）を示し、この導体部
（20）は雑音信号の発生を防止するために形成されたも
のである。なお、第１図においては図面の見やすさを考
慮して磁気抵抗素子（18）、（19）の形成されている面
を着磁スケール（10）と対向しない面側に描いている
が、実際上は対向する面側に配置して検出感度を上げる
ようにしている。以下の関連する図面についても同様に
描くものとする。
上記のように構成される磁気センサ部（14）（第１図
及び第２図参照）に、第３図に示す極性（＋）、（−）
で電圧を加えるとともに出力端子（26）、（27）および
出力端子（28）、（29）にそれぞれ差動増幅器（図示せ
ず）を接続することで、その差動増幅器の出力として、
偶数次高調波成分と３次高調波成分の除去された90度位
相のずれたいわゆるＡ相、Ｂ相の検出信号が得られるも
のである。
及び第２図参照）に、第３図に示す極性（＋）、（−）
で電圧を加えるとともに出力端子（26）、（27）および
出力端子（28）、（29）にそれぞれ差動増幅器（図示せ
ず）を接続することで、その差動増幅器の出力として、
偶数次高調波成分と３次高調波成分の除去された90度位
相のずれたいわゆるＡ相、Ｂ相の検出信号が得られるも
のである。
この場合、本実施例によれば、クランク形状の磁気セ
ンサ（12a）〜（12h）を有しているので、着磁スケール
（10）の格子ピッチλがより狭くなっても直列に接続さ
れる第１の磁気抵抗素子（18）と第２の磁気抵抗素子
（19）とが重なることがないことから、位置検出精度の
優れた位置検出装置を構築することができる。
ンサ（12a）〜（12h）を有しているので、着磁スケール
（10）の格子ピッチλがより狭くなっても直列に接続さ
れる第１の磁気抵抗素子（18）と第２の磁気抵抗素子
（19）とが重なることがないことから、位置検出精度の
優れた位置検出装置を構築することができる。
第４図は本発明の他の実施例の構成を示すもので、こ
の磁気センサ（49）は階段状に形成された同一長さＬを
有する第１〜第４の磁気抵抗素子（50）、（51）、（5
2）、（53）からなる磁気センサ（54a）、（54b）・・
・が1/4λ間隔で前記した第２図と同様に８個並列に形
成されたものである。なお、図面の煩雑さを回避するた
めに２個のみを図示している。この例では、1/6λ離れ
て形成された磁気抵抗素子（50）、（52）からそれぞれ
1/10λ離れて磁気抵抗素子（51）、（53）が形成されて
いる。言い換えれば、第２〜第４の磁気抵抗素子（5
1）、（52）、（53）はそれぞれ第１の磁気抵抗素子（5
0）からマグネットの配置方向に1/10λ、1/6λ、4/15λ
離れて形成されされている。そして、このように構成さ
れる磁気センサ部（49）は第３図と同様に結線し駆動す
ることにより、３次高調波成分と偶数次高調波成分とに
併せて５次高調波成分を除去することができる位置検出
装置を構築することができる。また着磁スケール（10）
（第１図参照）の格子ピッチλがより狭くなっても第１
〜第４の磁気抵抗素子（50）、（51）、（52）、（53）
が相互に重なることがないので、位置検出精度の優れた
位置検出装置を構築することができる。
の磁気センサ（49）は階段状に形成された同一長さＬを
有する第１〜第４の磁気抵抗素子（50）、（51）、（5
2）、（53）からなる磁気センサ（54a）、（54b）・・
・が1/4λ間隔で前記した第２図と同様に８個並列に形
成されたものである。なお、図面の煩雑さを回避するた
めに２個のみを図示している。この例では、1/6λ離れ
て形成された磁気抵抗素子（50）、（52）からそれぞれ
1/10λ離れて磁気抵抗素子（51）、（53）が形成されて
いる。言い換えれば、第２〜第４の磁気抵抗素子（5
1）、（52）、（53）はそれぞれ第１の磁気抵抗素子（5
0）からマグネットの配置方向に1/10λ、1/6λ、4/15λ
離れて形成されされている。そして、このように構成さ
れる磁気センサ部（49）は第３図と同様に結線し駆動す
ることにより、３次高調波成分と偶数次高調波成分とに
併せて５次高調波成分を除去することができる位置検出
装置を構築することができる。また着磁スケール（10）
（第１図参照）の格子ピッチλがより狭くなっても第１
〜第４の磁気抵抗素子（50）、（51）、（52）、（53）
が相互に重なることがないので、位置検出精度の優れた
位置検出装置を構築することができる。
第５図はさらに他の発明の一実施例の構成を示すもの
である。なお、同図において第２図に示すものと同じも
のには同じ符号を付けている。第５図に示す磁気センサ
部（30）は前記中心線（15）と同一面内で直交する間隔
が1/6λの平行線（16）、（17）上に形成される第１〜
第３の磁気抵抗素子（31）〜（33）を有する磁気センサ
（34a）、（34b）・・・が1/4λ間隔で前記した第２図
と同様に８個並列に形成されたものである。なお、図面
の煩雑さを回避するために本図においても２個のみを図
示している。この場合、第１の磁気抵抗素子（31）は前
記平行線（16）、（17）の中の一の線（17）上に形成さ
れ、かつ前記中心線（15）上から両方向に延びて所定長
さＬを有するものであり、前記第２の磁気抵抗素子（3
2）は前記平行線（16）、（17）の中の他の線（16）上
に形成され、かつ前記中心線（15）上から1/2L離れた地
点から中心線（15）側とは反対方向に延びて1/2Lの長さ
を有するものであり、前記第３の磁気抵抗素子（33）は
前記平行線（16）、（17）、の中の前記他の線（16）上
に形成され、かつ前記中心線（15）に対して第２の磁気
抵抗素子（32）と対称になるように形成されたものであ
る。そしてさらに、前記第１の磁気抵抗素子（31）の両
端部がそれぞれ第２および第３の磁気抵抗素子（32）、
（33）の中心線（15）側の端部に接続されるように構成
されている。
である。なお、同図において第２図に示すものと同じも
のには同じ符号を付けている。第５図に示す磁気センサ
部（30）は前記中心線（15）と同一面内で直交する間隔
が1/6λの平行線（16）、（17）上に形成される第１〜
第３の磁気抵抗素子（31）〜（33）を有する磁気センサ
（34a）、（34b）・・・が1/4λ間隔で前記した第２図
と同様に８個並列に形成されたものである。なお、図面
の煩雑さを回避するために本図においても２個のみを図
示している。この場合、第１の磁気抵抗素子（31）は前
記平行線（16）、（17）の中の一の線（17）上に形成さ
れ、かつ前記中心線（15）上から両方向に延びて所定長
さＬを有するものであり、前記第２の磁気抵抗素子（3
2）は前記平行線（16）、（17）の中の他の線（16）上
に形成され、かつ前記中心線（15）上から1/2L離れた地
点から中心線（15）側とは反対方向に延びて1/2Lの長さ
を有するものであり、前記第３の磁気抵抗素子（33）は
前記平行線（16）、（17）、の中の前記他の線（16）上
に形成され、かつ前記中心線（15）に対して第２の磁気
抵抗素子（32）と対称になるように形成されたものであ
る。そしてさらに、前記第１の磁気抵抗素子（31）の両
端部がそれぞれ第２および第３の磁気抵抗素子（32）、
（33）の中心線（15）側の端部に接続されるように構成
されている。
このように構成される磁気センサ部（30）を、前記第
３図と同様に結線し駆動することにより、３次高調波成
分と偶数次高調波成分の除去された検出信号が得られる
ものである。
３図と同様に結線し駆動することにより、３次高調波成
分と偶数次高調波成分の除去された検出信号が得られる
ものである。
この場合、本実施例によれば、第１〜第３の磁気抵抗
素子（31）、（32）、（33）の長さが2:1:1の比で形成
されているので、第６図から理解されるように、磁気セ
ンサ部（30）が中心線（15）のローリング方向Ｒに傾い
て着磁スケール（10）との間にクリアランスの変動を生
起しても検出信号の信号振幅は変動しない。また、磁気
センサ部（30）が中心線（15）のピッチング方向Ｐに傾
いても、中心線（15）方向のパターン間隔を狭くするこ
とができることから、従来技術に比較して、その傾きに
対する検出信号の振幅変動を小さくすることができる。
素子（31）、（32）、（33）の長さが2:1:1の比で形成
されているので、第６図から理解されるように、磁気セ
ンサ部（30）が中心線（15）のローリング方向Ｒに傾い
て着磁スケール（10）との間にクリアランスの変動を生
起しても検出信号の信号振幅は変動しない。また、磁気
センサ部（30）が中心線（15）のピッチング方向Ｐに傾
いても、中心線（15）方向のパターン間隔を狭くするこ
とができることから、従来技術に比較して、その傾きに
対する検出信号の振幅変動を小さくすることができる。
第７図は本発明の他の実施例の構成を示すもので、こ
の磁気センサ部（59）は磁気抵抗素子（60）〜（68）か
らなる磁気センサ（69a）、（69b）・・・が1/4λ離れ
て８個形成されるとともに、1/6λ離れて形成された磁
気抵抗素子（60）、（62）、（66）、（68）と磁気抵抗
素子（63）、（65）とからそれぞれ1/10λ離れて磁気抵
抗素子（61）、（67）と磁気抵抗素子（64）とが形成さ
れたものである。図面の煩雑さを回避するために本図に
おいても２個のみを図示している。なお、全体が理解で
きるように８個すべてを描いた図を符号を一部省略して
第８図Ｂに示している。この場合、磁気センサ（69a）
と磁気センサ（69f）とは（１＋（1/2））λ離れた平行
線上に形成されている。第８図Ｂ（第７図）に示すよう
に形成された磁気センサ（69a）〜（69h）を有する磁気
センサ部（59）と、第９図に示すように結線し、同図に
示す極性（＋）、（−）で電圧を加えるとともに、出力
端子（73）、（74）および出力端子（75）、（76）にそ
れぞれ差動増幅器（図示せず）を接続することで、その
差動増幅器の出力として、偶数次高調波成分と３次・５
次高調波成分の除去された90度位相のずれたいわゆるＡ
相、Ｂ相の検出信号が得られる。
の磁気センサ部（59）は磁気抵抗素子（60）〜（68）か
らなる磁気センサ（69a）、（69b）・・・が1/4λ離れ
て８個形成されるとともに、1/6λ離れて形成された磁
気抵抗素子（60）、（62）、（66）、（68）と磁気抵抗
素子（63）、（65）とからそれぞれ1/10λ離れて磁気抵
抗素子（61）、（67）と磁気抵抗素子（64）とが形成さ
れたものである。図面の煩雑さを回避するために本図に
おいても２個のみを図示している。なお、全体が理解で
きるように８個すべてを描いた図を符号を一部省略して
第８図Ｂに示している。この場合、磁気センサ（69a）
と磁気センサ（69f）とは（１＋（1/2））λ離れた平行
線上に形成されている。第８図Ｂ（第７図）に示すよう
に形成された磁気センサ（69a）〜（69h）を有する磁気
センサ部（59）と、第９図に示すように結線し、同図に
示す極性（＋）、（−）で電圧を加えるとともに、出力
端子（73）、（74）および出力端子（75）、（76）にそ
れぞれ差動増幅器（図示せず）を接続することで、その
差動増幅器の出力として、偶数次高調波成分と３次・５
次高調波成分の除去された90度位相のずれたいわゆるＡ
相、Ｂ相の検出信号が得られる。
また、本実施例によっても、磁気センサ（69a）〜（6
9h）を構成する磁気抵抗素子（60）〜（68）の長さが1:
2:1:2:4:2:1:2:1（第７図参照）の比で形成されている
ので、磁気センサ部（59）が中心線（15）のローリング
方向Ｒに傾いても検出信号の信号振幅は変動しない。ま
た、磁気センサ（52）が中心線（15）のピッチング方向
Ｐに傾いても、中心線（15）方向のパターン間隔を狭く
することができることから、従来技術に比較して、その
傾きに対する検出信号の振幅変動を小さくすることがで
きる。
9h）を構成する磁気抵抗素子（60）〜（68）の長さが1:
2:1:2:4:2:1:2:1（第７図参照）の比で形成されている
ので、磁気センサ部（59）が中心線（15）のローリング
方向Ｒに傾いても検出信号の信号振幅は変動しない。ま
た、磁気センサ（52）が中心線（15）のピッチング方向
Ｐに傾いても、中心線（15）方向のパターン間隔を狭く
することができることから、従来技術に比較して、その
傾きに対する検出信号の振幅変動を小さくすることがで
きる。
前記した第１図、第４図、第５図および第７図に示し
た磁気センサ部（14）、（49）、（30）、（59）におい
ては、磁気センサ（12a）、（54a）、（34a）、（69a）
それぞれ１本でも、例えば、そのほかの７本の磁気セン
サ（磁気センサ（12b）〜（12h）等）を単なる抵抗（例
えば、金属被膜固定抵抗器）を使用することにより、奇
数次高調波成分、偶数次高調波成分が除去できる位置検
出装置を構築することができる。
た磁気センサ部（14）、（49）、（30）、（59）におい
ては、磁気センサ（12a）、（54a）、（34a）、（69a）
それぞれ１本でも、例えば、そのほかの７本の磁気セン
サ（磁気センサ（12b）〜（12h）等）を単なる抵抗（例
えば、金属被膜固定抵抗器）を使用することにより、奇
数次高調波成分、偶数次高調波成分が除去できる位置検
出装置を構築することができる。
また、第７図に示した磁気センサ（69a）をそれぞ
れ、第10図および第11図に示すように配置し、それらの
一端部を接続して出力端子（79）、（80）を有する折り
返しパターンの磁気センサ部（81）、（82）を形成する
ことにより、出力端子（79）、（80）から平均化効果の
優れた、例えば、ピッチング方向で検出信号の振幅の変
動の影響の少ない位置検出装置が得られる。なお、前記
した第４図に示す磁気センサ（54a）についても第10図
および第11図に示した構成の磁気センサ部を得ることが
できる。
れ、第10図および第11図に示すように配置し、それらの
一端部を接続して出力端子（79）、（80）を有する折り
返しパターンの磁気センサ部（81）、（82）を形成する
ことにより、出力端子（79）、（80）から平均化効果の
優れた、例えば、ピッチング方向で検出信号の振幅の変
動の影響の少ない位置検出装置が得られる。なお、前記
した第４図に示す磁気センサ（54a）についても第10図
および第11図に示した構成の磁気センサ部を得ることが
できる。
なお、上記のように構成される磁気センサは位置の検
出に限らず速度あるいは加速度の検出に適用してもよ
い。
出に限らず速度あるいは加速度の検出に適用してもよ
い。
なお、本発明は上記の実施例に限らず本発明の要旨を
逸脱することなく種々の構成をとり得ることはもちろん
である。
逸脱することなく種々の構成をとり得ることはもちろん
である。
［発明の効果］ 上記実施例から明らかなように、本発明によれば、第
１および第２の磁気抵抗素子を有する磁気センサを実質
的に１本のパターンとみなすことができることから、磁
気スケールのマグネットの配置方向のパターンの広がり
を比較的少なくでき、かつ３次高調波成分を除去するこ
とができる小型の位置検出装置が得られるという効果を
奏する。
１および第２の磁気抵抗素子を有する磁気センサを実質
的に１本のパターンとみなすことができることから、磁
気スケールのマグネットの配置方向のパターンの広がり
を比較的少なくでき、かつ３次高調波成分を除去するこ
とができる小型の位置検出装置が得られるという効果を
奏する。
また、本発明によれば、第１〜第３の磁気抵抗素子を
有する磁気センサを実質的に１本のパターンとみなすこ
とができることから、磁気スケールのマグネットの配置
方向のパターンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次
・５次高調波成分を除去することができる小型の位置検
出装置が得られるという効果を奏する。
有する磁気センサを実質的に１本のパターンとみなすこ
とができることから、磁気スケールのマグネットの配置
方向のパターンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次
・５次高調波成分を除去することができる小型の位置検
出装置が得られるという効果を奏する。
さらに、本発明によれば、磁気センサを磁気スケール
のマグネットの配置方向に平行する中心線に対して対称
になるように形成したので、前記中心線に対してこの磁
気センサが所定角度傾いても、いわゆるクリアランスの
変動を生起しても、検出信号の振幅変動を相殺すること
ができるとともに、磁気スケールのマグネットの配置方
向のパターンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次・
５次高調波成分を除去することができる小型の位置検出
装置が得られるという効果を奏する。
のマグネットの配置方向に平行する中心線に対して対称
になるように形成したので、前記中心線に対してこの磁
気センサが所定角度傾いても、いわゆるクリアランスの
変動を生起しても、検出信号の振幅変動を相殺すること
ができるとともに、磁気スケールのマグネットの配置方
向のパターンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次・
５次高調波成分を除去することができる小型の位置検出
装置が得られるという効果を奏する。
さらにまた、本発明によれば、磁気センサを磁気スケ
ールのマグネットの配置方向に（ｎ＋1/2）λ（ｎは整
数）離して複数個形成したので、磁気スケールのマグネ
ットの配置方向のパターンの広がりが比較的少ない状態
で、偶数次高調波成分および３次・５次高調波成分を除
去することができる小型の位置検出装置が得られるとい
う効果を奏する。
ールのマグネットの配置方向に（ｎ＋1/2）λ（ｎは整
数）離して複数個形成したので、磁気スケールのマグネ
ットの配置方向のパターンの広がりが比較的少ない状態
で、偶数次高調波成分および３次・５次高調波成分を除
去することができる小型の位置検出装置が得られるとい
う効果を奏する。
第１図は本発明における位置検出装置の一実施例の構成
を示す斜視図、第２図は第１図に示す位置検出装置の平
面図、第３図は第１図および第２図に示す位置検出装置
にかかる回路図、第４図は本発明における位置検出装置
の一実施例の平面図、第５図は本発明における位置検出
装置の一実施例の平面図、第６図は位置検出装置のロー
リング方向等の変動に対する動作を説明する斜視図、第
７図は本発明における位置検出装置の他の実施例の平面
図、第８図Ａは着磁スケールの平面図、第８図Ｂは他の
実施例の平面図、第９図は第８図Ｂに示す位置検出装置
にかかる回路図、第10図および第11図はさらに他の実施
例にかかる折り返しパターンを有する位置検出装置の平
面図、第12図〜第16図は従来技術における位置検出装置
の構成および動作の説明に供する図である。 （10）は着磁スケール、（12a）〜（12g）は磁気セン
サ、（13）はマグネット、（14）は磁気センサ部、（1
5）は中心線、（18）は第１の磁気抵抗素子、（19）は
第２の磁気抵抗素子である。
を示す斜視図、第２図は第１図に示す位置検出装置の平
面図、第３図は第１図および第２図に示す位置検出装置
にかかる回路図、第４図は本発明における位置検出装置
の一実施例の平面図、第５図は本発明における位置検出
装置の一実施例の平面図、第６図は位置検出装置のロー
リング方向等の変動に対する動作を説明する斜視図、第
７図は本発明における位置検出装置の他の実施例の平面
図、第８図Ａは着磁スケールの平面図、第８図Ｂは他の
実施例の平面図、第９図は第８図Ｂに示す位置検出装置
にかかる回路図、第10図および第11図はさらに他の実施
例にかかる折り返しパターンを有する位置検出装置の平
面図、第12図〜第16図は従来技術における位置検出装置
の構成および動作の説明に供する図である。 （10）は着磁スケール、（12a）〜（12g）は磁気セン
サ、（13）はマグネット、（14）は磁気センサ部、（1
5）は中心線、（18）は第１の磁気抵抗素子、（19）は
第２の磁気抵抗素子である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−225124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311117（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01D 5/245
Claims (4)
- 【請求項１】マグネットが格子ピッチλで順次配置され
て形成された磁気スケールと、この磁気スケールに対向
して配置されるとともに相対的に移動可能に配置された
磁気センサ部とを有する位置検出装置において、 上記磁気センサ部は上記マグネットの配置方向に沿って
配置された複数の磁気センサを含み、該磁気センサの各
々は第１の磁気抵抗素子と第２の磁気抵抗素子とを有
し、これらの磁気抵抗素子は上記マグネットの配置方向
に相互に（1/6）λ離れて形成されるとともに直列に接
続され、かつ上記マグネットの配置方向と平行する方向
から見たとき互いに重ならないように配置されているこ
とを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項２】マグネットが格子ピッチλで順次配置され
て形成された磁気スケールと、この磁気スケールに対向
して配置されるとともに相対的に移動可能に配置された
磁気センサ部とを有する位置検出装置において、 上記磁気センサ部は上記マグネットの配置方向に沿って
配置された複数の磁気センサを含み、該磁気センサの各
々は第１〜第４の磁気抵抗素子を有し、第２〜第４の磁
気抵抗素子は第１の磁気抵抗素子からマグネットの配置
方向にそれぞれ、（1/10）λ、（1/6）λ、（4/15）λ
離れて形成されるとともに直列に接続され、かつ上記磁
気抵抗素子は上記マグネットの配置方向と平行する方向
から見たとき互いに重ならないように配置されているこ
とを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項３】上記直列に接続された磁気抵抗素子は上記
磁気スケールのマグネットの配置方向に平行する中心線
に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項
１又は２記載の位置検出装置。 - 【請求項４】上記磁気センサは上記マグネットの配置方
向に相互に（ｎ＋1/2）λ（ｎ＝整数）離れて配置され
た１対の磁気センサを含み、該１対の磁気センサによっ
て差動信号を得るように構成されたことを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項記載の位置検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2150688A JP2787783B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 位置検出装置 |
| US07/811,151 US5363034A (en) | 1990-06-08 | 1991-06-04 | Position detector with magnetic scale and magnetic sensor that has magnetic reluctance elements in non-overlapping relationship |
| ITRM910401A IT1246615B (it) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | Apparecchio di rivelazione di posizione |
| DE4118773A DE4118773C2 (de) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | Positionsdetektor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2150688A JP2787783B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443915A JPH0443915A (ja) | 1992-02-13 |
| JP2787783B2 true JP2787783B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=15502287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2150688A Expired - Lifetime JP2787783B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 位置検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5363034A (ja) |
| JP (1) | JP2787783B2 (ja) |
| DE (1) | DE4118773C2 (ja) |
| IT (1) | IT1246615B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8589105B2 (en) | 2010-10-13 | 2013-11-19 | Tdk Corporation | Rotating field sensor |
| US8736256B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-05-27 | Tdk Corporation | Rotating field sensor |
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| US5901458A (en) | 1997-11-21 | 1999-05-11 | Mitutoyo Corporation | Electronic caliper using a reduced offset induced current position transducer |
| EP1016852B1 (en) * | 1998-12-31 | 2008-02-27 | Pacific Scientific Company | Apparatus for measuring the position of a movable member |
| DE10041087A1 (de) * | 2000-08-22 | 2002-03-07 | Bosch Gmbh Robert | Magnetoresistiver Sensor zur Abtastung eines magnetischen Multipolrades |
| DE10256007A1 (de) * | 2002-11-30 | 2004-06-09 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Katheteranordnung |
| US7685891B2 (en) * | 2003-12-30 | 2010-03-30 | Nct Engineering Gmbh | Magnetic principle based torque sensor |
| CN101192412B (zh) * | 2006-12-01 | 2010-10-13 | 上海平信机电制造有限公司 | 粗节距的激光接长录磁载体及其录磁方法 |
| JP2008286667A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Okuma Corp | 電磁誘導型位置センサ |
| JP6969581B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2021-11-24 | Tdk株式会社 | 回転角度検出装置 |
| JP7285691B2 (ja) * | 2019-05-16 | 2023-06-02 | ニデックインスツルメンツ株式会社 | 磁気センサ装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
| JPH0638047B2 (ja) * | 1985-10-09 | 1994-05-18 | 株式会社日立製作所 | 磁気的に位置を検出する装置 |
| JPS62204118A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-08 | Hitachi Ltd | 磁気的に位置あるいは速度を検出する装置 |
| JP2990822B2 (ja) * | 1991-03-14 | 1999-12-13 | ソニー・プレシジョン・テクノロジー株式会社 | 磁気センサ |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP2150688A patent/JP2787783B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-06-04 US US07/811,151 patent/US5363034A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-07 DE DE4118773A patent/DE4118773C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-07 IT ITRM910401A patent/IT1246615B/it active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8589105B2 (en) | 2010-10-13 | 2013-11-19 | Tdk Corporation | Rotating field sensor |
| US8736256B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-05-27 | Tdk Corporation | Rotating field sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4118773A1 (de) | 1991-12-12 |
| JPH0443915A (ja) | 1992-02-13 |
| US5363034A (en) | 1994-11-08 |
| DE4118773C2 (de) | 2000-05-25 |
| ITRM910401A1 (it) | 1992-12-07 |
| ITRM910401A0 (it) | 1991-06-07 |
| IT1246615B (it) | 1994-11-24 |
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