JPH0395418A - インデックス信号検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気抵抗素子を用いたインデックス信号検出
装置に関する。

（従来の技術） 例えば、磁気式エンコーダでは、インデックス用着磁領
域を有する磁気記録媒体に磁気抵抗素子群を対向配置し
てインデックス信号を検出し、これによって磁気記録媒
体の原点位置乃至は基準位置を検出するようにしている
。

特開昭６３−１０１７８６号公報記載のものは従来のイ
ンデックス信号検出装置の一例であって、第７図ないし
第９図にその概略を示す。第７図において、インテック
ス用磁極の着磁領域８とその他の未着磁領域９を有する
磁気記録媒体７に対し４個の磁気抵抗素子３４，３１，
３２．３３が対向配置されている。４個の磁気抵抗素子
３４，３１，３２．３３はこの順に磁気記録媒体７との
相対移動方向に配置されている。上記着磁領域８のピッ
チをＰとすると、磁気抵抗素子３４．３１の間隔及び磁
気抵抗素子３２．３３の間隔はＰに設定され、磁気抵抗
素子３１．３２の間隔はＰよりも極めて小さく近接して
配置されている。

第８図に示すように、上記４個の磁気抵抗素子はブリッ
ジ接続されている。磁気抵抗素子３２，３工と、磁気抵
抗素子３３．３４がそれぞれ対角位置にあり、磁気抵抗
素子３２．３４の接続点と磁気抵抗素子３３．３１の接
続点との間から出力を得るようになっている。

上記磁気記録媒体７が４個の磁気抵抗素子３４，３１，
３２．３３に対し相対回転して、各磁気抵抗素子３４，
３１，３２．３３の位置を着磁領域８が通過すると、上
記各磁気抵抗素子の磁気抵抗が変化し、各磁気抵抗素子
からはそれぞれ第９図（ａ）　　（ｂ）　　（ｃ）　　
（ｄ）に示すような出力信号が得られる。この各出力信
号は、各磁気抵抗素子の配置位置に応じて位相がずれて
いる。各磁気抵抗素子は第８図のようにブリッジ接続さ
れているため、各磁気抵抗素子の出力信号はブリッジ回
路によって合威され、第９図（ｅ）に示すように、立ち
上がりと立ち下がりが鋭い出力信号を得ることができる
。この信号を適宜の基準電圧Ｖｒｅｆで波形整形し、第
９図（ｆ）に示すようなインデックス信号を得る， （発明が解決しようとする課題） 上記従来例では、磁気抵抗素子をブリッジ接続して各磁
気抵抗素子の出力信号を合戊することにより、インデッ
クス信号の幅をある程度狭くすることができ、これによ
って、インデックス信号の精度をある程度向上させるこ
とができる。

しかし、上記従来技術を用いてインデックス信号の幅を
より一層狭めて精度をより一層向上させようとすると、
磁気記録媒体７の着磁領域８のピッチＰを小さくせざる
を得す、そうすると着磁領域８で形成される信号磁界が
小さくなり、十分な信号出力が得られず、信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ比）が低下するという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、磁気記録媒体の着磁領域のピッチを小さ
くすることなく、従って、着磁領域で形戊される信号磁
界の低下がなく、十分な信３ −４一 号出力を得ると共に信号対雑音比の低下を回避しながら
、インデックス信号の幅を小さくすることを可能にして
精度のよいインデックス信号を得ることができるインデ
ックス信号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） 本発明は、磁気記録媒体との相対移動方向に所定間隔離
間させて３組の磁気抵抗素子を配置すると共に、この３
組の磁気抵抗素子を上記磁気記録媒体に対向配置するこ
とによって、各組の磁気抵抗素子から位相の異なる３種
の検出信号を出力させるようにし、上記３種の検出信号
の一つを基準として他の検出信号を合戊することにより
それぞれ位相の異なる２種の信号を得る合成手段を設け
、上記２種の信号の積をとってインデックス信号を得る
アンド回路を設けたことを特徴とする。

（作用） ３組の磁気抵抗素子から出力される３種の検出信号はそ
れぞれ位相が異なっているため、３種の検出信号の一つ
を基準として他の検出信号を合戊することにより、それ
ぞれ位相の異なる２種の信号を得ることができる。この
位相の異なる２種の信号の積をとることによって、幅の
狭いインデックス信号を得ることができる。

（実施例） 以下、第工図ないし第６図を参照しながら本発明にかか
るインデックス信号検出装置の実施例について説明する
。

第１図において、３個の磁気抵抗素子１，２，３はそれ
ぞれ定電流源と直列接続されており、それぞれの抵抗値
に応じ、定電流源との接続点においてそれぞれ電圧信号
■１，■２，■３を得るようになっている。各磁気抵抗
素子１，２．３は、第２図に示すように磁気記録媒体７
に対向配置されている。磁気記録媒体７は、前記従来例
と同様にインデックス用磁極の着磁領域８とその他の未
着磁領域９を有する。上記着磁領域８のピッチをＰとす
ると、磁気抵抗素子１と磁気抵抗素子３が、磁気記録媒
体７との相対移動方向に上記ピッチＰよりも僅かに狭い
程度の間隔をおいて配置され、磁気抵抗素子１と磁気抵
抗素子３との中央に磁気抵抗素子２が配置されている。

従って、磁気記録媒体７が３組の磁気抵抗素子１，２．
３に対して相対移動することにより、各組の磁気抵抗素
子王，２，３から位相の異なる３種の検出信号Ｖｔ＋ｖ
２＋■３を得ることができる。

上記３種の検出信号Ｖ．，Ｖ．，Ｖ３のうちの一つの検
出信号■２はコンパレータ４とコンパレータ５の各プラ
ス入力端子に基準信号として入力される。コンパレータ
４のマイナス入力端子には上記検出信号ｖ１が入力され
、コンパレータ５のマイナス入力端子には上記検出信号
ｖ３が入力される。コンパレータ４，５は合成手段を構
戊しており、コンパレータ４では、上記信号■１と■２
を合威して信号ｖ４を得た上で所定の基準信号Ｖｒｅｆ
による波形整形信号Ｚ１を得、コンバレータ５では、上
記信号ｖ３と■２を合成して信号ｖ５を得た上で所定の
基準信号Ｖｒｅｆによる波形整形信号ｚ２を得るように
なっている。上記２種の信号Ｚエ＋Ｚｉはアンド回路６
に入力されて信号２１．２２の積がとられ、インデック
ス信号Ｚ。とじて出力される。

次に、上記実施例の動作について第３図を参照しながら
説明する。

各磁気抵抗素子１，２．３に対し磁気記録媒体７が相対
移動して各磁気抵抗素子１，２．３の位置を着磁領域８
が通ることにより、各磁気抵抗素子１，２．３の抵抗値
が低くなる。第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）は各磁気抵抗素
子１，２．３の変化を示す。各磁気抵抗素子１，２．３
は磁気記録媒体７との相対移動方向に一定の間隔でずら
して配置されているため、各磁気抵抗素子１，２．３の
抵抗値も一定の位相のずれをもって変化する。また、磁
気抵抗素子２を挾んでその両側にある磁気抵抗素子１，
３は、磁気記録媒体７の着磁領域８のビッチＰより僅か
に小さい間隔をおいて配置されているため、磁気抵抗素
子１と磁気抵抗素子３の抵抗値の変化も、上記ピッチＰ
に見合う位相差よりも僅かに小さい位相差をもって変化
する。各磁気抵抗素子１，２．３はそれぞれ定電流源に
直列に接続されているため、上記のごとく抵抗値が７一 一８− ？化することにより、各磁気抵抗素子１，２．３からは
電圧の変化でなる３種の検出信号Ｖ，，Ｖ，，，■３が
出力される。この３種の検出信号Ｖ１，　Ｖ２，■３は
第３図（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すように、各磁気抵抗素
子１，２．３の抵抗値の変化と同し位相差をもって変化
する。

上記３種の検出信号のうち■■と■２はコンパレータ４
で合威されて信号■，とされ、さらに、基準電圧Ｖｒｅ
ｆで波形整形されて信号Ｚ■とされる。

上記検出信号Ｖ１，Ｖ２相互には着磁領域８のピッチＰ
の約１／２に相当する位相差があるため、その合成信号
ｖ４は一旦谷状に立ち下がったあと山形に立ち上がり、
平常のレベルに戻る。また、上記３種の検出信号のうち
■３とＶ２はコンパレータ５で合威されて信号■５とさ
れ、さらに、基準電圧Ｖｒｅｆで波形整形されて信号ｚ
２とされる。上記検出信号Ｖ３，Ｖ２相互にも着磁領域
８のピッチＰの約１７２に相当する位相差があるため、
その合戊信号Ｖ５は一旦山形に立ち上がったあと谷状に
立ち下がり、平常のレベルに戻る。このようにし？、信
号■，と信号■５が基準信号Ｖｒｅｆで波形整形される
ことによって得られる２種の信号Ｚ１，ｚ２の幅は、第
７図ないし第９図について説明した従来のインデックス
信号検出装置によって最終的に得られるインデックス信
号、即ち第９図（ｆ）に示す信号と同等の幅となる。上
記２種の信号ｚ１，Ｚ２はさらにアンド回路６によって
積がとられる。

上記２種の信号ｚ１，Ｚ２相互の位相は略１／２ずれて
いるため、アンド回路６の出力２。の幅は上記信号Ｚエ
，Ｚ２の略１／２となり、これがインデックス信号とし
て出力される。

このように、上記実施例によれば、３組の磁気抵抗素子
１，２．３によって位相の異なる３種の信号Ｖ１，Ｖ２
，Ｖ３を出力させ、この一つ■２を基準として他の信号
■■ｌｖ３をそれぞれ合成手段としてのコンパレータ４
，５で合威しかつ基準信号Ｖｒｅｆで波形整形して２種
の信号Ｚ１，ｚ２を得、この信号２■，Ｚ２の積をアン
ド回路６でとってインデックス信号２。を得るようにし
たため、磁気記録媒体７のインデックス用着磁領域８の
ピッチを狭くすることなくインデックス信号Ｚ。の幅を
狭くすることができ、インデックス信号の精度を高める
ことができる。また、磁気記録媒体７のインデックス用
着磁領域８のピッチを狭くする必要がないため、インデ
ックス用着磁領域８で形或される信号磁界の強さが低下
することもなく、信号対雑音比特性のよいインデックス
信号を得ることができる。

上記実施例では、各組の磁気抵抗素子はそれぞれｌ個の
磁気抵抗素子のみで構戊されていたが、各組の磁気抵抗
素子はそれぞれ複数の磁気抵抗素子で構威してもよい。

第４図ないし第５図に示す実施例は、直列接続された二
つの磁気抵抗素子２１，２４で１組の磁気抵抗素子を構
戊し、同様に、直列接続された二つの磁気抵抗素子２２
．２５で別の１組の磁気抵抗素子を、直列接続された二
つの磁気抵抗素子２３．２６でさらに別の１組の磁気抵
抗素子を構或したものである。これら３組の磁気抵抗素
子はブリッジ状に接続され、１組の磁気抵抗素子２２．
２５間の検出出力は合成手段と？てのコンパレータ４，
５のマイナス入力端子に基準信号として入力される。他
の１組の磁気抵抗素子２１．２４間の検出出力はコンパ
レータ４のプラス入力端子に入力され、さらに他の１組
の磁気抵抗素子２３．２６間の検出出力はコンパレータ
５のプラス入力端子に入力される。コンパレータ４では
上記二つの入力信号を合成して信号Ｖ，、を得ると共に
、これを基準信号■ｒｅｆで波形整形して検出信号Ｚ２
１を得る。また、コンパレータ５では上記二つの入力信
号を合戊して信号■２■を得ると共に、これを基準信号
Ｖｒｅｆで波形整形して検出信号ｚ２■を得る。コンパ
レータ４，５の出力ｚ２■，２２２はアンド回略６で積
がとられ、インデックス信号Ｚｏｏとして出力される。

上記３組の各磁気抵抗素子２４，２２，２３，２４，２
５．２６は、第５図に示すように、磁気記録媒体７との
相対移動方向に上記の順に配置されている。磁気記録媒
体７のインデックス用着磁領域８のピッチをＰとすると
、１組の磁気抵抗素子２１．２４の間隔と、他の１組の
磁気抵抗素子−１エー −１２− ？２．２５の間隔と、さらに他のｌ組の磁気抵抗素子２
３．２６の間隔はそれぞれ上記ピッチＰと同じ間隔にな
っている。また、中央部の磁気抵抗素子２３．２４は互
いに近接して配置されている。

各磁気抵抗素子２１，２２，２３，２４，２５．２６の
位置を磁気記録媒体７の着磁領域８が通ることによりそ
れぞれの抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に応じ、位
相が異なる３組の検出信号が得られる。この３組の検出
信号のうちの一つを基準として他の検出信号をそれぞれ
コンパレータ４，５で合成することにより、第６図（ａ
）（ｂ）に示すような互いに位相が異なり、かつ中間部
が山形に立ち上がり、その両側が谷状に立ち下がった信
号■２■，■２２を得ることができる。これらの信号Ｖ
　２■，■２２はコンパレータ４，５において基準信号
Ｖｒｅｆで波形整形され、互いに位相の異なる２種類の
信号ｚ２■，Ｚ２２とされる。この２種類の信号ｚ２ユ
，Ｚ２■はアンド回路６によって積がとられ、インデッ
クス信号Ｚ２ｏとして出力される。上記２種類の信号Ｚ
２■，Ｚ２２は位相が異なっているため、双方の積をと
ることによって幅の狭いインデックス信号Ｚ，ｌｏを得
ることができ、これによって前述の実施例と同様の効果
を得ることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、３組の磁気抵抗素子によって位相の異
なる３種の信号を出力させ、この一つを基準として他の
信号を合成手段で合成することにより２種の信号を得る
ようにし、この２種の信号の積をアンド回路でとってイ
ンデックス信号を得るようにしたため、磁気記録媒体の
インデックス用着磁領域のピッチを狭くすることなくイ
ンデックス信号の幅を狭くすることが可能となり、イン
デックス信号の精度を高めることができる。また、磁気
記録媒体のインデックス用着磁領域のピッチを狭くする
必要がないため、インデックス用着磁領域で形成される
信号磁界の強さが低下するこどもなく、信号対雑音比特
性のよいインデックス信号を得ることができる。

なお、インデックス信号の積をとるために、ナンド回路
を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるインデックス信号検出装置の一
実施例を示す回路図、第２図は同上実施例における磁気
抵抗素子と磁気記録媒体との関係を示す配置図、第３図
は上記実施例の動作を示すタイミングチャート、第４図
は本発明にかかるインデックス信号検出装置の別の実施
例を示す回路図、第５図は同上実施例における磁気抵抗
素子と磁気記録媒体との関係を示す配置図、第６図は上
記実施例の動作を示すタイミングチャート、第７図は従
来のインデックス信号検出装置における磁気抵抗素子と
磁気記録媒体との配置関係の例を示す配置図、第８図は
同上従来例における磁気抵抗素子の接続を示す回路図、
第９図は上記従来例の動作を示すタイミングチャートで
ある。 １，２，３，２１，２２，２３，２４，２５．２６・・
・磁気抵抗素子、　４，５・・・合成手段としてのコン
パレー夕、　　６・・・アンド回路、　　７・・・磁気
記録媒体、　　８・・・インデックス用着磁領域。 一１５− ０　　　゜Ｏ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インデックス用着磁領域を有する磁気記録媒体に磁気抵
   抗素子群を対向配置してインデックス信号を検出する検
   出装置であって、 磁気記録媒体との相対移動方向に所定間隔離間させて３
   組の磁気抵抗素子を配置すると共に、この３組の磁気抵
   抗素子を上記磁気記録媒体に対向配置することによって
   、各組の磁気抵抗素子から位相の異なる３種の検出信号
   を出力させるようにし、 上記３種の検出信号の一つを基準として他の検出信号を
   合成することにより、それぞれ位相の異なる２種の信号
   を得る合成手段を設け、 上記２種の信号の積をとってインデックス信号を得るア
   ンド回路を設けたことを特徴とするインデックス信号検
   出装置。