JPH04307327A - 磁気エンコーダ - Google Patents
磁気エンコーダInfo
- Publication number
- JPH04307327A JPH04307327A JP7097591A JP7097591A JPH04307327A JP H04307327 A JPH04307327 A JP H04307327A JP 7097591 A JP7097591 A JP 7097591A JP 7097591 A JP7097591 A JP 7097591A JP H04307327 A JPH04307327 A JP H04307327A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- absolute
- track
- pattern
- magnetic
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 58
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229910006297 γ-Fe2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気エンコーダに関する
。
。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気エンコーダは、たとえば図１
７の要部斜視図に示すように構成されている。この図に
おいて、１は回転ドラムであり、２の軸を中心に自在に
回転できるもので、回転ドラム１つの周囲にはγ−Ｆｅ
２Ｏ３等の磁性材が設けられており、磁化パターン４の
ように磁化されている。なお磁化パターン４は円周方向
に磁極ＮＳが交互になるように着磁されているもので、
複数本のトラックにそれぞれのパターンが記録されてい
る。３はＭＲ（磁気抵抗ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａ
ｎｓｅ）センサであり、回転ドラム１つの周囲に構成さ
れた磁化パターン４の磁化の変化を感知するセンサであ
る。磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲエレメントと略す）
群５の材料は磁気抵抗効果を有するパーマロイ等が使用
されており、ガラス基板６の表面に蒸着などの方法で成
膜されている。ＭＲエレメント５の表面には保護膜とし
てＳｉＯ２等の膜が形成されている。ＭＲセンサ３は磁
気ドラム１の側面に対して０．１ｍｍ程度の距離を配し
て平行に固定されている。（ＭＲセンサ３は平板状に図
示してあるが、実際は回転ドラム１に対し、同心円状に
配設されている。）７は信号線などのリード先である。 エンコーダの種類にはインクリメンタル信号により位置
を検出するタイプと絶対位置信号（以後、アブソリュー
ト信号と略す）によるものとその両方を持ったものの３
種類がある。インクメンタル信号は同じ信号の繰り返し
でその信号の数をカウントすることにより回転数や位置
を知ることができる。これに対してアブソリュート信号
は複数本のトラックに書かれた位置の情報を信号として
読み取り、その信号をカウントすることなく位置を知る
ことができる。しかし、図１８に示すように位置の信号
を例えば２進数のｎビット信号とする１ビットで１ラッ
ク必要なのでｎビットではｎトラック必要である。した
がって、分解能が高いエンコーダでは多くのトラックと
多くのＭＲエレメント５が必要となる。
７の要部斜視図に示すように構成されている。この図に
おいて、１は回転ドラムであり、２の軸を中心に自在に
回転できるもので、回転ドラム１つの周囲にはγ−Ｆｅ
２Ｏ３等の磁性材が設けられており、磁化パターン４の
ように磁化されている。なお磁化パターン４は円周方向
に磁極ＮＳが交互になるように着磁されているもので、
複数本のトラックにそれぞれのパターンが記録されてい
る。３はＭＲ（磁気抵抗ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａ
ｎｓｅ）センサであり、回転ドラム１つの周囲に構成さ
れた磁化パターン４の磁化の変化を感知するセンサであ
る。磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲエレメントと略す）
群５の材料は磁気抵抗効果を有するパーマロイ等が使用
されており、ガラス基板６の表面に蒸着などの方法で成
膜されている。ＭＲエレメント５の表面には保護膜とし
てＳｉＯ２等の膜が形成されている。ＭＲセンサ３は磁
気ドラム１の側面に対して０．１ｍｍ程度の距離を配し
て平行に固定されている。（ＭＲセンサ３は平板状に図
示してあるが、実際は回転ドラム１に対し、同心円状に
配設されている。）７は信号線などのリード先である。 エンコーダの種類にはインクリメンタル信号により位置
を検出するタイプと絶対位置信号（以後、アブソリュー
ト信号と略す）によるものとその両方を持ったものの３
種類がある。インクメンタル信号は同じ信号の繰り返し
でその信号の数をカウントすることにより回転数や位置
を知ることができる。これに対してアブソリュート信号
は複数本のトラックに書かれた位置の情報を信号として
読み取り、その信号をカウントすることなく位置を知る
ことができる。しかし、図１８に示すように位置の信号
を例えば２進数のｎビット信号とする１ビットで１ラッ
ク必要なのでｎビットではｎトラック必要である。した
がって、分解能が高いエンコーダでは多くのトラックと
多くのＭＲエレメント５が必要となる。
【０００３】図１９は磁化パターン４とＭＲエレメント
５の配置を示したものである。磁化パターン４は１０〜
２２のトラックに分かれている。トラック１０はインク
リメンタル信号のトラックでトラック１１〜２２はアブ
ソリュートのトラックである。１０〜２２の各トラック
の信号は３０〜４２のＭＲエレメントで読み取ることが
できる。図２０は回転ドラム１の磁化パターン１０とＭ
Ｒセンサ３のＭＲエレメント５のインクリメンタルのパ
ターン３０の構成を相対的に図示したものである。４０
〜４７はＭＲエレメント５の各ＭＲエレメントでインク
リメンタルのパターンである。図の左右が回転ドラム１
の円周方向である。磁化パターン１０は円周方向に磁極
ＮＳが交互に配列されている。磁極の変化ＮからＳまで
の距離を着磁ビットＭとする。ＭＲセンサは長方形のＭ
Ｒエレメント４０〜４７の長辺が円周方向に対して直角
に配置され、円周方向に並べられている。その配列の間
隔は着磁ピッチＭに対してＭ／４のピッチで８個並べれ
ており、そのＭＲエレメントの両端にはリード線が図２
１のように接続されている。出力端子５０，５１からＡ
相、５２，５３からＢ相を出力する。
５の配置を示したものである。磁化パターン４は１０〜
２２のトラックに分かれている。トラック１０はインク
リメンタル信号のトラックでトラック１１〜２２はアブ
ソリュートのトラックである。１０〜２２の各トラック
の信号は３０〜４２のＭＲエレメントで読み取ることが
できる。図２０は回転ドラム１の磁化パターン１０とＭ
Ｒセンサ３のＭＲエレメント５のインクリメンタルのパ
ターン３０の構成を相対的に図示したものである。４０
〜４７はＭＲエレメント５の各ＭＲエレメントでインク
リメンタルのパターンである。図の左右が回転ドラム１
の円周方向である。磁化パターン１０は円周方向に磁極
ＮＳが交互に配列されている。磁極の変化ＮからＳまで
の距離を着磁ビットＭとする。ＭＲセンサは長方形のＭ
Ｒエレメント４０〜４７の長辺が円周方向に対して直角
に配置され、円周方向に並べられている。その配列の間
隔は着磁ピッチＭに対してＭ／４のピッチで８個並べれ
ており、そのＭＲエレメントの両端にはリード線が図２
１のように接続されている。出力端子５０，５１からＡ
相、５２，５３からＢ相を出力する。
【０００４】図２２は回転ドラム１の磁化パターン４の
トラック１１とＭＲエレメント３１のアブソリュートの
パターンの構成を相対的に図示したものである。１１は
磁化パターン、４８，４９のＭＲエレメントでアブソリ
ュートのパターンである。図の左右が回転ドラム１の円
周方向である。磁化パターン１１は円周方向に磁極ＮＳ
が交互に配列されているところと着磁されてないところ
である。磁極の変化ＮからＳまでの距離を着磁ピッチＭ
とする。ＭＲセンサは長方形のＭＲエレメント４８，４
９の長辺が円周方向に対して直角に配置され、円周方向
に並べられている。その配列の間隔は着磁ピッチＭに対
してＭ／２のピッチで２個並べられており、そのＭＲエ
レメントの両端にはリード線が図２３のように接続され
ている。なお、アブソリュートのトラックは多数必要で
あるため、複数本のトラックが軸方向に並べてある。上
記のトラック数は分解能が増加すると増加する。
トラック１１とＭＲエレメント３１のアブソリュートの
パターンの構成を相対的に図示したものである。１１は
磁化パターン、４８，４９のＭＲエレメントでアブソリ
ュートのパターンである。図の左右が回転ドラム１の円
周方向である。磁化パターン１１は円周方向に磁極ＮＳ
が交互に配列されているところと着磁されてないところ
である。磁極の変化ＮからＳまでの距離を着磁ピッチＭ
とする。ＭＲセンサは長方形のＭＲエレメント４８，４
９の長辺が円周方向に対して直角に配置され、円周方向
に並べられている。その配列の間隔は着磁ピッチＭに対
してＭ／２のピッチで２個並べられており、そのＭＲエ
レメントの両端にはリード線が図２３のように接続され
ている。なお、アブソリュートのトラックは多数必要で
あるため、複数本のトラックが軸方向に並べてある。上
記のトラック数は分解能が増加すると増加する。
【０００５】（２）動作
上記の磁気エンコーダはＭＲセンサの電源端子に定格電
圧をかける。軸２は他の回転体に接続されており、回転
ドラム１は自在に回転する。この回転によりＭＲセンサ
の各ＭＲエレメントが面内方向に受ける磁界の強さは疑
似正弦波状に変化する。その変化がＭＲセンサの各ＭＲ
エレメントの抵抗の変化に変わり、インクリメンタル信
号は出力端子５０，５１および５２，５３からそれぞれ
Ａ相，Ｂ相の信号として出力される。アブソリュート信
号は５４，５５等から信号として出力される。なお、図
２１，２３はＭＲセンサの各ＭＲエレメントを抵抗とし
た場合の等価回路である。
圧をかける。軸２は他の回転体に接続されており、回転
ドラム１は自在に回転する。この回転によりＭＲセンサ
の各ＭＲエレメントが面内方向に受ける磁界の強さは疑
似正弦波状に変化する。その変化がＭＲセンサの各ＭＲ
エレメントの抵抗の変化に変わり、インクリメンタル信
号は出力端子５０，５１および５２，５３からそれぞれ
Ａ相，Ｂ相の信号として出力される。アブソリュート信
号は５４，５５等から信号として出力される。なお、図
２１，２３はＭＲセンサの各ＭＲエレメントを抵抗とし
た場合の等価回路である。
【０００６】（３）製造方法
磁気ドラム１の製造方法は円筒形のアルミの円周部に塗
布型の磁性膜である磁性剤γ−Ｆｅ２Ｏ３とバインダの
混合物を塗布する。その後、上記の磁気ドラム１を軸２
を中心にして回転させリングヘッドで着磁パターン４の
ように磁化する。ＭＲセンサは洗浄したガラス基板にパ
ーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ）を蒸着などの方法で成膜する。 その後、各ＭＲセンサのパターンにあわせてエッチング
する。その上に保護膜のＳｉＯ２を蒸着などの方法で成
膜する。以上のようにして作成したＭＲセンサと磁気ド
ラムを図１７のような配置に組み立てる。
布型の磁性膜である磁性剤γ−Ｆｅ２Ｏ３とバインダの
混合物を塗布する。その後、上記の磁気ドラム１を軸２
を中心にして回転させリングヘッドで着磁パターン４の
ように磁化する。ＭＲセンサは洗浄したガラス基板にパ
ーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ）を蒸着などの方法で成膜する。 その後、各ＭＲセンサのパターンにあわせてエッチング
する。その上に保護膜のＳｉＯ２を蒸着などの方法で成
膜する。以上のようにして作成したＭＲセンサと磁気ド
ラムを図１７のような配置に組み立てる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の磁気エンコーダ
は絶対位置が分かるアブソリュート信号を複数本のトラ
ックに分けて配置しているためＭＲセンサのＭＲエレメ
ントの数が多くなる。ところがＭＲエレメントの数が多
くなるとＭＲセンサの製作コストが高くなる。それはｎ
個のＭＲエレメントが一体形となった場合、１つのＭＲ
エレメントの製作の歩留りのｎ乗となるためである。ま
た、トラック数が増加することによりセンサが長くなる
ため、取り付け精度によってトラックの位置ずれを起こ
し易くなる。
は絶対位置が分かるアブソリュート信号を複数本のトラ
ックに分けて配置しているためＭＲセンサのＭＲエレメ
ントの数が多くなる。ところがＭＲエレメントの数が多
くなるとＭＲセンサの製作コストが高くなる。それはｎ
個のＭＲエレメントが一体形となった場合、１つのＭＲ
エレメントの製作の歩留りのｎ乗となるためである。ま
た、トラック数が増加することによりセンサが長くなる
ため、取り付け精度によってトラックの位置ずれを起こ
し易くなる。
【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、低コ
ストで位置ずれのないコンパクトな磁気エンコーダを提
供することを目的としている。
ストで位置ずれのないコンパクトな磁気エンコーダを提
供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、同一トラックを２ｎ個の領域に分割し、一
つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータを着
磁し、その着磁信号に対応した位置にＭＲエレメントを
配置した構成を有する。
するために、同一トラックを２ｎ個の領域に分割し、一
つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータを着
磁し、その着磁信号に対応した位置にＭＲエレメントを
配置した構成を有する。
【００１０】
【作用】本発明は上記した構成により、アブソリュート
のＭＲセンサのトラック数がｎトラックであったものが
１トラックになり、また、回転ドラムの長さやＭＲセン
サの大きさが３分の１程度に小さくできる。
のＭＲセンサのトラック数がｎトラックであったものが
１トラックになり、また、回転ドラムの長さやＭＲセン
サの大きさが３分の１程度に小さくできる。
【００１１】
（実施例１）
（１）構成
実施例１の磁気エンコーダは、図１の要部斜視図に示す
ように構成されている。図２に着磁パターン１０４とＭ
Ｒエレメント１０５の配置を示す。トラック１１０はイ
ンクリメンタルのパターン、トラック１１１はアブソリ
ュートのパターンである。従来例のアブソリュートのト
ラックは複数本であったが実施例１では１本である。Ｍ
Ｒエレメント１２０はインクリメンタルのトラック１１
０に対応するＭＲエレメント、トラック１２１はアブソ
リュートのトラック１１１に対応するものである。図３
は回転ドラム１０１の磁化パターン１１１とＭＲセンサ
１０３のエレメント１０５のアブソリュートのパターン
１２１の構成を相対的に図示したものである。１１１は
磁化パターン、１３０〜１３５はＭＲセンサ１０３のＭ
Ｒエレメントである。図の左右が回転ドラム１０１の円
周方向である。磁化パターン１１１は円周方向に磁極Ｎ
Ｓが交互に配列されてアブソリュートパターンが着磁さ
れている。上記の着磁でｎ＝３の場合図６に示す。一つ
のトラックの一周分を８（２３）この領域に分割し、各
領域に番号をつける。上記の番号がアブソリュート信号
である。磁気ドラム１０１の上記の一つの領域に３ビッ
トのアブソリュート信号を磁化パターンにして着磁する
。第５の領域のアブソリュート信号は１０進数で”５”
、２進数で”１０１”であるので磁化パターンは”ＮＳ
ＳＮ”のパターンになる。次に磁極の変化ＮからＳまで
の距離を着磁ピッチＭとする。ＭＲセンサは長方形のＭ
Ｒエレメント１３０〜１３５の長辺が円周方向に対して
直角に配置され、円周方向に並べられている。（図１に
おいて、ＭＲセンサは平板状に描かれているが実際は回
転ドラムに対し、同心円状に配設されている。）その配
列の間隔は着磁ピッチＭに対してＭ／２のピッチで６個
並べられており、そのＭＲエレメントの両端にはリード
線が図４のように接続されている。図５に従来例と実施
例１の比較図を示す。なお、上記のアブソリュート信号
は従来例で示した多トラックのアブソリュート信号と併
用したものでも良いことは明らかである。また、この例
では３ビットの場合であるが、ｎにした場合は２ｎの絶
対位置を検出できることになる。
ように構成されている。図２に着磁パターン１０４とＭ
Ｒエレメント１０５の配置を示す。トラック１１０はイ
ンクリメンタルのパターン、トラック１１１はアブソリ
ュートのパターンである。従来例のアブソリュートのト
ラックは複数本であったが実施例１では１本である。Ｍ
Ｒエレメント１２０はインクリメンタルのトラック１１
０に対応するＭＲエレメント、トラック１２１はアブソ
リュートのトラック１１１に対応するものである。図３
は回転ドラム１０１の磁化パターン１１１とＭＲセンサ
１０３のエレメント１０５のアブソリュートのパターン
１２１の構成を相対的に図示したものである。１１１は
磁化パターン、１３０〜１３５はＭＲセンサ１０３のＭ
Ｒエレメントである。図の左右が回転ドラム１０１の円
周方向である。磁化パターン１１１は円周方向に磁極Ｎ
Ｓが交互に配列されてアブソリュートパターンが着磁さ
れている。上記の着磁でｎ＝３の場合図６に示す。一つ
のトラックの一周分を８（２３）この領域に分割し、各
領域に番号をつける。上記の番号がアブソリュート信号
である。磁気ドラム１０１の上記の一つの領域に３ビッ
トのアブソリュート信号を磁化パターンにして着磁する
。第５の領域のアブソリュート信号は１０進数で”５”
、２進数で”１０１”であるので磁化パターンは”ＮＳ
ＳＮ”のパターンになる。次に磁極の変化ＮからＳまで
の距離を着磁ピッチＭとする。ＭＲセンサは長方形のＭ
Ｒエレメント１３０〜１３５の長辺が円周方向に対して
直角に配置され、円周方向に並べられている。（図１に
おいて、ＭＲセンサは平板状に描かれているが実際は回
転ドラムに対し、同心円状に配設されている。）その配
列の間隔は着磁ピッチＭに対してＭ／２のピッチで６個
並べられており、そのＭＲエレメントの両端にはリード
線が図４のように接続されている。図５に従来例と実施
例１の比較図を示す。なお、上記のアブソリュート信号
は従来例で示した多トラックのアブソリュート信号と併
用したものでも良いことは明らかである。また、この例
では３ビットの場合であるが、ｎにした場合は２ｎの絶
対位置を検出できることになる。
【００１２】（２）動作
上記の磁気エンコーダはＭＲセンサの電源端子に定格電
圧（５Ｖ）をかける。軸１０２は他の回転体に接続され
ており、回転ドラム１０１は自在に回転する。この回転
によりＭＲセンサの各ＭＲエレメントが受ける磁界が変
化する。その変化がＭＲセンサの各ＭＲエレメント１０
５の抵抗の変化に変わり、インクリメンタル信号は従来
例と同じように出力される。アブソリュート信号では磁
界の変化が（表１）の２進数コードのように位置が”１
”の場合ではＭＲエレエメント１３０−１３１，１３２
−１３３，１３４−１３５間にそれぞれ０，０，１とい
う信号を発生させる。また、位置”３”では０，１，１
となる。その信号により位置”１”や位置”３”を知る
ことができる。また、（表２）のグレイコードを使用し
た場合は位置”１”には０，０，１の信号が対応し、位
置”３”には０，１，０の信号が対応することになる。
圧（５Ｖ）をかける。軸１０２は他の回転体に接続され
ており、回転ドラム１０１は自在に回転する。この回転
によりＭＲセンサの各ＭＲエレメントが受ける磁界が変
化する。その変化がＭＲセンサの各ＭＲエレメント１０
５の抵抗の変化に変わり、インクリメンタル信号は従来
例と同じように出力される。アブソリュート信号では磁
界の変化が（表１）の２進数コードのように位置が”１
”の場合ではＭＲエレエメント１３０−１３１，１３２
−１３３，１３４−１３５間にそれぞれ０，０，１とい
う信号を発生させる。また、位置”３”では０，１，１
となる。その信号により位置”１”や位置”３”を知る
ことができる。また、（表２）のグレイコードを使用し
た場合は位置”１”には０，０，１の信号が対応し、位
置”３”には０，１，０の信号が対応することになる。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】このように本発明の実施例１の磁気エンコ
ーダによれば、１本のトラック２ｎ個の領域に分割し、
一つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータを
着磁し、その信号に対応したＭＲエレメントを配置して
あるので、１トラックで絶対位置が検出できる。
ーダによれば、１本のトラック２ｎ個の領域に分割し、
一つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータを
着磁し、その信号に対応したＭＲエレメントを配置して
あるので、１トラックで絶対位置が検出できる。
【００１６】（実施例２）
（１）構成
実施例２の磁気エンコーダは、図７の要部斜視図に示す
ように構成されている。図８は着磁パターン２０４とＭ
Ｒエレメント２０５の配置を示す。トラック２１０はイ
ンクリメンタルのパターン、トラック２１１はアブソリ
ュートのパターンである。ＭＲのエレメント２１２はイ
ンクリメンタルのトラック２１０に対応するＭＲエレメ
ント、ＭＲのエレメント２１３はアブソリュートのトラ
ック２１１に対応するＭＲエレメントである。図９は回
転ドラム２０１の磁化パターン２１１とＭＲセンサ２０
３のＭＲエレメント２１３のアブソリュートのパターン
の構成を相対的に図示したものである。２１１は磁化パ
ターン、２２０〜２２９はＭＲセンサ２０３のＭＲエレ
メント２１３の各エレメントである。図の左右が回転ド
ラム２０１の円周方向である。磁化パターン２１１は円
周方向に磁極ＮＳが交互に配列されてアブソリュートパ
ターンが着磁されている。磁極の変化ＮからＳまでの距
離を着磁ピッチＭとする。ＭＲセンサでは長方形のＭＲ
エレメント２２０〜２２９の長辺が円周方向に対して直
角に配置され、円周方向に並べられている。（図７にお
いて、ＭＲセンサは平板状に描かれているが、実際は回
転ドラムに対し、同心円状に配設されている。）その配
列の間隔は着磁ピッチＭに対してＭ／２のピッチで１０
個並べられている。上記のＭＲエレメント２２０，２２
１，２２８，２２９は着磁場所を検出するＭＲエレメン
トでＭＲエレメント２２３〜２２７はアブソリュート信
号を検出するＭＲエレメントでる。図１０はＭＲエレメ
ント群２１３の回路図である。抵抗Ｒは固定抵抗である
。
ように構成されている。図８は着磁パターン２０４とＭ
Ｒエレメント２０５の配置を示す。トラック２１０はイ
ンクリメンタルのパターン、トラック２１１はアブソリ
ュートのパターンである。ＭＲのエレメント２１２はイ
ンクリメンタルのトラック２１０に対応するＭＲエレメ
ント、ＭＲのエレメント２１３はアブソリュートのトラ
ック２１１に対応するＭＲエレメントである。図９は回
転ドラム２０１の磁化パターン２１１とＭＲセンサ２０
３のＭＲエレメント２１３のアブソリュートのパターン
の構成を相対的に図示したものである。２１１は磁化パ
ターン、２２０〜２２９はＭＲセンサ２０３のＭＲエレ
メント２１３の各エレメントである。図の左右が回転ド
ラム２０１の円周方向である。磁化パターン２１１は円
周方向に磁極ＮＳが交互に配列されてアブソリュートパ
ターンが着磁されている。磁極の変化ＮからＳまでの距
離を着磁ピッチＭとする。ＭＲセンサでは長方形のＭＲ
エレメント２２０〜２２９の長辺が円周方向に対して直
角に配置され、円周方向に並べられている。（図７にお
いて、ＭＲセンサは平板状に描かれているが、実際は回
転ドラムに対し、同心円状に配設されている。）その配
列の間隔は着磁ピッチＭに対してＭ／２のピッチで１０
個並べられている。上記のＭＲエレメント２２０，２２
１，２２８，２２９は着磁場所を検出するＭＲエレメン
トでＭＲエレメント２２３〜２２７はアブソリュート信
号を検出するＭＲエレメントでる。図１０はＭＲエレメ
ント群２１３の回路図である。抵抗Ｒは固定抵抗である
。
【００１７】（２）動作
上記の磁気エンコーダはＭＲの素子の電源端子に定格電
圧（５Ｖ）をかける。軸２０２は他の回転体に接続され
ており、回転ドラム２０１は自在に回転する。この回転
によりＭＲセンサの各ＭＲエレメント２２０〜２２９が
受ける磁界が疑似正弦波状に変化する。その変化がＭＲ
センサの各ＭＲエレメントの抵抗の変化に変わり、イン
クリメンタル信号は従来例と同じように出力される。ア
ブソリュート信号は出力端子２４２〜２４７から信号と
して出力される。出力端子２４０，２４１，２４８，２
４９はアブソリュート信号が着磁されている位置を検出
するもので、１つのトラック内で位置信号の領域を区切
るために必要である。この信号が両方とも”１”の場合
にアブソリュート信号を出力させるようにする。
圧（５Ｖ）をかける。軸２０２は他の回転体に接続され
ており、回転ドラム２０１は自在に回転する。この回転
によりＭＲセンサの各ＭＲエレメント２２０〜２２９が
受ける磁界が疑似正弦波状に変化する。その変化がＭＲ
センサの各ＭＲエレメントの抵抗の変化に変わり、イン
クリメンタル信号は従来例と同じように出力される。ア
ブソリュート信号は出力端子２４２〜２４７から信号と
して出力される。出力端子２４０，２４１，２４８，２
４９はアブソリュート信号が着磁されている位置を検出
するもので、１つのトラック内で位置信号の領域を区切
るために必要である。この信号が両方とも”１”の場合
にアブソリュート信号を出力させるようにする。
【００１８】このように本発明の実施例２の磁気エンコ
ーダによれば、１本のトラックを２ｎ個の領域に分割し
、一つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータ
とその領域の識別用区分データを着磁し、その信号に対
応したＭＲエレメントを配置してあるので、１トラック
で配置位置が確実に検出できる。
ーダによれば、１本のトラックを２ｎ個の領域に分割し
、一つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータ
とその領域の識別用区分データを着磁し、その信号に対
応したＭＲエレメントを配置してあるので、１トラック
で配置位置が確実に検出できる。
【００１９】（実施例３）
（１）構成
実施例３の磁気エンコーダは、図１１の要部斜視図に示
すように構成されている。図１２は着磁パターン３０４
とＭＲエレメント３０５の配置を示す。トラック３１０
はインクリメンタルのパターン、トラック３１１，３１
２はアブソリュートのパターンである。ＭＲのエレメン
ト３１３はインクリメンタルのトラック３１０に対応す
るＭＲエレメント、ＭＲのエレメント３１４はアブソリ
ュートのトラック３１１に対応するＭＲエレメント、Ｍ
Ｒのエレメント３１５はアブソリュートのトラック３１
２に対応するＭＲエレメントである。図１３は回転ドラ
ム３０１の磁化パターン３１１とＭＲセンサ３０３のＭ
Ｒエレメント３１４のアブソリュートのパターンの構成
を相対的に図示したものである。３１１は磁化パターン
、３２０〜３３５はＭＲセンサ３０３のＭＲエレメント
３１４の各エレメントである。図の左右が回転ドラム３
０１の円周方向である。磁化パターン３１１は円周方向
に磁極ＮＳが交互に配列されてアブソリュートパターン
が着磁されている。磁極の変化ＮからＳまでの距離を着
磁ピッチＭとする。ＭＲセンサは長方形のＭＲエレメン
ト３２０〜３３５の長辺が円周方向に対して直角に配置
され、円周方向に並べられている。（図１１において、
ＭＲセンサは平板状に描かれているが、実際は回転ドラ
ムに対し、同心円状に配設されている。）その配列の間
隔は着磁ピッチＭに対してＭ／２のピッチで１６個並べ
られている。図１４はトラック３１２の着磁パターンと
ＭＲエレメント３１５の構成を相対的に図示したもので
ある。トラック３１２とＭＲエレメント３１５はアブソ
リュートのパターン３１１の着磁位置を知るための信号
である。図１５はＭＲエレメント３１４の回路図である
。抵抗Ｒは固定抵抗である。図１６はＭＲエレメント３
１５の回路図である。抵抗Ｒは固定抵抗である。
すように構成されている。図１２は着磁パターン３０４
とＭＲエレメント３０５の配置を示す。トラック３１０
はインクリメンタルのパターン、トラック３１１，３１
２はアブソリュートのパターンである。ＭＲのエレメン
ト３１３はインクリメンタルのトラック３１０に対応す
るＭＲエレメント、ＭＲのエレメント３１４はアブソリ
ュートのトラック３１１に対応するＭＲエレメント、Ｍ
Ｒのエレメント３１５はアブソリュートのトラック３１
２に対応するＭＲエレメントである。図１３は回転ドラ
ム３０１の磁化パターン３１１とＭＲセンサ３０３のＭ
Ｒエレメント３１４のアブソリュートのパターンの構成
を相対的に図示したものである。３１１は磁化パターン
、３２０〜３３５はＭＲセンサ３０３のＭＲエレメント
３１４の各エレメントである。図の左右が回転ドラム３
０１の円周方向である。磁化パターン３１１は円周方向
に磁極ＮＳが交互に配列されてアブソリュートパターン
が着磁されている。磁極の変化ＮからＳまでの距離を着
磁ピッチＭとする。ＭＲセンサは長方形のＭＲエレメン
ト３２０〜３３５の長辺が円周方向に対して直角に配置
され、円周方向に並べられている。（図１１において、
ＭＲセンサは平板状に描かれているが、実際は回転ドラ
ムに対し、同心円状に配設されている。）その配列の間
隔は着磁ピッチＭに対してＭ／２のピッチで１６個並べ
られている。図１４はトラック３１２の着磁パターンと
ＭＲエレメント３１５の構成を相対的に図示したもので
ある。トラック３１２とＭＲエレメント３１５はアブソ
リュートのパターン３１１の着磁位置を知るための信号
である。図１５はＭＲエレメント３１４の回路図である
。抵抗Ｒは固定抵抗である。図１６はＭＲエレメント３
１５の回路図である。抵抗Ｒは固定抵抗である。
【００２０】（２）動作
上記の磁気エンコーダはＭＲ素子の電源端子に定格電圧
（５Ｖ）をかける。軸３０２は他の回転体に接続されて
おり、回転ドラム３０１は自在に回転する。この回転に
よりＭＲセンサの各ＭＲエレメント３２０〜３３５が受
ける磁界が疑似正弦波状に変化する。その変化がＭＲセ
ンサの各ＭＲエレメントの抵抗の変化に変わり、インク
リメンタル信号は従来例と同じように出力される。アブ
ソリュート信号は３７０〜３８５および３９０，３９１
から信号として出力される。ＭＲセンサの出力端子３９
０，３９１はアブソリュート信号が着磁されている位置
を検出するもので、１つのトラック内で位置信号の領域
を区切るために必要である。この信号が”１”の場合に
アブソリュート信号を出力させるようにする。
（５Ｖ）をかける。軸３０２は他の回転体に接続されて
おり、回転ドラム３０１は自在に回転する。この回転に
よりＭＲセンサの各ＭＲエレメント３２０〜３３５が受
ける磁界が疑似正弦波状に変化する。その変化がＭＲセ
ンサの各ＭＲエレメントの抵抗の変化に変わり、インク
リメンタル信号は従来例と同じように出力される。アブ
ソリュート信号は３７０〜３８５および３９０，３９１
から信号として出力される。ＭＲセンサの出力端子３９
０，３９１はアブソリュート信号が着磁されている位置
を検出するもので、１つのトラック内で位置信号の領域
を区切るために必要である。この信号が”１”の場合に
アブソリュート信号を出力させるようにする。
【００２１】このように本発明の実施例３の磁気エンコ
ーダによれば、１本のトラックを２ｎ個の領域に分割し
、一つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータ
を着磁し、このトラックに近接して位置信号を着磁し、
それらの信号に対応したＭＲエレメントを配置してある
ので、絶対位置が確実に検出できる。
ーダによれば、１本のトラックを２ｎ個の領域に分割し
、一つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータ
を着磁し、このトラックに近接して位置信号を着磁し、
それらの信号に対応したＭＲエレメントを配置してある
ので、絶対位置が確実に検出できる。
【００２２】なお、本発明における磁気センサ手段は、
上記実施例においてはＭＲエレメントとしたが、磁気ヘ
ッド，ホール素子，光ファイバ磁気センサ等、要するに
磁気の存在を検出できるものであれば任意の素子が使用
できる。
上記実施例においてはＭＲエレメントとしたが、磁気ヘ
ッド，ホール素子，光ファイバ磁気センサ等、要するに
磁気の存在を検出できるものであれば任意の素子が使用
できる。
【００２３】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、同一トラックを２ｎこの領域に分割し、一
つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータを着
磁し、その信号に対応したＭＲエレメントを配置するこ
とにより、アブソリュートのＭＲセンサのトラック数が
ｎトラックであったものが１トラックになり、また、回
転ドラムの長さやＭＲセンサの大きさが３分の１程度に
小さくできるので、製造コストが安く、また、トラック
の位置ずれを起こさない磁気エンコーダを提供できる。
明によれば、同一トラックを２ｎこの領域に分割し、一
つの領域にアブソリュート信号のｎビットのデータを着
磁し、その信号に対応したＭＲエレメントを配置するこ
とにより、アブソリュートのＭＲセンサのトラック数が
ｎトラックであったものが１トラックになり、また、回
転ドラムの長さやＭＲセンサの大きさが３分の１程度に
小さくできるので、製造コストが安く、また、トラック
の位置ずれを起こさない磁気エンコーダを提供できる。
【図１】本発明の実施例１の磁気エンコーダの要部斜視
図
図
【図２】同エンコーダの磁化パターンとＭＲエレメント
の配置図
の配置図
【図３】同エンコーダのアブソリュートトラックの磁化
パターンとＭＲエレメント配置を相対的に示す模式図
パターンとＭＲエレメント配置を相対的に示す模式図
【
図４】同エンコーダのＭＲエレメントの接続を示す回路
図
図４】同エンコーダのＭＲエレメントの接続を示す回路
図
【図５】同エンコーダと従来例の比較図
【図６】同エン
コーダにおいて一つのトラックを８個の領域に分割して
、その一つの領域にアブソリュート信号を書き込む場合
の着磁パターンを示す模式図
コーダにおいて一つのトラックを８個の領域に分割して
、その一つの領域にアブソリュート信号を書き込む場合
の着磁パターンを示す模式図
【図７】本発明の実施例２
の磁気エンコーダの要部斜視図
の磁気エンコーダの要部斜視図
【図８】同エンコーダの磁化パターンとＭＲエレメント
の配置図
の配置図
【図９】同エンコーダのアブソリュートトラックの磁化
パターンとＭＲエレメント配置を相対的に示す模式図
パターンとＭＲエレメント配置を相対的に示す模式図
【
図１０】同エンコーダのＭＲエレメントの接続を示す回
路図
図１０】同エンコーダのＭＲエレメントの接続を示す回
路図
【図１１】本発明の実施例３の磁気エンコーダの要部斜
視図
視図
【図１２】同エンコーダの磁化パターンとＭＲエレメン
トの配置図
トの配置図
【図１３】同エンコーダのアブソリュートトラックの磁
化パターンとＭＲエレメント配置を相対的に示す模式図
化パターンとＭＲエレメント配置を相対的に示す模式図
【図１４】同エンコーダのアブソリュート磁化パターン
の領域検出用の磁化パターンとＭＲエレメント配置を相
対的に示す模式図
の領域検出用の磁化パターンとＭＲエレメント配置を相
対的に示す模式図
【図１５】同エンコーダのアブソリュート磁化パターン
検出用ＭＲエレメントの接続を示す回路図
検出用ＭＲエレメントの接続を示す回路図
【図１６】同
エンコーダの領域検出用ＭＲエレメントの接続を示す回
路図
エンコーダの領域検出用ＭＲエレメントの接続を示す回
路図
【図１７】従来の磁気エンコーダの要部斜視図
【図１８
】従来例の１ビット，２ビット〜ｎビットに対応する磁
気エンコーダの要部斜視図
】従来例の１ビット，２ビット〜ｎビットに対応する磁
気エンコーダの要部斜視図
【図１９】同エンコーダの磁化パターンとＭＲエレメン
トの配置図
トの配置図
【図２０】インクリメントパターンの磁化パターンとＭ
Ｒエレメントの配置図
Ｒエレメントの配置図
【図２１】インクリメントパターン検出用ＭＲエレメン
トの接続を示す回路図
トの接続を示す回路図
【図２２】従来の磁気エンコーダのアブソリュートパタ
ーンの一つのトラックと磁化パターンとＭＲエレメント
配置を相対的に示す模式図
ーンの一つのトラックと磁化パターンとＭＲエレメント
配置を相対的に示す模式図
【図２３】同エンコーダのアブソリュートパターン検出
用ＭＲエレメントの接続を示す回路図
用ＭＲエレメントの接続を示す回路図
１０１ 磁気ドラム
１０４ 磁化パターン
１０５ ＭＲエレメント群
２０１ 磁気ドラム
２０４ 磁化パターン
２０５ ＭＲエレメント群
３０１ 磁気ドラム
３０４ 磁化パターン
３０５ ＭＲエレメント群
Claims (4)
- 【請求項１】 符号化された多ビットの絶対位置信号
を複数個の磁化パターンにして回転ドラムの１つのトラ
ックの回転方向に着磁した磁気ドラム手段と、前記回転
ドラム手段の絶対位置信号の磁化パターンに対応する位
置に配置した所定数の磁気センサ手段とを備えた磁気エ
ンコーダ。 - 【請求項２】 絶対位置信号の着磁範囲を指定した位
置信号を磁化パターンとして前記回転ドラム手段の絶対
位置信号の着磁パターンの両側に着磁し、前記位置信号
を検出する磁気センサ手段を備えた請求項１記載の磁気
エンコーダ。 - 【請求項３】 絶対位置信号の着磁位置を指定した位
置信号を磁化パターンとして前記回転ドラム手段の一つ
のトラックに絶対位置信号の着磁パターンに対応させて
着磁し、前記位置信号を検出するセンサ手段を備えた請
求項１記載の磁気エンコーダ。 - 【請求項４】 磁気センサ手段は磁気抵抗効果素子で
ある請求項１，２または３記載の磁気エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070975A JP2979692B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 磁気エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070975A JP2979692B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 磁気エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04307327A true JPH04307327A (ja) | 1992-10-29 |
| JP2979692B2 JP2979692B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=13447033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070975A Expired - Fee Related JP2979692B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 磁気エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979692B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9503676B2 (en) | 2013-03-06 | 2016-11-22 | Fujifilm Corporation | Lens device and position detection method of movable optical element |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011050834B4 (de) | 2011-06-03 | 2022-02-17 | Ic - Haus Gmbh | Integrierte Schaltungsanordnung mit Hallsensoren und Positionsmessvorrichtung |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP3070975A patent/JP2979692B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9503676B2 (en) | 2013-03-06 | 2016-11-22 | Fujifilm Corporation | Lens device and position detection method of movable optical element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2979692B2 (ja) | 1999-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0111866B1 (en) | Apparatus for magnetically detecting positions | |
| JP3883035B2 (ja) | 多回転エンコーダ | |
| KR900007794B1 (ko) | 자기식 회전센서 | |
| US8492704B2 (en) | Encoder and method of precisely indicating positions of one member relative to a second member | |
| US5115239A (en) | Magnetic absolute position encoder with an undulating track | |
| US4866382A (en) | Magnetic rotary encoder system having a multi-element magnetoresistive sensor | |
| EP0372134B1 (en) | Magnetoresistive sensor having interleaved elements | |
| JP3037380B2 (ja) | 磁気式エンコーダ | |
| CN111982164B (zh) | 多磁道扇区定位离轴绝对值编码器 | |
| JP4290281B2 (ja) | アブソリュートセンサ | |
| JP2979692B2 (ja) | 磁気エンコーダ | |
| JP3063044B2 (ja) | アブソリュートエンコーダ | |
| JPS59147213A (ja) | 磁気回転センサ | |
| JP2015004630A (ja) | 磁気式移動検出装置 | |
| JPH0347690B2 (ja) | ||
| JPH0477245B2 (ja) | ||
| JPS60233516A (ja) | トランスデユ−サ | |
| JPS59221617A (ja) | 磁気ロ−タリエンコ−ダ | |
| JPH0549045B2 (ja) | ||
| JPS62180216A (ja) | 磁気エンコ−ダの原点検出装置 | |
| JPH07104180B2 (ja) | 磁気回転エンコーダ系 | |
| JPH0694475A (ja) | 磁気式絶対値エンコーダ | |
| JPH0599688A (ja) | 磁気エンコーダ | |
| JP2691943B2 (ja) | １トラック型アブソリュート・エンコーダ | |
| JPH0418777B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |