JPH05223596A - アブソリュートエンコーダ - Google Patents

アブソリュートエンコーダ

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JPH05223596A
JPH05223596A JP5881792A JP5881792A JPH05223596A JP H05223596 A JPH05223596 A JP H05223596A JP 5881792 A JP5881792 A JP 5881792A JP 5881792 A JP5881792 A JP 5881792A JP H05223596 A JPH05223596 A JP H05223596A
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操 市川
Kazuo Onishi
和夫 大西
Tokio Sekiguchi
時雄 関口
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は信頼性の高いアブソリュート
エンコーダを実現することにある。 【構成】 磁気ドラムに循環乱数系列符号によるアブソ
リュートパターンを記録した2個のトラックを設け、こ
のトラックのパターンを3端子結合した磁気抵抗効果素
子によって検出するようにしたアブソリュートエンコー
ダにおいて、磁気抵抗効果素子の電源ラインを一方向に
まとめる事により電源ラインを交差させるのを防ぐよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はエンコーダ、特にエン
コーダ出力がコード化されており、直接回転体の絶対位
置を検出できる、いわゆるアブソリュートエンコーダに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】特開昭54−118259号公報や、特
開昭62−83619号公報には2列以上の磁化パター
ンが着磁された磁気ドラムと磁気抵抗効果素子(以下M
R素子という)を利用した検出器とを組み合わせた磁気
式のアブソリュートエンコーダが示されている。一般に
この種のアブソリュートエンコーダにおいて2のn乗の
分解能を得るのにはn本のトラックが必要であり、この
ようなものでは図3に示すように1ビットのアブソリュ
ート情報を記録した各トラック30を磁気ドラムの外周
に軸方向に複数個(図示の例では6個)配列し、この磁
気ドラムに前記トラックの数に対応するビット数のMR
素子(R01,R02, ・・・)を配列した磁気センサ20
を対向配置し、該複数のMR素子から得られた信号を組
み合わせてアブソリュート値を出力する構成としてい
る。
【0003】また、特開平2−24513号公報にはア
ブソリュートパターンを有するトラックを設けた符号板
からアブソリュート信号を得ることが示されている。こ
の例では2のn乗の分解能を得るためには2のn乗個の
情報を1トラックに書き込む必要がある。
【0004】図4はこのようなアブソリュートエンコー
ダを示す斜視図であり、1は磁気ドラム、2はMR素子
を備えた磁気センサ、3は磁気ドラム1の外周に形成し
た磁気トラックである。
【0005】上記磁気トラック3は互に磁気ドラム1の
軸方向にづれた3個の磁気トラック3−1,3−2,3
−3により形成され、上側の2個のトラック3−1と3
−2は絶対位置の出力用トラックとしてこれに循環乱数
系列によるアブソリュートパターンが記録され、下側の
トラック3−3にはこれから正弦波信号を得るように磁
極N,Sが規則正しく交互に記録されている。
【0006】図5は磁気ドラム1の外周面の展開図で、
絶対位置の出力用トラック3−1には記録信号のない部
分があり、この部分に対応する絶対位置の出力用トラッ
ク3−2の部分には信号が記録されている。また、反対
にトラック3−1の記録信号の記録された部分に対応す
る出力用トラック3−2の部分には信号は記録されてい
ない。
【0007】図6は磁気ドラム1の磁気トラックと磁気
センサ2の中のMR素子との関係を示す展開図である。
図6から明らかなように絶対位置の出力用トラック3−
1,3−2にそれぞれ対向するように配置した出力用の
MR素子R11,R12,R21,R22が3端子結合され、3
端子結合されたMR素子R11,R12及びR21,R22の夫
々の組は磁気トラックの最小記録ピッチをλとしたとき
半分のピッチであるλ/2だけ互に離して配置されてい
る。
【0008】図6に示す配置で磁気ドラム1を磁気記録
の配列方向に移動させると各3端子結合されたMR素子
の出力は図7のe1 ,e2 のように変化する。この出力
1,e2 は図8に示す第1の処理回路に入力され図の
01出力が得られる。なお、図8においてRi,Rfは
固定抵抗、4aはオペアンプである。図6の展開図では
11,R12,R21及びR22の4個のMR素子で形成した
1組の“Hブリッジ”で1ビットの検出器を構成してい
るがこのような“Hブリッジ”を磁気トラックの最小記
録ピッチλの間隔で移動方向にn個配列すればnビット
の絶対位置の出力が得られる。
【0009】また2個の絶対位置の出力用トラック3−
1,3−2に隣接する2相の正弦波出力用トラック3−
3の最小記録ピッチは絶対位置の出力用トラック3−
1,3−2と同じλで、同一ピッチで一周に旦り記録さ
れ、正弦波出力用トラック3−3に対向して設けられた
MR素子R31,R32は(n+1/2)λ(但しn=0,
1,2,・・・)(図6ではn=1)のピッチで配置さ
れ3端子結合され、MR素子R31,R41はnλ/3(n
=1,2,・・・)(図6ではn=2)の間隔で配置さ
れ、MR素子R41,R42はλ/2の間隔で配置し3端子
結合せしめる。この夫々の3端子結合から得られた出力
3 ,e4 は、図9の第2の処理回路に入力され図7の
e02のようにπ/4位相のずれた2相の正弦波即ちs
inθ,cosθが得られる。なお、図9において4b
はオペアンプである。
【0010】図10は回転体の8個所の絶対位置を検出
するようにしたアブソリュートエンコーダを示し、この
例では磁気トラック3−1と3−2の磁気記録を検出す
るMR素子R11,R12の3端子構成とR21,R22の3端
子構成とR21,R22の3端子構成とR31,R32の3端子
構成及びR41,R42の3端子構成の4組の3端子構成
を、夫々λ/2のピッチで配設ている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のアブソ
リュートエンコーダでは図10に示すようにアブソリュ
ートトラックに対向するMR素子のパターン配置で1番
目の3端子結合された素子と2番目の3端子結合された
素子は電源の上下が反対で、これが交互に繰り返されて
いる千鳥配線のパターンになっている。この為、MR素
子のパターン制作に於いて1層配線はできず2層配線に
なり、センサ部と電源部との導通スルーホール部が多く
なり信頼性が低下するという欠点があった。
【0012】本発明は上述した欠点を除くようにしたも
のである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のアブソリュート
エンコーダは循環乱数系列符号によるアブソリュートパ
ターンを有する第1,第2のトラックを設けた磁気ドラ
ムと、この磁気ドラムに対向して設けた前記トラックの
長手方向のパターンの読み取り用検出器とより成り、上
記第1,第2のトラックに対向する検出器の夫々の磁気
抵抗効果素子が3端子結合され、この3端子結合の上記
第1トラック側の端子が電源の一方の極側ライン、上記
第2トラック側の端子が電源の他方の極側ラインに共通
に接続されていることを特徴とする。
【0014】また本発明のアブソリュートエンコーダは
循環乱数系列符号によるアブソリュートパターンを有す
る第1,第2のトラックを設けた磁気ドラムと、この磁
気ドラムに対向して設けた前記トラックの長手方向のパ
ターンの読み取り用検出器とより成り、上記第1,第2
のトラックに対向する検出器の夫々の磁気抵抗効果素子
が3端子結合され、この3端子結合の上記第1トラック
側の端子が電源の一方の極側ラインに共通に接続されて
おり、上記第2トラック側の端子が互に隣接するもの毎
に接続した後電源の他方の極側ラインに共通に接続され
ていることを特徴とする。
【0015】
【実施例】以下図面によって本発明の実施例を説明す
る。
【0016】図1は本発明の一実施例における磁気ドラ
ム1と磁気センサ2中のMR素子との関係を示す展開図
である。図1から明らかなように本発明においてはMR
素子は3端子結合され出力用トラック3−1,3−2に
それぞれ対向し、出力用トラック3−1側が+(V)ラ
インに共通に接続されており、出力用トラック3−2側
が−(G)ラインに共通に接続されるように配置されて
いる。
【0017】本発明のアブソリュートエンコーダは上記
のような構成であるからMR素子製作に際しては磁気セ
ンサ部と電源部を1層目で形成し、2層目に3端子結合
のセンサ出力用の配線を形成することができる。この構
造では電源部スルーホール接続が不要な為、信頼性がよ
くなる。
【0018】図2は本発明の他の実施例における磁気ド
ラム1と磁気センサ2のMR素子との関係を示す展開図
である。図2から明らかなようにこの実施例ではMR素
子は3端子結合され、出力トラック3−1,3−2に夫
々対向し、出力用トラック3−1側は+(V)ラインに
接続されている。又、出力用トラック3−2側を−
(G)ラインに全て接続すると、3端子結合の出力端子
がG側ラインと交差するので“Hブリッジ”の片側を切
り離し、各ビット間を接続し、そこからG側端子を単独
に各々出すようにする。このようにする事により、端子
数は増すが1層パターンのみでMR素子を製作出来るの
で信頼性がさらに向上する。
【0019】上記の本発明の説明は回転形の磁気エンコ
ーダについて為されているが本発明の要旨はリニアエン
コーダにも適用することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明に成るアブソリュートエンコーダ
は上記のような構成であるから電源ラインを交差するこ
となくMR素子を配置でき、又、各ビットのG側を切り
離したパターン配置にすることにより1層配線でMR素
子を製作出来るため、高信頼性のアブソリュートエンコ
ーダの製作が可能となる大きな利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアブソリュートエンコーダの一実施例
における磁気トラックとMR素子との関係を示す展開図
である。
【図2】本発明のアブソリュートエンコーダの他の実施
例における磁気トラックとMR素子との関係を示す展開
図である。
【図3】従来のアブソリュートエンコーダにおける磁気
トラックと磁気センサの展開図である。
【図4】従来のアブソリュートエンコーダにおける磁気
トラックと磁気センサの斜視図である。
【図5】従来のアブソリュートエンコーダにおける磁気
ドラムの外周面の展開図である。
【図6】従来のアブソリュートエンコーダにおける磁気
トラックとMR素子との関係を示す展開図である。
【図7】本発明のアブソリュートエンコーダにおける磁
気センサ及び処理回路からの信号波形である。
【図8】従来のアブソリュートエンコーダにおける第1
の処理回路である。
【図9】従来のアブソリュートエンコーダにおける第2
の処理回路である。
【図10】従来のアブソリュートエンコーダにおける磁
気トラックとMR素子との関係を示す展開図である。
【符号の説明】
1 磁気ドラム 2 磁気センサ 3 磁気トラック 3−1 絶対位置の出力用トラック 3−2 絶対位置の出力用トラック 3−3 正弦波信号を出力するトラック R11 MR素子 R12 MR素子 R21 MR素子 R22 MR素子 R31 MR素子 R32 MR素子 R41 MR素子 R42 MR素子 e1 出力 e2 出力 e01 出力 e02 出力 Ri 固定抵抗 Rf 固定抵抗 4a オペアンプ 4b オペアンプ 20 磁気センサ 30 トラック

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 循環乱数系列符号によるアブソリュート
    パターンを有する第1,第2のトラックを設けた磁気ド
    ラムと、この磁気ドラムに対向して設けた前記トラック
    の長手方向のパターンの読み取り用検出器とより成り、
    上記第1,第2のトラックに対向する検出器の夫々の磁
    気抵抗効果素子が3端子結合され、この3端子結合の上
    記第1トラック側の端子が電源の一方の極側ライン、上
    記第2トラック側の端子が電源の他方の極側ラインに共
    通に接続されていることを特徴とするアブソリュートエ
    ンコーダ。
  2. 【請求項2】 循環乱数系列符号によるアブソリュート
    パターンを有する第1,第2のトラックを設けた磁気ド
    ラムと、この磁気ドラムに対向して設けた前記トラック
    の長手方向のパターンの読み取り用検出器とより成り、
    上記第1,第2のトラックに対向する検出器の夫々の磁
    気抵抗効果素子が3端子結合され、この3端子結合の上
    記第1トラック側の端子が電源の一方の極側ラインに共
    通に接続されており、上記第2トラック側の端子が互に
    隣接するもの毎に接続した後電源の他方の極側ラインに
    共通に接続されていることを特徴とするアブソリュート
    エンコーダ。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6395315A (ja) * 1986-10-13 1988-04-26 Hitachi Ltd 磁気的な位置検出装置
JPH02168115A (ja) * 1988-12-22 1990-06-28 Nikon Corp アブソリュートエンコーダ
JPH02231586A (ja) * 1989-03-06 1990-09-13 Japan Servo Co Ltd 磁気センサ

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