JPS60247113A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
- Publication number
- JPS60247113A JPS60247113A JP27239484A JP27239484A JPS60247113A JP S60247113 A JPS60247113 A JP S60247113A JP 27239484 A JP27239484 A JP 27239484A JP 27239484 A JP27239484 A JP 27239484A JP S60247113 A JPS60247113 A JP S60247113A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetoresistive element
- recording medium
- magnetic information
- lead wire
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01D5/142—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 using Hall-effect devices
- G01D5/145—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 using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は磁気センサとして磁気抵抗素子を用いた位置検
出装置に係り、特に検出感度を上げる場合に好適な磁気
抵抗素子の構成に関する。
出装置に係り、特に検出感度を上げる場合に好適な磁気
抵抗素子の構成に関する。
パーマロイのような磁気抵抗素子を、磁界中に近接して
電流を流すと、磁気抵抗素子の抵抗値が磁界に応じて変
化することが知られている。二の原理を従来の磁気ヘッ
ドの代わりに利用すると。
電流を流すと、磁気抵抗素子の抵抗値が磁界に応じて変
化することが知られている。二の原理を従来の磁気ヘッ
ドの代わりに利用すると。
磁気１２録媒体と磁気センサとの相対速度が零のとき、
つまり停止状態においても記録磁気情報を検出すること
が可能である。そのため、移動体、例えば、回転体の回
転位置、つまり回転角度を検出する装置の磁気センサと
して使用できる。
つまり停止状態においても記録磁気情報を検出すること
が可能である。そのため、移動体、例えば、回転体の回
転位置、つまり回転角度を検出する装置の磁気センサと
して使用できる。
第１０図はこのような磁気抵抗素子を磁気センサとして
用いた回転位置検出装置の従来例を示す“ものである。
用いた回転位置検出装置の従来例を示す“ものである。
円板状の磁気記録体１の上に記録されたＮ、Ｓの磁気情
報を磁気抵抗索子２により検出するように構成されてい
る！磁気抵抗素子２はリード線３の取付部Ｒ，１，Ｒ２
および磁界を感じる検出部Ｒ３の部分で構成されており
、リード線取付部Ｒ１，Ｒ２には通常ハンダ仕上げでリ
ード線３を接続するようになっている。このときの断面
図を第１０図のＢ−Ｂ線にそって描くと第１１図のよう
になる。
報を磁気抵抗索子２により検出するように構成されてい
る！磁気抵抗素子２はリード線３の取付部Ｒ，１，Ｒ２
および磁界を感じる検出部Ｒ３の部分で構成されており
、リード線取付部Ｒ１，Ｒ２には通常ハンダ仕上げでリ
ード線３を接続するようになっている。このときの断面
図を第１０図のＢ−Ｂ線にそって描くと第１１図のよう
になる。
第１１図において、１は磁気記録媒体で、回転する部分
である。４は基板で、この上に磁気抵抗素子２が蒸着さ
れ、さらにこの磁気抵抗素子２は保ＩＩ！１１１１６に
よりその表面が保護されて磁気センサが構成されている
。このような磁気センサにおいて、検出部Ｒ３が磁束を
検出する部分であり、この部分を磁気記録媒体１に近け
れば近づけるほど検出感度を向上できる。しかし、リー
ド線３の取付部Ｒ１，Ｒ２にハンダ付けをすると１通常
ハンダ５が図示のように盛り上がる。そのため、一方の
リード線取付部Ｒ１の方は磁気記録媒体ｌの外周側のギ
ャップから外れた位置にあるので問題はないが、他方の
リード線取付部Ｒ２の部分はギャップ内に位置している
ので、ハンダ５の厚みだけギャップｇを大きくしなけれ
ばならないという欠点もあった。
である。４は基板で、この上に磁気抵抗素子２が蒸着さ
れ、さらにこの磁気抵抗素子２は保ＩＩ！１１１１６に
よりその表面が保護されて磁気センサが構成されている
。このような磁気センサにおいて、検出部Ｒ３が磁束を
検出する部分であり、この部分を磁気記録媒体１に近け
れば近づけるほど検出感度を向上できる。しかし、リー
ド線３の取付部Ｒ１，Ｒ２にハンダ付けをすると１通常
ハンダ５が図示のように盛り上がる。そのため、一方の
リード線取付部Ｒ１の方は磁気記録媒体ｌの外周側のギ
ャップから外れた位置にあるので問題はないが、他方の
リード線取付部Ｒ２の部分はギャップ内に位置している
ので、ハンダ５の厚みだけギャップｇを大きくしなけれ
ばならないという欠点もあった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、検
出感度を向上し得るとともにリード線どの接続作業が容
易な位置検出装置を提供するにある。
出感度を向上し得るとともにリード線どの接続作業が容
易な位置検出装置を提供するにある。
この目的を達成するため 本発明は、磁気抵抗素子をそ
の中間部で折り返して少くとも２つの部分で移動磁性体
に記録きれた磁気情報と交叉するようにするとともに、
各リード線取付部を移動磁性体の磁気情報記録面と磁気
センサの基体の磁気抵抗素子設置面との対向ギャップ外
でかつ同一側に配置し、たことを特徴とする。
の中間部で折り返して少くとも２つの部分で移動磁性体
に記録きれた磁気情報と交叉するようにするとともに、
各リード線取付部を移動磁性体の磁気情報記録面と磁気
センサの基体の磁気抵抗素子設置面との対向ギャップ外
でかつ同一側に配置し、たことを特徴とする。
第１図は本発明の原理を示すもので、磁気記録媒体１に
記録されたＦａ磁気情報一定の波長λのデジタルイＨ号
である場合には、磁気抵抗索子２をこの１！！数倍のｎ
λ（ｎ：整数）のところで折り返し。
記録されたＦａ磁気情報一定の波長λのデジタルイＨ号
である場合には、磁気抵抗索子２をこの１！！数倍のｎ
λ（ｎ：整数）のところで折り返し。
てコ字状とし・、そのリード線取付部Ｒ１，Ｒ２＆記録
媒体１の外側に配置することができる。このことは従来
のアナログ信号、例えば音響信号では実現できない技術
である。なぜならば、第２図に示すような波形７の音声
信号をコ字状の磁気抵抗索子２で検出すると、記録信号
が周期的でないので、検出部Ｒ３，Ｒ４の片方は雑音と
なってし、まう。従って、音声信号検出では、従来例で
述べたような直線状の磁気抵抗素子しか利用できなかっ
た。
媒体１の外側に配置することができる。このことは従来
のアナログ信号、例えば音響信号では実現できない技術
である。なぜならば、第２図に示すような波形７の音声
信号をコ字状の磁気抵抗索子２で検出すると、記録信号
が周期的でないので、検出部Ｒ３，Ｒ４の片方は雑音と
なってし、まう。従って、音声信号検出では、従来例で
述べたような直線状の磁気抵抗素子しか利用できなかっ
た。
さらに、第１図において、リード線取付部Ｒ１゜Ｒ２の
抵抗をそれぞれｒｌ、ｒ２−検出部Ｒ３゜Ｒ４の抵抗を
それぞれｒ３．ｒ４、わたり部Ｒ５の抵抗を「５とする
と、記録磁気情報に応じて抵抗が変化するのは検出部の
ｒ３＋ｒ４であり、このときの変化分をΔｒ３．Δｒ４
とすると、検出感度ρは次のようになる。
抵抗をそれぞれｒｌ、ｒ２−検出部Ｒ３゜Ｒ４の抵抗を
それぞれｒ３．ｒ４、わたり部Ｒ５の抵抗を「５とする
と、記録磁気情報に応じて抵抗が変化するのは検出部の
ｒ３＋ｒ４であり、このときの変化分をΔｒ３．Δｒ４
とすると、検出感度ρは次のようになる。
従って２感度を上げるには検出部Ｒ３，Ｒ４以外の部分
、つまりリード線取付部Ｒ１，Ｒ２およびわたり部Ｒ５
の抵抗値ｒｌ、ｒ２９．ｒ５を小さくする必要がある。
、つまりリード線取付部Ｒ１，Ｒ２およびわたり部Ｒ５
の抵抗値ｒｌ、ｒ２９．ｒ５を小さくする必要がある。
第３図は検出部Ｒ３，Ｒ４以外の部分の幅を広くした磁
気抵抗素子２を示すもので、このようにすることにより
、検出感度ρを次式のように上げることができる。
気抵抗素子２を示すもので、このようにすることにより
、検出感度ρを次式のように上げることができる。
〔発明の実施例Ｊ
以下、本発明を図示の各実施例に基づいて説明する。
第４図は本発明の一実施例に係る位置検出装置の磁気セ
ンサを示すものである。基板４の上に磁気抵抗素子２を
蒸着し、その上に保護！１１６を付けた構造になってい
る。基板４は厚さ１＋ｗのガラス基板で、磁気抵抗素子
２はパーマロイを２００人程度の厚さに蒸着し、その上
に保護膜６として厚さ５０μｍ程度のカバーガラスを使
用している。
ンサを示すものである。基板４の上に磁気抵抗素子２を
蒸着し、その上に保護！１１６を付けた構造になってい
る。基板４は厚さ１＋ｗのガラス基板で、磁気抵抗素子
２はパーマロイを２００人程度の厚さに蒸着し、その上
に保護膜６として厚さ５０μｍ程度のカバーガラスを使
用している。
この様に構成された磁気センサにおいて、基板４はセン
サの強度を保持し、かつ磁気抵抗素子２を蒸着する基板
になっている。磁気抵抗素子２は記録媒体に記録された
磁気情報を感知する部分で。
サの強度を保持し、かつ磁気抵抗素子２を蒸着する基板
になっている。磁気抵抗素子２は記録媒体に記録された
磁気情報を感知する部分で。
第５図に示すように、リード線をハンダ付けするリード
線取付部Ｒ１，Ｒ２と磁束を検知する検出部Ｒ３，Ｒ４
とわたり部Ｒ５からなり、これらは同一材料で一体に構
成されている。リード線取付部Ｒ１，Ｒ２はハンダ仕上
げがやり易いように幅広くなっている。さらに磁束を検
出する検出部Ｒ３、Ｒ４の幅は狭い程感度は上昇するが
、逆に電流密度の上限があり、出力は大きくならないの
で、記録密度との関係から数＋μｍ程度が良い。
線取付部Ｒ１，Ｒ２と磁束を検知する検出部Ｒ３，Ｒ４
とわたり部Ｒ５からなり、これらは同一材料で一体に構
成されている。リード線取付部Ｒ１，Ｒ２はハンダ仕上
げがやり易いように幅広くなっている。さらに磁束を検
出する検出部Ｒ３、Ｒ４の幅は狭い程感度は上昇するが
、逆に電流密度の上限があり、出力は大きくならないの
で、記録密度との関係から数＋μｍ程度が良い。
また、第５図に示すように、記録波長λのｎ（ｎは整数
、この図ではｎ＝１）倍のピッチｎ１幅で検出部Ｒ３と
Ｒ４を配置することにより、検出部Ｒ３とＲ４の抵抗変
化Δｒ３．八ｒ４は同位相となる。
、この図ではｎ＝１）倍のピッチｎ１幅で検出部Ｒ３と
Ｒ４を配置することにより、検出部Ｒ３とＲ４の抵抗変
化Δｒ３．八ｒ４は同位相となる。
このような形状にした場合における第５図のＡ−Ａ線に
沿う断面図を第６図に示す。
沿う断面図を第６図に示す。
第６図において、基板４の上に蒸着された磁気抵抗素子
２の各リード線取付部Ｒ１，Ｒ２はいずれも記録媒体１
の外側、つまり対向ギャップｇの外にあるので、ハンダ
５が厚くなっても基板４の磁気抵抗設置面と記録媒体ｌ
の磁気情報記録面との間の対向ギャップｇをほぼ磁気抵
抗素子２の厚みに保護膜６の厚みを加えた厚みまで小さ
くすることが可能となり、磁気抵抗素子２の検出部Ｒ３
゜Ｒ４を記録媒体１の磁気情報記録面に十分接近させて
、検出感度を上げることができる。さらに各リード線取
付部Ｒ１，Ｒ２がいずれも外側に、つまり同一側に配置
されているため、各リード線取付部Ｒ１，Ｒ２とリード
線３との接続作業を同一側より容易に行ない得て、リー
ド線との接続作業性を向上することもできる。
２の各リード線取付部Ｒ１，Ｒ２はいずれも記録媒体１
の外側、つまり対向ギャップｇの外にあるので、ハンダ
５が厚くなっても基板４の磁気抵抗設置面と記録媒体ｌ
の磁気情報記録面との間の対向ギャップｇをほぼ磁気抵
抗素子２の厚みに保護膜６の厚みを加えた厚みまで小さ
くすることが可能となり、磁気抵抗素子２の検出部Ｒ３
゜Ｒ４を記録媒体１の磁気情報記録面に十分接近させて
、検出感度を上げることができる。さらに各リード線取
付部Ｒ１，Ｒ２がいずれも外側に、つまり同一側に配置
されているため、各リード線取付部Ｒ１，Ｒ２とリード
線３との接続作業を同一側より容易に行ない得て、リー
ド線との接続作業性を向上することもできる。
また、アナログ信号記録（音響用）の場合、磁気抵抗素
子を口字状に折り曲げると５片方が雑音となるが、デジ
タル記録のように記録磁気情報の波長が一定の場合には
、口字状に折り曲げることが可能となり、その結果、検
出部が行きと戻りの２個になるので、検出出力を大きく
する二とができる。
子を口字状に折り曲げると５片方が雑音となるが、デジ
タル記録のように記録磁気情報の波長が一定の場合には
、口字状に折り曲げることが可能となり、その結果、検
出部が行きと戻りの２個になるので、検出出力を大きく
する二とができる。
前記の第５図に示した実施例に村いて、検出感度を上げ
るために、わたり部Ｒ５の幅を広げて。
るために、わたり部Ｒ５の幅を広げて。
この部分の抵抗値を小さくしたマスクパターンを第７図
に示す。
に示す。
この形状は第３図と同様で、検出部Ｒ３，Ｒ４となり、
検出感度ρは次式に示すようになる。
検出感度ρは次式に示すようになる。
い場合について説明したが、半径が小さくなると曲率が
大きくなるので、第８図に示すように磁気抵抗素子の検
出部：Ｒ３，Ｒ４も曲率に応じて角度を持たせる必要が
ある。このような形状はフォトマスクパターンをこのよ
うに設計するだけで可能であり、構造そのものは変わら
ないので、精度良く製作可能である。
大きくなるので、第８図に示すように磁気抵抗素子の検
出部：Ｒ３，Ｒ４も曲率に応じて角度を持たせる必要が
ある。このような形状はフォトマスクパターンをこのよ
うに設計するだけで可能であり、構造そのものは変わら
ないので、精度良く製作可能である。
さらに、今までの各実施例では、口字状に折り曲げられ
た磁気抵抗素子２の行きと戻りの２個所で信号を検出す
るようにしているが、第９図に示す様に、片方だけで検
出するようにしてもよい。
た磁気抵抗素子２の行きと戻りの２個所で信号を検出す
るようにしているが、第９図に示す様に、片方だけで検
出するようにしてもよい。
すなわち、Ｒ３のみを幅の狭い検出部とし、戻りの部分
は幅を広くする。このようにすると、信号検出はＲ３の
部分のみで行なわれ、第７図のＲ４に相当する部分はわ
たり部Ｒ５に置き換った形となる。なお、この場合のわ
たり部Ｒ５の幅を記録磁気情報の波長λと等しくすれば
、わたり部Ｒ５は記録磁気情報と交叉しても、その各部
分での記録磁気情報による影響が相殺され、全体として
は記録磁気情報に対して不感となって、その抵抗変化分
は零となる。
は幅を広くする。このようにすると、信号検出はＲ３の
部分のみで行なわれ、第７図のＲ４に相当する部分はわ
たり部Ｒ５に置き換った形となる。なお、この場合のわ
たり部Ｒ５の幅を記録磁気情報の波長λと等しくすれば
、わたり部Ｒ５は記録磁気情報と交叉しても、その各部
分での記録磁気情報による影響が相殺され、全体として
は記録磁気情報に対して不感となって、その抵抗変化分
は零となる。
以上説明したように１本発明によれば、磁気抵抗素子を
その中間部で折り返して、その両端部の各リード線取付
部を移動磁性体の磁気情報記録面と磁気センサの基体の
磁気抵抗設置面との間の対向ギャップ外に配置したので
、ハンダなどの接続部の幅に関係なく前記対向ギャップ
を小さくシ。
その中間部で折り返して、その両端部の各リード線取付
部を移動磁性体の磁気情報記録面と磁気センサの基体の
磁気抵抗設置面との間の対向ギャップ外に配置したので
、ハンダなどの接続部の幅に関係なく前記対向ギャップ
を小さくシ。
磁気抵抗素子の検出部を移動磁性体の磁気情報記録面に
接近させて、検出部感度を上げることができる。また、
各リード線取付部を同一側に配置したので、各リード線
との接続作業を同一側より容易に行なうことができ、リ
ード線との接続作業性を向上することもできる。
接近させて、検出部感度を上げることができる。また、
各リード線取付部を同一側に配置したので、各リード線
との接続作業を同一側より容易に行なうことができ、リ
ード線との接続作業性を向上することもできる。
第１図は本発明の原理を示す説明図、第２図は音声信号
を本発明の位置検出装置で検出する場合の説明図、第３
図は本発明で用いる磁気抵抗素子の一例を示す斜視図、
第４図は本発明の一実施例に係る位置検出装置の磁気セ
ンサの分解斜視図、第５図は同磁気センサにおける磁気
抵抗素子の検出部のピッチ関係を示す展開平面図、第６
図は第５図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第７図ないし第９
図は本発明の他の各実施例を示すもので、第７図は磁気
抵抗素子の平面図、第８図は磁気抵抗素子の形状および
記録媒体に対する配置状態を示す平面図、第９図は第５
図に相当する展開平面図であり、第１０図は従来におけ
る位置検出装置の一例を示す平面図、第１１図は第１０
図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ｌ・・・・・・記録媒体（移動磁性体）、２・・・・・
・磁気抵抗素子、４・・・・・・基板（基体）、Ｒ１，
Ｒ２・・・・リード線取付部、Ｒ３，Ｒ４・・・・・・
検出部、Ｒ５・・・・・・わたり部、Ｎ、Ｓ・・・・・
・記録磁気情報。 オ １ 目 才 ２ 回 ？ ３ 図 才 ４ 回 乙 才５０ ｔ ６ 口 Ｔ７日 才Ｂ回 ７９口 ５
を本発明の位置検出装置で検出する場合の説明図、第３
図は本発明で用いる磁気抵抗素子の一例を示す斜視図、
第４図は本発明の一実施例に係る位置検出装置の磁気セ
ンサの分解斜視図、第５図は同磁気センサにおける磁気
抵抗素子の検出部のピッチ関係を示す展開平面図、第６
図は第５図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第７図ないし第９
図は本発明の他の各実施例を示すもので、第７図は磁気
抵抗素子の平面図、第８図は磁気抵抗素子の形状および
記録媒体に対する配置状態を示す平面図、第９図は第５
図に相当する展開平面図であり、第１０図は従来におけ
る位置検出装置の一例を示す平面図、第１１図は第１０
図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ｌ・・・・・・記録媒体（移動磁性体）、２・・・・・
・磁気抵抗素子、４・・・・・・基板（基体）、Ｒ１，
Ｒ２・・・・リード線取付部、Ｒ３，Ｒ４・・・・・・
検出部、Ｒ５・・・・・・わたり部、Ｎ、Ｓ・・・・・
・記録磁気情報。 オ １ 目 才 ２ 回 ？ ３ 図 才 ４ 回 乙 才５０ ｔ ６ 口 Ｔ７日 才Ｂ回 ７９口 ５
Claims (1)
- １、移動方向に沿って複数個の磁気情報が記録された移
動磁性体と、この移動磁性体に対向して設けられた基体
とこの基体における前記移動磁性体の磁気情報記録面に
対向する表面に設けられた磁気抵抗素子からなる磁気セ
ンサとを備え、前記磁気抵抗素子は、前記移動磁性体に
記録された磁気情報と交叉して延びる検出部と、磁気抵
抗素子の両端部に設けられたリード線取付部からなる位
置検出装置において、前記磁気抵抗素子をその中間部で
折り返して少なくとも２つの部分で前記磁気情報と交叉
するようにするとともに、前記各リード線取付部を前記
移動磁性体の磁気情報記録面と前記基体の磁気抵抗素子
設置面との間の対向ギャップ外でかつ同一側に配置した
こと特徴とする位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27239484A JPS60247113A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27239484A JPS60247113A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 位置検出装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54098070A Division JPS6022738B2 (ja) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247113A true JPS60247113A (ja) | 1985-12-06 |
Family
ID=17513278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27239484A Pending JPS60247113A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247113A (ja) |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP27239484A patent/JPS60247113A/ja active Pending
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