JPS629201A - リニア磁気スケ−ル - 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） 本発明はリニア磁気スケールに関するものである。。

（従来技術とその問題点） 従来のリニア磁気スケールは、はぼ等間隔のＮ−８極を
交互に反転させて磁気パターンを形成した着磁体が用い
られている。磁気書き込みには、磁気へ、ドが用いられ
るが、その磁気へツギのギャップ部は着磁体と常に接触
して走行しなければならず、磁気ヘッド取り付は具は、
着磁体の曲りに沿って磁気ヘッドが走行するように、可
動部を備えていることが必要である。しかしながら、前
記可動部は、磁気へ、ドの変動を伴なう要因となる。特
に、第２図に示すように、磁気ヘッドが傾いた場合、Ｎ
−８極間距離の変化は予想外に大きい。第３図に示すよ
うに、磁気ヘッドの回転によるギャップの変動Δｌは、
Δ！＝Δθ・Ｒ（Δθは磁気へ、ドの回転角、ＲＨ磁気
へ、ドギャップ部の曲率半径）で表わされ、Ｒ＝３０鵡
、Δθ＝　０．０２度とすると、ΔＪ＝１０μｍの大き
な値となる。前記曲りの程度は、着磁体の全長に渡って
変化しており、前記Δｉ！け着磁体の場所によって異な
る。第４図に前記ΔＥが異なる様子を模式的に示す。着
磁体２の長手方向に平行な直線４のＡ−に間において、
直線と着磁体は直線に沿って測定すると同じ長さである
が、Ａ−に間内を局部的にみろと、Δｌ１、測長の信頼
性が悪くなり、高精度磁気スケールといえなくなる。従
来の磁気スケールに用いられる着磁体は、前記の誤差が
生じなφように真直ぐに加工され磁気書き込みが施され
ていた。したがって、着磁体の製作と磁気書き込み操作
には多大の労力が費やされていた。

（発明の目的） 本発明は、このような従来のリニア磁気スクールの欠点
を除去し、高精度リニア磁気スケールを提供するもので
ある。

（発明の構成） 本発明によれば、着磁体の線分方向に沿ってＮ−８極を
反転させて磁気書き込みが施された着磁体であって、該
着磁体の長手方向に平行な直線上にＮ−８極からなる磁
気パターンを投影したとき投影された磁気パターンのす
べてのＮ−８極間距離が同じ長さとなるように磁気書き
込みが施された着磁体な使用することを特徴とするリニ
ア磁気スケールが得られる。

（構成の詳細な説明） 本発明は、上述の構成をとることにより、従来磁気スケ
ールの問題点を解決した。即ち、第１因に示すように、
初めに着磁体１に磁気書き込みしたときの誤差を補正し
て、直［４に磁気パターン（８−ＩＮ、Ｎ−８，・・・
、８−’Ｎ）を投影したとき、Ａ−Ｂ、Ｂ−０，・・・
Ｉ−Ｊ間が同じ距［、、となるようにする。したがって
、磁気スケールの構成物の一つであるセンサーが直Ｉ！
４上を走行するようにすれば、磁気スケールは誤差を生
じない。

（実施例） 以下、実施例にしたがって本発明を説明する。

実施例で用いた着磁体は本発明者らによって出願されて
いる特願５６−１５４３７０のＦｅＣｏＭｎＣ３ｉ合金
（保磁力＝８００　（Ｏｅ　）、残留磁束密度＝３５０
０　ＣＧ））を用い、前記着磁体に磁気パターンを磁気
書き込みするための磁気ヘッドは七ンダスト合金で製作
されたギヤ、ブ長２０μｍのものな用いた。磁気書き込
みされた磁気パターンの検出には、パーマロイ合金薄膜
よりなる磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子という）　
８＋ａＳ８ｂｓ　８ｃｓ　Ｓｄを、第５図（ａ）、（ｂ
）のようにＮ−８パターンに対して配置し、ブリッジ接
続とした。前記磁気へ、ドとＭＲ素子ブリ、ジは、１μ
ｍが読み取り可能な光学式リニアスナール（以下基準ス
ケールという）の可動部と一体で３０ｍ／秒の速度で動
くように構成した。したがって、着磁体への磁気書き込
みと磁気書き込みした磁気パターンの評価が同一の基準
スケールで行なうことができる。本実施例で用いた着磁
体け、本発明者らによって出願されている特願５８−０
９５１６６のように長手方向に溝の掘られた非磁性ステ
ンレス（長さ５０　ｗｘ　）　Ｋ　ｔＨ６図のように埋
め込まれている。磁気書き込みが施される着磁体表面の
曲がりｄを１謳間隔で測定した結果を第７図に示す。基
準スケールの長手方向と前記着磁体の長手方向が平行に
なるように着磁体を設置し、基準スクールからの出力信
号−５８０μｍＩ／ｃ相当する毎にＮ−８極を反転させ
て磁気書き込みを行なった。その後ＭＲ素子ブリ、ジを
磁気書き込みが施された着磁体上空に配置して走行し、
磁気バタ、−ン評価を行なった。第５図（ａ）に示すよ
うにＭＲ素子ブリ、ジ出力信号はコンパレータに入力さ
れ、矩形波が出力される。Ｌ、はＮ−８極間距離に相当
する。第７図のＡ−Ｂ間について、前記Ｌｗａの間に前
記基準スケールから出力された１μｍ巾の矩形波の数を
Ｌｔとして、累＠誤差ΔＳ＝。

Ｌｖ−Ｌｍの値をプロ、トすると第８図（ａ）のように
なった。着磁体は取りはずすことなく消磁され、前記累
積誤差Δｌが零となるように、Ｌ、−（ΔＳ。

−Δ８ｍ−ｔ）（ｎ＝０．１．２・・・・・・）の値に
相当する基準スケールからの信号を受ける毎にＮ−８＆
を反転させて再磁気書き込みを施した。本実施例では、
Ｌｕ　＝＝８０　ｔｉｒｎとし、例えば、位ｆｆ１ｌＯ
−１１間はり、−（ΔＳ、ｌ−Δ５９−１）＝８０−（
Ｏ−Ｏ）＝８０μｍ位置１４−１５間はｇｏ　−（−ａ
−（−２）　）二８１μｍ１位置３７−３８間は８０−
（−１０−（−１１）　）＝７９μｍに相当する基準ス
ケールからの信号を受ける毎にＮ−８極を反転させて磁
気書き込みを施した。

上記磁気パターン書き込みの調整を全てについて行なっ
た結果、第８（ｂ）図のように累積誤差が零の磁気１１
き込みができた。Ａ−Ｄ間の距随に渡っても、上記と同
様の方法で磁気書き込みを施したところ、Ａ−Ｄ間全長
に渡って累積誤差のないことを薙詔した。上述した方法
で磁気書き込みした着磁体を使用することで、累積誤差
のない高精度リニア磁気スケールを得ることかできた。

（発明の効果） 以上のようなリニア磁気スケールを用−れば、長さの正
確な測定、および位置の正確な決定等、容品に行なうこ
とができる。従来のリニア磁気スケールおよびリニア光
スケールは、高精度化のための付ＦＩ４機構および回路
構成が複雑となり、高価格であるが、本発明のリニア磁
気スケールは簡単な付属機構と簡単な回路構成で累積誤
差を有することなく高精度化が達成でき、低価格リニア
磁気スケールが達成できた。

上述した磁気書き込み操作は、第１回目の磁′気書き込
みを施した後に行なうＭ凡素子ブリフジによる評価結果
をコンピュータに入力して記憶させ・消磁した後、Ｌ誠
−（ｊ８．−Δ５−ｔ）の計算を実行しながら、再磁気
書き込みを施させればよい。このような自動化によって
、１ｍ程度あるいはそれ以上の長さの累＠ＪＩ誤差のな
いリニア磁気スケールを客月に製作できることは明白で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のリニア磁気スケールの着磁体に形成
された磁気パターン図、第２図は、着磁体の曲った箇所
を走行する磁気へ、ドを示す図、＠３図は磁気へ、ドの
傾きを示す図、第４図は、誤差を有した磁気パターン図
、第５図（ａ）、（ｂ）は、センサーの回路構成（ａ）
及びセンサーと着磁体を示す図伽）である。第６図は、
非磁性ステンレスに埋め込まれた着磁体を示す図、ｖＩ
ｓ７図は、磁気書き込みされな着磁体についての測定結
果を示す図、第８［（ａ）、（ｂ）は、ＭＡＮのＡ−３
間につ−七誤差測定した結果、Ａ−１間について明細書
で述べた方法で再磁気書き込みし、誤差測定した結果な
示す図。 図中、１は着磁体、２ｔｊ磁気ヘツド、３はギャップ、
４は着磁体１の長手方向に引いた直線、５ａ１ｓｂ、５
ｃｓ　５ｄは各々ＭＲ素子、６はアンプ、７は非磁性ス
テンレスを示す。 第２図 第　３　図 第４図 嘉　６　図 〒７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. その線分方向に沿ってＮ−Ｓ極を反転させて磁気書き込
   みが施された着磁体であって、該着磁体の長手方向に平
   行な直線上にＮ−Ｓ極からなる磁気パターンを投影した
   とき、投影された磁気パターンのすべてのＮ−Ｓ極間距
   離が同じ長さとなるように磁気書き込みが施された着磁
   体を使用することを特徴とするリニア磁気スケール。