JPS63210616A - 磁気抵抗効果素子 - 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、はロボットやマニピュレータ等の製品における
駆動用、制御用モータの速度、位置検出器として使われ
る磁気抵抗効果素子に関する。

（従来の技術〕 ロボットやマニピュレータに組込まれた回転または直線
運動を行うアクチュエータの位置および速度を瞬時に正
確に測定することができる検出器が要求されている。こ
のような検出器として従来光電式が多用されてきた。し
かし、ロボットやマニピュレータの小型化に伴ない検出
器の耐熱性向上や小型高分解能化の必要性は高まってき
たが、光電式はガラス円板上に金属膜を蒸着しフォトリ
ソにより作られた光学スリットと発光ダイオードおよび
受光素子としてのフォトダイオードから構成されている
ため、ガラス円板が衝撃に弱いことや発光・受光素子の
配置上薄肉化は不可能であるうえ８０℃以上の高温では
使えないため他方式が望まれていた。

これに対し、磁化パターンの書込まれたドラムと電気抵
抗効果素子（以下、ＭＲ素子と略す）を組合せた磁気エ
ンコーダが発明された（特開昭５４−１１５２５７　、
５４−１１８２５９　）。ところが、この方式ではスト
ライプ状ＭＲ素子の配置が、ストライプ長さ方向が磁界
の方向と直角に、またストライプ幅方向が磁気記録媒体
の移動方向に配置されているため、高分解能化のために
ストライプ幅を狭くしていくと反磁界が大きくなり、Ｍ
Ｒ素子の出力低下が起った。したがフて、耐熱性は向上
したが、小型高分解能化は不可能であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、この欠点を改善するためにＭＲ素子と磁
気記録媒体の構造を検討し反磁界の影響を受けない高分
解能磁気エンコーダを発明した。

これは、第３図に示すようにストライプ状のＭＲ素子の
長さ方向が磁気記録媒体の磁化パターンにほぼ直角でス
トライプ幅方向が磁化パターン列方向と平行であり、ス
トライプ幅方向に磁化パターンからの磁界が印加される
ように配置されている。この方式ではＭＲ素子ストライ
プ長さ方向が磁気記録媒体面に垂直に向いているため、
その媒体表面より遠くにあるＭＲ素素子ステラ１１部分
印加される磁界は弱くなり、ＭＲＲ子全体を有効に使用
できず出力信号が十分でなかった。出力信号が大きい程
ノイズに対しても強い高信頼性の磁気エンコーダが可能
になる。

本発明の目的は、小型高分解能磁気エンコーダに使用す
る高出力磁気抵抗効果素子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の磁気抵抗効果素子は、ストライプ長さ方向が、
少なくとも１つの磁化パターン列が書込まれた移動する
磁気記録媒体の表面にほぼ直角で、ストライプ幅方向が
磁化パターン列方向と平行であり、ストライプ幅方向に
磁化パターンからの磁界が印加されるように配置されて
、前記磁気記録媒体からの磁界の強弱を電気抵抗の変化
として検出するストライプ状の磁気抵抗効果素子におい
て、磁気記録媒体に記録された磁化パターンのＮ極、Ｓ
極の近傍に一端がそれぞれ配置され、磁気抵抗効果素子
のストライプ幅方向の近傍に他端が配置された軟磁性膜
が基板に形成されている。

〔作用〕

したがって、軟磁性膜により磁気記録媒体Ｎ極とＳ極の
近傍から磁気抵抗効果素子の近傍まで磁束が誘導され、
ストライプパターン幅方向に均一に磁界が印加される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明のＭＲ素子の一実施例を用いた磁気エン
コーダの斜視図である。

ＭＲＲ子１はそのストライプ部３の長さ方向が回転軸９
に固定されたアルミ合金製ドラム６の外周部にＧｏ−ｒ
Ｆｅ２０３を塗布して形成され磁化パターン８の列が書
込まれた磁気記録媒体７にほぼ直角で、ストライプ部３
の幅方向が磁化パターン８の列と平行で、ストライプ部
３０幅方向に磁化パターン８からの磁界が印加されるよ
うに配置され、ガラス基板２上に電子ビーム蒸着法で８
０＊Ｎ１−００合金膜を６００人蒸着後、ストライプ部
３と誘導膜４がフォトリソ技術によりパターニングされ
、さらにリード部５がＣｕ膜で形成されている。誘導膜
４の一端は磁気記録媒体７に記録された磁化パターン８
のＮ極とＳ極の近傍に配置され、他端はストライプ部３
の近傍に配置されている。磁化バター、ン８のＮ極から
出た磁力線は誘導＠４の中を通り均一化され、ストライ
プ部３に入り誘導膜４をへて磁化パターン８のＳ極に入
る。なお、磁化パターン８の矢印は磁化の強さの程度を
表わしている。

第２図、第３図は本発明の他の実施例の斜視図である。

第２図、第３図の実施例とも磁気記録媒体の磁化パター
ンを２列とし、かつ磁化強さの分布を変えたものである
。

第４図は第１図〜第３図の各実施例における磁気エンコ
ーダの出力Ｐ１．Ｐ２．Ｐ３を従来例と比較して示す図
である。出力ｐ、、ｐ２．ｐ３は従来例を１として表わ
したもので、いずれも従来例よりも大きくなっている。

なお、以上の実施例では、ＭＲ素子と誘導膜４の材料と
して同じＮ１−Ｇｏ合金膜を使用しているが、誘導膜４
は軟磁性膜、例えばＮｉ−Ｆｅ、Ｇｏ−Ｚｒ−Ｎｂ、Ｇ
ｏ−Ｚｒ−Ｍｏ、Ｆｅ、［：ｏ、Ｎｉでもよいことは明
らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、磁気記録媒体に記録され
た磁化パターンのＮ極、Ｓ極の近傍に一端がそれぞれ配
置され、磁気抵抗効果素子のストライプ部分の近傍に他
端が配置された軟磁性膜を基板に形成することにより、
ＭＲ素子のストライプ全体に磁界が印加され、出力が大
きくノイズに強い高信頼性高分解能の磁気エンコーダを
提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明のＭＲ素子の一実施例を用いた
磁気エンコーダの斜視図、第４図は第１図〜第３図の各
実施例の磁気エンコーダの出力を従来例と比較して示す
図、第５図はＭＲ素子の従来例を用いた磁気エンコーダ
の斜視図である。 １・・・ＭＲ素子、　　　　２・・・ガラス基板、３・
・・ストライプ部、　　４・・・誘導膜、５・・・リー
ド部、　　　　６・・・アルミ製ドラム、７・・・磁気
記録媒体、　８・・・磁化パターン、９・・・回転軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ストライプ長さ方向が、少なくとも１つの磁化パターン
   列が書込まれた移動する磁気記録媒体の表面にほぼ直角
   で、ストライプ幅方向が磁化パターン列方向と平行であ
   り、ストライプ幅方向に磁化パターンからの磁界が印加
   されるように配置されて、前記磁気記録媒体からの磁界
   の強弱を電気抵抗の変化として検出するストライプ状の
   磁気抵抗効果素子において、 磁気記録媒体に記録された磁化パターンのＮ極、Ｓ極の
   近傍に一端がそれぞれ配置され、磁気抵抗効果素子のス
   トライプ幅方向の近傍に他端が配置された軟磁性膜が基
   板に形成されていることを特徴とする磁気抵抗効果素子
   。