JPS6382319A - 磁気目盛検出素子 - 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〕 本発明は回転位置を検出する磁気ロータリエンコーダ又
は直線位置を検出する磁気式リニアスケールに使用され
る磁気目盛検出素子に関する。

〔従来の技術〕

第３図（、）に従来の磁気目盛検出素子の一例を示す。

磁気媒体１０１の上にくり返しの波長周期λによって磁
気トラック１０が着磁されておシ、この磁気トラック１
０の上に空隙（１００〜２００μ）をもうけて磁気上ン
サ１３がもうけらｎている。

この磁気上ンサ１３は強磁性体薄膜（Ｆｅ　−Ｎｉ又は
Ｎｉ−Ｃｏ等）の蒸着あるいはス／４’ツタ等により構
成さｎた磁気抵抗素子の組合せでちゃ、第１の磁気抵抗
素子１１及び第２の磁気抵抗素子１２がその１　１　　
　　　　　　　　　　λ 間隔を−（ｎ＋−）λ（ｎ＝ｏ、１．２・・・）として
１の整数倍にセットされている。第１．及び第２の磁気
抵抗素子の一方の端子（図では下方）を共通として出力
端子２とし、他方のそｎぞｎの端子１及び３を電流供給
端子としている。磁気センサー３あるいは磁気媒体１０
１の何れかが媒体１０１の長さ方向に移動することによ
υ着磁周期に依存した出力電圧変化が端子２に生じ、そ
の出力波形をカウントする事により精密な位置検出を行
うことができる。

磁気抵抗索子１１．及び１２はその・ぐターンの長手方
向と直角な方向に磁界（１００ｅ〜５００ｅ）が加わる
事によりその素子の抵抗値がΔＲだけ低下し。

一方媒体は波長周期（λ）にて着磁されているので。

各磁気抵抗素子は媒体１０１方向に移動する事にλ より、その抵抗は百の周期で変化する。

ここで各磁気抵抗素子１１と１２はその間隔をλ 丁に設定さｎたものとすると第３図［有］）に示すよう
にセンサー３の移動に伴い出力端子２に出力電圧波形（
λ／２周期）が得らｎる。

以下余日 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように従来の磁気目盛検出素子では出力電λ 圧を最大とするために２　＠の磁気検出素子を７の整数
倍とする事が必要であり、この時にλ／２周期の出力が
得ら【る。従って着磁周期λをλ′と変換すわば・必ず
磁気セ／すの磁気抵抗素子の間隔はλ　　　　　λｌ ｆから１へ変更する必要を生じ着磁周期に対応して、そ
ｎぞれ専用の磁気センサが必要となる。このため磁気ロ
ータリエンコーダ、磁気式リニアスケールの分解能の仕
様拡大に対してその都度対応した磁気センサノ’？ター
ンを起すという不都合が生じ、上記磁気ロークリエンコ
ーダ等の取シ扱の不便さ、更には欠品のコストアップに
つながっていた。

本発明の目的は着磁周期そｎぞｎに対応して専用の磁気
センサを準備していた従来の欠点を除去するため、磁気
センサ部分は同一パターン形状に固定し２着磁媒体の着
磁トラックを繋数化し、そｎらの間隔を調整することに
よシ、任意の出力電圧周期が得らｎる一般化した廉価な
磁気目盛検出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〕

本発明は磁気媒体に同一着磁波長（λ）で第１及び第２
のトラックに分けて磁気書き込みが行なわｎ、一方第１
の磁気トラックに沿って第１の磁気抵抗素子が配置され
、第２の磁気トラックに溢って第２の磁気抵抗素子が配
置され且つ前記第１及び第２の磁気抵抗素子は同一基板
内に固定され。

その着磁長手方向の間隔はｄとし、一方第１及び第２の
磁気トラックの最も接近した同一磁極間の着磁長手方向
の間隔をｄ−ヲ（ｎ＋７）λ（ｎ＝Ｏｐ　１　ｐ２・・
・自然数）とした構成である。

〔実施例〕

第１図に本発明による磁気目盛検出素子の一実施例を示
す。磁気媒体６の上に周期λにて第１の磁気書き込みト
ラック１及び上記１と同一周期λにて第２の磁気書き込
みトラック２が書き込ま扛ている。磁気書き込みトラッ
ク１及び２にま次がって磁気センサ５が配置さｔておｐ
磁気センサ５は磁気書き込みトラック１の真上に配置さ
ｎた第１の磁気抵抗素子３と磁気書き込みトラック２の
真上に配置さｎｆｃ第２の磁気抵抗素子４とで前記セン
サ５が構成されている。

ここで磁気抵抗素子３と磁気抵抗素子４との媒体の磁気
書き込み方向での間隔はｄ（μｍ）に設定さｎており、
こｎは着磁周期λとは無関係の任意の値で良い。磁気抵
抗素子３と４とのそれぞｎの端子は、磁気センサ５の外
部に出さｎており、磁気センサ５の外部にて任意の接続
によシ出力電圧変化を得る。第１図の例では磁気センサ
３と４の一方の端子８と１０を共通接続して出力端子と
し端子７及び９を電流供給端子とし、端子７を＋側とし
ている。

磁気書き込みトラック１とトラック２の書き込み長手方
向における最短の同−磁極間即ち（トラック１ＯＮ極と
トラツク２ＯＮ極間との距離はａ　　２　（ｎ　＋　２
λ）　（ｎ＝ｏ　、　１　、２・”自然数）とな込み交
流信号の位相を調整する等の手段によって実現さ扛る。

従って着磁装置側にて、第１と第２の磁気トラックの磁
極間距離を任意に設定できる。

〔作用〕

第２図は第１図の実施例における磁気抵抗素子３及び４
の動作に関する説明図である。第２図（、）は磁気抵抗
素子３の磁気トラック１の長手方向移動距離に対する抵
抗値変化の動作波形を示す。図中のＮ極位置を位置Ｘの
原点としている。第４図の磁気抵抗素子の抵抗対磁界特
性の関係よシ、磁気抵抗素子３は、その面方向に受ける
磁界が最大となるＮ極、Ｓ極のほぼ中間にて抵抗変化量
がマ期の抵抗変化の波形となる。第２図０）は磁気抵抗
素子４の抵抗変化を示す図である。ここで磁気トラック
２の磁極と磁気トラック１の磁極とはｄ−Σ（ｎ＋Ｈλ
）だけ距離を有しているため、磁気抵抗素子４は、磁気
トラック１の書き込み波長からλ／４ずれた関係にて磁
気トラック２の磁気書き。

込み上に位置している。従って磁気抵抗素子４のずｎた
関係の変化である。周期はλ／２であり第２図（、）と
同一である。

第２図（ｃ）は、磁気抵抗素子３．及び４の片側端子８
，１０を共通として出力端子とした場合の出力電圧の変
化を示すものである。磁気抵抗素子３の変化と磁気抵抗
素子４の変化が丁度１８００位相となっているため、最
も出力変化が効率良く取シ素子と第２の磁気抵抗素子を
任意の間隔ｄに設定したままで、媒体着磁トラックの書
き込み周期のλ 位相を調整するのみで目的とする出力波長図が得られ、
磁気センサのパターンは固定としたままで各種類の任意
の出力波長を得ることが可能であゃ従来のごとく目的と
する出力波長ごとに専用の間隔（λ／４間隔）の磁気セ
ンサパターンを準備する必要がなくなり磁気ロータリエ
ンコーダ、磁気式リニアスケールの取り扱いの容易さ低
価格化及び仕様の多様化に即応できるものである。

以下休日 〔発明の効果〕 以上本発明によれば、磁気センサパターンは同一のまま
で１着磁ピッチ側の位相を調整することにより任意の波
長出力を得る磁気目盛検出素子を提供でき、磁気ロータ
リエンコーダ、磁気式リニアスケールの低価格化、及び
各種分解能の仕様の多様化に寄与するものとしてその効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気目盛検出素子の一実施例につ
いての説明図、第２図は第１図実施例での出力波形の説
明図、第３図は従来の磁気目盛検出素子の１例、第４図
は磁気抵抗素子の抵抗変化猾対磁界特性の説明図である
。 図において。 ６．１０１：磁気記録媒体、に本発明の第１の磁気トラ
ック、２：本発明の第２の磁気トラック、１０：従来の
磁気トラック、３：本発明による第１の磁気抵抗素子、
４：本発明による第２の磁気抵抗素子、５：本発明によ
る磁気センサ。 １１：従来の第１の磁気抵抗素子、１２：従来の第２の
磁気抵抗素子、１３：従来の磁気センサ。 第１図 （几＝０．Ｌ２−・−リ 第２図 第３図 （ｄ） １１石は丸抵抗素子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気媒体の長手方向に分けて設定され、且つ同一周
   期λで着磁されている第１のトラックと第２のトラック
   と強磁性体薄膜からなる第１の磁気抵抗素子と第２の磁
   気抵抗素子とからなり、前記第１の磁気抵抗素子は第１
   のトラック上に、第２の磁気抵抗素子は第２のトラック
   上に夫々配置されるが、前記第１第２の磁気抵抗素子は
   同一基板上に固定されていて磁気媒体着磁方向での間隔
   距離がｄであって、前記第１のトラックの着磁パターン
   のＮ極と第２のトラックの着磁パターンのＮ極との間隔
   がｄ−１／２（ｎ＋１／２）λ（但しｎ＝０、１、２・
   ・・自然数）であることを特徴とする磁気目盛検出素子
   。 ２、第１及び第２の磁気抵抗素子の夫々の接続部は基板
   の外側に位置し、基板の外部にて第１及び第２の磁気抵
   抗素子の端子を共通端子とした特許請求の範囲第１項記
   載の磁気目盛検出素子。