JPH01109211A - 磁気エンコーダ - Google Patents
磁気エンコーダInfo
- Publication number
- JPH01109211A JPH01109211A JP26397987A JP26397987A JPH01109211A JP H01109211 A JPH01109211 A JP H01109211A JP 26397987 A JP26397987 A JP 26397987A JP 26397987 A JP26397987 A JP 26397987A JP H01109211 A JPH01109211 A JP H01109211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stripe
- magnetic
- recording medium
- magnetic field
- magnetic recording
- 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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- 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】
（産業上の利用分野）
本発明はロボットやマニプ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
エンコーダに関する。
用制御用モータの速度、位置検出器として使われる磁気
エンコーダに関する。
（従来の技術）
ロボットやマニプ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、ロボットやマニプ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
よって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
は使えないため他の方式が望まれていた。
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、ロボットやマニプ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
よって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
は使えないため他の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磁気抵
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５４−１１５２５７．５
４−１１８２５９）。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は磁気記録媒体の移
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、ＭＲ素
子の出力低下が起った。したがって、耐熱性は向上した
が小型高分解能化は不可部であった。
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５４−１１５２５７．５
４−１１８２５９）。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は磁気記録媒体の移
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、ＭＲ素
子の出力低下が起った。したがって、耐熱性は向上した
が小型高分解能化は不可部であった。
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。
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６図に示すようにストライプ状のＭＲ素素子ス
テラ４１部３長さ方向が磁気」己録媒体７の磁化パター
ン８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８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ＭＲＲ子ストライプ部分をＮｉ −ＦｅやＮ１−Ｇ
ｏのような１種類のＭＲＲ子用膜で構成しているため次
の問題を生じる。異方性磁界Ｈｋが小さ（ＭＲ効果の小
さいＮｉ −Ｆｅでは磁気記録媒体に近いストライプ部
分は磁界が強いためＭＲ効果が飽和しており、出力信号
が十分とれない。また、異方性磁界Ｈｋが太きくＭＲ効
果の大きいＮｉ−Ｃｏの場合、磁気記録媒体より離れた
ストライプ部分は磁界が刹いためＮｉ −Ｆｅと同様に
出力信号が充分とれなかった。異方性磁界Ｈｋが小さ（
ＭＲ効果も大きい材料はないため出力増大に限界があっ
た。出力信号は大きい程ノイズに対して強い高信頼性磁
気エンコーダが可能になる。
テラ４１部３長さ方向が磁気」己録媒体７の磁化パター
ン８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８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ＭＲＲ子ストライプ部分をＮｉ −ＦｅやＮ１−Ｇ
ｏのような１種類のＭＲＲ子用膜で構成しているため次
の問題を生じる。異方性磁界Ｈｋが小さ（ＭＲ効果の小
さいＮｉ −Ｆｅでは磁気記録媒体に近いストライプ部
分は磁界が強いためＭＲ効果が飽和しており、出力信号
が十分とれない。また、異方性磁界Ｈｋが太きくＭＲ効
果の大きいＮｉ−Ｃｏの場合、磁気記録媒体より離れた
ストライプ部分は磁界が刹いためＮｉ −Ｆｅと同様に
出力信号が充分とれなかった。異方性磁界Ｈｋが小さ（
ＭＲ効果も大きい材料はないため出力増大に限界があっ
た。出力信号は大きい程ノイズに対して強い高信頼性磁
気エンコーダが可能になる。
本発明の目的は高出力ＭＲ素子を用いた小型高分解能磁
気エンコーダを提供することにある。
気エンコーダを提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明の磁気エンコーダは、ＭＲ素子のストライプ部分
が異なった磁気抵抗効果を有する少くとも２種類の強磁
性薄膜によりストライプ長さ方向に直列に連続した構成
となっており、しかも磁気記録媒体に近い程、異方性磁
界が大きく磁気抵抗効果も大きい強磁性薄膜で構成され
ている。
が異なった磁気抵抗効果を有する少くとも２種類の強磁
性薄膜によりストライプ長さ方向に直列に連続した構成
となっており、しかも磁気記録媒体に近い程、異方性磁
界が大きく磁気抵抗効果も大きい強磁性薄膜で構成され
ている。
（作用）
したがって、磁気記録媒体から遠いストライプ部分は弱
い磁界でも出力信゛号が大きくなり、近い部分は磁界が
大きくても出力信号を十分にとりだすことができる。
い磁界でも出力信゛号が大きくなり、近い部分は磁界が
大きくても出力信号を十分にとりだすことができる。
（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図は本発明の磁気エンコーダの一実施例の斜視図で
ある。
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
に固定されたドラム６の外周部に形成され磁化パターン
８（矢印は磁化の強さの程度を表わす）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３の幅
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
置されている。ストライプ部３は異なった磁気抵抗効果
を示す強磁性薄膜１０（８１，７％Ｎｉ −Ｆｅ）と１
１（７０％Ｎｉ −Ｃｏ）から形成されている。このＭ
ＲＲ子１はガラス基板２上に抵抗加熱法で８１．７％Ｎ
ｉ −Ｆｅ合金膜を５５０人蒸着後、ストライプ部ｌＯ
をフォトリソにより形成後、レジストパターンでストラ
イプ部ｌＯをマスクして７０％Ｎ１−Ｇｏを蒸着し、ス
トライプ部１１をフォトリソにより形成した。次にレジ
ストによりストライプ部１Ｏ１１１をマスクしてＣｕを
蒸着し、ストライプ折り返し部分４とリード端子部５を
形成することにより製作した。第２図はストライプ部１
０．１１を構成する薄膜の磁気抵抗効果を示す図である
。ここで、８１．７％Ｎｉ −Ｆｅと７０％Ｎ１−Ｃ。
に固定されたドラム６の外周部に形成され磁化パターン
８（矢印は磁化の強さの程度を表わす）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３の幅
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
置されている。ストライプ部３は異なった磁気抵抗効果
を示す強磁性薄膜１０（８１，７％Ｎｉ −Ｆｅ）と１
１（７０％Ｎｉ −Ｃｏ）から形成されている。このＭ
ＲＲ子１はガラス基板２上に抵抗加熱法で８１．７％Ｎ
ｉ −Ｆｅ合金膜を５５０人蒸着後、ストライプ部ｌＯ
をフォトリソにより形成後、レジストパターンでストラ
イプ部ｌＯをマスクして７０％Ｎ１−Ｇｏを蒸着し、ス
トライプ部１１をフォトリソにより形成した。次にレジ
ストによりストライプ部１Ｏ１１１をマスクしてＣｕを
蒸着し、ストライプ折り返し部分４とリード端子部５を
形成することにより製作した。第２図はストライプ部１
０．１１を構成する薄膜の磁気抵抗効果を示す図である
。ここで、８１．７％Ｎｉ −Ｆｅと７０％Ｎ１−Ｃ。
の異方性磁界Ｈｋ＆ｔ １８０ ｅと３５０ｅであった
。
。
第３図は本発明の他の実施例の斜視図である。
ここではストライプ部１２には８０％Ｎｉ−Ｃｏを、ス
トライプ部１３には７０％Ｎ１−Ｇｏを使用した。８０
％Ｎｉ −ＣＯのＨｋは２５０ ｅでｌ◎００ｅにおけ
る磁気抵抗効果は３，５％であった。
トライプ部１３には７０％Ｎ１−Ｇｏを使用した。８０
％Ｎｉ −ＣＯのＨｋは２５０ ｅでｌ◎００ｅにおけ
る磁気抵抗効果は３，５％であった。
第４図は第１図の実施例における磁気エンコーダの出力
をストライプ部が旧、７％Ｎｉ−Ｆｅまたは７０％Ｎ１
−Ｇｏだけで形成されている従来例と比較して示す図で
ある。出力は従来例を１として表わしたもので、いずれ
も従来例より大きくなっている。これはストライプ部ｌ
Ｏは磁気記録媒体７から遠くてもＨｋが小さいため低磁
界でも磁気抵抗効果が大きくできるし、ストライプ部１
１は磁界が強くても飽和しないため出力が大きくなると
考えられる。
をストライプ部が旧、７％Ｎｉ−Ｆｅまたは７０％Ｎ１
−Ｇｏだけで形成されている従来例と比較して示す図で
ある。出力は従来例を１として表わしたもので、いずれ
も従来例より大きくなっている。これはストライプ部ｌ
Ｏは磁気記録媒体７から遠くてもＨｋが小さいため低磁
界でも磁気抵抗効果が大きくできるし、ストライプ部１
１は磁界が強くても飽和しないため出力が大きくなると
考えられる。
第５図は第３図の実施例における磁気エンコーダの出力
をストライプ部が８０％Ｎ１−Ｇｏまたは７０％Ｎｉ−
Ｃｏだけで形成されている従来例と比較して示す図であ
る。前の実施例と同様に効果がある。
をストライプ部が８０％Ｎ１−Ｇｏまたは７０％Ｎｉ−
Ｃｏだけで形成されている従来例と比較して示す図であ
る。前の実施例と同様に効果がある。
なお、以上の実施例ではストライプ部を２種類の材料だ
けで形成した例だけを示したが、３種類以上になっても
Ｈｋが大きく磁気抵抗効果の大きいＭＲ膜を磁気記録媒
体の近くに配置すれば同じ効果になることは明らかであ
る。
けで形成した例だけを示したが、３種類以上になっても
Ｈｋが大きく磁気抵抗効果の大きいＭＲ膜を磁気記録媒
体の近くに配置すれば同じ効果になることは明らかであ
る。
以上説明したように本発明は、ストライプ部分を長さ方
向に直列に、異なった磁気抵抗効果を有する少くとも２
種類の強磁性薄膜により構成し、しかも磁気記録媒体に
近い程Ｈｋが大きく磁気抵抗効果も大きい強磁性薄膜を
配置することにより、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。
向に直列に、異なった磁気抵抗効果を有する少くとも２
種類の強磁性薄膜により構成し、しかも磁気記録媒体に
近い程Ｈｋが大きく磁気抵抗効果も大きい強磁性薄膜を
配置することにより、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。
第１図、第３図は本発明の磁気エンコーダの一実施例の
斜視図、第２図は第１の実施例のＭＲ素子に使用した強
磁性薄膜のＭＲ効果を示す図、第４図、第５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６図は磁気エンコーダの従来例の斜
視図である。 １−−−ＭＲ素子、 ２−一・ガラス基板、 ３−−ストライプ部、 ４−−ストライプ部折り返し部、 ５−−リード端子部、 ６−−ドラム、 ツー−・磁気記録媒体、 ８−一・磁化パターン、 ９−一回転軸、 ＩＯ・−一強磁性薄膜（８１，７％Ｎ１−Ｆｅ）、１１
−・−強磁性薄膜（７０％Ｎ１−（：ｏ）。
斜視図、第２図は第１の実施例のＭＲ素子に使用した強
磁性薄膜のＭＲ効果を示す図、第４図、第５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６図は磁気エンコーダの従来例の斜
視図である。 １−−−ＭＲ素子、 ２−一・ガラス基板、 ３−−ストライプ部、 ４−−ストライプ部折り返し部、 ５−−リード端子部、 ６−−ドラム、 ツー−・磁気記録媒体、 ８−一・磁化パターン、 ９−一回転軸、 ＩＯ・−一強磁性薄膜（８１，７％Ｎ１−Ｆｅ）、１１
−・−強磁性薄膜（７０％Ｎ１−（：ｏ）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ストライプ長さ方向が少くとも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、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磁気抵抗効果素子を有
する磁気エンコーダにおいて、 前記磁気抵抗効果素子のストライプ部分が異なった磁気
抵抗効果を有する少くとも２種類の強磁性薄膜によりス
トライプ長さ方向に直列に連続した構成となっており、
しかも磁気記録媒体に近い程、異方性磁界が大きく磁気
抵抗効果も大きい強磁性薄膜で構成されていることを特
徴とする磁気エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26397987A JPH01109211A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 磁気エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26397987A JPH01109211A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 磁気エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01109211A true JPH01109211A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17396863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26397987A Pending JPH01109211A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 磁気エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01109211A (ja) |
-
1987
- 1987-10-21 JP JP26397987A patent/JPH01109211A/ja active Pending
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