JPH0281489A - 磁電変換素子 - 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！ｉ市変換素子に係り、磁極の変化を検出し、
互いに平行に配置された複数の検出素子を有する磁電変
換素子に関号る。

（従来の技術） 第３図は磁気ドラムエンコーダにおける従来の磁気抵抗
素子（ＭＲ素子）の°電極の配置関係を示す図である。

同図において、磁気ドラムは、Ｎ極とＳｔ＆とが周囲に
交互に周期的に等間隔で着磁され、そして、回転してい
る。図では、着磁された外周を展開したしのとして示し
であるので、左方向に移ＩＪＩ　′することになる。

磁気ドラムの外周近傍にはＮ、Ｓの磁極と対向するよう
にＭｆｌ索子が配置され、このＭＲ素子により磁気ドラ
ムの回転により変化する磁極（磁場）を検出し、これを
Ｉａ磁電変換た磁電変換信号から磁気ドラムの回転位置
を示す位置検出信号を得ている。

ＭＲ木子は、互いに平行に配置された複数の検出素子（
電極）Ａ、Ｂ、・・・を右し、これらの複数の電極は対
向する磁気ドラムの外周近傍にＮ、Ｓの磁極と対向する
ように、相対位置がずれて配置されており、従って、こ
れらのｍ数の電極から得られる１１電変換信号は互いに
位相が異なっている。

なお、図では、６個の電極しか示していないが、実際に
は互いに平行に配置された電極が更に設けである。

更に、電極Δ、Ｂ、・・・は、それぞれ所定の電諒電圧
ＶＣＣが印加され、磁気ドラムの回転によって変化？ｌ
ルＴｉ１Ｊ４ｉ　（ｖＡ場）　Ｌ、ヨリ、７ｔｉ［ｉＡ
、Ｂからそれぞれ第４図のＡ、Ｂに示づような正弦波状
の波形が得られる。

第４図の波形ａは、２つの電極△、Ｂからそれぞれ得ら
れる波形（第４図のＡ、Ｂ）を合成（差分合成）した波
形である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ＭＲ素子の磁界に対寸−る抵抗変化は、第５
図に示すようになる。

ここで、磁気ドラム上のＮ極とＳ１４の磁界の強さが不
均一だったとする。仮に、Ｎ極の方が弱かったとすると
、第５図において、磁界が最大の１点が移動し、また、
磁界のび口の０点は、Ｎ極とＳ極とで打ら消し合う点な
ので、ａ点と０点の中間で４１く８点側に移動する。そ
の様子は第５図中に破線で示り。

また、外部磁Ｗがある場合も、全く同様で、外部磁界に
よってＮ極と８４４のどちらかが、強められたり弱めら
れたりするので、ＭＲｉ子は不均一な磁界を受ける。

上記の外部磁界ににる影響を低減するために、Ｍ　１１
素子に磁気バイアスをかける方式もある。しかし、磁気
ドラムの外周の磁極Ｎ、Ｓの１対で１周期の出力波形を
得ているので、この場合は、磁気ドラムの１回転中の総
出力パルス数を多くすることが伯の方式に比べて困難に
なる。

以上のように、磁気ドラムやＭＲ素子、及び外部要因に
より、Ｎ極とＳ極の磁界の強さ、ししくは感度が変化し
た場合、そのｖｅ胃を大きく受けてしまう。

よって、このように磁気的な影響や感度差の影１などを
受けて１ｑられた波形を位置検出のための波形として使
用した場合、周期的な９置ずれを生じてしまい正しい位
置検出を行なうことができないといった課題がある。

そこで、本発明は上記した従来の技術の課題を解決し、
磁気的な影費Ａ５感度差のを費などを受（プない磁電変
換素子を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、磁極の変化を検
出し、互いに平行に配置された複数の検出素子を有する
磁電変換素子であって、４つの検出素子により１つの出
力を１！するよう構成し、前記４つの検出素子のうち、
第１の検出素子（電１ｆｉＡ）は一方のｖＡ極の中央に
、第２検出素子（電？ｔｉＢ）は使方の磁極の中央に、
第３の検出素子（電８１ｃ）は一方の磁極から他方のｖ
Ａ極への境界に、第４検出素子（電極Ｄ）は他方の磁極
から一方の磁極への境界にそれぞれ対向する位置間隔で
配置すると共に、前記４つの検出素子を第１．第２．第
３゜第４の検出素子の順に直列に）と続し、萌記第２の
検出素子と第３の検出素子との接続点から出力を１Ｈる
ようにしたことをｖＩｙｌ、！：　する磁電変換素子を
提供するしのである。

（実　施　例） 第１図は本発明になる（ａ電変換素子の一実施例を示１
図であり、磁気ドラムエンコーダにＪ’ｉ　’＝ｊろ磁
気１１（抗索子（ＭＲ素子）の電極の配置関係を示して
いる。

同図において、磁気ドラムは、第３図と同じくＮ極とＳ
極とが周囲に交豆に周１９１的に等間隔で着磁され、そ
して、回転している。図では、看…された外周を展開し
たものとして小しＣあるので、左方向に移ｖＪすること
になる。

磁気ドラムの外周近傍にはＮ、Ｓの磁極と対向するよう
にＭ　Ｒ素子が配置され、このＭＲ素子により磁気ドラ
ムの回転により変化する磁極（６ｔｉ揚）を検出し、こ
れを磁電変換した磁電変換信号から磁気ドラムの回転位
１Ｎを示す位置検出信号をＩ′＃でいる。

ＭＲ素子は、互いに平行に配置された複数の検出素子（
電１４）△、Ｂ、Ｃ，Ｄ、・・・イｉし、これらの複数
の電極は対向りる磁気ドラムの外周近傍にＮ、Ｓの磁極
と対向するように、相対位置がずれて配置されており、
従って、これらの複数の、’ｈ極から得られる磁電変換
信号は互いに位相が異なっている。

ここで、本発明の特徴的な点は、４つの電極Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄにより１つの出力を得るよう構成している。

４つの電極は、電極Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの順に直列に接続さ
れ、電極への一端に所定の電源電圧ＣＣが印加され、磁
気ドラムの回転によって変化するＩａ１４ｉ、　（ｌＪ
、Ｗ　）　ニヨリ、４つの電極Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄからそれ
ぞれ第２図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄに示すような正弦波状の波
形が青られる。

また、４つの゛電極のうち、電極ＡはＮ極の中央に、電
極Ｂｉ、ｔＳ極の中央に、″ｉ＠極ｃ　ｔ、ｔ　Ｓ極か
らＮ極への境界に、電極りはＮ極からＳ極への境界にそ
れぞれ対向する位置間隔で配置する。

そして、電極ＢとＣとの接続点から、４つの電Ｊ４Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄからぞれぞれ得られる波形（第２図のＡ、Ｂ
、Ｃ，Ｄ）を合成（差分合成）した１つの出力波形（第
２図のａ）を得ている。

なお、図では、４個の電極しか示していないが、実際に
は互いに平行に配置され、上記したように４つの電極Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄにより１つの出力を得るよう構成し、しか
も、４つの電極が直列に接続され、所定の位置間隔で配
置され、２？１目の電極と３番目の電極との接続点から
出力を得るようにした゛電極が史に設けである。

上記のようにＭＲ素子の電極の配置と接続（配線）など
を構成することにより、出力波形ａには磁界の不均一に
よる影響が打ち消されたちのが得られる。

すなわち、波形Ａと波形Ｂとの組、波形Ｃと波形りとの
組がそれぞれ磁界の影響を受けてしその影響を打ち消し
ている。

なお、４つの電極の対向する磁極との位置関係には、２
つの電極Ａ、Ｂについてはそれぞれ異なる極性の！ａＪ
４ｉの中央に対向させ、別の２つの１＆Ｃ，Ｄについて
は一方の電極をＳ極からＮｆｆ１への境界に、他方の電
極をＮ極から５１４への境界に対向させれば良い。

また、本発明はＭ　Ｒ素子に限らず、ホール素子などの
他の磁“１変換素子にも適用できる。

（発明の効果） 以上の如く、本発明の磁気変換素子によれば、次の特長
を右する。

■磁気ドラムなどのＮ極とＳ極の磁界の不均一による影
響を受けない。

■磁気変換素子のＮ極とＳ極に対する感度差によるｗｅ
費を受ｔノない。

■外部磁界によるＮ極とＳ極の磁界の不均一の影響を受
Ｉｊない。

■位置検出装置に適用した場合に高い精度を確保できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる４１ｆ１′Ｊ５変換素子の一実施
例を示す図、第２図は第１図の磁電変換素子の一実施例
から１１１られる波形を示す図、第３図は従来の磁電変
換素子の電極の配置関係の一例を示寸図、第４図は第３
図の磁電変換素子の一例から得られる波形を示１図、第
５図は磁気的な影響について説明するための図である。 △、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・電極。 待　訂　出願人　日本ビクター株式会社代表者　垣木　
邦夫 ａ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁極の変化を検出し、互いに平行に配置された複数の検
   出素子を有する磁電変換素子であつて、４つの検出素子
   により１つの出力を得るよう構成し、前記４つの検出素
   子のうち、第１の検出素子は一方の磁極の中央に、第２
   検出素子は他方の磁極の中央に、第３の検出素子は一方
   の磁極から他方の磁極への境界に、第４検出素子は他方
   の磁極から一方の磁極への境界にそれぞれ対向する位置
   間隔で配置すると共に、前記４つの検出素子を第１、第
   ２、第３、第４の検出素子の順に直列に接続し、前記第
   ２の検出素子と第３の検出素子との接続点から出力を得
   るようにしたことを特徴とする磁電変換素子。