JPH0443915A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPH0443915A JPH0443915A JP2150688A JP15068890A JPH0443915A JP H0443915 A JPH0443915 A JP H0443915A JP 2150688 A JP2150688 A JP 2150688A JP 15068890 A JP15068890 A JP 15068890A JP H0443915 A JPH0443915 A JP H0443915A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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］
本発明は磁気抵抗素子を利用して着磁ロータあるいは着
磁スケール等の磁気スケールについてその位置等を検出
するのに好適な位置検出装置に関する。
磁スケール等の磁気スケールについてその位置等を検出
するのに好適な位置検出装置に関する。
［発明の概要］
本発明は磁気抵抗素子を利用して着磁ロータあるいは着
磁スケール等の磁気スケールについてその位置等を検出
するのに好適な位置検出装置において、マグネットが格
子ピッチλで順次配置されて形成された磁気スケールと
、この磁気スケールに対向して配置されるとともに相対
的に移動可能に配置された磁気センサとを有する位置検
出装置において、上記磁気センサは第１の磁気抵抗素子
と第２の磁気抵抗素子とを有し、これらの磁気抵抗素子
はマグネットの配置方向に相互に１／６ λ離れて形成
されるとともに直列に接続され、かつ前記マグネットの
配置方向と平行する方向から見たとき互いに重ならない
ように配置されることにより、３次高調波成分が除去で
きて小型の位置検出装置が得られるようにしたものであ
る。
磁スケール等の磁気スケールについてその位置等を検出
するのに好適な位置検出装置において、マグネットが格
子ピッチλで順次配置されて形成された磁気スケールと
、この磁気スケールに対向して配置されるとともに相対
的に移動可能に配置された磁気センサとを有する位置検
出装置において、上記磁気センサは第１の磁気抵抗素子
と第２の磁気抵抗素子とを有し、これらの磁気抵抗素子
はマグネットの配置方向に相互に１／６ λ離れて形成
されるとともに直列に接続され、かつ前記マグネットの
配置方向と平行する方向から見たとき互いに重ならない
ように配置されることにより、３次高調波成分が除去で
きて小型の位置検出装置が得られるようにしたものであ
る。
また、本発明はマグネットが格子ピッチλで順次配置さ
れて形成された磁気スケールと、この磁気スケールに対
向して配置されるとともに相対的に移動可能に配置され
た磁気センサとを有する位置検出装置において、上記磁
気センサは第１〜第４の磁気抵抗素子を有し、第２〜第
４の磁気抵抗素子は第１の磁気抵抗素子からマグネット
の配置方向にそれぞれＩ／１０λ、１／６ λ、４／１
５λ離れて形成されるとともに直列に接続され、かつこ
れらの磁気抵抗素子が前記マグネットの配置方向と平行
する方向から見たとき互いに重ならないように配置され
ることにより、３次・５次高調波成分が除去できて小型
の位置検出装置が得られるようにしたものである。
れて形成された磁気スケールと、この磁気スケールに対
向して配置されるとともに相対的に移動可能に配置され
た磁気センサとを有する位置検出装置において、上記磁
気センサは第１〜第４の磁気抵抗素子を有し、第２〜第
４の磁気抵抗素子は第１の磁気抵抗素子からマグネット
の配置方向にそれぞれＩ／１０λ、１／６ λ、４／１
５λ離れて形成されるとともに直列に接続され、かつこ
れらの磁気抵抗素子が前記マグネットの配置方向と平行
する方向から見たとき互いに重ならないように配置され
ることにより、３次・５次高調波成分が除去できて小型
の位置検出装置が得られるようにしたものである。
さらに、本発明は磁気抵抗素子を利用して着磁ロータあ
るいは着磁スケール等の磁気スケールについてその位置
等を検出するのに好適な位置検出装置において、重なら
ないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気センサ
を磁気スケールのマグネットの配置方向に平行する中心
線に対して対称に配置することにより、磁気センサと磁
気スケール間にクリアランスの変動が発生しても位置検
出信号の信号振幅が変動することのない小型の位置検出
装置が得られるようにしたものである。
るいは着磁スケール等の磁気スケールについてその位置
等を検出するのに好適な位置検出装置において、重なら
ないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気センサ
を磁気スケールのマグネットの配置方向に平行する中心
線に対して対称に配置することにより、磁気センサと磁
気スケール間にクリアランスの変動が発生しても位置検
出信号の信号振幅が変動することのない小型の位置検出
装置が得られるようにしたものである。
さらに、本発明は磁気抵抗素子を利用して着磁ロータあ
るいは着磁スケール等の磁気スケールについてその位置
等を検出するのに好適な位置検出装置において、重なら
ないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気センサ
を、マグネットの配置方向に平行する中心線と直交する
間隔が（ｎ＋ｌ／２）λ（ｎは正の整数）の平行線のそ
れぞれの線に沿って配置することにより、３次・５次高
調波成分および偶数次高調波成分が除去でき、しかも磁
気センサと磁気スケール間にクリアランスの変動が発生
しても位置検出信号の信号振幅が変動することのない小
型の位置検出装置が得られるようにしたものである。
るいは着磁スケール等の磁気スケールについてその位置
等を検出するのに好適な位置検出装置において、重なら
ないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気センサ
を、マグネットの配置方向に平行する中心線と直交する
間隔が（ｎ＋ｌ／２）λ（ｎは正の整数）の平行線のそ
れぞれの線に沿って配置することにより、３次・５次高
調波成分および偶数次高調波成分が除去でき、しかも磁
気センサと磁気スケール間にクリアランスの変動が発生
しても位置検出信号の信号振幅が変動することのない小
型の位置検出装置が得られるようにしたものである。
［従来の技術］
従来から磁気抵抗素子を有する位置検出装置から出力さ
れる検出信号には基本波以外の高調波成分が含まれてい
ることが知られている。この高調波成分を除去するため
に磁気スケールと位置検出装置との間に一定のクリアラ
ンスを設けることも知られているが、これによっても高
調波成分を十分に除去することができず、しかも一定の
クリアランスの設定のために装置の機械的位置精度を高
める必要があるとともに設定作業が困難であるという欠
点があった。
れる検出信号には基本波以外の高調波成分が含まれてい
ることが知られている。この高調波成分を除去するため
に磁気スケールと位置検出装置との間に一定のクリアラ
ンスを設けることも知られているが、これによっても高
調波成分を十分に除去することができず、しかも一定の
クリアランスの設定のために装置の機械的位置精度を高
める必要があるとともに設定作業が困難であるという欠
点があった。
従来技術は除去しようとする高調波成分の波長と略同−
長さになるよう磁気抵抗素子線のパターン配置を設定し
たものであり、これによって基本波である正弦波にきわ
めて近似した検出信号が得られるものである。
長さになるよう磁気抵抗素子線のパターン配置を設定し
たものであり、これによって基本波である正弦波にきわ
めて近似した検出信号が得られるものである。
第１２図Ａ、Ｂおよび第１３図並びに第１４図Ａ、Ｂは
この従来技術の構成を示すものである。
この従来技術の構成を示すものである。
第１２図Ａは着磁スケール（１）を示すもので、二〇着
磁スケール（１）は格子ピッチλを有し、かつ格子（２
）、（２）間に配置されたマグネット（３）が複数個順
次配置されて形成されたものである。第１２図Ｂは所定
の磁気抵抗素子パターン、いわゆるすだれ状のパターン
を有する磁気センサ（４）を示すもので、この磁気セン
サ（４）には磁気抵抗素子（ＡＩ） （（Ａ２）〜（Ａ
４） ） と磁気抵抗素子（８１） （（Ｂ２）〜（Ｂ
４） ）とがそれぞれ１／４ λの間隔をもって配置さ
れるとともに、磁気抵抗素子（ＡＩ） （（Ａ２）〜（
Ａ４） ）を構成する磁気抵抗素子（Ａｌａ） （（Ａ
２ａ） 〜（Ａ４ａ） ）と磁気抵抗素子（Ａｌｂ）
（（Ａ２ｂ）〜（Ａ４ｂ） ）とがそれぞれ１／６ λ
の間隔をもって配置され、かつ磁気抵抗素子（Ｂｌ）
（（Ｂ２）〜（Ｂ４） ）を構成する磁気抵抗素子（Ｂ
ｌａ） （（Ｂ２ａ） 〜（Ｂ４ａ） ）と磁気抵抗
素子（Ｂｉｂ）（（Ｂ２ｂ）〜（Ｂ４ｂ） ） とが
それぞれ１／６ λの間隔をもって配置されている。
磁スケール（１）は格子ピッチλを有し、かつ格子（２
）、（２）間に配置されたマグネット（３）が複数個順
次配置されて形成されたものである。第１２図Ｂは所定
の磁気抵抗素子パターン、いわゆるすだれ状のパターン
を有する磁気センサ（４）を示すもので、この磁気セン
サ（４）には磁気抵抗素子（ＡＩ） （（Ａ２）〜（Ａ
４） ） と磁気抵抗素子（８１） （（Ｂ２）〜（Ｂ
４） ）とがそれぞれ１／４ λの間隔をもって配置さ
れるとともに、磁気抵抗素子（ＡＩ） （（Ａ２）〜（
Ａ４） ）を構成する磁気抵抗素子（Ａｌａ） （（Ａ
２ａ） 〜（Ａ４ａ） ）と磁気抵抗素子（Ａｌｂ）
（（Ａ２ｂ）〜（Ａ４ｂ） ）とがそれぞれ１／６ λ
の間隔をもって配置され、かつ磁気抵抗素子（Ｂｌ）
（（Ｂ２）〜（Ｂ４） ）を構成する磁気抵抗素子（Ｂ
ｌａ） （（Ｂ２ａ） 〜（Ｂ４ａ） ）と磁気抵抗
素子（Ｂｉｂ）（（Ｂ２ｂ）〜（Ｂ４ｂ） ） とが
それぞれ１／６ λの間隔をもって配置されている。
そして、このように構成される磁気センサ（４）に、第
１３図に示す極性（＋） ’％ （−）で電圧を加える
とともに出力端子（Ａ） 、（Ａ’）および出力端子（
Ｂ）、 （Ｂ ’ ）に差動増幅器（図示せず）を接続
することで、その差動増幅器の出力として、Ａ相、Ｂ相
の検出信号が得られるものである。この場合、１／６
λを有する磁気抵抗素子と（ｎ＋１／２）λを有する磁
気抵抗素子とが形成されているので、偶数次高調波成分
と３次高調波成分とが除去された検出信号が得られるも
のである。
１３図に示す極性（＋） ’％ （−）で電圧を加える
とともに出力端子（Ａ） 、（Ａ’）および出力端子（
Ｂ）、 （Ｂ ’ ）に差動増幅器（図示せず）を接続
することで、その差動増幅器の出力として、Ａ相、Ｂ相
の検出信号が得られるものである。この場合、１／６
λを有する磁気抵抗素子と（ｎ＋１／２）λを有する磁
気抵抗素子とが形成されているので、偶数次高調波成分
と３次高調波成分とが除去された検出信号が得られるも
のである。
第１４図Ａは前記着磁スケーノ喧ｌ）と同じものを示す
も−のである。第１４図Ｂは他の所定の磁気抵抗素子パ
ターン、いわゆる折り返しパターンを有する磁気センサ
（５）を示すもので、この磁気センサ（５）は１９／３
λ間に形成された折り返しパターン（６）が２個それぞ
れ前記着磁スケール（１）の長手方向に２２／２４λ離
れて形成されている。なお、同図に示す網点部は薄膜技
術で形成された導体部（７）を示す。
も−のである。第１４図Ｂは他の所定の磁気抵抗素子パ
ターン、いわゆる折り返しパターンを有する磁気センサ
（５）を示すもので、この磁気センサ（５）は１９／３
λ間に形成された折り返しパターン（６）が２個それぞ
れ前記着磁スケール（１）の長手方向に２２／２４λ離
れて形成されている。なお、同図に示す網点部は薄膜技
術で形成された導体部（７）を示す。
そして、このように形成された磁気センサ（５）に、第
１４図Ｂに示す極性（＋） 、（−）で電圧を加えるこ
とにより、出力端子（Ｅ）、（Ｇ） からそれぞれ次
の第（１）式および第（２）式で表される出力信号が得
られるので、偶数次高調波成分と３次高調波成分とを除
去することができる。なお、第（１）式および第（２）
弐においては原理を理解するために歪成分は除いて示し
ている。
１４図Ｂに示す極性（＋） 、（−）で電圧を加えるこ
とにより、出力端子（Ｅ）、（Ｇ） からそれぞれ次
の第（１）式および第（２）式で表される出力信号が得
られるので、偶数次高調波成分と３次高調波成分とを除
去することができる。なお、第（１）式および第（２）
弐においては原理を理解するために歪成分は除いて示し
ている。
ＳＩＮθ＋ＳＩＮ （θ＋６０） ・ ・ ・ ・・
・ ・ （１）ＣＯＳθ＋ＣＯＳ （θ＋６０）
・・・・・・・ （２）このように偶数次高調波成分と
３次高調波成分（後述するようにパターンを変形するこ
とにより３次高調波成分を趙える奇数次高調波成分につ
いても、それら）を除去することができる。
・ ・ （１）ＣＯＳθ＋ＣＯＳ （θ＋６０）
・・・・・・・ （２）このように偶数次高調波成分と
３次高調波成分（後述するようにパターンを変形するこ
とにより３次高調波成分を趙える奇数次高調波成分につ
いても、それら）を除去することができる。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記した第１２図Ｂおよび第１４７已に
示す磁気センサ（４） 、（５）を有する位置検出装置
において、第１５図に示すように、磁気スケールがロー
タリエンコーダとしての矢印方向に回転する着磁ロータ
（８）である場合には、着磁ロータ（８）の円周部接線
方向における磁気センサ（４） 、（５）の中央部のク
リアランスＳ１と端部側のクリアランスＳ２とが異なる
値になるために検出信号の振幅が変動して、位置検出装
置としての使用が困難になるという問題がある。
示す磁気センサ（４） 、（５）を有する位置検出装置
において、第１５図に示すように、磁気スケールがロー
タリエンコーダとしての矢印方向に回転する着磁ロータ
（８）である場合には、着磁ロータ（８）の円周部接線
方向における磁気センサ（４） 、（５）の中央部のク
リアランスＳ１と端部側のクリアランスＳ２とが異なる
値になるために検出信号の振幅が変動して、位置検出装
置としての使用が困難になるという問題がある。
また、磁気スケールが、たとえリニアエンコーダとして
の着磁スケール（１）であるとしても、すだれ状パター
ンおよび折り返しパターンの着磁スケール（３）方向の
長さが比較的長くなるために、第１６図に示すように、
着磁スケール（３）の長平方向における磁気センサ（４
） 、（５）の両端部のクリアランスＳ３とクリアラン
スＳ４とが異なる値になり、この場合においても検出信
号の振幅が変動するという問題が発生する。したがって
、この問題を回避するためには、結局、装置の機械的位
置精度を高めなければならないという必要性が発生する
。
の着磁スケール（１）であるとしても、すだれ状パター
ンおよび折り返しパターンの着磁スケール（３）方向の
長さが比較的長くなるために、第１６図に示すように、
着磁スケール（３）の長平方向における磁気センサ（４
） 、（５）の両端部のクリアランスＳ３とクリアラン
スＳ４とが異なる値になり、この場合においても検出信
号の振幅が変動するという問題が発生する。したがって
、この問題を回避するためには、結局、装置の機械的位
置精度を高めなければならないという必要性が発生する
。
さらに、第１２図Ｂに示したすだれ状パターンにおいて
は、前記したように、磁気抵抗素子（Ａｌａ）〜（Ａ４
ａ）と磁気抵抗素子（Ｂｌａ） 〜（Ｂ４ａ）に対して
３次高調波成分を相殺するために１／６ λ位相のずれ
た磁気抵抗素子（Ａｌｂ）〜（Ａ４ｂ）と磁気抵抗素子
（Ｂｉｂ）〜（Ｂ４ｂ）とを並列に配置することが必須
であるために、着磁スケール（１）の格子ピッチλが短
くなった場合には、１／６ λにかかる間隔が狭くなる
ことに起因して、隣り合う磁気抵抗素子間に相互干渉が
発生し検出信号に新たな高調波歪が発生するという不都
合が現れる。そして、格子ピンチλがさらに短くなった
場合には１７６ λ位相のずれた磁気抵抗素子（Ａｌｂ
）〜（Ａ４ｂ）と磁気抵抗素子（Ｂｉｂ）〜（Ｂ４ｂ）
とを物理的に挿入することができなくなり、伺様に、５
次高調波成分を相殺するための１７１０λ位相のずれた
磁気抵抗素子パターンを新たに挿入することができにく
くなるという不都合が現れる。
は、前記したように、磁気抵抗素子（Ａｌａ）〜（Ａ４
ａ）と磁気抵抗素子（Ｂｌａ） 〜（Ｂ４ａ）に対して
３次高調波成分を相殺するために１／６ λ位相のずれ
た磁気抵抗素子（Ａｌｂ）〜（Ａ４ｂ）と磁気抵抗素子
（Ｂｉｂ）〜（Ｂ４ｂ）とを並列に配置することが必須
であるために、着磁スケール（１）の格子ピッチλが短
くなった場合には、１／６ λにかかる間隔が狭くなる
ことに起因して、隣り合う磁気抵抗素子間に相互干渉が
発生し検出信号に新たな高調波歪が発生するという不都
合が現れる。そして、格子ピンチλがさらに短くなった
場合には１７６ λ位相のずれた磁気抵抗素子（Ａｌｂ
）〜（Ａ４ｂ）と磁気抵抗素子（Ｂｉｂ）〜（Ｂ４ｂ）
とを物理的に挿入することができなくなり、伺様に、５
次高調波成分を相殺するための１７１０λ位相のずれた
磁気抵抗素子パターンを新たに挿入することができにく
くなるという不都合が現れる。
一方、第１４図Ｂに示した折り返しパターンにおいては
、第１６図を用いて説明したように、隣合う折り返しパ
ターン（６）の着磁スケール（１）に対するクリアラン
スが異なった場合には、検出信号間に振幅差が発生し、
測定誤差の原因になることから折り返しパターンの着磁
スケール（１）の長平方向への広がりができるだけ少な
い方が望ましいとされている。しかしながら、例えば、
３次高調波成分に加えてさらに５次高調波成分を除去し
たい場合には新たな折り返しパターンが必要となり、折
り返しパターン間が一層離れてしまうという問題があっ
た。
、第１６図を用いて説明したように、隣合う折り返しパ
ターン（６）の着磁スケール（１）に対するクリアラン
スが異なった場合には、検出信号間に振幅差が発生し、
測定誤差の原因になることから折り返しパターンの着磁
スケール（１）の長平方向への広がりができるだけ少な
い方が望ましいとされている。しかしながら、例えば、
３次高調波成分に加えてさらに５次高調波成分を除去し
たい場合には新たな折り返しパターンが必要となり、折
り返しパターン間が一層離れてしまうという問題があっ
た。
本発明は、このような種々の問題点をことごとく解決す
るためになされたものであって、磁気スケールの配置方
向へのパターンの広がりが比較的少なくでき、かつ偶数
次高調波成分および奇数次高調波成分を除去することが
できる優れた位置検出装置を提供することを目的とする
。
るためになされたものであって、磁気スケールの配置方
向へのパターンの広がりが比較的少なくでき、かつ偶数
次高調波成分および奇数次高調波成分を除去することが
できる優れた位置検出装置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］
上記の目的を達成するために本発明は、例えば、第１図
および第２図に示すように、マグネット（１３）が格子
とッチλで順次配置されて形成された磁気スケール（１
０）と、この磁気スケール（１０）に対向して配置され
るとともに相対的に移動可能に配置された磁気センサ（
１４）とを有する位置検出装置において、上記磁気セン
サ（１４）は第１の磁気抵抗素子（１８）と第２の磁気
抵抗素子（１９）とを有し、これらの磁気抵抗素子（１
８）、（１９）はマグネット（１３）の配置方向に相互
に１／６ λ離れて形成されるとともに直列に接続され
、かつ前記マグネット（１３）の配置方向と平行する方
向Ｘから見たとき互いに重ならないように配置されたも
のである。
および第２図に示すように、マグネット（１３）が格子
とッチλで順次配置されて形成された磁気スケール（１
０）と、この磁気スケール（１０）に対向して配置され
るとともに相対的に移動可能に配置された磁気センサ（
１４）とを有する位置検出装置において、上記磁気セン
サ（１４）は第１の磁気抵抗素子（１８）と第２の磁気
抵抗素子（１９）とを有し、これらの磁気抵抗素子（１
８）、（１９）はマグネット（１３）の配置方向に相互
に１／６ λ離れて形成されるとともに直列に接続され
、かつ前記マグネット（１３）の配置方向と平行する方
向Ｘから見たとき互いに重ならないように配置されたも
のである。
また、本発明は、例えば、第４図に示すように、マグネ
ットが格子ピッチλで順次配置されて形成された磁気ス
ケールと、この磁気スケールに対向して配置されるとと
もに相対的に移動可能に配置された磁気センサ（４９）
とを有する位置検出装置において、上記磁気センサ（４
９）は第１〜第４の磁気抵抗素子（５０）、（５１）、
（５２）、（５３）を有し、第２〜第４の磁気抵抗素子
（５１）、（５２）、（５３）は第１の磁気抵抗素子（
５０）からマグネットの配置方向にそれツレｌ／ｌＯλ
、ｌ／６ λ、４／１５λ離れて形成されるとともに直
列に接続され、かつこれらの磁気抵抗素子は（５０）、
（５１）、（５２）、（５３）前記マグネットの配置方
向と平行する方向Ｘから見たとき互いに重ならないよう
に配置されたものである。
ットが格子ピッチλで順次配置されて形成された磁気ス
ケールと、この磁気スケールに対向して配置されるとと
もに相対的に移動可能に配置された磁気センサ（４９）
とを有する位置検出装置において、上記磁気センサ（４
９）は第１〜第４の磁気抵抗素子（５０）、（５１）、
（５２）、（５３）を有し、第２〜第４の磁気抵抗素子
（５１）、（５２）、（５３）は第１の磁気抵抗素子（
５０）からマグネットの配置方向にそれツレｌ／ｌＯλ
、ｌ／６ λ、４／１５λ離れて形成されるとともに直
列に接続され、かつこれらの磁気抵抗素子は（５０）、
（５１）、（５２）、（５３）前記マグネットの配置方
向と平行する方向Ｘから見たとき互いに重ならないよう
に配置されたものである。
さらに、本発明は、例えば、第５図に示すように、重な
らないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気セン
サを磁気スケールのマグネットの配置方向に平行する中
心線（１５）に対して対称に配置したものである。
らないように配置された磁気抵抗素子を有する磁気セン
サを磁気スケールのマグネットの配置方向に平行する中
心線（１５）に対して対称に配置したものである。
さらにまた、本発明は、例えば、第８図Ａ、 Ｂに示す
ように、重ならないように配置された磁気抵抗素子を有
する磁気センサ（６９ａ） 、（６９ｂ）をマグネッ）
（１３）の配置方向に平行する中心線（１５）と直交
する間隔が（ｎ＋１／２）λ（ｎは正の整数）の平行線
のそれぞれの線に沿って配置したものである。
ように、重ならないように配置された磁気抵抗素子を有
する磁気センサ（６９ａ） 、（６９ｂ）をマグネッ）
（１３）の配置方向に平行する中心線（１５）と直交
する間隔が（ｎ＋１／２）λ（ｎは正の整数）の平行線
のそれぞれの線に沿って配置したものである。
［作用ユ
したがって本発明によれば、磁気センサ（１２ａ）を実
質的に１本のパターンとみなすことができ、磁気スケー
ル（工０）のマグネッ） （１３）の配置方向のパター
ンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次高調波成分を
除去することができる。
質的に１本のパターンとみなすことができ、磁気スケー
ル（工０）のマグネッ） （１３）の配置方向のパター
ンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次高調波成分を
除去することができる。
また、本発明によれば、磁気センサ（５４ａ）を実質的
に１本のパターンとみなすことができ、磁気スケールの
マグネットの配置方向のパターンの広がりを比較的少な
くでき、かつ３次・５次高調波成分を除去することがで
きる。
に１本のパターンとみなすことができ、磁気スケールの
マグネットの配置方向のパターンの広がりを比較的少な
くでき、かつ３次・５次高調波成分を除去することがで
きる。
さらに、本発明によれば、磁気センサ（３４ａ）を磁気
スケールのマグネットの配置方向に平行する中心線（１
５）に対して対称になるように形成したので、前記中心
線（１５）に対してこの磁気センサ（３４ａ）が所定角
度傾いても、いわゆるクリアランスの変動を生起しても
、検出信号の振幅変動を相殺することができるとともに
、磁気スケールのマグネットの配置方向のパターンの広
がりを比較的少なくでき、かつ３次・５次高調波成分を
除去することができる。
スケールのマグネットの配置方向に平行する中心線（１
５）に対して対称になるように形成したので、前記中心
線（１５）に対してこの磁気センサ（３４ａ）が所定角
度傾いても、いわゆるクリアランスの変動を生起しても
、検出信号の振幅変動を相殺することができるとともに
、磁気スケールのマグネットの配置方向のパターンの広
がりを比較的少なくでき、かつ３次・５次高調波成分を
除去することができる。
さらにまた、本発明によれば、磁気センサ（６９ａ）
、（６９ｂ）を磁気スケール（１０）のマグネット（１
３）の配置方向に１／４ λ離して複数個形成したので
、磁気スケール（１０）のマグネット（１３）の配置方
向のパターンの広がりが比較的少ない状態で、偶数次高
調波成分および３次・５次高調波成分を除去することが
できる。
、（６９ｂ）を磁気スケール（１０）のマグネット（１
３）の配置方向に１／４ λ離して複数個形成したので
、磁気スケール（１０）のマグネット（１３）の配置方
向のパターンの広がりが比較的少ない状態で、偶数次高
調波成分および３次・５次高調波成分を除去することが
できる。
［実施例１
以下、図面を参照しながら、本発明による位置検出装置
の一実施例について説明する。第１図および第２図は本
発明の一実施例の構成を示すものである。第１図および
第２図において、（１０）は磁気スケールとしての着磁
スケールで、この着磁スケール（１０）は格子ピッチλ
を有し、かつ格子（１１）、（１１）間に配置されたマ
グネッ） （１３）が複数個Ｎ極とＳ極とが互い違いに
なるように順次配置されて形成されたものである。
の一実施例について説明する。第１図および第２図は本
発明の一実施例の構成を示すものである。第１図および
第２図において、（１０）は磁気スケールとしての着磁
スケールで、この着磁スケール（１０）は格子ピッチλ
を有し、かつ格子（１１）、（１１）間に配置されたマ
グネッ） （１３）が複数個Ｎ極とＳ極とが互い違いに
なるように順次配置されて形成されたものである。
一方、（１４）は磁気センサで、所定の磁気抵抗素子パ
ターン、いわゆる略クランク形状のパターンを有する磁
気センサ（１２ａ）〜（１２ｈ）を備えている。
ターン、いわゆる略クランク形状のパターンを有する磁
気センサ（１２ａ）〜（１２ｈ）を備えている。
前記磁気センサ（１４）は前記着磁スケール（１０）の
近くに対向するように、かつ相対的に移動可能に配置さ
れて位置または速度を検出する位置検出装置を構成する
ものである。前記それぞれの磁気センサ（１２ａ） 〜
（１２ｈ）は、前記マグネット（１３）が順次配置され
る方向に平行する中心！＊ （１５）と直交する間隔が
１７６ λの平行線（１６）、（１７）上にそれぞれ形
成される第１の磁気抵抗素子（１８）と第２の磁気抵抗
素子（１９）とを有するものである。そしてこれらの磁
気センサ（１２ａ）〜（１２ｈ）が前記中心線（１５）
と同一面内で直交する間隔が１／４ λの平行Ｍ（２４
）、（２５）に沿ってそれぞれ形成されている。したが
って、磁気センサ（１２ａ）と磁気センサ（１２ｇ）と
は（１＊ （１／２） ）λの平行線に沿って形成され
ている。なお、（１； （１／２） ）λに限らず（ｎ
＋１／２）λ（ｎは正の整数）の平行線に沿って形成す
ればよい。この場合、前記第１の磁気抵抗素子（１８）
は前記中心線（１５）上から一方向（図中上方向）に延
びて所定長さしを有するものであり、前記第２の磁気抵
抗素子（１９）は前記中心１（１５）上から前記第１の
磁気抵抗素子（１８）とは逆方向（図中下方向）に延び
て路間−の所定長さしを有するものであり、これら第１
の磁気抵抗素子（Ｉ８）と第２の磁気抵抗素子（１９）
との互に近接する端部は前記中心線（１５）上で接続さ
れている。このようにしてそれぞれの磁気センサ（１２
ａ）〜（１２ｈ）は実質的に１本の磁気抵抗素子パター
ンとして形成される。
近くに対向するように、かつ相対的に移動可能に配置さ
れて位置または速度を検出する位置検出装置を構成する
ものである。前記それぞれの磁気センサ（１２ａ） 〜
（１２ｈ）は、前記マグネット（１３）が順次配置され
る方向に平行する中心！＊ （１５）と直交する間隔が
１７６ λの平行線（１６）、（１７）上にそれぞれ形
成される第１の磁気抵抗素子（１８）と第２の磁気抵抗
素子（１９）とを有するものである。そしてこれらの磁
気センサ（１２ａ）〜（１２ｈ）が前記中心線（１５）
と同一面内で直交する間隔が１／４ λの平行Ｍ（２４
）、（２５）に沿ってそれぞれ形成されている。したが
って、磁気センサ（１２ａ）と磁気センサ（１２ｇ）と
は（１＊ （１／２） ）λの平行線に沿って形成され
ている。なお、（１； （１／２） ）λに限らず（ｎ
＋１／２）λ（ｎは正の整数）の平行線に沿って形成す
ればよい。この場合、前記第１の磁気抵抗素子（１８）
は前記中心線（１５）上から一方向（図中上方向）に延
びて所定長さしを有するものであり、前記第２の磁気抵
抗素子（１９）は前記中心１（１５）上から前記第１の
磁気抵抗素子（１８）とは逆方向（図中下方向）に延び
て路間−の所定長さしを有するものであり、これら第１
の磁気抵抗素子（Ｉ８）と第２の磁気抵抗素子（１９）
との互に近接する端部は前記中心線（１５）上で接続さ
れている。このようにしてそれぞれの磁気センサ（１２
ａ）〜（１２ｈ）は実質的に１本の磁気抵抗素子パター
ンとして形成される。
すなわち、本実施例における磁気センサ（１４）は磁気
センサ（１２ａ）〜（１２ｈ）を構成する第１及び第２
の磁気抵抗素子（１８）、（１９）が前記マグネット（
Ｉ３）の配置方向と平行する方向Ｘから見たとき、それ
ぞれ重ならずに一本の直線に見えるように配置されたも
のである。なお、第１閲に示す磁気抵抗素子のパターン
幅より少し広めに形成された網点部（第２回では省略し
た。）は薄膜技術で形成された導体部（２０）を示し、
この導体部（２０）は雑音信号の発生を防止するために
形成されたものである。なお、第１図においては図面の
見やすさを考慮して磁気抵抗素子（１８）、（１９）の
形成されている面を着磁スケール（１０）と対向しない
面倒に描いているが、実際上は対向する面倒に配置して
検出感度を上げるようにしている。以下の関連する図面
についても同様に描くものとする。
センサ（１２ａ）〜（１２ｈ）を構成する第１及び第２
の磁気抵抗素子（１８）、（１９）が前記マグネット（
Ｉ３）の配置方向と平行する方向Ｘから見たとき、それ
ぞれ重ならずに一本の直線に見えるように配置されたも
のである。なお、第１閲に示す磁気抵抗素子のパターン
幅より少し広めに形成された網点部（第２回では省略し
た。）は薄膜技術で形成された導体部（２０）を示し、
この導体部（２０）は雑音信号の発生を防止するために
形成されたものである。なお、第１図においては図面の
見やすさを考慮して磁気抵抗素子（１８）、（１９）の
形成されている面を着磁スケール（１０）と対向しない
面倒に描いているが、実際上は対向する面倒に配置して
検出感度を上げるようにしている。以下の関連する図面
についても同様に描くものとする。
上記のように構成される磁気センサ（１４） （第１図
及び第２図参照）に、第３図に示す極性（＋）、（−）
で電圧を加えるとともに出力端子（２６）、（２７）お
よび出力端子（２８） 、 （２９）にそれぞれ差動増
幅器（図示せず）を接続することで、その差動増幅器の
出力として、偶数次高調波成分と３次高調波成分の除去
された９０度位相のずれたいわゆる人相、Ｂ相の検出信
号が得られるものである。
及び第２図参照）に、第３図に示す極性（＋）、（−）
で電圧を加えるとともに出力端子（２６）、（２７）お
よび出力端子（２８） 、 （２９）にそれぞれ差動増
幅器（図示せず）を接続することで、その差動増幅器の
出力として、偶数次高調波成分と３次高調波成分の除去
された９０度位相のずれたいわゆる人相、Ｂ相の検出信
号が得られるものである。
この場合、本実施例によれば、クランク形状の磁気セン
サ（１２ａ）〜（１２ｈ）を有しているので、着磁スケ
ール（１０）の格子ピッチλがより狭くなっても直列に
接続される第１の磁気抵抗素子（１８）と第２の磁気抵
抗素子（１９）とが重なることがないことから、位置検
出精度の優れた位置検出装置を構築することができる。
サ（１２ａ）〜（１２ｈ）を有しているので、着磁スケ
ール（１０）の格子ピッチλがより狭くなっても直列に
接続される第１の磁気抵抗素子（１８）と第２の磁気抵
抗素子（１９）とが重なることがないことから、位置検
出精度の優れた位置検出装置を構築することができる。
第４図は本発明の他の実施例の構成を示すもので、この
磁気センサ（４９）は階段状に形成された同一長さしを
有する第１〜第４の磁気抵抗素子（５０）、（５１）、
（５２）、（５３）からなる磁気センサ（５４ａ）、（
５４ｂ）・・・が１／４ λ間隔で前記した第２図と同
様に８個並列に形成されたものである。なお、図面の煩
雑さを回避するために２個のみを図示している。
磁気センサ（４９）は階段状に形成された同一長さしを
有する第１〜第４の磁気抵抗素子（５０）、（５１）、
（５２）、（５３）からなる磁気センサ（５４ａ）、（
５４ｂ）・・・が１／４ λ間隔で前記した第２図と同
様に８個並列に形成されたものである。なお、図面の煩
雑さを回避するために２個のみを図示している。
この例では、１／６ λ離れて形成された磁気抵抗素子
（５０）、（５２）からそれぞれ１／１０λ離れて磁気
抵抗素子（５１）、（５３）が形成されている。言い換
えれば、第２〜第４の磁気抵抗素子（５１）、（５２）
、（５３）はそれぞれ第１の磁気抵抗素子（５０）から
マグネ、トの配置方向に１／１０λ、１／６ λ、４／
１５λ離れて形成されされている。そして、このように
構成される磁気センサ（４９）を第３図と同様に結線し
駆動することにより、３次高調波成分と偶数次高調波成
分とに併せて５次高調波成分を除去することができる位
置検出装置を構築することができる。また着磁スケール
（１０） （第１図参照）の格子ピッチλがより狭くな
っても第１〜第４の磁気抵抗素子（５０）、（５１）、
（５２）、（５３）が相互に重なることがないので、位
置検出精度の優れた位置検出装置を構築することができ
る。
（５０）、（５２）からそれぞれ１／１０λ離れて磁気
抵抗素子（５１）、（５３）が形成されている。言い換
えれば、第２〜第４の磁気抵抗素子（５１）、（５２）
、（５３）はそれぞれ第１の磁気抵抗素子（５０）から
マグネ、トの配置方向に１／１０λ、１／６ λ、４／
１５λ離れて形成されされている。そして、このように
構成される磁気センサ（４９）を第３図と同様に結線し
駆動することにより、３次高調波成分と偶数次高調波成
分とに併せて５次高調波成分を除去することができる位
置検出装置を構築することができる。また着磁スケール
（１０） （第１図参照）の格子ピッチλがより狭くな
っても第１〜第４の磁気抵抗素子（５０）、（５１）、
（５２）、（５３）が相互に重なることがないので、位
置検出精度の優れた位置検出装置を構築することができ
る。
第５図はさらに他の発明の一実施例の構成を示すもので
ある。なお、同図において第２回に示すものと同じもの
には同じ符号を付けている。第５図に示す磁気センサ（
３０）は前屈中心線（１５）と同一面内で直交する間隔
が１／６ λの平行線（１６）、（１７）上に形成され
る第１〜第３の磁気抵抗素子（３１）〜（３３）を有す
る磁気センサ（３４ａ） 、（３４ｂ） −・−が１
／４ λ間隔で前記した第２図と同様に８個並列に形成
されたものである。なお、図面の煩雑さを回避するため
に本図においても２個のみを図示している。この場合、
第１の磁気抵抗素子（３１）は前記平行！ （１６）、
（１７）の中の−の線（１７）上に形成され、かつ前記
中心線（１５）上から両方向に延びて所定長さしを有す
るものであり、前記第２の磁気抵抗素子（３２）は前記
平行線（Ｉ６）、（Ｉ７）の中の他の線（１６）上に形
成され、かつ前記中心線（１５）上から１７２Ｌ離れた
地点から中心線（１５）側とは反対方向に延びて１／２
Ｌの長さを有するものであり、前記第３の磁気抵抗素
子（３３）は前記平行線（１６）、（１７）、の中の前
記他の線（１６）上に形成され、かつ前記中心線（１５
）に対して第２の磁気抵抗素子（３２）と対称になるよ
うに形成されたものである。そしてさらに、前記第１の
磁気抵抗素子（３１）の両端部がそれぞれ第２および第
３の磁気抵抗素子（３２）、（３３）の中心線（１５）
側の端部に接続されるように構成されている。
ある。なお、同図において第２回に示すものと同じもの
には同じ符号を付けている。第５図に示す磁気センサ（
３０）は前屈中心線（１５）と同一面内で直交する間隔
が１／６ λの平行線（１６）、（１７）上に形成され
る第１〜第３の磁気抵抗素子（３１）〜（３３）を有す
る磁気センサ（３４ａ） 、（３４ｂ） −・−が１
／４ λ間隔で前記した第２図と同様に８個並列に形成
されたものである。なお、図面の煩雑さを回避するため
に本図においても２個のみを図示している。この場合、
第１の磁気抵抗素子（３１）は前記平行！ （１６）、
（１７）の中の−の線（１７）上に形成され、かつ前記
中心線（１５）上から両方向に延びて所定長さしを有す
るものであり、前記第２の磁気抵抗素子（３２）は前記
平行線（Ｉ６）、（Ｉ７）の中の他の線（１６）上に形
成され、かつ前記中心線（１５）上から１７２Ｌ離れた
地点から中心線（１５）側とは反対方向に延びて１／２
Ｌの長さを有するものであり、前記第３の磁気抵抗素
子（３３）は前記平行線（１６）、（１７）、の中の前
記他の線（１６）上に形成され、かつ前記中心線（１５
）に対して第２の磁気抵抗素子（３２）と対称になるよ
うに形成されたものである。そしてさらに、前記第１の
磁気抵抗素子（３１）の両端部がそれぞれ第２および第
３の磁気抵抗素子（３２）、（３３）の中心線（１５）
側の端部に接続されるように構成されている。
このように構成される磁気センサ（３０）を、前記第３
図と同様に結線し駆動することにより、３次高調波成分
と偶数次高調波成分の除去された検出信号が得られるも
のである。
図と同様に結線し駆動することにより、３次高調波成分
と偶数次高調波成分の除去された検出信号が得られるも
のである。
この場合、本実施例によれば、第１〜第３の磁気抵抗素
子（３１）、（３２）、（３３）の長さが２：ｌ：１の
比で形成されているので、第６図から理解されるように
、磁気センサ（３０）が中心線（１５）のローリング方
向Ｒに傾いて着磁スケール（１０）との間にクリアラン
スの変動を生起しても検出信号の信号振幅は変動しない
。また、磁気センサ（３０）が中心線（１５）のピッチ
ング方向Ｐに傾いても、中心ｔ！（１５）方向のバクー
ン間隔を狭くすることができることから、従来技術に比
較して、その傾きに対する検出信号の振幅変動を小さく
することができる。
子（３１）、（３２）、（３３）の長さが２：ｌ：１の
比で形成されているので、第６図から理解されるように
、磁気センサ（３０）が中心線（１５）のローリング方
向Ｒに傾いて着磁スケール（１０）との間にクリアラン
スの変動を生起しても検出信号の信号振幅は変動しない
。また、磁気センサ（３０）が中心線（１５）のピッチ
ング方向Ｐに傾いても、中心ｔ！（１５）方向のバクー
ン間隔を狭くすることができることから、従来技術に比
較して、その傾きに対する検出信号の振幅変動を小さく
することができる。
第７図は本発明の他の実施例の構成を示すもので、この
磁気センサ（５９）は磁気抵抗素子（６０）〜（６８）
からなる磁気センサ（６９ａ）、（６９ｂ）・・・が１
／４ λ離れて８個形成されるとともに、Ｉ／６λ離れ
て形成された磁気抵抗素子（６０）、（６２）、（６６
）、（６８）と磁気抵抗素子（６３）、（６５）とから
それぞれｌ／１０λ離れて磁気抵抗素子（６Ｉ）、（６
７）と磁気抵抗素子（６４）とが形成されたものである
。図面の煩雑さを回避するために本図においても２個の
みを図示している。なお、全体が理解できるように８個
すべてを描いた図を符号を一部省略して第８図Ｂに示し
ている。この場合、磁気センサ（６９ａ） と磁気セン
サ（６９ｆ）とは（１＋ （１／２） ） λ離れた
平行線上に形成されている。第８図Ｂ（第７図）に示す
ように形成された磁気センサ（６９ａ）〜（６９ｈ）を
有する磁気センサ（５９）を、第９図に示すように結線
し、同図に示す極性（＋）、（−）で電圧を加えるとと
もに、出力端子（７３）、（７４）および出力端子（７
５）、（７６）にそれぞれ差動増幅器（図示せず）を接
続することで、その差動増幅器の出力として、偶数次高
調波成分と３次・５次高調波成分の除去された９０度位
相のずれたいわゆるＡ相、Ｂ相の検出信号が得られる。
磁気センサ（５９）は磁気抵抗素子（６０）〜（６８）
からなる磁気センサ（６９ａ）、（６９ｂ）・・・が１
／４ λ離れて８個形成されるとともに、Ｉ／６λ離れ
て形成された磁気抵抗素子（６０）、（６２）、（６６
）、（６８）と磁気抵抗素子（６３）、（６５）とから
それぞれｌ／１０λ離れて磁気抵抗素子（６Ｉ）、（６
７）と磁気抵抗素子（６４）とが形成されたものである
。図面の煩雑さを回避するために本図においても２個の
みを図示している。なお、全体が理解できるように８個
すべてを描いた図を符号を一部省略して第８図Ｂに示し
ている。この場合、磁気センサ（６９ａ） と磁気セン
サ（６９ｆ）とは（１＋ （１／２） ） λ離れた
平行線上に形成されている。第８図Ｂ（第７図）に示す
ように形成された磁気センサ（６９ａ）〜（６９ｈ）を
有する磁気センサ（５９）を、第９図に示すように結線
し、同図に示す極性（＋）、（−）で電圧を加えるとと
もに、出力端子（７３）、（７４）および出力端子（７
５）、（７６）にそれぞれ差動増幅器（図示せず）を接
続することで、その差動増幅器の出力として、偶数次高
調波成分と３次・５次高調波成分の除去された９０度位
相のずれたいわゆるＡ相、Ｂ相の検出信号が得られる。
また、本実施例によっても、磁気センサ（６９ａ）〜（
６９ｈ）を構成する磁気抵抗素子（６０）〜（６８）の
長さが１：２：１：２：４：２：１：２：１ （第７図
参照）の比で形成されているので、磁気センサ（５９）
が中心線（１５）のローリング方向Ｒに傾いても検出信
号の信号振幅は変動しない。また、磁気センサ（５２）
が中心線（１５）のピッチング方向Ｐに傾いても、中心
線（１５）方向のパターン間隔を狭くすることができる
ことから、従来技術に比較して、その傾きに対する検出
信号の振幅変動を小さくすることができる。
６９ｈ）を構成する磁気抵抗素子（６０）〜（６８）の
長さが１：２：１：２：４：２：１：２：１ （第７図
参照）の比で形成されているので、磁気センサ（５９）
が中心線（１５）のローリング方向Ｒに傾いても検出信
号の信号振幅は変動しない。また、磁気センサ（５２）
が中心線（１５）のピッチング方向Ｐに傾いても、中心
線（１５）方向のパターン間隔を狭くすることができる
ことから、従来技術に比較して、その傾きに対する検出
信号の振幅変動を小さくすることができる。
前記した第１図、第４図、第５図および第７図に示した
磁気センサ（１４）、（４９）、（３０）、（５９）に
おいては、磁気センサ（１２ａ）、（５４ａ）、（３４
ａ）、（６９ａ）それぞれ１本でも、例えば、そのほか
の７本の磁気センサ（磁気センサ（１２ｂ）〜（１２ｈ
）等）を単なる抵抗（例えば、金属被膜固定抵抗器）を
使用することにより、奇数次高調波成分、偶数次高調波
成分が除去できる位置検出装置を構築することができる
。
磁気センサ（１４）、（４９）、（３０）、（５９）に
おいては、磁気センサ（１２ａ）、（５４ａ）、（３４
ａ）、（６９ａ）それぞれ１本でも、例えば、そのほか
の７本の磁気センサ（磁気センサ（１２ｂ）〜（１２ｈ
）等）を単なる抵抗（例えば、金属被膜固定抵抗器）を
使用することにより、奇数次高調波成分、偶数次高調波
成分が除去できる位置検出装置を構築することができる
。
また、第７図に示した磁気センサ（６９ａ）をそれぞれ
、第１０図および第１１図に示すように配置し、それら
の一端部を接続して出力端子（７９）、（８０）を有す
る折り返しパターンの磁気センサ（８１）、（８２）を
形成することにより、出力端子（７９）、（８０）から
平均化効果の優れた、例えば、ピッチング方向で検出信
号の振幅の変動の影響の少ない位置検出装置が得られる
。なお、前記した第４図に示す磁気センサ（５４ａ）に
ついても第１０図および第１１図に示した構成の磁気セ
ンサを得ることができる。
、第１０図および第１１図に示すように配置し、それら
の一端部を接続して出力端子（７９）、（８０）を有す
る折り返しパターンの磁気センサ（８１）、（８２）を
形成することにより、出力端子（７９）、（８０）から
平均化効果の優れた、例えば、ピッチング方向で検出信
号の振幅の変動の影響の少ない位置検出装置が得られる
。なお、前記した第４図に示す磁気センサ（５４ａ）に
ついても第１０図および第１１図に示した構成の磁気セ
ンサを得ることができる。
なお、上記のように構成される磁気センサは位置の検出
に限らず速度あるいは加速度の検出に適用してもよい。
に限らず速度あるいは加速度の検出に適用してもよい。
なお、本発明は上記の実施例に限らず本発明の要旨を逸
脱することなく種々の構成をとり得ることはもちろんで
ある。
脱することなく種々の構成をとり得ることはもちろんで
ある。
［発明の効果］
上記実施例から明かなように、本発明によれば、第１お
よび第２の磁気抵抗素子を有する磁気センサを実質的に
１本のパターンとみなすことができることから、磁気ス
ケールのマグネットの配置方向のパターンの広がりを比
較的少なくでき、かつ３次高調波成分を除去することが
できる小型の位置検出装置が得られるという効果を奏す
る。
よび第２の磁気抵抗素子を有する磁気センサを実質的に
１本のパターンとみなすことができることから、磁気ス
ケールのマグネットの配置方向のパターンの広がりを比
較的少なくでき、かつ３次高調波成分を除去することが
できる小型の位置検出装置が得られるという効果を奏す
る。
また、本発明によれば、第１〜第３の磁気抵抗素子を有
する磁気センサを実質的に１本のパターンとみなすこと
ができることから、磁気スケールのマグネットの配置方
向のパターンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次・
５次高調波成分を除去することができる小型の位置検出
装置が得られるという効果を奏する。
する磁気センサを実質的に１本のパターンとみなすこと
ができることから、磁気スケールのマグネットの配置方
向のパターンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次・
５次高調波成分を除去することができる小型の位置検出
装置が得られるという効果を奏する。
さらに、本発明によれば、磁気センサを磁気スケールの
マグネットの配置方向に平行する中心線に対して対称に
なるように形成したので、前記中心線に対してこの磁気
センサが所定角度幅いても、いわゆるクリアランスの変
動を生起しても、検出信号の振幅変動を相殺することが
できるとともに、磁気スケールのマグネットの配置方向
のパターンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次・５
次高調波成分を除去することができる小型の位置検出装
置が得られるという効果を奏する。
マグネットの配置方向に平行する中心線に対して対称に
なるように形成したので、前記中心線に対してこの磁気
センサが所定角度幅いても、いわゆるクリアランスの変
動を生起しても、検出信号の振幅変動を相殺することが
できるとともに、磁気スケールのマグネットの配置方向
のパターンの広がりを比較的少なくでき、かつ３次・５
次高調波成分を除去することができる小型の位置検出装
置が得られるという効果を奏する。
さらにまた、本発明によれば、磁気センサを磁気スケー
ルのマグネットの配置方向に１／４ λ離シて複数個形
成したので、磁気スケールのマグネットの配置方向のパ
ターンの広がりが比較的少ない状態で、偶数次高調波成
分および３次・５次高調波成分を除去することができる
小型の位置検出装置が得られるという効果を奏する。
ルのマグネットの配置方向に１／４ λ離シて複数個形
成したので、磁気スケールのマグネットの配置方向のパ
ターンの広がりが比較的少ない状態で、偶数次高調波成
分および３次・５次高調波成分を除去することができる
小型の位置検出装置が得られるという効果を奏する。
第１図は本発明における位置検出装置の一実施例の構成
を示す斜視図、第２図は第１図に示す位置検出装置の平
面図、第３図は第１図および第２図に示す位置検出装置
にかかる回路図、第４図は本発明における位置検出装置
の一実施例の平面図、第５図は本発明における位置検出
装置の一実施例の平面図、第６図は位置検出装置のロー
リング方向等の変動に対する動作を説明する斜視図、第
７図は本発明における位置検出装置の他の実施例の平面
図、第８図Ａは着磁スケールの平面図、第８図Ｂは他の
実施例の平面図、第９図は第８図Ｂに示す位置検出装置
にかかる回路図、第１０図および第１１図はさらに他の
実施例にかかる折り返しパターンを有する位置検出装置
の平面図、第１２図〜第１６図は従来技術における位置
検出装置の構成および動作の説明に供する図である。 （１０）は着磁スケール、（１２ａ） 〜（１２ｇ）は
磁気センサ、（１３）はマグネット、（１４）は磁気セ
ンサ、（１５）は中心線、（１８）は第１の磁気抵抗素
子、（１９）は第２の磁気抵抗素子である。
を示す斜視図、第２図は第１図に示す位置検出装置の平
面図、第３図は第１図および第２図に示す位置検出装置
にかかる回路図、第４図は本発明における位置検出装置
の一実施例の平面図、第５図は本発明における位置検出
装置の一実施例の平面図、第６図は位置検出装置のロー
リング方向等の変動に対する動作を説明する斜視図、第
７図は本発明における位置検出装置の他の実施例の平面
図、第８図Ａは着磁スケールの平面図、第８図Ｂは他の
実施例の平面図、第９図は第８図Ｂに示す位置検出装置
にかかる回路図、第１０図および第１１図はさらに他の
実施例にかかる折り返しパターンを有する位置検出装置
の平面図、第１２図〜第１６図は従来技術における位置
検出装置の構成および動作の説明に供する図である。 （１０）は着磁スケール、（１２ａ） 〜（１２ｇ）は
磁気センサ、（１３）はマグネット、（１４）は磁気セ
ンサ、（１５）は中心線、（１８）は第１の磁気抵抗素
子、（１９）は第２の磁気抵抗素子である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、マグネットが格子ピッチλで順次配置されて形成さ
れた磁気スケールと、この磁気スケールに対向して配置
されるとともに相対的に移動可能に配置された磁気セン
サとを有する位置検出装置において、 上記磁気センサは第１の磁気抵抗素子と第２の磁気抵抗
素子とを有し、これらの磁気抵抗素子はマグネットの配
置方向に相互に１／６λ離れて形成されるとともに直列
に接続され、かつ前記マグネットの配置方向と平行する
方向から見たとき互いに重ならないように配置されたこ
とを特徴とする位置検出装置。 ２、マグネットが格子ピッチλで順次配置されて形成さ
れた磁気スケールと、この磁気スケールに対向して配置
されるとともに相対的に移動可能に配置された磁気セン
サとを有する位置検出装置において、 上記磁気センサは第１〜第４の磁気抵抗素子を有し、第
２〜第４の磁気抵抗素子は第１の磁気抵抗素子からマグ
ネットの配置方向にそれぞれ１／１０λ、１／６λ、４
／１５λ離れて形成されるとともに直列に接続され、か
つこれらの磁気抵抗素子は前記マグネットの配置方向と
平行する方向から見たとき互いに重ならないように配置
されたことを特徴とする位置検出装置。 ３、重ならないように配置された磁気抵抗素子を有する
磁気センサを磁気スケールのマグネットの配置方向に平
行する中心線に対して対称に配置したことを特徴とする
請求項１または２記載の位置検出装置。 ４、重ならないように配置された磁気抵抗素子を有する
磁気センサをマグネットの配置方向に平行する中心線と
直交する間隔が［ｎ＋（１／２）］λ（ｎ＝正の整数）
の平行線のそれぞれの線に沿って配置したことを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載の位置検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2150688A JP2787783B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 位置検出装置 |
| US07/811,151 US5363034A (en) | 1990-06-08 | 1991-06-04 | Position detector with magnetic scale and magnetic sensor that has magnetic reluctance elements in non-overlapping relationship |
| ITRM910401A IT1246615B (it) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | Apparecchio di rivelazione di posizione |
| DE4118773A DE4118773C2 (de) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | Positionsdetektor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2150688A JP2787783B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443915A true JPH0443915A (ja) | 1992-02-13 |
| JP2787783B2 JP2787783B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=15502287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2150688A Expired - Lifetime JP2787783B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 位置検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5363034A (ja) |
| JP (1) | JP2787783B2 (ja) |
| DE (1) | DE4118773C2 (ja) |
| IT (1) | IT1246615B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507725A (ja) * | 2000-08-22 | 2004-03-11 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 磁気マルチポールホイールをスキャンする磁気抵抗センサ |
| JP2008286667A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Okuma Corp | 電磁誘導型位置センサ |
| JP2020153806A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Tdk株式会社 | 回転角度検出装置 |
| CN111947693A (zh) * | 2019-05-16 | 2020-11-17 | 日本电产三协株式会社 | 磁传感器装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US5901458A (en) | 1997-11-21 | 1999-05-11 | Mitutoyo Corporation | Electronic caliper using a reduced offset induced current position transducer |
| EP1016852B1 (en) * | 1998-12-31 | 2008-02-27 | Pacific Scientific Company | Apparatus for measuring the position of a movable member |
| DE10256007A1 (de) * | 2002-11-30 | 2004-06-09 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Katheteranordnung |
| US20080313886A1 (en) * | 2003-12-30 | 2008-12-25 | Lutz May | Methods and Apparatuses for Magnetizing an Object and for Calibrating a Sensor Device |
| CN101192412B (zh) * | 2006-12-01 | 2010-10-13 | 上海平信机电制造有限公司 | 粗节距的激光接长录磁载体及其录磁方法 |
| JP5177197B2 (ja) | 2010-10-13 | 2013-04-03 | Ｔｄｋ株式会社 | 回転磁界センサ |
| JP5131339B2 (ja) | 2010-11-17 | 2013-01-30 | Ｔｄｋ株式会社 | 回転磁界センサ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
| JPH0638047B2 (ja) * | 1985-10-09 | 1994-05-18 | 株式会社日立製作所 | 磁気的に位置を検出する装置 |
| JPS62204118A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-08 | Hitachi Ltd | 磁気的に位置あるいは速度を検出する装置 |
| JP2990822B2 (ja) * | 1991-03-14 | 1999-12-13 | ソニー・プレシジョン・テクノロジー株式会社 | 磁気センサ |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP2150688A patent/JP2787783B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-06-04 US US07/811,151 patent/US5363034A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-07 DE DE4118773A patent/DE4118773C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-07 IT ITRM910401A patent/IT1246615B/it active IP Right Grant
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507725A (ja) * | 2000-08-22 | 2004-03-11 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 磁気マルチポールホイールをスキャンする磁気抵抗センサ |
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| JP2020153806A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Tdk株式会社 | 回転角度検出装置 |
| US11353526B2 (en) | 2019-03-20 | 2022-06-07 | Tdk Corporation | Rotational angle detection device |
| CN111947693A (zh) * | 2019-05-16 | 2020-11-17 | 日本电产三协株式会社 | 磁传感器装置 |
| CN111947693B (zh) * | 2019-05-16 | 2022-07-08 | 日本电产三协株式会社 | 磁传感器装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITRM910401A0 (it) | 1991-06-07 |
| ITRM910401A1 (it) | 1992-12-07 |
| US5363034A (en) | 1994-11-08 |
| JP2787783B2 (ja) | 1998-08-20 |
| DE4118773A1 (de) | 1991-12-12 |
| IT1246615B (it) | 1994-11-24 |
| DE4118773C2 (de) | 2000-05-25 |
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