JPH061202B2 - 磁気式ロ−タリ−エンコ−ダ - Google Patents
磁気式ロ−タリ−エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPH061202B2 JPH061202B2 JP12781085A JP12781085A JPH061202B2 JP H061202 B2 JPH061202 B2 JP H061202B2 JP 12781085 A JP12781085 A JP 12781085A JP 12781085 A JP12781085 A JP 12781085A JP H061202 B2 JPH061202 B2 JP H061202B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- rotary encoder
- rotating disk
- magnetic head
- thin film
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は磁性体の回転円板を用いて構成される磁気式の
ロータリーエンコーダに関するものである。
ロータリーエンコーダに関するものである。
本発明による磁気式ロータリーエンコーダは、磁性材料
から成る回転円板に近接して所定ピッチで放射線状に一
連に構成されたアモルファス磁性薄膜から成る磁気ヘッ
ドを用いて回転円板を着磁すると共に、アモルファス磁
性薄膜からマテウシ(Matteucci)効果によるマテウシ電
圧を検出して回転円板の回転角を得るようにしたロータ
リーエンコーダである。
から成る回転円板に近接して所定ピッチで放射線状に一
連に構成されたアモルファス磁性薄膜から成る磁気ヘッ
ドを用いて回転円板を着磁すると共に、アモルファス磁
性薄膜からマテウシ(Matteucci)効果によるマテウシ電
圧を検出して回転円板の回転角を得るようにしたロータ
リーエンコーダである。
従来のロータリーエンコーダは、磁気式や光学式のいず
れの場合もあらかじめ所定の磁気パターンを書込んだ回
転円板や光学パターンが形成された回転円板をロータリ
ーエンコーダに組込んで用いている。このような従来の
ロータリーエンコーダによれば、回転円板と磁気ヘツド
又は固定スリツトの芯合せを精密に行う必要があるが、
回転円板の分解能を向上させるにつれてその芯合せが困
難となり、回転軸のわずかの位置ずれによってもロータ
リーエンコーダの出力波形の位相差が変動することがあ
るという問題点があつた。
れの場合もあらかじめ所定の磁気パターンを書込んだ回
転円板や光学パターンが形成された回転円板をロータリ
ーエンコーダに組込んで用いている。このような従来の
ロータリーエンコーダによれば、回転円板と磁気ヘツド
又は固定スリツトの芯合せを精密に行う必要があるが、
回転円板の分解能を向上させるにつれてその芯合せが困
難となり、回転軸のわずかの位置ずれによってもロータ
リーエンコーダの出力波形の位相差が変動することがあ
るという問題点があつた。
一方アモルファス薄膜のように高透磁率の磁性材料を磁
気ヘッドのコアとして用いて高感度でパルスを得る方法
が考えられているが、コアの回りにコイル線を巻く必要
があるため磁気ヘッドの磁気回路を実装して構成するこ
とが困難であった。
気ヘッドのコアとして用いて高感度でパルスを得る方法
が考えられているが、コアの回りにコイル線を巻く必要
があるため磁気ヘッドの磁気回路を実装して構成するこ
とが困難であった。
本発明はこのような従来のロータリーエンコーダの問題
点に鑑みてなされたものであって、回転円板を組込む際
の偏芯による出力波形の変動を防止するためにロータリ
ーエンコーダに組込まれた回転円板に磁気パターンを書
込むようにした磁気式ロータリーエンコーダを提供する
ことを目的とする。
点に鑑みてなされたものであって、回転円板を組込む際
の偏芯による出力波形の変動を防止するためにロータリ
ーエンコーダに組込まれた回転円板に磁気パターンを書
込むようにした磁気式ロータリーエンコーダを提供する
ことを目的とする。
本発明は回転軸の回転角に対応した出力を与える磁気式
ロータリーエンコーダであつて、回転軸と一体に回転自
在に保持され磁性材料より構成される回転円板と、回転
円板より所定微小間隔を隔てて固定される絶縁板、及び
該絶縁板上に所定ピッチで回転軸を中心にして放射線状
に一連に形成されたアモルファス磁性薄膜から成る磁気
ヘッドと、を具備し、磁気ヘッドのアモルファス磁性薄
膜の励磁によって回転円板を所定間隔毎に全周に渡って
着磁し、磁気ヘッドからのマテウシ電圧に基づいて回転
円板の回転角を得るよう構成したことを特徴とするもの
である。
ロータリーエンコーダであつて、回転軸と一体に回転自
在に保持され磁性材料より構成される回転円板と、回転
円板より所定微小間隔を隔てて固定される絶縁板、及び
該絶縁板上に所定ピッチで回転軸を中心にして放射線状
に一連に形成されたアモルファス磁性薄膜から成る磁気
ヘッドと、を具備し、磁気ヘッドのアモルファス磁性薄
膜の励磁によって回転円板を所定間隔毎に全周に渡って
着磁し、磁気ヘッドからのマテウシ電圧に基づいて回転
円板の回転角を得るよう構成したことを特徴とするもの
である。
このような特徴を有する本発明によれば、磁化されてい
ない磁性材料から成る回転円板を用いてロータリーエン
コーダを構成すると共に、書込み及び読出し用のアモル
ファス薄膜ヘッドを用いて磁気パターンを書込んでい
る。従って回転円板をロータリーエンコーダに組込む際
に芯合せを行う必要がなく、組立てを極めて容易にする
ことができる。又こうして磁気パターンが書込まれた回
転円板が回転すればアモルファス磁気ヘッドよりパルス
状のマテウシ電圧が得られる。従ってこの出力電圧に基
づいて回転角を検出することによって確実に回転円板の
回転角度を検出することが可能となる。それ故本発明に
よれば回転円板を小型化し分解能を向上させても位相ジ
ッタが少ない磁気式ロータリーエンコーダを比較的低価
格で実現することが可能となる。
ない磁性材料から成る回転円板を用いてロータリーエン
コーダを構成すると共に、書込み及び読出し用のアモル
ファス薄膜ヘッドを用いて磁気パターンを書込んでい
る。従って回転円板をロータリーエンコーダに組込む際
に芯合せを行う必要がなく、組立てを極めて容易にする
ことができる。又こうして磁気パターンが書込まれた回
転円板が回転すればアモルファス磁気ヘッドよりパルス
状のマテウシ電圧が得られる。従ってこの出力電圧に基
づいて回転角を検出することによって確実に回転円板の
回転角度を検出することが可能となる。それ故本発明に
よれば回転円板を小型化し分解能を向上させても位相ジ
ッタが少ない磁気式ロータリーエンコーダを比較的低価
格で実現することが可能となる。
第１図は本発明による磁気式ロータリーエンコーダの構
成を示す概略図であり、第２図はその磁気ヘッド部を示
す正面図、第３図は磁気ヘッドの断面図である。これら
の図において本発明による磁気式ロータリーエンコーダ
１は回転軸２に磁性材料から成る回転円板３が一体に取
付けられている。そしてこの回転円板３の円周上に回転
円板３と所定の微小間隔を隔てて磁気ヘッド４が固定さ
れる。磁気ヘッド４は第２図及び第３図に示すように非
磁性体から成る長方形状のベース５上に絶縁膜６が形成
される。絶縁膜６の上部には第２図に示すように所定間
隔のピッチを有し、回転軸２を中心とする多数の放射状
の線が一連に連結され全体が円弧状に形成されたパター
ンが形成される。このパターンは高透磁率を有するアモ
ルファスを絶縁層６上に蒸着して磁性薄膜７として形成
したものであって、その扇形の中心部は回転軸２の中心
に向けられるように構成される。そしてこの磁性薄膜７
の両端には第２図に示すように端子８ａ，８ｂが形成さ
れる。ここで磁性薄膜７のピッチは回転円板３上に着磁
される磁気のピッチλの1/2の幅を有するように構成さ
れ、各磁性薄膜７の線幅ｗは1/4λ以下となるように構
成される。
成を示す概略図であり、第２図はその磁気ヘッド部を示
す正面図、第３図は磁気ヘッドの断面図である。これら
の図において本発明による磁気式ロータリーエンコーダ
１は回転軸２に磁性材料から成る回転円板３が一体に取
付けられている。そしてこの回転円板３の円周上に回転
円板３と所定の微小間隔を隔てて磁気ヘッド４が固定さ
れる。磁気ヘッド４は第２図及び第３図に示すように非
磁性体から成る長方形状のベース５上に絶縁膜６が形成
される。絶縁膜６の上部には第２図に示すように所定間
隔のピッチを有し、回転軸２を中心とする多数の放射状
の線が一連に連結され全体が円弧状に形成されたパター
ンが形成される。このパターンは高透磁率を有するアモ
ルファスを絶縁層６上に蒸着して磁性薄膜７として形成
したものであって、その扇形の中心部は回転軸２の中心
に向けられるように構成される。そしてこの磁性薄膜７
の両端には第２図に示すように端子８ａ，８ｂが形成さ
れる。ここで磁性薄膜７のピッチは回転円板３上に着磁
される磁気のピッチλの1/2の幅を有するように構成さ
れ、各磁性薄膜７の線幅ｗは1/4λ以下となるように構
成される。
第４図はこのようにして構成される磁気式ロータリーエ
ンコーダ１を着磁する際の構成を示す図である。本図に
おいてモータ１１に大型の高精度のロータリーエンコー
ダ１２を接続し、そしてその軸上にカップリング１３を
介して前述したロータリーエンコーダ１の回転軸２を接
続する。そしてこの大型のロータリーエンコーダ１２の
出力を分周器１４に与える。分周器１４はロータリーエ
ンコーダ１２の出力をここで着磁するロータリーエンコ
ーダの分解能に対応させて分周する分周器であって、そ
の分周出力を増幅器１５に与える。増幅器１５は分周出
力を電流及び電圧増幅するものであり、その出力は前述
した磁気ヘッド４の端子８ａ，８ｂに与えられる。
ンコーダ１を着磁する際の構成を示す図である。本図に
おいてモータ１１に大型の高精度のロータリーエンコー
ダ１２を接続し、そしてその軸上にカップリング１３を
介して前述したロータリーエンコーダ１の回転軸２を接
続する。そしてこの大型のロータリーエンコーダ１２の
出力を分周器１４に与える。分周器１４はロータリーエ
ンコーダ１２の出力をここで着磁するロータリーエンコ
ーダの分解能に対応させて分周する分周器であって、そ
の分周出力を増幅器１５に与える。増幅器１５は分周出
力を電流及び電圧増幅するものであり、その出力は前述
した磁気ヘッド４の端子８ａ，８ｂに与えられる。
さてモータ１１を回転すれば、それに伴ってカップリン
グ１３を介してロータリーエンコーダ１の回転軸２及び
それに連結されている回転円板３が所定速度で回転す
る。このときロータリーエンコーダ１２より回転角に応
じて得られるパルスは分周器１４により分周され、その
出力は電流・電圧増幅して磁気ヘッド４に与えられる。
そうすれば磁気ヘッド４の磁性薄膜７に所定周期毎に所
定電流が流れて回転円板３に磁気パターンが書込まれ
る。第５図は磁気ヘッドのアモルファスの磁性薄膜７に
電流が流されたときの磁束の状態を示す拡大図である。
本図に示すように磁気ヘッド４の磁性薄膜７に沿って磁
束が形成されるため、回転円板３上に放射線状のＮ極及
びＳ極を交互に形成することができる。そして所定角度
回転した後再び分周器１４からの出力によって磁気ヘッ
ド４に書込み電流が流される。そうすれば一部は回転円
板３に重ねて書込まれ、他は回転円板３の新たな部分に
磁気パターンが書込まれる。こうして所定角度毎に順次
磁気パターンを書込んでいくことによって、第１図に示
すように回転円板３の所定円周上に連続して磁気パター
ンを書込むことが可能となる。
グ１３を介してロータリーエンコーダ１の回転軸２及び
それに連結されている回転円板３が所定速度で回転す
る。このときロータリーエンコーダ１２より回転角に応
じて得られるパルスは分周器１４により分周され、その
出力は電流・電圧増幅して磁気ヘッド４に与えられる。
そうすれば磁気ヘッド４の磁性薄膜７に所定周期毎に所
定電流が流れて回転円板３に磁気パターンが書込まれ
る。第５図は磁気ヘッドのアモルファスの磁性薄膜７に
電流が流されたときの磁束の状態を示す拡大図である。
本図に示すように磁気ヘッド４の磁性薄膜７に沿って磁
束が形成されるため、回転円板３上に放射線状のＮ極及
びＳ極を交互に形成することができる。そして所定角度
回転した後再び分周器１４からの出力によって磁気ヘッ
ド４に書込み電流が流される。そうすれば一部は回転円
板３に重ねて書込まれ、他は回転円板３の新たな部分に
磁気パターンが書込まれる。こうして所定角度毎に順次
磁気パターンを書込んでいくことによって、第１図に示
すように回転円板３の所定円周上に連続して磁気パター
ンを書込むことが可能となる。
させ回転円板３の全周を磁化すればロータリーエンコー
ダが完成するが、このロータリーエンコーダを使用する
場合には磁気ヘッド４を読出し用ヘッドとして用いる。
即ち回転軸２を回転させれば第６図に示すように回転円
板３上の磁気パターンにより磁気ヘッド４のアモルファ
スの磁性薄膜７を貫く磁束が変化する。そしてこの磁束
が反転するときに急激に立上がるパルス電圧、いわゆる
マテウシ効果によるマテウシ電圧が得られる。この信号
は磁気ヘッド４の磁性薄膜７の放射線数によって増幅さ
れて端子８ａ，８ｂ間に第７図に示すような信号が生じ
る。従ってこの電圧信号を波形整形することによって回
転円板３の回転に対応したパルス電圧を得ることが可能
となる。
ダが完成するが、このロータリーエンコーダを使用する
場合には磁気ヘッド４を読出し用ヘッドとして用いる。
即ち回転軸２を回転させれば第６図に示すように回転円
板３上の磁気パターンにより磁気ヘッド４のアモルファ
スの磁性薄膜７を貫く磁束が変化する。そしてこの磁束
が反転するときに急激に立上がるパルス電圧、いわゆる
マテウシ効果によるマテウシ電圧が得られる。この信号
は磁気ヘッド４の磁性薄膜７の放射線数によって増幅さ
れて端子８ａ，８ｂ間に第７図に示すような信号が生じ
る。従ってこの電圧信号を波形整形することによって回
転円板３の回転に対応したパルス電圧を得ることが可能
となる。
このようにすればあらかじめ磁化されていない回転円板
をロータリーエンコーダとして組込んだ後に磁気パター
ンを書込み、そのパターンに基づいて回転角度を検出す
れば芯合せの必要はなく安価で高精度な磁気式ロータリ
ーエンコーダを構成することが可能となる。
をロータリーエンコーダとして組込んだ後に磁気パター
ンを書込み、そのパターンに基づいて回転角度を検出す
れば芯合せの必要はなく安価で高精度な磁気式ロータリ
ーエンコーダを構成することが可能となる。
第１図は本発明による磁気式ロータリーエンコーダの一
例を示す概略図、第２図はその磁気ヘッドを示す正面
図、第３図はその断面図、第４図はこの磁気式ロータリ
ーエンコーダに磁気データを書込む際の構成を示す構成
図、第５図は磁気パターンの書込みの際の磁束の変化を
示す図、第６図は回転円板３の回転による磁気ヘッド４
の磁束の変化を示す図、第７図は本実施例のロータリー
エンコーダの回転時に得られる端子間電圧を示す図であ
る。 １………磁気式ロータリーエンコーダ ２………回転
軸 ３………回転円板 ４………磁気ヘッド ５
………ベース ６………絶縁層 ７………磁性薄膜
８ａ，８ｂ………端子
例を示す概略図、第２図はその磁気ヘッドを示す正面
図、第３図はその断面図、第４図はこの磁気式ロータリ
ーエンコーダに磁気データを書込む際の構成を示す構成
図、第５図は磁気パターンの書込みの際の磁束の変化を
示す図、第６図は回転円板３の回転による磁気ヘッド４
の磁束の変化を示す図、第７図は本実施例のロータリー
エンコーダの回転時に得られる端子間電圧を示す図であ
る。 １………磁気式ロータリーエンコーダ ２………回転
軸 ３………回転円板 ４………磁気ヘッド ５
………ベース ６………絶縁層 ７………磁性薄膜
８ａ，８ｂ………端子
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸の回転角に対応した出力を与える磁
気式ロータリーエンコーダであって、 前記回転軸と一体に回転自在に保持され磁性材料より構
成される回転円板と、 前記回転円板より所定微小間隔を隔てて固定される絶縁
板、及び該絶縁板上に所定ピッチで回転軸を中心にして
放射線状に一連に形成されたアモルファス磁性薄膜から
成る磁気ヘッドと、を具備し、 前記磁気ヘッドのアモルファス磁性薄膜の励磁によって
前記回転円板を所定間隔毎に全周に渡って着磁し、前記
磁気ヘッドからのマテウシ電圧に基づいて回転円板の回
転角を得るよう構成したことを特徴とする磁気式ロータ
リーエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12781085A JPH061202B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 磁気式ロ−タリ−エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12781085A JPH061202B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 磁気式ロ−タリ−エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285825A JPS61285825A (ja) | 1986-12-16 |
| JPH061202B2 true JPH061202B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=14969228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12781085A Expired - Lifetime JPH061202B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 磁気式ロ−タリ−エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061202B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5089817A (en) * | 1989-09-18 | 1992-02-18 | The Torrington Company | High resolution encoder |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP12781085A patent/JPH061202B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61285825A (ja) | 1986-12-16 |
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