JPH065172B2 - 磁気エンコーダ用磁気抵抗センサ - Google Patents
磁気エンコーダ用磁気抵抗センサInfo
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- JPH065172B2 JPH065172B2 JP61134464A JP13446486A JPH065172B2 JP H065172 B2 JPH065172 B2 JP H065172B2 JP 61134464 A JP61134464 A JP 61134464A JP 13446486 A JP13446486 A JP 13446486A JP H065172 B2 JPH065172 B2 JP H065172B2
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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)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、例えば磁気ロータリーエンコーダ等に適用
され、磁気記録媒体に記録された磁気情報を、固有抵抗
が磁界の強さに応じて変化する磁気抵抗素子を用いて検
出することにより、磁気記録媒体の相対的変位を検出す
る磁気エンコーダ用磁気抵抗センサに関する。
され、磁気記録媒体に記録された磁気情報を、固有抵抗
が磁界の強さに応じて変化する磁気抵抗素子を用いて検
出することにより、磁気記録媒体の相対的変位を検出す
る磁気エンコーダ用磁気抵抗センサに関する。
「従来の技術」 周知のように、磁気ロータリーエンコーダは、シャフト
に固定された円盤状の磁気記録媒体と、この磁気記録媒
体と所定のギャップを隔てて対向配置された磁気抵抗セ
ンサとから構成されているが、これらは、従来、一般に
第３図(イ)〜(ニ)に示すように構成されている。
に固定された円盤状の磁気記録媒体と、この磁気記録媒
体と所定のギャップを隔てて対向配置された磁気抵抗セ
ンサとから構成されているが、これらは、従来、一般に
第３図(イ)〜(ニ)に示すように構成されている。
これらの図において、１は磁気記録媒体、２は磁気抵抗
センサである。この磁気記録媒体１には、磁気抵抗セン
サ２と対向する円軌道に沿って波長λの正弦波を磁化記
録することにより、等間隔の磁化ピッチ1a,1a,…からな
る磁気情報（着磁パターン）が記録されている。一方、
磁気抵抗センサ２は、ガラス基板３と、このガラス基板
３上に蒸着された磁気抵抗素子４とから構成されてい
る。この磁気抵抗素子４は、磁界中に置かれた場合、そ
の磁界の強さに応じて固有抵抗が変化する現象、いわゆ
る磁気抵抗効果が生じる素子材料によって構成されてお
り、この磁気抵抗効果を利用して、磁気記録媒体１が図
に示す矢印Ｍ方向に相対変位した場合に、磁気記録媒体
１上に記録された着磁パターンが読み取られ、これによ
り、磁気記録媒体１と共に回転するシャフトの回転量が
検出されるようになっている。
センサである。この磁気記録媒体１には、磁気抵抗セン
サ２と対向する円軌道に沿って波長λの正弦波を磁化記
録することにより、等間隔の磁化ピッチ1a,1a,…からな
る磁気情報（着磁パターン）が記録されている。一方、
磁気抵抗センサ２は、ガラス基板３と、このガラス基板
３上に蒸着された磁気抵抗素子４とから構成されてい
る。この磁気抵抗素子４は、磁界中に置かれた場合、そ
の磁界の強さに応じて固有抵抗が変化する現象、いわゆ
る磁気抵抗効果が生じる素子材料によって構成されてお
り、この磁気抵抗効果を利用して、磁気記録媒体１が図
に示す矢印Ｍ方向に相対変位した場合に、磁気記録媒体
１上に記録された着磁パターンが読み取られ、これによ
り、磁気記録媒体１と共に回転するシャフトの回転量が
検出されるようになっている。
この場合、磁気抵抗素子４は、磁気記録媒体１の変位方
向Ｍと直交する方向に延びる検出部Ｓ1〜Ｓ16と、これ
ら各検出部S1〜S16の間を各々接続し、変位方向Ｍと平
行に延びる接続部Ｃ1〜Ｃ16とから構成され、櫛形状に
形成されている。ここで、各検出部Ｓ1〜Ｓ16の相対的
位置関係について述べると、検出部Ｓ1〜Ｓ4は各々λず
つ離間し、検出部Ｓ5は検出部Ｓ4とλ／２離間し、検出
部Ｓ5〜Ｓ8は各々λずつ離間し、検出部Ｓ9は検出部Ｓ8
と５／４λ離間し、検出部Ｓ9〜Ｓ12は各々λずつ離間
し、検出部Ｓ13は検出部Ｓ12とλ／２離間し、検出部Ｓ
13〜Ｓ16は各々λずつ離間している。また、検出部Ｓ1
の端部は端子Ｔ1に、接続部Ｃ4は端子Ｔ2に、接続部Ｃ8
およびＣ9は端子Ｔ3に、接続部Ｃ13は端子Ｔ4に、検出
部Ｓ16の端部は端子Ｔ5に各々接続されている。
向Ｍと直交する方向に延びる検出部Ｓ1〜Ｓ16と、これ
ら各検出部S1〜S16の間を各々接続し、変位方向Ｍと平
行に延びる接続部Ｃ1〜Ｃ16とから構成され、櫛形状に
形成されている。ここで、各検出部Ｓ1〜Ｓ16の相対的
位置関係について述べると、検出部Ｓ1〜Ｓ4は各々λず
つ離間し、検出部Ｓ5は検出部Ｓ4とλ／２離間し、検出
部Ｓ5〜Ｓ8は各々λずつ離間し、検出部Ｓ9は検出部Ｓ8
と５／４λ離間し、検出部Ｓ9〜Ｓ12は各々λずつ離間
し、検出部Ｓ13は検出部Ｓ12とλ／２離間し、検出部Ｓ
13〜Ｓ16は各々λずつ離間している。また、検出部Ｓ1
の端部は端子Ｔ1に、接続部Ｃ4は端子Ｔ2に、接続部Ｃ8
およびＣ9は端子Ｔ3に、接続部Ｃ13は端子Ｔ4に、検出
部Ｓ16の端部は端子Ｔ5に各々接続されている。
そして、端子Ｔ3を接地して、端子Ｔ1とＴ5に＋ＶCCを
印加すると、磁気記録媒体１の変位に伴って、端子Ｔ2
から正弦波の検出信号ＳinＯＵＴが出力されると共に、
端子Ｔ4から余弦波の検出信号ＣosＯＵＴが出力され
る。すなわち、検出部Ｓ1〜Ｓ8と接続部Ｓ1〜Ｓ8と接続
部Ｃ1〜Ｃ8からなる正弦波検出用磁気抵抗素子Ａによっ
て検出される検出信号ＳinＯＵＴは、検出部Ｓ9〜Ｓ16
と接続部Ｃ9〜Ｃ16からなる余弦波検出用磁気抵抗素子
Ｂによって検出される検出信号ＣosＯＵＴと、位相がλ
／４(90゜）ずれていることになる。これにより、これら
の検出信号ＳinＯＵＴとＣosＯＵＴに基づいて、磁気記
録媒体１の変位方向および変位量が求められる。
印加すると、磁気記録媒体１の変位に伴って、端子Ｔ2
から正弦波の検出信号ＳinＯＵＴが出力されると共に、
端子Ｔ4から余弦波の検出信号ＣosＯＵＴが出力され
る。すなわち、検出部Ｓ1〜Ｓ8と接続部Ｓ1〜Ｓ8と接続
部Ｃ1〜Ｃ8からなる正弦波検出用磁気抵抗素子Ａによっ
て検出される検出信号ＳinＯＵＴは、検出部Ｓ9〜Ｓ16
と接続部Ｃ9〜Ｃ16からなる余弦波検出用磁気抵抗素子
Ｂによって検出される検出信号ＣosＯＵＴと、位相がλ
／４(90゜）ずれていることになる。これにより、これら
の検出信号ＳinＯＵＴとＣosＯＵＴに基づいて、磁気記
録媒体１の変位方向および変位量が求められる。
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した磁気抵抗センサ２の正弦波検出用磁
気抵抗素子Ａの中心と余弦波検出用磁気抵抗素子Ｂの中
心間の距離は、約１mm(約８λ分）前後に設定されてい
る。この中心間の距離は微少ではあるが、このような微
少距離であっても、磁気記録媒体１側に物理的な歪が発
生している確率は高く、これが、高精度の位置検出がで
きない原因となっていた。以下、その理由を詳細に説明
する。
気抵抗素子Ａの中心と余弦波検出用磁気抵抗素子Ｂの中
心間の距離は、約１mm(約８λ分）前後に設定されてい
る。この中心間の距離は微少ではあるが、このような微
少距離であっても、磁気記録媒体１側に物理的な歪が発
生している確率は高く、これが、高精度の位置検出がで
きない原因となっていた。以下、その理由を詳細に説明
する。
まず、第３図（ハ）に示すように、正弦波検出用磁気抵
抗素子Ａと余弦波検出用磁気抵抗素子Ｂとは磁気記録媒
体１の変位方向Ｍに沿って直列に設けられている。ここ
で、磁気記録媒体１が図上右方向に移動しているものと
考えると、磁気記録媒体１のうち正弦波検出用磁気抵抗
素子Ａに対向する部分は、所定時間経過後に余弦波検出
用磁気抵抗素子Ｂに対向することになる。ところで、磁
気記録媒体１のうち正弦波検出用磁気抵抗素子Ａに対向
する部分に歪が生じているとすると、検出信号ＳinＯＵ
Ｔにうねりが生じる。次に、所定時間経過後、その部分
が右方向に移動し余弦波検出用磁気抵抗素子Ｂに対向す
ると、検出信号ＣosＯＵＴにうねりが生じる。このよう
に、磁気記録媒体１に歪が存在する場合には、検出信号
ＳinＯＵＴおよびＣosＯＵＴの双方にうねりが生ずるの
であるが、両検出信号においてうねりの生ずるタイミン
グは異なり、最悪の場合、第４図（ロ）および（ハ）に
示すように検出信号ＳinＯＵＴおよびＣosＯＵＴに相互
に逆相のうねりが重畳することとなる。
抗素子Ａと余弦波検出用磁気抵抗素子Ｂとは磁気記録媒
体１の変位方向Ｍに沿って直列に設けられている。ここ
で、磁気記録媒体１が図上右方向に移動しているものと
考えると、磁気記録媒体１のうち正弦波検出用磁気抵抗
素子Ａに対向する部分は、所定時間経過後に余弦波検出
用磁気抵抗素子Ｂに対向することになる。ところで、磁
気記録媒体１のうち正弦波検出用磁気抵抗素子Ａに対向
する部分に歪が生じているとすると、検出信号ＳinＯＵ
Ｔにうねりが生じる。次に、所定時間経過後、その部分
が右方向に移動し余弦波検出用磁気抵抗素子Ｂに対向す
ると、検出信号ＣosＯＵＴにうねりが生じる。このよう
に、磁気記録媒体１に歪が存在する場合には、検出信号
ＳinＯＵＴおよびＣosＯＵＴの双方にうねりが生ずるの
であるが、両検出信号においてうねりの生ずるタイミン
グは異なり、最悪の場合、第４図（ロ）および（ハ）に
示すように検出信号ＳinＯＵＴおよびＣosＯＵＴに相互
に逆相のうねりが重畳することとなる。
さて、ロータリエンコーダ等に適用される磁気抵抗セン
サは、第５図に示すような検出回路とともに用いられ
る。図において、正弦波検出用磁気抵抗素子Ａから出力
された検出信号ＳinＯＵＴは、コンパレータ１２におい
て基準電圧Ｖ０と比較され、両者の大小関係に基づいて
第６図（ａ）に示すような方形波ａに変換される。同様
に、検出信号ＣosＯＵＴは、コンパレータ１４により第
６図（ｂ）に示すような方形波ｂに変換される。ここ
で、基準電圧コントローラ１５は、方形波ａのデューテ
ィ比が５０％になるように基準電圧Ｖ０を制御する。す
なわち、仮に方形波ａのデューティ比が５０％よりも大
であれば基準電圧Ｖ０のレベルを上げ、デューティ比が
５０％よりも小であれば基準電圧Ｖ０のレベルを下げ
る。この結果、基準電圧Ｖ０は、第４図（ロ）に示す検
出信号ＳinＯＵＴの上下の包絡線の中央部を通るように
変化する。また、基準電圧Ｖ０は余弦波検出用磁気抵抗
素子Ｂ用のコンパレータ１４の基準電圧としても用いら
れる。
サは、第５図に示すような検出回路とともに用いられ
る。図において、正弦波検出用磁気抵抗素子Ａから出力
された検出信号ＳinＯＵＴは、コンパレータ１２におい
て基準電圧Ｖ０と比較され、両者の大小関係に基づいて
第６図（ａ）に示すような方形波ａに変換される。同様
に、検出信号ＣosＯＵＴは、コンパレータ１４により第
６図（ｂ）に示すような方形波ｂに変換される。ここ
で、基準電圧コントローラ１５は、方形波ａのデューテ
ィ比が５０％になるように基準電圧Ｖ０を制御する。す
なわち、仮に方形波ａのデューティ比が５０％よりも大
であれば基準電圧Ｖ０のレベルを上げ、デューティ比が
５０％よりも小であれば基準電圧Ｖ０のレベルを下げ
る。この結果、基準電圧Ｖ０は、第４図（ロ）に示す検
出信号ＳinＯＵＴの上下の包絡線の中央部を通るように
変化する。また、基準電圧Ｖ０は余弦波検出用磁気抵抗
素子Ｂ用のコンパレータ１４の基準電圧としても用いら
れる。
しかしながら、従来の磁気抵抗センサの場合、検出信号
ＳinＯＵＴと検出信号ＣosＯＵＴとにおいて、うねりの
生ずるタイミングが異なるため、基準電圧Ｖ０は検出信
号ＣosＯＵＴの包絡線の中央から外れることになる。従
って、方形波ｂのデューティ比は大きく上下することと
なり、正確な位置検出を行うことが困難になる。
ＳinＯＵＴと検出信号ＣosＯＵＴとにおいて、うねりの
生ずるタイミングが異なるため、基準電圧Ｖ０は検出信
号ＣosＯＵＴの包絡線の中央から外れることになる。従
って、方形波ｂのデューティ比は大きく上下することと
なり、正確な位置検出を行うことが困難になる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、磁気
記録媒体に微妙な物理的歪が生じている場合において
も、正弦波検出用磁気抵抗素子と余弦波検出用磁気抵抗
素子から各々出力される各検出信号のうねりを同相化す
ることができ、これにより検出誤差を低減することがで
きる磁気エンコーダ用磁気抵抗センサを提供することを
目的としている。
記録媒体に微妙な物理的歪が生じている場合において
も、正弦波検出用磁気抵抗素子と余弦波検出用磁気抵抗
素子から各々出力される各検出信号のうねりを同相化す
ることができ、これにより検出誤差を低減することがで
きる磁気エンコーダ用磁気抵抗センサを提供することを
目的としている。
「問題点を解決するための手段」 この発明は、所定の軌道に沿って所定の波長で交番する
磁気情報が記録された磁気記録媒体上から、前記磁気情
報を、固有抵抗が磁界の強さに応じて変化する磁気抵抗
素子を用いて検出する磁気エンコーダ用磁気抵抗センサ
において、 一波長、一波長半および一波長の間隔を隔てて順次配置
された第１、第２，第３および第４の磁気検出部と、方
形波をなすようにこれら第１，第２，第３および第４の
磁気検出部を順次接続する第１，第２および第３の接続
部とから成り、両端に電圧が印加されるとともに前記磁
気記録媒体が変位すると前記第２の接続部から第１の検
出信号を出力する第１の磁気抵抗素子と、 二波長、半波長および二波長の間隔を隔てて順次配置さ
れた第５，第６，第７および第８の磁気検出部と、方形
波をなすようにこれら第５，第６，第７および第８の磁
気検出部を順次接続する第４，第５および第６の接続部
とから成り、両端に電圧が印加されるとともに前記磁気
記録媒体が変位すると前記第５の接続部から第２の検出
信号を出力する第２の磁気抵抗素子と を具備し、前記第１の磁気抵抗素子と前記第２の磁気抵
抗素子とを入れ子状に配置し、前記第１の検出信号およ
び前記第２の検出信号のうち一方は正弦波であり他方は
余弦波であることを特徴としている。
磁気情報が記録された磁気記録媒体上から、前記磁気情
報を、固有抵抗が磁界の強さに応じて変化する磁気抵抗
素子を用いて検出する磁気エンコーダ用磁気抵抗センサ
において、 一波長、一波長半および一波長の間隔を隔てて順次配置
された第１、第２，第３および第４の磁気検出部と、方
形波をなすようにこれら第１，第２，第３および第４の
磁気検出部を順次接続する第１，第２および第３の接続
部とから成り、両端に電圧が印加されるとともに前記磁
気記録媒体が変位すると前記第２の接続部から第１の検
出信号を出力する第１の磁気抵抗素子と、 二波長、半波長および二波長の間隔を隔てて順次配置さ
れた第５，第６，第７および第８の磁気検出部と、方形
波をなすようにこれら第５，第６，第７および第８の磁
気検出部を順次接続する第４，第５および第６の接続部
とから成り、両端に電圧が印加されるとともに前記磁気
記録媒体が変位すると前記第５の接続部から第２の検出
信号を出力する第２の磁気抵抗素子と を具備し、前記第１の磁気抵抗素子と前記第２の磁気抵
抗素子とを入れ子状に配置し、前記第１の検出信号およ
び前記第２の検出信号のうち一方は正弦波であり他方は
余弦波であることを特徴としている。
「作用」 正弦波検出用磁気抵抗素子と余弦波検出用磁気抵抗素子
が、入れ子状に重畳的に配置されているので、磁気記録
媒体の軌道の同一部分から正弦波の磁気情報が検出さ
れ、これにより、磁気記録媒体に微少な物理的歪が生じ
ている場合においても、正弦波検出用磁気抵抗素子と余
弦波検出用磁気抵抗素子から各々出力される両検出信号
のうねりが同相化され、これにより検出誤差が低減され
る。
が、入れ子状に重畳的に配置されているので、磁気記録
媒体の軌道の同一部分から正弦波の磁気情報が検出さ
れ、これにより、磁気記録媒体に微少な物理的歪が生じ
ている場合においても、正弦波検出用磁気抵抗素子と余
弦波検出用磁気抵抗素子から各々出力される両検出信号
のうねりが同相化され、これにより検出誤差が低減され
る。
「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図(イ)および(ロ)はこの発明の一実施例の構成を示す
図である。なお、第１図(イ)においては、磁気抵抗素子
４のパターン以外の部分の図示が省略されている。
図である。なお、第１図(イ)においては、磁気抵抗素子
４のパターン以外の部分の図示が省略されている。
これらの図において、１０は、例えばホウ酸ガラスから
なる絶縁性、平滑性の高い基板であり、この基板１０上
には検出部Ｓ1〜Ｓ8と接続部Ｃ1〜Ｃ8からなる正弦波検
出用磁気抵抗素子Ａと、検出Ｓ9〜Ｓ16と接続部Ｃ9〜Ｃ
16からなる余弦波検出用磁気抵抗素子Ｂとが蒸着されて
いる。これら正弦波検出用磁気抵抗素子Ａと余弦波検出
用磁気抵抗素子Ｂが蒸着された基板１０上には、例えば
ＰＳＧ膜（phospho-silicate-glass；りんをドープした
シリコン酸化膜）からなる保護膜１４が形成されてい
る。上記正弦波検出用磁気抵抗素子Ａおよび余弦波検出
用磁気抵抗素子Ｂからなる磁気抵抗素子４はNi-Fe（ニ
ッケル−鉄），Ni-Co(ニッケル-コバルト)などの強磁性材料、ま
たはＩｎＳb(アンチモン化シンジウム）などの半導体に
よって構成されている。
なる絶縁性、平滑性の高い基板であり、この基板１０上
には検出部Ｓ1〜Ｓ8と接続部Ｃ1〜Ｃ8からなる正弦波検
出用磁気抵抗素子Ａと、検出Ｓ9〜Ｓ16と接続部Ｃ9〜Ｃ
16からなる余弦波検出用磁気抵抗素子Ｂとが蒸着されて
いる。これら正弦波検出用磁気抵抗素子Ａと余弦波検出
用磁気抵抗素子Ｂが蒸着された基板１０上には、例えば
ＰＳＧ膜（phospho-silicate-glass；りんをドープした
シリコン酸化膜）からなる保護膜１４が形成されてい
る。上記正弦波検出用磁気抵抗素子Ａおよび余弦波検出
用磁気抵抗素子Ｂからなる磁気抵抗素子４はNi-Fe（ニ
ッケル−鉄），Ni-Co(ニッケル-コバルト)などの強磁性材料、ま
たはＩｎＳb(アンチモン化シンジウム）などの半導体に
よって構成されている。
また、正弦波検出用磁気抵抗素子Ａと余弦波検出用磁気
抵抗素子Ｂは基板１０上に、重畳的に配置され、正弦波
検出用磁気抵抗素子Ａの櫛形のパターンが、余弦波検出
用磁気抵抗素子Ｂの櫛形のパターンに対して入れ子状に
配置されている。
抵抗素子Ｂは基板１０上に、重畳的に配置され、正弦波
検出用磁気抵抗素子Ａの櫛形のパターンが、余弦波検出
用磁気抵抗素子Ｂの櫛形のパターンに対して入れ子状に
配置されている。
ここで、各検出部Ｓ1〜Ｓ16の相対的位置関係について
述べると、検出部Ｓ2は検出部Ｓ1とλ離間し、検出部Ｓ
3は検出部Ｓ2と２λ離間し、検出部Ｓ4は検出部Ｓ3とλ
離間し、検出部Ｓ5は検出部Ｓ4と３／２λ離間し、検出
部Ｓ6は検出部Ｓ5とλ離間し、検出部Ｓ7は検出部Ｓ6と
２λ離間し、検出部Ｓ8は検出部Ｓ7とλ離間している。
また検出部Ｓ15は検出部Ｓ16と２λ離間し、検出部Ｓ14
は検出部Ｓ15とλ離間し、検出部Ｓ13は検出部Ｓ14と２
λ離間し、検出部Ｓ12は検出部Ｓ13とλ／２離間し、検
出部Ｓ11は検出部Ｓ12と２λ離間し、検出部Ｓ10は検出
部Ｓ11とλ離間し、検出部Ｓ9は検出Ｓ10と２λ離間し
て配置されている。さらに、各検出部S1,S3,S5,S7は、
各検出部S16,S14,S12,S10に対して各々λ／４ずつ離間
して配置されている。
述べると、検出部Ｓ2は検出部Ｓ1とλ離間し、検出部Ｓ
3は検出部Ｓ2と２λ離間し、検出部Ｓ4は検出部Ｓ3とλ
離間し、検出部Ｓ5は検出部Ｓ4と３／２λ離間し、検出
部Ｓ6は検出部Ｓ5とλ離間し、検出部Ｓ7は検出部Ｓ6と
２λ離間し、検出部Ｓ8は検出部Ｓ7とλ離間している。
また検出部Ｓ15は検出部Ｓ16と２λ離間し、検出部Ｓ14
は検出部Ｓ15とλ離間し、検出部Ｓ13は検出部Ｓ14と２
λ離間し、検出部Ｓ12は検出部Ｓ13とλ／２離間し、検
出部Ｓ11は検出部Ｓ12と２λ離間し、検出部Ｓ10は検出
部Ｓ11とλ離間し、検出部Ｓ9は検出Ｓ10と２λ離間し
て配置されている。さらに、各検出部S1,S3,S5,S7は、
各検出部S16,S14,S12,S10に対して各々λ／４ずつ離間
して配置されている。
以上によって、正弦波検出用磁気抵抗素子Ａと余弦波検
出用磁気抵抗素子Ｂが、磁気記録媒体１（第３図参照）
に記録された正弦波の波長λに対して位相が９０°ずれ
るように、入れ子状に、かつ重畳的に配置されている。
出用磁気抵抗素子Ｂが、磁気記録媒体１（第３図参照）
に記録された正弦波の波長λに対して位相が９０°ずれ
るように、入れ子状に、かつ重畳的に配置されている。
次に、上述した一実施例による磁気抵抗センサを用い
て、第４図(イ)に示すような歪が生じている磁気記録媒
体１に記録された正弦波の磁気情報を検出する場合につ
いて説明する。
て、第４図(イ)に示すような歪が生じている磁気記録媒
体１に記録された正弦波の磁気情報を検出する場合につ
いて説明する。
この場合、端子Ｔ3を接地して、端子Ｔ1とＴ5に＋ＶCC
を印加すると、磁気記録媒体１の変位に伴って、端子Ｔ
2およびＴ4から第２図(イ)および(ロ)に示すような検出信
号ＳinＯＵＴおよびＣosＯＵＴが各々出力される。すな
わち、正弦波検出用磁気抵抗素子Ａと余弦波検出用磁気
抵抗素子Ｂが、入れ子状に、重畳的に配置されているの
で、磁気記録媒体１の軌道の同一部分から正弦波の磁気
情報が検出され、これにより、磁気記録媒体１に微少な
物理的歪が生じている場合においても、第２図(イ)およ
び(ロ)に示すように、正弦波検出用磁気抵抗素子Ａと余
弦波検出用磁気抵抗素子Ｂから各々出力される検出信号
ＳinＯＵＴとＣosＯＵＴのうねりＵ1およびＵ2が同相化
される。したがって、上述した各実施例の磁気抵抗セン
サを用いることにより、検出誤差を低減することができ
る。
を印加すると、磁気記録媒体１の変位に伴って、端子Ｔ
2およびＴ4から第２図(イ)および(ロ)に示すような検出信
号ＳinＯＵＴおよびＣosＯＵＴが各々出力される。すな
わち、正弦波検出用磁気抵抗素子Ａと余弦波検出用磁気
抵抗素子Ｂが、入れ子状に、重畳的に配置されているの
で、磁気記録媒体１の軌道の同一部分から正弦波の磁気
情報が検出され、これにより、磁気記録媒体１に微少な
物理的歪が生じている場合においても、第２図(イ)およ
び(ロ)に示すように、正弦波検出用磁気抵抗素子Ａと余
弦波検出用磁気抵抗素子Ｂから各々出力される検出信号
ＳinＯＵＴとＣosＯＵＴのうねりＵ1およびＵ2が同相化
される。したがって、上述した各実施例の磁気抵抗セン
サを用いることにより、検出誤差を低減することができ
る。
第７図は本実施例に係る磁気抵抗センサから得られた検
出信号の実測波形を示すものであり、図中、（ａ）が検
出信号ＳｉｎＯＵＴの波形、(b)が検出信号ＣｏｓＯＵ
Ｔの波形を示すものである。同図に示す通り、各検出信
号ＳｉｎＯＵＴおよびＣｏｓＯＵＴにはほぼ同相の低周
波のうむりが重畳しているのが分かる。従来の磁気抵抗
センサにおいては、これらの低周波のうねりがずれたタ
イミングで重畳していたため、上述の通り正確な位置検
出の障害となっていた。しかし、本実施例によれば、第
７図に示す通り、各検出信号ＳｉｎＯＵＴおよびＣｏｓ
ＯＵＴには重畳するうねりはほぼ同相であるため、正確
な位置検出を行うことができる。
出信号の実測波形を示すものであり、図中、（ａ）が検
出信号ＳｉｎＯＵＴの波形、(b)が検出信号ＣｏｓＯＵ
Ｔの波形を示すものである。同図に示す通り、各検出信
号ＳｉｎＯＵＴおよびＣｏｓＯＵＴにはほぼ同相の低周
波のうむりが重畳しているのが分かる。従来の磁気抵抗
センサにおいては、これらの低周波のうねりがずれたタ
イミングで重畳していたため、上述の通り正確な位置検
出の障害となっていた。しかし、本実施例によれば、第
７図に示す通り、各検出信号ＳｉｎＯＵＴおよびＣｏｓ
ＯＵＴには重畳するうねりはほぼ同相であるため、正確
な位置検出を行うことができる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、所定の軌道に
沿って正弦波の磁気情報が記録された磁気記録媒体上か
ら、前記磁気情報を、固有抵抗が磁界の強さに応じて変
化する磁気抵抗素子を用いて検出する磁気エンコーダ用
磁気抵抗センサにおいて、前記磁気記録媒体の変位に伴
って、正弦波の検出信号を出力する正弦波検出用磁気抵
抗素子と、余弦波の検出信号を出力する余弦波検出用磁
気抵抗素子とを、入れ子状に重畳的に配置したので、磁
気記録媒体の軌道の同一部分から前記正弦波の磁気情報
が検出され、これにより、磁気記録媒体に微少な物理的
歪が生じている場合においても、正弦波検出用磁気抵抗
素子と余弦波検出用磁気抵抗素子から各々出力される各
検出信号のうねりを同相化することができ、これにより
検出誤差を低減することができるという効果が得られ
る。
沿って正弦波の磁気情報が記録された磁気記録媒体上か
ら、前記磁気情報を、固有抵抗が磁界の強さに応じて変
化する磁気抵抗素子を用いて検出する磁気エンコーダ用
磁気抵抗センサにおいて、前記磁気記録媒体の変位に伴
って、正弦波の検出信号を出力する正弦波検出用磁気抵
抗素子と、余弦波の検出信号を出力する余弦波検出用磁
気抵抗素子とを、入れ子状に重畳的に配置したので、磁
気記録媒体の軌道の同一部分から前記正弦波の磁気情報
が検出され、これにより、磁気記録媒体に微少な物理的
歪が生じている場合においても、正弦波検出用磁気抵抗
素子と余弦波検出用磁気抵抗素子から各々出力される各
検出信号のうねりを同相化することができ、これにより
検出誤差を低減することができるという効果が得られ
る。
さらに、この発明によれば、第１および第２の磁気抵抗
素子のうち入れ子状配置の内側に位置する一方の素子の
間隔を正弦波の半波長に設定した区間を設け、かつ、入
れ子状配置の外側に位置する他方の素子の間隔を正弦波
の一波長半に設定した区間を設けたから、装置をきわめ
て小型に構成することが可能である。
素子のうち入れ子状配置の内側に位置する一方の素子の
間隔を正弦波の半波長に設定した区間を設け、かつ、入
れ子状配置の外側に位置する他方の素子の間隔を正弦波
の一波長半に設定した区間を設けたから、装置をきわめ
て小型に構成することが可能である。
第１図(イ)はこの発明の一実施例の構成を示す概略平面
図、第１図(ロ)は同図(イ)のＢ−Ｂ線視断面図、第２図
(イ)および(ロ)はこの発明の一実施例の動作を説明するた
めの波形図、第３図(イ)〜(ニ)は従来の磁気ロータリーエ
ンコーダの磁気記録媒体１と磁気抵抗センサ２の構成を
示す図、第４図(イ)〜(ハ)は従来の磁気抵抗センサ２を用
いた場合の問題点を説明するための図、第５図はロータ
リエンコーダ等において磁気抵抗センサと共に用いられ
る検出回路の構成を例示する回路図、第６図は同検出回
路から得られる方形波信号を示す波形図、第７図は本発
明の実施例による磁気抵抗センサから得られた検出信号
の実測例を示す波形図である。 Ａ……正弦波検出用磁気抵抗素子、Ｂ……余弦波検出用
磁気抵抗素子、Ｓ1〜Ｓ16……検出部、Ｃ1〜Ｃ16……接
続部、Ｔ1〜Ｔ5……端子、１……磁気記録媒体、４……
磁気抵抗素子、１０……基板、１２……絶縁膜、１４…
…保護膜。
図、第１図(ロ)は同図(イ)のＢ−Ｂ線視断面図、第２図
(イ)および(ロ)はこの発明の一実施例の動作を説明するた
めの波形図、第３図(イ)〜(ニ)は従来の磁気ロータリーエ
ンコーダの磁気記録媒体１と磁気抵抗センサ２の構成を
示す図、第４図(イ)〜(ハ)は従来の磁気抵抗センサ２を用
いた場合の問題点を説明するための図、第５図はロータ
リエンコーダ等において磁気抵抗センサと共に用いられ
る検出回路の構成を例示する回路図、第６図は同検出回
路から得られる方形波信号を示す波形図、第７図は本発
明の実施例による磁気抵抗センサから得られた検出信号
の実測例を示す波形図である。 Ａ……正弦波検出用磁気抵抗素子、Ｂ……余弦波検出用
磁気抵抗素子、Ｓ1〜Ｓ16……検出部、Ｃ1〜Ｃ16……接
続部、Ｔ1〜Ｔ5……端子、１……磁気記録媒体、４……
磁気抵抗素子、１０……基板、１２……絶縁膜、１４…
…保護膜。
フロントページの続き (72)発明者 林 好典 静岡県浜松市中沢町10番１号 日本楽器製 造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−166812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−179321（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−59314（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】所定の軌道に沿って所定の波長で交番する
磁気情報が記録された磁気記録媒体上から、前記磁気情
報を、固有抵抗が磁界の強さに応じて変化する磁気抵抗
素子を用いて検出する磁気エンコーダ用磁気抵抗センサ
において、 一波長、一波長半および一波長の間隔を隔てて順次配置
された第１、第２，第３および第４の磁気検出部と、方
形波をなすようにこれら第１，第２，第３および第４の
磁気検出部を順次接続する第１，第２および第３の接続
部とから成り、両端に電圧が印加されるとともに前記磁
気記録媒体が変位すると前記第２の接続部から第１の検
出信号を出力する第１の磁気抵抗素子と、 二波長、半波長および二波長の間隔を隔てて順次配置さ
れた第５，第６，第７および第８の磁気検出部と、方形
波をなすようにこれら第５，第６，第７および第８の磁
気検出部を順次接続する第４，第５および第６の接続部
とから成り、両端に電圧が印加されるとともに前記磁気
記録媒体が変位すると前記第５の接続部から第２の検出
信号を出力する第２の磁気抵抗素子と を具備し、前記第１の磁気抵抗素子と前記第２の磁気抵
抗素子とを入れ子状に配置し、前記第１の検出信号およ
び前記第２の検出信号のうち一方は正弦波であり他方は
余弦波であることを特徴とする磁気エンコーダ用磁気抵
抗センサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134464A JPH065172B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 磁気エンコーダ用磁気抵抗センサ |
| KR1019870005799A KR920008235B1 (ko) | 1986-06-10 | 1987-06-08 | 엔코더용 자기 저항 센서 |
| GB8713364A GB2191589B (en) | 1986-06-10 | 1987-06-08 | Sensor |
| US07/059,941 US4806860A (en) | 1986-06-10 | 1987-06-09 | Overlapped magnetoresistive displacement detecting transducers having closely spaced longitudinal centers |
| DE19873719328 DE3719328A1 (de) | 1986-06-10 | 1987-06-10 | Magnetoresistiver sensor fuer einen kodierer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134464A JPH065172B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 磁気エンコーダ用磁気抵抗センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62289724A JPS62289724A (ja) | 1987-12-16 |
| JPH065172B2 true JPH065172B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15128937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61134464A Expired - Fee Related JPH065172B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 磁気エンコーダ用磁気抵抗センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065172B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559314A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Sony Corp | Magnetic scale signal detector |
| JPS59166812A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Fanuc Ltd | 電動機の一回転検出方式 |
| JPS59179321A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-11 | Nissan Motor Co Ltd | 発泡性プラスチツク製品 |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP61134464A patent/JPH065172B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62289724A (ja) | 1987-12-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |