JPH09264756A

JPH09264756A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPH09264756A
Application number: JP7758596A
Authority: JP
Inventors: Akira Himuro; 陽氷室
Original assignee: Sony Precision Technology Inc
Current assignee: Sony Manufacturing Systems Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、高精度、構造簡単な磁気センサを用い
た位置検出装置を提供すること。【解決手段】本発明によれば、上記課題を解決するた
めに、位置検出装置を下記のように構成する。即ち、Ｘ
−Ｙ−Ｚ軸で表される３次元空間のＸ−Ｙ平面上に配置
され、Ｘ軸方向に磁化された発磁体と、Ｘ軸方向の一対
の磁脚部とＺ軸方向の一対の磁脚部から成る枠体平板状
の可飽和コアと、該コアのＸ軸方向の一対の磁脚部に巻
装された一対の検出コイルと、Ｚ軸方向の一対の磁脚部
に巻装された他の一対の検出コイルとを有する磁気セン
サと、該磁気センサの駆動回路と、を備え、上記発磁体
と磁気センサとのＸ軸方向における相対移動を検出する
ようになす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体の位置検出装
置に関し、特に、位置検出装置に用いる磁気センサの構
造に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】

〔従来の技術と問題点〕磁気センサとしては、例えば特
公平４−８７２８号公報、特公平４−８７２９号公報に
記載されたような磁気センサが提案されている。これら
の磁気センサの詳細については、上記文献を参照するこ
ととし、ここでは本発明に関係する部分について簡単に
説明する。

【０００３】まず、図１４を参照して、従来の位置検出
装置の説明をする。同図に示すとおり、従来の位置検出
装置は、発磁体１に近接して、磁気センサ２及び５から
成る検出ヘッドを配置し、発磁体１に対して磁気センサ
２及び５を相対移動させた時、その移動に応じた出力を
磁気センサ２の巻線４から取り出すようになっている。

【０００４】磁気センサ２は、枠体形状の可飽和コア３
の相対向する磁脚部に一対の検出コイル４が巻装されて
成り、該可飽和コア３は上記相対移動の方向（矢印Ｘ方
向）に対して垂直な平面（Ｙ−Ｚ平面）に位置されてい
る。従って、この磁気センサ２は、着磁体１による磁束
のＺ軸方向の磁位差についてＹ−Ｚ平面を利用して検出
し、上記信号用発磁体１との相対位置に応じた信号を出
力する。なおこの信号は図１５に示してある。

【０００５】また、従来のこの種の検出ヘッドには、上
記磁気センサ２の他に磁気センサ５が設けられている。
この磁気センサ５は、図１４に図示するとおり、発磁体
１と平行な面（Ｘ−Ｙ面）内に配置され可飽和コア７と
そのコアの相対向する磁脚部に巻装されたコイル６で成
る。

【０００６】従来より位置決めサーボ制御等を行う場合
には、上述の磁気センサ２からの信号とともに、磁気セ
ンサ５から図１６に示す様なゲート信号を得て、該ゲー
ト信号による動作範囲Ｌ内で上記サーボ信号によってサ
ーボ制御を行うようにして、上記磁気センサーによるア
ナログ検出信号の直線性の良好な範囲内にサーボの安定
点を位置させるようにしている。

【０００７】ところで、上述の検出ヘッドにおいては、
発磁体１による磁界のＸ−Ｙ平面の磁位差に着目した検
出を行っているので磁気センサ２，５を形成する可飽和
コア３，７の横幅Ｗよりも広いトラック幅Ｔの発磁体１
を用いなければならず、磁気センサー全体の形状が大型
化せざるをえない。特に、上述のように２個の磁気セン
サーによりゲート信号とアナログサーボ信号とを得るよ
うにする場合には、その取り付け位置等の制約があるこ
とから小型化が望まれている。

【０００８】この点を改良するために図１７に示す様な
検出ヘッドが開発された。同図において、磁気ヘッド２
０は、Ｘ−Ｚ平面上に配置された枠体平形状の第１可飽
和コア２１と、該可飽和コア２１に対して平行に配置さ
れた枠体平形状の第２の可飽和コア２２とを備え、位置
検出用の一対の検出コイル２３が上記第１の可飽和コア
２１の相対向するＺ軸方向の各磁脚２１ａに巻装され、
またゲート検出用の一対の検出コイル２４が上記第２の
過飽和コア２２の相対向するＸ軸方向の各磁脚部２２ａ
に巻装された構造を有している。

【０００９】上記発磁体１０は、Ｘ軸方向成分ＨｘとＺ
軸成分Ｈｚから成る磁束を発生し、上記磁気センサ２０
に対してＸ軸方向に相対移動するようになっている。上
記発磁体１０が発生する磁束は、該発磁体１０の中央で
はＸ軸方向成分Ｈｘが最大でＺ軸方向成分Ｈｚが最小に
なっており、上記中央部分からずれるに従って上記Ｘ軸
方向成分Ｈｘは減少し、Ｚ軸方向の成分Ｈｚが増加し
て、Ｘ軸方向のエッジ部近傍においてＸ軸方向成分Ｈｘ
が最小でＺ軸方向成分Ｈｚが最大になっている。

【００１０】上記第１の可飽和コア２１のＺ軸方向の磁
脚部２１ａには、上記発磁体１０と上記磁気センサ２０
との相対位置に応じて磁界がかかり、上記磁脚部２１ａ
に巻装されている上記位置検出用の検出コイル２３は、
上記磁界の大きさに応じてインダクタンスが変化し、上
記発磁体１０が発生する磁束Ｚ方向成分Ｈｚの磁位差を
検出する。

【００１１】また、上記第２の可飽和コア２２のＸ軸方
向の磁脚部２２ａには、上記発磁体１０と上記磁気セン
サ２０との相対位置に応じて、上記発磁体１０からの磁
束が流れる。そして、上記磁脚部２２ａに巻装されてい
る上記ゲート検出用の検出コイル２４は、上記磁束の大
きさに応じてインダクタンスが変化し、上記発磁体１０
が発生する磁束のＸ軸方向成分Ｈｘの磁位差を検出す
る。

【００１２】上記磁気センサは、２つの枠体平板状可飽
和コアに、各々一対のコイルを巻装し、平行に配置する
ために、上記公報に記載されているとおり、従来構成に
比してトラック幅がかなり狭くなったが、それでも２組
の枠体平板状可飽和コアを使用するのでその巻線の厚
み、及びそれらを保持する機構が必要であり、トラック
幅を大幅に狭くするまでには至っていない。

【００１３】そうして、２つの枠体平板状可飽和コア間
隔を、あまり近づけ過ぎるとお互いに影響を及ぼし合
い、正確な検出信号が得られなくなるという難点があ
る。また、２つの枠体平板状可飽和コアには夫々ドライ
ブ電圧を印加しなければならず、消費電力が大きくな
る。

【００１４】〔本発明の課題〕本発明は、従来の検出ヘ
ッド（磁気センサ）の上述の欠点を克服し、小型で構造
が簡単、且つ高精度の検出ヘッドを提供することを課題
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明によれば、Ｘ−Ｙ−Ｚ軸で表される３次元
空間のＸ−Ｙ平面上に配置され、Ｘ軸方向に磁化された
発磁体と、Ｘ軸方向の一対の磁脚部とＺ方向の一対の磁
脚部から成る枠体平板状の可飽和コアと、該コアのＸ軸
方向の一対の磁脚部に巻装された一対の検出コイルと、
Ｚ軸方向の一対の磁脚部に巻装された他の一対の検出コ
イルとを有する磁気センサと、該磁気センサの駆動回路
と、を備え、上記発磁体と磁気センサとのＸ軸方向にお
ける相対移動を検出するようになした移動体の位置検出
装置を提供する。

【００１６】上記位置検出装置においては、前記過飽和
コアは、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の磁脚部の断面積が互い
に等しくなるように形成するのが好ましい。また、上記
位置検出装置においては、前記磁気センサの駆動回路
は、発振器からの信号を昇圧せずに直接に前記二対の検
出コイルに印加し、かつ、二対の検出コイルに印加され
る電圧は同一位相、同一値となるような回路構成とする
のが好ましい。

【００１７】更に、上記位置検出装置においては、前記
二対の検出コイルの中の一方の対に印加するドライブ電
圧を他方の対に印加するドライブ電圧に対して略１／２
周期位相シフトするようにするとよい。また、上記位置
検出装置においては、前記可飽和コアはアモルファスコ
アで作るのが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１７に示す検出ヘッドにおいて
は、位置検出用の枠体平板状の可飽和コア（以下可飽和
コアという）とゲート信号用可飽和コアは独立して配設
されている。一般に、枠体平板状可飽和コアは、０．０
５ｍｍ厚のコの字形のコアを向かい合わせに重ね合わせ
て構成することが多いので０．１ｍｍの厚みとなる。

【００１９】巻装コイルは各磁脚部に０．０５φ×１５
０ｔのコイルを巻装するのでボビン込み約３ｍｍの厚
み、また２枚の可飽和コアを隔てて支持する構造部品の
厚みは約２ｍｍを要し、２つの可飽和コアの間隔は約５
ｍｍ（可飽和コアの厚みはコイルの厚みに含まれる）と
なる。従って、位置検出のためのトラック幅は両端の余
裕を各々０．５ｍｍみて約６ｍｍ必要としている。

【００２０】これに対して、本願発明の磁気センサ２
は、図１に示すように１枚の可飽和コア３のＺ軸の磁脚
部に信号検出用コイル４を、Ｘ軸の磁脚部にゲート用検
出コイル６を巻装した一体構造となっている。

【００２１】換言すると、図１７における２つの可飽和
コア２１，２２を１つのコア３で兼用し、該コア３に巻
装コイル４と６を巻装した構造になっている。この構造
によれば、前例のようなトラック幅を必要とはせずに、
コアの厚み０．１ｍｍとトラックの幅の両端の余裕を各
々０．５ｍｍ合計１．１ｍｍとなり、大幅にトラック幅
を狭くすることができる。

【００２２】また、可飽和コアを一体構成にしたことに
より、これらを支持し収納するための容積も小さくでき
るばかりでなく、部品点数も少なく組み立て容易な磁気
センサとすることができる。

【００２３】次に、図２を参照して、本発明の磁気セン
サの構造について説明する。図２の（ａ）は、枠体平板
状可飽和コアと巻装コイルを図示したものである。この
可飽和コアはパーマロイで作ることができるがアモルフ
ァス（例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とし、これに
Ｓｉ，Ａｌ，Ｐ，Ｂ，Ｃ等のメタロイド元素を加えた非
晶質の磁性材料）で作ることもできる。

【００２４】図示のとおり、この枠体平板状可飽和コア
に巻線を施す際には、この可飽和コアを形成する２つの
コの字形コアの両サイドの部分については前もってボビ
ン等に巻いたものを挿入するようにできるが、中央の部
分についてはそのようなことはできず、直接巻装する必
要がある。

【００２５】そのため、コアを巻線機等に取り付けてコ
イルを巻く必要があり、その際、コアに機械的歪みが加
わり易く、従来の磁気センサのように歪みに弱いパーマ
ロイ等を使用する磁気センサの場合には細心の注意が必
要となるので、その手間がコストアップにつながる。従
って、本発明ではこの点についての対策として、歪みに
強く靱性のあるアモルファスコアを使用した。

【００２６】図２の（ａ）は磁気センサを組み立てる前
の部品配列を示しており、可飽和コアは２つのコの字形
のコアで形成し、各コアには巻装コイル３３，３４が巻
装される。各コアの対向する磁脚部は、巻装コイル３
１，３２の孔を貫通して互いに重ね合わされるように組
立られる。なお、同図面中には、コアの寸法が記入され
ているが、これらは参考数値であって、これに限定され
るものではない。

【００２７】図２の（ａ）に示す構成部材を同図（ｂ）
のように組み立てることにより、上記図１に示したよう
な構造の検出ヘッドを得ることができる。勿論、２枚の
コアを使わずに１枚で可飽和コアを構成することもでき
るが、閉じた空間に４個所のコイルを巻くことは手間が
かかるので、ここではコアを２分割してこの点を解決し
た。

【００２８】コアの形状は、コの字形のコアを２個使う
ことに限られず、Ｉ形とコ形の組み合わせでもかまわな
い。また、このコアの形状は枠体平板状と限定するもの
ではなく、枠に丸みをもたせたり、断面が正方形、丸形
などであってもかまわない。

【００２９】図３は、組み立てられたコアの寸法を示し
たものである。同図から明らかなとおり、コアの脚部の
厚みは０．０５ｍｍであり、２枚のコアが重ね合わされ
たときの厚みは０．０５＋０．０５＝０．１ｍｍであ
る。従って脚部の幅を１ｍｍとすれば、脚部の断面積は
１×０．１＝０．１ｍｍ²である。また、連結部（両脚
を連結する部分、但し、後述するとおりこの部分も他の
脚部を構成する）はコアが重なっていないのでその厚み
は０．０５ｍｍである。そこで、この部分の幅を２ｍｍ
にすれば、断面積は０．０５×２＝０．１ｍｍ²とな
り、上記脚部の断面積と同じになる。

【００３０】以上のようにして、コアの断面積を同じに
することにより、ループ状コアの各部の磁束密度を同じ
にすることができる。

【００３１】次に、図４を参照して、このセンサによる
信号検出の原理を説明する。同図の回路において、トラ
ンジスタスイッチＴｒにベース電圧が印加されるとき、
同トランジスタが導通して電源Ｖｂから抵抗Ｒ１，ダイ
オードＤ１，コイル４３，トランジスタＴｒ，地気のル
ートで電流が流れてコイル４３に矢印φｘ１で示す磁束
を発生するとともに、電源Ｖｂ，抵抗Ｒ２，ダイオード
Ｄ２，コイル４４，トランジスタＴｒ，地気のルートに
電流が流れてコイル４４に矢印φｘ２で示す磁束を発生
する。なお、図４ではトランジスタスイッチＴｒとして
説明しているがこのスイッチはＦＥＴで構成できること
は勿論である。

【００３２】この方法で、各磁脚部のコイル４３，４４
に一定周期のドライブ電圧を印加し、枠体平板状可飽和
コア内を同じ向き（磁束が足し合わせされる方向）とな
るように、ほぼ飽和領域まで励振する。

【００３３】次に、検出しようとする発磁体４１からの
磁場により、図示のような磁束がかかると、１対の磁脚
部には夫々φｓ１，φｓ２の磁束がかかる。それによっ
て、一方の磁脚にはφｘ１−φｓ１の磁束がかかり、他
方の脚部にはφｘ２＋φｓ２の磁束がかかるのでコイル
４４の巻かれた脚部ではドライブ電圧による磁束と、発
磁体からの磁束との２つの磁束が加算方向に働くので、
この磁脚部の磁束密度がより可飽和領域に向かうため、
この部分の透磁率μが小さくなり、従って、インピーダ
ンスが小さくなる。その結果コイル４４にはより大きな
電流が流れる。

【００３４】この時、コイル４３が巻かれた磁脚部に働
く磁束の向きは逆となるから、この部分は非飽和領域に
向かい透磁率が大きくなり、インピーダンスが大きくな
るので、流れる電流は減少する。このように、対をなす
磁脚部のコイルのインピーダンスが発磁体の磁場の大き
さに応じて差動的に変化することを利用して後段の平滑
回路を経て外部磁場の強さに比例した出力を得るように
している。

【００３５】上記の説明から明らかなように、１対の磁
脚の間、又は、２対の磁脚の間で磁脚部の断面積が異な
れば一方の磁脚部が、既に飽和状態に達しているのに対
して、他方の磁脚部は未飽和状態というアンバランスな
動作となり、安定でしかも高感度な検出ができない。そ
れゆえに、図３に示すＸ軸方向の磁脚部の断面（Ａ−
Ａ′に沿った断面）とＺ軸方向の磁脚部の断面（Ｂ−
Ｂ′に沿った断面）との断面積が等しくなるようにする
ことにより、安定且つ高感度の検出出力を得ることがで
きる。

【００３６】次に、図５〜図７を参照して、上記磁気セ
ンサの駆動回路の説明をする。図５は従来の駆動（ドラ
イブ）回路を示す。同図において、前述のセンサはヘッ
ド１，ヘッド２として点線枠で囲んで巻装コイルのみが
記載されている。

【００３７】励振用の発振器はブロッキングオシレータ
で構成され、ドライブには高出力電圧を得るためにトラ
ンスによる昇圧がおこなわれている。また、ヘッド１，
ヘッド２を構成する磁気センサの可飽和コアにはパーマ
ロイを用いている。

【００３８】そのため、ａ．周波数を高くするとパワーロスが増大するので、ド
ライブ周波数はあまり高くとれず、高々７０ＫＨｚ止ま
りと高速応答性に欠けている。ｂ．また、高出力を得るために高いドライブ電圧（電源
電圧の２．５〜３．５倍）を要し、外部への誘導ノイズ
が大きいだけでなく消費電力も大きい。

【００３９】これら従来の欠点を解決するために、本発
明では、図６に示すように、発振器はＣＭＯＳＩＣを
用いて形成し、この発振器の出力は図５におけるように
トランスによって昇圧することなく、ＦＥＴによって直
接巻線コイルを駆動するようにしている。また、可飽和
コアには高周波特性の良いアモルファスコアを採用する
ことにより、ドライブ周波数は１ＭＨｚまで高めること
ができる。

【００４０】図７は、図５に示す従来の検出回路の周波
数特性と図６に示す本発明の検出回路の周波数特性を対
比して図示したものである。同図に示すとおり、従来の
検出回路では上限周波数が約４ＫＨｚであるのに対し、
本発明の検出回路の出力応答周波数は約６５ＫＨｚと大
幅に改善できた。

【００４１】図８は、従来の検出ヘッドと検出回路を使
った場合の出力電圧特性を示す。図９は、検出回路は従
来のままで、検出ヘッドのみを本発明のヘッドとした場
合の出力電圧特性を示す。図８と図９を比較すると、図
９に示す本発明の検出ヘッドはゲイン（出力電圧）が大
きくなっていることが解るであろう。

【００４２】図１０は、従来の検出ヘッドを用い、本発
明の検出回路を用いた場合の出力電圧特性である。図８
の出力電圧特性と比べてゲインが大きいことが解るであ
ろう。更に、図１１は、本発明の検出ヘッドと本発明の
検出回路とを使った場合の出力電圧特性を示し、従来の
ものに比べて出力電圧特性が大幅に改善されていること
が解る。

【００４３】本発明のヘッド（磁気センサ）は、上記可
飽和コアとしてアモルファスコアを使用しているため、
高周波での透磁率がパーマロイに比して格段に大きく、
高感度の出力が得られ、発磁体とセンサとのギャップを
大きくとることができる。

【００４４】さて、上記本発明による磁気センサにおい
て、４つの巻装コイルに印加する電圧値が異なると、そ
の後の差動検波回路の出力のオフセット電圧が大きくな
ったり、ドリフト電圧が大きくなる為、でき得る限りこ
れらの巻装コイルに印加する電圧値を同じにすることが
良い。

【００４５】また同様に、これらの巻装コイルに印加さ
れる信号の位相がずれている場合にも電圧のロスを生じ
るばかりでなく、検波効率が悪くなり、出力が低下して
しまうので、同電圧、同位相の駆動が望ましい。このこ
とは、低消費電力可に結びつくと同時に、ドライブ電圧
の低減化とあいまって、外部ノイズ発生も大幅に軽減さ
せることができる。

【００４６】上記に説明した例によれば、４つのコイル
の駆動電流を同相にして印加した場合の欠点として、Ｘ
軸磁脚部とＺ軸磁脚部との相互干渉の影響を免れない。
即ち、このセンサの動作は、例えばＸ軸方向の磁界によ
りＸ軸磁脚部の２つのコアの磁束密度が変化した時、Ｚ
軸の磁脚部の２つのコイルのインピーダンスも、わずか
ではあるが、影響を受ける。

【００４７】しかしながら、このセンサの検出回路は、
図６に示すとおり、差動検出方式であるから、この２つ
の磁脚部の磁気特性、巻装コイルが全く等しければ、そ
の相対変化量に差がなく、出力に影響はでない。ところ
が現実には、２つの磁脚部は全く等しくすることはでき
ず、僅かではあるが出力に影響がでてしまう。

【００４８】本発明では、この対策として、Ｘ軸磁脚部
へ印加するドライブ電圧とＺ軸磁脚部に印加するドライ
ブ電圧との位相差を略（１／２）Ｔシフトして影響をな
くした。図１２，図１３は、この説明のための図で図１
２は図６を簡略化した回路図およびドライブ電圧の波形
図を示したもので、図１３は本発明の一実施の形態であ
る。

【００４９】図１２に示すとおり、可飽和コア５１には
巻装コイル５２〜５５が巻装されており、巻装コイル５
２と５３に対しては夫々電源Ｖｂ−抵抗Ｒ１−ダイオー
ドＤ１−巻装コイル５２の経路、及び電源Ｖｂ−抵抗Ｒ
２−ダイオードＤ２−巻装コイル５３の経路を経た後共
通接続されてトランジスタスイッチＴｒに接続されてい
る。

【００５０】また、巻装コイル５４と５５に対しては、
電源Ｖｂ−抵抗Ｒ３−ダイオードＤ３−巻装コイル５４
の経路、及び電源Ｖｂ−抵抗Ｒ４−ダイオードＤ４−巻
装コイル５５の経路を経た後共通接続されてトランジス
タスイッチＴｒに接続されている。

【００５１】トランジスタスイッチＴｒの制御端子に
は、発振器５６からパルス信号が供給され、このパルス
信号が印加されている期間に上記巻装コイルに電流を流
すようになっている。可飽和コアにはこの電流によって
誘起される磁界の他に、図示していない発磁体からの磁
束が加わり、それによって、可飽和コアのインピーダン
スが変化するので、その変化分を平滑回路５７，５８に
よって検出して出力する。

【００５２】また、図１２には、巻装コイルのドライブ
電圧が示されている。このドライブ電圧の周期Ｔは、上
記のとおり、約１μＳ（１ＭＨｚ）である。その時、コ
アを励振する時間（パルス幅）ｔｗは可飽和コアをほぼ
飽和にするまでに要する時間であり、その値は周期Ｔの
約１／５の０．２μＳである。また、パルスｏｆｆの際
の巻装コイルによる逆起電圧が放電するまでの時間ｔｒ
は、約０．１μＳを要する。

【００５３】従って、ｔｗ＋ｔｒ＝０．３μＳがドライ
ブ１周期間に必要とする駆動時間であるから、２対の巻
装コイルのドライブは各々この時間を避けてドライブす
れば互いに影響を受けない検出が可能となる。

【００５４】従って、図１３に示すように互いの磁脚部
のドライブ電圧を２つに分けて印加し、その位相を互い
に影響しないように適正時間だけずらして印加すること
により、この目的は達成される。

【００５５】図１３の回路は、大部分図１２の回路と同
じであるから、詳しい説明は省略して、相違部分につい
てのみ説明する。図１２の回路においては、巻装コイル
５２〜５５は共通のトランジスタスイッチＴｒに接続さ
れていたが、図１３の回路では、巻装コイル５２と５３
がトランジスタスイッチＴｒ１に共通に接続され、巻装
コイル５４と５５が他のトランジスタスイッチＴｒ２に
共通接続されている。

【００５６】スイッチＴｒ１の制御端子には発振器５６
からのパルス信号が直接供給され、スイッチＴｒ２には
発振器５６からのパルス信号を位相器５９で位相遅延し
た信号が供給される。この結果トランジスタスイッチＴ
ｒ１，Ｔｒ２の出力の電圧は同図にＡ，Ｂで示し、それ
らの点の電圧を波形図に示したとおりである。

【００５７】上記位相器によって与えられる遅延量はｔ
ｄであり、その値ｔｄは前述のようにドライブの周期１
μＳのとき、約１／３の０．３μＳ遅らせれば良いこと
になるが、０．５μＳずらすことにより０．２μＳの余
裕が生じるのでドライブ電圧１周期の略１／２が適当で
ある。上記のとおり、互いの磁脚部のドライブ電圧を２
つに分けて印加し、その位相を互いに影響しない時間だ
けずらし、印加することにより、上記の目的は達成され
る。なお位相器を接続する場合はＴｒ₂側に限らずＴｒ
₁側に接続してもよい。

【００５８】

【発明の効果】

１．従来、２つ以上の枠体平板状の可飽和コアを用いた
構成を、１個にすることにより、Ｙ軸方向の幅、即ちト
ラック幅を極めて薄くするとともに、可飽和コアを収納
するための容積を小さくすることが出来、しかも安価で
組み立て容易な磁気ヘッドによって位置検出信号及びゲ
ート検出信号出力一体型のセンサが得られる。

【００５９】２．枠体平板状の可飽和コアのＸ軸方向の
各磁脚部と、Ｚ軸方向の各磁脚部の断面積を略同面積と
することにより、２組の検出特性を均等に且つ効率の良
いドライブが可能となる。

【００６０】３．２対の巻装コイルに、枠体平板状の可
飽和コアの磁界の向きが同じ方向となるような同一位
相、同一値のドライブ電圧を印加する方法により、ドラ
イブ回路の簡単化と、特性が均質で無駄のない（効率的
な）ドライブが可能となる。４．Ｘ軸方向の磁脚部とＺ方向の磁脚部をドライブする
電流の位相をずらすことにより相互の干渉を無くした精
度の良い検出ができる。５．本発明の磁気センサは従来のセンサに比べて周波数
特性が向上し、高精度のセンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気センサの一実施形態を示す斜視図
である。

【図２】本発明の磁気センサの一実施形態における部品
配列と組立を示す斜視図である。

【図３】本発明の磁気センサの一実施形態における側面
模式図である。

【図４】磁気センサを用いた信号検出回路の回路図であ
る。

【図５】従来の磁気センサ駆動回路の回路図である。

【図６】本発明による磁気センサ駆動回路の回路図であ
る。

【図７】本発明及び従来の磁気センサの周波数特性図で
ある。

【図８】従来の磁気センサと検出回路による位置検出装
置の出力電圧特性を示す特性図である。

【図９】本発明の磁気センサを用いた位置検出装置の出
力電圧特性図である。

【図１０】本発明の検出回路を用いた位置検出装置の出
力電圧特性図である。

【図１１】本発明の磁気センサと検出回路を用いた位置
検出装置の出力電圧特性図である。

【図１２】磁気センサ駆動回路の一例を示す回路図であ
る。

【図１３】本発明による磁気センサ駆動回路の一例を示
す回路図である。

【図１４】従来の磁気センサを用いた位置検出装置の斜
視図である。

【図１５】図１４の磁気センサの位置検出コイルの出力
電圧特性図である。

【図１６】図１４の磁気センサのゲート信号検出コイル
の出力電圧特性図である。

【図１７】従来の磁気センサを用いた位置検出装置の斜
視図である。

【符号の説明】

１発磁体、２磁気センサ、３可飽和コア、
４，６コイル、ＳＮ着磁、ＸＹＺ座標

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ−Ｙ−Ｚ軸で表される３次元空間のＸ
−Ｙ平面上に配置され、Ｘ軸方向に磁化された発磁体
と、Ｘ軸方向の一対の磁脚部とＺ軸方向の一対の磁脚部から
成る枠体平板状の可飽和コアと、該コアのＸ軸方向の一
対の磁脚部に巻装された一対の検出コイルと、Ｚ軸方向
の一対の磁脚部に巻装された他の一対の検出コイルとを
有する磁気センサと、該磁気センサの駆動回路と、を備え、上記発磁体と磁気センサとのＸ軸方向における相対移動
を検出するようになした移動体の位置検出装置。
【請求項２】請求項１に記載の位置検出装置におい
て、前記可飽和コアは、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の磁脚部
の断面積が互いに等しい位置検出装置。
【請求項３】請求項１に記載の位置検出装置におい
て、前記磁気センサの駆動回路は、発振器からの信号を
昇圧せずに直接に前記二対の検出コイルに印加し、か
つ、二対の検出コイルに印加される電圧は同一位相、同
一値となるような回路構成となした位置検出装置。
【請求項４】請求項１に記載の位置検出装置におい
て、前記二対の検出コイルの中の一方の対に印加するド
ライブ電圧を他方の対に印加するドライブ電圧に対して
略１／２周期位相シフトするようになした位置検出装
置。
【請求項５】請求項１に記載の位置検出装置におい
て、前記可飽和コアはアモルファスコアでなる位置検出
装置。