JPS6024413A - 磁電変換検知装置 - 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】 本発明は磁電変換検知装置をパルスカウンタなどとして
使用する場合に於ける構造の改良に関する。

磁電変換検知装置は磁界の変化によって生ずる電気的抵
抗の変化を検知する磁電変換素子を使用した装置である
。従来この種のものとして、電磁誘導によるもの、半導
体磁気抵抗素子によるものなどが知られている。Ｍ近で
はＮｉやＣＯなどの強磁性薄膜の抵抗をガラス基板の上
に形成゛した素子も用いられる。このような強磁性薄膜
抵抗は、外部磁界によって強磁性薄膜を磁化したとき、
磁化の方向と電流のなす角度により抵抗値が変化する。

その変化は磁化の方向と電流の方向が平行となったとき
抵抗が最大で、直交したとき岐小となる。

この性質を応用して、磁性抵抗素子は非接触のパルスカ
ウンタなどに使用されている。

従来より、非接触のパルスカウンタは主としてフォトイ
ンタラプタが用いられているが、光電素子の応答特性が
遅いため、高周波のパルスではＳＮ比の良い応答信号が
得られない。また、フォトインタラプタ周辺に塵が耐着
すると応答しなくなるという問題もある。

磁性抵抗素子は応答特性が速いし、また磁性の塵でない
限り、塵によって感度が変化することがない。そのため
、最近注目され、各カ血に応用されている。

その応用例の−っであるパルスカウンタの構成が第１図
に示しである。外周部に磁性体クシｌ！Ｉ２ａを持った
円板状のパルス板２に、クシ１ｉ２ａと重なるような位
置に、上側にＮ極をもったバイアス磁石４を重ね合わせ
て、強磁性抵抗素子ｌを配置する。強磁性抵抗素子ｌは
電流の方向が一定角に交わる二つの強磁性薄膜抵抗ＭＲ
，とＭＢ２が回転方向に並んでおり、その抵抗の差を、
接続されている抵抗Ｒ３・Ｒ４との抵抗ブリッジ及び電
源Ｅによって電圧変換して出力端子ｏｕｔから出力する
。パルス板２が回転するとクシ歯２ａの位置が変り薄膜
抵抗ＭＨＩ　・ＭＢ２に対する磁界の方向が変り出力電
圧の信号が現われる。

このパルスカウンタは例えば、カメラの自動絞り装置の
絞り位置検出装置に利用される。

この種の位置検出装置は高い精度が要されるものが多い
。通常パルス板は絞り込み駆動部から増速系のギア列を
介して高速回転をさせて使用される。ところが、パル、
ス板にバイアス磁石が接近しであると、パルス板の磁性
体クシ歯と磁石の則に吸引力が生じる。そのため、磁石
上をクシ歯が通過するたびに間欠的な動作をし、ギア列
の走行抵抗となっている。また、増速ギア列の最終段に
設けられているため、パルス板はわずかの走行抵抗でも
、走行特性には大きな影響を及ぼ１７、なめらかな回転
は得られないばかりでなく、繰り返し起る間欠動作がギ
ア列の摩耗に対しても不利である。

ところで、特開昭５５−ｓｏａｓｏ号公報には、このよ
うな吸引力による走行抵抗を調速機構に応用しようとす
る発明が開示されている。しかし、その発明を実施する
と、岐初停止の状態から走行が開始するとき、磁石とパ
ルス板の間の吸引力に打ち勝っただけのエネルギーが消
耗されてしまう。その分どうしても走行の立上りが鈍く
安定走行に至るまでに長時間を要してしまう。従って、
立１．り時間を補正するような機構を必要とするという
不便なものである。

本発明は、このような従来の磁電変換検知装置の不利・
不便を解消し、極めて安定な走行と応答特性の良い磁電
変換装置を提供することを目的とするものである。

この１」的を達成するため本発明は、定位置にある磁性
体と移動し、ながら該定位置磁性体に対向する磁性体と
によって生ずる磁界の変化を、磁性抵抗素子で検知する
磁電変換装置に於て、前記の移動方向に関する一方の磁
性体中が、他方の磁性体の配列ピッチの、自然数倍であ
ることを特徴とする磁電変換検知装置である。

以下本発明の実施例を詳細に説明し、上記構成を明らか
にする。

第２図は本発明の実施例を示すものである。

パルス板２の外周部には磁性体のクシ歯２ａが形成され
ており、そのクシｔＭ２ａは強磁性抵抗素子ｌを介して
バイアス磁石ｌＯと対向している。

パルス板２が回転する方向（矢示Ｒ）に対するバイアス
磁石ｌＯの長さ見はクシ歯２ａの凹凸ｌピッチ分の長さ
ｐのｎ倍となっているＣ１＝ｎｐ、ｎ＝１．２．３．、
、自然数）。図では文＝ｐの場合を示している。

その他、強磁性体抵抗素子ｌの構成は従来のものと同一
の構成であるから再度の説明を省略する。

このような構成のパルスカウンタで、パルス板２が回転
すると、パルス板２のクシｔＭ２ａがバイアス磁石ｌＯ
と対向する位置は、逐次変位してゆく。対向するクシ歯
の頂部（又は溝部）長さとバイアス磁石の長さは常に一
定になる。即ち、クシ・歯の一つの頂部がバイアス磁石
１ｏの範囲にあるときと、二つの頂部がバイアス磁石１
０の範囲にあるときとは、バイアス磁石１０とクシ山頂
部が向い合う長さは一定になる。

従って、バイアス磁石とクシ歯が特定な位ｉ？を関係の
ときに強く吸引することが・なくな−る。そのため、パ
ルス板が間欠的に回転するということがなくなる。

Ｌ起上雄側ではパルス板は回転体であるが、一方向の移
動体であっても良い。磁性体のクシ歯２ａに着磁したｍ
成でも実施できる。また、磁性抵抗素子とバイアス磁石
はパルス板の外周の外側に配置した構成でも良い。

第３図は、本発明の磁電変換検知装置をカメラの自動絞
り装置の位置検出に応用した例である。

１１はレンズの絞すュニ・ント、１２１ｆ絞り羽根、１
３は絞り信号レバー、１４はコイルばねで信号レバー１
３を反時計方向に付勢する。１５Ｃよ自動絞りレバー、
１６は自動絞りレバー１５を作動させる絞り込みレバー
を示す。

１７は、絞り信号レバー１３を駆動させる絞り連動レバ
ーである。中央に溝穴１７ａを右し、これらの溝穴はそ
れぞれピン１８・ｌ　８’と係合して、摺動可能となっ
ている。連動レノ＜−１７１±、に部に絞り信号レバー
１３に係合して絞り制御をする絞り駆動部１７ｂを有し
、中央側部に係止部１７ｃを有し、下端にチャージ部１
７ｄを有し、且つその一側の側部に沿ってラック１７ｅ
が形成されている。係止部１７ｃに係合して連動し／＜
−１７を係止する係１トレバー１９が軸２０によって１
、回転自在に軸支される。係止しｔ＜−１９１ｆＪｆね
２１によって連動レバー１７を係止する位置に保持され
る。２２はレリーズボタンで、係止レノ＜−１９に当接
してこれをばね２１の力に抗して回転させる係止レバー
作動部２２ａを有している。また、レリーズボタン２２
の側方に測光スイッチ２３が配置され、レリーズボタン
２２には測光スイッチ２３を作動させる測光スイッチ作
動部２２ｂが設′けられている。２４は、図示していな
い巻に部材に連動して連動レバー１７°をチャージする
チャージレバーを示す。連動し八−１７には、これによ
って同期的に増速駆動される調速機構が連結される。こ
の調速機構は、連動レバー１７のラック１７ｅに連結す
る小歯車列Ｇ１１１６２・Ｇ３を含み、その最後の歯車
の軸２５にはストップホイール２６とパルス板２７とが
取付けられている。

ストップホイール２６は外周に鋸歯が形成されている。

ストップホイール２６に係合してこれを停止させるスト
ッパ３１が軸３１ａに軸支され、これはストップホイー
ル２６の鋸歯と掛合する爪部３１ｂ、磁性材料からなる
覆い部３１ｃおよび係止部３１ｄを有している“。スト
ッパ３１にはこれを常時時計方向に付勢するばね３０が
設けられる。覆い部３１ｃと対向する位置には電磁石３
２が設けられストッパ３１を吸引し、その通電がオフ状
態になるとストッパ３１はばね３０の弾性力により軸３
１ａを中心として時計方向に回転させ、爪部３１ｂとス
トップホイール２６の鋸歯と掛合させる。３３はストッ
パ３１をチャージ位置に戻すためのチャージ係合ピンで
、不図示の巻り部材に連動し、係止部３１ｄに係合する
、。

回転パルス板２７は外周部が磁性体のクシ歯状となって
いる。パルス板２７の裏側（または表側）には、バイア
ス磁界発生用の磁石２８と一体的に形成された磁性抵抗
素子２９が配設されている。バイアス磁石２８の巾はク
シ歯のピッチの整数倍となっている。また磁電変換検知
装置３５には磁性抵抗素子２８の信号出力を得るための
、前記例にも示した、抵抗ブリッジ及び電源からなる回
路３４がイ：Ｉ設される。

第４図はこのような自動絞り装置の制御回路のブロック
図である。

同図で、５３はオペアンプ、５４はシュミットトリガ回
路、５５はパルスカウンタ、５６はデジタルコンパレー
タ、５７は測光演算回路、３２は第３図にも示した電磁
石、３５は同じく磁電変換検知装置である。

に記自動絞り制御装置に於て、レリーズボタン２２を押
込むと、先ずその測光スイッチ作動部２２ｂが測光スイ
・ンチ２３を閉路させ、これにより測光演算回路５７が
作動する。同時に電磁石３２にも通電されストッパ３１
の覆い部３１ｃを吸引する。さらにレリーズボタン２２
を押し込むと、その先端２２ａが係止レバー１９の端部
に当接しばね２１の力に抗して係止レバー１９を時計方
向に回動させる。同時にレリーズボタン２２の連動部材
（不図示）によって連動させられた係ＩＬピン３３を係
ｌに状態（図示状態）から外す。このとき、電磁石３２
の吸引力がばね３０の付勢力より強いためスト・ンパ３
１は静止したままである。連動レバー１７は係１Ｌ部１
７ｃと係１１−レバー１９との係１トが解かれ、るので
、ばね１４の付勢力により絞り信号レバー１３が回動し
、ピン１８・ｌ　８’と摺動保合する溝穴１７ａに沿っ
てＬ方向に移動する。連動し八−１７が一ヒ方向に移動
すると、ラック１７ｅの動きに連動して、小歯車列ＧＩ
　１ＩＧ２・Ｇ３が増速連動をして最終段のストップホ
イール２６とパルス板２７を回転させる。このとき、磁
性抵抗素子２９は素子面上を通過するパルス板２７のク
シ＆数を凝似正弦波電圧として、磁電変換、検知装置３
５から出力する。

この出力値はオペアンプ５３で増幅されシュミットトリ
ガ回路５４により波形成形される。そのパルス波形はパ
ルスカウンタ５５によりパルスとしてλ１数される。こ
の計数４ｄｉはデジタルコンパレータ５６に入力する。

一方、測光演算回路５７によりあらかじめ演算された絞
り値（Ａｙ値）に対応する計数値もデジタルコンパレー
タ５６に入力する。この両者の値が等しくなった時点で
電磁石３２の通電をオフすると、ストッパ３１が回動し
爪３１ｂがストップホイール２７の鋸歯と噛み合う。す
ると、連動レバー１７は所望の絞り値が選られる位置で
停止する。

これらの一連の動作中に於て、バイアス磁石２８とパル
ス板２７との間の吸引力の不均一が無くなるため、動作
の立上がりが鋭どく、かつ走行中も間欠的な動作がなく
なり、滑らかな走行特性を示す。従って、走行を停止さ
せるためのばねはｙはど強い必要がなく、全体として小
型化できる。

各部の摩耗も少なく、異常音がない。また、制御時間が
短い制御装置が得られる。

第５図は本発明により自動絞り装置のパルス板の走行特
性と従来の装置のパルス板の走行特性を示したものであ
る。前者を実線、後者を点線で示しである。本発明の装
置のパルス板がより＋１１＜安定回転数の状態になり、
その後の回転数の変化も少ないことが解る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁電変換検知装置の正面図、第２図は本
発明を適用した磁電変換検知装置の部分正面図、第３図
は本発明の装置をカメラの自動絞り装置に応用した実施
例の正面図、第４図はその制御回路ブロック図、第５図
はパルス板の走行特性を説明する図である。 ｌは磁性抵抗素子、２はパルス板、２ａはクシ歯、ｌＯ
はバイアス磁石、見はバイアス磁石の長さ、Ｐはパルス
板のクシ歯の配列ピッチである。 第１図 第４図 第３図 ｆ 第す図 −走行＃８明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋）定位置にある磁性体と移動しながら該定位置磁性
   体に対向する磁性体とによって生ずる磁界の変化を、磁
   性抵抗素子で検知する、磁電変換装置に於て、 前記の移動方向に関する一方の磁性体重が、他方の磁性
   体の配列ピッチの、自然数倍であることを特徴とする磁
   電変換検知装置。