JP2007033245A - 磁気式アブソリュート型エンコーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 磁気スケールの着磁部分と無着磁部分との組み合わせによって絶対値化コードを生成してアブソリュートデータを出力する磁気式アブソリュート型エンコーダであって、着磁部分の磁化方向は、着磁部分が連続する場合には同一の磁化方向としたことを特徴とするものである。
【選択図】 図1
Description
図1は本発明の実施の形態1よる磁気式アブソリュート型エンコーダを示す構成図であり、以下に示す動作により絶対位置を検出する。図において、磁気スケール11は、例えば4ビットの場合、4ビットのM系列の先頭に0を付加した絶対値化コードのパターンが形成されており、全部で16個の符号からなる。絶対値化コードの一つの符号に相当する長さをλとし、長さλの1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1hは,符号「0」に相当する無着磁部分であり、長さλの2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g,2hは,符号「1」に相当する着磁部分である。符号「1」に相当する着磁部分は,その中央付近の長さαの箇所のみが着磁されており、αは例えばλ/2などの値をとる。以下、符号「1」に相当する部分を「着磁部分」、着磁部分のうち実際に着磁されている箇所を「着磁箇所」と呼ぶことにする。着磁部分の磁化方向は、連続する2a,2b,2c,2dは図の左から右へSNの方向になっており、以下、2eはNS方向、2fと2gはSN方向、2fはNS方向となっている。着磁部分が連続する箇所は同一の磁化方向であり、無着磁部分の前後で磁化方向の向きを反転させている。
図5は本発明の実施の形態2の着磁方法による磁気スケールにより形成される磁束密度分布、MR素子出力および符号化出力を示したものである。実施の形態1の磁気スケール11と異なり、着磁部分と着磁箇所とが一致している。すなわち、1つの着磁箇所の長さαが、絶対値化コードの一つの符号に相当する長さλに一致した場合であり、その結果、着磁部分に相当する符号「1」がn個連続する場合は、着磁領域が1つの極性を持ち、長さがnλとなる。このため、磁束密度分布は着磁部分が連続しているときは同じ極性を示し、無着磁部分を挟んだ次の着磁部分で極性が反転する。これによって、符号化出力は着磁部分が連続する場合には「0」は全く出力されずすべて「1」と出力されるので、正確かつ安定に絶対値化コードを符号化することが可能となる。
図6は本発明の実施の形態3の着磁方法による磁気スケールによって形成される磁束密度分布、MR素子出力および符号化出力を示したものである。実施の形態2に対して、無着磁部と接する着磁部分の着磁箇所が狭くなっている構成である。磁気スケールの符号「1」に相当する部分と符号「0」に相当する部分の境界付近の出力を正確に得るために、着磁部分の長さを短くすることにより実現可能である。
図7は本発明の実施の形態4による磁気式アブソリュート型エンコーダを示す構成図である。磁気スケールは2つのトラックから構成されており、絶対値化コードのパターンが着磁された磁気スケール11による第1のトラックと、全領域にわたって所定の間隔でNS方向およびSN方向で着磁された磁気スケール15による第2のトラックからなる。なお、ここでは実施の形態1の磁気スケール11を用いて説明するが、実施の形態2または3の磁気スケールを用いてもよい。
よって、半波長(λ/2)ずれた磁気センサ12を二組備えることになる。
図9は本発明の実施の形態5による磁気式アブソリュート型エンコーダを示す構成図である。実施の形態4と比較して、特に、第2のトラックである磁気スケール14の磁場を測定する磁気センサ15の構成と、位相データ演算手段17とをさらに備えた点で異なっている。磁気スケールは2つのトラックから構成されており、第1のトラックである磁気スケール11は絶対値化コードのパターンであり、第2のトラックである磁気スケール14は全領域にわたって所定の間隔でNS方向およびSN方向で着磁されたパターンから形成されている。
Claims (7)
- 磁気スケールの着磁部分と無着磁部分との組み合わせによって絶対値化コードを生成してアブソリュートデータを出力する磁気式アブソリュート型エンコーダであって、
前記着磁部分の磁化方向は、前記着磁部分が連続する場合には同一の磁化方向としたことを特徴とする磁気式アブソリュート型エンコーダ。 - 連続する場合には同一の磁化方向とした着磁部分および無着磁部分の組み合わせによって絶対値化コードを生成する第1のトラックと、
前記第1のトラックの磁束を検出する第1の磁気センサと、
前記検出された磁束のアブソリュート検出手段とを備えたことを特徴とする磁気式アブソリュート型エンコーダ。 - 着磁部分の磁化方向は、無着磁部分の前後で磁化方向の向きを反転させたことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気式アブソリュート型エンコーダ。
- 着磁部分の着磁箇所の長さは、絶対値化コードの1つの符号に相当する長さよりも短くしたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の磁気式アブソリュート型エンコーダ。
- 着磁部分が連続する場合には、無着磁部分と接する端部から所定の距離分内側を着磁箇所としたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の磁気式アブソリュート型エンコーダ。
- 第1の磁気センサは、絶対値化コードの一つの符号に相当する長さの半分がずれた二組の磁気センサからなり、
所定の間隔でNS方向およびSN方向で着磁された第2のトラックから得られるインクリメンタル信号によって切り替えられることを特徴とする請求項2に記載の磁気式アブソリュート型エンコーダ。 - 第1のトラックから得られるアブソリュートデータを上位ビットとし、
第2のトラックから得られるインクリメンタルデータを下位ビットとして、
前記上位ビットと前記下位ビットを合成したことを特徴とする請求項6に記載の磁気式アブソリュート型エンコーダ。
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