JPH049613A - 磁気エンコーダ - Google Patents

磁気エンコーダ

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Publication number
JPH049613A
JPH049613A JP11145290A JP11145290A JPH049613A JP H049613 A JPH049613 A JP H049613A JP 11145290 A JP11145290 A JP 11145290A JP 11145290 A JP11145290 A JP 11145290A JP H049613 A JPH049613 A JP H049613A
Authority
JP
Japan
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recording medium
magnetic
magnetic recording
index
origin
Prior art date
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Pending
Application number
JP11145290A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihito Inoki
猪木 昭仁
Yoshinori Hayashi
好典 林
Akira Miki
晃 三木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP11145290A priority Critical patent/JPH049613A/ja
Publication of JPH049613A publication Critical patent/JPH049613A/ja
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

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】 「産業上の利用分野」 この発明は、回転角度や直線変位を検出する磁気エンコ
ーダに関するものである。
「従来の技術」 周知のように、回転角度を検出するための磁気ロータリ
ーエンコーダは、回転軸に固定された円盤状の磁気記録
媒体に、その円周方向に沿って原点トラックとピッチ信
号トラックが設けられ、原点トラックの特定の1箇所に
は原点信号が記録され、また、ピッチ信号トラックには
一定間隔でピッチ信号が記録されている。そして、ピッ
チ信号トラックから磁気センサによって検出されたピッ
チ信号に基づいて得られるパルスをカウントすると共に
、原点トラックから別の磁気センサによって検出された
原点信号によってリセットされるカウンタを設け、この
カウンタのカウント値を、回転軸の回転角度に対応した
角度データとして出力するようになっている。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した磁気ロータリーエンコーダを、例え
ば、産業用ロボットに組み込んでアームの動作角度を検
出する場合、単にアームの動作角度を検出する以外に、
アームが所定の回転角度に到達する毎に、インデックス
パルスを得るよ“うにしたいという要求がある。そこで
、従来は、ディジタル比較器によってカウンタのカウン
ト値か所定値に到達し、たことを検出して、インデック
スパルスを出ノJ(、ていた。し、かしなから、電源投
入時等、カウンタが原点信号によ、ってリセットされる
以前の状態においては、カウンタがリセットされ、所定
値までカウントした後でなければインデックスパルスが
出力されないため、アームを一度原点位置まで戻し、た
後、インデックスパルスが得られる位置まで動かさなけ
ればならず、即座にインデックスパルスが得られないと
いう問題があった。この場合、磁気記録媒体ζこ新たに
インデックスパルス用のトラックを設けるごとも考えら
れるが、装置全体の人形化が避けられないという問題が
生じる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、磁気
記録媒体の変位を検出するためのカウンタの動作に関係
tjり、任意の位置でインデックスパルスを発生(るこ
とができ、さらに装置全体を小形に構成することがでΔ
る磁気エンコーダを提供することを目的と1.でいる。
「課題を解決Aるtコめの手段1 この発明は、回転自在もシ、<は直線移動自在に支持さ
れた磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に記録された磁
気情報を読み出して該磁気記録媒体の変位を検出する変
位検出手段と、前記磁気記録媒体上の任意の箇所に、光
の反射率を異ならせることによって記録されたインデッ
クスマー・りと、前記インデックスマークを光学的に検
出するインデックスマーク検出手段とを具備4′ること
を特徴としている。
「作用」 上述した構成ζζよれば、磁気記録媒体上、の任意の箇
所にインデックスマークを書き込むごとによって、磁気
記録媒体の変位を検出する変位検出手段の動作に一切関
係なく、任意の位置でインデックスパルスが得られる。
[゛実施例」 以下、図面を参照し1、この発明の詳細な説明する1、 第1図はこの発明の一実施例の構成を示律゛図である。
この図において、■は図示ゼぬベアリングによって、図
に示す矢印M方向へ回転自在に支持されたシャフトであ
り、このシャフト1には円柱状の磁気記録媒体2が取り
付けられている。この磁気記録媒体2は、第2図に示す
ように、円柱状のベース2aと、このベース2aの外周
面上に形成された磁性層2bと、この磁性層2bの表面
に形成された非磁性層2cとから構成されている。この
場合、非磁性層2cはAf2もしくはCr等の金属を蒸
着することによって形成され、もしくは白色の合成樹脂
を塗孔することによって形成されている。
この非磁性層2cは、磁性層2bの表面の反射率を高め
る目的で設置Jられており、磁性層2bが合金磁石(F
 e−Cr−G o合金等)のよ・5に反射率が高い材
質で構成されている場合、あえて非磁性層2cを形成す
る必要はない。
この磁気記録媒体2の外周面には、その全周に亙って、
原点トラックTzと、ピッチ信号トラックTPが設置づ
られている。原点l・ラックTzには、磁気記録媒体2
の原点となる箇所に 、!4′一周期分の正弦波状の磁
気情報が原点信号とし°ζ紀録されCおり、また、ピッ
チ信号トラック7゛pには、一定波長λの正弦波状の磁
気情報がビッヂ信号とし、て繰り返し記録されている。
また、磁気記録媒体2の外周面の任意の箇所には、イン
デックスマークIMが黒色塗料で書き込まれている。
3は反射型フォトセンサであり、磁気記録媒体2の外周
面と一定の空隙を隔てて対向配置されている。そして、
磁気記録媒体2が回転し、インデックスマークIMが到
達する毎(、六反射型フォ)・センサ2から、インデッ
クスパルスが出ノJされる。
また、4および5 a、 5 bは、ガラス基板1−に
磁気抵抗素子を形成してなる磁気センサであり、磁気記
録媒体2の外周面と一定の空隙を隔てて各々対向配置さ
れている。、L記磁気抵抗素子は、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Jっで構成さ
れており、この磁気抵抗効果を利用して、原点トラック
Tz上に(記録された原点信号と、ピッチ信号トラック
TI)上に記録されたピッチ信号が読み取られるように
なっている。また、磁気センサ58および5bは磁気記
録媒体2の移動方向Mに沿って互いに(m±174)λ
(但し、mは整数)だけ離間して状態で、ピッチ信号ト
ラックTpに対向して配置されている。そして、磁気セ
ンサ5aおよび5bの磁気抵抗素子パターンは、ピッチ
信号トラックTpから受ける磁界によって抵抗値が変化
し、この結果、磁気センサ5aおよび5bからはピッチ
信号トラックTpとの位置関係に応じたレベルの信号が
得られるようになっている。すなわち、ピッチ信号トラ
ックTp上の正弦波状の磁気情報1周期の区間をθ=0
〜2πとすると、磁気センサ5aからはsinθ、磁気
センサ5bからはeO8θのレベル信号が得られる。
そして、ピッチ信号トラックTpが磁気センサ5aおよ
び5bに対して移動すると、それに伴って磁気センサ5
aおよび5bから位相がπ/2ずれた2相の検出信号s
inθ(A相)およびCogθ(B相)が得られる。
6は角度計数回路であり、波形整形回路7.8および9
と、方向判別回路IOと、アップダウン・カウンタ11
とから構成されている。波形整形回路7および8では、
各々A相およびB相の検出信号が、波形整形されて出力
される。この場合、波形整形回路7および8から各々出
力されるA相パルスPaおよびB相パルスPbは、互い
に位相がπ/2ずれた矩形波となり、磁気記録媒体2の
回転方向が正方向の場合は、A相パルスPaが進み位相
となり、負方向の場合は、B相パルスPbが進み位相と
なる。そして、方向判別回路10においては、例えば、
A相パルスPaの立ち上がり時にB相パルスPbのレベ
ルが′H”か°L“かによって回転方向が判別される。
この方向判別回路lOの出力信号Svは、カウンタ11
のアップダウン切換端子U/f5に供給される。そして
、カウンタ11は、信号Svによってカウントモードが
アップもしくはダウンに切り換えられつつA相パルスP
aがカウントされる。この場合、磁気記録媒体2が正方
向に回転している時にアップカウント、負方向に回転し
ている時にダウンカウントが行われるようになっている
一方、磁気記録媒体2の原点が磁気センサ4の設置箇所
を通過する毎に、この磁気センサ4によって、その原点
に記録された原点信号が検出され、これが波形整形回路
9を介して原点パルスPzとなり、カウンタ11のリセ
ット端子Rに供給されるようになっている。この結果、
カウンタ11は、磁気記録媒体2の原点が、磁気センサ
4の設置箇所に到達する毎にリセットされる。従って、
カウンタ11のカウント値は、磁気記録媒体2の原点が
、磁気センサ4の設置箇所を通過してから、現在に至る
までの間において、磁気センサ5 as 5 b上を通
過したピッチ信号トラックTI)の磁化区間の数に対応
する値、すなわち、磁気記録媒体2の回転角度に対応し
た値となる。そして、このカウンタ11のカウント値が
、シャフト2の回転角度に対応した角度データDとして
出力される。
このように、上述した一実施例によれば、磁気記録媒体
2の任意の箇所に、黒色塗料によってインデックスマー
クIMを書き込み、このインデックスマークIMを光学
的に検出する反射型フォトセンサ3を設けたので、電源
投入時等、カウンタ11が原点信号によってリセットさ
れる以前の状態においても、反射型フォトセンサ3から
インデックスパルスが出力される。また、インデックス
マークIMは適当な溶剤を用いて拭き取れば簡単に消去
することができ、さらに別の箇所に書き込むこともでき
る。
次に、第3図はこの発明の他の実施例の構成を示す図で
あり、この実施例においては、円盤状の磁気記録媒体1
2を用い、その上面に原点トラックTzと、ピッチ信号
トラックτpが設けられ、さらに半径方向に沿ってイン
デックスマークIMが書き込まれている。そして、この
磁気記録媒体12の上面と一定の空隙を隔てて磁気セン
サ4,5a。
5bを含む磁気センサユニット13と、反射型フォトセ
ッサ3が各々配置されている。
なお、上述した一実施例においては、インデックスマー
クIMを黒色塗料によ−)て書Δ込む、↓、うにしてい
たか、黒色テープを張り付けてもよく、要は、他の部分
と光の反射率が異なるようにし、ておけばよい。また、
回転角度を検出4る磁気1iii −タリーユンコーダ
を例に説明したが、直線変位を検出する磁気リニアJン
コーダ?、二も勿論適用4′ることかできる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によ4れば、磁気記録媒
体上の任意の箇所にインデックスマークを書き込むこと
によって、磁気記録媒体の変位を検出する変位検出手段
の動作に一切関係なく、任意の位置でインデックスパル
スを得ることができ、さらにインデックス用のトラック
を別途設置3る必要がないので、装置全体を小形に構成
側ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は同実施例の磁気記録媒体の構成を示す断面図、
第3図はこの発明の他の実施例の構成を示1斜視図であ
る1、 磁気記録媒体、 2a・・・・・ベース、・磁性層、 
 2c ・非磁性層1 、インデックスマーク、 反射型フォj・セン号、 (インデックスマーク検出手段)、 Tz・・・・・原点トラ・ツク、 Tp・・・・ピッチ信号トラック、 4.5a、5b・・・・・磁気センサ、6・・・・角度
計数回路(以に、変位検出手段)、。 2 ・・ ・ 21)・ iM・・ 3  ・

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 回転自在もしくは直線移動自在に支持された磁気記録媒
    体と、 前記磁気記録媒体に記録された磁気情報を読み出して該
    磁気記録媒体の変位を検出する変位検出手段と、 前記磁気記録媒体上の任意の箇所に、光の反射率を異な
    らせることによって記録されたインデックスマークと、 前記インデックスマークを光学的に検出するインデック
    スマーク検出手段と、 を具備することを特徴とする磁気エンコーダ。
JP11145290A 1990-04-26 1990-04-26 磁気エンコーダ Pending JPH049613A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11145290A JPH049613A (ja) 1990-04-26 1990-04-26 磁気エンコーダ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11145290A JPH049613A (ja) 1990-04-26 1990-04-26 磁気エンコーダ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH049613A true JPH049613A (ja) 1992-01-14

Family

ID=14561579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11145290A Pending JPH049613A (ja) 1990-04-26 1990-04-26 磁気エンコーダ

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JP (1) JPH049613A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5347561A (en) * 1991-11-01 1994-09-13 Canon Kabushiki Kaisha X-ray exposure apparatus and semiconductor-device manufacturing method
JP2007064755A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Samutaku Kk エンコーダの信号処理回路
US9284703B2 (en) 2010-07-02 2016-03-15 Giletta S.P.A. Spreader unit for de-icing material and respective vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5347561A (en) * 1991-11-01 1994-09-13 Canon Kabushiki Kaisha X-ray exposure apparatus and semiconductor-device manufacturing method
JP2007064755A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Samutaku Kk エンコーダの信号処理回路
US9284703B2 (en) 2010-07-02 2016-03-15 Giletta S.P.A. Spreader unit for de-icing material and respective vehicle

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