JPH09243400A - 磁気式エンコーダ - Google Patents

磁気式エンコーダ

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JPH09243400A
JPH09243400A JP8075194A JP7519496A JPH09243400A JP H09243400 A JPH09243400 A JP H09243400A JP 8075194 A JP8075194 A JP 8075194A JP 7519496 A JP7519496 A JP 7519496A JP H09243400 A JPH09243400 A JP H09243400A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
code plate
detecting part
magnetoresistive element
pattern
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8075194A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Arai
眞 新井
Koichi Katsura
公一 桂
Hiroshi Takiguchi
浩志 瀧口
Yoshiji Takahashi
喜二 高橋
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH09243400A publication Critical patent/JPH09243400A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 手間や費用がかかる磁気検出部104へのシ
ールド部材の取付けを省略し、さらにシールド部材の分
だけプリント基板103実装密度を上げる。 【解決手段】 回転軸101に取付けられ、所定の磁気
パターンを有する磁気符号板102と、この磁気符号板
102と所定の間隔を介して軸方向に対向するプリント
基板103に設けられ、磁気符号板102の磁極を検出
する磁気検出部104と、磁気検出部104からの信号
に基づいて磁気符号板102に対する磁気検出部104
の相対移動量を検出する相対移動量検出部105とから
なる磁気式エンコーダにおいて、プリント基板103の
導体パターン2を磁気検出部104と磁気符号板102
との間に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は磁気式エンコーダ
に関する。
【0002】
【従来の技術】図11は従来の磁気式エンコーダの側面
図である。
【0003】磁気式エンコーダ100は、所定の磁気パ
ターンを有し、磁場を発生する磁気符号板102と、磁
気符号板102の磁場を検出する磁気検出部104と、
磁気検出部104からの信号に基づいて磁気符号板10
2に対する磁気検出部104の回転数を検出する回転数
検出部105とから構成される。
【0004】磁気符号板102は、図示しないモータの
回転軸101に設けられている。磁気検出部104は、
磁気符号板102と所定間隔を介して軸方向に対向する
ように、プリント基板103に設けられている。
【0005】磁気検出部104は磁気抵抗素子104a
とバイアス磁石104bとからなり、プリント基板10
3の下面に取り付けられるとともに、導電性かつ非磁性
材料で形成されたシールド部材106で覆われている。
なお、プリント基板103の上面には導体パターンが形
成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モータの速
度は、例えばPWM(Pulse Width Mod
ulation)制御によってモータを駆動するトラン
ジスタ等のスイッチング素子の通電時間を変えることで
制御される。
【0007】しかし、このスイッチング素子は、スイッ
チング素子のオン、オフ時に、急峻な電圧又は電流変化
が起きるため、必然的に雑音(スイッチングノイズ)を
発生する。そして、このスイッチングノイズはモータの
フレームや回転軸101を介して磁気検出部104へ誘
導されるため、磁気検出部104を誤動作させてしま
う。
【0008】このスイッチングノイズの磁気検出部10
4への誘導を防止するため、従来においては、図11に
示すように、導電性の非磁性材料からなるシールド部材
106を用いて磁気検出部104をシールドしていた。
【0009】しかし、シールド部材106の取付けは、
シールド部材106を1つの部材として作製しなければ
ならないだけでなく、その取り付けのための工程を必要
とし、手間や費用がかかる。さらに、シールド部材10
6を取付けた分だけプリント基板103は実装密度が低
下するという問題があった。
【0010】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は安価かつプリント基板の実装密度
の高い磁気式エンコーダを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1記載の発明の磁気式エンコーダは、回転軸に設
けられ、磁場を発生する磁気符号板と、プリント基板に
設けられ、前記磁気符号板の磁場を検出する磁気検出手
段とを備えた磁気式エンコーダにおいて、前記プリント
基板は、前記磁気検出手段と前記磁気符号板との間に配
置され前記磁気検出手段をシールドする導体パターンを
有することを特徴とする。
【0012】磁気符号板と磁気検出手段とをプリント基
板の導体パターンを挟んで配置したため、磁気符号板方
向から磁気検出手段へのスイッチングノイズが導体パタ
ーンによって遮断される。
【0013】請求項2記載の発明の磁気式エンコーダ
は、前記導体パターンが、電源パターン又はアースパタ
ーンであることを特徴とする。
【0014】磁気検出手段に特別なシールド部材を別途
設ける必要がない。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0016】図1はこの発明の一実施形態に係る磁気式
エンコーダの平面図、図2はその側面図である。
【0017】プリント基板103の下面には、例えば図
1に示す大きさ、形状をした電源パターン又はアースパ
ターン等の導体パターン2が設けられ、プリント基板1
03の上面には磁気抵抗素子104aが取付けられ、磁
気抵抗素子104aにはバイアス磁石104bが取付け
られる。磁気抵抗素子104aとバイアス磁石104b
とから磁気検出部(磁気検出手段)104が構成され
る。導体パターン2は、磁気検出部104と磁気符号板
102との間に位置している。また、磁気検出部104
に隣接して回転数検出部105を設けている。
【0018】図3は磁気符号板の平面図である。
【0019】磁気符号板102はドーナツ状をした2つ
の磁石102a,102bからなり、それぞれの磁石1
02a,102bの半円の磁区102a−1,102a
−2,102b−1,102b−2を図示のように異な
る極性(N極及びS極)同士で吸引させて構成してい
る。
【0020】図4は磁気抵抗素子の平面図である。
【0021】磁気抵抗素子104aは硝子基板3等に金
属(Fe−Ne等)を蒸着して形成した互いに直交する
2つで一対の折り返しパターンMR1,MR2からな
り、折り返しパターンの直交方向に磁場を加えることで
所定の出力特性を示す。このFe−Ne等を用いた磁気
抵抗素子104aにおいては、無磁場時の抵抗値の約3
%の抵抗変化率が得られる。なお、磁気抵抗素子104
aのパターンMR1,MR2の両端及び接続部にそれぞ
れVIN端子、GND端子及びVOUT 端子が形成されてい
る。
【0022】この磁気抵抗素子104aは、磁場がパタ
ーンの長軸に直角な方向(例えば、MR1に対しては矢
印aの方向)から加わると抵抗値が低下する性質を有
し、低雑音、周波数特性が良いことを特徴とする。
【0023】図5はバイアス磁石の平面図である。
【0024】バイアス磁石104bとしては磁区104
b−1(N極)及び磁区104b−2(S極)からなる
矩形の平板状磁石を使用する。なお、104cは磁区境
界線である。
【0025】図6はバイアス磁石、磁気抵抗素子及び磁
気符号板の配置を説明する斜視図である。
【0026】磁気抵抗素子104aはパターンMR1,
MR2に対して45度の角度をなす対角線DLが磁気符
号板102の中心軸L1を通り、かつ中心O1を通る軸
L2が磁気符号板102を構成する磁石102a,10
2bの磁区境界線BL1上に配置されている。
【0027】また、バイアス磁石104bは磁区境界線
BL2が磁気抵抗素子の2つの折り返しパターンMR
1,MR2に対して45度の角度をなす対角線DL上に
配置されている。
【0028】図7は図6のA矢視図である。
【0029】したがって、バイアス磁石104bの磁区
境界線BL2が磁気符号板102の中心軸L1上を通
り、磁場の方向が磁気符号板102を構成する2つの磁
石102a,102bの磁区境界線BL1の接線方向と
なる。
【0030】図8は磁気抵抗素子面における磁場を表す
ベクトル図である。
【0031】磁気符号板102を構成する外周側磁石1
02aがN極のとき(図7参照)、磁気符号板102に
は中心方向へ向かう磁場X1が生じ、バイアス磁石10
4bには磁気符号板102の接線方向へ向かう磁場Y1
が生じるため、磁気符号板102とバイアス磁石104
bとの間に位置する磁気抵抗素子104aには、両者の
合成磁場G1が加わる(図8(a))。
【0032】一方、磁気符号板102が回転して外周側
磁石102aがS極となったとき、磁気符号板102に
は中心から外方へ向かう磁場X2が生じ、バイアス磁石
102bには磁気符号板102の接線方向へ向かう磁場
Y1が生じるため、磁気符号板102とバイアス磁石1
02bとの間に位置する磁気抵抗素子104aには、両
者の合成磁場G2が加わる(図8(b))。
【0033】すなわち、磁気符号板102とバイアス磁
石104bとの間の合成磁場は、磁気符号板が180度
回転することによって90度方向が変化する。
【0034】図9は磁気抵抗素子の回路図である。
【0035】VIN端子に電圧VINを加え、GND端子を
接地するとVOUT 端子には、VOUT=(MR2/(MR
1+MR2))×VINから導かれる電圧VOUT が出力す
る。
【0036】したがって、回転軸101の回転に伴い磁
気符号板102が回転し、合成磁場が磁気抵抗素子10
4aの互いに直交する2つの折り返しパターンMR1,
MR2に差動的に直角方向から加わったとき、合成磁場
と直交したパターンMR1,MR2の抵抗値が下がるた
め、図10に示すようにVOUT 端子の出力が変化する。
【0037】図10はVOUT 端子の出力特性を示す信号
波形図である。
【0038】VOUT 端子は、磁気符号板102の1回転
に対して1周期の出力信号を出力する。なお、図からも
わかるように、出力電圧が最大又は最小となる磁区の境
界近くでは、磁気抵抗素子102は磁場の強さに応じた
抵抗変化が直線的でないため、出力信号は直線特性とな
らない。
【0039】上記実施形態においては磁気検出手段とし
て磁気抵抗素子を使用したが、磁気抵抗素子に限るもの
ではなく、例えばホール素子を使用することもできる
が、消費電力が少ない磁気抵抗素子の方が好ましい。
【0040】なお、導体パターン2は1枚のプリント基
板103の下面に電源パターン又はアースパターンとし
て形成されているが、多層プリント基板を使い、中間の
2面を電源パターン又はアースパターンとしてもよい。
また、磁気検出部104は、磁気符号板102に対して
プリント基板103を挟んだ反対側に取り付けられるが
検出精度に何ら影響を与えることはない。発生する磁場
の強度は用いる磁石によって変えられるからである。
【0041】このように構成することで、導体パターン
2に磁気検出部104のシールド作用を行わせることが
できるため、従来必要としていたシールド部材106を
省略でき、磁気式エンコーダ1を安価に提供できる。ま
た、シールド部材106をプリント基板103に取り付
けるための手間がなくなる。更に、プリント基板103
は部品取り付け面積が広がり、部品の実装密度が高ま
る。
【0042】上記実施形態の他の実施形態として導体パ
ターン2をプリント基板103の上面に磁気検出部10
4とともに設けるようにしてもよい。
【0043】
【発明の効果】以上に説明したように請求項1又は2記
載の発明の磁気式エンコーダによれば、導体パターンは
シールド部材と同様に磁気符号板方向からのスイッチン
グノイズ等の外乱ノイズを遮蔽するシールド機能を発揮
でき、しかも、シールド部材のない分だけ実装密度を高
めることができるため、磁気式エンコーダの小型化を図
ることができるとともに、磁気式エンコーダを安価に提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施形態に係る磁気式エン
コーダの平面図である。
【図2】図1はこの発明の一実施形態に係る磁気式エン
コーダの側面図である。
【図3】図3は磁気符号板の平面図である。
【図4】図4は磁気抵抗素子の平面図である。
【図5】図5はバイアス磁石の平面図である。
【図6】図6はバイアス磁石、磁気抵抗素子及び磁気符
号板の配置を説明する斜視図である。
【図7】図7は図6のA矢視図である。
【図8】図8は磁気抵抗素子面における磁場を表すベク
トル図である。
【図9】図9は磁気抵抗素子の回路図である。
【図10】図10はVOUT 端子の出力特性を示す信号波
形図である。
【図11】図11は従来の磁気式エンコーダの側面図で
ある。
【符号の説明】
1 磁気式エンコーダ 2 導体パターン 101 回転軸 102 磁気符号板 103 プリント基板 104 磁気検出部 104a 磁気抵抗素子 104b バイアス磁石 105 回転数検出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 喜二 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に設けられ、磁場を発生する磁気
    符号板と、 プリント基板に設けられ、前記磁気符号板の磁場を検出
    する磁気検出手段とを備えた磁気式エンコーダにおい
    て、 前記プリント基板は、前記磁気検出手段と前記磁気符号
    板との間に配置され前記磁気検出手段をシールドする導
    体パターンを有することを特徴とする磁気式エンコー
    ダ。
  2. 【請求項2】 前記導体パターンが、電源パターン又は
    アースパターンであることを特徴とする請求項1記載の
    磁気式エンコーダ。
JP8075194A 1996-03-05 1996-03-05 磁気式エンコーダ Withdrawn JPH09243400A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304805A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
JP2003004412A (ja) * 2001-06-21 2003-01-08 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
JP2009008458A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Nikon Corp 磁気式エンコーダ及びモータ
JP2019009885A (ja) * 2017-06-23 2019-01-17 日本電産サンキョー株式会社 モータ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304805A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
JP2003004412A (ja) * 2001-06-21 2003-01-08 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
JP2009008458A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Nikon Corp 磁気式エンコーダ及びモータ
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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030506