JPS6035215A - 磁気スケ−ル信号検出装置 - Google Patents
磁気スケ−ル信号検出装置Info
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- JPS6035215A JPS6035215A JP893484A JP893484A JPS6035215A JP S6035215 A JPS6035215 A JP S6035215A JP 893484 A JP893484 A JP 893484A JP 893484 A JP893484 A JP 893484A JP S6035215 A JPS6035215 A JP S6035215A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は強磁性金属磁気抵抗薄膜で形成される磁気スケ
ール信号検出装置の改良に関する。
ール信号検出装置の改良に関する。
従来の磁気スケール信号検出装置には、例えば特開昭５
０−８１１１７号公報及び米国特許ｊｌ！３，９４９゜
３４５号公報等で公知の如く、強磁性金属磁気抵抗薄膜
の分割型磁電変換素子から成るものがある。
０−８１１１７号公報及び米国特許ｊｌ！３，９４９゜
３４５号公報等で公知の如く、強磁性金属磁気抵抗薄膜
の分割型磁電変換素子から成るものがある。
これは素子の各構成要素を磁気スクールの各磁気目盛（
磁気格子）に対応するように配設することｔ基本とする
ものであるが、実用化の見地がらみて下記の間融点があ
る。
磁気格子）に対応するように配設することｔ基本とする
ものであるが、実用化の見地がらみて下記の間融点があ
る。
Ｍ） ａｔ磁気目盛大きさがａ電変換素子の寸法に制約
されるため短波長の磁気スケールを作ることができず、
波長λ〉ｌ寵に限定される。磁気スヶ−ルの分解能（読
取り単位）を細か（するには内挿度を高めなければなら
ないので、位相変調検出方式の採用ン必要とし、安価な
検出回路を実現し難い。
されるため短波長の磁気スケールを作ることができず、
波長λ〉ｌ寵に限定される。磁気スヶ−ルの分解能（読
取り単位）を細か（するには内挿度を高めなければなら
ないので、位相変調検出方式の採用ン必要とし、安価な
検出回路を実現し難い。
（ロ） 磁電変換素子のｍ成寸法しは例えばλ＝２藺、
構成要素数Ｎ ＝ １０として、Ｌ≧４０１１１１と大
さくなるので市価になる。
構成要素数Ｎ ＝ １０として、Ｌ≧４０１１１１と大
さくなるので市価になる。
ま定このような多要素構成のものに対して、第１図に示
す如き公知の率髪素構成ｌのものもあるが、上述したも
のと則様Ｋ、実用化に際してスケール２の磁気目盛ピッ
チが太き（なるので、内挿度を高めなければならず、位
相変調検出方式を採用することＫなって、検出回路が高
価となるのは避は難い。
す如き公知の率髪素構成ｌのものもあるが、上述したも
のと則様Ｋ、実用化に際してスケール２の磁気目盛ピッ
チが太き（なるので、内挿度を高めなければならず、位
相変調検出方式を採用することＫなって、検出回路が高
価となるのは避は難い。
更に本発明の先細である％願昭５２−１１４６９９号は
第２図に不１ように磁気ヘッド３の各素片ｔスケールの
各磁気格子４のピッチλに対応して配ｌｆ！ｔＴること
を提案している。
第２図に不１ように磁気ヘッド３の各素片ｔスケールの
各磁気格子４のピッチλに対応して配ｌｆ！ｔＴること
を提案している。
磁気格子４は非磁性材から成る基板４１上に形成された
磁性薄膜４□Ｖｃ所定ピツチλで記録されている。磁気
ヘッド３は強磁性金属薄膜から成る磁気抵抗素子で、一
定のクリアランスΔを以って磁気格子４上に移動可能に
保持される。強磁性金属薄膜から成る磁気抵抗素子から
成る従来の磁気ヘッドが短波長（短い磁気格子ピッチ）
の磁気スケール毎号磁界を検出できなかった理由は上記
素子の構Ｍ、歎累な単位として磁気格子の位相に対応さ
せ、その面内磁場の方向変化に直接的に感応させるよう
Ｋした点にある。
磁性薄膜４□Ｖｃ所定ピツチλで記録されている。磁気
ヘッド３は強磁性金属薄膜から成る磁気抵抗素子で、一
定のクリアランスΔを以って磁気格子４上に移動可能に
保持される。強磁性金属薄膜から成る磁気抵抗素子から
成る従来の磁気ヘッドが短波長（短い磁気格子ピッチ）
の磁気スケール毎号磁界を検出できなかった理由は上記
素子の構Ｍ、歎累な単位として磁気格子の位相に対応さ
せ、その面内磁場の方向変化に直接的に感応させるよう
Ｋした点にある。
そこで第２図の例では磁気スケール信号の検出感度を高
めて磁気格子４のピッチな／Ｊ−さくし、検出信号の内
挿を少な（し得るようにする１こめに、図示の如く前記
磁気抵抗素子３の各構成要素乞形成する磁気抵抗路３□
が磁気格子４の各位相に対応してじぐざぐに配置される
ように構成する０ただし磁気格子４のピッチが少さくな
ると、該磁気格子からの漏洩磁界の広がりも激減し、磁
気抵抗素子３の構成要素を飽和し得なくなり、そのまま
では磁気ヒステリシスの生起が問題となる。そこで％磁
気抵抗路３□に対して図示のように高透磁性薄膜から成
る磁路部材３□を配設し、各磁気格子との間で閉磁路ン
形成するようにしである。このように構成すると磁路Ｓ
拐７が磁気格子４からの漏洩磁束を誘導することにより
磁気抵抗素子５ン充分な飽和磁界Ｋｍ＜ことができる。
めて磁気格子４のピッチな／Ｊ−さくし、検出信号の内
挿を少な（し得るようにする１こめに、図示の如く前記
磁気抵抗素子３の各構成要素乞形成する磁気抵抗路３□
が磁気格子４の各位相に対応してじぐざぐに配置される
ように構成する０ただし磁気格子４のピッチが少さくな
ると、該磁気格子からの漏洩磁界の広がりも激減し、磁
気抵抗素子３の構成要素を飽和し得なくなり、そのまま
では磁気ヒステリシスの生起が問題となる。そこで％磁
気抵抗路３□に対して図示のように高透磁性薄膜から成
る磁路部材３□を配設し、各磁気格子との間で閉磁路ン
形成するようにしである。このように構成すると磁路Ｓ
拐７が磁気格子４からの漏洩磁束を誘導することにより
磁気抵抗素子５ン充分な飽和磁界Ｋｍ＜ことができる。
さて、上述しに検出方式は磁気スケールとしてｋｋ磁界
記録のものｔ前提として各素子に磁路を設けているため
％使用する磁性薄膜のμが低い点に実用化の間總点があ
る。
記録のものｔ前提として各素子に磁路を設けているため
％使用する磁性薄膜のμが低い点に実用化の間總点があ
る。
これに対し実用性の点で更に改善し定本発明の先細であ
る特願昭５２−１１９４６８号は第３図に示１ように磁
気ヘッド５の各木片を磁気格子６のビツナλに対比さセ
て配列することを提案している。
る特願昭５２−１１９４６８号は第３図に示１ように磁
気ヘッド５の各木片を磁気格子６のビツナλに対比さセ
て配列することを提案している。
磁気ヘッド５は同図に示すように磁気抵抗素子で形成さ
れた磁気抵抗路５１，５□が前記磁気格子の位相に対応
してぢぐざぐにかつ適当な角度θ′を以って斜めに配設
されている。そして磁気抵抗路の各構成要素は磁気格子
の波長λに対し、互いにλ／２の位相差を有するように
、設けられており、各磁気抵抗路の一端は電流端子ａ、
ｃに、また他端は中点出力端子ｂＫ接続された３端子分
割型構成をとっている。
れた磁気抵抗路５１，５□が前記磁気格子の位相に対応
してぢぐざぐにかつ適当な角度θ′を以って斜めに配設
されている。そして磁気抵抗路の各構成要素は磁気格子
の波長λに対し、互いにλ／２の位相差を有するように
、設けられており、各磁気抵抗路の一端は電流端子ａ、
ｃに、また他端は中点出力端子ｂＫ接続された３端子分
割型構成をとっている。
この磁気ヘッド５には信号磁界Ｈｇと節直父方向にバイ
アス磁界ＨＢが印加される。
アス磁界ＨＢが印加される。
と）ＩＢの犬ぎさによってその強さＨと方向θが決定さ
れる。従って前記磁気抵抗路の斜角θはθ′匈９♂−〇
と設計されることが望ましい。
れる。従って前記磁気抵抗路の斜角θはθ′匈９♂−〇
と設計されることが望ましい。
一般の強磁性金属ではこれに流れる電流方向とこ九に作
用する磁場方向とが平行になった時、抵抗値最大であり
、直交しに時、抵抗値最小となる。
用する磁場方向とが平行になった時、抵抗値最大であり
、直交しに時、抵抗値最小となる。
従って前記磁気抵抗路は図示の配置において端子ａ、ｂ
間では抵抗値最大、逆に端子ｃ、ｂ間では抵抗値最小と
なる。更に図示の磁気格子に対して磁気ヘッドの位置馨
λ／２変位させると、前記端子間抵抗は上述とは逆の関
係になる。
間では抵抗値最大、逆に端子ｃ、ｂ間では抵抗値最小と
なる。更に図示の磁気格子に対して磁気ヘッドの位置馨
λ／２変位させると、前記端子間抵抗は上述とは逆の関
係になる。
かくして趨子ａ、Ｃ間に駆動電圧を印加すると、磁気ヘ
ッド５は磁気格子６との相対的変位ＸＫ応じた出カビ発
生する。
ッド５は磁気格子６との相対的変位ＸＫ応じた出カビ発
生する。
而して上述の場合、磁気ヘッドの各素片は磁気格子に対
して所定角度で傾斜さゼる構成ｌとつ℃いる。しかしこ
の構成によると、も素片が磁気格子のλ／２の位相に亘
って分布するため磁気抵抗効果がかなり相殺されるもの
と考えられ、検出信号ｗ力の効率の点で間趙がある。
して所定角度で傾斜さゼる構成ｌとつ℃いる。しかしこ
の構成によると、も素片が磁気格子のλ／２の位相に亘
って分布するため磁気抵抗効果がかなり相殺されるもの
と考えられ、検出信号ｗ力の効率の点で間趙がある。
本発明は上述した従来技術の問題点を改良丁べ（なされ
たもので、短波長の磁気スケールを形成でき、かつ簡易
な検出回路の適用ヶ可能ならしめて、安価なディジタル
スケールの実現に寄与するため磁気スケール信号検出装
置ｉｉを提供することを目的とする。
たもので、短波長の磁気スケールを形成でき、かつ簡易
な検出回路の適用ヶ可能ならしめて、安価なディジタル
スケールの実現に寄与するため磁気スケール信号検出装
置ｉｉを提供することを目的とする。
このように比較的短い波長の磁気スケール信号を検出す
るために、本発明装置は下記のような構成の磁気スケー
ル信号検Ｗ累子な使用する。
るために、本発明装置は下記のような構成の磁気スケー
ル信号検Ｗ累子な使用する。
（イ）磁気格子の固有波長に対応して、磁気抵抗の異方
性効果な有する強磁性体から成る検出素子の各素片を並
列的に配設置る。
性効果な有する強磁性体から成る検出素子の各素片を並
列的に配設置る。
（ロ） 上記素片を連結する電流路を設ける。一般に、
この−流路は木片と同一の磁性薄膜で形成するが、その
磁気抵抗効果の影響を釉減するために、素片に対応して
幅広（設計することにより電気抵抗値を下げるのが効果
的である。
この−流路は木片と同一の磁性薄膜で形成するが、その
磁気抵抗効果の影響を釉減するために、素片に対応して
幅広（設計することにより電気抵抗値を下げるのが効果
的である。
（ハ）上記素片群から成る２個の構１ｙ、要素を所定離
して配列し、電流路で直列的に接続し、その接続点に出
力端子を形成する。
して配列し、電流路で直列的に接続し、その接続点に出
力端子を形成する。
に）方向弁別及び内挿を目的とした２相出力を得るため
Ｋ、上記検ｌｔｊ素子を２個所定の間隔（ρ１１えば（
ｍ ＋ １ ＞λ、（！！！＋１）λなど、但しｍは整
数）２ ８ ２ ４ をもって配設する。
Ｋ、上記検ｌｔｊ素子を２個所定の間隔（ρ１１えば（
ｍ ＋ １ ＞λ、（！！！＋１）λなど、但しｍは整
数）２ ８ ２ ４ をもって配設する。
（ホ）素片方向もしくは素片と所定の角度（実用上止と
して４５°〕を成子方向にバイアス磁場ＨＢＹ印加する
。このバイアス磁場は前記検出素子のヒステリシス電圧
が無視でざる程度の強さ、例えば１５００ｅ以上に設定
する。
して４５°〕を成子方向にバイアス磁場ＨＢＹ印加する
。このバイアス磁場は前記検出素子のヒステリシス電圧
が無視でざる程度の強さ、例えば１５００ｅ以上に設定
する。
（へ）前記検出素子は信号磁場が強い所で動作させる必
要上から磁気格子面と面対向させる。
要上から磁気格子面と面対向させる。
（ト）基板上に磁気抵抗の異方性効果を有する強磁性体
薄膜により前記検出素子ン形成する場合、所定厚さの保
ｌｌｉ膜（又は保護板）χ被覆し、磁気格子面と面対向
させる。一般に磁気スケールと横用素子間のクリアラン
スは（資）μ以下程度なので、このような構成は有効で
ある。
薄膜により前記検出素子ン形成する場合、所定厚さの保
ｌｌｉ膜（又は保護板）χ被覆し、磁気格子面と面対向
させる。一般に磁気スケールと横用素子間のクリアラン
スは（資）μ以下程度なので、このような構成は有効で
ある。
（ト） このような磁気抵抗薄膜素子と磁気格子とン面
対向さゼる構成は磁気格子を高密度化するのに憧めて有
効であり、その具体化に当っては磁気抵抗薄膜素子と磁
気格子面との面間隔を狭めるにめ、磁気抵抗薄ｍ素子の
リード線取付部は磁気格子の外側に配設すると好適であ
る。
対向さゼる構成は磁気格子を高密度化するのに憧めて有
効であり、その具体化に当っては磁気抵抗薄膜素子と磁
気格子面との面間隔を狭めるにめ、磁気抵抗薄ｍ素子の
リード線取付部は磁気格子の外側に配設すると好適であ
る。
以下上述した構成に従った図面に示す本発明装置の谷笑
施例娶説明する。
施例娶説明する。
素子８，８′から成る本発明装置の実施例で、これら検
出素子８，８′は磁気スケールの磁気格子面９と面対向
せしめられ、素片方向にバイアス磁場）ＩＢン与えであ
る。なおａ、ａ’、Ｃ，Ｃ’は電流端子、ｂ、ｂ’はめ
刀端子、ｉｏ、 ｉｏ’は電流路である。
出素子８，８′は磁気スケールの磁気格子面９と面対向
せしめられ、素片方向にバイアス磁場）ＩＢン与えであ
る。なおａ、ａ’、Ｃ，Ｃ’は電流端子、ｂ、ｂ’はめ
刀端子、ｉｏ、 ｉｏ’は電流路である。
このような素子＃ｔ！＃成では磁気スケールの波長λに
対して倍周波出力が得られるので、相差（イ）の２相Ｗ
力を得るＫは図示の如く２つの検出素子８゜Ｂ Ｙ：（
２＋６ ）λの間隔で配置丁れはヨー）。
対して倍周波出力が得られるので、相差（イ）の２相Ｗ
力を得るＫは図示の如く２つの検出素子８゜Ｂ Ｙ：（
２＋６ ）λの間隔で配置丁れはヨー）。
本装置は特にバイアス磁場ＨＢ Ｋ対比して磁気スケー
ルの信号磁場が充分に大きい場合に有効である。
ルの信号磁場が充分に大きい場合に有効である。
第５図の実施例は素片間隔馨λとして配列し、素片７，
７′に対して略４５１の方向にノくイアス縫場ＨＢを与
えている。そして検出素子８，８′の２個の構−λ 成袂素１１．１１’、 １２．比′は１８０（＝百）の
位相差を成す配置で出力端子す、ｂｌに接続することに
より検出信号出力を倍加せしめている。
７′に対して略４５１の方向にノくイアス縫場ＨＢを与
えている。そして検出素子８，８′の２個の構−λ 成袂素１１．１１’、 １２．比′は１８０（＝百）の
位相差を成す配置で出力端子す、ｂｌに接続することに
より検出信号出力を倍加せしめている。
このような素子構成では磁気スケールの波長周波と同じ
周波数出力が得られるので、相差頒１の２１）λの間隔
（図示の場合はｍ＝０）で配＆丁ればよい。
周波数出力が得られるので、相差頒１の２１）λの間隔
（図示の場合はｍ＝０）で配＆丁ればよい。
本装置においては、特に磁気スケールの匍＠磁場が零の
位置で、検出素子の谷喪素抵抗が略等しくなるように形
成してお（と、後述する零交に検出位置が安定的に決定
しうる。
位置で、検出素子の谷喪素抵抗が略等しくなるように形
成してお（と、後述する零交に検出位置が安定的に決定
しうる。
第６図の実施レリは纂５図の変形例で、検出素子８．８
′のも構取擬素１１．１１’、 １２．１２に与える４
５方向のバイアス磁場ン互いに逆向ぎ（ＨＢＨＢ）にλ して、磁気スケールの位相に対して百の位相差な設レア
１ここと乞等価になるようＫしている。
′のも構取擬素１１．１１’、 １２．１２に与える４
５方向のバイアス磁場ン互いに逆向ぎ（ＨＢＨＢ）にλ して、磁気スケールの位相に対して百の位相差な設レア
１ここと乞等価になるようＫしている。
第７図の実施例は磁気スケールを２トランク構ＪＡ（１
３，１３’）とし、２相出カケ得るのに所定の相＆ｆ（
！！！十”）λ又はバイアス磁場ＨＢとなす角θ４ 一４５°では（！！！十’ ）λ）馨設けたもので、２
つの検２ 出素子８，８′は同相に配列されている。
３，１３’）とし、２相出カケ得るのに所定の相＆ｆ（
！！！十”）λ又はバイアス磁場ＨＢとなす角θ４ 一４５°では（！！！十’ ）λ）馨設けたもので、２
つの検２ 出素子８，８′は同相に配列されている。
第８図の実施例は素子＃１１成上で次の２点において独
自な増悪が施されている。
自な増悪が施されている。
その１つは磁気格子１４ン角度ψ傾斜させて磁気スケー
ルを形成している点で、磁気スケールの幅寸法に対比し
て磁気格子１４のトラック幅を大きくでざる特徴がある
。従って検出素子８．８１ン構成する’！素片も角度ψ
を以って配列させる。
ルを形成している点で、磁気スケールの幅寸法に対比し
て磁気格子１４のトラック幅を大きくでざる特徴がある
。従って検出素子８．８１ン構成する’！素片も角度ψ
を以って配列させる。
他の１つは２相出力馨得るため、素片７，７１ン磁気格
子ピツチの整数倍の間隔で交互に配列さセて構成するこ
とを％徴とし工いる。勿論、上述の２つの％蘇点の何れ
か一方に従って検出素子を構成してもよい。
子ピツチの整数倍の間隔で交互に配列さセて構成するこ
とを％徴とし工いる。勿論、上述の２つの％蘇点の何れ
か一方に従って検出素子を構成してもよい。
第８図の実施例で、θ＝０とすれは第４図の実施例、ま
たθ−ψ＝ ４５”、！−丁ればｍ５図の実施例と夫々
同様な検出機能を示す。
たθ−ψ＝ ４５”、！−丁ればｍ５図の実施例と夫々
同様な検出機能を示す。
抜た第６図〜第８図の実施例では磁気抵抗薄膜素子のリ
ード腺取付都ａ ”’−Ｃ’が磁気格子の両外側に配設
されており、前記例のｍ成が具体化されている。
ード腺取付都ａ ”’−Ｃ’が磁気格子の両外側に配設
されており、前記例のｍ成が具体化されている。
第９図の実ｍ列は検出素子８，８′を構成する素片７，
７”ｋジグザグ状に配列している。但し短波長の磁気ス
ケール信号を読み取ることを目的とする検出素子では、
通常図示の如（２〜４本位のジグザグ数が適当である。
７”ｋジグザグ状に配列している。但し短波長の磁気ス
ケール信号を読み取ることを目的とする検出素子では、
通常図示の如（２〜４本位のジグザグ数が適当である。
なお上述の各実施例は検出鉄製と磁気スケール間の相対
的運動の方向弁別と検出信号の内挿とを目的とし″Ｃ２
相田刀χ得る場合についての素子構成’に列示した。内
挿度を烏めるために更に多相の出カン得ようとする場合
にも本＠８Ａ装置の検出素子構成を適用でさることは言
うまでもない。
的運動の方向弁別と検出信号の内挿とを目的とし″Ｃ２
相田刀χ得る場合についての素子構成’に列示した。内
挿度を烏めるために更に多相の出カン得ようとする場合
にも本＠８Ａ装置の検出素子構成を適用でさることは言
うまでもない。
例えば印０の相差で３相出カを得ると、−内挿が２
容易にでさることは特公昭４８−２２５８号公報に開示
されているように公知である。このような出刃を得るに
は第１０図に示すように３個の検出素子８゜８′及び８
乞相左（ｉ＋−ｇ）λで配置すればよい。
されているように公知である。このような出刃を得るに
は第１０図に示すように３個の検出素子８゜８′及び８
乞相左（ｉ＋−ｇ）λで配置すればよい。
但し同図の実施列ではｍ ＝ ０である。
次に第４図乃至ｍ１０図に示した各実施列では磁気スケ
ールとし℃横磁界（長手方向）記録の磁気格子から成る
ものを使用するとした。
ールとし℃横磁界（長手方向）記録の磁気格子から成る
ものを使用するとした。
しかし第１１図に示すよ５ｉｃ縦磁界記録の磁気格子１
５から成る磁気スケール馨使用しても、七〇面磁界は検
出素子を駆動するのに有効な信号磁界成分Ｈ３が含まれ
ているので、本発明の検出素子ン通用することができる
。絹１１図の実施例では後述する磁気スケール信号検出
法との関連で昆内挿法に好適な４素子構成８〜８ をと
っている。
５から成る磁気スケール馨使用しても、七〇面磁界は検
出素子を駆動するのに有効な信号磁界成分Ｈ３が含まれ
ているので、本発明の検出素子ン通用することができる
。絹１１図の実施例では後述する磁気スケール信号検出
法との関連で昆内挿法に好適な４素子構成８〜８ をと
っている。
また本発明の素子４１Ｉ成は回転型磁気スケールにヌリ
しても適用することができる。例えは帛ル図に略小する
ように回転型磁気スケール１６０回転中心に対し【等角
度に配ｆＩＩＬされる磁気格子１７０位相に対応させて
、前述した本発明の構成による検出素子８，８１な配設
し、所定内反θのバイアス磁界ＨＢを与えること罠より
、回転角に応じた磁気スケール信号を検出することがで
きる。
しても適用することができる。例えは帛ル図に略小する
ように回転型磁気スケール１６０回転中心に対し【等角
度に配ｆＩＩＬされる磁気格子１７０位相に対応させて
、前述した本発明の構成による検出素子８，８１な配設
し、所定内反θのバイアス磁界ＨＢを与えること罠より
、回転角に応じた磁気スケール信号を検出することがで
きる。
更に第１１図及び第し図の実施例においても磁気抵抗薄
膜素子のリード線取付ｓ ａ ％ Ｃ’は磁気格子の外
側に配設されている。
膜素子のリード線取付ｓ ａ ％ Ｃ’は磁気格子の外
側に配設されている。
さて本発明装置によって得られた検出イＢ号ｔゼロクロ
ス検出方式で処理し、所定のパルス列信号’に得るに当
っては、以下Ｋ１１成的に３つに分類し定内挿弁別方法
Ｙ採りうる。
ス検出方式で処理し、所定のパルス列信号’に得るに当
っては、以下Ｋ１１成的に３つに分類し定内挿弁別方法
Ｙ採りうる。
（ａｌ 検出信号出力を互いに加減算して多相信号を得
て内挿を尚める方法。
て内挿を尚める方法。
（ｂ） 検出素子を多相に構成し、直接的に多相信号を
得て内挿馨＾める方法。
得て内挿馨＾める方法。
（Ｃ） （ａ）と（ｂ）の方法の組合せで多相信号を得
て内挿を高める方法。
て内挿を高める方法。
■
（１） まず百内挿法について説明するか、この場合検
Ｉｔｊ（ＩＮ号としては正弦波、三角波又はこれと類似
の波形の検出信号であれは、以下の内挿弁別法χ適用で
きる。
Ｉｔｊ（ＩＮ号としては正弦波、三角波又はこれと類似
の波形の検出信号であれは、以下の内挿弁別法χ適用で
きる。
ｆａ） 検出素子からの検出イ―号が磁気格子と同じ波
長周波数の場合（第５図の実施例参照）Ｋついて考える
と、第１３図（ａ）に示すように相差９０＃０２つの検
出信号出力Ａ、Ｂが得られる。なお説明〉簡単にするた
め出力Ａ、 Ｈの波形は三角波で示し茫０ この信号出力を第１４図に示す如（加算器１８及び減算
器１９に与えて加ｉｊｋ算してＩＥ’Ｊ図（ｂ） Ｋ示
すように上記信号出力とは４５°の相差を有し、かつ互
いにガの相差ン有する加減算信号Ａ＋Ｂ、Ａ−Ｂを作る
。
長周波数の場合（第５図の実施例参照）Ｋついて考える
と、第１３図（ａ）に示すように相差９０＃０２つの検
出信号出力Ａ、Ｂが得られる。なお説明〉簡単にするた
め出力Ａ、 Ｈの波形は三角波で示し茫０ この信号出力を第１４図に示す如（加算器１８及び減算
器１９に与えて加ｉｊｋ算してＩＥ’Ｊ図（ｂ） Ｋ示
すように上記信号出力とは４５°の相差を有し、かつ互
いにガの相差ン有する加減算信号Ａ＋Ｂ、Ａ−Ｂを作る
。
これら４つのイど号出力は４５１の相差を伴なって現わ
れることになり、これらをシュミツト回路２０ｉ通丁と
、第１３図（Ｃ１〜（ｆｌの矩形波信号となる。更にこ
の矩形波信号を微分回路ムに通すと、同図（ｇ）〜（ｊ
）で示すような検出方向によって正負に反転するパルス
列が祷られる。
れることになり、これらをシュミツト回路２０ｉ通丁と
、第１３図（Ｃ１〜（ｆｌの矩形波信号となる。更にこ
の矩形波信号を微分回路ムに通すと、同図（ｇ）〜（ｊ
）で示すような検出方向によって正負に反転するパルス
列が祷られる。
各シュミット回路の２つの出力１子ρには、互いに逆位
相の出力が生ずる。この各出力信号な倣ト開閉信号馨利
用すると、前記微分出力から、十Ｘ方向に移動する場合
には第１３図（ｋＪに示すパルス列信号を、また−Ｘ方
向に移動する場合には同図（１ンに示すパルス列イｌ湾
、各アンドゲート回路の出力に得ることができる。
相の出力が生ずる。この各出力信号な倣ト開閉信号馨利
用すると、前記微分出力から、十Ｘ方向に移動する場合
には第１３図（ｋＪに示すパルス列信号を、また−Ｘ方
向に移動する場合には同図（１ンに示すパルス列イｌ湾
、各アンドゲート回路の出力に得ることができる。
従って上記パルス列信号を可逆カウンタδでカウントさ
せることにより移動ｊ１ン検仰することかできる。
せることにより移動ｊ１ン検仰することかできる。
上述しｒ、、（８１項の方法に対しくｂｌ項の方法によ
れば下記のようになる。
れば下記のようになる。
（ｂｌ 前記した相差が４５＠０４つの検出素子を用い
ると、次の毎号出力が得られる。
ると、次の毎号出力が得られる。
■。＝Ｅｓｉｎ（ｎλ十〇）
Ｖ、 ＝ Ｅｓ１ｎ （ｎλ＋０−１）Ｖｏ−Ｅ ｓｉ
ｎ （ｎλ十θ−７） ３π Ｖ、 ＝ Ｂｓ１ｎ （ｎλ十θ−τ）この４つの毎号
出力の説明〉簡単にするため三角波で示すと第１５図（
ａＪのＡ−Ｄで衣わされ、これらをシュミット回路に連
子と同図（ｂ）〜（ｅ）で示す矩形波信号となる。これ
は第１３図の矩形波信号（Ｃ１〜（ｆｌに対応するもの
で、以後の処理は第１３図及び１４図で示した方法ｔそ
のまま適用できる。
ｎ （ｎλ十θ−７） ３π Ｖ、 ＝ Ｂｓ１ｎ （ｎλ十θ−τ）この４つの毎号
出力の説明〉簡単にするため三角波で示すと第１５図（
ａＪのＡ−Ｄで衣わされ、これらをシュミット回路に連
子と同図（ｂ）〜（ｅ）で示す矩形波信号となる。これ
は第１３図の矩形波信号（Ｃ１〜（ｆｌに対応するもの
で、以後の処理は第１３図及び１４図で示した方法ｔそ
のまま適用できる。
か＜ｔ、’Ｃ得られた出力信号は磁気スケールに対する
検出素子の移動方向ン弁別し、かつ磁気格子の一波長ン
８分割したディジタル信号となっている。
検出素子の移動方向ン弁別し、かつ磁気格子の一波長ン
８分割したディジタル信号となっている。
（２）次に昆内挿法について説明する。
（ａｌ 第１６図（ａ）に示す如く相差４５＠の４つの
信号出カン得るべく検出素子を用意する。そしてこれら
４ン１号山力を加減算して上記イ諌号出力とは２２．５
゜の相差があり、かつ互いに４５°の相差を有する同図
（ｂ）に示す４つの加減算信号を作る。このようにして
相差２２．５°の８相信号が得られるので、第１６因（
Ｃ）〜（ｒ）に示すように前述の信号処刑と同様なｌｆ
ｆ号処理を施して磁気格子の一波長を１６分割した同図
（ｓ）＋ （＝：Ｊに示す内挿信号を得る。
信号出カン得るべく検出素子を用意する。そしてこれら
４ン１号山力を加減算して上記イ諌号出力とは２２．５
゜の相差があり、かつ互いに４５°の相差を有する同図
（ｂ）に示す４つの加減算信号を作る。このようにして
相差２２．５°の８相信号が得られるので、第１６因（
Ｃ）〜（ｒ）に示すように前述の信号処刑と同様なｌｆ
ｆ号処理を施して磁気格子の一波長を１６分割した同図
（ｓ）＋ （＝：Ｊに示す内挿信号を得る。
（ｂ）８個の検出素子を所定の相差で配置して第１７図
（ａ）に示す相差２２−５°の８相の検出信号を直接得
る。この内挿法によると検出素子数が増えるが、内挿信
号がゼロクロス点から絖み出されるために、磁気格子の
ピッチを精確に形成しておくことＫより、高精度の内挿
が実現でき、また加減算回路が不要なので、回路構成も
簡単化される。
（ａ）に示す相差２２−５°の８相の検出信号を直接得
る。この内挿法によると検出素子数が増えるが、内挿信
号がゼロクロス点から絖み出されるために、磁気格子の
ピッチを精確に形成しておくことＫより、高精度の内挿
が実現でき、また加減算回路が不要なので、回路構成も
簡単化される。
第１７図（ａＪの信号出力はシュミット回ｊ１２１を連
子ことにより同図（ｂ）〜ｔｉｔに示す矩形波信号とな
るが。
子ことにより同図（ｂ）〜ｔｉｔに示す矩形波信号とな
るが。
これは第１６図で示し定ものと同一であり、前述と同様
に同図（ｊ）〜＜ｇ）Ｋ示すような信号処理馨施して４
の内挿信号（同図（ｒ））が得られる。
に同図（ｊ）〜＜ｇ）Ｋ示すような信号処理馨施して４
の内挿信号（同図（ｒ））が得られる。
（Ｃ） Ｔ内挿手段を２組使用して菌内挿を構成しうる
。例えば第１３図（ａＪ、 （ｂ）に示す信号用カン２
２．５’の相差でミツトし定状態のもう１組の４８号出
力を得ることにより全体として１６分割した内挿信号を
作る方法である。
。例えば第１３図（ａＪ、 （ｂ）に示す信号用カン２
２．５’の相差でミツトし定状態のもう１組の４８号出
力を得ることにより全体として１６分割した内挿信号を
作る方法である。
（Ａｌ信号 ＶＡ＝ Ｅｌｓｉｎ （ｎλ十〇）郵）信
号 ＶＢ＝ Ｅｌｓｉａ （ｎλ十〇−百）（４）＋（
ロ）信号 ＶＡ＋Ｂ ＝Ｅ２５１＋１ （ｎλ十〇−７
）囚−（ロ）信号 ｖＡ−Ｂ＝Ｅ２Ｓｉｌｌ （ｎλ十
θ＋！！−）（Ｑ信号 Ｖ。＝ Ｅ、ｓｉｓ （ｎλ十
θ−１）５π （ＩＪＩ信号 Ｖ、＝＝ Ｅｌ ｓｉａ （ｎλ十〇−
Ｔ）３π Ｌ’ｌ ＋（ＤＪ倍信号 Ｖ。＋Ｄ ＝Ｅ２５ｉｌｌ
（ｎλ十θ−「）（Ｑ−（Ｄｌ佃号 ｖ。−Ｄ二Ｅ２ｓ
ｌＩＩ（ｎλ十〇十ｉ）この内挿方法は前述の（ａ）項
の内挿方法（第１６図）に比較して検出素子からの信号
出力の相差、従って検出素子の配置間隔は異なるが、８
相の信号出力として見たとぎには等価と見なすことがで
きる。
号 ＶＢ＝ Ｅｌｓｉａ （ｎλ十〇−百）（４）＋（
ロ）信号 ＶＡ＋Ｂ ＝Ｅ２５１＋１ （ｎλ十〇−７
）囚−（ロ）信号 ｖＡ−Ｂ＝Ｅ２Ｓｉｌｌ （ｎλ十
θ＋！！−）（Ｑ信号 Ｖ。＝ Ｅ、ｓｉｓ （ｎλ十
θ−１）５π （ＩＪＩ信号 Ｖ、＝＝ Ｅｌ ｓｉａ （ｎλ十〇−
Ｔ）３π Ｌ’ｌ ＋（ＤＪ倍信号 Ｖ。＋Ｄ ＝Ｅ２５ｉｌｌ
（ｎλ十θ−「）（Ｑ−（Ｄｌ佃号 ｖ。−Ｄ二Ｅ２ｓ
ｌＩＩ（ｎλ十〇十ｉ）この内挿方法は前述の（ａ）項
の内挿方法（第１６図）に比較して検出素子からの信号
出力の相差、従って検出素子の配置間隔は異なるが、８
相の信号出力として見たとぎには等価と見なすことがで
きる。
なお第１８図（ａＬ （ｂｌ実際の検出素子の回路構成
馨例示する。同図に示すよ５に駆動電源端子或いは接地
端子等を各素子毎に共通化することができる。従って検
出素子８．８′の端子数を第１９図で略本するように薄
膜形成上で削減することが可能である。
馨例示する。同図に示すよ５に駆動電源端子或いは接地
端子等を各素子毎に共通化することができる。従って検
出素子８．８′の端子数を第１９図で略本するように薄
膜形成上で削減することが可能である。
以上説明した７折から明らかなように１本発明罠よれは
短波長の畿気スケール馨実現することかでさるようにな
り、しかも簡易な検出回路の適用が可能で、安ｆｌｆｌ
ｌなディジタルスケール馨提供しうる・
短波長の畿気スケール馨実現することかでさるようにな
り、しかも簡易な検出回路の適用が可能で、安ｆｌｆｌ
ｌなディジタルスケール馨提供しうる・
第１図乃主第３図は夫々従来の検出素子と磁気スケール
との閥係ン示１図、第４図乃至第１２図は夫々本発明の
各実施例の構成ケ示ｊｉａ略図、第１３図（ａＪ乃至（
１）は工内挿法の１つの方法乞説明するＴこめの波形図
、第１４図は↓内挿回路を示すブロック図、第１５図（
ａ）〜（ｅｌは８内挿の他の方法を説明するにめの波形
図、第１６図（ａＪ〜（Ｓ′）は１内挿の１つの方６ 法馨説明するための波形図、第１７図（ａ）〜（ｒ）は
昆内挿の他の方法を説明する茫めの波形図、第１８図（
ａ）。 （ｂＪ及び第１９図（ａｌ、 （ｂＪは実際の検出素子
の回路構成馨例示１゛る図である。 ７．７′・・・素片、８．８′・・・検出素子、９・・
・磁気格子面。 特許出願人 ソニーマグネスケール株式会社孝２図 ）＜ ＸＸ）＜ ：’ＣＸＸ： Ｘ： ＋Ｉ＋ｌ＋１千１ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ２Ｘ ＠ ε
ＣＯα σ １− Φ の手続補正書（方式） １ 事件の表示 昭和５９年特許願 第８９３４ 号 ２、発明の名称 磁気スクール信号検出ａｍ ３ 補正をする者 事件との関係 特許出り人 住所 名 称 ンニーマグネスケール株式会社４代理人〒１０
５ 住 所 東京都港区芝３丁目２番１４号芝三丁目ビル昭
和５９年７月３１日（発送日） （１１本願明細書第１７頁第１７行ｒ（Ｓ’）Ｊをｒ（
Ｔ）Ｊに補正する。 （２） 同曹第加頁第６行ｒ（Ｓ’）Ｊをｒ（Ｔ）Ｊに
補正する。 （３） 第１６図を別紙の通り補正する。
との閥係ン示１図、第４図乃至第１２図は夫々本発明の
各実施例の構成ケ示ｊｉａ略図、第１３図（ａＪ乃至（
１）は工内挿法の１つの方法乞説明するＴこめの波形図
、第１４図は↓内挿回路を示すブロック図、第１５図（
ａ）〜（ｅｌは８内挿の他の方法を説明するにめの波形
図、第１６図（ａＪ〜（Ｓ′）は１内挿の１つの方６ 法馨説明するための波形図、第１７図（ａ）〜（ｒ）は
昆内挿の他の方法を説明する茫めの波形図、第１８図（
ａ）。 （ｂＪ及び第１９図（ａｌ、 （ｂＪは実際の検出素子
の回路構成馨例示１゛る図である。 ７．７′・・・素片、８．８′・・・検出素子、９・・
・磁気格子面。 特許出願人 ソニーマグネスケール株式会社孝２図 ）＜ ＸＸ）＜ ：’ＣＸＸ： Ｘ： ＋Ｉ＋ｌ＋１千１ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ２Ｘ ＠ ε
ＣＯα σ １− Φ の手続補正書（方式） １ 事件の表示 昭和５９年特許願 第８９３４ 号 ２、発明の名称 磁気スクール信号検出ａｍ ３ 補正をする者 事件との関係 特許出り人 住所 名 称 ンニーマグネスケール株式会社４代理人〒１０
５ 住 所 東京都港区芝３丁目２番１４号芝三丁目ビル昭
和５９年７月３１日（発送日） （１１本願明細書第１７頁第１７行ｒ（Ｓ’）Ｊをｒ（
Ｔ）Ｊに補正する。 （２） 同曹第加頁第６行ｒ（Ｓ’）Ｊをｒ（Ｔ）Ｊに
補正する。 （３） 第１６図を別紙の通り補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）磁気格子の固有波長に対応して、磁気抵抗の異方
性効果を有する複数の強磁性体素片を並列的に配列し、
各素子を電流路で連結して成る構成要素ン２個直列的に
接続した検出素子を磁気格子面と面対向させかつ該検出
素子のリード線取付部を磁気格子面の外側に配設したこ
とを特徴とする磁気スケール信号検出装置。 （２）前記検Ｗ素子の素片方向もしくは素片と所定の角
度をなす方向にバイアス磁場を印加したことｔ％徴と１
−る特許請求の範囲＃ｎ１項記載の磁気スケール佃号検
ＩｔＩ装置。 （３」 前記′＃＆Ｌ＃Ｌ路馨素片に対比して幅広く形
成したことン％黴とする特許請求の範囲第ｔｌＪ項又は
第ｔ２Ｊ ＪＪＩ記載の磁気スケール信号検出装置。 （４） ２つの検出素子を所定の１＆！」隔をもって配
設したことχ％飽とする特許請求の範囲第＋１１項又は
第２項記載の磁気スケール信号検出装置。 （５）磁気格子及び素片を所定角度傾斜せしめると共に
＠木片を磁気格子ピッチの整数倍の間隔で交互に配列し
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第（
２）項記載の磁気スクール信号検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP893484A JPS6035215A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 磁気スケ−ル信号検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP893484A JPS6035215A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 磁気スケ−ル信号検出装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13281078A Division JPS5559314A (en) | 1978-10-27 | 1978-10-27 | Magnetic scale signal detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035215A true JPS6035215A (ja) | 1985-02-23 |
| JPH0254883B2 JPH0254883B2 (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=11706493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP893484A Granted JPS6035215A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 磁気スケ−ル信号検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035215A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01110321U (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-25 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0483032A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-17 | Inax Corp | 便器の固定方法 |
| JPH0573083U (ja) * | 1992-03-17 | 1993-10-05 | 株式会社イナックス | 洋風便器の設置構造 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5081117A (ja) * | 1973-11-17 | 1975-07-01 | ||
| JPS50133117U (ja) * | 1974-04-16 | 1975-11-01 | ||
| JPS5116970A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-10 | Sony Corp | |
| JPS5293358A (en) * | 1976-02-02 | 1977-08-05 | Denki Onkyo Co Ltd | Rotary motion detecting device |
| JPS52130614A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-02 | Nec Corp | Magnetic head |
| JPS5369659A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-21 | Xerox Corp | Induction transducer |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP893484A patent/JPS6035215A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5081117A (ja) * | 1973-11-17 | 1975-07-01 | ||
| JPS50133117U (ja) * | 1974-04-16 | 1975-11-01 | ||
| JPS5116970A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-10 | Sony Corp | |
| JPS5293358A (en) * | 1976-02-02 | 1977-08-05 | Denki Onkyo Co Ltd | Rotary motion detecting device |
| JPS52130614A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-02 | Nec Corp | Magnetic head |
| JPS5369659A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-21 | Xerox Corp | Induction transducer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01110321U (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254883B2 (ja) | 1990-11-22 |
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