JPS6045804B2 - 角度検出器 - Google Patents
角度検出器Info
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- JPS6045804B2 JPS6045804B2 JP53023118A JP2311878A JPS6045804B2 JP S6045804 B2 JPS6045804 B2 JP S6045804B2 JP 53023118 A JP53023118 A JP 53023118A JP 2311878 A JP2311878 A JP 2311878A JP S6045804 B2 JPS6045804 B2 JP S6045804B2
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- 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
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- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
- H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
- H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はモーターや歯車等の回転軸の回転角．および
回転（角）速度またはこれらに加えて回転方向を検出て
きる角度検出器に関する。
回転（角）速度またはこれらに加えて回転方向を検出て
きる角度検出器に関する。
回転運動をするモーターや歯車等の回転軸の回転角や回
転（角）速度および回転方向の正確な測定がしばしば必
要になるが、特にこのような要求２は精密機械の分野に
多く見られ、そこでは高精度および高信頼度の測定がな
されなければならない。
転（角）速度および回転方向の正確な測定がしばしば必
要になるが、特にこのような要求２は精密機械の分野に
多く見られ、そこでは高精度および高信頼度の測定がな
されなければならない。
従つて、これらの条件を共に満たすディジタル処理方式
の実現が望ましい。このような角度検出器として従来よ
り光学スリットの形成されたガラス円板と、発光ダイオ
ードと、受光素子としてのフォトダイオードとを使つた
光学式ロータリーエンコーダーが採用されている。
の実現が望ましい。このような角度検出器として従来よ
り光学スリットの形成されたガラス円板と、発光ダイオ
ードと、受光素子としてのフォトダイオードとを使つた
光学式ロータリーエンコーダーが採用されている。
しかし、ガラス円板全体に収差無くスリットを形成する
には高精度の露光器と高度のエツチンーグ技術が必要不
可決のものとなる。さらに、このようにして形成された
スリットの中心と、回転軸に固定する穴の中心との正確
な位置合せおよびこの穴の直径の回転軸に合せた加工に
は多大な困難が伴いかつこのような構成で所期の性能を
発揮させようとすると、検出器自体が高価になつてしま
う。また、このようなガラス円板を用いた角度検出器は
衝撃に弱いという欠点をも併せ持つている。一方、１９
Ｂ年発行の刊行物０アイ・ビー・エム・テクニカル●デ
゛イスクロージヤー・プレティン（ＩＢＭＴｅｃｈｎｉ
ｃａｌＤｉｓｃＩＯｓｕｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎ）１６巻
１号ョの第２６０頁に磁化パターンの書き込まれた磁気
ディスクとホール素子や磁気抵抗効果素子のような磁束
応答型のセンンサーとを組合せた磁気タコメーターの可
能性について開示されているが、何ら具体的な例が示さ
れておらず、その構造は全く不明てある。
には高精度の露光器と高度のエツチンーグ技術が必要不
可決のものとなる。さらに、このようにして形成された
スリットの中心と、回転軸に固定する穴の中心との正確
な位置合せおよびこの穴の直径の回転軸に合せた加工に
は多大な困難が伴いかつこのような構成で所期の性能を
発揮させようとすると、検出器自体が高価になつてしま
う。また、このようなガラス円板を用いた角度検出器は
衝撃に弱いという欠点をも併せ持つている。一方、１９
Ｂ年発行の刊行物０アイ・ビー・エム・テクニカル●デ
゛イスクロージヤー・プレティン（ＩＢＭＴｅｃｈｎｉ
ｃａｌＤｉｓｃＩＯｓｕｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎ）１６巻
１号ョの第２６０頁に磁化パターンの書き込まれた磁気
ディスクとホール素子や磁気抵抗効果素子のような磁束
応答型のセンンサーとを組合せた磁気タコメーターの可
能性について開示されているが、何ら具体的な例が示さ
れておらず、その構造は全く不明てある。
また、薄い一定の大きさの永久磁石と複数の磁気センサ
ーとを用いて角度検出器を構成するという提案も１９７
７年８月２日発行の米国特許第４，０３９，９３６号に
おいてなされている。
ーとを用いて角度検出器を構成するという提案も１９７
７年８月２日発行の米国特許第４，０３９，９３６号に
おいてなされている。
このような角度検出器は、衝撃にも強く回転軸の加工速
度も高くできるという長所がある反面、角度の検出精度
を決める歯車のピッチの微小化には限度があり、このた
め、高い精度を得ることがむずかしい。この発明の目的
は高い角度分解能を有し簡単な構成で回転角並びに回転
（角）速度の検出可能な角度検出器を提供することにあ
る。この発明の他の目的は上述の検出機能に加えて回転
方向が検出できる高信頼度の角度検出器を提供すること
にある。
度も高くできるという長所がある反面、角度の検出精度
を決める歯車のピッチの微小化には限度があり、このた
め、高い精度を得ることがむずかしい。この発明の目的
は高い角度分解能を有し簡単な構成で回転角並びに回転
（角）速度の検出可能な角度検出器を提供することにあ
る。この発明の他の目的は上述の検出機能に加えて回転
方向が検出できる高信頼度の角度検出器を提供すること
にある。
すなわち、この発明の検出器は、回転軸と連動して回転
し磁気記録媒体（以下単に磁気媒体と称す）または複数
の永久磁石を有する回転体と、この回転体から漏出する
周期的磁場分布を検出する少なくとも１つの強磁性体（
異常）磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と略称）と、こ
のＭＲ素子の電気抵抗の変化を検出し外部に前記回転体
の回転角（速度）および回転方向の一方または両方に対
応した信号を出力する駆動検出回路とを含む。
し磁気記録媒体（以下単に磁気媒体と称す）または複数
の永久磁石を有する回転体と、この回転体から漏出する
周期的磁場分布を検出する少なくとも１つの強磁性体（
異常）磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と略称）と、こ
のＭＲ素子の電気抵抗の変化を検出し外部に前記回転体
の回転角（速度）および回転方向の一方または両方に対
応した信号を出力する駆動検出回路とを含む。
この発明の特徴は前記ＭＲ素子の独特な配置と、この配
置に適した前記回転体の独特な構成の採用とにより回転
角（速度）および回転方向の一方または両方の検出がで
きるようにしたことにある。次に図面を参照して本発明
を詳細に説明する。
置に適した前記回転体の独特な構成の採用とにより回転
角（速度）および回転方向の一方または両方の検出がで
きるようにしたことにある。次に図面を参照して本発明
を詳細に説明する。
この発明の一実施例を示す第１図ａおよびその変形を示
す第１図ｂの角度検出器は、基準位置（回転角θ＝０）
を示すマーク１０およびブラシ１９を持つ回転軸１１と
、これに固定されたドラム状回転体（同図ａ）ないしデ
ィスク状回転体（同図ｂ）１３と、この回転体１３の表
面に形成ノされた連続磁気記録媒体１２と、基板１８上
に形成されたＭＲ素子２０および導体端子３０よりなる
磁場検出部と、前記端子３０に接続されたリード線１７
および外部への出力端子１５と前記ブラシ１９の導通状
態を検出（基準位置検出）するリ５−ド線１６とを有す
る駆動検出回路１４とから構成されている。また以下に
述べる全てのストライプ状の？素子は、このＭＲ素子中
を流れるセンス電流のＩＳの方向もしくはセンス電流１
ｓの平均の方向が磁気媒体１２または、第３図ａ乃至ｆ
に示Ｏす永久磁石の配列との最近接点で、前記磁気媒体
又は前記永久磁石の配列の磁化方向（ｘ方向）に垂直で
かつ隣接する前記磁気媒体中の磁化パターンの境界（ｙ
−ｚ面）又は隣接する前記永久磁石の境界面（ｙ−ｚ面
）に平行（ｙ方向）となるように配置されている。この
ようにこの発明の主要部は、回転体と磁瓢検出部と駆動
検出回路とから構成されている。
す第１図ｂの角度検出器は、基準位置（回転角θ＝０）
を示すマーク１０およびブラシ１９を持つ回転軸１１と
、これに固定されたドラム状回転体（同図ａ）ないしデ
ィスク状回転体（同図ｂ）１３と、この回転体１３の表
面に形成ノされた連続磁気記録媒体１２と、基板１８上
に形成されたＭＲ素子２０および導体端子３０よりなる
磁場検出部と、前記端子３０に接続されたリード線１７
および外部への出力端子１５と前記ブラシ１９の導通状
態を検出（基準位置検出）するリ５−ド線１６とを有す
る駆動検出回路１４とから構成されている。また以下に
述べる全てのストライプ状の？素子は、このＭＲ素子中
を流れるセンス電流のＩＳの方向もしくはセンス電流１
ｓの平均の方向が磁気媒体１２または、第３図ａ乃至ｆ
に示Ｏす永久磁石の配列との最近接点で、前記磁気媒体
又は前記永久磁石の配列の磁化方向（ｘ方向）に垂直で
かつ隣接する前記磁気媒体中の磁化パターンの境界（ｙ
−ｚ面）又は隣接する前記永久磁石の境界面（ｙ−ｚ面
）に平行（ｙ方向）となるように配置されている。この
ようにこの発明の主要部は、回転体と磁瓢検出部と駆動
検出回路とから構成されている。
Ｄ下これらの主要な構成要素について順次説明しでいく
。第１図ａおよびｂに示した回転体１３の表面に形成さ
れた磁気媒体１２には図に破線と矢印とで示したように
交互に向きを変えた磁化パターンが巾Ｑピッチｐで書き
込まれており、このため回転体１３の表面、すなわち、
磁気媒体１２の表面より周期的磁場が漏出し、磁場検出
部を構成するｆ讃素子２０に作用する。
。第１図ａおよびｂに示した回転体１３の表面に形成さ
れた磁気媒体１２には図に破線と矢印とで示したように
交互に向きを変えた磁化パターンが巾Ｑピッチｐで書き
込まれており、このため回転体１３の表面、すなわち、
磁気媒体１２の表面より周期的磁場が漏出し、磁場検出
部を構成するｆ讃素子２０に作用する。
この磁化パターンのピッチｐは角度読取精度をもとに磁
場検出部の設定精度とを考慮して決められる。
場検出部の設定精度とを考慮して決められる。
１周３６０のをＮ等分して読み取る必要があるときは磁
気媒体１２に書き込む磁化パターン列の内径をＲとする
と、ピッチｐがＰ＝２πＲ−衣（ａ＝１又は２．ｍは正
整数）となるように等分に書込む必要がある。
気媒体１２に書き込む磁化パターン列の内径をＲとする
と、ピッチｐがＰ＝２πＲ−衣（ａ＝１又は２．ｍは正
整数）となるように等分に書込む必要がある。
ここで分母のａは後述の磁場検出部のＭＲ素子に第６図
ａからｃで示した手段を付与した場合に２となり、それ
以外の場合は１ととなる。また、ｍは第１１図Ａ，第１
７図Ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈおよびｉに示したよう
に、磁場検出部が複数のＭＲ素子を有する場合には、こ
れらのＭＲ素子の抵抗変化より得られるパルス化出力の
ピッチｐ内で得られる互に位相の異なるパルス列の数を
表わす。例えば、第１図ａおよびｂのようにＭＲ素子が
１個の場合は当然ｍ＝１であり、第１７図ｃおよびｇの
場合はｍ＝４てあり、第１７図ｄ＜（５ｅ又はｈとｉを
連用した場合ｍ＝８となる。磁気媒体１２としては磁化
パターンを正確に書き込むことができ、しかも遠方まで
十分大きな漏洩磁場が到達するものでなければならない
。
ａからｃで示した手段を付与した場合に２となり、それ
以外の場合は１ととなる。また、ｍは第１１図Ａ，第１
７図Ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈおよびｉに示したよう
に、磁場検出部が複数のＭＲ素子を有する場合には、こ
れらのＭＲ素子の抵抗変化より得られるパルス化出力の
ピッチｐ内で得られる互に位相の異なるパルス列の数を
表わす。例えば、第１図ａおよびｂのようにＭＲ素子が
１個の場合は当然ｍ＝１であり、第１７図ｃおよびｇの
場合はｍ＝４てあり、第１７図ｄ＜（５ｅ又はｈとｉを
連用した場合ｍ＝８となる。磁気媒体１２としては磁化
パターンを正確に書き込むことができ、しかも遠方まで
十分大きな漏洩磁場が到達するものでなければならない
。
従つ，て、磁気媒体１２の材料としては残留磁化が大き
く保磁力の高い磁気記録材料が適しており、膜厚も大き
い方が漏洩磁場の到達力の点から望ましいのであるが、
磁化パターンを正確に書き込むことができ、しかもＭＲ
素子２０でこの磁化パターン，の位置を正確に検出する
には、磁気媒体１２の膜厚は、この中に書き込まれる磁
化パターンのピッチｐ以下てなければならない。これは
次の２つの理由によります。第１の理由は、磁気媒体１
２の膜厚が厚いと、膜厚に比例して磁化パターンの境界
面に発生する面状磁荷の量が多くなり、これによつて生
じる着磁方向（磁化パターンの方向）とは正反対の磁場
すなわち反磁場が同じ比率で大き５くなり、磁化パター
ンを打消す働きをするからであります。したがつて、膜
厚が厚すぎるとこの反磁場のためにシャープな磁化パタ
ーンが得られません。第２の理由は、膜厚が厚くなるほ
ど、■素子と離れることになり、これによい駅素子にＯ
作用する磁場が弱くなり（磁場の強さはＥｘｐ（一ｚ／
ｐ）で減衰し、ｐ以上離れた点からの磁場は十分弱くな
り無視できる。ｚは磁気媒体中の任意の点とＭＲ素子と
の距離）かつ磁場分布も鋭さが無くなり、位置情報とし
ての磁場分布の鋭さが無ダくなるからです。また、この
媒体の保磁力は、記録された磁化パターンの保存維持を
計るため少なくとも１００エルステッド以上でなければ
ならない。 第２図ａおよびｂは回転体１３の他の例を
示す）もので、回転体１３の内側に磁気媒体１２が形成
されている。
く保磁力の高い磁気記録材料が適しており、膜厚も大き
い方が漏洩磁場の到達力の点から望ましいのであるが、
磁化パターンを正確に書き込むことができ、しかもＭＲ
素子２０でこの磁化パターン，の位置を正確に検出する
には、磁気媒体１２の膜厚は、この中に書き込まれる磁
化パターンのピッチｐ以下てなければならない。これは
次の２つの理由によります。第１の理由は、磁気媒体１
２の膜厚が厚いと、膜厚に比例して磁化パターンの境界
面に発生する面状磁荷の量が多くなり、これによつて生
じる着磁方向（磁化パターンの方向）とは正反対の磁場
すなわち反磁場が同じ比率で大き５くなり、磁化パター
ンを打消す働きをするからであります。したがつて、膜
厚が厚すぎるとこの反磁場のためにシャープな磁化パタ
ーンが得られません。第２の理由は、膜厚が厚くなるほ
ど、■素子と離れることになり、これによい駅素子にＯ
作用する磁場が弱くなり（磁場の強さはＥｘｐ（一ｚ／
ｐ）で減衰し、ｐ以上離れた点からの磁場は十分弱くな
り無視できる。ｚは磁気媒体中の任意の点とＭＲ素子と
の距離）かつ磁場分布も鋭さが無くなり、位置情報とし
ての磁場分布の鋭さが無ダくなるからです。また、この
媒体の保磁力は、記録された磁化パターンの保存維持を
計るため少なくとも１００エルステッド以上でなければ
ならない。 第２図ａおよびｂは回転体１３の他の例を
示す）もので、回転体１３の内側に磁気媒体１２が形成
されている。
図の右側の回転体は、右側の回転体に形成された磁気媒
体１２の表面を保護するために設けてある。従つて、後
述の磁場検出部は磁気媒体１２の近傍に、つまり、回転
体１３の内側に配置される。 第３図Ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅおよびｆは回転体１３のさらに他の例を示すもので、
磁気媒体１２の代りに永久磁石１９を配列した回転体を
示す。
体１２の表面を保護するために設けてある。従つて、後
述の磁場検出部は磁気媒体１２の近傍に、つまり、回転
体１３の内側に配置される。 第３図Ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅおよびｆは回転体１３のさらに他の例を示すもので、
磁気媒体１２の代りに永久磁石１９を配列した回転体を
示す。
永久磁石１９は磁気媒体１２の磁化パターンと同じく、
巾Ｑ長さｐ（＝前述の磁化パターンのピッチ）の永久磁
石を図に示したように各磁化が交互に逆向きになるよう
に配置される（同図Ａ，ｃおよびｅ）かまたは同じ向き
に一つおきに間隔ｐ毎に配置されている（同図Ｂ，ｄお
よびｆ）。これらの配置によつて前記媒体１２を使用し
たときと同様の効果が得られる。各永久磁石１９の回転
体１３への固定にはエポキシ樹脂等の接着剤が使われる
。なお、以下において説明簡単化のために磁気媒体１２
を用いた第１図の実施例を中心に説明ｉ する。 第
１図戻つて磁場検出部１８，２０，３０について説明す
ると、この磁場検出部の主要部を構成するＭＲ素子２０
は巾Ｄ１長さＷおよび厚さ１００から２０，０００オン
グストローム程度の強磁性体薄膜よりなり、■素子２０
の磁化Ｍの方向が前記磁気媒体１２からの漏洩磁場によ
り周期的に変化するように配置されている。
巾Ｑ長さｐ（＝前述の磁化パターンのピッチ）の永久磁
石を図に示したように各磁化が交互に逆向きになるよう
に配置される（同図Ａ，ｃおよびｅ）かまたは同じ向き
に一つおきに間隔ｐ毎に配置されている（同図Ｂ，ｄお
よびｆ）。これらの配置によつて前記媒体１２を使用し
たときと同様の効果が得られる。各永久磁石１９の回転
体１３への固定にはエポキシ樹脂等の接着剤が使われる
。なお、以下において説明簡単化のために磁気媒体１２
を用いた第１図の実施例を中心に説明ｉ する。 第
１図戻つて磁場検出部１８，２０，３０について説明す
ると、この磁場検出部の主要部を構成するＭＲ素子２０
は巾Ｄ１長さＷおよび厚さ１００から２０，０００オン
グストローム程度の強磁性体薄膜よりなり、■素子２０
の磁化Ｍの方向が前記磁気媒体１２からの漏洩磁場によ
り周期的に変化するように配置されている。
一般に、慰素子の磁化Ｍは外来磁場の各方向の成分の中
で■素子の膜面と平行な成分に応じて変化し、この時、
ＭＲ素子の磁化Ｍと電気抵抗検出用のＭＲ素子内を流れ
るセンス電流１ｓとのなす角をφとすると、ＭＲ素子の
電気抵抗Ｒ（α）は五〜（Ｔ４ノーー轟−Ｖｂ晶一ーー
ーーー１の形で変化する。
で■素子の膜面と平行な成分に応じて変化し、この時、
ＭＲ素子の磁化Ｍと電気抵抗検出用のＭＲ素子内を流れ
るセンス電流１ｓとのなす角をφとすると、ＭＲ素子の
電気抵抗Ｒ（α）は五〜（Ｔ４ノーー轟−Ｖｂ晶一ーー
ーーー１の形で変化する。
ここで、ＲＯは■素子の磁化Ｍが平行になつた時の抵抗
値を示す。第１図ａおよびｂに示す配置により磁気媒体
１２に書き込まれた磁化パターンＭθ（第４図ａ）から
の漏洩磁場のうち？素子２０の近傍ではｘ方向の成分Ｈ
Ｏ（第４図ｂ）のみが抵抗変化に関与し（ストライプの
長手方向がｙ方向に伸びているため、形状異方性により
長手方向が磁化容易軸となる。従つて、ＭＲ素子の磁化
Ｍはｙ方向に向いている。磁気媒体からの磁場はＨｘ．
５Ｈｚのみであり、Ｈｙは対称性から零又はそれに近く
なる。ＭＲ素子は膜面内の磁場にのみ応答するので、Ｈ
ｚには応答しないから、結局ＨＯのみに応答する。）ｙ
方向を磁化容易軸に持つ■素子２０の磁化Ｍに対しセン
ス電流１ｓ（ｙ方向）と直交するように作用し、このた
め、ＭＲ素子２０の電気抵植只，は第４図Ｃのように変
化する。なお、以後の説明で特にことわらないときは抵
抗は電気抵抗を意味する。第５図ａはこの発明の第二の
実施例を示し、第５図ｂはその変形例を示す。
値を示す。第１図ａおよびｂに示す配置により磁気媒体
１２に書き込まれた磁化パターンＭθ（第４図ａ）から
の漏洩磁場のうち？素子２０の近傍ではｘ方向の成分Ｈ
Ｏ（第４図ｂ）のみが抵抗変化に関与し（ストライプの
長手方向がｙ方向に伸びているため、形状異方性により
長手方向が磁化容易軸となる。従つて、ＭＲ素子の磁化
Ｍはｙ方向に向いている。磁気媒体からの磁場はＨｘ．
５Ｈｚのみであり、Ｈｙは対称性から零又はそれに近く
なる。ＭＲ素子は膜面内の磁場にのみ応答するので、Ｈ
ｚには応答しないから、結局ＨＯのみに応答する。）ｙ
方向を磁化容易軸に持つ■素子２０の磁化Ｍに対しセン
ス電流１ｓ（ｙ方向）と直交するように作用し、このた
め、ＭＲ素子２０の電気抵植只，は第４図Ｃのように変
化する。なお、以後の説明で特にことわらないときは抵
抗は電気抵抗を意味する。第５図ａはこの発明の第二の
実施例を示し、第５図ｂはその変形例を示す。
第５図ａおよびｂの構成と第１図ａおよびｂの構成との
差異はＭＲ素子２０の膜面と磁気媒体１２の膜面とのな
す角φが両者の近傍で前者でほぼ平行、すなわち、φ＝
０か±４５傍以内であるのに対し、後者ではほぼ垂直、
すなわち、φ＝９０のまたは９００±４５ぼ以内に変つ
ている点である。このため、第４図ａに示した磁気媒体
１２に書き込まれた磁化パターンＭθからの漏洩磁場の
うちｚ方向の成分Ｈｚ（第４図ｅ）がＭＲ素子２０の電
気抵抗Ｒ３の変化に関与し、第４図ｆのように前記抵抗
Ｒ３は変化する。磁場検出部を構成する■素子２０に対
して導体３０から流れ込むセンス電流■Ｓ（５ＭＲ素子
の磁化Ｍとを予め４５むだけ傾けることにより感度を高
めしかも磁気媒体１２に書き込まれた磁化パターンＭθ
と同じ周期でＭＲ素子の抵抗が変化することが後述の文
献から知られている。すなわち、第１図ａおよびｂのよ
うな配置に対しては第４図ｄの抵抗Ｒ２のように、第５
図ａおよびｂのような配置に対しては、同図ｇの抵抗Ｒ
４のように抵抗は変化する。このような手法の公知の一
例を第６図Ａ，ｂおよびｃに示す。
差異はＭＲ素子２０の膜面と磁気媒体１２の膜面とのな
す角φが両者の近傍で前者でほぼ平行、すなわち、φ＝
０か±４５傍以内であるのに対し、後者ではほぼ垂直、
すなわち、φ＝９０のまたは９００±４５ぼ以内に変つ
ている点である。このため、第４図ａに示した磁気媒体
１２に書き込まれた磁化パターンＭθからの漏洩磁場の
うちｚ方向の成分Ｈｚ（第４図ｅ）がＭＲ素子２０の電
気抵抗Ｒ３の変化に関与し、第４図ｆのように前記抵抗
Ｒ３は変化する。磁場検出部を構成する■素子２０に対
して導体３０から流れ込むセンス電流■Ｓ（５ＭＲ素子
の磁化Ｍとを予め４５むだけ傾けることにより感度を高
めしかも磁気媒体１２に書き込まれた磁化パターンＭθ
と同じ周期でＭＲ素子の抵抗が変化することが後述の文
献から知られている。すなわち、第１図ａおよびｂのよ
うな配置に対しては第４図ｄの抵抗Ｒ２のように、第５
図ａおよびｂのような配置に対しては、同図ｇの抵抗Ｒ
４のように抵抗は変化する。このような手法の公知の一
例を第６図Ａ，ｂおよびｃに示す。
すなわち、第６図ａでは巾Ｄ長さｗ（７）ＭＲ素子２０
の下に絶縁膜４０を介して導体３１が走つており、駆動
検出回路１４から端子１７１を介して一定電流が供給さ
れ、この電流の作る磁場によつてＭＲ素子２０の磁化Ｍ
がセンス電流１ｓに対し４５Ｒだけ傾く。第６図ｂでは
ＭＲ素子２０の下に絶縁膜４０を介して硬磁性膜５０が
設けられており、この硬磁性膜５０の半永久的な磁化に
よつて生じる磁場を受けてＭＲ素子２０の磁化Ｍがセン
ス電流１ｓと４５ての傾きをなすようになつている。第
６図ｃては■素子２０の磁化容易軸の方向と■素子２０
の上の導体３２のパターンとが４５■だけ傾いているた
めに、センス電流１ｓと前記容易軸とが４５て傾くよう
になつている。なお、センス電流１ｓはＭＲ素子２０の
狸膜だけの部分は図に示した如くストライプの長手方向
４５傾いているが、導体３２中はこの方向とは９０５異
なる方向を向いており、全体として平均のセンス電流の
方向はストライプの長手方向を向いている。第６図ｃに
示す手法の公知例として１９７師９月発行のＲＩＥＥＥ
ＴｒａｎｓａｃｔｉＯｎｓＯｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ，ｖ
Ｏｌ．ＪＭａｇ−１１，ｎ０．５ョＰＰ．ｌ２ｌ５−１
２１７の特に第１図の構成を挙げることができる。
の下に絶縁膜４０を介して導体３１が走つており、駆動
検出回路１４から端子１７１を介して一定電流が供給さ
れ、この電流の作る磁場によつてＭＲ素子２０の磁化Ｍ
がセンス電流１ｓに対し４５Ｒだけ傾く。第６図ｂでは
ＭＲ素子２０の下に絶縁膜４０を介して硬磁性膜５０が
設けられており、この硬磁性膜５０の半永久的な磁化に
よつて生じる磁場を受けてＭＲ素子２０の磁化Ｍがセン
ス電流１ｓと４５ての傾きをなすようになつている。第
６図ｃては■素子２０の磁化容易軸の方向と■素子２０
の上の導体３２のパターンとが４５■だけ傾いているた
めに、センス電流１ｓと前記容易軸とが４５て傾くよう
になつている。なお、センス電流１ｓはＭＲ素子２０の
狸膜だけの部分は図に示した如くストライプの長手方向
４５傾いているが、導体３２中はこの方向とは９０５異
なる方向を向いており、全体として平均のセンス電流の
方向はストライプの長手方向を向いている。第６図ｃに
示す手法の公知例として１９７師９月発行のＲＩＥＥＥ
ＴｒａｎｓａｃｔｉＯｎｓＯｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ，ｖ
Ｏｌ．ＪＭａｇ−１１，ｎ０．５ョＰＰ．ｌ２ｌ５−１
２１７の特に第１図の構成を挙げることができる。
この文献と第６図ｃを参照して第４図ｄおよびｇの抵抗
Ｒ２およびＲ４の変化を説明する。第６図ｃの検出部を
上から見ると、第６図ｄのようになり、センス電流１ｓ
の平７均の方向はｙ方向てあるが、ＭＲ膜のみの領域（
この領域が実際の信号磁場の検出を行う）の磁化Ｍとセ
ンス電流１ｓの方向は予め４５う傾いている。外部信号
磁場Ｈｘによつてこの磁化Ｍがβだけ傾いたとすると抵
抗変化は、前述した式を用いフて（α＝４５と＋βより
）、Ｓｉｎβ＝漱（ただし、ＨＯは磁化Ｍをｘ軸に平行
にするために必要な磁場）となり、βが小さい値のとき
、 となる。
Ｒ２およびＲ４の変化を説明する。第６図ｃの検出部を
上から見ると、第６図ｄのようになり、センス電流１ｓ
の平７均の方向はｙ方向てあるが、ＭＲ膜のみの領域（
この領域が実際の信号磁場の検出を行う）の磁化Ｍとセ
ンス電流１ｓの方向は予め４５う傾いている。外部信号
磁場Ｈｘによつてこの磁化Ｍがβだけ傾いたとすると抵
抗変化は、前述した式を用いフて（α＝４５と＋βより
）、Ｓｉｎβ＝漱（ただし、ＨＯは磁化Ｍをｘ軸に平行
にするために必要な磁場）となり、βが小さい値のとき
、 となる。
すなわち、磁化パターンの周期Ｍｅと同じ外部磁場Ｈｘ
が入つて来るから、同じ周期の出力が得られる。
が入つて来るから、同じ周期の出力が得られる。
この発明に使用される磁場検出部の他の例を示す第７図
ａおよびｂでは、ＭＲ素子２０の隣りに高透磁率磁性体
５１が配置されている。
ａおよびｂでは、ＭＲ素子２０の隣りに高透磁率磁性体
５１が配置されている。
この磁性体５１によつてＭＲ素子２０の分解能が極めて
高くなることは磁気記録技術の分野でよく知られている
とおりである。このような構成の採用により磁気媒体１
２の磁化パターンＭθのピッチｐが小さくなつても■素
子２０の抵抗変化の割合が小さくなるのを少なくするこ
とができ、直径の小さな回転体１３を用いて高い角度分
解能の角度検出器を作ることができる。なお、高透磁率
磁性体５１の配置は唖素子２０の両側に、すなわち、磁
気媒体１２の磁化パターンの磁化方向と同じ方向に配置
す必要があり、片側たけでも分解能の向上の役をなすが
、通常は両側に配置される。第７図ａは第１図ａおよび
ｂて示した磁気媒体１２の膜面とＭＲ素子２０の膜面と
が平行な場合に使用されるものてあり、第７図ｂは第５
図ａおよびｂで示した磁気媒体１２の膜面とＭＲ素子２
０の膜面とが垂直になる場合に使用されるものである。
さらに、このｆ讃素子２０に対しセンス電流１８と磁化
Ｍとを４５讃傾ける第６図Ａ，ｂおよびｃに示した手法
を併せ持たせることも可能てある。第１図ａおよびＢ，
第５図ａおよびＢ，第６図Ａ，ｂおよびｃならびに第７
図ａおよびｂに示したＭＲ素子２０は磁気媒体１２の磁
化パターンを信頼性良く検出するために次の条件を満た
す必要があることがわかつた。
高くなることは磁気記録技術の分野でよく知られている
とおりである。このような構成の採用により磁気媒体１
２の磁化パターンＭθのピッチｐが小さくなつても■素
子２０の抵抗変化の割合が小さくなるのを少なくするこ
とができ、直径の小さな回転体１３を用いて高い角度分
解能の角度検出器を作ることができる。なお、高透磁率
磁性体５１の配置は唖素子２０の両側に、すなわち、磁
気媒体１２の磁化パターンの磁化方向と同じ方向に配置
す必要があり、片側たけでも分解能の向上の役をなすが
、通常は両側に配置される。第７図ａは第１図ａおよび
ｂて示した磁気媒体１２の膜面とＭＲ素子２０の膜面と
が平行な場合に使用されるものてあり、第７図ｂは第５
図ａおよびｂで示した磁気媒体１２の膜面とＭＲ素子２
０の膜面とが垂直になる場合に使用されるものである。
さらに、このｆ讃素子２０に対しセンス電流１８と磁化
Ｍとを４５讃傾ける第６図Ａ，ｂおよびｃに示した手法
を併せ持たせることも可能てある。第１図ａおよびＢ，
第５図ａおよびＢ，第６図Ａ，ｂおよびｃならびに第７
図ａおよびｂに示したＭＲ素子２０は磁気媒体１２の磁
化パターンを信頼性良く検出するために次の条件を満た
す必要があることがわかつた。
（１）ＭＲ素子の巾Ｄは、前記磁化パターンのピッチｐ
と、前記磁気媒体の膜面とＭＲ素子の膜面とのなす角φ
とをもとにｐ−Ｓｅｃφ以下（ただし最大値は２０ｐ）
であること、（Ｉｉ）ＭＲ素子の磁気媒体からの距離が
最近接部でか以下であり、ＭＲ素子全体では２０ｐ以下
となつていること、（Ｉｉｉ）磁気媒体１２上の互に隣
接する磁化の境界線、即ち、ビット境界線（第１図ａお
よびｂならびに第５図ａおよびｂでは破線で表示）と鍜
素子の長さＷに対応する方向とのなす角は平行か又はこ
れにより±４５向以内であること、さらに、上記（１）
，（Ｉｉ）および（Ｉｉｉ）ほど強い要請ではな９いが
、次の条件も満たすことが望ましい。
と、前記磁気媒体の膜面とＭＲ素子の膜面とのなす角φ
とをもとにｐ−Ｓｅｃφ以下（ただし最大値は２０ｐ）
であること、（Ｉｉ）ＭＲ素子の磁気媒体からの距離が
最近接部でか以下であり、ＭＲ素子全体では２０ｐ以下
となつていること、（Ｉｉｉ）磁気媒体１２上の互に隣
接する磁化の境界線、即ち、ビット境界線（第１図ａお
よびｂならびに第５図ａおよびｂでは破線で表示）と鍜
素子の長さＷに対応する方向とのなす角は平行か又はこ
れにより±４５向以内であること、さらに、上記（１）
，（Ｉｉ）および（Ｉｉｉ）ほど強い要請ではな９いが
、次の条件も満たすことが望ましい。
（Ｉｖ）ＭＲ素子２０の長さＷは磁気媒体１２の磁化パ
ターンの巾Ｑの２倍以下であること、さて、第１図ａお
よびｂさらには、第５図ａおよびｂに示した第一および
第二の実施例およびそ７れらの変形例では上述の条件（
１），（Ｉｉ），（Ｉｉｉ）および（Ｉｖ）を満たすＭ
Ｒ素子が一本からなる磁場検出部が使われているが、こ
のような条件を満たすＭＲ素子を多数用い駆動検出回路
１４と組合せ後述のような多くの機能を持たせることが
できる。そのよう）な一例として■素子２１，２２，２
３および２４を４個用いた第三および第四の実施例およ
びそれらの変形例を第８図Ａ，ｂおよび第９図Ａ，ｂに
それぞれ示す。第１図ａおよび第５図ａの第一および第
二の実施例および第１図ｂおよび第５図ｂの変形例と同
様に、第８図ａの第三の実施例ならびに第８図ｂのその
変形例ては、ＭＲ素子２１，２２，２３および２４の（
電気）抵抗は磁気媒体１２からの漏洩磁場のうちＸ方向
の成分Ｈ、により変化し、第９図ａおよびｂの第四の実
施例ならびにその変形例ては、ｚ方向の成分Ｈｚにより
抵抗が変化するが、前記抵抗変化の検出は検出方向が異
なるのみで前述の例と同様にして行なわれる。
ターンの巾Ｑの２倍以下であること、さて、第１図ａお
よびｂさらには、第５図ａおよびｂに示した第一および
第二の実施例およびそ７れらの変形例では上述の条件（
１），（Ｉｉ），（Ｉｉｉ）および（Ｉｖ）を満たすＭ
Ｒ素子が一本からなる磁場検出部が使われているが、こ
のような条件を満たすＭＲ素子を多数用い駆動検出回路
１４と組合せ後述のような多くの機能を持たせることが
できる。そのよう）な一例として■素子２１，２２，２
３および２４を４個用いた第三および第四の実施例およ
びそれらの変形例を第８図Ａ，ｂおよび第９図Ａ，ｂに
それぞれ示す。第１図ａおよび第５図ａの第一および第
二の実施例および第１図ｂおよび第５図ｂの変形例と同
様に、第８図ａの第三の実施例ならびに第８図ｂのその
変形例ては、ＭＲ素子２１，２２，２３および２４の（
電気）抵抗は磁気媒体１２からの漏洩磁場のうちＸ方向
の成分Ｈ、により変化し、第９図ａおよびｂの第四の実
施例ならびにその変形例ては、ｚ方向の成分Ｈｚにより
抵抗が変化するが、前記抵抗変化の検出は検出方向が異
なるのみで前述の例と同様にして行なわれる。
次に複数の■素子を有する第８図ａの磁場検出部の構成
および動作の詳細を第１０図および第１１図を参照して
説明する。
および動作の詳細を第１０図および第１１図を参照して
説明する。
第１０図ａは第８図ａの磁気媒体１２と磁場検出部を構
成する基板１８上のＭＲ素子２１，２２および２３（巾
Ｄ，長さｗ）とを模式的に示す。
成する基板１８上のＭＲ素子２１，２２および２３（巾
Ｄ，長さｗ）とを模式的に示す。
■素子１（５ｊの間隔をＳｉ，ｊで示すと、媒体１２の
磁化パターンＭθのピッチである。この磁化パターンＭ
θの回転角（０）方向の変化を第１０図ｂに、このパタ
ーンＭθより発する漏洩磁場のＭＲ素子に抵抗変化を起
させる成分、即ち、ｘ方向の成分取を同図ｃに示す。前
記成分Ｈｘによつて生じる■素子２１，２２及び２３の
抵抗変イ５Ｒ２１，Ｒ２２及びＲ２３を同図ｄに示す。
磁化パターンＭθのピッチである。この磁化パターンＭ
θの回転角（０）方向の変化を第１０図ｂに、このパタ
ーンＭθより発する漏洩磁場のＭＲ素子に抵抗変化を起
させる成分、即ち、ｘ方向の成分取を同図ｃに示す。前
記成分Ｈｘによつて生じる■素子２１，２２及び２３の
抵抗変イ５Ｒ２１，Ｒ２２及びＲ２３を同図ｄに示す。
ＭＲ素子２１，２２及び２３の抵抗変化は第４図ｃに示
す波形をそれぞれの間隔Ｓｉ，ｊだけ偏倚させたものに
等しいが、各間隔が前述のピッチｐの整数倍であるため
重なつた一つの波形で示されている。このようにＭＲ素
子１＜（５ｊの間隔Ｓｊ，ｊが前記ピッチｐの整数倍、
つまり、 に等しい時は、抵抗Ｒｊと抵抗Ｒｊの変化は同相となる
。
す波形をそれぞれの間隔Ｓｉ，ｊだけ偏倚させたものに
等しいが、各間隔が前述のピッチｐの整数倍であるため
重なつた一つの波形で示されている。このようにＭＲ素
子１＜（５ｊの間隔Ｓｊ，ｊが前記ピッチｐの整数倍、
つまり、 に等しい時は、抵抗Ｒｊと抵抗Ｒｊの変化は同相となる
。
第１０図ａに示した磁場検出部に第７図ａで示した分解
能向上用の手段を各ＭＲ素子に設けた場合の抵抗変化を
示す第１０図ｅにおいては、第１０図ｐの例と同様に抵
抗Ｒ２ｌ，Ｒ２２及びＲ２３の周期的変化は同相となつ
ているが、磁化パターンＭθのつなぎ目（第１０図ａの
磁気媒体１２中に破線で示した）の所で鋭い抵抗変化を
示し、分解能の向上効果が見られる。
能向上用の手段を各ＭＲ素子に設けた場合の抵抗変化を
示す第１０図ｅにおいては、第１０図ｐの例と同様に抵
抗Ｒ２ｌ，Ｒ２２及びＲ２３の周期的変化は同相となつ
ているが、磁化パターンＭθのつなぎ目（第１０図ａの
磁気媒体１２中に破線で示した）の所で鋭い抵抗変化を
示し、分解能の向上効果が見られる。
第１０図ｆは同図ａに示した磁場検出部に第６図Ａ，ｂ
又はｃて示した狸素子の磁化Ｍとセンス電流１ｓを４５
示傾ける手段のいずれか一つを各ＭＲ素子２１，２２お
よび２３に施した場合の抵抗変化を示す図である。
又はｃて示した狸素子の磁化Ｍとセンス電流１ｓを４５
示傾ける手段のいずれか一つを各ＭＲ素子２１，２２お
よび２３に施した場合の抵抗変化を示す図である。
この場合、第４図ｄに示す波形図をそれぞれの間隔Ｓｉ
，ｊだけ偏倚させたものが得られるから抵抗Ｒ２ｌとＲ
２２又はＲ２３とは位相がｐ分だけすれている。抵抗Ｒ
２２とＲ２３はＳ２２，３＝２ｐとなり、同相となる。
このように、第６図Ａ，ｂ又はｃの手段を用いると、Ｓ
ｉ，ｊ＝２ｋ．ｐ（ｋ＝１，２，３・・・）の時同相と
なる。第１０図ｇは同図ａに示した磁場検出部に第６図
Ａ，ｂまたはｃに示すいずれかの手段と第７図ａに示し
た手段とを併せてＭＲ素子２１，２２および２３に施し
た場合の抵抗変化を示す。この抵抗変化の位相がｐ分だ
けずれていることは第１０図ｆの例と同様てあり、分解
能向上の効果は磁化パターンＭθの前記つなぎ目で鋭い
抵抗変化となつて現才）れている。第１１図ａは諏素子
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８及び
２９相互の間隔Ｓｉ，ｊをＳｉ．ｉ＋１＝ΔＳ＝ｉ（１
＝２１，２２，・・，２８）となるように等間隔に配置
したＭＲ素子配置の他の例を示す図である。
，ｊだけ偏倚させたものが得られるから抵抗Ｒ２ｌとＲ
２２又はＲ２３とは位相がｐ分だけすれている。抵抗Ｒ
２２とＲ２３はＳ２２，３＝２ｐとなり、同相となる。
このように、第６図Ａ，ｂ又はｃの手段を用いると、Ｓ
ｉ，ｊ＝２ｋ．ｐ（ｋ＝１，２，３・・・）の時同相と
なる。第１０図ｇは同図ａに示した磁場検出部に第６図
Ａ，ｂまたはｃに示すいずれかの手段と第７図ａに示し
た手段とを併せてＭＲ素子２１，２２および２３に施し
た場合の抵抗変化を示す。この抵抗変化の位相がｐ分だ
けずれていることは第１０図ｆの例と同様てあり、分解
能向上の効果は磁化パターンＭθの前記つなぎ目で鋭い
抵抗変化となつて現才）れている。第１１図ａは諏素子
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８及び
２９相互の間隔Ｓｉ，ｊをＳｉ．ｉ＋１＝ΔＳ＝ｉ（１
＝２１，２２，・・，２８）となるように等間隔に配置
したＭＲ素子配置の他の例を示す図である。
この配置では、第１１図ｂのような磁化パターンＭθか
ら漏れる磁場ＨＯに対し第４図ｃのような抵抗変化がΔ
Ｓ（くｐ）づつ偏倚して現われ、第１１図ｄのような四
つの互に位相の異なる検出出力が得られる。ここでも唖
素子１（５ｊの間隔Ｓｉ，ｊがとなる時、抵抗値Ｒ１と
Ｒｊの周期的変化が同相となることは、第１０図ａおよ
び同図ｄからｇに示す例と同様てある。
ら漏れる磁場ＨＯに対し第４図ｃのような抵抗変化がΔ
Ｓ（くｐ）づつ偏倚して現われ、第１１図ｄのような四
つの互に位相の異なる検出出力が得られる。ここでも唖
素子１（５ｊの間隔Ｓｉ，ｊがとなる時、抵抗値Ｒ１と
Ｒｊの周期的変化が同相となることは、第１０図ａおよ
び同図ｄからｇに示す例と同様てある。
第１１図ｅは第１０図ｅと同様第１１図ａの磁場検出部
を構成する各ＭＲ素子に第７図ａて示した分解能向上手
段を施した場合の抵抗変化を示し、第１１図ｄと同じく
■素子２１と２５，２９とが、ＭＲ素子２２と２６とが
、？素子２３と２７とがおよびＭＲ素子２４と２８とが
それぞれ同相となつている。
を構成する各ＭＲ素子に第７図ａて示した分解能向上手
段を施した場合の抵抗変化を示し、第１１図ｄと同じく
■素子２１と２５，２９とが、ＭＲ素子２２と２６とが
、？素子２３と２７とがおよびＭＲ素子２４と２８とが
それぞれ同相となつている。
第１１図ｆは第１０図ｆと同様第１１図ａの磁場検出部
を構成する各ＭＲ素子に第６図Ａ，ｂ又はｃのいずれか
の？素子の磁化Ｍとセンス電流１ｓとを４５か傾ける手
段を施した場合の抵抗変化を示す。この場合、第１０図
ｆと同様に相互の間隔Ｓｉ，ｊが２ｋ−ｐ（ｋ＝１，２
，３・・・）となるＭＲ素子２１と２９は同相となノる
が、残りの八つのＭＲ素子からはΔＳ分だけ位相のずれ
た八つの検出出力が得られる。また、第１１図ｇは第１
０図ｇと同様に第１１図ａに示した磁場検出部に第６図
Ａ，ｂ又はｃに示したいずれかの手段と第７図ａに示し
た手段とをＭＲ素子２１−２９に施した時の抵抗変化を
示ず。この場合、抵抗変化の位相がΔＳたけすれており
全部で八つの互に位相の異なる検出出力が得られること
は第１１図ｆと同様てあり、分解能向上の効果は磁化パ
ターンＭθの前記つなぎ目での鋭い抵抗変フ化となつて
現われている。磁化パターンのピッチｐをもとに複数の
ＭＲ素子から互に位相の異なる周期的抵抗変化を取り出
すのに第１１図ａに示す例の他に種々の変形例が第１２
図のように考えられる。
を構成する各ＭＲ素子に第６図Ａ，ｂ又はｃのいずれか
の？素子の磁化Ｍとセンス電流１ｓとを４５か傾ける手
段を施した場合の抵抗変化を示す。この場合、第１０図
ｆと同様に相互の間隔Ｓｉ，ｊが２ｋ−ｐ（ｋ＝１，２
，３・・・）となるＭＲ素子２１と２９は同相となノる
が、残りの八つのＭＲ素子からはΔＳ分だけ位相のずれ
た八つの検出出力が得られる。また、第１１図ｇは第１
０図ｇと同様に第１１図ａに示した磁場検出部に第６図
Ａ，ｂ又はｃに示したいずれかの手段と第７図ａに示し
た手段とをＭＲ素子２１−２９に施した時の抵抗変化を
示ず。この場合、抵抗変化の位相がΔＳたけすれており
全部で八つの互に位相の異なる検出出力が得られること
は第１１図ｆと同様てあり、分解能向上の効果は磁化パ
ターンＭθの前記つなぎ目での鋭い抵抗変フ化となつて
現われている。磁化パターンのピッチｐをもとに複数の
ＭＲ素子から互に位相の異なる周期的抵抗変化を取り出
すのに第１１図ａに示す例の他に種々の変形例が第１２
図のように考えられる。
第１２図ａに示すその一変形例においては、前記■素子
の間隔Ｓｉ，ｊに対して乙乙９ 乙０ノ という関係になつている。
の間隔Ｓｉ，ｊに対して乙乙９ 乙０ノ という関係になつている。
ＭＲ素子２１に対し？素子２２，２３および２４からは
位相がΔＳ″（くｐ）分すつ異なる検出出力が得られる
。第１２図ｂに示す他の変形例ではＭＲ素子２１，２２
，２３，２４及び２５の間隔Ｓｉ，ｊは間隔Ｓ２２，２
３と間隔Ｓ２３，２４とが等しいのを除き、隣接する間
隔Ｓｊ，ｉ＋１は皆違つた大きさとなつている。このた
め、これらの五つの？素子から互に位相がΔＳ″（＝Ｒ
）異なる五つの検出出力が得られる。このように複数の
乳素子かなｈ個の互に位相の異なるしかも互の位相差の
等しい検出出力を得るには、ｉ番目とｊ番目の■素子の
間隔Ｓｉ，ｊがとなるように配置する必要がある。
位相がΔＳ″（くｐ）分すつ異なる検出出力が得られる
。第１２図ｂに示す他の変形例ではＭＲ素子２１，２２
，２３，２４及び２５の間隔Ｓｉ，ｊは間隔Ｓ２２，２
３と間隔Ｓ２３，２４とが等しいのを除き、隣接する間
隔Ｓｊ，ｉ＋１は皆違つた大きさとなつている。このた
め、これらの五つの？素子から互に位相がΔＳ″（＝Ｒ
）異なる五つの検出出力が得られる。このように複数の
乳素子かなｈ個の互に位相の異なるしかも互の位相差の
等しい検出出力を得るには、ｉ番目とｊ番目の■素子の
間隔Ｓｉ，ｊがとなるように配置する必要がある。
たた七、位相差の最小値を与えるΔＳ＝Ｈ（〈ｐ）は後
述の雑 δ９音による位相変
動δＪをもとに■ｐより大きくなければならない。
述の雑 δ９音による位相変
動δＪをもとに■ｐより大きくなければならない。
すなわち、ｈ＜２Ｌでなけれ
δ８ばならない。
δ８ばならない。
第１３図はこの発明に用いる駆動検出回路１４の一構成
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
電源２００から供給端子Ｐｌ，Ｐ２，・・・Ｐ９および
ＰｌＯを通してバイアス用導体（これは第６図ａの磁場
検出部を使用するときに■素子２０の磁化Ｍをセンス電
流１ｓに対して４５素傾けるために設けられた導体３１
）、ＭＲ素子２０、増巾回路１４上パルス化回路１４−
２、位相差検出回路１４−３及び１４一牡パルス数計数
回路１４−５、基準位置検・出回路１４−６、（２進化
１０進法）ＢＣＤ（Ｂｌｎａｒｙ一ＣＯｄｅｄｄｅｃｉ
ｍａｌ）変換回路１４−７及び（ディジタル−アナログ
）Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔ２ｌｌ−ｂ−ＡｎａｌＯｇ）変換
回路１４−８にそれぞれ所定の電流が供給される。嵩素
子の抵抗Ｒ，の変化は端子間の電圧変化に変換され、増
巾回路１４−１で増巾（Ｖｉ）されてパルス化回路１４
−２に入力され、ここで、回転角度読取り用パルス列出
力（■Ｐ，）に変換されてパルス計数回路１４−５に入
る。この計数回路は基準位置からの回転角θを前記回転
角度読取り用パルス列から求まる最小角度読取り単位Δ
０毎にディジタル的に計数し、計数結果を■１変換回路
１４−７およびＤ／Ａ変換回路１フ４−８に与えろ。Ｋ
ｍ変換回路１４−７は前記回転角θを前記Δ０を単位と
した■１コードとしてディジタル的に出力し、Ｄ／Ａ変
換回路１４−８は前記回転角θに比例したアナログ電圧
もしくはアナログ電流を出力する。位相差検出回路１−
４−３は増巾回路１４−１から出てくる互に位相の異な
る二つのアナログ出力の位相差Δ［Ｆ］を検出し、その
正負によつて回転軸１１あるいは回転体１３の回転方向
を検出する。一方、位相差検出回路１４−４はパルス化
回路１４−２から出てくるノ互に位相の異なる二つのパ
ルス列出力の位相差Δ［Ｆ］ｐを検出し、ディジタル的
に回転軸１１あるいは回転体１３の回転方向を検出する
。回転方向検知信号を得たパルス数計数回路１４−５は
この信号が正方向の時パルス化回路１４−２からの出力
を加算し負方向の時減算する。基準位置計数回路１４−
６は回転軸１１に設けられたマーク１０が絶縁体（例え
ば、ガラス）からなるため、ブラシ１９と回転軸との間
の電気抵抗変化を検出し、抵抗が急に大きくなつた時を
基準位置（θ＝０）として検出し、パルス数計数回路１
４−５に信号パルスを送る。パルス数計数回路１４−５
はこの信号パルスが来たとき計数値の内容を回転方向が
正方向のとき零にセットされ、負方向のときはＮ（＝２
π／Δθ）にセットされる。なお、図中の端子Ｔｌ，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，及びＴ６からはそれぞれ増巾回
路１４−１からの各ＭＲ素子の抵抗変化を示すアナログ
出力（Ｖｉ）、この出力Ｖｉをパルス化回路１４−２に
よつてディジタル化した出力、即ち、回転角度読取り用
パルス列出力、回転角０を前記回転角度読取り用パルス
列から求まる最小角度読取り単位Δθ毎に計数し２進数
で表示する■刀変換回路１４−７からの出力、回転角θ
に比例したアナログ電圧又はアナログ電流で表示するＤ
／Ａ変換回路１４−８からの出力、回転軸の回転方向を
指示する位相差検出回路１４−３の出力及び位相差検出
回路１４−４からの出力が外部に送り出される。なお、
パルス数計数回路１４一５の出力値を単位時間ごとに零
にセットすることによつて、回転体１３の回転速度に比
例した出力が端子Ｔ３もしくはＴ４より取り出される。
以下に第１３図に示した駆動検出回路１４の中の各回路
ブロックの中で特にＭＲ素子の配置と関連する増巾回路
１４−１、パルス化回路１４−２および位相差検出回路
１４−３及び１４−４の構成および動作を詳しく説明す
る。残りの電源２００、パルス数計数回路１４−５、基
準位置検出回路１４−６、ＢＣＤ変換回路１４−７及び
Ｄ／Ａ変換回路１４−８は周知の回路構成であるので詳
しい説明を省略する。第１３図の増巾回路１４−１の一
例を示す第１４図ａの構成においては、第１０図ｄ及び
ｅの抵抗Ｒ２ｌ，Ｒ２２及びＲ２３のような同相の抵抗
変化を示すＭＲ素子ＭＲｌ，ＭＲ２，・・・およびＭＲ
Ｎの検出出力が合成され和の出力が演算増巾器６１によ
り増巾される。
ＰｌＯを通してバイアス用導体（これは第６図ａの磁場
検出部を使用するときに■素子２０の磁化Ｍをセンス電
流１ｓに対して４５素傾けるために設けられた導体３１
）、ＭＲ素子２０、増巾回路１４上パルス化回路１４−
２、位相差検出回路１４−３及び１４一牡パルス数計数
回路１４−５、基準位置検・出回路１４−６、（２進化
１０進法）ＢＣＤ（Ｂｌｎａｒｙ一ＣＯｄｅｄｄｅｃｉ
ｍａｌ）変換回路１４−７及び（ディジタル−アナログ
）Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔ２ｌｌ−ｂ−ＡｎａｌＯｇ）変換
回路１４−８にそれぞれ所定の電流が供給される。嵩素
子の抵抗Ｒ，の変化は端子間の電圧変化に変換され、増
巾回路１４−１で増巾（Ｖｉ）されてパルス化回路１４
−２に入力され、ここで、回転角度読取り用パルス列出
力（■Ｐ，）に変換されてパルス計数回路１４−５に入
る。この計数回路は基準位置からの回転角θを前記回転
角度読取り用パルス列から求まる最小角度読取り単位Δ
０毎にディジタル的に計数し、計数結果を■１変換回路
１４−７およびＤ／Ａ変換回路１フ４−８に与えろ。Ｋ
ｍ変換回路１４−７は前記回転角θを前記Δ０を単位と
した■１コードとしてディジタル的に出力し、Ｄ／Ａ変
換回路１４−８は前記回転角θに比例したアナログ電圧
もしくはアナログ電流を出力する。位相差検出回路１−
４−３は増巾回路１４−１から出てくる互に位相の異な
る二つのアナログ出力の位相差Δ［Ｆ］を検出し、その
正負によつて回転軸１１あるいは回転体１３の回転方向
を検出する。一方、位相差検出回路１４−４はパルス化
回路１４−２から出てくるノ互に位相の異なる二つのパ
ルス列出力の位相差Δ［Ｆ］ｐを検出し、ディジタル的
に回転軸１１あるいは回転体１３の回転方向を検出する
。回転方向検知信号を得たパルス数計数回路１４−５は
この信号が正方向の時パルス化回路１４−２からの出力
を加算し負方向の時減算する。基準位置計数回路１４−
６は回転軸１１に設けられたマーク１０が絶縁体（例え
ば、ガラス）からなるため、ブラシ１９と回転軸との間
の電気抵抗変化を検出し、抵抗が急に大きくなつた時を
基準位置（θ＝０）として検出し、パルス数計数回路１
４−５に信号パルスを送る。パルス数計数回路１４−５
はこの信号パルスが来たとき計数値の内容を回転方向が
正方向のとき零にセットされ、負方向のときはＮ（＝２
π／Δθ）にセットされる。なお、図中の端子Ｔｌ，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，及びＴ６からはそれぞれ増巾回
路１４−１からの各ＭＲ素子の抵抗変化を示すアナログ
出力（Ｖｉ）、この出力Ｖｉをパルス化回路１４−２に
よつてディジタル化した出力、即ち、回転角度読取り用
パルス列出力、回転角０を前記回転角度読取り用パルス
列から求まる最小角度読取り単位Δθ毎に計数し２進数
で表示する■刀変換回路１４−７からの出力、回転角θ
に比例したアナログ電圧又はアナログ電流で表示するＤ
／Ａ変換回路１４−８からの出力、回転軸の回転方向を
指示する位相差検出回路１４−３の出力及び位相差検出
回路１４−４からの出力が外部に送り出される。なお、
パルス数計数回路１４一５の出力値を単位時間ごとに零
にセットすることによつて、回転体１３の回転速度に比
例した出力が端子Ｔ３もしくはＴ４より取り出される。
以下に第１３図に示した駆動検出回路１４の中の各回路
ブロックの中で特にＭＲ素子の配置と関連する増巾回路
１４−１、パルス化回路１４−２および位相差検出回路
１４−３及び１４−４の構成および動作を詳しく説明す
る。残りの電源２００、パルス数計数回路１４−５、基
準位置検出回路１４−６、ＢＣＤ変換回路１４−７及び
Ｄ／Ａ変換回路１４−８は周知の回路構成であるので詳
しい説明を省略する。第１３図の増巾回路１４−１の一
例を示す第１４図ａの構成においては、第１０図ｄ及び
ｅの抵抗Ｒ２ｌ，Ｒ２２及びＲ２３のような同相の抵抗
変化を示すＭＲ素子ＭＲｌ，ＭＲ２，・・・およびＭＲ
Ｎの検出出力が合成され和の出力が演算増巾器６１によ
り増巾される。
こうすると、各ＭＲ素子ＭＲｌ，ＭＲ２・・・およびＭ
Ｒ９から生じる雑音が平均化されＳ／Ｎが向上する利点
が生じる。もちろん、同相の出力を示すＭＲ素子が１個
（Ｒェ）の場合はＭＲ素子ＭＲ２，ＭＲ３，・・・およ
びＭＲＮに相当するものは無く単独出力が増巾される。
第１４図ｂの構成では、第１０図ｆ及びｇのように互に
位相がπだけずれている逆相の抵抗変化を示す■素子Ｍ
Ｒ２ｌ，（ＭＲｎ）とＭＲ２２又は■■（ＭＲ、）とか
ら同じ増巾率を持つ演算増巾器６１を用い倍の出力を取
り出すようにしてあり、演算増巾器６１はここでは同相
雑音を打ち消すための差動増巾器として使われている。
第１０図Ｄ，ｅ，ｆおよびｇと第１１図Ｄ，ｅ，ｆおよ
びｇの抵抗変化Ｒ１より得られる検出出力を第１４図ａ
の増巾回路１４−１を用いて増巾した例を順にそれぞれ
第１６図Ｂ，ｅ，ｈ，ｋ及び第１７図Ｂ，ｆにＶ１とし
て示してある。第１３図のパルス化回路１４−２の一例
を示す第１５図ａにおいては、増巾回路１４−１からの
出力が電圧Ｖ，ｅｆ（閾値）を中心に増減する時をパル
ス化のタイミングとするパルス化が行なわれる。この回
路を使つて第１４図の増巾回路１４−１により第１０図
Ｄ，ｅ，ｆおよびｇ及ひ第１１図ｄおよびｆのように、
検出された出力を増巾しこれらの出力■をパルス化する
と、それぞれ第１６図Ｃ，ｆ，ｉおよび１及び第１７図
ｃおよびｇに示すパルス列出力■Ｐ，のようになる。ま
た、第１５図ｂの構成では、演算増巾器６１によつてシ
ユミツトトリガー回路が形成され、ヒステリンシスを有
するパルス化が２つの閾値を基準にして行なわれる。こ
のため、第１６図Ｂ，ｅ，ｈおよびｋに示した閾値Ｖ１
およびＶ２をヒステリンシス巾とするパルス化が行なわ
れる。この結果、第１０図Ｄ，ｅ，ｆおよびｇの検出出
力すなわち、抵抗変化Ｒ，は第１６図Ｄ，ｇ，ｊおよび
ｍにそれぞれ示すようなパルス列出力Ｖ″Ｐ，となる。
これにより回転体１３の微小振動によつて生じる小刻み
なパルス列の発生を防ぎ、信頼性を一段と高めることが
てきる。第１４図ｂに示す回路と第１５図ａの回路（■
Ｒｅ，＝Ｏとする）とを用いると、互に逆相の抵抗変化
を示すＭＲ素子ＭＲ．，とＭＲ，の対を使つて、両者の
抵抗値が共に等しくなつた時をもつてパルス化すること
ができる。これにより、磁気媒体１２とＭＲ素子との距
離が機械的振動によつて変動し検出出力が変化してもＭ
Ｒ素子ＭＲｎと■、が等しくなる位置は変化しないので
角度の読出し値の再現性が極めて高まる。例えば、第１
１図ｄおよびｆに示す検出出力は第１７図ｄおよびｈに
示すようにそれぞれパルス化される。なお、このような
パルス化は第１４図ｂの回路で？素子ＭＲ．，とＭＲ、
との抵抗変化が互に逆相てある必要はなく単に位相がす
れていて両者の抵抗値の差が一周期の間に２回零となる
ような関係があノればよい。すなわち、前記抵抗が等し
くなつたとき、第１４図ｂの回路の出力は零となり、第
１５図ａの回路により第１１図ｄおよびｆの検出出力は
第１７図ｅおよびｉに示すようにそれぞれパルス化され
る。また、？素子Ｍ町およびＭＲ，の位）相の異ある抵
抗変化における両者抵抗値の差を第１４図ｂの回路を用
いて増巾し、その出力を第１５図ｂの回路に入力し、二
つの閾値を使つたヒステリンシスを持たせたパルス列出
力を取り出すことも可能である。なお、第１７図Ｇ，ｈ
およびｉフにおいては、図面簡単化のためパルスの繰返
し部分を省略してある。次に第１０図を例にとつて回転
角度読取り用パルス列から求まる最小角度読取り単位Δ
θについて説明する。
Ｒ９から生じる雑音が平均化されＳ／Ｎが向上する利点
が生じる。もちろん、同相の出力を示すＭＲ素子が１個
（Ｒェ）の場合はＭＲ素子ＭＲ２，ＭＲ３，・・・およ
びＭＲＮに相当するものは無く単独出力が増巾される。
第１４図ｂの構成では、第１０図ｆ及びｇのように互に
位相がπだけずれている逆相の抵抗変化を示す■素子Ｍ
Ｒ２ｌ，（ＭＲｎ）とＭＲ２２又は■■（ＭＲ、）とか
ら同じ増巾率を持つ演算増巾器６１を用い倍の出力を取
り出すようにしてあり、演算増巾器６１はここでは同相
雑音を打ち消すための差動増巾器として使われている。
第１０図Ｄ，ｅ，ｆおよびｇと第１１図Ｄ，ｅ，ｆおよ
びｇの抵抗変化Ｒ１より得られる検出出力を第１４図ａ
の増巾回路１４−１を用いて増巾した例を順にそれぞれ
第１６図Ｂ，ｅ，ｈ，ｋ及び第１７図Ｂ，ｆにＶ１とし
て示してある。第１３図のパルス化回路１４−２の一例
を示す第１５図ａにおいては、増巾回路１４−１からの
出力が電圧Ｖ，ｅｆ（閾値）を中心に増減する時をパル
ス化のタイミングとするパルス化が行なわれる。この回
路を使つて第１４図の増巾回路１４−１により第１０図
Ｄ，ｅ，ｆおよびｇ及ひ第１１図ｄおよびｆのように、
検出された出力を増巾しこれらの出力■をパルス化する
と、それぞれ第１６図Ｃ，ｆ，ｉおよび１及び第１７図
ｃおよびｇに示すパルス列出力■Ｐ，のようになる。ま
た、第１５図ｂの構成では、演算増巾器６１によつてシ
ユミツトトリガー回路が形成され、ヒステリンシスを有
するパルス化が２つの閾値を基準にして行なわれる。こ
のため、第１６図Ｂ，ｅ，ｈおよびｋに示した閾値Ｖ１
およびＶ２をヒステリンシス巾とするパルス化が行なわ
れる。この結果、第１０図Ｄ，ｅ，ｆおよびｇの検出出
力すなわち、抵抗変化Ｒ，は第１６図Ｄ，ｇ，ｊおよび
ｍにそれぞれ示すようなパルス列出力Ｖ″Ｐ，となる。
これにより回転体１３の微小振動によつて生じる小刻み
なパルス列の発生を防ぎ、信頼性を一段と高めることが
てきる。第１４図ｂに示す回路と第１５図ａの回路（■
Ｒｅ，＝Ｏとする）とを用いると、互に逆相の抵抗変化
を示すＭＲ素子ＭＲ．，とＭＲ，の対を使つて、両者の
抵抗値が共に等しくなつた時をもつてパルス化すること
ができる。これにより、磁気媒体１２とＭＲ素子との距
離が機械的振動によつて変動し検出出力が変化してもＭ
Ｒ素子ＭＲｎと■、が等しくなる位置は変化しないので
角度の読出し値の再現性が極めて高まる。例えば、第１
１図ｄおよびｆに示す検出出力は第１７図ｄおよびｈに
示すようにそれぞれパルス化される。なお、このような
パルス化は第１４図ｂの回路で？素子ＭＲ．，とＭＲ、
との抵抗変化が互に逆相てある必要はなく単に位相がす
れていて両者の抵抗値の差が一周期の間に２回零となる
ような関係があノればよい。すなわち、前記抵抗が等し
くなつたとき、第１４図ｂの回路の出力は零となり、第
１５図ａの回路により第１１図ｄおよびｆの検出出力は
第１７図ｅおよびｉに示すようにそれぞれパルス化され
る。また、？素子Ｍ町およびＭＲ，の位）相の異ある抵
抗変化における両者抵抗値の差を第１４図ｂの回路を用
いて増巾し、その出力を第１５図ｂの回路に入力し、二
つの閾値を使つたヒステリンシスを持たせたパルス列出
力を取り出すことも可能である。なお、第１７図Ｇ，ｈ
およびｉフにおいては、図面簡単化のためパルスの繰返
し部分を省略してある。次に第１０図を例にとつて回転
角度読取り用パルス列から求まる最小角度読取り単位Δ
θについて説明する。
第１０図ｄおよびｅのような周期的抵抗変化が得られる
時は、第１６図Ｃ，ｄ及びＦ，ｇのような回転角度読取
り用のパルス列が得られることより磁化パターン配列の
ピッチｐが最小角度読取り単位Δθを規定することにな
り、になる。第１０図ｆ及びｇのような場合には、回転
角度読取り用パルス列は第１６図１，ｊ及び１のように
なるからピッチｐの倍頷がパルス列の周期となるが、互
に位相の異なるパルス列が二つ得られ、パルスの立上り
時を区別して検出するならば、最小角度読取り単位Δθ
はとなる。また、第１１図を例にとると、同図ｄ及びｅ
のパルス化出力、即ち、回転角度読取り用パルス列が第
１７図ｃ又はＤ，ｅのようになることから第１７図ｃで
はピッチｐの間に４個の独立なパルス系列があるため、
となり、第１０図ｄおよびｅの場合より精度を４倍にで
きることがわかる。
時は、第１６図Ｃ，ｄ及びＦ，ｇのような回転角度読取
り用のパルス列が得られることより磁化パターン配列の
ピッチｐが最小角度読取り単位Δθを規定することにな
り、になる。第１０図ｆ及びｇのような場合には、回転
角度読取り用パルス列は第１６図１，ｊ及び１のように
なるからピッチｐの倍頷がパルス列の周期となるが、互
に位相の異なるパルス列が二つ得られ、パルスの立上り
時を区別して検出するならば、最小角度読取り単位Δθ
はとなる。また、第１１図を例にとると、同図ｄ及びｅ
のパルス化出力、即ち、回転角度読取り用パルス列が第
１７図ｃ又はＤ，ｅのようになることから第１７図ｃで
はピッチｐの間に４個の独立なパルス系列があるため、
となり、第１０図ｄおよびｅの場合より精度を４倍にで
きることがわかる。
また、第１７図Ｄ．ｌ５ｅを組合わせて使う、即ち、互
に位相の異なる■素子の対が抵抗値の等しくなつた時を
もつてパルス化する方法をとると、さらに４つの独立な
パルス列が加わり、となる。
に位相の異なる■素子の対が抵抗値の等しくなつた時を
もつてパルス化する方法をとると、さらに４つの独立な
パルス列が加わり、となる。
また、第１１図ｆ及びｇについては回転角度読取り用パ
ルス列出力が第１７図Ｇ，ｈおよびｉのようになりしか
も同図ｇの場合独立なパルス列が２ｐ内て８個あるから
、さらに独立なパルス系列が椛内で８個増え、結局、７
となる。
ルス列出力が第１７図Ｇ，ｈおよびｉのようになりしか
も同図ｇの場合独立なパルス列が２ｐ内て８個あるから
、さらに独立なパルス系列が椛内で８個増え、結局、７
となる。
前述のＡ，ｍ，Ｒおよびｈを用いるならば、て表わされ
る。０Ｃａ；第６図ａからｃのいずれかの手段を用
いる時のみ２、前記各手段を用いないと きは１
ｍ；ピッチｐ内で得られる独立なパルス系列 の数
次に位相差検出回路１４−３および１４−４について周
知の回路を例に説明する。
る。０Ｃａ；第６図ａからｃのいずれかの手段を用
いる時のみ２、前記各手段を用いないと きは１
ｍ；ピッチｐ内で得られる独立なパルス系列 の数
次に位相差検出回路１４−３および１４−４について周
知の回路を例に説明する。
位相の異なる二つのＭＲ素子からの第１３図の増巾回路
１４−１の出力（アナログ）■および■を第１８図ａに
示す位相差検出回路に与える（端子Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄに
入力する）と、ローパスフィルター通過後の出力は■ｉ
とＶｊの位相差Δ［Ｆ］Ｉ，ｊに比例した出力となる。
例えば、第１１図ａ（７）ｒ！４Ｒ素子配置で磁気媒体
１２が相対的にｘの負の方向に動く７ときは、第１１図
ｄおよびｅからも明らかなように、ＭＲ素子Ｒ２ｌ，Ｒ
２５およびＲ２９に比べ他のＭＲ素子の抵抗変化の位相
がΔＳづつ進み、逆にｘの方向に動くときは、■素子Ｒ
２ｌ，Ｒ２５およびＲ２９の方が位相が進むためこれら
の位相差Δ［Ｆ］は回転軸のζ回転方向により正負が反
転し、結局、第１８図ａの出力も正負反転する。第１８
図ｂに示す位相差検出回路１４−４の構成は、互に位相
の異なるパルス列出力の位相差を検出するために用いら
れる。
１４−１の出力（アナログ）■および■を第１８図ａに
示す位相差検出回路に与える（端子Ａ，Ｂ及びＣ，Ｄに
入力する）と、ローパスフィルター通過後の出力は■ｉ
とＶｊの位相差Δ［Ｆ］Ｉ，ｊに比例した出力となる。
例えば、第１１図ａ（７）ｒ！４Ｒ素子配置で磁気媒体
１２が相対的にｘの負の方向に動く７ときは、第１１図
ｄおよびｅからも明らかなように、ＭＲ素子Ｒ２ｌ，Ｒ
２５およびＲ２９に比べ他のＭＲ素子の抵抗変化の位相
がΔＳづつ進み、逆にｘの方向に動くときは、■素子Ｒ
２ｌ，Ｒ２５およびＲ２９の方が位相が進むためこれら
の位相差Δ［Ｆ］は回転軸のζ回転方向により正負が反
転し、結局、第１８図ａの出力も正負反転する。第１８
図ｂに示す位相差検出回路１４−４の構成は、互に位相
の異なるパルス列出力の位相差を検出するために用いら
れる。
すなわち、第１１図ａ（７）ＭＲ素子の配置で、これら
のＭＲ素子からの検出出力のパルス列を示す第１７図ｃ
を見ると、磁気媒体１２がｘの負の方向に動くときパル
ス列出力■Ｐ２ｌ，ＶＰ８５およびＶＰ２９は他のパル
ス列よりも位相が遅れ、正の方向に進むときは、位相が
進む。従つて、これらのパルス列二つを第１８図ｂの端
子ＡとＢに加えると、端子Ｂのパルス列の立上り位相が
端子Ａのそれより早いと端子Ｃは１を端子Ｄは０を示し
、逆に遅い場合は端子Ｃが０１端子Ｄが１となり、回転
方向が検出てきる。複数のＭＲ素子から互に位相の異な
る複数の検出出力を得る際には、例えば、第１１図Ｄ，
ｅ，ｆ及びｇまたはこれらの検出出力を増巾した出力■
を示す第１７図ｂ及びｆよりわかるように、位相差ΔＤ
の最小値ΔＢｍが、増巾回路の雑音や磁気媒体と唖素子
との雑音的微小振動によつて生じる雑音等を合せた全体
の雑音を位相変動に換算したδ［Ｆ］より大きくなけれ
ばならない。このためにはＭＲ素子１，ｊ間の間隔Ｓｉ
，ｊの最小値Ｓｍは、でなければならない。
のＭＲ素子からの検出出力のパルス列を示す第１７図ｃ
を見ると、磁気媒体１２がｘの負の方向に動くときパル
ス列出力■Ｐ２ｌ，ＶＰ８５およびＶＰ２９は他のパル
ス列よりも位相が遅れ、正の方向に進むときは、位相が
進む。従つて、これらのパルス列二つを第１８図ｂの端
子ＡとＢに加えると、端子Ｂのパルス列の立上り位相が
端子Ａのそれより早いと端子Ｃは１を端子Ｄは０を示し
、逆に遅い場合は端子Ｃが０１端子Ｄが１となり、回転
方向が検出てきる。複数のＭＲ素子から互に位相の異な
る複数の検出出力を得る際には、例えば、第１１図Ｄ，
ｅ，ｆ及びｇまたはこれらの検出出力を増巾した出力■
を示す第１７図ｂ及びｆよりわかるように、位相差ΔＤ
の最小値ΔＢｍが、増巾回路の雑音や磁気媒体と唖素子
との雑音的微小振動によつて生じる雑音等を合せた全体
の雑音を位相変動に換算したδ［Ｆ］より大きくなけれ
ばならない。このためにはＭＲ素子１，ｊ間の間隔Ｓｉ
，ｊの最小値Ｓｍは、でなければならない。
次にこの発明の上述の実施例に挙げた各構成要素の材料
と形状の具体例を説明する。
と形状の具体例を説明する。
以下の例は本発明を限定するものてはない。回転体１３
としては加工精度が出てしかも耐衝撃に強い金属材料や
プラスチックが適し、軽さを重視する観点からはアルミ
ニウムやアルミニウム合金又はプラスチック等が、加工
精度を重視すれば黄銅等が、化学的安定性を重視すれば
ステンレス等がそれぞれ好適である。磁気媒体１２とし
ては磁化パターンのシャープさ及び安定性から保磁力が
少なくとも１００エルステッドなくてはならないことか
らコバルト●リン合金やコバルト●ニッケル●リン合金
等のメッキ膜や酸化鉄又は酸化クロムを主成分とする磁
性微粉末を接着剤で塗り固めたもの等が適する。これら
は磁気記録技術の分野で広く使用されこの技術を用いて
これらの磁気媒体上に所定の磁化パターンが書き込まれ
る。永久磁石１９としては上述の磁気媒体１２の材料を
用いてもよいが、さらに保磁力の高いバリウム フェラ
イトやこの粉末をプラスチツクラバー中に分散したプラ
スチックマグネット、アルニコまたはコノ５ルトと希土
類元素を主成分とする永久磁石材料等が適する。ＭＲ素
子２０，２１，・・，２９の材料としては鉄、ニッケル
、コバルト等の金属ないし、これらを主成分とする合金
薄膜が適し、この中でもニッケルを４０％以上含む合金
またはコバルトを５％以上含む合金よりなる薄膜は磁気
抵抗効果が大きいため特に望ましい材料である。導体３
０，３１及び３２としては金、アルミニウム又は銅等の
金属ないしこれらを主成分とする合金薄膜等が、絶縁膜
４０としては酸化硅素や酸化アルミニウム又はガラス等
の薄膜が望ましい。また、硬磁性膜５０としては前述の
磁気媒体１２の材料と同様のものが、高透磁率磁性体５
１としては鉄やニッケル等を主成分とする合金（例えば
、パーマロイ）等が、基板１８としては硅素単結晶板や
ガラス板等の表面の滑らかな板が適する。また基準位置
検出のためのブラシ１９は導電性でかつ耐摩耗性に優れ
た材料が望ましく炭素棒等が適する。また、回転軸１１
につけるマーク１０としては絶縁体であればよく、ガラ
ス、プラスチック或いは金属の酸化膜等が適する。以上
をもとに第三の実施例（第８図ａ）をより具体化して第
１９図に示す。
としては加工精度が出てしかも耐衝撃に強い金属材料や
プラスチックが適し、軽さを重視する観点からはアルミ
ニウムやアルミニウム合金又はプラスチック等が、加工
精度を重視すれば黄銅等が、化学的安定性を重視すれば
ステンレス等がそれぞれ好適である。磁気媒体１２とし
ては磁化パターンのシャープさ及び安定性から保磁力が
少なくとも１００エルステッドなくてはならないことか
らコバルト●リン合金やコバルト●ニッケル●リン合金
等のメッキ膜や酸化鉄又は酸化クロムを主成分とする磁
性微粉末を接着剤で塗り固めたもの等が適する。これら
は磁気記録技術の分野で広く使用されこの技術を用いて
これらの磁気媒体上に所定の磁化パターンが書き込まれ
る。永久磁石１９としては上述の磁気媒体１２の材料を
用いてもよいが、さらに保磁力の高いバリウム フェラ
イトやこの粉末をプラスチツクラバー中に分散したプラ
スチックマグネット、アルニコまたはコノ５ルトと希土
類元素を主成分とする永久磁石材料等が適する。ＭＲ素
子２０，２１，・・，２９の材料としては鉄、ニッケル
、コバルト等の金属ないし、これらを主成分とする合金
薄膜が適し、この中でもニッケルを４０％以上含む合金
またはコバルトを５％以上含む合金よりなる薄膜は磁気
抵抗効果が大きいため特に望ましい材料である。導体３
０，３１及び３２としては金、アルミニウム又は銅等の
金属ないしこれらを主成分とする合金薄膜等が、絶縁膜
４０としては酸化硅素や酸化アルミニウム又はガラス等
の薄膜が望ましい。また、硬磁性膜５０としては前述の
磁気媒体１２の材料と同様のものが、高透磁率磁性体５
１としては鉄やニッケル等を主成分とする合金（例えば
、パーマロイ）等が、基板１８としては硅素単結晶板や
ガラス板等の表面の滑らかな板が適する。また基準位置
検出のためのブラシ１９は導電性でかつ耐摩耗性に優れ
た材料が望ましく炭素棒等が適する。また、回転軸１１
につけるマーク１０としては絶縁体であればよく、ガラ
ス、プラスチック或いは金属の酸化膜等が適する。以上
をもとに第三の実施例（第８図ａ）をより具体化して第
１９図に示す。
すなわち、直径４Ｃ）Ｗｔｍ厚さ１０Ｔｎｍのアルミニ
ウム合金からなるドラム状回転体１３の上に磁気媒体１
２として保磁力２００エルステッドのコバルト●リン合
金が厚さ１０μにメッキされている。この磁気媒体１２
に一周５蒔分の磁化パターンが書き込まれ、そのピッチ
ｐは約２．５Ｔｒ＄ｔとなつている。また、巾２０μ、
長さ１ｈの■素子２１，２２，２３および２４を持つ基
板１８が磁気媒体１２の表面より最近接部で１Ｔｆ＄Ｌ
隔ててこの媒体面とほぼ平行になるように設置されてい
る。ＭＲ素子２１，２２，２３および２４に通じる導体
３０にリード線１７がハンダ付けされ、駆動検出回路１
４と接続されている。これらの構成要素はケース６１に
納められ、角度検出器１００としてモーター６０に取り
つけられている。ただし、図面簡略化のために、ＭＲ素
子２１と２２しか示されておらず、また、磁気媒体１２
より身モーター６０側の回転軸１１に設けられた基準位
置検出用のマーク１０やブラシ１９も省略されている。
なお、図中参照数字６２は駆動検出回路１４の出力端子
及び電源端子に接続されたケーブルであり、参照数字６
３は駆動検出回路１４と？・素子２１，２２，２３及び
２４を搭載し、しかも相互の電気的接続を行うプリント
基板であり、参照数字６４は回転軸１１と回転体１３と
を固定する締具である。また、参照数字６５はモーター
６０から発生する磁束を遮蔽するための磁気シール）ド
板てある。この角度検出器の持つ機械的微小振動や電気
回路の雑音によつて生じる全体的な位相変動分δＪはピ
ッチｐを１周期（＝２π）としてとなつていることがわ
かつた。ＭＲ素子２１，２２，２３及ひ２４はピッチｐ
を４等分し隣接する？素子間の位相差ΔＤをとなるよう
に第１１図ａに類似した形に配置してある。
ウム合金からなるドラム状回転体１３の上に磁気媒体１
２として保磁力２００エルステッドのコバルト●リン合
金が厚さ１０μにメッキされている。この磁気媒体１２
に一周５蒔分の磁化パターンが書き込まれ、そのピッチ
ｐは約２．５Ｔｒ＄ｔとなつている。また、巾２０μ、
長さ１ｈの■素子２１，２２，２３および２４を持つ基
板１８が磁気媒体１２の表面より最近接部で１Ｔｆ＄Ｌ
隔ててこの媒体面とほぼ平行になるように設置されてい
る。ＭＲ素子２１，２２，２３および２４に通じる導体
３０にリード線１７がハンダ付けされ、駆動検出回路１
４と接続されている。これらの構成要素はケース６１に
納められ、角度検出器１００としてモーター６０に取り
つけられている。ただし、図面簡略化のために、ＭＲ素
子２１と２２しか示されておらず、また、磁気媒体１２
より身モーター６０側の回転軸１１に設けられた基準位
置検出用のマーク１０やブラシ１９も省略されている。
なお、図中参照数字６２は駆動検出回路１４の出力端子
及び電源端子に接続されたケーブルであり、参照数字６
３は駆動検出回路１４と？・素子２１，２２，２３及び
２４を搭載し、しかも相互の電気的接続を行うプリント
基板であり、参照数字６４は回転軸１１と回転体１３と
を固定する締具である。また、参照数字６５はモーター
６０から発生する磁束を遮蔽するための磁気シール）ド
板てある。この角度検出器の持つ機械的微小振動や電気
回路の雑音によつて生じる全体的な位相変動分δＪはピ
ッチｐを１周期（＝２π）としてとなつていることがわ
かつた。ＭＲ素子２１，２２，２３及ひ２４はピッチｐ
を４等分し隣接する？素子間の位相差ΔＤをとなるよう
に第１１図ａに類似した形に配置してある。
従つて、Δ［Ｆ］〉δ［Ｆ］であり、誤動作を起すこと
は極めてまれである。ＭＲ素子２１と２３及び２２と２
４とは第１１図ａ及びｄよりわかるように互に逆相、即
ち、位相差がπだけずれており、第１４図ｂの増巾回路
と第１５図ａのパルス化回路とを用いてＭＲ素子２１と
２３及び２２と２４の抵抗値がそれぞれ等しくなつた時
をもつてパルス化（第１６図ｈ及びｉ参照）され、二つ
の独立したパルス列（相互の位相差は埜）が得られる。
この二つのパルス列の位相差を第１８図ｂの回路を用い
て回転方向の検出を行うと共に前記パルス化回路１４−
２から入つて来るパルス数を第１３図のパルス数計数回
路１４−５で計数し、計数結果に比例した出力をＤ／Ａ
変換を回路１４一８でアナログ出力として取り出せるよ
うになつている。即ち、この角度検出器の出力は回転方
向検出信号と回転角θとをアナログ表示した値であり、
第１３図の端子Ｔ６及びＴ４から出力される。以上のよ
うに、本発明の主な特徴は、磁化パターンのピッチおよ
び巾を基準にＭＲ素子の形状および配置を工夫したこと
にある。これによつて回転体や磁気媒体およびＭＲ素子
等の構成要素を加工精度の高い材料より構成し高性能で
組立容易なしかも安価で耐衝撃性に優れた角度検出器を
提供できる。また、角度分解能を決めるものは上述のよ
うに磁化パターンのピッチと■素子の形状とであるが、
前者は磁気記録技術で活用されている書込へーツドを用
いて書込みを行つているので任意のビット長、即ち、角
度分解能を容易に設定でき、しかも一たん書込んだパタ
ーンが不充分の場合消去し再書込みができるという利点
がある。
は極めてまれである。ＭＲ素子２１と２３及び２２と２
４とは第１１図ａ及びｄよりわかるように互に逆相、即
ち、位相差がπだけずれており、第１４図ｂの増巾回路
と第１５図ａのパルス化回路とを用いてＭＲ素子２１と
２３及び２２と２４の抵抗値がそれぞれ等しくなつた時
をもつてパルス化（第１６図ｈ及びｉ参照）され、二つ
の独立したパルス列（相互の位相差は埜）が得られる。
この二つのパルス列の位相差を第１８図ｂの回路を用い
て回転方向の検出を行うと共に前記パルス化回路１４−
２から入つて来るパルス数を第１３図のパルス数計数回
路１４−５で計数し、計数結果に比例した出力をＤ／Ａ
変換を回路１４一８でアナログ出力として取り出せるよ
うになつている。即ち、この角度検出器の出力は回転方
向検出信号と回転角θとをアナログ表示した値であり、
第１３図の端子Ｔ６及びＴ４から出力される。以上のよ
うに、本発明の主な特徴は、磁化パターンのピッチおよ
び巾を基準にＭＲ素子の形状および配置を工夫したこと
にある。これによつて回転体や磁気媒体およびＭＲ素子
等の構成要素を加工精度の高い材料より構成し高性能で
組立容易なしかも安価で耐衝撃性に優れた角度検出器を
提供できる。また、角度分解能を決めるものは上述のよ
うに磁化パターンのピッチと■素子の形状とであるが、
前者は磁気記録技術で活用されている書込へーツドを用
いて書込みを行つているので任意のビット長、即ち、角
度分解能を容易に設定でき、しかも一たん書込んだパタ
ーンが不充分の場合消去し再書込みができるという利点
がある。
この利点は光学スリットを用いた角度検出器の遠く及ば
ない−利点であり、また、単なる高精度の角度検出器の
提供にとどまらず、角度分解能の抵いものから高いもの
を同じ方式で製造できるということをも意味する。また
、本発明の検出器は一つの基板に同一構成のＭＲ素子を
一括して配置して作れるので、検出器全体が極めて安価
になりかつ精度も十分保証される。もちろん各ＭＲ素子
を必ずしも同一基板上に作る必要はなく必要に応じて複
数の基板上に形成されたＭＲ素子を磁場検出部として使
うこともできる。
ない−利点であり、また、単なる高精度の角度検出器の
提供にとどまらず、角度分解能の抵いものから高いもの
を同じ方式で製造できるということをも意味する。また
、本発明の検出器は一つの基板に同一構成のＭＲ素子を
一括して配置して作れるので、検出器全体が極めて安価
になりかつ精度も十分保証される。もちろん各ＭＲ素子
を必ずしも同一基板上に作る必要はなく必要に応じて複
数の基板上に形成されたＭＲ素子を磁場検出部として使
うこともできる。
第１図ａおよびｂはそれぞれ本発明の第一の実ｊ施例お
よびその変形例を示す図、第２図ａおよびｂは第１図ａ
およびｂの回転体１３の他の例を示す図、第３図ａから
ｆは回転体１３のさらに他の例を示す図、第４図ａから
ｇはＭＲ素子の配置とその電気抵抗変化との関係を示す
図、第５図ａお・よびｂはそれぞれ本発明の第二の実施
例およびその変形例を示す図、第６図ａからｄは磁場検
出部の一例を示す図。 第７図ａおよびｂは磁場検出部の他の例を示す図、第８
図ａおよびｂはそれぞれ本発面の第三の実施例およびそ
の変形例を示す”図、第９図ａおよびｂはそれぞれ本発
明の第四の実施例およびその変形例を示す図、第１０図
ａからｇおよび第１１図ａからｇは第８図ａに示す磁場
検出部の構成および動作を詳しく説明する図、第１２図
ａおよびｂは第１１図ａ（７）ＭＲ素子配列の変形例を
示す図、第１３図はこの発明に用いる駆動検出回路１４
の一例を示す図、第１４図ａおよびｂは第１３図の増巾
回路１４−１の構成を示す図、第１５図ａおよびｂは第
１３図のパルス化回路１４−２の構成を示す図、第１６
図ａからｍおよび第１７図ａからｉはパルス化手順を説
明する図、第１８図ａおよびｂはそれぞれ第１３図の位
相差検出回路１４−３および１４−４を示す図および第
１９図は本発明の具体的な応用例を示す図である。第１
図ａから第１９図において、参照数字１２は磁気媒体、
参照数字１３は回転体、参照数字１４は駆動検出回路、
参照数字１５，３０は端子、参照数字１８は基板、参照
数字１９はブラシ、参照数字１６，１７はリード線、参
照数字２０〜２９はＭＲ素子、参照数字１０は基準位置
マーク、参照数字１１は回転軸、参照数字６０はモータ
ー、および参照数字６５は磁気シールド板をそれぞれ示
す。
よびその変形例を示す図、第２図ａおよびｂは第１図ａ
およびｂの回転体１３の他の例を示す図、第３図ａから
ｆは回転体１３のさらに他の例を示す図、第４図ａから
ｇはＭＲ素子の配置とその電気抵抗変化との関係を示す
図、第５図ａお・よびｂはそれぞれ本発明の第二の実施
例およびその変形例を示す図、第６図ａからｄは磁場検
出部の一例を示す図。 第７図ａおよびｂは磁場検出部の他の例を示す図、第８
図ａおよびｂはそれぞれ本発面の第三の実施例およびそ
の変形例を示す”図、第９図ａおよびｂはそれぞれ本発
明の第四の実施例およびその変形例を示す図、第１０図
ａからｇおよび第１１図ａからｇは第８図ａに示す磁場
検出部の構成および動作を詳しく説明する図、第１２図
ａおよびｂは第１１図ａ（７）ＭＲ素子配列の変形例を
示す図、第１３図はこの発明に用いる駆動検出回路１４
の一例を示す図、第１４図ａおよびｂは第１３図の増巾
回路１４−１の構成を示す図、第１５図ａおよびｂは第
１３図のパルス化回路１４−２の構成を示す図、第１６
図ａからｍおよび第１７図ａからｉはパルス化手順を説
明する図、第１８図ａおよびｂはそれぞれ第１３図の位
相差検出回路１４−３および１４−４を示す図および第
１９図は本発明の具体的な応用例を示す図である。第１
図ａから第１９図において、参照数字１２は磁気媒体、
参照数字１３は回転体、参照数字１４は駆動検出回路、
参照数字１５，３０は端子、参照数字１８は基板、参照
数字１９はブラシ、参照数字１６，１７はリード線、参
照数字２０〜２９はＭＲ素子、参照数字１０は基準位置
マーク、参照数字１１は回転軸、参照数字６０はモータ
ー、および参照数字６５は磁気シールド板をそれぞれ示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 要求される角度読取り精度に応じて周期的磁場を発
生するようピッチｐで磁化パターンの書込まれた膜厚ｐ
以下の連続磁気記録媒体または前記ピッチｐまたは２ｐ
と等しい間隔で配置された複数の永久磁石をその表面に
有する回転体と、前記周期的磁場を周期的電気抵抗変化
として検出するよう前記回転体の近傍に配置された少な
くとも１つのストライプ状の強磁性体磁気抵抗効果素子
からなり、この素子中を流れるセンス電流の方向もしく
は、前記センス電流の平均の方向がこの素子と前記回転
体の最近接領域で前記連続磁気記録媒体または前記永久
磁石の磁化方向に垂直にかつ隣接する前記磁化パターン
の境界面または隣接する前記永久磁石の境界面に平行に
配置され、前記ストライプ状の強磁性体磁気抵抗効果素
子の幅Ｄをその膜面と前記回転体表面の前記媒体もしは
前記永久磁石との近接部でのなす角をφとするときに２
０ｐを越えずｐ・ｓｅｃφ以下とし、前記媒体もしくは
前記永久磁石との間の間隙を２０ｐ以下最近接部で２ｐ
以下とした磁場検出手段と、前記素子の電気抵抗の変化
を検出し前記回転体の回転角に対応したアナログもしく
はディジタル電気信号として出力する駆動検出回路とか
ら構成されたことを特徴とする角度検出器。 ２ 前記複数の強磁性体磁気抵抗効果素子が前記ピッチ
ｐ又はその整数倍の間隔で配列さそたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の角度検出器。 ３ 前記複数の強磁性体磁気抵抗効果素子のうち少なく
とも１対を間隔Ｋ・ｐ＋△ｓ（但し、ｋは０を含む整数
および△ｓ＜ｐ）で配置しかつこの１対の素子の一方も
しくは両方のそれぞれからｋ′・ｐ（但し、ｋ′は０を
含まない整数）の間隔で残りの素子を配置したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の角度検出器。 ４ 前記複数の強磁性体磁気抵抗効果素子を用いた位相
の異なる複数の周期的電気抵抗変化の前記位相差の最小
値が雑音によつて生じる位相変動δ■より大きいことを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の角度検出器。 ５ 二つの強磁性体磁気抵抗効果素子間の配列間隔の最
小値ｓｍがｓｍ＞（δ■／２π）・ｐ（但し、δ■は雑
音による位相変動）であることを特徴とする特許請求の
範囲第３項または第４項記載の角度検出器。 ６ 前記複数（Ｔ個）の強磁性体磁気抵抗効果素子がｈ
個の相異なる位相を持つ周期的抵抗変化を有し第ｉ番目
と第ｊ番目の前記素子の配列間隔Ｓｉ、ｊがＳｉ，ｊ＝
｜ｌ・（ｐ／ｈ）＋ｋ・ｐ｜、ｈ＜２π／δ■（但し、
ｈはｈ≦Ｔなる２以上の正整数；ｌ、ｋは０を含む整数
；ｉ、ｊは１からＴまでの正整数；δ■は雑音によつて
生じる位相変動）なることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の角度検出器。 ７ 少なくとも１つの前記磁気抵抗効果素子の磁化方向
をセンス電流の方向と予め４５゜だけ傾ける手段を前記
磁場検出手段が有していることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の角度検出器。 ８ 前記磁場検出手段が前記強磁性体磁気抵抗効果素子
を中心に前記媒体の磁化パターンの磁化方向又は前記永
久磁石の配列方向の片側もしくは両側に高透磁率磁性体
を具備していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の角度検出器。 ９ 前記駆動検出回路の出力が前記回転体の基準位置か
らの回転角または回転速度または回転方向に対応したデ
ィジタル信号であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の角度検出器。 １０ 前記駆動検出回路が前記媒体の磁化パターンのピ
ッチｐもしくは前記永久磁石の配列ごとに回転角度読取
り用のパルス列を発生することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の角度検出器。 １１ 前記素子の周期的電気抵抗変化をディジタル化す
る際にヒステリシスを持たせたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の角度検出器。 １２ 前記駆動検出回路が前記複数の強磁性磁気抵抗効
果素子の少なくとも１対の周期的電気抵抗変化が互に位
相差を有しかつ前記１対の素子の電気抵抗値が等しくな
つた時点もしくは両者の差が所定の二つの閾値（ヒステ
リンシス巾）になつた時点で回転角度読取り用パルス列
を作ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の角
度検出器。 １３ 前記駆動検出回路において、前記複数（Ｔ個）の
強磁性体磁気抵抗効果素子の周期的電気抵抗変化の位相
の異なる（位相の異なるものの数をｈとする）対の電気
抵抗値が等しくなつた時点もしくは両者の差が所定の二
つの閾値（ヒステリンシス巾）になつた時点でパルス化
を行ない最大ｈ（ｈ−１）個（但し、ｈはｈ≦Ｔなる２
以上の正整数）の位相の異なる回転角度読取り用パルス
列を取り出すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の角度検出器。 １４ 前記駆動検出回路において、前記複数の強磁性体
磁気抵抗効果素子の周期的電気抵抗変化に基いて得られ
る位相の異なる複数ｍ（但し、ｍはｍ≦Ｔ（Ｔ−１）な
る２以上の正整数）のパルス列を用いて前記ピッチｐで
決定される角度ｐ／Ｒ（Ｒは前記回転体の内径）のｍ分
の１を最小角度読取り単位とするパルスを発生すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の角度検出器。 １５ 前記駆動検出回路において、前記複数の強磁性体
磁気抵抗効果素子のうちの少なくとも１対の周期的電気
抵抗変化の位相差の正負から回転方向を検出することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の角度検出器。１
６ 前記駆動検出回路の出力が前記回転体の基準位置か
らの回転角または回転速度または回転方向に対応したア
ナログ信号であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の角度検出器。 １７ 前記媒体が１００エルステッド以上の保磁力を有
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の角度
検出器。 １８ 前記媒体が保磁力１００エルステッド以上を有す
るコバルト・リン合金のメッキ膜またはコバルト・ニッ
ケル・リン合金のメッキ膜または酸化鉄もしくは酸化ク
ロム微粉末を接着剤で塗り固めたいずれかの磁性膜より
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の角度
検出器。 １９ 前記永久磁石がバリウムフェライトかアルニコか
コバルトと希土類元素との合金か又はこれらの粉末をプ
ラスチツクラバー中に分散したプラスチックマグネット
のいずれかよりなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の角度検出器。 ２０ 前記素子の組成としてニッケルを４０％以上含む
薄膜又はコバルトを５％以上含む薄膜よりなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の角度検出器。 ２１ 前記複数の強磁性体磁気抵抗効果素子が同一基板
上に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の角度検出器。 ２２ 前記複数（Ｔ個）の強磁性体磁気抵抗効果素子が
複数（Ｕ個、Ｕ≦Ｔ）の基板上に配置されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の角度検出器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53023118A JPS6045804B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 角度検出器 |
| GB7906769A GB2015745B (en) | 1978-02-28 | 1979-02-26 | Magnetic rotary encoder for detection of incremental angular displacement |
| CA000322369A CA1137189A (en) | 1978-02-28 | 1979-02-27 | Magnetic rotary encoder for detection of incremental angular displacement |
| FR7905085A FR2418442A1 (fr) | 1978-02-28 | 1979-02-27 | Codeur rotatif magnetique pour la detection de deplacements angulaires a increment |
| DE19792907797 DE2907797A1 (de) | 1978-02-28 | 1979-02-28 | Magnetischer umlaufkodierer |
| US06/219,759 US4319188A (en) | 1978-02-28 | 1980-12-24 | Magnetic rotary encoder for detection of incremental angular displacement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53023118A JPS6045804B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 角度検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54115257A JPS54115257A (en) | 1979-09-07 |
| JPS6045804B2 true JPS6045804B2 (ja) | 1985-10-12 |
Family
ID=12101570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53023118A Expired JPS6045804B2 (ja) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | 角度検出器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4319188A (ja) |
| JP (1) | JPS6045804B2 (ja) |
| CA (1) | CA1137189A (ja) |
| DE (1) | DE2907797A1 (ja) |
| FR (1) | FR2418442A1 (ja) |
| GB (1) | GB2015745B (ja) |
Families Citing this family (120)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54118259A (en) * | 1978-03-06 | 1979-09-13 | Nec Corp | Angle detector |
| JPS5690213A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-22 | Nec Corp | Position detector |
| JPS5694214A (en) * | 1979-12-28 | 1981-07-30 | Honda Motor Co Ltd | Noncontact position detector |
| JPS5766309A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Hitachi Ltd | Device for sensing rotation of rotating body |
| EP0048983B2 (en) * | 1980-09-29 | 1991-09-18 | Hitachi, Ltd. | Rotation detecting means for a rotating body |
| FR2495764A1 (fr) * | 1980-12-10 | 1982-06-11 | Alpia Sa | Appareil de mesure d'elements de geometrie avec affichage |
| JPS57154014A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-22 | Hitachi Ltd | Magnetic rotary encoder |
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