JPS6312913A - 磁気エンコ−ダのドラム - Google Patents
磁気エンコ−ダのドラムInfo
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- JPS6312913A JPS6312913A JP15752286A JP15752286A JPS6312913A JP S6312913 A JPS6312913 A JP S6312913A JP 15752286 A JP15752286 A JP 15752286A JP 15752286 A JP15752286 A JP 15752286A JP S6312913 A JPS6312913 A JP S6312913A
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- Japan
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- magnetic
- magnet
- magnetic field
- signal
- bias
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- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003267 Ni-Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003262 Ni‐Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018499 Ni—F Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
(産業上の利用分野)
本発明は、例えば、周波数発電機あるいは磁気スケール
装置等に使用可能な磁気エンコーダのドラムに関する。
装置等に使用可能な磁気エンコーダのドラムに関する。
(従来の技術)
本発明に関連のある従来技術として、実開昭58−16
9520号公報記載の磁気スケール装置がある。
9520号公報記載の磁気スケール装置がある。
これは、第8図、第9図に示されているように、N極と
S極が交互に配置されてなる磁気スケール1の両側にバ
イアス磁界発生用の帯状磁石2.3を配置したものであ
る。このように構成する理由は次の通りである。
S極が交互に配置されてなる磁気スケール1の両側にバ
イアス磁界発生用の帯状磁石2.3を配置したものであ
る。このように構成する理由は次の通りである。
いま、第10図に示されているような磁性体(Ni−F
e % Ni−Co等)のファインパターン4について
考える。このファインパターン4は磁気抵抗効果を有し
ていて磁気抵抗素子として用いられ、上述の磁気スケー
ル1に対向配置することによって磁気スケールlの各磁
極を検知することができる。
e % Ni−Co等)のファインパターン4について
考える。このファインパターン4は磁気抵抗効果を有し
ていて磁気抵抗素子として用いられ、上述の磁気スケー
ル1に対向配置することによって磁気スケールlの各磁
極を検知することができる。
上記ファインパターン4は矢印Mで示されているように
パターンと平行な方向に磁化され、また、この磁化M方
向と平行な方向に矢印■で示されているように電流が流
されるようになっている。磁気抵抗効果は、磁化M方向
と電流■方向との角度をθとすると、周知の通り、 ΔR/ Roc stn θ −−・ (1)と
なる。
パターンと平行な方向に磁化され、また、この磁化M方
向と平行な方向に矢印■で示されているように電流が流
されるようになっている。磁気抵抗効果は、磁化M方向
と電流■方向との角度をθとすると、周知の通り、 ΔR/ Roc stn θ −−・ (1)と
なる。
次に、ファインパターン4に外部磁界Hを印加すると、
磁化M方向は第12図に示されているように外部磁界H
に影響されて外部磁界H方向に傾き、電流■方向に対す
る角度がθとなる。この角度θの変化に伴い、(1)式
に従って磁気抵抗が変化し、第11図に示されている磁
気抵抗曲線に従い0点からA点に移行する。外部磁界H
を取り去ると、磁化M方向は再び第10図の状態に戻り
、磁気抵抗も原点に戻ろうとする。しかし、ファインパ
ターン4を形成する磁性膜中には欠陥があったり不純物
が混入していたりして磁化M方向は自刃では元の状態に
戻ることができず、磁気抵抗曲線は第13図に示されて
いるように原点に戻ることなくヒステリシス特性をもつ
ことになる。その結果、ファインパターン4を有してな
る磁気抵抗素子を磁気スケールに対向させたときの出力
は、第14図に示されているように歪んだものになる。
磁化M方向は第12図に示されているように外部磁界H
に影響されて外部磁界H方向に傾き、電流■方向に対す
る角度がθとなる。この角度θの変化に伴い、(1)式
に従って磁気抵抗が変化し、第11図に示されている磁
気抵抗曲線に従い0点からA点に移行する。外部磁界H
を取り去ると、磁化M方向は再び第10図の状態に戻り
、磁気抵抗も原点に戻ろうとする。しかし、ファインパ
ターン4を形成する磁性膜中には欠陥があったり不純物
が混入していたりして磁化M方向は自刃では元の状態に
戻ることができず、磁気抵抗曲線は第13図に示されて
いるように原点に戻ることなくヒステリシス特性をもつ
ことになる。その結果、ファインパターン4を有してな
る磁気抵抗素子を磁気スケールに対向させたときの出力
は、第14図に示されているように歪んだものになる。
第8図、第9図に示されている従来の磁気スケールは、
上に述べたような磁気抵抗素子の出力信号の歪を解消す
るために考えられたもので、ファインパターン1の両側
にバイアス磁石2.3を配置することにより、ファイン
パターン1のパターンと平行な方向にバイアス磁界Hb
が加えられ、信号磁界Hがゼロのときでも、バイアス磁
界Hbにより磁化M方向が強制的にパターンと平行な方
向に向けられ、これによって出力信号の歪が解消される
ようになっている。
上に述べたような磁気抵抗素子の出力信号の歪を解消す
るために考えられたもので、ファインパターン1の両側
にバイアス磁石2.3を配置することにより、ファイン
パターン1のパターンと平行な方向にバイアス磁界Hb
が加えられ、信号磁界Hがゼロのときでも、バイアス磁
界Hbにより磁化M方向が強制的にパターンと平行な方
向に向けられ、これによって出力信号の歪が解消される
ようになっている。
以上述べたもののほかに、磁気エンコーダの出力信号の
歪の解消手段として、磁気スケールの両端部分にバイア
ス磁界発生部を帯状に形成すること、磁気抵抗素子にバ
イアス磁石を取りつけること等が考えられている。
歪の解消手段として、磁気スケールの両端部分にバイア
ス磁界発生部を帯状に形成すること、磁気抵抗素子にバ
イアス磁石を取りつけること等が考えられている。
(発明が解決しようとする問題点)
上に述べた従来の磁気エンコーダの出力信号の歪解消手
段によれば、バイアス磁石を用いたものにおいてはバイ
アス磁界が別途に必要となるため部品点数が多くなり、
組立作業が多くなると共にエンコーダの占有空間が多く
なるという問題がある。また、磁気スケールの両端部分
にバイアス磁界発生部を形成しようとすると、着磁方法
が難しく磁気スケール部に影響を与え易いという問題を
有する。
段によれば、バイアス磁石を用いたものにおいてはバイ
アス磁界が別途に必要となるため部品点数が多くなり、
組立作業が多くなると共にエンコーダの占有空間が多く
なるという問題がある。また、磁気スケールの両端部分
にバイアス磁界発生部を形成しようとすると、着磁方法
が難しく磁気スケール部に影響を与え易いという問題を
有する。
本発明は、かかる従来の問題点を解消すべくなされたも
ので、磁気抵抗素子にバイアス磁界を供給するに当たり
、簡単な構造で部品点数を減少しながらこれを実現し、
もって、常に安定した高精度の検出信号が得られるよう
にした磁気エンコーダのドラムを提供することを目的と
する。
ので、磁気抵抗素子にバイアス磁界を供給するに当たり
、簡単な構造で部品点数を減少しながらこれを実現し、
もって、常に安定した高精度の検出信号が得られるよう
にした磁気エンコーダのドラムを提供することを目的と
する。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、磁気記録媒体に記録した磁気信号の磁極境界
方向に一様なバイアス磁界を、上記磁気記録媒体の磁気
信号に重畳させて着磁したことを特徴とする。
方向に一様なバイアス磁界を、上記磁気記録媒体の磁気
信号に重畳させて着磁したことを特徴とする。
(作用)
磁気抵抗素子を磁気記録媒体に対向配置することにより
、磁気抵抗素子の出力から磁気記録媒体の磁極を検知す
ることができる。磁気抵抗素子はバイアス磁界の影響を
受け、磁気信号の磁極境界では磁化方向が常に原位置に
戻る。
、磁気抵抗素子の出力から磁気記録媒体の磁極を検知す
ることができる。磁気抵抗素子はバイアス磁界の影響を
受け、磁気信号の磁極境界では磁化方向が常に原位置に
戻る。
(実施例)
以下、本発明に係る磁気エンコーダのドラムの実施例を
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
第1図、第2図に示されている実施例は、磁気エンコー
ダを例えばモータの回転制御等に用いられる周波数発電
機として通用した例であって、磁気エンコーダのドラム
であり、かつ、磁気記録媒体としての円板状の周波数発
電機マグネット10には、N極とS極が周方向に交互に
形成されることにより磁気信号が記録されており、この
磁気信号の磁極境界と平行な方向に一様なバイアス磁界
が、上記磁気信号に重畳させて着磁されている。
ダを例えばモータの回転制御等に用いられる周波数発電
機として通用した例であって、磁気エンコーダのドラム
であり、かつ、磁気記録媒体としての円板状の周波数発
電機マグネット10には、N極とS極が周方向に交互に
形成されることにより磁気信号が記録されており、この
磁気信号の磁極境界と平行な方向に一様なバイアス磁界
が、上記磁気信号に重畳させて着磁されている。
このような周波数発電機マグネット10を作る場合、ま
ず、第1図に示されているようにマグネット10をソレ
ノイド状の着磁コイル11の中に入れ、マグネット10
の着磁面に平行で、かつ、後で形成される磁気スケール
としての磁極の境界面と平行な方向に一様に磁界を印加
してマグネット10を着磁する。この着磁によって形成
される磁界はバイアス磁界となる。このバイアス磁界の
大きさは30エルステツド(oe)程度で充分であり、
強い着磁をする必要がないため、他の部分への影響は少
ない。
ず、第1図に示されているようにマグネット10をソレ
ノイド状の着磁コイル11の中に入れ、マグネット10
の着磁面に平行で、かつ、後で形成される磁気スケール
としての磁極の境界面と平行な方向に一様に磁界を印加
してマグネット10を着磁する。この着磁によって形成
される磁界はバイアス磁界となる。このバイアス磁界の
大きさは30エルステツド(oe)程度で充分であり、
強い着磁をする必要がないため、他の部分への影響は少
ない。
次に、上記マグネッ)10に磁気信号を記録する。
磁気信号の記録は、例えば第4図に示されているように
、マグネット10を一定方向に一定速度で回転させなが
ら、マグネッ目0の周面に摺接させた磁気へラド15に
よってマグネット10の周面をN極とS極に交互に所定
の間隔で着磁することによって行うことができる。第3
図に示されているように、磁気信号12の向きはマグネ
ット1oの周方向であり、バイアス磁界13は磁気信号
12の境界と平行な方向即ち磁気信号12に直角な方向
であるから、磁気信号12とバイアス磁界13が互いに
干渉し合うことはない。
、マグネット10を一定方向に一定速度で回転させなが
ら、マグネッ目0の周面に摺接させた磁気へラド15に
よってマグネット10の周面をN極とS極に交互に所定
の間隔で着磁することによって行うことができる。第3
図に示されているように、磁気信号12の向きはマグネ
ット1oの周方向であり、バイアス磁界13は磁気信号
12の境界と平行な方向即ち磁気信号12に直角な方向
であるから、磁気信号12とバイアス磁界13が互いに
干渉し合うことはない。
このように、磁気信号とバイアス磁界を発生するマグネ
ット10の外周面に対しては、第3図に示されているよ
うに磁気抵抗素子14が対向配置される。磁気抵抗素子
14のパターンは磁気信号12の方向に対し直角方向で
あり、磁気信号の変化に応じた磁気抵抗変化によりマグ
ネット10の回転位置を検知することができる。
ット10の外周面に対しては、第3図に示されているよ
うに磁気抵抗素子14が対向配置される。磁気抵抗素子
14のパターンは磁気信号12の方向に対し直角方向で
あり、磁気信号の変化に応じた磁気抵抗変化によりマグ
ネット10の回転位置を検知することができる。
また、マグネット10からは磁気信号12の方向に直角
な方向に常にある程度のバイアス磁界13が発生してい
るので、磁気抵抗素子14のパターンがマグネフ目Oの
磁気信号と磁気信号との境界位置と対向していて磁気信
号がゼロであっても、磁気抵抗素子14のパターンはバ
イアス磁界13により磁化方向が強制的にパターンと平
行な方向に向けられ、これによって磁気抵抗素子14の
出力の歪が解消される。
な方向に常にある程度のバイアス磁界13が発生してい
るので、磁気抵抗素子14のパターンがマグネフ目Oの
磁気信号と磁気信号との境界位置と対向していて磁気信
号がゼロであっても、磁気抵抗素子14のパターンはバ
イアス磁界13により磁化方向が強制的にパターンと平
行な方向に向けられ、これによって磁気抵抗素子14の
出力の歪が解消される。
また、第8図、第9図について説明したような一般のバ
イアス磁界印加手段では、バイアス磁界の方向が磁気抵
抗素子のパターンに対し直角方向になるため、磁気抵抗
素子の特性曲線が第6図に示されているようにシフトす
るが、前述の本発明の実施例では、バイアス磁界13は
磁気抵抗素子14のパターン方向と平行になっているた
め、磁気抵抗素子14の特性曲線は第5図に示されてい
るようにシフトのない特性曲線になる。従って、磁気抵
抗素子14としてN1−Goのような磁気抵抗効果の大
きい材料を用いることができるし、第5図に示されてい
るように、第6図のような特性曲線がシフトする場合に
比べて2倍の周波数信号を得ることができる。
イアス磁界印加手段では、バイアス磁界の方向が磁気抵
抗素子のパターンに対し直角方向になるため、磁気抵抗
素子の特性曲線が第6図に示されているようにシフトす
るが、前述の本発明の実施例では、バイアス磁界13は
磁気抵抗素子14のパターン方向と平行になっているた
め、磁気抵抗素子14の特性曲線は第5図に示されてい
るようにシフトのない特性曲線になる。従って、磁気抵
抗素子14としてN1−Goのような磁気抵抗効果の大
きい材料を用いることができるし、第5図に示されてい
るように、第6図のような特性曲線がシフトする場合に
比べて2倍の周波数信号を得ることができる。
もっとも、本発明は、バイアス磁界の方向を磁気抵抗素
子のパターンの方向と平行にすることを必須の要件とす
るものではな(、バイアス磁界が磁気抵抗素子のパター
ンに対し直角方向に印加されても所期の目的を達成でき
る0例えば、第7図に示されている実施例では、磁気記
録媒体としてのマグネット17の周面には磁気信号が中
心軸線に対し斜めに記録されており、この磁気信号を検
知する磁気抵抗素子18のパターンは、少なくとも上記
磁気信号と対向する部分がこの磁気信号の傾きに応じた
角度で傾けて形成しである。これに対しバイアス磁界の
方向は、マグネット17の中心軸線と平行となるように
着磁されている。
子のパターンの方向と平行にすることを必須の要件とす
るものではな(、バイアス磁界が磁気抵抗素子のパター
ンに対し直角方向に印加されても所期の目的を達成でき
る0例えば、第7図に示されている実施例では、磁気記
録媒体としてのマグネット17の周面には磁気信号が中
心軸線に対し斜めに記録されており、この磁気信号を検
知する磁気抵抗素子18のパターンは、少なくとも上記
磁気信号と対向する部分がこの磁気信号の傾きに応じた
角度で傾けて形成しである。これに対しバイアス磁界の
方向は、マグネット17の中心軸線と平行となるように
着磁されている。
第7図の実施例によれば、磁気抵抗素子18によってマ
グネット17の磁気信号を検出することができ、これに
よりマグネット17の回転位置を検出することができる
。また、バイアス磁界は磁気抵抗素子18のパターンに
対し直角方向の成分を有するため、磁気抵抗素子18の
特性曲線は第6図に示されているようにシフトされたも
のになり、周波数信号は前記実施例のものに比べて1/
2になる。
グネット17の磁気信号を検出することができ、これに
よりマグネット17の回転位置を検出することができる
。また、バイアス磁界は磁気抵抗素子18のパターンに
対し直角方向の成分を有するため、磁気抵抗素子18の
特性曲線は第6図に示されているようにシフトされたも
のになり、周波数信号は前記実施例のものに比べて1/
2になる。
しかし、バイアス磁界の発生による磁気抵抗素子の出力
信号の歪解消効果は前記実施例と変わりがない。
信号の歪解消効果は前記実施例と変わりがない。
(発明の効果)
本発明によれば、磁気信号の磁極境界方向に一様なバイ
アス磁界を、磁気記録媒体の磁気信号に重畳させて着磁
したため、バイアス用の磁石をエンコーダドラム又は磁
気抵抗素子に別途に付加する必要がなく、よって、磁気
エンコーダのドラム又はこれと対をなして用いられる磁
気抵抗素子の構造を簡単化できると共に部品点数を削減
することができる。また、バイアス磁石を別途に設ける
必要がないことから、バイアス磁石の取付誤差等の影響
を解消することができ、特性の安定した磁気エンコーダ
を提供することができる。
アス磁界を、磁気記録媒体の磁気信号に重畳させて着磁
したため、バイアス用の磁石をエンコーダドラム又は磁
気抵抗素子に別途に付加する必要がなく、よって、磁気
エンコーダのドラム又はこれと対をなして用いられる磁
気抵抗素子の構造を簡単化できると共に部品点数を削減
することができる。また、バイアス磁石を別途に設ける
必要がないことから、バイアス磁石の取付誤差等の影響
を解消することができ、特性の安定した磁気エンコーダ
を提供することができる。
第1図は本発明に係る磁気エンコーダのドラムの一実施
例をバイアス磁界の形成手段と共に示す正面図、第2図
は同上実施例を磁気信号の記録状態と共に示す正面図、
第3図は同上実施例における信号磁界とバイアス磁界及
び磁気抵抗素子との関係を示す斜視図、第4図は同上実
施例における信号磁界の形成方法の例を示す平面図、第
5図は本発明を適用した場合の磁気抵抗素子の動作特性
の一例を示す線図、第6図は同じく磁気抵抗素子の動作
特性の別の例を示す線図、第7図は本発明に係る磁気エ
ンコーダのドラムの別の実施例を示す正面図、第8図は
従来の磁気エンコーダの例を示す平面図、第9図は同上
正面図、第10図は磁気エンコーダに用いられる磁気抵
抗素子のファインパターンの例を示す平面図、第11図
は磁気抵抗素子の磁気抵抗効果を示す線図、第12図は
上記磁気抵抗素子に外部磁界を印加した場合の磁化方向
の変化を第10図に準じて示す平面図、第13図は磁気
抵抗素子の出力波形の歪の原因となる磁気抵抗効果特性
を示す線図、第14図は同上磁気抵抗効果特性に基づく
出力波形の歪の例を示す線図である。 10・・・磁気記録媒体としてのマグネット、13・・
・バイアス磁界、 14・・・磁気抵抗素子、16・・
・磁極境界、 17・・・磁気記録媒体としてのマグネ
ット、 18・・・磁気抵抗素子。
例をバイアス磁界の形成手段と共に示す正面図、第2図
は同上実施例を磁気信号の記録状態と共に示す正面図、
第3図は同上実施例における信号磁界とバイアス磁界及
び磁気抵抗素子との関係を示す斜視図、第4図は同上実
施例における信号磁界の形成方法の例を示す平面図、第
5図は本発明を適用した場合の磁気抵抗素子の動作特性
の一例を示す線図、第6図は同じく磁気抵抗素子の動作
特性の別の例を示す線図、第7図は本発明に係る磁気エ
ンコーダのドラムの別の実施例を示す正面図、第8図は
従来の磁気エンコーダの例を示す平面図、第9図は同上
正面図、第10図は磁気エンコーダに用いられる磁気抵
抗素子のファインパターンの例を示す平面図、第11図
は磁気抵抗素子の磁気抵抗効果を示す線図、第12図は
上記磁気抵抗素子に外部磁界を印加した場合の磁化方向
の変化を第10図に準じて示す平面図、第13図は磁気
抵抗素子の出力波形の歪の原因となる磁気抵抗効果特性
を示す線図、第14図は同上磁気抵抗効果特性に基づく
出力波形の歪の例を示す線図である。 10・・・磁気記録媒体としてのマグネット、13・・
・バイアス磁界、 14・・・磁気抵抗素子、16・・
・磁極境界、 17・・・磁気記録媒体としてのマグネ
ット、 18・・・磁気抵抗素子。
Claims (1)
- (1)磁気記録媒体に記録した磁気信号を磁気抵抗素子
により検知するようにした磁気エンコーダにおいて、上
記磁気信号の磁極境界方向に一様なバイアス磁界を、上
記磁気記録媒体の磁気信号に重畳させて着磁したことを
特徴とする磁気エンコーダのドラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15752286A JPS6312913A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 磁気エンコ−ダのドラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15752286A JPS6312913A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 磁気エンコ−ダのドラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6312913A true JPS6312913A (ja) | 1988-01-20 |
Family
ID=15651509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15752286A Pending JPS6312913A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 磁気エンコ−ダのドラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6312913A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015111106A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-06-18 | 日立金属株式会社 | 磁気エンコーダ用磁気媒体、磁気エンコーダ、並びに磁気媒体の製造方法 |
-
1986
- 1986-07-04 JP JP15752286A patent/JPS6312913A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015111106A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-06-18 | 日立金属株式会社 | 磁気エンコーダ用磁気媒体、磁気エンコーダ、並びに磁気媒体の製造方法 |
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