JPS6373101A - 磁気エンコ−ダ用磁気ヘツドの原点検出部 - Google Patents
磁気エンコ−ダ用磁気ヘツドの原点検出部Info
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- JPS6373101A JPS6373101A JP61218497A JP21849786A JPS6373101A JP S6373101 A JPS6373101 A JP S6373101A JP 61218497 A JP61218497 A JP 61218497A JP 21849786 A JP21849786 A JP 21849786A JP S6373101 A JPS6373101 A JP S6373101A
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- 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)
本発明器よ、インクリメンタル型磁気エンコーダ用磁気
ヘッドの原点検出部に関する。
ヘッドの原点検出部に関する。
(従来の技術)
磁気エンコーダは、スケールと磁気ヘッドから構成され
、スケールは板状、円盤状又は円筒状の磁気記録媒体に
磁気目盛(N極、S極)を着磁したもので、インクリメ
ンタル型とアブソリュート型がある。インクリメンタル
型では目盛としてのN極とS極が第2図の1bに示すよ
うに等間隔λで交互に操り返し着磁されている。
、スケールは板状、円盤状又は円筒状の磁気記録媒体に
磁気目盛(N極、S極)を着磁したもので、インクリメ
ンタル型とアブソリュート型がある。インクリメンタル
型では目盛としてのN極とS極が第2図の1bに示すよ
うに等間隔λで交互に操り返し着磁されている。
磁気ヘッドは、スケールに着磁された目盛を読み取るも
のであり、基本的には磁気抵抗効果素子(以下、MR素
子という)と電気回路とからなる。
のであり、基本的には磁気抵抗効果素子(以下、MR素
子という)と電気回路とからなる。
MR素子は目盛であるN極又はS極が近づくと第3図に
示すように電気抵抗が低下し、磁気ヘッドをスケールに
接触させた状態で又は近接した状態で相対的に移動させ
ると、MR素子の抵抗が目盛に応じて変化し、そこを流
れる電流を一定にした場合、MR素子の両端間の電圧V
は、V=IRより抵抗Rの変化に応じて変化し、第4図
に示すような正弦波又はこれに類似する電圧信号(以下
、原信号という)が得られる。しかし、実際には、この
定電流駆動方式は定電流電源の応答速度が遅いので、定
電圧駆動方式が用いられる。後者の場合には、例えばM
R素子と固定抵抗とを直列に連結する。いずれにせよ、
原信号の波の数はN極とS#51の和に相当するので、
波の数を数えれば磁気ヘッドとスケールとの相対的な移
動量又はこれと相間々係にある物理量例えば回転角が知
れるのである。
示すように電気抵抗が低下し、磁気ヘッドをスケールに
接触させた状態で又は近接した状態で相対的に移動させ
ると、MR素子の抵抗が目盛に応じて変化し、そこを流
れる電流を一定にした場合、MR素子の両端間の電圧V
は、V=IRより抵抗Rの変化に応じて変化し、第4図
に示すような正弦波又はこれに類似する電圧信号(以下
、原信号という)が得られる。しかし、実際には、この
定電流駆動方式は定電流電源の応答速度が遅いので、定
電圧駆動方式が用いられる。後者の場合には、例えばM
R素子と固定抵抗とを直列に連結する。いずれにせよ、
原信号の波の数はN極とS#51の和に相当するので、
波の数を数えれば磁気ヘッドとスケールとの相対的な移
動量又はこれと相間々係にある物理量例えば回転角が知
れるのである。
ところで、リニアエンコーダであれロータリーエンコー
ダであり、スケール1には磁気目盛(1b)の外に電源
投入時の絶対位置確認その他の理由により、第2図に(
1a)で示す原点位置検出パターンが必要で、これは別
のトラックに所定の幅Wで着磁されたN極又はS極から
なる。一般には原点位置検出パターン(1a)は幅Wの
N極又はS極の単極着磁で行なわれる。
ダであり、スケール1には磁気目盛(1b)の外に電源
投入時の絶対位置確認その他の理由により、第2図に(
1a)で示す原点位置検出パターンが必要で、これは別
のトラックに所定の幅Wで着磁されたN極又はS極から
なる。一般には原点位置検出パターン(1a)は幅Wの
N極又はS極の単極着磁で行なわれる。
そして磁気ヘッドには、磁気目盛(1b)を読み取るセ
ンサ一部の外に原点位置検出パターン(1a)を読みと
って原点位置を検出する原点検出部が必要である。
ンサ一部の外に原点位置検出パターン(1a)を読みと
って原点位置を検出する原点検出部が必要である。
従来、原点検出部は2本のMR素子M++Mzを並列に
配置し、第5図に示す如く接地端子CGND)−M、−
M□−電源電圧端子と結線してM。
配置し、第5図に示す如く接地端子CGND)−M、−
M□−電源電圧端子と結線してM。
Mxの結線部より出力をとるものが知られている。この
検出部に原点位置検出パターン(1a)が接近し、そし
て遠ざかると、出力は第6図の(11図の如き変化を示
す、この出力を矩形波変換回路にて第6図の(2)図の
ような最終原点信号を得るわけである。
検出部に原点位置検出パターン(1a)が接近し、そし
て遠ざかると、出力は第6図の(11図の如き変化を示
す、この出力を矩形波変換回路にて第6図の(2)図の
ような最終原点信号を得るわけである。
通常この矩形波変換回路では二つのしきい電圧V3N+
VSLを用いて矩形波変換を行っている。原点原信
号がVSMより高くなったとき矩形波を高レベルに、ま
た原点原信号がVStより低くなったとき矩形波を低レ
ベルにするaVsllとVSLに差を持たせる理由は、
Vs++とVSLを同じ電位にすると原点原信号がVS
Mより高くなった後に本来はまだV、8より高いのにノ
イズの混入でvSLより低くなりその後ふたたび■8.
Iより窩くなるということで原点信号が?3!数発生す
るので、■S、Iとvlに差をもうけてただ1つの原点
信号が得られるようにするためである。
VSLを用いて矩形波変換を行っている。原点原信
号がVSMより高くなったとき矩形波を高レベルに、ま
た原点原信号がVStより低くなったとき矩形波を低レ
ベルにするaVsllとVSLに差を持たせる理由は、
Vs++とVSLを同じ電位にすると原点原信号がVS
Mより高くなった後に本来はまだV、8より高いのにノ
イズの混入でvSLより低くなりその後ふたたび■8.
Iより窩くなるということで原点信号が?3!数発生す
るので、■S、Iとvlに差をもうけてただ1つの原点
信号が得られるようにするためである。
従来の原点信号は第6図の+11図に示すように左右非
対称であるために、第5図に示す原点位置検出パターン
が左方から近づく場合(仮に正転時とする)と、右方か
ら近づく場合(逆転時)とで第6図の(2)図と(3)
図に示すように最終原点信号の1】Pl及びP2が互い
に異なり、原点信号の位置が不明確になるので、原点原
信号のvsnとVSL付近の波形は左右対称にしなけれ
ばならない。
対称であるために、第5図に示す原点位置検出パターン
が左方から近づく場合(仮に正転時とする)と、右方か
ら近づく場合(逆転時)とで第6図の(2)図と(3)
図に示すように最終原点信号の1】Pl及びP2が互い
に異なり、原点信号の位置が不明確になるので、原点原
信号のvsnとVSL付近の波形は左右対称にしなけれ
ばならない。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明が解決しようとする問題点は、第1には原点信号
のパルス幅Pが移動方向によって異なる点にある。第2
には原点原信号のファーストビーク(P+u)の高さが
低い点にある。ファーストピーク(PH1)の高さが低
いと、増幅回路で増幅する場合、増幅率を上げねばなら
ず、そうすると増幅回路の機能する最大限界周波数が低
下し、その結果スケールと磁気ヘッドとの相対移動量が
高速で変化した場合、測定不可能となる。これを高速応
答性が悪いという。
のパルス幅Pが移動方向によって異なる点にある。第2
には原点原信号のファーストビーク(P+u)の高さが
低い点にある。ファーストピーク(PH1)の高さが低
いと、増幅回路で増幅する場合、増幅率を上げねばなら
ず、そうすると増幅回路の機能する最大限界周波数が低
下し、その結果スケールと磁気ヘッドとの相対移動量が
高速で変化した場合、測定不可能となる。これを高速応
答性が悪いという。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、1個のブロックが0本(nは正の整数)の磁
気抵抗効果素子からなるブロックBI+Bx、B2、B
aの合計4個をB 、B z 、B x 、 i3 a
の順に幾何学的に並列に配置し、前記ブロックB、の一
端とBIの一端とを結線して第1結線部を形成し、ブロ
ックB、の他端と83の一端とを結線して第2結線部を
形成し、ブロックB、の他端とB4の一端とを結線して
第3結線部を形成し、ブロックB4の他端とB1の他端
とを結線して第4結線部を形成し、 前記第2結線部と第4結線部との間に電源電圧を印加し
、第1結線部から第1出力信号を取り、第3結線部から
第2出力信号をとり、かつ前記第1出力信号と第2出力
信号との和をとる回路を設けたことを特徴とする磁気エ
ンコーダ用磁気ヘッドの原点検出部を提供する。
気抵抗効果素子からなるブロックBI+Bx、B2、B
aの合計4個をB 、B z 、B x 、 i3 a
の順に幾何学的に並列に配置し、前記ブロックB、の一
端とBIの一端とを結線して第1結線部を形成し、ブロ
ックB、の他端と83の一端とを結線して第2結線部を
形成し、ブロックB、の他端とB4の一端とを結線して
第3結線部を形成し、ブロックB4の他端とB1の他端
とを結線して第4結線部を形成し、 前記第2結線部と第4結線部との間に電源電圧を印加し
、第1結線部から第1出力信号を取り、第3結線部から
第2出力信号をとり、かつ前記第1出力信号と第2出力
信号との和をとる回路を設けたことを特徴とする磁気エ
ンコーダ用磁気ヘッドの原点検出部を提供する。
つまり、本発明では、前記ブロックを
BI BI Bx−84の如く直列に結線して環
状回路を形成し、B+’ Baの結線部を第1結線部
、Bt Bsの結線部を第2結線部、B5Baの結線
部を第3結線部及び84 B +の結線部を第4結線
部と呼ぶとき、第1結線部から第1出力信号を取り、第
2結線部と第4結線部のいずれか一方から電源電圧端子
を他方から接地端子を取り、第3結線部から第2出力信
号をとる。
状回路を形成し、B+’ Baの結線部を第1結線部
、Bt Bsの結線部を第2結線部、B5Baの結線
部を第3結線部及び84 B +の結線部を第4結線
部と呼ぶとき、第1結線部から第1出力信号を取り、第
2結線部と第4結線部のいずれか一方から電源電圧端子
を他方から接地端子を取り、第3結線部から第2出力信
号をとる。
前記ブロックB、とB2との間隔をX+ 、BiとB、
との間隔をX2、BxとB、との間隔をx3とし、磁気
スケールの原点位置検出パターンの幅をWとするとき、
本発明の原点検出部は、であることが好ましい。
との間隔をX2、BxとB、との間隔をx3とし、磁気
スケールの原点位置検出パターンの幅をWとするとき、
本発明の原点検出部は、であることが好ましい。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
(実施例)
本例の原点検出部はn−1の例であり、第1図に示すよ
うに、線幅10〜20μmのMR素子1本で1つのブロ
ックを構成させ、4個のブロックB1〜B4を左からB
+、 B 2、 B s、B 4の順に幾何学的並列
に配置した。各ブロックの間隔x1〜X。
うに、線幅10〜20μmのMR素子1本で1つのブロ
ックを構成させ、4個のブロックB1〜B4を左からB
+、 B 2、 B s、B 4の順に幾何学的並列
に配置した。各ブロックの間隔x1〜X。
は、スケールの原点位置検出パターン(1a)の幅をW
(例えばw−50〜200μm)とするとき、全て2W
とした。尚、Wは目盛(1b)の間隔λと等しくしであ
る。
(例えばw−50〜200μm)とするとき、全て2W
とした。尚、Wは目盛(1b)の間隔λと等しくしであ
る。
各ブロックは第1図に示すように
B+ Bz B3 84 の如く直列にアルミ
ニウム(Al)で結線して環状回路を形成し、B。
ニウム(Al)で結線して環状回路を形成し、B。
−BIの第1結線部(Ll)から第1出力を取り出し、
Bz Boの第2結線部(L2)から電源電圧端子を
取り、B3−B、の第3結線部(L、)から第2出力を
取り出し、B4−B、の第4結線部(L4)から接地端
子(GND)を取る。
Bz Boの第2結線部(L2)から電源電圧端子を
取り、B3−B、の第3結線部(L、)から第2出力を
取り出し、B4−B、の第4結線部(L4)から接地端
子(GND)を取る。
この原点検出部を作成するには、非磁性基板の上に例え
ば0.2〜5μの膜厚のアルミニウムCAR)その他の
導電材料を一面に蒸着した後、ホトリソグラフィーによ
り第1図に示すパターンにパターニングして結線パター
ンを形成し、次にその上にMR素子材料、例えばNi
Fe合金又はNi Co合金を0.01〜1μmの厚み
に一面に蒸着した後、ホトリソグラフィーにより第1図
に示すパターンにパターニングして、4個のMR素子(
4個のブロックB1〜Bz)を形成する。これにより原
点検出部が完成する。
ば0.2〜5μの膜厚のアルミニウムCAR)その他の
導電材料を一面に蒸着した後、ホトリソグラフィーによ
り第1図に示すパターンにパターニングして結線パター
ンを形成し、次にその上にMR素子材料、例えばNi
Fe合金又はNi Co合金を0.01〜1μmの厚み
に一面に蒸着した後、ホトリソグラフィーにより第1図
に示すパターンにパターニングして、4個のMR素子(
4個のブロックB1〜Bz)を形成する。これにより原
点検出部が完成する。
そして原点検出部の2つの出力端子に増幅回路2を介し
て矩形波変換回路3を取付ける。第7図はこの回路図で
ある。
て矩形波変換回路3を取付ける。第7図はこの回路図で
ある。
この原点検出部に原点位置検出パターン(1a)が第1
図の左方より近接し右方に遠ざかって行くと、ブロック
B + = B !→B3−B、の順に磁化されて行く
、このときブロックB、の抵抗値は、第8図の(1)同
に示すように、同じくプロ、りB2のそれは(2)図、
同じくブロックB、のそれは(3)図、同じくブロック
B4のそれは(4)図に示すように変化する。いずれも
変化曲線は2つのピークを持ち、ピークとピークとの間
隔は、原点位置検出パターン(1a)の幅Wの2倍にな
る。
図の左方より近接し右方に遠ざかって行くと、ブロック
B + = B !→B3−B、の順に磁化されて行く
、このときブロックB、の抵抗値は、第8図の(1)同
に示すように、同じくプロ、りB2のそれは(2)図、
同じくブロックB、のそれは(3)図、同じくブロック
B4のそれは(4)図に示すように変化する。いずれも
変化曲線は2つのピークを持ち、ピークとピークとの間
隔は、原点位置検出パターン(1a)の幅Wの2倍にな
る。
そして、ブロックB1とB2が直列に結線され、その両
端は電源電圧端子と接地端子(GND)に接続されてい
るので、B+ Bzの第1結線部(L、)からの第1
出力信号の電位は、B、と82の抵抗変化率の差に等し
い電位となって出力され、第8図の(5)図の如くなる
。同様にしてBs Baの第3結線部(L、)からの
出力信号の電位は第8図の(6)図の如くなる。
端は電源電圧端子と接地端子(GND)に接続されてい
るので、B+ Bzの第1結線部(L、)からの第1
出力信号の電位は、B、と82の抵抗変化率の差に等し
い電位となって出力され、第8図の(5)図の如くなる
。同様にしてBs Baの第3結線部(L、)からの
出力信号の電位は第8図の(6)図の如くなる。
上記の二つの出力信号は足し合わされ、その和は、増幅
回路2で増幅され、この回路2の出力は第8図の(7)
図に示す如き変化を示す、この出力信号のファーストピ
ーク(P□)は対称性がよい。
回路2で増幅され、この回路2の出力は第8図の(7)
図に示す如き変化を示す、この出力信号のファーストピ
ーク(P□)は対称性がよい。
従って、この出力信号を矩形波変換回路3で処理すると
、第7図の出力端子4には、第8図の(8)図に示す如
き矩形波の原点信号が現われるが、原点信号のパルス輻
P1は逆転時でも変わらない。
、第7図の出力端子4には、第8図の(8)図に示す如
き矩形波の原点信号が現われるが、原点信号のパルス輻
P1は逆転時でも変わらない。
また、従来のものに比較し、原信号のファーストピーク
(P□)の高さが2倍となるので増幅回路2の増幅率は
、従来のものの2で済むため、高速応答性が良くなる。
(P□)の高さが2倍となるので増幅回路2の増幅率は
、従来のものの2で済むため、高速応答性が良くなる。
尚、本実施例でセカンドピーク(P 1+りを更に低下
させるには原点位置検出パターン(1a)の幅Wを修正
することにより第8図の(1)図の2つのピークの裾野
の間隅を4Wに近づければよい。
させるには原点位置検出パターン(1a)の幅Wを修正
することにより第8図の(1)図の2つのピークの裾野
の間隅を4Wに近づければよい。
(発明の効果)
以上の通り、本発明によれば、ファーストピーク(P
l11)の対称性が良いので、スケールと磁気ヘッドと
の相対的な移動方向が正方同一逆方向と変っても、パル
ス輻Pに変化がない、また、従来のものに比ベファース
トピーク(Pl)の高さを2倍とすることができるので
、増幅率が%ですみ、高速応答性の良い磁気ヘッドが可
能となる。
l11)の対称性が良いので、スケールと磁気ヘッドと
の相対的な移動方向が正方同一逆方向と変っても、パル
ス輻Pに変化がない、また、従来のものに比ベファース
トピーク(Pl)の高さを2倍とすることができるので
、増幅率が%ですみ、高速応答性の良い磁気ヘッドが可
能となる。
1a・・・・・・原点位置検出パターン1b・・・・・
・磁気目盛 1 ・・・・・・磁気スケール 2 ・・・・・・増幅回路
・磁気目盛 1 ・・・・・・磁気スケール 2 ・・・・・・増幅回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 1個のブロックがn本(nは正の整数)の磁気抵抗
効果素子からなるブロックB_1、B_2、B_3、B
_4の合計4個をB_1、B_2、B_3、B_4の順
に幾何学的に並列に配置し、前記ブロックB_1の一端
とB_2の一端とを結線して第1結線部を形成し、ブロ
ックB_2の他端とB_3の一端とを結線して第2結線
部を形成し、ブロックB_3の他端とB_4の一端とを
結線して第3結線部を形成し、ブロックB_4の他端と
B_1の他端とを結線して第4結線部を形成し、 前記第2結線部と第4結線部との間に電源電圧を印加し
、第1結線部から第1出力信号を取り、第3結線部から
第2出力信号をとり、かつ前記第1出力信号と第2出力
信号との和をとる回路を設けたことを特徴とする磁気エ
ンコーダ用磁気ヘッドの原点検出部。 2 前記ブロックB_1とB_2との間隔をx_1、B
_2とB_3との間隔をx_2、B_3とB_4との間
隔をx_3とし、磁気スケールの原点位置検出パターン
の幅をwとするとき、 x_1が(7/4)w<x_1<(9/4)wx_2が
(7/4)w<x_2<(13/4)wx_3が(7/
4)w<x_3<(9/4)wであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の原点検出部。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61218497A JP2512905B2 (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 磁気エンコ−ダ用磁気ヘツドの原点検出部 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61218497A JP2512905B2 (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 磁気エンコ−ダ用磁気ヘツドの原点検出部 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6373101A true JPS6373101A (ja) | 1988-04-02 |
JP2512905B2 JP2512905B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=16720858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61218497A Expired - Lifetime JP2512905B2 (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 磁気エンコ−ダ用磁気ヘツドの原点検出部 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2512905B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58129106U (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-01 | シ−ケ−デイ株式会社 | ピストン位置検出装置 |
JPS59146720U (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-01 | フアナツク株式会社 | 磁気パルスエンコ−ダ |
-
1986
- 1986-09-17 JP JP61218497A patent/JP2512905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58129106U (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-01 | シ−ケ−デイ株式会社 | ピストン位置検出装置 |
JPS59146720U (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-01 | フアナツク株式会社 | 磁気パルスエンコ−ダ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2512905B2 (ja) | 1996-07-03 |
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