KR20100117090A - 원점 위치 신호 검출기 - Google Patents
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Abstract
등간격으로 착자된 인크리멘탈 트랙(3)과, 원점 위치를 검출하기 위한 원점 위치 검출 트랙(4)을 가지는 회전 또는 리니어 스케일(1)과, 상기 스케일로부터의 자장을 검출하기 위한 자기 센서(5)를 구비한 원점 위치 신호 검출기에 있어서, 원점 위치 검출 트랙은 원점 위치 착자부(11)와, 그 양측에, 같은 방향의 자화로 각각 1개소 이상에 착자된 사이드 착자부(12)를 갖는다.
Description
본 발명은 자기식(磁氣式) 로터리 인코더 등의 자기식 회전 각 센서, 및 자기식 리니어 인코더 등의 자기식 위치 검출기에 있어서 원점 위치를 검출시키는 원점 위치 신호 검출기에 관한 것이다.
일반적인 원점 위치 신호 검출기를 사용한 예로서, 자기식 회전 각 센서가 있다. 이 자기식 회전 각 센서는 크게 나눠, 예를 들어 모터 등의 회전 축에 조립되어 그 회전에 따라 발생하는 자계(磁界)를 변화시키는 회전 드럼과, 변화하는 자계를 검출하는 자기(磁氣) 검출 센서를 구비한다(예를 들어 특허 문헌 1).
회전 드럼의 외주면(外周面)에는 도포, 감합(嵌合; 끼워 맞춤), 접착 등의 방법에 의해, 자석이 마련되어 있다. 그 검출 트랙은 회전 드럼의 회전 각을 검출하기 위한 인크리멘탈 트랙(incremental track)과, 회전 각 검출용의 원점 위치를 검출하기 위한 원점 위치 검출 트랙에 의해 구성되어 있다.
인크리멘탈 트랙은 회전 드럼의 1주(一周)를 등간격의 피치 P로 착자(着磁)하고, 피치 P는 인크리멘탈 신호 검출에 필요한 1회전 내의 파수(波數) W에 의해, P=360°/W의 관계에서 규정된다. 또, 원점 위치 검출 트랙은 회전 드럼의 1회전에 대해 1개의 펄스 파형이 생성되도록, 1주 내의 1개소(箇所)만이 착자되어 있고, 그 착자 폭은 신호 처리 방법에 따라 적절히 설정되어 있다.
자기 검출 센서는 회전 드럼의 인크리멘탈 트랙 및 원점 위치 검출 트랙에 있어서 각각의 착자에 따라, 복수의 AMR이나 GMR 등의, 자기 저항 소자 또는 자기 저항 소자 어레이에 의해 구성되고, 회전 드럼에 대해 일정한 간격으로 배치된다.
이와 같이 구성되는 종래의 자기식 회전 각 센서에 있어서 일반적인 원점 위치 검출 신호의 처리 방법은, 특허 문헌 1의 도 3에 나타내는 바와 같이, 자기 저항 소자가 출력하는 아날로그 신호를 문턱값 전압에 의해 펄스 파형으로 변환하여 원점 위치 검출 신호로 한다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평 5－223592호 공보(특허 제3195019호)
자기 검출 센서로서 일반적으로 사용되는 AMR이나 GMR 소자 등의 자기 저항 소자는 온도 상승에 수반하여, 그 출력이 감소된다고 하는 물리적 특성을 갖는다. 예를 들어 AMR 소자는 거의 0.3 ~ 0.5％/℃의 비율로 출력이 저하되기 때문에, 예를 들어 20℃로부터 80℃로 주위 온도가 상승한 경우, 원점 위치 검출 신호의 출력은 15 ~ 25％ 저하하게 된다. 따라서, 원점 위치 검출 신호를 생성하기 위한 문턱값 전압은 고온 시의 경우를 고려하여, 극히 낮게 설정할 필요가 있다. 또, 회전 드럼에 대한 자기 검출 센서의 조립 오차 등의 요인으로 인해, 원점 위치 검출 신호는 증감하기 때문에, 그 만큼의 여유를 갖고 상기 문턱값 전압을 낮게 설정할 필요도 있다.
한편, 자기 저항 소자가 출력하는 아날로그 신호에는, 특허 문헌 1의 도 3이나 도 4에 나타내는 바와 같이, 큰 피크의 양측에는 1개씩 작은 피크가 존재한다(이후, 이 양측의 작은 피크를 「사이드 피크」라고 칭함). 따라서, 이 사이드 피크를 원점 위치 검출 신호로서 오인하지 않기 위해, 문턱값 전압은 사이드 피크의 높이보다 낮게 설정할 수 없다. 또한, 문턱값 전압의 설정 오차나, 상술한 자기 검출 센서의 조립 오차에 의한 사이드 피크의 높이 변동도 존재한다. 따라서, 사이드 피크를 고려하면, 문턱값 전압은 사이드 피크의 높이에 여유분을 더해 높게 설정할 필요가 있다. 따라서, 현실적으로는 설계 문턱값 전압을 극히 낮게 설정할 수 없다.
또, 저온 시에는 AMR이나 GMR 소자의 출력이 반대로 증대되기 때문에, 사이드 피크의 출력값도 높아진다. 따라서 사이드 피크 출력이, 설정한 문턱값 전압을 넘었을 때에 원점 위치 신호 검출기는 사이드 피크를 검출하여, 원점 위치의 오검출이 발생될 가능성이 있다.
이상으로부터, 사이드 피크의 출력을 극히 낮게 억제하는 것이, 안정된 원점 위치 신호 검출에 있어서 중요하게 된다.
본 발명은 상술한 것 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 자기식 인코더에 있어서 원점 위치 검출 신호를 종래에 비해 안정적으로 검출 가능한 원점 위치 신호 검출기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하와 같이 구성한다.
즉, 본 발명의 한 양상에 있어서 원점 위치 신호 검출기는, 변위량 검출을 위해 변위 방향에 있어서 등간격으로 착자된 변위 검출 착자부를 가지는 인크리멘탈 트랙, 및 상기 변위량 검출의 원점 위치를 검출시키는 원점 위치 착자부를 가지는 원점 위치 검출 트랙을 가지는 피검출 부재와, 상기 인크리멘탈 트랙 및 상기 원점 위치 검출 트랙에 있어서 자장(磁場)을 검출하는 자기 센서를 구비한 원점 위치 신호 검출기에 있어서, 상기 원점 위치 검출 트랙은 상기 변위 방향에 있어서 상기 원점 위치 착자부의 양측에, 상기 원점 위치 착자부와 같은 방향의 자화(磁化)에 의해 착자된 사이드 착자부를 추가로 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 사이드 착자부는 상기 원점 위치 착자부의 양측에 동수로 마련되어도 되고, 상기 원점 위치 착자부에 대해 일정한 틈새를 개재시켜 마련되어도 된다.
또, 상기 원점 위치 착자부와 상기 사이드 착자부는 같은 착자 전류 강도로 착자되어도 되고, 다른 착자 전류 강도로 착자되어도 된다.
상기 사이드 착자부는 상기 원점 위치 착자부로부터 멀어짐에 따라서 그 착자 폭이 좁아지도록 구성해도 된다.
상기 원점 위치 착자부와 상기 사이드 착자부는 인크리멘탈 트랙의 착자에 대해 영향을 미치지 않는 상대 위치에 착자되어도 된다.
본 발명의 한 양상에 있어서 원점 위치 신호 검출기에 의하면, 원점 위치 검출 트랙은 원점 위치 착자부의 양측에 사이드 착자부를 구비함으로써, 자기 센서가 출력하는 아날로그 신호에 부수(付隨)하여 출현하는 사이드 피크의 출력값을 저감시킬 수 있다. 따라서, 원점 위치 검출 신호를 생성하기 위한 문턱값 전압을 낮게 설정할 수 있다. 그 결과, 고온 시에 있어서 원점 위치 검출 신호의 검출 안정성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 저온 시에 있어서 사이드 피크가 설정 문턱값 전압을 넘는 것에 의한 원점 위치 검출 신호의 오검출을 저감시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 한 양상에 있어서 원점 위치 신호 검출기에 의하면, 자기식 인코더에 있어서 원점 위치 검출 신호를 종래에 비해 안정적으로 검출 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 자기식 회전 각 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 자기식 회전 각 센서에 있어서, 회전 드럼의 회전에 수반하여, 원점 위치 착자부에 의해서만 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화, 및 사이드 착자부에 의해서만 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 각각 시뮬레이션한 그래프이다.
도 3은 도 1에 나타내는 자기식 회전 각 센서에 있어서, 원점 위치 착자부에 의해서만 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화, 및 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부의 양쪽에 의해 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 4는 일반적인 자기 저항 소자인 AMR 소자의 일반적인 감도(感度) 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 3에 나타내는 자속 밀도 분포의 변화를 도 4에 나타내는 AMR 소자의 감도 곡선에 적용시켜, 회전 드럼의 회전에 수반하는 AMR 소자의 저항 변화율의 변화로 환산한 것을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 자기식 회전 각 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 3에 나타내는 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부의 양쪽에 의해 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화, 및 도 6에 나타내는 자기식 회전 각 센서에 있어서 원점 위치 착자부 및 3개 사이드 착자부의 양쪽에 의해 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 8은 도 7에 나타내는 자속 밀도 분포의 변화를 도 4에 나타내는 AMR 소자의 감도 곡선에 적용시켜, 회전 드럼의 회전에 수반하는 AMR 소자의 저항 변화율의 변화로 환산한 것을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 3에 의한 자기식 위치 검출 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 4에 의한 자기식 위치 검출 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 5에 있어서, 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부를 개별로 자화한 경우, 각각의 착자부로부터 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 5에 있어서, 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부를 개별로 자화한 경우에, 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부의 양쪽으로부터 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 5에 있어서, 도 12의 자속 밀도 분포의 변화를 도 4의 AMR 소자의 감도 곡선에 적용시켜, 회전 드럼의 회전에 수반하는 AMR 소자의 저항 변화율의 변화로 환산한 것을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 6에 의한 자기식 위치 검출 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 14에 나타내는 자기식 위치 검출 센서의 변형예에 있어서 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 자기식 회전 각 센서에 있어서, 회전 드럼의 회전에 수반하여, 원점 위치 착자부에 의해서만 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화, 및 사이드 착자부에 의해서만 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 각각 시뮬레이션한 그래프이다.
도 3은 도 1에 나타내는 자기식 회전 각 센서에 있어서, 원점 위치 착자부에 의해서만 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화, 및 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부의 양쪽에 의해 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 4는 일반적인 자기 저항 소자인 AMR 소자의 일반적인 감도(感度) 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 3에 나타내는 자속 밀도 분포의 변화를 도 4에 나타내는 AMR 소자의 감도 곡선에 적용시켜, 회전 드럼의 회전에 수반하는 AMR 소자의 저항 변화율의 변화로 환산한 것을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 자기식 회전 각 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 3에 나타내는 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부의 양쪽에 의해 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화, 및 도 6에 나타내는 자기식 회전 각 센서에 있어서 원점 위치 착자부 및 3개 사이드 착자부의 양쪽에 의해 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 8은 도 7에 나타내는 자속 밀도 분포의 변화를 도 4에 나타내는 AMR 소자의 감도 곡선에 적용시켜, 회전 드럼의 회전에 수반하는 AMR 소자의 저항 변화율의 변화로 환산한 것을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 3에 의한 자기식 위치 검출 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 4에 의한 자기식 위치 검출 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 5에 있어서, 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부를 개별로 자화한 경우, 각각의 착자부로부터 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 5에 있어서, 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부를 개별로 자화한 경우에, 원점 위치 착자부 및 사이드 착자부의 양쪽으로부터 자기 저항 소자의 표면에 걸리는 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 5에 있어서, 도 12의 자속 밀도 분포의 변화를 도 4의 AMR 소자의 감도 곡선에 적용시켜, 회전 드럼의 회전에 수반하는 AMR 소자의 저항 변화율의 변화로 환산한 것을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 6에 의한 자기식 위치 검출 센서의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 14에 나타내는 자기식 위치 검출 센서의 변형예에 있어서 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
본 발명의 실시 형태인 원점 위치 신호 검출기에 대해, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일 또는 동양(同樣)의 구성 부분에 대해서는 같은 부호를 부여하고 있다.
실시 형태 1.
본 발명의 실시 형태 1에 있어서 원점 위치 신호 검출기에 대해, 도 1 ~ 도 5를 이용하여 이하에 설명한다.
도 1은 자기식 로터리 인코더 내 자기식 회전 각 센서로서 기능하는, 상기 실시 형태의 원점 위치 신호 검출기(101)의 개략 구성을 나타내고 있다. 원점 위치 신호 검출기(101)는 크게 나눠, 피검출 부재(1)와, 자기 센서의 기능을 완수하는 일례인 자기 저항 소자(5)를 구비한다.
피검출 부재(1)는 예를 들어 모터 등의 회전 축에 상당하는 회전 드럼(20)의 외주면에, 도포, 감합, 접착 등의 방법으로 장착되는 자석이다. 피검출 부재(1)에는 인크리멘탈 트랙(3)과 원점 위치 검출 트랙(4)이 회전 드럼(20)의 축 방향에 있어서 상하 2단(段)에 배치되어 있다.
인크리멘탈 트랙(3)은 변위량 검출을 위해, 변위 방향에 있어서 도면의 왼쪽으로부터 오른쪽으로 S→N극, N→S극의 자화 방향이 되도록 교대로 등간격으로 착자된 변위 검출 착자부(3a)를 갖는다. 또한, 본 실시 형태에서, 상기 변위량은 회전 각에 상당하고, 상기 변위 방향은 피검출 부재(1)의 회전 방향(15)에 상당한다. 따라서, 변위 검출 착자부(3a)는 인크리멘탈 트랙(3)의 모든 둘레에 걸쳐, 회전 방향(15)에 있어서 등간격의 피치 P로 착자되어 있다. 피치 P는 인크리멘탈 신호 검출에 필요한 1회전 내의 파수 W에 의해, P=360°/W의 관계에서 규정된다.
원점 위치 검출 트랙(4)는 원점 위치 착자부(11)와 사이드 착자부(12)를 구비한다.
원점 위치 착자부(11)는 상기 변위량 검출, 즉 본 실시 형태에서는 피검출 부재(1)의 회전 각 검출의 원점 위치를 검출하는 착자부이다. 또, 원점 위치 착자부(11)는 피검출 부재(1)의 1회전에 대해 1개의 펄스 파형이 생성되도록, 원점 위치 검출 트랙(4)의 1개소에 형성되고, 또한 회전 방향(15)에 있어서 착자 폭 
로 형성된다. 원점 위치 착자부(11)의 착자 폭 
는 인크리멘탈 트랙(3)의 착자 피치 P에 대해, 예를 들어 
=P나 2P 등 임의의 착자 폭으로 마련된다.
사이드 착자부(12)는 회전 방향(15)에 있어서 원점 위치 착자부(11)의 양측에 배치되고, 각각의 사이드 착자부(12)는 회전 방향(15)에 있어서 원점 위치 착자부(11)와 같은 방향의 자화에 의해 착자되어 있다. 또, 본 실시 형태에서, 양측의 각 사이드 착자부(12)는 회전 방향(15)에 있어서, 원점 위치 착자부(11)에 대해 0.325
(
는 원점 위치 착자부(11)의 상기 착자 폭)의 사이즈로 이루어지는 틈새 N을 개재시켜 위치하며, 또한 0.1
의 폭 a를 갖는다.
자기 저항 소자(5)는 인크리멘탈 트랙(3) 및 원점 위치 검출 트랙(4)에 있어서 자장을 검출하는 소자이고, 인크리멘탈 트랙(3) 및 원점 위치 검출 트랙(4)의 착자에 따라 복수의 AMR 소자(이방성 자기 저항 소자)나 GMR 소자(거대 자기 저항 소자) 등의 자기 저항 소자 또는 자기 저항 소자 어레이에 의해 구성되고, 피검출 부재(1)의 직경 방향에 있어서, 피검출 부재(1)에 대해, 규정 간격 G를 두고 배치된다.
이상과 같이 구성되는 원점 위치 신호 검출기(101)의 동작에 대해 이하에 설명한다. 또한, 자기 저항 소자(5)에는 자기 저항 소자(5)가 출력하는 아날로그 신호를 처리하여 피검출 부재(1)의 회전 각에 대응한 신호를 송출하는 신호 처리 회로(25)가 접속된다.
예를 들어 모터의 출력 축에 장착된 피검출 부재(1)가 회전함으로써, 자기 저항 소자(5)는 인크리멘탈 트랙(3)에 있어서 변위 검출 착자부(3a), 및 원점 위치 검출 트랙(4)에 있어서 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12) 각각의 자계 변화를 검출한다.
도 2는 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)의 자계가 자기 저항 소자(5)의 표면에 별도로 작용했을 때, 자기 저항 소자(5)에 있어서 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 도면이다. 도 2에 나타내는 실선부(31)는 원점 위치 착자부(11)에 있어서만 자속 밀도 분포(종축)를, 회전 드럼(20)의 회전 각(횡축)의 관계에서 나타낸 것이다. 도 2에 나타내는 점선부(32)는 사이드 착자부(12)에 있어서만 자속 밀도 분포(종축)를, 회전 드럼(20)의 회전 각(횡축)의 관계에서 나타낸 것이다. 또, 도 3은 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12) 양쪽의 자계가 자기 저항 소자(5)의 표면에 작용했을 때, 자기 저항 소자(5)에 있어서 자속 밀도 분포의 시간 변화를 시뮬레이션한 도면이다. 도 3에 나타내는 실선부(33)는 원점 위치 착자부(11)에 있어서만 자속 밀도 분포(종축)를, 회전 드럼(20)의 회전 각(횡축)의 관계에서 나타낸 것이다. 도 3에 나타내는 점선부는 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)의 양쪽이 작용했을 때의 자속 밀도 분포(종축)를, 회전 드럼(20)의 회전 각(횡축)의 관계에서 나타낸 것이다. 또, 도 4는 일반적인 자기 저항 소자인 AMR 소자의 감도 곡선의 전형예를 나타내고 있다. 또, 도 5는 도 3에 나타내는 자속 밀도 분포의 변화를, 도 4에 나타내는 AMR 소자의 감도 곡선에 적용시켜, 회전 드럼의 회전에 수반하는 AMR 소자의 저항 변화율의 변화로 환산한 것을 나타낸다. 도 5에 있어서, 실선부는 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)의 양쪽에 의한 상기 저항 변화율의 변화를 나타내고, 점선부는 원점 위치 착자부(11)에 의한 상기 저항 변화율의 변화를 나타낸다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 원점 위치 착자부(11)에 의한 자속 밀도 변화를 나타내는 실선부(31)는 종축의 플러스 방향으로 뻗는 주된 펄스 파형(31a)의 좌우 양측에, 마이너스 방향으로 돌출한 부(副)펄스 파형(31b)이 존재하는 파형으로 되어 있다. 이와 같은 파형 형성은 회전 드럼의 1회전 내에 1극만 착자된 구성에 있어서, 그 착자부의 주위에 발생하는 자속의 집중에 의해 물리적으로 발생할 수 있는 현상이다. 한편, 자기 저항 소자(5)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 자속 밀도의 정부(正負)에 대해 우함수적인 출력 특성을 나타낸다. 따라서, 도 3에 나타내는 마이너스 방향으로 돌출한 부분(33b)은 자기 저항 소자(5)의 출력에서, 도 5의 점선부로 나타내는 바와 같이, 크고 플러스측에 피크를 갖는 파형, 즉 사이드 피크(34)를 형성한다.
이에 대해, 도 2의 점선부(32)로 나타내는 바와 같이, 사이드 착자부(12)가 자기 저항 소자(5)의 표면에 만들어 내는 자속 밀도 분포는 정확히 실선부(31)의 마이너스측으로 돌출한 부펄스 파형(31b)을 상쇄하는 자속 밀도 분포가 된다. 따라서, 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)를 함께 가지는 원점 위치 검출 트랙(4)이 자기 저항 소자(5)의 표면에 만들어 내는 자속 밀도 분포는, 도 3의 실선부(33)로 나타내는 바와 같이, 마이너스 방향으로 돌출한 부분(33b)이 일부 상쇄된 자속 밀도 분포가 된다. 그 결과, 자기 저항 소자(5)의 출력은, 도 5의 실선부(35)에 나타내는 바와 같이, 사이드 피크(34)가 저감된 파형이 된다.
이와 같이, 원점 위치 착자부(11)의 양측에 사이드 착자부(12)를 마련함으로써, 자기 저항 소자(5)로부터 사이드 피크(34)가 저감된 출력 파형을 얻는 것이 가능하게 된다. 따라서, 원점 위치 검출 신호를 생성하기 위한 문턱값 전압을 낮게 설정할 수 있다. 그 결과, 고온 시에 있어서 원점 위치 검출 신호의 검출 안정성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 저온 시에 있어서 사이드 피크가 설정 문턱값 전압을 넘는 것에 의한 원점 위치 검출 신호의 오검출을 저감시킬 수 있다. 따라서, 자기식 인코더에 있어서 원점 위치 검출 신호를 종래에 비해 안정적으로 검출하는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태에서는 사이드 착자부(12)의 배치예로서, 틈새 N을 0.325
, 폭 a를 0.1
의 사이즈로 하고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 사이드 착자부(12)의 배치는 피검출 부재(1)의 자기 특성 및 원점 위치 착자부(11)의 착자 폭 
의 값 등에 의해, 적절히 설계할 수 있다.
또, 도 2, 도 3, 및 도 5에서는 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)의 착자를 같은 착자 전류 강도로 자석의 포화 자속 밀도까지 자화하도록 행한 경우를 모의(模擬)하고 있다. 이와 같이, 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)의 착자를 같은 착자 전류 강도로 자석의 포화 자속 밀도까지 자화하는 방법은 포화 자화값이 일정하게 되기 때문에, 양산 시에 있어서 착자 강도의 편차를 작게 할 수 있고, 품질이 안정된 원점 위치 신호 검출기를 제공 가능하다라고 하는 효과를 달성한다.
한편, 본 실시 형태는 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)의 착자를 같은 착자 전류 강도로 자석의 포화 자속 밀도까지 자화하는 방법으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 피검출 부재(1)의 자기 특성 등에 의해 임의로 착자 후의 자화를 설정할 수 있다. 원점 위치 착자부(11)와 사이드 착자부(12)를 각각 다른 착자 전류 강도로 착자함으로써, 자기 저항 소자(5)의 출력 파형으로부터 사이드 피크(34)를 완전하게 없애는 것도 가능하다. 이 점에 대해서는 후술한 실시 형태 5에 있어서 자세하게 설명하고 있다.
또, 본 실시 형태에서는 피검출 부재(1)에 대해 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)의 착자를 행한 형태를 나타내고 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 사이드 착자부(12)는 원점 위치 착자부(11)에 대해 나중에 접착 등의 수단에 의해, 이미 착자된 자석을 첩부(貼付)한 구성으로 하는 것도 가능하다.
실시 형태 2.
본 발명의 실시 형태 2에 대해, 도 6 ~ 도 8을 이용하여 이하에 설명한다.
여기서, 도 6은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 원점 위치 신호 검출기(102)의 개략 구성을 나타낸다. 도 7은 실시 형태 1의 원점 위치 신호 검출기(101)에 따른 자기 저항 소자에 있어서 자속 밀도 분포의 시간 변화의 시뮬레이션 결과와, 실시 형태 2의 원점 위치 신호 검출기(102)에 따른 자기 저항 소자에 있어서 자속 밀도 분포의 시간 변화의 시뮬레이션 결과를 비교하여 표시한 도면이다. 또한, 도 7에 있어서, 실선부가 원점 위치 신호 검출기(101)의 경우를 나타내고, 점선부가 원점 위치 신호 검출기(102)의 경우를 나타내고 있다. 도 8은 도 7의 자속 밀도 분포의 변화를, 도 4의 AMR 소자의 감도 곡선에 적용시켜, 회전 드럼의 회전에 수반하는 AMR 소자의 저항 변화율의 변화로 환산한 것을 나타낸다. 또한, 실선부가 원점 위치 신호 검출기(102)의 경우를 나타내고, 점선부가 원점 위치 신호 검출기(101)의 경우를 나타내고 있다.
상술한 실시 형태 1의 원점 위치 신호 검출기(101)에서, 사이드 착자부(12)는 원점 위치 착자부(11)의 한쪽에는 1개소에만 배치되어 있다. 한편, 본 실시 형태 2의 원점 위치 신호 검출기(102)에서 원점 위치 착자부(11)의 한쪽에는 복수의 개소에 사이드 착자부를 배치하고 있다. 이 점에서, 원점 위치 신호 검출기(101)와 원점 위치 신호 검출기(102)는 상위하다. 또한, 원점 위치 신호 검출기(102)에 있어서 그 외의 구성은 원점 위치 신호 검출기(101)에 있어서 구성과 같다. 따라서, 이하에는 상위한 구성 부분에 대해서만 설명을 한다.
원점 위치 신호 검출기(102)에서는 회전 드럼(20)의 1회전에 대해 1개의 펄스 파형을 생성하도록, 원점 위치 검출 트랙(4)이 1개소에 원점 위치 착자부(11)를 착자 폭 
로 갖고, 원점 위치 착자부(11)의 양측 각각에, 원점 위치 착자부(11)와 같은 방향의 자화를 갖는 사이드 착자부(12, 13, 14)를 3개소씩 구비하고 있다.
사이드 착자부(12)는 회전 방향(15)에 있어서, 원점 위치 착자부(11)에 대해 0.34
(
는 원점 위치 착자부(11)의 상기 착자 폭)의 사이즈로 이루어지는 틈새 K를 개재시켜 위치하며, 또한 0.1
의 폭 a를 갖는다.
사이드 착자부(13)는 회전 방향(15)에 있어서, 사이드 착자부(12)에 대해 0.325
의 사이즈로 이루어지는 틈새 L을 개재시켜 위치하며, 또한 0.05
의 폭 b를 갖는다.
사이드 착자부(14)는 회전 방향(15)에 있어서, 사이드 착자부(13)에 대해 0.3
의 사이즈로 이루어지는 틈새 M을 개재시켜 위치하며, 또한 0.025
의 폭 c를 갖는다.
이와 같이, 원점 위치 착자부(11)로부터 멀어짐에 따라, 착자부 사이의 틈새 K, L, M은 서서히 작아지고, 회전 방향(15)에 있어서 사이드 착자부(12, 13, 14)의 폭 a, b, c도 작아진다. 또한, 원점 위치 착자부(11)로부터의 거리와 사이드 착자부의 착자 폭의 관계는 본 실시 형태와 같은 복수의 사이드 착자부(12 ~ 14)를 마련한 경우로 한정되지 않으며, 원점 위치 착자부(11)의 한쪽에 1개의 사이드 착자부를 마련하는 경우에도 원점 위치 착자부(11)로부터 멀어짐에 따라 사이드 착자부의 착자 폭은 작아진다.
이상 설명한 구성을 가지는 본 실시 형태에 있어서 원점 위치 신호 검출기(102)에 의하면, 상술한 원점 위치 신호 검출기(101)의 경우와 같이, 자기 저항 소자(5)로부터 사이드 피크(34)가 저감된 출력 파형을 얻는 것이 가능하게 된다.
또한, 원점 위치 착자부(11)의 각 한쪽에, 각각 복수의 사이드 착자부(12, 13, 14)를 배치함으로써, 제1 실시 형태에 비해 추가로 이하의 효과를 얻을 수 있다.
즉, 도 7의 실선부는 실시 형태 1의 자기 저항 소자(5)에 있어서 자속 밀도 분포를 나타내고 있고, 마이너스 방향으로 돌출한 부분을 1개소 상쇄한 파형으로 되어 있다. 그렇지만, 그 파형의 좌우에, 아직 마이너스 방향으로 약간 돌출한 피크(36)가 존재하고 있다. 이와 같은 피크(36)를 추가로 상쇄 가능하도록, 본 실시 형태 2에서는 사이드 착자부(13, 14)를 마련하고 있다.
따라서, 도 7의 점선부(37)로 나타내는, 본 실시 형태 2의 자기 저항 소자(5)에 있어서 자속 밀도 분포에서는, 실시 형태 1에 비해 피크(36)에 상당하는 자속 밀도 분포 출력을 저감시킨 형태가 되어 있다. 이것은 도 8로부터도 독취할 수 있고, 점선으로 나타난 실시 형태 1의 구성에서의 AMR 출력에 대해, 실선부로 나타내는 본 실시 형태에 있어서 출력은 약간 사이드 피크가 억제된 파형을 얻고 있다.
따라서, 본 실시 형태 2에서는 실시 형태 1에 비해, 자기식 인코더에 있어서 원점 위치 검출 신호를 보다 안정적으로 검출하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에서는 원점 위치 착자부(11)의 양측에서, 각각 3개소에 사이드 착자부(12, 13, 14)를 배치한 구성을 나타냈지만, 사이드 착자부의 수는 3개에 한정되지 않으며, 복수의 임의 개수씩 배치할 수 있다.
또, 사이드 착자부(12, 13, 14)에 관한 틈새 K, L, M, 및 폭 a, b, c의 값은 상술한 값으로 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 K, L, M을 일정한 폭으로 해도 되고, 또 a, b, c를 일정한 폭으로 해도 되고, 피검출 부재(1)의 자기 특성 및 원점 위치 착자부(11)의 착자 폭 
의 값 등에 의해 임의로 설계할 수 있다.
또, 도 7, 도 8에서는 원점 위치 착자부(11)와 사이드 착자부(12, 13, 14)의 착자를 같은 착자 전류 강도로 자석의 포화 자속 밀도까지 자화하도록 행한 경우를 모의하고 있지만, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것이 아니며, 피검출 부재(1)의 자기 특성 등에 의해 임의로 착자 후의 자화를 설정할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는 피검출 부재(1)에 대해 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12, 13, 14)의 착자를 행한 형태로 하고 있지만, 예를 들어 사이드 착자부(12, 13, 14)는 원점 위치 착자부(11)에 대해 나중에 접착 등의 수단에 의해, 이미 착자된 자석을 첩부한 구성으로 하는 것도 가능하다.
실시 형태 3.
본 발명의 실시 형태 3에 대해, 도 9를 이용하여 이하에 설명한다.
본 실시 형태 3에 있어서 원점 위치 신호 검출기(103)는 실시 형태 1에 있어서 원점 위치 트랙 구성을 자기식 위치 검출 센서에 적용한 것이다.
도 9는 자기식 리니어 인코더 내 자기식 위치 센서로서 기능하는, 본 실시 형태의 원점 위치 신호 검출기(103)의 개략 구성을 나타내고 있다. 원점 위치 신호 검출기(103)는 크게 나눠, 피검출 부재(52)와 자기 저항 소자(55)를 구비한다.
피검출 부재(52)는 리니어 스케일판(51) 상에, 도포 또는 접착 등의 방법에 의해 장착된 판 형상의 자석이다. 피검출 부재(52)에는 인크리멘탈 트랙(53)과 원점 위치 검출 트랙(54)가 상하 2단에 배치되고, 각 트랙(53, 54)은 피검출 부재(52)의 긴 쪽 방향을 따라서 연재(延在)한다.
인크리멘탈 트랙(53)은 피검출 부재(52)와 자기 저항 소자(55)의 상대 직동(相對 直動) 방향의 변위량을 검출하기 위해, 변위 방향에 있어서 도면의 왼쪽으로부터 오른쪽으로 S→N극, N→S극의 자화 방향이 되도록 교대로 등간격으로 착자된 변위 검출 착자부(53a)를 갖는다. 또한, 본 실시 형태에서, 상기 변위량은 직선적인 스트로크(stroke)량(量)에 상당하고, 상기 변위 방향은 피검출 부재(52)의 직동 방향(65)에 상당한다. 따라서, 변위 검출 착자부(53a)는 인크리멘탈 트랙(3)의 전체 길이에 걸쳐, 직동 방향(65)에 있어서 등간격의 피치 P로 인크리멘탈 트랙(3)에 착자되어 있다. 피치 P는 직동 방향(65)의 스트로크 S에 대해 인크리멘탈 신호 검출에 필요한 파수 W에 의해, P=S/W의 관계에서 규정된다.
원점 위치 검출 트랙(54)은 원점 위치 착자부(61)와 사이드 착자부(62)를 구비한다.
원점 위치 착자부(61)는 상기 변위량 검출, 즉 본 실시 형태에서 피검출 부재(52)의 스트로크량 검출의 원점 위치를 검출하는 착자부이다. 또, 원점 위치 착자부(61)는 피검출 부재(52)의 한 방향으로의 1 스트로크에 대해 1개의 펄스 파형이 생성되도록, 원점 위치 검출 트랙(54)의 1개소에 형성되고, 또한 직동 방향(65)에 있어서 착자 폭 
로 형성된다. 또, 원점 위치 착자부(61)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 직동 방향(65)에 있어서, 변위 검출 착자부(53a)와 같은 방향의 자화를 갖고, 또한 본 실시 형태에서는 인접하는 2개의 변위 검출 착자부(53a)에 대해, 직동 방향(65)에 있어서 균등 또는 거의 균등하게 걸치도록 배치된다.
사이드 착자부(62)는 직동 방향(65)에 있어서 원점 위치 착자부(61)의 양측에 배치되고, 각각의 사이드 착자부(62)는 직동 방향(65)에 있어서 원점 위치 착자부(61)와 같은 방향의 자화에 의해 착자되어 있다. 또, 본 실시 형태에서, 양측의 각 사이드 착자부(62)는 직동 방향(65)에 있어서, 원점 위치 착자부(61)에 대해 0.325
(
는 원점 위치 착자부(61)의 상기 착자 폭)의 틈새 N을 개재시켜 위치하며, 또한 0.1
의 폭 a를 갖는다.
자기 저항 소자(55)는 인크리멘탈 트랙(53) 및 원점 위치 검출 트랙(54)에 있어서 자장을 검출하는 소자이고, 인크리멘탈 트랙(53) 및 원점 위치 검출 트랙(54)의 착자에 따라 복수의 AMR 소자(이방성 자기 저항 소자)나 GMR 소자(거대 자기 저항 소자) 등의 자기 저항 소자 또는 자기 저항 소자 어레이에 의해 구성되고, 피검출 부재(52)에 대해, 직동 방향(65)에 대해 직각 방향에 있어서 규정 간격 G를 두고 배치된다.
이상과 같이 구성되는 원점 위치 신호 검출기(103)의 동작에 대해 이하에 설명한다. 또한, 자기 저항 소자(55)에는 자기 저항 소자(55)가 출력하는 아날로그 신호를 처리하여 피검출 부재(52)의 스트로크량에 대응한 신호를 송출하는 신호 처리 회로(25)가 접속된다.
실시 형태 1에 있어서 원점 위치 신호 검출기(101)의 동작 설명에서 말한 내용과 같이, 본 실시 형태의 원점 위치 신호 검출기(103)에 있어서도, 피검출 부재(52)가 직동 방향(65)에 직선 이동함으로써, 자기 저항 소자(55)는 인크리멘탈 트랙(53)에 있어서 변위 검출 착자부(53a), 및 원점 위치 검출 트랙(54)에 있어서 원점 위치 착자부(61) 및 사이드 착자부(62) 각각의 자계 변화를 검출한다.
본 실시 형태의 원점 위치 신호 검출기(103)에 있어서도, 원점 위치 검출 트랙(54)은 원점 위치 착자부(61)에 더하여, 그 양측에 사이드 착자부(62)를 배치하고 있다. 따라서, 자기 저항 소자(55)로부터는 실시 형태 1에서 설명한, 도 2부터 도 5에서 모의한 바와 같이, 사이드 피크(34)를 저감시킨 원점 위치 신호를 얻을 수 있다.
따라서, 본 실시 형태의 원점 위치 신호 검출기(103)에 있어서도, 원점 위치 검출 신호를 생성하기 위한 문턱값 전압을 낮게 설정할 수 있다. 그 결과, 고온 시에 있어서 원점 위치 검출 신호의 검출 안정성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 저온 시에 있어서 사이드 피크가 설정 문턱값 전압을 넘는 것에 의한 원점 위치 검출 신호의 오검출을 저감시킬 수 있다. 따라서, 자기식 인코더에 있어서 원점 위치 검출 신호를 종래에 비해 안정적으로 검출하는 것이 가능하게 된다.
또한, 실시 형태 1에서도 설명했지만, 사이드 착자부(62)의 배치에 관한 틈새 N, 및 폭 a의 값은 상술한 값으로 한정되는 것이 아니며, 피검출 부재(52)의 자기 특성 및 원점 위치 착자부(61)의 착자 폭 
의 값 등에 의해 임의로 설계할 수 있다.
또, 원점 위치 착자부(61) 및 사이드 착자부(62)의 착자 후 자화는 피검출 부재(52)의 자기 특성 등에 의해 임의로 설정할 수 있다.
또, 예를 들어 사이드 착자부(62)는 원점 위치 착자부(61)에 대해 나중에 접착 등의 수단에 의해, 이미 착자된 자석을 첩부한 구성으로 하는 것도 가능하다.
실시 형태 4.
본 실시 형태는 실시 형태 2에서 설명한 바와 같은 원점 위치 트랙 구성을 자기식 위치 검출 센서에 적용한 것이다. 도 10을 이용하여 본 실시 형태 4에 있어서 원점 위치 신호 검출기(104)에 대해 이하에 설명한다.
이미 설명한 실시 형태 1과 실시 형태 2의 관계와 같이, 본 실시 형태 4에 있어서 원점 위치 신호 검출기(104)는 상술한 실시 형태 3의 원점 위치 신호 검출기(103)에 있어서, 원점 위치 착자부(61)의 한쪽에 1개소에만 배치하고 있는 사이드 착자부(62)를, 복수 개소에 배치한 구성을 갖는다. 그 외의 구성은 상술한 원점 위치 신호 검출기(103)에 있어서 구성과 같다.
즉, 본 실시 형태 4에 있어서 원점 위치 신호 검출기(104)에서, 원점 위치 검출 트랙(54)은 피검출 부재(52)의 한 방향으로의 1 스트로크에 대해 1개의 펄스 파형을 생성하도록, 1개소에 원점 위치 착자부(61)를 착자 폭 
로 갖는 동시에, 그 양측의 각각에, 원점 위치 착자부(61)와 같은 방향의 자화를 갖는 사이드 착자부(62, 63, 64)를 3개소씩 구비한다.
사이드 착자부(62)는 직동 방향(65)에 있어서, 원점 위치 착자부(61)에 대해 0.34
(
는 원점 위치 착자부(61)의 상기 착자 폭)의 틈새 K를 개재시켜 위치하며, 또한 0.1
의 폭 a를 갖는다.
사이드 착자부(63)는 직동 방향(65)에 있어서, 사이드 착자부(62)에 대해 0.325
의 틈새 L을 개재시켜 위치하며, 또한 0.05
의 폭 b를 갖는다.
사이드 착자부(64)는 직동 방향(65)에 있어서, 사이드 착자부(63)에 대해 0.3
의 틈새 M을 개재시켜 위치하며, 또한 0.025
의 폭 c를 갖는다.
이와 같이, 원점 위치 착자부(61)로부터 멀어짐에 따라, 착자부 사이의 틈새 K, L, M은 서서히 작아지고, 직동 방향(65)에 있어서 사이드 착자부(62, 63, 64)의 폭 a, b, c도 작아진다. 또한, 원점 위치 착자부(61)로부터의 거리와 사이드 착자부의 착자 폭의 관계는 본 실시 형태와 같은 복수의 사이드 착자부(62 ~ 64)를 마련한 경우로 한정되지 않으며, 원점 위치 착자부(61)의 한쪽에 1개의 사이드 착자부를 마련하는 경우에도 원점 위치 착자부(61)로부터 멀어짐에 따라 사이드 착자부의 착자 폭은 작아진다.
이상 설명한 구성을 가지는 본 실시 형태에 있어서 원점 위치 신호 검출기(104)에 의하면, 상술한 원점 위치 신호 검출기(101, 102, 103)의 경우와 같이, 자기 저항 소자(55)로부터 사이드 피크(34)가 저감된 출력 파형을 얻는 것이 가능하게 된다.
또한, 원점 위치 착자부(61)의 각 한쪽에, 각각 복수의 사이드 착자부(62, 63, 64)를 배치함으로써, 제2 실시 형태에서도 설명한 바와 같이, 제3 실시 형태에 비해 자기식 인코더에 있어서 원점 위치 검출 신호를 보다 안정적으로 검출하는 것이 가능하게 된다.
또, 제2 실시 형태에 있어서 설명한, 원점 위치 신호 검출기(102)에 대한 변형예에 관한 기술, 즉 사이드 착자부의 개수, 및 사이드 착자부에 관한 치수, 사이드 착자부의 자화에 관한 사항 등은 본 실시 형태의 원점 위치 신호 검출기(104)에 대해서도 적용 가능하다.
실시 형태 5.
본 발명의 실시 형태 5에 대해, 도 11부터 도 13을 이용하여 이하에 설명한다.
본 실시 형태 5는 상술한, 실시 형태 1 ~ 4에 있어서 원점 위치 신호 검출기(101 ~ 104)의 각각에 적용 가능하다. 여기서는 실시 형태 1에 있어서 원점 위치 신호 검출기(101)를 예로 들어 설명을 한다.
즉, 실시 형태 1에서, 기본적으로, 원점 위치 착자부(11)의 착자와 사이드 착자부(12)의 착자는 같은 착자 전류 강도로 자석의 포화 자속 밀도까지 자화하도록 행한 경우를 상정하고 있다. 그리고 이 상정에 기초하여, 사이드 착자부(12)의 배치 및 폭을 설정하고 있다. 이에 대해, 사이드 착자부(12)의 착자 전류를 자유롭게 제어함으로써, 예를 들어 도 11의 점선부로 나타내는 자속 밀도 분포를 갖는 자화를 사이드 착자부(12)에 갖게 하는 것도 가능하다.
이와 같이 구성함으로써, 원점 위치 착자부(11)와 사이드 착자부(12)를 맞춘 자속 밀도 분포는, 도 12에 점선으로 나타내는 바와 같이, 마이너스측으로 돌출한 부분을 완전하게 없앨 수 있어, 도 13에 나타내는 AMR 소자의 출력에 있어서 사이드 피크를 완전하게 0으로 할 수 있다.
실시 형태 6.
본 발명의 실시 형태 6에 있어서 원점 위치 신호 검출기에 대해, 도 14를 이용하여 이하에 설명한다.
본 실시 형태 6에 있어서 원점 위치 신호 검출기(106)의 기본적 구성은 상술한 실시 형태 1에 있어서 원점 위치 신호 검출기(101)와 같지만, 이하의 점에서 상이하다. 즉, 실시 형태 1의 원점 위치 신호 검출기(101)에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 인크리멘탈 트랙(3)에 있어서 변위 검출 착자부(3a)의 착자 방향과 원점 위치 착자부(11)의 착자 방향이 회전 드럼(20)의 기계 각 위치에 대해 어긋나게 배치되어 있다. 이에 대해 본 실시 형태 6의 원점 위치 신호 검출기(106)에서는 변위 검출 착자부(3a)의 착자 방향과 원점 위치 착자부(11)의 착자 방향이 회전 드럼(20)에 있어서 기계 각 위치에 대해 일치하도록 배치하고 있다. 또한, 원점 위치 착자부(11)의 양측에 배치되는 각 사이드 착자부(12)는 회전 방향(15)에 있어서, 원점 위치 착자부(11)에 대해 착자 피치 P, 즉 
의 크기로 된 틈새 Q를 개재시켜 위치하며, 또한 0.2P 즉 0.2
의 폭 d를 갖는다. 원점 위치 신호 검출기(106)에 있어서 그 외의 구성은 원점 위치 신호 검출기(101)의 구성과 같다.
이와 같이 구성함으로써 원점 위치 신호 검출기(106)에서, 사이드 피크의 저감 능력은 실시 형태 1의 원점 위치 신호 검출기(101)의 경우에 비해 뒤떨어지지만, 인크리멘탈 트랙(3)에 있어서 변위 검출 착자부(3a)의 착자 방향과 원점 위치 착자부(11)의 착자 방향을 회전 드럼(20)에 있어서 기계 각 위치에 대해 일치시키는 것에 의해, 원점 위치 검출 트랙(4)으로부터의 누설 자속에 의한 인크리멘탈 트랙(3)의 각도 검출 오차를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태 6에서는, 상술한 바와 같이, 인크리멘탈 트랙(3)에 있어서 변위 검출 착자부(3a)의 착자 방향과 원점 위치 착자부(11)의 착자 방향을 일치시킨 배치 형태로 하고 있지만, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 원점 위치 검출 트랙(4)으로부터 인크리멘탈 트랙(3)으로의 누설 자속의 영향이 작아지거나 또는 영향이 없어지는 임의의 착자 폭, 착자 위치에서, 인크리멘탈 트랙(3)에 대해 상대적으로 원점 위치 착자부(11) 및 사이드 착자부(12)를 배치할 수 있다.
또, 본 실시 형태 6의 구성은 상술한 실시 형태 2 ~ 5에 대해서도 마찬가지로 적용 가능하고, 그러한 각 구성에서는 실시 형태 2 ~ 5에서 각각 설명한 효과를 달성할 수 있다. 그 일례로서 도 15에는 사이드 착자부(12, 13)를 원점 위치 착자부(11)의 양측 2개소에, 즉 복수 개소에, 각각 마련한 원점 위치 신호 검출기(107)를 나타낸다. 여기서, 사이드 착자부(12)는 회전 방향(15)에 있어서, 원점 위치 착자부(11)에 대해 P, 즉 
의 크기로 된 틈새 Q를 개재시켜 위치하며, 또한 0.2P, 즉 0.2
의 폭 d를 갖는다. 또, 사이드 착자부(13)는 회전 방향(15)에 있어서, 사이드 착자부(12)에 대해 0.4
의 크기로 된 틈새 R을 개재시켜 위치하며, 또한 0.1
의 폭 e를 갖는다. 그 외, 상술한 실시 형태 2, 4에 있어서 구성이 본 실시 형태 6의 구성과 조합하여 적용된다.
또한, 상술한 각종 실시 형태 중 임의의 실시 형태를 적절히 조합함으로써, 각각이 가지는 효과를 달성할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하면서 바람직한 실시 형태에 관련하여 충분히 기재되어 있지만, 이 기술이 숙련된 사람들에게 있어서, 각종의 변형이나 수정은 명백하다. 그러한 변형이나 수정은 첨부한 청구 범위에 의한 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한에 있어서, 그 범위에 포함된다고 이해되는 것이 당연하다.
또, 2008년 3월 17일에 출원된, 일본 특허 출원 번호 특원 2008－67536호의 명세서, 도면, 특허 청구의 범위, 및 요약서의 개시 내용 모두는 참고로서 본 명세서 중에 포함된다.
본 발명은 자기식 로터리 인코더 등의 자기식 회전 각 센서, 및 자기식 리니어 인코더 등의 자기식 위치 검출기에 있어서 원점 위치를 검출시키는 원점 위치 신호 검출기에 이용 가능하다.
1 피검출 부재,
3 인크리멘탈 트랙,
3a 변위 검출 착자부,
4 원점 위치 검출 트랙,
5 자기 저항 소자,
11 원점 위치 착자부,
12, 13, 14 사이드 착자부,
15 회전 방향,
20 회전 드럼,
34 사이드 피크,
52 피검출 부재,
53 인크리멘탈 트랙,
53a 변위 검출 착자부,
54 원점 위치 검출 트랙,
55 자기 저항 소자,
61 원점 위치 착자부,
62, 63, 64 사이드 착자부,
65 직동 방향,
101 ~ 104, 106, 107 원점 위치 신호 검출기.
3 인크리멘탈 트랙,
3a 변위 검출 착자부,
4 원점 위치 검출 트랙,
5 자기 저항 소자,
11 원점 위치 착자부,
12, 13, 14 사이드 착자부,
15 회전 방향,
20 회전 드럼,
34 사이드 피크,
52 피검출 부재,
53 인크리멘탈 트랙,
53a 변위 검출 착자부,
54 원점 위치 검출 트랙,
55 자기 저항 소자,
61 원점 위치 착자부,
62, 63, 64 사이드 착자부,
65 직동 방향,
101 ~ 104, 106, 107 원점 위치 신호 검출기.
Claims (7)
- 변위량 검출을 위해 변위 방향에 있어서 등간격으로 착자(着磁)된 변위 검출 착자부를 가지는 인크리멘탈 트랙(incremental track), 및 상기 변위량 검출의 원점 위치를 검출시키는 원점 위치 착자부를 가지는 원점 위치 검출 트랙을 가지는 피검출 부재와, 상기 인크리멘탈 트랙 및 상기 원점 위치 검출 트랙에 있어서 자장(磁場)을 검출하는 자기(磁氣) 센서를 구비한 원점 위치 신호 검출기에 있어서,
상기 원점 위치 검출 트랙은 상기 변위 방향에 있어서 상기 원점 위치 착자부의 양측에, 상기 원점 위치 착자부와 같은 방향의 자화(磁化)에 의해 착자된 사이드 착자부를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 원점 위치 신호 검출기. - 청구항 1에 있어서,
상기 사이드 착자부는 상기 원점 위치 착자부의 양측에 동수로 마련되는 원점 위치 신호 검출기. - 청구항 1에 있어서,
상기 사이드 착자부는 상기 원점 위치 착자부에 대해 일정한 틈새를 개재시켜 마련되는 원점 위치 신호 검출기. - 청구항 1에 있어서,
상기 원점 위치 착자부와 상기 사이드 착자부는 같은 착자 전류 강도로 착자되어 있는 원점 위치 신호 검출기. - 청구항 1에 있어서,
상기 원점 위치 착자부와 상기 사이드 착자부는 다른 착자 전류 강도로 착자되어 있는 원점 위치 신호 검출기. - 청구항 1에 있어서,
상기 사이드 착자부는 상기 원점 위치 착자부로부터 멀어짐에 따라서 그 착자 폭이 좁아지는 원점 위치 신호 검출기. - 청구항 1에 있어서,
상기 원점 위치 착자부와 상기 사이드 착자부는 인크리멘탈 트랙의 착자에 대해 영향을 미치지 않는 상대 위치에 착자되어 있는 원점 위치 신호 검출기.
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