JPH116744A

JPH116744A - エンコーダ装置

Info

Publication number: JPH116744A
Application number: JP15884497A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Outaki; 輝彦王滝; Tei Taguchi; 禎田口
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記録部の着磁信号に変動が生じても、磁
気センサによる検出信号のデューティーに影響が及ば
ず、精度の良い検出信号が得られるλ／４方式のエンコ
ーダ装置をを得る。【解決手段】磁気記録部１０に対向して磁気センサ１
５が配置され、磁気記録部１０と磁気センサ１５の相対
移動により磁気センサ１５が電気信号を出力。磁気記録
部１０は、Ｎ極とＳ極が交互に所定の間隔で着磁記録さ
れ、Ｎ極とＳ極との切り替わり位置に、Ｎ極とＳ極のど
ちらにも着磁ない無着磁部１２が形成されている。磁気
記録部１０のＮ極とＳ極の１周期分の波長をλとし、磁
気記録部の磁極配列方向における無着磁部１２の長さを
Ａとしたとき、Ａ＜λ／４にするとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録部に対向
して磁気センサが配置され、これら磁気記録部と磁気セ
ンサとの相対移動により磁気センサが磁気の変化を検知
して電気信号を出力するエンコーダ装置に関するもの
で、例えばモータの速度検出器などとして利用可能なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば小型モータの速度検出器として、
ロータケースの外周部に一定周期でＮ極とＳ極を交互に
着磁してなる磁気記録部としての周波数発電用マグネッ
トを設けてこれをロータと一体に回転させ、上記周波数
発電用マグネットに対向させて周波数発電コイルを配置
し、この周波数発電コイルから出力されるモータの回転
数に応じた交番信号からモータの回転数を検出するよう
にしたものがある。また、上記周波数発電コイルに代え
て磁気抵抗素子等からなる磁気センサを配置し、この磁
気センサから出力されるモータの回転数に応じた交番信
号からモータの回転数を検出するようにしたものもあ
る。本発明は、後者の磁気センサを用いた形式のエンコ
ーダ装置に関するものである。磁気抵抗素子等からなる
上記磁気センサは、磁気抵抗素子からなる感磁部パター
ンが上記磁気記録部の着磁周期に対応した所定の間隔を
おいて配置される。

【０００３】上記の磁気センサを用いた形式のエンコー
ダ装置において、一定周期でＮ極とＳ極を交互に着磁し
てなる磁気記録部は、その着磁が乱れることによって磁
力が変化することがある。着磁が乱れる要因としては、
次のような各種の要因がある。すなわち、上記磁気記録
部がプラスチックマグネットの成形品である場合、ウェ
ルド部、ゲート口などで成形ムラが生じ、着磁が乱れる
要因となる。また、着磁自体がムラになる場合もある。
さらに、傷や打痕などによっても着磁が乱れる要因とな
る。磁気記録部は、成形後機械的精度を出すために仕上
げのレース加工を行い、最後に所定の着磁を行うが、上
記レース加工時に傷や打痕などがつきやすい。

【０００４】一方、磁気記録部に対向配置される磁気セ
ンサは、磁気抵抗素子からなる二つの感磁部パターン
を、磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期分の波長λに対し
λ／４の位相差をもって配置された、いわゆるλ／４方
式が用いられることが多い。この方式によれば、バイア
スマグネットが不要で、磁気センサの構成がシンプルで
あるという利点があることによる。しかし、上記λ／４
方式によれば、前述のような着磁の乱れによる磁場の強
さの変動が磁気センサの出力波形の変動となり、波形整
形後のデューティーが変化してしまうという問題点があ
る。以下、この問題点について詳細に説明する。

【０００５】磁気記録部を一定周期でＮ極とＳ極に交互
に着磁記録すると、その磁界波形は正弦波状になる。い
ま、図１４（ｂ）に示すように、正弦波磁界の一部を８
０％に低減したとする。このときの上記λ／４方式によ
る磁気センサの抵抗変化率を図１４（ａ）に、磁気セン
サを構成する各感磁部の各抵抗の位相を図１４（ｃ）
に、上記各抵抗の中点電位を図１４（ｄ）にそれぞれ示
す。上記中点電位とは、図１から明らかなように、電気
的に直列接続された感磁部の各抵抗Ｒ１、Ｒ２の一端に
電源電圧Ｖｃｃを印加し、他端をグランドＧとしたと
き、各抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点の出力すなわち中点出力
Ｖｏｕｔのことである。図１４（ｄ）において数字
「１」「２」……「７」は磁界波形の波長λの１／４ご
との位相を示しており、また、別の数字「１８０」「１
９２」「１６８」などは上記の位相「１」「２」……
「７」における出力信号のゼロクロス点間の角度を示し
ている。また、図１５は、上記各位相「１」「２」……
「７」における出力信号のゼロクロス点間の角度ずれ、
すなわち位相ずれによるデューティーの変動量を示して
いる。図１５から明らかなように、磁気記録部の磁界の
一部が変動することにより出力信号のデューティーが変
動している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１４（ｂ）に示すよ
うに磁界波形の一部のピーク値が変動したとしても、出
力信号の位相がずれないことが望ましい。しかし、磁界
波形の一部のピーク値が変動すると、図１４（ｄ）、図
１５から明らかなように、出力信号のゼロクロス点間の
角度が変動してその整形波形のデューティーが変動し、
位相ずれが生じる。出力信号に位相ずれが生じると、実
際には速度が変動していないにもかかわらず速度が変動
したものと判断され、あるいは、速度変動が精度よく検
出されず、結果として速度制御の精度が劣化することに
なる。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、いわゆるλ／４方式のエンコーダ装
置であって、磁気記録部の着磁信号に変動が生じても、
磁気センサによる検出信号のデューティーに影響が及ば
ず、精度の良い検出信号を得ることができるエンコーダ
装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
磁気記録部に対向して磁気センサが配置され、磁気記録
部と磁気センサとの相対移動により磁気センサが電気信
号を出力するエンコーダ装置において、上記磁気記録部
は、Ｎ極とＳ極が交互に所定の間隔で着磁記録されると
ともに、Ｎ極とＳ極との切り替わり位置に、Ｎ極とＳ極
のどちらにも着磁されていない無着磁部が形成されてい
ることを特徴とする。請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期
分の波長をλとし、磁気記録部の磁極配列方向における
無着磁部の長さをＡとしたとき、Ａ＜λ／４としたこと
を特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、磁気記録部に対向
して磁気センサが配置され、磁気記録部と磁気センサと
の相対移動により磁気センサが電気信号を出力するエン
コーダ装置において、上記磁気記録部は、Ｎ極とＳ極が
交互に所定の間隔で着磁記録された主着磁部を有すると
ともに、Ｎ極とＳ極との切り替わり位置に、磁界のピー
ク値がＮ極とＳ極の磁界のピーク値よりも低い副着磁部
が形成されていることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、副着磁部は主着磁部に第三高調波着磁する
ことによって形成され、この第三高調波着磁による磁界
の割合が２５〜５０パーセントであることを特徴とす
る。請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明におい
て、磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期分の波長をλと
し、磁気記録部の磁極配列方向における副着磁部の長さ
をＢとしたとき、Ｂ＜λ／４としたことを特徴とする。

【００１１】請求項６記載の発明は、請求項１〜５記載
の発明の何れか一つにおいて、磁気センサの感磁部パタ
ーンがλ／４間隔で配設されていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかるエンコーダ装置の実施の形態について説明す
る。図１において、符号１０は、モータのロータの外周
部などに一体に設けられてロータと一体に回転する磁気
記録部を示す。この磁気記録部１０にはＮ極とＳ極が交
互に所定の間隔で着磁記録されてなる着磁部１１を有す
るとともに、この着磁部１１の上記Ｎ極とＳ極との切り
替わり位置に、Ｎ極とＳ極のどちらにも着磁されていな
い無着磁部１２が形成されている。上記着磁部１１に対
向させ、かつ、近接させて磁気センサ１５が配置されて
いる。磁気センサ１５は折り返し形成された２個のスト
ライプ状の感磁部パターンＲ１、Ｒ２からなる。この感
磁部パターンＲ１、Ｒ２は磁気抵抗効果素子（ＭＲ素
子）からなる。上記磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期分
の波長をλとしたとき、上記２個の感磁部パターンＲ
１、Ｒ２はλ／４間隔で配設されている。２個の感磁部
パターンＲ１、Ｒ２は電気的に直列接続された形に形成
されていて、その一端は電源電圧の印加端子Ｖｃｃ、他
端はグランド端子Ｇ、感磁部パターンＲ１、Ｒ２の中点
は出力端子Ｖｏｕｔにつながっている。上記磁気記録部
１０の磁極配列方向における無着磁部１２の長さをＡと
したとき、Ａ＜λ／４の関係になっている。

【００１３】磁気記録部１０に着磁部１１と無着磁部１
２を形成するための着磁装置の例を図５に示す。図５に
おいて、着磁器のヘッド２１は磁石材料からなる磁気記
録部１０を挟み込んだ形で配置され、磁気記録部１０を
一定速度で移動させながら着磁ヘッド２１のコイルに電
源２３から着磁電流を供給し、磁気記録部１０に厚さ方
向から打ち抜き状にＮ極、無着磁部、Ｓ極，無着磁部、
Ｎ極、……というパターンで着磁し、Ｎ極とＳ極との反
転の際に無着磁部を形成する。図６（ａ）および図７に
破線２５で示す波形は、無着磁部を設けることなくＮ極
とＳ極を交互に着磁した場合の基本的な着磁波形で、正
弦波状になっている。図６（ａ）において、符号Ｒ１，
Ｒ２は前記感磁部パターンを示しており、感磁部パター
ンＲ１、Ｒ２が互いにλ／４の相互間隔をおいて配置さ
れている。図６（ｂ）および図７に実線２６で示す波形
は、Ｎ極とＳ極との切り替わり位置に、Ｎ極とＳ極のど
ちらにも着磁されていない無着磁部が形成される場合の
着磁波形である。図７に示すように、着磁部１１に対応
する磁界波形の幅が、基本的な磁界波形２５ではａであ
ったものが、無着磁部を設けたことにより、ａよりも狭
い幅ｂとなる。

【００１４】いま、無着磁部を設けることなくＮ極とＳ
極を交互に着磁した基本的な正弦波磁界の場合について
説明すると、図１５について説明したように、磁気記録
部１０の磁界の一部が変動することにより出力信号の位
相がずれデューティーが変動する。このデューティーの
変動量は、磁界の強さによっても異なる。図９（ａ）
は、磁界の強さを３ｍＴ（ミリ・テスラー）、８ｍＴ、
１４ｍＴに段階的に変化させ、それぞれの磁界の強さに
おける正弦波磁界での検出出力の位相ずれを示してい
る。右上がりの平行斜線を付したグラフは３ｍＴ、右下
がりの平行斜線を付したグラフは８ｍＴ、交叉する斜線
を付したグラフは１４ｍＴの場合の位相ずれをそれぞれ
示している。図９（ａ）からも明らかなように、正弦波
磁界では磁界の一部が変動することにより出力信号の位
相がずれ、しかも、この位相ずれは、磁界の強さに関係
なく生じている。

【００１５】そこで、図１に示す実施の形態では、磁気
センサ１５の検出出力のゼロクロス点を、磁場変動の影
響を受けにくい高抵抗側すなわち磁場ゼロ側にシフトす
るために、磁気記録部１０の着磁部１１のＮ極とＳ極と
の切り替わり位置に無着磁部１２を形成した。そのた
め、図１に示す実施の形態によれば、磁気記録部１０の
着磁の乱れによって磁場の強さが変動し、磁気センサ１
５の出力波形のピーク値が変動しても、図３（ａ）に示
すように上記無着磁部１２の存在によって上記出力波形
のゼロクロス点間の角度変動が少なく、その整形波形は
図３（ｂ）に示すようにデューティーの変動が少なくな
る。もっとも、磁気記録部の磁極配列方向における無着
磁部１２の長さを無制限に長くしたのでは逆効果であ
る。そこで、磁気記録部の磁極配列方向における無着磁
部１２の長さをλ／４以下とした。

【００１６】次に、図２に示す実施の形態について説明
する。図２において、モータのロータの外周部などに一
体の設けられてロータと一体に回転する磁気記録部１０
にはＮ極とＳ極が交互に所定の間隔で着磁記録されてな
る主着磁部１１を有するとともに、この主着磁部１１の
上記Ｎ極とＳ極との切り替わり位置に、磁界のピーク値
が上記Ｎ極とＳ極の磁界のピーク値よりも低く一対のＮ
極とＳ極からなる副着磁部１３が形成されている。副着
磁部１３の磁極は、隣接する主着磁部１１の磁極とは逆
極になっている。上記着磁部１１に対向させ、かつ、近
接させて磁気センサ１５が配置されている。磁気センサ
１５は図１で説明した磁気センサと全く同じ構成で、Ｍ
Ｒ素子からなる２個の感磁部パターンＲ１、Ｒ２からな
る。上記磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期分の波長をλ
としたとき、上記２個の感磁部パターンＲ１、Ｒ２はλ
／４間隔で配設されている。２個の感磁部パターンＲ
１、Ｒ２は電気的に直列接続され、その一端は電源電圧
の印加端子Ｖｃｃ、他端はグランド端子Ｇ、感磁部パタ
ーンＲ１、Ｒ２の中点は出力端子Ｖｏｕｔにつながって
いる。上記磁気記録部１０の磁極配列方向における副着
磁部１３の長さをＢとしたとき、Ｂ＜λ／４の関係にな
っている。

【００１７】磁気記録部１０に主着磁部１１と副着磁部
１３を形成するための着磁装置の例を図４に示す。図４
において、着磁器のヘッド２０はそのヘッドギャップを
磁石材料からなる磁気記録部１０の周面に近接対向させ
または摺接させた形で配置され、磁気記録部１０を一定
速度で移動させながら着磁ヘッド２０のコイルに電源２
３から着磁電流を供給し、漏れ着磁法で磁気記録部１０
に主着磁部１１と副着磁部１３を形成する。すなわち、
主着磁部１１を形成するためのＮ極とＳ極相互の反転時
に、主着磁部１１を形成するときよりも弱い磁場で反転
をかけ、結果的に、図１に示す実施例のように無着磁部
１２を形成したのと同様の効果をもつ着磁帯を設ける。
図６（ｃ）に示す波形は、主着磁部１１のＮ極とＳ極と
の切り替わり位置に、副着磁部１３が形成される場合の
着磁波形である。

【００１８】図２に示す実施の形態によれば、磁気記録
部１０の主着磁部１１のＮ極とＳ極との切り替わり位置
に副着磁部１３を形成し、結果的に、図１に示す実施の
形態のように無着磁部１２を形成したのと同様の効果を
もたせたため、磁気記録部１０の着磁の乱れによって磁
場の強さが変動し、磁気センサ１５の出力波形のピーク
値が変動しても、上記副着磁部１３の存在によって上記
出力波形のゼロクロス点間の角度変動が少なく、その整
形波形はデューティーの変動が少なくなる。もっとも、
磁気記録部の磁極配列方向における副着磁部１３の長さ
を無制限に長くしたのでは逆効果である。そこで、磁気
記録部の磁極配列方向における副着磁部１３の長さをλ
／４以下とした。

【００１９】図６（ｃ）に示す着磁波形は、主たる着磁
波形に第三高調波を重畳した形になっている。従って、
磁気記録部１０は正弦波状の主たる着磁波形に第三高調
波を重畳することによって形成することもできる。正弦
波状の主たる着磁波形に第三高調波を重畳すると、主た
る着磁波形のＮ極とＳ極との切り替わり部で第三高調波
の影響を受けて反転し、主たる着磁波形のＮ極とＳ極の
中心部で幅が狭くなり、図６（ｃ）のような波形とな
る。

【００２０】そこで、正弦波状の主たる着磁波形の一部
を８０％に落とすと共に、正弦波状の主たる着磁波形に
対し、重畳する第三高調波の割合を段階的に変え、さら
に、磁界の強さも段階的に変えたとき、λ／４方式によ
る磁気センサの検出出力の位相ずれがどうなるかを検証
した。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すような波形の一
部を８０％に落とした正弦波磁界に第三高調波を３０％
重畳した磁界波形を示す。同様に、図８（ｃ）は第三高
調波を４０％重畳した磁界波形、図８（ｄ）は第三高調
波を５０％重畳した磁界波形、図８（ｅ）は第三高調波
を６０％重畳した磁界波形をそれぞれ示す。第三高調波
の割合が高くなるに従って、主たる着磁波形のＮ極とＳ
極との切り替わり部で第三高調波によって受ける影響が
大きくなり、副着磁部の磁界が大きくなることがわか
る。

【００２１】図１０は、主着磁部に第三高調波を３０％
重畳してなる磁界における前記感磁部Ｒ１、Ｒ２の各抵
抗の位相と、その中点電位の出力を示すもので、（ａ）
は磁界の強さが３ｍＴの場合、（ｂ）は磁界の強さが８
ｍＴの場合、（ｃ）は磁界の強さが１４ｍＴの場合をそ
れぞれ示す。これらの中点電位出力のゼロクロス点間で
の位相ずれを示したのが図９（ｂ）である。図９（ｂ）
は前述の図９（ａ）に対比させ、磁界の強さ３ｍＴ、８
ｍＴ、１４ｍＴについて表したもので、図９（ａ）に対
比させて図９（ｂ）を見れば明らかなように、出力波形
の位相ズレは多少残るものの、位相ずれが大幅に改善さ
れている。従って、この出力波形をゼロクロス点で波形
整形すれば、デューティーの変動量を少なくすることが
でき、これをモータの速度制御に用いた場合、精度の良
い速度制御を行うことができる。

【００２２】図１１は、主着磁部に第三高調波を４０％
重畳してなる磁界における前記感磁部Ｒ１、Ｒ２の各抵
抗の位相と、その中点電位の出力を示すもので、（ａ）
（ｂ）（ｃ）はそれぞれ磁界の強さが３ｍＴ、８ｍＴ、
１４ｍＴの場合を示す。これらの中点電位出力のゼロク
ロス点間での位相ずれを示したのが図９（ｃ）である。
図９（ａ）に対比させて図９（ｃ）を見れば明らかなよ
うに、出力波形の位相ズレは、磁界の強さの大小にかか
わらずなくなっている。従って、この出力波形をゼロク
ロス点で波形整形すれば、デューティーの変動もなく、
これをモータの速度制御に用いた場合、極めて精度の良
い速度制御を行うことができる。

【００２３】図１２は、主着磁部に第三高調波を５０％
重畳してなる磁界における前記感磁部Ｒ１、Ｒ２の各抵
抗の位相と、その中点電位の出力を示すもので、（ａ）
（ｂ）（ｃ）はそれぞれ磁界の強さが３ｍＴ、８ｍＴ、
１４ｍＴの場合を示す。第三高調波を５０％重畳する
と、図８（ｄ）に示すように第三高調波成分がかなり大
きくなり、感磁部Ｒ１、Ｒ２の中点電位出力のゼロクロ
ス点間での位相ずれが生じる。しかし、この位相ずれは
正弦波磁界の場合の位相ずれよりも小さく、実用的な効
果は認められる。

【００２４】図１３は、主着磁部に第三高調波を６０％
重畳してなる磁界における前記感磁部Ｒ１、Ｒ２の各抵
抗の位相と、その中点電位の出力を示すもので、（ａ）
（ｂ）（ｃ）はそれぞれ磁界の強さが３ｍＴ、８ｍＴ、
１４ｍＴの場合を示す。第三高調波を６０％重畳する
と、図８（ｅ）に示すように第三高調波成分が大きくな
りすぎ、感磁部Ｒ１、Ｒ２の中点電位出力のゼロクロス
点間での位相ずれが大きくなり、実用的な効果は認めら
れなくなる。

【００２５】以上、図８〜図１３についての説明から明
らかなように、正弦波磁界に重畳する第三高調波磁界の
割合は５０％以下でなければ所期の効果を得ることがで
きない。また、第三高調波磁界の割合が２５％程度まで
は所期の効果を得ることができるが、それ以下になると
所期の効果を得ることはできない。従って、所期の効果
を得ることができる第三高調波磁界の割合は２５％以上
５０％以下ということになる。しかし、より好ましくは
３０％以上４５％以下にするとよい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、磁気記録
部と磁気センサとの相対移動により磁気センサが磁気の
変化を検知して電気信号を出力するエンコーダ装置にお
いて、上記磁気記録部は、Ｎ極とＳ極を交互に所定の間
隔で着磁記録するとともに、上記Ｎ極とＳ極との切り替
わり位置に、Ｎ極とＳ極のどちらにも着磁されていない
無着磁部を形成したため、磁気記録部の着磁の乱れによ
って磁場の強さが変動し、磁気センサの出力波形のピー
ク値が変動しても、上記無着磁部の存在によって上記出
力波形のゼロクロス点間の位相のずれが少なく、その整
形波形はデューティーの変動が少なくなり、この波形を
例えばモータの速度制御に用いる場合、精度の高い速度
制御を行うことができる。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、上記磁気記
録部のＮ極とＳ極の１周期分の波長をλとし、磁気記録
部の磁極配列方向における無着磁部の長さをＡとしたと
き、Ａ＜λ／４としたため、出力波形のゼロクロス点間
の位相のずれを効果的に低減することができ、無着磁部
が長くなりすぎて逆効果となることを避けることができ
る。

【００２８】請求項３記載の発明によれば、磁気記録部
と磁気センサとの相対移動により磁気センサが磁気の変
化を検知して電気信号を出力するエンコーダ装置におい
て、上記磁気記録部は、Ｎ極とＳ極が交互に所定の間隔
で着磁記録された主着磁部を有するとともに、上記Ｎ極
とＳ極との切り替わり位置に、磁界のピーク値が上記Ｎ
極とＳ極の磁界のピーク値よりも低い副着磁部が形成さ
れているため、磁気記録部の着磁の乱れによって磁場の
強さが変動し、磁気センサの出力波形のピーク値が変動
しても、上記副着磁部が前記無着磁部を形成したのと同
様の働きをし、上記出力波形のゼロクロス点間の位相の
ずれが少なく、その整形波形はデューティーの変動が少
なくなり、この波形を例えばモータの速度制御に用いる
場合、精度の高い速度制御を行うことができる。

【００２９】請求項４記載の発明によれば、上記副着磁
部は主着磁部に第三高調波着磁することによって形成
し、この第三高調波着磁による磁界の割合を２５〜５０
％としたため、出力波形のゼロクロス点間の位相のずれ
をより効果的に低減することができる。

【００３０】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の発明において、磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期分
の波長をλとし、磁気記録部の磁極配列方向における副
着磁部の長さをＢとしたとき、Ｂ＜λ／４としたため、
出力波形のゼロクロス点間の位相のずれを効果的に低減
することができ、無着磁部が長くなりすぎて逆効果とな
ることを避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる対物エンコーダ装置の実施の形
態を示す展開図である。

【図２】本発明にかかる対物エンコーダ装置の別の実施
の形態を示す展開図である。

【図３】本発明装置による磁気センサの出力波形および
その整形波形の例を示す波形図である。

【図４】本発明装置の磁気記録部への着磁の一例を示す
正面図である。

【図５】本発明装置の磁気記録部への着磁の別の例を示
す正面図である。

【図６】磁気記録部への着磁波形の各種の例を示すもの
で、（ａ）は基本波形、（ｂ）は無着磁部を設けた場
合、（ｃ）は副着磁部を設けた場合の波形図である。

【図７】磁気記録部が基本着磁された場合と無着磁部が
形成された場合の磁界波形を比較して示す波形図であ
る。

【図８】磁気記録部が基本着磁された場合の正弦波磁界
と第三高調波を段階的に重畳した場合の磁界波形の変化
を順に示す波形図である。

【図９】磁気記録部が基本着磁された場合と第三高調波
を段階的に重畳した場合の磁気センサ出力の位相ずれを
順に示すグラフである。

【図１０】磁気記録部の主着磁部に第三高調波を３０％
重畳し磁界の強さを段階的に変化させた場合の磁気セン
サ出力の位相と中点電位出力を示す波形図である。

【図１１】磁気記録部の主着磁部に第三高調波を４０％
重畳し磁界の強さを段階的に変化させた場合の磁気セン
サ出力の位相と中点電位出力を示す波形図である。

【図１２】磁気記録部の主着磁部に第三高調波を５０％
重畳し磁界の強さを段階的に変化させた場合の磁気セン
サ出力の位相と中点電位出力を示す波形図である。

【図１３】磁気記録部の主着磁部に第三高調波を６０％
重畳し磁界の強さを段階的に変化させた場合の磁気セン
サ出力の位相と中点電位出力を示す波形図である。

【図１４】従来のエンコーダ装置における磁気センサの
磁気抵抗効果、磁界波形、磁気センサ出力の位相、中点
電位出力の例を示す波形図である。

【図１５】従来のエンコーダ装置における磁気センサ出
力の位相ずれを示すグラフである。

【符号の説明】

１０磁気記録部１１主着磁部１２無着磁部１３副着磁部１５磁気センサＲ１感磁部Ｒ２感磁部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録部に対向して磁気センサが配置
され、これら磁気記録部と磁気センサとの相対移動によ
り磁気センサが磁気の変化を検知して電気信号を出力す
るエンコーダ装置において、上記磁気記録部は、Ｎ極とＳ極が交互に所定の間隔で着
磁記録されるとともに、上記Ｎ極とＳ極との切り替わり
位置に、Ｎ極とＳ極のどちらにも着磁されていない無着
磁部が形成されていることを特徴とするエンコーダ装
置。
【請求項２】磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期分の波
長をλとし、磁気記録部の磁極配列方向における無着磁
部の長さをＡとしたとき、Ａ＜λ／４である請求項１記
載のエンコーダ装置。
【請求項３】磁気記録部に対向して磁気センサが配置
され、これら磁気記録部と磁気センサとの相対移動によ
り磁気センサが磁気の変化を検知して電気信号を出力す
るエンコーダ装置において、上記磁気記録部は、Ｎ極とＳ極が交互に所定の間隔で着
磁記録された主着磁部を有するとともに、上記Ｎ極とＳ
極との切り替わり位置に、磁界のピーク値が上記Ｎ極と
Ｓ極の磁界のピーク値よりも低い副着磁部が形成されて
いることを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項４】副着磁部は主着磁部に第三高調波着磁す
ることによって形成され、この第三高調波着磁による磁
界の割合が２５〜５０％である請求項３記載のエンコー
ダ装置。
【請求項５】磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期分の波
長をλとし、磁気記録部の磁極配列方向における副着磁
部の長さをＢとしたとき、Ｂ＜λ／４である請求項４記
載のエンコーダ装置。
【請求項６】磁気記録部のＮ極とＳ極の１周期分の波
長をλとしたとき、磁気センサの感磁部パターンがλ／
４間隔で配設されている請求項１、２、３、４又は５記
載のエンコーダ装置。