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JPS597213A - エンコ−ダ - Google Patents

エンコ−ダ

Info

Publication number
JPS597213A
JPS597213A JP57115355A JP11535582A JPS597213A JP S597213 A JPS597213 A JP S597213A JP 57115355 A JP57115355 A JP 57115355A JP 11535582 A JP11535582 A JP 11535582A JP S597213 A JPS597213 A JP S597213A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
marks
magnetic disk
disk
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57115355A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Inoue
潔 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inoue Japax Research Inc filed Critical Inoue Japax Research Inc
Priority to JP57115355A priority Critical patent/JPS597213A/ja
Priority to US06/509,258 priority patent/US4646088A/en
Priority to IT48605/83A priority patent/IT1170425B/it
Priority to GB08318108A priority patent/GB2123562B/en
Priority to FR8311096A priority patent/FR2529666B1/fr
Priority to DE19833324176 priority patent/DE3324176A1/de
Publication of JPS597213A publication Critical patent/JPS597213A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
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    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G01D5/2451—Incremental encoders

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンコーダに関し、特に磁気ディスクを用いて
移動距離または回転角を符号化して測定するエンコーダ
に関する。
磁気ディスクの円周に沿って施された多数の磁気マーク
（目盛線）を磁気マーク検出ヘッドによって検出するこ
とにより磁気ディスクの回転角を検知して測定を行うエ
ンコーダは公知である。然しなから、従来の磁気ディス
クに付された各磁気マークの磁化方向は、磁気ディスク
の一方の板面側において円周方向と略同−であったため
、その目盛綿の密度が比較的低い値に制限され、従って
、高い分解能を得ることは困難であった。この欠点を解
消するため、磁気マークを磁気ディスクの厚さ方向に磁
化（所謂垂直磁化）形成した磁気ディスクも提案されて
いるが、そうすると磁気ディスクを成る程度厚く構成す
る必要があり、ディスクの磁化膜の厚さが従来のように
薄いものであると、各磁気マークの発する磁力は弱くな
り、検出ヘッドの出力も微弱となって、誤動作等の原因
となっていた。そうして、何れにしても記＃！磁気マー
クの続み取りヘッドは、磁気ディスクの一方の面に近接
対向配置されるか、父上記垂直磁化の場合磁気ディスク
外周を挾むようなコの字状ヘッド等を設けることもある
が、読み取りヘッドが設けられる部分は、磁気ディスク
の回転中心軸から最も離れた部分であるから、磁気ディ
スクの平面度は勿論のこと、回転軸等の精度が相当に高
いものであっても、読み取りヘッドの設けられた部分に
おいて磁気ディスクが成る程度ディスク面と直角方向に
周期的等の上下移動または振動をする（一種のワウを生
じる）ものであり、このため読み取りヘッドの磁極等が
摩耗するとか、磁極等とディスク間の間隙が変化し°Ｃ
，，誤動作となることが少なくなかった。
本発明は叙上の観点に立ってなされたものであり、その
要旨とするところは　各磁気マークを磁気ディスクの半
径方向に向けて磁化した磁気ディスクを用いることによ
り、高出力且つ高分解能のエンコーダを提供せんとする
ものである。
即ち、上記の如き磁気ディスクに対して、磁気マーク読
み取りヘッドを、例えば該ヘッドを強磁性体と非磁性体
の各ｙｉ膜状物の積層または順次の各種メッキ等による
積層体の如き構成とし゛Ｃ１磁気ディスクの半径方向外
周端の外側から中心に向うように外周端面に近接対向配
置することによって磁気マークを読み取ることができる
ようにしたものである。
以下、図面により本発明の構成の詳細を説明する。
第１図は本発明にががるエンコーダの一実施例を示す断
面図、第２図は上記実施例に用いられる磁気デ°イスク
の磁気マークの記録状態を示す説明図、第３図は磁気マ
ークのその他の記録状態を示す説明図、第４図は第２図
に示した磁気ディスクの磁気マークを付するための装置
の一実施例を示す断面図である。
而して、第１図中、１は図示されていない支承装置に取
り付けられる筐体、２は１体、３は磁気ディスク、３′
は磁気ディスク３を貼り付けたディスク基板で、上記磁
気ディスク３が約１１１１１前後以下の薄い磁性材板で
あるとか、基板に対する塗膜等である場合等必要に応じ
て設けられるもので、磁気ディスク３それ自体で機械的
強度及び精度が保持される場合には省略される。４は回
転軸、５は上記支承装置と相対的に移動するテーブル面
６に接触転勤せしめられ上記回転軸４を介して磁気ディ
スク３を回動せしめる駆動輪、７及び８はベアリング、
９はベアリング押え、１ｏは、例えば、強磁性体と非磁
性体の各ＩＩＪ！１ｌｉＩ状物をディスク３の円周方向
に密着積させ、非磁性体を介する隣接強磁性体が形成す
る磁気回路にボール素子や磁気抵抗効果素子及びコイル
等を有する磁気マーク検出用のヘッドで、筐体１の内壁
または周側壁を貫通して、或いは蓋体２に固定され、磁
気ディスク３の半径方向外周端の外側か半径方向で中心
に向うようにディスク３外周端面に近接対向配置される
。
ここに示したエンコーダは、例えば各種工作機械に取り
付け、加工送りや刃物台等の位置を計測するため使用す
るものであり、筐体１は例えばフライス盤等の加工ヘッ
ドを支承している昇降アームに取り付けられるものであ
る。そのときテーブル面６は上記昇降アームのためのガ
・イド面となっており、テーブル面に対する昇降アーム
の移動により、駆動輪５が回転し、これによって回転軸
４に取り付けられたディスク基板３′及び磁気ディスク
３が回転し、磁気ディスク３に目盛られた磁気マークを
ヘッド１０で読み取ってその回転角を検知することによ
り、テーブル面に対する昇降アームの移動量が知られる
ようになっている。かかる構成は、上記磁気ディスク３
及びヘッド１０の構成と、磁気ディスク３に対するヘッ
ド１０の配置の点を除き、従来公知のエンコーダと特に
異なるところはない。
而して、本発明エンコーダの特徴とするところは、上記
磁気ディスク３の円周部に目盛られる磁気マークの磁化
方向が磁気ディスクの半径方向と略一致していることで
ある。この状態を第２図により説明すれば、この磁気デ
ィスク３は円形の合成樹脂フィルムの片面若しくは両面
に磁性粉を塗布することにより磁化膜を設け′Ｃ成る従
来公知の磁気媒体等であっても良いが、例えば特開昭５
６−２９１１５号公報の先願発明に記載しりこような金
庫が磁性（磁石＞　ｖＩ料からなる厚さが約０．５〜３
１前後程度の磁気ディスクであって、その円周部には一
定の等間隔を保って多数の半径方向磁化、即ち着磁によ
る磁気マーク３ａ　、　３ａが記録されている。磁気マ
ーク３ａ　、　３ａの磁化は第２図中右側の一部拡大図
に示す如く磁気ディスク３の半径方向に沿って放散状に
なされている。磁化の極性は、ヘッド１０で検出する場
合の識別性を良好にするため、第２図中の一部拡大図に
示す如く、隣接する磁気マーク同士が交互に逆向きとな
るようにすることが推奨されるが、場合によっては第３
図に示す如く同一の向きに揃えてもよい。また、第２図
右側の一部拡大図において、隣接する磁気マーク３ａ　
、　３ａが中心軸側においてつな力Ｚった態様の、即ち
ディスク３周端のマーク３ａ　、　３ａ端部が異極のマ
ーク３ａ、３ａである構成であっても良い。また磁気マ
ーク３ａのディスク３周端における円弧方向の幅は、図
示磁気ヘッド１０の各強磁性体ｌｌ＊　１０　ａの厚さ
に、また各磁気マーク３８間の間隙は前記強磁性体膜１
０ａ間の各非磁性体１１１１０ｂの厚さにほぼ対応する
構成であることが好ましい。なお１０ｃは各強磁性体膜
１０ａ間のホール素子等の磁気検出器である。而しζ、
各磁気マークの磁化方向を上記の如く半径方向と一致さ
せるようにすると、各磁気マークの両極間の距離ｄを長
くとることが可能であるから、各磁気マークの発する磁
力が増大して大きな再往出力が得られる詐りでなく、両
極間距離ｄを長くするために磁気マークの全体数を減ら
す必訣もないので、１へい分解能を確保し得るものであ
る。
磁気マーク３８を所定の板厚を有する磁気テ′イスク３
の外周端から半径方向に長く記録した関係上、検出へ、
ドｌＯは磁気ディスク３の半径方向外周端の外側から中
心に向うように外周端面に近接して対向配置する構成と
することができ、第２図に示す磁気ディスク３外周端面
と１ａ気ヘツド１０の間隙りは、ディスク３の回転によ
っ−ごその外径が当該ヘッド１０部分におい゛ζ大小変
化することがないから、上記りは充分小さく設定でき、
ヘッド１０の損傷や摩耗がなく、且つ誤動作がなくて、
高出力が得られる。
第４図は本発明エンコーダーに用いる磁気ディスクに磁
気マークを付するための装置の一実施例を示している。
図中、１１は筐体、１２は蓋体、１３は回転軸１４に取
り付けられた原盤、１５は回転軸１４の下端に取り付け
られたウオームホイール、１６＋Ｊモータ１７の軸に取
り付けられウオームホイール１５を回転させるウオーム
ギア、１８．１８はベアリング、１９は磁気マークを付
すべき磁気ディスク３を必要に応じて補強保持したディ
スク基板３′を取り付けるため回転軸１４の上端に形成
されたボルトにねじ込まれる蝶ナツト、２０は原盤１３
を上面から照射する光源、２１は光源２０から原盤１３
を通過してくる透過光を検知するフォトダイオード、２
２’　ａ及び２２ｂは磁気ディスク３に磁気マークを記
録する着磁ヘッド、２３はフォトダイオード２１からの
出力信号に基づき着磁ヘッド２２ａ、２２ｂの励磁コイ
ルに励磁電流を供給する制御回路である。
原盤１３は、例えばガラス板等の透明な円板で作製され
ており、その円周部表面には、フォトエツチング等の手
段により、磁気ディスク３に記録すべき磁気マークと対
応する模様め非透光性被膜が形成されている。
そこで４、磁気マークを付ずべき磁気ディスク３をその
基板３′と共に回転軸１４上にしっかりと取り付け、原
盤１３の円周部の上記模様部分を光源２０で照射しつつ
、モータ１７を作動させて回転軸１４を回転さセる。然
るときは、光源２０からの光は原盤１３の上記非透光性
被膜の部分では遮られ、被膜が途絶えた部分では原盤１
３を通過してフォトダイオード２１に達する。従って、
制御回路２３がフォトダイオード２１からの信号に基づ
き着磁ヘッド２２ａ。
２２ｂを励磁すると、磁気ディスク３には原盤１３の模
様に対応する磁気マークが記録されるものである。この
装置によるときは、原盤１３と磁気ディスク３は一体と
なって回転するので、回転軸１４の回転速度やその回転
むら等に関係なく正確に磁気マークが付されるものであ
る。原盤１３は、磁気ディスク３と同一直径のものを用
いる必要はなく、磁気ディスクよりも大直径にして、磁
気マークの着磁精度を上げることが可能である。
図に示す如く、一方の着磁ヘッド２２ａは細く針状に、
または磁気ディスク３の厚み方向に細くへら状に尖らせ
て、その先端が磁気ディスク３の外周部に近接するよう
取り付けてあり、もう一方の着磁へラド２２ｂはその中
心が磁気ディスク３の外周部より距離ｄだけ内側に位置
して磁気ディスク３の表面に近接するよう取り付けられ
ていて、これにより第２図に示すような半径方向に向い
た長さｄの細い磁気マーク３ａが付されるようになって
いる。着磁ヘッド２２ａと２２ｂの固定端同士を高透磁
性の磁路部材２２ｃで橋絡しておくと、磁気棉れを生じ
ることがなく効率良く正確な着磁がなされる。
なお、第２図中右側に示したように、゛磁極方向が交互
に反転する磁気マークを形成するためには、制御量ｖＰ
ｉ２３内に論理回路を設けて、フォトダイオード２１か
らの信号がくるたびに励値電流の極性を交互に逆転させ
るようにすればよい。
本発明は畝上の如く構成されるから、本発明によるとき
は、高出力且つ高分解能の信頼度の高いエンコーダが提
供されるものである。
なお、本発明の構成は畝上の実施例に限定されるもので
なく、例えば、所望の機器の回転角を検出する場合には
当該機器の回転軸を本発明エンコーダの回転軸４と連結
し得るように構成したり、或いは測定値をエンコーダ上
の表示器に表示させる場合にはヘッド１０からの出力信
号に基づき測定値を求める演算回路をエンコータ内に設
りたすすることも自由である。また、磁気マーク検出ヘ
ッド１０の構成についても、例えば４０．１ｆｌＩ出願
人が特願昭５４−５１２５４号（特開昭５５−１４２２
０９号）において開示した如く、Ｄ−（１／ｎ　ｌ　ｋ
）　　・（ｎ±１）・ｐ　　〔但し、ｐは磁気ディスク
に付した磁気マーク相互間の間隔、ｎ及びｋは所望の正
の整数〕で算出される間隔りを介しζ配置されるｎ個の
ヘッド（一種の副尺ヘッドが構成される。）を磁気ディ
スクの外周部に設けることにより、分解能と精度を一層
向上させることも可能であう−ζ、本発明はそれら公知
の手段を用いてなされる総°この変更実施例を包摂する
ものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にかかるエンコーダの−・実施ＩＦＩ＋
を示す断面図、第２図は上記実施例に用いられる磁気デ
ィスクの磁気マークの記録状態を示す゛説明図、第３図
は磁気マークのその他の記録状肪を示す説明図、第４図
は第２図に示した磁気デ、Ｃスクの磁気マークを付する
ための装置の一実施例を示ず断面図である。 １−一−−−−−−−−一筐体 ２　−　　　−　−蓋体 ３−−−・−−−−一磁気ディスク ：Ｓａ、３ａ　　　−−・−磁気マーク３＋　／　、、
、　−、、−、、、、、、、−−ディスク基板、Ｉ　−
−−−−−−−−−−−回転軸５　、、、、−　、、−
一−，，，、、、、、−望動輪６　　　　　　−−−テ
ーブル面 １０−−−−−−−−−−−−−一磁気マーク検出ヘッ
ド１３−・−−−−・−原盤 １４−−−−−−−−−、−−−−回転軸１７〜・−−
・−−一−−−・−モータ２０−・−−−−−−−−−
−−−一光源２１−−−−−−−・−フォトダイオード
２２　ａ　、　２２　ｂ　−・−−−一着磁ヘッド特許
出願人　株式会社井上ジャパックス研究所代理人（“１
５２４）最上止太部 第１１１１

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁気ディスクの円周に沿って施された多数の磁気マーク
    を検出することにより磁気ディスクの回転角を測定する
    エンコーダにおいて、上記磁気ディスクとの各磁気マー
    クの磁化が磁気ディスクの半径方向になされていること
    を特徴とするエンコーダ。
JP57115355A 1982-07-05 1982-07-05 エンコ−ダ Pending JPS597213A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57115355A JPS597213A (ja) 1982-07-05 1982-07-05 エンコ−ダ
US06/509,258 US4646088A (en) 1982-07-05 1983-06-29 Magnetic encoder system
IT48605/83A IT1170425B (it) 1982-07-05 1983-06-30 Dispositivo di codificazione magnetica
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FR8311096A FR2529666B1 (fr) 1982-07-05 1983-07-04 Codeur magnetique
DE19833324176 DE3324176A1 (de) 1982-07-05 1983-07-05 Magnetische codiervorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57115355A JPS597213A (ja) 1982-07-05 1982-07-05 エンコ−ダ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS597213A true JPS597213A (ja) 1984-01-14

Family

ID=14660471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57115355A Pending JPS597213A (ja) 1982-07-05 1982-07-05 エンコ−ダ

Country Status (6)

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US (1) US4646088A (ja)
JP (1) JPS597213A (ja)
DE (1) DE3324176A1 (ja)
FR (1) FR2529666B1 (ja)
GB (1) GB2123562B (ja)
IT (1) IT1170425B (ja)

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