[发明专利]编码器

说明书

技术领域

本发明涉及编码器，特别涉及高次谐波的降低。

背景技术

已知一种磁式编码器，该编码器使用将N极和S极交替地排列配置的磁介质，通过相对于该磁介质而相对移动的磁传感器对来自磁介质的泄漏磁场的变化进行检测，从而检测移动量（专利文献1）。

使充磁方向不同的间距（pitch）λ越小则该编码器的检测精度越高，但若使间距λ较小则来自磁介质表面的泄漏磁场变小，因此磁传感器接触磁介质，若不接近得在磁介质上滑动，则难以得到充分的输出信号。

在图15（a）中表示磁传感器在磁介质上移动时的输出信号的例子。若将该信号以所包含的信号的成分的次数表示，则如图15（b）所示，除了本来求取的1次信号（基本波）之外，还包含奇数次的高次谐波的信号。高次谐波的次数越高则其成分越小，但有时因该高次谐波而信号的检测精度劣化。在某例中，若将1次信号（基本波）的振幅设为100％，则3次高次谐波的振幅为基本波的振幅的30％，5次高次谐波的振幅为基本波的振幅的10％，7次高次谐波的信号同样为5％。

以往以来，为了消除这样的高次谐波，如图16所示，在从作为磁敏元件的第1磁阻效应元件离开了规定距离（n次高次谐波的情况下为λ／（2n），其中λ是磁介质的充磁间距）的位置，设置用于消除高次谐波的高次谐波消除图案（pattern）。具体而言，专利文献2中公开了如下例子：一种位置检测器，通过磁传感器对写入标尺（scale）的以基本波长λ而进行周期变化的位置信息进行读取，磁传感器包含以规定信号将位置信息输出的第1、第2及第3磁阻效应元件，第2及第3磁阻效应元件在第1磁阻效应元件两侧以间隔δ配置且串联连接。该例子中，当第1磁阻效应元件与上述第2及第3磁阻效应元件的输出之比为r时，通过满足r＋2cos（2nπδ／λ）＝0（n为3以上的奇数）的条件，来去除n次高次谐波，如此调整各磁阻效应元件的输出比r。

另外，专利文献3中公开了如下例子：使用MR元件作为磁阻效应元件，将信号磁场的NS的间距设为λ，并设n为整数、m为奇数、高次谐波的次数为k，相离（n／2±m／（2k））×λ的间隔位置来配置MR元件（例如以7次高次谐波的消除为目的的图14的结构）。但是，该专利文献3中，关于自旋阀型GMR元件并没有公开。另外，MR元件有时还被称作AMR元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－121253号公报

专利文献2：日本特开平10－185507号公报

专利文献3：日本专利第2529960号公报（日本特开昭63－225124号）

发明概要

发明要解决的问题

以往，为了实现编码器的高分辨率化，使磁介质与磁传感器之间的空隙极小，根据情况需要滑动而使用。使磁介质与磁传感器之间的距离接近即意味着传感器输出相对于相离距离容易大幅变动，装置设计的自由度（degree of freedom）有可能变窄。此外，在使用在相对移动方向上较长的磁性标尺（磁介质）的情况下，若使磁传感器维持接触状态并长距离移动，则由于摩擦阻力，驱动装置（马达等）需要较大的转矩，用小型马达难以应对，妨碍装置的小型化。

发明内容

本发明鉴于上述情况，其目的之一是提供一种使磁介质与磁传感器隔开空隙而对置、并且能够提高移动量的检测精度的编码器。

用于解决问题的手段

用于解决上述现有例的问题点的发明是一种编码器，包含磁介质和磁传感器而成，该磁传感器与该磁介质隔开空隙而对置，并且与上述磁介质相对移动，上述磁介质在上述相对移动方向上以间距λm被充磁，上述磁传感器具备多个磁阻效应元件，该多个磁阻效应元件的电阻值根据所配置的场所的磁场而变化；以配置有该磁阻效应元件的位置为基准位置，除了该基准位置的磁阻效应元件以外，作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件分别被配置在如下位置：设P（n）为第n（n＝1、2、3…，即自然数）个素数，使用自然数N，从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧离开λm／（2·P（n））（其中N≥n＞1）的位置；以及，设P（L）为第L（L是自然数）个素数，从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（L））（其中1＜L＜N）的位置起、进一步偏离λm／（2·P（L＋1））的位置。

发明效果

根据本发明，能够减少磁传感器的输出所包含的高次谐波，使磁介质与磁传感器隔开空隙来对置，并且能够提高移动量的检测精度。

附图说明