(57)【要約】【目的】  特に、位相信号と高分解能信号とを一つの磁界発生部材により得ることができる磁気エンコーダを提供することを目的とする。【解決手段】  移動方向に異なる磁極が交互に着磁された磁界発生部材と、前記磁界発生部材に対して非接触にて配置されるとともに前記移動方向と平行な方向に間隔を空けて配置された複数の磁気センサと、各磁気センサに設けられ、前記磁界発生部材からの外部磁界により電気特性が変化する磁気検出素子を備えて構成された複数のチャンネルと、を有し、  一つの前記磁界発生部材にて、各磁気センサから夫々、位相がずれた位相信号と、各チャンネルからの出力に基づいて前記位相信号の波長内にて複数のパルスを有する高分解能信号とが生成可能とされることを特徴とする。【選択図】図５
2014081298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動方向に異なる磁極が交互に着磁された磁界発生部材と、前記磁界発生部材に対して非接触にて配置されるとともに前記移動方向と平行な方向に間隔を空けて配置された複数の磁気センサと、各磁気センサに設けられ、前記磁界発生部材からの外部磁界により電気特性が変化する磁気検出素子を備えて構成された複数のチャンネルと、を有し、
一つの前記磁界発生部材にて、各磁気センサから夫々、位相がずれた位相信号と、各チャンネルからの出力に基づいて前記位相信号の波長内にて複数のパルスを有する高分解能信号とが生成可能とされることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項２】
前記高分解能信号は、各位相信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを合わせた合同タイミングよりも短い間隔の前記パルスを有する請求項１記載の磁気エンコーダ。
【請求項３】
前記各磁気センサにはいずれかの前記チャンネルからの出力を前記位相信号として取り出す第１出力部と、各チャンネルからの出力がロジック回路により信号処理された前記高分解能信号よりもパルス間隔が大きい中分解能信号を取り出す第２出力部と、を有し、各第２出力部からの前記中分解能信号はオープンコレクタ出力あるいはオープンドレイン出力されて前記高分解能信号が生成される請求項１記載の磁気エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石（磁界発生部材）と磁気センサとを備える磁気エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献には、磁石と磁気センサとを有する磁気エンコーダに関する発明が開示されている。
【０００３】
磁石の回転に伴って磁気センサから３相モーターのＵ、Ｖ、Ｗ信号等の位相信号を得ることができる。この位相信号により、ブラシレスモータにおける電流制御を行うなどが可能となる。
【０００４】
しかしながら、きめ細かい制御を行うために位相信号とは別にさらに細かく分割した高分解能信号が必要とされた。
【０００５】
従来では、例えば、磁気エンコーダとは別に光学エンコーダを用いた構成により、高分解能信号を得ていたが、部品点数が多くなり装置の大型化や生産コストがアップする問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００９／０５１０６９号
【特許文献２】特開２００４−３０９３６６号公報
【特許文献３】ＷＯ２０１１／１１１４９４号
【特許文献４】特開２００７−１９９００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、位相信号と高分解能信号とを一つの磁界発生部材により得ることができる磁気エンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における磁気エンコーダは、
移動方向に異なる磁極が交互に着磁された磁界発生部材と、前記磁界発生部材に対して非接触にて配置されるとともに前記移動方向と平行な方向に間隔を空けて配置された複数の磁気センサと、各磁気センサに設けられ、前記磁界発生部材からの外部磁界により電気特性が変化する磁気検出素子を備えて構成された複数のチャンネルと、を有し、
一つの前記磁界発生部材にて、各磁気センサから夫々、位相がずれた位相信号と、各チャンネルからの出力に基づいて前記位相信号の波長内にて複数のパルスを有する高分解能信号とが生成可能とされることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、前記高分解能信号は、各位相信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを合わせた合同タイミングよりも短い間隔の前記パルスを有することが好ましい。
【００１０】
また本発明では、前記各磁気センサにはいずれかの前記チャンネルからの出力を前記位相信号として取り出す第１出力部と、各チャンネルからの出力がロジック回路により信号処理された前記高分解能信号よりもパルス間隔が大きい中分解能信号を取り出す第２出力部と、を有し、各第２出力部からの前記中分解能信号はオープンコレクタ出力ないしはオープンドレイン出力されて前記高分解能信号が生成されることが好ましい。
【００１１】
このように本発明では一つの磁界発生部材により、位相信号と高分解能信号の双方を得ることができる。したがって磁気エンコーダの小型化を促進でき、また生産コストを抑えることができる。特に本発明では、各チャンネルからの出力をロジック回路で処理してまずは中分解能信号を得て、各第２出力部からの中分解能信号をオープンコレクタ出力して高分解能信号を得ている。これにより高分解能信号を高精度に得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一つの磁界発生部材により、位相信号と高分解能信号の双方を得ることができる。したがって磁気エンコーダの小型化を促進でき、また生産コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の磁気エンコーダの平面図、
【図２】本実施形態の磁気エンコーダを構成する各磁気センサの平面図、
【図３】本実施形態の磁気センサを構成する各磁気検出チップの回路図、
【図４】（ａ）は、各磁気センサの配線図であり、（ｂ）は、高分解能信号用の回路図、
【図５】本実施形態における位相信号、中分解能信号及び高分解能信号の波形図、
【図６】各磁気検出チップを構成する磁気検出素子の平面図、
【図７】図６に示すＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た磁気検出素子の部分拡大縦断面図、
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本実施形態の磁気エンコーダの平面図であり、図２は、本実施形態の磁気エンコーダを構成する各磁気センサの平面図であり、図３は、本実施形態の磁気センサを構成する各磁気検出チップの回路図であり、図４（ａ）は、各磁気センサの配線図であり、図４（ｂ）は、高分解能信号用の回路図であり、図５は、本実施形態における位相信号、中分解能信号及び高分解能信号の波形図であり、図６は、各磁気検出チップを構成する磁気検出素子の平面図であり、図７は、図６に示すＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た磁気検出素子の部分拡大縦断面図である。
【００１５】
図１に示す磁気エンコーダ１０は、磁石１１と、複数の磁気センサ１２ａ〜１２ｃを備える磁気検出装置１３とを有して構成される。各磁気センサ１２ａ〜１２ｃは支持板１４上に固定支持されている。支持板１４は各磁気センサ１２ａ〜１２ｃに共通の基板であってもよいし、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃを載置する支持板は別々にあり、集積回路については共通化した構成にすることもできる。
【００１６】
図１に示す形態では、磁石１１が所定の厚みを有する円板状で形成されている。図１に示すように磁石１１の中心Ｏ１は、回転中心であり、磁石１１は、時計方向ＣＷ及び反時計方向ＣＣＷに回転可能に支持される。なお本明細書において、磁石１１の移動方向とは、図１では磁石１１の回転方向を指す。また図１において磁石１１は、時計方向ＣＷ及び反時計方向ＣＣＷのどちらか一方にのみ回転可能に支持された構成であってもよい。
【００１７】
図１に示すように磁石１１は、回転方向（移動方向）に（磁石１１ａの中心から放射状に）Ｎ極とＳ極とが交互に着磁されており、磁石１１の外周面１１ａには１２極が着磁されている。いわゆるラジアル着磁されている。なお磁極数を限定するものではない。また、着磁の極数が同じで着磁方向が回転中心線の上下方向に交互に着磁されるいわゆるアキシャル着磁でも良い。
【００１８】
図１に示すように、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃは、磁石１１の外周面１１ａとの間でギャップＧを有しており、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃと磁石１１とは非接触となっている。さらに各磁気センサ１２ａ〜１２ｃは、磁石１１の回転方向（時計方向ＣＷ及び反時計方向ＣＣＷ）と平行な方向（相対回転方向Ｂ）に間隔を空けて配置されている。なお、第１磁気センサ１２ａと第２磁気センサ１２ｂとの間の間隔、及び、第２磁気センサ１２ｂと第３磁気センサ１２ｃとの間の間隔は夫々、同じであるが、磁石１１の磁極との相対的位相位置は異なっている。どの程度ずれているのかについては後で詳述する。
【００１９】
図２は、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃの平面図を示している。図２に示すように基板１５上に複数の磁気検出チップ１６，１７が搭載されている。図２に示す実施形態では、２つの磁気検出チップ１６，１７が設けられている。磁気検出チップ１６と磁気検出チップ１７との間には間隔Ｔ１が設けられている。図２に示す磁気センサ１２ａ〜１２ｃの中心Ｏ２を相対回転方向Ｂ上とし、間隔Ｔ１の方向を相対回転方向Ｂの接線方向とする。図２に示すように、各磁気検出チップ１６，１７との間に間隔Ｔ１を設けることで、各磁気検出チップ１６，１７に同じものを使用しても、各磁気検出チップ１６，１７からの出力に位相差を生じさせることができる。
【００２０】
図３に示すように各磁気検出チップ１６，１７内には、例えば複数の磁気検出素子１８ａ〜１８ｄ，１９ａ〜１９ｄが組み込まれている。
【００２１】
図３に示すように、磁気検出素子１８ａ〜１８ｄの感度軸方向Ｐ１，Ｐ２と、磁気検出素子の感度軸方向Ｐ３，Ｐ４とは９０°異なっている。また、磁気検出素子１８ａ，１８ｂの感度軸方向Ｐ１と磁気検出素子１８ｃ，１８ｄの感度軸方向Ｐ２とは１８０°異なっており、磁気検出素子１９ａ，１９ｂの感度軸方向Ｐ３と磁気検出素子１９ｃ，１９ｄの感度軸方向Ｐ４とは１８０°異なっている。「感度軸方向」とは、その方向に磁石１１からの外部磁界が及んだ際、電気特性が最大あるいは最小となる方向を指す。
【００２２】
図３に示すように各磁気検出素子１８ａ〜１８ｄにより２つの信号取出部２０ａ，２０ｂを有する第１チャンネル（ブリッジ回路）２０が構成される。また各磁気検出素子１９ａ〜１９ｄにより２つの信号取出部２１ａ，２１ｂを有する第２チャンネル（ブリッジ回路）２１が構成される。
【００２３】
図２に示すように各磁気センサ１２ａ〜１２ｃには、電源部２２，接地部（グランド）２３及び出力部２４〜２６が設けられている。電源部２２及び接地部２３は、各磁気検出チップ１６，１７内のチャンネル２０，２１と電気的に接続されている。
【００２４】
出力部２４は、位相信号用の第１出力部２４であり、一方のチャンネル２０と電気的に接続されている。また、他の出力部２５，２６は、高分解能信号用の第２出力部２５，２６であり、例えば、第２出力部２５は、図２に示す磁気検出チップ１７内に設けられた第１チャンネル２０の信号取出部２０ａと第２チャンネル２１の信号取出部２１ａ（図３参照）とに電気的に接続されている。また、第２出力部２６は、図２に示す磁気検出チップ１６内に設けられた第１チャネル２０の信号取出部２０ａと第２チャネル２１の信号取出部２１ａ（図３参照）とに電気的に接続されている。
【００２５】
各磁気検出チップ１６，１７には２つのチャンネル２０，２１が設けられているので、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃには４つのチャンネルが設けられている。
【００２６】
図６は、磁気検出素子１８ｃ，１８ｄ及び磁気検出素子１９ｃ，１９ｄの部分拡大平面図を示す。図６に示すＸ１−Ｘ方向とＹ１−Ｙ２方向とは平面内にて直交する２方向を指す。
【００２７】
図６に示すように磁気検出素子１８ｃ，１８ｄは、Ｙ１−Ｙ２方向に延出しＸ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配列された複数本の延出部３０がミアンダ状となるようにＹ側端部間で接続されて一体化したミアンダ状素子である。
【００２８】
また図６に示すように磁気検出素子１９ｃ，１９ｄは、Ｘ１−Ｘ２方向に延出しＹ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配列された複数本の延出部３１がミアンダ状となるようにＸ側端部間で接続されて一体化したミアンダ状素子である。
【００２９】
磁気検出素子１８ｃ，１８ｄは、磁気検出素子１９ｃ，１９ｄを平面内にて９０°回転させた形状に同一である。よって、各磁気検出素子を構成する各延出部３０，３１の幅寸法は同寸法であり、また各延出部間の間隔も同寸法である。
【００３０】
なお残りの磁気検出素子１８ａ，１８ｂについては、磁気検出素子１８ｃ，１８ｄと感度軸方向が異なるだけで磁気検出素子１８ｃ，１８ｄと同じミアンダ状素子で形成される。また、残りの磁気検出素子１９ａ，１９ｂについては、磁気検出素子１９ｃ，１９ｄと感度軸方向が異なるだけで磁気検出素子１９ｃ，１９ｄと同じミアンダ状素子で形成される。
【００３１】
図７は、磁気検出素子１９ｃ，１９ｄを図６に示すＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た部分拡大縦断面図である。
【００３２】
磁気検出素子１９ｃ，１９ｄは、基板１５表面にて、下から、シード層２、固定磁性層３、非磁性材料層４、フリー磁性層５及び保護層６の順に積層されて成膜されたセルフピン止め型のＧＭＲ素子である。磁気検出素子を構成する各層は、例えばスパッタにて成膜される。
【００３３】
シード層２は、ＮｉＦｅＣｒあるいはＣｒ等で形成される。シード層２と、基板１との間に、Ｔａ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ等からなる下地層が形成されていてもよい。
【００３４】
固定磁性層３は、第１磁性層３ａと第２磁性層３ｃと、第１磁性層３ａ及び第２磁性層３ｃ間に介在する非磁性中間層３ｂとの、人工反強磁性（ＡＡＦ（Artificial-AntiFerro  magnetic））構造からなる。
【００３５】
図７に示すように矢印方向は、第１磁性層３ａ及び第２磁性層３ｃの固定磁化方向を示す。図７に示すように、第１磁性層３ａの固定磁化方向と、第２磁性層３ｃの固定磁化方向は反平行となっている。各磁性層３ａ，３ｃはＣｏＦｅ合金などの軟磁性材料で形成されている。また非磁性中間層３ｂはＲｕやＲｈ等である。非磁性材料層４はＣｕなどの非磁性材料で形成される。フリー磁性層５は、ＮｉＦｅ合金などの軟磁性材料で形成されている。この実施形態では、フリー磁性層５は、ＣｏＦｅ合金層５ａとＮｉＦｅ合金層５ｂとの積層構造で形成されるが、フリー磁性層５の構造は限定されるものでない。保護層６はＴａなどである。
【００３６】
本実施形態では固定磁性層３をＡＡＦ構造として、第１磁性層３ａと第２磁性層３ｃとが反平行に磁化固定されたセルフピン止め型である。すなわち図７に示すセルフピン止め型では、反強磁性層を用いず、よって磁場中熱処理を施すことなく単に磁場中成膜することで（アニールなし；常温）、固定磁性層３を構成する各磁性層３ａ，３ｃを磁化固定している。なお、各磁性層３ａ，３ｃの磁化固定力は、外部磁界が作用したときでも磁化揺らぎが生じない程度の大きさであれば足りる。
【００３７】
ただし図７の磁気検出素子の積層構造は一例である。下からフリー磁性層５、非磁性材料層４、固定磁性層３、及び保護層６の順に積層された積層構造とされてもよい。また固定磁性層３は、第１の磁性層３ａと第２磁性層３ｃとの磁化量の大きさが同じで磁化方向が反平行である構成にできる。
【００３８】
磁気検出素子を構成する第２磁性層３ｃの固定磁化方向（感度軸方向）が固定磁性層３の固定磁化方向である。よって磁気検出素子１９ｃ，１９ｄの感度軸方向Ｐ４は、Ｙ２方向となっている（図６参照）。
【００３９】
図７に示すように、各延出部２０間は、絶縁層７により埋められている。
図７では、磁気検出素子１９ｃ，１９ｄを用いて説明したが、他の磁気検出素子においても同じ層構造である。このとき固定磁性層３を構成する第２磁性層３ｃの固定磁化方向を制御して各感度軸方向Ｐ１〜Ｐ３を決定できる。
【００４０】
上記したように、セルフピン止め型のＧＭＲ素子で各磁気検出素子１８ａ〜１８ｄ，１９ａ〜１９ｄを形成することで磁場中熱処理が必要でなく、したがって感度軸方向Ｐ１〜Ｐ４が異なる各磁気検出素子１８ａ〜１８ｄ，１９ａ〜１９ｄを同じ基板１５上に成膜することができる。
【００４１】
ただし感度軸方向が異なる磁気検出素子については別々の基板への成膜となるが、反強磁性層を用いたＧＭＲ素子で各磁気検出素子１８ａ〜１８ｄ，１９ａ〜１９ｄを形成することも可能である。
【００４２】
図１に示す第１磁気センサ１２ａと第２磁気センサ１２ｂとの間、及び第２磁気センサ１２ｂと第３磁気センサ１２ｃとの間にはちょうど８０°の間隔があいている。磁極周期λ（Ｎ極とＳ極との一組分の幅（磁石１１の移動方向への長さ寸法））は６０°であるから、第１磁気センサ１２ａがちょうどＮ極とＳ極との境界位置（位相差ゼロ位置）Ｂにあるとき、第２磁気センサ１２ｂは、位相差ゼロ位置Ｃから２０°だけ時計方向ＣＷにずれており、第３磁気センサ１２ｃは、位相差ゼロ位置Ｄから４０°だけ時計方向ＣＷにずれている。なお図１に示すように磁石１１が回転する構成では、磁極周期λは、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃが配置された位置の中心を辿る各磁気センサ１２ａ〜１２ｃの相対回転方向Ｂ上での円弧長さにて規定される。
【００４３】
このように各磁気センサ１２ａ〜１２ｃは、位相をずらして配置されている。第１磁気センサ１２ａが位相差α＝０の位置にあるとすると、第２磁気センサ１２ｂは（１／３）λの位相差α分ずれて配置されており、また、第３磁気センサ１２ｃは、（２／３）λの位相差α分ずれて配置されている。
【００４４】
ここで、第１磁気センサ１２ａは位相差α＝０の位置にあるとき、残りの第２磁気センサ１２ｂ、及び第３磁気センサ１２ｃは、（Ｍ／Ｎ）・λ（Ｍは、１，・・・，Ｎ−１の変数であり、Ｎは前記磁気センサの個数であり、λは磁極周期である）の位相差α分ずらした位置に夫々、配置される。
【００４５】
図４（ａ）に示すように第１の磁気センサ１２ａの第１出力部２４からＵ相信号（位相信号）ａを得ることができ、また第２磁気センサ１２ｂの第１出力部２４からＶ相信号（位相信号）ｂを得ることができ、また第３磁気センサ１２ｃの第１出力部２４からＷ相信号（位相信号）ｃを得ることができる。
【００４６】
また図４（ａ）に示すように、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃに設けられた高分解能信号用の第２出力部２５，２６が夫々、各磁気センサ１２ａ〜１２ｅごとに結線されて高分解能信号ｄを出力するための外部出力端子４２が構成されている。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃの各磁気検出チップ１６，１７内にて信号取出部２０ａ，２１ａがＯＲ回路（ロジック回路）４０にて接続されて第２出力部２５，２６を構成し、各第２出力部２５，２６が並列に接続されたワイヤードＯＲ４１によりオープンコレクタあるいはオープンドレインが構成されている。
【００４８】
図４に示した回路構成により、図５に示す位相信号ａ，ｂ，ｃ及び高分解能信号ｄを得ることができる。
【００４９】
図５（ａ）では、磁石１１を直線状にして一つの磁極周期λを示した。図５（ｂ）は、外部出力端子４２から得られた高分解能信号ｄの波形である。図５（ｃ）は、Ｕ相信号ａの波形、図５（ｄ）はＶ相信号ｂの波形、図５（ｅ）はＷ相信号ｃの波形を夫々、示す。
【００５０】
図５（ｃ），図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示すようにＵ相信号ａ、Ｖ相信号ｂ及びＷ相信号ｃは夫々、位相がずれている。これは図１に示すように各磁気センサ１２ａ〜１２ｃが磁石１１に対して位相をずらして配置しているためである。
【００５１】
図５に示すように第１磁気センサ１２ａからは、Ｕ相信号ａ（図５（ｃ））と、第２出力部２５，２６の夫々から中分解能信号ｄ１，ｄ２（図５（ｆ）（ｇ））を得ることができる。ここで「中分解能信号」とは、オープンコレクタ出力あるいはオープンドレイン出力して高分解能信号ｄを得る前の、各第２出力部２５，２６から得られた信号を指し、したがって磁極周期λ内に占めるパルス数は中分解能信号ｄ１，ｄ２のほうが高分解能信号ｄよりも少なくなっている。すなわちパルス間隔は、中分解能信号ｄ１，２のほうが高分解能信号ｄよりも広くなっている。
【００５２】
図４（ｂ）にて説明したように、第２出力部２５，２６から得られる信号（中分解能信号）はＯＲ回路（ロジック回路）により信号処理がされ、信号取出部２０ａ，２１ａからの出力の立ち上がりと立ち下がりの双方でパルスが生成される。また、第２出力部２５から得られる中分解能信号ｄ１と、第２出力部２６から得られる中分解能信号ｄ２とでは、図１に示すように各磁気検出チップ１６，１７間に間隔Ｔ１が設けられているために、位相差が生じている。間隔Ｔ１を調整することで、中分解能信号ｄ１と中分解能信号ｄ２とで生じるパルスを等間隔にてずらすことができる。この実施形態では、間隔Ｔ１を（１/８）λとした。
【００５３】
図５に示すように第２磁気センサ１２ｂからは、Ｖ相信号ａ（図５（ｄ））と、第２出力部２５，２６の夫々から中分解能信号ｄ３，ｄ４（図５（ｈ）（ｉ））を得ることができる。
【００５４】
また、図５に示すように第３磁気センサ１２ｃからは、Ｗ相信号ａ（図５（ｅ））と、第２出力部２５，２６の夫々から中分解能信号ｄ５，ｄ６（図５（ｊ）（ｋ））を得ることができる。
【００５５】
そして、図４（ｂ）で示したように、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃの各第２出力部２５，２６から得られた中分解能信号ｄ１〜ｄ６をオープンコレクタ出力あるいはオープンドレイン出力することで高分解能信号ｄを得ることができる。このように磁極周期λ内に多数のパルスを有する高分解能信号ｄを得ることができる。図５に示すように、高分解能信号ｄには、Ｕ相信号ａ、Ｖ相信号ｂ及びＷ相信号ｃの各立ち上がりと各立ち下がりのタイミングを合わせた合同タイミングａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２よりも短い間隔でパルスが生成されている。
【００５６】
図５に示すように高分解能信号ｄは、磁極周期λに２４のパルスが生成されており、したがって磁石１１が一周する間に１４４のパルスが生成される。したがって２．５°の回転角度ごとに１パルスが出力される。なおこの実施形態では、例えば１パルスは６４μｓｅｃの固定長パルスとして生成されている。
【００５７】
このように各位相信号ａ〜ｃと高分解能信号ｄの双方を得ることにより、例えばブラシレスモータによる回転制御（電流制御）を高精度に行うことができる。
【００５８】
本実施形態によれば、１つの磁石１１により、各位相信号ａ〜ｃと高分解能信号ｄの双方を得ることができる。すなわち本実施形態では、高分解能信号ｄを得るために例えば光学系エンコーダを用意したり、あるいは高分解能信号ｄを得るために別に磁石や磁気センサを用意することが必要でない。このため部品点数を少なくでき、磁気エンコーダ１０の小型化とともに生産コストを抑えることが可能になる。
【００５９】
図１では磁気センサ１２ａ〜１２ｃの数は３個であるが、２個でもよいし、４個以上としてもよい。また図１に示す実施形態では、各磁気センサ１２ａ〜１２ｃに設けられたチャンネル数は４であるが、２以上のチャンネル数があれば特に数を限定するものではない。磁気センサ及びチャンネル数を増やすことで、位相信号の数を多くでき且つ高分解能信号のパルス数を増やすことができる。
【００６０】
本実施形態に使用される磁気検出素子は、ホール素子等であってもよいが、磁気センサに対して水平面方向からの外部磁界を検知可能な磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子）であることが好適である。ここで水平面方向とは、図７に示す積層された各層の境界面と平行な面方向を指す。また磁気抵抗効果素子は、図７で説明したセルフピン止め型であることが好適である。これにより複数の磁気抵抗効果素子を同じ基板１５上に形成することができる。
【００６１】
また上記した形態では磁石１１が回転型であるが、例えば磁石１１が棒状で直線移動する形態のエンコーダとしてもよい。また、磁石が固定側で、磁気検出装置が移動する形態にしてもよい。また磁石はラジアルタイプでもアキシャルタイプでもどちらでもよい。
【００６２】
また、同じ出力回路には、感度軸方向が１８０°異なる磁気検出素子を組み合わせた構成でなくてもよく、感度軸方向が一方向の磁気検出素子と固定抵抗素子との組み合わせとすることもできる。
【符号の説明】
【００６３】
Ｐ１〜Ｐ４  感度軸方向
３  固定磁性層
４  非磁性材料層
５  フリー磁性層
１０  磁気エンコーダ
１１  磁石
１２ａ〜１２ｃ  磁気センサ
１３  磁気検出装置
１５  基板
１６、１７  磁気検出チップ
１８ａ〜１８ｄ、１９ａ〜１９ｄ  磁気検出素子
２０、２１  チャンネル
２４  第１出力部
２５，２６  第２出力部
３０、３１  延出部
４０  ＯＲ回路（ロジック回路）
４１  ワイヤードＯＲ
【図１】
2014081298.tif 000003
【図２】
2014081298.tif 000004
【図３】
2014081298.tif 000005
【図４】
2014081298.tif 000006
【図５】
2014081298.tif 000007
【図６】
2014081298.tif 000008
【図７】
2014081298.tif 000009