(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動方向に沿って周期λで変化する磁気信号を４個のトラックに有し、前記トラック間に位相差をつけて前記磁気信号を記録した磁気媒体と、
トラックに対向する磁気抵抗効果素子を４個有する磁気センサーを備え、
前記４個の磁気抵抗効果素子は、ブリッジ回路を構成し、前記移動方向に直交する方向に１列に並べて配置され、
前記磁気媒体に前記磁気センサーを対向させて出力信号を得ることを特徴とする磁気式エンコーダー。
【請求項２】
移動方向に沿って周期λで変化する磁気信号をトラックに有し、前記磁気信号を前記移動方向に対して傾斜角度をつけて記録した磁気媒体と、
トラックに対向する磁気抵抗効果素子を４個有する磁気センサーを備え、
前記４個の磁気抵抗効果素子は、ブリッジ回路を構成し、前記移動方向に直交する方向に１列に並べて配置され、
前記磁気媒体に前記磁気センサーを対向させて出力信号を得ることを特徴とする磁気式エンコーダー。
【請求項３】
隣り合う磁気抵抗効果素子のピッチをＬとし、前記磁気信号の移動方向に対する傾斜角度θが、
θ＝ｔａｎ-1（Ｌ／Ｐ）、且つ、
Ｐ＝ｍλ／４  、ただし（ｍ＝１，２，３，・・・）、となる関係であることを特徴とする請求項２に記載の磁気式エンコーダー。
【請求項４】
前記ブリッジ回路を構成する磁気抵抗効果素子にＲ１１、Ｒ２１，Ｒ１２及びＲ２２という符号を付けたときに、
Ｒ１１及びＲ１２がブリッジ回路の一方の電流流路を為し、Ｒ２１及びＲ２２がブリッジ回路の他方の電流流路を為し、
Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ１２及びＲ２２の順に１列に配列されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気式エンコーダー。
【請求項５】
移動方向に沿って周期λで変化する磁気信号を８個のトラックに有し、前記トラック間に位相差をつけて前記磁気信号を記録した磁気媒体と、
トラックに対向する磁気抵抗効果素子を８個有する磁気センサーを備え、
前記８個の磁気抵抗効果素子は、第１のブリッジ回路及び第２のブリッジ回路を構成し、前記移動方向に直交する方向に１列に並べて配置され、
前記磁気媒体に前記磁気センサーを対向させて出力信号を得ることを特徴とする磁気式エンコーダー。
【請求項６】
前記トラック間の位相差が、磁気信号の周期λのｍ／４倍（ただし、ｍ＝１，２，３，・・・）であることを特徴とする請求項５記載の磁気式エンコーダー。
【請求項７】
移動方向に沿って周期λで変化する磁気信号を４個のトラックに有し、前記トラック間に位相差をつけるとともに、前記磁気信号を前記移動方向に対して傾斜角度をつけて記録した磁気媒体と、
トラックに対向する磁気抵抗効果素子を８個有する磁気センサーを備え、
前記８個の磁気抵抗効果素子は、第１のブリッジ回路及び第２のブリッジ回路を構成し、前記移動方向に直交する方向に１列に並べて配置され、
前記磁気媒体に前記磁気センサーを対向させて出力信号を得ることを特徴とする磁気式エンコーダー。
【請求項８】
前記トラック間の位相差が、磁気信号の周期λのｍ／４倍（ただし、ｍ＝１，２，３，・・・）であり、
隣り合う磁気抵抗効果素子のピッチをＬとし、前記磁気信号の移動方向に対する傾斜角度θが、
θ＝ｔａｎ-1（Ｌ／Ｐ）、且つ、
Ｐ＝ｎλ／４  、ただし（ｎ＝１，２，３，・・・）、となる関係にあることを特徴とする請求項７に記載の磁気式エンコーダー。
【請求項９】
第１のブリッジ回路を構成する磁気抵抗効果素子にＲ１１、Ｒ１２，Ｒ１３及びＲ１４という符号を付けたときに、Ｒ１１及びＲ１２が第１のブリッジ回路の一方の電流流路を為し、Ｒ１３及びＲ１４が第１のブリッジ回路の他方の電流流路を為し、
第２のブリッジ回路を構成する磁気抵抗効果素子にＲ２１、Ｒ２２，Ｒ２３及びＲ２４という符号を付けたときに、Ｒ２１及びＲ２２が第２のブリッジ回路の一方の電流流路を為し、Ｒ２３及びＲ２４が第２のブリッジ回路の他方の電流流路を為し、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４及びＲ１３の列と、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２４及びＲ２３の列とが、１列に配列されていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の磁気式エンコーダー。
【請求項１０】
前記磁気抵抗効果素子は、ＭＲ素子またはＧＭＲ素子であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の磁気式エンコーダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、磁気的に位置を検出する装置に関し、さらに詳しくは、回転機械や回転電気機械の回転角度もしくは回転速度を検出するエンコーダー、あるいはリニア式エンコーダーに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の磁気式エンコーダーの側面図である。この磁気式エンコーダーの構成を説明する。モーター１０１の回転シャフト１０２に磁気ドラム１０５を取り付け、この磁気ドラム１０５の外周は磁気信号を記録した磁性体で構成している。そして、この磁気ドラム１０５の外周に対向して、磁気抵抗効果素子を有する磁気センサー１０４が取り付けジグ１０３によりモーター１０１に固定される。以下、磁気抵抗効果素子をＭＲ素子と称する。
【０００３】
図９は、図８の磁気ドラム１０５と磁気センサー１０４の対向する面を展開して示した概略図である。磁気ドラムの磁性体表面には、記録波長λで磁気信号が記録されている。このλ（位相２πに相当）に対して、図示の様な間隔のパターンでＭＲ素子Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２４を磁気センサー１０４に配置したものである。隣り合うＭＲ素子の間隔はλ／４である。そして、これらの各ＭＲ素子を図１０の等価回路のように接続して２組のブリッジ回路とし、ａ１,ａ２端子間の出力ｅ１と、ｂ１，ｂ２端子間の出力ｅ２を得る。ｅ１，ｅ２の波形を図１１の（ｂ）に示す。図１１中（ａ）に示すように、端子ａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２をアンプ回路ＯＰａ，ＯＰｂに通し、さらに波形整形を行なって矩形波にして、図１１の（ｃ）に示すように２相の出力Ａ，Ｂが得られる。すなわち、磁気ドラム１０５の回転により、λ／４位相のずれた２相の出力が得られる。この際、波形の周期は磁気ドラム表面の記録波長λに相当し、磁気式エンコーダーの分解能になる。１回転当たりのパルス数は着磁パルス数に相当する。ここで、記録波長λは数十〜数百μｍ程度が実用的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の磁気センサーを用いた磁気式エンコーダーにおいて、分解能を変更するには、次の（１）や（２）の方法が検討されている。
（１）磁気ドラム外径の変更。
（２）記録波長の変更。
つまり、記録波長λを固定して磁気ドラムの外径を大きくすることにより信号パルス数を増やす方法と、外径を同じものとして記録波長λを変更する方法がある。ただし、（１）の方法では磁気ドラムの外径の変更だけで済み、ＭＲ素子の配列を変える必要がないが、磁気ドラムの大きさの制約等から、全ての分解能を網羅することは困難であり、分解能を向上させる方法として適していない。また、（２）の方法では、記録波長λの変更に伴ってＭＲ素子パターンの配列も変更しなければならず、ＭＲ素子パターンの種類が増えてパターンの作製に用いるフォトマスク等の設備も増えてしまう。また、複数のＭＲ素子パターンを水平方向に更に広げて配置すると図１２で説明するような問題が生じる。水平方向とは図８や図９の矢印Ｚに平行な向きに相当する。
【０００５】
図１２は、磁気センサーと磁気ドラムの関係を説明する断面図である。ＭＲ素子の配列パターンは、磁気ドラムの径や回転角度・速度の検出精度、ノイズの抑制といった条件に対応させるために、複雑なパターンとなる。通常、磁気センサー１０４において、ＭＲ素子はガラスやＳｉ等の基板上に作製する。平らな板状の基板を使うため、対応する磁気ドラム１０５の表面（曲面）における曲率が大きい場合には、ＭＲ素子パターンの水平方向（矢印Ｚに平行な向き）の広がりにより、ＭＲ素子パターンの中央部１０４ａと端部１０４ｂでは磁気ドラムからの距離（ギャップ）が変わってしまう。即ち、ｇ１＜ｇ２の関係になる。中央部１０４ａと端部１０４ｂに加わる磁界が異なると、感度の同じＭＲ素子を用いても中央部１０４ａと端部１０４ｂで出力の大きさが異なるため、磁気ドラムの回転角や回転速度を高精度に検出することが難しくなる（位置検出精度が低下する）。そこで、本発明は、分解能を向上し、ドラム径にかかわらず使用できる磁気式エンコーダーを得ることを目的とする。さらに望ましくは、ＭＲ素子パターンの種類を抑制し、異なる記録波長の磁気媒体に対応できる磁気式エンコーダーを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気式エンコーダーは、磁気媒体の移動方向に沿って周期λで変化する磁気信号を記録した磁気媒体と、前記磁気媒体に対面して、ブリッジ回路を構成する複数個のＭＲ素子を前記移動方向に交差する方向に直線状に並べて配置した磁気センサーを備え、前記ＭＲ素子の各々に対応する磁気信号の位相を異なるものとしたことを特徴とする。より好ましくは、前記複数個のＭＲ素子を前記移動方向に直交する方向に直線状に並べて配置する。ここで、磁気媒体においてＭＲ素子の各々に対応する磁気信号の位相を異なるものにするには、ＭＲ素子の各々に対応するトラックの磁気信号の位相を順次ずらすとよい。
【０００７】
本発明の他の磁気式エンコーダーは、磁気媒体の移動方向に沿って周期λで変化する磁気信号を、前記移動方向に対して傾斜角度をつけて記録した磁性体を有する磁気媒体と、
複数のＭＲ素子を直線状に配置した磁気センサーを備え、
前記ＭＲ素子の配置が前記移動方向に対して略垂直方向となるように、前記磁気媒体に磁気センサーを対向させて出力信号を得ることを特徴とする。
【０００８】
前記本発明の他の磁気式エンコーダーにおいて、前記複数のＭＲ素子のうち、隣り合うＭＲ素子のピッチをＬとし、前記磁気信号の移動方向に対する傾斜角度θが、
θ＝ｔａｎ-1（Ｌ／Ｐ）、且つ、
Ｐ＝ｍλ／４  、ただし（ｍ＝１，２，３，・・・）、
となる関係であることを特徴とする。また、磁気信号を傾けて磁性体に着磁することで形成したトラックを用いる本発明に係る磁気エンコーダーは、磁気センサーの出力信号の高調波成分を低減させることができる。高調波低減の理由を説明する。ＭＲ素子の出力特性は、正弦波に３次高調波を含む波形である。磁気ドラムの回転角を正確に検出する（位置検出）には、３次高調波を除去して正弦波を得ることが望ましい。本発明の構成のように、トラックの磁気信号を傾斜させると、多数の位相のずれた磁界を１個のＭＲ素子に印加して、１個のＭＲ素子内で位相のずれた出力を積分するのと同様の効果を得られ、出力の３次高調波成分を除去することができる。
【０００９】
本発明の更に他の磁気式エンコーダーは、磁気媒体の移動方向に沿って周期λで変化する磁気信号を少なくとも２以上のトラックに設け、前記トラック間に位相差をつけて前記磁気信号を記録した磁性体を有する磁気媒体と、
各トラックに対応するＭＲ素子を直線状に配置した磁気センサーを備え、
前記ＭＲ素子の配置が前記移動方向に対して略垂直となるように、前記磁気媒体に磁気センサーを対向させて出力信号を得ることを特徴とする。前記複数のＭＲ素子の列は前記トラックの移動方向に対して、略垂直となるように直線状に配置する。
【００１０】
前記本発明の更に他の磁気式エンコーダーにおいて、前記トラック間の位相差が、磁気信号の周期λのｍ／４倍（但し、ｍ＝１，２，３，・・・）であることを特徴とする。磁気センサーの出力信号の位置検出精度を高めるには、ＭＲ素子の出力信号を２相出力にする構成、あるいは特公平５−２６１２４号に開示されるようにＭＲ素子を接続した構成を適用することが考えられる。これらの中でトラック間の位相差がｍλ／４である磁気式エンコーダーが良く用いられているが、磁気ドラムの曲率によっては磁気ギャップのズレが生じる。そこで位相差ｍλ／４の構成に本発明のＭＲ素子を直線状に配置した磁気センサーを適用すると、ギャップのズレによる位置検出誤差を防止することができる。これは、ＭＲ素子とトラック間のギャップの大きさが各々のＭＲ素子で同一になるためである。
【００１１】
本発明の更に他の磁気式エンコーダーは、磁気媒体の移動方向に沿って周期λで変化する磁気信号を少なくとも２以上のトラックに設け、前記トラック間に位相差をつけるとともに、前記移動方向に対して傾斜角度をつけて記録された磁性体を有する磁気媒体と、
各トラックに対応するＭＲ素子を直線状に配置した磁気センサーを備え、
前記ＭＲ素子の配置が前記移動方向に対して略垂直となるように、前記磁気媒体に磁気センサーを対向させて出力信号を得ることを特徴とする。
【００１２】
前記本発明の更に他の磁気式エンコーダーにおいて、前記トラック間の位相差が、磁気信号の周期λのｍ／４倍（ただし、ｍ＝１，２，３，・・・）であり、各トラックに対応する複数のＭＲ素子のピッチをＬとし、前記磁気信号の移動方向に対する傾斜角度θが、
θ＝ｔａｎ-1（Ｌ／Ｐ）、且つ、
Ｐ＝ｎλ／４  、ただし（ｎ＝１，２，３，・・・）、
となる関係であることを特徴とする。
【００１３】
上述した本発明の各々は、磁気媒体の移動方向と略垂直方向に、複数のＭＲ素子のパターンを直線状に配置した磁気センサーと、磁気信号の配置やパターンによって磁気信号の位相をずらした磁気媒体を用いることにより、各ＭＲ素子のギャップが同一となるため、ドラム径にかかわらず正確に位置検出することができる。特に磁気ドラムの径を小径化する場合、本発明の構成を適用することで分解能を向上させることができる。上記の磁気センサーは、基板上に複数のＭＲ素子を１列に並べて配置する。この列の向きが磁気媒体の移動方向とほぼ直交するように磁気センサーと磁気媒体を対向あるいは摺動させるものである。複数のＭＲ素子はブリッジ回路を構成する。
【００１４】
ここで、直線状に配置とは、磁気媒体の移動方向に対して略垂直方向に複数のＭＲ素子を一直線上に並べて配置することをいう。仮に磁気信号を構成する一定の周期λの大きさを変えることが必要になったとしても、磁気媒体の磁気パターンを変更するだけで、異なる磁気信号のピッチに対応することができる。また、曲率が異なる磁気媒体に対しても、磁気媒体とＭＲ素子間をほぼ同一な距離を保つことが可能である。磁気媒体からＭＲ素子に印加される磁界の大きさは同じであり、磁気ドラムの曲率の影響を受けることなく、高精度に位置検出することが可能となる。すなわち、本発明は径の小さい磁気ドラムから径の大きい磁気ドラム、さらには磁気媒体が平面状であるリニア式エンコーダーまで適用することができる。
【００１５】
さらに用語の説明を行なう。磁気媒体とは、移動可能な磁気媒体や、リニア式エンコーダーに用いる平面状の磁気媒体、磁気媒体を設けた回転体あるいは磁気ドラムを含む。磁気媒体の移動方向とは、磁気媒体を移動させる向きあるいは磁気ドラム等の回転方向に相当する。略垂直方向とは、９０度傾いている状態、あるいは９０度からわずかにずれているが磁気センサーの出力信号が９０度傾いている構成と同等である状態を含む。また、上記本発明において、磁気センサーは、ＭＲ素子を用いたＭＲセンサーや、ＧＭＲ素子を用いたＧＭＲセンサーなどを用いることができる。隣り合うＭＲ素子のピッチＬとは、あるＭＲ素子の中心点と隣接するＭＲ素子の中心点の距離であり、ＭＲ素子を配置する際のピッチに相当する（磁気信号のピッチλとは異なる）。また、傾斜角度θとは、磁気媒体の移動方向に対して磁気信号が＋θ傾斜しているものと−θ傾斜しているものの両方を含み、いずれの向きの傾斜に設定することができる。トラックとは、磁性体の着磁した領域であって、磁気媒体上でＭＲ素子が検知していく領域面に相当する。
【００１６】
本発明の磁気式エンコーダーの製造方法は、上記本発明のいずれかの磁気式エンコーダーを製造する方法であって、着磁ヘッドで前記トラックに磁気信号を記録する際に、各トラック毎に着磁ヘッドを設け、各々の着磁ヘッドの着磁がトラックの位相差分ずらして並行して行われることを特徴とする。この製造方法を用いると、１個の着磁ヘッドで順に複数のトラックを着磁していく方法に比べて短時間で着磁することができる。着磁ヘッドとして、励磁用のコイルをヨークに巻いた磁気コアを用いる。電源からコイルに電流を供給し、磁気媒体を動かしながら磁気コアのギャップから磁気媒体に対して磁界を印加し、トラックにピッチλの磁気信号を記録する。磁気媒体の移動速度、各着磁ヘッド毎に流す電流の大きさや間隔を制御する制御装置を設けて、位相差をつけて各トラックの着磁工程を並列して実行する。位相差の分をずらして着磁を行なうには、着磁ヘッド毎に流す電流のタイミングをずらして位相差をつける第１の製造方法と、着磁ヘッド間の相対的な配置をずらして位相差をつける第２の製造方法がある。より詳しくいうと、第1の製造方法では、記録の際に前記複数の着磁ヘッドを磁気媒体の移動方向に略垂直な向きに配列させて、隣り合う着磁ヘッドの着磁動作を隣り合うトラックの位相差分ずらして並行して行なうことが可能である。第２の製造方法では、記録の際に前記複数の着磁ヘッドを磁気媒体の移動方向に対して斜めに配列して、各着磁ヘッドの着磁動作を同時に行なうことが可能である。
【００１７】
本発明の他の磁気式エンコーダーの製造方法は、上記本発明のいずれかの磁気式エンコーダーを製造する方法であって、着磁ヘッドで前記トラックに磁気信号を記録する際に、前記着磁ヘッドの磁気ギャップは磁気媒体の移動方向に対して傾斜して配置されることを特徴とする。より詳しくは、傾斜して配置する構成として、従来の着磁ヘッドの磁気コアを移動方向に対して傾斜させて用いる第１の構成、あるいは予め磁気コア自体に対して磁気ギャップを傾斜して設ける第２の構成等を用いることができる。トラック幅をより高精度に形成するには、第２の構成を用いることが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態であり、磁気信号を傾けて着磁した磁気ドラムと磁気センサーを概略図で説明するものである。図１の（ａ）は、磁気センサー４ａのＭＲ素子のパターンと、磁気ドラム５ａの磁化パターンを平面に展開した概略図である。磁気センサー４ａは、４個のＭＲ素子Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ１２，Ｒ２２を一直線上（図中の矢印Ｘに平行な向き）に並べて配置し、隣り合うＭＲ素子の各々の中央点の距離をＬとした。磁気ドラム５ａでは、磁気ドラムの回転方向（図中の矢印Ｚの向き）に対して角度θ傾けて記録ピッチλの着磁を磁性体に行なって、１本のトラックを形成した。Ｌとθには以下の関係が成り立つ。
θ＝ｔａｎ-1（Ｌ／Ｐ）、且つＰ＝λ／４。
このように構成することにより、ＭＲ素子に印加される磁界は、隣り合うＭＲ素子間にλ／４の位相差を生じさせた。図１の（ｂ）の等価回路図となるようにＭＲ素子を接続してブリッジ回路を構成することにより、図１の（ｃ）の出力波形図に示す出力信号ｅａ及びｅｂを得ることができた。
この構成はＭＲ素子の直線状配置と傾けて着磁したトラックにより、従来技術の構成に比べて、位置検出精度を約１０％向上させることができた。
【００１９】
（実施形態２）
図２は本発明の他の実施形態を説明する概略図である。図２の（ａ）は、磁気センサー４ｂのＭＲ素子のパターンと、磁気ドラム５ｂのトラックの磁化パターンを平面に展開した概略図である。磁気式エンコーダー全体の構成は図７と同様であるため、説明を省略する。図２（ａ）のように、磁気センサー４ｂには、Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ１２，Ｒ２２の４本のＭＲ素子のパターンを磁気媒体の移動方向（図中の矢印Ｚに平行な向き）に対して垂直に直線状に配置させた。一方、磁気ドラム５ｂ上のトラックは、各ＭＲ素子に対応するように４本配置させて、隣り合うトラック間の位相差はλ／４とした。トラック１に対して他のトラック２〜４は位相差がｍλ／４（但し、ｍ＝１，２，３）となるようにずらして磁気信号を記録させた。ＮＳで示す磁気信号のピッチはλとした。
【００２０】
４本のＭＲ素子のパターンは図２の（ｂ）に示す等価回路図のようにブリッジ回路に接続させ、Ｒ１１とＲ１２の接続点と、Ｒ２１とＲ２２の接続点から出力ｅａ，ｅｂを得た。各ＭＲ素子に印加される磁界は位相がずれているため、図１の（ｃ）の出力波形図に示すような出力を得ることができた。矢印Ｘに平行な向きに沿って、ＭＲ素子を直線状に並べて配置したため、磁気ドラムの径にかかわらず磁気ドラムの回転位置を高精度に検出することができた。この構成はＭＲ素子の直線状配置により、従来技術の構成に比べて、位置検出精度を約７％向上させることができた。
【００２１】
（実施形態３）
図３は、本発明の他の一実施形態であり、磁気センサー４ｃのＭＲ素子のパターンと、磁気ドラム５ｃの磁化パターンを平面に展開した概略図である。このパターンは、図２の構成を２組配置したパターンに相当する。磁気センサー４ｃには、Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ１４，Ｒ２４，Ｒ１３，Ｒ２３の８本のＭＲ素子のパターンが磁気媒体の移動方向（矢印Ｚに平行な向き）に対して垂直に直線状に配置されている。一方、磁気ドラム５ｃ上のトラックは、各ＭＲ素子に対応するように８本配置した。ＭＲ素子Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ１２，Ｒ２２に対応させるように、トラック１〜４を図２と同様の位相関係で磁気ドラム５ｃに配置し、さらにＭＲ素子Ｒ１４，Ｒ２４，Ｒ１３，Ｒ２３に対応させるように、同様のトラック１〜４を磁気ドラム５ｃに設けた。隣り合うトラック間の位相差はλ／４とした。一番上のトラック１に対して、各々のトラックは位相差がｍλ／４（但し、ｍ＝１，２，３，４，５，６，７）となるようにした。
【００２２】
図４は、図３の構成の等価回路図であり、フルブリッジ回路に相当する。磁気センサーの出力信号を図２の構成に比べて２倍にすることが可能であると共に、電源ラインノイズをキャンセルすることができた。等価回路自体は図９と同様なのでその詳細説明は省略する。図９の構成では磁気ドラムの径によって位置検出の精度が劣化したのに対して、図３の構成は磁気ドラムの径にかかわらず使え、磁気ドラムの位置検出を図２の構成と同様に行なうことができた。
【００２３】
（実施形態４）
図５は、本発明の他の一実施形態であり、磁気センサー４ｄのＭＲ素子のパターンと、磁気ドラム５ｄの磁化パターンを平面に展開した概略図である。このパターンは、図３の構成の２本のトラックを、磁気信号を傾けて着磁した１本のトラックに置き換えた構成に相当する。磁気センサー４ｄには、Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ１４，Ｒ２４，Ｒ１３，Ｒ２３の８本のＭＲ素子のパターンが磁気ドラムの回転方向（矢印Ｚに平行な向き）に対して垂直に直線状に配置されている。一方、磁気ドラム５ｄ上には、磁気ドラムの回転方向に対して角度θ傾けてピッチλの着磁を磁性体に行なって、４本のトラック１〜４を形成した。Ｌとθには以下の関係が成り立つ。
θ＝ｔａｎ-1（Ｌ／Ｐ）、且つＰ＝λ／４。
１本のトラックが２本のＭＲ素子に対応する。隣り合うトラック間の位相差はλ／４とした。ＭＲ素子の等価回路は実施形態３と同様にした。各々のトラックの傾斜させた磁気信号を一対のＭＲ素子で検知することより、磁気センサーの出力信号の高調波成分を低減させることができた。
【００２４】
図６は、本発明の製造方法に係る実施例を説明する概略図である。図６中（ａ）は、図２の（ａ）の磁気ドラム５ｂに４個の着磁ヘッドを用いて４本のトラックを形成する様子を示す。着磁ヘッド６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを、磁気ドラムの軸方向（矢印Ｘに平行な向き）に沿って並列に配置し、それらの磁気ギャップを磁気ドラム表面の磁性体に近接させ、磁気ドラムを矢印ｚａの向きに回転させながら着磁を行なった。４個の着磁ヘッドの各々に位相をずらして電流を供給する制御装置７ａを用いることで、隣り合うトラックにλ／４の位相差を設けて、着磁することができた。また、図６（ｂ）に示すように、着磁ヘッドを矢印Ｚ方向において位相差λ／４つづずらして配置し、各々の着磁ヘッドに同相の電流を同時に流し、磁気ドラムを矢印ｚａの向きに回転させながら着磁を行なう方法を用いても、同様の効果を得た。
【００２５】
図７の（ａ）は、図６（ａ）や（ｂ）で用いる着磁ヘッドの一つの概略斜視図である。これらの製造方法では、軟磁性体のヨークに通電用のコイルを巻いて着磁ヘッドを構成し、コイルの端子は制御装置および電源７ａに接続した。図７の（ｂ）に、着磁ヘッド６ａの磁気ギャップ８とトラックの移動方向ｚａの位置関係を示す。磁気ギャップ８の幅方向がトラックの長さ方向にほぼ垂直となるように着磁を行なった。なお、図７の（ｃ）は、磁気信号を傾けて着磁を行なうときの着磁ヘッド１６における磁気ギャップ１８と、トラックの移動方向ｚａの位置関係を示した概略図である。予め着磁ヘッド１６に斜めに傾いた磁気ギャップ１８を設けることにより、トラックの移動方向ｚａに対して、磁気信号を傾けてトラックに着磁することができた。
【００２６】
上述の実施形態の構成によれば、磁気センサーの構成は１つの種類で済み、トラックの記録ピッチλと位相をずらすことにより、種種の分解能に対応することが可能となった。ここで、１つの種類とは、ＭＲ素子を一直線上に並べて配列させたパターンを指す。トラックの記録ピッチλの変更は、磁気ドラムの磁性体に着磁を行なう際に回路処理等を変更することにより、対応することができた。磁気センサーの種類を増やす際に必要となるフォトマスクの作製等の設備変更が無く、記録ピッチを変更することができた。また、ＭＲ素子の配列パターンが直線状であり、全てのＭＲ素子と磁気ドラム間の距離を同一にできるため、各ＭＲ素子間に加わる磁界の大きさも同一であり、高い位置検出精度を得ることができた。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、磁気信号の配置やパターンによって磁気信号の位相をずらした磁気媒体と、ＭＲ素子を直線状に配置した磁気センサーを備える本発明の磁気式エンコーダーを用いて、移動方向のＭＲ素子の広がりを押さえることにより、分解能を向上し、磁気媒体の径にかかわらず使用することができる。さらに、ＭＲ素子を一直線上に並べて配置することで、ＭＲ素子パターンの種類を抑制し、異なる記録波長の磁気ドラムに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気式エンコーダーを説明する概略図である。
【図２】本発明の他の磁気式エンコーダーを説明する概略図である。
【図３】本発明の他の磁気式エンコーダーを説明する概略図である。
【図４】図３の構成の等価回路図である。
【図５】本発明の更に他の磁気式エンコーダーを説明する概略図である。
【図６】本発明に係る製造方法を説明する概略図である
【図７】本発明に係る着磁ヘッドを説明する概略図である
【図８】従来の磁気式エンコーダーの側面図である。
【図９】従来の磁気ドラムと磁気センサーの対向する面を展開した概略図である。
【図１０】図９のＭＲ素子を接続したときの等価回路図である。
【図１１】図１０の等価回路の出力を説明する概略図である。
【図１２】従来の磁気式エンコーダーでＭＲ素子と磁気ドラム間のギャップを説明する断面図である。
【符号の説明】
４ａ  磁気センサー、５ａ  磁気ドラム、４ｂ  磁気センサー、
５ｂ  磁気ドラム、４ｃ  磁気センサー、５ｃ  磁気ドラム、
４ｄ  磁気センサー、５ｄ  磁気ドラム、
６ａ  ６ｂ  ６ｃ  ６ｄ  着磁ヘッド、７  コイル、
７ａ  製造装置および電源、８  磁気ギャップ、１６  着磁ヘッド、
１８  磁気ギャップ、１０１  モーター、１０２  回転シャフト、
１０３  取り付けジグ、１０４  磁気センサー、
１０４ａ  ＭＲ素子パターンの中央部、１０４ｂ  ＭＲ素子パターンの端部、
１０５  磁気ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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