磁性编码器;MAGNETIC ENCODER

摘要

本发明系提供一种磁性编码器，系具有：由可获得具有磁性媒体的磁化区域周期之一半周期的信号输出的SVGMR元件所构成的磁性感测器。磁性编码器系具有：交互地连续配置朝向其延伸方向交互反磁化的第一磁化区域、和第二磁化区域的磁性媒体；以及具有位于磁性媒体的间隙而相对向，而具有偶数个SVGMR元件，与磁性媒体相对可朝向该延伸方向移动的磁性感测器。全部的SVGMR元件之固定磁化层的磁化，在磁性媒体的延伸方向上朝向相同方向。磁性感测器的偶数个SVGMR元件，系朝向磁性媒体的延伸方向分离第一磁化区域长度和第二磁化区域长度之和的一半的长度，由于串联连接，因此磁性感测器的阻抗变化之周期，成为磁性媒体之磁化区域的周期的一半，可获得高分解能输出。

主权项

1.一种磁性编码器，系朝向某方向延伸的磁性媒体，其特征为具备有：具有：与该延伸方向交互连续而配置于其上，沿着该延伸方向，彼此朝向反向磁化的第一磁化区域与第二磁化区域，并且第一磁化区域与第二磁化区域之长度不同，将其中长度较长者的长度设为λ 1，将长度较短者的长度设为λ s；及具有朝向与磁性媒体的延伸方向垂直的方向延伸，且具备与磁性媒体以特定间隙相对向的矩行平面之偶数个SVGMR元件(旋转阀型巨大磁性阻抗效果膜元件)，可朝向磁性媒体的延伸方向，与媒体相对地移动之磁性感测器，使偶数个SVGMR元件以(λ 1+λ s)/2所定义的长度λ，而朝向磁性媒体延伸的方向分离，各个SVGMR元件系积层：固定磁化层、非磁性导体层、及自由磁化层，位于全部的SVGMR元件之固定磁化层的磁化，系在磁性媒体的延伸方向上朝向相同方向，在与固定磁化层之磁化相同方向上，对SVGMR元件施加外部磁场时，SVGMR元件阻抗成为最小，而朝向反向施加时，SVGMR元件阻抗成为最大，偶数个SVGMR元件系从被电性串联连接所连接的SVGMR元件的端子，取出信号输出。 ;2.如申请专利范围第1项之磁性编码器，其中，SVGMR元件之个别的磁性媒体的延伸方向之宽度w为与λ s相同，或较小。 ;3.如申请专利范围第1项之磁性编码器，其中，磁性感测器系具有：彼此朝向磁性媒体的延伸方向，仅分离λ．(1/2+n)之第一感测器、和第二感测器，n为包含0的正整数，λ为令磁性媒体之第一磁化范围与第二磁化范围中为长者之长度为λ 1，短者之长度为λ s时，以(λ 1+λ s)/2所定义之长度，第一感测器、和第二感测器分别被电性串联连接，并且由彼此朝向磁性媒体的延伸方向分离λ的相同数之偶数个SVGMR元件所构成，第一感测器的一端子、和第二感测器的一端子系电性连接，第一感测器的另一端子、和第二感测器的另一端子之间，系施加测定用电压，从第一感测器与第二感测器之彼此连接的前述一端子，取出信号输出。 ;4.如申请专利范围第2项之磁性编码器，其中，磁性感测器系具有：彼此朝向磁性媒体的延伸方向，仅分离λ．(1/2+n)之第一感测器、和第二感测器，n为包含0的正整数，λ为令磁性媒体之第一磁化范围与第二磁化范围中为长者之长度为λ 1，短者之长度为λ s时，以(λ 1+λ s)/2所定义之长度，第一感测器、和第二感测器分别系被电性串联连接，并且由彼此朝向磁性媒体的延伸方向分离λ的相同数之偶数个SVGMR元件所构成，第一感测器的一端子、和第二感测器的一端子系电性连接，第一感测器的另一端子、和第二感测器的另一端子之间，系施加测定用电压，从第一感测器与第二感测器之彼此连接的前述一端子，取出信号输出。 ;5.如申请专利范围第3项之磁性编码器，其中，λ 1与λ+w相同、或较大，2 λ=λ 1+λ s，λ s与λ-w相同、或较小，λ为令磁性媒体之第一磁化范围与第二磁化范围中为长者之长度为λ 1，短者之长度为λ s时，以(λ 1+λ s)/2所定义之长度，w为SVGMR元件各别之磁性媒体之延伸方向之宽度。 ;6.如申请专利范围第4项之磁性编码器，其中，λ 1与λ+w相同、或较大，2 λ=λ 1+λ s，λ s与λ-w相同、或较小，λ为令磁性媒体之第一磁化范围与第二磁化范围中为长者之长度为λ 1，短者之长度为λ s时，以(λ 1+λ s)/2所定义之长度，w为SVGMR元件各别之磁性媒体之延伸方向之宽度。 ;7.如申请专利范围第3项之磁性编码器，其中，于与第一感测器邻接的两个SVGMR元件之间，配置有第二感测器的一个之SVGMR元件。 ;8.如申请专利范围第4项之磁性编码器，其中，于与第一感测器邻接的两个SVGMR元件之间，配置有第二感测器的一个之SVGMR元件。 ;9.如申请专利范围第3项之磁性编码器，其中，第一感测器与第二感测器，系分别由4个以上的SVGMR元件所构成。 ;10.如申请专利范围第4项之磁性编码器，其中，第一感测器与第二感测器，系分别由4个以上的SVGMR元件所构成。;第1图系使用本发明的SVGMR元件之磁性编码器的斜视模式图。;第2图系说明使用在本发明的SVGMR元件之模式图。;第3A图和第3B图系说明施加于SVGMR元件的外部磁场H、和电性阻抗R的关系之图表，第3C图系说明施加在结合型GMR元件的外部磁场H、和电性阻抗R之关系的图表，然后，第3D图系说明施加在各向异性磁性阻抗元件的外部磁场H、和电性阻抗R的关系之图表。;第4A图系说明具有第一磁化区域长度大于第二磁化区域长度的磁性媒体之本发明的实施例2之磁性编码器的构造、和动作之图，第4B图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的SVGMR元件之电性阻抗的图表，第4C图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的其他SVGMR元件之电性阻抗的图表，第4D图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的电性阻抗的图表，第4E图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第二感测器的电性阻抗的图表，第4F图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器和第二感测器的中点电位输出之图表，然后，第4G图系用来说明2个SVGMR元件的阻抗之波麓重叠的状况之图表。;第5图系以等效电路表示实施例2的SVGMR元件之连接图。;第6A图系说明具有第一磁化区域长度小于第二磁化区域长度的磁性媒体之本发明的实施例3之磁性编码器的构造、和动作之图，第6B图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的SVGMR元件之电性阻抗的图表，第6C图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的其他SVGMR元件之电性阻抗的图表，第6D图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的电性阻抗的图表，第6E图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第二感测器的电性阻抗的图表，然后，第6F图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器和第二感测器的中点电位输出之图表。;第7A图系说明具有在第一感测器的第一SVGMR元件、和第二SVGMR元件之间，配置第二感测器的第一SVGMR元件之磁性感测器的本发明之实施例4的磁性编码器之构造、和动作之图，第7B图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的SVGMR元件之电性阻抗的图表，第7C图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的其他SVGMR元件之电性阻抗的图表，第7D图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的电性阻抗的图表，第7E图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第二感测器的电性阻抗的图表，然后，第7F图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器和第二感测器的中点电位输出之图表。;第8图系以具有SVGMR元件的本发明之磁性编码器、及具有结合型GMR元件的比较例之磁性编码器，来表示与空隙长度相对的磁性感测器输出的关系(间隙特性)之图表。;第9图系说明第一感测器和第二感测器各别由4个SVGMR元件所构成的磁性感测器之本发明的实施例6之磁性编码器构造的图。;第10图系以等效电路表示实施例6的SVGMR元件之连接图。;第11A图系说明第一感测器和第二感测器各别由4个SVGMR元件所构成，在第一感测器的第一SVGMR元件、和第二SVGMR元件之间，配置第二感测器的第一SVGMR元件之磁性感测器的本发明之实施例7的磁性编码器之构造、和动作之图，第11B图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的SVGMR元件之电性阻抗的图表，第11C图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的其他SVGMR元件之电性阻抗的图表，第11D图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器的电性阻抗的图表，第11E图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第二感测器的电性阻抗的图表，然后，第11F图系以与磁性媒体上的位置之关系，来说明第一感测器和第二感测器的中点电位输出之图表。