本发明涉及在磁性体的一维区域形成至少呈现正弦波的半波长脉冲的正弦波磁化状态的磁化方法、磁化装置以及在磁性体的一维区域形成了至少呈现正弦波的半波长脉冲的磁化状态的磁性编码器用磁铁。
背景技术：
在电机用磁铁或磁性编码器用磁铁的磁化中，一般来说存在利用多极轭而使磁化用的磁场一起作用于整个磁性体的方法(例如专利文献1)、或者一边使单极轭相对于磁性体相对移动一边使磁化用的磁场作用于每个部位的方法(例如专利文献2)。不管哪个方法，一般来说都是通过接通/断开控制而向磁轭的线圈供给恒定水平的电压或电荷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开平7-249521号公报
专利文献2：日本国特开2002-164213号公报
技术实现要素：
发明要解决的技术问题
然而，在特定的磁性编码器中，出于为了防止机械误操作等理由，需要磁铁向磁性传感器输出呈正弦波(或其半波长脉冲)的极性信息。以往，在磁化这样的磁铁的情况下，不模拟控制向卷设于磁轭的线圈供给的电流而是通过调节形成于磁性体的磁化区域的面积、间隔等来应对。基于参考图对此进行说明。
图11(a)是磁化区域正常形成了的磁性编码器用磁铁的状态图，图11(b)是磁化区域不平衡地形成了的磁性编码器用磁铁的状态图，图11(c)是磁性传感器的检测信号的曲线图。在磁铁2上规定了一维区域，在该区域形成有多个磁极(n极、s极)。磁性传感器s一边沿着该区域相对移动一边检测与该区域正交的方向(在纸面上为向上)的磁通密度。
在图11(a)中，在磁铁2的一维区域中，隔着非磁化区域而等间隔地形成了均等面积的n极、s极。此时，磁性传感器s的检测信号成为图11(c)的实线曲线图那样。曲线图的正侧波峰的中心位置与n极的中心一致，负侧波峰的中心位置与s极的中心一致。这是因为n极或s极的上方的磁通的朝向为大致竖直方向。另外，零交叉点与n极和s极的中间点一致。这是因为n极和s极的中间点的上方的磁通的朝向为大致水平方向。通过这样调节磁化区域的面积、间隔，能够使磁铁2的输出即极性信息成为正弦波的类似波形。
但是，上述类似波形由于波峰部分在大范围会崩溃等而距理想的波形仍有相当的差距。正弦波越是成为长波长，该差距就越是显著。另外，还存在磁轭的形状不良、在磁化工序中的位置偏移等易于给波形的精度带来不良影响的问题。
基于图11(b)对其一个例子进行说明。在该磁铁2中，由于磁轭的形状不良、位置偏移或温度变化等而使得磁化区域不平衡地形成。具体地说，与图11(a)相比，n极形成得更宽而s极形成得更窄。此时，磁性传感器的检测信号成为图11(c)的虚线曲线图那样。与实线曲线图相比，波峰的中心位置虽未改变，但零交叉点(过零点)的位置却改变了。这样的零交叉点的位置变动可能会给磁性编码器的性能带来很大的影响。需要说明的是，若是使n极与s极接近即缩短磁化区域的间隔就能够抑制该零交叉点的变动。但是，这样一来，波形就会成为与波峰部分变宽而崩溃的、简言之是接近梯形波的波形。
本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于在磁性体的一维区域形成至少呈现正弦波的半波长脉冲的正弦波磁化状态的磁化方法、磁化装置中，以输出良好的正弦波方式形成磁化区域。另外，其目的还在于提供高精度地调节了正弦波的零交叉点的位置的磁性编码器用磁铁。
用于解决上述技术问题的方案
本发明提供一种磁化方法，在磁性体的一维区域形成呈现正弦波的半波长脉冲的目标磁化状态，其中，利用磁轭使一方向的磁力作用于所述正弦波的整个半波长区间，从而在该区间形成呈现方形或梯形脉冲状的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态，然后，利用与所述磁轭相同或不同的磁轭使反方向的磁力一次或多次作用于所述区间的始端和终端部分，使所述1次方形波或1次梯形波磁化状态变化成所述目标磁化状态。
另外，本发明提供一种磁化装置，具有多个磁轭，在磁性体的一维区域形成至少呈正弦波的半波长脉冲的目标磁化状态，其中，利用所述多个磁轭中的第1轭使一方向的磁力作用于所述正弦波的整个半波长区间，从而在该区间形成呈现方形或梯形脉冲状的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态，然后，利用与所述多个磁轭中的第1轭不同的轭使反方向的磁力一次或多次作用于所述区间的始端和终端部分，使所述1次方形波或1次梯形波磁化状态变化成所述目标磁化状态。
另外，本发明提供一种磁化装置，具有磁轭，在磁性体的一维区域形成至少呈正弦波的半波长脉冲的目标磁化状态，其中，一边使所述磁轭相对于磁性体相对移动一边使一方向的磁力作用于所述正弦波的整个半波长区间，从而在该区间形成呈现方形或梯形脉冲状的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态，然后，一边使所述磁轭相对于磁性体相对移动一边使反方向的磁力一次或多次作用于所述区间的始端和终端部分，使所述1次方形波或1次梯形波磁化状态变化成所述目标磁化状态。
另外，本发明提供一种磁性编码器用磁铁，在磁性体的一维区域形成了至少呈现正弦波的半波长脉冲的磁化状态，其中，所述正弦波的零交叉点的位置公差为该正弦波的1/12波长以内。
发明效果
在本发明中，使一方向的磁力作用于正弦波的整个半波长区间，从而在该区间形成呈现方形或梯形脉冲状的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态，然后，使反方向的磁力一次或多次作用于该区间的始端和终端部分，从而变化成呈现正弦波的半波长脉冲的目标磁化状态。简言之，在正弦波的半波长区间形成呈现方形或梯形脉冲状的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态后，对该磁化区域的始端和终端部分进行退磁。因此，能够获得呈现波峰部分的两侧平滑地倾斜的波形、即良好的波形的极性信息。
另外，在本发明中，在形成1次方形波或1次梯形波磁化状态之际，使磁作用于正弦波的整个半波长区间，所以，在该区间几乎不残留非磁化区域。并且，正弦波的零交叉点的位置也通过上述退磁而被确定，所以，也能够抑制该位置的变动。具体地说，在将本发明应用于磁性编码器用磁铁的情况下，能够将正弦波的零交叉点的位置公差抑制到该正弦波的1/12波长以内。
附图说明
图1(a)～(c)均是由本发明的磁化方法磁化了的多极磁铁的例子。
图2(a)～(c)是表示上述方法中的磁化状态的例子的曲线图。
图3(a)、(b)是表示上述方法中的其它磁化状态的曲线图。
图4(a)、(b)是表示上述方法中的其它磁化状态的曲线图。
图5(a)～(c)是表示上述方法中的磁化状态的其它例子的曲线图。
图6(a)是作为实施方式的一个例子的磁化装置的整体主视图，(b)是该磁化装置的磁轭、应磁化的磁性体、抑止夹具的部分的立体图。
图7(a)～(c)是多个磁轭的立体图。
图8(a)～(c)是表示采用了上述多个磁轭的磁化处理的工序的时序性的侧视图。
图9(a)是作为实施方式的其它例子的磁化装置的整体立体图，图9(b)是应磁化的磁性体的分解立体图。
图10(a)～(c)均是用于说明图9(a)所示的磁化装置的基本动作的曲线图。
图11(a)、(b)是磁性编码器用磁铁的状态图，(c)是磁性传感器的检测信号的曲线图(以往技术)。
具体实施方式
下面，对本发明的磁化方法进行说明。
图1(a)～(c)均是根据本实施方式而磁化了的磁性编码器用的多极磁铁的例子。磁铁2的类别没有特别限制，例如可以考虑以铁、铬、钴为主成分而铸造的鉄-铬-钴磁铁，将铁素体粉末等混入了橡胶、塑料而成的粘结磁铁，采用钕等稀土类而制成的稀土类磁铁等。在本实施方式中，磁铁2的形状也没有特别限制。
图1(a)所示的磁铁2具有圆盘状的区域。该圆盘状的区域是一维的，仅在角θ处能够确定位置。在圆盘状的区域形成多个n极、s极。在相对于圆盘状的区域正交的面上振动的正弦波是这些n极、s极所呈现的极性信息，在磁性编码器的情况下，该极性信息由磁性传感器检测。在此，极性信息是角θ的函数，其函数值表示区域的各位置处的特定方向(正交方向)的磁通密度的值。在此，该磁通密度的值是由通过n极和s极的磁力所合成的值，而并不是表示区域的该位置处的磁化状态本身。
图1(b)所示的磁铁2具有圆柱状的区域。该圆柱状的区域也是一维的，仅在角θ处能够确定位置。在圆筒状的区域形成多个n极、s极。在相对于圆筒状的区域正交的面上振动的正弦波是这些n极、s极所呈现的极性信息。
图1(c)所示的磁铁2具有细板状的区域。该细板状的区域也是一维的，仅在距端的距离d处能够确定位置。在细板状的区域形成多个n极、s极。在相对于细板状的区域正交的面上振动的正弦波是这些n极、s极所呈现的极性信息。
在图1(a)～(c)的任一个中，极性信息均是基本上连续的正弦波，其中，半波长脉冲pp是比其以外的半波长脉冲p长的长波长(几厘米左右)。本发明的目的在于在应成为磁铁2的磁性体上形成呈现这样的长波长正弦波或长波长正弦波的半波长脉冲pp的磁化状态。这样的长波长正弦波的半波长脉冲pp在例如磁性编码器用磁铁中适于表示零点的标记等。
在图1(a)～(c)中，绘有阴影线的区域δr示出磁性体的正弦波的半波长区间。
首先，对作为磁化方法的基础的数学事项进行简单地说明。
方形波f(x)根据傅里叶变换，被表示为奇数次的正弦波的叠加。
【公式1】
通过变形该式子，1次正弦波能够表示为方形波与3次以上的奇数次高次谐波的叠加。
【公式2】
另外，呈现方形波的始端、终端部为钝角那样的波形的梯形波与上述同样地根据傅里叶变换，也被表示为奇数次的正弦波的叠加、即(公式1)那样的式子。其中，该式子的各项的系数与(公式1)的不同。另外，通过变形该式子，也可以将1次正弦波表示为梯形波与3次以上的奇数次高次谐波的叠加。
由此，作为用于在磁性体上形成呈现长波长正弦波(相当于上述sin(x)。下面称为目标正弦波)的磁化状态(以下称为目标磁化状态)的方法，考虑如下的步骤。
首先，在磁性体上作用预定的磁力而形成呈现1次方形(相当于上述f(x))或1次梯形波的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态。1次方形波或1次梯形波与目标正弦波是同一波长、同一相位。然后，再在磁性体上作用预定的磁力，从而叠加地形成与目标正弦波逆相位的呈现3次高次谐波(相当于sin(3x))的3次高次谐波磁化状态。然后，进一步在磁性体上作用预定的磁力，从而叠加地形成与目标正弦波逆相位的呈现5次高次谐波(相当于sin(5x))…的5次…n次磁化状态，这样最终得到目标磁化状态。需要说明的是，此时1次方形波或1次梯形波的振幅、3次、5次…n次高次谐波的振幅只要调节成与公式2中的各项的系数相对应即可。
下面，将参照曲线图对上述方法进行说明，首先对形成1次方形波磁化状态的情况进行说明。
图2(a)～(c)是表示磁化处理的各阶段的曲线图。在这些图中，横轴表示应成为磁铁2的磁性体的一维区域中的位置，纵轴表示各位置处的特定方向的磁通密度的大小。需要说明的是，在这些图中，示出了目标正弦波的2波长区间量。
在图2(a)的曲线图g1中，用实线表示呈现1次方形波的1次方形波磁化状态。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。这样的完全的方形波的波形是很精确的，与之相近的波形的磁化状态可以例如一边每半波长区间就切换方向一边作用恒定水平的磁力来形成。
在图2(b)的曲线图g2中，用实线表示呈现3次高次谐波的3次高次谐波磁化状态。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。这样的磁化状态能够通过例如每3次高次谐波的半波长脉冲就在脉冲中心部作用与该脉冲同方向的磁力来形成。这是因为3次高次谐波的波长短才可能。也就是说，仅限于在正弦波的波长短的情况下，仅通过在该正弦波的半波长脉冲的中心部作用恒定水平的磁力就能够得到呈正弦波的半波长脉冲的磁化状态。
需要说明的是，关于3次高次谐波的振幅，在设上述1次方形波的振幅为1时，根据公式2，设为-0.425是正确的，但在实用时，只要在-0.7～-0.2的范围、优选-0.5～-0.3的范围即可。
在图2(c)的曲线图g3中，示出了在曲线图g1所示的1次方形波磁化状态上叠加曲线图g2所示的3次高次谐波磁化状态后的磁化状态。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。这样，即使仅通过在1次方形波磁化状态上叠加3次高次谐波磁化状态，也能够得到呈现目标正弦波的波形的磁化状态。也可以将曲线图g3所示的磁化状态作为目标磁化状态。在零交叉点出现的尖锐的波峰是残留着1次方形波的始端和终端部的很陡的边缘而成的。该波峰在始端、终端部的边缘为钝角的梯形波中变得不再明显(后述)。另外，在现实的磁铁2中，不会出现这样的尖锐的边缘。
图3(a)、(b)是表示上述方法中的其它阶段的磁化状态的曲线图。在这些曲线图g4、g5中，横轴表示应成为磁铁2的磁性体的一维区域中的位置，纵轴表示区域的各位置处的特定方向的磁通密度的大小。
在图3(a)的曲线图g4中，用实线表示呈现5次高次谐波的5次高次谐波磁化状态。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。这样的磁化状态能够通过例如每5次高次谐波的半波长脉冲就在其脉冲的中心部作用与脉冲同方向的恒定水平的磁力来形成。
需要说明的是，关于5次高次谐波的振幅，在设1次方形波的振幅为1时，根据公式2，设为-0.255是正确的，但在实用时，只要在-0.4～-0.1的范围、优选-0.3～-0.15的范围即可。
图3(b)的曲线图g5是表示在图2(c)的曲线图g3所示的3次高次谐波磁化状态上叠加曲线图g4所示的5次高次谐波磁化状态后的磁化状态的曲线图。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。这样一来，得到呈现目标正弦波的更良好的波形的磁化状态。可以将其作为目标磁化状态。
图4(a)、(b)是表示上述方法中的其它磁化状态的曲线图。在这些图中，横轴表示应成为磁铁2的磁性体的一维区域中的位置，纵轴表示区域的各位置处的特定方向的磁通密度的大小。另外，在这些图中，示出了目标正弦波的2波长区间量。
在图4(a)的曲线图g6中，用实线表示5次高次谐波磁化状态的其它例子。该5次高次谐波磁化状态是在半波长区间的始端和终端侧各自的1/5区域呈现5次高次谐波的半波长脉冲，而在中央部的3/5区域保持平坦。这样的磁化状态可以例如在半波长区间的始端和终端侧各自的1/5区域的中央部作用恒定水平的磁力来形成。
图4(b)的曲线图g7是表示在图2(c)的曲线图g3所示的3次高次谐波磁化状态上叠加曲线图g6所示的5次高次谐波磁化状态后的磁化状态的曲线图。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。这样一来，得到呈现中心部的振幅大的波形的磁化状态。也可以将其作为目标磁化状态。
需要说明的是，在上述实施方式中，作为5次高次谐波磁化状态的其它例子，对在半波长区间的始端和终端侧各自的1/5区域呈现5次高次谐波的半波长脉冲且中央部的3/5区域为平坦的磁化状态进行了说明，但与此相同的情况也可以在3次高次谐波磁化状态中进行。也就是说，3次高次谐波磁化状态可以是在半波长区间的始端和终端侧各自的1/3区域呈现3次高次谐波的半波长脉冲且中央部的1/3区域为平坦的磁化状态。并且，这样的3次高次谐波磁化状态能够通过例如在半波长区间的始端和终端侧各自的1/3区域的中央部作用恒定水平的磁力来形成。
接下来，参照曲线图对上述方法进行说明，首先对形成1次梯形波磁化状态的情况进行说明。
图5(a)～(c)是表示各阶段的磁化状态的曲线图。
在图5(a)的曲线图g8中，用实线表示呈现1次梯形波的1次梯形波磁化状态。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。1次梯形波例示出了与现实相近的波形。这样的磁化状态能够通过例如一边每半波长区间就切换方向一边在比该区间稍窄的范围作用恒定水平的磁力来形成。
在图5(b)的曲线图g9中，用实线表示呈现3次高次谐波的3次高次谐波磁化状态(与曲线图g2相同)。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。在此也同样地，关于3次高次谐波的振幅，在设1次梯形波的振幅为1时，在实用时，只要在-0.7～-0.2的范围、优选-0.5～-0.3的范围即可。
在图5(c)的曲线图g10中，示出了在曲线图g8所示的1次梯形波磁化状态上叠加曲线图g9所示的3次高次谐波磁化状态后的磁化状态。另外，为了比较，用虚线表示目标正弦波。这样在1次梯形波磁化状态上叠加3次高次谐波磁化状态后，得到呈现比图2(c)的曲线图g2更良好的目标正弦波的波形的磁化状态。也就是说，与曲线图g2相比，在零交叉点上不再出现尖锐的波峰。这是由于1次梯形波的始端、终端部与1次方形波相比变钝而导致的。也可以将曲线图g10所示的磁化状态作为目标磁化状态。
需要说明的是，在曲线图g10所示的磁化状态上进一步叠加5次高次谐波磁化状态当然也是可以的，但其说明与图3(a)、(b)、图4(a)、(b)的情况相同，所以省略。
本发明的磁化方法的基本的想法如上所述。按形成呈现目标正弦波的半波长脉冲的目标磁化状态的情况，对该方法总结说明如下。
首先，利用磁轭使一方向的磁力作用于应成为磁铁的磁性体中的目标正弦波的整个半波长区间，从而在该区间形成呈现方形或梯形脉冲(1次方形波或梯形波的半波长脉冲)状的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态，然后，利用与上述相同或不同的磁轭使反方向的磁力一次或多次作用于上述区间的始端和终端部分，使1次方形波或1次梯形波磁化状态变化成目标磁化状态。
此时，第一次作用于上述区间的始端和终端部分的反方向的磁力是在磁性体上形成呈现目标正弦波的3次高次谐波的逆相位半波长脉冲的3次高次谐波磁化区域那样的磁力，可以使之作用于上述区间的始端和终端侧各自的1/3区域。
另外，在第二次作用于上述区间的始端和终端部分的反方向的磁力是在磁性体上形成呈现目标正弦波的5次高次谐波的逆相位半波长脉冲的5次高次谐波磁化区域那样的磁力，可使之作用于上述区间的始端和终端侧各自的1/5区域。
另外，在上述磁化方法中，在形成1次方形波或1次梯形波磁化状态之际，使磁作用于目标正弦波的整个半波长区间。结果，在该区间几乎不存在非磁化区域。并且，目标正弦波的零交叉点的位置如图2(c)、图3(b)中着色区域所示那样，由在该零交叉点的部分叠加的3次高次谐波或5次高次谐波来决定。
由此，在由上述磁化方法所磁化了的磁性体、例如磁性编码器用磁铁中，能够将目标正弦波的零交叉点的公差抑制在3次元高次谐波的波峰～波峰之间的范围、即目标正弦波的1/6波长。另外，若是3次元高次谐波的波形良好，那么能够抑制在3次高次谐波的波峰～波峰之间的范围的一半、即目标正弦波的1/12波长。
或者，能够将目标正弦波的零交叉点的公差抑制在5次高次谐波的波峰～波峰之间的范围、即目标正弦波的1/10波长。另外，若是5次元高次谐波的波形良好，那么能够抑制在5次元高次谐波的波峰～波峰之间的范围的一半、即目标正弦波的1/20波长。
接下来，对作为实施方式的一个例子的磁化装置进行说明。
图6(a)是磁化装置的整体主视图，图6(b)是该磁化装置的磁轭、应磁化的磁性体、抑止夹具的部分立体图。
磁化装置10由磁轭12、电源装置14和升降装置16构成。
升降装置16具有如下的基本结构：利用多个支柱16d将基台(固定板)16a和动力缸16c以预定间隔保持，利用支柱16d引导可动板16b并利用动力缸16c使可动板16b升降。在可动板16b上固定着磁轭12，在基台16a上固定着承接夹具15。
磁性体1是将磁性物1b固定结合于圆环状的芯件1a的表面而成的。芯件1a由例如spcc、sus430等磁性金属构成。但是，芯件1a根据情况也可以采用铝合金、铜合金、sus305等非磁性金属。在芯件1a的内表面的中心部形成有圆筒状的突出部。该突出部具有嵌合到承接夹具15的内孔中的外径。磁性物1b是例如含有铝镍钴合金、铁素体等硬质磁性粉末在内的橡胶模制品、树脂模制品、或者硬质磁性粉末的烧结物，并被固定结合成覆盖芯件1a的整个表面。磁性体1的内、外径与磁轭12、承接夹具15的内、外径大致一致。
磁轭12的详细形状后述，基本上来说，磁轭12是由磁性纯铁、珀明德铁钴系高导磁率合金等软质磁性物形成的圆筒状部件，在其一方的端面形成多个磁极。并且，在其磁极之间绕设有线圈12b，该线圈12b与设置于附近的电源装置14相连。
承接夹具15是由与磁轭12不同的材料(例如sus305等非磁性物)构成的圆筒状部件，具有与磁轭12大致相同的内、外径。在承接夹具15的内孔内配置着多个卡盘16e。卡盘16e构成为利用未图示的机构而使之相对于抑止夹具15的内孔内周面进退。
在本实施方式中，如后述那样，采用磁极的形状和数量不同的多个磁轭12。为此，磁化装置10是磁轭更换式的，可以为每个磁轭12准备专用的磁化装置10。
需要说明的是，作为磁化处理的准备，将磁性体1设定于磁化装置10中，按照下面的步骤来进行。首先，以磁性体1的突出部嵌合于承接夹具15的内孔的方式将磁性体1载置于承接夹具15之上，然后，通过使卡盘16e前进到承接夹具15的内周面侧而利用承接夹具15和卡盘16e来保持磁性体1。在此之后，通过使可动板16b下降而成为利用磁轭12和承接夹具15夹着磁性体1的状态。在此之后，使预定的电流流过线圈12b来磁化磁性体1。
图7(a)～(c)是本实施方式所采用的多个磁轭12a…的立体图。在本实施方式中，采用这样的多个磁轭12a…而在磁性体1的一维区域上形成至少呈现目标正弦波的半波长脉冲的目标磁化状态。
对磁化装置10的作用原理进行简单地说明，首先，利用第1轭12a使一方向的磁力作用于目标正弦波的整个半波长区间，在该区间形成呈现方形或梯形脉冲状的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态，然后，利用第2轭12b、进而第3轭12c使反方向的磁力一次乃至多次作用于上述区间的始端和终端部分，从而使1次方形波或1次梯形波磁化状态变化成目标磁化状态。
此时，第一次作用于上述区间的始端和终端部分的反方向的磁力是在磁性体1上形成呈现目标正弦波的3次高次谐波的逆相位半波长脉冲的磁化区域的磁力，可以利用第2轭12b使之作用于上述区间的始端和终端侧各自的1/3区域。
另外，在第二次作用于上述区间的始端和终端部分的反方向的磁力是在磁性体1上形成呈现目标正弦波的5次高次谐波的逆相位半波长脉冲的磁化区域的磁力，可以利用第3轭12c使之作用于上述区间的始端和终端侧各自的1/5区域。
需要说明的是，对利用本实施方式的磁化装置10磁化了的磁铁，也能够与上述同样地抑制目标正弦波的零交叉点的公差。
图7(a)是第1轭的一个例子。在此，与第1轭12a一起示出了磁性体1、承接夹具15。
第1轭12a在一方的端面形成多个磁极12d…。中央部分的宽幅的磁极12d用于形成1次梯形波磁化状态。在磁极12d…之间配置由铜或铝等构成的线圈12b。磁极12d…的间隙被线圈12b穿过后由树脂等填埋，从而与磁性体1的接触性良好。
第1轭12a和承接夹具15夹着磁性体1而构成磁回路。
图7(b)是第2轭的一个例子。第2轭12b是环状，具有与第1轭12a相同的内外径，在一方的端面形成多个磁极12d…。图面中央部分的5个磁极12d…中的中间3个是用于形成3次高次谐波磁化状态的磁极12d…。其外侧的2个磁极12d…为了调节磁阻而形成得低。
图7(c)是第3轭的一个例子。第3轭12c是环状，具有与第1轭12a相同的内外径，在一方的端面形成多个磁极12d…。中央部分的宽幅的磁极12d…形成为两端12e…高且中间部12f低。该两端12e…形成5次高次谐波磁化状态。外侧的2个磁极12d…为了调节磁阻而形成得低。
需要说明的是，在本实施方式中，电源装置14可以采用电容器型的。也就是说，设为如下的结构，即，将大容量电容器设为断路状态并充电到预先确定的电压，然后使电容器与线圈12b短路以使大电流一下子流过线圈12b。此时，构成线圈12b的电线可以设为大径以减小电阻。另外，也可以通过第1轭12a、第2轭12b、第3轭12c而使电容器的充电电压不同。
图8(a)～(c)是表示采用了第1～第3轭的磁化处理的工序的时序性的侧视图。
图8(a)示出了利用第1轭12a在磁性体1上形成1次梯形波磁化状态的工序。用虚线表示电流流过配置于第1轭12a的线圈12b时产生的磁力。通过该处理，得到呈现图10(a)的曲线图g11所示那样的波形的1次梯形波磁化状态。
图8(b)示出了在图8(a)所示的工序中形成了1次梯形波磁化状态的磁性体1上利用第2轭12b叠加地形成3次高次谐波磁化状态的工序。用虚线表示电流流过配置于第2轭12b的线圈12b时产生的磁力。通过该处理，得到呈现图10(b)的曲线图g12所示那样的波形的3次高次谐波磁化状态。可以将该磁化状态作为目标磁化状态。
图8(c)示出了在图8(b)所示的工序中形成了3次高次谐波磁化状态的磁性体1上利用第3轭12c进一步叠加地形成5次高次谐波磁化状态的工序。用虚线表示电流流过配置于第3轭12c的线圈12b时产生的磁力。通过该处理，得到呈现图10(c)的曲线图g13所示那样的波形的5次高次谐波磁化状态。也可以将该磁化状态作为目标磁化状态。
进一步地，对作为实施方式的其它例子的磁化装置进行说明。
图9(a)是磁化装置的整体立体图，图9(b)是应磁化的磁性体的分解立体图。
作为应成为磁铁2的磁性体1，假定图1(a)所示的圆盘状的磁性体。具体地说，如图9(b)所示，磁性体1是具有预定的周长的圆环状，在例如由spcc、sus430等磁性金属形成的圆盘状芯件1a的一面上固定结合着磁性物1b。一方磁性物1b是例如含有铝镍钴合金、铁素体等硬质磁性粉末在内的橡胶模制品、树脂模制品、或者硬质磁性粉末的烧结物。若磁性编码器是车载用途的话，则可以采用具有高居里温度且耐冲击性的磁性体。需要说明的是，磁性体1也可以通过加热到居里温度以上等来预先整体消磁。
如图9(a)所示，磁化装置10由使磁性体1转动移动的主轴装置11、磁轭12、磁轭保持装置13和电源装置14构成。
主轴装置11，例如以步进电机11a等作为驱动源，利用设置于装置内的动力传递机构(未图示)来传递其动力而使基台11b转动。在基台11b上设有用于保持磁性部件2的卡盘11c。卡盘11c由形成为将圆柱4等分那样的形状的多片可动片构成，通过使这些可动片向扩径或缩径方向移动而从内侧保持或释放磁性体1。需要说明的是，驱动源不限于步进电机11a，只要是能正确地控制旋转速度的电机即可。
磁轭12是大致c字形状并具有用于使磁作用于磁性体1的缺口12a。磁轭12的材料可以是例如铁、强磁性铁镍合金、ss400等软质磁性金属。或者，也可以是铝硅铁粉等软质磁性粉末。磁轭12的缺口12a的形状、尺寸可以根据磁性体1的剖面形状来适当设定，基本上来说，只要是磁性体1的各部位能非接触地贯通通过至少该缺口12a即可。另外，在磁轭12上避开缺口12a地绕设有由铜线等构成的线圈12b。线圈12b的匝数、个数没有特别限制。
磁轭保持装置13构成为将磁轭12相对于由主轴装置11保持的磁性体1保持在规定位置，并使磁轭12可从规定位置退避。在此，使磁轭12水平移动，但并非限定于这样的移动方法。另外，只要是能够相对于磁性体1自由地定位磁轭12的构成，即使是对尺寸不同的磁性体1进行磁化也没有问题。
电源装置14向绕设于磁轭12的线圈12b供给预先设定的电压电平的电源。更详细地说，电源的电压电平、极性、定时等可程序化，作为按照该程序的动作，从主轴装置11接收磁性体1的位置信息(例如图1(a)所示的角θ那样的信息)，并基于该位置信息向线圈12b供给正或负的恒定水平的电源、或者切断该电源。
在磁化装置10在磁性体1的一维区域形成呈现目标正弦波的半波长脉冲的目标磁化状态的情况下，首先，一边使磁轭12相对于磁性体1相对移动一边使一方向的磁力作用于目标正弦波的整个半波长区间，从而在区间形成呈现方形或梯形脉冲状的极性信息的1次方形波或1次梯形波磁化状态。然后，一边使磁轭12相对于磁性体1相对移动一边使反方向的磁力一次或多次作用于上述区间的始端和终端部分，使1次方形波或1次梯形波磁化状态变化成上述目标磁化状态。
此时，第一次作用于上述区间的始端和终端部分的反方向的磁力是在磁性体1上形成呈现目标正弦波的3次高次谐波的逆相位半波长脉冲的磁化区域那样的磁力，可以使之作用于上述区间的始端和终端侧各自的1/3区域。
另外，在第二次作用于上述区间的始端和终端部分的反方向的磁力是在磁性体1上形成呈现目标正弦波的5次高次谐波的逆相位半波长脉冲的磁化区域那样的磁力，可使之作用于上述区间的始端和终端侧各自的1/5区域。
需要说明的是，只要每半波长区间改变极性地反复对整个区域进行上述那样的目标正弦波的半波长脉冲的动作，就能够在整个一维区域上形成呈现连续的目标正弦波的磁化状态。另外，对由磁化装置10磁化了的磁铁，也能够与上述同样地抑制目标正弦波的零交叉点的公差。
下面，对磁化的具体例子进行说明。
图10(a)～(c)是表示由上述磁化装置磁化了的1次梯形波磁化状态、3次高次谐波磁化状态、5次高次谐波磁化状态各自所呈现的波形的曲线图。
图10(a)的曲线图g11表示形成于磁性体1的1次梯形波磁化状态。在曲线图g11中，横轴表示磁性体1的一维区域中的位置，纵轴表示各位置处的特定方向(正交方向)的磁通密度的大小。
另外，图10(b)的曲线图g12示出了在磁性体1上叠加地形成3次高次谐波磁化状态后的磁化状态。在曲线图g12中，横轴表示磁性体1的一维区域中的位置，纵轴表示各位置处的特定方向(正交方向)的磁通密度的大小。
图10(c)的曲线图g13示出了在磁性体1上叠加地形成5次高次谐波磁化状态后的磁化状态。在曲线图g13中，横轴表示磁性体1的一维区域中的位置，纵轴表示各位置处的特定方向(正交方向)的磁通密度的大小。
附图标记说明
1磁性体
2磁铁
pp半波长脉冲
12磁轭
12a第1轭
12b第2轭
12c第3轭