JP2003149312A - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
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- JP2003149312A JP2003149312A JP2001342222A JP2001342222A JP2003149312A JP 2003149312 A JP2003149312 A JP 2003149312A JP 2001342222 A JP2001342222 A JP 2001342222A JP 2001342222 A JP2001342222 A JP 2001342222A JP 2003149312 A JP2003149312 A JP 2003149312A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化が可能で、生産・組立性を向上させて
コストを抑えることが可能な磁気センサを提供する。 【解決手段】 複数の感磁部１、２を用いて２次元それ
ぞれの方向の磁気を検出し、そのうち少なくとも２つの
感磁部１、２間に磁路を形成する磁性体３を、前記磁路
を形成する磁性体３、前記感磁部１、２、その他の磁性
体１２、２２の位置関係になるように設ける。
コストを抑えることが可能な磁気センサを提供する。 【解決手段】 複数の感磁部１、２を用いて２次元それ
ぞれの方向の磁気を検出し、そのうち少なくとも２つの
感磁部１、２間に磁路を形成する磁性体３を、前記磁路
を形成する磁性体３、前記感磁部１、２、その他の磁性
体１２、２２の位置関係になるように設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気センサに関し、
特に、地磁気による磁力線の方位を検出する方位センサ
に適用して好適なものである。
特に、地磁気による磁力線の方位を検出する方位センサ
に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】２次元それぞれの方向の磁気を検知する
２次元磁気センサの主な用途として方位センサ等が挙げ
られる。方位センサは、地磁気等の外部磁界を単独で測
定できるので、車載用コンパス及びナビゲーションシス
テム等の自己位置検出手段として広く使われている。
２次元磁気センサの主な用途として方位センサ等が挙げ
られる。方位センサは、地磁気等の外部磁界を単独で測
定できるので、車載用コンパス及びナビゲーションシス
テム等の自己位置検出手段として広く使われている。
【０００３】上述の方位センサのうち、特に、フラック
スゲートセンサは、その動作原理上安定性に優れ、磁界
の検出感度も１０-8〜１０-7ｍＴ程度と高いので、広く
用いられている。フラックスゲートセンサを用いて方位
センサを構成する場合、フラックスゲートセンサ２つの
検出方向を互いに直交するように配置する。そして、検
出磁界が南北方向から角度θだけずれている場合、それ
ぞれのセンサ出力がＡ・ｓｉｎθ、Ａ・ｃｏｓθとなる
ことを利用して、その計測結果をマイコンで演算処理を
行うことにより、地磁気の方向角度を算出することがで
きる。
スゲートセンサは、その動作原理上安定性に優れ、磁界
の検出感度も１０-8〜１０-7ｍＴ程度と高いので、広く
用いられている。フラックスゲートセンサを用いて方位
センサを構成する場合、フラックスゲートセンサ２つの
検出方向を互いに直交するように配置する。そして、検
出磁界が南北方向から角度θだけずれている場合、それ
ぞれのセンサ出力がＡ・ｓｉｎθ、Ａ・ｃｏｓθとなる
ことを利用して、その計測結果をマイコンで演算処理を
行うことにより、地磁気の方向角度を算出することがで
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フラッ
クスゲートセンサは、環状の磁心と、この磁心に巻回し
て磁場を印加する励磁巻線と、磁心の磁束密度を検出す
る検出巻線とからなる構造であるため、形状が塊状とな
り、小型化が困難であるという問題がある。また、フラ
ックスゲートセンサに適用される薄膜プロセスは、半導
体ウエハ工程でのプロセスほどは完成度が高くないた
め、生産性はやや低く、また部品点数も多いので、コス
トも高くつくという問題がある。
クスゲートセンサは、環状の磁心と、この磁心に巻回し
て磁場を印加する励磁巻線と、磁心の磁束密度を検出す
る検出巻線とからなる構造であるため、形状が塊状とな
り、小型化が困難であるという問題がある。また、フラ
ックスゲートセンサに適用される薄膜プロセスは、半導
体ウエハ工程でのプロセスほどは完成度が高くないた
め、生産性はやや低く、また部品点数も多いので、コス
トも高くつくという問題がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、小型化が可能
で、生産性および組立性を向上させてコストを抑えるこ
とが可能な磁気センサを提供することである。
で、生産性および組立性を向上させてコストを抑えるこ
とが可能な磁気センサを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の磁気センサによれば、感磁面に
対して垂直な感磁軸方向の磁束を検出する感磁部と、前
記感磁部の中心を通る前記感磁軸に対して、非対称に配
置された第１の磁性体とが備えられることを特徴とす
る。
ために、請求項１記載の磁気センサによれば、感磁面に
対して垂直な感磁軸方向の磁束を検出する感磁部と、前
記感磁部の中心を通る前記感磁軸に対して、非対称に配
置された第１の磁性体とが備えられることを特徴とす
る。
【０００７】これにより、外部磁気が感磁面に対して垂
直に向いている場合だけでなく、外部磁気が感磁面に対
して平行に向いている場合においても感磁面に対して垂
直方向に磁路を形成することができ、感磁軸とは異なる
方向に向いている外部磁気であっても効率よく検出する
ことができる。このため、外部磁気の方向に対して感磁
面の向きを自由に設定することが可能となり、形状を薄
形化させて、小型化が可能となるとともに、生産性およ
び組立性を向上させてコストを抑えることが可能とな
る。
直に向いている場合だけでなく、外部磁気が感磁面に対
して平行に向いている場合においても感磁面に対して垂
直方向に磁路を形成することができ、感磁軸とは異なる
方向に向いている外部磁気であっても効率よく検出する
ことができる。このため、外部磁気の方向に対して感磁
面の向きを自由に設定することが可能となり、形状を薄
形化させて、小型化が可能となるとともに、生産性およ
び組立性を向上させてコストを抑えることが可能とな
る。
【０００８】また、請求項２記載の磁気センサによれ
ば、前記第１の磁性体は、前記感磁面と平行な表面を有
しており、前記感磁部は前記第１の磁性体を前記表面か
ら垂線方向に平行移動した表面の端より内側に配置され
ていることを特徴とする。これにより、磁性体端部で極
度に集中する磁束を感磁部が直接検出しなくなる。
ば、前記第１の磁性体は、前記感磁面と平行な表面を有
しており、前記感磁部は前記第１の磁性体を前記表面か
ら垂線方向に平行移動した表面の端より内側に配置され
ていることを特徴とする。これにより、磁性体端部で極
度に集中する磁束を感磁部が直接検出しなくなる。
【０００９】このため、磁性体端部と感磁部の位置関係
が製造上多少ずれるようなことがあっても、磁気センサ
の感度がばらつくような問題が起きにくくなるととも
に、磁性体を基板として感磁部を配置する構造が可能と
なり、生産性および組立性を向上させてコストを抑える
ことが可能となる。また、請求項３記載の磁気センサに
よれば、前記第１の磁性体の内部で前記感磁面と平行に
なる磁束を、前記磁束の方向と異なる方向に収束させる
第２の磁性体と、前記第２の磁性体を貫通する磁束が検
出できるように配置された、前記感磁部とが備えられる
ことを特徴とする。
が製造上多少ずれるようなことがあっても、磁気センサ
の感度がばらつくような問題が起きにくくなるととも
に、磁性体を基板として感磁部を配置する構造が可能と
なり、生産性および組立性を向上させてコストを抑える
ことが可能となる。また、請求項３記載の磁気センサに
よれば、前記第１の磁性体の内部で前記感磁面と平行に
なる磁束を、前記磁束の方向と異なる方向に収束させる
第２の磁性体と、前記第２の磁性体を貫通する磁束が検
出できるように配置された、前記感磁部とが備えられる
ことを特徴とする。
【００１０】これにより、磁性体の内部で感磁面と平行
になる磁束を、第２の磁性体の側に効率よく収束させる
ことができ、感磁面に対して平行に向いている外部磁気
を、効率よく垂直方向に変換し検出することが可能とな
る。また、請求項４記載の磁気センサによれば、前記第
２の磁性体の内、少なくとも１つは、前記感磁部を挟ん
で前記第１の磁性体の反対側に設けられることを特徴と
する。
になる磁束を、第２の磁性体の側に効率よく収束させる
ことができ、感磁面に対して平行に向いている外部磁気
を、効率よく垂直方向に変換し検出することが可能とな
る。また、請求項４記載の磁気センサによれば、前記第
２の磁性体の内、少なくとも１つは、前記感磁部を挟ん
で前記第１の磁性体の反対側に設けられることを特徴と
する。
【００１１】これにより、第２の磁性体に収束される磁
束を、より一層効率よく感磁部が検出できるようにな
る。また、請求項５記載の磁気センサによれば、前記感
磁部が、ホール効果を利用した感磁部であることを特徴
とする。これにより、感磁部を小型化することが可能と
なるとともに、感磁面を磁性体と一体的に形成すること
が可能となり、磁気センサの小型化が可能となるととも
に、生産性および組立性を向上させてコストを抑えるこ
とが可能となる。
束を、より一層効率よく感磁部が検出できるようにな
る。また、請求項５記載の磁気センサによれば、前記感
磁部が、ホール効果を利用した感磁部であることを特徴
とする。これにより、感磁部を小型化することが可能と
なるとともに、感磁面を磁性体と一体的に形成すること
が可能となり、磁気センサの小型化が可能となるととも
に、生産性および組立性を向上させてコストを抑えるこ
とが可能となる。
【００１２】また、請求項６記載の磁気センサによれ
ば、前記感磁部と、前記第１の磁性体または前記第２の
磁性体とが、モールド樹脂で一体成形されていることを
特徴とする。これにより、モールド樹脂を金型に流し込
むだけで、感磁部および磁性体を封止することが可能と
なり、組み立て工程を簡易化して、磁気センサのコスト
を抑えることが可能となる。
ば、前記感磁部と、前記第１の磁性体または前記第２の
磁性体とが、モールド樹脂で一体成形されていることを
特徴とする。これにより、モールド樹脂を金型に流し込
むだけで、感磁部および磁性体を封止することが可能と
なり、組み立て工程を簡易化して、磁気センサのコスト
を抑えることが可能となる。
【００１３】また、請求項７記載の磁気センサによれ
ば、前記第の磁性体は面対称であって、前記第１の磁性
体の対称面に対して感磁部が２つ以上対称に配置され、
かつ、その感磁面が同一面上にあることを特徴とする。
これにより、磁性体の対称面に対して対称に配置された
感磁部から、この対称面に対して垂直な外部磁束成分
は、それぞれ逆符号、かつ、同じ絶対値で出力されるよ
うになる。
ば、前記第の磁性体は面対称であって、前記第１の磁性
体の対称面に対して感磁部が２つ以上対称に配置され、
かつ、その感磁面が同一面上にあることを特徴とする。
これにより、磁性体の対称面に対して対称に配置された
感磁部から、この対称面に対して垂直な外部磁束成分
は、それぞれ逆符号、かつ、同じ絶対値で出力されるよ
うになる。
【００１４】また、この対称面に対して平行で、かつ、
感磁面に対して垂直な外部磁束成分は、それぞれ同符
号、かつ、同じ絶対値で出力されるようになる。このた
め、それぞれの出力を、後処理として加算・減算するこ
とによって、外部磁束の２つの方向成分を分離計算する
ことが可能になる。また、請求項８記載の磁気センサに
よれば、前記２つ以上対称に配置された感磁部の出力ど
うしを、それぞれ加算する加算手段および減算する減算
手段が、さらに備えられることを特徴とする。
感磁面に対して垂直な外部磁束成分は、それぞれ同符
号、かつ、同じ絶対値で出力されるようになる。このた
め、それぞれの出力を、後処理として加算・減算するこ
とによって、外部磁束の２つの方向成分を分離計算する
ことが可能になる。また、請求項８記載の磁気センサに
よれば、前記２つ以上対称に配置された感磁部の出力ど
うしを、それぞれ加算する加算手段および減算する減算
手段が、さらに備えられることを特徴とする。
【００１５】これにより、後処理を行なうことなく、外
部磁束の２つの方向成分が、センサから直接独立して出
力される。このため、１つの磁気センサから、直接同時
に直交する２方向の磁束密度を得ることが可能になる。
また、請求項９記載の磁気センサによれば、請求項７ま
たは８記載の磁気センサを２組備え、前記第１の磁性体
の対称面が直交し、かつ、前記感磁部の感磁面が同一平
面上に配置されることを特徴とする。
部磁束の２つの方向成分が、センサから直接独立して出
力される。このため、１つの磁気センサから、直接同時
に直交する２方向の磁束密度を得ることが可能になる。
また、請求項９記載の磁気センサによれば、請求項７ま
たは８記載の磁気センサを２組備え、前記第１の磁性体
の対称面が直交し、かつ、前記感磁部の感磁面が同一平
面上に配置されることを特徴とする。
【００１６】これにより、３次元方向の磁気を検出する
ことが可能となり、３次元方向の外部磁気を検出する場
合においても、形状を塊状にする必要がなくなることか
ら、３次元センサを小型化することが可能となるととも
に、生産性および組立性を向上させて、コストを抑える
ことが可能となる。このため、感磁部の配置位置の自由
度を向上させることが可能となり、磁気センサの測定精
度を維持しつつ、磁気センサを小型化することが可能と
なる。
ことが可能となり、３次元方向の外部磁気を検出する場
合においても、形状を塊状にする必要がなくなることか
ら、３次元センサを小型化することが可能となるととも
に、生産性および組立性を向上させて、コストを抑える
ことが可能となる。このため、感磁部の配置位置の自由
度を向上させることが可能となり、磁気センサの測定精
度を維持しつつ、磁気センサを小型化することが可能と
なる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る磁
気センサについて図面を参照しながら説明する。図１
は、本発明の一実施形態に係る２次元磁気センサの構成
を示す断面図である。
気センサについて図面を参照しながら説明する。図１
は、本発明の一実施形態に係る２次元磁気センサの構成
を示す断面図である。
【００１８】図１において、２次元磁気センサには、外
部磁界を検出する２つの感磁部１、２が設けられ、感磁
部１、２間には磁路を形成する磁性体３が設けられてい
る。また、感磁部１、２は、磁性体であるフェライトチ
ップ１１、２１とフェライト基板１２、２２でそれぞれ
挟まれている。ここで、感磁部１、２として、例えば、
ホール効果を利用したホール素子を用いることができ、
集磁フェライトを用いたホール素子では、感磁部１、２
とフェライトチップ１１、２１をフェライト基板１２、
２２上に一体的に形成することができる。
部磁界を検出する２つの感磁部１、２が設けられ、感磁
部１、２間には磁路を形成する磁性体３が設けられてい
る。また、感磁部１、２は、磁性体であるフェライトチ
ップ１１、２１とフェライト基板１２、２２でそれぞれ
挟まれている。ここで、感磁部１、２として、例えば、
ホール効果を利用したホール素子を用いることができ、
集磁フェライトを用いたホール素子では、感磁部１、２
とフェライトチップ１１、２１をフェライト基板１２、
２２上に一体的に形成することができる。
【００１９】また、感磁部１、２は、所定間隔だけ隔て
て同一平面上に配置され、感磁部１、２上に設けられた
フェライトチップ１１、２１上には、別の磁路形成用の
磁性体３が設けられている。そして、２つの感磁部１、
２では同方向の磁場が検出される。ここで、フェライト
チップ１１、２１およびフェライト基板１２、２２は、
ホール素子に磁気を収束させるためのものである。
て同一平面上に配置され、感磁部１、２上に設けられた
フェライトチップ１１、２１上には、別の磁路形成用の
磁性体３が設けられている。そして、２つの感磁部１、
２では同方向の磁場が検出される。ここで、フェライト
チップ１１、２１およびフェライト基板１２、２２は、
ホール素子に磁気を収束させるためのものである。
【００２０】なお、これらの位置関係としては、磁路形
成用磁性体３、フェライトチップ１１、２１、感磁部
１、２、他の磁性体であるフェライト基板１２、２２の
関係にある。また、フェライト基板１２、２２は、リー
ドフレーム４上にマウントされ、感磁部１、２は、ワイ
ヤー６、７を介して、リードフレーム４と接続されてい
る。
成用磁性体３、フェライトチップ１１、２１、感磁部
１、２、他の磁性体であるフェライト基板１２、２２の
関係にある。また、フェライト基板１２、２２は、リー
ドフレーム４上にマウントされ、感磁部１、２は、ワイ
ヤー６、７を介して、リードフレーム４と接続されてい
る。
【００２１】さらに、リードフレーム４上にマウントさ
れたフェライト基板１２、２２および磁性体３はモール
ド樹脂５で封止されている。そして、感磁面に対する外
部磁場の垂直成分は、フェライトチップ１１、２１およ
びフェライト基板１２、２２を介して感磁部１、２を貫
通し、感磁部１、２からは、絶対値および符号の等しい
感磁部電気出力を得ることができる。
れたフェライト基板１２、２２および磁性体３はモール
ド樹脂５で封止されている。そして、感磁面に対する外
部磁場の垂直成分は、フェライトチップ１１、２１およ
びフェライト基板１２、２２を介して感磁部１、２を貫
通し、感磁部１、２からは、絶対値および符号の等しい
感磁部電気出力を得ることができる。
【００２２】一方、感磁面に対する外部磁場の水平成分
は、磁性体３の両端で垂直方向に曲げられ、フェライト
チップ１１、２１およびフェライト基板１２、２２を介
して感磁部１、２を貫通する。そして、感磁部１、２か
らは、絶対値が等しく、符号が反対の感磁部電気出力を
得ることができる。これにより、感磁部１、２からの出
力の和および差をとることにより、感磁面に対して垂直
方向および平行方向の磁束密度を算出することができ、
感磁部１、２を同一平面上に配置した場合においても、
２次元の外部磁気を検出することができる。
は、磁性体３の両端で垂直方向に曲げられ、フェライト
チップ１１、２１およびフェライト基板１２、２２を介
して感磁部１、２を貫通する。そして、感磁部１、２か
らは、絶対値が等しく、符号が反対の感磁部電気出力を
得ることができる。これにより、感磁部１、２からの出
力の和および差をとることにより、感磁面に対して垂直
方向および平行方向の磁束密度を算出することができ、
感磁部１、２を同一平面上に配置した場合においても、
２次元の外部磁気を検出することができる。
【００２３】なお、感磁部１、２上にフェライトチップ
１１、２１を設けず、直接感磁部１、２間に磁路を形成
する磁性体３を設けてもよい。このため、ホール素子を
隔てて配置し、それらのホール素子上に磁性体３を配置
するだけで、感磁面に平行な外部磁気環境下でも、感磁
面に垂直に貫通する磁路を、感磁部１、２と磁性体３と
の間に形成することができる。
１１、２１を設けず、直接感磁部１、２間に磁路を形成
する磁性体３を設けてもよい。このため、ホール素子を
隔てて配置し、それらのホール素子上に磁性体３を配置
するだけで、感磁面に平行な外部磁気環境下でも、感磁
面に垂直に貫通する磁路を、感磁部１、２と磁性体３と
の間に形成することができる。
【００２４】図２、３は、図１の２次元磁気センサの磁
気シミュレーション結果を示す図である。なお、図２
は、２次元磁気センサに対し垂直方向に地磁気が向いて
いる場合、図３は、２次元磁気センサに対し平行方向に
地磁気が向いている場合を示す。ここで、図２、３の磁
場シミュレーンョンでは、有限要素解析法を用い、感磁
部１、２における垂直方向の磁束密度を計算した。
気シミュレーション結果を示す図である。なお、図２
は、２次元磁気センサに対し垂直方向に地磁気が向いて
いる場合、図３は、２次元磁気センサに対し平行方向に
地磁気が向いている場合を示す。ここで、図２、３の磁
場シミュレーンョンでは、有限要素解析法を用い、感磁
部１、２における垂直方向の磁束密度を計算した。
【００２５】なお、感磁部１、２としては、旭化成電子
（株）製のホール素子、ＨＷ−１０５Ａ（商品名）を用
い、ホール素子の中心間の距離は、約３ｍｍに設定し
た。また、ホール素子の磁気収束チップ間に磁路形成用
の比透磁率８０００の等方性フェライトを設けた。図２
において、感磁面に対し垂直方向に地磁気がある場合、
磁性体３に入射した磁束はフェライトチップ１１、２１
に入射し、フェライト基板１２、２２から出射する。こ
のため、磁性体３およびフェライトチップ１１、２１で
収束された磁束は感磁部１、２を垂直に貫通し、感磁部
１、２にかかる磁束密度は等しくなる。
（株）製のホール素子、ＨＷ−１０５Ａ（商品名）を用
い、ホール素子の中心間の距離は、約３ｍｍに設定し
た。また、ホール素子の磁気収束チップ間に磁路形成用
の比透磁率８０００の等方性フェライトを設けた。図２
において、感磁面に対し垂直方向に地磁気がある場合、
磁性体３に入射した磁束はフェライトチップ１１、２１
に入射し、フェライト基板１２、２２から出射する。こ
のため、磁性体３およびフェライトチップ１１、２１で
収束された磁束は感磁部１、２を垂直に貫通し、感磁部
１、２にかかる磁束密度は等しくなる。
【００２６】このため、感磁部１、２の出力の和をとる
ことにより、縦方向磁束密度の２倍の値を求めることが
できる。一方、図３において、感磁面に対し平行方向に
地磁気がある場合、磁性体３に入射した磁束は、フェラ
イトチップ１１、２１およびフェライト基板１２、２２
により垂直方向に曲げられる。そして、垂直方向に曲げ
られた磁束はフェライトチップ１１、２１に入射し、フ
ェライト基板１２、２２から出射する。このため、磁性
体３およびフェライトチップ１１、２１で収束された磁
束は感磁部１、２を垂直に貫通し、感磁部１、２にかか
る磁束密度は、符号が異なり、絶対値の等しいものにな
る。
ことにより、縦方向磁束密度の２倍の値を求めることが
できる。一方、図３において、感磁面に対し平行方向に
地磁気がある場合、磁性体３に入射した磁束は、フェラ
イトチップ１１、２１およびフェライト基板１２、２２
により垂直方向に曲げられる。そして、垂直方向に曲げ
られた磁束はフェライトチップ１１、２１に入射し、フ
ェライト基板１２、２２から出射する。このため、磁性
体３およびフェライトチップ１１、２１で収束された磁
束は感磁部１、２を垂直に貫通し、感磁部１、２にかか
る磁束密度は、符号が異なり、絶対値の等しいものにな
る。
【００２７】このため、感磁部１、２の出力の差をとる
ことにより、平行方向磁束密度の２倍の値を求めること
ができる。ここで、ホール素子では、地磁気のような低
磁場での出力は小さいが、簡単な演算回路を用いて、オ
フセット電圧のキャンセルを行い、オベアンプで出力を
増幅することにより、実用レベルの出力を得ることがで
きる。
ことにより、平行方向磁束密度の２倍の値を求めること
ができる。ここで、ホール素子では、地磁気のような低
磁場での出力は小さいが、簡単な演算回路を用いて、オ
フセット電圧のキャンセルを行い、オベアンプで出力を
増幅することにより、実用レベルの出力を得ることがで
きる。
【００２８】オフセット電圧のキャンセルを行なう方法
としては、例えば、９０°チョッパ駆動や３６０°チョ
ッパ駆動などを用いることができる。なお、地磁気のよ
うな低磁場ではない磁場の測定には、前記増幅回路を用
いる必要はない。このように、上述した実施形態によれ
ば、磁場入力を電気出力に変換可能な感磁部と磁性体を
有する２次元磁気センサにおいて、複数の感磁部を用
い、そのうち少なくとも２つの感磁部間に磁路を形成す
る磁性体を、前記磁路を形成する磁性体、前記感磁部、
その他の磁性体の位置関係になるように設けたので、２
次元磁気センサの一例であるフラックスゲートセンサに
必要であったコイル等の部品を削減でき、磁気センサの
検出方向を直交させる必要がなくなる。
としては、例えば、９０°チョッパ駆動や３６０°チョ
ッパ駆動などを用いることができる。なお、地磁気のよ
うな低磁場ではない磁場の測定には、前記増幅回路を用
いる必要はない。このように、上述した実施形態によれ
ば、磁場入力を電気出力に変換可能な感磁部と磁性体を
有する２次元磁気センサにおいて、複数の感磁部を用
い、そのうち少なくとも２つの感磁部間に磁路を形成す
る磁性体を、前記磁路を形成する磁性体、前記感磁部、
その他の磁性体の位置関係になるように設けたので、２
次元磁気センサの一例であるフラックスゲートセンサに
必要であったコイル等の部品を削減でき、磁気センサの
検出方向を直交させる必要がなくなる。
【００２９】このため、形状を小型化し、生産・組立性
の向上した安価な２次元磁気センサを製造することがで
き、車載用コンパスや携帯用ナビゲーションシステムな
どの多様なアプリケーションに対して好都合に対応する
ことが可能となる。以上、本発明の一実施形態について
説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるこ
となく、本発明の技術的思想の範囲内で、種々変形して
実施することが可能である。
の向上した安価な２次元磁気センサを製造することがで
き、車載用コンパスや携帯用ナビゲーションシステムな
どの多様なアプリケーションに対して好都合に対応する
ことが可能となる。以上、本発明の一実施形態について
説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるこ
となく、本発明の技術的思想の範囲内で、種々変形して
実施することが可能である。
【００３０】例えば、上述した実施形態では、ＩｎＳｂ
系ホール素子を例にとって説明したが、ＩｎＡｓやＧａ
Ａｓなどの他の化合物半導体系ホール素子を用いるよう
にしてもよい。なお、感磁部１、２としては、ホール効
果を利用したもの以外にも、磁気抵抗効果を利用したも
のなど様々な感磁部の適用が可能であり、アナログ出力
型の感磁部が望ましい。
系ホール素子を例にとって説明したが、ＩｎＡｓやＧａ
Ａｓなどの他の化合物半導体系ホール素子を用いるよう
にしてもよい。なお、感磁部１、２としては、ホール効
果を利用したもの以外にも、磁気抵抗効果を利用したも
のなど様々な感磁部の適用が可能であり、アナログ出力
型の感磁部が望ましい。
【００３１】また、磁路を形成する磁性体３やその他の
磁性体１１、２１、１２、２２についても、フェライト
や鉄、パーマロイなど様々な磁性体の適用が可能である
が、フェライトのように小型成形が可能で安価なものが
望ましい。また、磁路を形成する磁性体３の代わりに、
磁性体のリードフレームを用いることも可能である。
磁性体１１、２１、１２、２２についても、フェライト
や鉄、パーマロイなど様々な磁性体の適用が可能である
が、フェライトのように小型成形が可能で安価なものが
望ましい。また、磁路を形成する磁性体３の代わりに、
磁性体のリードフレームを用いることも可能である。
【００３２】また、上述した実施形態では、２次元磁気
センサを例にとって説明したが、３次元磁気センサに適
用するようにしてもよい。図４は、本発明の一実施形態
に係る３次元磁気センサの概略構成を示す上面図であ
る。図４において、リードフレーム上には、２次元磁気
センサ１１ａ、１１ｂが互いに直交するように配置され
ている。ここで、２次元磁気センサ１１ａには、ホール
素子１２ａ、２２ａおよび磁性体３ａが設けられ、ホー
ル素子１２ａ、２２ａは所定間隔を隔てて互いに同一平
面上に配置されるとともに、ホール素子１２ａ、２２ａ
の間には磁性体３ａが配置されている。
センサを例にとって説明したが、３次元磁気センサに適
用するようにしてもよい。図４は、本発明の一実施形態
に係る３次元磁気センサの概略構成を示す上面図であ
る。図４において、リードフレーム上には、２次元磁気
センサ１１ａ、１１ｂが互いに直交するように配置され
ている。ここで、２次元磁気センサ１１ａには、ホール
素子１２ａ、２２ａおよび磁性体３ａが設けられ、ホー
ル素子１２ａ、２２ａは所定間隔を隔てて互いに同一平
面上に配置されるとともに、ホール素子１２ａ、２２ａ
の間には磁性体３ａが配置されている。
【００３３】また、２次元磁気センサ１１ｂには、ホー
ル素子１２ｂ、２２ｂおよび磁性体３ｂが設けられ、ホ
ール素子１２ｂ、２２ｂは所定間隔を隔ててホール素子
１２ａ、２２ａと同一平面上に配置されるとともに、ホ
ール素子１２ｂ、２２ｂの間には磁性体３ｂが配置され
ている。そして、２次元磁気センサ１１ａにより、ｙ方
向およびｚ方向に磁気を測定するとともに、２次元磁気
センサ１１ｂにより、ｘ方向およびｚ方向に磁気を測定
することにより、２次元磁気センサ１１ａ、１１ｂを同
一平面上配置するだけで、３次元の磁気を測定すること
が可能となる。
ル素子１２ｂ、２２ｂおよび磁性体３ｂが設けられ、ホ
ール素子１２ｂ、２２ｂは所定間隔を隔ててホール素子
１２ａ、２２ａと同一平面上に配置されるとともに、ホ
ール素子１２ｂ、２２ｂの間には磁性体３ｂが配置され
ている。そして、２次元磁気センサ１１ａにより、ｙ方
向およびｚ方向に磁気を測定するとともに、２次元磁気
センサ１１ｂにより、ｘ方向およびｚ方向に磁気を測定
することにより、２次元磁気センサ１１ａ、１１ｂを同
一平面上配置するだけで、３次元の磁気を測定すること
が可能となる。
【００３４】このため、３次元の磁気を測定する場合に
おいても、３次元磁気センサの小型化が可能となるとと
もに、生産性および組立性を向上させてコストを抑える
ことが可能となる。なお、３次元磁気センサを構成する
ために、２次元磁気センサ１１ａ、１１ｂをリードフレ
ーム１４上に形成し、これらの２次元磁気センサ１１
ａ、１１ｂを一括してモールド化してもよいが、図１の
構成の２次元磁気センサを２個用いるようにしてもよ
い。
おいても、３次元磁気センサの小型化が可能となるとと
もに、生産性および組立性を向上させてコストを抑える
ことが可能となる。なお、３次元磁気センサを構成する
ために、２次元磁気センサ１１ａ、１１ｂをリードフレ
ーム１４上に形成し、これらの２次元磁気センサ１１
ａ、１１ｂを一括してモールド化してもよいが、図１の
構成の２次元磁気センサを２個用いるようにしてもよ
い。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同方向の磁場を検出するように２つの感磁部を配置した
場合においても、２次元の外部磁気を検出することがで
き、２つの感磁部を同一平面上に配置することが可能と
なることから、形状を薄形化させて、小型化が可能とな
るとともに、生産性および組立性を向上させてコストを
抑えることが可能となる。
同方向の磁場を検出するように２つの感磁部を配置した
場合においても、２次元の外部磁気を検出することがで
き、２つの感磁部を同一平面上に配置することが可能と
なることから、形状を薄形化させて、小型化が可能とな
るとともに、生産性および組立性を向上させてコストを
抑えることが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態に係る２次元磁気センサの
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図２】２次元磁気センサに対し垂直方向に地磁気が向
いている場合の２次元磁気センサの磁気シミュレーショ
ン結果を示す図である。
いている場合の２次元磁気センサの磁気シミュレーショ
ン結果を示す図である。
【図３】２次元磁気センサに対し平行方向に地磁気が向
いている場合の２次元磁気センサの磁気シミュレーショ
ン結果を示す図である。
いている場合の２次元磁気センサの磁気シミュレーショ
ン結果を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る３次元磁気センサの
概略構成を示す上面図である。
概略構成を示す上面図である。
１、２ 感磁部
３、３ａ、３ｂ 磁性体
４、１４ リードフレーム
５ モールド樹脂
６、７ ワイヤ
１１、２１ フェライトチップ
１２、２２ フェライト基板
１１ａ、１１ｂ ２次元磁気センサ
１２ａ、２２ａ、１２ｂ、２２ｂ ホール素子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 43/06 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｈ
Claims (9)
- 【請求項１】 感磁面に対して垂直な感磁軸方向の磁束
を検出する感磁部と、 前記感磁部の中心を通る前記感磁軸に対して、非対称に
配置された第１の磁性体とが備えられることを特徴とす
る磁気センサ。 - 【請求項２】 前記第１の磁性体は、前記感磁面と平行
な表面を有しており、前記感磁部は前記第１の磁性体を
前記表面から垂線方向に平行移動した表面の端より内側
に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁
気センサ。 - 【請求項３】 前記第１の磁性体の内部で前記感磁面と
平行になる磁束を、前記磁束の方向と異なる方向に収束
させる第２の磁性体と、 前記第２の磁性体を貫通する磁束が検出できるように配
置された、前記感磁部とが備えられることを特徴とする
請求項１または２に記載の磁気センサ。 - 【請求項４】 前記第２の磁性体の内、少なくとも１つ
は、前記感磁部を挟んで前記第１の磁性体の反対側に設
けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の磁気センサ。 - 【請求項５】 前記感磁部が、ホール効果を利用した感
磁部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項に記載の磁気センサ。 - 【請求項６】 前記感磁部と、前記第１の磁性体または
前記第２の磁性体とが、モールド樹脂で一体成形されて
いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載
の磁気センサ。 - 【請求項７】 前記第１の磁性体は面対称であって、前
記第１の磁性体の対称面に対して感磁部が２つ以上対称
に配置され、かつ、その感磁面が同一面上にあることを
特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の磁気セン
サ。 - 【請求項８】 前記２つ以上対称に配置された感磁部の
出力どうしを、それぞれ加算する加算手段および減算す
る減算手段が、さらに備えられることを特徴とする請求
項７記載の磁気センサ。 - 【請求項９】 請求項７または８記載の磁気センサを２
組備え、前記第１の磁性体の対称面が直交し、かつ、前
記感磁部の感磁面が同一平面上に配置されることを特徴
とする請求項７または８記載の磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001342222A JP3961265B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001342222A JP3961265B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 磁気センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003149312A true JP2003149312A (ja) | 2003-05-21 |
| JP3961265B2 JP3961265B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=19156113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001342222A Expired - Lifetime JP3961265B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3961265B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104764470A (zh) * | 2014-01-08 | 2015-07-08 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 磁传感器 |
| JP2016166759A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 磁気センサ |
| US9530957B2 (en) | 2009-12-02 | 2016-12-27 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic sensor |
| JP2017181059A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | Tdk株式会社 | 磁気センサ用モジュール |
| CN116165576A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-05-26 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | TMRz轴磁场传感器 |
-
2001
- 2001-11-07 JP JP2001342222A patent/JP3961265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9530957B2 (en) | 2009-12-02 | 2016-12-27 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic sensor |
| CN104764470A (zh) * | 2014-01-08 | 2015-07-08 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 磁传感器 |
| JP2016166759A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 磁気センサ |
| JP2017181059A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | Tdk株式会社 | 磁気センサ用モジュール |
| CN116165576A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-05-26 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | TMRz轴磁场传感器 |
| CN116165576B (zh) * | 2022-12-23 | 2023-12-12 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | TMRz轴磁场传感器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3961265B2 (ja) | 2007-08-22 |
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