JP2006003225A - 磁気センサおよび回転検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気抵抗素子に印加される磁気ベクトルの角度ばらつきを好適に抑制することのできる磁気センサおよび回転検出装置を提供する。
【解決手段】この回転検出装置は、磁気抵抗素子対７ａ、７ｂを備えるセンサチップ２と磁気抵抗素子対７ａ、７ｂにバイアス磁界を付与するバイアス磁石１とが、リードフレーム４に装着された状態で一体にモールド樹脂成形されている。そして、センサチップ２の近傍にて着磁ロータ６が回転するときにバイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を磁気抵抗素子対７ａ、７ｂの抵抗値の変化として感知して着磁ロータ６の回転態様を検出する。ここでは特に、バイアス磁石１の、センサチップ２側に位置する面に、同面を覆う態様で磁性体片８を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気センサ、特に、磁気抵抗素子を用いた磁気センサ、および磁気抵抗素子を用いて回転体（ロータ）の回転を検出する回転検出装置に関するものである。

従来、この種の回転検出装置としては、例えば特許文献１に記載の回転検出装置がある。
この回転検出装置は、例えば車両の車軸と共に回転する円盤形状の着磁ロータを回転検出の対象とするものであり、この着磁ロータの近傍に配設されている。この着磁ロータは、その周方向に沿ってＮ極とＳ極とに交互に着磁されており、該回転検出装置では、こうした着磁ロータの例えば側面側において、上記磁極（Ｎ極、Ｓ極）の入れ替わりを非接触にて検出する。

また、この回転検出装置は、付与される磁気ベクトルの変化に基づいて抵抗値が変化する磁気抵抗素子と、該磁気抵抗素子が配設されたセンサチップと、同磁気抵抗素子に対してバイアス磁界を付与するバイアス磁石とを有して構成される。

すなわち、このような回転検出装置では、上記着磁ロータが回転するときに、上記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルが磁気抵抗素子上で振れることを利用し、この磁気ベクトルの振れ角に対応した磁気抵抗素子の抵抗値変化に基づいて着磁ロータの回転検出を行っている。

ここで、上記磁気抵抗素子は、電気的にはハーフブリッジ回路を構成する２つの素子が線対称となる「ハの字」形状をなし、この「ハの字」形状の対称軸がバイアス磁石から発せられる磁束の方向に沿って傾斜するように配設されている。一般にこれら磁気抵抗素子は、その抵抗値、並びに感度に温度特性を有しているが、このような構成とすることで、着磁ロータが回転するときの上記ハーフブリッジ回路の中点電位は、この磁気ベクトルの振れ角の中心を動作点として、すなわち温度特性がゼロとなる点を中心として変化するようになる。換言すれば、当該回転検出装置がいかなる温度環境におかれる場合であれ、磁気抵抗素子の温度特性がゼロとなる点を中心として上記中点電位が変化することとなり、例えばその中心に閾値を設定してこれを２値化するようにすれば、上記ロータの回転情報についてもこれを正確に検出することができるようになる。
特開２００２−３５７４５４号公報

ところで、このような回転検出装置は、磁気ベクトルの振れ角から着磁ロータの回転検出を行っているため、磁気抵抗素子に印加される磁気ベクトルの角度が重要な要素となっている。特に、上記特許文献１に記載の装置では、上記「ハの字」形状の対称軸が磁束の方向に沿って傾斜するように２つ、すなわち磁気抵抗素子対が配設されてなければならないため、これら磁気抵抗素子に印加される磁気ベクトルの角度の影響は顕著なものとなる。

一方、こうした磁気抵抗素子対にバイアス磁界を付与する上記バイアス磁石は一般に、磁性体粉末の焼結体、あるいは磁性体粉末を含んだ樹脂等によって形成されることが多いことから欠け易い。このため、例えば回転検出装置の製造工程中等において、このバイアス磁石に目に見えないような微小な欠け等が生じると、磁気抵抗素子対に印加される磁気ベクトルの角度がずれ、同磁気ベクトルの傾きにもばらつきが生じるようになる。

以下、回転検出装置に一般に採用されているバイアス磁石に欠けが生じた場合の該バイアス磁石と磁気抵抗素子対に印加される磁気ベクトルとの関係について、図面を参照しつつ、その概要を説明する。

図６は、バイアス磁石と２つの磁気抵抗素子対を備えるセンサチップとの関係、並びにバイアス磁石に欠けが生じた場合の該バイアス磁石と磁気抵抗素子対に印加される磁気ベクトルとの関係についてその概略構造を示したものである。

図６（ａ）に示されるように、磁気センサは、大きくはバイアス磁石１０１、センサチップ１０２を備えて構成されている。そしてセンサチップ１０２には、個々の磁気抵抗素子についての図示は割愛するが、磁気抵抗素子対１０７ａ、１０７ｂが例えば図示の態様で配設されている。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）の領域Ｚ１部分を拡大して示したものである。同図６（ｂ）に示されるように、バイアス磁石１０１に欠けＣＲが生じた場合には、センサチップ１０２に配設された磁気抵抗素子対１０７ａに印加される本来の磁気ベクトル（二点鎖線）から角度がずれ、同図６（ｂ）に実線矢印にて示される態様で、同磁気抵抗素子対１０７ａに磁気ベクトルが印加されるようになる。こうしたバイアス磁石１０１の欠けＣＲによる磁気ベクトルの変化態様を図７に示す。

同図７に破線にて示されるように、バイアス磁石１０１からはＮ極からＳ極に向けて磁力線（磁束）が出ている。この磁力線は、周知のように、バイアス磁石１０１の磁気的中心Ｃを中心として、左右に略放物線を描くようになる。ところが、同図７に併せて示されるように、バイアス磁石１０１に欠けＣＲがあると、その影響を受けて、磁気ベクトルも二点鎖線にて示す角度から実線にて示す角度に変化するようになる。なお、磁気ベクトルの傾きの分布は実際には滑らかに変化する。したがって、仮に１箇所に欠けが発生した場合でも、隣り合う磁気ベクトル同士は傾きの変化が滑らかになるように相互作用するため、欠けた部分から遠い位置に磁気抵抗素子対１０７ａ、１０７ｂ（図６（ａ））があってもその影響を受けることとなる。そして、この影響は、バイアス磁石１０１（図６（ａ））の欠けが大きいほど、また欠けた部分から磁気抵抗素子対１０７ａ、１０７ｂまでの距離が近いほど大きくなる。

また、こうしたバイアス磁石の欠け等によって、磁気ベクトルの印加角度が変化すると、上述したハーフブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子対の中点電位も、温度特性がゼロとなる点から外れて変化するようになるため、該中点電位に温度特性が付与されるようにもなる。すなわち図８に示されるように、ある温度環境においては図８（ａ）に示される態様で上記中点電位Ｓが変化していても、こうして磁気ベクトルの印加角度が変化すると、これに温度が印加された際には、図８（ｂ）に実線Ｓ’にて示されるように、同中点電位Ｓにオフセットが生じるようになる。なお、この時点では、閾値に基づく図８（ｃ）に示される態様での２値化も可能であるが、このオフセットがさらに大きくなるような場合には、こうした２値化も不能となり、回転検出装置としての検出能力も大きく低下することとなる。

なお、上記回転検出装置に限らず、検出対象とする磁性体が運動するときに、バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を磁気抵抗素子の抵抗値の変化として感知して、この検出対象の運動態様を検出する磁気センサにあっても、バイアス磁石の欠け等に起因するこうした実情は概ね共通したものとなっている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気抵抗素子に印加される磁気ベクトルの角度ばらつきを好適に抑制することのできる磁気センサおよび回転検出装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、磁気抵抗素子を備えるセンサチップと前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与するバイアス磁石とを有し、検出対象とする磁性体が運動するときに前記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値の変化として感知して前記検出対象とする磁性体の運動態様を検出する磁気センサとして、前記バイアス磁石の、少なくとも前記センサチップ側に位置する面に、同面を覆う態様で磁性体片を備える構成とする。

このような構成によれば、バイアス磁石にたとえ前述したような欠けが生じているような場合であっても、同バイアス磁石の少なくともセンサチップ側に位置する面に、同面を覆う態様で前記磁性体片を備えることで、該磁性体片を通じて磁気ベクトルの角度ずれ、あるいは角度ばらつきを吸収することができるようになる。また、この構成は、バイアス磁石の欠けにかかわらず、バイアス磁石の少なくともセンサチップ側に位置する面に傷がある場合、さらには標準よりも小型のバイアス磁石を用いる場合などにも有効である。

なお、上記磁性体片についてはこれを、請求項２に記載の発明によるように、鉄系金属片からなるもの、いわゆる強磁性体の金属片からなるものとすることで、上述した磁気ベクトルの角度ずれや角度ばらつきも的確に吸収されるようになる。

また、このような磁気センサは、請求項３に記載の発明によるように、前記検出対象とする磁性体が適宜の回転軸に設けられたロータであって、前記センサチップの近傍にてこのロータが回転するときに前記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値変化として感知してその回転態様を検出するものとすることが、その構成上、特に有効である。

すなわち、磁気抵抗素子が前述のようにハーフブリッジ回路を形成する場合であれ、上記磁性体片の配設によってそれら磁気抵抗素子の温度特性も的確に補償することが可能となるため、上記ロータの回転態様についても、これを高い精度で検出することができるようになる。

また、請求項４に記載の発明では、磁気抵抗素子を備えるセンサチップと前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与するバイアス磁石とがリードフレームに装着された状態で一体に樹脂モールドされてなり、前記センサチップの近傍にてロータが回転するときに前記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値の変化として感知して前記ロータの回転態様を検出する回転検出装置として、前記バイアス磁石の、少なくとも前記センサチップ側に位置する面に、同面を覆う態様で磁性体片を備える構成とする。

このような回転検出装置にあっても、バイアス磁石にたとえ前述したような欠けが生じているような場合であれ、上記磁性体片を備えることで、該磁性体片が磁気ベクトルの角度のずれや角度のばらつきを好適に吸収することができるようになる。また、特にこのような回転検出装置にあって、上記磁気抵抗素子が前述のハーフブリッジ回路を形成している場合には、上記磁性体片の配設によって、それら磁気抵抗素子の温度特性も好適に補償することができるようになる。なお、この構成も、バイアス磁石の欠けにかかわらず、バイアス磁石の少なくともセンサチップ側に位置する面に傷がある場合、さらには標準よりも小型のバイアス磁石を用いる場合などに適用して有効である。

また、上記磁性体片についてもこれを請求項５に記載の発明によるように、鉄系金属片からなるもの、いわゆる強磁性体の金属片からなるものとすることで、上述した磁気ベクトルの角度や角度ばらつきも的確に吸収されるようになる。

また、このような回転検出装置において回転態様の検出対象とするロータとしては、例えば請求項６に記載の発明によるように、
（イ）その周縁部がＮ極とＳ極とに交互に着磁された着磁ロータ。
あるいは請求項７に記載の発明によるように、
（ロ）山部と谷部とが交互に周期配設された磁性体ロータ。
等々を採用することができる。

以下、この発明にかかる回転検出装置の一実施の形態について、図面を参照して説明する。この実施の形態にかかる回転検出装置も、前述した従来の回転検出装置と同様、自動車等の車両に搭載されており、例えば車両の車軸と共に回転する円盤形状の着磁ロータを回転検出の対象とするものである。そして、着磁ロータが回転するときに、バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルが磁気抵抗素子上で振れることを利用し、この磁気ベクトルの振れ角に対応した磁気抵抗素子の抵抗値変化に基づいて着磁ロータの回転検出を行っている。ただし、この実施の回転検出装置では、バイアス磁石は、センサチップ側に位置する面に、同面を覆う態様で磁性体片を備えることで、磁気ベクトルの傾きのばらつきを抑制するようにしている。

はじめに、図１を参照して、この実施の形態にかかる回転検出装置の構成について説明する。
図１に示されるように、この実施の形態の回転検出装置は、ロータ（回転体）の周方向に沿ってＮ極とＳ極とに交互に着磁されている着磁ロータ６を回転検出の対象とする。なお、この図１において、図１（ａ）は、上記回転検出装置の内部構造を示す平面図、図１（ｂ）は、同回転検出装置の内部構造を透視した側面図を示している。

これら図１（ａ）および（ｂ）に示されるように、この回転検出装置は、大きくはバイアス磁石１、センサチップ２、回路チップ３を備えて構成されている。そして、センサチップ２は、ボンディングワイヤ５ａを介して回路チップ３と電気的に接続されており、さらにこの回路チップ３は、ボンディングワイヤ５ｂを介して、リードフレーム４から導出された端子（給電端子および出力端子を兼ねる）４ａ、４ｂと電気的に接続されている。また、この回転検出装置は、磁気抵抗素子対７ａ、７ｂを備えるセンサチップ２とこれら磁気抵抗素子対７ａ、７ｂにバイアス磁界を付与するバイアス磁石１とがリードフレーム４に装着された状態で一体に樹脂モールドされている。すなわち、リードフレーム４の一部、すなわち上記端子４ａ、４ｂを除くその全体が、エポキシ樹脂等の樹脂材料Ｒによってモールド成形されている。

ここで、上記バイアス磁石１は、例えば直方体からなる磁石として構成され、その一端（センサチップ２側に位置する面）がＮ極、他端がＳ極となるように着磁されて、上記磁気抵抗素子対７ａ、７ｂにバイアス磁界を付与している。そしてこの実施の形態において、このバイアス磁石１は、同図１（ａ）および（ｂ）に示されるように、センサチップ２側に位置する面に、同面を覆う態様で磁性体片８を備えている。後に詳述するように、このような磁性体片８を備えることで、着磁ロータ６が回転するときに上記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの角度ずれ、あるいは角度ばらつきを吸収することができるようになる。

また、上記センサチップ２には、上記磁気抵抗素子対７ａ、７ｂが例えば図示の態様で配設されている。すなわちこのセンサチップ２では、上記磁気ベクトルの変化をこれら磁気抵抗素子対７ａ、７ｂの抵抗値の変化として感知する。

そして、上記回路チップ３は、上記磁気抵抗素子対７ａ、７ｂを構成する各磁気抵抗素子の抵抗値変化に基づいて得られる信号を電気的に処理する部分であり、上述したように、ボンディングワイヤ５ａ、５ｂを介してそれぞれセンサチップ２および上記端子４ａ、４ｂと電気的に接続されている。

次に、図２を参照して、同実施の形態にかかる回転検出装置のセンサチップ２、および回路チップ３の電気的な構成について説明する。
図２に示されるように、上記センサチップ２は、電気的にそれぞれハーフブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子ＭＲＥ１、ＭＲＥ２からなる磁気抵抗素子対７ａ、および磁気抵抗素子ＭＲＥ３、ＭＲＥ４からなる磁気抵抗素子対７ｂを備えて構成されている。また、上記回路チップ３は、差動増幅器９、比較器１０、スイッチング素子１１、定電流回路１２等を備えて構成されている。

ここで、上記着磁ロータ６の回転に伴って上記センサチップ２の各磁気抵抗素子対７ａ、７ｂに付与されているバイアス磁石の磁気ベクトルが変化すると、上記磁気抵抗素子ＭＲＥ１〜ＭＲＥ４の抵抗値がそれぞれ変化し、同磁気抵抗素子対７ａ、７ｂの各中点電位Ｖａ、Ｖｂも変化する。そして、この中点電位Ｖａ、Ｖｂは、回路チップ３の差動増幅器９にて差動増幅され、その差動増幅信号Ｓ１が比較器１０において閾値電圧Ｖｔｈと比較される。

この比較器１０は、上記閾値電圧Ｖｔｈに基づいて上記差動増幅信号Ｓ１を２値化する回路である。そして、この比較器１０による２値化信号（パルス信号）に基づいてスイッチング素子１１をオン／オフさせることにより、上記端子４ａ、４ｂからは、この２値化信号に同期して電源電位「＋Ｖ」と接地電位「０Ｖ」とが交番する信号が得られるようになり、この信号が例えば電子制御装置等に取り込まれることとなる。なお、上記スイッチング素子１１にはいわばインピーダンス無限大の負荷抵抗である定電流回路１２が接続されており、同スイッチング素子１１には、電源電圧「＋Ｖ」の大小にかかわらず、常に一定の電流が供給されるようになっている。

ところで、このような回転検出装置において、上記バイアス磁石１（図１）に欠け等がなく、上記各中点電位Ｖａ、Ｖｂがそれぞれ磁気抵抗素子対７ａ、７ｂの温度特性を補償し得る態様で適正に推移する限り、差動増幅器９の出力も、基本的には図３に示されるように、オフセット等の生じない適正な値を持って推移する。

ところが前述のように、上記バイアス磁石１に欠け等があると、通常は上記磁気抵抗素子対７ａ、７ｂに印加される本来の磁気ベクトルから角度がずれ、同磁気ベクトルの傾きにもばらつきが生じるようになる。

そこでこの実施の形態では、例えば鉄系金属片等の強磁性体からなる磁性体片８（図１）を設けることによって、こうした磁気抵抗素子対７ａ、７ｂに印加される磁気ベクトルの角度ばらつきを補償するようにしている。

図４は、上記磁性体片８によるこうした磁気ベクトルばらつきの補償態様を模式的に示したものであり、次に、この図４を併せ参照して、同磁性体片８の配置態様とともに、上記磁気ベクトルの角度補償（補正）態様について説明する。なお、図４において、図４（ａ）は、上記回転検出装置に対するこの磁性体片８の配設態様を模式的に示したものであり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の領域Ｚ２部分、すなわち上記磁気抵抗素子対７ａに印加される磁気ベクトルの角度についてその補正態様を拡大して示したものである。

まず、図４（ａ）に示されるように、センサチップ２は、図示の態様でその両側端に磁気抵抗素子対７ａ、７ｂを備えている。そして、この実施の形態にあっては上述のように、バイアス磁石１には、そのセンサチップ２側に位置する面に、同面を覆う態様で鉄系金属片からなる磁性体片８が設けられている。このようなかたちで磁性体片８がバイアス磁石１に予め設けられることで、その製造時等に、バイアス磁石１に例えば図４（ｂ）に示されるような欠けＣＲ等があったとしても、その影響は的確に補償（補正）されるようになる。すなわち、図４（ｂ）に示されるように、バイアス磁石１に上記欠けＣＲ等が生じていた場合には前述のように、通常は同図４（ｂ）に一点鎖線にて示される態様で磁気ベクトルがばらつくようになる（図７参照）。しかし、こうしたバイアス磁石１に、上述のような例えば鉄系金属片等からなる強磁性体の磁性体片８が設けられることにより、該磁性体片８自体がバイアス磁石１によって磁化されることから、同磁性体片８がいわばバイアス磁石１の一部として機能するようになる。このため、バイアス磁石１に欠けＣＲ等があったとしても、こうした磁性体片８を備えることで、上記磁気ベクトルも同図４（ｂ）に実線にて示される態様で補正されることとなり、結局は、前述した磁気ベクトルの角度ずれや角度ばらつき等も吸収されるようになる。

そして、こうして磁気ベクトルの角度が適正な角度に補正されることで、上述した磁気抵抗素子対７ａ、７ｂの各中点電位Ｖａ、Ｖｂ（図２）としても、温度特性の相殺された適正な値が得られるようになる。また、ひいては上記差動増幅器９の出力（差動増幅出力）をはじめとする当該回転検出装置としての出力としても適性な信号を得ることができるようになる。換言すれば、上記磁性体片８を備えるだけの簡易な構成によって、上記着磁ロータ６（図１）の回転態様についても、これを高い精度で検出することができるようになる。

以上詳述したように、この実施の形態にかかる回転検出装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）製造時等において、バイアス磁石１に欠けＣＲが生じている場合であっても、同バイアス磁石１に上記磁性体片８を設けたことで、該磁性体片８を通じて磁気ベクトルの角度ずれや角度ばらつきを吸収することができるようになる。すなわち、センサチップ２を構成する上記磁気抵抗素子対７ａ、７ｂが電気的にハーフブリッジ回路を形成している場合、通常は、その各中点電位Ｖａ、Ｖｂが予めそれら磁気抵抗素子対７ａ、７ｂの温度特性を補償し得る態様で、着磁ロータ６との関係も含め、上記センサチップ２とバイアス磁石１との位置関係が設定されている。そしてこのような場合に、この実施の形態の回転検出装置では、バイアス磁石１としての欠陥の有無にかかわらず、それら中点電位Ｖａ、Ｖｂとしての上記特性を維持することができるようになる。

（２）一般に、バイアス磁石１の欠けＣＲ部分から磁気抵抗素子対７ａ、７ｂまでの距離が近いほど、磁気ベクトルの角度ずれや角度ばらつきがそれら磁気抵抗素子対７ａ、７ｂに与える影響が強い。この点、この実施の形態では、バイアス磁石１の上記センサチップ２側の面に磁性体片８を設けるようにしたことで、こうした欠けＣＲの影響をより的確に回避することができる。

（３）磁性体片８としてこれを、鉄系金属片等の強磁性体からなる金属片を採用したことで、上述した磁気ベクトルの角度補償（補正）もより的確に実現されるようになる。
（４）磁性体片８としての上記機能によれば、上記欠けＣＲに限らず、バイアス磁石１に多少の傷がある場合であっても、上述した磁気ベクトルのばらつき等を補正することができる。このため結局は、バイアス磁石１としての良否にかかわらず、回転検出装置を製造する上での歩留まりを向上させることができるようにもなる。

（５）上記磁性体片８を備えるだけの極めて簡易な構造をもって、着磁ロータ６の回転態様を高い精度で検出することができる。すなわち、特に車輪速センサ等に用いられる回転検出装置として、極めて低コストにて、その検出精度の向上を図ることができるようになる。

なお、この発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施の形態では、磁性体片８として鉄系金属片を例示したが、該磁性体片８としては、このような鉄系金属に限定されるものではない。例えば、その他の強磁性体であるニッケル系やコバルト系の金属片、あるいはそれらを含む合金からなる金属片等も適宜採用することができる。

・上記実施の形態では、磁気抵抗素子対７ａ、７ｂによって電気的にそれぞれ２つのハーフブリッジ回路を構成するとしたが、それら磁気抵抗素子としての配設構造、並びにその数等は任意である。

・上記実施の形態では、回転態様の検出対象とするロータとして、その周方向に沿ってＮ極とＳ極とに交互に着磁されている着磁ロータ６を採用する場合について示したが、回転態様の検出対象としては、例えば山部と谷部とが交互に周期配設された磁性体ロータなども適宜採用することができる。

・上記実施の形態では、磁性体片８をバイアス磁石１の上記センサチップ２側に位置する面に設けることとしたが、該磁性体片８についてはこれを、同バイアス磁石１の上記センサチップ２側と反対側の面にも併せて設ける構成としてもよい。これにより、バイアス磁石１の上記センサチップ２側と反対側の面が大きく欠けているような場合であっても、それに起因する磁気ベクトルの角度ばらつきを抑制することができるようになる。要は、バイアス磁石１の少なくとも前記センサチップ２側に位置する面に、同面を覆う態様で磁性体片８が設けられる構成であればよい。

・上記実施の形態では、バイアス磁石１の欠けＣＲ等の欠陥を磁性体片８の配設によって吸収、補償する場合について例示したが、同磁性体片８の装着によって、バイアス磁石１自体を小型化することも可能となる。例えば、先の図４（ａ）に対応する図として図５（ａ）に示すように、小型のバイアス磁石１３に上記磁性体片８を装着して、センサチップ２を構成する上記磁気抵抗素子対７ａ、７ｂにバイアス磁界を付与する構成とすることもできる。すなわちこの場合、図５（ａ）の領域Ｚ３部分を図５（ｂ）に拡大して示すように、小型のバイアス磁石１３であっても、これによって上記磁性体片８が磁化されることで、磁気抵抗素子対７ａ、７ｂに本来必要とされる角度で磁気ベクトルを印加することができるようになる。

・上記実施の形態では、回転検出装置にこの発明を適用する場合について例示したが、この発明は、検出対象とする磁性体が運動するときにバイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を磁気抵抗素子の抵抗値の変化として感知してこの検出対象の運動態様を検出する磁気センサにも同様に適用することができる。そしてこの場合も、上記実施の形態をはじめとする上述した各種の変形例の適用が可能であり、それぞれそれら形態に準じた効果を得ることができる。

この発明にかかる回転検出装置の一実施の形態について、（ａ）はその内部構造を示す平面図、（ｂ）はその内部構造を側面から透視して示す側面図。 同実施の形態の回転検出装置の電気的な構成を示す回路図。 同実施の形態の回転検出装置の差動増幅信号と閾値電圧との関係を示すグラフ。 同実施の形態について、（ａ）はバイアス磁石と磁性体片とセンサチップとの配設態様を模式的に示す平面図、（ｂ）は同図４（ａ）の領域Ｚ２部分を拡大して示す平面図。 この発明にかかる回転検出装置の変形例について、（ａ）はバイアス磁石と磁性体片とセンサチップとの配設態様を模式的に示す平面図、（ｂ）は同図５（ａ）の領域Ｚ３部分を拡大して示す平面図。 従来の回転検出装置について、（ａ）はバイアス磁石とセンサチップとの配設態様を模式的に示す平面図、（ｂ）は同図６（ａ）の領域Ｚ１部分を拡大して示す平面図。 バイアス磁石の欠けによる磁気ベクトルの角度ずれ、および角度ばらつきの概念を示す平面図。 （ａ）〜（ｃ）は、磁気抵抗素子対の中点電位の推移例、並びにその２値化態様を示すタイムチャート。

符号の説明

１、１３…バイアス磁石、２…センサチップ、３…回路チップ、４…リードフレーム、４ａ、４ｂ…端子、５ａ、５ｂ…ボンディングワイヤ、６…着磁ロータ、７ａ、７ｂ…磁気抵抗素子対、８…磁性体片、９…差動増幅器、１０…比較器、１１…スイッチング素子、１２…定電流回路、ＭＲＥ１、ＭＲＥ２、ＭＲＥ３、ＭＲＥ４…磁気抵抗素子、Ｒ…樹脂材料。

Claims (7)

1. 磁気抵抗素子を備えるセンサチップと前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与するバイアス磁石とを有し、検出対象とする磁性体が運動するときに前記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値の変化として感知して前記検出対象とする磁性体の運動態様を検出する磁気センサにおいて、
   前記バイアス磁石は、少なくとも前記センサチップ側に位置する面に、同面を覆う態様で磁性体片を備えてなる
   ことを特徴とする磁気センサ。
2. 前記磁性体片が鉄系金属片からなる
   請求項１に記載の磁気センサ。
3. 前記検出対象とする磁性体が適宜の回転軸に設けられたロータであり、当該磁気センサは、前記センサチップの近傍にてロータが回転するときに前記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値変化として感知して前記ロータの回転態様を検出するものである
   請求項１または２に記載の磁気センサ。
4. 磁気抵抗素子を備えるセンサチップと前記磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与するバイアス磁石とがリードフレームに装着された状態で一体に樹脂モールドされてなり、前記センサチップの近傍にてロータが回転するときに前記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値の変化として感知して前記ロータの回転態様を検出する回転検出装置において、
   前記バイアス磁石は、少なくとも前記センサチップ側に位置する面に、同面を覆う態様で磁性体片を備えてなる
   ことを特徴とする回転検出装置。
5. 前記磁性体片が鉄系金属片からなる
   請求項４に記載の回転検出装置。
6. 前記回転態様の検出対象となるロータは、その周方向に沿ってＮ極とＳ極とに交互に着磁されている着磁ロータからなる
   請求項４または５に記載の回転検出装置。
7. 前記回転態様の検出対象となるロータは、山部と谷部とが交互に周期配設された磁性体ロータからなる
   請求項４または５に記載の回転検出装置。

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