JP2019168302A - 磁気センサ - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る磁気センサの概略の構成について説明する。本実施の形態に係る磁気センサ1は、外部磁界の、互いに直交する3方向の成分を検出するセンサである。
次に、図14および図15を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。図14は、本実施の形態に係る磁気センサにおける第1の検出部に関わる回路を示す回路図である。図15は、本実施の形態に係る磁気センサにおける第2の検出部に関わる回路を示す回路図である。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。始めに、図16ないし図18を参照して、本実施の形態に係る磁気センサ1の概略の構成について説明する。図16は、本実施の形態に係る磁気センサにおける第1および第2の検出部の構成と第1の検出部に関する配線を示す説明図である。図17は、本実施の形態に係る磁気センサにおける第1および第2の検出部の構成と第2の検出部に関する配線を示す説明図である。図18は、本実施の形態に係る磁気センサにおける第1および第2の検出部に関わる回路を示す回路図である。
次に、図21を参照して、本発明の第4の実施の形態について説明する。図21は、本実施の形態に係る磁気センサの概略の構成を示す平面図である。
Claims (10)
- 外部磁界の第1の方向に平行な方向の成分を検出するための第1の検出部と、
前記外部磁界の第2の方向に平行な方向の成分を検出するための第2の検出部と、
前記外部磁界の第3の方向に平行な方向の成分を検出するための第3の検出部と、
前記第1ないし第3の検出部を支持する支持部とを備えた磁気センサであって、
前記第1ないし第3の方向は、互いに直交し、
前記支持部は、前記第3の方向に直交する基準平面を有し、
前記基準平面は、互いに異なる第1の領域と第2の領域と第3の領域を含み、
前記第1の領域は、前記基準平面に前記第1の検出部を垂直投影してできる領域であり、
前記第2の領域は、前記基準平面に前記第2の検出部を垂直投影してできる領域であり、
前記第3の領域は、前記基準平面に前記第3の検出部を垂直投影してできる領域であり、
前記第1の検出部は、互いに異なる位置に配置された第1の部分と第2の部分とを含み、
前記第2の検出部は、互いに異なる位置に配置された第3の部分と第4の部分とを含み、
前記第1ないし第4の部分と前記第3の検出部の各々は、少なくとも1つの磁気検出素子を含み、
前記第3の検出部は、更に、軟磁性材料よりなる軟磁性構造体を含み、
前記第1の領域は、前記基準平面に前記第1の部分を垂直投影してできる第1の部分領域と、前記基準平面に前記第2の部分を垂直投影してできる第2の部分領域とを含み、
前記第2の領域は、前記基準平面に前記第3の部分を垂直投影してできる第3の部分領域と、前記基準平面に前記第4の部分を垂直投影してできる第4の部分領域とを含み、
前記第3の領域の重心を通り、前記第3の方向に垂直で且つ互いに直交する2つの直線を第1の直線と第2の直線としたとき、前記第1の部分領域と前記第4の部分領域は、前記第1の直線に平行な方向における前記第3の領域の両側または片側に位置し、前記第2の部分領域と前記第3の部分領域は、前記第2の直線に平行な方向における前記第3の領域の両側または片側に位置し、
前記第1および第2の部分の各々は、前記外部磁界の前記第1の方向に平行な方向の成分に対応する検出値を生成し、
前記第3および第4の部分の各々は、前記外部磁界の前記第2の方向に平行な方向の成分に対応する検出値を生成することを特徴とする磁気センサ。 - 前記支持部は、上面を有する基板を含み、
前記第1ないし第3の検出部は、前記基板の上面の上または上方に配置され、
前記基準平面は、前記基板の上面であることを特徴とする請求項1記載の磁気センサ。 - 前記第1ないし第4の部分および前記第3の検出部に含まれる全ての磁気検出素子は、前記基準平面から等しい距離の位置に配置されていることを特徴とする請求項1または2記載の磁気センサ。
- 前記軟磁性構造体は、前記外部磁界の第3の方向に平行な方向の成分を受けて前記第3の方向に垂直な方向の出力磁界成分を出力する磁界変換部を含み、
前記出力磁界成分の強度は、前記外部磁界の第3の方向に平行な方向の成分の強度と対応関係を有し、
前記第3の検出部は、前記出力磁界成分の強度を検出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気センサ。 - 前記軟磁性構造体は、少なくとも1つの軟磁性層を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の磁気センサ。
- 前記第1の部分領域と第2の部分領域は、前記第3の方向から見て、前記第3の領域の重心を中心として前記第1の部分領域を90°回転すると前記第2の部分領域に重なる位置関係であり、
前記第3の部分領域と第4の部分領域は、前記第3の方向から見て、前記第3の領域の重心を中心として前記第3の部分領域を90°回転すると前記第4の部分領域に重なる位置関係であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の磁気センサ。 - 前記少なくとも1つの磁気検出素子は、少なくとも1つの磁気抵抗効果素子であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の磁気センサ。
- 更に、前記第1および第2の部分のそれぞれの検出値を用いた演算によって、前記外部磁界の前記第1の方向に平行な方向の成分に対応する第1の検出値を生成する第1の演算回路と、前記第3および第4の部分のそれぞれの検出値を用いた演算によって、前記外部磁界の前記第2の方向に平行な方向の成分に対応する第2の検出値を生成する第2の演算回路とを備えたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の磁気センサ。
- 前記第1および第2の部分は、前記外部磁界の前記第1の方向に平行な方向の成分の変化に伴って、前記第1および第2の部分のそれぞれの検出値が、共に増加または共に減少するように構成され、
前記第3および第4の部分は、前記外部磁界の前記第2の方向に平行な方向の成分の変化に伴って、前記第3および第4の部分のそれぞれの検出値が、共に増加または共に減少するように構成され、
前記第1の演算回路による演算は、前記第1および第2の部分のそれぞれの検出値の和を求めることを含み、
前記第2の演算回路による演算は、前記第3および第4の部分のそれぞれの検出値の和を求めることを含むことを特徴とする請求項8記載の磁気センサ。 - 前記第1および第2の部分は、前記外部磁界の前記第1の方向に平行な方向の成分の変化に伴って、前記第1および第2の部分のそれぞれの検出値の一方が増加し他方が減少するように構成され、
前記第3および第4の部分は、前記外部磁界の前記第2の方向に平行な方向の成分の変化に伴って、前記第3および第4の部分のそれぞれの検出値の一方が増加し他方が減少するように構成され、
前記第1の演算回路による演算は、前記第1および第2の部分のそれぞれの検出値の差を求めることを含み、
前記第2の演算回路による演算は、前記第3および第4の部分のそれぞれの検出値の差を求めることを含むことを特徴とする請求項8記載の磁気センサ。
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