JP2020046220A - センサ - Google Patents
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Abstract
Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1(a)及び図1(b)は、第1実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図1(a)は、斜視図である。図1(b)は、図1(a)の矢印ARから見た平面図である。
図2は、実施形態に係るセンサを示すブロック図である。
図2に示すように、例えば、第1素子51において、検知対象の力に応じた信号「signal」が生じる。一方、回路部68から電線30に供給される電流i30に含まれる第1信号Sig1が、信号「signal」に作用し、第2信号Sig2が生じる。第2信号Sig2は、電流i30が供給されたときに第1素子51に得られる信号に対応する。
図3(a)は、回路部68から電線30に供給される電流i30に含まれる第1信号Sig1に対応する。第1信号Sig1の変化は、磁界H30の変化に対応する。図3(b)は、素子部50(例えば第1素子51及び第2素子52など)から得られる第2信号Sig2を例示する。第2信号Sig2は、回路部68が、素子部50から取得する。図3(c)は、回路部68から出力される第3信号Sig3を例示する。これらの図の横軸は、時間tmである。これらの図の縦軸は、信号の強度に対応する。
図4に示すように、例えば、検知対象の力に応じた信号「signal」に、第1信号Sig1及び第4信号Sig4が作用し、信号Sig2’が生じる。第4信号Sig4は、後述する拡散信号に対応する。
図5(a)は、第1信号Sig1に対応する。既に説明したように、第1信号Sig1は、回路部68から電線30に供給される電流i30に含まれる。第1信号Sig1の変化は、磁界H30の変化に対応する。図5(b)は、第4信号Sig4に対応する。図5(c)は、上記の信号Sig’に対応する。図5(d)は、図5(c)に例示した信号Sig2’の一部Sig2_pを拡大して例示している。これらの図の横軸は、時間tmである。これらの図の縦軸は、信号の強度に対応する。
図6に示すように、センサ111においては、第1素子51の少なくとも一部は、膜部70cに埋め込まれている。例えば、第1積層体SB1は、Y軸方向において、膜部70cと重なる。膜部70cの少なくとも一部は、電線30と第1素子51(第1積層体SB1)との間に設けられている。
図7に示すように、センサ112においては、第1素子51の上に電線30が設けられる。例えば、膜部70cと電線30との間に、第1素子51が設けられている。第1素子51の第1導電層58aと、電線30と、の間に、絶縁層58jが設けられている。
図8は、電流i30(第1信号Sig1)を例示している。図8に示すように、この例では、電流i30(第1信号Sig1)は、第1周波数f1の交流成分に加えて、直流成分i30DCをさらに含む。これにより、電流i30により生じる磁界H30は、直流成分H30DCを有する。直流成分H30DCは、Y軸方向に沿う(図1(b)参照)。
図9(a)は、第1素子51を含む部分の断面図である。図9(b)は、第2素子52を含む部分の断面図である。図9(c)は、平面図である。この例では、電線30は、膜部70cの中に設けられている。図7に関して説明したように、電線30は、素子(第1素子51など)の上に設けられても良い。
第2実施形態においては、素子部50に含まれる複数の素子の1つと、別の1つと、に別の電線が設けられる。以下の第2実施形態に関する説明において、第1実施形態と同様の部分については、適宜省略される。
図10に示すように、センサ120は、構造体70d、素子部50、第1電線31及び第2電線32を含む。この場合も、回路部68がさらに設けられる。回路部68は、センサ120に含まれても良く、センサ120とは別に設けられても良い。
図11に示すように、センサ121も、構造体70d、素子部50、第1電線31及び第2電線32を含む。センサ121においては、第1電流i1及び第2電流i2の向きが、センサ121における第1電流i1及び第2電流i2の向きと異なる。センサ121におけるこれ以外の構成は、センサ120の構成と同様である。
図12に示すように、センサ122において、複数の素子ブロック50BLが設けられる。複数の素子ブロック50BLは、膜部70cの端部70e(例えば、辺)に設けられる。複数の素子ブロック50BLの1つの例が、図10及び図11に対応する。例えば、複数の素子ブロック50BLのそれぞれが、配線LN1〜LN4などにより、回路部68と電気的に接続される。
図13(a)は、斜視図である。図13(b)は、図13(a)のA1−A2線断面図である。図13(c)は、図13(a)の矢印ARから見た平面図である。
図14に示すように、本実施形態に係る電子機器750は、例えば、情報端末710である。情報端末710には、例えば、マイクロフォン610が設けられる。
図15(a)及び図15(b)に示すように、電子機器750(例えば、マイクロフォン370(音響マイクロフォン))は、筐体360と、カバー362と、センサ310と、を含む。筐体360は、例えば、基板361(例えばプリント基板)と、カバー362と、を含む。基板361は、例えばアンプなどの回路を含む。
(構成1)
支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含み、前記膜部は前記支持部に支持され第1方向に沿う端部を含み、構造体と、
前記膜部に設けられた第1素子を含む素子部であって、前記第1素子は、第1磁性層と、前記第1磁性層と前記膜部との間に設けられた第1対向磁性層と、前記第1磁性層と前記第1対向磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、を含み、前記第1対向磁性層から前記第1磁性層への第2方向は、前記第1方向と交差した、前記素子部と、
前記素子部と電気的に絶縁された電線であって、前記電線は、前記第1方向に沿う部分を含み、前記電線の前記沿う部分から前記第1素子への方向は、前記第2方向に沿う、前記電線と、
を備えたセンサ。
前記膜部の少なくとも一部は、前記電線と前記第1素子との間に設けられた、構成1記載のセンサ。
前記膜部と前記電線との間に前記第1素子が設けられた、構成1記載のセンサ。
前記電線と電気的に接続され、第1周波数を有する交流成分を含む電流を前記電線に供給する回路部をさらに備えた、構成1〜3のいずれか1つに記載のセンサ。
前記回路部は、前記素子部とさらに電気的に接続され、
前記回路部は、前記第1周波数に関する第1信号と、前記素子部から得られる第2信号と、に基づく第3信号を出力可能である、構成4記載のセンサ。
前記第1周波数は、前記膜部の変形の周波数よりも高い、構成5記載のセンサ。
前記第2信号は、前記膜部の変形により変調された信号であり、
前記回路部は、前記第2信号を復調して前記第3信号を出力する、構成5または6記載のセンサ。
前記電流は、直流成分をさらに含む、構成5〜7のいずれか1つに記載のセンサ。
前記素子部は、前記膜部に設けられた第2素子をさらに含み、
前記第2素子は、第2磁性層と、前記第2磁性層と前記膜部との間に設けられた第2対向磁性層と、前記第2磁性層と前記第2対向磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、を含み、
前記第2対向磁性層から前記第2磁性層への方向は前記第2方向に沿い、
前記第1素子から前記第2素子への方向は、前記第1方向に沿い、
前記前記電線の前記沿う部分から前記第2素子への方向は、前記第2方向に沿い、
前記第2信号は、前記第1素子及び前記第2素子から得られる、構成5〜8のいずれか1つに記載のセンサ。
前記第2素子は、前記第1素子と直列に接続された、構成9記載のセンサ。
支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含み、前記膜部は前記支持部に支持され第1方向に沿う端部を含み、構造体と、
前記膜部に設けられた第1素子及び第2素子を含む素子部であって、前記第1素子は、第1磁性層と、前記第1磁性層と前記膜部との間に設けられた第1対向磁性層と、前記第1磁性層と前記第1対向磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、を含み、前記第1対向磁性層から前記第1磁性層への第2方向は、前記第1方向と交差し、前記第2素子は、第2磁性層と、前記第2磁性層と前記膜部との間に設けられた第2対向磁性層と、前記第2磁性層と前記第2対向磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、を含み、前記第2対向磁性層から前記第2磁性層への方向は、前記第2方向に沿い、前記第1素子から前記第2素子への方向は、前記第1方向に沿う、前記素子部と、
前記素子部と電気的に絶縁された第1電線及び第2電線と、
を備え、
前記第1電線の一部から前記第1素子への方向は、前記第2方向に沿い、
前記第2電線の一部から前記第2素子への方向は、前記第2方向に沿い、
前記第1電線の前記一部、及び、前記第2電線の前記一部は、前記第1方向に沿う、センサ。
前記第1電線及び前記第2電線と電気的に接続された回路部をさらに備え、
前記回路部は、交流成分を含む第1電流を前記第1電線に供給し、
前記回路部は、交流成分を含む第2電流を前記第2電線に供給する、構成11記載のセンサ。
前記第1電線は、第1部分及び第2部分を含み、前記第1部分から前記第2部分への方向は、前記第1方向に沿い、
前記第2電線は、第3部分及び第4部分を含み、前記第3部分から前記第4部分への方向は、前記第1方向に沿い、
前記第1部分と前記第4部分との間に前記第2部分が設けられ、
前記第2部分と前記第4部分との間に前記第3部分が設けられ、
前記第1電線の前記一部は、前記第1部分と前記第2部分との間にあり、
前記第2電線の前記一部は、前記第3部分と前記第4部分との間にあり、
前記第1電流が前記第1部分から前記第2部分に向かって流れるときの少なくとも一部において、前記第2電流は前記第4部分から前記第3部分に向かって流れ、
前記第1電流が前記第2部分から前記第1部分に向かって流れるときの少なくとも一部において、前記第2電流は前記第3部分から前記第4部分に向かって流れる、構成12記載のセンサ。
前記第1電流及び前記第2電流の少なくともいずれかは、直流成分をさらに含む、構成12または13に記載のセンサ。
前記膜部の少なくとも一部は、前記第1電線と前記第1素子との間に設けられた、構成11〜13のいずれか1つに記載のセンサ。
前記第1素子は、第3磁性層をさらに含み、
前記第1磁性層は、前記第3磁性層と前記第1対向磁性層との間に設けられ、
前記第3磁性層は、第1材料及び第2材料の少なくともいずれかを含み、前記第1材料は、Ir−Mn、Pt−Mn、Pd−Pt−Mn及びRu−Rh−Mnよりなる群から選択された少なくともいずれかを含み、前記第2材料は、CoPt(Coの比率は、50at.%以上85at.%以下)、(Cox1Pt100−x1)100−y1Cry1(x1は50at.%以上85at.%以下、y1は0at.%以上40at.%以下)、及び、FePt(Ptの比率は40at.%以上60at.%以下)の少なくともいずれかを含む、構成1〜15のいずれか1つに記載のセンサ。
前記第1素子は、第4磁性層をさらに含み、
前記第4磁性層は、前記第3磁性層と前記第1磁性層との間に設けられた、構成16記載のセンサ。
前記第1磁性層の磁化は、前記第1方向に対して傾斜した、構成16または17に記載のセンサ。
前記第1素子は、第5磁性層をさらに含み、
前記第5磁性層と前記第3磁性層との間に前記第1対向磁性層が設けられ、
前記第1対向磁性層と前記第3磁性層との間に前記第1磁性層が設けられ、
前記第1磁性層と前記第3磁性層との間に前記第4磁性層が設けられ、
前記第5磁性層は、第3材料及び第4材料の少なくともいずれかを含み、前記第3材料は、Ir−Mn、Pt−Mn、Pd−Pt−Mn及びRu−Rh−Mnよりなる群から選択された少なくともいずれかを含み、前記第4材料は、CoPt(Coの比率は、50at.%以上85at.%以下)、(Cox2Pt100−x2)100−y2Cry2(x2は50at.%以上85at.%以下、y2は0at.%以上40at.%以下)、及び、FePt(Ptの比率は40at.%以上60at.%以下)の少なくともいずれかを含む、構成11または12に記載のセンサ。
前記第1対向磁性層の磁化は、前記第1方向に沿う、構成19記載のセンサ。
Claims (10)
- 支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含み、前記膜部は前記支持部に支持され第1方向に沿う端部を含む、構造体と、
前記膜部に設けられた第1素子を含む素子部であって、前記第1素子は、第1磁性層と、前記第1磁性層と前記膜部との間に設けられた第1対向磁性層と、前記第1磁性層と前記第1対向磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、を含み、前記第1対向磁性層から前記第1磁性層への第2方向は、前記第1方向と交差した、前記素子部と、
前記素子部と電気的に絶縁された電線であって、前記電線は、前記第1方向に沿う部分を含み、前記電線の前記沿う部分から前記第1素子への方向は、前記第2方向に沿う、前記電線と、
を備えたセンサ。 - 前記膜部の少なくとも一部は、前記電線と前記第1素子との間に設けられた、請求項1記載のセンサ。
- 前記膜部と前記電線との間に前記第1素子が設けられた、請求項1記載のセンサ。
- 前記電線と電気的に接続され、第1周波数を有する交流成分を含む電流を前記電線に供給する回路部をさらに備えた、請求項1〜3のいずれか1つに記載のセンサ。
- 前記回路部は、前記素子部とさらに電気的に接続され、
前記回路部は、前記第1周波数に関する第1信号と、前記素子部から得られる第2信号と、に基づく第3信号を出力可能である、請求項4記載のセンサ。 - 前記電流は、直流成分をさらに含む、請求項5記載のセンサ。
- 支持部と、前記支持部に支持された膜部と、を含み、前記膜部は前記支持部に支持され第1方向に沿う端部を含み、構造体と、
前記膜部に設けられた第1素子及び第2素子を含む素子部であって、前記第1素子は、第1磁性層と、前記第1磁性層と前記膜部との間に設けられた第1対向磁性層と、前記第1磁性層と前記第1対向磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、を含み、前記第1対向磁性層から前記第1磁性層への第2方向は、前記第1方向と交差し、前記第2素子は、第2磁性層と、前記第2磁性層と前記膜部との間に設けられた第2対向磁性層と、前記第2磁性層と前記第2対向磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、を含み、前記第2対向磁性層から前記第2磁性層への方向は、前記第2方向に沿い、前記第1素子から前記第2素子への方向は、前記第1方向に沿う、前記素子部と、
前記素子部と電気的に絶縁された第1電線及び第2電線と、
を備え、
前記第1電線の一部から前記第1素子への方向は、前記第2方向に沿い、
前記第2電線の一部から前記第2素子への方向は、前記第2方向に沿い、
前記第1電線の前記一部、及び、前記第2電線の前記一部は、前記第1方向に沿う、センサ。 - 前記第1電線及び前記第2電線と電気的に接続された回路部をさらに備え、
前記回路部は、交流成分を含む第1電流を前記第1電線に供給し、
前記回路部は、交流成分を含む第2電流を前記第2電線に供給する、請求項7記載のセンサ。 - 前記第1電線は、第1部分及び第2部分を含み、前記第1部分から前記第2部分への方向は、前記第1方向に沿い、
前記第2電線は、第3部分及び第4部分を含み、前記第3部分から前記第4部分への方向は、前記第1方向に沿い、
前記第1部分と前記第4部分との間に前記第2部分が設けられ、
前記第2部分と前記第4部分との間に前記第3部分が設けられ、
前記第1電線の前記一部は、前記第1部分と前記第2部分との間にあり、
前記第2電線の前記一部は、前記第3部分と前記第4部分との間にあり、
前記第1電流が前記第1部分から前記第2部分に向かって流れるときの少なくとも一部において、前記第2電流は前記第4部分から前記第3部分に向かって流れ、
前記第1電流が前記第2部分から前記第1部分に向かって流れるときの少なくとも一部において、前記第2電流は前記第3部分から前記第4部分に向かって流れる、請求項8記載のセンサ。 - 前記第1素子は、第3磁性層をさらに含み、
前記第1磁性層は、前記第3磁性層と前記第1対向磁性層との間に設けられ、
前記第3磁性層は、第1材料及び第2材料の少なくともいずれかを含み、前記第1材料は、Ir−Mn、Pt−Mn、Pd−Pt−Mn及びRu−Rh−Mnよりなる群から選択された少なくともいずれかを含み、前記第2材料は、CoPt(Coの比率は、50at.%以上85at.%以下)、(Cox1Pt100−x1)100−y1Cry1(x1は50at.%以上85at.%以下、y1は0at.%以上40at.%以下)、及び、FePt(Ptの比率は40at.%以上60at.%以下)の少なくともいずれかを含む、請求項1〜9のいずれか1つに記載のセンサ。
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