JP2971989B2 - 地磁気検出装置 - Google Patents
地磁気検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、感磁素子を保護層で包
んでなる地磁気センサに磁気レンズが接合された地磁気
検出装置の改良に関する。
んでなる地磁気センサに磁気レンズが接合された地磁気
検出装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】地磁気は、周知のように、地表上でその
方向及び大きさがほぼ一定しており、従来から方位の基
準として利用されている。
方向及び大きさがほぼ一定しており、従来から方位の基
準として利用されている。
【０００３】近年では、このような地磁気を利用して自
動車の進行方位などを得るナビゲーションシステムが開
発されており、かかるシステムの精度向上を図るため
に、より感度が高くかつ小型の地磁気検出装置が要望さ
れている。
動車の進行方位などを得るナビゲーションシステムが開
発されており、かかるシステムの精度向上を図るため
に、より感度が高くかつ小型の地磁気検出装置が要望さ
れている。
【０００４】図４には、本出願人が先に特願平２−４６
９５７号で提案した地磁気検出装置の概略的な構成が示
されている。この地磁気検出装置は、互いに主感度方向
を直交させる２つの検出部１０，１２で構成されてい
る。各検出部は、磁気レンズ１４，１６と、地磁気セン
サ１８，２０と、で構成され、検出回路等については図
示省略されている。
９５７号で提案した地磁気検出装置の概略的な構成が示
されている。この地磁気検出装置は、互いに主感度方向
を直交させる２つの検出部１０，１２で構成されてい
る。各検出部は、磁気レンズ１４，１６と、地磁気セン
サ１８，２０と、で構成され、検出回路等については図
示省略されている。
【０００５】ここにおいて、磁気レンズ１４，１６は、
一方側の端が広がり、他方側の端がテーパ状に形成され
ている。そして、そのテーパ状の端面には、上記の地磁
気センサ１８，２０が接合配置されている。従って、こ
のような地磁気検出装置によれば、地磁気を互いに直交
する２つの方位成分として求め、その結果から地磁気の
方位を判別できる。
一方側の端が広がり、他方側の端がテーパ状に形成され
ている。そして、そのテーパ状の端面には、上記の地磁
気センサ１８，２０が接合配置されている。従って、こ
のような地磁気検出装置によれば、地磁気を互いに直交
する２つの方位成分として求め、その結果から地磁気の
方位を判別できる。
【０００６】図５には、図４に示した地磁気センサの具
体的な構造が示されている。なお、地磁気センサ１８及
び２０はいずれも同一構造を有するため、以下の説明に
おいては地磁気センサ１８について説明する。
体的な構造が示されている。なお、地磁気センサ１８及
び２０はいずれも同一構造を有するため、以下の説明に
おいては地磁気センサ１８について説明する。
【０００７】図５において、基板２２の上面には、露光
技術によって磁気抵抗素子パターン２４が形成され、一
方、基板２２の下面にはバイアス磁界を発生するバイア
ス磁石２６が接合されている。磁気抵抗素子パターン２
４の出力は、４つの電極２８を介して４つのリード３０
から取り出される。
技術によって磁気抵抗素子パターン２４が形成され、一
方、基板２２の下面にはバイアス磁界を発生するバイア
ス磁石２６が接合されている。磁気抵抗素子パターン２
４の出力は、４つの電極２８を介して４つのリード３０
から取り出される。
【０００８】このような地磁気センサにおいては、例え
ばＬＳＩチップと同様に、内部の感磁素子部を保護する
ため、及びリード３０の確実な保持のため、保護層とし
て樹脂モールド１００が施される。ちなみに、この保護
層１００は、０．５〜１．０ｍｍの厚みで形成される。
なお、地磁気を検出する感磁素子としては、上記の他
に、ホール素子や磁気ダイオード等が用いられる。
ばＬＳＩチップと同様に、内部の感磁素子部を保護する
ため、及びリード３０の確実な保持のため、保護層とし
て樹脂モールド１００が施される。ちなみに、この保護
層１００は、０．５〜１．０ｍｍの厚みで形成される。
なお、地磁気を検出する感磁素子としては、上記の他
に、ホール素子や磁気ダイオード等が用いられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた保護層１０
０は、特に磁気抵抗素子パターン２４の保護のために不
可欠なものである。すなわち、磁気抵抗パターン２４を
大気中の水分や酸素から隔絶させるため、あるいは物理
的保護のために保護層１００が必要である。
０は、特に磁気抵抗素子パターン２４の保護のために不
可欠なものである。すなわち、磁気抵抗パターン２４を
大気中の水分や酸素から隔絶させるため、あるいは物理
的保護のために保護層１００が必要である。
【００１０】しかしながら、この保護層１００の存在に
より、地磁気センサに接合される磁気レンズの磁気収束
端から磁気抵抗素子パターン２４に至る磁気通過経路に
おいて、収束したはずの地磁気の発散や漏洩が生じ、こ
の結果、地磁気検出感度の低下を招くという問題があっ
た。図３には、磁気レンズの磁気収束端からの距離と磁
界の強さとの関係が参考として示されている。図示され
るように、収束端からの距離が不必要に長くなると、十
分に収束されたはずの磁束が広がり、この結果磁界が弱
められることが理解される。
より、地磁気センサに接合される磁気レンズの磁気収束
端から磁気抵抗素子パターン２４に至る磁気通過経路に
おいて、収束したはずの地磁気の発散や漏洩が生じ、こ
の結果、地磁気検出感度の低下を招くという問題があっ
た。図３には、磁気レンズの磁気収束端からの距離と磁
界の強さとの関係が参考として示されている。図示され
るように、収束端からの距離が不必要に長くなると、十
分に収束されたはずの磁束が広がり、この結果磁界が弱
められることが理解される。
【００１１】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は磁気レンズからの地磁気を漏れ
なく有効に感磁素子へ導き、地磁気検出装置の検出感度
を向上させることを目的とする。
ものであり、その目的は磁気レンズからの地磁気を漏れ
なく有効に感磁素子へ導き、地磁気検出装置の検出感度
を向上させることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、地磁気を検出する感磁素子を保護層で包
んでなる地磁気センサと、前記地磁気センサに磁気収束
端を接合させた少なくとも１つの磁気レンズと、を有す
る地磁気検出装置において、前記磁気収束端から前記感
磁素子に至る地磁気通過経路には、磁気収束端側から感
磁素子側にかけて断面が徐々に小さくなる導磁材が配置
されたことを特徴とする。
に、本発明は、地磁気を検出する感磁素子を保護層で包
んでなる地磁気センサと、前記地磁気センサに磁気収束
端を接合させた少なくとも１つの磁気レンズと、を有す
る地磁気検出装置において、前記磁気収束端から前記感
磁素子に至る地磁気通過経路には、磁気収束端側から感
磁素子側にかけて断面が徐々に小さくなる導磁材が配置
されたことを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記構成によれば、磁気収束端と感磁素子との
間には、導磁材が配置されているため、磁気レンズにて
十分に収束された磁束は磁気収束端から導磁材を介して
広がることなく有効に感磁素子へ達することになる。す
なわち、従来においては、保護層の領域で広がっていた
磁束を更に収束させて、検出感度の向上を図ることが可
能となる。
間には、導磁材が配置されているため、磁気レンズにて
十分に収束された磁束は磁気収束端から導磁材を介して
広がることなく有効に感磁素子へ達することになる。す
なわち、従来においては、保護層の領域で広がっていた
磁束を更に収束させて、検出感度の向上を図ることが可
能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１５】本実施例の地磁気検出装置は、図４に示し
た従来例と同様に、主感度方向を互いに直交させた２つ
の検出部で構成され、各検出部は、磁気レンズと地磁気
センサとで構成されている。
た従来例と同様に、主感度方向を互いに直交させた２つ
の検出部で構成され、各検出部は、磁気レンズと地磁気
センサとで構成されている。
【００１６】図１には、本実施例の地磁気検出装置の要
部拡大図が示されている。磁気レンズ３０の磁気収束端
３０ａには、地磁気センサ３２が接合配置されている。
この地磁気センサ３２は、基本的に、図５に示した地磁
気センサと同一の構成を有し、以下に述べる導磁材３４
を配置したことを特徴とする。
部拡大図が示されている。磁気レンズ３０の磁気収束端
３０ａには、地磁気センサ３２が接合配置されている。
この地磁気センサ３２は、基本的に、図５に示した地磁
気センサと同一の構成を有し、以下に述べる導磁材３４
を配置したことを特徴とする。
【００１７】すなわち、地磁気センサ３２は、上面に磁
気抵抗素子パターン３６が形成された基板３８と、この
基板の下面に接合されたバイアス磁界発生用のバイアス
磁石（図示せず）と、これらの基板３８及びバイアス磁
石を樹脂モールドしてなる保護層４０と、を有するもの
である。従って、基板３８とバイアス磁石とにより感磁
素子が構成されている。
気抵抗素子パターン３６が形成された基板３８と、この
基板の下面に接合されたバイアス磁界発生用のバイアス
磁石（図示せず）と、これらの基板３８及びバイアス磁
石を樹脂モールドしてなる保護層４０と、を有するもの
である。従って、基板３８とバイアス磁石とにより感磁
素子が構成されている。
【００１８】そして、本実施例においては、磁気収束端
３０ａと基板３８の一方側の側面３８ａとの間には、上
述した導磁材３４が配置されている。この実施例では、
導磁材３４の一方側の面は、磁気収束端３０ａに接合し
ており、他方側の面は基板３８の側面３８ａに接合して
いる。
３０ａと基板３８の一方側の側面３８ａとの間には、上
述した導磁材３４が配置されている。この実施例では、
導磁材３４の一方側の面は、磁気収束端３０ａに接合し
ており、他方側の面は基板３８の側面３８ａに接合して
いる。
【００１９】ここにおいて、導磁材３４は、図１に示さ
れるように、磁気収束端３０ａから徐々にその断面（磁
束と直交する磁束通過断面）が小さくなるように形成さ
れている。従って、磁気収束端３０ａから出た磁束は、
この導磁材３４によってさらに収束されて磁気抵抗素子
パターン３６に達することになる。
れるように、磁気収束端３０ａから徐々にその断面（磁
束と直交する磁束通過断面）が小さくなるように形成さ
れている。従って、磁気収束端３０ａから出た磁束は、
この導磁材３４によってさらに収束されて磁気抵抗素子
パターン３６に達することになる。
【００２０】以上のように、保護層４０における磁気通
過経路に導磁材３４を配置したので、従来において生じ
ていた保護層４０の領域での磁束の広がりや漏れを回避
して、磁気検出感度を高めることが可能である。
過経路に導磁材３４を配置したので、従来において生じ
ていた保護層４０の領域での磁束の広がりや漏れを回避
して、磁気検出感度を高めることが可能である。
【００２１】なお、この導磁材３４としては、磁気レン
ズ３０と同様に、パーマロイなどの軟質強磁性体を用い
ることが好適である。ちなみに、本実施例では、従来例
との対比において、約３０〜５０％の磁束収束率の向上
が確認されている。
ズ３０と同様に、パーマロイなどの軟質強磁性体を用い
ることが好適である。ちなみに、本実施例では、従来例
との対比において、約３０〜５０％の磁束収束率の向上
が確認されている。
【００２２】製造時における導磁材３４の配置は、リー
ド４２の固定と同様に樹脂モールド時に導磁材３４を埋
め込むことにより行われる。このような製造工程によれ
ば、導磁材３４の埋め込みだけで済むため特別な工程を
要せず、簡易な製造が実現できる。勿論、特に保護すべ
き磁気抵抗素子パターン３６は、保護層４０によって完
全に保護されているため、従来例との対比において耐久
性はほとんど変わらない。
ド４２の固定と同様に樹脂モールド時に導磁材３４を埋
め込むことにより行われる。このような製造工程によれ
ば、導磁材３４の埋め込みだけで済むため特別な工程を
要せず、簡易な製造が実現できる。勿論、特に保護すべ
き磁気抵抗素子パターン３６は、保護層４０によって完
全に保護されているため、従来例との対比において耐久
性はほとんど変わらない。
【００２３】次に、図２には、導磁材の変形例が示され
ている。図２に示される導磁材４４は、基板と対向する
面が図示されるように円弧状に切り取られていることを
特徴とする。すなわち、磁束は、一般に磁性体の面から
垂直方向に出る性質があるため、このように円弧状の曲
面とすることにより、より磁束の収束率を高めることが
可能となる。なお、この切り取られた円弧状の領域に
は、樹脂モールド時に樹脂が流し込まれることになり、
その領域は保護層４０の一部となる。しかしながら、導
磁材４４と基板３８とは十分に近接することになるの
で、上述した収束率の向上と相まって、感度の低下を招
くことはなく、逆に若干の感度の向上を図ることができ
る。
ている。図２に示される導磁材４４は、基板と対向する
面が図示されるように円弧状に切り取られていることを
特徴とする。すなわち、磁束は、一般に磁性体の面から
垂直方向に出る性質があるため、このように円弧状の曲
面とすることにより、より磁束の収束率を高めることが
可能となる。なお、この切り取られた円弧状の領域に
は、樹脂モールド時に樹脂が流し込まれることになり、
その領域は保護層４０の一部となる。しかしながら、導
磁材４４と基板３８とは十分に近接することになるの
で、上述した収束率の向上と相まって、感度の低下を招
くことはなく、逆に若干の感度の向上を図ることができ
る。
【００２４】以上のように、本実施例の地磁気検出装置
によれば、装置の形状を増大させずに、収束された磁束
を有効に磁気抵抗素子パターンに導くことができるの
で、検出感度の向上を図ることができる。従って、外乱
等に強い地磁気検出装置を構成でき、ナビゲーションシ
ステムなどにおいて好適な地磁気検出装置を提供でき
る。
によれば、装置の形状を増大させずに、収束された磁束
を有効に磁気抵抗素子パターンに導くことができるの
で、検出感度の向上を図ることができる。従って、外乱
等に強い地磁気検出装置を構成でき、ナビゲーションシ
ステムなどにおいて好適な地磁気検出装置を提供でき
る。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る地磁気検出
装置によれば、磁気収束端から感磁素子に至る磁気通過
経路に導磁材が配置されているので、収束した磁束をそ
のまま有効に感磁素子に導いて検出感度の向上を図るこ
とができる。従って、地磁気検出感度を高めることがで
きる。
装置によれば、磁気収束端から感磁素子に至る磁気通過
経路に導磁材が配置されているので、収束した磁束をそ
のまま有効に感磁素子に導いて検出感度の向上を図るこ
とができる。従って、地磁気検出感度を高めることがで
きる。
【図１】本発明に係る地磁気検出装置の要部拡大図であ
る。
る。
【図２】導磁材の変形例を示す平面図である。
【図３】磁気収束端からの距離と磁界の強さとの関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図４】従来の地磁気検出装置の全体構成を示す平面図
である。
である。
【図５】従来の地磁気センサの構造を示す斜視図であ
る。
る。
３０ 磁気レンズ ３２ 地磁気センサ ３４ 導磁材 ３６ 磁気抵抗素子パターン（感磁素子） ３８ 基板（感磁素子） ４０ 保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 利夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 太田 和秀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 片山 素夫 愛知県愛知郡日進町浅田字下小深田７番 地 萩原電気株式会社 名古屋工場内 (72)発明者 藤田 守康 愛知県愛知郡日進町浅田字下小深田７番 地 萩原電気株式会社 名古屋工場内 (72)発明者 伊藤 昌久 静岡県浜北市内野2923番地 株式会社日 本オートメーション内 審査官 仲村 靖 (56)参考文献 特開 平３−248009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−114267（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−57011（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 17/32 G01C 17/30
Claims (1)
- 【請求項１】 地磁気を検出する感磁素子を保護層で包
んでなる地磁気センサと、 前記地磁気センサに磁気収束端を接合させた少なくとも
１つの磁気レンズと、 を有する地磁気検出装置において、 前記磁気収束端から前記感磁素子に至る地磁気通過経路
には、磁気収束端側から感磁素子側にかけて断面が徐々
に小さくなる導磁材が配置されたことを特徴とする地磁
気検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16818391A JP2971989B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 地磁気検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16818391A JP2971989B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 地磁気検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518752A JPH0518752A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2971989B2 true JP2971989B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=15863327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16818391A Expired - Lifetime JP2971989B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 地磁気検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971989B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP16818391A patent/JP2971989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0518752A (ja) | 1993-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990727 |