JP3506078B2 - 回転検出装置 - Google Patents
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- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/147—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
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- G—PHYSICS
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ベクトルの変
化によって抵抗値が変化する磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を
用いて回転情報の検出を行う回転検出装置に関し、特に
車両におけるエンジン制御や車両ブレーキにおけるＡＢ
Ｓ制御に使用する回転検出装置に適用すると好適であ
る。
化によって抵抗値が変化する磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を
用いて回転情報の検出を行う回転検出装置に関し、特に
車両におけるエンジン制御や車両ブレーキにおけるＡＢ
Ｓ制御に使用する回転検出装置に適用すると好適であ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、バイアス磁界の変化を検出し
てギアの回転位置検出を行う回転検出装置の検出素子と
してＭＲＥブリッジが用いられている。このＭＲＥブリ
ッジを、図５に示すようにバイアス磁石の磁気的中心
（対向するギヤがないときに、ほぼ真っ直ぐに磁束が出
ている領域）に対して左右対称に２対配置して、ギヤが
停止した状態でもギヤの山谷（凹凸）を精度よく検出で
きるように構成した回転検出装置がある。
てギアの回転位置検出を行う回転検出装置の検出素子と
してＭＲＥブリッジが用いられている。このＭＲＥブリ
ッジを、図５に示すようにバイアス磁石の磁気的中心
（対向するギヤがないときに、ほぼ真っ直ぐに磁束が出
ている領域）に対して左右対称に２対配置して、ギヤが
停止した状態でもギヤの山谷（凹凸）を精度よく検出で
きるように構成した回転検出装置がある。
【０００３】通常、このような回転検出装置を製造する
際、ＭＲＥブリッジを備えるＩＣチップをＣｕ等からな
るリードフレーム上に搭載した後、エポキシ系の熱硬化
性樹脂により樹脂封止（モールド成形）が行われる。こ
のモールド成形は、成形型の温度を１５０〜１６０℃程
度に加熱して、約１７５℃の溶融した樹脂を射出成形す
ることにより行われる。
際、ＭＲＥブリッジを備えるＩＣチップをＣｕ等からな
るリードフレーム上に搭載した後、エポキシ系の熱硬化
性樹脂により樹脂封止（モールド成形）が行われる。こ
のモールド成形は、成形型の温度を１５０〜１６０℃程
度に加熱して、約１７５℃の溶融した樹脂を射出成形す
ることにより行われる。
【０００４】この樹脂封止によりＩＣチップには外部応
力が印加されることとなる。すなわち、１５０〜１６０
℃に加熱された型にリードフレーム（Ｃｕ）をセットす
ると、リードフレームはＩＣチップ（Ｓｉ）に比較して
熱膨張係数が非常に大きいため、ＩＣチップには膨張の
応力が印加される。さらに、溶融樹脂の射出成形後、回
転検出装置が室温まで冷却されると樹脂自身の収縮応力
と型温によって膨張していたリードフレームの収縮応力
がＩＣチップに印加されることとなる。
力が印加されることとなる。すなわち、１５０〜１６０
℃に加熱された型にリードフレーム（Ｃｕ）をセットす
ると、リードフレームはＩＣチップ（Ｓｉ）に比較して
熱膨張係数が非常に大きいため、ＩＣチップには膨張の
応力が印加される。さらに、溶融樹脂の射出成形後、回
転検出装置が室温まで冷却されると樹脂自身の収縮応力
と型温によって膨張していたリードフレームの収縮応力
がＩＣチップに印加されることとなる。
【０００５】また、回転検出装置が例えば車両に搭載さ
れ実際に使用される際には、回転検出装置の周辺環境温
度が変化する。この温度変化によりモールド樹脂の膨張
収縮が発生する。例えば温度が上昇した場合には、成形
温度に近づくためＩＣチップに印加される外部応力は小
さくなる方向に作用する。
れ実際に使用される際には、回転検出装置の周辺環境温
度が変化する。この温度変化によりモールド樹脂の膨張
収縮が発生する。例えば温度が上昇した場合には、成形
温度に近づくためＩＣチップに印加される外部応力は小
さくなる方向に作用する。
【０００６】このような外部応力により、ＩＣ上に形成
されたＭＲＥブリッジには磁歪効果、すなわち強磁性薄
膜（ＭＲＥ）に応力を印加したときに、飽和磁界や抵抗
変化率等の磁気特性が変化する効果が発生する。
されたＭＲＥブリッジには磁歪効果、すなわち強磁性薄
膜（ＭＲＥ）に応力を印加したときに、飽和磁界や抵抗
変化率等の磁気特性が変化する効果が発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＣチ
ップ上の位置によって印加される外部応力が異なるた
め、上記のような２対のＭＲＥブリッジを有する回転検
出装置では、それぞれのＭＲＥブリッジにおける磁歪効
果による影響が異なる。この結果、２対のＭＲＥブリッ
ジの中点電位Ｖａ、Ｖｂのペア性が悪化し、ギアの回転
情報を正確に検出できないこととなる。
ップ上の位置によって印加される外部応力が異なるた
め、上記のような２対のＭＲＥブリッジを有する回転検
出装置では、それぞれのＭＲＥブリッジにおける磁歪効
果による影響が異なる。この結果、２対のＭＲＥブリッ
ジの中点電位Ｖａ、Ｖｂのペア性が悪化し、ギアの回転
情報を正確に検出できないこととなる。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑み、２対のＭＲ
Ｅブリッジを備える回転検出装置において、外部応力に
伴う磁歪効果の影響をなくすことができる回転検出装置
を提供することを目的とする。
Ｅブリッジを備える回転検出装置において、外部応力に
伴う磁歪効果の影響をなくすことができる回転検出装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、２つの磁気抵抗素子ブ
リッジ（１０、１１）は、電源側の磁気抵抗素子（１
２、１４）同士と接地側の磁気抵抗素子（１３、１５）
同士が、それぞれＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）を
対称軸として対称位置に配置されていることを特徴とし
ている。
め、請求項１に記載の発明では、２つの磁気抵抗素子ブ
リッジ（１０、１１）は、電源側の磁気抵抗素子（１
２、１４）同士と接地側の磁気抵抗素子（１３、１５）
同士が、それぞれＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）を
対称軸として対称位置に配置されていることを特徴とし
ている。
【００１０】これにより、磁気抵抗素子（１２〜１５）
のそれぞれにおける磁歪効果による影響を、第１の磁気
抵抗素子ブリッジ（１０）と第２の磁気抵抗素子ブリッ
ジ（１１）とで等しくすることができ、全体として磁歪
効果の影響を消去することができる。
のそれぞれにおける磁歪効果による影響を、第１の磁気
抵抗素子ブリッジ（１０）と第２の磁気抵抗素子ブリッ
ジ（１１）とで等しくすることができ、全体として磁歪
効果の影響を消去することができる。
【００１１】また、請求項２に記載の発明では、電源側
の各磁気抵抗素子（１２、１４）と接地側の各磁気抵抗
素子（１３、１５）は、バイアス磁界の磁気的中心に対
して異方向に所定角度をなしているとともに、電源側の
磁気抵抗素子（１２、１４）同士と接地側の磁気抵抗素
子（１３、１５）同士はそれぞれ、磁気的中心に対して
同方向に所定角度をなして形成されていることを特徴と
している。
の各磁気抵抗素子（１２、１４）と接地側の各磁気抵抗
素子（１３、１５）は、バイアス磁界の磁気的中心に対
して異方向に所定角度をなしているとともに、電源側の
磁気抵抗素子（１２、１４）同士と接地側の磁気抵抗素
子（１３、１５）同士はそれぞれ、磁気的中心に対して
同方向に所定角度をなして形成されていることを特徴と
している。
【００１２】このようにすることで、２つの磁気抵抗素
子ブリッジ（１０、１１）の中点電位（Ｖａ、Ｖｂ）が
異なる相に変化し、信号成分を取り出すことができる。
子ブリッジ（１０、１１）の中点電位（Ｖａ、Ｖｂ）が
異なる相に変化し、信号成分を取り出すことができる。
【００１３】具体的構成として、請求項３に記載の発明
のように、第１の磁気抵抗素子ブリッジ（１０）を構成
する一対の磁気抵抗素子（１２、１３）は、互いに第１
のハの字状パターンを形成しており、第２の磁気抵抗素
子ブリッジ（１２）を構成する一対の磁気抵抗素子（１
４、１５）は、第１のハの字状パターンに対してＩＣチ
ップ（４）の中心線（４ａ）に直交する方向を軸として
１８０°反転したハの字状パターンを形成するように構
成することができる。
のように、第１の磁気抵抗素子ブリッジ（１０）を構成
する一対の磁気抵抗素子（１２、１３）は、互いに第１
のハの字状パターンを形成しており、第２の磁気抵抗素
子ブリッジ（１２）を構成する一対の磁気抵抗素子（１
４、１５）は、第１のハの字状パターンに対してＩＣチ
ップ（４）の中心線（４ａ）に直交する方向を軸として
１８０°反転したハの字状パターンを形成するように構
成することができる。
【００１４】また、請求項４に記載の発明では、第１お
よび第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）では、
電源側の磁気抵抗素子（１２、１４）と接地側の磁気抵
抗素子（１３、１５）とが、ＩＣチップ（４）の中心線
（４ａ）を対称軸として対称位置に配置されており、各
磁気抵抗素子（１２〜１５）は、磁気的中心に対して同
方向に所定角度をなして配置されており、一方の磁気抵
抗素子ブリッジ（１０、１１）における電源側の磁気抵
抗素子（１２、１４）と、他方の磁気抵抗素子ブリッジ
（１０、１１）における接地側の磁気抵抗素子（１３、
１５）とが互いに入り組むように構成されていることを
特徴としている。
よび第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）では、
電源側の磁気抵抗素子（１２、１４）と接地側の磁気抵
抗素子（１３、１５）とが、ＩＣチップ（４）の中心線
（４ａ）を対称軸として対称位置に配置されており、各
磁気抵抗素子（１２〜１５）は、磁気的中心に対して同
方向に所定角度をなして配置されており、一方の磁気抵
抗素子ブリッジ（１０、１１）における電源側の磁気抵
抗素子（１２、１４）と、他方の磁気抵抗素子ブリッジ
（１０、１１）における接地側の磁気抵抗素子（１３、
１５）とが互いに入り組むように構成されていることを
特徴としている。
【００１５】これにより、請求項１の発明と同様に、磁
気抵抗素子（１２〜１５）のそれぞれにおける磁歪効果
による影響を、第１の磁気抵抗素子ブリッジ（１０）と
第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１１）とで等しくするこ
とができ、全体として磁歪効果の影響を消去することが
できる。
気抵抗素子（１２〜１５）のそれぞれにおける磁歪効果
による影響を、第１の磁気抵抗素子ブリッジ（１０）と
第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１１）とで等しくするこ
とができ、全体として磁歪効果の影響を消去することが
できる。
【００１６】具体的構成として、請求項５に記載の発明
のように、各磁気抵抗素子（１２〜１５）は、複数の長
辺と短辺とを順に折り返して接続した櫛歯状に形成され
ており、一方の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）に
おける電源側の磁気抵抗素子（１２、１４）と、他方の
磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）における接地側の
磁気抵抗素子（１３、１５）とが、複数の長辺と短辺が
並走するように構成することができる。
のように、各磁気抵抗素子（１２〜１５）は、複数の長
辺と短辺とを順に折り返して接続した櫛歯状に形成され
ており、一方の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）に
おける電源側の磁気抵抗素子（１２、１４）と、他方の
磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）における接地側の
磁気抵抗素子（１３、１５）とが、複数の長辺と短辺が
並走するように構成することができる。
【００１７】また、請求項６に記載の発明では、磁気抵
抗素子（１２〜１５）は、それぞれ等分割されて分割磁
気抵抗素子（１２ａ〜１５ｂ）を形成し、電源側の分割
磁気抵抗素子（１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ）およ
び接地側の分割磁気抵抗素子（１３ａ、１３ｂ、１５
ａ、１５ｂ）は、磁気的中心に対して異方向に所定角度
をなして互いにハの字状パターンをなすように配置さ
れ、第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）は、ＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）を対称軸と
する対称位置に配置されており、第１および第２の磁気
抵抗素子ブリッジ（１０、１１）では、電源側の一対の
分割磁気抵抗素子（１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ）
および接地側の一対の分割磁気抵抗素子（１３ａ、１３
ｂ、１５ａ、１５ｂ）が交差するように配置され、ＩＣ
チップ（４）の中心線（４ａ）に平行な方向に２つの反
対向きのハの字状パターンを形成していることを特徴と
している。
抗素子（１２〜１５）は、それぞれ等分割されて分割磁
気抵抗素子（１２ａ〜１５ｂ）を形成し、電源側の分割
磁気抵抗素子（１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ）およ
び接地側の分割磁気抵抗素子（１３ａ、１３ｂ、１５
ａ、１５ｂ）は、磁気的中心に対して異方向に所定角度
をなして互いにハの字状パターンをなすように配置さ
れ、第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）は、ＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）を対称軸と
する対称位置に配置されており、第１および第２の磁気
抵抗素子ブリッジ（１０、１１）では、電源側の一対の
分割磁気抵抗素子（１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ）
および接地側の一対の分割磁気抵抗素子（１３ａ、１３
ｂ、１５ａ、１５ｂ）が交差するように配置され、ＩＣ
チップ（４）の中心線（４ａ）に平行な方向に２つの反
対向きのハの字状パターンを形成していることを特徴と
している。
【００１８】これにより、外部応力が第１および第２の
磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）におけるそれぞれ
の中点電位（Ｖａ、Ｖｂ）に与える影響を、常に一定に
維持することが可能となり、ブリッジ回路（１６）を構
成する磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）の一方のみ
で外部応力による磁歪効果の影響を補正することが可能
となっている。
磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）におけるそれぞれ
の中点電位（Ｖａ、Ｖｂ）に与える影響を、常に一定に
維持することが可能となり、ブリッジ回路（１６）を構
成する磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）の一方のみ
で外部応力による磁歪効果の影響を補正することが可能
となっている。
【００１９】さらに、請求項６に記載の発明によれば、
ある磁気抵抗素子を構成する一組の分割磁気抵抗素子を
ＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）に平行な方向にずら
して配置しているので、チップ中心線（４ａ）に直交す
る方向の外部応力σ１〜４に起因する磁歪効果のみなら
ず、チップ中心線（４ａ）に平行な方向における外部応
力に起因する磁歪効果をも消去することが可能となる。
ある磁気抵抗素子を構成する一組の分割磁気抵抗素子を
ＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）に平行な方向にずら
して配置しているので、チップ中心線（４ａ）に直交す
る方向の外部応力σ１〜４に起因する磁歪効果のみなら
ず、チップ中心線（４ａ）に平行な方向における外部応
力に起因する磁歪効果をも消去することが可能となる。
【００２０】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
【００２１】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
適用した回転検出装置の第１実施形態を図１、図２に基
づいて説明する。図１に回転検出装置の全体構成を示す
側面図を示し、図２にＭＲＥがパターン配置されたＩＣ
チップの拡大図を示す。本実施形態の回転検出装置は、
例えば、エンジン回転センサ、カム角センサ、クランク
角センサ、車速センサ、ＡＴセンサ、車輪速センサ等、
回転を行う被検出体（ギヤ等）の回転を検出する回転検
出装置として適用することができる。
適用した回転検出装置の第１実施形態を図１、図２に基
づいて説明する。図１に回転検出装置の全体構成を示す
側面図を示し、図２にＭＲＥがパターン配置されたＩＣ
チップの拡大図を示す。本実施形態の回転検出装置は、
例えば、エンジン回転センサ、カム角センサ、クランク
角センサ、車速センサ、ＡＴセンサ、車輪速センサ等、
回転を行う被検出体（ギヤ等）の回転を検出する回転検
出装置として適用することができる。
【００２２】 図１に示すように、回転検出装置２は歯
車形状のギア１の近傍に配置され、バイアス磁石３及び
ＩＣチップ４を備えている。ＩＣチップ４はＣｕ等のリ
ードフレーム５に搭載されている。ＩＣチップ４とリー
ドフレーム５は、上記従来技術で説明したのと同様に、
エポキシ等の熱硬化性樹脂よりなるモールド材６により
包み込むようにモールドされている。図１において、Ｉ
Ｃチップ４はモールド材６のギア１に対向する側に配置
されており、他端側にはリードフレーム５が露出してい
る。モールド材６によるモールドの後、中空形状のバイ
アス磁石３が装着される。
車形状のギア１の近傍に配置され、バイアス磁石３及び
ＩＣチップ４を備えている。ＩＣチップ４はＣｕ等のリ
ードフレーム５に搭載されている。ＩＣチップ４とリー
ドフレーム５は、上記従来技術で説明したのと同様に、
エポキシ等の熱硬化性樹脂よりなるモールド材６により
包み込むようにモールドされている。図１において、Ｉ
Ｃチップ４はモールド材６のギア１に対向する側に配置
されており、他端側にはリードフレーム５が露出してい
る。モールド材６によるモールドの後、中空形状のバイ
アス磁石３が装着される。
【００２３】 バイアス磁石３は、ギア１の外周面に対
向するように配置されており、ギア外周面に向けてバイ
アス磁界を発生するように構成されている。バイアス磁
石３の中心軸がバイアス磁界の磁気的中心（対向するギ
アがないときに、ほぼ真っ直ぐに磁力線が出ている領
域）７をなしている。そして、中空形状をなすバイアス
磁石３の端面の一方がＮ極、他方がＳ極になるように着
磁されており、バイアス磁石３のうちギア１に近い面が
Ｎ極、遠い面がＳ極となるように、かつ中空形状の中心
軸（図中の２点鎖線）上に概ねギア１の回転軸が位置す
るように配置されている。
向するように配置されており、ギア外周面に向けてバイ
アス磁界を発生するように構成されている。バイアス磁
石３の中心軸がバイアス磁界の磁気的中心（対向するギ
アがないときに、ほぼ真っ直ぐに磁力線が出ている領
域）７をなしている。そして、中空形状をなすバイアス
磁石３の端面の一方がＮ極、他方がＳ極になるように着
磁されており、バイアス磁石３のうちギア１に近い面が
Ｎ極、遠い面がＳ極となるように、かつ中空形状の中心
軸（図中の２点鎖線）上に概ねギア１の回転軸が位置す
るように配置されている。
【００２４】図２（ａ）に示すように、ＩＣチップ４の
表面上には２つのＭＲＥブリッジ１０、１１が形成され
ている。ＩＣチップ４の中心線４ａは磁気的中心７（図
１）上に位置するようになっており、ＭＲＥブリッジ１
０、１１はチップ中心線４ａ（磁気的中心７）を対称軸
として対称位置に配置されている。これらのＭＲＥブリ
ッジ１０、１１は、ＭＲＥ１２〜１５から構成されてい
る。それぞれのＭＲＥ１２〜１５は、複数の長辺および
短辺を順次折り返して接続した櫛歯状に形成されてい
る。
表面上には２つのＭＲＥブリッジ１０、１１が形成され
ている。ＩＣチップ４の中心線４ａは磁気的中心７（図
１）上に位置するようになっており、ＭＲＥブリッジ１
０、１１はチップ中心線４ａ（磁気的中心７）を対称軸
として対称位置に配置されている。これらのＭＲＥブリ
ッジ１０、１１は、ＭＲＥ１２〜１５から構成されてい
る。それぞれのＭＲＥ１２〜１５は、複数の長辺および
短辺を順次折り返して接続した櫛歯状に形成されてい
る。
【００２５】ＭＲＥ１２〜１５は、Ｎｉを主成分とする
例えばＮｉ−Ｃｏ合金あるいはＮｉ−Ｆｅ合金からなる
強磁性磁気抵抗素子であり、蒸着等により薄膜をＩＣチ
ップ４上に付着した後、フォトリソグラフィ技術により
所定パターンにエッチングして感磁性膜としたものであ
る。
例えばＮｉ−Ｃｏ合金あるいはＮｉ−Ｆｅ合金からなる
強磁性磁気抵抗素子であり、蒸着等により薄膜をＩＣチ
ップ４上に付着した後、フォトリソグラフィ技術により
所定パターンにエッチングして感磁性膜としたものであ
る。
【００２６】第１のＭＲＥブリッジ１０は、一対のＭＲ
Ｅ１２、１３から構成されている。ＭＲＥ１２、１３は
直列接続されており、ＩＣチップ４上においてギア回転
方向Ａに並ぶように配置されている。ＭＲＥ１２、１３
は、それぞれ異なった方向性を有して形成されている。
すなわち、ＭＲＥ１２、１３は、長手方向がバイアス磁
界の磁気的中心７に対して、それぞれ異方向に略４５°
といった所定角度を成して、互いに直交するハの字状パ
ターンを形成するように配置されている。これにより、
バイアス磁界の変化（振れ角）が大きい場合であって
も、ＭＲＥ１２、１３の出力に波形割れが発生しないよ
うにしている。
Ｅ１２、１３から構成されている。ＭＲＥ１２、１３は
直列接続されており、ＩＣチップ４上においてギア回転
方向Ａに並ぶように配置されている。ＭＲＥ１２、１３
は、それぞれ異なった方向性を有して形成されている。
すなわち、ＭＲＥ１２、１３は、長手方向がバイアス磁
界の磁気的中心７に対して、それぞれ異方向に略４５°
といった所定角度を成して、互いに直交するハの字状パ
ターンを形成するように配置されている。これにより、
バイアス磁界の変化（振れ角）が大きい場合であって
も、ＭＲＥ１２、１３の出力に波形割れが発生しないよ
うにしている。
【００２７】第２のＭＲＥブリッジ１１は、他の一対の
ＭＲＥ１４、１５から構成されている。ＭＲＥ１４、１
５は、上記ＭＲＥ１２、１３と同様の構成となってい
る。第２のＭＲＥブリッジ１１は、ＩＣチップ４の中心
線４ａを対称軸として、第１のＭＲＥブリッジ１０と対
称位置に配置されている。すなわち、ＭＲＥ１４はＭＲ
Ｅ１２と対称位置に配置され、ＭＲＥ１５はＭＲＥ１３
と対称位置に配置されている。また、電源側ＭＲＥ１２
およびＭＲＥ１４、接地側ＭＲＥ１３およびＭＲＥ１５
はそれぞれ同じ方向性を持っており、ＭＲＥ１２、１３
が形成するハの字状パターンと、ＭＲＥ１４、１５が形
成するハの字状パターンは、チップ中心線４ａを基準に
反対向きに形成されている。
ＭＲＥ１４、１５から構成されている。ＭＲＥ１４、１
５は、上記ＭＲＥ１２、１３と同様の構成となってい
る。第２のＭＲＥブリッジ１１は、ＩＣチップ４の中心
線４ａを対称軸として、第１のＭＲＥブリッジ１０と対
称位置に配置されている。すなわち、ＭＲＥ１４はＭＲ
Ｅ１２と対称位置に配置され、ＭＲＥ１５はＭＲＥ１３
と対称位置に配置されている。また、電源側ＭＲＥ１２
およびＭＲＥ１４、接地側ＭＲＥ１３およびＭＲＥ１５
はそれぞれ同じ方向性を持っており、ＭＲＥ１２、１３
が形成するハの字状パターンと、ＭＲＥ１４、１５が形
成するハの字状パターンは、チップ中心線４ａを基準に
反対向きに形成されている。
【００２８】本第１実施形態では、第１のＭＲＥブリッ
ジ１０はＭＲＥ１２からＭＲＥ１３（図２中左→右）に
向けて電流が流れ、第２のＭＲＥブリッジ１１はＭＲＥ
１４からＭＲＥ１５（図２中右→左）に向けて電流が流
れるように構成されている。すなわち、本第１実施形態
では２つの電源側ＭＲＥ１２、１４と、２つの接地側Ｍ
ＲＥ１３、１５が、それぞれＩＣチップ４の中心線４ａ
を中心として対称位置に配置されるように構成されてい
る。
ジ１０はＭＲＥ１２からＭＲＥ１３（図２中左→右）に
向けて電流が流れ、第２のＭＲＥブリッジ１１はＭＲＥ
１４からＭＲＥ１５（図２中右→左）に向けて電流が流
れるように構成されている。すなわち、本第１実施形態
では２つの電源側ＭＲＥ１２、１４と、２つの接地側Ｍ
ＲＥ１３、１５が、それぞれＩＣチップ４の中心線４ａ
を中心として対称位置に配置されるように構成されてい
る。
【００２９】第１および第２のＭＲＥブリッジ１０、１
１は、図２（ｂ）に示すようにブリッジ回路１６を形成
している。ブリッジ回路１６において、ＭＲＥ１２、１
３の中点電位ＶａをＭＲＥブリッジ１０の出力とし、Ｍ
ＲＥ１４、１５の中点電位ＶｂをＭＲＥブリッジ１１の
出力としている。
１は、図２（ｂ）に示すようにブリッジ回路１６を形成
している。ブリッジ回路１６において、ＭＲＥ１２、１
３の中点電位ＶａをＭＲＥブリッジ１０の出力とし、Ｍ
ＲＥ１４、１５の中点電位ＶｂをＭＲＥブリッジ１１の
出力としている。
【００３０】上記構成の回転検出装置２は、次のように
作動する。まず、ギア１がギア回転方向Ａに回転する
と、ギア１の外周に形成された山（凸部）と谷（凹部）
が交互にバイアス磁石３に接近する。このとき、バイア
ス磁石３から発生されるバイアス磁界は、凸部に引かれ
て変化を生じる。このとき、ＭＲＥ１２〜１５を通過す
る磁気ベクトルはロータ回転方向Ａに振れることにな
り、磁気ベクトルの方向変化を受けてＭＲＥ１２〜１５
の抵抗値が変化し、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１の
出力Ｖａ、Ｖｂが変化する。これらの出力Ｖａ、Ｖｂは
図示しない差動増幅回路に入力され、この差動増幅回路
の出力によりバイアス磁石３が発生するバイアス磁界の
変化、すなわちギア１の回転を検出するように構成され
ている。
作動する。まず、ギア１がギア回転方向Ａに回転する
と、ギア１の外周に形成された山（凸部）と谷（凹部）
が交互にバイアス磁石３に接近する。このとき、バイア
ス磁石３から発生されるバイアス磁界は、凸部に引かれ
て変化を生じる。このとき、ＭＲＥ１２〜１５を通過す
る磁気ベクトルはロータ回転方向Ａに振れることにな
り、磁気ベクトルの方向変化を受けてＭＲＥ１２〜１５
の抵抗値が変化し、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１の
出力Ｖａ、Ｖｂが変化する。これらの出力Ｖａ、Ｖｂは
図示しない差動増幅回路に入力され、この差動増幅回路
の出力によりバイアス磁石３が発生するバイアス磁界の
変化、すなわちギア１の回転を検出するように構成され
ている。
【００３１】本第１実施形態の回転検出装置２では、２
対のＭＲＥブリッジ１０、１１を、磁気的中心７を対称
軸として対称位置に配置しているので、２つのＭＲＥブ
リッジ１０、１１の出力変化に位相差が発生し、停止し
た状態のギアの山谷を良好に検出することができるよう
に構成されている。
対のＭＲＥブリッジ１０、１１を、磁気的中心７を対称
軸として対称位置に配置しているので、２つのＭＲＥブ
リッジ１０、１１の出力変化に位相差が発生し、停止し
た状態のギアの山谷を良好に検出することができるよう
に構成されている。
【００３２】以下、本第１実施形態の回転検出装置２に
おける磁歪効果の影響について説明する。上記従来技術
で説明したように、回転検出装置２はモールド材６によ
る樹脂封止を行っているため、ＩＣチップ４には外部応
力が印加され、各ＭＲＥ１２〜１５には磁歪効果が発生
する。具体的には、図２（ａ）に示すようにＩＣチップ
４上のＭＲＥ１２には外部応力σ１、ＭＲＥ１３にはσ
２、ＭＲＥ１４にはσ４、ＭＲＥ１５にはσ３がそれぞ
れ加わる。図２（ｂ）に示すように、ＭＲＥ１２〜１５
における抵抗値は、これらの外部応力σ１〜４による磁
歪効果で抵抗値Ｒσ１〜４という変化が発生する。
おける磁歪効果の影響について説明する。上記従来技術
で説明したように、回転検出装置２はモールド材６によ
る樹脂封止を行っているため、ＩＣチップ４には外部応
力が印加され、各ＭＲＥ１２〜１５には磁歪効果が発生
する。具体的には、図２（ａ）に示すようにＩＣチップ
４上のＭＲＥ１２には外部応力σ１、ＭＲＥ１３にはσ
２、ＭＲＥ１４にはσ４、ＭＲＥ１５にはσ３がそれぞ
れ加わる。図２（ｂ）に示すように、ＭＲＥ１２〜１５
における抵抗値は、これらの外部応力σ１〜４による磁
歪効果で抵抗値Ｒσ１〜４という変化が発生する。
【００３３】従って、ＭＲＥ１２〜１５の抵抗値をＲ１
２〜１５とし、ＭＲＥブリッジ１０、１１に印加される
電圧をＥとすると、ＭＲＥブリッジ１０、１１における
中点電位Ｖａ、Ｖｂは、それぞれ下記数式１、２で表さ
れる。
２〜１５とし、ＭＲＥブリッジ１０、１１に印加される
電圧をＥとすると、ＭＲＥブリッジ１０、１１における
中点電位Ｖａ、Ｖｂは、それぞれ下記数式１、２で表さ
れる。
【００３４】
【数１】Ｖａ＝（Ｒ１２＋Ｒσ１）×Ｅ／（Ｒ１２＋Ｒ
σ１＋Ｒ１３＋Ｒσ２）
σ１＋Ｒ１３＋Ｒσ２）
【００３５】
【数２】Ｖｂ＝（Ｒ１４＋Ｒσ４）×Ｅ／（Ｒ１４＋Ｒ
σ４＋Ｒ１５＋Ｒσ３） 一般的にチップ中心４ａから遠い側の外部応力σ１、σ
４の方が、近い側の外部応力σ２、σ３より大きい。ま
た、本第１実施形態では、ＩＣチップ４の中心線４ａに
対して、電源側のＭＲＥ１２、１４と、接地側のＭＲＥ
１３、１５をそれぞれ対称位置に配置しているため、Ｍ
ＲＥ１２とＭＲＥ１４、ＭＲＥ１３とＭＲＥ１５におけ
る磁歪効果による抵抗値変化も等しくなる。従って、
（Ｒσ１＝Ｒσ４）＞（Ｒσ２＝Ｒσ３）となる。
σ４＋Ｒ１５＋Ｒσ３） 一般的にチップ中心４ａから遠い側の外部応力σ１、σ
４の方が、近い側の外部応力σ２、σ３より大きい。ま
た、本第１実施形態では、ＩＣチップ４の中心線４ａに
対して、電源側のＭＲＥ１２、１４と、接地側のＭＲＥ
１３、１５をそれぞれ対称位置に配置しているため、Ｍ
ＲＥ１２とＭＲＥ１４、ＭＲＥ１３とＭＲＥ１５におけ
る磁歪効果による抵抗値変化も等しくなる。従って、
（Ｒσ１＝Ｒσ４）＞（Ｒσ２＝Ｒσ３）となる。
【００３６】また、Ｒ１２＝Ｒ１３＝Ｒ１４＝Ｒ１５で
あるとすれば、数式１、２の右辺は等しくなって、Ｖａ
＝Ｖｂとなり、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１のペア
性を維持することができる。
あるとすれば、数式１、２の右辺は等しくなって、Ｖａ
＝Ｖｂとなり、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１のペア
性を維持することができる。
【００３７】すなわち、本第１実施形態の回転検出装置
２のように、電源側ＭＲＥ１２、１４同士と接地側ＭＲ
Ｅ１３、１５同士を、チップ中心線４ａに対して対称位
置に配置することで、ＭＲＥ１２〜１５のそれぞれにお
ける磁歪効果による影響を、第１のＭＲＥブリッジ１０
と第２のＭＲＥブリッジ１１とで等しくすることができ
る。この結果、ブリッジ回路１６全体として磁歪効果の
影響を消去することができ、回転検出装置２によってギ
ア１の回転情報を正確に検出することが可能となる。
２のように、電源側ＭＲＥ１２、１４同士と接地側ＭＲ
Ｅ１３、１５同士を、チップ中心線４ａに対して対称位
置に配置することで、ＭＲＥ１２〜１５のそれぞれにお
ける磁歪効果による影響を、第１のＭＲＥブリッジ１０
と第２のＭＲＥブリッジ１１とで等しくすることができ
る。この結果、ブリッジ回路１６全体として磁歪効果の
影響を消去することができ、回転検出装置２によってギ
ア１の回転情報を正確に検出することが可能となる。
【００３８】なお、本第１実施形態では、電源側ＭＲＥ
１２、１４同士と、接地側ＭＲＥ１３、１５同士が、磁
気的中心７に対して異方向に傾いて配置されているとす
ると、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１の中点電位Ｖ
ａ、Ｖｂが同相に変化することとなり、差動増幅した後
に信号成分が消滅してしまい、ギア１の回転情報を検出
することができなくなる。
１２、１４同士と、接地側ＭＲＥ１３、１５同士が、磁
気的中心７に対して異方向に傾いて配置されているとす
ると、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１の中点電位Ｖ
ａ、Ｖｂが同相に変化することとなり、差動増幅した後
に信号成分が消滅してしまい、ギア１の回転情報を検出
することができなくなる。
【００３９】従って、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１
の電源側ＭＲＥ１２、１４同士と接地側ＭＲＥ１３、１
５同士が、チップ中心線４ａを対称軸として対称位置に
配置されるとともに、磁気的中心７に対して同じ方向性
をもって配置されていれば、本第１実施形態のＭＲＥブ
リッジのパターン配置に限らず、任意のパターン配置と
することができる。
の電源側ＭＲＥ１２、１４同士と接地側ＭＲＥ１３、１
５同士が、チップ中心線４ａを対称軸として対称位置に
配置されるとともに、磁気的中心７に対して同じ方向性
をもって配置されていれば、本第１実施形態のＭＲＥブ
リッジのパターン配置に限らず、任意のパターン配置と
することができる。
【００４０】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態の回転検出装置を図３に基づいて説明する。本第２
実施形態の回転検出装置は、上記第１実施形態の回転検
出装置に比較して２対のＭＲＥブリッジのパターン配置
が異なるものであり、上記第１実施形態と同様の部分に
ついては同一の符号を付けてその説明を省略する。
形態の回転検出装置を図３に基づいて説明する。本第２
実施形態の回転検出装置は、上記第１実施形態の回転検
出装置に比較して２対のＭＲＥブリッジのパターン配置
が異なるものであり、上記第１実施形態と同様の部分に
ついては同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００４１】本第２実施形態の回転検出装置２において
は、第１のＭＲＥブリッジ１０を構成するＭＲＥ１２、
１３と、第２のＭＲＥブリッジ１１構成するＭＲＥ１
４、１５は、それぞれＩＣチップ４の中心線４ａを対称
軸として対称位置に配置されている。ＭＲＥ１２〜１５
は、それぞれ磁気的中心７に対して同方向に略４５°と
いった所定角度をなして形成されている。
は、第１のＭＲＥブリッジ１０を構成するＭＲＥ１２、
１３と、第２のＭＲＥブリッジ１１構成するＭＲＥ１
４、１５は、それぞれＩＣチップ４の中心線４ａを対称
軸として対称位置に配置されている。ＭＲＥ１２〜１５
は、それぞれ磁気的中心７に対して同方向に略４５°と
いった所定角度をなして形成されている。
【００４２】第１のＭＲＥブリッジ１０では、ＭＲＥ１
２からＭＲＥ１３（図３中右→左）に向けて電流が流
れ、第２のＭＲＥブリッジ１１では、ＭＲＥ１４からＭ
ＲＥ１５（図３中左→右）に向けて電流が流れるように
構成されている。
２からＭＲＥ１３（図３中右→左）に向けて電流が流
れ、第２のＭＲＥブリッジ１１では、ＭＲＥ１４からＭ
ＲＥ１５（図３中左→右）に向けて電流が流れるように
構成されている。
【００４３】第１のＭＲＥブリッジ１０の電源側ＭＲＥ
１２および第２のＭＲＥブリッジ１１の接地側ＭＲＥ１
５は、ＩＣチップ４上のほぼ同位置に形成されており、
互いの長辺および短辺が接触しないよう並走して、入り
組んだ櫛歯状パターンを形成している。同様に、第１の
ＭＲＥブリッジ１０の接地側ＭＲＥ１３および第２のＭ
ＲＥブリッジ１１の電源側ＭＲＥ１４は、ＩＣチップ４
上のほぼ同位置に形成されており、互いの長辺および短
辺が接触しないよう並走して、入り組んだ櫛歯状パター
ンを形成している。
１２および第２のＭＲＥブリッジ１１の接地側ＭＲＥ１
５は、ＩＣチップ４上のほぼ同位置に形成されており、
互いの長辺および短辺が接触しないよう並走して、入り
組んだ櫛歯状パターンを形成している。同様に、第１の
ＭＲＥブリッジ１０の接地側ＭＲＥ１３および第２のＭ
ＲＥブリッジ１１の電源側ＭＲＥ１４は、ＩＣチップ４
上のほぼ同位置に形成されており、互いの長辺および短
辺が接触しないよう並走して、入り組んだ櫛歯状パター
ンを形成している。
【００４４】以下、本第２実施形態の回転検出装置２に
おける磁歪効果の影響について説明する。図３に示すよ
うにＩＣチップ４上のＭＲＥ１２およびＭＲＥ１５には
外部応力σ３とσ４、ＭＲＥ１３およびＭＲＥ１４には
σ１とσ２がそれぞれ印加される。これらの外部応力に
よる磁歪効果により、図３（ｂ）に示すようにＭＲＥ１
２、１５にはＲσ３＋Ｒσ４、ＭＲＥ１３、１４にはＲ
σ１＋Ｒσ２という抵抗値の変化が発生する。
おける磁歪効果の影響について説明する。図３に示すよ
うにＩＣチップ４上のＭＲＥ１２およびＭＲＥ１５には
外部応力σ３とσ４、ＭＲＥ１３およびＭＲＥ１４には
σ１とσ２がそれぞれ印加される。これらの外部応力に
よる磁歪効果により、図３（ｂ）に示すようにＭＲＥ１
２、１５にはＲσ３＋Ｒσ４、ＭＲＥ１３、１４にはＲ
σ１＋Ｒσ２という抵抗値の変化が発生する。
【００４５】従って、ＭＲＥ１２〜１５の抵抗値をＲ１
２〜１５とし、ＭＲＥブリッジ１０、１１に印加される
電圧をＥとすると、ＭＲＥブリッジ１０、１１における
中点電位Ｖａ、Ｖｂは、それぞれ下記数式３、４で表さ
れる。
２〜１５とし、ＭＲＥブリッジ１０、１１に印加される
電圧をＥとすると、ＭＲＥブリッジ１０、１１における
中点電位Ｖａ、Ｖｂは、それぞれ下記数式３、４で表さ
れる。
【００４６】
【数３】Ｖａ＝（Ｒ１２＋Ｒσ３＋Ｒσ４）×Ｅ／（Ｒ
１２＋Ｒσ３＋Ｒσ４＋Ｒ１３＋Ｒσ１＋Ｒσ２）
１２＋Ｒσ３＋Ｒσ４＋Ｒ１３＋Ｒσ１＋Ｒσ２）
【００４７】
【数４】Ｖｂ＝（Ｒ１４＋Ｒσ１＋Ｒσ２）×Ｅ／（Ｒ
１４＋Ｒσ１＋Ｒσ２＋Ｒ１５＋Ｒσ３＋Ｒσ４） 本第２実施形態では、ＭＲＥ１２およびＭＲＥ１３と、
ＭＲＥ１４およびＭＲＥ１５は、それぞれＩＣチップ４
上において中心線４ａを対称軸にして対称位置に形成さ
れていることから、ＭＲＥ１２、１５に加えられる外部
応力（σ３＋σ４）とＭＲＥ１３、１４に加えられる外
部応力（σ１＋σ２）は等しくなり、（Ｒσ１＋Ｒσ
２）＝（Ｒσ３＋Ｒσ４）となる。
１４＋Ｒσ１＋Ｒσ２＋Ｒ１５＋Ｒσ３＋Ｒσ４） 本第２実施形態では、ＭＲＥ１２およびＭＲＥ１３と、
ＭＲＥ１４およびＭＲＥ１５は、それぞれＩＣチップ４
上において中心線４ａを対称軸にして対称位置に形成さ
れていることから、ＭＲＥ１２、１５に加えられる外部
応力（σ３＋σ４）とＭＲＥ１３、１４に加えられる外
部応力（σ１＋σ２）は等しくなり、（Ｒσ１＋Ｒσ
２）＝（Ｒσ３＋Ｒσ４）となる。
【００４８】また、Ｒ１２＝Ｒ１３＝Ｒ１４＝Ｒ１５で
あるとすれば、数式１、２の右辺は等しくなって、Ｖａ
＝Ｖｂとなり、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１のペア
性を維持することができる。
あるとすれば、数式１、２の右辺は等しくなって、Ｖａ
＝Ｖｂとなり、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１のペア
性を維持することができる。
【００４９】すなわち、本第２実施形態の回転検出装置
２の構成によっても、上記第１実施形態と同様にＭＲＥ
１２〜１５のそれぞれにおける磁歪効果による影響を、
第１のＭＲＥブリッジ１０と第２のＭＲＥブリッジ１１
とで等しくすることができる。つまり、本第２実施形態
では、外部応力による抵抗変化分を面積で平均化した効
果を得ることができる。この結果、ブリッジ回路１６全
体として磁歪効果の影響を消去することができ、回転検
出装置２によってギア１の回転情報を正確に検出するこ
とが可能となる。
２の構成によっても、上記第１実施形態と同様にＭＲＥ
１２〜１５のそれぞれにおける磁歪効果による影響を、
第１のＭＲＥブリッジ１０と第２のＭＲＥブリッジ１１
とで等しくすることができる。つまり、本第２実施形態
では、外部応力による抵抗変化分を面積で平均化した効
果を得ることができる。この結果、ブリッジ回路１６全
体として磁歪効果の影響を消去することができ、回転検
出装置２によってギア１の回転情報を正確に検出するこ
とが可能となる。
【００５０】なお、本第２実施形態では、電源側ＭＲＥ
１２、１４と接地側ＭＲＥ１３、１５とが、磁気的中心
７に対して異方向に傾いて配置されているとすると、２
対のＭＲＥブリッジ１０、１１の中点電位Ｖａ、Ｖｂが
同相に変化することとなり、差動増幅した後に信号成分
が消滅してしまい、ギア１の回転情報を検出することが
できなくなる。
１２、１４と接地側ＭＲＥ１３、１５とが、磁気的中心
７に対して異方向に傾いて配置されているとすると、２
対のＭＲＥブリッジ１０、１１の中点電位Ｖａ、Ｖｂが
同相に変化することとなり、差動増幅した後に信号成分
が消滅してしまい、ギア１の回転情報を検出することが
できなくなる。
【００５１】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態の回転検出装置を図４に基づいて説明する。本第３
実施形態の回転検出装置は、上記第１実施形態の回転検
出装置に比較して２対のＭＲＥブリッジのパターン配置
が異なるものであり、上記第１実施形態と同様の部分に
ついては同一の符号を付けてその説明を省略する。
形態の回転検出装置を図４に基づいて説明する。本第３
実施形態の回転検出装置は、上記第１実施形態の回転検
出装置に比較して２対のＭＲＥブリッジのパターン配置
が異なるものであり、上記第１実施形態と同様の部分に
ついては同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００５２】ＭＲＥブリッジ１０、１１を構成する一組
のＭＲＥ１２〜１５は、磁気的中心７に対して異方向に
略４５°といった所定角度をなして配置されている。さ
らに本第３実施形態の回転検出装置２においては、第１
および第２のＭＲＥブリッジ１０、１１を構成する４つ
のＭＲＥ１２〜１５を、それぞれ２つに等分割し、８つ
の分割ＭＲＥ１２ａ〜１５ｂを形成している。
のＭＲＥ１２〜１５は、磁気的中心７に対して異方向に
略４５°といった所定角度をなして配置されている。さ
らに本第３実施形態の回転検出装置２においては、第１
および第２のＭＲＥブリッジ１０、１１を構成する４つ
のＭＲＥ１２〜１５を、それぞれ２つに等分割し、８つ
の分割ＭＲＥ１２ａ〜１５ｂを形成している。
【００５３】第１のＭＲＥブリッジ１０では、分割ＭＲ
Ｅ１２ａ、１２ｂおよび分割ＭＲＥ１３ａ、１３ｂはそ
れぞれ対角線上に配置されており、第２のＭＲＥブリッ
ジ１１では、分割ＭＲＥ１４ａ、１４ｂおよび分割ＭＲ
Ｅ１５ａ、１５ｂはそれぞれ対角線上に配置されてい
る。従って、第１のＭＲＥブリッジ１０において、電源
側ＭＲＥ１２と接地側ＭＲＥ１３がたすき掛け状に交差
するように配置されており、第２のＭＲＥブリッジ１１
において、電源側ＭＲＥ１４と接地側ＭＲＥ１５がたす
き掛け状に交差するように配置されている。すなわち、
あるＭＲＥを分割して形成される１組の分割ＭＲＥは、
チップ中心線４ａに平行な方向および直交する方向にず
れて配置されている。
Ｅ１２ａ、１２ｂおよび分割ＭＲＥ１３ａ、１３ｂはそ
れぞれ対角線上に配置されており、第２のＭＲＥブリッ
ジ１１では、分割ＭＲＥ１４ａ、１４ｂおよび分割ＭＲ
Ｅ１５ａ、１５ｂはそれぞれ対角線上に配置されてい
る。従って、第１のＭＲＥブリッジ１０において、電源
側ＭＲＥ１２と接地側ＭＲＥ１３がたすき掛け状に交差
するように配置されており、第２のＭＲＥブリッジ１１
において、電源側ＭＲＥ１４と接地側ＭＲＥ１５がたす
き掛け状に交差するように配置されている。すなわち、
あるＭＲＥを分割して形成される１組の分割ＭＲＥは、
チップ中心線４ａに平行な方向および直交する方向にず
れて配置されている。
【００５４】換言すれば、第１および第２のＭＲＥブリ
ッジ１０、１１において、電源側の分割ＭＲＥ１２ａ、
１２ｂ、１４ａ、１４ｂと接地側の分割ＭＲＥ１３ａ、
１３ｂ、１５ａ、１５ｂとが１つずつ対になり、チップ
中心線４ａに平行な方向（紙面縦方向）に対向する（反
対向きの）２つのハの字状パターンを形成している。そ
して、対向する２つのハの字状パターンを構成している
分割ＭＲＥは、チップ中心線４ａを対称軸とした対称位
置に形成されている。
ッジ１０、１１において、電源側の分割ＭＲＥ１２ａ、
１２ｂ、１４ａ、１４ｂと接地側の分割ＭＲＥ１３ａ、
１３ｂ、１５ａ、１５ｂとが１つずつ対になり、チップ
中心線４ａに平行な方向（紙面縦方向）に対向する（反
対向きの）２つのハの字状パターンを形成している。そ
して、対向する２つのハの字状パターンを構成している
分割ＭＲＥは、チップ中心線４ａを対称軸とした対称位
置に形成されている。
【００５５】本第３実施形態では、第１のＭＲＥブリッ
ジ１０において、分割ＭＲＥ１２ａ→分割ＭＲＥ１２ｂ
→分割ＭＲＥ１３ａ→分割ＭＲＥ１３ｂの順に電流が流
れ、第２のＭＲＥブリッジ１１において、分割ＭＲＥ１
４ａ→分割ＭＲＥ１４ｂ→分割ＭＲＥ１５ａ→分割ＭＲ
Ｅ１５ｂの順に電流が流れるように構成されている。
ジ１０において、分割ＭＲＥ１２ａ→分割ＭＲＥ１２ｂ
→分割ＭＲＥ１３ａ→分割ＭＲＥ１３ｂの順に電流が流
れ、第２のＭＲＥブリッジ１１において、分割ＭＲＥ１
４ａ→分割ＭＲＥ１４ｂ→分割ＭＲＥ１５ａ→分割ＭＲ
Ｅ１５ｂの順に電流が流れるように構成されている。
【００５６】次に、本第３実施形態の回転検出装置２に
おける磁歪効果の影響について説明する。図４（ａ）に
示すように、ＭＲＥ１２ａおよびＭＲＥ１３ａには外部
応力σ１、ＭＲＥ１２ｂおよびＭＲＥ１３ｂにはσ２、
ＭＲＥ１４ａおよびＭＲＥ１５ａにはσ３、ＭＲＥ１４
ｂおよびＭＲＥ１５ｂにはσ４がそれぞれ印加される。
これらの外部応力による磁歪効果により、図４（ｂ）に
示すようにＭＲＥ１２ａ、１３ａにはＲσ１、ＭＲＥ１
２ｂ、１３ｂにはＲσ２、ＭＲＥ１４ａ、１５ａにはＲ
σ３、ＭＲＥ１４ｂ、１５ｂにはＲσ４という抵抗値の
変化が発生する。
おける磁歪効果の影響について説明する。図４（ａ）に
示すように、ＭＲＥ１２ａおよびＭＲＥ１３ａには外部
応力σ１、ＭＲＥ１２ｂおよびＭＲＥ１３ｂにはσ２、
ＭＲＥ１４ａおよびＭＲＥ１５ａにはσ３、ＭＲＥ１４
ｂおよびＭＲＥ１５ｂにはσ４がそれぞれ印加される。
これらの外部応力による磁歪効果により、図４（ｂ）に
示すようにＭＲＥ１２ａ、１３ａにはＲσ１、ＭＲＥ１
２ｂ、１３ｂにはＲσ２、ＭＲＥ１４ａ、１５ａにはＲ
σ３、ＭＲＥ１４ｂ、１５ｂにはＲσ４という抵抗値の
変化が発生する。
【００５７】従って、ＭＲＥ１２ａ〜１５ｂの抵抗値を
Ｒ１２ａ〜１５ｂとし、ＭＲＥブリッジ１０、１１に印
加される電圧をＥとすると、ＭＲＥブリッジ１０、１１
における中点電位Ｖａ、Ｖｂは、それぞれ下記数式５、
６で表される。
Ｒ１２ａ〜１５ｂとし、ＭＲＥブリッジ１０、１１に印
加される電圧をＥとすると、ＭＲＥブリッジ１０、１１
における中点電位Ｖａ、Ｖｂは、それぞれ下記数式５、
６で表される。
【００５８】
【数５】Ｖａ＝（Ｒ１２ａ＋Ｒσ１＋Ｒ１２ｂ＋Ｒσ
２）×Ｅ／（Ｒ１２ａ＋Ｒσ１＋Ｒ１２ｂ＋Ｒσ２＋Ｒ
１３ａ＋Ｒσ１＋Ｒ１３ｂ＋Ｒσ２）
２）×Ｅ／（Ｒ１２ａ＋Ｒσ１＋Ｒ１２ｂ＋Ｒσ２＋Ｒ
１３ａ＋Ｒσ１＋Ｒ１３ｂ＋Ｒσ２）
【００５９】
【数６】Ｖｂ＝（Ｒ１４ａ＋Ｒσ３＋Ｒ１４ｂ＋Ｒσ
４）×Ｅ／（Ｒ１４ａ＋Ｒσ３＋Ｒ１４ｂ＋Ｒσ４＋Ｒ
１５ａ＋Ｒσ３＋Ｒ１５ｂ＋Ｒσ４） 一般的にチップ中心４ａから遠い側の外部応力σ１、σ
４の方が、近い側の外部応力σ２、σ３より大きい。ま
た、本第３実施形態では、分割ＭＲＥ１２ａ、１３ａ、
１４ｂ、１５ｂと、分割ＭＲＥ１２ｂ、１３ｂ、１４
ａ、１５ａとを、それぞれＩＣチップ４の中心線４ａを
対称軸として対称位置に配置しているため、分割ＭＲＥ
１２ａ、１３ａ、１４ｂ、１５ｂと、分割ＭＲＥ１２
ｂ、１３ｂ、１４ａ、１５ａにおける磁歪効果による抵
抗値変化も等しくなる。従って、（Ｒσ１＝Ｒσ４）＞
（Ｒσ２＝Ｒσ３）となる。
４）×Ｅ／（Ｒ１４ａ＋Ｒσ３＋Ｒ１４ｂ＋Ｒσ４＋Ｒ
１５ａ＋Ｒσ３＋Ｒ１５ｂ＋Ｒσ４） 一般的にチップ中心４ａから遠い側の外部応力σ１、σ
４の方が、近い側の外部応力σ２、σ３より大きい。ま
た、本第３実施形態では、分割ＭＲＥ１２ａ、１３ａ、
１４ｂ、１５ｂと、分割ＭＲＥ１２ｂ、１３ｂ、１４
ａ、１５ａとを、それぞれＩＣチップ４の中心線４ａを
対称軸として対称位置に配置しているため、分割ＭＲＥ
１２ａ、１３ａ、１４ｂ、１５ｂと、分割ＭＲＥ１２
ｂ、１３ｂ、１４ａ、１５ａにおける磁歪効果による抵
抗値変化も等しくなる。従って、（Ｒσ１＝Ｒσ４）＞
（Ｒσ２＝Ｒσ３）となる。
【００６０】また、Ｒ１２＝Ｒ１３＝Ｒ１４＝Ｒ１５で
あるとすれば、数式１、２の右辺は等しくなって、Ｖａ
＝Ｖｂとなり、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１のペア
性を維持することができる。
あるとすれば、数式１、２の右辺は等しくなって、Ｖａ
＝Ｖｂとなり、２対のＭＲＥブリッジ１０、１１のペア
性を維持することができる。
【００６１】また、上記数式５では、外部応力σ１、２
がＭＲＥブリッジ１０の中点電位Ｖａに与える影響を、
常に一定に維持することが可能となっており、同様に上
記数式６では、外部応力σ３、４がＭＲＥブリッジ１１
の中点電位Ｖｂに与える影響を、常に一定に維持するこ
とが可能となっている。すなわち、本第３実施形態で
は、上記第１、第２実施形態にようにブリッジ回路１６
全体としてではなく、ブリッジ回路１６を構成するＭＲ
Ｅブリッジ１０、１１の一方のみで外部応力による磁歪
効果の影響を補正することが可能となっている。
がＭＲＥブリッジ１０の中点電位Ｖａに与える影響を、
常に一定に維持することが可能となっており、同様に上
記数式６では、外部応力σ３、４がＭＲＥブリッジ１１
の中点電位Ｖｂに与える影響を、常に一定に維持するこ
とが可能となっている。すなわち、本第３実施形態で
は、上記第１、第２実施形態にようにブリッジ回路１６
全体としてではなく、ブリッジ回路１６を構成するＭＲ
Ｅブリッジ１０、１１の一方のみで外部応力による磁歪
効果の影響を補正することが可能となっている。
【００６２】従って、本第３実施形態では、ＭＲＥ１２
ａ、１３ａと、ＭＲＥ１２ｂ、１３ｂと、ＭＲＥ１４
ａ、１５ａと、ＭＲＥ１４ｂ、１５ｂとに印加される外
部応力σ１〜４が、それぞれ等しくない場合（σ１≠σ
２≠σ３≠σ４）であっても磁歪効果の影響を消去する
ことができる。これにより、回転検出装置２によってギ
ア１の回転情報を正確に検出することが可能となる。
ａ、１３ａと、ＭＲＥ１２ｂ、１３ｂと、ＭＲＥ１４
ａ、１５ａと、ＭＲＥ１４ｂ、１５ｂとに印加される外
部応力σ１〜４が、それぞれ等しくない場合（σ１≠σ
２≠σ３≠σ４）であっても磁歪効果の影響を消去する
ことができる。これにより、回転検出装置２によってギ
ア１の回転情報を正確に検出することが可能となる。
【００６３】また、本第３実施形態の回転検出装置２の
構成によれば、あるＭＲＥを構成する一組の分割ＭＲＥ
をＩＣチップ４の中心線４ａに平行な方向にずらして配
置しているので、チップ中心線４ａに直交する方向の外
部応力σ１〜４に起因する磁歪効果のみならず、チップ
中心線４ａに平行な方向における外部応力に起因する磁
歪効果をも消去することが可能となる。
構成によれば、あるＭＲＥを構成する一組の分割ＭＲＥ
をＩＣチップ４の中心線４ａに平行な方向にずらして配
置しているので、チップ中心線４ａに直交する方向の外
部応力σ１〜４に起因する磁歪効果のみならず、チップ
中心線４ａに平行な方向における外部応力に起因する磁
歪効果をも消去することが可能となる。
【００６４】本第３実施形態では、各ＭＲＥ１２〜１５
をそれぞれ２分割したが、さらに多くの分割数で分割し
てもよい。例えば各ＭＲＥを４分割して合計１６個の分
割ＭＲＥを形成し、チップ中心４ａを対称軸とした対称
位置に交差した４つ分割ＭＲＥのパターンを２つずつ形
成するように構成してもよい。
をそれぞれ２分割したが、さらに多くの分割数で分割し
てもよい。例えば各ＭＲＥを４分割して合計１６個の分
割ＭＲＥを形成し、チップ中心４ａを対称軸とした対称
位置に交差した４つ分割ＭＲＥのパターンを２つずつ形
成するように構成してもよい。
【図１】第１実施形態の回転検出装置の全体構成を示す
側面図である。
側面図である。
【図２】第１実施形態のＭＲＥのパターン配置を示すＩ
Ｃチップの平面図である。
Ｃチップの平面図である。
【図３】第２実施形態のＭＲＥのパターン配置を示すＩ
Ｃチップの平面図である。
Ｃチップの平面図である。
【図４】第３実施形態のＭＲＥのパターン配置を示すＩ
Ｃチップの平面図である。
Ｃチップの平面図である。
【図５】従来技術のＭＲＥのパターン配置を示すＩＣチ
ップの平面図である。
ップの平面図である。
１…ギア、２…回転検出装置、３…バイアス磁石、４…
ＩＣチップ、４ａ…チップ中心、５…リードフレーム、
６…モールド材、７…磁気的中心、１０・１１…ＭＲＥ
ブリッジ、１２〜１５…ＭＲＥ。
ＩＣチップ、４ａ…チップ中心、５…リードフレーム、
６…モールド材、７…磁気的中心、１０・１１…ＭＲＥ
ブリッジ、１２〜１５…ＭＲＥ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01D 5/00 - 5/62
G01B 7/00 - 7/34
G01P 1/00 - 3/80
G01R 33/00 - 33/26
G11B 5/33 - 5/39
H01L 43/08
Claims (6)
- 【請求項１】 回転する歯車状のギア（１）に向けてバ
イアス磁界を発生するバイアス磁石（３）と、 ＩＣチップ（４）上に配置され、前記バイアス磁界の変
化を検出する第１、第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１
０、１１）とを備え、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）はそれぞれ、前記バイアス磁界の変化に対して異な
る抵抗値変化をするとともに直列接続された一対の磁気
抵抗素子（１２、１３；１４、１５）から構成されたも
のであり、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）の出力電位（Ｖａ、Ｖｂ）に基づいて前記ギア
（１）の回転状態を検出する回転検出装置であって、前記ＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）は前記バイアス
磁石（３）の磁気的中心（７）上に位置しており、 前記
第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）
は、電源側の前記磁気抵抗素子（１２、１４）同士と接
地側の前記磁気抵抗素子（１３、１５）同士が、それぞ
れ前記ＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）を対称軸とし
て対称位置に配置されていることを特徴とする回転検出
装置。 - 【請求項２】 電源側の前記各磁気抵抗素子（１２、１
４）と接地側の前記各磁気抵抗素子（１３、１５）は、
前記バイアス磁界の磁気的中心に対して異方向に所定角
度をなしているとともに、電源側の前記磁気抵抗素子
（１２、１４）同士と接地側の前記磁気抵抗素子（１
３、１５）同士はそれぞれ、前記磁気的中心に対して同
方向に所定角度をなして形成されていることを特徴とす
る請求項１に記載の回転検出装置。 - 【請求項３】 前記第１の磁気抵抗素子ブリッジ（１
０）を構成する一対の前記磁気抵抗素子（１２、１３）
は、互いに第１のハの字状パターンを形成しており、前
記第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１２）を構成する一対
の前記磁気抵抗素子（１４、１５）は、前記第１のハの
字状パターンに対して前記ＩＣチップ（４）の中心線
（４ａ）に直交する方向を軸として１８０°反転したハ
の字状パターンを形成していることを特徴とする請求項
２に記載の回転検出装置。 - 【請求項４】 回転する歯車状のギア（１）に向けてバ
イアス磁界を発生するバイアス磁石（３）と、 ＩＣチップ（４）上に配置され、前記バイアス磁界の変
化を検出する第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ
（１０、１１）とを備え、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）はそれぞれ、前記バイアス磁界の変化に対して異な
る抵抗値変化をするとともに直列接続された２つの磁気
抵抗素子（１２、１３；１４、１５）から構成されたも
のであり、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）の出力電位（Ｖａ、Ｖｂ）に基づいて前記ギア
（１）の回転状態を検出する回転検出装置であって、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）では、電源側の前記磁気抵抗素子（１２、１４）と
接地側の磁気抵抗素子（１３、１５）とが、前記ＩＣチ
ップ（４）の中心線（４ａ）を対称軸として対称位置に
配置されており、前記各磁気抵抗素子（１２〜１５）
は、前記磁気的中心に対して同方向に所定角度をなして
配置されており、 一方の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）における電
源側の前記磁気抵抗素子（１２、１４）と、他方の磁気
抵抗素子ブリッジ（１０、１１）における接地側の磁気
抵抗素子（１３、１５）とが互いに入り組むように構成
されていることを特徴とする回転検出装置。 - 【請求項５】 前記各磁気抵抗素子（１２〜１５）は、
複数の長辺と短辺とを順に折り返して接続した櫛歯状に
形成されており、 一方の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１１）における電
源側の前記磁気抵抗素子（１２、１４）と、他方の磁気
抵抗素子ブリッジ（１０、１１）における接地側の磁気
抵抗素子（１３、１５）とが、前記複数の長辺と短辺が
並走するように構成されていることを特徴とする請求項
４に記載の回転検出装置。 - 【請求項６】 回転する歯車状のギア（１）に向けてバ
イアス磁界を発生するバイアス磁石（３）と、 ＩＣチップ（４）上において前記バイアス磁界の磁気的
中心を対称軸として対称位置に配置され、前記バイアス
磁界の変化を検出する第１、第２の磁気抵抗素子ブリッ
ジ（１０、１１）とを備え、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）はそれぞれ、直列接続された一対の磁気抵抗素子
（１２、１３；１４、１５）から構成されており、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）の出力電位（Ｖａ、Ｖｂ）に基づいて前記ギア
（１）の回転状態を検出する回転検出装置であって、 前記磁気抵抗素子（１２〜１５）は、それぞれ等分割さ
れて分割磁気抵抗素子（１２ａ〜１５ｂ）を形成し、電
源側の前記分割磁気抵抗素子（１２ａ、１２ｂ、１４
ａ、１４ｂ）および接地側の前記分割磁気抵抗素子（１
３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ）は、前記磁気的中心に
対して異方向に所定角度をなして互いにハの字状パター
ンをなすように配置され、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）は、前記ＩＣチップ（４）の中心線（４ａ）を対称
軸とする対称位置に配置されており、 前記第１および第２の磁気抵抗素子ブリッジ（１０、１
１）では、電源側の一対の前記分割磁気抵抗素子（１２
ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ）および接地側の一対の前
記分割磁気抵抗素子（１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５
ｂ）が交差するように配置され、前記ＩＣチップ（４）
の中心線（４ａ）に平行な方向に２つの反対向きの前記
ハの字状パターンを形成していることを特徴とする回転
検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33446799A JP3506078B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 回転検出装置 |
| US09/699,557 US6366079B1 (en) | 1999-11-25 | 2000-10-31 | Rotation detector having two pairs of symmetrically positioned magnetoresistive element circuits |
| DE10056515A DE10056515B8 (de) | 1999-11-25 | 2000-11-15 | Rotationsdetektor, der einen Brückenschaltkreis mit magnetfeldabhängigen Widerstandselementen verwendet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33446799A JP3506078B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 回転検出装置 |
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|---|---|
| JP2001153683A JP2001153683A (ja) | 2001-06-08 |
| JP3506078B2 true JP3506078B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=18277726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33446799A Expired - Fee Related JP3506078B2 (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 回転検出装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3506078B2 (ja) |
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| DE10160450A1 (de) * | 2001-12-08 | 2003-06-18 | Philips Intellectual Property | Anordnung zum Detektieren der Bewegung eines Encoders |
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