JPH08222780A - 磁気抵抗素子 - Google Patents

磁気抵抗素子

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JPH08222780A
JPH08222780A JP7050537A JP5053795A JPH08222780A JP H08222780 A JPH08222780 A JP H08222780A JP 7050537 A JP7050537 A JP 7050537A JP 5053795 A JP5053795 A JP 5053795A JP H08222780 A JPH08222780 A JP H08222780A
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JP
Japan
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magnetoresistive
patterns
magnetoresistive element
element group
pattern
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Application number
JP7050537A
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English (en)
Inventor
Haruo Ito
治雄 伊藤
Satoshi Kuwabara
敏 桑原
Sadao Miyamoto
貞雄 宮本
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Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 幅方向の寸法の小型化が図れる磁気抵抗素子
を提供すること。 【構成】 N,S磁極を間隔λで着磁した着磁体50に
接近して配置される。基板11の表面に、4つの磁気抵
抗パターンA11〜A22を間隔λ,λ/2,λで配置した
第1の磁気抵抗素子群Aと、4つの磁気抵抗パターンB
11〜B22を間隔λ,3λ/2,λで配置した第2の磁気
抵抗素子群Bとを設ける。磁気抵抗素子群A,Bは逆向
きで略互い違いで間隔λ/2で配置される。両磁気抵抗
素子群A,Bの各磁気抵抗パターン同士をそれぞれ導電
パターン171,173,175と191,193,1
95によって直列に接続して導電パターン173,19
3を出力端子FGA,FGBとする。磁気抵抗パターン
11とA11間とB22とA22間を導電パターン211,2
13によって接続してこれらを通電端子VCC,GNDと
する。2つの導電パターン211,213を、それぞれ
磁気抵抗パターンB11とA11間,B22とA22間に設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子機器の回転
体の外周に繰り返し設けたS,N磁極の周期的変化を検
出するのに用いる磁気抵抗素子に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、電子機器の回転体(例えばCDプレ
ーヤのターンテーブル等)の中には、その外周側面に磁
石のS,N極を等間隔で設けるとともに、該外周側面に
対向して磁気抵抗素子を配置したものがある。
【0003】この磁気抵抗素子は、前記回転体の回転に
応じてこの磁気抵抗素子に設けた複数の磁気抵抗パター
ンに入射する磁力線の方向が周期的に変化することによ
ってその抵抗値が変化することを利用してその出力電圧
を周期的に変化せしめ、これによって該回転体の回転状
態を検出するのに利用される。磁気抵抗パターンは、例
えばパーマロイ等の強磁性体材料によって形成されてい
る。
【0004】ここで図2はこの種の従来の磁気抵抗素子
800を示す図であり、同図(a)は平面図であり、同
図(b)は磁気抵抗素子800の回転体850に対する
配置状態を示す概略側断面図、同図(c)は磁気抵抗素
子800の回路構成図である。
【0005】同図に示すようにこの磁気抵抗素子800
は、ガラス又はシリコン製の基板801上に、細長い直
線状であって略コ字状に屈曲する4つの磁気抵抗パター
ンA1,A2,B2,B1を並列に形成し、磁気抵抗パター
ンA1とA2間、A2とB2間、B2とB1間をそれぞれ導電
パターン811,813,815によって直列に接続
し、また両端の磁気抵抗パターンA1とB1間を導電パタ
ーン817によって接続して構成されている。
【0006】ここで導電パターン817は4つの磁気抵
抗パターンA1〜B2を囲むように形成されている。
【0007】またこれら磁気抵抗パターンA1〜B2は、
いずれもパーマロイ等の強磁性体材料を真空蒸着等の技
術によって形成することによって構成されている。一方
導電パターン811〜817も磁気抵抗パターンA1
2と同一の材料で形成されており、但しその幅を磁気
抵抗パターンA1〜B2の幅よりもかなり大きくすること
によって、その抵抗値を小さくしている。
【0008】そして各磁気抵抗パターンA1〜B2の間隔
は、同図(b)に示すように、円形の回転体850の外
周側面に設けた隣り合うN,S磁極の間隔をλとしたと
きに、それぞれλ/2となるように構成されている。
【0009】そして同図(a)に示す導電パターン81
7(通電端子)を電源電圧VCCに接続し、導電パターン
813(通電端子)をアースし、導電パターン811,
815をそれぞれ出力端子FGA,FGBとして取り出
すこととすれば、同図(c)に示すようなブリッジ回路
となる。
【0010】そして同図(b)に示すようにこの磁気抵
抗素子800を回転体850の外周側面に接近して配置
する。
【0011】同図(b)に示す状態の時は、磁気抵抗パ
ターンA1には左から右に向かってこれを直交するよう
に磁力線が入射し(磁界の方向H1)、磁気抵抗パター
ンA2には基板801の裏面から表面側に向けて磁力線
が入射し(磁界の方向H2)、磁気抵抗パターンB2
は右から左に向かってこれを直交するように磁力線が入
射し(磁界の方向H3)、磁気抵抗パターンB1には基
板801の表面から裏面側に向けて磁力線が入射する
(磁界の方向H4)。
【0012】ところで磁気抵抗パターンA1〜B2はその
直線方向に直交し且つ基板801の面に平行な磁力線が
入射したとき(入射の方向は左右を問わない)、その抵
抗値が最も小さくなり、逆にその直線方向に平行に入射
する磁力線や、基板801の面に垂直に入射する磁力線
の場合は、その抵抗値はほとんど変わらないという性質
を有する。
【0013】従って、同図(b)に示す状態の時は、磁
気抵抗パターンA1とB2の抵抗値は小さくて、磁気抵抗
パターンA2とB1の抵抗値は変わらない。このため同図
(c)に示す回路において、抵抗R(A1)とR(B2
が同一抵抗値で小さく、一方抵抗R(A2)とR(B1
は同一抵抗値で変わらない。従ってこのときの出力端子
FGAの出力電圧は中点電位に対して最も大きく、出力
端子FGBの出力電圧は中点電位に対して最も小さくな
る。
【0014】そして同図(b)に示す回転体850を矢
印C方向に回転すれば、各磁気抵抗パターンA1〜B2
はこれに入射する磁界の方向がH1→H2→H3→H4
と変化していくので、各磁気抵抗パターンA1〜B2の抵
抗値も略サインカーブ状に変化し、その出力端子FGA
とFGBの出力電圧も略サインカーブ状になる。両出力
端子FGA,FGBの出力電圧は中点電位に対してその
出力状態が逆なので、図3に実線と破線で示すように位
相が180度ずれる。
【0015】そして両出力端子FGAとFGBの出力を
図4に示すように、差動増幅すれば、大きな出力変化が
得られる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記磁気抵抗
素子800の場合、図2(b)に示す回転体850を矢
印C方向に回転した場合と、逆の矢印D方向に回転した
場合とで、たとえ回転体850に対して各磁気抵抗パタ
ーンA1〜B2の位置が同一位置にきたとしても、各磁気
抵抗パターンA1〜B2の抵抗値が多少異なってしまい、
その出力電圧も多少相違してしまうという欠点があっ
た。
【0017】これは各磁気抵抗パターンA1〜B2が図5
に示すようなヒステリシスを持つ特性があり、このため
磁界の強さを高くしていく場合と低くしていく場合にお
いて、その磁気抵抗値が異なってしまうためである。
【0018】ここで図6はこの欠点を解消する磁気抵抗
素子900を示す図であり、同図(a)は平面図、同図
(b)は磁気抵抗素子900の回転体850に対する配
置状態を示す概略側断面図、同図(c)は磁気抵抗素子
900の回路構成図である。
【0019】この磁気抵抗素子900において前記図2
に示す磁気抵抗素子800と相違する点は、磁気抵抗パ
ターンを8つとし、2つずつの磁気抵抗パターンで前記
ヒステリシスによる抵抗値変化をキャンセルするように
構成した点である。
【0020】即ち、2つの磁気抵抗パターンA11とA12
間,A21とA22間,B22とB21間,B12とB11間をそれ
ぞれ距離λだけ離して形成し、同時に磁気抵抗パターン
11とA21とB22とB12間(又はA12とA22とB21とB
11間)をそれぞれ(1+1/2)・λだけ離して形成し
ている。
【0021】このように構成すれば同図(b)に示すよ
うに、それぞれ2つ1組の磁気抵抗パターンA11
12,A21とA22,B11とB12,B21とB22に入射する
磁界の方向はそれぞれ180°逆方向となり、回転体8
50を矢印C方向又はD方向の何れの方向に回転して
も、各2つ1組の磁気抵抗パターンの抵抗値は磁界の入
射する方向に依存しない値となり、従ってヒステリシス
特性は発生しない。
【0022】しかしながらこの磁気抵抗素子900にお
いては、磁気抵抗パターンA11〜B22が8つあるため、
該磁気抵抗素子900の幅方向の寸法が大きくなってし
まい小型化が図れない。
【0023】また回転体850は通常円形で所定の曲率
を持っているが、磁気抵抗パターンA11〜B22間の幅が
大きくなると、その中央と両端部において回転体850
からの距離の相違が大きくなってしまうので、各磁気抵
抗パターンA11〜B22の抵抗値の変化が均一でなくなっ
てしまう。つまり磁気抵抗素子900の幅寸法はこの点
からも小さい方が良い。
【0024】この寸法を小さくするためには、図7に示
す磁気抵抗素子950のように、前記磁気抵抗パターン
11,A12,A21,A22の組(第1の磁気抵抗素子群
A)と、磁気抵抗パターンB11,B12,B21,B22の組
(第2の磁気抵抗素子群B)を対向するように配置すれ
ば良い。このとき2つの磁気抵抗パターンA11とA
12間,A21とA22間,B11とB12間,B21とB22間はい
ずれも距離λだけ離し、同時に各磁気抵抗パターンB11
とA11とB12とA12とA21とB21とA22とB22間はそれ
ぞれ(1/2)・λだけ離して形成している。
【0025】そして機器の小型化に伴い、また同一面積
の基板からより多くの素子を取り出すため、磁気抵抗素
子のさらなる小型化が望まれているが、上記磁気抵抗素
子950ではさらなる小型化は達成できない。
【0026】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、幅方向の寸法のさらなる小型化が図れ
る磁気抵抗素子を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、N,S磁極を間隔λで交互に着磁した着磁
体の該N,S磁極に対向する位置に配置され、該着磁体
が相対的に移動することによって生ずる周期的磁界の変
化を検出する磁気抵抗素子において、前記磁気抵抗素子
は、基板の表面に、細長い直線状であって略コ字状に屈
曲する4つの磁気抵抗パターンをそれぞれ間隔λ,(1
/2)λ,λで平行に配置した第1の磁気抵抗素子群
と、細長い直線状であって略コ字状に屈曲する4つの磁
気抵抗パターンをそれぞれ間隔λ,(1+1/2)λ,
λで平行に配置した第2の磁気抵抗素子群とを設け、前
記両磁気抵抗素子群は逆向きで略互い違いに配置される
と共に各磁気抵抗パターン間の間隔がいずれも(1/
2)λとなるように平行に配置され、第1の磁気抵抗素
子群を構成する4つの磁気抵抗パターンを導電パターン
によって直列に接続して中央の2つの磁気抵抗パターン
間を接続する導電パターンを一方の出力端子とし、第2
の磁気抵抗素子群を構成する4つの磁気抵抗パターンを
導電パターンによって直列に接続して中央の2つの磁気
抵抗パターン間を接続する導電パターンを他方の出力端
子とし、2組の磁気抵抗素子群のそれぞれ両端の残りの
磁気抵抗パターンの1端部間同士をそれぞれ導電パター
ンによって接続して該接続した両導電パターンを通電端
子としてブリッジ回路を構成し、さらに前記通電端子と
なる2つの導電パターンの内の少なくとも一方を、第2
の磁気抵抗素子群の端部の磁気抵抗パターンと第1の磁
気抵抗素子群の端部の磁気抵抗パターンの間に設けて構
成した。
【0028】
【作用】通電端子となる導電パターンを、第2の磁気抵
抗素子群の端部の磁気抵抗パターンと第1の磁気抵抗素
子群の端部の磁気抵抗パターンの間に設けたので、該通
電端子となる導電パターンの幅分だけ磁気抵抗素子を設
ける基板の幅方向の寸法を小さくできる。
【0029】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明の1実施例にかかる磁気抵抗
素子10を示す図であり、同図(a)は平面図、同図
(b)は磁気抵抗素子10の回転体50に対する配置状
態を示す概略側断面図、同図(c)は磁気抵抗素子10
の回路構成図である。
【0030】同図に示すようにこの磁気抵抗素子10
は、ガラスやシリコン等からなる基板11の表面に、第
1の磁気抵抗素子群A(A11,A12,A21,A22)と、
第2の磁気抵抗素子群B(B11,B12,B21,B22)を
設けて構成されている。
【0031】ここで第1の磁気抵抗素子群Aは、細長い
直線状であって略コ字状に屈曲する4つの磁気抵抗パタ
ーンA11,A12,A21,A22をそれぞれ間隔λ,(1/
2)λ,λで平行に配置して構成されている。
【0032】また第2の磁気抵抗素子群Bは、細長い直
線状であって略コ字状に屈曲する4つの磁気抵抗パター
ンB11,B12,B21,B22をそれぞれ間隔λ,(1+1
/2)λ,λで平行に配置して構成されている。
【0033】そして両磁気抵抗素子群A,Bは逆向きで
略互い違いに配置されると共に各磁気抵抗パターン
11,A11,B12,A12,A21,B21,A22,B22間の
間隔がいずれも(1/2)λとなるように平行に配置さ
れている。
【0034】そして第1の磁気抵抗素子群Aを構成する
4つの磁気抵抗パターンA11〜A22の内の互いに隣り合
う磁気抵抗パターンの1端部同士を導電パターン17
1,173,175によってそれぞれ直列に接続するこ
とによって中央の2つの磁気抵抗パターンA12,A21
を接続する導電パターン173を一方の出力端子FGA
とする。
【0035】一方第2の磁気抵抗素子群Bを構成する4
つの磁気抵抗パターンB11〜B22の内の互いに隣り合う
磁気抵抗パターンの1端部同士を導電パターン191,
193,195によってそれぞれ直列に接続することに
よって中央の2つの磁気抵抗パターンB12,B21間を接
続する導電パターン193を他方の出力端子FGBとす
る。
【0036】そして2組の磁気抵抗素子群A,Bのそれ
ぞれ両端の磁気抵抗パターンA11とB11,A22とB22
1端部間同士をそれぞれ導電パターン211,213に
よって接続して該接続した両導電パターン211,21
3をそれぞれ通電端子として一方を電源電圧VCCの端子
とし、他方をアースGNDの端子としての機能を持たせ
同図(c)に示すブリッジ回路を構成する。
【0037】そして本発明においては、前記図7に示す
磁気抵抗素子950と相違し、前記通電端子となる2つ
の導電パターン211,213を、それぞれ電源電圧V
CCの端子、アースGNDの端子として、第2の磁気抵抗
素子群Bの両端の磁気抵抗パターンB11,B22と第1の
磁気抵抗素子群Aの両端の磁気抵抗パターンA11,A22
の間に設けることとした。
【0038】このように構成すれば、図7に示す磁気抵
抗素子950に比べて略2つの導電パターン211,2
13の幅分だけ磁気抵抗素子10の基板11の幅方向の
寸法を小さくできる。
【0039】なおこの磁気抵抗素子10において、2つ
ずつの磁気抵抗パターンA11とA12間,A21とA22間,
11とB12間,B21とB22間をそれぞれ距離λだけ離し
て設けたのは、上記磁気抵抗素子900,950と同様
に、ヒステリシスによる影響をキャンセルするためであ
り、また2組の磁気抵抗素子群A,Bを逆向きに対向し
て互い違いに配置したのは小型化のためであることは言
うまでもない。
【0040】なおこの実施例にかかる磁気抵抗素子10
の具体的寸法は、例えば基板11の外形寸法が2.7mm
×3.3mm、基板11の厚みが0.7mm、磁気抵抗パタ
ーンの厚みが0.05μm、各磁気抵抗パターンの幅が
10μm、各導電パターンの幅が200μmである。な
お回転体50は円板状以外の着磁体であってもよい。
【0041】なお本発明は、通電端子となる2つの導電
パターン211,213の内のいずれか一方のみを、第
2の磁気抵抗素子群Bの端部の磁気抵抗パターンB11
はB22と第1の磁気抵抗素子群Aの端部の磁気抵抗パタ
ーンA11又はA22の間に設けてもよい。
【0042】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、磁気抵抗パターンのヒステリシスによる出力波形の
歪を防止した構造の磁気抵抗素子であるにもかかわら
ず、その回路パターンを複雑にすることなく容易にその
小型化が図れるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例にかかる磁気抵抗素子10を
示す図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は磁気
抵抗素子10の回転体50に対する配置状態を示す概略
側断面図、同図(c)は磁気抵抗素子10の回路構成図
である。
【図2】従来の磁気抵抗素子800を示す図であり、同
図(a)は平面図、同図(b)は磁気抵抗素子800の
回転体850に対する配置状態を示す概略側断面図、同
図(c)は磁気抵抗素子800の回路構成図である。
【図3】磁気抵抗素子800の出力波形を示す図であ
る。
【図4】出力端子FGAとFGBの出力の差動増幅回路
を示す図である。
【図5】各磁気抵抗パターンA1〜B2の磁気抵抗効果の
ヒステリシスを示す図である。
【図6】磁気抵抗素子900を示す図であり、同図
(a)は平面図、同図(b)は磁気抵抗素子900の回
転体850に対する配置状態を示す概略側断面図、同図
(c)は磁気抵抗素子900の回路構成図である。
【図7】磁気抵抗素子950を示す図であり、同図
(a)は平面図、同図(b)は磁気抵抗素子950の回
転体850に対する配置状態を示す概略側断面図、同図
(c)は磁気抵抗素子950の回路構成図である。
【符号の説明】
10 磁気抵抗素子 11 基板 A 第1の磁気抵抗素子群 A11,A12,A21,A22 磁気抵抗パターン B 第2の磁気抵抗素子群 B11,B12,B21,B22 磁気抵抗パターン 171,173,175 導電パターン FGA,FGB 出力端子 191,193,195 導電パターン 211,213 導電パターン(通電端子) 50 回転体(着磁体)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N,S磁極を間隔λで交互に着磁した着
    磁体の該N,S磁極に対向する位置に配置され、該着磁
    体が相対的に移動することによって生ずる周期的磁界の
    変化を検出する磁気抵抗素子において、 前記磁気抵抗素子は、基板の表面に、細長い直線状であ
    って略コ字状に屈曲する4つの磁気抵抗パターンをそれ
    ぞれ間隔λ,(1/2)λ,λで平行に配置した第1の
    磁気抵抗素子群と、細長い直線状であって略コ字状に屈
    曲する4つの磁気抵抗パターンをそれぞれ間隔λ,(1
    +1/2)λ,λで平行に配置した第2の磁気抵抗素子
    群とを設け、 前記両磁気抵抗素子群は逆向きで略互い違いに配置され
    ると共に各磁気抵抗パターン間の間隔がいずれも(1/
    2)λとなるように平行に配置され、 第1の磁気抵抗素子群を構成する4つの磁気抵抗パター
    ンを導電パターンによって直列に接続して中央の2つの
    磁気抵抗パターン間を接続する導電パターンを一方の出
    力端子とし、 第2の磁気抵抗素子群を構成する4つの磁気抵抗パター
    ンを導電パターンによって直列に接続して中央の2つの
    磁気抵抗パターン間を接続する導電パターンを他方の出
    力端子とし、 2組の磁気抵抗素子群のそれぞれ両端の残りの磁気抵抗
    パターンの1端部間同士をそれぞれ導電パターンによっ
    て接続して該接続した両導電パターンを通電端子として
    ブリッジ回路を構成し、 さらに前記通電端子となる2つの導電パターンの内の少
    なくとも一方を、第2の磁気抵抗素子群の端部の磁気抵
    抗パターンと第1の磁気抵抗素子群の端部の磁気抵抗パ
    ターンの間に設けたことを特徴とする磁気抵抗素子。
JP7050537A 1995-02-14 1995-02-14 磁気抵抗素子 Pending JPH08222780A (ja)

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