JPH09159684A

JPH09159684A - 磁気式回転検出装置

Info

Publication number: JPH09159684A
Application number: JP7318412A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Sugitani; 伸芳杉谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2015-12-06
Also published as: JP3397026B2; DE19650670A1; US6147487A; DE19650670B4

Abstract

(57)【要約】【課題】車両などの各種装置に組み込まれた磁気式回
転検出装置の製造コストの低減を図るとともに検出精度
を良好にする。【解決手段】Ｎ極とＳ極を交互に回転方向に沿って着
磁した磁気回転板１０の着磁面に、回転センサ２０内に
組み込まれた磁気抵抗素子３０を対向させる。磁気抵抗
素子３０は、磁性体と非磁性体を交互に積層するととも
に線状パターン化した人工格子膜を有し、人工格子膜の
面に平行な磁界の強さの変化に対してのみ人工格子膜の
抵抗値を大きく変化させる性質を有する。この性質を利
用すれば、人工格子膜の抵抗値の変化により信号処理回
路４０にて大きく変化する電圧信号を得ることができ、
回転センサ２０内に増幅器などの他の回路を必要としな
くなるとともに、コネクタ片２２の数を少なく済ませる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両などの各種装
置に組み込まれて回転部分の回転角、回転方向、回転速
度などを磁気的に検出する磁気式回転検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は、特開平４−３７
０７６３号公報に示されているように、着磁した歯車に
磁気抵抗素子を近接させておき、同歯車の回転に応じた
磁気抵抗素子の抵抗値の変化を電圧変化に変換し、同変
換された電圧と基準電圧と比較することによりパルス列
信号に変換して出力するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の磁
気抵抗素子は磁界の変化の強さに対する抵抗値の変化が
小さいために磁気抵抗素子をブリッジ接続する必要があ
り、そのために一つのパルス列信号を取り出すために
は、磁気抵抗素子を含む回転センサに電源端子、接地端
子及び出力端子の少なくとも３個の端子を必要とすると
いう問題があった。また、前記のように磁気抵抗素子の
抵抗値の変化が小さいために変換された電圧信号の変化
も小さく、磁気抵抗素子からの出力を回転センサから離
れた位置にある電気制御装置に直接接続することができ
ず、同センサには増幅器、波形整形回路などの各種回路
を内蔵させる必要があった。そのために、電波障害防止
用のコンデンサを含む各種回路を回転センサ内に内蔵さ
せたり、同センサを電磁シールドするなどの対策が必要
であり、装置全体のコストが高くなるという問題があっ
た。

【０００４】

【発明の概要】本発明は上記問題に対処するためになさ
れたもので、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとと
もに線状パターン化した人工格子膜を備え巨大磁気抵抗
効果を有する磁気抵抗素子を用いることにより、安価な
製造コストで精度よく回転を検出できる磁気式回転検出
装置を提供することを目的とするものである。また、こ
の目的を達成するために、本発明は、磁気抵抗素子自体
を工夫したり、同素子に対向する着磁された回転体を工
夫したり、回転に応じてパルス列信号を発生する回路構
成を工夫したりしている。

【０００５】以下、本願の各発明の構成上の特徴をそれ
ぞれ説明する。本発明の一つの特徴は、磁性体と非磁性
体を交互に積層するとともに線状パターン化した人工格
子膜を有する磁気抵抗素子を用い、同素子を着磁した回
転体の回転面に対向させるとともに、同素子と隔離して
配置された信号処理回路に同素子の人工格子膜の両端を
導線を介して接続しておき、回転体の回転に伴う磁界の
強さの変化に応じた人工格子膜の抵抗値の変化に基づい
てパルス列信号を信号処理回路から出力するようにした
ことにある（図１，６参照）。

【０００６】この場合、信号処理回路は、例えば、電圧
源回路からの所定電圧を人工格子膜に印加するととも
に、同人工格子膜に流れる電流値を電流検出用抵抗によ
り電圧信号に変換し、波形整形回路にて前記電圧信号と
基準電圧信号とを比較してパルス列信号を出力する（図
１５参照）。また、信号処理回路は、例えば、電流源回
路から人工格子膜に所定電流を流し、波形整形回路にて
同人工格子膜に発生する電圧信号と基準電圧信号とを比
較してパルス列信号を出力する（図１７〜２０参照）。

【０００７】前記のように構成した磁気抵抗素子の人工
格子膜の抵抗値は磁界の強さの変化に対して大きく変化
するので、磁気抵抗素子と信号処理回路とを導線を介し
て直接的に接続することができ、磁気抵抗素子から一つ
のパルス列信号を得るための端子は２つだけで済む。ま
た、磁気抵抗素子を含む回転センサ内には増幅器、波形
整形回路などを設ける必要がなくなるとともに、これら
の回路を不要とすることにより電波障害防止用の回路を
回転センサ内に組み込んだり、同センサを電磁シールド
する必要がなくなる。したがって、装置全体の製造コス
トを安価にすることができるとともに、回転体の回転を
精度よく検出できるようになる。

【０００８】また、本発明の他の構成上の特徴は、前記
回転体を車両の回転部分に組み付けるとともに、前記磁
気抵抗素子を車両の非回転部分に組み付け、回転体と磁
気抵抗素子をカバーにより外部から遮断するようにした
ことにある（図１１〜１４参照）。これによれば、磁性
体の粉末などが回転体の着磁部に付着することを防止す
ることができ、磁気抵抗素子に入力される磁束が磁性体
粉末などにより影響を受けることがなくなるので、前記
効果に加えて、車両の回転部分の回転を検出するために
本発明に係る磁気式回転検出装置を用いても、同回転を
常に精度よく検出できる。

【０００９】また、本発明の他の構成上の特徴は、Ｎ極
とＳ極とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一幅に着磁
した回転体の回転面に、前記のような人工格子膜を有す
る磁気抵抗素子を対向させた磁気式回転検出装置におい
て、人工格子膜の面を回転体の着磁面に対して垂直に配
置し、人工格子膜を回転体の着磁面の回転方向と直交す
る方向を長手方向にして延設し、かつ人工格子膜の面に
直交する方向の磁気抵抗素子の厚さを少なくとも着磁面
の各磁極の回転方向幅より小さくしたことにある（図２
１〜２４参照）。

【００１０】前記のように構成した磁気抵抗素子は、通
過する磁界の強さが大きくなるにしたがって人工格子膜
の抵抗値が小さくなり、またこの人工格子膜の抵抗値の
変化は人工格子膜の面と平行な磁界に対してその方向と
は無関係に大きく影響を受けるとともに、垂直な磁界の
強さの変化に対してほとんど影響を受けないという性質
を有している。したがって、回転体の回転により磁気抵
抗素子が磁極上に位置すると、各磁極の着磁面に垂直な
強い磁界が人工格子膜の面に対して平行に通過するの
で、人工格子膜の抵抗値が小さくなる。一方、磁気抵抗
素子が磁極間上に位置するときには、Ｎ極からＳ極に向
かう強い磁界は磁気抵抗素子の人工格子膜の面に垂直に
通過するので、人工格子膜の抵抗値は大きく保たれる。
したがって、回転体の回転に伴って、磁気抵抗素子の人
工格子膜の抵抗値は大きく変化し、この抵抗値の変化に
より回転体の回転が良好に検出される。

【００１１】また、前記のように着磁面から垂直に発生
する磁界に応答させた磁気式回転検出装置においては、
前記回転体のＮ極とＳ極の各着磁部間に溝を設けるよう
にするとよい（図２８，２９参照）。これによれば、各
磁極間の非着磁部の回転方向幅が広くなり、回転体の回
転に伴って人工格子膜の抵抗値が大きく保たれる時間
を、人工格子膜が磁極上にあって同人工格子膜の抵抗値
が小さくなる時間と同等にすることができる。これによ
り、抵抗値の変化に伴う電圧信号をパルス列信号に整形
する際にデューティ比をほぼ５０％にすることが可能に
なり、回転体の速い回転にも応答できるようになる。

【００１２】また、前記溝に樹脂を埋め込んで着磁面を
平坦にするとよい（図３０，３１参照）。これによれ
ば、回転体に溝を設けても同回転体の機械的強度が悪化
することがなくなる。

【００１３】また、前記回転体にＮ極とＳ極とを所定の
間隔を隔てて着磁するようにするとよい（図３２，３３
参照）。これによっても、前記した場合と同様に、各磁
極間の非着磁部の回転方向幅を広くすることができるよ
うになって、回転体の速い回転にも応答できるようにな
る。

【００１４】また、前記回転体に着磁する場合に、先端
を丸くした着磁ヨークを用いて前記Ｎ極とＳ極とを着磁
するようにするとよい（図３４参照）。これによれば、
着磁面の回転方向に沿った磁界の強さの変化を正弦波状
にすることができ、抵抗値の変化に伴う電圧信号をパル
ス列信号に整形する際にデューティ比をほぼ５０％にす
ることが可能になり、回転体の速い回転にも応答できる
ようになる。

【００１５】また、前記回転体の第１回転面に回転方向
に沿って一方の磁極をほぼ同一幅ずつ所定の間隔をおい
て着磁するとともに、前記第１回転面に平行な同回転体
の第２回転面に他方の磁極を着磁するとよい（図３５，
３６参照）。これによれば、回転体の第１及び第２回転
面に対してＮ極及びＳ極をそれぞれ着磁すればよく、回
転体に対する着磁が簡単になる。

【００１６】また、前記人工格子膜を連続した一本の線
状体を繰り返し折り返してパターン化するとよい（図２
５参照）。これによれば、抵抗値を変化させる人工格子
膜のの実効長を長くすることができるので、回転体の回
転に伴う人工格子膜の抵抗値の変化をより大きくするこ
とができて回転体の回転がより良好に検出される。

【００１７】また、前記人工格子膜の線状パターンの幅
を、磁界の強さの変化が大きい位置にて小さく、かつ磁
界の強さの変化が小さい位置にて大きく形成するとよい
（図２６，２７参照）。例えば、前記線状パターンの幅
を、回転体の着磁面の回転方向と直角な幅方向中心付近
にて小さくかつ同幅方向端部にて大きく形成したり（図
２６参照）、回転体の着磁面に近い位置にて小さくかつ
遠い位置にて大きく形成したりする（図２７参照）。こ
れによれば、抵抗値の変化に大きな影響を与える線状パ
ターンの幅の小さい部分（断面積が小さくなって抵抗が
大とされた部分）が磁界の強さの変化の大きい位置に位
置するので、回転体の回転に伴う人工格子膜の抵抗値の
変化をより大きくすることができて回転体の回転がより
良好に検出される。

【００１８】また、前記磁気抵抗素子と前記回転体の着
磁面との間に磁性板を人工格子膜の面とほぼ同一面にて
配置するとよい（図３７参照）。これによれば、各磁極
の着磁面に対して垂直に出入りする磁束を人工格子膜に
集中させることができ、回転体の回転に伴う人工格子膜
の抵抗値の変化をより大きくすることができて回転体の
回転がより良好に検出される。

【００１９】また、前記磁気抵抗素子と同一面内に磁性
板を設けるとともに、同磁性板の一部を延設して前記回
転体の磁極間隔にほぼ等しい位置に脚部を設け、同脚部
を回転体の着磁面に対して垂直となるように配置すると
よい（図３８参照）。これによれば、２つ磁極の着磁面
に対して垂直に出入りする磁束を人工格子膜に同時に集
中させることができ、回転体の回転に伴う人工格子膜の
抵抗値の変化をより大きくすることができて回転体の回
転がより良好に検出される。

【００２０】また、本発明の他の構成上の特徴は、Ｎ極
とＳ極とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一幅に着磁
した回転体の回転面に、前記のように人工格子膜を有す
る磁気抵抗素子を対向させた磁気式回転検出装置におい
て、磁気抵抗素子の人工格子膜の面を回転体の着磁面に
対して垂直に配置し、人工格子膜を回転体の着磁面の回
転方向を長手方向として延設し、かつ人工格子膜の長手
方向に沿った単位長さ当りの抵抗値を回転体のＮ，Ｓ各
磁極幅にほぼ等しい間隔を有する同長手方向の２位置に
て他の位置より高くしたことにある（図３９〜４１参
照）。

【００２１】これによれば、人工格子膜の抵抗値の高い
一方の部分が一つの磁極上にあるときには、同抵抗値の
高い他方の部分は他の磁極上にあり、人工格子膜は２磁
極面に垂直に出入りする磁束に同時に応答してその抵抗
値を下げる。一方、人工格子膜の抵抗値の高い一方の部
分が一つの磁極間上にあるときには、同抵抗値の高い他
方の部分も他の磁極間上にあり、人工格子膜の抵抗値は
大きくなる。このように２磁極に出入りする両磁束に対
して人工格子膜を同時に応答させるようにしたので、回
転体の回転に伴う人工格子膜の抵抗値の変化をより大き
くすることができて回転体の回転が良好に検出される。

【００２２】また、このように２磁極に出入りする両磁
束に人工格子膜の長手方向に沿った単位長さ当りの抵抗
値の高い２部分を同時に応答させるようにした磁気式回
転検出装置においては、回転体の回転面に回転方向に沿
った帯状の２領域を互いに隣接して設け、この２領域に
Ｎ極とＳ極とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一幅で
あって２領域の隣接した各磁極が異磁極になるようにそ
れぞれ着磁し、前記のような人工格子膜を有する磁気抵
抗素子を前記２領域に人工格子膜が垂直になるように対
向させるようにしてもよい（図４２，４５参照）。

【００２３】また、前記２領域に代えて、回転体の互い
に平行な第１及び第２回転面にＮ極とＳ極とを回転方向
に沿って交互かつほぼ同一幅であって前記第１及び第２
回転面の対向する各磁極が異磁極になるようにそれぞれ
着磁し、前記のような人工格子膜を有する磁気抵抗素子
を回転体の第１及び第２回転面と直交する第３回転面に
人工格子膜が垂直になるように対向させてもよい（図４
３，４６参照）。

【００２４】これによっても、磁気抵抗素子が磁極上に
位置しているときに、人工格子膜の長手方向に沿った単
位長さ当りの抵抗値の高い２部分は、２領域、又は第１
及び第２回転面にそれぞれ出入りする両磁束に同時に応
答してその抵抗値を下げる。ただし、これらの場合、各
領域毎に、又は第１及び第２の各回転面毎に回転方向に
発生する磁界も存在するが、この磁界は人工格子膜の面
に対して垂直に作用するので、人工格子膜の抵抗値の変
化にほとんど影響を与えない。したがって、この場合
も、回転体の回転に伴う人工格子膜の抵抗値の変化をよ
り大きくすることができて回転体の回転が良好に検出さ
れる。

【００２５】また、前記のように第１，２回転面に着磁
するようにした磁気式回転検出装置においては、人工格
子膜の長手方向に沿った単位長さ当りの抵抗値を同長手
方向端部にて中央部より大きくするとよい（図４４参
照）。この場合、第１及び第２回転面の各磁極近傍位置
にて磁界の強さは大きいので、磁界の強さの変化が大き
い位置を前記抵抗値の高い部分に対応させることがで
き、回転体の回転に伴う人工格子膜の抵抗値の変化をよ
り大きくすることができて回転体の回転がより良好に検
出される。

【００２６】さらに、前記２領域及び第１，２回転面に
着磁するようにした磁気式回転検出装置においても、人
工格子膜の実効長を長くするために、人工格子膜を連続
した一本の線状体を繰り返し折り返してパターン化する
とよい（図４２〜４６参照）。

【００２７】また、本発明の他の構成上の特徴は、回転
体の回転面にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交互かつ
ほぼ同一幅に着磁し、前記と同様な人工格子膜を有する
磁気抵抗素子を回転体の着磁面に対向させた磁気式回転
検出装置において、人工格子膜の面を回転体の着磁面に
対して平行に対向させ、人工格子膜を回転体の着磁面の
回転方向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ
長手方向と直交する方向の人工格子膜全体の幅を少なく
とも着磁面の各磁極の回転方向幅より小さくしたことに
ある（図４７〜４９参照）。ただし、人工格子膜全体の
幅とは、人工格子膜が一本の線状体で構成されている場
合にはその幅をさし、人工格子膜が一本の線状体を繰り
返し折り返してパターン化されている場合には複数の線
状体に渡る両端間の距離をさす（以下、同じ）。

【００２８】これによれば、磁気抵抗素子が磁極間上に
位置するとき、Ｎ極からＳ極に向かう着磁面に水平な強
い磁界が人工格子膜の面に平行に通過するので、人工格
子膜の抵抗値は小さくなる。一方、磁気抵抗素子が磁極
上に位置するときには、前記平行な磁界はほとんどな
く、かつ磁極面に垂直な磁界は人工格子膜の面に垂直に
通過するので、人工格子膜の抵抗値は大きく保たれる。
したがって、回転体の回転に伴い、磁気抵抗素子の人工
格子膜の抵抗値は大きく変化するので、この抵抗値の変
化により回転体の回転が良好に検出される。

【００２９】このように着磁面に対して水平な磁界を用
いて回転体の回転が検出される磁気式回転検出装置にお
いても、人工格子膜の実効長を長くするために、前記人
工格子膜を連続した一本の線状体を繰り返し折り返して
パターン化するとよい（図５０(Ｄ)〜(Ｈ)参照）。

【００３０】また、前記のような着磁面に水平な磁界に
磁気抵抗素子を応答させるために、回転体の回転面に回
転方向に沿った帯状の２領域を互いに隣接して設け、前
記２領域にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交互かつほ
ぼ同一幅であって前記２領域の同一回転方向位置の各磁
極が異磁極になるようにそれぞれ着磁し、前記磁気抵抗
素子の人工格子膜の面を前記２領域に対向させるととも
に、人工格子膜を前記２領域の回転方向と直交する方向
を長手方向にして延設してもよい（図５１(Ａ)〜(Ｃ)，
図５３(Ａ)〜(Ｃ)参照）。また、この場合も、回転体の
回転方向の各磁極間に非着磁部を設けるとよい（図５１
(Ｂ)(Ｃ)，図５３(Ｂ)(Ｃ)参照）。また、前記２領域に
それぞれＮ極とＳ極とを交互に着磁するのに代えて、一
方の領域に一方の磁極を回転方向に沿ってほぼ同一幅に
所定間隔をおいて着磁するとともに、他方の領域に他方
の磁極を前記一方の磁極に対応する回転方向位置にて着
磁するようにしてもよい（図５１(Ｄ)(Ｅ)，図５３(Ｄ)
(Ｅ)参照）。

【００３１】さらに、前記回転面を２領域に分割して同
２領域に着磁するのに代えて、回転体の互いに平行な第
１及び第２回転面にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交
互かつほぼ同一幅であって第１及び第２回転面の対向す
る各磁極が異磁極になるようにそれぞれ着磁し、前記磁
気抵抗素子の人工格子膜の面を第１及び第２回転面に直
交する第３回転面に対して平行に対向させ、人工格子膜
を第３回転面の回転方向と直交する方向を長手方向にし
て延設させるようにしてもよい（図５２(Ａ)〜(Ｃ)，５
４(Ａ)〜(Ｃ)参照）。また、この場合も、回転体の回転
方向の各磁極間に非着磁部を設けるとよい（図５２(Ｂ)
(Ｃ)，図５４(Ｂ)(Ｃ)参照）。また、第１及び第２回転
面にＮ極とＳ極とを交互に着磁するのに代えて、回転体
の第１回転面に一方の磁極を回転方向に沿ってほぼ同一
幅に所定間隔をおいて着磁するとともに、第１回転面に
平行な第２回転面に他方の磁極を第１回転面の磁極に対
向した位置にて着磁するようにしてもよい（図５２(Ｄ)
(Ｅ)，図５４(Ｄ)(Ｅ)参照）。

【００３２】さらに、前記２領域、又は第１及び第２回
転面に着磁して着磁面に対して平行な磁界を利用する磁
気式回転検出装置においても、人工格子膜の実効長を長
くするために、前記人工格子膜を連続した一本の線状体
を繰り返し折り返してパターン化するとよい（図５０参
照）。

【００３３】また、この着磁面に平行な磁界を利用する
磁気式回転検出装置において、前記磁気抵抗素子の人工
格子膜の面内にて、同人工格子膜の延設方向の両端部に
一対の磁性帯を同人工格子膜の延設方向と直角に延設し
たり（図５６(Ａ)(Ｃ)，図５７参照）、同人工格子膜の
両側に一対の磁性帯を同人工格子膜の延設方向と平行に
延設したりするとよい（図５６(Ｂ)(Ｃ)，図５８参
照）。これによれば、人工格子膜の抵抗値の変化に悪影
響を与える不要な磁束を人工格子膜に集中させたり、阻
止したりして人工格子膜を通過させないようにすること
ができる。したがって、回転体の回転に伴う人工格子膜
の抵抗値の変化を大きくすることができ、回転体の回転
を良好に検出できるようになる。

【００３４】また、本発明の他の構成上の特徴は、回転
体の回転面に回転方向に沿った帯状の２領域を互いに隣
接して設け、一方の領域に回転方向に沿ってほぼ同一幅
にＮ極とＳ極とを交互に着磁するとともに、他方の領域
にて回転方向に沿って前記所定幅ずつＮ極とＳ極とを交
互かつ回転方向の磁極中心を一方の領域の回転方向の磁
極中心に対して回転方向の磁極幅のほぼ２分の１ずつず
らして着磁し、前記磁気抵抗素子の人工格子膜を前記２
領域に対向させるとともに、人工格子膜の長手方向を回
転体の着磁面の回転方向と直交する方向に延設するとと
もに、その全体の幅を少なくとも回転方向の磁極幅の２
分の１より小さくしたことにある（図５９(Ａ)(Ｂ)，図
６０参照）。

【００３５】これによれば、人工格子膜が２領域の隣合
う磁極が異磁極である位置上にあるとき、同人工格子膜
の抵抗値は前述の着磁面に水平な磁界により小さくな
る。一方、人工格子膜が２領域の隣合う磁極が同一磁極
である位置上にあるときには、同人工格子膜の抵抗値は
同人工格子膜に垂直な磁界しか存在しないために大きく
なる。したがって、このように構成した磁気式回転検出
装置においても、回転体の回転に伴う人工格子膜の抵抗
値の変化により、回転体の回転を良好に検出できる。

【００３６】また、前記ような磁気式回転検出装置にお
いても、着磁面に平行な磁界に磁気抵抗素子を応答させ
るために、回転体の回転面に回転方向に沿った帯状領域
を設けるとともに、同帯状領域の回転方向に沿ってほぼ
同一幅を有しかつ境界線を回転方向に対して所定角度だ
け傾けてある複数の領域に分割して、この分割した各領
域にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交互に着磁するよ
うにしてもよい。（図６１(Ａ)参照）。また、前記帯状
領域に一方の磁極を着磁するとともに、同帯状領域の幅
方向の一部に回転方向に沿って所定の間隔をおいて他方
の磁極を形成するようにしてもよい（図６１(Ｂ)(Ｃ)参
照）。

【００３７】また、本発明の他の構成上の特徴は、回転
体の回転面に回転方向に直交する方向にて区画されかつ
同回転方向に帯状に延びた複数の領域を設けるとともに
前記複数の帯状領域に異なる回転方向位置にてそれぞれ
着磁し、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに
線状パターン化してなり帯状領域に等しい数の人工格子
膜を有する磁気抵抗素子を、各人工格子膜が複数の帯状
領域にそれぞれ対向するように配置したことにある（図
６２〜６７参照）。これによれば、回転体の回転位置、
回転角度、回転速度などを検出するための信号を一つの
磁気抵抗素子から得ることができ、装置全体の構成が簡
単になって装置の製造コストを低減できる。また、一つ
の磁気抵抗素子内に複数の人工格子膜を設けたことによ
り、各人工格子膜に対して接地端子を共通に利用でき、
同人工格子膜に接続される端子数を少なく済ませること
ができ、この理由によっても装置全体の製造コストを低
減できる。

【００３８】また、本発明の他の構成上の特徴は、回転
体の回転面に回転方向に直交する方向にて区画されかつ
同回転方向に帯状に延びた複数の領域を設け、各帯状領
域に回転方向に沿ってほぼ同一幅にＮ極とＳ極とを交互
に回転方向位置を所定量だけずらしてそれぞれ着磁し、
磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化してなり帯状領域に等しい数の人工格子膜を有す
る磁気抵抗素子を、各人工格子膜が各帯状領域にそれぞ
れ対向するように配置したことにある（図６８〜７０参
照）。これによれば、回転体の回転に伴う磁気抵抗素子
の各人工格子膜の抵抗値の変化に基づいて複数の異なる
位相（例えば、π／２）のパルス列信号を形成できるの
で、回転体の回転方向及び回転角が検出できるようにな
る。また、この磁気抵抗素子においては、同素子内に複
数の人工格子膜が設けられており、かつ各人工格子膜に
対して接地端子を共通に利用できるので、装置全体の製
造コストを低減できる。

【００３９】さらに、本発明の他の構成上の特徴は、回
転体の回転面にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交互か
つほぼ同一幅に着磁した回転体と、磁性体と非磁性体と
を交互に積層するとともに線状パターン化した複数の人
工格子膜を有する磁気抵抗素子とを備え、磁気抵抗素子
の複数の人工格子膜を回転体の着磁面にその回転方向位
置をずらしてそれぞれ対向させるようしたことにある
（図７１，７２参照）。これによっても、前記場合と同
様に、回転体の回転に伴う磁気抵抗素子の各人工格子膜
の抵抗値の変化に基づいて複数の異なる位相（例えば、
π／２）のパルス列信号を形成できるので、前記と同じ
理由により、装置全体の製造コストを低減できる。

【００４０】

【発明の実施の形態】

(１)本発明に係る磁気式回転検出装置の概略本発明の実施形態を具体的に説明する前に、本発明に係
る磁気式回転検出装置について簡単に説明しておく。

【００４１】本発明に係る磁気式回転検出装置は、図１
に示すように、Ｎ極とＳ極を交互に着磁してなる回転体
としての磁気回転板１０に対向させた回転センサ２０を
備えている。回転センサ２０は樹脂製のハウジング２１
に組み込まれた磁気抵抗素子３０を有しており、同素子
３０の抵抗値が磁気回転板１０の回転に伴う磁界の強さ
の変化に応じて変化するようになっている。また、回転
センサ２０は、磁気抵抗素子３０に接続されかつ軸線方
向に延設された一対のコネクタ片２２，２２を後端にて
突出させており、同コネクタ片２２，２２には信号処理
回路４０が接続されている。信号処理回路４０は、磁気
抵抗素子３０の抵抗値の変化を電圧変化として入力し
て、同入力電圧と所定のしきい値とを比較して磁気回転
板１０の回転速度に比例した周波数のパルス列信号を出
力する。

【００４２】磁気抵抗素子３０は、図２(Ａ)(Ｂ)に示す
ように、鏡面仕上げしたシリコン基板上に絶縁層として
のシリコン酸化膜（ＳiＯ₂膜）を形成した酸化膜付きの
シリコン基板３１上に、鉄ニッケルＮiＦeなどの磁性体
からなるバッファ層３２を設け、さらにバッファ層３２
上に線状パターン化された強磁性体３４ａと非磁性体３
４ｂを交互に積層してなる多層構造の人工格子膜３４を
設けて構成されている。本実施例では、シリコン基板３
１上に鉄ニッケルＮiＦeなどの磁性体をバッファ層３２
として数ｎｍ（例えば５ｎｍ）の厚さに蒸着し、同層３
２上に強磁性体３４ａとしてのコバルトＣｏと非磁性体
３４ｂとしての銅Ｃｕとを各１〜２ｎｍの厚さで交互に
各１６層蒸着した後、所望とする線状パターンのレジス
トパターン層を用いて同レジストパターン層部分以外の
バッファ層３２、強磁性体３４ａ及び非磁性体３４ｂの
各層を除去することにより、所望の形状に線状パターン
化された人工格子膜３４が形成される。その後、バッフ
ァ層３２及び人工格子膜３４は、シリコン酸化膜（Ｓi
Ｏ₂膜）などからなる保護膜３６により覆われる。ま
た、この人工格子膜３４の両端は前記線状パターン化の
行程において方形状に形成されており、この方形状の部
分上に位置する保護膜３６の一部が除去されて、同部分
にはアルミニウムからなる電極３７，３７が蒸着により
形成されている。なお、この電極３７，３７がボンディ
ングワイヤ、導電性接着材などによりコネクタ片２２，
２２に接続されている。

【００４３】図３(Ａ)は前述のように構成した磁気抵抗
素子３０の縦断面を模式的に示すとともに、図３(Ｂ)は
同素子３０の横断面を模式的に示している。この磁気抵
抗素子３０においては、図示矢印Ａで示す人工格子膜３
４に対して垂直方向（以下、単に垂直方向という）の磁
界の強さの変化に対して人工格子膜３４の電極３７，３
７間の抵抗変化率が大きく変動することはないが、図示
矢印Ｂ，Ｃで示す人工格子膜３４の面に平行な方向（以
下、単に水平方向という）の磁界の強さの変化に対して
は同抵抗変化率はＢ，Ｃ両方向とも同程度に大きく変化
することが知られている。そして、図４に示すように、
水平方向の磁界の強さが「０」のとき人工格子膜３４の
抵抗が最大になるとともに、水平方向の±５００エルス
テッドの磁界の強さで人工格子膜３４の電極３７，３７
間の抵抗はほぼ最小となり（飽和し）、±５００エルス
テッドの磁界の強さの変化に対して抵抗変化率はほぼ２
０パーセント程度である。なお、抵抗変化率は（最大抵
抗値−最小抵抗値）／(最大抵抗値)として定義される。

【００４４】以下の本発明の実施形態では、このように
大きな抵抗変化率を得ることができる人工格子膜３４を
備えた磁気抵抗素子３０を用いることにより、磁気抵抗
素子３０の抵抗変化を同素子３０から離れて位置する信
号処理回路４０に直接伝達して回転センサ２０、信号処
理回路４０などの回路構成を簡単にしたことを一つの特
徴としている。特に、磁気抵抗素子３０を車両各部の回
転の検出に利用している。また、磁気抵抗素子３０の構
造及び配置、磁気回転板１０の構造及び配置などを工夫
することにより、磁気回転板１０を取り付けた回転部材
の回転を良好に検出できるようにしたことを他の特徴と
している。

【００４５】(２)磁気式回転検出装置の車両への一適用
例次に、本発明に係る磁気式回転検出装置を車輪速度を検
出するために車両に適用した例について説明すると、図
５は車両の全体を概略的に示している。回転センサ２０
は各輪毎に設けられて、各回転センサ２０は図５，６に
示すようにワイヤ２３及びコネクタ２４を介して車体に
搭載した電気制御装置４０Ａに接続されている。電気制
御装置４０Ａには、前述した信号処理回路４０が内蔵さ
れている。

【００４６】回転センサ２０は、図７に示すとともに上
述したように、ハウジング２１内に組み込まれた磁気抵
抗素子３０及びコネクタ片２２，２２を備えているとと
もに、ハウジング２０の外周上に固定された取り付け用
パッケージ２５を備えている。この取り付け用パッケー
ジ２５には、固定用のネジ孔２５ａが形成されている。
この回転センサ２０の特徴は、人工格子膜３４の面が回
転センサ２０の軸線方向（コネクタ片２２の軸線方向）
と平行になっている。そして、両電極３７，３７を結ぶ
直線は回転センサ２０の軸線方向と直角をなし、人工格
子膜３４は同センサ２０の軸線方向先端部に配置されて
いる。

【００４７】次に、この回転センサ２０の変形例につい
て説明すると、図８〜１０は回転センサ２０の各変形例
を取り付け用パッケージ２５を省略してそれぞれ示して
いる。図８の回転センサ２０の特徴は、人工格子膜３４
の面が回転センサ２０の軸線方向に平行になっている。
そして、両電極３７，３７を結ぶ直線は回転センサ２０
の軸線方向と平行をなし、人工格子膜３４は回転センサ
２０の側端部に配置されている。

【００４８】図９の回転センサ２０の特徴は、コネクタ
片２２，２２の先端部２２ａ，２２ａを直角に曲げて構
成してなり、磁気抵抗素子３０の両電極３７，３７を同
先端部２２ａ，２２ａに接続させている。これにより、
人工格子膜３４の面が回転センサ２０の軸線方向と直交
している。そして、両電極３７，３７を結ぶ直線は回転
センサ２０の軸線方向と直角をなし、人工格子膜３４は
回転センサ２０の側端部に配置されている。

【００４９】図１０の回転センサ２０は、図７の回転セ
ンサ２０において、ハウジング２１の先端と人工格子膜
３４との間に磁性板２６を設けてある。これにより、同
センサ２０は磁気回転板１０からの磁力線を集中させる
ことができる。なお、このように磁性体２６を人工格子
膜３４の前方に配置することは、図８，９の回転センサ
２０においても同様である。

【００５０】次に、磁気回転板１０及び回転センサ２０
の車輪部への取り付け構造について説明すると、図１１
は同車輪部を断面図より概略的に示している。磁気回転
板１０は、車輪５１と連動して回転するハブ５２の内側
端に固定された非磁性体からなる円筒状のロータ５３に
固定されている。一方、回転センサ２０は、ハブ５２を
ボールベアリング５４を介して回転可能に支持するキャ
リア５５の内側端に設けたカップ状のカバー５６に磁気
回転板１０に対向させて固定されている。なお、キャリ
ア５５はアーム５７を介して車体側に接続されている。
ハブ５２の外周上とキャリア５５の外側内周面との間に
はシール部材５８が設けられており、カバー５６とシー
ル部材５８とにより磁気回転板１０及び回転センサ２０
は外部から遮断されている。これにより、キャリア５
５、カバー５６及びシール部材５８により囲まれた空間
には外部からの水、ゴミなどの異物が侵入しないように
なっているとともに、特に磁気回転板１０に磁性体粉末
などの異物が付着しないようになっている。

【００５１】この図１１の磁気回転板１０と回転センサ
２０との取り付け構造の特徴は、回転センサ２０をカバ
ー５６の底面に組み付け、磁気回転板１０を環状に形成
して、その上面と回転センサ２０の軸線方向先端面を対
向させてロータ５３の外周端部に固定させてある。そし
て、磁気回転板１０としてはその上面にて周方向（回転
方向）に沿ってＮ極とＳ極を交互に着磁したものを用
い、回転センサ２０としては上記図７又は図１０に示し
たものを用いる。

【００５２】次に、磁気回転板１０と回転センサ２０と
の取り付け構造の変形例について説明する。第１変形例
は、図１２に示すように、回転センサ２０をカバー５６
の側面に取り付け、磁気回転板１０を環状に形成して、
その外周面と回転センサ２０の軸線方向先端面を対向さ
せてロータ５３の外周端部に固定させてある。そして、
磁気回転板１０としてはその外周面に周方向に沿ってＮ
極とＳ極を交互に着磁したものを用い、回転センサ２０
としては上記図７又は図１０に示したものを用いる。

【００５３】第２変形例は、図１３に示すように、回転
センサ２０をカバー５６の底面に取り付け、磁気回転板
１０を環状に形成して、その内周面と回転センサ２０の
側面を対向させてロータ５３の側面端部に固定させてあ
る。そして、磁気回転板１０としてはその内周面に周方
向に沿ってＮ極とＳ極を交互に着磁したものを用い、回
転センサ２０としては上記図８に示したものを用いる。

【００５４】第３変形例は、図１４に示すように、回転
センサ２０をカバー５６の底面に取り付け、磁気回転板
１０を環状に形成して、その外周面と回転センサ２０の
側面を対向させてロータ５３の外周端部に固定させてあ
る。そして、磁気回転板１０としてはその外周面に周方
向に沿ってＮ極とＳ極を交互に着磁したものを用い、回
転センサ２０としては上記図８に示したものを用いる。
このように、磁気回転板１０と回転センサ２０との取り
付け構造は、周囲の空間の問題により適宜変更できる。

【００５５】次に、電気制御装置４０Ａ内の信号処理回
路４０について説明する。図１５に示すように、信号処
理回路４０は定電圧源回路４１を備え、同回路４１はワ
イヤ２３及びコネクタ２４（図６参照）を介して磁気抵
抗素子３０の一方の電極３７に接続されている。他方の
電極３７はワイヤ２３及びコネクタ２４を信号処理回路
４０内の電流検出用抵抗Ｒ１の一端に接続されている。
抵抗Ｒ１の他端は接地されている。

【００５６】抵抗Ｒ１の一端は、波形整形回路４２を構
成するバッファアンプＯＰ１に接続されている。波形整
形回路４２は、前記バッファアンプＯＰ１と、基準電圧
発生器を構成する直列接続した抵抗Ｒ２，Ｒ３と、基準
電圧発生器からの基準電圧を入力するバッファアンプＯ
Ｐ２と、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ４からなってバッフ
ァアンプＯＰ１に入力される電圧信号からオフセット直
流電圧を除去するための交流カプリング回路と、バッフ
ァアンプＯＰ１，ＯＰ２の両出力電圧を比較するための
比較器ＯＰ3とを備えている。

【００５７】このような構成により、磁気回転板１０の
回転により磁気抵抗素子３０内の人工格子膜３４の抵抗
値が変化すると、人工格子膜３４には定電圧源回路４１
から一定の電圧が付与されているので、人工格子膜３４
には前記変化する抵抗値と抵抗Ｒ１の抵抗値の和に反比
例した電流が流れる。抵抗Ｒ１はこの電流を検出して同
電流に比例した電圧信号を出力し（図１６参照）、この
電圧信号はバッファアンプＯＰ１に入力される。そし
て、波形整形回路４２は、前記入力電圧信号と抵抗Ｒ
２，Ｒ３からなる基準電圧発生器からの基準電圧信号と
を比較して、図１６に示すような矩形波状のパルス列信
号を出力する。このパルス列信号の周期又は単位時間内
のパルス数を信号処理回路４０に接続したコンピュータ
等の別回路により演算するようにすれば、車輪の回転速
度を検出できる。例えば、所定時間（６ｍｓ）内におけ
るパルス信号の立ち上がり（或は立ち下がり、又は立ち
上がり及び立ち下がりの両方）の数をカウントし、この
カウント値を所定の計算式に代入し又は同カウント値に
基づいて所定のマップを参照して回転速度を導出でき
る。

【００５８】前記のように構成かつ動作する磁気式回転
検出装置においては、上述のように、磁気抵抗素子３０
の人工格子膜３４の抵抗値は磁界の強さの変化に応じて
大きく変化する。したがって、人工格子膜３４及び検出
用抵抗Ｒ１に流れる電流は磁気回転板１０（車輪５１）
の回転により充分に大きく変化し、磁気抵抗素子３０を
収容した回転センサ２０内にアンプ、その他の電気回路
を内蔵しなくても、信号処理回路４０のバッファアンプ
ＯＰ１には、大きな電圧変化を有しかつ大きなＳ／Ｎ比
を有する電圧信号が入力される。したがって、簡単かつ
低コストな構成により、信号処理回路４０から車輪５１
の回転を精度よく表すパルス列信号を得ることができ
る。

【００５９】次に、前述した信号処理回路４０の実施形
態を変形した各種変形例について説明する。第１変形例
は、図１７に示すように定電流源回路４３を備え、同回
路４３は前記実施形態の場合と同様に磁気抵抗素子３０
の一方の電極３７に接続されている。他方の電極３７
は、信号処理回路４０内の接地端子に直接接続されてい
る。波形整形回路４２も前記実施形態と同様に構成され
ているが、バッファアンプＯＰ１は磁気抵抗素子３０の
両電極３７，３７間の電圧信号を入力するようになって
いる。このように構成した第１変形例においても、磁気
回転板１０（車輪５１）の回転により人工格子膜３４の
抵抗値が変化すると、同人工格子膜３４には常に一定の
電流が流れているので、バッファアンプＯＰ１には同抵
抗値の変化に対応して変化する電圧信号が入力される。
その結果、前記実施形態の場合と同様な効果を得ること
ができる。

【００６０】また、第２変形例においては、図１８に示
すように、磁気抵抗素子３０の一方の電極３７は前記第
１変形例と同様に定電流源回路４３に接続されている
が、他方の電極３７は導線を介して信号処理回路４０ま
で延長されないで車体に直接接続されて接地されてい
る。他の構成及びこの第２変形例の動作は前記第１変形
例と同じである。この第２変形例によれば、磁気抵抗素
子３０と信号処理回路４０とをワイヤ２３内を通した一
本の電線で接続することができ、前記第１変形例よりも
さらに簡素化及び低コスト化を図ることができる。

【００６１】また、第３変形例にかかる信号処理回路４
０は、図１９に示すように、磁気抵抗素子３０の両電極
３７，３７間（人工格子膜３４）に常に一定の電圧が印
加されるように調整する定電圧源回路４４を有する。こ
の定電圧源回路４４は、人工格子膜３４の両端子の電圧
を入力するバッファアンプＯＰ４，ＯＰ５と、前記両端
子の電圧差を検出する差動増幅器ＯＰ６と、同増幅器Ｏ
Ｐ６の出力電圧に応じた出力電圧を発生する出力アンプ
ＯＰ７とからなり、保護用抵抗Ｒ５を介して一方の電極
３７に可変電圧を印加する。他方の電極３７は、前記実
施形態と同様に、電流検出用抵抗Ｒ１を介して接地され
ている。波形整形回路４２も上記実施形態と同様に構成
されている。

【００６２】このような構成によれば、人工格子膜３４
の両端には常に一定の電圧が付与されるので、人工格子
膜３４の抵抗値に反比例した電流が保護用抵抗Ｒ５、人
工格子膜３４及び電流検出用抵抗Ｒ１に流れる。したが
って、波形整形回路４２には人工格子膜３４の抵抗値に
反比例した電圧信号が入力され、同整形回路４２は上記
実施形態と同様に回転体の回転に応じたパルス列信号を
出力するさらに、第４変形例に係る信号処理回路４０は、図２０
に示すように、前記第３変形例におけるコンデンサＣ１
及び抵抗Ｒ４からなる交流カプリング回路を省略してい
る。このようにしても、抵抗Ｒ２，Ｒ３からなる基準電
圧発生器からの基準電圧信号を変更することにより、前
記第３変形例と同様に動作する。このような、第３及び
第４変形例においても、磁気抵抗素子３０を収容した回
転センサ２０内にアンプ、その他の電気回路を内蔵しな
くても、信号処理回路４０のバッファアンプＯＰ１に
は、大きな電圧変化を有しかつ大きなＳ／Ｎ比を有する
電圧信号が入力されるので、上記実施形態と同様な効果
が期待できる。

【００６３】(３)着磁面に対して磁気抵抗素子を垂直に
配置した例ａ．磁気回転板と磁気抵抗素子の基本的な配置例まず、磁気抵抗素子３０を磁気回転板（回転体）１０の
着磁面に対して垂直に配置した場合の磁気回転板１０と
磁気抵抗素子３０の基本的な第１配置例について説明す
る。この第１配置例においては、磁気回転板１０の上面
を磁極面として、同磁極面に対向して回転センサ２０を
近接配置している。磁気回転板１０は図２１(Ａ)(Ｂ)に
示すように円板状に形成され、その上面にて回転軸Ｌ１
を中心として周方向に沿って交互かつほぼ同一幅で放射
状に配置されたＮ極及びＳ極を備えている。この場合、
図２２(Ａ)に示すように磁気回転板１０の上表面のみに
Ｎ極とＳ極を着磁するようにしてもよいし、図２２(Ｂ)
に示すように上表面と下表面とにＮ極とＳ極を着磁する
ように構成してもよい。なお、磁気回転板１０の節約、
磁気回転板１０の取り付け上の問題などにより、図２２
(Ａ)(Ｂ)に２点鎖線で示すように同回転板１０を環状に
形成するようにしてもよい。

【００６４】回転センサ２０に内蔵の磁気抵抗素子３０
は、その人工格子膜３４の面を磁気回転板１０の上面に
対して垂直かつ同回転板１０の径方向に向けて配置され
ているとともに、人工格子膜３４側を磁気回転板１０の
上面側に向けて同回転板１０の着磁面に近接して配置さ
れている。人工格子膜３４は、その長手方向を磁気回転
板１０の上面に平行かつ径方向にして延設されている。
磁気回転板１０のＮ，Ｓ各磁極の周方向幅は、回転セン
サ２０を上方に配置した径方向位置にて磁気抵抗素子２
０の厚さ（人工格子膜３４に垂直方向の長さ）より大き
く設定されている。なお、図２１(Ａ)の矢印は磁気回転
板１０の回転方向を示し、図２１(Ｂ)の矢印は磁界の方
向を示している。

【００６５】前記のように配置した磁気回転板１０を回
転軸Ｌ１回りに回転させると、人工格子膜３４（両電極
３７，３７間）の抵抗値は磁気回転板１０の回転に応じ
て変化する。この場合、磁気回転板１０の上面に垂直方
向であってＮ，Ｓ両磁極上の磁界は強いが、同垂直方向
であってＮ，Ｓ磁極間上の磁界はほぼ「０」である。ま
た、磁気回転板１０の上面に平行な磁界も存在し、この
磁界はＮ，Ｓ両磁極上にて弱くかつＮ，Ｓ磁極間上にて
強い。一方、磁気抵抗素子３０は、人工格子膜３４に平
行なあらゆる方向の磁界の変化に対して大きな抵抗値の
変化を表すとともに、人工格子膜３４に垂直な方向の磁
界の変化に対して小さな抵抗値の変化を表すという性質
を有している。したがって、磁気回転板１０の回転によ
り、磁気抵抗素子２０がＮ，Ｓ両磁極上に位置する際の
人工格子膜３４（両電極３７，３７間）の抵抗値は非常
に小さくなり、磁気抵抗素子２０がＮ，Ｓ磁極間上に位
置する際の人工格子膜３４の抵抗値は非常に大きくな
り、前記配置により磁気回転板１０の回転に伴って人工
格子膜３４の大きな抵抗値の変化を得ることができる。
したがって、この人工格子膜３４を両電極３７，３７を
介し上述した各種信号処理回路４０に接続すれば、磁気
回転板１０の回転に応じたパルス列信号を得ることがで
き、同回転板１０の回転を精度よく検出できる。

【００６６】次に、磁気回転板１０と磁気抵抗素子３０
の基本的な第２配置例について説明する。この第２配置
例においては、磁気回転板１０の側面（外側面又は内側
面）を磁極面として、同磁極面に対向して回転センサ２
０を近接配置している。磁気回転板１０は図２３(Ａ)
(Ｂ)に示すように円板状に形成され、その側面（外側面
又は内側面）にて回転軸Ｌ１を中心として周方向に沿っ
て交互かつほぼ同一幅で全周に渡って配置されたＮ極及
びＳ極を備えている。この場合、図２４(Ａ)に示すよう
に円柱状に形成した磁気回転板１０の外側表面にＮ極と
Ｓ極を着磁するようにしてもよいし、図２４(Ｂ)に示す
ように環状に形成した磁気回転板１０の外側表面と内側
表面にＮ極とＳ極を着磁するように構成してもよい。な
お、磁気回転板１０の節約、磁気回転板１０の取り付け
上の問題などにより、図２４(Ａ)に２点鎖線で示すよう
に同回転板１０を環状に形成するようにしてもよい。

【００６７】回転センサ２０に内蔵の磁気抵抗素子３０
は、その人工格子膜３４の面を磁気回転板１０の上面及
び下面に対して垂直かつ同回転板１０の径方向に向けて
配置されているとともに、人工格子膜３４側を磁気回転
板１０の側面側に向けて同回転板１０の着磁部に近接し
て配置されている。この場合、人工格子膜３４は、その
長手方向を磁気回転板１０の側面に平行かつ上下方向に
して延設されている。磁気回転板１０のＮ，Ｓ各磁極の
周方向幅は、磁気抵抗素子２０の厚さ（人工格子膜３４
に垂直方向の長さ）より大きく設定されている。

【００６８】前記のように配置した磁気回転板１０を回
転軸Ｌ１回りに回転させると、人工格子膜３４（両電極
３７，３７間）の抵抗値は磁気回転板１０の回転に応じ
て変化する。この場合、磁気回転板１０の径方向（人工
格子膜の面に平行な方向）であってＮ，Ｓ両磁極上の磁
界は強いが、同径方向であってＮ，Ｓ磁極間上の磁界は
ほぼ「０」である。また、磁気回転板１０の側面に平行
（人工格子膜の面に垂直な方向）な磁界も存在し、この
磁界はＮ，Ｓ両磁極上にて弱くかつＮ，Ｓ磁極間上にて
強い。したがって、前述した磁気抵抗素子３０の性質を
考慮すると、磁気回転板１０の回転により、磁気抵抗素
子２０がＮ，Ｓ両磁極の側方に位置する際の人工格子膜
３４の抵抗値は非常に小さくなり、磁気抵抗素子２０が
Ｎ，Ｓ磁極間の側方に位置する際の人工格子膜３４の抵
抗値は非常に大きくなり、前記配置により磁気回転板１
０の回転に伴って人工格子膜３４（両電極３７，３７
間）の大きな抵抗値の変化を得ることができる。したが
って、この場合も、磁気回転板１０の回転を精度よく検
出できる。

【００６９】ｂ．磁気抵抗素子の人工格子膜の工夫次に、磁気抵抗素子３０を磁気回転板１０の着磁面に対
して垂直に配置した場合の磁気抵抗素子３０の人工格子
膜３４について説明する。図２５(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)は、磁気
抵抗素子３０の人工格子膜３４を平面的に示しており、
同素子３０は方形状に形成されてそれらの各辺が例えば
１〜５ｍｍ程度に設定されている。図２５(Ａ)の場合、
人工格子膜３４の磁気感知部３４-1は磁気回転板１０の
磁極側に平行かつ近接して配置された一本の線状パター
ンで構成され、その長さは例えば１〜４ｍｍ程度に設定
されているとともに、その幅は０．０３〜０．０５ｍｍ
程度に設定されている。また、磁気感知部３４-1の両端
と両電極３７，３７は接続部３４-2，３４-2により接続
され、その長さは０．２〜１．０ｍｍ程度に設定されて
いるとともにその幅は感知部３４-1の数倍〜十数倍に設
定されている。

【００７０】このように、感知部３４-1を磁気回転体１
０の磁極に近接して配置するとともに、感知部３４-1の
幅を接続部３４-2，３４-2の幅に比べて小さく構成する
ことにより、感知部３４-1の断面積が小さくなって抵抗
が大きくなるので磁気回転板１０の回転に伴う人工格子
膜３４の抵抗値の変化率を大きくとることができる。ま
た、図２５(Ｂ)(Ｃ)には人工格子膜３４の他の例を示し
てあり、検知部３４-1を繰り返し折り返してパターン化
した線状パターンで構成し、同検知部３４-1を磁気回転
板１０の磁極に対して平行又は垂直方向に複数回往復さ
せることにより、検知部３４-1の実効長を長くするよう
にしている。これにより、図２３(Ａ)の場合よりも、人
工格子膜３４の抵抗値の変化率をさらに大きくすること
ができる。

【００７１】次に、人工格子膜３４の変形例について説
明する。図２６(Ａ)(Ｂ)は、人工格子膜３４の検知部３
４-1の幅方向両端部の線状パターンの幅を大きくすると
ともに、同検知部の幅方向中央部の線状パターンの幅を
小さくした例を示している。磁気抵抗素子３０の人工格
子膜３４に沿った方向の磁極面の長さが磁気抵抗素子３
０の幅より大きい場合、例えば磁気回転板１０と磁気抵
抗素子３０とを図２１のように配置した場合には、磁界
の強さは図２６(Ａ)(Ｂ)にて破線で示すように検知部３
４-1の幅方向両端にて磁界の強さが小さくかつ同幅方向
中央部にて磁界の強さが大きい。したがって、この変形
例によれば、磁気回転板１０の回転に伴って人工格子膜
３４に平行な磁界の強さの変化が大きい位置にて検知部
３４-1の線状パターンの幅が小さく、同磁界の強さの変
化が小さい位置にて検知部３４-1の線状パターン幅が大
きく構成され、人工格子膜３４の抵抗値の変化率を大き
くすることができる。

【００７２】また、図２７(Ａ)(Ｂ)は、磁気回転板１０
の磁極面に近い人工格子膜３４の検知部３４-1の線状パ
ターンの幅を小さく、かつ同磁極面から遠い位置の同検
知部３４-1の線状パターンの幅を大きくした例を示して
いる。磁気回転板１０から発生する磁界の強さは、磁極
面から遠ざかるほど小さくなる。したがって、この変形
例によっても、磁気回転板１０の回転に伴って人工格子
膜３４に平行な磁界の強さの変化が大きい位置にて検知
部３４-1の線状パターンの幅が小さく、同磁界の強さの
変化が小さい位置にて検知部３４-1の線状パターンの幅
が大きく構成され、人工格子膜３４の抵抗値の変化率を
大きくすることができる。

【００７３】さらに、図２７(Ｃ)には、図２７(Ｂ)にて
一点鎖線Ｃで囲んだ検知部３４-1の変形例を拡大して示
してある。この変形例においては、検知部３４-1の幅方
向両端部の線状パターンの幅を大きくするとともに同検
知部３４-1の幅方向中央部の線状パターンの幅を小さく
し、かつ磁気回転板１０の磁極面から遠ざかるしたがっ
て同検知部３４-1の線状パターンの幅を大きくしてい
る。したがって、この変形例によれば、前記図２６(Ａ)
(Ｂ)及び図２７(Ａ)(Ｂ)の両変形例の共に考慮され、人
工格子膜３４の抵抗値の変化率をさらに大きくすること
ができる。

【００７４】このように、人工格子膜３４の抵抗値の変
化率を大きくする工夫により、磁気回転板１０の回転に
伴って信号処理回路４０が入力する電圧信号の変化が大
きくなり、同回転板１０の回転をより良好に検出できる
ようになる。

【００７５】ｃ．磁気回転板の改良次に、磁気回転板１０の改良例について説明する。磁気
回転板１０と磁気抵抗素子３０とを上述した図２１(Ａ)
(Ｂ)又は図２３(Ａ)(Ｂ)に示すように配置し、磁気回転
板１０を図２２(Ａ)(Ｂ)又は図２４(Ａ)(Ｂ)に示すよう
に着磁した場合、ＮＳ両磁極間の幅が狭くなる。したが
って、磁気回転板１０の回転時において、磁気抵抗素子
３０がＮ，Ｓ磁極上にある時間が長く、Ｎ，Ｓ両磁極間
にある時間が短くなり、信号処理回路４０から出力され
るパルス波形のデューティ比は５０％から大きく外れ、
磁気回転板１０が高速回転した場合の磁気抵抗素子３０
の応答性が良好でなくなるという問題がある。この問題
に対処するために、まず磁気回転板１０自身の構造的な
改良例について説明する。

【００７６】まず、図２２(Ａ)(Ｂ)に示すような磁気回
転板１０の上面に着磁した場合の改良例について説明す
る。この改良例においては、図２８に示すように、磁気
回転板１０の上面であって周方向に沿って交互に配置し
たＮ極及びＳ極との間に着磁されていない溝１０ａが形
成されている。これによれば、磁気回転板１０の回転時
に、磁気抵抗素子３０がＮ，Ｓ両磁極間にある時間を長
くすることができ、信号処理回路４０から出力されるパ
ルス列信号のデューティ比を５０％に近づけることがで
きるので、磁気回転板１０の高速回転時の磁気抵抗素子
３０の応答性が良好となる。また、このＮ，Ｓ両磁極間
上における磁気回転板１０に平行な磁界の強さも、同
Ｎ，Ｓ両磁極間上の位置がＮ，Ｓ両磁極から遠ざかるた
めに、弱くなり、磁気抵抗素子３０の抵抗値は磁気回転
板１０の回転に伴って大きく変化するようになり、信号
処理回路４０は磁気回転板１０の回転に応じてパルス列
信号を精度よく発生できるようになる。

【００７７】次に、図２３(Ａ)(Ｂ)に示すような磁気回
転板１０の側面に着磁した場合の改良例について説明す
る。この改良例においては、図２９に示すように、磁気
回転板１０の側面であって周方向に沿って交互に配置し
たＮ極及びＳ極との間に着磁されていない溝１０ｂが形
成されている。これによっても、前述と同様な理由によ
り、信号処理回路４０から出力されるパルス信号のデュ
ーティ比を５０％に近づけることができるとともに、磁
気回転板１０の回転に応じたパルス列信号を精度よく発
生できるようになる。なお、これらの溝１０ａ，１０ｂ
おいては、その断面形状を方形、台形、正弦波などの種
々の形状にしたり、深さ、幅などを種々に設定したりす
ることにより、信号処理回路４０から適切なパルス信号
を得ることができるように調整できる。

【００７８】また、前述のように磁気回転板１０に溝１
０ａ，１０ｂを設けることにより同回転板１０の回転の
検出精度は向上するが、同回転板１０の機械的強度が低
下するので、異物の侵入、周囲の部品との接触などによ
り同回転板１０の突起部分が破損するという問題があ
る。この問題に対処するために、改良例は、図３０，３
１に示すように、図２８，２９のように磁性材料で構成
した磁気回転板１０の溝１０ａ，１０ｂに樹脂等の非磁
性材料を侵入させるとともに、同回転板１０の上下面及
び側面を同材料により被覆したモールド層１１を設けて
ある。これによれば、磁気回転板１０の表面の凹凸がな
くなって平坦になり、同回転板１０の機械的強度が向上
する。

【００７９】また、前記のように磁気回転板１０をモー
ルドする場合、溝付きの磁気回転板１０を樹脂磁石で構
成するとともに、同回転板１０を前記樹脂磁石で用いた
樹脂と同一材料の樹脂でモールドするとよい。すなわ
ち、希土類、フェライト等の磁性材料の粉末と樹脂とを
混合するとともに整形して溝付きの磁気回転板１０を整
形し、同磁気回転板１０を着磁した後に同回転板１０を
前記混合したものと同じ樹脂でモールドしてモールド層
１１を形成する。このように樹脂磁石で用いた材料と同
じ樹脂でモールドしたことにより、接着強度が高く保た
れるとともに、温度変化による割れに対しても堅固にな
る。

【００８０】なお、図２８，３０においては、環状に形
成した磁気回転板１０について説明したが、同回転板１
０を円形に形成するようにしてもよいことは上述の説明
からも理解できるであろう。また、図２９，３１におい
ては、円形に形成した磁気回転板１０について説明した
が、同回転板１０を環状に形成するようにしてもよいこ
とも上記説明から明らかである。

【００８１】次に、前述した磁気回転板１０が高速回転
した場合の磁気抵抗素子３０の応答性の問題を解決する
他の例について説明する。この例は磁気回転板１０の着
磁状態を工夫するもので、図２２(Ａ)(Ｂ)に示すように
磁気回転板１０の上面に着磁する場合には、図３２に示
すように磁気回転板１０の上面にＮ，Ｓ磁極を所定幅の
非着磁部をそれぞれ挟んで周方向に沿って交互に着磁す
る。また、図２４(Ａ)(Ｂ)に示すように磁気回転板１０
の側面に着磁する場合にも、図３３に示すように磁気回
転板１０の側面にＮ，Ｓ磁極を大きな間隔をもって周方
向に着磁する。なお、図３２，３３中の矢印は磁気回転
板１０内の磁力線の向きを示している。

【００８２】これによれば、磁気回転板１０の回転時
に、前述した溝１０ａ，１０ｂを設けた場合と同じ理由
により、磁気回転板１０の高速回転時の磁気抵抗素子３
０の応答性が良好となるとともに、信号処理回路４０は
磁気回転板１０の回転に応じて５０％のデューティ比に
近いパルス列信号を精度よく発生できるようになる。な
お、この場合も、磁気回転板１０を前述の場合と同様に
円形に形成してもよいし、環状に形成してよい。

【００８３】また、前記図３２，３３のように磁気回転
板１０に着磁する場合、図３４(Ａ)に示すように磁気回
転板１０の着磁面に対して着磁用ヨーク１２の先端を丸
くするとよい。これにより、磁気回転板１０の着磁部の
表面の磁界の強さを、図３４(Ｂ)に示すように正弦波に
近い状態にすることができる。その結果、磁気回転板１
０の回転に伴う磁気抵抗素子３０の抵抗値の変化は図３
４(Ｃ)に示すようになり、前述のように信号処理回路４
０からほぼ５０％のデューティー比を有する適切なパル
ス列信号を得ることができるようになる。

【００８４】さらに、磁気回転板１０に対する着磁状態
を工夫するようにした同回転板１０の変形例について説
明する。まず、磁気回転板１０の上面に着磁する場合の
例について説明すると、図３５に示すように、磁性材料
を円板状に成形するとともに上面に径方向に延設され周
方向に沿ってほぼ同一幅の複数の溝１０ａ及び突起部１
０ｃを設けるように磁気回転板１０を成形する。次に、
この成形した磁気回転板１０の上面側の各突起部１０ｃ
をＮ極（又はＳ極）に着磁し、下面側をＳ極（又はＮ
極）に着磁する。これによれば、磁気回転板１０全体で
２極のみに着磁することになるので、上述した磁気回転
板１０の上面にＮ極とＳ極とを交互に着磁する場合に比
べて、着磁方法が簡単になる。

【００８５】このように構成した磁気回転板１０の使用
に際しては、上述した図２１のように磁気抵抗素子２０
を配置する。したがって、この場合には、突起部１０ｃ
の上面に垂直な磁界の強さと、溝部１０ａの上面に垂直
な磁界の強さの違いによる磁気抵抗素子１０の抵抗値の
変化を検出して、磁気回転板１０の回転を検出すること
になる。なお、突起部１０ｃと溝部１０ａの上方の磁界
の向きは同じであるので、磁界の強さの変化を検出する
ために、溝部１０ａの幅を充分大きくすることが必要で
ある。また、この場合、円板上の磁気回転板１０は環状
であっても、円形上であってもよい。

【００８６】次に、磁気回転板１０の側面に着磁する場
合の例について説明すると、図３６に示すように、磁性
材料を環状に成形するとともに外周面にて周方向に沿っ
てほぼ同一幅の複数の溝１０ｂ及び突起部１０ｄを有す
るように磁気回転板１０を成形する。次に、この成形し
た磁気回転板１０の外周面側の各突起部１０ｄをＮ極
（又はＳ極）に着磁し、内周面側をＳ極（又はＮ極）に
着磁する。この場合も、磁気回転板１０全体で２極のみ
に着磁することになるので、上述した磁気回転板１０の
外周面にＮ極とＳ極とを交互に着磁する場合に比べて、
着磁方法が簡単になる。

【００８７】このように構成した磁気回転板１０の使用
に際しては、上述した図２３のように磁気抵抗素子２０
を配置する。したがって、この場合には、突起部１０ｄ
の頂面に垂直な磁界の強さと、溝部１０ｂの底面に垂直
な磁界の強さの違いによる磁気抵抗素子１０の抵抗値の
変化を検出して、磁気回転板１０の回転を検出すること
になる。なお、この場合も、突起部１０ｄと溝部１０ｂ
の上方の磁界の向きは同じであるので、磁界の強さの変
化を検出するために、溝部１０ｂの幅を充分大きくする
ことが必要である。また、この場合には、磁気回転板１
０の内周面側に溝部１０ｂと突起部１０ｄを周方向に交
互に設けるようにしてもよい。さらに、図３５，３６の
磁気回転板１０においても、図３０，３１の場合と同様
に、溝部１０ａ，１０ｂ及び突起部１０ｃ，１０ｄの破
損をさけるため、磁気回転板１０を非磁性材料からなる
樹脂などによりモールドするようにしてもよい。

【００８８】ｄ．磁性板の挿入次に、回転センサ２０内に磁性板を組み込むようにした
本発明の実施形態について説明する。図１０で簡単に説
明するとともに図３７(Ａ)(Ｂ)に拡大して示すように、
磁性板２６が回転センサ３０内に組み込まれている。こ
の磁性板２６は、磁気抵抗素子３０と同程度の厚さに磁
性材料で整形されており、その面を人工格子膜３４と同
一平面内に設けられている。また、磁性板２６の人工格
子膜３４側の端面は、磁気回転板１０側の端面の幅より
も小さく形成されている。これにより、図２１，２３の
ように配置された磁気回転板１０の着磁面に垂直に出入
りする磁力線が人工格子膜３４に効率的に集められ、磁
気回転板１０の回転に伴う磁界の強さの変化に磁気抵抗
素子３０が良好に応答するようになる。これにより、磁
気回転板１０の回転の検出精度がより良好になる。

【００８９】また、図３８(Ａ)〜(Ｄ)は、磁性板２６を
磁気抵抗素子３０に付設した変形例を示している。これ
らの場合も、磁性板２６は図示省略した回転センサ２０
内に組み込まれている。これらの特徴は、磁性体２６は
磁気抵抗素子３０とほぼ同一に平面内に配置される主部
２６ａと、同主部２６ａの少なくとも一部から延設され
て主部２６ａに対して平行かつ磁気回転板１０の着磁面
に対して垂直な脚部２６ｂを備えている。主部２６ａと
脚部２６ｂとの距離は磁気回転体１０の各磁極の幅に設
定されている。

【００９０】これによれば、磁気抵抗素子３０が磁気回
転板１０の磁極と対向する位置にあるとき、脚部２６ｂ
は隣の磁極に対向する。また、磁気抵抗素子３０が磁気
回転板１０の磁極間と対向する位置にあるとき、脚部２
６ｂは隣の磁極間に対向する。したがって、この変形例
によれば、複数の磁極に垂直に出入りする磁束を磁気抵
抗素子３０の面内に集中させることができ、磁気回転板
１０の回転に伴う磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４の
抵抗値の変化を大きくすることができ、同回転板１０の
回転の検出精度を良好にすることができる。

【００９１】なお、このような図３７，３８の磁性板２
６の挿入は図２５〜２７に示すように変形した磁気抵抗
素子３０にも適用できるとともに、同磁性板２６を挿入
した回転センサ２０は図２２、図２４及び図２８〜図３
６のように磁気回転板１０を構成した場合にも適用でき
る。

【００９２】ｅ．２極同時検出上記説明では、磁気回転板１０の一つの磁極に垂直に出
入りする磁力線に磁気抵抗素子３０を応答させるように
したが、磁気回転板１０のＮ極からその着磁面に対して
ほぼ垂直に出る磁力線及びＳ極にその着磁面に対してほ
ぼ垂直に入る磁力線の両者に応答させる磁気回転板１０
の磁気式回転検出装置について説明する。

【００９３】まず、上記図２１で詳しく説明したよう
に、磁気回転板１０の上面に周方向に沿ってＮ極とＳ極
とを交互に放射状に着磁した場合について説明する。こ
の場合、図３９(Ａ)(Ｂ)に示すように、回転センサ２０
を磁気回転板１０の上面に対向して配置し、磁気抵抗素
子３０の人工格子膜３４の面を磁気回転体１０の上面に
対して垂直かつ同磁気回転体１０の径方向に直角に向け
る。磁気抵抗素子３０は、図３９(Ｃ)で示すように、そ
の人工格子膜３４を周方向を長手方向として延設すると
ともにその線状パターン化密度を磁気回転板１０のＮ，
Ｓ各磁極幅（Ｎ極及びＳ極の各中心間距離）にほぼ等し
い間隔で高くし、かつ同密度の高い部分を磁気回転板１
０の着磁部に近接してある。言い替えると、人工格子膜
３４の長手方向に沿った単位長さ当りの抵抗値を、磁気
回転板１０のＮ，Ｓ磁極間にほぼ等しい間隔を有する同
長手方向の２位置にて対位置より高くしてある。

【００９４】このように構成した磁気式回転検出装置に
おいては、人工格子膜３４の線状パターン化密度の高い
部分（長手方向の抵抗値の高い部分）がＮ，Ｓ両磁極上
にそれぞれ位置するときには、同部分の抵抗値がＮ，Ｓ
両磁極の着磁面に対してほぼ垂直な磁界により小さくな
る。一方、人工格子膜３４の線状パターン化密度の高い
部分がＮ，Ｓ両磁極間上に位置するときには、同部分の
抵抗値が大きくなる。このようにして上記図２１に示し
た磁気式回転検出装置のように人工格子膜３４の抵抗値
の変化により磁気回転板１０の回転は検出されるが、こ
の場合には、人工格子膜３４の線状パターン化密度の高
い部分はＮ，Ｓ両磁極の着磁面に対してほぼ垂直な両磁
界に対して同時に応答するので、磁気抵抗素子３０の抵
抗値の変化率を大きくすることができ、磁気回転板１０
の回転の検出精度を良好にすることができる。

【００９５】次に、図２３で説明したように、磁気回転
板１０の側面に周方向に沿ってＮ極とＳ極とを交互に着
磁した場合について説明する。この場合、図４０(Ａ)
(Ｂ)に示すように、回転センサ２０を磁気回転板１０の
側面に対向して配置し、磁気抵抗素子３０の人工格子膜
３４の面を磁気回転体１０の側面に対して垂直かつ同磁
気回転板１０の上下面に平行に向ける。そして、磁気抵
抗素子３０は、前記図３９(Ｃ)の場合と同様に構成す
る。したがって、この場合も、前記理由と同様な理由に
より磁気回転板１０の回転が検出されるとともに、磁気
回転板１０の回転に伴う磁気抵抗素子３０の抵抗値の変
化率を大きくすることができ、磁気回転板１０の回転の
検出精度を良好にすることができる。

【００９６】なお、上記図３９，４０の磁気式回転検出
装置においては、磁気回転板１０のＮ，Ｓ磁極に対して
出入りする磁力線は図４１に矢印で示すように、着磁面
に対して若干傾く。したがって、同図に示すように、人
工格子膜３４の線状パターン化密度の高い部分（長手方
向の抵抗値の高い部分）を前記磁力線の向きに沿って傾
けるようにすることにより、磁気回転板１０の回転に伴
う磁気抵抗素子３０の抵抗値の変化率をさらに大きくす
ることができる。これにより、前記図３９，４０の場合
よりも磁気回転板１０の回転検出精度をより良好にする
ことができる。

【００９７】さらに、このようなＮ，Ｓ両磁極に出入り
する両磁力線に同時に応答する磁気抵抗素子３０を用い
た磁気式回転検出装置の変形例を説明する。まず、磁気
回転板１０の上面に磁気抵抗素子３０（回転センサ２
０）を配置した変形例について説明する。図４２に示す
ように、環状に形成した磁気回転板１０の上面を外輪領
域と内輪領域の２領域に分けるとともに、両領域の上面
にそれぞれ周方向に沿ってＮ極とＳ極を交互に全周に渡
ってほぼ同一幅ずつ着磁する。また、外輪領域と内輪領
域の互いに隣接する各磁極は異なる磁極になっている。
磁気抵抗素子３０は、その人工格子膜３４の面を磁気回
転板１０の上面に対して垂直かつ同回転板１０の径方向
に向けて配置されている。この磁気抵抗素子３０の厚さ
は各磁極幅より小さく、かつ径方向の長さは磁気回転板
１０の径方向幅にほぼ等しく設定されている。そして、
人工格子膜３４は磁気回転板１０の径方向を長手方向と
して延設されるとともに、その中央位置を磁気回転板１
０の外輪領域と内輪領域の境界に対向させている。

【００９８】これによれば、磁気抵抗素子３０が外輪領
域及び内輪領域の各磁極上に位置するとき、各磁極にほ
ぼ垂直に出入りする強さの大きな磁界が磁気抵抗素子３
０の人工格子膜３４の各面に平行に通過するので、人工
格子膜３４の抵抗値は小さくなる。一方、磁気抵抗素子
３０が外輪領域及び内輪領域の各磁極間上に位置すると
き、前記各磁極にほぼ垂直に出入りする磁界は人工格子
膜３４をほとんど通過しない。また、この場合、外輪領
域及び内輪領域の各隣合う磁極間にて発生する磁気回転
板１０の上面に平行な磁界は磁気抵抗素子３０を通過す
るが、この磁界は人工格子膜３４に対して垂直であるの
で、人工格子膜３４の抵抗値は大きく保たれる。これに
より、この図４２のように配置した磁気抵抗素子３０を
用いても、磁気回転板１０の回転を精度よく検出するこ
とができる。

【００９９】また、図４３に示すように、磁気回転板１
０を同じく環状に形成して、その内側面に周方向に沿っ
てほぼ同一幅でＮ，Ｓ極を交互に着磁し、その外側面に
前記内側面の着磁と対向する位置にて反対磁極になるよ
うに周方向に沿ってＮ，Ｓ極を交互に着磁してもよい。
この場合も、磁気抵抗素子３０を前記図４２の場合と同
様に磁気回転板１０に対して配置するが、磁気抵抗素子
３０の径方向幅を磁気回転板１０の径方向幅よりも大き
くし、人工格子膜３４が磁気回転板１０の内側面及び外
側面の上方に位置するようにする。これによっても、前
記図４２の場合と同様な理由により、磁気抵抗素子３０
が各磁極の上方に位置するとき人工格子膜３４の抵抗値
は小さくなり、また磁気抵抗素子３０が各磁極間上に位
置するとき人工格子膜３４の抵抗値は大きくなる。した
がって、図４３のように配置した磁気抵抗素子２０を用
いても、磁気回転板１０の回転とを精度よく検出するこ
とができる。

【０１００】さらに、この場合、図４４(Ａ)(Ｂ)に破線
で示すように、磁気回転板１０の内側面及び外側面の各
磁極に出入りする磁界の強さは、磁気回転板１０の内側
端及び外側端にて大きくなる。したがって、同図(Ａ)
(Ｂ)に示すように、磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４
を、磁気回転板１０の内側端及び外側端の上方位置に対
向する人工格子膜３４の両端部にて細くかつ密集させて
線状パターン化密度を高くし、中央部にて太くして同密
度を低くするとよい。すなわち、人工格子膜３４の長手
方向に沿った単位長さ当りの抵抗値を同長手方向端部に
て中央部よりも大きくする。これによれば、磁気回転板
１０の回転に伴う磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４の
抵抗値の変化率をより大きくすることができ、より良好
に磁気回転板１０の回転を検出できる。

【０１０１】次に、磁気回転板１０の外側面に磁気抵抗
素子３０（回転センサ２０）を配置した変形例について
説明する。図４５に示すように、磁気回転板１０の外側
面を上下の２領域に分けるとともに、上下各領域にそれ
ぞれ周方向に沿ってＮ極とＳ極とを交互に全周に渡って
ほぼ同一幅ずつ着磁する。また、上下各領域の互いに隣
接した各磁極は異なる磁極にする。磁気抵抗素子３０
は、その人工格子膜３４の面を磁気回転板１０の上下面
に対して垂直かつ同回転板１０の径方向に向けて配置さ
れている。この磁気抵抗素子３０の厚さは各磁極幅より
小さく、かつ上下方向の長さは磁気回転板１０の厚さに
ほぼ等しく設定されている。そして、人工格子膜３４
は、磁気回転板１０の外側面に平行な上下方向を長手方
向として延設され、その中央位置を磁気回転板１０の上
下の２領域の境界に対向させている。

【０１０２】これによれば、磁気抵抗素子３０が上下２
領域の各磁極の側方に位置するとき、各磁極にほぼ垂直
に出入りする大きな強さの磁界が磁気抵抗素子３０の人
工格子膜３４の各面に平行に通過するので、人工格子膜
３４の抵抗値は小さくなる。一方、磁気抵抗素子３０が
上下２領域の各磁極間上に位置するとき、前記各磁極に
ほぼ垂直に出入りする磁界は人工格子膜３４をほとんど
通過しない。また、この場合、上下２領域の各隣合う磁
極間にて発生する磁気回転板１０の側面に平行な磁界は
磁気抵抗素子３０を通過するが、この磁界は人工格子膜
３４に対して垂直であるので、人工格子膜３４の抵抗値
は大きく保たれる。これにより、この図４５のように配
置した磁気抵抗素子３０を用いても、磁気回転板１０の
回転を精度よく検出することができる。

【０１０３】また、図４６に示すように、磁気回転板１
０の上面に放射状かつ周方向に沿ってほぼ同一幅ずつ
Ｎ，Ｓ極を交互に着磁し、下面に前記上面の着磁と対向
する位置にて反対極になるように放射状かつ周方向に沿
ってＮ，Ｓ極を交互に着磁してもよい。この場合も、磁
気抵抗素子１０を前記図４５の場合と同様に磁気回転板
１０の側方に配置する。これによっても、前記図４５の
場合と同様な理由により、磁気抵抗素子３０が各磁極の
側方に位置するとき人工格子膜３４の抵抗値は小さくな
り、また磁気抵抗素子３０が各磁極間の側方に位置する
とき人工格子膜３４の抵抗値は大きくなる。したがっ
て、図４６のように配置した磁気抵抗素子２０を用いて
も、磁気回転板１０の回転とを精度よく検出することが
できる。

【０１０４】さらに、この場合、磁気回転板１０の上面
及び下面の各磁極に出入りする磁界の強さは、磁気回転
板１０の上面及び下面側方位置にて大きくなる。したが
って、この場合も、前記図４４(Ａ)(Ｂ)の場合と同様
に、磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４を、磁気回転板
１０の上下両面に対向する人工格子膜３４の両端部にて
細くかつ密集させて線状パターン化密度を高くし、中央
部にて太くして同密度を低くするとよい。これによれ
ば、磁気回転板１０の回転に伴う磁気抵抗素子３０の人
工格子膜３４の抵抗値の変化率をより大きくすることが
でき、磁気回転板１０の回転をより良好に検出できる。
また、これらの図４５，４６の場合も、磁気回転板１０
を環状に形成するようにしてもよい。

【０１０５】(４)水平磁場検知の例次に、磁気抵抗素子３０を磁気回転板１０の着磁面に対
して平行に配置した場合の磁気回転板１０と磁気抵抗素
子３０の基本的な第１配置例について説明する。この第
１配置例においては、磁気回転板１０の上面を磁極面と
して、同磁極面に対向して回転センサ２０を近接配置し
ている。磁気回転板１０は図４７(Ａ)(Ｂ)に示すように
円板状に形成され、その上面にて回転軸Ｌ１を中心とし
て周方向に沿って交互かつほぼ同一幅で放射状に配置さ
れたＮ極及びＳ極を備えている。磁気抵抗素子３０は、
その人工格子膜３４の面を磁気回転板１０の上面に対し
て平行に向けて配置されている。人工格子膜３４は、図
４７，４９に示すように、磁気回転板１０の径方向すな
わち磁気回転板１０の回転方向と直角方向を長手方向と
して延設され、人工格子膜３４の周方向の線状パターン
全体の幅は少なくとも磁極幅よりも狭い。好ましくは、
人工格子膜３４の周方向の線状パターン全体の幅をなる
べく狭く設定するとよい。ただし、線状パターン全体の
幅とは、人工格子膜３４が一本の線状体で構成されてい
る場合にはその幅をさし、人工格子膜３４が一本の線状
体を繰り返し折り返してパターン化されている場合には
複数の線状体に渡る両端間の距離をさす。なお、磁気回
転板１０の節約、磁気回転板１０の取り付け上の問題な
どにより、同回転板１０を環状に形成するようにしても
よい。

【０１０６】次に、磁気回転板１０と磁気抵抗素子３０
の基本的な第２配置例について説明する。この第２配置
例においては、磁気回転板１０の外側面を磁極面とし
て、同磁極面に対向して回転センサ２０を近接配置して
いる。磁気回転板１０は図４８(Ａ)(Ｂ)に示すように円
板状に形成され、その外側面にて回転軸Ｌ１を中心とし
て周方向に沿って交互かつほぼ同一幅で全周に渡って配
置されたＮ極及びＳ極を備えている。磁気抵抗素子３０
は、その人工格子膜３４の面を磁気回転板１０の外側面
に平行かつ同回転板１０の径方向に直角にして着磁面に
対して近接配置されている。人工格子膜３４は、図４
８，４９に示すように、磁気回転板１０の上下方向すな
わち磁気回転板１０の回転方向と直角方向を長手方向と
して延設され、人工格子膜３４の周方向の線状パターン
全体の幅は少なくとも磁極幅よりも狭い。好ましくは、
人工格子膜３４の周方向の全体幅をなるべく狭く設定す
るとよい。なお、磁気回転板１０を環状に形成して、外
側面又は内側面に周方向に沿って交互かつほぼ同一幅で
全周に渡ってＮ極及びＳ極を着磁するようにしてもよ
い。この場合、磁気抵抗素子３０を磁気回転板１０の内
側面に対向させるようにしてもよい。

【０１０７】図４７又は図４８のように配置した磁気回
転板１０を回転軸Ｌ１回りに回転させると、図４９(Ａ)
(Ｂ)に示すように、磁気抵抗素子３０は磁気回転板１０
の磁極上に位置したり、磁極間上に位置したりする。磁
気抵抗素子３０が磁気回転板１０の磁極上に位置してい
る場合（図４９の実線参照）、磁気抵抗素子３０の人工
格子膜３４の面を垂直に通過する磁界すなわち磁極を出
入りする着磁面に対して垂直な磁界の強さは大きいが、
人工格子膜３４の面に平行な磁界すなわち着磁面に対し
て平行な磁界の強さは小さい。したがって、この場合に
おける人工格子膜３４の抵抗値は大きい。一方、磁気抵
抗素子３０が磁気回転板１０の磁極間上に位置している
場合（図４９の２点鎖線参照）、磁気抵抗素子３０の人
工格子膜３４の面に平行な磁界の強さが大きくなる。し
たがって、この場合における人工格子膜３４の抵抗値は
小さくなる。その結果、図４７，４８のように磁気抵抗
素子３０をその人工格子膜３４の面を着磁面に対して平
行に配置するようにしても、磁気回転板１０の回転が磁
気抵抗素子３０の人工格子膜３４の抵抗値変化として検
出されることになる。

【０１０８】前述のようにして磁気回転板１０の回転を
検出する場合、磁気抵抗素子３０が磁気回転板１０の磁
極上に位置しているときには、磁極に出入りする着磁面
に対して平行な磁界の影響を受けないようにする必要が
ある。したがって、図５０(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、人
工格子膜３４の延設方向と直角な線状パターン全体の幅
をなるべく狭くすなわち細い一本の線で構成するとよ
い。一方、磁気回転板１０の回転に伴って磁気抵抗素子
３０の人工格子膜３４の抵抗値の変化をなるべく大きく
するためには、人工格子膜３４の実効長を長くする必要
がある。したがって、図５０(Ｄ)〜(Ｈ)に示すように、
検知する磁界（着磁面に平行な磁気回転板１０の回転方
向の磁界）の方向に対して狭い幅の範囲内で縦方向又は
横方向に往復するように人工格子膜３４の線状パターン
を形成するとよい。すなわち、人工格子膜３４の延設方
向と直角な線状パターンの全体幅をなるべく狭くして人
工格子膜３４の実効長を長くするとよい。なお、図中の
矢印は検知する磁界の方向を示している。

【０１０９】また、これらの図４７，４８のような配置
例においても、上述した磁気抵抗素子３０を磁気回転板
１０の着磁面に対して平行に配置した場合に例示した図
２８〜図３３に示すように、磁気回転板１０の磁極間隔
を広げたり、溝１０ａ，１０ｂを設けたり、同溝１０
ａ，１０ｂを樹脂モールド層１１で埋めるようにしたり
してもよい。

【０１１０】また、図４７においては磁気回転板１０の
上面にて同上面に平行かつ周方向の磁界を利用するよう
にした。しかし、磁気抵抗素子３０は人工格子膜３４に
平行な磁界であれば、人工格子膜３４の抵抗値はあるゆ
る方向の磁界に対して小さくなるので、磁気回転板１０
の上面にて径方向の磁界も利用できる。この場合も、磁
気抵抗素子３０を図４７のように磁気回転板１０の上面
に対向させ、人工格子膜３４を径方向を長手方向として
延設させる。そして、図５１(Ａ)に示すように、環状に
形成した磁気回転板１０の上面を外輪領域と内輪領域の
２領域に分けるとともに、両領域の上面にそれぞれ周方
向に沿ってＮ極とＳ極とを交互に全周に渡ってほぼ同一
幅ずつ着磁する。また、外輪領域と内輪領域の互いに隣
接した各磁極は異なる磁極に設定する。なお、この場合
も、磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４の周方向の線状
パターンの全体幅は少なくとも磁極の幅より狭く、なる
べく狭くすることが望ましい。

【０１１１】このように構成した磁気式回転検出装置に
おいては、磁気抵抗素子３０が磁気回転板１０の磁極上
にあるときには、着磁面に平行かつ径方向を向いた外輪
及び内輪領域間の磁界のための人工格子膜３４の抵抗値
は小さくなる。一方、磁気抵抗素子３０が磁気回転板１
０の周方向の磁極間上にあるときには、前記外輪及び内
輪領域間の磁界の強さは小さいので、人工格子膜３４の
抵抗値は大きくなる。したがって、図５１(Ａ)のように
配置した磁気式回転検出装置においても、磁気回転板１
０の回転を検出することができる。

【０１１２】しかし、前記図５１(Ａ)のように構成した
磁気回転板１０にあっては、磁気抵抗素子３０が周方向
の磁極間にあるとき、外輪及び内輪領域の周方向に各隣
合う磁極間の着磁面に水平な磁界が磁気抵抗素子３０の
人工格子膜３４の抵抗値を小さくする方向に作用する。
これに対処するために、図５１(Ａ)の磁気回転板１０を
図５１(Ｂ)(Ｃ)のよう変形するとよい。図５１(Ｂ)の磁
気回転板１０は、外輪及び内輪領域の周方向の各磁極間
に非着磁部分を形成したものである。また、図５１(Ｃ)
の磁気回転板１０は、前記非着磁部分に溝１０ａを設け
るようにしたものである。これによれば、磁気抵抗素子
３０は周方向の各磁極間上に位置したとき、同素子３０
が着磁面に平行かつ周方向の磁界の影響を受け難くする
ことができ、同位置にある磁気抵抗素子３０の人工格子
膜３４の抵抗値を大きくすることができる。これによ
り、図５１(Ｂ)(Ｃ)のように変形した磁気回転板１０を
用いれば、磁気式回転検出装置の検出精度を良好にする
ことができる。

【０１１３】また、図５１(Ｂ)(Ｃ)の磁気回転板１０に
おいては外輪及び内輪領域に周方向にＮ極とＳ極を非着
磁部及び溝１０ａを介して交互に着磁するようにした
が、この場合、外輪及び内輪領域間の径方向の磁界を利
用しているので、図５１(Ｂ)(Ｃ)の磁気回転板１０を図
５１(Ｄ)(Ｅ)のように変形することもできる。すなわ
ち、図５１(Ｄ)(Ｅ)においては、内輪領域側に一方の磁
極（例えばＳ極）を着磁し、外輪領域側に他方の磁極
（例えばＮ極）を着磁するようにしている。なお、上述
した着磁面に垂直な磁界を利用する場合と同様に、非磁
性材料で構成したモールド層１１により図５１(Ｃ)(Ｅ)
の溝１０ａを埋めてしまうようにしてもよい。

【０１１４】さらに、図５１(Ａ)〜(Ｅ)の磁気回転板１
０をそれぞれ図５２(Ａ)〜(Ｅ)のように変形してもよ
い。すなわち、磁気回転板１０を図５１(Ａ)〜(Ｅ)と同
様に磁性材料で環状に形成し、図５２(Ａ)〜(Ｅ)に示す
ように、磁気回転板１０の内側面と外側面に異磁極を着
磁するようにしてもよい。これによっても、図５１(Ａ)
〜(Ｅ)の場合と同様に磁気回転板１０の上面に平行かつ
径方向の磁界を発生させることができる。したがって、
これらの場合も、磁気回転板１０の回転に伴う磁気抵抗
素子３０の人工格子膜３４の抵抗値変化により、同回転
板１０の回転を検出できる。なお、この場合も、非磁性
材料で構成したモールド層１１により図５２(Ｃ)(Ｅ)の
溝１０ａを埋めてしまうようにしてもよい。

【０１１５】次に、図４８に示すように磁気回転板１０
の外側面にて同側面に平行かつ周方向の磁界を利用する
ようにした磁気式回転検出装置の変形例について説明す
る。この変形例の場合には、磁気回転板１０の外側面に
平行かつ上下方向の磁界を利用している。例えば、図５
３(Ａ)に示すように、環状又は円形に形成した磁気回転
板１０の外側面を上下２領域に分けるとともに、両領域
にそれぞれ周方向に沿ってＮ極とＳ極とを交互に全周に
渡ってほぼ同一幅ずつ着磁し、上下領域の隣接した各磁
極は異磁極になるように設定する。そして、磁気抵抗素
子３０を図４８に示すように磁気回転板１０の外側面に
平行かつ径方向に直角に配置し、同素子３０の人工格子
膜３４を上下方向を長手方向として延設させて人工格子
膜３４が上下領域のＮ極及びＳ極にそれぞれ対向するよ
うにする。なお、この場合も、磁気抵抗素子３０の人工
格子膜３４の周方向の線状パターン全体の幅は少なくと
も磁極の幅より狭く、なるべく狭くすることが望まし
い。

【０１１６】このように構成した磁気式回転検出装置に
おいても、図５１の例で説明したように、磁気抵抗素子
３０が磁気回転板１０の磁極に対向しているときには人
工格子膜３４の抵抗値は小さくなり、かつ同素子３０が
磁気回転板１０の磁極間に対向しているときには人工格
子膜３４の抵抗値は大きくなる。したがって、図５３
(Ａ)のように配置した磁気式回転検出装置においても、
磁気回転板１０の回転を検出することができる。

【０１１７】しかし、前記図５３(Ａ)のように構成した
磁気回転板１０にあっては、磁気抵抗素子３０が周方向
の磁極間にあるとき、上下２領域の周方向に各隣合う磁
極間の着磁面に水平な磁界が磁気抵抗素子３０の人工格
子膜３４の抵抗値を小さくする方向に作用する。これに
対処するために、図５３(Ａ)の磁気回転板１０を図５３
(Ｂ)(Ｃ)のように変形するとよい。図５３(Ｂ)の磁気回
転板１０は、上下２領域の周方向の各磁極間に非着磁部
分を形成したものである。また、図５３(Ｃ)の磁気回転
板１０は、前記非着磁部分に溝１０ｂを設けるようにし
たものである。これによれば、磁気抵抗素子３０が周方
向の各磁極間に対向したとき、同素子３０は着磁面に平
行かつ周方向の磁界の影響を受け難くすることができ、
同位置にある磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４の抵抗
値を大きくすることができる。これにより、図５３(Ｂ)
(Ｃ)のように変形した磁気回転板１０を用いれば、磁気
式回転検出装置の検出精度を良好にすることができる。

【０１１８】また、図５３(Ｂ)(Ｃ)の磁気回転板１０に
おいては上下２領域に周方向のＮ極とＳ極を交互に非着
磁部及び溝１０ｂを介して着磁するようにしたが、この
場合、上下２領域間の上下方向の磁界を利用しているの
で、図５３(Ｂ)(Ｃ)の磁気回転板１０を図５３(Ｄ)(Ｅ)
のように変形することもできる。すなわち、図５３(Ｄ)
(Ｅ)においては、上領域側に一方の磁極（例えばＳ極）
を着磁し、下領域側に他方の磁極（例えばＮ極）を着磁
するようにしている。なお、上述した着磁面に垂直な磁
界を利用する場合と同様に、非磁性材料で構成したモー
ルド層１１により図５３(Ｃ)(Ｅ)の溝１０ｂを埋めてし
まうようにしてもよい。

【０１１９】さらに、図５３(Ａ)〜(Ｅ)の磁気回転板１
０をそれぞれ図５４(Ａ)〜(Ｅ)のように変形してもよ
い。すなわち、磁気回転板１０を図５３(Ａ)〜(Ｅ)と同
様に磁性材料で環状又は円形に形成し、図５４(Ａ)〜
(Ｅ)に示すように、磁気回転板１０の上面と下面に異磁
極を着磁するようにしてもよい。これによっても、図５
１(Ａ)〜(Ｅ)の場合と同様に磁気回転板１０の外側面に
平行かつ上下方向の磁界を発生させることができる。し
たがって、これらの場合も、磁気回転板１０の回転に磁
気抵抗素子３０の人工格子膜３４の抵抗値変化により、
同回転板１０の回転を検出できる。なお、この場合も、
非磁性材料で構成したモールド層１１により図５４(Ｃ)
(Ｅ)の溝１０ａを埋めてしまうようにしてもよい。

【０１２０】次に、前記図５１〜５４のように着磁した
磁気回転板１０を用いた場合における磁気抵抗素子３０
の改良例について説明する。図５１〜５４の各(Ａ)〜
(Ｃ)においては、図５５(Ａ)に示すように、磁気抵抗素
子３０の人工格子膜３４の面に平行な磁界として、磁気
回転板１０の回転検出に利用される径方向又は上下方向
の磁界（図示実線参照）の他に、周方向に平行な磁界
（図示破線参照）も存在する。すなわち、図５１(Ａ)〜
(Ｃ)の場合には内外各領域にて周方向に隣合う磁極間に
磁界が発生し、図５２(Ａ)〜(Ｃ)の場合には磁気回転板
１０の内外両側面にて周方向に隣合う磁極間に磁界が発
生し、図５３(Ａ)〜(Ｃ)の場合には上下各領域にて周方
向に隣合う磁極間に磁界が発生し、図５４(Ａ)〜(Ｃ)の
場合には磁気回転板１０の上下各面にて周方向に隣合う
磁極間に磁界が発生する。

【０１２１】また、図５１〜５４の各(Ｄ)(Ｅ)において
も、図５５(Ｂ)に示すように、磁気抵抗素子３０の人工
格子膜３４の面に平行な磁界として、磁気回転板１０の
回転検出に利用される径方向又は上下方向の磁界（図示
実線参照）の他に、周方向に斜め方向の磁界（図示破線
参照）も存在する。すなわち、図５１(Ｄ)(Ｅ)の場合に
は内外各領域にて周方向に隣合う各２磁極の対角線方向
に磁界が発生し、図５２(Ｄ)(Ｅ)の場合には磁気回転板
１０の内外両側面にて周方向に隣合う各２磁極の対角線
方向に磁界が発生し、図５３(Ｄ)(Ｅ)の場合には上下各
領域にて周方向に隣合う各２磁極の体格線方向に磁界が
発生し、図５４(Ｄ)(Ｅ)の場合には磁気回転板１０の上
下各面にて周方向に隣合う各２磁極の対角線方向に磁界
が発生する。

【０１２２】これらの周方向又は対角線方向の磁界は、
磁気抵抗素子３０が磁気回転板１０の磁極間に位置する
とき、同素子３０の人工格子膜３４の面内を平行に通過
するので、人工格子膜３４の抵抗値を小さくする側に作
用する。したがって、この磁界が磁気抵抗素子３０の人
工格子膜３４の面内を通過しないようにすることが望ま
しい。図５６(Ａ)〜(Ｃ)はこのような問題を解決した磁
気抵抗素子３０を概略平面図により示している。なお、
図中矢印は磁気回転板１０の回転を検出するための磁界
の方向を表している。

【０１２３】図５６(Ａ)においては、人工格子膜３４の
延設方向の両端部にて人工格子膜３４とほぼ直角に磁性
体で構成した帯状の一対の磁性帯３８を人工格子膜３４
と同一面に形成している。これらの磁性帯３８の長さは
磁気回転板１０に着磁した各磁極間の周方向距離にほぼ
等しい。このように構成した磁気抵抗素子３０を前記図
４７，４８のように配置すれば、各磁極に出入りする磁
力線であって周方向又は斜め方向の磁力線はこの磁性帯
３８を集中して通過することになり、人工格子膜３４を
通過しなくなる。

【０１２４】したがって、磁気抵抗素子３０が磁気回転
板１０の磁極間に対向して位置している場合でも、同素
子３０の人工格子膜３４の抵抗値は大きく保たれるよう
になる。また、この改良した磁気抵抗素子を、図５７
(Ａ)〜(Ｈ)に示すように、磁性帯３８の幅を種々に換え
たり、人工格子膜３４を縦又は横に往復させることによ
り狭い幅内にて線状パターン化密度を高めたり、電極３
７の位置を換えたり、電極３７と磁性帯３８の位置関係
を換えるように種々に変形することもできる。このよう
な磁性帯３８を設けた磁気抵抗素子３０は、特に図５１
〜５４の各(Ａ)〜(Ｃ)の場合に適用し、図５５の周方向
に平行な磁界の影響を受けないようにすることに対して
有効である。

【０１２５】また、図５６(Ｂ)においては、人工格子膜
３４の両側に人工格子膜３４の延設方向とほぼ平行に磁
性体で構成した帯状の一対の磁性帯３９を人工格子膜３
４と同一面に形成している。これらの磁性帯３９の長さ
は磁気回転板１０の着磁部の幅にほぼ等しく、両磁性帯
３９の間隔は同回転板１０の各磁極の周方向距離にほぼ
等しい。このように構成した磁気抵抗素子３０を前記図
４７，４８のように配置すれば、各磁極に出入りする磁
力線であって周方向又は斜め方向の磁力線はこの磁性帯
３９により通過が阻止され、人工格子膜３４を通過しな
くなる。

【０１２６】したがって、この変形例においても、磁気
抵抗素子３０が磁気回転板１０の磁極間に対向して位置
している場合でも、同素子３０の人工格子膜３４の抵抗
値は大きく保たれるようになる。また、この改良した磁
気抵抗素子を、図５８(Ａ)〜(Ｐ)に示すように、磁性帯
３９の幅を種々に換えたり、人工格子膜３４を縦又は横
に往復させることにより狭い幅内にて密度を高めたり、
電極３７の位置を換えたり、磁性帯３９と人工格子膜３
４とを接続したりするように種々に変形することもでき
る。このような磁性帯３９を設けた磁気抵抗素子３０
は、特に図５１〜５４の各(Ｄ)(Ｅ)の場合に適用し、図
５５の周方向と斜め方向の磁界の影響を受けないように
することに対して有効である。

【０１２７】また、前記図５６(Ａ)(Ｂ)の磁性帯３８，
３９を両方採用して、磁気抵抗素子３０を図５６(Ｃ)の
ように変形するようにしてもよい。なお、磁性帯３８，
３９は人工格子膜３４の強磁性帯３４ａと同一材料であ
ってもよいし、異なる材料であってもよい。

【０１２８】次に、図５１，５３の磁気回転板１０の着
磁状態を変形した同回転板１０の変形例について説明す
る。まず、第１変形例について説明すると、図５９(Ａ)
に示すように、環状に形成した磁気回転板１０を内外輪
の２領域に分割するとともに各領域に周方向に沿ってＮ
極とＳ極とをほぼ同一幅で交互に着磁する。ただし、こ
の場合、内輪領域の周方向の磁極中心が外輪領域の磁極
間に対向するように、内外輪の着磁状態を周方向にずら
してある。磁気抵抗素子３０は、前記図４７の場合と同
様に、内外領域の上方位置にて人工格子膜３４が磁気回
転板１０の上面に平行になるように配置され、その人工
格子膜３４は径方向に延設されて内外２領域の境界を横
切って位置している。また、この場合、人工格子膜３４
の周方向の線状パターン全体の幅は少なくとも各領域の
磁極の周方向幅の２分の１よりも狭く、なるべく狭くす
ることが望ましい。

【０１２９】また、第２変形例について説明すると、図
５９(Ｂ)に示すように、環状又は円形に形成した磁気回
転板１０の外側面を上下２領域（ただし、図示では左右
に位置する）に分割するとともに各領域に周方向に沿っ
てＮ極とＳ極とをほぼ同一幅で交互に着磁する。ただ
し、この場合、上領域の周方向の磁極中心が下領域の磁
極間に対向するように、上下２領域の着磁状態を周方向
にずらしてある。磁気抵抗素子３０は、前記図４８の場
合と同様に、上下領域の対向した位置にて人工格子膜３
４が磁気回転板１０の外側面に平行になるように配置さ
れ、その人工格子膜３４は上下方向に延設されて上下２
領域の境界を横切って位置している。また、この場合
も、人工格子膜３４の周方向の線状パターン全体の幅は
少なくとも各領域の磁極の周方向幅の２分の１よりも狭
く、なるべく狭くすることが望ましい。

【０１３０】前記図５９(Ａ)(Ｂ)の磁気式回転検出装置
においては、図６０に示すように、磁気抵抗素子２０が
内外領域又は上下領域の隣接した各磁極が異なる位置に
あれば（図示実線参照）、内外領域又は上下領域の一方
から他方へ着磁面に平行な磁界の強さは大きいので、同
素子３０の人工格子膜３４の抵抗値は小さくなる。ま
た、磁気抵抗素子２０が内外領域又は上下領域の隣接し
た各磁極が同一である位置にあれば（図示２点鎖線参
照）、内外領域間又は上下領域間の磁界は発生しないの
で、同素子３０の人工格子膜３４の抵抗値は大きくな
る。したがって、この磁気式回転検出装置においても、
磁気回転板１０の回転が検出できる。また、この場合、
内外領域又は上下領域における周方向の隣合う磁極間の
幅が狭くても、内外領域又は上下領域の隣接した各磁極
が同一である位置における着磁面に平行な磁界の強さは
きわめて小さいので、周方向の各磁極間に非着磁部分を
設けなくても人工格子膜３４の抵抗値が大きくなる幅が
確保され、磁気回転板１０の回転が良好に検出される。

【０１３１】さらに、図５９(Ａ)(Ｂ)の磁気回転板１０
の着磁状態を変形した変形例について説明する。図６１
(Ａ)は図５９(Ａ)の磁気回転板１０の上面又は図５９
(Ｂ)の磁気回転板１０の外側面の帯状領域にて周方向に
沿ってほぼ同一幅の多数の領域をそれらの境界線を周方
向に対して斜めに傾けて設け、同多数の領域にＮ極とＳ
極とを交互にそれぞれ着磁する。そして、磁気抵抗素子
３０は、図５９(Ａ)(Ｂ)の場合と同様に、人工格子膜３
４が着磁面に対して平行に対向し、かつ人工格子膜３４
が径方向又は上下方向を長手方向として延設されるよう
に配置される。また、この場合も、人工格子膜３４の周
方向の線状パターン全体の幅は少なくとも磁極の周方向
幅の２分の１よりも狭く、なるべく狭くすることが望ま
しい。

【０１３２】これによれば、磁気抵抗素子３０の人工格
子膜３４がＮ極とＳ極の両極の上方に位置するとき（図
示実線参照）、着磁面に対して平行なＮ極からＳ極に向
かう磁界の強さが大きく、人工格子膜３４の抵抗値は小
さくなる。一方、磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４が
一方の磁極のみに対向して位置するとき（図示２点鎖線
参照）、着磁面に対して平行なＮ極からＳ極に向かう磁
界はほとんどなくなるので、人工格子膜３４の抵抗値は
大きくなる。したがって、この磁気式回転検出装置にお
いても、磁気回転板１０の回転が検出できる。また、こ
の場合、周方向の隣合う各磁極間の幅が狭くても、磁気
抵抗素子３０の人工格子膜３４が一方の磁極のみに対向
しているときには、着磁面に平行な磁界の強さはきわめ
て小さいので、周方向の各磁極間に非着磁部分を設けな
くても人工格子膜３４の抵抗値が大きくなる幅が確保さ
れ、磁気回転板１０の回転が良好に検出される。

【０１３３】さらに、図６１(Ｂ)に示すように、図５９
(Ａ)の磁気回転板１０の内外２領域又は図５９(Ｂ)の磁
気回転板１０の上下２領域に一方の磁極（例えばＮ極）
に全体的に着磁すると共に、方形状の他方の磁極（例え
ばＳ極）を内外２領域又は上下２領域にて交互に周方向
に沿って等間隔で着磁するようにしてもよい。また、図
６１(Ｃ)に示すように、方形状の他方の磁極（例えばＳ
極）を内外２領域又は上下２領域の一方に周方向に沿っ
て等間隔で着磁するようにしてもよい。磁気抵抗素子３
０は、図５９(Ａ)(Ｂ)の場合と同様に配置する。なお、
これらの場合には、人工格子膜３４の周方向の線状パタ
ーン全体の幅は前記方形状の磁極の周方向幅より狭く設
定されている。

【０１３４】これによっても、前記図６１(Ａ)の場合と
同様な理由により、磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４
が異なる磁極を横切って位置するとき（図示実線参照）
には人工格子膜３４の抵抗値は小さくなり、人工格子膜
３４が一方の磁極のみに対向して位置するとき（図示２
点鎖線参照）には人工格子膜３４の抵抗値は大きくな
る。したがって、この磁気式回転検出装置においても、
磁気回転板１０の回転が検出できる。また、この場合
も、磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４が一方の磁極の
みに対向しているときには、着磁面に平行な磁界の強さ
はきわめて小さいので、磁気回転板１０の回転が良好に
検出される。

【０１３５】(５)回転センサの車両へのその他の適用例次に、上記のような磁気抵抗素子３０を内蔵した回転セ
ンサ２０の車両への他の適用例について説明する。上述
した実施形態においては車輪５１の回転速度を検出する
例についてのみ説明したが、この回転センサ２０は回転
体の回転に応じて大きな振幅の周期波形信号を得ること
ができるために、同センサ２０と信号処理回路４０が離
れたところに位置する車両の各部の回転を検出するのに
適している。例えば、この回転センサ２０を用いて、ト
ランスミッションの入力軸及び出力軸の回転速度を検出
したり、エンジンの回転を検出したり、ステアリングシ
ャフトの回転角を検出するためにも適している。なお、
車両ばかりではなく、種々の装置へも適用できる。前記
車両に適用した例のうち、トランスミッションの入力軸
及び出力軸の回転速度を検出する場合には、上記実施形
態にて説明したものと類似しているので、その説明を省
略し、以下エンジンの回転を検出する場合と、ステアリ
ングシャフトの回転角を検出する場合とについて説明す
る。

【０１３６】エンジンの回転を検出してエンジンの点火
時期などの制御に利用するためには、１８０度ずれた２
つのクランク角度基準位置を検出するとともに、クラン
ク角度を検出する必要がある。また、この場合には、デ
ィストリビュータのタイミングロータの回転を検出する
のが通常であり、この実施形態においても同タイミング
ロータの回転検出のために磁気回転板１０を同ロータに
固定する。図６２(Ａ)はこの実施形態の正断面図を示し
ており、磁気回転板１０は上下方向に３領域に分割した
環状部１０Ａ〜１０Ｃを備えている。上段の環状部１０
Ａにおいては、図６３(Ａ)に示すように、周方向の一箇
所にて外側面に一方の磁極（例えばＮ極）が着磁されて
いるとともに、同着磁した外側面に対向する内側面位置
に他方の磁極（例えばＳ極）が着磁されている。中段の
環状部１０Ｂにおいては、図６３(Ｂ)に示すように、前
記上段の環状部１０Ａの着磁位置から周方向に１８０度
離れた一箇所にて外側面に一方の磁極（例えばＮ極）が
着磁されているとともに、同着磁下外側面に対向する内
側面位置に他方の磁極（例えばＳ極）が着磁されてい
る。下段の環状部１０Ｃにおいては、図６３(Ｃ)に示す
ように、外側面の周方向全周に渡って一方の磁極（例え
ばＮ極）が所定の間隔を隔ててほぼ同一幅に着磁されて
いるとともに、同着磁した外側面に対向する内側面位置
に他方の磁極（例えばＳ極）が着磁されている。

【０１３７】回転センサ２０は磁気回転板１０の外側面
に対向して配置され、上記図７で説明したように磁気抵
抗素子３０を内蔵している。磁気抵抗素子３０も、上記
図２で説明したようなシリコン基板３１上にバッファ層
３２を備えているが、同バッファ層３２上には環状部１
０Ａ〜１０Ｃにそれぞれ対応した人工格子膜３４ａ〜３
４ｃ及び同人工格子膜３４ａ〜３４ｃにそれぞれ対応し
た各一対の電極３７ａ〜３７ｃを備えている。この磁気
抵抗素子１０は人工格子膜３４ａ〜３４ｃの面を磁気回
転板１０の上下面に対して垂直かつ同回転板１０の径方
向に向けて配置され、各人工格子膜３４ａ〜３４ｃはそ
れぞれの側面に平行かつ上下方向を長手方向にして延設
されるとともに、磁気回転板１０の各環状部１０Ａ〜１
０Ｃにそれぞれ近接して対向している。また、回転セン
サ２０は、上記図６，７で説明したようにワイヤ２３及
びコネクタ２４を介して電気制御装置４０Ａ内の信号処
理回路４０に接続される４個（人工格子膜３４ａ〜３４
ｂより一つ多い）のコネクタ片２２ａ〜２２ｄを備えて
いる。コネクタ片２２ａ〜２２ｃは各人工格子膜３４ａ
〜３４ｃの一方の電極３７ａ〜３７ｃにそれぞれ接続さ
れ、コネクタ片２２ｄは各人工格子膜３４ａ〜３４ｃの
一方の電極３７ａ〜３７ｃに共通に接続されている。

【０１３８】次に、電気制御装置４０Ａ内に設けられ、
前記のような磁気抵抗素子３０に適用される信号処理回
路４０について説明する。図６４に示すように、信号処
理回路４０は人工格子膜３４ａ〜３４ｃにそれぞれ対応
した定電流源回路４３ａ〜４３ｃを備えており、各回路
４３ａ〜４３ｃはワイヤ２３及びコネクタ２４を介して
磁気抵抗素子３０の各一方の電極３７ａ〜３７ｃにそれ
ぞれ接続されている。他方の電極３７ａ〜３７ｃは、ワ
イヤ２３及びコネクタ２４を介して接地されている。各
定電流源回路４３ａ〜４３ｃは、直流電圧を除去するた
めの交流カップリング回路としてのコンデンサＣ１ａ〜
Ｃ１ｃ及びバッファアンプＯＰ８ａ〜ＯＰ８ｃを介して
比較器ＯＰ３ａ〜ＯＰ３ｃの各一端に接続されている。
比較器ＯＰ３ａ〜ＯＰ３ｃの各他端には、図示しないポ
テンショメータからの基準電圧がそれぞれ供給されてい
る。

【０１３９】前記のように構成した実施形態の動作を説
明する。ディストリビュータのタイミングロータの回転
に連動して磁気回転板１０が中心軸線Ｌ１回りに回転し
て、各環状部１０Ａ〜１０Ｃの各着磁部分が各磁気抵抗
素子３０の人工格子膜３４ａ〜３４ｃに対向する位置に
来たとき、各人工格子膜３４ａ〜３４ｃの抵抗値はそれ
ぞれ独立して小さくなる。一方、各環状部１０Ａ〜１０
Ｃの各非着磁部分が各磁気抵抗素子３０の人工格子膜３
４ａ〜３４ｃに対向する位置に来たときには、各人工格
子膜３４ａ〜３４ｃの抵抗値はそれぞれ独立して大きく
なる。そして、これらの抵抗値の変化は定電流源回路４
３ａ〜４３ｃから流れる定電流により電圧の変化に変換
され、コンデンサＣ１ａ〜Ｃ１ｃによってそれぞれ直流
電圧が除去されてバッファアンプＯＰ８Ｏａ〜ＯＰ８ｃ
を介して比較器ＯＰ３ａ〜ＯＰ３ｃにそれぞれ供給され
る（図６５参照）。したがって、磁気回転板１０の着磁
部が磁気抵抗素子３０の人工格子膜３４ａ〜３４ｃにそ
れぞれ対向した位置に来たとき、比較器ＯＰ３ａ〜ＯＰ
３ｃはパルス信号をそれぞれ独立して発生する。

【０１４０】したがって、比較器ＯＰ３ａ，ＯＰ３ｂ
は、ディストリビュータのタイミングロータが一回転す
る毎に１８０度位相のずれた一つのパルス列信号をそれ
ぞれ発生することになる。また、比較器ＯＰ３ｃは、同
タイミングロータが一回転する毎に多数のパルス信号を
発生することになる（図６５参照）。その結果、磁気抵
抗素子３０の人工格子膜３４ａ，３４ｂによりディスト
リビュータのタイミングロータの１８０度離れた回転位
置が検出されるとともに、人工格子膜３４ｃにより同ロ
ータの回転角が良好に検出されることになる。これら情
報からクランク角度基準位置及びクランク角度を検出す
ることは従来から行われてきた方法により実現されるの
で、この実施形態による磁気式回転検出装置を用いれば
エンジンの点火時期などの制御を良好に行うことができ
る。また、この実施形態によれば、磁気抵抗素子３０内
に複数の人工格子膜３４ａ〜３４ｃを組み込むようにし
たので、複数の回転情報を同時に得る回転センサ２０を
簡単に構成できる。また、この場合、各人工格子膜３４
ａ〜３４ｃに対応した一対の電極３７ａ〜３７ｃのうち
の各一方を共通に接地端子として用いることができるの
で、コネクタ片２２ａ〜２２ｄの数を少なくするととも
に同コネクタ２２ａ〜２２ｄと信号処理回路４０との接
続線の数も少なくすることができて、装置全体の構成が
簡単になる。

【０１４１】なお、前記磁気回転板１０の各環状部１０
Ａ，１０Ｂの着磁方向に関しては、図６６(Ａ)に示すよ
うに周方向の一箇所の内外側面にのみ非着磁部を設け
て、他の部分の外側面に一方の磁極（例えばＳ極）を着
磁しかつ同他の部分の内側面に他方の磁極（例えばＮ
極）を着磁するようにしてもよい。さらに、図６６(Ｂ)
に示すように、外側面の周方向の一箇所に一方の磁極
（例えばＮ極）を着磁するとともに同一箇所に対向する
内側面に他方の磁極（例えばＳ極）を着磁し、他の部分
の外側面に他方の磁極（例えばＮ極）を着磁するととも
に同他の部分の内側面に一方の磁極（例えばＳ極）を着
磁するようにしてもよい。

【０１４２】さらに、図６７に示すように、磁気回転板
１０を径方向に３分割した環状部１０Ｄ〜１０Ｆを設け
るとともに、回転センサ２０を磁気回転板１０の上面に
対向させるようにしてもよい。この場合には、磁気抵抗
素子３０の人工格子膜３４を各環状部１０Ｄ〜１０Ｆの
上面にて径方向に延設して近接配置される。磁気回転板
１０の各環状部１０Ｄ〜１０Ｆの上面及び下面には、前
記図６３の場合の内外側面の着磁例のように着磁されて
いる。なお、このような磁気回転板１０の環状部１０Ａ
〜１０Ｃ，１０Ｄ〜１０Ｆ及び磁気抵抗素子３０に関し
ては、図２１〜４２，４５に示すような各種変形例を適
用することもできる。

【０１４３】次に、ステアリングシャフトの回転角を検
出する場合について説明する。ステアリングシャフトの
回転角を検出するためには、ステアリングシャフトの回
転に応じてπ／２ずつ位相のずれたパルス列信号を出力
する必要がある。したがって、図６８(Ａ)及び図６９
(Ａ)に示すように、環状に形成した磁気回転板１０をス
テアリングシャフトに固定するとともに、同回転板１０
の上面を内外２領域分けて各領域に周方向にＮ極とＳ極
とを交互かつほぼ同一幅にそれぞれ着磁する。この場
合、内側領域の各磁極中心と外側領域の各磁極中心とは
磁極幅の４分の１（位相換算でπ／２）だけそれぞれず
れている。

【０１４４】回転センサ２０は磁気回転板１０の上面に
対向して配置され、磁気抵抗素子３０を内蔵している。
この磁気抵抗素子３０も、前記と同様にシリコン基板３
１上にバッファ層３２を備えているが、バッファ層３２
上には内外２領域にそれぞれ対応した人工格子膜３４
ｄ，３４ｅ及び人工格子膜３４ｄ，３４ｅにそれぞれ対
応した各一対の電極３７ｄ，３７ｅを備えている。この
磁気抵抗素子２０も人工格子膜３４ｄ，３４ｅの面を磁
気回転板１０の上面に対して垂直かつ同回転板１０の径
方向に向けて配置され、各人工格子膜３４ｄ，３４ｅは
同回転板１０の内外２領域上の近接した位置にてそれぞ
れ上面に平行かつ径方向を長手方向として延設されてい
る。この回転センサ２０は３個（人工格子膜３４ｄ，３
４ｅより一つ多い）のコネクタ片２２ｅ〜２２ｇを備え
ている。コネクタ片２２ｅ，２２ｆは各人工格子膜３４
ｄ，３４ｅの一方の電極３７ｄ，３７ｅにそれぞれ接続
され、コネクタ片２２ｇは各人工格子膜３４ｄ，３４ｅ
の他方の電極３７ｄ，３７ｅに共通に接続されている。
コネクタ片２２ｅ〜２２ｇは、ワイヤ２３及びコネクタ
２４を介して電気制御装置４０Ａ内の信号処理回路４０
に接続されている。信号処理回路４０は、図６４の人工
格子膜３４ｃに対応した各回路を除く回路と同様に構成
されるので、説明を省略する。

【０１４５】このように構成した磁気式回転検出装置に
おいては、磁気回転板１０の上面の着磁面に対して垂直
に出入りする磁界を利用するもので、磁気回転板１０の
上面の着磁パターンと信号処理回路４０内の比較器ＯＰ
３ａ，ＯＰ３ｂの入出力との関係は図７０のようにな
る。したがって、信号処理回路４０は磁気回転板１０
（ステアリングシャフト）の回転に伴ってπ／２だけ位
相のずれたパルス列信号を出力することができるので、
ステアリングシャフトの回転角を前記図６２の場合と同
様に簡単な構成で検出できるようになる。

【０１４６】また、前記図６８(Ａ)及び図６９(Ａ)に示
した磁気式回転検出装置を、同じく着磁面に垂直な磁界
を用いた図６８(Ｂ)及び図６９(Ａ)に示すように変形す
ることもできる。この変形例において、回転センサ２０
は前記場合と同じように構成されているが、磁気回転板
１０の外側面の上下２領域のそれぞれに周方向にＮ極と
Ｓ極とを着磁してある。上下２領域の各着磁部の位相関
係については、図６８(Ａ)の場合と同じである。なお、
このような磁気回転板１０及び磁気抵抗素子３０に関し
ては、図２１〜４２，４５に示すような各種変形例を適
用することもできる。

【０１４７】さらに、前記図６８(Ａ)(Ｂ)及び図６９
(Ａ)では、着磁面に垂直な磁界を利用した磁気式回転検
出装置について説明したが、同装置を図６８(Ｃ)(Ｄ)及
び図６９(Ｂ)に示すように変更してもよい。図６８(Ｃ)
及び図６９(Ｂ)の場合、磁気回転板１０を前記図６８
(Ａ)に示すように構成するとともに、同図６８(Ａ)に示
す回転センサ２０を、磁気抵抗素子３０の人工格子膜３
４ｄ，３４ｅの面が内外に２分割した着磁面にそれぞれ
平行に対向するとともに人工格子膜３４ｄ，３４ｅが径
方向を長手方向として延設されるように配置する。ま
た、図６８(Ｄ)及び図６９(Ｂ)の場合、磁気回転板１０
を前記図６８(Ｂ)に示すように構成するとともに、同図
６８(Ｂ)に示す回転センサ２０を、磁気抵抗素子３０の
人工格子膜３４ｄ，３４ｅの面が上下に２分割した着磁
面にそれぞれ平行に対向するとともに人工格子膜３４
ｄ，３４ｅが上下方向を長手方向として延設されるよう
に配置する。なお、このような磁気回転板１０及び磁気
抵抗素子３０に関しては、図５０，図５１，図５２の
(Ｂ)〜(Ｅ)、図５３〜図６１に示すような各種変形例を
適用することもできる。

【０１４８】次に、前記のようなπ／２だけ位相の異な
る２列のパルス列信号を得る磁気式回転検出装置の変形
例について説明する。この場合、前記図６８に示す磁気
式回転板１０の上面又は側面の帯状領域に図７１(Ａ)
(Ｂ)に示すようにＮ極とＳ極を周方向に沿って交互かつ
ほぼ同一幅に着磁する。そして、磁気抵抗素子３０を、
その人工格子膜３４ｆ，３４ｇの面が着磁面に垂直かつ
人工格子膜３４ｆ，３４ｇが着磁面の移動方向に沿って
延設するように配置する。人工格子膜３４ｆ，３４ｇ
は、磁気回転板１０の移動方向の磁極幅の４分の１の間
隔で配置する。これによっても、磁気回転板１０の回転
に伴って各人工格子膜３４ｆ，３４ｇの抵抗値はπ／２
の位相差をもって正弦波状に変化することになるので、
この磁気抵抗素子３０を用いても図７０に示すようなπ
／２の位相差をもった２列のパルス列信号を取り出すこ
とができる。したがって、この変形例によれば、磁気回
転板１０の着磁部を簡単に構成できる。

【０１４９】また、前記図７１(Ａ)(Ｂ)の磁気式回転検
出装置は着磁面に対して垂直な磁界を利用するものであ
るが、これを着磁面に対して水平な磁界を利用するよう
に変形することも可能である。この場合、前記図６８に
示す磁気式回転板１０の上面又は側面の帯状領域に図７
２(Ａ)(Ｂ)に示すようにＮ極とＳ極を周方向に沿って交
互かつほぼ同一幅に着磁する。そして、磁気抵抗素子３
０を、その人工格子膜３４ｆ，３４ｇの面が着磁面に平
行かつ人工格子膜３４ｆ，３４ｇが着磁面の移動方向と
直交するように配置する。人工格子膜３４ｆ，３４ｇ
は、磁気回転板１０の移動方向の磁極幅の４分の１の間
隔で配置される。これによっても、磁気回転板１０の回
転に伴って各人工格子膜３４ｆ，３４ｇの抵抗値はπ／
２の位相差をもって正弦波状に変化することになるの
で、この磁気抵抗素子３０を用いても図７０に示すよう
なπ／２の位相差をもった２列のパルス列信号を取り出
すことができる。したがって、この変形例によっても、
磁気回転板１０の着磁部を簡単に構成できる。

【０１５０】なお、図６８及び図７１，７２の磁気式回
転検出装置においては、π／２だけ位相のずれた２列の
パルス列を得るようにした。しかし、磁気抵抗素子３０
内の人工格子膜を前記図７１又は図７２のように３個以
上設けることにより、３以上のパルス列信号を得ること
も可能である。また、各人工格子膜３４ｆ，３４ｇの間
隔を種々に設定することにより、各パルス列信号の位相
差を種々に設定することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気式回転検出装置の概略図で
ある。

【図２】 (Ａ)は図１の磁気抵抗素子の縦断面図であ
り、(Ｂ)は(Ａ)の人工格子膜の拡大断面である。

【図３】 (Ａ)は同磁気抵抗素子の縦断模式図であり、
(Ｂ)は同磁気抵抗素子の横断模式図である。

【図４】同磁気抵抗素子の磁界の強さに対する抵抗値
の変化特性図である。

【図５】本発明に係る磁気式回転検出装置を車輪速度
を検出するために適用した車両の全体概略図である。

【図６】図５の回転センサと電気制御装置との接続関
係を示す概略図である。

【図７】回転センサの具体例を示す正断面図である。

【図８】回転センサの第１変形例を示す正断面図であ
る。

【図９】 (Ａ)は回転センサの第２変形例を示す正断面
図であり、(Ｂ)は(Ａ)のＢ−Ｂ線に沿って見た側断面図
である。

【図１０】回転センサの第３変形例を示す正断面図で
ある。

【図１１】回転センサ及び磁気回転板の取り付け状態
を示す概略断面図である。

【図１２】回転センサ及び磁気回転板の取り付け状態
の第１変形例を示す概略断面図である。

【図１３】回転センサ及び磁気回転板の取り付け状態
の第２変形例を示す概略断面図である。

【図１４】回転センサ及び磁気回転板の取り付け状態
の第３変形例を示す概略断面図である。

【図１５】図１の信号処理回路の回路図である。

【図１６】 (Ａ)は図１５の信号処理回路に入力される
電圧信号波形図であり、(Ｂ)は同信号処理回路から出力
されるパルス信号波形図である。

【図１７】信号処理回路の第１変形例を示す回路図で
ある。

【図１８】信号処理回路の第２変形例を示す回路図で
ある。

【図１９】信号処理回路の第３変形例を示す回路図で
ある。

【図２０】信号処理回路の第４変形例を示す回路図で
ある。

【図２１】 (Ａ)は磁気回転板の磁極面に対して磁気抵
抗素子の人工格子膜の面を垂直に配置した基本的な第１
配置例を示す平面図であり、(Ｂ)は同第１配置例の正面
図である。

【図２２】 (Ａ)(Ｂ)は前記第１配置例に用いる磁気回
転板の着磁例をそれぞれ示す概略斜視図である。

【図２３】 (Ａ)は磁気回転板の磁極面に対して磁気抵
抗素子の人工格子膜の面を垂直に配置した基本的な第２
配置例を示す平面図であり、(Ｂ)は同第２配置例の正面
図である。

【図２４】 (Ａ)(Ｂ)は前記第２配置例に用いる磁気回
転板の着磁例をそれぞれ示す概略斜視図である。

【図２５】 (Ａ)〜(Ｂ)は磁気抵抗素子の人工格子膜の
パターン例をそれぞれ示す概略図である。

【図２６】 (Ａ)(Ｂ)は同人工格子膜の変形例を示す概
略図である。

【図２７】 (Ａ)〜(Ｃ)は同人工格子膜の他の変形例を
それぞれ示す概略図である。

【図２８】上面に着磁した磁気回転板に溝を設けた変
形例を示す概略斜視図である。

【図２９】側面に着磁した磁気回転板に溝を設けた変
形例の一部を示す概略斜視図である。

【図３０】 (Ａ)は図２８の磁気回転板を樹脂モールド
した変形例の一部を示す平面図であり、(Ｂ)は前記(Ａ)
のＢ−Ｂ線に沿ってみた断面図であり、(Ｃ)は前記(Ａ)
のＣ−Ｃ線に沿って見た断面図である。

【図３１】 (Ａ)は図２９の磁気回転板を樹脂モールド
した変形例の一部を示す平面図であり、(Ｂ)は前記(Ａ)
のＢ−Ｂ線に沿ってみた断面図であり、(Ｃ)は前記(Ａ)
のＣ−Ｃ線に沿って見た断面図である。

【図３２】上面に着磁した磁気回転板において各磁極
間に非着磁部を設けるようにした変形例を示す概略斜視
図である。

【図３３】側面に着磁した磁気回転板において各磁極
間に非着磁部を設けるようにした変形例の一部を示す概
略斜視図である。

【図３４】 (Ａ)は磁気回転板と同回転板を着磁するた
めの着磁ヨークとを示す概略図であり、(Ｂ)は同着磁ヨ
ークを用いて着磁した磁気回転板の着磁状態を示す展開
図であり、(Ｃ)は同着磁した磁気回転板の回転に伴う磁
気抵抗素子の抵抗値の変化状態を示すタイムチャートで
ある。

【図３５】上面と下面に異磁極を着磁した磁気回転板
の変形例を示す概略斜視図である。

【図３６】内側面と外側面に異磁極を着磁した磁気回
転板の変形例の一部を示す概略斜視図である。

【図３７】 (Ａ)は磁気抵抗素子に磁性板を付設した回
転センサの変形例を示す概略平面図であり、(Ｂ)は同変
形例の概略側面図である。

【図３８】 (Ａ)〜(Ｄ)は同磁性板の他の付設例を示す
概略図である。

【図３９】 (Ａ)は磁気回転板の上面に対向して磁気抵
抗素子を配置し、Ｎ，Ｓ両極の各着磁面にほぼ垂直に出
入りする両磁力線を用いた磁気式回転検出装置の平面図
であり、(Ｂ)は同磁気式回転検出装置の正面図であり、
(Ｃ)は(Ａ)のＣ−Ｃ線に沿って見た拡大断面図である。

【図４０】 (Ａ)は磁気回転板の側面に対向して磁気抵
抗素子を配置し、Ｎ，Ｓ両極の各着磁面にほぼ垂直に出
入りする両磁力線を用いた磁気式回転検出装置の平面図
であり、(Ｂ)は同磁気式回転検出装置の正面図である。

【図４１】図３９，４０の人工格子膜の変形例を示す
磁気抵抗素子の概略図である。

【図４２】図３９の磁気式回転検出装置の第１変形例
を示す概略斜視図である。

【図４３】図３９の磁気式回転検出装置の第２変形例
を示す概略斜視図である。

【図４４】 (Ａ)(Ｂ)は共に図４３の磁気式回転検出装
置に用いるのに適した磁気抵抗素子の拡大図である。

【図４５】図４０の磁気式回転検出装置の第１変形例
を示す概略斜視図である。

【図４６】図４０の磁気式回転検出装置の第２変形例
を示す概略斜視図である。

【図４７】 (Ａ)は磁気回転板の磁極面に対して磁気抵
抗素子の人工格子膜の面を平行に配置した基本的な第１
配置例を示す平面図であり、(Ｂ)は同第１配置例の正面
図である。

【図４８】 (Ａ)は磁気回転板の磁極面に対して磁気抵
抗素子の人工格子膜の面を平行に配置した基本的な第２
配置例を示す平面図であり、(Ｂ)は同第２配置例の正面
図である。

【図４９】 (Ａ)は図４７，４８の着磁面と磁気抵抗素
子の配置関係を詳細に示す平面図であり、(Ｂ)は同配置
関係を詳細に示す正面図である。

【図５０】 (Ａ)〜(Ｈ)は図４７，４８の磁気抵抗素子
の人工格子膜の各種変形例を示す概略平面図である。

【図５１】 (Ａ)〜(Ｅ)は図４７の磁気回転板の各種変
形例の一部を示す概略斜視図である。

【図５２】 (Ａ)〜(Ｅ)は図４７の磁気回転板の他の各
種変形例の一部を示す概略斜視図である。

【図５３】 (Ａ)〜(Ｅ)は図４８の磁気回転板の各種変
形例の一部を示す概略斜視図である。

【図５４】 (Ａ)〜(Ｅ)は図４８の磁気回転板の他の各
種変形例の一部を示す概略斜視図である。

【図５５】 (Ａ)(Ｂ)は図５１〜５４の磁気回転板の着
磁面に平行かつ不要な磁界の発生状態を説明するための
同回転板の着磁面の概略図である。

【図５６】 (Ａ)〜(Ｃ)は図５１〜図５４の磁気回転板
に対向させる磁気抵抗素子の改良例を示す概略平面図で
ある。

【図５７】 (Ａ)〜(Ｈ)は図５６(Ａ)の各種変形例を示
す磁気抵抗素子の概略平面図である。

【図５８】 (Ａ)〜(Ｐ)は図５６(Ｂ)の各種変形例を示
す磁気抵抗素子の概略平面図である。

【図５９】 (Ａ)は図５１(Ａ)の磁気回転板の着磁例の
変形例を示す概略平面図であり、(Ｂ)は図５３(Ａ)の磁
気回転板の着磁例の変形例を示す概略正面図である。

【図６０】図５９(Ａ)(Ｂ)の作動を説明するための磁
気回転板と磁気抵抗素子の配置関係を示す平面図であ
る。

【図６１】 (Ａ)〜(Ｃ)は図５９(Ａ)(Ｂ)の磁気回転板
の着磁状態をさらに変形した同回転板の着磁部の概略平
面図である。

【図６２】本発明に係る磁気式回転検出装置を車両用
エンジンの回転検出に適用した場合の概略正断面図であ
る。

【図６３】 (Ａ)〜(Ｃ)は図６２の磁気回転板の各環状
部の断面図である。

【図６４】前記磁気式回転検出装置の信号処理回路の
回路図である。

【図６５】図６２の磁気回転板の各環状部の着磁パタ
ーンと図６４の信号処理回路内の各比較器の入出力信号
波形の関係を示すタイムチャートである。

【図６６】 (Ａ)(Ｂ)は図６３の(Ａ)(Ｂ)の着磁例の変
形例を示す環状部の断面図である。

【図６７】前記磁気式回転検出装置において回転セン
サを磁気回転板の上面に配置するように変形した変形例
を示す概略正断面図である。

【図６８】 (Ａ)〜(Ｄ)は、本発明に係る磁気式回転検
出装置を車両用ステアリングシャフトの回転角検出に適
用した場合の各種例を示す概略図である。

【図６９】 (Ａ)は図６８(Ａ)(Ｂ)の着磁部の拡大図で
あり、(Ｂ)は図６８(Ｃ)(Ｄ)の着磁部の拡大図である。

【図７０】図６８の磁気回転板の各環状部の着磁パタ
ーンと図６４の信号処理回路内の各比較器の入出力信号
波形の関係を示すタイムチャートである。

【図７１】図６８の変形例を示す磁気式回転検出装置
の概略図である。

【図７２】図６８の他の変形例を示す磁気式回転検出
装置の概略図である。

【符号の説明】

１０…磁気回転板、１０ａ，１０ｂ…溝、１０ｃ，１０
ｄ…突起部、１１…モールド層、２０…回転センサ、２
１…ハウジング、２２，２２ａ〜２２ｇ…コネクタ片、
２３…ワイヤ、２４…コネクタ、２５…取り付け用パッ
ケージ、２６…磁性板、２６ａ…主部、２６ｂ…脚部、
３０…磁気抵抗素子、３１…シリコン基板、３２…バッ
ファ層、３４，３４ａ〜３４ｇ…人工格子膜、３６…保
護膜、３７，３７ａ〜３７ｇ…電極、４０…信号処理回
路、４１…定電圧源回路、４２…波形整形回路、４３…
定電流源回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心軸回りに回転する回転面に回転方向に
沿って着磁状態を異ならせて着磁した回転体と、磁性体と非磁性体を交互に積層するとともに線状パター
ン化した人工格子膜を有してなり前記回転体の着磁部に
対向して配置した磁気抵抗素子と、前記磁気抵抗素子と隔離して配置されるとともに同磁気
抵抗素子の人工格子膜の両端に導線を介して接続され、
前記回転体の回転に伴う磁界の強さの変化に応じた前記
人工格子膜の抵抗値の変化に基づいて同回転体の回転に
応じたパルス列信号を出力する信号処理回路とを備えた
ことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２】前記請求項１に記載の信号処理回路を、前記人工格子膜に接続されて同人工格子膜に所定電圧を
印加する電圧源回路と、前記人工格子膜に接続されて同人工格子膜に流れる電流
値に比例した電圧信号を出力する電流検出用抵抗と、前記電圧信号と所定の基準電圧信号とを比較して両電圧
信号の大小関係に応じて前記パルス列信号を出力する波
形整形回路とにより構成した磁気式回転検出装置。
【請求項３】前記請求項１に記載の信号処理回路を、前記人工格子膜に接続されて同人工格子膜に所定電流を
流す電流源回路と、前記人工格子膜に接続されて同人工格子膜に発生する電
圧信号と所定の基準電圧信号とを比較して両電圧信号の
大小関係に応じて前記パルス列信号を出力する波形整形
回路とにより構成した磁気式回転検出装置。
【請求項４】車両の回転部分に組付けられ、中心軸回り
に回転する回転面に回転方向に沿って着磁状態を異なら
せて着磁した回転体と、車両の非回転部分に組付けられ、磁性体と非磁性体を交
互に積層するとともに線状パターン化した人工格子膜を
有してなり、前記回転体の着磁部に対向して配置した磁
気抵抗素子と、車両の非回転部分に組み付けられ、前記回転体と前記磁
気抵抗素子とを外部から遮断するカバーと、前記磁気抵抗素子と隔離して車体に搭載されるとともに
同磁気抵抗素子の人工格子膜に導線を介して接続され、
前記回転体の回転に伴う磁界の強さの変化に応じた前記
人工格子膜の抵抗値の変化に基づいて同回転体の回転に
応じたパルス列信号を出力する信号処理回路とを備えた
ことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項５】中心軸回りに回転する回転面にＮ極とＳ極
とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一幅に着磁した回
転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有してなり前記回転体の回転面
に対向させた磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の着磁面に対して垂直
に配置するとともに同人工格子膜を同回転体の着磁面の
回転方向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ
同人工格子膜の面に直交する方向の磁気抵抗素子の厚さ
を少なくとも前記着磁面の各磁極の回転方向幅より小さ
くしたことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項６】前記請求項５に記載の磁気式回転検出装置
において、前記回転体のＮ極とＳ極の各着磁部間に溝を
設けるようにしたことを特徴とする磁気式回転検出装
置。
【請求項７】前記請求項６に記載の磁気式回転検出装置
において、前記溝に樹脂を埋め込んで着磁面を平坦にし
たことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項８】前記請求項５に記載の磁気式回転検出装置
において、前記回転体にＮ極とＳ極とを所定の間隔を隔
てて着磁するようにしたことを特徴とする磁気式回転検
出装置。
【請求項９】前記請求項５に記載の磁気式回転検出装置
において、前記回転体に先端を丸くした着磁ヨークを用
いて前記Ｎ極とＳ極とを着磁するようにした磁気式回転
検出装置。
【請求項１０】中心軸回りに回転する互いに平行な第１
及び第２回転面を備え、前記第１回転面に回転方向に沿
って一方の磁極をほぼ同一幅ずつ所定の間隔をおいて着
磁するとともに、前記第２回転面に他方の磁極を着磁し
た回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の第１回転面に
対向させた磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記第１回転面に対して垂直に配
置するとともに同人工格子膜を同第１回転面の回転方向
と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ同人工格
子膜の面に直交する方向の磁気抵抗素子の厚さを少なく
とも前記着磁面の各磁極の回転方向幅より小さくしたこ
とを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項１１】前記請求項５〜請求項１０のいずれか一
つに記載の人工格子膜を、連続した一本の線状体を繰り
返し折り返してパターン化したことを特徴とする磁気式
回転検出装置。
【請求項１２】図２６，２７前記請求項５〜請求項１０のいずれか一つに記載の人工
格子膜の線状パターンの幅を、磁界の強さの変化が大き
い位置にて小さく、かつ磁界の強さの変化が小さい位置
にて大きく形成したことを特徴とする磁気式回転検出装
置。
【請求項１３】前記請求項５〜請求項１０のいずれか一
つに記載の人工格子膜の線状パターンの幅を、前記回転
体の着磁面の回転方向と直角な幅方向中心付近にて小さ
くかつ同幅方向端部にて大きく形成したことを特徴とす
る磁気式回転検出装置。
【請求項１４】前記請求項５〜請求項１０のいずれか一
つに記載の人工格子膜の線状パターンの幅を、前記回転
体の着磁面に近い位置にて小さくかつ遠い位置にて大き
く形成したことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項１５】前記請求項５〜請求項１４のいずれか一
つに記載の磁気式回転検出装置において、前記磁気抵抗
素子と前記回転体の着磁面との間に磁性板を前記人工格
子膜の面とほぼ同一面にて配置したことを特徴とする磁
気式回転検出装置。
【請求項１６】前記請求項５〜請求項１４のいずれか一
つに記載の磁気式回転検出装置において、前記磁気抵抗
素子と同一平面内に磁性板を設けるとともに、同磁性板
の一部を延設して前記回転体の磁極間隔にほぼ等しい位
置に脚部を設け、同脚部を前記回転体の着磁面に対して
垂直となるように配置したことを特徴とする磁気式回転
検出装置。
【請求項１７】中心軸回りに回転する回転面にＮ極とＳ
極とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一幅に着磁した
回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の回転面に対向
させた磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の着磁面に対して垂直
に配置し、同人工格子膜を前記回転体の着磁面の回転方
向を長手方向として延設し、かつ同人工格子膜の長手方
向に沿った単位長さ当りの抵抗値を前記回転体のＮ，Ｓ
各磁極幅にほぼ等しい間隔を有する同長手方向の２位置
にて他の位置より高くしたことを特徴とする磁気式回転
検出装置。
【請求項１８】中心軸回りに回転する回転面に回転方向
に沿った帯状の２領域を互いに隣接して設け、前記２領
域にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一
幅であって前記２領域の隣接した各磁極が異磁極になる
ようにそれぞれ着磁した回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の回転面の２領
域に対向させてなる磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の着磁面に対して垂直
に配置し、同人工格子膜を前記回転体の着磁面の回転方
向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ前記人
工格子膜の面に直交する方向の磁気抵抗素子の厚さを少
なくとも前記着磁面の各磁極の回転方向幅より小さくし
たことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項１９】中心軸回りに回転する互いに平行な第１
及び第２回転面にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交互
かつほぼ同一幅であって前記第１及び第２回転面の対向
する各磁極が異磁極になるようにそれぞれ着磁した回転
体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の第１及び第２
回転面と直交する第３回転面に対向させた磁気抵抗素子
とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記第３回転面に対して垂直に配
置し、同人工格子膜を前記第３回転面の回転方向と直交
する方向を長手方向にして延設し、かつ前記人工格子膜
の面に直交する方向の磁気抵抗素子の厚さを少なくとも
前記着磁面の各磁極の回転方向幅より小さくしたことを
特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２０】前記請求項１９に記載の磁気式回転検出
装置において、前記人工格子膜の長手方向に沿った単位
長さ当りの抵抗を同長手方向端部にて中央部より大きく
するようにしたことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２１】前記請求項１８〜請求項２０のいずれか
一つに記載の磁気式回転検出装置において、前記人工格
子膜を連続した一本の線状体を繰り返し折り返してパタ
ーン化したことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２２】中心軸回りに回転する回転面にＮ極とＳ
極とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一幅に着磁した
回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の回転面に対向
させた磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の着磁面に対して平行
に対向させ、同人工格子膜を同回転体の着磁面の回転方
向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ前記長
手方向と直交する方向の前記人工格子膜全体の幅を少な
くとも前記着磁面の各磁極の回転方向幅より小さくした
ことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２３】前記請求項２２に記載の人工格子膜を、
連続した一本の線状体を繰り返し折り返してパターン化
したことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２４】中心軸回りに回転する回転面に回転方向
に沿った帯状の２領域を互いに隣接して設け、前記２領
域にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一
幅であって前記２領域の隣接した各磁極が異磁極になる
ようにそれぞれ着磁した回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の回転面の２領
域に対向させてなる磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の着磁面に対して平行
に対向させ、同人工格子膜を同回転体の着磁面の回転方
向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ前記長
手方向と直交する方向の同人工格子膜全体の幅を少なく
とも前記着磁面の各磁極の回転方向幅より小さくしたこ
とを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２５】前記請求項２４に記載の回転体の回転方
向の各磁極間に非着磁部を設けたことを特徴とする磁気
式回転検出装置。
【請求項２６】中心軸回りに回転する回転面に回転方向
に沿った帯状の２領域を互いに隣接して設け、一方の領
域に一方の磁極を回転方向に沿ってほぼ同一幅に所定間
隔をおいて着磁するとともに、他方の領域に他方の磁極
を前記一方の磁極に隣接した位置にて着磁した回転体
と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の回転面の２領
域に対向させた磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の着磁面に対して平行
に対向させ、同人工格子膜を同回転体の着磁面の回転方
向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ前記長
手方向と直交する方向の同人工格子膜全体の幅を少なく
とも前記着磁面の各磁極の回転方向幅より小さくしたこ
とを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２７】中心軸回りに回転する互いに平行な第１
及び第２回転面にＮ極とＳ極とを回転方向に沿って交互
かつほぼ同一幅であって前記第１及び第２回転面の対向
する各磁極が異磁極になるようにそれぞれ着磁した回転
体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の第１及び第２
回転面と直交する第３回転面に対向させた磁気抵抗素子
とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記第３回転面に対して平行に対
向させ、同人工格子膜を同第３回転面の回転方向と直交
する方向を長手方向にして延設し、かつ同長手方向と直
交する方向の同人工格子膜全体の幅を少なくとも前記第
１及び第２回転面の各磁極の回転方向幅より小さくした
ことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２８】前記請求項２７に記載の前記回転体の第
１及び第２回転面の各磁極間に非着磁部を設けたことを
特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項２９】中心軸回りに回転する互いに平行な第１
及び第２回転面を有し、前記第１回転面に一方の磁極を
回転方向に沿ってほぼ同一幅に所定間隔をおいて着磁す
るとともに、前記第２回転面に他方の磁極を前記第１回
転面の磁極に対向した位置にて着磁した回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の第１及び第２
回転面と直交する第３回転面に対向させた磁気抵抗素子
とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記第３回転面に対して平行に対
向させ、同人工格子膜を同第３回転面の回転方向と直交
する方向を長手方向にして延設し、かつ同長手方向と直
交する方向の同人工格子膜全体の幅を少なくとも前記第
１及び第２回転面の各磁極の回転方向幅より小さくした
ことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項３０】前記請求項２４〜請求項２９のいずれか
一つに記載の磁気式回転検出装置において、前記人工格
子膜を連続した一本の線状体を繰り返し折り返してパタ
ーン化したことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項３１】前記請求項２４〜請求項３０のいずれか
一つに記載の磁気式回転検出装置において、前記人工格
子膜の面内にて、同人工格子膜の長手方向の両端部に一
対の磁性帯を同人工格子膜の延設方向と直角に延設する
ようにした磁気式回転検出装置。
【請求項３２】前記請求項２４〜請求項３０のいずれか
一つに記載の磁気式回転検出装置において、前記人工格
子膜の面内にて、同人工格子膜の両側に一対の磁性帯を
同人工格子膜の延設方向と平行に延設するようにした磁
気式回転検出装置。
【請求項３３】中心軸回りに回転する回転面に回転方向
に沿った帯状の２領域を互いに隣接して設け、一方の領
域に回転方向に沿ってほぼ同一幅にＮ極とＳ極とを交互
に着磁するとともに、他方の領域にて回転方向に沿って
前記所定幅ずつＮ極とＳ極とを交互かつ回転方向の磁極
中心を前記一方の領域の回転方向の磁極中心に対して回
転方向の磁極幅のほぼ２分の１ずつずらして着磁した回
転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の回転面の２領
域に対向させた磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の着磁面に対して平行
に対向させ、同人工格子膜を同回転体の着磁面の回転方
向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ同長手
方向と直交する方向の同人工格子膜全体の幅を少なくと
も前記着磁面の各磁極の回転方向幅の２分の１より小さ
くしたことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項３４】中心軸回りに回転する回転面に回転方向
に沿った帯状領域を設けるとともに、前記帯状領域を回
転方向に沿ってほぼ同一幅を有しかつ各境界線を回転方
向に対して所定角度だけ傾けてある複数の領域に分割
し、この分割した各領域にＮ極とＳ極とを回転方向に沿
って交互に着磁した回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した工格子膜を有し前記回転体の帯状領域に対向
させた磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の着磁面に対して平行
に対向させ、同人工格子膜を同回転体の着磁面の回転方
向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ同長手
方向と直交する方向の同人工格子膜全体の幅を少なくと
も前記着磁面の各磁極の回転方向幅の２分の１より小さ
くしたことを特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項３５】中心軸回りに回転する回転面に回転方向
に沿った帯状領域を設け、前記帯状領域に一方の磁極を
着磁するとともに、同帯状領域の幅方向の一部に回転方
向に沿って所定の間隔をおいて他方の磁極を形成してな
る回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した人工格子膜を有し前記回転体の帯状領域に対
向させた磁気抵抗素子とを備え、前記回転体の回転を前記磁気抵抗素子の人工格子膜の抵
抗値の変化により検出する磁気式回転検出装置であっ
て、前記人工格子膜の面を前記回転体の帯状領域に対して平
行に対向させ、同人工格子膜を同回転体の帯状領域の回
転方向と直交する方向を長手方向にして延設し、かつ同
長手方向と直交する方向の同人工格子膜全体の幅を少な
くとも前記他方の磁極の回転方向幅より小さくしたこと
を特徴とする磁気式回転検出装置。
【請求項３６】中心軸回りに回転する回転面に回転方向
に直交する方向にて区画されかつ同回転方向に帯状に伸
びた複数の領域を設けるとともに前記複数の帯状領域に
異なる回転方向位置にてそれぞれ着磁した回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化してなり前記帯状領域に等しい数の人工格子膜を
有する磁気抵抗素子とを備え、前記磁気抵抗素子の各人工格子膜を前記回転体の各帯状
領域にそれぞれ対向させるようしたことを特徴とする磁
気式回転検出装置。
【請求項３７】中心軸回りに回転する回転面に回転方向
に直交する方向にて区画されかつ同回転方向に帯状に伸
びた複数の領域を設け、各帯状領域に回転方向に沿って
ほぼ同一幅にＮ極とＳ極とを交互にそれぞれ着磁すると
ともに各帯状領域の各磁極の回転方向位置を所定量だけ
ずらしてなる回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化してなり前記帯状領域に等しい数の人工格子膜を
有する磁気抵抗素子とを備え、前記磁気抵抗素子の各人工格子膜を前記回転体の各帯状
領域にそれぞれ対向させるようしたことを特徴とする磁
気式回転検出装置。
【請求項３８】中心軸回りに回転する回転面にＮ極とＳ
極とを回転方向に沿って交互かつほぼ同一幅に着磁した
回転体と、磁性体と非磁性体とを交互に積層するとともに線状パタ
ーン化した複数の人工格子膜を有する磁気抵抗素子とを
備え、前記磁気抵抗素子の複数の人工格子膜を前記回転体の着
磁面にその回転方向位置をずらしてそれぞれ対向させる
ようしたことを特徴とする磁気式回転検出装置。