JPH11311542A - 磁気検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検出対象の移動，回転等を検出する高感度
な磁気検出装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 磁性材料を有するギア２に向けて磁界を
発生するバイアス磁石６と、このバイアス磁石６とギア
２との間にバイアス磁石６の磁界の方向とでなす角度が
所定の角度となるように傾斜させて配置され且つギア２
の運動に応じた磁界の変化により抵抗値が変化する磁気
抵抗素子３ａ，３ｂとを備え、磁気抵抗素子３ａ，３ｂ
は、少なくともＮｉＦｅＣｏ薄膜とＣｕ薄膜とが交互に
複数回積層された多層膜ＧＭＲを有し、該多層膜ＧＭＲ
に印加される磁界の変化により抵抗値が変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗素子の抵
抗値変化を利用して、被検出対象の移動，回転等を検出
する高感度な磁気検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気検出装置としては、特開平６
−１７４４９０号の公開特許公報に開示される磁気検出
装置が知られている。この磁気検出装置は、図１５に示
すようにギア１００と、このギア１００に向けてバイア
ス磁界を発生する中空形状のバイアス磁石１０４と、磁
気抵抗素子１０３が保持されているモールド材１０２が
バイアス磁石１０４の貫通孔を貫通するように構成され
ている。

【０００３】磁気抵抗素子１０３は、図１６に示すよう
に、第１の磁気抵抗素子１１１と第２の磁気抵抗素子１
１２が、バイアス磁界方向Ｗとのなす角度がそれぞれ±
４５度の角度を形成するように構成されている。

【０００４】この磁気検出装置は、ギア回転に応じたバ
イアス磁界方向の変化により各磁気抵抗素子の抵抗値が
それぞれ逆相で変化する。また、磁気抵抗素子を４５度
配置とすることで波形割れの対策がされている。磁気抵
抗素子１０３の出力値は、各磁気抵抗素子１１１，１１
２の接続中点から取り出され、信号処理回路１１４に供
給される。

【０００５】そして、信号処理回路１１４がギヤ１００
の回転数（歯１０１の数）に応じたパルスを出力し、後
段の例えばカウンタ等において信号処理回路１１４から
出力されるパルス数をカウントすることでギヤ１００の
回転数を検出することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−１
７４４９０号に開示される磁気検出装置においては、磁
気抵抗素子は電流方向となす角度が４５前後で抵抗値が
大きく変化するため、バイアス磁界方向と、各磁気抵抗
素子１１１，１１２とのなす角度がそれぞれ４５度とな
るように配置する必要があった。このため、各磁気抵抗
素子１１１，１１２に印加されるバイアス磁界の角度が
４５度よりずれると、各抵抗値はそれぞれ逆に変化する
ため、接続中点から取り出される電位は大きく変動す
る。

【０００７】このバイアス磁界角度の４５度からのずれ
は、磁気抵抗素子をバイアス磁石に組み付けたときの位
置関係或いは、磁気抵抗素子、バイアス磁石、モールド
材からなる磁気検出装置をギアに対して取り付けたとき
の位置関係或いは、磁気検出装置をギアに対して取り付
けた後のギアの偏心等による磁気検出装置とギアの位置
関係のずれにより生じる。

【０００８】そして、それぞれの位置関係が、図１５に
示す中心線（ギア１００の直径方向）に対して図中α方
向に傾く、或いは中心線に対し図中Ｚ方向にずれると、
各磁気抵抗素子１１１，１１２にバイアスされる磁界方
向が４５度からずれ、中点電位（ギアの回転によるｓｉ
ｎ波状のセンサ信号のピークとボトムの中間の電位）は
大きく変動する。このため、中点電位の変動を押さえる
ことができる磁気検出装置が要望されていた。

【０００９】また、従来の磁気抵抗素子の磁界変化によ
る抵抗値の変化量（率）は小さいため、取り出された中
点電位の変化量も小さいから、センサ出力としては、十
分な値でなかった。

【００１０】このため、その中点電位を増幅回路等で所
定の電圧値まで増幅して、センサ出力として十分な電圧
値を得ていた。しかし、中点電位が増幅されるばかりで
はなく、中点電位の変動分も増幅されてしまう。すなわ
ち、中点電位も大きく変動していた。

【００１１】一方、磁界変化による抵抗値の変化量が大
きい磁気抵抗素子を有する磁気検出装置を用いれば、感
度が高いため、増幅回路を用いることがなくなり、中点
電位の変動を押さえることができる。このため、高感度
の磁気抵抗素子を有する磁気検出装置が要望されてい
た。

【００１２】本発明は、磁気抵抗素子の抵抗値変化を利
用して、被検出対象の移動，回転等を検出する高感度な
磁気検出装置を提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気検出装置
は、前記課題を解決するために以下の構成とした。請求
項１の磁気検出装置は、磁性材料を有する被検出対象に
向けて磁界を発生するバイアス磁石と、このバイアス磁
石と前記被検出対象との間に前記磁界の方向とでなす角
度が所定の角度となるように傾斜させて配置され且つ前
記被検出対象の運動に応じた磁界の変化により抵抗値が
変化する磁気抵抗手段とを備え、前記磁気抵抗手段は、
少なくとも第１の薄膜と第２の薄膜とが交互に複数回積
層された多層膜を有し、該多層膜に印加される前記磁界
の変化により抵抗値が変化することを特徴とする。

【００１４】請求項１の発明によれば、磁気抵抗手段
は、バイアス磁石の磁界の方向とでなす角度が所定の角
度となるように傾斜させて配置されているため、バイア
ス磁石の磁界は、多層膜に対して所定の角度で印加され
る。そして、被検出対象の運動に応じて磁界の向きが変
化することにより磁界が変化し、変化した磁界が多層膜
に印加されるため、抵抗値が大きく変化する。従って、
高感度なセンサ出力を得ることができるため、磁界の振
れ角が小さくなった場合であってもセンサ出力のパルス
欠けがない。

【００１５】請求項２の発明は、前記磁気抵抗手段を支
持する支持基板を有し、この支持基板が前記磁界の方向
とでなす角度が所定の角度となるように傾斜させて配置
されることで、バイアス磁石の磁界は、多層膜に対して
所定の角度で印加されるため、被検出対象の運動に応じ
て抵抗値が大きく変化する。

【００１６】請求項３の発明の磁気検出装置のように、
前記磁気抵抗手段は、少なくとも第１の薄膜と第２の薄
膜とが交互に複数回積層された多層膜を有し、該多層膜
に印加される磁界の変化により抵抗値が変化する第１の
磁気抵抗素子と、前記多層膜、多層膜に積層される絶縁
薄膜、及び絶縁薄膜に積層される高透磁率の磁性体を有
し、且つ前記第１の磁気抵抗素子に直列接続される第２
の磁気抵抗素子とを備えることを特徴とする。

【００１７】請求項４の発明の磁気検出装置のように、
前記磁気抵抗手段は、少なくとも第１の薄膜と第２の薄
膜とが交互に複数回積層された多層膜を有し、該多層膜
に印加される磁界の変化により抵抗値が変化する第１の
磁気抵抗素子と、前記多層膜、多層膜を取り囲む如く配
置された高透磁率の磁性体を有し、且つ前記第１の磁気
抵抗素子に直列接続される第２の磁気抵抗素子とを備え
ることを特徴とする。

【００１８】請求項３または請求項４の発明によれば、
第１の磁気抵抗素子に有する多層膜に印加される外部磁
界の変化により抵抗値が大きく変化し、第２の磁気抵抗
素子では、外部磁界が高透磁率の磁性体に入り込み、多
層膜に外部磁界が印加されないため、磁気感度を有しな
くなる。このため、第１の磁気抵抗素子は可変抵抗と
し、第２の磁気抵抗素子は固定抵抗として作用し、第１
及び第２の磁気抵抗素子の中点から中点電圧が取り出さ
れるため、高感度なセンサ出力を得ることができる。

【００１９】請求項５の発明の磁気検出装置のように、
前記第１の薄膜は、ＮｉＦｅＣｏ薄膜であり、前記第２
の薄膜は、Ｃｕ薄膜であることで、高感度を得ることが
できる。

【００２０】請求項６の発明の磁気検出装置のように前
記所定の角度は、略６０°から略８０°までの角度範囲
内であることで、抵抗値の変化量が非常に大きくなり、
高感度のセンサ出力を得ることができ、振れ角が小さく
なってもセンサ出力のパルス欠けがない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気検出装置の実
施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

【００２２】＜第１の実施の形態＞図１に第１の実施の
形態の磁気検出装置の構成図を示す。磁気検出装置は、
例えば、磁気センサに適用される。

【００２３】図１に示す磁気検出装置は、被検出対象と
してのギア２の回転運動を検出するものである。ギア２
の円周には、歯としての凸部１ａ及び凹部１ｂが交互に
設けられており、このギア２の凸部１ａ及び凹部１ｂに
対向してバイアス磁石６が配置されている。バイアス磁
石６は、磁性体を有するギア２に向けてバイアス磁界を
発生するもので、ギア２に向かう方向に着磁されてい
る。

【００２４】また、ギア２とバイアス磁石６との間に
は、バイアス磁石６で発生した磁界の内、ギア２に向か
う磁界Ｈとでなす角度が所定の角度θとなるように傾斜
して支持基板４が配置されており、この支持基板４の一
方の面側（表面側）には磁気抵抗素子３が実装され、他
方の面側（裏面側）にはセンサ信号処理部５が実装され
ている。

【００２５】支持基板４に実装された磁気抵抗素子３
も、ギア２に向かう磁界Ｈとでなす角度が所定の角度θ
となるように傾斜して配置されており、バイアス磁石６
による磁界Ｈが磁気抵抗素子３を貫くようになってい
る。

【００２６】磁気抵抗素子３は、ギア２の凸部１ａ及び
凹部１ｂによる運動に応じたバイアス磁界の変化（磁界
の振れ角θ′）により、各磁気抵抗素子３ａ，３ｂに抵
抗変化を生ずるようになっている。

【００２７】図２に第１の実施の形態の磁気抵抗素子３
の構成を示す。磁気抵抗素子３は、表面Ａに櫛状の電極
パターン７ａを有する第１の磁気抵抗素子３ａと、この
第１の磁気抵抗素子３ａに接続され且つ表面Ａに櫛状の
電極パターン７ｂを有する第２の磁気抵抗素子３ｂとか
らなるハーフブリッジを構成する。

【００２８】電極パターン７ａの一端には電極８ａが接
続され、電極パターン７ｂの一端には電極８ｃが接続さ
れ、電極パターン７ａと電極パターン７ｂとの中点ａに
は電極８ｂが接続され、電極８ｂから中点電圧が取り出
されるようになっている。第２の磁気抵抗素子３ｂは、
後に説明するようにパーマロイ１９を有する。

【００２９】図３に第１の実施の形態の磁気感度を有す
る第１の磁気抵抗素子３ａの断面図を示す。ここで、断
面図は、磁気抵抗素子３の表面Ａから裏面Ｂまでの断面
図である。第１の磁気抵抗素子３ａは、多層膜からなる
巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ）からなり、バイアス磁界の
変化により抵抗変化を生ずる磁気感度を有するようにな
っている。

【００３０】第１の磁気抵抗素子３ａは、Ｆｅ薄膜１
１、このＦｅ薄膜１１上に積層されるＮｉＦｅＣｏ薄膜
１３（厚み１５Å）、このＮｉＦｅＣｏ薄膜１３上に積
層されるＣｕ薄膜１５（厚み２１Å）を有するととも
に、ＮｉＦｅＣｏ薄膜１３及びＣｕ薄膜１５を２０層分
積層して構成されている。

【００３１】図４に第１の実施の形態の磁気感度を有し
ない第２の磁気抵抗素子の断面図を示す。第２の磁気抵
抗素子３ｂは、図４に示すように、第１の磁気抵抗素子
３ａと同一構成の多層膜ＧＭＲと、この多層膜ＧＭＲ上
に積層される絶縁薄膜１７と、この絶縁薄膜１７上に積
層される高透磁率の磁性体としてのパーマロイ１９とを
有して構成される。

【００３２】絶縁薄膜１７としては、例えば、ＳｉＯ₂
やポリイミド（厚みが５０００Å）等が用いられる。バ
イアス磁石６のバイアス磁界は、多層膜ＧＭＲに印加さ
れずに、パーマロイ１９中に集束されるため、第２の磁
気抵抗素子３ｂは、磁気感度を有しないようになってい
る。

【００３３】図５に磁気抵抗素子に対する磁界角度を示
す。図５において、バイアス磁石６で発生した磁界の
内、ギア２に向かう方向の磁界Ｈの方向と第１の磁気抵
抗素子３ａの多層膜ＧＭＲに平行な方向（各々の薄膜の
長手方向ＯＰ）とのなす角度をθとする。また、ギア２
に向かう方向の磁界Ｈの磁界角度０°とする。

【００３４】磁界角度を０°から９０°まで変化したと
きにおける磁界強度及び磁界角度に対する抵抗値の変化
量を図６に示す。図６において、横軸は、磁界強度Ｈを
示し、縦軸は、抵抗値の変化量（変化率）を示す。

【００３５】バイアス磁石６によるバイアス磁界の強度
Ｈ、例えば、所定の磁界強度Ｈ₁が第１の磁気抵抗素子
３ａに加わり、この磁界強度が磁界角度０°から９０°
まで変化したときには、抵抗値の変化量は、約１０％か
ら１５％となる。

【００３６】従来の抵抗値の変化量は、約２％であるた
め、第１の磁気抵抗素子３ａの抵抗値の変化量は、従来
のＮｉ−Ｆｅ系の磁気抵抗素子の抵抗値の変化量に対し
て約５倍から８倍となる。このため、従来のものよりも
５倍から８倍のセンサ出力を得ることができる磁気抵抗
素子３を提供することができる。

【００３７】図７に第１の磁気抵抗素子及び第２の磁気
抵抗素子との中点における中点電圧を取り出す回路構成
図を示す。磁気抵抗素子３の第１の磁気抵抗素子３ａと
第２の磁気抵抗素子３ｂは、中点端子ａで接続されてい
る。

【００３８】第１の磁気抵抗素子３ａには、定電流源２
１を介して電源電圧Ｖ_DDが印加されるようになってお
り、その検出出力（センサ信号）は、中点端子ａの電圧
値Ｖの変化として取り出すようになっている。

【００３９】次に、このように構成された第１の実施の
形態の磁気検出装置の動作を図面を参照しながら説明す
る。

【００４０】まず、バイアス磁石６で発生したバイアス
磁界Ｈは、図１に示すように、第１の磁気抵抗素子３ａ
の多層膜ＧＭＲを貫き、ギア２に向かう。このとき、支
持基板４に実装された磁気抵抗素子３は、バイアス磁石
６の磁界の内のギア２に向かう磁界Ｈとでなす角度が所
定の角度θ（例えば６０°〜８０°）で傾斜して配置さ
れている。

【００４１】このため、バイアス磁石６の磁界Ｈは、第
１の磁気抵抗素子３ａの多層膜ＧＭＲに対して所定の角
度θで印加される。そして、ギア２が回転することによ
り、磁界角度は、傾斜角度θを基準として振れ角±θ′
だけ周期的に変化する。

【００４２】すなわち、バイアス磁界の方向は、ギア２
の回転により周期的に変調され、磁気抵抗素子３の磁界
強度の変化は、ギア２の回転により周期的に変調され
る。周期的な変調としては、ギア２の歯の凸部１ａ及び
凹部１ｂが一つ分移動するにつき１周期の割合で変調さ
れる。その結果、第１の磁気抵抗素子３ａの抵抗値が変
化する。

【００４３】図８に磁界角度に対する抵抗値の変化を示
す。図８に示すように、外部磁界を２００エルステッド
（Ｏｅ）で一定とした場合に、磁界角度が約６０°から
約９０°までの利用範囲Ｃでは抵抗値Ｒ１から抵抗値Ｒ
２まで大幅に変化する。

【００４４】例えば、図９に示すように、磁界角度の基
準を７５°に設定し、振れ角が±１０°であれば、磁界
角度は６５°から８５°まで変化するため、抵抗値が大
幅に変化することになる。

【００４５】なお、磁界角度の中心を９０°に設定する
と、図８に示すように、利用範囲は、Ｄとなり、この範
囲Ｄで抵抗値Ｒ３から抵抗値Ｒ４まで変化する。また、
このとき、ふれ角が小さくなった場合、例えば、５°以
下となった場合には、利用範囲はＥとなり、抵抗値Ｒ５
から抵抗値Ｒ６までしか変化せず、検出パルスが半分に
なってしまう。

【００４６】これを防止するために、第１の磁気抵抗素
子３ａを約６０°から約８０°に傾斜させるようにす
る。これにより、ふれ角が１０°から２０°までの小さ
い角度であっても、大きなセンサ出力が得られるため、
センサ出力のパルスかけが発生しなくなる。また、従来
方式のＮｉ−Ｆｅ系の磁気抵抗素子を用いた場合と比較
して、約５倍から８倍のセンサ出力が得られるため、ギ
ア２の回転検出が非常に簡単になる。

【００４７】すなわち、高感度な磁気検出装置を提供す
ることができる。また、抵抗値の変化が大きいため、ギ
ア２と磁気抵抗素子３との距離を従来よりも、例えば２
倍だけ大きくとれるため、組み付けが簡単になる。

【００４８】一方、第２の磁気抵抗素子３ｂにあって
は、バイアス磁石６のバイアス磁界は、高透磁率のパー
マロイ１９に集束されるため、多層膜ＧＭＲに印加され
なくなる。このため、第２の磁気抵抗素子３ｂは、磁気
感度を有しないため、抵抗値がほとんど変化しない。

【００４９】従って、図７に示すように可変抵抗値の第
１の磁気抵抗素子３ａと固定抵抗値の第２の磁気抵抗素
子３ｂとの中点ａから中点電圧Ｖがセンサ出力として取
り出されて、センサ信号処理部５に送られる。この中点
電圧は周期的に変化し、ｓｉｎ波状のセンサ信号を得る
ことができる。

【００５０】なお、磁気抵抗素子３は、図２に示すよう
な構成に限定されるものではない。磁気抵抗素子３は、
図１０に示すように、櫛状の電極パターン７ａを有する
第１の磁気抵抗素子３ａと、電極パターン７ａに接続さ
れ且つ電極パターン７ａに対して直交するように配置さ
れた電極パターン７ｃを有する第３の磁気抵抗素子３ｃ
と、からなるハーフブリッジ構成の磁気抵抗素子であっ
てもよい。

【００５１】第３の磁気抵抗素子３ｃは、電極パターン
７ｃを有する多層膜ＧＭＲに対して例えば、絶縁薄膜１
７、及びパーマロイ１９等を積層し、磁気感度を有しな
いように構成すれば、前述したような磁気抵抗素子３の
特性と同様な特性を得ることができる。

【００５２】＜第２の実施の形態＞次に、本発明の第２
の実施の形態の磁気抵抗素子を含む磁気検出装置を説明
する。図１１に第２の実施の形態のハーフブリッジ構成
の磁気抵抗素子の構成を示す。

【００５３】磁気抵抗素子３は、図１１に示すように、
櫛状の電極パターン７ａを有する第１の磁気抵抗素子３
ａと、この第１の磁気抵抗素子３ａに接続され且つ櫛状
の電極パターン７ｂを有する第２の磁気抵抗素子３ｄと
からなるハーフブリッジを構成する。第１の磁気抵抗素
子３ａは、図３で説明したように多層膜ＧＭＲを有して
構成される。

【００５４】図１２に第２の実施の形態の磁気感度を有
しない第２の磁気抵抗素子の断面図を示す。第２の磁気
抵抗素子３ｄは、図１２に示すように、第１の磁気抵抗
素子３ａと同一構成の多層膜ＧＭＲと、この多層膜ＧＭ
Ｒを取り囲む高透磁率のリング状のリングパーマロイ２
３とを有して構成される。

【００５５】外部のバイアス磁界は、多層膜ＧＭＲに印
加されずに、リングパーマロイ２３中に集束されるた
め、第２の磁気抵抗素子３ｄは、磁気感度を有しないよ
うになっている。

【００５６】なお、第２の実施の形態の磁気抵抗素子の
構成以外の構成は、図１に示す構成と同一構成であるの
で、ここでは、その説明は省略する。

【００５７】以上のように構成された第２の実施の形態
の磁気抵抗素子によれば、第１の磁気抵抗素子３ａは、
磁気感度を有するため、抵抗値の変化量が大きくなる。
また、第２の磁気抵抗素子３ｄでは、バイアス磁界が多
層膜ＧＭＲに印加されずに、リングパーマロイ２３中に
集束されるため、第２の磁気抵抗素子３ｄは、磁気感度
を有しないようになる。

【００５８】このため、抵抗値の変化量がなくなる。従
って、第１の実施の形態と同様に、可変抵抗値の第１の
磁気抵抗素子３ａと固定抵抗値の第２の磁気抵抗素子３
ｄとの中点ａから中点電圧Ｖがセンサ出力として取り出
されて、センサ信号処理部５に送られる。

【００５９】この中点電圧は周期的に変化し、ｓｉｎ波
状のセンサ信号を得ることができる。その結果、第２の
実施の形態においても、第１の実施の形態と同様な効果
を得ることができる。

【００６０】なお、本発明は上述の第１の実施の形態及
び第２の実施の形態の磁気検出装置に限定されるもので
はない。図４に示す第２の磁気抵抗素子３ｂを図１３に
示すように変形して構成しても良い。すなわち、磁気抵
抗素子３の表面側にＮｉ−Ｆｅからなる第１のパーマロ
イ１９ａを配置し、磁気抵抗素子３の裏面側にＮｉ−Ｆ
ｅからなる第２のパーマロイ１９ｂを配置しても良い。

【００６１】このように構成することで、バイアス磁界
が多層膜ＧＭＲに印加されずに、第１のパーマロイ１９
ａ及び第２のパーマロイ１９ｂ中に集束されるため、さ
らに、シールド効果を向上させることができるから、第
２の磁気抵抗素子３ｂが、さらに磁気感度を有しないよ
うになる。

【００６２】また、図１２に示す第２の磁気抵抗素子３
ｄを図１４に示すように変形して構成しても良い。すな
わち、磁気抵抗素子３の表面側にＮｉ−Ｆｅからなるリ
ングパーマロイ２３ａを配置し、磁気抵抗素子３の裏面
側にＮｉ−Ｆｅからなる板状のパーマロイ２３ｂを配置
しても良い。

【００６３】このように構成することで、バイアス磁界
が多層膜ＧＭＲに印加されずに、リングパーマロイ２３
ａ及びパーマロイ２３ｂ中に集束されるため、さらに、
シールド効果を向上させることができるから、第２の磁
気抵抗素子３ｄが、さらに磁気感度を有しないようにな
る。

【００６４】さらに、前述した磁気抵抗素子３は、第１
の磁気抵抗素子３ａ及び第２の磁気抵抗素子３ｂを２組
用意し、これら４つの磁気抵抗素子をブリッジ構成とし
たフルブリッジ構成を用いてもよい。このように、フル
ブリッジ構成の磁気抵抗素子を用いれば、さらに磁気感
度を向上することができる。

【００６５】このほか、本発明の技術的思想を逸脱しな
い範囲内で、種々変形して実施可能であるのは勿論であ
る。

【００６６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、磁気抵抗手段
は、バイアス磁石の磁界の方向とでなす角度が所定の角
度となるように傾斜させて配置されているため、バイア
ス磁石の磁界は、多層膜に対して所定の角度で印加され
る。そして、被検出対象の運動に応じて磁界の向きが変
化することにより磁界が変化し、変化した磁界が多層膜
に印加されるため、抵抗値が大きく変化する。従って、
高感度なセンサ出力を得ることができるため、磁界の振
れ角が小さくなった場合であってもセンサ出力のパルス
欠けがない。

【００６７】請求項２の発明は、前記磁気抵抗手段を支
持する支持基板を有し、この支持基板が前記磁界の方向
とでなす角度が所定の角度となるように傾斜させて配置
されることで、バイアス磁石の磁界は、多層膜に対して
所定の角度で印加されるため、被検出対象の運動に応じ
て抵抗値が大きく変化する。

【００６８】請求項３または請求項４の発明によれば、
第１の磁気抵抗素子に有する多層膜に印加される外部磁
界の変化により抵抗値が大きく変化し、第２の磁気抵抗
素子では、外部磁界が高透磁率の磁性体に入り込み、多
層膜に外部磁界が印加されないため、磁気感度を有しな
くなる。このため、第１の磁気抵抗素子は可変抵抗と
し、第２の磁気抵抗素子は固定抵抗として作用し、第１
及び第２の磁気抵抗素子の中点から中点電圧が取り出さ
れるため、高感度なセンサ出力を得ることができる。

【００６９】請求項５の発明の磁気検出装置のように、
前記第１の薄膜は、ＮｉＦｅＣｏ薄膜であり、前記第２
の薄膜は、Ｃｕ薄膜であることで、高感度を得ることが
できる。

【００７０】請求項６の発明の磁気検出装置のように前
記所定の角度は、略６０°から略８０°までの角度範囲
内であることで、抵抗値の変化量が非常に大きくなり、
高感度のセンサ出力を得ることができ、振れ角が小さく
なってもセンサ出力のパルス欠けがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気検出装置の第１の実施の形態の構
成図である。

【図２】第１の実施の形態のハーフブリッジ構成の磁気
抵抗素子の構成を示す図である。

【図３】第１の実施の形態の磁気感度を有する第１の磁
気抵抗素子の断面図である。

【図４】第１の実施の形態の磁気感度を有しない第２の
磁気抵抗素子の断面図である。

【図５】磁気抵抗素子に対する磁界角度を示す図であ
る。

【図６】磁界強度及び磁界角度に対する抵抗値の変化量
を示す図である。

【図７】第１の磁気抵抗素子及び第２の磁気抵抗素子と
の中点における中点電圧を取り出す回路構成図である。

【図８】磁界角度に対する抵抗値の変化を示す図であ
る。

【図９】ギアの回転により第１の磁気抵抗素子及び第２
の磁気抵抗素子を貫くバイアス磁界の振れ角が小さい状
態を示す図である。

【図１０】ハーフブリッジ構成の磁気抵抗素子の他の構
成例を示す図である。

【図１１】第２の実施の形態のハーフブリッジ構成の磁
気抵抗素子の構成を示す図である。

【図１２】第２の実施の形態の磁気感度を有しない第２
の磁気抵抗素子の断面図である。

【図１３】第２の磁気抵抗素子の第１の変形例の断面図
である。

【図１４】第２の磁気抵抗素子の第２の変形例の断面図
である。

【図１５】従来の磁気検出装置の側面図である。

【図１６】従来の磁気検出装置に設けられている磁気抵
抗素子の配置角度を示す図である。

【符号の説明】

１ａ 凸部 １ｂ 凹部 ２ ギヤ ３ 磁気抵抗素子 ３ａ 第１の磁気抵抗素子 ３ｂ 第２の磁気抵抗素子 ５ センサ信号処理部 ６ バイアス磁石 ７ａ〜７ｂ 電極パターン ８ａ〜８ｂ 電極 １１ Ｆｅ薄膜 １３ ＮｉＦｅＣｏ薄膜 １５ Ｃｕ薄膜 １７ 絶縁薄膜 １９ パーマロイ ２１ 定電流源 ２３ リングパーマロイ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料を有する被検出対象に向けて磁
   界を発生するバイアス磁石と、 このバイアス磁石と前記被検出対象との間に前記磁界の
   方向とでなす角度が所定の角度となるように傾斜させて
   配置され且つ前記被検出対象の運動に応じた磁界の変化
   により抵抗値が変化する磁気抵抗手段とを備え、 前記磁気抵抗手段は、少なくとも第１の薄膜と第２の薄
   膜とが交互に複数回積層された多層膜を有し、該多層膜
   に印加される前記磁界の変化により抵抗値が変化するこ
   とを特徴とする磁気検出装置。
2. 【請求項２】 前記磁気抵抗手段を支持する支持基板を
   有し、この支持基板は、前記磁界の方向とでなす角度が
   所定の角度となるように傾斜させて配置されることを特
   徴とする請求項１記載の磁気検出装置。
3. 【請求項３】 前記磁気抵抗手段は、少なくとも第１の
   薄膜と第２の薄膜とが交互に複数回積層された多層膜を
   有し、該多層膜に印加される磁界の変化により抵抗値が
   変化する第１の磁気抵抗素子と、 前記多層膜、多層膜に積層される絶縁薄膜、及び絶縁薄
   膜に積層される高透磁率の磁性体を有し、且つ前記第１
   の磁気抵抗素子に直列接続される第２の磁気抵抗素子
   と、を備えることを特徴とする請求項１記載の磁気検出
   装置。
4. 【請求項４】 前記磁気抵抗手段は、少なくとも第１の
   薄膜と第２の薄膜とが交互に複数回積層された多層膜を
   有し、該多層膜に印加される磁界の変化により抵抗値が
   変化する第１の磁気抵抗素子と、 前記多層膜、多層膜を取り囲む如く配置された高透磁率
   の磁性体を有し、且つ前記第１の磁気抵抗素子に直列接
   続される第２の磁気抵抗素子と、を備えることを特徴と
   する請求項１記載の磁気検出装置。
5. 【請求項５】 前記第１の薄膜は、ＮｉＦｅＣｏ薄膜で
   あり、前記第２の薄膜は、Ｃｕ薄膜であることを特徴と
   する請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の磁気検
   出装置。
6. 【請求項６】 前記所定の角度は、略６０°から略８０
   °までの角度範囲内であることを特徴とする請求項１乃
   至請求項５のいずれか１項記載の磁気検出装置。