JPS638531B2 - - Google Patents

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JPS638531B2
JPS638531B2 JP54110582A JP11058279A JPS638531B2 JP S638531 B2 JPS638531 B2 JP S638531B2 JP 54110582 A JP54110582 A JP 54110582A JP 11058279 A JP11058279 A JP 11058279A JP S638531 B2 JPS638531 B2 JP S638531B2
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JP
Japan
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magnetic field
signal
magnetic
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JP54110582A
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Inventor
Kaoru Toki
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5634131A publication Critical patent/JPS5634131A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、周期的信号磁界の強弱、特に前記周
期的信号磁界のピーク位置もしくはそのピーク近
傍の変化を、強磁性磁気抵抗効果素子(以下MR
素子と略称する)の電気抵抗変化を介して検出す
る磁場検出素子に関するものである。
まず従来のこの種のMR素子の問題点を図を用
いて説明する。第1図は従来のMR素子の形状同
図a及びその静特性同図bを示したものである。
周知の如く、信号磁界HxとMR素子の比抵抗ρ
との間には、2に示す様な関係があり、信号磁界
の強度が3に示す様に適当な場合には、MR素子
1から良好な抵抗変化4を生じるので、センス電
流Isを介して、周期的信号磁界3のピークに対応
した再生出力を得ることができる。しかし、信号
磁界強度が5に示す様に、再生感度の目安を示す
飽和磁界H。(この値は、MR素子の形状及び磁
気特性によつて決まる。)より大きくなると、再
生出力波形は6に示す様に大きく歪んだものとな
るので、前記信号磁界5のピーク位置、もしく
は、ピーク近傍の変化を正確に検知することが困
難となる。この様に、MR素子が磁場検出素子と
して使える範囲、すなわち、信号磁界に対するダ
イナミツクレンジは、信号磁界強度が、前記Ho
より小さい場合に限られる。さらに、MR素子
を、微弱な信号磁界も検知できる様にするため
に、前記Hoを小さくし、高感度な構成にすれば
する程、このダイナミツクレンジは小さくなる傾
向を有する。したがつて、従来のMR素子の構成
では、信号磁界に対して高感度にすることと、ダ
イナミツクレンジを広くすることとは必ずしも両
立しないために、磁場検出素子としての性能を高
めることはできなかつた。
本発明は、MR素子の信号磁界に対する再生感
度が、高透磁率磁性体をMR素子に近接配置する
ことによつて変化することを利用したものであ
り、互いに再生感度の異なる領域を一つの短冊状
MR素子内に構成し、これによつて、上記欠点を
解決し、高感度で、ダイナミツクレンジの広い、
高性能な磁場検出素子を提供するものである。
本発明によれば、基板上に形成された、1個も
しくは、複数個のMR素子より成る磁場検出素子
において、前記MR素子の少くとも一つが、短冊
状のストライプから成り、かつストライプ長より
も短い高透磁率磁性体がストライプの一部の両脇
又は片側に有限長のギヤツプを介して隣接並置さ
れたものから成る。
次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。第2図は、本発明による磁場検出素子
7の一実施例を示したものであり、巾W1を有す
る第1のタンザク状MR素子8がその一部の両脇
にギヤツプGを介して隣接並置された巾W2の高
透磁率磁性体12を有し、導電体端子10,11
と共に基板13上に形成され、さらにこれら導電
体端子10,11は、一方は電流供給源14に接
続され、他方は、出力端子15に接続されてい
る。
本実施例の動作を、第3図および第4図を用い
て説明する。両脇に有限長のギヤツプGを介し
て、隣接並置された高透磁率磁性体を有する短冊
状MR素子に加わる巾方向(x方向)磁界Hxと
抵抗変化率△ρ/△ρmaxとの関係はギヤツプG
をパラメータとして第3図に示した様になる。こ
れによれば、短冊状MR素子の、巾方向磁界に対
する再生感度は、その両脇に高透磁率磁性体を隣
接並置することにより高くなることがわかる。又
この再生感度の向上は、前記ギヤツプGが小さい
程顕著となる。
従つて、第2図におけるMR素子8の両脇に高
透磁率磁性体を有する部分9′の再生感度は、他
の部分9より高くなり、MR素子8の各部9及び
9′の巾方向磁界Hxに対する比抵抗ρの関係は、
それぞれ第4図中16及び17の様に表わされ
る。ここで、Ho1,Ho2はそれぞれMR素子8の
部分9及び9′の形状及び磁気特性によつて決ま
る飽和磁界であり、Ho1>Ho2が成り立つ。この
様なMR素子の巾方向(x方)に加わる周期的信
号磁界強度がHo2より小さい場合には、MR素子
8の部分9の抵抗変化は特性曲線16に従うため
非常に小さい。したがつて、このMR素子8の出
力端子15からは殆ど、特性曲性17に従うMR
素子8の部分9′の抵抗変化による良好なる再生
出力を得ることができる。一方、前記周期的信号
磁界強度が18に示す様にHo2より大きくてHo1
より小さい場合には、MR素子8の部分9′の両
端に生じる抵抗変化は20に示す様に大きく歪ん
だものとなるが、MR素子8の部分9の両端に生
じる抵抗変化は、19に示す様に信号磁界18の
ピークに対応した良好なものとなる。したがつ
て、出力端子15からは、MR素子の各部分の長
さL1及びL2に対応した抵抗変化量を加算する
ことにより、21に示す様に信号磁界18のピー
クに対応した再生出力を得ることができる。
この様にして、微小信号磁界に対しては、殆ど
17に示される特性に相当する高い再生感度を有
し、一方大きな信号磁界に対しては、殆ど16に
示される特性が支配的となる様な磁場検出素子を
構成できる。すなわち、本発明によれば、高感度
で、しかも従来より広い信号磁界強度の範囲に対
して良好な再生出力を得ることができ、従つて、
ダイナミツクレンジの広い高性能な磁場検出素子
を提供できる。
第5図は、本発明による磁場検出素子22の第
2の実施例を示したものであり、第2図に示した
構成を有する4組のMR素子23,24,25,
26が互いに略平行に、しかも1/4Pのピツチで、
導電体端子10,11と共に基板11上に形成さ
れている。この磁場検出素子22は、第6図に示
す様に、磁気信号が等間隔のビツト長Pを有する
磁化27の繰り返しの形で記録されている磁気記
憶媒体28の移動によつて生じる周期的信号磁界
29の検知に適したものであり、各MR素子23
〜26の巾方向が、前記磁化27の方向と略平行
になる様に、又各MR素子面が、前記磁気記憶媒
体28に対して略平行に、所定のスペーシングD
を介して配設される。この場合の動作を第7図お
よび第8図を用いて説明する。第7図は、MR素
子23〜26と再生回路との結線の一例であり、
第8図は、再生過程を説明するための図である。
例えば、磁気記憶媒体28が、矢印方向30に移
動すると、この移動に伴う信号磁界29のMR素
子巾方向成分の繰り返しによつて(第8図a)、
MR素子23の出力端子には、第8図bの33に
示す様な信号出力を生じる。同様にして、MR素
子と1/2Pだけ離れた位置にあるMR25の出力
端子には、33より位相が1/2Pだけ遅れた信号
出力34を生じる。ここで、周知の如く、信号磁
界強度はスペーシングDが小さい程大きくなるの
で、従来の構成ではMR素子から良好なる信号出
力が得られるスペーシングDの範囲は、限られた
ものとなる。しかし、本発明による構成では、先
述の様に、MR素子の信号磁界強度に対するダイ
ナミツクレンジが広くなつているので、信号出力
32,33は、従来より広いスペーシングDの範
囲で、信号磁界のピークに対応した良好なる波形
を有する。この信号出力32,33を差動増幅器
31を通して得られる信号出力35(第8図c)
を、比較レベル36で、コンパレータ32にて、
パルス化することにより、磁気記憶媒体28のピ
ツトに正確に対応した位置信号(A相出力)37
(第8図d)を得ることができる。同様にして、
MR素子24と26とからは、前記A相出力37
に対して1/4Pだけ位相が遅れた位置信号(B相
出力)38(第8図e)を得ることができる。こ
のA相出力37とB相出38の位相関係は、磁気
記憶媒体28の移動方向が逆になると、ちようど
逆になる。この様にして磁気記憶媒体28の移動
量は、A相出力37及びB相出力38、もしく
は、これらを電気的に処理して得られる信号パル
スをカウントすることにより求められ、又その移
動方向は、A相出力37とB相出力38の位相関
係により検出することができる。
第9図は、本発明による磁場検出素子39の第
3の実施例を示したものであり、第2図で示した
構成を有する8組のMR素子40〜47が互いに
略平行に、しかも1/4Pのピツチで、導電体端子
とともに基板13上に形成されている。この磁場
検出素子39も、第2の実施例と同様に磁気記憶
媒体28から生じる周期的信号磁界29を検知す
る様に配置される。第10図は、この8組のMR
素子40〜47と再生回路との結線の一例を示し
たものである。この場合、互いに1/2Pだけ離れ
た位置にあるMR素子の組40と42から得られ
る差動出力をパルス化することによつてA相出力
を得、又、MR素子40及び42と、各々1/4P
だけ離れた位置にあるMR素子の組41と43か
らB相出力を得るところは、第2の実施例と同じ
であるが、各々のMR素子とPだけ離れた位置に
あるMR素子を、ブリツジの対角位置に配置する
ことにより信号出力を増大させている点が異る。
上述の例ではMR素子の一部に設けられた高透
磁率磁性体が両脇にある例を中心に述べたが、本
発明者の検討によれば、この高透磁率磁性体がギ
ヤツプを介して片脇だけにある場合においても、
同様の効果を得ることができる。
本発明をさらに具体的にするために、材料、形
状及び構成等の一例を示す。MR素子としては、
Fe,Ni,Co等を主成分とする金属強磁性体をシ
リコン単結晶、ガラス、セラミツク等の表面が滑
らかな基板上に、厚さ数百オングストローム、巾
数〜数十ミクロン、長さ数ミリメートルの形状に
なる様に、両端の電気端子と共に薄膜作製技術で
作製されたものが、用いられる。MR素子の両脇
又は片脇にギヤツプGを介して隣接並置される高
透磁率磁性体としては、パーマロイやフエライト
等を、厚さ数百オングストローム〜数ミクロン、
巾数〜数百ミクロン、長さ数ミリメートルのの形
状に作製されるものが適する。本発明者の検討に
よれば、MR素子の再生感度は、その両脇に設け
られる、高透磁率磁性体の巾が広い程、又前記ギ
ヤツプGが小さい程、高くなることが判明してい
るので、所望の再生感度に応じて、この巾及びギ
ヤツプGの大きさを選定する。実施例で述べた形
状としては、例えば、W1=10μm,W2=300μm,
G=2μmが用いられる。
以上説明した様に、本発明によれば、基板上に
形成された1つもしくは、複数個のMR素子より
成る磁場検出素子において、前記MR素子の少な
くとも一つが、短冊状のストライプから成りしか
もその一部の両脇又は片脇に、有限長のギヤツプ
を介して隣接並置された高透磁率磁性体を有する
構成をとることにより、高感度でダイナミツクレ
ンジの広い高性能な磁場検出素子を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図aおよびbはそれぞれ従来のMR素子の
構成及び、動作を示す図、第2図、第5図および
第6図並びに第9図ははそれぞれ本発明の実施例
を示す概略斜視図、第3図は、MR素子再生感度
に及ぼす、高透磁率磁性体の効果を示す図、第4
図は本発明の動作を説明するための図、第7図お
よび第10図はそれぞれMR素子と再生回路との
結線の例を示す回路図、第8図a〜eは再生過程
を説明するための図である。 1,8,23,24,25,26,40,4
1,42,43,44,45,46,47……
MR素子、9,9′……MR素子8の部分、2,
16,17……MR素子の巾方向磁界と抵抗率の
関係(静特性曲線)、3,5,18,29……周
期的信号磁界、4,6,19,20,21……
MR素子の抵抗変化、7,22,39……磁場検
出素子、10,11……導電体端子、12……高
透磁率磁性体、13……基板、14……電流供給
源回路、15……出力端子、27……磁化、28
……磁気記憶媒体、30……移動方向、31……
差動増幅器、32……コンパレータ、33,34
……MR素子の信号出力、35……差動増幅器出
力、36……比較レベル、37……A相出力、3
8……B相出力。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基板上に形成された1個もしくは複数個の強
    磁性磁気抵抗効果素子より成る磁場検出素子にお
    いて、前記磁気抵抗効果素子の少くとも一つが短
    冊状のストライプから成り、かつストライプ長よ
    りも短い高透磁率磁性体が、ストライプの一部の
    両脇又は片側に有限長のギヤツプを介して、隣接
    並置されたことを特徴とする磁場検出素子。
JP11058279A 1979-08-29 1979-08-29 Element for detecting magnetic field Granted JPS5634131A (en)

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JPS5634131A JPS5634131A (en) 1981-04-06
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3752054B2 (ja) * 1997-04-22 2006-03-08 内橋エステック株式会社 磁界の検出方法及び磁気センサ
JP3681584B2 (ja) * 1999-08-27 2005-08-10 矢崎総業株式会社 電流センサ及びこれを用いた電気回路
JP2007114019A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Tokai Rika Co Ltd 磁気センサの磁性体配置構造
JP5066580B2 (ja) * 2007-12-28 2012-11-07 アルプス電気株式会社 磁気センサ及び磁気センサモジュール
JP5066581B2 (ja) * 2007-12-28 2012-11-07 アルプス電気株式会社 磁気センサ及び磁気センサモジュール
WO2009151023A1 (ja) * 2008-06-11 2009-12-17 アルプス電気株式会社 磁気センサ及び磁気センサモジュール
WO2011111458A1 (ja) * 2010-03-12 2011-09-15 アルプス電気株式会社 磁気センサ
JP6581516B2 (ja) * 2016-01-26 2019-09-25 株式会社東芝 磁気センサおよび磁気センサ装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53101411A (en) * 1977-02-16 1978-09-04 Mitsubishi Electric Corp Mr type magnetic head

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53101411A (en) * 1977-02-16 1978-09-04 Mitsubishi Electric Corp Mr type magnetic head

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