JP4874781B2 - 磁気センサ及びそれを用いた磁気エンコーダ - Google Patents
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Description
前記磁気抵抗効果素子は複数個、前記基板上に設けられるとともに、磁化が一方向に固定された固定磁性層と、前記外部磁界に対して磁化変動するフリー磁性層とが、非磁性材料層を介して積層された積層部分を有し、
全ての前記磁気抵抗効果素子における前記固定磁性層の磁化方向は平行であるか、あるいは少なくとも一つの前記磁気抵抗効果素子における前記固定磁性層の磁化方向が、残りの前記磁気抵抗効果素子における前記固定磁性層の磁化方向に対して反平行であり、
前記磁気抵抗効果素子と離れた位置に永久磁石が設けられ、前記磁界発生部材からの外部磁界が作用しない無磁場状態において、全ての前記磁気抵抗効果素子の前記フリー磁性層が、前記永久磁石からの同じバイアス磁界によって、前記固定磁性層の磁化方向と直交方向で且つ前記バイアス磁界の作用方向と同一方向に、磁化されていることを特徴とするものである。
前記N極及びS極は、前記磁気センサの相対移動方向あるいは相対回転方向に交互に配列されて、前記磁気センサには、相対移動あるいは相対回転に伴って、前記相対移動方向あるいは前記相対回転方向に向う(+)方向への外部磁界と、前記(+)方向とは逆方向の(−)方向への外部磁界とが交互に作用し、
直列接続される磁気抵抗効果素子どうしは、前記相対移動方向と平行な方向に、あるいは、前記基板の中心を相対回転方向上の接点としたときの接線方向と平行な方向に、ずれて配置され、
各磁気抵抗効果素子の固定磁性層が、夫々、前記相対移動方向と平行あるいは反平行な方向に、あるいは、前記接線方向と平行あるいは反平行な方向に磁化固定されていることを特徴とするものである。
全ての磁気抵抗効果素子の前記固定磁性層が、同一方向に磁化固定されている構成に特に好ましく適用できる。
21 第1の永久磁石
22 磁気センサ
23 基板
24a〜24h 磁気抵抗効果素子
25 第2の永久磁石
30 反強磁性層
31 固定磁性層
32 非磁性材料層
33 フリー磁性層
34 保護層
40 R−H曲線
70 筐体
50、51、54、55 出力取り出し部
52、56 入力端子
53、57 アース端子
58、60 差動増幅器
59、61 出力端子
80 回転ドラム
33a (フリー磁性層の)磁化方向
PIN (固定磁性層の)磁化方向
Claims (5)
- 基板上に、磁界発生部材からの外部磁界に対して電気抵抗値が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果素子を有する磁気センサであって、
前記磁気抵抗効果素子は複数個、前記基板上に設けられるとともに、磁化が一方向に固定された固定磁性層と、前記外部磁界に対して磁化変動するフリー磁性層とが、非磁性材料層を介して積層された積層部分を有し、
全ての前記磁気抵抗効果素子における前記固定磁性層の磁化方向は平行であるか、あるいは少なくとも一つの前記磁気抵抗効果素子における前記固定磁性層の磁化方向が、残りの前記磁気抵抗効果素子における前記固定磁性層の磁化方向に対して反平行であり、
前記磁気抵抗効果素子と離れた位置に永久磁石が設けられ、前記磁界発生部材からの外部磁界が作用しない無磁場状態において、全ての前記磁気抵抗効果素子の前記フリー磁性層が、前記永久磁石からの同じバイアス磁界によって、前記固定磁性層の磁化方向と直交方向で且つ前記バイアス磁界の作用方向と同一方向に、磁化されていることを特徴とする磁気センサ。 - 前記基板の表面に前記磁気抵抗効果素子が設けられ、前記基板の裏面に前記永久磁石が設けられる請求項1記載の磁気センサ。
- 前記磁気抵抗効果素子は、幅方向の寸法よりも前記幅方向と直交する長さ方向の寸法のほうが長く形成された形状であり、前記固定磁性層が、前記幅方向に磁化固定され、フリー磁性層が前記長さ方向に磁化されている請求項1又は2に記載の磁気センサ。
- 表面に、N極とS極が交互に着磁された着磁面を有する磁界発生部材と、請求項1ないし3のいずれかに記載された磁気センサとを備える磁気エンコーダであって、
前記N極及びS極は、前記磁気センサの相対移動方向あるいは相対回転方向に交互に配列されて、前記磁気センサには、相対移動あるいは相対回転に伴って、前記相対移動方向あるいは前記相対回転方向に向う(+)方向への外部磁界と、前記(+)方向とは逆方向の(−)方向への外部磁界とが交互に作用し、
直列接続される磁気抵抗効果素子どうしは、前記相対移動方向と平行な方向に、あるいは、前記基板の中心を相対回転方向上の接点としたときの接線方向と平行な方向に、ずれて配置され、
各磁気抵抗効果素子の固定磁性層が、夫々、前記相対移動方向と平行あるいは反平行な方向に、あるいは、前記接線方向と平行あるいは反平行な方向に磁化固定されていることを特徴とする磁気エンコーダ。 - 前記N極と前記S極の中心間距離をλとしたとき、直列接続される磁気抵抗効果素子どうしは、前記相対移動方向と平行な方向に、あるいは、前記接線方向と平行な方向に、λの中心間距離を空けて配置されており、
全ての磁気抵抗効果素子の前記固定磁性層が、同一方向に磁化固定されている請求項4記載の磁気エンコーダ。
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