JP2004153134A - Ｉｃチップ、ｍｉセンサ、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することを容易にすること。より詳細には、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になるようなＩＣチップを提供すること。
【解決手段】第１パルス波とその遅延波又は遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、ＥｘＯＲ、又はＥｘＮＯＲをとって、ＭＩ素子に供給するためのパルスの励磁電流であって、前記第１パルス波よりパルス幅の小さいパルスの励磁電流を生成するＩＣチップにおいて、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、前記第１パルス波の波形と共に前記第１パルス波に対する前記第２パルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成を備えることを特徴とするＩＣチップ。
【選択図】 図６
【解決手段】第１パルス波とその遅延波又は遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、ＥｘＯＲ、又はＥｘＮＯＲをとって、ＭＩ素子に供給するためのパルスの励磁電流であって、前記第１パルス波よりパルス幅の小さいパルスの励磁電流を生成するＩＣチップにおいて、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、前記第１パルス波の波形と共に前記第１パルス波に対する前記第２パルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成を備えることを特徴とするＩＣチップ。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップ、ＭＩセンサ、及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁場を検知するための「磁気センサ」としては、ＭＲセンサが広く知られている。ＭＲセンサは、外部磁場により抵抗が変化する「磁気抵抗効果」を利用したＭＲ素子（磁気抵抗効果型素子）による磁気センサであり、ＭＲ素子に直流の励磁電流を印可して誘起電圧により抵抗変化を検知するものである。
【０００３】
磁場を検知するための「磁気センサ」としては、ＭＩセンサも知られている。最近、軟磁性体により形成されるアモルファスワイヤに交流電流又はパルス電流を印可すると、アモルファスワイヤに平行な外部磁場成分に応じてアモルファスワイヤのインピーダンスが変化する「磁気インピーダンス効果」が発見された。ＭＩセンサは、この「磁気インピーダンス効果」を利用したＭＩ素子（磁気インピーダンス効果型素子）による磁気センサであり、ＭＩ素子に交流又はパルスの励磁電流を印可して誘起電圧によりインピーダンス変化を検知するものである。
【０００４】
ＭＩセンサは、ＭＲセンサと比較して高感度であるため、地磁気や生体磁気のような微弱な磁場を検知するための「磁気センサ」として、広く応用されることが期待されている。例えば、ＡＶ機器の磁気ヘッドやＧＰＳ機器（カーナビゲーション機器等）の磁気コンパス（地磁気で方位を特定）として、すでに利用され始めている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１７６９３０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９６１２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＩセンサにおいて、高感度に磁場を検知するためには、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御しなければならないが、パルス幅が小さくなるほどパルス幅を高精度に制御することが困難になる。
【０００７】
したがって、本発明は、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することを容易にすることを課題とする。より詳細には、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になるようなＩＣチップを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明（ＩＣチップ）は、第１パルス波とその遅延波又は遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、ＥｘＯＲ、又はＥｘＮＯＲをとって、ＭＩ素子に供給するためのパルスの励磁電流であって、前記第１パルス波よりパルス幅の小さいパルスの励磁電流を生成するＩＣチップにおいて、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、前記第１パルス波の波形と共に前記第１パルス波に対する前記第２パルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明（ＩＣチップ）は、第１パルス波とその遅延波又は遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、ＥｘＯＲ、又はＥｘＮＯＲをとって、ＭＩ素子に供給するためのパルスの励磁電流であって、前記第１パルス波よりパルス幅の小さいパルスの励磁電流を生成するＩＣチップにおいて、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、波形制御電流に係る前記物理量と共に遅延量制御電流に係る前記物理量が回路的に定まり、前記波形制御電流に係る前記物理量により、前記第１パルス波の波形が回路的に定まり、前記遅延量制御電流に係る前記物理量により、前記第１パルス波に対する前記第２パルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明（ＩＣチップ）は、請求項１又は２に記載の発明（ＩＣチップ）に関して、前記制御電流は、直流電流であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明（ＩＣチップ）は、請求項１又は２に記載の発明（ＩＣチップ）に関して、前記制御電流に係る前記物理量は、前記制御電流の電流値であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明（ＭＩセンサ）は、ＭＩ素子と、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明（電子機器）は、ＭＩ素子と、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップと、を備えるＭＩセンサを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の発明（ＩＣチップ）では、パルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御するためには、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御しなければならないところ、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、第１パルス波の波形と共に第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を回路的に定まるようにすることで、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御することが容易になり、パルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になる。
【００１５】
請求項２に記載の発明（ＩＣチップ）では、パルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御するためには、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御しなければならないところ、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、波形制御電流に係る物理量と共に遅延量制御電流に係る物理量が回路的に定まり、波形制御電流に係る物理量により、第１パルス波の波形が回路的に定まり、遅延量制御電流に係る物理量により、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まるようにすることで、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御することが容易になり、パルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になる。
【００１６】
請求項５に記載の発明（ＭＩセンサ）では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップを備えることで、高感度に磁場を検知することができるＭＩセンサが実現される。
【００１７】
請求項６に記載の発明（電子機器）では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップを備えるＭＩセンサを備えることで、高感度に磁場を検知することができるＭＩセンサを備える電子機器が実現される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、ＭＩセンサ１１を表す。図１のＭＩセンサ１１は、ＭＩ素子１２と、ＩＣチップ１３と、ケース１４とを備える。図１のＭＩセンサ１１とＩＣチップ１３はそれぞれ、本発明の実施の形態の例である。
【００２０】
ケース１４には、ＭＩ素子１２とＩＣチップ１３を収納するためのケース凹部１５や、ＭＩセンサ１１の外部と内部（ＩＣチップ１３）を互いに接続するためのケース電極１６が設けられている。ケース１４は、セラミック、ガラス、プラスチック、シリコン等により形成されている。
【００２１】
ＩＣチップ１３には、ＭＩ素子１２と接続するための励磁電流用電極１７・誘起電圧用電極１８や、ＭＩセンサ１１の外部と接続するための出力信号用電極１９が設けられている。ＩＣチップ１３は、励磁電流を励磁電流用電極１７を介してＭＩ素子１２に供給し、これに応じた誘起電圧を誘起電圧用電極１８を介してＭＩ素子１２から検知し、これに応じた出力信号を出力信号用電極１９を介してＭＩセンサ１１の外部に出力する。このようにして、外部磁場が誘起電圧により検知されて出力信号により出力されるのである。
【００２２】
ＭＩ素子１２としては、ここでは２個のＭＩ素子１２ｘ・１２ｙが設けられている。これにより、外部磁場の２成分（Ｘ軸成分とＹ軸成分）を検知することができるため、これを利用して外部磁場の大きさと方位を計算することができる。したがって、外部磁場として地磁気を検知するようにすれば、これにより、磁気コンパスを実現することができる。この場合、上記２成分は、計算の便宜のためには互いに垂直であることが望ましいが、平行でさえなければ垂直でなくても構わない。
【００２３】
（ＭＩ素子１２）
以下、図１のＭＩ素子１２について説明する。
【００２４】
図２は、ＭＩ素子１２の構成について説明するための図である。ＭＩ素子１２は、アモルファスワイヤ２１と、検知コイル２２とを備える。アモルファスワイヤ２１は、無磁歪のＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢ等の軟磁性体により形成されている。検知コイル２２は、アモルファスワイヤ２１を巻回するように設置されている。
【００２５】
図３は、ＭＩ素子１２の動作について説明するための図である。アモルファスワイヤ２１に励磁電流Ｉを流すと、これにより図３Ａのように、アモルファスワイヤ２１の周囲に磁場Ｈが誘起される。アモルファスワイヤ２１は強磁性体でもあるため磁化Ｍを有しており、これにより図３Ｂのように、アモルファスワイヤ２１の周方向に磁化Ｍが配列される。
【００２６】
励磁電流Ｉが交流である場合には、図３Ｂと図３Ｃのように、磁化Ｍの方向が周期的に変化する。この場合、アモルファスワイヤ２１の軸方向に外部磁場Ｈｘが印可されると、アモルファスワイヤ２１の周囲には磁場Ｈと外部磁場Ｈｘとの合成磁場Ｈ’が存在することになり、これにより図３Ｄと図３Ｅのように、磁化Ｍの方向が周期的に変化することになる。すると、アモルファスワイヤ２１の軸方向の磁場が変化し、アモルファスワイヤ２１を巻回するように設置されている検知コイル２２（図３Ａを参照）に、外部磁場Ｈｘに比例した誘起電圧Ｖが誘起される。この誘起電圧Ｖにより、外部磁場Ｈｘを検知することができる。なお、励起電流Ｉがパルスである場合にも、同様である。
【００２７】
（ＩＣチップ１３）
以下、図１のＩＣチップ１３について説明する。
【００２８】
図４は、ＩＣチップ１３の回路構成図であり、図５は、ＩＣチップ１３の処理波形図である。ＩＣチップ１３は、パルス生成回路４１と、ＸＹ軸切替スイッチ４２と、バッファ回路４３と、スイッチング回路４４と、検知回路４５と、増幅回路４６と、出力回路４７とを備える。
【００２９】
パルス生成回路４１は、パルス電流を生成する。具体的に言うと、水晶発振器やマルチバイブレータ等の発振回路によりＤＵＴＹ比約５０％のパルス波を発振させ、これを分流させ、これらのそれぞれを遅延回路により遅延させ、これらの一方と他方のＮＯＴとのＡＮＤをとって、周波数約０．２〜１０ＭＨｚでパルス幅約１〜３０ｎｓｅｃというパルス幅の小さいパルス電流（図５Ａ参照）を生成する。パルス生成回路４１の詳細については、後述することにする。
【００３０】
ＸＹ軸切替スイッチ４２は、そのパルス電流を振り分ける。具体的に言うと、ＸＹ軸切替信号用電極５１を介して外部から供給されるＸＹ軸切替信号（図５Ｂ参照）による制御のもと、パルス生成回路４１により生成されたパルス電流を、Ｘ軸用のバッファ回路４３ｘとＹ軸用のバッファ回路４３ｙに振り分ける。ＸＹ軸切替信号は例えば、ＨとＬとからなるディジタル信号であり、ＨのときはＸ軸用のバッファ回路４３ｘに、ＬのときはＹ軸用のバッファ回路４３ｙに振り分ける。ＸＹ軸切替信号は、ＭＩセンサ１１を実装する電子機器のＭＰＵ等から供給される。
【００３１】
バッファ回路４３は、そのパルス電流を増幅する。具体的に言うと、ＸＹ軸切替スイッチ４２により振り分けられたパルス電流（図５Ｃ参照）を、それぞれＸ軸用のバッファ回路４３ｘとＹ軸用のバッファ回路４３ｙが増幅する。バッファ回路２３は例えば、数個〜１０数個のバッファがそれぞれ直列に接続されて構成されている。
【００３２】
スイッチング回路４４は、そのパルス電流をパルスの励磁電流としてＭＩ素子１２に供給する。具体的に言うと、それぞれＸ軸用のバッファ回路４３ｘとＹ軸用のバッファ回路４３ｙにより増幅されたパルス電流を、それぞれＸ軸用のスイッチング回路４４ｘとＹ軸用のスイッチング回路４４ｙがパルスの励磁電流（図５Ｄ参照）として、それぞれＸ軸用のＭＩ素子１２ｘとＹ軸用のＭＩ素子１２ｙに供給する。スイッチング回路４４は例えば、ＭＯＳＦＥＴにより構成されており、ゲートからパルス電流を入力してソースからパルスの励磁電流を出力する。励磁電流は、１００〜５００ｍＡの範囲内であることが望ましい。１００ｍＡより小さいとＭＩ素子１２の検知コイル２２に十分な誘起電圧が誘起されずＳ／Ｎ比が悪化してしまい、５００ｍＡより大きいとＸ軸用のスイッチング回路４４ｘとＹ軸用のスイッチング回路４４ｙとのクロストークにより誤作動が発生してしまうからである。
【００３３】
このようにしてＩＣチップ１３は、励磁電流を生成して励磁電流用電極１７を介してＭＩ素子１２に供給する。ＭＩ素子１２において、この励磁電流がアモルファスワイヤ２１に流されると、これに応じて外部磁場に比例した誘起電圧（図５Ｅ参照）が検知コイル２２に誘起される。ＩＣチップ１３（具体的には検知回路４５）は、この誘起電圧を誘起電圧用電極１８を介してＭＩ素子１２から検知する。なお、ＭＩ素子１２において、アモルファスワイヤ２１に流された励磁電流は、ＩＣチップ１３等のグランドＧＮＤに落とされるようにする。
【００３４】
検知回路４５は、サンプリング回路５２と、遅延回路５３と、ホールド回路５４と、増幅器５５とを備え、誘起電圧をＭＩ素子１２から検知する。具体的に言うと、Ｘ軸用の励起電流により誘起されたＸ軸の誘起電圧とＹ軸用の励起電流により誘起されたＹ軸の誘起電圧を、それぞれＸ軸用のＭＩ素子１２ｘとＹ軸用のＭＩ素子１２ｙから検知する。
【００３５】
検知回路４５においてはまず、サンプリング回路５２により誘起電圧のメインピークがサンプリングされる。サンプリング回路５２は、アナログスイッチＳＷｘとＳＷｙにより構成されており、図５Ｅの各誘起電圧信号と共に図５Ｃの各パルス電流信号がそれぞれアナログスイッチＳＷｘとＳＷｙの制御部に入力され、図５Ｃのパルス電流がＨのとき図５Ｅの誘起電圧が透過する。なお、バッファ回路４３やスイッチング回路４４により図５Ｅの誘起電圧は図５Ｃのパルス電流に対して遅延しているので、遅延回路５３により図５Ｃのパルス電流を遅延させ、図５Ｅの誘起電圧と図５Ｃのパルス電流の立ち上がりを同期させる。こうして、誘起電圧のメインピークがサンプリングされる。サンプリングされた誘起電圧のメインピークは、ホールド回路５４によりホールド（図５Ｆ参照）され、増幅器５５により増幅（図５Ｇ参照）される。こうして、誘起電圧が検知される。
【００３６】
検知回路４５により検知された誘起電圧は、増幅回路４６により所望の電圧に増幅され、出力回路４７によりこれに応じた出力信号が生成され、出力信号用電極１９を介してＭＩセンサ１１の外部に出力される。出力信号は例えば、増幅された誘起電圧そのままでもいいし、増幅された誘起電圧を低インピーダンスの信号に変換したものでもいいし、増幅された誘起電圧をＡ／Ｄ変換したものでもいい。出力信号は、ＭＩセンサ１１を実装する電子機器のＭＰＵ等に出力される。
【００３７】
（パルス生成回路４１）
以下、図４のパルス生成回路４１について説明する。
【００３８】
図６は、パルス生成回路４１の回路構成図であり、図７は、パルス生成回路４１の処理波形図である。パルス生成回路４１は、発振回路６１と、第１遅延回路６２と、第２遅延回路６３と、反転回路６４と、ＡＮＤ回路６５と共に、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４（ここではＰチャンネルＭＯＳだが、ＮチャンネルＭＯＳでもよい）を備える。
【００３９】
パルス生成回路４１は、ＴＲ１のソースに可変電流源からの直流電流が流れるような回路構成となっている。さらに、ＴＲ１のソースに直流電流が流れると、ＴＲ２のソースと共にＴＲ３・ＴＲ４の各ソースに直流電流が流れるような回路構成となっている。さらに、ＴＲ１のソースを流れる直流電流の電流値Ｉ１により、ＴＲ２のソースを流れる直流電流の電流値Ｉ２と共にＴＲ３・ＴＲ４の各ソースを流れる直流電流の電流値Ｉ３・Ｉ４が回路的に定まるような回路構成となっている。さらには、Ｉ３＞Ｉ４となるような回路構成となっている。
【００４０】
なお、これから説明するように、パルス生成回路４１により生成されるパルス電流（図５Ａ参照）は、これらの電流により制御されることになる。すなわち、ＩＣチップ１３により生成されるパルスの励磁電流（図５Ｄ参照）は、これらの電流により制御されるのである。そこで、これらの電流のように、パルスの励磁電流を制御するための電流のことを、制御電流と呼ぶことにする。
【００４１】
ＴＲ２のソースを流れる直流電流（制御電流）は、発振回路６１に流れ込む。発振回路６１は、パルス波を発振する回路であり、ここでは水晶発信器やマルチバイブレータにより構成される。発振回路６１は、流れ込む電流の電流値Ｉ２により、このパルス波の波形が回路的に定まるような回路構成となっている。具体的に言うとここでは、ＤＵＴＹ比が一定（約５０％）で、パルス幅αが電流値Ｉ２に応じて変化するパルス波（図７Ａ参照）が出力される。
【００４２】
ＴＲ３・ＴＲ４の各ソースを流れる直流電流（制御電流）は、それぞれ第１遅延回路６２・第２遅延回路６３に流れ込む。第１遅延回路６２・第２遅延回路６３は、発振回路６１により発振されたパルス波を遅延させる回路であり、ここではコンデンサと偶数個（４個）のインバータにより構成される。第１遅延回路６２・第２遅延回路はそれぞれ、流れ込む電流の電流値Ｉ３・Ｉ４により、このパルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成となっている。具体的に言うとここでは、ＴＲ３・ＴＲ４の各ソースを流れる直流電流（制御電流）がそれぞれインバータに流れ込むことにより、遅延幅β１・β２がそれぞれ電流値Ｉ３・Ｉ４に応じて変化するパルス波（図７Ｂ・Ｃ参照）が出力される。さらには、Ｉ３＞Ｉ４であることに応じてβ１＜β２となるような回路構成となっている。さらには、αがｎ％変化すればβ１・β２もそれぞれｎ％変化するような回路構成となっている。
【００４３】
続いて、反転回路６４は、第２遅延回路６３により遅延されたパルス波を反転させる回路であり、ここでは奇数個（１個）のインバータにより構成される。別言すれば、第２遅延回路６３により遅延されたパルス波のＮＯＴをとる回路である。反転回路６４からは、図７Ｄのようなパルス波が出力される。
【００４４】
続いて、ＡＮＤ回路６５は、端子Ｐ１に入力される信号と端子Ｐ２に入力される信号とのＡＮＤをとって、その結果を端子Ｐ３から出力する回路である。ここでは、端子Ｐ１に入力される信号は、図７Ｂのような第１発振回路６２からのパルス波であり、端子Ｐ２に入力される信号は、図７Ｄのような反転回路６４からのパルス波であり、端子Ｐ３から出力される信号が、最終的にパルス生成回路４１から出力されるパルス電流（図５Ａ参照）となる。
【００４５】
ここで、端子Ｐ１に入力されるパルス波（第１パルス波）と、端子Ｐ２に入力されるパルス波（第２パルス波）と、端子Ｐ３から出力されるパルス波（第３パルス波）の関係について説明する。これまでの説明から理解されるように、第２パルス波は第１パルス波の遅延反転波（∵β１＜β２）となり、第２パルス波に対する第１パルス波の遅延幅γは「β２−β１」となる。さらに、第１パルス波のパルス幅は「α」となり、第１パルス波のＤＵＴＹ比は「約５０％」となるため、第３パルス波は、図７Ｅのようなパルス幅γのパルス波となる。このようにして、第１パルス波（パルス幅α）よりパルス幅の小さい第３パルス波（パルス幅γ）が生成される。なお、正確に言えばγ＞αの場合もあり得るが、この場合には第３パルス波のパルス幅は「γ÷αの余り」となるため、やはり同様の結論になる。
【００４６】
さて、上記のように、同一の制御電流（の電流値）Ｉ１により、制御電流（の電流値）Ｉ２と共に制御電流（の電流値）Ｉ３・Ｉ４が回路的に定まる。また、これまでの説明から理解されるように、制御電流Ｉ２により、第１のパルス波の波形が回路的に定まり、制御電流Ｉ３・Ｉ４により、第１のパルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まる（より具体的に言うと、同一のパルス波に関して、制御電流Ｉ３により、前記パルス波に対する第１パルス波の遅延量が回路的に定まり、制御電流Ｉ４により、前記パルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まり、これにより、第１のパルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まる）。すなわち、同一の制御電流Ｉ１により、第１のパルス波の波形と共に第１のパルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まるのである。これにより、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御することが容易になり、第３パルス波ひいてはパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になるのである。
【００４７】
なお、ここでは第１パルス波とその遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤをとって第３パルス波を生成したが、第１パルス波よりパルス幅の小さい第３パルス波を生成すれば、遅延反転波ではなく遅延波でもいいし、ＡＮＤではなくＮＡＮＤや、ＯＲや、ＮＯＲや、ＥｘＯＲや、ＥｘＮＯＲでもいい。
【００４８】
また、ここでは制御電流Ｉ１により波形と共に遅延量が定まることに関して、制御電流Ｉ２（１つの波形制御電流）と制御電流Ｉ３・Ｉ４（２つの遅延量制御電流）とを仲介としたが、このような組み合わせ以外の制御電流を仲介としてもいい。
【００４９】
（電子機器）
図８は、携帯電話機８１を表す。図８の携帯電話機８１は、表示部８２と、操作部８３と、アンテナ８４と、スピーカ８５と、マイク８６と、通信用基板８７と共に、通信用基板８７に搭載されたＭＩセンサ８８を備える。図８の携帯電話機８１とＭＩセンサ８８はそれぞれ、本発明の実施の形態の例である。
【００５０】
ＭＩセンサ８８は、図１のＭＩセンサ１１と同様のＭＩセンサであり、２個のＭＩ素子により地磁気の２成分を検知している。これにより、携帯電話機８１の向いている方位を特定する「磁気コンパス」が実現されている。これを利用して例えば、特定された方位に応じて表示部８２に表示させる地図を回転させる機能等が実現される。
【００５１】
なお、本発明に係る「電子機器」の実施の形態は「携帯電話機」に限られるものではない。また、本発明に係る「ＭＩセンサ」の実施の形態は「２個のＭＩ素子を備えるＭＩセンサ」に限られるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
このように、本発明は、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することを容易にすることを可能にする。より詳細には、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になるようなＩＣチップを提供することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＭＩセンサを表す。
【図２】ＭＩ素子の構成について説明するための図である。
【図３】ＭＩ素子の動作について説明するための図である。
【図４】ＩＣチップの回路構成図である。
【図５】ＩＣチップの処理波形図である。
【図６】パルス生成回路の回路構成図である。
【図７】パルス生成回路の処理波形図である。
【図８】携帯電話機を表す。
【符号の説明】
１１ ＭＩセンサ
１２ ＭＩ素子
１３ ＩＣチップ
１４ ケース
１５ ケース凹部
１６ ケース電極
１７ 励磁電流用電極
１８ 誘起電圧用電極
１９ 出力信号用電極
２１ アモルファスワイヤ
２２ 検知コイル
４１ パルス生成回路
４２ ＸＹ軸切替スイッチ
４３ バッファ回路
４４ スイッチング回路
４５ 検知回路
４６ 増幅回路
４７ 出力回路
５１ ＸＹ軸切替信号用電極
５２ サンプリング回路
５３ 遅延回路
５４ ホールド回路
５５ 増幅器
６１ 発振回路
６２ 第１遅延回路
６３ 第２遅延回路
６４ 反転回路
６５ ＡＮＤ回路
８１ 携帯電話機
８２ 表示部
８３ 操作部
８４ アンテナ
８５ スピーカ
８６ マイク
８７ 通信用基板
８８ ＭＩセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップ、ＭＩセンサ、及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁場を検知するための「磁気センサ」としては、ＭＲセンサが広く知られている。ＭＲセンサは、外部磁場により抵抗が変化する「磁気抵抗効果」を利用したＭＲ素子（磁気抵抗効果型素子）による磁気センサであり、ＭＲ素子に直流の励磁電流を印可して誘起電圧により抵抗変化を検知するものである。
【０００３】
磁場を検知するための「磁気センサ」としては、ＭＩセンサも知られている。最近、軟磁性体により形成されるアモルファスワイヤに交流電流又はパルス電流を印可すると、アモルファスワイヤに平行な外部磁場成分に応じてアモルファスワイヤのインピーダンスが変化する「磁気インピーダンス効果」が発見された。ＭＩセンサは、この「磁気インピーダンス効果」を利用したＭＩ素子（磁気インピーダンス効果型素子）による磁気センサであり、ＭＩ素子に交流又はパルスの励磁電流を印可して誘起電圧によりインピーダンス変化を検知するものである。
【０００４】
ＭＩセンサは、ＭＲセンサと比較して高感度であるため、地磁気や生体磁気のような微弱な磁場を検知するための「磁気センサ」として、広く応用されることが期待されている。例えば、ＡＶ機器の磁気ヘッドやＧＰＳ機器（カーナビゲーション機器等）の磁気コンパス（地磁気で方位を特定）として、すでに利用され始めている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１７６９３０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９６１２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＩセンサにおいて、高感度に磁場を検知するためには、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御しなければならないが、パルス幅が小さくなるほどパルス幅を高精度に制御することが困難になる。
【０００７】
したがって、本発明は、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することを容易にすることを課題とする。より詳細には、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になるようなＩＣチップを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明（ＩＣチップ）は、第１パルス波とその遅延波又は遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、ＥｘＯＲ、又はＥｘＮＯＲをとって、ＭＩ素子に供給するためのパルスの励磁電流であって、前記第１パルス波よりパルス幅の小さいパルスの励磁電流を生成するＩＣチップにおいて、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、前記第１パルス波の波形と共に前記第１パルス波に対する前記第２パルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明（ＩＣチップ）は、第１パルス波とその遅延波又は遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、ＥｘＯＲ、又はＥｘＮＯＲをとって、ＭＩ素子に供給するためのパルスの励磁電流であって、前記第１パルス波よりパルス幅の小さいパルスの励磁電流を生成するＩＣチップにおいて、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、波形制御電流に係る前記物理量と共に遅延量制御電流に係る前記物理量が回路的に定まり、前記波形制御電流に係る前記物理量により、前記第１パルス波の波形が回路的に定まり、前記遅延量制御電流に係る前記物理量により、前記第１パルス波に対する前記第２パルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明（ＩＣチップ）は、請求項１又は２に記載の発明（ＩＣチップ）に関して、前記制御電流は、直流電流であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明（ＩＣチップ）は、請求項１又は２に記載の発明（ＩＣチップ）に関して、前記制御電流に係る前記物理量は、前記制御電流の電流値であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明（ＭＩセンサ）は、ＭＩ素子と、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明（電子機器）は、ＭＩ素子と、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップと、を備えるＭＩセンサを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の発明（ＩＣチップ）では、パルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御するためには、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御しなければならないところ、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、第１パルス波の波形と共に第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を回路的に定まるようにすることで、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御することが容易になり、パルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になる。
【００１５】
請求項２に記載の発明（ＩＣチップ）では、パルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御するためには、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御しなければならないところ、当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、波形制御電流に係る物理量と共に遅延量制御電流に係る物理量が回路的に定まり、波形制御電流に係る物理量により、第１パルス波の波形が回路的に定まり、遅延量制御電流に係る物理量により、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まるようにすることで、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御することが容易になり、パルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になる。
【００１６】
請求項５に記載の発明（ＭＩセンサ）では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップを備えることで、高感度に磁場を検知することができるＭＩセンサが実現される。
【００１７】
請求項６に記載の発明（電子機器）では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップを備えるＭＩセンサを備えることで、高感度に磁場を検知することができるＭＩセンサを備える電子機器が実現される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、ＭＩセンサ１１を表す。図１のＭＩセンサ１１は、ＭＩ素子１２と、ＩＣチップ１３と、ケース１４とを備える。図１のＭＩセンサ１１とＩＣチップ１３はそれぞれ、本発明の実施の形態の例である。
【００２０】
ケース１４には、ＭＩ素子１２とＩＣチップ１３を収納するためのケース凹部１５や、ＭＩセンサ１１の外部と内部（ＩＣチップ１３）を互いに接続するためのケース電極１６が設けられている。ケース１４は、セラミック、ガラス、プラスチック、シリコン等により形成されている。
【００２１】
ＩＣチップ１３には、ＭＩ素子１２と接続するための励磁電流用電極１７・誘起電圧用電極１８や、ＭＩセンサ１１の外部と接続するための出力信号用電極１９が設けられている。ＩＣチップ１３は、励磁電流を励磁電流用電極１７を介してＭＩ素子１２に供給し、これに応じた誘起電圧を誘起電圧用電極１８を介してＭＩ素子１２から検知し、これに応じた出力信号を出力信号用電極１９を介してＭＩセンサ１１の外部に出力する。このようにして、外部磁場が誘起電圧により検知されて出力信号により出力されるのである。
【００２２】
ＭＩ素子１２としては、ここでは２個のＭＩ素子１２ｘ・１２ｙが設けられている。これにより、外部磁場の２成分（Ｘ軸成分とＹ軸成分）を検知することができるため、これを利用して外部磁場の大きさと方位を計算することができる。したがって、外部磁場として地磁気を検知するようにすれば、これにより、磁気コンパスを実現することができる。この場合、上記２成分は、計算の便宜のためには互いに垂直であることが望ましいが、平行でさえなければ垂直でなくても構わない。
【００２３】
（ＭＩ素子１２）
以下、図１のＭＩ素子１２について説明する。
【００２４】
図２は、ＭＩ素子１２の構成について説明するための図である。ＭＩ素子１２は、アモルファスワイヤ２１と、検知コイル２２とを備える。アモルファスワイヤ２１は、無磁歪のＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢ等の軟磁性体により形成されている。検知コイル２２は、アモルファスワイヤ２１を巻回するように設置されている。
【００２５】
図３は、ＭＩ素子１２の動作について説明するための図である。アモルファスワイヤ２１に励磁電流Ｉを流すと、これにより図３Ａのように、アモルファスワイヤ２１の周囲に磁場Ｈが誘起される。アモルファスワイヤ２１は強磁性体でもあるため磁化Ｍを有しており、これにより図３Ｂのように、アモルファスワイヤ２１の周方向に磁化Ｍが配列される。
【００２６】
励磁電流Ｉが交流である場合には、図３Ｂと図３Ｃのように、磁化Ｍの方向が周期的に変化する。この場合、アモルファスワイヤ２１の軸方向に外部磁場Ｈｘが印可されると、アモルファスワイヤ２１の周囲には磁場Ｈと外部磁場Ｈｘとの合成磁場Ｈ’が存在することになり、これにより図３Ｄと図３Ｅのように、磁化Ｍの方向が周期的に変化することになる。すると、アモルファスワイヤ２１の軸方向の磁場が変化し、アモルファスワイヤ２１を巻回するように設置されている検知コイル２２（図３Ａを参照）に、外部磁場Ｈｘに比例した誘起電圧Ｖが誘起される。この誘起電圧Ｖにより、外部磁場Ｈｘを検知することができる。なお、励起電流Ｉがパルスである場合にも、同様である。
【００２７】
（ＩＣチップ１３）
以下、図１のＩＣチップ１３について説明する。
【００２８】
図４は、ＩＣチップ１３の回路構成図であり、図５は、ＩＣチップ１３の処理波形図である。ＩＣチップ１３は、パルス生成回路４１と、ＸＹ軸切替スイッチ４２と、バッファ回路４３と、スイッチング回路４４と、検知回路４５と、増幅回路４６と、出力回路４７とを備える。
【００２９】
パルス生成回路４１は、パルス電流を生成する。具体的に言うと、水晶発振器やマルチバイブレータ等の発振回路によりＤＵＴＹ比約５０％のパルス波を発振させ、これを分流させ、これらのそれぞれを遅延回路により遅延させ、これらの一方と他方のＮＯＴとのＡＮＤをとって、周波数約０．２〜１０ＭＨｚでパルス幅約１〜３０ｎｓｅｃというパルス幅の小さいパルス電流（図５Ａ参照）を生成する。パルス生成回路４１の詳細については、後述することにする。
【００３０】
ＸＹ軸切替スイッチ４２は、そのパルス電流を振り分ける。具体的に言うと、ＸＹ軸切替信号用電極５１を介して外部から供給されるＸＹ軸切替信号（図５Ｂ参照）による制御のもと、パルス生成回路４１により生成されたパルス電流を、Ｘ軸用のバッファ回路４３ｘとＹ軸用のバッファ回路４３ｙに振り分ける。ＸＹ軸切替信号は例えば、ＨとＬとからなるディジタル信号であり、ＨのときはＸ軸用のバッファ回路４３ｘに、ＬのときはＹ軸用のバッファ回路４３ｙに振り分ける。ＸＹ軸切替信号は、ＭＩセンサ１１を実装する電子機器のＭＰＵ等から供給される。
【００３１】
バッファ回路４３は、そのパルス電流を増幅する。具体的に言うと、ＸＹ軸切替スイッチ４２により振り分けられたパルス電流（図５Ｃ参照）を、それぞれＸ軸用のバッファ回路４３ｘとＹ軸用のバッファ回路４３ｙが増幅する。バッファ回路２３は例えば、数個〜１０数個のバッファがそれぞれ直列に接続されて構成されている。
【００３２】
スイッチング回路４４は、そのパルス電流をパルスの励磁電流としてＭＩ素子１２に供給する。具体的に言うと、それぞれＸ軸用のバッファ回路４３ｘとＹ軸用のバッファ回路４３ｙにより増幅されたパルス電流を、それぞれＸ軸用のスイッチング回路４４ｘとＹ軸用のスイッチング回路４４ｙがパルスの励磁電流（図５Ｄ参照）として、それぞれＸ軸用のＭＩ素子１２ｘとＹ軸用のＭＩ素子１２ｙに供給する。スイッチング回路４４は例えば、ＭＯＳＦＥＴにより構成されており、ゲートからパルス電流を入力してソースからパルスの励磁電流を出力する。励磁電流は、１００〜５００ｍＡの範囲内であることが望ましい。１００ｍＡより小さいとＭＩ素子１２の検知コイル２２に十分な誘起電圧が誘起されずＳ／Ｎ比が悪化してしまい、５００ｍＡより大きいとＸ軸用のスイッチング回路４４ｘとＹ軸用のスイッチング回路４４ｙとのクロストークにより誤作動が発生してしまうからである。
【００３３】
このようにしてＩＣチップ１３は、励磁電流を生成して励磁電流用電極１７を介してＭＩ素子１２に供給する。ＭＩ素子１２において、この励磁電流がアモルファスワイヤ２１に流されると、これに応じて外部磁場に比例した誘起電圧（図５Ｅ参照）が検知コイル２２に誘起される。ＩＣチップ１３（具体的には検知回路４５）は、この誘起電圧を誘起電圧用電極１８を介してＭＩ素子１２から検知する。なお、ＭＩ素子１２において、アモルファスワイヤ２１に流された励磁電流は、ＩＣチップ１３等のグランドＧＮＤに落とされるようにする。
【００３４】
検知回路４５は、サンプリング回路５２と、遅延回路５３と、ホールド回路５４と、増幅器５５とを備え、誘起電圧をＭＩ素子１２から検知する。具体的に言うと、Ｘ軸用の励起電流により誘起されたＸ軸の誘起電圧とＹ軸用の励起電流により誘起されたＹ軸の誘起電圧を、それぞれＸ軸用のＭＩ素子１２ｘとＹ軸用のＭＩ素子１２ｙから検知する。
【００３５】
検知回路４５においてはまず、サンプリング回路５２により誘起電圧のメインピークがサンプリングされる。サンプリング回路５２は、アナログスイッチＳＷｘとＳＷｙにより構成されており、図５Ｅの各誘起電圧信号と共に図５Ｃの各パルス電流信号がそれぞれアナログスイッチＳＷｘとＳＷｙの制御部に入力され、図５Ｃのパルス電流がＨのとき図５Ｅの誘起電圧が透過する。なお、バッファ回路４３やスイッチング回路４４により図５Ｅの誘起電圧は図５Ｃのパルス電流に対して遅延しているので、遅延回路５３により図５Ｃのパルス電流を遅延させ、図５Ｅの誘起電圧と図５Ｃのパルス電流の立ち上がりを同期させる。こうして、誘起電圧のメインピークがサンプリングされる。サンプリングされた誘起電圧のメインピークは、ホールド回路５４によりホールド（図５Ｆ参照）され、増幅器５５により増幅（図５Ｇ参照）される。こうして、誘起電圧が検知される。
【００３６】
検知回路４５により検知された誘起電圧は、増幅回路４６により所望の電圧に増幅され、出力回路４７によりこれに応じた出力信号が生成され、出力信号用電極１９を介してＭＩセンサ１１の外部に出力される。出力信号は例えば、増幅された誘起電圧そのままでもいいし、増幅された誘起電圧を低インピーダンスの信号に変換したものでもいいし、増幅された誘起電圧をＡ／Ｄ変換したものでもいい。出力信号は、ＭＩセンサ１１を実装する電子機器のＭＰＵ等に出力される。
【００３７】
（パルス生成回路４１）
以下、図４のパルス生成回路４１について説明する。
【００３８】
図６は、パルス生成回路４１の回路構成図であり、図７は、パルス生成回路４１の処理波形図である。パルス生成回路４１は、発振回路６１と、第１遅延回路６２と、第２遅延回路６３と、反転回路６４と、ＡＮＤ回路６５と共に、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４（ここではＰチャンネルＭＯＳだが、ＮチャンネルＭＯＳでもよい）を備える。
【００３９】
パルス生成回路４１は、ＴＲ１のソースに可変電流源からの直流電流が流れるような回路構成となっている。さらに、ＴＲ１のソースに直流電流が流れると、ＴＲ２のソースと共にＴＲ３・ＴＲ４の各ソースに直流電流が流れるような回路構成となっている。さらに、ＴＲ１のソースを流れる直流電流の電流値Ｉ１により、ＴＲ２のソースを流れる直流電流の電流値Ｉ２と共にＴＲ３・ＴＲ４の各ソースを流れる直流電流の電流値Ｉ３・Ｉ４が回路的に定まるような回路構成となっている。さらには、Ｉ３＞Ｉ４となるような回路構成となっている。
【００４０】
なお、これから説明するように、パルス生成回路４１により生成されるパルス電流（図５Ａ参照）は、これらの電流により制御されることになる。すなわち、ＩＣチップ１３により生成されるパルスの励磁電流（図５Ｄ参照）は、これらの電流により制御されるのである。そこで、これらの電流のように、パルスの励磁電流を制御するための電流のことを、制御電流と呼ぶことにする。
【００４１】
ＴＲ２のソースを流れる直流電流（制御電流）は、発振回路６１に流れ込む。発振回路６１は、パルス波を発振する回路であり、ここでは水晶発信器やマルチバイブレータにより構成される。発振回路６１は、流れ込む電流の電流値Ｉ２により、このパルス波の波形が回路的に定まるような回路構成となっている。具体的に言うとここでは、ＤＵＴＹ比が一定（約５０％）で、パルス幅αが電流値Ｉ２に応じて変化するパルス波（図７Ａ参照）が出力される。
【００４２】
ＴＲ３・ＴＲ４の各ソースを流れる直流電流（制御電流）は、それぞれ第１遅延回路６２・第２遅延回路６３に流れ込む。第１遅延回路６２・第２遅延回路６３は、発振回路６１により発振されたパルス波を遅延させる回路であり、ここではコンデンサと偶数個（４個）のインバータにより構成される。第１遅延回路６２・第２遅延回路はそれぞれ、流れ込む電流の電流値Ｉ３・Ｉ４により、このパルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成となっている。具体的に言うとここでは、ＴＲ３・ＴＲ４の各ソースを流れる直流電流（制御電流）がそれぞれインバータに流れ込むことにより、遅延幅β１・β２がそれぞれ電流値Ｉ３・Ｉ４に応じて変化するパルス波（図７Ｂ・Ｃ参照）が出力される。さらには、Ｉ３＞Ｉ４であることに応じてβ１＜β２となるような回路構成となっている。さらには、αがｎ％変化すればβ１・β２もそれぞれｎ％変化するような回路構成となっている。
【００４３】
続いて、反転回路６４は、第２遅延回路６３により遅延されたパルス波を反転させる回路であり、ここでは奇数個（１個）のインバータにより構成される。別言すれば、第２遅延回路６３により遅延されたパルス波のＮＯＴをとる回路である。反転回路６４からは、図７Ｄのようなパルス波が出力される。
【００４４】
続いて、ＡＮＤ回路６５は、端子Ｐ１に入力される信号と端子Ｐ２に入力される信号とのＡＮＤをとって、その結果を端子Ｐ３から出力する回路である。ここでは、端子Ｐ１に入力される信号は、図７Ｂのような第１発振回路６２からのパルス波であり、端子Ｐ２に入力される信号は、図７Ｄのような反転回路６４からのパルス波であり、端子Ｐ３から出力される信号が、最終的にパルス生成回路４１から出力されるパルス電流（図５Ａ参照）となる。
【００４５】
ここで、端子Ｐ１に入力されるパルス波（第１パルス波）と、端子Ｐ２に入力されるパルス波（第２パルス波）と、端子Ｐ３から出力されるパルス波（第３パルス波）の関係について説明する。これまでの説明から理解されるように、第２パルス波は第１パルス波の遅延反転波（∵β１＜β２）となり、第２パルス波に対する第１パルス波の遅延幅γは「β２−β１」となる。さらに、第１パルス波のパルス幅は「α」となり、第１パルス波のＤＵＴＹ比は「約５０％」となるため、第３パルス波は、図７Ｅのようなパルス幅γのパルス波となる。このようにして、第１パルス波（パルス幅α）よりパルス幅の小さい第３パルス波（パルス幅γ）が生成される。なお、正確に言えばγ＞αの場合もあり得るが、この場合には第３パルス波のパルス幅は「γ÷αの余り」となるため、やはり同様の結論になる。
【００４６】
さて、上記のように、同一の制御電流（の電流値）Ｉ１により、制御電流（の電流値）Ｉ２と共に制御電流（の電流値）Ｉ３・Ｉ４が回路的に定まる。また、これまでの説明から理解されるように、制御電流Ｉ２により、第１のパルス波の波形が回路的に定まり、制御電流Ｉ３・Ｉ４により、第１のパルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まる（より具体的に言うと、同一のパルス波に関して、制御電流Ｉ３により、前記パルス波に対する第１パルス波の遅延量が回路的に定まり、制御電流Ｉ４により、前記パルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まり、これにより、第１のパルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まる）。すなわち、同一の制御電流Ｉ１により、第１のパルス波の波形と共に第１のパルス波に対する第２パルス波の遅延量が回路的に定まるのである。これにより、第１パルス波に対する第２パルス波の遅延量を小さくかつ高精度に制御することが容易になり、第３パルス波ひいてはパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になるのである。
【００４７】
なお、ここでは第１パルス波とその遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤをとって第３パルス波を生成したが、第１パルス波よりパルス幅の小さい第３パルス波を生成すれば、遅延反転波ではなく遅延波でもいいし、ＡＮＤではなくＮＡＮＤや、ＯＲや、ＮＯＲや、ＥｘＯＲや、ＥｘＮＯＲでもいい。
【００４８】
また、ここでは制御電流Ｉ１により波形と共に遅延量が定まることに関して、制御電流Ｉ２（１つの波形制御電流）と制御電流Ｉ３・Ｉ４（２つの遅延量制御電流）とを仲介としたが、このような組み合わせ以外の制御電流を仲介としてもいい。
【００４９】
（電子機器）
図８は、携帯電話機８１を表す。図８の携帯電話機８１は、表示部８２と、操作部８３と、アンテナ８４と、スピーカ８５と、マイク８６と、通信用基板８７と共に、通信用基板８７に搭載されたＭＩセンサ８８を備える。図８の携帯電話機８１とＭＩセンサ８８はそれぞれ、本発明の実施の形態の例である。
【００５０】
ＭＩセンサ８８は、図１のＭＩセンサ１１と同様のＭＩセンサであり、２個のＭＩ素子により地磁気の２成分を検知している。これにより、携帯電話機８１の向いている方位を特定する「磁気コンパス」が実現されている。これを利用して例えば、特定された方位に応じて表示部８２に表示させる地図を回転させる機能等が実現される。
【００５１】
なお、本発明に係る「電子機器」の実施の形態は「携帯電話機」に限られるものではない。また、本発明に係る「ＭＩセンサ」の実施の形態は「２個のＭＩ素子を備えるＭＩセンサ」に限られるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
このように、本発明は、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することを容易にすることを可能にする。より詳細には、ＭＩ素子に印可するパルスの励磁電流のパルス幅を小さくかつ高精度に制御することが容易になるようなＩＣチップを提供することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＭＩセンサを表す。
【図２】ＭＩ素子の構成について説明するための図である。
【図３】ＭＩ素子の動作について説明するための図である。
【図４】ＩＣチップの回路構成図である。
【図５】ＩＣチップの処理波形図である。
【図６】パルス生成回路の回路構成図である。
【図７】パルス生成回路の処理波形図である。
【図８】携帯電話機を表す。
【符号の説明】
１１ ＭＩセンサ
１２ ＭＩ素子
１３ ＩＣチップ
１４ ケース
１５ ケース凹部
１６ ケース電極
１７ 励磁電流用電極
１８ 誘起電圧用電極
１９ 出力信号用電極
２１ アモルファスワイヤ
２２ 検知コイル
４１ パルス生成回路
４２ ＸＹ軸切替スイッチ
４３ バッファ回路
４４ スイッチング回路
４５ 検知回路
４６ 増幅回路
４７ 出力回路
５１ ＸＹ軸切替信号用電極
５２ サンプリング回路
５３ 遅延回路
５４ ホールド回路
５５ 増幅器
６１ 発振回路
６２ 第１遅延回路
６３ 第２遅延回路
６４ 反転回路
６５ ＡＮＤ回路
８１ 携帯電話機
８２ 表示部
８３ 操作部
８４ アンテナ
８５ スピーカ
８６ マイク
８７ 通信用基板
８８ ＭＩセンサ
Claims (6)
- 第１パルス波とその遅延波又は遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、ＥｘＯＲ、又はＥｘＮＯＲをとって、ＭＩ素子に供給するためのパルスの励磁電流であって、前記第１パルス波よりパルス幅の小さいパルスの励磁電流を生成するＩＣチップにおいて、
当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、前記第１パルス波の波形と共に前記第１パルス波に対する前記第２パルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成を備えることを特徴とするＩＣチップ。 - 第１パルス波とその遅延波又は遅延反転波である第２パルス波とのＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＲ、ＥｘＯＲ、又はＥｘＮＯＲをとって、ＭＩ素子に供給するためのパルスの励磁電流であって、前記第１パルス波よりパルス幅の小さいパルスの励磁電流を生成するＩＣチップにおいて、
当該ＩＣチップを流れる同一の制御電流に係る物理量により、波形制御電流に係る前記物理量と共に遅延量制御電流に係る前記物理量が回路的に定まり、前記波形制御電流に係る前記物理量により、前記第１パルス波の波形が回路的に定まり、前記遅延量制御電流に係る前記物理量により、前記第１パルス波に対する前記第２パルス波の遅延量が回路的に定まるような回路構成を備えることを特徴とするＩＣチップ。 - 前記制御電流は、直流電流であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣチップ。
- 前記制御電流に係る前記物理量は、前記制御電流の電流値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＩＣチップ。
- ＭＩ素子と、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップと、を備えることを特徴とするＭＩセンサ。
- ＭＩ素子と、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣチップと、を備えるＭＩセンサを備えることを特徴とする電子機器。
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| JP (1) | JP2004153134A (ja) |
-
2002
- 2002-10-31 JP JP2002318251A patent/JP2004153134A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050218 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050929 |