JPH07270508A - Terrestrial magnetism azimuth sensor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To realize a terrestrial magnetism azimuth sensor which consumes a less power, can be assembled easily, and is compact and inexpensive. CONSTITUTION:Each set of pairs of MR elements 2a/2b, 3a/3b, 4a/4b, and 5a/5b is formed at 90-degree interval by the deposition method and a magnetic body sheet 1 is laid out via a plastic spacer 6 on a lower-layer chip 7 where the MR elements 2a-5b are provided, where the horizontal (X-axis) direction of terrestrial magnetism is measured by the MR elements 2a and 2b and MR elements 4a and 4b and the vertical (Y-axis) direction of terrestrial magnetism is measured by the MR elements 3a and 3b and MR elements 5a and 5b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果素子を用
いた地磁気方位センサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a geomagnetic direction sensor using a magnetoresistive effect element.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば、カラー陰極線管では、電子銃か
ら出射された電子ビームの軌道が、地磁気により曲げら
れ、蛍光面上でのビーム到達位置（ランディング）が変
化することがある。特に高精細度陰極線管においては、
ランディング余裕度が小さいために、前記ランディング
の変化（位置ずれ）が色純度の劣化等の問題を引き起こ
す。2. Description of the Related Art For example, in a color cathode ray tube, the trajectory of an electron beam emitted from an electron gun may be bent by geomagnetism, and the beam arrival position (landing) on the fluorescent screen may change. Especially in high definition cathode ray tubes,
Since the landing margin is small, the landing change (positional shift) causes a problem such as deterioration of color purity.

【０００３】これを補正するために、通常、ランディン
グ補正コイルが陰極線管に取り付けられており、このラ
ンディング補正コイルに地磁気の方位に応じて自動的に
ランディング補正に必要な最適電流を流すことにより、
電子ビームの軌道を制御してミスランディングを防止す
るようにしている。To correct this, a landing correction coil is usually attached to the cathode ray tube, and an optimum current necessary for landing correction is automatically supplied to the landing correction coil according to the direction of the earth's magnetism.
The trajectory of the electron beam is controlled to prevent mislanding.

【０００４】したがって、前記ランディング補正に際し
ては、地磁気の方位を正確に検出する必要があり、いわ
ゆる地磁気方位センサが使用されている。あるいは、従
来から用いられてきた磁石式の方位計（磁気コンパス）
の代替として、携帯型の方位計としても地磁気方位セン
サが使用されている。Therefore, in the landing correction, it is necessary to accurately detect the azimuth of the geomagnetism, and a so-called geomagnetic azimuth sensor is used. Alternatively, a magnet type compass that has been used conventionally (magnetic compass)
As an alternative to the above, a geomagnetic direction sensor is also used as a portable azimuth meter.

【０００５】上述のように、地磁気方位センサは、様々
な用途に使用されるが、その代表的な構造としては、い
わゆるフラックスゲート型のものと、磁気抵抗効果型
（ＭＲ型）のものが知られている。As described above, the geomagnetic direction sensor is used for various purposes, and typical structures thereof include a so-called fluxgate type sensor and a magnetoresistive effect type (MR type). Has been.

【０００６】前者は、図１５に示すように、パーマロイ
コア１０１に電気信号出力用コイル１０２と励磁用コイ
ル１０３を巻回してなるもので、地磁気を前記パーマロ
イコアで集束し、これを電気信号出力用コイル１０２に
伝えるような構造とされている。As shown in FIG. 15, the former is one in which an electric signal output coil 102 and an excitation coil 103 are wound around a permalloy core 101, and the geomagnetism is focused by the permalloy core, and this is output as an electric signal. The structure is such that it is transmitted to the working coil 102.

【０００７】そして、このフラックスゲート型の地磁気
方位センサでは、励磁コイル１０３により交流バイアス
磁界Ｈ_Bをパーマロイコア１０１中に発生させ、バイア
ス磁界が反転したときに発生するパルス状の電圧を信号
として検出する。このパルス状電圧の電圧値は、地磁気
の方位によって変化するので、地磁気センサとして利用
することができる。In this fluxgate type geomagnetic direction sensor, an AC bias magnetic field H _B is generated in the permalloy core 101 by the exciting coil 103, and a pulsed voltage generated when the bias magnetic field is reversed is detected as a signal. To do. Since the voltage value of this pulsed voltage changes depending on the direction of the geomagnetism, it can be used as a geomagnetic sensor.

【０００８】しかしながら、このフラックスゲート型の
地磁気方位センサは、コイルにより地磁気を電気信号に
変換するため、感度を上げるためには電気信号出力用コ
イル１０２の巻き数を多くしたり、集束効果を高めるた
めにパーマロイコア１０１の形状を大きくする必要があ
る。したがって、消費電力が大きく、小型化や低価格化
は難しい。However, in this fluxgate type geomagnetic direction sensor, since the geomagnetism is converted into an electric signal by the coil, the number of windings of the electric signal output coil 102 is increased or the focusing effect is increased in order to increase the sensitivity. Therefore, it is necessary to increase the size of the permalloy core 101. Therefore, the power consumption is large, and it is difficult to reduce the size and cost.

【０００９】一方、後者（ＭＲ型）は、図１６に示すよ
うに、磁気抵抗効果素子（ＭＲセンサチップ）１１１を
形成したＭＲセンサチップ１１０を空心コイル１１２の
中に入れ、これらＭＲセンサチップ１１０に対して４５
゜方向の交流バイアス磁界Ｈ _Bを印加してなるものであ
る。等価回路を図１７に示す。地磁気方位センサとして
使用する場合には、図１５に示す構造のものを空心コイ
ルの巻回方向が直交するするように１組使用する。On the other hand, the latter (MR type) is shown in FIG.
The magnetoresistive effect element (MR sensor chip) 111
The formed MR sensor chip 110 is
Put it inside, 45 for these MR sensor chips 110
AC bias magnetic field H in ° direction _BBy applying
It The equivalent circuit is shown in FIG. As a geomagnetic direction sensor
When using, use the structure shown in FIG.
Use one set so that the winding directions of the reels are orthogonal to each other.

【００１０】しかしながら、このＭＲ型の地磁気方位セ
ンサは、空心コイル用鉄心間のスペースの確保や、空心
コイルの形成とその端子処理、各部品の固定等に難点が
あり、消費電力が大きいという問題がある。However, this MR-type geomagnetic direction sensor has a problem that it has a large power consumption because it has problems in securing a space between the iron cores for the air-core coil, forming the air-core coil and processing the terminals thereof, and fixing each component. There is.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来知
られる地磁気方位センサでは、その組み立て工程が非常
に複雑なうえに、小型化、低価格化も難しい。本発明
は、上述の課題に鑑みて提案されたものであり、消費電
力が小さく、組み立てが簡易でしかも小型化、低価格化
が容易な地磁気方位センサを提供することを目的とす
る。As described above, in the conventionally known geomagnetic direction sensor, the assembling process is very complicated, and it is difficult to reduce the size and cost. The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a geomagnetic direction sensor that consumes less power, is easy to assemble, and can be easily downsized and reduced in cost.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気抵抗効果
素子（以下、単にＭＲ素子と記す）を用いて地磁気を検
出し、東西・南北方向の位置ズレの電気的信号を取り出
し、この信号を回路処理して地磁気方位を検出する地磁
気方位センサを対象とするものである。すなわち、本発
明に係る地磁気方位センサは、上記ＭＲ素子と、このＭ
Ｒ素子に対向配置されてなる着磁された磁性体シートと
を有し、前記磁性体シートにより上記ＭＲ素子に直流バ
イアス磁界が印加されることを特徴とするものである。The present invention detects the geomagnetism by using a magnetoresistive effect element (hereinafter simply referred to as an MR element), extracts an electrical signal of positional deviation in the east-west and north-south directions, and outputs this signal. It is intended for a geomagnetic direction sensor that detects the geomagnetic direction by performing a circuit processing of the. That is, the geomagnetic direction sensor according to the present invention includes the MR element and the M element.
And a magnetized magnetic material sheet arranged so as to face the R element, and a DC bias magnetic field is applied to the MR element by the magnetic material sheet.

【００１３】このとき、着磁された磁性体シートと上記
ＭＲ素子の間にスペーサを間挿して構成してもよい。At this time, a spacer may be inserted between the magnetized magnetic sheet and the MR element.

【００１４】さらにこの場合、上記ＭＲ素子と着磁され
た磁性体シートの裏面、すなわち磁性体シートの着磁が
施された面の裏面とを対向配置して構成してもよい。但
しこのとき、上記磁性体シートの厚みｔがこの磁性体シ
ートに着磁されたＮ極−Ｓ極間距離Ｌより小であり、且
つ磁性体シートの着磁量がフル着磁に近いことが必要で
ある。Further, in this case, the MR element and the back surface of the magnetized magnetic material sheet, that is, the back surface of the magnetized surface of the magnetic material sheet may be arranged to face each other. However, at this time, the thickness t of the magnetic sheet is smaller than the distance L between the N pole and the S pole magnetized in the magnetic sheet, and the amount of magnetization of the magnetic sheet is close to full magnetization. is necessary.

【００１５】また、上記磁性体シートを、着磁された際
に弱磁場を発生する半硬磁性材料より形成して構成とし
てもよい。この半硬磁性材料としては、炭素銅，Ｃｏ−
Ｃｒ銅等の焼入硬化型のものや、アルニコ系磁石等の析
出型、バイカロイ，リメンダ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ等のγ
−α型、及びＣｏ−Ｆｅ−Ａｕ，ニブコロイ等の圧延集
合組織型等が用いられる。The magnetic sheet may be made of a semi-hard magnetic material that generates a weak magnetic field when magnetized. This semi-hard magnetic material includes carbon copper, Co-
Quench hardening type such as Cr copper, precipitation type such as Alnico magnet, baicalloy, rimender, γ such as Fe-Mn-Ti
-Α type and rolling texture types such as Co-Fe-Au and nibcoloy are used.

【００１６】[0016]

【作用】本発明に係る地磁気方位センサにおいては、Ｍ
Ｒ素子に、このＭＲ素子と対向配置された着磁済みの磁
性体シートより直流バイアス磁界が印加され、上記ＭＲ
素子が、そのバイアス特性において線形性に優れた領
域、すなわち高感度な状態とされる。このように、上記
ＭＲ素子にバイアス磁界を与える部材が磁性体シートで
あるので、所望に着磁パターンに容易に着磁を施すこと
ができる。そして、上述の構成において磁場が存在する
と、この磁場の影響により上記ＭＲ素子の抵抗値に変化
が生じ、抵抗値の変化量に比例した電気信号が出力され
る。そこで、Ｘ−Ｙ座標を東西−南北にとり、ＭＲ素子
をその長手方向がＸ方向及びＹ方向となるようにそれぞ
れ配置する。このとき、地磁気Ｈ_E が存在すると、地磁
気方位角をθとして、各ＭＲ素子の地磁気Ｈ_E による各
抵抗値変化量に比例した出力信号Ｖ_X ，Ｖ_Y は、それぞ
れＨ_E ｓｉｎθ，Ｈ_E ｃｏｓθに比例することから、Ｖ
_X とＶ_Y との比Ｖ_X ／Ｖ_Y は、 Ｖ_X ／Ｖ_Y ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ＝ｔａｎθ となる。したがって、地磁気方位角θは、 θ＝ｔａｎ^-1Ｖ_X ／Ｖ_Y として検出される。In the geomagnetic direction sensor according to the present invention, M
A magnetized magnet is placed on the R element to face the MR element.
A DC bias magnetic field is applied from the material sheet, and the MR
The element has excellent linearity in its bias characteristics.
Region, that is, a high-sensitivity state. Like this
The member that gives a bias magnetic field to the MR element is a magnetic sheet
Therefore, it is possible to easily magnetize the desired magnetization pattern.
You can And there is a magnetic field in the above configuration
And the resistance value of the MR element changes due to the influence of this magnetic field
Occurs, and an electrical signal proportional to the amount of change in resistance is output.
It Therefore, the XY coordinates are taken from east-west-south-north
So that their longitudinal directions are the X and Y directions, respectively.
Place it. At this time, geomagnetism H_EExists, the geomagnetism
Geomagnetic H of each MR element with the air azimuth angle as θ_EBy each
Output signal V proportional to the amount of resistance change_X, V_YIs that
H_Esin θ, H_ESince it is proportional to cos θ, V
_XAnd V_YRatio V with_X/ V_YIs V_X/ V_Y= Sin θ / cos θ = tan θ. Therefore, the geomagnetic azimuth θ is θ = tan^-1V_X/ V_Y Detected as.

【００１７】このように、本発明に係る地磁気方位セン
サにおいては、磁性体シートには任意の着磁パターンを
与えることが可能であり、しかもＭＲ素子と対向配置さ
れた着磁済みの磁性体シートによりＭＲ素子に直流バイ
アス磁界を印加するという簡易な構造を有することによ
って、極めて容易且つ正確に地磁気方位を検出すること
が可能となる。As described above, in the geomagnetic direction sensor according to the present invention, it is possible to give the magnetic sheet an arbitrary magnetizing pattern, and the magnetized magnetic sheet is arranged to face the MR element. Thus, by having a simple structure of applying a DC bias magnetic field to the MR element, it becomes possible to detect the geomagnetic direction very easily and accurately.

【００１８】また、本発明においては、着磁された磁性
体シートと磁気抵抗効果素子の間にスペーサが間挿され
た構成を有する。したがって、このスペーサの厚みを調
整することにより、磁性体シートからＭＲ素子に印加さ
れる直流バイアス磁界の値を変化させることができ、こ
の値を適正値とすることが可能となる。Further, the present invention has a structure in which a spacer is inserted between the magnetized magnetic sheet and the magnetoresistive effect element. Therefore, by adjusting the thickness of the spacer, the value of the DC bias magnetic field applied from the magnetic sheet to the MR element can be changed, and this value can be set to an appropriate value.

【００１９】また、本発明においては、上記ＭＲ素子と
着磁された磁性体シートの裏面とが対向配置されてなる
構成を有する。ところで、磁性体シートに着磁する際
に、この磁性体シートの厚みが実用的な値である場合、
この着磁量は上記ＭＲ素子に印加するのに好適な直流バ
イアス磁界の値と比較して非常に大きな値となる。とこ
ろが、この磁性体シートの着磁の施された面の裏面にお
ける着磁量は小さく、この裏面と上記ＭＲ素子とを対向
配置することで、このＭＲ素子には適度な直流バイアス
磁界が印加されることになる。In the present invention, the MR element and the back surface of the magnetized magnetic sheet are arranged so as to face each other. By the way, when the thickness of this magnetic sheet is a practical value when the magnetic sheet is magnetized,
This magnetization amount becomes a very large value as compared with the value of the DC bias magnetic field suitable for applying to the MR element. However, the amount of magnetization on the back side of the magnetized surface of this magnetic sheet is small, and by arranging the back surface and the MR element so as to face each other, an appropriate DC bias magnetic field is applied to this MR element. Will be.

【００２０】さらに、本発明においては、磁性体シート
が、着磁された際に弱磁場を発生する半硬磁性材料より
なるものであるので、実用的な厚みを有する磁性体シー
トを用いても、その熱処理条件を調整することによって
上記磁性体シートからＭＲ素子に印加される直流バイア
ス磁界が所望の適正値となる。Further, in the present invention, since the magnetic material sheet is made of a semi-hard magnetic material that generates a weak magnetic field when magnetized, a magnetic material sheet having a practical thickness can be used. By adjusting the heat treatment conditions, the DC bias magnetic field applied from the magnetic sheet to the MR element has a desired proper value.

【００２１】[0021]

【実施例】以下、本発明に係る地磁気方位センサの具体
的ないくつかの実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some specific embodiments of the geomagnetic direction sensor according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【００２２】先ず、第１実施例について述べる。この第
１実施例に係る地磁気方位センサは、その感磁部として
磁気抵抗効果素子（以下、単にＭＲ素子と記す）を用い
て地磁気を検出し、東西・南北方向の位置ズレの電気的
信号を取り出し、この信号を回路処理して地磁気方位を
検出するものである。First, the first embodiment will be described. The geomagnetic direction sensor according to the first embodiment detects a geomagnetism by using a magnetoresistive effect element (hereinafter, simply referred to as an MR element) as a magnetically sensitive portion, and detects an electric signal of positional deviation in the east-west and north-south directions. The signal is taken out and the signal is subjected to circuit processing to detect the geomagnetic direction.

【００２３】すなわち、この地磁気方位センサは、基本
的には、ＭＲ素子と、このＭＲ素子と対向配置される着
磁された硬磁性体を材料とする磁性体シートとからな
り、この磁性体シートにより上記ＭＲ素子に所定の直流
バイアス磁界が印加される構造を有している。That is, this geomagnetic direction sensor is basically composed of an MR element and a magnetic material sheet made of a magnetized hard magnetic material which is arranged to face the MR element. Therefore, a predetermined DC bias magnetic field is applied to the MR element.

【００２４】磁性体シート１の着磁方法としては、例え
ば図１〜図３に示すように、１極着磁、３極着磁、及び
５極着磁法等がある。ここで、例えば１極着磁と称する
場合、１つの磁気双極子１２による着磁という意であ
り、厳密にはＳ，Ｎ極の２極着磁である。なお、本第１
実施例においては、３極着磁法により磁性体シートの着
磁を行った。ここで、各ＭＲ素子２は、図示の如く各磁
気双極子１２の間に対向配置される。また、３極着磁及
び５極着磁法においては、最外の磁気双極子１２による
着磁量はその内側の磁気双極子１２による着磁量と同等
かそれ以下でもよい。As a method of magnetizing the magnetic sheet 1, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, there are one-pole magnetization, three-pole magnetization, and five-pole magnetization. Here, for example, when it is referred to as 1-pole magnetization, it means magnetization by one magnetic dipole 12, and strictly speaking, it is 2-pole magnetization of S and N poles. The first book
In the examples, the magnetic sheet was magnetized by the three-pole magnetizing method. Here, the MR elements 2 are arranged to face each other between the magnetic dipoles 12 as illustrated. Further, in the three-pole magnetizing method and the five-pole magnetizing method, the magnetization amount by the outermost magnetic dipole 12 may be equal to or less than the magnetization amount by the inner magnetic dipole 12.

【００２５】上記地磁気方位センサは、図４及び図５に
示すように、下層チップの表面にＮｉ−Ｆｅ等よりなる
一対のＭＲ素子２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ、
及び５ａ，５ｂの各組が９０゜間隔でそれぞれ蒸着法に
より形成され、これら各ＭＲ素子が配された下層チップ
７上にはプラスチック製のスペーサ６を介して上記磁性
体シート１が配されている。ここで、ＭＲ素子２ａ，２
ｂとＭＲ素子４ａ，４ｂとで地磁気の水平（Ｘ軸）方向
を、ＭＲ素子３ａ，３ｂとＭＲ素子５ａ，５ｂとで地磁
気の垂直（Ｙ軸）方向を測定する。As shown in FIGS. 4 and 5, the geomagnetic direction sensor has a pair of MR elements 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b made of Ni-Fe or the like on the surface of the lower chip.
And 5a and 5b are formed by vapor deposition at 90 ° intervals, and the magnetic material sheet 1 is disposed on the lower chip 7 on which the MR elements are disposed via a spacer 6 made of plastic. There is. Here, the MR elements 2a, 2
b and the MR elements 4a and 4b measure the horizontal (X-axis) direction of the geomagnetism, and the MR elements 3a and 3b and the MR elements 5a and 5b measure the vertical (Y-axis) direction of the geomagnetism.

【００２６】上記磁性体シート１には、着磁用ヘッドを
使用して所定の着磁を施してもよい。この着磁用ヘッド
は、例えば図６に示すように、例えば純鉄製の基板２１
の一主面にヘッド部２２が所定のピッチに形成され、巻
線が施されコイル２３が形成されて構成されているもの
である。磁性体シート１には、この着磁用ヘッドを用い
て、図４に示すように、３極着磁法により各組のＭＲ素
子２に対してＮ−Ｓ−Ｎの図中破線で示すような着磁パ
ターンが施され、この着磁パターンにより各ＭＲ素子に
所定の直流バイアス磁界が印加される。The magnetic sheet 1 may be magnetized in a predetermined manner by using a magnetizing head. This magnetizing head is, for example, as shown in FIG. 6, a substrate 21 made of pure iron, for example.
The head portion 22 is formed on one main surface at a predetermined pitch, winding is performed, and the coil 23 is formed. As shown in FIG. 4, this magnetic head 1 is used as the magnetic sheet 1 for the MR elements 2 of each set by the three-pole magnetic method as shown by the broken line N-S-N in the figure. A different DC bias magnetic field is applied to each MR element by this magnetization pattern.

【００２７】通常、市販されている上記磁性体シート
は、例えばその厚みｔが０．４ｍｍのものであると、フ
ル着磁時においてはその磁場の強さが３００〜４００ガ
ウス程度となる。一方、各ＭＲ素子には、そのバイアス
特性について線形性に優れた領域となるように、即ち高
感度領域となるようにバイアス磁界を印加する必要があ
る。このようなバイアス磁界の値は、バイアス特性の線
形領域のほぼ中間点付近の値であり、およそ２０〜３０
ガウス程度が望ましい。Usually, when the magnetic sheet has a thickness t of 0.4 mm, the magnetic field strength of the magnetic sheet is about 300 to 400 gauss when fully magnetized. On the other hand, it is necessary to apply a bias magnetic field to each MR element so that the bias characteristics of the MR element are in a region having excellent linearity, that is, a high sensitivity region. The value of such a bias magnetic field is a value in the vicinity of the midpoint of the linear region of the bias characteristic, and is approximately 20 to 30.
Gauss level is preferable.

【００２８】そこで、上記スペーサ６として、その厚み
ｔが１．３５ｍｍのものを用い、磁場の強さを２５ガウ
スに調節した。ここで、各組における一対のＭＲ素子の
間隔の最適値ｍを決定するためのＭＲ素子の抵抗値変化
を測定した結果を図７に示す。この特性図は、図示の如
く着磁されたＮ−Ｓ−Ｎの中心位置、即ちＳの位置を原
点として、上記ＭＲ素子を着磁方向に移動させ、所定位
置毎にこのＭＲ素子の抵抗値をプロットして得たもので
ある。各ＭＲ素子は安定性のよい抵抗値極小領域にペア
で配置することが好ましいので、この測定結果から、上
記最適値ｍは１．７ｍｍとなる。Therefore, the spacer 6 having a thickness t of 1.35 mm was used, and the strength of the magnetic field was adjusted to 25 gauss. Here, FIG. 7 shows a result of measuring a change in resistance value of the MR element for determining the optimum value m of the distance between the pair of MR elements in each set. This characteristic diagram shows that the MR element is moved in the magnetizing direction with the center position of the N-S-N magnetized as shown in FIG. Is obtained by plotting. Since it is preferable that the MR elements are arranged in pairs in a region where the resistance value has a good stability, the optimum value m is 1.7 mm from the measurement result.

【００２９】以上の構成を有する地磁気方位センサの等
価回路は、図８に示す通りである。すなわち、地磁気の
水平（Ｘ軸）方向検出用のＭＲ素子２ａ，２ｂ及び４
ａ，４ｂは、図示の如くブリッジを構成し、差動アンプ
１１ａより出力信号Ｖ_X が出力される。同様に、地磁気
の垂直（Ｙ軸）方向検出用のＭＲ素子３ａ，３ｂ及び５
ａ，５ｂは、図示の如くブリッジを構成し、差動アンプ
１１ｂより出力信号Ｖ_Y が出力される。An equivalent circuit of the geomagnetic direction sensor having the above structure is as shown in FIG. That is, the MR elements 2a, 2b and 4 for detecting the horizontal (X-axis) direction of the earth's magnetism.
a, 4b constitutes a as shown bridge, the output signal V _X is output from the differential amplifier 11a. Similarly, the MR elements 3a, 3b and 5 for detecting the vertical (Y-axis) direction of the earth's magnetism.
The a and 5b form a bridge as shown, and the output signal V _Y is output from the differential amplifier 11b.

【００３０】地磁気検出用のＭＲ素子２ａ，２ｂ〜５
ａ，５ｂには、定電位電源Ｖ_CCが接続され、センス電流
が供給される。また、水平方向検出用のＭＲ素子２ａ，
２ｂとＭＲ素子４ａ，４ｂには、１８０゜方位の異なる
直流バイアス磁界（Ｈ_B 及び−Ｈ_B ）が印加され、同様
に垂直方向検出用のＭＲ素子３ａ，３ｂとＭＲ素子５
ａ，５ｂにも、１８０゜方位の異なる直流バイアス磁界
（Ｈ_B 及び−Ｈ_B ）が印加される。MR elements 2a, 2b-5 for geomagnetic detection
A constant-potential power supply V _CC is connected to a and 5b to supply a sense current. In addition, the horizontal direction MR element 2a,
DC bias magnetic fields (H _B and −H _B ) having different 180 ° azimuths are applied to the MR elements 3a and 3b and the MR element 5 for detecting the vertical direction.
DC bias magnetic fields (H _B and −H _B ) having different 180 ° azimuths are also applied to a and 5b.

【００３１】上記構成の地磁気方位センサにおいて、Ｍ
Ｒ素子２ａ，２ｂ〜５ａ，５ｂは、次のような特徴を持
っている。 （１）磁界の強度により抵抗値が変化する。（磁気抵抗
効果） （２）弱い磁界を感知する能力に優れている。 （３）抵抗値変化を電気信号として取り出すことができ
る。In the geomagnetic direction sensor having the above structure, M
The R elements 2a, 2b to 5a, 5b have the following features. (1) The resistance value changes depending on the strength of the magnetic field. (Magnetic resistance effect) (2) It has excellent ability to detect a weak magnetic field. (3) The change in resistance value can be taken out as an electric signal.

【００３２】本実施例の地磁気方位センサにおいては、
この特徴を利用して地磁気による磁気信号を電気信号に
変換する。図９は、ＭＲ素子のＭＲ特性曲線を示すもの
である。この図９において、横軸はＭＲ素子に垂直に加
わる磁界の強さ、縦軸はＭＲセンサの抵抗値の変化、あ
るいは出力電圧変化（ＭＲ素子に直流電流を流した場
合）である。In the geomagnetic direction sensor of this embodiment,
Utilizing this feature, a magnetic signal due to geomagnetism is converted into an electric signal. FIG. 9 shows an MR characteristic curve of the MR element. In FIG. 9, the horizontal axis represents the strength of the magnetic field applied vertically to the MR element, and the vertical axis represents the change in the resistance value of the MR sensor or the output voltage change (when a direct current is passed through the MR element).

【００３３】ＭＲ素子の抵抗値は、磁界零で最大とな
り、大きな磁界（ＭＲ素子のパターン形状等にもよるが
１００〜２００ガウス程度）を印加したときに約３％小
さくなる。ＭＲ素子出力のＳ／Ｎ（出力電圧振幅）及び
歪率向上のためには、上記図９に示すようなバイアス磁
界Ｈ_B が必要となる。このバイアス磁界Ｈ_B は、先にも
述べたように、各ＭＲ素子が形成された下層チップ７に
所定の着磁が施された磁性体シート１を対向配置するこ
とによって与えられる。The resistance value of the MR element is maximized when the magnetic field is zero, and is reduced by about 3% when a large magnetic field (about 100 to 200 gauss depending on the pattern shape of the MR element) is applied. In order to improve the S / N (output voltage amplitude) and the distortion factor of the MR element output, the bias magnetic field H _B as shown in FIG. 9 is required. As described above, the bias magnetic field H _B is applied by arranging the lower layer chip 7 on which each MR element is formed with the magnetic sheet 1 which is magnetized in a predetermined manner so as to face each other.

【００３４】このとき、水平方向検出用のＭＲ素子２
ａ，２ｂに印加されるバイアス磁界の方向とＭＲ素子４
ａ，４ｂに印加されるバイアス磁界の方向は、互いに１
８０゜反転している。同様に、垂直方向検出用のＭＲ素
子３ａ，３ｂに印加されるバイアス磁界の方向とＭＲ素
子５ａ，５ｂに印加されるバイアス磁界の方向も、互い
に１８０゜反転している。At this time, the MR element 2 for horizontal detection
direction of bias magnetic field applied to a and 2b and MR element 4
The directions of the bias magnetic fields applied to a and 4b are 1
It is inverted by 80 degrees. Similarly, the directions of the bias magnetic fields applied to the vertical direction MR elements 3a and 3b and the directions of the bias magnetic fields applied to the MR elements 5a and 5b are also inverted by 180 °.

【００３５】ここで、地磁気信号Ｈ_E が入ってくると、
例えば水平方向検出用のＭＲ素子２ａ，２ｂ及び４ａ，
４ｂに加わる磁界の強さは以下のようになる。 ＭＲ素子２ａ，２ｂ： Ｈ_B ＋Ｈ_E ＭＲ素子４ａ，４ｂ： −Ｈ_B ＋Ｈ_E Here, when the geomagnetic signal H _E comes in,
For example, horizontal direction detection MR elements 2a, 2b and 4a,
The strength of the magnetic field applied to 4b is as follows. MR element _{2a, 2b: H B + H} E MR elements _{4a, 4b: -H B + H} E

【００３６】直流バイアス磁界を印加とすると、図９中
線Ａで示すようにＭＲ素子２ａ，２ｂに磁界がかかり、
この磁界が図９中線Ｂで示すような電圧として出力され
る。一方、ＭＲ素子４ａ，４ｂに印加される磁界が図９
中線Ｃで示すようなものであるとき、この磁界が図９中
線Ｄで示すような電圧として出力される。When a DC bias magnetic field is applied, the magnetic field is applied to the MR elements 2a and 2b as indicated by the line A in FIG.
This magnetic field is output as a voltage indicated by the line B in FIG. On the other hand, the magnetic field applied to the MR elements 4a and 4b is shown in FIG.
When the magnetic field is as shown by the center line C, this magnetic field is output as the voltage as shown by the center line D in FIG.

【００３７】このＭＲ素子２ａ，２ｂからの出力（線
Ｂ）とＭＲ素子４ａ，４ｂからの出力（線Ｄ）の出力差
Ｌが、差動信号（即ち、出力信号Ｖ_X ）として取り出さ
れる。垂直方向検出用のＭＲ素子３ａ，３ｂ及び５ａ，
５ｂについても同様であり、差動信号（即ち、出力信号
Ｖ_Y ）が取り出される。The output difference L between the outputs from the MR elements 2a and 2b (line B) and the outputs from the MR elements 4a and 4b (line D) is taken out as a differential signal (that is, output signal V _X ). MR elements 3a, 3b and 5a for vertical direction detection,
The same applies to 5b, and the differential signal (that is, the output signal V _Y ) is extracted.

【００３８】すなわち、例えば水平方向について、バイ
アス磁界Ｈ_B 印加後の各ＭＲ素子２ａ，２ｂ及び４ａ，
４ｂの抵抗値をどちらもＲ_B ，地磁気Ｈ_E の影響による
ＭＲ素子２ａ，２ｂ及び４ａ，４ｂの抵抗値の変化量を
ΔＲとすると、出力信号Ｖ_Xは、 Ｖ_X ＝（Ｒ_B ＋ΔＲ）／｛（Ｒ_B ＋ΔＲ）＋（Ｒ_B ーΔ
Ｒ）｝Ｖ_CC−（Ｒ_B −ΔＲ）／｛（Ｒ_B ＋ΔＲ）＋（Ｒ
_B ーΔＲ）｝Ｖ_CC ＝２（ΔＲ／２Ｒ_B ）・Ｖ_CC となる。That is, for example, in the horizontal direction, the MR elements 2a, 2b and 4a, after applying the bias magnetic field H _B ,
Assuming that both resistance values of 4b are R _B , and the amount of change in resistance value of the MR elements 2a, 2b and 4a, 4b due to the influence of the geomagnetism H _E is ΔR, the output signal V _X is V _X = (R _B + ΔR) / {(R _B + ΔR) + (R _B -Δ
R)} V _CC − (R _B −ΔR) / {(R _B + ΔR) + (R
_B -ΔR)} V _CC = 2 (ΔR / 2R _B ) · V _CC .

【００３９】これら出力信号は地磁気Ｈ_E の方位により
変化し、それぞれＨ_E ｓｉｎθ、Ｈ _E ｃｏｓθに比例す
る。したがって、横軸に方位θをとって出力電圧をプロ
ットすると、出力信号Ｖ_X 及びＶ_Y は図１０に示すよう
なものとなる。したがって、これら出力信号Ｖ_X 及びＶ
_Y から、地磁気に対する方位θを算出することができ
る。These output signals are geomagnetic H_EDepending on
Change, H_Esin θ, H _Eproportional to cos θ
It Therefore, the output voltage is calculated by taking the azimuth θ on the horizontal axis.
Output signal V_XAnd V_YAs shown in Figure 10
It will be Therefore, these output signals V_XAnd V
_YFrom, it is possible to calculate the azimuth θ with respect to the geomagnetism.
It

【００４０】すなわち、出力信号Ｖ_X と出力信号Ｖ_Y と
の比Ｖ_X ／Ｖ_Y は、これら出力がＨ _E ｓｉｎθ、Ｈ_E ｃ
ｏｓθに比例することから、ｓｉｎθ／ｃｏｓθで表わ
すことができる。 Ｖ_X ／Ｖ_Y ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ＝ｔａｎθ したがって、 θ＝ｔａｎ_-1（Ｖ_X ／Ｖ_Y ） （ただし、０≦θ≦１８０゜のときＶ_X ≧０、１８０゜
＜θ＜３６０゜のときＶ_X ＜０である。） 以上によって地磁気Ｈ_E の方位θを知ることができる。That is, the output signal V_XAnd output signal V_YWhen
Ratio V of_X/ V_YOutput is H _Esin θ, H_Ec
Since it is proportional to osθ, it is expressed as sinθ / cosθ
You can V_X/ V_Y= Sin θ / cos θ = tan θ Therefore, θ = tan_-1(V_X/ V_Y) (However, when 0 ≦ θ ≦ 180 °, V_X≧ 0, 180 °
When <θ <360 °, V_X<0. ) Geomagnetic H_EIt is possible to know the direction θ of.

【００４１】このように、本第１実施例に係る地磁気方
位センサにおいては、磁性体シート１には任意の着磁パ
ターンを与えることが可能であり、しかもＭＲ素子２
ａ，２ｂ〜５ａ，５ｂと対向配置された着磁済みの磁性
体シート１によりこれらＭＲ素子に直流バイアス磁界を
印加するという簡易な構造を有することによって、極め
て容易且つ正確に地磁気方位を検出することが可能とな
る。As described above, in the geomagnetic direction sensor according to the first embodiment, it is possible to give the magnetic sheet 1 an arbitrary magnetization pattern, and the MR element 2 is used.
Since the magnetized magnetic sheet 1 arranged to face a, 2b to 5a, 5b has a simple structure in which a DC bias magnetic field is applied to these MR elements, the geomagnetic azimuth can be detected very easily and accurately. It becomes possible.

【００４２】ところで、上述の構成を有する地磁気方位
センサを用いる際に、ＭＲ素子に温度ドリフトが発生し
て上記出力信号Ｖ_X ，Ｖ_Y に変動が生じる場合がある。
この温度ドリフトを出力信号Ｖ_X について測定してみた
ところ、Ｖ_X が１２ｍＶであるのに対して、温度６０℃
における温度ドリフトは２ｍＶとなり、このときの出力
信号Ｖ_X の上記温度ドリフトに起因する測定誤差は、
（２／１２）×１００〜１５．５％となり、これは無視
できない値である。By the way, when the geomagnetic direction sensor having the above-mentioned structure is used, a temperature drift may occur in the MR element and the output signals V _X and V _Y may fluctuate.
When this temperature drift was measured with respect to the output signal V _X , it was found that V _X was 12 mV and that the temperature was 60 ° C.
The temperature drift at is 2 mV, and the measurement error due to the above temperature drift of the output signal V _X at this time is
(2/12) × 100 to 15.5%, which is a value that cannot be ignored.

【００４３】そこで、この温度ドリフトに対する対策と
して、上記ＭＲ素子、例えばＭＲ素子２ａ，２ｂを、図
１１に示すようなパターンに形成した場合に、各ＭＲ素
子の素子幅をどちらもａ，素子間距離をｂとしたときの
これらの比ｂ／ａを変化させた際の、温度５０℃におけ
る温度ドリフト値をいくつかプロットしたところ、図１
２に示すような結果となった。Therefore, as a countermeasure against this temperature drift, when the MR elements, for example, the MR elements 2a and 2b are formed in a pattern as shown in FIG. Several temperature drift values at a temperature of 50 ° C. when changing the ratio b / a when the distance is b are plotted in FIG.
The result is shown in 2.

【００４４】この特性図に示すように、上記比ｂ／ａを
１０以下となるように素子幅ａ及び素子間距離ｂを調整
すれば、温度ドリフト値はほぼ１ｍＶ以下となり、出力
信号Ｖ_X 及びＶ_Y に対する影響は無視し得る程度の値と
なる。As shown in this characteristic diagram, if the element width a and the element-to-element distance b are adjusted so that the ratio b / a becomes 10 or less, the temperature drift value becomes approximately 1 mV or less, and the output signal V _X and The influence on V _Y is a negligible value.

【００４５】次いで、第２実施例について説明する。な
お、上記第１実施例と対応するものについては同符号を
記す。この第２実施例に係る地磁気方位センサは、上記
第１実施例のそれとほぼ同様の構成を有するが、上記ス
ペーサ６を用いずに構成されている点で異なる。Next, the second embodiment will be described. The same reference numerals are given to those corresponding to the first embodiment. The geomagnetic direction sensor according to the second embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but differs in that it is configured without using the spacer 6.

【００４６】すなわち、上記第２実施例においては、磁
性体シート１の表面に着磁を施した後に、上記各ＭＲ素
子が設けられた下層チップ７と着磁された磁性体シート
１の裏面、すなわち磁性体シート１の着磁が施された面
の裏面とが対向配置され構成されている。That is, in the second embodiment, after the surface of the magnetic material sheet 1 is magnetized, the lower chip 7 provided with each of the MR elements and the back surface of the magnetized magnetic material sheet 1, That is, the magnetic sheet 1 is arranged so as to face the back side of the magnetized surface.

【００４７】前記したように、通常、市販されている上
記磁性体シートは、例えばその厚みｔが０．４ｍｍのも
のであると、フル着磁時においてはその磁場の強さが３
００〜４００ガウス程度となる。実際、上記図６に示す
着磁用ヘッドを用いて磁性体シート１に所定パターンの
着磁を施したところ、図１３に示すような着磁パターン
が得られた。このとき、磁性体シート１の着磁が施され
た表面の裏面の着磁パターンを調べたところ、図１４に
示すようなものとなった。As described above, when the thickness t of the above-mentioned magnetic sheet that is commercially available is, for example, 0.4 mm, the magnetic field strength is 3 when fully magnetized.
It is about 100 to 400 Gauss. Actually, when the magnetic material sheet 1 was magnetized in a predetermined pattern using the magnetizing head shown in FIG. 6, a magnetized pattern as shown in FIG. 13 was obtained. At this time, when the magnetization pattern on the back surface of the magnetized surface of the magnetic material sheet 1 was examined, it was as shown in FIG.

【００４８】このように、磁性体シート１の裏面におい
ては、Ｎ極，Ｓ極ともに磁場の強さがほぼ３０ガウス程
度となり、この磁性体シート１の裏面と上記各ＭＲ素子
２ａ，２ｂ〜５ａ，５ｂが形成された下層チップ７の表
面とを対向配置することにより、ほぼ理想的な直流バイ
アス磁界が得られる。As described above, on the back surface of the magnetic material sheet 1, both the N pole and the S pole have magnetic field strengths of about 30 gauss, and the back surface of the magnetic material sheet 1 and the MR elements 2a, 2b to 5a. , 5b are formed so as to face the surface of the lower chip 7 and a nearly ideal DC bias magnetic field can be obtained.

【００４９】本第２実施例においては、上記第１実施例
と同様に、磁性体シート１には任意の着磁パターンを与
えることが可能であり、しかもＭＲ素子２ａ，２ｂ〜５
ａ，５ｂと対向配置された着磁済みの磁性体シート１に
より各ＭＲ素子に直流バイアス磁界を印加するという簡
易な構造を有することによって、極めて容易且つ正確に
地磁気方位を検出することが可能となる。In the second embodiment, similar to the first embodiment, the magnetic sheet 1 can be provided with an arbitrary magnetization pattern, and the MR elements 2a, 2b to 5 can be provided.
By having a simple structure in which a DC bias magnetic field is applied to each MR element by the magnetized magnetic material sheet 1 arranged to face a and 5b, it is possible to detect the geomagnetic azimuth extremely easily and accurately. Become.

【００５０】さらに、上記第２実施例においては、上記
各ＭＲ素子が設けられた下層チップ７と着磁された磁性
体シート１の裏面とが対向配置されてなる構成を有す
る。上述のように、磁性体シート１に着磁する際に、こ
の磁性体シート１の厚みが実用的な値（４ｍｍ程度）で
ある場合、この着磁量は上記ＭＲ素子に印加するのに好
適な直流バイアス磁界の値と比較して非常に大きな値と
なる。ところが、この磁性体シート１の着磁の施された
面の裏面における着磁量は小さく、この裏面と上記各Ｍ
Ｒ素子とを対向配置することで、これらＭＲ素子には適
度な直流バイアス磁界が印加されることになる。Further, in the second embodiment, the lower chip 7 provided with each of the MR elements and the back surface of the magnetized magnetic sheet 1 are arranged to face each other. As described above, when the magnetic material sheet 1 is magnetized, if the magnetic material sheet 1 has a practical thickness (about 4 mm), this magnetization amount is suitable for application to the MR element. This is a very large value as compared with the value of a DC bias magnetic field. However, the amount of magnetization on the back surface of the magnetized surface of the magnetic sheet 1 is small, and this back surface and each of the M
By arranging the R element facing each other, an appropriate DC bias magnetic field is applied to these MR elements.

【００５１】次に、第３実施例について説明する。この
第３実施例に係る地磁気方位センサは、上記第１実施例
のそれとほぼ同様の構成を有するが、上記スペーサ８を
用いず、磁性体シート１の材質が異なる点で相違する。Next, a third embodiment will be described. The geomagnetic direction sensor according to the third embodiment has substantially the same structure as that of the first embodiment, except that the spacer 8 is not used and the material of the magnetic sheet 1 is different.

【００５２】すなわち、上記第３実施例においては、半
硬磁性材料よりなる磁性体シート１を用いる。この半硬
磁性材料は、硬磁性材料と比較して、着磁が施された際
に弱い磁場を発生するものであり、例えば、炭素銅，Ｃ
ｏ−Ｃｒ銅等の焼入硬化型のものや、アルニコ系磁石等
の析出型、バイカロイ，リメンダ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ，
Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ−Ｃｕ等のγ−α変態型、及びＣｏ−
Ｆｅ−Ａｕ，ニブコロイ等の圧延集合組織型等を用いる
ことができる。That is, in the third embodiment, the magnetic sheet 1 made of a semi-hard magnetic material is used. This semi-hard magnetic material generates a weaker magnetic field when magnetized than the hard magnetic material. For example, carbon copper, C
Quench hardening type such as o-Cr copper, precipitation type such as alnico magnet, baicalloy, remender, Fe-Mn-Ti,
Γ-α transformation type such as Fe-Mn-Ti-Cu, and Co-
A rolling texture type such as Fe-Au or nibcolloy can be used.

【００５３】本第３実施例においては、γ−α変態型の
Ｆｅ−Ｍｎ−Ｔｉ系合金の圧延材から所定の形状に切り
出して磁性体シート１を作製し、温度４５０℃にて時効
処理後、所定の着磁を施して３０ガウスの磁場を得た。
この磁性体シート１を用いた地磁気方位センサを稼働さ
せたところ、特に問題が生じることなく良好に作動し
た。In the third embodiment, a magnetic material sheet 1 is manufactured by cutting a rolled material of a γ-α transformation type Fe-Mn-Ti alloy into a predetermined shape, and after aging treatment at a temperature of 450 ° C. A predetermined magnetic field was applied to obtain a magnetic field of 30 gauss.
When the geomagnetic orientation sensor using the magnetic sheet 1 was operated, it worked well without any particular problem.

【００５４】本第３実施例においては、上記第１実施例
と同様に、磁性体シート１には任意の着磁パターンを与
えることが可能であり、しかもＭＲ素子２ａ，２ｂ〜５
ａ，５ｂと対向配置された着磁済みの磁性体シートによ
り各ＭＲ素子に直流バイアス磁界を印加するという簡易
な構造を有することによって、極めて容易且つ正確に地
磁気方位を検出することが可能となる。In the third embodiment, similar to the first embodiment, the magnetic sheet 1 can be provided with an arbitrary magnetization pattern, and the MR elements 2a, 2b to 5 can be provided.
By having a simple structure in which a DC bias magnetic field is applied to each MR element by a magnetized magnetic material sheet that is arranged opposite to a and 5b, it becomes possible to detect the geomagnetic direction extremely easily and accurately. .

【００５５】さらに、上記第３実施例においては、磁性
体シート１が、着磁された際に弱磁場を発生する半硬磁
性材料よりなるものであるので、実用的な厚みを有する
磁性体シート１を用いて、その熱処理条件を調整するこ
とによって上記磁性体シート１から各ＭＲ素子２ａ，２
ｂ〜５ａ，５ｂに印加される直流バイアス磁界が所望の
適正値となる。Furthermore, in the third embodiment, the magnetic material sheet 1 is made of a semi-hard magnetic material that generates a weak magnetic field when magnetized, so that the magnetic material sheet has a practical thickness. No. 1 is used to adjust the heat treatment conditions so that the MR elements 2a, 2
The DC bias magnetic fields applied to b to 5a and 5b have desired desired values.

【００５６】[0056]

【発明の効果】本発明に係る地磁気方位センサによれ
ば、磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子に対向
配置されてなる着磁された磁性体シートとを有し、前記
磁性体シートにより磁気抵抗効果素子に直流バイアス磁
界を印加するように構成したので、消費電力が小さく、
組み立てが簡易でしかも小型化、低価格化が容易に実現
可能となる。According to the geomagnetic direction sensor of the present invention, it has a magnetoresistive effect element and a magnetized magnetic material sheet arranged to face the magnetoresistive effect element. Since it is configured to apply a DC bias magnetic field to the magnetoresistive element, the power consumption is small,
Assembling is easy, and downsizing and cost reduction can be easily realized.

【００５７】このとき、着磁された磁性体シートと上記
ＭＲ素子の間にスペーサを間挿して構成したので、消費
電力が小さく、組み立てが更に簡易でしかも小型化、低
価格化が容易に実現可能となる。At this time, since the spacer is inserted between the magnetized magnetic sheet and the MR element, the power consumption is small, the assembling is simpler, and the miniaturization and the cost reduction are easily realized. It will be possible.

【００５８】また、ＭＲ素子と着磁された磁性体シート
の裏面、すなわち磁性体シートの着磁が施された面の裏
面とを対向配置して構成したので、消費電力が小さく、
組み立てが更に簡易でしかも小型化、低価格化が容易に
実現可能となる。Further, since the MR element and the back surface of the magnetized magnetic material sheet, that is, the back surface of the magnetized surface of the magnetic material sheet, are arranged to face each other, the power consumption is small.
Assembly can be further simplified, and downsizing and cost reduction can be easily realized.

【００５９】さらに、磁性体シートを、着磁された際に
弱磁場を発生する半硬磁性材料より形成して構成したの
で、消費電力が小さく、組み立てが更に簡易でしかも小
型化、低価格化が容易に実現可能となる。Furthermore, since the magnetic material sheet is made of a semi-hard magnetic material that generates a weak magnetic field when magnetized, it consumes less power, is easier to assemble, and is smaller in size and lower in price. Can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】１極着磁法により磁性体シートに着磁が施され
る様子を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing how a magnetic sheet is magnetized by a one-pole magnetizing method.

【図２】３極着磁法により磁性体シートに着磁が施され
る様子を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view schematically showing how a magnetic sheet is magnetized by a three-pole magnetizing method.

【図３】５極着磁法により磁性体シートに着磁が施され
る様子を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing how a magnetic sheet is magnetized by a 5-pole magnetizing method.

【図４】本第１実施例に係る地磁気方位センサをその磁
性体シートを除いて模式的に示す平面図である。FIG. 4 is a plan view schematically showing the geomagnetic direction sensor according to the first embodiment, excluding its magnetic sheet.

【図５】本第１実施例に係る地磁気方位センサを模式的
に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the geomagnetic direction sensor according to the first embodiment.

【図６】磁性体シートの着磁に使用する着磁用ヘッドを
模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a magnetizing head used for magnetizing a magnetic sheet.

【図７】磁性体シートの着磁パターンに対するＭＲ素子
位置変化によるＭＲ素子の抵抗値変化を示す特性図であ
る。FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in the resistance value of the MR element due to changes in the MR element position with respect to the magnetization pattern of the magnetic sheet.

【図８】地磁気方位センサの等価回路を模式的に示す回
路図である。FIG. 8 is a circuit diagram schematically showing an equivalent circuit of a geomagnetic direction sensor.

【図９】ＭＲ素子のＭＲ特性を示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing the MR characteristic of the MR element.

【図１０】出力電圧と方位との関係を示す特性図であ
る。FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between output voltage and direction.

【図１１】一対のＭＲ素子の近傍の様子を模式的に示す
平面図である。FIG. 11 is a plan view schematically showing a state in the vicinity of a pair of MR elements.

【図１２】温度ドリフトを示す特性図である。FIG. 12 is a characteristic diagram showing temperature drift.

【図１３】磁性体シートに着磁が施された際の着磁パタ
ーンを示す特性図である。FIG. 13 is a characteristic diagram showing a magnetization pattern when a magnetic sheet is magnetized.

【図１４】磁性体シートに着磁が施された際の、磁性体
シートの裏面の着磁パターンを示す特性図である。FIG. 14 is a characteristic diagram showing a magnetization pattern on the back surface of the magnetic sheet when the magnetic sheet is magnetized.

【図１５】従来のフラックスゲート型の地磁気方位セン
サを模式的に示す平面図である。FIG. 15 is a plan view schematically showing a conventional fluxgate-type geomagnetic direction sensor.

【図１６】従来のＭＲ型の地磁気方位センサを模式的に
示す平面図である。FIG. 16 is a plan view schematically showing a conventional MR type geomagnetic direction sensor.

【図１７】従来のＭＲ型の地磁気方位センサの等価回路
を模式的に示す回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram schematically showing an equivalent circuit of a conventional MR type geomagnetic direction sensor.

【符号の簡単な説明】１ 磁性体シート ２ａ，２ｂ〜５ａ，５ｂ ＭＲ素子 ６ スペーサ ７ 下層チップ[Brief description of reference numerals] 1 magnetic sheet 2a, 2b to 5a, 5b MR element 6 spacer 7 lower chip

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩淵 喜悦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 相沢 俊雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 陶山 英夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Kietsu Iwabuchi 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Within Sony Corporation (72) Inventor Toshio Aizawa 6-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (72) Inventor Hideo Suyama 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果
素子に対向配置されてなる着磁された磁性体シートとを
有し、 前記磁性体シートにより磁気抵抗効果素子に直流バイア
ス磁界が印加されることを特徴とする地磁気方位セン
サ。1. A magnetoresistive effect element, and a magnetized magnetic material sheet that is arranged so as to face the magnetoresistive effect element. A DC bias magnetic field is applied to the magnetoresistive effect element by the magnetic material sheet. A geomagnetic direction sensor characterized by the following. 【請求項２】 着磁された磁性体シートと磁気抵抗効果
素子の間にスペーサが間挿されてなることを特徴とする
請求項１記載の地磁気方位センサ。2. The geomagnetic direction sensor according to claim 1, wherein a spacer is interposed between the magnetized magnetic sheet and the magnetoresistive effect element. 【請求項３】 磁気抵抗効果素子と着磁された磁性体シ
ートの裏面とが対向配置されてなることを特徴とする請
求項１記載の地磁気方位センサ。3. The geomagnetic direction sensor according to claim 1, wherein the magnetoresistive effect element and the back surface of the magnetized magnetic material sheet are arranged to face each other. 【請求項４】 磁性体シートが、着磁された際に弱磁場
を発生する半硬磁性材料よりなることを特徴とする請求
項１記載の地磁気方位センサ。4. The geomagnetic orientation sensor according to claim 1, wherein the magnetic sheet is made of a semi-hard magnetic material that generates a weak magnetic field when magnetized.