(57)【要約】【課題】  シンプルな構成で小型且つ低コストとしつつ、高精度に傾斜を検知する傾斜センサを得る。【解決手段】  外枠を構成する周囲壁１２Ａ等によって、傾斜センサ１０の筐体１２内に扇状の内部空間Ｃが形成される。内部空間Ｃ内の上部寄りの位置に、棒状に形成された可動体１６の一端を回転可能に支持する支持軸１４が植設され、永久磁石により形成される可動体１６が、この支持軸１４を回転中心として振り子のように内部空間Ｃ内で動く構造とされる。磁場方向の変化を検出し得るスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが、基板２２Ｂに搭載された形で設けられ、可動体１６と空隙を有しつつ対向してこの感応部２２Ａが配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に磁場を生じさせる磁場発生体と、
内部空間を有し且つ、傾斜に応じて前記内部空間内で動く前記磁場発生体を内蔵した筐体と、
前記筐体に対向して配置され且つ、前記磁場発生体により印加された磁場方向の変化を検出し得る磁場方向感応素子と、
を有したことを特徴とする傾斜センサ。
【請求項２】
前記筐体の傾斜に伴う、磁場方向感応素子を形成した面内においての磁場方向の変化で、直線状に特性値が変化する向きに磁場方向感応素子を配置したことを特徴とする請求項１記載の傾斜センサ。
【請求項３】
前記筐体の傾斜に伴う、磁場方向感応素子を形成した面に対して垂直な面内においての磁場方向の変化で、直線状に特性値が変化する向きに磁場方向感応素子を配置したことを特徴とする請求項１記載の傾斜センサ。
【請求項４】
前記磁場発生体により全体若しくは一部が形成される可動体が、前記筐体の内部空間に内蔵され、一端が回転中心とされて振り子のようにこの可動体が内部空間内で動くことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の傾斜センサ。
【請求項５】
磁場発生体を内蔵する筐体の内部空間が略円弧形に形成され、この略円弧形の内部空間内を磁場発生体が移動することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の傾斜センサ。
【請求項６】
磁場発生体を内蔵する筐体の内部空間が略Ｖ字形に形成され、この略Ｖ字形の内部空間内を磁場発生体が移動することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の傾斜センサ。
【請求項７】
磁場発生体が、永久磁石、塗布型磁性体或いは薄膜型磁性体により形成されることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の傾斜センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンプルな構成で小型且つ低コストとしつつ、高精度に傾斜を検知し得る傾斜センサに関し、特にビデオカメラレコーダ、デジタルカメラ、ＰＤＡ、携帯電話などのように傾けて使用される場合も有る機器における傾斜や姿勢の状態を簡易に検知して電気信号を出力し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯機器は、文字情報や画像（以下、総称して画像という）を表示するディスプレイ部を有し、このディスプレイ部を縦にして画像を見たり或いは横にして画像を見たり等、都合の良い見やすい角度で画像を見られることが要求されている。従って、ディスプレイ部内の画像の向きを自動的に変化させる為に、傾斜センサにより携帯機器の傾きを検出する必要が生じるようになった。
【０００３】
従来の傾斜センサとしては、例えば下記の特許文献１、２に開示された構造が知られている。つまり、これら特許文献１、２には、非磁性材料からなるハウジングの内部空間が、基準の位置から相互に異なる２方向にそれぞれ伸び、軸方向に着磁された円柱状の永久磁石がハウジングの傾斜方向に合わせて内部空間内で動くようになっていて、この永久磁石の動きを磁気センサにより検知する構造が開示されている。尚、これらの特許文献１、２では、永久磁石との接離に伴う磁気変化を検出するホール素子やホールＩＣなどの素子が、磁気センサとして使用されている。
【０００４】
一方、下記の特許文献３には、非磁性体のハウジング内に屈曲形状の内部空間を有すると共に、この内部空間内でスライド移動する永久磁石を有するだけでなく、このハウジングの少なくとも一端面に対向する部分に配置した磁気センサによって、永久磁石の磁気を検出する構造の傾斜センサが開示されている。尚、この特許文献３でも、ホ−ル素子やホールＩＣなどの素子が、磁気センサとして使用されている。
【特許文献１】特開２００１−３０４８５８号公報
【特許文献２】特開２００１−３２４３２４号公報
【特許文献３】特開２００１−２２１６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２で用いられる磁気センサは、磁気センサに対して垂直な方向の磁場強度を検知し得る磁場強度検出型のホールタイプとされる。この為、磁場がこの磁気センサを貫くようにハウジングの裏面に磁気センサを配置して、永久磁石の動きを検出していた。つまり、永久磁石と積み上げるように磁気センサをハウジングの裏面に配置する関係から、傾斜センサ全体の厚さを薄くして小型化を図ることが困難となるという欠点を有していた。
【０００６】
また、これら特許文献１、２の傾斜センサは、右側への傾きか左側への傾きか、あるいは傾いていないかの３値検出が出来るのに留まるが、この場合でも、磁気センサは２個必要であった。即ち、磁気センサが２個必要となるのに伴い、組立性が低下して製造コストが増大すると共に、デジタル的な検知しかこれらの傾斜センサではできない欠点を有していた。
【０００７】
一方、特許文献３に関しては、ハウジングの一端面に対向する部分にこのハウジングと一体化した形で磁気センサを設けるので、ハウジングの端部への永久磁石の衝突に伴う衝撃負荷が大きく磁気センサに作用し、磁気センサの耐久性が低下する虞を有していた。また、この特許文献３では磁気センサが１個とされているので、傾いているか傾いていないかの２値検出が出来るのに留まり、特許文献１、２と同様にデジタル的な検知しかできない欠点を有していた。
【０００８】
他方、上記のホール素子等の素子のように、傾斜角の変化を磁場の強さの変動で捕らえるセンサの場合には、磁化物である磁石の経時変化や磁石と素子との間の距離変動などの影響を受けるので、経時変化が生じる懸念を有することや、製造時において高い組立位置精度が要求されるのに伴い製造コストが増大することなどの欠点をも有していた。
本発明は上記事実を考慮し、シンプルな構成で小型且つ低コストとしつつ、高精度に傾斜を検知し得る傾斜センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１による傾斜センサは、周囲に磁場を生じさせる磁場発生体と、
内部空間を有し且つ、傾斜に応じて内部空間内で動く形で磁場発生体を内蔵した筐体と、
筐体に対向して配置され且つ、磁場発生体により印加された磁場方向の変化を検出し得る磁場方向感応素子と、
を有したことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る傾斜センサでは、筐体の内部空間内に、周囲に磁場を生じさせる磁場発生体を傾斜に応じて動く形で、内蔵した構造になっている。また、筐体に対向して配置される磁場方向感応素子が、磁場発生体により印加された磁場方向の変化を検出するようになっている。
【００１１】
従って、筐体が傾斜した場合、傾斜方向及び傾斜角に応じてこの内部空間内で磁場発生体が動くので、筐体の壁部を介してこの磁場発生体に対向することになる磁場方向感応素子とこの磁場発生体との間の相対的な位置関係が、この磁場発生体の動きに合わせて変化する。そして、磁場発生体がその周囲に磁場を生じさせているので、磁場方向感応素子が磁場方向の変化を検出してこの磁場方向感応素子の特性値（抵抗値）が変わる形で、筐体の傾斜方向及び傾斜角の変化を検知できるようになる。
【００１２】
以上より、本請求項によれば、内部空間を有した筐体、磁場発生体及び、磁場方向感応素子のみの簡単な構造の傾斜センサにより、磁場方向の変化の形で筐体の傾斜を検知できるので、シンプルな構成で傾斜センサを小型化及び薄型化できると共に、組立が容易となって低コストで傾斜センサが製作できるようになる。
【００１３】
さらに、本請求項は、磁場方向の変化を磁場方向感応素子により検出する構成となっているので、筐体の傾斜方向及び傾斜角の変化をデジタル的だけでなくアナログ的にも精度良く検知できると共に、磁場発生体等の磁化物の保磁力の低下等に影響されないような高精度で高性能な傾斜センサとなる。
【００１４】
一方、本請求項の傾斜センサは、磁場方向の変化を検出する形式なので、磁場方向感応素子を筐体に対して離して配置できるようになる。この結果として、筐体の壁面への磁場発生体の衝突に伴う衝撃負荷をこの磁場方向感応素子が受けないようにでき、磁気センサの耐久性を高めることも可能となる。
【００１５】
ここで、傾斜センサの小型化を可能とする磁場方向感応素子としてスピンバルブ巨大磁気抵抗素子（以下、スピンバルブ型ＧＭＲ素子という）を用いることが考えられる。つまり、このスピンバルブ型ＧＭＲ素子は、磁場の強弱を検出する他の素子とは違って、磁場方向の変化で抵抗が変化する素子である為、上記のように磁場発生体等の磁化物の保磁力の低下などによる経年変化に影響されないようになる。
【００１６】
そして、この磁場方向の変化により抵抗が変化する特性を応用し、磁場発生体の磁場方向の変化を捕らえられる位置関係で、このスピンバルブ型ＧＭＲ素子の感応部を適切に配置することにより、磁場発生体の微少変位をも検出可能となる。
【００１７】
請求項２に係る傾斜センサによれば、請求項１の傾斜センサと同様の構成の他に、筐体の傾斜に伴う、磁場方向感応素子を形成した面内においての磁場方向の変化で、直線状に特性値（抵抗値）が変化する向きに磁場方向感応素子を配置したという構成を有している。従って、磁場方向感応素子を形成した面内における磁場方向の変化により、特性値（抵抗値）が直線状に変化する向きに磁場方向感応素子が配置されることで、磁場方向感応素子の性能が有効に生かされて請求項１の作用効果がより確実に達成されるようになる。
【００１８】
請求項３に係る傾斜センサによれば、請求項１の傾斜センサと同様の構成の他に、筐体の傾斜に伴う、磁場方向感応素子を形成した面に対して垂直な面内においての磁場方向の変化で、直線状に特性値が変化する向きに磁場方向感応素子を配置したという構成を有している。
【００１９】
従って、磁場方向感応素子を形成した面に対して垂直な面内における磁場方向の変化により、特性値（抵抗値）が直線状に変化する向きに磁場方向感応素子が配置されることで、請求項２と同様に、磁場方向感応素子の性能が有効に生かされて請求項１の作用効果がより確実に達成されるようになる。
【００２０】
請求項４に係る傾斜センサによれば、請求項１から請求項３の傾斜センサと同様の構成の他に、磁場発生体により全体若しくは一部が形成される可動体が、筐体の内部空間に内蔵され、一端が回転中心とされて振り子のようにこの可動体が内部空間内で動くという構成を有している。
【００２１】
従って、磁場発生体を含む可動体が単純に振り子のように動く構成となっているので、傾斜センサの製造コストをより低減しつつ、筐体の傾斜方向及び傾斜角の変化をより一層精度良く検出できるようになる。
【００２２】
請求項５に係る傾斜センサによれば、請求項１から請求項３の傾斜センサと同様の構成の他に、磁場発生体を内蔵する筐体の内部空間が略円弧形に形成され、この略円弧形の内部空間内を磁場発生体が移動するという構成を有している。従って、略円弧形の内部空間内を磁場発生体が移動するだけの構成で、筐体の傾斜方向及び傾斜角の変化を検出できるので、構造がより単純化されて傾斜センサの製造コストを一層低減できるようになる。
【００２３】
請求項６に係る傾斜センサによれば、請求項１から請求項３の傾斜センサと同様の構成の他に、磁場発生体を内蔵する筐体の内部空間が略Ｖ字形に形成され、この略Ｖ字形の内部空間内を磁場発生体が移動するという構成を有している。従って、略Ｖ字形の内部空間内を磁場発生体が移動するだけの構成で、筐体の傾斜方向及び傾斜角の変化を検出できるので、請求項５と同様に構造がより単純化されて傾斜センサの製造コストを一層低減できるようになる。
【００２４】
請求項７に係る傾斜センサによれば、請求項１から請求項６の傾斜センサと同様の構成の他に、磁場発生体が、永久磁石、塗布型磁性体或いは薄膜型磁性体を含む形で形成されるという構成を有している。
【００２５】
つまり、本請求項によれば、磁場発生体として、単に周囲に磁場を生じさせるフェライトマグネット等の永久磁石のみならず、磁性材を塗布した塗布型磁性体や磁性材を薄膜化した薄膜型磁性体などの磁化物であっても良いので、傾斜センサをより容易に薄型構造にできる結果として、近年求められている基板表面へ実装可能な傾斜センサとしても応用可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、シンプルな構成で小型且つ低コストとしつつ、高精度に傾斜を検知できる傾斜センサが得られることになる。特に、この傾斜センサは、例えばビデオカメラレコーダ、デジタルカメラ、ＰＤＡ、携帯電話などのように傾けて使用される場合も有る機器における傾斜や姿勢の状態を簡易に測定し得るのに好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る傾斜センサの第１の実施の形態を図１から図６に示し、これらの図面に基づき本実施の形態を説明する。
図１及び図３に示すように本実施の形態に係る傾斜センサ１０は、板状の周囲壁１２Ａ、底面を板状に形成する底面壁１２Ｂ及び、この底面壁１２Ｂと対向する頂面を板状に形成する図示しない頂面壁により構成される筐体１２を有している。
【００２８】
従って、この筐体１２の外枠を構成する周囲壁１２Ａ等によって、この傾斜センサ１０の筐体１２内に、図１及び図３に示すように扇状の内部空間Ｃが形成されている。尚、これら周囲壁１２Ａ、底面壁１２Ｂ及び頂面壁は、それぞれ非磁性体材料であるアルミニウム等の金属材や合成樹脂材により形成されている。
【００２９】
さらに、この内部空間Ｃ内の図１における上部寄りの位置には、棒状に形成された可動体１６の一端を回転可能に支持する支持軸１４の両端部分が、底面壁１２Ｂ及び頂面壁に植設されて、配置されている。つまり、本実施の形態に係る傾斜センサ１０は、筐体１２の内部空間Ｃに内蔵された可動体１６が、この支持軸１４を回転中心として振り子のように内部空間Ｃ内で動く構造になっている。
【００３０】
また、本実施の形態では、この可動体１６自身が、周囲に磁場を生じさせる磁場発生体である永久磁石により形成される形になっている。永久磁石により形成されるこの可動体１６の図１における上下の端面の中心部分には、それぞれ磁極Ｎ，Ｓを有していて、図１に示すようにこの可動体１６の上下の端面の中心から磁場Ｂが広がるように存在している。
【００３１】
この一方、可動体１６を構成する永久磁石により印加された磁場Ｂの向きであって磁束方向とされる磁場方向の変化を検出する為の磁場方向感応素子とされるスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが、図１から図４に示すように基板２２Ｂに搭載された形で設けられている。そして、この基板２２Ｂの側面が、筐体１２の図１及び図２における上部に対向して位置することで、可動体１６の端部と空隙を有しつつ対向して、このスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが配置されることになる。
【００３２】
尚、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａは、基板２２Ｂ上を等間隔でジグザグに延びる形となっているが、図２及び図４に示すこの基板２２Ｂの表面が、感応部２２Ａを形成した平面Ｐ１とされることになる。
【００３３】
さらに、図１から図４に示すこのスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａは、その両端にそれぞれ繋がる図示しない配線を介して外部の回路に接続されることになり、これに伴い必要な検出データが、この配線を介して感応部２２Ａから取り出せるようになっている。
【００３４】
ここで、図１から図４に示すスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａは、図５（Ａ）に示すように、磁化方向が固定されている強磁性体のピン層３１、非磁性体の中間層３２及び、磁化方向がその面内で自由に変化する強磁性体のフリー層３３が、積層されて形成されている。
【００３５】
そして、このフリー層３３の磁化方向Ｅは外部の磁場である磁場Ｂの向きに合わせて変化するようになっていて、図５（Ｂ）に示すようにピン層３１の磁化方向Ｄに対してフリー層３３の磁化方向Ｅが逆向きとなるようにフリー層３３の面内で変化した場合には、抵抗が最大となり、また、図５（Ｃ）に示すようにピン層３１の磁化方向Ｄに対してフリー層３３の磁化方向Ｅが一致するようにフリー層３３の面内で変化した場合には、抵抗が最小となる。このことから、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが、周囲の磁場方向の変化を検出できるようになる。
【００３６】
以上のように本実施の形態では、磁場方向の変化により特性値である抵抗値が変化するスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが、磁場方向感応素子とされている。これに伴い、図２及び図４に示す磁場方向の角度θ１が平面Ｐ１内で変化することで、図６に示すグラフのようにこの感応部２２Ａの抵抗値が変化することになる。
【００３７】
但し、この図６においては、磁化方向Ｄと磁場Ｂの向きである磁化方向Ｅとが一致した時の角度θ１を０°とし、磁化方向Ｄと磁場Ｂの向きである磁化方向Ｅとが逆向きとなった時の角度θ１を１８０°としていて、角度θ１が０°の時が図２及び図４の矢印Ａで示す方向とされている。
【００３８】
これに対して、本実施の形態では、筐体１２の傾斜に伴う可動体１６の回転に応じて、可動体１６を形成する永久磁石とスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａとの間に相対変位が生じ、可動体１６の回転に合わせて感応部２２Ａを形成する平面Ｐ１（図２及び図４に示す）内における磁場方向の角度θ１を変化させる形となる。但しこの際、本実施の形態では、直線状に抵抗値が変化する図６に示すグラフ内の領域Ｔ１内において、角度θ１を変化するようにした。
【００３９】
例えば、図１及び図２に示す筐体１２が傾斜していない状態から、図３及び図４に示す筐体１２が傾斜した状態になると、永久磁石により形成される可動体１６が支持軸１４廻りに旋回して磁場方向の角度θ１が大きくなる結果として、抵抗値が増加するようになる。この為、筐体１２の傾斜の検出が本来必要な方向と磁場方向の変化に敏感な方向とが一致する形で、感応部２２Ａが配置されたことになり、これに伴って磁場方向の変化を感応部２２Ａの抵抗値の変化で確実に捕らえるようになった。
【００４０】
次に、本実施の形態に係る傾斜センサ１０の作用を説明する。
本実施の形態に係る傾斜センサ１０では、磁極Ｎ，Ｓの存在に伴って周囲に磁場を生じさせる永久磁石である可動体１６が、傾斜に応じて内部空間Ｃ内で支持軸１４廻りに回転して図１の点線で示す位置まで動く形で、筐体１２が永久磁石を内蔵する構造になっている。
【００４１】
また、この可動体１６と空隙を有しつつ対向した筐体１２外の位置に、磁場方向の変化を検出し得るスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが配置されている。但し、図１から図４に示すように、筐体１２の傾斜に合わせた支持軸１４廻りの可動体１６の回転に伴う、感応部２２Ａを形成した平面Ｐ１内においての可動体１６により印加された磁場方向の変化により、直線状に抵抗値が変化する向きにこの感応部２２Ａは向いている。
【００４２】
従って、筐体１２が傾斜した場合、永久磁石により形成された可動体１６が傾斜方向及び傾斜角に応じてこの内部空間Ｃ内で動くので、筐体１２の周囲壁１２Ａを介してこの可動体１６に対向することになる感応部２２Ａとこの可動体１６との間の相対的な位置関係が、可動体１６の動きに合わせて変化する。
【００４３】
そして、磁極Ｎ，Ｓ間を繋ぐ磁場Ｂを有するのに伴い永久磁石である可動体１６がその周囲に磁場を生じさせているので、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが磁場における磁場方向の変化を検出して、この感応部２２Ａの抵抗値が変わる形で、筐体１２の傾斜方向及び傾斜角の変化を検知できるようになる。
【００４４】
以上より、本実施の形態によれば、内部空間Ｃを有した筐体１２、可動体１６及び、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２のみの簡単な構造の傾斜センサ１０により、磁場方向の変化の形で筐体１２の傾斜を検出できるので、シンプルな構成で傾斜センサ１０を小型化及び薄型化できると共に、組立が容易となって低コストで傾斜センサ１０が製作できるようになる。
【００４５】
さらに、本実施の形態は、磁場方向の変化をスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが図２及び図４に示す形で検出する構成となっているので、筐体１２の傾斜方向及び傾斜角の変化をアナログ的に精度良く検知できると共に、可動体１６を形成する永久磁石の保磁力の低下等に影響されないような高精度で高性能な傾斜センサ１０となる。
【００４６】
一方、本実施の形態の傾斜センサ１０によれば、磁場方向の変化を検出する形なので、感応部２２Ａを筐体１２に対して離して配置できるようになる。この結果、永久磁石の筐体１２の壁面への衝突に伴う衝撃負荷をこの感応部２２Ａが受けないようにでき、感応部２２Ａの耐久性を高めることも可能となる。
【００４７】
また、本実施の形態では、筐体１２の傾斜に伴う、感応部２２Ａを形成した図２及び図４に示す平面Ｐ１内における磁場方向の変化により、この感応部２２Ａの抵抗値が直線状に変化する向きに、永久磁石である可動体１６に対して感応部２２Ａを配置したことで、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａの性能がより有効に生かされるようになる。
【００４８】
他方、本実施の形態では、永久磁石により全体が形成される可動体１６が、筐体１２の内部空間Ｃに内蔵され、一端側の支持軸１４が回転中心とされて単純に振り子のようにこの可動体１６が内部空間Ｃ内で動く形となっているので、傾斜センサ１０の製造コストをより低減しつつ、筐体１２の傾斜方向及び傾斜角の変化をより一層精度良く検知できるようになる。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、可動体１６とスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２との相対的な位置関係のみにより感応部２２Ａの抵抗値が決定される為、傾斜センサ１０の量産時において、可動体１６を形成する永久磁石の保磁力ばらつきにより傾斜センサ１０の出力にばらつきが生じないようにもなる。
【００５０】
次に、本発明に係る傾斜センサの第２の実施の形態を図７から図１０に示し、これら図面に基づき本実施の形態を説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態に係る傾斜センサ１０は、第１の実施の形態とほぼ同様になっているが、図７に示すようにスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２を形成する基板２２Ｂの正面側が、筐体１２の図７における上部に対向して配置されることで、可動体１６を形成する永久磁石の端部と空隙を有しつつ対向して、このスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが配置される形となっている。
【００５１】
この筐体１２の図７における上部に対向してスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２が配置されていることから、図８及び図９に示すように本実施の形態では、筐体１２の傾斜に伴う可動体１６の回転により、感応部２２Ａを形成した平面Ｐ１に対して垂直且つ矢印Ａ方向に沿った平面Ｐ２内においての磁場方向の変化で、直線状に抵抗値が変化する向きに、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａが配置されたことになる。
【００５２】
つまり、本実施の形態では、図８に示す筐体１２が傾斜していない状態から、図９に示す筐体１２が傾斜した状態になると、可動体１６の回転に伴って、可動体１６を形成する永久磁石とスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａとの間に相対変位が生じる。そして、感応部２２Ａを形成する平面Ｐ１に対して垂直な平面Ｐ２内において、磁場方向の角度θ２が図８から図９のように大きくなる。
【００５３】
具体的に本実施の形態では、図１０に示すグラフ内の領域Ｔ２内において角度θ２を変化するような位置関係に感応部２２Ａを配置したので、磁場Ｂの向きのベクトルの変化に伴って、抵抗値が低い状態から高い状態に、直線状に抵抗値が増加するように変化するようになった。
【００５４】
この結果、筐体１２の傾斜の検出が本来必要な方向と磁場方向の変化に敏感な方向とが一致する形で、感応部２２Ａが配置されたことになり、磁場方向の変化を感応部２２Ａの抵抗値の変化で確実にデジタル的に捕らえるようになった。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が生じる共に、感応部２２Ａが形成される平面Ｐ１に対して垂直な平面Ｐ２内における磁場方向の変化により、感応部２２Ａの抵抗値が直線状に変化することで、感応部２２Ａの特性が有効に生かされるようになる。さらに、抵抗値が低い状態から高い状態に、図６よりも急峻な形で変化することで、筐体１２の傾斜方向及び傾斜角の変化をデジタル的に精度良く検知できることにもなる。
【００５６】
次に、本発明に係る傾斜センサの第３の実施の形態を図１１に示し、この図面に基づき本実施の形態を説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１１に示すように本実施の形態に係る傾斜センサ１０では、可動体１６の長手方向中程に、周囲に磁場を生じさせる磁場発生体であって永久磁石とされるマグネット１８が接着等されて取り付けられていて、このマグネット１８により可動体１６の一部が形成される構造になっている。
【００５７】
このマグネット１８の図１１における上下の端面の中心部分には、それぞれ磁極Ｎ，Ｓを有していて、図１１に示すようにマグネット１８の上下の端面の中心から磁場Ｂが広がるように存在している。従って、本実施の形態では、傾斜に応じて一端側の支持軸１４が回転中心とされて振り子のようにこの可動体１６及びマグネット１８が内部空間Ｃ内で動く形で、可動体１６の一部とされるマグネット１８を筐体１２が内蔵していることになる。
【００５８】
以上より、本実施の形態によれば、内部空間Ｃを有した筐体１２、マグネット１８を一部に含む可動体１６及び、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２のみの簡単な構造の傾斜センサ１０により、磁場方向の変化の形で筐体１２の傾斜を検知できるので、第１の実施の形態と同様に、シンプルな構成で傾斜センサ１０を小型化及び薄型化できると共に、組立が容易となって低コストで傾斜センサ１０が製作できる等の作用を奏するようになる。尚、本実施の形態において筐体１２に点線で示すリブ４２を例えば設け、このリブ４２に本実施の形態で用いられるスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２を設置しても良い。
【００５９】
次に、本発明に係る傾斜センサの第４の実施の形態を図１２に示し、この図面に基づき本実施の形態を説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１２に示すように本実施の形態に係る傾斜センサ１０では、厚み寸法が大きくなりがちな永久磁石を用いる替わりに、非磁性体材料であるアルミニウム等の金属材や合成樹脂材によって可動体１６を一体的に形成し、この可動体１６のスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２と対向する部分に塗布型磁性体４０を塗布することで、筐体１２の内部空間Ｃ内に磁場発生体としてこの塗布型磁性体４０が配置された構造になっている。
【００６０】
つまり、微小な磁性体を分散した形で含んだバインダを単に塗布して配向乾燥するだけで、塗布型磁性体４０を可動体１６の表面に配置可能となるので、本実施の形態によれば、傾斜センサ１０の製造が容易となって傾斜センサ１０の製造コストがより低減されるようになるだけでなく、傾斜センサ１０の薄型化、小型化がより一層図れるようになる。
【００６１】
但し、上記実施の形態のように塗布型磁性体４０を可動体１６の表面に塗布する替わりに、蒸着やスパッタリング等によって薄膜とされる薄膜型磁性体を可動体１６の表面に配置する構造にしても良い。このように、蒸着やスパッタリング等によって薄膜とした薄膜型磁性体を可動体１６の表面に配置することにより、磁場発生体をより薄くしつつ必要な強さの磁場を確保できるようになる。つまりこの結果として、傾斜センサ１０の薄型化、小型化をより一層図ることが可能となる。
【００６２】
以上のような本実施の形態によれば、磁場発生体として、周囲に磁場を生じさせるフェライトマグネット等の永久磁石のみならず、塗布型磁性体４０や薄膜型磁性体などの磁化物であっても良いことになる。従って、本実施の形態によれば、傾斜センサ１０をより薄型構造にできる結果として、近年求められている基板表面へ実装可能な傾斜センサとしても応用可能となる。
【００６３】
この一方、上記実施の形態と異なって、塗布型磁性体４０が塗布されたテープ或いは、薄膜とされる薄膜型磁性体を有したテープを、接着剤等により可動体１６に貼り付けることにより、磁場発生体を可動体１６の表面に配置しても上記と同様に作用するので、このようなテープを可動体１６に貼り付けたような構造としても良い。尚、本実施の形態においては、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２と対向する可動体１６の部分にのみ塗布型磁性体４０や薄膜型磁性体を配置することとしたが、この替わりに可動体１６の周囲全体を塗布型磁性体４０等で覆う形としても良い。
【００６４】
次に、本発明に係る傾斜センサの第５の実施の形態を図１３に示し、この図面に基づき本実施の形態を説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１３に示すように本実施の形態に係る傾斜センサ１０では、磁場発生体である塗布型磁性体４０が一面に塗布されると共に直方体状に形成された可動体２０が設けられ、この可動体２０を内蔵する筐体１２の内部空間Ｃが略円弧形に形成されていて、この略円弧形の内部空間Ｃ内を可動体２０が移動する構造になっている。
【００６５】
従って、本実施の形態によれば、略円弧形の内部空間Ｃ内を可動体２０が移動するだけの簡易な構造で、筐体１２の傾斜方向及び傾斜角の変化を検出できるので、構造がより単純化されて、傾斜センサ１０の製造コストを一層低減できるようになる。尚、本実施の形態においては、一面に塗布型磁性体４０が塗布された可動体２０の替わりに、磁場発生体として永久磁石を用いても良い。
【００６６】
ここで、具体的に本実施の形態による磁場方向の角度変化に関する説明をする。例えば、図１３の実線で示す中央位置から延びる磁場Ｂに基づく、矢印Ａに対する磁場方向の角度θ３は、ほぼ９０°とされる。これに対して、図１３の点線で示す右側位置から延びる磁場Ｂに基づく磁場方向は、その角度が変化して、矢印Ａに対して角度θ４のように大きくなる。この結果、本実施の形態によっても第１の実施の形態と同様に、筐体１２の傾斜方向及び傾斜角の変化を検出できることになる。
【００６７】
次に、本発明に係る傾斜センサの第６の実施の形態を図１４に示し、この図面に基づき本実施の形態を説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１４に示すように本実施の形態に係る傾斜センサ１０では、上記と同様の磁場発生体である塗布型磁性体４０が一面に塗布されると共に直方体状に形成された可動体２０が設けられ、この可動体２０を内蔵する筐体１２の内部空間Ｃが略Ｖ字形に形成されていて、この略Ｖ字形の内部空間Ｃ内を可動体２０が移動する構造になっている。
【００６８】
従って、本実施の形態によっても、略Ｖ字形の内部空間Ｃ内を可動体２０が移動するだけの構造で、筐体１２の傾斜方向及び傾斜角の変化を検出できるので、構造がより単純化されて、傾斜センサ１０の製造コストを一層低減できるようになる。尚、本実施の形態においても、一面に塗布型磁性体４０が塗布された可動体２０の替わりに、磁場発生体として永久磁石を用いても良い。
【００６９】
次に、本発明に係る傾斜センサの第７の実施の形態を図１５に示し、この図面に基づき本実施の形態を説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１５に示すように本実施の形態に係る傾斜センサ１０では、上記と同様の可動体２０を内蔵する筐体１２の内部空間Ｃが直線状に形成されており、この直線状の内部空間Ｃ内を可動体２０が移動する構造になっている。
【００７０】
従って、本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様に作用効果が得られるようになるが、本実施の形態においても、一面に塗布型磁性体４０が塗布された可動体２０の替わりに、磁場発生体として永久磁石を用いても良い。
【００７１】
尚、第３の実施の形態から第７の実施の形態に係る傾斜センサにおいては、スピンバルブ型ＧＭＲ素子２２の感応部２２Ａの向きを第１の実施の形態と同一としたが、これらの実施の形態において、第２の実施の形態と同様の向きにスピンバルブ型ＧＭＲ素子２２を配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る傾斜センサを示す断面図であって、筐体に傾きがほぼ無い状態を示す図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る傾斜センサを示す断面図であって、筐体に傾きが生じた状態を示す図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態に適用されるスピンバルブ型ＧＭＲ素子の感応部の構造を示す説明図であって、（Ａ）は積層構造を示す説明図であり、（Ｂ）はピン層の磁化方向に対してフリー層の磁化方向が逆向きとされた状態を示す説明図であり、（Ｃ）はピン層の磁化方向に対してフリー層の磁化方向が一致する状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に適用されるスピンバルブ型ＧＭＲ素子の感応部における磁場方向の角度と抵抗値との関係を表すグラフを示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る傾斜センサを示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る傾斜センサの要部拡大斜視図であって、筐体に傾きがほぼ無い状態を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る傾斜センサの要部拡大斜視図であって、筐体に傾きが生じた状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に適用されるスピンバルブ型ＧＭＲ素子の感応部における磁場方向の角度と抵抗値との関係を表すグラフを示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る傾斜センサを示す断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る傾斜センサを示す断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る傾斜センサを示す断面図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る傾斜センサを示す断面図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態に係る傾斜センサを示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０    傾斜センサ
１２    筐体
１６    可動体（磁場発生体）
２２    スピンバルブ型ＧＭＲ素子
２２Ａ  感応部（磁場方向感応素子）
４０    塗布型磁性体（磁場発生体）
Ｃ      内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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