【手続補正書】
【提出日】平成27年2月2日(2015.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の回転を検知するための磁界センサであって、
第１および第２の平行主表面を有する半導体基板と、
前記半導体基板の上に配置された複数の磁界検知素子であって、前記半導体基板の前記第１の主表面に対して平行のｘｙ平面内に方向成分を有する磁界に応答する個々の複数の磁界検知素子出力信号を生成するように構成され、前記ｘｙ平面がｘ方向および前記ｘ方向に対して直角のｙ方向を有する、複数の磁界検知素子と、
前記半導体基板の上に配置されたｘｙ方向成分回路であって、前記複数の磁界検知素子出力信号を表す第１の中間信号を受け取るように結合され、かつ前記磁界センサからの第１の出力信号として、前記ｘｙ平面内の前記磁界の前記方向成分の角度を示すｘｙ角度信号を生成するように構成されたｘｙ方向成分回路と、
前記半導体基板の上に配置された回転速度検知回路であって、前記ｘｙ角度信号を表す信号を受け取るように結合され、かつ前記磁界センサからの第２の出力信号として、前記物体の回転速度を示す回転速度信号を生成するように構成された回転速度検知回路と、
前記半導体基板の上に配置された電力コントローラであって、前記回転速度信号を受け取るように結合され、速度閾値を受け取るように結合され、前記回転速度信号と前記速度閾値を比較するように構成され、かつ前記比較に応じて第１および第２の状態を有する速度閾値モード制御信号を生成するように構成され、前記速度閾値モード制御信号が前記第１の状態になると連続動作モードが実行され、前記速度閾値モード制御信号が前記第２の状態になると不連続動作モードが実行され、前記不連続動作モード中、前記磁界センサの実質的な部分が周期的にパワーオンおよびオフし、前記連続動作モードにおいて、前記磁界センサが連続的にパワーオンする、電力コントローラと
を備える磁界センサ。
【請求項２】
前記複数の磁界検知素子が円形垂直ホール（ＣＶＨ）構造として配置され、前記複数の磁界検知素子の各々が、前記半導体基板の前記第１の主表面の共通円形打込み領域の上に配置された前記ＣＶＨ構造の個々の垂直ホール素子である、請求項１に記載の磁界センサ。
【請求項３】
前記半導体基板の上に配置された複数の不揮発性メモリレジスタであって、第１の時間における前記ｘｙ角度信号から引き出される現在の角度値を記憶するように構成され、かつ前記第１の時間に先行する第２の時間における前記ｘｙ角度信号から引き出される先行角度値を記憶するように構成された、複数の不揮発性メモリレジスタをさらに備える、請求項１に記載の磁界センサ。
【請求項４】
前記回転速度検知回路が、
減算回路であって、前記現在の角度値を受け取るように結合され、前記先行角度値を受け取るように結合され、かつ前記現在の角度値を表す値と前記先行角度値を表す値との差を計算して差値を生成するように構成された減算回路
を備える、請求項３に記載の磁界センサ。
【請求項５】
前記回転速度検知回路が、
除算回路であって、前記差値を受け取るように結合され、時間値を受け取るように結合され、かつ前記差値を前記時間値で割って前記回転速度信号を生成するように構成された除算回路
をさらに備える、請求項４に記載の磁界センサ。
【請求項６】
不揮発性の電力制御先行角度レジスタであって、前記半導体基板の上に配置され、かつ前記ｘｙ角度信号から引き出される電力制御先行角度値を記憶するように構成され、前記電力制御先行角度値が、前記磁界センサの最後のパワーダウンにおける前記ｘｙ角度信号の値を示す、不揮発性の電力制御先行角度レジスタと、
方向検出器回路であって、前記半導体基板の上に配置され、前記現在の角度値を受け取るように結合され、前記電力制御先行角度値を受け取るように結合され、かつ前記現在の角度値と前記電力制御先行角度値を比較して、前記磁界センサからの第３の出力信号として、前記物体の回転の方向を示す方向信号を生成するように構成された方向検出器回路と
をさらに備える、請求項５に記載の磁界センサ。
【請求項７】
ゼロ度および１８０度検出器回路であって、前記半導体基板の上に配置され、前記現在の角度値を受け取るように結合され、前記電力制御先行角度値を受け取るように結合され、かつ前記現在の角度値と前記電力制御先行角度値を比較して、ゼロ度を横切って回転する前記物体を少なくとも示す交差信号を生成するように構成されたゼロ度および１８０度検出器回路
をさらに備える、請求項６に記載の磁界センサ。
【請求項８】
回転計数器回路であって、前記半導体基板の上に配置され、前記方向信号を受け取るように結合され、前記交差信号を受け取るように結合され、前記方向信号および前記交差信号を使用して、前記磁界センサからの第４の出力信号として、前記物体の回転数の計数を示す回転計数信号を生成するように構成され、前記回転数の前記計数が、第１の方向に生じる前記物体の回転を合計し、かつ第２の異なる方向に生じる前記物体の回転を減算することによって引き出される、回転計数器回路
をさらに備える、請求項７に記載の磁界センサ。
【請求項９】
前記減算回路が、前記方向信号および前記交差信号を受け取るように結合され、前記減算回路が、前記方向信号または前記交差信号のうちの少なくとも１つを使用して、前記現在の角度値または前記先行角度値のうちの少なくとも１つを反転させるべきかどうかを識別して、前記現在の角度値を反転させることによって前記現在の角度値を表す前記値を生成するか、または前記先行角度値を反転させることによって前記先行角度値を表す前記値を生成するように構成され、前記現在の角度値を反転させることは前記現在の角度値の符号を変化させることに対応し、前記先行角度値を反転させることは前記先行角度値の符号を変化させることに対応する、請求項７に記載の磁界センサ。
【請求項１０】
前記ｘｙ方向成分プロセッサが、
帯域通過フィルタであって、前記複数の磁界検知素子出力信号を表す第２の中間信号を受け取るように結合され、かつフィルタリングされた信号を生成するように構成された帯域通過フィルタと、
計数回路であって、前記フィルタリングされた信号を受け取るように結合され、クロック信号を受け取るように結合され、かつ前記クロック信号の位相と前記フィルタリングされた信号の位相を比較して前記ｘｙ角度信号を提供するように構成された計数回路と
を備える、請求項２に記載の磁界センサ。
【請求項１１】
前記フィルタリングされた信号が、前記ｘｙ平面内の前記磁界の前記方向成分の前記角度に応答する位相を有するＡＣ信号成分を含む、請求項１０に記載の磁界センサ。
【請求項１２】
前記半導体基板の上に配置された電力制御回路をさらに備え、前記電力制御回路が、
第１および第２の状態を有する時限信号を生成するように構成されたタイマであって、前記不連続動作モードにおいて、前記磁界センサは、前記時限信号の前記第１の状態に応答して前記磁界センサの前記実質的な部分をパワーアップし、前記時限信号の前記第２の状態に応答して前記実質的な部分をパワーダウンするように動作可能である、タイマを備える、請求項２に記載の磁界センサ。
【請求項１３】
前記電力制御回路が、ゲートであって、前記時限信号を受け取るように結合され、前記速度閾値モード制御信号を受け取るように結合され、かつ前記時限信号が前記第１の状態である一方で前記速度閾値モード制御信号が前記第１の状態である場合、前記磁界センサの前記実質的な部分をパワーアップするように構成されたゲートをさらに備える、請求項１２に記載の磁界センサ。
【請求項１４】
前記複数の垂直ホール素子が複数の組合せで駆動され、処理され、個々の組合せが複数の垂直ホール素子の異なるグループからなり、複数の垂直ホール素子の個々のグループが所定の数の垂直ホール素子を有する、請求項２に記載の磁界センサ。
【請求項１５】
複数の垂直ホール素子の個々のグループが多重化され、複数の垂直ホール素子の個々のグループの異なるグループがそれぞれ異なる時間に個々の電流を受け取るように結合される、請求項１４に記載の磁界センサ。
【請求項１６】
磁界センサに使用される方法であって、
前記磁界センサ内で、半導体基板の上に配置された対応する複数の磁界検知素子を使用して複数の磁界検知素子出力信号を生成するステップであって、前記複数の磁界検知素子出力信号が、前記半導体基板の第１の主表面に対して平行のｘｙ平面内に方向成分を有する磁界に応答し、前記ｘｙ平面がｘ方向および前記ｘ方向に対して直角のｙ方向を有する、ステップと、
前記磁界センサ内で、前記複数の磁界検知素子出力信号を示す第１の中間信号に応答して、前記磁界センサからの第１の出力信号として、前記ｘｙ平面内の前記方向成分の角度を示すｘｙ角度信号を生成するステップと、
前記磁界センサ内で、前記ｘｙ角度信号を表す信号に応答して、前記磁界センサからの第２の出力信号として、前記物体の回転速度を示す回転速度信号を生成するステップと、
前記磁界センサ内で、前記回転速度信号を速度閾値と比較するステップと、
前記磁界センサ内で、前記回転速度信号と前記速度閾値の前記比較に応じて、第１および第２の状態を有する速度閾値モード制御信号を生成するステップであって、前記速度閾値モード制御信号が前記第１の状態になると連続動作モードが実行され、前記速度閾値モード制御信号が前記第２の状態になると不連続動作モードが実行され、前記不連続動作モード中、前記磁界センサの実質的な部分が周期的にパワーオンおよびオフし、前記連続動作モードにおいて、前記磁界センサが連続的にパワーオンする、ステップと
を含む方法。
【請求項１７】
前記複数の磁界検知素子が円形垂直ホール（ＣＶＨ）構造として配置され、前記複数の磁界検知素子の各々が、前記半導体基板の前記第１の主表面の共通円形打込み領域の上に配置された前記ＣＶＨ構造の個々の垂直ホール素子である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記磁界センサ内で、第１の不揮発性メモリレジスタにおいて、第１の時間における前記ｘｙ角度信号から引き出される現在の角度値を記憶するステップと、
前記磁界センサ内で、第２の不揮発性メモリレジスタにおいて、前記第１の時間に先行する第２の時間における前記ｘｙ角度信号から引き出される先行角度値を記憶するステップと
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記回転速度信号を生成するステップが、
前記現在の角度値を表す値と前記先行角度値を表す値との差を計算して差値を生成するステップ
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記回転速度信号を生成するステップが、
前記差値を時間値で割って前記回転速度信号を生成するステップ
をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
不揮発性メモリデバイスにおいて、前記ｘｙ角度信号から引き出される電力制御先行角度値を記憶するステップであって、前記電力制御先行角度値が、前記磁界センサの最後のパワーダウンの時間における前記ｘｙ角度信号の値を表す、ステップと、
前記磁界センサ内で、前記現在の角度値と前記電力制御先行角度値を比較して、前記磁界センサからの第３の出力信号として、前記物体の回転の方向を示す方向信号を生成するステップと
をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記磁界センサ内で、前記現在の角度値と前記電力制御先行角度値を比較して、ゼロ度を横切って回転する前記物体を少なくとも示す交差信号を生成するステップ
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記磁界センサ内で、前記方向信号および前記交差信号を使用して、前記磁界センサからの第４の出力信号として、前記物体の回転数の計数を示す回転計数信号を生成するステップであって、前記回転数の計数が、第１の方向に生じる前記物体の回転を合計し、かつ第２の異なる方向に生じる前記物体の回転を減算することによって引き出される、ステップ
をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記差を前記計算するステップが、
前記磁界センサ内で、前記方向信号または前記交差信号のうちの少なくとも１つを使用して、前記現在の角度値または前記先行角度値のうちの少なくとも１つを反転させるべきかどうかを識別して、前記現在の角度値を反転させることによって前記現在の角度値を表す前記値を生成するか、または前記先行角度値を反転させることによって前記先行角度値を表す前記値を生成するステップであって、前記現在の角度値を反転させることは前記現在の角度値の符号を変化させることに対応し、前記先行角度値を反転させることは前記先行角度値の符号を変化させることに対応する、ステップ
を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記ｘｙ角度信号を前記生成するステップが、
前記複数の磁界検知素子出力信号を表す第２の中間信号をフィルタリングしてフィルタリングされた信号を生成するステップと、
クロック信号の位相と前記フィルタリングされた信号の位相を比較して前記ｘｙ角度信号を提供するステップと
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記フィルタリングされた信号が、前記ｘｙ平面内の前記磁界の前記方向成分の前記角度に応答する位相を有するＡＣ信号成分を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記磁界センサ内で、第１および第２の状態を有する時限信号を生成するステップであって、前記不連続動作モードのとき、前記磁界センサは、前記時限信号の前記第１の状態に応答して前記磁界センサの前記実質的な部分をパワーアップし、前記時限信号の前記第２の状態に応答して前記実質的な部分をパワーダウンするように動作可能である、ステップ
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
前記時限信号が前記第１の状態である一方で前記速度閾値モード制御信号が前記第１の状態である場合、前記磁界センサの前記実質的な部分をパワーアップするステップ
をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
物体の回転を検知するための磁界センサであって、
半導体基板の上に配置された電力制御回路を備え、前記電力制御回路が、
第１および第２の状態を有する時限信号を生成するように構成されたタイマであって、前記磁界センサの一部が前記時限信号の前記第１の状態に応答してパワーアップし、不連続動作モードに対応する前記時限信号の前記第２の状態に応答してパワーダウンするタイマと、
前記半導体基板の上に配置された電力コントローラであって、前記物体の回転速度を示す回転速度信号を受け取るように結合され、速度閾値を受け取るように結合され、前記回転速度信号と前記速度閾値を比較するように構成され、かつ前記比較に応じて第１および第２の状態を有する速度閾値モード制御信号を生成するように構成され、前記速度閾値モード制御信号の前記第１の状態は、前記磁界センサを、前記磁界センサの前記部分が連続的にパワーオンされる連続動作モードにし、前記速度閾値モード制御信号の前記第２の状態は、前記磁界センサの前記部分を、不連続動作モードで前記時限信号によって制御されるようにする、電力コントローラと
を備える、磁界センサ。
【請求項３０】
前記半導体基板の上に配置された複数の不揮発性メモリレジスタであって、第１の時間における前記ｘｙ角度信号から引き出される現在の角度値を記憶するように構成され、かつ前記第１の時間に先行する第２の時間における前記ｘｙ角度信号から引き出される先行角度値を記憶するように構成され、前記第１の時間と前記第２の時間との間の期間の間、前記磁界センサは、前記不連続動作モードで前記磁界センサの前記実質的な部分をパワーオフするように動作可能である、複数の不揮発性メモリレジスタをさらに備える請求項１に記載の次回センサ。
【請求項３１】
複数の不揮発性メモリレジスタにおいて、第１の時間における前記ｘｙ角度信号から引き出される現在の角度値を記憶するステップ及び前記第１の時間に先行する第２の時間における前記ｘｙ角度信号から引き出される先行角度値を記憶するステップと、
前記第１の時間と前記第２の時間との間の期間の間、前記不連続動作モードで前記磁界センサの実質的な部分をパワーオフするステップと
をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４８】
ブロック２６２で目標物体の回転方向が反時計方向ではない場合、方法２５０はブロック２７０へ進行し、例えば図３の減算プロセッサ１３６によって図３の先行角度値１３２ａの反対が計算される。本明細書において用いられるとき、角度の反対（opposite of an angle）は、当該角度を表す値の加法に関する逆元（additive inverse）に対応する。例えば、正の１０度の反対は負の１０度である。加法反転（additive inversion）が値の符号を変化させることが理解されよう。