(57)【要約】【課題】磁気センサ内を移動する被検知物の検知を可能とし、外部からの磁気の大きさの影響を受け難く、これにより検出精度の向上を可能とする磁気センサおよびこれを用いた傾斜角センサを提供することを目的とする。【解決手段】周辺の空間の磁気を変化させる移動可能な磁性体球２６と、磁気抵抗が電気的に直列に形成され、かつ磁性体球２６の位置を検知する第１の検知領域８〜第８の検知領域１５を備えた第１の磁気抵抗部６および第２の磁気抵抗部７と、この第１の磁気抵抗部６および第２の磁気抵抗部７の抵抗値に応じて出力を行う出力電極４とを備え、第１の検知領域８〜第４の検知領域１１間の抵抗値および第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５間の抵抗値をそれぞれ異なる値にしたものである。【選択図】図１
2008185391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺の空間の磁気を変化させる移動可能な被検知物と、磁気抵抗体が電気的に直列に形成され、かつ前記被検知物の位置を検知する検知領域を複数箇所備えた磁気抵抗部と、この磁気抵抗部の一端に電気的に接続され、かつ前記磁気抵抗部の抵抗値に応じて出力を行う出力部とを備え、任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記任意の一の検知領域の抵抗値と、他の任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記他の任意の一の検知領域の抵抗値を異なる値にした磁気センサ。
【請求項２】
出力部と電気的に接続され、検知領域の磁気変化による磁気抵抗部の抵抗値に応じた出力をあらかじめデータとして格納しているデータ格納部を備えた請求項１記載の磁気センサ。
【請求項３】
磁気抵抗部における検知領域毎の電流方向の長さを異なる長さにした請求項１または２のいずれかに記載の磁気センサ。
【請求項４】
磁気抵抗部における検知領域毎の電流方向に対する幅を異なる幅にした請求項１または２のいずれかに記載の磁気センサ。
【請求項５】
磁気抵抗部における検知領域毎の電流方向に対する厚みを異なる厚みにした請求項１または２記載の磁気センサ。
【請求項６】
被検知物を磁性体で構成し、かつ磁気抵抗部における検知領域に磁気を印加する磁気印加器とを備えた請求項１〜５のいずれかに記載の磁気センサ。
【請求項７】
被検知物を磁石で構成した請求項１〜５のいずれかに記載の磁気センサ。
【請求項８】
被検知物を磁性体で構成し、かつ磁気抵抗部における検知領域毎に磁気を印加する磁気印加器をそれぞれ設け、前記磁気印加器から前記検知領域に印加される磁気の大きさを前記検知領域毎に異なるようにした請求項１〜２のいずれかに記載の磁気センサ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の磁気センサと、被検知物に一端が固定され、かつ他端を直接的にまたは間接的に前記磁気センサに固定された弾性部材と、前記被検知物の移動方向を規制するガイドとを備えた傾斜角センサ。
【請求項１０】
被検知物および弾性部材を９０°間隔で少なくとも２個配置し、磁気抵抗部を前記少なくとも２つの被検知物のそれぞれの移動範囲に対応させて少なくとも２箇所に形成した請求項９記載の傾斜角センサ。
【請求項１１】
弾性部材をバネで構成した請求項９または１０のいずれかに記載の傾斜角センサ。
【請求項１２】
被検知物および弾性部材を９０°間隔で４個配置し、磁気抵抗部を前記４つの被検知物のそれぞれの移動範囲に対応させて４箇所に形成し、前記４箇所に形成された磁気抵抗部のうち、互いに１８０°の角度差を有する磁気抵抗部をそれぞれ電気的に直列に接続し、出力部を前記直列に接続された２つの磁気抵抗部の接続部の電位を出力する部分とし、前記互いに１８０°の角度差を有し電気的に直列に接続された２つの磁気抵抗部の一端に印加電極を、他端にグランド電極を接続し、前記弾性部材を引張り方向と圧縮方向の両方に変形可能なもので構成した請求項９記載の傾斜角センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗体を用いて被検知物が存在している位置を検知する磁気センサおよび、これを用いた傾斜角を検出する傾斜角センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印加される磁気により電気的物性が変化する磁気検出器には、磁気抵抗素子、ホール素子などが存在することは知られている。このような磁気検出器として磁気抵抗体を用い、この磁気抵抗体を繰り返して折り返すパターン形状で形成した磁気センサは知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、磁気検出器と、磁気印加器と、磁性体球とを用い、磁性体球が存在する位置によって磁気検出器を貫く磁気が変化することによる電気的物性の変化を利用した各種センサも知られている。
【０００４】
一般に、このような磁気センサを用いて電子機器等の水平面に対して傾いた角度を検知するセンサは、傾斜角センサと呼ばれている。このような傾斜角センサにおいては、磁性体球が自重により移動することを利用し、そして磁石による磁気が磁性体球の位置により変化するため、この磁気を磁気検出器で検出することによって磁性体球の磁気センサ内における位置を検出し、これにより電子機器等の傾斜角を検知する方式が知られている。
【０００５】
このような傾斜角センサの技術としては、椀状の転動面に磁性体球を配置し、そしてこの転動面に磁気を略垂直に印加するようにした技術が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−２０１４９２号公報
【特許文献２】特開２００３−２８７４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の磁気センサは、磁気センサ全体を貫く磁気の検知をすることが可能であり、このため磁気センサの外部を移動する被検知物の検知は可能であったが、磁気センサ内を移動する被検知物の検知をすることができなかった。
【０００７】
また、上記した従来の傾斜角センサは、磁気検出器から遠くに離れた位置にある被検知物を検知する必要があるため、外部からの磁気の影響を受け易く、検出精度の向上が困難であった。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、磁気センサ内を移動する被検知物の検知を可能とする磁気センサおよび外部からの磁気の影響を受け難く、これにより検出精度の向上を可能とする前記磁気センサを用いた傾斜角センサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、周辺の空間の磁気を変化させる移動可能な被検知物と、磁気抵抗体が電気的に直列に形成され、かつ前記被検知物の位置を検知する検知領域を複数箇所備えた磁気抵抗部と、この磁気抵抗部の一端に電気的に接続され、かつ前記磁気抵抗部の抵抗値に応じて出力を行う出力部とを備え、任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記任意の一の検知領域の抵抗値と、他の任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記他の任意の一の検知領域の抵抗値を異なる値にしたもので、この構成によれば、任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記任意の一の検知領域の抵抗値と、他の任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記他の任意の一の検知領域の抵抗値を異なる値にしたため、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるという作用効果を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、出力部と電気的に接続され、検知領域の磁気変化による磁気抵抗部の抵抗値に応じた出力をあらかじめデータとして格納しているデータ格納部を備えたもので、この構成によれば、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるという作用効果を有するものである。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、磁気抵抗部における検知領域毎の電流方向の長さを異なる長さにしたもので、この構成によれば、簡単な構成で、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるという作用効果を有するものである。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、磁気抵抗部における検知領域毎の電流方向に対する幅を異なる幅にしたもので、この構成によれば、簡単な構成で、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるという作用効果を有するものである。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、磁気抵抗部における検知領域毎の電流方向に対する厚みを異なる厚みにしたもので、この構成によれば、簡単な構成で、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるという作用効果を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明は、特に、被検知物を磁性体で構成し、かつ磁気抵抗部における検知領域に磁気を印加する磁気印加器とを備えたもので、この構成によれば、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるという作用効果を有するものである。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の発明は、特に、被検知物を磁石で構成したもので、この構成によれば、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるという作用効果を有するものである。
【００１７】
本発明の請求項８に記載の発明は、特に、被検知物を磁性体で構成し、かつ磁気抵抗部における検知領域毎に磁気を印加する磁気印加器をそれぞれ設け、前記磁気印加器から前記検知領域に印加される磁気の大きさを前記検知領域毎に異なるようにしたもので、この構成によれば、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるという作用効果を有するものである。
【００１８】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の磁気センサと、被検知物に一端を固定され、かつ他端を直接的にまたは間接的に前記磁気センサに固定された弾性部材と、前記被検知物の移動方向を規制するガイドとを備えたもので、この構成によれば、外部からの磁気の影響を受け難く、これにより検出精度の向上を図ることが可能になるという作用効果を有するものである。
【００１９】
本発明の請求項１０に記載の発明は、特に、被検知物および弾性部材を９０°間隔で少なくとも２個配置し、磁気抵抗部を前記少なくとも２つの被検知物のそれぞれの移動範囲に対応させて少なくとも２箇所に形成したもので、この構成によれば、水平に対する２軸方向の傾きを検出することができるという作用効果を有するものである。
【００２０】
本発明の請求項１１に記載の発明は、特に、弾性部材をバネで構成したもので、この構成によれば、簡単な構成で傾斜を検出することができるという作用効果を有するものである。
【００２１】
本発明の請求項１２に記載の発明は、特に、被検知物および弾性部材を９０°間隔で４個配置し、磁気抵抗部を前記４つの被検知物のそれぞれの移動範囲に対応させて４箇所に形成し、前記４箇所に形成された磁気抵抗部のうち、互いに１８０°の角度差を有する磁気抵抗部をそれぞれ電気的に直列に接続し、出力部を前記直列に接続された２つの磁気抵抗部の接続部の電位を出力する部分とし、前記互いに１８０°の角度差を有し電気的に直列に接続された２つの磁気抵抗部の一端に印加電極を、他端にグランド電極を接続し、前記弾性部材を引張り方向と圧縮方向の両方に変形可能なもので構成したもので、この構成によれば、約２倍の出力が得られるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明の磁気センサは、周辺の空間の磁気を変化させる移動可能な被検知物と、磁気抵抗体が電気的に直列に形成され、かつ前記被検知物の位置を検知する検知領域を複数箇所備えた磁気抵抗部と、この磁気抵抗部の一端に電気的に接続され、かつ前記磁気抵抗部の抵抗値に応じて出力を行う出力部とを備え、任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記任意の一の検知領域の抵抗値と、他の任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記他の任意の一の検知領域の抵抗値を異なる値にしたもので、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となり、また、精度の向上を図ることが可能になるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜８に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は実施の形態における磁気センサの磁気抵抗パターン図、図２は同磁気センサの正面断面図、図３は同磁気センサの電気処理ブロック図、図４は同磁気センサの動作原理図、図５は同磁気センサの磁性体球の位置と検知領域の抵抗値の関係を示す図である。
【００２５】
基板１は平板状の形状を有し、セラミックからなるものである。グレーズ層２はガラスからなるもので、基板１上に形成されている。このグレーズ層２を形成することにより電極や磁気抵抗体を形成し易くなるものである。印加電極３、出力電極４およびグランド電極５は導電体からなるものであり、これら印加電極３、出力電極４およびグランド電極５を構成する導電体には、銅を用いることもできるし、銀や金を用いてもよい。また、印加電極３、出力電極４およびグランド電極５の表面に半田めっきによる半田層や、錫めっきによる錫層を形成することは、半田付けを良好に行うことができるため、好ましいものである。印加電極３は印加電圧が印加される電極であり、グランド電極５はグランドに接続される電極であり、出力電極４は印加電極３とグランド電極５の中点電位が出力される出力部である。
【００２６】
第１の磁気抵抗部６は繰り返し折り返した形状に形成された磁気抵抗体からなるものであり、印加電極３から出力電極４間に電気的に接続するものである。
【００２７】
同様に、第２の磁気抵抗部７は繰り返し折り返した形状に形成された磁気抵抗体からなるものであり、出力電極４からグランド電極５間に電気的に接続するものである。
【００２８】
この第１の磁気抵抗部６および第２の磁気抵抗部７を構成する磁気抵抗体としては所謂ＭＲセンサに用いられているＣｏＮｉ等を用いることができるし、ＧＭＲセンサに用いられるものであってもよい。
【００２９】
第１の検知領域８、第２の検知領域９、第３の検知領域１０および第４の検知領域１１は、いずれも第１の磁気抵抗部６の一部を構成するものであり、互いに平行になるように形成されている。また、第５の検知領域１２、第６の検知領域１３、第７の検知領域１４および第８の検知領域１５は、いずれも第２の磁気抵抗部７の一部を構成するものであり、互いに平行になるように形成されている。
【００３０】
図１に示すように、第１の検知領域８〜第４の検知領域１１の長さは互いに異なる長さにしており、抵抗値は、電流の流れる方向の長さに比例し、これと垂直方向の断面積に反比例するため、これらの検知領域の抵抗値も互いに異なるものである。第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５においても同様である。
【００３１】
絶縁層１６は絶縁体からなるものであり、第１の検知領域８、第２の検知領域９、第３の検知領域１０、第４の検知領域１１、第５の検知領域１２、第６の検知領域１３、第７の検知領域１４および第８の検知領域１５を覆うようにグレーズ層２の上面に形成されているものである。
【００３２】
第１の薄膜磁石１７、第２の薄膜磁石１８、第３の薄膜磁石１９、第４の薄膜磁石２０、第５の薄膜磁石２１、第６の薄膜磁石２２、第７の薄膜磁石２３および第８の薄膜磁石２４は、それぞれ絶縁層１６上であって、第１の検知領域８、第２の検知領域９、第３の検知領域１０、第４の検知領域１１、第５の検知領域１２、第６の検知領域１３、第７の検知領域１４および第８の検知領域１５と対向する位置に形成された薄膜の磁石で構成された磁気印加器であり、ＣｏＰｔで形成することができるものである。保護層２５は、第１の薄膜磁石１７、第２の薄膜磁石１８、第３の薄膜磁石１９、第４の薄膜磁石２０、第５の薄膜磁石２１、第６の薄膜磁石２２、第７の薄膜磁石２３および第８の薄膜磁石２４を覆うように絶縁層１６上に形成されたものであり、エポキシなどの樹脂で形成することができるものである。磁性体球２６は磁性体からなる球であり、保護層２５上を移動することができる被検知物である。
【００３３】
電圧・領域変換テーブル２７は予め出力電極４からの出力電圧と磁性体球２６が存在する領域とを対応させたデータを格納しているデータ格納部であり、出力電極４の電位を入力すると、これに対応した磁性体球２６が存在する領域を示す情報を出力するものである。
【００３４】
次に、以上のように構成された磁気センサの動作原理について説明をする。
【００３５】
図４（ａ）〜（ｃ）において、動作原理を判り易く説明するために、基板１等の構成要素を省略している。また、断面部分のハッチングも省略し、点線は磁力線を表わしている。さらに、点Ａ、点Ｂ、点Ｃはそれぞれ図４における紙面左右方向の位置を示すものであり、点Ａは第１の検知領域８から紙面左方向に十分離れた位置を表わし、点Ｂは第１の検知領域８の直上を表わし、点Ｃは第１の検知領域８から紙面右方向に十分離れた位置を表わしている。
【００３６】
図４（ａ）において、磁性体球２６は、第１の検知領域８の直上から十分離れた点Ａにあり、第１の薄膜磁石１７からの磁気が磁性体球２６による影響を受けないため、第１の薄膜磁石１７の上下にほぼ均等に磁気が発生し、その一部は第１の検知領域８を貫いている。次に、図４（ｂ）において、磁性体球２６は、点Ｂである第１の検知領域８が形成された位置にあるため、第１の薄膜磁石１７からの磁気は磁性体球２６を貫く磁気が増加し、逆に、第１の検知領域８を貫く磁気が減少する。また、図４（ｃ）においては、図４（ａ）の場合と同様に、第１の薄膜磁石１７の上下にほぼ均等に磁気が発生し、その一部は第１の検知領域８を貫く。
【００３７】
ここで、第１の検知領域８〜第８の検知領域１５は、電流の進行方向に対する直角方向の磁気が印加されるに伴って抵抗値が減少するものであるため、図４（ａ）および図４（ｃ）においては第１の検知領域８の抵抗値は低くなり、図４（ｂ）においては高くなる。
【００３８】
図５は上記現象をグラフ化したものであり、横軸は磁性体球２６が存在している位置で、Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ図４（ａ）〜（ｃ）の点Ａ、点Ｂ、点Ｃに該当する。縦軸は第１の検知領域８の抵抗値を表わしている。
【００３９】
本発明の磁気センサは、以上のような磁性体球２６の有無によって、検知領域の抵抗値が変化することを利用して、磁性体球２６の位置の検知が可能となるものである。
【００４０】
次に、出力電圧と磁性体球２６の位置との関係について、具体的に説明をする。
【００４１】
磁性体球２６が近傍に存在しないときの、第１の検知領域８の抵抗値をｒ1、第２の検知領域９の抵抗値をｒ2、第３の検知領域１０の抵抗値をｒ3、第４の検知領域１１の抵抗値をｒ4とする。磁性体球２６が存在しないときの印加電極３と出力電極４間の抵抗値Ｒ1は、第１の磁気抵抗部６における第１の検知領域８〜第４の検知領域１１以外の部分、すなわち、第１の磁気抵抗部６における紙面左右方向の抵抗値の合計をｒ5とすると、
ｒ1＋ｒ2＋ｒ3＋ｒ4＋ｒ5＝Ｒ1
で表わすことができる。
【００４２】
また、磁性体球２６が第１の検知領域８〜第４の検知領域１１のいずれかに位置するときには、その磁性体球２６が存在する直下の検知領域の抵抗値は、１０％上昇するものとする。
【００４３】
このような場合において、磁性体球２６が第１の検知領域８の直上に存在する場合には、第１の検知領域８を貫く磁気が減少するため抵抗値は増加し、その抵抗値は１．１×ｒ1になるため、印加電極３と出力電極４間の抵抗値、即ち第１の磁気抵抗部６の抵抗値は、
１．１×ｒ1＋ｒ2＋ｒ3＋ｒ4＋ｒ5＝Ｒ1＋０．１×ｒ1
になる。
【００４４】
同様に、磁性体球２６が第２の検知領域９の直上に存在する場合、第３の検知領域１０の直上に存在する場合、第４の検知領域１１の直上に存在する場合の印加電極３と出力電極４間の抵抗値はそれぞれ、
Ｒ1＋０．１×ｒ2
Ｒ1＋０．１×ｒ3
Ｒ1＋０．１×ｒ4
となる。
【００４５】
ここで、ｒ1〜ｒ4の抵抗値は互いに異なるようにしているため、印加電極３と出力電極４間の抵抗値を検出することで磁性体球２６の位置を検知することができることになる。
【００４６】
出力電極４からグランド電極５間においても同様であり、印加電極３から出力電極４間とは対称な形状に形成しているため、第５の検知領域１２の抵抗値はｒ4、第６の検知領域１３の抵抗値はｒ3、第７の検知領域１４の抵抗値はｒ2、第８の検知領域１５の抵抗値はｒ1となる。そして、磁性体球２６が第５の検知領域１２の直上に存在する場合、第６の検知領域１３の直上に存在する場合、第７の検知領域１４の直上に存在する場合、第８の検知領域１５の直上に存在する場合の出力電極４とグランド電極５間、即ち第２の磁気抵抗部７の抵抗値はそれぞれ、
Ｒ1＋０．１×ｒ4
Ｒ1＋０．１×ｒ3
Ｒ1＋０．１×ｒ2
Ｒ1＋０．１×ｒ1
となる。
【００４７】
図１に示すように、本実施の形態においては抵抗値の変化を中点電位である出力電極４の電位として検出するようにしているため、印加電極３とグランド電極５間の電圧をＶとすると、磁性体球２６が第１の検知領域８〜第８の検知領域１５間のいずれかの検知領域の直上に位置する場合における出力電極４の電位、即ち出力電極４とグランド電極５間の電圧は、それぞれ順に、
Ｖ×Ｒ1÷（２×Ｒ1＋０．１×ｒ1）
Ｖ×Ｒ1÷（２×Ｒ1＋０．１×ｒ2）
Ｖ×Ｒ1÷（２×Ｒ1＋０．１×ｒ3）
Ｖ×Ｒ1÷（２×Ｒ1＋０．１×ｒ4）
Ｖ×（Ｒ1＋０．１×ｒ4）÷（２×Ｒ1＋０．１×ｒ4）
Ｖ×（Ｒ1＋０．１×ｒ3）÷（２×Ｒ1＋０．１×ｒ3）
Ｖ×（Ｒ1＋０．１×ｒ2）÷（２×Ｒ1＋０．１×ｒ2）
Ｖ×（Ｒ1＋０．１×ｒ1）÷（２×Ｒ1＋０．１×ｒ1）
となる。
【００４８】
この磁性体球２６が存在する検知領域と出力電極４の電位との関係を予め記憶している電圧・領域変換テーブル２７に出力電極４の電位が入力されることで、磁性体球２６が存在する領域を検知することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態の上記計算においては、磁性体球２６がいずれかの検知領域の直上に存在する場合を想定しているが、隣接する検知領域間の上に磁性体球２６が存在する場合には、磁性体球２６が最後に直上に存在した検知領域の近傍に存在する、との情報を出力するようにしてもよい。また、図示していないが、磁性体球２６がいずれかの検知領域の直上に存在するように保護層２５に窪みを設けて、隣接する検知領域間の上に磁性体球２６が存在しないような構成にしてもよい。
【００５０】
なお、本発明の磁気センサは、上記実施の形態に限定されるものではなく、様々なバリエーションが考えられる。以下に、そのバリエーションの一例を挙げる。
【００５１】
本実施の形態においては、被検知物として磁性体からなる磁性体球２６を用い、かつ磁気抵抗部に印加する磁気印加器として第１の薄膜磁石１７〜第８の薄膜磁石２４を用いた構成にしたが、被検知物としては周囲の空間の磁気を変化させることができるものであればよく、被検知物を磁石とする構成にしてもよい。この場合において、磁気印加器を設ける必要はなくなる。被検知物を磁石とする場合において、被検知物直下の検知領域を磁気が貫くので、被検知物が存在する直下の検知領域の抵抗値が減少するようになる。また、このような構成の場合においては、被検知物を球状にすると球状のものは転がるため被検知物から発生する磁気の向きが一義的に定まらず、被検知物が存在する位置と出力電圧との関係が一義的に定まらないことになってしまう。よって、被検知物を例えば直方体形状にして保護層２５上で転がすのではなく、滑らすような構成にすることが好ましいものとなる。
【００５２】
また、磁気印加器としては、電磁石や一般的な磁石を用いてもよい。
【００５３】
そしてまた、本実施の形態の磁気センサは各検知領域の抵抗値を異なる値にするために、各検知領域の電流方向の長さを異なる長さにしたが、電流方向に垂直な面の断面積を異なる値にしてもよい。具体的には、電流方向に垂直な方向の幅を異なる値にしても良いし、厚みを異なる値にしてもよい。さらにまた、長さ、幅、厚みのうちの２つを異なる値にしても良いし、これらの３つの全てを異なるようにしてもよい。
【００５４】
さらに、本実施の形態における磁気センサは各検知領域を一本の直線状の磁気抵抗体で形成したが、１または２以上折り返したパターンの磁気抵抗体で一つの検知領域にしてもよい。この構成について図６を用いて説明をする。
【００５５】
図６は本発明の実施の形態１における磁気センサの第１のバリエーションの磁気抵抗パターン図である。この磁気センサにおいては、第１の磁気抵抗部６における磁気の方向に対し直角方向のパターンが４本で一つの検知領域を構成するものである。
【００５６】
さらにまた、磁気抵抗部の折り返しの間隔を短くして、各検知領域を一部重複させるようにしてもよい。この構成について図７を用いて説明をする。
【００５７】
図７は本発明の実施の形態１における磁気センサの第２のバリエーションの磁気抵抗パターン図である。図７において、第１の磁気抵抗部６のパターンは、印加される磁気に対する直角方向、即ち、紙面縦方向に互いに平行なパターンが印加電極３から出力電極４の間に１３本存在している。これらの縦方向のパターンは隣接する４つのパターンで一つの検知領域を構成しているものである。印加電極３に最も近い縦方向のパターンから４番目のパターンまでが第１の検知領域８を構成するものである。同様に、印加電極３に２番目の縦方向のパターンから５番目のパターンまでが第２の検知領域９を構成するものであり、以下、図７に符号を付すことを省略するが、縦方向のパターンを１列ずつ右に移動するごとに、第３〜第９の検知領域を構成するものとなっており、１０番目のパターンから１３番目のパターンまでが第１０の検知領域２８を構成している。このような構成の磁気センサの場合は、分解能を向上させることができるという作用効果を有するものである。
【００５８】
また、本実施の形態の磁気センサの厚み方向において、被検知物に近い方から順に磁気印加器である薄膜磁石、そして検知領域を配置したが、この順序を逆にすることもできる。
【００５９】
そしてまた、第１の磁気抵抗部６における印加される磁気の方向と同じ方向のパターン上に導体を形成する構成にしてもよい。これについて図８を用いて説明をする。
【００６０】
図８は本発明の実施の形態１における磁気センサの第３のバリエーションの磁気抵抗パターン図である。図８に示すように、印加される磁気の方向、即ち図８の紙面において第１の磁気抵抗部６における左右方向のパターン上に導体２９を形成する構成にしている。この場合に、導体２９を形成した箇所においては、大部分の電流は第１の磁気抵抗部６より抵抗値の低い導体２９に流れ、第１の磁気抵抗部６にはほとんど流れないため、この導体２９が形成されている部分の抵抗値の変化は実質的に無視してよいことになる。一般的に磁気抵抗体は磁気の方向と電流の流れる方向との角度により抵抗値の変化は異なるが、上記の構成にすることにより、第１の磁気抵抗部６の内、磁気の印加方向に対して直角方向に電流が流れる部分のみ考慮すればよいので、設計が簡単になるという作用効果を得ることができるものである。
【００６１】
さらに、磁気検出器である薄膜磁石を検知領域の両側に配置させるような構成にしてもよい。これについて図９を用いて説明をする。
【００６２】
図９は、本発明の実施の形態１における磁気センサの第４のバリエーションの正面断面図である。図９に示すように、このバリエーションの磁気センサは、一つの検知領域の両側に薄膜磁石を配置する構成になるため、薄膜磁石の数は検知領域の数より一つ多いものとなるものである。
【００６３】
さらにまた、磁気が印加されていない状態での各検知領域毎の抵抗値を同じにして、各検知領域に印加される磁石自身の磁気の大きさを各検知領域毎に異なるように構成してもよい。これについて図２および図１０を用いて説明をする。
【００６４】
図１０は、本発明の実施の形態１における磁気センサの第５のバリエーションの磁気抵抗パターン図である。図２および図１０に示すように、第１の検知領域８〜第４の検知領域１１のそれぞれの磁気が印加されていないときの抵抗値を同じにしている。しかし、第１の薄膜磁石１７〜第４の薄膜磁石２０の磁気の大きさを異なるものとしたため、第１の検知領域８〜第４の検知領域１１に印加される磁気も異なるようになり、これにより図１に示す磁気センサと同様の作用効果を生じるものとなる。なお、第１の薄膜磁石１７〜第４の薄膜磁石２０の磁気の大きさを等しくして、第１の薄膜磁石１７〜第４の薄膜磁石２０からこれらに対応する第１の検知領域８〜第４の検知領域１１までの距離を異なるようにしても、同様である。
【００６５】
また、図１に示す磁気センサにおいて、磁気抵抗体からなる第２の磁気抵抗部７の代わりに、通常の抵抗体で形成し、磁性体球２６が第１の検知領域８〜第４の検知領域１１間を移動できる構成として、この間を移動する磁性体球２６の位置を検知するような構成にすることもできる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態は、周辺の空間の磁気を変化させる移動可能な磁性体球２６と、磁気抵抗体が電気的に直列に形成され、かつ磁性体球２６の位置を検知する検知領域としての第１の検知領域８〜第４の検知領域１１を備えた第１の磁気抵抗部６および第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５を備えた第２の磁気抵抗部７と、この第１の磁気抵抗部６および第２の磁気抵抗部７の一端と電気的に接続され、かつ第１の磁気抵抗部６および第２の磁気抵抗部７の抵抗値に応じて出力を行う出力電極４とを備え、任意の一の検知領域に前記磁性体球２６が位置するときの前記任意の一の検知領域の抵抗値と、他の任意の一の検知領域に前記磁性体球２６が位置するときの前記他の任意の一の検知領域の抵抗値を異なる値にしたもので、この構成によれば、磁気センサ内を移動する磁性体球２６の位置の検知が可能となるものである。
【００６７】
また、出力電極４と電気的に接続され、第１の検知領域８〜第８の検知領域１５の磁気変化による第１の磁気抵抗部６および第２の磁気抵抗部７の抵抗値に応じた出力をあらかじめデータとして格納している電圧・領域変換テーブル２７を備えることにより、磁気センサ内を移動する磁性体球２６の位置の検知ができるものである。
【００６８】
そしてまた、第１の磁気抵抗部６における第１の検知領域８〜第４の検知領域１１の電流方向の長さを異なる長さに構成し、かつ第２の磁気抵抗部７における第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５の電流方向の長さを異なる長さに構成することにより、簡単な構成で、磁気センサ内を移動する磁性体球２６の位置の検知が可能となるというものである。
【００６９】
さらに第１の磁気抵抗部６における第１の検知領域８〜第４の検知領域１１の電流方向に対する幅を異なる幅に構成し、かつ第２の磁気抵抗部７における第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５の電流方向に対する幅を異なる幅に構成することにより、簡単な構成で、磁気センサ内を移動する磁性体球２６の位置の検知が可能となるというものである。
【００７０】
さらにまた、第１の磁気抵抗部６における第１の検知領域８〜第４の検知領域１１の電流方向に対する厚みを異なる厚みに構成し、かつ第２の磁気抵抗部７における第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５の電流方向に対する厚みを異なる厚みに構成することにより、簡単な構成で、磁気センサ内を移動する磁性体球２６の位置の検知が可能となるというものである。
【００７１】
また、被検知物を磁性体球２６で構成し、かつ第１の磁気抵抗部６および第２の磁気抵抗部７における第１の検知領域８〜第８の検知領域１５に磁気を印加する第１の薄膜磁石１７〜第８の薄膜磁石２４とを備えた構成にすることにより、磁気センサ内を移動する磁性体球２６の位置の検知が可能となるというものである。
【００７２】
そしてまた、被検知物を磁石で構成することによっても、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となるというものである。
【００７３】
さらに、被検知物を磁性体球２６で構成し、かつ第１の磁気抵抗部６における第１の検知領域８〜第４の検知領域１１毎に磁気を印加する第１の薄膜磁石１７〜第４の薄膜磁石２０をそれぞれ設け、第１の薄膜磁石１７〜第４の薄膜磁石２０から第１の検知領域８〜第４の検知領域１１に印加される磁気の大きさを第１の検知領域８〜第４の検知領域１１で異なるようにし、第２の磁気抵抗部７における第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５毎に磁気を印加する第５の薄膜磁石２１〜第８の薄膜磁石２４をそれぞれ設け、第５の薄膜磁石２１〜第８の薄膜磁石２４から第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５に印加される磁気の大きさを第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５で異なるようにすることにより、磁気センサ内を移動する磁性体球２６の位置の検知が可能となるものである。
【００７４】
さらにまた、第１の薄膜磁石１７〜第８の薄膜磁石２４の磁気の印加方向を、磁性体球２６が移動する方向と平行な方向にして磁性体球２６に磁気を印加しているので、第１の薄膜磁石１７〜第８の薄膜磁石２４が磁性体球２６を引き寄せる力を低減することができるため、第１の薄膜磁石１７〜第８の薄膜磁石２４による磁性体球２６の移動を妨げる力を低減することができる。
【００７５】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項９〜１２に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
【００７６】
図１１は本発明の実施の形態２における傾斜角センサの平面図、図１２は同傾斜角センサの磁気抵抗パターン図、図１３は同傾斜角センサの主要部の正面断面図である。
【００７７】
本実施の形態における傾斜角センサは実施の形態１における磁気センサを応用したものであり、磁気センサ内を移動する被検知物の位置を検知する原理は同じである。
【００７８】
第１の磁性体球５０、第２の磁性体球５１、第３の磁性体球５２および第４の磁性体球５３は、いずれも磁性体からなる球であり、実施の形態１における磁性体球２６に相当するものである。これらの第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３は第１の磁性体球５０から順に９０°間隔の位置に配置されているものである。第１のバネ５４、第２のバネ５５、第３のバネ５６および第４のバネ５７はそれぞれ一端が第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３に固定された弾性部材としての引張りバネである。第１のピン５８、第２のピン５９、第３のピン６０および第４のピン６１はピンであり、第１のバネ５４〜第４のバネ５７のそれぞれの他端が固定されているものである。第１のピン５８〜第４のピン６１および第１のバネ５４〜第４のバネ５７はいずれも磁気の影響を受けないようにするため、非磁性体にすることが好ましい。第１の印加電極６２、第１の出力電極６３および第１のグランド電極６４は、それぞれ実施の形態１における印加電極３、出力電極４、グランド電極５に相当するものである。
【００７９】
第１の検知領域６５、第２の検知領域６６、第３の検知領域６７、第４の検知領域６８および第５の検知領域６９は実施の形態１における第１の検知領域８〜第４の検知領域１１に相当するもので、第１の印加電極６２と第１の出力電極６３間に互いに平行に形成されているものである。第６の検知領域７０、第７の検知領域７１、第８の検知領域７２、第９の検知領域７３および第１０の検知領域７４は実施の形態１における第５の検知領域１２〜第８の検知領域１５に相当するもので、第１の出力電極６３と第１のグランド電極６４間に互いに平行に形成されているものである。
【００８０】
第１の磁気抵抗部７５は第１の検知領域６５〜第５の検知領域６９を含んだ第１の印加電極６２から第１の出力電極６３間の磁気抵抗体から構成されたものである。また、第２の磁気抵抗部７６は第６の検知領域７０〜第１０の検知領域７４を含んだ第１の出力電極６３から第１のグランド電極６４間の磁気抵抗体から構成されたものである。
【００８１】
第２の印加電極７７、第２の出力電極７８および第２のグランド電極７９は第１の印加電極６２、第１の出力電極６３および第１のグランド電極６４に相当するものである。第１１の検知領域８０、第１２の検知領域８１、第１３の検知領域８２、第１４の検知領域８３、第１５の検知領域８４、第１６の検知領域８５、第１７の検知領域８６、第１８の検知領域８７、第１９の検知領域８８および第２０の検知領域８９は第１の検知領域６５〜第１０の検知領域７４にそれぞれ相当するものである。第３の磁気抵抗部９０は第１１の検知領域８０〜第１５の検知領域８４を含んだ第２の印加電極７７から第２の出力電極７８間の磁気抵抗体から構成されたものである。また、第４の磁気抵抗部９１は第１６の検知領域８５〜第２０の検知領域８９を含んだ第２の出力電極７８から第２のグランド電極７９間の磁気抵抗体から構成されたものである。
【００８２】
第１の磁気抵抗部７５、第４の磁気抵抗部９１、第２の磁気抵抗部７６および第３の磁気抵抗部９０は順に９０°間隔で配置されているものであり、互いに１８０°の角度差を有する第１の磁気抵抗部７５と第２の磁気抵抗部７６とは電気的に直列に接続されており、同じく互いに１８０°の角度差を有する第３の磁気抵抗部９０と第４の磁気抵抗部９１も電気的に直列に接続されているものである。なお、第４の磁気抵抗部９１と第２の磁気抵抗部７６とが交差する部分は、第４の磁気抵抗部９１が第２の磁気抵抗部７６をくぐるような構成にしている。このような構成として、具体的には、例えば、積層構造にしてバイアホールを用いる構成が考えられる。
【００８３】
ガイド９２は第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３の移動方向を規制するガイドであり、第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３はこのガイド９２により９０°間隔の方向に移動できるようにされる。
【００８４】
第１の薄膜磁石９３、第２の薄膜磁石９４、第３の薄膜磁石９５、第４の薄膜磁石９６および第５の薄膜磁石９７は実施の形態１における第１の薄膜磁石１７〜第４の薄膜磁石２０に相当するもので、それぞれ、第１の検知領域６５〜第５の検知領域６９の直上に形成されている。
【００８５】
なお、図１３は、図１１における第１の磁性体球５０周辺の正面断面図であるが、第２の磁性体球５１〜第４の磁性体球５３の周辺における構成も同様である。
【００８６】
また、本実施の形態においては、実施の形態１における電圧・領域変換テーブル２７の代わりに検出した電圧を傾斜角センサの水平に対する傾斜角に変換するデータを格納した傾斜角・電圧変換テーブル（図示せず）を使用する。なお、この傾斜角・電圧変換テーブルは、実施の形態１の電圧・領域変換テーブル２７と磁性体球が存在する領域を傾斜角に変換するテーブルを組み合わせたものであってもよい。
【００８７】
以上のように構成された傾斜角センサの動作について説明する。
【００８８】
本実施の形態における傾斜角センサにおいて、出力電極の電位により磁性体球の存在位置を検知する原理は実施の形態１と同様であるので、その説明は省略し、傾斜角を検出する原理について説明する。
【００８９】
傾斜角センサを水平にした状態において、第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３は、それぞれが固定されている第１のバネ５４〜第４のバネ５７の引張り力によって、移動可能な範囲においてもっとも中央側に位置する。このときは、第５の検知領域６９、第１６の検知領域８５、第６の検知領域７０および第１５の検知領域８４の直上に第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３が位置するため、これらの検知領域の抵抗値は高くなっている。
【００９０】
そして第１の磁気抵抗部７５側を低く、第２の磁気抵抗部７６側を高くするように傾けると、第１の磁性体球５０はその自重により下方に移動しようとし、第１の磁性体球５０の自重による力と第１のバネ５４による力が釣合う位置まで第１のバネ５４は伸び第１の磁性体球５０が左側に移動する。そして、第１の磁性体球５０が第４の検知領域６８の直上に来たときは、第５の検知領域６９の抵抗値は低下し、第４の検知領域６８の抵抗値は上昇する。
【００９１】
さらに、第１の磁気抵抗部７５側を低く、第２の磁気抵抗部７６側を高くなるように傾けると第１の磁性体球５０は、第３の検知領域６７、第２の検知領域６６、第１の検知領域６５の順にその直上に移動してくる。なお、この間、第２の磁性体球５１、第３の磁性体球５２および第４の磁性体球５３の位置は変化しない。
【００９２】
このように、傾斜角センサを傾けることにより第１の磁性体球５０の位置が変わり、これによって第１の出力電極６３からの出力電圧が変化するので、この出力電圧を前述の傾斜角・電圧変換テーブル（図示せず）に入力すると傾斜角を検出することができる。そして、第１の磁性体球５０の位置を検知する検知領域は第１の磁性体球５０から遠くに離れた位置にあるものではなく、近傍に位置するものであるため、本実施の形態の傾斜センサは外部からの磁気の影響を受け難く、検出精度を向上させることができるものである。
【００９３】
傾斜角センサの第１の磁気抵抗部７５側を高く第２の磁気抵抗部７６側を低く傾けた場合や、第３の磁気抵抗部９０と第４の磁気抵抗部９１間で高低をつけるようにした場合も同様である。
【００９４】
また、本実施の形態における傾斜角センサは図１１の紙面縦方向と横方向の傾きを検出することができるため、傾きのベクトルとしてはＸ軸とＹ軸の２軸方向の傾き、空間としては３次元方向の向きを検出することができる。
【００９５】
例えば、図１１の場合、第３のバネ５６および第４のバネ５７は水平状態のときと長さは変わらないが、第１のバネ５４は少し伸び、第２のバネ５５は大きく伸びていることから、第４の磁気抵抗部９１側を大きく低く、第３の磁気抵抗部９０側を大きく高くするように傾け、さらに、第１の磁気抵抗部７５側を少し低く、第２の磁気抵抗部７６側を少し高くするように傾けているものである。このような状態であっても本実施の形態における傾斜角センサはこのような傾きを検出することができる。この場合において、紙面左右方向と上下方向の傾きを別々に求めることも可能である。具体的には、第１の出力電極６３からの出力電圧を図１１の紙面左右方向の傾斜角に変換する傾斜角・電圧変換テーブル（図示せず）と、第２の出力電極７８からの出力電圧を図１１の紙面上下方向の傾斜角に変換する別の傾斜角・電圧変換テーブル（図示せず）の２つの傾斜角・電圧変換テーブルを用いて、紙面左右方向と上下方向のそれぞれの傾斜角を求め、この２つの傾斜角を示すベクトルを合成することで水平面に対する３次元空間的な傾斜角を求めることができる。
【００９６】
また、第１の出力電極６３および第２の出力電極７８の２つの出力電圧を入力とし、これら２つの出力電圧に対応する傾きの方向とその大きさをデータとして格納しているテーブルを用いて求めてもよい。
【００９７】
なお、本実施の形態の弾性部材として引張りバネである第１のバネ５４〜第４のバネ５７を用いたが、ゴムを用いることもできる。この場合において、第１のピン５８〜第４のピン６１は第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３のストッパとしての機能を有するものである。また、引張りバネでなく圧縮バネを用い、水平状態において第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３を移動できる範囲で最も中央から離れた位置に来るような構成にして、傾けることにより、相対的に高くなった側の被検知物である磁性体球が中央部に移動するような構成にしても同様に３次元空間的な傾きを検出することができる。
【００９８】
また、同じく圧縮バネを用い、水平状態において第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３を、各磁気抵抗部を構成する各検知領域の中央に位置する検知領域である第３の検知領域６７、第１８の検知領域８７、第８の検知領域７２および第１３の検知領域８２の直上に来るようにしておき、低くなった側の磁性体球が中央から遠ざかり、高くなった側の磁性体球は中央に近づくようにしてもよい。この場合において、例えば、第１の磁気抵抗部７５側を高くし第２の磁気抵抗部７６側を低くすると、第１の磁性体球５０がより抵抗値の低い検知領域上に位置することとなるので第１の磁気抵抗部７５の抵抗値は低下し、逆に第２の磁性体球５１はより抵抗値の高い検知領域上に位置することとなるので第２の磁気抵抗部７６の抵抗値は上昇する。このような場合において、傾きに対する第１の磁気抵抗部７５の抵抗値の変動と第２の磁気抵抗部７６の抵抗値の変動を逆の位相にすることにより、第１の出力電極６３からの出力電圧の変動を理論上約２倍にすることができる。
【００９９】
そしてまた、第３の磁性体球５２、第４の磁性体球５３、第３のバネ５６および第４のバネ５７をなくした構成にしても２軸の傾斜角の検出は可能である。この場合において、上記のように第１のバネ５４および第２のバネ５５に圧縮バネを用い、水平状態において第１の磁性体球５０および第２の磁性体球５１を各磁気抵抗部の中央に位置する検知領域である第３の検知領域６７および第１８の検知領域８７の直上に来るようにしておき、低くなった側の磁性体球が中央から遠ざかり、高くなった側の磁性体球は中央に近づくようにすればよい。
【０１００】
勿論、１軸方向の傾斜角の検出も可能である。この場合において、第２の磁性体球５１〜第４の磁性体球５３および第２のバネ５５〜第４のバネ５７が無い構成にすることができる。
【０１０１】
さらに、第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３の代わりに、例えば細長い直方体形状の磁性体を用いて、磁性体が直列に接続された２つの磁気抵抗部にまたがるようなバリエーションも考えられる。この構成について図１４を用いて説明をする。
【０１０２】
図１４は、本発明の実施の形態２における傾斜角センサのバリエーションの平面図である。磁性体９８は直方体形状の磁性体で構成されたものであり、その長手方向の両端をそれぞれ第１のバネ５４および第２のバネ５５を介して第１のピン５８および第２のピン５９に繋がれている。この場合において、第１のバネ５４および第２のバネ５５は共に圧縮バネを用いることが好ましいが、引張りバネを伸ばした状態で用いることもできる。なお、図１４の傾斜角センサでは紙面左右方向の１軸の傾きしか検出できないが、２つを組み合わせることで２軸の傾きの検出が可能となるものである。
【０１０３】
以上説明した本実施の形態の傾斜角センサは、その構成要素である磁気センサの構成を、実施の形態１に記載の磁気センサの各バリエーションの構成にすることもできる。
【０１０４】
以上のような本実施の形態における傾斜角センサは各種の機器等への応用が可能であるので、以下に、その一例を挙げる。
【０１０５】
本実施の形態における傾斜角センサは、例えば、デジタルスチルカメラ、フィルムを用いた写真機、デジタルビデオカメラまたはビデオカメラ等の機器に組み込んで平準器として使用することができる。具体的な使用例として、例えば、風景画を撮影する際に、カメラ等が傾いていると撮影した画像も傾いてしまうが、カメラ等の傾きを検出し、その結果をフィードバックさせて画像が水平になるように補正することが可能となる。あるいは、撮影された際のカメラ等の傾きのデータを写真等に記録することもできる。
【０１０６】
そしてまた、携帯電話の傾きを検出するように用いることで携帯電話の傾きに応じて画面の縦横を切り替えるようにすることも可能である。
【０１０７】
さらに、ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤと記す。）の傾きを検出するように用いることで、このＨＭＤを装着した人の姿勢を検出し、検出したデータをフィードバックさせ制御することによって、常に最適な映像状態を得ることができる。例えば、ＨＭＤを装着した人が下を向いたときは、画面の中の下方にあるものにピントを合わせ、上を向いたときには、画面の中の上方にあるものにピントを合わせるようなことが可能となる。
【０１０８】
さらにまた、洗濯機、パチンコ台、工作機械、生産機械または家具に取り付けることで、これらの機器を水平に設置するための水平の検出に用いることもできる。
【０１０９】
また、家、柱、組み木等の建築物を水平、垂直または所定角度に組み立てる際の傾斜角測定器として用いることもできる。このような使い方は、洗濯機、パチンコ台、工作機械、生産機械または家具を水平に設置する際に用いることもできる。
【０１１０】
そしてまた、映写機や、オーバーヘッドプロジェクタ等の傾きの検出に用いることで、これらの機器の姿勢の調整や制御をすることも可能である。
【０１１１】
さらに、乗り物の中の物置やテーブルの傾きを検出するように取り付け、例えば乗り物が揺れたときでもテーブルの天面が水平になるようにテーブルの足の長さを制御するようにすることもできる。
【０１１２】
さらにまた、パチンコ台の出玉率はパチンコ台の遊戯者と対向する部分にあるガラス板の傾きにも依存することを利用して、このガラス板の傾きを検出するようにして出玉率を調整することも可能となる。
【０１１３】
また、ノンストップ自動料金収受システムのアンテナの傾きを調整するために用いることもできる。
【０１１４】
そしてまた、ゲーム機のコントローラの傾きを検出するように用いることで、コントローラの傾きに応じてゲームの進行を変えるようにすることが可能となる。
【０１１５】
さらに、フォークリフトのマスト角の検出に用いることで、マスト角の制御または調整が可能となる。
【０１１６】
さらにまた、クレーン車、ショベルカー、クレーン船またはショベル船のアーム部分に取り付けアームの傾斜角を検出するように用いることで、アームの操作性の向上を図ることや、アームの角度の制御をすることが可能になる。
【０１１７】
また、ロボットのアームにおいても同様である。
【０１１８】
そしてまた、電動自転車の傾きを検知して、坂の傾斜角に応じて登坂補助用モータの出力を制御することも可能となる。
【０１１９】
さらに、電動車椅子においても同様に坂の傾斜角に応じたモータの出力制御を行うこともできる。
【０１２０】
さらにまた、車椅子においては、背もたれの部分に取り付けて背もたれの角度の検出をするように用いることで、背もたれの角度の調整をすることもできる。
【０１２１】
また、車両の傾きを検出するように用いることで、車両安定性制御システムの一部を担うことも可能である。
【０１２２】
そしてまた、ヘッドライトの上下方向の傾きを検出するように用いることで、車両の傾きに応じたヘッドライトの上下方向の傾きの制御や調整に用いることもできる。
【０１２３】
さらに、車両自体の傾きを検出するように用いることで、上り坂や下り坂でのヘッドライトの上下方向の向きの制御や調整を行うことも可能である。
【０１２４】
さらにまた、無線操縦のヘリコプターもしくは飛行機に取り付けてこれらの機器の傾斜を検出するようにすることで、これらの機器の水平制御をすることもできる。
【０１２５】
また、電気製品などのモータの傾きを測定することができるようにし、モータの振動が大きくなった場合に、その旨を表示して、修理やメンテナンスを行うことを促すようにすることや、モータを保持するアクチュエータを設けておきモータの振動を相殺するようにアクチュエータを作動させることもできる。
【０１２６】
そしてまた、ディスプレイや、機器が、所定の角度に傾けられた場合にのみ、ディスプレイ内の情報を見ることができるようにすれば、この所定の角度を知っている者のみがディスプレイ内の情報を見ることができるので、情報セキュリティ対策として用いることが可能となる。あるいは、傾けた角度に応じて、画面のコントラストを変えられるようにして、視野角を制限することも可能である。
【０１２７】
さらに、ディスプレイや、機器が、所定の角度以上に傾けられた時点で、ロックを掛けるようにし、他人が操作することができないような情報セキュリティ対策として用いることが可能となる。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態における傾斜角センサは、実施の形態１に記載の磁気センサと、それぞれ第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３に一端が固定され、かつ他端を直接的にまたは間接的に前記磁気センサに固定された第１のバネ５４〜第４のバネ５７と、前記第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３の移動方向を規制するガイド９２とを備えることにより、外部からの磁気の影響を受け難く、これにより精度の向上を図ることが可能になるというものである。
【０１２９】
また、第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３および第１のバネ５４〜第４のバネ５７を９０°間隔で４個配置し、第１の磁気抵抗部７５、第２の磁気抵抗部７６、第３の磁気抵抗部９０および第４の磁気抵抗部９１を第１の磁性体球５０〜第４の磁性体球５３のそれぞれの移動範囲に対応させて４箇所に形成することにより、水平に対する２軸方向の傾きの検出をすることができるものである。
【０１３０】
そしてまた、弾性部材を第１のバネ５４〜第４のバネ５７で構成することによって、簡単な構成で傾斜角を検出することができるものである。
【０１３１】
さらに、第１の磁気抵抗部７５、第２の磁気抵抗部７６、第３の磁気抵抗部９０および第４の磁気抵抗部９１のうち、互いに１８０°の角度差を有する第１の磁気抵抗部７５と第２の磁気抵抗部７６および第３の磁気抵抗部９０と第４の磁気抵抗部９１をそれぞれ電気的に直列に接続し、第１の出力電極６３および第２の出力電極７８をそれぞれこの接続部の電位を出力する部分とし、前記互いに１８０°の角度差を有し電気的に直列に接続された第１の磁気抵抗部７５と第２の磁気抵抗部７６の一端に第１の印加電極６２を、他端に第１のグランド電極６４を接続し、かつ前記互いに１８０°の角度差を有し電気的に直列に接続された第３の磁気抵抗部９０と第４の磁気抵抗部９１の一端に第２の印加電極７７を、他端に第２のグランド電極７９を接続し、第１のバネ５４〜第４のバネ５７を引張り方向と圧縮方向の両方に変形可能なもので構成したため、約２倍の出力が得られるというものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明に係る磁気センサおよび傾斜角センサは、任意の一の検知領域に被検知物が位置するときの前記任意の一の検知領域の抵抗値と、他の任意の一の検知領域に前記被検知物が位置するときの前記他の任意の一の検知領域の抵抗値を異なる値にしたことにより、磁気センサ内を移動する被検知物の位置の検知が可能となり各種の位置検知センサや傾斜角センサとして有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施の形態１における磁気センサの磁気抵抗パターン図
【図２】同磁気センサの正面断面図
【図３】同磁気センサの電気処理ブロック図
【図４】同磁気センサの動作原理図
【図５】同磁気センサの磁性体球の位置と検知領域の抵抗値の関係を示す図
【図６】同磁気センサの第１のバリエーションの磁気抵抗パターン図
【図７】同磁気センサの第２のバリエーションの磁気抵抗パターン図
【図８】同磁気センサの第３のバリエーションの磁気抵抗パターン図
【図９】同磁気センサの第４のバリエーションの正面断面図
【図１０】同磁気センサの第５のバリエーションの磁気抵抗パターン図
【図１１】本発明の実施の形態２における傾斜角センサの平面図
【図１２】同傾斜角センサの磁気抵抗パターン図
【図１３】同傾斜角センサの主要部の正面断面図
【図１４】同傾斜角センサのバリエーションの平面図
【符号の説明】
【０１３４】
１  基板
４  出力電極（出力部）
６  第1の磁気抵抗部
７  第２の磁気抵抗部
８  第１の検知領域
９  第２の検知領域
１０  第３の検知領域
１１  第４の検知領域
１２  第５の検知領域
１３  第６の検知領域
１４  第７の検知領域
１５  第８の検知領域
１７  第１の薄膜磁石（磁気印加器）
１８  第２の薄膜磁石（磁気印加器）
１９  第３の薄膜磁石（磁気印加器）
２０  第４の薄膜磁石（磁気印加器）
２１  第５の薄膜磁石（磁気印加器）
２２  第６の薄膜磁石（磁気印加器）
２３  第７の薄膜磁石（磁気印加器）
２４  第８の薄膜磁石（磁気印加器）
２６  磁性体球（被検知物）
２７  電圧・領域変換テーブル（データ格納部）
２８  第１０の検知領域
５０  第１の磁性体球（被検知物）
５１  第２の磁性体球（被検知物）
５２  第３の磁性体球（被検知物）
５３  第４の磁性体球（被検知物）
５４  第１のバネ（弾性部材）
５５  第２のバネ（弾性部材）
５６  第３のバネ（弾性部材）
５７  第４のバネ（弾性部材）
６２  第１の印加電極
６３  第１の出力電極（出力部）
６４  第１のグランド電極
６５  第１の検知領域
６６  第２の検知領域
６７  第３の検知領域
６８  第４の検知領域
６９  第５の検知領域
７０  第６の検知領域
７１  第７の検知領域
７２  第８の検知領域
７３  第９の検知領域
７４  第１０の検知領域
７５  第１の磁気抵抗部
７６  第２の磁気抵抗部
７７  第２の印加電極
７８  第２の出力電極（出力部）
７９  第２のグランド電極
８０  第１１の検知領域
８１  第１２の検知領域
８２  第１３の検知領域
８３  第１４の検知領域
８４  第１５の検知領域
８５  第１６の検知領域
８６  第１７の検知領域
８７  第１８の検知領域
８８  第１９の検知領域
８９  第２０の検知領域
９０  第３の磁気抵抗部
９１  第４の磁気抵抗部
９２  ガイド
９３  第１の薄膜磁石（磁気印加器）
９４  第２の薄膜磁石（磁気印加器）
９５  第３の薄膜磁石（磁気印加器）
９６  第４の薄膜磁石（磁気印加器）
９７  第５の薄膜磁石（磁気印加器）
９８  磁性体（被検知物）
【図１】
2008185391.tif 000003
【図２】
2008185391.tif 000004
【図３】
2008185391.tif 000005
【図４】
2008185391.tif 000006
【図５】
2008185391.tif 000007
【図６】
2008185391.tif 000008
【図７】
2008185391.tif 000009
【図８】
2008185391.tif 000010
【図９】
2008185391.tif 000011
【図１０】
2008185391.tif 000012
【図１１】
2008185391.tif 000013
【図１２】
2008185391.tif 000014
【図１３】
2008185391.tif 000015
【図１４】
2008185391.tif 000016