(57)【要約】【課題】小型化が容易になると共に外部の磁場の影響を抑制することができる磁気センサを提供する。【解決手段】磁気センサ１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体１０と、本体１０に配置され、前面２２及び下面２１により形成される角部２５を切り欠いて形成された切欠部２６を有し、切欠部２６に基づく磁場を発生させる磁石２と、本体１０と一体とされ、磁石２が発生させる磁場とは異なる外部からの磁場を遮蔽する遮蔽部３と、本体１０に配置され、磁場を検出可能な位置であり、かつ遮蔽部３の上方に配置される磁気検出素子５と、を備えて概略構成されている。【選択図】図１
2013239244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体に配置され、第１の面及び第２の面により形成される角部を切り欠いて形成された切欠部を有し、前記切欠部に基づく磁場を発生させる磁石と、
前記本体と一体とされ、前記磁石が発生させる前記磁場とは異なる外部からの磁場を遮蔽する遮蔽部と、
前記本体に配置され、前記磁場を検出可能な位置であり、かつ前記遮蔽部の上方に配置される磁気検出素子と、
を備えた磁気センサ。
【請求項２】
前記磁石が、前記第２の面と前記本体の設置面とが対向するように配置され、
前記磁気検出素子が、前記磁石の前記切欠部と前記設置面とに囲まれた領域に発生する前記磁場を検出可能な位置に配置される請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記磁石が、前記第２の面と前記本体の設置面とが対向するように配置され、
前記磁気検出素子が、前記磁石の前記切欠部と前記設置面とに囲まれた領域の外に発生する前記磁場を検出可能な位置に配置される請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記遮蔽部と共に前記本体と一体とされる第１のリードフレーム及び第２のリードフレームと、
前記磁気検出素子、前記第１のリードフレーム及び前記第２のリードフレームと電気的に接続され、前記磁気検出素子から出力された検出信号を処理して処理信号を出力する処理部と、
を備えた請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記第１のリードフレーム及び前記第２のリードフレームが、前記切欠部と前記本体の設置面とに囲まれた領域では、前記本体から露出し、前記磁石が前記設置面に接触する領域では、前記本体内に位置する請求項４に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、マグネット及び磁気センサ等を覆う磁気シールドケースを備えた揺動操作型入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この揺動操作型入力装置は、磁気シールドケースによりマグネット及び磁気センサを覆っているので、外部からの磁場の影響を受け難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７１２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の揺動操作型入力装置は、磁気シールドケースがマグネット及び磁気センサを覆うので、製品のサイズが大きくなると共に部品点数が増加する問題がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、小型化が容易になると共に外部の磁場の影響を抑制することができる磁気センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、本体と、本体に配置され、第１の面及び第２の面により形成される角部を切り欠いて形成された切欠部を有し、切欠部に基づく磁場を発生させる磁石と、本体と一体とされ、磁石が発生させる磁場とは異なる外部からの磁場を遮蔽する遮蔽部と、本体に配置され、磁場を検出可能な位置であり、かつ遮蔽部の上方に配置される磁気検出素子と、を備えた磁気センサを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型化が容易になると共に外部の磁場の影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサを側面から見た概略図である。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサを上面から見た概略図であり、（ｂ）は、磁石を底面から見た概略図であり、（ｃ）は、磁石を前面から見た概略図である。
【図３】図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁石が作る磁場を示す概略図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、磁気検出素子の等価回路図である。
【図４】図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁気センサの斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサを側面から見た概略図である。
【図５】図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁気センサを上面から見た概略図であり、（ｂ）は、磁石を底面から見た概略図であり、（ｃ）は、磁石を前面から見た概略図である。
【図６】図６（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁石が作る磁場を示す概略図であり、（ｂ）は、磁気検出素子の等価回路図である。
【図７】図７は、第３の実施の形態に係る磁気センサの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る磁気センサは、本体と、本体に配置され、第１の面及び第２の面により形成される角部を切り欠いて形成された切欠部を有し、切欠部に基づく磁場を発生させる磁石と、本体と一体とされ、磁石が発生させる磁場とは異なる外部からの磁場を遮蔽する遮蔽部と、本体に配置され、磁場を検出可能な位置であり、かつ遮蔽部の上方に配置される磁気検出素子と、を備える。
【００１１】
[第１の実施の形態]
（磁気センサ１の構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサの斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサを側面から見た概略図である。なお、以下の実施の形態に係る各図において、部品と部品との比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１２】
この磁気センサ１は、例えば、磁気センサ１の前面１３に接近したり、離れたりする検出対象物によって変化する磁場を検出するセンサである。この検出対象物は、例えば、磁石等の磁性体である。
【００１３】
本実施の形態に係る磁気センサ１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体１０と、本体１０に配置され、第１の面としての前面２２及び第２の面としての下面２１により形成される角部２５を切り欠いて形成された切欠部２６を有し、切欠部２６に基づく磁場を発生させる磁石２と、本体１０と一体とされ、磁石２が発生させる磁場とは異なる外部からの磁場を遮蔽する遮蔽部３と、本体１０に配置され、磁場を検出可能な位置であり、かつ遮蔽部３の上方に配置される磁気検出素子５と、を備えて概略構成されている。
【００１４】
また磁気センサ１は、遮蔽部３と共に本体１０と一体とされる第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２と、磁気検出素子５、第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２と電気的に接続され、磁気検出素子５から出力された検出信号を処理して処理信号を出力する処理部としての制御ＩＣ（Integrated Circuit）６と、を備えて概略構成されている。
【００１５】
さらに磁気センサ１は、本体１０の上面１１に重なるキャップ９を有している。この本体１０とキャップ９は、レーザ溶着法により一体とされる。
【００１６】
このレーザ溶着法とは、例えば、熱可塑性樹脂からなる透過側と吸収側の樹脂を合わせた界面に、透過側のキャップ９の上面９０からレーザを照射し、吸収側の樹脂がレーザを吸収することで高温となり、両者が溶融して溶融池（溶融プール）を形成し、両者を溶着させる方法である。
【００１７】
この透過側の樹脂は、例えば、レーザをほとんど吸収せずに透過させる樹脂を用いることが好ましい。また、吸収側の樹脂は、例えば、レーザを吸収して効率よく熱に変換する樹脂を用いることが好ましい。
【００１８】
従って、透過側となるキャップ９は、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の非晶性樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の結晶性樹脂が用いられる。また、色材は、例えば、レーザを透過させる染料が用いられる。
【００１９】
吸収側となる本体１０は、例えば、レーザを吸収する色材を含有する上記の非晶性樹脂及び結晶性樹脂が用いられる。レーザを吸収する色材は、顔料及び染料の組み合わせが好ましい。これは、顔料は、レーザを吸収及び散乱させるので、吸収しすぎて局所的に異常な発熱が起こる可能性があり、染料は、レーザの吸収が弱く十分に発熱しない可能性があるからである。従って、両者を組み合わせることにより、発熱量が制御され、本体１０とキャップ９とを効率よく溶着することが可能となる。
【００２０】
また本体１０は、遮蔽部３と第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２とをインサート成形により一体化したものである。
【００２１】
この本体１０は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、上面１１に収納部１７が形成されている。この収納部１７の底面である設置面１８には、磁気検出素子５と、制御ＩＣ６と、が配置されている。また第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２は、切欠部２６と設置面１８とに囲まれた後述する設置領域６１０では、本体１０から露出し、磁石２が設置面１８に接触する後述する接触領域６１１では、本体１０に埋没している。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、磁石２は、収納部１７に収まるように構成されている。また本体１０の上面１１から突出する磁石２の上部を収納するため、キャップ９には、下面９１に凹部９２が形成されている。
【００２３】
（磁石２の構成）
図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁気センサを上面から見た概略図であり、（ｂ）は、磁石を底面から見た概略図であり、（ｃ）は、磁石を前面から見た概略図である。図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る磁石が作る磁場を示す概略図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、磁気検出素子の等価回路図である。
【００２４】
磁石２は、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石、又は、フェライト系、ネオジム系、サマコバ系、サマリウム鉄窒素系等の磁性体材料と、ポリスチレン系、ポリエチレン系、ポリアミド系、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）等の合成樹脂材料と、を混合して所望の形状に成形したプラスチックマグネットである。
【００２５】
この磁石２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、細長い四角柱形状を有している。この磁石２の下面２１と前面２２とで形成される角部２５には、角部２５の一部を切り欠いたような形状を有する切欠部２６が形成されている。この磁石２は、下面２１と本体１０の設置面１８とが対向するように配置される。
【００２６】
図２（ｃ）の紙面において、切欠部２６の右側には、右側脚部２６ａが位置し、切欠部２６の左側には、左側脚部２６ｂが位置している。この磁石２の着磁方向は、図２（ｂ）及び（ｃ）に矢印で示すように、左側脚部２６ｂから右側脚部２６ａに向かう方向である。なお、この着磁方向は、右側脚部２６ａから左側脚部２６ｂに向かう方向でも良い。
【００２７】
また図２（ｃ）の紙面において、切欠部２６の上側は、上部２６ｃとしている。なお切欠部２６を除いた磁石２の四角柱形状を有する部分は、基部２７としている。つまり切欠部２６は、右側脚部２６ａ、左側脚部２６ｂ、上部２６ｃ及び基部２７の側面によって形成されている。
【００２８】
ここで図３（ａ）は、切欠部２６の周辺に形成される磁場２００を図示した模式図である。また図３（ａ）は、磁石２の作る磁場２００を上面２０側から見た模式図である。磁石２が、設置面１８に作る磁場２００を図示するため、磁石２は、一点鎖線で示している。この磁場２００は、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、磁石２の大きさを幅Ｗ１、長さＬ１、高さＨ１とし、切欠部２６の大きさを幅Ｗ２、長さＬ２、高さＨ２としてシミュレーションして得られたものである。
【００２９】
この図３（ａ）の紙面において、間隔が広い左上がりの斜線部分は、第１の領域２０１ａ及び第１の領域２０１ｂを示している。図３（ａ）の紙面上側が第１の領域２０１ａであり、下側が第１の領域２０１ｂである。
【００３０】
図３（ａ）の紙面において、第１の領域２０１ａ及び第１の領域２０１ｂの外側の領域であり、間隔が広い右上がりの斜線部分は、第２の領域２０２を示している。
【００３１】
図３（ａ）の紙面において、第２の領域２０２の外側であり、間隔が狭い左上がりの斜線部分は、第３の領域２０３を示している。
【００３２】
また図３（ａ）の紙面において、第３の領域２０３の外側であり、間隔が狭い右上がりの斜線部分は、第４の領域２０４を示している。磁場２００は、第１の領域２０１ａと第１の領域２０１ｂがほぼ同じ強さで、第１の領域２０１ａ、第１の領域２０１ｂ、第２の領域２０２〜第４の領域２０４の順にその強さが増している。
【００３３】
ここで磁石２の左側脚部２６ｂから湧き出した磁力線は、右側脚部２６ａに吸い込まれるが、基部２７から湧き出し、吸い込まれる磁力線により、右側脚部２６ａ及び左側脚部２６ｂの先端近傍に向けて曲げられる。さらに右側脚部２６ａ及び左側脚部２６ｂの幅が切欠部２６に比べて狭いので、基部２７の影響が強くなり、切欠部２６と設置面１８とで囲まれた領域の外に近い領域に第１の領域２０１ａ及び第１の領域２０１ｂが発生すると考えられる。
【００３４】
よって磁場２００は、図３（ａ）に示すように、強さが他の領域と比べて弱い第１の領域２０１ａ及び第１の領域２０１ｂが切欠部２６で囲まれる領域内に発生する。この第１の領域２０１ａ及び第１の領域２０１ｂは、切欠部２６の前面２２側に離れて２つ発生している。この第１の領域２０１ａ及び第１の領域２０１ｂは、磁場が弱いので、図３（ａ）に示す矢印Ａ方向から近づく検出対象物によって磁場の変化が大きい領域である。従って磁気検出素子５は、この第１の領域２０１ａ及び第１の領域２０１ｂに配置されることが好ましい。
【００３５】
（遮蔽部３の構成）
遮蔽部３は、磁気検出素子５に対する外部から磁場（以下に外部磁場と記載する。）の影響を抑制するために設けられている。従って遮蔽部３は、磁石２の下面２１側に配置され、磁気検出素子５が、切欠部２６と遮蔽部３とに囲まれた領域である設置領域６１０に配置される。
【００３６】
また遮蔽部３は、図２（ａ）に示すように、上面視において、磁気検出素子５の下方に配置され、磁気検出素子５に対向する面の面積が、磁気検出素子５よりも大きくなるように構成されている。
【００３７】
また遮蔽部３は、板形状を有している。この遮蔽部３は、例えば、鉄等の磁場を遮蔽することができる材料を用いて形成される。
【００３８】
従って磁気検出素子５は、本体１０の後面１４、右側面１５及び左側面１６側からの外部磁場が、磁石２により遮蔽され、本体１０の下面１２側からの外部磁場が、遮蔽部３により遮蔽される。
【００３９】
（第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２の構成）
第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、細長い板形状に形成されている。
【００４０】
第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２は、例えば、アルミニウム、銅等の導電性を有する金属材料、又は、真鍮等の合金材料を用いて形成される。なお、第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２は、例えば、その表面に、錫、ニッケル、金、銀等の金属材料を用いたメッキ処理が施されていても良い。
【００４１】
第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２は、切欠部２６と設置面１８とに囲まれた設置領域６１０では、本体１０から露出し、磁石２が設置面１８に接触する領域としての接触領域６１１では、本体１０内に位置するように構成されている。
【００４２】
具体的には、第１のリードフレーム４１は、図１（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、切欠部２６側に折曲部４１ａを有する。この折曲部４１ａは、一例として、第１のリードフレーム４１の一方端部をクランク形状に折り曲げ、端面４１ｂが設置領域６１０に露出するように形成される。
【００４３】
また第２のリードフレーム４２は、図１（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、切欠部２６側に折曲部４２ａを有する。この折曲部４２ａは、一例として、第２のリードフレーム４２の一方端部をクランク形状に折り曲げ、端面４２ｂが設置領域６１０に露出するように形成される。
【００４４】
つまり、第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２は、磁石２が配置された際に、磁石２と接触しないように構成される。従って、第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２は、磁石２の下面２１と接触しないように、下面２１に対応する接触領域６１１では、本体１０内を通るように折り曲げられている。
【００４５】
また第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２は、磁石２の後面２３側となる中間部分が、設置面１８に露出し、他方端部が、本体１０の後面１４から突出している。この中間部分の第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２には、コンデンサ７及びツェナーダイオード８が電気的に接続されている。
【００４６】
第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２の何れか一方には、例えば、電圧Ｖｃｃが供給され、他方は、接地回路に電気的に接続される。制御ＩＣ６は、一例として、第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２を介して処理信号を出力する。
【００４７】
（磁気検出素子５の構成）
磁気検出素子５は、例えば、磁場の変化を検出して検出信号を出力する半導体素子である。磁気検出素子５は、一例として、磁場に応じて磁気抵抗が変化する磁気抵抗素子によってホイートストンブリッジ回路が形成されたものである。
【００４８】
磁気検出素子５は、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１の磁気抵抗素子５１〜第４の磁気抵抗素子５４を備えて概略構成されている。
【００４９】
第１の磁気抵抗素子５１の一方端部と第２の磁気抵抗素子５２の一方端部は、図３（ｂ）に示すように、電気的に接続され、第１の領域２０１ａに配置される。この第１の磁気抵抗素子５１と第２の磁気抵抗素子５２の中点電位Ｖ１は、ワイヤ６１を介して制御ＩＣ６に出力される。また第１の磁気抵抗素子５１の他方端部には、ワイヤ６２、制御ＩＣ６、ワイヤ６５及び第１のリードフレーム４１を介して電圧Ｖｃｃが印加されている。さらに第２の磁気抵抗素子５２の他方端部には、ワイヤ６３、制御ＩＣ６、ワイヤ６６及び第２のリードフレーム４２を介して接地回路と電気的に接続されている。
【００５０】
第３の磁気抵抗素子５３の一方端部と第４の磁気抵抗素子５４の一方端部は、図３（ｃ）に示すように、電気的に接続され、第１の領域２０１ｂに配置される。この第３の磁気抵抗素子５３と第４の磁気抵抗素子５４の中点電位Ｖ２は、ワイヤ６４を介して制御ＩＣ６に出力される。また第３の磁気抵抗素子５３の他方端部には、ワイヤ６２、制御ＩＣ６、ワイヤ６５及び第１のリードフレーム４１を介して電圧Ｖｃｃが印加されている。さらに第４の磁気抵抗素子５４の他方端部には、ワイヤ６３、制御ＩＣ６、ワイヤ６６及び第２のリードフレーム４２を介して接地回路と電気的に接続されている。
【００５１】
磁気検出素子５は、例えば、樹脂によりモールドされていないベアチップである。磁気検出素子５は、ベアチップとされることで、本体１０への搭載の精度、及び磁石２との相対的な位置合わせの精度が、モールドされた磁気検出素子と比べて向上する。
【００５２】
またワイヤ６１〜ワイヤ６５は、例えば、金、銅等の金属材料を線状に加工した金属線であり、ワイヤボンディングにより部材と部材を電気的に接続する。
【００５３】
（制御ＩＣ６の構成）
制御ＩＣ６は、例えば、磁気検出素子５から出力された中点電位Ｖ１及び中点電位Ｖ２から差分を算出し、算出された差分に基づいた処理信号を出力するように構成されている。
【００５４】
（磁気センサ１の動作）
磁気センサ１は、前面１３に近づいたり離れたりする検出対象物によって変化する第１の領域２０１ａ及び第１の領域２０１ｂの磁場の変化を検出して処理した処理信号を、第１のリードフレーム４１及び第２のリードフレーム４２を介して出力する。
【００５５】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る磁気センサ１は、小型化が容易になると共に外部磁場の影響を抑制することができる。具体的には、磁気センサ１は、磁石２と遮蔽部３とによって外部磁場を遮蔽するので、センサを覆う遮蔽板を必要とせず、小型化することができると共に外部磁場を遮蔽することができる。磁気センサ１は、外部磁場を遮蔽するので、磁場の検出精度が向上する。
【００５６】
また磁気センサ１は、磁気検出素子５がベアチップであるので、樹脂によってモールドされたセンサと比べて、磁石２と磁気検出素子５との相対的な位置合わせを精度良く行うことができる。
【００５７】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、磁石の形状により第１の領域が発生する位置が第１の実施の形態と異なっている。
【００５８】
（磁気センサ１の構成）
図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁気センサの斜視図であり、（ｂ）は、磁気センサを側面から見た概略図である。なお、実施の形態に係る各図において、部品と部品との比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００５９】
この磁気センサ１ａは、例えば、磁気センサ１ａの前面１３ａに接近したり、離れたりする検出対象物によって変化する磁場を検出するセンサである。この検出対象物は、例えば、磁石等の磁性体である。
【００６０】
本実施の形態に係る磁気センサ１ａは、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体１０ａと、本体１０ａに配置され、前面２２ａ及び下面２１ａにより形成される角部２５ａを切り欠いて形成された切欠部２８を有し、切欠部２８に基づく磁場を発生させる磁石２ａと、本体１０ａと一体とされ、磁石２ａが発生させる磁場とは異なる外部磁場を遮蔽する遮蔽部３ａと、本体１０ａに配置され、磁場を検出可能な位置であり、かつ遮蔽部３ａの上方に配置される磁気検出素子５ａと、を備えて概略構成されている。
【００６１】
また磁気センサ１ａは、遮蔽部３ａと共に本体１０ａと一体とされる第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４と、磁気検出素子５ａ、第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４と電気的に接続され、磁気検出素子５ａから出力された検出信号を処理した処理信号を出力する制御ＩＣ６ａと、を備えて概略構成されている。
【００６２】
さらに磁気センサ１ａは、本体１０ａの上面１１ａに重なるキャップ９ａを有している。この本体１０ａとキャップ９ａは、キャップ９ａの上面９０ａ側からレーザを照射する前述のレーザ溶着法により一体とされる。
【００６３】
また本体１０ａは、遮蔽部３ａと第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４とをインサート成形により一体化したものである。
【００６４】
この本体１０ａは、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、上面１１ａに収納部１７ａが形成されている。この収納部１７ａの底面である設置面１８ａには、磁気検出素子５ａと、制御ＩＣ６ａと、が配置されている。また第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４は、切欠部２８と設置面１８ａとに囲まれた設置領域６１０ａでは、本体１０ａから露出し、磁石２ａが設置面１８ａに接触する接触領域６１１ａでは、本体１０ａに埋没している。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、磁石２ａは、収納部１７ａに収まるように構成されている。また本体１０ａの上面１１ａから突出する磁石２ａの上部を収納するため、キャップ９ａには、下面９１ａに凹部９２ａが形成されている。
【００６６】
（磁石２ａの構成）
図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁気センサを上面から見た概略図であり、（ｂ）は、磁石を底面から見た概略図であり、（ｃ）は、磁石を前面から見た概略図である。図６（ａ）は、第２の実施の形態に係る磁石が作る磁場を示す概略図であり、（ｂ）は、磁気検出素子の等価回路図である。
【００６７】
磁石２ａは、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石、又は、フェライト系、ネオジム系、サマコバ系、サマリウム鉄窒素系等の磁性体材料と、ポリスチレン系、ポリエチレン系、ポリアミド系、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）等の合成樹脂材料と、を混合して所望の形状に成形したプラスチックマグネットである。
【００６８】
本実施の形態に係る磁石２ａは、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、四角柱形状を有している。この磁石２ａの下面２１ａと前面２２ａとで形成される角部２５ａには、角部２５ａの一部を切り欠いたような形状を有する切欠部２８が形成されている。この磁石２ａは、下面２１ａと本体１０ａの設置面１８ａとが対向するように配置される。
【００６９】
図５（ｃ）の紙面において、切欠部２８の右側には、右側脚部２８ａが位置し、切欠部２８の左側には、左側脚部２８ｂが位置している。この磁石２ａの着磁方向は、図５（ｂ）及び（ｃ）に矢印で示すように、左側脚部２８ｂから右側脚部２８ａに向かう方向である。なお、この着磁方向は、右側脚部２８ａから左側脚部２８ｂに向かう方向でも良い。
【００７０】
また図５（ｃ）の紙面において、切欠部２８の上側は、上部２８ｃとしている。なお切欠部２８を除いた磁石２ａの四角柱形状を有する部分は、基部２７ａとしている。つまり切欠部２８は、右側脚部２８ａ、左側脚部２８ｂ、上部２８ｃ及び基部２７ａの側面によって形成されている。
【００７１】
ここで図６（ａ）は、切欠部２８の周辺に形成される磁場２００ａを図示した模式図である。また図６（ａ）は、磁石２ａの作る磁場２００ａを上面２０ａ側から見た模式図である。磁石２ａが、設置面１８ａに作る磁場２００ａを図示するため、磁石２ａは、一点鎖線で示している。この磁場２００ａは、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、磁石２ａの大きさを幅Ｗ３、長さＬ３、高さＨ３とし、切欠部２６の大きさを幅Ｗ４、長さＬ４、高さＨ４としてシミュレーションして得られたものである。
【００７２】
上記に示すように、右側脚部２８ａ及び左側脚部２８ｂは、第１の実施の形態における右側脚部２６ａ及び左側脚部２６ｂよりも太くなっている。また磁石２ａの幅Ｗ３が、磁石２の幅Ｗ１よりも広くなっている。
【００７３】
この図６（ａ）の紙面において、間隔が広い左上がりの斜線部分は、第１の領域２０１ｃ及び第１の領域２０１ｄを示している。図６（ａ）の紙面右側が第１の領域２０１ｃであり、左側が第１の領域２０１ｄである。第１の領域２０１ｂは、設置面１８ａと切欠部２８とで囲まれた領域に位置しているが、第１の領域２０１ｄは、その一部が、設置面１８ａと切欠部２８とで囲まれた領域の外に形成される。本実施の形態では、磁気検出素子５ａは、この第１の領域２０１ｄに配置される。なお変形例として、磁気検出素子５ａは、第１の領域２０１ｃに配置されても良い。
【００７４】
図６（ａ）の紙面において、第１の領域２０１ｃ及び第１の領域２０１ｄの外側の領域であり、間隔が広い右上がりの斜線部分は、第２の領域２０２ａを示している。
【００７５】
図６（ａ）の紙面において、第２の領域２０２ａの外側であり、間隔が狭い左上がりの斜線部分は、第３の領域２０３ａを示している。
【００７６】
また図６（ａ）の紙面において、第３の領域２０３ａの外側であり、間隔が狭い右上がりの斜線部分は、第４の領域２０４ａを示している。磁場２００ａは、第１の領域２０１ｃと第１の領域２０１ｄがほぼ同じ強さで、第１の領域２０１ｃ、第１の領域２０１ｄ、第２の領域２０２ａ〜第４の領域２０４ａの順にその強さが増している。また第１の領域２０１ｄは、第１の領域２０１ｃよりも広くなっている。
【００７７】
ここで磁石２ａの左側脚部２８ｂから湧き出した磁力線は、右側脚部２８ａに吸い込まれる。第１の実施の形態と異なり、右側脚部２８ａ及び左側脚部２８ｂの幅が切欠部２６に比べて広いので、基部２７の影響が小さくなり、切欠部２６と設置面１８とで囲まれた領域に第１の領域２０１ｃが発生し、一部が外となる第１の領域２０１ｄが発生すると考えられる。
【００７８】
この第１の領域２０１ｃ及び第１の領域２０１ｄは、磁場が弱いので、図６（ａ）に示す矢印Ａ方向から近づく検出対象物によって磁場の変化が大きい領域である。
【００７９】
（遮蔽部３ａの構成）
遮蔽部３ａは、磁気検出素子５ａに対する外部から磁場の影響を抑制するために設けられている。従って遮蔽部３ａは、図５（ａ）に示すように、上面視において、磁気検出素子５ａの下方に配置され、磁気検出素子５ａに対向する面の面積が、磁気検出素子５ａよりも大きくなるように構成されている。
【００８０】
また遮蔽部３ａは、板形状を有している。この遮蔽部３ａは、例えば、鉄等の磁場を遮蔽することができる材料を用いて形成される。
【００８１】
従って磁気検出素子５ａは、本体１０ａの後面１４ａ、右側面１５ａ及び左側面１６ａ側からの外部磁場が、磁石２ａにより遮蔽され、本体１０ａの下面１２ａ側からの外部磁場が、遮蔽部３ａにより遮蔽される。
【００８２】
（第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４の構成）
第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、細長い板形状に形成されている。
【００８３】
第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４は、例えば、アルミニウム、銅等の導電性を有する金属材料、又は、真鍮等の合金材料を用いて形成される。なお、第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４は、例えば、その表面に、錫、ニッケル、金、銀等の金属材料を用いたメッキ処理が施されていても良い。
【００８４】
第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４は、切欠部２８と設置面１８ａとに囲まれた設置領域６１０ａでは、本体１０ａから露出し、磁石２ａが設置面１８ａに接触する領域としての接触領域６１１ａでは、本体１０ａ内に位置するように構成されている。
【００８５】
具体的には、第１のリードフレーム４３は、図４（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、切欠部２８側に折曲部４３ａを有する。この折曲部４３ａは、一例として、第１のリードフレーム４３の一方端部をクランク形状に折り曲げ、端面４３ｂが設置領域６１０ａに露出するように形成される。
【００８６】
また第２のリードフレーム４４は、図４（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、切欠部２８側に折曲部４４ａを有する。この折曲部４４ａは、一例として、第２のリードフレーム４４の一方端部をクランク形状に折り曲げ、端面４４ｂが設置領域６１０ａに露出するように形成される。
【００８７】
つまり、第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４は、磁石２ａが配置された際に、磁石２ａと接触しないように構成される。従って、第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４は、磁石２ａの下面２１ａと接触しないように、下面２１ａに対応する接触領域６１１ａでは、本体１０ａ内を通るように折り曲げられている。
【００８８】
また第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４は、磁石２ａの後面２３ａ側となる中間部分が、設置面１８ａに露出し、他方端部が、本体１０ａの後面１４ａから突出している。この中間部分の第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４には、コンデンサ７ａ及びツェナーダイオード８ａが電気的に接続されている。
【００８９】
第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４の何れか一方には、例えば、電圧Ｖｃｃが供給され、他方は、接地回路に電気的に接続される。制御ＩＣ６ａは、一例として、第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４を介して処理信号を出力する。
【００９０】
（磁気検出素子５ａの構成）
磁気検出素子５ａは、例えば、磁場の変化を検出して検出信号を出力する半導体素子である。磁気検出素子５ａは、一例として、磁場に応じて磁気抵抗が変化する磁気抵抗素子によってホイートストンブリッジ回路が形成されたものである。
【００９１】
磁気検出素子５ａは、図６（ｂ）に示すように、第１の磁気抵抗素子５１ａ〜第４の磁気抵抗素子５４ａを備えて概略構成されている。
【００９２】
第１の磁気抵抗素子５１ａの一方端部と第２の磁気抵抗素子５２ａの一方端部は、図６（ｂ）に示すように、電気的に接続されている。この第１の磁気抵抗素子５１ａと第２の磁気抵抗素子５２ａの中点電位Ｖ３は、ワイヤ６１ａを介して制御ＩＣ６ａに出力される。また第１の磁気抵抗素子５１ａの他方端部には、ワイヤ６２ａ、制御ＩＣ６ａ、ワイヤ６５ａ及び第１のリードフレーム４３を介して電圧Ｖｃｃが印加されている。さらに第２の磁気抵抗素子５２ａの他方端部には、ワイヤ６３ａ、制御ＩＣ６ａ、ワイヤ６６ａ及び第２のリードフレーム４４を介して接地回路と電気的に接続されている。
【００９３】
第３の磁気抵抗素子５３ａの一方端部と第４の磁気抵抗素子５４ａの一方端部は、図６（ｂ）に示すように、電気的に接続されている。この第３の磁気抵抗素子５３ａと第４の磁気抵抗素子５４ａの中点電位Ｖ４は、ワイヤ６４ａを介して制御ＩＣ６ａに出力される。また第３の磁気抵抗素子５３ａの他方端部には、ワイヤ６２ａ、制御ＩＣ６ａ、ワイヤ６５ａ及び第１のリードフレーム４３を介して電圧Ｖｃｃが印加されている。さらに第４の磁気抵抗素子５４ａの他方端部には、ワイヤ６３ａ、制御ＩＣ６ａ、ワイヤ６６ａ及び第２のリードフレーム４４を介して接地回路と電気的に接続されている。
【００９４】
磁気検出素子５ａは、第１の実施の形態と異なり、フルブリッジ回路を構成する第１の磁気抵抗素子５１ａ〜第４の磁気抵抗素子５４ａが第１の領域２０１ｄに配置される。なお磁気検出素子５ａが、第１の領域２０１ｃに配置される場合、一例として、フルブリッジ回路を構成する第１の磁気抵抗素子５１ａ〜第４の磁気抵抗素子５４ａが配置される。
【００９５】
磁気検出素子５ａは、例えば、樹脂によりモールドされていないベアチップである。磁気検出素子５ａは、ベアチップとされることで、本体１０ａへの搭載の精度、及び磁石２との相対的な位置合わせの精度が、モールドされた磁気検出素子と比べて向上する。
【００９６】
またワイヤ６１ａ〜ワイヤ６５ａは、例えば、金、銅等の金属材料を線状に加工した金属線であり、ワイヤボンディングにより部材と部材を電気的に接続する。
【００９７】
（制御ＩＣ６ａの構成）
本実施の形態に係る制御ＩＣ６ａは、例えば、磁気検出素子５ａから出力された中点電位Ｖ３及び中点電位Ｖ４から差分を算出し、算出された差分に基づいた処理信号を出力するように構成されている。
【００９８】
（磁気センサ１ａの動作）
磁気センサ１ａは、前面１３ａに近づいたり離れたりする検出対象物によって変化する第１の領域２０１ｄの磁場の変化を検出して処理した処理信号を、第１のリードフレーム４３及び第２のリードフレーム４４を介して出力する。
【００９９】
（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る磁気センサ１ａは、小型化が容易になると共に外部磁場の影響を抑制することができる。具体的には、磁気センサ１ａは、磁石２ａと遮蔽部３ａとによって外部磁場を遮蔽するので、センサを覆う遮蔽板を必要とせず、小型化することができると共に外部磁場を遮蔽することができる。磁気センサ１ａは、外部磁場を遮蔽するので、磁場の検出精度が向上する。
【０１００】
また磁気センサ１ａは、第１の領域２０１ｃ又は第１の領域２０１ｄにフルブリッジ回路となる磁気検出素子５ａを配置することができるので、二つの領域にハーフブリッジ回路を配置する場合と比べて、磁石２ａと磁気検出素子５ａの相対的な位置合わせを精度良く行うことができる。
【０１０１】
また磁気センサ１ａは、磁気検出素子５ａがベアチップであるので、樹脂によってモールドされたセンサと比べて、磁石２ａと磁気検出素子５ａとの相対的な位置合わせを精度良く行うことができる。
【０１０２】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、第２の実施の形態の磁石２ａと磁気検出素子５ａとの相対的な位置が第２の実施の形態と異なっている。
【０１０３】
図７は、第３の実施の形態に係る磁気センサの斜視図である。図７では、ワイヤ、本体及びキャップは、省略されている。
【０１０４】
この磁気センサ１ｂは、図７に示すように、第２の実施の形態に係る磁石２ａの切欠部２８の上部２８ｃ側に磁気検出素子５ａ及び制御ＩＣ６ａが配置されている。
【０１０５】
第１のリードフレーム４５は、磁石２ａの下面２１ａ側から切欠部２８の上部２８ｃ側に向かって折り曲げられている。また第２のリードフレーム４６は、磁石２ａの下面２１ａ側から切欠部２８の上部２８ｃ側に向かって折り曲げられ、さらにその先端には制御ＩＣ６ａが配置されている。従って第２のリードフレーム４６は、第１のリードフレーム４５と比べて、先端が伸ばされてクランク４６ａが形成され、そのクランク４６ａに制御ＩＣ６ａが配置されている。
【０１０６】
磁気検出素子５ａは、第２の実施の形態と同様に切欠部２８の外側に形成される磁場の弱い領域に配置された遮蔽部３ｂに配置される。遮蔽部３ｂは、図７に示すように、細長い板形状を有している。
【０１０７】
磁気センサ１ｂは、図７に示すように、磁石２ａ、遮蔽部３ｂ、第１のリードフレーム４５、第２のリードフレーム４６、磁気検出素子５ａ及び制御ＩＣ６ａの相対的な位置合わせが行われた後、インサート成形により一体とされる。コンデンサ７ａ及びツェナーダイオード８ａは、例えば、インサート成形後に第１のリードフレーム４５及び第２のリードフレーム４６に配置される。なお、第１のリードフレーム４５及び第２のリードフレーム４６は、例えば、磁石２ａとは絶縁されている。
【０１０８】
（第３の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る磁気センサ１ａは、さらに小型化が容易になると共に外部磁場の影響を抑制することができる。またこの磁気センサ１ａは、磁石２ａ、遮蔽部３ｂ、第１のリードフレーム４５、第２のリードフレーム４６、磁気検出素子５ａ及び制御ＩＣ６ａの相対的な位置合わせが行われた後、インサート成形により一体とされるので、それぞれの相対的な位置合わせを精度良く行うことができる。
【０１０９】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１０】
１，１ａ，１ｂ…磁気センサ、２，２ａ…磁石、３，３ａ，３ｂ…遮蔽部、５，５ａ…磁気検出素子、６，６ａ…制御ＩＣ、７，７ａ…コンデンサ、８，８ａ…ツェナーダイオード、９，９ａ…キャップ、１０，１０ａ…本体、１１，１１ａ…上面、１２，１２ａ…下面、１３，１３ａ…前面、１４，１４ａ…後面、１５，１５ａ…右側面、１６，１６ａ…左側面、１７，１７ａ…収納部、１８，１８ａ…設置面、２０，２０ａ…上面、２１，２１ａ…下面、２２，２２ａ…前面、２３，２３ａ…後面、２５，２５ａ…角部、２６，２８…切欠部、２６ａ，２８ａ…右側脚部、２６ｂ，２８ｂ…左側脚部、２６ｃ，２８ｃ…上部、２７，２７ａ…基部、４１，４３，４５…第１のリードフレーム、４１ａ，４３ａ…折曲部、４１ｂ，４３ｂ…端面、４２，４４，４６…第２のリードフレーム、４６ａ…クランク、４２ａ，４４ａ…折曲部、４２ｂ，４４ｂ…端面、５１，５１ａ…第１の磁気抵抗素子、５２，５２ａ…第２の磁気抵抗素子、５３，５３ａ…第３の磁気抵抗素子、５４，５４ａ…第４の磁気抵抗素子、６１〜６６，６１ａ〜６６ａ…ワイヤ、９０，９０ａ…上面、９１，９１ａ…下面、９２，９２ａ…凹部、２００，２００ａ…磁場、２０１ａ〜２０１ｄ…第１の領域、２０２，２０２ａ…第２の領域、２０３，２０３ａ…第３の領域、２０４，２０４ａ…第４の領域、６１０，６１０ａ…設置領域、６１１，６１１ａ…接触領域
【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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