JPH04271425A - 非接触型位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ジョイスティ
ックのような平面上における被検出体の位置を検出する
位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来のメカ式ジョイスティック
の構成を示すブロック図である。図において、１０１は
被検出体、１０２〜１０５はメカ式スイッチである。

【０００３】被検出体１０１は前後左右方向に移動可能
となっている。図では、被検出体１０１が上方向に移動
しスイッチ１０２が導通した状態を示している。スイッ
チ１０２の導通状態により、被検出体１０１が上方向に
移動したという検出出力１が得られる。他の方向でも同
様であり、検出出力２〜４が得られる。

【０００４】図１２は従来の非接触式ジョイスティック
の構成を示すブロック図である。図において、１０１は
被検出体、１０２〜１０５はホ−ルＩＣを用いた半導体
スイッチである。

【０００５】この従来例は、被検出体１０１にマグネッ
ト１０６を設けると共に、スイッチをホ−ルＩＣ化する
ことにより、非接触式にしたものである。従って、被検
出体１０１とホ−ルＩＣ１０２〜１０５との距離が所定
の距離となったときに導通し、図１１と同様の検出出力
が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の位置検出装置には、次のような問題点がある。 （Ａ）図１１の従来例では、接触式であり、かつ、接点
部が多いため信頼性が低い。また、可動部も多数となる
ため小型化が図れない。 （Ｂ）図１２の従来例では、可動部が減るため小型化は
可能となるが、ホ−ルＩＣとマグネットとの距離が敏感
であり、両者の位置決めが容易でない。また、温度影響
が大きく、直線性のよいアナログ信号も得られない。

【０００７】そこで、本発明の第１の課題は、ホ−ルＩ
Ｃを使用しない方式で非接触化を可能にすると共に、高
信頼性化及び小型化し得る位置検出装置を提供すること
である。

【０００８】第２の課題は、マグネットと検出素子との
位置決めを容易にすると共に、直線性のよいアナログ信
号が得られる位置検出装置を提供することである。

【０００９】第３の課題は、ホ−ルＩＣを使用しない方
式で二次元的な位置検出ができる位置検出装置を提供す
ることである。

【００１０】第４の課題は、マグネットと検出素子との
位置決めを容易にすると共に、二次元的な位置検出がで
きる位置検出装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述する第１の課題解決
のため、本発明は、マグネットを有する被検出体と、平
面上における前記被検出体の位置を検出する磁気抵抗素
子とを含む位置検出装置であって、前記マグネットは、
前記平面上で放射状に広がる磁界を発生させ前記磁気抵
抗素子に飽和磁界を与えるように前記平面の上に設けら
れており、前記磁気抵抗素子は、一対の強磁性薄膜を有
しており、前記一対の強磁性薄膜は、前記平面上に所定
の角度で形成され、直列に接続される一端を出力端とし
他端をバイアス端としており、前記磁気抵抗素子は、前
記一対の強磁性薄膜により形成される角度を二等分する
仮想二等分線に直交する線分と、前記角度を形成する線
分とが囲む領域を前記被検出体の検出領域とすることを
特徴とする。

【００１２】第２の課題解決のため、前記磁気抵抗素子
は少なくとも二つ含まれており、前記磁気抵抗素子のそ
れぞれは、それぞれの前記仮想二等分線が同一方向とな
るように配置されており、前記出力端から差動出力が得
られるように前記他端がバイアスされていることを特徴
とする。

【００１３】第３の課題解決のため、前記磁気抵抗素子
は少なくとも二つ含まれており、前記磁気抵抗素子のそ
れぞれは、それぞれの前記仮想二等分線が９０度の角度
を形成するように配置されていることを特徴とする。

【００１４】第４の課題解決のため、前記磁気抵抗素子
は少なくとも四つ含まれており、前記磁気抵抗素子のそ
れぞれは、それぞれの前記仮想二等分線が９０度の角度
を形成するように配置されており、前記仮想二等分線が
同一方向となるように配置された前記磁気抵抗素子は前
記出力端から差動出力が得られるように前記他端がバイ
アスされていることを特徴とする。

【００１５】

【作用】マグネットは平面上で放射状に広がる磁界を発
生させ磁気抵抗素子に飽和磁界を与えるように平面の上
に設けられているから、磁気抵抗素子は平面に垂直方向
の磁界の影響を受けず、マグネットの位置と強磁性薄膜
とが形成する角度に従って抵抗値を変化させる。

【００１６】磁気抵抗素子は一対の強磁性薄膜を有して
おり、一対の強磁性薄膜は平面上に所定の角度で形成さ
れ、直列に接続される一端を出力端とし他端をバイアス
端としている。磁気抵抗素子は一対の強磁性薄膜が形成
する角度を二等分する仮想二等分線に直交する線分と、
その角度を形成する線分とが囲む領域を被検出体の検出
領域とするから、出力端からは仮想二等分線と直交線と
の交点を中心として対象となる出力信号が得られる。従
って、直交線分上を座標軸とした被検出体の位置が検出
できる。このため、ホ−ルＩＣを使用しない方式で非接
触化を可能にすると共に、高信頼性化及び小型化し得る
位置検出装置を提供できる。

【００１７】磁気抵抗素子を少なくとも二つ含み、磁気
抵抗素子のそれぞれは、それぞれの仮想二等分線が同一
方向となるように配置されており、出力端から差動出力
が得られるように他端がバイアスされているから、被検
出体の移動に対して一方の出力端の電圧が増加すれば他
方の出力端の電圧が減少するような出力が得られる。従
って、両出力端から大きな出力電圧が得られ、マグネッ
トと磁気抵抗素子との距離も比較的ラフに設定できる。 更に、差動出力をとることにより温度影響を少なくする
こともできる。このため、位置決めを容易にすると共に
、直線性のよいアナログ信号が得られる位置検出装置を
提供できる。

【００１８】磁気抵抗素子は少なくとも二つ含み、磁気
抵抗素子のそれぞれは、それぞれの仮想二等分線が９０
度の角度を形成するように配置されているから、ホ−ル
ＩＣを使用しない方式で二次元的な位置検出ができる位
置検出装置を提供できる。

【００１９】磁気抵抗素子は少なくとも四つ含み、磁気
抵抗素子のそれぞれは、それぞれの仮想二等分線が９０
度の角度を形成するように配置されており、仮想二等分
線が同一方向となるように配置された磁気抵抗素子は出
力端から差動出力が得られるように他端がバイアスされ
ているから、マグネットと検出素子との位置決めを容易
にすると共に、二次元的な位置検出ができる位置検出装
置を提供できる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明に係る位置検出装置の第１の実
施例の構成を示す平面図、図２は同じく正面図、図３は
磁気抵抗素子の平面図である。図において、１は被検出
体、２はマグネット、３１は磁気抵抗素子、４は平面で
ある。

【００２１】被検出体１は一部にマグネット２を有して
おり、平面４の上を移動可能になっている。

【００２２】マグネット２は平面４の上で放射状に広が
る磁界２１を発生させ、磁気抵抗素子３１に飽和磁界を
与えるように平面４の上に設けられている。本実施例で
は、円柱状のマグネット２を用い、平面４に垂直となる
方向に磁化して放射状の磁界２１を得ている。リング状
のマグネットを用い、例えば、内径側にＮ極、外形側に
Ｓ極のように径方向に磁化して放射状の磁界２１を得て
もよい。マグネット４の磁界の大きさは、マグネット２
が検出領域の何れの位置にあっても磁気抵抗素子３１に
飽和磁界を与えるように設定されている。マグネット２
は電磁石で構成してもよい。

【００２３】磁気抵抗素子３１は一対の強磁性薄膜３１
１、３１２　を有している。強磁性薄膜３１１、３１２
　はＮｉ　−Ｃｏ　系、ＮｉーＦｅ系等の高透磁率材料
で構成されている。 一対の強磁性薄膜３１１、３１２は平面４上に所定の角
度で形成され、直列に接続される一端３１５　を出力端
とし他端３１３、３１４　をバイアス端としている。平
面４はガラス基板で構成されている。バイアス端３１３
　は電源電圧のＶｃｃ側に接続され、バイアス端３１４
　は電源電圧のＧＮＤ側に接続されている。出力端３１
５　は強磁性薄膜３１１　の端子電圧を出力するように
なっている。磁気抵抗素子３１は、一対の強磁性薄膜３
１１、３１２　が形成する角度θ３１を二等分する仮想
二等分線３１６　に直交する線分３１７　と、角度θ３
１を形成する線分３１８、３１９　とが囲む領域Ｐを被
検出体１の検出領域としている。

【００２４】図１に基づいて検出原理を説明する。マグ
ネット２は平面４の上で放射状に広がる磁界２１を発生
させ、磁気抵抗素子３１に飽和磁界を与えるように平面
４の上に設けられているから、磁気抵抗素子３１は平面
４に垂直方向の磁界の影響を受けず、マグネット２の位
置と強磁性薄膜３１１　とが形成する角度θＡ、及びマ
グネット２と強磁性薄膜３１２　とが形成する角度θＢ
　に従って抵抗値Ｒ３１１　及びＲ３１２　を変化させ
る。即ち、強磁性薄膜３１１　の抵抗値Ｒ３１１　は、 　　　　　　Ｒ３１１　＝ρＰ　ｃｏｓ２θＡ　＋ρＶ
　ｓｉｎ２θＡ　　　　　　　　　　　　　　　・・・
・・（１）ρＰ　：磁界と電流の方向が平行となるとき
の抵抗値ρＶ　：磁界と電流の方向が垂直となるときの
抵抗値のように表せる。同様に、強磁性薄膜３１２　の
抵抗値Ｒ３１２　は 　　　　　　Ｒ３１２　＝ρＰ　ｃｏｓ２θＢ　＋ρＶ
　ｓｉｎ２θＢ　　　　　　　　　　　　　　・・・・
・（２）のように表せる。

【００２５】従って、端子電圧Ｖ３１５　は　　　　　
　Ｖ３１５　＝Ｒ３１１　＊Ｖｃｃ／（Ｒ３１１　＋Ｒ
３１２　）　　　　　　・・・・・（３）のように表せ
る。

【００２６】マグネット２がａ点にあるときは、強磁性
薄膜３１１　が磁界とほぼ垂直となるため抵抗値Ｒ３１
１　が最小値近傍となり、強磁性薄膜３１２　は磁界と
平行になるため抵抗値Ｒ３１２　が最大となり、出力電
圧Ｖ３１５　はＶｃｃ／２よりも低くなる。ｂ点にある
ときは、強磁性薄膜３１１　及び３１２　は共に磁界に
対して同一角度となるため、抵抗値Ｒ３１１　及びＲ３
１２　が同一となり、出力電圧Ｖ３１５　はＶｃｃ／２
となる。ｃ点にあるときは、強磁性薄膜３１１　が磁界
と平行となるため抵抗値Ｒ３１１　が最大となり、強磁
性薄膜３１２　は磁界とほぼ垂直になるため抵抗値Ｒ３
１２　が最小値近傍となり、出力電圧Ｖ３１５　はＶｃ
ｃ／２よりも高くなる。従って、図４に示すような、ｂ
点を中心とした対称性ある出力電圧が得られ、線分３１
７　上を座標軸とした被検出体１の位置が検出できる。 線分３１７　は仮想二等分線３１６に直交すればよく、
図示に限らず複数想定できる。即ち、線分３１７　と、
線分３１８、３１９　とが囲む領域Ｐ内なら何処でも検
出できる。更に、図示はしないが、領域Ｐを１８０度折
り返した領域内でも検出できる。

【００２７】このため、ホ−ルＩＣを使用しない非接触
型の位置検出装置を可能にすると共に、高信頼性化及び
小型化も同時に達成し得る位置検出装置を提供できる。

【００２８】一対の強磁性薄膜３１１、３１２　が形成
する角度θ３１は、図１の実施例では９０度となってい
るが、９０度より大きくても小さくてもよい。９０度よ
り大きい場合は、両端において直線性はくずれるが検出
領域を大きくとれるという利点が得られる。

【００２９】図５は本発明に係る位置検出装置の第２の
実施例の構成を示す平面図である。図１と同一参照符号
は同一性ある構成部分を示している。図１の実施例に対
して磁気抵抗素子３２が追加されている。磁気抵抗素子
３２は一対の強磁性薄膜３２１、３２２　を有している
。一対の強磁性薄膜３２１、３２２は平面４上に所定の
角度θ３１で形成され、直列に接続される一端３２５　
を出力端とし他端３２３、３２４　をバイアス端として
いる。出力端３２５　は強磁性薄膜３２１　の端子電圧
を出力するようになっている。磁気抵抗素子３１及び３
２のそれぞれは、それぞれの仮想二等分線３１６　及び
３２６　が同一方向となるように配置され、それぞれの
仮想二等分線３１６　及び３２６　と直交する線分３１
７　及び３２７　上を被検出体１の共通の検出領域とし
ている。バイアス端３１３　及び３２３　は電源電圧Ｖ
ｃｃに接続され、バイアス端３１４　及び３２４は電源
電圧のＧＮＤ側に接続され、出力端３１５　と出力端３
２５　との両端から差動出力電圧が得られるようになっ
ている。

【００３０】マグネット２がａ点にあるときの磁気抵抗
素子３１及び３２の出力電圧Ｖ３１５　及びＶ３２５　
を求める。強磁性薄膜３１１　は磁界とほぼ垂直となる
ため抵抗値Ｒ３１１　が最小値近傍となり、強磁性薄膜
３１２　は磁界と平行になるため抵抗値Ｒ３１２　が最
大となり、出力電圧Ｖ３１５　はＶｃｃ／２よりも低く
なる。一方、強磁性薄膜３２１　は磁界と平行となるた
め抵抗値Ｒ３２２　が最大となり、強磁性薄膜３２２　
は磁界とほぼ垂直になるため抵抗値Ｒ３２１　が最小値
近傍となり、出力電圧Ｖ３２５　はＶｃｃ／２よりも高
くなる。

【００３１】同様に、マグネット２がｂ点にあるときの
出力電圧Ｖ３１５　及びＶ３２５　を求める。強磁性薄
膜３１１、３１２、３２１　及び３２２　は共に磁界に
対して同一角度となるため、抵抗値Ｒ３１１、Ｒ３１２
、Ｒ３２１　及びＲ３２２　が同一となり、出力電圧Ｖ
３１５　及びＶ３２５　はＶｃｃ／２となる。

【００３２】同様に、マグネット２がｃ点にあるときの
出力電圧Ｖ３１５　及びＶ３２５　を求める。強磁性薄
膜３１１　は磁界と平行となるため抵抗値Ｒ３１１　が
最大となり、強磁性薄膜３１２　は磁界とほぼ垂直にな
るため抵抗値Ｒ３１２　が最小値近傍となり、出力電圧
Ｖ３１５　はＶｃｃ／２よりも高くなる。一方、強磁性
薄膜３２１　は磁界とほぼ垂直となるため抵抗値Ｒ３２
１　が最小値近傍となり、強磁性薄膜３２２は磁界と平
行になるため抵抗値Ｒ３２２　が最大となり、出力電圧
Ｖ３２５　はＶｃｃ／２よりも低くなる。

【００３３】このため、出力電圧Ｖ３１５　及びＶ３２
５　の差をとると大きな差動出力電圧が得られ、マグネ
ット２と磁気抵抗素子３１及び３２との距離も比較的ラ
フに設定できる。更に、差動出力をとることにより温度
影響を少なくすることもできる。従って、位置決めを容
易にすると共に、直線性のよいアナログ信号が得られる
位置検出装置を提供できる。

【００３４】図５では磁気抵抗素子３１、３２を互いに
１８０度回転させて差動出力を得る例を示しているが、
磁気抵抗素子３２を直交線分３１７、３２７を中心とし
て折り返したように配置しても同様の差動出力を得るこ
とができる。

【００３５】図６は本発明に係る位置検出装置の第３の
実施例の構成を示す平面図である。図１と同一参照符号
は同一性ある構成部分を示している。図１の実施例に対
して磁気抵抗素子３３が追加されている。磁気抵抗素子
３３は一対の強磁性薄膜３３１、３３２　を有している
。一対の強磁性薄膜３３１、３３２は平面４上に所定の
角度で形成され、直列に接続される一端３３５　を出力
端とし他端３３３、３３４　をバイアス端としている。 バイアス端３３３　は電源電圧のＶｃｃ側に接続され、
バイアス端３３４　は電源電圧のＧＮＤ側に接続されて
いる。出力端３３５　は強磁性薄膜３３１　の端子電圧
を出力するようになっている。磁気抵抗素子３１及び３
３のそれぞれは、それぞれの仮想二等分線３１６　及び
３３６　が９０度の角度を形成するように配置されてい
る。

【００３６】このため、磁気抵抗素子３１及び３３のそ
れぞれは、図１と同様の作用を発揮し、図４に示すよう
な出力電圧を発生する。従って、それぞれの直交線分上
３１７　及び３３７　をＸ、Ｙ軸とした二次元的な位置
検出が可能な位置検出装置を提供できる。

【００３７】図７は本発明に係る位置検出装置の第４の
実施例の構成を示す平面図である。図１、図５及び図６
と同一参照符号は同一性ある構成部分を示している。図
１の実施例に対して磁気抵抗素子３２、３３及び３４が
追加して設けてある。磁気抵抗素子３４は一対の強磁性
薄膜３４１、３４２　を有している。一対の強磁性薄膜
３４１、３４２　は平面４上に所定の角度で形成され、
直列に接続される一端３４５　を出力端とし他端３４３
、３４４　をバイアス端としている。出力端３４５　は
強磁性薄膜３４１　の端子電圧を出力するようになって
いる。磁気抵抗素子３１、３２、３３及び３４のそれぞ
れは、それぞれの仮想二等分線３１６、３２６、３３６
　及び３４６　が互いに９０度の角度を形成するように
配置されている。この場合、直交線分３１７、３２７、
３３７　及び３４７　は複数想定できるので、これらの
直交線分で囲まれた領域Ｐが被検出体１の検出領域とな
る。出力端３１５　及び３２５　からＸ方向の差動出力
を、出力端３３５　及び３４５　からＹ方向の差動出力
を得るように構成されている。

【００３８】このため、磁気抵抗素子３１、３２の構成
からＸ方向に関して図５に示す実施例と同様の作用及び
効果が得られ、磁気抵抗素子３１、３３の構成からＸ、
Ｙ方向に関して図６に示す実施例と同様の作用及び効果
が得られる。磁気抵抗素子３３、３４の構成からＹ方向
に関して図５に示す実施例と同様の作用及び効果が得ら
れる。

【００３９】図８は被検出体１をＡ→Ｃ→Ｅ→Ｂ→Ａの
順に移動させた場合に得られるＸ方向及びＹ方向の差動
出力の波形を示した図である。

【００４０】被検出体１がＡ位置にあるときのＸ方向の
差動出力は、磁界と平行となる強磁性薄膜３１２　、３
２１　の抵抗Ｒ３１２　、Ｒ３２１　が大きくなり、磁
界とほぼ垂直となる強磁性薄膜３１１　、３２２　の抵
抗Ｒ３１１　、Ｒ３２２　が小さくなり、出力電圧Ｖ３
１５は出力電圧Ｖ３２５　より小さくなるので、負の出
力電圧となる。以下、この負の出力電圧の状態を（−１
）と表示する。Ｙ方向の差動出力は、磁界と平行となる
強磁性薄膜３３２　、３４１　の抵抗Ｒ３３２　、Ｒ３
４１　が大きくなり、磁界とほぼ垂直となる強磁性薄膜
３３１　、３４２　の抵抗Ｒ３３１　、Ｒ３４２　が小
さくなり、出力電圧Ｖ３３５　が出力電圧Ｖ３４５　よ
り小さくなるので、出力電圧の状態は（−１）となる。

【００４１】被検出体１がＣ位置にあるときのＸ方向の
差動出力は、磁界と平行となる強磁性薄膜３１２　、３
２１　の抵抗Ｒ３１２　、Ｒ３２１　が大きくなり、磁
界とほぼ垂直となる強磁性薄膜３１１　、３２２　の抵
抗３１１　、３２２　が小さくなり、出力電圧Ｖ３１５
　は出力電圧Ｖ３２５　より小さくなるので、出力電圧
の状態は変化がなく（−１）のままである。Ｙ方向の差
動出力は、磁界と平行となる強磁性薄膜３３１　、３４
２　の抵抗Ｒ３３１　、Ｒ３４２　が大きくなり、磁界
とほぼ垂直となる強磁性薄膜３３２　、３４１　の抵抗
Ｒ３３２　、Ｒ３４１　が小さくなり、出力電圧Ｖ３３
５　が出力電圧Ｖ３４５　より大きくなるので、正の出
力電圧となる。以下、この正の出力電圧の状態を（＋１
）と表示する。

【００４２】被検出体１がＥ位置にあるときのＸ方向の
差動出力は、磁界と平行となる強磁性薄膜３１１　、３
２２　の抵抗Ｒ３１１　、Ｒ３２２　が大きくなり、磁
界とほぼ垂直となる強磁性薄膜３１２　、３２１　の抵
抗３１２　、３２１　が小さくなり、出力電圧Ｖ３１５
　は出力電圧Ｖ３２５　より大きくなるので、出力電圧
の状態は（＋１）となる。Ｙ方向の差動出力は、磁界と
平行となる強磁性薄膜３３１　、３４２の抵抗Ｒ３３１
　、Ｒ３４２　が大きくなり、磁界とほぼ垂直となる強
磁性薄膜３３２　、３４１　の抵抗Ｒ３３２　、Ｒ３４
１　が小さくなり、出力電圧Ｖ３３５　が出力電圧Ｖ３
４５　より大きくなるので、出力電圧の状態は（＋１）
のままである。

【００４３】同様に、被検出体１がＢ位置にあるときの
Ｘ方向の差動出力は、Ｅ位置にあるときと同様（＋１）
の状態であるが、Ｙ方向の差動出力は反転し（−１）の
状態となる。

【００４４】同様に、被検出体１がＡ位置に戻ると、Ｙ
方向の差動出力は変化がないが、Ｘ方向の差動出力は反
転し（−１）の状態になる。

【００４５】図９は被検出体１をＡ→Ｄ→Ｅの順に移動
させた場合に得られるＸ方向及びＹ方向の差動出力波形
を示した図である。

【００４６】Ａ位置及びＥ位置の出力電圧の状態は図８
と同様である。被検出体１がＤ位置にＸ方向の差動出力
は、磁界と強磁性薄膜３１１　、３１２　、３２１　及
び３２２　とが形成する角度が同一になるため、抵抗Ｒ
３１１　、Ｒ３１２　、Ｒ３２１　及びＲ３２２　は同
一となり、出力電圧３１５　と出力電圧３２５　は同一
となるので、出力電圧はゼロとなる。以下、この出力電
圧ゼロの状態を（０）と表示する。同様に、Ｙ方向の差
動出力も磁界と強磁性薄膜３３１　、３３２　、３４１
　及び３４２　とが形成する角度が同一になるため、出
力電圧の状態は（０）となる。

【００４７】これによって、非接触化による高信頼性化
及び小型化を図った二次元の位置検出装置を提供できる
。特に、複数の磁気抵抗素子を一つの基板上に形成する
ことにより最も小型化された位置検出装置を提供できる
。また、被検出体と磁気抵抗素子との位置決めを容易に
すると共に、直線性のよいアナログ信号が得られる位置
検出装置を提供できる。

【００４８】図１０は本発明に係る位置検出装置の第５
の実施例の構成を示す図である。図において、図７と同
一参照符号はある構成部分を示している。図７の磁気抵
抗素子３１〜３４を１８０度回転させたものである。本
発明の検出原理は磁界と強磁性薄膜の形成する角度で決
まるので、この構成でも図７の実施例と同様の作用及び
効果が得られる。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）マグネットは平面上で放射状に広がる磁界を発生
させ磁気抵抗素子に飽和磁界を与えるように平面の上に
設けられており、磁気抵抗素子は一対の強磁性薄膜を有
しており、一対の強磁性薄膜は平面上に所定の角度で形
成され、直列に接続される一端を出力端とし他端をバイ
アス端とし、磁気抵抗素子は一対の強磁性薄膜が形成す
る角度を二等分する仮想二等分線と直交する線分と、そ
の角度を形成する線分とが囲む領域を被検出体の検出領
域とするので、ホ−ルＩＣを使用しない方式で非接触化
を可能にすると共に、高信頼性化及び小型化し得る位置
検出装置を提供できる。 （ｂ）磁気抵抗素子を少なくとも二つ含み、磁気抵抗素
子のそれぞれは、それぞれの仮想二等分線が同一方向と
なるように配置されており、出力端から差動出力が得ら
れるように他端がバイアスされているので、位置決めを
容易にすると共に、直線性のよいアナログ信号が得られ
る位置検出装置を提供できる。 （ｃ）磁気抵抗素子は少なくとも二つ含み、磁気抵抗素
子のそれぞれは、それぞれの仮想二等分線が９０度の角
度を形成するように配置されているので、ホ−ルＩＣを
使用しない方式で二次元的な位置検出ができる位置検出
装置を提供できる。 （ｄ）磁気抵抗素子は少なくとも四つ含み、磁気抵抗素
子のそれぞれは、それぞれの仮想二等分線が９０度の角
度を形成するように配置されており、仮想二等分線が同
一方向となるように配置された磁気抵抗素子は出力端か
ら差動出力が得られるように他端がバイアスされている
から、マグネットと検出素子との位置決めを容易にする
と共に、二次元的な位置検出ができる位置検出装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置検出装置の第１の実施例の構
成を示す平面図である。

【図２】本発明に係る位置検出装置の第１の実施例の構
成を示す正面図である。

【図３】位置検出装置を構成する磁気抵抗素子の平面図
である。

【図４】本発明に係る位置検出装置の検出信号の特性図
である。

【図５】本発明に係る位置検出装置の第２の実施例の構
成を示す平面図である。

【図６】本発明に係る位置検出装置の第３の実施例の構
成を示す平面図である。

【図７】本発明に係る位置検出装置の第４の実施例の構
成を示す平面図である。

【図８】第４の実施例の検出出力の一例を示す特性図で
ある。

【図９】第４の実施例の更に別の検出出力の一例を示す
特性図である。

【図１０】本発明に係る位置検出装置の第５の実施例の
構成を示す平面図である。

【図１１】従来のメカ式ジョイスティックの構成を示す
ブロック図である。

【図１２】従来の非接触式ジョイスティックの構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　被検出体２　　　　　
　　　　　　　　　マグネット３１　　　　　　　　　
　　　磁気抵抗素子３１１、３１２　　強磁性薄膜 ３１３、３１４　　バイアス端 ３１５　　　　　　　　　　出力端 ３１６　　　　　　　　　　仮想二等分線３１７　　　
　　　　　　　直交線分 Ｐ　　　　　　　　　　　　　　検出領域４　　　　　
　　　　　　　　　平面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マグネットを有する被検出体と、平面
   上における前記被検出体の位置を検出する磁気抵抗素子
   とを含む位置検出装置であって、前記マグネットは、前
   記平面上で放射状に広がる磁界を発生させ前記磁気抵抗
   素子に飽和磁界を与えるように前記平面の上に設けられ
   ており、前記磁気抵抗素子は、一対の強磁性薄膜を有し
   ており、前記一対の強磁性薄膜は、前記平面上に所定の
   角度で形成され、直列に接続される一端を出力端とし他
   端をバイアス端としており、前記磁気抵抗素子は、前記
   一対の強磁性薄膜により形成される角度を二等分する仮
   想二等分線に直交する線分と、前記角度を形成する線分
   とが囲む領域を前記被検出体の検出領域とすることを特
   徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】　　前記磁気抵抗素子は少なくとも二つ含
   まれており、前記磁気抵抗素子のそれぞれは、それぞれ
   の前記仮想二等分線が同一方向となるように配置されて
   おり、前記出力端から差動出力が得られるように前記他
   端がバイアスされていることを特徴とする請求項１に記
   載の位置検出装置。
3. 【請求項３】　　前記磁気抵抗素子は少なくとも二つ含
   まれており、前記磁気抵抗素子のそれぞれは、それぞれ
   の前記仮想二等分線が９０度の角度を形成するように配
   置されていることを特徴とする請求項１に記載の位置検
   出装置。
4. 【請求項４】　　前記磁気抵抗素子は少なくとも四つ含
   まれており、前記磁気抵抗素子のそれぞれは、それぞれ
   の前記仮想二等分線が９０度の角度を形成するように配
   置されており、前記仮想二等分線が同一方向となるよう
   に配置された前記磁気抵抗素子は前記出力端から差動出
   力が得られるように前記他端がバイアスされていること
   を特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。