JPH0743442A - 地磁気方位センサー - Google Patents
地磁気方位センサーInfo
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- JPH0743442A JPH0743442A JP5190123A JP19012393A JPH0743442A JP H0743442 A JPH0743442 A JP H0743442A JP 5190123 A JP5190123 A JP 5190123A JP 19012393 A JP19012393 A JP 19012393A JP H0743442 A JPH0743442 A JP H0743442A
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- geomagnetic direction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 全体構成を小型軽量に作製でき、しかも温度
変化が激しい環境下においても、安定に、かつ高精度に
地磁気の方位を検出できるようにする。 【構成】 コイルＬが巻回されたフェライトコア３に形
成された第１及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ上にそれ
ぞれ地磁気ＨE を抵抗変化として検出する第１のＭＲ素
子５ａ及び５ｂを形成し、各ギャップ４ａ及び４ｂ近傍
のフェライトコア３上に温度補償用の第２のＭＲ素子６
ａ及び６ｂを形成し、これら第１のＭＲ素子（５ａ，５
ｂ）と第２のＭＲ素子（６ａ，６ｂ）を電源及びＧＮＤ
間において直列接続して地磁気検出部１を構成する。そ
して、この地磁気検出部１の後段に、第１及び第２のＭ
Ｒ素子（５ａ，５ｂ）及び（６ａ，６ｂ）間のノード電
位Ｖｎ１及びＶｎ２と、第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂの
配列角αに基づいて、地磁気方位情報Ｄθを演算する演
算回路１２を設けて構成する。
変化が激しい環境下においても、安定に、かつ高精度に
地磁気の方位を検出できるようにする。 【構成】 コイルＬが巻回されたフェライトコア３に形
成された第１及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ上にそれ
ぞれ地磁気ＨE を抵抗変化として検出する第１のＭＲ素
子５ａ及び５ｂを形成し、各ギャップ４ａ及び４ｂ近傍
のフェライトコア３上に温度補償用の第２のＭＲ素子６
ａ及び６ｂを形成し、これら第１のＭＲ素子（５ａ，５
ｂ）と第２のＭＲ素子（６ａ，６ｂ）を電源及びＧＮＤ
間において直列接続して地磁気検出部１を構成する。そ
して、この地磁気検出部１の後段に、第１及び第２のＭ
Ｒ素子（５ａ，５ｂ）及び（６ａ，６ｂ）間のノード電
位Ｖｎ１及びＶｎ２と、第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂの
配列角αに基づいて、地磁気方位情報Ｄθを演算する演
算回路１２を設けて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果素子を用
いた地磁気方位センサーに関する。
いた地磁気方位センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の地磁気方位センサーとしては、図
１１に示すような磁石式の地磁気方位センサーが知られ
ている。
１１に示すような磁石式の地磁気方位センサーが知られ
ている。
【０００３】図１１に示す地磁気方位センサーは、方位
盤１０１の中心に、上端に方位を指示する指針を有する
磁針１０２を回転自在に支持した構成を有する。方位盤
１０１の周囲には、北，東，南，西を表す記号が時計回
りにＮ，Ｅ，Ｓ，Ｗの英文字で印刷されている。
盤１０１の中心に、上端に方位を指示する指針を有する
磁針１０２を回転自在に支持した構成を有する。方位盤
１０１の周囲には、北，東，南，西を表す記号が時計回
りにＮ，Ｅ，Ｓ，Ｗの英文字で印刷されている。
【０００４】この図１１で示す磁石式の地磁気方位セン
サーは、方位情報を電気信号として得ることができない
ため、各種電気機器（電子機器）のうち、地磁気による
影響を受け易い機器、例えばカラーテレビジョン受像機
などの陰極線管において、地磁気による影響を低減させ
るための手段として用いることができない。
サーは、方位情報を電気信号として得ることができない
ため、各種電気機器（電子機器）のうち、地磁気による
影響を受け易い機器、例えばカラーテレビジョン受像機
などの陰極線管において、地磁気による影響を低減させ
るための手段として用いることができない。
【０００５】即ち、陰極線管は、電子銃から出射された
電子ビームを、ネック管の外周側に設けられたコンバー
ジェンス駆動回路からの磁界印加によって、その進行方
向を補正偏向することにより、陰極線管の蛍光面の一点
に収束させ、映像信号に応じた画像を蛍光面上に表示さ
せるように構成されている。
電子ビームを、ネック管の外周側に設けられたコンバー
ジェンス駆動回路からの磁界印加によって、その進行方
向を補正偏向することにより、陰極線管の蛍光面の一点
に収束させ、映像信号に応じた画像を蛍光面上に表示さ
せるように構成されている。
【０００６】ところが、地磁気の影響で、各電子ビーム
がそれぞれ正確に一点に収束しない現象（コンバージェ
ンスドリフト）が生ずる。このコンバージェンスドリフ
トが生ずると蛍光面上に表示される画像に色ずれを生
じ、表示画像が非常に見にくくなる問題が生ずる。ま
た、地磁気の方向は、そのカラーテレビジョン受像機が
設置される場所によって異なる。このため、この設置場
所毎に異なる地磁気に対応して電子ビームの偏向制御を
行うことは困難である。
がそれぞれ正確に一点に収束しない現象（コンバージェ
ンスドリフト）が生ずる。このコンバージェンスドリフ
トが生ずると蛍光面上に表示される画像に色ずれを生
じ、表示画像が非常に見にくくなる問題が生ずる。ま
た、地磁気の方向は、そのカラーテレビジョン受像機が
設置される場所によって異なる。このため、この設置場
所毎に異なる地磁気に対応して電子ビームの偏向制御を
行うことは困難である。
【０００７】そこで、従来では、地磁気の方位を電気信
号として取り出すことができる地磁気方位センサーとし
て、フラックス・ゲート・タイプ等のホール素子で形成
された地磁気方位センサーや直交配列された２つの磁気
抵抗効果素子による地磁気方位センサー（例えば特開昭
６１−２６２６１３号公報参照）を用い、これらセンサ
ーからの検出信号（方位角）に基づいて、コンバージェ
ンスのドリフトを防止する方法が考えられている。
号として取り出すことができる地磁気方位センサーとし
て、フラックス・ゲート・タイプ等のホール素子で形成
された地磁気方位センサーや直交配列された２つの磁気
抵抗効果素子による地磁気方位センサー（例えば特開昭
６１−２６２６１３号公報参照）を用い、これらセンサ
ーからの検出信号（方位角）に基づいて、コンバージェ
ンスのドリフトを防止する方法が考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フラックス・ゲート・タイプ等のホール素子で形成され
た地磁気方位センサーを用いた場合、このフラックスゲ
ートタイプの地磁気センサーにおいては、地磁気の方位
角を検出するための演算回路の回路構成が複雑であるた
め、どうしてもそのセンサー全体のサイズが大型になっ
てしまい、その結果、陰極線管内に設けることは困難で
ある。即ち、外付けしなければならないという不都合が
ある。しかも、回路構成が複雑になることから製造コス
トが高くなるという問題もある。
フラックス・ゲート・タイプ等のホール素子で形成され
た地磁気方位センサーを用いた場合、このフラックスゲ
ートタイプの地磁気センサーにおいては、地磁気の方位
角を検出するための演算回路の回路構成が複雑であるた
め、どうしてもそのセンサー全体のサイズが大型になっ
てしまい、その結果、陰極線管内に設けることは困難で
ある。即ち、外付けしなければならないという不都合が
ある。しかも、回路構成が複雑になることから製造コス
トが高くなるという問題もある。
【０００９】また、フラックスゲートタイプの地磁気セ
ンサーや直交配列された２つの磁気抵抗効果素子による
地磁気方位センサーにおいては、外部磁界の変化を高感
度に検出することができる反面、温度変化に対しても非
常に敏感であるため、陰極線管などのように温度変化の
激しい環境下に設置した場合、検出信号のレベルが温度
の変化によって左右され、そのため、地磁気の方位を安
定に、かつ高精度に検出することができないという問題
がある。
ンサーや直交配列された２つの磁気抵抗効果素子による
地磁気方位センサーにおいては、外部磁界の変化を高感
度に検出することができる反面、温度変化に対しても非
常に敏感であるため、陰極線管などのように温度変化の
激しい環境下に設置した場合、検出信号のレベルが温度
の変化によって左右され、そのため、地磁気の方位を安
定に、かつ高精度に検出することができないという問題
がある。
【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、全体構成を小型軽量
に作製でき、製造コストの面でも有利な地磁気方位セン
サーを提供することにある。
であり、その目的とするところは、全体構成を小型軽量
に作製でき、製造コストの面でも有利な地磁気方位セン
サーを提供することにある。
【００１１】また、本発明の他の目的は、陰極線管など
の温度変化が激しい環境下においても、安定に、かつ高
精度に地磁気の方位を検出することができる地磁気方位
センサーを提供することにある。
の温度変化が激しい環境下においても、安定に、かつ高
精度に地磁気の方位を検出することができる地磁気方位
センサーを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る地磁気方位
センサーは、バイアス磁界ＨB 中に、少なくとも２方向
にそれぞれ地磁気ＨE を抵抗変化として検出する第１の
磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂを配し、複数の第１の磁
気抵抗効果素子５ａ及び５ｂとそれぞれ直列接続される
温度補償用の第２の磁気抵抗効果素子６ａ及び６ｂを設
け、更に第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂと第２の
磁気抵抗効果素子６ａ及び６ｂとのノード電位Ｖｎ１及
びＶｎ２と、複数の第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５
ｂの配列角αに基づいて、地磁気方位情報Ｄθを取り出
す検出回路２を設けて構成する。
センサーは、バイアス磁界ＨB 中に、少なくとも２方向
にそれぞれ地磁気ＨE を抵抗変化として検出する第１の
磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂを配し、複数の第１の磁
気抵抗効果素子５ａ及び５ｂとそれぞれ直列接続される
温度補償用の第２の磁気抵抗効果素子６ａ及び６ｂを設
け、更に第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂと第２の
磁気抵抗効果素子６ａ及び６ｂとのノード電位Ｖｎ１及
びＶｎ２と、複数の第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５
ｂの配列角αに基づいて、地磁気方位情報Ｄθを取り出
す検出回路２を設けて構成する。
【００１３】この場合、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及
び５ｂを、コイルＬが巻回された円環状コア３に形成さ
れたギャップ４ａ及び４ｂ上に配し、第２の磁気抵抗効
果素子６ａ及び６ｂを、各ギャップ４ａ及び４ｂの近傍
における円環状コア３上に配して構成することができ
る。
び５ｂを、コイルＬが巻回された円環状コア３に形成さ
れたギャップ４ａ及び４ｂ上に配し、第２の磁気抵抗効
果素子６ａ及び６ｂを、各ギャップ４ａ及び４ｂの近傍
における円環状コア３上に配して構成することができ
る。
【００１４】また、複数の第１の磁気抵抗効果素子５ａ
及び５ｂを、それぞれ容易軸が互いに１８０°となる方
向に配して構成してもよい。
及び５ｂを、それぞれ容易軸が互いに１８０°となる方
向に配して構成してもよい。
【００１５】また、本発明に係る地磁気方位センサーと
しては、第１の磁気抵抗効果素子を、それぞれ４つ（５
ａ〜５ｄ）設け、かつ互いに対を構成する２つの第１の
磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及び（５ｃ，５ｄ）が
１８０°対向となるように配し、更に、検出回路２とし
て、互いに対を構成する２つの第１の磁気抵抗効果素子
（５ａ，５ｂ）及び（５ｃ，５ｄ）に関するノード電位
（Ｖｎ１，Ｖｎ２）及び（Ｖｎ３，Ｖｎ４）が入力され
る差動増幅器をそれぞれ２つ（２１ａ及び２１ｂ）設
け、各差動増幅器２１ａ及び２１ｂからの出力Ｖ１及び
Ｖ２と、一方の対を構成する２つの第１の磁気抵抗効果
素子５ａ及び５ｂと他方の対を構成する２つの第１の磁
気抵抗効果素子５ｃ及び５ｄとの配列角αに基づいて地
磁気方位情報Ｄθを取り出すように構成してもよい。
しては、第１の磁気抵抗効果素子を、それぞれ４つ（５
ａ〜５ｄ）設け、かつ互いに対を構成する２つの第１の
磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及び（５ｃ，５ｄ）が
１８０°対向となるように配し、更に、検出回路２とし
て、互いに対を構成する２つの第１の磁気抵抗効果素子
（５ａ，５ｂ）及び（５ｃ，５ｄ）に関するノード電位
（Ｖｎ１，Ｖｎ２）及び（Ｖｎ３，Ｖｎ４）が入力され
る差動増幅器をそれぞれ２つ（２１ａ及び２１ｂ）設
け、各差動増幅器２１ａ及び２１ｂからの出力Ｖ１及び
Ｖ２と、一方の対を構成する２つの第１の磁気抵抗効果
素子５ａ及び５ｂと他方の対を構成する２つの第１の磁
気抵抗効果素子５ｃ及び５ｄとの配列角αに基づいて地
磁気方位情報Ｄθを取り出すように構成してもよい。
【００１６】また、本発明においては、複数の第１の磁
気抵抗効果素子５ａ〜５ｄを、それぞれ容易軸が互いに
９０°となる方向に配して構成してもよい。
気抵抗効果素子５ａ〜５ｄを、それぞれ容易軸が互いに
９０°となる方向に配して構成してもよい。
【００１７】なお、上記第１及び第２の磁気抵抗効果素
子（５ａ〜５ｄ）及び（６ａ〜６ｄ）を、同一の強磁性
体膜で形成することができる。
子（５ａ〜５ｄ）及び（６ａ〜６ｄ）を、同一の強磁性
体膜で形成することができる。
【００１８】
【作用】本発明に係る地磁気方位センサーにおいては、
まず、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂに対してバ
イアス磁界ＨB が印加されることにより、第１の磁気抵
抗効果素子５ａ及び５ｂにおける抵抗−磁界特性上の動
作点が決定される。
まず、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂに対してバ
イアス磁界ＨB が印加されることにより、第１の磁気抵
抗効果素子５ａ及び５ｂにおける抵抗−磁界特性上の動
作点が決定される。
【００１９】この状態で、地磁気ＨE による外部磁界が
加わると、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂは、上
記外部磁界ＨE 中、その困難軸方向の磁界成分のレベル
に応じた分、その抵抗値が変化することになり、第１及
び第２の磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及び（６ａ，
６ｂ）間のノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２は、変化した抵
抗値に応じた電位となり、後段の検出回路２に供給され
ることになる。即ち、この検出回路２は、少なくとも２
方向に配された第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂに
おけるノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２が供給されることに
なる。
加わると、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂは、上
記外部磁界ＨE 中、その困難軸方向の磁界成分のレベル
に応じた分、その抵抗値が変化することになり、第１及
び第２の磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及び（６ａ，
６ｂ）間のノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２は、変化した抵
抗値に応じた電位となり、後段の検出回路２に供給され
ることになる。即ち、この検出回路２は、少なくとも２
方向に配された第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂに
おけるノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２が供給されることに
なる。
【００２０】検出回路２は、供給されたノード電位Ｖｎ
１及びＶｎ２と、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂ
の配列角αに基づいて地磁気ＨE の方位θを演算し、出
力する。
１及びＶｎ２と、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂ
の配列角αに基づいて地磁気ＨE の方位θを演算し、出
力する。
【００２１】この場合、従来の磁石式地磁気方位センサ
ー（磁気コンパス）と異なり、上記検出回路２から、地
磁気方位情報が電気信号Ｄθとして出力されるため、こ
の検出回路２からの地磁気方位情報Ｄθに基づいて、例
えば陰極線管のコンバージェンスのドリフトを防止する
ことが可能となる。
ー（磁気コンパス）と異なり、上記検出回路２から、地
磁気方位情報が電気信号Ｄθとして出力されるため、こ
の検出回路２からの地磁気方位情報Ｄθに基づいて、例
えば陰極線管のコンバージェンスのドリフトを防止する
ことが可能となる。
【００２２】ところで、陰極線管は、電子銃から出射さ
れた電子を、高電圧が印加された蛍光体に衝突させるこ
とで、色発光させることにより、画面上に画像を表示さ
せることから、陰極線管の周囲は、温度変化の激しい環
境となっている。
れた電子を、高電圧が印加された蛍光体に衝突させるこ
とで、色発光させることにより、画面上に画像を表示さ
せることから、陰極線管の周囲は、温度変化の激しい環
境となっている。
【００２３】このような温度変化の激しい環境下に高感
度のセンサーを配した場合、センサーの検出信号が、そ
の温度変化によってレベルが変化することになり、誤動
作を招来させるおそれがある。しかし、本発明に係る地
磁気方位センサーにおいては、磁界に感応する第１の磁
気抵抗効果素子５ａ及び５ｂと温度補償用の第２の磁気
抵抗効果素子６ａ及び６ｂとの直列接続点のノード電位
Ｖｎ１及びＶｎ２を検出回路２に供給するようにしてい
るため、環境温度の変化を第２の磁気抵抗効果素子６ａ
及び６ｂが吸収するかたちとなり、その検出レベルは、
温度の変化には左右されないものとなる。
度のセンサーを配した場合、センサーの検出信号が、そ
の温度変化によってレベルが変化することになり、誤動
作を招来させるおそれがある。しかし、本発明に係る地
磁気方位センサーにおいては、磁界に感応する第１の磁
気抵抗効果素子５ａ及び５ｂと温度補償用の第２の磁気
抵抗効果素子６ａ及び６ｂとの直列接続点のノード電位
Ｖｎ１及びＶｎ２を検出回路２に供給するようにしてい
るため、環境温度の変化を第２の磁気抵抗効果素子６ａ
及び６ｂが吸収するかたちとなり、その検出レベルは、
温度の変化には左右されないものとなる。
【００２４】従って、この本発明に係る地磁気方位セン
サーを、例えば陰極線管内あるいはその周囲に配置した
としても、その温度変化には感応せず、安定に地磁気方
位情報Ｄθを得ることができる。
サーを、例えば陰極線管内あるいはその周囲に配置した
としても、その温度変化には感応せず、安定に地磁気方
位情報Ｄθを得ることができる。
【００２５】また、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５
ｂを、コイルＬが巻回された円環状コア３に形成された
ギャップ４ａ及び４ｂ上に配し、第２の磁気抵抗効果素
子６ａ及び６ｂを、各ギャップ４ａ及び４ｂの近傍にお
ける円環状コア３上に配することにより、簡単な構成
で、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂに対してバイ
アス磁界ＨB を印加させることができ、地磁気方位セン
サー自体の小型化を達成させることが可能となる。
ｂを、コイルＬが巻回された円環状コア３に形成された
ギャップ４ａ及び４ｂ上に配し、第２の磁気抵抗効果素
子６ａ及び６ｂを、各ギャップ４ａ及び４ｂの近傍にお
ける円環状コア３上に配することにより、簡単な構成
で、第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂに対してバイ
アス磁界ＨB を印加させることができ、地磁気方位セン
サー自体の小型化を達成させることが可能となる。
【００２６】そして、上記第１の磁気抵抗効果素子を、
それぞれ４つ（５ａ〜５ｄ）設け、かつ互いに対を構成
する２つの第１の磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及び
（５ｃ，５ｄ）が１８０°対向となるように配し、更
に、検出回路１２として、互いに対を構成する２つの第
１の磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及び（５ｃ，５
ｄ）に関するノード電位（Ｖｎ１，Ｖｎ２）が入力され
る差動増幅器をそれぞれ２つ（２１ａ及び２１ｂ）設
け、各差動増幅器２１ａ及び２１ｂからの出力Ｖ１及び
Ｖ２と、一方の対を構成する２つの第１の磁気抵抗効果
素子５ａ及び５ｂと他方の対を構成する２つの第１の磁
気抵抗効果素子５ｃ及び５ｄとの配列角αに基づいて地
磁気方位情報Ｄθを取り出すように構成した場合におい
ては、まず、一方の対を構成する１８０°対向の２つの
第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂにおける各ノード
電位Ｖｎ１及びＶｎ２が一方の差動増幅器２１ａに供給
され、他方の対を構成する１８０°対向の２つの第１の
磁気抵抗効果素子５ｃ及び５ｄにおける各ノード電位Ｖ
ｎ３及びＶｎ４が他方の差動増幅器２１ｂに供給される
ことになる。
それぞれ４つ（５ａ〜５ｄ）設け、かつ互いに対を構成
する２つの第１の磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及び
（５ｃ，５ｄ）が１８０°対向となるように配し、更
に、検出回路１２として、互いに対を構成する２つの第
１の磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及び（５ｃ，５
ｄ）に関するノード電位（Ｖｎ１，Ｖｎ２）が入力され
る差動増幅器をそれぞれ２つ（２１ａ及び２１ｂ）設
け、各差動増幅器２１ａ及び２１ｂからの出力Ｖ１及び
Ｖ２と、一方の対を構成する２つの第１の磁気抵抗効果
素子５ａ及び５ｂと他方の対を構成する２つの第１の磁
気抵抗効果素子５ｃ及び５ｄとの配列角αに基づいて地
磁気方位情報Ｄθを取り出すように構成した場合におい
ては、まず、一方の対を構成する１８０°対向の２つの
第１の磁気抵抗効果素子５ａ及び５ｂにおける各ノード
電位Ｖｎ１及びＶｎ２が一方の差動増幅器２１ａに供給
され、他方の対を構成する１８０°対向の２つの第１の
磁気抵抗効果素子５ｃ及び５ｄにおける各ノード電位Ｖ
ｎ３及びＶｎ４が他方の差動増幅器２１ｂに供給される
ことになる。
【００２７】上記２つの差動増幅器２１ａ及び２１ｂに
おいては、供給された各ノード電位（Ｖｎ１，Ｖｎ２）
及び（Ｖｎ３，Ｖｎ４）の差分をとり、その差分Ｖ１及
びＶ２を出力することから、配線経路を通して混入した
同相ノイズや第１の磁気抵抗効果素子５ａ〜５ｄ自体が
有する磁界の感応に伴うノイズを除去することができ、
しかも差動増幅器２１ａ及び２１ｂに入力される信号
は、１８０°対向の第１の磁気抵抗効果素子（５ａ，５
ｂ）及び（５ｃ，５ｄ）におけるノード電位（Ｖｎ１，
Ｖｎ２）及び（Ｖｎ３，Ｖｎ４）であることから、この
差動増幅器２１ａ及び２１ｂから出力される信号Ｖ１及
びＶ２は、各第１の磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及
び（５ｃ，５ｄ）におけるノード電位（Ｖｎ１，Ｖｎ
２）及び（Ｖｎ３，Ｖｎ４）を加え合わせた信号レベル
を有する信号となる。
おいては、供給された各ノード電位（Ｖｎ１，Ｖｎ２）
及び（Ｖｎ３，Ｖｎ４）の差分をとり、その差分Ｖ１及
びＶ２を出力することから、配線経路を通して混入した
同相ノイズや第１の磁気抵抗効果素子５ａ〜５ｄ自体が
有する磁界の感応に伴うノイズを除去することができ、
しかも差動増幅器２１ａ及び２１ｂに入力される信号
は、１８０°対向の第１の磁気抵抗効果素子（５ａ，５
ｂ）及び（５ｃ，５ｄ）におけるノード電位（Ｖｎ１，
Ｖｎ２）及び（Ｖｎ３，Ｖｎ４）であることから、この
差動増幅器２１ａ及び２１ｂから出力される信号Ｖ１及
びＶ２は、各第１の磁気抵抗効果素子（５ａ，５ｂ）及
び（５ｃ，５ｄ）におけるノード電位（Ｖｎ１，Ｖｎ
２）及び（Ｖｎ３，Ｖｎ４）を加え合わせた信号レベル
を有する信号となる。
【００２８】即ち、各差動増幅器２１ａ及び２１ｂから
は、ノイズ成分が抑圧され、かつ信号成分が増大された
信号が出力されることになり、後段において地磁気方位
θを演算するための信号のＳ／Ｎを向上させることがで
きる。このことから、検出回路２における地磁気方位θ
の演算を高精度に行わせることができ、方位検出に関す
る高信頼性を達成させることができる。
は、ノイズ成分が抑圧され、かつ信号成分が増大された
信号が出力されることになり、後段において地磁気方位
θを演算するための信号のＳ／Ｎを向上させることがで
きる。このことから、検出回路２における地磁気方位θ
の演算を高精度に行わせることができ、方位検出に関す
る高信頼性を達成させることができる。
【００２９】また、４つの第１の磁気抵抗効果素子５ａ
〜５ｄを、それぞれ容易軸が互いに９０°となる方向に
配することにより、検出回路２での地磁気方位θの演算
が簡単になり、その結果、メモリや複雑な制御回路等を
搭載させる必要がなくなり、簡単なアナログ回路あるい
はディジタル回路にて構成することが可能となる。
〜５ｄを、それぞれ容易軸が互いに９０°となる方向に
配することにより、検出回路２での地磁気方位θの演算
が簡単になり、その結果、メモリや複雑な制御回路等を
搭載させる必要がなくなり、簡単なアナログ回路あるい
はディジタル回路にて構成することが可能となる。
【００３０】
【実施例】本発明に係る磁気抵抗効果素子（以下、単に
ＭＲ素子と記す）を用いた地磁気方位センサーは、超高
精細度陰極線管において、地磁気によって発生するミス
ランディングを自動的に補正するシステムにおける地磁
気検出用センサーとして使用される。
ＭＲ素子と記す）を用いた地磁気方位センサーは、超高
精細度陰極線管において、地磁気によって発生するミス
ランディングを自動的に補正するシステムにおける地磁
気検出用センサーとして使用される。
【００３１】通常、カラー陰極線管では、電子銃から出
射された電子ビームが、地磁気により、その軌道が曲げ
られ、蛍光面上でのビーム到達位置（ランディング）が
変化する。特に、高精細度陰極線管においては、ランデ
ィング余裕度が小さいため、このランディングの位置ず
れが色純度の劣化等の問題を引き起こす。
射された電子ビームが、地磁気により、その軌道が曲げ
られ、蛍光面上でのビーム到達位置（ランディング）が
変化する。特に、高精細度陰極線管においては、ランデ
ィング余裕度が小さいため、このランディングの位置ず
れが色純度の劣化等の問題を引き起こす。
【００３２】これを補正するために、ランディング補正
コイルが陰極線管に取り付けられ、このランディング補
正コイルに地磁気の方位・強度に応じて自動的にランデ
ィング補正に必要な最適電流を流すことにより、電子ビ
ームを制御して、ミスランディングを防止するようにし
ている。
コイルが陰極線管に取り付けられ、このランディング補
正コイルに地磁気の方位・強度に応じて自動的にランデ
ィング補正に必要な最適電流を流すことにより、電子ビ
ームを制御して、ミスランディングを防止するようにし
ている。
【００３３】本発明に係る地磁気方位センサーは、この
ようなミスランディング補正における地磁気方位検出用
として使用されるものである。
ようなミスランディング補正における地磁気方位検出用
として使用されるものである。
【００３４】また、本発明に係る地磁気方位センサー
は、携帯型の方位計として、従来から用いられてきた磁
石式の地磁気方位センサー（磁気コンパス）の代替とし
ても使用されるものであり、また、自動車等の進路指標
として使用されるナビゲータ装置の方位検出用としても
使用されるものである。
は、携帯型の方位計として、従来から用いられてきた磁
石式の地磁気方位センサー（磁気コンパス）の代替とし
ても使用されるものであり、また、自動車等の進路指標
として使用されるナビゲータ装置の方位検出用としても
使用されるものである。
【００３５】以下、本発明に係る地磁気方位センサーの
いくつかの実施例を図１〜図９を参照しながら説明す
る。
いくつかの実施例を図１〜図９を参照しながら説明す
る。
【００３６】まず、第１実施例に係る地磁気方位センサ
ーは、図１に示すように、地磁気検出部１と検出回路部
２とから構成されており、地磁気検出部１は、コイルＬ
が巻回された円環状のフェライトコア３を有する。この
フェライトコア３には、２つのギャップ（便宜的に第１
のギャップ４ａ及び第２のギャップ４ｂと記す）がフェ
ライトコア３の輻方向に、円環を切断するかたちに形成
されている。これら第１及び第２のギャップ４ａ及び４
ｂは、フェライトコア３に形成された溝（図示せず）内
に例えばガラス等の非導電部材が充填されて構成されて
いる。
ーは、図１に示すように、地磁気検出部１と検出回路部
２とから構成されており、地磁気検出部１は、コイルＬ
が巻回された円環状のフェライトコア３を有する。この
フェライトコア３には、２つのギャップ（便宜的に第１
のギャップ４ａ及び第２のギャップ４ｂと記す）がフェ
ライトコア３の輻方向に、円環を切断するかたちに形成
されている。これら第１及び第２のギャップ４ａ及び４
ｂは、フェライトコア３に形成された溝（図示せず）内
に例えばガラス等の非導電部材が充填されて構成されて
いる。
【００３７】図示の例では、第１及び第２のギャップ４
ａ及び４ｂは、第１のギャップ４ａの長手方向に延長さ
せた線ｍと第２のギャップ４ｂの長手方向に延長させた
線ｎとのなす角が任意の角度αとなるように形成されて
いる。
ａ及び４ｂは、第１のギャップ４ａの長手方向に延長さ
せた線ｍと第２のギャップ４ｂの長手方向に延長させた
線ｎとのなす角が任意の角度αとなるように形成されて
いる。
【００３８】そして、この第１実施例に係る地磁気方位
センサーは、フェライトコア３に形成された第１及び第
２のギャップ４ａ及び４ｂ上にそれぞれＭＲ素子５ａ及
び５ｂが形成され、更に各ギャップ４ａ及び４ｂ近傍の
フェライトコア３上に同じくＭＲ素子６ａ及び６ｂが形
成されている。ここで、便宜的に第１及び第２のギャッ
プ４ａ及び４ｂ上に形成されたＭＲ素子５ａ及び５ｂを
第１のＭＲ素子と記し、第１及び第２のギャップ４ａ及
び４ｂ近傍のフェライトコア３上に形成されたＭＲ素子
６ａ及び６ｂを第２のＭＲ素子と記す。
センサーは、フェライトコア３に形成された第１及び第
２のギャップ４ａ及び４ｂ上にそれぞれＭＲ素子５ａ及
び５ｂが形成され、更に各ギャップ４ａ及び４ｂ近傍の
フェライトコア３上に同じくＭＲ素子６ａ及び６ｂが形
成されている。ここで、便宜的に第１及び第２のギャッ
プ４ａ及び４ｂ上に形成されたＭＲ素子５ａ及び５ｂを
第１のＭＲ素子と記し、第１及び第２のギャップ４ａ及
び４ｂ近傍のフェライトコア３上に形成されたＭＲ素子
６ａ及び６ｂを第２のＭＲ素子と記す。
【００３９】各ＭＲ素子（５ａ，５ｂ）又は（６ａ，６
ｂ）は、図２に示すように、ギャップ（４ａ，４ｂ）又
はフェライトコア３上に、ＦｅＮｉ系の強磁性体膜（抵
抗変化率３％）を蒸着法等にて形成した後、フォトリソ
グラフィ等のドライプロセスによりパターニングを行っ
て短冊状に形成されて構成され、各ＭＲ素子（５ａ，５
ｂ）又は（６ａ，６ｂ）の両端にはＣｕによる電極導体
（７ａ，７ｂ）又は（８ａ，８ｂ）がそれぞれ形成され
る。なお、各ＭＲ素子（５ａ，５ｂ）又は（６ａ，６
ｂ）は、その長軸方向に誘導磁気異方性を有するように
磁界中にて蒸着される。本実施例において、各ＭＲ素子
（５ａ，５ｂ）又は（６ａ，６ｂ）の感知部の長さＬは
３ｍｍ、幅ｗは２０μｍ、厚さは５０ｎｍである。な
お、図１においては、各ＭＲ素子（５ａ，５ｂ）又は
（６ａ，６ｂ）の表示を簡単に抵抗表示として記してあ
る。
ｂ）は、図２に示すように、ギャップ（４ａ，４ｂ）又
はフェライトコア３上に、ＦｅＮｉ系の強磁性体膜（抵
抗変化率３％）を蒸着法等にて形成した後、フォトリソ
グラフィ等のドライプロセスによりパターニングを行っ
て短冊状に形成されて構成され、各ＭＲ素子（５ａ，５
ｂ）又は（６ａ，６ｂ）の両端にはＣｕによる電極導体
（７ａ，７ｂ）又は（８ａ，８ｂ）がそれぞれ形成され
る。なお、各ＭＲ素子（５ａ，５ｂ）又は（６ａ，６
ｂ）は、その長軸方向に誘導磁気異方性を有するように
磁界中にて蒸着される。本実施例において、各ＭＲ素子
（５ａ，５ｂ）又は（６ａ，６ｂ）の感知部の長さＬは
３ｍｍ、幅ｗは２０μｍ、厚さは５０ｎｍである。な
お、図１においては、各ＭＲ素子（５ａ，５ｂ）又は
（６ａ，６ｂ）の表示を簡単に抵抗表示として記してあ
る。
【００４０】そして、第１のＭＲ素子（５ａ及び５ｂ）
の各一方の電極７ａには、電源（電圧Ｖｃｃ）が接続さ
れ、各他方の電極７ｂには、それぞれ第２のＭＲ素子
（６ａ及び６ｂ）の各一方の電極８ａが導線を介して接
続され、第２のＭＲ素子（６ａ及び６ｂ）の各他方の電
極８ｂはＧＮＤに接続されている。即ち、電源Ｖｃｃと
ＧＮＤ間に第１のＭＲ素子（５ａ及び５ｂ）と第２のＭ
Ｒ素子（６ａ及び６ｂ）が直列接続された抵抗回路が挿
入された構成となり、第１のＭＲ素子（５ａ及び５ｂ）
及び第２のＭＲ素子（６ａ及び６ｂ）には、一定電流が
流れるかたちとなる。
の各一方の電極７ａには、電源（電圧Ｖｃｃ）が接続さ
れ、各他方の電極７ｂには、それぞれ第２のＭＲ素子
（６ａ及び６ｂ）の各一方の電極８ａが導線を介して接
続され、第２のＭＲ素子（６ａ及び６ｂ）の各他方の電
極８ｂはＧＮＤに接続されている。即ち、電源Ｖｃｃと
ＧＮＤ間に第１のＭＲ素子（５ａ及び５ｂ）と第２のＭ
Ｒ素子（６ａ及び６ｂ）が直列接続された抵抗回路が挿
入された構成となり、第１のＭＲ素子（５ａ及び５ｂ）
及び第２のＭＲ素子（６ａ及び６ｂ）には、一定電流が
流れるかたちとなる。
【００４１】一方、検出回路部２は、第１のギャップ４
ａ上の第１のＭＲ素子５ａとその近傍の第２のＭＲ素子
６ａとの直列接続点の電位、即ち第１のノード電位Ｖｎ
１が供給される第１のアンプ１１ａと、第２のギャップ
４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂとその近傍の第２のＭＲ素
子６ｂとの直列接続点の電位、即ち第２のノード電位Ｖ
ｎ２が供給される第２のアンプ１１ｂと、これら第１及
び第２のアンプ１１ａ及び１１ｂからの増幅信号が供給
される演算回路１２が接続されて構成されている。ま
た、この実施例においては、第１及び第２のアンプ１１
ａ及び１１ｂの各後段に各アンプ１１ａ及び１１ｂから
のＤＣ的なドリフト成分を除去する結合コンデンサＣが
接続されている。なお、上記演算回路１２での具体的な
演算手法は後述する。
ａ上の第１のＭＲ素子５ａとその近傍の第２のＭＲ素子
６ａとの直列接続点の電位、即ち第１のノード電位Ｖｎ
１が供給される第１のアンプ１１ａと、第２のギャップ
４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂとその近傍の第２のＭＲ素
子６ｂとの直列接続点の電位、即ち第２のノード電位Ｖ
ｎ２が供給される第２のアンプ１１ｂと、これら第１及
び第２のアンプ１１ａ及び１１ｂからの増幅信号が供給
される演算回路１２が接続されて構成されている。ま
た、この実施例においては、第１及び第２のアンプ１１
ａ及び１１ｂの各後段に各アンプ１１ａ及び１１ｂから
のＤＣ的なドリフト成分を除去する結合コンデンサＣが
接続されている。なお、上記演算回路１２での具体的な
演算手法は後述する。
【００４２】そして、フェライトコア３に巻回されてい
るコイルＬに端子φｉｎ及びφｏｕｔを通して例えば直
流電流を供給することにより、フェライトコア３の第１
及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ上に形成されている第
１のＭＲ素子５ａ及び５ｂに対して、その短軸方向にバ
イアス磁界が印加されることになる。
るコイルＬに端子φｉｎ及びφｏｕｔを通して例えば直
流電流を供給することにより、フェライトコア３の第１
及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ上に形成されている第
１のＭＲ素子５ａ及び５ｂに対して、その短軸方向にバ
イアス磁界が印加されることになる。
【００４３】一般に、ＦｅＮｉ系の強磁性体膜にて形成
されたＭＲ素子５ａ及び５ｂの抵抗−磁界（Ｒ−Ｈ）特
性は、図３に示すように、困難軸（短軸）方向の磁界成
分の絶対値が大きくなるに従って、抵抗値Ｒが徐々に減
少する特性を有する。そして、実際にＭＲ素子５ａ及び
５ｂにて、地磁気方位を検出する場合には、ＭＲ素子５
ａ及び５ｂの困難軸方向に予めバイアス磁界ＨB を印加
することにより、その動作点ＡをＲ−Ｈ特性曲線の直線
部分の中央にもってくるようにしている。これは、検出
感度を高めるためである。
されたＭＲ素子５ａ及び５ｂの抵抗−磁界（Ｒ−Ｈ）特
性は、図３に示すように、困難軸（短軸）方向の磁界成
分の絶対値が大きくなるに従って、抵抗値Ｒが徐々に減
少する特性を有する。そして、実際にＭＲ素子５ａ及び
５ｂにて、地磁気方位を検出する場合には、ＭＲ素子５
ａ及び５ｂの困難軸方向に予めバイアス磁界ＨB を印加
することにより、その動作点ＡをＲ−Ｈ特性曲線の直線
部分の中央にもってくるようにしている。これは、検出
感度を高めるためである。
【００４４】従って、この実施例においても、バイアス
磁界ＨB は、第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂのＲ−Ｈ特性
上、最も感度が高くなる直線領域の中心位置に設定さ
れ、その位置がこの第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂの動作
点となる。
磁界ＨB は、第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂのＲ−Ｈ特性
上、最も感度が高くなる直線領域の中心位置に設定さ
れ、その位置がこの第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂの動作
点となる。
【００４５】そして、実際に、図１に示すように、例え
ば第１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに対して
ある角度から外部磁界（地磁気）ＨE が印加された場合
は、第１のＭＲ素子５ａの長軸方向と地磁気ＨE のなす
角（方位）をθとしたとき、第１のＭＲ素子５ａの抵抗
変化に寄与する磁界は、バイアス磁界ＨB と地磁気Ｈ E
の短軸方向成分 ＨEｓｉｎθとの合成成分（ＨB ＋ ＨE
ｓｉｎθ）となり、第１のＭＲ素子５ａの抵抗値は、図
３のＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）に対応
した値Ｒａとなる。
ば第１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに対して
ある角度から外部磁界（地磁気）ＨE が印加された場合
は、第１のＭＲ素子５ａの長軸方向と地磁気ＨE のなす
角（方位）をθとしたとき、第１のＭＲ素子５ａの抵抗
変化に寄与する磁界は、バイアス磁界ＨB と地磁気Ｈ E
の短軸方向成分 ＨEｓｉｎθとの合成成分（ＨB ＋ ＨE
ｓｉｎθ）となり、第１のＭＲ素子５ａの抵抗値は、図
３のＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）に対応
した値Ｒａとなる。
【００４６】この場合、他の第１のＭＲ素子５ｂ、即ち
第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂにおいて
は、この第２のギャップ４ｂが第１のギャップ４ａに対
して角度α（以下、単に配列角と記す）ほどフェライト
コア３の円周に沿って離間した位置にあることから、こ
の第１のＭＲ素子５ｂに加わる抵抗変化に寄与する磁界
は、バイアス磁界ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨE
ｓｉｎ（α−θ）との合成成分（ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α
−θ））となり、この第１のＭＲ素子５ｂの抵抗値は、
図３のＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α−
θ））に対応した値Ｒｂとなる。
第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂにおいて
は、この第２のギャップ４ｂが第１のギャップ４ａに対
して角度α（以下、単に配列角と記す）ほどフェライト
コア３の円周に沿って離間した位置にあることから、こ
の第１のＭＲ素子５ｂに加わる抵抗変化に寄与する磁界
は、バイアス磁界ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨE
ｓｉｎ（α−θ）との合成成分（ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α
−θ））となり、この第１のＭＲ素子５ｂの抵抗値は、
図３のＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α−
θ））に対応した値Ｒｂとなる。
【００４７】一方、第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂは、ギ
ャップ４ａ及び４ｂ近傍のフェライトコア３上に配され
ていることから、バイアス磁界ＨB は加わらず、抵抗変
化に寄与する磁界としては、微小磁界の地磁気ＨE だけ
である。従って、この第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂにお
いては、図３のＲ−Ｈ特性上、極大点付近の不感帯ＢＺ
内での抵抗変化のみとなり、その抵抗変化は、ほとんど
無視できる程度である。このことから、この第２のＭＲ
素子６ａ及び６ｂは、固定抵抗として機能することにな
る。
ャップ４ａ及び４ｂ近傍のフェライトコア３上に配され
ていることから、バイアス磁界ＨB は加わらず、抵抗変
化に寄与する磁界としては、微小磁界の地磁気ＨE だけ
である。従って、この第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂにお
いては、図３のＲ−Ｈ特性上、極大点付近の不感帯ＢＺ
内での抵抗変化のみとなり、その抵抗変化は、ほとんど
無視できる程度である。このことから、この第２のＭＲ
素子６ａ及び６ｂは、固定抵抗として機能することにな
る。
【００４８】そして、第１及び第２のギャップ４ａ及び
４ｂ上に配された各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂと、こ
れら第１及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ近傍に配され
た第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂとのノード電位Ｖｎ１及
びＶｎ２は、電源電圧Ｖｃｃを、バイアス磁界ＨB 及び
地磁気ＨE によって抵抗変化した第１のＭＲ素子５ａ及
び５ｂの抵抗値Ｒａと第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂにお
ける固定抵抗値とで抵抗分割した電位となる。このこと
から、上記ノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２は、第１のＭＲ
素子５ａ及び５ｂの抵抗変化に依存した電位であり、地
磁気ＨE の方位θに関する電位を示すことになる。
４ｂ上に配された各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂと、こ
れら第１及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ近傍に配され
た第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂとのノード電位Ｖｎ１及
びＶｎ２は、電源電圧Ｖｃｃを、バイアス磁界ＨB 及び
地磁気ＨE によって抵抗変化した第１のＭＲ素子５ａ及
び５ｂの抵抗値Ｒａと第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂにお
ける固定抵抗値とで抵抗分割した電位となる。このこと
から、上記ノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２は、第１のＭＲ
素子５ａ及び５ｂの抵抗変化に依存した電位であり、地
磁気ＨE の方位θに関する電位を示すことになる。
【００４９】これらのノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２は、
後段の検出回路部２における第１及び第２のアンプ１１
ａ及び１１ｂにてそれぞれ増幅されて演算回路１２に供
給される。
後段の検出回路部２における第１及び第２のアンプ１１
ａ及び１１ｂにてそれぞれ増幅されて演算回路１２に供
給される。
【００５０】ここで、横軸に方位θをとり、縦軸に増幅
後のノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２の出力レベルをとる
と、その特性曲線は、図４に示すように、一方のノード
電位Ｖｎ１に関しては、 ＫＨEｓｉｎθで示すサインカ
ーブ（実線で示す）を描くことになり、他方のノード電
位に関しては、 ＫＨEｓｉｎ（α−θ）で示すサインカ
ーブ（破線で示す）を描くことになる。ここで、Ｋは比
例定数である。
後のノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２の出力レベルをとる
と、その特性曲線は、図４に示すように、一方のノード
電位Ｖｎ１に関しては、 ＫＨEｓｉｎθで示すサインカ
ーブ（実線で示す）を描くことになり、他方のノード電
位に関しては、 ＫＨEｓｉｎ（α−θ）で示すサインカ
ーブ（破線で示す）を描くことになる。ここで、Ｋは比
例定数である。
【００５１】従って、地磁気ＨE の方位θは、以下の手
順にて求めることができる。まず、第１のギャップ４ａ
上の第１のＭＲ素子５ａに関し、一方のノード電位Ｖｎ
１に基いて、以下の（１）式から第１のギャップ４ａ上
の第１のＭＲ素子５ａにかかる地磁気ＨE の方位θ1 を
求める。 θ1 ＝ ｓｉｎ-1（Ｖｎ１／ＫＨE） …………（１） ０°≦θ1≦３６０°
順にて求めることができる。まず、第１のギャップ４ａ
上の第１のＭＲ素子５ａに関し、一方のノード電位Ｖｎ
１に基いて、以下の（１）式から第１のギャップ４ａ上
の第１のＭＲ素子５ａにかかる地磁気ＨE の方位θ1 を
求める。 θ1 ＝ ｓｉｎ-1（Ｖｎ１／ＫＨE） …………（１） ０°≦θ1≦３６０°
【００５２】次に、第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ
素子５ｂに関し、他方のノード電位Ｖｎ２及び第１のギ
ャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに対する配列角αに
基いて、以下の（２）式から第２のギャップ４ｂ上の第
１のＭＲ素子５ｂにかかる地磁気ＨE の方位θ2 を求め
る。 θ2 ＝ α − ｓｉｎ-1（Ｖｎ２／ＫＨE） …………（２） ０°≦θ2≦３６０°
素子５ｂに関し、他方のノード電位Ｖｎ２及び第１のギ
ャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに対する配列角αに
基いて、以下の（２）式から第２のギャップ４ｂ上の第
１のＭＲ素子５ｂにかかる地磁気ＨE の方位θ2 を求め
る。 θ2 ＝ α − ｓｉｎ-1（Ｖｎ２／ＫＨE） …………（２） ０°≦θ2≦３６０°
【００５３】上記方位θ1及びθ2は、０°から３６０°
の間において、それぞれ２種類の値が算出されるため、
θ1＝θ2となる方位を地磁気の方位θとする。
の間において、それぞれ２種類の値が算出されるため、
θ1＝θ2となる方位を地磁気の方位θとする。
【００５４】この第１実施例においては、上記演算を行
うために、上述したように、各アンプ１１ａ及び１１ｂ
の後段に演算回路１２を接続し、この演算回路１２にて
上記演算を行わせて、地磁気ＨE の方位θを求める。具
体的には、例えば、各アンプ１１ａ及び１１ｂからの増
幅されたノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２をそれぞれディジ
タル信号に変換し、この変換されたディジタル信号に基
づいて上記演算を行って出力端子φより地磁気方位情報
Ｄθを出力する。
うために、上述したように、各アンプ１１ａ及び１１ｂ
の後段に演算回路１２を接続し、この演算回路１２にて
上記演算を行わせて、地磁気ＨE の方位θを求める。具
体的には、例えば、各アンプ１１ａ及び１１ｂからの増
幅されたノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２をそれぞれディジ
タル信号に変換し、この変換されたディジタル信号に基
づいて上記演算を行って出力端子φより地磁気方位情報
Ｄθを出力する。
【００５５】このように、上記第１実施例に係る地磁気
方位センサーは、従来の磁石式地磁気方位センサー（磁
気コンパス）と異なり、検出回路部２の演算回路１２か
ら、地磁気方位情報Ｄθが電気信号として出力されるた
め、この演算回路１２からの地磁気方位情報Ｄθに基づ
いて、例えば陰極線管のコンバージェンスのドリフトを
防止することが可能となる。特に、この第１実施例にお
いては、地磁気ＨE の方位θが０≦θ≦｛３６０°−
（９０°−α）｝の範囲で変化する場合に有効であり、
この範囲で地磁気ＨE が変化する環境下での陰極線管に
おける地磁気ＨEの影響によるコンバージェンスのドリ
フトを防止する場合に有効となる。
方位センサーは、従来の磁石式地磁気方位センサー（磁
気コンパス）と異なり、検出回路部２の演算回路１２か
ら、地磁気方位情報Ｄθが電気信号として出力されるた
め、この演算回路１２からの地磁気方位情報Ｄθに基づ
いて、例えば陰極線管のコンバージェンスのドリフトを
防止することが可能となる。特に、この第１実施例にお
いては、地磁気ＨE の方位θが０≦θ≦｛３６０°−
（９０°−α）｝の範囲で変化する場合に有効であり、
この範囲で地磁気ＨE が変化する環境下での陰極線管に
おける地磁気ＨEの影響によるコンバージェンスのドリ
フトを防止する場合に有効となる。
【００５６】ところで、陰極線管は、電子銃から出射さ
れた電子を、高電圧が印加された蛍光体に衝突させるこ
とで、色発光させることにより、画面上に画像を表示さ
せることから、陰極線管の周囲は、温度変化の激しい環
境となっている。
れた電子を、高電圧が印加された蛍光体に衝突させるこ
とで、色発光させることにより、画面上に画像を表示さ
せることから、陰極線管の周囲は、温度変化の激しい環
境となっている。
【００５７】このような温度変化の激しい環境下に高感
度のセンサーを配した場合、センサーの検出信号が、そ
の温度変化によってレベルが変化することになり、誤動
作を招来させるおそれがある。しかし、この第１実施例
に係る地磁気方位センサーにおいては、磁界に感応する
第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂと温度補償用の第２のＭＲ
素子６ａ及び６ｂとの直列接続点のノード電位Ｖｎ１及
びＶｎ２を検出回路部２に供給するようにしているた
め、環境温度の変化を第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂが吸
収するかたちとなり、その検出レベルは、温度の変化に
は左右されないものとなる。
度のセンサーを配した場合、センサーの検出信号が、そ
の温度変化によってレベルが変化することになり、誤動
作を招来させるおそれがある。しかし、この第１実施例
に係る地磁気方位センサーにおいては、磁界に感応する
第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂと温度補償用の第２のＭＲ
素子６ａ及び６ｂとの直列接続点のノード電位Ｖｎ１及
びＶｎ２を検出回路部２に供給するようにしているた
め、環境温度の変化を第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂが吸
収するかたちとなり、その検出レベルは、温度の変化に
は左右されないものとなる。
【００５８】従って、この第１実施例に係る地磁気方位
センサーを、例えば陰極線管内あるいはその周囲に配置
したとしても、その温度変化には感応せず、安定に地磁
気方位情報Ｄθを得ることができる。
センサーを、例えば陰極線管内あるいはその周囲に配置
したとしても、その温度変化には感応せず、安定に地磁
気方位情報Ｄθを得ることができる。
【００５９】また、第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂを、コ
イルＬが巻回されたフェライトコア３に形成された第１
及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ上にそれぞれ配し、上
記第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂを、各ギャップ４ａ及び
４ｂの近傍におけるフェライトコア３上に配することに
より、簡単な構成で、第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂに対
してバイアス磁界ＨB を印加させることができ、地磁気
方位センサー自体の小型化を達成させることが可能とな
る。従って、陰極線管内への地磁気方位センサーの設置
が容易になり、コンバージェンスのドリフト防止用のセ
ンサーとして十分機能させることが可能となる。
イルＬが巻回されたフェライトコア３に形成された第１
及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ上にそれぞれ配し、上
記第２のＭＲ素子６ａ及び６ｂを、各ギャップ４ａ及び
４ｂの近傍におけるフェライトコア３上に配することに
より、簡単な構成で、第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂに対
してバイアス磁界ＨB を印加させることができ、地磁気
方位センサー自体の小型化を達成させることが可能とな
る。従って、陰極線管内への地磁気方位センサーの設置
が容易になり、コンバージェンスのドリフト防止用のセ
ンサーとして十分機能させることが可能となる。
【００６０】次に、上記第１実施例に係る地磁気方位セ
ンサーの第１の変形例を図５に基づいて説明する。な
お、図１と対応するものについては同符号を記す。
ンサーの第１の変形例を図５に基づいて説明する。な
お、図１と対応するものについては同符号を記す。
【００６１】この第１の変形例に係る地磁気方位センサ
ーは、図５に示すように、上記図１で示す第１実施例と
ほぼ同じ構成を有するが、第１のギャップ４ａの長手方
向に延長させた線ｍと第２のギャップ４ｂの長手方向に
延長させた線ｎとのなす角、即ち第１のギャップ４ａ上
における第１のＭＲ素子５ａと第２のギャップ４ｂ上に
おける第１のＭＲ素子５ｂとの配列角が９０°である点
で異なる。
ーは、図５に示すように、上記図１で示す第１実施例と
ほぼ同じ構成を有するが、第１のギャップ４ａの長手方
向に延長させた線ｍと第２のギャップ４ｂの長手方向に
延長させた線ｎとのなす角、即ち第１のギャップ４ａ上
における第１のＭＲ素子５ａと第２のギャップ４ｂ上に
おける第１のＭＲ素子５ｂとの配列角が９０°である点
で異なる。
【００６２】この場合、第２のギャップ４ｂ上の第１の
ＭＲ素子５ｂが、第１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素
子５ａに対して角度９０°ほどフェライトコア３の円周
に沿って離間した位置にあることから、第２のギャップ
４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂに加わる抵抗変化に寄与す
る磁界は、バイアス磁界ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成
分 ＨEｓｉｎ（９０°−θ）＝ＨE ｃｏｓθとの合成成
分（ＨB ＋ ＨEｃｏｓθ）となり、この第１のＭＲ素子
５ｂの抵抗値は、Ｒ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ＨEｃｏ
ｓθ）に対応した値となる。
ＭＲ素子５ｂが、第１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素
子５ａに対して角度９０°ほどフェライトコア３の円周
に沿って離間した位置にあることから、第２のギャップ
４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂに加わる抵抗変化に寄与す
る磁界は、バイアス磁界ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成
分 ＨEｓｉｎ（９０°−θ）＝ＨE ｃｏｓθとの合成成
分（ＨB ＋ ＨEｃｏｓθ）となり、この第１のＭＲ素子
５ｂの抵抗値は、Ｒ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ＨEｃｏ
ｓθ）に対応した値となる。
【００６３】ここで、横軸に方位θをとり、縦軸に増幅
後のノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２の出力レベルをとる
と、その特性曲線は、図４に示すように、一方のノード
電位Ｖｎ１に関しては、 ＫＨEｓｉｎθで示すサインカ
ーブ（実線で示す）を描くことになり、他方のノード電
位Ｖｎ２に関しては、 ＫＨEｃｏｓθで示すコサインカ
ーブ（一点鎖線で示す）を描くことになる。
後のノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２の出力レベルをとる
と、その特性曲線は、図４に示すように、一方のノード
電位Ｖｎ１に関しては、 ＫＨEｓｉｎθで示すサインカ
ーブ（実線で示す）を描くことになり、他方のノード電
位Ｖｎ２に関しては、 ＫＨEｃｏｓθで示すコサインカ
ーブ（一点鎖線で示す）を描くことになる。
【００６４】従って、地磁気ＨE の方位θは、以下の
（３）式から求めることができる。 θ ＝ ｔａｎ-1（Ｖｎ１／Ｖｎ２） …………（３）
（３）式から求めることができる。 θ ＝ ｔａｎ-1（Ｖｎ１／Ｖｎ２） …………（３）
【００６５】そして、この第１の変形例においては、演
算回路１２にて上記演算を行うことにより、地磁気ＨE
の方位θを求める。
算回路１２にて上記演算を行うことにより、地磁気ＨE
の方位θを求める。
【００６６】このように、上記第１の変形例において
は、第１のギャップ４ａ上における第１のＭＲ素子５ａ
の容易軸と第２のギャップ４ｂ上における第１のＭＲ素
子５ｂの容易軸とが互いに９０°となる方向に配される
ことから、上記（３）式に示すように、演算回路１２で
の地磁気ＨE の方位θの演算が簡単になり、その結果、
メモリや複雑な制御回路等を搭載させる必要がなくな
り、簡単なアナログ回路あるいはディジタル回路にて構
成することが可能となる。
は、第１のギャップ４ａ上における第１のＭＲ素子５ａ
の容易軸と第２のギャップ４ｂ上における第１のＭＲ素
子５ｂの容易軸とが互いに９０°となる方向に配される
ことから、上記（３）式に示すように、演算回路１２で
の地磁気ＨE の方位θの演算が簡単になり、その結果、
メモリや複雑な制御回路等を搭載させる必要がなくな
り、簡単なアナログ回路あるいはディジタル回路にて構
成することが可能となる。
【００６７】なお、この第１実施例においては、地磁気
ＨE の方位θが０≦θ≦３６０°の範囲で変化する場合
に有効であり、例えば船や車等の移動するものに設けら
れるテレビジョン受像機等の陰極線管におけるコンバー
ジェンスのドリフトを防止する場合に有効となる。
ＨE の方位θが０≦θ≦３６０°の範囲で変化する場合
に有効であり、例えば船や車等の移動するものに設けら
れるテレビジョン受像機等の陰極線管におけるコンバー
ジェンスのドリフトを防止する場合に有効となる。
【００６８】次に、上記第１実施例に係る地磁気方位セ
ンサーの第２の変形例を図６に基づいて説明する。な
お、図１と対応するものについては同符号を記す。
ンサーの第２の変形例を図６に基づいて説明する。な
お、図１と対応するものについては同符号を記す。
【００６９】この第２の変形例に係る地磁気方位センサ
ーは、図６に示すように、上記図１で示す第１実施例と
ほぼ同じ構成を有するが、第１のギャップ４ａ上におけ
る第１のＭＲ素子５ａと第２のギャップ４ｂ上における
第１のＭＲ素子５ｂとの配列角が１８０°である点と、
第１及び第２のアンプ１１ａ及び１１ｂと結合コンデン
サＣの代わりに差動増幅器２１を挿入した点で異なる。
ーは、図６に示すように、上記図１で示す第１実施例と
ほぼ同じ構成を有するが、第１のギャップ４ａ上におけ
る第１のＭＲ素子５ａと第２のギャップ４ｂ上における
第１のＭＲ素子５ｂとの配列角が１８０°である点と、
第１及び第２のアンプ１１ａ及び１１ｂと結合コンデン
サＣの代わりに差動増幅器２１を挿入した点で異なる。
【００７０】この場合、第２のギャップ４ｂ上の第１の
ＭＲ素子５ｂが、第１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素
子５ａに対して角度１８０°ほどフェライトコア３の円
周に沿って離間した位置、即ち１８０°対向の位置にあ
ることから、第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ素子５
ｂに加わる抵抗変化に寄与する磁界は、負方向のバイア
ス磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎθ
との合成成分（−ＨB＋ ＨEｓｉｎθ）となり、この第
１のＭＲ素子５ｂの抵抗値は、Ｒ−Ｈ特性上、磁界（−
ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）に対応した値となる。
ＭＲ素子５ｂが、第１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素
子５ａに対して角度１８０°ほどフェライトコア３の円
周に沿って離間した位置、即ち１８０°対向の位置にあ
ることから、第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ素子５
ｂに加わる抵抗変化に寄与する磁界は、負方向のバイア
ス磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎθ
との合成成分（−ＨB＋ ＨEｓｉｎθ）となり、この第
１のＭＲ素子５ｂの抵抗値は、Ｒ−Ｈ特性上、磁界（−
ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）に対応した値となる。
【００７１】ここで、横軸に方位θをとり、縦軸に各ノ
ード電位Ｖｎ１及びＶｎ２の出力レベルをとると、その
特性曲線は、図４に示すように、一方のノード電位Ｖｎ
１に関しては、 ｋＨEｓｉｎθで示すサインカーブ（実
線で示す）を描くことになり、他方のノード電位Ｖｎ２
に関しては、−ｋＨEｓｉｎθで示す負方向のサインカ
ーブ（二点鎖線で示す）を描くことになる。なお、ｋは
比例定数である。
ード電位Ｖｎ１及びＶｎ２の出力レベルをとると、その
特性曲線は、図４に示すように、一方のノード電位Ｖｎ
１に関しては、 ｋＨEｓｉｎθで示すサインカーブ（実
線で示す）を描くことになり、他方のノード電位Ｖｎ２
に関しては、−ｋＨEｓｉｎθで示す負方向のサインカ
ーブ（二点鎖線で示す）を描くことになる。なお、ｋは
比例定数である。
【００７２】従って、差動増幅器２１からの出力信号Ｖ
ｎのレベルは、ｋＨEｓｉｎθ−（−ｋＨEｓｉｎθ）＝
２ｋＨE ｓｉｎθとなり、地磁気ＨE の方位θは、以下
の（４）式から求めることができる。 θ ＝ ｓｉｎ-1（Ｖｎ／２ｋＨE） …………（４）
ｎのレベルは、ｋＨEｓｉｎθ−（−ｋＨEｓｉｎθ）＝
２ｋＨE ｓｉｎθとなり、地磁気ＨE の方位θは、以下
の（４）式から求めることができる。 θ ＝ ｓｉｎ-1（Ｖｎ／２ｋＨE） …………（４）
【００７３】そして、この第２の変形例においては、演
算回路１２にて上記演算を行うことにより、地磁気ＨE
の方位θを求める。
算回路１２にて上記演算を行うことにより、地磁気ＨE
の方位θを求める。
【００７４】このように、上記第２の変形例において
は、第１のギャップ４ａ上における第１のＭＲ素子５ａ
の容易軸と第２のギャップ４ｂ上における第１のＭＲ素
子５ｂの容易軸とを互いに１８０°となる方向に配し、
各ノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２を後段の差動増幅器２１
にて差分をとるようにしたので、配線経路を通して混入
した同相ノイズや第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂ自体が有
する磁界の感応に伴うノイズを除去することができ、し
かも差動増幅器２１に入力される信号は、１８０°対向
の第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂにおけるノード電位Ｖｎ
１及びＶｎ２であることから、この差動増幅器２１から
出力される信号Ｖｎは、各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂ
におけるノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２を加え合わせた信
号レベルを有する信号となる。
は、第１のギャップ４ａ上における第１のＭＲ素子５ａ
の容易軸と第２のギャップ４ｂ上における第１のＭＲ素
子５ｂの容易軸とを互いに１８０°となる方向に配し、
各ノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２を後段の差動増幅器２１
にて差分をとるようにしたので、配線経路を通して混入
した同相ノイズや第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂ自体が有
する磁界の感応に伴うノイズを除去することができ、し
かも差動増幅器２１に入力される信号は、１８０°対向
の第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂにおけるノード電位Ｖｎ
１及びＶｎ２であることから、この差動増幅器２１から
出力される信号Ｖｎは、各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂ
におけるノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２を加え合わせた信
号レベルを有する信号となる。
【００７５】即ち、差動増幅器２１からは、ノイズ成分
が抑圧され、かつ信号成分が増大された信号Ｖｎが出力
されることになり、後段において地磁気ＨE の方位θを
演算するための信号のＳ／Ｎを向上させることができ
る。このことから、演算回路１２における地磁気方位θ
の演算を高精度に行わせることができ、方位検出に関す
る高信頼性を達成させることができる。
が抑圧され、かつ信号成分が増大された信号Ｖｎが出力
されることになり、後段において地磁気ＨE の方位θを
演算するための信号のＳ／Ｎを向上させることができ
る。このことから、演算回路１２における地磁気方位θ
の演算を高精度に行わせることができ、方位検出に関す
る高信頼性を達成させることができる。
【００７６】なお、この第２の変形例においては、地磁
気ＨE の方位θが０≦θ≦９０°の範囲で変化する場合
に有効であり、例えば頻繁に移動することの無い備え付
け型の陰極線管における地磁気ＨE の影響によるコンバ
ージェンスのドリフトを防止する場合に有効となる。
気ＨE の方位θが０≦θ≦９０°の範囲で変化する場合
に有効であり、例えば頻繁に移動することの無い備え付
け型の陰極線管における地磁気ＨE の影響によるコンバ
ージェンスのドリフトを防止する場合に有効となる。
【００７７】次に、第２実施例に係る地磁気方位センサ
ーを図７〜図９に基づいて説明する。なお、図１と対応
するものについては同符号を記す。
ーを図７〜図９に基づいて説明する。なお、図１と対応
するものについては同符号を記す。
【００７８】この第２実施例に係る地磁気方位センサー
は、図７に示すように、上記第１実施例に係る地磁気方
位センサーとほぼ同じ構成を有するが、円環状のフェラ
イトコア３に４つのギャップ（第１〜第４のギャップ４
ａ〜４ｄ）が形成されている点と、検出回路部２が、２
つの差動増幅器（第１及び第２の差動増幅器２１ａ及び
２１ｂ）と１つの演算回路１２にて構成されている点で
異なる。
は、図７に示すように、上記第１実施例に係る地磁気方
位センサーとほぼ同じ構成を有するが、円環状のフェラ
イトコア３に４つのギャップ（第１〜第４のギャップ４
ａ〜４ｄ）が形成されている点と、検出回路部２が、２
つの差動増幅器（第１及び第２の差動増幅器２１ａ及び
２１ｂ）と１つの演算回路１２にて構成されている点で
異なる。
【００７９】第１〜第４のギャップ４ａ〜４ｄ中、第１
及び第２のギャップ４ａ及び４ｂは、互いに一方の対を
構成するように１８０°対向でフェライトコア３上に形
成され、第３及び第４のギャップ４ｃ及び４ｄは、互い
に他方の対を構成するように１８０°対向でフェライト
コア３上に形成されている。
及び第２のギャップ４ａ及び４ｂは、互いに一方の対を
構成するように１８０°対向でフェライトコア３上に形
成され、第３及び第４のギャップ４ｃ及び４ｄは、互い
に他方の対を構成するように１８０°対向でフェライト
コア３上に形成されている。
【００８０】各ギャップ４ａ〜４ｄ上には、それぞれ第
１のＭＲ素子５ａ〜５ｄが形成され、各ギャップ４ａ〜
４ｄ近傍のフェライトコア３上にはそれぞれ第２のＭＲ
素子６ａ〜６ｄが形成されている。そして、これら第１
及び第２のＭＲ素子（５ａ，５ｂ〜５ｄ）及び（６ａ，
６ｂ〜６ｄ）は、電源ＶｃｃとＧＮＤ間において直列接
続されて各ＭＲ素子（５ａ，５ｂ〜５ｄ）及び（６ａ，
６ｂ〜６ｄ）に一定電流が流れるように構成されてい
る。また、互いに１８０°対向の第１及び第２のギャッ
プ４ａ及び４ｂ上に形成された第１のＭＲ素子５ａ及び
５ｂを結ぶ線ｍと、互いに１８０°対向の第３及び第４
のギャップ４ｃ及び４ｄ上に形成された第１のＭＲ素子
５ｃ及び５ｄを結ぶ線ｎとのなす角（配列角）は任意の
角度αとされている。
１のＭＲ素子５ａ〜５ｄが形成され、各ギャップ４ａ〜
４ｄ近傍のフェライトコア３上にはそれぞれ第２のＭＲ
素子６ａ〜６ｄが形成されている。そして、これら第１
及び第２のＭＲ素子（５ａ，５ｂ〜５ｄ）及び（６ａ，
６ｂ〜６ｄ）は、電源ＶｃｃとＧＮＤ間において直列接
続されて各ＭＲ素子（５ａ，５ｂ〜５ｄ）及び（６ａ，
６ｂ〜６ｄ）に一定電流が流れるように構成されてい
る。また、互いに１８０°対向の第１及び第２のギャッ
プ４ａ及び４ｂ上に形成された第１のＭＲ素子５ａ及び
５ｂを結ぶ線ｍと、互いに１８０°対向の第３及び第４
のギャップ４ｃ及び４ｄ上に形成された第１のＭＲ素子
５ｃ及び５ｄを結ぶ線ｎとのなす角（配列角）は任意の
角度αとされている。
【００８１】そして、第１のギャップ４ａに関する第１
のＭＲ素子５ａと第２のＭＲ素子６ａ間のノード電位Ｖ
ｎ１が、検出回路部２における第１の差動増幅器２１ａ
の＋側端子に供給されるように配線され、第２のギャッ
プ４ｂに関する第１のＭＲ素子５ｂと第２のＭＲ素子６
ｂ間のノード電位Ｖｎ２が、第１の差動増幅器２１ａの
−側端子に供給されるように配線され、更に第３のギャ
ップ４ｃに関する第１のＭＲ素子５ｃと第２のＭＲ素子
６ｃ間のノード電位Ｖｎ３が、第２の差動増幅器２１ｂ
の＋側端子に供給されるように配線され、第４のギャッ
プ４ｄに関する第１のＭＲ素子５ｄと第２のＭＲ素子６
ｄ間のノード電位Ｖｎ４が、第２の差動増幅器２１ｂの
−側端子に供給されるように配線されている。
のＭＲ素子５ａと第２のＭＲ素子６ａ間のノード電位Ｖ
ｎ１が、検出回路部２における第１の差動増幅器２１ａ
の＋側端子に供給されるように配線され、第２のギャッ
プ４ｂに関する第１のＭＲ素子５ｂと第２のＭＲ素子６
ｂ間のノード電位Ｖｎ２が、第１の差動増幅器２１ａの
−側端子に供給されるように配線され、更に第３のギャ
ップ４ｃに関する第１のＭＲ素子５ｃと第２のＭＲ素子
６ｃ間のノード電位Ｖｎ３が、第２の差動増幅器２１ｂ
の＋側端子に供給されるように配線され、第４のギャッ
プ４ｄに関する第１のＭＲ素子５ｄと第２のＭＲ素子６
ｄ間のノード電位Ｖｎ４が、第２の差動増幅器２１ｂの
−側端子に供給されるように配線されている。
【００８２】この第２実施例に係る地磁気方位センサー
においては、まず、第１及び第２のギャップ４ａ及び４
ｂ上における各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂに関してみ
ると、第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂが、
第１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに対して角
度１８０°ほどフェライトコア３の円周に沿って離間し
た位置、即ち１８０°対向の位置にあることから、第１
のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに加わる抵抗変
化に寄与する磁界は、正方向のバイアス磁界Ｈ B と地磁
気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎθとの合成成分（ＨB
＋ ＨEｓｉｎθ）となり、また、第２のギャップ４ｂ上
の第１のＭＲ素子５ｂに加わる抵抗変化に寄与する磁界
は、負方向のバイアス磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方
向成分ＨEｓｉｎθとの合成成分（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎ
θ）となる。従って、第１及び第２のギャップ４ａ及び
４ｂ上の各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂの抵抗値は、そ
れぞれＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）及び
磁界（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）に対応した値となる。
においては、まず、第１及び第２のギャップ４ａ及び４
ｂ上における各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂに関してみ
ると、第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂが、
第１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに対して角
度１８０°ほどフェライトコア３の円周に沿って離間し
た位置、即ち１８０°対向の位置にあることから、第１
のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに加わる抵抗変
化に寄与する磁界は、正方向のバイアス磁界Ｈ B と地磁
気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎθとの合成成分（ＨB
＋ ＨEｓｉｎθ）となり、また、第２のギャップ４ｂ上
の第１のＭＲ素子５ｂに加わる抵抗変化に寄与する磁界
は、負方向のバイアス磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方
向成分ＨEｓｉｎθとの合成成分（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎ
θ）となる。従って、第１及び第２のギャップ４ａ及び
４ｂ上の各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂの抵抗値は、そ
れぞれＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）及び
磁界（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）に対応した値となる。
【００８３】ここで、横軸に方位θをとり、縦軸に各ノ
ード電位の出力レベルをとると、その特性曲線は、図８
に示すように、一方のノード電位Ｖｎ１に関しては、
ｋＨEｓｉｎθで示すサインカーブ（実線で示す）を描
くことになり、他方のノード電位Ｖｎ２に関しては、−
ｋＨEｓｉｎθで示す負方向のサインカーブ（破線で示
す）を描くことになる。
ード電位の出力レベルをとると、その特性曲線は、図８
に示すように、一方のノード電位Ｖｎ１に関しては、
ｋＨEｓｉｎθで示すサインカーブ（実線で示す）を描
くことになり、他方のノード電位Ｖｎ２に関しては、−
ｋＨEｓｉｎθで示す負方向のサインカーブ（破線で示
す）を描くことになる。
【００８４】このことから、第１の差動増幅器２１ａか
らの出力信号のレベルＶ１は、ｋＨ Eｓｉｎθ−（−ｋ
ＨEｓｉｎθ）＝２ｋＨE ｓｉｎθとなり、第１及び第
２のギャップ４ａ及び４ｂ上における各ＭＲ素子５ａ及
び５ｂに対する地磁気ＨE の方位θ1 は、以下の（５）
式から求めることができる。
らの出力信号のレベルＶ１は、ｋＨ Eｓｉｎθ−（−ｋ
ＨEｓｉｎθ）＝２ｋＨE ｓｉｎθとなり、第１及び第
２のギャップ４ａ及び４ｂ上における各ＭＲ素子５ａ及
び５ｂに対する地磁気ＨE の方位θ1 は、以下の（５）
式から求めることができる。
【００８５】 θ1 ＝ ｓｉｎ-1（Ｖ１／２ｋＨE） …………（５） ０°≦θ1≦３６０°
【００８６】次に、第３及び第４のギャップ４ｃ及び４
ｄ上における各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄに関してみ
ると、第４のギャップ４ｄ上の第１のＭＲ素子５ｄが、
第３のギャップ４ｃ上の第１のＭＲ素子５ｃに対して角
度１８０°ほどフェライトコア３の円周に沿って離間し
た位置、即ち１８０°対向の位置にあり、更にこれら第
１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄを結ぶ線ｎと、第１及び第２
のギャップ４ａ及び４ｂ上における各第１のＭＲ素子５
ａ及び５ｂを結ぶ線ｍとのなす角が任意の角度αである
ことから、第３のギャップ４ｃ上の第１のＭＲ素子５ｃ
に加わる抵抗変化に寄与する磁界は、正方向のバイアス
磁界ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分ＨEｓｉｎ（α−
θ）との合成成分（ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α−θ））とな
り、また、第４のギャップ４ｄ上の第１のＭＲ素子５ｄ
に加わる抵抗変化に寄与する磁界は、負方向のバイアス
磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎ（α
−θ）との合成成分（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α−θ））
となる。従って、第３及び第４のギャップ４ｃ及び４ｄ
上の各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄの抵抗値は、それぞ
れＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α−θ））
及び磁界（−ＨB＋ ＨEｓｉｎ（α−θ））に対応した
値となる。
ｄ上における各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄに関してみ
ると、第４のギャップ４ｄ上の第１のＭＲ素子５ｄが、
第３のギャップ４ｃ上の第１のＭＲ素子５ｃに対して角
度１８０°ほどフェライトコア３の円周に沿って離間し
た位置、即ち１８０°対向の位置にあり、更にこれら第
１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄを結ぶ線ｎと、第１及び第２
のギャップ４ａ及び４ｂ上における各第１のＭＲ素子５
ａ及び５ｂを結ぶ線ｍとのなす角が任意の角度αである
ことから、第３のギャップ４ｃ上の第１のＭＲ素子５ｃ
に加わる抵抗変化に寄与する磁界は、正方向のバイアス
磁界ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分ＨEｓｉｎ（α−
θ）との合成成分（ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α−θ））とな
り、また、第４のギャップ４ｄ上の第１のＭＲ素子５ｄ
に加わる抵抗変化に寄与する磁界は、負方向のバイアス
磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎ（α
−θ）との合成成分（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α−θ））
となる。従って、第３及び第４のギャップ４ｃ及び４ｄ
上の各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄの抵抗値は、それぞ
れＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎ（α−θ））
及び磁界（−ＨB＋ ＨEｓｉｎ（α−θ））に対応した
値となる。
【００８７】ここで、横軸に方位θをとり、縦軸に各ノ
ード電位Ｖｎ３及びＶｎ４の出力レベルをとると、その
特性曲線は、図８に示すように、一方のノード電位Ｖｎ
３に関しては、 ｋＨEｓｉｎ（α−θ）で示すサインカ
ーブ（一点鎖線で示す）を描くことになり、他方のノー
ド電位Ｖｎ４に関しては、−ｋＨEｓｉｎ（α−θ）で
示す負方向のサインカーブ（二点鎖線で示す）を描くこ
とになる。
ード電位Ｖｎ３及びＶｎ４の出力レベルをとると、その
特性曲線は、図８に示すように、一方のノード電位Ｖｎ
３に関しては、 ｋＨEｓｉｎ（α−θ）で示すサインカ
ーブ（一点鎖線で示す）を描くことになり、他方のノー
ド電位Ｖｎ４に関しては、−ｋＨEｓｉｎ（α−θ）で
示す負方向のサインカーブ（二点鎖線で示す）を描くこ
とになる。
【００８８】従って、第２の差動増幅器２１ｂからの出
力信号Ｖ２のレベルは、ｋＨEｓｉｎ（α−θ）−（−
ｋＨEｓｉｎ（α−θ））＝２ｋＨE ｓｉｎ（α−θ）
となり、第３及び第４のギャップ４ｃ及び４ｄ上におけ
る各ＭＲ素子５ｃ及び５ｄに対する地磁気ＨE の方位θ
2 は、以下の（６）式から求めることができる。 θ2 ＝ α − ｓｉｎ-1（Ｓｖ２／２ｋＨE） …………（６） ０°≦θ2≦３６０°
力信号Ｖ２のレベルは、ｋＨEｓｉｎ（α−θ）−（−
ｋＨEｓｉｎ（α−θ））＝２ｋＨE ｓｉｎ（α−θ）
となり、第３及び第４のギャップ４ｃ及び４ｄ上におけ
る各ＭＲ素子５ｃ及び５ｄに対する地磁気ＨE の方位θ
2 は、以下の（６）式から求めることができる。 θ2 ＝ α − ｓｉｎ-1（Ｓｖ２／２ｋＨE） …………（６） ０°≦θ2≦３６０°
【００８９】上記方位θ1及びθ2は、０°から３６０°
の間において、それぞれ２種類の値が算出されるため、
θ1＝θ2となる方位を地磁気の方位θとする。
の間において、それぞれ２種類の値が算出されるため、
θ1＝θ2となる方位を地磁気の方位θとする。
【００９０】この第２実施例においては、上記演算を行
うために、第１実施例と同様に、第１及び第２の差動増
幅器２１ａ及び２１ｂの後段に演算回路１２を接続し、
この演算回路１２にて上記演算を行わせて、地磁気ＨE
の方位θを求める。具体的には、例えば、各差動増幅器
２１ａ及び２１ｂからの増幅されたノード電位Ｖ１及び
Ｖ２をそれぞれディジタル信号に変換し、この変換され
たディジタル信号に基づいて上記演算を行う。
うために、第１実施例と同様に、第１及び第２の差動増
幅器２１ａ及び２１ｂの後段に演算回路１２を接続し、
この演算回路１２にて上記演算を行わせて、地磁気ＨE
の方位θを求める。具体的には、例えば、各差動増幅器
２１ａ及び２１ｂからの増幅されたノード電位Ｖ１及び
Ｖ２をそれぞれディジタル信号に変換し、この変換され
たディジタル信号に基づいて上記演算を行う。
【００９１】このように、上記第２実施例に係る地磁気
方位センサーは、第１のギャップ４ａ上における第１の
ＭＲ素子５ａの容易軸と第２のギャップ４ｂ上における
第１のＭＲ素子５ｂの容易軸とを互いに１８０°となる
方向に配し、各ノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２を後段の第
１の差動増幅器２１ａにて差分をとるようにしたので、
配線経路を通して混入した同相ノイズや第１のＭＲ素子
５ａ及び５ｂ自体が有する磁界の感応に伴うノイズを除
去することができ、しかも第１の差動増幅器２１ａに入
力される信号は、１８０°対向の第１のＭＲ素子５ａ及
び５ｂにおけるノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２であること
から、この第１の差動増幅器２１ａから出力される信号
Ｖ１は、各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂにおけるノード
電位Ｖｎ１及びＶｎ２を加え合わせた信号レベルを有す
る信号となる。これは、第３及び第４のギャップ４ｃ及
び４ｄ上における各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄについ
ても同様である。
方位センサーは、第１のギャップ４ａ上における第１の
ＭＲ素子５ａの容易軸と第２のギャップ４ｂ上における
第１のＭＲ素子５ｂの容易軸とを互いに１８０°となる
方向に配し、各ノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２を後段の第
１の差動増幅器２１ａにて差分をとるようにしたので、
配線経路を通して混入した同相ノイズや第１のＭＲ素子
５ａ及び５ｂ自体が有する磁界の感応に伴うノイズを除
去することができ、しかも第１の差動増幅器２１ａに入
力される信号は、１８０°対向の第１のＭＲ素子５ａ及
び５ｂにおけるノード電位Ｖｎ１及びＶｎ２であること
から、この第１の差動増幅器２１ａから出力される信号
Ｖ１は、各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂにおけるノード
電位Ｖｎ１及びＶｎ２を加え合わせた信号レベルを有す
る信号となる。これは、第３及び第４のギャップ４ｃ及
び４ｄ上における各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄについ
ても同様である。
【００９２】即ち、第１及び第２の差動増幅器２１ａ及
び２１ｂからは、ノイズ成分が抑圧され、かつ信号成分
が増大された信号Ｖ１及びＶ２が出力されることにな
り、後段において地磁気方位θを演算するための信号の
Ｓ／Ｎを向上させることができる。このことから、演算
回路１２における地磁気方位θの演算を高精度に行わせ
ることができ、方位検出に関する高信頼性を達成させる
ことができる。
び２１ｂからは、ノイズ成分が抑圧され、かつ信号成分
が増大された信号Ｖ１及びＶ２が出力されることにな
り、後段において地磁気方位θを演算するための信号の
Ｓ／Ｎを向上させることができる。このことから、演算
回路１２における地磁気方位θの演算を高精度に行わせ
ることができ、方位検出に関する高信頼性を達成させる
ことができる。
【００９３】しかも、磁界に感応する第１のＭＲ素子
（５ａ，５ｂ〜５ｄ）と温度補償用の第２のＭＲ素子
（６ａ，６ｂ〜６ｄ）との直列接続点のノード電位Ｖｎ
１，Ｖｎ２〜Ｖｎ４をそれぞれ第１及び第２の差動増幅
器２１ａ及び２１ｂを介して演算回路１２に供給するよ
うにしているため、環境温度の変化を第２のＭＲ素子６
ａ，６ｂ〜６ｄが吸収するかたちとなり、その検出レベ
ルは、温度の変化には左右されないものとなる。
（５ａ，５ｂ〜５ｄ）と温度補償用の第２のＭＲ素子
（６ａ，６ｂ〜６ｄ）との直列接続点のノード電位Ｖｎ
１，Ｖｎ２〜Ｖｎ４をそれぞれ第１及び第２の差動増幅
器２１ａ及び２１ｂを介して演算回路１２に供給するよ
うにしているため、環境温度の変化を第２のＭＲ素子６
ａ，６ｂ〜６ｄが吸収するかたちとなり、その検出レベ
ルは、温度の変化には左右されないものとなる。
【００９４】従って、この第２実施例に係る地磁気方位
センサーを、例えば陰極線管内あるいはその周囲に配置
したとしても、その温度変化には感応せず、安定に地磁
気方位情報を得ることができる。
センサーを、例えば陰極線管内あるいはその周囲に配置
したとしても、その温度変化には感応せず、安定に地磁
気方位情報を得ることができる。
【００９５】また、第１のＭＲ素子５ａ〜５ｄを、コイ
ル３が巻回されたフェライトコア３に形成された各ギャ
ップ４ａ〜４ｄ上にそれぞれ配し、上記第２のＭＲ素子
６ａ〜６ｄを、上記各ギャップ４ａ〜４ｄの近傍におけ
るフェライトコア３上にそれぞれ配することにより、簡
単な構成で、第１のＭＲ素子５ａ〜５ｄに対してバイア
ス磁界ＨB を印加させることができ、地磁気方位センサ
ー自体の小型化を達成させることが可能となる。従っ
て、陰極線管内への地磁気方位センサーの設置が容易に
なり、コンバージェンスのドリフト防止用のセンサーと
して十分機能させることが可能となる。
ル３が巻回されたフェライトコア３に形成された各ギャ
ップ４ａ〜４ｄ上にそれぞれ配し、上記第２のＭＲ素子
６ａ〜６ｄを、上記各ギャップ４ａ〜４ｄの近傍におけ
るフェライトコア３上にそれぞれ配することにより、簡
単な構成で、第１のＭＲ素子５ａ〜５ｄに対してバイア
ス磁界ＨB を印加させることができ、地磁気方位センサ
ー自体の小型化を達成させることが可能となる。従っ
て、陰極線管内への地磁気方位センサーの設置が容易に
なり、コンバージェンスのドリフト防止用のセンサーと
して十分機能させることが可能となる。
【００９６】この第２実施例においては、上記第１実施
例と同様に、地磁気ＨE の方位θが０≦θ≦３６０°の
範囲で変化する場合に有効であり、例えば船や車等の移
動するものに設けられるテレビジョン受像機等の陰極線
管におけるコンバージェンスのドリフトを防止する場合
に有効となる。
例と同様に、地磁気ＨE の方位θが０≦θ≦３６０°の
範囲で変化する場合に有効であり、例えば船や車等の移
動するものに設けられるテレビジョン受像機等の陰極線
管におけるコンバージェンスのドリフトを防止する場合
に有効となる。
【００９７】次に、上記第２実施例に係る地磁気方位セ
ンサーの変形例を図９に基づいて説明する。なお、図７
と対応するものについては同符号を記す。
ンサーの変形例を図９に基づいて説明する。なお、図７
と対応するものについては同符号を記す。
【００９８】この変形例に係る地磁気方位センサーは、
図９に示すように、上記第２実施例に係る地磁気方位セ
ンサーとほぼ同じ構成を有するが、第１及び第２のギャ
ップ４ａ及び４ｂ上に形成された第１のＭＲ素子５ａ及
び５ｂを結ぶ線ｍと、第３及び第４のギャップ４ｃ及び
４ｄ上に形成された第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄを結ぶ
線ｎとのなす角（配列角）が９０°である点で異なる。
図９に示すように、上記第２実施例に係る地磁気方位セ
ンサーとほぼ同じ構成を有するが、第１及び第２のギャ
ップ４ａ及び４ｂ上に形成された第１のＭＲ素子５ａ及
び５ｂを結ぶ線ｍと、第３及び第４のギャップ４ｃ及び
４ｄ上に形成された第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄを結ぶ
線ｎとのなす角（配列角）が９０°である点で異なる。
【００９９】この変形例においては、まず、第１及び第
２のギャップ４ａ及び４ｂ上における各第１のＭＲ素子
５ａ及び５ｂに関してみると、上記第２実施例と同様
に、第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂが、第
１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに対して角度
１８０°ほどフェライトコア３の円周に沿って離間した
位置、即ち１８０°対向の位置にあることから、第１の
ギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに加わる抵抗変化
に寄与する磁界は、正方向のバイアス磁界ＨB と地磁気
ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎθとの合成成分（ＨB ＋
ＨEｓｉｎθ）となり、また、第２のギャップ４ｂ上の
第１のＭＲ素子５ｂに加わる抵抗変化に寄与する磁界
は、負方向のバイアス磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方
向成分 ＨEｓｉｎθとの合成成分（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎ
θ）となる。従って、第１及び第２のギャップ４ａ及び
４ｂ上の各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂの抵抗値は、そ
れぞれＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）及び
磁界（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）に対応した値となる。
２のギャップ４ａ及び４ｂ上における各第１のＭＲ素子
５ａ及び５ｂに関してみると、上記第２実施例と同様
に、第２のギャップ４ｂ上の第１のＭＲ素子５ｂが、第
１のギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに対して角度
１８０°ほどフェライトコア３の円周に沿って離間した
位置、即ち１８０°対向の位置にあることから、第１の
ギャップ４ａ上の第１のＭＲ素子５ａに加わる抵抗変化
に寄与する磁界は、正方向のバイアス磁界ＨB と地磁気
ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎθとの合成成分（ＨB ＋
ＨEｓｉｎθ）となり、また、第２のギャップ４ｂ上の
第１のＭＲ素子５ｂに加わる抵抗変化に寄与する磁界
は、負方向のバイアス磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方
向成分 ＨEｓｉｎθとの合成成分（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎ
θ）となる。従って、第１及び第２のギャップ４ａ及び
４ｂ上の各第１のＭＲ素子５ａ及び５ｂの抵抗値は、そ
れぞれＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）及び
磁界（−ＨB ＋ ＨEｓｉｎθ）に対応した値となる。
【０１００】ここで、横軸に方位θをとり、縦軸に各ノ
ード電位Ｖｎ１及びＶｎ２の出力レベルをとると、その
特性曲線は、図８に示すように、一方のノード電位Ｖｎ
１に関しては、 ｋＨEｓｉｎθで示すサインカーブ（実
線で示す）を描くことになり、他方のノード電位Ｖｎ２
に関しては、−ｋＨEｓｉｎθで示す負方向のサインカ
ーブ（破線で示す）を描くことになる。
ード電位Ｖｎ１及びＶｎ２の出力レベルをとると、その
特性曲線は、図８に示すように、一方のノード電位Ｖｎ
１に関しては、 ｋＨEｓｉｎθで示すサインカーブ（実
線で示す）を描くことになり、他方のノード電位Ｖｎ２
に関しては、−ｋＨEｓｉｎθで示す負方向のサインカ
ーブ（破線で示す）を描くことになる。
【０１０１】従って、第１の差動増幅器２１ａからの出
力信号Ｖ１のレベルは、ｋＨEｓｉｎθ−（−ｋＨEｓｉ
ｎθ）＝２ｋＨE ｓｉｎθとなる。
力信号Ｖ１のレベルは、ｋＨEｓｉｎθ−（−ｋＨEｓｉ
ｎθ）＝２ｋＨE ｓｉｎθとなる。
【０１０２】次に、第３及び第４のギャップ４ｃ及び４
ｄ上における各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄに関してみ
ると、第４のギャップ４ｄ上の第１のＭＲ素子５ｄが、
第３のギャップ４ｃ上の第１のＭＲ素子５ｃに対して角
度１８０°ほどフェライトコア３の円周に沿って離間し
た位置、即ち１８０°対向の位置にあり、更にこれら第
１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄを結ぶ線ｎと、第１及び第２
のギャップ４ａ及び４ｂ上における各第１のＭＲ素子５
ａ及び５ｂを結ぶ線ｍとのなす角が９０°であることか
ら、第３のギャップ４ｃ上の第１のＭＲ素子５ｃに加わ
る抵抗変化に寄与する磁界は、正方向のバイアス磁界Ｈ
B と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎ（９０°−
θ）＝ＨE ｃｏｓθとの合成成分（ＨB ＋ ＨEｃｏｓ
θ）となり、また、第４のギャップ４ｄ上の第１のＭＲ
素子５ｄに加わる抵抗変化に寄与する磁界は、負方向の
バイアス磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓ
ｉｎ（９０°−θ）＝ＨE ｃｏｓθとの合成成分（−Ｈ
B ＋ ＨEｃｏｓθ）となる。従って、第３及び第４のギ
ャップ４ｃ及び４ｄ上の各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄ
の抵抗値は、それぞれＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨE
ｃｏｓθ）及び磁界（−ＨB ＋ ＨEｃｏｓθ）に対応し
た値となる。
ｄ上における各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄに関してみ
ると、第４のギャップ４ｄ上の第１のＭＲ素子５ｄが、
第３のギャップ４ｃ上の第１のＭＲ素子５ｃに対して角
度１８０°ほどフェライトコア３の円周に沿って離間し
た位置、即ち１８０°対向の位置にあり、更にこれら第
１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄを結ぶ線ｎと、第１及び第２
のギャップ４ａ及び４ｂ上における各第１のＭＲ素子５
ａ及び５ｂを結ぶ線ｍとのなす角が９０°であることか
ら、第３のギャップ４ｃ上の第１のＭＲ素子５ｃに加わ
る抵抗変化に寄与する磁界は、正方向のバイアス磁界Ｈ
B と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓｉｎ（９０°−
θ）＝ＨE ｃｏｓθとの合成成分（ＨB ＋ ＨEｃｏｓ
θ）となり、また、第４のギャップ４ｄ上の第１のＭＲ
素子５ｄに加わる抵抗変化に寄与する磁界は、負方向の
バイアス磁界−ＨB と地磁気ＨE の短軸方向成分 ＨEｓ
ｉｎ（９０°−θ）＝ＨE ｃｏｓθとの合成成分（−Ｈ
B ＋ ＨEｃｏｓθ）となる。従って、第３及び第４のギ
ャップ４ｃ及び４ｄ上の各第１のＭＲ素子５ｃ及び５ｄ
の抵抗値は、それぞれＲ−Ｈ特性上、磁界（ＨB ＋ ＨE
ｃｏｓθ）及び磁界（−ＨB ＋ ＨEｃｏｓθ）に対応し
た値となる。
【０１０３】ここで、横軸に方位θをとり、縦軸に各ノ
ード電位Ｖｎ３及びＶｎ４の出力レベルをとると、その
特性曲線は、図１０に示すように、一方のノード電位Ｖ
ｎ３に関しては、 ｋＨEｃｏｓθで示すコサインカーブ
（一点鎖線で示す）を描くことになり、他方のノード電
位Ｖｎ４に関しては、−ｋＨEｃｏｓθで示す負方向の
コサインカーブ（二点鎖線で示す）を描くことになる。
ード電位Ｖｎ３及びＶｎ４の出力レベルをとると、その
特性曲線は、図１０に示すように、一方のノード電位Ｖ
ｎ３に関しては、 ｋＨEｃｏｓθで示すコサインカーブ
（一点鎖線で示す）を描くことになり、他方のノード電
位Ｖｎ４に関しては、−ｋＨEｃｏｓθで示す負方向の
コサインカーブ（二点鎖線で示す）を描くことになる。
【０１０４】従って、第２の差動増幅器２１ｂからの出
力信号Ｖ２のレベルは、ｋＨEｃｏｓθ−（−ｋＨEｃｏ
ｓθ）＝２ｋＨE ｃｏｓθとなる。
力信号Ｖ２のレベルは、ｋＨEｃｏｓθ−（−ｋＨEｃｏ
ｓθ）＝２ｋＨE ｃｏｓθとなる。
【０１０５】以上のことから、地磁気ＨE の方位θは、
以下の（７）式から求めることができる。 θ ＝ ｔａｎ-1（Ｖ１／Ｖ２） …………（７）
以下の（７）式から求めることができる。 θ ＝ ｔａｎ-1（Ｖ１／Ｖ２） …………（７）
【０１０６】そして、この第１の変形例においては、演
算回路１２にて上記演算を行うことにより、地磁気ＨE
の方位θを求める。
算回路１２にて上記演算を行うことにより、地磁気ＨE
の方位θを求める。
【０１０７】このように、上記変形例においては、第１
及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ上に形成された第１の
ＭＲ素子５ａ及び５ｂを結ぶ線ｍと、第３及び第４のギ
ャップ４ｃ及び４ｄ上に形成された第１のＭＲ素子５ｃ
及び５ｄを結ぶ線ｎとのなす角（配列角）が９０°であ
ることから、上記（７）式に示すように、演算回路１２
での地磁気方位θの演算が簡単になり、その結果、メモ
リや複雑な制御回路等を搭載させる必要がなくなり、簡
単なアナログ回路あるいはディジタル回路にて構成する
ことが可能となる。
及び第２のギャップ４ａ及び４ｂ上に形成された第１の
ＭＲ素子５ａ及び５ｂを結ぶ線ｍと、第３及び第４のギ
ャップ４ｃ及び４ｄ上に形成された第１のＭＲ素子５ｃ
及び５ｄを結ぶ線ｎとのなす角（配列角）が９０°であ
ることから、上記（７）式に示すように、演算回路１２
での地磁気方位θの演算が簡単になり、その結果、メモ
リや複雑な制御回路等を搭載させる必要がなくなり、簡
単なアナログ回路あるいはディジタル回路にて構成する
ことが可能となる。
【０１０８】もちろん、この変形例においても、上記第
２実施例と同様に、第１及び第２の差動増幅器２１ａ及
び２１ｂからは、ノイズ成分が抑圧され、かつ信号成分
が増大された信号が出力されることになり、後段におい
て地磁気方位θを演算するための信号のＳ／Ｎを向上さ
せることができる。このことから、演算回路１２におけ
る地磁気方位θの演算を高精度に行わせることができ、
方位検出に関する高信頼性を達成させることができる。
２実施例と同様に、第１及び第２の差動増幅器２１ａ及
び２１ｂからは、ノイズ成分が抑圧され、かつ信号成分
が増大された信号が出力されることになり、後段におい
て地磁気方位θを演算するための信号のＳ／Ｎを向上さ
せることができる。このことから、演算回路１２におけ
る地磁気方位θの演算を高精度に行わせることができ、
方位検出に関する高信頼性を達成させることができる。
【０１０９】また、磁界に感応する第１のＭＲ素子５ａ
〜５ｄと温度補償用の第２のＭＲ素子６ａ〜６ｄとの直
列接続点のノード電位Ｖｎ１〜Ｖｎ４をそれぞれ第１及
び第２の差動増幅器２１ａ及び２１ｂを介して演算回路
１２に供給するようにしているため、環境温度の変化を
第２のＭＲ素子６ａ〜６ｄが吸収するかたちとなり、そ
の検出レベルは、温度の変化には左右されないものとな
る。
〜５ｄと温度補償用の第２のＭＲ素子６ａ〜６ｄとの直
列接続点のノード電位Ｖｎ１〜Ｖｎ４をそれぞれ第１及
び第２の差動増幅器２１ａ及び２１ｂを介して演算回路
１２に供給するようにしているため、環境温度の変化を
第２のＭＲ素子６ａ〜６ｄが吸収するかたちとなり、そ
の検出レベルは、温度の変化には左右されないものとな
る。
【０１１０】従って、この変形例に係る地磁気方位セン
サーを、例えば陰極線管内あるいはその周囲に配置した
としても、その温度変化には感応せず、安定に地磁気方
位情報を得ることができる。
サーを、例えば陰極線管内あるいはその周囲に配置した
としても、その温度変化には感応せず、安定に地磁気方
位情報を得ることができる。
【０１１１】また、第１のＭＲ素子５ａ〜５ｄを、コイ
ルＬが巻回されたフェライトコア３に形成されたギャッ
プ４ａ〜４ｄ上にそれぞれ配し、上記第２のＭＲ素子６
ａ〜６ｄを、上記各ギャップ４ａ〜４ｄの近傍における
フェライトコア３上にそれぞれ配することにより、簡単
な構成で、第１のＭＲ素子５ａ〜５ｄに対してバイアス
磁界ＨB を印加させることができ、地磁気方位センサー
自体の小型化を達成させることが可能となる。従って、
陰極線管内への地磁気方位センサーの設置が容易にな
り、コンバージェンスのドリフト防止用のセンサーとし
て十分機能させることが可能となる。
ルＬが巻回されたフェライトコア３に形成されたギャッ
プ４ａ〜４ｄ上にそれぞれ配し、上記第２のＭＲ素子６
ａ〜６ｄを、上記各ギャップ４ａ〜４ｄの近傍における
フェライトコア３上にそれぞれ配することにより、簡単
な構成で、第１のＭＲ素子５ａ〜５ｄに対してバイアス
磁界ＨB を印加させることができ、地磁気方位センサー
自体の小型化を達成させることが可能となる。従って、
陰極線管内への地磁気方位センサーの設置が容易にな
り、コンバージェンスのドリフト防止用のセンサーとし
て十分機能させることが可能となる。
【０１１２】この変形例においては、上記第１実施例と
同様に、地磁気の方位θが０≦θ≦３６０°の範囲で変
化する場合に有効であり、例えば船や車等の移動するも
のに設けられるテレビジョン受像機等の陰極線管におけ
るコンバージェンスのドリフトを防止する場合に有効と
なる。
同様に、地磁気の方位θが０≦θ≦３６０°の範囲で変
化する場合に有効であり、例えば船や車等の移動するも
のに設けられるテレビジョン受像機等の陰極線管におけ
るコンバージェンスのドリフトを防止する場合に有効と
なる。
【０１１３】上記第１実施例及び第２実施例において
は、第１及び第２のＭＲ素子（５ａ〜５ｄ）及び（６ａ
〜６ｄ）を、例えばＦｅＮｉ系の強磁性体膜にて形成す
るようにしたが、その他ＣｏＮｉ系の強磁性体膜にて形
成するようにしてもよい。また、ＩｎＳｂ，ＩｎＡｓ，
ＩｎＡｓＰ，ＧａＡｓ，Ｓｉ，Ｇｅ等の磁電半導体素子
で形成するようにしてもよい。この場合、抵抗変化に寄
与するバイアス磁界ＨB及び地磁気ＨE の印加方向は、
上記磁電半導体素子の板面を垂直方向に貫く方向とな
る。
は、第１及び第２のＭＲ素子（５ａ〜５ｄ）及び（６ａ
〜６ｄ）を、例えばＦｅＮｉ系の強磁性体膜にて形成す
るようにしたが、その他ＣｏＮｉ系の強磁性体膜にて形
成するようにしてもよい。また、ＩｎＳｂ，ＩｎＡｓ，
ＩｎＡｓＰ，ＧａＡｓ，Ｓｉ，Ｇｅ等の磁電半導体素子
で形成するようにしてもよい。この場合、抵抗変化に寄
与するバイアス磁界ＨB及び地磁気ＨE の印加方向は、
上記磁電半導体素子の板面を垂直方向に貫く方向とな
る。
【０１１４】また、上記例では、コイルＬに直流電流を
供給して直流のバイアス磁界ＨB を発生させるようにし
たが、その他コイルＬに交流電流を供給して交流のバイ
アス磁界を発生させるようにしてもよい。
供給して直流のバイアス磁界ＨB を発生させるようにし
たが、その他コイルＬに交流電流を供給して交流のバイ
アス磁界を発生させるようにしてもよい。
【０１１５】
【発明の効果】本発明に係る地磁気方位センサーによれ
ば、バイアス磁界中に、少なくとも２方向にそれぞれ地
磁気を抵抗変化として検出する第１の磁気抵抗効果素子
を配し、上記複数の第１の磁気抵抗効果素子とそれぞれ
直列接続される温度補償用の第２の磁気抵抗効果素子を
設け、更に上記第１の磁気抵抗効果素子と上記第２の磁
気抵抗効果素子とのノード電位と、上記複数の第１の磁
気抵抗効果素子の配列角に基づいて、地磁気方位情報を
取り出す検出回路を設けるようにしたので、全体構成を
小型軽量に作製でき、製造コストの面でも有利になる。
また、陰極線管などの温度変化が激しい環境下において
も、安定に、かつ高精度に地磁気の方位を検出すること
ができる。
ば、バイアス磁界中に、少なくとも２方向にそれぞれ地
磁気を抵抗変化として検出する第１の磁気抵抗効果素子
を配し、上記複数の第１の磁気抵抗効果素子とそれぞれ
直列接続される温度補償用の第２の磁気抵抗効果素子を
設け、更に上記第１の磁気抵抗効果素子と上記第２の磁
気抵抗効果素子とのノード電位と、上記複数の第１の磁
気抵抗効果素子の配列角に基づいて、地磁気方位情報を
取り出す検出回路を設けるようにしたので、全体構成を
小型軽量に作製でき、製造コストの面でも有利になる。
また、陰極線管などの温度変化が激しい環境下において
も、安定に、かつ高精度に地磁気の方位を検出すること
ができる。
【図１】本発明に係る地磁気方位センサーの第１実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】第１実施例に係る地磁気方位センサーに用いら
れる第１のＭＲ素子及び第２のＭＲ素子を模式的に示す
平面図である。
れる第１のＭＲ素子及び第２のＭＲ素子を模式的に示す
平面図である。
【図３】第１のＭＲ素子及び第２のＭＲ素子の外部磁界
に対する抵抗値の変化（Ｒ−Ｈ特性）を示す特性図であ
る。
に対する抵抗値の変化（Ｒ−Ｈ特性）を示す特性図であ
る。
【図４】第１実施例に係る地磁気方位センサーにおい
て、その地磁気の方位の変化に対するノード電位の出力
レベルの変化を示す特性図である。
て、その地磁気の方位の変化に対するノード電位の出力
レベルの変化を示す特性図である。
【図５】第１実施例の第１の変形例に係る地磁気方位セ
ンサーを示す構成図である。
ンサーを示す構成図である。
【図６】第１実施例の第２の変形例に係る地磁気方位セ
ンサーを示す構成図である。
ンサーを示す構成図である。
【図７】本発明に係る地磁気方位センサーの第２実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図８】第２実施例に係る地磁気方位センサーにおい
て、その地磁気の方位の変化に対するノード電位の出力
レベルの変化を示す特性図である。
て、その地磁気の方位の変化に対するノード電位の出力
レベルの変化を示す特性図である。
【図９】第２実施例の変形例に係る地磁気方位センサー
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図１０】第２実施例の変形例に係る地磁気方位センサ
ーにおいて、その地磁気の方位の変化に対するノード電
位の出力レベルの変化を示す特性図である。
ーにおいて、その地磁気の方位の変化に対するノード電
位の出力レベルの変化を示す特性図である。
【図１１】従来例に係る磁石式の地磁気方位センサー
（磁気コンパス）を示す平面図である。
（磁気コンパス）を示す平面図である。
１ 地磁気検出部 ２ 検出回路部 Ｌ コイル ３ フェライトコア ４ａ〜４ｄ 第１〜第４のギャップ ５ａ〜５ｄ 第１のＭＲ素子 ６ａ〜６ｄ 第２のＭＲ素子 ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ 電極 １１ａ及び１１ｂ 第１及び第２のアンプ １２ 演算回路 ２１ 差動増幅器 ２１ａ及び２１ｂ 第１及び第２の差動増幅器
Claims (6)
- 【請求項１】 バイアス磁界中に、少なくとも２方向に
それぞれ地磁気を抵抗変化として検出する第１の磁気抵
抗効果素子が配され、 上記複数の第１の磁気抵抗効果素子とそれぞれ直列接続
される温度補償用の第２の磁気抵抗効果素子を有し、 上記第１の磁気抵抗効果素子と上記第２の磁気抵抗効果
素子とのノード電位と、上記複数の第１の磁気抵抗効果
素子の配列角に基づいて、地磁気方位情報を取り出す検
出回路を有することを特徴とする地磁気方位センサー。 - 【請求項２】 上記第１の磁気抵抗効果素子は、コイル
が巻回された円環状コアに形成されたギャップ上に配さ
れ、 上記第２の磁気抵抗効果素子は、上記ギャップの近傍に
おける上記円環状コア上に配されていることを特徴とす
る請求項１記載の地磁気方位センサー。 - 【請求項３】 上記複数の第１の磁気抵抗効果素子は、
それぞれ容易軸が互いに１８０°となる方向に配されて
いることを特徴とする請求項１又は２記載の地磁気方位
センサー。 - 【請求項４】 上記第１の磁気抵抗効果素子は、それぞ
れ４つ設けられ、かつ互いに対を構成する２つの上記第
１の磁気抵抗効果素子が１８０°対向で配され、 上記検出回路は、互いに対を構成する２つの上記第１の
磁気抵抗効果素子に関するノード電位が入力される差動
増幅器をそれぞれ２つ有し、各差動増幅器からの出力
と、一方の対を構成する２つの上記第１の磁気抵抗効果
素子と他方の対を構成する２つの上記第１の磁気抵抗効
果素子との配列角に基づいて地磁気方位情報を取り出す
ことを特徴とする請求項１又は２記載の地磁気方位セン
サー。 - 【請求項５】 上記複数の第１の磁気抵抗効果素子は、
それぞれ容易軸が互いに９０°となる方向に配されてい
ることを特徴とする請求項１、２又は４のいずれか１記
載の地磁気方位センサー。 - 【請求項６】 上記第１及び第２の磁気抵抗効果素子
は、同一の強磁性体膜で形成されていることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれか１記載の地磁気方位センサ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190123A JPH0743442A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 地磁気方位センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190123A JPH0743442A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 地磁気方位センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743442A true JPH0743442A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16252782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190123A Pending JPH0743442A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 地磁気方位センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743442A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7496206B2 (en) * | 2003-09-24 | 2009-02-24 | Siemens Audiologische Technik Gmbh | Hearing aid with a magnetic field-controlled switch, and operating method therefor |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5190123A patent/JPH0743442A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7496206B2 (en) * | 2003-09-24 | 2009-02-24 | Siemens Audiologische Technik Gmbh | Hearing aid with a magnetic field-controlled switch, and operating method therefor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020625 |