移動体検出装置
【課題】回転検出装置１のセンサ信号の変化量が小さくなることを抑制する。
【解決手段】平歯車１０が回転してＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも大きくなり第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて小さくなりトランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を減らし、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さくなりトランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位が低下しトランジスタＴｒ５のオン抵抗が低下して共通接続端子５３の出力信号レベルが低下する。ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも小さくなり第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて増大し、トランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を増やし、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きくなり、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位が上昇してトランジスタＴｒ５のオン抵抗が上昇して共通接続端子５３の出力信号レベルが上昇する。
【解決手段】平歯車１０が回転してＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも大きくなり第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて小さくなりトランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を減らし、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さくなりトランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位が低下しトランジスタＴｒ５のオン抵抗が低下して共通接続端子５３の出力信号レベルが低下する。ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも小さくなり第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて増大し、トランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を増やし、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きくなり、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位が上昇してトランジスタＴｒ５のオン抵抗が上昇して共通接続端子５３の出力信号レベルが上昇する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体からなる検出対象の移動を検出す移動体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出対象としての平歯車（ロータ）に対してバイアス磁界を発生するバイアス磁石と、バイアス磁界の変化に伴い抵抗値が変化する２つの磁気素子が直列接続される第１の磁気素子パターンと、バイアス磁石の変化に伴い抵抗値が変化する２つの磁気素子が直列接続される第２の磁気素子パターンとを用いて平歯車の回転を検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、第１の磁気素子パターンはその２つの磁気素子の共通接続端子が出力信号を出力する出力端子を構成する。第２の磁気素子パターンはその２つの磁気素子の共通接続端子が出力信号を出力する出力端子を構成する。
【０００４】
ここで、平歯車が回転すると、バイアス磁石から発生する磁力線（磁気ベクトル）が回転方向に変位する。これに伴い、第１、第２の磁気素子パターンの出力信号が変化する。そして、第１の磁気素子パターンの出力信号と第２の磁気素子パターンの出力信号とをコンパレータにより比較して、平歯車の回転角度を示す検出信号を出力することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３７９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、第１の磁気素子パターンの出力信号と第２の磁気素子パターンの出力信号とをコンパレータによって比較することにより、平歯車の回転角度を検出することができるものの、平歯車とバイアス磁石との間の距離が離れると、磁力線の回転方向の変位量（すなわち、角度変化量）が小さくなる。このため、第１、第２の磁気素子パターンの出力信号の変化量がそれぞれ小さくなる。よって、コンパレータによって第１、第２の磁気素子パターンの出力信号を比較することが難しくなる。
【０００７】
このような問題は、回転する平歯車を検出対象とするのではなく、検出対象の変位を検出する装置にも、生じると考えられる。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、検出対象とバイアス磁石との間の距離が離れても、出力信号の変化量が小さくなることを抑制するようにした移動体検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電源（Ｖｄｄ）とグランドとの間に並列接続される第１、第２のトランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ２）を備え、前記第１、第２のトランジスタのゲート端子が前記第１のトランジスタのグランド側端子に接続されるカレントミラー回路（４３）と、
前記第１のトランジスタとグランドとの間に配置されてピン層を有する第１の磁気抵抗素子（１０ａ）と、
前記第２のトランジスタとグランドとの間に配置されてピン層を有する第２の磁気抵抗素子（１０ｂ）と、
一定電圧を出力する定電圧回路（４２、７５）と、
前記第１のトランジスタと前記第１の磁気抵抗素子との間に配置される第３のトランジスタ（Ｔｒ３）と、前記第２のトランジスタと前記第２の磁気抵抗素子との間に配置される第４のトランジスタ（Ｔｒ４）とを備え、前記第３、第４のトランジスタのゲート端子に対して前記定電圧回路の出力電圧が与えられて前記第１、第２の磁気抵抗素子に対して前記定電圧回路の出力電圧に基づく一定電圧をそれぞれ与える電圧出力回路（４４）と、
前記第２、第４のトランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ４）の間に配置されて前記第４のトランジスタの電源側端子の電位に応じて作動する第５のトランジスタ（Ｔｒ５）と、を備え、
前記第１、第２の磁気抵抗素子は前記ピン層の磁化方向が互いに異なるように配置されており、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれ、バイアス磁石（２０）から発生する磁束密度のうち前記ピン層の磁化方向の成分の変化に伴って抵抗値が変化するものであり、
磁性体からなる検出対象（１０）の移動に伴って前記第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度が変化する際に前記第５のトランジスタ（Ｔｒ５）は、
前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、前記電源から前記第１の磁気抵抗素子に流れる第１電流（Ｉ1）が、前記電源から前記第２の磁気抵抗素子に流れる第２電流（Ｉ2）に比べて小さくなり、前記第１電流の減少に伴って前記第２のトランジスタが前記第２電流（Ｉ2）を減らし、また前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなったとき、この抵抗値の減少に伴って前記第２電流を増やすように作動して前記第５のトランジスタ（Ｔｒ５）の電源側端子と前記第２のトランジスタ（Ｔｒ２）のグランド側端子との間の共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを低下させて、
前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、前記第１電流が前記第２電流（Ｉ2）に比べて増大し、前記第１電流の増大に伴って前記第２のトランジスタが前記第２電流を増大させ、また前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなったとき、この抵抗値の増大に伴って前記第２電流を減らすように作動して前記第２、第５のトランジスタの共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを上昇させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、検出対象の移動に伴って第１の磁気抵抗素子の抵抗値が第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、かつ第２の磁気抵抗素子の抵抗値が第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、また検出対象の移動に伴って第１の磁気抵抗素子の抵抗値が第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、かつ第２の磁気抵抗素子の抵抗値が第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなる。
【００１１】
このように第１、第２の磁気抵抗素子の抵抗値が相反する方向に変化することを利用して、第１電流（Ｉ1）および第２電流（Ｉ2）を増減させることにより、第２、第５のトランジスタの共通接続端子の出力信号のレベルを変化させることができる。したがって、検出対象とバイアス磁石との間の距離が離れても、出力信号の変化量が小さくなることを抑制することができる。
【００１２】
ここで、本発明の移動とは、検出対象の位置が他の位置に変位すること以外に、検出対象が回転することも含むものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記検出対象（１０）が移動する際に、前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、かつ前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなる第１の状態と、前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、かつ前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなる第２の状態とが交互に繰り返されるようになっていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記検出対象（１０）が移動する際に、前記バイアス磁石（２０）から発生する磁束密度が零である磁束密度零部位（Ａ）が前記第１、第２の磁気抵抗素子を繰り返し通過することにより、前記第１の状態と前記第２の状態とが交互に繰り返されるようになっていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、検出対象が移動する際に、磁束密度零部位（Ａ）が第１、第２の磁気抵抗素子を繰り返し通過する。このため、第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化量を十分に確保することができる。よって、第１、第２の磁気抵抗素子の抵抗値の変化量を確保することができる。これにより、第１電流の変化量および第２電流の変化量をそれぞれ確保できる。よって、第２電流を増大或いは減少させる役割を第５のトランジスタが確実に果たすことができるので、検出対象とバイアス磁石との間の距離が離れても、出力信号の変化量が小さくなることを確実に抑制することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、前記第３のトランジスタ（Ｔｒ３）とグランドとの間において前記第１の磁気抵抗素子（１０ａ）に並列接続されて、抵抗値が制御される可変抵抗素子（１１ｃ）と、
前記第２、第５のトランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ５）の間の共通接続端子（５３）から出力される信号に応じて、前記第１の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化に対して、前記電源から前記第１、第３のトランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ３）に流れる電流（Ｉ1）がヒステリシスを持って変化するように、前記可変抵抗素子（１１ｃ）の抵抗値を制御する制御回路（７０）とを備えることを特徴とする。
【００１７】
したがって、請求項４に係る発明によれば、第１の磁気抵抗素子で検出される磁束密度がハンチングしても、第１、第３のトランジスタに流れる電流（Ｉ1）の増減を繰り返すことを抑制することができる。よって、第５、第２のトランジスタ（Ｔｒ５）の共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを安定化させることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、前記第３のトランジスタとグランドとの間において前記第１の磁気抵抗素子に並列接続される第１の抵抗素子（１１ａ）と、
前記第４のトランジスタとグランドとの間において前記第２の磁気抵抗素子に並列接続される第２の抵抗素子（１１ｂ）とを備え、
前記第１の磁気抵抗素子と前記第１の抵抗素子との合成抵抗値と前記第１の磁気抵抗素子の磁束密度との関係を示す特性と、前記第２の磁気抵抗素子と前記第２の抵抗素子との合成抵抗値と前記第２の磁気抵抗素子の磁束密度との関係を示す特性とが、相反関係に近づくように前記第１、第２の抵抗素子の抵抗値が設定されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、第１、第２の磁気抵抗素子のばらつきにより、第１の磁気抵抗素子の抵抗値と磁束密度との関係を示す特性と、第２の磁気抵抗素子の抵抗値と磁束密度との関係を示す特性とが互いに相反する関係になっていなくても、第１、第２の抵抗素子を用いて第１、第２の磁気抵抗素子のばらつきを補正することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれ、トンネル磁気抵抗素子であることを特徴とする。
【００２１】
一般的に、トンネル磁気抵抗素子ではそのトンネル層の破壊を防ぐため印加電圧を低くする必要がある。
【００２２】
請求項１に係る発明によれば、上述の如く、第１、第２の磁気抵抗素子には、定電圧回路の出力電圧に基づく一定電圧が与えられる。このため、定電圧回路の出力電圧を調整することにより、第１、第２の磁気抵抗素子の印加電圧を調整できる。したがって、トンネル磁気抵抗素子としての第１、第２の磁気抵抗素子の印加電圧を低く設定することは容易である。
【００２３】
また、トンネル磁気抵抗素子は、巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ）に比べて、磁束密度の変化に対する抵抗値の変化量が大きい。このため、磁束密度の変化量が小さくても、第１電流（Ｉ1）の変化量、および第２電流（Ｉ2）の変化量をそれぞれ大きくすることができる。このため、出力信号の変化量を大きくすることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれの前記ピン層の磁化方向が逆向きになるように配置されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明では、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれの前記ピン層の磁化方向が、前記バイアス磁石のＳ極とＮ極とを結ぶ方向に対して平行になるように配置されていることを特徴とする。
【００２６】
したがって、第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化量を十分に確保できる。よって、第１、第２の磁気抵抗素子の抵抗値の変化量を十分に確保することができる。
【００２７】
これに加えて、上述の請求項７に係る発明のように、第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれのピン層の磁化方向を逆向きになるように配置すれば、第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化量を大きくすることができる。よって、第１、第２の磁気抵抗素子の抵抗値の変化量を大きくすることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明では、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、互いの前記ピン層の磁化方向が直角に交差するように配置されていることを特徴とする。
【００２９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態における回転検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の回転検出装置の電気回路構成を示す図である。
【図３】図１のバイアス磁石とＴＭＲとの配置を示す図である。
【図４】図１のバイアス磁石とＴＭＲとの配置を示す図である。
【図５】図１のＴＭＲの磁束密度と抵抗値との関係を示す特性図である。
【図６】図１のＴＭＲの磁束密度と抵抗値との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の第２実施形態の回転検出装置の電気回路構成を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態の回転検出装置の電気回路構成を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態の回転検出装置の電気回路構成を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態における回転検出装置の概略構成を示す図である。
【図１１】第５実施形態の着磁ロータの構成を説明するための図である。
【図１２】第５実施形態のＴＭＲに印加される磁場方向およびピン層の磁化方向を示す図である。
【図１３】第５実施形態の変形例におけるＴＭＲに印加される磁場方向およびピン層の磁化方向を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３２】
（第１実施形態）
図１に本発明に係る回転検出装置１の第１実施形態を示す。図１は回転検出装置１の概略構成を示す図である。
【００３３】
図１の回転検出装置１は、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂを用いて、検出対象としての平歯車１０の回転を検出するためのもので、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂ以外に、バイアス磁石２０および回路チップ３０を備える。
【００３４】
平歯車１０は、鉄などの磁性体材料からなるロータである。バイアス磁石２０は、永久磁石からなるもので、例えば平歯車１０の径方向（図中左右方向）にＳ極およびＮ極が並ぶように配置されている。本実施形態のバイアス磁石２０は、例えばＮ極が平歯車１０の外周部に向けられている。バイアス磁石２０としては、例えば略正方形の板状に形成されたものである。
【００３５】
回路チップ３０は、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂを含む回転検出回路が実装される回路基板であって、バイアス磁石２０上に搭載されている。なお、回転検出装置１の回路構成は後述する。
【００３６】
ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、回路チップ３０上に配置されている。ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、バイアス磁石２０のうち平歯車１０側に位置する。ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、それぞれ、トンネル層およびピン層を有する周知のトンネル磁気抵抗素子である。
【００３７】
本実施形態のＴＭＲ１０ａ、１０ｂのそれぞれのピン層の磁化方向が、バイアス磁石２０のＳ極とＮ極とを結ぶ方向に平行になっている。ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、ピン層の磁化方向が、互いに逆方向に向くように配置されている。
【００３８】
なお、図１中矢印Ｔａは、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を示し、図１中矢印ＴｂはＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を示している。
【００３９】
図２に本実施形態の回転検出装置１の回路構成を示す。回転検出装置１は、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、コンデンサ４０、ツェナーダイオード４１、定電圧回路４２、カレントミラー回路４３、電圧出力回路４４、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６、バッファ回路４７、およびインバータ回路４８を備える。
【００４０】
抵抗素子Ｒ１は、コンデンサ４０とともに、電源Ｖｄｄのプラス電極とグランドの間で直列接続されて、ローパスフィルタ回路を構成している。
【００４１】
ツェナーダイオード４１は、抗素子Ｒ１とコンデンサ４０との間の共通接続端子５０とグランドとの間に接続されて、共通接続端子５０とグランドとの間の過電圧を吸収する過電圧保護素子を構成する。
【００４２】
定電圧回路４２は、抵抗素子Ｒ２を介して共通接続端子５０から与えられる電圧に応じて、一定の電圧を出力する。具体的には、定電圧回路４２は、トランジスタ４２ａ、４２ｂを備える。トランジスタ４２ａ、４２ｂは、抵抗素子Ｒ２とグランドとの間で直列接続されている。トランジスタ４２ａ、４２ｂは、ｎＭＯＳトランジスタであって、それぞれのゲート端子がドレイン端子に接続されている。このことにより、トランジスタ４２ａ、４２ｂのうち電源側トランジスタ４２ａのゲート端子とドレイン端子との間の共通接続端子５２から一定電圧が出力されることになる。一定電圧は、トランジスタ４２ａ、４２ｂのスレッショルド電圧により設定されるものである。
【００４３】
カレントミラー回路４３は、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を備える。トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２は、ｐＭＯＳトランジスタであって、共通接続端子５０とグランドとの間で並列接続されている。トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート端子は、トランジスタＴｒ１のドレイン端子に共通接続されている。
【００４４】
電圧出力回路４４は、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４を備えている。トランジスタＴｒ３は、トランジスタＴｒ１とグランドとの間に配置されている。トランジスタＴｒ４は、トランジスタＴｒ２とグランドとの間に配置されている。トランジスタＴｒ３とグランドとの間には、ＴＭＲ１０ａが配置されている。トランジスタＴｒ４とグランドとの間には、ＴＭＲ１０ｂが配置されている。
【００４５】
トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のゲート端子には、定電圧回路４２の出力電圧が与えられる。したがって、定電圧回路４２の出力電圧ＶからトランジスタＴｒ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈ１を引いた一定電圧（Ｖ−Ｖｔｈ１）がＴＭＲ１０ａの両端子間に加わることになる。定電圧回路４２の出力電圧ＶからトランジスタＴｒ４のスレッショルド電圧Ｖｔｈ２を引いた一定電圧（Ｖ−Ｖｔｈ２）がＴＭＲ１０ｂの両端子間に加わることになる。
【００４６】
トランジスタＴｒ５は、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４の間に配置されるｎＭＯＳトランジスタである。
【００４７】
バッファ回路４７は、トランジスタＴｒ５のゲート端子とソース端子との間に配置されて、共通接続端子５２の電位に応じてトランジスタＴｒ５を制御する回路である。
【００４８】
図１において、便宜上、バッファ回路４７として、インバータ回路の回路記号を用いて記しているが、バッファ回路４７は、共通接続端子５２の電位に応じて出力信号のレベルを連続的に変化させるものである。具体的には、共通接続端子５２の電位が上昇すると、バッファ回路４７の出力信号レベルが低下して、共通接続端子５２の電位が低下すると、バッファ回路４７の出力信号レベルが上昇する。共通接続端子５２は、トランジスタＴｒ５のソース端子とトランジスタＴｒ４のドレイン端子との間の共通接続端子である。
【００４９】
インバータ回路４８は、共通接続端子５３から出力される信号に応じてハイレベル信号或いはローレベル信号を出力する。共通接続端子５３は、トランジスタＴｒ２のドレイン端子とトランジスタＴｒ５のドレイン端子との間の共通接続端子である
トランジスタＴｒ６は、電源Ｖａａとグランドとの間で配置されて、インバータ回路４８の出力信号に応じてオンオフする。抵抗素子Ｒ３、Ｒ４は、トランジスタＴｒ６と電源Ｖａａとの間に直列接続されている。抵抗素子Ｒ３、Ｒ４の間の共通接続端子５４からセンサ信号が出力される。センサ信号は、後述するように平歯車１０の回転角度を示すものである。
【００５０】
なお、本実施形態の電源Ｖｄｄの出力電圧は、電源Ｖａａの出力電圧と異なる電圧値に設定されている。
【００５１】
次に、本実施形態の回転検出装置１の作動について説明する。図３、図４は
バイアス磁石２０とＴＭＲ１０ａ、１０ｂとの配置を示す図である。図５はＴＭＲ１０ａの抵抗値と磁束密度との関係を示す特性図、図６はＴＭＲ１０ｂの抵抗値と磁束密度との関係を示す特性図である。
【００５２】
まず、平歯車１０が回転して、平歯車１０の山部１０ａがバイアス磁石２０に近づく第１の状態（図１参照）と、平歯車１０の谷部１０ｂがバイアス磁石２０に近づく第２の状態とを交互に繰り返すことになる。
【００５３】
このように第１の状態と第２の状態とが繰り返されることにより、バイアス磁石２０から生じる磁力線の分布が交互に変わる。
【００５４】
第１の状態では、図４に示すように、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対して平歯車１０の反対側に位置する。０ｍＴラインＡは、バイアス磁石２０から発生する磁束の密度が零となる磁束密度零部位である。
【００５５】
第２の状態では、図３に示すように、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対して平歯車１０側に位置する。このため、平歯車１０が回転することによって、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを繰り返し通過することになる。すなわち、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを含む範囲を繰り返し往復することになる。
【００５６】
ここで、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、ピン層の磁化方向の磁束密度に応じて抵抗値が変化する。ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、ピン層の磁化方向が互いに逆方向に向けられている。このため、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、磁束密度と抵抗値との関係を示す特性が、互いに相反する関係になっている。
【００５７】
このため、図５に示すように、ＴＭＲ１０ａでは、磁束密度が零から正方向に大きくなるほど、抵抗値が最大値に向かって大きくなりその後最大値で飽和し、磁束密度が零から負方向に大きくなるほど、抵抗値が最小値に向かって小さくなり最小値に到達すると最小値で飽和する。ＴＭＲ１０ｂは、図６に示すように、磁束密度が零から正方向に大きくなるほど、抵抗値が最小値に向かって小さくなり最小値に到達すると最小値で飽和し、磁束密度が零から負方向に大きくなるほど、抵抗値が最大値に向かって大きくなりその後最大値で飽和する。
【００５８】
ここで、本実施形態のＴＭＲ１０ａ、１０ｂはバイアス磁石２０の着磁方向に平行に配置されている。着磁方向は、バイアス磁石２０のＮ極からＳ極に向かう方向である。
【００５９】
このため、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対して平歯車１０の反対側に移動すると、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度が正側に増加する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも大きくなって最大値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値よりも小さくなり最小値になる（図５、図６参照）。
【００６０】
０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対して平歯車１０側に移動すると、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度が負側に増加する。このため、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも小さくなり最小値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも大きくなり最大値になる（図５、図６参照）。
【００６１】
ここで、第１の状態では、上述の如く、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きくなることにより、第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2よりも小さくなる。
【００６２】
ここで、第１電流Ｉ1は、電源Ｖｄｄから抵抗素子Ｒ１、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、およびＴＭＲ１０ａを通してグランドに流れる電流である。第２電流Ｉ2は、電源Ｖｄｄから抵抗素子Ｒ１、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ５、Ｔｒ４、およびＴＭＲ１０ｂを通してグランドに流れる電流である。
【００６３】
このような第１電流Ｉ1の減少に伴い、トランジスタＴｒ３のドレイン端子の電位が上昇する。このドレイン端子の電位の上昇に伴って、トランジスタＴｒ２のゲート端子の電位が上昇する。このため、トランジスタＴｒ２は、第２電流Ｉ2を減少させるように作動する。
【００６４】
第１の状態では、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さくなる。このため、上述の如く減少した第２電流Ｉ2をトランジスタＴｒ４がＴＭＲ１０ｂ側に流しても、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位は低下する。このドレイン端子の電位の低下に伴って、バッファ回路４７の入力端子の電位が低下する。このため、バッファ回路４７の出力信号のレベルが上昇する。これにより、トランジスタＴｒ５は、そのオン抵抗を減少させることにより、第２電流Ｉ2を増やすように作動する。このため、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ５の間の共通接続端子５３から出力される出力信号のレベルが低下する。これに伴い、インバータ回路４８がハイレベル信号をトランジスタＴｒ６に出力する。よって、トランジスタＴｒ６がオンするので、抵抗素子Ｒ３、Ｒ４の共通接続端子５４からローレベル信号をセンサ信号として出力する。
【００６５】
また、第２の状態では、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さくなることにより、第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて大きくなる。これに伴い、トランジスタＴｒ２のドレイン端子の電位が低下する。このドレイン端子の電位の低下に伴って、トランジスタＴｒ２のゲート端子の電位が低下する。このため、トランジスタＴｒ２は、第２電流Ｉ2を増やすように作動する。
【００６６】
第２の状態では、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きくなる。このため、上述の如く、トランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を増やすように作動させると、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位は上昇する。
【００６７】
このドレイン端子の電位の上昇に伴って、バッファ回路４７の入力端子の電位が上昇する。このため、バッファ回路４７の出力信号のレベルが低下する。これにより、トランジスタＴｒ５はそのオン抵抗を増大させることにより、第２電流Ｉ2を減らすように作動することになる。このため、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ５の間の共通接続端子５３の出力信号のレベルが上昇する。これに伴い、インバータ回路４８がローレベル信号をトランジスタＴｒ６に出力する。よって、トランジスタＴｒ６がオフするので、抵抗素子Ｒ３、Ｒ４の共通接続端子５４からハイレベル信号をセンサ信号として出力する。
【００６８】
このように、平歯車１０が回転して第１の状態と第２の状態とを交互に繰り返す。このことにより、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きくなり、かつＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さくなる状態と、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さくなり、かつＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きくなる状態とが交互に繰り返すことになる。このため、共通接続端子５４から出力されるセンサ信号の信号レベルがローレベルとハイレベルとに交互に切り替わることになる。
【００６９】
以上説明した本実施形態によれば、平歯車１０が回転する際に、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きくなると第１電流Ｉ1が減少し、この第１電流Ｉ1の減少に伴ってトランジスタＴｒ２のゲート端子の電位が上がる。これに伴い、トランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を減らすように作動する。このとき、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さくなるので、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位が下がる。このため、バッファ回路４７の出力信号のレベルが上昇する。よって、トランジスタＴｒ５のオン抵抗が低下して共通接続端子５３出力信号のレベルが低下する。
【００７０】
一方、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さくなると第１電流Ｉ1が増大し、トランジスタＴｒ２のゲート端子の電位が上がる。これに伴って、トランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を増やすように作動する。このとき、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値よりも大きくなる。このため、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位が上がる。したがって、バッファ回路４７の出力信号のレベルが低下する。よって、トランジスタＴｒ５のオン抵抗が増大して共通接続端子５３の出力信号のレベルが上昇することを特徴とする。
【００７１】
したがって、平歯車１０とバイアス磁石２０との間が離れていても、平歯車１０が回転する際に、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを繰り返し通過するように構成することにより、平歯車１０が回転する際のＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値の変化量を十分に確保することができる。これに伴い、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位の変化量を十分に確保できるので、バッファ回路４７によりトランジスタＴｒ５のオン抵抗の増減を確実に制御することができる。よって、共通接続端子５３（５４）から出力される信号レベルの変化量が小さくなることを抑制することができる。
【００７２】
本実施形態では、第１、第２の磁気抵抗素子としてＴＭＲ１０ａ、１０ｂを用いている。一般的に、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗素子）は、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗素子）に比べて、磁束密度の変化に対する抵抗値の変化量が大きい。このため、磁束密度の変化量が小さくても、第１電流Ｉ1の変化量、および第２電流Ｉ2の変化量をそれぞれ大きくすることができる。したがって、共通接続端子５２の電位の変化量を大きくすることができる。よって、バッファ回路４７によりトランジスタＴｒ５のオン抵抗の変化量を大きくすることができる。よって、共通接続端子５３から出力される信号レベルの変化量を大きくすることができる。
【００７３】
本実施形態では、平歯車１０の回転に伴って、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値ｒを最小値から最大値までの範囲（最小値≦ｒ≦最大値）内で変化させることができる。このため、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値の変化量を十分に大きくすることができるので、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位の変化量をより確実に確保できるので、共通接続端子５３、５４から出力される信号の変化量が小さくなることを確実に抑制することができる。
【００７４】
本実施形態では、上述の如く、ＴＭＲ１０ａの両端子間には、定電圧回路４２の出力電圧ＶからトランジスタＴｒ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈ１を引いた一定電圧（Ｖ−Ｖｔｈ１）が与えられる。ＴＭＲ１０ｂの両端子間には、定電圧回路４２の出力電圧ＶからトランジスタＴｒ４のスレッショルド電圧Ｖｔｈ２を引いた一定電圧（Ｖ−Ｖｔｈ２）が与えられる。このため、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの印加電圧は、定電圧回路４２の出力電圧ＶおよびトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のスレッショルド電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２により設定されることになる。
【００７５】
ここで、一般的に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂではそのトンネル層の破壊を防ぐため印加電圧を低くする必要がある。
【００７６】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの印加電圧は、定電圧回路４２の出力電圧ＶおよびトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のスレッショルド電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２により設定されるので、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの印加電圧を低く設定することが容易である。
【００７７】
また、ＴＭＲ単体に加わる印加電圧を下げるために、複数のＴＭＲを電源のプラス電極とグランドとの間に直列接続するように構成することも考えられるものの、複数のＴＭＲを用いることにより回転検出装置１のサイズの大型化を招く恐れがある。
【００７８】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂといった２つのＴＭＲを用いるだけなので、回転検出装置１のサイズの大型化を未然に抑制できる。
【００７９】
本実施形態の回転検出装置１は、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４、Ｔｒ５、Ｔｒ６といった数少ない６個のトランジスタを用いて構成されている。このため、回転検出装置１の回路規模の増大化を抑えることができる。
【００８０】
（第２実施形態）
本第２実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの磁束密度と抵抗値との関係を示す特性のばらつきを補正する例について説明する。図７は本実施形態の回転検出装置１の回路構成示す。
【００８１】
回転検出装置１は、図７に示すように、図１の回転検出装置１に抵抗素子１１ａ、１１ｂを追加した構成になっている。
【００８２】
抵抗素子１１ａは、トランジスタＴｒ３とグランドとの間でＴＭＲ１０ａと並列接続されている。抵抗素子１１ｂは、トランジスタＴｒ４とグランドとの間でＴＭＲ１０ｂと並列接続されている。
【００８３】
まず、抵抗素子１１ａの抵抗値とＴＭＲ１０ａの抵抗値との合成抵抗値をｒ１とし、抵抗素子１１ｂの抵抗値とＴＭＲ１０ｂの抵抗値との合成抵抗値をｒ２とする。
【００８４】
そして、抵抗素子１１ａ、１１ｂは、ＴＭＲ１０ａの磁束密度と合成抵抗値ｒ１との関係を示す特性と、ＴＭＲ１０ｂの磁束密度と合成抵抗値ｒ２との関係を示す特性とが相反するように補正する。
【００８５】
以上説明した本実施形態によれば、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの〈磁束密度−抵抗値の特性〉がばらつきにより相反する関係になっていなくても、抵抗素子１１ａ、１１ｂにより、ＴＭＲ１０ａの磁束密度と合成抵抗値ｒ１との関係を示す特性と、ＴＭＲ１０ｂの磁束密度と合成抵抗値ｒ２との関係を示す特性とが相反関係になる。
【００８６】
ここで、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの〈磁束密度−抵抗値の特性〉が製造によるばらつきによって、相反関係になっていないときには、平歯車１０が回転してＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度が変化しても、平歯車１０が回転する際にＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値の変化量を確保できない場合がある。
【００８７】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、抵抗素子１１ａ、１１ｂにより、ＴＭＲ１０ａの磁束密度と合成抵抗値ｒ１との関係を示す特性と、ＴＭＲ１０ｂの磁束密度と合成抵抗値ｒ２との関係を示す特性とを相反関係にすることができる。したがって、平歯車１０が回転して０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを繰り返し通過する際に、平歯車１０が回転する際のＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値を逆方向に確実に変化させることができる。よって、共通接続端子５２の電位の変化量、ひいてはバッファ回路４７の出力信号のレベルの変化量を十分に確保できる。このため、上述の第１実施形態と同様に、共通接続端子５３、５４から出力される出力信号レベルの変化量を十分に確保することができる。
【００８８】
（第３実施形態）
本第３実施形態では、電源ＶｄｄからトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1が、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度の変化に対して、ヒステリシスを持って変化させるようにした例について説明する。図８は本実施形態の回転検出装置１の回路構成示す。
【００８９】
回転検出装置１は、図８に示すように、図１の回転検出装置１に可変抵抗素子１１ｃ、抵抗素子１１ｄ、および制御回路７０を追加した構成になっている。可変抵抗素子１１ｃは、トランジスタＴｒ１とグランドとの間でＴＭＲ１０ａに対して並列に配置されている。抵抗素子１１ｄは、トランジスタＴｒ４とグランドとの間でＴＭＲ１０ｂに対して並列に配置されている。本実施形態の可変抵抗素子１１ｃの最大値Ｒｍａｘは、抵抗素子１１ｄの抵抗値と同一値に設定されている。制御回路７０は、インバータ回路４８の出力電圧に応じて可変抵抗素子１１ｃの抵抗値を制御する。
【００９０】
このように構成される本実施形態の回転検出装置１では、上記第１実施形態で説明したように、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きくなり、第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて小さくなっているとき、インバータ回路４８の出力信号レベルがハイレベルになる。このとき、制御回路７０が可変抵抗素子１１ｃの抵抗値を最小値Ｒｍｉｎに設定する。このため、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度が多少変動しても、電源ＶｄｄからトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1の値に変動が生じることを抑制することができる。
【００９１】
一方、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さくなり、第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて大きくなっているとき、インバータ回路４８の出力信号レベルがローレベルになる。このとき、制御回路７０が可変抵抗素子１１ｃの抵抗値を最大値Ｒｍａｘに設定する。このため、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度が多少変動しても、電源ＶｄｄからトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1の値に変動が生じることを抑制することができる。
【００９２】
以上説明した本実施形態によれば、制御回路７０は、インバータ回路４８の出力信号に応じて、可変抵抗素子１１ｃの抵抗値を制御する。このことにより、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1が、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度の変化に対して、ヒステリシスを持って変化させることができる。このため、インバータ回路４８の出力信号レベルが変化する際に、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度に多少変動しても、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1の値の確実に増大、或いは減少させることができる。この結果、共通接続端子５３、５４から出力される出力信号においてチャタリングが生じることを未然に防ぐことができる。
【００９３】
（第４実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、トランジスタ４２ａ、４２ｂから構成される定電圧回路４２を用いた例について説明したが、これに代えて、図９に示すように、本第４実施形態では、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のゲート端子に一定電圧を出力する定電圧回路として例えばバンドギャップ基準電圧発生回路（図中ＢＧＲと記す）７５を用いてもよい。
【００９４】
（第５実施形態）
上記第１〜第４実施形態では、平歯車１０としての検出対象とバイアス磁石２０とを別々に設けた例について説明したが、これに代えて、検出対象およびバイアス磁石を一体化した着磁ロータ７６（図１０参照）を用いる本第５実施形態について説明する。
【００９５】
本実施形態の着磁ロータ７６は、図１０に示すように、円盤状に形成されている。着磁ロータ７６の外周側には、リング状の磁石７６ａが設けられている。磁石７６ａは、複数のＳ極と複数のＮ極とから構成されている。磁石７６ａでは、Ｓ極とＮ極とが外周方向にて交互に並べられている。本実施形態の磁石７６ａは、６個のＳ極と６個のＮ極とから構成されている。
【００９６】
本実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向（図１０中Ｔａ、Ｔｂと記す）を着磁ロータ７６の径方向に対する直行方向とする。具体的には、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向（図１０中Ｔａと記す）を、着磁ロータ７６の径方向に対する直行方向のうち一方向Ｙｂとする。ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向（図１０中Ｔｂと記す）を、着磁ロータ７６の径方向に対する直行方向のうち一方向Ｙｂと逆方向である他方向Ｙａとする（図１２参照）。
【００９７】
図１１において、説明の簡素化のために、円弧状の磁石７６ａを２つのＳ極と２つのＮ極とを直線状（図中上下方向）に並べたものを示す。
【００９８】
着磁ロータ７６が回転する際に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが磁極中央（Ａ１点、Ａ２点）に対向する直前と直後では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁場方向（磁束密度の方向）が、切り替わる。
【００９９】
具体的には、磁石７６ａのうち図中の下側Ｓ極の中央（Ａ０点）から下側Ｎ極の中央（Ａ１点）までの領域に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、一方向Ｙｂ（図１２参照）の磁束密度を検出する。
【０１００】
このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になっている。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さな値になっている。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最大値であり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最小値である。
【０１０１】
次に、着磁ロータ７６の回転に伴って、磁石７６ａのうち図中の下側Ｎ極の中央（Ａ１点）から上側Ｓ極の中央（Ａ２点）までの領域に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向するときには、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が低下してＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さな値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になる。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最小値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最大値になる。
【０１０２】
次に、磁石７６ａのうち図中の上側Ｓ極の中央（Ａ２点）から上側Ｎ極の中央（Ａ３点）までの領域に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になっている。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さな値になっている。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最大値であり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最小値である。
【０１０３】
以上説明した本実施形態によれば、着磁ロータ７６が回転する際に、磁極中央（Ａ１点、Ａ２点、Ａ３点）がＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対向する位置に到達する毎に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度の方向が、順次、切り替わる。ここで、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向は、互いに逆向きになるように設定されている。このため、磁極中央（Ａ１点、Ａ２点、Ａ３点）がＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対向する位置に到達する毎に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのうち一方のＴＭＲの抵抗値が他方のＴＭＲの抵抗値に比べて大きくなり、他方のＴＭＲの抵抗値が小さくなる。これにより、上記第１実施形態と同様、カレントミラー回路４３、電圧出力回路４４、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６、およびバッファ回路４７、インバータ回路４８が作動して、抵抗素子Ｒ４、Ｒ５の共通接続端子５４からセンサ信号を出力する。このため、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０４】
（他の実施形態）
上述の第５実施形態では、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を一方向Ｙｂとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を他方向ＹａとするようにＴＭＲ１０ａ、１０ｂを配置した例について説明したが、これに代えて、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を他方向Ｙａとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を一方向ＹｂとするようにＴＭＲ１０ａ、１０ｂを配置してもよい（図１２（ｂ）参照）。
【０１０５】
上述の第５実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向に対する直行方向に向けるようにＴＭＲ１０ａ、１０ｂを配置した例について説明したが、これに代えて、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向とするようにＴＭＲ１０ａ、１０ｂを配置してもよい。
【０１０６】
この場合、例えば、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向内側Ｙｃとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向外側Ｙｄとする。
【０１０７】
そして、着磁ロータ７６が回転することにより、図１１の着磁ロータ７６の磁極端（ＢＯ点、Ｂ１点、Ｂ２点、Ｂ３点、Ｂ４点）にＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向する直後では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度の方向（磁場方向）が切り替わる。
【０１０８】
具体的には、図１１の着磁ロータ７６の下側Ｓ極（ＢＯ点〜Ｂ１点）に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、径方向内側Ｙｃ（図１３参照）の磁束密度を検出する。このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になっている。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さな値になっている。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最大値であり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最小値である。
【０１０９】
次に、着磁ロータ７６の回転に伴って、図１１の着磁ロータ７６の下側Ｎ極（Ｂ１点〜Ｂ２点）に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、径方向外側Ｙｄ（図１３参照）の磁束密度を検出する。このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さな値になる。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きな値になる。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最小値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最大値になる。
【０１１０】
次に、着磁ロータ７６の回転に伴って、図１１の着磁ロータ７６の上側Ｓ極（Ｂ２点〜Ｂ３点）に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、径方向内側Ｙｃ（図１３参照）の磁束密度を検出する。このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になっている。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さな値になっている。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最大値であり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最小値である。
【０１１１】
次に、着磁ロータ７６の回転に伴って、図１１の着磁ロータ７６の上側Ｎ極（Ｂ３点〜Ｂ４点）に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、径方向外側Ｙｄ（図１３参照）の磁束密度を検出する。このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さな値になる。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きな値になる。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最小値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最大値になる。
【０１１２】
以上により、上記第５実施形態と同様、着磁ロータ７６が回転することにより、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値が繰り返し相反する方向に変化する。よって、上記第５実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１１３】
また、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向内側Ｙｃとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向外側Ｙｄとする場合に限らず、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向外側Ｙｄとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向内側Ｙｃとしてもよい。
【０１１４】
上述の第１〜第５の実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向を互いに逆方向にする例について説明したが、これに限らず、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向としては、互いに異なる方向であって、かつバイアス磁石２０の着磁方向に直交する方向を除く方向であれば、どのような方向に向けてもよい。例えば、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向を互いに直交する方向に向けてもよい。
【０１１５】
上述の第１〜第５の実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂを用いて、検出対象（１０、７６）の回転を検出する回転検出装置１に本発明を適用した例について説明したが、これに代えて、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂを用いて、検出対象の変位を検出する移動体検出装置に本発明を適用してもよい。
【０１１６】
ここで、図１１は、説明の簡素化のために、リング状の磁石７６ａの一部として、２つのＳ極と２つのＮ極とを図示上下方向にて並べたものを示しているが、実際に、図１１のように、Ｓ極とＮ極とが交互に直線方向に並べられて構成される移動体を用いて、この移動体が直線方向（図示上下方向）に変位する場合には、上記第５の実施形態と実質的に同様に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度の方向（磁場方向）が切り替わる。このため、上記第５の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１１７】
上述の第１〜第４の実施形態では、バイアス磁石２０のＮ極が平歯車１０の外周部に向けられている例について説明したが、これに限らず、平歯車１０の回転に伴って、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのうち一方のＴＭＲの抵抗値が他方のＴＭＲの抵抗値に比べて大きくなり、かつ他方のＴＭＲの抵抗値が一方方のＴＭＲの抵抗値に比べて小さくなるのであれば、平歯車１０に対してバイアス磁石２０をどのように配置してもよい。バイアス磁石２０のＳ極を平歯車１０の外周部に向けてもよい。
【０１１８】
上述の第１〜第４の実施形態では、平歯車１０の回転に伴って、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値ｒが最小値から最大値までの範囲（最小値≦ｒ≦最小値）で変化するようにした例について説明したが、これに代えて、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値ｒを最小値および最大値を含まない範囲（最小値＜ｒ＜最小値）で変化させるようにしてもよい。
【０１１９】
上述の第１〜第４の実施形態では、平歯車１０の回転に伴って、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを通過するようにした例について説明したが、これに代えて、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを通過しない範囲で、バイアス磁石２０の磁束分布を変化させてＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値を変化させるようにしてもよい。
【０１２０】
上述の第１〜第４の実施形態では、平歯車１０の回転に伴って、共通接続端子５４から出力されるセンサ信号のレベルが繰り返し変化するようにした例について説明したが、これに代えて、平歯車１０の回転に伴って、センサ信号のレベルがハイレベル及びローレベルのうち一方から他方に変わることを一度だけ実施するようにしてもよい。
【０１２１】
上述の第１〜第４の実施形態では、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６として、ｐＭＯＳトランジスタやｎＭＯＳトランジスタといった電界効果型トランジスタを用いた例について説明したが、これに代えて、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６としてバイポーラトランジスタを用いてもよい。
【０１２２】
上述の第１〜第４の実施形態では、回転検出装置１において、ツェナーダイオード４１としての過電圧保護素子を用いた例について説明したが、これに代えて、回転検出装置１において、過電圧保護素子を用いないようにしてもよい。
【０１２３】
上述の第１〜第５の実施形態では、ピン層を有する磁気抵抗素子として、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗素子）を用いた例について説明したが、これに代えて、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗素子）を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 回転検出装置
１０ａ ＴＭＲ
１０ｂ ＴＭＲ
１１ａ 抵抗素子
１１ｂ 抵抗素子
１１ｃ 可変抵抗素子
２０ バイアス磁石
３０ 回路チップ
４０ コンデンサ
４１ ツェナーダイオード
４２ 定電圧回路
４２ａ トランジスタ
４２ｂ トランジスタ
４３ カレントミラー回路
４４ 電圧出力回路
４７ インバータ回路
４８ インバータ回路
５０ 共通接続端子
５１ 共通接続端子
５２ 共通接続端子
５３ 共通接続端子
５４ 共通接続端子
７０ 制御回路
７５ バンドギャップ基準電圧発生回路
７６ 着磁ロータ
Ｔｒ１ トランジスタ
Ｔｒ２ トランジスタ
Ｔｒ３ トランジスタ
Ｔｒ４ トランジスタ
Ｔｒ５ トランジスタ
Ｔｒ６ トランジスタ
Ｒ１ 抵抗素子
Ｒ２ 抵抗素子
Ｒ３ 抵抗素子
Ｒ４ 抵抗素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体からなる検出対象の移動を検出す移動体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出対象としての平歯車（ロータ）に対してバイアス磁界を発生するバイアス磁石と、バイアス磁界の変化に伴い抵抗値が変化する２つの磁気素子が直列接続される第１の磁気素子パターンと、バイアス磁石の変化に伴い抵抗値が変化する２つの磁気素子が直列接続される第２の磁気素子パターンとを用いて平歯車の回転を検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、第１の磁気素子パターンはその２つの磁気素子の共通接続端子が出力信号を出力する出力端子を構成する。第２の磁気素子パターンはその２つの磁気素子の共通接続端子が出力信号を出力する出力端子を構成する。
【０００４】
ここで、平歯車が回転すると、バイアス磁石から発生する磁力線（磁気ベクトル）が回転方向に変位する。これに伴い、第１、第２の磁気素子パターンの出力信号が変化する。そして、第１の磁気素子パターンの出力信号と第２の磁気素子パターンの出力信号とをコンパレータにより比較して、平歯車の回転角度を示す検出信号を出力することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３７９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、第１の磁気素子パターンの出力信号と第２の磁気素子パターンの出力信号とをコンパレータによって比較することにより、平歯車の回転角度を検出することができるものの、平歯車とバイアス磁石との間の距離が離れると、磁力線の回転方向の変位量（すなわち、角度変化量）が小さくなる。このため、第１、第２の磁気素子パターンの出力信号の変化量がそれぞれ小さくなる。よって、コンパレータによって第１、第２の磁気素子パターンの出力信号を比較することが難しくなる。
【０００７】
このような問題は、回転する平歯車を検出対象とするのではなく、検出対象の変位を検出する装置にも、生じると考えられる。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、検出対象とバイアス磁石との間の距離が離れても、出力信号の変化量が小さくなることを抑制するようにした移動体検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電源（Ｖｄｄ）とグランドとの間に並列接続される第１、第２のトランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ２）を備え、前記第１、第２のトランジスタのゲート端子が前記第１のトランジスタのグランド側端子に接続されるカレントミラー回路（４３）と、
前記第１のトランジスタとグランドとの間に配置されてピン層を有する第１の磁気抵抗素子（１０ａ）と、
前記第２のトランジスタとグランドとの間に配置されてピン層を有する第２の磁気抵抗素子（１０ｂ）と、
一定電圧を出力する定電圧回路（４２、７５）と、
前記第１のトランジスタと前記第１の磁気抵抗素子との間に配置される第３のトランジスタ（Ｔｒ３）と、前記第２のトランジスタと前記第２の磁気抵抗素子との間に配置される第４のトランジスタ（Ｔｒ４）とを備え、前記第３、第４のトランジスタのゲート端子に対して前記定電圧回路の出力電圧が与えられて前記第１、第２の磁気抵抗素子に対して前記定電圧回路の出力電圧に基づく一定電圧をそれぞれ与える電圧出力回路（４４）と、
前記第２、第４のトランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ４）の間に配置されて前記第４のトランジスタの電源側端子の電位に応じて作動する第５のトランジスタ（Ｔｒ５）と、を備え、
前記第１、第２の磁気抵抗素子は前記ピン層の磁化方向が互いに異なるように配置されており、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれ、バイアス磁石（２０）から発生する磁束密度のうち前記ピン層の磁化方向の成分の変化に伴って抵抗値が変化するものであり、
磁性体からなる検出対象（１０）の移動に伴って前記第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度が変化する際に前記第５のトランジスタ（Ｔｒ５）は、
前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、前記電源から前記第１の磁気抵抗素子に流れる第１電流（Ｉ1）が、前記電源から前記第２の磁気抵抗素子に流れる第２電流（Ｉ2）に比べて小さくなり、前記第１電流の減少に伴って前記第２のトランジスタが前記第２電流（Ｉ2）を減らし、また前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなったとき、この抵抗値の減少に伴って前記第２電流を増やすように作動して前記第５のトランジスタ（Ｔｒ５）の電源側端子と前記第２のトランジスタ（Ｔｒ２）のグランド側端子との間の共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを低下させて、
前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、前記第１電流が前記第２電流（Ｉ2）に比べて増大し、前記第１電流の増大に伴って前記第２のトランジスタが前記第２電流を増大させ、また前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなったとき、この抵抗値の増大に伴って前記第２電流を減らすように作動して前記第２、第５のトランジスタの共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを上昇させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、検出対象の移動に伴って第１の磁気抵抗素子の抵抗値が第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、かつ第２の磁気抵抗素子の抵抗値が第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、また検出対象の移動に伴って第１の磁気抵抗素子の抵抗値が第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、かつ第２の磁気抵抗素子の抵抗値が第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなる。
【００１１】
このように第１、第２の磁気抵抗素子の抵抗値が相反する方向に変化することを利用して、第１電流（Ｉ1）および第２電流（Ｉ2）を増減させることにより、第２、第５のトランジスタの共通接続端子の出力信号のレベルを変化させることができる。したがって、検出対象とバイアス磁石との間の距離が離れても、出力信号の変化量が小さくなることを抑制することができる。
【００１２】
ここで、本発明の移動とは、検出対象の位置が他の位置に変位すること以外に、検出対象が回転することも含むものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記検出対象（１０）が移動する際に、前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、かつ前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなる第１の状態と、前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、かつ前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなる第２の状態とが交互に繰り返されるようになっていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記検出対象（１０）が移動する際に、前記バイアス磁石（２０）から発生する磁束密度が零である磁束密度零部位（Ａ）が前記第１、第２の磁気抵抗素子を繰り返し通過することにより、前記第１の状態と前記第２の状態とが交互に繰り返されるようになっていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、検出対象が移動する際に、磁束密度零部位（Ａ）が第１、第２の磁気抵抗素子を繰り返し通過する。このため、第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化量を十分に確保することができる。よって、第１、第２の磁気抵抗素子の抵抗値の変化量を確保することができる。これにより、第１電流の変化量および第２電流の変化量をそれぞれ確保できる。よって、第２電流を増大或いは減少させる役割を第５のトランジスタが確実に果たすことができるので、検出対象とバイアス磁石との間の距離が離れても、出力信号の変化量が小さくなることを確実に抑制することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、前記第３のトランジスタ（Ｔｒ３）とグランドとの間において前記第１の磁気抵抗素子（１０ａ）に並列接続されて、抵抗値が制御される可変抵抗素子（１１ｃ）と、
前記第２、第５のトランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ５）の間の共通接続端子（５３）から出力される信号に応じて、前記第１の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化に対して、前記電源から前記第１、第３のトランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ３）に流れる電流（Ｉ1）がヒステリシスを持って変化するように、前記可変抵抗素子（１１ｃ）の抵抗値を制御する制御回路（７０）とを備えることを特徴とする。
【００１７】
したがって、請求項４に係る発明によれば、第１の磁気抵抗素子で検出される磁束密度がハンチングしても、第１、第３のトランジスタに流れる電流（Ｉ1）の増減を繰り返すことを抑制することができる。よって、第５、第２のトランジスタ（Ｔｒ５）の共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを安定化させることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、前記第３のトランジスタとグランドとの間において前記第１の磁気抵抗素子に並列接続される第１の抵抗素子（１１ａ）と、
前記第４のトランジスタとグランドとの間において前記第２の磁気抵抗素子に並列接続される第２の抵抗素子（１１ｂ）とを備え、
前記第１の磁気抵抗素子と前記第１の抵抗素子との合成抵抗値と前記第１の磁気抵抗素子の磁束密度との関係を示す特性と、前記第２の磁気抵抗素子と前記第２の抵抗素子との合成抵抗値と前記第２の磁気抵抗素子の磁束密度との関係を示す特性とが、相反関係に近づくように前記第１、第２の抵抗素子の抵抗値が設定されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、第１、第２の磁気抵抗素子のばらつきにより、第１の磁気抵抗素子の抵抗値と磁束密度との関係を示す特性と、第２の磁気抵抗素子の抵抗値と磁束密度との関係を示す特性とが互いに相反する関係になっていなくても、第１、第２の抵抗素子を用いて第１、第２の磁気抵抗素子のばらつきを補正することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれ、トンネル磁気抵抗素子であることを特徴とする。
【００２１】
一般的に、トンネル磁気抵抗素子ではそのトンネル層の破壊を防ぐため印加電圧を低くする必要がある。
【００２２】
請求項１に係る発明によれば、上述の如く、第１、第２の磁気抵抗素子には、定電圧回路の出力電圧に基づく一定電圧が与えられる。このため、定電圧回路の出力電圧を調整することにより、第１、第２の磁気抵抗素子の印加電圧を調整できる。したがって、トンネル磁気抵抗素子としての第１、第２の磁気抵抗素子の印加電圧を低く設定することは容易である。
【００２３】
また、トンネル磁気抵抗素子は、巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ）に比べて、磁束密度の変化に対する抵抗値の変化量が大きい。このため、磁束密度の変化量が小さくても、第１電流（Ｉ1）の変化量、および第２電流（Ｉ2）の変化量をそれぞれ大きくすることができる。このため、出力信号の変化量を大きくすることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれの前記ピン層の磁化方向が逆向きになるように配置されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明では、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれの前記ピン層の磁化方向が、前記バイアス磁石のＳ極とＮ極とを結ぶ方向に対して平行になるように配置されていることを特徴とする。
【００２６】
したがって、第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化量を十分に確保できる。よって、第１、第２の磁気抵抗素子の抵抗値の変化量を十分に確保することができる。
【００２７】
これに加えて、上述の請求項７に係る発明のように、第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれのピン層の磁化方向を逆向きになるように配置すれば、第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化量を大きくすることができる。よって、第１、第２の磁気抵抗素子の抵抗値の変化量を大きくすることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明では、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、互いの前記ピン層の磁化方向が直角に交差するように配置されていることを特徴とする。
【００２９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態における回転検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の回転検出装置の電気回路構成を示す図である。
【図３】図１のバイアス磁石とＴＭＲとの配置を示す図である。
【図４】図１のバイアス磁石とＴＭＲとの配置を示す図である。
【図５】図１のＴＭＲの磁束密度と抵抗値との関係を示す特性図である。
【図６】図１のＴＭＲの磁束密度と抵抗値との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の第２実施形態の回転検出装置の電気回路構成を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態の回転検出装置の電気回路構成を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態の回転検出装置の電気回路構成を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態における回転検出装置の概略構成を示す図である。
【図１１】第５実施形態の着磁ロータの構成を説明するための図である。
【図１２】第５実施形態のＴＭＲに印加される磁場方向およびピン層の磁化方向を示す図である。
【図１３】第５実施形態の変形例におけるＴＭＲに印加される磁場方向およびピン層の磁化方向を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３２】
（第１実施形態）
図１に本発明に係る回転検出装置１の第１実施形態を示す。図１は回転検出装置１の概略構成を示す図である。
【００３３】
図１の回転検出装置１は、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂを用いて、検出対象としての平歯車１０の回転を検出するためのもので、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂ以外に、バイアス磁石２０および回路チップ３０を備える。
【００３４】
平歯車１０は、鉄などの磁性体材料からなるロータである。バイアス磁石２０は、永久磁石からなるもので、例えば平歯車１０の径方向（図中左右方向）にＳ極およびＮ極が並ぶように配置されている。本実施形態のバイアス磁石２０は、例えばＮ極が平歯車１０の外周部に向けられている。バイアス磁石２０としては、例えば略正方形の板状に形成されたものである。
【００３５】
回路チップ３０は、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂを含む回転検出回路が実装される回路基板であって、バイアス磁石２０上に搭載されている。なお、回転検出装置１の回路構成は後述する。
【００３６】
ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、回路チップ３０上に配置されている。ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、バイアス磁石２０のうち平歯車１０側に位置する。ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、それぞれ、トンネル層およびピン層を有する周知のトンネル磁気抵抗素子である。
【００３７】
本実施形態のＴＭＲ１０ａ、１０ｂのそれぞれのピン層の磁化方向が、バイアス磁石２０のＳ極とＮ極とを結ぶ方向に平行になっている。ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、ピン層の磁化方向が、互いに逆方向に向くように配置されている。
【００３８】
なお、図１中矢印Ｔａは、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を示し、図１中矢印ＴｂはＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を示している。
【００３９】
図２に本実施形態の回転検出装置１の回路構成を示す。回転検出装置１は、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、コンデンサ４０、ツェナーダイオード４１、定電圧回路４２、カレントミラー回路４３、電圧出力回路４４、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６、バッファ回路４７、およびインバータ回路４８を備える。
【００４０】
抵抗素子Ｒ１は、コンデンサ４０とともに、電源Ｖｄｄのプラス電極とグランドの間で直列接続されて、ローパスフィルタ回路を構成している。
【００４１】
ツェナーダイオード４１は、抗素子Ｒ１とコンデンサ４０との間の共通接続端子５０とグランドとの間に接続されて、共通接続端子５０とグランドとの間の過電圧を吸収する過電圧保護素子を構成する。
【００４２】
定電圧回路４２は、抵抗素子Ｒ２を介して共通接続端子５０から与えられる電圧に応じて、一定の電圧を出力する。具体的には、定電圧回路４２は、トランジスタ４２ａ、４２ｂを備える。トランジスタ４２ａ、４２ｂは、抵抗素子Ｒ２とグランドとの間で直列接続されている。トランジスタ４２ａ、４２ｂは、ｎＭＯＳトランジスタであって、それぞれのゲート端子がドレイン端子に接続されている。このことにより、トランジスタ４２ａ、４２ｂのうち電源側トランジスタ４２ａのゲート端子とドレイン端子との間の共通接続端子５２から一定電圧が出力されることになる。一定電圧は、トランジスタ４２ａ、４２ｂのスレッショルド電圧により設定されるものである。
【００４３】
カレントミラー回路４３は、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を備える。トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２は、ｐＭＯＳトランジスタであって、共通接続端子５０とグランドとの間で並列接続されている。トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート端子は、トランジスタＴｒ１のドレイン端子に共通接続されている。
【００４４】
電圧出力回路４４は、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４を備えている。トランジスタＴｒ３は、トランジスタＴｒ１とグランドとの間に配置されている。トランジスタＴｒ４は、トランジスタＴｒ２とグランドとの間に配置されている。トランジスタＴｒ３とグランドとの間には、ＴＭＲ１０ａが配置されている。トランジスタＴｒ４とグランドとの間には、ＴＭＲ１０ｂが配置されている。
【００４５】
トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のゲート端子には、定電圧回路４２の出力電圧が与えられる。したがって、定電圧回路４２の出力電圧ＶからトランジスタＴｒ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈ１を引いた一定電圧（Ｖ−Ｖｔｈ１）がＴＭＲ１０ａの両端子間に加わることになる。定電圧回路４２の出力電圧ＶからトランジスタＴｒ４のスレッショルド電圧Ｖｔｈ２を引いた一定電圧（Ｖ−Ｖｔｈ２）がＴＭＲ１０ｂの両端子間に加わることになる。
【００４６】
トランジスタＴｒ５は、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４の間に配置されるｎＭＯＳトランジスタである。
【００４７】
バッファ回路４７は、トランジスタＴｒ５のゲート端子とソース端子との間に配置されて、共通接続端子５２の電位に応じてトランジスタＴｒ５を制御する回路である。
【００４８】
図１において、便宜上、バッファ回路４７として、インバータ回路の回路記号を用いて記しているが、バッファ回路４７は、共通接続端子５２の電位に応じて出力信号のレベルを連続的に変化させるものである。具体的には、共通接続端子５２の電位が上昇すると、バッファ回路４７の出力信号レベルが低下して、共通接続端子５２の電位が低下すると、バッファ回路４７の出力信号レベルが上昇する。共通接続端子５２は、トランジスタＴｒ５のソース端子とトランジスタＴｒ４のドレイン端子との間の共通接続端子である。
【００４９】
インバータ回路４８は、共通接続端子５３から出力される信号に応じてハイレベル信号或いはローレベル信号を出力する。共通接続端子５３は、トランジスタＴｒ２のドレイン端子とトランジスタＴｒ５のドレイン端子との間の共通接続端子である
トランジスタＴｒ６は、電源Ｖａａとグランドとの間で配置されて、インバータ回路４８の出力信号に応じてオンオフする。抵抗素子Ｒ３、Ｒ４は、トランジスタＴｒ６と電源Ｖａａとの間に直列接続されている。抵抗素子Ｒ３、Ｒ４の間の共通接続端子５４からセンサ信号が出力される。センサ信号は、後述するように平歯車１０の回転角度を示すものである。
【００５０】
なお、本実施形態の電源Ｖｄｄの出力電圧は、電源Ｖａａの出力電圧と異なる電圧値に設定されている。
【００５１】
次に、本実施形態の回転検出装置１の作動について説明する。図３、図４は
バイアス磁石２０とＴＭＲ１０ａ、１０ｂとの配置を示す図である。図５はＴＭＲ１０ａの抵抗値と磁束密度との関係を示す特性図、図６はＴＭＲ１０ｂの抵抗値と磁束密度との関係を示す特性図である。
【００５２】
まず、平歯車１０が回転して、平歯車１０の山部１０ａがバイアス磁石２０に近づく第１の状態（図１参照）と、平歯車１０の谷部１０ｂがバイアス磁石２０に近づく第２の状態とを交互に繰り返すことになる。
【００５３】
このように第１の状態と第２の状態とが繰り返されることにより、バイアス磁石２０から生じる磁力線の分布が交互に変わる。
【００５４】
第１の状態では、図４に示すように、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対して平歯車１０の反対側に位置する。０ｍＴラインＡは、バイアス磁石２０から発生する磁束の密度が零となる磁束密度零部位である。
【００５５】
第２の状態では、図３に示すように、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対して平歯車１０側に位置する。このため、平歯車１０が回転することによって、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを繰り返し通過することになる。すなわち、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを含む範囲を繰り返し往復することになる。
【００５６】
ここで、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、ピン層の磁化方向の磁束密度に応じて抵抗値が変化する。ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、ピン層の磁化方向が互いに逆方向に向けられている。このため、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、磁束密度と抵抗値との関係を示す特性が、互いに相反する関係になっている。
【００５７】
このため、図５に示すように、ＴＭＲ１０ａでは、磁束密度が零から正方向に大きくなるほど、抵抗値が最大値に向かって大きくなりその後最大値で飽和し、磁束密度が零から負方向に大きくなるほど、抵抗値が最小値に向かって小さくなり最小値に到達すると最小値で飽和する。ＴＭＲ１０ｂは、図６に示すように、磁束密度が零から正方向に大きくなるほど、抵抗値が最小値に向かって小さくなり最小値に到達すると最小値で飽和し、磁束密度が零から負方向に大きくなるほど、抵抗値が最大値に向かって大きくなりその後最大値で飽和する。
【００５８】
ここで、本実施形態のＴＭＲ１０ａ、１０ｂはバイアス磁石２０の着磁方向に平行に配置されている。着磁方向は、バイアス磁石２０のＮ極からＳ極に向かう方向である。
【００５９】
このため、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対して平歯車１０の反対側に移動すると、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度が正側に増加する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも大きくなって最大値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値よりも小さくなり最小値になる（図５、図６参照）。
【００６０】
０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対して平歯車１０側に移動すると、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度が負側に増加する。このため、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも小さくなり最小値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値よりも大きくなり最大値になる（図５、図６参照）。
【００６１】
ここで、第１の状態では、上述の如く、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きくなることにより、第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2よりも小さくなる。
【００６２】
ここで、第１電流Ｉ1は、電源Ｖｄｄから抵抗素子Ｒ１、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、およびＴＭＲ１０ａを通してグランドに流れる電流である。第２電流Ｉ2は、電源Ｖｄｄから抵抗素子Ｒ１、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ５、Ｔｒ４、およびＴＭＲ１０ｂを通してグランドに流れる電流である。
【００６３】
このような第１電流Ｉ1の減少に伴い、トランジスタＴｒ３のドレイン端子の電位が上昇する。このドレイン端子の電位の上昇に伴って、トランジスタＴｒ２のゲート端子の電位が上昇する。このため、トランジスタＴｒ２は、第２電流Ｉ2を減少させるように作動する。
【００６４】
第１の状態では、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さくなる。このため、上述の如く減少した第２電流Ｉ2をトランジスタＴｒ４がＴＭＲ１０ｂ側に流しても、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位は低下する。このドレイン端子の電位の低下に伴って、バッファ回路４７の入力端子の電位が低下する。このため、バッファ回路４７の出力信号のレベルが上昇する。これにより、トランジスタＴｒ５は、そのオン抵抗を減少させることにより、第２電流Ｉ2を増やすように作動する。このため、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ５の間の共通接続端子５３から出力される出力信号のレベルが低下する。これに伴い、インバータ回路４８がハイレベル信号をトランジスタＴｒ６に出力する。よって、トランジスタＴｒ６がオンするので、抵抗素子Ｒ３、Ｒ４の共通接続端子５４からローレベル信号をセンサ信号として出力する。
【００６５】
また、第２の状態では、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さくなることにより、第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて大きくなる。これに伴い、トランジスタＴｒ２のドレイン端子の電位が低下する。このドレイン端子の電位の低下に伴って、トランジスタＴｒ２のゲート端子の電位が低下する。このため、トランジスタＴｒ２は、第２電流Ｉ2を増やすように作動する。
【００６６】
第２の状態では、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きくなる。このため、上述の如く、トランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を増やすように作動させると、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位は上昇する。
【００６７】
このドレイン端子の電位の上昇に伴って、バッファ回路４７の入力端子の電位が上昇する。このため、バッファ回路４７の出力信号のレベルが低下する。これにより、トランジスタＴｒ５はそのオン抵抗を増大させることにより、第２電流Ｉ2を減らすように作動することになる。このため、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ５の間の共通接続端子５３の出力信号のレベルが上昇する。これに伴い、インバータ回路４８がローレベル信号をトランジスタＴｒ６に出力する。よって、トランジスタＴｒ６がオフするので、抵抗素子Ｒ３、Ｒ４の共通接続端子５４からハイレベル信号をセンサ信号として出力する。
【００６８】
このように、平歯車１０が回転して第１の状態と第２の状態とを交互に繰り返す。このことにより、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きくなり、かつＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さくなる状態と、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さくなり、かつＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きくなる状態とが交互に繰り返すことになる。このため、共通接続端子５４から出力されるセンサ信号の信号レベルがローレベルとハイレベルとに交互に切り替わることになる。
【００６９】
以上説明した本実施形態によれば、平歯車１０が回転する際に、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きくなると第１電流Ｉ1が減少し、この第１電流Ｉ1の減少に伴ってトランジスタＴｒ２のゲート端子の電位が上がる。これに伴い、トランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を減らすように作動する。このとき、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さくなるので、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位が下がる。このため、バッファ回路４７の出力信号のレベルが上昇する。よって、トランジスタＴｒ５のオン抵抗が低下して共通接続端子５３出力信号のレベルが低下する。
【００７０】
一方、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さくなると第１電流Ｉ1が増大し、トランジスタＴｒ２のゲート端子の電位が上がる。これに伴って、トランジスタＴｒ２が第２電流Ｉ2を増やすように作動する。このとき、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値よりも大きくなる。このため、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位が上がる。したがって、バッファ回路４７の出力信号のレベルが低下する。よって、トランジスタＴｒ５のオン抵抗が増大して共通接続端子５３の出力信号のレベルが上昇することを特徴とする。
【００７１】
したがって、平歯車１０とバイアス磁石２０との間が離れていても、平歯車１０が回転する際に、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを繰り返し通過するように構成することにより、平歯車１０が回転する際のＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値の変化量を十分に確保することができる。これに伴い、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位の変化量を十分に確保できるので、バッファ回路４７によりトランジスタＴｒ５のオン抵抗の増減を確実に制御することができる。よって、共通接続端子５３（５４）から出力される信号レベルの変化量が小さくなることを抑制することができる。
【００７２】
本実施形態では、第１、第２の磁気抵抗素子としてＴＭＲ１０ａ、１０ｂを用いている。一般的に、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗素子）は、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗素子）に比べて、磁束密度の変化に対する抵抗値の変化量が大きい。このため、磁束密度の変化量が小さくても、第１電流Ｉ1の変化量、および第２電流Ｉ2の変化量をそれぞれ大きくすることができる。したがって、共通接続端子５２の電位の変化量を大きくすることができる。よって、バッファ回路４７によりトランジスタＴｒ５のオン抵抗の変化量を大きくすることができる。よって、共通接続端子５３から出力される信号レベルの変化量を大きくすることができる。
【００７３】
本実施形態では、平歯車１０の回転に伴って、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値ｒを最小値から最大値までの範囲（最小値≦ｒ≦最大値）内で変化させることができる。このため、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値の変化量を十分に大きくすることができるので、トランジスタＴｒ４のドレイン端子の電位の変化量をより確実に確保できるので、共通接続端子５３、５４から出力される信号の変化量が小さくなることを確実に抑制することができる。
【００７４】
本実施形態では、上述の如く、ＴＭＲ１０ａの両端子間には、定電圧回路４２の出力電圧ＶからトランジスタＴｒ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈ１を引いた一定電圧（Ｖ−Ｖｔｈ１）が与えられる。ＴＭＲ１０ｂの両端子間には、定電圧回路４２の出力電圧ＶからトランジスタＴｒ４のスレッショルド電圧Ｖｔｈ２を引いた一定電圧（Ｖ−Ｖｔｈ２）が与えられる。このため、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの印加電圧は、定電圧回路４２の出力電圧ＶおよびトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のスレッショルド電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２により設定されることになる。
【００７５】
ここで、一般的に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂではそのトンネル層の破壊を防ぐため印加電圧を低くする必要がある。
【００７６】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの印加電圧は、定電圧回路４２の出力電圧ＶおよびトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のスレッショルド電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２により設定されるので、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの印加電圧を低く設定することが容易である。
【００７７】
また、ＴＭＲ単体に加わる印加電圧を下げるために、複数のＴＭＲを電源のプラス電極とグランドとの間に直列接続するように構成することも考えられるものの、複数のＴＭＲを用いることにより回転検出装置１のサイズの大型化を招く恐れがある。
【００７８】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂといった２つのＴＭＲを用いるだけなので、回転検出装置１のサイズの大型化を未然に抑制できる。
【００７９】
本実施形態の回転検出装置１は、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４、Ｔｒ５、Ｔｒ６といった数少ない６個のトランジスタを用いて構成されている。このため、回転検出装置１の回路規模の増大化を抑えることができる。
【００８０】
（第２実施形態）
本第２実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの磁束密度と抵抗値との関係を示す特性のばらつきを補正する例について説明する。図７は本実施形態の回転検出装置１の回路構成示す。
【００８１】
回転検出装置１は、図７に示すように、図１の回転検出装置１に抵抗素子１１ａ、１１ｂを追加した構成になっている。
【００８２】
抵抗素子１１ａは、トランジスタＴｒ３とグランドとの間でＴＭＲ１０ａと並列接続されている。抵抗素子１１ｂは、トランジスタＴｒ４とグランドとの間でＴＭＲ１０ｂと並列接続されている。
【００８３】
まず、抵抗素子１１ａの抵抗値とＴＭＲ１０ａの抵抗値との合成抵抗値をｒ１とし、抵抗素子１１ｂの抵抗値とＴＭＲ１０ｂの抵抗値との合成抵抗値をｒ２とする。
【００８４】
そして、抵抗素子１１ａ、１１ｂは、ＴＭＲ１０ａの磁束密度と合成抵抗値ｒ１との関係を示す特性と、ＴＭＲ１０ｂの磁束密度と合成抵抗値ｒ２との関係を示す特性とが相反するように補正する。
【００８５】
以上説明した本実施形態によれば、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの〈磁束密度−抵抗値の特性〉がばらつきにより相反する関係になっていなくても、抵抗素子１１ａ、１１ｂにより、ＴＭＲ１０ａの磁束密度と合成抵抗値ｒ１との関係を示す特性と、ＴＭＲ１０ｂの磁束密度と合成抵抗値ｒ２との関係を示す特性とが相反関係になる。
【００８６】
ここで、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの〈磁束密度−抵抗値の特性〉が製造によるばらつきによって、相反関係になっていないときには、平歯車１０が回転してＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度が変化しても、平歯車１０が回転する際にＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値の変化量を確保できない場合がある。
【００８７】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、抵抗素子１１ａ、１１ｂにより、ＴＭＲ１０ａの磁束密度と合成抵抗値ｒ１との関係を示す特性と、ＴＭＲ１０ｂの磁束密度と合成抵抗値ｒ２との関係を示す特性とを相反関係にすることができる。したがって、平歯車１０が回転して０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを繰り返し通過する際に、平歯車１０が回転する際のＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値を逆方向に確実に変化させることができる。よって、共通接続端子５２の電位の変化量、ひいてはバッファ回路４７の出力信号のレベルの変化量を十分に確保できる。このため、上述の第１実施形態と同様に、共通接続端子５３、５４から出力される出力信号レベルの変化量を十分に確保することができる。
【００８８】
（第３実施形態）
本第３実施形態では、電源ＶｄｄからトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1が、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度の変化に対して、ヒステリシスを持って変化させるようにした例について説明する。図８は本実施形態の回転検出装置１の回路構成示す。
【００８９】
回転検出装置１は、図８に示すように、図１の回転検出装置１に可変抵抗素子１１ｃ、抵抗素子１１ｄ、および制御回路７０を追加した構成になっている。可変抵抗素子１１ｃは、トランジスタＴｒ１とグランドとの間でＴＭＲ１０ａに対して並列に配置されている。抵抗素子１１ｄは、トランジスタＴｒ４とグランドとの間でＴＭＲ１０ｂに対して並列に配置されている。本実施形態の可変抵抗素子１１ｃの最大値Ｒｍａｘは、抵抗素子１１ｄの抵抗値と同一値に設定されている。制御回路７０は、インバータ回路４８の出力電圧に応じて可変抵抗素子１１ｃの抵抗値を制御する。
【００９０】
このように構成される本実施形態の回転検出装置１では、上記第１実施形態で説明したように、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きくなり、第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて小さくなっているとき、インバータ回路４８の出力信号レベルがハイレベルになる。このとき、制御回路７０が可変抵抗素子１１ｃの抵抗値を最小値Ｒｍｉｎに設定する。このため、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度が多少変動しても、電源ＶｄｄからトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1の値に変動が生じることを抑制することができる。
【００９１】
一方、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さくなり、第１電流Ｉ1が第２電流Ｉ2に比べて大きくなっているとき、インバータ回路４８の出力信号レベルがローレベルになる。このとき、制御回路７０が可変抵抗素子１１ｃの抵抗値を最大値Ｒｍａｘに設定する。このため、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度が多少変動しても、電源ＶｄｄからトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1の値に変動が生じることを抑制することができる。
【００９２】
以上説明した本実施形態によれば、制御回路７０は、インバータ回路４８の出力信号に応じて、可変抵抗素子１１ｃの抵抗値を制御する。このことにより、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1が、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度の変化に対して、ヒステリシスを持って変化させることができる。このため、インバータ回路４８の出力信号レベルが変化する際に、ＴＭＲ１０ａで検出される磁束密度に多少変動しても、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３に流れる第１電流Ｉ1の値の確実に増大、或いは減少させることができる。この結果、共通接続端子５３、５４から出力される出力信号においてチャタリングが生じることを未然に防ぐことができる。
【００９３】
（第４実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、トランジスタ４２ａ、４２ｂから構成される定電圧回路４２を用いた例について説明したが、これに代えて、図９に示すように、本第４実施形態では、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のゲート端子に一定電圧を出力する定電圧回路として例えばバンドギャップ基準電圧発生回路（図中ＢＧＲと記す）７５を用いてもよい。
【００９４】
（第５実施形態）
上記第１〜第４実施形態では、平歯車１０としての検出対象とバイアス磁石２０とを別々に設けた例について説明したが、これに代えて、検出対象およびバイアス磁石を一体化した着磁ロータ７６（図１０参照）を用いる本第５実施形態について説明する。
【００９５】
本実施形態の着磁ロータ７６は、図１０に示すように、円盤状に形成されている。着磁ロータ７６の外周側には、リング状の磁石７６ａが設けられている。磁石７６ａは、複数のＳ極と複数のＮ極とから構成されている。磁石７６ａでは、Ｓ極とＮ極とが外周方向にて交互に並べられている。本実施形態の磁石７６ａは、６個のＳ極と６個のＮ極とから構成されている。
【００９６】
本実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向（図１０中Ｔａ、Ｔｂと記す）を着磁ロータ７６の径方向に対する直行方向とする。具体的には、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向（図１０中Ｔａと記す）を、着磁ロータ７６の径方向に対する直行方向のうち一方向Ｙｂとする。ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向（図１０中Ｔｂと記す）を、着磁ロータ７６の径方向に対する直行方向のうち一方向Ｙｂと逆方向である他方向Ｙａとする（図１２参照）。
【００９７】
図１１において、説明の簡素化のために、円弧状の磁石７６ａを２つのＳ極と２つのＮ極とを直線状（図中上下方向）に並べたものを示す。
【００９８】
着磁ロータ７６が回転する際に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが磁極中央（Ａ１点、Ａ２点）に対向する直前と直後では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁場方向（磁束密度の方向）が、切り替わる。
【００９９】
具体的には、磁石７６ａのうち図中の下側Ｓ極の中央（Ａ０点）から下側Ｎ極の中央（Ａ１点）までの領域に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、一方向Ｙｂ（図１２参照）の磁束密度を検出する。
【０１００】
このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になっている。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さな値になっている。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最大値であり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最小値である。
【０１０１】
次に、着磁ロータ７６の回転に伴って、磁石７６ａのうち図中の下側Ｎ極の中央（Ａ１点）から上側Ｓ極の中央（Ａ２点）までの領域に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向するときには、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が低下してＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さな値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になる。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最小値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最大値になる。
【０１０２】
次に、磁石７６ａのうち図中の上側Ｓ極の中央（Ａ２点）から上側Ｎ極の中央（Ａ３点）までの領域に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になっている。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さな値になっている。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最大値であり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最小値である。
【０１０３】
以上説明した本実施形態によれば、着磁ロータ７６が回転する際に、磁極中央（Ａ１点、Ａ２点、Ａ３点）がＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対向する位置に到達する毎に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度の方向が、順次、切り替わる。ここで、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向は、互いに逆向きになるように設定されている。このため、磁極中央（Ａ１点、Ａ２点、Ａ３点）がＴＭＲ１０ａ、１０ｂに対向する位置に到達する毎に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのうち一方のＴＭＲの抵抗値が他方のＴＭＲの抵抗値に比べて大きくなり、他方のＴＭＲの抵抗値が小さくなる。これにより、上記第１実施形態と同様、カレントミラー回路４３、電圧出力回路４４、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６、およびバッファ回路４７、インバータ回路４８が作動して、抵抗素子Ｒ４、Ｒ５の共通接続端子５４からセンサ信号を出力する。このため、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０４】
（他の実施形態）
上述の第５実施形態では、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を一方向Ｙｂとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を他方向ＹａとするようにＴＭＲ１０ａ、１０ｂを配置した例について説明したが、これに代えて、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を他方向Ｙａとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を一方向ＹｂとするようにＴＭＲ１０ａ、１０ｂを配置してもよい（図１２（ｂ）参照）。
【０１０５】
上述の第５実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向に対する直行方向に向けるようにＴＭＲ１０ａ、１０ｂを配置した例について説明したが、これに代えて、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向とするようにＴＭＲ１０ａ、１０ｂを配置してもよい。
【０１０６】
この場合、例えば、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向内側Ｙｃとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向外側Ｙｄとする。
【０１０７】
そして、着磁ロータ７６が回転することにより、図１１の着磁ロータ７６の磁極端（ＢＯ点、Ｂ１点、Ｂ２点、Ｂ３点、Ｂ４点）にＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向する直後では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度の方向（磁場方向）が切り替わる。
【０１０８】
具体的には、図１１の着磁ロータ７６の下側Ｓ極（ＢＯ点〜Ｂ１点）に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、径方向内側Ｙｃ（図１３参照）の磁束密度を検出する。このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になっている。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さな値になっている。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最大値であり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最小値である。
【０１０９】
次に、着磁ロータ７６の回転に伴って、図１１の着磁ロータ７６の下側Ｎ極（Ｂ１点〜Ｂ２点）に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、径方向外側Ｙｄ（図１３参照）の磁束密度を検出する。このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さな値になる。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きな値になる。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最小値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最大値になる。
【０１１０】
次に、着磁ロータ７６の回転に伴って、図１１の着磁ロータ７６の上側Ｓ極（Ｂ２点〜Ｂ３点）に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、径方向内側Ｙｃ（図１３参照）の磁束密度を検出する。このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて大きな値になっている。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて小さな値になっている。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最大値であり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最小値である。
【０１１１】
次に、着磁ロータ７６の回転に伴って、図１１の着磁ロータ７６の上側Ｎ極（Ｂ３点〜Ｂ４点）に対して、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂが対向しているときには、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂは、径方向外側Ｙｄ（図１３参照）の磁束密度を検出する。このため、ＴＭＲ１０ａは、そのピン層の磁化方向と逆方向の磁束密度を検出する。そして、ＴＭＲ１０ｂは、そのピン層の磁化方向と同一方向の磁束密度を検出する。したがって、ＴＭＲ１０ａの抵抗値がＴＭＲ１０ｂの抵抗値に比べて小さな値になる。ＴＭＲ１０ｂの抵抗値がＴＭＲ１０ａの抵抗値に比べて大きな値になる。例えば、ＴＭＲ１０ａの抵抗値が最小値になり、ＴＭＲ１０ｂの抵抗値が最大値になる。
【０１１２】
以上により、上記第５実施形態と同様、着磁ロータ７６が回転することにより、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値が繰り返し相反する方向に変化する。よって、上記第５実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１１３】
また、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向内側Ｙｃとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向外側Ｙｄとする場合に限らず、ＴＭＲ１０ａのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向外側Ｙｄとし、ＴＭＲ１０ｂのピン層の磁化方向を着磁ロータ７６の径方向内側Ｙｃとしてもよい。
【０１１４】
上述の第１〜第５の実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向を互いに逆方向にする例について説明したが、これに限らず、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向としては、互いに異なる方向であって、かつバイアス磁石２０の着磁方向に直交する方向を除く方向であれば、どのような方向に向けてもよい。例えば、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのピン層の磁化方向を互いに直交する方向に向けてもよい。
【０１１５】
上述の第１〜第５の実施形態では、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂを用いて、検出対象（１０、７６）の回転を検出する回転検出装置１に本発明を適用した例について説明したが、これに代えて、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂを用いて、検出対象の変位を検出する移動体検出装置に本発明を適用してもよい。
【０１１６】
ここで、図１１は、説明の簡素化のために、リング状の磁石７６ａの一部として、２つのＳ極と２つのＮ極とを図示上下方向にて並べたものを示しているが、実際に、図１１のように、Ｓ極とＮ極とが交互に直線方向に並べられて構成される移動体を用いて、この移動体が直線方向（図示上下方向）に変位する場合には、上記第５の実施形態と実質的に同様に、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂで検出される磁束密度の方向（磁場方向）が切り替わる。このため、上記第５の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１１７】
上述の第１〜第４の実施形態では、バイアス磁石２０のＮ極が平歯車１０の外周部に向けられている例について説明したが、これに限らず、平歯車１０の回転に伴って、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂのうち一方のＴＭＲの抵抗値が他方のＴＭＲの抵抗値に比べて大きくなり、かつ他方のＴＭＲの抵抗値が一方方のＴＭＲの抵抗値に比べて小さくなるのであれば、平歯車１０に対してバイアス磁石２０をどのように配置してもよい。バイアス磁石２０のＳ極を平歯車１０の外周部に向けてもよい。
【０１１８】
上述の第１〜第４の実施形態では、平歯車１０の回転に伴って、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値ｒが最小値から最大値までの範囲（最小値≦ｒ≦最小値）で変化するようにした例について説明したが、これに代えて、ＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値ｒを最小値および最大値を含まない範囲（最小値＜ｒ＜最小値）で変化させるようにしてもよい。
【０１１９】
上述の第１〜第４の実施形態では、平歯車１０の回転に伴って、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを通過するようにした例について説明したが、これに代えて、０ｍＴラインＡがＴＭＲ１０ａ、１０ｂを通過しない範囲で、バイアス磁石２０の磁束分布を変化させてＴＭＲ１０ａ、１０ｂの抵抗値を変化させるようにしてもよい。
【０１２０】
上述の第１〜第４の実施形態では、平歯車１０の回転に伴って、共通接続端子５４から出力されるセンサ信号のレベルが繰り返し変化するようにした例について説明したが、これに代えて、平歯車１０の回転に伴って、センサ信号のレベルがハイレベル及びローレベルのうち一方から他方に変わることを一度だけ実施するようにしてもよい。
【０１２１】
上述の第１〜第４の実施形態では、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６として、ｐＭＯＳトランジスタやｎＭＯＳトランジスタといった電界効果型トランジスタを用いた例について説明したが、これに代えて、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６としてバイポーラトランジスタを用いてもよい。
【０１２２】
上述の第１〜第４の実施形態では、回転検出装置１において、ツェナーダイオード４１としての過電圧保護素子を用いた例について説明したが、これに代えて、回転検出装置１において、過電圧保護素子を用いないようにしてもよい。
【０１２３】
上述の第１〜第５の実施形態では、ピン層を有する磁気抵抗素子として、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗素子）を用いた例について説明したが、これに代えて、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗素子）を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 回転検出装置
１０ａ ＴＭＲ
１０ｂ ＴＭＲ
１１ａ 抵抗素子
１１ｂ 抵抗素子
１１ｃ 可変抵抗素子
２０ バイアス磁石
３０ 回路チップ
４０ コンデンサ
４１ ツェナーダイオード
４２ 定電圧回路
４２ａ トランジスタ
４２ｂ トランジスタ
４３ カレントミラー回路
４４ 電圧出力回路
４７ インバータ回路
４８ インバータ回路
５０ 共通接続端子
５１ 共通接続端子
５２ 共通接続端子
５３ 共通接続端子
５４ 共通接続端子
７０ 制御回路
７５ バンドギャップ基準電圧発生回路
７６ 着磁ロータ
Ｔｒ１ トランジスタ
Ｔｒ２ トランジスタ
Ｔｒ３ トランジスタ
Ｔｒ４ トランジスタ
Ｔｒ５ トランジスタ
Ｔｒ６ トランジスタ
Ｒ１ 抵抗素子
Ｒ２ 抵抗素子
Ｒ３ 抵抗素子
Ｒ４ 抵抗素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（Ｖｄｄ）とグランドとの間に並列接続される第１、第２のトランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ２）を備え、前記第１、第２のトランジスタのゲート端子が前記第１のトランジスタのグランド側端子に接続されるカレントミラー回路（４３）と、
前記第１のトランジスタとグランドとの間に配置されてピン層を有する第１の磁気抵抗素子（１０ａ）と、
前記第２のトランジスタとグランドとの間に配置されてピン層を有する第２の磁気抵抗素子（１０ｂ）と、
一定電圧を出力する定電圧回路（４２、７５）と、
前記第１のトランジスタと前記第１の磁気抵抗素子との間に配置される第３のトランジスタ（Ｔｒ３）と、前記第２のトランジスタと前記第２の磁気抵抗素子との間に配置される第４のトランジスタ（Ｔｒ４）とを備え、前記第３、第４のトランジスタのゲート端子に対して前記定電圧回路の出力電圧が与えられて前記第１、第２の磁気抵抗素子に対して前記定電圧回路の出力電圧に基づく一定電圧をそれぞれ与える電圧出力回路（４４）と、
前記第２、第４のトランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ４）の間に配置されて前記第４のトランジスタの電源側端子の電位に応じて作動する第５のトランジスタ（Ｔｒ５）と、を備え、
前記第１、第２の磁気抵抗素子は前記ピン層の磁化方向が互いに異なるように配置されており、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれ、バイアス磁石（２０）から発生する磁束密度のうち前記ピン層の磁化方向の成分の変化に伴って抵抗値が変化するものであり、
磁性体からなる検出対象（１０）の移動に伴って前記第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度が変化する際に前記第５のトランジスタ（Ｔｒ５）は、
前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、前記電源から前記第１の磁気抵抗素子に流れる第１電流（Ｉ1）が、前記電源から前記第２の磁気抵抗素子に流れる第２電流（Ｉ2）に比べて小さくなり、前記第１電流の減少に伴って前記第２のトランジスタが前記第２電流（Ｉ2）を減らし、また前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなったとき、この抵抗値の減少に伴って前記第２電流を増やすように作動して前記第５のトランジスタ（Ｔｒ５）の電源側端子と前記第２のトランジスタ（Ｔｒ２）のグランド側端子との間の共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを低下させて、
前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、前記第１電流が前記第２電流（Ｉ2）に比べて増大し、前記第１電流の増大に伴って前記第２のトランジスタが前記第２電流を増大させ、また前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなったとき、この抵抗値の増大に伴って前記第２電流を減らすように作動して前記第２、第５のトランジスタの共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを上昇させることを特徴とする移動体検出装置。
【請求項２】
前記検出対象（１０）が移動する際に、前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、かつ前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなる第１の状態と、前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、かつ前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなる第２の状態とが交互に繰り返されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の移動体検出装置。
【請求項３】
前記検出対象（１０）が移動する際に、前記バイアス磁石（２０）から発生する磁束密度が零である磁束密度零部位（Ａ）が前記第１、第２の磁気抵抗素子を繰り返し通過することにより、前記第１の状態と前記第２の状態とが交互に繰り返されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の移動体検出装置。
【請求項４】
前記第３のトランジスタ（Ｔｒ３）とグランドとの間において前記第１の磁気抵抗素子（１０ａ）に並列接続されて、抵抗値が制御される可変抵抗素子（１１ｃ）と、
前記第２、第５のトランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ５）の間の共通接続端子（５３）から出力される信号に応じて、前記第１の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化に対して、前記電源から前記第１、第３のトランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ３）に流れる電流（Ｉ1）がヒステリシスを持って変化するように、前記可変抵抗素子（１１ｃ）の抵抗値を制御する制御回路（７０）とを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項５】
前記第３のトランジスタとグランドとの間において前記第１の磁気抵抗素子に並列接続される第１の抵抗素子（１１ａ）と、
前記第４のトランジスタとグランドとの間において前記第２の磁気抵抗素子に並列接続される第２の抵抗素子（１１ｂ）とを備え、
前記第１の磁気抵抗素子と前記第１の抵抗素子との合成抵抗値と前記第１の磁気抵抗素子の磁束密度との関係を示す特性と、前記第２の磁気抵抗素子と前記第２の抵抗素子との合成抵抗値と前記第２の磁気抵抗素子の磁束密度との関係を示す特性とが、相反関係に近づくように前記第１、第２の抵抗素子の抵抗値が設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項６】
前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれ、トンネル磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項７】
前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれの前記ピン層の磁化方向が逆向きになるように配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項８】
前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれの前記ピン層の磁化方向が、前記バイアス磁石のＳ極とＮ極とを結ぶ方向に対して平行になるように配置されていることを特徴とする請求項７に記載の移動体検出装置。
【請求項９】
前記第１、第２の磁気抵抗素子は、互いの前記ピン層の磁化方向が直角に交差するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項１】
電源（Ｖｄｄ）とグランドとの間に並列接続される第１、第２のトランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ２）を備え、前記第１、第２のトランジスタのゲート端子が前記第１のトランジスタのグランド側端子に接続されるカレントミラー回路（４３）と、
前記第１のトランジスタとグランドとの間に配置されてピン層を有する第１の磁気抵抗素子（１０ａ）と、
前記第２のトランジスタとグランドとの間に配置されてピン層を有する第２の磁気抵抗素子（１０ｂ）と、
一定電圧を出力する定電圧回路（４２、７５）と、
前記第１のトランジスタと前記第１の磁気抵抗素子との間に配置される第３のトランジスタ（Ｔｒ３）と、前記第２のトランジスタと前記第２の磁気抵抗素子との間に配置される第４のトランジスタ（Ｔｒ４）とを備え、前記第３、第４のトランジスタのゲート端子に対して前記定電圧回路の出力電圧が与えられて前記第１、第２の磁気抵抗素子に対して前記定電圧回路の出力電圧に基づく一定電圧をそれぞれ与える電圧出力回路（４４）と、
前記第２、第４のトランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ４）の間に配置されて前記第４のトランジスタの電源側端子の電位に応じて作動する第５のトランジスタ（Ｔｒ５）と、を備え、
前記第１、第２の磁気抵抗素子は前記ピン層の磁化方向が互いに異なるように配置されており、前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれ、バイアス磁石（２０）から発生する磁束密度のうち前記ピン層の磁化方向の成分の変化に伴って抵抗値が変化するものであり、
磁性体からなる検出対象（１０）の移動に伴って前記第１、第２の磁気抵抗素子で検出される磁束密度が変化する際に前記第５のトランジスタ（Ｔｒ５）は、
前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、前記電源から前記第１の磁気抵抗素子に流れる第１電流（Ｉ1）が、前記電源から前記第２の磁気抵抗素子に流れる第２電流（Ｉ2）に比べて小さくなり、前記第１電流の減少に伴って前記第２のトランジスタが前記第２電流（Ｉ2）を減らし、また前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなったとき、この抵抗値の減少に伴って前記第２電流を増やすように作動して前記第５のトランジスタ（Ｔｒ５）の電源側端子と前記第２のトランジスタ（Ｔｒ２）のグランド側端子との間の共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを低下させて、
前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、前記第１電流が前記第２電流（Ｉ2）に比べて増大し、前記第１電流の増大に伴って前記第２のトランジスタが前記第２電流を増大させ、また前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなったとき、この抵抗値の増大に伴って前記第２電流を減らすように作動して前記第２、第５のトランジスタの共通接続端子（５３）から出力される信号レベルを上昇させることを特徴とする移動体検出装置。
【請求項２】
前記検出対象（１０）が移動する際に、前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなり、かつ前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなる第１の状態と、前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて小さくなり、かつ前記第２の磁気抵抗素子の抵抗値が前記第１の磁気抵抗素子の抵抗値に比べて大きくなる第２の状態とが交互に繰り返されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の移動体検出装置。
【請求項３】
前記検出対象（１０）が移動する際に、前記バイアス磁石（２０）から発生する磁束密度が零である磁束密度零部位（Ａ）が前記第１、第２の磁気抵抗素子を繰り返し通過することにより、前記第１の状態と前記第２の状態とが交互に繰り返されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の移動体検出装置。
【請求項４】
前記第３のトランジスタ（Ｔｒ３）とグランドとの間において前記第１の磁気抵抗素子（１０ａ）に並列接続されて、抵抗値が制御される可変抵抗素子（１１ｃ）と、
前記第２、第５のトランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ５）の間の共通接続端子（５３）から出力される信号に応じて、前記第１の磁気抵抗素子で検出される磁束密度の変化に対して、前記電源から前記第１、第３のトランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ３）に流れる電流（Ｉ1）がヒステリシスを持って変化するように、前記可変抵抗素子（１１ｃ）の抵抗値を制御する制御回路（７０）とを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項５】
前記第３のトランジスタとグランドとの間において前記第１の磁気抵抗素子に並列接続される第１の抵抗素子（１１ａ）と、
前記第４のトランジスタとグランドとの間において前記第２の磁気抵抗素子に並列接続される第２の抵抗素子（１１ｂ）とを備え、
前記第１の磁気抵抗素子と前記第１の抵抗素子との合成抵抗値と前記第１の磁気抵抗素子の磁束密度との関係を示す特性と、前記第２の磁気抵抗素子と前記第２の抵抗素子との合成抵抗値と前記第２の磁気抵抗素子の磁束密度との関係を示す特性とが、相反関係に近づくように前記第１、第２の抵抗素子の抵抗値が設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項６】
前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれ、トンネル磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項７】
前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれの前記ピン層の磁化方向が逆向きになるように配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【請求項８】
前記第１、第２の磁気抵抗素子は、それぞれの前記ピン層の磁化方向が、前記バイアス磁石のＳ極とＮ極とを結ぶ方向に対して平行になるように配置されていることを特徴とする請求項７に記載の移動体検出装置。
【請求項９】
前記第１、第２の磁気抵抗素子は、互いの前記ピン層の磁化方向が直角に交差するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の移動体検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１５４４９（Ｐ２０１３−１５４４９Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９２１２（Ｐ２０１１−１４９２１２）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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