磁传感器及具备该磁传感器的电子设备的制作方法

专利名称：磁传感器及具备该磁传感器的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测磁场强度的磁传感器、及具备该磁传感器的电子设备。
背景技术：
以往，在作为通过折叠机构或滑动机构等可变形的电子设备中，为了能检测 该变形状态而利用了磁传感器，例如已经在日本特开2008-32424号公报及日本特开 2005-214900号公报中公开了。在此，以下参照图12 图15对如何利用磁传感器进行说明。首先，如图12所示，以下对电子设备(滑动型设备)进行说明，其中，构成电子设 备(例如，移动式电话机)150的第一框体151和第二框体152经由滑动机构连接，第二框 体152成为相对第一框体151能自由滑动的结构。在滑动型设备中，磁传感器153设置在第 一框体151上，磁铁154配置在第二框体152上。且有，在磁传感器153和磁铁154之间， 将滑动方向的距离设为L，将与滑动方向垂直的方向的距离设为d。此时，若能充分确保距离d，则磁传感器153检测的磁通密度B与距离L之间的关 系大致如图13的上半段所示。即，在距离L增大的过程中(滑动量增大的过程)，由于磁传 感器153和磁铁154之间的距离增大，故存在检测出的磁通密度B减小的倾向。因此，作为磁传感器153，如图13的下半段所示，能够用于，若磁通密度B变得比规 定阈值Bops大则将输出信号从H电平切换为L电平，若磁通密度B变得比规定阈值Brps 小则将输出信号从L电平切换为H电平。由此，电子设备150能够检测磁传感器153的输 出信号的状态，且能检测电子设备150的变形状态。接着，如图14所示，以下对电子设备(折叠型设备)进行说明，其中，构成电子设 备150的第一框体151和第二框体152经由铰链机构155连接，第二框体152成为相对第 一框体151能自由开闭的结构。在折叠型设备中，磁传感器153设置在第一框体151上，磁 铁154设置在第二框体152上。且有，将第一框体151和第二框体152所成的角度设为θ。此时，若由其他(磁铁154以外的)磁体造成的影响小，则磁传感器153检测的磁 通密度B与角度θ之间的关系大致如图15的上半段所示。即，在角度θ增大的过程中 (从关闭的状态到接近于全开的状态的过程)，由于磁传感器153与磁铁154之间的距离增 大，故存在检测出的磁通密度B减小的倾向。因此，作为磁传感器153，如图15的下半段所示，能用于，若磁通密度B变得比规定 阈值Bops大则将输出信号从H电平切换为L电平，若磁通密度B变得比规定阈值Brps小 则将输出信号从L电平切换为H电平。由此，电子设备150能检测磁传感器153的输出信 号的状态，且能检测电子设备150的变形状态。 且有，上述的磁传感器153能进行针对磁场强度的两极检测。即，在磁通密度B 在N极方向上超过了规定阈值Bopn(与Bops的极性相反，大小相等)的情况下，磁传感器 153也将输出信号从H电平切换为L电平。另外，在磁通密度B在N极方向上低于规定阈 值Brpn (与Brps的极性相反，大小相等)的情况下，磁传感器153也将输出信号从L电平切换为H电平。由此，即使在磁铁154安装为任意方向的情况下，电子设备150都能确切地检测变形状态。在上述的滑动型设备中，假设距离d设定得比较小，则磁传感器153检测的磁通密度B与距离L之间的关系存在例如图16的上半段所示的可能性。即，磁传感器153会受到 磁铁154造成的强的逆磁场的影响，磁通密度B会存在在N极方向上超过Bopn的现象(以 下，为了方便起见，将这种现象称为“逆磁场现象”)的可能性。若发生逆磁场现象，则如图16的下半段所示，输出信号的状态在不希望的时刻转变。由此，在电子设备150中发生错误地检测变形状态等不合适的情况。另外，在上述的折叠型设备中，假设其他磁体(例如，扬声器)设置在磁传感器的 附近(例如，图14所示的位置156)，则磁传感器153检测的磁通密度B与角度θ之间的 关系存在例如图17所示的可能性。即，通过其他磁体的影响在磁通密度B中会产生偏置 (offset)，即使角度θ变得十分大，也会存在磁通密度B不低于Brps的现象(以下，为了 方便起见，将这种现象称为“磁场偏置现象”)的可能性。若发生磁场偏置现象，则即使角度θ变得十分大，输出信号也不会转变为H电平。 结果，在电子设备150中发生不能正确检测变形状态(特别是，从闭合的状态过渡至打开的 状态)的不合适的情况。且有，在滑动型设备中，若能适当地设定距离d，则可知能回避逆磁场现象于未然。 另外，在折叠型设备中，若其他磁体的影响比不上磁传感器，则可知能回避磁场偏置现象于 未然。但是，在电子设备主体的规格在某一程度规定的阶段发现了这些现象的情况下， 为了消除该现象通常需要修正距离d或扬声器位置等。由于这种修正多伴随着电子设备主 体的大幅度的规格修正等，故优选尽量回避该修正。另外，在电子设备主体中的设计制约 上，也能产生不得不减小距离d的情况或不得不将其他磁体配置在磁传感器附近的情况。

发明内容
本发明鉴于上述问题点，其目的在于提供一种可尽量简单地消除逆磁场现象或磁 场偏置现象等的不合适的情况的磁传感器。为了达成上述目的，本发明相关的磁传感器采取以下的结构，所述磁传感器具备 检测磁场强度的检测部；将该检测结果与所设定的阈值进行比较，并输出与该比较结果相 应的输出信号的比较部；和调节该阈值的阈值调节部。根据本结构，由于设置了阈值调节部，故能调节用于与检测结果进行比较的阈值 (相当于后述的动作磁通密度或恢复磁通密度)。因此，即使在发生了逆磁场现象或磁场偏 置现象等的不合适的情况下，通过调节该阈值等的方法也能尽量简单地消除该不合适的情 况。另外，在上述结构中也可以采取以下的结构，即，所述检测部对S极侧和N极侧的 双方进行所述检测，所述比较部对于S极侧的所述检测结果，与作为针对S极侧的所述阈值 而设定的S极侧阈值进行比较，对于N极侧的所述检测结果，与作为针对N极侧的所述阈值 而设定的N极侧阈值进行比较，所述阈值调节部在每次调节所述阈值时，对N极侧阈值和S 极侧阈值的双方变更相同的值。
根据本结构，由于能进行针对磁场强度的两极检测，故即使在磁铁安装在任何方向的情况下，都能确切地检测电子设备中的开闭状态。并且，由于在每次调节阈值时都对N 极侧阈值和S极侧阈值的双方变更相同的值，故即使在进行了该调节之后也能适当地执行 两极检测。另外，在上述结构中也可以采取以下的结构，S卩，所述阈值根据所述输出信号的状 态，被设定为值互不相同的第一阈值和第二阈值中的任一个。根据本结构，由于在用于与检测结果进行比较的阈值中设置了磁滞 (hysteresis)，故能尽量抑制输出信号变得不稳定的问题。另外，在上述结构中也可以采取以下的结构，S卩，所述阈值调节部在每次调节所述 阈值时，能不变更第一阈值和第二阈值的一方来调节另一方。根据本结构，即使在不想变更第一阈值和第二阈值的一方的情况下，也能通过只 变更另一方来调节阈值。另外，在上述结构中也可以采取以下的结构，即，所述第一阈值是与动作磁通密度 相应的值，所述第二阈值是与恢复磁通密度相应的值。另外，在上述结构中也可以采取以下的结构，S卩，对于所述第一阈值及所述第二阈 值的每一个都有极性不同的2值信息。另外，在上述结构中也可以采取以下的结构，S卩，所述磁传感器具备接收控制信号 的输入的信号输入部，所述阈值调节部根据该控制信号调节所述阈值，其中，所述控制信号 与所述阈值的控制相关。另外，根据具备了上述结构的磁传感器的电子设备，能够共享上述结构相关的优 点。因此，能够更适当地执行该电子设备中的变形状态等的检测。


本发明的上述及其他目的或特征通过参照优选实施例的下述记述及表示下一内 容的附图从而变得更明了。图1是本发明的实施方式相关的磁传感器的结构图。图2是该磁传感器的动作相关的时序图。图3是设置在该磁传感器上的放大单元的结构图。图4是设置在该磁传感器上的基准电压发生电路的结构图。图5是设置在该磁传感器上的可变电阻部的结构图。图6是设置在该磁传感器上的可变电阻部的其他结构图。图7是在功能性上观看该磁传感器的情况下的结构图。图8是应对逆磁场现象的应对法相关的说明图。图9是应对逆磁场现象的其他应对法相关的说明图。图10是应对磁场偏置现象的应对法相关的说明图。图11是应对磁场偏置现象的其他应对法相关的说明图。图12是磁传感器的利用方式(滑动型设备)相关的说明图。图13是滑动型设备中的磁传感器的动作相关的说明图。图14是磁传感器的其他利用方式(折叠型设备)相关的说明图。
图15是折叠型设备中的磁传感器的动作相关的说明图。图16是逆磁场现象相关的说明图。图17是磁场偏置相关的说明图。
具体实施例方式以下，参照各附图对本发明的实施方式进行说明。图1是该实施方式相关的磁传 感器9的结构图。且有，磁传感器9除了放大单元30及基准电压发生电路90的结构等以 夕卜，基本上都与在日本特开2008-32424号公报中作为“第二实施方式”公开的磁传感器IA 相同。如图1所示，磁传感器9具备霍尔元件10、切换开关电路20、放大单元30、第 一 ·第二电容器(41、42)、第一 ·第二开关电路(51、52)、基准电压切换电路53、比较单元 60、开关电路61、锁存电路(70、71)、缓存放大器80、控制电路100、OR电路ORl、以及反相器 (inverter) INVO 等。且有，磁传感器9也可以形成为IC芯片，此时也具备用于从外部(搭载有磁传感 器9的电子设备的主体侧)接收电源供给的端子或接地端子等。另外，磁传感器9作为变 形状态检测用的传感器而被设置在作为上述的滑动型设备(参照图12)或折叠型设备(参 照图14)等的可变形的电子设备上。霍尔元件10对于4个端子A · B · C · D都形成为几何学上等效形状的板状。在比较了在将电源电压Vcc施加到这种霍尔元件10的第一端子对A-C上时在第 二端子对B-D处产生的霍尔电压、和在将电源电压Vcc施加到第二端子对B-D间时在第一 端子对C-A处产生的霍尔电压之后的情况下，与施加到霍尔元件10上的磁场强度相应的有 效信号成分为同相，元件偏置成分(元件偏置电压)为反相。切换开关电路20在向霍尔元件10施加电源电压Vcc的施加方法和从霍尔元件10 中读取霍尔电压的读取方法之间切换。如下述进行更具地说明，切换开关电路20具有根据第一切换信号SWl接通的开 关21、23、25、27、和根据第二切换信号SW2接通的开关22、24、26、28。为了该第一、第二切 换信号SW1、SW2不相互重叠，在发生电源接通信号POW的规定期间的前半部分发生第一切 换信号SW1，在其后半部分发生第二切换信号SW2。且有，电源接通信号POW间歇性地发生， 例如只在每个一定周期的规定期间发生。在发生了第一切换信号SWl的第一切换状态下，电源电压Vcc被施加到端子A，端 子C与地连接，并且在端子B与端子D之间产生与磁场强度相应的霍尔电压。该端子B · D 间的电压虽然由所施加的磁场方向决定，但是在此假设端子B的电压Vb低、端子D的电压 Vd高的情况。且有，特别是电压只要不断开就表示与地相对的电位。由于从第一切换信号SWl向第二切换信号SW2的切换是快速进行的，故即使在第 二切换状态下也假设处于与第一切换状态相同的磁场方向。在发生了第二切换信号SW2的 第二切换状态下，电源电压Vcc被施加到端子B上，端子D与地连接，并且在端子C与端子A 之间发生与磁场强度相应的霍尔电压。端子C · A间的电压是端子C的电压Vc变低，端子 A的电压Va变高。由此，切换开关电路20的第一输出端i的电压，在第一切换状态下为电压Vb，在第二切换状态下为电压Va。另一方面，切换开关电路20的第二输出端ii的电压，在第一切换 状态下为电压Vd,在第二切换状态下为电压Vc。放大单元30通过第一放大电路31以规定的放大率α对连接在第一输出端i上 的第一放大输入端的电压进行放大，并在第一放大输出端iii中发生第一放大电压。由于 在第一放大电路31中存在输入偏置电压Voffal，故将该输入偏置电压Voffal相加到第一 放大输入端的电压中。另外，通过第二放大电路32以规定的放大率α对连接在第二输出端ii上的第二 放大输入端的电压进行放大，并在第二放大输出端iv中发生第二放大电压。由于在第二放 大电路32中也存在输入偏置电压Voffa2，故将该输入偏置电压Voffa2相加到第二放大输 入端的电压中。
通过由电源接通信号POW接通的开关电路34及开关电路35，电源电压Vcc被施 加到该放大单元30的第一、第二放大电路31、32中。因此，放大单元30根据电源接通信号 POW间歇性地被驱动，例如只在每个一定周期的规定期间被驱动。另外，在第一、第二放大电 路31、32为电流驱动型的放大电路时，开关电路34及开关电路35也可以由附带开关功能 的电流源电路构成。第一电容器41被连接在第一放大输出端iii与比较单元60的第一比较输入端ν 之间。另外，第二电容器42被连接在第二放大输出端iv与比较单元60的第二比较输入端 vi之间。比较单元60对被输入到第一比较输入端ν的第一比较电压和被输入到第二比较 输入端vi的第二比较电压进行比较，并在第一比较电压超过第二比较电压时发生比较输 出。且有，比较单元60构成为具有极高的输入阻抗。例如，该输入电路由MOS晶体管电路 构成。通过由电源接通信号POW接通的开关电路61，电源电压被施加到该比较单元60中。 因此，比较单元60根据电源接通信号POW间歇性地被驱动，例如只在每个一定周期的规定 期间被驱动。另外，开关电路61也可以是附带开关功能的电流源电路。通过由第三切换信号SW3接通的第一开关电路51及基准电压切换电路53，第一基 准电压Vrefl被提供给该第一比较输入端ν。在磁传感器电路检测出磁力时，该基准电压切 换电路53通过该检测信号Sdet进行切换。在基准电压切换电路53切换时，修正第一基准 电压VreflA能提供给第一比较输入端ν。另外，通过由第三切换信号SW3接通的第二开关电路52，第二基准电压Vref2被 提供给第二比较输入端vi。第一基准电压Vrefl也可以被设定为只比修正第一基准电 压VreflA低规定值的值，且修正第一基准电压VrefIA也可以被设定为只比第二基准电压 Vref2低规定值的值。且有，作为修正第一基准电压VreflA也能利用第二基准电压Vref2。通过在未发生比较输出时将提供到该第一、第二比较输入端V、Vi的电压设为第 一基准电压Vrefl及第二基准电压Vref2，并在发生了比较输出时将提供到该第一、第二比 较输入端ν、vi的电压设为修正第一基准电压VreflA及第二基准电压Vref2，从而能将磁 滞特性给予比较单元60的动作。控制电路100输出电源接通信号P0W、第一切换信号SW1、第二切换信号SW2、第三 切换信号SW3、时钟信号CK_SH1、CK_SH2，控制磁传感器9的动作。且有，对该动作更具体的 内容重新说明。
锁存电路70在时钟信号CK_SH1的上升时刻对从比较单元60输出的信号 C0MP0UT (比较输出)进行锁存。OR电路ORl接收信号C0MP0UT和从锁存电路70输出的信 号DFF_SH1 (第一锁存输出)。锁存电路71在时钟信号CK_SH2的上升时刻对OR电路ORl 的输出进行锁存。且有，作为锁存电路70、71而言，D型触发器(flip-flop)适用。缓存放大器80对从锁存电路71输出的信号DFF_SH2 (第二锁存输出)进行放大， 输出检测信号Sdet。反相器INVO使检测信号Sdet反转，输出输出信号OUT。输出信号OUT 的信息表示磁场强度是否为规定的强度，并传送到具备了磁传感器9的电子设备的控制装 置等中。因此，电子设备能够利用输出信号OUT的信息来判断该电子设备的变形状态。图2是磁传感器9的动作相关的时序图。在图2中，信号OSC是成为控制电路100 的动作基准的信号，且该信号OSC在控制电路100的内部生成。电源接通信号POW只在每个规定周期(例如，50ms)的规定时间T2 (例如，25 μ s) 发生。如图2所示，时刻tl 时刻t5的期间为规定时间T2。规定时间T2包括第一期间 第四期间。时刻tl 时刻t2的期间、时刻t2 时刻t3的期间、时刻t3 时刻t4的期间、 以及时刻t4 时刻t5的期间分别为第一期间 第四期间。以下，对在第一期间、第二期间检测S极性的磁场强度，并在第三期间、第四期间 检测N极性的磁场强度进行说明。其中，检测的磁场的极性的次序也可以相反。若在时刻t0信号OSC上升，则在之后的时刻tl产生电源接通信号P0W。几乎与电 源接通信号POW的发生时刻同时发生第一切换信号SWl和第三切换信号SW3。通过第一切 换信号SWl的发生，切换开关电路20处于第一切换状态。另外，通过第三切换信号SW3的 发生，第一开关电路51、第二开关电路52都接通。电压A0UT1、电压A0UT2分别表示第一放大电路31、第二放大电路32的输出。在时 刻tl 时刻t2的期间，电压A0UT1为α (Vb-Voffal)，电压A0UT2为α (Vd-Voffa2)。另 夕卜，比较单元60的第一比较输入端ν的第一比较电压Vcompl为第一基准电压Vrefl，第二 比较输入端vi的第二比较电压Vcomp2为第二基准电压Vref 2。且有，若没有来自霍尔元件 10的信号，则电压A0UT1和A0UT2与图2所示的电压VM相等。控制电路100在第二期间中以从第一切换状态的结束时(时刻t2)开始经过了规 定的短时间τ之后开始第二切换状态的方式来设定切换开关电路20。在时刻t2 时刻t3 的期间，电压A0UT1为α (Va-Voffal)，电压A0UT2为α (Vc_Voffa2)。如上述的式1、式2所 示,第一比较电压 Vcompl 为 Vrefl-α (Vb-Va)，第二比较电压 Vcomp2 为 Vref2_ α (Vd-Vc)。 若将霍尔电压(端子间电压)设为Vs，则第一比较电压Vcompl从Vrefl变化+ aVs，第二 比较电压Vcomp2从Vref 2变化-α Vs。若在时刻t3信号OSC上升，则在规定的短时间τ后再次发生第三切换信号SW3。 根据第三切换信号SW3的发生，第一比较电压Vcompl转变为第一基准电压Vrefl，第二比 较电压Vcomp2转变为第二基准电压Vref2。由于切换开关电路20 —直保持着第二切换状 态，故电压 A0UT1、A0UT2 分别一直保持 α (Va-Voffal), α (Vc_Voffa2)。控制电路100在第四期间中以从第二切换状态的结束时(时刻t4)开始经过了规 定的短时间τ之后开始第一切换状态的方式来设定切换开关电路20。由此，电压A0UT1 变化为α (Vb-Voffal)，电压A0UT2变化为α (Vd_Voffa2)。第一比较电压Vcompl变化为 Vrefl-α (V a_Vb)，第二比较电压Vcomp2变化为Vref2_ α (Vc-Vd)。即，在第四期间中，第一比较电压Vcompl从Vrefl变化-α Vs，第二比较电压Vcomp2从Vref 2变化+ α Vs。由于只要磁场强度为规定的强度以上就能从霍尔元件10输出信号，故能得到H电平的信号C0MP0UT。若磁场的极性为S极性则信号C0MP0UT为H电平的期间成为时刻t2 时刻t3的期间，若磁场的极性为N极性则信号C0MP0UT为H电平的期间成为时刻t4 时 刻t5的期间。时钟信号CK_SH1在时刻t2下降，在时刻t3上升。若在时刻t3信号C0MP0UT为 H电平，则信号DFF_SH1从L电平转变为H电平。时钟信号CK_SH2在时刻t4下降，在时刻t5上升。由于在时刻t5时OR电路ORl 的输出为H电平，故信号DFF_SH2从L电平转变为H电平，输出信号OUT从H电平转变为L 电平。另一方面，在时刻t5时信号C0MP0UT为H电平的情况下，OR电路ORl的输出根据 信号C0MP0UT变为H电平。因此，若在时刻t5时钟信号CK_SH2上升，则信号DFF_SH2从L 电平转变为H电平，输出信号OUT从H电平转变为L电平。所谓输出信号OUT从H电平转变为L电平意味着磁场强度在规定的强度以上。由 此，控制电路100在第一及第四期间将切换开关电路20设定为第一切换状态，在第二及第 三期间将切换开关电路20设定为第二切换状态。另外，控制电路100在第一及第三期间使 第一开关电路51、第二开关电路52接通。因此，磁传感器9不依赖于磁场朝向霍尔元件10 的方向，而能检测出磁场强度在规定的强度以上。接着，参照图3对放大单元30的更具体的结构进行说明。如上述，放大单元30具备第一放大电路31和第二放大电路32。并且，设置在第 一放大电路31上的运算放大器31-1的输出端与第一放大输出端iii和可变电阻部(具体 的结构如后述)CR-1的一端连接。另外，可变电阻部CR-I的另一端与运算放大器31-1的 反转输入端和电阻31-2的一端连接。另外，基准电压VrefO被给予到电阻31-2的另一端。 另外，运算放大器31-1的非反转输入端与第一输出端i连接。另一方面，设置在第二放大电路32上的运算放大器32-1的输出端与第二放大输 出端iv和可变电阻部CR-2的一端连接。另外，可变电阻部CR-2的另一端与运算放大器 32-1的反转输入端和电阻32-2的一端连接。另外，基准电压VrefO被给予到电阻32_2的 另一端。另外，运算放大器32-1的非反转输入端与第二输出端ii连接。根据上述的结构，若将可变电阻部CR-1、CR_2的电阻值设为R2，将电阻31_2、32_2 的电阻值设为R2，则各放大电路(31、32)的放大率α几乎为R2/R1 (其中，设为R2 > > RDo因此，通过变更可变电阻部CR-1、CR-2的电阻值，从而也能更新放大率α。且有，为 了能够变更放大率α，也可以将电阻31-2或电阻32-2的电阻值设为可变。另外，上述的各基准电压(第一基准电压Vrefl、修正第一基准电压VreflA、第二 基准电压Vref2及基准电压VrefO)通过对从外部给予的电压进行分压的方法等能够生成。 在此，参照图4对用于使第一基准电压Vrefl及修正第一基准电压VreflA发生的电路(作 为“基准电压发生电路90”)的结构进行说明。如图4所示，基准电压发生电路90利用各分压用电阻对电源电压Vcc进行分压， 且能发生第一基准电压Vrefl及修正第一基准电压VreflA。更具体地说，作为用于使第一 基准电压Vrefl发生的分压用电阻而串联设置可变电阻部CR-3和电阻92a，作为用于使修正第一基准电压VreflA发生的分压用电阻而串联设置可变电阻部CR-4和电阻92b。这些基准电压是在电源电压Vcc给予到一端的P型MOS晶体管(93a、93b)和一端 接地的N型MOS晶体管(94a、94b)都接通时发生的。且有，经由反相器98电源接通信号 POW被给予到MOS晶体管(93a、93b)的栅极。另外，经由反相器98和反相器99电源接通 信号POW被给予到MOS晶体管(94a、94b)的栅极。由此，各MOS晶体管根据电源接通信号 POff来切换接通/断开(0N/0FF)。根据上述的结构，通过变更可变电阻部CR-3的电阻值，从而能 更新第一基准电压 Vrefl。另外，通过变更可变电阻部CR-4的电阻值，从而能更新修正第一基准电压Vref 1A。接着，参照图5及图6对上述的可变电阻部(CR-1 CR-4，以下将这些归纳起来称 为“可变电阻部CR”)的具体结构进行说明。如图5所示，可变电阻部CR的两端经由电阻Rl、电阻R2及电阻R3的串联电路连 接。而且，在电阻Rl的一端与另一端，导通调整部TR-I与电阻Rl并联连接，在电阻R2的 一端与另一端，导通调整部TR-2与电阻R2并联连接。这些导通调整部(TR-1、TR_2)在磁传感器9的制造工序中或制造后都能对导通状 态(导通或非导通)进行任意设定。例如，在各电路由印刷基板形成的磁传感器9中，导通 调整部(TR-1、TR-2)可以调整(从导通状态向非导通状态的调整)由调整(trimming)处 理造成的导通状态。此外，导通调整部(TR-1、TR-2)也可以通过有无焊接(soldering)等 来进行导通状态的调整。另外，在磁传感器9搭载于电子设备的状态下，可变电阻部CR也可以调节电阻值。 例如也可以如图6所示，在磁传感器9中设置可变电阻部CR的电阻值控制相关的电阻控制 信号RSW的输入端子Ct，并根据电阻控制信号RSW的状态来调整导通调整部(TR-1、TR-2) 的导通状态。此时，通过在电子设备侧的控制动作等，从而输入端子Ct被设定为H、L及 OPEN(高阻抗)中的其中一种状态。由此，电阻控制信号RSW从电子设备输入到磁传感器9 中。另外，通过变更电阻控制信号RSW的状态，从而也变更了可变电阻部CR的电阻值。且 有，在电子设备中通过规定操作等也可以切换电阻控制信号RSW的状态。且有，上述的可变电阻部CR的结构方式只是一个例子，也可以采用能增大电阻或 导通调整部的数目的结构等的其他结构。另外，对于将可变电阻部CR的电阻值可变更为什 么样的值或可变更为哪个阶段(或可模拟地变更)等而言，也可以为各种方式。若从功能性的观点出发，可以说以上说明的磁传感器9具有图7所示的结构。艮口， 可以说磁传感器9具备检测部1、比较部2及阈值调节部3等。检测部1通过上述的霍尔元件10等能实现，是检测磁场强度(磁通密度B)的功能 部。另外，检测部1对磁场强度能够进行两极检测(对S极和N极的任意方向都能检测)。比较部2通过上述的比较单元60等能实现，是将由检测部1检测出的磁场强度与 预先设定的阈值进行比较的功能部。且有，作为该阈值，对于S极侧设定输出信号为H电平 的状况下采用的阈值(“S极侧的动作磁通密度Bops”)和输出信号为L电平的状况下采 用的阈值(“S极侧的恢复磁通密度Brps”)。另外，对于N极侧设定输出信号为H电平的 状况下采用的阈值(“N极侧的动作磁通密度Bopn”)和输出信号为L电平的状况下采用 的阈值(“N极侧的恢复磁通密度Brpn”)。
另外，比较部2将与该比较结果相应的输出信号输出到外部。更具体地说，在磁通 密度B十分小的情况下输出H电平的输出信号。并且，根据该状态，若在S极方向上磁通密 度B增大并超过Bops，则输出信号转变为L电平。然后，若磁通密度B减小并低于Brps，则 输出信号转变为H电平。另外，同样地，若在N极方向上磁通密度B增大并超过Βορη，则输 出信号转变为L电平。然后，若磁通密度减小并低于Brpn，则输出信号转变为H电平。且有，Bops与Bopn虽然彼此极性相反，但是值却相同。另外，Brps与Brpn也虽然 彼此极性相反，但是值却相同。即，这些阈值关于S极侧和N极侧对称，因此磁传感器9能 适当进行磁场强度相关的两极检测。另外，动作磁通密度(Bops、Bopn)和恢复磁通密度(Brps、Brpn)能设定为互不相同的值。因此，由于能在双方之间设置磁滞，故能尽量回避震动(chattering)(磁通密度B 在阈值附近波动，输出信号变得不稳定)等的发生。另外，阈值调节部3通过上述的可变电阻部CR实现，是用于调节上述阈值(动作 磁通密度或恢复磁通密度)的功能部。且有，该阈值的调节通过可变电阻部CR的电阻值的 调节实现。更具体地说，若调节可变电阻部CR-1、CR-2的电阻值，则能调节放大单元30中的 放大率α，因此能调节动作磁通密度(Bops、Bopn)及恢复磁通密度(Brps、Brpn)。另外，若调节可变电阻部CR-3的电阻值，则能调节第一基准电压Vrefl，因此能调 节动作磁通密度(Bops、Βορη)。另外，若调节可变电阻部CR-4的电阻值，则能调节修正第 一基准电压Vref 1Α，由此能调节恢复磁通密度(Brps、Brpn)。由此可知，通过只调节可变电阻部CR-3的电阻值，从而能不变更恢复磁通密度 (Brps.Brpn)来调节动作磁通密度(BopS、Bopn)。另外，通过只调节可变电阻部CR-4的电 阻值，从而能不变更动作磁通密度(Bops、Βορη)来调节恢复磁通密度(Brps、Brpn)。且有，无论如何调节可变电阻部CR的电阻值，S极侧的阈值(Bops、Brps)和N极 侧的阈值(Bopn、Brpn)都只变更相同的值。由此，关于S极侧和N极侧都保持阈值的对称 性，即使在该调节之后两极检测也能确切执行。且有，关于阈值的调节方法而言，也可以采 用上述方法以外的方法。由此，在磁传感器9中，通过阈值调节部3能变更动作磁通密度(BopS、Bopn)或恢 复磁通密度(BrpS、Brpn)。因此，在发生了逆磁场现象或磁场偏置现象的情况下，或在预期 发生的情况下，能进行以下说明的应对方法。首先，检测部1检测的磁通密度B与动作磁通密度及恢复磁通密度之间的关系根 据现状假设成为图16所示的情况。S卩，由于根据逆磁场现象，磁通密度B会超过Βορη，故假 设输出信号的状态在不希望的时刻转变的情况(由此，想要防止这种不希望的输出信号的 转变的情况)。此时，也可以如图8所示调节动作磁通密度及恢复磁通密度(Bops、Bopn、Brps及 Brpn分别变为Bops’、Bopn’、Brps’及Brpn’)。即，为了变得至少比磁通密度B的N极侧 的最大值还大，也可以调节(降低灵敏度)Bopn。若如上述这样进行，则能够防止输出信号 在不希望的时刻转变的情况。且有，如图9所示，也可以不变更恢复磁通密度而只调节动作磁通密度(Bops、 Bopn)以使Bopn变得比磁通密度B的N极侧的最大值还大。由此，即使通过不变更恢复磁通密度而增大恢复磁通密度和动作磁通密度的磁滞，也能适当地应对。特别是，在根据设计 上的情况等而难以变更恢复磁通密度的情况下，该方法的应对是有效的。接着，检测部1检测的磁通密度B和动作磁通密度及恢复磁通密度之间的关系根 据现状假设如图17所示的情况。即，假设根据磁场偏置现象，即使角度θ变得十分大磁通 密度B也不低于Brps且无法正确检测电子设备的开闭状态的情况(由此，在角度θ十分 大时，想要使磁通密度B低于Brps的情况)。此时，也可以如图10所示调节动作磁通密度及恢复磁通密度(B0pS、B0pn、BrpS及 Brpn分别变为Bops’、Bopn’、Brps’及Brpn’)。即，为了变得至少比磁通密度B的S极侧 的最小值还大，也可以调节(降低灵敏度)Brps。若如上述这样进行，则无论角度θ是否足 够大，都能够防止磁通密度B不低于Brps这样的情况。且有，如图11所示，也可以不变更动作磁通密度而只调节恢复磁通密度(Brps、 Brpn)以使Brps变得比磁通密度B的N极侧的最小值还大。由此，即使通过不变更动作磁 通密度而减小恢复磁通密度和动作磁通密度的磁滞，也能适当地应对。特别是，在根据设计 上的情况等而难以变更动作磁通密度的情况下，该方法的应对是有效的。另外，在根据电阻控制信号RSW的状态确定上述的可变电阻部CR的电阻值的情况 下(参照图6)，也可以通过电阻控制信号RSW的设定来选择上述的各应对方法中的其中一 种。例如，也可以在电阻控制信号RSW(输入端子Ct的状态)被设定为OPEN状态的情况下， 动作磁通密度和恢复磁通密度同时只增大规定值，在RSW被设定为H状态的情况下，不变更 恢复磁通密度而对动作磁通密度只增大规定值，在RSW被设定为L状态的情况下，不变更动 作磁通密度而对恢复磁通密度只增加规定值。且有，电阻控制信号RSW是动作磁通密度或 恢复磁通密度(阈值)的控制相关的信号，根据电阻控制信号RSW能调节该阈值。且有，磁传感器9能具备在所有的电子设备中，且能作为变形状态的检测用传感 器加以利用。例如，通过磁传感器9能进行便携式电话机的开闭或滑动的检测、笔记本型PC 的面板的开闭检测、DSC的透镜盖的滑动检测、便携式摄像机的LCD面板的开闭检测、冰箱 门的开闭或滑动检测等。如上述的说明，磁传感器9具备检测磁场强度的检测部1、和将该检测结果与当 前设定的阈值进行比较并输出与该比较结果相应的输出信号的比较部2，并且也具备调节 该阈值的阈值调节部3。因此，即使在发生了逆磁场现象或磁场偏置现象等的不合适的情况 下，通过调节该阈值等的方法也能尽量简单地消除该不合适的情况。即，在电子设备中发生了这种不合适的情况下(或者，在预期发生的情况下)，通 过适当调节该阈值，从而既能尽量抑制电子设备侧的规格变更等又能消除该不合适的情 况。另外，即使通过将在电子设备中当前采用(或预定采用)的磁传感器替换为能适当调 节该阈值的其他磁传感器，也能尽量抑制电子设备侧的规格变更等，并能消除该不合适的 情况。以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于该实施方式。 另外，本发明只要在不脱离其宗旨的范围内就能施加各种改变并加以实施。根据本发明相关的磁传感器，由于设置了阈值调节部，故能调节用于与检测结果 进行比较的阈值。因此，即使在发生了逆磁场现象或磁场偏置现象等的不合适的情况下，通 过调节该阈值等的方法也能尽量简单地消除该不合适的地方。
权利要求
一种磁传感器，具备检测部，其检测磁场强度；和比较部，其将该检测结果与所设定的阈值进行比较，并输出与该比较结果相应的输出信号，其中，所述磁传感器还具备调节该阈值的阈值调节部。
2.根据权利要求1所述的磁传感器，其中， 所述检测部对S极侧和N极侧的双方进行所述检测，所述比较部对于S极侧的所述检测结果，与作为针对S极侧的所述阈值而设定的S极 侧阈值进行比较，对于N极侧的所述检测结果，与作为针对N极侧的所述阈值而设定的N极 侧阈值进行比较，所述阈值调节部在每次调节所述阈值时，对N极侧阈值和S极侧阈值的双方变更相同值。
3.根据权利要求1所述的磁传感器，其中，所述阈值根据所述输出信号的状态，被设定为值互不相同的第一阈值和第二阈值中的 任一个。
4.根据权利要求3所述的磁传感器，其中，所述第一阈值是与动作磁通密度相应的值，所述第二阈值是与恢复磁通密度相应的值。
5.根据权利要求4所述的磁传感器，其中，对于所述第一阈值及所述第二阈值中的每一个都具有极性不同的2值信息。
6.根据权利要求3所述的磁传感器，其中，所述阈值调节部在每次调节所述阈值时，能不变更第一阈值和第二阈值的一方来调节另一方。
7.根据权利要求6所述的磁传感器，其中，所述第一阈值是与动作磁通密度相应的值，所述第二阈值是与恢复磁通密度相应的值。
8.根据权利要求7所述的磁传感器，其中，对于所述第一阈值及所述第二阈值的每一个都具有极性不同的2值信息。
9.根据权利要求1所述的磁传感器，其中，所述磁传感器具备接收控制信号的输入的信号输入部，所述控制信号与所述阈值的控 制相关，所述阈值调节部根据该控制信号调节所述阈值。
10.一种电子设备，具备了权利要求1所述的磁传感器。
全文摘要
本发明提供一种磁传感器及具备该磁传感器的电子设备。其中，本发明相关的磁传感器具备检测磁场强度的检测部；将该检测结果与设定出的阈值进行比较，并输出与该比较结果相应的输出信号的比较部；和调节该阈值的阈值调节部。因此，能够尽量简单地消除逆磁场现象或磁场偏置现象等的不合适的情况。
文档编号G01R33/02GK101806872SQ201010118040
公开日2010年8月18日 申请日期2010年2月10日 优先权日2009年2月17日
发明者矢野伸治 申请人:罗姆股份有限公司