CN103518120B - 编码器 - Google Patents

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Abstract

提供一种在与磁介质之间隔开空隙、能够提高移动量的检测精度的编码器。磁介质在上述相对移动方向上以预先确定的间距λm被充磁，磁传感器具备多个磁阻效应元件，该多个磁阻效应元件的电阻值根据所配置的场所的磁场而变化，以配置该磁阻效应元件的位置为基准位置，除了该基准位置的磁阻效应元件以外，作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件分别被配置在如下位置：设P（n）为第n个素数，使用N＞3的自然数N，从上述基准位置向上述相对移动方向的至少一侧离开λm／（2·P（n））（其中N≥n＞1）的位置；以及从偏离λm／（2·P（L））（其中1＜L＜N）的位置进一步偏离λm／（2·P（L＋1））的位置。

Description

编码器
技术领域
本发明涉及编码器，特别涉及高次谐波的降低。
背景技术
已知一种磁式编码器，该编码器使用将N极和S极交替地排列配置的磁介质，通过相对于该磁介质而相对移动的磁传感器对来自磁介质的泄漏磁场的变化进行检测，从而检测移动量（专利文献1）。
使充磁方向不同的间距（pitch）λ越小则该编码器的检测精度越高，但若使间距λ较小则来自磁介质表面的泄漏磁场变小，因此磁传感器接触磁介质，若不接近得在磁介质上滑动，则难以得到充分的输出信号。
在图15（a）中表示磁传感器在磁介质上移动时的输出信号的例子。若将该信号以所包含的信号的成分的次数表示，则如图15（b）所示，除了本来求取的1次信号（基本波）之外，还包含奇数次的高次谐波的信号。高次谐波的次数越高则其成分越小，但有时因该高次谐波而信号的检测精度劣化。在某例中，若将1次信号（基本波）的振幅设为100％，则3次高次谐波的振幅为基本波的振幅的30％，5次高次谐波的振幅为基本波的振幅的10％，7次高次谐波的信号同样为5％。
以往以来，为了消除这样的高次谐波，如图16所示，在从作为磁敏元件的第1磁阻效应元件离开了规定距离（n次高次谐波的情况下为λ／（2n），其中λ是磁介质的充磁间距）的位置，设置用于消除高次谐波的高次谐波消除图案（pattern）。具体而言，专利文献2中公开了如下例子：一种位置检测器，通过磁传感器对写入标尺（scale）的以基本波长λ而进行周期变化的位置信息进行读取，磁传感器包含以规定信号将位置信息输出的第1、第2及第3磁阻效应元件，第2及第3磁阻效应元件在第1磁阻效应元件两侧以间隔δ配置且串联连接。该例子中，当第1磁阻效应元件与上述第2及第3磁阻效应元件的输出之比为r时，通过满足r＋2cos（2nπδ／λ）＝0（n为3以上的奇数）的条件，来去除n次高次谐波，如此调整各磁阻效应元件的输出比r。
另外，专利文献3中公开了如下例子：使用MR元件作为磁阻效应元件，将信号磁场的NS的间距设为λ，并设n为整数、m为奇数、高次谐波的次数为k，相离（n／2±m／（2k））×λ的间隔位置来配置MR元件（例如以7次高次谐波的消除为目的的图14的结构）。但是，该专利文献3中，关于自旋阀型GMR元件并没有公开。另外，MR元件有时还被称作AMR元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－121253号公报
专利文献2：日本特开平10－185507号公报
专利文献3：日本专利第2529960号公报（日本特开昭63－225124号）
发明概要
发明要解决的问题
以往，为了实现编码器的高分辨率化，使磁介质与磁传感器之间的空隙极小，根据情况需要滑动而使用。使磁介质与磁传感器之间的距离接近即意味着传感器输出相对于相离距离容易大幅变动，装置设计的自由度（degreeoffreedom）有可能变窄。此外，在使用在相对移动方向上较长的磁性标尺（磁介质）的情况下，若使磁传感器维持接触状态并长距离移动，则由于摩擦阻力，驱动装置（马达等）需要较大的转矩，用小型马达难以应对，妨碍装置的小型化。
发明内容
本发明鉴于上述情况，其目的之一是提供一种使磁介质与磁传感器隔开空隙而对置、并且能够提高移动量的检测精度的编码器。
用于解决问题的手段
用于解决上述现有例的问题点的发明是一种编码器，包含磁介质和磁传感器而成，该磁传感器与该磁介质隔开空隙而对置，并且与上述磁介质相对移动，上述磁介质在上述相对移动方向上以间距λm被充磁，上述磁传感器具备多个磁阻效应元件，该多个磁阻效应元件的电阻值根据所配置的场所的磁场而变化；以配置有该磁阻效应元件的位置为基准位置，除了该基准位置的磁阻效应元件以外，作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件分别被配置在如下位置：设P（n）为第n（n＝1、2、3…，即自然数）个素数，使用自然数N，从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧离开λm／（2·P（n））（其中N≥n＞1）的位置；以及，设P（L）为第L（L是自然数）个素数，从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（L））（其中1＜L＜N）的位置起、进一步偏离λm／（2·P（L＋1））的位置。
发明效果
根据本发明，能够减少磁传感器的输出所包含的高次谐波，使磁介质与磁传感器隔开空隙来对置，并且能够提高移动量的检测精度。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的编码器的概要的说明图。
图2是表示本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件的构成例的说明图。
图3是表示本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件的配置的一例的说明图。
图4是表示本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件的配置位置的决定方法的说明图。
图5是表示本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件的配置的其他例的说明图。
图6是表示本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件的布线例的说明图。
图7是表示将本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件以多层配置的例子的说明图。
图8是表示将本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件以多层配置的另一例的说明图。
图9是表示本发明的实施方式的编码器所输出的信号的成分的例子的说明图。
图10是表示本发明的实施方式的编码器中的作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件的配置位置的决定的例子的说明图。
图11是表示本发明的实施方式的编码器中的作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件的配置位置的决定的例子的另一说明图。
图12是表示本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件的配置的又一例的说明图。
图13是表示本发明的实施方式的编码器中的作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件的配置位置的决定的其他例的说明图。
图14是表示本发明的实施方式的编码器中的磁阻效应元件的配置的又一其他例的说明图。
图15是表示磁式编码器的输出信号的例子的说明图。
图16是表示磁式编码器中的磁阻效应元件的配置例的说明图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的实施方式。本发明的实施方式的编码器如图1所示，包括磁介质10和磁传感器20而构成。此外，磁传感器20如图2所示，包括基材21、磁敏元件22以及布线部23。该磁敏元件22配置在基材21上，具备多个例如自旋阀（SV）型的巨大磁阻效应（GMR）元件。以下，将自旋阀型巨大磁阻效应元件称作SVGMR元件。该SVGMR元件如图2所示，是具有固定层31、非磁性中间层32以及自由层33的层叠结构的元件。本实施方式中，这些磁介质10和磁传感器20分别具有隔开空隙而对置的面（XZ面），在规定的方向（以下称作相对移动方向）上相对移动。通过隔开空隙，磁介质及磁传感器非接触。另外，不限于线性编码器，也可以是旋转编码器。
如图1所示，磁介质10将磁介质要素11配置成一列而成。该磁介质要素11被充磁，使得与磁传感器20之间的相对移动方向（以下简称为移动方向）与磁化方向平行。即，充磁方向成为磁化方向。磁介质10以在相邻的磁介质要素11中同极相对的方式排列成一列。即，相互相邻的磁介质要素11相互反向地被充磁，在移动方向上整体配置成…N－S、S－N、N－S…。由此，本实施方式的磁介质10中，相互反向地被充磁的磁介质要素11成为以一定的间距λm交替且配置成一列的状态。相比于磁介质10与磁传感器20接触且相对移动的编码器，该间距λm大。
SVGMR元件如图2所例示，具备：磁化的方向被固定的固定层31、磁化的方向根据外部磁场而变化的自由层33、以及设置在这些固定层31与自由层33之间的非磁性中间层32。进而，在自由层33或固定层31中的某一个成为表面侧时，还可以在表面侧设置保护层（盖层）34。
该固定层31的磁化方向被固定在预先设定的方向。在本实施方式中，假设在相对于磁介质10的相对移动方向（以下称作移动方向）上磁化。
本实施方式的SVGMR元件使用DC磁控溅射装置来制作。详细地讲，例如在作为基材的玻璃制基板上，按基底层（NiFeCr（3nm）／NiFe（1nm））／反铁磁层（MnPt（14nm））／固定层（CoFe（1.8nm）／Ru（0.9nm）／CoFe（2.2nm））／非磁性中间层（Cu（2.1nm））／自由层（CoFe（1nm）／NiFe（3nm））／背后层（Cu（0.6nm））／保护层（Ta（3nm））的顺序将薄膜层叠而成（括弧内的数字表示膜厚）。
另外，固定层31的磁化方向的固定方法、对自由层33赋予各向异性来提高磁特性的方法已广为人知，因此省略这里的详细说明。作为这样的SVGMR元件，例如可以使用日本特开2007－285805号公报、日本特开2008－306112号公报或日本特开2010－112881号公报中记载的元件。此外，也可以使用将非磁性绝缘层用作非磁性中间层的隧道结型的自旋阀型巨大磁阻效应元件。
本实施方式中，为了得到磁传感器20而如下进行。首先，在基材21上形成如上述那样具备固定层31、非磁性中间层32以及自由层33、保护层34的层叠结构，之后，在该层叠后的膜上，通过光刻来制作所希望的元件形状的抗蚀剂掩模，进行使用氩离子等的离子铣削，形成构成磁传感器20的图案。另外，磁传感器20的图案中，布线部23通过对与磁阻效应元件同样的层叠结构进行构图来形成。但是，使该布线部23的宽度比磁阻效应元件的宽度大，以使该布线部23不作为磁阻效应元件来动作。由此，使得不会作为电阻发挥作用，而是作为布线发挥作用。此外，将多个包含SVGMR元件及布线部23而形成的图案（基本图案）彼此连接、构成桥接电路所用的布线例如使用Cu或Al等的金属薄膜来形成。进而，将这些磁阻效应元件及布线部23、基本图案间连接的布线可以被绝缘体覆盖。作为该绝缘体，使用氧化铝（Al2O3）、氧化硅（SiO2）等一般的绝缘材料形成即可。
本实施方式的磁传感器20的图案（基本图案）的一例如图3所示，整体形成曲折形状。具体而言，包含：含有沿与移动方向正交的方向延伸的磁阻效应元件51的检测元件图案、以及与该磁阻效应元件51串联连接的高次谐波消除图案52a、b…，并将他们通过布线部23相互连接而成。这里，高次谐波消除图案52也是磁阻效应元件。该作为高次谐波消除图案52的磁阻效应元件也与磁阻效应元件51同样地形成。在使用SVGMR元件作为磁阻效应元件的情况下，信号周期λs与充磁间距λm的关系为λs＝2×λm。这些检测元件图案以及高次谐波消除图案作为位置检测部50而发挥功能。
另外，在磁阻效应元件为AMR元件或层叠GMR元件的情况下λs＝λm。AMR元件相当于由单层膜构成的磁阻效应元件。层叠GMR元件相当于由非磁性层及磁性层交替地反复层叠多次而成的磁阻效应元件。
本实施方式中，将磁阻效应元件51的宽度方向的一端（这里假设为与配置方向相反的端）的位置作为检测位置C。此外，本实施方式中，以该检测位置C为基准位置，按照如下规则配置多个高次谐波消除图案52。即，将配置了检测元件图案的状态作为初始状态，作为第1阶段（i＝1；以下，i是自然数），除了到该阶段为止配置的检测元件图案以及高次谐波消除图案52以外，还在距这些已配置的其他磁阻效应元件中的至少一个、在俯视下在相对移动方向上的距离分别为λm／（2·P（i＋1））的位置上配置新的作为高次谐波消除图案52的磁阻效应元件。这里，P（n）意味着第n个素数，也就是说P（i＋1）意味着第i＋1个素数。即，在i＝1的情况下，i＋1为“2”，由于第2个素数为“3”，因此作为高次谐波消除图案52的磁阻效应元件的位置为，在俯视下在相对移动方向上距其他磁阻效应元件为λm／6的位置。这里，由于使用SVGMR元件，因此根据λs＝2×λm的关系，该λm／6的位置的磁阻效应元件成为3次高次谐波的消除图案。
另外，假设在俯视下是意味着，可以以对距该基准位置的距离（λm／（2·P（i＋1）））而言能够忽视的程度而存在厚度方向的变动，假设在相对移动方向上是意味着，可以在俯视下在与相对移动方向正交的方向上错开而配置。
在第1阶段，由于只有检测元件图案，因此将检测位置C确定为基准位置，在从该基准位置起、向相对移动方向的某个预先设定的一侧（以下称作配置侧）离开λm／6的位置上，配置一个高次谐波消除图案52a（图4的S1）。这里，由于使用SVGMR元件，因此有λs＝2×λm的关系。因此，配置在从该检测位置C起、向相对移动方向的配置侧离开λm／（2·P（i＋1））的位置上的磁阻效应元件，作为消除P（i＋1）次高次谐波的图案而发挥作用。因此，以下，将配置在从检测位置C离开λm／（2·P（i＋1））的位置上的磁阻效应元件称作P（i＋1）次高次谐波消除图案。因此，在该第1阶段配置的高次谐波消除图案52a成为3次高次谐波消除图案。
以下，一边将i每次加1，一边反复进行如下各阶段的配置位置的设定，直到i成为预先设定的N。即，在第i阶段，在距到该阶段为止已配置的检测元件图案及作为高次谐波消除图案52的磁阻效应元件的距离为λm／（2·P（i＋1））的位置（这里设P（n）为第n个素数。即，i＝1的情况下，λm／6的位置）上，配置新的作为高次谐波消除图案52的磁阻效应元件（图4的S2至S4）。
由此，在第2阶段，在距检测元件图案在配置侧的距离为λm／10的位置、和距3次高次谐波消除图案在配置侧的距离为λm／10的位置上，各配置一个高次谐波消除图案52b、c。这些成为5次高次谐波消除图案。
此外，在第3阶段，在距离检测元件图案在配置侧的距离为λm／14的位置、距3次高次谐波消除图案在配置侧的距离为λm／14的位置、以及距两个5次高次谐波消除图案在配置侧的距离分别为λm／14的各位置（2处）的共计4处，各配置一个高次谐波消除图案52d、e、f、g。这些成为7次高次谐波消除图案。奇数次的高次谐波中的不是素数次的高次谐波由于具有比自己小的奇数的约数，因此通过与该约数的次数对应的高次谐波消除图案的效果而被消除。例如，9次高次谐波通过与小于9的奇数的约数的次数即3次对应的3次高次谐波消除图案而被消除。因此，9次高次谐波消除图案在本实施方式中并不是必须要设置（也可以设置）。另外，图4是配置到7次的图案的例子，但也可以配置更高次数的高次谐波消除图案。
本实施方式中，通过该方法而配置的高次谐波消除图案52和检测元件图案呈曲折状弯折连接，作为磁传感器20的图案。本实施方式的磁传感器20具有至少一个如此设定的基本图案。
此外，这里，基本图案所包含的检测元件图案和各高次谐波消除图案也可以不是各1个、而是分别以各m个磁阻效应元件为组合。图5中表示m＝2的情况和m＝3的情况的各图案的配置例。
本实施方式中，也可以形成这样的图案：将图3或图5所例示的位置检测部50用作基本图案，隔开（L＋1／2）λm（其中L为0或正整数）的间隔来将该基本图案配置多个并串联连接。
具体而言，图6（a）的例子中，示出了使用图3所例示的反复单位即基本图案的检测电路的例子。另外，该基本图案也可以代替图3所例示的图案而设为图12、图14所例示的图案等其他图案。图6（a）中，60a、b隔开λm／2的间隔沿移动方向配置。基本图案60a的移动方向的一侧（附图的左侧）的端子T11与电源（Vcc）连接，另一侧（附图的右侧）的端子与基本图案60b的一侧（附图的左侧）的端子T21共用，基本图案60b的另一侧（附图的右侧）的端子T12与地线（GND）连接。端子T21成为图案的中点。各端子相当于焊盘（pad）。
此外，图6的例子中，还在从基本图案60a、b起分别隔开（L＋1／4）λm（其中L为0或正整数）的间隔的位置上，再配置各一个反复单位的基本图案60c、d。另外，基本图案60c相当于使基本图案60a上下反转而成的图案，布线部以外的部分与基本图案60a相同。即，基本图案60a及60c中，检测元件图案以及高次谐波消除图案的元件排列的间距相同。基本图案以及端子之间通过布线（L11、L12、L21、L22中的某个）连接。
这些基本图案60c、d也离开λm／2来配置。并且，基本图案60d的移动方向的一侧（附图的左侧）的端子T11与电源（Vcc）连接，另一侧（附图的右侧）的端子与基本图案60c的一侧（附图的左侧）的端子T22共通，基本图案60c的另一侧（附图的右侧）的端子T21与地线（GND）连接。此外，端子T22成为图案的中点。因此，该电路作为整体而形成图6（b）所示的桥接电路。
但是，磁阻效应元件彼此的间隔由在磁阻效应元件的形成中使用的曝光装置以及光致抗蚀剂的析像能力来决定。从该观点来看，实质上磁阻效应元件间的间隔最低也要是0．5μm。进而，若磁阻效应元件的线宽变细，则有可能由静电引起元件的破坏，另一方面，若过粗则传感器输出的空间分辨率降低，因此实质上优选设为1～20μm的范围。
因此，若所配置的磁阻效应元件的数量变多，则不能确保该间隔，存在技术上难以形成的情况，鉴于此，也可以将磁阻效应元件、布线部等通过通孔或层间布线来连接，将磁传感器20的与磁介质10对置的面（平面：图1的XZ面）（图1中在Y轴方向上）多层化。此时，在用于降低同次的高次谐波的磁阻效应元件不能或难以形成于相同层的情况下，至少形成于邻接的层。
像这样形成为多层的情况下，尽可能将用于降低同次的高次谐波的磁阻效应元件形成于相同层。图7的例子中，示出了这样的例子：在第一层配置与检测元件图案和3次及5次高次谐波消除图案有关的各磁阻效应元件，在第二层配置与7次高次谐波消除图案有关的磁阻效应元件。
另外，各层的厚度并不一定需要相同，但优选的是从磁介质10向各层所包含的磁阻效应元件的磁场的分布可视为同等的范围，具体而言膜厚小于800nm的程度。此外，下限优选为：在第一层的磁阻效应元件与第二层的磁阻效应元件之间的俯视下的间隔比规定范围短的情况下，作为他们不发生静电破坏的程度的厚度，例如膜厚超过80nm。这里，膜厚是指从在第i层形成的磁阻效应元件的表面到第i＋1层的底面的距离。
图8的例子中，在第一层配置了检测元件图案和3次及5次高次谐波消除图案，在第二层配置了7次高次谐波消除图案，在第三层及第四层配置了11次高次谐波消除图案。
另外，在像这样形成为多层的情况下，也由通过跨层间的通孔等的布线，将各磁阻效应元件按距检测元件图案从近到远的顺序与该检测元件图案串联连接成曲折状。
根据本实施方式的编码器，如图9中示出其概要那样，高次谐波被除去。图9是表示高次谐波的发生率（输出信号所包含的高次谐波的成分比率）的概要图。图9的横轴表示高次谐波的次数。图9（a）中表示仅配置了检测元件图案的例子。此外，图9（b）表示对检测元件图案设置了消除3次高次谐波的高次谐波消除图案的情况的例子。如图9（b）所示，由此奇数次的高次谐波中的3的倍数的成分降低。
并且，图9（c）中表示设置了消除3次高次谐波和5次高次谐波的高次谐波消除图案的例子。从该例可了解到，尽管没有设置与7次对应的图案，但7次高次谐波也稍被降低。以下，进一步在图9（d）中表示设置了消除3次、5次、7次、11次的高次谐波的高次谐波消除图案的例子。该例中，到19次为止的大部分的高次谐波成分小于3％。
此外，进而，当在1个平面上配置的磁阻效应元件的数量变多、技术上磁阻效应元件的形成变得困难时，也可以代替如上述那样多层化的结构而如以下这样来变更磁阻效应元件的配置方法。以下说明的例子中，设置用于将特定次数的高次谐波降低的图案（消除图案）的同时或者代替该图案，设置使高次谐波成分降低的图案（抑制图案）。
即，如也在图9（c）、（d）中示出的那样，在设置了将特定次数的高次谐波降低的高次谐波消除图案时，与该特定次数不同的次数的高次谐波也得到抑制。因此，调查在设置将3次、5次的高次谐波消除的高次谐波消除图案并且如以下这样设置了抑制图案的情况下、高次谐波的发生率如何变化。
在此使用的磁传感器20中，配置检测元件图案，并且在距该检测元件图案的检测位置C在相对移动方向的配置侧的距离为λm／6的位置上配置磁阻效应元件，此外，在距该检测元件图案的检测位置C在相对移动方向的配置侧的距离为λm／10的位置、和λm／6＋λm／10的位置上配置磁阻效应元件。并且，进而，在从这4个磁阻效应元件的各自向相对移动方向的配置侧偏离了λm／（2×x）（其中5＜x≤19的整数）的位置上，分别配置磁阻效应元件。
图10中表示根据这样得到的磁传感器20，7次、11次、13次、17次、19次的各高次谐波以何种程度包含在输出信号中（基本波的高次谐波发生率）。图10中，横轴取x，纵轴取高次谐波发生率。图10的例子中，可以读取出：在x＝6时，7次高次谐波为约2％，而11次高次谐波约包含9％。此外，可知，在x＝7的情况下，7次高次谐波降低，而11次高次谐波包含7％左右。另一方面，若x＝9，则7次、11次、13次、17次、19次的各高次谐波的发生率都小于5％。因此，进而在图11中表示调查在x＝8至x＝10之间使x每次变化0.2时的各高次谐波的发生率的例子。
即，本实施方式中，根据如此通过实验调查的各次的高次谐波的发生率，得到降低了希望的比例的x的值，在距检测元件图案以及作为高次谐波消除图案发挥功能的各磁阻效应元件向相对移动方向的配置侧偏离了λm／（2×x）的位置上，分别配置磁阻效应元件。
例如参照图10、图11，作为满足7次、11次、13次、17次、19次的各高次谐波的发生率都小于5％、并且11次高次谐波的发生率在3％以下这样的条件的x，选择x＝9。该情况下，磁传感器20的图案（基本图案）的一例如图12所示，整体呈曲折形状。具体而言，包含：检测元件图案，包含沿与移动方向正交的方向延伸的磁阻效应元件51；以及与该磁阻效应元件51串联连接的高次谐波消除图案52a、b…及抑制图案53a、b…。
这里，高次谐波消除图案（以下，都在相对移动方向的配置侧）包含：用于消除3次高次谐波的图案（距检测位置C位于λm／6的位置的高次谐波消除图案52a）；为了消除5次高次谐波而分别在距检测位置C为λm／10的位置以及距高次谐波消除图案52a为λm／10的位置上配置的高次谐波消除图案52b、c；以及在距检测位置C及高次谐波消除图案52a、b、c的各自的距离为应消除9次高次谐波的位置上分别配置的抑制图案53a、b、c、d这四个磁阻效应元件。
进而，参照图13、图14说明设置用于消除3次、5次、7次的高次谐波的高次谐波消除图案、并针对更高次的高次谐波配置用于抑制它们的抑制图案的例子。这里，磁传感器20设置检测元件图案，并且，在距该检测元件图案的检测位置C在相对移动方向的配置侧的距离为λm／6的位置上配置磁阻效应元件，此外，在距该检测元件图案的检测位置C在相对移动方向的配置侧的距离为λm／10、λm／14的各位置、λm／6＋λm／10、λm／6＋λm／14的各位置、以及λm／10＋λm／14、λm／6＋λm／10＋λm／14的各位置上分别配置磁阻效应元件，并且，进而，在从这8个磁阻效应元件中的每个磁阻效应元件向相对移动方向的配置侧偏离λm／（2×x）（其中7＜x≤19的整数）的位置上分别配置磁阻效应元件。
并且，在图13中示出一边使该x变化、一边调查11次以上的高次谐波的发生率的例子。图13（a）是针对x＝8至x＝19的各值、一边使x每次变化1一边进行调查的例子。根据该例子，在图13（b）中示出假设在x＝11至x＝13之间存在最优的x值而在该x＝11至x＝13之间更精细地调查的例子。从图13（b），作为使比较低次的高次谐波变得更小的x的值，选择x＝11.8。本实施方式的该例中，x的值可以是非整数。
因此，在设置对3次、5次、7次的高次谐波进行消除的高次谐波消除图案、并针对更高次的高次谐波配置用于抑制它们的抑制图案的情况下，设为x＝11.8（即2x＝23.6），如在图14中示出基本图案的例子那样，磁传感器20配置检测元件图案，并且在以下位置分别配置磁阻效应元件，这些位置是：
（1）距该检测元件图案的检测位置C在相对移动方向的配置侧的距离为λm／6的位置；
（2）距该检测元件图案的检测位置C在相对移动方向的配置侧的距离为λm／10、λm／14的各位置、λm／6＋λm／10、λm／6＋λm／14的各位置、以及λm／10＋λm／14、λm／6＋λm／10＋λm／14的各位置；以及
（3）距该检测元件图案的检测位置C在相对移动方向的配置侧的距离为λm／23．6、λm／6＋λm／23．6、λm／10＋λm／23．6、λm／14＋λm／23．6、λm／6＋λm／10＋λm／23．6、λm／6＋λm／14＋λm／23．6、λm／10＋λm／14＋λm／23．6、λm／6＋λm／10＋λm／14＋λm／23．6的各位置。
另外，此前的例子中，假设磁阻效应元件为自旋阀型，但本实施方式不仅仅限于此，也可以是AMR元件或层叠GMR元件。在这些情况下，考虑λm与λs的关系，设为对实施方式中记载的各位置乘以2而得到的位置。
本实施方式的编码器是包括磁介质、以及与该磁介质隔开空隙而对置且与上述磁介质相对移动的磁传感器而成的编码器，
上述磁介质在上述相对移动方向上以间距λm被充磁，
上述磁传感器具备多个磁阻效应元件，该多个磁阻效应元件的电阻值根据所配置的场所的磁场而变化，
以配置该磁阻效应元件的位置为基准位置，除了该基准位置的磁阻效应元件以外，作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件分别被配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧离开λm／（2·P（n））的位置，设P（n）为第n（n为自然数）个素数，使用N＞3的自然数N，（其中N≥n＞1）；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（L））（其中1＜L＜N）的位置起、进一步偏离λm／（2·P（L＋1））的位置，其中，设P（L）为第L（L为自然数）个素数。
这里，也可以将作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述一侧离开λm／（2·P（2））＝λm／6的位置、和从上述基准位置在俯视下向上述一侧离开λm／（2·P（3））＝λm／10的位置；以及
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（2））＝λm／6的位置起、进一步偏离λm／（2·P（2＋1））＝λm／10的位置。
进而，也可以是，作为上述高次谐波降低图案的磁阻效应元件的一部在与上述磁介质对置的面内配置于与上述基准位置的磁阻效应元件不同的层。
此外，本实施方式编码器是包含磁介质、以及与该磁介质隔开空隙而对置且与上述磁介质相对移动的磁传感器而成的编码器，
上述磁介质在上述相对移动方向上以间距λm被充磁，
上述磁传感器具备多个磁阻效应元件，该多个磁阻效应元件的电阻值根据所配置的场所的磁场而变化，
以配置该磁阻效应元件的位置为基准位置，除了该基准位置的磁阻效应元件之外，作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件被配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧离开λm／（2·P（n））（其中N≥n＞1）的位置，其中，设P（n）为第n（n为自然数）个素数，使用N＞2的自然数N；以及
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（L））（其中1＜L＜N）的位置起、进一步偏离λm／（2·P（L＋1））的位置，其中，设P（L）为第L（L为自然数）个素数；
并且，设定P（N＋1）＜x、且x≠P（k）的x（其中，k是1＜k的自然数），分别配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧离开λm／（2x）的位置；以及
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（L））（其中1＜L＜N）的位置起、进一步偏离λm／（2x）的位置。
这里，也可以分别配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述一侧离开λm／（2·P（2））＝λm／6的位置、和从上述基准位置在俯视下向上述一侧离开λm／（2·P（3））＝λm／10的位置；以及
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（2））＝λm／6位置起、进一步偏离λm／（2·P（2＋1））＝λm／10的位置，
并且，设定5＜x且x≠P（k）的x（其中，k是1＜k的自然数），
分别配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧离开λm／（2x）的位置；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（2））＝λm／6的位置起、进一步偏离λm／（2x）的位置；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（3））＝λm／10的位置起、进一步偏离λm／（2x）的位置；以及
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm／（2·P（2））＝λm／6以及λm／（2·P（3））＝λm／10的位置起、进一步偏离λm／（2x）的位置。
符号说明
10磁介质
20磁传感器
11磁介质要素
21基材
22磁敏元件
31固定层
32非磁性中间层
33自由层
34保护层
51磁阻效应元件
52高次谐波消除图案
53高次谐波抑制图案
60基本图案

Claims (4)

1.一种编码器，包含磁介质和磁传感器而成，该磁传感器与该磁介质隔开空隙而对置，并且与上述磁介质相对移动，
上述磁介质在上述相对移动方向上以间距λm被充磁，
上述磁传感器具备多个电阻值根据所配置的场所的磁场而变化的磁阻效应元件，
以配置该磁阻效应元件的位置为基准位置，除了该基准位置的磁阻效应元件以外，作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件分别被配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧偏离λm/(2·P(n))的位置，其中，设P(n)为第n个素数，n为自然数，N是大于3的自然数且N≥n＞1；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(L))的位置起、进一步偏离λm/(2·P(L+1))的位置，其中，设P(L)为第L个素数，L为自然数，N是大于3的自然数且1＜L＜N；
在如下位置配置有作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件，该位置为：
从上述基准位置在俯视下向至少上述一侧偏离λm/(2·P(2))＝λm/6的位置，和从上述基准位置在俯视下向至少上述一侧偏离λm/(2·P(3))＝λm/10的位置，和从上述基准位置在俯视下向至少上述一侧偏离λm/(2·P(4))＝λm/14的位置；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(2))＝λm/6的位置起、进一步偏离λm/(2·P(2+1))＝λm/10的位置，和从自上述基准位置在俯视下向上述一侧偏离λm/(2·P(2))＝λm/6的位置起、进一步偏离λm/(2·P(3+1))＝λm/14的位置；以及
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(3))＝λm/10的位置起、进一步偏离λm/(2·P(3+1))＝λm/14的位置。
2.如权利要求1所述的编码器，
作为上述高次谐波降低图案的磁阻效应元件的一部分在与上述磁介质对置的面内配置于与上述基准位置的磁阻效应元件不同的层。
3.一种编码器，包含磁介质和磁传感器而成，该磁传感器与该磁介质隔开空隙而对置，并且与上述磁介质相对移动，
上述磁介质在上述相对移动方向上以间距λm被充磁，
上述磁传感器具备多个电阻值根据所配置的场所的磁场而变化的磁阻效应元件，
以配置该磁阻效应元件的位置为基准位置，除了该基准位置的磁阻效应元件之外，作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件分别被配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧偏离λm/(2·P(n))的位置，其中，设P(n)为第n个素数，n为自然数，N是大于2的自然数且N≥n＞1；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(L))的位置起、进一步偏离λm/(2·P(L+1))的位置，其中，设P(L)为第L个素数，L为自然数，N是大于2的自然数且1＜L＜N，
并且，将x设定为P(N+1)＜x且x≠P(k)，其中，k是1＜k的自然数，作为高次谐波降低图案的磁阻效应元件分别被配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧偏离λm/(2x)的位置；以及
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(L))的位置起、进一步偏离λm/(2x)的位置，其中1＜L＜N。
4.如权利要求3所述的编码器，
分别被配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述一侧偏离λm/(2·P(2))＝λm/6的位置、和从上述基准位置在俯视下向上述一侧偏离λm/(2·P(3))＝λm/10的位置；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(2))＝λm/6的位置起、进一步偏离λm/(2·P(2+1))＝λm/10的位置；
并且，将x设定为5＜x且x≠P(k)，其中，k是1＜k的自然数，
分别被配置在如下位置：
从上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少一侧偏离λm/(2x)的位置；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(2))＝λm/6的位置起、进一步偏离λm/(2x)的位置；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(3))＝λm/10的位置起、进一步偏离λm/(2x)的位置；
从自上述基准位置在俯视下向上述相对移动方向的至少上述一侧偏离λm/(2·P(2))＝λm/6以及λm/(2·P(3))＝λm/10的位置起、进一步偏离λm/(2x)的位置。
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