CN113494928A - 磁传感器，磁编码器及透镜位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的磁传感器具有第一至第四电阻体、电源端口、接地端口、第一输出端口和第二输出端口。第一电阻体和第二电阻体被配置于第一区域内，且通过与第一输出端口相连的第一连接点串联。第三电阻体和第四电阻体在与X方向平行的方向上，至少一部分被配置于与第一区域不同的第二区域内，且通过与第二输出端口相连的第二连接点串联。第一及第二电阻体在与Y方向平行的方向上，被配置于第三电阻体和第四电阻体之间。

Description

磁传感器，磁编码器及透镜位置检测装置

技术领域

本发明涉及磁传感器和使用该磁传感器的磁编码器及透镜位置检测装置。

背景技术

使用该磁传感器的磁编码器用于检测在规定方向上发生位置变化的可动物体的位置。规定方向是指直线方向或旋转方向。用以检测可动物体位置的磁编码器以对应于可动物体的位置的变化，在规定范围内，磁刻度尺等的磁场发生器相对于磁传感器的相对位置会发生变化那样的方式构成。

磁场发生器对磁传感器的相对位置发生变化时，由磁场发生器产生的被施加到磁传感器上的对象磁场的一方向的分量的强度发生变化。磁传感器，例如检测对象磁场的一方向的分量强度，并生成与该一方向的分量强度相应的且相位相互不同的两个检测信号。磁编码器基于两个检测信号，生成与磁场发生器相对于磁传感器的相对位置具有对应关系的检测值。

磁编码器所用的磁传感器是使用了多个磁阻效应元件的磁传感器。例如，国际专利公开第2009/031558号，国际专利公开第2009/119471号中公开了一种磁传感器，该磁传感器的磁阻效应元件为在磁铁及磁传感器相对移动方向和与该相对移动方向正交的方向上，配置的多个GMR(巨磁阻效应)元件。

特别是，在国际专利公开第2009/119471号中公开的磁传感器中，由多个GMR元件构成了A相的电桥电路与B相的电桥电路。另外，在这个磁传感器中，若将磁铁的N极和S极的中心间距(间距)设为λ，在相对移动方向上以λ，λ/2或者λ/4的中心间距配置有多个GMR元件。从A相的电桥电路和B相的电桥电路中可以得到相位仅偏差λ/2的输出波形。

但是，在磁编码器中，已知有由于高次谐波而导致磁传感器的检测信号的波形失真的现象。当磁传感器的检测信号的输出波形失真时，无法在以良好的精度检测磁场发生器对磁传感器的相对位置。针对该问题，日本国专利申请公开昭和63-225124号公报中公开了一种磁传感器，其依据磁性介质的信号磁场的NS极的间距和高次谐波的次数，通过将多个磁阻效应元件以规定的间隔进行配置，以消除高次谐波。

此外，在中国专利申请公开第1049137992A号说明书中，公开了一种磁传感器，其基于磁刻度的记录信号的波长λ的1/2或λ的间距P的1/2，沿磁刻度的长边方向将多个TMR(隧道磁阻效应)元件配置于可以消除奇次高次谐波失真的位置。在该磁性传感器中，在磁刻度尺的宽度方向上配置有密集排列有多个TMR元件的-COS检测部，COS检测部，-SIN检测部以及SIN检测部。-COS检测部和COS检测部，以1个间距P的间隔配置在磁刻度尺的长边方向上。-SIN检测部和SIN检测部以1个间距P的间隔配置在磁刻度尺的长边方向上。-COS检测部和-SIN检测部以1个间距P的一半的间隔(即λ/4)配置在磁刻度尺的长边方向上。

在使用磁传感器的磁编码器中，将磁传感器以规定的姿势与磁场发生器对置设置。但是，实际应用中，磁传感器的设置精度上，磁传感器倾斜的情况时有发生。磁传感器倾斜时，会发生磁场发生器对于磁传感器的相对位置的检测精度降低的问题。特别是如中国专利申请公开第104913792A号说明书中公开的磁传感器，沿着磁刻度尺的长边方向配置有多个磁阻效应元件的情况下，由于磁传感器倾斜而导致的问题显著发生。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够抑制由于磁传感器倾斜而发生的问题的磁传感器，及使用了该磁传感器的磁编码器与透镜位置检测装置。

本发明提供一种传感器，该传感器检测含有与假想直线平行的第一方向的磁场分量的对象磁场。其具有：被构成为随磁场分量的强度各自的电阻值会发生变化的第一至第四电阻体，被施加了规定大小的电压电源端口，与大地连接的接地端口，第一输出端口和第二输出端口。

第一电阻体和第二电阻体，被配置于第一区域内，且通过与第一输出端连接的第一连接点串联。第三电阻体和第四电阻体配置于第二区域内，并且通过与第二输出端连接的第二连接点串联，在第一方向上第二区域的至少一部分位于与第一区域不同的位置。第一电阻体的与第一连接点相反侧的端部和第三电阻体的与第二连接点相反侧的端部与电源端口相连。第二电阻体的与第一连接点相反侧的端部和第四电阻体上的与第二连接点相反侧的端部与接地端口相连。

第一及第二电阻体在与第一方向正交的第二方向上，配置于第三电阻体和第四电阻体之间。

本发明的磁传感器中，从与第一及第二方向正交的第三方向观察到的第一电阻体的重心，和从第三方向观察到的第二电阻体的重心，也可以处于以假想直线为中心的对称的位置。

另外，本发明的磁传感器中，从与第一及第二方向正交的第三方向观察到的第一及第三电阻体的组的重心，和从第三方向观察到的第二及第四电阻体的组的重心，也可以处于以假想直线为中心的对称的位置。

另外，本发明的磁传感器中，第一至第四电阻体也可以各自含有多个磁阻效应元件。多个磁阻效应元件各自含有：磁化固定层，其具有方向被固定的磁化；自由层，其具有方向随磁场分量的方向和强度变化的磁化；间隙层，其被配置于磁性固定层和自由层之间。

第一至第四电阻体各自含有多个磁阻效应元件时，第一及第三电阻体中包含的多个磁阻效应元件的各自的磁化固定层的磁化方向，也可以是第一磁化方向。另外，第二及第四电阻体中包含的多个磁阻效应元件的各自的磁化固定层的磁化方向，也可以是与第一磁化方向相反的第二磁化方向。

另外，第一至第四电阻体的各自包含多个磁阻效应元件的情况下，第一电阻体的多个磁阻效应元件和第二电阻体的多个磁阻效应元件，也可以被配置于以假想直线为中心的对称的位置上。另外，第三电阻体的多个磁阻效应元件和第四电阻体的多个磁阻效应元件，也可以被配置于以假想直线为中心的对称的位置上。

另外，第一至第四电阻体的各自包含多个磁阻效应元件的情况下，多个磁阻效应元件也可以各自包含偏置磁场发生器，该偏置磁场发生器产生对自由层施加的与第一方向相交方向的偏置磁场。或者，自由层也可以具有易磁化轴方向面向与第一方向相交方向的形状磁各向异性。

另外，第一至第四电阻体各自包含多个磁阻效应元件的情况下，也可以是间隙层或是隧道势垒层。

本发明的磁编码器具有本发明的磁传感器和产生对象磁场的磁场发生器。磁传感器和磁场发生器的构成满足：磁场发生器相对于磁传感器的相对位置变化时，磁场分量的强度会变化。

本发明的磁编码器，还可以具有检测值生成电路。这种情况下，可以为，磁传感器生成和第一输出端口的电位具有对应关系的第一检测信号，并且生成和第二输出端口的电位具有对应关系的第二检测信号。另外，检测值生成电路基于第一及第二检测信号，也可以生成与磁场发生器相对于磁传感器的相对位置具有对应关系的检测值。

另外，本发明的磁编码器中，磁场发生器也可以是多组N极和S极在规定方向上交替排列的磁刻度尺。这种情况下，第一及第二检测信号也可以各自含有以描绘出理想的正弦曲线的方式周期性变化的理想成分，及相当于理想成分的高次谐波的误差成分。第一至第四电阻体也可以被构成为，使第一检测信号的理想成分的相位和第二检测信号的理想成分的相位互相不同，且误差成分降低。

本发明的透镜位置检测装置，是用于检测位置可变的透镜的位置的装置。本发明的透镜位置检测装置，具有本发明的磁传感器、生成对象磁场的磁场发生器。透镜以在第一方向上可移动的方式构成。磁传感器和磁场发生器以透镜位置变化时，磁场分量的强度也会变化的方式构成。

本发明的透镜位置检测装置还可以具备检测值生成电路。这种情况下，可以为，磁传感器生成与第一输出端口的电位具有对应关系的第一检测信号，并且生成与第二输出端口的电位具有对应关系的第二检测信号。另外，检测值生成电路也可以基于第一及第二检测信号，生成与透镜的位置有对应关系的检测值。

另外，本发明的透镜位置检测装置中，磁场发生器也可以是多组N极和S极在规定方向上交替排列的磁刻度尺。这种情况下，第一及第二检测信号各自也可以含有以描绘出理想正弦曲线的的方式周期性变化的理想成分和相当于理想成分的高次谐波的误差成分。第一至第四电阻体也可以被构成为，第一检测信号的理想成分的相位和第二检测信号的理想成分的相位互相不同，且误差成分减小。

在本发明的磁传感器、磁编码器及透镜位置检测装置中，在第二方向上，第一及第二电阻体被配置于第三及第四电阻之间。因此，根据本发明，可以抑制由于磁传感器倾斜而发生的问题。

本发明的其它目的、特征及优点根据以下的说明将变得充分清晰。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的磁编码器的立体图。

图2是表示本发明的第一实施方式的磁编码器的前视图。

图3是表示本发明的第一实施方式的磁传感器的俯视图。

图4是表示本发明的第一实施方式的磁传感器的结构的电路图。

图5是用于说明本发明的第一实施方式的第一至第四电阻体的配置方式的说明图。

图6是表示本发明的第一实施方式的第一电阻体的俯视图。

图7是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的第一例的立体图。

图8是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的第二例的立体图。

图9是模式性地表示实施例的模型中的第一至第四电阻体的配置的说明图。

图10是模式性地表示第一比较例的模型中的第一至第四电阻体的配置的说明图。

图11是模式性地表示第二比较例的模型中的第一至第四电阻体的配置的说明图。

图12是表示通过仿真求出的磁传感器的旋转角和误差的关系的特性图。

图13是表示本发明的第一实施方式的含有位置检测装置的透镜模块的立体图。

图14是表示本发明的第一实施方式的位置检测装置的立体图。

图15是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的第一变形例的立体图。

图16是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的第二变形例的俯视图。

图17是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的第三变形例的俯视图。

图18是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的第四变形例的俯视图。

图19是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的第五变形例的俯视图。

图20是表示本发明的第二实施方式的磁传感器的俯视图。

图21是表示本发明的第二实施方式的第二电阻体的俯视图。

图22是表示本发明的第三实施方式的磁传感器的俯视图。

图23是表示本发明的第三实施方式的磁传感器的结构的电路图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。首先，参照图1及图2对本发明的第一实施方式的磁编码器的大致构成进行说明。图1是表示磁编码器1的立体图。图2是表示磁编码器1的前视图。本实施方式的磁编码器1中包含本实施方式的磁传感器2和磁场发生器3。

磁场发生器3产生磁场传感器2应检测的磁场(检测对象磁场)即对象磁场MF。对象磁场MF包含与假想直线平行的方向的磁场分量。磁传感器2和磁场发生器3被构成为，磁场发生器3相对于磁传感器2的相对位置发生变化时，磁场分量的强度会发生变化。磁传感器2检测包含有上述的磁场分量的对象磁场MF，并生成至少一个与磁场分量的强度相应的检测信号。

磁场发生器3也可以是多组N极和S极在规定方向上交替配置的磁刻度尺。磁刻度尺可以是对磁带等磁性介质交替磁化多组N极和S极而形成的刻度尺，也可以是将多组磁铁沿上述规定方向配置而形成的刻度尺。此外，磁传感器2或磁场发生器3可以沿规定的方向在规定的范围内移动。通过磁传感器2或磁场发生器3的移动，磁场发生器3相对于磁传感器2的位置发生变化。规定的方向可以是直线方向，也可以是旋转方向。

在本实施方式中，磁场发生器3是在直线方向上有多组磁化了N极和S极的线性刻度。磁传感器2或磁场发生器3可以沿磁场发生器3的长边方向移动。如图2所示，将在磁场发生器3的长边方向上相邻的两个N极的间隔(与磁场发生器3的长边方向上相邻的两个S极的间隔相同)称为1个间距，1个间距的大小以记号Lp表示。

在此，如图1及图2所示定义X方向、Y方向、Z方向。

本实施方式中，将与磁场发生器3的长边平行的一个方向设为X方向。另外，将与X方向正交并且互相正交的两方向设为Y方向和Z方向。图2中，Y方向为图2的从跟前朝向进深的方向。另外，将与X方向相反的方向设为－X方向，将与Y方向相反的方向设为－Y方向，将与Z方向相反的方向设为－Z方向。

磁传感器2配置于相对于磁场发生器3在Z方向上远离的位置上。磁传感器2以可检测出规定位置的对象磁场MF的与X方向平行的方向的磁场分量MFx的强度的方式构成。磁场分量MFx的强度，例如磁场分量MFx的方向是X方向时，以正的值表示，磁场分量MFx的方向是-X方向时，以负的值表示。磁传感器2或磁场发生器3在X方向上沿平行方向移动时，磁场分量MFx的强度呈现周期性变化。与X方向平行的方向对应本发明的第一方向。

接着，参照图3及图4，对磁传感器2进行详细说明。图3是表示磁传感器2的俯视图。图4是表示磁传感器2的结构的电路图。如图4所示的磁编码器1还具有检测值生成电路4。检测值生成电路4基于由磁传感器2生成的并与磁场分量MFx的强度相对应的至少一个检测信号，生成与磁场发生器3相对于磁传感器2的相对位置具有对应关系的检测值Vs。检测值生成电路4，例如，可以通过面向特定用途的集成电路(ASIC)或者微型计算机实现。

磁传感器2具备以对应于磁场分量MFx的强度而各自的电阻值分别发生变化的方式构成的第一电阻体R11、第二电阻体R12、第三电阻体R21及第四电阻体R22。第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22中分别含有多个磁阻效应元件(以下记为MR元件)50。

磁传感器2还具有电源端口V1、接地端口G1、第一输出端口E1和第二输出端口E2。在电源端口V1上施加规定大小的电压。接地端口G1与大地连接。第一和第二输出端E1、E2与检测值生成电路4连接。磁传感器2优选为定电压驱动。

磁传感器2作为第一检测信号S1生成与第一输出端口E1的电位具有对应关系的信号，并且作为第二检测信号S2生成与第二输出端口E2的电位具有对应关系的信号。检测值生成电路4基于第一及第二检测信号S1、S2生成检测值Vs。此外，磁传感器2及检测值生成电路4中的至少一个也可以由以可修正第一及第二检测信号S1、S2的各自的振幅、相位及偏移的方式构成。

如图4所示，第一电阻体R11和第二电阻体R12通过与第一输出端口E1相连接的第一连接点P1串联。第三电阻体R21和第四电阻体R22通过与第二输出端口E2相连接的第二连接点P2串联。

此外，第一电阻体R11在电路结构上被安装在电源端口V1和第一连接点P1之间。第一电阻体R11上的与第一连接点P1的相反侧的端部上，连接有电源端口V1。此外，在本发明中，“电路结构上”的意思是，不是物理上的结构的配置，是用来说明电路图上的配置的。第一电阻体R11的上述的端部是电路图上的端部。

第二电阻体R12在电路结构上被安装在接地端口G1和第一连接点P1之间。第二电阻体R12上的与第一连接点P1的相反侧的端部(电路结构上的端部)上，连接有接地端口G1。

第三电阻体R21在电路结构上被安装在电源端口V1和第二连接点P2之间。第三电阻体R21上的与第二连接点P2的相反侧的端部(电路结构上的端部)上，连接有电源端口V1。

第四电阻体R22在电路结构上被安装在接地端口G1和第二连接点P2之间。第四电阻体R22上的与第二连接点P2的相反侧的端部(电路结构上的端部)上，连接有接地端口G1。

如图3所示，磁传感器2还具有基板10、配置于该基板10上的电源端子11、接地端子12、第一输出端子13及第二输出端子14。电源端子11构成电源端口V1。接地端子12构成接地端口G1。第一及第二输出端子13、14分别构成第一和第二输出接口E1、E2。

如图3所示，第一及第二电阻体R11、R12被配置与基板10上的第一区域R1内。第三及第四电阻体R21、R22被配置与基板10上的第二区域R2内。第二区域R2的至少一部分在与X方向平行的方向上，位于第一区域R1不同的位置上。在图3所示的示例中，第二区域R2的一部分与第一区域R1重叠。

第二区域R2相对于第一区域R1可以在X方向上更前，也可以在-X方向上更前。图3中，举出了第二区域R2的一部分相对于第一区域R1的一部分在X方向上更前的示例。此外，第一区域R1和第二区域R2在Z方向上，可以在同一位置，也可以在互不相同的位置。

另外，如图3所示，第一及第二电阻体R11、R12在与Y方向平行的方向上，配置于第三电阻体R21和第四电阻体R22之间。与Y方向平行的方向对应本发明的第二方向。

接着，对第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的结构进行说明。第一及第二检测信号S1和S2各自含有以描绘出理想的正弦曲线(包括sine波形和cosine波形)的方式以规定的信号周期进行周期性变化的理想成分。在本实施方式中，第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22被构成为，使得第一检测信号S1的理想成分的相位和第二检测信号S2的理想成分的相位互相不同。如图2所示一个间距的大小Lp相当于理想成分的一个周期即电角度的360°。

另外，第一及第二检测信号S1和S2中除理想成分外，各自含有相当于理想成分的高次谐波的误差成分。在本实施方式中，第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22被构成为，使误差成分减小。

下面，对第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的结构进行具体说明。首先对MR元件50的结构进行说明。在本实施方式中，MR元件50是自旋阀型的MR元件。这个自旋阀型的MR元件具有：磁化固定层，其具有方向被固定的磁化；自由层，其具有方向可根据磁场分量MFx而变化的磁化；间隙层，其配置于磁化固定层与自由层之间。自旋阀型的MR元件可以是TMR(隧道磁阻效应)元件，也可以是GMR(巨磁阻效应元件)。在本实施方式中，特别是为了减小磁传感器2的尺寸，期望MR元件50是TMR元件。在TMR元件中，间隙层是隧道势垒层。在GMR元件中，间隙层是非磁性导电层。在自旋阀型的MR元件中，随着自由层的磁化方向相对于磁化固定层的磁场方向所成的角度的变化，电阻值也发生变化，这个角度是0°时，电阻值是最小值，这个角度是180°时，电阻值是最大值。

在图4中，在第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22中描绘的箭头表示：电阻体中含有的多个MR元件50的各自的磁化固定层的磁化方向。第一至及第三电阻体R11、R21中含有的多个MR元件50的各自的磁化固定层的磁化方向为第一磁化方向。第二至及第四电阻体R12、R22中含有的多个MR元件50的各自的磁化固定层的磁化方向为与第一磁化方向相反的第二磁化方向。

在本实施方式中，特别是第一磁化方向为-X方向，第二磁化方向为X方向。在这种情况下，多个MR元件50的各自的自由层的磁化方向对应于磁场分量MFx的强度在XY平面内变化。因此，第一及第二输出端口E1、E2的各自的电位对应于磁场分量MFx的强度而变化。

接着，对第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置进行说明。此外，在以下的说明中，在对第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置进行说明时，以从Z方向观察时的电阻体的重心为基准进行说明。Z方向对应本发明的第三方向。

图5是用于说明第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置方式的说明图。第二电阻体R12在X方向上配置于与第一电阻体R11相同的位置上。另外，第二电阻体R12相对于第一电阻体R11配置于-Y方向的前方。

第三电阻体R21配置于X方向上与第一电阻体R11相距Lp/4的位置上。另外，第三电阻体R21相对于第一电阻体R11配置于Y方向的前方。

第四电阻体R22配置于X方向上与第二电阻体R12相距Lp/4的位置上。另外，第四电阻体R22在X方向上，配置于与第三电阻体R21相同的位置上。另外，第四电阻体R22相对于第二电阻体R12配置于-Y方向的前方。

此外，在图5中，符号L表示与X方向平行的假想直线。假想直线L对应于本发明中的假想直线。在本实施方式中，特别地，从Z方向观察时的第一电阻体R11的重心C11，和从Z方向观察时的第二电阻体R12的重心C12处于以假想直线L为中心的对称的位置。此外，从Z方向观察时的第三电阻体R21的重心C21，和从Z方向观察时的第四电阻体R22的重心C22处于以假想直线L为中心的对称的位置。

另外，在图5中，标注了记号RA的虚线的区域表示第一及第三电阻体R11、R21的组，标注了记号RB的虚线的区域表示第二及第四电阻体R12、R22的组。从Z方向观察时的组RA的重心C1与从Z方向观察时的组RB的重心C2处于以假想直线L为中心的对称的位置。

接着，对第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的各自的多个MR元件50的配置进行说明。在此，将一个以上的MR元件50的集合称为元件组。第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22各自含有多个元件组。为减小误差成分，将多个元件组基于一个间距的大小Lp以规定间隔进行配置。此外，在以下说明中，在对多个元件组的配置进行说明时，以元件组的规定的位置为基准进行说明。规定的位置为，例如，从Z方向观察时的元件组的重心。

图6是表示第一电阻体R11的平面图。如图6所示，第一电阻体R11含有八个元件组31、32、33、34、35、36、37、38。元件组31～38各自被四个划分区分开。在各个划分中，配置有一个以上的MR元件50。因此，在各个元件组中，包含有四个以上的MR元件50。多个MR元件50在各元件组中也可以被串联连接。在这种情况下，多个元件组也可以被串联连接。或者，多个MR元件50也可以与元件组无关地被串联连接。

在图6中，配置元件组31～38，使得相当于理想成分的第三高次谐波(三次的高次谐波)的误差成分、相当于理想成分的第五高次谐波(五次的高次谐波)的误差成分、相当于理想成分的第七高次谐波(七次的高次谐波)的误差成分减小。如图6所示，元件组31～34沿着X方向被配置。元件组32配置于X方向上与元件组31相距Lp/10的位置上。元件组33配置于X方向上与元件组31相距Lp/6的位置上。元件组34配置于X方向上与元件组31相距Lp/10+Lp/6的位置(X方向上与元件组32相距Lp/6的位置)上。

另外，如图6所示，元件组35～38在元件组31～34的-Y方向的前方，并沿着X方向被配置。元件组35配置于X方向上与元件组31相距Lp/14的位置上。元件组36配置于X方向上与元件组31相距Lp/14+Lp/10的位置(X方向上与元件组32相距Lp/14的位置)上。元件组37配置于X方向上与元件组31相距Lp/14+Lp/6的位置(X方向上与元件组33相距Lp/14的位置)上。元件组38配置于X方向上与元件组31相距Lp/14+Lp/10+Lp/6的位置(X方向上与元件组34相距Lp/14的位置)上。

用于减小多个误差成分的多个元件组的配置方式，不止局限于图6中表示的例子。在此，将n、m分别设为大于1且互不相同的整数。例如，为减小相当于2n+1次的高次谐波的误差成分，配置第一元件组在X方向上与第二元件组相距Lp/(4n+2)的位置上。再者，为减小相当于2m+1次的高次谐波的误差成分，配置第三元件组于X方向上与第一元件组相距Lp/(4m+2)的位置上，配置第四元件组于X方向上与第二元件组相距Lp/(4m+2)的位置上。以这种方法，在减小多个相当于高次谐波的误差成分时，用于减少相当于某一个高次谐波的误差成分的多个元件组，在X方向上各自被配置于与相应的用于减少相当于其他高次谐波的误差成分的多个元件组的各自相距规定距离的位置上，该规定距离基于一个间距大小Lp。

在本实施方式中，第二至第四电阻体R12、R21、R22的各自的多个元件组的结构及配置与第一电阻体R11的多个元件组的结构及配置相同。即，第二至第四电阻体R12、R21、R22也各自含有如图6所示的结构及位置关系的八个元件组31～38。此外，第二电阻体R12的元件组31在X方向上配置于与第一电阻体R11的元件组31相同的位置上。第三电阻体R21的元件组31在X方向上配置于与第一电阻体R11的元件组31相距Lp/4的位置上。第四电阻体R22的元件组31在X方向上配置于与第二电阻体R12的元件组31相距Lp/4的位置上。

由以上说明的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的结构，当第二检测信号S2的理想成分相对于第一检测信号S1的理想成分的相位差为规定的信号周期(理想成分的信号周期)的1/4的奇数倍时，第一及第二检测信号S1、S2的各自的误差成分减小。

此外，从磁化固定层的磁化方向、第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的位置、以及元件组31～38的位置，MR元件50的制作精度观点看来，也可以从上述的方向及位置稍微偏离。

接着，参照图7及图8，对MR元件50的第一及第二例进行说明。图7是表示MR元件50的第一例的立体图。在第一例中，MR元件50含有层叠膜50A，该层叠膜50A含有在Z方向上依次层叠的磁化固定层51、间隙层52及自由层53。从Z方向上观察到的50A的平面形状为正方形或者近似正方形。

MR元件50的层叠膜50A的下表面，通过图中未标示的下部电极，与其他的MR元件50的层叠膜50A的下表面电连接，MR元件50的层叠膜50A的上表面，通过图中未标示的上部电极，还与其他的MR元件50的层叠膜50A的上表面电连接。因此，多个MR元件50被串联连接。此外，层叠膜50A的层51～53的配置也可以与如图7所示的配置上下相反。

MR元件50还包含偏置磁场发生器50B，该偏置磁场发生器50B可以产生对自由层53施加的偏置磁场。偏置磁场的方向是与平行于X方向的方向相交的方向。在第一例中，偏置磁场发生器50B包含两个磁铁54、55。磁铁54被配置于层叠膜50A的-Y方向的前方。磁铁54被配置于层叠膜50A的Y方向上。在第一例中，特别是层叠膜50A和磁铁54、55被配置于和与XY平面平行的一个假想平面相交的位置上。此外，在图7中，磁铁54、55中的箭头表示磁铁54、55的磁化方向。在第一例中，偏置磁场的方向是Y方向。

图8是表示MR元件50的第二例的立体图。除了层叠膜50A的平面形状和磁铁54、55之外，MR元件50的第二例的结构与MR元件50的第一例的结构相同。在第二例中，磁铁54、55在Z方向上配置于与层叠膜50A不同的位置上。在图8所示的例子中，特别是磁铁54、55被配置于层叠膜50A的Z方向的前方。此外，从Z方向上观察到的层叠膜50A的平面形状是在Y方向上长的长方形。从Z方向上观察时，磁铁54、55被配置于与层叠膜50A重叠的方向。

此外，偏置磁场的方向及磁铁54、55的配置方式不仅局限于图7及图8中所示的例子。例如，偏置磁场的方向也可以是对Y方向倾斜的方向。此外，磁铁54、55也可以在平行于X方向的方向上彼此偏离的方向。之后以变形例的方式对MR元件50的其他例子进行说明。

接着，对本实施方式的检测值Vs的生成方法进行说明。检测值生成电路4，特别是以如下方式生成检测值Vs。通过检测值生成电路4计算第二检测信号S2相对于第一检测信号S1的反正切函数即atan(S2/S1)，求得10°以上小于360°的范围内的初始检测值。初始检测值可以是上述反正切函数的值，也可以是在反正切函数的值上加上规定的角度的值。

上述的反正切函数的值是0°的时候，在X方向上，磁场发生器3的S极的位置和第一及第二电阻体R11、R12的各自的元件组31的位置一致。另外，上述的反正切函数的值是180°时，在X方向上磁场发生器3的N极的位置和第一及第二电阻体R11、R12的各自的元件组31的位置一致。因此，初始检测值与在一个间距内的磁场发生器3相对于磁传感器2的相对位置(以下，也称为相对位置)具有对应关系。

另外，检测值生成电路4是将初始检测值的一个周期的量设为电角度的360°，并计数从基准位置开始的电角度的旋转数。电角度的一次旋转相当于相对位置的一个间隙的量的移动量。检测值生成电路4基于初始检测值和电角度的旋转数，生成和相对位置具有对应关系的检测值Vs。

接着，对本实施方式的磁编码器1及磁传感器2的作用及效果进行说明。在本实施方式中，在与Y方向平行的方向上，第一及第二电阻体R11、R12配置于第三电阻体R21及第四电阻体R22之间。因此。根据本实施方式，由于磁传感器2的倾斜而导致的磁场发生器3相对于磁传感器2的相对位置检测精度下降的问题可以得到抑制。以下，参照仿真的结果对此效果进行说明。

首先，对仿真使用的实施例的模型和第一及第二比较例的模型进行说明。实施例的模型是本实施方式的磁编码器1的模型。图9模式性地表示了实施例的模型的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置。实施例的模型的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置为参照图5及图6进行说明的配置。

第一及第二比较例的模型的结构基本上与实施例的模型的结构相同。但是，在第一及第二比较例中，与Y方向平行的方向的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置以与实施例不同的方式实施。

图10表示第一比较例的模型的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置。在第一比较例中，第一电阻体R11的-Y方向的前方配置第三电阻体R21，在第三电阻体R21的-Y方向的前方配置第二电阻体R12，在第二电阻体R12的-Y方向的前方上配置第四电阻体R22。

图11表示第二比较例的模型的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置。在第二比较例中，第一电阻体R11的-Y方向的前方配置第二电阻体R12，在第二电阻体R12的-Y方向的前方配置第三电阻体R21，在第三电阻体R21的-Y方向的前方配置第四电阻体R22。

如图10及图11所示，第一及第二比较例均不满足以下要件：在与Y方向平行的方向上，第一及第二电阻体R11、R12被配置于第三电阻体R21和第四电阻体R22之间。

在仿真中，以与Z方向的平行的旋转轴为中心，使各个模型的磁传感器2旋转任意角度而使其倾斜。然后，在此状态下，求得各个模型中磁场发生器3相对于的磁传感器2的相对位置(相对位置)变化时的误差。此外，在仿真中，将当第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的各自的长边方向与平行于X方向的方向一致时的磁传感器2的旋转角度设为0°。

在仿真中，以如下方式求得误差。首先，变化相对位置时，在0°以上小于360°的范围内，求得第一检测信号S1和第二检测信号S2的比的反正切函数即atan(S2/S1)的值。将atan(S2/S1)的值与在0°以上小于360°的范围内的电角度所表示的相对位置相关联，并求取atan(S2/S1)的值。然后，将atan(S2/S1)的值和与该值关联的相对位置(电角度)的差作为误差进行求取。

图12表示通过仿真求得的磁传感器2的旋转角和误差的关系。在图12中，横轴表示磁传感器2的旋转角，纵轴表示误差。另外，在图12中，符号71表示实施例的误差。符号72表示第一比较例的误差。符号73表示第二比较例的误差。此外，变化相对位置时，误差也会周期性地发生变化。在图12中，作为误差，表示周期性地变化的误差的最大值和最小值的差。

误差变大时，相对位置的检测精度随之降低。从仿真的结果可以发现，通过在平行于Y方向的方向上将第一及第二电阻体R11、R12配置于第三电阻体R21与第四电阻体R22之间，磁传感器2倾斜时的误差可以变小。因此，根据本实施方式，通过按上述方式配置第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22，可以抑制由于磁传感器2倾斜导致的相对位置检测精度降低的问题的发生。

另外，根据本实施方式，通过按上述方式配置第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22，可以减少由于磁传感器2偏离与Y方向平行的方向导致的影响。例如，磁传感器2，在理想情况下，从Z方向观察，以磁传感器2的与Y方向平行的方向的中心和磁场发生器3的与Y方向平行的方向的中心相一致。磁场分量MFx的强度在磁场发生器3的与Y方向平行的方向的中心上达到最大。因此，磁传感器2位于上述理想位置的情况下，磁场分量MFx的强度在磁传感器2的与Y方向平行的方向的中心(第一电阻体R11和第二电阻体R12之间)上也达到最大。当磁传感器2从上述的理想位置偏离平行于Y方向的方向时，第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的各自检测的磁场分量MFx的强度也发生变化。

在此，着眼于图11所示的第二比较例的模型的第一及第二电阻体R11、R12。在第二比较例的模型中，磁传感器2从理想位置偏离Y方向时，第一及第二电阻体R11、R12的各自检测的磁场分量MFx的强度均变小。由此，第一电阻体R11的电阻值和第二电阻体R12的电阻值，一个变大，另一个变小。

在此，将第一电阻体R11的电阻值记为符号r11，将第二电阻体R12的电阻值记为符号r12。定电压驱动的情况下，第一输出端口E1的电位与r12/(r11+r12)成比例。如上所述，r11、r12的一个变大另一个变小的情况下，与r11+r12的变化相比，r12的变化更大。因此，第一输出端口E1的电位偏离了磁传感器2在理想位置时的电位。

与此相对，在本实施方式中，磁传感器2从上述的理想位置偏离Y方向时，第一电阻体R11检测的磁场分量MFx的强度变小，第二电阻体R12检测的磁场分量MFx的强度变大。由此，第一电阻体R11的电阻值r11和第二电阻体R12的电阻值r12，均变大，或均变小。由此，根据本实施方式，与第二比较例的模型相比，可以抑制r12/(r11+r12)的变化。因此，根据本实施方式，可抑制磁传感器2从理想位置偏离平行于Y方向的方向时的第一检测信号S1的变化。

上述关于第一及第二电阻体R11、R12的说明也适用于第三及第四电阻体R21、R22。因此，根据本实施方式，可抑制磁传感器2从理想位置偏离Y方向平行方向时的第二检测信号S2的变化。由上，根据本实施方式，可减小磁传感器2偏离平行于Y方向方向时的影响。

接着，参照图9至图11，基于第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置的特征，进行进一步说明。图9至图11中，标注了记号D1的箭头表示：各个模型的磁场发生器3以平行于Z方向的方向的旋转轴为中心，在图9至图11的顺时针方向上旋转规定的角度而发生倾斜时的、平行于磁场发生器3的长边方向的方向的第一电阻体R11和第三电阻体R21的偏差量。另外，标注了记号D2的箭头表示：各个模型的磁场发生器3以上述方式发生倾斜时的、平行于磁场发生器3的长边方向的方向的第二电阻体R12和第四电阻体R22的偏差量。偏差量例如为两个电阻体的相应的端部彼此的间隔。此外，将磁场发生器3按上述方式倾斜，相当于以与Z方向平行的旋转轴作为中心，将磁传感器2旋转规定的角度。

当磁场发生器3的长边方向与平行于X方向的方向一致时，偏差量D1、D2为一个间距的大小Lp的1/4即Lp/4。但是，按上述方式倾斜磁场发生器3时，偏差量D1、D2变成与Lp/4相异的值。在图9所示的实施例中，偏差量D1比Lp/4小，偏差量D2比Lp/4大。在图10所示的第一比较例和图11所示的第二比较例中，偏差量D1、D2均比Lp/4大。

图中虽未进行标示，各模型的磁场发生器3，以与Z方向平行的旋转轴为中心，按图9至图11的逆时针方向旋转规定的角度而倾斜时，偏差量D1、D2与Lp/4的大小关系和上述的关系相反。像这样在与Y方向平行的方向上，将第一及第二电阻体R11、R12配置于第三电阻体R21和第四电阻体R22之间，就相当于磁传感器2或磁场发生器3倾斜时的偏差量D1、D2的其中一个增大时另一个也增大。

在此，将相当于第一电阻体R11两端的电位差的信号称为第一信号，将相当于第二电阻体R12两端的电位差的信号称为第二信号，将相当于第三电阻体R21两端的电位差的信号称为第三信号，将相当于第四电阻体R22两端的电位差的信号称为第四信号。另外，将第一信号和第三信号的相位差称为第一相位差，将第二信号和第四信号的相位差称为第二相位差。

偏差量D1为Lp/4的情况下，第一相位差为90°；偏差量D1比Lp/4小的情况下，第一相位差比90°小；偏差量D1比Lp/4大的情况下，第一相位差比90°大。上述的偏差量D1与第一相位差的关系也适用于偏差量D2与第二相位差的关系。因此，各模型的磁场发生器3以与Z方向平行的旋转轴为中心，按图9至图11的顺时针方向旋转规定的角度而倾斜时，在图9所示的实施例中，第一相位差比90°小，第二相位差比90°大；在图10所示的第一比较例和图11所示的第二比较例中，第一及第二相位差均比90°大。

另外，各模型的磁场发生器3以与Z方向平行的旋转轴作为中心，在图9至图11的逆时针方向上旋转规定的角度而倾斜时，第一及第二相位差与90°的大小关系与上述关系相反。像这样，在Y方向平行方向上将第一及第二电阻体R11、R12配置于第三电阻体R21和第四电阻体R22之间，就相当于磁传感器2或磁场发生器3倾斜时的第一及第二相位差的一个比90°大，另一个比90°小。

接着，比较第三比较例的磁编码器，同时对本实施方式的其他的效果进行说明。首先，对第三比较例的磁编码器的结构进行说明。第三比较例的磁编码器的结构，基本上，与本实施方式的磁编码器1的结构相同。但是，在第三比较例中，第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22中含有的所有的MR元件50的各自的磁化固定层的磁化方向是同一方向(例如，-X方向)。另外，在第三比较例中，第二电阻体R12在X方向上配置于与第一电阻体R11相距Lp/2的位置上。第四电阻体R22在X方向上配置于与第三电阻体R21相距Lp/2的位置上。

在此，将磁场发生器3的长边方向平行方向的第一电阻体R11与第二电阻体R12的偏移量称为第一偏移量，将与磁场发生器3的长边方向平行的方向的第三电阻体R21与第四电阻体R22的偏移量称为第二偏移量。磁场发生器3的长边方向与X方向平行方向一致时，第一及第二偏移量各为Lp/2。另外，磁场发生器3以与Z方向平行的旋转轴作为中心旋转规定的角度而倾斜时，第一及第二偏移量各自都比Lp/2大，或者各自都比Lp/2小。在这种情况下，第一及第二检测信号S1、S2中发生偏移。

据此，在本实施方式中，从Z方向观察到的第一电阻体R11的重心C11和从Z方向观察到的第二电阻体R12的重心C12，位于以假想直线L为中心的对称的位置上。另外，从Z方向观察到的第三电阻体R21的重心C21和从Z方向观察到的第四电阻体R22的重心C22，位于以假想直线L为中心的对称的位置上。在本实施方式中，磁场发生器3的长边方向与X方向平行方向一致时，第一及第二偏移量各为0。另外，磁场发生器3以与Z方向平行的旋转轴作为中心旋转规定的角度而倾斜时，第一及第二偏移量的各自的变化量比第三比较例小。因此，根据本实施方式，与第三比较例相比，可减小磁传感器2或者磁场发生器3倾斜时的第一及第二检测信号S1、S2的偏移。

另外，在本实施方式中，第一及第三电阻体R11、R21中含有的多个MR元件50的各自的磁化固定层的磁化的方向均为-X方向，第二及第四电阻体R12、R22中含有的多个MR元件50的各自的磁化固定层的磁化的方向均为X方向。因此，根据本实施方式，可以以上述位置关系配置第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22。此外上述重心C11、C12、C21、C22的位置关系相当于，磁化固定层的磁化方向互相不同的两个电阻体位于以假想直线L为中心的对称的位置。

另外，根据本实施方式，通过以上述位置关系配置第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22，与第三比较例相比，可以减小与X方向平行的方向的磁传感器2的尺寸。

另外，本实施方式中，从Z方向观察时的第一和第三电阻器R11和R21的组RA的重心C1，和从Z方向观察时的第二和第四电阻器R12，R22的RB组的重力C21处于相对于假想直线L为中心的对称的位置。由此，根据本实施例，与沿平行于X方向的方向配置组RA和RB的情况相比，减小了沿平行于X方向的方向的磁传感器2的尺寸。此外，上述重心C1和C2的位置关系相当于，连接到电源端口V1的两个电阻体(第一和第三电阻体R11和R21)和连接到接地端口G1的两个电阻体(第二和第四电阻器R12和R22)位于以假想直线L为中心的对称的位置。

另外，在本实施方式中，如上述所示，以减小相当于理想成分的高次谐波的误差成分的方式，构成第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22。据此，根据本实施方式，可提升相对位置的检测精度。另外，根据本实施方式，提升相对位置的检测精度的同时，还可以减小平行于X方向的方向的磁传感器2的尺寸。

然而，在本实施方式中，优选磁传感器2为定电压驱动的方式。已知定电压驱动时，可通过第一及第二电阻体R11、R12的各自的电阻值和在电源端口V1上施加的电压大小，得到第一输出端口E1的电位(第一检测信号S1)。同样，已知定电流驱动时，可通过第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的各自的电阻值和定电流驱动的电流值，得到第一输出端口E1的电位(第一检测信号S1)。

在此，考虑如下情况：与任意的MR元件50的两端的电位相当的信号包括以描绘出理想的正弦曲线的方式周期性变化的理想成分、和相当于理想成分的偶数次的高次谐波的误差成分、和相当于理想成分的奇数次的高次谐波的误差成分，并以可减小相当于第一及第二检测信号S1、S2的奇数次高次谐波的误差成分的方式配置第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22。这种情况下，在定电压驱动的情况下，在第一检测信号S1中，不产生相当于偶数次的高次谐波的误差成分。但是，在定电流驱动的情况下，在第一检测信号S1中，产生相当于偶数次的高次谐波的误差成分。因此，在定电流驱动的情况下，以减小相当于第一检测信号S1的奇数次的高次谐波的成分的误差成分的方式配置第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22。从这一点来看，优选磁传感器2为定电压驱动。

关于上述的第一检测信号S1的说明，也适用于第二检测信号S2。

接着，参照图13及图14，对本实施方式的透镜位置检测装置进行说明。图13是表示包含本实施方式的位置检测装置的透镜模块的立体图。图14是表示本实施方式的位置检测装置的立体图。

图13所示的透镜模块300，例如构成智能手机用的照相机的一部分，和使用CMOS传感器等的图像传感器310进行组合使用。在图13所示的例子中，透镜模块300具有：三棱柱形状的棱镜302、位于图像传感器310与棱镜302之间的三个透镜303A、303B、303C。透镜303A、303B、303C中至少一个是以可实行聚焦和缩放中的至少一个功能，通过图中未标示的驱动装置能够移动的方式构成。

图14表示透镜303A、303B、303C中的任意透镜303。透镜模块300还具有保持透镜303的透镜支架304和轴305。在透镜模块300中，通过透镜支架304、轴305和图中未标示的驱动装置，透镜303的位置可在透镜303的光轴方向变化。在图14中，标注有记号D的箭头，表示透镜303的移动方向。

透镜模块300，还具有用于检测位置可变的透镜303的位置的位置检测装置301。在实行聚焦和缩放功能时，位置检测装置301被用于检测透镜303的位置。

位置检测装置301为磁性的位置检测装置，具有本实施方式的磁传感器2和本实施方式的磁场发生器3。在透镜模块300中，配置磁传感器2和磁场发生器3，使得当透镜303的位置在移动方向D上变化时，磁场分量MFx(参照图2)的强度会发生变化。具体地，以磁传感器2被固定，磁场发生器3和透镜303以可沿移动方向D共同移动的方式构成。移动方向D是与图1及图2所示的X方向平行的方向。据此，透镜303的位置变化时，磁场发生器3相对于磁传感器2的相对位置发生变化，其结果，磁场分量MFx的强度也发生变化。

位置检测装置301还具有本实施方式的检测值生成电路4(参照图4)。在位置检测装置301中，基于磁传感器2生成的第一及第二检测信号S1、S2，生成与透镜303的位置具有对应关系的检测值Vs。此外，透镜303的位置与磁场发生器3相对于磁传感器2的相对位置具有对应关系。位置检测装置301的检测值Vs的生成方法与上述的检测值Vs的生成方法相同。

[变形例]

接着，对本实施方式的MR元件50的第一至第五变形例进行说明。首先，参照图15，对MR元件50的第一变形例进行说明。MR元件50的第一变形例的结构，基本地，与图7所示的MR元件50的第一例相同。但是，在第一变形例中，从Z方向观察到的层叠膜50A的平面形状是圆形或者近似圆形。

接着，参照图16，对MR元件50的第二变形例进行说明。第二变形例在以下方面与第一变形例不同。在第二变形例中，没有设置偏置磁场发生器50B。另外，在第二变形例中，从Z方向观察到的层叠膜50A的平面形状为椭圆形，该椭圆形的长轴方向是与平行于X方向的方向相交的方向。MR元件50的自由层53具有易磁化轴方向面向与X方向相交的方向的形状磁各向异性。在图16中所示的例子中，易磁化轴方向是Y方向的平行方向。此外，易磁化轴方向也可以是相对于Y轴倾斜的方向。

接着，参照图17，对MR元件50的第三变形例进行说明。第三变形例在以下方面与第二变形例不同。在第三变形例中，以两个层叠膜50A1和50A2代替MR元件50和第二变形例的层叠膜50A。层叠膜50A1和50A2各自的结构和形状与第二变形例的层叠膜50A的结构和形状相同。层叠膜50A1和50A2通过电极被并联，构成层叠膜对。层叠膜对通过电极，与其他MR元件50的层叠膜对串联。例如，层叠膜50A1、50A2的各自的下表面通过图中未标示出的下部电极，与其他MR元件50的层叠膜50A1、50A2的各自的下表面电连接；层叠膜50A1、50A2的各自的上表面还通过图中未标示出的上部电极，与其他MR元件50的层叠膜50A1、50A2的各自的上表面电连接。

接着，参照图18，对MR元件50的第四变形例进行说明。第四变形例在以下方面与第二变形例不同。从Z方向观察到的层叠膜50A的平面形状为长方形，该长方形的长边方向是与平行于X方向的方向相交的方向。MR元件50的自由层53具有易磁化轴方向面向与X方向相交的方向的形状各向异性。在图18的示例中，易磁化轴方向是与Y方向平行的方向。此外，易磁化轴方向也可以是相对于Y方向倾斜的方向。

接着，参照图19，对MR元件50的第五变形例进行说明。第五变形例是通过将第三变形例的层叠膜50A1、50A2用与第四变形例的层叠膜50A的结构和形状相同的层叠膜50A3、50A4替换得到的。层叠膜50A3、50A4通过电极并联，构成层叠膜对。层叠膜对通过电极与其他MR元件50的层叠膜对串联。

[第二实施方式]

接着，参照图20及图21，对本发明的第二实施方式进行说明。图20是表示本实施方式的磁传感器的俯视图。图21是表示本实施方式的第二电阻体的俯视图。

本实施方式的磁传感器2在以下方面与第一实施方式不同。本实施方式的磁传感器2，包含以电阻值随磁场分量MFx(参照图2)的强度而变化的方式构成的第一电阻体R111、第二电阻体R112、第三电阻体R121及第四电阻体R122，来代替第一实施方式的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22。第一至第四电阻体R111、R112、R121、R122的电路图上的配置及物理上的结构的配置与第一实施方式的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22相同。

第一至第四电阻体R111、R112、R121、R122各自含有多个MR元件50。另外，第一至第四电阻体R111、R112、R121、R122各自含有多个元件组。第一及第三电阻体R111、R121各自以多个元件组的方式，含有如第一实施方式的图6所示的结构及位置关系的八个元件组31～38。

图21是表示第二电阻体R112的俯视图。如图21所示，第二电阻体R112含有八个元件组131、132、133、134、135、136、137、138。元件组131～138的各自的结构与元件组31～38的各自的结构相同。此外，元件组131～134的位置关系与元件组31～34的位置关系相同。此外，元件组135～138的位置关系与元件组35～38的位置关系相同。在第二电阻体R112中，特别是元件组135～138沿着X方向被配置于元件组131～134的Y方向的前方。

第四电阻体R122的多个元件组的结构和配置与第二电阻体R112的多个元件组的结构和配置相同。即，第四电阻体R122包含图21所示的结构和位置关系的8个元件组131～138。

在图20中，记号L表示与X方向平行的假想直线。另外，在图20中，与图6的元件组31～38及图21的元件组131～138同样地，元件组31～38、131～138以被分成四个划分的矩形表示。如图20所示，在本实施方式中，特别是第一电阻体R111的元件组31～38和第二电阻体R112的元件组131～138，被配置于以假想直线L为中心的对称的位置上，同时，第一电阻体R111的多个MR元件50和第二电阻体R112的多个MR元件50，被配置于以假想直线L为中心的对称的位置上。另外，第三电阻体R121的元件组31～38和第四电阻体R122的元件组131～138，被配置于以假想直线L为中心的对称的位置上，并且第三电阻体R121的多个MR元件50和第四电阻体R122的多个MR元件50，被配置于以假想直线L为中心的对称的位置上。

如上述所示，在本实施方式中，串联的两个电阻体中包含的多个MR元件50被配置于以假想直线L为中心的对称的位置上。据此，根据本实施方式，与在第一实施方式中说明的第三比较例的磁编码器相比，可减小磁传感器2或磁场发生器3倾斜时的第一及第二检测信号S1、S2的偏差。

本实施方式的其他的结构、作用及效果与第一实施方式相同。

[第三实施方式]

接着，参照图22及图23，对本发明的第三实施方式进行说明。图22是表示本实施方式的磁传感器的平面图。图23是表示本实施方式的磁传感器的电路图。

本实施方式的磁传感器102具有：第一电阻体R211、第二电阻体R212、第三电阻体R221、第四电阻体R222、第五电阻体R231、第六电阻体R232、第七电阻体R241、第八电阻体R242，这些电阻体以对应于磁场分量MFx(参照图2)强度各自的电阻值会发生变化的方式构成。第一至第八电阻体R211、R212、R221、R222、R231、R232、R241、R242中分别含有多个MR元件50。另外，第一至第八电阻体R211、R212、R221、R222、R231、R232、R241、R242中分别含有第一实施方式的如图6所示的结构及位置关系的八个元件组31～38。

磁传感器102还具有两个电源端口V11、V12和两个接地端口G11、G12和第一输出端口E11、第二输出端口E12、第三输出端口E21、第四输出端口E22和两个差分检测器21、22。电源端口V11、V12上分别施加了规定大小的电压。接地端口G11、G12与大地连接。磁传感器102可以是定电压驱动也可以是定电流驱动。

差分检测器21输出第一检测信号S11，第一检测信号S11与第一及第三输出端口E11、E21的电位差相对应。差分检测器22输出第二检测信号S12，第二检测信号S12与第二及第四输出端E12、E22的电位差相对应。

差分检测器21、22与检测值生成电路4(参照图4)相连接。在本实施方式中，检测值生成电路4基于第一及第二检测信号S11、S12，生成检测值Vs。此外，磁传感器102及检测值生成电路4中至少一个也可以以能够补偿第一及第二检测信号S11、S12的各自的振幅、相位及偏移的方式构成。检测值Vs的生成方式除了使用的是第一及第二检测信号S11、S12而非第一及第二检测信号S1、S2这一方面之外，均与第一实施方式相同。

如图23所示，第一电阻体R211和第二电阻体R212通过第一连接点P11串联，第一连接点P11与第一输出端口E11相连。第三电阻体R221和第四电阻体R222通过第二连接点P12串联，第二连接点P12与第二输出端口E12相连。第五电阻体R231和第六电阻体R232通过第三连接点P21串联，第三连接点P21与第三输出端口E21相连。第七电阻体R241和第八电阻体R242通过第四连接点P22串联，第四连接点P22与第四输出端E22相连。

另外，第一电阻体R211在电路结构上，被设置在电源端口V11和第一连接点P11之间。第一电阻体R211上的与第一连接点P11相反侧的端部(电路图上的端部)与电源端口V11相连接。

第二电阻体R212在电路结构上，被设置在接地端口G11和第一连接点P11之间。第二电阻体R212上的与第一连接点P11相反侧的端部(电路图上的端部)与接地端口G11相连接。

第三电阻体R221在电路结构上，被设置在电源端口V11和第二连接点P12之间。第三电阻体R221上的与第二连接点P12相反侧的端部(电路图上的端部)与电源端口V11相连接。

第四电阻体R222在电路结构上，被设置在接地端口G11和第二连接点P12之间。第四电阻体R222上的与第二连接点P12相反侧的端部(电路图上的端部)与接地端口G11相连接。

第五电阻体R231在电路结构上，被设置在电源端口V12和第三连接点P21之间。第五电阻体R231上的与第三连接点P21相反侧的端部(电路图上的端部)与电源端口V12相连接。

第六电阻体R232在电路结构上，被设置在接地端口G12和第三连接点P21之间。第六电阻体R232上的与第三连接点P21相反侧的端部(电路图上的端部)与接地端口G12相连接。

第七电阻体R241在电路结构上，被设置在电源端口V12和第四连接点P22之间。第七电阻体R241上的与第四连接点P22相反侧的端部(电路图上的端部)与电源端口V12相连接。

第八电阻体R242在电路结构上，被设置在接地端口G12和第四连接点P22之间。第八电阻体R242上的与第四连接点P22相反侧的端部(电路图上的端部)与接地端口G12相连接。

如图22所示，磁传感器102还具有基板110、该基板110上配置的两个电源端子111、112，两个接地端子113、114，第一输出端子115、第二输出端子116、第三输出端子117及第四输出端子118。电源端子111、112分别构成电源端口V11、V12。接地端子113、114分别构成接地端口G11、G12。第一至第四输出端子115、116、117、118分别构成第一至第四输出端口E11、E12、E21、E22。

在此，如图22所示，将磁传感器102划分成第一部分102A和第二部分102B。在图22中，以虚线表示第一部分102A和第二部分102B的分界线。第二部分102B相对于第一部分102A位于Y方向的前方。第一部分102A含有第一至第四电阻体R211、R212、R221、R222，电源端子111、接地端子113，及第一及第二输出端子115、116。第二部分102B含有第五至第八电阻体R231、R232、R241、R242，电源端子112、接地端子114，及第三及第四输出端子117、118。

第一部分102A的第一至第四电阻体R211、R212、R221、R222的配置与第一实施方式的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置相同。另外，第二部分102B的第五至第八电阻体R231、R232、R241、R242的配置也与第一实施方式的第一至第四电阻体R11、R12、R21、R22的配置相同。在本实施方式中，特别是，在X方向上第五及第六电阻体R231、R232与第一及第二电阻体R211、R212配置于相同位置上。另外，在X方向上第七及第八电阻体R241、R242与第三及第四电阻体R221、R222配置于相同位置上。

由上述说明的第一至第八电阻体R211、R212、R221、R222、R231、R232、R241、R242的结构，第二检测信号S12的理想成分相对于第一检测信号S11的理想成分的相位差，成为规定的信号周期(理想成分的信号周期)的1/4的奇数倍。

此外，第二、第四、第六及第八电阻体R212、R222、R232、R242各自也可以不包含第一实施方式的如图6所示的结构及位置关系的八个元件组31～38，而包含图21所示的结构及位置关系的八个元件组131～138。本实施方式的其他的结构、作用及效果均与第一及第二实施方式相同。

此外，本发明不限定上述各实施方式，可以进行各种变更。例如，只要满足权利要求的要件，MR元件50的个数及配置就不限于各实施方式所示的例子，可以是任意的。

另外，磁场发生器3也可以是在旋转方向上有多组磁化的N极和S极的旋转刻度尺。旋转刻度尺，可以是环状磁铁，也可以是在圆环或圆板上固定的磁带等的磁性介质。

另外，在第三实施方式中，第一部分102A和第二部分102B也可以分离。另外，在第三实施方式中，也可以是电阻体R211、R212、R231、R232构成第一惠斯通电桥电路，电阻体R221、R222、R241、R242构成第二惠斯通电桥电路。这种情况下，第一及第二惠斯通电桥电路可以是定电压驱动，也可以是定电流驱动。

基于以上的说明可知，可实施本发明的各种方式及变形例，因此，在权利要求的均等的范围内，即使是上述的最佳形式以外的形式，也可实施本发明。

Claims (15)

1.一种磁传感器，其特征在于：

是检测含有与假想直线平行的第一方向的磁场分量的对象磁场的磁传感器，

具有：

第一电阻体至第四电阻体，被构成为各自的电阻值对应于所述磁场分量的强度而变化；

被施加规定大小的电压的电源端口；

与大地相连接的接地端口；

第一输出端口；以及

第二输出端口，

所述第一电阻体和所述的第二电阻体被配置于第一区域内，且通过与所述第一输出端口相连接的第一连接点串联，

所述第三电阻体和所述的第四电阻体被配置于第二区域内，且通过与所述第二输出端口相连接的第二连接点串联，在所述第一方向上所述第二区域的至少一部分位于与所述第一区域不同的位置，

所述第一电阻体的与所述第一连接点的相反侧的端部，和所述第三电阻体的与所述第二连接点的相反侧的端部，与所述电源端口相连接，

所述第二电阻体的与所述第一连接点的相反侧的端部，和所述第四电阻体的与所述第二连接点的相反侧的端部，与所述接地端口相连接，

所述第一电阻体及所述第二电阻体，在与所述第一方向正交的第二方向上，配置于所述第三电阻体和所述第四电阻体之间。

2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于：

从与所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向观察到的所述第一电阻体的重心，和从所述第三方向观察到的所述第二电阻体的重心，位于以所述假想直线为中心的对称的位置，

从所述第三方向观察到的所述第三电阻体的重心，和从所述第三方向观察到的所述第四电阻体的重心，位于以所述假想直线为中心的对称的位置。

3.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于：

从与所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向观察到的所述第一电阻体及所述第三电阻体的组的重心，和从所述第三方向观察到的所述第二电阻体及所述第四电阻体的组的重心，位于以所述假想直线为中心的对称的位置。

4.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于：

所述第一电阻体至所述第四电阻体各自含有多个磁阻效应元件，

所述多个磁阻效应元件各自含有：磁化固定层，其具有方向固定的磁化；自由层，其具有方向对应于所述磁场分量的方向及所述磁场分量的强度而能够变化的磁化；间隙层，其被配置于所述磁化固定层和所述自由层之间。

5.根据权利要求4所述的磁传感器，其特征在于：

所述第一电阻体及所述第三电阻体中含有的所述多个磁阻效应元件的各自的所述磁化固定层的磁化的方向，为第一磁化方向，

所述第二电阻体及所述第四电阻体中含有的所述多个磁阻效应元件的各自的所述磁化固定层的磁化的方向，为与第一磁化方向相反的第二磁化方向。

6.根据权利要求4所述的磁传感器，其特征在于：

所述第一电阻体的所述多个磁阻效应元件和所述第二电阻体的所述多个磁阻效应元件，配置于以所述假想直线为中心的对称的位置上，

所述第三电阻体的所述多个磁阻效应元件和所述第四电阻体的所述多个磁阻效应元件，配置于以所述假想直线为中心的对称的位置上。

7.根据权利要求4所述的磁传感器，其特征在于：

所述多个磁阻效应元件各自还包含偏置磁场发生器，该偏置磁场发生器产生对所述自由层施加的、与所述第一方向相交的方向的偏置磁场。

8.根据权利要求4所述的磁传感器，其特征在于：

所述自由层具有易磁化轴方向面向与所述第一方向相交的方向的形状磁各向异性。

9.根据权利要求4所述的磁传感器，其特征在于：

所述间隙层为隧道势垒层。

10.一种磁编码器，其特征在于：

具有：权利要求1所述的磁传感器；以及

产生所述对象磁场的磁场发生器，

所述磁传感器和所述磁场发生器被构成为，所述磁场发生器相对于所述磁传感器的相对位置发生变化时，所述磁场分量的强度发生变化。

11.根据权利要求10所述的磁编码器，其特征在于：

还具有检测值生成电路，

所述磁传感器，生成与所述第一输出端口的电位具有对应关系的第一检测信号，并且生成与所述第二输出端口的电位具有对应关系的第二检测信号，

所述检测值生成电路基于所述第一检测信号与所述第二检测信号，生成与所述磁场发生器相对于所述磁传感器的相对位置具有对应关系的检测值。

12.根据权利要求11所述的磁编码器，其特征在于：

所述磁场发生器为，多组N极和S极按规定方向交替排列的磁刻度尺，

所述第一检测信号和所述第二检测信号各自含有：以描绘出理想的正弦曲线的方式周期性变化的理想成分、和相当于所述理想成分的高次谐波的误差成分，

所述第一电阻体至所述第四电阻体被构成为，所述第一检测信号的所述理想成分的相位和所述第二检测信号的所述理想成分的相位互相不同，且所述误差成分减小。

13.一种透镜位置检测装置，其特征在于：

是用于检测位置可变的透镜的位置的透镜位置检测装置，

具备：

权利要求1所述的磁传感器；以及

和产生所述对象磁场的磁场发生器，

所述透镜被构成为在所述第一方向上能够移动，

所述磁传感器和所述磁场发生器被构成为，当所述透镜的位置变化时，所述磁场分量的强度也发生变化。

14.根据权利要求13所述的透镜位置检测装置，其特征在于：

还具有检测值生成电路，

所述磁传感器，生成与所述第一输出端口的电位具有对应关系的第一检测信号，并且生成与所述第二输出端口的电位具有对应关系的第二检测信号，

所述检测值生成电路基于所述第一检测信号与所述第二检测信号，生成与所述透镜的位置具有对应关系的检测值。

15.根据权利要求14所述的透镜位置检测装置，其特征在于：

所述磁场发生器为多组N极和S极按规定方向交替排列的磁刻度尺，

所述第一检测信号和所述第二检测信号各自含有：以描绘出理想的正弦曲线的方式周期性变化的理想成分、和相当于所述理想成分的高次谐波的误差成分，

所述第一电阻体至所述第四电阻体被构成为，所述第一检测信号的所述理想成分的相位和所述第二检测信号的所述理想成分的相位互相不同，且所述误差成分减小。

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