CN1906466A - 磁传感器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁传感器，使磁传感器动作时为了提高识别精度，使用多个磁阻薄膜，但是为了防止这些磁阻薄膜的间隔狭窄化引起的配置自由度的下降，可以灵活地调整磁阻元件之间的间隔同时在不造成制造上的困难的程度上增加消除各高次谐波的磁阻元件的个数，而且能够谋求热性能的均匀化并且提高识别精度。所述磁传感器，具有磁阻薄膜形成在基板上的磁阻图案，该磁阻图案由输出相位相差90°的两个信号的A相磁阻图案和B相磁阻图案构成，其中，所述磁阻图案是将两个基板组合形成的。

Description

磁传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及检测可移动被检测物体的移动量、位置、角度等位移量的磁传感器及其制造方法，特别涉及能够提高磁传感器具有的磁阻图案上形成的磁阻薄膜的配置自由度的磁传感器及其制造方法。此外，涉及能够借助于磁阻元件的配置，消除所检测出的实际输出信号的基波分量上重叠的高次谐波分量的磁传感器。

背景技术

以往，作为可移动被检测物体的位移的位移量的检测用的传感器是磁传感器。作为这种磁传感器的一种形态，是例如在可移动被检测物体上以一定的间距形成充磁的多极充磁层，对该多极充磁层配设磁传感器，在该磁传感器上以比多极充磁的间距更窄的间距配置4个磁阻薄膜(磁阻元件)，通过检测因可移动被检测物体的旋转而发生变化的磁阻薄膜的阻值，检测出位移量。

近年来，通常利用磁传感器来的输出信号，由基波分量以及重叠在该基波分量上的高次谐波分量形成这种情况，通过配置多枚磁阻薄膜的配置形态去除高次谐波分量，得到基波分量那样的平滑的输出信号，以此提高识别精度的技术已经公开(参照例如专利文献1)。

采用专利文献1所公开的发明，则在与多极充磁层相对配置的磁传感器上配置磁阻薄膜时，相互保持规定间隔将其多枚并排配置，以此使磁阻变化的饱和引起的高次谐波分量相互抵消，从而可以得到平滑的正弦波输出信号。

另一方面，在利用多枚磁阻薄膜检测磁尺的磁场的情况下，通常将这些磁阻薄膜全部配置在一个玻璃基板上。例如专利文献2所公开的那样，多枚磁阻薄膜全部被安装于沿着支架的定位用导向构件安装的磁阻元件安装部上。

用这样的磁传感器，检测出可移动被检测物体的位置时得到对应于可移动被检测物体的位移而设置的A相传感器和B相传感器输出的正弦波信号(Sinθ和Cosθ)，通过利用由下式计算出的两个信号的反正切信号，检测位移量。

(式1)

θ＝Tan^-1(Sinθ/Cosθ)

从而，从A相传感器和B相传感器输出的正弦波状A相信号和B相信号的漂亮程度与磁尺(磁传感器)的精度有密切的关系，为了提高磁传感器的精度，要求得到磁阻变化的饱和引起的畸变等影响小的平滑的信号。

为此，存在利用从磁传感器输出的信号通常由基波分量和重叠于该基波分量的高次谐波分量形成这一情况，利用两组传感器图案抵消想要消除的高次谐波的技术(专利文献1)，在将磁阻元件配置在与多极充磁层相对配置的磁传感器时，通过将其相互保持规定间隔平行排列，能够以相反相消除磁阻变化的饱和引起的至少一个奇数高次谐波分量，而且能够得到平滑的正弦波输出信号。

更具体地说，在图18中，在与以间距λ充磁的磁尺300相对配置的磁传感器100上，以图示的间隔并排配置磁阻元件R101～R104，这样能够抵消3次谐波和5次谐波。

专利文献1：日本特许第2529960号公报(图2和图10)

专利文献2：日本特开平10-253729号公报(图1)

但是，为了消除输出信号的高次谐波分量，提高识别精度，在将多枚磁阻薄膜配置在一个玻璃基板上的情况下，各磁阻薄膜之间的间距非常狭窄，存在着难于配置在所希望的位置上的问题。

特别是在输出两个相位相差90°的信号的A相磁阻图案与B相磁阻图案构成的磁传感器中，存在着如果为了提高识别精度各磁阻图案具有多枚磁阻薄膜，则制造难度进一步提高，结果是磁阻薄膜的配置自由度下降的问题。

又，在上述专利文献1记载的发明中，在使3次谐波和5次谐波相互抵消时，对于任一高次谐波都配置相同个数(在图8中分别为2个)的磁阻元件，但是在这种情况下存在以下所述问题。

首先，产生热性能的均匀化问题。也就是说，在图18中为了抵消5次谐波，R101与R103之间的间隔、R102与R104之间的间隔有必要分别空出(λ/2+λ/10)，但是，由于该间隔的原因，发生了不能够使磁阻元件R101～R104的热性能均匀化的问题。这也被认为是可以通过例如在图18中各配置三个或三个以上的磁阻元件使磁阻元件之间的间隔狭窄将其消除的问题。但是，如果分别用三个或三个以上的相同个数的磁阻元件消除3次谐波和5次谐波，则有时候磁阻元件之间的间距变得极其狭窄，从而有可能使制造变得困难，制造成本上升。

另一方面，在通过配置3个和3个以上磁阻元件使3次谐波和5次谐波抵消的情况下，可以利用从多个磁阻元件得到输出信号的相互干涉，抵消7次谐波和9次谐波等未预料的高次谐波，对进一步提高识别精度作出贡献。但是，在上述专利文献1所述的发明中，由于使各高次谐波相互抵消的磁阻元件的个数为一定个数，因此在整体上磁阻元件之间的间隔极其狭窄，从而存在着制造变得困难而且制造成本上升的问题。

这样，从谋求热性能的均匀化和识别精度的提高的观点出发，最好是增加使各高次谐波抵消的磁阻元件的个数，但是，在上述专利文献1所述的发明中，由于使各高次谐波相互抵消的磁阻元件的个数是一定的，结果是一旦增加磁阻元件的个数，制造就会变得困难，而且制造成本会上升。

本发明是鉴于上述存在问题而作出的，其目的在于提供在使磁传感器工作时从提高识别精度的观点出发使用多枚磁阻薄膜，能够防止由于这些磁阻薄膜的间隔变得狭窄而引起的配置自由度的下降的磁传感器。

又，本发明提供能够灵活地调整磁阻元件之间的间隔，同时能够在不引起制造困难的程度上增加使各高次谐波抵消的磁阻元件的个数，而且能够谋求热性能的均匀化和识别精度的提高的磁传感器。

发明内容

为了解决以上所述的课题，本发明提供以下方案。

(1)一种磁传感器，具有磁阻薄膜形成在基板上的磁阻图案，该磁阻图案由输出相位相差90°的两个信号的A相磁阻图案和B相磁阻图案构成，其中，所述磁阻图案是将两个基板组合形成的。

采用本发明，则在具有磁阻图案的磁传感器中，该磁阻图案是两个基板组合形成的，因此从提高识别精度的观点出发，即使是使用多个磁阻薄膜的情况下，也不必将磁阻薄膜与磁阻薄膜之间的间隔做得极其狭窄，从而能够防止由于间隔狭窄而引起的配置自由度的下降。

在这里，将“两个基板组合”时，可以是紧密组合在一起，也可以是保持间隙进行组合。

(2)根据(1)所述的磁传感器，其中，所述A相磁阻图案和所述B相磁阻图案分别形成在不同的基板上。

采用本发明，则上述A相磁阻图案与上述B相磁阻图案分别形成在不同的基板上，因此在A相磁阻图案与B相磁阻图案各磁阻图案中，可以防止磁阻薄膜与磁阻薄膜之间的间隔变得过分狭窄，能够防止因其狭窄化而引起的配置自由度的下降。

(3)根据(1)所述的磁传感器，其中，所述A相磁阻图案由输出相位相差180°的两个信号的+a相磁阻图案和-a相磁阻图案构成，所述B相磁阻图案由输出相位相差180°的两个信号的+b相磁阻图案和-b相磁阻图案构成，所述+a相磁阻图案和所述-b相磁阻图案形成在一基板上，所述-a相磁阻图案和所述+b相磁阻图案形成在另一基板上。

采用本发明，则上述A相磁阻图案由输出相位相差180°的两个信号的+a相磁阻图案与-a相磁阻图案构成，上述B相磁阻图案由输出相位相差180°的两个信号的+b相磁阻图案与-b相磁阻图案构成，这些磁阻图案中，+a相磁阻图案和-b相磁阻图案在一方的基板上形成，-a相磁阻图案和+b相磁阻图案在另一方的基板上形成，因此可以防止间隔狭小化引起的配置自由度的下降，而且能够谋求提高检测精度和距离特性。

也就是说，形成磁阻薄膜的基板，由于蒸镀温度、蒸镀时间、靶与基板之间的相对位置关系等各种因素的影响，在不同批之间通常有偏差，但是如果采用本发明，则A相磁阻图案分在两个基板上，B相磁阻图案也分在两个基板上，因此这两个基板的特性偏差平均地对A相磁阻图案和B相磁阻图案双方发生影响，其结果是，总体上看来能够减小两个基板特性的偏差造成的不良影响，从而能够提高检测精度和提高距离特性。

(4)根据(3)所述的磁传感器，其中，所述一基板与所述另一基板的基板材料不同。

采用本发明，则上述一基板与上述另一基板的基板材料不同，但是即使在这种情况下，从整体上看来也能够减小由于两个不同的基板特性的偏差造成的不良影响，从而能够谋求提高检测精度和提高距离特性。

(5)根据(1)至(4)中的任一项所述的磁传感器，其中，所述两个基板上的各图案形成面相互贴合。

采用本发明，则所述两个基板上的各图案形成面相互贴合，因此可以减小外部温度变化的影响，从而可以得到稳定的温度特性。

(6)根据(5)所述的磁传感器，其中，所述两个基板的一方的图案形成面的全部或一部分与所述两个基板的另一方的图案形成面的一部分相互贴合。

采用本发明，则上述两个基板中的一个的图案形成面的全部或一部分与上述两个基板中的另一图案形成面的一部分相互贴合，因此可以根据各图案形成面上的磁阻薄膜的配置状态灵活调整贴合位置，从而能够防止磁阻薄膜之间的间隔的狭窄化。又可以利用可挠性电路基板等从没有成为贴合面的图案形成面取出信号等。

(7)一种磁传感器的制造方法，制造具有磁阻薄膜形成在基板上的磁阻图案，该磁阻图案由输出相位相差90°的两个信号的A相磁阻图案和B相磁阻图案构成的进行磁检测的磁传感器，其中，在两个基板上形成所述磁阻图案之后，通过将这两个基板组合，形成所述磁阻图案。

采用本发明，则在具有磁阻图案的磁传感器的制造方法中，在将该磁阻图案形成在两个基板上之后，将这两个基板加以组合，以此形成其磁阻图案，因此能够防止由于间隔的狭小化而引起的配置自由度的下降。

另一方面，本发明的磁传感器，具有配置检测磁尺的磁场的磁阻元件形成的磁阻图案，其中，将去除重叠在该磁阻图案的输出信号的基波分量上的高次谐波分量的磁阻元件的个数记为L时，该L个磁阻元件以规定的间隔P配置，更具体地说，本发明是如下所述的磁传感器。

(8)一种磁传感器，具有为了检测磁尺的磁场而将磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案，其中，在将所述磁阻图案的输出信号的基波分量上重叠的高次谐波分量去除的所述磁阻元件的个数记为L时，所述L个所述磁阻元件以由以下所述公式计算出的间隔P依序配置在该磁尺的相对移动方向上，

P＝nλ/mL

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

采用本发明，则在具有磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案的磁传感器中，在将所述磁阻图案的输出信号、即位移检测信号的基波分量上重叠的高次谐波分量去除的所述磁阻元件的个数记为L时，所述L个所述磁阻元件以由P＝nλ/mL(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数)计算出的间隔P依序配置在该磁尺的相对移动方向上(磁阻元件的长度方向的大约垂直的方向上)，因此可以通过L个磁阻元件得到的位移检测信号的叠加(求和)，消除m次谐波，从而可以提高识别精度。

又，不必像已有技术那样使消除高次谐波的磁阻元件的个数为一定个数，可以灵活改变消除各高次谐波的磁元件个数，可以灵活调整磁阻元件之间的间隔，因此可以在不造成制造困难的程度上增加消除各高次谐波的磁阻元件的个数，从而可以谋求热特性的均匀化。

(9)一种磁传感器，具有为了检测磁尺的磁场而将磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案，其中，在重叠于所述磁阻图案的输出信号的基波分量上的多个高次谐波分量中，去除一个高次谐波分量的所述磁阻元件的个数记为L1、去除该一个高次谐波分量以外的一个高次谐波分量的所述磁阻元件的个数记为L2时，所述L1个磁阻元件以利用下式计算出的间隔P1，依序配置在该磁尺的相对移动方向上，相对地以利用下式计算出的间隔P2，依序将所述L1个所述磁阻元件在该磁尺的相对移动方向上配置所述L2组，形成所述磁阻图案，

P1＝nλ/mL1

P2＝nλ/mL2

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

采用本发明，则在检测磁尺的磁场的磁传感器中，重叠于磁阻图案的输出信号的基波分量上的多个高次谐波分量中，消除一个高次谐波分量的磁阻元件的个数记为L1，消除该一个高次谐波分量以外的一个高次谐波分量的磁阻元件的个数记为L2时，L1个磁阻元件以由P1＝nλ/mL1(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数)计算出的间隔P1依序配置在该磁尺的相对移动方向上(磁阻元件的长度方向的大约垂直的方向上)，同时磁阻图案将这L1个磁阻元件相对地以由P2＝nλ/mL2(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数)计算出的间隔P2依序在该磁尺的相对移动方向上配置L2组形成，因此可以利用L1个磁阻元件消除一个高次谐波分量，又通过将这L1个磁阻元件配置L2组，可以消除该一个高频分量以外的一个高次谐波分量。

从而，通过从总计L1×L2个磁阻元件得到的位移检测信号的重叠，能够消除多个高次谐波分量，从而能够提高识别精度。

(10)一种磁传感器，具有为了检测磁尺的磁场而将磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案，其中，为了去除对于所述磁阻图案输出的信号的基波分量的至少两个的高次谐波分量而组合下式设定的所述磁阻元件的间隔P，形成所述磁阻图案，

P＝nλ/mL

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，

L为去除次数为m的高次谐波分量用的磁阻元件的个数，但是至少包含一个L≠2的L，

n为自然数。

采用本发明，则在磁传感器中为了消除对于上述磁阻图案的输出信号的基波分量的至少两个或两个以上的高频分量，以由P＝nλ/mL(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数)计算出的间隔P组合形成磁阻图案，因此可以通过L个磁阻元件的组合暂时消除多个高次谐波分量，从而能够提高识别精度。

(11)根据(8)～(10)中的任一项所述的磁传感器，其中，

以利用下式计算出的间隔P’在该磁尺的相对移动方向上，配置两组所述磁阻图案，而且在电气上串联连接，同时

从两组所述磁阻图案的电气连接点取出输出信号，

P’＝nλ/m

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

采用本发明，则将上述磁阻图案、即L1个磁阻元件以间隔P1配置，同时将这L1个磁阻元件相对地以间隔P2配置L2组形成的磁阻图案以利用P’＝nλ/m(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数)计算出的间隔P’在该磁尺的相对移动方向上配置两组而且在电气上串联连接，同时从两组所述磁阻图案的电气连接点取出输出信号，因此能够利用从总计(L1×L2)×2个的磁阻元件得到的位移检测信号的和及差去除多个高次谐波分量，从而能够提高识别精度。

又，采用本发明，则能够利用从许多磁阻元件得到的位移检测信号的和及差去除高次谐波分量，因此能够利用这些位移检测信号的相互干涉消除高次谐波分量，能够对进一步提高识别精度作出贡献。

(12)一种磁传感器，其中，以利用下式计算出的间隔P’在该磁尺的相对移动方向上，配置两组所述磁阻图案，而且在电气上串联连接，同时从两组所述磁阻图案的各对称点取出输出信号，

P’＝nλ/m

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

采用本发明，则所述磁阻图案、即L1个磁阻元件以间隔P1配置，同时将这L1个磁阻元件相对地以间隔P2配置L2组形成的磁阻图案，以利用P’＝nλ/m(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数)计算出的间隔P’在该磁尺的相对移动方向上配置两组而且在电气上并联连接，同时从两组所述磁阻图案的各对称点取出输出信号，因此能够利用从总计(L1×L2)×2个的磁阻元件得到的位移检测信号的和及差去除多个高次谐波分量，从而能够提高识别精度。

在这里，所谓两组磁阻图案的“对称点”是指合计L1个串联连接的磁阻元件中，串联连接的一方的L1/2个磁阻元件与串联连接的另一方的L1/2个磁阻元件的电气连接点。

(13)一种磁传感器，具有为了检测磁尺的磁场而将磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案，其中，为了去除重叠于所述磁阻图案的输出信号的基波分量上的高次谐波分量而使该磁尺的相对移动方向上的所述磁阻元件的宽度，为利用下式计算出的宽度W，

W＝nλ/m

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

采用本发明，则在检测磁尺的磁场的磁传感器中，为了去除重叠于磁阻图案的输出信号的基波分量上的高次谐波分量，该磁尺的相对移动方向上的所述磁阻元件的宽度采用以W＝nλ/m(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数)这一公式计算出的宽度W，因此上述L1个磁阻元件可以用一个磁阻元件代替使用。

从而，通过用一个磁阻元件消除高次谐波分量，能够去除高次谐波提高识别精度，同时能够简化结构。

本发明的磁传感器及其制造方法，如上所述，通过将两个基板组合形成磁阻图案，因此即使是从消除高次谐波分量提高识别精度的观点出发使用多个磁阻薄膜的情况下，也能够控制在一组基板上形成的磁阻薄膜的数目，从而能够防止由于各磁阻薄膜的间隔狭窄化而引起的配置自由度的下降。

又，在以改善温度特性为目的，采用由输出两个相位相差90°的信号的A相磁阻图案和B相磁阻图案构成的磁阻图案的情况下，A相磁阻图案分开在两个基板上，B相磁阻图案也分开在两个基板上，因此能够消除由于两个基板的特性偏差而引起的不良影响，从而能够谋求提高检测精度和提高距离特性。

又，本发明的磁传感器能够灵活调整磁阻元件之间的间隔，而且能够消除各高次谐波分量，因此能够在不造成制造困难的程度上增加磁阻元件的个数，不仅能够对提高识别精度作出贡献，而且能够对热性能的均匀化作出贡献。

附图说明

图1(a)是表示本发明实施形态的磁传感器与可移动被检测物体的相对配置关系的外观图。(b)是从上方观察已有的磁传感器和转鼓的俯视图。

图2是从上方观察本发明的实施形态的磁传感器和转鼓的俯视图。

图3是本发明的实施形态的磁传感器的特征部、即两个玻璃基板的制造方法的说明图。

图4是本发明的实施形态的磁传感器的时间系列传感器输出的曲线图。

图5是说明本发明第2实施形态的磁传感器的特征部用的说明图。

图6是表示在本发明第2实施形态的磁传感器中两个玻璃基板的特性偏差引起的不良影响被降低的情况的波形图。

图7是说明两个玻璃基板的安装状态用的外观图。

图8是表示在本发明的第2实施形态的磁传感器中两个玻璃基板相互贴合的贴合误差引起的不良影响被降低的情况的波形图。

图9表示本发明的实施形态的磁传感器的大概结构。

图10是表示本发明的实施形态的传感器得到的位移检测信号的信号波形图。

图11是表示相对于从磁尺3来的输入磁场H的磁阻元件的磁阻R的变化特性的曲线图。

图12是表示从本发明的实施形态的磁传感器得到的位移检测信号分解为各分量的情况的图。

图13表示本发明的实施形态的磁传感器具有的磁阻图案的形成方式的一个例子。

图14表示本发明的实施形态的磁传感器具有的磁阻图案的形成方式的另一例子。

图15表示本发明的实施形态的磁传感器具有的磁阻图案的形成方式的另一例子。

图16表示利用一个磁阻元件代替多个磁阻元件的情况。

图17表示本发明的实施形态的磁传感器具有的磁阻图案的形成方式的另一例子。

图18表示已有的磁传感器的概略结构。

标号说明

1     磁传感器

2     转鼓

3     磁尺

4     PWB

5、5’玻璃基板

10    A相磁阻图案

11    B相磁阻图案

12    粘接材料

13    磁阻薄膜固定台

14    FPC

15    盒子

具体实施方式

下面，参照附图对实施本发明的最佳形态进行说明。

图1(a)是表示本发明第1实施形态的磁传感器1与可移动被检测物体的相对配置关系的外观图。

在图1(a)中，作为可移动被检测物体的转鼓2能够以旋转轴为中心旋转，在其外围设置N极与S极以规定的间隔交替配置的磁尺3。还有，该磁尺3由强磁体对磁极进行充磁形成。另一方面，磁传感器1与该磁尺3相对配置。

在这里，为了明确与已有技术的结构差异，对具有与图1(a)相同的相对配置关系的已有的磁传感器1的结构进行说明。(b)是从上方观察已有的磁传感器1和转鼓2的俯视图。

在图1(b)中，已有的磁传感器将玻璃基板5固定在印刷电路基板PWB(Printed Wiring Board)4上，在该玻璃基板5上形成磁阻图案6。还有，该磁阻图案6对温度变化非常敏感，具有即使是仅仅被风吹到也会改变温度特性的性质，因此在磁阻图案6的周围通常设置覆盖磁阻图案6的保护板(未图示)。

而且，为可靠地检测可移动被检测物体2(磁尺3)的位移量·位移方向，由输出相位相差90°的两个不同的信号的A相磁阻图案和B相磁阻图案，构成磁阻图案6，但是两磁阻图案都形成在玻璃基板5上。因此在A相磁阻图案和B相磁阻图案各自都具有多个磁阻薄膜的情况下，由于磁阻薄膜的间隔狭窄化而导致配置自由度下降。

图2是从上方观察本发明的第1实施形态的磁传感器1和转鼓2的俯视图。

在图2中，本发明的第1实施形态的磁传感器1由厚度约数毫米的绝缘板(环氧树脂等绝缘材料)上贴铜箔进行配线的印刷电路板PWB4、两个玻璃基板5、5’、形成在图中的下侧的玻璃基板(A相用基板)5上的A相磁阻图案10、形成在图中的上侧的玻璃基板(B相用基板)5’上的磁阻图案11、粘合两片玻璃基板5、5’用的粘接材料12、固定两片玻璃基板5、5’的磁阻薄膜固定台13、从玻璃基板5、5’的端部引出作为电极，与印刷电路板PWB连接用的有屈曲性的可挠性电路印刷基板FPC14、以及盒子15构成。形成A相磁阻图案10和B相磁阻图案11的玻璃基板5、5’为了防止外部冲击造成的损坏，也可以使用氧化锆等陶瓷代替。

在这里，图2所示的磁传感器1与图1(b)所示的磁传感器1的很大的不同点是，两个玻璃基板5、5’上分别利用蒸镀等方法形成A相磁阻图案10和B相磁阻图案11。采用这样的结构时，即使是A相磁阻图案10、B相磁阻图案11分别具有多个磁阻薄膜，与只有一个玻璃基板的图1(b)所示的磁传感器1相比，也能够防止各磁阻薄膜之间的间隔的狭窄化，从而能够防止磁阻薄膜之间的配置自由度的下降。

〔制造工序〕

图3是本发明的第1实施形态的磁传感器1的特征部、即两个玻璃基板5、5’的制造方法的说明图。

在图3中，首先，利用蒸镀等方法将强磁性体NiFe等构成的多个磁阻薄膜作为A相磁阻图案10形成在A相用基板5上(图3(a))。又利用蒸镀等方法将强磁性体NiFe等构成的多个磁阻薄膜作为B相磁阻图案11形成在B相用玻璃基板5’上(图3(b))。还有，为了提高温度特性，在A相用玻璃基板5上形成的具有A相磁阻图案10的磁阻薄膜(图3(a))和B相用玻璃基板5’上形成的具有B相磁阻图案11的磁阻薄膜(图3(b))都形成差动结构。又，为了消除输出信号的基波分量上重叠的高次谐波分量，在A相用玻璃基板5和B相用玻璃基板5’上分别配置多个磁阻薄膜，但是在本实施形态的磁传感器1中，通过将A相玻璃基板5和B相玻璃基板5’贴合形成磁阻图案，因此其结果是，能够防止各磁阻薄膜的间隔的狭窄化。

最后，将A相磁阻图案10和B相磁阻图案11相对贴合(图3(c))。以此将各磁阻图案形成在不同的玻璃基板5、5’上，因此能够防止各磁阻薄膜之间的间隔狭窄化。又，A相磁阻图案10和B相磁阻图案11被玻璃基板5、5’夹着，因此能够耐受外部的冲击等，从而能够节省保护板等构件。还有，在A相磁阻图案10和B相磁阻图案11之间存在绝缘膜。

在这里，本实施形态的磁传感器由于各磁阻图案相对贴合，对外部温度的急剧变化反应不敏感，能够得到稳定的温度特性。下面用图4进行更具体的说明。图4是本发明的第1实施形态的磁传感器1的时间系列传感器输出的曲线图。

在图4中，已有的磁传感器1(参照图1(b))中，即使是在恒温层中，一旦例如温度从-20℃变化到70℃，也会像图4中的X部分那样发生过冲。这是因为，通常为了改善磁阻薄膜的温度特性得到差动输出，但是，温度发生急剧变化时不能够形成均匀的温度分布。但是，如果采用本实施形态的磁传感器1(参照图2)，隔着两个玻璃基板5、5’(被夹在两个玻璃基板5、5’中)，存在磁阻图案，如图4中的Y部分所示，可以减小图4中的X部分的过冲，从而能够对稳定的温度特性作出贡献。

还有，在图3(c)中，A相磁阻图案10与B相磁阻图案11无间隙地贴合(紧贴)着，但是本发明不排除两者之间有空隙。又，在图3(c)中，A相用玻璃基板5上形成的A相磁阻图案10(图案形成面)的一部分与B相用玻璃基板5’上形成的B相磁阻图案11(图案形成面)的一部分相互贴合着，但是也可以是例如A相磁阻图案10或B相磁阻图案11之一的全部与A相磁阻图案10或B相磁阻图案11的另一方的全部或一部分相互贴合。

图5是说明本发明第2实施形态的磁传感器1的特征部用的说明图。图5(a)和图5(c)是本发明第1实施形态的磁传感器1的特征部的剖面图及说明该特征部用的示意图，图5(b)和图5(d)是本发明第2实施形态的磁传感器1的特征部的剖面图和说明该特征部用的示意图。

在图5(a)中，本发明第1实施形态的磁传感器1的特征部如上所述，A相用的玻璃基板5和B相用的玻璃基板5’相互贴合，从形成在A相用玻璃基板5上的A相磁阻图案10取出相位相差180°的两个余弦波(Cos⁺、Cos^-)，从B相用玻璃基板5’上形成的B相磁阻图案11取出相位相差180°的两个正弦波(Sin⁺、Sin^-)。

也就是说，在图5(c)中，本发明的第1实施形态的磁传感器1的特征中，相位偏差180°的两个信号(+a相信号、-a相信号)由A相用玻璃基板5上以规定间隔配置的A相磁阻图案10检测出，相位偏差180°的两个信号(+b相信号、-b相信号)由B相用玻璃基板5’上以规定的间隔配置的B相磁阻11检测出。

另一方面，在图5(b)中，本发明的第2实施形态的磁传感器1的特征中，没有特别确定为A相用或B相用的两个玻璃基板相互贴合，从形成在下侧从玻璃基板上的磁阻图案取出相位偏差90°的余弦波(Cos⁺)以及正弦波(Sin^-)，从形成在上侧的玻璃基板的磁阻图案取出相位相差90°的余弦波(Cos^-)和正弦波(Sin⁺)。

也就是说，在图5(d)中，本发明的第2实施形态的磁传感器1的特征中，相位相差180°的两个信号(+a相信号、-a相信号)由分在两个玻璃基板上的磁阻图案检测出，相位相差180°的两个信号(+b相信号、-b相信号)也由分在两个玻璃基板上的磁阻图案检测出。

这样，由分在两个玻璃基板上的磁阻图案检测出相位相差180°的两个信号，即使是该两个玻璃基板的特性有偏差，也能够减小该偏差引起的不良影响，从而能够谋求提高检测精度和提高距离特性。还有，例如一边是玻璃基板而另一边是铝基板的情况下，或一方是玻璃基板而另一方是氧化锆基板的情况下等，两个基板的材料不同的情况下，也能够如上所述谋求提高检测精度和距离特性。

图6是表示在本发明第2实施形态的磁传感器1中两个玻璃基板的特性偏差引起的不良影响被降低的情况的波形图。更具体地说，表示由于两个玻璃基板的特性有偏差的缘故，在一方的玻璃基板上形成的磁阻薄膜检测出的信号的振幅比另一方玻璃基板上形成的磁阻薄膜检测出的振幅大的情况下，用本发明第1实施形态的磁传感器1的情况下，不能够降低其不良影响(图6(a))，但是如果采用本发明第2实施形态的磁传感器1，则能够减小其不良影响的情况(图6(b))。

首先，对在图6(a)中形成在B相用玻璃基板5’的B相磁阻图案检测出的信号的振幅稍许变小的情况进行说明。从A相磁阻图案10检测出的+a相信号和-a相信号(参照图5(c))的振幅都是1(从上面起第1、2段)。从而，从+a相信号减去-a相信号的A相差动输出的振幅为2(从上面起第3段)。另一方面，由B相磁阻图案11检测出的+b相信号和-b相信号(参照图5(c))的振幅，均为8(从上面起第4、5段)。从而，从+b相信号减去-b相信号的B相差动输出的振幅为1.6(从上面起第6段)。

这样，本发明的第1实施形态的磁传感器1中，由于两个玻璃基板的特性偏差的原因，在A相差动输出的振幅(＝2)与B相差动输出的振幅(＝6)上有时有差异。

下面，对图6(b)中形成在上侧玻璃基板的磁阻图案检测出的信号的振幅稍许变小的情况进行说明。下侧磁阻图案检测出的+a相信号和-b相信号(参照图5(d))的振幅都是1(从上面起第1、5段)。另一方面，上侧磁阻图案检测出的-a相信号和+b相信号(参照图5(d))的振幅都是0.8(从上面起第2、4段)。从而，从+a相信号减去-a相信号的A相差动输出的振幅为1.8(从上面起第3段)，从+b相信号减去-b相信号的B相差动输出的振幅也是1.8(从上面起第6段)，双方的输出振幅一致。

这样，在本发明第2实施形态的磁传感器1中，即使是两个玻璃基板的特性有偏差的情况下，也能够在检测A相和B相的差动输出的阶段减小其不良影响。

还有，在图6中表示出由于两个玻璃基板的特性偏差而引起的不良影响的减小情况，但是例如图7(b)所示，由于安装上的错误，两个玻璃基板相对倾斜的情况下的不良影响也能够减小。更具体地说，首先，两个玻璃基板正确安装的状态是与磁尺3平行的状态(图7(a))，但是，由于安装上的错误，两个玻璃基板向左倾斜(图7(b))。这时，能够检测+a相信号(Cos⁺)与-b相信号(Sin^-)的磁阻图案(参照图5(d))靠近磁尺3，能够检测-a相信号(Cos^-)与+b相信号(Sin⁺)的磁阻图案(参照图5(d))从磁尺3远离。于是，一方面，+a相信号和-b相信号比通常大，另一方面，-a相信号与+b相的振幅比通常小。其结果是，在用图6(b)如上所述检测A相和B相的差动输出的阶段，能够减小其不良影响。

图8是表示在本发明的第2实施形态的磁传感器1中两个玻璃基板相互贴合的贴合误差引起的不良影响被减小的情况的波形图。更具体地说，由于两个玻璃基板互相贴合时的误差的原因，两个玻璃基板没有以合适的位置关系贴合，由一个玻璃基板形成的磁阻薄膜检测出的信号的相位与另一玻璃基板形成磁阻薄膜检测出的信号的相位之间的关系不合适的情况下，用本发明的第1实施形态的磁传感器1，不能够减小其不良影响(图8(a))，而如果采用本发明第2实施形态的磁传感器1则能够减小其不良影响，其情况示于图8(b)。

首先，在图8(a)中，对B相用玻璃基板5’上形成的B相磁阻图案11检测出的信号的相位稍许有偏移的情况进行说明。A相磁阻图案10检测出的+a相和-a相信号(参照图5(c))的相位没有偏移，+a相信号减去-a相信号的A相差动输出达到相位也没有偏移(从上面起第1～3段)。但是，B相磁阻图案11检测出的+b相信号和-b相信号(参照图5(c))的相位由于两个玻璃基板的贴合误差的原因，不是理想的相位(从上面起第4、5段的虚线)，而是与理想状态有稍许偏移的相位(从上面起第4、5段的实线)。其结果是，+b相信号减去-b相信号的B相差动输出的相位不是理想的相位(从上面起第6段的虚线)，而是与理想状态有稍许偏移的相位(从第6段起的实线)。

在这里，通常在磁传感器中，检测可移动被检测物体的位置时，从A相差动输出(余弦波)和B相差动输出(正弦波)求出反正切信号以此进行位置检测。也就是说，A相差动输出或B相差动输出中的任意一方的相位偏离理想状态(图8(a)中为B相差动输出)时，不能够进行正确的位置检测。

这样，在本发明第1实施形态的磁传感器1中，由于两个玻璃基板的贴合误差的原因，有时候A相差动输出或B相差动输出的任意一方的相位发生偏差，导致位置检测精度下降。

下面，对图8(b)中由形成在玻璃基板上的磁阻图案检测出的信号的相位稍有偏移的情况进行说明。下侧的磁阻图案检测出的+a相信号和-b相信号(参照图5(d))的相位没有偏移(从上面起第1、5段)。另一方面，上侧磁阻图案检测出的-a相信号和+b相信号(参照图5(d))的相位不是理想的相位(从上面起第2、4段的虚线)而形成稍许偏离理想状态的相位(从上面起第2、4段的实线)。其结果是，+a相信号减去-a相信号的A相差动输出、还有+b相信号减去-b相信号的B相差动输出的相位也都不是理想的相位(从上面起第3、6段的虚线)，而是稍微偏离理想状态的相位(从上面起第3、6段的实线)。

但是如上所述，通常的磁传感器通过求反正切信号进行位置检测，因此在A相差动输出与B相差动输出两者相位同样有偏差的情况下，位置检测精度不受影响。从而，本发明的第2实施形态的磁传感器1即使是在两个玻璃基板的贴合有误差的情况下，在检测A相与B相的差动输出求反正切信号的阶段能够减小其不良影响，从而能够防止位置检测精度的下降。

〔大概结构〕

图9表示本发明的实施形态的磁传感器1的大概结构图。

在图9中，首先对决定从磁传感器1输出的位移检测信号的波形相位的磁传感器1与被检测物体磁尺3的对向配置关系进行说明。

在图9中，磁尺3上设置N极与S极以间隔λ交替配置的充磁磁体。也就是说，N极到N极之间的间距以及S极到S极之间的间距都是λ。而在磁传感器1上，4个磁阻R₁～R₄按照该顺序相互并排配置，与相邻的磁阻的间距为λ/4、λ/4、λ/4的间隔。

而且，在磁阻R₁～R₄各自的一个端子上，通过电源线300连接偏置电压源Vcc。另一方面，从磁阻R₁～R₄各自的另一个端子上，输出各位移检测信号。也就是说，从磁阻R₁取得+a相信号，从磁阻R₂取得+b相信号，从磁阻R₃取得-a信号，从磁阻R₄取得-b信号，取得这些位移检测信号。还有，对磁传感器1施加偏置磁场。

由于磁传感器1与被检测物体磁尺3处于如上所述的对向配置关系中，从磁传感器输出的位移检测信号的波形相位如下所述决定。也就是说，由于磁阻1和磁阻3的间距为λ/2，由于从被检测物磁尺3接收的磁场，两者的阻值以180°的相位差改变。从而从磁阻R₁输出的+a相信号的信号波形与从磁阻R₃输出的-a相信号的信号波形相位相差180°。又由于磁阻R₂与磁阻R₄的间距也是λ/2，与上面所述相同，磁阻R₂输出的+b相信号的信号波形与磁阻R₄输出的-b相信号的信号波形相位相差180°。

又，由于磁阻R₁与磁阻R₂的间距为λ/4，由于从被检测物体磁尺3接收的磁场，两者的阻值以90°的相位差改变。从而从磁阻R1取出的+a相信号的信号波形与从磁阻R2取出的+b相信号的信号波形相位偏离90°。又，由于磁阻R3与磁阻R4的间距也是λ/4，与上面所述相同，从磁阻R3取出的-a相信号的信号波形与从磁阻R4取出的-b相信号的信号波形相位偏离90°。

以上所述的各位移检测信号的信号波形图示时，理想的情况应该是图10所示的情况。也就是说，以+a相信号的波形为基准考虑(图10(a))时，+b相信号形成相位偏离+a相信号的波形90°的图10(b)所示的波形，-b相信号成为相位偏离+a相信号的波形180°的图10(c)所示的波形，-b相信号成为相位偏离+a相信号的波形270°的图10(d)那样的波形。

在这里，图10中各位移检测信号全都被认为是理想的(平滑的)波形，但是通常在实际位移检测信号上叠加有基波分量以外的高次谐波分量。更具体的情况在图3中进行说明。图11是表示相对于从磁尺3来的输入磁场H的磁阻元件的磁阻R的变化特性的曲线图。

在图11中，一旦从磁尺3来的输入磁场的绝对值从0逐步变大，通常磁阻元件的阻值变小，但是输入磁场的绝对值一旦超过某一规定磁场H₁，磁阻元件的阻值达到饱和(图11中的X部分)。从而，由于该阻值的饱和的影响，图10所示的理想的各位移检测信号的波形实际上变成图4(a)所示的波形。还有，在图12中只是将图10中的+a相信号的波形提取出并加以放大，但是+b相信号、-a相信号、-b相信号各位移检测信号也都可以说只是相位不同其他是相同的。

在图12中，图12(a)所示的实际得到的位移检测信号是图12(b)所示的基波分量、图12(c)所示的2次谐波分量、图12(d)所示的3次谐波分量、图12(e)所示的4次谐波分量、图12(f)所示的5次谐波分量以及其他高次谐波分量的重叠表示。从而如果去除2次以上高次谐波分量，则能够得到具有图12(b)所示的基波分量那样的平滑的波形的位移检测信号。

〔磁阻图案的形成〕

图13表示本发明的实施形态的磁传感器1具有的磁阻图案的形成方式的一个例子。还有，上述磁阻R1～R4分别相当于图13(a)中说的磁阻图案。在图13(a)所示的磁阻图案中，6个磁阻元件R11～R16，三个一组消除5次谐波分量，两个一组消除3次谐波分量，为此分别以P＝nλ/mL(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n＝1)这一公式计算出的间隔在被检测物体磁尺3的相对移动方向上依序配置利用导体串联连接。还有，在这里采用n＝1，但是本发明并不限于n＝1，例如也可以是n＝2或n＝3。下面，更具体地用图13(b)～图13(f)进行说明。

首先，对三个一组消除5次谐波分量的原理进行说明。在磁阻元件R₁₁～R₁₃三个一组中，磁阻元件R₁₁与R₁₂的间隔、磁阻元件R₁₂与R₁₃的间隔，在上式代入m＝5、L＝3，都得到P5(＝λ/5×3)(图13(b))。

将磁阻元件R₁₁～R₁₃以这一间隔P5配置，以此使由磁阻元件R11的部分得到的位移检测信号的基波的分量为sinθ时，如下式所示，由于该磁阻元件R11的部分得到的位移检测信号的5次谐波分量sin5θ、与由磁阻元件R11的部分得到的位移检测信号相位偏离2π/(5×3)的由磁阻元件R12的部分得到的位移检测信号的5次谐波分量sin5{θ+2π/(5×3)}、与由磁阻元件R11的部分得到的位移检测信号相位偏离{2π/(5×3)+2π/(5×3)}的由磁阻元件R13的部分得到的位移检测信号的5次谐波分量sin5{θ+2π/(5×3)+2π/(5×3)}的重叠，将磁阻元件R₁₁～R₁₃串联连接时的位移检测信号的5次谐波分量为0。

(式2)

$\sin 5\mathrm{\θ}+\sin 5(\mathrm{\θ}+\frac{2\mathrm{\π}}{5\×3})+\sin 5(\mathrm{\θ}+\frac{2\mathrm{\π}}{5\×3}+\frac{2\mathrm{\π}}{5\×3})$

$=\sin 5\mathrm{\θ}+\sin 5\mathrm{\θ}\cos \frac{2\mathrm{\π}}{3}+\cos 5\mathrm{\θ}\sin \frac{2\mathrm{\π}}{3}+\sin 5\mathrm{\θ}\cos (\frac{2\mathrm{\π}}{3}+\frac{2\mathrm{\π}}{3})+\cos 5\mathrm{\θ}\sin (\frac{2\mathrm{\π}}{3}+\frac{2\mathrm{\π}}{3})$

$=\sin 5\mathrm{\θ}-\frac{1}{2}\sin 5\mathrm{\θ}+\frac{\sqrt{3}}{2}\cos 5\mathrm{\θ}-\frac{1}{2}\sin 5\mathrm{\θ}-\frac{\sqrt{3}}{2}\cos 5\mathrm{\θ}$

$=0$

又，磁阻元件R₁₄～R₁₆三个一组中，磁阻元件R14与R15之间的间隔、磁阻元件R₁₅与R₁₆之间的间隔，在上式中代入m＝5、L＝3，都得到P₅(＝λ/5×3)(图13(c))。这样，通过将磁阻元件R14～R16与这一间隔P₅配置，5次谐波分量为0，其原理由于与上面所述相同，所以其说明省略。

不仅磁阻元件R11～R13三个一组，而且磁阻元件R14～R16三个一组之所以需要，是为了如下所述用两个一组消除3次谐波分量。

下面对用两个一组消除三次谐波分量的原理进行说明。在磁阻元件R11与R14之间两个一组中，磁阻元件R11与R14的间隔，在上式用m＝3、L＝2代入，得到P3(＝λ/3×2)(图13(d))。

由该磁阻元件R11的部分得到的位移检测信号的基波成份记为sinθ时，通过将磁阻元件R11与R14以该间隔P3配置，如下式所示，由于由该磁阻元件R11的部分得到的位移检测信号的3次谐波分量sin3θ、与由磁阻元件R11的部分得到的位移检测信号相位偏离2π/(3×2)的由磁阻元件R14的部分得到的位移检测信号的3次谐波分量sin3{θ+2π/(3×2)}的重叠，将磁阻元件R₁₁～R₁₄串联连接时的位移检测信号的3次谐波分量为0。

(式3)

$\sin 3\mathrm{\θ}+\sin 3(\mathrm{\θ}+\frac{2\mathrm{\π}}{3\×2})$

$=\sin 3\mathrm{\θ}+\sin 3\mathrm{\θ}\cos \frac{2\mathrm{\π}}{2}+\cos 3\mathrm{\θ}\sin \frac{2\mathrm{\π}}{2}$

$=\sin 3\mathrm{\θ}-\sin 3\mathrm{\θ}$

$=0$

又，在磁阻元件R12与R15的两个一套中，磁阻元件R12与R15的间隔，通过在上式中代入m＝3、L＝2，得到P₃(＝λ/(3×2)(图13(e))。在磁阻元件R₁₃与R₁₆的两个一组中，也是磁阻元件R13与R16的间隔，通过在上式中代入m＝3、L＝2，得到P₃(＝λ/(3×2))(图13(f))。这样，通过以该间隔P₃配置磁阻元件R₁₂与R₁₅、磁阻元件R₁₃与R₁₆，使得3次谐波分量为0，其原理由于与上面所述相同而省略其说明。

如上所述，如果采用6个磁阻元件R₁₁～R₁₆以完全满足图13(b)～13(f)所示的间隔要求的图13(a)所示的间隔配置形成的磁阻图案，则能够消除3次谐波分量和5次谐波分量，从而能够得到具有基波分量那样的平缓的波形的位移检测信号。

又，为了消除3次谐波分量和5次谐波分量，使用多少个磁阻元件是任意的，可以灵活调整磁阻元件之间的间隔，同时在不造成制造困难的程度上增加消除3次谐波分量和5次谐波分量的磁阻元件的个数，从而可以谋求热性能的均匀化和提高识别精度。

还有，在本实施形态中，消除了两种高次谐波分量，但是如果与上面所述一样考虑，这也能够一次消除3种、4种这样的多种高频分量。

图14表示本发明的实施形态的磁传感器1具有的磁阻图案的形成方式的另一例子。

在图14(a)所示的磁阻元件图案中，为了6个磁阻元件R₁₁～R₁₆以三个为一组消除了3次谐波分量，以两个为一组消除了5次谐波分量，分别利用以公式P＝nλ/mL(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n＝1)计算出的间隔依序配置在被检测物体磁尺3的相对移动方向上，利用导体串联连接。还有，在这里采用n＝1，但是本发明并不限于n＝1，例如也可以是n＝2或n＝3，只要是自然数即可。

更具体地说，在三个磁阻元件R₁₁、R₁₂、R₁₄三个形成的一组中，磁阻元件R₁₁与R₁₂的间隔、磁阻元件R12与R14的间隔，在上式中将m＝3、L＝3代入，均得到P₃(＝λ/3×3)(图14(b))。又，在磁阻元件R₁₃、R₁₅、R₁₆的三个一组中，磁阻元件R₁₃与R₁₅的间隔、磁阻元件R₁₅与R₁₆的间隔，在上式中将m＝3、L＝3代入，均得出P₃(＝λ/3×3)(图14(c))。这样，通过将磁阻元件R₁₁、R₁₂、R₁₃与磁阻元件R₁₃、R₁₅、R₁₆分别以该间隔P₃配置，能够使3次谐波分量为0。还有，其原理与上面所述相同。

另一方面，在磁阻元件R₁₁与R₁₃的两个一组中，磁阻元件R11与R13的间隔，在上式中将m＝5、L＝2代入得到P₅(＝λ/5×2)(图14(d))。又，在磁阻元件R₁₂与R₁₅的两个一组中，磁阻元件R₁₂与R₁₅的间隔也是在上式中将m＝5、L＝2代入得到P₅(＝λ/5×2)(图14(e))。在磁阻元件R₁₄与R₁₆的两个一组中，磁阻元件R₁₄与R₁₆的间隔也是在上式中将m＝5、L＝2代入得到P₅(＝λ/5×2)(图14(f))。这样，通过将磁阻元件R₁₁、R₁₂、磁阻元件R₁₂、R₁₅和R₁₄、R₁₆分别以该间隔P₅配置，可以使5次谐波分量为0。还有，其原理也与上面所述相同。

如以上说明所述，如果采用6个磁阻元件R₁₁～R₁₆以完全满足图14(b)～14(f)所示的间隔要求的图14(a)所示的间隔配置形成的磁阻图案，则能够消除3次谐波分量和5次谐波分量，从而能够得到具有平滑的波形的位移检测信号。

图15表示本发明的实施形态的磁传感器1具有的磁阻图案的形成方式的另一例子。

在图15(a)所示的磁阻元件图案中，为了6个磁阻元件R₁₁～R₁₆以三个为一组消除了2次谐波分量，以两个为一组消除了3次谐波分量，分别利用以公式P＝nλ/mL(其中m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n＝1)计算出的间隔依序配置在被检测物体磁尺3的相对移动方向上，利用导体串联连接。还有，在这里采用n＝1，但是本发明并不限于n＝1，例如也可以是n＝2或n＝3。

更具体地说，在三个磁阻元件R₁₁、R₁₃、R₁₅三个形成的一组中，磁阻元件R₁₁与R₁₃的间隔、磁阻元件R13与R15的间隔，在上式中将m＝2、L＝3代入，均得到P₂(＝λ/2×3)(图15(b))。又，在磁阻元件R₁₂、R₁₄、R₁₆的三个一组中，磁阻元件R₁₂与R₁₄的间隔、磁阻元件R₁₄与R₁₆的间隔，在上式中将m＝2、L＝3代入，均得出P₂(＝λ/2×3)(图15(c))。这样，通过将磁阻元件R₁₁、R₁₃、R₁₅与磁阻元件R₁₂、R₁₄、R₁₆分别以该间隔P₂配置，能够使3次谐波分量为0。还有，其原理与上面所述相同。

另一方面，在磁阻元件R₁₁与R₁₂的两个一组中，磁阻元件R₁₁与R₁₂的间隔，在上式中将m＝3、L＝2代入得到P₃(＝λ/3×2)(图15(d))。又，在磁阻元件R₁₃与R₁₄的两个一组中，磁阻元件R₁₃与R₁₄的间隔是在上式中将m＝3、L＝2代入得到P₃(＝λ/3×2)(图15(e))。在磁阻元件R₁₅与R₁₆的两个一组中，磁阻元件R₁₅与R₁₆的间隔也是在上式中将m＝3、L＝2代入得到P₃(＝λ/3×2)(图15(f))。这样，通过将磁阻元件R₁₁、R₁₂、磁阻元件R₁₃、R₁₄和R₁₅、R₁₆分别以该间隔P₃配置，可以使3次谐波分量为0。还有，其原理也与上面所述相同。

如以上说明所述，如果采用6个磁阻元件R₁₁～R₁₆以完全满足图15(b)～15(f)所示的间隔要求的图15(a)所示的间隔配置形成的磁阻图案，则能够消除3次谐波分量和5次谐波分量，从而能够得到具有平滑的波形的位移检测信号。

如上所述，在上述磁图案的形成形态中，通过利用上式P＝nλ/mL调整磁阻元件的间隔消除高次谐波分量，但是本发明也可以同利用上式W＝nλ/m调整线宽，消除高次谐波分量。例如图16所示，在考虑用两个一组的磁阻元件消除高次谐波分量的情况下，在必须以间距P配置这些磁阻元件时(图16(a))，可以用一个与间隔P相同线宽的磁阻元件代替(图16(b))。更具体地说，图16(b)所示的一个磁阻元件可以看作是将线宽极小的多个(无数个)磁阻元件在磁尺的相对移动方向上重叠的元件，因此与在上式P＝nλ/mL中代入L＝1时的P相同值，能够发挥与图16(a)所示的两个磁阻元件相同的功能(消除高次谐波分量的功能)，同时能够谋求磁传感器本身的进一步小型化。

下面用图13～15，对磁阻图案的形成方式是利用P＝nλ/mL计算出的间隔配置各磁阻元件，以由各部分得到的“位移检测信号之和”作为总体的位移检测信号，以此消除各高次谐波分量的磁阻图案的形成方式进行具体说明。

图17表示本发明的实施形态的磁传感器1具有的磁阻图案的形成方式的另一例子。

图17(a)所示的磁阻图案的形成方式是将图13(a)所示的磁阻图案配置为两组串联，从该连接点取出位移检测信号，以此消除各高次谐波分量的形成方式。

更具体地说，图17(a)的左侧所示的磁阻图案(6个磁阻元件R11～R16)为了用三个一组消除5次谐波分量，用两个一组消除3次谐波分量，以如图13(a)所示的状态配置。又，图17(a)的右侧所示的磁阻图案(6个磁阻元件R17～R22)也为了用三个一组消除5次谐波分量，用两个一组消除3次谐波分量，以如图13(a)所示的状态配置。而且，两组磁阻图案电气连接，从其连接点取出输出(位移检测信号)Out。

在这里，图17(a)所示的两组磁阻图案为了用两个一组消除2次谐波分量和4次谐波分量，相对地以从P’＝nλ/m(其中m为去除的高次谐波的次数，n＝1)计算出的间隔配置。也就是说，在消除例如n次谐波分量的情况下，只相对偏移m次谐波分量的波长大小(＝λ/m)，磁阻元件R11与R17、磁阻元件R12与R18、磁阻元件R13与R19、磁阻元件R14与R20、磁阻元件R15与R21、磁阻元件R16与R22分别以能够消除偶次谐波分量的P’＝λ/m的间隔配置。还有，这时不仅是m次谐波分量的波长大小(＝λ/m)，通过使其偏移m次谐波分量的波长大小(＝λ/m)与基波的半波长大小(＝λ/2)进行间隔调整也是可能的。因为基波的半波长大小(＝λ/2)是2次或2次以上的m次谐波分量(m为2或2以上的偶数)的波长(＝λ/m)的整数倍。

这样，一个磁阻图案内部的各磁阻元件之间以P＝λ/mL的间隔配置，与其他磁阻图案内部的对应的磁阻元件之间，通过以P’＝λ/m的间隔配置，能够一次消除多个高次谐波分量，从而能够大幅度提高识别精度。

以下同样对将“位于检测信号之和”以及“位于检测信号之差”作为总体的位移检测信号，以此不仅一次消除多个高次谐波分量，而且由于相互干涉能够消除高次谐波分量的磁阻图案的形成方式进行说明。

图17(b)所示的磁阻图案的形成方式是，将用于消除3次谐波分量的磁阻元件以P＝λ/(3×5)的间隔配置5个形成的磁阻图案相对地以间隔P＝λ/2+nλ(λ为自然数)配置两组，将两个磁阻图案在电气上串联连接，从该连接点取出输出(位移检测信号)Out。

图17(c)所示的磁阻图案的形成方式是，将消除3次谐波分量用的磁阻元件以P＝λ/3的间隔每两个进行配置，将消除5次谐波分量用的磁阻元件以P＝λ/(5×2)的间隔每两个进行配置，所形成的磁阻图案以间隔P＝λ/2+nλ(n为自然数)配置两组，将两组磁阻图案电气并联连接，从各磁阻图案的对称点取出输出(位移检测信号)Out₁和Out₂。从而，通过将该输出(位移检测信号)Out₁和Out₂输入到差动放大器等外部电子电路，以此能够消除多个高次谐波分量。

还有，该图17(c)的接线方法，不过是将差动放大器使用于外部电子电路的情况的一个例子，在不超出本发明的趣旨的范围内，也可以采用这以外的接线方法。

图17(d)所示的磁阻图案的形成方式，是将图17(c)所示的两个磁阻元件用具有与其间隔相同的宽度的一个磁阻元件代替。如果采用这样的形成方式，则由于结构变得简单，即使是减小充磁间距也能够配置图案，其结果是，能够实现高分辨率的磁尺。

实施例1

首先，在图17(a)所示的磁阻图案的形成方式中，取信号周期λ为0.8mm，测定输出(位移检测信号)Out。其结果是，如果采用图17(a)所示的磁阻图案的形成方式，则不仅3次和5次，以及2次和4次谐波分量全部被消除，而且由于磁阻元件是12个而引起的位移检测信号的干涉，9次谐波分量全部被消除，7次谐波分量减小72％。可知如果这样采用图17(a)所示的磁阻图案的形成方式，则到9次谐波分量为止的总畸变能够同时减小。

接着，在图17(b)所示的磁阻图案的形成方式中，取信号周期λ为0.8mm，对输出(位移检测信号)Out进行测定。其结果是，如果采用图17(b)所示的磁阻图案的形成方式，则3次以及2次和4次谐波分量全部被消除，5次谐波分量减小80％。又，由于因磁阻元件为10个而造成的位移检测信号的相互干涉，7次谐波分量减小82％。可知如果这样采用图17(b)所示的磁阻图案的形成方式，则能够比图17(a)所示的磁阻图案形成方式更大幅度地减小7次谐波分量。

接着，在图17(c)所示的磁阻图案的形成方式中，取信号周期λ为0.8mm，测定输出(位移检测信号)Out₁和Out₂的差动输出。其结果是，如果采用图17(c)所示的磁阻图案的形成方式，则不仅3次和5次以及2次和4次谐波分量全部被消除，而且由于因磁阻元件为8个而造成的位移检测信号的相互干涉，9次谐波分量全部被取消，7次谐波分量减少49％。可知如果这样采用图17(c)所示的磁阻图案的形成方式，则能够同时减少到9次谐波分量为止的总畸变。

接着，在图17(d)所示的磁阻图案的形成方式中，取信号周期λ为0.8mm，测定输出(位移检测信号)Out₁和Out₂的差动输出。其结果是，如果采用图17(d)所示的磁阻图案的形成方式，则3次和5次以及2次和4次谐波分量全部被消除。而且由于因磁阻元件为4个而造成的位移检测信号的相互干涉，7次谐波分量减少63％，9次谐波分量减少41％。可知如果这样采用图17(d)所示的磁阻图案的形成方式，则能够同时减少到9次谐波分量为止的总畸变。

工业上的实用性

本发明的磁传感器在磁阻图案具有多枚磁阻薄膜的情况下，作为能够防止由于各磁阻薄膜的间隔的狭窄化而引起的配置自由度的下降的传感器是有用的。

此外，本发明的磁传感器能够一边灵活调整多个磁阻元件之间的间隔，一边增加其个数，从而能够提高识别精度和谋求热性能的均匀化。

Claims (13)

1.一种磁传感器，具有磁阻薄膜形成在基板上的磁阻图案，该磁阻图案由输出相位相差90°的两个信号的A相磁阻图案和B相磁阻图案构成，其特征在于，

将两个基板组合形成所述磁阻图案。

2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

分别在不同的基板上形成所述A相磁阻图案和所述B相磁阻图案。

3.根据权利要求1中所述的磁传感器，其特征在于，

所述A相磁阻图案由输出相位相差180°的两个信号的+a相磁阻图案和-a相磁阻图案构成，

所述B相磁阻图案由输出相位相差180°的两个信号的+b相磁阻图案和-b相磁阻图案构成，

所述+a相磁阻图案和所述-b相磁阻图案形成在一基板上，所述-a相磁阻图案和所述+b相磁阻图案形成在另一基板上。

4.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，

所述一基板与所述另一基板的基板材料不同。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的磁传感器，其特征在于，

所述两个基板上的各图案形成面相互贴合。

6.根据权利要求5所述的磁传感器，其特征在于，

所述两个基板的一方的图案形成面的全部或一部分与所述两个基板的另一方的图案形成面的一部分相互贴合。

7.一种磁传感器的制造方法，制造具有磁阻薄膜形成在基板上的磁阻图案，该磁阻图案由输出相位相差90°的两个信号的A相磁阻图案和B相磁阻图案构成的进行磁检测的磁传感器，其特征在于，

在两个基板上形成所述磁阻图案之后，通过将这两个基板组合，形成所述磁阻图案。

8.一种磁传感器，具有为了检测磁尺的磁场而将磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案，其特征在于，

在将所述磁阻图案的输出信号的基波分量上重叠的高次谐波分量去除的所述磁阻元件的个数记为L时，所述L个所述磁阻元件以由以下所述公式计算出的间隔P依序配置在该磁尺的相对移动方向上，

P＝nλ/mL

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

9.一种磁传感器，具有为了检测磁尺的磁场而将磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案，其特征在于，

在重叠于所述磁阻图案的输出信号的基波分量上的多个高次谐波分量中，去除一个高次谐波分量的所述磁阻元件的个数记为L1、去除该一个高次谐波分量以外的一个高次谐波分量的所述磁阻元件的个数记为L2时，

所述L1个磁阻元件以利用下式计算出的间隔P1，依序配置在该磁尺的相对移动方向上，

相对地以利用下式计算出的间隔P2，依序将所述L1个所述磁阻元件在该磁尺的相对移动方向上配置所述L2组，形成所述磁阻图案，

P1＝nλ/mL1

P2＝nλ/mL2

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

10.一种磁传感器，具有为了检测磁尺的磁场而将磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案，其特征在于，

为了去除对于所述磁阻图案的输出信号的基波分量的至少两个的高次谐波分量而组合下式设定的所述磁阻元件的间隔P，形成所述磁阻图案，

P＝nλ/mL

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，

L为去除次数为m的高次谐波分量用的磁阻元件的个数，但是至少包含一个L≠2的L，

n为自然数。

11.根据权利要求8至10中的任一项所述的磁传感器，其特征在于，

以利用下式计算出的间隔P’在该磁尺的相对移动方向上，配置两组所述磁阻图案，而且在电气上串联连接，同时

从两组所述磁阻图案的电气连接点，取出输出信号，

P’＝nλ/m

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

12.根据权利要求8至10中的任一项所述的磁传感器，其特征在于，

以利用下式计算出的间隔P’在该磁尺的相对移动方向上，配置两组所述磁阻图案，而且在电气上并联连接，同时

从两组所述磁阻图案的各对称点，取出输出信号，

P’＝nλ/m

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

13.一种磁传感器，具有为了检测磁尺的磁场而将磁阻薄膜构成的磁阻元件以规定的间隔配置在基板上形成的磁阻图案，其特征在于，

为了去除重叠于所述磁阻图案的输出信号的基波分量上的高次谐波分量而使该磁尺的相对移动方向上的所述磁阻元件的宽度，为利用下式计算出的宽度W，

W＝nλ/m

其中：m为去除的高次谐波的次数，λ为输出信号的基波的波长，n为自然数。

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