CN1924603B - 磁场检测装置以及对其进行调整的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够依照用途自由地使检测范围及检测灵敏度变化的磁场检测装置。在磁阻效应元件(2)上外加偏置磁场(Hb)及外部磁场(Hex)。由于偏置磁场(Hb)及外部磁场(Hex)在同一直线上产生，所以偏置磁场(Hb)以妨碍被外加给磁阻效应元件(2)的外部磁场(Hex)的方式发挥功能。为此，磁阻效应元件(2)中的自由层的磁化就得以抑制。磁化矢量(42)的旋转角度也减少。从而，磁阻效应元件(2)相对于外部磁场(Hex)的电阻值的特性就按偏置磁场(Hb)来进行偏移。

Description

磁场检测装置以及对其进行调整的方法
技术领域
本发明涉及磁场检测装置以及对其进行调整的方法，尤其涉及具备自旋阀构造的磁阻效应元件的磁场检测装置以及对其进行调整的方法。 
背景技术
作为检测电机等的转子的位置角和转速等的单元，已经知道有在转子的表面配置磁铁等并基于该磁场的变化来进行检测的方法。一直以来，作为检测磁场的单元，一般使用由霍尔元件构成的磁场检测装置和由磁阻效应元件构成的磁场检测装置。 
霍尔元件是利用若在半导体等的薄膜的长度方向流过直流电流并从其正交方向施加磁场，就在半导体的面内方向发生电压的霍尔效应的元件。另外，磁阻效应元件是利用接受磁场而使其电阻值变化的磁阻效应(MR效应，Magnetoresistance effect)的元件。一般在要求较高检测精度的情况下，使用由磁阻效应元件构成的磁场检测装置。 
在磁阻效应元件中有利用铁磁材料的各向异性磁阻效应的各向异性磁阻效应元件(AMR元件：Anisotropic Magnetoresistance)、以铁磁材料和非磁性材料的叠层构造产生较大的电阻变化率的巨型磁阻元件(GMR元件：Giant Magnetoresistance，以下也称为GMR元件)以及产生通道效应的通道磁阻效应元件(TMR元件：TunnelMagnetoresistance，以下也称为TMR元件)等。 
例如，在专利2004-069546号公报中公开了备有GMR元件、检测与旋转轴同步旋转的移动体的磁检测装置。在该专利2004-069546号公报中公开的磁检测装置中，通过向GMR元件外加偏压磁场，以不跨越零磁场的方式而构成。 
近年来，已经提案有具有更大电阻变化率、可以实现较高检测精度的自旋阀构造的GMR元件和TMR元件。自旋阀(Spin Valve)构造，是将依照来自外部的磁场改变其磁化方向的自由层(free layer)和不管来自外部的磁场如何将磁化方向固定的固定层(pin layer)进行叠层的构造。 
例如，在特开平04-358310号公报中公开了具有自旋阀构造的磁阻传感器。另外，在专利2001-217478号公报中，公开了具有自旋阀构造的TMR元件。在特开平11-298063号公报中，还公开了用永久磁铁层实现自由层的自旋阀构造TMR元件。 
应用了具有这样的自旋阀构造的磁阻效应元件的检测装置也被提案了。例如，在特开平08-226960号公报中，公开了由具有自旋阀构造的4个GMR元件构成的惠斯登电桥电路。另外，专利2003-215145号公报中，公开了使用了具有自旋阀构造的TMR元件的转速检测装置。 
可是，如特开平08-226960号公报中的图2所示那样，具有自旋阀构造的磁阻效应元件，具有产生与外部磁场基本成比例的电阻值的线性区域和不管外部磁场如何产生规定的电阻值的饱和区域。 
参考图39，磁阻效应元件的电阻值R，使用外部磁场Hex，如下表示。 
R＝Rm+ΔR/2×Hex/Hk(线性区域：-Hk≤Hex≤Hx) 
R＝Rm+ΔR/2＝Rmax(饱和区域：Hex≥Hx) 
R＝Rm-ΔR/2＝Rmin(饱和区域：Hex≤-Hx) 
其中，Hk是磁阻元件的饱和磁场大小。 
一般而言，在使用了自旋阀构造的磁阻效应元件的检测装置中，由于如果不在线性区域就不能正确地检测磁场，外部磁场的检测范围受到饱和磁场的大小的限制。 
为此，存在这样的问题：在从包含较大直流分量的外部磁场中检测微小的交流分量的那样的情况下，若直流分量超过饱和磁场的大小、磁阻效应元件进入饱和区域，就不能检测出微小的交流分量。 
进而，还存在这样的问题：由于饱和磁场的大小取决于自由层的膜材料、膜厚以及其形状等的物理特性，对于各种用途(应用)分别地设计和制造磁阻效应元件就非常地麻烦，且带来成本的增加。 
发明内容
因此，本发明的目的就是提供依照用途可以自由地使检测范围和检测灵敏度变化的磁场检测装置。 
另外，本发明的目的还在于提供调整磁场检测装置从而能够以高精度检测外部磁场的方法。 
根据本发明的一个技术方案提供一种磁场检测装置，具备包含经由第一非磁性层而叠层的第一及第二铁磁性层的磁阻效应元件；和基于磁阻效应元件的电阻值来检测外加给磁阻效应元件的外部磁场的检测电路。而且，第一铁磁性层不管外部磁场如何使磁化方向固定，第二铁磁性层依照外部磁场使磁化方向变化。磁阻效应元件根据第一及第二铁磁性层中的磁化方向的相对关系使其电阻值变化。磁场检测装置还具备对磁阻效应元件外加偏置磁场，使磁阻效应元件相对于上述外部磁场的电阻值的特性变化的偏置部。 
另外，依据本发明的另一技术方案提供一种对磁场检测装置进行调整的方法，该磁场检测装置可检测出伴随移动接近第一及第二位置的移动体发生的外部磁场。而且，磁场检测装置具备：分别包含经由第一非磁性层而叠层的第一及第二铁磁性层的第一至第四磁阻效应元件；基于第一至第四磁阻效应元件的电阻值来检测外部磁场的检测电路；以及对第一至第四磁阻效应元件外加偏置磁场的偏置部。其中，第一铁磁性层不管外部磁场如何使磁化方向固定，第二铁磁性层依照外部磁场使磁化方向变化，磁阻效应元件分别根据第一及第二铁磁性层中的磁化方向的相对关系使其电阻值变化，第一及第二磁阻效应元件被配置于第一位置，第三及第四磁阻效应元件被配置于第二位置，磁阻效应元件分别以第一铁磁性层中的磁化方向成为与外部磁场同方向的方式进行配置。另外，检测电路构成第一及第二磁阻效应元件为 对边、且第三及第四磁阻效应元件为对边的桥接电路，并基于根据伴随移动体移动的第一及第二磁阻效应元件与第三及第四磁阻效应元件的电阻值差而产生的桥接电路的对点间的电位差来检测外部磁场。进而，对依据本发明的另外的情况的磁场检测装置进行调整的方法包含以下步骤：以在未外加外部磁场的状态下，桥接电路的对点的电位相互一致、或者桥接电路的对点间的电位差为零的方式，来决定偏置部的位置。 
根据本发明的又一技术方案提供一种磁阻效应元件，接受外部磁场使第一铁磁性层中的磁化方向变化，并依照该变化的第一铁磁性层的磁化方向和被固定的第二铁磁性层中的磁化方向的相对关系使电阻值变化。为此，通过偏置部外加偏置磁场，第二铁磁性层中的磁化方向的特性进行变化，与此相伴，相对于外部磁场的电阻值的特性也变化。因而，就能够实现依照用途可以自由地使检测范围和检测灵敏度变化的磁场检测装置。 
另外，依据本发明的另外的技术方案，由于在未外加外部磁场的状态下，决定偏置部的位置以使桥接电路平衡，所以可以实现用于以高精度检测外部磁场的磁场检测装置的调整。 
本发明的上述和其他的目的、特征、技术方案和优点，根据与附图关联起来而得以理解的有关本发明的下面的详细说明将变得明了。 
附图说明
图1是根据本发明实施方式1的磁场检测装置的概略构成图。 
图2是磁阻效应元件的概略构成图。 
图3是表示由TMR元件所构成的磁阻效应元件之主要部分的图。 
图4是检测电路的概略构成图。 
图5A、5B是表示根据本发明实施方式1的磁场检测装置之主要部分的图。 
图6是表示根据本发明实施方式1的磁场检测装置中的外部磁场 与电阻值之关系的示意图。 
图7A、7B是表示偏置部与偏置磁场之关系的一例。 
图8是表示在图7B中、设隔离距离为2.5(mm)时的外部磁场与电阻值之关系的一例。 
图9是表示磁阻效应元件及检测电路的主要部分的图。 
图10A、10B是表示由GMR元件组成的磁阻效应元件的主要部分的图。 
图11是包含SAF构造的固定层的磁阻效应元件的概略构成图。 
图12A、12B是表示根据本发明实施方式2的磁场检测装置之主要部分的图。 
图13是表示根据本发明实施方式2的磁场检测装置中的外部磁场与电阻值之关系的示意图。 
图14是表示将图7所示的SmCo磁铁用作偏置部时的外部磁场与电阻值之关系的一例。 
图15A、15B是表示根据本发明实施方式3的磁场检测装置之主要部分的图。 
图16是用于说明向根据本发明实施方式3的磁场检测装置中的磁性效应元件所外加的偏置磁场的图。 
图17是表示偏置部相对于磁阻效应元件的配置的一例。 
图18是根据本发明实施方式4的磁场检测装置的概略构成图。 
图19A、19B是表示根据本发明实施方式4的磁场检测装置之主要部分的图。 
图20是检测电路的概略构成图。 
图21是用于说明自由层为饱和状态时的磁阻效应元件的电阻值之变化的图。 
图22是用于说明向根据本发明实施方式4的磁场检测装置中的磁阻效应元件所外加的偏置磁场的图。 
图23A、23B是用于说明根据本发明实施方式4的磁场检测装置的灵敏度之变化的图。 
图24A、24B是表示根据本发明实施方式5的磁场检测装置之主要部分的图。 
图25是用于说明向根据本发明实施方式5的磁场检测装置中的磁阻效应元件所外加的偏置磁场的图。 
图26是表示应用了按照实施方式5的磁检测电路的电流检测电路之主要部分的图。 
图27是根据本发明实施方式6的磁场检测装置的概略构成图。 
图28是表示根据本发明实施方式6的磁场检测装置之主要部分的图。 
图29是检测电路的概略构成图。 
图30是用于说明向根据本发明实施方式6的磁场检测装置中的磁阻效应元件所外加的外部磁场及偏置磁场的图。 
图31是表示磁场发生部的变位与磁阻效应元件的电阻值之关系的图。 
图32是表示磁场发生部的变位与从检测电路输出的检测信号之关系的图。 
图33是用于调整偏置部的位置的检测电路的概略构成图。 
图34是根据本发明实施方式7的磁场检测装置的概略构成图。 
图35是表示根据本发明实施方式7的磁场检测装置之主要部分的图。 
图36是检测电路的概略构成图。 
图37是用于说明向根据本发明实施方式7的磁场检测装置中的磁阻效应元件所外加的外部磁场及偏置磁场的图。 
图38A、38B是表示磁场发生部的旋转角度与检测电路内的电压信号之关系的图。 
图39是具有自旋阀构造的磁阻效应元件的外部磁场与电阻值之关系的示意图。 
具体实施方式
一边参考附图一边就本发明的实施方式进行说明。此外，关于图中相同的或相当部分标以同一符号不进行重复说明。 
实施方式1 
参考图1，依据本发明的实施方式1的磁场检测装置100由磁阻效应元件2、偏置部4、检测电路6构成。 
磁阻效应元件2例如由具有自旋阀构造的TMR元件或GMR元件构成。而且，磁阻效应元件2，接受检测对象的外部磁场和来自偏置部4的偏置磁场，依照该接受到的磁场使电阻值变化。此外，在实施方式1中，作为一例，磁阻效应元件2由具有自旋阀构造的TMR元件构成，这样进行以下的说明。 
检测电路6将规定的电压或电流施加给磁阻效应元件2，并检测磁阻效应元件2产生的电阻值，输出与外部磁场相对应的检测信号。此外，也可以进一步配置接收从检测电路6输出的检测信号并输出表示外部磁场的大小的运算电路。 
偏置部4将规定的偏置磁场外加到磁阻效应元件2，使磁阻效应元件2相对于外部磁场的电阻值特性变化。也就是，偏置部4使所谓的磁阻效应元件2检测的外部磁场的检测范围和检测灵敏度的检测特性变化。而且，偏置部4由磁铁、电磁铁、电磁线圈以及在基板上形成的铁磁材料薄膜等构成，最好是不需要外部电源而产生偏置磁场的磁铁。此外，在实施方式1中，作为一例，偏置部4由磁铁构成，这样进行以下的说明。 
参考图2，磁阻效应元件2具有以反铁磁性层10、铁磁性层12、非磁性层14以及铁磁性层16的顺序被接合的叠层构造。另外，铁磁性层12以及16分别被内部磁场或外部磁场等进行磁化。 
铁磁性层12由于与反铁磁性层10接合，产生交换耦合磁场并使其磁化方向固定，不管外界磁场如何成为一定的方向。以下，将这样固定磁化方向的铁磁性层12称为固定层。 
另一方面，铁磁性层16由于与非磁性层14接合，所以不受来自铁磁性层12和反铁磁性层10的影响，并依照外部磁场使其磁化方向 变化。以下，将这样依照外部磁场改变磁化方向的铁磁性层16称为自由层。 
另外，由TMR元件构成的磁阻效应元件2，例如，可以由由IrMn形成的反铁磁性层10、由NiFe和CoFe的混合物形成的铁磁性层12、由AI2O3形成的非磁性层14、由NiFe形成的铁磁性层16构成。 
进而，作为反铁磁性层10，可以使用FeMn、IrMn、PrMn等。另外，作为铁磁性层12和16，可以使用Co、Fe、CoFe合金、CoNi合金、CoFeNi合金等的以Co、Ni、Fe等为主要成分的金属材料或NiMnSb、CoMnGe等的合金。另外，非磁性层14，可以是产生通道效应的绝缘体，可以使用Ta2O5、SiO2、MgO等的金属氧化物或金属氟化物。 
磁阻效应元件2的电阻值，依照铁磁性层12(固定层)的磁化方向和铁磁性层16(自由层)的磁化方向之间的相对关系来变化。也就是，根据依照外部磁场旋转的铁磁性层16的磁化矢量和被固定的铁磁性层12的磁化矢量所形成的角度，改变磁阻效应元件2的电阻值。 
而且，由TMR元件构成的磁阻效应元件2，通过连接铁磁性层16的配线8.1和连接铁磁性层12的配线8.2来提供电流，以使通过作为绝缘体的非磁性层14在铁磁性层12和铁磁性层16之间流过电流。也就是，为了使由于通道效应而在绝缘体的非磁性层14中通过的通道电流依照外部磁场进行变化，磁阻效应元件2的电阻值依照外部磁场进行变化。 
相对构成磁阻效应元件2的各层的接合面的正交方向的尺寸、即各层厚度，与各层的面内方向的较短边一侧的尺寸比较大约为1/100。为此，磁阻效应元件2受到较强的形状磁各向异性的影响，接合面的正交方向的磁化分量与与接合面平行的磁场分量相比几乎可以忽视。从而，磁阻效应元件2，即使接受来自接合面正交方向的外部磁场也几乎不改变其电阻值，主要接受与接合面平行的外部磁场来改变其电阻值。 
为此，在下面将在铁磁性层16(自由层)和铁磁性层12(固定 层)中产生的磁化矢量看成只在面内方向变化的2维矢量进行说明。 
铁磁性层16(自由层)，接受外部磁场而改变其磁化矢量，但是，也可以将未外加外部磁场的状态下的铁磁性层16(自由层)的磁化方向预先决定。为此，在未外加外部磁场的状态下，也可以通过使在铁磁性层12(固定层)产生的磁化矢量和在铁磁性层16(自由层)产生的磁化矢量正交，来提高相对外部磁场的电阻值的灵敏度。 
作为预先决定这样的铁磁性层12(固定层)的磁化方向的方法，可以通过在将此电阻效应元件2制作以后，一边将所希望的磁化方向的外部磁场向铁磁性层12(固定层)外加一边实施热处理加工(退火)，来将铁磁性层12(固定层)的磁化方向决定为其所希望的磁化方向。 
另外，在面内方向具有长方形形状的铁磁性层16(自由层)，根据形状磁各向异性，在其较长边方向产生磁化矢量。为此，通过以使所希望的磁化矢量的方向与其较长边方向一致的方式制作长方形的铁磁性层16(自由层)，就可以决定铁磁性层16(自由层)的磁化方向。 
参考图3，磁阻效应元件2包含在基板32上叠层的反铁磁性层10和铁磁性层12。而且，在铁磁性层12的与反铁磁性层10的接合面的相反一侧的平面上将非磁性层14和铁磁性层16叠层。进而，配线8.1通过接点24.1和24.2与铁磁性层16连接，配线8.2通过接点24.3与铁磁性层12连接。 
此外，配线8.1和8.2，由例如AI等形成。 
这样在基板上叠层的反铁磁性层10、铁磁性层12、非磁性层14和铁磁性层16可以分别根据DC磁电管溅射等溅射法、分子线外延附生法(MBE：Molecular Beam Epitaxy)等蒸镀法和光CVD等化学汽相淀积法(CVD：Chemical Vapor Deposition)形成。 
而且，在基板上将各自的层进行叠层以后，根据感光保护膜处理印刷所希望的图案，进而，通过使用根据离子研磨处理或反应性离子蚀刻处理形成所希望的构造的辐透平版印刷法，可以制造如图3所示的磁阻效应元件2。另外，取代辐透平版印刷法也可以使用电子线平版印刷法或集束离子束法。 
参考图4，检测电路6通过配线8.1和8.2将恒定电流提供给磁阻效应元件2，输出与由于该恒定电流在磁阻效应元件2中产生的电压相对应的检测信号。而且，检测电路6由恒流源30和前置放大器31构成。 
恒流源30，不管磁阻效应元件2的电阻值如何提供恒定的电流。 
前置放大器31将恒流源30和磁阻效应元件2的连接点的电位和基准电位之间的电位差以规定的放大率进行放大并输出。 
图5A是磁场检测装置100的斜视图。 
图5B是磁场检测装置100的平面图。 
参考图5A，磁场检测装置100由在基板32上形成的磁阻效应元件2和与磁阻效应元件2相对配置的偏置部4构成。而且，在磁场检测装置100中，偏置部4以其中心轴与磁阻效应元件2的中心轴一致的方式被配置。 
参考图5B，偏置部4沿着连接偏置部4的中心轴和磁阻效应元件2的中心轴的连线，从磁阻效应元件2向偏置部4产生偏置磁场Hb。 
另一方面，在磁阻效应元件2中，固定层的磁化矢量40，沿着连接偏置部4的中心轴和磁阻效应元件2的中心轴的连线，被固定在从磁阻效应元件2到偏置部4的朝向(方向)上。自由层的磁化矢量42，接受外部磁场Hex，并从与固定层的磁化矢量40正交的朝向向与固定层的磁化矢量40平行的朝向旋转。 
亦即，磁阻效应元件2检测沿着固定层的磁化矢量40的同方向使其大小进行变化的外部磁场Hex。为此，在外部磁场Hex充分大的情况下，由于自由层的磁化矢量42与固定层的磁化矢量40平行或反平行，所以可以加大伴随外部磁场Hex的变化的电阻值的变化幅值。 
如上述那样，在磁阻效应元件2中，外加偏置磁场Hb和外部磁场Hex。在这里，由于偏置磁场Hb和外部磁场Hex在同一直线上产生，偏置磁场Hb以妨碍向磁阻效应元件外加的外部磁场Hex的方式起作用。为此，可以抑制磁阻效应元件2中的自由层的磁化、减小磁化矢量42的旋转角度。 
从而，磁阻效应元件2的相对于外部磁场Hex的电阻值的特性按偏置磁场Hb进行偏移(shift)。 
参考图6，磁阻效应元件2在不存在来自偏置部4的偏置磁场Hb的情况下，在-Hk～Hk(Hk：饱和磁场的大小)的范围内具有线性区域。 
在这里，例如在测定外部磁场Hex的大小的情况下，希望外部磁场Hex的大小和电阻值R，即外部磁场Hex和检测信号成比例关系。为此，在测定外部磁场Hex的大小的情况下，磁阻效应元件2为线性区域的范围(-Hk～Hk)成为可测定范围。 
因此，通过从偏置部4外加偏置磁场Hb，磁阻效应元件2的线性区域向(-Hk+Hb)～(+Hk+Hb)的范围移动。为此，磁检测装置100的可测定范围按偏置磁场Hb的量进行偏移。 
如上述那样，通过依照测定对象的外部磁场Hex的变动范围，选择适当的偏置磁场Hb，磁场检测装置100可以从包含较大的直流分量的外部磁场Hex中检测微小的交流分量。 
图7A、7B是表示偏置部4与偏置磁场Hb之关系的一例。此外，图7A、7B表示作为偏置部4，使用形成为各边为1mm的立方体的SmCo磁铁(稀土类钐钴磁铁)的情况。 
图7A表示偏置部4和磁阻效应元件2的位置关系。 
图7B表示相对于偏置部4和磁阻效应元件2之间的隔离距离的偏置磁场Hb的大小的特性。 
另外，参考图5B和图7A，在连接偏置部4的中心轴和磁阻效应元件2的中心轴的连线上，将偏置部4的端面和磁阻效应元件2的中心点之间的距离定义为隔离距离。 
参考图7B，例如，如果将隔离距离设为2.5(mm)则外加到磁阻效应元件2的偏置磁场Hb就是55×103/4π(A/m)。从而，磁检测装置100的检测范围，按55×103/4π(A/m)进行偏移。 
参考图8，在未外加偏置磁场Hb的情况下，将外加磁场Hex＝0作为中心，产生电阻值R几乎与外部磁场Hex成比例的线性区域。另 一方面，若将偏置部和磁阻效应元件2之间的隔离距离设为2.5(mm)，由于55×103/4π(A/m)的偏置磁场Hb被外加到磁阻效应元件2，因此，电阻值R以偏置磁场Hb为中心产生电阻值R几乎与外界磁场Hex成比例的线性区域。 
进而，在磁场检测装置100中，希望抑制对于基于外部磁场的检测信号的噪声。因此，通过将磁阻效应元件2和前置放大器31形成在共同的基板上，可以使从前置放大器31到磁阻效应元件2之间的配线距离缩短以抑制侵入配线的来自偏置磁场和外部磁场的噪声。 
参考图9，因为磁阻效应元件2的构造与图3相同，所以不重复进行详细的说明。而且，在基板32的形成磁阻效应元件2的平面的相反侧的平面上形成了门66。而且，隔着氧化膜60在与门66相反的一侧的平面上形成了源62和漏64。另外，门66、源62、漏64以及氧化膜60构成前置放大器31。 
进而，门66通过接点24.4与配线8.1连接，源62通过接点24.5与配线8.4连接，漏64通过接点24.6与配线8.3连接。 
从而，门66接受在磁阻效应元件2的铁磁性层16产生的电压，从源62到漏64产生与该电压相对应的电流。而且，从源62流向漏64的电流，通过配线8.3作为检测信号被输出。 
如上述那样，通过使构成检测电路6的前置放大器31的门66采用在与磁阻电阻效应元件2的共有的基板32上形成的构造来缩短配线距离，可以抑制来自偏置磁场以及外部磁场的影响以实现噪声较少的磁场检测装置100。 
变形例1 
在上述实施方式1中，对磁阻效应元件2由具有自旋阀构造的TMR元件构成的情况进行了说明，但是，取代TMR元件，也可以用具有自旋阀构造的GMR元件。 
图10A是概略构造图。 
图10B是表示主要部分的图。 
参考图10A，GMR元件包含在基板32上叠层的反铁磁性层10 和铁磁性层12。而且，在铁磁性层12的与反铁磁性层10的接合面的相反的一侧的平面上叠层了金属材料的非磁性层15和铁磁性层16。 
参考图10B，进而GMR元件，配线8.1和8.2分别通过接点24.1和24.2与铁磁性层16连接起来。此外，作为金属材料的非磁性层15，例如，可以使用Cu等。 
参考图10A和图10B，从检测电路6(图1)通过连接到铁磁性层16的配线8.1而被提供的电流，主要在非磁性层15中流经该平面，并从连接到铁磁性层16的配线8.2被输出。而且，依照铁磁性层12(固定层)的磁化矢量及铁磁性层16(自由层)的磁化矢量，流经非磁性层15的电流受到影响而使GMR元件的电阻值变化。 
流经非磁性层15的电流(电子)，在非磁性层15的两个交界面、即铁磁性层16和非磁性层15的接合面以及铁磁性层12和非磁性层15的接合面中散开。在这里，与该电流(电子)相对应的分散的程度依照铁磁性层12(固定层)的磁化矢量和铁磁性层16(自由层)的磁化矢量的差而决定。也就是，在铁磁性层12(固定层)的磁化矢量和铁磁性层16(自由层)的磁化矢量的朝向一致的情况下，电流(电子)难于散开，电阻变小。另一方面，在铁磁性层12(固定层)的磁化矢量和铁磁性层16(自由层)的磁化矢量的朝向相互成为相反的方向的情况下，电流(电子)容易散开，电阻变大。 
如上述那样，虽然与GMR元件TMR元件产生其磁阻效应的原理不同，但是对于外部磁场的特性以及从检测电路看到的特性基本等价，所以，也可以代替TMR元件由GMR元件构成磁阻效应元件2。 
变形例2 
进而，在图2所示的自旋阀构造中代替由单一的铁磁性层构成的固定层，也可以采用将铁磁性层和非磁性层叠层的SAF(SynthesisAniti-Ferroelectrics)构造的固定层。 
参考图11，包含SAF构造的固定层的磁阻效应元件，在图2所示的磁阻效应元件2中，代替铁磁性层12配置了铁磁性层18、非磁性层20和铁磁性层22。此外，非磁性层20，例如，由Ru、Cu等形 成。 
而且，铁磁性层18和22，分别具有相互抵消的那样的磁化。为此，从铁磁性层22和铁磁性层16(自由层)之间的关系来看，由于铁磁性层22和铁磁性层16其中任何一个都具有磁化矢量，所以具有与图2所示的磁阻效应元件2同样的特性。另一方面，从将铁磁性层18和22作为整体来看，由于磁化相互抵消，几乎变成零。因此，对于构成固定层的铁磁性层18和22，即使在从与其接合面正交的方向外加了较强的外部磁场的情况下，在各自具有的磁化上不易产生变动，可以使固定层整体的磁化矢量稳定。 
此外，在实施方式1中，对将偏置部4预先固定在规定的位置情况进行了说明，但是，通过还具备使偏置部4移动的构造，可以进行各种的外部磁场Hex的检测。 
根据本发明的实施方式1，由于偏置部外加与外部磁场同方向的偏置磁场，外加于磁阻效应元件上的外部磁场被与偏置磁场合成。为此，在磁阻效应元件中，实际上是外加了将从偏置部外加的偏置磁场相加或相减以后的外部磁场。因此，由于使磁阻效应元件的对于外部磁场的电阻值的特性可以按偏置磁场的量而进行偏移，通过设定适当的偏置磁场，可以实现依照外部磁场的变化范围使检测范围偏移到所希望的区域内的磁场检测装置。 
实施方式2 
在上述实施方式1中，对以与外部磁场平行的方式外加偏置磁场的构造进行了说明。另一方面，在实施方式2中，对以与外部磁场正交的方式外加偏置磁场的构造进行说明。 
图12A是依据本发明的实施方式2的磁场检测装置200的斜视图。 
图12B是依据本发明的实施方式2的磁场检测装置200的平面图。 
参考图12A，磁场检测装置200由在基板32上形成的磁场电阻效应元件2和与磁阻效应元件2相对配置的偏置部4构成。而且，在 磁场检测装置200中，偏置部4以其中心轴与磁阻效应元件2的中心轴一致的方式被配置。而且，磁场检测装置200，在与连接偏置部4的中心轴和磁阻效应元件2的中心轴的连线正交的方向上，检测改变其朝向和其大小的外部磁场Hex。 
参考图12B，偏置部4沿着连接偏置部4的中心和磁阻效应元件2的中心的连线，从磁阻效应元件2向偏置部4产生偏置磁场Hb. 
磁阻效应元件2沿着与固定层的磁化矢量40的同方向检测改变其大小的外部磁场Hex。另外，在磁阻效应元件2中，固定层的磁化矢量40，被固定于与连接偏置部4的中心和磁阻效应元件2的中心的连线正交的朝向；自由层的磁化矢量42，作为整体来看，接受外部磁场Hex从与固定层的磁化矢量40正交的朝向向与固定层的磁化矢量40平行的朝向旋转。 
如上述那样，在磁阻效应元件2中外加偏置磁场Hb和外部磁场Hex。在这里，偏置磁场Hb，起到将磁阻效应元件2中的自由层的磁化矢量42向偏置部4的朝向保持的作用。也就是，由于自由层的磁化矢量42通过偏置磁场Hb而防止其朝向的变化，对于外部磁场Hex的自由层的磁化矢量42的应答性(灵敏度)降低。 
从而，磁阻效应元件2相对于外部磁场Hex的电阻值的特性，其变化量就依照偏置磁场Hb而变得缓慢。 
参考图13，磁阻效应元件2在不存在来自偏置部4的偏置磁场Hb的情况下，在-Hk～Hk(Hk：饱和磁场的大小)的范围内有线性区域。另一方面，如果从偏置部4外加偏置磁场Hb，磁阻效应元件2的线性区域向-Hk’～Hk’(Hk’：在接受了偏置磁场Hb的情况下的饱和磁场的大小)扩大。 
与实施方式1同样，在测定外部磁场Hex的大小的情况下，磁阻效应元件2成为线性区域的范围变成可测定范围。为此，通过外加偏置磁场Hb，磁场检测装置200的可测定范围扩大Hk’/Hk倍。 
如上述那样，通过依照测定对象的外部磁场Hex的变动量而选择适当的偏置磁场Hb，磁场检测装置200使其测定范围扩大并可以检 测更宽范围的外部磁场Hex。 
图14是表示在将图7所示的SmCo磁铁作为偏置部4而使用的情况下的外部磁场Hex和电阻值R的关系的一例。此外，在图14中，将图7所示的偏置部4和磁阻效应元件2之间的隔离距离设为5.6(mm)。 
参考图14，在没有外加偏置磁场Hb的情况下，外部磁场Hex在大约±10×103/4π(A/m)的范围内产生线性区域。另一方面，若外加偏置磁场Hb，外部磁场Hex就在大约±20×103/4π(A/m)的范围内产生线性区域。 
亦即，可以知道由于偏置磁场Hb而引起的对于外部磁场Hex的电阻值R的灵敏度降低、外部磁场Hex的可检测范围扩大。 
关于其他方面，由于与实施方式1相同故详细的说明不再重复。 
根据本发明的实施方式2，通过偏置部外加与磁阻效应元件的固定层的磁化方向正交的方向的偏置磁场，以实现将磁阻效应元件的自由层的磁化矢量维持在与固定层的磁化方向正交的方向上。为此，磁阻效应元件的自由层的磁化矢量，即使接受外部磁场，也很难向固定层的磁化方向旋转，对于外部磁场的灵敏度降低。也就是，可以使磁阻效应元件的对于外部磁场的电阻值的检测灵敏度变得迟钝。因此，通过设定最优的偏置磁场，依照外部磁场的变动范围，可以实现使检测范围按照所希望的幅度扩大的磁场检测装置。 
实施方式3 
在上述实施方式1以及2中，对以与外部磁场平行或正交的方式来外加偏置磁场的构造进行了说明。另一方面，在实施方式3中，对以同时产生与外部磁场平行的分量和与外部磁场正交的分量的方式来外加偏置磁场的构造进行说明。 
图15A是依据本发明的实施方式3的磁场检测装置300的斜视图。 
图15B是依据本发明的实施方式3的磁场检测装置300的平面图。 
参考图15A，磁场检测装置300，由在基板32上形成的磁阻效应元件2和与磁阻效应元件2相对配置的偏置部4构成。 
参考图15B，偏置部4其中心轴与磁阻效应元件2的中心轴平行、且只离开所规定的间隔而被配置。而且，磁阻效应元件2，沿着与固定层的磁化矢量40相同的方向来检测使其大小变化的外部磁场Hex。 
参考图16，由于磁阻效应元件2的中心轴只从偏置部4的中心轴离开规定的间隔，所以可以在磁阻效应元件2中外加与其中心轴相对而持有规定的角度的偏置磁场Hb。在这里，以磁阻效应元件2的中心轴为基准，将偏置磁场Hb分解成相互正交的平行分量Hb1和正交分量Hb2。 
平行分量Hb1与磁阻效应元件2的中心轴平行且也与外部磁场Hex平行。另外，正交分量Hb2与磁阻效应元件2的中心轴正交且也与外部磁场Hex正交。 
参考图15B和图16，由于磁检测装置300中的磁阻效应元件2的固定层的磁化矢量40与外部磁场Hex平行，所以偏置磁场Hb的平行分量Hb1与外部磁场Hex平行；偏置磁场Hb的正交分量Hb2与外部磁场Hex正交。 
亦即，由于外部磁场Hex、偏置磁场的平行分量Hb1以及磁阻效应元件2的固定层的磁化矢量40相互平行，所以，基于偏置磁场的平行分量Hb1的效果也就与基于依据上述的实施方式1的磁场检测装置100中的偏置磁场的效果等价。 
另一方面，由于外部磁场Hex和磁阻效应元件2的固定层的磁化矢量40平行，且，偏置磁场的正交分量Hb2分别与外部磁场Hex和磁阻效应元件2的固定层的磁化矢量40正交，所以，基于偏置磁场的正交分量Hb2的效果就与基于依据上述的实施方式2的磁场检测装置200中的偏置磁场的效果等价。 
从而，基于磁场检测装置300中的偏置磁场Hb的检测特性的变化，变成基于偏置磁场的平行分量Hb1的检测范围的偏移和基于偏置磁场的正交分量Hb2的检测范围的扩大的合成。 
图17是表示相对于磁阻效应元件的偏置部4的配置一例。此外，在图17中，将图7所示的SmCo磁铁作为偏置部4而使用。 
参考图17，在磁阻效应元件2的中心轴上，以偏置部4的端面与磁阻效应元件2的中心点的距离为2.5(mm)，且，磁阻效应元件2的中心轴与偏置部4的中心轴的距离为0.25(mm)的方式将偏置部4配置。于是，在磁阻效应元件2中，偏置磁场Hb的平行分量Hb1成为55×103/4π(A/m)，偏置磁场Hb的正交分量Hb2成为7×103/4π(A/m)。 
从而，磁场检测装置300中的外部磁场Hex和电阻值R的关系，变成依据图8所示的实施方式1的磁场检测装置100的检测特性和依据图14所示的实施方式2的磁场检测装置200的检测特性的合成。也就是，如图8所示，磁场检测装置300的检测范围偏移55×103/4π(A/m)，且，如图14所示，磁场检测装置300的检测范围从±10×103/4π(A/m)扩大到±20×103/4π(A/m)。因此，若将这些检测特性合成，通过外加偏置磁场Hb，可以使磁场检测装置300的检测范围从-10×103/4π(A/m)～10×103/4π(A/m)变化到35×103/4π(A/m)～75×103/4π(A/m)。 
如上所述那样，通过外加相对磁阻效应元件2的中心轴持有所规定的角度的偏置磁场Hb，可以使磁场检测装置300的检测范围自由地变更。 
关于其他方面，由于与实施方式1相同故详细说明不再重复。 
根据本发明的实施方式3，由于偏置部外加包含与外部磁场同方向的分量和与磁阻效应元件的固定层的磁化方向正交的分量的偏置磁场，可以同时发挥实施方式1和实施方式2中的效果。也就是，通过设定最优的偏置磁场，依照外部磁场的变动范围，可以将检测范围偏移到所希望的区域，且可以实现将检测范围扩大到所希望的幅度的检测装置。 
实施方式4 
在上述的实施方式1～3中，对于利用构成自由层的铁磁性材料 的被外部磁场磁化的比率大致与外部磁场的大小成比例的非饱和状态来检测外部磁场的磁场检测装置进行了说明。另一方面，在实施方式4中，对于利用构成自由层的铁磁材料的几乎全部被外部磁场磁化的饱和状态来检测外部磁场的磁场检测装置进行说明。 
参考图18，依据本发明的实施方式4的磁场检测装置400，由磁阻效应元件2.1、2.2和偏置部4.1、4.2和检测电路50构成。 
磁阻效应元件2.1以及2.2分别接受外部磁场以及偏置磁场来使其电阻值变化。关于其他，由于与实施方式1中的磁阻效应元件2相同，所以不重复进行详细的说明。 
检测电路50与磁阻效应元件2.1以及2.2连接将各自的电阻值通过桥接电路进行差动运算并检测其电阻值的变化。而且，检测电路50将检测出的电阻值的变化作为检测信号输出。 
偏置部4.1以及4.2对于磁阻效应元件2.1以及2.2分别外加具有与使各自的自由层为饱和状态而相应的大小的偏置磁场。对于其他，由于与实施方式1中的偏置部4相同，不重复进行详细说明。 
图19A是磁场检测装置400的斜视图。 
图19B是磁场检测装置400的平面图。 
参考图19A，磁场检测装置400，由在基板32上形成的磁阻效应元件2.1以及2.2、分别与磁阻效应元件2.1以及2.2相对而配置的偏置部4.1以及4.2构成。而且，在磁场检测装置400中，偏置部4.1以其中心轴与磁阻效应元件2.1的中心轴一致的方式被配置，且，偏置部4.2以其中心轴与磁阻效应元件2.2的中心轴一致的方式被配置。而且，磁阻效应元件2.1沿着固定层的磁化矢量40.1的同方向检测改变其大小的外部磁场Hex，磁阻效应元件2.2沿着固定层的磁化矢量40.2的同方向检测改变其大小的外部磁场Hex。此外，作为检测对象的外部磁场Hex是相同的。 
另外，偏置部4.1以及4.2相互相同，且磁阻效应元件2.1以及2.2相互相同。为此，磁阻效应元件2.1以及2.2分别接受外部磁场而产生的电阻值变化大致一致。 
参考图19B，偏置部4.1沿着连接偏置部4.1的中心和磁阻效应元件2.1的中心的连线，从磁阻效应元件2.1向偏置部4.1产生偏置磁场Hb。另外同样地，偏置部4.2沿着连接偏置部4.2的中心和磁阻效应元件2.2的中心的连线，从磁阻效应元件2.2向偏置部4.2产生偏置磁场Hb。 
另一方面，在磁阻效应元件2.1中固定层的磁化矢量40.1被固定在与连接偏置部4.1的中心和磁阻效应元件2.1的中心的连线正交的朝向上，自由层的磁化矢量42.1朝向与外部磁场Hex和偏置磁场Hb相对应的角度。而且同样地，固定层的磁化矢量40.2被固定在与连接偏置部4.2的中心和磁阻效应元件2.2的中心的连线正交的朝向上，自由层的磁化矢量42.2朝向与外部磁场Hex和偏置磁场Hb相对应的角度。在这里，磁阻效应元件2.1和2.2的自由层几乎全部在磁化矢量42.1和42.2的方向上被磁化而成为饱和状态。 
参考图20，检测电路50以桥接电路检测磁阻效应元件2.1以及2.2的电阻值变化并将与检测结果相应的检测信号输出。而且，检测电路50由前置放大器54和参考电阻52.1、52.2构成。 
参考电阻52.1和52.2是相互具有同样电阻值的电阻器。此外，也可以将参考电阻52.1和52.2用固定了自由层的磁化方向的磁阻效应元件2来构成。 
参考电阻52.1的一端与磁阻效应元件2.1的一端连接，进而，电源电压Vcc被施加到电阻效应元件2.1的另一端，接地电压被施加到参考电阻52.1的另一端。 
参考电阻52.2的另一端与磁阻效应元件2.2的另一端连接，进而，电源电压Vcc被施加到参考电阻52.2的另一端，接地电压被施加到磁阻效应元件2.2的另一端。 
前置放大器54将参考电阻52.1与磁阻效应元件2.1的连接点的电位和参考电阻52.2与磁阻效应元件2.2的连接点的电位的电位差以规定的放大率进行放大并输出。 
如上述那样，检测电路50构成将磁阻效应元件2.1和2.2设为对 边的桥接电路，由于检测其电位差，所以，与检测一个的磁阻效应元件的电阻值的情况比较，可以使其检测灵敏度达到大约2倍。另外，也可以减小共模噪声(common mode noise)的影响。 
参考图21，设固定层的磁化矢量40和自由层的磁化矢量42所成的角度为θ，电阻值R由(1)式来表示。 
R＝Rm+Rocosθ    ...(1) 
也就是，如果自由层是饱和状态，不管外部磁场的大小如何，其电阻值由固定层的磁化矢量40与自由层的磁化矢量42所成的角度来决定。因此，在磁场检测装置400中，一边使自由层维持在饱和状态，一边检测依照根据外部磁场而旋转的自由层的磁化矢量42与固定层的磁化矢量40所成的角度θ而变化的电阻值R。 
参考图22，由于偏置部4.1的中心轴与磁阻效应元件2.1的中心轴一致，所以在磁阻效应元件2.1中，外加平行于该中心轴的偏置磁场Hb。另外，在磁阻效应元件2.1中，沿着与连接偏置部4.1的中心和磁阻效应元件2.1的中心的连线正交的方向，外加改变其大小的外部磁场Hex。 
从而，在磁阻效应元件2.1中由于外加相互正交的偏置磁场Hb以及外部磁场Hex，所以，将这些合成的合成磁场H与固定层的磁化矢量40.1所成的角度θ由(2)式来表示。 
θ＝tan-1(Hb/Hex)    ...(2) 
将(2)式代入(1)式，磁阻效应元件2.1的电阻值R由(3)式来表示。 
R＝Rm+Rocos(tan-1(Hb/Hex))    ...(3) 
根据(3)式，由于磁阻效应元件2.1的电阻值R可以用包含外部磁场Hex的函数来表示，所以，磁场检测装置400可以基于电阻值R的变化来检测外部磁场Hex。 
另外，由于磁阻效应元件2.2与磁阻效应元件2.1相同，不重复进行详细说明。 
可是，如以(3)式所表示那样，可知磁阻效应元件2.1和2.2的 电阻值的变化率(灵敏度)由外部磁场Hex的大小和偏置磁场Hb的大小的相对关系来决定。 
图23A表示偏置磁场Hb相对外部磁场Hex相对较大的情况。 
图23B表示外加了比图23A中所示的偏置磁场小的偏置磁场Hb的情况。 
参考图23A，在向磁阻效应元件2.1、2.2外加外部磁场Hex和偏置磁场Hb的情况下，使其合成磁场H与固定层的磁化矢量所成的角度为α。而且，外部磁场Hex只增加了ΔHex的情况的合成磁场H’与固定层的磁化矢量所成的角度为α’。 
参考图23B，在将与图23A中的外部磁场同样的外部磁场Hex和比图23A中的偏置磁场小的偏置磁场Hb外加到磁阻效应元件2.1、2.2的情况下，将其合成磁场H和固定层的磁化矢量所成的角度设为β。而且，外部磁场Hex只增加了与图23A同样的ΔHex的情况的合成磁场H’与固定层的磁化矢量所成的角度为β’。 
参考图23A和图23B，从角度β到角度β’的变化量，比从角度α到角度α’的变化量大(β-β’＞α-α’)。这意味着磁场检测装置400的图23B中的灵敏度比图23A中的灵敏度高。也就是意味着，即使在外部磁场Hex中产生了同样的外部磁场的变化ΔHex，依照与偏置磁场Hb的相互关系也可以进行磁场检测装置400的灵敏度的调整。 
从而，通过设定与外部磁场Hex的变动范围相应的偏置磁场Hb，可以调整磁场检测装置400的灵敏度，实现适当的检测范围。 
根据本发明的实施方式4，偏置部以与外部磁场正交的方式来外加偏置磁场，磁阻效应元件接受外部磁场和偏置磁场的合成磁场。而且，磁阻效应元件的自由层接受合成磁场而饱和，并在合成磁场的方向上产生磁化矢量。进而，对于外部磁场的电阻值的检测灵敏度依照偏置磁场的大小和外部磁场的大小的相对关系而变化。因此，依照外部磁场的变动范围可以实现将检测范围可按照所希望的幅度进行调整的磁场检测装置。 
另外，根据本发明的实施方式4，由于偏置部在与外部磁场正交 的方向上外加偏置磁场，所以可以将构成合成磁场的分量分解成相互独立的要素。因此，由于不管外部磁场的大小如何可以保持一定的与偏置磁场的相对比，所以可以使检测范围内的电阻值的检测特性线性化。 
另外，根据本发明的实施方式4，由于使用两个磁阻效应元件来通过桥接电路来检测器其电阻值的变化，所以不再需要基准电流和基准电压等。且，由于可以使其检测精度达到两倍，所以可以更加高精度地检测外部磁场。还由于可以使同相位的噪声相互抵消，所以可以抑制检测误差。 
实施方式5 
在上述实施方式4中，对检测与磁阻效应元件的固定层的磁化方向同方向的外部磁场的构造进行了说明。另一方面，在实施方式5中，对检测与磁阻效应元件的固定层的磁化方向正交的外部磁场的构造进行说明。 
由于依据本发明的实施方式5的磁场检测装置500的概略构成图与依据图18所示的实施方式4的磁场检测装置400相同，不重复进行详细说明。 
图24A是依据本发明的实施方式5的磁场检测装置500的斜视图。 
图24B是依据本发明的实施方式5的磁场检测装置500的平面图。 
参考图24A，磁场检测装置500由在基板32上形成的磁阻效应元件2.1和2.2、分别与磁阻效应元件2.1和2.2相对而被配置的偏置部4.1和4.2构成。 
参考图24B，偏置部4.1其中心轴与磁阻效应元件2.1的中心轴平行，且，离开规定的间隔而被配置。同样地，偏置部4.2，其中心轴与磁阻效应元件2.2的中心轴平行，且离开规定的间隔而被配置。而且，磁阻效应元件2.1和2.2，分别沿着与固定层的磁化矢量40.1和40.2相同的方向检测改变其大小的外部磁场Hex。此外，检测对象的 外部磁场Hex是相同的。 
在磁阻效应元件2.1中固定层的磁化矢量40.1，被固定于与偏置部4.1的中心轴和磁阻效应元件2.1的中心轴正交的朝向上，自由层的磁化矢量42.1，朝向与外部磁场Hex和偏置磁场Hb相对应的角度。同样地，固定层的磁化矢量40.2，被固定于与偏置部4.2的中心轴和磁阻效应元件2.2的中心轴正交的朝向上，自由层的磁化矢量42.2，朝向与外部磁场Hex和偏置磁场Hb相对应的角度。在这里，磁阻效应元件2.1和2.2的自由层，几乎全部分别在磁化矢量42.1和42.2的朝向上被磁化，而进入饱和状态。 
另外，偏置部4.1和4.2是相互相同的构造，且磁阻效应元件2.1和2.2也相互是相同的构造。为此，磁阻效应元件2.1和2.2分别接受外部磁场Hex而产生的电阻值变化可以看作几乎相同。 
参考图25，由于磁阻效应元件2.1的中心轴从偏置部4.1的中心轴离开规定的间隔，所以，在磁阻效应元件2.1上，将相对该中心轴而持有规定的角度的偏置磁场Hb进行外加。在这里，以磁阻效应元件2.1的中心轴为基准，将偏置磁场Hb分解成相互正交的平行分量Hb1和正交分量Hb2。 
平行分量Hb1与磁阻效应元件2.1的中心轴平行，且也与外部磁场Hex平行。另外，正交分量Hb2与磁阻效应元件2.1的中心轴正交，且也与外部磁场Hex正交。 
从而，偏置磁场Hb与外部磁场Hex的合成磁场H，由由偏置磁场Hb的平行分量Hb1与外部磁场Hex形成的分量和由偏置磁场Hb的正交分量Hb2形成的分量来构成。为此，自由层的磁化矢量42.1(合成磁场H)与固定层的磁化矢量40.1形成的角度θ由(4)式来表示。 
θ＝tan-1((Hb1+Hex)/Hb2)    ...(4) 
将(4)代入上述的(1)式，磁阻效应元件2.1的电阻值R由(5)式表示。 
R＝Rm+Rocos(tan-1((Hb1+Hex)/Hb2)  ...(5) 
根据(5)式，由于磁阻效应元件2.1的电阻值R可以用包含外部磁场Hex的函数来表示，所以，磁场检测装置500可以基于电阻值R的变化来检测外部磁场Hex。 
另外，由于磁阻效应元件2.2与磁阻效应元件2.1相同，所以详细说明不再重复。 
进而，如(5)式表示那样，可以知道，磁阻效应元件2.1和2.2的电阻值的变化率(灵敏度)由偏置磁场Hb的平行分量Hb1以及外部磁场Hex的大小与偏置磁场Hb的正交分量Hb2的大小的相对关系来决定。从而，通过适当地设定向磁阻效应元件2.1、2.2外加的偏置磁场Hb的大小和朝向，可以调整磁场检测装置500的检测范围。 
也就是，通过适当地设定对于磁阻效应元件2.1、2.2的偏置部4.1、4.2的相对位置，可以任意地变更磁场检测装置500的检测范围。 
此外，通过在磁场检测装置500中将几乎相同的外部磁场Hex分别外加到磁阻效应元件2.1和2.2上，来检测外部磁场。因此，可以将磁场检测装置500应用于如下的电流检测电路。 
参考图26，在磁阻效应元件2.1以及2.2的上部配置了流经检测对象的电流的电路69。通过检测对象的电流流经电路69，在电路69的圆周方向上产生电磁场，其大小沿着电路69是一样的。由于该电磁场与检测对象的电流的大小成比例，所以通过检测电磁场可以测定电流的大小。 
从而，如上述那样，磁场检测装置500检测由于检测对象的电流流过电路69而产生的外部磁场Hex，并基于该检测出的外部磁场Hex来测定电流。 
根据本发明的实施方式5，磁阻效应元件，接受外部磁场和偏执磁场的合成磁场。而且，磁阻效应元件的自由层，接受合成磁场而饱和，并在合成磁场的方向上产生磁化矢量。进而，对于外部磁场的电阻值的检测灵敏度依照偏置磁场的大小和外部磁场的大小的相对关系进行变化。因此，通过设定最优的偏置磁场，依照外部磁场的变动范围，可以实现使检测范围能够按照所希望的幅度进行调整的磁场检测 装置。 
实施方式6 
在实施方式4和5中，对与多个的磁阻效应元件分别对应的偏置部外加偏置磁场的构造进行了说明。另一方面，在实施方式6中，对共同的偏置部对于多个的磁阻效应元件外加偏置磁场的构造进行说明。 
参考图27，依据本发明的实施方式6的磁场检测装置600，由磁阻效应元件2.1a、2.1b、2.2a、2.2b和偏置部4、检测电路56构成。 
磁阻效应元件2.1a、2.1b、2.2a、2.2b是相互同样的构造的元件。磁阻效应元件2.1a、2.1b相互接近而被配置，另外，磁阻效应元件2.2a、2.2b也相互接近而被配置。为此，磁阻效应元件2.1a、2.1b，接受外部磁场和偏置磁场而产生的电阻值的变化相互相等；另外，磁阻效应元件2.2a、2.2b接受外部磁场和偏置磁场而产生的电阻值的变化也相互相等。关于其他的说明，由于与在实施方式1中的磁阻效应元件2相同，不重复进行详细的说明。 
检测电路56构成由磁阻效应元件2.1a和2.2a的串联电路、由磁阻效应元件2.1b和2.2b的串联电路形成的桥接电路，并对各自的电阻值进行差动运算，来检测其电阻值的变化。而且，检测电路56将检测出的电阻值的变化作为检测信号进行输出。 
偏置部4，对磁阻效应元件2.1a、2.1b、2.2a、2.2b，外加具有与使各自的自由层为饱和状态相应的大小的偏置磁场。关于其他，由于与实施方式1中的偏置部4相同，不重复进行详细说明。 
参考图28，磁场检测装置600，由在基板32上形成的偏置部4和以对于偏置部4的中心轴成为对称的方式而被配置的磁阻效应元件2.1a、2.1b以及磁阻效应元件2.2a、2.2b构成。 
而且，磁场检测装置600对附加于在与偏置部4的中心轴正交的方向上进行直线运动的移动体90上的磁场发生部92的变位(位移)进行检测。也就是，磁场检测装置600依照发生外部磁场Hex的磁场发生部92的位置，基于根据磁阻效应元件2.1a、2.1b接受的外部磁 场和磁阻效应元件2.2a、2.2b接受的外部磁场的差而产生的电阻值的差，来检测磁场发生部92的变位。 
参考图29，检测电路56将磁阻效应元件2.1a、2.2a以及2.1b、2.2b的电阻值变化用桥接电路进行检测，并输出与该检测结果相应的检测信号。另外，检测电路56包含前置放大器54。 
磁阻效应元件2.1a的一端与磁阻效应元件2.2a的一端连接，进而，电源电压Vcc被施加于磁阻效应元件2.1a的另一端，接地电压被施加于磁阻效应元件2.2a的另一端。 
磁阻效应元件2.1b的一端与磁阻效应元件2.2b的一端连接，进而，电源电压Vcc被施加于磁阻效应元件2.2b的另一端，接地电压被施加于磁阻效应元件2.1b的另一端。 
前置放大器54，以规定的放大率将磁阻效应元件2.1a与磁阻效应元件2.2a的连接点的电位和磁阻效应元件2.1b与磁阻效应元件2.2b的连接点的电位的电位差进行放大并输出。 
如上所述，由于检测电路56，构成将磁阻效应元件2.1a以及2.1b作为第1对边、将磁阻效应元件2.2a以及2.2b作为第2对边的桥接电路，并检测其电位差，所以不需要参考电阻就可以检测对于磁阻效应元件2.1a、2.1b的磁阻效应元件2.2a、2.2b的电阻值的变化。 
参考图30，磁阻效应元件2.1a和磁阻效应元件2.1b之间的距离，与从磁阻效应元件2.1a、2.1b到偏置部4的距离以及到磁阻效应元件2.2a、2.2b的距离相比十分地小，所以可以将由于与磁阻效应元件2.1a以及2.1b相对应的偏置磁场Hb以及外部磁场Hex而带来的影响看作等价。另外，同样地，也可以将由于与磁阻效应元件2.2a以及2.2b相对应的偏置磁场Hb以及外部磁场Hex而带来的影响看作等价。从而，可以将磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b作为分别等价的两个磁阻效应元件来进行处理。 
在磁阻效应元件2.1a、2.1b中，固定层的磁化矢量40.1，被固定于与偏置部4的中心轴平行的朝向上，自由层的磁化矢量42.1朝向与外部磁场 Hex和偏置磁场Hb相对应的角度。另外，同样地，在磁阻 效应元件2.2a、2.2b中，固定层的磁化矢量40.2，被固定于与偏置部4的中心轴平行的朝向上，自由层的磁化矢量42.2朝向与外部磁场Hex以及偏置磁场Hb相对应的角度。在这里，磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b的自由层，几乎全部在磁化矢量42.1以及42.2的朝向上被磁化而进入饱和状态。 
另外，磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b，以对于偏置部4的中心轴为对称的方式被配置。为此，向磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b外加的偏置磁场Hb，对于偏置部4的中心轴成为对称。为此，如果外加了外部磁场Hex，磁阻效应元件2.1a、2.1b中的固定层的磁化矢量40.1与自由层的磁化矢量42.1所成的角度和磁阻效应元件2.2a、2.2b中的固定层的磁化矢量40.2与自由层的磁化矢量42.2所成的角度一致。 
因此，磁阻效应元件2.1a、2.1b产生的电阻值，几乎与磁阻效应元件2.2a、2.2b产生的电阻值相同，桥接电路的输出电压几乎为零。 
然后，若在磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b上外加外部磁场Hex，与依据实施方式4的磁场检测装置400以及依据实施方式5的磁场检测装置500相同，自由层的磁化矢量42.1以及42.2的方向进行变化。为此，磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b产生的电阻值也进行变化。 
再次参考图28，依照附加于直线运动的移动体90上的磁场发生部92的变位，在磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b上外加不同大小的外部磁场Hex。从而，在磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b产生的电阻值中就产生了差值。 
再次参考图30，例如，若磁场发生部92接近磁阻效应元件2.1a、2.1b，就在磁阻效应元件2.1a、2.1b上外加更大的外部磁场。于是，磁阻效应元件2.1a、2.1b的自由层的磁化矢量42.1由于外部磁场Hex而引起磁化方向变化，与固定层的磁化矢量40.1所成的角度与磁阻效应元件2.2a、2.2b的自由层的磁化矢量42.2和固定层的磁化矢量40.2所成的角度相比较而变小。 
进而，若磁场发生部92移动而接近电阻效应元件2.2a、2.2b，就在磁阻效应元件2.2a、2.2b上外加更大的外部磁场。于是，磁阻效应元件2.2a、2.2b的自由层的磁化矢量42.2由于外部磁场Hex而引起磁化方向变化，与固定层的磁化矢量40.2所成的角度与磁阻效应元件2.1a、2.1b的自由层的磁化矢量42.1和固定层的磁化矢量40.1所成的角度相比而变小。 
图31是表示磁场发生部92的变位与磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b的电阻值的关系的图。此外，磁场发生部92的变位，在图28中，将对于偏置部4的中心轴靠纸面右侧设为正。 
参考图31，磁阻效应元件2.1a、2.1b的电阻值，在磁场发生部92的变位在负侧、也就是磁场发生部92移动到磁阻效应元件2.1a、2.1b的一侧的情况下，取最小值。另一方面，磁阻效应元件2.2a、2.2b的电阻值，在磁场发生部92的变位在正侧、也就是磁场发生部92移动到磁阻效应元件2.2a、2.2b的一侧的情况下，取最小值。 
从而，由于依照磁场发生部92的变位，磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b发生的电阻值的特性不同，所以检测电路56使用桥接电路对其电阻值的差进行检测。 
图32是表示磁场发生部92的变位与从检测电路56输出的检测信号的关系的图。此外，隔离距离d，在图28中是从磁场发生部92到磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b的距离。 
参考图32，若磁场发生部92的变位为零，也就是，磁场发生部92在偏置部4的中心轴上，由于磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b的电阻值相互一致，所以桥接电路为平衡状态，检测信号变成零。而且，检测信号依照磁场发生部92的变位使其值增大或减小。 
另外，隔离距离d越小，检测信号的变化量(振幅)就变得越大。这是因为，磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b相对于磁场发生部92越接近，由磁场发生部92而产生的外部磁场Hex的偏差就变得越大。 
如上述那样，磁场检测装置600可以检测附加于在与偏置部4的 中心轴正交的方向上进行直线运动的移动体90上的磁场发生部92的变位。此外，不只是磁场发生部92的某个时刻的变位，通过导出在时间范围的变位的变化，也可以检测其速度。 
此外，磁场发生部92还可以由安装于移动体90上的磁铁来构成，移动体90的一部分也可以在所希望的朝向上进行着磁。进而，也可以是在磁场检测装置600的磁场检测部的一侧以突出的方式被设置于移动体90上的齿轮状的突起部。 
另外，磁场检测装置600，不只是可以检测直线运动的移动体90，例如，也可以检测在偏置部4的中心轴的延长线上具有旋转轴而进行旋转运动的移动体。 
但是，如上所述，在没有外加外部磁场Hex的状态或在偏置部4的中心轴的延长线上存在磁场发生部92的状态下，为了将桥接电路为平衡状态，希望磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b各自发生的电阻值相互一致。为此，对于磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b，需要调整偏置部4的位置。 
参考图33，检测电路58，在图29所示的检测电路56中，增加了焊盘部(pad unit)59.1、59.2、59.3。 
焊盘部59.1以及59.2，是用于测定分别输入到前置放大器54的电压的端子。 
焊盘部59.3，是用于检测从前置放大器54输出的电压的端子。 
在调整偏置部4的位置的情况下，在没有外加外部磁场的状态下，一边通过焊盘部59.1以及59.2连续测定输入到前置放大器54的两个电压(测定电压1和2)，一边移动偏置部4来决定其电压相互一致的位置。 
另外，通过焊盘部59.3，一边连续检测从前置放大器54输出的电压(测定电压3)，一边移动偏置部4来决定其电压为零的位置。 
此外，移动偏置部4的单元，是怎样的构造都可以，但是，为了实现较高的检测精度，依照磁阻效应元件2.1a、2.1b以及2.2a、2.2b的尺寸，希望移动幅度要充分地小。 
根据本发明的实施方式6，将相互配置于不同的两个位置的各自两个磁阻效应元件中的电阻值的变化，使用桥接电路来进行检测，并基于其电阻值的时间上的变化检测附加于移动体上的磁场发生部的位置。因此，可以实现以非接触的方式检测移动体的位置的磁场检测装置。 
另外，根据本发明的实施方式6，在没有外加外部磁场的状态下，由于一边测定桥接电路的电压一边移动偏置部，所以可以决定桥接电路平衡的偏置部的位置。因此，检测误差较小，可以实现可进行高精度检测的磁场检测装置。 
实施方式7 
在实施方式6中，对于可检测移动体的变位的构造进行了说明。另一方面，在实施方式7中，对检测移动体的变位(位移)以及其变位方向的构造进行说明。 
参考图34，依据本发明的实施方式7的磁场检测装置700，由磁阻效应元件3.1a、3.1b、3.2a、3.2b、3.3a、3.3b、3.4a、3.4b和偏置部4，和检测电路70构成。 
磁阻效应元件3.1a、3.1b、3.2a、3.2b是相互同样的构造的元件，磁阻效应元件3.1a以及3.1b相互接近而被配置，另外，磁阻效应元件3.2a以及3.2b相互接近而被配置。为此，磁阻效应元件3.1a以及3.1b接受外部磁场以及偏置磁场而产生的电阻值的变化相互相等，另外，磁阻效应元件3.2a以及3.2b接受外部磁场以及偏置磁场而产生的电阻值的变化相互相等。 
磁阻效应元件3.3a、3.3b以及3.4a、3.4b是相互同样的构造的元件。而且，磁阻效应元件3.3a以及3.3b相互接近而被配置，磁阻效应元件3.4a以及3.4b相互接近而被配置。 
另外，磁阻效应元件3.4a以及3.4b，由于从偏置部4接受一定方向上的充分大的外部磁场，所以，作为使其电阻值为一定的参考电阻而起作用。 
对于磁阻效应元件3.1a、3.1b、3.2a、3.2b、3.3a、3.3b、3.4a、 3.4b的其他方面，由于与实施方式1中的磁阻效应元件2相同，故详细说明不再重复。 
检测电路70，构成由磁阻效应元件3.1a以及3.2a的串联电路和磁阻效应元件3.1b以及3.2b的串联电路形成的桥接电路，将各自的电阻值进行差动运算来检测其电阻值的变化。进而，检测电路70，构成由磁阻效应元件3.3a以及3.4a的串联电路和磁阻效应元件3.3b以及3.4b的串联电路形成的桥接电路，将各自的电阻值进行差动运算来检测其电阻值的变化。而且，检测电路70基于检测出的这些电阻值的变化来运算旋转角度以及旋转方向，并输出。 
偏置部4对于磁阻效应元件3.1a、3.1b、3.2a、3.2b、3.3a、3.3b、3.4a、3.4b，外加偏置磁场。而且，磁阻效应元件3.1a、3.1b、3.2a、3.2b、3.3a、3.3b、3.4a、3.4b，由于从偏置部4接受的偏置磁场，各自的自由层进入饱和状态。对于其他，由于与实施方式1中的偏置部4相同，不重复进行详细的说明。 
参考图35，磁场检测装置700，包括：在基板32的上方只离开规定的距离而被配置的偏置部4；以对于被映射在基板32上的偏置部4的中心轴成为对称的方式而被配置的磁阻效应元件3.1a、3.1b以及磁阻效应元件3.2a、3.2b；沿着被映射在基板32上的偏置部4的中心轴而被配置的磁阻效应元件3.3a、3.3b以及磁阻效应元件3.4a、3.4b。而且，磁场检测装置700检测以位于被映射在基板32上的偏置部4的中心轴的延长线上的旋转轴(没有图示)为中心而进行旋转运动的移动体96的旋转角度以及旋转方向。 
亦即，磁场检测装置700依照发生外部磁场Hex的磁场发生部98的位置，基于由于磁阻效应元件3.1a、3.1b接受的外部磁场与磁阻效应元件3.2a、3.2b接受的外部磁场的差值而产生的电阻值的差值，来检测磁场发生部98的旋转角度。另外，磁场检测装置700，依照发生外部磁场Hex的磁场发生部98的位置，将由于磁阻效应元件3.3a、3.3b接受的外部磁场而产生的电阻值和不管外部磁场Hex如何都为一定的磁阻效应元件3.4a、3.4b的电阻值进行差动运算，来检测磁场发 生部98的旋转角度。进而，磁场检测装置700，基于两个检测结果，来检测磁场发生部98的旋转方向。 
参考图36，检测电路70用桥接电路来检测磁阻效应元件3.1a、3.1b以及磁阻效应元件3.2a、3.2b的电阻值变化，且用桥接电路来检测磁阻效应元件3.3a、3.3b以及3.4a、3.4b的电阻值变化，进而，输出旋转角度以及旋转方向。而且，检测电路56包含前置放大器74、75以及运算部72。 
磁阻效应元件3.1a的一端与磁阻效应元件3.2a的一端连接，进而，电源电压Vcc被施加到磁阻效应元件3.1a的另一端，接地电压被施加到磁阻效应元件3.2a的另一端。 
磁阻效应元件3.1b的一端与磁阻效应元件3.2b的一端连接，进而，电源电压Vcc被施加到磁阻效应元件3.2b的另一端，接地电压被施加到磁阻效应元件3.1b的另一端。 
前置放大器74，以规定的放大率将磁阻效应元件3.1a与磁阻效应元件3.2a的连接点的电位，和磁阻效应元件3.1b与磁阻效应元件3.2b的连接点的电位的电位差进行放大并向运算部72输出。 
磁阻效应元件3.3a的一端与磁阻效应元件3.4a的一端连接，进而，电源电压Vcc被施加到磁阻效应元件3.3a的另一端，接地电压被施加到磁阻效应元件3.4a的另一端。 
磁阻效应元件3.3b的一端与磁阻效应元件3.4b的一端连接，进而，电源电压Vcc被施加到磁阻效应元件3.4b的另一端，接地电压被施加到磁阻效应元件3.3b的另一端。 
前置放大器75，以规定的放大率将磁阻效应元件3.3a与磁阻效应元件3.4a的连接点的电位，和磁阻效应元件3.3b与磁阻效应元件3.4b的连接点的电位的电位差进行放大并向运算部72输出。 
运算部72，接受从前置放大器74输出的电压信号和从前置放大器75输出的电压信号，来运算旋转角度以及旋转方向并输出。 
参考图37，磁阻效应元件3.1a和磁阻效应元件3.1b的距离，与从磁阻效应元件3.1a、3.2b到偏置部4的距离以及到移动体96的距 离相比充分地小，可以将由于对于磁阻效应元件3.1a以及3.1b的偏置磁场Hb以及外部磁场Hex而产生的影响看作等价。关于其他的磁阻效应元件也相同，可以将磁阻效应元件3.2a以及3.2b、磁阻效应元件3.3a以及3.3b、磁阻效应元件3.4a以及3.4b，分别看作等价的两个磁阻效应元件。 
在磁阻效应元件3.1a以及3.1b中，固定层的磁化矢量40.1，被固定于与被映射在基板32上的偏置部4的中心轴平行的朝向上，自由层的磁化矢量42.1被朝向于与外部磁场Hex以及偏置磁场Hb相对应的角度。另外，同样地，在磁阻效应元件3.2a、3.2b中，固定层的磁化矢量40.2，被固定于与被映射在基板32上的偏置部4的中心轴平行的朝向上，自由层的磁化矢量42.2被朝向于与外部磁场Hex以及偏置磁场Hb相对应的角度。在这里，在磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b的自由层，几乎全部在磁化矢量42.1以及42.2的朝向上被磁化而进入饱和状态。 
另外，磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b，以对于被映射在基板32上的偏置部4的中心轴成为对称的方式而被配置。为此，向磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b外加的偏置磁场Hb，对于被映射在基板32上的偏置部4的中心轴成为对称。为此，如果不外加外部磁场Hex，在磁阻效应元件3.1a、3.1b中的固定层的磁化矢量40.1和自由层的磁化矢量42.1所成的角度，与在磁阻效应元件3.2a、3.2b中的固定层的磁化矢量40.2和自由层的磁化矢量42.2所成的角度一致。 
接下来，若磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b外加外部磁场Hex，自由层的磁化矢量42.1以及42.2的方向就变化。 
从而，通过检测电路70被检测出的由磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b构成的桥接电路的输出电压，与依据实施方式6的磁场检测装置600中的桥接电路的输出电压相同。 
另一方面，在磁阻效应元件3.3a、3.3b中，固定层的磁化矢量40.3，被固定于与被映射在基板32上的偏置部4的中心轴平行的朝向 上，自由层的磁化矢量42.3依照外部磁场Hex以及偏置磁场Hb，其朝向进行反转。另外，在磁阻效应元件3.4a、3.4b中，固定层的磁化矢量40.4，被固定于与被映射在基板32上的偏置部4的中心轴平行的朝向上，另外，自由层的磁化矢量42.4被固定于偏置磁场Hb的朝向，而不受外部磁场Hex的影响。 
亦即，磁阻效应元件3.3a、3.3b依照磁场发生部98的旋转角度，使其磁化方向交互反转，所以使电阻值变化很大。另一方面，磁阻效应元件3.4a、3.4b，由于不接受外部磁场Hex的影响，故不管磁场发生部98的位置如何都具有恒定的电阻值，而作为参考电阻起作用。这样，在通过在磁阻效应元件3.4a、3.4b上外加一定的偏置磁场并作为参考电阻，来构成磁阻效应元件3.3a、3.3b以及3.4a、3.4b的桥接电路的情况下，可以将各自的电阻值的温度依赖性抵消。因此，可以抑制由于温度原因而产生的误差。 
图38A表示从由磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b构成的桥接电路输出的电压信号。 
图38B表示从由磁阻效应元件3.3a、3.3b以及3.4a、3.4b构成的桥接电路输出的电压信号。 
参考图37以及图38A，若磁场发生部98位于B点，亦即磁场发生部98位于被映射在基板32上的偏置部4的中心轴上，由于磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b的电阻值相互一致，所以桥接电路变成平衡状态，电压信号变成零。另外，若磁场发生部98位于A点，也就是，磁场发生部98位于磁阻效应元件3.2a、3.2b的一侧，磁阻效应元件3.2a以及3.2b的电阻值变小，电压信号增大到正的一侧。进而，若磁场发生部98位于C点，也就是，磁场发生部98位于磁阻效应元件3.1a、3.1b的一侧，磁阻效应元件3.1a以及3.1b的电阻值变小，电压信号减小到负的一侧。如上述那样，由磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b构成的桥接电路的电压信号，伴随磁场发生部98的旋转运动而周期性地进行变动。 
参考图37以及图38B，若磁场发生部98位于B点，也就是在磁 场发生部98位于被映射在基板32上的偏置部4的中心轴上，磁阻效应元件3.3a、3.3b，由于其自由层的磁化方向反转，电阻值变化很大，电压信号取极大值。而且，若磁场发生部98离磁阻效应元件3.3a、3.3b较远，由于不能使自由层的磁化方向维持在反转状态，所以桥接电路变成平衡状态，电压信号变成零。 
如上述那样，由磁阻效应元件3.3a、3.3b以及3.4a、3.4b构成的桥接电路的电压信号，伴随磁场发生部98的旋转运动而周期性地进行变动。 
参考图38A以及图38B，检测电路70的运算部72(图36)接受来自由磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b构成的桥接电路的电压信号，运算磁场发生部98的旋转角度。进而，检测电路70的运算部72，通过将来自由磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b构成的桥接电路的电压信号与来自由磁阻效应元件3.3a、3.3b以及3.4a、3.4b构成的桥接电路的电压信号进行比较，来运算磁场发生部98的旋转方向。 
例如，通过以来自由磁阻效应元件3.3a、3.3b以及3.4a、3.4b构成的桥接电路的电压信号为极大值的时刻为基准，来判定这以后的来自由磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b构成的桥接电路的电压信号的极性，可以决定旋转方向。也就是，在由磁阻效应元件3.3a、3.3b以及3.4a、3.4b构成的桥接电路的电压信号为极大值的时刻以后，如果来自由磁阻效应元件3.1a、3.1b以及3.2a、3.2b构成的桥接电路的电压信号的为正，就可以判定为在从B点到A点的方向进行旋转，如果电压信号的为负，就可以判定为在从B点到C点的方向进行旋转。 
此外，磁场发生部98也可以用安装在移动体96上的磁铁来构成，移动体96的一部分也可以在所希望的朝向上被磁化，进而，还可以是以在磁场检测装置700的磁场检测部的一侧成为突出的方式被设置于移动体96上的齿轮状的突起部。 
另外，虽然在上述说明中，对于作为移动体的变位以及变位方向的一例，对检测进行旋转运动的移动体的旋转角度以及旋转方向的情 况进行了说明。但是不言而喻也可以检测进行直线运动的移动体的变位以及变位方向。 
根据本发明的实施方式7，使用桥接电路对被配置在相互不同的两个位置的各自两个的磁阻效应元件中的电阻值的变化进行检测，且，还使用桥接电路对被配置在不同位置的两个的磁阻效应元件中的电阻值的变化进行检测。而且，就可以基于用两个桥接电路分别检测出的时间上的变化，来检测移动体的旋转角度以及旋转方向。因此，可以实现以非接触的方式来检测移动体的变位以及变位方向的磁场检测装置。 
虽然已对本发明进行了详细的说明表示。但是，人们可以清楚地理解这只是用于示例而不是作为限定，发明的精神和范围仅由附加的权利要求的范围来限定。 

Claims (11)

1.一种磁场检测装置，具备包含经由第一非磁性层而叠层的第一及第二铁磁性层的磁阻效应元件；和基于上述磁阻效应元件的电阻值来检测外加给上述磁阻效应元件的外部磁场的检测电路，其特征在于：
上述检测电路配置在与配置了上述磁阻效应元件的基板相同的基板上，
上述第一铁磁性层不管上述外部磁场如何其磁化方向固定，
上述第二铁磁性层的磁化方向依照上述外部磁场而变化，
上述磁阻效应元件的电阻值根据上述第一及第二铁磁性层中的磁化方向的相对关系而变化，
上述磁场检测装置还具备对上述磁阻效应元件外加偏置磁场而使上述磁阻效应元件相对于上述外部磁场的电阻值的特性变化的偏置部，
上述磁场检测装置检测能伴随移动接近第一及第二位置的移动体发生的外部磁场，并包含：
被配置于上述第一位置的第一及第二上述磁阻效应元件；和
被配置于上述第二位置的第三及第四上述磁阻效应元件，
上述第一及第二磁阻效应元件以及上述第三及第四磁阻效应元件以各自的上述第一铁磁性层中的磁化方向成为与上述外部磁场同方向的方式进行配置，
上述偏置部以上述第一及第二位置处的上述偏置磁场的大小实质上一致的方式进行配置，
上述检测电路构成上述第一及第二磁阻效应元件为对边、且上述第三及第四磁阻效应元件为对边的第一桥接电路，并基于根据伴随上述移动体移动的上述第一及第二磁阻效应元件与上述第三及第四磁阻效应元件的电阻值差而产生的上述第一桥接电路的对点间的电位差来检测上述外部磁场。
2.按照权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述磁场检测装置还包含被配置于处于在连结上述第一位置和第二位置的线的中点与该线正交的直线上、且上述移动体能伴随移动而接近的第三位置的第五及第六上述磁阻效应元件，
上述检测电路还包含不依赖于上述外部磁场、其电阻值实质上恒定的两个参照电阻，构成上述第五及第六磁阻效应元件为对边、且上述两个参照电阻为对边的第二桥接电路，并基于伴随上述移动体的移动而产生的上述第一桥接电路的对点间的电位差随时间的变化和上述第二桥接电路的对点间的电位差随时间的变化来检测上述外部磁场的变位及变位方向。
3.按照权利要求2所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述两个参照电阻由不依赖于上述外部磁场地被提供实质上恒定的上述偏置磁场的第七及第八上述磁阻效应元件组成。
4.按照权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述偏置部被配置在包含连结上述第一及第二位置的线的中点、且与上述第一铁磁性层的磁化方向平行的直线上。
5.按照权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述第一及第二磁阻效应元件以及上述第三及第四磁阻效应元件被配置在同一基板上，
上述偏置部被配置在从上述基板离开规定的距离的平行平面上，且
以向上述基板上的中心轴的映射像与包含连结上述第一及第二位置的线的中点、且与上述第一铁磁性层的磁化方向平行的直线一致的方式进行配置。
6.按照权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述检测电路还包含用于测定上述第一桥接电路的对点的电位或/和对点间的电位差的焊盘部。
7.按照权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述检测电路包含被配置在与上述第一至第四磁阻效应元件共有的基板上的部分。
8.按照权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述偏置部由永久磁铁组成。
9.按照权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述第一至第四磁阻效应元件还包含在与上述第一铁磁性层和上述第一非磁性层被接合的面相反的面上，与上述第一铁磁性层接合的反铁磁性层，
上述反铁磁性层通过交换耦合来固定上述第一铁磁性层的磁化方向。
10.按照权利要求9所述的磁场检测装置，其特征在于：
上述第一至第四磁阻效应元件还包含被插入上述第一铁磁性层和上述反铁磁性层之间，并经由第二非磁性层与上述第一铁磁性层接合的第三铁磁性层，
上述第三铁磁性层持有抵消上述第一铁磁性层磁化的磁化。
11.一种对磁场检测装置进行调整的方法，该磁场检测装置能检测出伴随移动接近第一及第二位置的移动体发生的外部磁场，其特征在于：
上述磁场检测装置具备：
分别包含经由第一非磁性层而叠层的第一及第二铁磁性层的第一至第四磁阻效应元件；
基于上述第一至第四磁阻效应元件的电阻值来检测上述外部磁场的检测电路；以及
对上述第一至第四磁阻效应元件外加偏置磁场的偏置部，
其中，上述第一铁磁性层不管上述外部磁场如何其磁化方向固定，
上述第二铁磁性层的磁化方向依照上述外部磁场而变化，
上述第一至第四磁阻效应元件的电阻值分别根据上述第一及第二铁磁性层中的磁化方向的相对关系而变化，
上述第一及第二磁阻效应元件被配置于上述第一位置，
上述第三及第四磁阻效应元件被配置于上述第二位置，
上述第一至第四磁阻效应元件分别以上述第一铁磁性层中的磁化方向成为与上述外部磁场同方向的方式进行配置，
上述检测电路构成上述第一及第二磁阻效应元件为对边、且上述第三及第四磁阻效应元件为对边的桥接电路，并基于根据伴随上述移动体移动的上述第一及第二磁阻效应元件与上述第三及第四磁阻效应元件的电阻值差而产生的上述桥接电路的对点间的电位差来检测上述外部磁场，
对上述磁场检测装置进行调整的方法包含以下步骤：以在未外加上述外部磁场的状态下，上述桥接电路的对点的电位相互一致、或者上述桥接电路的对点间的电位差为零的方式，来决定上述偏置部的位置。
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