JP2017207320A - 位置センサ - Google Patents

Abstract

【課題】温度が変化した際の出力変動を抑制することができる位置センサを提供する。
【解決手段】第１磁気抵抗素子３０の抵抗値は、検出対象１００が磁石２０に引きつけられないことにより第１領域３２に発生する第１の向きの磁気ベクトルに対応した第１抵抗値と、検出対象１００が磁石２０に引きつけられることにより第２領域３３に発生する第２の向きの磁気ベクトルに対応した第２抵抗値と、の割合によって決まる。信号処理部５０は、第１磁気抵抗素子３０の抵抗値と、磁界の影響を受けないと共に第１磁気抵抗素子３０と同じ構成の第２磁気抵抗素子４０の抵抗値と、の抵抗比に対応した検出信号を取得する。これにより、温度が変化した際に第１磁気抵抗素子３０の抵抗値に含まれる抵抗値温度係数及び抵抗変化率温度係数が相殺されるので、温度が変化した際の出力変動を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、検出対象の位置を検出する位置センサに関する。

従来より、直線上の位置を検出する位置センサが、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、位置センサは、厚さ方向に着磁された磁石の片面に当該磁石の長さ方向に対する幅が当該長さ方向の位置によって異なる磁性板が設けられたセンサ本体を備えている。また、位置センサは、センサ本体の磁性板の上方に一定のギャップを空けて長手方向に沿って移動する磁気変換素子を備えている。

このような構成によると、磁石から出る磁界が幅の異なる磁性板によって遮蔽されるので、磁性板の表面の磁界強さが磁石の長さ方向の位置によって変化する。したがって、移動する磁気変換素子からの出力を検知することで、磁気変換素子の磁石に対する位置を検出することができる。

特開平５−２６４３２６号公報

しかしながら、上記従来の技術では、例えば位置センサの温度が変化する等の問題が起こった際に磁気変換素子の出力が変化してしまう。このため、検出対象の位置検出の誤差が発生してしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑み、温度が変化した際の出力変動を抑制することができる位置センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、位置センサは、一面（１１）を有する支持基板（１０）と、支持基板の一面側に設けられ、磁界を発生させる磁界発生部（２０）と、支持基板のうち磁界が貫通する位置に設けられ、磁界によって発生する磁気ベクトルの向きに応じて抵抗値が変化する第１磁気抵抗素子（３０）と、支持基板のうち磁界が貫通しない位置に設けられ、第１磁気抵抗素子と同じ材料で構成され、第１磁気抵抗素子に直列接続された第２磁気抵抗素子（４０）と、第１磁気抵抗素子の抵抗値と、第２磁気抵抗素子の抵抗値と、の抵抗比に対応した検出信号を取得する信号処理部（５０）と、を備えている。

そして、第１磁気抵抗素子の抵抗値は、磁性体で構成された検出対象（１００）のうちの一面の面方向の先端部（１１０）が第１磁気抵抗素子から離れていると共に基準位置から当該面方向のうちの一つの方向である移動方向に移動する位置に応じて、検出対象が磁界発生部に引きつけられないことにより第１磁気抵抗素子の第１領域（３２）に発生する第１の向きの磁気ベクトルに対応した第１抵抗値と、検出対象が磁界発生部に引きつけられることにより第１磁気抵抗素子の第２領域（３３）に発生する第２の向きの磁気ベクトルに対応した第２抵抗値と、の割合によって決まる。

これによると、磁界の影響を受ける第１磁気抵抗素子（３０）と、磁界の影響を受けない第２磁気抵抗素子（４０）と、が同じ材料で構成されている。このため、温度が変化した際に第１磁気抵抗素子（３０）の抵抗値に含まれる抵抗値温度係数及び抵抗変化率温度係数が相殺され、信号成分のみが得られる。したがって、温度が変化した際の出力変動を抑制することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る位置センサの側面図である。 図１のII−II断面図である。 第１磁気抵抗素子及び第２磁気抵抗素子のハーフブリッジ回路を示した図である。 図１のIV−IV断面図である。 第１磁気抵抗素子に印加される磁界のＢｙ成分とＢｚ成分とを説明するための図である。 検出対象移動量に対する信号処理後の出力を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る位置センサの側面図である。 図７のVIII−VIII断面図である。 図７のIX−IX断面図である。 本発明の第３実施形態に係る位置センサの側面図である。 図１０のXI−XI断面図である。 図１０のXII−XII断面図である。 本発明の第４実施形態に係る位置センサの側面図である。 図１３のXIV−XIV断面図である。 図１３のXV−XV断面図である。 本発明の第５実施形態に係る位置センサの側面図である。 図１６のXVII−XVII断面図である。 図１６のXVIII−XVIII断面図である。 本発明の第６実施形態に係る位置センサの側面図である。 図１９のXX−XX断面図である。 図１９のXXI−XXI断面図である。 図１９に示された第１磁気抵抗素子に発生する第１の向きの磁気ベクトルと第２の向きの磁気ベクトルを示した斜視図である。 本発明の第７実施形態に係る位置センサの側面図である。 図２３のXXIV−XXIV断面図である。 図２３のXXV−XXV断面図である。 図２３に示された第１磁気抵抗素子に発生する第１の向きの磁気ベクトルと第２の向きの磁気ベクトルを示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る位置センサは、検出対象の位置を検出するものである。図１〜図３に示されるように、位置センサ１は、支持基板１０、磁石２０、第１磁気抵抗素子３０、第２磁気抵抗素子４０、及び信号処理部５０を備えて構成されている。

支持基板１０は、一面１１と、一面１１とは反対側の他面１２と、を有する板状に構成された部品である。支持基板１０は、図示しないパッドや配線パターンが形成された回路基板である。支持基板１０として、プリント基板等の磁界を透過するものが用いられる。

磁石２０は、磁界を発生させる部品である。磁石２０は、検出対象１００の有無に応じて磁気ベクトルの向きが変化する磁界を第１磁気抵抗素子３０に印加する役割を果たす。磁石２０は、支持基板１０の一面１１に直交する方向に磁界が発生するように当該一面１１に固定されている。例えば、磁石２０のＮ極が支持基板１０の一面１１側に向けられている。これにより、磁界の向きが支持基板１０の一面１１側から他面１２側となる。なお、磁石２０のＳ極が支持基板１０の一面１１側に向けられていても良い。

ここで、検出対象１００は、板状の磁性体によって構成されている。検出対象１００は、支持基板１０の他面１２から離れて位置している。また、検出対象１００は、支持基板１０の他面１２（一面１１）の面方向に基準位置から移動する。具体的には、検出対象１００のうち支持基板１０の他面１２の面方向の先端部１１０が、当該他面１２の上方の空間部２００を基準位置から当該面方向のうちの一つの方向である移動方向に移動する。磁石２０は、この移動方向に延設されている。

第１磁気抵抗素子３０及び第２磁気抵抗素子４０は、磁界によって発生する磁気ベクトルの向きに応じて抵抗値が変化する素子である。各磁気抵抗素子３０、４０は、同じ材料で構成されている。

例えば、各磁気抵抗素子３０、４０は、下部電極の上にピン磁性層、非磁性層、フリー磁性層、及び上部電極が順に形成されたＧＭＲ素子として構成されている。ピン磁性層は磁化の向きが固定された強磁性金属層である。非磁性層はフリー磁性層からピン磁性層に電流を流すための層である。フリー磁性層は、外部の磁場の影響を受けて磁化の向きが変化する強磁性金属層である。なお、各磁気抵抗素子３０、４０は、ＧＭＲ素子に限られず、ＴＭＲ素子、ＡＭＲ素子として構成されていても良い。

第１磁気抵抗素子３０は、支持基板１０の他面１２のうち磁界が貫通する位置に設けられている。すなわち、第１磁気抵抗素子３０は、支持基板１０の他面１２のうち磁石２０に対応した磁気範囲に設けられている。第１磁気抵抗素子３０は、移動方向に延設されている。

また、図２に示されるように、第１磁気抵抗素子３０は、支持基板１０の他面１２の面方向のうち移動方向に垂直な幅方向の中心位置３１が磁石２０における幅方向の中心位置２１から当該幅方向のうちの一方向にずらされている。これにより、第１磁気抵抗素子３０には磁石２０の解放磁界（Ｂｙ成分）が充分に印加される。

一方、第２磁気抵抗素子４０は、支持基板１０のうち磁界が貫通しない位置に設けられている。すなわち、第２磁気抵抗素子４０は、支持基板１０の他面１２のうち上記の磁気範囲から離れた位置に配置されている。本実施形態では、第２磁気抵抗素子４０は、信号処理部５０に設けられている。

なお、第２磁気抵抗素子４０は、信号処理部５０とは別体として支持基板１０に設けられていても良い。この場合、第２磁気抵抗素子４０は、支持基板１０のうち磁界の影響を受けない位置に実装される。

さらに、図３に示されるように、第２磁気抵抗素子４０は、第１磁気抵抗素子３０に直列接続されている。これにより、各磁気抵抗素子３０、４０はハーフブリッジ回路部６０を構成している。第１磁気抵抗素子３０の抵抗値をＲａとし、第２磁気抵抗素子４０の抵抗値をＲｆとする。Ｒｆは一定値であるが、Ｒａは変化する。つまり、第２磁気抵抗素子４０は基準抵抗として機能する。そして、各磁気抵抗素子３０、４０の接続点の電圧が検出信号となる。すなわち、検出信号は、第１磁気抵抗素子３０の抵抗値と、第２磁気抵抗素子４０の抵抗値と、の抵抗比に対応した電圧となる。

信号処理部５０は、検出信号を取得して感度やオフセット等の信号処理を行う回路部である。信号処理部５０は、第２磁気抵抗素子４０及び電圧検出部５１を有している。電圧検出部５１は、各磁気抵抗素子３０、４０の接続点の電圧を検出する。

信号処理部５０は、例えばＩＣチップとして構成されている。また、信号処理部５０は、支持基板１０の他面１２のうち磁石２０の磁界の影響を受けない位置に実装されている。信号処理部５０は、支持基板１０の一面１１に実装されていても良い。

以上が、位置センサ１の構成である。なお、位置センサ１は、上記各構成を収容する筐体や、他の装置と電気的接続を行うための端子等を備えている。

次に、位置センサ１の作動について説明する。まず、図１に示されるように、検出対象１００は、先端部１１０が磁気範囲に対応する空間部２００を基準位置から移動方向に移動する。これにより、空間部２００での先端部１１０に位置に応じて、第１磁気抵抗素子３０が受ける磁界の磁気ベクトルの向きが当該第１磁気抵抗素子３０の領域毎に異なる。検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０に近づくと、磁気ベクトルの向きが変化して第１磁気抵抗素子３０の全体の抵抗値が変化する。

具体的には、支持基板１０の一面１１に直交する方向に検出対象１００が位置しない場合、検出対象１００は磁石２０に引きつけられない。このため、図２に示された第１磁気抵抗素子３０の第１領域３２には、上述のように磁界のＢｙ成分が印加される。磁界のＢｙ成分を第１の向きの磁気ベクトルとする。また、当該第１領域３２は、第１の向きの磁気ベクトルに対応した第１抵抗値となる。

一方、支持基板１０の一面１１に直交する方向に検出対象１００が位置する場合、検出対象１００は磁石２０に引きつけられる。このため、図４に示された第１磁気抵抗素子３０の第２領域３３には磁界のＢｚ成分が印加される。磁界のＢｚ成分を第２の向きの磁気ベクトルとする。また、当該第２領域３３は、第２の向きの磁気ベクトルに対応した第２抵抗値となる。

したがって、図５に示されるように、検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０の正面に位置しない状態では第１領域３２に印加される磁界の磁気ベクトルの向きは第１の向きが維持される。このため、第１領域３２では、磁界のＢｙ成分の抵抗変化率に従った第１抵抗値となり、当該Ｂｙ成分に基づいて小さい抵抗値となる。なお、図５に示された磁界のＢｘ成分は移動方向に沿った成分であり、第１磁気抵抗素子３０の抵抗値の変化には影響しない。

一方、検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０の正面に位置する状態では磁界が第２領域３３に垂直に印加される。このため、第２領域３３では、磁界のＢｚ成分の抵抗変化率に従った第２抵抗値となり、抵抗変化がほぼ無い部分となる。

なお、検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０の全体に対向しない場合、第１磁気抵抗素子３０の全体が第１領域３２となる。一方、検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０の全体に対向する場合、第１磁気抵抗素子３０の全体が第２領域３３となる。

以上のことから、ハーフブリッジ回路部６０の第１磁気抵抗素子３０の総抵抗Ｒａは、検出対象１００の先端部１１０の位置により決まる。すなわち、第１磁気抵抗素子３０の第１領域３２の第１抵抗値と、第２領域３３の第２抵抗値と、の割合によって決まる。つまり、総抵抗Ｒａは、磁界のＢｙ成分の抵抗値の割合に応じて決まる。したがって、ハーフブリッジ回路部６０は、検出対象１００の先端部１１０の位置に応じた検出信号を出力する。

そして、電圧検出部５１は、当該検出信号を第２磁気抵抗素子４０の抵抗値（Ｒｆ）と第１磁気抵抗素子３０の総抵抗値（Ｒａ）との抵抗比に応じた電圧として検出する。また、信号処理部５０は、検出信号の感度とオフセットを調整する。これにより、図６に示されるように、信号処理部５０は、検出対象１００の移動量に対して比例して変化する出力を得ることができる。検出対象１００が磁性体であれば磁気ベクトルの向きを変化させることができるので、検出対象１００が磁石でなくても良いというメリットがある。

また、検出信号を取得するための各磁気抵抗素子３０、４０が同じ材料で構成されている。したがって、磁気ベクトルの向きに応じて抵抗値が変化する第１磁気抵抗素子３０だけでなく、磁界の影響を受けない第２磁気抵抗素子４０も温度に応じて抵抗値が変動する。このため、検出信号に含まれる信号成分のうち第１磁気抵抗素子３０の総抵抗値Ｒａの誤差要因となる抵抗値温度係数（＋３０００ｐｐｍ／℃）と抵抗変化率温度係数（−３５００ｐｐｍ／℃）と、を相殺することが可能となる。つまり、検出信号に含まれる信号成分のみが得られるので、温度が変化した際の出力変動を抑制することができる。

さらに、検出対象１００が磁石２０に引き寄せられることにより第１磁気抵抗素子３０の第２領域３３には磁界のＢｚ成分が印加される。すなわち、第１磁気抵抗素子３０と検出対象とのギャップが変動したとしても、第２領域３３に印加される磁界のＢｚ成分の大きさは変化しない。言い換えると、第２抵抗値は、ギャップの変動の影響を受けない。このため、第１磁気抵抗素子３０と検出対象１００との間のギャップが変化したとしても、当該第２領域３３の第２抵抗値は抵抗変化が無い。したがって、第１磁気抵抗素子３０の総抵抗値Ｒａの誤差要因となるギャップ特性の影響を受けないので、ギャップが変化した際の出力変動を抑制することができる。

位置センサ１は、例えば、自動車ドライブシャフト、カムシャフト、ギヤ等の回転体の軸方向の移動位置検出、シフトポジション検出、ピストンやバルブ等の位置検出に適用される。もちろん、位置センサ１は自動車以外の他の用途に適用されても良い。

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、磁石２０が特許請求の範囲の「磁界発生部」に対応する。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図７及び図８に示されるように、磁石２０は、第１の磁石２１及び第２の磁石２２を有して構成されている。第１の磁石２１は、支持基板１０の一面１１に直交する方向に磁界を発生させると共に移動方向に延設されている。第２の磁石２２は、支持基板１０の一面１１に直交する方向に第１の磁石２１とは逆向きの磁界を発生させると共に第１の磁石２１に離間して移動方向に延設されている。

第１磁気抵抗素子３０は、支持基板１０の他面１２のうち各磁石２１、２２の最大範囲に設けられている。具体的には、第１磁気抵抗素子３０は、他面１２のうち移動方向における各磁石２１、２２の最大幅、及び、他面１２の面方向のうち移動方向に垂直な幅方向において第１の磁石２１から第２の磁石２２までの最大幅の磁気範囲に設けられている。さらに、第１磁気抵抗素子３０は、当該磁気範囲において移動方向に延設されている。

このような構成によると、図８に示されるように、支持基板１０の一面１１に直交する方向に検出対象１００が位置しない場合、支持基板１０の一面１１側で第１の磁石２１の磁界と第２の磁石２２の磁界とが引き合う。これにより、第１磁気抵抗素子３０には、支持基板１０の他面１２に傾斜したＢｙ成分、すなわち第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

ここで、幅方向における第１磁気抵抗素子３０の中心位置は、幅方向における第１の磁石２１から第２の磁石２２までの最大幅の中心位置に対して当該幅方向のうちの一方向または他方向にずれていても良いし、一致していても良い。上記の磁気範囲であれば、第１の向きの磁気ベクトルの磁界が第１磁気抵抗素子３０に印加されるからである。

一方、図９に示されるように、支持基板１０の一面１１に直交する方向に検出対象１００が位置する場合、検出対象１００が各磁石２１、２２に引きつけられる。これにより、第１磁気抵抗素子３０の第２領域３３には、支持基板１０の他面１２に垂直なＢｚ成分、すなわち第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

以上のことから、先端部１１０の位置に応じて、第１磁気抵抗素子３０の第１領域３２の第１抵抗値と、第２領域３３の第２抵抗値と、の割合が変化する。これにより、第１実施形態と同様に、検出対象１００の移動量に対して変化する出力が得られる。また、第１実施形態と同様に、温度の変化及びギャップの変化に対する効果が得られる。

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、第１の磁石２１が特許請求の範囲の「第１の磁界発生部」に対応し、第２の磁石２２が特許請求の範囲の「第２の磁石２２」に対応する。

（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について説明する。図１０及び図１１に示されるように、第１の磁石２１及び第２の磁石２２は、支持基板１０の一面１１に直交する方向に同じ向きの磁界を発生させる。

このような構成によると、図１１に示されるように、支持基板１０の一面１１に直交する方向に検出対象１００が位置しない場合、支持基板１０の一面１１側で第１の磁石２１の磁界と第２の磁石２２の磁界とが反発し合う。これにより、第１磁気抵抗素子３０には、支持基板１０の他面１２に対して傾斜した第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

なお、各磁石２１、２２の磁界の磁気ベクトルは、支持基板１０の他面１２から離れた位置で第２の向きに近づく。このため、幅方向における第１磁気抵抗素子３０の中心位置は、幅方向における第１の磁石２１から第２の磁石２２までの最大幅の中心位置に対して当該幅方向のうちの一方向または他方向にずれていることが好ましい。本実施形態では他方向にずれている。

一方、図１２に示されるように、支持基板１０の一面１１に直交する方向に検出対象１００が位置する場合、検出対象１００が各磁石２１、２２に引きつけられる。これにより、第１磁気抵抗素子３０の第２領域３３には、第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。したがって、第１実施形態と同様に、検出対象１００の移動量に対して変化する出力が得られる。また、第１実施形態と同様に、温度の変化及びギャップの変化に対する効果が得られる。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分について説明する。図１３及び図１４に示されるように、磁石２０は、支持基板１０の一面１１の面方向に磁界を発生させるように、Ｎ極とＳ極との境界部を含んだ側面が一面１１に固定されている。

支持基板１０は、一面１１のうち磁石２０の隣に配置された支持部１３を有している。支持部１３は、第１磁気抵抗素子３０が配置される土台である。支持部１３は磁石２０に対する第１磁気抵抗素子３０の高さを調整するための部品である。

このような構成によると、図１４に示されるように、磁石２０及び第１磁気抵抗素子３０の上方の空間部２１０に検出対象１００が位置しない場合、支持基板１０の一面１１の面方向に平行な第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

そして、検出対象１００は、先端部１１０が空間部２１０を支持基板１０の一面１１の面方向に基準位置から移動する。これにより、図１５に示されるように、支持基板１０の一面１１に直交する方向に検出対象１００が位置する場合、検出対象１００が磁石２０に引きつけられる。

したがって、第１磁気抵抗素子３０の第２領域３３には、第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加されるので、第１実施形態と同様に、検出対象１００の移動量に対して変化する出力が得られる。また、第１実施形態と同様に、温度の変化及びギャップの変化に対する効果が得られる。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図１６及び図１７に示されるように、第１磁気抵抗素子３０は、支持基板１０の他面１２のうち磁石２０に対応した磁気範囲に設けられている。

また、図１７に示されるように、幅方向において、第１磁気抵抗素子３０の中心位置３１と磁石２０の中心位置２１とが一致している。これにより、第１磁気抵抗素子３０には、支持基板１０の一面１１に垂直な第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

そして、本実施形態では、図１６に示されるように、検出対象１００は、先端部１１０が支持基板１０の側面１４、磁石２０、及び第１磁気抵抗素子３０の上方の空間部２２０を基準位置から移動方向に移動する。

上記の構成によると、図１７に示されるように、検出対象１００が空間部２２０に位置しない場合、第１磁気抵抗素子３０には支持基板１０の他面１２に垂直な第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。これに対し、図１８に示されるように、検出対象１００が空間部２２０に位置する場合、検出対象１００が磁石２０に引きつけられる。このため、第１磁気抵抗素子３０の第２領域３３には、第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

したがって、第１実施形態と同様に、検出対象１００の移動量に対して変化する出力が得られる。また、第１実施形態と同様に、温度の変化及びギャップの変化に対する効果が得られる。

（第６実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図１９及び図２０に示されるように、第１磁気抵抗素子３０は、移動方向における一端部３４から他端部３５まで複数に分割されている。

また、第１磁気抵抗素子３０の一端部３４から他端部３５までの各部分が移動方向に支持基板１０の一面１１と他面１２とに交互に配置されている。検出精度の観点から、移動方向において、第１磁気抵抗素子３０のうち一面１１側の部分と他面１２側の部分との隣同士が離間しないように配置されていることが好ましい。分割された各部分は、支持基板１０に設けられた金属配線等の低抵抗な材料によって直列接続されている。

磁石２０は、第１磁気抵抗素子３０のうち支持基板１０の一面１１側に配置された各部分の上に配置されている。磁石２０の姿勢は、図示しない部品によって固定されている。

上記の構成によると、図２０に示されるように、検出対象１００が空間部２００に位置しない場合、第１磁気抵抗素子３０の各部分には支持基板１０の他面１２に対して傾斜した第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。これに対し、図２１に示されるように、検出対象１００が空間部２００に位置する場合、検出対象１００が磁石２０に引きつけられる。このため、第１磁気抵抗素子３０の各部分のうちの第２領域３３には、第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

したがって、図２２に示されるように、第１磁気抵抗素子３０が複数に分割されていても、検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０の正面に位置しない状態では第１磁気抵抗素子３０に印加される磁界の磁気ベクトルは第１の向きとなる。一方、検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０の正面に位置する状態では磁界が第１磁気抵抗素子３０に垂直に印加される。このため、第１磁気抵抗素子３０のうち検出対象１００に対向する部分は、磁界のＢｚ成分に従った抵抗値となり、抵抗変化がほぼ無い部分となる。

なお、第１磁気抵抗素子３０は複数に分割されているが、第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される部分は全て第１領域３２となる。また、第１磁気抵抗素子３０のうち第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される部分は全て第２領域３３となる。検出対象１００の先端部１１０の位置によって、第１磁気抵抗素子３０の一部分に第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加され、他の部分に第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される場合もある。この場合は、当該一部分のうち第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加された部分が第１領域３２となり、第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加された部分が第２領域３３となる。つまり、第１磁気抵抗素子３０の一部分に２つの領域が存在することもある。

以上のように、第１磁気抵抗素子３０が複数に分割されることにより、検出対象１００の移動量に対するバリエーション対応が容易となる。また、第１実施形態と同様に、検出対象１００の移動量に対して変化する出力が得られると共に、温度の変化及びギャップの変化に対する効果が得られる。

（第７実施形態）
本実施形態では、第６実施形態と異なる部分について説明する。図２３及び図２４に示されるように、複数に分割された第１磁気抵抗素子３０は、支持基板１０の他面１２のうち磁石２０に対応した磁気範囲に設けられている。

また、第１磁気抵抗素子３０の各部分は、支持基板１０の他面１２の面方向のうち移動方向に垂直な幅方向の中心位置３１が幅方向における磁石２０の中心位置２１から当該幅方向の一方向と他方向とに一端部３４から他端部３５まで交互にずらされて配置されている。

上記の構成によると、図２４に示されるように、検出対象１００が空間部２００に位置しない場合、第１磁気抵抗素子３０の各部分のうち幅方向のうちの一方向にずらされた部分には中心位置３１から一方向側に傾斜した向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。また、第１磁気抵抗素子３０の各部分のうち幅方向のうちの他方向にずらされた部分には、上記の中心位置３１から他方向側に傾斜した向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。一方向及び他方向に傾斜した磁気ベクトルは傾斜する方向は逆になっているが、磁石２０の中心位置２１を基準とした対称の角度になっているので、両方とも第１の向きとする。

これに対し、図２５に示されるように、検出対象１００が空間部２００に位置する場合、検出対象１００が磁石２０に引きつけられる。このため、第１磁気抵抗素子３０の各部分が一方向及び他方向に交互に配置されていることにかかわらず、第２領域３３には第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

したがって、図２６に示されるように、第１磁気抵抗素子３０の各部分が幅方向の一方向及び他方向に交互に配置されていても、検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０の正面に位置しない状態では第１磁気抵抗素子３０に印加される磁界の磁気ベクトルは第１の向きとなる。一方、検出対象１００が第１磁気抵抗素子３０の正面に位置する状態では第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。

以上のように、第１磁気抵抗素子３０の各部分が幅方向の一方向及び他方向に交互に配置された構成においても、検出対象１００の移動量に対するバリエーション対応が容易となる。また、第１実施形態と同様に、検出対象１００の移動量に対して変化する出力が得られると共に、温度の変化及びギャップの変化に対する効果が得られる。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された位置センサ１の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。

上記各実施形態では、磁束を発生させるものとして磁石２０や各磁石２１、２２が用いられていたが、これは構成の一例である。例えば、電磁石等の磁束発生手段が用いられても良い。

上記各実施形態では、検出対象１００は板状に構成されていたが、これは形状の一例である。したがって、検出対象１００は板状に限られず、他の形状でも良い。

１０ 支持基板
１１ 一面
１２ 他面
２０ 磁石（磁界発生部）
３０ 第１磁気抵抗素子
３２ 第１領域
３３ 第２領域
４０ 第２磁気抵抗素子
５０ 信号処理部

Claims (8)

1. 一面（１１）を有する支持基板（１０）と、
   前記支持基板の前記一面側に設けられ、磁界を発生させる磁界発生部（２０）と、
   前記支持基板のうち前記磁界が貫通する位置に設けられ、前記磁界によって発生する磁気ベクトルの向きに応じて抵抗値が変化する第１磁気抵抗素子（３０）と、
   前記支持基板のうち前記磁界が貫通しない位置に設けられ、前記第１磁気抵抗素子と同じ材料で構成され、前記第１磁気抵抗素子に直列接続された第２磁気抵抗素子（４０）と、
   前記第１磁気抵抗素子の抵抗値と、前記第２磁気抵抗素子の抵抗値と、の抵抗比に対応した検出信号を取得する信号処理部（５０）と、
   を備え、
   前記第１磁気抵抗素子の抵抗値は、磁性体で構成された検出対象（１００）のうちの前記一面の面方向の先端部（１１０）が前記第１磁気抵抗素子から離れていると共に基準位置から当該面方向のうちの一つの方向である移動方向に移動する位置に応じて、前記検出対象が前記磁界発生部に引きつけられないことにより前記第１磁気抵抗素子の第１領域（３２）に発生する第１の向きの磁気ベクトルに対応した第１抵抗値と、前記検出対象が前記磁界発生部に引きつけられることにより前記第１磁気抵抗素子の第２領域（３３）に発生する第２の向きの磁気ベクトルに対応した第２抵抗値と、の割合によって決まる位置センサ。
2. 前記支持基板は、前記一面とは反対側の他面（１２）を有する板状に構成され、
   前記磁界発生部は、前記一面に直交する方向に前記磁界を発生させ、前記移動方向に延設されており、
   前記第１磁気抵抗素子は、前記支持基板の前記他面のうち前記磁界発生部に対応した磁気範囲に設けられ、前記移動方向に延設されており、さらに、前記面方向のうち前記移動方向に垂直な幅方向の中心位置（３１）が前記磁界発生部における前記幅方向の中心位置（２１）から当該幅方向にずらされており、
   前記検出対象は、前記先端部が前記磁気範囲に対応する空間部（２１０）を当該面方向に前記基準位置から移動する請求項１に記載の位置センサ。
3. 前記支持基板は、前記一面とは反対側の他面（１２）を有する板状に構成され、
   前記磁界発生部は、前記一面に直交する方向に磁界を発生させると共に前記移動方向に延設された第１の磁界発生部（２１）と、前記一面に直交する方向に前記第１の磁界発生部とは逆向きの磁界を発生させると共に前記第１の磁界発生部に離間して前記移動方向に延設された第２の磁界発生部（２２）と、を有し、
   前記第１磁気抵抗素子は、前記他面のうち前記移動方向における前記第１の磁界発生部及び前記第２の磁界発生部の最大幅、及び、前記面方向のうち前記移動方向に垂直な幅方向において前記第１の磁界発生部から前記第２の磁界発生部までの最大幅の磁気範囲に前記移動方向に延設されており、
   前記検出対象は、前記先端部が前記磁気範囲に対応する空間部（２１０）を当該面方向に前記基準位置から移動する請求項１に記載の位置センサ。
4. 前記支持基板は、前記一面とは反対側の他面（１２）を有する板状に構成され、
   前記磁界発生部は、前記一面に直交する方向に磁界を発生させると共に前記移動方向に延設された第１の磁界発生部（２１）と、前記一面に直交する方向に前記第１の磁界発生部と同じ向きの磁界を発生させると共に前記第１の磁界発生部に離間して前記移動方向に延設された第２の磁界発生部（２２）と、を有し、
   前記第１磁気抵抗素子は、前記他面のうち前記移動方向における前記第１の磁界発生部及び前記第２の磁界発生部の最大幅、及び、前記面方向のうち前記移動方向に垂直な幅方向において前記第１の磁界発生部から前記第２の磁界発生部までの最大幅の磁気範囲に前記移動方向に延設されており、
   前記検出対象は、前記先端部が前記磁気範囲に対応する空間部（２１０）を当該面方向に前記基準位置から移動する請求項１に記載の位置センサ。
5. 前記磁界発生部は、前記面方向に前記磁界を発生させ、
   前記第１磁気抵抗素子は、前記支持基板の一面に設けられた支持部（１３）の上に固定され、
   前記検出対象は、前記先端部が前記磁界発生部及び前記第１磁気抵抗素子の上方の空間部（２１０）を当該面方向に前記基準位置から移動する請求項１に記載の位置センサ。
6. 前記支持基板は、前記一面とは反対側の他面（１２）と、前記一面及び前記他面に接続された側面（１４）と、を有する板状に構成され、
   前記磁界発生部は、前記一面に直交する方向に前記磁界を発生させ、前記移動方向に延設されており、
   前記第１磁気抵抗素子は、前記支持基板の前記他面のうち前記磁界発生部に対応した磁気範囲に設けられており、
   前記検出対象は、前記先端部が前記支持基板の前記側面、前記磁界発生部、及び前記第１磁気抵抗素子の上方の空間部（２２０）を当該面方向に前記基準位置から移動する請求項１に記載の位置センサ。
7. 前記支持基板は、前記一面とは反対側の他面（１２）を有する板状に構成され、
   前記磁界発生部は、前記一面に直交する方向に前記磁界を発生させ、前記移動方向に延設されており、
   前記第１磁気抵抗素子は、前記移動方向の一端部（３４）から他端部（３５）まで複数に分割されていると共に前記他面のうち前記磁界発生部に対応した磁気範囲に設けられており、さらに、前記面方向のうち前記移動方向に垂直な幅方向の中心位置（３１）が前記幅方向における前記磁界発生部の中心位置（２１）から当該幅方向のうちの一方向または他方向にずらされていると共に前記一端部から前記他端部までの各部分が前記移動方向に前記一面と前記他面とに交互に配置され、
   前記検出対象は、前記先端部が前記磁気範囲に対応する空間部（２１０）を当該面方向に前記基準位置から移動する請求項１に記載の位置センサ。
8. 前記支持基板は、前記一面とは反対側の他面（１２）を有する板状に構成され、
   前記磁界発生部は、前記一面に直交する方向に前記磁界を発生させ、前記移動方向に延設されており、
   前記第１磁気抵抗素子は、前記移動方向の一端部（３４）から他端部（３５）まで複数に分割されていると共に前記他面のうち前記磁界発生部に対応した磁気範囲に設けられており、さらに、前記面方向のうち前記移動方向に垂直な幅方向の中心位置（３１）が前記幅方向における前記磁界発生部の中心位置（２１）から当該幅方向のうちの一方向と他方向とに前記一端部から前記他端部までの各部分が交互にずらされて配置され、
   前記検出対象は、前記先端部が前記磁気範囲に対応する空間部（２１０）を当該面方向に前記基準位置から移動する請求項１に記載の位置センサ。

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