JP7115505B2 - 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置 - Google Patents

磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7115505B2
JP7115505B2 JP2020074675A JP2020074675A JP7115505B2 JP 7115505 B2 JP7115505 B2 JP 7115505B2 JP 2020074675 A JP2020074675 A JP 2020074675A JP 2020074675 A JP2020074675 A JP 2020074675A JP 7115505 B2 JP7115505 B2 JP 7115505B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
resistor
resistance value
correction
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020074675A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021173542A (ja
Inventor
永福 蔡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2020074675A priority Critical patent/JP7115505B2/ja
Priority to US17/203,140 priority patent/US11585872B2/en
Priority to DE102021108750.3A priority patent/DE102021108750A1/de
Priority to CN202110423689.9A priority patent/CN113532486A/zh
Publication of JP2021173542A publication Critical patent/JP2021173542A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7115505B2 publication Critical patent/JP7115505B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09Magnetoresistive devices
    • G01R33/091Constructional adaptation of the sensor to specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09Magnetoresistive devices
    • G01R33/093Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0094Sensor arrays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2451Incremental encoders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Description

本発明は、磁気センサと、この磁気センサを用いた磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置に関する。
磁気センサを用いた磁気式エンコーダは、所定の方向に位置が変化する可動物体の位置を検出するために用いられている。所定の方向は、直線的な方向または回転方向である。可動物体の位置を検出するために用いられる磁気式エンコーダは、可動物体の位置の変化に対応して、所定の範囲内で、磁気センサに対する磁気スケール等の磁界発生器の相対位置が変化するように構成されている。
磁気センサに対する磁界発生器の相対位置が変化すると、磁界発生器によって発生されて磁気センサに印加される対象磁界の一方向の成分の強度が変化する。磁気センサは、例えば、対象磁界の一方向の成分の強度を検出して、この一方向の成分の強度に対応し且つ互いに位相の異なる2つの検出信号を生成する。磁気式エンコーダは、2つの検出信号に基づいて、磁気センサに対する磁界発生器の相対位置と対応関係を有する検出値を生成する。
磁気式エンコーダ用の磁気センサとしては、複数の磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサが用いられている。例えば、特許文献1,2には、磁気抵抗効果素子として、磁石および磁気センサの相対移動方向とこの相対移動方向に直交する方向に、複数のGMR(巨大磁気抵抗効果)素子を配置した磁気センサが開示されている。
磁気式エンコーダでは、磁気センサに、対象磁界の他に、対象磁界以外のノイズ磁界が印加される場合がある。ノイズ磁界としては、例えば地磁気やモーターからの漏れ磁界がある。このように磁気センサにノイズ磁界が印加される場合には、磁気センサは、対象磁界とノイズ磁界との合成磁界を検出することになる。例えばノイズ磁界の強度が時間的に一定の場合、ノイズ磁界の前記一方向の成分の強度は、検出信号にオフセットとして現れる。その結果、検出値に誤差が生じる。
特許文献3には、磁気スケール式の位置検出装置であって、磁気スケールの記録信号を正弦波形の信号として検出する2つの磁気センサと、磁気スケールに記録した信号の波長に依存しないノイズに相当する成分を表す信号(DC成分を表す信号)を検出する2つの磁気センサと、正弦波形の信号とDC成分を表す信号との差分を検出する2つの減算器とを備えた位置検出装置が開示されている。この位置検出装置では、減算器によって、ノイズ成分が除去された信号が得られる。
国際公開第2009/031558号 国際公開第2009/119471号 特開2015-169602号公報
特許文献3に開示された位置検出装置では、ノイズ成分を除去するために、磁気スケールの記録信号を検出する磁気センサの他に、ノイズ成分を検出する磁気センサとノイズ成分を除去するための減算器が必要になり、構成が複雑になるという問題点があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な構成で、ノイズ磁界の影響を低減することができる磁気センサ、ならびにこの磁気センサを用いた磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置を提供することにある。
本発明の磁気センサは、第1の方向の磁界成分を含む対象磁界と、対象磁界以外のノイズ磁界とを検出するものである。本発明の磁気センサは、第1の抵抗値を有する第1の抵抗体と、第2の抵抗値を有する第1の補正用抵抗体と、第1のポートと、第2のポートとを備えている。第1の抵抗体と第1の補正用抵抗体は、第1のポートと第2のポートの間において直列に接続されている。
第1の抵抗体は、磁界成分の周期的な強度の変化に応じて第1の抵抗値が周期的に変化するように構成されている。第1の補正用抵抗体は、ノイズ磁界に起因する第1の抵抗値の変化に比べて、第1の抵抗値と第2の抵抗値の和の、ノイズ磁界に起因する変化が小さくなるように構成されている。
本発明の磁気センサにおいて、第1の補正用抵抗体は、磁界成分に起因する第2の抵抗値の変化が、磁界成分に起因する第1の抵抗値の変化よりも小さくなるように構成されていてもよい。また、第1の補正用抵抗体は、磁界成分に起因する第2の抵抗値の変化が0になるように構成されていてもよい。
また、本発明の磁気センサにおいて、第1の抵抗体および第1の補正用抵抗体の各々は、複数の磁気抵抗効果素子を含んでいてもよい。複数の磁気抵抗効果素子の各々は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、磁界成分の方向および強度に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、磁化固定層と自由層の間に配置されたギャップ層とを含んでいる。第1の抵抗体の複数の磁気抵抗効果素子の各々の磁化固定層の磁化の方向は、第1の磁化方向であってもよい。また、第1の補正用抵抗体の複数の磁気抵抗効果素子の各々の磁化固定層の磁化の方向は、第1の磁化方向とは反対の第2の磁化方向であってもよい。
第1の抵抗体および第1の補正用抵抗体の各々が複数の磁気抵抗効果素子を含んでいる場合、第1の補正用抵抗体の複数の磁気抵抗効果素子は、所定の間隔で、第1の方向に沿って並ぶように配置されていてもよい。この場合、第1の補正用抵抗体の複数の磁気抵抗効果素子のうち、第1の方向における一端に位置する磁気抵抗効果素子から第1の方向における他端に位置する磁気抵抗効果素子までの距離は、磁界成分の強度の変化の1~10周期分に相当する距離であってもよい。
また、第1の抵抗体および第1の補正用抵抗体の各々が複数の磁気抵抗効果素子を含んでいる場合、第1の抵抗体の複数の磁気抵抗効果素子の数は、第1の補正用抵抗体の複数の磁気抵抗効果素子の数以上であってもよい。
また、第1の抵抗体および第1の補正用抵抗体の各々が複数の磁気抵抗効果素子を含んでいる場合、複数の磁気抵抗効果素子の各々は、更に、自由層に対して印加される、第1の方向と交差する方向のバイアス磁界を発生するバイアス磁界発生器を含んでいてもよい。あるいは、自由層は、磁化容易軸方向が第1の方向と交差する方向に向いた形状磁気異方性を有していてもよい。
また、第1の抵抗体および第1の補正用抵抗体の各々が複数の磁気抵抗効果素子を含んでいる場合、ギャップ層は、トンネルバリア層であってもよい。
また、本発明の磁気センサは、更に、第3の抵抗値を有する第2の抵抗体と、第4の抵抗値を有する第2の補正用抵抗体と、第1の抵抗体および第1の補正用抵抗体と第2のポートとの間に設けられた第3のポートとを備えていてもよい。第2の抵抗体と第2の補正用抵抗体は、第2のポートと第3のポートの間において直列に接続されていてもよい。第2の抵抗体は、磁界成分の周期的な強度の変化に応じて第3の抵抗値が周期的に変化し、且つ第3の抵抗値の変化の位相が第1の抵抗値の変化の位相と異なるように構成されていてもよい。第2の補正用抵抗体は、ノイズ磁界に起因する第3の抵抗値の変化に比べて、第3の抵抗値と第4の抵抗値の和の、ノイズ磁界に起因する変化が小さくなるように構成されていてもよい。また、この場合、第1のポートは、所定の大きさの電圧が印加される電源ポートであってもよい。また、第2のポートは、グランドに接続されるグランドポートであってもよい。
本発明の磁気式エンコーダは、本発明の磁気センサと、対象磁界を発生する磁界発生器とを備えている。磁気センサと磁界発生器は、磁気センサに対する磁界発生器の相対的な位置が変化すると、磁界成分の強度が変化するように構成されている。
本発明の磁気式エンコーダは、更に、検出値生成回路を備えていてもよい。この場合、磁気センサは、磁界成分と対応関係を有する少なくとも1つの検出信号を生成してもよい。また、検出値生成回路は、少なくとも1つの検出信号に基づいて、磁気センサに対する磁界発生器の相対的な位置と対応関係を有する検出値を生成してもよい。
本発明の磁気式エンコーダにおいて、磁界発生器は、複数組のN極とS極が所定の方向に交互に配列された磁気スケールであってもよい。この場合、少なくとも1つの検出信号は、理想的な正弦曲線を描くように周期的に変化する理想成分と、理想成分の高調波に相当する誤差成分とを含んでいてもよい。第1の抵抗体は、誤差成分が低減されるように構成されていてもよい。
本発明のレンズ位置検出装置は、位置が変化可能なレンズの位置を検出するためのものである。本発明のレンズ位置検出装置は、本発明の磁気センサと、対象磁界を発生する磁界発生器とを備えている。レンズは、第1の方向に移動可能に構成されている。磁気センサと磁界発生器は、レンズの位置が変化すると、磁界成分の強度が変化するように構成されている。
本発明のレンズ位置検出装置は、更に、検出値生成回路を備えていてもよい。この場合、磁気センサは、磁界成分と対応関係を有する少なくとも1つの検出信号を生成してもよい。また、検出値生成回路は、少なくとも1つの検出信号に基づいて、レンズの位置と対応関係を有する検出値を生成してもよい。
本発明のレンズ位置検出装置において、磁界発生器は、複数組のN極とS極が所定の方向に交互に配列された磁気スケールであってもよい。この場合、少なくとも1つの検出信号は、理想的な正弦曲線を描くように周期的に変化する理想成分と、理想成分の高調波に相当する誤差成分とを含んでいてもよい。第1の抵抗体は、誤差成分が低減されるように構成されていてもよい。
本発明の磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置では、第1の抵抗体は、磁界成分の周期的な強度の変化に応じて第1の抵抗値が周期的に変化するように構成されている。また、第1の補正用抵抗体は、ノイズ磁界に起因する第1の抵抗値の変化に比べて、ノイズ磁界に起因する第1の抵抗値と第2の抵抗値の和の変化が小さくなるように構成されている。これにより、本発明によれば、簡単な構成で、ノイズ磁界の影響を低減することができるという効果を奏する。
本発明の第1の実施の形態に係る磁気式エンコーダを示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態に係る磁気式エンコーダを示す正面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る磁気センサの構成を示す回路図である。 本発明の第1の実施の形態における第1の抵抗体を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態における第1の補正用抵抗体を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態における磁気抵抗効果素子の第1の例を示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態における磁気抵抗効果素子の第2の例を示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態における第1ないし第3の信号を模式的に示す説明図である。 比較例のモデルにおける第1および第2の検出信号の各々の波形を示す波形図である。 実施例のモデルと比較例のモデルの各々の誤差を示す特性図である。 本発明の第1の実施の形態に係る位置検出装置を含むレンズモジュールを示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態に係る位置検出装置を示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態における磁気抵抗効果素子の第1の変形例を示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態における磁気抵抗効果素子の第2の変形例を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態における磁気抵抗効果素子の第3の変形例を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態における磁気抵抗効果素子の第4の変形例を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態における磁気抵抗効果素子の第5の変形例を示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る磁気センサの一部を示す平面図である。 本発明の第5の実施の形態に係る磁気センサの一部を示す平面図である。 本発明の第6の実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。 本発明の第6の実施の形態に係る磁気センサの構成を示す回路図である。
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図1および図2を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る磁気式エンコーダの概略の構成について説明する。図1は、磁気式エンコーダ1を示す斜視図である。図2は、磁気式エンコーダ1を示す正面図である。本実施の形態に係る磁気式エンコーダ1は、本実施の形態に係る磁気センサ2と、磁界発生器3とを含んでいる。
磁界発生器3は、磁気センサ2が検出すべき磁界(検出対象磁界)である対象磁界MFを発生する。対象磁界MFは、仮想の直線に平行な方向の磁界成分を含んでいる。磁気センサ2と磁界発生器3は、磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置が変化すると、磁界成分の強度が変化するように構成されている。磁気センサ2は、上記の磁界成分を含む対象磁界MFを検出して、磁界成分の強度に対応する少なくとも1つの検出信号を生成する。
磁界発生器3は、複数組のN極とS極が所定の方向に交互に配列された磁気スケールであってもよい。磁気スケールは、磁気テープ等の磁気媒体に対して複数組のN極とS極を交互に着磁したものであってもよいし、複数の磁石を上記の所定の方向に沿って配置したものであってもよい。また、磁気センサ2または磁界発生器3は、所定の方向に沿った所定の範囲内において移動可能である。磁気センサ2または磁界発生器3が移動することにより、磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置が変化する。所定の方向は、直線的な方向であってもよいし、回転方向であってもよい。
本実施の形態では、磁界発生器3は、直線的な方向に複数組のN極とS極を着磁したリニアスケールである。磁気センサ2または磁界発生器3は、磁界発生器3の長手方向に沿って移動可能である。図2に示したように、磁界発生器3の長手方向に隣接する2つのN極の間隔(磁界発生器3の長手方向に隣接する2つのS極の間隔と同じ)を、1ピッチと言い、1ピッチの大きさを記号Lpで表す。
ここで、図1および図2に示したように、X方向、Y方向およびZ方向を定義する。本実施の形態では、磁界発生器3の長手方向に平行な一方向をX方向とする。また、X方向に垂直な2方向であって、互いに直交する2つの方向をY方向とZ方向とする。図2では、Y方向を図2における手前から奥に向かう方向として表している。また、X方向とは反対の方向を-X方向とし、Y方向とは反対の方向を-Y方向とし、Z方向とは反対の方向を-Z方向とする。
磁気センサ2は、磁界発生器3に対してZ方向に離れた位置に配置されている。磁気センサ2は、対象磁界MFのX方向に平行な方向の磁界成分MFxの強度を検出することができるように構成されている。磁界成分MFxの強度は、例えば、磁界成分MFxの方向がX方向のときに正の値で表され、磁界成分MFxの方向が-X方向のときに負の値で表される。磁気センサ2または磁界発生器3がX方向に平行な方向に沿って移動すると、磁界成分MFxの強度は、周期的に変化する。X方向に平行な方向は、本発明の第1の方向に対応する。
磁気センサ2は、対象磁界以外のノイズ磁界Mexも検出する。ノイズ磁界Mexは、X方向に平行な成分と、Y方向に平行な成分と、Z方向に平行な成分を含み得る。本実施の形態では特に、磁気センサ2は、ノイズ磁界MexのX方向に平行な方向の成分の強度を検出する。ノイズ磁界Mexは、磁気センサ2または磁界発生器3の移動範囲内において一様な磁界であってもよいし、この移動範囲内の位置に応じて方向および強度の少なくとも一方が変化する磁界であってもよい。
次に、図3および図4を参照して、磁気センサ2について詳しく説明する。図3は、磁気センサ2を示す平面図である。図4は、磁気センサ2の構成を示す回路図である。図4に示したように、磁気式エンコーダ1は、更に、検出値生成回路4を備えている。検出値生成回路4は、磁気センサ2が生成する、磁界成分MFxの強度に対応する少なくとも1つの検出信号に基づいて、磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置と対応関係を有する検出値Vsを生成する。検出値生成回路4は、例えば、特定用途向け集積回路(ASIC)またはマイクロコンピュータによって実現することができる。
磁気センサ2は、それぞれ磁界成分MFxの周期的な強度の変化に応じてその抵抗値が周期的に変化するように構成された第1の抵抗体R11、第2の抵抗体R12、第3の抵抗体R21および第4の抵抗体R22を備えている。第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の各々は、複数の磁気抵抗効果素子(以下、MR素子と記す。)50を含んでいる。
磁気センサ2は、更に、第1の補正用抵抗体C11、第2の補正用抵抗体C12、第3の補正用抵抗体C21および第4の補正用抵抗体C22を備えている。第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々は、複数のMR素子50を含んでいる。第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の各々のMR素子50の数は、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々の複数のMR素子50の数以上であることが好ましい。
磁気センサ2は、更に、電源ポートV1と、グランドポートG1と、第1の出力ポートE1と、第2の出力ポートE2とを備えている。電源ポートV1には、所定の大きさの電圧が印加される。グランドポートG1はグランドに接続される。第1および第2の出力ポートE1,E2は、検出値生成回路4に接続されている。磁気センサ2は、定電圧駆動であることが好ましい。
電源ポートV1は、本発明の第1のポートに対応する。グランドポートG1は、本発明の第2のポートに対応する。第1および第2の出力ポートE1,E2は、本発明の第3のポートに対応する。
磁気センサ2は、第1の出力ポートE1の電位と対応関係を有する信号を、第1の検出信号S1として生成し、第2の出力ポートE2の電位と対応関係を有する信号を、第2の検出信号S2として生成する。検出値生成回路4は、第1および第2の検出信号S1,S2に基づいて、検出値Vsを生成する。なお、磁気センサ2および検出値生成回路4の少なくとも一方は、第1および第2の検出信号S1,S2の各々の振幅、位相およびオフセットを補正することができるように構成されていてもよい。
図4に示したように、第1の抵抗体R11と第1の補正用抵抗体C11は、電源ポートV1と第1の出力ポートE1の間において直列に接続されている。第2の抵抗体R12と第2の補正用抵抗体C12は、グランドポートG1と第1の出力ポートE1の間において直列に接続されている。第1の出力ポートE1は、第1の抵抗体R11および第1の補正用抵抗体C11とグランドポートG1との間に設けられている。
また、図4に示したように、第3の抵抗体R21と第3の補正用抵抗体C21は、電源ポートV1と第2の出力ポートE2の間において直列に接続されている。第4の抵抗体R22と第4の補正用抵抗体C22は、グランドポートG1と第2の出力ポートE2の間において直列に接続されている。第2の出力ポートE2は、第3の抵抗体R21および第3の補正用抵抗体C21とグランドポートG1との間に設けられている。
また、図4に示したように、第1の抵抗体R11と第2の抵抗体R12は、第1の出力ポートE1に接続される第1の接続点P1を介して直列に接続されている。第3の抵抗体R21と第4の抵抗体R22は、第2の出力ポートE2に接続される第2の接続点P2を介して直列に接続されている。
第1の抵抗体R11の第1の接続点P1とは反対側の端部は、第1の補正用抵抗体C11に接続されている。第1の補正用抵抗体C11は、電源ポートV1に接続されている。なお、第1の抵抗体R11の上記の端部は、回路図上での端部である。
第2の抵抗体R12の第1の接続点P1とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第2の補正用抵抗体C12に接続されている。第2の補正用抵抗体C12は、グランドポートG1に接続されている。
第3の抵抗体R21の第2の接続点P2とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第3の補正用抵抗体C21に接続されている。第3の補正用抵抗体C21は、電源ポートV1に接続されている。
第4の抵抗体R22の第2の接続点P2とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第4の補正用抵抗体C22に接続されている。第4の補正用抵抗体C22は、グランドポートG1に接続されている。
ここで、第1の抵抗体R11の抵抗値を第1の抵抗値と言い、第1の補正用抵抗体C11の抵抗値を第2の抵抗値と言う。第1の抵抗値は、磁界成分MFxの他に、ノイズ磁界Mexに応じて変化する。第1の補正用抵抗体C11は、ノイズ磁界Mexに起因する第1の抵抗値の変化に比べて、第1の抵抗値と第2の抵抗値の和の、ノイズ磁界Mexに起因する変化が小さくなるように構成されている。
第2ないし第4の抵抗体R12,R21,R22の各々の抵抗値も、磁界成分MFxの他に、ノイズ磁界Mexに応じて変化する。第2の補正用抵抗体C12は、ノイズ磁界Mexに起因する第2の抵抗体R12の抵抗値の変化に比べて、第2の抵抗体R12と第2の補正用抵抗体C12の各々の抵抗値の和の、ノイズ磁界Mexに起因する変化が小さくなるように構成されている。第3の補正用抵抗体C21は、ノイズ磁界Mexに起因する第3の抵抗体R21の抵抗値の変化に比べて、第3の抵抗体R21と第3の補正用抵抗体C21の各々の抵抗値の和の、ノイズ磁界Mexに起因する変化が小さくなるように構成されている。第4の補正用抵抗体C22は、ノイズ磁界Mexに起因する第4の抵抗体R22の抵抗値の変化に比べて、第4の抵抗体R22と第4の補正用抵抗体C22の各々の抵抗値の和の、ノイズ磁界Mexに起因する変化が小さくなるように構成されている。
また、第2の抵抗体R12は、第2の抵抗体R12の抵抗値の変化の位相が第1の抵抗体R11の抵抗値の変化の位相と異なるように構成されている。同様に、第4の抵抗体R22は、第4の抵抗体R22の抵抗値の変化の位相が第3の抵抗体R21の抵抗値の変化の位相と異なるように構成されている。本実施の形態では、これらの抵抗値の位相差は、抵抗値の変化の周期の1/2と等しいか、ほぼ等しい。
図3に示したように、磁気センサ2は、更に、基板10と、この基板10の上に配置された電源端子11、グランド端子12、第1の出力端子13および第2の出力端子14とを備えている。電源端子11は、電源ポートV1を構成する。グランド端子12は、グランドポートG1を構成する。第1および第2の出力端子13,14は、それぞれ第1および第2の出力ポートE1,E2を構成する。
図3に示したように、第1および第2の抵抗体R11,R12は、基板10上の第1の領域R1内に配置されている。第3および第4の抵抗体R21,R22は、基板10上の第2の領域R2内に配置されている。第2の領域R2少なくとも一部は、X方向に平行な方向において、第1の領域R1とは異なる位置にある。図3に示した例では、第2の領域R2の一部は、第1の領域R1の一部に重なっている。
第2の領域R2は、第1の領域R1に対してX方向の先にあってもよいし、-X方向の先にあってもよい。図3には、第2の領域R2が、第1の領域R1に対してX方向の先にある例を示している。なお、第1の領域R1と第2の領域R2は、Z方向について同じ位置に合ってもよいし、互いに異なる位置にあってもよい。
また、図3に示したように、第1および第2の抵抗体R11,R12は、Y方向に平行な方向において、第3の抵抗体R21と第4の抵抗体R22の間に配置されている。第1の補正用抵抗体C11は、第3の抵抗体R21のY方向の先に配置されている。第3の補正用抵抗体C21は、第3の抵抗体R21と第1の補正用抵抗体C11の間に配置されている。
第2の補正用抵抗体C12は、第4の抵抗体R22の-Y方向の先に配置されている。第4の補正用抵抗体C22は、第4の抵抗体R22と第2の補正用抵抗体C12の間に配置されている。
次に、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の構成について説明する。第1および第2の検出信号S1,S2の各々は、理想的な正弦曲線(サイン(Sine)波形とコサイン(Cosine)波形を含む)を描くように所定の信号周期で周期的に変化する理想成分を含んでいる。本実施の形態では、第1の検出信号S1の理想成分の位相と第2の検出信号S2の理想成分の位相が、互いに異なるように、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22が構成されている。図2に示した1ピッチの大きさLpは、理想成分における1周期すなわち電気角の360°に相当する。
また、第1および第2の検出信号S1,S2の各々は、理想成分の他に、理想成分の高調波に相当する誤差成分を含んでいる。本実施の形態では、誤差成分が低減されるように、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22が構成されている。
以下、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の構成について具体的に説明する。始めに、MR素子50の構成について説明する。本実施の形態では、MR素子50は、スピンバルブ型のMR素子である。このスピンバルブ型のMR素子は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、磁界成分MFxに応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、磁化固定層と自由層の間に配置されたギャップ層とを含んでいる。スピンバルブ型のMR素子は、TMR(トンネル磁気抵抗効果)素子でもよいし、GMR(巨大磁気抵抗効果)素子でもよい。本実施の形態では特に、磁気センサ2の寸法を小さくするために、MR素子50は、TMR素子であることが好ましい。TMR素子では、ギャップ層はトンネルバリア層である。GMR素子では、ギャップ層は非磁性導電層である。スピンバルブ型のMR素子では、自由層の磁化の方向が磁化固定層の磁化の方向に対してなす角度に応じて抵抗値が変化し、この角度が0°のときに抵抗値は最小値となり、角度が180°のときに抵抗値は最大値となる。
図4において、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22内に描かれた矢印は、その抵抗体に含まれる複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向を表している。第1および第3の抵抗体R11,R21に含まれる複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、X方向である。第2および第4の抵抗体R12,R22に含まれる複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、-X方向である。この場合、複数のMR素子50の各々の自由層の磁化の方向は、磁界成分MFxの強度に応じて、XY平面内で変化する。これにより、第1および第2の出力ポートE1,E2の各々の電位は、磁界成分MFxの強度に応じて変化する。
次に、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の各々における複数のMR素子50の配置について説明する。ここで、1つ以上のMR素子50の集合を、素子群という。第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の各々は、複数の素子群を含んでいる。複数の素子群は、誤差成分が低減されるように、1ピッチの大きさLpに基づいて、所定の間隔を開けて配置されている。なお、以下の説明において、複数の素子群の配置について説明する場合、素子群の所定の位置を基準にして説明するものとする。所定の位置は、例えば、Z方向から見たときの素子群の重心である。
図5は、第1の抵抗体R11を示す平面図である。図5に示したように、第1の抵抗体R11は、8つの素子群31,32,33,34,35,36,37,38を含んでいる。素子群31~38の各々は、4つの区画に区分けされている。各区画には、1つ以上のMR素子50が配置される。従って、各素子群は、4つ以上のMR素子50を含んでいる。複数のMR素子50は、素子群内において直列に接続されていてもよい。この場合、複数の素子群は、直列に接続されていてもよい。あるいは、複数のMR素子50は、素子群に関わらずに直列に接続されていてもよい。
図5では、理想成分の第3高調波(3次の高調波)に相当する誤差成分と、理想成分の第5高調波(5次の高調波)に相当する誤差成分と、理想成分の第7高調波(7次の高調波)に相当する誤差成分が低減されるように、素子群31~38が配置されている。図5に示したように、素子群31~34は、X方向に沿って配置されている。素子群32は、素子群31に対して、X方向にLp/10だけ離れた位置に配置されている。素子群33は、素子群31に対して、X方向にLp/6だけ離れた位置に配置されている。素子群34は、素子群31に対して、X方向にLp/10+Lp/6だけ離れた位置(素子群32に対して、X方向にLp/6だけ離れた位置)に配置されている。
また、図5に示したように、素子群35~38は、素子群31~34の-Y方向の先において、X方向に沿って配置されている。素子群35は、素子群31に対して、X方向にLp/14だけ離れた位置に配置されている。素子群36は、素子群31に対して、X方向にLp/14+Lp/10だけ離れた位置(素子群32に対して、X方向にLp/14だけ離れた位置)に配置されている。素子群37は、素子群31に対して、X方向にLp/14+Lp/6だけ離れた位置(素子群33に対して、X方向にLp/14だけ離れた位置)に配置されている。素子群38は、素子群31に対して、X方向にLp/14+Lp/10+Lp/6だけ離れた位置(素子群34に対して、X方向にLp/14だけ離れた位置)に配置されている。
複数の誤差成分を低減するための複数の素子群の配置は、図5に示した例に限られない。ここで、n,mをそれぞれ1以上且つ互いに異なる整数とする。例えば、2n+1次の高調波に相当する誤差成分を低減する場合、第1の素子群を第2の素子群に対してX方向にLp/(4n+2)だけ離れた位置に配置する。更に、2m+1次の高調波に相当する誤差成分を低減する場合、第3の素子群を第1の素子群に対してX方向にLp/(4m+2)だけ離れた位置に配置し、第4の素子群を第2の素子群に対してX方向にLp/(4m+2)だけ離れた位置に配置する。このように、複数の高調波に相当する誤差成分を低減する場合、ある1つの高調波に相当する誤差成分を低減するための複数の素子群の各々は、他の高調波に相当する誤差成分を低減するための複数の素子群の各々に対して、X方向に、1ピッチの大きさLpに基づく所定の間隔だけ離れた位置に配置される。
本実施の形態では、第2ないし第4の抵抗体R12,R21,R22の各々における複数の素子群の構成および配置は、第1の抵抗体R11における複数の素子群の構成および配置と同じである。すなわち、第2ないし第4の抵抗体R12,R21,R22の各々も、図5に示した構成および位置関係の8つの素子群31~38を含んでいる。なお、第2の抵抗体R12の素子群31は、X方向について第1の抵抗体R11の素子群31と同じ位置に配置されている。第3の抵抗体R21の素子群31は、第1の抵抗体R11の素子群31に対して、X方向にLp/4だけ離れた位置に配置されている。第4の抵抗体R22の素子群31は、第2の抵抗体R12の素子群31に対して、X方向にLp/4だけ離れた位置に配置されている。
以上説明した第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の構成により、第1の検出信号S1の理想成分に対する第2の検出信号S2の理想成分の位相差が、所定の信号周期(理想成分の信号周期)の1/4の奇数倍になると共に、第1および第2の検出信号S1,S2の各々の誤差成分が低減される。
なお、磁化固定層の磁化の方向、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の位置、ならびに素子群31~38の位置は、MR素子50の作製の精度等の観点から、上述の方向および位置からわずかにずれていてもよい。
次に、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の構成について説明する。前述のように、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々は、複数のMR素子50を含んでいる。図4において、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22内に描かれた矢印は、その抵抗体に含まれる複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向を表している。
第1の補正用抵抗体C11の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、第1の抵抗体R11の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向である第1の磁化方向とは反対の第2の磁化方向である。本実施の形態では、第1の磁化方向はX方向であり、第2の磁化方向は-X方向である。
第2の補正用抵抗体C12の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、第2の抵抗体R12の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向である第3の磁化方向とは反対の第4の磁化方向である。本実施の形態では、第3の磁化方向は-X方向であり、第4の磁化方向はX方向である。
第3の補正用抵抗体C21の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、第3の抵抗体R21の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向である第5の磁化方向とは反対の第6の磁化方向である。本実施の形態では、第5の磁化方向はX方向であり、第6の磁化方向は-X方向である。
第4の補正用抵抗体C22の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、第4の抵抗体R22の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向である第7の磁化方向とは反対の第8の磁化方向である。本実施の形態では、第7の磁化方向は-X方向であり、第8の磁化方向はX方向である。
また、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々の複数のMR素子50は、所定の間隔で、X方向に沿って並ぶように配置されている。本実施の形態では特に、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々は、直列に接続された複数の素子群を含み、複数の素子群は、X方向に沿って並ぶように配置されている。
図6は、第1の補正用抵抗体C11を示す平面図である。図6に示したように、第1の補正用抵抗体C11は、所定の間隔で配置された複数の素子群41を含んでいる。複数の素子群41の各々は、2つの区画に区分けされている。各区画には、1つ以上のMR素子50が配置される。従って、各素子群は、2つ以上のMR素子50を含んでいる。
ここで、第1の補正用抵抗体C11の複数のMR素子50のうち、X方向の端に位置するMR素子50から-X方向の端に位置するMR素子50までの距離を、第1の距離と言う。第1の距離は、第1の補正用抵抗体C11の複数の素子群41のうち、X方向の端に位置する素子群41から-X方向の端に位置する素子群41までの距離と等しい。複数のMR素子50は、第1の距離が、磁界成分MFxの強度の変化のX周期分に相当する距離になるように配置される。上記のXは、1以上10以下の値であることが好ましく、1以上5以下の値であることがより好ましい。
以上説明した第1の補正用抵抗体C11の構成により、複数のMR素子50の各々の抵抗値の変化は、磁界成分MFxの強度の変化のX周期分(Xは、前述の好ましい値)の範囲内で平均化される。そのため、磁界成分MFxに起因する第1の補正用抵抗体C11の抵抗値の変化は、磁界成分MFxに起因する第1の抵抗体R11の抵抗値の変化よりも小さくなる。
本実施の形態では特に、複数のMR素子50は、第1の距離が、磁界成分MFxの強度の変化の1周期分に相当する距離になるように配置されている。この場合、磁界成分MFxに起因する第1の補正用抵抗体C11の抵抗値の変化は0またはほぼ0になる。その結果、第1の補正用抵抗体C11の抵抗値は、磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置に関わらず、ノイズ磁界Mexのみに起因して変化する。なお、本実施の形態では、図2に示した1ピッチの大きさLpが、磁界成分MFxの強度の変化の1周期分に相当する距離に対応する。
本実施の形態では、第2ないし第4の補正用抵抗体C12,C21,C22の各々における複数の素子群の構成および配置は、第1の補正用抵抗体C11における複数の素子群の構成および配置と同じである。すなわち、第2ないし第4の補正用抵抗体C12,C21,C22の各々も、図6に示した構成および位置関係の複数の素子群41を含んでいる。磁界成分MFxおよびノイズ磁界Mexに対する第2ないし第4の補正用抵抗体C12,C21,C22の各々の抵抗値の変化の態様は、第1の補正用抵抗体C11の抵抗値と同様である。
また、磁界成分MFxに起因する第2の補正用抵抗体C12の抵抗値の変化は、磁界成分MFxに起因する第2の抵抗体R12の抵抗値の変化よりも小さくなる。磁界成分MFxに起因する第3の補正用抵抗体C21の抵抗値の変化は、磁界成分MFxに起因する第3の抵抗体R21の抵抗値の変化よりも小さくなる。磁界成分MFxに起因する第4の補正用抵抗体C22の抵抗値の変化は、磁界成分MFxに起因する第4の抵抗体R22の抵抗値の変化よりも小さくなる。
ここで、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々において、-X方向の端に位置する素子群41を、基準素子群41と言う。第1の補正用抵抗体C11の基準素子群41は、X方向について第1の抵抗体R11の素子群31と同じ位置かほぼ同じ位置に配置されている。第2の補正用抵抗体C12の基準素子群41は、X方向について第2の抵抗体R12の素子群31と同じ位置かほぼ同じ位置に配置されている。第3の補正用抵抗体C21の基準素子群41は、X方向について第3の抵抗体R21の素子群31と同じ位置かほぼ同じ位置に配置されている。第4の補正用抵抗体C22の基準素子群41は、X方向について第4の抵抗体R22の素子群31と同じ位置かほぼ同じ位置に配置されている。
また、第2の補正用抵抗体C12の基準素子群41は、X方向について第1の補正用抵抗体C11の基準素子群41と同じ位置に配置されている。第3の補正用抵抗体C21の基準素子群41は、第1の補正用抵抗体C11の基準素子群41に対して、X方向にLp/4だけ離れた位置に配置されている。第4の補正用抵抗体C22の基準素子群41は、第2の補正用抵抗体C12の基準素子群41に対して、X方向にLp/4だけ離れた位置に配置されている。
なお、磁化固定層の磁化の方向、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の位置ならびに素子群41の位置は、MR素子50の作製の精度等の観点から、上述の方向および位置からわずかにずれていてもよい。また、前記の第1の距離が1ピッチの大きさLpと等しい場合、磁界成分MFxに起因する第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々の抵抗値の変化は、MR素子50の作製の精度等の観点から、わずかに変化していてもよい。
次に、図7および図8を参照して、MR素子50の第1および第2の例について説明する。図7は、MR素子50の第1の例を示す斜視図である。第1の例では、MR素子50は、Z方向にこの順に積層された磁化固定層51、ギャップ層52および自由層53を含む積層膜50Aを含んでいる。Z方向から見た積層膜50Aの平面形状は、正方形またはほぼ正方形である。
MR素子50の積層膜50Aの下面は、図示しない下部電極によって、他のMR素子50の積層膜50Aの下面に電気的に接続され、MR素子50の積層膜50Aの上面は、図示しない上部電極によって、更に他のMR素子50の積層膜50Aの上面に電気的に接続されている。これにより、複数のMR素子50は、直列に接続されている。なお、積層膜50Aにおける層51~53の配置は、図7に示した配置とは上下が反対でもよい。
MR素子50は、更に、自由層53に対して印加されるバイアス磁界を発生するバイアス磁界発生器50Bを含んでいる。バイアス磁界の方向は、X方向に平行な方向と交差する方向である。第1の例では、バイアス磁界発生器50Bは、2つの磁石54,55を含んでいる。磁石54は、積層膜50Aに対して、-Y方向の先に配置されている。磁石55は、積層膜50Aに対して、Y方向の先に配置されている。第1の例では特に、積層膜50Aと磁石54,55は、XY平面に平行な1つの仮想の平面と交差する位置に配置されている。また、図7において、磁石54,55内の矢印は、磁石54,55の磁化の方向を表している。第1の例では、バイアス磁界の方向は、Y方向である。
図8は、MR素子50の第2の例を示す斜視図である。MR素子50の第2の例の構成は、積層膜50Aの平面形状および磁石54,55の位置を除いて、MR素子50の第1の例の構成と同じである。第2の例では、磁石54,55は、Z方向について積層膜50Aとは異なる位置に配置されている。図8に示した例では特に、磁石54,55は、積層膜50Aに対して、Z方向の先に配置されている。また、Z方向から見た積層膜50Aの平面形状は、Y方向に長い長方形である。Z方向から見たときに、磁石54,55は、積層膜50Aと重なる位置に配置されている。
なお、バイアス磁界の方向および磁石54,55の配置は、図7および図8に示した例に限られない。例えば、バイアス磁界の方向は、Y方向に対して傾いた方向であってもよい。また、磁石54,55は、X方向に平行な方向において互いにずれていてもよい。MR素子50のその他の例については、後で変形例として説明する。
次に、本実施の形態における検出値Vsの生成方法について説明する。検出値生成回路4は、例えば、以下のようにして検出値Vsを生成する。電源ポートV1に印加される電圧の大きさがVddの場合、検出値生成回路4は、例えば、atan[(S2-Vdd/2)/(S1-Vdd/2)]を計算することによって、0°以上360°未満の範囲内で初期検出値を求める。なお、“atan”は、アークタンジェントを表す。初期検出値は、上記のアークタンジェントの値そのものであってもよいし、アークタンジェントの値に所定の角度を加えたものであってもよい。
上記のアークタンジェントの値が0°のときには、X方向について、例えば、磁界発生器3のN極の位置と、第1および第2の抵抗体R11,R12の各々の素子群31の位置が一致する。また、上記のアークタンジェントの値が180°のときには、X方向について、磁界発生器3のS極の位置と、第1および第2の抵抗体R11,R12の各々の素子群31の位置が一致する。従って、初期検出値は、1ピッチ内での磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置(以下、相対位置とも言う。)と対応関係を有している。
また、検出値生成回路4は、初期検出値の1周期分を電気角の360°とし、基準位置からの電気角の回転数をカウントする。電気角の1回転は、相対位置の1ピッチ分の移動量に相当する。検出値生成回路4は、初期検出値と、電気角の回転数に基づいて、相対位置と対応関係を有する検出値Vsを生成する。
次に、本実施の形態に係る磁気式エンコーダ1および磁気センサ2の作用および効果について説明する。本実施の形態では、第1の抵抗体R11と第1の補正用抵抗体C11は、直列に接続されている。第1の抵抗体R11は、前述のように複数のMR素子50を構成することによって、磁界成分MFxの周期的な強度の変化に応じて第1の抵抗体R11の抵抗値が周期的に変化する。第1の補正用抵抗体C11は、前述のように複数のMR素子50を構成することによって、磁界成分MFxに起因する第1の補正用抵抗体C11の抵抗値の変化が0になり、且つノイズ磁界Mexのみに起因して第1の補正用抵抗体C11の抵抗値が変化する。これにより、本実施の形態によれば、ノイズ磁界Mexの影響を低減することができる。
ここで、第1の抵抗体R11の両端の電位に相当する信号を第1の信号と言い、第1の補正用抵抗体C11の両端の電位に相当する信号を第2の信号と言い、第1の抵抗体R11および第1の補正用抵抗体C11からなる直列回路の両端の電位に相当する信号を第3の信号と言う。図9は、第1ないし第3の信号を模式的に示す説明図である。図9では、磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置(図9では、単に位置と記す。)に対する第1ないし第3の信号の変化を示している。図9において(a)は第1の信号の変化を示し、(b)は第2の信号の変化を示し、(c)は第3の信号の変化を示している。図9では、磁界成分MFxの方向がX方向のときの第1ないし第3の信号の各々の値を正の値で表し、磁界成分MFxの方向が-X方向のときの第1ないし第3の信号の各々の値を負の値で表している。
第1の信号は、磁界成分MFxの周期的な強度の変化に応じて周期的に変化する主成分と、ノイズ磁界Mexに応じて変化する誤差成分とを含んでいる。図9(a)において、符号61は主成分を示し、符号62は誤差成分を示し、符号63は第1の信号を示している。図9には、ノイズ磁界Mexの方向および強度が、位置および時間によらずに一定である場合の例を示している。図9(a)に示したように、第1の信号63は、誤差成分62すなわちノイズ磁界Mexに起因してオフセットしている。
また、図9(a)に示したように、誤差成分62は、位置によらずに一定である。図9(b)に示したように、第2の信号も、位置によらずに一定である。ただし、第2の信号の値の正負は、誤差成分62の値の正負と逆になっている。これは、前述のように、第1の補正用抵抗体C11の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向(第2の磁化方向)が、第1の抵抗体R11の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向(第1の磁化方向)とは反対の方向であることによるものである。これにより、図9(c)に示したように、第3の信号では、ノイズ磁界Mexに起因するオフセットが解消される。このように、本実施の形態によれば、第1の抵抗体R11が受けるノイズ磁界Mexの影響を低減することができる。
上記の第1の抵抗体R11および第1の補正用抵抗体C11の組についての説明は、第2の抵抗体R12および第2の補正用抵抗体C12の組にも当てはまる。本実施の形態によれば、第1および第2の抵抗体R11,R12の各々が受けるノイズ磁界Mexの影響を低減することができると共に、第1の出力ポートE1の電位に現れるノイズ磁界Mexの影響を低減することができる。
同様に、上記の第1の抵抗体R11および第1の補正用抵抗体C11の組についての説明は、第3の抵抗体R21および第3の補正用抵抗体C21の組と、第4の抵抗体R22および第4の補正用抵抗体C22の組にも当てはまる。本実施の形態によれば、第3および第4の抵抗体R21,R22の各々が受けるノイズ磁界Mexの影響を低減することができると共に、第2の出力ポートE2の電位に現れるノイズ磁界Mexの影響を低減することができる。また、本実施の形態によれば、第1および第2の出力ポートE1,E2の各々に現れるノイズ磁界Mexの影響を低減することができることから、第1および第2の検出信号S1,S2の各々に現れるノイズ磁界Mexの影響を低減することができ、その結果、検出値Vsに現れるノイズ磁界Mexの影響を低減することができる。
また、本実施の形態では、複数のMR素子50を前述のように配置することにより、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22と第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22を構成することができる。従って、磁気センサ2の構成は、簡単である。以上のことから、本実施の形態によれば、簡単な構成で、ノイズ磁界の影響を低減することができる。
以下、シミュレーションの結果を参照して、ノイズ磁界Mexの強度が位置に応じて変化する場合における本実施の形態の効果について説明する。始めに、シミュレーションで用いた実施例のモデルと比較例のモデルについて説明する。実施例のモデルは、本実施の形態に係る磁気式エンコーダ1のモデルである。比較例のモデルは、本実施の形態に係る磁気センサ2の代わりに、比較例の磁気センサを備えた比較例の磁気式エンコーダのモデルである。比較例の磁気センサでは、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22が設けられていない。比較例の磁気式エンコーダのその他の構成は、本実施の形態に係る磁気式エンコーダ1の構成と同じである。
シミュレーションでは、磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置(以下、相対位置と言う。)を変化させながら、位置に応じて強度が変化するノイズ磁界Mexを印加したときの、検出値Vsを求めた。検出値Vsは、相対位置と紐付けながら求めた。そして、検出値Vsとその検出値Vsに紐付けた相対位置との差を求めた。以下、この差を、誤差と言う。また、シミュレーションでは、ノイズ磁界Mexが存在しない場合における第1および第2の検出信号S1,S2の各々のオフセットを0とした。
図10は、比較例のモデルにおける第1および第2の検出信号S1,S2の各々の波形を示す波形図である。図10において、横軸は相対位置を示し、縦軸は第1および第2の検出信号S1,S2の各々の値を示している。また、図10において、符号71は第1の検出信号S1を示し、符号72は第2の検出信号S2を示している。図10に示したように、第1および第2の検出信号S1,S2のオフセットは、相対位置が大きくなるに従って大きくなる。
図11は、実施例のモデルと比較例のモデルの各々の誤差を示す特性図である。図11において、横軸は相対位置を示し、縦軸は誤差を示している。また、図11において、符号73は実施例のモデルの誤差を示し、符号74は比較例のモデルの誤差を示している。図11に示したように、比較例の誤差74は大きく変動しているのに対し、実施例の誤差73はほぼ0である。シミュレーションの結果から理解されるように、本実施の形態によれば、検出値Vsに現れるノイズ磁界Mexの影響を低減することができる。
なお、ここまでは、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々が、磁界成分MFxに起因する抵抗値の変化が0になり、且つノイズ磁界Mexのみに起因して抵抗値が変化するように構成された場合の例について説明してきた。ここで、抵抗体の抵抗値を第1の抵抗値と言い、この抵抗体に直接接続された補正用抵抗体の抵抗値を第2の抵抗値と言う。上記の場合に限らず、補正用抵抗体が、ノイズ磁界Mexに起因する第1の抵抗値の変化に比べて、第1の抵抗値と第2の抵抗値の和の、ノイズ磁界Mexに起因する変化が小さくなるように構成されていれば、上記の効果と同様の効果が得られる。すなわち、第1の抵抗値と第2の抵抗値の和の、ノイズ磁界Mexに起因する変化が小さくなるように構成されていれば、図9を参照して説明したように、抵抗体の両端の電位に相当する信号(第1の信号)に比べて、ノイズ磁界Mexに起因する、抵抗体および補正用抵抗体からなる直列回路の両端の電位に相当する信号(第3の信号)のずれが小さくなる。これにより、抵抗体が受けるノイズ磁界Mexの影響を低減することができると共に、出力ポートの電位に現れるノイズ磁界Mexの影響を低減することができる。
また、本実施の形態では、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々を、磁界成分MFxに起因する第2の抵抗値の変化が、磁界成分MFxに起因する第1の抵抗値の変化よりも小さくなるように構成することにより、第3の信号(図9参照)に対する第1の信号(図9参照)の割合が低下することを防止することができる。その結果、本実施の形態によれば、磁気センサ2の磁界成分MFxに対する感度が低下することを防止することができる。
また、本実施の形態では、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の各々のMR素子50の数は、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々の複数のMR素子50の数以上である。これにより、本実施の形態によれば、磁気センサ2の磁界成分MFxに対する感度が低下することを防止することができる。また、本実施の形態によれば、第1および第2の抵抗体R11,R12ならびに第1および第2の補正用抵抗体C11,C12からなるハーフブリッジ回路の抵抗値の増加と、第3および第4の抵抗体R21,R22ならびに第3および第4の補正用抵抗体C21,C22からなるハーフブリッジ回路の抵抗値の増加を抑制することができる。
また、本実施の形態では、前述のように、理想成分の高調波に相当する誤差成分が低減されるように、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22が構成されている。これにより、本実施の形態によれば、相対位置の検出精度を向上させることができる。
ところで、本実施の形態では、磁気センサ2は、定電圧駆動であることが好ましい。定電圧駆動の場合、第1の出力ポートE1の電位(第1の検出信号S1)は、第1および第2の抵抗体R11,R12の各々の抵抗値と、電源ポートV1に印加される電圧の大きさから得られることが知られている。同様に、定電流駆動の場合、第1の出力ポートE1の電位(第1の検出信号S1)は、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の各々の抵抗値と、定電流駆動の電流値から得られることが知られている。
ここで、任意のMR素子50の両端の電位に相当する信号が、理想的な正弦曲線を描くように周期的に変化する理想成分と、理想成分の偶数次の高調波に相当する誤差成分と、理想成分の奇数次の高調波に相当する誤差成分とを含み、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22が、第1および第2の検出信号S1,S2の奇数次の高調波に相当する誤差成分が低減されるように構成されている場合について考える。この場合、定電圧駆動の場合には、第1の検出信号S1には、偶数次の高調波の成分に相当する誤差成分が生じない。しかし、定電流駆動の場合には、第1の検出信号S1には、偶数次の高調波の成分に相当する誤差成分が生じる。そのため、定電流駆動の場合には、第1の検出信号S1の奇数次の高調波の成分に相当する誤差成分が低減されるように第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22を構成することに加えて、第1の検出信号S1の偶数次の高調波の成分に相当する誤差成分が低減されるように第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22を構成する必要がある。この点から、磁気センサ2は、定電圧駆動であることが好ましい。
上記の第1の検出信号S1についての説明は、第2の検出信号S2にも当てはまる。
次に、図12および図13を参照して、本実施の形態に係るレンズ位置検出装置(以下、単に位置検出装置と記す。)について説明する。図12は、本実施の形態に係る位置検出装置を含むレンズモジュールを示す斜視図である。図13は、本実施の形態に係る位置検出装置を示す斜視図である。
図12に示したレンズモジュール300は、例えばスマートフォン用のカメラの一部を構成するものであり、CMOS等を用いたイメージセンサ310と組み合わせて用いられる。図12に示した例では、レンズモジュール300は、三角柱形状のプリズム302と、イメージセンサ310とプリズム302との間に設けられた3つのレンズ303A,303B,303Cとを備えている。レンズ303A,303B,303Cのうちの少なくとも1つは、焦点合わせとズームの少なくとも一方を行うことができるように、図示しない駆動装置によって移動可能に構成されている。
図13には、レンズ303A,303B,303Cのうちの任意のレンズ303を示している。レンズモジュール300は、更に、レンズ303を保持するレンズホルダ304と、シャフト305とを備えている。レンズモジュール300では、レンズホルダ304と、シャフト305と、図示しない駆動装置によって、レンズ303の位置が、レンズ303の光軸方向に変化可能になっている。図13において、記号Dを付した矢印は、レンズ303の移動方向を示している。
レンズモジュール300は、更に、位置が変化可能なレンズ303の位置を検出するための位置検出装置301を備えている。位置検出装置301は、焦点合わせまたはズームを行う際に、レンズ303の位置を検出するために用いられる。
位置検出装置301は、磁気式の位置検出装置であり、本実施の形態に係る磁気センサ2と、本実施の形態における磁界発生器3とを備えている。レンズモジュール300では、磁気センサ2と磁界発生器3は、レンズ303の位置が移動方向Dに変化すると、磁界成分MFx(図2参照)の強度が変化するように構成されている。具体的には、磁気センサ2が固定されて、磁界発生器3がレンズ303と共に移動方向Dに移動可能に構成されている。移動方向Dは、図1および図2に示したX方向に平行になる。これにより、レンズ303の位置が変化すると、磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置が変化し、その結果、磁界成分MFxの強度が変化する。
位置検出装置301は、更に、本実施の形態における検出値生成回路4(図4参照)を備えている。位置検出装置301では、磁気センサ2が生成する第1および第2の検出信号S1,S2に基づいて、レンズ303の位置と対応関係を有する検出値Vsを生成する。なお、レンズ303の位置は、磁気センサ2に対する磁界発生器3の相対的な位置と対応関係を有している。位置検出装置301における検出値Vsの生成方法は、前述の検出値Vsの生成方法と同様である。
[変形例]
次に、本実施の形態におけるMR素子50の第1ないし第5の変形例について説明する。始めに、図14を参照して、MR素子50の第1の変形例について説明する。MR素子50の第1の変形例の構成は、基本的には、図7に示したMR素子50の第1の例と同じである。ただし、第1の変形例では、Z方向から見た積層膜50Aの平面形状は、円形またはほぼ円形である。
次に、図15を参照して、MR素子50の第2の変形例について説明する。第2の変形例は、以下の点で第1の変形例と異なっている。第2の変形例では、バイアス磁界発生器50Bが設けられていない。また、第2の変形例では、Z方向から見た積層膜50Aの平面形状は、長軸方向がX方向に平行な方向と交差する方向の楕円形である。MR素子50の自由層53は、磁化容易軸方向がX方向と交差する方向に向いた形状磁気異方性を有している。図15に示した例では、磁化容易軸方向は、Y方向に平行な方向である。なお、磁化容易軸方向は、Y方向に対して傾いた方向であってもよい。
次に、図16を参照して、MR素子50の第3の変形例について説明する。第3の変形例は、以下の点で第2の変形例と異なっている。第3の変形例では、MR素子50は、第2の変形例における積層膜50Aの代わりに、2つの積層膜50A1,50A2を含んでいる。積層膜50A1,50A2の各々の構成および形状は、第2の変形例における積層膜50Aの構成および形状と同じである。積層膜50A1,50A2は、電極によって並列に接続されて、積層膜対を構成する。積層膜対は、電極によって、他のMR素子50の積層膜対に対して直列に接続されている。例えば、積層膜50A1,50A2の各々の下面は、図示しない下部電極によって、他のMR素子50の積層膜50A1,50A2の各々の下面に電気的に接続され、積層膜50A1,50A2の各々の上面は、図示しない上部電極によって、更に他のMR素子50の積層膜50A1,50A2の各々の上面に電気的に接続される。
次に、図17を参照して、MR素子50の第4の変形例について説明する。第4の変形例は、以下の点で第2の変形例と異なっている。Z方向から見た積層膜50Aの平面形状は、長手方向がX方向に平行な方向と交差する方向の長方形である。MR素子50の自由層53は、磁化容易軸方向がX方向と交差する方向に向いた形状磁気異方性を有している。図17に示した例では、磁化容易軸方向は、Y方向に平行な方向である。なお、磁化容易軸方向は、Y方向に対して傾いた方向であってもよい。
次に、図18を参照して、MR素子50の第5の変形例について説明する。第5の変形例は、第3の変形例における積層膜50A1,50A2を、第4の変形例における積層膜50Aの構成および形状と同じ2つの積層膜50A3,50A4で置き換えたものである。積層膜50A3,50A4は、電極によって並列に接続されて、積層膜対を構成する。積層膜対は、電極によって、他のMR素子50の積層膜対に対して直列に接続されている。また、第5の変形例では、前記のバイアス磁界発生器50Bが設けられている。図8に示したMR素子50の第2の例と同様に、バイアス磁界発生器50Bの磁石54,55は、Z方向について積層膜50A3,50A4とは異なる位置に配置されている。また、Z方向から見たときに、磁石54,55は、積層膜50A3,50A4と重なる位置に配置されている。
[第2の実施の形態]
次に、図19を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。図19は、本実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。
本実施の形態では、第3および第4の補正用抵抗体C21,C22の配置が、第1の実施の形態と異なっている。すなわち、第3の補正用抵抗体C21の基準素子群41(図6参照)は、X方向について、第1の補正用抵抗体C11の基準素子群41および第1の抵抗体R11の素子群31(図5参照)の各々と同じ位置かほぼ同じ位置に配置されている。また、第4の補正用抵抗体C22の基準素子群41は、X方向について、第2の補正用抵抗体C12の基準素子群41および第2の抵抗体R12の素子群31の各々と同じ位置かほぼ同じ位置に配置されている。
本実施の形態では、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22が、X方向について同じかほぼ同じ位置に配置されている。これにより、本実施の形態によれば、磁気センサ2のX方向の寸法を小さくすることができる。
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。
[第3の実施の形態]
次に、図20を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。図20は、本実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。
本実施の形態に係る磁気センサ2は、以下の点で第1の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、第2の抵抗体R12の素子群31(図5参照)は、第1の抵抗体R11の素子群31に対して、X方向にLp/2だけ離れた位置に配置されている。また、第4の抵抗体R22の素子群31は、第3の抵抗体R21の素子群31に対して、X方向にLp/2だけ離れた位置に配置されている。
また、本実施の形態では、第2および第4の抵抗体R12,R22の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、X方向である。すなわち、第2および第4の抵抗体R12,R22の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、第1および第3の抵抗体R11,R21の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向と同じ方向である。また、本実施の形態では、第2および第4の補正用抵抗体C12,C22の各々の複数のMR素子50の各々の磁化固定層の磁化の方向は、-X方向である。
なお、第3および第4の補正用抵抗体C21,C22の配置は、第2の実施の形態と同じであってもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1または第2の実施の形態と同様である。
[第4の実施の形態]
次に、図21を参照して、本発明の第4の実施の形態について説明する。図21は、本実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。
本実施の形態では、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の構成が、第1の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、第1の補正用抵抗体C11の複数の素子群41と第3の補正用抵抗体C21の複数の素子群41は、X方向に沿って交互に並ぶように配置されている。図21では、理解を容易にするために、第3の補正用抵抗体C21の複数の素子群41にハッチングを付している。
同様に、第2の補正用抵抗体C12の複数の素子群41と第4の補正用抵抗体C22の複数の素子群41は、X方向に沿って交互に並ぶように配置されている。図21では、理解を容易にするために、第4の補正用抵抗体C22の複数の素子群41にハッチングを付している。
本実施の形態によれば、上述のように第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22を構成することにより、磁気センサ2のY方向の寸法を小さくすることができる。
なお、第2および第4の抵抗体R12,R22の構成と、第2および第4の補正用抵抗体C12,C22の構成は、第3の実施の形態と同じであってもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1または第3の実施の形態と同様である。
[第5の実施の形態]
次に、図22を参照して、本発明の第5の実施の形態について説明する。図22は、本実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。
本実施の形態では、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の配置が、第1の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、第1の補正用抵抗体C11は、第4の抵抗体R22の-Y方向の先に配置されている。第3の補正用抵抗体C21は、第4の抵抗体R22と第1の補正用抵抗体C11の間に配置されている。
第2の補正用抵抗体C12は、第3の抵抗体R21のY方向の先に配置されている。第4の補正用抵抗体C22は、第3の抵抗体R21第2の補正用抵抗体C12の間に配置されている。
図22において、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22ならびに第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の近傍の矢印は、その抵抗体に含まれる複数のMR素子50の磁化固定層の磁化の方向を表している。本実施の形態では、MR素子50の磁化固定層の磁化の方向がX方向となる第1の抵抗体R11、第3の抵抗体R21、第2の補正用抵抗体C12および第4の補正用抵抗体C22が、基板10のY方向側に偏って配置され、MR素子50の磁化固定層の磁化の方向が-X方向となる第2の抵抗体R12、第4の抵抗体R22、第1の補正用抵抗体C11および第3の補正用抵抗体C21が、基板10の-Y方向側に偏って配置されている。
なお、Y方向における第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の配置以外の配置と、第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22の配置は、第2ないし第4のいずれかの実施の形態と同じであってもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1ないし第4のいずれかの実施の形態と同様である。
[第6の実施の形態]
次に、図23および図24を参照して、本発明の第6の実施の形態について説明する。図23は、本実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。図24は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を示す回路図である。
本実施の形態に係る磁気センサ102は、それぞれ磁界成分MFx(図2参照)の周期的な強度の変化に応じてその抵抗値が周期的に変化するように構成された第1の抵抗体R211、第2の抵抗体R212、第3の抵抗体R221、第4の抵抗体R222、第5の抵抗体R231、第6の抵抗体R232、第7の抵抗体R241、第8の抵抗体R242を備えている。第1ないし第8の抵抗体R211,R212,R221,R222,R231,R232,R241,R242の各々は、複数のMR素子50を含んでいる。また、第1ないし第8の抵抗体R211,R212,R221,R222,R231,R232,R241,R242の各々は、第1の実施の形態における図5に示した構成および位置関係の8つの素子群31~38を含んでいる。
磁気センサ102は、更に、第1の補正用抵抗体C211、第2の補正用抵抗体C212、第3の補正用抵抗体C221、第4の補正用抵抗体C222、第5の補正用抵抗体C231、第6の補正用抵抗体C232、第7の補正用抵抗体C241および第8の補正用抵抗体C242を備えている。第1ないし第8の補正用抵抗体C211,C212,C221,C222,C231,C232,C241,C242の各々は、複数のMR素子50を含んでいる。また、第1ないし第8の補正用抵抗体C211,C212,C221,C222,C231,C232,C241,C242の各々は、第1の実施の形態における図6に示した構成および位置関係の複数の素子群41を含んでいる。
磁気センサ102は、更に、2つの電源ポートV11,V12と、2つのグランドポートG11,G12と、第1の出力ポートE11と、第2の出力ポートE12と、第3の出力ポートE21と、第4の出力ポートE22と、2つの差分検出器21,22とを備えている。電源ポートV11,V12の各々には、所定の大きさの電圧が印加される。グランドポートG11,G12はグランドに接続される。磁気センサ102は、定電圧駆動であってもよいし、定電流駆動であってもよい。
電源ポートV11,V12は、本発明の第1のポートに対応する。グランドポートG11,G12は、本発明の第2のポートに対応する。第1ないし第4の出力ポートE11,E12,E21,E22は、本発明の第3のポートに対応する。
差分検出器21は、第1および第3の出力ポートE11,E21の電位差に対応する信号を第1の検出信号S11として出力する。差分検出器22は、第2および第4の出力ポートE12,E22の電位差に対応する信号を第2の検出信号S12として出力する。
差分検出器21,22は、検出値生成回路4(図4参照)に接続されている。本実施の形態では、検出値生成回路4は、第1および第2の検出信号S11,S12に基づいて、検出値Vsを生成する。なお、磁気センサ102および検出値生成回路4の少なくとも一方は、第1および第2の検出信号S11,S12の各々の振幅、位相およびオフセットを補正することができるように構成されていてもよい。検出値Vsの生成方法は、第1および第2の検出信号S1,S2の代わりに第1および第2の検出信号S11,S12を用いる点を除いて、第1の実施の形態と同じである。
図24に示したように、第1の抵抗体R211と第1の補正用抵抗体C211は、電源ポートV11と第1の出力ポートE11の間において直列に接続されている。第2の抵抗体R212と第2の補正用抵抗体C212は、グランドポートG11と第1の出力ポートE11の間において直列に接続されている。第3の抵抗体R221と第3の補正用抵抗体C221は、電源ポートV11と第2の出力ポートE12の間において直列に接続されている。第4の抵抗体R222と第4の補正用抵抗体C222は、グランドポートG11と第2の出力ポートE12の間において直列に接続されている。
第5の抵抗体R231と第5の補正用抵抗体C231は、電源ポートV12と第3の出力ポートE21の間において直列に接続されている。第6の抵抗体R232と第6の補正用抵抗体C232は、グランドポートG12と第3の出力ポートE21の間において直列に接続されている。第7の抵抗体R241と第7の補正用抵抗体C241は、電源ポートV12と第4の出力ポートE22の間において直列に接続されている。第8の抵抗体R242と第8の補正用抵抗体C242は、グランドポートG12と第4の出力ポートE22の間において直列に接続されている。
また、図24に示したように、第1の抵抗体R211と第2の抵抗体R212は、第1の出力ポートE11に接続される第1の接続点P11を介して直列に接続されている。第3の抵抗体R221と第4の抵抗体R222は、第2の出力ポートE12に接続される第2の接続点P12を介して直列に接続されている。第5の抵抗体R231と第6の抵抗体R232は、第3の出力ポートE21に接続される第3の接続点P21を介して直列に接続されている。第7の抵抗体R241と第8の抵抗体R242は、第4の出力ポートE22に接続される第4の接続点P22を介して直列に接続されている。
第1の抵抗体R211の第1の接続点P11とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第1の補正用抵抗体C211に接続されている。第1の補正用抵抗体C211は、電源ポートV11に接続されている。
第2の抵抗体R212の第1の接続点P11とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第2の補正用抵抗体C212に接続されている。第2の補正用抵抗体C212は、グランドポートG11に接続されている。
第3の抵抗体R221の第2の接続点P12とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第3の補正用抵抗体C221に接続されている。第3の補正用抵抗体C221は、電源ポートV11に接続されている。
第4の抵抗体R222の第2の接続点P12とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第4の補正用抵抗体C222に接続されている。第4の補正用抵抗体C222は、グランドポートG11に接続されている。
第5の抵抗体R231の第3の接続点P21とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第5の補正用抵抗体C231に接続されている。第5の補正用抵抗体C231は、電源ポートV12に接続されている。
第6の抵抗体R232の第3の接続点P21とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第6の補正用抵抗体C232に接続されている。第6の補正用抵抗体C232は、グランドポートG12に接続されている。
第7の抵抗体R241の第4の接続点P22とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第7の補正用抵抗体C241に接続されている。第7の補正用抵抗体C241は、電源ポートV12に接続されている。
第8の抵抗体R242の第4の接続点P22とは反対側の端部(回路図上での端部)は、第8の補正用抵抗体C242に接続されている。第8の補正用抵抗体C242は、グランドポートG12に接続されている。
図23に示したように、磁気センサ102は、更に、基板110と、この基板110の上に配置された2つの電源端子111,112、2つのグランド端子113,114、第1の出力端子115、第2の出力端子116、第3の出力端子117および第4の出力端子118とを備えている。電源端子111,112は、それぞれ電源ポートV11,V12を構成する。グランド端子113,114は、それぞれグランドポートG11,G12を構成する。第1ないし第4の出力端子115,116,117,118は、それぞれ第1ないし第4の出力ポートE11,E12,E21,E22を構成する。
ここで、図23に示したように、磁気センサ102を、第1の部分102Aと第2の部分102Bとに分ける。図23では、第1の部分102Aと第2の部分102Bとの境界を点線で示している。第2の部分102Bは、第1の部分102Aに対して、Y方向の先にある。第1の部分102Aは、第1ないし第4の抵抗体R211,R212,R221,R222、第1ないし第4の補正用抵抗体C211,C212,C221,C222、電源端子111、グランド端子113、ならびに第1および第2の出力端子115,116を含んでいる。第2の部分102Bは、第5ないし第8の抵抗体R231,R232,R241,R242、第5ないし第8の補正用抵抗体C231,C232,C241,C242、電源端子112、グランド端子114、ならびに第3および第4の出力端子117,118を含んでいる。
第1の部分102Aにおける第1ないし第4の抵抗体R211,R212,R221,R222ならびに第1ないし第4の補正用抵抗体C211,C212,C221,C222の配置は、第1の実施の形態における第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22ならびに第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の配置と同じである。また、第2の部分102Bにおける第5ないし第8の抵抗体R231,R232,R241,R242ならびに第5ないし第8の補正用抵抗体C231,C232,C241,C242の配置も、第1の実施の形態における第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22ならびに第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の配置と同じである。本実施の形態では特に、第5および第6の抵抗体R231,R232は、X方向について第1および第2の抵抗体R211,R212と同じ位置に配置されている。また、第7および第8の抵抗体R241,R242は、X方向について第3および第4の抵抗体R221,R222と同じ位置に配置されている。
以上説明した第1ないし第8の抵抗体R211,R212,R221,R222,R231,R232,R241,R242の構成により、第1の検出信号S11の理想成分に対する第2の検出信号S12の理想成分の位相差は、所定の信号周期(理想成分の信号周期)の1/4の奇数倍になる。
なお、第1ないし第4の抵抗体R211,R212,R221,R222ならびに第1ないし第4の補正用抵抗体C211,C212,C221,C222の構成と、第5ないし第8の抵抗体R231,R232,R241,R242ならびに第5ないし第8の補正用抵抗体C231,C232,C241,C242の構成は、第2ないし第5のいずれかの実施の形態における第1ないし第4の抵抗体R11,R12,R21,R22ならびに第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の構成と同じであってもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1ないし第5のいずれかの実施の形態と同様である。
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22は、第1の抵抗体R11と第2の抵抗体R12の間に配置されていてもよい。あるいは、第1の補正用抵抗体C11が第1の抵抗体R11と第3の抵抗体R21の間に配置され、第2の補正用抵抗体C12が第2の抵抗体R12と第4の抵抗体R22の間に配置されていてもよい。
また、本発明の磁気センサは、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の代わりに、第1および第2の共通補正用抵抗体を設けたものであってもよい。第1および第2の共通補正用抵抗体の各々の構成は、第1ないし第4の補正用抵抗体C11,C12,C21,C22の各々の構成と同様である。この磁気センサでは、第1の共通補正用抵抗体の一端部は、電源ポートV1に接続される。第1の共通補正用抵抗体の他端部には、第1の抵抗体R11の第1の接続点P1とは反対側の端部と、第3の抵抗体R21の第2の接続点P2とは反対側の端部が接続される。また、第2の共通補正用抵抗体の一端部は、グランドポートG1に接続される。第2の共通補正用抵抗体の他端部には、第2の抵抗体R12の第1の接続点P1とは反対側の端部と、第4の抵抗体R22の第2の接続点P2とは反対側の端部が接続される。
また、請求の範囲の要件を満たす限り、MR素子50の数および配置は、各実施の形態に示した例に限られず、任意である。
また、第1の抵抗体R11の複数のMR素子50と第2の抵抗体R12の複数のMR素子50は、X方向に平行な仮想の直線を中心として対称な位置に配置されていてもよい。また、第3の抵抗体R21の複数のMR素子50と第4の抵抗体R22の複数のMR素子50は、上記仮想の直線を中心として対称な位置に配置されていてもよい。
また、磁界発生器3は、回転方向に複数組のN極とS極を着磁した回転スケールであってもよい。回転スケールは、リング状磁石であってもよいし、磁気テープ等の磁気媒体をリングまたは円板に固定したものであってもよい。
また、第6の実施の形態では、第1の部分102Aと第2の部分102Bが分離していてもよい。また、第6の実施の形態では、抵抗体R211,R212,R231,R232が第1のホイートストンブリッジ回路を構成し、抵抗体R221,R222,R241,R242が第2のホイートストンブリッジ回路を構成してもよい。この場合、第1および第2のホイートストンブリッジ回路は、定電圧駆動であってもよいし、定電流駆動であってもよい。
1…磁気式エンコーダ、2…磁気センサ、3…磁界発生器、4…検出値生成回路、10…基板、11~14…端子、31~38,41…素子群、50…MR素子、50A…積層膜、50B…バイアス磁界発生器、51…磁化固定層、52…ギャップ層、53…自由層、54,55…磁石、300…レンズモジュール、301…位置検出装置、302…プリズム、303,303A~303C…レンズ、304…レンズホルダ、305…シャフト、310…イメージセンサ、C11…第1の補正用抵抗体、C12…第2の補正用抵抗体、C21…第3の補正用抵抗体、C22…第4の補正用抵抗体、E1…第1の出力ポート、E2…第2の出力ポート、G1…グランドポート、P1…第1の接続点、P2…第2の接続点、R1…第1の領域、R11…第1の抵抗体、R12…第2の抵抗体、R2…第2の領域、R21…第3の抵抗体、R22…第4の抵抗体、S1…第1の検出信号、S2…第2の検出信号、V1…電源ポート、Vs…検出値。

Claims (20)

  1. 第1の方向の磁界成分を含む対象磁界と、前記対象磁界以外のノイズ磁界とを検出する磁気センサであって、
    第1の抵抗値を有する第1の抵抗体と、
    第2の抵抗値を有する第1の補正用抵抗体と、
    第1のポートと、
    第2のポートとを備え、
    前記第1の抵抗体と前記第1の補正用抵抗体は、前記第1のポートと前記第2のポートの間において直列に接続され、
    前記第1の抵抗体は、前記磁界成分の周期的な強度の変化に応じて前記第1の抵抗値が周期的に変化するように構成され、
    前記第1の補正用抵抗体は、前記ノイズ磁界に起因する前記第1の抵抗値の変化に比べて、前記第1の抵抗値と前記第2の抵抗値の和の、前記ノイズ磁界に起因する変化が小さくなるように構成され
    前記第1の抵抗体および前記第1の補正用抵抗体の各々は、複数の磁気抵抗効果素子を含み、
    前記第1の抵抗体の前記複数の磁気抵抗効果素子の各々の抵抗値と、前記第1の補正用抵抗体の前記複数の磁気抵抗効果素子の各々の抵抗値は、前記磁界成分の周期的な強度の変化に応じて、同じ周期で変化することを特徴とする磁気センサ。
  2. 前記複数の磁気抵抗効果素子の各々は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、前記磁界成分の方向および強度に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、前記磁化固定層と前記自由層の間に配置されたギャップ層とを含むことを特徴とする請求項1記載の磁気センサ。
  3. 第1の方向の磁界成分を含む対象磁界と、前記対象磁界以外のノイズ磁界とを検出する磁気センサであって、
    第1の抵抗値を有する第1の抵抗体と、
    第2の抵抗値を有する第1の補正用抵抗体と、
    第1のポートと、
    第2のポートとを備え、
    前記第1の抵抗体と前記第1の補正用抵抗体は、前記第1のポートと前記第2のポートの間において直列に接続され、
    前記第1の抵抗体は、前記磁界成分の周期的な強度の変化に応じて前記第1の抵抗値が周期的に変化するように構成され、
    前記第1の補正用抵抗体は、前記ノイズ磁界に起因する前記第1の抵抗値の変化に比べて、前記第1の抵抗値と前記第2の抵抗値の和の、前記ノイズ磁界に起因する変化が小さくなるように構成され、
    前記第1の抵抗体および前記第1の補正用抵抗体の各々は、複数の磁気抵抗効果素子を含み、
    前記複数の磁気抵抗効果素子の各々は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、前記磁界成分の方向および強度に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、前記磁化固定層と前記自由層の間に配置されたギャップ層とを含むことを特徴とする磁気センサ。
  4. 前記第1の抵抗体の前記複数の磁気抵抗効果素子の各々の前記磁化固定層の磁化の方向は、第1の磁化方向であり、
    前記第1の補正用抵抗体の前記複数の磁気抵抗効果素子の各々の前記磁化固定層の磁化の方向は、前記第1の磁化方向とは反対の第2の磁化方向であることを特徴とする請求項2または3に記載の磁気センサ。
  5. 前記複数の磁気抵抗効果素子の各々は、更に、前記自由層に対して印加される、前記第1の方向と交差する方向のバイアス磁界を発生するバイアス磁界発生器を含むことを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の磁気センサ。
  6. 前記自由層は、磁化容易軸方向が前記第1の方向と交差する方向に向いた形状磁気異方性を有することを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の磁気センサ。
  7. 前記ギャップ層は、トンネルバリア層であることを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の磁気センサ。
  8. 前記第1の補正用抵抗体は、前記磁界成分に起因する前記第2の抵抗値の変化が、前記磁界成分に起因する前記第1の抵抗値の変化よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の磁気センサ。
  9. 前記第1の補正用抵抗体は、前記磁界成分に起因する前記第2の抵抗値の変化が0になるように構成されていることを特徴とする請求項記載の磁気センサ。
  10. 前記第1の補正用抵抗体の前記複数の磁気抵抗効果素子は、所定の間隔で、前記第1の方向に沿って並ぶように配置され、
    前記第1の補正用抵抗体の前記複数の磁気抵抗効果素子のうち、前記第1の方向における一端に位置する磁気抵抗効果素子から前記第1の方向における他端に位置する磁気抵抗効果素子までの距離は、前記磁界成分の強度の変化の1~10周期分に相当する距離であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の磁気センサ。
  11. 前記第1の抵抗体の前記複数の磁気抵抗効果素子の数は、前記第1の補正用抵抗体の前記複数の磁気抵抗効果素子の数以上であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の磁気センサ。
  12. 更に、第3の抵抗値を有する第2の抵抗体と、
    第4の抵抗値を有する第2の補正用抵抗体と、
    前記第1の抵抗体および前記第1の補正用抵抗体と前記第2のポートとの間に設けられた第3のポートとを備え、
    前記第2の抵抗体と前記第2の補正用抵抗体は、前記第2のポートと前記第3のポートの間において直列に接続され、
    前記第2の抵抗体は、前記磁界成分の周期的な強度の変化に応じて前記第3の抵抗値が周期的に変化し、且つ前記第3の抵抗値の変化の位相が前記第1の抵抗値の変化の位相と異なるように構成され、
    前記第2の補正用抵抗体は、前記ノイズ磁界に起因する前記第3の抵抗値の変化に比べて、前記第3の抵抗値と前記第4の抵抗値の和の、前記ノイズ磁界に起因する変化が小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載の磁気センサ。
  13. 前記第1のポートは、所定の大きさの電圧が印加される電源ポートであり、
    前記第2のポートは、グランドに接続されるグランドポートであることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の磁気センサ。
  14. 第1の方向の磁界成分を含む対象磁界と、前記対象磁界以外のノイズ磁界とを検出する磁気センサであって、
    第1の抵抗値を有する第1の抵抗体と、
    第2の抵抗値を有する第1の補正用抵抗体と、
    第1のポートと、
    第2のポートとを備え、
    前記第1の抵抗体と前記第1の補正用抵抗体は、前記第1のポートと前記第2のポートの間において直列に接続され、
    前記第1の抵抗体は、前記磁界成分の周期的な強度の変化に応じて前記第1の抵抗値が周期的に変化するように構成され、
    前記第1の補正用抵抗体は、前記ノイズ磁界に起因する前記第1の抵抗値の変化に比べて、前記第1の抵抗値と前記第2の抵抗値の和の、前記ノイズ磁界に起因する変化が小さくなるように構成されると共に、前記磁界成分に起因する前記第2の抵抗値の変化が0になるように構成されていることを特徴とする磁気センサ。
  15. 請求項1ないし14のいずれかに記載の磁気センサと、
    前記対象磁界を発生する磁界発生器とを備え、
    前記磁気センサと前記磁界発生器は、前記磁気センサに対する前記磁界発生器の相対的な位置が変化すると、前記磁界成分の強度が変化するように構成されていることを特徴とする磁気式エンコーダ。
  16. 更に、検出値生成回路を備え、
    前記磁気センサは、前記磁界成分と対応関係を有する少なくとも1つの検出信号を生成し、
    前記検出値生成回路は、前記少なくとも1つの検出信号に基づいて、前記磁気センサに対する前記磁界発生器の相対的な位置と対応関係を有する検出値を生成することを特徴とする請求項15記載の磁気式エンコーダ。
  17. 前記磁界発生器は、複数組のN極とS極が所定の方向に交互に配列された磁気スケールであり、
    前記少なくとも1つの検出信号は、理想的な正弦曲線を描くように周期的に変化する理想成分と、前記理想成分の高調波に相当する誤差成分とを含み、
    前記第1の抵抗体は、前記誤差成分が低減されるように構成されていることを特徴とする請求項16記載の磁気式エンコーダ。
  18. 位置が変化可能なレンズの位置を検出するためのレンズ位置検出装置であって、
    請求項1ないし14のいずれかに記載の磁気センサと、
    前記対象磁界を発生する磁界発生器とを備え、
    前記レンズは、前記第1の方向に移動可能に構成され、
    前記磁気センサと前記磁界発生器は、前記レンズの位置が変化すると、前記磁界成分の強度が変化するように構成されていることを特徴とするレンズ位置検出装置。
  19. 更に、検出値生成回路を備え、
    前記磁気センサは、前記磁界成分と対応関係を有する少なくとも1つの検出信号を生成し、
    前記検出値生成回路は、前記少なくとも1つの検出信号に基づいて、前記レンズの位置と対応関係を有する検出値を生成することを特徴とする請求項18記載のレンズ位置検出装置。
  20. 前記磁界発生器は、複数組のN極とS極が所定の方向に交互に配列された磁気スケールであり、
    前記少なくとも1つの検出信号は、理想的な正弦曲線を描くように周期的に変化する理想成分と、前記理想成分の高調波に相当する誤差成分とを含み、
    前記第1の抵抗体は、前記誤差成分が低減されるように構成されていることを特徴とする請求項19記載のレンズ位置検出装置。
JP2020074675A 2020-04-20 2020-04-20 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置 Active JP7115505B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020074675A JP7115505B2 (ja) 2020-04-20 2020-04-20 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置
US17/203,140 US11585872B2 (en) 2020-04-20 2021-03-16 Magnetic sensor, magnetic encoder, and lens position detection device
DE102021108750.3A DE102021108750A1 (de) 2020-04-20 2021-04-08 Magnetsensor, magnetischer wertgeber und linsenpositionsdetektionsbauelement
CN202110423689.9A CN113532486A (zh) 2020-04-20 2021-04-20 磁传感器、磁式编码器及透镜检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020074675A JP7115505B2 (ja) 2020-04-20 2020-04-20 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021173542A JP2021173542A (ja) 2021-11-01
JP7115505B2 true JP7115505B2 (ja) 2022-08-09

Family

ID=77919650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020074675A Active JP7115505B2 (ja) 2020-04-20 2020-04-20 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11585872B2 (ja)
JP (1) JP7115505B2 (ja)
CN (1) CN113532486A (ja)
DE (1) DE102021108750A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11467646B2 (en) * 2019-03-28 2022-10-11 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Context data sharing
JP7452562B2 (ja) 2022-03-01 2024-03-19 Tdk株式会社 磁気センサ、磁気式エンコーダ、レンズ位置検出装置および測距装置ならびに磁気センサの製造方法
WO2023170753A1 (ja) * 2022-03-07 2023-09-14 三菱電機株式会社 磁気式エンコーダ
US20240175947A1 (en) * 2022-11-29 2024-05-30 Allegro Microsystems, Llc Magnetoresistance bridge circuits with stray field immunity
CN115980639B (zh) * 2022-12-15 2024-01-23 江苏多维科技有限公司 一种磁阻传感器
CN116148732B (zh) * 2023-04-04 2023-09-05 江苏多维科技有限公司 一种磁栅传感器
CN116087588B (zh) * 2023-04-11 2023-10-13 江苏多维科技有限公司 一种抗外场干扰的电流传感器
CN116224190B (zh) * 2023-05-06 2023-09-05 江苏多维科技有限公司 一种消除磁通聚集元件制造误差的磁传感器
CN116224189B (zh) * 2023-05-06 2023-09-05 江苏多维科技有限公司 一种磁传感器中磁通聚集元件位置误差的校正方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000310504A (ja) 1999-02-26 2000-11-07 Tokai Rika Co Ltd 回転検出センサの検出回路
JP2004037121A (ja) 2002-06-28 2004-02-05 Canon Inc 位置検出装置、これを備えたレンズおよび位置検出方法
WO2013161027A1 (ja) 2012-04-26 2013-10-31 三菱電機株式会社 磁気式位置検出装置
JP2013242299A (ja) 2012-04-23 2013-12-05 Denso Corp 磁気センサ
JP2015169602A (ja) 2014-03-10 2015-09-28 Dmg森精機株式会社 位置検出装置
US20180017638A1 (en) 2016-07-18 2018-01-18 Allegro Microsystems, Llc Temperature-compensated magneto-resistive sensor

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09329463A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Mitsubishi Electric Corp 検出装置
US6873148B2 (en) 2002-06-28 2005-03-29 Canon Kabushiki Kaisha Position detecting apparatus, and optical apparatus comprising this and position detecting method
JP2006250604A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Tdk Corp 磁気エンコーダ及び磁気エンコーダ用信号処理回路
CN101454683A (zh) * 2006-05-30 2009-06-10 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有自适应场补偿的传感器设备
WO2009031558A1 (ja) 2007-09-06 2009-03-12 Alps Electric Co., Ltd. 磁気式エンコーダ
WO2009119471A1 (ja) 2008-03-25 2009-10-01 アルプス電気株式会社 磁気センサ及び磁気エンコーダ
US8203337B2 (en) * 2009-06-15 2012-06-19 Headway Technologies, Inc. Elimination of errors due to aging in magneto-resistive devices
JP2011027683A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Tdk Corp 磁気センサ
JP4807535B2 (ja) * 2009-07-31 2011-11-02 Tdk株式会社 磁気センサ
JP5062454B2 (ja) * 2011-05-24 2012-10-31 Tdk株式会社 磁気センサ
JP5928236B2 (ja) * 2012-08-07 2016-06-01 Tdk株式会社 回転磁界センサ
US9625534B2 (en) * 2012-11-21 2017-04-18 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for detection of magnetic fields
US9733317B2 (en) 2014-03-10 2017-08-15 Dmg Mori Seiki Co., Ltd. Position detecting device
JP6191838B2 (ja) * 2015-03-09 2017-09-06 Tdk株式会社 磁気センサ
US20200003846A1 (en) * 2018-07-02 2020-01-02 Asahi Kasei Microdevices Corporation Magnetic field measuring device, magnetic field measurement method, and recording medium having recorded thereon magnetic field measurement program

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000310504A (ja) 1999-02-26 2000-11-07 Tokai Rika Co Ltd 回転検出センサの検出回路
JP2004037121A (ja) 2002-06-28 2004-02-05 Canon Inc 位置検出装置、これを備えたレンズおよび位置検出方法
JP2013242299A (ja) 2012-04-23 2013-12-05 Denso Corp 磁気センサ
WO2013161027A1 (ja) 2012-04-26 2013-10-31 三菱電機株式会社 磁気式位置検出装置
JP2015169602A (ja) 2014-03-10 2015-09-28 Dmg森精機株式会社 位置検出装置
US20180017638A1 (en) 2016-07-18 2018-01-18 Allegro Microsystems, Llc Temperature-compensated magneto-resistive sensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021108750A1 (de) 2021-10-21
CN113532486A (zh) 2021-10-22
US20210325486A1 (en) 2021-10-21
US11585872B2 (en) 2023-02-21
JP2021173542A (ja) 2021-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7115505B2 (ja) 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置
JP7215454B2 (ja) 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置
JP5131339B2 (ja) 回転磁界センサ
JP5590349B2 (ja) 磁気センサシステム
JP2011038855A (ja) 磁気センサ
JP5062454B2 (ja) 磁気センサ
JP6969581B2 (ja) 回転角度検出装置
JP2014199182A (ja) 磁気センサシステム
JP7463593B2 (ja) 磁気センサシステムおよびレンズ位置検出装置
JP2022016641A (ja) 磁気センサ装置
JP7310850B2 (ja) 磁気センサ、磁気式エンコーダおよびレンズ位置検出装置
JP7156249B2 (ja) 位置検出装置
US20230280419A1 (en) Magnetic sensor, magnetic encoder, lens position detection device, distance measuring device, and manufacturing method for magnetic sensor
JP5062453B2 (ja) 磁気センサ
JP5497621B2 (ja) 回転角度検出装置
US20240068846A1 (en) Magnetic sensor, magnetic encoder, and manufacturing method for magnetic sensor
US20230314178A1 (en) Magnetic encoder and distance measuring device
JP2006003178A (ja) 歯車センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210409

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210415

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220516

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220628

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220711

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7115505

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150