JPH0868660A - 位置センサ - Google Patents
位置センサInfo
- Publication number
- JPH0868660A JPH0868660A JP6206700A JP20670094A JPH0868660A JP H0868660 A JPH0868660 A JP H0868660A JP 6206700 A JP6206700 A JP 6206700A JP 20670094 A JP20670094 A JP 20670094A JP H0868660 A JPH0868660 A JP H0868660A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- output
- wiring
- position sensor
- terminal
- Prior art date
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 感磁部であるMRセンサに影響を与えて出力
低下を引き起こすことなく各出力端子からの出力をほぼ
完全に同等とする。 【構成】 センス電流を供給するための配線部である電
源部5及びMRセンサ2を接地するための配線部である
接地部6のMRセンサ2との接続箇所近傍に折り畳み形
状の延長部21を設ける。
低下を引き起こすことなく各出力端子からの出力をほぼ
完全に同等とする。 【構成】 センス電流を供給するための配線部である電
源部5及びMRセンサ2を接地するための配線部である
接地部6のMRセンサ2との接続箇所近傍に折り畳み形
状の延長部21を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果素子を用
いた位置センサに関するものであり、特にその出力補正
を図った新規な位置センサに関するものである。
いた位置センサに関するものであり、特にその出力補正
を図った新規な位置センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、位置検出の精度として1μm程
度以下が要求されるような場合、具体的には、例えばい
わゆるマグネスケール等に用いる場合に適した位置セン
サとしては、近時における小型化の要請から、薄膜形成
技術(スパッタ法、蒸着法等)により作製されたものが
案出されている。ここで、外部磁界の感磁部として磁気
抵抗効果素子(MRセンサ)を用いた位置センサが考え
られており、正確な位置検出に有効である。
度以下が要求されるような場合、具体的には、例えばい
わゆるマグネスケール等に用いる場合に適した位置セン
サとしては、近時における小型化の要請から、薄膜形成
技術(スパッタ法、蒸着法等)により作製されたものが
案出されている。ここで、外部磁界の感磁部として磁気
抵抗効果素子(MRセンサ)を用いた位置センサが考え
られており、正確な位置検出に有効である。
【0003】MRセンサを用いた位置センサの主要部の
一例を図4に示す。当該位置センサは、基板101上
に、薄膜形成技術により、MRセンサ102と、このM
Rセンサ102と電気的に接続されている配線部が成膜
されて構成されている。
一例を図4に示す。当該位置センサは、基板101上
に、薄膜形成技術により、MRセンサ102と、このM
Rセンサ102と電気的に接続されている配線部が成膜
されて構成されている。
【0004】上記配線部は、一端部が出力端子A,Bと
されてなる端子部103,104と、MRセンサ102
にセンス電流を供給するための定電位電源VCCが接続さ
れる電源部105と、一端部がMRセンサ102を接地
するためのアース端子G1とされてなる接地部106と
から構成されている。
されてなる端子部103,104と、MRセンサ102
にセンス電流を供給するための定電位電源VCCが接続さ
れる電源部105と、一端部がMRセンサ102を接地
するためのアース端子G1とされてなる接地部106と
から構成されている。
【0005】上記MRセンサ102は、外部磁界の方向
Mと略々直交するように配されており、電源部105に
センス電流を供給することにより、外部磁界の変化に応
じて抵抗値が変わり、それに伴う電圧変化が端子部10
3,104の出力端子A,Bから出力される。
Mと略々直交するように配されており、電源部105に
センス電流を供給することにより、外部磁界の変化に応
じて抵抗値が変わり、それに伴う電圧変化が端子部10
3,104の出力端子A,Bから出力される。
【0006】また、上記位置センサには、出力を安定化
させるための温度特性(中点電位等)補正用のMR素子
107が設けられており、このMR素子107には当該
MR素子107を接地するためのアース端子G2とされ
てなる接地部108が電気的に接続されている。上記M
R素子107は、上記MRセンサ102と略々直交する
向き、すなわち外部磁界の方向Mと平行な向きに設けら
れている。
させるための温度特性(中点電位等)補正用のMR素子
107が設けられており、このMR素子107には当該
MR素子107を接地するためのアース端子G2とされ
てなる接地部108が電気的に接続されている。上記M
R素子107は、上記MRセンサ102と略々直交する
向き、すなわち外部磁界の方向Mと平行な向きに設けら
れている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図4に
示すように、上記配線部のパターンの制約上、必然的に
電源部105−端子部103間と電源部105−端子部
104間、及び接地部106−端子部103間と接地部
106−端子部104間(以下、それぞれVcc−A間,
Vcc−B間、及びG1−A間,G1−B間と記す。)の
面積に大きな相違が生じる。すなわち、Vcc−A間及び
G1−A間の面積に比して、Vcc−B間及びG1−B間
の方が電源部105,接地部106の部分105a,1
06b(図中、2重斜線で示す)だけ面積が大きくな
る。そのため、Vcc−A間とVcc−B間、及びG1−A
間とG1−B間には大きな電気抵抗値の差異が生じ、出
力端子A,Bの間に大きな出力差が生じることになる。
示すように、上記配線部のパターンの制約上、必然的に
電源部105−端子部103間と電源部105−端子部
104間、及び接地部106−端子部103間と接地部
106−端子部104間(以下、それぞれVcc−A間,
Vcc−B間、及びG1−A間,G1−B間と記す。)の
面積に大きな相違が生じる。すなわち、Vcc−A間及び
G1−A間の面積に比して、Vcc−B間及びG1−B間
の方が電源部105,接地部106の部分105a,1
06b(図中、2重斜線で示す)だけ面積が大きくな
る。そのため、Vcc−A間とVcc−B間、及びG1−A
間とG1−B間には大きな電気抵抗値の差異が生じ、出
力端子A,Bの間に大きな出力差が生じることになる。
【0008】上記の如き不都合を解消するために、従来
では、電源部105及び接地部106の幅を広げること
によりVcc−B間及びG1−B間の電気抵抗値を低減さ
せることで対処している。しかしながら、このように電
源部105及び接地部106の幅を変更させることによ
り、上記配線部全体の抵抗バランスの乱れが生じ易く、
このような方法が有効であるのは、抵抗補正値が小さい
場合に限られており、この抵抗補正値が大きい場合には
対処が極めて困難である。
では、電源部105及び接地部106の幅を広げること
によりVcc−B間及びG1−B間の電気抵抗値を低減さ
せることで対処している。しかしながら、このように電
源部105及び接地部106の幅を変更させることによ
り、上記配線部全体の抵抗バランスの乱れが生じ易く、
このような方法が有効であるのは、抵抗補正値が小さい
場合に限られており、この抵抗補正値が大きい場合には
対処が極めて困難である。
【0009】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたもので、感磁部であるMRセンサに影響を
与えて出力低下を引き起こすことなく各出力端子からの
出力をほぼ完全に同等とすることを可能とする位置セン
サを提供することを目的とする。
て提案されたもので、感磁部であるMRセンサに影響を
与えて出力低下を引き起こすことなく各出力端子からの
出力をほぼ完全に同等とすることを可能とする位置セン
サを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の対象とするもの
は、基板上に、磁気抵抗効果素子(以下、単にMRセン
サと記す。)と、当該MRセンサと電気的に接続された
配線部とが、薄膜形成技術によりそれぞれ所定のパター
ンに形成され、前記配線部にその一端部が出力端子とさ
れた端子部が設けられてなる位置センサである。
は、基板上に、磁気抵抗効果素子(以下、単にMRセン
サと記す。)と、当該MRセンサと電気的に接続された
配線部とが、薄膜形成技術によりそれぞれ所定のパター
ンに形成され、前記配線部にその一端部が出力端子とさ
れた端子部が設けられてなる位置センサである。
【0011】本発明の位置センサは、上記配線部のMR
センサとの接続箇所近傍に蛇行する延長部が設けられて
なることを特徴とするものである。ここで、前記延長部
は、他の出力端子が設けられた配線部における出力と比
較して出力の小さい出力端子を有する配線部と直接接続
されている配線部、例えばセンス電流を供給するための
配線部やMRセンサを接地するための配線部等に設けら
れる。
センサとの接続箇所近傍に蛇行する延長部が設けられて
なることを特徴とするものである。ここで、前記延長部
は、他の出力端子が設けられた配線部における出力と比
較して出力の小さい出力端子を有する配線部と直接接続
されている配線部、例えばセンス電流を供給するための
配線部やMRセンサを接地するための配線部等に設けら
れる。
【0012】また具体的には、上記延長部を、矩形状に
蛇行するパターンに形成し、上記MRセンサに印加され
る磁界の方向と平行な線形部分を有するようにすること
が望ましい。すなわち、当該MRセンサは磁界の方向と
略々直交する向きに配する必要があるが、このMRセン
サの配された方向と直交する向きに上記線形部分が成膜
されていることになる。
蛇行するパターンに形成し、上記MRセンサに印加され
る磁界の方向と平行な線形部分を有するようにすること
が望ましい。すなわち、当該MRセンサは磁界の方向と
略々直交する向きに配する必要があるが、このMRセン
サの配された方向と直交する向きに上記線形部分が成膜
されていることになる。
【0013】
【作用】本発明の位置センサにおいては、配線部のMR
センサとの接続箇所近傍に蛇行する延長部が設けられて
いる。この延長部は、数層に蛇行しているため非常に狭
い占有面積を有するが、全体としては相当の長さとな
り、当該延長部の層数、すなわち長さを調節して成膜す
ることにより所望の電気抵抗値をこの延長部が設けられ
た当該配線部に付加することが可能となる。
センサとの接続箇所近傍に蛇行する延長部が設けられて
いる。この延長部は、数層に蛇行しているため非常に狭
い占有面積を有するが、全体としては相当の長さとな
り、当該延長部の層数、すなわち長さを調節して成膜す
ることにより所望の電気抵抗値をこの延長部が設けられ
た当該配線部に付加することが可能となる。
【0014】したがって、上記延長部の長さを調節する
ことにより他の配線部に影響を及ぼさずに目的のMRセ
ンサのみに電気抵抗が付加されることになり、配線部全
体のパターンを乱すことなく、各出力端子の出力値を同
等に調節することができる。
ことにより他の配線部に影響を及ぼさずに目的のMRセ
ンサのみに電気抵抗が付加されることになり、配線部全
体のパターンを乱すことなく、各出力端子の出力値を同
等に調節することができる。
【0015】さらに、上記位置センサにおいては、上記
延長部が矩形状に蛇行するパターンに形成されてMRセ
ンサに印加される磁界の方向と平行な線形部分が設けら
れているので、この線形部分は外部磁界の変化に対する
影響を殆ど受けることがなく、上記線形部分をMRセン
サと同じ幅に形成してもMR特性に影響が及ぼされるこ
とはない。したがって、上記延長部を形成しても、上記
配線部全体の抵抗バランスを保った状態で出力の補正が
行われることになる。
延長部が矩形状に蛇行するパターンに形成されてMRセ
ンサに印加される磁界の方向と平行な線形部分が設けら
れているので、この線形部分は外部磁界の変化に対する
影響を殆ど受けることがなく、上記線形部分をMRセン
サと同じ幅に形成してもMR特性に影響が及ぼされるこ
とはない。したがって、上記延長部を形成しても、上記
配線部全体の抵抗バランスを保った状態で出力の補正が
行われることになる。
【0016】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0017】図1は、本発明を適用した位置センサの主
要部の基本構造の一例を示すものである。本実施例の位
置センサは、基板1上に、薄膜形成技術(スパッタ法、
蒸着法等)により、MRセンサ2と、このMRセンサ2
と電気的に接続されている配線部が成膜されて構成され
ている。
要部の基本構造の一例を示すものである。本実施例の位
置センサは、基板1上に、薄膜形成技術(スパッタ法、
蒸着法等)により、MRセンサ2と、このMRセンサ2
と電気的に接続されている配線部が成膜されて構成され
ている。
【0018】ここでは、上記位置センサとしては2つの
出力端子を有する場合について示しており、上記配線部
は、端部が出力端子A,Bとされてなる端子部3,4
と、MRセンサ2にセンス電流を供給するための定電位
電源VCCが接続される電源部5と、端部がMRセンサ2
を接地するためのアース端子G1とされてなる接地部6
とから構成されている。
出力端子を有する場合について示しており、上記配線部
は、端部が出力端子A,Bとされてなる端子部3,4
と、MRセンサ2にセンス電流を供給するための定電位
電源VCCが接続される電源部5と、端部がMRセンサ2
を接地するためのアース端子G1とされてなる接地部6
とから構成されている。
【0019】上記MR素子2は、外部磁界の方向Mと略
々直交するように配されており、電源部5にセンス電流
を供給することにより、外部磁界の変化に応じて抵抗値
が変わり、それに伴う電圧変化が端子部3,4の出力端
子A,Bから出力される。上記位置センサにおいては、
出力信号がディジタル処理されたものであればよく、し
たがってMR素子2にバイアス磁界を印加してMR特性
の線形性に優れた部分で使用する必要はない。すなわ
ち、MR素子2にバイアス磁界を印加することなくMR
特性の極大部分にて使用すればよい。
々直交するように配されており、電源部5にセンス電流
を供給することにより、外部磁界の変化に応じて抵抗値
が変わり、それに伴う電圧変化が端子部3,4の出力端
子A,Bから出力される。上記位置センサにおいては、
出力信号がディジタル処理されたものであればよく、し
たがってMR素子2にバイアス磁界を印加してMR特性
の線形性に優れた部分で使用する必要はない。すなわ
ち、MR素子2にバイアス磁界を印加することなくMR
特性の極大部分にて使用すればよい。
【0020】そして特に、上記位置センサにおいては、
上記配線部のMRセンサ2との接続箇所近傍に蛇行する
延長部21が設けられている。本実施例の位置センサに
おいては、前記延長部21を、上記端子部3の出力端子
Aにおける出力と比較して出力の小さい出力端子Bを有
する端子部4と直接接続されている配線部、すなわちセ
ンス電流を供給するための配線部である電源部5及びM
Rセンサ2を接地するための配線部である接地部6に設
ける。
上記配線部のMRセンサ2との接続箇所近傍に蛇行する
延長部21が設けられている。本実施例の位置センサに
おいては、前記延長部21を、上記端子部3の出力端子
Aにおける出力と比較して出力の小さい出力端子Bを有
する端子部4と直接接続されている配線部、すなわちセ
ンス電流を供給するための配線部である電源部5及びM
Rセンサ2を接地するための配線部である接地部6に設
ける。
【0021】上記延長部21は、具体的には図2に示す
ように、矩形状に蛇行するパターンに形成され、上記M
Rセンサ2に印加される磁界の方向Mと平行な線形部分
22を有するようにすることが望ましい。すなわち、当
該MRセンサは磁界の方向Mと略々直交する向きに配す
る必要があるが、このMRセンサ2の配された方向と直
交する向きに上記線形部分22が成膜されていることに
なる。
ように、矩形状に蛇行するパターンに形成され、上記M
Rセンサ2に印加される磁界の方向Mと平行な線形部分
22を有するようにすることが望ましい。すなわち、当
該MRセンサは磁界の方向Mと略々直交する向きに配す
る必要があるが、このMRセンサ2の配された方向と直
交する向きに上記線形部分22が成膜されていることに
なる。
【0022】なお、図1においては単層(1層)に形成
された延長部21の一例を、図2においては電源部5に
て2層に形成された延長部21の一例をそれぞれ示し
た。
された延長部21の一例を、図2においては電源部5に
て2層に形成された延長部21の一例をそれぞれ示し
た。
【0023】また、上記位置センサには、出力を安定化
させるための温度特性(中点電位等)補正用のMR素子
7が設けられており、このMR素子7には当該MR素子
7を接地するためのアース端子G2とされてなる接地部
8が電気的に接続されている。上記MR素子7は、上記
MRセンサ2と略々直交する向き、すなわち外部磁界の
方向Mと平行な向きに設けられている。
させるための温度特性(中点電位等)補正用のMR素子
7が設けられており、このMR素子7には当該MR素子
7を接地するためのアース端子G2とされてなる接地部
8が電気的に接続されている。上記MR素子7は、上記
MRセンサ2と略々直交する向き、すなわち外部磁界の
方向Mと平行な向きに設けられている。
【0024】ここで、上記位置センサの等価回路を図3
に示す(ここで、電気抵抗はMRセンサ2のもののみ表
示する)。このように、上記端子部3,4の出力端子
A,Bは、それぞれMRセンサ2を構成するMR素子1
1,12及びMR素子13,14の中間点に位置してい
る。
に示す(ここで、電気抵抗はMRセンサ2のもののみ表
示する)。このように、上記端子部3,4の出力端子
A,Bは、それぞれMRセンサ2を構成するMR素子1
1,12及びMR素子13,14の中間点に位置してい
る。
【0025】したがって、MR素子14の下部に接続部
3の大きな面積による電気抵抗が付加されることにな
り、この電気抵抗と接続部4の電気抵抗との均衡を図る
ために、電源部5と接地部6の2箇所に上記延長部を配
することにより所定の電気抵抗を付加して各出力端子
A,Bの出力が等しくなるように調節する。
3の大きな面積による電気抵抗が付加されることにな
り、この電気抵抗と接続部4の電気抵抗との均衡を図る
ために、電源部5と接地部6の2箇所に上記延長部を配
することにより所定の電気抵抗を付加して各出力端子
A,Bの出力が等しくなるように調節する。
【0026】このように、上記位置センサにおいて、上
記延長部21は、数層に蛇行しているために非常に狭い
占有面積を有するが、全体としては相当の長さとなり、
当該延長部21の層数、すなわち長さを調節して成膜す
ることにより所望の電気抵抗値をこの延長部21が設け
られた当該配線部、ここでは電源部5及び接地部6に付
加することが可能となる。
記延長部21は、数層に蛇行しているために非常に狭い
占有面積を有するが、全体としては相当の長さとなり、
当該延長部21の層数、すなわち長さを調節して成膜す
ることにより所望の電気抵抗値をこの延長部21が設け
られた当該配線部、ここでは電源部5及び接地部6に付
加することが可能となる。
【0027】したがって、上記延長部21の長さを調節
することにより他の配線部に影響を及ぼさずに目的のM
Rセンサ2のみに電気抵抗が付加されることになり、配
線部全体のパターンを乱すことなく、各出力端子A,B
の出力値を同等に調節することができる。
することにより他の配線部に影響を及ぼさずに目的のM
Rセンサ2のみに電気抵抗が付加されることになり、配
線部全体のパターンを乱すことなく、各出力端子A,B
の出力値を同等に調節することができる。
【0028】さらに、上記位置センサにおいては、上記
延長部21が矩形状に蛇行するパターンに形成されてM
Rセンサに印加される磁界の方向と平行な線形部分22
が設けられているので、この線形部分22は外部磁界の
変化に対する影響を殆ど受けることがなく、上記線形部
分22をMRセンサ2と同じ幅に形成してもMR特性に
影響が及ぼされることはない。したがって、上記延長部
21を形成しても、上記配線部全体の抵抗バランスを保
った状態で出力端子A,Bにおける出力の補正が行われ
ることになる。
延長部21が矩形状に蛇行するパターンに形成されてM
Rセンサに印加される磁界の方向と平行な線形部分22
が設けられているので、この線形部分22は外部磁界の
変化に対する影響を殆ど受けることがなく、上記線形部
分22をMRセンサ2と同じ幅に形成してもMR特性に
影響が及ぼされることはない。したがって、上記延長部
21を形成しても、上記配線部全体の抵抗バランスを保
った状態で出力端子A,Bにおける出力の補正が行われ
ることになる。
【0029】なお、本発明を適用した実施例について説
明してきたが、本発明がこの実施例に限定されるわけで
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で形状、寸法
等、任意に変更することが可能である。
明してきたが、本発明がこの実施例に限定されるわけで
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で形状、寸法
等、任意に変更することが可能である。
【0030】また、本実施例においては、位置センサが
複数の出力端子を有する場合の出力補正について説明し
たが、その他のパターン補正、例えば中点電位補正等に
応用することも可能である。
複数の出力端子を有する場合の出力補正について説明し
たが、その他のパターン補正、例えば中点電位補正等に
応用することも可能である。
【0031】
【発明の効果】以上の説明からも明かなように、本発明
に係る位置センサによれば、感磁部であるMRセンサに
影響を与えて出力低下を引き起こすことなく各出力端子
からの出力をほぼ完全に同等とすることが可能となる。
に係る位置センサによれば、感磁部であるMRセンサに
影響を与えて出力低下を引き起こすことなく各出力端子
からの出力をほぼ完全に同等とすることが可能となる。
【図1】本実施例に係る位置センサの主要部を模式的に
示す配線図である。
示す配線図である。
【図2】上記位置センサの延長部を拡大して模式的に示
す配線図である。
す配線図である。
【図3】図1に示す位置センサの等価回路図である。
【図4】従来の位置センサの主要部を模式的に示す配線
図である。
図である。
1 基板 2 MRセンサ 3,4 接続部 5 電源部 6,8 接地部 7 温度特性補償用のMR素子 11〜14 MR素子 21 延長部 22 線形部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 憲男 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 遠藤 哲雄 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上に、磁気抵抗効果素子と、当該磁
気抵抗効果素子と電気的に接続された配線部とが、薄膜
形成技術によりそれぞれ所定のパターンに形成されてな
る位置センサにおいて、 上記配線部の磁気抵抗効果素子との接続箇所近傍に蛇行
する延長部が設けられてなることを特徴とする位置セン
サ。 - 【請求項2】 延長部は、矩形状に蛇行するパターンに
形成され、磁気抵抗効果素子に印加される磁界の方向と
平行な線形部分を有することを特徴とする請求項1記載
の位置センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6206700A JPH0868660A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 位置センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6206700A JPH0868660A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 位置センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0868660A true JPH0868660A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=16527675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6206700A Withdrawn JPH0868660A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 位置センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0868660A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019163989A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Tdk株式会社 | 磁気検出装置 |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP6206700A patent/JPH0868660A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019163989A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Tdk株式会社 | 磁気検出装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |