WO2023058697A1 - モータ用位置検知システム - Google Patents

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WO2023058697A1
WO2023058697A1 PCT/JP2022/037329 JP2022037329W WO2023058697A1 WO 2023058697 A1 WO2023058697 A1 WO 2023058697A1 JP 2022037329 W JP2022037329 W JP 2022037329W WO 2023058697 A1 WO2023058697 A1 WO 2023058697A1
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coil
magnetic field
axis
magnetic sensor
output signal
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PCT/JP2022/037329
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和弘 尾中
礼孝 一宮
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/47—Air-gap windings, i.e. iron-free windings

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor position detection system, and more particularly to a motor position detection system used for a motor such as a VCM (Voice Coil Motor) that constitutes a camera module for a mobile device.
  • VCM Vehicle Coil Motor
  • magnetic sensors have been widely used in mobile devices such as mobile phones, smartphones, and tablet terminals for controlling motors such as VCMs and detecting the position of pointing devices.
  • Patent Document 1 in a pointing device having a printed circuit board and a ferrite magnet, two Hall elements are arranged on the printed circuit board 6 mm apart, and the position (magnet position) of the ferrite magnet with respect to the printed circuit board is changed. , is detected based on the output difference of the two Hall elements.
  • the range (detection area) in which the position can be detected by this is the range in which the change in the output difference with respect to the magnet position is linear. Specifically, when the distances between the ferrite magnet and the two Hall elements are equal, With the position of the ferrite magnet as the origin, the range is from “-2 mm" to "+2 mm" (4 mm in total).
  • a magnet fixed to one of a lens and a camera body and a coil fixed to the other are attached to a VCM for autofocus (A/F).
  • A/F is sensed using a magnetic sensor. Based on the detection result and the image from the image sensor provided in the camera body, A/F is performed by moving the lens via the VCM.
  • An object of the present disclosure is to provide a motor position detection system that can expand the detection area.
  • a motor position detection system is used for a motor.
  • the motor includes a coil to which power is supplied and a drive magnet that applies a drive magnetic field to the coil.
  • a magnetized surface which is a surface along the magnetization direction of the drive magnet, faces the coil surface of the coil, and the drive direction is along the magnetization direction.
  • the drive direction is the direction of displacement of one of the coil and the drive magnet with respect to the other.
  • the motor position sensing system senses the position of one of the coil and the drive magnet relative to the other.
  • the motor position sensing system comprises a magnetic sensor and a processing circuit for processing the output signal of the magnetic sensor.
  • the magnetic sensor is fixed to the coil and arranged near the coil surface and the magnetized surface, and outputs a signal corresponding to at least a magnetoresistive effect caused by the driving magnetic field from the driving magnet.
  • the magnetic sensor includes a substrate, a wiring layer, and a bias magnet.
  • the substrate has a substrate surface.
  • the substrate surface is a surface on which an X-axis and a Y-axis perpendicular to the X-axis are defined.
  • the wiring layer is arranged along the substrate surface and includes a first half-bridge circuit and a second half-bridge circuit.
  • the bias magnet applies a bias magnetic field to the wiring layer.
  • the first half bridge circuit has a pair of first magnetoresistive elements and a first output end.
  • the pair of first magnetoresistive elements are half-bridge connected and detect a magnetic field along the X-axis.
  • the first output terminal outputs a first output signal from a connection point between the pair of first magnetoresistive elements.
  • the second half bridge circuit has a pair of second magnetoresistive elements and a second output end.
  • a pair of second magnetoresistive elements are half-bridge connected and detect a magnetic field along the Y-axis.
  • the second output terminal outputs a second output signal from a connection point between the pair of second magnetoresistive elements.
  • the bias magnet applies a bias magnetic field along the positive direction of the X-axis to one of the pair of first magnetoresistive elements, and applies a bias magnetic field along the negative direction of the X-axis to the other.
  • the bias magnet applies a bias magnetic field in the positive direction of the Y-axis to one of the pair of second magnetoresistive effect elements, and applies a bias magnetic field in the negative direction of the Y-axis to the other. Apply a bias magnetic field along
  • the magnetic sensor is arranged such that the substrate surface is parallel to the magnetization direction and perpendicular to the magnetization surface.
  • the processing circuit outputs the first output signal and the A position of one of the coil and the drive magnet relative to the other is sensed by determining based on at least one of the second output signals.
  • FIG. 1A is a front view of a motor in which a position sensing system for a motor according to an embodiment of the present disclosure is used, and FIG. 1B is a side view of the same motor.
  • FIG. 2 is a side view showing the positional relationship between a magnetic sensor that constitutes the position detection system and a mounting substrate for coils that constitute the motor.
  • FIG. 3 is a plan view of the same magnetic sensor.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the state of use of the same magnetic sensor.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a magnetoresistive element of the same magnetic sensor.
  • 6A is an equivalent circuit diagram of the first half-bridge circuit and the third half-bridge circuit of the same magnetic sensor; FIG.
  • FIG. 6B is an equivalent circuit diagram of the second half-bridge circuit and the fourth half-bridge circuit of the same magnetic sensor; It is a diagram.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing the driving directions of the driving magnets and the directions of the driving magnetic fields that constitute the motor.
  • FIG. 8A is an explanatory diagram showing a first output signal from the first half-bridge circuit same as the above
  • FIG. 8B is an explanatory diagram showing a second output signal from the second half-bridge circuit same as the above.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing Lissajous waveforms based on the first output signal and the second output signal of the same.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram for comparison showing detection areas based on two output signals (Hall sensor two-phase) from two conventional Hall sensors
  • FIG. FIG. 10C is an explanatory diagram showing the detection area based on one (GMR sensor 1-phase)
  • FIG. 10C is an explanatory diagram showing the detection area based on the calculation results for the two output signals (GMR sensor 2-phase) in FIG. 10B.
  • 11A is a front view showing Modification 1 of the motor
  • FIG. 11B is a front view showing Modification 2 of the motor.
  • a motor position detection system 200 is used for a motor 300 .
  • a motor 300 is for autofocus (A/F) of a built-in camera (camera module) of a mobile device such as a smart phone.
  • Motor 300 is specifically a VCM.
  • the motor 300 may be a linear motor other than the VCM.
  • the linear motor referred to in this embodiment is a type of motor whose driving direction (described later) follows a straight line.
  • Motor Motor 300 includes coil 301 and drive magnet 302 .
  • Power is supplied to the coil 301 from a power supply circuit, a power cable, or the like (not shown).
  • Drive magnet 302 applies a drive magnetic field to coil 301 .
  • one of the driving magnet 302 and the coil 301 is displaced with respect to the other.
  • the drive magnet 302 in the present embodiment is a unipolarly magnetized magnet having an N pole at one end and an S pole at the other end, as shown in FIGS. 1A and 1B. It has a plate shape that is long in the direction.
  • the magnetization direction in this embodiment is the direction (longitudinal direction) of a straight line connecting the N pole and the S pole in the case of a unipolarly magnetized magnet as shown in FIG. 1A and the like.
  • the magnetized surface 302a in the present embodiment is a surface along the magnetization direction of the drive magnet 302 and a surface facing the coil surface 301a.
  • the coil surface 301a is a surface along the winding of the coil 301 (a surface perpendicular to the axis of the coil 301).
  • the coil surface 301a has a length (or major diameter) parallel to the magnetization direction of the driving magnet 302 (the direction of a straight line connecting the north pole and the south pole) and It has a rectangular shape (or oblate shape) with a width (or minor axis) in the direction.
  • the length (major diameter) of the coil surface 301a is approximately three-fourths the length L (eg, 5 mm) of the direction parallel to the magnetization direction (longitudinal direction) of the magnetized surface 302a.
  • the width (minor diameter) of the coil surface 301a is slightly smaller than the width of the magnetized surface 302a in the direction perpendicular to the magnetization direction.
  • the magnetized surface 302a has a rectangular shape elongated in the magnetization direction, and its size is larger than the size of the coil surface 301a. Therefore, the coil surface 301a is covered with the magnetized surface 302a while the drive magnet 302 is positioned at the center of the drive area.
  • the center line of the magnetized surface 302a (axis of symmetry in the magnetization direction) overlaps with the center line of the coil surface 301a (axis of symmetry in the magnetization direction).
  • the center line of the coil surface 301a may be shifted from the center line of the magnetized surface 302a (see Modification 2).
  • the shape of the coil surface 301a is not limited to a rectangle or an oblate circle, and may be a polygon such as a circle or a hexagon.
  • Driving Direction The driving direction of the driving magnet 302 is along the magnetization direction of the driving magnet 302, as shown in FIG. 1B.
  • the driving direction is the direction of displacement of one of the coil 301 and the driving magnet 302 with respect to the other.
  • the motor 300 of this embodiment is a VCM for a camera module, and the coil 301 is fixedly arranged with respect to the camera body, and the driving magnet 302 is fixedly arranged with respect to the lens. Therefore, the drive direction in this embodiment is the direction of displacement of the drive magnet 302 with respect to the coil 301 .
  • the coil 301 may be on the lens side, and the drive magnet 302 may be on the camera body side.
  • the driving magnet 302 has a longitudinal plate shape, and the driving direction is the longitudinal direction of the driving magnet 302 .
  • the drive area is a range in which one of the coil 301 and the drive magnet 302 can be displaced with respect to the other.
  • the drive area in this embodiment is a range in which the drive magnet 302 can be displaced with respect to the coil 301, and its length is substantially the same as the length of the drive magnet 302.
  • the driving area ranges from "-(L/2)" to "+(L/2)" with respect to the length L of the driving magnet 302, with the longitudinal center of the coil surface 301a as a reference. Therefore, for example, the driving area of the driving magnet 302 having a length of 5 mm is "-2.5 mm" to "+2.5 mm", totaling 5 mm.
  • the drive area does not have to match the length L of the drive magnet 302 perfectly.
  • the drive area may be within the range of ⁇ with respect to the length L, for example. ⁇ is, for example, an appropriate numerical value such as 5% or 10%, and may be determined by experiments or simulations.
  • the motor position detection system 200 detects the position of one of the coil 301 and the drive magnet 302 that constitute the motor 300 with respect to the other. The position detected by this is the same as the position of the lens with respect to the camera body (image sensor) in the camera module.
  • the position of the drive magnet 302 with respect to the coil 301 is detected. Then, position information indicating the detection result is notified to a camera module (not shown).
  • the position information is, for example, coordinates on a coordinate axis (for example, z-axis) defined along the drive direction, but may also be a movement distance.
  • an A/F circuit (not shown) provided in the camera body (not shown) receives the position information notified from the motor position detection system 200 and the position information provided in the camera body. A/F is performed via the motor 300 based on the image from the image sensor, which moves the lens (not shown) to the focus position.
  • the motor position detection system 200 includes a magnetic sensor 100 and a processing circuit 201, as shown in FIG.
  • the magnetic sensor 100 detects a magnetoresistive effect due to a magnetic field and outputs an output signal according to the detection result.
  • a processing circuit 201 processes the output signal of the magnetic sensor 100 .
  • the magnetic sensor 100 is fixedly arranged with respect to the coil 301 . Further, the magnetic sensor 100 is arranged near each of the coil surface 301 a of the coil 301 and the magnetized surface 302 a of the driving magnet 302 .
  • the magnetic sensor 100 is arranged in the center of the coil surface 301a in the direction parallel to the magnetization direction when the magnetized surface 302a is viewed from the front. be.
  • the magnetic sensor 100 is arranged at the center of the coil surface 301a in the direction perpendicular to the magnetization direction when the magnetized surface 302a is viewed from the front. be done.
  • the position of the magnetic sensor 100 in this embodiment is the center of the coil surface 301a with respect to two directions parallel and perpendicular to the magnetization direction.
  • the center here is the intersection point of the diagonal lines when the shape of the coil surface 301a is rectangular, or the center point when the shape of the coil surface 301a is oblate, but may be near the intersection point or the center point.
  • the neighborhood may be within a range of a threshold from the intersection point or the center point.
  • the threshold is, for example, 5% or less of the length of the diagonal line, 1/10 times the major axis of the oblate circle, or the like, but may be an appropriate value.
  • the device described in Patent Document 1 can be achieved. It is possible to ensure a wider detection area.
  • the number of sensors is 1
  • the magnetic sensor 100 is arranged so that the substrate surface 73a is parallel to the magnetization direction and perpendicular to the magnetized surface 302a.
  • parallel and perpendicular do not have to be perfectly parallel and perfectly perpendicular.
  • a range of ⁇ degrees with respect to perfect parallelism and perfect perpendicularity may be regarded as parallelism and perpendicularity.
  • ⁇ is, for example, 5 degrees, 2 degrees, or the like, but is not limited thereto.
  • the drive direction is parallel to the magnetization direction
  • the fact that the substrate surface 73a is parallel to the magnetization direction is the same as the fact that the substrate surface 73a is parallel to the drive direction.
  • the magnetic sensor 100 is provided on the mounting substrate 303 as shown in FIG. That is, motor 300 further includes mounting substrate 303 .
  • the mounting board 303 is a board on which the coil 301 is mounted, and has a mounting surface 303a facing the coil surface 301a.
  • the magnetic sensor 100 is provided on the mounting board 303 so that the base material surface 73a is perpendicular to the mounting surface 303a. As a result, the magnetic sensor 100 can be fixed to the coil 301 at the position described above in an appropriate posture.
  • the magnetic sensor 100 detects a magnetoresistive effect due to the driving magnetic field from the driving magnet 302 and outputs a signal according to the detection result. However, the output signal of the magnetic sensor 100 is also affected by a bias magnetic field from a bias magnet 5 (described later) that constitutes the magnetic sensor 100 .
  • the magnetoresistive effect detected by the magnetic sensor 100 is preferably the GMR (Giant Magneto Resistive) effect or the TMR (Tunnel Magneto Resistance) effect, but may be the AMR (Anisotropic Magneto Resistive) effect.
  • the magnetoresistive effect sensed in this embodiment is the GMR effect.
  • the magnetic sensor 100 includes a base material 73, a wiring layer W1, and a bias magnet 5.
  • the base material 73 has a base material surface 73a.
  • the substrate surface 73a is a surface on which the X-axis and the Y-axis orthogonal to the X-axis are defined.
  • the base material 73 is usually plate-like, but its shape does not matter.
  • the wiring layer W1 is arranged along the base material surface 73a.
  • the bias magnet 5 applies a bias magnetic field to the wiring layer W1.
  • the wiring layer W1 includes a first half bridge circuit 1 and a second half bridge circuit 2.
  • the first half bridge circuit 1 has a pair of first magnetoresistive elements 1P and 1Q and a first output terminal 1T.
  • a pair of first magnetoresistive elements 1P and 1Q are half-bridge connected to detect a magnetic field along the X-axis.
  • the first output terminal 1T outputs a first output signal from a connection point between the pair of first magnetoresistive elements 1P and 1Q.
  • the second half bridge circuit 2 has a pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q and a second output terminal 2T.
  • a pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q are half-bridge connected and detect a magnetic field along the Y-axis.
  • the second output terminal 2T outputs a second output signal from a connection point between the pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q.
  • the wiring layer W1 in this embodiment includes the third half bridge circuit 3 that outputs a third output signal that is opposite in phase to the first output signal, and the fourth output signal that is opposite in phase to the second output signal. and a fourth half-bridge circuit 4 (see “Details of Magnetic Sensor").
  • the bias magnet 5 applies a bias magnetic field along the positive direction of the X-axis to one of the pair of first magnetoresistive effect elements 1P and 1Q, and applies a bias magnetic field along the negative direction of the X-axis to the other. Apply a bias magnetic field.
  • the bias magnet 5 applies a bias magnetic field in the positive direction of the Y-axis to one of the pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q, and applies a bias magnetic field in the negative direction of the Y-axis to the other. Apply a bias magnetic field along
  • the magnetic sensor 100 is arranged so that the substrate surface 73a is parallel to the magnetization direction (driving direction) and perpendicular to the magnetized surface 302a.
  • a first output signal and a second output signal are output from the first output end 1T and the second output end 2T, respectively, according to the displacement (linear movement along the driving direction) of the driving magnet 302.
  • a sine waveform and a cosine waveform respectively (see FIGS. 8A and 8B), by superimposing the bias magnetic field from the bias magnet 5 (see FIG. 3) on the driving magnetic field from the driving magnet 302 (see FIG. 7).
  • a plurality of marks with an X inside a circle indicate the above-described plurality of positions.
  • a coordinate system (right-handed system) is defined for the motor 300 including the z-axis and x-axis as described above and the y-axis perpendicular to the z-axis and x-axis.
  • the z-axis, x-axis and y-axis defined for the motor 300 correspond to the X-axis, Y-axis and Z-axis defined for the magnetic sensor 100 (see FIGS. 3 and 5), respectively.
  • the magnetic sensor 100 is arranged such that the X axis, the Y axis, and the Z axis defined as shown in FIG. 302a are positioned such that they respectively coincide with the z-, x-, and y-axes defined in FIG.
  • the magnetic sensor 100 By arranging the magnetic sensor 100 in the above posture with respect to the drive magnet 302, the magnetic sensor 100 can generate a drive magnetic field as indicated by the white arrow in FIG. 7 and a magnetic field as indicated by the dotted line in FIG. A magnetic field superimposed with a bias magnetic field is detected.
  • the direction of the drive magnetic field generated by the drive magnet 302 varies from the position ahead of the N pole side end (the top mark) to the position ahead of the S pole side end (the bottom mark). mark), approximately the same direction as the z-axis, the middle direction between the z-axis and the x-axis, approximately the same direction as the x-axis, the middle direction between the x-axis and the opposite direction of the z-axis, and the opposite direction of the z-axis about the same direction as the z-axis and about the same direction as the x-axis, about the same direction as the x-axis, about the same direction as the z-axis and the opposite direction of the x-axis, about the same direction as the z-axis , changes as
  • the horizontal axis represents the normalized position from the reference point (the center of the driving magnet 302) in the magnetization direction (the position when the length L of the driving magnet 302 is 1 mm),
  • the vertical axis indicates each normalized component of the first output signal (value when the length L is 1 mm).
  • the waveform of the first output signal indicated by the solid line approximately matches the sinusoidal waveform indicated by the dotted line within the range of positions "-0.5" to "+0.5".
  • the waveform of the second output signal indicated by the solid line generally matches the cosine waveform indicated by the dotted line within the range of positions "-0.5" to "+0.5". .
  • the waveforms of the first output signal and the second output signal are sine waveforms within the range of "-2.5 mm" to "+2.5 mm” (total 5 mm) with respect to the reference point. and the cosine waveform.
  • the waveforms indicated by solid lines in FIG. 9 are Lissajous waveforms corresponding to the first output signal and the second output signal having waveforms as described above.
  • This Lissajous waveform is an ideal Lissajous waveform ( part of the circle).
  • the processing circuit 201 changes the direction of the magnetic field obtained by superimposing the driving magnetic field applied to the magnetic sensor 100 and the bias magnetic field applied to the wiring layer W1 constituting the magnetic sensor 100 to the It is obtained based on at least one of the first output signal and the second output signal.
  • the processing circuit 201 uses both the first output signal and the second output signal to determine the orientation of such magnetic field. Specifically, the processing circuit 201 performs an arctangent operation on the first output signal and the second output signal, and obtains the direction of the magnetic field based on the result of the arctangent operation. This makes it possible to ensure a wider detection area (substantially the same size as the drive area) compared to the case where only one of the first output signal and the second output signal is used.
  • FIG. 10B shows the detection area when only one of the first output signal and the second output signal (for example, the first output signal) is used (GMR sensor 1 phase), and FIG. 10C shows the detection area when both are used (GMR The sensing areas of the sensors (2 phases) are indicated respectively.
  • FIG. 10A shows the detection area when two Hall elements are used (2-phase Hall sensor: corresponding to the background art).
  • the detection area in the case of the two-phase Hall sensor is a range connecting approximately straight lines of the two phases.
  • the range is from “-2 mm” to “+2 mm” (4 mm in total) with respect to the area.
  • the detection area in the case of a single-phase GMR sensor is the portion located above the cosine waveform in the range from the maximum value to the minimum value of the sine waveform, as shown in FIG. 10B. Specifically, for example, it is in the range of "-2.5 mm" to "+0.5 mm" (3 mm in total) with respect to the driving area of "-2.5 mm" to "+2.5 mm".
  • the detection area in the case of the two-phase GMR sensor is substantially the entire arctangent (atan) waveform, as shown in FIG. is in the range of "-2.5 mm" to "+2.5 mm” (5 mm in total) with respect to the driving area of .
  • the processing circuit 201 detects the position of one of the coil 301 and the drive magnet 302 relative to the other (in this embodiment, the position of the drive magnet 302 relative to the coil 301) based on the direction of the magnetic field obtained as described above. .
  • the motor position detection system 200 capable of expanding the detection area.
  • the waveforms of the first output signal and the second signal that are output along with the movement of the drive magnetic field applied to the magnetic sensor 100 are a waveform close to an ideal sine wave and an ideal waveform due to the bias magnetic field. It becomes a waveform close to a typical cosine wave. Therefore, it is possible to obtain the direction of the magnetic field applied to the magnetic sensor 100 with high accuracy based on the first output signal and the second output signal.
  • processing circuit 201 in the present embodiment can also perform position detection using the third output signal and the fourth output signal in addition to the first output signal and the second output signal. ).
  • the Z-axis (right-handed system), which is an axis perpendicular to both the X-axis and the Y-axis, will be further used.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis are virtual axes set on the magnetic sensor 100 (for example, the substrate surface 73a, which is the surface of the substrate 73), and are not tangible.
  • the wiring layer W ⁇ b>1 includes a first half bridge circuit 1 , a second half bridge circuit 2 , a third half bridge circuit 3 and a fourth half bridge circuit 4 .
  • 3 shows only the wiring layer W1 and the bias magnet 5
  • FIG. 4 shows only the wiring layer W1.
  • a motor position detection system 200 includes a magnetic sensor 100 and a processing circuit 201 .
  • Processing circuitry 201 determines the orientation of the magnetic field applied to magnetic sensor 100 based on at least the first output signal and the second output signal.
  • bias magnet 5 As shown in FIGS. 3 and 5, the shape of the bias magnet 5 is a rectangular parallelepiped. Bias magnet 5 is a single piece. A permanent magnet or an electromagnet, for example, can be used as the bias magnet 5 . The bias magnet 5 of this embodiment is a permanent magnet. Bias magnet 5 is, for example, a ferrite magnet or a neodymium magnet.
  • the bias magnet 5 has a plurality of (eight in this embodiment) magnetic poles 50 .
  • Four of the eight magnetic poles 50 are arranged on a first plane parallel to both the X-axis and the Y-axis.
  • the remaining four magnetic poles 50 of the eight magnetic poles 50 are arranged on the second plane parallel to the first plane.
  • two sets of four magnetic poles 50 are provided, and in each set, the four magnetic poles 50 are provided on the same plane.
  • the magnetic poles 50 belonging to different sets are provided at different positions in the Z-axis direction.
  • the Z coordinates of the four magnetic poles 50 shown in FIG. 3 are larger than the Z coordinates of the remaining four magnetic poles 50 .
  • the eight magnetic poles 50 are arranged so that the magnetic poles 50 adjacent to each other in the X-axis direction have different poles and the magnetic poles 50 adjacent to each other in the Y-axis direction have different poles.
  • the eight magnetic poles 50 are arranged such that the magnetic poles 50 adjacent to each other in the Z-axis direction have different poles.
  • the shape of the substrate 73 is plate-like.
  • the base material 73 is, for example, an alumina substrate.
  • one of the two main surfaces of the base material 73 (for example, the side opposite to the side on which the wiring layer W1 is formed) is referred to as a "base material surface 73a.”
  • the X-axis and Y-axis are defined along the substrate surface 73a.
  • the X-axis and the Y-axis may be defined along the other of the two main surfaces of the base material 73 (the side on which the wiring layer W1 is formed). This is referred to as the "substrate surface 73a".
  • the wiring layer W1 is formed on the surface of the base material 73 (the one other than the base material surface 73a among the two main surfaces). Thereby, the base material 73 holds the wiring layer W1.
  • the wiring layer W1 of this embodiment includes a plurality of layers. The multiple layers are electrically connected to each other through through holes.
  • the wiring layer W1 includes a first half bridge circuit 1, a second half bridge circuit 2, a third half bridge circuit 3, and a fourth half bridge circuit 4.
  • the first half bridge circuit 1 has a pair of first magnetoresistive elements 1P and 1Q and a first output end 1T.
  • the second half bridge circuit 2 has a pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q and a second output end 2T.
  • the third half bridge circuit 3 has a pair of third magnetoresistive elements 3P and 3Q and a third output end 3T.
  • a pair of third magnetoresistive elements 3P and 3Q are half-bridge connected.
  • a pair of third magnetoresistive elements 3P and 3Q sense a magnetic field along the X-axis.
  • the third output terminal 3T outputs a third output signal from a connection point between the pair of third magnetoresistive elements 3P and 3Q.
  • the fourth half bridge circuit 4 has a pair of fourth magnetoresistive elements 4P and 4Q and a fourth output terminal 4T.
  • a pair of fourth magnetoresistive elements 4P and 4Q are half-bridge connected.
  • a pair of fourth magnetoresistive elements 4P and 4Q detect a magnetic field along the Y-axis.
  • the fourth output terminal 4T outputs a fourth output signal from a connection point between the pair of fourth magnetoresistive elements 4P and 4Q.
  • the first magnetoresistive effect elements 1P and 1Q, the second magnetoresistive effect elements 2P and 2Q, the third magnetoresistive effect elements 3P and 3Q, and the fourth magnetoresistive effect elements 4P and 4Q are referred to as magnetoresistive effect elements.
  • the element may be referred to as Mr0. That is, the magnetic sensor 100 includes a plurality (eight) of magnetoresistive elements Mr0.
  • the wiring layer W1 further includes power terminals H10, H20 and reference terminals L10, L20.
  • the power supply terminals H10 and H20 are high potential side terminals electrically connected to the high potential side electric path of the power supply.
  • the reference terminals L10 and L20 are low-potential-side terminals electrically connected to the low-potential-side electric line (reference-potential electric line) of the power supply.
  • the reference terminals L10 and L20 are ground terminals that are electrically connected to a ground potential electric path.
  • a first end of the first magnetoresistive element 1P is electrically connected to the reference terminal L20.
  • a second end of the first magnetoresistive element 1P is electrically connected to a first end of the first magnetoresistive element 1Q.
  • a second end of the first magnetoresistive element 1Q is electrically connected to the power terminal H10.
  • the first output terminal 1T is electrically connected to a connection point between the pair of first magnetoresistive elements 1P and 1Q.
  • a first end of the second magnetoresistive element 2P is electrically connected to the power terminal H10.
  • a second end of the second magnetoresistive element 2P is electrically connected to a first end of the second magnetoresistive element 2Q.
  • a second end of the second magnetoresistive element 2Q is electrically connected to the reference terminal L10.
  • the second output terminal 2T is electrically connected to a connection point between the pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q.
  • a first end of the third magnetoresistive element 3P is electrically connected to the power terminal H20.
  • a second end of the third magnetoresistive element 3P is electrically connected to a first end of the third magnetoresistive element 3Q.
  • a second end of the third magnetoresistive element 3Q is electrically connected to the reference terminal L10.
  • the third output terminal 3T is electrically connected to a connection point between the pair of third magnetoresistive elements 3P and 3Q.
  • a first end of the fourth magnetoresistive element 4P is electrically connected to the reference terminal L20.
  • a second end of the fourth magnetoresistive element 4P is electrically connected to a first end of the fourth magnetoresistive element 4Q.
  • a second end of the fourth magnetoresistive element 4Q is electrically connected to the power terminal H20.
  • the fourth output terminal 4T is electrically connected to a connection point between the pair of fourth magnetoresistive elements 4P and 4Q.
  • the first output terminal 1T, the second output terminal 2T, the third output terminal 3T, and the fourth output terminal 4T are electrically connected to the processing circuit 201.
  • 3 and 4 show that only the first output terminal 1T is connected to the processing circuit 201 for the sake of simplification.
  • 4, 6A, and 6B show the shape of the magnetoresistive element Mr0 as a rectangle when viewed from the Z-axis direction. However, this shape is a shape schematically illustrated to show the orientation of the magnetoresistive element Mr0, and does not necessarily match the actual shape of the magnetoresistive element Mr0.
  • the electrical resistance value of the magnetoresistive element Mr0 changes according to the magnitude of the applied magnetic field.
  • the magnetic sensor 100 outputs a change in the electrical resistance value of the magnetoresistive element Mr0 as a voltage signal.
  • the magnetoresistive element Mr0 has no sensitivity to the magnetic field in the first direction (the direction along the long side in FIG. 3) and is sensitive to the magnetic field in the second direction (the direction along the short side in FIG. 3). sensitive to The sensitivity of the magnetoresistive element Mr0 is maximized with respect to the magnetic field in the second direction.
  • the pair of first magnetoresistive elements 1P and 1Q and the pair of third magnetoresistive elements 3P and 3Q are arranged so as to be sensitive to the magnetic field in the direction along the X-axis.
  • the pair of first magnetoresistive elements 1P and 1Q and the pair of third magnetoresistive elements 3P and 3Q are subjected to a magnetic field along the positive direction of the X-axis and a magnetic field along the negative direction of the X-axis.
  • the magnitude of the magnetic field is the same, the resistance changes in the same way.
  • the pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q and the pair of fourth magnetoresistive elements 4P and 4Q are arranged so as to be sensitive to the magnetic field in the direction along the Y-axis.
  • the pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q and the pair of fourth magnetoresistive elements 4P and 4Q are subjected to a magnetic field along the positive direction of the Y-axis and a magnetic field along the negative direction of the Y-axis.
  • the magnitude of the magnetic field is the same, the resistance changes in the same way.
  • the magnetoresistive elements Mr0 are arranged as follows. That is, the first magnetoresistive element 1P and the third magnetoresistive element 3P are arranged on the positive side of the Y-axis from the center. The first magnetoresistive element 1Q and the third magnetoresistive element 3Q are arranged on the negative side of the Y-axis from the center. The second magnetoresistive element 2P and the fourth magnetoresistive element 4P are arranged on the positive side of the X-axis from the center. The second magnetoresistive element 2Q and the fourth magnetoresistive element 4Q are arranged on the negative side of the X-axis from the center.
  • the Z coordinates of the four magnetic poles 50 shown in FIG. 3 are larger than the Z coordinates of the remaining four magnetic poles 50. That is, among the plurality of magnetic poles 50 of the bias magnet 5, four magnetic poles 50 shown in FIG. 3 face the plurality of magnetoresistive elements Mr0 and apply a bias magnetic field to the plurality of magnetoresistive elements Mr0. In FIG. 3, the direction of the bias magnetic field is indicated by arrows.
  • a bias magnetic field along the positive direction of the X-axis is applied to the first magnetoresistive element 1P and the third magnetoresistive element 3P.
  • a bias magnetic field along the negative direction of the X-axis is applied to the first magnetoresistive element 1Q and the third magnetoresistive element 3Q.
  • a bias magnetic field along the positive direction of the Y-axis is applied to the second magnetoresistive element 2P and the fourth magnetoresistive element 4P.
  • a bias magnetic field along the negative direction of the Y-axis is applied to the second magnetoresistive element 2Q and the fourth magnetoresistive element 4Q.
  • a single bias magnet 5 generates a bias magnetic field along the positive direction of the X-axis and a bias magnetic field along the negative direction of the X-axis. Furthermore, the single bias magnet 5 also generates a bias magnetic field along the positive direction of the Y-axis and a bias magnetic field along the negative direction of the Y-axis.
  • the magnetoresistive element Mr0 in this embodiment is a GMR element. More specifically, the magnetoresistive element Mr0 is a CIP (current in plane) type GMR element. However, the magnetoresistive element Mr0 may be a TMR element.
  • the magnetoresistance effect element Mr0 may be an AMR element, but since the GMR element and the TMR element have higher sensitivity than the AMR element, it is possible to use a GMR element or a TMR element as the magnetoresistance effect element Mr0. , the detection accuracy of the motor position detection system 200 can be improved.
  • the magnetoresistive element Mr0 does not have sensitivity in a predetermined direction, but isotropically has sensitivity in a direction crossing the predetermined direction.
  • the bias magnet 5 applies a plurality of magnetoresistive effects to each of a plurality of (eight) magnetoresistive elements Mr0 including a pair of first magnetoresistive elements 1P and 1Q and a pair of second magnetoresistive elements 2P and 2Q.
  • a magnetic field (bias magnetic field) having a strength of 1/2 or less of the anisotropic magnetic field of each element Mr0 is applied. Thereby, the distortion of the output waveform of each of the plurality of magnetoresistive elements Mr0 can be suppressed.
  • the first protective film 71 covers the wiring layer W1.
  • the bias magnet 5 is mounted on the surface of the first protective film 71 .
  • a second protective film 72 covers the bias magnet 5 .
  • the processing circuit 201 includes a computer system having one or more processors and memory.
  • the functions of the processing circuit 201 are realized by the processor of the computer system executing a program recorded in the memory of the computer system.
  • the program may be recorded in a memory, provided through an electric communication line such as the Internet, or recorded in a non-temporary recording medium such as a memory card and provided.
  • the processing circuit 201 changes the direction of the magnetic field (magnetic field obtained by superimposing the driving magnetic field and the bias magnetic field) applied to the magnetic sensor 100 to the first output signal, the second output signal, the third output signal, and the fourth output signal. Seek based on.
  • the first output signal, the second output signal, the third output signal, and the fourth output signal are respectively output from the first output terminal 1T, the second output terminal 2T, the third output terminal 3T, and the fourth output terminal 4T. This is the output signal.
  • the first output signal, the second output signal, the third output signal, and the fourth output signal are respectively the first half bridge circuit 1, the second half bridge circuit 2, the third half bridge circuit 3, and the This signal is output from the fourth half bridge circuit 4 .
  • the sensitivity direction of the magnetoresistive element Mr0 and the direction of the applied bias magnetic field are the same. Therefore, the relationship between the high potential side and the low potential side is opposite to each other. Therefore, the third output signal has a phase opposite to that of the first output signal.
  • the sensitivity direction of the magnetoresistive element Mr0 and the direction of the applied bias magnetic field are the same. Therefore, the relationship between the high potential side and the low potential side is opposite to each other. Therefore, the fourth output signal has a phase opposite to that of the second output signal.
  • the magnetic sensor 100 is installed near the drive magnet 302 .
  • the north and south poles of drive magnet 302 create a magnetic field.
  • the direction of the magnetic field applied to the magnetic sensor 100 changes as the drive magnet 302 moves linearly along the magnetization direction.
  • the processing circuit 201 obtains the direction of the magnetic field applied to the magnetic sensor 100 based on the output of the magnetic sensor 100 .
  • the first output signal, the second output signal, the third output signal, and the fourth output signal each change in a sine wave shape or a cosine wave shape.
  • the phases of the first output signal and the second output signal correspond to the direction of the magnetic field applied to the magnetic sensor 100. That is, the processing circuit 201 can determine the orientation of the magnetic field applied to the magnetic sensor 100 based on the first output signal and the second output signal. More specifically, the processing circuit 201 controls the magnetic field applied to the magnetic sensor 100 in the range of “ ⁇ L/2” to “+L/2” with respect to the length L (eg, 5 mm) of the drive magnet 302. direction can be obtained.
  • the processing circuit 201 may perform position detection further based on the third output signal and the fourth output signal in addition to the first output signal and the second output signal.
  • the processing circuit 201 generates a first differential signal that is a differential signal between the first output signal and the third output signal.
  • the waveform of the first differential signal is a waveform whose amplitude is doubled in the first output signal.
  • the processing circuit 201 also generates a second differential signal that is a differential signal between the second output signal and the fourth output signal.
  • the waveform of the second differential signal is a waveform whose amplitude is doubled in the second output signal.
  • the processing circuit 201 Based on the first differential signal and the second differential signal, the processing circuit 201 obtains and obtains a phase common to the first differential signal as a sine wave and the second differential signal as a cosine wave. Based on the phase, the position of the drive magnet 302 with respect to the coil 301 (ie, the position of the lens with respect to the camera body) can be detected. Since the first differential signal and the second differential signal have twice the amplitude of the first output signal and the second output signal, position detection can be performed with higher accuracy.
  • the magnetic sensor 100 is arranged outside the coil surface 301a in the direction perpendicular to the magnetization direction when the magnetized surface 302a is viewed from the front. be done.
  • the magnetic sensor 100 may be separated from the coil 301 in a direction perpendicular to the magnetization direction, for example, up to a distance approximately equal to the length L (eg, 5 mm) of the drive magnet 302 in the magnetization direction.
  • the position of the magnetic sensor 100 with respect to the direction perpendicular to the magnetization direction is the center of the coil surface 301a, as in the embodiment. Other matters may also be the same as those in the embodiment.
  • Modification 1 it is possible to improve the degree of freedom in arranging the magnetic sensor 100 while maintaining the detection accuracy.
  • the drive magnet 302 of Modification 2 has a size in the direction perpendicular to the magnetization direction ( width) is large.
  • the size (width) of the magnetized surface 302a is equal to the size (minor axis) of the coil surface 301a so that the magnetic sensor 100 is positioned inside the magnetized surface 302a in the direction perpendicular to the magnetization direction. greater than
  • the centerline of the magnetized surface 302a is shifted from the centerline of the coil surface 301a toward the magnetic sensor 100 in the direction parallel to the magnetization direction. This reduces the size (width) of the magnetized surface 302a compared to when both center lines overlap. However, the center line of the magnetized surface 302a may coincide with the center line of the coil surface 301a.
  • the detection accuracy can be further improved.
  • driving magnet 302 is not limited to the single-pole magnetization shown in FIG. good.
  • the use of the motor position detection system is not limited to the use of detecting the position of the detection target (the position of the drive magnet 302 with respect to the coil 301 in this embodiment and Modifications 1 and 2).
  • the magnetic sensor 100 may be used, for example, to detect the movement distance of a detection target.
  • the magnetic sensor 100 may be used, for example, in a rotary motor (not shown) having a coil and a rotor, and detect the rotation angle and number of rotations of one of the coil and rotor with respect to the other.
  • the rotor has a ring shape and is a multipolar magnet in which N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction.
  • the direction (circumferential direction) along the arrangement of the magnetic poles is the magnetization direction (driving direction).
  • the motor position detection system (200) is used for the motor (300).
  • the motor (300) comprises a coil (301) to which power is supplied and a drive magnet (302) that applies a drive magnetic field to the coil (301).
  • the magnetized surface (302a) which is the surface along the magnetization direction of the drive magnet (302), faces the coil surface (301a) of the coil (301), and the drive direction is along the magnetization direction.
  • Said driving direction is the direction of displacement of one of the coil (301) and the driving magnet (302) with respect to the other.
  • a position sensing system (200) for the motor senses the position of one of the coil (301) and the drive magnet (302) relative to the other.
  • a motor position detection system (200) includes a magnetic sensor (100) and a processing circuit (201) that processes the output signal of the magnetic sensor (100).
  • the magnetic sensor (100) is fixed to the coil (301) and arranged in the vicinity of the coil surface (301a) and the magnetized surface (302a). Outputs a signal according to the resistance effect.
  • the magnetic sensor (100) includes a base material (73), a wiring layer (W1), and a bias magnet (5).
  • the substrate (73) has a substrate surface (73a).
  • the substrate surface (73a) is a surface on which the X-axis and the Y-axis perpendicular to the X-axis are defined.
  • the wiring layer (W1) is arranged along the substrate surface (73a) and includes a first half bridge circuit (1) and a second half bridge circuit (2).
  • a bias magnet (5) applies a bias magnetic field to the wiring layer (W1).
  • the first half bridge circuit (1) has a pair of first magnetoresistive elements (1P, 1Q) and a first output terminal (1T).
  • a pair of first magnetoresistive elements (1P, 1Q) are half-bridge connected and detect a magnetic field along the X-axis.
  • the first output terminal (1T) outputs a first output signal from a connection point between the pair of first magnetoresistive elements (1P, 1Q).
  • the second half bridge circuit (2) has a pair of second magnetoresistive elements (2P, 2Q) and a second output terminal (2T).
  • a pair of second magnetoresistive elements (2P, 2Q) are half-bridge connected and detect a magnetic field along the Y-axis.
  • a second output terminal (2T) outputs a second output signal from a connection point between the pair of second magnetoresistive elements (2P, 2Q).
  • a bias magnet (5) applies a bias magnetic field along the positive direction of the X-axis to one of the pair of first magnetoresistive elements (1P, 1Q), and applies a bias magnetic field along the positive direction of the X-axis to the other. Apply a bias magnetic field along the negative direction. Also, the bias magnet (5) applies a bias magnetic field along the positive direction of the Y-axis to one of the pair of second magnetoresistive elements (2P, 2Q), and applies a bias magnetic field along the positive direction of the Y-axis to the other. Apply a bias magnetic field along the negative direction of the axis.
  • the magnetic sensor (100) is arranged so that the substrate surface (73a) is parallel to the magnetization direction and perpendicular to the magnetization surface (302a).
  • a processing circuit (201) determines the direction of the magnetic field obtained by superimposing the driving magnetic field applied to the magnetic sensor (100) and the bias magnetic field applied to the wiring layer (W1) constituting the magnetic sensor (100). based on at least one of the first output signal and the second output signal, the position of one of the coil (301) and the drive magnet (302) relative to the other is detected.
  • the motor position detection system (200) in the first aspect, only one magnetic sensor (100) is provided for the coil (301), and the magnetized surface (302a) is viewed from the front. , is arranged in the center of the coil surface (301a) with respect to a direction parallel to said magnetization direction.
  • phase shift output signal error due to mounting errors and individual differences
  • phase shift does not occur. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy.
  • the decrease in detection accuracy (reduction of the detection area) due to the displacement of the magnetic sensor (100) from the center of the coil surface (301a) is remarkable in the direction parallel to the magnetization direction, and the direction perpendicular to the magnetization direction. is minor.
  • the position of the magnetic sensor (100) is set to the center of the coil surface (301a) in the direction parallel to the magnetization direction. In comparison, detection accuracy can be improved.
  • the magnetic sensor (100) in the motor position detection system (200) according to the third aspect, includes a coil in a direction perpendicular to the magnetization direction when the magnetized surface (302a) is viewed from the front. It is arranged in the center of the surface (301a).
  • the detection accuracy can be further improved.
  • a motor position detection system (200) is, in the second aspect, the magnetic sensor (100) includes a coil in a direction perpendicular to the magnetization direction when the magnetized surface (302a) is viewed from the front. It is arranged outside the surface (301a).
  • the magnetic sensor (100) is magnetized in a direction perpendicular to the magnetization direction when the magnetized surface (302a) is viewed from the front. It is provided inside the magnetic surface (302a).
  • the position of the magnetic sensor (100) is outside the coil surface (301a) and inside the magnetized surface (302a), so detection accuracy can be further improved.
  • the processing circuit (201) reverses the first output signal and the second output signal. A tangent calculation is performed, and the direction of the magnetic field is obtained based on the result of the arctangent calculation.
  • the motor (300) further includes a mounting board (303).
  • the mounting board (303) is a board on which the coil (301) is mounted, and has a mounting surface (303a) facing the coil surface (301a) of the coil (301).
  • the magnetic sensor (100) is provided on the mounting substrate (303) such that the base surface (73a) is perpendicular to the mounting surface (303a).
  • the magnetic sensor (100) can be fixed to the coil (301) at an appropriate position and in an appropriate posture.
  • the magnetoresistive effect is a giant magnetoresistive (GMR) effect.
  • GMR giant magnetoresistive
  • the detection accuracy can be improved.
  • the magnetoresistive effect is tunnel magnetoresistive (TMR) effect.
  • the detection accuracy can be improved.

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Abstract

課題は、検知エリアの拡大を図ることができるモータ用位置検知システムを提供することである。コイル（３０１）と、コイル（３０１）に駆動磁界を印加する駆動磁石（３０２）とを備えるモータ（３００）において、駆動磁石（３０２）の磁化方向に沿う着磁面（３０２ａ）が、コイル面（３０１ａ）に対向し、駆動方向が磁化方向に沿っている。駆動方向は、コイル（３０１）及び駆動磁石（３０２）のうち一方に対する他方の変位の方向である。モータ用位置検知システム（２００）は、磁気センサ（１００）と、処理回路（２０１）とを備える。磁気センサ（１００）は、基材（７３）と、基材（７３）の面である基材面（７３ａ）に配置される配線層（Ｗ１）と、配線層（Ｗ１）にバイアス磁界を印加するバイアス磁石（５）とを備える。磁気センサ（１００）は、基材面（７３ａ）が磁化方向に対して平行かつ着磁面（３０２ａ）に対して垂直となるように配置される。

Description

モータ用位置検知システム
　本開示は、モータ用位置検知システムに関し、より詳細には、携帯機器用のカメラモジュールを構成するＶＣＭ（Voice Coil Motor）等のモータに用いられるモータ用位置検知システムに関する。
　従来、携帯電話機やスマートフォン、タブレット端末等の携帯機器では、ＶＣＭ等のモータの制御やポインティングデバイスの位置検知などのために、磁気センサが広く用いられている。
　例えば、特許文献１に記載のものでは、プリント基板及びフェライト磁石を有するポインティングデバイスにおいて、プリント基板上に２個のホール素子を６ｍｍ離して配置し、プリント基板に対するフェライト磁石の位置（磁石位置）を、２つのホール素子の出力差に基づいて検知している。これによって位置検知が可能な範囲（検知エリア）は、磁石位置に対する出力差の変化が直線的となる範囲であり、具体的には、フェライト磁石と２つのホール素子それぞれとの距離が等しいときのフェライト磁石の位置を原点として、“－２ｍｍ”～“＋２ｍｍ”の範囲（計４ｍｍ）である。
　また、携帯機器用のカメラモジュールでは、オートフォーカス（Ａ／Ｆ）用のＶＣＭに対し、例えば、レンズ及びカメラ本体のうち一方に対して固定された磁石と、他方に対して固定されたコイルとの間の位置関係が、磁気センサを用いて検知される。そして、その検知結果と、カメラ本体に設けられたイメージセンサからの画像とを基に、ＶＣＭを介したレンズ移動によるＡ／Ｆが行われる。
　上記のようなオートフォーカス用のＶＣＭに、特許文献１に記載のものを用いると、次の課題が生じる。すなわち、最近のスマートフォン等のカメラモジュールでは、２眼、３眼等の多眼化に伴って、より焦点距離の長いレンズが採用されるようになっている。焦点距離が長くなれば、Ａ／Ｆのためのレンズの移動範囲も広がるため、より広い検知エリアを確保する必要が生じる。
特開２００３－３１８４５９号公報
　本開示の目的は、検知エリアの拡大を図ることができるモータ用位置検知システムを提供することである。
　本開示の一態様に係るモータ用位置検知システムはモータに用いられる。前記モータは、電力が供給されるコイルと、前記コイルに駆動磁界を印加する駆動磁石とを備える。前記モータでは、前記駆動磁石の磁化方向に沿う面である着磁面が、前記コイルのコイル面に対向し、駆動方向が、前記磁化方向に沿っている。前記駆動方向は、前記コイル及び前記駆動磁石のうち一方に対する他方の変位の方向である。前記モータ用位置検知システムは、前記コイル及び前記駆動磁石のうち一方に対する他方の位置を検知する。前記モータ用位置検知システムは、磁気センサと、前記磁気センサの出力信号を処理する処理回路とを備える。前記磁気センサは、前記コイルに対して固定的に、かつ前記コイル面及び前記着磁面の近傍に配置され、少なくとも前記駆動磁石からの前記駆動磁界による磁気抵抗効果に応じた信号を出力する。前記磁気センサは、基材と、配線層と、バイアス磁石とを備える。前記基材は、基材面を有する。前記基材面は、Ｘ軸及び前記Ｘ軸と直交するＹ軸が定義された面である。前記配線層は、前記基材面に沿って配置され、第１ハーフブリッジ回路及び第２ハーフブリッジ回路を含む。前記バイアス磁石は、前記配線層にバイアス磁界を印加する。前記第１ハーフブリッジ回路は、一対の第１磁気抵抗効果素子と、第１出力端とを有する。前記一対の第１磁気抵抗効果素子は、ハーフブリッジ接続され、前記Ｘ軸に沿った磁界を検知する。前記第１出力端は、前記一対の第１磁気抵抗効果素子間の接続点から第１出力信号を出力する。前記第２ハーフブリッジ回路は、一対の第２磁気抵抗効果素子と、第２出力端とを有する。一対の第２磁気抵抗効果素子は、ハーフブリッジ接続され、前記Ｙ軸に沿った磁界を検知する。前記第２出力端は、前記一対の第２磁気抵抗効果素子間の接続点から第２出力信号を出力する。前記バイアス磁石は、前記一対の第１磁気抵抗効果素子のうち一方には、前記Ｘ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、他方には、前記Ｘ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界を印加する。また、前記バイアス磁石は、前記一対の第２磁気抵抗効果素子のうち一方には、前記Ｙ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、他方には、前記Ｙ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界を印加する。前記磁気センサは、前記基材面が前記磁化方向に対して平行かつ前記着磁面に対して垂直となるように配置される。前記処理回路は、前記磁気センサに印加される前記駆動磁界と、前記磁気センサを構成する前記配線層に印加される前記バイアス磁界と、を重ね合わせた磁界の向きを、前記第１出力信号及び前記第２出力信号の少なくとも一方に基づいて求めることにより、前記コイル及び前記駆動磁石のうち一方に対する他方の位置を検知する。
図１Ａは、本開示の実施形態に係るモータ用位置検知システムが用いられるモータの正面図であり、図１Ｂは、同上のモータの側面図である。 図２は、同上の位置検知システムを構成する磁気センサと、同上のモータを構成するコイルの実装基板と、の位置関係を示す側面図である。 図３は、同上の磁気センサの平面図である。 図４は、同上の磁気センサの使用状態を示す概略図である。 図５は、同上の磁気センサの磁気抵抗効果素子の断面図である。 図６Ａは、同上の磁気センサの第１ハーフブリッジ回路及び第３ハーフブリッジ回路の等価回路図であり、図６Ｂは、同上の磁気センサの第２ハーフブリッジ回路及び第４ハーフブリッジ回路の等価回路図である。 図７は、同上のモータを構成する駆動磁石の駆動方向及び駆動磁界の向きを示す概念図である。 図８Ａは、同上の第１ハーフブリッジ回路からの第１出力信号を示す説明図であり、図８Ｂは、同上の第２ハーフブリッジ回路からの第２出力信号を示す説明図である。 図９は、同上の第１出力信号及び同上の第２出力信号に基づくリサージュ波形を示す説明図である。 図１０Ａは、従来の２つのＨａｌｌセンサによる２つの出力信号（Ｈａｌｌセンサ２相）に基づく検知エリアを示す対比用の説明図であり、図１０Ｂは、２つのＧＭＲセンサによる２つの出力信号のうち一方（ＧＭＲセンサ１相）に基づく検知エリアを示す説明図であり、図１０Ｃは、図１０Ｂの２つの出力信号（ＧＭＲセンサ２相）に対する演算結果に基づく検知エリアを示す説明図である。 図１１Ａは、同上のモータの変形例１を示す正面図であり、図１１Ｂは、同上のモータの変形例２を示す正面図である。
　下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
　（１）概要
　本開示の実施形態に係るモータ用位置検知システム２００は、モータ３００に用いられる。モータ３００は、スマートフォン等の携帯機器の内蔵カメラ（カメラモジュール）のオートフォーカス（Ａ／Ｆ）用である。モータ３００は、具体的には、ＶＣＭである。
　ただし、モータ３００は、ＶＣＭ以外のリニアモータでもよい。なお、本実施形態でいうリニアモータとは、駆動方向（後述）が直線に沿うタイプのモータである。
　（１－１）モータ
　モータ３００は、コイル３０１と、駆動磁石３０２とを備える。
　コイル３０１には、電源回路や電源ケーブル等（図示しない）から電力が供給される。駆動磁石３０２は、コイル３０１に駆動磁界を印加する。
　駆動磁石３０２からの駆動磁界が印加されたコイル３０１に電力が供給されることで、駆動磁石３０２及びコイル３０１の一方が他方に対して変位する。
　（１－１－１）駆動磁石
　本実施形態における駆動磁石３０２は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、一端がＮ極、他端がＳ極である単極着磁の磁石であり、磁化方向に長い板形状を有する。
　なお、本実施形態でいう磁化方向とは、図１Ａ等に示されるような単極着磁の磁石の場合は、Ｎ極及びＳ極を結ぶ直線の方向（長手方向）である。
　（１－１－２）コイル面と着磁面
　モータ３００では、駆動磁石３０２の着磁面３０２ａが、コイル３０１のコイル面３０１ａに対向している。
　本実施形態でいう着磁面３０２ａとは、駆動磁石３０２の磁化方向に沿う面であり、コイル面３０１ａと対向する面である。コイル面３０１ａとは、コイル３０１の巻線に沿う面（コイル３０１の軸と垂直な面）である。
　コイル面３０１ａは、例えば、図１Ａに示されるような、駆動磁石３０２の磁化方向（Ｎ極とＳ極を結ぶ方直線の方向）に対して平行な方向を長さ（又は長径）、垂直な方向を幅（又は短径）とする矩形状（又は扁円形状）を有する。
　図１Ａの例では、コイル面３０１ａの長さ（長径）は、着磁面３０２ａの磁化方向と平行な方向（長手方向）の長さＬ（例えば５ｍｍ）の約４分の３倍である。また、コイル面３０１ａの幅（短径）は、着磁面３０２ａの磁化方向と垂直な方向の幅よりもやや小さい。
　着磁面３０２ａは、図１Ａに示すように、磁化方向に長い矩形状であり、そのサイズは、コイル面３０１ａのサイズよりも大きい。従って、駆動磁石３０２が駆動エリアの中心に位置する状態で、コイル面３０１ａは、着磁面３０２ａで覆われる。
　また、磁化方向と平行な方向に関して、着磁面３０２ａの中心線（磁化方向の対称軸）は、コイル面３０１ａの中心線（磁化方向の対称軸）と重なる。ただし、コイル面３０１ａの中心線は、着磁面３０２ａの中心線からずれていてもよい（変形例２参照）。
　なお、コイル面３０１ａの形状は、矩形や偏円形に限らず、円形や六角形等の多角形でもよい。
　（１－１－３）駆動方向
　駆動磁石３０２の駆動方向は、図１Ｂに示されるように、駆動磁石３０２の磁化方向に沿っている。
　駆動方向とは、コイル３０１及び駆動磁石３０２のうち一方に対する他方の変位の方向である。
　前述したように、本実施形態のモータ３００は、カメラモジュール用のＶＣＭであり、コイル３０１がカメラ本体に対して、駆動磁石３０２がレンズに対して、それぞれ固定的に配置されている。従って、本実施形態における駆動方向は、コイル３０１に対する駆動磁石３０２の変位の方向である。ただし、コイル３０１がレンズ側、駆動磁石３０２がカメラ本体側でもよく、その場合の駆動方向は、駆動磁石３０２に対するコイル３０１の変位の方向となる。
　また、本実施形態では、駆動磁石３０２が長手の板形状を有しており、駆動方向は、駆動磁石３０２の長手方向である。
　（１－１－４）駆動エリア
　駆動エリアとは、コイル３０１及び駆動磁石３０２のうち一方に対して他方が変位可能な範囲である。
　本実施形態における駆動エリアは、コイル３０１に対して駆動磁石３０２が変位可能な範囲であり、その長さは、駆動磁石３０２の長さと略同じである。駆動エリアは、例えば、駆動磁石３０２の長さＬに対し、コイル面３０１ａの長手方向の中央を基準として、“－（Ｌ／２）”～“＋（Ｌ／２）”の範囲である。従って、例えば、長さ５ｍｍの駆動磁石３０２の駆動エリアは、“－２．５ｍｍ”～“＋２．５ｍｍ”の計５ｍｍとなる。ただし、駆動エリアは、駆動磁石３０２の長さＬと完全に一致していなくてもよい。駆動エリアは、例えば、長さＬに対して±αの範囲以内であればよい。αは、例えば、５％、１割等の適宜な数値であり、実験又はシミュレーションによって決定されてもよい。
　（１－２）モータ用位置検知システム
　モータ用位置検知システム２００は、モータ３００を構成するコイル３０１及び駆動磁石３０２、のうち一方に対する他方の位置を検知する。これによって検知される位置は、カメラモジュールにおけるカメラ本体（イメージセンサ）に対するレンズの位置と同じである。
　本実施形態では、コイル３０１に対する駆動磁石３０２の位置が検知される。そして、検知結果を示す位置情報が、カメラモジュール（図示しない）に通知される。位置情報は、例えば、駆動方向に沿って定義された座標軸（例えばｚ軸）上の座標であるが、移動距離でもよい。
　（１－３）カメラモジュール
　カメラモジュールでは、カメラ本体（図示しない）に設けられたＡ／Ｆ回路（図示しない）が、モータ用位置検知システム２００から通知された位置情報と、カメラ本体に設けられたイメージセンサからの画像とに基づいて、モータ３００を介してＡ／Ｆを行い、それによってレンズ（図示しない）がフォーカス位置へと移動する。
　（２）モータ用位置検知システムの詳細
　モータ用位置検知システム２００は、図３に示すように、磁気センサ１００と、処理回路２０１とを備える。磁気センサ１００は、磁界による磁気抵抗効果を検知し、検知結果に応じた出力信号を出力する。処理回路２０１は、磁気センサ１００の出力信号を処理する。
　（２－１）センサ配置
　磁気センサ１００は、コイル３０１に対して固定的に配置される。また、磁気センサ１００は、コイル３０１のコイル面３０１ａ及び駆動磁石３０２の着磁面３０２ａ、の各々の近傍に配置される。
　（２－１－１）磁化方向（駆動方向）と平行な方向に関するセンサ位置
　磁気センサ１００は、着磁面３０２ａを正面から見て、磁化方向と平行な方向に関してコイル面３０１ａの中央に配置される。
　（２－１－２）磁化方向（駆動方向）と垂直な方向に関する位置
　また、磁気センサ１００は、着磁面３０２ａを正面から見て、磁化方向と垂直な方向に関してコイル面３０１ａの中央に配置される。
　すなわち、本実施形態における磁気センサ１００の位置は、磁化方向と平行及び垂直な２方向に関してコイル面３０１ａの中央である。なお、ここでいう中央は、コイル面３０１ａの形状が、矩形の場合は対角線の交点、偏円形の場合は中心点であるが、交点、中心点の近傍でもよい。近傍とは、交点、中心点からの距離が閾値の範囲内でもよい。閾値は、例えば、対角線の長さの５％以下、偏円の長径の１／１０倍、等であるが、適宜な値でよい。
　（２－１－３）センサ数
　本実施形態では、図１Ａに示されるように、コイル３０１に対して磁気センサ１００が１つだけ、上記のような位置に配置される。
　なお、詳細は後述するが、磁気センサ１００の数が１つだけでも、その磁気センサ１００を着磁面３０２ａに対して下記のような姿勢で配置することで、特許文献１に記載のものを上回る広さの検知エリアの確保を図ることができる。また、磁気センサ１００を１つだけ配置する（センサ数が１である）ことで、磁気センサを２個以上配置する場合に生じやすい位相ずれ（実装時の誤差や個体差に起因する出力信号の位相ずれ）が生じないので、検知精度の向上が図られる。
　（２－１－４）センサ姿勢
　磁気センサ１００は、基材面７３ａが磁化方向に対して平行かつ着磁面３０２ａに対して垂直となるように配置される。
　なお、ここでいう平行、垂直は、完全な平行、完全な垂直でなくてもよい。例えば、完全な平行、完全な垂直に対して±θ度の範囲内は、平行、垂直とみなしてもよい。θは、例えば、５度、２度等であるが、これに限らない。
　また、本実施形態では、駆動方向は磁化方向と平行であり、基材面７３ａが磁化方向に対して平行であることは、基材面７３ａが駆動方向と平行であることと同じである。
　本実施形態では、図２に示されるように、磁気センサ１００は実装基板３０３に設けられる。すなわち、モータ３００は、実装基板３０３を更に備える。実装基板３０３は、コイル３０１が実装される基板であり、コイル面３０１ａと対面する実装面３０３ａを有する。
　磁気センサ１００は、基材面７３ａが実装面３０３ａに対して垂直となるように、実装基板３０３に設けられる。これによって、磁気センサ１００をコイル３０１に対して、上記のような位置に的確な姿勢で固定できる。
　（２－１－５）センサ機能及びセンサ構造
　磁気センサ１００は、駆動磁石３０２からの駆動磁界による磁気抵抗効果を検知し、検知結果に応じた信号を出力する。ただし、磁気センサ１００の出力信号には、磁気センサ１００を構成するバイアス磁石５（後述）からのバイアス磁界も影響する。
　磁気センサ１００が検知する磁気抵抗効果は、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）効果又はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）効果が好適であるが、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive）効果でもよい。本実施形態において検知される磁気抵抗効果は、ＧＭＲ効果である。
　磁気センサ１００は、基材７３と、配線層Ｗ１と、バイアス磁石５とを備える。
　基材７３は、基材面７３ａを有する。基材面７３ａは、Ｘ軸、及びＸ軸と直交するＹ軸が定義された面である。基材７３は、通常、板状であるが、その形状は問わない。
　配線層Ｗ１は、基材面７３ａに沿って配置される。バイアス磁石５は、配線層Ｗ１にバイアス磁界を印加する。
　配線層Ｗ１は、第１ハーフブリッジ回路１及び第２ハーフブリッジ回路２を含む。
　第１ハーフブリッジ回路１は、一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑと、第１出力端１Ｔとを有する。一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑは、ハーフブリッジ接続され、Ｘ軸に沿った磁界を検知する。第１出力端１Ｔは、一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑ間の接続点から第１出力信号を出力する。
　第２ハーフブリッジ回路２は、一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑと、第２出力端２Ｔとを有する。一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑは、ハーフブリッジ接続され、Ｙ軸に沿った磁界を検知する。第２出力端２Ｔは、一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑ間の接続点から第２出力信号を出力する。
　なお、本実施形態における配線層Ｗ１は、第１出力信号とは逆相の第３出力信号を出力する第３ハーフブリッジ回路３と、第２出力信号とは逆相の第４出力信号を出力する第４ハーフブリッジ回路４と、を更に備える（「磁気センサの詳細」を参照）。
　バイアス磁石５は、一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑのうち一方には、Ｘ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、他方には、Ｘ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界を印加する。
　また、バイアス磁石５は、一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑのうち一方には、Ｙ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、他方には、Ｙ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界を印加する。
　磁気センサ１００は、前述したように、基材面７３ａが磁化方向（駆動方向）に対して平行かつ着磁面３０２ａに対して垂直となるように配置されている。これにより、駆動磁石３０２の変位（駆動方向に沿う直線移動）に伴い第１出力端１Ｔ及び第２出力端２Ｔからそれぞれ出力される第１出力信号及び第２出力信号（図８Ａ及び図８Ｂ参照）は、駆動磁石３０２からの駆動磁界（図７参照）に、バイアス磁石５からのバイアス磁界（図３参照）が重なることで、それぞれ正弦波形及び余弦波形に近づく（図８Ａ及び図８Ｂ参照）。
　詳しくは、図７には、磁化方向（ｚ軸方向）の長さＬが５ｍｍの駆動磁石３０２に対し、磁化方向と垂直な方向（ｘ軸方向）に同じ距離（着磁面３０２ａから１ｍｍ）だけ離れた複数の位置であって、磁化方向（ｚ軸方向）と平行な方向に０．２ｍｍずつ離れた複数の位置、における駆動磁界の向きが、白抜きの矢印で示されている。
　なお、図７において、〇の中に×が付された複数の印が、上記のような複数の位置を示している。
　また、モータ３００に対して、上記のようなｚ軸及びｘ軸、並びにｚ軸及びｘ軸と垂直なｙ軸、からなる座標系（ただし右手系）が定義されている。
　そして、モータ３００に対して定義されたｚ軸、ｘ軸及びｙ軸は、磁気センサ１００に対して定義されたＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸（図３，図５参照）にそれぞれ対応する。
　言い換えると、モータ用位置検知システム２００において、磁気センサ１００は、駆動磁石３０２に対し、基材面７３ａに沿って図５のように定義されたＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸が、着磁面３０２ａに沿って図７のように定義されたｚ軸、ｘ軸及びｙ軸にそれぞれ一致するような姿勢で、配置される。
　磁気センサ１００を駆動磁石３０２に対して上記のような姿勢で配置したことで、磁気センサ１００は、図７に白抜きの矢印で示されるような駆動磁界と、図３に点線で示されるようなバイアス磁界とを重ね合わせた磁界を検知する。
　図７に示されるように、駆動磁石３０２による駆動磁界の向きは、Ｎ極側の端部より先（１番上の印）の位置から、Ｓ極側の端部より手前（１番下の印）の位置までの間に、ｚ軸と略同じ方向、ｚ軸とｘ軸の中間方向、ｘ軸と略同じ方向、ｘ軸とｚ軸の反対方向との中間方向、ｚ軸の反対方向と略同じ方向、ｚ軸の反対方向とｘ軸の反対方向との中間方向、ｘ軸の反対方向と略同じ方向、ｚ軸とｘ軸の反対方向との中間方向、ｚ軸と略同じ方向、のように変化する。
　従って、駆動磁石３０２の変位に伴い第１出力端１Ｔ及び第２出力端２Ｔからそれぞれ出力される第１出力信号及び第２出力信号の信号波形は、図８Ａ及び図８Ｂにそれぞれ実線で示されるような波形となる。
　なお、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、横軸は、磁化方向における基準点（駆動磁石３０２の中央）からの正規化された位置（駆動磁石３０２の長さＬを１ｍｍとした場合の位置）を、縦軸は、第１出力信号の正規化された成分（長さＬを１ｍｍとした場合の値）を、それぞれを示している。
　図８Ａにおいて、実線で示された第１出力信号の波形は、位置“－０．５”～“＋０．５”の範囲内で、点線で示された正弦波形と概ね一致している。また、図８Ｂにおいて、実線で示された第２出力信号の波形は、位置“－０．５”～“＋０．５”の範囲内で、点線で示された余弦波形と概ね一致している。
　よって、Ｌ＝５ｍｍの場合、基準点に対して“－２．５ｍｍ”～“＋２．５ｍｍ”（計５ｍｍ）の範囲内で、第１出力信号及び第２出力信号の波形は、それぞれ正弦波形及び余弦波形と概ね一致する結果となる。
　図９に実線で示された波形は、上記のような波形を有する第１出力信号及び第２出力信号に対応するリサージュ波形である。このリサージュ波形は、Ｘ成分が“０”～“１”の範囲内かつＹ成分が“０”～“０．５”の範囲内で、図９に点線で示された理想的なリサージュ波形（円の一部）と概ね一致する。
　従って、本実施形態におけるモータ用位置検知システム２００は、例えば、Ｌ＝５ｍｍの駆動磁石３０２を有するモータ３００（カメラモジュールのＡ／Ｆ用ＶＣＭ）に用いられた場合、“－２．５ｍｍ”～“＋２．５ｍｍ”（計５ｍｍ）の範囲内で、高精度の位置検知が可能である。
　（２－２）信号処理
　処理回路２０１は、磁気センサ１００に印加される駆動磁界と、磁気センサ１００を構成する配線層Ｗ１に印加されるバイアス磁界と、を重ね合わせた磁界の向きを、第１出力信号及び第２出力信号の少なくとも一方に基づいて求める。
　本実施形態では、処理回路２０１は、第１出力信号及び第２出力信号の両方を用いて、このような磁界の向きを求める。詳しくは、処理回路２０１は、第１出力信号及び第２出力信号に対して逆正接演算を行い、逆正接演算の結果を基に、磁界の向きを求める。これによって、第１出力信号及び第２出力信号の一方のみを用いる場合と比べて、より広い検知エリア（駆動エリアと略同じ広さ）の確保が可能となる。
　図１０Ｂには、第１出力信号及び第２出力信号のうち一方のみ（例えば第１出力信号）を用いる場合（ＧＭＲセンサ１相）の検知エリアが、図１０Ｃには、両方を用いる場合（ＧＭＲセンサ２相）の検知エリアが、それぞれ示される。なお、図１０Ａには、比較用として、２個のホール素子を用いた場合（Ｈａｌｌセンサ２相：背景技術に対応）の検知エリアが示されている。
　Ｈａｌｌセンサ２相の場合の検知エリアは、図１０Ａに示されるように、２相それぞれの略直線である部分を連結した範囲であり、具体的には、“－３ｍｍ”～“＋３ｍｍ”の駆動エリアに対して“－２ｍｍ”～“＋２ｍｍ”の範囲（計４ｍｍ）である。
　これに対して、ＧＭＲセンサ１相の場合の検知エリアは、図１０Ｂに示されるように、正弦波形の極大値から極小値までの範囲のうち、余弦波形に対して上方に位置する部分であり、具体的には、例えば“－２．５ｍｍ”～“＋２．５ｍｍ”の駆動エリアに対して“－２．５ｍｍ”～“＋０．５ｍｍ”の範囲（計３ｍｍ）である。
　そして、ＧＭＲセンサ２相の場合の検知エリアは、図１０Ｃ示されるように、逆正接（ａｔａｎ）波形の略全体であり、具体的には、例えば“－２．５ｍｍ”～“＋２．５ｍｍ”の駆動エリアに対して“－２．５ｍｍ”～“＋２．５ｍｍ”の範囲（計５ｍｍ）である。
　処理回路２０１は、上記のようにして求めた磁界の向きに基づいて、コイル３０１及び駆動磁石３０２のうち一方に対する他方の位置（本実施形態では、コイル３０１に対する駆動磁石３０２の位置）を検知する。
　これによって、検知エリアの拡大を図ることができるモータ用位置検知システム２００を提供できる。
　本実施形態によれば、磁気センサ１００に印加される駆動磁界の移動に伴い出力される第１出力信号及び第２信号のそれぞれの波形は、バイアス磁界によって理想的な正弦波に近い波形及び理想的な余弦波に近い波形となる。そのため、磁気センサ１００に印加される磁界の向きを、第１出力信号及び第２出力信号に基づいて精度良く求めることが可能となる。
　なお、本実施形態における処理回路２０１は、第１出力信号及び第２出力信号に加えて、第３出力信号及び第４出力信号を更に用いて位置検知を行うこともできる（「処理回路の詳細」を参照）。
　以下では、Ｘ軸及びＹ軸に加えて、Ｘ軸及びＹ軸の両方と直交する軸であるＺ軸（ただし右手系）を更に用いて説明する。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸はそれぞれ、磁気センサ１００（例えば、基材７３の面である基材面７３ａ）上に設定された仮想的な軸であり、実体のある構成ではない。
　（３）磁気センサの詳細
　（３－１）全体構成
　図３～図５に示すように、磁気センサ１００は、第２保護膜７２と、バイアス磁石５と、第１保護膜７１と、配線層Ｗ１と、基材７３と、を備える。配線層Ｗ１は、第１ハーフブリッジ回路１と、第２ハーフブリッジ回路２と、第３ハーフブリッジ回路３と、第４ハーフブリッジ回路４と、を含む。なお、図３では配線層Ｗ１及びバイアス磁石５のみを図示し、図４では配線層Ｗ１のみを図示している。
　モータ用位置検知システム２００は、磁気センサ１００と、処理回路２０１と、を備える。処理回路２０１は、磁気センサ１００に印加される磁界の向きを、少なくとも第１出力信号及び第２出力信号に基づいて求める。
　（３－２）バイアス磁石
　図３、図５に示すように、バイアス磁石５の形状は、直方体状である。バイアス磁石５は、単一の部材である。バイアス磁石５としては、例えば、永久磁石又は電磁石を採用できる。本実施形態のバイアス磁石５は、永久磁石である。バイアス磁石５は、例えば、フェライト磁石又はネオジム磁石である。
　バイアス磁石５は、複数（本実施形態では８つ）の磁極５０を有する。８つの磁極５０のうち４つの磁極５０は、Ｘ軸及びＹ軸の両方と平行な第１平面上に配置されている。８つの磁極５０のうち残りの４つの磁極５０は、第１平面と平行な第２平面上に配置されている。
　つまり、４つの磁極５０からなる組が２組設けられており、各組において、４つの磁極５０は同一平面上に設けられている。互いに異なる組に属する磁極５０は、Ｚ軸の方向において互いに異なる位置に設けられている。図３に示す４つの磁極５０のＺ座標は、残りの４つの磁極５０のＺ座標よりも大きい。
　８つの磁極５０は、Ｘ軸の方向において互いに隣り合う磁極５０が異なる極となり、かつ、Ｙ軸の方向において互いに隣り合う磁極５０が異なる極となるように配置されている。また、８つの磁極５０は、Ｚ軸の方向において互いに隣り合う磁極５０が異なる極となるように配置されている。
　（３－３）基材
　図５に示すように、基材７３の形状は、板状である。基材７３は、例えば、アルミナ基板である。本実施形態では、基材７３の２つの主面のうち一方（例えば、配線層Ｗ１が形成される側とは反対側）を「基材面７３ａ」と称する。Ｘ軸及びＹ軸は、基材面７３ａに沿って定義される。ただし、Ｘ軸及びＹ軸は、基材７３の２つの主面のうち他方（配線層Ｗ１が形成される側）に沿って定義されてもよく、その場合は、当該他方の主面をが「基材面７３ａ」と称される。
　（３－４）配線層
　図５に示すように、配線層Ｗ１は、基材７３の表面（２つの主面のうち、基材面７３ａでない方）に形成されている。これにより、基材７３は、配線層Ｗ１を保持している。本実施形態の配線層Ｗ１は、複数の層を含む。複数の層は、スルーホールを介して互いに電気的に接続されている。
　図４に示すように、配線層Ｗ１は、第１ハーフブリッジ回路１と、第２ハーフブリッジ回路２と、第３ハーフブリッジ回路３と、第４ハーフブリッジ回路４と、を含む。第１ハーフブリッジ回路１は、一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑと、第１出力端１Ｔと、を有する。第２ハーフブリッジ回路２は、一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑと、第２出力端２Ｔと、を有する。
　図６Ａに示すように、第３ハーフブリッジ回路３は、一対の第３磁気抵抗効果素子３Ｐ，３Ｑと、第３出力端３Ｔと、を有する。一対の第３磁気抵抗効果素子３Ｐ，３Ｑは、ハーフブリッジ接続されている。一対の第３磁気抵抗効果素子３Ｐ，３Ｑは、Ｘ軸に沿った磁界を検知する。第３出力端３Ｔは、一対の第３磁気抵抗効果素子３Ｐ，３Ｑ間の接続点から第３出力信号を出力する。
　図６Ｂに示すように、第４ハーフブリッジ回路４は、一対の第４磁気抵抗効果素子４Ｐ，４Ｑと、第４出力端４Ｔと、を有する。一対の第４磁気抵抗効果素子４Ｐ，４Ｑは、ハーフブリッジ接続されている。一対の第４磁気抵抗効果素子４Ｐ，４Ｑは、Ｙ軸に沿った磁界を検知する。第４出力端４Ｔは、一対の第４磁気抵抗効果素子４Ｐ，４Ｑ間の接続点から第４出力信号を出力する。
　以下では、第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑ、第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑ、第３磁気抵抗効果素子３Ｐ，３Ｑ、及び、第４磁気抵抗効果素子４Ｐ，４Ｑをそれぞれ、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０と称することがある。すなわち、磁気センサ１００は、複数（８つ）の磁気抵抗効果素子Ｍｒ０を備える。
　図４に示すように、配線層Ｗ１は、電源端子Ｈ１０，Ｈ２０と、基準端子Ｌ１０，Ｌ２０と、を更に含む。電源端子Ｈ１０，Ｈ２０は、電源の高電位側電路に電気的に接続される、高電位側端子である。基準端子Ｌ１０，Ｌ２０は、電源の低電位側電路（基準電位の電路）に電気的に接続される、低電位側端子である。本実施形態では、基準端子Ｌ１０，Ｌ２０は、グランド電位の電路に電気的に接続される接地端子である。
　第１磁気抵抗効果素子１Ｐの第１端は、基準端子Ｌ２０に電気的に接続されている。第１磁気抵抗効果素子１Ｐの第２端は、第１磁気抵抗効果素子１Ｑの第１端に電気的に接続されている。第１磁気抵抗効果素子１Ｑの第２端は、電源端子Ｈ１０に電気的に接続されている。第１出力端１Ｔは、一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑ間の接続点に電気的に接続されている。
　第２磁気抵抗効果素子２Ｐの第１端は、電源端子Ｈ１０に電気的に接続されている。第２磁気抵抗効果素子２Ｐの第２端は、第２磁気抵抗効果素子２Ｑの第１端に電気的に接続されている。第２磁気抵抗効果素子２Ｑの第２端は、基準端子Ｌ１０に電気的に接続されている。第２出力端２Ｔは、一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑ間の接続点に電気的に接続されている。
　第３磁気抵抗効果素子３Ｐの第１端は、電源端子Ｈ２０に電気的に接続されている。第３磁気抵抗効果素子３Ｐの第２端は、第３磁気抵抗効果素子３Ｑの第１端に電気的に接続されている。第３磁気抵抗効果素子３Ｑの第２端は、基準端子Ｌ１０に電気的に接続されている。第３出力端３Ｔは、一対の第３磁気抵抗効果素子３Ｐ，３Ｑ間の接続点に電気的に接続されている。
　第４磁気抵抗効果素子４Ｐの第１端は、基準端子Ｌ２０に電気的に接続されている。第４磁気抵抗効果素子４Ｐの第２端は、第４磁気抵抗効果素子４Ｑの第１端に電気的に接続されている。第４磁気抵抗効果素子４Ｑの第２端は、電源端子Ｈ２０に電気的に接続されている。第４出力端４Ｔは、一対の第４磁気抵抗効果素子４Ｐ，４Ｑ間の接続点に電気的に接続されている。
　第１出力端１Ｔ、第２出力端２Ｔ、第３出力端３Ｔ、及び、第４出力端４Ｔは、処理回路２０１に電気的に接続されている。なお、図３、図４では、簡略化のため、第１出力端１Ｔのみが処理回路２０１に接続されたように図示している。
　図３、図４、図６Ａ、図６Ｂでは、Ｚ軸の方向から見て、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の形状を長方形として図示している。ただし、この形状は、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の向きを示すために模式的に図示した形状であって、必ずしも実際の磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の形状と一致しない。
　磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の電気抵抗値は、印加される磁界の大きさに応じて変化する。磁気センサ１００は、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の電気抵抗値の変化を、電圧信号として出力する。磁気抵抗効果素子Ｍｒ０は、第１方向（図３において長辺に沿った方向）の磁界に対して感度を有さず、第２方向（図３において短辺に沿った方向）の磁界に対して感度を有する。磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の感度は、第２方向の磁界に対して最大となる。
　一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑ及び一対の第３磁気抵抗効果素子３Ｐ，３Ｑは、Ｘ軸に沿った方向の磁界に対して感度を有するように配置されている。一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑ及び一対の第３磁気抵抗効果素子３Ｐ，３Ｑは、Ｘ軸の正の向きに沿った磁界と、Ｘ軸の負の向きに沿った磁界と、に対して、磁界の大きさが同じであれば同じ抵抗値変化をする。
　一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑ及び一対の第４磁気抵抗効果素子４Ｐ，４Ｑは、Ｙ軸に沿った方向の磁界に対して感度を有するように配置されている。一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑ及び一対の第４磁気抵抗効果素子４Ｐ，４Ｑは、Ｙ軸の正の向きに沿った磁界と、Ｙ軸の負の向きに沿った磁界と、に対して、磁界の大きさが同じであれば同じ抵抗値変化をする。
　Ｚ軸の方向から見て、磁気センサ１００の中心を基準として、各磁気抵抗効果素子Ｍｒ０は、次のように配置されている。すなわち、第１磁気抵抗効果素子１Ｐ及び第３磁気抵抗効果素子３Ｐは、上記中心よりＹ軸の正の側に配置されている。第１磁気抵抗効果素子１Ｑ及び第３磁気抵抗効果素子３Ｑは、上記中心よりＹ軸の負の側に配置されている。第２磁気抵抗効果素子２Ｐ及び第４磁気抵抗効果素子４Ｐは、上記中心よりＸ軸の正の側に配置されている。第２磁気抵抗効果素子２Ｑ及び第４磁気抵抗効果素子４Ｑは、上記中心よりＸ軸の負の側に配置されている。
　上述の通り、図３に示す４つの磁極５０のＺ座標は、残りの４つの磁極５０のＺ座標よりも大きい。つまり、バイアス磁石５の複数の磁極５０のうち、図３に示す４つの磁極５０が、複数の磁気抵抗効果素子Ｍｒ０に対向しており、複数の磁気抵抗効果素子Ｍｒ０にバイアス磁界を印加する。図３には、バイアス磁界の向きを矢印で示している。
　第１磁気抵抗効果素子１Ｐ及び第３磁気抵抗効果素子３Ｐには、Ｘ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界が印加される。第１磁気抵抗効果素子１Ｑ及び第３磁気抵抗効果素子３Ｑには、Ｘ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界が印加される。
　第２磁気抵抗効果素子２Ｐ及び第４磁気抵抗効果素子４Ｐには、Ｙ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界が印加される。第２磁気抵抗効果素子２Ｑ及び第４磁気抵抗効果素子４Ｑには、Ｙ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界が印加される。
　このように、単一のバイアス磁石５が、Ｘ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界と、Ｘ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界と、を発生させる。さらに、上記単一のバイアス磁石５が、Ｙ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界と、Ｙ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界と、をも発生させる。
　本実施形態における磁気抵抗効果素子Ｍｒ０は、ＧＭＲ素子である。より詳細には、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０は、ＣＩＰ（current in plane）型ＧＭＲ素子である。ただし、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０は、ＴＭＲ素子でもよい。
　なお、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０は、ＡＭＲ素子でもよいが、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子の方が、ＡＭＲ素子と比べて高感度であるため、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０としてＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子を用いることで、モータ用位置検知システム２００の検知精度の向上を図ることができる。
　磁気抵抗効果素子Ｍｒ０は、所定方向に感度を有さず、所定方向と交差する方向に等方的に感度を有する。
　バイアス磁石５は、一対の第１磁気抵抗効果素子１Ｐ，１Ｑ及び一対の第２磁気抵抗効果素子２Ｐ，２Ｑを含む複数（８つ）の磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の各々に、複数の磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の各々の異方性磁界の１／２以下の強度の磁界（バイアス磁界）を印加する。これにより、複数の磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の各々の出力波形の歪みを抑えることができる。
　（３－５）保護膜
　図５に示すように、第１保護膜７１は、配線層Ｗ１を覆っている。バイアス磁石５は、第１保護膜７１の表面に実装されている。第２保護膜７２は、バイアス磁石５を覆っている。
　（４）処理回路の詳細
　処理回路２０１（図３参照）は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、処理回路２０１の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
　処理回路２０１は、磁気センサ１００に印加される磁界（駆動磁界とバイアス磁界とを重ね合わせた磁界）の向きを、第１出力信号、第２出力信号、第３出力信号及び第４出力信号に基づいて求める。第１出力信号、第２出力信号、第３出力信号、及び、第４出力信号はそれぞれ、第１出力端１Ｔ、第２出力端２Ｔ、第３出力端３Ｔ、及び、第４出力端４Ｔから出力される信号である。言い換えると、第１出力信号、第２出力信号、第３出力信号、及び、第４出力信号はそれぞれ、第１ハーフブリッジ回路１、第２ハーフブリッジ回路２、第３ハーフブリッジ回路３、及び、第４ハーフブリッジ回路４から出力される信号である。
　第１ハーフブリッジ回路１と第３ハーフブリッジ回路３とを比較すると、図３、図６Ａに示すように、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の感度方向、及び、印加されるバイアス磁界の向きは同じであって、高電位側と低電位側との関係が互いに反対である。そのため、第３出力信号は、第１出力信号とは逆相の信号となる。
　第２ハーフブリッジ回路２と第４ハーフブリッジ回路４とを比較すると、図３、図６Ｂに示すように、磁気抵抗効果素子Ｍｒ０の感度方向、及び、印加されるバイアス磁界の向きは同じであって、高電位側と低電位側との関係が互いに反対である。そのため、第４出力信号は、第２出力信号とは逆相の信号となる。
　（５）磁界の向きの検知
　磁気センサ１００は、駆動磁石３０２の近傍に設置される。駆動磁石３０２のＮ極及びＳ極は、磁場を形成する。駆動磁石３０２の磁化方向に沿う直線移動に伴い、磁気センサ１００に印加される磁界の向きが変化する。処理回路２０１は、磁気センサ１００の出力に基づいて、磁気センサ１００に印加される磁界の向きを求める。
　コイル３０１に対する駆動磁石３０２の位置が磁化方向と平行に変化することに伴い、第１出力信号、第２出力信号、第３出力信号及び第４出力信号はそれぞれ、正弦波状又は余弦波状に変化する。
　第１出力信号及び第２出力信号の位相は、磁気センサ１００に印加される磁界の向きに相当する。つまり、処理回路２０１は、第１出力信号及び第２出力信号に基づいて、磁気センサ１００に印加される磁界の向きを求めることができる。より詳細には、処理回路２０１は、駆動磁石３０２の長さＬ（例えば、５ｍｍ）に対して“－Ｌ／２”～“＋Ｌ／２”の範囲で、磁気センサ１００に印加される磁界の向きを求めることができる。
　また、別の一例として、処理回路２０１は、第１出力信号及び第２出力信号に加えて、第３出力信号及び第４出力信号に更に基づいて、位置検知を行ってもよい。
　具体的には、処理回路２０１は、第１出力信号と第３出力信号との差動信号である第１差動信号を生成する。第１差動信号の波形は、第１出力信号において振幅を２倍にした波形となる。また、処理回路２０１は、第２出力信号と第４出力信号との差動信号である第２差動信号を生成する。第２差動信号の波形は、第２出力信号において振幅を２倍にした波形となる。
　処理回路２０１は、第１差動信号及び第２差動信号に基づいて、正弦波としての第１差動信号、及び、余弦波としての第２差動信号に共通の位相を求め、求めた位相を基に、コイル３０１に対する駆動磁石３０２の位置（すなわち、カメラ本体に対するレンズの位置）を検知することができる。第１差動信号及び第２差動信号は、第１出力信号及び第２出力信号と比較して振幅が２倍なので、位置検知をより精度良く行うことができる。
　（６）変形例１
　前述したように、実施形態のモータ用位置検知システム２００において、磁気センサ１００の位置が、磁化方向と垂直な方向に関してコイル面３０１ａの中央からずれても、検知精度（検知エリアの広さ）に対する影響は少ない。
　そこで、変形例１のモータ用位置検知システム２００では、図１１Ａに示すように、磁気センサ１００は、着磁面３０２ａを正面から見て、磁化方向と垂直な方向に関してコイル面３０１ａの外部に配置される。
　磁気センサ１００は、コイル３０１から、磁化方向と垂直な方向に、例えば、駆動磁石３０２の磁化方向の長さＬ（例えば５ｍｍ）と同程度の距離まで離れてもよい。
　なお、磁化方向と垂直な方向に関する磁気センサ１００の位置は、実施形態におけるものと同様、コイル面３０１ａの中央である。その他の事項も、実施形態におけるものと同様でよい。
　変形例１によれば、検知精度を維持しつつ、磁気センサ１００の配置の自由度の向上を図ることができる。
　（７）変形例２
　変形例２のモータ用位置検知システム２００では、磁気センサ１００は、図１１Ｂに示すように、着磁面３０２ａを正面から見て、磁化方向と垂直な方向に関して、コイル面３０１ａの外部であり、かつ着磁面（３０２ａ）の内部、に設けられる。
　従って、変形例２の駆動磁石３０２は、実施形態における駆動磁石３０２（図１Ａ参照）又は変形例１における駆動磁石３０２（図１１Ａ参照）のものと比べて、磁化方向と垂直な方向のサイズ（幅）が大きい。
　つまり、変形例２では、磁化方向と垂直な方向に関して、磁気センサ１００が着磁面３０２ａの内部に位置する程度に、着磁面３０２ａのサイズ（幅）がコイル面３０１ａのサイズ（短径）より大きい。
　なお、変形例２では、図１１Ｂに示すように、磁化方向と平行な方向に関して、着磁面３０２ａの中心線が、コイル面３０１ａの中心線から磁気センサ１００側にずれている。これによって、両中心線が重なる場合と比べて、着磁面３０２ａのサイズ（幅）が小さくなる。ただし、着磁面３０２ａの中心線は、コイル面３０１ａの中心線と一致していてもよい。
　変形例２によれば、検知精度の更なる向上を図ることができる。
　（８）その他の変形例
　なお、駆動磁石３０２は、図１Ａ等に示されるような単極着磁のものに限らず、Ｎ極及びＳ極が交互に配列された多極着磁の磁石でもよい。
　また、モータ用位置検知システムの用途は、検知対象の位置（本実施形態並びに変形例１及び２では、コイル３０１に対する駆動磁石３０２の位置）を検知する用途に限定されない。磁気センサ１００は、例えば、検知対象の移動距離を検知する用途に用いられてもよい。
　さらに、磁気センサ１００は、例えば、コイル及びロータを有する回転式モータ（図示しない）に用いられ、コイル及びロータの一方に対する他方の回転角や回転数等を検知してもよい。なお、ロータは、リング形状を有し、周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に配列された多極着磁の磁石である。ロータの場合は、磁極の配列に沿う方向（周方向）が、磁化方向（駆動方向）となる。
　（９）まとめ
　第１の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）は、モータ（３００）に用いられる。モータ（３００）は、電力が供給されるコイル（３０１）と、コイル（３０１）に駆動磁界を印加する駆動磁石（３０２）とを備える。モータ（３００）では、駆動磁石（３０２）の磁化方向に沿う面である着磁面（３０２ａ）が、コイル（３０１）のコイル面（３０１ａ）に対向し、駆動方向が、前記磁化方向に沿っている。前記駆動方向は、コイル（３０１）及び駆動磁石（３０２）のうち一方に対する他方の変位の方向である。モータ用位置検知システム（２００）は、コイル（３０１）及び駆動磁石（３０２）のうち一方に対する他方の位置を検知する。
　モータ用位置検知システム（２００）は、磁気センサ（１００）と、磁気センサ（１００）の出力信号を処理する処理回路（２０１）とを備える。磁気センサ（１００）は、コイル（３０１）に対して固定的に、かつコイル面（３０１ａ）及び着磁面（３０２ａ）の近傍に配置され、少なくとも駆動磁石（３０２）からの前記駆動磁界による磁気抵抗効果に応じた信号を出力する。
　磁気センサ（１００）は、基材（７３）と、配線層（Ｗ１）と、バイアス磁石（５）とを備える。基材（７３）は、基材面（７３ａ）を有する。基材面（７３ａ）は、Ｘ軸及び前記Ｘ軸と直交するＹ軸が定義された面である。配線層（Ｗ１）は、基材面（７３ａ）に沿って配置され、第１ハーフブリッジ回路（１）及び第２ハーフブリッジ回路（２）を含む。バイアス磁石（５）は、配線層（Ｗ１）にバイアス磁界を印加する。
　第１ハーフブリッジ回路（１）は、一対の第１磁気抵抗効果素子（１Ｐ，１Ｑ）と、第１出力端（１Ｔ）とを有する。一対の第１磁気抵抗効果素子（１Ｐ，１Ｑ）は、ハーフブリッジ接続され、前記Ｘ軸に沿った磁界を検知する。第１出力端（１Ｔ）は、一対の第１磁気抵抗効果素子（１Ｐ，１Ｑ）間の接続点から第１出力信号を出力する。第２ハーフブリッジ回路（２）は、一対の第２磁気抵抗効果素子（２Ｐ，２Ｑ）と、第２出力端（２Ｔ）とを有する。一対の第２磁気抵抗効果素子（２Ｐ，２Ｑ）は、ハーフブリッジ接続され、前記Ｙ軸に沿った磁界を検知する。第２出力端（２Ｔ）は、一対の第２磁気抵抗効果素子（２Ｐ，２Ｑ）間の接続点から第２出力信号を出力する。
　バイアス磁石（５）は、一対の第１磁気抵抗効果素子（１Ｐ，１Ｑ）のうち一方には、前記Ｘ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、他方には、前記Ｘ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界を印加する。また、バイアス磁石（５）は、一対の第２磁気抵抗効果素子（２Ｐ，２Ｑ）のうち一方には、前記Ｙ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、他方には、前記Ｙ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界を印加する。
　磁気センサ（１００）は、基材面（７３ａ）が前記磁化方向に対して平行かつ着磁面（３０２ａ）に対して垂直となるように配置される。処理回路（２０１）は、磁気センサ（１００）に印加される前記駆動磁界と、磁気センサ（１００）を構成する配線層（Ｗ１）に印加される前記バイアス磁界と、を重ね合わせた磁界の向きを、前記第１出力信号及び前記第２出力信号の少なくとも一方に基づいて求めることにより、コイル（３０１）及び駆動磁石（３０２）のうち一方に対する他方の位置を検知する。
　この態様によれば、検知エリアの拡大を図ることができるモータ用位置検知システムを提供できる。
　なお、特許文献１に記載のものでは、２個のホール素子を用いるので、各ホール素子をプリント基板上に実装する際の実装位置の誤差や、ホール素子間の個体差などに起因して、出力信号間の位相ずれが生じ易く、それによって位置検知の精度が低下する場合がある。
　第２の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）では、第１の態様において、コイル（３０１）に対して磁気センサ（１００）が１つだけ、着磁面（３０２ａ）を正面から見て、前記磁化方向と平行な方向に関してコイル面（３０１ａ）の中央に配置される。
　この態様によれば、検知精度の向上を図りつつ、検知エリアの更なる拡大を図ることができる。
　詳しくは、磁気センサ（１００）の数を１個のみとしたことで、特許文献１のもののように２個以上用いる場合に生じやすい位相ずれ（実装時の誤差や個体差に起因する出力信号の位相ずれ）が生じない。従って、検知精度の向上が図られる。
　また、磁気センサ（１００）の位置が、前記磁化方向と平行な方向に関してコイル面（３０１ａ）の中央からずれると、前記検知エリアのドリフトが生じ、前記検知エリアの一方の端部が出力波形の非直線領域に入り込む結果、当該一方の端部での検知精度が低下する（言い換えると、検知エリアが狭くなる）。これに対して、磁気センサ（１００）の位置が、磁化方向と垂直な方向に関してコイル面（３０１ａ）の中央からずれても、検知精度（検知エリアの広さ）に対する影響は少ない。
　つまり、磁気センサ（１００）の、コイル面（３０１ａ）の中央からの位置ずれによる検知精度の低下（検知エリアの縮小）は、磁化方向と平行な方向に関して顕著であり、磁化方向と垂直な方向に関しては軽微である。
　従って、本実施形態では、磁気センサ（１００）の位置を、磁化方向と平行な方向に関してコイル面（３０１ａ）の中央としたことで、センサ位置がコイル面（３０１ａ）の中央からずれた場合と比べて、検知精度の向上が図られる。
　第３の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）では、第２の態様において、磁気センサ（１００）は、着磁面（３０２ａ）を正面から見て、前記磁化方向と垂直な方向に関してコイル面（３０１ａ）の中央に配置される。
　この態様によれば、検知精度の更なる向上を図ることができる。
　第４の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）は、第２の態様において、磁気センサ（１００）は、着磁面（３０２ａ）を正面から見て、前記磁化方向と垂直な方向に関してコイル面（３０１ａ）の外部に配置される。
　この態様によれば、検知精度を維持しつつ、配置の自由度の向上を図ることができる。
　第５の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）では、第４の態様において、磁気センサ（１００）は、着磁面（３０２ａ）を正面から見て、前記磁化方向と垂直な方向に関して着磁面（３０２ａ）の内部に設けられる。
　この態様によれば、磁気センサ（１００）の位置は、コイル面（３０１ａ）の外部かつ着磁面（３０２ａ）の内部なので、検知精度の更なる向上を図ることができる。
　第６の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）では、第１～第５のいずれかの態様において、処理回路（２０１）は、前記第１出力信号及び前記第２出力信号に対して逆正接演算を行い、前記逆正接演算の結果を基に前記磁界の向きを求める。
　この態様によれば、検知エリアの更なる拡大を図ることができる。
　第７の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）では、第１～第６のいずれかの態様において、モータ（３００）は、実装基板（３０３）を更に備える。実装基板（３０３）は、コイル（３０１）が実装される基板であり、コイル（３０１）のコイル面（３０１ａ）と対面する実装面（３０３ａ）を有する。磁気センサ（１００）は、基材面（７３ａ）が実装面（３０３ａ）に対して垂直となるように、実装基板（３０３）に設けられる。
　この態様によれば、磁気センサ（１００）をコイル（３０１）に対して的確な位置にかつ的確な姿勢で固定できる。
　第８の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）は、第１～第７のいずれかの態様において、前記磁気抵抗効果は、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）効果である。
　この態様によれば、検知精度の向上を図ることができる。
　第９の態様に係るモータ用位置検知システム（２００）では、第１～第７のいずれかの態様において、前記磁気抵抗効果は、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）効果である。
　この態様によれば、検知精度の向上を図ることができる。
　１　第１ハーフブリッジ回路
　１Ｐ，１Ｑ　第１磁気抵抗効果素子
　１Ｔ　第１出力端
　２　第２ハーフブリッジ回路
　２Ｐ，２Ｑ　第２磁気抵抗効果素子
　２Ｔ　第２出力端
　５　バイアス磁石
　７３　基材
　７３ａ　基材面
　１００　磁気センサ
　２００　モータ用位置検知システム
　２０１　処理回路
　３００　モータ
　３０１　コイル
　３０１ａ　コイル面
　３０２　駆動磁石
　３０２ａ　着磁面
　３０３　実装基板
　３０３ａ　実装面
　Ｍｒ０　磁気抵抗効果素子
　Ｗ１　配線層

Claims (9)

  1. 　電力が供給されるコイルと、前記コイルに駆動磁界を印加する駆動磁石とを備え、前記駆動磁石の磁化方向に沿う面である着磁面が前記コイルのコイル面に対向し、前記コイル及び前記駆動磁石のうち一方に対する他方の変位の方向である駆動方向が前記磁化方向に沿うモータ、に用いられ、前記コイル及び前記駆動磁石のうち一方に対する他方の位置を検知するモータ用位置検知システムであって、
    　前記コイルに対して固定的に、かつ前記コイル面及び前記着磁面の近傍に配置され、少なくとも前記駆動磁石からの前記駆動磁界による磁気抵抗効果に応じた信号を出力する磁気センサと、
    　前記磁気センサの出力信号を処理する処理回路と、を備え、
    　前記磁気センサは、
    　　Ｘ軸及び前記Ｘ軸と直交するＹ軸が定義された面である基材面を有する基材と、
    　　前記基材面に沿って配置され、第１ハーフブリッジ回路及び第２ハーフブリッジ回路を含む配線層と、
    　　前記配線層にバイアス磁界を印加するバイアス磁石と、を備え、
    　前記第１ハーフブリッジ回路は、
    　　ハーフブリッジ接続され、前記Ｘ軸に沿った磁界を検知する一対の第１磁気抵抗効果素子と、
    　　前記一対の第１磁気抵抗効果素子間の接続点から第１出力信号を出力する第１出力端と、を有し、
    　前記第２ハーフブリッジ回路は、
    　　ハーフブリッジ接続され、前記Ｙ軸に沿った磁界を検知する一対の第２磁気抵抗効果素子と、
    　　前記一対の第２磁気抵抗効果素子間の接続点から第２出力信号を出力する第２出力端と、を有し、
    　前記バイアス磁石は、
    　　前記一対の第１磁気抵抗効果素子のうち一方には、前記Ｘ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、他方には、前記Ｘ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、
    　　前記一対の第２磁気抵抗効果素子のうち一方には、前記Ｙ軸の正の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、他方には、前記Ｙ軸の負の向きに沿ったバイアス磁界を印加し、
    　前記磁気センサは、前記基材面が前記磁化方向に対して平行かつ前記着磁面に対して垂直となるように配置され、
    　前記処理回路は、前記磁気センサに印加される前記駆動磁界と、前記磁気センサを構成する配線層に印加される前記バイアス磁界と、を重ね合わせた磁界の向きを、前記第１出力信号及び前記第２出力信号の少なくとも一方に基づいて求めることにより、前記コイル及び前記駆動磁石のうち一方に対する他方の位置を検知する、
    　モータ用位置検知システム。
  2. 　前記コイルに対して前記磁気センサが１つだけ、前記着磁面を正面から見て、前記磁化方向と平行な方向に関して前記コイル面の中央に配置される、
    　請求項１に記載のモータ用位置検知システム。
  3. 　前記磁気センサは、前記着磁面を正面から見て、前記磁化方向と垂直な方向に関して前記コイル面の中央に配置される、
    　請求項２に記載のモータ用位置検知システム。
  4. 　前記磁気センサは、前記着磁面を正面から見て、前記磁化方向と垂直な方向に関して前記コイル面の外部に配置される、
    　請求項２に記載のモータ用位置検知システム。
  5. 　前記磁気センサは、前記着磁面を正面から見て、前記磁化方向と垂直な方向に関して前記着磁面の内部に設けられる、
    　請求項４に記載のモータ用位置検知システム。
  6. 　前記処理回路は、前記第１出力信号及び前記第２出力信号に対して逆正接演算を行い、前記逆正接演算の結果を基に前記磁界の向きを求める、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載のモータ用位置検知システム。
  7. 　前記モータは、前記コイルが実装される基板であり、前記コイルの前記コイル面と対面する実装面を有する実装基板、を更に備え、
    　前記磁気センサは、前記基材面が前記実装面に対して垂直となるように、前記実装基板に設けられる、
    　請求項１～６のいずれか一項に記載のモータ用位置検知システム。
  8. 　前記磁気抵抗効果は、巨大磁気抵抗効果である、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載のモータ用位置検知システム。
  9. 　前記磁気抵抗効果は、トンネル磁気抵抗効果である、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載のモータ用位置検知システム。
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