JPH08201108A - 位置検出装置および磁気抵抗効果素子 - Google Patents
位置検出装置および磁気抵抗効果素子Info
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- JPH08201108A JPH08201108A JP7008953A JP895395A JPH08201108A JP H08201108 A JPH08201108 A JP H08201108A JP 7008953 A JP7008953 A JP 7008953A JP 895395 A JP895395 A JP 895395A JP H08201108 A JPH08201108 A JP H08201108A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度の位置情報を得ることができる位置検
出装置および磁気抵抗効果素子を提供する。 【構成】 本発明による磁気抵抗効果素子は、所定の間
隔で交互に着磁された磁極を有するスケール部における
磁界に応答して抵抗値が変化する少なくとも１個の磁気
検出子が実質的に磁極の形成幅と同じ距離を隔てて配置
された磁気検出群を構成し、前記磁気検出群が実質的に
磁極形成幅の半分の距離が隔てられた対をなして配置さ
れ、それら１対の磁気検出群の直列接続の両端に電圧が
印加され、中点から出力が得られるように構成されてお
り、さらに、電圧印加および信号出力のために必要な配
線部のうち、前記スケール部における磁界と直交する方
向の配線部が複数の配線部から成る配線群で構成され、
前記磁気検出群毎に実質的に磁極の形成幅と同じ距離を
隔てて形成される１対の配線群が配置されている。
出装置および磁気抵抗効果素子を提供する。 【構成】 本発明による磁気抵抗効果素子は、所定の間
隔で交互に着磁された磁極を有するスケール部における
磁界に応答して抵抗値が変化する少なくとも１個の磁気
検出子が実質的に磁極の形成幅と同じ距離を隔てて配置
された磁気検出群を構成し、前記磁気検出群が実質的に
磁極形成幅の半分の距離が隔てられた対をなして配置さ
れ、それら１対の磁気検出群の直列接続の両端に電圧が
印加され、中点から出力が得られるように構成されてお
り、さらに、電圧印加および信号出力のために必要な配
線部のうち、前記スケール部における磁界と直交する方
向の配線部が複数の配線部から成る配線群で構成され、
前記磁気検出群毎に実質的に磁極の形成幅と同じ距離を
隔てて形成される１対の配線群が配置されている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、物体の位置を検出する
位置検出装置に関するものであり、特に磁気抵抗効果素
子（ＭＲ素子）を用いて物体の位置を高精度、高分解能
で検出する位置検出装置に関するものである。
位置検出装置に関するものであり、特に磁気抵抗効果素
子（ＭＲ素子）を用いて物体の位置を高精度、高分解能
で検出する位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高い分解能で位置検出が必要な物として
は、例えば、ビデオカメラ内のズーム機構、フォーカス
機構を有するレンズシステムがある。このようなレンズ
システムにおいて、合焦点における被写体距離、ズーム
レンズ位置、フォーカスレンズ位置は、レンズ設計から
決定される所定の位置関係になければならない。この位
置関係を満足するために、従来は、機械的なカムを用い
る方法、またはズームレンズ位置とフォーカスレンズ位
置とを検出し演算による電子カムを構成する方法が用い
られている。
は、例えば、ビデオカメラ内のズーム機構、フォーカス
機構を有するレンズシステムがある。このようなレンズ
システムにおいて、合焦点における被写体距離、ズーム
レンズ位置、フォーカスレンズ位置は、レンズ設計から
決定される所定の位置関係になければならない。この位
置関係を満足するために、従来は、機械的なカムを用い
る方法、またはズームレンズ位置とフォーカスレンズ位
置とを検出し演算による電子カムを構成する方法が用い
られている。
【０００３】機械的なカムを用いる方法は、装置構成が
大きくなる、機械的磨耗により精度が低下する、等の問
題ある。
大きくなる、機械的磨耗により精度が低下する、等の問
題ある。
【０００４】また、電子カムによる方法としては、位置
検出器としてポテンショメータを用いる方法、レンズの
駆動用モータにステッピングモータを用いてステッピン
グモータの制御信号を計数する方法等がある。しかしな
がら、ポテンショメータを用いる方法は、接触式である
ためにモータにかかる負荷が増大する、抵抗膜のばらつ
きにより直線性が劣る、信頼性が低い等の問題がある。
一方、ステッピングモータの制御信号を計数する方法
は、モータにステッピングモータを用いたレンズシステ
ムでなければ適用できない。また、モータとレンズの間
に介在する物体、例えばギア等が存在するとそのガタ
（遊び）等により誤差が生じる。
検出器としてポテンショメータを用いる方法、レンズの
駆動用モータにステッピングモータを用いてステッピン
グモータの制御信号を計数する方法等がある。しかしな
がら、ポテンショメータを用いる方法は、接触式である
ためにモータにかかる負荷が増大する、抵抗膜のばらつ
きにより直線性が劣る、信頼性が低い等の問題がある。
一方、ステッピングモータの制御信号を計数する方法
は、モータにステッピングモータを用いたレンズシステ
ムでなければ適用できない。また、モータとレンズの間
に介在する物体、例えばギア等が存在するとそのガタ
（遊び）等により誤差が生じる。
【０００５】以上の課題を解決する方法として、ＭＲ素
子を用いることが考えられる。すなわち、磁界の変化に
よってＭＲ素子の抵抗値が変化する特性を利用する。例
えば、レンズ側に磁石を装着して、固定側にＭＲ素子を
配置し、レンズの移動により磁石をＭＲ素子に対して移
動させ、その抵抗変化を位置変化として取り出す方法で
ある。
子を用いることが考えられる。すなわち、磁界の変化に
よってＭＲ素子の抵抗値が変化する特性を利用する。例
えば、レンズ側に磁石を装着して、固定側にＭＲ素子を
配置し、レンズの移動により磁石をＭＲ素子に対して移
動させ、その抵抗変化を位置変化として取り出す方法で
ある。
【０００６】図５に従来のＭＲ素子の形成パターン図を
示す。ＭＲ素子は、４個の磁気検出子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４から成る。これら磁気検出子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４は、強磁性薄膜、例えば、磁場中で真空蒸着ま
たはスパッタリングによりガラス基板上に薄いニッケル
−鉄合金膜を成膜するとともに、エッチング等で、細線
を折り返した２本の線を形成する。折り返し部１は、抵
抗値を下げるため、線幅は太く形成される。磁気検出子
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、磁石（スケール部）７の磁
界によって抵抗値に変化が生ずるように、磁石７の磁界
の向きと直交する方向に長く形成されている。磁気検出
子Ｍ１とＭ２、Ｍ２とＭ３、Ｍ３とＭ４間をそれぞれ接
続する接続線２は、磁気検出子と同じ強磁性薄膜で形成
され、磁石７の磁界によって抵抗変化を生じないよう
に、磁石７の磁界の向きと平行する方向に形成されてい
る。抵抗値を下げるために、接続線２の線幅は太く形成
される。４，６はＭＲ素子に電源を印加する外部接続端
子、５はＭＲ素子の出力信号を取り出すための外部接続
端子である。外部接続端子４，５，６は、磁気検出子と
同じ強磁性薄膜で形成されている。磁気検出子Ｍ１と外
部接続端子４、磁気検出子Ｍ４と外部接続端子６、磁気
検出子Ｍ２，Ｍ３間の接続線２と外部接続端子５の間は
配線部３で接続されている。配線部３は抵抗値を下げる
ために、線幅は太く形成されている。磁石７は、ある所
定の間隔ＰでＮ磁極、Ｓ磁極が交互に形成されている。
示す。ＭＲ素子は、４個の磁気検出子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４から成る。これら磁気検出子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３，Ｍ４は、強磁性薄膜、例えば、磁場中で真空蒸着ま
たはスパッタリングによりガラス基板上に薄いニッケル
−鉄合金膜を成膜するとともに、エッチング等で、細線
を折り返した２本の線を形成する。折り返し部１は、抵
抗値を下げるため、線幅は太く形成される。磁気検出子
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、磁石（スケール部）７の磁
界によって抵抗値に変化が生ずるように、磁石７の磁界
の向きと直交する方向に長く形成されている。磁気検出
子Ｍ１とＭ２、Ｍ２とＭ３、Ｍ３とＭ４間をそれぞれ接
続する接続線２は、磁気検出子と同じ強磁性薄膜で形成
され、磁石７の磁界によって抵抗変化を生じないよう
に、磁石７の磁界の向きと平行する方向に形成されてい
る。抵抗値を下げるために、接続線２の線幅は太く形成
される。４，６はＭＲ素子に電源を印加する外部接続端
子、５はＭＲ素子の出力信号を取り出すための外部接続
端子である。外部接続端子４，５，６は、磁気検出子と
同じ強磁性薄膜で形成されている。磁気検出子Ｍ１と外
部接続端子４、磁気検出子Ｍ４と外部接続端子６、磁気
検出子Ｍ２，Ｍ３間の接続線２と外部接続端子５の間は
配線部３で接続されている。配線部３は抵抗値を下げる
ために、線幅は太く形成されている。磁石７は、ある所
定の間隔ＰでＮ磁極、Ｓ磁極が交互に形成されている。
【０００７】図６にＭＲ素子の等価回路図を示す。ま
た、図７にＭＲ素子の各磁気検出子と磁石内の磁極との
関係およびＭＲ素子の出力信号波形を示す。磁気検出子
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、隣接するＮ，Ｓ磁極の境界
付近における誤差を相殺するため、磁気検出子Ｍ１とＭ
２、Ｍ３とＭ４は、磁石７の磁極形成幅Ｐだけ離れて形
成され、さらに出力信号を正弦波状にするために、磁気
検出子Ｍ１とＭ２で構成される磁気検出群８と、磁気検
出子Ｍ３とＭ４で構成される磁気検出群９とは、実質的
にＰ／２だけ位相をずらして形成されている。
た、図７にＭＲ素子の各磁気検出子と磁石内の磁極との
関係およびＭＲ素子の出力信号波形を示す。磁気検出子
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、隣接するＮ，Ｓ磁極の境界
付近における誤差を相殺するため、磁気検出子Ｍ１とＭ
２、Ｍ３とＭ４は、磁石７の磁極形成幅Ｐだけ離れて形
成され、さらに出力信号を正弦波状にするために、磁気
検出子Ｍ１とＭ２で構成される磁気検出群８と、磁気検
出子Ｍ３とＭ４で構成される磁気検出群９とは、実質的
にＰ／２だけ位相をずらして形成されている。
【０００８】このように構成されたＭＲ素子の出力信号
をパルス信号に波形整形して、そのエッジを計測するこ
とにより位置情報を得ることができ、さらに、出力信号
をアナログ的に内挿することで、より高分解能の位置情
報が得られる。
をパルス信号に波形整形して、そのエッジを計測するこ
とにより位置情報を得ることができ、さらに、出力信号
をアナログ的に内挿することで、より高分解能の位置情
報が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例においては、配線部３は、磁石７の磁界と直交
する方向に形成されており、この部分でも磁界による抵
抗値変化が発生してしまい、本来の位置情報が得られな
い。
記従来例においては、配線部３は、磁石７の磁界と直交
する方向に形成されており、この部分でも磁界による抵
抗値変化が発生してしまい、本来の位置情報が得られな
い。
【００１０】また、ＭＲ素子においては、一般に、ＭＲ
素子に印加される磁界の増加時と減少時とで抵抗値変化
の履歴が異なるヒステリシスを有する特性がある。図８
にＭＲ素子に直交する方向に磁界を印加した時のＭＲ素
子の抵抗値変化の例を示す。図８において、実線は磁界
の減少時における抵抗値変化を示す曲線であり、破線は
磁界の増加時における抵抗値変化を示す曲線である。配
線部３は、このような特性に関しても考慮せず形成され
ている。したがって、従来のＭＲ素子においては、より
高精度に位置を測定する場合に誤差を生じる。
素子に印加される磁界の増加時と減少時とで抵抗値変化
の履歴が異なるヒステリシスを有する特性がある。図８
にＭＲ素子に直交する方向に磁界を印加した時のＭＲ素
子の抵抗値変化の例を示す。図８において、実線は磁界
の減少時における抵抗値変化を示す曲線であり、破線は
磁界の増加時における抵抗値変化を示す曲線である。配
線部３は、このような特性に関しても考慮せず形成され
ている。したがって、従来のＭＲ素子においては、より
高精度に位置を測定する場合に誤差を生じる。
【００１１】上記課題を解決するため、本発明は、高精
度の位置情報を得ることができる位置検出装置および磁
気抵抗効果素子を提供することを目的とする。
度の位置情報を得ることができる位置検出装置および磁
気抵抗効果素子を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るとともに上記目的を達成するため、本発明による磁気
抵抗効果素子は、所定の間隔で交互に着磁された磁極を
有するスケール部における磁界に応答して抵抗値が変化
する少なくとも１個の磁気検出子が実質的に磁極の形成
幅と同じ距離を隔てて配置された磁気検出群を構成し、
前記磁気検出群が実質的に磁極形成幅の半分の距離が隔
てられた対をなして配置され、それら１対の磁気検出群
の直列接続の両端に電圧が印加され、中点から出力が得
られるように構成されており、さらに、電圧印加および
信号出力のために必要な配線部のうち、前記スケール部
における磁界と直交する方向の配線部が複数の配線部か
ら成る配線群で構成され、前記磁気検出群毎に実質的に
磁極の形成幅と同じ距離を隔てて形成される１対の配線
群が配置されている。
るとともに上記目的を達成するため、本発明による磁気
抵抗効果素子は、所定の間隔で交互に着磁された磁極を
有するスケール部における磁界に応答して抵抗値が変化
する少なくとも１個の磁気検出子が実質的に磁極の形成
幅と同じ距離を隔てて配置された磁気検出群を構成し、
前記磁気検出群が実質的に磁極形成幅の半分の距離が隔
てられた対をなして配置され、それら１対の磁気検出群
の直列接続の両端に電圧が印加され、中点から出力が得
られるように構成されており、さらに、電圧印加および
信号出力のために必要な配線部のうち、前記スケール部
における磁界と直交する方向の配線部が複数の配線部か
ら成る配線群で構成され、前記磁気検出群毎に実質的に
磁極の形成幅と同じ距離を隔てて形成される１対の配線
群が配置されている。
【００１３】また、前記磁気検出子および配線部は、強
磁性薄膜で形成されていることが望ましく、さらに、前
記磁気検出群に属する磁気検出子と前記スケール部にお
ける磁界と直交する方向の配線部の位置関係が前記スケ
ール部の磁極形成幅Ｐのｎ倍（ｎ＝０，１，２，・・
・）の間隔だけ離間して形成されている方がよい。
磁性薄膜で形成されていることが望ましく、さらに、前
記磁気検出群に属する磁気検出子と前記スケール部にお
ける磁界と直交する方向の配線部の位置関係が前記スケ
ール部の磁極形成幅Ｐのｎ倍（ｎ＝０，１，２，・・
・）の間隔だけ離間して形成されている方がよい。
【００１４】また、上述したスケール部と、上述した磁
気抵抗効果素子からなるセンサ部を有することで高精度
な位置検出装置が提供できる。
気抵抗効果素子からなるセンサ部を有することで高精度
な位置検出装置が提供できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を基に詳細に説
明する。なお、従来技術と同様の構成あるいは機能を有
するものには同一の符号を付して説明する。
明する。なお、従来技術と同様の構成あるいは機能を有
するものには同一の符号を付して説明する。
【００１６】〔第１の実施例〕図１は、本発明の第１の
実施例のセンサ部としてのＭＲ素子の形成パターン図を
示している。ＭＲ素子は４個の磁気検出子Ｍ１，Ｍ２，
Ｍ３，Ｍ４を有して構成される。磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４
は、磁場中で真空蒸着またはスパッタリングにより、不
図示のガラス基板上に厚さ５００〜１０００オングスト
ローム程度の強磁性薄膜、例えばニッケル−鉄合金膜を
成膜し、エッチング等により１０μｍ程度の線幅の細線
を折り返して２本の線を形成する。折り返し部１は、抵
抗値を下げるために、線幅を１００μｍ程度として広く
形成する。磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４は、スケール部（磁
石）７の磁界によって抵抗値に変化が生ずるように、ス
ケール部７の磁界の向きと直交する方向に長く形成され
ている。
実施例のセンサ部としてのＭＲ素子の形成パターン図を
示している。ＭＲ素子は４個の磁気検出子Ｍ１，Ｍ２，
Ｍ３，Ｍ４を有して構成される。磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４
は、磁場中で真空蒸着またはスパッタリングにより、不
図示のガラス基板上に厚さ５００〜１０００オングスト
ローム程度の強磁性薄膜、例えばニッケル−鉄合金膜を
成膜し、エッチング等により１０μｍ程度の線幅の細線
を折り返して２本の線を形成する。折り返し部１は、抵
抗値を下げるために、線幅を１００μｍ程度として広く
形成する。磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４は、スケール部（磁
石）７の磁界によって抵抗値に変化が生ずるように、ス
ケール部７の磁界の向きと直交する方向に長く形成され
ている。
【００１７】一方、各磁気検出子間等を接続する接続線
２は、磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４と同じ強磁性薄膜で形成さ
れ、スケール部７の磁界によって抵抗変化を生じないよ
うに、スケール部７の磁界の向きと平行する方向に形成
されている。また、抵抗値を下げるために、接続線２の
線幅は広く、約１００μｍとしている。４，６はＭＲ素
子に電源を印加する外部接続端子、５はＭＲ素子の出力
信号を取り出すための外部接続端子である。外部接続端
子４，５，６は磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４と同じ強磁性薄膜
で形成されている。磁気検出子Ｍ１と外部接続端子４は
配線部３０１で、磁気検出子Ｍ２と外部接続端子５とは
配線部３０２で、磁気検出子Ｍ３と外部接続端子５とは
配線部３０３で、磁気検出子Ｍ４と外部接続端子６とは
配線部３０４で、それぞれ接続されている。配線部３０
１，３０２，３０３，３０４も磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４と
同じ強磁性薄膜で形成されおり、線幅は約１０μｍであ
る。
２は、磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４と同じ強磁性薄膜で形成さ
れ、スケール部７の磁界によって抵抗変化を生じないよ
うに、スケール部７の磁界の向きと平行する方向に形成
されている。また、抵抗値を下げるために、接続線２の
線幅は広く、約１００μｍとしている。４，６はＭＲ素
子に電源を印加する外部接続端子、５はＭＲ素子の出力
信号を取り出すための外部接続端子である。外部接続端
子４，５，６は磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４と同じ強磁性薄膜
で形成されている。磁気検出子Ｍ１と外部接続端子４は
配線部３０１で、磁気検出子Ｍ２と外部接続端子５とは
配線部３０２で、磁気検出子Ｍ３と外部接続端子５とは
配線部３０３で、磁気検出子Ｍ４と外部接続端子６とは
配線部３０４で、それぞれ接続されている。配線部３０
１，３０２，３０３，３０４も磁気検出子Ｍ１〜Ｍ４と
同じ強磁性薄膜で形成されおり、線幅は約１０μｍであ
る。
【００１８】磁気検出子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、隣
接するＮ，Ｓ磁極の境界付近における誤差を相殺するた
め、磁気検出子Ｍ１とＭ２、磁気検出子Ｍ３とＭ４は、
それぞれスケール部７の磁極形成幅Ｐだけ離れて形成さ
れている。そしてさらに、出力信号を正弦波状にするた
めに、磁気検出子Ｍ１，Ｍ２を有して構成される第１の
磁気検出群と、磁気検出子Ｍ３，Ｍ４を有して構成され
る第２の磁気検出群とは、実質的にＰ／２だけ位相がず
れて形成されている。
接するＮ，Ｓ磁極の境界付近における誤差を相殺するた
め、磁気検出子Ｍ１とＭ２、磁気検出子Ｍ３とＭ４は、
それぞれスケール部７の磁極形成幅Ｐだけ離れて形成さ
れている。そしてさらに、出力信号を正弦波状にするた
めに、磁気検出子Ｍ１，Ｍ２を有して構成される第１の
磁気検出群と、磁気検出子Ｍ３，Ｍ４を有して構成され
る第２の磁気検出群とは、実質的にＰ／２だけ位相がず
れて形成されている。
【００１９】前述した第１の磁気検出群において、配線
部３０１と配線部３０２とは、実質的に磁極形成幅Ｐだ
け位相をずらした状態、すなわち磁極形成幅Ｐのｍ倍の
間隔だけ離れた状態（ただし、ｍ＝１，３，５，・・
・）で形成される。本実施例においては、磁極形成幅Ｐ
の３倍の間隔だけ離れて形成されている。このように形
成することにより、配線部３０１に増加方向の磁界が印
加される場合、配線部３０２には減少方向の磁界が印加
されることになるので、印加される磁界の増加時と減少
時とで抵抗値変化の履歴が異なるヒステリシス性が打ち
消される。同様に、第２の磁気検出群においても、配線
部３０３と配線部３０４とは実質的に磁極形成幅Ｐだけ
位相をずらした状態（本実施例においては磁極形成幅Ｐ
の３倍の間隔だけ離れた状態）に形成される。したがっ
て、配線部３０３に増加方向の磁界が印加される場合、
配線部３０４には減少方向の磁界が印加されることにな
るので、印加される磁界の増加時と減少時とで抵抗値変
化の履歴が異なるヒステリシス性が打ち消される。
部３０１と配線部３０２とは、実質的に磁極形成幅Ｐだ
け位相をずらした状態、すなわち磁極形成幅Ｐのｍ倍の
間隔だけ離れた状態（ただし、ｍ＝１，３，５，・・
・）で形成される。本実施例においては、磁極形成幅Ｐ
の３倍の間隔だけ離れて形成されている。このように形
成することにより、配線部３０１に増加方向の磁界が印
加される場合、配線部３０２には減少方向の磁界が印加
されることになるので、印加される磁界の増加時と減少
時とで抵抗値変化の履歴が異なるヒステリシス性が打ち
消される。同様に、第２の磁気検出群においても、配線
部３０３と配線部３０４とは実質的に磁極形成幅Ｐだけ
位相をずらした状態（本実施例においては磁極形成幅Ｐ
の３倍の間隔だけ離れた状態）に形成される。したがっ
て、配線部３０３に増加方向の磁界が印加される場合、
配線部３０４には減少方向の磁界が印加されることにな
るので、印加される磁界の増加時と減少時とで抵抗値変
化の履歴が異なるヒステリシス性が打ち消される。
【００２０】以上説明したように、本実施例によれば、
スケール部７の磁界と直交する方向の配線部３０１，３
０２，３０３，３０４で発生する磁気抵抗変化のヒステ
リシス性に起因する誤差を除去でき、高精度の位置検出
が可能となる。
スケール部７の磁界と直交する方向の配線部３０１，３
０２，３０３，３０４で発生する磁気抵抗変化のヒステ
リシス性に起因する誤差を除去でき、高精度の位置検出
が可能となる。
【００２１】〔第２の実施例〕次に、本発明の第２の実
施例を図２を基に説明する。図２は、第２の実施例のＭ
Ｒ素子の形成パターン図を示している。
施例を図２を基に説明する。図２は、第２の実施例のＭ
Ｒ素子の形成パターン図を示している。
【００２２】図２において、３０５，３０６，３０７，
３０８は、スケール部７の磁界と直交する方向の配線部
である。配線部３０５，３０６，３０７，３０８は、磁
気検出子Ｍ１〜Ｍ４と同じ強磁性薄膜で形成されおり、
抵抗値を下げるために、線幅を約１００μｍと広く形成
している。
３０８は、スケール部７の磁界と直交する方向の配線部
である。配線部３０５，３０６，３０７，３０８は、磁
気検出子Ｍ１〜Ｍ４と同じ強磁性薄膜で形成されおり、
抵抗値を下げるために、線幅を約１００μｍと広く形成
している。
【００２３】磁気検出子Ｍ１，Ｍ２で構成される第１の
磁気検出群において、配線部３０５と配線部３０６は、
第１の実施例同様、実質的に磁極形成幅Ｐだけ位相をず
らした状態（本実施例においては磁極形成幅Ｐの３倍の
間隔だけ離した状態）で形成されている。したがって、
第１の磁気検出群において、配線部３０５，３０６で発
生するヒステリシス性が打ち消される。
磁気検出群において、配線部３０５と配線部３０６は、
第１の実施例同様、実質的に磁極形成幅Ｐだけ位相をず
らした状態（本実施例においては磁極形成幅Ｐの３倍の
間隔だけ離した状態）で形成されている。したがって、
第１の磁気検出群において、配線部３０５，３０６で発
生するヒステリシス性が打ち消される。
【００２４】また、磁気検出子Ｍ１と配線部３０５は、
実質的に同相もしくは磁極形成幅Ｐだけ位相をずらした
状態、すなわち、磁極形成幅Ｐのｎ倍の間隔だけ離れた
状態（ただしｎ＝０，１，２，３，・・・）に形成され
ている。本実施例においては磁極形成幅Ｐの間隔だけ離
れて形成されている。磁気検出子Ｍ２と配線部３０６
も、磁極形成幅Ｐの間隔だけ離れて形成されている。こ
の状態も、実質的に同相もしくは磁極形成幅Ｐだけ位相
をずらした状態である。したがって、配線部３０５，３
０６で発生する磁気抵抗変化は、磁気検出子Ｍ１とＭ２
で構成される第１の磁気検出群で発生する磁気抵抗変化
と同相の変化となる。
実質的に同相もしくは磁極形成幅Ｐだけ位相をずらした
状態、すなわち、磁極形成幅Ｐのｎ倍の間隔だけ離れた
状態（ただしｎ＝０，１，２，３，・・・）に形成され
ている。本実施例においては磁極形成幅Ｐの間隔だけ離
れて形成されている。磁気検出子Ｍ２と配線部３０６
も、磁極形成幅Ｐの間隔だけ離れて形成されている。こ
の状態も、実質的に同相もしくは磁極形成幅Ｐだけ位相
をずらした状態である。したがって、配線部３０５，３
０６で発生する磁気抵抗変化は、磁気検出子Ｍ１とＭ２
で構成される第１の磁気検出群で発生する磁気抵抗変化
と同相の変化となる。
【００２５】他方、配線部３０７、配線部３０８も第１
の磁気検出群側と同様に構成することで、配線部３０７
と配線部３０８とで発生するヒステリシス性が打ち消さ
れる。また、配線部３０７，３０８で発生磁気抵抗変化
も、磁気検出子Ｍ３，Ｍ４で構成される第２の磁気検出
群で発生する磁気抵抗変化と同相の変化となる。
の磁気検出群側と同様に構成することで、配線部３０７
と配線部３０８とで発生するヒステリシス性が打ち消さ
れる。また、配線部３０７，３０８で発生磁気抵抗変化
も、磁気検出子Ｍ３，Ｍ４で構成される第２の磁気検出
群で発生する磁気抵抗変化と同相の変化となる。
【００２６】本発明の第２の実施例では、磁気検出群で
発生する磁気抵抗変化信号と、配線部で発生する磁気抵
抗変化信号とが同相の信号となるので、複数の位相の異
なった正弦波が重畳されることなく波形歪みのない出力
波形を得ることができる。
発生する磁気抵抗変化信号と、配線部で発生する磁気抵
抗変化信号とが同相の信号となるので、複数の位相の異
なった正弦波が重畳されることなく波形歪みのない出力
波形を得ることができる。
【００２７】〔第３の実施例〕次に、本発明の第３の実
施例について、図３および図４を基に説明する。図３は
第３の実施例のＭＲ素子の形成パターン図を示し、図４
はその等価回路図を示している。
施例について、図３および図４を基に説明する。図３は
第３の実施例のＭＲ素子の形成パターン図を示し、図４
はその等価回路図を示している。
【００２８】この実施例において、センサ部としてのＭ
Ｒ素子は、８個の磁気検出子Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８，
Ｍ９，Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１２を有して構成される。磁
気検出子Ｍ５〜Ｍ１２は、第１の実施例における磁気検
出子Ｍ１〜Ｍ４と同様に形成される。ただし、本実施例
においては、磁気検出子が１本の線状に形成されている
点が異なる。
Ｒ素子は、８個の磁気検出子Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８，
Ｍ９，Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１２を有して構成される。磁
気検出子Ｍ５〜Ｍ１２は、第１の実施例における磁気検
出子Ｍ１〜Ｍ４と同様に形成される。ただし、本実施例
においては、磁気検出子が１本の線状に形成されている
点が異なる。
【００２９】各磁気検出子間等を接続する接続線２およ
び外部接続端子４，５，６も第１の実施例と同様に形成
される。なお、本実施例においては、磁気検出子Ｍ５と
外部接続端子４は配線部３０９で、磁気検出子Ｍ８と外
部接続端子５は配線部３１０で、磁気検出子Ｍ９と外部
接続端子５は配線部３１１で、磁気検出子Ｍ１２と外部
接続端子６は配線部３１２で、それぞれ接続されてい
る。配線部３０９，３１０，３１１，３１２は、磁気検
出子Ｍ５〜Ｍ１２と同じ強磁性薄膜で形成されおり、線
幅は約１０μｍである。
び外部接続端子４，５，６も第１の実施例と同様に形成
される。なお、本実施例においては、磁気検出子Ｍ５と
外部接続端子４は配線部３０９で、磁気検出子Ｍ８と外
部接続端子５は配線部３１０で、磁気検出子Ｍ９と外部
接続端子５は配線部３１１で、磁気検出子Ｍ１２と外部
接続端子６は配線部３１２で、それぞれ接続されてい
る。配線部３０９，３１０，３１１，３１２は、磁気検
出子Ｍ５〜Ｍ１２と同じ強磁性薄膜で形成されおり、線
幅は約１０μｍである。
【００３０】磁気検出子Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８は、ス
ケール部７の磁極形成幅Ｐだけ離れて形成され、また、
磁気検出子Ｍ９，Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１２もスケール部
７の磁極形成幅Ｐだけ離れて形成されている。磁気検出
子Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８を有して構成される第１の磁
気検出群１０と、磁気検出子Ｍ９，Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ
１２を有して構成される第２の磁気検出群１１とは実質
的にＰ／２だけ位相をずらして形成されている。
ケール部７の磁極形成幅Ｐだけ離れて形成され、また、
磁気検出子Ｍ９，Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１２もスケール部
７の磁極形成幅Ｐだけ離れて形成されている。磁気検出
子Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８を有して構成される第１の磁
気検出群１０と、磁気検出子Ｍ９，Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ
１２を有して構成される第２の磁気検出群１１とは実質
的にＰ／２だけ位相をずらして形成されている。
【００３１】第１の磁気検出群１０において、配線部３
０９と配線部３１０とは、実質的に磁極形成幅Ｐだけ位
相をずらした状態、すなわち、磁極形成幅Ｐのｍ倍（た
だし、ｍ＝１，３，５，・・・）の間隔だけ離れた状態
に形成されている。本実施例においては、磁極形成幅Ｐ
の３倍の間隔だけ離れて形成されている。同様に、第２
の磁気検出群１１においても、配線部３１１と配線部３
１２とは、実質的に磁極形成幅Ｐだけ位相をずらした状
態（本実施例においては、磁極形成幅Ｐの３倍の間隔だ
け離れた状態）に形成されている。
０９と配線部３１０とは、実質的に磁極形成幅Ｐだけ位
相をずらした状態、すなわち、磁極形成幅Ｐのｍ倍（た
だし、ｍ＝１，３，５，・・・）の間隔だけ離れた状態
に形成されている。本実施例においては、磁極形成幅Ｐ
の３倍の間隔だけ離れて形成されている。同様に、第２
の磁気検出群１１においても、配線部３１１と配線部３
１２とは、実質的に磁極形成幅Ｐだけ位相をずらした状
態（本実施例においては、磁極形成幅Ｐの３倍の間隔だ
け離れた状態）に形成されている。
【００３２】また、磁気検出子Ｍ５と配線部３０９と
は、実質的に同相もしくは磁極形成幅Ｐだけ位相をずら
した状態、すなわち、磁極形成幅Ｐのｎ倍（ただし、ｎ
＝０，１，２，３，・・・）の間隔だけ離れた状態に形
成されている。本実施例においては、同一の位置に形成
されている。同様に、磁気検出子Ｍ９と配線部３１１も
実質的に同相もしくは磁極形成幅Ｐだけ位相をずらした
状態（本実施例においては、同一の位置）に形成されて
いる。
は、実質的に同相もしくは磁極形成幅Ｐだけ位相をずら
した状態、すなわち、磁極形成幅Ｐのｎ倍（ただし、ｎ
＝０，１，２，３，・・・）の間隔だけ離れた状態に形
成されている。本実施例においては、同一の位置に形成
されている。同様に、磁気検出子Ｍ９と配線部３１１も
実質的に同相もしくは磁極形成幅Ｐだけ位相をずらした
状態（本実施例においては、同一の位置）に形成されて
いる。
【００３３】以上説明したように、本発明の第３の実施
例では、磁気検出子が１本の線状に構成されているの
で、磁界が積分される範囲が磁気検出子の線幅であるた
め、より細かい磁極形成幅の磁石を用いることができ
る。
例では、磁気検出子が１本の線状に構成されているの
で、磁界が積分される範囲が磁気検出子の線幅であるた
め、より細かい磁極形成幅の磁石を用いることができ
る。
【００３４】また、磁気検出子の個数が多いため、隣接
するＮ，Ｓ磁極の境界付近における誤差がより補正でき
る。
するＮ，Ｓ磁極の境界付近における誤差がより補正でき
る。
【００３５】また、配線部と磁気検出子とが同じ線幅
で、かつ同相に配置されているので、異なった正弦波が
重畳されることなく、波形歪みのない出力波形が得られ
る。
で、かつ同相に配置されているので、異なった正弦波が
重畳されることなく、波形歪みのない出力波形が得られ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、配線部の磁気抵抗効果に起因する位置情報の
誤差成分を除去でき、高精度の位置情報を得ることがで
きる。
によれば、配線部の磁気抵抗効果に起因する位置情報の
誤差成分を除去でき、高精度の位置情報を得ることがで
きる。
【図１】本発明の第１の実施例のＭＲ素子の形成パター
ン図である。
ン図である。
【図２】本発明の第２の実施例のＭＲ素子の形成パター
ン図である。
ン図である。
【図３】本発明の第３の実施例のＭＲ素子の形成パター
ン図である。
ン図である。
【図４】本発明の第３の実施例のＭＲ素子の等価回路図
である。
である。
【図５】従来のＭＲ素子の形成パターン図である。
【図６】従来のＭＲ素子の等価回路図である。
【図７】ＭＲ素子の各磁気検出子と磁石内の磁極との関
係およびＭＲ素子の出力信号波形を示す図である。
係およびＭＲ素子の出力信号波形を示す図である。
【図８】ＭＲ素子に直交する方向に磁界を印加した時の
ＭＲ素子の抵抗値変化の例を示す図である。
ＭＲ素子の抵抗値変化の例を示す図である。
２ 接続線 ４ 外部接続端子 ５ 外部接続端子 ６ 外部接続端子 ７ スケール部（磁石） ３０１ 配線部 ３０２ 配線部 ３０３ 配線部 ３０４ 配線部 Ｍ１ 磁気検出子 Ｍ２ 磁気検出子 Ｍ３ 磁気検出子 Ｍ４ 磁気検出子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 5/39 Ｈ０１Ｌ 43/08 Ｐ
Claims (6)
- 【請求項１】 所定の間隔で交互に着磁された磁極を有
するスケール部と、 このスケール部における磁界に応答して抵抗値が変化す
る少なくとも１個の磁気検出子が実質的に磁極の形成幅
と同じ距離を隔てて配置された磁気検出群を構成し、前
記磁気検出群が実質的に磁極形成幅の半分の距離が隔て
られた対をなして配置され、それら１対の磁気検出群の
直列接続の両端に電圧が印加され、中点から出力が得ら
れるように構成されたセンサ部とを有する位置検出装置
であって、 前記センサ部は、電圧印加および信号出力のために必要
な配線部のうち、前記スケール部における磁界と直交す
る方向の配線部が複数の配線部から成る配線群で構成さ
れ、前記磁気検出群毎に実質的に磁極の形成幅と同じ距
離を隔てて形成される１対の配線群が配置されているこ
とを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記磁気検出子およ
び配線部は、強磁性薄膜で形成されていることを特徴と
する位置検出装置。 - 【請求項３】 請求項１あるいは２において、前記磁気
検出群に属する磁気検出子と前記スケール部における磁
界と直交する方向の配線部の位置関係が前記スケール部
の磁極形成幅Ｐのｎ倍（ｎ＝０，１，２，・・・）の間
隔だけ離間して形成されていることを特徴とする位置検
出装置。 - 【請求項４】 所定の間隔で交互に着磁された磁極を有
するスケール部における磁界に応答して抵抗値が変化す
る少なくとも１個の磁気検出子が実質的に磁極の形成幅
と同じ距離を隔てて配置された磁気検出群を構成し、前
記磁気検出群が実質的に磁極形成幅の半分の距離が隔て
られた対をなして配置され、それら１対の磁気検出群の
直列接続の両端に電圧が印加され、中点から出力が得ら
れるように構成された磁気抵抗効果素子であって、 電圧印加および信号出力のために必要な配線部のうち、
前記スケール部における磁界と直交する方向の配線部が
複数の配線部から成る配線群で構成され、前記磁気検出
群毎に実質的に磁極の形成幅と同じ距離を隔てて形成さ
れる１対の配線群が配置されていることを特徴とする磁
気抵抗効果素子。 - 【請求項５】 請求項４において、前記磁気検出子およ
び配線部は、強磁性薄膜で形成されていることを特徴と
する磁気抵抗効果素子。 - 【請求項６】 請求項４あるいは５において、前記磁気
検出群に属する磁気検出子と前記スケール部における磁
界と直交する方向の配線部の位置関係が前記スケール部
の磁極形成幅Ｐのｎ倍（ｎ＝０，１，２，・・・）の間
隔だけ離間して形成されていることを特徴とする磁気抵
抗効果素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7008953A JPH08201108A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 位置検出装置および磁気抵抗効果素子 |
| US08/590,834 US5886520A (en) | 1995-01-24 | 1996-01-24 | Position sensor having magnetic resistance effect devices for detecting a position of an object |
| US09/209,301 US6307366B1 (en) | 1995-01-24 | 1998-12-11 | Object position sensor using magnetic effect device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7008953A JPH08201108A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 位置検出装置および磁気抵抗効果素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201108A true JPH08201108A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=11707043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7008953A Withdrawn JPH08201108A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 位置検出装置および磁気抵抗効果素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08201108A (ja) |
-
1995
- 1995-01-24 JP JP7008953A patent/JPH08201108A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020402 |