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磁传感器,磁编码器及透镜位置检测装置制造方法及图纸

技术编号:30345415 阅读:30 留言:0更新日期:2021-10-12 23:31
本发明专利技术的磁传感器具有第一至第四电阻体、电源端口、接地端口、第一输出端口和第二输出端口。第一电阻体和第二电阻体被配置于第一区域内,且通过与第一输出端口相连的第一连接点串联。第三电阻体和第四电阻体在与X方向平行的方向上,至少一部分被配置于与第一区域不同的第二区域内,且通过与第二输出端口相连的第二连接点串联。第一及第二电阻体在与Y方向平行的方向上,被配置于第三电阻体和第四电阻体之间。之间。之间。

【技术实现步骤摘要】
磁传感器,磁编码器及透镜位置检测装置


[0001]本专利技术涉及磁传感器和使用该磁传感器的磁编码器及透镜位置检测装置。

技术介绍

[0002]使用该磁传感器的磁编码器用于检测在规定方向上发生位置变化的可动物体的位置。规定方向是指直线方向或旋转方向。用以检测可动物体位置的磁编码器以对应于可动物体的位置的变化,在规定范围内,磁刻度尺等的磁场发生器相对于磁传感器的相对位置会发生变化那样的方式构成。
[0003]磁场发生器对磁传感器的相对位置发生变化时,由磁场发生器产生的被施加到磁传感器上的对象磁场的一方向的分量的强度发生变化。磁传感器,例如检测对象磁场的一方向的分量强度,并生成与该一方向的分量强度相应的且相位相互不同的两个检测信号。磁编码器基于两个检测信号,生成与磁场发生器相对于磁传感器的相对位置具有对应关系的检测值。
[0004]磁编码器所用的磁传感器是使用了多个磁阻效应元件的磁传感器。例如,国际专利公开第2009/031558号,国际专利公开第2009/119471号中公开了一种磁传感器,该磁传感器的磁阻效应元件为在磁铁及磁传感器相对移动方向和与该相对移动方向正交的方向上,配置的多个GMR(巨磁阻效应)元件。
[0005]特别是,在国际专利公开第2009/119471号中公开的磁传感器中,由多个GMR元件构成了A相的电桥电路与B相的电桥电路。另外,在这个磁传感器中,若将磁铁的N极和S极的中心间距(间距)设为λ,在相对移动方向上以λ,λ/2或者λ/4的中心间距配置有多个GMR元件。从A相的电桥电路和B相的电桥电路中可以得到相位仅偏差λ/2的输出波形。
[0006]但是,在磁编码器中,已知有由于高次谐波而导致磁传感器的检测信号的波形失真的现象。当磁传感器的检测信号的输出波形失真时,无法在以良好的精度检测磁场发生器对磁传感器的相对位置。针对该问题,日本国专利申请公开昭和63

225124号公报中公开了一种磁传感器,其依据磁性介质的信号磁场的NS极的间距和高次谐波的次数,通过将多个磁阻效应元件以规定的间隔进行配置,以消除高次谐波。
[0007]此外,在中国专利申请公开第1049137992A号说明书中,公开了一种磁传感器,其基于磁刻度的记录信号的波长λ的1/2或λ的间距P的1/2,沿磁刻度的长边方向将多个TMR(隧道磁阻效应)元件配置于可以消除奇次高次谐波失真的位置。在该磁性传感器中,在磁刻度尺的宽度方向上配置有密集排列有多个TMR元件的

COS检测部,COS检测部,

SIN检测部以及SIN检测部。

COS检测部和COS检测部,以1个间距P的间隔配置在磁刻度尺的长边方向上。

SIN检测部和SIN检测部以1个间距P的间隔配置在磁刻度尺的长边方向上。

COS检测部和

SIN检测部以1个间距P的一半的间隔(即λ/4)配置在磁刻度尺的长边方向上。
[0008]在使用磁传感器的磁编码器中,将磁传感器以规定的姿势与磁场发生器对置设置。但是,实际应用中,磁传感器的设置精度上,磁传感器倾斜的情况时有发生。磁传感器倾斜时,会发生磁场发生器对于磁传感器的相对位置的检测精度降低的问题。特别是如中国
专利申请公开第104913792A号说明书中公开的磁传感器,沿着磁刻度尺的长边方向配置有多个磁阻效应元件的情况下,由于磁传感器倾斜而导致的问题显著发生。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于,提供一种能够抑制由于磁传感器倾斜而发生的问题的磁传感器,及使用了该磁传感器的磁编码器与透镜位置检测装置。
[0010]本专利技术提供一种传感器,该传感器检测含有与假想直线平行的第一方向的磁场分量的对象磁场。其具有:被构成为随磁场分量的强度各自的电阻值会发生变化的第一至第四电阻体,被施加了规定大小的电压电源端口,与大地连接的接地端口,第一输出端口和第二输出端口。
[0011]第一电阻体和第二电阻体,被配置于第一区域内,且通过与第一输出端连接的第一连接点串联。第三电阻体和第四电阻体配置于第二区域内,并且通过与第二输出端连接的第二连接点串联,在第一方向上第二区域的至少一部分位于与第一区域不同的位置。第一电阻体的与第一连接点相反侧的端部和第三电阻体的与第二连接点相反侧的端部与电源端口相连。第二电阻体的与第一连接点相反侧的端部和第四电阻体上的与第二连接点相反侧的端部与接地端口相连。
[0012]第一及第二电阻体在与第一方向正交的第二方向上,配置于第三电阻体和第四电阻体之间。
[0013]本专利技术的磁传感器中,从与第一及第二方向正交的第三方向观察到的第一电阻体的重心,和从第三方向观察到的第二电阻体的重心,也可以处于以假想直线为中心的对称的位置。
[0014]另外,本专利技术的磁传感器中,从与第一及第二方向正交的第三方向观察到的第一及第三电阻体的组的重心,和从第三方向观察到的第二及第四电阻体的组的重心,也可以处于以假想直线为中心的对称的位置。
[0015]另外,本专利技术的磁传感器中,第一至第四电阻体也可以各自含有多个磁阻效应元件。多个磁阻效应元件各自含有:磁化固定层,其具有方向被固定的磁化;自由层,其具有方向随磁场分量的方向和强度变化的磁化;间隙层,其被配置于磁性固定层和自由层之间。
[0016]第一至第四电阻体各自含有多个磁阻效应元件时,第一及第三电阻体中包含的多个磁阻效应元件的各自的磁化固定层的磁化方向,也可以是第一磁化方向。另外,第二及第四电阻体中包含的多个磁阻效应元件的各自的磁化固定层的磁化方向,也可以是与第一磁化方向相反的第二磁化方向。
[0017]另外,第一至第四电阻体的各自包含多个磁阻效应元件的情况下,第一电阻体的多个磁阻效应元件和第二电阻体的多个磁阻效应元件,也可以被配置于以假想直线为中心的对称的位置上。另外,第三电阻体的多个磁阻效应元件和第四电阻体的多个磁阻效应元件,也可以被配置于以假想直线为中心的对称的位置上。
[0018]另外,第一至第四电阻体的各自包含多个磁阻效应元件的情况下,多个磁阻效应元件也可以各自包含偏置磁场发生器,该偏置磁场发生器产生对自由层施加的与第一方向相交方向的偏置磁场。或者,自由层也可以具有易磁化轴方向面向与第一方向相交方向的形状磁各向异性。
[0019]另外,第一至第四电阻体各自包含多个磁阻效应元件的情况下,也可以是间隙层或是隧道势垒层。
[0020]本专利技术的磁编码器具有本专利技术的磁传感器和产生对象磁场的磁场发生器。磁传感器和磁场发生器的构成满足:磁场发生器相对于磁传感器的相对位置变化时,磁场分量的强度会变化。
[0021]本专利技术的磁编码器,还可以具有检测值生成电路。这种情况下,可以为,磁传感器生成和第一输出端口的电位具有对应关系的第一检测信号,并且生成和第二输出端口的电位具有对应关系的第二检测信号。另外,检测值生成电路基于第一及第二检测信号,也可以生成与磁场发生器相对于磁传感器本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁传感器,其特征在于:是检测含有与假想直线平行的第一方向的磁场分量的对象磁场的磁传感器,具有:第一电阻体至第四电阻体,被构成为各自的电阻值对应于所述磁场分量的强度而变化;被施加规定大小的电压的电源端口;与大地相连接的接地端口;第一输出端口;以及第二输出端口,所述第一电阻体和所述的第二电阻体被配置于第一区域内,且通过与所述第一输出端口相连接的第一连接点串联,所述第三电阻体和所述的第四电阻体被配置于第二区域内,且通过与所述第二输出端口相连接的第二连接点串联,在所述第一方向上所述第二区域的至少一部分位于与所述第一区域不同的位置,所述第一电阻体的与所述第一连接点的相反侧的端部,和所述第三电阻体的与所述第二连接点的相反侧的端部,与所述电源端口相连接,所述第二电阻体的与所述第一连接点的相反侧的端部,和所述第四电阻体的与所述第二连接点的相反侧的端部,与所述接地端口相连接,所述第一电阻体及所述第二电阻体,在与所述第一方向正交的第二方向上,配置于所述第三电阻体和所述第四电阻体之间。2.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于:从与所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向观察到的所述第一电阻体的重心,和从所述第三方向观察到的所述第二电阻体的重心,位于以所述假想直线为中心的对称的位置,从所述第三方向观察到的所述第三电阻体的重心,和从所述第三方向观察到的所述第四电阻体的重心,位于以所述假想直线为中心的对称的位置。3.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于:从与所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向观察到的所述第一电阻体及所述第三电阻体的组的重心,和从所述第三方向观察到的所述第二电阻体及所述第四电阻体的组的重心,位于以所述假想直线为中心的对称的位置。4.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于:所述第一电阻体至所述第四电阻体各自含有多个磁阻效应元件,所述多个磁阻效应元件各自含有:磁化固定层,其具有方向固定的磁化;自由层,其具有方向对应于所述磁场分量的方向及所述磁场分量的强度而能够变化的磁化;间隙层,其被配置于所述磁化固定层和所述自由层之间。5.根据权利要求4所述的磁传感器,其特征在于:所述第一电阻体及所述第三电阻体中含有的所述多个磁阻效应元件的各自的所述磁化固定层的磁化的方向,为第一磁化方向,所述第二电阻体及所述第四电阻体中含有的所述多个磁阻效应元件的各自的所述磁
化固定层的磁化的方向,为与第一磁化方向相反的第二磁化方向。6.根据权利要求4所述的磁传感器,其特征在于:所述第一电阻体的所述多个磁阻效应元件和所述第二电阻体的所述多个磁阻效应元件,配置于以所述假想直线为中心的对称的位置上,所述第三电阻体的所述多个磁阻效应元件和所述第四电阻体的所述多个磁阻效应元件,配置于以所述假想直线为中心的对称的...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡永福平林启梅原刚
申请(专利权)人:TDK株式会社
类型:发明
国别省市:

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