磁传感器装置及磁性编码器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁传感器装置及使用该磁传感器装置的磁性编码器装置。
【背景技术】
[0002]磁性编码器装置等中使用的磁传感器装置具有磁介质和与磁介质相对的磁传感器，磁传感器对伴随着其与磁介质的相对移动而产生的磁场变化进行检测。在上述磁传感器装置中，如图11(a)中的实线所示，设于磁传感器的磁阻元件的内部电阻R利用与磁场H的变化相对应地变化的磁阻效应。更具体而言，伴随着磁介质与磁传感器的相对移动，根据从A相的磁阻兀件输出的SIN信号和从B相的磁阻兀件输出的COS信号对磁介质与磁传感器的相对位置进行检测。此时，从A相的磁阻元件输出的SIN信号及从B相的磁阻元件输出的COS信号分布为正弦波及余弦波是较为理想的，但上述输出信号一般由基波分量和与该基波分量重叠的谐波分量构成。
[0003]因此，如图11(b)所示，曾有以下技术方案:当将磁极间隔设为λ时，设置与第一磁阻元件组Ra及第二磁阻元件组Rb分离λ/6距离的磁阻元件R、分离λ/10距离的磁阻元件R，以消除三阶谐波分量和五阶谐波分量，并使第一磁阻元件组Ra和第二磁阻元件组Rb分离λ/2+λ/14的距离，以消除七阶谐波分量(参照专利文献I)。另外，如图11(c)所示，曾有以下技术方案:使第一磁阻元件组Ra和第二磁阻元件组Rb分离λ + λ /14的距离，以消除七阶谐波分量(参照专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开昭63 - 225124号公报
[0007]专利文献2:日本专利特开2005-214920号公报
[0008]在专利文献1、2记载的技术中，如图11(a)中实线所示，以磁阻元件的内部电阻R与磁场H的变化相对应地对称变化为前提，因此，使第一磁阻元件组Ra及第二磁阻元件组Rb与不同的磁极相对。
[0009]然而，在由磁阻膜构成磁阻元件的情况下，因成膜时的磁化容易轴的朝向等的影响而如图11(a)中点划线所示使磁阻元件的内部电阻R和磁场H的关系非对称，因此，在专利文献1、2记载的技术中，存在不能恰当地消除谐波分量这样的问题。
【发明内容】
[0010]鉴于上述问题，本发明的技术问题在于提供一种即便在由磁阻膜构成磁阻元件的情况下、也能恰当地抑制谐波分量的影响的磁传感器装置及磁性编码器装置。
[0011]为了解决上述技术问题，本发明的磁传感器装置包括:磁介质；以及磁传感器，该磁传感器与上述磁介质相对，并对伴随着与上述磁介质的相对移动而产生的磁场变化进行检测；在上述磁介质上沿着上述磁介质与上述磁传感器的相对移动方向隔着λ的间隔交替地配置有S极和N极，其特征在于，上述磁传感器包括:第一磁阻元件组，该第一磁阻元件组具有由磁阻膜构成的多个磁阻元件；以及第二磁阻元件组，该第二磁阻元件组具有由磁阻膜构成的多个磁阻元件，并与上述第一磁阻元件组成对，上述第二磁阻元件组在相对于上述第一磁阻元件组隔着λ以上的距离的位置与和上述第一磁阻元件组相同的极相对。
[0012]在本发明中，第一磁阻元件组和第二磁阻元件组成对是指第一磁阻元件组和第二磁阻元件组被串联连接的形态、或信号处理的结果是生成与串联连接的情况相同的信号的关系。
[0013]在本发明中，包括由磁阻膜构成的多个磁阻元件在内的第一磁阻元件组和包括由磁阻膜构成的多个磁阻元件在内并与第一磁阻元件组成对的第二磁阻元件组在隔开λ (S极与N极的间隔:磁极间隔)以上距离的位置彼此与相同的极相对。因此，即便因由磁阻膜构成磁阻元件而使磁阻元件的内部电阻与磁场的关系不对称，上述影响的差也不易波及第一磁阻元件组及第二磁阻元件组。因此，即便在利用第一磁阻元件组及第二磁阻元件组抑制谐波分量的影响的情况下，也不易受到磁阻效应的非对称性的影响。
[0014]在本发明中，能采用以下结构:在上述第一磁阻元件组及上述第二磁阻元件组中，上述多个磁阻元件被配置成抵消谐波分量。
[0015]在本发明中，较为理想的是，上述多个磁阻元件被配置成抵消三阶谐波分量及五阶谐波分量，上述第一磁阻元件组和上述第二磁阻元件组被配置成抵消七阶谐波分量。若这样构成，则即便在消除七阶谐波分量的情况下，也不会使磁阻元件过度接近。
[0016]在本发明中，能采用以下结构:上述第一磁阻元件组和上述第二磁阻元件组隔着以下距离:[n±m/(2Xk)] λ，其中，η = 2以上的偶数，m =奇数，k =奇数谐波阶数。
[0017]在本发明中，能采用以下结构:在上述第一磁阻元件组与上述第二磁阻元件组之间配置有用于抵消偶数阶谐波分量的偶数阶谐波分量消除用的磁阻元件。根据上述结构，能有效地灵活利用第一磁阻元件组和第二磁阻元件组之间的空闲空间。
[0018]在本发明中，也可采用以下结构:在上述第一磁阻元件组与上述第二磁阻元件组之间配置有磁阻元件组，该磁阻元件组输出相位与上述第一磁阻元件组及上述第二磁阻元件组相差90°的信号。根据上述结构，能有效地灵活利用第一磁阻元件组和第二磁阻元件组之间的空闲空间。
[0019]在本发明中，较为理想的是，上述多个磁阻元件中的相邻的磁阻元件之间的间隔为上述磁阻元件的宽度尺寸以上。根据上述结构，能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
[0020]在本发明中，较为理想的是，上述磁阻元件的厚度比上述磁阻元件的宽度薄。根据上述结构，能缓和相邻的磁阻元件彼此的磁相互干涉。
[0021]在本发明中，较为理想的是，上述磁传感器在与上述多个磁阻元件中的至少一部分磁阻元件相邻的位置具有未与上述磁阻元件电连接的磁阻分布调节用磁性膜。根据上述结构，在多个磁阻元件中的各个磁阻元件中，能防止集磁状态偏差，因此，能提高磁传感器的检测精度。
[0022]在本发明中，较为理想的是，上述磁阻分布调节用磁性膜的材料及厚度与上述磁阻膜的材料及厚度相同。根据上述结构，能通过相同的工序形成磁阻分布调节用磁性膜和磁阻膜。
[0023]在本发明中，能采用以下结构:在上述多个磁阻元件中包括第一磁阻元件、第二磁阻元件及第三磁阻元件，其中，上述第二磁阻元件与上述第一磁阻元件相邻，上述第三磁阻元件在相对于上述第二磁阻元件靠与上述第一磁阻元件相反一侧的部位以比上述第一磁阻元件与上述第二磁阻元件的间隔狭小的间隔和上述第二磁阻元件相邻，上述磁传感器在相对于上述第一磁阻元件靠与上述第二磁阻元件相反一侧且与上述第一磁阻元件相邻的位置具有上述磁阻分布调节用磁性膜。
[0024]能采用以下结构:上述磁传感器还在相对于上述第一磁阻元件靠上述第二磁阻元件一侧且与上述第一磁阻元件相邻的位置具有上述磁阻分布调节用磁性膜。
[0025]在本发明中，能采用以下结构:上述磁阻膜的宽度与上述磁阻分布调节用磁性膜的宽度相等，上述第一磁阻元件与上述磁阻分布调节用磁性膜的间隔和上述第二磁阻元件与上述第三磁阻元件的间隔相等。
[0026]应用本发明的磁传感器装置能用在磁性编码器装置中。在该情况下，在磁性线性编码器装置中，上述磁传感器和上述磁介质沿着S极和N极排列的方向相对地进行直线移动。另外，在磁性旋转编码器装置中，上述磁传感器和上述磁介质沿着S极和N极排列的方向相对地进行旋转移动。
【附图说明】
[0027]图1是应用本发明的磁性编码器装置的说明图。
[0028]图2(a)至图2(c)是表示应用本发明的磁性编码器装置的结构的说明图。
[0029]图3是示意地表示形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的磁阻元件的说明图。
[0030]图4(a)和图4(b)是形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的磁阻元件的桥式电路的说明图。
[0031]图5(a)和图5(b)是表示应用本发明的磁性线性编码器装置的检测原理的说明图。
[0032]图6(a)至图6(c)是形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的谐波消除用的磁阻元件的说明图。
[0033]图7是表示形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的磁阻元件的具体结构例I的说明图。
[0034]图8(a)和图8(b)是表示与磁阻元件之间的磁场强度的说明图。
[0035]图9(a)和图9(b)是表示形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁传感器的磁阻元件的具体结构例2的说明图。
[0036]图10(a)和图10(b)是表示形成于应用本发明的磁性线性编码器装置的磁