磁传感器及位置检测装置的制作方法

本发明涉及磁传感器及使用其的位置检测装置。

背景技术：

近年来，在各种用途中利用使用了磁传感器的位置检测装置。以下，将使用了磁传感器的位置检测装置称为磁位置检测装置。磁位置检测装置为了在例如内置于智能手机的、具备自动聚焦机构的照相机模块中检测透镜的位置而使用。

美国专利申请公开第2016/0231528a1号中记载有一种技术，在透镜相对于基板设置为可移动的自动聚焦机构中，将通过第一方向的一定大小的第一磁场和由与透镜一起移动的磁铁生成的第二方向的第二磁场的相互作用而产生的合成矢量利用位置传感器进行检测。第二方向相对于第一方向正交。该技术中，第二磁场的大小根据透镜的位置进行变化，其结果，合成矢量相对于第二方向所成的角度(以下，称为合成矢量的角度。)也进行变化。

中国专利申请公开第1924603a号说明书中记载有一种使用了自旋阀结构的磁阻效应元件的磁场检测装置，其具备对磁阻效应元件施加偏置磁场，而使磁阻效应元件的相对于外部磁场的电阻值的特性进行变化的偏置部。

日本专利申请公开2016-223894号公报中记载有一种磁传感器，其具备矩形状的基板和形成于基板上且相互连接的第一及第二磁阻效应元件，第一磁阻效应元件的电流路径沿着相对于基板的边具有规定的角度的第一方向形成，第二磁阻效应元件的电流路径沿着与第一方向正交的第二方向形成。

根据美国专利申请公开第2016/0231528a1号所记载的技术，通过检测合成矢量的角度，能够检测透镜的位置。

但是，如中国专利申请公开第1924603a号说明书所记载的那样，自旋阀结构的磁阻效应元件中，当未使用磁阻效应元件的线形区域时，不能正确地检测磁场。在此，磁阻效应元件的线形区域是在表示相对于磁阻效应元件的施加磁场与磁阻效应元件的电阻值的关系的特性图中，相对于施加磁场的变化，磁阻效应元件的电阻值直线性地或大致直线性地变化的区域。中国专利申请公开第1924603a号说明书中记载有一种技术，通过对磁阻效应元件施加偏置磁场，而使磁阻效应元件的相对于外部磁场的电阻值的特性进行变化。

在此，考虑美国专利申请公开第2016/0231528a1号所记载那样的、通过检测合成矢量的角度而检测透镜等的对象物的位置的位置检测装置，其通过使用了磁阻效应元件的磁传感器检测合成矢量的角度。该位置检测装置中，根据对象物的可动范围决定合成矢量的角度的可变范围。目前，在该合成矢量的角度的可变范围内，未考虑提高使用了磁阻效应元件的磁传感器的检测精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供使用了磁传感器的位置检测装置、即能够进行精度高的位置检测的位置检测装置以及适于该位置检测装置的磁传感器。

本发明的位置检测装置，具备：第一磁场产生部，其产生第一磁场；第二磁场产生部，其设置为相对于第一磁场产生部的相对的位置可变化，且产生第二磁场；磁传感器，其生成与基准平面内的检测位置上的检测对象磁场的方向对应的检测信号。

磁传感器包含至少一个磁阻效应元件。至少一个磁阻效应元件包含：磁化固定层，其具有方向被固定的磁化；自由层，其具有方向根据检测对象磁场的方向而可变化的磁化。基准平面是包含磁化固定层的磁化的方向及检测对象磁场的方向的平面。

将检测位置上的与基准平面平行的第一磁场的成分设为第一磁场成分，且将检测位置上的与基准平面平行的第二磁场的成分设为第二磁场成分时，若第二磁场产生部相对于第一磁场产生部的相对的位置进行变化，则第一磁场成分的强度及方向和第二磁场成分的方向不进行变化，但第二磁场成分的强度进行变化。检测对象磁场是第一磁场成分和第二磁场成分的合成磁场。在基准平面内，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向分别与第一磁场成分的方向和第二磁场成分的方向的任一方向均不同。

本发明的位置检测装置中，第二磁场成分的方向也可以与第一磁场成分的方向正交。

另外，本发明的位置检测装置中，检测位置与第二磁场产生部之间的距离也可以根据第二磁场产生部相对于第一磁场产生部的相对的位置的变化而进行变化。

另外，本发明的位置检测装置中，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向中的一方也可以包含于与第二磁场产生部相对于第一磁场产生部的相对的位置的可动范围对应的检测对象磁场的方向的可变范围。在该情况下，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向中的一方也可以是与检测对象磁场的方向的可变范围的中间的方向相同的方向。另外，第二磁场产生部相对于第一磁场产生部的相对的位置为第二磁场产生部相对于第一磁场产生部的相对的位置的可动范围的中间位置时，检测对象磁场的方向也可以是与正交于磁化固定层的磁化的方向的两个方向中的一方相同的方向。

另外，本发明的位置检测装置中，第一磁场产生部也可以具有配置于相互不同的位置的两个磁铁。在该情况下，第一磁场也可以是两个磁铁分别产生的两个磁场进行合成的磁场。

另外，本发明的位置检测装置也可以还具备：第一保持部件，其保持第一磁场产生部；第二保持部件，其设置为相对于第一保持部件沿一个方向可位置变更，且保持第二磁场产生部。在该情况下，第二保持部件也可以保持透镜，且设置为相对于第一保持部件沿透镜的光轴方向可位置变更。

本发明的磁传感器在基准平面内的检测位置上生成与在基准平面内在小于180°的可变范围内进行变化的检测对象磁场的方向对应的检测信号。本发明的磁传感器具备至少一个磁阻效应元件。至少一个磁阻效应元件包含：磁化固定层，其具有方向被固定的磁化；自由层，其具有方向根据检测对象磁场的方向而可变化的磁化。基准平面是包含磁化固定层的磁化的方向及检测对象磁场的方向的平面。与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向中的一方包含于检测对象磁场的方向的可变范围。

本发明的磁传感器中，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向中的一方也可以是与检测对象磁场的方向的可变范围的中间的方向相同的方向。另外，检测对象磁场的方向的可变范围也可以小于90°。

另外，本发明的位置检测装置及磁传感器中，至少一个磁阻效应元件也可以是至少一个第一磁阻效应元件和至少一个第二磁阻效应元件。另外，磁传感器也可以还包含：电源端口，其被施加规定的电压；接地端口，其与地线连接；输出端口。在该情况下，至少一个第一磁阻效应元件设置于电源端口与输出端口之间。另外，至少一个第二磁阻效应元件设置于输出端口与接地端口之间。另外，至少一个第一磁阻效应元件的磁化固定层的磁化的方向是第一方向，至少一个第二磁阻效应元件的磁化固定层的磁化的方向是与第一方向相反的第二方向。检测信号依赖于输出端口的电位。

另外，本发明的位置检测装置及磁传感器中，至少一个磁阻效应元件也可以是至少一个第一磁阻效应元件、至少一个第二磁阻效应元件、至少一个第三磁阻效应元件、至少一个第四磁阻效应元件。另外，磁传感器也可以还包含：电源端口，其被施加规定的电压；接地端口，其与地线连接；第一输出端口；第二输出端口。在该情况下，至少一个第一磁阻效应元件设置于电源端口与第一输出端口之间。至少一个第二磁阻效应元件设置于第一输出端口与接地端口之间。至少一个第三磁阻效应元件设置于电源端口与第二输出端口之间。至少一个第四磁阻效应元件设置于第二输出端口与接地端口之间。

至少一个第一磁阻效应元件的磁化固定层的磁化的方向和至少一个第四磁阻效应元件的磁化固定层的磁化的方向是第一方向。至少一个第二磁阻效应元件的磁化固定层的磁化的方向和至少一个第三磁阻效应元件的磁化固定层的磁化的方向是与第一方向相反的第二方向。检测信号依赖于第一输出端口与第二输出端口的电位差。

本发明的位置检测装置中，检测对象磁场的方向与第一磁场成分的方向和第二磁场成分的方向的任一方向均不同，是它们之间的方向。另外，本发明的位置检测装置中，在基准平面内，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向分别与第一磁场成分的方向和第二磁场成分的方向的任一方向均不同。根据这些情况，本发明的位置检测装置中，可将与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向中的一方接近或包含于检测对象磁场的方向的可变范围。由此，根据本发明的位置检测装置，在检测对象磁场的方向的可变范围内，可提高至少一个磁阻效应元件的检测精度，其结果，可进行精度高的位置检测。

另外，本发明的磁传感器中，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向中的一方包含于小于180°的检测对象磁场的方向的可变范围。由此，根据本发明的磁传感器，可高精度地检测检测对象磁场的方向。

本发明的其它目的、特征及优点根据以下的说明而充分清晰。

附图说明

图1是表示包含本发明的一个实施方式所涉及的位置检测装置的照相机模块的立体图；

图2是示意性地表示图1所示的照相机模块的内部的说明图；

图3是表示本发明的一个实施方式所涉及的位置检测装置和驱动装置的立体图；

图4是表示图1的驱动装置的多个线圈的立体图；

图5是表示图1的驱动装置的主要部分的侧视图；

图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的位置检测装置的主要部分的立体图；

图7是表示本发明的一个实施方式的磁传感器的结构的电路图；

图8是表示图7的一个电阻部的一部分的立体图；

图9是表示本发明的一个实施方式的磁化固定层的磁化的方向和第一及第二磁场成分的方向的说明图；

图10是表示本发明的一个实施方式的相对位置p12与对象角度的关系的特性图；

图11是表示比较例的磁化固定层的磁化的方向和第一及第二磁场成分的方向的说明图；

图12是表示比较例的施加磁场角度与标准化检测信号的关系的特性图；

图13是用于说明比较例的伴随温度的变化的标准化检测信号的变化的特性图；

图14是表示本发明的一个实施方式的施加磁场角度与标准化检测信号的关系的特性图；

图15是用于说明本发明的一个实施方式的伴随温度的变化的标准化检测信号的变化的特性图；

图16是用于说明本发明的一个实施方式的直线性参数的说明图；

图17是表示比较例的相对位置p12及对象角度与标准化检测信号的关系的特性图；

图18是表示比较例的相对位置p12及对象角度与直线性参数的关系的特性图；

图19是表示本发明的一个实施方式的相对位置p12及对象角度与标准化检测信号的关系的特性图；

图20是表示本发明的一个实施方式的相对位置p12及对象角度与直线性参数的关系的特性图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。首先，参照图1及图2说明包含本发明的一个实施方式所涉及的位置检测装置的照相机模块的结构。图1是表示照相机模块100的立体图。图2是示意性地表示照相机模块100的内部的说明图。此外，图2中，为了容易理解，将照相机模块100的各部以与图1的对应的各部不同的尺寸及配置描绘。照相机模块100构成例如具备光学抖动校正机构和自动聚焦机构的智能手机用的照相机的一部分，与使用了cmos等的图像传感器200组合使用。

照相机模块100具备：本实施方式所涉及的位置检测装置1、驱动装置3、透镜5、框体6、基板7。本实施方式所涉及的位置检测装置1是磁位置检测装置，在自动地进行对焦时为了检测透镜5的位置而使用。驱动装置3使透镜5进行移动。框体6保护位置检测装置1和驱动装置3。基板7具有上表面7a。此外，图1中省略基板7，图2中省略框体6。

在此，如图1及图2所示，定义u方向、v方向、z方向。u方向、v方向、z方向相互正交。本实施方式中，将与基板7的上表面7a垂直的一个方向(图2中朝向上侧的方向)称为z方向。u方向和v方向均是相对于基板7的上表面7a平行的方向。另外，将与u方向相反的方向设为-u方向，将与v方向相反的方向设为-v方向，将与z方向相反的方向设为-z方向。另外，以下，将相对于基准的位置处于z方向的前段的位置称为“上方”，将相对于基准的位置处于“上方”的相反侧的位置称为“下方”。

透镜5以其光轴方向与平行于z方向的方向一致那样的姿势配置于基板7的上表面7a的上方。另外，基板7具有使通过了透镜5的光通过的未图示的开口部。如图2所示，照相机模块100以通过透镜5及未图示的开口部的光入射于图像传感器200的方式，相对于图像传感器200进行定位。

接着，参照图2～图5详细地说明本实施方式所涉及的位置检测装置1和驱动装置3。图3是表示位置检测装置1和驱动装置3的立体图。图4是表示驱动装置3的多个线圈的立体图。图5是表示驱动装置3的主要部分的侧视图。

位置检测装置1具备：第一保持部件14、第二保持部件15、多个第一引线(wire)16、多个第二引线17。第二保持部件15保持透镜5。虽然未图示，但第二保持部件15具有例如以能够在其内部装配透镜5的方式构成的筒状的形状。

第二保持部件15设置为相对于第一保持部件14沿一个方向、具体而言透镜5的光轴方向即平行于z方向的方向可位置变更。本实施方式中，第一保持部件14具有以能够在其内部收纳透镜5和第二保持部件15的方式构成的箱状的形状。多个第二引线17将第一保持部件14与第二保持部件15连接，并以第二保持部件15相对于第一保持部件14沿平行于z方向的方向能够移动的方式，支撑第二保持部件15。

第一保持部件14在基板7的上表面7a的上方设置为相对于基板7沿平行于u方向的方向和平行于v方向的方向可位置变更。多个第一引线16将基板7与第一保持部件14连接，并以第一保持部件14相对于基板7沿平行于u方向的方向和平行于v方向的方向能够移动的方式，支撑第一保持部件14。当第一保持部件14相对于基板7的相对的位置变化时，第二保持部件15相对于基板7的相对的位置也变化。

驱动装置3具备：磁铁31a、31b、32a、32b、33a、33b、34a、34b；线圈41、42、43、44、45、46。磁铁31a配置于透镜5的-v方向的前段。磁铁32a配置于透镜5的v方向的前段。磁铁33a配置于透镜5的-u方向的前段。磁铁34a配置于透镜5的u方向的前段。磁铁31b、32b、33b、34b分别配置于磁铁31a、32a、33a、34a的上方。另外，磁铁31a、31b、32a、32b、33a、33b、34a、34b固定于第一保持部件14。

如图3所示，磁铁31a、31b、32a、32b分别具有u方向上较长的长方体形状。磁铁33a、33b、34a、34b分别具有v方向上较长的长方体形状。磁铁31a、32b的磁化的方向为v方向。磁铁31b、32a的磁化的方向为-v方向。磁铁33a、34b的磁化的方向为u方向。磁铁33b、34a的磁化的方向为-u方向。图5中，在磁铁31a、31b内描绘的箭头表示磁铁31a、31b的磁化的方向。

线圈41配置于磁铁31a与基板7之间。线圈42配置于磁铁32a与基板7之间。线圈43配置于磁铁33a与基板7之间。线圈44配置于磁铁34a与基板7之间。线圈45配置于磁铁31a、31b与透镜5之间。线圈46配置于磁铁32a、32b与透镜5之间。另外，线圈41、42、43、44固定于基板7。线圈45、46固定于第二保持部件15。

对线圈41主要施加由磁铁31a产生的磁场。对线圈42主要施加由磁铁32a产生的磁场。对线圈43主要施加由磁铁33a产生的磁场。对线圈44主要施加由磁铁34a产生的磁场。

另外，如图2、图4及图5所示，线圈45包含：沿着磁铁31a向u方向延伸的第一导体部45a；沿着磁铁31b向u方向延伸的第二导体部45b；将第一及第二导体部45a、45b连接的两个第三导体部。另外，如图2及图4所示，线圈46包含：沿着磁铁32a向u方向延伸的第一导体部46a；沿着磁铁32b向u方向延伸的第二导体部46b；将第一及第二导体部46a、46b连接的两个第三导体部。

对线圈45的第一导体部45a主要施加由磁铁31a产生的磁场的v方向的成分。对线圈45的第二导体部45b主要施加由磁铁31b产生的磁场的-v方向的成分。对线圈46的第一导体部46a主要施加由磁铁32a产生的磁场的-v方向的成分。对线圈46的第二导体部46b主要施加由磁铁32b产生的磁场的v方向的成分。

位置检测装置1还具备产生第一磁场的第一磁场产生部11、产生第二磁场的第二磁场产生部12、磁传感器20。本实施方式中，第一磁场产生部11具有配置于相互不同的位置的两个磁铁。本实施方式中，特别是第一磁场产生部11具有作为上述两个磁铁的磁铁31a、34a。第一磁场是磁铁31a、34a分别产生的磁场进行合成的磁场。如上所述，磁铁31a、34a固定于第一保持部件14。因此，第一磁场产生部11由第一保持部件14保持。

如图3所示，磁铁31a具有位于磁铁31a的u方向的一端的端面31a1。磁铁34a具有位于磁铁34a的-v方向的一端的端面34a1。

第二磁场产生部12设置为相对于第一磁场产生部11的相对的位置可变化。本实施方式中，第二磁场产生部12具有磁铁13。第二磁场是磁铁13产生的磁场。磁铁13具有长方体形状。另外，磁铁13在磁铁31a的端面31a1及磁铁34a的端面34a1的附近的空间中固定于第二保持部件15。由此，第二磁场产生部12由第二保持部件15保持。第二保持部件15相对于第一保持部件14的相对的位置沿平行于z方向的方向变化时，第二磁场产生部12相对于第一磁场产生部11的相对的位置也沿平行于z方向的方向变化。

磁传感器20包含至少一个磁阻效应元件。以下，将磁阻效应元件记载为mr元件。磁传感器20检测基准平面内的检测位置上的检测对象磁场，并生成与检测对象磁场的方向对应的检测信号。以下，将检测对象磁场称为对象磁场mf。磁传感器20在磁铁31a的端面31a1与磁铁34a的端面34a1的附近固定于基板7。从磁铁31a到磁传感器20的距离和从磁铁34a到磁传感器20的距离相互相等。磁铁13配置于磁传感器20的上方。

检测位置是磁传感器20检测第一磁场和第二磁场的位置。本实施方式中，基准平面是包含检测位置，且垂直于z方向的平面。当第二磁场产生部12相对于第一磁场产生部11的相对的位置变化时，检测位置与第二磁场产生部12之间的距离进行变化。

在此，将检测位置上的平行于基准平面的第一磁场的成分设为第一磁场成分mf1，将检测位置上的平行于基准平面的第二磁场的成分设为第二磁场成分mf2。对象磁场mf是第一磁场成分mf1和第二磁场成分mf2的合成磁场。此外，第一及第二磁场成分mf1、mf2和对象磁场mf在后面说明的图6及图9中表示。

后面更详细地说明第一磁场产生部11、第二磁场产生部12及磁传感器20的位置关系和磁传感器20的结构。

驱动装置3还具备：在线圈41、42的一方的内侧固定于基板7的磁传感器30；在线圈43、44的一方的内侧固定于基板7的磁传感器30。在此，使两个磁传感器30分别配置于线圈41的内侧和线圈44的内侧。如后面说明的那样，该两个磁传感器30为了降低手抖动的影响而在使透镜5的位置变化时使用。

配置于线圈41的内侧的磁传感器30检测由磁铁31a产生的磁场，并生成与磁铁31a的位置对应的信号。配置于线圈44的内侧的磁传感器30检测由磁铁34a产生的磁场，并生成与磁铁34a的位置对应的信号。磁传感器30由例如霍尔元件等的检测磁场的元件构成。

接着，参照图3及图6详细地说明第一磁场产生部11、第二磁场产生部12及磁传感器20的位置关系。图6是表示位置检测装置1的主要部分的立体图。在此，如图6所示，定义x方向和y方向。x方向和y方向均是相对于基板7的上表面7a(参照图2)平行的方向。x方向是从u方向向v方向旋转45°的方向。y方向是从v方向向-u方向旋转45°的方向。另外，将与x方向相反的方向设为-x方向，将与y方向相反的方向设为-y方向。

图6中，标注符号mf1的箭头表示第一磁场成分mf1。本实施方式中，第一磁场产生部11和磁传感器20以第一磁场成分mf1的方向成为-y方向的方式设置。第一磁场成分mf1的方向能够通过例如磁铁31a、34a相对于磁传感器20的位置关系和磁铁31a、34a的姿势进行调整。优选磁铁31a、34a相对于包含检测位置的yz平面对称地配置。

图6中，标注符号mf2的箭头表示第二磁场成分mf2。另外，在磁铁13内描绘的箭头表示磁铁13的磁化的方向。第二磁场成分mf2的方向与第一磁场成分mf1的方向不同。对象磁场mf的方向与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同，是它们之间的方向。对象磁场mf的方向的可变范围小于180°。本实施方式中，特别是第二磁场成分mf2的方向是与第一磁场成分mf1的方向正交的-x方向。在该情况下，对象磁场mf的方向的可变范围小于90°。

接着，参照图7说明磁传感器20的结构的一例。图7是表示磁传感器20的结构的电路图。本实施方式中，磁传感器20以如下方式构成：作为与对象磁场mf的方向对应的检测信号，生成与对象磁场mf的方向相对于基准方向所成的角度对应的检测信号。本实施方式中，基准方向为x方向。

如图7所示，磁传感器20具有惠斯登电桥电路21和差分检测器22。惠斯登电桥电路21包含：被施加规定的电压的电源端口v、与地线连接的接地端口g、第一输出端口e1、第二输出端口e2。

惠斯登电桥电路21还包含：第一电阻部r1、第二电阻部r2、第三电阻部r3、第四电阻部r4。第一电阻部r1设置于电源端口v与第一输出端口e1之间。第二电阻部r2设置于第一输出端口e1与接地端口g之间。第三电阻部r3设置于电源端口v与第二输出端口e2之间。第四电阻部r4设置于第二输出端口e2与接地端口g之间。

第一电阻部r1包含至少一个第一mr元件。第二电阻部r2包含至少一个第二mr元件。第三电阻部r3包含至少一个第三mr元件。第四电阻部r4包含至少一个第四mr元件。

本实施方式中，特别是第一电阻部r1包含串联地连接的多个第一mr元件，第二电阻部r2包含串联地连接的多个第二mr元件，第三电阻部r3包含串联地连接的多个第三mr元件，第四电阻部r2包含串联地连接的多个第四mr元件。

惠斯登电桥电路21所包含的多个mr元件分别是自旋阀型的mr元件。该自旋阀型的mr元件具有：具有方向被固定的磁化的磁化固定层、具有方向根据对象磁场的方向而可变化的磁化的自由层、配置于磁化固定层与自由层之间的间隙层。自旋阀型的mr元件也可以是tmr(隧道磁阻效应)元件，也可以是gmr(巨大磁阻效应)元件。tmr元件中，间隙层是隧道势垒层。gmr元件中，间隙层是非磁性导电层。自旋阀型的mr元件中，电阻值根据自由层的磁化的方向相对于磁化固定层的磁化的方向所成的角度进行变化，在该角度为0°时，电阻值成为最小值，在角度为180°时，电阻值成为最大值。图7中，填充箭头表示mr元件的磁化固定层的磁化的方向，中空的箭头表示mr元件的自由层的磁化的方向。

电阻部r1、r4所包含的多个mr元件的磁化固定层的磁化的方向是第一方向。电阻部r2、r3所包含的多个mr元件的磁化固定层的磁化的方向是与第一方向相反的第二方向。以下，将第一方向以符号mp1表示，将第二方向以符号mp2表示。图6中表示第一方向mp1和第二方向mp2。后面详细地说明，但本实施方式中，在基准平面内，与第一方向mp1正交的两个方向分别与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同。在基准平面内，与第二方向mp2正交的两个方向与正交于第一方向mp1的两个方向相同。因此，在基准平面内，与第二方向mp2正交的两个方向也分别与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同。

输出端口e1的电位、输出端口e2的电位、输出端口e1、e2的电位差根据对象磁场mf的方向相对于第一方向mp1所成的角度的余弦进行变化。差分检测器22将与输出端口e1、e2的电位差对应的信号作为检测信号进行输出。检测信号依赖于输出端口e1的电位、输出端口e2的电位、输出端口e1、e2的电位差。另外，检测信号根据对象磁场mf的方向进行变化，因此，是与对象磁场mf的方向对应的信号。

在此，参照图8，说明电阻部r1、r2、r3、r4的结构的一例。图8是表示电阻部r1、r2、r3、r4中的一个电阻部的一部分的立体图。该例中，一个电阻部具有多个下部电极162、多个mr元件150、多个上部电极163。多个下部电极162配置于未图示的基板上。各个下部电极162具有细长的形状。在下部电极162的长边方向上相邻的两个下部电极162之间形成有间隙。如图8所示，在下部电极162的上表面上，在长边方向的两端的附近分别配置有mr元件150。mr元件150包含从下部电极162侧依次层叠的自由层151、间隙层152、磁化固定层153及反铁磁性层154。自由层151与下部电极162电连接。反铁磁性层154由反铁磁性材料构成，在与磁化固定层153之间产生交换耦合，固定磁化固定层153的磁化的方向。多个上部电极163配置于多个mr元件150之上。各个上部电极163具有细长的形状，将配置于在下部电极162的长边方向上相邻的两个下部电极162上而相邻的两个mr元件150的反铁磁性层154彼此进行电连接。通过这种结构，图8所示的电阻部具有由多个下部电极162和多个上部电极163串联地连接的多个mr元件150。

此外，mr元件150中的层151～154的配置也可以与图8所示的配置上下相反。另外，mr元件150也可以是不包含反铁磁性层154的结构。该结构也可以是如下结构：例如，代替反铁磁性层154及磁化固定层153，而包含人工反铁磁性结构的磁化固定层，该人工反铁磁性结构的磁化固定层包含两个铁磁性层与配置于该两个铁磁性层之间的非磁性金属层。

接着，参照图2～图5说明驱动装置3的动作。首先，简单地说明光学抖动校正机构和自动聚焦机构。驱动装置3构成光学抖动校正机构及自动聚焦机构的一部分。驱动装置3、光学抖动校正机构及自动聚焦机构由照相机模块100的外部的未图示的控制部进行控制。

光学抖动校正机构以例如利用照相机模块100的外部的陀螺仪传感器等能够检测抖动的方式构成。光学抖动校正机构检测出手抖动时，未图示的控制部以透镜5相对于基板7的相对的位置根据抖动的方式进行变化的方式，控制驱动装置3。由此，能够使透镜5的绝对性的位置稳定化，并降低抖动的影响。此外，透镜5相对于基板7的相对的位置根据抖动的方式，沿平行于u方向的方向或平行于v方向的方向进行变化。

自动聚焦机构以例如利用图像传感器200或自动聚焦传感器等，能够检测焦点对准被摄体的状态的方式构成。未图示的控制部以成为焦点对准被摄体的状态的方式，利用驱动装置3使透镜5相对于基板7的相对的位置沿平行于z方向的方向变化。由此，能够自动地进行相对于被摄体的对焦。

接着，说明与光学抖动校正机构相关联的驱动装置3的动作。利用未图示的控制部向线圈41、42流通电流时，通过由磁铁31a、32a产生的磁场和由线圈41、42产生的磁场的相互作用，固定了磁铁31a、32a的第一保持部件14沿平行于v方向的方向移动。其结果，透镜5也沿平行于v方向的方向移动。另外，利用未图示的控制部向线圈43、44流通电流时，通过由磁铁33a、34a产生的磁场和由线圈43、44产生的磁场的相互作用，固定了磁铁33a、34a的第一保持部件14沿平行于u方向的方向移动。其结果，透镜5也沿平行于u方向的方向移动。未图示的控制部通过测定与由两个磁传感器30生成的磁铁31a、34a的位置对应的信号，检测透镜5的位置。

接着，说明与自动聚焦机构相关联的驱动装置3的动作。在使透镜5相对于基板7的相对的位置沿z方向移动的情况下，未图示的控制部以在第一导体部45a中沿u方向流通电流，在第二导体部45b沿-u方向流通电流的方式，对线圈45流通电流，并以在第一导体部46a中沿-u方向流通电流，在第二导体部46b中沿u方向流通电流的方式，对线圈46流通电流。通过由这些电流和磁铁31a、31b、32a、32b产生的磁场，对线圈45的第一及第二导体部45a、45b和线圈46的第一及第二导体部46a、46b作用z方向的洛伦兹力。由此，固定有线圈45、46的第二保持部件15沿z方向移动。其结果，透镜5也沿z方向移动。

在使透镜5相对于基板7的相对的位置沿-z方向移动的情况下，未图示的控制部对线圈45、46向与沿z方向移动的情况相反方向流通电流。

接着，说明本实施方式所涉及的位置检测装置1的作用及效果。本实施方式所涉及的位置检测装置1为了检测透镜5的位置而使用。本实施方式中，在透镜5相对于基板7的相对的位置进行变化的情况下，第二保持部件15相对于基板7及第一保持部件14的相对的位置也进行变化。如上所述，第一保持部件14保持第一磁场产生部11，第二保持部件15保持第二磁场产生部12。因此，如上所述，当透镜5的相对的位置变化时，第二磁场产生部12相对于第一磁场产生部11的相对的位置进行变化。以下，将第二磁场产生部12相对于第一磁场产生部11的相对的位置称为相对位置p12。本实施方式中，相对位置p12的变化的方向是透镜5的光轴方向即与z方向平行的方向。

当相对位置p12变化时，第一磁场产生部11相对于基板7的相对的位置不变化，但第二磁场产生部12相对于基板7的相对的位置进行变化。因此，当相对位置p12进行变化时，第一磁场成分mf1的强度及方向和第二磁场成分mf2的方向不变化，但第二磁场成分mf2的强度进行变化。当第二磁场成分mf2的强度进行变化时，对象磁场mf的方向和强度也进行变化，随之，磁传感器20生成的检测信号的值也进行变化。检测信号的值依赖于相对位置p12进行变化。未图示的控制部通过测定检测信号，而检测相对位置p12。透镜5相对于基板7的相对的位置的变化的方向及大小与相对位置p12的变化的方向及大小相同。因此，可以说相对位置p12表示透镜5相对于基板7的相对的位置。

在此，参照图9详细地说明第一及第二方向mp1、mp2和第一及第二磁场成分mf1、mf2。图9中，符号rp表示基准平面，符号p表示检测位置。图9中，以标注符号mf1的箭头表示第一磁场成分mf1，以标注符号mf2的箭头表示第二磁场成分mf2，以标注符号mf的箭头表示对象磁场。另外，图9中，x方向的轴表示x方向的磁场的强度hx，y方向的轴表示y方向的磁场的强度hy。

对象磁场mf是第一磁场成分mf1和第二磁场成分mf2的合成磁场，因此，对象磁场mf的方向与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同，是它们之间的方向。

图9中，将在基准平面rp内与第一方向mp1正交的两个方向以符号pp1、pp2表示。在基准平面rp内与第二方向mp2正交的两个方向与两个方向pp1、pp2相同。如上所述，本实施方式中，两个方向pp1、pp2分别与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同。

以下，图9中从基准方向(x方向)沿逆时针旋转方向观察，将对象磁场mf的方向相对于基准方向(x方向)所成的角度称为对象角度，并以记号θ表示。对象角度θ表示对象磁场mf的方向。本实施方式中，磁传感器20生成与对象角度θ对应的检测信号。

在此，参照图10说明本实施方式中的相对位置p12与对象角度θ的关系。图10是表示相对位置p12与对象角度θ的关系的特性图。图10中，横轴表示相对位置p12，纵轴表示对象角度θ。

本实施方式中，将第二磁场产生部12相对于检测位置p最近时的检测位置p与第二磁场产生部12之间的距离设为最短距离，将相对位置p12以从处于任意位置的第二磁场产生部12与检测位置p之间的距离减去最短距离的值表示。另外，本实施方式中，将相对位置p12的可动范围设为0～0.3mm的范围。

本实施方式中，如图10所示，相对位置p12在0～0.3mm的可动范围内变化时，对象角度θ在207°～240°的可变范围内进行变化。相对于相对位置p12的变化的对象角度θ的变化是直线的。对象角度θ表示对象磁场mf的方向。因此，对象角度θ的可变范围的范围与对应于相对位置p12的可动范围的对象磁场mf的方向的可变范围对应。图9中，以符号θr表示的范围表示对象角度θ的可变范围。

如图9所示，本实施方式中，在基准平面rp内，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向pp1、pp2分别与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同。由此，根据本实施方式所涉及的位置检测装置1，可进行精度高的位置检测。以下，对于该情况，一边与比较例的位置检测装置比较一边说明。

首先，参照图11说明比较例的位置检测装置。比较例的位置检测装置中，磁化固定层的磁化的方向与本实施方式所涉及的位置检测装置1不同。比较例中，电阻部r1、r4所包含的多个mr元件的磁化固定层的磁化的方向即第一方向mp1为-y方向。另外，电阻部r2、r3所包含的多个mr元件的磁化固定层的磁化的方向即第二方向mp2为y方向。比较例的位置检测装置的其它结构与本实施方式所涉及的位置检测装置1相同。

图11是与图9对应的图，表示比较例的第一及第二方向mp1、mp2和第一及第二磁场成分mf1、mf2。比较例中，在基准平面rp内，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向pp1、pp2中的一方的方向pp1与第二磁场成分mf2的方向一致，另一方的方向pp2为与第二磁场成分mf2的方向相反方向。

接着，说明比较例的位置检测装置的问题。在此，关于本实施方式所涉及的位置检测装置1及比较例的位置检测装置，在基准平面rp内，将施加于检测位置p的任意的施加磁场的方向相对于基准方向所成的角度称为施加磁场角度。图12是表示比较例的位置检测装置的施加磁场角度与标准化检测信号的关系的特性图。标准化检测信号是以使施加磁场角度在0°～360°的范围内变化时的最大值和最小值分别与1和-1对应的方式将检测信号标准化的信号。第一输出端口e1与第二输出端口e2的电位差为0时，标准化检测信号为0。

比较例中，第一输出端口e1和第二输出端口e2的电位差成为0的是施加磁场的方向与两个方向pp1、pp2中的一方一致时、即施加磁场角度为0°时和施加磁场角度为180°时。

在此，在图12那样的表示施加磁场角度与标准化检测信号的关系的特性图中，将相对于施加磁场角度的变化的检测信号的变化为进一步直线性的程度称为检测信号的直线性。

如图12所示，比较例中，包含0°的0°附近的施加磁场角度的范围和包含180°的180°附近的施加磁场角度的范围中，检测信号的直线性较高。另外，比较例中，施加磁场角度越接近90°或270°，检测信号的直线性越低。

图12中表示对象角度θ的可变范围θr。比较例中，该可变范围θr不包含0°或180°，而离开0°或180°。因此，该可变范围θr中，检测信号的直线性较低。

比较例中，对象磁场mf的方向与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同，是它们之间的方向。另外，比较例中，在基准平面rp内，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向pp1、pp2中的一方的方向pp1与第二磁场成分mf2的方向一致，另一方的方向pp2是与第二磁场成分mf2的方向相反方向。由于这些，比较例中，对象磁场mf的方向不可能与两个方向pp1、pp2中的一方一致。即，比较例中，可变范围θr不可能包含0°或180°。因此，比较例中，不能将可变范围θr设定成检测信号的直线性高的范围。因此，比较例中，存在不能进行精度高的位置检测的问题。

在此，将从检测信号求得的相对位置p12称为位置检测值。比较例中，还存在伴随温度变化的位置检测值的误差较大等的问题。以下，对于该情况，参照图13进行说明。图13是与图12一样的特性图。图13中，标注符号111的曲线和标注符号112的曲线均表示比较例的位置检测装置的施加磁场角度与标准化检测信号的关系。标注符号111的曲线表示例如作为室温的第一温度下的上述的关系。标注符号112的曲线表示比第一温度高的第二温度下的上述的关系。标注符号112的曲线的标准化检测信号是通过第一温度下的标准化检测信号相对于检测信号的比率乘以第二温度下的检测信号而求得的信号。

如图13所示，施加磁场角度与标准化检测信号的关系随着温度的变化而变化。比较例中，可变范围θr中，伴随温度的变化的上述的关系的变化较大。因此，比较例中，存在伴随温度变化的位置检测值的误差较大等的问题。

以上说明的比较例的问题适用于在基准平面rp内，两个方向pp1、pp2的一方与第一磁场成分mf1的方向一致的情况。

本实施方式所涉及的位置检测装置1中，对象磁场mf的方向与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同，是它们之间的方向。另外，本实施方式中，在基准平面rp内，与磁化固定层的磁化的方向正交的两个方向pp1、pp2分别与第一磁场成分mf1的方向和第二磁场成分mf2的方向的任一方向均不同。

由于这些情况，本实施方式中，与比较例相比，可使两个方向pp1、pp2中的一方接近对象磁场mf的方向的可变范围。换言之，本实施方式中，与比较例相比，可使标准化检测信号成为0时的施加磁场角度接近可变范围θr。由此，根据本实施方式，与比较例相比，在对象磁场mf的方向的可变范围内，可提高mr元件的检测精度、具体而言检测信号的直线性，其结果，可进行精度高的位置检测。

本实施方式中，为了进一步提高位置检测的精度，优选对象磁场mf的方向的可变范围包含两个方向pp1、pp2中的一方，即可变范围θr包含标准化检测信号成为0时的施加磁场角度。

另外，本实施方式中，为了进一步提高位置检测的精度，更优选对象磁场mf的方向的可变范围的中间的方向为与两个方向pp1、pp2中的一方相同的方向。以同样的宗旨，更优选相对位置p12为相对位置p12的可动范围的中间位置时，对象磁场mf的方向为与两个方向pp1、pp2中的一方相同的方向。

如图10所示，在相对位置p12的可动范围为0～0.3mm，且对象角度θ的可变范围θr为207°～240°的情况下，相对位置p12的可动范围的中间位置为0.15mm。于是，相对位置p12为其可动范围的中间位置时的对象磁场mf的方向、以及对象磁场mf的方向的可变范围的中间的方向均为以223.5°的对象角度θ表示的方向。在该情况下，优选两个方向pp1、pp2中的一方相对于基准方向所成的角度为207°～240°的范围内，更优选为223.5°。

图14是表示本实施方式所涉及的位置检测装置1的施加磁场角度与标准化检测信号的关系的一例的特性图。该例中，将两个方向pp1、pp2中的一方的方向pp1相对于基准方向所成的角度设为223.5°。

如从图14可理解的那样，根据本实施方式，能够将对象角度θ的可变范围θr设定成检测信号的直线性高的范围。由此，可利用磁传感器20高精度地检测对象磁场mf的方向，可利用位置检测装置1进行精度高的位置检测。

图15是与图14同样的特性图。图15中，标注符号113的曲线和标注符号114的曲线均表示本实施方式所涉及的位置检测装置1的施加磁场角度与标准化检测信号的关系。标注符号113的曲线表示例如作为室温的第一温度下的上述的关系。标注符号114的曲线表示比第一温度高的第二温度下的上述的关系。标注符号114的曲线的标准化检测信号是第一温度下的标准化检测信号相对于检测信号的比率乘以第二温度下的检测信号而求得的信号。

如图15所示，本实施方式中，与图13所示的比较例的特性相比，在对象角度θ的可变范围θr内，伴随温度的变化的、施加磁场角度与标准化检测信号的关系的变化较小。因此，根据本实施方式，能够缩小伴随温度变化的位置检测值的误差。

接着，对于比较例的位置检测装置和本实施方式所涉及的位置检测装置1，说明比较位置检测的精度的结果。

首先，参照图16说明表示位置检测的精度的参数即直线性参数。图16是示意性地表示检测信号与相对位置p12的关系的特性图。图16中，横轴表示检测信号，纵轴表示相对位置p12。

图16中，标注符号121的曲线表示相对位置p12的可动范围内的检测信号与相对位置p12的关系的一例。另外，标注符号122的直线是连结曲线121的两端的两点的直线。在此，将与任意的检测信号的值对应的曲线121上的相对位置p12和直线122上的相对位置p12分别设为zr、zi。于是，将zr-zi设为与zi对应的直线性参数l的值。可以说遍及相对位置p12的可动范围的整体，直线性参数l的绝对值越小，位置检测的精度越高。

图17是表示比较例的相对位置p12及对象角度θ与标准化检测信号的关系的特性图。图17中，横轴表示相对位置p12及对象角度θ，纵轴表示标准化检测信号。

图18是表示比较例的相对位置p12及对象角度θ与直线性参数l的关系的特性图。图18中，横轴表示相对位置p12及对象角度θ，纵轴表示直线性参数l。

图19是表示本实施方式的相对位置p12及对象角度θ与标准化检测信号的关系的特性图。图19中，横轴表示相对位置p12及对象角度θ，纵轴表示标准化检测信号。

图20是表示本实施方式的相对位置p12及对象角度θ与直线性参数l的关系的特性图。图20中，横轴表示相对位置p12及对象角度θ，纵轴表示直线性参数l。

如比较图18和图20可知的那样，本实施方式中，与比较例相比，遍及相对位置p12的可动范围的整体，直线性参数l的绝对值变小。根据该情况可知，根据本实施方式，能够进行精度高的位置检测。

此外，本发明不限定于上述实施方式，可进行各种变更。例如，只要满足权利要求的要件，第一及第二磁场产生部的形状及配置和磁传感器20的配置就不限于实施方式所示的例子，而是任意的。

另外，只要满足权利要求的要件，第一及第二磁场成分的方向就是任意的。例如，也可以将第一磁场成分的方向设为y方向或-y方向，将第二磁场成分的方向设为z方向或-z方向。在该情况下，基准平面成为垂直于x方向的平面。

另外，磁传感器20的结构不限于具有惠斯登电桥电路21和差分检测器22的结构。例如，磁传感器20包含电源端口v、接地端口g、第一输出端口e1、第一电阻部r1及第二电阻部r2，但也可以是不包含第二输出端口e2、第三电阻部r3、第四电阻部r4及差分检测器22的结构。在该情况下，检测信号是依赖于第一输出端口e1的电位的信号。

另外，本发明的位置检测装置不限于透镜，能够为了检测沿规定的方向移动的对象物的位置而使用。

基于以上的说明可知，可实施本发明的各种方式及变形例。因此，在权利要求的均等的范围内，即使以上述的最优选的方式以外的方式也可实施本发明。