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DE102021108750A1 - Magnetsensor, magnetischer wertgeber und linsenpositionsdetektionsbauelement - Google Patents

Magnetsensor, magnetischer wertgeber und linsenpositionsdetektionsbauelement Download PDF

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DE102021108750A1
DE102021108750A1 DE102021108750.3A DE102021108750A DE102021108750A1 DE 102021108750 A1 DE102021108750 A1 DE 102021108750A1 DE 102021108750 A DE102021108750 A DE 102021108750A DE 102021108750 A1 DE102021108750 A1 DE 102021108750A1
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magnetic field
resistor
magnetic
component
magnetic sensor
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Application number
DE102021108750.3A
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Inventor
Yongfu CAI
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
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Abstract

Ein Magnetsensor weist einen ersten Widerstand mit einem ersten Widerstandswert und einen ersten Korrekturwiderstand mit einem zweiten Widerstandswert auf. Der erste Widerstand und der erste Korrekturwiderstand sind in Reihe geschaltet. Der erste Widerstand ist so eingerichtet, dass sich der erste Widerstandswert periodisch ändert, wenn sich die Stärke einer Magnetfeldkomponente periodisch ändert. Der erste Korrekturwiderstand ist so eingerichtet, dass eine Änderung einer Summe aus dem ersten Widerstandswert und dem zweiten Widerstandswert aufgrund eines Rauschmagnetfelds kleiner ist als eine Änderung des ersten Widerstandswerts aufgrund des Rauschmagnetfelds.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetsensor, und einen magnetischen Wertgeber und ein Linsenpositionsdetektionsbauelement, die den Magnetsensor verwenden.
  • 2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
  • Ein magnetischer Wertgeber, der einen Magnetsensor verwendet, wird verwendet, um die Position eines beweglichen Objekts zu detektieren, dessen Position sich in einer vorbestimmten Richtung ändert. Die vorgegebene Richtung ist eine gerade Richtung oder eine Drehrichtung. Der magnetische Wertgeber, der zur Detektion der Position des beweglichen Objekts verwendet wird, ist so eingerichtet, dass sich die Position eines Magnetfeldgenerators, wie z. B. eines magnetischen Maßstabs, relativ zum Magnetsensor innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Abhängigkeit von der Änderung der Position des beweglichen Objekts ändert.
  • Wenn sich die Position des Magnetfeldgenerators relativ zum Magnetsensor ändert, ändert sich die Stärke einer Komponente eines Zielmagnetfelds, das vom Magnetfeldgenerator erzeugt und an den Magnetsensor angelegt wird, in einer Richtung. Beispielsweise detektiert der Magnetsensor die Stärke der Komponente des Zielmagnetfelds in einer Richtung und erzeugt zwei Detektionssignale, die der Stärke der Komponente in der einen Richtung entsprechen und jeweils Differenzphasen aufweisen. Der magnetische Wertgeber erzeugt auf der Grundlage der beiden Detektionssignale einen Detektionswert, der eine Entsprechung mit der Position des Magnetfeldgenerators relativ zum Magnetsensor aufweist.
  • Ein Magnetsensor, der eine Vielzahl von magnetoresistiven Elementen aufweist, wird als Magnetsensor für den magnetischen Wertgeber verwendet. Beispielsweise offenbaren WO 2009/031558 und EP 2267413 A1 einen Magnetsensor, bei dem eine Vielzahl von Riesenmagnetowiderstandselementen (GMR: „giant magnetoresistive“, „Riesenmagnetowiderstands-“) als die magnetoresistiven Elemente in einer Richtung der Relativbewegung zwischen einem Magneten und dem Magnetsensor und einer Richtung orthogonal zur Richtung der Relativbewegung angeordnet sind.
  • In dem magnetischen Wertgeber kann an den Magnetsensor neben dem Zielmagnetfeld ein Rauschmagnetfeld verschieden vom Zielmagnetfeld angelegt werden. Beispiele für das Rauschmagnetfeld umfassen das Erdmagnetfeld und ein magnetisches Streufeld eines Motors. Wird an den Magnetsensor also ein Rauschmagnetfeld angelegt, detektiert der Magnetsensor ein zusammengesetztes Magnetfeld aus dem Zielmagnetfeld und dem Rauschmagnetfeld. Ist beispielsweise die Stärke des Rauschmagnetfelds über die Zeit konstant, so erscheint die Stärke einer Komponente des Rauschmagnetfelds in der einen Richtung als Offset zu den Detektionssignalen. Infolgedessen tritt ein Fehler im Detektionswert auf.
  • EP 3385680 A1 offenbart ein Positionsdetektionsbauelement unter Verwendung eines magnetischen Maßstabs. Das Positionsdetektionsbauelement umfasst zwei Magnetsensoren, das ein Aufzeichnungssignal des magnetischen Maßstabs als Signale mit sinusförmiger Wellenform detektieren, zwei Magnetsensoren, die Signale detektieren, die eine Komponente angeben, die einem von der Wellenlänge des auf dem magnetischen Maßstab aufgezeichneten Signals unabhängigen Rauschen entsprechen (Signale, die eine DC-Komponente angeben), und zwei Subtraktoren, die Differenzen zwischen den Signalen mit sinusförmiger Wellenform und den Signalen, die die DC-Komponente angeben, detektieren. In diesem Positionsdetektionsbauelement werden durch die Subtraktoren Signale gewonnen, aus denen eine Rauschkomponente entfernt wird.
  • In dem in EP 3385680 A1 offenbarten Positionsdetektionsbauelement werden zur Entfernung der Rauschkomponente zusätzlich zu den Magnetsensoren zur Detektion des Aufzeichnungssignals des Magnetsensors die Magnetsensoren zur Detektion der Rauschkomponente und die Subtraktoren zur Entfernung der Rauschkomponente benötigt. Es hat sich also ein Problem der komplizierten Konfiguration ergeben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Magnetsensor bereitzustellen, der den Einfluss eines Rauschmagnetfelds mit einer einfachen Konfiguration reduzieren kann, und einen magnetischen Wertgeber und ein Linsenpositionsdetektionsbauelement, die den Magnetsensor verwenden.
  • Ein Magnetsensor gemäß der vorliegenden Erfindung detektiert ein Zielmagnetfeld umfassend eine Magnetfeldkomponente in einer ersten Richtung und ein Rauschmagnetfeld, das vom Zielmagnetfeld verschieden ist. Der Magnetsensor gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen ersten Widerstand mit einem ersten Widerstandswert, einen ersten Korrekturwiderstand mit einem zweiten Widerstandswert, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf. Der erste Widerstand und der erste Korrekturwiderstand sind zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss in Reihe geschaltet.
  • Der erste Widerstand ist so eingerichtet, dass sich der erste Widerstandswert periodisch ändert, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente periodisch ändert. Der erste Korrekturwiderstand ist so eingerichtet, dass eine Änderung einer Summe des ersten Widerstandwerts und des zweiten Widerstandwerts aufgrund des Rauschmagnetfelds kleiner ist als eine Änderung des ersten Widerstandwerts aufgrund des Rauschmagnetfelds.
  • Bei dem Magnetsensor gemäß der vorliegenden Erfindung kann der erste Korrekturwiderstand so eingerichtet sein, dass eine Änderung des zweiten Widerstandwerts aufgrund der Magnetfeldkomponente kleiner ist als eine Änderung des ersten Widerstandwerts aufgrund der Magnetfeldkomponente. Der erste Korrekturwiderstand kann so eingerichtet sein, dass die Änderung des zweiten Widerstandwerts aufgrund der Magnetfeldkomponente Null ist.
  • In dem Magnetsensor gemäß der vorliegenden Erfindung können der erste Widerstand und der erste Korrekturwiderstand jeweils eine Vielzahl von magnetoresistiven Elementen umfassen. Die Vielzahl von magnetoresistiven Elementen kann jeweils eine magnetisierungsfeste Schicht mit einer Magnetisierung, deren Richtung festgelegt ist, eine freie Schicht mit einer Magnetisierung, deren Richtung variabel ist in Abhängigkeit von der Richtung und Stärke der magnetischen Feldkomponente, und eine Zwischenraumschicht angeordnet zwischen der magnetisierungsfesten Schicht und der freien Schicht aufweisen. Eine Richtung der Magnetisierung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen des ersten Widerstands kann eine erste Magnetisierungsrichtung sein. Eine Richtung der Magnetisierung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen des ersten Korrekturwiderstands kann eine zweite Magnetisierungsrichtung sein, die der ersten Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt ist.
  • Wenn der erste Widerstand und der erste Korrekturwiderstand jeweils eine Vielzahl von magnetoresistiven Elementen umfassen, kann die Vielzahl von magnetoresistiven Elementen des ersten Korrekturwiderstands in einer Reihe in der ersten Richtung in einem vorbestimmten Intervall angeordnet sein. In einem solchen Fall kann ein Abstand von einem magnetoresistiven Element, das sich an einem Ende in der ersten Richtung befindet, zu einem magnetoresistiven Element, das sich am anderen Ende in der ersten Richtung befindet, unter der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen des ersten Korrekturwiderstands ein Abstand sein, der einer bis zehn Perioden einer Änderung in der Stärke der Magnetfeldkomponente entspricht.
  • Wenn der erste Widerstand und der erste Korrekturwiderstand jeweils eine Vielzahl von magnetoresistiven Elementen umfassen, kann die Anzahl der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen des ersten Widerstands größer als oder gleich der Anzahl der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen des ersten Korrekturwiderstands sein.
  • Wenn sowohl der erste Widerstand als auch der erste Korrekturwiderstand eine Vielzahl von magnetoresistiven Elementen umfasst, kann jedes der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen ferner einen Biasmagnetfeldgenerator umfassen, der ein Biasmagnetfeld in einer Richtung erzeugt, die die erste Richtung schneidet, wobei das Biasmagnetfeld an die freie Schicht angelegt wird. Alternativ kann die freie Schicht eine magnetische Formanisotropie aufweisen, wobei eine Richtung einer leichten Magnetisierungsachse die erste Richtung schneidet.
  • Wenn sowohl der erste Widerstand als auch der erste Korrekturwiderstand eine Vielzahl von magnetoresistiven Elementen umfasst, kann die Zwischenraumschicht eine Tunnelbarriereschicht sein.
  • Der Magnetsensor gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner einen zweiten Widerstand mit einem dritten Widerstandswert, einen zweiten Korrekturwiderstand mit einem vierten Widerstandswert und einen dritten Anschluss aufweisen, der zwischen dem ersten Widerstand und ersten Korrekturwiderstand und dem zweiten Anschluss angeordnet ist. Der zweite Widerstand und der zweite Korrekturwiderstand können zwischen dem zweiten Anschluss und dem dritten Anschluss in Reihe geschaltet sein. Der zweite Widerstand kann so eingerichtet sein, dass sich der dritte Widerstandswert periodisch ändert, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente periodisch ändert, und dass eine Änderung des dritten Widerstandwerts eine Phase aufweist, die sich von einer Phase einer Änderung des ersten Widerstandwerts unterscheidet. Der zweite Korrekturwiderstand kann so eingerichtet sein, dass eine Änderung einer Summe des dritten Widerstandwerts und des vierten Widerstandwerts aufgrund des Rauschmagnetfelds kleiner ist als eine Änderung des dritten Widerstandwerts aufgrund des Rauschmagnetfelds. In einem solchen Fall kann der erste Anschluss ein Stromversorgungsanschluss sein, an den eine Spannung einer vorbestimmten Größe angelegt wird. Der zweite Anschluss kann ein Masseanschluss sein, der geerdet ist.
  • Ein magnetischer Wertgeber gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst den Magnetsensor gemäß der vorliegenden Erfindung und einen Magnetfeldgenerator, der das Zielmagnetfeld erzeugt. Der Magnetsensor und der Magnetfeldgenerator sind so eingerichtet, dass sich die Stärke der Magnetfeldkomponente mit einer Änderung einer Position des Magnetfeldgenerators relativ zu dem Magnetsensor ändert.
  • Der magnetische Wertgeber gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Detektionswerterzeugungsschaltung umfassen. In einem solchen Fall kann der Magnetsensor zumindest ein Detektionssignal erzeugen, das eine Entsprechung mit der Magnetfeldkomponente aufweist. Die Detektionswerterzeugungsschaltung kann auf der Grundlage des zumindest einen Detektionssignals einen Detektionswert erzeugen, der eine Entsprechung mit der Position des Magnetfeldgenerators relativ zu dem Magnetsensor aufweist.
  • In dem magnetischen Wertgeber gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Magnetfeldgenerator ein magnetischer Maßstab sein, der eine Vielzahl von Paaren von N- und S-Polen umfasst, die abwechselnd in einer vorgegebenen Richtung angeordnet sind. In einem solchen Fall kann das zumindest eine Detektionssignal eine ideale Komponente enthalten, die periodisch variiert, um einer idealen sinusförmigen Kurve zu folgen, und eine Fehlerkomponente, die einer Harmonischen der idealen Komponente entspricht. Der erste Widerstand kann so eingerichtet sein, dass er die Fehlerkomponente reduziert.
  • Ein Linsenpositionsdetektionsbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu vorgesehen, eine Position einer Linse zu detektieren, deren Position variabel ist. Das Linsenpositionsdetektionsbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst den Magnetsensor gemäß der vorliegenden Erfindung und einen Magnetfeldgenerator, der das Zielmagnetfeld erzeugt. Die Linse ist so eingerichtet, dass sie in der ersten Richtung beweglich ist. Der Magnetsensor und der Magnetfeldgenerator sind so eingerichtet, dass sich die Stärke der Magnetfeldkomponente mit einer Änderung der Position der Linse ändert.
  • Das Linsenpositionsdetektionsbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Detektionswerterzeugungsschaltung aufweisen. In einem solchen Fall kann der Magnetsensor zumindest ein Detektionssignal erzeugen, das eine Entsprechung mit der Magnetfeldkomponente aufweist. Die Detektionswerterzeugungsschaltung kann auf der Grundlage des zumindest einen Detektionssignals einen Detektionswert erzeugen, der eine Entsprechung mit der Position der Linse aufweist.
  • In dem Linsenpositionsdetektionsbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Magnetfeldgenerator eine magnetische Skala sein, die eine Vielzahl von Paaren von N- und S-Polen umfasst, die abwechselnd in einer vorgegebenen Richtung angeordnet sind. In einem solchen Fall kann das mindestens eine Detektionssignal eine ideale Komponente enthalten, die periodisch variiert, um einer idealen sinusförmigen Kurve zu folgen, und eine Fehlerkomponente, die einer Harmonischen der idealen Komponente entspricht. Der erste Widerstand kann so eingerichtet sein, dass er die Fehlerkomponente reduziert.
  • In dem Magnetsensor, dem magnetischen Wertgeber und dem Linsenpositionsdetektionsbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist der erste Widerstand so eingerichtet, dass sich der erste Widerstandswert periodisch ändert, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente periodisch ändert. Der erste Korrekturwiderstand ist so eingerichtet, dass eine Änderung der Summe aus dem ersten Widerstandswert und dem zweiten Widerstandswert aufgrund des Rauschmagnetfelds kleiner ist als eine Änderung des ersten Widerstandwerts aufgrund des Rauschmagnetfelds. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit der Einfluss des Rauschmagnetfelds mit einer einfachen Konfiguration reduziert werden.
  • Andere und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung vollständiger hervorgehen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen magnetischen Wertgeber gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine Vorderansicht, die den magnetischen Wertgeber gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 3 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 4 ist ein Schaltplan, der eine Konfiguration des Magnetsensors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 5 ist eine Draufsicht, die einen ersten Widerstand des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 6 ist eine Draufsicht, die einen ersten Korrekturwiderstand des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel eines magnetoresistiven Elements des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel des magnetoresistiven Elements des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 9A ist ein erläuterndes Diagramm, das schematisch ein erstes Signal gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 9B ist ein erläuterndes Diagramm, das schematisch ein zweites Signal gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 9C ist ein erläuterndes Diagramm, das schematisch ein drittes Signal gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 10 ist ein Wellenformdiagramm, das die Wellenformen des ersten und zweiten Detektionssignals in einem Modell eines Vergleichsbeispiels zeigt.
    • 11 ist ein charakteristisches Diagramm, das Fehler zeigt, die in einem Modell eines Praxisbeispiels und dem Modell des Vergleichsbeispiels auftreten.
    • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Linsenmodul zeigt, das ein Linsenpositionsdetektionsbauelement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst.
    • 13 ist eine perspektivische Ansicht, die das Positionsdetektionsbauelement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 14 ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Modifikationsbeispiel eines magnetoresistiven Elements des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 15 ist eine Draufsicht, die ein zweites Modifikationsbeispiel des magnetoresistiven Elements des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 16 ist eine Draufsicht, die ein drittes Modifikationsbeispiel des magnetoresistiven Elements des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 17 ist eine Draufsicht, die ein viertes Modifikationsbeispiel des magnetoresistiven Elements des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 18 ist eine Draufsicht, die ein fünftes Modifikationsbeispiel des magnetoresistiven Elements des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
    • 19 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 20 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 21 ist eine Draufsicht, die einen Teil eines Magnetsensors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 22 ist eine Draufsicht, die einen Teil eines Magnetsensors gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 23 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 24 ist ein Schaltplan, der eine Konfiguration des Magnetsensors gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • [Erstes Ausführungsbeispiel]
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Eine schematische Konfiguration eines magnetischen Wertgebers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zunächst unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen magnetischen Wertgeber 1 zeigt. 2 ist eine Vorderansicht, die den magnetischen Wertgeber 1 zeigt. Der magnetische Wertgeber 1 umfasst einen Magnetsensor 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und einen Magnetfeldgenerator 3.
  • Der Magnetfeldgenerator 3 erzeugt ein Zielmagnetfeld MF, das ein Magnetfeld ist, das der Magnetsensor 2 detektieren soll (zu detektierendes Magnetfeld). Das Zielmagnetfeld MF umfasst eine Magnetfeldkomponente in einer Richtung parallel zu einer imaginären geraden Linie. Der Magnetsensor 2 und der Magnetfeldgenerator 3 sind so eingerichtet, dass sich die Stärke der Magnetfeldkomponente mit einer Änderung der Position des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2 ändert. Der Magnetsensor 2 detektiert das Zielmagnetfeld MF umfassend die Magnetfeldkomponente und erzeugt zumindest ein Detektionssignal entsprechend der Stärke der Magnetfeldkomponente.
  • Der Magnetfeldgenerator 3 kann ein magnetischer Maßstab sein, der eine Vielzahl von Paaren von N- und S-Polen umfasst, die abwechselnd in einer vorgegebenen Richtung angeordnet sind. Der magnetische Maßstab kann ein magnetisches Medium, wie z. B. ein Magnetband, sein, das abwechselnd mit einer Vielzahl von Paaren von N- und S-Polen magnetisiert ist. Der magnetische Maßstab kann aus einer Vielzahl von Magneten bestehen, die entlang der vorgenannten vorbestimmten Richtung angeordnet sind. Der Magnetsensor 2 oder der Magnetfeldgenerator 3 ist innerhalb eines vorbestimmten Bereichs entlang der vorbestimmten Richtung beweglich. Wenn sich der Magnetsensor 2 oder der Magnetfeldgenerator 3 bewegt, ändert sich die Position des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2. Die vorbestimmte Richtung kann eine lineare Richtung oder eine Drehrichtung sein.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Magnetfeldgenerator 3 ein linearer Maßstab, der mit einer Vielzahl von Paaren von N- und S-Polen in einer linearen Richtung magnetisiert ist. Der Magnetsensor 2 bzw. der Magnetfeldgenerator 3 ist entlang der Längsrichtung des Magnetfeldgenerators 3 beweglich. Wie in 2 dargestellt, wird der Abstand zwischen zwei in Längsrichtung des Magnetfeldgenerators 3 aneinander grenzenden N-Polen (ebenso wie der Abstand zwischen zwei in Längsrichtung des Magnetfeldgenerators 3 aneinander grenzenden S-Polen) als ein Pitch bezeichnet. Die Größe eines Pitchs wird mit dem Symbol Lp bezeichnet.
  • Nun definieren wir die X-, Y- und Z-Richtungen wie in 1 und 2 gezeigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Richtung, die parallel zur Längsrichtung des Magnetfeldgenerators 3 verläuft, als X-Richtung bezeichnet. Zwei zueinander orthogonale Richtungen, die senkrecht zur X-Richtung stehen, werden als Y- und Z-Richtung bezeichnet. In 2 ist die Y-Richtung als Richtung von der nahen Seite zur fernen Seite von 2 dargestellt. Die zur X-, Y- und Z-Richtung entgegengesetzten Richtungen werden als -X-, -Y-bzw. -Z-Richtungen bezeichnet.
  • Der Magnetsensor 2 ist in Z-Richtung vom Magnetfeldgenerator 3 entfernt angeordnet. Der Magnetsensor 2 ist so eingerichtet, dass er die Stärke einer Magnetfeldkomponente MFx des Zielmagnetfelds MF an einer vorbestimmten Position in einer Richtung parallel zur X-Richtung detektieren kann. Beispielsweise wird die Stärke der Magnetfeldkomponente MFx in positiven Werten ausgedrückt, wenn die Richtung der Magnetfeldkomponente MFx die X-Richtung ist, und in negativen Werten, wenn die Richtung der Magnetfeldkomponente MFx die -X-Richtung ist. Die Stärke der Magnetfeldkomponente MFx ändert sich periodisch, wenn sich der Magnetsensor 2 oder der Magnetfeldgenerator 3 entlang der Richtung parallel zur X-Richtung bewegt. Die Richtung parallel zur X-Richtung entspricht einer ersten Richtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Magnetsensor 2 detektiert auch ein vom Zielmagnetfeld abweichendes Rauschmagnetfeld Mex. Das Rauschmagnetfeld Mex kann eine Komponente parallel zur X-Richtung, eine Komponente parallel zur Y-Richtung und eine Komponente parallel zur Z-Richtung umfassen. Insbesondere detektiert der Magnetsensor 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Stärke der Komponente des Rauschmagnetfelds Mex in einer Richtung parallel zur X-Richtung. Bei dem Rauschmagnetfeld Mex kann es sich um ein Magnetfeld handeln, das innerhalb des Bewegungsbereichs des Magnetsensors 2 oder des Magnetfeldgenerators 3 gleichförmig ist, oder um ein Magnetfeld, von dem wenigstens eines dessen Richtung und Stärke in Abhängigkeit von der Position im Bewegungsbereich variiert.
  • Nachfolgend wird der Magnetsensor 2 unter Bezugnahme auf die 3 und 4 detailliert beschrieben. 3 ist eine Draufsicht, die den Magnetsensor 2 zeigt. 4 ist ein Schaltplan, der die Konfiguration des Magnetsensors 2 zeigt. Wie in 4 dargestellt, umfasst der magnetische Wertgeber 1 ferner eine Detektionswerterzeugungsschaltung 4. Die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 erzeugt einen Detektionswert Vs, der eine Übereinstimmung mit der Position des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2 aufweist, auf der Grundlage des zumindest einen Detektionssignals, das der Stärke der Magnetfeldkomponente MFx entspricht, die vom Magnetsensor 2 erzeugt wird. Die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 kann beispielsweise durch eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC: „application specific integrated circuit“) oder einen Mikrocomputer realisiert sein.
  • Der Magnetsensor 2 umfasst einen ersten Widerstand R11, einen zweiten Widerstand R12, einen dritten Widerstand R21 und einen vierten Widerstand R22, die jeweils so eingerichtet sind, dass sich der Widerstandswert periodisch ändert, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente MFx periodisch ändert. Die ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 umfassen jeweils eine Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (im Folgenden als MR-Elemente bezeichnet) 50.
  • Der Magnetsensor 2 umfasst ferner einen ersten Korrekturwiderstand C11, einen zweiten Korrekturwiderstand C12, einen dritten Korrekturwiderstand C21 und einen vierten Korrekturwiderstand C22. Die ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21, und C22 umfassen jeweils eine Vielzahl von MR-Elementen 50. Die Anzahl der MR-Elemente 50 in jedem der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 ist wünschenswerterweise größer als oder gleich der Anzahl der Vielzahl von MR-Elementen 50 in jedem der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22.
  • Der Magnetsensor 2 umfasst ferner einen Stromversorgungsanschluss V1, einen Masseanschluss G1, einen ersten Ausgangsanschluss E1 und einen zweiten Ausgangsanschluss E2. An den Stromversorgungsanschluss V1 wird eine Spannung einer vorbestimmten Größe angelegt. Der Masseanschluss G1 ist mit der Masse verbunden. Die ersten und zweiten Anschlüsse E1 und E2 sind mit der Detektionswerterzeugungsschaltung 4 verbunden. Der Magnetsensor 2 wird bevorzugt mit einer konstanten Spannung betrieben.
  • Der Spannungsversorgungsanschluss V1 entspricht einem ersten Anschluss im Sinne der vorliegenden Erfindung. Der Masseanschluss G1 entspricht einem zweiten Anschluss im Sinne der vorliegenden Erfindung. Der erste und zweite Ausgangsanschluss E1 und E2 entsprechen einem dritten Anschluss der vorliegenden Erfindung.
  • Der Magnetsensor 2 erzeugt ein Signal, das eine Entsprechung mit dem Potential am ersten Ausgang E1 aufweist, als erstes Detektionssignal S1, und erzeugt ein Signal, das eine Entsprechung mit dem Potential am zweiten Ausgang E2 aufweist, als zweites Detektionssignal S2. Die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 erzeugt den Detektionswert Vs auf der Basis des ersten und zweiten Detektionssignals S1 und S2. Zumindest entweder der Magnetsensor 2 oder die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 kann so eingerichtet sein, dass sie in der Lage ist, die Amplitude, die Phase und den Offset jedes der ersten und zweiten Detektionssignale S1 und S2 zu korrigieren.
  • Wie in 4 gezeigt, sind der erste Widerstand R11 und der erste Korrekturwiderstand C11 zwischen dem Stromversorgungsanschluss V1 und dem ersten Ausgangsanschluss E1 in Reihe geschaltet. Der zweite Widerstand R12 und der zweite Korrekturwiderstand C12 sind zwischen dem Masseanschluss G1 und dem ersten Ausgangsanschluss E1 in Reihe geschaltet. Der erste Ausgangsanschluss E1 befindet sich zwischen dem ersten Widerstand R11 und ersten Korrekturwiderstand C11 und dem Masseanschluss G1.
  • Wie in 4 gezeigt, sind der dritte Widerstand R21 und der dritte Korrekturwiderstand C21 zwischen dem Stromversorgungsanschluss V1 und dem zweiten Ausgangsanschluss E2 in Reihe geschaltet. Der vierte Widerstand R22 und der vierte Korrekturwiderstand C22 sind zwischen dem Masseanschluss G1 und dem zweiten Ausgangsanschluss E2 in Reihe geschaltet. Der zweite Ausgangsanschluss E2 befindet sich zwischen dem dritten Widerstand R21 und dritten Korrekturwiderstand C21 und dem Masseanschluss G1.
  • Wie in 4 gezeigt, sind der erste Widerstand R11 und der zweite Widerstand R12 über einen ersten Verbindungspunkt P1, der mit dem ersten Ausgangsanschluss E1 verbunden ist, in Reihe geschaltet. Der dritte Widerstand R21 und der vierte Widerstand R22 sind über einen zweiten Anschlusspunkt P2, der mit dem zweiten Ausgangsanschluss E2 verbunden ist, in Reihe geschaltet.
  • Ein Ende des ersten Widerstands R11 gegenüber dem ersten Anschlusspunkt P1 ist mit dem ersten Korrekturwiderstand C11 verbunden. Der erste Korrekturwiderstand C11 ist mit dem Stromversorgungsanschluss V1 verbunden. Das vorgenannte Ende des ersten Widerstands R11 ist ein Ende im Schaltplan.
  • Ein dem ersten Anschlusspunkt P1 gegenüberliegendes Ende (Ende im Schaltplan) des zweiten Widerstands R12 ist mit dem zweiten Korrekturwiderstand C12 verbunden. Der zweite Korrekturwiderstand C12 ist mit dem Masseanschluss G1 verbunden.
  • Ein Ende (Ende im Schaltplan) des dritten Widerstands R21 gegenüber dem zweiten Anschlusspunkt P2 ist mit dem dritten Korrekturwiderstand C21 verbunden. Der dritte Korrekturwiderstand C21 ist mit dem Stromversorgungsanschluss V1 verbunden.
  • Ein Ende (Ende im Schaltplan) des vierten Widerstands R22 gegenüber dem zweiten Anschlusspunkt P2 ist mit dem vierten Korrekturwiderstand C22 verbunden. Der vierte Korrekturwiderstand C21 ist mit dem Masseanschluss G1 verbunden.
  • Der Widerstandswert des ersten Widerstands R11 wird als erster Widerstandswert bezeichnet. Der Widerstandswert des ersten Korrekturwiderstands C11 wird als ein zweiter Widerstandswert bezeichnet. Der erste Widerstandswert ändert sich mit dem Rauschmagnetfeld Mex zusätzlich zur Magnetfeldkomponente MFx. Der erste Korrekturwiderstand C11 ist so eingerichtet, dass eine Änderung der Summe aus dem ersten Widerstandswert und dem zweiten Widerstandswert aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex kleiner ist als eine Änderung des ersten Widerstandswerts aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex.
  • Jeder der Widerstandswerte des zweiten bis vierten Widerstands R12, R21 und R22 ändert sich zusätzlich zur Magnetfeldkomponente MFx auch mit dem Rauschmagnetfeld Mex. Der zweite Korrekturwiderstand C12 ist so eingerichtet, dass eine Änderung der Summe der Widerstandswerte des zweiten Widerstands R12 und des zweiten Korrekturwiderstands C12 durch das Rauschmagnetfeld Mex kleiner ist als eine Änderung des Widerstandswerts des zweiten Widerstands R12 durch das Rauschmagnetfeld Mex. Der dritte Korrekturwiderstand C21 ist so eingerichtet, dass eine Änderung der Summe der Widerstandswerte des dritten Widerstands R21 und des dritten Korrekturwiderstands C21 durch das Rauschmagnetfeld Mex kleiner ist als eine Änderung des Widerstands des dritten Widerstands R21 durch das Rauschmagnetfeld Mex. Der vierte Korrekturwiderstand C22 ist so eingerichtet, dass eine Änderung der Summe der Widerstandswerte des vierten Widerstands R22 und des vierten Korrekturwiderstands C22 aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex kleiner ist als eine Änderung des Widerstandswerts des vierten Widerstands R22 aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex.
  • Der zweite Widerstand R12 ist so eingerichtet, dass die Änderung des Widerstandswerts des zweiten Widerstands R12 eine andere Phase aufweist als die Änderung des Widerstandswerts des ersten Widerstands R11. In ähnlicher Weise ist der vierte Widerstand R22 so eingerichtet, dass die Änderung des Widerstandswerts des vierten Widerstands R22 eine andere Phase aufweist als die Änderung des Widerstandswerts des dritten Widerstands R21. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Phasendifferenzen zwischen den Widerstandswerten gleich oder im Wesentlichen gleich 1/2 der Periode der Änderungen der Widerstandswerte.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst der Magnetsensor 2 ferner ein Substrat 10 und einen Stromversorgungsanschluss 11, einen Masseanschluss 12, einen ersten Ausgangsanschluss 13 und einen zweiten Ausgangsanschluss 14, die auf dem Substrat 10 angeordnet sind. Der Stromversorgungsanschluss 11 stellt den Stromversorgungsanschluss V1 dar. Der Masseanschluss 12 stellt den Masseanschluss G1 dar. Der erste und zweite Ausgangsanschluss 13 und 14 bilden den ersten bzw. zweiten Ausgangsanschluss E1 bzw. E2.
  • Wie in 3 gezeigt, befinden sich der erste und zweite Widerstand R11 und R12 in einem ersten Bereich R1 auf dem Substrat 10. Die dritten und vierten Widerstände R21 und R22 befinden sich in einem zweiten Bereich R2 auf dem Substrat 10. Zumindest ein Teil des zweiten Bereichs R2 befindet sich an einer anderen Position als der erste Bereich R1 in der Richtung parallel zur X-Richtung. In dem in 3 gezeigten Beispiel überlappt ein Teil des zweiten Bereichs R2 einen Teil des ersten Bereichs R1.
  • Der zweite Bereich R2 kann in X-Richtung dem ersten Bereich R1 vorgelagert oder in -X-Richtung dem ersten Bereich R1 vorgelagert angeordnet sein. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem der zweite Bereich R2 in X-Richtung dem ersten Bereich R1 vorgelagert angeordnet ist. Der erste und der zweite Bereich R1 und R2 können an der gleichen Position oder an unterschiedlichen Positionen in Z-Richtung angeordnet sein.
  • Wie in 3 gezeigt, befinden sich der erste und der zweite Widerstand R11 und R12 zwischen dem dritten und dem vierten Widerstand R21 und R22 in einer Richtung parallel zur Y-Richtung. Der erste Korrekturwiderstand C11 befindet sich in Y-Richtung vor dem dritten Widerstand R21. Der dritte Korrekturwiderstand C21 befindet sich zwischen dem dritten Widerstand R21 und dem ersten Korrekturwiderstand C11.
  • Der zweite Korrekturwiderstand C12 befindet sich in der -Y-Richtung vor dem vierten Widerstand R22. Der vierte Korrekturwiderstand C22 befindet sich zwischen dem vierten Widerstand R22 und dem zweiten Korrekturwiderstand C12.
  • Als nächstes wird eine Konfiguration der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 beschrieben. Jedes der ersten und zweiten Detektionssignale S1 und S2 enthält einen idealen Anteil, der sich periodisch mit einer vorbestimmten Signalperiode derart ändert, dass er einer idealen sinusförmigen Kurve (umfassend Sinus- und Cosinus-Wellenformen) folgt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 so eingerichtet, dass der ideale Anteil des ersten Detektionssignals S1 und der ideale Anteil des zweiten Detektionssignals S2 jeweils unterschiedliche Phasen aufweisen. Die in 2 dargestellte Größe Lp eines Pitches entspricht einer Periode der idealen Komponenten, d.h. einem elektrischen Winkel von 360.
  • Jedes der ersten und zweiten Detektionssignale S1 und S2 enthält neben der idealen Komponente auch Fehlerkomponenten, die den Harmonischen der idealen Komponente entsprechen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 so eingerichtet, dass sie die Fehlerkomponenten reduzieren.
  • Die Konfiguration der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 wird im Folgenden im Detail beschrieben. Zunächst wird die Konfiguration der MR-Elemente 50 beschrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den MR-Elementen 50 jeweils um ein Spin-Ventil-MR-Element. Das Spin-Ventil-Magnetowiderstandselement weist eine magnetisierungsfeste Schicht mit einer Magnetisierung auf, deren Richtung festgelegt ist, eine freie Schicht mit einer Magnetisierung, deren Richtung in Abhängigkeit von der Richtung der Magnetfeldkomponente MFx variabel ist, und eine Zwischenraumschicht, die sich zwischen der magnetisierungsfesten Schicht und der freien Schicht befindet. Das Spin-Ventil-MR-Element kann ein Tunnelmagnetowiderstands(TMR)-Element oder ein Riesenmagnetowiderstands(GMR)-Element sein. Insbesondere ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel das MR-Element 50 wünschenswerterweise ein TMR-Element, um die Abmessungen des Magnetsensors 2 zu reduzieren. Bei dem TMR-Element ist die Zwischenraumschicht eine Tunnelbarriereschicht. Beim GMR-Element ist die Zwischenraumschicht eine nichtmagnetische leitfähige Schicht. Der Widerstandswert des Spin-Ventil-MR-Elements ändert sich mit dem Winkel, den die Magnetisierungsrichtung der freien Schicht gegenüber der Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht ausbildet. Der Widerstandswert des Spin-Ventil-MR-Elements ist auf seinem Minimalwert, wenn der vorgenannte Winkel 0° ist, und auf seinem Maximalwert, wenn der vorgenannte Winkel 180° ist.
  • In 4 geben die in den ersten bis vierten Widerständen R11, R12, R21 und R22 dargestellten Pfeile die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten in der jeweiligen Vielzahl von MR-Elementen 50 an, die in den Widerständen enthalten sind. Die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten in der jeweiligen Vielzahl von MR-Elementen 50, die in den ersten und dritten Widerständen R11 und R21 enthalten sind, sind die X-Richtung. Die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten in der jeweiligen Vielzahl von MR-Elementen 50, die in den zweiten und vierten Widerständen R12 und R22 enthalten sind, sind die -X-Richtung. Im einem solchen Fall ändern sich die Magnetisierungsrichtungen der freien Schichten in der jeweiligen Vielzahl von MR-Elementen 50 innerhalb der XY-Ebene mit der Stärke der Magnetfeldkomponente MFx. Folglich ändert sich das Potential an jedem der ersten und zweiten Anschlüsse E1 und E2 mit der Stärke der magnetischen Feldkomponente MFx.
  • Als nächstes wird die Anordnung der Vielzahl von MR-Elementen 50 in jedem der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 beschrieben. Wie hier verwendet, wird ein Satz von einem oder mehreren MR-Elementen 50 als Elementgruppe bezeichnet. Die ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 enthalten jeweils eine Vielzahl von Elementgruppen. Um die Fehlerkomponenten zu reduzieren, sind die Vielzahl von Elementgruppen in vorgegebenen Abständen zueinander auf der Basis der Größe Lp eines Pitches angeordnet. In der folgenden Beschreibung wird die Anordnung der Vielzahl von Elementgruppen unter Bezugnahme auf vorbestimmte Positionen der Elementgruppen beschrieben. Ein Beispiel für die vorbestimmte Position einer Elementgruppe ist der Schwerpunkt der Elementgruppe bei Betrachtung in Z-Richtung.
  • 5 ist eine Draufsicht, die den ersten Widerstand R11 zeigt. Wie in 5 gezeigt, umfasst der erste Widerstand R11 acht Elementgruppen 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 und 38. Jede der Elementgruppen 31 bis 38 ist in vier Abschnitte unterteilt. Jeder Abschnitt umfasst ein oder mehrere MR-Elemente 50. Mit anderen Worten, jede Elementgruppe umfasst vier oder mehr MR-Elemente 50. Die Vielzahl der MR-Elemente 50 kann innerhalb jeder Elementgruppe in Reihe verbunden sein. In einem solchen Fall kann die Vielzahl von Elementgruppen in Reihe verbunden sein. Alternativ kann die Vielzahl der MR-Elemente 50 unabhängig von den Elementgruppen in Reihe verbunden sein.
  • In 5 sind die Elementgruppen 31 bis 38 so angeordnet, dass sie eine Fehlerkomponente entsprechend der dritten Harmonischen (Harmonische dritter Ordnung) der idealen Komponente, eine Fehlerkomponente entsprechend der fünften Harmonischen (Harmonische fünfter Ordnung) der idealen Komponente und eine Fehlerkomponente entsprechend der siebten Harmonischen (Harmonische siebter Ordnung) der idealen Komponente reduzieren. Wie in 5 dargestellt, sind die Elementgruppen 31 bis 34 entlang der X-Richtung angeordnet. Die Elementgruppe 32 befindet sich an einer Position Lp/10 entfernt von der Elementgruppe 31 in X-Richtung. Die Elementgruppe 33 befindet sich an einer Position Lp/6 entfernt von der Elementgruppe 31 in X-Richtung. Die Elementgruppe 34 befindet sich an einer Position Lp/10 + Lp/6 entfernt von der Elementgruppe 31 in der X-Richtung (an einer Position Lp/6 entfernt von der Elementgruppe 32 in der X-Richtung).
  • Wie in 5 gezeigt, sind die Elementgruppen 35 bis 38 entlang der X-Richtung angeordnet, in -Y-Richtung vor den Elementgruppen 31 bis 34. Die Elementgruppe 35 befindet sich an einer Position Lp/14 entfernt von der Elementgruppe 31 in X-Richtung. Die Elementgruppe 36 befindet sich an einer Position Lp/14 + Lp/10 entfernt von der Elementgruppe 31 in X-Richtung (an einer Position Lp/14 entfernt von der Elementgruppe 32 in X-Richtung). Die Elementgruppe 37 befindet sich an einer Position Lp/14 + Lp/6 entfernt von der Elementgruppe 31 in der X-Richtung (an einer Position Lp/14 entfernt von der Elementgruppe 33 in der X-Richtung). Die Elementgruppe 38 befindet sich an einer Position Lp/14 + Lp/10 + Lp/6 entfernt von der Elementgruppe 31 in der X-Richtung (an einer Position Lp/14 entfernt von der Elementgruppe 34 in der X-Richtung).
  • Die Anordnung einer Vielzahl von Elementgruppen zur Reduzierung einer Vielzahl von Fehlerkomponenten ist nicht auf das in 5 dargestellte Beispiel beschränkt. Nehmen wir nun an, dass n und m ganze Zahlen sind, die größer oder gleich 1 sind und sich voneinander unterscheiden. Um beispielsweise eine Fehlerkomponente zu reduzieren, die einer Harmonischen der Ordnung (2n + 1) entspricht, wird eine erste Elementgruppe an einer Position Lp/(4n + 2) von einer zweiten Elementgruppe in X-Richtung entfernt angeordnet. Zur weiteren Reduzierung einer Fehlerkomponente, die einer Harmonischen der Ordnung (2m + 1) entspricht, wird eine dritte Elementgruppe an einer Position Lp/(4m + 2) entfernt von der ersten Elementgruppe in X-Richtung angeordnet, und eine vierte Elementgruppe wird an einer Position Lp/(4m + 2) entfernt von der zweiten Elementgruppe in X-Richtung angeordnet. Auf diese Weise wird zur Reduzierung von Fehlerkomponenten, die einer Vielzahl von Harmonischen entsprechen, jede aus einer Vielzahl von Elementgruppen zur Reduzierung einer Fehlerkomponente, die einer Harmonischen entspricht, an einer Position angeordnet, die in der X-Richtung einen vorbestimmten Abstand, basierend auf der Größe Lp eines Pitches, von einer entsprechenden aus einer Vielzahl von Elementgruppen zur Reduzierung einer Fehlerkomponente entfernt ist, die einer anderen Harmonischen entspricht.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Konfiguration und das Layout der Vielzahl von Elementgruppen in jedem der zweiten bis vierten Widerstände R12, R21 und R22 die gleichen wie die der Vielzahl von Elementgruppen im ersten Widerstand R11. Genauer gesagt umfassen die zweiten bis vierten Widerstände R12, R21 und R22 jeweils acht Elementgruppen 31 bis 38, die die in 5 gezeigte Konfiguration und Lagebeziehung aufweisen. Die Elementgruppe 31 des zweiten Widerstands R12 befindet in X-Richtung sich an der gleichen Position wie die Elementgruppe 31 des ersten Widerstands R11. Die Elementgruppe 31 des dritten Widerstandes R21 befindet sich in X-Richtung an einer Position Lp/4 entfernt von der Elementgruppe 31 des ersten Widerstandes R11. Die Elementgruppe 31 des vierten Widerstands R22 befindet sich in X-Richtung an einer Position Lp/4 entfernt von der Elementgruppe 31 des zweiten Widerstands R12.
  • Die oben beschriebene Konfiguration der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 bewirkt, dass eine Phasendifferenz der idealen Komponente des zweiten Detektionssignals S2 von der idealen Komponente des ersten Detektionssignals S1 eine ungerade Anzahl mal 1/4 einer vorbestimmten Signalperiode (die Signalperiode der idealen Komponente) beträgt, und reduziert die Fehlerkomponenten der jeweiligen ersten und zweiten Detektionssignale S1 und S2.
  • In Anbetracht der Fertigungsgenauigkeit der MR-Elemente 50 und anderer Faktoren können die Magnetisierungsrichtungen der festgelegten Schichten, die Positionen des ersten bis vierten Widerstands R11, R12, R21 und R22 und der Elementgruppen 31 bis 38 geringfügig von den oben beschriebenen Richtungen und Positionen abweichen.
  • Als nächstes wird eine Konfiguration der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 beschrieben. Wie oben beschrieben, umfassen die ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 jeweils eine Vielzahl von MR-Elementen 50. In 4 zeigen die Pfeile, die im Inneren der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 dargestellt sind, die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten in der jeweiligen Vielzahl von MR-Elementen 50, die in den Widerständen enthalten sind.
  • Die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des ersten Korrekturwiderstands C11 ist eine zweite Magnetisierungsrichtung, die einer ersten Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt ist, die die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des ersten Widerstands R11 ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Magnetisierungsrichtung die X-Richtung, und die zweite Magnetisierungsrichtung ist die -X-Richtung.
  • Die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des zweiten Korrekturwiderstands C12 ist eine vierte Magnetisierungsrichtung, die einer dritten Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt ist, die die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des zweiten Widerstands R12 ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die dritte Magnetisierungsrichtung die -X-Richtung, und die vierte Magnetisierungsrichtung ist die X-Richtung.
  • Die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des dritten Korrekturwiderstands C21 ist eine sechste Magnetisierungsrichtung, die einer fünften Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt ist, die die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des dritten Widerstands R21 ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die fünfte Magnetisierungsrichtung die X-Richtung, und die sechste Magnetisierungsrichtung ist die -X-Richtung.
  • Die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des vierten Korrekturwiderstands C22 ist eine achte Magnetisierungsrichtung, die einer siebten Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt ist, die die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des vierten Widerstands R22 ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die siebte Magnetisierungsrichtung die -X-Richtung, und die achte Magnetisierungsrichtung ist die X-Richtung.
  • Die Vielzahl von MR-Elementen 50 in jedem der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 sind in Reihen entlang der X-Richtung in vorbestimmten Intervallen angeordnet. Insbesondere umfassen im vorliegenden Ausführungsbeispiel die ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 jeweils eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Elementgruppen. Die Vielzahl der Elementgruppen sind in einer Reihe entlang der X-Richtung angeordnet.
  • 6 ist eine Draufsicht, die den ersten Korrekturwiderstand C11 zeigt. Wie in 6 gezeigt, umfasst der erste Korrekturwiderstand C11 eine Vielzahl von Elementgruppen 41, die in vorgegebenen Abständen angeordnet sind. Die Vielzahl der Elementgruppen 41 ist jeweils in zwei Abschnitte unterteilt. Jeder Abschnitt umfasst ein oder mehrere MR-Elemente 50. Mit anderen Worten umfasst jede Elementgruppe zwei oder mehr MR-Elemente 50.
  • Der Abstand von dem MR-Element 50, das sich am Ende in der X-Richtung befindet, zu dem MR-Element 50 unter der Vielzahl von Elementen 50 des ersten Korrekturwiderstands C11, das sich am Ende in der -X-Richtung befindet, wird als ein erster Abstand bezeichnet. Der erste Abstand ist gleich dem Abstand von der am Ende in X-Richtung befindlichen Elementgruppe 41 zu der am Ende in -X-Richtung befindlichen Elementgruppe 41 unter der Vielzahl von Elementgruppen 41 des ersten Korrekturwiderstands C11. Die Vielzahl der MR-Elemente 50 ist so angeordnet, dass der erste Abstand mit einem Abstand übereinstimmt, der X Perioden der Änderung der Stärke der Magnetfeldkomponente MFx entspricht. X ist bevorzugt ein Wert von 1 oder mehr und 10 oder weniger, noch bevorzugter ein Wert von 1 oder mehr und 5 oder weniger.
  • Die oben beschriebene Konfiguration des ersten Korrekturwiderstands C11 mittelt Änderungen der Widerstandswerte der jeweiligen Vielzahl von MR-Elementen 50 innerhalb des Bereichs von X Perioden (X ist der oben genannte bevorzugte Wert) der Änderung der Stärke der Magnetfeldkomponente MFx. Dadurch wird eine Änderung des Widerstandswerts des ersten Korrekturwiderstands C11 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx kleiner als die des Widerstandswerts des ersten Widerstands R11 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx.
  • Insbesondere ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Vielzahl der MR-Elemente 50 so angeordnet, dass der erste Abstand mit einem Abstand übereinstimmt, der einer Periode der Änderung der Stärke der Magnetfeldkomponente MFx entspricht. In einem solchen Fall ist die Änderung des Widerstandswerts des ersten Korrekturwiderstands C11 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx Null oder im Wesentlichen Null. Folglich ändert sich der Widerstandswert des ersten Korrekturwiderstands C11 nur aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex, unabhängig von der Position des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die in 2 gezeigte Größe Lp eines Pitches dem Abstand, der einer Periode der Änderung der Stärke der Magnetfeldkomponente MFx entspricht.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Vielzahl von Elementgruppen in jedem der zweiten bis vierten Korrekturwiderstände C12, C21 und C22 die gleiche Konfiguration und Anordnung auf wie die der Vielzahl von Elementgruppen im ersten Korrekturwiderstand C11. Insbesondere umfassen die zweiten bis vierten Korrekturwiderstände C12, C21 und C22 jeweils eine Vielzahl von Elementgruppen 41, die die in 6 gezeigte Konfiguration und Lagebeziehung aufweisen. Der Widerstandswert jedes der zweiten bis vierten Korrekturwiderstände C12, C21 und C22 ändert sich mit der Magnetfeldkomponente MFx und dem Rauschmagnetfeld Mex auf die gleiche Weise wie der Widerstandswert des ersten Korrekturwiderstands C11.
  • Eine Änderung des Widerstandswerts des zweiten Korrekturwiderstands C12 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx ist kleiner als die des Widerstandswerts des zweiten Widerstands R12 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx. Eine Änderung des Widerstandswerts des dritten Korrekturwiderstands C21 durch die Magnetfeldkomponente MFx ist kleiner als die des Widerstandswerts des dritten Widerstands R21 durch die Magnetfeldkomponente MFx. Eine Änderung des Widerstandswerts des vierten Korrekturwiderstands C22 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx ist kleiner als die des Widerstandswerts des vierten Widerstands R22 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx.
  • In jedem der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 wird die Elementgruppe 41, die sich am Ende in -X-Richtung befindet, als Referenzelementgruppe 41 bezeichnet. Die Referenzelementgruppe 41 des ersten Korrekturwiderstands C11 befindet sich an der gleichen oder im Wesentlichen an der gleichen Position wie die Elementgruppe 31 des ersten Widerstands R11 in X-Richtung. Die Referenzelementgruppe 41 des zweiten Korrekturwiderstands C12 befindet sich an der gleichen oder im Wesentlichen der gleichen Position wie die Elementgruppe 31 des zweiten Widerstands R12 in X-Richtung. Die Referenzelementgruppe 41 des dritten Korrekturwiderstands C21 befindet sich an der gleichen oder im Wesentlichen der gleichen Position wie die Elementgruppe 31 des dritten Widerstands R21 in X-Richtung. Die Referenzelementgruppe 41 des vierten Korrekturwiderstands C22 befindet sich an der gleichen oder im Wesentlichen der gleichen Position wie die Elementgruppe 31 des vierten Widerstands R22 in X-Richtung.
  • Die Referenzelementgruppe 41 des zweiten Korrekturwiderstands C12 befindet sich an der gleichen Position wie die Referenzelementgruppe 41 des ersten Korrekturwiderstands C11 in X-Richtung. Die Referenzelementgruppe 41 des dritten Korrekturwiderstands C21 befindet sich an einer Position Lp/4 entfernt von der Referenzelementgruppe 41 des ersten Korrekturwiderstands C11 in X-Richtung. Die Referenzelementgruppe 41 des vierten Korrekturwiderstands C22 befindet sich an einer Position Lp/4 entfernt von der Referenzelementgruppe 41 des zweiten Korrekturwiderstands C12 in der X-Richtung.
  • In Anbetracht der Fertigungsgenauigkeit der MR-Elemente 50 und anderer Faktoren können die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten, die Positionen des ersten bis vierten Korrekturwiderstands C11, C12, C21 und C22 sowie die Elementgruppe 41 geringfügig von den oben beschriebenen Richtungen und Positionen abweichen. Wenn der erste Abstand gleich der Größe Lp eines Pitchs ist, können die Änderungen der Widerstandswerte der jeweiligen ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx im Hinblick auf die Fertigungsgenauigkeit der MR-Elemente 50 leicht variieren.
  • Als nächstes werden erste und zweite Beispiele für ein MR-Element 50 unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel des MR-Elements 50 zeigt. Im ersten Beispiel umfasst das MR-Element 50 einen Schichtfilm 50A umfassend eine magnetisierungsfeste Schicht 51, eine Zwischenraumschicht 52 und eine freie Schicht 53, die in dieser Reihenfolge in Z-Richtung gestapelt sind. Der Schichtfilm 50A weist in Z-Richtung gesehen eine quadratische oder nahezu quadratische ebene Form auf.
  • Die Unterseite des Schichtfilms 50A des MR-Elements 50 ist mit der Unterseite des Schichtfilms 50A eines anderen MR-Elements 50 durch eine nicht dargestellte untere Elektrode elektrisch verbunden. Die Oberseite des Schichtfilms 50A des MR-Elements 50 ist über eine nicht dargestellte obere Elektrode mit der Oberseite des Schichtfilms 50A eines weiteren MR-Elements 50 elektrisch verbunden. Auf diese Weise ist die Vielzahl der MR-Elemente 50 in Reihe verbunden. Es sollte beachtet werden, dass die Schichten 51 bis 53 jedes Schichtfilms 50A in umgekehrter Reihenfolge zu der in 7 gezeigten gestapelt werden können.
  • Das MR-Element 50 umfasst ferner einen Biasmagnetfeldgenerator 50B, der ein Biasmagnetfeld erzeugt, das an die freie Schicht 53 angelegt wird. Die Richtung des Biasmagnetfelds schneidet die Richtung parallel zur X-Richtung. Im ersten Beispiel umfasst der Biasmagnetfeldgenerator 50B zwei Magnete 54 und 55. Der Magnet 54 befindet sich in -Y-Richtung vor dem Schichtfilm 50A. Der Magnet 55 befindet sich in Y-Richtung vor dem Schichtfilm 50A. Insbesondere im ersten Beispiel befinden sich der Schichtfilm 50A und die Magnete 54 und 55 an Positionen, die eine imaginäre Ebene parallel zur XY-Ebene schneiden. In 7 geben die Pfeile in den Magneten 54 und 55 die Magnetisierungsrichtungen der Magnete 54 und 55 an. Im ersten Beispiel ist die Richtung des Biasmagnetfelds die Y-Richtung.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die das zweite Beispiel des MR-Elements 50 zeigt. Das zweite Beispiel des MR-Elements 50 weist die gleiche Konfiguration wie die des ersten Beispiels des MR-Elements 50 auf, mit Ausnahme der planaren Form des Schichtfilms 50A und der Positionen der Magnete 54 und 55. Im zweiten Beispiel befinden sich die Magnete 54 und 55 an Positionen, die sich von denen des Schichtfilms 50A in Z-Richtung unterscheiden. In dem in 8 dargestellten Beispiel befinden sich die Magnete 54 und 55 insbesondere in Z-Richtung vor dem Schichtfilm 50A. In Z-Richtung betrachtet, weist der Schichtfilm 50A eine rechteckige, ebene Form auf, die in Y-Richtung lang ist. In Z-Richtung betrachtet sind die Magnete 54 und 55 so angeordnet, dass sie den Schichtfilm 50A überlappen.
  • Die Richtung des Biasmagnetfelds und die Anordnung der Magnete 54 und 55 sind nicht auf die in 7 und 8 gezeigten Beispiele beschränkt. Beispielsweise kann die Richtung des Biasmagnetfelds eine Richtung schräg zur Y-Richtung sein. Die Magnete 54 und 55 können an jeweils unterschiedlichen Positionen in der Richtung parallel zur X-Richtung angeordnet sein. Weitere Beispiele für das MR-Element 50 werden im Folgenden als Modifikationsbeispiele beschrieben.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Erzeugen des Detektionswertes Vs des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Beispielsweise erzeugt die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 den Detektionswert Vs auf folgende Weise. Wenn die Größe der an den Stromversorgungsanschluss V1 angelegten Spannung Vdd ist, bestimmt die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 einen anfänglichen Detektionswert im Bereich von 0° oder mehr und weniger als 360°, indem sie beispielsweise atan [(S2 - Vdd/2)/(S1 - Vdd/2)] berechnet. Zu beachten ist, dass „atan“ für Arkustangens steht. Der anfängliche Detektionswert kann der Wert des Arkustangens selbst sein oder ein Wert, der durch Addition eines vorbestimmten Winkels zum Wert des Arkustangens erhalten wird.
  • Wenn der Wert des vorangehenden Arkustangens beispielsweise 0° ist, stimmen die Position eines N-Pols des Magnetfeldgenerators 3 und die Position der Elementgruppe 31 in jedem der ersten und zweiten Widerstände R11 und R12 in X-Richtung überein. Ist der vorgenannte Wert des Arkustangens 180°, so stimmen die Position eines S-Pols des Magnetfeldgenerators 3 und die Position der Elementgruppe 31 in den ersten und zweiten Widerständen R11 und R12 jeweils in X-Richtung überein. Der anfängliche Detektionswert weist somit eine Übereinstimmung mit der Position des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2 (im Folgenden auch als Relativposition bezeichnet) innerhalb eines Pitches auf.
  • Die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 zählt außerdem die Anzahl der Umdrehungen des elektrischen Winkels von einer Referenzposition aus, wobei eine Periode des anfänglichen Detektionswertes einem elektrischen Winkel von 360° entspricht. Eine Umdrehung des elektrischen Winkels entspricht dem Betrag der Bewegung der Relativposition in Höhe eines Pitches. Die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 erzeugt den Detektionswert Vs, der eine Übereinstimmung mit der relativen Position aufweist, auf der Grundlage des anfänglichen Detektionswerts und der Anzahl der Umdrehungen des elektrischen Winkels.
  • Als nächstes werden die Funktionsweise und die Effekte des magnetischen Wertgebers 1 und des Magnetsensors 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste Widerstand R11 und der erste Korrekturwiderstand C11 in Reihe geschaltet. Da die Vielzahl der MR-Elemente 50 des ersten Widerstands R11 wie oben beschrieben eingerichtet sind, ändert sich der Widerstandswert des ersten Widerstands R11 periodisch, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente MFx periodisch ändert. Da die Vielzahl der MR-Elemente 50 des ersten Korrekturwiderstands C11 wie oben beschrieben eingerichtet sind, ist eine Änderung des Widerstandswerts des ersten Korrekturwiderstands C11 aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx gleich Null und der Widerstandswert des ersten Korrekturwiderstands C11 ändert sich nur aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex reduziert werden.
  • Ein Signal, das dem Potential über dem ersten Widerstand R11 entspricht, wird als erstes Signal bezeichnet. Ein Signal, das dem Potential über dem ersten Korrekturwiderstand C11 entspricht, wird als zweites Signal bezeichnet. Ein Signal, das dem Potential über die Reihenschaltung aus dem ersten Widerstand R11 und dem ersten Korrekturwiderstand C11 entspricht, wird als drittes Signal bezeichnet. 9A bis 9C sind erläuternde Diagramme, die schematisch das erste bis dritte Signal zeigen. 9A bis 9C zeigen Änderungen des ersten bis dritten Signals in Abhängigkeit von der Position des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2 (in 9A bis 9C einfach als Position bezeichnet). 9A zeigt eine Änderung des ersten Signals. 9B zeigt eine Änderung des zweiten Signals. 9C zeigt eine Änderung des dritten Signals. In 9A bis 9C sind die Werte des jeweiligen ersten bis dritten Signals in positiven Werten ausgedrückt, wenn die Richtung der Magnetfeldkomponente MFx die X-Richtung ist. Die Werte des jeweiligen ersten bis dritten Signals sind in negativen Werten ausgedrückt, wenn die Richtung der Magnetfeldkomponente MFx die -X-Richtung ist.
  • Das erste Signal enthält eine Hauptkomponente, die sich periodisch ändert, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente MFx periodisch ändert, und eine Fehlerkomponente, die sich mit dem Rauschmagnetfeld Mex ändert. In 9A sind die Hauptkomponente mit dem Bezugszeichen 61, die Fehlerkomponente mit dem Bezugszeichen 62 und das erste Signal mit dem Bezugszeichen 63 bezeichnet. Die 9A bis 9C zeigen einen Fall, in dem die Richtung und die Stärke des Rauschmagnetfelds Mex unabhängig von der Position oder der Zeit konstant sind. Wie in 9A gezeigt, weist das erste Signal 63 einen Offset aufgrund der Fehlerkomponente 62, d. h. des Rauschmagnetfelds Mex, auf.
  • Wie in 9A gezeigt, ist die Fehlerkomponente 62 unabhängig von der Position konstant. Wie in 9B gezeigt, ist das zweite Signal ebenfalls unabhängig von der Position konstant. Man beachte, dass das Vorzeichen des Wertes des zweiten Signals entgegengesetzt zu dem des Wertes der Fehlerkomponente 62 ist. Der Grund dafür ist, dass, wie oben beschrieben, die Magnetisierungsrichtung (zweite Magnetisierungsrichtung) der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des ersten Korrekturwiderstands C11 der Magnetisierungsrichtung (erste Magnetisierungsrichtung) der magnetisierungsfesten Schicht in jedem der Vielzahl von MR-Elementen 50 des ersten Widerstands R11 entgegengesetzt ist. Wie in 9C gezeigt, wird so der Offset aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex aus dem dritten Signal eliminiert. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf den ersten Widerstand R11 reduziert werden.
  • Die vorangehende Beschreibung des Paares, das den ersten Widerstand R11 und den ersten Korrekturwiderstand C11 umfasst, gilt auch für das Paar, das den zweiten Widerstand R12 und den zweiten Korrekturwiderstand C12 umfasst. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf jeden der ersten und zweiten Widerstände R11 und R12 reduziert werden, und der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf das Potential am ersten Anschluss E1 kann reduziert werden.
  • In ähnlicher Weise gilt die vorangehende Beschreibung des Paares, das den ersten Widerstand R11 und den ersten Korrekturwiderstand C11 umfasst, auch für das Paar, das den dritten Widerstand R21 und den dritten Korrekturwiderstand C21 umfasst, und das Paar, das den vierten Widerstand R22 und den vierten Korrekturwiderstand C22 umfasst. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf jeden der dritten und vierten Widerstände R21 und R22 reduziert werden, und der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf das Potenzial am zweiten Anschluss E2 kann reduziert werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf den ersten und zweiten Anschluss E1 und E2 jeweils reduziert werden. Der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf jedes der ersten und zweiten Detektionssignale S1 und S2 kann somit reduziert werden, und als Folge davon kann der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf den Detektionswert Vs reduziert werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können der erste bis vierte Widerstand R11, R12, R21 und R22 und der erste bis vierte Korrekturwiderstand C11, C12, C21 und C22 durch Anordnen einer Vielzahl von MR-Elementen 50 wie oben beschrieben eingerichtet werden. Das heißt, der Magnetsensor 2 weist eine einfache Konfiguration auf. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit mit einer einfachen Konfiguration der Einfluss des Rauschmagnetfelds reduziert werden.
  • Nun werden die Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einem Fall, in dem sich die Stärke des Rauschmagnetfelds Mex mit der Position ändert, unter Bezugnahme auf ein Simulationsergebnis beschrieben. Dazu werden zunächst ein Modell eines Praxisbeispiels und ein Modell eines Vergleichsbeispiels beschrieben, die in der Simulation verwendet wurden. Das Modell des Praxisbeispiels ist ein Modell für den magnetischen Wertgeber 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Das Modell des Vergleichsbeispiels ist ein Modell für einen magnetischen Wertgeber gemäß dem Ausführungsbeispiel, der anstelle des Magnetsensors 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Magnetsensor gemäß dem Vergleichsbeispiel umfasst. Der Magnetsensor gemäß dem Vergleichsbeispiel umfasst nicht die ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22. Im Übrigen ist die Konfiguration des magnetischen Wertgebers gemäß dem Vergleichsbeispiel die gleiche wie die des magnetischen Wertgebers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • In der Simulation wurde der Detektionswert Vs bei einer Änderung der Position (im Folgenden als Relativposition bezeichnet) des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2 unter Anlegen eines Rauschmagnetfelds Mex, dessen Stärke sich mit der Position ändert, ermittelt. Der Detektionswert Vs wurde im Verbund mit der Relativposition ermittelt. Anschließend wurde eine Differenz zwischen dem Detektionswert Vs und der mit dem Detektionswert Vs assoziierten Relativposition ermittelt. Die Differenz wird im Folgenden als Fehler bezeichnet. In der Simulation wiesen das erste und zweite Detektionssignal S1 und S2 in Abwesenheit des Rauschmagnetfelds Mex jeweils einen Offset von Null auf.
  • 10 ist ein Kurvendiagramm, das die Kurvenverläufe des ersten und zweiten Detektionssignals S1 und S2 im Modell des Vergleichsbeispiels zeigt. In 10 stellt die horizontale Achse die relative Position und die vertikale Achse die Werte des ersten und zweiten Detektionssignals S1 und S2 dar. In 10 ist das erste Detektionssignal S1 mit dem Bezugszeichen 71 und das zweite Detektionssignal S2 mit dem Bezugszeichen 72 bezeichnet. Wie in 10 gezeigt, nehmen die Offsets der ersten und zweiten Detektionssignale S1 und S2 mit der relativen Position zu.
  • 11 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Fehler des Modells des praktischen Beispiels und des Modells des Vergleichsbeispiels zeigt. In 11 stellt die horizontale Achse die relative Position und die vertikale Achse den Fehler dar. In 11 ist der Fehler im Modell des Praxisbeispiels durch das Bezugszeichen 73 und der Fehler im Modell des Vergleichsbeispiels durch das Bezugszeichen 74 gekennzeichnet. Wie in 11 gezeigt, variiert der Fehler 74 des Vergleichsbeispiels stark, während der Fehler 73 des Praxisbeispiels im Wesentlichen Null ist. Wie aus dem Simulationsergebnis ersichtlich ist, kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf den Detektionswert Vs reduziert werden.
  • Bisher wurde eine Konfiguration beschrieben, bei der jeder der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 so eingerichtet ist, dass die Änderung seines Widerstandswerts aufgrund der Magnetfeldkomponente MFx Null ist und sich der Widerstand nur aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex ändert. Hier wird der Widerstandswert eines Widerstands als erster Widerstandswert und der Widerstandswert eines direkt mit dem Widerstand verbundenen Korrekturwiderstands als zweiter Widerstandswert bezeichnet. Die vorstehende Konfiguration ist nicht einschränkend, und es können ähnliche Effekte erzielt werden, wenn die Korrekturwiderstände so eingerichtet sind, dass eine Änderung der Summe des ersten und zweiten Widerstandswerts aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex kleiner ist als eine Änderung des ersten Widerstandswerts aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex. Genauer gesagt wird angenommen, dass die Korrekturwiderstände so eingerichtet sind, dass die Änderung der Summe des ersten und des zweiten Widerstandswerts aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex kleiner ist. Bei einer solchen Konfiguration, wie sie in den 9A bis 9C beschrieben ist, verringert sich eine Abweichung (Offset) des Signals (drittes Signal), das dem Potential über der den Widerstand und den Korrekturwiderstand umfassenden Reihenschaltung entspricht, aufgrund des Rauschmagnetfelds Mex im Vergleich zu dem Signal (erstes Signal), das dem Potential über dem Widerstand entspricht. Der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf die Widerstände kann somit reduziert werden, und der Einfluss des Rauschmagnetfelds Mex auf die Potenziale an den Ausgangsanschlüssen kann reduziert werden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 jeweils so eingerichtet, dass die Änderung des zweiten Widerstandswerts durch die Magnetfeldkomponente MFx kleiner ist als die Änderung des ersten Widerstandswerts durch die Magnetfeldkomponente MFx. Dadurch kann verhindert werden, dass das Verhältnis des ersten Signals (siehe 9A) zum dritten Signal (siehe 9C) abfällt. Dadurch kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Absinken der Empfindlichkeit des Magnetsensors 2 gegenüber der Magnetfeldkomponente MFx verhindert werden.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der MR-Elemente 50 in jedem der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 größer als oder gleich der Vielzahl der MR-Elemente 50 in jedem der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann so ein Absinken der Empfindlichkeit des Magnetsensors 2 gegenüber der Magnetfeldkomponente MFx verhindert werden. Ferner kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Anstieg des Widerstandswerts der Halbbrückenschaltung umfassend den ersten und zweiten Widerstand R11 und R12 und den ersten und zweiten Korrekturwiderstand C11 und C12 und ein Anstieg des Widerstandswerts der Halbbrückenschaltung umfassend den dritten und vierten Widerstand R21 und R22 und den dritten und vierten Korrekturwiderstand C21 und C22 unterdrückt werden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie vorab beschrieben, die ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 so eingerichtet, dass die Fehlerkomponenten, die den Harmonischen der idealen Komponenten entsprechen, reduziert werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann so die Detektionsgenauigkeit der relativen Position verbessert werden.
  • Im Übrigen wird der Magnetsensor 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise mit einer konstanten Spannung betrieben. Im Falle der Konstantspannungsansteuerung ist das Potential am ersten Ausgangsport E1 (erstes Detektionssignal S1) bekanntlich durch die Widerstände des ersten und zweiten Widerstands R11 und R12 und die Größe der am Stromversorgungsport V1 angelegten Spannung gegeben. In ähnlicher Weise ist im Falle der Konstantstromansteuerung das Potenzial am ersten Ausgangsport E1 (erstes Detektionssignal S1) bekanntlich durch die Widerstände des ersten bis vierten Widerstands R11, R12, R21 und R22 und den Wert des Stroms für die Konstantstromansteuerung gegeben.
  • Angenommen, ein Signal, das einem Potential zwischen beiden Enden eines gegebenen MR-Elements 50 entspricht, enthält eine ideale Komponente, die periodisch variiert, um einer idealen sinusförmigen Kurve zu folgen, Fehlerkomponenten, die Harmonischen geradzahliger Ordnung der idealen Komponente entsprechen, und Fehlerkomponenten, die Harmonischen ungeradzahliger Ordnung der idealen Komponente entsprechen. Weiter angenommen, dass die ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 so eingerichtet sind, dass sie die Fehlerkomponenten, die den Harmonischen ungeradzahliger Ordnung des ersten und zweiten Detektionssignals S1 und S2 entsprechen, reduzieren. In einem solchen Fall treten bei der Konstantspannungsansteuerung keine Fehlerkomponenten auf, die den harmonischen Komponenten geradzahliger Ordnung im ersten Detektionssignal S1 entsprechen. Im Gegensatz dazu treten bei der Konstantstromansteuerung im ersten Detektionssignal S1 Fehleranteile auf, die harmonischen Komponenten geradzahliger Ordnung entsprechen. Im Falle der Konstantstromansteuerung müssen daher die ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 so eingerichtet werden, dass sowohl die Fehleranteile, die den harmonischen Komponenten geradzahliger Ordnung des ersten Detektionssignals S1 entsprechen, als auch die Fehleranteile, die den harmonischen Komponenten ungeradzahliger Ordnung des ersten Detektionssignals S1 entsprechen, reduziert werden. Unter diesem Gesichtspunkt ist es wünschenswert, dass der Magnetsensor 2 mit einer konstanten Spannung betrieben wird.
  • Die vorangehende Beschreibung des ersten Detektionssignals S1 gilt auch für das zweite Detektionssignal S2.
  • Als nächstes wird ein Linsenpositionsdetektionsbauelement (im Folgenden einfach als Positionsdetektionsbauelement bezeichnet) gemäß der vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Linsenmodul zeigt, das das Positionsdetektionsbauelement gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die das Positionsdetektionsbauelement gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Ein in 12 dargestelltes Linsenmodul 300 ist beispielsweise Teil einer Smartphone-Kamera. Das Linsenmodul 300 wird in Kombination mit einem Bildsensor 310 verwendet, der einen komplementären Metall-Oxid-Silizium-Sensor (CMOS) oder dergleichen verwendet. In dem in 12 dargestellten Beispiel umfasst das Linsenmodul 300 ein dreieckiges Prisma 302 und drei Linsen 303A, 303B und 303C, die zwischen dem Bildsensor 310 und dem Prisma 302 angeordnet sind. Mindestens eine der Linsen 303A, 303B und 303C ist so eingerichtet, dass sie durch eine nicht gezeigte Antriebseinheit bewegt werden kann, so dass zumindest entweder eine Fokussierung oder ein Zoomen durchgeführt werden kann.
  • 13 zeigt eine Linse 303 aus den Linsen 303A, 303B und 303C. Das Linsenmodul 300 umfasst ferner einen Linsenhalter 304, der die Linse 303 hält, und eine Welle 305. Das Linsenmodul 300 kann die Position der Linse 303 in einer optischen Achsenrichtung der Linse 303 unter Verwendung des Linsenhalters 304, der Welle 305 und der nicht dargestellten Antriebseinheit ändern. In 13 gibt der mit dem Symbol D gekennzeichnete Pfeil die Bewegungsrichtung der Linse 303 an.
  • Das Linsenmodul 300 umfasst ferner ein Positionsdetektionsbauelement 301 zur Positionsdetektion der Linse 303, deren Position variabel ist. Das Positionsdetektionsbauelement 301 wird verwendet, um die Position der Linse 303 bei der Durchführung der Fokussierung oder des Zoomens zu detektieren.
  • Das Positionsdetektionsbauelement 301 ist ein magnetisches Positionsdetektionsbauelement und umfasst den Magnetsensor 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und den Magnetfeldgenerator 3 des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Im Linsenmodul 300 sind der Magnetsensor 2 und der Magnetfeldgenerator 3 so eingerichtet, dass sich die Stärke der Magnetfeldkomponente MFx (siehe 2) ändert, wenn sich die Position der Linse 303 in der Bewegungsrichtung D ändert. Insbesondere ist der Magnetsensor 2 feststehend und der Magnetfeldgenerator 3 so eingerichtet, dass er mit der Linse 303 in der Bewegungsrichtung D beweglich ist. Die Bewegungsrichtung D ist parallel zu der in den 1 und 2 dargestellten X-Richtung. Wenn sich die Position der Linse 303 ändert, ändert sich somit die Position des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2, und infolgedessen ändert sich die Stärke der Magnetfeldkomponente MFx.
  • Das Positionsdetektionsbauelement 301 umfasst ferner die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 des vorliegenden Ausführungsbeispiels (siehe 4). Das Positionsdetektionsbauelement 301 erzeugt einen Detektionswert Vs, der eine Übereinstimmung mit der Position der Linse 303 aufweist, auf der Grundlage des ersten und zweiten Detektionssignals S1 und S2, die von dem Magnetsensor 2 erzeugt werden. Die Position der Linse 303 weist eine Entsprechung mit der Position des Magnetfeldgenerators 3 relativ zum Magnetsensor 2 auf. Das Verfahren zum Erzeugen des Detektionswertes Vs durch das Positionsdetektionsbauelement 301 ist das gleiche wie das vorhergehende Verfahren zum Erzeugen des Detektionswertes Vs.
  • [Modifikationsbeispiele]
  • Als nächstes werden erste bis fünfte Modifikationsbeispiele des MR-Elements 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Das erste Modifikationsbeispiel des MR-Elements 50 wird zunächst unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Das erste Modifikationsbeispiel des MR-Elements 50 weist im Grunde die gleiche Konfiguration auf wie das in 7 gezeigte erste Beispiel des MR-Elements 50. Allerdings weist der Schichtfilm 50A im ersten Modifikationsbeispiel in Z-Richtung gesehen eine kreisförmige oder im Wesentlichen kreisförmige ebene Form auf.
  • Als nächstes wird das zweite Modifikationsbeispiel des MR-Elements 50 unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. Das zweite Modifikationsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Modifikationsbeispiel in den folgenden Punkten. Das zweite Modifikationsbeispiel umfasst nicht den Biasmagnetfeldgenerator 50B. Im zweiten Modifikationsbeispiel ist die planare Form des Schichtfilms 50A in Z-Richtung gesehen eine Ellipse, deren Hauptachsenrichtung die Richtung parallel zur X-Richtung schneidet. Die freie Schicht 53 des MR-Elements 50 weist eine magnetische Formanisotropie auf, wobei die Richtung der leichten Magnetisierungsachse die X-Richtung schneidet. Im in 15 dargestellten Beispiel ist die Richtung der leichten Magnetisierungsachse parallel zur Y-Richtung. Die Richtung der leichten Magnetisierungsachse kann auch schräg zur Y-Richtung verlaufen.
  • Als nächstes wird das dritte Modifikationsbeispiel des MR-Elements 50 unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Das dritte Modifikationsbeispiel unterscheidet sich vom zweiten Modifikationsbeispiel in den folgenden Punkten. Im dritten Modifikationsbeispiel umfasst das MR-Element 50 zwei Schichtfilme 50A1 und 50A2 anstelle des Schichtfilms 50A gemäß dem zweiten Modifikationsbeispiel. Die Schichtfilme 50A1 und 50A2 weisen jeweils die gleiche Konfiguration und Form auf wie der Schichtfilm 50A gemäß dem zweiten Modifikationsbeispiel. Die Schichtfilme 50A1 und 50A2 sind durch Elektroden parallel verbunden, um ein Schichtfilmpaar zu bilden. Das Schichtfilmpaar ist durch eine Elektrode mit dem Schichtfilmpaar eines anderen MR-Elements 50 in Reihe verbunden. Beispielsweise sind die Unterseiten der jeweiligen Schichtfilme 50A1 und 50A2 über eine nicht dargestellte untere Elektrode mit den Unterseiten der jeweiligen Schichtfilme 50A1 und 50A2 eines anderen MR-Elements 50 elektrisch verbunden. Die Oberseiten der jeweiligen Schichtfilme 50A1 und 50A2 sind mit den Oberseiten der jeweiligen Schichtfilme 50A1 und 50A2 eines weiteren MR-Elements 50 durch eine nicht gezeigte obere Elektrode elektrisch verbunden.
  • Als nächstes wird das vierte Modifikationsbeispiel des MR-Elements 50 unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. Das vierte Modifikationsbeispiel unterscheidet sich vom zweiten Modifikationsbeispiel in den folgenden Punkten. Die planare Form des Schichtfilms 50A ist in Z-Richtung gesehen ein Rechteck, dessen Längsrichtung die Richtung parallel zur X-Richtung schneidet. Die freie Schicht 53 des MR-Elements 50 weist eine magnetische Formanisotropie auf, wobei die Richtung der leichten Magnetisierungsachse die X-Richtung schneidet. Bei dem in 17 dargestellten Beispiel ist die Richtung der leichten Magnetisierungsachse parallel zur Y-Richtung. Die Richtung der leichten Magnetisierungsachse kann auch schräg zur Y-Richtung verlaufen.
  • Als nächstes wird das fünfte Modifikationsbeispiel des MR-Elements 50 unter Bezugnahme auf 19 beschrieben. Das fünfte Modifikationsbeispiel wird dadurch gebildet, dass die Schichtfilme 50A1 und 50A2 gemäß dem dritten Modifikationsbeispiel durch zwei Schichtfilme 50A3 und 50A4 ersetzt werden, die die gleiche Konfiguration und Form wie die des Schichtfilms 50A gemäß dem vierten Modifikationsbeispiel aufweisen. Die Schichtfilme 50A3 und 50A4 sind durch Elektroden parallel verbunden, um ein Schichtfilmpaar zu bilden. Das Schichtfilmpaar ist durch eine Elektrode mit dem Schichtfilmpaar eines anderen MR-Elements 50 in Serie verbunden. Darüber hinaus umfasst das fünfte Modifikationsbeispiel den vorgenannten Biasmagnetfeldgenerator 50B. Wie bei dem in 8 gezeigten zweiten Beispiel des MR-Elements 50 sind die Magnete 54 und 55 des Biasmagnetfeldgenerators 50B an einer von den Schichtfilmen 50A3 und 50A4 in Z-Richtung verschiedenen Position angeordnet. In Z-Richtung betrachtet, sind die Magnete 54 und 55 so angeordnet, dass sie die Schichtfilme 50A3 und 50A4 überlappen.
  • [Zweites Ausführungsbeispiel]
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 19 beschrieben. 19 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anordnung des dritten und vierten Korrekturwiderstands C21 und C22 verschieden von der im ersten Ausführungsbeispiel. Genauer gesagt befindet sich die Referenzelementgruppe 41 (siehe 6) des dritten Korrekturwiderstands C21 in X-Richtung an der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Position wie die Referenzelementgruppe 41 des ersten Korrekturwiderstands C11 und die Elementgruppe 31 (siehe 5) des ersten Widerstands R11. Die Referenzelementgruppe 41 des vierten Korrekturwiderstands C22 befindet sich in X-Richtung an der gleichen oder im Wesentlichen der gleichen Position wie jede der Referenzelementgruppe 41 des zweiten Korrekturwiderstands C12 und die Elementgruppe 31 des zweiten Widerstands R12 liegt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befinden sich der erste bis vierte Korrekturwiderstand C11, C12, C21 und C22 in X-Richtung an denselben oder im Wesentlichen denselben Positionen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit die Abmessung des Magnetsensors 2 in X-Richtung reduziert werden.
  • Die Konfiguration, der Betrieb und die Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ansonsten die gleichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels.
  • [Drittes Ausführungsbeispiel]
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 20 beschrieben. 20 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Der Magnetsensor 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Magnetsensor 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Elementgruppe 31 (siehe 5) des zweiten Widerstands R12 in X-Richtung um Lp/2 von der Elementgruppe 31 des ersten Widerstands R11 entfernt angeordnet. Die Elementgruppe 31 des vierten Widerstands R22 liegt in X-Richtung Lp/2 von der Elementgruppe 31 des dritten Widerstands R21 entfernt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten in der jeweiligen Vielzahl von MR-Elementen 50, die im zweiten und vierten Widerstand R12 und R22 enthalten sind, die X-Richtung. Mit anderen Worten, die Magnetisierungsrichtung der magnetisierungsfesten Schicht in jeder der Vielzahl von MR-Elementen 50 des zweiten und vierten Widerstands R12 und R22 ist die gleiche wie die der magnetisierungsfesten Schicht in jeder der Vielzahl von MR-Elementen 50 des ersten und dritten Widerstands R11 und R21. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten in der jeweiligen Vielzahl von MR-Elementen 50, die in den zweiten und vierten Korrekturwiderständen C12 und C22 enthalten sind, die -X-Richtung.
  • Die Anordnung der dritten und vierten Korrekturwiderstände C21 und C22 kann die gleiche sein wie im zweiten Ausführungsbeispiel. Die Konfiguration, der Betrieb und die Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ansonsten die gleichen wie beim ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel.
  • [Viertes Ausführungsbeispiel]
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 21 beschrieben werden. 21 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 anders als beim ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Vielzahl von Elementgruppen 41 des ersten Korrekturwiderstands C11 und die Vielzahl von Elementgruppen 41 des dritten Korrekturwiderstands C21 abwechselnd in einer Reihe entlang der X-Richtung angeordnet. In 21 sind zum besseren Verständnis die Vielzahl der Elementgruppen 41 des dritten Korrekturwiderstands C21 schraffiert gezeigt.
  • In ähnlicher Weise sind die Vielzahl der Elementgruppen 41 des zweiten Korrekturwiderstands C12 und die Vielzahl der Elementgruppen 41 des vierten Korrekturwiderstands C22 abwechselnd in einer Reihe entlang der X-Richtung angeordnet. In 21 sind zum besseren Verständnis die Vielzahl der Elementgruppen 41 des vierten Korrekturwiderstands C22 schraffiert gezeigt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Abmessung des Magnetsensors 2 in Y-Richtung reduziert werden, indem die ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 wie oben beschrieben ausgebildet werden.
  • Die Konfiguration des zweiten und vierten Widerstands R12 und R22 und die Konfiguration des zweiten und vierten Korrekturwiderstands C12 und C22 können die gleichen sein wie im dritten Ausführungsbeispiel. Die Konfiguration, der Betrieb und die Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ansonsten die gleichen wie bei der ersten oder dritten Ausführungsbeispiel.
  • [Fünftes Ausführungsbeispiel]
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 22 beschrieben. 22 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anordnung der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 anders als im ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Korrekturwiderstand C11 in -Y-Richtung vor dem vierten Widerstand R22 angeordnet. Der dritte Korrekturwiderstand C21 befindet sich zwischen dem vierten Widerstand R22 und dem ersten Korrekturwiderstand C11.
  • Der zweite Korrekturwiderstand C12 befindet sich in Y-Richtung vor dem dritten Widerstand R21. Der vierte Korrekturwiderstand C22 befindet sich zwischen dem dritten Widerstand R21 und dem zweiten Korrekturwiderstand C12.
  • In 22 geben die Pfeile in der Nähe des ersten bis vierten Widerstands R11, R12, R21 und R22 und des ersten bis vierten Korrekturwiderstands C11, C12, C21 und C22 die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten der Vielzahl von MR-Elementen 50 an, die in den jeweiligen Widerständen enthalten sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befinden sich der erste Widerstand R11, der dritte Widerstand R21, der zweite Korrekturwiderstand C12 und der vierte Korrekturwiderstand C22, in denen die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten der MR-Elemente 50 in X-Richtung liegen, auf der Seite des Substrats 10 in Y-Richtung. Der zweite Widerstand R12, der vierte Widerstand R22, der erste Korrekturwiderstand C11 und der dritte Korrekturwiderstand C21, in denen die Magnetisierungsrichtungen der magnetisierungsfesten Schichten der MR-Elemente 50 die -X-Richtung sind, befinden sich auf der -Y-Richtungsseite des Substrats 10.
  • Die Anordnung der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22, die nicht in der Y-Richtung liegen, und die Anordnung der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 können die gleichen sein wie in einem der zweiten bis vierten Ausführungsbeispiele. Die sonstige Konfiguration, Funktion und Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die gleichen wie die eines der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele.
  • [Sechstes Ausführungsbeispiel]
  • Ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 23 und 24 beschrieben. 23 ist eine Draufsicht, die einen Magnetsensor gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. 24 ist ein Schaltplan, der die Konfiguration des Magnetsensors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Ein Magnetsensor 102 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst einen ersten Widerstand R211, einen zweiten Widerstand R212, einen dritten Widerstand R221, einen vierten Widerstand R222, einen fünften Widerstand R231, einen sechsten Widerstand R232, einen siebten Widerstand R241 und einen achten Widerstand R242, die jeweils so eingerichtet sind, dass sich der Widerstandswert periodisch ändert, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente MFx (siehe 2) periodisch ändert. Die ersten bis achten Widerstände R211, R212, R221, R222, R231, R232, R241 und R242 enthalten jeweils eine Vielzahl von MR-Elementen 50. Die ersten bis achten Widerstände R211, R212, R221, R222, R231, R232, R241 und R242 umfassen jeweils acht Elementgruppen 31 bis 38, die in der ersten Ausführungsbeispiel die in 5 gezeigte Konfiguration und Lagebeziehung aufweisen.
  • Der Magnetsensor 102 umfasst ferner einen ersten Korrekturwiderstand C211, einen zweiten Korrekturwiderstand C212, einen dritten Korrekturwiderstand C221, einen vierten Korrekturwiderstand C222, einen fünften Korrekturwiderstand C231, einen sechsten Korrekturwiderstand C232, einen siebten Korrekturwiderstand C241 und einen achten Korrekturwiderstand C242. Die ersten bis achten Korrekturwiderstände C211, C212, C221, C222, C231, C232, C241 und C242 enthalten jeweils eine Vielzahl von MR-Elementen 50. Die ersten bis achten Korrekturwiderstände C211, C212, C221, C222, C231, C232, C241 und C242 umfassen jeweils auch eine Vielzahl von Elementgruppen 41, die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die in 6 dargestellte Konfiguration und Lagebeziehung aufweisen.
  • Der Magnetsensor 102 umfasst ferner zwei Stromversorgungsanschlüsse V11 und V12, zwei Masseanschlüsse G11 und G12, einen ersten Ausgangsanschluss E11, einen zweiten Ausgangsanschluss E12, einen dritten Ausgangsanschluss E21, einen vierten Ausgangsanschluss E22 und zwei Differenzdetektoren 21 und 22. An die Stromversorgungsanschlüsse V11 und V12 wird jeweils eine Spannung vorgegebener Größe angelegt. Die Masseanschlüsse G11 und G12 sind geerdet. Der Magnetsensor 102 kann mit einer konstanten Spannung oder mit einem konstanten Strom betrieben werden.
  • Die Stromversorgungsanschlüsse V11 und V12 entsprechen einem ersten Anschluss gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Masseanschlüsse G11 und G12 entsprechen einem zweiten Anschluss gemäß der vorliegenden Erfindung. Die ersten bis vierten Ausgangsanschlüsse E11, E12, E21 und E22 entsprechen einem dritten Anschluss gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Differenzdetektor 21 gibt ein Signal, das einer Potentialdifferenz zwischen dem ersten und dem dritten Ausgangsanschluss E11 und E21 entspricht, als erstes Detektionssignal S11 aus. Der Differentialdetektor 22 gibt ein Signal, das einer Potentialdifferenz zwischen dem zweiten und vierten Anschluss E12 und E22 entspricht, als zweites Detektionssignal S12 aus.
  • Die Differenzdetektoren 21 und 22 sind mit der Detektionswerterzeugungsschaltung 4 verbunden (siehe 4). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 den Detektionswert Vs auf der Basis des ersten und zweiten Detektionssignals S11 und S12. Zumindest entweder der Magnetsensor 102 oder die Detektionswerterzeugungsschaltung 4 kann so eingerichtet sein, dass sie in der Lage ist, die Amplitude, die Phase und den Offset jedes der ersten und zweiten Detektionssignale S11 und S12 zu korrigieren. Das Verfahren zum Erzeugen des Detektionswerts Vs ist das gleiche wie das des ersten Ausführungsbeispiels, außer dass die ersten und zweiten Detektionssignale S11 und S12 anstelle der ersten und zweiten Detektionssignale S1 und S2 verwendet werden.
  • Wie in 24 gezeigt, sind der erste Widerstand R211 und der erste Korrekturwiderstand C211 in Reihe zwischen dem Stromversorgungsanschluss V11 und dem ersten Ausgangsanschluss E11 angeschlossen. Der zweite Widerstand R212 und der zweite Korrekturwiderstand C212 sind zwischen dem Masseanschluss G11 und dem ersten Ausgangsanschluss E11 in Reihe geschaltet. Der dritte Widerstand R221 und der dritte Korrekturwiderstand C221 sind in Reihe zwischen dem Stromversorgungsanschluss V11 und dem zweiten Ausgangsanschluss E12 verbunden. Der vierte Widerstand R222 und der vierte Korrekturwiderstand C222 sind in Reihe zwischen dem Masseanschluss G11 und dem zweiten Ausgangsport E12 verbunden.
  • Der fünfte Widerstand R231 und der fünfte Korrekturwiderstand C231 sind in Reihe zwischen dem Stromversorgungsanschluss V12 und dem dritten Ausgangsanschluss E21 geschaltet. Der sechste Widerstand R232 und der sechste Korrekturwiderstand C232 sind in Reihe zwischen dem Masseanschluss G12 und dem dritten Ausgangsanschluss E21 geschaltet. Der siebte Widerstand R241 und der siebte Korrekturwiderstand C241 sind in Reihe zwischen dem Spannungsversorgungsanschluss V12 und dem vierten Ausgangsanschluss E22 geschaltet. Der achte Widerstand R242 und der achte Korrekturwiderstand C242 sind in Reihe zwischen dem Masseanschluss G12 und dem vierten Ausgangsanschluss E22 geschaltet.
  • Wie in 24 gezeigt, sind der erste Widerstand R211 und der zweite Widerstand R212 über einen ersten Verbindungspunkt P11, der mit dem ersten Ausgangsanschluss E11 verbunden ist, in Reihe geschaltet. Der dritte Widerstand R221 und der vierte Widerstand R222 sind über einen zweiten Anschlusspunkt P12, der mit dem zweiten Ausgangsanschluss E12 verbunden ist, in Reihe geschaltet. Der fünfte Widerstand R231 und der sechste Widerstand R232 sind über einen dritten Anschlusspunkt P21, der mit dem dritten Ausgangsanschluss E21 verbunden ist, in Reihe geschaltet. Der siebte Widerstand R241 und der achte Widerstand R242 sind über einen vierten Anschlusspunkt P22, der mit dem vierten Ausgangsanschluss E22 verbunden ist, in Reihe geschaltet.
  • Ein dem ersten Anschlusspunkt P11 gegenüberliegendes Ende (Ende im Schaltplan) des ersten Widerstands R211 ist mit dem ersten Korrekturwiderstand C211 verbunden. Der erste Korrekturwiderstand C211 ist mit dem Stromversorgungsanschluss V11 verbunden.
  • Ein dem ersten Anschlusspunkt P11 gegenüberliegendes Ende (Ende im Schaltplan) des zweiten Widerstands R212 ist mit dem zweiten Korrekturwiderstand C212 verbunden. Der zweite Korrekturwiderstand C212 ist mit dem Masseanschluss G11 verbunden.
  • Ein Ende (Ende im Schaltplan) des dritten Widerstands R221 gegenüber dem zweiten Anschlusspunkt P12 ist mit dem dritten Korrekturwiderstand C221 verbunden. Der dritte Korrekturwiderstand C221 ist mit dem Stromversorgungsanschluss V11 verbunden.
  • Ein dem zweiten Anschlusspunkt P12 gegenüberliegendes Ende (Ende im Schaltplan) des vierten Widerstands R222 ist mit dem vierten Korrekturwiderstand C222 verbunden. Der vierte Korrekturwiderstand C222 ist mit dem Masseanschluss G11 verbunden.
  • Ein dem dritten Anschlusspunkt P21 gegenüberliegendes Ende (Ende im Schaltplan) des fünften Widerstands R231 ist mit dem fünften Korrekturwiderstand C231 verbunden. Der fünfte Korrekturwiderstand C231 ist mit dem Stromversorgungsanschluss V12 verbunden.
  • Ein dem dritten Anschlusspunkt P21 gegenüberliegendes Ende (Ende im Schaltplan) des sechsten Widerstands R232 ist mit dem sechsten Korrekturwiderstand C232 verbunden. Der sechste Korrekturwiderstand C232 ist mit dem Masseanschluss G12 verbunden.
  • Ein dem vierten Anschlusspunkt P22 gegenüberliegendes Ende (Ende im Schaltplan) des siebten Widerstands R241 ist mit dem siebten Korrekturwiderstand C241 verbunden. Der siebte Korrekturwiderstand C241 ist mit dem Stromversorgungsanschluss V12 verbunden.
  • Ein dem vierten Anschlusspunkt P22 gegenüberliegendes Ende (Ende im Schaltplan) des achten Widerstands R242 ist mit dem achten Korrekturwiderstand C242 verbunden. Der achte Korrekturwiderstand C242 ist mit dem Masseanschluss G12 verbunden.
  • Wie in 23 gezeigt, umfasst der Magnetsensor 102 ferner ein Substrat 110 und zwei Stromversorgungsanschlüsse 111 und 112, zwei Masseanschlüsse 113 und 114, einen ersten Ausgangsanschluss 115, einen zweiten Ausgangsanschluss 116, einen dritten Ausgangsanschluss 117 und einen vierten Ausgangsanschluss 118, die sich auf dem Substrat 110 befinden. Die Stromversorgungsanschlüsse 111 und 112 bilden die Stromversorgungsanschlüsse V11 und V12. Die Masseanschlüsse 113 und 114 bilden die Masseanschlüsse G11 und G12. Die ersten bis vierten Ausgangsanschlüsse 115, 116, 117 und 118 bilden die ersten bis vierten Ausgangsanschlüsse E11, E12, E21 und E22.
  • Wie in 23 gezeigt, ist der Magnetsensor 102 in einen ersten Abschnitt 102A und einen zweiten Abschnitt 102B unterteilt. In 23 ist die Grenze zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 102A und 102B durch eine gestrichelte Linie gezeigt. Der zweite Abschnitt 102B befindet sich in Y-Richtung vor dem ersten Abschnitt 102A. Der erste Abschnitt 102A umfasst die ersten bis vierten Widerstände R211, R212, R221 und R222, die ersten bis vierten Korrekturwiderstände C211, C212, C221 und C222, den Stromversorgungsanschluss 111, den Masseanschluss 113 und die ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse 115 und 116. Der zweite Teil 102B umfasst die fünften bis achten Widerstände R231, R232, R241 und R242, die fünften bis achten Korrekturwiderstände C231, C232, C241 und C242, den Stromversorgungsanschluss 112, den Masseanschluss 114 und den dritten und vierten Ausgangsanschluss 117 und 118.
  • Die Anordnung der ersten bis vierten Widerstände R211, R212, R221 und R222 und der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C211, C212, C221 und C222 im ersten Abschnitt 102A ist die gleiche wie die der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 und der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Anordnung der fünften bis achten Widerstände R231, R232, R241 und R242 und der fünften bis achten Korrekturwiderstände C231, C232, C241 und C242 im zweiten Abschnitt 102B ist ebenfalls die gleiche wie die der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 und der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 des ersten Ausführungsbeispiels. Insbesondere befinden sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel der fünfte und sechste Widerstand R231 und R232 an der gleichen Position wie der erste und zweite Widerstand R211 und R212 in X-Richtung. Der siebte und achte Widerstand R241 und R242 befinden sich an der gleichen Position wie der dritte und vierte Widerstand R231 und R232 in X-Richtung.
  • Die oben beschriebene Konfiguration der ersten bis achten Widerstände R211, R212, R221, R222, R231, R232, R241 und R242 bewirkt, dass eine Phasendifferenz der idealen Komponente des zweiten Detektionssignals S12 von der idealen Komponente des ersten Detektionssignals S11 eine ungerade Anzahl mal 1/4 einer vorbestimmten Signalperiode (der Signalperiode der idealen Komponente) beträgt.
  • Die Konfiguration der ersten bis vierten Widerstände R211, R212, R221 und R222 und der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C211, C212, C221 und C222 und die Konfiguration der fünften bis achten Widerstände R231, R232, R241 und R242, und der fünften bis achten Korrekturwiderstände C231, C232, C241 und C242, kann die gleiche sein wie die Konfiguration der ersten bis vierten Widerstände R11, R12, R21 und R22 und der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 gemäß einem der zweiten bis fünften Ausführungsbeispiele. Die sonstige Konfiguration, Funktion und Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die gleichen wie die eines der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, und verschiedene Modifikationen können daran vorgenommen werden. Beispielsweise können die ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22 zwischen den ersten und zweiten Widerständen R11 und R12 angeordnet sein. Alternativ kann der erste Korrekturwiderstand C11 zwischen dem ersten und dritten Widerstand R11 und R21 und der zweite Korrekturwiderstand C12 zwischen dem zweiten und vierten Widerstand R12 und R22 angeordnet sein.
  • Der Magnetsensor gemäß der vorliegenden Erfindung kann anstelle des ersten bis vierten Korrekturwiderstands C11, C12, C21 und C22 einen ersten und zweiten gemeinsamen Korrekturwiderstand enthalten. Der erste und der zweite gemeinsame Korrekturwiderstand können jeweils die gleiche Konfiguration aufweisen wie jeder der ersten bis vierten Korrekturwiderstände C11, C12, C21 und C22. In einem solchen Magnetsensor ist das eine Ende des ersten gemeinsamen Korrekturwiderstands mit dem Stromversorgungsanschluss V1 verbunden. Das andere Ende des ersten gemeinsamen Korrekturwiderstands ist mit einem Ende des ersten Widerstands R11 gegenüber dem ersten Anschlusspunkt P1 und einem Ende des dritten Widerstands R21 gegenüber dem zweiten Anschlusspunkt P2 verbunden. Das eine Ende des zweiten gemeinsamen Korrekturwiderstands ist mit dem Masseanschluss G1 verbunden. Das andere Ende des zweiten gemeinsamen Korrekturwiderstands ist mit einem Ende des zweiten Widerstands R12 gegenüber dem ersten Anschlusspunkt P1 und einem Ende des vierten Widerstands R22 gegenüber dem zweiten Anschlusspunkt P2 verbunden.
  • Die Anzahl und Anordnung der MR-Elemente 50 ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern kann frei gewählt werden, solange die in den Ansprüchen genannten Anforderungen erfüllt sind.
  • Die Vielzahl der MR-Elemente 50 des ersten Widerstands R11 und die Vielzahl der MR-Elemente 50 des zweiten Widerstands R12 können an Positionen angeordnet sein, die symmetrisch zu einer imaginären geraden Linie parallel zur X-Richtung sind. Die Vielzahl der MR-Elemente 50 des dritten Widerstands R21 und die Vielzahl der MR-Elemente 50 des vierten Widerstands R22 können an Positionen angeordnet sein, die symmetrisch um die imaginäre gerade Linie liegen.
  • Der Magnetfeldgenerator 3 kann ein rotierender Maßstab sein, der entlang der Drehrichtung in einer Vielzahl von Paaren von N- und S-Polen magnetisiert ist. Der rotierende Maßstab kann ein ringförmiger Magnet oder ein magnetisches Medium, wie z. B. ein Magnetband, sein, das an einem Ring oder einer Scheibe befestigt ist.
  • Im sechsten Ausführungsbeispiel können der erste Abschnitt 102A und der zweite Abschnitt 102B getrennt sein. Im sechsten Ausführungsbeispiel können die Widerstände R211, R212, R231 und R232 eine erste Wheatstone-Brückenschaltung bilden, und die Widerstände R221, R222, R241 und R242 können eine zweite Wheatstone-Brückenschaltung bilden. Im Falle einer solchen Schaltung können die erste und die zweite Wheatstone-Brückenschaltung mit einer konstanten Spannung oder mit einem konstanten Strom betrieben werden.
  • Offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung in Anbetracht der obigen Lehren möglich. So ist es zu verstehen, dass im Rahmen der beigefügten Patentansprüche und von Äquivalenten davon die Erfindung in anderen Ausführungsbeispielen als den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen ausgeführt werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2009/031558 [0004]
    • EP 2267413 A1 [0004]
    • EP 3385680 A1 [0006, 0007]

Claims (17)

  1. Magnetsensor (2; 102) zum Detektieren eines Zielmagnetfelds (MF), umfassend eine Magnetfeldkomponente (MFx) in einer ersten Richtung und ein von dem Zielmagnetfeld (MF) verschiedenes Rauschmagnetfeld (Mex), wobei der Magnetsensor (2; 102) umfasst einen ersten Widerstand (R11; R211), der einen ersten Widerstandswert aufweist; einen ersten Korrekturwiderstand (C11; C211), der einen zweiten Widerstandswert aufweist; einen ersten Anschluss (V1; V11); und einen zweiten Anschluss (G1; G11), wobei der erste Widerstand (R11; R211) und der erste Korrekturwiderstand (C11; C211) in Reihe zwischen dem ersten Anschluss (V1; V11) und dem zweiten Anschluss (G1; G11) verbunden sind, der erste Widerstand (R11; R211) so eingerichtet ist, dass sich der erste Widerstandswert periodisch ändert, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente (MFx) periodisch ändert, und der erste Korrekturwiderstand (C11; C211) so eingerichtet ist, dass eine Änderung einer Summe des ersten Widerstandswerts und des zweiten Widerstands aufgrund des Rauschmagnetfelds (Mex) kleiner ist als eine Änderung des ersten Widerstands aufgrund des Rauschmagnetfelds (Mex).
  2. Magnetsensor (2; 102) gemäß Anspruch 1, wobei der erste Korrekturwiderstand (C11; C211) so eingerichtet ist, dass eine Änderung des zweiten Widerstandswerts aufgrund der Magnetfeldkomponente (MFx) kleiner ist als eine Änderung des ersten Widerstandswerts aufgrund der Magnetfeldkomponente (MFx).
  3. Magnetsensor (2; 102) gemäß Anspruch 2, wobei der erste Korrekturwiderstand (C11; C211) so eingerichtet ist, dass die Änderung des zweiten Widerstandswerts aufgrund der Magnetfeldkomponente (MFx) Null ist.
  4. Magnetsensor (2; 102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Widerstand (R11; R211) und der erste Korrekturwiderstand (C11; C211) jeweils eine Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) umfassen; die Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) jeweils eine magnetisierungsfeste Schicht (51), die eine Magnetisierung aufweist, deren Richtung festgelegt ist, eine freie Schicht (53), die eine Magnetisierung aufweist, deren Richtung in Abhängigkeit von der Richtung und Stärke der Magnetfeldkomponente (MFx) variabel ist, und eine Zwischenraumschicht (52), die zwischen der magnetisierungsfesten Schicht (51) und der freien Schicht (53) angeordnet ist, aufweisen; eine Richtung der Magnetisierung der magnetisierungsfesten Schicht (51) in jedem der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) des ersten Widerstands (R11; R211) eine erste Magnetisierungsrichtung ist; und eine Richtung der Magnetisierung der magnetisierungsfesten Schicht (51) in jedem der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) des ersten Korrekturwiderstands (C11; C211) eine zweite Magnetisierungsrichtung ist, die der ersten Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt ist.
  5. Magnetsensor (2; 102) gemäß Anspruch 4, wobei: die Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) des ersten Korrekturwiderstands (C11; C211) in einer Reihe entlang der ersten Richtung in einem vorbestimmten Intervall angeordnet sind; und ein Abstand von einem magnetoresistiven Element (50), das sich an einem Ende in der ersten Richtung befindet, zu einem magnetoresistiven Element (50), das sich an dem anderen Ende in der ersten Richtung befindet, unter der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) des ersten Korrekturwiderstands (C11; C211) ein Abstand ist, der einer bis zehn Perioden einer Änderung der Stärke der Magnetfeldkomponente (MFx) entspricht.
  6. Magnetsensor (2; 102) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei eine Anzahl der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) des ersten Widerstands (R11; R211) größer als oder gleich einer Anzahl der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) des ersten Korrekturwiderstands (C11; C211) ist.
  7. Magnetsensor (2; 102) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei jedes der Vielzahl von magnetoresistiven Elementen (50) ferner einen Biasmagnetfeldgenerator (50B) umfasst, der ein Biasmagnetfeld in einer Richtung erzeugt, die die erste Richtung schneidet, wobei das Biasmagnetfeld an die freie Schicht (53) angelegt ist.
  8. Magnetsensor (2; 102) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die freie Schicht (53) eine magnetische Formanisotropie mit einer Richtung einer leichten Magnetisierungsachse aufweist, die die erste Richtung schneidet.
  9. Magnetsensor (2; 102) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Zwischenraumschicht (52) eine Tunnelbarriereschicht ist.
  10. Magnetsensor (2; 102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, der ferner umfasst: einen zweiten Widerstand (R12; R212), der einen dritten Widerstandswert aufweist; einen zweiten Korrekturwiderstand (C12; C212), der einen vierten Widerstandswert aufweist; und einen dritten Anschluss (E1; E11), der zwischen dem ersten Widerstand (R11; 211) und dem ersten Korrekturwiderstand (C11; C211) und dem zweiten Anschluss (G1; G11) angeordnet ist, wobei der zweite Widerstand (R12; R212) und der zweite Korrekturwiderstand (C12; C212) zwischen dem zweiten Anschluss (G1; G11) und dem dritten Anschluss (E1; E11) in Reihe geschaltet sind, der zweite Widerstand (R12; R212) so eingerichtet ist, dass sich der dritte Widerstandswert periodisch ändert, wenn sich die Stärke der Magnetfeldkomponente (MFx) periodisch ändert, und so, dass eine Änderung des dritten Widerstandswerts eine Phase aufweist, die sich von einer Phase einer Änderung des ersten Widerstandswerts unterscheidet, und der zweite Korrekturwiderstand (C12; C212) so eingerichtet ist, dass eine Änderung einer Summe des dritten Widerstandswerts und des vierten Widerstandswerts aufgrund des Rauschmagnetfelds (Mex) kleiner ist als eine Änderung des dritten Widerstandswerts aufgrund des Rauschmagnetfelds (Mex).
  11. Magnetsensor (2; 102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste Anschluss (V1; V11) ein Stromversorgungsanschluss ist, an den eine Spannung vorbestimmter Größe angelegt wird; und der zweite Anschluss (G1; G11) ein Masseanschluss ist, der geerdet ist.
  12. Magnetischer Wertgeber (1), umfassend: den Magnetsensor (2; 102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11; und einen Magnetfeldgenerator (3), der das Zielmagnetfeld (MF) erzeugt, wobei der Magnetsensor (2; 102) und der Magnetfeldgenerator (3) so eingerichtet sind, dass sich die Stärke der Magnetfeldkomponente (MFx) mit einer Änderung einer Position des Magnetfeldgenerators (3) relativ zu dem Magnetsensor (2; 102) ändert.
  13. Magnetischer Wertgeber (1) gemäß Anspruch 12, der ferner eine Detektionswerterzeugungsschaltung (4) umfasst, wobei: der Magnetsensor (2; 102) zumindest ein Detektionssignal (S1; S11) erzeugt, das eine Entsprechung mit der Magnetfeldkomponente (MFx) aufweist; und die Detektionswerterzeugungsschaltung (4) auf der Grundlage des zumindest einen Detektionssignals (S1; S11) einen Detektionswert (Vs) erzeugt, der eine Entsprechung mit der Position des Magnetfeldgenerators (3) relativ zu dem Magnetsensor (2; 102) aufweist.
  14. Magnetischer Wertgeber (1) gemäß Anspruch 13, wobei: der Magnetfeldgenerator (3) ein magnetischer Maßstab ist, der eine Vielzahl von Paaren von N- und S-Polen umfasst, die abwechselnd in einer vorgegebenen Richtung angeordnet sind; das zumindest eine Detektionssignal (S1; S11) eine ideale Komponente enthält, die periodisch variiert, um einer idealen sinusförmigen Kurve zu folgen, und eine Fehlerkomponente, die einer Harmonischen der idealen Komponente entspricht; und der erste Widerstand (R11; R211) so eingerichtet ist, dass er die Fehlerkomponente reduziert.
  15. Linsenpositionsdetektionsbauelement (301) zum Detektieren einer Position einer Linse (303), deren Position variabel ist, wobei das Linsenpositionsdetektionsbauelement folgendes umfasst: den Magnetsensor (2; 102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11; und einen Magnetfeldgenerator (3), der das Zielmagnetfeld erzeugt, wobei die Linse (303) so eingerichtet ist, dass sie in der ersten Richtung beweglich ist, und der Magnetsensor (2; 102) und der Magnetfeldgenerator (3) so eingerichtet sind, dass sich die Stärke der Magnetfeldkomponente (MFx) mit einer Änderung der Position der Linse (303) ändert.
  16. Linsenpositionsdetektionsbauelement (301) gemäß Anspruch 15, ferner umfassend eine Detektionswerterzeugungsschaltung (4), wobei der Magnetsensor (2; 102) zumindest ein Detektionssignal (S1; S11) erzeugt, das eine Entsprechung mit der Magnetfeldkomponente (MFx) aufweist; und die Detektionswerterzeugungsschaltung (4) einen Detektionswert (Vs) erzeugt, der eine Entsprechung mit der Position der Linse (303) auf der Basis des zumindest einen Detektionssignals (S1; S11) aufweist.
  17. Linsenpositionsdetektionsbauelement (301) gemäß Anspruch 16, wobei: der Magnetfeldgenerator (3) ein magnetischer Maßstab ist, der eine Vielzahl von Paaren von N- und S-Polen umfasst, die abwechselnd in einer vorgegebenen Richtung angeordnet sind; das zumindest eine Detektionssignal (S1; S11) eine ideale Komponente enthält, die periodisch variiert, um einer idealen sinusförmigen Kurve zu folgen, und eine Fehlerkomponente, die einer Harmonischen der idealen Komponente entspricht; und der erste Widerstand (R11; R211) ist so eingerichtet, dass er die Fehlerkomponente reduziert.
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