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磁場產生體、磁傳感器系統以及磁傳感器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610459076.X

申請日:

2016.06.22

公開號:

CN106257298A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G01R 33/09申請日:20160622|||公開
IPC分類號: G01R33/09 主分類號: G01R33/09
申請人: TDK株式會社
發明人: 駒﨑洋亮
地址: 日本東京都
優先權: 2015.06.22 JP 2015-124345
專利代理機構: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322 代理人: 楊琦;黃浩
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610459076.X

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.01.25|||2016.12.28

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明所涉及的磁場產生體的特征在于具備被排列成規定的圖形并產生多個外部磁場的多個磁場產生部。多個磁場產生部的各個包含第1鐵磁性體部和第1反鐵磁性體部。第1反鐵磁性體部與第1鐵磁性體部相接并與第1鐵磁性體部交換耦合。第1鐵磁性體部具有磁化。多個磁場產生部中包含第1鐵磁性體部的磁化的方向互相不同的2個磁場產生部。

權利要求書

1.一種磁場產生體,其特征在于:
具備被排列成規定的圖形并產生多個外部磁場的多個磁場產生部,
所述多個磁場產生部的各個包含第1鐵磁性體部和第1反鐵磁性體部,
所述第1反鐵磁性體部與所述第1鐵磁性體部相接并與所述第1鐵磁性體部交換耦合,
所述第1鐵磁性體部具有作為第1鐵磁性體部整體的磁化,
所述多個磁場產生部中包含作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互相不同的2
個磁場產生部。
2.如權利要求1所述的磁場產生體,其特征在于:
所述第1鐵磁性體部包含被層疊的多層的結構層;
所述多層的結構層中包含與所述第1反鐵磁性體部相接的第1鐵磁性層。
3.如權利要求2所述的磁場產生體,其特征在于:
所述多層的結構層中進一步包含處于與所述第1鐵磁性層相比更遠離所述第1反鐵磁
性體部的位置的第2鐵磁性層。
4.如權利要求3所述的磁場產生體,其特征在于:
在所述多層的結構層中進一步包含介于所述第1鐵磁性層與所述第2鐵磁性層之間的
非磁性層。
5.如權利要求4所述的磁場產生體,其特征在于:
所述第1鐵磁性層和所述第2鐵磁性層經由所述非磁性層而進行鐵磁性的交換耦合,所
述第1鐵磁性層和所述第2鐵磁性層中任一個都具有與作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化
相同方向的磁化。
6.如權利要求4所述的磁場產生體,其特征在于:
所述第1鐵磁性層和所述第2鐵磁性層經由所述非磁性層而進行反鐵磁性的交換耦合,
所述第2鐵磁性層具有與作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化相同方向的磁化。
7.如權利要求1所述的磁場產生體,其特征在于:
所述第1鐵磁性體部具有互相朝向相反側的第1面和第2面,
所述第1反鐵磁性體部與所述第1鐵磁性體部的所述第1面相接,
所述多個磁場產生部的各個進一步包含與所述第1鐵磁性體部的所述第2面相接并與
所述第1鐵磁性體部交換耦合的第2反鐵磁性體部。
8.如權利要求7所述的磁場產生體,其特征在于:
所述第1反鐵磁性體部和所述第2反鐵磁性體部是阻隔溫度互相不同的反鐵磁性體部。
9.如權利要求1所述的磁場產生體,其特征在于:
所述第1反鐵磁性體部具有互相朝向相反側的第1面和第2面,
所述第1鐵磁性體部與所述第1反鐵磁性體部的所述第1面相接,
所述多個磁場產生部的各個進一步包含與所述第1反鐵磁性體部的所述第2面相接并
與所述第1反鐵磁性體部交換耦合的第2鐵磁性體部,
所述第2鐵磁性體部具有作為第2鐵磁性體部整體的磁化。
10.一種磁傳感器系統,其特征在于:
是具備相對的位置關系能夠進行變化的刻度尺和磁傳感器,并用于檢測與所述刻度尺
和所述磁傳感器的相對的位置關系相關聯的物理量的磁傳感器系統,
所述刻度尺由磁場產生體構成,
所述磁場產生體具備被排列成規定的圖形并產生多個外部磁場的多個磁場產生部,
所述多個磁場產生部的各個包含第1鐵磁性體部和第1反鐵磁性體部,
所述第1反鐵磁性體部與所述第1鐵磁性體部相接并與所述第1鐵磁性體部交換耦合,
所述第1鐵磁性體部具有作為第1鐵磁性體部整體的磁化,
在所述多個磁場產生部中包含作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互相不同的
2個磁場產生部。
11.如權利要求10所述的磁傳感器系統,其特征在于:
所述多個磁場產生部被排列成一列,
所述多個磁場產生部中的任意的鄰接的2個磁場產生部是作為所述第1鐵磁性體部整
體的磁化的方向互相不同的磁場產生部。
12.如權利要求11所述的磁傳感器系統,其特征在于:
所述鄰接的2個磁場產生部的一方中的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向和
另一方中的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向,與所述多個磁場產生部的列進行
延伸的方向交叉并且是互相相反的方向。
13.如權利要求10所述的磁傳感器系統,其特征在于:
所述多個磁場產生部以構成具有外周部和內周部的集合體的形式被排列成環狀,
所述多個磁場產生部中的任意的鄰接的2個磁場產生部是作為所述第1鐵磁性體部整
體的磁化的方向互相不同的磁場產生部。
14.如權利要求13所述的磁傳感器系統,其特征在于:
所述鄰接的2個磁場產生部的一方中的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向是
從所述外周部朝向所述內周部的方向,另一方中的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的
方向是從所述內周部朝向所述外周部的方向。
15.一種磁傳感器,其特征在于:
具備:
檢測檢測對象的磁場的多個磁檢測元件;以及
產生被施加于所述多個磁檢測元件的多個偏置磁場的偏置磁場產生體,
所述偏置磁場產生體由磁場產生體構成,
所述磁場產生體具備被排列成規定的圖形并產生多個外部磁場的多個磁場產生部,
所述多個磁場產生部的各個包含第1鐵磁性體部和第1反鐵磁性體部,
所述第1反鐵磁性體部與所述第1鐵磁性體部相接并與所述第1鐵磁性體部交換耦合,
所述第1鐵磁性體部具有作為第1鐵磁性體部整體的磁化,
所述多個磁場產生部中包含作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互相不同的2
個磁場產生部,
所述多個偏置磁場的各個,是起因于所述多個磁場產生部中的至少1個磁場產生部中
的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的偏置磁場。
16.如權利要求15所述的磁傳感器,其特征在于:
所述多個磁檢測元件的各個是磁阻效應元件。
17.如權利要求16所述的磁傳感器,其特征在于:
所述磁阻效應元件具備具有方向被固定的磁化的磁化固定層、磁化對應于所述檢測對
象的磁場進行變化的自由層、以及被配置于所述磁化固定層與所述自由層之間的非磁性
層。
18.如權利要求17所述的磁傳感器,其特征在于:
所述多個磁場產生部中的任意的磁場產生部中的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化
的方向,與起因于所述任意的磁場產生部中的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的偏置
磁場被施加的特定的磁檢測元件的所述磁化固定層的磁化的方向相交叉。
19.如權利要求15所述的磁傳感器,其特征在于:
所述多個磁檢測元件中包含串聯連接的第1磁檢測元件和第2磁檢測元件,
所述多個磁場產生部中包含第1以及第2磁場產生部,
施加于所述第1磁檢測元件的偏置磁場起因于所述第1磁場產生部中的作為所述第1鐵
磁性體部整體的磁化,
施加于所述第2磁檢測元件的偏置磁場起因于所述第2磁場產生部中的作為所述第1鐵
磁性體部整體的磁化,
所述第1以及第2磁場產生部是作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互相不同的
磁場產生部。
20.如權利要求15所述的磁傳感器,其特征在于:
所述多個磁檢測元件中包含串聯連接的第1磁檢測元件和第2磁檢測元件,
所述多個磁場產生部中包含第1~第4磁場產生部,
施加于所述第1磁檢測元件的偏置磁場起因于所述第1磁場產生部中的作為所述第1鐵
磁性體部整體的磁化和所述第2磁場產生部中的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化,
施加于所述第2磁檢測元件的偏置磁場起因于所述第3磁場產生部中的作為所述第1鐵
磁性體部整體的磁化和所述第4磁場產生部中的作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化,
所述第1以及第3磁場產生部是鄰接并且作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互
相不同的磁場產生部,
所述第2以及第4磁場產生部是鄰接并且作為所述第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互
相不同的磁場產生部。

說明書

磁場產生體、磁傳感器系統以及磁傳感器

技術領域

本發明涉及具備多個磁場產生部的磁場產生體和包含該磁場產生體的磁傳感器
系統以及磁傳感器。

背景技術

近年來,在各種各樣用途中正在使用檢測相關于動作體的旋轉動作或直線動作的
物理量的磁傳感器系統。在日本專利申請公開2014-209089號公報中記載有具備刻度尺
(scale)和磁傳感器并且以由磁傳感器來產生關聯于與刻度尺和磁傳感器的相對位置關系
的信號的形式進行構成的磁傳感器系統。

磁傳感器包含檢測對象的磁場的磁檢測元件。以下將檢測對象的磁場稱之為對象
磁場。在日本專利申請公開2014-209089號公報中記載有作為磁檢測元件而使用所謂自旋
閥型磁阻效應元件(以下也記作為MR元件)的磁傳感器。自旋閥型的MR元件具備具有方向被
固定的磁化的磁化固定層、磁化對應于對象磁場而進行變化的自由層、被配置于磁化固定
層與自由層之間的非磁性層。在自旋閥型的MR元件中包含非磁性層為隧道勢壘(tunnel
barrier)層的TMR元件、非磁性層為非磁性導電層的GMR元件。

磁傳感器系統的刻度尺具有被排列成規定的圖形并產生多個外部磁場的多個磁
場產生部。一般來說多個磁場產生部分別是由永久磁鐵來進行構成。多個磁場產生部的磁
化的方向是以交替轉換的形式被設定。由此,多個磁場產生部所產生的外部磁場的方向作
交替切換。

在磁傳感器中具有配備了對于磁檢測元件施加偏置磁場(bias magnetic field)
的構件的組件。偏置磁場例如是為了以磁檢測元件相對于對象磁場的強度的變化作線性應
答的形式進行工作而被使用的。另外,在使用了自旋閥型MR元件的磁傳感器中,偏置磁場也
是為了在沒有對象磁場的時候對自由層實施單磁疇化并且使自由層的磁化的方向朝著一
定方向而被使用的。

在日本專利申請公開2014-209089號公報中記載有具備產生被施加于多個MR元件
的多個偏置磁場的偏置磁場產生體的磁傳感器。偏置磁場產生體包含對應于多個MR元件進
行設置的多對磁場產生部。一對磁場產生部是以介于對應于一對磁場產生部之間的MR元件
的形式被配置的。各個磁場產生部是由永久磁鐵構成并會產生外部磁場。

以下如同刻度尺那樣將具備被排列成規定圖形并產生多個外部磁場的多個磁場
產生部的結構體稱作為磁場產生體。在包含偏置磁場產生體的磁傳感器中,構成偏置磁場
產生體的多個磁場產生部被排列成規定的圖形。因此,該偏置磁場產生體也可以被稱作為
磁場產生體。

在包含具備由各個永久磁鐵構成的多個磁場產生部的磁場產生體的磁傳感器系
統或磁傳感器中,會產生如以下所述那樣的問題。像這樣的磁傳感器系統或磁傳感器通常
是在所謂對象磁場的強度不超過永久磁鐵的矯頑力的條件下被使用。但是,因為磁傳感器
系統或磁傳感器能夠在各種各樣的環境下被使用,所以有超過永久磁鐵的矯頑力的強度的
干擾磁場可能會產生一時被施加于永久磁鐵。如果像這樣的干擾磁場被一時施加于永久磁
鐵的話,則永久磁鐵的磁化的方向從當初的方向開始產生變化,即使沒了干擾磁場也會有
變得就這樣從當初的方向開始產生變化的情況。在此情況下,各個磁場產生部所產生的磁
場的方向從所希望的方向進行變化。

另外,就具備由各個永久磁鐵構成的多個磁場產生部的磁場產生體而言,會存在
有所謂不容易將多個磁場產生部排列成所希望的圖形的問題。以下是如同刻度尺那樣將以
多個磁場產生部的磁化的方向進行交替轉換的形式進行設定的磁場產生體作為例子來就
該問題進行詳細說明。在以下說明過程中,多個磁場產生部的磁化的方向被假設為以第1方
向和第2方向進行交替轉換。另外,將磁化被設定為第1方向的多個磁場產生部稱作為多個
第1磁場產生部,并且將磁化被設定為第2方向的多個磁場產生部稱作為多個第2磁場產生
部。該磁場產生部的制作是由以下所述方法來實行。

首先,制作包含磁化沒有被設定成規定方向的多個初始磁場產生部的初始磁場產
生體。接著,相對于成為多個第1磁場產生部的預定的多個初始磁場產生部施加它們的矯頑
力以上的強度的第1方向磁場,并將這些磁化設定成第1方向。此時,相對于成為多個第2磁
場產生部的預定的多個初始磁場產生部,以它們的矯頑力以上的強度的磁場不被施加的形
式去進行控制。磁化被設定成第1方向的多個初始磁場產生部成為多個第1磁場產生部。

接著,相對于成為多個第2磁場產生部的預定的多個初始磁場產生部施加它們的
矯頑力以上的強度的第2方向磁場,將這些磁化設定成第2方向。此時,相對于磁化已被設定
成第1方向的多個第1磁場產生部,以它們的矯頑力以上的強度的磁場不被施加的形式去進
行控制。磁化被設定成第2方向的多個初始磁場產生部成為多個第2磁場產生部。

關于以上所述的磁場產生體的制作方法,有必要在鄰接的2個初始磁場產生部之
間或者在鄰接的第1磁場產生部與初始磁場產生部之間使被施加的磁場的強度有較大差
異。為了使其成為可能而增大鄰接的2個磁場產生部之間的距離等對策是必要的。因此,對
于具備由各個永久磁鐵構成的多個磁場產生部的磁場產生體來說將多個磁場產生部排列
成所希望的圖形并不是件容易的事。

另外,如果增大鄰接的2個磁場產生部之間的距離,則會產生所謂多個磁場產生部
的配置自由度降低或多個磁場產生部的占有面積增大的問題。再有,還會產生所謂在鄰接
的2個磁場產生部之間的外部磁場的變化變得緩慢并且將磁場產生體作為刻度尺來使用的
磁傳感器系統的分辨率降低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多個磁場產生部被排列成所希望的圖形并且相對于
干擾磁場的耐受性高的磁場產生體和包含該磁場產生體的磁傳感器系統以及磁傳感器。

本發明的磁場產生體具備被排列成規定的圖形并產生多個外部磁場的多個磁場
產生部。多個磁場產生部的各個包含第1鐵磁性體部和第1反鐵磁性體部。第1反鐵磁性體部
與第1鐵磁性體部接觸并與第1鐵磁性體部交換耦合。第1鐵磁性體部具有作為第1鐵磁性體
部整體的磁化。多個磁場產生部中包含作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互相不同的2
個磁場產生部。

在本發明的磁場產生體中,第1鐵磁性體部也可以包含被層疊的多層的結構層。在
此情況下,在多層的結構層中包含與第1反鐵磁性體部相接的第1鐵磁性層。多層的結構層
中也可以進一步包含處于比第1鐵磁性層更遠離第1反鐵磁性體部的位置的第2鐵磁性層。
在多層的結構層中也可以進一步包含介于第1鐵磁性層與第2鐵磁性層之間的非磁性層。第
1鐵磁性層和第2鐵磁性層也可以經由非磁性層進行鐵磁性的交換耦合。在此情況下,第1鐵
磁性層和第2鐵磁性層中任一個都具有與作為第1鐵磁性體部整體的磁化相同方向的磁化。
或者,第1鐵磁性層和第2鐵磁性層也可以經由非磁性層進行反鐵磁性的交換耦合。在此情
況下,第2鐵磁性層具有與作為第1鐵磁性體部整體的磁化相同方向的磁化。

另外,在本發明的磁場產生體中,也可為,第1鐵磁性體部具有互相朝向相反側的
第1面和第2面,第1反鐵磁性體部與第1鐵磁性體部的第1面相接。在此情況下,多個磁場產
生部的各個也可以進一步包含與第1鐵磁性體部相接的第2面并與第1鐵磁性體部進行交換
耦合的第2反鐵磁性體部。第1反鐵磁性體部和第2反鐵磁性體部也可以是阻隔溫度互相不
同的反鐵磁性體部。

另外,在本發明的磁場產生體中,也可為,第1反鐵磁性體部具有互相朝向相反側
的第1面和第2面,第1鐵磁性體部與第1反鐵磁性體部的第1面相接。在此情況下,多個磁場
產生部的各個也可以進一步包含與第1反鐵磁性體部的第2面相接并與第1反鐵磁性體部進
行交換耦合的第2鐵磁性體部。第2鐵磁性體部具有作為第2鐵磁性體部整體的磁化。

本發明的磁傳感器系統為具備相對的位置關系能夠進行變化的刻度尺和磁傳感
器,并用于檢測關聯于刻度尺與磁傳感器的相對位置關系的物理量的磁傳感器系統。刻度
尺是由本發明的磁場產生體構成。

在本發明的磁傳感器系統中,多個磁場產生部也可以被排列成一列。在此情況下,
多個磁場產生部中的任意的鄰接的2個磁場產生部也可以是作為第1鐵磁性體部整體的磁
化的方向互相不同的磁場產生部。另外,鄰接的2個磁場產生部的一方中的作為第1鐵磁性
體部整體的磁化的方向和另一方中的作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向也可以與多個
磁場產生部的列進行延伸的方向交叉并且是互相相反的方向。

另外,在本發明的磁傳感器系統中,多個磁場產生部也可以以構成具有外周部和
內周部的集合體的形式被排列成環狀。在此情況下,多個磁場產生部中的任意的鄰接的2個
磁場產生部也可以是一種作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互相不同的磁場產生部。
另外,鄰接的2個磁場產生部的一方中的作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向也可以是從
外周部朝向內周部的方向,另一方中的作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向也可以是從
內周部朝向外周部的方向。

本發明的磁傳感器具備檢測對象磁場的多個磁檢測元件、產生被施加于多個磁檢
測元件的多個偏置磁場的偏置磁場產生體。偏置磁場產生體是由本發明的磁場產生體構
成。多個偏置磁場各自是起因于多個磁場產生部中至少1個磁場產生部中的作為第1鐵磁性
體部整體的磁化的偏置磁場。

在本發明的磁傳感器中,多個磁檢測元件各自也可以是磁阻效應元件。磁阻效應
元件也可以具備具有方向被固定的磁化的磁化固定層、磁化對應于對象磁場進行變化的自
由層、被配置于磁化固定層與自由層之間的非磁性層。另外,多個磁場產生部中的任意磁場
產生部中的作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向也可以與起因于任意磁場產生部中的作
為第1鐵磁性體部整體的磁化的偏置磁場被施加的特定磁檢測元件的磁化固定層的磁化的
方向相交叉。

另外,在本發明的磁傳感器中,可以為,在多個磁檢測元件中包含被串聯連接的第
1磁檢測元件和第2磁檢測元件,在多個磁場產生部中包含第1以及第2磁場產生部。施加于
第1磁檢測元件的偏置磁場起因于第1磁場產生部中的作為第1鐵磁性體部整體的磁化。施
加于第2磁檢測元件的偏置磁場起因于第2磁場產生部中的作為第1鐵磁性體部整體的磁
化。第1以及第2磁場產生部是作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互相不同的磁場產生
部。

另外,在本發明的磁傳感器中,可以為,在多個磁檢測元件中包含串聯連接的第1
磁檢測元件和第2磁檢測元件,多個磁場產生部中包含第1~第4磁場產生部。施加于第1磁
檢測元件的偏置磁場起因于第1磁場產生部中的作為第1鐵磁性體部整體的磁化和第2磁場
產生部中的作為第1鐵磁性體部整體的磁化。施加于第2磁檢測元件的偏置磁場起因于第3
磁場產生部中的作為第1鐵磁性體部整體的磁化和第4磁場產生部中的作為第1鐵磁性體部
整體的磁化。第1以及第3磁場產生部是鄰接并且作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向互
相不同的磁場產生部。第2以及第4磁場產生部是鄰接并且作為第1鐵磁性體部整體的磁化
的方向互相不同的磁場產生部。

關于在本發明的磁場產生體中的各個磁場產生部,通過第1反鐵磁性體部和第1鐵
磁性體部進行交換耦合從而規定作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向。在各個磁場產生
部上即使暫時性地施加了能夠使作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向進行反轉的強度的
干擾磁場,如果沒有了這樣的干擾磁場的話,則作為第1鐵磁性體部整體的磁化的方向會返
回到當初的方向。另外,本發明的磁場產生體即使不增大鄰接的2個磁場產生部之間的距離
也能夠容易地進行制作。因此,根據本發明,能夠實現多個磁場產生部被排列成所希望的圖
形并且相對于干擾磁場的耐受性高的磁場產生體和包含該磁場產生體的磁傳感器系統以
及磁傳感器。

本發明的其他目的和特征以及益處由以下說明就會得以充分了解。

附圖說明

圖1是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁傳感器系統概略結構的立體圖。

圖2是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁場產生體的一部分的立體圖。

圖3是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁場產生部的第1例的側面圖。

圖4是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁場產生部的第2例的側面圖。

圖5是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁場產生部的第3例的側面圖。

圖6是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁場產生部的第4例的側面圖。

圖7是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁場產生部的第5例的側面圖。

圖8是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁場產生部的第7例的側面圖。

圖9是表示本發明的第1實施方式所涉及的磁場產生部的第8例的側面圖。

圖10是本發明的第1實施方式所涉及的磁傳感器的立體圖。

圖11是本發明的第1實施方式所涉及的磁傳感器的電路圖。

圖12是表示本發明的第1實施方式所涉及的MR元件結構的一個例子的側面圖。

圖13是表示永久磁鐵的磁化曲線的特性圖。

圖14是表示磁場產生部的磁化曲線的特性圖。

圖15是表示本發明的第2實施方式所涉及的磁傳感器系統概略結構的立體圖。

圖16是表示本發明的第3實施方式所涉及的磁傳感器系統概略結構的立體圖。

圖17是本發明的第3實施方式所涉及的磁傳感器的電路圖。

圖18是表示本發明的第3實施方式所涉及的磁傳感器的一部分的截面圖。

圖19是表示本發明的第3實施方式所涉及的MR元件和磁場產生部的結構的一個例
子的側面圖。

圖20是表示本發明的第3實施方式所涉及的磁傳感器系統的變形例的概略結構的
立體圖。

圖21是本發明的第4實施方式所涉及的磁傳感器的電路圖。

圖22是表示本發明的第4實施方式所涉及的磁傳感器的一部分的截面圖。

圖23是本發明的第5實施方式所涉及的磁傳感器的電路圖。

圖24是本發明的第6實施方式所涉及的磁傳感器系統電路結構的電路圖。

圖25是本發明的第7實施方式所涉及的磁傳感器系統電路結構的電路圖。

具體實施方式

[第1實施方式]

以下是參照附圖并就本發明的實施方式進行詳細說明。首先,參照圖1并就本發明
的第1實施方式所涉及的磁傳感器系統得概略結構進行說明。本實施方式所涉及的磁傳感
器系統具備相對位置可以進行變化的刻度尺(scale)1和磁傳感器4,是用于檢測與刻度尺1
和磁傳感器4的相對位置關系相關聯的物理量的磁傳感器系統。本實施方式中的刻度尺1是
由本實施方式所涉及的磁場產生體100構成的線性刻度尺(linear scale)。磁場產生體100
具備被排列成規定的圖形并且產生多個外部磁場的多個磁場產生部200。在本實施方式中,
多個磁場產生部200被排列成一列。

在本實施方式中,將多個磁場產生部200的列進行延伸的方向設定為X方向。另外,
將垂直于X方向的2個方向并且互相進行垂直的2個方向設定為Y方向和Z方向。還有,在本申
請中所使用的X方向、Y方向、Z方向中的任一個都是以在圖1中用雙方向的箭頭進行表示的
形式作為包括特定的一個方向和其反方向的方向來定義的。另外,磁場的方向或磁化的方
向是作為只表示特定的一個方向的方向來定義的。

多個磁場產生部200各自的形狀例如是長方體形狀。多個磁場產生部200的X方向
的寬度相等或者基本相等。刻度尺1具有垂直于Z方向的側面1a。磁傳感器4被配置于與刻度
尺1的側面1a進行相對的位置。刻度尺1和磁傳感器4的一方連動于沒有圖示的動作體并在X
方向上作直線移動。由此,刻度尺1與磁傳感器4的相對位置關系產生變化。磁傳感器系統檢
測作為關聯于刻度尺1與磁傳感器4的相對位置關系的物理量的相對于磁傳感器4的刻度尺
1的相對位置或速度。

如果刻度尺1與磁傳感器4的相對位置關系產生變化,則被施加于磁傳感器4的磁
場的方向基于磁傳感器4的對象磁場即多個磁場產生部200所產生的多個外部磁場的一部
分進行變化。在圖1所表示的例子中,對象磁場的X方向正投影成分在磁傳感器4被配置的位
置上振動。

接著,參照圖1~圖3并就多個磁場產生部200的結構作如下詳細說明。圖2是表示
磁場產生體100的一部分的立體圖。圖3是表示磁場產生部200的第1例的側面圖。如圖3所
示,多個磁場產生部200各自包含第1鐵磁性體部220和第1反鐵磁性體部210。在本實施方式
中,第1鐵磁性體部220和第1反鐵磁性體部210沿著Y方向被層疊。第1鐵磁性體部220具有互
相朝向相反側的第1面220a和第2面220b。第1反鐵磁性體部210與第1鐵磁性體部220的第1
面220a相接并與第1鐵磁性體部220交換耦合。

第1鐵磁性體部220具有作為第1鐵磁性體部220整體的磁化。還有,所謂作為第1鐵
磁性體部220整體的磁化是指對第1鐵磁性體部220整體中的原子、結晶晶格等的每單位磁
矩的向量和進行體積平均的值。以下將作為第1鐵磁性體部220整體的磁化單單稱作為第1
鐵磁性體部220的磁化。圖1以及圖2中的空心箭頭是表示第1鐵磁性體部220的磁化的方向。

在本實施方式所涉及的磁場產生體100中,通過第1反鐵磁性體部210和第1鐵磁性
體部220進行交換耦合從而規定第1鐵磁性體部220的磁化的方向。由此,磁場產生體100具
有對于干擾磁場的高耐受性。對此會在后面作詳細說明。

在多個磁場產生部200中包含第1鐵磁性體部220的磁化的方向互相不同的2個磁
場產生部。在圖2中,符號200A,200B表示多個磁場產生部200中的任意的鄰接的2個磁場產
生部。如圖2所示,2個磁場產生部200A,200B是第1鐵磁性體部220的磁化的方向互相不同的
磁場產生部。在本實施方式中特別是磁場產生部200A中的第1鐵磁性體部220的磁化的方向
和磁場產生部200B中的第1鐵磁性體部220的磁化的方向與多個磁場產生部200的列進行延
伸的方向(X方向)進行交叉,并且是互相相反的方向。

在此,如圖2所示定義第1方向D1和第2方向D2。在本實施方式中,第1以及第2方向
D1,D2分別為平行于Z方向的特定的一個方向。在圖2中第1方向D1為朝向左下側的方向。第2
方向D2為與第1方向D1相反的方向。在圖2所表示的例子中,磁場產生部200A中的第1鐵磁性
體部220的磁化的方向為第1方向D1。磁場產生部200B中的第1鐵磁性體部220的磁化的方向
為第2方向D2。

第1鐵磁性體部220既可以由1層鐵磁性層來進行構成也可以包含被層疊的多層的
結構層。圖3所表示的磁場產生部200的第1例子是第1鐵磁性體部220由1層鐵磁性層構成的
情況的例子。在第1例子中,第1鐵磁性體部220(鐵磁性層)由含有Co、Fe、Ni中1個以上的元
素的鐵磁性材料形成。作為像這樣的鐵磁性材料的例子可以列舉CoFe或CoFeB、CoNiFe。第1
反鐵磁性體部210由IrMn、PtMn等反鐵磁性材料形成。

以下是參照圖4~圖9并就磁場產生部200的第2~第8例子進行說明。第2~第8例
子無論哪一個都是第1鐵磁性體部220包含被層疊的多層的結構層的例子。

圖4表示磁場產生部200的第2例子。在第2例子中,在第1鐵磁性體部220的多層的
結構層中包含與第1反鐵磁性體部210相接的第1鐵磁性層221、處于比第1鐵磁性層221更遠
離第1反鐵磁性體部210的位置的第2鐵磁性層222。第1鐵磁性層221和第2鐵磁性層222無論
哪一個都具有與第1鐵磁性體部220的磁化相同方向的磁化。在圖4中,第1以及第2鐵磁性層
221,222內的空心箭頭表示第1以及第2鐵磁性層221,222的磁化的方向。還有,即使是在與
這以后的說明過程中所使用的圖4相同的圖中,關于第1以及第2鐵磁性層221,222等鐵磁性
層的磁化的方向也使用與圖4相同的表示方式。

為了放大磁場產生部所產生的外部磁場并且對磁場產生部200實行小型化而第1
鐵磁性體部220優選包含由飽和磁通密度大的鐵磁性材料形成的鐵磁性層。但是,像這樣的
鐵磁性層與第1反鐵磁性體部210的交換耦合能量未必大。因此,在第2例子中優選由能夠增
大與第1反鐵磁性體部210的交換耦合能量的鐵磁性材料來形成第1鐵磁性層221,并且優選
由飽和磁通密度比構成第1鐵磁性層221的鐵磁性材料來得大的鐵磁性材料來形成第2鐵磁
性層222。由此,就能夠既增大第1鐵磁性體部220與第1反鐵磁性體部210的交換耦合能量又
增大磁場產生部200所產生的外部磁場,并且能夠對磁場產生部200實行小型化。作為第1鐵
磁性層221的例子可以列舉CoFe層。作為第2鐵磁性層222的例子可以列舉Fe層。

圖5表示磁場產生部200的第3例子。在第3例子中,在第1鐵磁性體部220的多層的
結構層中與第2例子相同包含第1以及第2鐵磁性層221,222。第1鐵磁性層221和第2鐵磁性
層222既可以由相同的鐵磁性材料來進行形成又可以由不同的鐵磁性材料來形成。

另外,在第3例子所涉及的多層的結構層中進一步包含介于第1鐵磁性層221與第2
鐵磁性層222之間的非磁性層224。作為非磁性層224的材料是使用例如Ru。在第3例子中,第
1鐵磁性層221和第2鐵磁性層222是以它們的磁化的方向成為相同的形式通過非磁性層224
而鐵磁性地進行交換耦合。第1鐵磁性層221和第2鐵磁性層222無論哪一個都具有與第1鐵
磁性體部220的磁化相同的方向的磁化。非磁性層224的厚度被設定成第1鐵磁性層221與第
2鐵磁性層222的交換耦合不會消失的那樣的厚度。

圖6表示磁場產生部200的第4例子。在第4例子中,在第1鐵磁性體部220的多層的
結構層中與第3例子相同包含第1鐵磁性層221、第2鐵磁性層222以及非磁性層224。在第4例
子中,第1鐵磁性層221和第2鐵磁性層222是以它們的磁化的方向成為互相相反的形式通過
非磁性層224來進行反鐵磁性的交換耦合。第1鐵磁性層221具有與第1鐵磁性體部220的磁
化相反方向的磁化,第2鐵磁性層222具有與第1鐵磁性體部220的磁化相同方向的磁化。

在第4例子中,第2鐵磁性層222整體中的每單位磁矩的總和大于第1鐵磁性層221
整體中的每單位磁矩的總和。因此,在第4例子中,第1鐵磁性體部220的磁化的方向與第2鐵
磁性層222的磁化的方向相一致。

作為第1鐵磁性層221的例子可以列舉Co90Fe10層。作為第2鐵磁性層222的例子可
以列舉Co30Fe70層。還有,Co90Fe10層是表示由90原子%的Co和10原子%的Fe構成的合金,
Co30Fe70層是表示由30原子%的Co和70原子%的Fe構成的合金。第2鐵磁性層222的厚度優
選大于第1鐵磁性層221的厚度。

在第4例子中,會有反鐵磁性地進行耦合的第1鐵磁性層221與第2鐵磁性層222的
交換耦合能量變得大于第1反鐵磁性體部210與第1鐵磁性層221的交換耦合能量的情況。在
此情況下,能夠提高第2鐵磁性層222的磁化的固定力,其結果能夠提高相對于干擾磁場的
磁場產生體100的耐受性。

圖7表示磁場產生部200的第5例子。在第5例子中,多個磁場產生部200各自除了第
1鐵磁性體部220以及第1反鐵磁性體部210之外還包含與第1鐵磁性體部220的第2面220b相
接并與第1鐵磁性體部220交換耦合的第2反鐵磁性體部230。作為形成第2反鐵磁性體部230
的反鐵磁性材料例如可以使用與第1例子中的第1反鐵磁性體部210相同的反鐵磁性材料。
在第5例子中特別是第1反鐵磁性體部210和第2反鐵磁性體部230是由相同的反鐵磁性材料
來形成的。

另外,在第5例子中,在第1鐵磁性體部220的多個的結構層中與第2例子相同包含
第1以及第2鐵磁性層221,222。在第5例子所涉及的多層的結構層中進一步包含處于與第1
以及第2鐵磁性層221,222相比更遠離第1反鐵磁性體部210的位置并且與第2反鐵磁性體部
230相接的第3鐵磁性層223。第1鐵磁性層221和第2鐵磁性層222以及第3鐵磁性層223無論
哪一個都具有與第1鐵磁性層220的磁化相同方向的磁化。在第5例子中,優選由能夠增大與
第1以及第2反鐵磁性體部210,230的交換耦合能量的鐵磁性材料來形成第1以及第3鐵磁性
層221,223,并且優選由飽和磁通密度比構成第1以及第3鐵磁性層221,223的鐵磁性材料來
得大的鐵磁性材料來形成第2鐵磁性層222。作為第1以及第3鐵磁性層221,223的例子可以
列舉CoFe層。作為第2鐵磁性層222的例子可以列舉Fe層。

第1鐵磁性體部220的磁化的方向是通過第1以及第2反鐵磁性體部210,230與第1
鐵磁性體部220進行交換耦合來規定的。在第5例子中,與磁場產生部200只包含第1反鐵磁
性體部210以及第1鐵磁性體部220的情況相比較相對能夠提高第1鐵磁性體部220的磁化的
固定力,其結果就能夠提高磁場產生體100的對于干擾磁場的耐受性。

還有,在第5例子中,也可以取代圖7所表示的第1鐵磁性體部220而使用圖3所表示
的第1例子中的第1鐵磁性體部220。在此情況下也是第1鐵磁性體部220的磁化的方向是通
過第1以及第2反鐵磁性體部210,230與第1鐵磁性體部220進行交換耦合來規定的。

接著,就磁場產生部200的第6例子作如下說明。第6例子中的磁場產生部200的結
構基本上與圖7所表示的第5例子中的磁場產生部200相同。但是,在第6例子中第1反鐵磁性
體部210和第2反鐵磁性體部230其阻隔溫度互相不同。

以下是就第6例子的作用以及效果進行說明。在此,以第1反鐵磁性體部210為IrMn
層;第2反鐵磁性體部230為PtMn層;第1以及第3鐵磁性層221,223為CoFe層的情況為例子來
進行說明。在此情況下,第1反鐵磁性體部210與第1鐵磁性層221的耦合力強于第2反鐵磁性
體部230與第3鐵磁性層223的耦合力。另外,第2反鐵磁性體部230(PtMn層)其阻隔溫度高于
第1反鐵磁性體部210(InMn層)。在此情況下,如果磁場產生部200的溫度超過第1反鐵磁性
體部210的阻隔溫度的話則,第1反鐵磁性體部210與第1鐵磁性層221之間的交換耦合消失。
但是,如果磁場產生部200的溫度是小于第2反鐵磁性體部230的阻隔溫度,則第2反鐵磁性
體部230與第3鐵磁性層223之間的交換耦合不消失,第1鐵磁性體部220的磁化的方向不產
生變化。之后,如果磁場產生部200的溫度變成小于第1反鐵磁性體部210的阻隔溫度,則就
這樣第1鐵磁性體部220的磁化的方向被維持,并且第1反鐵磁性體部210與第1鐵磁性層221
之間的強耦合被復原。綜上所述,根據第6例子,能夠實現即使曝以高溫,第1鐵磁性體部220
的磁化的方向也難以產生變化的磁場產生體100。

圖8表示磁場產生部200的第7例子。在第7例子中,多個磁場產生部200各自與第5
例子相同包含第1鐵磁性體部220、第1反鐵磁性體部210以及第2反鐵磁性體部230。另外,在
第1鐵磁性體部220的多層的結構層中與第5例相同包含第1~第3鐵磁性層221,222,223。構
成第1~第3鐵磁性層221~223的鐵磁性材料既可以完全相同又可以完全不同。并且也可以
2個相同。

另外,在第7例子所涉及的多層的結構層中進一步包含介于第1鐵磁性層221與第2
鐵磁性層222之間的非磁性層224、介于第2鐵磁性層222與第3鐵磁性層223之間的非磁性層
225。作為非磁性層224,225的材料可以使用例如Ru。第1鐵磁性層221與第2鐵磁性層222經
由非磁性層224反鐵磁性地進行交換耦合。第2鐵磁性層222與第3鐵磁性層223經由非磁性
層225反鐵磁性地進行交換耦合。第1以及第3鐵磁性層221,223具有與第1鐵磁性體部220的
磁化相反方向的磁化,第2鐵磁性層222具有與第1鐵磁性體部220的磁化相同方向的磁化。

在第7例子中,第2鐵磁性層222整體中的每單位磁矩的總和大于第1以及第3鐵磁
性層221,223整體中的每單位磁矩的總和。因此,在第7例子中,第1鐵磁性體部220的磁化的
方向與第2鐵磁性層222的磁化的方向相一致。

圖9表示磁場產生部200的第8例子。在第8例子中,多個磁場產生部200各自與第5
例子相同包含第1鐵磁性體部220、第1反鐵磁性體部210以及第2反鐵磁性體部230。另外,在
第1鐵磁性體部220的多層的結構層中與第5例相同包含第1~第3鐵磁性層221,222,223。構
成第1~第3鐵磁性層221~223的鐵磁性材料既可以完全相同又可以完全不同。并且也可以
2個相同。

第1反鐵磁性體部210具有互相朝向相反側的第1面210a和第2面210b。第1鐵磁性
體部220與第1反鐵磁性體部210的第1面210a相接。第8例子中的多個磁場產生部200各自進
一步包含與第1反鐵磁性體部210的第2面210b相接并與第1反鐵磁性體部210交換耦合的第
2鐵磁性體部240。第2鐵磁性體部240具有作為第2鐵磁性體部240整體的磁化。以下將第2鐵
磁性體部240整體的磁化單單稱之為第2鐵磁性體部240的磁化。第2鐵磁性體部240的磁化
的方向與第1鐵磁性體部200的磁化的方向相同。

第2鐵磁性體部240具有互相朝向相反側的第1面240a和第2面240b。第2鐵磁性體
部240的第1面240a與第1反鐵磁性體部210的第2面210b相接。第8例子中的多個磁場產生部
200各自進一步包含與第2鐵磁性體部240的第2面240b相接并與第2鐵磁性體部240交換耦
合的第3反鐵磁性體部250。構成第1~第3反鐵磁性體部210,230,250的反鐵磁性材料既可
以完全相同又可以完全不同,并且也可以2個相同。

第2鐵磁性體部240包含被層疊的多層的結構層。多層的結構層中包含與第1反鐵
磁性體部210相接的第1鐵磁性層241、處于與第1鐵磁性層241相比更加遠離第1反鐵磁性體
部210的位置的第2鐵磁性層242、處于與第1以及第2鐵磁性層241,242相比更加遠離第1反
鐵磁性體部210的位置并且與第3反鐵磁性體部250相接的第3鐵磁性層243。構成第1~第3
鐵磁性層241~243的鐵磁性材料既可以完全相同又可以完全不同,并且也可以2個相同。

第8例子的磁場產生部200包含具有相同方向的磁化的2個鐵磁性體部220,240。由
此,根據第8例子,能夠提高磁場產生體100的對于干擾磁場的耐受性。另外,在第8例子中,
能夠由1個反鐵磁性體部210在相同方向上規定2個鐵磁性體部220,240的磁化的方向。因
此,在第8例子中,能夠有效地制作具有相同方向的磁化的2個鐵磁性體部220,240。

在第8例子中,取代圖9所表示的第1鐵磁性體部220而既可以使用圖3所表示的第1
例子中的第1鐵磁性體部220,又可以使用圖8所表示的第7例子中的第1鐵磁性體部220。另
外,取代圖9所表示的第2鐵磁性體部240而既可以使用與圖3所表示的第1例子中的第1鐵磁
性體部220相同結構的鐵磁性體部,又可以使用與圖8所表示的第7例子中的第1鐵磁性體部
220相同結構的鐵磁性體部。另外,本實施方式中的磁場產生部200的結構也可以是從圖9所
表示的磁場產生部200的結構除去第2以及第3反鐵磁性體部230,250的結構。

接著,參照圖10以及圖11并就本實施方式中的磁傳感器4的結構的一個例子作如
下說明。圖10是磁傳感器4的立體圖。圖11是磁傳感器4的電路圖。磁傳感器4具備4個磁阻效
應元件(以下記作為MR元件)10A,10B,10C,10D、未圖示的基板、2個上部電極31,32、2個下部
電極41,42。下部電極41,42被配置于未圖示的基板之上。

上部電極31具有基部310、從基部310分叉成兩支的枝部311,312。上部電極32具有
基部320從基部320分叉成兩支的枝部321,322。下部電極41具有基部410、從基部410分叉成
兩支的枝部411,412。下部電極42具有基部420從基部420分叉成兩支的枝部421,422。上部
電極31的枝部311與下部電極41的枝部411相對。上部電極31的枝部312與下部電極42的枝
部421相對。上部電極32的枝部321與下部電極41的枝部412相對。上部電極32的枝部322與
下部電極42的枝部422相對。

MR元件10A被配置于下部電極41的枝部411與上部電極31的枝部311之間。MR元件
10B被配置于下部電極42的枝部421與上部電極31的枝部312之間。MR元件10C被配置于下部
電極42的枝部422與上部電極32的枝部322之間。MR元件10D被配置于下部電極41的枝部412
與上部電極32的枝部321之間。

如圖10所示,上部電極31的基部310包含第1輸出端口E1。上部電極32的基部320包
含第2輸出端口E2。下部電極41的基部410包含電源端口V。下部電極42的基部420包含接地
端口G。

MR元件10A和MR元件10B經由上部電極31被串聯連接。MR元件10C和MR元件10D經由
上部電極32被串聯連接。

如圖11所示,MR元件10A的一端被連接于電源端口V。MR元件10A的另一端被連接于
第1輸出端口E1。MR元件10B的一端被連接于第1輸出端口E1。MR元件10B的另一端被連接于
接地端口G。MR元件10A,10B構成半橋式電路。MR元件10C的一端被連接于第2輸出端口E2。MR
元件10C的另一端被連接于接地端口G。MR元件10D的一端被連接于電源端口V。MR元件10D的
另一端被連接于第2輸出端口E2。MR元件10C,10D構成半橋式電路。MR元件10A,10B,10C,10D
構成惠斯通電橋電路。

將規定大小的電源電壓施加于電源端口V。接地端口G被接地。MR元件10A,10B,
10C,10D各自的電阻對應于對象磁場產生變化。MR元件10A,10C的電阻值在相同相位產生變
化。MR元件10B,10D的電阻值在與MR元件10A,10C的電阻值錯開180°的相位產生變化。第1輸
出端口E1輸出對應于MR元件10A,10B的連接點電位的第1檢測信號。第2輸出端口E2輸出對
應于MR元件10D,10C的連接點電位的第2檢測信號。第1以及第2檢測信號對應于對象磁場產
生變化。第2檢測信號其相位與第1檢測信號錯開180°。磁傳感器4的輸出信號由包括求取第
1檢測信號與第2檢測信號之差的處理的運算而被生成的。例如,磁傳感器4的輸出信號是通
過將規定的補償電壓施加于從第1檢測信號減去第2檢測信號來獲得的信號從而被生成的。
該磁傳感器4的輸出信號對應于對象磁場進行變化。

接著,參照圖12并就MR元件10A~10D的結構的一個例子進行說明。圖12是表示MR
元件10A~10D的結構的一個例子的側面圖。還有,在以下的說明過程中對于任意的MR元件、
上部電極以及下部電極標注符號10,30,40。在本實施方式中,作為MR元件10是使用自旋閥
型的MR元件。MR元件10至少具備具有方向被固定的磁化的磁化固定層13、磁化對應于對象
磁場進行變化的自由層15、被配置于磁化固定層13與自由層15之間的非磁性層14。

在圖12所表示的例子中,MR元件10進一步具有基底層11、反鐵磁性層12以及保護
層16。在該例子中,基底層11、反鐵磁性層12、磁化固定層13、非磁性層14、自由層15以及保
護層16從下部電極起40側起按這個順序沿著Z方向被層疊。基底層11和保護層16具有導電
性。基底層11是為了排除沒有圖示的基板的結晶軸的影響并且提高被形成于基底層11之上
的各層的結晶性或取向性而被使用的。作為基底層11的材料可以使用例如Ta或Ru。反鐵磁
性層12由與磁化固定層13的交換耦合而成為固定磁化固定層13中的磁化的方向的層。反鐵
磁性層12是由IrMn、PtMn等反鐵磁性材料來形成的。

在磁化固定層13上,由與反鐵磁性層12的交換耦合而固定磁化的方向。在圖12所
表示的例子中,磁化固定層13具有按順序被層疊于反鐵磁性層12之上的外層131、非磁性中
間層132以及內層133,并成為所謂合成(synthetic)固定層。外層131和內層133例如是由
CoFe、CoFeB、CoNiFe等鐵磁性材料來形成的。外層131由與反鐵磁性層12的交換耦合而固定
磁化的方向。外層131與內層133反鐵磁性地進行耦合,并且磁化的方向在互相相反的方向
上被固定。非磁性中間層132在外層131與內層133之間產生反鐵磁性交換耦合,并在互相相
反的方向上固定外層131的磁化的方向和內層133的磁化的方向。非磁性中間層132是由Ru
等非磁性材料來形成的。在磁化固定層13具有外層131、非磁性中間層132以及內層133的情
況下,所謂磁化固定層13的磁化的方向是指內層133的磁化的方向。

在MR元件10為TMR元件的情況下,非磁性層14為隧道勢壘(tunnel barrier)層。隧
道勢壘層例如也可以是使鎂層的一部分或者全體氧化來形成的層。在MR元件10為GMR元件
的情況下,非磁性層14為非磁性導電層。自由層15可以由例如CoFe、CoFeB、NiFe、CoNiFe等
軟磁性材料來形成。保護層16是為了保護其下面各層的層。作為保護層16的材料可以使用
Ta、Ru、W、Ti等。

基底層11被連接于下部電極40,保護層16被連接于上部電極30。在MR元件10上變
成電流由下部電極40和上部電極30而被提供那樣。該電流在與構成MR元件10的各層的面相
交叉的方向例如相對于構成MR元件10的各層的面為垂直方向的Z方向上進行流動。

MR元件10上,自由層15的磁化對應于被施加于自由層15的磁場而產生變化。如果
是作更為詳細的說明,則自由層15的磁化的方向以及大小對應于被施加于自由層15的磁化
的方向以及大小而產生變化。MR元件10的電阻值由自由層15的磁化的方向以及大小而產生
變化。例如,在自由層15的磁化的大小為一定的情況下,在自由層15的磁化的方向與磁化固
定層13的磁化的方向相同的時候MR元件10的電阻值成為最小值,在自由層15的磁化的方向
為與磁化固定層13的磁化的方向相反的方向的時候,MR元件10的電阻成為最大值。

還有,在圖10中表示了MR元件10的形狀為圓柱形狀的例子。但是,MR元件10的形狀
也可以是長方體形狀等其他形狀。

接著,參照圖10以及圖11并就MR元件10A~10D各自的磁化固定層13的磁化的方向
作如下說明。圖10以及圖11中,MR元件10A~10D內的全部涂黑的箭頭是表示MR元件10A~
10D中的磁化固定層13的磁化的方向。在此,如圖10以及圖11所示定義第3方向D3以及第4方
向D4。在本實施方式中,第3以及第4方向D3,D4分別為平行于X方向的特定的一個方向。在圖
10以及圖11中,第3方向D3為朝向右側的方向。第4方向D4為與第3方向D3相反的方向。

如圖10以及圖11所示,MR元件10A中的磁化固定層13的磁化的方向為第4方向D4,
MR元件10B中的磁化固定層13的磁化的方向為第3方向D3。在此情況下,MR元件10A,10B的連
接點的電位對應于平行于第3以及第4方向D3,D4的方向即X方向上的對象磁場成分的強度
而產生變化。以下將X方向的對象磁場成分稱之為對象磁場的X方向成分。第1輸出端口E1輸
出對應于MR元件10A,10B的連接點的電位的第1檢測信號。第1檢測信號表示對象磁場的X方
向成分的強度。

另外,如圖10以及圖11所示,MR元件10C中的磁化固定層13的磁化的方向為第4方
向D4,MR元件10D中的磁化固定層13的磁化的方向為第3方向D3。在此情況下,MR元件10C,
10D的連接點的電位對應于對象磁場的X方向成分的強度而產生變化。第2輸出端口E2輸出
對應于MR元件10C,10D的連接點的電位的第2檢測信號。第2檢測信號表示對象磁場的X方向
成分的強度。

在MR元件10A和MR元件10D中,包含于其中的磁化固定層13的磁化的方向為互相相
反的方向。另外,在MR元件10B和MR元件10C中,包含于其中的磁化固定層13的磁化的方向為
互相相反的方向。因此,相對于第1檢測信號的第2檢測信號的相位差成為180°。

還有,MR元件10A~10D中的磁化固定層13的磁化的方向從MR元件的制作精度等觀
點出發還可以從以上所述方向稍微做一點移動調整。

接著,就本實施方式所涉及的磁場產生體100以及磁傳感器系統的作用以及效果
作如下說明。在本實施方式中,多個磁場產生部200各自具備第1鐵磁性體部220和第1反鐵
磁性體部210,第1反鐵磁性體部210與第1鐵磁性體部220交換耦合。由此,規定第1鐵磁性體
部220的磁化的方向。

在此,一邊與比較例的磁場產生體以及磁傳感器系統相比較一邊就本實施方式所
涉及的磁場產生體100以及磁傳感器系統的效果作如下說明。比較例的磁場產生體為取代
本實施方式中的多個磁場產生部200而具備分別由永久磁鐵構成的多個磁場產生部的磁場
產生體。比較例的磁傳感器系統為取代本實施方式所涉及的磁場產生體100而使用比較例
的磁場產生體的磁傳感器系統。

首先,參照圖13和圖14并對永久磁鐵的磁化曲線和磁場產生部200的磁化曲線進
行比較。圖13是表示永久磁鐵的磁化曲線的特性圖。圖14是表示1個磁場產生部200的磁化
曲線的特性圖。在圖13以及圖14中,橫軸表示磁場,縱軸表示磁化。磁場和磁化的不管哪一
個都是以正值來表示有關規定方向的大小,并且以負值來表示有關與規定方向相反的方向
的大小。另外,磁化曲線中的箭頭表示磁場的變化方向。另外,以符號HS進行表示的磁場的
范圍表示對象磁場的范圍。

比較例的磁傳感器系統是在所謂對象磁場的強度不超過永久磁鐵的矯頑力的條
件下被使用。但是,磁傳感器系統因為要能夠在各種各樣的環境中被使用,所以會產生超過
永久磁鐵矯頑力的強度的干擾磁場暫時性地被施加于永久磁鐵。如果超過永久磁鐵矯頑力
的強度的干擾磁場暫時性地被施加于永久磁鐵的話,則會有永久磁鐵的磁化的方向從當初
的方向起產生變化并且干擾磁場即使消失也就這樣從當初的方向起產生變化的情況。例
如,如圖13所示在超過對象磁場范圍HS的正值的干擾磁場被暫時性地施加于永久磁鐵的情
況下,在干擾磁場沒有之后永久磁鐵的磁化的方向被固定于正方向。另外,如果超過對象磁
場范圍HS的負值的干擾磁場被暫時性地施加于永久磁鐵的情況下,在干擾磁場沒有之后永
久磁鐵的磁化的方向被固定于負方向。鑒于這種情況,在比較例的磁傳感器系統中如果超
過永久磁鐵矯頑力的強度的干擾磁場被暫時性地施加于永久磁鐵的話則會有磁場產生體
所產生的磁場的方向從所希望的方向起產生變化的情況。

相對于此,在本實施方式所涉及的磁場產生部200中,從圖14就可理解那樣即使暫
時性地施加了能夠反轉第1鐵磁性體部220的磁化的方向的大強度的干擾磁場,如果像那樣
的干擾磁場消失,則第1鐵磁性體部220的磁化的方向返回到當初的方向。就這樣,本實施方
式所涉及的磁場產生體100相對于干擾磁場的耐受性高。該效果正如磁場產生部200的第5
~第8例子那樣磁場產生部200通過具備多個反鐵磁性體部從而被增強。

另外,本實施方式所涉及的磁場產生體100即使不增大所鄰接的2個磁場產生部
200之間的距離也能夠容易地進行制作。本實施方式所涉及的磁場產生體100的制作例如以
下所述第1以及第2方法來實行。首先,就第1方法作如下說明。在第1方法中,以各自分開的
工序形成第1鐵磁性體部220的磁化被設定于第1方向D1的多個磁場產生部200A(參照圖2)、
第1鐵磁性體部220的磁化被設定于第2方向D2的多個磁場產生部200B(參照圖2)。多個磁場
產生部200A的形成是一邊施加第1方向D1的磁場一邊實行的。由此,多個磁場產生部200A各
自中的第1鐵磁性體部220的磁化被設定于第1方向D1。同樣,多個磁場產生部200B的形成是
一邊施加第2方向D2的磁場一邊實行的。由此,多個磁場產生部200B各自中的第1鐵磁性體
部220的磁化被設定于第2方向D2。

在此,例如就以先前的工序形成多個磁場產生部200A并且以后面的工序形成多個
磁場產生部200B的情況來進行考慮。在此情況下,在形成多個磁場產生部200B的工序中,將
第2方向D2的磁場施加于已經被形成的多個磁場產生部200A。此時,即使多個磁場產生部
200A的第1鐵磁性體部220的磁化的方向暫時性地產生反轉,如果第2方向D2的磁場消失,則
多個磁場產生部200A的第1鐵磁性體部220的磁化的方向返回到第1方向D1。

接著,就第2方法作如下說明。在第2方法中,首先制作具備第1鐵磁性體部220的磁
化不被設定于規定方向的多個初始磁場產生部的初始磁場產生體。在多個初始磁場產生部
中包含成為多個磁場產生部200A的預定的多個第1初始磁場產生部、成為多個磁場產生部
200B的預定的多個第2初始磁場產生部。

接著,一邊相對于多個第1初始磁場產生部各自施加第1方向D1的磁場,一邊在直
至比被包含于多個第1初始磁場產生部各自中的反鐵磁性體部210的阻隔溫度來得高的溫
度使多個第1初始磁場產生部各自的溫度上升之后再讓其降低。由此,多個第1初始磁場產
生部各自中的第1鐵磁性體部220的磁化被設定為第1方向D1,并且多個第1初始磁場產生部
成為多個磁場產生部200A。

接著,一邊相對于多個第2初始磁場產生部各自施加第2方向D2的磁場,一邊在直
至比被包含于多個第2初始磁場產生部各自中的反鐵磁性體部210的阻隔溫度來得高的溫
度使多個第2初始磁場產生部各自的溫度上升之后再讓其降低。由此,多個第2初始磁場產
生部各自中的第1鐵磁性體部220的磁化被設定為第2方向D2,并且多個第2初始磁場產生部
成為多個磁場產生部200B。還有,也可以在形成了多個磁場產生部200B之后形成多個磁場
產生部200A。

在第1方法和第2方法任意一個方法中都是即使增大所鄰接的2個磁場產生部200
之間的距離也能夠容易地設定所鄰接的2個磁場產生部200各自的第1鐵磁性體部220的磁
化的方向。

綜上所述,根據本實施方式,能夠實現多個磁場產生部200被排列成所希望的圖形
并且相對于干擾磁場的耐受性高的磁場產生體100和包含該磁場產生體100的磁傳感器系
統。另外,根據本實施方式,通過減小所鄰接的2個磁場產生部200之間的距離從而就能夠提
高磁傳感器系統的分辨率。

[第2實施方式]

以下是參照圖15并就本發明的第2實施方式進行說明。圖15是表示本實施方式所
涉及的磁傳感器系統概略結構的立體圖。本實施方式所涉及的磁傳感器系統在以下所述方
面與第1實施方式不同。本實施方式所涉及的磁傳感器系統取代第1實施方式中的刻度尺1
而具備刻度尺2。刻度尺2是一種由本實施方式所涉及的磁場產生體300構成的環狀旋轉刻
度尺。磁場產生體300具備被排列成規定圖形并且產生多個外部磁場的多個磁場產生部
400。多個磁場產生部400以構成具有外周部300a和內周部300b的集合體的形式被排列成環
狀。外周部300a也是磁場產生體300的外周部。內周部300b也是磁場產生體300的內周部。

多個磁場產生部400的形狀例如是能夠以通過厚壁圓筒中心軸C的1個以上的平面
將厚壁圓筒切斷成N等分(N為2以上的偶數)的形狀。在圖15所表示的例子中,N即多個磁場
產生部400的個數為6。

磁傳感器4被配置于與外周部300a進行相對的位置。刻度尺2連動于做旋轉動作的
未圖示的動作體,將中心軸C作為中心并在旋轉方向D上進行旋轉。由此,刻度尺2與磁傳感
器4的相對的位置關系在旋轉方向D上產生變化。磁傳感器系統檢測關聯于刻度尺2與磁傳
感器4的相對位置關系的物理量。具體地來說磁傳感器系統檢測作為上述物理量的與刻度
尺2相連動的上述動作體的旋轉位置和旋轉速度等。

多個磁場產生部400各自內部結構與第1實施方式中的多個磁場產生部200各自內
部結構相同。即,多個磁場產生部400各自包含第1鐵磁性體部和第1反鐵磁性體部。第1鐵磁
性體部和第1反鐵磁性體部沿著平行于中心軸C的方向被層疊。磁場產生部400的其他結構
與在第1實施方式中進行說明的磁場產生部200的第1~第8例子當中任意一個相同。

在圖15中,空心箭頭表示第1鐵磁性體部的磁化的方向。另外,在圖15中,符號
400A,400B表示多個磁場產生部400中的任意的所鄰接2個磁場產生部。如圖15所示2個磁場
產生部400A,400B為第1鐵磁性體部的磁化的方向互相不同的磁場產生部。在本實施方式中
特別是磁場產生部400A的第1鐵磁性體部的磁化的方向是從外周部300a朝向內周部300b的
方向。磁場產生部400B的第1鐵磁性體部的磁化的方向是從內周部300b朝向外周部300a的
方向。

在此,將從外周部300a朝向內周部300b的磁化的方向設定為第1方向,將從內周部
300b朝向外周部300a的磁化的方向設定為第2方向。在本實施方式中,以第1鐵磁性體部的
磁化的方向在第1方向和第2方向上交替轉換的形式排列多個磁場產生部400。

如果刻度尺2與磁傳感器4的相對位置關系產生變化的話則被施加于磁傳感器4的
磁場的方向根據磁傳感器4的對象磁場即多個磁場產生部400所產生的多個外部磁場的一
部分進行變化。在圖15所表示的例子中,對象磁場的方向在垂直于中心軸C的平面內將配置
磁傳感器4的位置作為中心進行旋轉。在圖15所表示的例子中特別是如果刻度尺2旋轉1圈,
對象磁場的方向旋轉6格即產生6個周期的變化。

本實施方式中的磁傳感器4的結構與第1實施方式中的圖10以及圖11所表示的例
子相同。還有,在本實施方式中,磁傳感器4是以以下所述形式被配置于與外周部300a進行
相對的位置,即圖10~圖12所表示的Z方向成為與從配置磁傳感器4的位置相對于中心軸C
垂直畫出的直線相平行或者基本平行并且圖10~圖12所表示的X方向相對于垂直于中心軸
C的平面成為平行或者基本平行。

本實施方式中的其他結構和作用以及效果與第1實施方式相同。

[第3實施方式]

接著,參照圖16并就本發明的第3實施方式作如下說明。圖16是表示本實施方式所
涉及的磁傳感器系統概略結構的立體圖。本實施方式所涉及的磁傳感器系統具備線性刻度
尺即刻度尺1和本實施方式所涉及的磁傳感器5。刻度尺1與磁傳感器5的位置關系以及相對
于磁傳感器5的刻度尺1相對性的動作和第1實施方式中的刻度尺1與磁傳感器4的位置關系
以及相對于磁傳感器4的刻度尺1相對性的動作相同。

在本實施方式中,刻度尺1是由磁場產生體500構成。磁場產生體500具備被排列成
規定圖形并且產生多個外部磁場的多個磁場產生部600。在本實施方式中,多個磁場產生部
600被排列成一列。多個磁場產生部600的結構也可以與第1實施方式中的多個磁場產生部
200的結構相同。或者多個磁場產生部600各自也可以由永久磁鐵來構成。多個磁場產生部
600的磁化的方向是以交替轉換的形式被設定。

接著,參照圖17以及圖18并就本實施方式所涉及的磁傳感器5作如下說明。圖17是
磁傳感器5的電路圖。圖18是表示磁傳感器5的一部分的截面圖。磁傳感器5具備檢測對象磁
場的多個磁檢測元件、使被施加于多個磁檢測元件的多個偏置磁場產生的偏置磁場產生體
8。在本實施方式中,多個磁檢測元件各自為MR元件。

偏置磁場產生體8是由本實施方式所涉及的磁場產生體9構成。磁場產生體9具備
被排列成規定的圖形并且產生多個外部磁場的多個磁場產生部。本實施方式所涉及的多個
磁場產生部各自的結構基本上與第1實施方式所涉及的多個磁場產生部200各自的結構相
同。即,本實施方式所涉及的多個磁場產生部各自至少包含第1鐵磁性體部和第1反鐵磁性
體部。即使是在本實施方式中也與第1實施方式相同以符號220表示第1鐵磁性體部,并且以
符號210表示第1反鐵磁性體部。上述多個偏置磁場各自起因于多個磁場產生部中至少1個
磁場產生部中的第1鐵磁性體部220的磁化的偏置磁場。

在本實施方式中特別是在磁傳感器5的多個MR元件中包含被串聯連接的2個MR元
件101,102、被串聯連接的2個MR元件111,112。MR元件101,102中任一個都是對應于本發明
所涉及的第1磁檢測元件。MR元件111,112中任一個都是對應于本發明所涉及的第2磁檢測
元件。

另外,在本實施方式中,在磁場產生體9的多個磁場產生部中包含2個第1磁場產生
部201,211、2個第2磁場產生部202,212。

如圖18所示,磁傳感器5進一步具備基板51、2個上部電極33,34、3個下部電極43,
44,45。下部電極43,44,45在基板51上互相拉開間隔并被排列成一列。MR元件101被配置于
下部電極43中最接近于下部電極44的端部近旁之上。MR元件102被配置于下部電極44中最
接近于下部電極43的端部近旁之上。MR元件111被配置于下部電極44中最接近于下部電極
45的端部近旁之上。MR元件112被配置于下部電極45中最接近于下部電極44的端部近旁之
上。磁場產生部201,202,211,212分別被配置于MR元件101,102,111,112之上。上部電極33
被配置于磁場產生部201,202之上。上部電極34被配置于磁場產生部211,212之上。

磁傳感器5進一步具備絕緣層52,53、保護膜54。絕緣層52在基板51之上被配置于
下部電極43,44,45的周圍。絕緣層53在下部電極43,44,45以及絕緣層52之上被配置于MR元
件101,102,111,112以及磁場產生部210,202,211,212的周圍。保護膜54是以覆蓋上部電極
33,34以及絕緣層53的形式進行配置。

磁傳感器5包含半橋式電路。半橋式電路包含被串聯連接的第1磁檢測元件列R1以
及第2磁檢測元件列R2。如圖17所示,第1磁檢測元件R1是由MR元件101,102構成。第2磁檢測
元件R2是由MR元件111,112構成。磁傳感器5進一步包含電源端口V、接地端口G、輸出端口E。
第1磁檢測元件列R1的一端被連接于電源端口V。第1磁檢測元件列R1的另一端被連接于輸
出端口E。第2磁檢測元件列R2的一端被連接于輸出端口E。第2磁檢測元件列R2的另一端被
連接于接地端口G。

將規定大小的電源電壓施加于電源端口V。接地端口G被連接于接地。MR元件101,
102,111,112各自的電阻對應于對象磁場而產生變化。MR元件101,102的電阻值以相同的相
位進行變化。MR元件111,112的電阻值以與MR元件101,102的電阻值相差180°的相位進行變
化。輸出端口E輸出對應于第1磁場檢測元件列R1與第2磁場檢測元件列R2的連接點即MR元
件102與MR元件111的連接點的電位的檢測信號。檢測信號對應于對象磁場而產生變化。磁
傳感器5的輸出信號是通過使用檢測信號實行規定運算從而被生成。例如,磁傳感器5的輸
出信號是通過將規定補償電壓附加于檢測信號從被生成的。磁傳感器5的輸出信號對應于
對象磁場而產生變化。

接著,參照圖19并就MR元件101,102,111,112各自的結構的一個例子和磁場產生
部201,202,211,212各自的結構的一個例子作如下說明。圖19是表示MR元件和磁場產生部
的結構的一個例子的側面圖。還有,在以下的說明過程中關于任意的MR元件、磁場產生部、
上部電極以及下部電極分別是標注符號10,20,30,40來進行表示。

MR元件10的結構與第1實施方式相同。即,MR元件10至少具有磁化固定層13、自由
層15、非磁性層14。在圖19所表示的例子中,MR元件10進一步具有基底層11、反鐵磁性層12
以及保護層16。在該例子中,基底層11、反鐵磁性層12、磁化固定層13、非磁性層14、自由層
15以及保護層16從下部電極40側起按該順序沿著Z方向被層疊。

磁場產生部20至少包含第1鐵磁性體部220和第1反鐵磁性體部210。在圖19所表示
的例子中,第1反鐵磁性體部210和第1鐵磁性體部220從MR元件10側起按該順序沿著Z方向
被層疊。還有,在圖19中表示了磁場產生部20是在第1實施方式中已作了說明的磁場產生部
200的第1例子的結構的情況下的例子。但是,磁場產生部20也可以是在第1實施方式中已作
了說明的磁場產生部200的第2~第8例子中的任意一個結構。

接著,參照圖17并就MR元件101,102,111,112各自的磁化固定層13的磁化的方向
作如下說明。在圖17中,MR元件101,102,111,112內的全部涂黑的箭頭是表示MR元件101,
102,111,112中的磁化固定層13的磁化的方向。在此,如圖17所示定義第3以及第4方向D3,
D4。第3以及第4方向D3,D4的定義與第1實施方式相同。在圖17中,第3方向D3為朝向右側的
方向。第4方向D4為與第3方向D3相反的方向。

如圖17所示,MR元件101,102各自中的磁化固定層13的磁化的方向為第3方向D3,
MR元件111,112各自中的磁化固定層13的磁化的方向為第4方向D4。在此情況下,MR元件
102,111的連接點電位對應于就平行于第3以及第4方向D3,D4的方向而言的對象磁場的成
分即對象磁場的X方向成分的強度而產生變化。輸出端口E輸出對應于MR元件102,111的連
接點電位的檢測信號。檢測信號表示對象磁場的X方向成分的強度。

還有,MR元件101,102,111,112中的磁化固定層13的磁化的方向從MR元件的制作
精度等觀點出發還可以從以上所述方向稍微做一點移動調整。

接著,參照圖17并就磁場產生部201,202,211,212各自的第1鐵磁性體部220的磁
化的方向、施加于MR元件101,102,111,112的偏置磁場作如下說明。在圖17中,磁場產生部
201,202,211,212內的兩點劃線的箭頭表示磁場產生部201,202,211,212中的第1鐵磁性體
部220的磁化的方向。

在此,如圖17所示定義第5方向D5以及第6方向D6。在本實施方式中,第5以及第6方
向D5,D6分別是平行于Y方向的特定的一個方向。在圖17中,第5方向D5為朝向上側的方向。
第6方向D6為與第5方向D5相反的方向。在本實施方式中特別是磁場產生部201,211中的第1
鐵磁性體部220的磁化的方向為第5方向D5。磁場產生部202,212中的第1鐵磁性體部220的
磁化方向為第6方向D6。

磁傳感器5包含1個對應于1個半橋式電路進行設置的第1以及第2磁場產生部集合
體組。第1磁場產生部集合體包含磁場產生部201,202,并且產生被施加于構成第1磁場檢測
元件列R1的MR元件101,102的2個偏置磁場。第2磁場產生部集合體包含磁場產生部211,
212,并且產生被施加于構成第2磁場檢測元件列R2的MR元件111,112的2個偏置磁場。

施加于MR元件101的偏置磁場是起因于磁場產生部201的第1鐵磁性體部220的磁
化。被施加于MR元件102的偏置磁場是起因于磁場產生部202的第1鐵磁性體部220的磁化。
MR元件101的位置上的偏置磁場的主成分的方向是與磁場產生部201的第1鐵磁性體部220
的磁化的方向相反的方向即第6方向D6。MR元件102的位置上的偏置磁場的主成分的方向是
與磁場產生部202的第1鐵磁性體部220的磁化的方向相反的方向即第5方向D5。

磁場產生部201的第1鐵磁性體部220的磁化的方向(第5方向D5)與MR元件101的磁
化固定層13的磁化的方向(第3方向D3)相交叉。磁場產生部202的第1鐵磁性體部220的磁化
的方向(第6方向D6)與MR元件102的磁化固定層13的磁化的方向(第3方向D3)相交叉。

施加于MR元件111的偏置磁場起因于磁場產生部211的第1鐵磁性體部220的磁化。
施加于MR元件112的偏置磁場起因于磁場產生部212的第1鐵磁性體部220的磁化。MR元件
111的位置上的偏置磁場的主成分的方向是與磁場產生部211的第1鐵磁性體部220的磁化
的方向相反的方向即第6方向D6。MR元件112的位置上的偏置磁場的主成分的方向是與磁場
產生部212的第1鐵磁性體部220的磁化的方向相反的方向即第5方向D5。

磁場產生部211的第1鐵磁性體部220的磁化的方向(第5方向D5)與MR元件111的磁
化固定層13的磁化的方向(第4方向D4)相交叉。磁場產生部212的第1鐵磁性體部220的磁化
的方向(第6方向D6)與MR元件112的磁化固定層13的磁化的方向(第4方向D4)相交叉。

偏置磁場是為了在對于與磁化固定層13的磁化的方向相平行的方向來說的對象
磁場成分即對象磁場的X方向成分的強度成為0的時候對自由層15實施單磁區化并且使自
由層15的磁化的方向朝著一定方向而被使用的。

在本實施方式中,構成第1磁場產生部集合體的磁場產生部201,202是第1鐵磁性
體部220的磁化的方向互相不同的磁場產生部。在本實施方式中特別是以被施加于MR元件
101的偏置磁場主成分的方向和被施加于MR元件102的偏置磁場主成分的方向成為互相相
反方向的形式構成磁場產生部201,202。由此,根據本實施方式,能夠在第1磁檢測元件列R1
中抵消給予MR元件101靈敏度等的偏置磁場的影響和給予MR元件102靈敏度等的偏置磁場
的影響。其結果,根據本實施方式,能夠防止第1磁檢測元件列R1的特性起因于偏置磁場而
變得與所希望的特性不相同那樣的情況。

同樣,在本實施方式中,構成第2磁場產生部集合體的磁場產生部211,212是第1鐵
磁性體部220的磁化的方向互相不同的磁場產生部。在本實施方式中特別是以被施加于MR
元件111的偏置磁場主成分的方向和被施加于MR元件112的偏置磁場主成分的方向成為互
相相反方向的形式構成磁場產生部211,212。由此,根據本實施方式,能夠在第2磁檢測元件
列R2中抵消給予MR元件111靈敏度等的偏置磁場的影響和給予MR元件112靈敏度等的偏置
磁場的影響。其結果根據本實施方式,能夠防止第2磁檢測元件列R2的特性起因于偏置磁場
而變得與所希望的特性不相同那樣的情況。

本實施方式所涉及的磁場產生體9能夠由與第1實施方式所涉及的磁場產生體100
相同的制作方法來進行制作。如在第1實施方式中所說明的那樣即使不增大所鄰接的2個磁
場產生部之間的距離也能夠容易地設定所鄰接的2個磁場產生部各自的第1鐵磁性體部220
的磁化的方向。根據本實施方式,能夠實現磁場產生部201,202,211,212被排列成所希望的
圖形并且相對于干擾磁場的耐受性高的磁場產生體9以及包含該磁場產生體9的磁傳感器
5。另外,根據本實施方式,通過減小所鄰接的2個磁場產生部之間的距離從而就能夠提高磁
場產生部201,202,211,212的配置自由度,或者能夠減少磁場產生部201,202,211,212的占
有面積。

[變形例]

接著,參照圖20并就本實施方式中的磁傳感器系統得變形例作如下說明。圖20是
表示本實施方式所涉及的磁傳感器系統的變形例的概略結構的立體圖。在變形例中,磁傳
感器系統取代圖16所表示的刻度尺1而具備環狀的旋轉刻度尺即刻度尺2。刻度尺2與磁傳
感器5的位置關系以及相對于磁傳感器5的刻度尺2的相對動作和第2實施方式中的刻度尺2
與磁傳感器4的位置關系以及相對于磁傳感器4的刻度尺2的相對動作相同。

刻度尺2是由磁場產生體700構成。磁場產生體700具備被排列成規定圖形并且產
生多個外部磁場的多個磁場產生部800。在變形例中,多個磁場產生部800與第2實施方式中
的多個磁場產生部400相同是以構成具有外周部和內周部的集合體的形式被排列成環狀。
在圖20所表示的例子中,多個磁場產生部800為6個。多個磁場產生部800各自的內部結構與
圖16所表示的多個磁場產生部600各自的內部結構相同。

本實施方式中的其他結構和作用以及效果與第1或者第2實施方式相同。

[第4實施方式]

接著,參照圖21以及圖22并就本發明的第4實施方式作如下說明。圖21是本實施方
式所涉及的磁傳感器的電路圖。圖22是表示本實施方式所涉及的磁傳感器的截面圖。本實
施方式所涉及的磁傳感器5在以下所述方面與第3實施方式不同。在本實施方式所涉及的磁
傳感器5中,在偏置磁場產生體8(磁場產生體9)的多個磁場產生部中包含2個第1磁場產生
部201,211、2個第2磁場產生部202,212、2個第3磁場產生部203,213、2個第4磁場產生部
204,214。

如圖22所示,磁場產生部201,202被埋入到絕緣層53。如圖21以及圖22所示,磁場
產生部201和磁場產生部202是以MR元件101介于彼此之間的形式沿著Y方向拉開規定間隔
進行配置。同樣,磁場產生部203,204,211~214被埋入到絕緣層53。磁場產生部203和磁場
產生部204是以MR元件102介在于彼此之間的形式沿著Y方向拉開規定間隔進行配置。磁場
產生部211和磁場產生部212是以MR元件111介于它們之間的形式沿著Y方向拉開規定間隔
進行配置。磁場產生部213和磁場產生部214是以MR元件112介于它們之間的形式沿著Y方向
拉開規定間隔進行配置。

另外,如圖21所示,磁場產生部201和磁場產生部203在X方向上彼此鄰接。磁場產
生部202和磁場產生部204在X方向上彼此鄰接。磁場產生部211和磁場產生部213在X方向上
彼此鄰接。磁場產生部212和磁場產生部214在X方向上彼此鄰接。

在本實施方式中,上部電極33被配置于MR元件101,102之上。上部電極34(參照圖
18)被配置于MR元件111,112之上。

接著,參照圖22并就磁場產生部201~204,211~214各自結構的一個例子作如下
說明。如圖22所示,磁場產生部201,202各自至少包含第1鐵磁性體部220和第1反鐵磁性體
部210。在圖22所表示的例子中,第1反鐵磁性體部210和第1鐵磁性體部220沿著Z方向被層
疊。還有,在圖22中表示了磁場產生部201,202各自是在第1實施方式中已作了說明的磁場
產生部200的第1例子的結構的情況下的例子。但是,磁場產生部201,202各自也可以是在第
1實施方式中已作了說明的磁場產生部200的第2~第8例子中的任意一個結構。

雖然沒有圖示但是磁場產生部203,204,211~214各自的結構與磁場產生部201,
202各自的結構相同。對于以上所述的磁場產生部201,202來說的說明也完全適合于磁場產
生部203,204,211~214。

接著,參照圖21并就磁場產生部201~204,211~214各自的第1鐵磁性體部220的
磁化的方向、被施加于MR元件101,102,111,112的偏置磁場作如下說明。在圖21中,磁場產
生部201~204,211~214內的空心箭頭表示磁場產生部201~204,211~214中的第1鐵磁性
體部220的磁化的方向。

在此,如圖21所示定義第5以及第6方向D5,D6。第5以及第6方向D5,D6的定義與第3
實施方式相同。在圖21中,第5方向D5為朝向上側的方向。第6方向D6為與第5方向D5相反的
方向。磁場產生部201,202,211,212中的第1鐵磁性體部220的磁化的方向為第5方向D5。磁
場產生部203,204,213,214中的第1鐵磁性體部220的磁化的方向為第6方向D6。

與第3實施方式相同,在本實施方式中也是磁傳感器5包含1個對應于1個半橋式電
路進行設置的第1以及第2磁場產生部集合體組。在本實施方式中,第1磁場產生部集合體包
含1組第1~第4磁場產生部201~204,并產生被施加于構成第1磁檢測元件列R1的MR元件
101,102的2個偏置磁場。第2磁場產生部集合體包含另1組第1~第4磁場產生部211~214,
并產生被施加于構成第2磁檢測元件列R2的MR元件111,112的2個偏置磁場。

被施加于MR元件101的偏置磁場是一種起因于磁場產生部201的第1鐵磁性體部
220的磁化和磁場產生部202的第1鐵磁性體部220的磁化的偏置磁場。被施加于MR元件102
的偏置磁場是一種起因于磁場產生部203的第1鐵磁性體部220的磁化和磁場產生部204的
第1鐵磁性體部220的磁化的偏置磁場。MR元件101的位置上的偏置磁場的主成分的方向是
與磁場產生部201,202各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向(第5方向D5)相同的方向。MR
元件102的位置上的偏置磁場的主成分的方向是與磁場產生部203,204各自的第1鐵磁性體
部220的磁化的方向(第6方向D6)相同的方向。

MR元件101,102各自的磁化固定層13的磁化的方向與第3實施方式相同。在此,如
圖21所示定義第3以及第4方向D3,D4。第3以及第4方向D3,D4的定義與第3實施方式相同。在
圖21中,第3方向D3為朝向右側的方向。第4方向D4為與第3方向D3相反的方向。如圖21所示
MR元件101,102各自中的磁化固定層13的磁化的方向為第3方向D3。磁場產生部201,202各
自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向(第5方向D5)與MR元件101的磁化固定層13的磁化的
方向(第3方向D3)相交叉。磁場產生部203,204各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向(第6
方向D6)與MR元件102的磁化固定層13的磁化的方向(第3方向D3)相交叉。

被施加于MR元件111的偏置磁場是一種起因于磁場產生部211的第1鐵磁性體部
220的磁化和磁場產生部212的第1鐵磁性體部220的磁化的偏置磁場。被施加于MR元件112
的偏置磁場是一種起因于磁場產生部213的第1鐵磁性體部220的磁化和磁場產生部214的
第1鐵磁性體部220的磁化的偏置磁場。MR元件111的位置上的偏置磁場的主成分的方向是
與磁場產生部211,212各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向(第5方向D5)相同的方向。MR
元件112的位置上的偏置磁場的主成分的方向是與磁場產生部213,214各自的第1鐵磁性體
部220的磁化的方向(第6方向D6)相同的方向。

MR元件111,112各自的磁化固定層13的磁化的方向與第3實施方式相同。如圖21所
示MR元件111,112各自中的磁化固定層13的磁化的方向為第4方向D4。磁場產生部211,212
各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向(第5方向D5)與MR元件111的磁化固定層13的磁化
的方向(第4方向D4)相交叉。磁場產生部213,214各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向
(第6方向D6)與MR元件112的磁化固定層13的磁化的方向(第4方向D4)相交叉。

在本實施方式中,磁場產生部201,203是鄰接并且第1鐵磁性體部220的磁化的方
向互相不同的磁場產生部。磁場產生部202,204是鄰接并且第1鐵磁性體部220的磁化的方
向互相不同的磁場產生部。在本實施方式中特別是以被施加于MR元件101的偏置磁場主成
分的方向和被施加于MR元件102的偏置磁場主成分的方向成為互相相反方向的形式構成磁
場產生部201~204。由此,根據本實施方式,能夠在第1磁檢測元件列R1中抵消給予MR元件
101靈敏度等的偏置磁場的影響和給予MR元件102靈敏度等的偏置磁場的影響。其結果根據
本實施方式,能夠防止第1磁檢測元件列R1的特性起因于偏置磁場而變得與所希望的特性
不相同那樣的情況。

同樣,在本實施方式中,磁場產生部211,213是鄰接并且第1鐵磁性體部220的磁化
的方向互相不同的磁場產生部。磁場產生部212,214是鄰接并且第1鐵磁性體部220的磁化
的方向互相不同的磁場產生部。在本實施方式中特別是以被施加于MR元件111的偏置磁場
主成分的方向和被施加于MR元件112的偏置磁場主成分的方向成為互相相反方向的形式構
成磁場產生部211~214。由此,根據本實施方式,能夠在第2磁檢測元件列R2中抵消給予MR
元件111靈敏度等的偏置磁場的影響和給予MR元件112靈敏度等的偏置磁場的影響。其結
果,根據本實施方式,能夠防止第2磁檢測元件列R2的特性起因于偏置磁場而變得與所希望
的特性不相同那樣的情況。

本實施方式所涉及的磁場產生體9能夠由與第1實施方式所涉及的磁場產生體100
相同的制作方法來進行制作。如在第1實施方式中所說明的那樣即使不增大所鄰接的2個磁
場產生部之間的距離也能夠容易地設定所鄰接的2個磁場產生部各自的第1鐵磁性體部220
的磁化的方向。根據本實施方式,能夠實現磁場產生部201~204,211~214被排列成所希望
的圖形并且相對于干擾磁場的耐受性高的磁場產生體9以及包含該磁場產生體9的磁傳感
器5。另外,根據本實施方式,通過減小所鄰接的2個磁場產生部之間的距離從而就能夠提高
磁場產生部201~204,211~214的配置自由度,并且能夠減少磁場產生部201~204,211~
214的占有面積。

另外,本實施方式所涉及的磁傳感器系統既可以具備第3實施方式中的圖16所表
示的刻度尺1,也可以具備第3實施方式中的圖20所表示的刻度尺2。本實施方式所涉及的其
他結構和作用以及效果與第3實施方式相同。

[第5實施方式]

接著,參照圖23并就本發明的第5實施方式作如下說明。圖23是本實施方式所涉及
的磁傳感器的電路圖。本實施方式所涉及的磁傳感器5在以下所述方面與第4實施方式不
同。如圖23所示,在本實施方式中磁場產生部201~204,211~214中的第1鐵磁性體部220的
磁化的方向中任一個都是相對于X方向和Y方向雙方進行傾斜的方向。

在此,將圖23所表示的第6方向D6設定為基準,以以下所述形式定義第7以及第8方
向。第6方向D6是在第4實施方式中被定義的方向。在圖23中,第6方向D6為朝向下側的方向。
第7方向為從第6方向D6以順時針方向僅僅旋轉了第1角度的方向。第8方向為從第6方向D6
以逆時針方向僅僅旋轉了第2角度的方向。第1以及第2角度是大于0°且小于90°范圍內的角
度。在圖23中,第7方向為朝向左下側的方向,第8方向為朝向右下側的方向。磁場產生部
201,202,211,212中的第1鐵磁性體部220的磁化的方向為以上所述的第7方向。磁場產生部
203,204,213,214中的第1鐵磁性體部220的磁化的方向為以上所述的第8方向。第1角度與
第2角度優選相等。

在本實施方式中,被施加于MR元件101,102的偏置磁場中任一個都是起因于磁場
產生部201~204中的4個第1鐵磁性體部220的磁化的偏置磁場。在圖23中,MR元件101,102
近旁的兩點劃線的箭頭表示MR元件101,102各自位置上的偏置磁場的主成分的方向。在本
實施方式中特別是磁場產生部201~204中的4個第1鐵磁性體部220的磁化的方向是以MR元
件101,102各自位置上的偏置磁場的主成分的方向成為第6方向D6的形式進行設定。

另外,施加于MR元件111,112的偏置磁場中任一個都是起因于磁場產生部211~
214中的4個第1鐵磁性體部220的磁化的偏置磁場。在圖23中,MR元件111,112近旁的兩點劃
線的箭頭表示MR元件111,112各自位置上的偏置磁場的主成分的方向。在本實施方式中特
別是磁場產生部211~214中的4個第1鐵磁性體部220的磁化的方向是以MR元件111,112各
自位置上的偏置磁場的主成分的方向成為第6方向D6的形式進行設定。

一般來說MR元件的靈敏度和MR元件的對象磁場的強度的范圍處于此消彼長
(trade off)的關系,這些可以對應于要求來進行調整。MR元件的靈敏度和對象磁場的強度
的范圍能夠由被施加于MR元件的偏置磁場的大小來進行調整。在本實施方式中,例如通過
調整第1以及第2角度從而就能夠容易地調整被施加于MR元件101,102,111,112的偏置磁場
的大小。由此,根據本實施方式,能夠容易地調整MR元件101,102,111,112的靈敏度和MR元
件101,102,111,112的對象磁場的強度的范圍。

本實施方式中的其他結構和作用以及效果與第4實施方式相同。

[第6實施方式]

接著,參照圖24并就本發明的第6實施方式作如下說明。圖24是本實施方式所涉及
的磁傳感器系統的電路結構的電路圖。本實施方式所涉及的磁傳感器系統具備本實施方式
所涉及的第1磁傳感器5A以及第2磁傳感器5B,并且是為了檢測對象磁場的方向以及大小的
磁傳感器系統。在本實施方式中,所謂對象磁場例如是一種地磁或任意磁鐵所產生的磁場。

第1以及第2磁傳感器5A,5B各自的結構與第4實施方式所涉及的磁傳感器5的結構
相同。第1磁傳感器5A中的MR元件101,102,111,112以及磁場產生部201~204,211~214的
配置、MR元件101,102,111,112各自的磁化固定層13的磁化的方向、磁場產生部201~204,
211~214各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向、以及被施加于MR元件101,102,111,112
的偏置磁場的方向與第4實施方式相同。

第2磁傳感器5B中的MR元件101,102,111,112以及磁場產生部201~204,211~214
是以在XY平面內以逆時針方向使第1磁傳感器5A中的MR元件101,102,111,112以及磁場產
生部201~204,211~214只旋轉90°那樣的形式進行配置。因此,第2磁傳感器5B中的MR元件
101,102,111,112各自的磁化固定層13的磁化的方向成為在XY平面內以逆時針方向使第1
磁傳感器5A中的MR元件101,102,111,112各自的磁化固定層13的磁化的方向只旋轉90°的
方向。同樣,第2磁傳感器5B中的磁場產生部201~204,211~214各自的第1鐵磁性體部220
的磁化的方向成為以在XY平面內以逆時針方向使第1磁傳感器5A中的磁場產生部201~
204,211~214各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向只旋轉90°的方向。因此,被施加于第
2磁傳感器5B中的MR元件101,102,111,112的偏置磁場的方向成為在XY平面內以逆時針方
向使被施加于第1磁傳感器5A中的MR元件101,102,111,112的偏置磁場的方向只旋轉90°的
方向。

第1磁傳感器5A的輸出端口E輸出對應于第1磁傳感器5A中的MR元件102和MR元件
111的連接點電位的第1檢測信號。在第1磁傳感器5A上,MR元件102,111的連接點電位對應
于對象磁場的X方向成分的強度而進行變化。第1檢測信號表示對象磁場的X方向成分的強
度。

第2磁傳感器5B的輸出端口E輸出對應于第2磁傳感器5B中的MR元件102和MR元件
111的連接點電位的第2檢測信號。在第2磁傳感器5B上,MR元件102,111的連接點電位對應
于對于Y方向來說的對象磁場的成分(以下稱之為對象磁場的Y方向成分)的強度而進行變
化。第2檢測信號表示對象磁場的Y方向成分的強度。

本實施方式所涉及的磁傳感器系統進一步具備運算部7。運算部7具有2個輸入端
和1個輸出端。運算部7的2個輸入端分別被連接于第1以及第2磁傳感器5A,5B各自的輸出端
口E。運算部7根據第1以及第2檢測信號計算出表示對象磁場的方向或大小的輸出信號。運
算部7的工作例如能夠由微電腦來實現。

還有,第1以及第2磁傳感器5A,5B也可以取代由第4實施方式中的磁場產生體9構
成的偏置磁場產生體而具備由第3實施方式所涉及的磁場產生體9構成的偏置磁場產生體。
本實施方式中的其他結構和作用以及效果與第3或者第4實施方式相同。

[第7實施方式]

接著,參照圖25并就本發明的第7實施方式作如下說明。圖25是本實施方式所涉及
的磁傳感器系統的電路結構的電路圖。本實施方式所涉及的磁傳感器系統在以下所述方面
與第6實施方式不同。本實施方式所涉及的磁傳感器系統取代由第6實施方式中的第1以及
第2磁場傳感器5A,5B而具備第1磁傳感器6A以及第2磁傳感器6B。第1以及第2磁場傳感器
6A,6B各自與第1以及第2磁場傳感器5A,5B相同具備多個MR元件。

在第1磁傳感器6A的多個MR元件中包含被串聯連接的2個MR元件101,102、被串聯
連接的2個MR元件111,112、被串聯連接的2個MR元件113,114。MR元件101,103,111,113中任
一個都是對應于本發明所涉及的第1磁檢測元件。MR元件102,104,112,114中任一個都是對
應于本發明所涉及的第2磁檢測元件。MR元件101~104,111~114各自的構成與第1實施方
式中的MR元件10相同。

另外,第1磁傳感器6A具備由具有多個磁場產生部的磁場產生體構成的偏置磁場
產生體。在第1磁傳感器6A的多個磁產生部中包含4個第1磁場產生部201,205,211,215、4個
第2磁場產生部202,206,212,216、4個第3磁場產生部203,207,213,217、4個第4磁場產生部
204,208,214,218。磁場產生部201~204,211~214的結構與第6實施方式中的磁場產生部
201~204,211~214相同。同樣,磁場產生部205~208,215~218的結構與第6實施方式中的
磁場產生部201~204,211~214相同。

第1磁傳感器6A包含配置MR元件101,102,111,112以及磁場產生部201~204,211
~214的第1區域、配置MR元件103,104,113,114以及磁場產生部205~208,215~218的第2
區域。在圖25所表示的例子中,第1區域和第2區域就Y方向而言是處于互相不同的位置。

MR元件101,102,111,112以及磁場產生部201~204,211~214的配置與在第6實施
方式中已作了說明的第1磁傳感器5A中的MR元件101,102,111,112以及磁場產生部201~
204,211~214的配置相同。MR元件103,104,113,114以及磁場產生部205~208,215~218的
配置除了就Y方向而言處于不同的位置的這一點之外與MR元件101,102,111,112以及磁場
產生部201~204,211~214的配置相同。

MR元件101,102,111,112各自的磁化固定層13的磁化的方向、磁場產生部201~
204,211~214各自的第1鐵磁性體部220的磁化方向、以及被施加于MR元件101,102,111,
112的偏置磁場的方向與在第6實施方式中已作了說明的第1磁傳感器5A中的MR元件101,
102,111,112各自的磁化固定層13的磁化的方向、磁場產生部201~204,211~214各自的第
1鐵磁性體部220的磁化方向、以及被施加于MR元件101,102,111,112的偏置磁場的方向相
同。

MR元件103,104,113,114各自的磁化固定層13的磁化的方向為與MR元件101,102,
111,112各自的磁化固定層13的磁化的方向相反的方向。磁場產生部205~208,215~218各
自的第1鐵磁性體部220的磁化方向、以及被施加于MR元件103,104,113,114的偏置磁場的
方向與磁場產生部201~204,211~214各自的第1鐵磁性體部220的磁化方向、以及被施加
于MR元件101,102,111,112的偏置磁場的方向相同。

第1磁傳感器6A包含第1以及第2半橋式電路。第1以及第2半橋式電路分別包含被
串聯連接的第1以及第2磁檢測元件列。第1半橋式電路的第1磁檢測元件列是由MR元件101,
102構成。第1半橋式電路的第2磁檢測元件列是由MR元件111,112構成。第2半橋式電路的第
1磁檢測元件列是由MR元件103,104構成。第2半橋式電路的第2磁檢測元件列是由MR元件
113,114構成。MR元件101~104,111~114構成了惠斯通電橋電路。

第1磁傳感器6A進一步包含電源端口V、接地端口G、第1輸出端口E1、第2輸出端口
E2。在第1半橋電路中,第1磁檢測元件列的一端被連接于電源端口V。第1磁檢測元件列的另
一端被連接于第1輸出端口E1。第2磁檢測元件列的一端被連接于第1輸出端口E1。第2磁檢
測元件列的另一端被連接于接地端口G。

在第2半橋式電路中,第1磁檢測元件列的一端被連接于電源端口V。第1磁檢測元
件列的另一端被連接于第2輸出端口E2。第2磁檢測元件列的一端被連接于第2輸出端口E2。
第2磁檢測元件列的另一端被連接于接地端口G。

將規定大小的電源電壓施加于電源端口V。接地端口G被接地。MR元件101~104,
111~114各自的電阻對應于對象磁場而產生變化。MR元件101,102,113,114的電阻值以相
同的相位進行變化。MR元件103,104,111,112的電阻值以與MR元件101,102,113,114的電阻
值相差180°的相位進行變化。第1輸出端口E1輸出對應于第1半橋式電路中的第1磁檢測元
件列與第2磁檢測元件列的連接點即MR元件102與MR元件111的連接點的電位的第1檢測信
號。第2輸出端口E2輸出對應于第2半橋式電路中的第1磁檢測元件列與第2磁檢測元件列的
連接點即MR元件104與MR元件113的連接點的電位的第2檢測信號。第1以及第2檢測信號對
應于對象磁場而產生變化。第2檢測信號的相位與第1檢測信號的相位相差180°。

第2磁傳感器6B的結構與第1磁傳感器6A的結構相同。但是,第2磁傳感器6B中的MR
元件101~104,111~114以及磁場產生部201~208,211~218是以在XY平面內以逆時針旋
轉方向使第1磁傳感器6A中的MR元件101~104,111~114以及磁場產生部201~208,211~
218只旋轉90°那樣的形式進行配置。因此,第2磁傳感器6B中的MR元件101~104,111~114
各自的磁化固定層13的磁化的方向成為在XY平面內以逆時針旋轉方向使第1磁傳感器6A中
的MR元件101~104,111~114各自的磁化固定層13的磁化的方向只旋轉90°的方向。同樣,
第2磁傳感器6B中的磁場產生部201~208,211~218各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方
向成為在XY平面內以逆時針旋轉方向使第1磁傳感器6A中的磁場產生部201~208,211~
218各自的第1鐵磁性體部220的磁化的方向只旋轉90°的方向。因此,被施加于第2磁傳感器
6B中的MR元件101~104,111~118上的偏置磁場的方向成為在XY平面內以逆時針旋轉方向
使被施加于第1磁傳感器6A中的MR元件101~104,111~118上的偏置磁場的方向只旋轉90°
的方向。

在第1磁傳感器6A中,第1磁傳感器6A中的MR元件102,111的連接點的電位、第1磁
傳感器6A中的MR元件104,113的連接點的電位對應于對象磁場的X方向成分的強度而進行
變化。第1磁傳感器6A的第1以及第2檢測信號表示對象磁場的X方向成分的強度。

在第2磁傳感器6B中,第2磁傳感器6B中的MR元件102,111的連接點的電位、第2磁
傳感器6B中的MR元件104,113的連接點的電位對應于對象磁場的Y方向成分的強度而進行
變化。第2磁傳感器6B的第1以及第2檢測信號表示對象磁場的Y方向成分的強度。

本實施方式所涉及的磁傳感器系統進一步具備2個差分電路7A,7B、運算部7C。差
分電路7A,7B以及運算部7C分別具有2個輸入端和1個輸出端。差分電路7A的2個輸入端分別
被連接于第1磁傳感器6A的第1以及第2輸出端口E1,E2。差分電路7B的2個輸入端分別被連
接于第2磁傳感器6B的第1以及第2輸出端口E1,E2。運算部7C的2個輸入端分別被連接于差
分電路7A,7B的各個輸出端。

差分電路7A輸出由包括求取第1磁傳感器6A的第1檢測信號與第2檢測信號的差的
處理的運算而生成的第1運算信號。差分電路7B輸出由包括求取第2磁傳感器6B的第1檢測
信號與第2檢測信號的差的處理的運算而生成的第2運算信號。運算部7C根據第1以及第2運
算信號計算出表示對象磁場的方向或大小的輸出信號。差分電路7A,7B以及運算部7C例如
能夠由1個微電腦來實現。

還有,第1以及第2磁傳感器6A,6B也可以取代本實施方式所涉及的偏置磁場產生
體而具備由第3實施方式所涉及的磁場產生體9構成的偏置磁場產生體。本實施方式所涉及
的其他結構和作用以及效果與第3或者第6實施方式相同。

還有,本發明并不限定于以上所述的各個實施方式,只要脫離本發明的宗旨各種
各樣的變更都是可能的。例如,只要滿足權利要求范圍的必要條件,多個MR元件以及多個磁
場產生部的個數、形狀以及配置并不限定于各個實施方式所表示的例子,可以是任意的。

另外,MR元件10也可以從下部電極40側起按基底層11、自由層15、非磁性層14、磁
化固定層13、反鐵磁性層12以及保護層16這個順序進行層疊。

根據以上說明就可明了本發明的各種各樣形態或變形例是能夠實施的。因此,在
權利要求范圍的均等范圍內即使以上述最佳方式以外的方式來實施本發明也是可能的。

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磁場 產生 傳感器 系統 以及
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