磁传感器及磁传感器系统
阅读：712发布：2020-05-13
专利汇可以提供磁传感器及磁传感器系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且磁 传感器 具备 磁场 转换部、磁场检测部以及两个屏蔽。磁场转换部包含多个磁轭。各磁轭具有Y方向上较长的形状，接收输入磁场并产生输出磁场。输入磁场包含与Z方向平行的方向的输入磁场分量和与Y方向平行的方向的磁场分量。输出磁场包含与X方向平行的方向的输出磁场分量。磁场检测部生成与输出磁场分量相应的检测值。各屏蔽具有Y方向上的最大的尺寸比X方向上的最大的尺寸小的形状。，下面是磁传感器及磁传感器系统专利的具体信息内容。
1.一种磁传感器，其特征在于，
具备：磁场转换部、磁场检测部、以及由软磁性体构成的至少一个屏蔽，所述磁场转换部包含由软磁性体构成的至少一个磁轭，
所述至少一个磁轭以接收相对于所述磁传感器的输入磁场，并产生输出磁场的方式构成，
所述输入磁场包含与第一方向平行的方向的输入磁场分量，
所述至少一个磁轭具有在沿着与所述第一方向平行的方向观察时，与所述第一方向交叉的第二方向上较长的形状，
所述输出磁场包含平行于与所述第一方向及第二方向交叉的第三方向的方向的输出磁场分量，该输出磁场分量根据所述输入磁场分量进行变化，
所述磁场检测部接收所述输出磁场，并生成根据所述输出磁场分量进行变化的检测值，
所述至少一个屏蔽具有在沿着与所述第一方向平行的方向观察时所述第二方向上的最大的尺寸比所述第三方向上的最大的尺寸小的形状，且配置于与所述磁场转换部及所述磁场检测部重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，
沿着与所述第一方向平行的方向观察时，所述磁场转换部及所述磁场检测部位于所述至少一个屏蔽的外缘的内侧。
3.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，
所述第一方向、第二方向及第三方向相互正交。
4.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，
所述磁场检测部包含至少一个磁阻效应元件，
所述至少一个磁阻效应元件包含具有规定的方向的磁化的磁化固定层和具有方向根据施加的磁场能够变化的磁化的自由层，
所述检测值根据所述自由层的磁化的方向相对于所述磁化固定层的磁化的方向构成的角度进行变化。
5.根据权利要求4所述的磁传感器，其特征在于，
所述磁化固定层的磁化的方向是与所述第三方向平行的方向。
6.根据权利要求4所述的磁传感器，其特征在于，
所述磁场检测部包含第一部分和第二部分，
所述第一部分和第二部分配置于通过所述第二方向上的所述至少一个磁轭的中心且相对于作为垂直于所述第二方向的截面的中央截面成面对称的位置。
7.根据权利要求6所述的磁传感器，其特征在于，
所述至少一个磁阻效应元件包含所述第一部分所包含的第一磁阻效应元件和所述第二部分所包含的第二磁阻效应元件，
所述第一磁阻效应元件和第二磁阻效应元件配置于相对于所述中央截面成面对称的位置，且串联地连接。
8.根据权利要求6所述的磁传感器，其特征在于，
所述第一部分和第二部分是所述至少一个磁阻效应元件中的相互不同的部分。
9.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，
所述磁场检测部包含：施加规定的电压的电源端口、与地面连接的接地端口、输出端口、设置于所述电源端口与所述输出端口之间的第一电阻部、设置于所述输出端口与所述接地端口之间的第二电阻部，
所述第一电阻部及第二电阻部各自包含第一部分和第二部分，
所述第一部分和第二部分配置于通过所述第二方向上的所述至少一个磁轭的中心且相对于作为垂直于所述第二方向的截面的中央截面成面对称的位置，
所述第一及第二电阻部各自包含至少一个磁阻效应元件，
所述至少一个磁阻效应元件包含具有规定的方向的磁化的磁化固定层和具有方向根据施加的磁场能够变化的磁化的自由层，
所述检测值依赖于所述输出端口的电位。
10.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，
所述磁场检测部包含：施加规定的电压的电源端口；与地面连接的接地端口、第一输出端口、第二输出端口、设置于所述电源端口与所述第一输出端口之间的第一电阻部、设置于所述第一输出端口与所述接地端口之间的第二电阻部、设置于所述电源端口与所述第二输出端口之间的第三电阻部、以及设置于所述第二输出端口与所述接地端口之间的第四电阻部，
所述第一～第四电阻部各自包含第一部分和第二部分，
所述第一部分和第二部分配置于通过所述第二方向上的所述至少一个磁轭的中心且相对于作为垂直于所述第二方向的截面的中央截面成面对称的位置，
所述第一～第四电阻部各自包含至少一个磁阻效应元件，
所述至少一个磁阻效应元件包含具有规定的方向的磁化的磁化固定层和具有方向根据施加的磁场能够变化的磁化的自由层，
所述检测值依赖于所述第一输出端口与所述第二输出端口的电位差。
11.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，
所述输入磁场除了所述输入磁场分量之外，还包含与所述第二方向平行的方向的磁场分量。
12.一种磁传感器系统，其特征在于，
具备：权利要求1所述的磁传感器、和
产生规定的磁场的磁场产生部，
所述磁传感器和所述磁场产生部以作为所述规定的磁场的一部分的部分磁场被施加于所述磁传感器的方式构成，
所述部分磁场包含与所述第一方向平行的方向的第一磁场分量和与所述第二方向平行的方向的第二磁场分量，
所述输入磁场为所述部分磁场，
所述输入磁场分量为所述第一磁场分量。
13.根据权利要求12所述的磁传感器系统，其特征在于，
所述磁传感器和所述磁场产生部以所述磁场产生部相对于所述磁传感器的相对位置变化时所述第一磁场分量变化的方式构成。
磁传感器及磁传感器系统
技术领域
背景技术
[0003] 作为磁传感器，已知有使用了设置于基板上的自旋阀型的磁阻效应元件的磁传感器。自旋阀型的磁阻效应元件具有：具有方向被固定的磁化的磁化固定层、具有方向可根据施加磁场的方向变化的磁化的自由层、以及配置于磁化固定层与自由层之间的间隙层。设置于基板上的自旋阀型的磁阻效应元件在大多情况下以相对于与基板的面平行的方向的磁场具有灵敏度的方式构成。
[0005] 中国专利申请公开第104764470A号说明书中，记载有用于检测磁铁的位置的磁传感器。该磁传感器中，在设置有磁阻效应元件的基板的上方设置有磁铁。该磁传感器包含设置于磁阻效应元件与磁铁之间的软磁性体。该软磁性体将磁铁产生的磁场的、与基板的面垂直的方向的垂直磁场分量转换成磁阻效应元件具有灵敏度的、与基板的面平行的方向的输出磁场分量，从而将该输出磁场分量赋予给磁阻效应元件。
[0006] 中国专利申请公开第104764470A号说明书所记载的磁传感器中，从磁铁产生且施加于软磁性体及磁阻效应元件的磁场除了上述垂直磁场分量之外，还包含与基板的面平行的方向的水平磁场分量。在该情况下，磁阻效应元件中，除了从软磁性体赋予的输出磁场分量之外，还施加磁铁产生的水平磁场分量。输出磁场分量的方向与水平磁场分量的方向相互正交。该两个磁场分量中，本来想要利用磁阻效应元件检测的是输出磁场分量。因此，该磁传感器中，在水平磁场分量较大的情况下，由于水平磁场分量，存在磁传感器的检测值中产生误差，或磁传感器的灵敏度降低的问题。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于，提供一种具备磁场检测部和将输入磁场中的规定的方向的输入磁场分量转换成输出磁场分量并赋予至磁场检测部的磁场转换部的磁传感器，即，能够抑制输入磁场中除了输入磁场分量之外，还包含输入磁场分量的方向以外的方向的磁场分量的情况下的问题的产生的磁传感器、以及包含该磁传感器的磁传感器系统。
[0008] 本发明提供一种磁传感器，具备：磁场转换部、磁场检测部、以及由软磁性体构成的至少一个屏蔽。磁场转换部包含由软磁性体构成的至少一个磁轭。至少一个磁轭以接收相对于磁传感器的输入磁场，并产生输出磁场的方式构成。输入磁场包含与第一方向平行的方向的输入磁场分量。至少一个磁轭具有在沿着与第一方向平行的方向观察时，与第一方向交叉的第二方向上较长的形状。输出磁场包含平行于与第一方向及第二方向交叉的第三方向的方向的输出磁场分量，该输出磁场分量根据输入磁场分量进行变化。磁场检测部接收输出磁场，并生成根据输出磁场分量进行变化的检测值。至少一个屏蔽具有在沿着与第一方向平行的方向观察时，第二方向上的最大的尺寸比第三方向上的最大的尺寸小的形状，且配置于与磁场转换部及磁场检测部重叠的位置。
[0009] 本发明的磁传感器中，沿着与第一方向平行的方向观察时，磁场转换部及磁场检测部也可以位于至少一个屏蔽的外缘的内侧。
[0010] 另外，本发明的磁传感器中，第一方向、第二方向及第三方向也可以相互正交。
[0011] 另外，本发明的磁传感器中，磁场检测部也可以包含至少一个磁阻效应元件。至少一个磁阻效应元件包含具有规定的方向的磁化的磁化固定层和具有方向可根据施加的磁场变化的磁化的自由层。在该情况下，检测值也可以根据自由层的磁化的方向相对于磁化固定层的磁化的方向构成的角度进行变化。磁化固定层的磁化的方向也可以是与第三方向平行的方向。
[0012] 磁场检测部也可以包含第一部分和第二部分。第一部分和第二部分配置于通过第二方向上的至少一个磁轭的中心且相对于与第二方向垂直的截面即中央截面成面对称的位置。
[0013] 至少一个磁阻效应元件也可以包含第一部分所包含的第一磁阻效应元件和第二部分所包含的第二磁阻效应元件。第一磁阻效应元件和第二磁阻效应元件配置于相对于中央截面成面对称的位置，且串联地连接。
[0014] 第一部分和第二部分也可以是至少一个磁阻效应元件中的相互不同的部分。
[0015] 另外，本发明的磁传感器中，磁场检测部也可以包含：施加规定的电压的电源端口、与地面连接的接地端口、输出端口、设置于电源端口与输出端口之间的第一电阻部、设置于输出端口与接地端口之间的第二电阻部。第一及第二电阻部各自也可以包含第一部分和第二部分。第一部分和第二部分配置于通过第二方向上的至少一个磁轭的中心且相对于与第二方向垂直的中央截面成面对称的位置。
[0016] 第一及第二电阻部各自也可以包含至少一个磁阻效应元件。至少一个磁阻效应元件包含具有规定的方向的磁化的磁化固定层和具有方向可根据施加的磁场变化的磁化的自由层。在该情况下，检测值也可以依赖于输出端口的电位。
[0017] 另外，本发明的磁传感器中，磁场检测部也可以包含：施加规定的电压的电源端口；与地面连接的接地端口、第一输出端口、第二输出端口、设置于电源端口与第一输出端口之间的第一电阻部、设置于第一输出端口与接地端口之间的第二电阻部、设置于电源端口与第二输出端口之间的第三电阻部、以及设置于第二输出端口与接地端口之间的第四电阻部。第一～第四电阻部各自也可以包含第一部分和第二部分。第一部分和第二部分配置于通过第二方向上的至少一个磁轭的中心且相对于与第二方向垂直的中央截面成面对称的位置。
[0018] 第一～第四电阻部各自也可以包含至少一个磁阻效应元件。至少一个磁阻效应元件包含具有规定的方向的磁化的磁化固定层和具有方向可根据施加的磁场变化的磁化的自由层。在该情况下，检测值也可以依赖于第一输出端口与第二输出端口的电位差。
[0019] 另外，本发明的磁传感器中，输入磁场也可以除了输入磁场分量之外，还包含与第二方向平行的方向的磁场分量。
[0020] 本发明提供一种磁传感器系统，具备本发明的磁传感器和产生规定的磁场的磁场产生部。磁传感器和磁场产生部以作为规定的磁场的一部分的部分磁场被施加于磁传感器的方式构成。部分磁场包含与第一方向平行的方向的第一磁场分量和与第二方向平行的方向的第二磁场分量。输入磁场为部分磁场。输入磁场分量为第一磁场分量。
[0021] 本发明的磁传感器系统中，磁传感器和磁场产生部也可以以磁场产生部相对于磁传感器的相对位置变化时，第一磁场分量变化的方式构成。
[0022] 根据本发明的磁传感器及磁传感器系统，通过具备至少一个屏蔽，从而能够抑制输入磁场除了输入磁场分量之外，还包含输入磁场分量的方向以外的方向的磁场分量的情况下的问题的产生。
[0024] 图1是表示包含本发明第一实施方式的磁传感器系统的相机模块的立体图；
[0025] 图2是示意性地表示图1所示的相机模块的内部的说明图；
[0026] 图3是表示图1所示的相机模块的驱动装置的立体图；
[0027] 图4是表示图1的驱动装置的多个线圈的立体图；
[0028] 图5是表示图1的驱动装置的主要部分的侧面图；
[0029] 图6是表示本发明第一实施方式的磁传感器系统的主要部分的立体图；
[0030] 图7是表示本发明第一实施方式的磁传感器的立体图；
[0031] 图8是表示本发明第一实施方式的磁传感器的平面图；
[0032] 图9是表示本发明第一实施方式的磁传感器的侧面图；
[0033] 图10是表示本发明第一实施方式的磁场检测部的电路结构的电路图；
[0034] 图11是表示本发明第一实施方式的配线部的一部分和磁阻效应元件的立体图；
[0035] 图12是表示本发明第一实施方式的磁阻效应元件的立体图；
[0036] 图13是用于说明本发明第一实施方式的检测对象位置与输入磁场的关系的说明图；
[0037] 图14是用于说明本发明第一实施方式的检测对象位置与输入磁场的关系的说明图；
[0038] 图15是用于说明本发明第一实施方式的检测对象位置与输入磁场的关系的说明图；
[0039] 图16是表示本发明第一实施方式的检测对象位置与输入磁场的三个方向的分量的关系的特性图；
[0040] 图17是表示比较例的磁传感器的立体图；
[0041] 图18是表示比较例的磁传感器的平面图；
[0042] 图19是表示对比较例的磁传感器施加第二磁场分量时的磁通的流通的说明图；
[0043] 图20是用于说明比较例的问题点的说明图；
[0044] 图21是表示对本发明第一实施方式的磁传感器施加第二磁场分量时的磁通的流通的说明图；
[0045] 图22是用于说明本发明的第一实施方式的效果的说明图；
[0046] 图23是表示屏蔽的形状与屏蔽的能力的关系的特性图；
[0047] 图24是表示本发明的第二实施方式的磁传感器的平面图。
具体实施方式
[0048] [第一实施方式]
[0049] 以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。首先，参照图1及图2说明包含本发明的第一实施方式的磁传感器系统的相机模块的结构。图1是表示相机模块100的立体图。图2是示意性地表示相机模块100的内部的说明图。此外，图2中，为了容易理解，将相机模块
100的各部以与图1的对应的各部不同的尺寸及配置描绘。相机模块100构成例如具备光学抖动校正机构和自动聚焦机构的智能手机用的相机的一部分，与使用了CMOS等的图像传感器200组合使用。
100的各部以与图1的对应的各部不同的尺寸及配置描绘。相机模块100构成例如具备光学抖动校正机构和自动聚焦机构的智能手机用的相机的一部分，与使用了CMOS等的图像传感器200组合使用。
[0050] 相机模块100具备：驱动装置3、透镜5、框体6和基板7。驱动装置3使透镜5移动。驱动装置3包含本实施方式的磁传感器系统。对于磁传感器系统，在后面进行说明。框体6保护驱动装置3。基板7具有上表面7a。此外，图1中省略基板7，且图2中省略框体6。
[0051] 在此，如图1及图2所示，定义X方向、Y方向和Z方向。X方向、Y方向、Z方向相互正交。本实施方式中，将与基板7的上表面7a垂直的一个方向(图2中朝向上侧的方向)称为Z方向。
X方向和Y方向均是相对于基板7的上表面7a平行的方向。另外，将与X方向相反的方向设为-X方向，将与Y方向相反的方向设为-Y方向，将与Z方向相反的方向设为-Z方向。另外，以下，将相对于基准的位置处于Z方向的前端的位置称为“上方”，将相对于基准的位置处于与“上方”相反侧的位置称为“下方”。
X方向和Y方向均是相对于基板7的上表面7a平行的方向。另外，将与X方向相反的方向设为-X方向，将与Y方向相反的方向设为-Y方向，将与Z方向相反的方向设为-Z方向。另外，以下，将相对于基准的位置处于Z方向的前端的位置称为“上方”，将相对于基准的位置处于与“上方”相反侧的位置称为“下方”。
[0052] 透镜5以其光轴方向与平行于Z方向的方向一致的姿势配置于基板7的上表面7a的上方。另外，基板7具有使通过了透镜5的光通过的未图示的开口部。如图2所示，相机模块100以通过透镜5及未图示的开口部的光入射于图像传感器200的方式，相对于图像传感器
200进行对位。
200进行对位。
[0053] 接着，参照图2～图5对驱动装置3进行详细地说明。图3是表示驱动装置3的立体图。图4是表示驱动装置3的多个线圈的立体图。图5是表示驱动装置3的主要部分的侧面图。
[0054] 驱动装置3具备：第一保持部件14、第二保持部件15、多个第一引线16、多个第二引线17。第二保持部件15保持透镜5。未图示，但第二保持部件15具有例如以在其内部能够装配透镜5的方式构成的筒状的形状。
[0055] 第二保持部件15设置为相对于第一保持部件14沿一个方向，具体而言沿透镜5的光轴方向即平行于Z方向的方向可位置变更。本实施方式中，第一保持部件14具有以能够在其内部收容透镜5和第二保持部件15的方式构成的箱状的形状。多个第二引线17将第一保持部件14与第二保持部件15连接，并以第二保持部件15能够相对于第一保持部件14沿平行于Z方向的方向移动的方式，支撑第二保持部件15。
[0056] 第一保持部件14在基板7的上表面7a的上方设置为相对于基板7沿平行于X方向的方向和平行于Y方向的方向可位置变更。多个第一引线16将基板7与第一保持部件14连接，并以第一保持部件14能够相对于基板7沿平行于X方向的方向和平行于Y方向的方向移动的方式，支撑第一保持部件14。当第一保持部件14相对于基板7的相对位置变化时，第二保持部件15相对于基板7的相对位置也变化。
[0057] 驱动装置3还具备：磁铁31A、31B、32A、32B、33A、33B、34A、34B；和线圈41、42、43、44、45、46。磁铁31A配置于透镜5的-Y方向的前端。磁铁32A配置于透镜5的Y方向的前端。磁铁33A配置于透镜5的-X方向的前端。磁铁34A配置于透镜5的X方向的前端。磁铁31B、32B、
33B、34B分别配置于磁铁31A、32A、33A、34A的上方。另外，磁铁31A、31B、32A、32B、33A、33B、
34A、34B固定于第一保持部件14。
33B、34B分别配置于磁铁31A、32A、33A、34A的上方。另外，磁铁31A、31B、32A、32B、33A、33B、
34A、34B固定于第一保持部件14。
[0058] 如图3所示，磁铁31A、31B、32A、32B分别具有X方向上较长的长方体形状。磁铁33A、33B、34A、34B分别具有Y方向上较长的长方体形状。磁铁31A、32B的磁化的方向为Y方向。磁铁31B、32A的磁化的方向为-Y方向。磁铁33A、34B的磁化的方向为X方向。磁铁33B、34A的磁化的方向为-X方向。图1及图3中，利用以与各磁铁重叠的方式描绘的箭头表示磁铁31A、
31B、32B、33B、34A、34B的磁化的方向。另外，图5中，利用在磁铁31A、31B内描绘的箭头表示磁铁31A、31B的磁化的方向。
31B、32B、33B、34A、34B的磁化的方向。另外，图5中，利用在磁铁31A、31B内描绘的箭头表示磁铁31A、31B的磁化的方向。
[0059] 磁铁31A具有位于磁铁31A的X方向的一端的端面31A1。磁铁34A具有位于磁铁34A的-Y方向的一端的端面34A1。
[0060] 线圈41配置于磁铁31A与基板7之间。线圈42配置于磁铁32A与基板7之间。线圈43配置于磁铁33A与基板7之间。线圈44配置于磁铁34A与基板7之间。线圈45配置于磁铁31A、31B与透镜5之间。线圈46配置于磁铁32A、32B与透镜5之间。另外，线圈41、42、43、44固定于基板7。线圈45、46固定于第二保持部件15。
[0061] 对线圈41主要施加由磁铁31A产生的磁场。对线圈42主要施加由磁铁32A产生的磁场。对线圈43主要施加由磁铁33A产生的磁场。对线圈44主要施加由磁铁34A产生的磁场。
[0062] 另外，如图2、图4及图5所示，线圈45包含：沿着磁铁31A向X方向延伸的第一导体部45A；沿着磁铁31B向X方向延伸的第二导体部45B；和将第一及第二导体部45A、45B连接的两个第三导体部。另外，如图2及图4所示，线圈46包含：沿着磁铁32A向X方向延伸的第一导体部46A；沿着磁铁32B向X方向延伸的第二导体部46B；将第一及第二导体部46A、46B连接的两个第三导体部。
[0063] 对线圈45的第一导体部45A主要施加由磁铁31A产生的磁场的Y方向的分量。对线圈45的第二导体部45B主要施加由磁铁31B产生的磁场的-Y方向的分量。对线圈46的第一导体部46A主要施加由磁铁32A产生的磁场的-Y方向的分量。对线圈46的第二导体部46B主要施加由磁铁32B产生的磁场的Y方向的分量。
[0064] 驱动装置3还具备：在线圈41、42的一方的内侧固定于基板7的磁传感器30；和在线圈43、44的一方的内侧固定于基板7的磁传感器30。在此，两个磁传感器30分别配置于线圈41的内侧和线圈44的内侧。如后面说明，该两个磁传感器30为了降低抖动的影响而在使透镜5的位置变化时使用。
[0065] 配置于线圈41的内侧的磁传感器30检测由磁铁31A产生的磁场，并生成与磁铁31A的位置对应的检测值。配置于线圈44的内侧的磁传感器30检测由磁铁34A产生的磁场，并生成与磁铁34A的位置对应的检测值。对于磁传感器30的结构，在后面进行说明。
[0066] 驱动装置3还具备磁铁13、和磁传感器20。磁传感器20用于自动地进行对焦时检测透镜5的位置。磁传感器20在磁铁31A的端面31A1和磁铁34A的端面34A1的附近固定于基板7。磁传感器20利用例如检测磁阻效应元件等的磁场的元件构成。
[0067] 磁铁13在磁传感器20的上方固定于第二保持部件15。磁铁13具有长方体形状。第二保持部件15相对于第一保持部件14的相对位置沿着与Z方向平行的方向变化时，磁铁13相对于第一保持部件14的相对位置也沿着与Z方向平行的方向变化。
[0068] 在此，参照图2～图5说明驱动装置3的动作。首先，简单地说明光学抖动校正机构和自动聚焦机构。驱动装置3构成光学抖动校正机构及自动聚焦机构的一部分。驱动装置3、光学抖动校正机构及自动聚焦机构由相机模块100的外部的未图示的控制部进行控制。
[0069] 光学抖动校正机构以例如利用相机模块100的外部的陀螺传感器等能够检测抖动的方式构成。光学抖动校正机构检测抖动时，未图示的控制部以透镜5相对于基板7的相对位置根据抖动的方式进行变化的方式，控制驱动装置3。由此，能够使透镜5的绝对位置稳定化，并降低抖动的影响。此外，透镜5相对于基板7的相对位置根据抖动的方式，沿平行于X方向的方向或平行于Y方向的方向进行变化。
[0070] 自动聚焦机构以例如利用图像传感器200或自动聚焦传感器等，能够检测焦点处于被摄体的状态的方式构成。未图示的控制部以成为焦点处于被摄体的状态的方式，利用驱动装置3使透镜5相对于基板7的相对位置沿平行于Z方向的方向变化。由此，能够自动地进行相对于被摄体的对焦。
[0071] 接着，说明与光学抖动校正机构相关联的驱动装置3的动作。利用未图示的控制部向线圈41、42流通电流时，通过由磁铁31A、32A产生的磁场和由线圈41、42产生的磁场的相互作用，固定磁铁31A、32A的第一保持部件14沿平行于Y方向的方向移动。其结果，透镜5也沿平行于Y方向的方向移动。另外，利用未图示的控制部向线圈43、44流通电流时，通过由磁铁33A、34A产生的磁场和由线圈43、44产生的磁场的相互作用，固定磁铁33A、34A的第一保持部件14沿平行于X方向的方向移动。其结果，透镜5也沿平行于X方向的方向移动。未图示的控制部通过测定与由两个磁传感器30生成的磁铁31A、34A的位置对应的信号，检测透镜5的位置。
[0072] 接着，说明与自动聚焦机构相关联的驱动装置3的动作。在使透镜5相对于基板7的相对位置沿Z方向移动的情况下，未图示的控制部以在第一导体部45A中沿X方向流通电流，且在第二导体部45B沿-X方向流通电流的方式，对线圈45流通电流，并以在第一导体部46A中沿-X方向流通电流，且在第二导体部46B中沿X方向流通电流的方式，对线圈46流通电流。通过由这些电流和磁铁31A、31B、32A、32B产生的磁场，对线圈45的第一及第二导体部45A、
45B和线圈46的第一及第二导体部46A、46B作用Z方向的洛伦兹力。由此，固定有线圈45、46的第二保持部件15沿Z方向移动。其结果，透镜5也沿Z方向移动。
45B和线圈46的第一及第二导体部46A、46B作用Z方向的洛伦兹力。由此，固定有线圈45、46的第二保持部件15沿Z方向移动。其结果，透镜5也沿Z方向移动。
[0073] 在使透镜5相对于基板7的相对位置沿-Z方向移动的情况下，未图示的控制部对线圈45、46向沿Z方向移动的情况下的反方向流通电流。
[0074] 透镜5相对于基板7的相对位置沿着与Z方向平行的方向变化时，磁铁13相对于磁传感器20的相对位置也沿着与Z方向平行的方向变化。磁传感器20检测至少磁铁13产生的磁场，生成与磁铁13的位置对应的信号。未图示的控制部通过测定由磁传感器20生成的信号，而检测透镜5的位置。
[0075] 接着，参照图1及图5对本实施方式的磁传感器系统的概略结构进行说明。本实施方式的磁传感器系统具备本实施方式的磁传感器和产生规定的磁场的磁场产生部。本实施方式中，配置于线圈41的内侧的磁传感器30、或配置于线圈44的内侧的磁传感器30与本实施方式的磁传感器对应。具备配置于线圈41的内侧的磁传感器30的磁传感器系统中，磁铁31A与磁场产生部对应。具备配置于线圈44的内侧的磁传感器30的磁传感器系统中，磁铁
34A与磁场产生部对应。
34A与磁场产生部对应。
[0076] 以下，参照图6对具备配置于线圈41的内侧的磁传感器30的磁传感器系统101进行说明。图6是表示磁传感器系统101的主要部分的立体图。此外，图6中，为了容易理解，省略线圈41，以与图1～图3、图5不同的尺寸及配置描绘磁铁31A。以下，只要没有特别说明，将配置于线圈41的内侧的磁传感器30简称为磁传感器30，也称为本实施方式的磁传感器30。
[0077] 磁传感器30和作为磁场产生部的磁铁31A以磁铁31A产生的磁场的一部分的部分磁场被施加于磁传感器30的方式构成。该部分磁场包含与Z方向平行的第一磁场分量Hz和与Y方向平行的第二磁场分量Hy。Z方向与本发明的第一方向对应。Y方向与本发明的第二方向对应。
[0078] 如图6所示，本实施方式中，磁铁31A的磁化的方向为Y方向，第二磁场分量Hy的方向为-Y方向。此外，图6中，表示磁铁31A从图5所示的位置沿着Y方向移动时的第一磁场分量Hz。
[0079] 如上所述，磁传感器30固定于基板7，磁铁31A固定于第一保持部件14(参照图2)。第一保持部件14相对于基板7的位置沿着与Y方向平行的方向变化时，磁铁31A相对于磁传感器30的相对位置也沿着与Y方向平行的方向变化。磁传感器30的检测值与关于与Y方向平行的方向的、磁铁31A相对于磁传感器30的相对位置对应。以下，将关于与Y方向平行的方向的、磁铁31A相对于磁传感器30的相对位置均称为检测对象位置。磁传感器系统101是用于检测该检测对象位置的位置检测装置。
[0080] 另外，磁传感器30和磁铁31A以检测对象位置变化时，第一磁场分量Hz变化的方式构成。本实施方式中，第一保持部件14沿着与Y方向平行的方向移动，检测对象位置变化时，第一磁场分量Hz变化。对于第一磁场分量Hz的变化的方式，在后面进行说明。
[0081] 接着，参照图7～图9对本实施方式的磁传感器30进行说明。图7是表示磁传感器30的立体图。图8是表示磁传感器30的平面图。图9是表示磁传感器30的侧面图。磁传感器30具备磁场转换部50和磁场检测部60。
[0082] 磁场转换部50包含由软磁性体构成的至少一个磁轭。至少一个磁轭具有在沿着与Z方向平行的方向观察时，例如从上方观察时，Y方向上较长的形状。另外，至少一个磁轭以接收包含与Z方向平行的方向的输入磁场分量的输入磁场，并产生输出磁场的方式构成。
[0083] 本实施方式中，输入磁场是上述的部分磁场。另外，输入磁场分量是上述的第一磁场分量Hz(参照图6)。输出磁场包含根据与X方向平行的方向的输出磁场分量即输入磁场分量(第一磁场分量Hz)进行变化的输出磁场分量。X方向与本发明的第三方向对应。另外，本实施方式中，第一方向(Z方向)、第二方向(Y方向)及第三方向(X方向)相互正交。另外，输入磁场除了输入磁场分量(第一磁场分量Hz)之外，还包含与Y方向平行的方向的磁场分量的第二磁场分量Hy。
[0084] 如图7及图8所示，本实施方式中，特别是磁场转换部50作为至少一个磁轭，包含以沿着X方向排列的方式配置的多个磁轭51。多个磁轭51各自具有例如Y方向上较长的长方体形状。多个磁轭51的形状相同。
[0085] 磁场检测部60接收输出磁场，并生成根据输入磁场分量(第一磁场分量Hz)及输出磁场分量进行变化的检测值。磁场检测部60包含至少一个磁阻效应元件220。以下，将磁阻效应元件记载为MR元件。本实施方式中，特别是磁场检测部60作为至少一个MR元件220包含多个MR元件220。
[0086] 另外，在后面进行详细地说明，但多个MR元件220构成多个元件列。多个元件列各自利用沿着Y方向排列的两个以上的MR元件220构成。两个元件列相对于一个磁轭51进行对应。与一个磁轭51对应的两个元件列在一个磁轭51的-Z方向的端部的附近配置于X方向的一个磁轭51的两侧。图7及图8所示的例子中，磁轭51的数量为8，元件列的数量为16，构成一个元件列的MR元件220的数量为4。
[0087] 另外，如图8所示，磁场检测部60包含第一电阻部61、第二电阻部62、第三电阻部63及第四电阻部64。第一～第四电阻部61～64各自包含至少一个MR元件220。对于第一～第四电阻部61～64的结构，在后面进行详细地说明。
[0088] 磁传感器30还具备由软磁性体构成的至少一个屏蔽。至少一个屏蔽具有在沿着与Z方向平行的方向观察时，例如从上方观察时，Y方向上的最大的尺寸比X方向的尺寸小的形状。如图7～图9所示，本实施方式中，特别是磁传感器30作为至少一个屏蔽，具备位于磁场转换部50及磁场检测部60的上方的屏蔽71和位于磁场转换部50及磁场检测部60的下方的屏蔽72。此外，图8中，省略屏蔽71。屏蔽71、72分别具有板状的形状。沿着与Z方向平行的方向观察时，例如从上方观察时，屏蔽71、72的形状为X方向上较长的矩形。
[0089] 屏蔽71、72配置于沿着与Z方向平行的方向观察时，例如从上方观察时，与磁场转换部50及磁场检测部60重叠的位置。另外，从上方观察时，磁场转换部50及磁场检测部60位于屏蔽71、72各自的外缘的内侧。此外，如图9所示，屏蔽71也可以与磁场转换部50的多个磁轭51相接。
[0090] 在此，将从上方观察时与屏蔽72重叠的区域称为屏蔽投影区域。另外，屏蔽投影区域中，将从X方向的中央到-X方向的一端的部分称为左侧区域，将从X方向的中央到X方向的一端的部分称为右侧区域。
[0091] 图7及图8所示的例中，8个磁轭51中的4个磁轭51配置于左侧区域，剩余的4个磁轭51配置于右侧区域。
[0092] 本实施方式中，输入磁场除了输入磁场分量(第一磁场分量Hz)之外，还包含输入磁场分量的方向以外的方向的磁场分量即第二磁场分量Hy。屏蔽71、72的主要的作用在于，吸收与第二磁场分量Hy对应的磁通，并缩小由第二磁场分量Hy引起而施加于磁场检测部60的、与Y方向平行的方向的磁场的强度。
[0093] 屏蔽71、72利用软磁性材料构成。作为该软磁性材料，例如能够使用NiFe。在使用NiFe构成屏蔽71、72的情况下，降低屏蔽71、72的热应力，因此，优选使用热膨胀系数变小的组成的、Ni的比例为35～60重量％的组成的NiFe。进一步还考虑屏蔽71、72的磁特性时，更优选使用Ni的比例为40～60重量％的组成的NiFe。
[0094] 对屏蔽71、72要求的性能之一在于，最大磁通吸收量较大。屏蔽71、72各自的最大磁通吸收量与屏蔽71、72各自的饱和磁化和厚度(Z方向的尺寸)之积大致成比例。为了确保屏蔽71、72各自的性能，屏蔽71、72各自的饱和磁化和厚度之积，即每单位面积的磁矩优选为0.6emu/cm2以上。
[0095] 磁传感器30还具备将多个MR元件220电连接的配线部80。此外，图7及图9中，省略配线部80。
[0096] 虽未图示，但磁传感器30还具备传感器基板和绝缘部。屏蔽71配置于传感器基板上。绝缘部由绝缘材料构成，并覆盖屏蔽71、72、多个MR元件220及配线部80。
[0097] 接着，参照图8及图10对磁场检测部60的电路结构进行说明。图10是表示磁场检测部60的电路结构的电路图。磁场检测部60还包含施加规定的电压的电源端口V、与地面连接的接地端口G、第一输出端口E1、和第二输出端口E2。第一电阻部61设置于电源端口V与第一输出端口E1之间。第二电阻部62设置于第一输出端口E1与接地端口G之间。第三电阻部63设置于电源端口V与第二输出端口E2之间。第四电阻部64设置于第二输出端口E2与接地端口G之间。磁场检测部60生成依赖于第一输出端口E1与第二输出端口E2之间的电位差的检测值。
[0098] 接着，参照图8对第一～第四电阻部61～64的结构进行详细地说明。本实施方式中，第一～第四电阻部61～64各自包含多个MR元件220。第一电阻部61和第三电阻部63所包含的多个MR元件220配置于左侧区域。第二电阻部62和第四电阻部64所包含的多个MR元件220配置于右侧区域。此外，图8中，对第三电阻部63所包含的多个MR元件220和第四电阻部
64所包含的多个MR元件220标注阴影。
64所包含的多个MR元件220标注阴影。
[0099] 图8所示的例子中，第一～第四电阻部61～64各自包含4个元件列。以下，将第一电阻部61所包含的元件列称为第一元件列，将第二电阻部62所包含的元件列称为第二元件列，将第三电阻部63所包含的元件列称为第三元件列，将第四电阻部64所包含的元件列称为第四元件列。
[0100] 4个第一元件列和4个第三元件列与配置于左侧区域的4个磁轭51对应。与一个磁轭51对应的一个第一元件列配置于该磁轭51的-X侧。与一个磁轭51对应的一个第三元件列配置于该磁轭51的X侧。
[0101] 4个第二元件列和4个第四元件列与配置于右侧区域的4个磁轭51对应。与一个磁轭51对应的一个第二元件列配置于该磁轭51的-X侧。与一个磁轭51对应的一个第四元件列配置于该磁轭51的X侧。
[0102] 另外，第一电阻部61包含第一部分61A和第二部分61B，第二电阻部62包含第一部分62A和第二部分62B，第三电阻部63包含第一部分63A和第二部分63B，第四电阻部64包含第一部分64A和第二部分64B。因此，磁场检测部60包含电阻部61～64的4个第一部分和4个第二部分。
[0103] 上述的左侧区域包含区域R11和区域R12。区域R11相对于关于Y方向的左侧区域的中央位于Y方向的前端。区域R12相对于关于Y方向的左侧区域的中央位于-Y方向的前端。另外，上述的右侧区域包含区域R21和区域R22。区域R21相对于关于Y方向的右侧区域的中央位于Y方向的前端。区域R22相对于关于Y方向的右侧区域的中央位于-Y方向的前端。
[0104] 第一电阻部61的第一部分61A和第三电阻部63的第一部分63A包含于区域R11。第一电阻部61的第二部分61B和第三电阻部63的第二部分63B包含于区域R12。第二电阻部62的第一部分62A和第四电阻部64的第一部分64A包含于区域R21。第二电阻部62的第二部分62B和第四电阻部64的第二部分64B包含于区域R22。
[0105] 在第一～第四电阻部61～64各自，第一部分和第二部分配置于相对于通过Y方向上的至少一个磁轭51的中心且与Y方向垂直的截面即中央截面C成面对称的位置。图8所示的例子中，中央截面C通过所有的磁轭51的中心。
[0106] 在此，如以下定义第一MR元件220A和第二MR元件220B。第一MR元件220A是第一部分所包含的MR元件220。第二MR元件220B是第二部分所包含的MR元件220。第一MR元件220A和第二MR元件220B配置于相对于中央截面C成面对称的位置，且被串联地连接。
[0107] 图8所示的例子中，一个元件列包含两个第一MR元件220A和第二MR元件220B的对。构成该两个对的4个MR元件220串联地连接。
[0108] 接着，参照图11对配线部80进行说明。图11是表示配线部80的一部分和MR元件220的立体图。配线部80包含多个下部电极81和多个上部电极82。多个MR元件220配置于多个下部电极81上。多个上部电极82配置于多个MR元件220上。
[0109] 多个MR元件220与下部电极81及上部电极82的连接关系如以下。多个下部电极81各自具有Y方向上细长的形状。在Y方向上相邻的两个下部电极81之间形成有间隙。在下部电极81的上表面上，在Y方向的两端的附近配置有MR元件220。多个上部电极82各自配置于Y方向上相邻的两个下部电极81上且将相邻的两个MR元件220电连接。由此，多个MR元件220串联地连接。
[0110] 配线部80还包含多个连接电极。第一～第四电阻部61～64各自中，多个连接电极以多个元件列串联地连接的方式将多个下部电极81电连接。
[0111] 接着，参照图8及图12对MR元件220的结构的一例进行说明。图12是表示MR元件220的立体图。该例子中，MR元件220包含：具有规定的方向的磁化的磁化固定层222、具有方向可根据施加的磁场变化的磁化的自由层224、配置于磁化固定层222与自由层224之间的间隙层223、以及反铁磁性层221。反铁磁性层221、磁化固定层222、间隙层223及自由层224从下部电极81侧依次层叠。反铁磁性层221由反铁磁性材料构成，在与磁化固定层222之间产生交换耦合，并固定磁化固定层222的磁化的方向。
[0112] MR元件220也可以是TMR(隧道磁阻效应)元件，也可以是将磁信号检测用的感应电流沿着相对于构成MR元件220的各层的面大致垂直的方向流通的CPP(Current Perpendicular to Plane，电流垂直于平面)类型的GMR(巨大磁阻效应)元件。TMR元件中，间隙层223为隧道势垒层。GMR元件中，间隙层223为非磁性导电层。
[0113] MR元件220的电阻值根据自由层224的磁化的方向相对于磁化固定层222的磁化的方向构成的角度变化，该角度为0°时，电阻值成为最小值，角度为180°时，电阻值成为最大值。
[0114] 本实施方式中，磁化固定层222的磁化的方向为与X方向平行的方向。另外，本实施方式中，第一电阻部61中的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向与第二电阻部62中的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向是相互相反方向。第三电阻部63中的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向与第一电阻部61中的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向相同。第四电阻部64中的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向与第二电阻部62中的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向相同。
[0115] 本实施方式中，特别是第一电阻部61和第三电阻部63各自的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向为X方向。第二电阻部62和第四电阻部64各自的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向为-X方向。
[0116] 本实施方式中，多个MR元件220各自具有与Y方向平行的方向上较长的形状。由此，多个MR元件220各自的自由层224具有易磁化轴方向成为与Y方向平行的方向的形状各向异性。因此，在不存在施加的磁场的状态下，自由层224的磁化的方向成为与Y方向平行的方向。在存在输出磁场分量的情况下，根据输出磁场分量的方向及强度，自由层224的磁化的方向进行变化。因此，自由层224的磁化的方向相对于磁化固定层222的磁化的方向构成的角度根据多个MR元件220各自接收的输出磁场分量的方向及强度进行变化。因此，多个MR元件220各自的电阻值与输出磁场分量对应。
[0117] 本实施方式中，第二电阻部62中的多个MR元件220接收的输出磁场分量的方向与第一电阻部61中的多个MR元件220接收的输出磁场分量的方向相同。另一方面，第三电阻部63中的多个MR元件220接收的输出磁场分量的方向和第四电阻部64中的多个MR元件220接收的输出磁场分量的方向与第一电阻部61中的多个MR元件220接收的输出磁场分量的方向相反。
[0118] 此外，MR元件220的结构不限于参照图12说明的例子。例如，MR元件220也可以是不包含反铁磁性层221的结构。该结构也可以是例如代替反铁磁性层221及磁化固定层222，而包含人工反铁磁性结构的磁化固定层，该人工反铁磁性结构的磁化固定层包含两个铁磁性层和配置于该两个铁磁性层之间的非磁性金属层。
[0119] 以下，对本实施方式的磁传感器30及磁传感器系统101的作用及效果进行说明。首先，对磁场检测部60的作用进行说明。在此，假定输入磁场仅由输入磁场分量构成来进行说明。不存在输入磁场分量，其结果，在也不存在输出磁场分量的状态下，MR元件220的自由层224的磁化的方向成为与Y方向平行的方向。在输入磁场分量的方向为Z方向的情况下，第一及第二电阻部61、62内的MR元件220接收的输出磁场分量的方向成为X方向，第三及第四电阻部63、64内的MR元件220接收的输出磁场分量的方向成为-X方向。在该情况下，第一及第二电阻部61、62内的MR元件220的自由层224的磁化的方向从与Y方向平行的方向向X方向倾斜，第三及第四电阻部63、64内的MR元件220的自由层224的磁化的方向从与Y方向平行的方向向-X方向倾斜。其结果，与不存在输出磁场分量的状态相比，第一及第四电阻部61、64内的MR元件220的电阻值减少，第一及第四电阻部61、64的电阻值也减少。另外，与不存在输出磁场分量的状态相比，第二及第三电阻部62、63内的MR元件220的电阻值增加，第二及第三电阻部62、63的电阻值也增加。
[0120] 在输入磁场分量的方向为-Z方向的情况下，输出磁场分量的方向和第一～第四电阻部61～64的电阻值的变化与上述的输入磁场分量的方向为Z方向的情况相反。
[0121] MR元件220的电阻值的变化量依赖于MR元件220接收的输出磁场分量的强度。输出磁场分量的强度变大时，MR元件220的电阻值沿着其增加量或其减少量分别变大的方向变化。输出磁场分量的强度变小时，MR元件220的电阻值沿着其增加量或其减少量分别变小的方向变化。输出磁场分量的强度依赖于输入磁场分量的强度。
[0122] 这样，输入磁场分量的方向和强度变化时，第一～第四电阻部61～64各自的电阻值以如下方式变化，随着第一及第四电阻部61、64的电阻值增加，第二及第三电阻部62、63的电阻值减少，或随着第一及第四电阻部61、64的电阻值减少，第二及第三电阻部62、63的电阻值增加。由此，图8及图10所示的第一输出端口E1与第二输出端口E2之间的电位差变化。磁场检测部60生成依赖于第一输出端口E1与第二输出端口E2之间的电位差的检测值。检测值根据自由层224的磁化的方向相对于磁化固定层222的磁化的方向构成的角度变化。
[0123] 接着，参照图13～图15对检测对象位置与输入磁场的关系进行说明。图13～图15表示检测对象位置与输入磁场的关系。图13～图15中，标注记号H的箭头表示施加于磁传感器30的部分磁场即输入磁场。另外，标注记号Hz的箭头表示第一磁场分量Hz即输入磁场分量，标注记号Hy的箭头表示第二磁场分量Hy。
[0124] 图13表示磁铁31A的Y方向的位置与磁传感器30的Y方向的位置一致的状态。图14表示磁铁31A从图13所示的位置沿Y方向移动的状态。图15表示磁铁31A从图13所示的位置沿-Y方向移动的状态。如图13～图15所示，关于与Y方向平行的方向的、磁铁31A相对于磁传感器30的相对位置即检测对象位置变化时，第一磁场分量Hz即输入磁场分量变化。
[0125] 在此，对检测对象位置与第一及第二磁场分量Hz、Hy的关系进行说明。图16是表示检测对象位置与对应于第一及第二磁场分量Hz、Hy的磁通密度的关系的特性图。图16中，横轴表示检测对象位置，纵轴表示磁通密度。图16中，将磁铁31A的Y方向的位置与磁传感器30的Y方向的位置一致的状态的检测对象位置设为0，将磁铁31A比0的位置沿Y方向移动时的检测对象位置以正值表示，将磁铁31A比0的位置沿-Y方向移动时的检测对象位置以负值表示。
[0126] 图16中，标注记号Bz的曲线表示与第一磁场分量Hz对应的磁通密度，标注记号By的曲线表示与第二磁场分量Hy对应的磁通密度。图16中也还表示由与部分磁场的与X方向平行的分量对应的磁通密度Bx。但是，磁通密度Bx的大小不管检测对象位置均大致为0。
[0127] 图16中，将第一磁场分量Hz的方向为Z方向时的磁通密度Bz以正值表示，将第一磁场分量Hz的方向为-Z方向时的磁通密度Bz以负值表示。磁通密度Bz与检测对象位置的值大致成比例地变化。
[0128] 另外，图16中，将第二磁场分量Hy的方向为-Y方向时的磁通密度By以负值表示。磁通密度By的绝对值比磁通密度Bz的绝对值大。
[0129] 上述的磁场检测部60的作用的说明中，假定输入磁场仅由输入磁场分量即第一磁场分量Hz构成。但是，本实施方式的磁传感器系统101中，如根据图13～图16可理解，输入磁场除了输入磁场分量之外，还包含第二磁场分量Hy。
[0130] 当第二磁场分量Hy施加于磁场检测部60时，对于MR元件220的自由层224，除了与X方向平行的方向的输出磁场分量之外，还施加与Y方向平行的方向的第二磁场分量Hy。在该情况下，与输入磁场仅由输入磁场分量构成的情况相比，自由层224的磁化的方向相对于磁化固定层222的磁化的方向构成的角度不同，其结果，磁场检测部60的检测值也不同。因此，第二磁场分量Hy成为磁场检测部60的检测值中产生误差或者磁场检测部60的灵敏度降低的原因。
[0131] 本实施方式中，利用屏蔽71、72吸收与第二磁场分量Hy对应的磁通，能够减小由于第二磁场分量Hy引起而施加于磁场检测部60的、与Y方向平行的方向的磁场的强度。
[0132] 这样，根据本实施方式，能够抑制施加于磁传感器30的输入磁场除了输入磁场分量之外，还包含输入磁场分量的方向以外的方向的磁场分量即第二磁场分量Hy的情况下的问题的产生。
[0133] 接着，对于本实施方式的多个磁轭51及屏蔽71、72的形状及配置产生的效果，一边与比较例比较一边进行说明。
[0134] 本实施方式中，从上方观察时，多个磁轭51分别具有Y方向上较长的形状，屏蔽71、72各自具有Y方向上的最大的尺寸比X方向上的最大的尺寸小的形状。换言之，从上方观察时，多个磁轭51分别以其长边方向朝向与Y方向平行的方向的姿势配置，屏蔽71、72分别以其长边方向朝向与X方向平行的方向的姿势配置。
[0135] 在此，对比较例的磁传感器及磁传感器系统进行说明。图17是表示比较例的磁传感器130的立体图。图18是表示比较例的磁传感器130的平面图。比较例的磁传感器130代替本实施方式的磁场转换部50及磁场检测部60，而具备磁场转换部150及磁场检测部160。另外，比较例的磁传感器130与本实施方式的磁传感器30一样，具备两个屏蔽71、72。从上方观察时，磁场转换部150及磁场检测部160位于屏蔽71、72各自的外缘的内侧。
[0136] 磁场转换部150与本实施方式的磁场转换部50一样，包含多个磁轭51。但是，比较例的磁轭51的数量为12。磁场检测部160与本实施方式中的磁场检测部60一样，包含第一～第四电阻部61～64、电源端口V、接地端口G、第一输出端口E1、和第二输出端口E2。第一～第四电阻部61～64各自包含多个MR元件220。
[0137] 比较例的磁传感器130中，多个磁轭51的姿势和多个MR元件220的姿势与本实施方式的磁传感器30不同。即，比较例中，从上方观察时，多个磁轭51分别以其长边方向朝向与X方向平行的方向的姿势配置。此外，比较例中，6个磁轭51在上述的左侧区域以沿着Y方向排列成一列的方式配置，其它6个磁轭51在上述的右侧区域以沿着Y方向排列成一列的方式配置。
[0138] 另外，比较例中，多个MR元件220分别以其长边方向朝向与X方向平行的方向的姿势配置。另外，比较例中，多个元件列各自利用沿着X方向排列的两个以上的MR元件220构成。与一个磁轭51对应的两个元件列在一个磁轭51的-Z方向的端部的附近配置于Y方向上的一个磁轭51的两侧。第一电阻部61和第三电阻部63各自的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向为Y方向，第二电阻部62和第四电阻部64各自的多个MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向为-Y方向。
[0139] 此外，比较例中，与本实施方式的磁传感器30一样，从上方观察时，屏蔽71、72分别以其长边方向朝向与X方向平行的方向的姿势配置。即，比较例中，从上方观察时，多个磁轭51和屏蔽71、72以磁轭51的长边方向和屏蔽71、72的长边方向一致那样的姿势配置。
[0140] 比较例的磁传感器130的其它的结构与本实施方式的磁传感器30一样。
[0141] 比较例的磁传感器系统具备比较例的磁传感器130和作为磁场产生部的磁铁31A。磁传感器130与磁铁31A的位置关系与图6所示的本实施方式的磁传感器30与磁铁31A的位置关系相同。磁传感器130和磁铁31A以磁铁31A产生的磁场的一部分即部分磁场施加于磁传感器130的方式构成。该部分磁场包含与Z方向平行的第一磁场分量Hz和与Y方向平行的第二磁场分量Hy。
[0142] 接着，参照图19，对比较例的磁传感器130中，施加第二磁场分量Hy时，由于磁轭51及屏蔽71、72的结构引起而施加于MR元件220的磁场进行说明。以下，将该磁场称为结构引起磁场。
[0143] 如图19中由箭头所示，当相对于磁传感器130沿-Y方向施加第二磁场分量Hy时，产生在屏蔽71、72的Y方向的端部的附近流入屏蔽71、72的磁通和在屏蔽71、72的-Y方向的端部的附近从屏蔽71、72流出的磁通。另外，在与屏蔽71相接的磁轭51的-Z方向的端部的附近，与通过屏蔽71的磁通相关，产生从磁轭51流出或流入磁轭51的磁通。该磁通随着磁轭51接近屏蔽71的Y方向的两端而变多。以下，通过这些磁通施加于MR元件220的磁场是结构引起磁场。
[0144] 接着，参照图18～图20对结构引起磁场的比较例的问题点进行说明。图20是用于说明结构引起磁场的比较例的问题点的说明图。在此，设为第一磁场分量Hz的强度为0。图20中，以与MR元件220重叠的方式描绘的箭头表示该MR元件220的自由层224的磁化的方向。
[0145] 图18所示的4个区域R101、R102、R103、R104与上述的4个区域R11、R12、R21、R22对应。第一及第三电阻部61、63所包含的多个MR元件220中的一半的MR元件220配置于区域R101。第一及第三电阻部61、63所包含的多个MR元件220中的剩余一半的MR元件220配置于区域R102。第二及第四电阻部62、64所包含的多个MR元件220中的一半的MR元件220配置于区域R103。第二及第四电阻部62、64所包含的多个MR元件220中的剩余一半的MR元件220配置于区域R104。
[0146] 图20将图18所示的磁传感器130简化表示。如图20所示，第一电阻部61和第三电阻部63各自包含配置于区域R101的MR元件220和配置于区域R102的MR元件220。第二电阻部62和第四电阻部64各自包含配置于区域R103的MR元件220和配置于区域R104的MR元件220。
[0147] 在此，关注于图19中的最右侧的MR元件220。该MR元件220与配置于区域R101的第一电阻部61的MR元件220和配置于区域R103的第二电阻部62的MR元件220对应。对该MR元件220施加与通过图19的最右侧的磁轭51的磁通对应的磁场和与通过屏蔽72的磁通对应的磁场。这两个磁场的方向相互大致相反，因此，大致相抵。因此，该MR元件220中几乎不会产生结构引起磁场的影响。其结果，如图20所示，配置于区域R101的第一电阻部61的MR元件220和配置于区域R103的第二电阻部62的MR元件220中，自由层224的磁化的方向朝向作为易磁化轴方向的与X方向平行的方向。
[0148] 接着，关注于从图19的右侧起第二个MR元件220。该MR元件220与配置于区域R101的第三电阻部63的MR元件220和配置于区域R103的第四电阻部64的MR元件220对应。对该MR元件220施加与通过图19的最右侧的磁轭51的磁通对应的磁场和与通过屏蔽72的磁通对应的磁场。这两个磁场均包含-Y方向的分量，因此，不会相抵。因此，对该MR元件220施加结构引起磁场的-Y方向的磁场分量。其结果，如图20所示，配置于区域R101的第三电阻部63的MR元件220和配置于区域R103的第四电阻部64的MR元件220中，自由层224的磁化的方向从与X方向平行的方向向-Y方向倾斜。
[0149] 接着，关注于图19的最左侧的MR元件220。该MR元件220与配置于区域R102的第三电阻部63的MR元件220和配置于区域R104的第四电阻部64的MR元件220对应。对该MR元件220施加与通过图19的最左侧的磁轭51的磁通对应的磁场和与通过屏蔽72的磁通对应的磁场。这两个磁场的方向相互大致相反，因此，大致相抵。因此，该MR元件220中几乎不会产生结构引起磁场的影响。其结果，如图20所示，配置于区域R102的第三电阻部63的MR元件220和配置于区域R104的第四电阻部64的MR元件220中，自由层224的磁化的方向朝向与X方向平行的方向。
[0150] 接着，关注于从图19的左侧起第二个MR元件220。该MR元件220与配置于区域R102的第一电阻部61的MR元件220和配置于区域R104的第二电阻部62的MR元件220对应。对该MR元件220施加与通过图19的最左侧的磁轭51的磁通对应的磁场和与通过屏蔽72的磁通对应的磁场。这两个磁场均包含-Y方向的分量，因此，不会相抵。因此，对该MR元件220施加结构引起磁场的-Y方向的磁场分量。其结果，如图20所示，配置于区域R102的第一电阻部61的MR元件220和配置于区域R104的第二电阻部62的MR元件220中，自由层224的磁化的方向从与X方向平行的方向向-Y方向倾斜。
[0151] 如根据以上的说明可理解，比较例中，即使是相同的电阻部所包含的MR元件220，根据该MR元件220是配置于区域R101还是配置于区域R102，或根据是配置于区域R103还是配置于区域R104，MR元件220接收的结构引起磁场的影响不同。而且，一个电阻部中，不能将多个MR元件220接收的结构引起磁场的影响相抵。因此，比较例中，第一～第四电阻部61～64全部受到结构引起磁场的影响。其结果，第一～第四电阻部61～64全部中，与未受到结构引起磁场的影响的情况相比，电阻值不同。
[0152] 另外，比较例中，通过结构引起磁场，自由层224的磁化的方向倾斜的方向全部为相同的方向，但MR元件220的磁化固定层222的磁化的方向在第一及第三电阻部61、63与第二及第四电阻部62、64中不同。因此，比较例中，通过结构引起磁场，第一磁场分量Hz的强度为0时的第一及第二输出端口E1、E2各自的电位(以下，称为中点电位。)偏离不存在第二磁场分量Hy的情况下的中点电位。由此，比较例中，由于结构引起磁场，磁场检测部160的检测值中产生误差，或磁场检测部160的灵敏度降低。另外，比较例中，磁轭51的位置在与长边方向正交的方向的Y方向上不均时，MR元件220的自由层224的磁化的倾斜不均，中点电位也不均。其结果，比较例的磁传感器130的成品率降低。以下，将这些问题点称为比较例的第一问题点。
[0153] 接着，对在将比较例的磁传感器130以屏蔽71、72的长边方向朝向与Y方向平行的方向的姿势配置的情况进行考察。这种配置的屏蔽71、72中，与以长边方向朝向与X方向平行的方向的姿势配置屏蔽71、72的情况相比，关于第二磁场分量Hy的方向的屏蔽71、72的尺寸变大，相对于第二磁场分量Hy的反磁场变小。其结果，屏蔽71、72产生的第二磁场分量Hy的吸收能力降低。以下，将该情况称为比较例的第二问题点。比较例中，不能同时解决第一问题点和第二问题点。
[0154] 与之相对，本实施方式中，能够同时解决比较例的第一问题点和第二问题点。以下，对其进行详细地说明。
[0155] 首先，参照图21对在本实施方式的磁传感器30中施加第二磁场分量Hy时，由于磁轭51及屏蔽71、72的结构而施加于MR元件220的磁场进行说明。与比较例的情况一样，关于本实施方式，也将该磁场称为结构引起磁场。
[0156] 如图21中由箭头所示，当相对于磁传感器30沿-Y方向施加第二磁场分量Hy时，产生在磁轭51的Y方向的端部的附近流入磁轭51，且在磁轭51的-Y方向的端部的附近从磁轭51流出的磁通。通过该磁通，对MR元件220施加结构引起磁场。
[0157] 图22将图21所示的磁传感器30简化表示。如图22所示，第一电阻部61和第三电阻部63各自包含配置于区域R11的MR元件220A和配置于区域R12的MR元件220B。第二电阻部62和第四电阻部64各自包含配置于区域R21的MR元件220A和配置于区域R22的MR元件220B。
[0158] 图22中表示结构引起磁场所引起的MR元件220的自由层224的磁化的倾斜。在此，设为第一磁场分量Hz的强度为0。图22中，以与MR元件220重叠的方式描绘的箭头表示该MR元件220的自由层224的磁化的方向。
[0159] 由于结构引起磁场的影响，如图22所示，配置于区域R11的第一电阻部61的第一MR元件220A和配置于区域R21的第二电阻部62的第一MR元件220A中，自由层224的磁化的方向从与Y方向平行的方向朝向X方向倾斜。另外，配置于区域R12的第一电阻部61的第二MR元件220B和配置于区域R22的第二电阻部62的第二MR元件220B中，自由层224的磁化的方向从与Y方向平行的方向朝向-X方向倾斜。
[0160] 另外，配置于区域R11的第三电阻部63的第一MR元件220A和配置于区域R21的第四电阻部64的第一MR元件220A中，自由层224的磁化的方向从与Y方向平行的方向朝向-X方向倾斜。另外，配置于区域R12的第三电阻部63的第二MR元件220B和配置于区域R22的第四电阻部64的第二MR元件220B中，自由层224的磁化的方向从与Y方向平行的方向朝向X方向倾斜。
[0161] 这样，本实施方式中，第一～第四电阻部61～64的任意电阻部中，由于结构引起磁场的影响，第一MR元件220A和第二MR元件220B中，自由层224的磁化的方向均向相互相反方向倾斜。由此，第一～第四电阻部61～64的任意电阻部中，均能够将第一MR元件220A和第二MR元件220B接收的结构引起磁场的影响相抵。这是由于，第一MR元件220A和第二MR元件220B配置于相对于中央截面C成面对称的位置。这样，根据本实施方式，能够降低磁场检测部60接收的结构引起磁场的影响。即，根据本实施方式，能够解决比较例的第一问题点。
[0162] 另外，本实施方式中，通过上述的作用，由于结构引起磁场的影响而产生的第一及第二输出端口E1、E2的中点电位的偏离量比比较例变小。另外，本实施方式中，即使磁轭51的位置在与长边方向正交的方向即X方向上不均，在第一～第四电阻部61～64的任意电阻部中，当由于结构引起磁场的影响产生的第一MR元件220A的自由层224的磁化的倾斜的大小和由于结构引起磁场的影响产生的第二MR元件220B的自由层224的磁化的倾斜的大小均大致相等。其结果，本实施方式中，磁轭51的位置的不均所引起的中点电位的不均比比较例变小。
[0163] 接着，根据本实施方式，对能够解决比较例的第二问题点进行说明。本实施方式中的屏蔽71、72在从上方观察时，以长边方向朝向与X方向平行的方向的姿势配置。这种配置的屏蔽71、72中，与从上方观察时，以长边方向朝向与Y方向平行的方向的姿势配置屏蔽71、72的情况相比，关于第二磁场分量Hy的方向的屏蔽71、72的尺寸变小，相对于第二磁场分量Hy的反磁场变大。由此，根据本实施方式，能够提高屏蔽71、72的第二磁场分量Hy的吸收能力。即，根据本实施方式，能够解决比较例的第二问题点。
[0164] 通过以上，根据本实施方式能够同时解决比较例的第一问题点和第二问题点。
[0165] 以下，对关于第二磁场分量Hy的方向的屏蔽71、72的尺寸较小的一方表示屏蔽71、72产生的第二磁场分量Hy的吸收能力提高的实验的结果进行说明。
[0166] 实验中，使用了使本实施方式的磁传感器30中的屏蔽71、72的形状相互不同的第一～第三试样。第一及第二试样是与图7及图8所示的磁传感器30对应的试样。第一试样中的屏蔽71、72各自的Y方向的尺寸为100μm。第二试样中的屏蔽71、72各自的Y方向的尺寸为90μm。
[0167] 第三试样为如下试样，即，在图7及图8所示的磁传感器30中，代替一个屏蔽71，而设置相互分离且沿Y方向排列的两个屏蔽71，代替一个屏蔽72，而设置相互分离且沿Y方向排列的两个屏蔽72。第三试样中，两个屏蔽71和两个屏蔽72各自的Y方向的尺寸为50μm。此外，第一～第三试样的任意试样中，屏蔽71、72各自的X方向的尺寸均为180μm。
[0168] 在此，将磁传感器30的灵敏度定义为磁传感器30的检测值的变化相对于与输出磁场分量对应的磁通密度的变化的比率。实验中，使与第一磁场分量Hz对应的磁通密度在-50mT～50mT的范围内变化，并求得磁传感器30的灵敏度。此外，对于与第一磁场分量Hz对应的磁通密度，在第一磁场分量Hz的方向为Z方向时以正值表示，在第一磁场分量Hz的方向为-Z方向时以负值表示。另外，实验中，对磁传感器30施加-Y方向的第二磁场分量Hy，使与第二磁场分量Hy对应的磁通密度在0～300mT的范围内变化，求得与第二磁场分量Hy对应的磁通密度与磁传感器30的灵敏度的关系。
[0169] 图23中表示实验的结果。图23中，横轴表示与第二磁场分量Hy对应的磁通密度。另外，图23中，纵轴表示标准化灵敏度。标准化灵敏度是与第二磁场分量Hy对应的磁通密度为任意值时的磁传感器30的灵敏度除以与第二磁场分量Hy对应的磁通密度为0时的磁传感器30的灵敏度而得到的值。另外，图23中，标注符号91的曲线表示第一试样的标准化灵敏度，标注符号92的曲线表示第二试样的标准化灵敏度，标注符号93的曲线表示第三试样的标准化灵敏度。
[0170] 如图23所示，第一～第三试样的任意试样中，与第二磁场分量Hy对应的磁通密度从0到某个值，标准化灵敏度大致为1，当与第二磁场分量Hy对应的磁通密度比某个值大时，标准化灵敏度变小。认为在增大与第二磁场分量Hy对应的磁通密度时，若屏蔽71、72各自中磁通达到饱和，则标准化灵敏度开始变小。若屏蔽71、72各自中磁通饱和，则第二磁场分量Hy中未由屏蔽71、72吸收的量施加于磁场检测部60，其结果，标准化灵敏度降低。因此，可以说标准化灵敏度开始变小的磁通密度的值越大，屏蔽71、72产生的第二磁场分量Hy的吸收能力越高。如图23所示，就标准化灵敏度开始变小的磁通密度的值而言，第一试样最小，第三试样最大。如根据该结果可理解，关于Y方向即第二磁场分量Hy的方向的屏蔽71、72的尺寸较小的一方提高屏蔽71、72的第二磁场分量Hy的吸收能力。
[0171] 此外，如上所述，关于第二磁场分量Hy的方向的屏蔽71、72的尺寸较小的一方提高屏蔽71、72的第二磁场分量Hy的吸收能力认为是由于，随着关于第二磁场分量Hy的方向的屏蔽71、72的尺寸变小，由第二磁场分量Hy产生于屏蔽71、72的反磁场的强度变大。
[0172] 此外，目前为止，对具备配置于线圈41(参照图1)的内侧的磁传感器30和配置于线圈41的内侧的磁传感器30的磁传感器系统101进行了说明。以下，将目前为止说明的磁传感器30及磁传感器系统101称为第一实施例的磁传感器及磁传感器系统。
[0173] 图1～图3所示的相机模块100中，不仅第一实施例的磁传感器及磁传感器系统，连配置于线圈44(参照图1)的内侧的磁传感器30和具备该磁传感器30的磁传感器系统也称为本实施方式的磁传感器及磁传感器系统。以下，将配置于线圈44的内侧的磁传感器30和具备该磁传感器30的磁传感器系统称为第二实施例的磁传感器及磁传感器系统。
[0174] 第二实施例的磁传感器及磁传感器系统的结构基本上与第一实施例的磁传感器及磁传感器系统相同。但是，第二实施例中，X方向与本发明的第二方向对应，Y方向与本发明中的第三方向对应。因此，如果将第一实施例的说明中的磁铁31A、X方向及Y方向分别置换成磁铁34A、Y方向及X方向，则成为第二实施例的说明。第二实施例的磁传感器系统是用于检测关于与X方向平行的方向的、磁铁34A相对于磁传感器30的相对位置的位置检测装置。
[0175] [第二实施方式]
[0176] 接着，对本发明的第二实施方式进行说明。首先，参照图24对本实施方式的磁传感器的结构进行说明。图24是表示本实施方式的磁传感器的平面图。
[0177] 本实施方式的磁传感器30中，第一～第四电阻部61～64各自代替第一实施方式的多个MR元件220，而包含至少一个MR元件230。图24所示的例子中，第一～第四电阻部61～64各自包含4个MR元件230。第一实施方式的一个元件列置换成一个MR元件230。相对于一个磁轭51对应两个MR元件230。多个MR元件230各自具有与Y方向平行的方向上较长的形状。与一个磁轭51对应的两个MR元件230在一个磁轭51的-Z方向的端部的附近配置于X方向的一个磁轭51的两侧。图24所示的例子中，磁轭51的数量为8，MR元件230的数量为16。
[0178] 与第一实施方式一样，将从上方观察时与屏蔽72重叠的区域称为屏蔽投影区域。另外，将屏蔽投影区域中、从X方向的中央到-X方向的一端的部分称为左侧区域，将从X方向的中央到X方向的一端的部分称为右侧区域。图24所示的例子中，8个磁轭51中的4个磁轭51配置于左侧区域，剩余的4个磁轭51配置于右侧区域。
[0179] 第一电阻部61和第三电阻部63所包含的多个MR元件230配置于左侧区域。第二电阻部62和第四电阻部64所包含的多个MR元件230配置于右侧区域。图24中，对第三电阻部63所包含的多个MR元件230和第四电阻部64所包含的多个MR元件230标注阴影。
[0180] 第一电阻部61和第三电阻部63所包含的多个MR元件230与配置于左侧区域的4个磁轭51对应。与一个磁轭51对应的第一电阻部61的一个MR元件230配置于该磁轭51中的-X侧。与一个磁轭51对应的第三电阻部63的一个MR元件230配置于该磁轭51中的X侧。
[0181] 第二电阻部62和第四电阻部64所包含的多个MR元件230与配置于右侧区域的4个磁轭51对应。与一个磁轭51对应的第二电阻部62的一个MR元件230配置于该磁轭51中的-X侧。与一个磁轭51对应的第四电阻部64的一个MR元件230配置于该磁轭51中的X侧。
[0182] 与第一实施方式一样，第一电阻部61包含第一部分61A和第二部分61B，第二电阻部62包含第一部分62A和第二部分62B，第三电阻部63包含第一部分63A和第二部分63B，第四电阻部64包含第一部分64A和第二部分64B。因此，磁场检测部60包含4个第一部分和4个第二部分。本实施方式中，第一～第四电阻部61～64各自中的第一部分和第二部分是至少一个MR元件230中的相互不同的部分。图24所示的例子中，第一～第四电阻部61～64各自中的第一部分和第二部分是4个MR元件230的集合体中的相互不同的部分。
[0183] 上述的左侧区域包含区域R11和区域R12，上述的右侧区域包含区域R21和区域R22。区域R11、R12、R21、R22的定义与第一实施方式相同。第一电阻部61的第一部分61A和第三电阻部63的第一部分63A包含于区域R11。第一电阻部61的第二部分61B和第三电阻部63的第二部分63B包含于区域R12。第二电阻部62的第一部分62A和第四电阻部64的第一部分64A包含于区域R21。第二电阻部62的第二部分62B和第四电阻部64的第二部分64B包含于区域R22。
[0184] 第一～第四电阻部61～64各自中，第一部分和第二部分配置于通过Y方向上的至少一个磁轭51的中心且相对于与Y方向垂直的截面即中央截面C成面对称的位置。图24所示的例子中，中央截面C通过所有的磁轭51的中心。
[0185] 以下，对MR元件230的结构的一例进行说明。MR元件230与第一实施方式的MR元件220一样，包含：具有规定的方向的磁化的磁化固定层、具有方向可根据施加的磁场变化的磁化的自由层、配置于磁化固定层与自由层之间的间隙层和反铁磁性层。本实施方式中，特别是MR元件230是使磁信号检测用的感测电流沿着相对于构成MR元件230的各层的面大致平行的方向流通的CIP(Current In Plane，面内电流)类型的GMR元件。间隙层是非磁性导电层。
[0186] 本实施方式中，第一电阻部61和第三电阻部63各自的多个MR元件230的磁化固定层的磁化的方向为X方向。第二电阻部62和第四电阻部64各自中的多个MR元件230的磁化固定层的磁化的方向为-X方向。
[0187] 接着，对本实施方式的磁传感器30的作用及效果进行说明。本实施方式中，第一～第四电阻部61～64的任意电阻部中，均能够将第一部分和第二部分接收的结构引起磁场的影响相抵。这是由于，第一部分和第二部分配置于相对于中央截面C成面对称的位置。这样，根据本实施方式，能够降低磁场检测部60接收的结构引起磁场的影响。
[0188] 本实施方式中的其它的结构、作用及效果与第一实施方式一样。
[0190] 另外，磁场检测部60包含：电源端口V、接地端口G、第一输出端口E1、第一电阻部61及第二电阻部62，但也可以是不包含第二输出端口E2、第三电阻部63、第四电阻部64的结构。在该情况下，检测值依赖于第一输出端口E1的电位。
[0191] 基于以上的说明，可知可实施本发明的各种方式及变形例。因此，在以下的权利要求的均等的范围内，即使是上述的最佳形式以外的形式，也可实施本发明。
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