(57)【要約】【課題】ＴＭＲ素子のような従来とは異なる特性を持つ素子を使用して、精度の高い位置検出を行う。【解決手段】一定周期の磁気信号が磁気記録されたスケール１１からの漏洩磁気を検出し、漏洩磁気を検出した位置の記録信号を出力する磁気検出素子２１を備える。磁気検出素子２１は、スケールに対する磁気信号の検出方向に沿って、位相の異なる少なくとも一組の信号が出力されるパターンとされ、かつ、検出方向と直交する方向であって、磁気信号の単位波長より短い範囲内に配置される。【選択図】図２
2015190882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定周期の磁気信号が磁性媒体に磁気記録されたスケールと、
前記スケールからの漏洩磁気を検出し、前記漏洩磁気を検出した位置の記録信号を出力する磁気検出素子と、
前記記録信号に基づいて、前記スケールに対する位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記磁気検出素子は、前記スケールに対する前記磁気信号の検出方向に沿って、位相の異なる少なくとも一組の信号が出力されるパターンとされ、かつ、前記磁気信号の単位波長より短い範囲内で、前記検出方向と直交する方向に配置される
位置検出装置。
【請求項２】
前記パターンは、ＳＩＮ波形が出力される第１のパターン群、ＣＯＳ波形が出力される第２のパターン群、−ＳＩＮ波形が出力される第３のパターン群、−ＣＯＳ波形が出力される第４のパターン群を含み、
前記第１，第２，第３及び第４のパターン群は、前記検出方向に沿って前記磁気信号の単位波長の１／４ずつずれて、位相が逆相になるパターン群は前記検出方向と直交する方向で互いに隣に配置され、かつ、前記磁気信号の単位波長の範囲内で前記磁気検出素子が配置される
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記第１，第２，第３及び第４のパターン群は、それぞれを構成する素子の配置において各パターン群で全く同一の配置構成をしており、各パターン群の長手方向の配置は前記記録信号の単位波長より短い範囲内で所定の位相差になる様にずれている
請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記第１，第２，第３及び第４のパターン群は、それぞれ前記検出方向に沿って交互に配置され、電源電圧に直列接続される第１の素子群と、グランドに直列接続される第２の素子群とを含むブリッジ回路から前記記録信号を出力する
請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の素子群は、直列接続された一又は複数の前記磁気検出素子によって構成される
請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の素子群は、前記記録信号から偶数次の高調波信号を除くための一又は複数の前記磁気検出素子を有する
請求項５に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気スケールと磁気検出素子との相対位置を検出する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直線変位や回転変位等の精密な変位位置を検出する位置検出装置として、磁気スケールと磁気検出素子を備えた位置検出装置が知られている。この位置検出装置は、例えば搬送物の高精度な位置決め制御が必要とされる電子部品の実装装置や部品の寸法を検出（測定）する検出（測定）装置等に広く利用されている。
【０００３】
図１０は、従来の磁気式の位置検出装置の磁気スケールと磁気検出素子の配置例を示す図である。図１０の例は、直線変位を検出する場合であり、磁気媒体で構成された磁気スケール１を備える。磁気スケール１は、Ｓ極とＮ極の磁化方向を一定の距離ごとに反転させている。このＳ極とＮ極が繰り返される１単位が、磁気スケール１の記録信号の１波長となる。
そして、位置検出装置は、磁気スケール１に近接した位置に、磁気検出素子３ａ〜３ｈが配置された検出部２を備える。磁気検出素子３ａ〜３ｈとしては、例えば異方向性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲ（Anisotropic Magneto-Resistance）素子が使用されている。この磁気検出装置では、磁気スケール１が固定側に、検出部２が可動側に配置されており、位置検出装置は、磁気スケール１と検出部２との相対位置を検出するようになっている。
【０００４】
図１１は、８個の磁気検出素子３ａ〜３ｈの配置例を示す図である。図１１Ａは磁気スケール１の上面から見た素子配置であり、図１１Ｂは磁気スケール１の断面方向で見た素子配置である。
磁気スケール１は、長手方向に一定間隔でＮ極とＳ極に着磁されている。そして、磁気検出素子２１が検出する信号としては、Ｎ極とＳ極が変化する１つの周期が１波長λになる。その１波長λの１／２が、１ピッチＰになる。Ｎ極とＳ極は、１ピッチ間隔で直線状に並んでいる。
【０００５】
そして、磁気スケール１に近接して、４個の磁気検出素子３ａ〜３ｄが近接して配置される。これら４個の磁気検出素子３ａ〜３ｄの配置間隔としては、図１１Ａに示すように、２つの磁気検出素子３ａ，３ｂが１ピッチＰの間隔で配置され、別の２つの磁気検出素子３ｃ，３ｄが１ピッチＰの間隔で配置される。そして、磁気検出素子３ａと磁気検出素子３ｃとが、（ｎ＋１／２）Ｐだけ離して配置される。ｎは、整数である。これら４個の磁気検出素子３ａ〜３ｄが、直列に接続される。この４個の磁気検出素子３ａ〜３ｄを直列に接続した直列回路が、所定の電位Ｖの箇所と接地電位部ＧＮＤとの間に接続され、その直列回路の中点（すなわち磁気検出素子３ｂ，３ｃの接続点）から、信号Ｃｈ＋が取り出される。
【０００６】
さらに、これら４個の磁気検出素子３ａ〜３ｄと一定の距離（ｍ＋１／２）Ｐだけ離して、別の４個の磁気検出素子３ｅ〜３ｈが配置される。ｍは、整数である。これら４個の磁気検出素子３ｅ〜３ｈの配置間隔は、磁気検出素子３ａ〜３ｄと同じであり、これら４個の磁気検出素子３ｅ〜３ｈが、直列に接続される。この４個の磁気検出素子３ｅ〜３ｈを直列に接続した直列回路が、所定の電位Ｖの箇所と接地電位部ＧＮＤとの間に接続され、その直列回路の中点（すなわち磁気検出素子３ｆ，３ｇの接続点）から、信号Ｃｈ−が取り出される。
なお、各磁気検出素子３ａ〜３ｈは、ほぼ中央にＰ／６の段差部を有する。このＰ／６の段差部は、検出信号から３次歪みを除去するためのものである。
【０００７】
図１２は、これら８個の磁気検出素子３ａ〜３ｈから検出信号を得る接続構成を示す図である。
４個の磁気検出素子３ａ〜３ｄの中点から得た信号Ｃｈ＋と、４個の磁気検出素子３ｅ〜３ｈの中点から得た信号Ｃｈ−とが、演算増幅器４に供給される。この演算増幅器４では、両信号Ｃｈ＋，Ｃｈ−が増幅されて検出信号として取り出される。
【０００８】
この図１１，図１２に示す構成で磁気検出素子３ａ〜３ｈが検出した信号を取り出すことで、歪みがキャンセルされた検出信号が得られる。すなわち、４個の磁気検出素子３ａ〜３ｄの内の素子３ａ，３ｂと、素子３ｃ，３ｄとが、記録信号の１波長の１／４の間隔で配置されていることで、それぞれの組で検出される信号変化が逆相になる。そして、その４個の磁気検出素子３ａ〜３ｄが直列に接続されて、その直列回路の中点から信号Ｃｈ＋が取り出されることで、検出信号の偶数次歪みがキャンセルされる。
もう１つの組の４個の磁気検出素子３ｅ〜３ｈについても同様に接続されて信号Ｃｈ−が取り出されることで、検出信号の偶数次歪みがキャンセルされる。
さらに、これらの信号Ｃｈ＋，Ｃｈ−が供給されることにより、演算増幅器４で増幅された検出信号が得られる。
【０００９】
この図１１及び図１２に示す構成は、１つの検出信号を得るためのものであり、磁気スケール１から複数の信号を得る際には、図１１に示す検出部２が、検出信号の数だけ配置される。例えば、磁気スケール１の記録信号を正弦波形の信号（ＳＩＮ信号）と余弦波形の信号（ＣＯＳ信号）として検出する必要がある場合には、図１１に示す検出部２が２組必要である。−ＳＩＮ信号と−ＣＯＳ信号を得る場合には、さらに２組の検出部２が必要である。
特許文献１には、上述した磁気式の位置検出装置の例について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−３６６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来から位置検出装置の磁気検出素子として使用されているＡＭＲ素子は、磁場の変化に対する抵抗変化率が小さいという問題があった。また、磁気検出素子を磁気スケールに近接した位置に配置する際には、極力小さい磁場で抵抗値が変化するように感度が高くなるような位置関係とするのが一般的である。
ここで、ＡＭＲ素子は、低磁場で鋭く抵抗値が変化し、磁場が強い箇所で飽和する特性である。図１３は、ＡＭＲ素子の磁場（横軸）に対する抵抗値の変化率（縦軸）を示す図である。図１３では磁場０の時の抵抗値と磁場２５０の時の抵抗値での変化率を１００として相対化した縦軸で表示している。実際の抵抗値の変化としては凡そ３％程度の抵抗変化がこの値に相当する。
この図１３に示すように、磁場が強い箇所では飽和した特性になってしまう。この飽和した箇所では、磁場に対する抵抗値の変化率を示すカーブが歪み、それに伴って検出される信号も歪んだものになってしまう。
【００１２】
このように検出信号が歪むことは、位置検出精度の劣化につながり好ましくない。すなわち、位置検出装置は、検出部で得た検出波形の内挿処理で、正確な相対位置を検出するため、磁気検出素子で検出される信号波形が歪むことは、極力避ける必要がある。しかしながら、従来の歪み除去構成では十分とは言えない問題があった。
高次の高調波歪みまで除去するためには、それぞれの次数の歪みをキャンセルする磁気検出素子を配置する必要がある。しかしながら、ＡＭＲ素子などで構成される磁気検出素子は、１個のサイズが比較的大きく、高次の高調波歪みを除去するために多数配置する必要がある。このため、多くの設置スペースが必要になり、磁気検出素子を配置した検出部が大型化してしまう問題がある。
図１１の例の場合には、それぞれの磁気検出素子３ａ〜３ｈがＰ／６ピッチずれた段差部があるのは、３次高調波をキャンセルするためである。３次高調波をキャンセルする場合には、この程度の構成で対処できるが、３次以上の高調波をキャンセルする場合には、シフト量がより細かくなり、それぞれの高調波をキャンセルするための素子が重なってしまうという問題が発生する。このため、それぞれの素子を１ピッチ以上離して配置する必要があり、結果的に磁気検出素子を配置した検出部が非常に大型化してしまうことになる。
【００１３】
また、個々の磁気検出素子３ａ〜３ｈは、基準となる位置で検出される信号から、例えば、１ピッチの整数倍といった一定の距離離れた位置に配置されることにより、目的とする位相の信号が検出される。しかし、このように離れた箇所に配置した素子から検出される信号は、同じ位置から検出される信号ではないため、完全には歪みのキャンセルができない。
例えば、磁気スケールのそれぞれの磁化部の磁化状態が等しければ、１ピッチ以上離れた箇所から検出した２つの信号であっても正しくキャンセルできる。しかしながら、磁気スケール上の磁化状態（媒体の磁気均一性，表面形状等）は、様々な要因で完全には等しくならないことが一般的であり、磁気スケールからの漏洩磁気が不均一となる。このため、高調波の歪みをキャンセルする効果が減少してしまうという問題があった。
【００１４】
なお、このことは磁気スケールの長手方向と直交する幅方向にも言えることであり、複数の磁気検出素子が、磁気スケールの幅方向にずれて配置されるのは、キャンセル効果が減少するため好ましいことではない。
したがって、高次の次数の高調波歪みをキャンセルするペアの磁気検出素子は、同一波長内で、かつ同一のトラック位置に配置するのが好ましいが、上述したＡＭＲ素子などの従来から使用されている素子では、１個の素子のサイズが大きいため、同一波長内の同一のトラック位置に配置することは困難であった。
【００１５】
また、位置検出装置が検出する信号としては、少なくとも位相が９０°シフトしたＳＩＮ信号とＣＯＳ信号の２つの信号を検出する必要がある。ここで、従来のＡＭＲ素子を使用した検出部２の場合には、ＡＭＲ素子のサイズが磁気スケールに対して比較的大きいため、１つの検出部でＳＩＮ信号とＣＯＳ信号を同時に検出することが困難である。つまり、ＳＩＮ信号を検出する検出部と、ＣＯＳ信号を検出する検出部が、磁気スケールの長手方向に所定波長分だけずれた位置に配置される。したがって、２つの位相の信号の状態（レベルや位相など）についても、完全に一致した状態とはならず、精度上問題があった。
【００１６】
本発明の目的は、歪みなどの影響を排除した精度の高い位置検出が可能な位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の位置検出装置は、一定周期の磁気信号が磁性媒体に磁気記録されたスケールと、スケールからの漏洩磁気を検出し、漏洩磁気を検出した位置の記録信号を出力する磁気検出素子と、記録信号に基づいてスケールに対する位置を検出する位置検出部とを備える。
磁気検出素子は、スケールに対する磁気信号の検出方向に沿って、位相の異なる少なくとも一組の信号が出力されるパターンとされ、かつ、検出方向と直交する方向であって、磁気信号の単位波長より短い範囲内に配置される。
この場合、位相の異なる一組の信号の逆相を出力する都合二組の信号を出力し、位相が逆相になる出力の検出部は検出方向と直交する方向で隣どうしに配置される様にしてもよい。
更には、前記位相の異なる少なくとも一組の信号が出力される検出部又は前記二組の信号を検出する合計４つの検出部に於いては、それぞれの検出素子群の配置構造が同一であり、且つそれぞれの検出素子群の長手方向の配置において、それぞれの異なる位相差で長手にずれる量は磁気信号の単位波長より少ない距離での最小位相差としてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、位相の異なる信号が出力される複数のパターン群が、磁気信号の単位波長より短い範囲内で、かつ信号を検出する方向と直交する方向に並べて配置されることで、各位相の検出信号が、スケール上の同じ単位波長内の記録信号から検出されるようになる。このため、それぞれの位相の信号のレベルなどが相違することが極力抑えられ、位相の異なる複数の信号から位置を検出する際の検出精度が向上する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態による位置検出装置を含む機構全体構成の例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による位置検出装置の素子配列例を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による磁気検出素子の構成例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による磁気検出素子の抵抗値の変化例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による磁気検出素子の接続例を示す構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による位置検出装置の素子配列例を示す構成図である。
【図７】図６の一部を拡大して示す構成図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による磁気検出素子の接続例を示す構成図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による素子配列例をさらに高次の高調波歪まで低減するように発展させた例を示す構成図である。
【図１０】従来の位置検出装置の磁気スケールと磁気検出素子との配置例を示す説明図である。
【図１１】図１０に示す磁気検出素子の配置状態の詳細を示す平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
【図１２】従来の磁気検出素子の接続例を示す構成図である。
【図１３】従来の磁気検出素子（ＡＭＲ素子）の磁場−抵抗の検出特性の例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜１．第１の実施の形態例＞
以下、本発明の第１の実施の形態例を、図１〜図５を参照して説明する。
［１−１．位置検出装置の構成例］
図１は、本例の位置検出装置を駆動機構に組み込んだ際の、位置検出装置を含む機構全体構成の例を示す図である。
図１に示す位置検出装置１００は、工作機械に適用した例である。すなわち、位置検出装置１００は、固定部１０１の上に移動自在に配置された移動台１０２を備えた工作機械において、固定部１０１上の移動台１０２の移動距離を検出するものである。
移動台１０２には被工作物１０３が固定され、加工具１０５により被工作物１０３の加工が行われる。移動台１０２は、駆動部１０６による駆動で位置が変化する。
【００２１】
移動台１０２には、磁気スケール１１が配置されている。磁気スケール１１は、一定の距離ごとにＮ極とＳ極に交互に着磁させた信号を記録した磁性媒体を、金属板の表面に貼り付けた構成である。この磁気スケール１１は、位置検出装置１００で移動を検出する最大の距離以上の長さに形成されている。
【００２２】
また、固定部１０１側には検出部２０が配置され、この検出部２０が磁気スケール１１と近接している。そして、検出部２０内の検出素子（図２に示す磁気検出素子２１）が、磁気スケール１１に記録された信号を検出する。ここでは、検出部２０が複数の磁気検出素子を備えて、それぞれの磁気検出素子で、磁気スケール１の記録信号を正弦波形の信号（ＳＩＮ信号）及び余弦波形の信号（ＣＯＳ信号）として検出する。また、検出部２０には、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号の反転信号である、−ＳＩＮ信号及び−ＣＯＳ信号を検出する磁気検出素子も配置されている。
【００２３】
検出部２０が検出したこれらのＳＩＮ信号，−ＳＩＮ信号，ＣＯＳ信号及び−ＣＯＳ信号は、位置検出部１０４に供給され、位置検出部１０４の演算処理で、これらの信号から磁気スケール１１と検出部２０との相対位置が算出される。位置検出部１０４が算出した位置情報は、制御部１０７に供給される。制御部１０７は、目標位置入力部１０８から入力した目標位置情報と、位置検出部１０４から供給された位置情報との差分を算出し、その差分だけ移動台１０２を移動させる駆動信号を生成する。そして、制御部１０７が生成した駆動信号が駆動部１０６に供給される。駆動部１０６は、供給された駆動信号で示された移動量だけ移動台１０２を移動させる。
【００２４】
［１−２．磁気検出素子の配置例］
図２は、磁気スケール１１に対する検出部２０の配置例を示す図である。
磁気スケール１１は、Ｎ極着磁部１１ＮとＳ極着磁部１１Ｓとが一定間隔で連続している。図２に示すように、Ｎ極とＳ極が変化する１つの周期が１波長λになる。その１波長λの１／２が、１ピッチＰになる。ここでは、１波長λを４００μｍとしている。
【００２５】
検出部２０は、ＴＭＲ素子（トンネル磁気接合素子）よりなる磁気検出素子２１を複数個用意して、集密に配置したものである。ＴＭＲ素子は、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ効果:tunnel Magneto-Resistance Effect）を利用したものである。ＴＭＲ素子には、磁場変化に対する抵抗値の変化が大きいという利点があり、磁気スケール１１から漏洩する磁場を検出する磁気検出素子２１にＴＭＲ素子を適用した場合、個々の磁気検出素子２１を非常に小さいサイズにすることが可能である。
【００２６】
図２の例では、磁気スケール１１の長手方向と直交する方向である磁気スケール１１の幅Ｗの方向に、４つの検出部２０−１〜２０−４が隣接して配置されている。磁気スケール１１の幅Ｗの方向に、この４つの検出部２０−１〜２０−４を並べる際には、単位波長より短い範囲内で、極力短い間隔で配置している。
検出部２０−１ａ，ｂは、−ＣＯＳ信号を検出する素子のパターン群として機能する、−ＣＯＳ検出部である。検出部２０−２ａ，ｂは、ＣＯＳ信号を検出する素子のパターン群として機能する、ＣＯＳ検出部である。検出部２０−３ａ，ｂは、−ＳＩＮ信号を検出する素子のパターン群として機能する、−ＳＩＮ検出部である。検出部２０−４ａ，ｂは、ＳＩＮ信号を検出する素子のパターン群として機能する、ＳＩＮ検出部である。これらの−ＳＩＮ信号，ＳＩＮ信号，−ＣＯＳ信号及びＣＯＳ信号を検出するために、それぞれの検出部２０−１ａ，ｂ〜２０−４ａ，ｂは、磁気スケール１１の長手方向に順にλ／４ずつシフトした位置に配置されている。具体的には、−ＣＯＳ検出部２０−１ａ，ｂとＣＯＳ検出部２０−２ａ，ｂとは、１ピッチＰの間隔で配置され、−ＳＩＮ検出部２０−３ａ，ｂとＳＩＮ検出部２０−４ａ，ｂについても、１ピッチＰの間隔で配置されている。−ＣＯＳ検出部２０−１と−ＳＩＮ検出部２０−３とは、１ピッチＰの半分の間隔（すなわちλ／４）で配置されている。
符号ａ，ｂを付けて示す各検出部２０−１〜２０−４の２つの検出部（例えば検出部２０−１ａと検出部２０−１ｂ）は、電気的に直列に接続され、その直列に接続した２つの検出部（例えば検出部２０−１ａ，２０−１ｂ）の接続点から出力信号が取り出される。このようにして、検出部は所謂ブリッジ構成としている。
【００２７】
それぞれの検出部２０−１ａ，ｂ〜２０−４ａ，ｂには、磁気信号の単位波長の範囲内で、複数の磁気検出素子２１が所定のパターンで集密に配置されている。以後の説明では、これらの検出部２０−１ａ，ｂ〜２０−４ａ，ｂは、集密配置部と称する場合がある。ここでは、各検出部２０−１ａ，２０−１ｂ〜２０−４ａ，２０−４ｂ内の複数の磁気検出素子２１は、奇数次の高調波歪みがキャンセルできる位置に配置される。
すなわち、それぞれの磁気検出素子２１は、磁気スケール１１の長手方向に沿って、記録信号の１波長λの１／２ｎ（ｎは３以上の素数）のピッチとしたパターンで配置される。そして、ｍ個（ｍは整数）の奇数次高調波をキャンセルするために、磁気スケール１１の長手方向でもっとも離れる磁気検出素子２１の距離Ｌが、
Ｌ＝（λ／２）・（１／３＋１／５＋１／７＋…１／（２ｍ＋１））
となる範囲に、２のｍ乗個の磁気検出素子２１が配置される。
【００２８】
具体的には、例えば検出部２０−１ａ，ｂ〜２０−４ａ，ｂが、３次と５次と７次の高調波歪をキャンセルする構成のとき、それぞれの検出部２０−１ａ，ｂ〜２０−４ａ，ｂには、Ｌ＝（λ／２）・（１／３＋１／５＋１／７）となる範囲に、８個（２の３乗個）の磁気検出素子２１が配置される。
図２の例では、それぞれの集密配置部である検出部２０−１ａ，ｂ〜２０−４ａ，ｂには、磁気スケール１１の長手方向に４個の磁気検出素子２１が配置され、その４個の磁気検出素子２１が磁気スケール１１の幅方向に２列に配置されている。３次と５次と７次の高調波歪をキャンセルするために必要な素子２１の配置間隔の具体的な例については、第２の実施の形態例で説明し、ここでは省略する。
【００２９】
［１−３．磁気検出素子の構成］
次に、図３を参照して、検出部２０が備える磁気検出素子２１の構成について説明する。
図３は、ＴＭＲ素子である磁気検出素子２１の構成例を示す図である。
図３に示すように、磁気検出素子２１は、固定層２１ａとバリア層２１ｂとフリー層２１ｃの３層を有する構造になっている。なお、磁気検出素子２１は、これらの層の他、信号の引き出しの為の配線層、保護層等各種の層構造が有るがここでは省略した。
【００３０】
固定層２１ａは、磁化方向が固定された層である。固定層２１ａの磁化方向Ｈ１は、例えば、磁気スケール１１のＮ極着磁部から漏洩する磁界方向と同じ方向になっている。
フリー層２１ｃは、磁気スケール１１から漏洩する磁気により磁化方向が変化する層である。これら固定層２１ａとフリー層２１ｃは強磁性層であり、バリア層２１ｂは絶縁層である。磁気検出素子２１は、固定層２１ａとフリー層２１ｃの磁化方向が同じとき、素子２１全体の抵抗値が小さくなり、固定層２１ａとフリー層２１ｃの磁化方向が逆のとき、素子２１全体の抵抗値が大きくなる。このように磁化方向の変化に応じて磁気検出素子２１の抵抗値が大きく変化する。さらにＴＭＲ素子は１個の磁気検出素子２１の１辺の長さを２μｍ〜１０μｍ程度の非常に小さいサイズとすることができる。
【００３１】
図４は、磁気検出素子２１内の各層の磁化方向と、抵抗値との関係を示す図である。
図４Ａは、固定層２１ａの磁化方向とフリー層２１ｃの磁化方向とが同じ方向であるとき（例えばＮ極着磁部１１Ｎからの磁場を検出したとき）を示し、図４Ｂは、固定層２１ａの磁化方向とフリー層２１ｃの磁化方向とが逆向きであるとき（例えばＳ極着磁部１１Ｓからの磁場を検出したとき）を示す。
図４Ｃに示すグラフは、フリー層２１ｃの磁化方向の変化による抵抗値の変化を示す。フリー層２１ｃの磁化方向が０°のときが、図４Ａに示す状態であり、フリー層２１ｃの磁化方向が１８０°のときが、図４Ｂに示す状態である。
【００３２】
図４Ｃから分かるように、フリー層２１ｃの磁化方向が０°のとき、磁気検出素子２１の抵抗値が最低になり、フリー層２１ｃの磁化方向が１８０°のとき、磁気検出素子２１の抵抗値が最大になる。そして、図４Ｃに示す特性の曲線から分かるように、フリー層２１ｃの磁化方向が０°から１８０°の間であるとき、それぞれの角度に応じた抵抗値が得られる。
【００３３】
［１−４．磁気検出素子の接続状態］
図５は、検出部２０内の４つの検出部２０−１〜２０−４内の磁気検出素子２１の接続例を示す図である。
図５Ａは、ＳＩＮ信号を得る構成を示す。−ＳＩＮ信号を検出する−ＳＩＮ検出部２０−３内の磁気検出素子２１は、所定電圧Ｖが得られる箇所と接地電位部ＧＮＤとの間に直列に接続され、その直列回路の中点から、−ＳＩＮ信号が取り出される。
また、ＳＩＮ信号を検出するＳＩＮ検出部２０−４内の磁気検出素子２１についても、所定電圧Ｖが得られる箇所と接地電位部ＧＮＤとの間に直列に接続され、その直列回路の中点から、ＳＩＮ信号が取り出される。
【００３４】
磁気検出素子２１の直列回路から取り出された−ＳＩＮ信号及びＳＩＮ信号は、演算増幅器２２に供給され、演算増幅器２２の出力信号としてＳＩＮ信号が得られる。この演算増幅器２２が出力するＳＩＮ信号が、位置検出部１０４（図１）に供給される。
【００３５】
図５Ｂは、ＣＯＳ信号を得る構成を示す。−ＣＯＳ信号を検出する−ＣＯＳ検出部２０−１内の磁気検出素子２１は、所定電圧Ｖが得られる箇所と接地電位部ＧＮＤとの間に直列に接続され、その直列回路の中点から、−ＣＯＳ信号が取り出される。
また、ＣＯＳ信号を得る信号を検出するＣＯＳ検出部２０−２内の磁気検出素子２１についても、所定電圧Ｖが得られる箇所と接地電位部ＧＮＤとの間に直列に接続され、その直列回路の中点から、ＣＯＳ信号が取り出される。
【００３６】
磁気検出素子２１の直列回路から取り出された−ＣＯＳ信号及びＣＯＳ信号は、演算増幅器２３に供給され、演算増幅器２３の出力信号としてＣＯＳ信号が得られる。この演算増幅器２３が出力するＣＯＳ信号が、位置検出部１０４に供給される。
なお、図５Ａの接続構成と図５Ｂの接続構成のいずれにおいても、それぞれの直列回路の中点よりも電圧Ｖ側に接続された素子で検出される信号と、中点よりも設置電位部ＧＮＤ側に接続された素子で検出される信号とは、信号変化が相互に逆相になるようにする。このように信号変化が相互に逆相になる接続とすることで、演算増幅器２２，２３に得られる信号は、偶数次歪みがキャンセルされている。
【００３７】
さらに、それぞれの磁気検出素子２１の配置として、長手方向でもっとも離れる磁気検出素子２１の距離Ｌが、Ｌ＝（λ／２）・（１／３＋１／５＋１／７＋…１／（２ｍ＋１））となる範囲に、２のｍ乗個の配置としたことで、奇数次の高調波についても良好にキャンセルされる。
特に、図２に示すように、それぞれの検出部２０−１〜２０−４内に、４個×２列の配置で集密した状態に磁気検出素子２１が配置されることで、それぞれの磁気検出素子２１は、磁気スケール１１のほぼ同じ箇所から漏洩する磁気を検出することになる。このため、例えば磁気スケール１１のそれぞれの信号記録箇所の記録状態が均一でない場合でも、十分なキャンセル効果が得られるようになる。
【００３８】
このようにして偶数次、奇数次の双方の高調波歪みがキャンセルされたＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号が得られることで、位置検出部１０４は、それらＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号から、内挿で分解能の高い位置検出ができる。
すなわち、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号は、信号周期λの一定周期の信号で９０°位相のずれた信号である。このＳＩＮ信号とＣＯＳ信号でリサージュ曲線を作れば円となる。１周期の信号が出力されたとき、リサージュ上は円が一周回ることになる。
【００３９】
ここで、ある位置での信号はリサージュ円上のどこかの点になり、その点と原点を結ぶ直線と、基準となる軸との角度を求めれば、その角度は信号のその点でのλ内での一意の角度となる。図１に示す位置検出部１０４では、この角度を細かく求める演算を行うことで、小さい分解能で磁気スケール１１上の検出部２０の位置を求めることができる。
【００４０】
リサージュ円上の角度は、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号からＴＡＮ角と信号のある象限とから求めることができる。ここで、上述したように偶数次、奇数次の双方の高調波歪みがキャンセルされたＳＩＮ信号及びＣＯＳ信号が得られることで、歪みのない信号から演算が行え、分解能の高い位置検出が可能になる。しかも、キャンセルするために配置された複数の磁気検出素子２１は、図２に示すように集密した状態で配置されているため、ほぼ同じ位置の記録信号から検出した信号どうしでキャンセルすることができ、しかも精度の高い歪み除去を行うことができるので、より位置精度が向上する。
【００４１】
さらに、図２の素子配置から判るように、−ＳＩＮ信号，ＳＩＮ信号，−ＣＯＳ信号及びＣＯＳ信号を検出するための４つの検出部２０−１，２０−２，２０−３，２０−４は、磁気スケール１１の長手方向と直交する方向に並んで配置されているため、各位相の検出信号が、スケール上の同じ単位波長内の記録信号から検出される。このため、それぞれの位相の信号のレベルなどが相違することが極力抑えられ、この点からも検出精度が向上する。
【００４２】
＜２．第２の実施の形態例＞
次に、本発明の第２の実施の形態例を、図６〜図８を参照して説明する。この図６〜図８において、第１の実施の形態例で説明した箇所と同一部分については同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
第２の実施の形態例では、検出部２０が備える磁気検出素子２１の配置状態が、第１の実施の形態例と異なるものであり、位置検出装置全体の構成については、例えば第１の実施の形態例で説明した構成が適用される。
【００４３】
［２−１．磁気検出素子の配置例］
図６は、磁気スケール１１に対する検出部２０の配置例を示す図である。また、図７は、図６の破線で囲んだＡ部を拡大して示す図である。
磁気スケール１１は、Ｎ極着磁部１１ＮとＳ極着磁部１１Ｓとが一定間隔で連続している。この例の場合、１波長λは４００μｍ、１ピッチＰは２００μｍである。
検出部２０が備える磁気検出素子２１は、ＴＭＲ素子である。このＴＭＲ素子よりなる磁気検出素子２１は、例えば図３で説明した構成と同じである。
【００４４】
検出部２０には、磁気スケール１１の幅Ｗの方向に、４つの検出部２０−１〜２０−４が隣接して配置されている。すなわち、検出部２０は、−ＣＯＳ信号を検出する−ＣＯＳ検出部２０−１と、ＣＯＳ信号を検出するＣＯＳ検出部２０−２と、−ＳＩＮ信号を検出する−ＳＩＮ検出部２０−３と、ＳＩＮ信号を検出するＳＩＮ検出部２０−４とを備える。これらの検出部２０−１〜２０−４は、９０°（１／４λ）ずつシフトした素子配置である。
【００４５】
そして、それぞれの検出部２０−１〜２０−４は、磁気スケール１１の長手方向に連続して配置された１０個の集密配置部を備える。
具体的には、−ＣＯＳ検出部２０−１は、１０個の集密配置部２０−１ａ〜２０−１ｊを備える。また、ＣＯＳ検出部２０−２は、１０個の集密配置部２０−２ａ〜２０−２ｊを備える。また、−ＳＩＮ検出部２０−３は、１０個の集密配置部２０−３ａ〜２０−３ｊを備える。さらに、ＳＩＮ検出部２０−４は、１０個の集密配置部２０−４ａ〜２０−４ｊを備える。
【００４６】
それぞれの集密配置部２０−１ａ〜２０−１ｊ，２０−２ａ〜２０−２ｊ，２０−３ａ〜２０−３ｊ，２０−４ａ〜２０−４ｊ内には、磁気信号の単位波長の範囲内で複数の磁気検出素子２１が配置されている。ここでは、各集密配置部内には、１辺が５μｍ程度のサイズの磁気検出素子２１が、３２個ずつ配置されている。この３２個の素子は、トラック方向に２個、幅方向に２個の２×２の４個ずつの素子が１組の素子となるように配置されており、それぞれの集密配置部には、８個ずつの磁気検出素子２１が配置された状態になっている。以下の図７の説明で１個の素子と述べたときには、この４個の素子の組を１個とする。
【００４７】
複数配置された磁気検出素子２１は、目的とする信号を検出する素子であると共に、その目的とする信号に対して、奇数次の高調波をキャンセルするための素子でもある。ここでは、１つの集密配置部に配置した８個の磁気検出素子２１により、３次と５次と７次の３個の高調波をキャンセルする。
すなわち、ｍ個（ここではｍは３）の奇数次高調波をキャンセルするために、磁気スケール１１の長手方向でもっとも離れる磁気検出素子２１の距離Ｌが、
Ｌ＝（λ／２）・（１／３＋１／５＋１／７）
となる範囲に、２のｍ乗個（２の３乗個＝８個）の磁気検出素子２１が配置されることになる。
図７に示す各検出部２０−１〜２０−４に示す磁気検出素子２１のブロック内の数字は、以下の説明で判りやすいように、それぞれの素子がキャンセルする高調波の次数の関係を示したものである「１」と記載された磁気検出素子２１を、基準となる信号（１次の信号）としている。また、各集密配置部内の磁気検出素子２１は、図７にラインで接続して示すように直列に接続している。但し、４個の素子の組の中の接続ラインは省略している。
【００４８】
ここで、１つの集密配置部の内部の磁気検出素子２１の配置に関して、７次までの高調波をキャンセルする具体的な構成について説明する。図７では、集密配置部２０−４ａ内の８個の磁気検出素子２１の配置間隔の詳細を示すが、他の集密配置部についても同じ配置間隔になっている。但し、一部の集密配置部は、列が反転している。
【００４９】
まず、磁気スケール１１の１波長λが４００μｍのとき、３次から７次までの奇数次の高調波歪をキャンセルするために必要な、磁気検出素子２１の間隔を以下に示す。
３次：６６．６μｍ
５次：４０μｍ
７次：２８．５７μｍ
ここで、３次の６６．６μｍはλ／６であり、５次の４０μｍはλ／１０であり、７次の２８．５７μｍはλ／１４である。
【００５０】
集密配置部内には、これらの間隔の位置に、２の３乗個の８個の磁気検出素子２１が配置される。１個の磁気検出素子２１の大きさが１辺１０μｍ程度であるとき、すべての素子を同一トラック位置上には配置できないので、ここでは２列に配置する。ここでの同一トラックとは、磁気スケール１１上の幅方向の位置が同一であることを示す。
【００５１】
集密配置部内に磁気検出素子２１を配置する際には、まず低次の３次、５次から優先して同一トラック上に磁気検出素子２１が配置される。すなわち、基準となる磁気検出素子２１（「１」と記載した素子）から、６６．６μｍシフトした位置に、３次歪低減用の磁気検出素子２１（「３」と記載した素子）が配置される。また、基準となる磁気検出素子２１から４０μｍシフトした位置と、３次歪低減用の磁気検出素子２１から４０μｍシフトした位置のそれぞれに、５次歪低減用の磁気検出素子２１（「５」と記載した素子）が配置される。
【００５２】
次に、これら４個の素子２１を配置したトラックに隣接した別のトラック上には、７次歪低減用の磁気検出素子２１（「７」と記載した素子）が配置される。この７次歪低減用の磁気検出素子２１は、隣接したトラック上の１次、３次、５次用の４個の磁気検出素子２１から、それぞれ２８．５７μｍシフトした位置に配置される。
このようにして３次，５次，７次の高調波低減用の磁気検出素子２１が、１つの集密配置部内に配置される。
なお、図７の例では、３次歪低減用の磁気検出素子２１と５次歪低減用の磁気検出素子２１が、同一トラック上に配置可能な例を示したが、これらの全ての素子が同一トラックに配置できない場合には、低い次数（３次）の歪低減用の素子から優先的に同一トラックに配置するのが好ましい。
【００５３】
［２−２．集密配置部の接続例］
図８は、図６に示すそれぞれの検出部２０−１〜２０−４が備える１０個の集密配置部の接続例を示す図である。
−ＣＯＳ検出部２０−１には、１０個の集密配置部２０−１ａ〜２０−１ｊが、磁気スケール１１の長手方向に１ピッチＰの間隔（２００μｍ）で配置されている。ここで、図８に示すように、１つおきに交互に各集密配置部の磁気検出素子２１を直列に接続する。
すなわち、５個の集密配置部２０−１ａ，２０−１ｃ，・・・，２０−１ｉが直列に接続され、この直列回路に所定電圧Ｖが印加される。また、別の５個の集密配置部２０−１ｂ，２０−１ｄ，・・・，２０−１ｊが直列に接続され、この直列回路が接地電位部ＧＮＤに接続される。
そして、−ＣＯＳ検出部２０−１では、図８に示すように、所定電圧Ｖが印加される側の５個の集密配置部２０−１ａ〜２０−１ｉによる直列回路と、接地電位部ＧＮＤに接続された側の５個の集密配置部２０−１ｂ〜２０−１ｊによる直列回路とが直列に接続される。さらに、その接続点に得られる信号が、演算増幅器２２の一方の入力端に供給される。
【００５４】
他の検出部（ＣＯＳ検出部２０−２，−ＳＩＮ検出部２０−３，ＳＩＮ検出部２０−４）についても、図８に示すように、１０個の集密配置部が、１つおきに交互に直列に接続され、一方の直列回路に所定電圧Ｖが印加され、他方の直列回路が接地電位部ＧＮＤに接続される。そして、それぞれの接続点の信号が、演算増幅器２２又は２３の入力端に供給される。
【００５５】
このようにして、演算増幅器２２には、−ＣＯＳ信号の検出信号とＣＯＳ信号の検出信号とが供給され、演算増幅器２２での増幅で、ＣＯＳ信号が得られる。同様に、演算増幅器２３には、−ＳＩＮ信号の検出信号とＳＩＮ信号の検出信号とが供給され、演算増幅器２３で増幅されてＳＩＮ信号が得られる。
この図８に示す構成により、１８０°（＝１／２λ）の間隔で配置された５個ずつの集密配置部で得られた信号の加算信号が、演算増幅器２２及び２３に供給されることになり、ブリッジ接続によって偶数次の歪みがキャンセルされる。
【００５６】
このように５個ずつの集密配置部で得られた信号の加算信号を得ることで、磁気スケール１１からの漏洩磁界のばらつきがあっても、演算増幅器２２，２３で得られるＣＯＳ信号，ＳＩＮ信号のレベル変動を極力抑えることができる。
【００５７】
以上説明したように、図６，図７に示す素子配置とした検出部を備える位置検出装置は、７次の高調波歪まで除去された極めて良好な信号検出ができる。特に、１つの集密配置部内に、３次，５次，７次の高調波低減用の磁気検出素子２１を集密させて配置したことで、７次までの歪み除去を、同じ波長内の信号から行うことができ、これにより、磁気スケール１１のレベル変動などの影響を排除した良好な歪み除去を行うことができる。
【００５８】
また、３次，５次，７次の高調波歪の内で、比較的レベルが高い低次の歪低減用の素子から優先的に、基準となる素子と同一トラック上に配置することにより、より効果の高い歪み除去を実現することが可能となる。具体的には、３次の高調波歪を低減するための、磁気スケール１１の長手方向に、λ／６離れた位置の２個の磁気検出素子を配置する。この２個の磁気検出素子は、磁気スケール１１の長手方向（検出方向）と直交する方向には距離が離れていないため、３次の高調波歪の低減を確実に行うことが可能である。
また、５次の高調波歪を低減するための２個の磁気検出素子についても、磁気スケール１１の長手方向にλ／１０離れた位置に配置されるため、磁気スケール１１の長手方向（検出方向）と直交する方向には距離が離れていない。このため、５次の高調波歪の低減についても確実に行うことができる。
【００５９】
［２−３．より高次の歪除去を行う構成の例］
図６〜図８に示す例では、７次の高調波歪まで除去する構成を説明した。これに対して、より高次の歪除去を行うようにしてもよい。
ここでは、１３次の高調波までの歪除去を行う集密配置部の構成を説明する。図９は、この１３次の高調波までの歪除去を行う集密配置部２０−１ａ〜２０−１ｊ，２０−２ａ〜２０−２ｊ，２０−３ａ〜２０−３ｊ，２０−４ａ〜２０−４ｊの例を示す図である。
１３次の高調波までの歪除去を行うために必要な具体的な磁気検出素子２１の配置間隔を説明すると、磁気スケール１１の１波長λが４００μｍのときに、３次から１３次までの奇数次の高調波歪をキャンセルするために必要な、磁気検出素子２１の間隔は、以下の通りである。
３次：６６．６μｍ
５次：４０μｍ
７次：２８．５７μｍ
９次：２２．２μｍ
１１次：１８．１８μｍ
１３次：１５．３８μｍ
【００６０】
ここで、９次の高調波は、３次の高調波の３倍であり、３次高調波のキャンセルパターンの間隔６６．６μｍは９次高調波の１．５λの間隔になる為にちょうどこの位置で９次高調波の位相も逆相になるのでキャンセルできる。この様に奇数次高調波で、素数で無いものは、或る、より低い次数の奇数次高調波の奇数倍に必ずなるので、その或るより低い次数の奇数次高調波のキャンセルパターンを用いてキャンセルする事が出来る。
この様に３次高調波を低減する素子のペアを用いることで、９次高調波歪の大部分がキャンセルされる。このため、９次の高調波低減用素子対は、特に配置する必要がない。
つまり、上述した式Ｌ＝（λ／２）・（１／３＋１／５＋１／７＋…１／（２ｍ＋１））で素子の配置数を決める際に、奇数で素数でない数の次数の項は除くようにして、２のｑ乗個（ｑは３〜２ｍ＋１までの素数の数）の磁気検出素子を配置するようにする。
【００６１】
このため、１３次の高調波までの歪除去を行う場合、集密配置部内には、９次の高調波低減用素子対を除いた、３次と５次と７次と１１次と１３次の高調波低減用素子対を、以下に示す間隔で配置する。
３次：６６．６μｍ
５次：４０μｍ
７次：２８．５７μｍ
１１次：１８．１８μｍ
１３次：１５．３８μｍ
１つの集密配置部内には、これらの間隔の位置に、２の５乗＝３２個の磁気検出素子２１が配置される。つまり３次から１３次までの３，５，７，９，１１，１３の中で素数は３，５，７，１１，１３の５個で有り、この５から２の５乗＝３２個となる。
１個の磁気検出素子２１の大きさが１辺１０μｍ程度であるとすると、同一トラック位置上にはすべての素子を配置することができないので、ここでは図９に示すように、磁気スケール１１の長手方向に８個並べた列を、幅方向に４列に配置する。
【００６２】
図９に示すようにそれぞれの集密配置部内に３２個の磁気検出素子２１を配置する際には、まず低次の３次、５次の高調波歪低減用素子が優先的に同一トラック（第１トラック）上に配置される。さらに、第１トラック上に配置可能な１３次の高調波歪低減用素子ペアが配置され、合計８個の素子が第１トラック上に配置される。
そして、７次の高調波歪低減用素子と１１次の高調波歪低減用素子が、幅方向にシフトした第２，第３，第４トラックに分けて配置される。このときにも、基準となる信号（１次）を検出する素子を配置したトラックに近いトラックから、低次の歪除去用の素子を配置する。このようにして、４列の配置で３２個の磁気検出素子２１が集密した状態で配置される集密配置部を使って、１３次までの高調波歪の低減を行うことができる。
この１３次までの高調波歪の低減を行う場合でも、複数の集密配置部の接続状態については、図６や図８に示す構成をそのまま適用することができる。
【００６３】
ここまで説明した本実施の形態例を含むいずれの実施の形態例に於いても、ＣＯＳ検出部、−ＣＯＳ検出部、ＳＩＮ検出部、−ＳＩＮ検出部の４つの素子群のパターン配置構成は同一であり、結果的に４つの検出部は同等の検出性能を有している。したがって、ＣＯＳ、−ＣＯＳ、ＳＩＮ、−ＳＩＮの信号が同じ品位の信号として検出できる。
そして、これら４つの検出部は磁気信号の単位波長以下の必要最小な位相差の間隔だけ長手方向に配置位置がずれていて、又直交方向にも単位波長より短い範囲内に配置されているので、検出が可能な最良の同一エリアに於いて４つの検出部が信号検出を行える。よって各信号の出力・品位において同質性が良好である。
【００６４】
例えば、磁気スケールの磁気記録で、長手方向の一部（例えば一波長）に、記録が弱い箇所（つまり漏洩磁場が少ない箇所）が有るとする。
従来の検出素子（例えばAMR素子で構成される）では、ＣＯＳ検出部、−ＣＯＳ検出部、ＳＩＮ検出部、−ＳＩＮ検出部のそれぞれで、長手方向に於いては検出部同士で前後の入れ子は有るものの、各検出部の素子配置がずれているので、記録の弱い箇所の検出は同時ではなくそれぞれ異なるタイミングで検出される、その結果、例えばＳＩＮ検出部では通常の検出を行っているときに、ＣＯＳ検出部で記録の弱いところを通過して検出信号の振幅が減少するという事が発生する。その為、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号のゲインバランスが崩れるので、そこから演算される位置信号も精度が悪化する。
そしてこの現象は各検出素子が記録の弱いところを通過するたびに発生し、複数回精度悪化を招く事となる。
【００６５】
一方、上述した各実施の形態例の構成に於いては、ＣＯＳ検出部、−ＣＯＳ検出部、ＳＩＮ検出部、−ＳＩＮ検出部は、それぞれの検出素子群の配置構造が同一であり、且つそれぞれの検出素子群の長手方向の配置において、それぞれの異なる位相差は磁気信号の単位波長のより少ない距離の最小位相差となっている。
したがって、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号は同一波長内で記録の弱いところを検出し、依って同一波長の信号で振幅が減少する事になる。すなわち、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号が最小位相差で同じように信号減少をする。この場合、ＳＩＮ信号とＣＯＳ信号がほぼ同時に同一に減少する事で、そのゲインバランスの悪化は従来に比べて著しく改善される。
この様に、スケールの長手の変動や直行方向の変動に対しては、検出部がほぼ同時に同一の影響を受けて全ての信号が同様の変化をする。その結果ゲインの変動は有るもののＳＩＮ信号とＣＯＳ信号のゲインバランスの変動は少なくなり、その結果より高精度な位置検出が可能となる。
【００６６】
＜変形例＞
なお、上述した実施の形態例で説明した１波長や１ピッチなどの各値は、好適な一例を示したものであり、本発明は、これらの数値に限定されるものではない。例えば、１波長としては、４００μｍを示したが、位置検出装置として必要な測位分解能に応じて、数十μｍから数百μｍ程度の範囲内で適切な値を選定することができる。
個々の磁気検出素子のサイズについても、１辺の長さが２μｍ〜１０μｍ程度とするのは１つの例であり、それより大きなサイズや小さなサイズの磁気検出素子を使用してもよい。
【００６７】
また、図２，図６，図７，図９に示す磁気検出素子の配置例についても、それぞれ好適な例を示したものであり、磁気検出素子がこれらの例とは異なる配置状態で配置されていてもよい。
また、低減（除去）する高周波歪の次数についても、好適な例を示すものであり、より高い次数（１５次以上）の高周波歪を除去するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態例では、磁気検出素子として、トンネル磁気抵抗効果を利用したＴＭＲ素子を使用したが、その他の構成の素子を使用してもよい。
【００６８】
また、上述した実施の形態例では、スケールを直線状の位置検出装置に適用した例を説明した。これに対して、磁気スケールを円形に配置することで、スケールとヘッドとの相対回転角度を検出する位置検出装置に本発明を適用してもよい。直線状の位置検出装置の例としてスケールを示した図１の構成も、一例にすぎないものであり、本発明は、その他の各種機器用の位置検出装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１…磁気スケール、２…検出部、３ａ〜３ｈ…磁気検出素子、４…演算増幅器、１１…磁気スケール、１１Ｎ…Ｎ極着磁部、１１Ｓ…Ｓ極着磁部、２０…検出部、２０−１…−ＣＯＳ検出部、２０−２…ＣＯＳ検出部、２０−３…−ＳＩＮ検出部、２０−４…ＳＩＮ検出部、２０−１ａ〜２０−１ｊ，２０−２ａ〜２０−２ｊ，２０−３ａ〜２０−３ｊ，２０−４ａ〜２０−４ｊ…集密配置部、２１…磁気検出素子、２１ａ…固定層、２１ｂ…バリア層、２１ｃ…フリー層、２２，２３…演算増幅器、１００…装置、１０１…固定部、１０２…移動台、１０３…被工作物、１０４…位置検出部、１０５…加工具、１０６…駆動部、１０７…制御部、１０８…目標位置入力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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