(57)【要約】【課題】小型化することができる位置検出装置、駆動装置及び電子機器を提供する。【解決手段】位置検出装置は、導電層８６と、前記導電層８６の上に設けられた絶縁層８８と、前記絶縁層８８の上に設けられた配線層９０と、を有し、前記配線層９０は、異なる磁極を交互に配置した着磁面に対向して配置され、着磁面の磁界強度に応じた電圧を出力する複数の磁気抵抗素子を有する磁気抵抗回路が形成された回路本体と、前記磁気抵抗素子に接続され、前記回路本体の両側に形成された端子８０ｂとを有し、前記磁気抵抗素子に接続された電源配線部又は接地配線部のいずれか一方が前記導電層８６を介して前記端子８０ｂに接続されている。【選択図】図７
2016065747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層と、
前記導電層の上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の上に設けられた配線層と、を有し、
前記配線層は、異なる磁極を交互に配置した着磁面に対向して配置され、着磁面の磁界強度に応じた電圧を出力する複数の磁気抵抗素子を有する磁気抵抗回路が形成された回路本体と、前記磁気抵抗素子に接続され、前記回路本体の両側に形成された端子とを有し、
前記磁気抵抗素子に接続された電源配線部又は接地配線部のいずれか一方が前記絶縁層を通して前記導電層に接続されている
位置検出装置。
【請求項２】
前記磁気抵抗回路は複数あり、該複数の磁気抵抗回路のそれぞれは、複数の磁気抵抗素子が直列に接続されて逆向きに折り曲げられた組を繋いで構成されており、且つ各磁気抵抗素子の電流通路が互いに平行となるように形成され、一方の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組の間に他方の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組が配置されている
請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記磁気抵抗回路は４つあり、２つの磁気抵抗回路対が、それぞれ２つの磁気抵抗回路で構成され、それぞれの磁気抵抗回路対は、２つの磁気抵抗回路が前記着磁面との相対移動方向において前記着磁面の磁極幅（λ）離れ、且つ前記着磁面との相対移動方向と直交方向において逆向きの電流が流れるように構成され、前記端子部は、前記４つの磁気抵抗回路に接続された出力端子と、前記４つの磁気抵抗回路に共通する１つの電源端子と、前記４つの磁気抵抗回路に共通する１つの接地端子から構成されている
請求項２記載の位置検出装置。
【請求項４】
移動体と、
前記移動体の位置を検出する位置検出装置を有し、
前記位置検出装置は、
導電層と、
前記導電層の上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の上に設けられた配線層と、を有し、
前記配線層は、異なる磁極を交互に配置した着磁面に対向して配置され、着磁面の磁界強度に応じた電圧を出力する複数の磁気抵抗素子を有する磁気抵抗回路が形成された回路本体と、前記磁気抵抗素子に接続され、前記回路本体の両側に形成された端子とを有し、
前記磁気抵抗素子に接続された電源配線部又は接地配線部のいずれか一方が前記導電層を介して前記端子に接続されている
駆動装置。
【請求項５】
移動体と、
前記移動体の位置を検出する位置検出装置と、
前記移動体を移動自在に支持する支持部と、を有し、
前記位置検出装置は、
導電層と、
前記導電層の上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の上に設けられた配線層と、を有し、
前記配線層は、異なる磁極を交互に配置した着磁面に対向して配置され、着磁面の磁界強度に応じた電圧を出力する複数の磁気抵抗素子を有する磁気抵抗回路が形成された回路本体と、前記磁気抵抗素子に接続され、前記回路本体の両側に形成された端子とを有し、
前記磁気抵抗素子に接続された電源配線部又は接地配線部のいずれか一方が前記導電層を介して前記端子に接続されている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置、駆動装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、複数の磁気抵抗素子からなる複数の磁気抵抗回路を有し、それぞれの磁気抵抗回路の磁気抵抗素子が直列に接続され、磁気抵抗素子の電流回路を互いに平行になるように櫛歯状に配置した位置検出装置を開示する。
また、特許文献２は、磁気抵抗素子の出力信号を処理する信号処理回路を集積形成した集積回路チップ上に絶縁層を介して薄膜により磁気抵抗素子をパターン形成した磁気エンコーダを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４５２２０号公報
【特許文献２】特開平１０−１６０５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の磁気式位置検出装置においては、端子の数が多く、小型化する上で障害となっていた。例えば特許文献１に記載されている磁気抵抗回路の構成では、回路本体の両側にそれぞれ２つの出力端子、電源端子及び接地端子の４つ、計8つの端子を並べる必要があり、端子列の全長は回路本体の長さよりもはるかに大きく、小型化が困難であった。
【０００５】
本発明は、小型化することができる位置検出装置、駆動装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
ところで、特許文献１に記載された従来例においては、少なくとも２つの端子は同電位である。同電位の端子を１つにすれば端子の数を減らすことができる。
【０００７】
そこで、本発明は、磁気抵抗回路が形成された配線層とは異なる導電層を1層設け、前述した少なくとも２つの同電位の端子をその導電層を介して連結することで端子数を減じることができる点に着目してなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの態様は、導電層と、前記導電層の上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の上に設けられた配線層と、を有し、前記配線層は、異なる磁極を交互に配置した着磁面に対向して配置され、着磁面の磁界強度に応じた電圧を出力する複数の磁気抵抗素子を有する磁気抵抗回路が形成された回路本体と、前記磁気抵抗素子に接続され、前記回路本体の両側に形成された端子とを有し、前記磁気抵抗素子に接続された電源配線部又は接地配線部のいずれか一方が前記導電層を介して前記端子に接続されている位置検出装置である。
【０００９】
好適には、前記磁気抵抗回路は複数あり、該複数の磁気抵抗回路のそれぞれは、複数の磁気抵抗素子が直列に接続されて逆向きに折り曲げられた組を繋いで構成されており、且つ各磁気抵抗素子の電流通路が互いに平行となるように形成され、一方の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組の間に他方の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組が配置されている。
【００１０】
さらに好適には、前記磁気抵抗回路は４つあり、２つの磁気抵抗回路対が、それぞれ２つの磁気抵抗回路で構成され、それぞれの磁気抵抗回路対は、２つの磁気抵抗回路が前記着磁面との相対移動方向において前記着磁面の磁極幅（λ）離れ、且つ前記着磁面との相対移動方向において逆向きの電流が流れるように構成され、前記端子部は、前記４つの磁気抵抗回路に接続された出力端子と、前記４つの磁気抵抗回路に共通する１つの電源端子と、前記４つの磁気抵抗回路に共通する１つの接地端子から構成されている。
【００１１】
本発明の他の態様は、移動体と、前記移動体の位置を検出する位置検出装置を有し、前記位置検出装置は、導電層と、前記導電層の上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の上に設けられた配線層と、を有し、前記配線層は、異なる磁極を交互に配置した着磁面に対向して配置され、着磁面の磁界強度に応じた電圧を出力する複数の磁気抵抗素子を有する磁気抵抗回路が形成された回路本体と、前記磁気抵抗素子に接続され、前記回路本体の両側に形成された端子とを有し、前記磁気抵抗素子に接続された電源配線部又は接地配線部のいずれか一方が前記導電層を介して前記端子に接続されている駆動装置である。
【００１２】
本発明のさらに他の態様は、移動体と、前記移動体の位置を検出する位置検出装置と、前記移動体を移動自在に支持する支持部と、を有し、前記位置検出装置は、導電層と、前記導電層の上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の上に設けられた配線層と、を有し、前記配線層は、異なる磁極を交互に配置した着磁面に対向して配置され、着磁面の磁界強度に応じた電圧を出力する複数の磁気抵抗素子を有する磁気抵抗回路が形成された回路本体と、前記磁気抵抗素子に接続され、前記回路本体の両側に形成された端子とを有し、前記磁気抵抗素子に接続された電源配線部又は接地配線部のいずれか一方が前記導電層を介して前記端子に接続されている電子機器である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、端子の数を減らすことができるので、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る駆動装置を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る位置検出装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る位置検出装置のＭＲセンサを示す平面図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る位置検出装置のＭＲセンサを示すパターン回路図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る位置検出装置のＭＲセンサの等価回路図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図５に示すパターン回路の主要部を着磁面との関係で示す平面図である。
【図９】本発明の第一の実施形態に係る位置検出装置から得られる出力波形を示す図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態に係る位置検出装置のＭＲセンサを示すパターン回路図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態に係る位置検出装置を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図１２】本発明の第四の実施形態に係る位置検出装置のＭＲセンサを示すパターン回路図である。
【図１３】本発明の第四の実施形態に係る位置検出装置のＭＲセンサの等価回路図である。
【図１４】図１２に示すパターン回路の主要部を着磁面との関係で示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、駆動装置１０は、例えばレンズ駆動装置である。この駆動装置１０は、例えば携帯電話やスマートフォン等の電子機器に用いられる自動焦点式の小型カメラに使用される。駆動装置１０は、直方体状に形成された筐体１２を有する。この筐体１２には、被写体側レンズ１４、結像側レンズ１６、ズームレンズ１８及びフォーカスレンズ２０が設けられている。
【００１６】
被写体側レンズ１４は、筐体１２の上部に固定されている。結像側レンズ１６は、筐体１２の下部に固定されている。この結像側レンズ１６は、基板２２に設けられた画像センサ２４に対向している。基板２２には、筐体１２が固定されている。
【００１７】
ズームレンズ１８は、移動体としてのズームレンズ保持体２６に固定されている。フォーカスレンズ２０は、移動体としてのフォーカスレンズ保持体２８に固定されている。被写体側レンズ１４、結像側レンズ１６、ズームレンズ１８及びフォーカスレンズ２０は、筐体１２の略中央にあって、１つの光軸ＬＯ上に配置されている。これらレンズ１６〜２０を介して被写体から入射した光が画像センサ２４に結像されるようになっている。
【００１８】
ズームレンズ保持体２６は、図２に示すように、左右に延びる支持部３０、３２を有する。一方の支持部３０の先端には、Ｕ字状の係合部３４が形成され、この係合部３４が後述する第二の圧電アクチュエータ６０の駆動軸６８に係合している。これにより、ズームレンズ保持体２６は光軸ＬＯ方向に移動する際に光軸ＬＯと垂直方向には回転しないように案内される。
【００１９】
また、他方の支持部３２は、第一の圧電アクチュエータ５８の駆動軸６６に摩擦接触している。即ち、他方の支持部３２の先端には、樹脂製又は金属製の圧接部３６が設けられており、この圧接部３６に第一の圧電アクチュエータ５８の駆動軸６６が挿入されている。圧接部３６は、駆動軸６６を取巻く一側に開口部３８が形成されており、この開口部３８はねじ４０により開口部３８の隙間を調整して、圧接部３６と駆動軸６６との間の摩擦（圧接力）を調整自在としている。
なお、ねじ４０を設けないで、圧接部３６の弾性を利用して予め設定された摩擦を付与するものであってもよいし、ねじを駆動軸６６に当接されて圧接するものであってもよい。また、圧接部３６の半分を別部材で構成して、ばね等で押圧するような構成としてもよい。
【００２０】
フォーカスレンズ保持体２８は、前述のズームレンズ保持体２６と同様の構成を有する。即ち、このフォーカスレンズ保持体２８には、係合部４２と圧接部４４が設けられ、係合部４２が第一の圧電アクチュエータ５８の駆動軸６６に係合し、圧接部４４が第二の圧電アクチュエータ６０の駆動軸６８に摩擦接触している。
【００２１】
また、筐体１２内には、ズームレンズ位置検出装置４６とフォーカスレンズ位置検出装置４８とが設けられている。それぞれの位置検出装置４６，４８は、同じ構造であり、レンズの光軸ＬＯ方向に沿って異なる磁極（Ｓ極とＮ極）を交互に配置した磁極部材５０，５２と、磁界強度を検知するＭＲ（磁気抵抗効果）センサ５４，５６とから構成されている。ＭＲセンサ５４は、ズームレンズ保持体２６に固定され、ＭＲセンサ５６は、フォーカスレンズ保持体２８に固定されている。一方の磁極部材５０は、ＭＲセンサ５４に対向し、他方の磁極部材５２は、ＭＲセンサ５６に対向して、筐体１２に固定されている。各レンズ保持体２６，２８が移動すると、ＭＲセンサ５４，５６により各レンズ保持体２６，２８の移動量及び移動方向が磁界強度の変化として検出され、検出された磁界強度の変化を示す信号がＭＲセンサ５４、５６から出力される。
【００２２】
磁極部材５０，５２は、図３に示すように、異なる磁極（Ｓ，Ｎ）がＭＲセンサ５４，５６との相対移動方向に対して交互に形成された着磁面５７を有する。それぞれの磁極は、同じ幅（λ）である。
【００２３】
図１に示すように、第一の圧電アクチュエータ５８と第二の圧電アクチュエータ６０とは同じ構造であり、それぞれのアクチュエータ５８，６０は、振動部材６２，６４とこの振動部材６２，６４に固定された駆動軸６６，６８とを有する。この実施形態においては、振動部材６２，６４が筐体１２の上部に配置され、駆動軸６６，６８が下方に延びている。駆動軸６６，６８の下端は、筐体１２に設けられた受け部材７０，７２の孔に挿入されて接着固定されている。また、振動部材６２，６４に近い駆動軸６６，６８の基端側は、筐体１２に設けられた受け部材７１，７３の孔に挿入されている。受け部材７０，７１及び７２，７３は、弾性を有し、駆動軸６６，６８をそれぞれ振動自在に支持している。それぞれの振動部材６２，６４には、通電用の配線７４，７６が接続されている。
【００２４】
上記構成において、第一の圧電アクチュエータ５８によりズームレンズ保持体２６を移動させる場合の作用について説明する。前述したように、第一の圧電アクチュエータ５８にパルス電圧を繰り返し印加すると、振動部材６２が一方向に向けてお椀状に変形するのと急速に元の平板状に戻ろうとするのを繰り返す。それに伴い駆動軸６６も軸方向に微小な往復移動を繰り返す。一方側に向けてお椀状に変形したときは、ズームレンズ保持体２６の圧接部３６が第一の圧電アクチュエータ５８の駆動軸６６に摩擦接触しているので、ズームレンズ保持体２６は、駆動軸６６と共に移動する。一方、振動部材６２が急速に元の平板状に戻ろうとするときは、駆動軸６６も逆方向に高速に移動し、高速ゆえにズームレンズ保持体２６は駆動軸６６の動きに追随できず、元の位置には戻らずその位置に留まる。したがって、ズームレンズ保持体２６は、１つの動作で振動部材６２の変形の振幅の大きさ程度移動する。パルス電圧を繰り返し印加することによりこのような移動を繰り返して行い、ズームレンズ保持体２６を所望位置まで移動させることができる。
【００２５】
図４乃至図８において、上述したＭＲセンサ５４の第一の実施形態が示されている。このＭＲセンサ５４は、図４に示すように、回路本体７８と、この回路本体７８の両側に例えば３個ずつ、計６つの端子８０ａ〜８０ｆが形成されている。例えば端子８０ａ、８０ｃ、８０ｄ、８０ｅは出力用、８０ｂは接地用、８０ｆは電源用である。磁極部材５０は回路本体７８とのみ対面し、端子８０ａ〜８０ｆとは対面しないようにすることが望ましい。磁極部材５０が端子８０ａ〜８０ｆの電気接続部分と干渉しないので、ＭＲセンサ５４に近づけることができ、より正確に位置検出を行うことができる。
【００２６】
図７に示すように、ＭＲセンサ５４は、基板８２、該基板８２上に設けられた第一の絶縁層８４、該第一の絶縁層上に設けられた導電層８６、該導電層８６上に設けられた第二の絶縁層８８、該第二の絶縁層８８上に設けられた配線層９０及び配線層９０を覆う被覆層９２から構成されている。基板８２はシリコン等の半導体から構成されている。第一の絶縁層８４及び第二の絶縁層８８は酸化シリコン等の絶縁材料から構成されている。導電層８６は例えばアルミニウム等の導電性を有し、且つ非磁性である材料から構成されている。配線層９０は、アンチモン化インジウム等の磁気抵抗効果材料から構成され、前述した回路本体７８と端子８０ａ〜８０ｆとがパターン形成されている。被覆層９２は、例えば樹脂から構成され、配線層９０を保護している。
【００２７】
ＭＲセンサ５４の配線層９０は、被覆層９２を介して、前述した磁極部材５０に対向している。導電層８６は、配線層９０の全面を裏面側から覆うようになっている。導電層８６は非磁性体から構成されているので、配線層９０をシールドし、外部から進入する電磁波により生じるノイズを少なくする。
【００２８】
第二の絶縁層８８には、例えば２つのスルーホール９４，９６が形成されている。それぞれのスルーホール９４，９６には、導電層８６と配線層９０とを接続する接続部９８，１００が設けられている。第一の接続部９８は、配線層９０の回路本体７８に形成された例えば接地配線部１０２と導電層８６とを接続する。第二の接続部１００は、例えば前述した接地用端子８０ｂと導電層８６とを接続する。
【００２９】
図５及び図６に示すように、回路本体７８は、例えば４つの磁気抵抗回路＋Ａ、−Ａ、＋Ｂ、−Ｂから構成されている。第一の磁気抵抗回路＋Ａは、４つの磁気抵抗素子＋Ａ１〜＋Ａ４が直列に接続されている。それぞれの磁気抵抗素子＋Ａ１〜＋Ａ４は、着磁面との相対移動方向とは直交する方向に延びる細線として互いに平行であるように形成されている。磁気抵抗素子＋Ａ２の一端は、配線層９０に形成された接続配線部１０４を介して回路本体７８を挟んで反対側に配置された電源用端子（Ｖｃｃ）８０ｆに接続されている。この磁気抵抗素子＋Ａ２の他端は、導電接続部１０６を介して磁気抵抗素子＋Ａ１の一端に接続されている。磁気抵抗素子＋Ａ１の他端は、出力端子（＋Ａ０）８０ｄに接続されている。さらに磁気抵抗素子＋Ａ１の他端は、磁気抵抗素子＋Ａ３、導電接続部１０６及び磁気抵抗素子＋Ａ４に接続されている。磁気抵抗素子＋Ａ４の他端は、前述した接地配線部１０２に接続され、さらに導電層８６を介して接地用端子（ＧＮＤ）８０ｂに接続されている。磁気抵抗素子＋Ａ１と磁気抵抗素子＋Ａ２の組は導電接続部１０６を介して逆向きに折り曲げられており、磁気抵抗素子＋Ａ３と磁気抵抗素子＋Ａ４の組は導電接続部１０６を介して逆向きに折り曲げられている。
【００３０】
第二の磁気抵抗回路−Ａは、第一の磁気抵抗回路＋Ａと同様に、４つの磁気抵抗素子−Ａ１〜−Ａ４が直列に接続されている。それぞれの磁気抵抗素子−Ａ１〜−Ａ４は、着磁面との相対移動方向とは直交する方向に延びる細線として互いに平行であるように形成されている。磁気抵抗素子−Ａ１の一端は、電源用端子（Ｖｃｃ）８０ｆに接続されている。この磁気抵抗素子−Ａ１の他端は、導電接続部１０６を介して磁気抵抗素子−Ａ２の一端に接続されている。磁気抵抗素子−Ａ２の他端は、出力端子（−Ａ０）８０ｅに接続されている。さらに磁気抵抗素子−Ａ２の他端は、磁気抵抗素子−Ａ３、導電接続部１０６及び磁気抵抗素子−Ａ４に接続されている。磁気抵抗素子−Ａ４の他端は、接地用端子（ＧＮＤ）８０ｂに接続されている。磁気抵抗素子−Ａ１と磁気抵抗素子−Ａ２の組は導電接続部１０６を介して逆向きに折り曲げられており、磁気抵抗素子−Ａ３と磁気抵抗素子−Ａ４の組は導電接続部１０６を介して逆向きに折り曲げられている。
【００３１】
第三の磁気抵抗回路＋Ｂは、第一の磁気抵抗回路＋Ａ及び第二の磁気抵抗回路−Ａと同様に、４つの磁気抵抗素子＋Ｂ１〜＋Ｂ４が直列に接続されている。それぞれの磁気抵抗素子＋Ｂ１〜＋Ｂ４は、着磁面との相対移動方向とは直交する方向に延びる細線として互いに平行であるように形成されている。磁気抵抗素子＋Ｂ１の一端は、磁気抵抗素子＋Ａ２と共通する接続配線部１０４を介して回路本体７８を挟んで反対側に配置された電源用端子（Ｖｃｃ）８０ｆに接続されている。この磁気抵抗素子＋Ｂ１の他端は、導電接続部１０６を介して磁気抵抗素子＋Ｂ２の一端に接続されている。磁気抵抗素子＋Ｂ２の他端は、出力端子（＋Ｂ０）８０ａに接続されている。さらに磁気抵抗素子＋Ｂ２の他端は、磁気抵抗素子＋Ｂ３、導電接続部１０６及び磁気抵抗素子＋Ｂ４に接続されている。磁気抵抗素子＋Ｂ４の他端は、接地用端子（ＧＮＤ）８０ｂに接続されている。磁気抵抗素子＋Ｂ１と磁気抵抗素子＋Ｂ２の組は導電接続部１０６を介して逆向きに折り曲げられており、磁気抵抗素子＋Ｂ３と磁気抵抗素子＋Ｂ４の組は導電接続部１０６を介して逆向きに折り曲げられている。
【００３２】
第四の磁気抵抗回路−Ｂは、第一の磁気抵抗回路＋Ａ、第二の磁気抵抗回路−Ａ及び第三の磁気抵抗回路＋Ｂと同様に、４つの磁気抵抗素子−Ｂ１〜−Ｂ４が直列に接続されている。それぞれの磁気抵抗素子−Ｂ１〜−Ｂ４は、着磁面との相対移動方向とは直交する方向に延びる細線として互いに平行であるように形成されている。磁気抵抗素子−Ｂ２の一端は、磁気抵抗素子＋Ａ２と共通する電源用端子（Ｖｃｃ）８０ｆに接続されている。この磁気抵抗素子−Ｂ２の他端は、導電接続部１０６を介して磁気抵抗素子−Ｂ１の一端に接続されている。磁気抵抗素子−Ｂ１の他端は、出力端子（−Ｂ０）８０ｃに接続されている。さらに磁気抵抗素子−Ｂ１の他端は、磁気抵抗素子−Ｂ３、導電接続部１０６及び磁気抵抗素子−Ｂ４に接続されている。磁気抵抗素子−Ｂ４の他端は、磁気抵抗素子＋Ａ４と共通する接地用端子（ＧＮＤ）８０ｂに接続されている。磁気抵抗素子−Ｂ１と磁気抵抗素子−Ｂ２の組は導電接続部１０６を介して逆向きに折り曲げられており、磁気抵抗素子−Ｂ３と磁気抵抗素子−Ｂ４の組は導電接続部１０６を介して逆向きに折り曲げられている。
【００３３】
第一〜第四の磁気抵抗回路＋Ａ、−Ａ、＋Ｂ、−Ｂ、端子８０ａ〜８０ｆ、接続配線部１０４はいずれも配線層９０に形成される。電源用端子８０ｆに電圧Ｖｃｃを印加すると、細線であり電流通路でもある各磁気抵抗素子を電源端子８０ｆから接地用端子８０ｂに向けて電流が流れる。各磁気抵抗素子はその位置によって着磁面による磁界強度が異なるため、磁気抵抗効果が異なり、その位置に対応した出力電圧が出力端子に生じる。
【００３４】
第一の磁気抵抗回路＋Ａと第二の磁気抵抗回路−Ａとは第一の磁気抵抗回路対Ａを構成している。即ち、図８に示すように、第一の磁気抵抗回路＋Ａと第二の磁気抵抗回路−Ａとは、λ（３６０°）ずれた位置にある。また、図５に示すように、第一の磁気抵抗回路＋Ａと第二の磁気抵抗回路−Ａとは、着磁面５７との相対移動方向と直交方向において、流れる電流の向きが逆になっている。従って、出力端子＋Ａ０、−Ａ０からは増幅したＡ相の出力波形を得ることができる。
【００３５】
また、第三の磁気抵抗回路＋Ｂと第四の磁気抵抗回路−Ｂとは第二の磁気抵抗回路対Ｂを構成している。第一磁気抵抗回路対Ａと同様に、第三の磁気抵抗回路＋Ｂと第四の磁気抵抗回路−Ｂとは、λ（３６０°）ずれた位置にあり、また、着磁面５７との相対移動方向と直交方向において、流れる電流の向きが逆になっている。従って、出力端子＋Ｂ０、−Ｂ０からは増幅したＢ相の出力波形を得ることができる。
【００３６】
また、第一の磁気抵抗回路対Ａと第二の磁気抵抗回路対Ｂとはλ／４（９０°）ずれた位置にあり、Ａ相の出力波形とＢ相の出力波形は位相が９０°ずれている。
【００３７】
第一の磁気抵抗回路＋Ａは、基準磁気抵抗素子＋Ａ１に対して、λ／２ずれた位置に偶数高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ３が配置してあると共にλ／６ずれた位置に奇数高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ２が配置してある。また、補正用磁気抵抗素子＋Ａ３に対してもλ／６ずれた位置に奇数高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ４が配置してある。
【００３８】
偶数高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ３は基準磁気抵抗素子＋Ａ１に対してλ／ｎ（ｎは０を除く偶数）であればよく、本実施の形態では、ｎ＝２である。奇数高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ２は基準磁気抵抗素子＋Ａ１に対してλ／２ｍ（ｍは１を除く奇数）であればよく、本実施の形態では、ｍ＝３である。また、補正用磁気抵抗素子＋Ａ４も偶数高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ３に対してλ／２ｍ（ｍは１を除く奇数）であればよく、本実施の形態では、ｍ＝３である。
【００３９】
以下第二〜第四の磁気抵抗回路−Ａ、＋Ｂ、−Ｂにおいても、第一の磁気抵抗回路＋Ａと同様に基準磁気抵抗回路−Ａ１、＋Ｂ１、−Ｂ１に対して偶数高調波成分の補正用磁気抵抗素子−Ａ３、＋Ｂ３、−Ｂ３が配置してあり、奇数高調波成分の補正用磁気抵抗素子−Ａ２、−Ａ４、＋Ｂ２、＋Ｂ４、−Ｂ２、−Ｂ４が配置されている。
【００４０】
基準磁気抵抗素子＋Ａ１、−Ａ１、＋Ｂ１、−Ｂ１に対してλ／ｎずらして配置した磁気抵抗素子＋Ａ３、−Ａ３、＋Ｂ３、−Ｂ３では出力波長における偶数高調波成分を補正でき、それらからλ／２ｍずらして配置した磁気抵抗素子＋Ａ２、＋Ａ４、−Ａ２、−Ａ４、＋Ｂ２、＋Ｂ４、−Ｂ２、−Ｂ４では出力波形における奇数高調波成分を補正することができる。その結果、図９に示すような高調波成分が除去され補正されて形状が整ったサイン波形のＡ相出力波形及びコサイン波形のＢ相出力波形を得ることができる。このような整った形状のＡ相出力波形及びＢ相出力波形を得ることにより、巾λ内における位置を精度良く検知でき、解像度を高めることができる。
【００４１】
各磁気抵抗素子＋Ａ１〜＋Ａ４、−Ａ１〜−Ａ４、＋Ｂ１〜＋Ｂ４、−Ｂ１〜−Ｂ４は各々電流通路を互いに平行にして配置されている。さらに、第一の磁気抵抗回路対Ａを構成する磁気抵抗素子の組と第二の磁気抵抗回路対Ｂを構成する磁気抵抗素子の組とが交互に、且つ着磁面の移動方向から見たときに重なるように配列されている。すなわち、１つの磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組の間に他の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組が配置されている。
【００４２】
このように、磁気抵抗素子の組を、交互に、且つ着磁面の移動方向から見たときに重なるように配列されるように形成することにより、回路本体７８の配置面積を小さくすることができる。一方で、このような構成では、電源端子部と接地端子部とがそれぞれ回路本体７８の両側（図４、図５では上下両側）に必要となる。即ち、端子部は上側又は下側の少なくとも一方に４つ必要となる。ところが、この実施形態においては、接地配線部１０２を導電層８６を介して接地用端子８０ｂに接続したので、上下各３つずつと端子数を少なくすることができ、端子の接地面積も小さくすることができ、ＭＲセンサ５４全体を小型化することができる。
【００４３】
図１０には、第二の実施形態が示されている。この第二の実施形態は、第一の実施形態に対して、磁気抵抗素子＋Ａ１〜＋Ａ４、−Ａ１〜−Ａ４、＋Ｂ１〜＋Ｂ４、−Ｂ１〜−Ｂ４の配置が並び替えられている。この第二の実施形態においても、同様に、電源電圧Ｖｃｃ又は接地ＧＮＤのいずれか一方を前述した導電層を介して接続することにより端子数を減らすことができる。
【００４４】
図１１には、第三の実施形態が示されている。位置検知装置４６は、リニア駆動用に限らず、図１１（ａ）に示すように、円柱状の磁極部材５０の周面に沿って着磁面５７を形成し、回転位置を検知するものであってもよい。この場合、図１１（ｂ）に示すように、従来技術のように各磁気抵抗回路を横に並べて長くしたときには（図中一点鎖線で示す）その両端１０７で受ける磁界強度が小さくなってしまうという不都合があるが、本実施の形態にかかる位置検出装置４６は着磁方向における巾を小さくしているから、端部１０７においても各磁気抵抗素子が受ける磁界強度の差を小さくすることができる。これにより、従来よりも精度の高い位置検知をおこなうことができる。
【００４５】
図１２乃至図１４には、第四の実施形態が示されている。
この第四の実施形態に係るＭＲセンサ５４は、前述した第一の実施形態と略同様な構成を有する第一の回路体１０８と第二の回路体１１０とが１つの回路本体７８を形成するように図１２の上下方向に近接配置している。端子は回路本体７８の上下方向両側に配置した。
【００４６】
即ち、第一の回路体１０８は、第一の磁気抵抗回路＋Ａと、第二の磁気抵抗回路−Ａと、第三の磁気抵抗回路＋Ｂと、第四の磁気抵抗回路−Ｂとから構成されており、各第一〜第四の磁気抵抗回路＋Ａ、−Ａ、＋Ｂ、−Ｂは、それぞれ共通の電源Ｖｃｃと接地ＧＮＤに接続されている。尚、図１２においてハッチで示すのは配線層９０として形成された導電部分である。
【００４７】
第２の回路体１１０は、第一の磁気抵抗回路＋Ａ´と、第二の磁気抵抗回路−Ａ´と、第三の磁気抵抗回路＋Ｂ´と、第四の磁気抵抗回路−Ｂ´とから構成されており、各第一〜第四磁気抵抗回路＋Ａ´、−Ａ´、＋Ｂ´、−Ｂ´は、それぞれ共通の電源Ｖ´ｃｃと接地ＧＮＤ´に接続されている。なお、図１３において、Ｔ１〜Ｔ４は出力端子であり、Ｖは電源端子で電源Ｖｃｃと電源Ｖ´ｃｃは同電位であり、Ｇは接地端子である。Ｔ１とＴ２とからＡ相出力が得られ、Ｔ３とＴ４とからＢ相出力が得られる。
【００４８】
本実施の形態では、第一の回路体１０８における第一の磁気抵抗回路対Ａは第一の磁気抵抗回路＋Ａと第二の磁気抵抗回路−Ａとから構成されており、第二の磁気抵抗回路対Ｂは第三の磁気抵抗回路＋Ｂと第四の磁気抵抗回路−Ｂとから構成されている。同様に、第二の回路体１１０における第一の磁気抵抗回路対Ａ´は第一の磁気抵抗回路＋Ａ´と第二の磁気抵抗回路−Ａ´とから構成されており、第二の磁気抵抗回路対Ｂ´は第三の磁気抵抗回路＋Ｂ´と第四の磁気抵抗回路−Ｂ´とから構成されている。
【００４９】
第一の回路体１０８における第一の磁気抵抗回路＋Ａと第二の回路体１１０における第一の磁気抵抗回路＋Ａ´とは、ずれが無い（０°）位置にある。各回路体１０８、１１０において、第一の磁気抵抗回路対Ａ、Ａ´において、第一の磁気抵抗回路＋Ａ、＋Ａ´と第二の磁気抵抗回路−Ａ、−Ａ´とはλ（３６０°）ずれた位置にあり、両出力を増幅した出力波形を得ることができるようになっている。同様に、第二の磁気抵抗回路対Ｂ、Ｂ´においても、第三の磁気抵抗回路＋Ｂ、＋Ｂ´及び第四の磁気抵抗回路−Ｂ、−Ｂ´はλ（３６０°）ずれた位置にあり、両出力を増幅した出力波形を得るようになっている。しかも、本実施の形態においては、第一の回路体１０８と第二の回路体１１０の各増幅した出力を合わせて更に増幅した出力を得ている。また、各回路体１０８、１１０において、第一の磁気抵抗回路対Ａ、Ａ´と第二の磁気抵抗回路対Ｂ、Ｂ´とはλ／４（９０°）ずれた位置にあり、Ａ相の出力波形とＢ相の出力波形は位相が９０°ずれている。
【００５０】
図１４は、第一の磁気抵抗回路＋Ａ、＋Ａ´の各磁気抵抗素子の配列を示したものである。このうち、第一の磁気抵抗回路＋Ａは、基準磁気抵抗素子＋Ａ１に対して、（３／４）λずれた位置に偶数次高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ３が配置してある。そして、基準磁気抵抗素子＋Ａ１に対してλ／６ずれた位置に三次高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ２が配置してある。また、補正用磁気抵抗素子＋Ａ３に対してもλ／６ずれた位置に三次高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ４が配置してある。尚、偶数次高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ３は＋Ａ１に対してλ／４ずれた位置としてもよい。
【００５１】
以下、第二〜第四の磁気抵抗回路−Ａ、＋Ｂ、−Ｂにおいても、第一の磁気抵抗回路＋Ａと同様に基準磁気抵抗素子−Ａ１、＋Ｂ１、−Ｂ１に対して偶数次高調波成分の補正用磁気抵抗素子−Ａ３、＋Ｂ３、−Ｂ３が配置してあり、三次高調波成分の補正用磁気抵抗素子−Ａ２、−Ａ４、＋Ｂ２、＋Ｂ４、−Ｂ２、−Ｂ４が配置されている。
【００５２】
また、ＭＲセンサ５４の第一の回路体１０８において、第一の磁気抵抗回路＋Ａの出力端子は＋Ａ０であり、第二の磁気抵抗回路−Ａの出力端子は−Ａ０であり、第三の磁気抵抗回路＋Ｂの出力端子は＋Ｂ０であり、第四の磁気抵抗回路−Ｂの出力端子は−Ｂ０である。
【００５３】
第一の回路体１０８において、各磁気抵抗素子＋Ａ１〜＋Ａ４、−Ａ１〜−Ａ４、＋Ｂ１〜＋Ｂ４、−Ｂ１〜−Ｂ４は各々電流通路を互いに平行にして配置されている。さらに、磁気抵抗素子（＋Ａ１、＋Ａ２）、（＋Ａ３、＋Ａ４）、（−Ａ１、−Ａ２）、（−Ａ３、−Ａ４）、（＋Ｂ１、＋Ｂ２）、（＋Ｂ３、＋Ｂ４）、（−Ｂ１、−Ｂ２）、（−Ｂ３、−Ｂ４）が組を形成している。そして第一の磁気抵抗回路対Ａを構成する磁気抵抗素子の組と第二の磁気抵抗回路対Ｂを構成する磁気抵抗素子の組とが交互に、且つ着磁面の移動方向から見たときに重なるように配列されている。即ち、一方の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組の間に他方の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組が配置されている。このため、回路体１０８の配置面積を小さくすることができる。
【００５４】
各磁気抵抗回路Ａ、Ｂにおいて、平行に配置された磁気抵抗素子＋Ａ１〜＋Ａ４、−Ａ１〜−Ａ４、＋Ｂ１〜＋Ｂ４、−Ｂ１〜−Ｂ４を接続する導電接続部１０６は配線層９０を形成する磁気抵抗効果材料でできている。
【００５５】
一方、第二の回路体１１０においては、図１４に示すように、第一の磁気抵抗回路＋Ａ´は、基準磁気抵抗素子＋Ａ´１に対して（３／４）λずれた位置に偶数次高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ´３が配置してある。磁気抵抗素子＋Ａ´１及び＋Ａ´３からそれぞれ（１／１０）λずれた位置に磁気抵抗素子＋Ａ´５及び＋Ａ´６を配置して、基本波に対する五次高調波成分を補正するようにした。さらに、磁気抵抗素子＋Ａ´１及び＋Ａ´３からそれぞれ（４／１５）λずれた位置に磁気抵抗素子＋Ａ´２及び＋Ａ´４を配置して三次高調波成分に対する五次高調波成分を補正するようにした。即ち、三次高調波成分は（１／６）λであり、五次高調波成分は（１／１０）λであるから両者を加えた値が（４／１５）λとなる。偶数次高調波成分の補正用磁気抵抗素子＋Ａ´３は＋Ａ´２に対してλ／４ずれた位置としてもよい。
【００５６】
以下、第二〜第四の磁気抵抗回路−Ａ´、＋Ｂ´、−Ｂ´においても、第一の磁気抵抗回路＋Ａ´と同様に、基本波に対する五次高調波成分の補正と、三次高調波成分に対する五次高調波成分の補正が成されていると共に、偶数次高調波成分の補正も図られている。
【００５７】
第二の回路体１１０において各磁気抵抗素子＋Ａ´１〜＋Ａ´６、−Ａ´１〜−Ａ´６、＋Ｂ´１〜＋Ｂ´６、−Ｂ´１〜−Ｂ´６は各々電流通路を互いに平行にして配置されている。さらに、磁気抵抗素子（＋Ａ´１、＋Ａ´５、＋Ａ´２）、（＋Ａ´３、＋Ａ´６、＋Ａ´４）、（−Ａ´１、−Ａ´５、−Ａ´２）、（−Ａ´３、−Ａ´６、−Ａ´４）、（＋Ｂ´１、＋Ｂ´５、＋Ｂ´２）、（＋Ｂ´３、＋Ｂ´６、＋Ｂ´４）、（−Ｂ´１、−Ｂ´５、−Ｂ´２）、（−Ｂ´３、−Ｂ´６、−Ｂ´４）が組を形成している。そして第一の磁気抵抗回路対Ａ´を構成する磁気抵抗素子の組と第二の磁気抵抗回路対Ｂ´を構成する磁気抵抗素子の組とが交互に、且つ着磁面の移動方向から見たときに重なるように配列されている。即ち、一方の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子の組の間に他方の磁気抵抗回路の磁気抵抗素子が配置されている。このため、回路体１１０の配置面積を小さくすることができる。
【００５８】
上記第四の実施形態においては、配線層しか持たない場合は、電源端子Ｖｃｃ、Ｖｃｃ´及び接地端子ＧＮＤ、ＧＮＤ´で少なくとも４端子が必要であり、合計１４端子が必要である。
しかしながら、この第四の実施形態においても、前述した第一の実施形態と同様に、配線層とは異なる導電層を設け、この導電層を介して電源端子Ｖｃｃ、Ｖｃｃ´及び接地端子ＧＮＤ、ＧＮＤ´の一方を接続することにより、端子数を例えば合計１２個に減らすことができる。
【００５９】
なお、上記実施形態においては、導電層を１つ設けるようにしているが、これに限定されず、複数の導電層を設け、それぞれに同電位の配線部を接続すればさらに端子数を減らすことができる。また、第一〜第四の実施形態において、導電接続部１０６は、配線層９０に設けたが、導電層８６に設けても良い。その場合、導電層９０はパターン化して、接続配線部１０４と各導電接続部１０６とをそれぞれ絶縁して設ける。導電接続部１０６での電圧降下を抑制できるので、より正確に位置検出を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０        駆動装置
４６        ズームレンズ位置検出装置
４８        フォーカスレンズ位置検出装置
５０，５２  磁極部材
５４，５６  ＭＲセンサ
５８        第一の圧電アクチュエータ
６０        第二の圧電アクチュエータ
６２，６４  磁極部材
７８        回路本体
８０ａ〜８０ｆ  端子
８２        基板
８４        第一の絶縁層
８６        導電層
８８        第二の絶縁層
９０        配線層
１０２      接地配線部
Ａ，Ｂ      磁気抵抗回路対
＋Ａ、−Ａ、＋Ｂ、−Ｂ  磁気抵抗回路
＋Ａ´、−Ａ´、＋Ｂ´、−Ｂ´  磁気抵抗回路
【図１】
2016065747.tif 000003
【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】
2016065747.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2016065747.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2016065747.tif 000015
【図１４】
2016065747.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月25日(2014.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2016065747.tif 000017