特表2023-533717高磁場強度での動作のための非線形素子を有する線形ブリッジ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-04
(54)【発明の名称】高磁場強度での動作のための非線形素子を有する線形ブリッジ
(51)【国際特許分類】
G01R 33/09 20060101AFI20230728BHJP
G01R 33/02 20060101ALI20230728BHJP
H01L 29/82 20060101ALI20230728BHJP
H10N 50/10 20230101ALI20230728BHJP
G03B 30/00 20210101ALI20230728BHJP
【ＦＩ】
G01R33/09
G01R33/02 Q
H01L29/82 Z
H10N50/10 P
H10N50/10 M
H10N50/10 S
G03B30/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023500038
(86)(22)【出願日】2021-05-27
(85)【翻訳文提出日】2023-01-23
(86)【国際出願番号】 US2021034432
(87)【国際公開番号】W WO2022010588
(87)【国際公開日】2022-01-13
(31)【優先権主張番号】16/921,191
(32)【優先日】2020-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】501105602
【氏名又は名称】アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100147991
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥居 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100201743
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 和真
(72)【発明者】
【氏名】ラサル－バリア，レミ
【テーマコード（参考）】
2G017
5F092
【Ｆターム（参考）】
2G017AA02
2G017AA03
2G017AA10
2G017AD55
2G017BA09
2G017BA15
5F092AB01
5F092AC01
5F092AC02
5F092AC05
5F092AC08
5F092AC12
5F092BA02
5F092BA03
5F092BA04
5F092BA05
5F092BA17
5F092BA23
5F092BA32
5F092BA37
5F092BB08
5F092BB23
5F092BB36
5F092BB43
5F092BB53
5F092BC04
5F092BC07
5F092GA01
(57)【要約】
１つの態様において、ブリッジは、第１の基準角度を有する第１の磁気抵抗素子と、第１の磁気抵抗素子と直列で第２の基準角度を有する第２の磁気抵抗素子と、第１の磁気抵抗素子と並列で第１の基準角度を有する第３の磁気抵抗素子と、第３の磁気抵抗素子と直列で第２の基準角度を有する第４の磁気抵抗素子とを含む。ブリッジの出力は、非ゼロ値を有する水平磁場値の範囲に亘って線形応答を有し、その範囲の水平磁場強度値は、ゼロエルステッド（Ｏｅ）値を有する垂直磁場強度値と関連付けられている。基準角度は、磁気抵抗素子が磁場における変化に最も高感度である角度を示すものである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブリッジであって、第１の基準角度を有する第１の磁気抵抗素子と、
前記第１の磁気抵抗素子と直列で第２の基準角度を有する第２の磁気抵抗素子と、
前記第１の磁気抵抗素子と並列で前記第１の基準角度を有する第３の磁気抵抗素子と、
前記第３の磁気抵抗素子と直列で前記第２の基準角度を有する第４の磁気抵抗素子と
を備え、
前記ブリッジの出力は、非ゼロ値を有する水平磁場値の範囲に亘って線形応答を有し、
前記範囲の水平磁場強度値は、ゼロエルステッド（Ｏｅ）値を有する垂直磁場強度値と関連付けられており、
基準角度が、前記磁気抵抗素子が磁場の変化に最も高感度である角度を示している、ブリッジ。
【請求項2】
前記第１、第２、第３、および第４の磁気抵抗素子は、各々、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子またはトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子である、請求項１に記載のブリッジ。
【請求項3】
前記第１の磁気抵抗素子と直列で第３の基準角度を有する第５の磁気抵抗素子と、前記第３の磁気抵抗素子と直列で前記第３の基準角度を有する第６の磁気抵抗素子と
をさらに含む、請求項１に記載のブリッジ。
【請求項4】
前記第５の磁気抵抗素子および前記第６の磁気抵抗素子は、同じであるように構成される、請求項３に記載のブリッジ。
【請求項5】
前記第５の磁気抵抗素子および前記第６の磁気抵抗素子は、同じピラー数で構成される、請求項４に記載のブリッジ。
【請求項6】
前記第１、第２、第３、第４、第５、および第６の磁気抵抗素子の各々の前記ピラー数、ならびに、前記第１、第２、および第３の基準角度は、前記ブリッジが、－１０℃から１００℃の温度範囲に亘って制御されたオフセット付きの線形出力を生成することを可能にするように選択される、請求項５に記載のブリッジ。
【請求項7】
前記第１の基準角度および前記第２の基準角度は、前記ブリッジの前記出力が、非ゼロ値を有する水平磁場強度値の当該範囲に亘って前記線形応答を有することを可能にするものである、請求項１に記載のブリッジ。
【請求項8】
前記第１の基準角度および前記第２の基準角度は、前記ブリッジの前記出力が、ゼロ値を含まない水平磁場強度値の当該範囲に亘って前記線形応答を有することを可能にする、請求項７に記載のブリッジ。
【請求項9】
前記第１の磁気抵抗素子および前記第３の磁気抵抗素子は、同じであるように構成される、請求項１に記載のブリッジ。
【請求項10】
前記第１の磁気抵抗素子および前記第３の磁気抵抗素子は、同じピラー数で構成される、請求項９に記載のブリッジ。
【請求項11】
前記第２の磁気抵抗素子および前記第４の磁気抵抗素子は、同じであるように構成される、請求項１０に記載のブリッジ。
【請求項12】
前記第２の磁気抵抗素子および前記第４の磁気抵抗素子は、同じピラー数で構成される、請求項１１に記載のブリッジ。
【請求項13】
前記線形応答は、２００Ｏｅ以上の水平磁場値を含む範囲に亘るものである、請求項１に記載のブリッジ。
【請求項14】
前記線形応答は、３００Ｏｅ以上の水平磁場値を含む範囲に亘るものである、請求項１３に記載のブリッジ。
【請求項15】
前記ブリッジは、－１０℃から１００℃の温度範囲に亘って前記線形応答を有する、請求項１３に記載のブリッジ。
【請求項16】
前記第１の基準角度は、前記第２の基準角度に対してほぼ直角である、請求項１に記載のブリッジ。
【請求項17】
前記第１の基準角度は、センサが感知する磁場に対してほぼ直角である、請求項１６に記載のブリッジ。
【請求項18】
ブリッジを含む磁場センサを備えたカメラであって、前記ブリッジは、
第１の基準角度を有する第１の磁気抵抗素子と、
前記第１の磁気抵抗素子と直列で第２の基準角度を有する第２の磁気抵抗素子と、
前記第１の磁気抵抗素子と並列で前記第１の基準角度を有する第３の磁気抵抗素子と、
前記第３の磁気抵抗素子と直列で前記第２の基準角度を有する第４の磁気抵抗素子と
を含み、
前記ブリッジの出力は、非ゼロ値を有する水平磁場強度値の範囲に亘って線形応答を有し、
前記範囲の水平磁場強度値は、ゼロエルステッド（Ｏｅ）値を有する垂直磁場強度値と関連付けられており、
基準角度が、前記磁気抵抗素子が磁場における変化に最も高感度である角度を示している、カメラ。
【請求項19】
前記カメラがセルラーデバイス内に配置される、請求項１８に記載のカメラ。
【請求項20】
磁性ターゲットと、焦点制御器と、レンズとをさらに備え、前記磁性ターゲットの動きは、前記焦点制御器に出力を供給して前記レンズの焦点距離を変化させるために、前記磁場センサにより検出される、請求項１８に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001]これは、「ＬＩＮＥＡＲ ＢＲＩＤＧＥＳ ＨＡＶＩＮＧ ＮＯＮＬＩＮＥＡＲ ＥＬＥＭＥＮＴＳ（非線形素子を有する線形ブリッジ）」を名称とする２０２０年３月１８日付け出願の米国特許出願第１６／８２２，４８８号の一部継続（ＣＩＰ）出願、かつ、その米国特許出願の利益および優先権を主張するものであり、その全体において参照することにより本明細書に組み込まれるものである。
[0001]これは、「ＬＩＮＥＡＲ ＢＲＩＤＧＥＳ ＨＡＶＩＮＧ ＮＯＮＬＩＮＥＡＲ ＥＬＥＭＥＮＴＳ（非線形素子を有する線形ブリッジ）」を名称とする２０２０年３月１８日付け出願の米国特許出願第１６／８２２，４８８号の一部継続（ＣＩＰ）出願、かつ、その米国特許出願の利益および優先権を主張するものであり、その全体において参照することにより本明細書に組み込まれるものである。
【背景技術】
【0002】
[0002]用語「磁場感知素子」は、磁場を感知し得る種々の電子素子を説明するために使用される。磁場感知素子は、限定されるものではないが、ホール効果素子、磁気抵抗素子、または磁気トランジスタであり得る。知られているように、異なるタイプのホール効果素子、例えば、平面ホール素子、垂直ホール素子、および円形垂直ホール（ＣＶＨ）素子が存在する。さらには知られているように、異なるタイプの磁気抵抗素子、例えば、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）などの半導体磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子、異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ）、トンネル型磁気抵抗（ＴＭＲ）素子、および磁気トンネル接合（ＭＴＪ）のものが存在する。磁場感知素子は、単一の素子であり得、または代替として、様々な構成、例えば、ハーフブリッジもしくはフル（ホイートストン）ブリッジをなして配置構成される、２つ以上の磁場感知素子を含み得る。デバイスタイプおよび他の用途要求に応じて、磁場感知素子は、ケイ素（Ｓｉ）もしくはゲルマニウム（Ｇｅ）などのＩＶ型半導体材料、または、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）もしくは例えばアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）などのインジウム化合物といったＩＩＩ－Ｖ型半導体材料から作製されるデバイスであり得る。
【0003】
[0003]知られているように、上記で説明された磁場感知素子のうちの一部は、磁場感知素子を支持する基板に平行な最大感度軸を有する傾向があり、上記で説明された磁場感知素子のうちの他のものは、磁場感知素子を支持する基板に垂直の最大感度軸を有する傾向がある。特に、平面ホール素子は、基板に垂直の感度軸を有する傾向があり、一方で、金属系または金属性の磁気抵抗素子（例えば、ＧＭＲ、ＴＭＲ、ＡＭＲ）および垂直ホール素子は、基板に平行な感度軸を有する傾向がある。
【発明の概要】
【0004】
[0004]１つの態様において、ブリッジは、第１の基準角度を有する第１の磁気抵抗素子と、第１の磁気抵抗素子と直列で第２の基準角度を有する第２の磁気抵抗素子と、第１の磁気抵抗素子と並列で第１の基準角度を有する第３の磁気抵抗素子と、第３の磁気抵抗素子と直列で第２の基準角度を有する第４の磁気抵抗素子とを含む。ブリッジの出力は、非ゼロ値を有する水平磁場値の範囲に亘って線形応答を有し、その範囲の水平磁場強度値は、ゼロエルステッド（Ｏｅ）値を有する垂直磁場強度値と関連付けられている。基準角度は、磁気抵抗素子が磁場における変化に最も高感度である角度を示すものである。
【0005】
[0005]先の態様は、後に続く特徴のうちの１つまたは複数を含み得る。２．第１、第２、第３、および第４の磁気抵抗素子は、各々、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子またはトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子であり得る。ブリッジは、第１の磁気抵抗素子と直列で第３の基準角度を有する第５の磁気抵抗素子と、第３の磁気抵抗素子と直列で第３の基準角度を有する第６の磁気抵抗素子とを含み得る。第５の磁気抵抗素子および第６の磁気抵抗素子は、同じであるように構成され得る。第５の磁気抵抗素子および第６の磁気抵抗素子は、同じピラー数で構成され得る。第１、第２、第３、第４、第５、および第６の磁気抵抗素子の各々のピラー数、ならびに、第１、第２、および第３の基準角度は、ブリッジが、１０℃から１００℃の温度範囲に亘って制御されたオフセット付きの線形出力を生成することを可能にするように選択され得る。第１の基準角度および第２の基準角度は、ブリッジの出力が、非ゼロ値を有する水平磁場強度値の前述の範囲に亘って線形応答を有することを可能にし得る。第１の基準角度および第２の基準角度は、ブリッジの出力が、ゼロ値を含まない水平磁場強度値の前述の範囲に亘って線形応答を有することを可能にし得る。第１の磁気抵抗素子および第３の磁気抵抗素子は、同じであるように構成され得る。第１の磁気抵抗素子および第３の磁気抵抗素子は、同じピラー数で構成され得る。第２の磁気抵抗素子および第４の磁気抵抗素子は、同じであるように構成され得る。第２の磁気抵抗素子および第４の磁気抵抗素子は、同じピラー数で構成され得る。線形応答は、２００Ｏｅ以上の水平磁場値を含む範囲に亘るものであり得る。線形応答は、３００Ｏｅ以上の水平磁場値を含む範囲に亘るものであり得る。ブリッジは、１０℃から１００℃の温度範囲に亘って線形応答を有し得る。第１の基準角度は、第２の基準角度に対してほぼ直角であり得る。第１の基準角度は、センサが感知する磁場に対してほぼ直角であり得る。
【0006】
[0006]別の態様において、カメラは、ブリッジを含む磁場センサを含む。ブリッジは、第１の基準角度を有する第１の磁気抵抗素子と、第１の磁気抵抗素子と直列で第２の基準角度を有する第２の磁気抵抗素子と、第１の磁気抵抗素子と並列で第１の基準角度を有する第３の磁気抵抗素子と、第３の磁気抵抗素子と直列で第２の基準角度を有する第４の磁気抵抗素子とを含む。ブリッジの出力は、非ゼロ値を有する水平磁場強度値の範囲に亘って線形応答を有し、その範囲の水平磁場強度値は、ゼロエルステッド（Ｏｅ）値を有する垂直磁場強度値と関連付けられている。基準角度は、磁気抵抗素子が磁場における変化に最も高感度である角度を示すものである。
【0007】
[0007]先の態様は、後に続く特徴のうちの１つまたは複数を含み得る。カメラは、セルラーデバイス内に配置され得る。カメラは、磁性ターゲットと、焦点制御器と、レンズとをさらに備えることができ、磁性ターゲットの動きは、焦点制御器に出力を供給してレンズの焦点距離を変化させるるために、磁場センサにより検出され得る。
【0008】
[0008]上述の特徴は、以下の図面の説明からより十二分に理解され得る。図面は、開示される技術を説明し理解する点で助けとなる。可能性のあるあらゆる実施形態を例示および説明することは、非実際的または不可能であることが多いので、提供される図は、１つまたは複数の例示的な実施形態を表している。よって、図は、本明細書において説明される広範な概念、システム、および技術の範囲を限定することを意図するものではない。図中の同様の番号は、同様の構成要素を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】[0009]線形磁場センサについての磁場の軌跡（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）を例示するグラフである。
【図2】[00010]トンネル型磁気抵抗（ＴＭＲ）素子の先行技術例のブロック図である。
【図3】[00011]磁気抵抗（ＭＲ）素子を含むブリッジについての磁場の線形な軌跡を例示するグラフである。
【図4】[0012]ＭＲ素子を含むブリッジの例の回路図である。
【図5】[0013]ＭＲ素子について基準角度を決定するためのプロセス例のフロー図である。
【図6A】[0014]磁場の軌跡の例のグラフである。
【図6B】[0015]磁場の軌跡の別例のグラフである。
【図7】[0016]磁場の軌跡に関するＭＲ素子の抵抗を例示するグラフである。
【図8】[0017]ＭＲ素子を含むブリッジについてゼロオフセット付きの磁場の軌跡を例示するグラフである。
【図9】[0018]ゼロ電圧を有する線形応答を生成するために使用されるＭＲ素子を含むブリッジの例の回路図である。
【図13】[0022]外部磁場バイアス無しの磁場の軌跡を例示するグラフである。
【図22】[0032]ＭＲ素子を含むブリッジを含むカメラを例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[0033]本明細書において説明されるのは、例えば、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子またはトンネル型磁気抵抗（ＴＭＲ）素子などの、非線形磁気抵抗素子を使用して、線形磁気計に関するブリッジ（線形ブリッジ）を製作するための技法である。一部の例において、本明細書において説明される技術は、磁気抵抗素子が典型的には線形でない場合に、磁場の軌跡および範囲において線形である線形磁気計を構成するために使用され得る。
【0011】
[0034]図１を参照すると、線形な軌跡は、ＨｘおよびＨｙ空間において直線であり、ここで、Ｈｘは水平磁場強度を表し、Ｈｙは垂直磁場強度を表す。グラフ１００は、Ｈｘ＝０エルステッド（Ｏｅ）を中心とする、線形磁場センサからの線形な軌跡の例を含む。１つの例において、線形な軌跡１０２は、Ｈｘ＝ゼロＯｅを中心とされ、Ｈｙ＝０Ｏｅを有する。別の例において、線形な軌跡１０４は、Ｈｘ＝ゼロＯｅを中心としてＨｙ＝固定がなされた非ゼロ値を有する。
【0012】
[0035]本明細書においてさらに説明されることになるように、ＴＭＲ素子およびＧＭＲ素子は、線形応答を有するブリッジを構成するために使用され得る。例えば、本明細書において説明される技法を使用すると、ＴＭＲ素子またはＧＭＲ素子を含むブリッジの出力は、水平磁場に関して線形応答を有する。
【0013】
[0036]図２を参照すると、例示的なＴＭＲ素子２００は、マルチピラー型ＴＭＲ素子の１つのピラー（ｐｉｌｌａｒ：柱状体）を表す、層２０６、２１０、２１４、２１８、２２２、２２６、２２８、２３２の積層体２０２を有し得る。一般には、層２０６は、シード層（例えば、銅ニッケル（ＣｕＮ）層）であり、層２１０は、シード層２０６上に配置される。層２１０は、例えば、白金マンガン（ＰｔＭｎ）またはイリジウムマンガン（ＩｒＭｎ）を含む。層２１４は、層２１０上に配置され、層２１８は、層２１４上に配置される。１つの例において、層２１４は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）を含み、層２１８は、スペーサ層であり、ルテニウム（Ｒｕ）を含む。層２１８上で、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層２２６が、２つのコバルト鉄ボロン（ＣｏＦｅＢ）層２２２、２２８の間に挟まれる。キャップ層２３２（例えば、タンタル（Ｔａ））が、ＣｏＦｅＢ層２２８上に配置される。層２１４は、層２１０に磁気的に結合される単層のピン止め層（ピン止めされた層：ｐｉｎｎｅｄ ｌａｙｅｒ）である。層２１０，２１４を一体で結合している物理機構は、交換バイアスと呼ばれることがある。
【0014】
[0037]自由層２３０は、ＣｏＦｅＢ層２２８を含む。一部の例において、自由層２３０は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）の追加的な層（図示せず）と、ＣｏＦｅＢ層２２８とＮｉＦｅ層との間のタンタルの薄層（図示せず）とを含み得る。
【0015】
[0038]ＴＭＲ素子２００を流通する駆動電流は、シード層２０６とキャップ層２３２との間を、すなわち、下部電極２０４の表面に垂直に流れて積層体の層を流通することが理解されることになる。ＴＭＲ素子２００は、最大応答軸を有することができ、この最大応答軸は、下部電極２０４の表面に対して平行かつ方向２２９に沿っており、さらには、層２１０、２１４、２１８、および２２２から（中でもとりわけ層ＣｏＦｅＢ２２２において）構成される基準層２５０の磁化方向に対して平行である。
【0016】
[0039]ＴＭＲ素子２００は、矢印２２９に合わせて方向付けされて基準層２５０（とりわけ、ピン止め層２２２）の磁場に平行な最大応答軸（外部の場に対する最大応答）を有する。さらには、一般的に、ＴＭＲ素子２００の抵抗の変化を結果的に生じさせるのは、外部磁場により引き起こされる自由層２３０の磁気方向の回転であり、そのことは、外部バイアスが存在する場合の角度変化または振幅変化に起因し得る。なぜならば、外部の場およびバイアスの和のベクトルが、基準層と自由層との間の角度変化を引き起こしているからである。
【0017】
[0040]図３を参照すると、ＴＭＲ素子およびＧＭＲ素子は、線形な軌跡を有するブリッジを構成するために使用され得るが、これらの軌跡は、垂直軸（Ｈｙ）を中心とせず、もしくは、センサ高感度軸に平行でなく、または、その両方である。例えば、線形な軌跡３０２および線形な軌跡３０４は、垂直軸（Ｈｙ軸）を中心とするものではない。これらの線形な軌跡は、水平磁場（Ｈｘ）に関する線形応答をもつ出力を有するブリッジを構成するために使用され得る。
【0018】
[0041]図４を参照すると、線形ブリッジの例は、ブリッジ４０２である。１つの例において、ブリッジ４０２は、電流駆動されるブリッジである。
【0019】
[0042]ブリッジ４０２は、磁気抵抗（ＭＲ）素子４０４ａと、ＭＲ素子４０４ｂと、ＭＲ素子４０６ａと、ＭＲ素子４０６ｂとを含む。各ＭＲ素子４０４ａ、４０４ｂ、４０６ａ、４０６ｂは、基準方向を有する。例えば、ＭＲ素子４０４ａは、基準方向４１４ａを有し、ＭＲ素子４０４ｂは、基準方向４１４ｂを有し、ＭＲ素子４０６ａは、基準方向４１６ａを有し、ＭＲ素子４０６ｂは、基準方向４１６ｂを有する。本明細書において使用される際、基準方向（以下、基準角度と呼ぶこともある。）は、ＭＲ素子が外部磁場に最も高感度である方向を示すものである。
【0020】
[0043]ＭＲ素子４０４ａおよびＭＲ素子４０４ｂは、第１のタイプのＭＲ素子であり、すなわち、ＭＲ素子４０４ａ、４０４ｂは、電気的に同じであり、それらの基準角度４１４ａ、４１４ｂは等しい。第１のタイプのＭＲ素子は、抵抗Ｒｔｙｐｅ１を有する。
【0021】
[0044]ＭＲ素子４０６ａおよびＭＲ素子４０６ｂは、第２のタイプのＭＲ素子であり、すなわち、ＭＲ素子４０６ａ、４０６ｂは、電気的に同じであり、それらの基準角度４１６ａ、４１６ｂは等しい。第２のタイプのＭＲ素子は、抵抗Ｒｔｙｐｅ２を有する。
【0022】
[0045]本明細書においてさらに説明されることになるように、線形応答をもつ出力を有するブリッジを実現するために、基準角度４１４ａ、４１４ｂおよび基準角度４１６ａ、４１６ｂが決定される。例において、線形ブリッジ４０２が、電流駆動されるブリッジである場合、ブリッジの出力電圧は、Ｉｃｃ＊（Ｒｔｙｐｅ１－Ｒｔｙｐｅ２）に等しく、ここで、Ｉｃｃは、ブリッジ４０２供給の電流である。
【0023】
[0046]基準角度４１４ａ、４１４ｂおよび基準角度４１６ａ、４１６ｂが決定される、１つの例において、ＭＲ素子４０４ａ、４０４ｂは、基準方向を定めることにより、線形ブリッジ４０２からの信号の大部分を供給し、第２のタイプのＭＲ素子４０６ａ、４０６ｂは、第２のタイプのＭＲ素子４０４ａ、４０４ｂの非線形性を相殺し得る。
【0024】
[0047]図５を参照すると、基準角度を決定するためのプロセスの例は、プロセス５００である。プロセス５００は、複数の異なる傾き角度でのＭＲ素子について磁場応答を測定する（５０２）。
【0025】
[0048]プロセス５００は、第１および第２のタイプのブリッジＭＲ素子の抵抗の組合せの各々についての値を決定する（５１４）。例えば、抵抗の組合せは、第２のタイプのＭＲ素子の抵抗を減じた第１のタイプのＭＲ素子の抵抗である（例えば、ＭＲ素子４０６ａの抵抗を減じたＭＲ素子４０４ａの抵抗（図４参照）、すなわち（Ｒｔｙｐｅ１－Ｒｔｙｐｅ２）である。抵抗の組合せの各々は、値を有する。１つの例において、その値は、ゼロから１００の間の値をもつ線形な値であり、ここで、ゼロは、最も線形な値であり、１００は、最も非線形な値である。
【0026】
[0049]プロセス５００は、最も線形な応答を表す抵抗の組合せの値の中から値を選択する（５１８）。例えば、ゼロに最も近い線形な値が選択される。
【0027】
[0050]プロセス５００は、当該選択された値に対応する各タイプのブリッジＭＲ素子について基準角度を選択する（５２２）。例えば、処理ブロック５１８から選択された値は、第１のタイプのＭＲ素子４０４ａ、４０４ｂについての基準角度４１４ａ、４１４ｂおよび第２のタイプのＭＲ素子４０６ａ、４０６ｂについての基準角度４１６ａ、４１６ｂと関連付けられている、関連付けられた抵抗の組合せである。
【0028】
[0051]図６Ａを参照すると、グラフ６００は、ＭＲ素子について、傾斜し繰り返された磁場の軌跡の様々な例を表すものである。それぞれの異なるティルド角度は、異なる基準角度との関連である。例えば、傾斜した磁場の軌跡は、第１の基準角度と関連付けられている磁場の軌跡６０６である。別の例において、傾斜した磁場の軌跡は、第２の基準角度と関連付けられている磁場の軌跡６０８である。ＭＲ素子のピニング方向の例は、（層２２２（図２）上のピニング方向と同様の）ピニング方向６０２である。
【0029】
[0052]図６Ｂを参照すると、グラフ６００の別の例は、グラフ６００’である。グラフ６００’は、２００よりも多くの傾斜した磁場の軌跡を表すものである。グラフ６００’において、２００よりも多くの傾斜した磁場の軌跡を生成するために、１．５°の角度の刻みが使用され、２．５Ｏｅの磁場の刻みが使用される。それぞれの磁場の軌跡は、異なる基準角度を表す。例えば、磁場の軌跡６１２は、１３５°の基準角度と関連付けられ、磁場の軌跡６１４は、０°の基準角度と関連付けられる。
【0030】
[0053]図７を参照すると、グラフ７００は、各線（例えば、線７０２、線７０４）が、例えば、線形な軌跡６１２に関して、基準６０２に対するＭＲ素子の抵抗を示すことを表している。
【0031】
[0054]図８を参照すると、グラフ８００は、線形な軌跡８０２、８０４が位置８０６、８０８それぞれを含むことを除いて、グラフ３００と同一である。位置８０６、８０８は、線形ブリッジがゼロ電圧出力を生成することが望ましい領域が水平磁場（Ｈｘ）のどこであるのかを示すものである。
【0032】
[0055]図９を参照すると、線形であるが、出力電圧がゼロである点を含む出力をもつ線形ブリッジの例は、ブリッジ９０２である。ブリッジ９０２は、ブリッジ４０２と同様であるが、第３のタイプのＭＲ素子を含む。第３のタイプのＭＲ素子についての基準角度は、所望の位置（例えば、位置８０６または位置８０８のいずれか）における水平磁場強度（Ｈｘ）値が、ブリッジ９０２がゼロ出力を有する点であるということを可能にするように決定される。
【0033】
[0056]ブリッジ９０２は、ＭＲ素子９０４ａと、ＭＲ素子９０４ｂと、ＭＲ素子９０６ａと、ＭＲ素子９０６ｂと、ＭＲ素子９０８ａと、ＭＲ素子９０８ｂとを含む。各ＭＲ素子９０４ａ、９０４ｂ、９０６ａ、９０６ｂ、９０８ａ、９０８ｂは、基準方向を有する。例えば、ＭＲ素子９０４ａは、基準方向９１４ａを有し、ＭＲ素子９０４ｂは、基準方向９１４ｂを有し、ＭＲ素子９０６ａは、基準方向９１６ａを有し、ＭＲ素子９０６ｂは、基準方向９１６ｂを有し、ＭＲ素子９０８ａは、基準方向９１８ａを有し、ＭＲ素子９０８ｂは、基準方向９１８ｂを有する。
【0034】
[0057]ＭＲ素子９０４ａおよびＭＲ素子９０４ｂは、第１のタイプのＭＲ素子であり、すなわち、ＭＲ素子９０４ａ、９０４ｂは、電気的に同じであり、それらの基準角度９１４ａ、９１４ｂは等しい。
【0035】
[0058]ＭＲ素子９０６ａおよびＭＲ素子９０６ｂは、第２のタイプのＭＲ素子であり、すなわち、ＭＲ素子９０６ａ、９０６ｂは、電気的に同じであり、それらの基準角度９１６ａ、９１６ｂは等しい。
【0036】
[0059]ＭＲ素子９０８ａおよびＭＲ素子９０８ｂは、第２のタイプのＭＲ素子であり、すなわち、ＭＲ素子９０８ａ、９０８ｂは、電気的に同じであり、それらの基準角度９１８ａ、９１８ｂは等しい。
【0037】
[0060]図１０を参照すると、グラフ１０００は、曲線１００２を含んでおり、これは、例えばブリッジ９０２（図９）などのブリッジの電圧出力の曲線の例である。曲線１００２は、実質的に線形であり、ブリッジ出力が水平磁場に対して線形応答を有することを示すものである。
【0038】
[0061]図１１を参照すると、第３のタイプのＭＲ素子の基準角度を決定するためのプロセスは、プロセス１１００である。プロセス１０００は、最も小さな動作抵抗対（印加磁場の軌跡全体に亘る）平均抵抗比を有する抵抗を決定する（１１０２）。例えば、グラフ７００において、動作抵抗が、印加される磁場に関して変動する場合に、最も小さな動作抵抗対平均抵抗比を有する抵抗が決定される。
【0039】
[0062]プロセス１１００は、最も小さな動作抵抗対（印加磁場の軌跡全体に亘る）平均抵抗比を有する抵抗の組合せと関連付けられた基準角度を選択する（１１０６）。例えば、グラフ７００において、最も小さな動作抵抗対平均抵抗比を有する抵抗と関連付けられた基準角度が選択される。
【0040】
[0063]他の例において、ＭＲ９０８ａ、９０８ｂ素子を追加することの代わりに、複数の異なる基準方向をもつ複数のＭＲ素子の組合せが追加されてもよく、直列で、または並列で一体に接続されると、小さい動作抵抗対平均抵抗比を生成することになり得る。
【0041】
[0064]図１２を参照すると、コンピュータの例は、プロセッサ１２０２と、揮発性メモリ１２０４と、不揮発性メモリ１２０６（例えば、ハードディスク）と、ユーザインターフェース（ＵＩ）１２０８（例えば、グラフィカルユーザインターフェース、マウス、キーボード、ディスプレイ、タッチスクリーン等々）とを含むコンピュータ１２００である。不揮発性メモリ１２０６は、コンピュータ命令１２１２と、オペレーティングシステム１２１６と、データ１２１８とを記憶する。１つの例において、コンピュータ命令１２１２は、本明細書において説明されるプロセス（例えば、プロセス５００および１１００）のすべてまたは一部分を遂行するために、揮発性メモリ１２０４からプロセッサ１２０２により実行される。
【0042】
[0065]本明細書において説明されるプロセス（例えば、プロセス５００および１１００）は、図１２のハードウェアおよびソフトウェアでの使用に限定されず、それらのプロセスは、任意のコンピューティングまたは処理の環境における、および、コンピュータプログラムを実行させる能力をもつ任意タイプのマシンまたはマシンのセットでの、適用性を見出し得る。本明細書において説明されるプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、または、それら２つの組み合わせにおいて実現され得る。本明細書において説明されるプロセスは、プロセッサと、（揮発性および不揮発性メモリおよび／または記憶素子を含む）プロセッサにより読み取り可能である非一時的マシン可読媒体または他の物品と、少なくとも１つの入力デバイスと、１つまたは複数の出力デバイスとを各々が含むプログラマブルなコンピュータ／マシン上で実行されるコンピュータプログラムにおいて実現され得る。プログラムコードは、本明細書において説明されるプロセスのうちのいずれかを実行するために、および、出力情報を生成するために、入力デバイスを使用して入力するデータに適用され得る。
【0043】
[0066]システムは、データ処理装置（例えば、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または、複数個のコンピュータ））による実行のための、または、そのデータ処理装置の動作を制御するための、（例えば、非一時的マシン可読記憶媒体における）コンピュータプログラム製品によって、少なくとも部分において実現され得る。各そのようなプログラムは、コンピュータシステムと通信するために、高水準手続き型またはオブジェクト指向のプログラミング言語において実現され得る。しかしながら、プログラムは、アセンブリまたはマシン言語において実現されてもよい。言語は、コンパイラ型またはインタプリタ型の言語であり得、言語は、スタンドアロンプログラムとして、または、モジュール、コンポーネント、サブルーチン、もしくは、コンピューティング環境における使用に適した他のユニットとしてということを含めて、任意の形式で展開され得る。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、または、１つのサイトにおける、もしくは、複数のサイトのあちこちに分散される、および、通信ネットワークにより相互接続される、複数のコンピュータ上で実行されるように展開され得る。コンピュータプログラムが、汎用または専用のプログラマブルコンピュータにより読み取り可能である非一時的マシン可読媒体上に記憶されることが実行され得、その非一時的マシン可読媒体がそのコンピュータにより読み出されるときに、本明細書において説明されるプロセスを遂行するように、そのコンピュータを構成し動作させるために行われ得る。例えば、本明細書において説明されるプロセスは、さらには、コンピュータプログラムによって構成される非一時的マシン可読記憶媒体として実現され得、その場合、実行時に、コンピュータプログラムにおける命令が、コンピュータに、プロセスによって動作することを行わせる。非一時的マシン可読媒体は、限定されるものではないが、ハードドライブ、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、不揮発性メモリ、揮発性メモリ、磁気ディスケット等々を含み得、本質上、一時的信号を含まない。
【0044】
[0067]本明細書において説明されるプロセスは、説明される特定の例に限定されない。例えば、プロセス５００および１１００は、図５および図１１それぞれの特定の処理順序に限定されない。むしろ、図５および図１１の処理ブロックのうちのいずれかは、上記した結果を得るために、必要な際に、再順序付けされ、組み合わされ、または除去され、並列で、もしくは連続して実行され得る。
【0045】
[0068]システムを実現することと関連付けられる処理ブロック（例えば、プロセス５００および１１００）は、システムの機能を遂行するために１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する１つまたは複数のプログラマブルプロセッサにより遂行され得る。システムのすべてまたは部分は、専用論理回路網（例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）および／またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路））として実現され得る。システムのすべてまたは部分は、例えば、プロセッサ、メモリ、プログラマブル論理デバイス、または論理ゲートのうちの少なくとも１つなどの電子デバイスを含む電子ハードウェア回路網を使用して実現され得る。
【0046】
[0069]図１３を参照すると、一部の用途は、外部磁場バイアスの非存在下で磁場強度に高感度である線形ブリッジを要する。例えば、グラフ１３００は、線形ブリッジが検出することができるということが所望の磁場の軌跡１３０２を表している。この例において、磁場の軌跡１３０２は、非ゼロ水平磁場強度値と、ゼロ垂直磁場強度値とを有する。特に、磁場の軌跡１３０２の非ゼロ水平磁場強度値は、２００Ｏｅより大である。
【0047】
[0070]図１４を参照すると、典型的には、ＧＭＲおよびＴＭＲ素子は、高磁場において機能せず、なぜならば、そのことは、それらの素子の線形範囲、および、それらの素子の飽和領域を超えるからである。例えば、グラフ１４００において示されるように、ＴＭＲ素子の抵抗曲線１４０２は、水平磁場軸に沿ってアラインメントされた基準方向を有するＴＭＲ素子に対して、５００Ｏｅより上の磁場に対して降下する。抵抗における降下は、基準層の方向性の破れであるスピンフロップにより引き起こされる。
【0048】
[0071]図１５を参照すると、スピンフロップは、基準層の向きに応じて、異なる曲線を生み出し得る。例えば、グラフ１５００は、水平磁場軸に対して垂直に向きを定められるＴＭＲ素子の曲線１５０２を表している。１５０Ｏｅから８００Ｏｅの間、ＴＭＲ素子は線形挙動を呈する。かくして、ＴＭＲまたはＧＭＲ素子のＭＲブリッジが、ＧＭＲまたはＴＭＲ素子単独の線形および飽和範囲の上側限界より並外れて高い磁場強度を伴って動作し得る線形センサを実現するために、従来の型にとらわれない（すなわち、センサの高感度方向に対して垂直の）基準方向を使用するセンサに対して構成され得る。
【0049】
[0072]図１６を参照すると、２００Ｏｅより大である磁場において動作する線形ブリッジの例は、線形ブリッジ１６０２である。１つの例において、線形ブリッジ１６０２は、電流駆動されるブリッジである。線形ブリッジ１６０２は、線形ブリッジ１６０２の高感度方向である方向１６５０において、磁場強度における変化を検出するように構成される。１つの例において、ブリッジ１６０２は、磁場の軌跡１３０２（図１３）などの磁場の軌跡を検出し得る。
【0050】
[0073]ブリッジ１６０２は、ＭＲ素子１６０４ａと、ＭＲ素子１６０４ｂと、ＭＲ素子１６０６ａと、ＭＲ素子１６０６ｂとを含む。各ＭＲ素子１６０４ａ、１６０４ｂ、１６０６ａ、１６０６ｂは、基準方向を有する。例えば、ＭＲ素子１６０４ａは、基準方向１６１４ａを有し、ＭＲ素子１６０４ｂは、基準方向１６１４ｂを有し、ＭＲ素子１６０６ａは、基準方向１６１６ａを有し、ＭＲ素子１６０６ｂは、基準方向１６１６ｂを有する。
【0051】
[0074]ＭＲ素子１６０４ａおよびＭＲ素子１６０４ｂは、方向１６５０に沿った（例えば、２００Ｏｅより大である）高磁場強度に対して、磁場強度の変化に、より高感度である、使用されるＭＲ素子、すなわち、感度ＭＲ素子のタイプである。例えば、ＭＲ素子１６０４ａ、１６０４ｂは、ＭＲ素子１６０６ａ、１６０６ｂと比較されると、線形ブリッジ１６０２における磁場強度の変化に、より高感度である。ＭＲ素子１６０４ａ、１６０４ｂは、電気的に同じであり、それらの基準方向１６１４ａ、１６１４ｂは等しい。
【0052】
[0075]１つの例において、基準方向１６１４ａ、１６１４ｂは、方向１６５０に対してほぼ垂直である。１つの個別の例において、基準方向１６１４ａ、１６１４ｂは、方向１６５０から、８０°から１３０°の間でオフセットされる。別の個別の例において、基準方向１６１４ａ、１６１４ｂは、方向１６５０から、－８０°から－１３０°の間でオフセットされる。
【0053】
[0076]ＭＲ素子１６０６ａおよびＭＲ素子１６０６ｂは、他のＭＲ素子の非線形性に対して補償するために使用されるＭＲ素子、すなわち、補償ＭＲ素子のタイプである。例えば、ＭＲ素子１６０６ａ、１６０６ｂは、ＭＲ素子１６０４ａ、１６０４ｂの非線形性に対して補償するために使用される。１つの個別の例において、ＭＲ素子１６０６ａ、１６０６ｂについてのピラー（柱状体）の数は、所望の磁場強度値においてブリッジ出力の制御されたオフセットを定めるように選択される。ＭＲ素子１６０６ａ、１６０６ｂは、ＭＲ素子１６０４ａ、１６０４ｂと比較されると、線形ブリッジ１６０２における磁場強度の変化に対して、ほとんど全く感度をもたらさない。
【0054】
[0077]ＭＲ素子１６０６ａ、１６０６ｂは、電気的に同じであり、それらの基準方向１６１６ａ、１６１６ｂは等しい。１つの例において、基準方向１６１６ａ、１６１６ｂは、方向１６５０にほぼ平行である。１つの個別の例において、基準方向１６１６ａ、１６１６ｂは、方向１６５０から、－２０°から２０°の間でオフセットされる。
【0055】
[0078]図１７を参照すると、グラフ１７００は、線形ブリッジ１６０２（図１６）の出力信号の例である曲線１７０２を表すものである。曲線１７０２は、約３５０Ｏｅの（例えば、約３００Ｏｅから約６５０Ｏｅの）線形範囲を有し、線形ブリッジの出力信号の制御されたオフセットは、約４７０Ｏｅにおいて０ｍＶに定められる。曲線１７０２は、０．７％積分非線形性（ＩＮＬ）を有し、感度は、２５０マイクロワットの電力消費に対して、約０．１８ｍＶ／Ｏｅである。
【0056】
[0079]図１８Ａおよび図１８Ｂを参照すると、２００ＯＥより大である磁場強度において動作する線形ブリッジの別の例は、線形ブリッジ１８０２である。ブリッジ１８０２は、ブリッジ１６０２（図１６）と同様であるが、非線形性に対する補償を行うＭＲ素子（図１６におけるＭＲ素子１６０６ａ、１６０６ｂ）は、各々、本明細書において説明されるような２つのＭＲ素子により置換される。１つの例において、線形ブリッジ１８０２は、電流駆動されるブリッジである。
【0057】
[0080]本明細書においてさらに説明されるように、ブリッジ１８０２は、ある決められた温度範囲（例えば、－１０℃から１００℃）について温度に依存しない線形出力を有するように構成され得る。本明細書においてさらに説明されることになるように、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂ、１８０６ａ、１８０６ｂ、１８０８ａ、１８０８ｂの各々に対するピラー数の選択、および、基準方向１８１４ａ、１８１４ｂ、１８１６ａ、１８１６ｂ、１８１８ａ、１８１８ｂの選択が、温度に対して補償するために使用され得る。例えば、各素子１８０４ａ、１８０４ｂ、１８０６ａ、１８０６ｂ、１８０８ａ、１８０８ｂの、ピラーの数、および、正確な基準方向１８１４ａ、１８１４ｂ、１８１６ａ、１８１６ｂ、１８１８ａ、１８１８ｂは、所望の磁場強度値において制御オフセットをゼロに定めながら、温度全体でブリッジ１８０２の最大抵抗を超えないように、ならびに、制御されたオフセットおよび感度の温度依存性を可能な限り低減するように選択される。
【0058】
[0081]線形ブリッジ１８０２は、磁場の軌跡１８４２などの磁場の軌跡における磁場強度変化を検出するために、線形ブリッジ１８０２の高感度方向である方向１８５０において、磁場強度変化を検出するように構成される。磁場の軌跡１３０２（図１３）と同様に、磁場の軌跡１８４２は、非ゼロ水平磁場強度値と、ゼロ垂直磁場強度値とを有する。特に、磁場の軌跡１８４２の非ゼロ水平磁場強度値は、２００Ｏｅより大である。
【0059】
[0082]ブリッジ１８０２は、ＭＲ素子１８０４ａと、ＭＲ素子１８０４ｂと、ＭＲ素子１８０６ａと、ＭＲ素子１８０６ｂと、ＭＲ素子１８０８ａと、ＭＲ素子１８０８ｂとを含む。ＭＲ素子１８０４ａは、基準方向１８１４ａを有し、ＭＲ素子１８０４ｂは、基準方向１８１４ｂを有し、ＭＲ素子１８０６ａは、基準方向１８１６ａを有し、ＭＲ素子１８０６ｂは、基準方向１８１６ｂを有し、ＭＲ素子１８０８ａは、基準方向１８１８ａを有し、ＭＲ素子１８０８ｂは、基準方向１８１８ｂを有する。
【0060】
[0083]ＭＲ素子１８０４ａおよびＭＲ素子１８０４ｂは、ＭＲ素子１６０４ａ、１６０４ｂ（図１６）と同様の感度ＭＲ素子である。ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂは、電気的に同じであり、それらの基準方向１８１４ａ、１８１４ｂは等しい。
【0061】
[0084]１つの例において、基準方向１８１４ａ、１８１４ｂは、線形センサ１８０２の高感度方向１８５０に垂直である。１つの個別の例において、基準方向１８１４ａ、１８１４ｂは、方向１８５０から、８０°から１３０°の間でオフセットされる。別の個別の例において、基準方向１８１４ａ、１８１４ｂは、方向１８５０から、－８０°から－１３０°の間でオフセットされる。
【0062】
[0085]ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂおよびＭＲ素子１８０８ａ、１８０８ｂは、ＭＲ素子１６０６ａ、１６０６ｂ（図１６）と同様の補償ＭＲ素子であり、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂの非線形性に対して補償するために使用される。ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂは、電気的に同じであり、それらの基準角度１８１６ａ、１８１６ｂは等しい。ＭＲ素子１８０８ａ、１８０８ｂは、電気的に同じであり、それらの基準角度１８１８ａ、１８１８ｂは等しい。
【0063】
[0086]ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂ、１８０８ａ、１８０８ｂは、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂと比較されると、線形ブリッジ１８０２において、ほとんど全く感度をもたらさない。ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂ、１８０８ａ、１８０８ｂは、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂの非線形性に対して補償するために使用される。１つの個別の例において、ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂ、１８０８ａ、１８０８ｂについてのピラーの数は、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０６ｂの非線形性を相殺するように選択される。
【0064】
[0087]１つの例において、基準方向１８１６ａ、１８１６ｂは、方向１８５０にほぼ反平行である。１つの個別の例において、基準方向１８１６ａ、１８１６ｂは、方向１８５０から、１６０°から２００°の間でオフセットされる。１つの個別の例において、基準方向１８１６ａ、１８１６ｂは、ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６の抵抗がそれらのＭＲ素子の最大抵抗におけるものであるように選択される。
【0065】
[0088]１つの例において、基準方向１８１８ａ、１８１８ｂは、方向１８５０にほぼ平行である。１つの個別の例において、基準方向１８１６ａ、１８１６ｂは、方向１８５０から、－２０°から２０°の間でオフセットされる。１つの個別の例において、基準方向１８１８ａ、１８１８ｂは、ＭＲ素子１８０８ａ、１８０８ｂの抵抗がそれらのＭＲ素子の最小抵抗におけるものであるように選択される。
【0066】
[0089]１つの個別の例において、ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂおよびＭＲ素子１８０８ａ、１８０８ｂのピラーの数は、ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂおよびＭＲ素子１８０８ａ、１８０８ｂの合計の温度係数がＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂの温度係数に相対的に近いように選択される。１つの例において、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂ、１８０６ａ、１８０６ｂ、１８０８ａ、１８０８ｂの各々についてのピラーの数は、最適化プロセスにおいて基準方向とともに選択される。
【0067】
[0090]図１９Ａを参照すると、グラフ１９００は、複数の異なる温度でのＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂの抵抗ＲＡ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９０２は、－９．５℃の温度での抵抗ＲＡ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９０４は、２７．５℃の温度での抵抗ＲＡ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９０６は、５９．０℃の温度での抵抗ＲＡ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９０８は、６９．７℃の温度での抵抗ＲＡ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９１０は、９０．７℃の温度での抵抗ＲＡ対水平磁場強度を表している。
【0068】
[0091]図１９Ｂを参照すると、グラフ１９４０は、複数の異なる温度でのＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂの抵抗ＲＢ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９４２は、－９．５℃の温度での抵抗ＲＢ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９４４は、２７．５℃の温度での抵抗ＲＢ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９４６は、５９．０℃の温度での抵抗ＲＢ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９４８は、６９．７℃の温度での抵抗ＲＢ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９５０は、９０．７℃の温度での抵抗ＲＢ対水平磁場強度を表している。
【0069】
[0092]図１９Ｃを参照すると、グラフ１９６０は、複数の異なる温度でのＭＲ素子１８０８ａ、１８０８ｂの抵抗ＲＣ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９５２は、－９．５℃の温度での抵抗ＲＣ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９５４は、２７．５℃の温度での抵抗ＲＣ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９５６は、５９．０℃の温度での抵抗ＲＣ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９５８は、６９．７℃の温度での抵抗ＲＣ対水平磁場強度を表している。例えば、曲線１９６０は、９０．７℃の温度での抵抗ＲＣ対水平磁場強度を表している。
【0070】
[0093]図２０を参照すると、グラフ２０００は、図１９Ａから図１９Ｃにおいて使用される複数の異なる温度にでの線形ブリッジ（例えば、線形ブリッジ１８０２（図１８Ａ））の出力対水平磁場強度値を表している。図２０において示されるように、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂ、１８０６ａ、１８０６ｂ、１８０８ａ、１８０８ｂについて、ピラー数、および、基準方向１８１４ａ、１８１４ｂ、１８１６ａ、１８１６ｂ、１８１８ａ、１８１８ｂの選択は、線形ブリッジの出力が、－１０℃から１００℃の間の温度に依存しないことを可能にする。
【0071】
[0094]例えば、曲線２００２は、－９．５℃の温度でのブリッジ出力対水平磁場強度を示すものである。例えば、曲線２００４は、２７．５℃の温度でのブリッジ出力対水平磁場強度を表すものである。例えば、曲線２００６は、５９．０℃の温度でのブリッジ出力対水平磁場強度を表すものである。例えば、曲線２００８は、６９．７℃の温度でのブリッジ出力対水平磁場強度を表すものである。例えば、曲線２０１０は、９０．７℃の温度でのブリッジ出力対水平磁場強度を表すものである。
【0072】
[0095]図２１を参照すると、テーブル２１００は、図２０における線形曲線２００２、２００４、２００６、２００８、２０１０を得るために、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂ、１８０６ａ、１８０６ａ、１８０８ａ、１８０８ａに対して選択されるピラー数および基準角度を示すものである。例えば、ＭＲ素子１８０４ａ、１８０４ｂは、各々１７．５のピラー数を有し、基準角度１８１４ａ、１８１４ｂは、各々－１１２．７５°であり、ＭＲ素子１８０６ａ、１８０６ｂは、各々６のピラー数を有し、基準角度１８１６ａ、１８１６ｂは、各々１７５°であり、ＭＲ素子１８０８ａ、１８０８ｂは、各々１２．５のピラー数を有し、基準角度１８１８ａ、１８１６ｂは、－８°である。
【0073】
[0096]図２２を参照すると、本明細書において説明される線形ブリッジ（例えば、ブリッジ４０２、ブリッジ１００２、ブリッジ１６０２、ブリッジ１８０２）は、カメラにおいて使用され得る。１つの例において、カメラは、モバイルフォンにおいて使用され得る。カメラ２２００は、磁場センサ２２０４と、焦点制御器２２２４と、レンズ２２３６と、磁性ターゲット２２３６とを含む。
【0074】
[0097]磁場センサ２２０４は、ブリッジ２２１２を含む。１つの例において、ブリッジ２２１２は、ブリッジ４０２と同様である。別の例において、ブリッジ２２１２は、ブリッジ１００２と同様である。さらなる例において、ブリッジ２２１２は、ブリッジ１６０２と同様である。なおもさらなる例において、ブリッジ２２１２は、ブリッジ１９０２と同様である。
【0075】
[0098]１つの例において、磁性ターゲット２２３６は、動かされ、焦点制御器２２２４に出力を供給してレンズ２２３６の焦点距離を変化させるために、磁場センサ２２０４により検出され得る。
【0076】
[0099]本明細書において説明される異なる実施形態の要素は、上記で具体的に論述されない他の実施形態を形成するために組み合わされ得る。単一の実施形態の文脈において説明される様々な要素は、さらには、別々に、または、任意の適した副組み合わせをなして提供され得る。本明細書において具体的に説明されない他の実施形態が、さらには、添付の特許請求の範囲の中にある。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【国際調査報告】