(57)【要約】【課題】磁気センサを提供する。【解決手段】第１磁気収束部材と、第２磁気収束部材とを有する第１磁気収束部と、第３磁気収束部材と、第４磁気収束部材とを有する第２磁気収束部と、第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に寄り、第３磁気収束部材よりも第１方向の負側に寄り、第１磁気収束部材よりも第２方向の負側において、第１磁気収束部材と離間して配置された第５磁気収束部材を有する第３磁気収束部と、第２磁気収束部材と第３磁気収束部材との間に配置され、第２方向に延伸する第１磁気検知部と、第３磁気収束部材と第５磁気収束部材との間に配置され、第２方向に延伸する第２磁気検知部と、を備える磁気センサを提供する。【選択図】図１
2018165703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１磁気検知ユニットを含む磁気センサであって、
前記第１磁気検知ユニットは、
第１方向に延伸する第１磁気収束部材と、前記第１磁気収束部材の前記第１方向の正側の端部に接続されて前記第１方向と異なる第２方向の負側に延伸する第２磁気収束部材とを有する第１磁気収束部と、
前記第１磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部よりも前記第１方向の正側に寄り、前記第２磁気収束部材よりも前記第１方向の負側に寄り、前記第１磁気収束部材よりも前記第２方向の負側に寄り、且つ前記第２磁気収束部材の前記第２方向の負側の端部よりも前記第２方向の負側へ延伸する第３磁気収束部材と、前記第３磁気収束部材の前記第２方向の負側の端部に接続されて前記第１磁気収束部材の前記第１方向の正側の端部よりも前記第１方向の正側に延伸する第４磁気収束部材とを有する第２磁気収束部と、
前記第１磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部よりも前記第１方向の正側に寄り、前記第３磁気収束部材よりも前記第１方向の負側に寄り、前記第１磁気収束部材よりも前記第２方向の負側において、前記第１磁気収束部材と離間して配置された第５磁気収束部材を有する第３磁気収束部と、
前記第２磁気収束部材と前記第３磁気収束部材との間に配置され、前記第２方向に延伸する第１磁気検知部と、
前記第３磁気収束部材と前記第５磁気収束部材との間に配置され、前記第２方向に延伸する第２磁気検知部と、
を備える磁気センサ。
【請求項２】
前記第１磁気収束部材と前記第５磁気収束部材との間には、前記第１磁気収束部材及び前記第５磁気収束部材よりも、透磁率の低い材料が設けられる
請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
第１磁気検知ユニットを含む磁気センサであって、
前記第１磁気検知ユニットは、
第１方向に延伸する第１磁気収束部材と、前記第１磁気収束部材の前記第１方向の正側の端部に接続されて前記第１方向と異なる第２方向の負側に延伸する第２磁気収束部材とを有する第１磁気収束部と、
前記第１磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部よりも前記第１方向の正側に寄り、前記第２磁気収束部材よりも前記第１方向の負側に寄り、前記第１磁気収束部材よりも前記第２方向の負側に寄り、且つ前記第２磁気収束部材の前記第２方向の負側の端部よりも前記第２方向の負側へ延伸する第３磁気収束部材と、前記第３磁気収束部材の前記第２方向の負側の端部に接続されて前記第１磁気収束部材の前記第１方向の正側の端部よりも前記第１方向の正側に延伸する第４磁気収束部材とを有する第２磁気収束部と、
前記第１磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部よりも前記第１方向の正側に寄り、前記第３磁気収束部材よりも前記第１方向の負側に寄り、前記第１磁気収束部材よりも前記第２方向の負側に配置された第５磁気収束部材を有する第３磁気収束部と、
前記第２磁気収束部材と前記第３磁気収束部材との間に配置され、前記第２方向に延伸する第１磁気検知部と、
前記第３磁気収束部材と前記第５磁気収束部材との間に配置され、前記第２方向に延伸する第２磁気検知部と、
を備え、
前記第５磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部は、前記第１磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部よりも前記第１方向の正側に配置される磁気センサ。
【請求項４】
前記第１磁気検知ユニットは、
前記第２磁気収束部材と前記第３磁気収束部材との間に配置されている第３磁気検知部をさらに備え、
前記第１磁気検知部は、前記第２磁気収束部材よりも前記第３磁気収束部材までの距離が小さく、
前記第３磁気検知部は、前記第３磁気収束部材よりも前記第２磁気収束部材までの距離が小さい
請求項１から３のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記第１磁気検知ユニットは、
前記第３磁気収束部材と前記第５磁気収束部材との間に配置されている第４磁気検知部をさらに備え、
前記第２磁気検知部は、前記第３磁気収束部材よりも前記第５磁気収束部材までの距離が小さく、
前記第４磁気検知部は、前記第５磁気収束部材よりも前記第３磁気収束部材までの距離が小さい
請求項１から４のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記第１磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部に接続され、前記第１磁気収束部材の前記第２方向の負側の端部よりも前記第２方向の負側へ延伸する第６磁気収束部材を更に備える
請求項１から５のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記第２磁気収束部材よりも前記第１方向の正側で前記第１方向と略直交する面に対して、前記第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットをさらに備える
請求項１から６のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項８】
前記第１磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部または、前記第１磁気収束部材の前記第１方向の負側の端部よりも前記第１方向の負側で前記第１方向と略直交する面に対して、前記第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットをさらに備える
請求項１から６のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項９】
前記第１磁気収束部材または前記第１磁気収束部材よりも前記第２方向の正側で前記第２方向と略直交する面に対して、前記第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットをさらに備える
請求項１から６のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項１０】
前記第４磁気収束部材または前記第４磁気収束部材よりも前記第２方向の負側で前記第２方向と略直交する面に対して、前記第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットをさらに備える
請求項１から６のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項１１】
前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向を軸に、前記第１磁気検知ユニットを１８０度回転して配置された第２磁気検知ユニットをさらに備える
請求項１から６のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項１２】
前記第２磁気収束部材よりも前記第１方向の正側で前記第１方向と略直交する面に対して、前記第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットと、
前記第４磁気収束部材または前記第４磁気収束部材よりも前記第２方向の負側で前記第２方向と略直交する面に対して、前記第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第３磁気検知ユニットと、
前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向を軸に、前記第１磁気検知ユニットを１８０度回転して配置された第４磁気検知ユニットと
をさらに備え、
前記磁気センサは、前記第１から第４磁気検知ユニットのそれぞれの平行移動で配置されたユニット構成を有する
請求項１から６のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【請求項１３】
前記第１磁気検知ユニットにおける各磁気検知部は、それぞれホイートストン・ブリッジを形成している
請求項１から１２のいずれか一項に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、予め定められた一方向の磁気の有無を検知する巨大磁気抵抗（ＧＭＲ：Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子及びトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ：Ｔｕｎｎｅｌ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子が知られていた。また、これらの磁気抵抗素子と、磁気収束部とを組み合わせた磁気センサが知られていた。（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開２００６−３１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の磁気センサを用いて例えばＸＹＺ方向といった直交する３方向の磁場を検知する場合、より高精度に磁場を検知することが要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、第１磁気検知ユニットを含む磁気センサであって、第１磁気検知ユニットは、第１方向に延伸する第１磁気収束部材と、第１磁気収束部材の第１方向の正側の端部に接続されて第１方向と異なる第２方向の負側に延伸する第２磁気収束部材とを有する第１磁気収束部と、第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に寄り、第２磁気収束部材よりも第１方向の負側に寄り、第１磁気収束部材よりも第２方向の負側に寄り、且つ第２磁気収束部材の第２方向の負側の端部よりも第２方向の負側へ延伸する第３磁気収束部材と、第３磁気収束部材の第２方向の負側の端部に接続されて第１磁気収束部材の第１方向の正側の端部よりも第１方向の正側に延伸する第４磁気収束部材とを有する第２磁気収束部と、第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に寄り、第３磁気収束部材よりも第１方向の負側に寄り、第１磁気収束部材よりも第２方向の負側において、第１磁気収束部材と離間して配置された第５磁気収束部材を有する第３磁気収束部と、第２磁気収束部材と第３磁気収束部材との間に配置され、第２方向に延伸する第１磁気検知部と、第３磁気収束部材と第５磁気収束部材との間に配置され、第２方向に延伸する第２磁気検知部と、を備える磁気センサを提供する。
【０００５】
第１磁気収束部材と第５磁気収束部材との間には、第１磁気収束部材及び第５磁気収束部材よりも、透磁率の低い材料が設けられてよい。
【０００６】
本発明の第２の態様においては、第１磁気検知ユニットを含む磁気センサであって、第１磁気検知ユニットは、第１方向に延伸する第１磁気収束部材と、第１磁気収束部材の第１方向の正側の端部に接続されて第１方向と異なる第２方向の負側に延伸する第２磁気収束部材とを有する第１磁気収束部と、第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に寄り、第２磁気収束部材よりも第１方向の負側に寄り、第１磁気収束部材よりも第２方向の負側に寄り、且つ第２磁気収束部材の第２方向の負側の端部よりも第２方向の負側へ延伸する第３磁気収束部材と、第３磁気収束部材の第２方向の負側の端部に接続されて第１磁気収束部材の第１方向の正側の端部よりも第１方向の正側に延伸する第４磁気収束部材とを有する第２磁気収束部と、第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に寄り、第３磁気収束部材よりも第１方向の負側に寄り、第１磁気収束部材よりも第２方向の負側に配置された第５磁気収束部材を有する第３磁気収束部と、第２磁気収束部材と第３磁気収束部材との間に配置され、第２方向に延伸する第１磁気検知部と、第３磁気収束部材と第５磁気収束部材との間に配置され、第２方向に延伸する第２磁気検知部と、を備える磁気センサを提供する。また、第５磁気収束部材の第１方向の負側の端部は、第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に配置されてよい。
【０００７】
第１磁気検知ユニットは、第２磁気収束部材と第３磁気収束部材との間に配置されている第３磁気検知部をさらに備えてよい。第１磁気検知部は、第２磁気収束部材よりも第３磁気収束部材までの距離が小さく、第３磁気検知部は、第３磁気収束部材よりも第２磁気収束部材までの距離が小さくてよい。
【０００８】
第１磁気検知ユニットは、第３磁気収束部材と第５磁気収束部材との間に配置されている第４磁気検知部をさらに備えてよい。第２磁気検知部は、第３磁気収束部材よりも第５磁気収束部材までの距離が小さく、第４磁気検知部は、第５磁気収束部材よりも第３磁気収束部材までの距離が小さくてよい。
【０００９】
第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部に接続され、第１磁気収束部材の第２方向の負側の端部よりも第２方向の負側へ延伸する第６磁気収束部材を更に備えてよい。
【００１０】
第２磁気収束部材よりも第１方向の正側で第１方向と略直交する面に対して、第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットをさらに備えてよい。
【００１１】
第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部または、第１磁気収束部材の第１方向の負側の端部よりも第１方向の負側で第１方向と略直交する面に対して、第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットをさらに備えてよい。
【００１２】
第１磁気収束部材または第１磁気収束部材よりも第２方向の正側で第２方向と略直交する面に対して、第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットをさらに備えてよい。
【００１３】
第４磁気収束部材または第４磁気収束部材よりも第２方向の負側で第２方向と略直交する面に対して、第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットをさらに備えてよい。
【００１４】
第１方向および第２方向と異なる第３方向を軸に、第１磁気検知ユニットを１８０度回転して配置された第２磁気検知ユニットをさらに備えてよい。
【００１５】
第２磁気収束部材よりも第１方向の正側で第１方向と略直交する面に対して、第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第２磁気検知ユニットと、第４磁気収束部材または第４磁気収束部材よりも第２方向の負側で第２方向と略直交する面に対して、第１磁気検知ユニットと略鏡像となるように配置されている第３磁気検知ユニットと、第１方向および第２方向と異なる第３方向を軸に、第１磁気検知ユニットを１８０度回転して配置された第４磁気検知ユニットとをさらに備えてよい。磁気センサは、第１から第４磁気検知ユニットのそれぞれの平行移動で配置されたユニット構成を有してよい。
【００１６】
第１磁気検知ユニットにおける各磁気検知部は、それぞれホイートストン・ブリッジを形成してよい。
【００１７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る磁気センサ１００の第１の構成例を示す。
【図２】図１に示す磁気センサ１００のＡ−Ａ線の断面図の一例を示す。
【図３】図１に示す磁気センサ１００のＢ−Ｂ線の断面図の一例を示す。
【図４】実施例１に係る磁気センサ１００の＋Ｘ軸方向に磁場ＢＸを与えた場合の磁路の一例を示す。
【図５】図４に示す磁気センサ１００のＡ−Ａ線断面図（Ｙ軸方向で見た平面視）の一例を示す。
【図６】実施例１に係る磁気センサ１００の＋Ｙ軸方向に磁場ＢＹを与えた場合の磁路の一例を示す。
【図７】図６に示す磁気センサ１００のＡ−Ａ線断面図（Ｙ軸方向で見た平面視）の一例を示す。
【図８】実施例１に係る磁気センサ１００の＋Ｚ軸方向に磁場ＢＺを与えた場合の磁路の一例を示す。
【図９】図８に示す磁気センサ１００のＡ−Ａ線断面図（Ｙ軸方向で見た平面視）の一例を示す。
【図１０】実施例１に係る磁気センサ１００に磁場ＢＸ、ＢＹ、及びＢＺをそれぞれ与えた場合の、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０が検知するＸ軸方向の磁場の一例を示す。
【図１１】実施例２に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。
【図１２】実施例３に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。
【図１３】実施例４に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。
【図１４】実施例５に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。
【図１５】実施例６に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。
【図１６】実施例７に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。
【図１７】実施例８に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。
【図１８】比較例１に係る磁気センサ５００の構成の一例を示す。
【図１９】比較例に係る磁気センサ５００の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
［実施例１］
図１は、実施例１に係る磁気センサ１００の第１の構成例を示す。磁気センサ１００は、直交する３方向をそれぞれ向く磁場が混在した（合成された）磁気信号を検知する。図１は、直交する３方向をＸ、Ｙ、Ｚ軸で示し、磁気センサ１００のＸＹ平面の平面視（Ｚ軸方向で見た平面視）を示す。即ち、図１は、基板等の一方の面に磁気センサ１００が形成された場合の上面図の一例を示す。磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０を備える。図１は、磁気センサ１００が１つの磁気検知ユニット１０を備える例を示す。磁気センサ１００は、複数の磁気検知ユニット１０を備えてもよい。
【００２１】
磁気検知ユニット１０は、第１磁気収束部１１０と、第２磁気収束部１２０と、第３磁気収束部１３０と、第１磁気検知部２１０と、第２磁気検知部２２０と、第３磁気検知部２３０とを有する。図１は、第１磁気収束部１１０、第２磁気収束部１２０、第３磁気収束部１３０、第１磁気検知部２１０、第２磁気検知部２２０、第３磁気検知部２３０の配置パターンの一例を示すことになる。
【００２２】
第１磁気収束部１１０から第３磁気収束部１３０は、ＸＹ面に平行な同一の面に形成される。第１磁気収束部１１０から第３磁気収束部１３０は、パーマロイ等の磁性材料で形成され、当該磁気収束部の近傍の磁力線の向きを変化させる。例えば、第１磁気収束部１１０から第３磁気収束部１３０は、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＢ、ＮｉＦｅＣｏ、及びＣｏＦｅ等の軟磁性材料で形成されることが望ましい。第１磁気収束部１１０は、第１磁気収束部材１１１と、第２磁気収束部材１１２とを含む。第１磁気収束部材１１１は、第１方向に延伸する。図１は、第１方向を＋Ｘ軸方向とした例を示す。
【００２３】
第２磁気収束部材１１２は、第１磁気収束部材１１１の第１方向の正側の端部に接続され、第１方向と異なる第２方向の負側に延伸する。ここで、磁気収束部材の端部とは、磁気収束部材の一端の部分であり、磁気収束部材の一端に近接する側面も含む。図１は、第１方向と第２方向が互いに直交し、第２方向を＋Ｙ軸方向とした例を示す。即ち、図１は、Ｚ軸方向から見た平面視で、第１磁気収束部材１１１の＋Ｘ軸方向側の端と、第２磁気収束部材１１２の＋Ｙ軸方向側の端とが連結されて、第１磁気収束部１１０が形成される例を示す。
【００２４】
第２磁気収束部１２０は、第３磁気収束部材１１３と、第４磁気収束部材１１４とを含む。第３磁気収束部材１１３は、第１磁気収束部材１１１の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に寄り、第２磁気収束部材１１２よりも第１方向の負側に寄り、第１磁気収束部材１１１よりも第２方向の負側に寄り、且つ第２磁気収束部材１１２の第２方向の負側の端部よりも第２方向の負側へ延伸する。
【００２５】
即ち、第３磁気収束部材１１３は、第２方向に延伸し、第１方向から見て、第２磁気収束部材１１２と一部が重なるように配置される。例えば、第３磁気収束部材１１３は、第２磁気収束部材１１２に対して、予め定められた距離だけ−Ｙ軸方向にずらして形成される。また、第３磁気収束部材１１３は、第２方向から見て、第１磁気収束部材１１１と重なるように配置される。即ち、Ｘ軸方向において、第３磁気収束部材１１３は、第１磁気収束部材１１１が配置される範囲内にある。
【００２６】
第４磁気収束部材１１４は、第３磁気収束部材１１３と、第３磁気収束部材１１３の第２方向の負側の端部に接続され、第１磁気収束部材１１１の第１方向の正側の端部よりも第１方向の正側に延伸する。即ち、第４磁気収束部材１１４は、第１方向に延伸し、第２方向から見て、第１磁気収束部材１１１と一部が重なるように配置される。例えば、第４磁気収束部材１１４は、第１磁気収束部材１１１に対して、予め定められた距離だけ＋Ｘ軸方向にずらして形成される。図１は、Ｚ軸方向から見た平面視で、第３磁気収束部材１１３の−Ｙ軸方向側の端と、第４磁気収束部材１１４の−Ｘ軸方向側の端とが連結されて、第２磁気収束部１２０が形成される例を示す。
【００２７】
第３磁気収束部１３０は、第５磁気収束部材１１５を含む。第５磁気収束部材１１５は、第１磁気収束部材１１１の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に寄る。即ち、第５磁気収束部材１１５の第１方向の負側の端部は、第１磁気収束部材１１１の第１方向の負側の端部よりも第１方向の正側に配置される。また、第５磁気収束部材１１５は、第３磁気収束部材１１３よりも第１方向の負側に寄り、第１磁気収束部材１１１よりも第２方向の負側において、第１磁気収束部材１１１と離間して配置されている。ここで、第１磁気収束部材１１１と離間して配置されるとは、第１磁気収束部材１１１と第５磁気収束部材１１５との間に、第１磁気収束部材１１１及び第５磁気収束部材１１５よりも、透磁率の低い材料が設けられることを指す。
【００２８】
より具体的には、第２磁気収束部材１１２と、第３磁気収束部材１１３とは、第５磁気収束部材１１５とは、互いにＹ軸方向に略平行となるように、第５磁気収束部材１１５、第３磁気収束部材１１３、第２磁気収束部材１１２の順で−Ｘ軸方向側から＋Ｘ軸方向側に並んで配置される。また、第２磁気収束部材１１２及び第３磁気収束部材１１３は、Ｚ軸方向から見た平面視で、隣り合う２つの一方に対して他方が長手方向（Ｙ軸方向）にずれて配置される。即ち、Ｚ軸方向から見た平面視で、第２磁気収束部材１１２及び第３磁気収束部材１１３はＹ軸方向に延伸し、第３磁気収束部材１１３の−Ｙ軸方向側の端が、第２磁気収束部材１１２の−Ｙ軸方向側の端よりも−Ｙ軸方向に突出し、且つ、第２磁気収束部材１１２の＋Ｙ軸方向側の端が、第３磁気収束部材１１３の＋Ｙ軸方向側の端よりも＋Ｙ軸方向側に突出するように配置される。
【００２９】
図１において、第２磁気収束部材１１２、第３磁気収束部材１１３及び第５磁気収束部材１１５は、形状がＹ軸方向に長手方向をもった矩形であり、各々がＹ軸方向に平行な向きに、並列に配置される例を示す。これに代えて、第２磁気収束部材１１２、第３磁気収束部材１１３及び第５磁気収束部材１１５の形状は、矩形に限らず、Ｙ軸方向に略平行な向きに長手方向をもつ四角形、平行四辺形、台形のいずれであってもよい。また、第２磁気収束部材１１２、第３磁気収束部材１１３及び第５磁気収束部材１１５は、各々がＹ軸方向に平行であり、尚且つ、Ｙ軸方向に平行な各々の長辺が同一の長さを有する例を示したが、これに代えて、各々の長辺が異なる長さであってもよい。また、第２磁気収束部材１１２、第３磁気収束部材１１３及び第５磁気収束部材１１５は、Ｘ軸方向に平行な各々の短辺が同一の長さを有する例を示したが、これに代えて、各々の短辺が異なる長さであってもよい。
【００３０】
磁気センサ１００は、以上のような第２磁気収束部材１１２、第３磁気収束部材１１３及び第５磁気収束部材１１５を設けることにより、後に詳細に説明するが、＋Ｙ軸方向に磁場を与えた場合に、第３磁気収束部材１１３から第２磁気収束部材１１２に向かう磁路及び第３磁気収束部材１１３から第５磁気収束部材１１５に向かう磁路が形成される。即ち、＋Ｙ軸方向に入力した磁場は、第２磁気収束部材１１２と第３磁気収束部材１１３との間で、＋Ｘ軸方向の磁場を生じさせ、第３磁気収束部材１１３と第５磁気収束部材１１５との間で、−Ｘ軸方向の磁場を生じさせる。
【００３１】
また、第１磁気収束部材１１１と、第４磁気収束部材１１４とは、互いにＸ軸方向に略平行となるように、第４磁気収束部材１１４、第１磁気収束部材１１１の順で−Ｙ軸方向側から＋Ｙ軸方向側に並んで配置される。第１磁気収束部材１１１は、第２磁気収束部材１１２の＋Ｙ軸方向側の端に接続され、−Ｘ軸方向側（Ｘ軸方向の第３磁気収束部材側）に延伸する。第１磁気収束部材１１１は、Ｙ軸方向から見て、第２磁気収束部１２０の第３磁気収束部材１１３及び／または第４磁気収束部材１１４の−Ｘ軸方向側の端よりも突出するように形成される。
【００３２】
また、第４磁気収束部材１１４は、第３磁気収束部材１１３の−Ｙ軸方向側の端に接続され、＋Ｘ軸方向側（Ｘ軸方向の第２磁気収束部材１１２側）に延伸する。第４磁気収束部材１１４は、Ｙ軸方向から見て、第１磁気収束部１１０の第１磁気収束部材１１１及び／または第２磁気収束部材１１２の＋Ｘ軸方向側の端よりも突出するように形成される。
【００３３】
図１において、第１磁気収束部材１１１及び第４磁気収束部材１１４は、形状がＸ軸方向に長手方向をもった矩形であり、各々がＸ軸方向に平行な向きに、並列に配置される例を示す。これに代えて、第１磁気収束部材１１１及び第４磁気収束部材１１４の形状は、矩形に限らず、Ｘ軸方向に略平行な向きに長手方向をもつ四角形、平行四辺形、台形のいずれであってもよい。また、第１磁気収束部材１１１及び第４磁気収束部材１１４は、各々がＸ軸方向に平行であり、尚且つ、Ｘ軸方向に平行な各々の長辺が同一の長さを有する例を示したが、これに代えて、各々の長辺が異なる長さであってもよい。また、第１磁気収束部材１１１及び第４磁気収束部材１１４は、Ｙ軸方向に平行な各々の短辺が同一の長さを有する例を示したが、これに代えて、各々の短辺が異なる長さであってもよい。
【００３４】
磁気センサ１００は、以上のような第１磁気収束部材１１１から第５磁気収束部材１１５を設けることにより、後に詳細に説明するが、＋Ｘ軸方向に磁場を与えた場合に、第２磁気収束部材１１２から第３磁気収束部材１１３へと向かう磁路及び第５磁気収束部材１１５から第３磁気収束部材１１３へと向かう磁路が形成される。すなわち、＋Ｘ軸方向に入力した磁場は、第２磁気収束部材１１２と第３磁気収束部材１１３との間で、−Ｘ軸方向の磁場を生じさせ、第３磁気収束部材１１３と第５磁気収束部材１１５との間で＋Ｘ軸方向の磁場を生じさせる。
【００３５】
第１磁気検知部２１０は、第２磁気収束部材１１２と第３磁気収束部材１１３との間に配置され、第２方向に延伸する。第１磁気検知部２１０は、第２磁気収束部材１１２よりも第３磁気収束部材１１３までの距離が小さくなるように配置される。
【００３６】
第２磁気検知部２２０は、第３磁気収束部材１１３と第５磁気収束部材１１５との間に配置され、第２方向に延伸する。第２磁気検知部２２０は、第３磁気収束部材１１３よりも第５磁気収束部材１１５までの距離が小さくなるように配置される。即ち、第１磁気検知部２１０及び第２磁気検知部２２０は、第３磁気収束部材１１３と並進し、第３磁気収束部材１１３を挟むように配置される。
【００３７】
第３磁気検知部２３０は、第２磁気収束部材１１２と第３磁気収束部材１１３との間に配置され、第２方向に延伸する。第３磁気検知部２３０は、第３磁気収束部材１１３よりも第２磁気収束部材１１２までの距離が小さくなるように配置される。
【００３８】
第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、第１方向と平行なＸ軸方向の磁場を検知する。即ち、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、ＸＹ平面において第１方向と平行な磁場を検知する感磁軸を有しており、ＸＹ平面に対して平行かつ第１方向に対して垂直な第２方向と、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向（Ｚ軸方向）の磁場を検知しない。別の言い方をすると、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、磁気収束部等の無い状態でＸ軸方向に感磁軸を有する。
【００３９】
第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、１軸方向の磁場の大きさに応じて抵抗値を変化させる素子であればよい。第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、例えば、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子、及び異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）素子等のいずれであってもよい。したがって、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、＋Ｘ軸方向の磁場が入力すると、抵抗値がともに増加し、−Ｘ軸方向の磁場が入力すると、抵抗値がともに減少するように形成されてよい。
【００４０】
図１の例において、第１方向、第２方向、及び第３方向は、それぞれ互いに直交している例を示すが、これに代えて、互いの方向が異なっていればよい。つまり、それぞれが略直交となっていてもよいし、互いに屈曲していてもよい。
【００４１】
また、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、平板状であることが好ましい。第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０のそれぞれの形状は、Ｚ軸方向から見た平面視で、矩形がより好ましい形状であるが、これに代えて、四角形、正方形、平行四辺形、台形、三角形、多角形、円形、及び楕円形等のいずれであってもよい。また、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０のうちの少なくとも１つは、Ｙ軸方向に小分けに分割区分された複数の磁気検知部を有してよい。この場合、分割区分された複数の磁気検知部は、１かたまりの磁気検知部として機能するようにメタル配線等で接続される。言い換えると、例えば、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０のうちの少なくとも１つは、単一の磁気検知部に限らず、２つ以上の磁気検知部をメタル配線で直列に接続して形成されてもよい。また、磁気検知部同士をメタル配線で接続してホイートストン・ブリッジを形成しても良い。
【００４２】
第１磁気検知部２１０は、Ｚ軸方向から見た平面視で、第３磁気収束部材１１３の長手方向に沿った端辺に近接して配置される。より好ましくは、第１磁気検知部２１０の長辺方向に沿った一部分が、第３磁気収束部材１１３に覆われる。つまり、第１磁気検知部２１０と第３磁気収束部材１１３とが、Ｚ軸方向から見た平面視で、少なくとも一部が重なり合ってよい。これは、第２磁気検知部２２０と第５磁気収束部材１１５との位置関係および第３磁気検知部２３０と第２磁気収束部材１１２との位置関係においても同様である。
【００４３】
ここで、第２磁気収束部材１１２及び第３磁気収束部材１１３の間において、Ｙ軸方向に直交する平面が、第２磁気収束部材１１２及び第３磁気収束部材１１３のいずれにも交差するＹ軸方向に沿った範囲を、範囲Ｒ１とする。即ち、第１方向から見て、第２磁気収束部材１１２及び第３磁気収束部材１１３が重なるＹ軸方向の範囲を範囲Ｒ１とする。
【００４４】
第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０のそれぞれは、第１方向から見て、当該範囲Ｒ１内に少なくとも一部が配置され、当該範囲Ｒ１にある磁気検知部でＸ軸方向の磁場を検知することが好ましい。より好ましくは、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０の全てが、Ｙ軸方向に沿った範囲Ｒ１内に配置される。図１は、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０が範囲Ｒ１内に配列され、同一形状で形成される例を示す。
【００４５】
図２は、図１に示す磁気センサ１００のＡ−Ａ線の断面図の一例を示す。即ち、Ｙ軸方向から見た平面視を示す。また、図３は、図１に示す磁気センサ１００のＢ−Ｂ線の断面図の一例を示す。即ち、Ｘ軸方向から見た平面視である。図２及び図３は、基板２０の一方の面である基板平面２２に形成された磁気センサ１００の一例を示す。ここで、基板平面２２は、ＸＹ平面に略平行な面として形成される。
【００４６】
基板２０は、シリコン基板、化合物半導体基板、及びセラミック基板等のいずれであってもよい。また、基板２０は、ＩＣ等の電子回路を搭載した基板であってもよい。基板２０の基板平面２２には、絶縁層３０等が形成される。絶縁層３０の上面は、ＸＹ平面に略平行な面として形成され、本例において第１平面３２とする。
【００４７】
第１磁気収束部材１１１から第５磁気収束部材１１５は、第１平面３２に形成される。図２及び図３において、第１磁気収束部材１１１から第５磁気収束部材１１５は、Ｚ軸方向に厚さをもち、第１平面３２に重なる（交差する、または、接する）。また、第１磁気収束部材１１１から第５磁気収束部材１１５のそれぞれは、底面が第１平面３２に接するように配置されてよく、また、それぞれの一部が第１平面３２に交差するように配置されてもよい。また、第１磁気収束部材１１１から第５磁気収束部材１１５は、Ｚ軸方向の厚さが略同一の厚さに形成される例を示すが、これに代えて、各々の厚さが不揃いであってもよい。
【００４８】
第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、例えば、基板平面２２に形成された絶縁層３０の内部に形成される。即ち、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、第１磁気収束部材１１１から第５磁気収束部材１１５及び基板２０とはそれぞれ電気的に絶縁されて形成される。第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、絶縁層３０のＸＹ平面に略平行な第２平面３４上に配置され、Ｘ軸方向の磁場にのみ検知するように形成される。
【００４９】
第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、各々の底面が第２平面３４に接するように配置されてよく、また、各々の一部が第２平面３４に交差するように配置されてもよい。また、図２及び図３において、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、Ｚ軸方向の厚さが略同一の厚さに形成される例を示すが、これに代えて、各々の厚さが不揃いであってもよい。
【００５０】
第１平面３２及び第２平面３４は、＋Ｚ軸方向において、基板平面２２、第２平面３４、及び第１平面３２の順に配置されている。この場合、基板２０の上に、Ｘ軸方向の磁場にのみ検知する磁気検知部を形成した後、次に、磁気収束部を形成する、というシンプルな手法を適用することができる。製造と性能の観点からこのような簡素な方法が好ましいが、これに限定されるものではない。以上の本例の磁気センサ１００は、第１磁気収束部１１０から第３磁気収束部１３０と、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０と、を備えることより、当該磁気センサ１００に任意の方向から入力する磁場を各々の磁気検知部を用いて検知できる。
【００５１】
図４は、実施例１に係る磁気センサ１００の＋Ｘ軸方向に磁場ＢＸを与えた場合の磁路の一例を示す。図４は、磁気センサ１００の上面図（Ｚ軸方向で見た平面視）を示す。また、図５は、図４に示す磁気センサ１００のＡ−Ａ線断面図（Ｙ軸方向で見た平面視）の一例を示す。図４及び図５に示す磁気センサ１００において、図１及び図２に示された本例の磁気センサ１００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。
【００５２】
磁気センサ１００の＋Ｘ軸方向に磁場ＢＸが与えられた場合、図４に示すように、−Ｘ軸方向側に設けられた第３磁気収束部１３０の第５磁気収束部材１１５は、その近傍の空間に在る磁場を収束する。つまり、第５磁気収束部材１１５に近いＸＹ平面の磁場だけでなく、第５磁気収束部材１１５に近いＸＺ平面の磁場も、第５磁気収束部材１１５に収束される。第５磁気収束部材１１５に収束された磁場は、そのままＸ軸方向に向かう磁路と、第１磁気収束部材１１１および第２磁気収束部材１１２を流れる磁路とに分けられる。これにより、磁場ＢＸのうち、第５磁気収束部材１１５に収束される磁場は、第５磁気収束部材１１５から＋Ｘ軸方向に向かう磁路と、第２磁気収束部材１１２から−Ｘ軸方向に向かう磁路に分けられる。
【００５３】
この場合、第２磁気収束部材１１２から−Ｘ軸方向に放出される磁場は、透磁率の高い第３磁気収束部材１１３が−Ｘ軸方向側にあるので、第２磁気収束部材１１２から＋Ｘ軸方向に放出される磁場よりも大きくなる。第２磁気収束部材１１２から−Ｘ軸方向に放出される磁場は、第２磁気収束部材１１２及び第３磁気収束部材１１３の間にある第３磁気検知部２３０および第１磁気検知部２１０を通って、第３磁気収束部材１１３に捕獲される。さらに、第３磁気収束部材１１３に捕獲される磁場は、第３磁気収束部材１１３に連結した第４磁気収束部材１１４を通って＋Ｘ軸方向に放出される。また、第５磁気収束部材１１５から＋Ｘ軸方向に放出される磁場は、第２磁気検知部２２０を通り抜ける。
【００５４】
また、磁場ＢＸのうち、第２磁気収束部１２０の第３磁気収束部材１１３に入力する磁場は、第３磁気収束部材１１３から＋Ｘ軸方向に放出されるものと、第３磁気収束部材１１３に連結した第４磁気収束部材１１４を通って＋Ｘ軸方向に放出されるものとに分けられる。この場合、入力した磁場は、透磁率の高い第４磁気収束部材１１４に収束されるので、第３磁気収束部材１１３から＋Ｘ軸方向に放出される磁場は、第４磁気収束部材１１４を通って放出される磁場よりも小さくなる。
【００５５】
第３磁気収束部材１１３から＋Ｘ軸方向に放出される磁場は、第２磁気収束部材１１２及び第３磁気収束部材１１３の間にある第１磁気検知部２１０および第３磁気検知部２３０を通って、第２磁気収束部材１１２に捕獲される。そして、第２磁気収束部材１１２に捕獲された磁場は、＋Ｘ軸方向に放出される。
【００５６】
ここで、第２磁気収束部材１１２から−Ｘ軸方向に放出される磁場は、第３磁気収束部材１１３から＋Ｘ軸方向に放出される磁場よりも大きくなるように設けられる。即ち、第２磁気収束部材１１２から−Ｘ軸方向に放出される磁場と、第３磁気収束部材１１３から＋Ｘ軸方向に放出される磁場との和として、第１磁気検知部２１０および第３磁気検知部２３０は全体的に−Ｘ軸方向の磁場を検知する。
【００５７】
また、第５磁気収束部材１１５に収束された後に、第５磁気収束部材１１５が＋Ｘ軸方向に放出された磁場により、第２磁気検知部２２０は全体的に＋Ｘ軸方向の磁場を検知する。以上より、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、＋Ｘ軸方向に入力する磁場ＢＸに応じて方向変換された第１方向と平行な磁場を検知する。そして、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、＋Ｘ軸方向に入力する磁場ＢＸの強度に比例する磁場強度をそれぞれ検知する。
【００５８】
図６は、実施例１に係る磁気センサ１００の＋Ｙ軸方向に磁場ＢＹを与えた場合の磁路の一例を示す。図６は、磁気センサ１００の上面図（Ｚ軸方向で見た平面視）を示す。また、図７は、図６に示す磁気センサ１００のＡ−Ａ線断面図（Ｙ軸方向で見た平面視）の一例を示す。図６及び図７に示す磁気センサ１００において、図１及び図２に示された本例の磁気センサ１００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。
【００５９】
磁気センサ１００の＋Ｙ軸方向に磁場ＢＹが与えられた場合、図６に示すように、−Ｙ軸方向側に突出した第３磁気収束部材１１３は、その近傍の空間に在る磁場を収束する。また、第４磁気収束部材１１４に収束された磁場は、第３磁気収束部材１１３へと収束される。第３磁気収束部材１１３に収束された磁場は、第３磁気収束部材１１３に対して、＋Ｘ軸方向に第２磁気収束部材１１２、−Ｘ軸方向に第５磁気収束部材１１５があるので、第３磁気収束部材１１３からそれぞれ＋Ｘ軸方向と−Ｘ軸方向とに放出される。
【００６０】
第３磁気収束部材１１３から＋Ｘ軸方向に放出される磁場は、第２磁気収束部材１１２及び第３磁気収束部材１１３の間にある第１磁気検知部２１０および第３磁気検知部２３０を通って、第２磁気収束部材１１２に捕獲される。さらに、第２磁気収束部材１１２に捕獲された磁場は、第２磁気収束部材１１２に連結した第１磁気収束部材１１１を通って放出される。
【００６１】
したがって、第１磁気検知部２１０および第３磁気検知部２３０は、第３磁気収束部材１１３から＋Ｘ軸方向に放出される磁場に応じて、＋Ｘ軸方向の磁場を検知する。また、第２磁気検知部２２０は、−Ｘ軸方向に第５磁気収束部材１１５に収束される磁場に応じて、−Ｘ軸方向の磁場を検知する。以上より、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、＋Ｙ軸方向に入力する磁場ＢＹに応じて方向変換された第１方向と平行な磁場を検知する。そして、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、＋Ｙ軸方向に入力する磁場ＢＹの強度に比例する磁場強度をそれぞれ検知する。
【００６２】
図８は、実施例１に係る磁気センサ１００の＋Ｚ軸方向に磁場ＢＺを与えた場合の磁路の一例を示す。図８は、磁気センサ１００の上面図（Ｚ軸方向で見た平面視）を示す。また、図９は、図８に示す磁気センサ１００のＡ−Ａ線断面図（Ｙ軸方向で見た平面視）の一例を示す。図８及び図９に示す磁気センサ１００において、図１及び図２に示された本実施形態に係る磁気センサ１００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。
【００６３】
磁気センサ１００の＋Ｚ軸方向に磁場ＢＺが与えられた場合、図８及び図９に示すように、磁場ＢＺの一部は、−Ｘ軸方向に曲げられ、第１磁気検知部２１０を通って第３磁気収束部材１１３に収束され、そして放出される。また、磁場ＢＺの一部は、−Ｘ軸方向に曲げられ、第２磁気検知部２２０を通って第５磁気収束部材１１５に収束され、そして放出される。また、磁場ＢＺの一部は、−Ｘ軸方向に曲げられ、第２磁気収束部材１１２に収束され、そして放出される。
【００６４】
また、磁場ＢＺの一部は、＋Ｘ軸方向に曲げられ、第３磁気検知部２３０を通って第２磁気収束部材１１２に収束され、そして放出される。また、磁場ＢＺの一部は、＋Ｘ軸方向に曲げられ、第３磁気収束部材１１３に収束され、そして放出される。また、磁場ＢＺの一部は、＋Ｘ軸方向に曲げられ、第５磁気収束部材１１５に収束され、そして放出される。
【００６５】
このように、第１磁気検知部２１０は、第３磁気収束部材１１３が収束する磁場のうち、−Ｘ軸方向の磁場を検知する。また、第２磁気検知部２２０は、第５磁気収束部材１１５が収束する磁場のうち、−Ｘ軸方向の磁場を検知する。そして、第３磁気検知部２３０は、第２磁気収束部材１１２が収束する磁場のうち、＋Ｘ軸方向の磁場を検知する。
【００６６】
したがって、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、＋Ｚ軸方向に入力する磁場ＢＺに応じて方向変換された第１方向と平行な磁場を検知する。そして、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０は、＋Ｚ軸方向に入力する磁場ＢＺの強度に比例する磁場強度をそれぞれ検知する。
【００６７】
以上の本例の磁気センサ１００において、第１磁気収束部１１０は、Ｚ軸方向から見た平面視で、第１磁気収束部材１１１及び第２磁気収束部材１１２によるＬ字型の形状を有する。また同様に、第２磁気収束部１２０は、第３磁気収束部材１１３及び第４磁気収束部材１１４によるＬ字型の形状を有している。ここで、本例において、Ｌ字型とは、Ｌ字形状の転置または鏡像も含む総称として用いている。
【００６８】
ここで、例えば、第１磁気収束部材１１１が、Ｙ軸方向から見て、第２磁気収束部材１１２の＋Ｘ軸方向側の端よりも＋Ｘ軸方向側に突出してもよい。即ち、第１磁気収束部１１０は、Ｔ字型の形状を有してもよい。この場合、第１磁気収束部材１１１が、第４磁気収束部材１１４の＋Ｘ軸方向側の端よりも突出していなければ、図４から図９に示す磁場の流れ方（磁路）と大きな差異は生じない。また、例えば、第１磁気収束部材１１１の＋Ｙ軸方向側の端に他の磁気収束部材が接続したとしても、図４から図９に示す磁場の流れ方と大きな差異は生じない。
【００６９】
図１０は、実施例１に係る磁気センサ１００に磁場ＢＸ、ＢＹ、及びＢＺをそれぞれ与えた場合の、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０が検知するＸ軸方向の磁場の一例を示す。図１０に示す磁気センサ１００において、図１に示された実施例１に係る磁気センサ１００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。
【００７０】
磁気センサ１００の＋Ｘ軸方向に磁場ＢＸが与えられた場合、第１磁気検知部２１０および第３磁気検知部２３０は、−Ｘ軸方向の磁場を検知する。また、第２磁気検知部２２０は、＋Ｘ軸方向の磁場を検知する。磁気センサ１００の＋Ｙ軸方向に磁場ＢＹが与えられた場合、第１磁気検知部２１０および第３磁気検知部２３０は、＋Ｘ軸方向の磁場を検知する。また、第２磁気検知部２２０は、−Ｘ軸方向の磁場を検知する。磁気センサ１００の＋Ｚ軸方向に磁場ＢＺが与えられた場合、第１磁気検知部２１０及び第２磁気検知部２２０は、−Ｘ軸方向の磁場を検知する。また、第３磁気検知部２３０は、＋Ｘ軸方向の磁場を検知する。
【００７１】
このような磁気センサ１００は、第１磁気収束部１１０から第３磁気収束部１３０を用いて、入力される磁場の方向を磁気検知部の感磁軸方向に変換する。即ち、磁気センサ１００は、磁場方向変換部として機能する第１磁気収束部１１０から第３磁気収束部１３０を備える。言い換えると、磁気センサ１００は、第１方向（＋Ｘ軸方向）に磁場成分が入力された場合に、当該磁場成分を第１方向の第１磁場成分と第１方向と逆方向の第２磁場成分とにそれぞれ変換し、第１方向と異なる第２方向（＋Ｙ軸方向）に磁場成分が入力された場合に、当該磁場成分を第１方向の第３磁場成分と第１方向と逆方向の第４磁場成分とにそれぞれ変換する磁場方向変換部を備える。また、当該磁場方向変換部は、第１方向及び第２方向と異なる第３方向（＋Ｚ軸方向）に磁場成分が入力された場合に、当該磁場成分を第１方向の第５磁場成分と第１方向と逆方向の第６磁場成分とにそれぞれ変換する。
【００７２】
この場合、第１磁気検知部２１０は、第１磁場成分及び第２磁場成分のうちの一方と、第３磁場成分及び第４磁場成分のうちの一方とを検知し、第２磁気検知部２２０は、第１磁場成分及び第２磁場成分のうちの他方と、第３磁場成分及び第４磁場成分のうちの他方とを検知してよい。この場合、第３磁気検知部２３０は、第１磁場成分及び第２磁場成分のうちの一方と、第３磁場成分及び第４磁場成分のうちの一方とを検知する。また、磁気センサ１００は、さらに、第１磁場成分及び第２磁場成分のうちの他方と、第３磁場成分及び第４磁場成分のうちの他方とを検知する第４磁気検知部を備えてもよい。なお、第４磁気検知部については後に説明する。
【００７３】
本例の磁気センサ１００では、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０の３つの磁気抵抗素子の抵抗値を測定することにより、次式で示される出力信号Ａ、Ｂ、Ｄが得られる。なお、Ｒ０は、磁場に依存しない抵抗値を示す。δＲは、磁気検知部の磁気感度を示す。α、β、γは、それぞれ磁場Ｂｘ、Ｂｙ、Ｂｚに対する磁場変換係数を示す。
【００７４】
磁場変換係数αとは入力磁場Ｂｘが磁気収束部によって、磁気検知部の感磁軸方向（即ちＸ軸方向）に変換される割合と定義する。また、磁場変換係数βとは入力磁場Ｂｙが磁気収束部によって、磁気検知部の感磁軸方向（即ちＸ軸方向）に変換される割合と定義する。さらに、磁場変換係数γとは入力磁場Ｂｚが磁気収束部によって、磁気検知部の感磁軸方向（即ちＸ軸方向）に変換される割合と定義する。
【００７５】
ここで、
出力信号Ａとは、第２磁気検知部２２０の出力信号、
出力信号Ｂとは、第３磁気検知部２３０の出力信号、
出力信号Ｄとは、第１磁気検知部２１０の出力信号を抵抗値の形式で示している。
Ａ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＡＢｘ−βＡＢｙ−γＡＢｚ）
Ｂ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＢＢｘ＋βＢＢｙ＋γＢＢｚ）
Ｄ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＤＢｘ＋βＤＢｙ−γＤＢｚ）
【００７６】
ここで、出力信号Ａ、Ｂ、Ｄに関する式を用いた演算により、３軸方向の出力がそれぞれ次式で示される。なお、Ｂは、−Ａと等価であるため、第１磁気検知部２１０から第３磁気検知部２３０の３つの磁気抵抗素子のうち２つの素子を用いてもよい。
（Ｘ軸出力）＝＋Ａ−Ｄ＝δＲ・｛＋（αＡ＋αＤ）Ｂｘ−（βＡ＋βＤ）Ｂｙ｝
＝２δＲ・（＋αＢｘ−βＢｙ｝
（Ｙ軸出力）＝−Ａ＋Ｄ＝δＲ・｛−（αＡ＋αＤ）Ｂｘ＋（βＡ＋βＤ）Ｂｙ｝
＝２δＲ・（−αＢｘ＋βＢｙ｝
（Ｚ軸出力）＝＋Ｂ−Ｄ＝δＲ・｛＋（γＢ＋γＤ）Ｂｚ｝＝２δＲ・γＢｚ
これにより、Ｘ軸出力（又はＹ軸出力）とＺ軸出力が得られる。ここで、各磁気検知部の磁場変換係数の値は略等しいとして、即ち、αＡ＝αＢ＝αＤ＝α、βＡ＝βＢ＝βＤ＝β、γＡ＝γＢ＝γＤ＝γとして式を計算した。
【００７７】
［実施例２］
図１１は、実施例２に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、第１磁気検知部２１０および第２磁気検知部２２０の２つの磁気検知部を有する点で実施例１に係る磁気センサ１００と異なる。本例では、実施例１の磁気センサ１００と相違する点について特に説明する。
【００７８】
本例の磁気センサ１００は、第１磁気検知部２１０および第２磁気検知部２２０の２つの磁気抵抗素子の抵抗値を測定することにより、次式で示される出力信号Ａ、Ｄが得られる。ここで、
出力信号Ａとは、第２磁気検知部２２０の出力信号、
出力信号Ｄとは、第１磁気検知部２１０の出力信号を抵抗値の形式で示している。
Ａ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＡＢｘ−βＡＢｙ−γＡＢｚ）
Ｄ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＤＢｘ＋βＤＢｙ−γＤＢｚ）
【００７９】
ここで、ＡおよびＤに関する式を用いた演算により、３軸方向の出力がそれぞれ次式で示される。
（Ｘ軸出力）＝＋Ａ−Ｄ＝δＲ・｛＋（αＡ＋αＤ）Ｂｘ−（βＡ＋βＤ）Ｂｙ｝
＝２δＲ・（＋αＢｘ−βＢｙ｝
（Ｙ軸出力）＝−Ａ＋Ｄ＝δＲ・｛−（αＡ＋αＤ）Ｂｘ＋（βＡ＋βＤ）Ｂｙ｝
＝２δＲ・（−αＢｘ＋βＢｙ｝
（Ｚ軸出力）＝−Ａ−Ｄ＝δＲ・｛＋（γＡ＋γＤ）Ｂｚ｝−２Ｒ０
＝２δＲ・γＢｚ−２Ｒ０
ここで、Ｚ軸出力から第１磁気検知部２１０および第２磁気検知部２２０とは別のリファレンス素子によりＲ０について差し引くと、Ｚ軸出力として、２δＲ・γＢｚが得られる。リファレンス素子とは、外部磁場に対して抵抗値が変化しない参照抵抗値を与える素子であり、抵抗値はＲ０である。リファレンス素子の周囲には磁気収束部が設けられ、当該磁気収束部によって外部からの磁場の入力が低減するように配置されてよい。これにより、Ｘ軸出力（又はＹ軸出力）とＺ軸出力が得られる。ここで、各磁気検知部の磁場変換係数の値は略等しいとして、即ち、αＡ＝αＤ＝α、βＡ＝βＤ＝β、γＡ＝γＤ＝γとして式を計算した。
【００８０】
［実施例３］
図１２は、実施例３に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、第１磁気検知部２１０から第４磁気検知部２４０の４つの磁気検知部を有する点で実施例１に係る磁気センサ１００と異なる。本例では、実施例１の磁気センサ１００と相違する点について特に説明する。
【００８１】
第４磁気検知部２４０は、第３磁気収束部材１１３と第５磁気収束部材１１５との間に配置され、第２方向に延伸する。第４磁気検知部２４０は、第２磁気収束部材１１２よりも第３磁気収束部材１１３までの距離が小さくなるように配置される。
【００８２】
本例の磁気センサ１００は、第１磁気検知部２１０から第４磁気検知部２４０の４つの磁気抵抗素子の抵抗値を測定することにより、次式で示される出力信号Ａ〜Ｄが得られる。ここで、
出力信号Ａとは、第２磁気検知部２２０の出力信号、
出力信号Ｂとは、第３磁気検知部２３０の出力信号、
出力信号Ｃとは、第４磁気検知部２４０の出力信号、
出力信号Ｄとは、第１磁気検知部２１０の出力信号を抵抗値の形式で示している。
Ａ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＡＢｘ−βＡＢｙ−γＡＢｚ）
Ｂ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＢＢｘ＋βＢＢｙ＋γＢＢｚ）
Ｃ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＣＢｘ−βＣＢｙ＋γＣＢｚ）
Ｄ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＤＢｘ＋βＤＢｙ−γＤＢｚ）
【００８３】
ここで、ＡからＤに関する式を用いた演算により、３軸方向の出力がそれぞれ次式で示される。
（Ｘ軸出力）＝＋Ａ−Ｄ＝δＲ・｛＋（αＡ＋αＤ）Ｂｘ−（βＡ＋βＤ）Ｂｙ｝
＝２δＲ・（＋αＢｘ−βＢｙ｝
（Ｙ軸出力）＝＋Ｂ−Ｃ＝δＲ・｛−（αＢ＋αＣ）Ｂｘ＋（βＢ＋βＣ）Ｂｙ｝
＝２δＲ・（−αＢｘ＋βＢｙ｝
（Ｚ軸出力）＝＋Ｂ−Ｄ＝δＲ・｛＋（γＢ＋γＤ）Ｂｚ｝＝２δＲ・γＢｚ
これにより、Ｘ軸出力（又はＹ軸出力）とＺ軸出力が得られる。ここで、各磁気検知部の磁電変換係数の値は略等しいとして、即ち、αＡ＝αＢ＝αＣ＝αＤ＝α、βＡ＝βＢ＝βＣ＝βＤ＝β、γＡ＝γＢ＝γＣ＝γＤ＝γとして式を計算した。
本例の磁気センサ１００は、リファレンス素子を用いなくともＺ軸出力を算出できる。なお、本例では、出力信号Ｂが−Ａと等価であり、出力信号Ｃが−Ｄと等価である。
【００８４】
［実施例４］
図１３は、実施例４に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０ａおよび磁気検知ユニット１０ｂの２つの磁気検知ユニットを備える。本例の磁気センサ１００は、実施例３に係る磁気センサ１００をＹＺ面の鏡像対称操作した磁気検知ユニット１０ｂを有する点で実施例３に係る磁気センサ１００と異なる。本例では、実施例３の磁気センサ１００と相違する点について特に説明する。磁気検知ユニット１０ａは、第１磁気検知ユニットの一例であり、磁気検知ユニット１０ｂは、第２磁気検知ユニットの一例である。
【００８５】
磁気検知ユニット１０ｂは、第２磁気収束部材１１２ａよりも第１方向の正側で第１方向と略直交する面に対して、磁気検知ユニット１０ａと略鏡像となるように配置されている。
【００８６】
本例の磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０ａが有する第１磁気検知部２１０ａから第４磁気検知部２４０ａと、磁気検知ユニット１０ｂが有する第１磁気検知部２１０ｂから第４磁気検知部２４０ｂとの８つの磁気抵抗素子の抵抗値を測定することにより、次式が得られる。ここで、
出力信号Ａとは、第２磁気検知部２２０ａの出力信号、
出力信号Ｂとは、第３磁気検知部２３０ａの出力信号、
出力信号Ｃとは、第４磁気検知部２４０ａの出力信号、
出力信号Ｄとは、第１磁気検知部２１０ａの出力信号、
出力信号Ｅとは、第４磁気検知部２４０ｂの出力信号、
出力信号Ｆとは、第１磁気検知部２１０ｂの出力信号、
出力信号Ｈとは、第２磁気検知部２２０ｂの出力信号、
出力信号Ｉとは、第３磁気検知部２３０ｂの出力信号、を抵抗値の形式で示している。
Ａ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＡＢｘ−βＡＢｙ−γＡＢｚ）
Ｂ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＢＢｘ＋βＢＢｙ＋γＢＢｚ）
Ｃ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＣＢｘ−βＣＢｙ＋γＣＢｚ）
Ｄ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＤＢｘ＋βＤＢｙ−γＤＢｚ）
Ｅ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＥＢｘ＋βＥＢｙ−γＥＢｚ）
Ｆ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＦＢｘ−βＦＢｙ＋γＦＢｚ）
Ｈ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＨＢｘ＋βＨＢｙ＋γＨＢｚ）
Ｉ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＩＢｘ−βＩＢｙ−γＩＢｚ）
【００８７】
ここで、出力信号ＡからＩに関する式を用いた演算により、３軸方向の出力がそれぞれ次式で示される。ここで、各磁気検知部の磁電変換係数の値は略等しいとして、即ち、αＡ＝αＢ＝αＣ＝αＤ＝αＥ＝αＦ＝αＨ＝αＩ＝α、βＡ＝βＢ＝βＣ＝βＤ＝βＥ＝βＦ＝βＨ＝βＩ＝β、γＡ＝γＢ＝γＣ＝γＤ＝γＥ＝γＦ＝γＨ＝γＩ＝γとして式を計算した。
（Ｘ軸出力）＝＋Ａ−Ｂ＋Ｃ−Ｄ＋Ｅ−Ｆ＋Ｈ−Ｉ＝８δＲ・αＢｘ
（Ｙ軸出力）＝−Ａ＋Ｂ−Ｃ＋Ｄ＋Ｅ−Ｆ＋Ｈ−Ｉ＝８δＲ・βＢｙ
（Ｚ軸出力）＝−Ａ＋Ｂ＋Ｃ−Ｄ−Ｅ＋Ｆ＋Ｈ−Ｉ＝８δＲ・γＢｚ
これにより、３軸方向の出力が得られる。なお、本例の磁気センサ１００は、リファレンス素子を用いる必要がない。
【００８８】
なお、本例の磁気センサ１００は、第４磁気収束部材１１４ａと第４磁気収束部材１１４ｂとを離間させて設けている。但し、第４磁気収束部材１１４ａおよび第４磁気収束部材１１４ｂを連結させてもよい。また、第４磁気収束部材１１４ａと第４磁気収束部材１１４ｂとの距離を適宜調整してもよい。このように、第４磁気収束部材１１４ａと第４磁気収束部材１１４ｂとの距離を調整することにより、第４磁気収束部材１１４ａから第４磁気収束部材１１４ｂに向かう磁場の大きさが変化する。
【００８９】
例えば、第４磁気収束部材１１４ａと第４磁気収束部材１１４ｂとを接続することにより、磁場Ｂｘが入力したとき、第４磁気収束部材１１４ａと第４磁気収束部材１１４ｂとが離間される場合よりも、第４磁気収束部材１１４ａから第４磁気収束部材１１４ｂへの磁場が大きくなる。即ち、磁場変換係数αが磁場変換係数βおよびγよりも相対的に大きくなる方向に調整される。一方、第４磁気収束部材１１４ａと第４磁気収束部材１１４ｂとを離間することにより、第４磁気収束部材１１４ａと第４磁気収束部材１１４ｂとが接続される場合よりも、第４磁気収束部材１１４ａから第４磁気収束部材１１４ｂへの磁場が小さくなる。即ち、磁場変換係数αが磁場変換係数βおよびγよりも相対的に小さくなる方向に調整される。
【００９０】
これにより、磁気センサ１００は、３軸方向に対応する磁場変換係数α、β、γを揃え、磁場Ｂｘ、磁場Ｂｙ、磁場Ｂｚに対する感度を略同一にできる。したがって、磁気センサ１００のＳＮおよび出力線形性が向上する。このように、磁気センサ１００の磁場変換係数α、β、γが、磁気センサ１００の構造を変更することにより、適宜調整されてよい。
【００９１】
磁気センサ１００は、任意の方向の入力磁場から３軸方向それぞれの出力を得るには、互いに等価ではない、少なくとも３つの独立した出力信号の式を作成できるような構成であることが好ましい。例えば、磁気センサ１００は、必ずしも８つの磁気検知部を設ける必要がなく、接続を切り替えることにより、互いに等価ではない３つの独立した出力信号の式が得られる構成であればよい。但し、磁気センサ１００は、本例のように８つの磁気検知部を設けることにより、ＳＮを改善できる。
【００９２】
［実施例５］
図１４は、実施例５に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０ａおよび磁気検知ユニット１０ｂの２つの磁気検知ユニットを備える。本例の磁気センサ１００は、実施例３に係る磁気センサ１００をＹＺ面の鏡像対称操作した磁気検知ユニット１０ｂを有する点で実施例３に係る磁気センサ１００と異なる。本例では、実施例３の磁気センサ１００と相違する点について特に説明する。
【００９３】
磁気検知ユニット１０ｂは、第１磁気収束部材１１１ａの第１方向の負側の端部で第１方向と略直交する面に対して、磁気検知ユニット１０ａと略鏡像となるように配置されている。即ち、本例の磁気検知ユニット１０ｂは、磁気検知ユニット１０ａの第１方向の負側に略鏡像となる点で実施例４に係る磁気検知ユニット１０ｂと異なる。
【００９４】
本例の磁気センサ１００では、磁気検知ユニット１０ａが有する第１磁気検知部２１０ａから第４磁気検知部２４０ａと、磁気検知ユニット１０ｂが有する第１磁気検知部２１０ｂから第４磁気検知部２４０ｂとの８つの磁気抵抗素子の抵抗値を測定することにより、実施例４と同一の関係式が得られる。したがって、本例の磁気センサ１００は、３軸方向の出力が得られる。なお、本例の磁気センサ１００は、リファレンス素子を用いる必要がない。
【００９５】
［実施例６］
図１５は、実施例６に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０ａおよび磁気検知ユニット１０ｂの２つの磁気検知ユニットを備える。本例の磁気センサ１００は、実施例３に係る磁気センサ１００をＺＸ面の鏡像対称操作した磁気検知ユニット１０ｂを有する点で実施例３に係る磁気センサ１００と異なる。本例では、実施例３の磁気センサ１００と相違する点について特に説明する。
【００９６】
磁気検知ユニット１０ｂは、第１磁気収束部材１１１ａまたは第１磁気収束部材１１１ａよりも第２方向の正側で第２方向と略直交する面に対して、磁気検知ユニット１０ａと略鏡像となるように配置されている。
【００９７】
本例の磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０ａが有する第１磁気検知部２１０ａから第４磁気検知部２４０ａと、磁気検知ユニット１０ｂが有する第１磁気検知部２１０ｂから第４磁気検知部２４０ｂとの８つの磁気抵抗素子の抵抗値を測定することにより、次式が得られる。ここで、
出力信号Ａとは、第２磁気検知部２２０ａの出力信号、
出力信号Ｂとは、第３磁気検知部２３０ａの出力信号、
出力信号Ｃとは、第４磁気検知部２４０ａの出力信号、
出力信号Ｄとは、第１磁気検知部２１０ａの出力信号、
出力信号Ｅとは、第２磁気検知部２２０ｂの出力信号、
出力信号Ｆとは、第３磁気検知部２３０ｂの出力信号、
出力信号Ｈとは、第４磁気検知部２４０ｂの出力信号、
出力信号Ｉとは、第１磁気検知部２１０ｂの出力信号、を抵抗値の形式で示している。
Ａ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＡＢｘ−βＡＢｙ−γＡＢｚ）
Ｂ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＢＢｘ＋βＢＢｙ＋γＢＢｚ）
Ｃ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＣＢｘ−βＣＢｙ＋γＣＢｚ）
Ｄ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＤＢｘ＋βＤＢｙ−γＤＢｚ）
Ｅ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＥＢｘ＋βＥＢｙ−γＥＢｚ）
Ｆ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＦＢｘ−βＦＢｙ＋γＦＢｚ）
Ｈ＝Ｒ０＋δＲ・（＋αＨＢｘ＋βＨＢｙ＋γＨＢｚ）
Ｉ＝Ｒ０＋δＲ・（−αＩＢｘ−βＩＢｙ−γＩＢｚ）
このような構成であっても、実施例４と同様に関係式が得られるので、３軸方向の出力を算出できる。
【００９８】
［実施例７］
図１６は、実施例７に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０ａおよび磁気検知ユニット１０ｂの２つの磁気検知ユニットを備える。本例の磁気センサ１００は、実施例３に係る磁気センサ１００をＺＸ面の鏡像対称操作した磁気検知ユニット１０ｂを有する点で実施例３に係る磁気センサ１００と異なる。本例では、実施例３の磁気センサ１００と相違する点について特に説明する。
【００９９】
本例の磁気検知ユニット１０ｂは、第４磁気収束部材１１４ａまたは第４磁気収束部材１１４ａよりも第２方向の負側で第２方向と略直交する面に対して、磁気検知ユニット１０ａと略鏡像となるように配置されている。即ち、本例の磁気検知ユニット１０ｂは、磁気検知ユニット１０ａの第２方向の負側に略鏡像となる点で実施例６に係る磁気検知ユニット１０ｂと異なる。このような構成であっても、実施例６と同一の関係式が得られるので、３軸方向の出力を算出できる。
【０１００】
なお、磁気センサ１００は、任意の磁気検知ユニットのそれぞれの平行移動で配置されたユニット構成を有してよい。例えば、磁気センサ１００は、いずれかの磁気検知ユニットとＹＺ面またはＺＸ面において略鏡像関係を有する４つの磁気検知ユニットを平行移動された構成を有する。即ち、磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０を配置する方法について本明細書に開示された実施例に限定されない。
【０１０１】
例えば、磁気センサ１００は、第１から第４の磁気検知ユニットを備える。この場合、第１磁気検知ユニットが実施例４に係る磁気検知ユニット１０ａであってよい。また、第２磁気検知ユニットは、第２磁気収束部材１１２よりも第１方向の正側で第１方向と略直交する面に対して、磁気検知ユニット１０ａと略鏡像となるように配置されてよい。即ち、第２磁気検知ユニットは、実施例４に係る磁気検知ユニット１０ｂであってよい。また、第３磁気検知ユニットは、第４磁気収束部材１１４または第４磁気収束部材１１４よりも第２方向の負側で第２方向と略直交する面に対して、磁気検知ユニット１０ａと略鏡像となるように配置されてよい。即ち、第３磁気検知ユニットは、実施例７に係る磁気検知ユニット１０ｂであってよい。さらに、第４磁気検知ユニットは、第１方向および第２方向と異なる第３方向を軸に、磁気検知ユニット１０ａを１８０度回転して配置されてよい。即ち、第４磁気検知ユニットは、実施例８に係る磁気検知ユニット１０ｂであってよい。
【０１０２】
本例の磁気センサ１００は、実施例８に係る磁気検知ユニット１０ａおよび磁気検知ユニット１０ｂを平行移動させたが、いずれの磁気検知ユニットを平行移動することによっても、等価な磁気検知効果が得られるので、同一の関係式が得られる。即ち、磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０を平行移動させて配置しても他の実施例と同様に、３軸方向の出力が得られる。
【０１０３】
ここで、磁気検知ユニット１０ａと磁気検知ユニット１０ｂの隣接する部材が共通に設けられていてもよい。一例において、磁気検知ユニット１０ａの第２方向側の端部が共通化される。例えば、実施例６（図１５）の場合磁気検知ユニット１０ａの第２方向の正側の端部と、磁気検知ユニット１０ｂの第２方向の負側の端部とが共通化される。この場合、磁気検知ユニット１０ａが有する第１磁気収束部材１１１ａと、磁気検知ユニット１０ｂが有する第１磁気収束部材１１１ｂとが共通化される。磁気収束部材の共通化とは、２つの磁気収束部材を接続する場合や、２つの磁気収束部材を１つの磁気収束部材に置き換える場合を含む。これにより、磁気センサ１００の面積を縮小できる。
【０１０４】
以上の通り、磁気センサ１００は、磁気検知ユニット１０ａと磁気検知ユニット１０ｂとの間の構成を分離又は接続することにより、磁気センサ１００の磁路すなわち出力信号の大きさを調整し、且つ、面積を調整できる。
【０１０５】
［実施例８］
図１７は、実施例８に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００では、第１磁気収束部１１０が第６磁気収束部材１１６を備える点で他の実施例と相違する。
【０１０６】
第６磁気収束部材１１６は、第１磁気収束部材１１１の第１方向の負側の端部に接続され、第１磁気収束部材１１１の第２方向の負側の端部よりも第２方向の負側へ延伸する。本例の第６磁気収束部材１１６は、第５磁気収束部材１１５の第２方向の負側の端部と同じ位置まで延伸している。
【０１０７】
これにより、＋Ｘ軸方向に入力する磁場Ｂｘは、第１磁気収束部１１０を通り、第２磁気収束部材１１２から第３磁気収束部材１１３に入力する磁場の大きさを調整できる。また、第６磁気収束部材１１６を設けることにより、後述するように、−Ｘ軸方向に曲げられた磁場Ｂｘが第２磁気検知部２２０を通り、第５磁気収束部材１１５に入力されることを防止しやすくなる。
【０１０８】
［比較例１］
図１８は、比較例１に係る磁気センサ５００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ５００は、第１磁気収束部５１０と、第２磁気収束部５２０と、第１磁気検知部６１０と、第２磁気検知部６２０と、第３磁気検知部６３０とを備える。
【０１０９】
第１磁気収束部５１０は、第１磁気収束部材５１１と、第２磁気収束部材５１２と、第５磁気収束部材５１５とを備える。また、第２磁気収束部５２０は、第３磁気収束部材５１３および第４磁気収束部材５１４を備える。しかしながら、本例の磁気センサ５００は、第２磁気検知部６２０の−Ｘ軸側において、第１磁気収束部５１０と離間して設けられた磁気収束部材を有さない。
【０１１０】
図１９は、比較例１に係る磁気センサ５００のＹ軸方向から見た断面図を示す。磁気センサ５００の断面図において、破線は、＋Ｘ軸方向の磁場Ｂｘが入力された場合に、磁気収束部材によって形成される理想的な磁路を示す。一方、実線は、実際に磁気センサ５００で形成され得る磁路の一例を示す。入力磁場Ｂｘの一部は、実線で示すように第５磁気収束部材５１５に直接入力されず、−Ｘ軸方向に曲げられた磁場Ｂｘが第２磁気検知部６２０を通り、第５磁気収束部材５１５に入力されている。これにより、第２磁気検知部６２０は全体的に−Ｘ軸方向の磁場を検知し、比較例１に係る磁気センサ５００では、磁場Ｂｘの検知感度が低下する場合がある。
【０１１１】
ここで、比較例１に係る磁気センサ５００では、磁場変換係数α＜β，γの場合、最小である磁場Ｂｘの検知感度が律速して、磁気センサ５００のＳＮが悪化する場合がある。また、比較例１に係る磁気センサ５００では、磁場変換係数α＞β，γの場合、磁場Ｂｘの検知時に磁気検知部の線形動作範囲を超える量の磁場が入力して、磁気センサ５００の出力線形性が悪化する場合がある。
【０１１２】
一方、実施例に係る磁気センサ１００は、第２磁気検知部２２０の−Ｘ軸側に設けられた第３磁気収束部１３０と、第３磁気収束部１３０と離間し、−Ｘ軸側の端部が第３磁気収束部１３０よりも−Ｘ軸側に設けられた第１磁気収束部１１０を有する。これにより、磁気センサ１００は、−Ｘ軸方向に曲げられた磁場Ｂｘが第２磁気検知部２２０を通り、第５磁気収束部材１１５に入力されることを防止する。よって、磁場変換係数α、β、γが略等しくでき、磁気センサ１００の出力線形性を維持したまま検知感度すなわちＳＮが向上する。
【０１１３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１１４】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１１５】
１０・・・磁気検知ユニット、２０・・・基板、２２・・・基板平面、３２・・・第１平面、３４・・・第２平面、１００・・・磁気センサ、１１０・・・第１磁気収束部、１１１・・・第１磁気収束部材、１１２・・・第２磁気収束部材、１１３・・・第３磁気収束部材、１１４・・・第４磁気収束部材、１１５・・・第５磁気収束部材、１１６・・・第６磁気収束部材、１２０・・・第２磁気収束部、１３０・・・第３磁気収束部、２１０・・・第１磁気検知部、２２０・・・第２磁気検知部、２３０・・・第３磁気検知部、２４０・・・第４磁気検知部、５００・・・磁気センサ、５１０・・・第１磁気収束部、５１１・・・第１磁気収束部材、５１２・・・第２磁気収束部材、５１３・・・第３磁気収束部材、５１４・・・第４磁気収束部材、５１５・・・第５磁気収束部材、５２０・・・第２磁気収束部、６１０・・・第１磁気検知部、６２０・・・第２磁気検知部、６３０・・・第３磁気検知部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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