(57)【要約】【課題】回転体の回転動作を検出する検出装置において、回転体の欠陥に起因するＳ／Ｎの低下を改善する。【解決手段】被検出ユニットの相対移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する第１感磁部および第２感磁部を備え、第１感磁部および第２感磁部は、被検出ユニットの相対移動方向と直交する幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる検出装置を提供する。被検出ユニットと、被検出ユニットに対向して設けられた当該検出装置とを備える検出システムを提供してもよい。【選択図】図１０
2018132441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出ユニットの相対移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する第１感磁部および第２感磁部を備え、
前記第１感磁部および前記第２感磁部は、前記被検出ユニットの相対移動方向と直交する幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる
検出装置。
【請求項２】
前記第１感磁部および前記第２感磁部の感磁部分は、前記相対移動方向に配列される請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記被検出ユニットに対向すべき面に前記第１感磁部および前記第２感磁部が設けられる基板を更に備える請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第１感磁部は、
第１差動端子および第１電位の間に接続される第１磁気センサと、
前記第１差動端子および第２電位の間に接続される第２磁気センサと
を有し、
前記第２感磁部は、
第２差動端子および前記第２電位の間に接続される第３磁気センサと、
前記第２差動端子および前記第１電位の間に接続される第４磁気センサと
を有し、
前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサ、前記第３磁気センサ、および前記第４磁気センサは、前記幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる
請求項１から３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項５】
前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサ、前記第３磁気センサ、および前記第４磁気センサのそれぞれは、感磁部分に磁気抵抗素子を含む請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサ、前記第３磁気センサ、および前記第４磁気センサのそれぞれは、前記相対移動方向において異なる位置に設けられた複数の感磁部分を含み、
前記第１磁気センサにおける複数の感磁部分の平均位置および前記第３磁気センサにおける複数の感磁部分の平均位置の前記相対移動方向における差は、前記相対移動方向における隣接する感磁部分の間の距離未満であり、
前記第２磁気センサにおける複数の感磁部分の平均位置および前記第４磁気センサにおける複数の感磁部分の平均位置の前記相対移動方向における差は、前記相対移動方向における隣接する感磁部分の間の距離未満である、
請求項４または５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記第１磁気センサおよび前記第３磁気センサのそれぞれは、前記幅方向に延伸する複数の感磁部分を有し、
前記第１磁気センサおよび前記第３磁気センサのうち一方の磁気センサのそれぞれの感磁部分は、前記相対移動方向において、前記第１磁気センサおよび前記第３磁気センサのうち他方の磁気センサの感磁部分同士の間に配置される
請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記第２磁気センサおよび前記第４磁気センサのそれぞれは、前記幅方向に延伸する複数の感磁部分を有し、
前記第２磁気センサおよび前記第４磁気センサのうち一方の磁気センサの複数の感磁部分は、前記相対移動方向において、前記第２磁気センサおよび前記第４磁気センサのうち他方の磁気センサの感磁部分同士の間に配置される
請求項７に記載の検出装置。
【請求項９】
前記被検出ユニットの相対移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する第３感磁部および第４感磁部を更に備え、
前記第１感磁部、前記第２感磁部、前記第３感磁部、および前記第４感磁部は、前記幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる
請求項４から８のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記第３感磁部は、
前記第１差動端子および前記第１電位の間に接続される第５磁気センサと、
前記第１差動端子および前記第２電位の間に接続される第６磁気センサと
を有し、
前記第４感磁部は、
前記第２差動端子および前記第２電位の間に接続される第７磁気センサと、
前記第２差動端子および前記第１電位の間に接続される第８磁気センサと
を有し、
前記第５磁気センサ、前記第６磁気センサ、前記第７磁気センサ、および前記第８磁気センサは、前記幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる
請求項９に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記相対移動方向において、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの間に、前記第５磁気センサおよび前記第７磁気センサ、または前記第６磁気センサおよび前記第８磁気センサが配置される請求項１０に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記第５磁気センサ、前記第６磁気センサ、前記第７磁気センサ、および前記第８磁気センサのそれぞれは、感磁部分に磁気抵抗素子を含む請求項１０または１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記被検出ユニットと、
前記被検出ユニットに対向して設けられた請求項１から１２のいずれか一項に記載の検出装置と
を備える検出システム。
【請求項１４】
前記被検出ユニットは、前記検出装置側に前記相対移動方向に沿って交互に配列された凹部および凸部を有する請求項１３に記載の検出システム。
【請求項１５】
前記被検出ユニットは、歯車である請求項１４に記載の検出システム。
【請求項１６】
前記被検出ユニットは、前記相対移動方向に沿って前記検出装置側に対向する複数の貫通孔が配列された板部を有する請求項１３に記載の検出システム。
【請求項１７】
前記検出装置における、前記被検出ユニットの反対側に設けられた磁場発生部を更に備える請求項１３から１６のいずれか一項に記載の検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置および検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化合物半導体薄膜で形成された感磁部分を有する磁気抵抗素子を用いて、回転体の回転速度等の回転動作を検出する検出装置が知られていた（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特許第４２４０３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような検出装置は、一の回転体に対してバイアスの印加方向を異ならせた複数の磁気抵抗素子を設け、位相が１８０度異なる検出信号による差動信号を生成して、信号強度の増加と同相ノイズの低減を実現していた。しかしながら、検出信号を差動信号とすると、検出対象の回転体の形状に割れおよび欠け等の欠陥を有する場合、信号成分およびノイズ成分共に歪みが生じてしまい、Ｓ／Ｎが低減してしまうことがあった。
【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、被検出ユニットの相対移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する第１感磁部および第２感磁部を備え、第１感磁部および第２感磁部は、被検出ユニットの相対移動方向と直交する幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる検出装置を提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、被検出ユニットと、被検出ユニットに対向して設けられた第１の態様の検出装置とを備える検出システムを提供する。
【０００６】
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。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】回転体１０の回転動作を検出する検出システム１００の構成例を示す。
【図２】図１に示す検出システム１００のより詳細な構成例を示す。
【図３】図２に示す回転体１０が移動方向に移動した場合の、検出システム１００の構成例を示す。
【図４】図３に示す回転体１０が移動方向に移動した場合の、検出システム１００の構成例を示す。
【図５】検出装置１１０が出力する検出信号の一例を示す。
【図６】検出装置１１０の構成例を示す。
【図７】検出装置１１０の変形例を示す。
【図８】図７に示す変形例の検出装置１１０に対応する増幅回路５３０の一例を示す。
【図９】図７に示す変形例の検出装置１１０を備える検出システム１００の構成例を示す。
【図１０】本実施形態に係る検出装置１１０の構成例を示す。
【図１１】本実施形態に係る検出装置１１０の変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
図１は、回転体１０の回転動作を検出する検出システム１００の構成例を示す。検出システム１００は、例えば、回転体１０の回転速度、回転方向、および回転数等の回転動作を検出する。検出システム１００は、回転体１０および磁石の間に磁気抵抗素子を配置し、磁気抵抗素子の抵抗の変化に応じて、回転体１０の回転動作を検出する。検出システム１００は、回転体１０と、磁場発生部２０と、検出装置１１０と、を備える。
【００１０】
回転体１０は、凸部および／または凹部を有し、回転軸を中心に回転する。回転体１０は、例えば、回転軸に対して略直交する断面形状が円形である。また、回転体１０の当該断面形状は、一部が円形であってもよい。回転体１０は、例えば、ギア等の歯車である。図１は、回転体１０が円盤状の形状を有し、当該円盤の円周における回転の移動方向に沿って凹部および凸部が交互に配列された例を示す。
【００１１】
磁場発生部２０は、予め定められた略一定の磁場を発生させる。磁場発生部２０は、例えば、磁石を有し、Ｎ極またはＳ極が回転体１０の方向を向くように配置される。磁場発生部２０は、検出装置１１０における、回転体１０とは反対側に設けられる。磁場発生部２０は、回転体１０が有する凸部および／または凹部に対して、発生させた磁場が届くように、回転体１０に近接して配置される。磁場発生部２０は、一例として、フェライト、サマリウム、コバルト、およびネオジム等の材料を含む永久磁石である。
【００１２】
検出装置１１０は、回転体１０および磁場発生部２０の間に設けられ、回転体１０が有する凸部および／または凹部に対向する。検出装置１１０は、磁場発生部２０から発生し、回転体１０の凸部および／または凹部で着磁する磁場を検出する。検出装置１１０は、回転体１０の回転に応じて変化する磁束密度に基づき、回転体１０の回転動作を検出する。このような検出システム１００の詳細について、次に説明する。
【００１３】
図２は、図１に示す検出システム１００のより詳細な構成例を示す。図２の検出システム１００において、図１に示された検出システム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。図２において、回転体１０の移動方向を矢印で示す。図２は、検出システム１００が、電源４０を更に備える例を示す。
【００１４】
電源４０は、第１電位の一方の端子と、第２電位の他方の端子を有し、第１電位および第２電位の電位差を電源電圧として、検出装置１１０に供給する。図２は、第１電位が第２電位よりも高電位の例を示す。第２電位は、接地電位（グラウンド電位）でよい。
【００１５】
また、図２は、回転体１０の歯車の一部である、第１の歯１２および第２の歯１４を示す。また、図２は、検出装置１１０が、第１感磁部２１０、第１端子２５０、第３感磁部３１０、および第３端子３５０を備える例を示す。
【００１６】
第１感磁部２１０および第３感磁部３１０は、回転体１０の相対移動に伴う磁束密度の変化を検出する。なお、図１および図２の検出システム１００は、磁場発生部２０および検出装置１１０が固定され、回転体１０が回転する例を示す。即ち、回転体１０の相対移動は、回転体１０の円周方向の移動である。第１感磁部２１０および第３感磁部３１０の一方は、回転体１０の回転速度および回転数を検出してよい。また、第１感磁部２１０および第３感磁部３１０を用いて、回転体１０の回転方向を検出してよい。
【００１７】
第１端子２５０および第３端子３５０は、検出結果を出力する。第１感磁部２１０および第３感磁部３１０は、電源４０から電源電圧を受け取る。第１感磁部２１０は、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４を有する。第１磁気センサ２１２は、第１端子２５０および電源４０の第１電位の間に接続される。第２磁気センサ２１４は、第１端子２５０および電源４０の第２電位の間に接続される。即ち、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４は、電源４０に直列に接続される。この場合、第１端子２５０は、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４によって電源電圧を分圧した電圧を出力することになる。
【００１８】
第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４は、それぞれ磁場を検出する感磁部分が設けられ、当該感磁部分に磁気抵抗素子を含む。第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４の磁気抵抗素子は、磁場発生部２０から回転体１０に着磁する磁場に応じて抵抗値を変化させる。例えば、磁気抵抗素子は、入力する磁場の磁束密度の大きさが増加すると、抵抗値も増加する素子である。磁気抵抗素子は、一例として、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料を含む半導体磁気抵抗素子である。
【００１９】
第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４は、回転体１０の移動方向に沿って配列される。第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４は、回転体１０の凸部および／または凹部の周期に応じて、配列されてよい。例えば、図２に示すように、第２磁気センサ２１４が回転体１０の凸部である第１の歯１２に対向した場合、第１磁気センサ２１２が第１の歯１２および第２の歯１４の間に対向するように、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４は配置される。なお、第１の歯１２および第２の歯１４の間は、回転体１０の凹部または２つの凸部の中間部である。
【００２０】
磁場発生部２０が回転体１０に対向するので、図２において、第１の歯１２および磁場発生部２０の間の距離が、回転体１０および磁場発生部２０の最小距離となりうる。即ち、第１の歯１２の軸方向に垂直な歯先の歯面と、磁場発生部２０との間の領域は、磁束密度の変動のうち最大値となる領域である。ここで、歯先の歯面を歯先面とする。したがって、図２の例のように、当該領域に第２磁気センサ２１４が位置することにより、第２磁気センサ２１４の抵抗値は、入力する磁束密度に応じて抵抗値が変動する範囲において最大値となる。
【００２１】
また、回転体１０の凹部および磁場発生部２０の間の距離は、回転体１０および磁場発生部２０の間の距離が大きくなる。即ち、第１の歯１２の軸方向に垂直な歯先面と、磁場発生部２０との間の領域は、磁束密度の変動のうち最小値となりうる領域となる。即ち、当該領域に第１磁気センサ２１２が位置することにより、第１磁気センサ２１２の抵抗値は、入力する磁束密度に応じて抵抗値が変動する範囲において最小値となる。したがって、図２の例に示すような回転体１０の位置に応じて、検出装置１１０は、電源電圧を分圧した電圧の変動範囲における最大値を、第１端子２５０から出力する。
【００２２】
第３感磁部３１０は、第１感磁部２１０と同様に、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４を有する。第５磁気センサ３１２は、第３端子３５０および電源４０の第１電位の間に接続される。第６磁気センサ３１４は、第３端子３５０および電源４０の第２電位の間に接続される。即ち、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４は、電源４０に直列に接続される。この場合、第３端子３５０は、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４によって電源電圧を分圧した電圧を出力することになる。
【００２３】
第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４は、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４と同様に、それぞれ磁場を検出する感磁部分が設けられ、当該感磁部分に磁気抵抗素子を含む。また、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４は、回転体１０の周期的に配列された凸部および／または凹部の周期に応じて、回転体１０の移動方向に沿って配列される。なお、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４は、回転体１０の移動方向において、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４とは異なる位置にそれぞれ配置される。
【００２４】
例えば、第５磁気センサ３１２は、回転体１０の移動方向において、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４の間に設けられる。即ち、図２において、第５磁気センサ３１２は、回転体１０の凸部および凹部の間に位置する。また、第６磁気センサ３１４は、第５磁気センサ３１２と、第２磁気センサ２１４を挟むように設けられる。即ち、図２において、第６磁気センサ３１４も、回転体１０の凸部および凹部の間に位置する。
【００２５】
したがって、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４に入力する磁場の磁束密度は、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４にそれぞれ入力する磁場の磁束密度の中間の磁束密度となる。例えば、第１磁気センサ２１２、第５磁気センサ３１２、第２磁気センサ２１４、および第６磁気センサ３１４の順に、回転体１０の移動方向において等間隔に配置される場合、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４の抵抗値は、それぞれ、抵抗値の変動範囲の略中間の値となる。
【００２６】
なお、第１磁気センサ２１２、第５磁気センサ３１２、第２磁気センサ２１４、および第６磁気センサ３１４は、略同一の初期抵抗値と、磁束密度に対して略同一の抵抗の変化率とを、有する磁気センサとした。これにより、図２の例に示すような回転体１０の位置に応じて、検出装置１１０は、電源電圧の中間値を、第３端子３５０から出力する。このような検出装置１１０に対して、図２に示す矢印の移動方向に回転体１０が移動するので、各磁気センサに入力する磁場簿磁束密度は、回転体１０の凸部および／または凹部の位置に応じて増減し、第１端子２５０および第３端子３５０から出力される電圧も増減する。
【００２７】
図３は、図２に示す回転体１０が移動方向に移動した場合の、検出システム１００の構成例を示す。図３の検出システム１００において、図２に示された検出システム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。図３は、第５磁気センサ３１２が凹部に対向し、第６磁気センサ３１４が凸部である第１の歯１２に対向する位置まで、回転体１０が移動した例を示す。
【００２８】
即ち、第５磁気センサ３１２の抵抗値は最小値となり、第６磁気センサ３１４の抵抗値は最大値となる。したがって、図３の例に示すような回転体１０の位置に応じて、検出装置１１０は、電源電圧を分圧した電圧の変動範囲における最大値を、第３端子３５０から出力する。即ち、検出装置１１０は、図２の例において第１端子２５０から出力した電圧と略同一の電圧を、図３の例において第３端子３５０から出力する。
【００２９】
また、図３において、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４は、回転体１０の凸部および凹部の間にそれぞれ位置する。即ち、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４の抵抗値は、それぞれ、抵抗値の変動範囲の略中間の値となる。したがって、図３の例に示すような回転体１０の位置に応じて、検出装置１１０は、電源電圧の中間値を、第１端子２５０から出力する。
【００３０】
図４は、図３に示す回転体１０が移動方向に移動した場合の、検出システム１００の構成例を示す。図４の検出システム１００において、図２および図３に示された検出システム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。図４は、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４が回転体１０の凸部および凹部の間にそれぞれ位置するまで、回転体１０が移動した例を示す。
【００３１】
即ち、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４の抵抗値は、それぞれ、抵抗値の変動範囲の略中間の値となる。したがって、図４の例に示すような回転体１０の位置に応じて、検出装置１１０は、電源電圧の中間値を、第３端子３５０から出力する。即ち、検出装置１１０は、図３の例において第１端子２５０から出力した電圧と略同一の電圧を、図４の例において第３端子３５０から出力する。
【００３２】
また、図４において、第１磁気センサ２１２は、凸部である第２の歯１４に対向し、第２磁気センサ２１４は、凹部に対向する。即ち、第１磁気センサ２１２の抵抗値は最大値となり、第２磁気センサ２１４の抵抗値は最小値となる。したがって、図４の例に示すような回転体１０の位置に応じて、検出装置１１０は、電源電圧を分圧した電圧の変動範囲における最小値を、第１端子２５０から出力する。
【００３３】
図５は、検出装置１１０が出力する検出信号の一例を示す。図５の横軸は時間ｔを示し、縦軸は信号出力の電圧値Ｖを示す。図５は、第１端子２５０および第３端子３５０から出力される信号出力をそれぞれプロットした例を示す。例えば、時刻ｔ１において、回転体１０の検出装置１１０に対する位置が図２に示す配置となる場合、第１端子２５０は、電圧変動の最大値である電圧Ｖ１を出力し、第３端子３５０は、電圧変動の中間値である電圧Ｖ２を出力する。
【００３４】
次に、時刻ｔ２において、回転体１０の検出装置１１０に対する位置が図３に示す配置に移動した場合、第１端子２５０は、電圧変動の中間値である電圧Ｖ２を出力し、第３端子３５０は、電圧変動の最大値である電圧Ｖ１を出力する。次に、時刻ｔ３において、回転体１０の検出装置１１０に対する位置が図４に示す配置に移動した場合、第１端子２５０は、電圧変動の最小値である電圧Ｖ３を出力し、第３端子３５０は、電圧変動の中間値である電圧Ｖ２を出力する。
【００３５】
このように、回転体１０が回転軸を中心に等速円運動をした場合、第１端子２５０および第３端子３５０からそれぞれ出力される検出信号は、正弦波信号となる。したがって、検出装置１１０は、第１端子２５０および／または第３端子３５０が出力する検出信号の周期に応じて、回転体１０の回転速度を検出することができる。また、検出装置１１０は、例えば、正弦波信号のピーク値等の検出回数に応じて、回転体１０の回転数を検出することができる。また、回転体１０が等速ではなくても、回転して歯の位置が移動することにより、検出信号は変動するので、当該検出信号の変動に応じて、検出装置１１０は、回転体１０が相対的に移動した距離を検出することができる。
【００３６】
また、図２から図４に示すように、回転体１０の回転により、新たな歯車の歯に最初に対向する磁気センサは、第１磁気センサ２１２となるので、第１端子２５０の信号出力は、第３端子３５０の信号出力よりも位相が進むことになる。なお、回転体１０の回転方向が逆向きとなった場合、回転体１０の回転により、新たな歯車の歯に最初に対向する磁気センサは、第６磁気センサ３１４となる。したがって、逆回転の場合、第１端子２５０の信号出力は、第３端子３５０の信号出力よりも位相が遅れることになる。したがって、検出装置１１０は、第１端子２５０および第３端子３５０の信号出力の比較結果に応じて、回転体１０の回転方向を検出することができる。
【００３７】
図６は、検出装置１１０の構成例を示す。即ち、検出装置１１０は、基板３０を有し、当該基板３０上に感磁部等が形成される。基板３０は、例えば、半導体、ガラス、およびセラミック等で形成された基板である。基板３０は、第１電位端子２０２、第２電位端子２０４、第１感磁部２１０、第１端子２５０、第３感磁部３１０、および第３端子３５０が、表面に形成される。
【００３８】
第１電位端子２０２は、電源４０の一方の端子に接続され、第１電位が供給される。第２電位端子２０４は、電源４０の他方の端子に接続され、第２電位が供給される。また、第１端子２５０は検出信号ＶＡを出力し、第３端子３５０は検出信号ＶＡとは位相が異なる検出信号ＶＢを出力する。
【００３９】
第１感磁部２１０および第３感磁部３１０の感磁部分は、回転体１０の移動方向に配列される。ここで、図６において、矢印で示した方向が、回転体１０の移動方向である。また、第１感磁部２１０および第３感磁部３１０は、基板３０の回転体１０に対向すべき面に設けられる。
【００４０】
第１感磁部２１０および第３感磁部３１０は、回転体１０の相対移動方向と直交する幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第５磁気センサ３１２、および第６磁気センサ３１４は、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。
【００４１】
図６は、第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第５磁気センサ３１２、および第６磁気センサ３１４が、それぞれ２つの感磁部分を含む例を示す。ここで、感磁部分のそれぞれは、幅方向に延伸する略長方形の形状で示した。図６は、各センサが含むそれぞれの感磁部分が、回転体１０の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。一例として、図６は、それぞれの感磁部分が、回転体１０の移動方向に平行移動した位置に配置された例を示す。この場合、第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第５磁気センサ３１２、および第６磁気センサ３１４は、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が全部重なることになる。
【００４２】
第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第５磁気センサ３１２、および第６磁気センサ３１４は、基板３０上に等間隔に並ぶ第１領域５１２、第２領域５１４、第３領域５１６、および第４領域５１８に、それぞれ形成される。第１領域５１２、第２領域５１４、第３領域５１６、および第４領域５１８の間隔は、回転体１０の歯車の歯の円ピッチの１／４に、回転体１０および検出装置１１０の間の距離に応じた係数を乗じた値に略等しい。ここで、例えば、歯車の歯の大きさをモジュールｍ＝ｄ／ｚとすると、歯車の円ピッチｐはｐ＝πｍとなる。なお、ｄは基準円直径、ｚは歯数とし、円ピッチｐは、円周（πｄ）を歯数ｚで割って算出した結果である。
【００４３】
回転体１０の移動方向において、複数のセンサが歯車の円ピッチに対応して配列されるので、それぞれのセンサは、歯車の回転中の対応する時点において、対応する歯先面に対向することができる。図６は、第１領域５１２に第１磁気センサ２１２が、第２領域５１４に第５磁気センサ３１２が、第３領域５１６に第２磁気センサ２１４が、第４領域５１８に第６磁気センサ３１４が、それぞれ形成された例を示す。
【００４４】
これにより、例えば、回転体１０が回転している場合、第１の時点において、第１磁気センサ２１２が歯車の第１の歯の歯先面に対向し、次の第２の時点において、第５磁気センサ３１２が歯車の第１の歯の歯先面に対向することができる。このように、複数の磁気センサは、時間が進む毎に移動方向に配列した順序で、領域毎に、歯車の第１の歯の歯先面に対向することができる。同様に、複数の磁気センサは、時間が進む毎に移動方向に配列した順に、領域毎に、回転体１０の凹部に対向することができる。これによって、検出装置１１０は、回転体１０の移動を正確に検出して、検出結果を検出信号として出力することができる。
【００４５】
以上のように、検出システム１００は、回転体１０の回転動作を検出することができる。しかしながら、検出システム１００が出力する検出信号には、外部または内部からの発生するノイズ等が重畳することがある。また、検出システム１００が出力する検出信号の振幅強度は、Ｓ／Ｎの観点からもより大きい方が好ましい。そこで、検出システム１００は、出力信号を差動信号とすることで、ノイズの低減とＳ／Ｎの向上を実現できる。このような差動信号を出力する検出装置１１０について、次に説明する。
【００４６】
図７は、検出装置１１０の変形例を示す。図７の変形例に係る検出装置１１０において、図６に示された検出装置１１０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。変形例の検出装置１１０は、図６に示す検出装置１１０と略同様の形状の第１検出部１１２および第２検出部１１４を有する。即ち、変形例の検出装置１１０は、基板３０上に、第１検出部１１２および第２検出部１１４が形成される。
【００４７】
変形例の検出装置１１０は、正側信号を一方の検出部が生成し、負側信号を他方の検出部が生成して、差動信号として出力する。図７は、第１検出部１１２が正側信号を生成し、第２検出部１１４が負側信号を生成する例を示す。この場合、第１検出部１１２は、図６に示す検出装置１１０と略同一の構成となるので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
第２検出部１１４は、第２電位端子２０６、第１電位端子２０８、第２感磁部２２０、第２端子２６０、第４感磁部３２０、および第４端子３６０を有する。第２電位端子２０６は、第１検出部１１２の第２電位端子２０４と、電源４０の他方の端子とに接続され、第２電位が供給される。第１電位端子２０８は、第１検出部１１２の第１電位端子２０２と、電源４０の一方の端子とに接続され、第１電位が供給される。
【００４９】
第２端子２６０は負側の検出信号ＶＡ−を出力し、第４端子３６０は検出信号ＶＡ−とは位相が異なる負側の検出信号ＶＢ−を出力する。なお、第１検出部１１２は、第１端子２５０が正側の検出信号ＶＡ＋を出力し、第３端子３５０が検出信号ＶＡ＋とは位相が異なる正側の検出信号ＶＢ＋を出力する。即ち、変形例の検出装置１１０は、第１端子２５０および第２端子２６０の組から第１差動信号を出力し、第３端子３５０および第４端子３６０の組から第１差動信号とは位相が異なる第２差動信号を出力する。
【００５０】
第１検出部１１２が正側信号を生成し、第２検出部１１４が負側信号を生成するので、第２検出部１１４に形成される磁気センサの形状は、第１検出部１１２に形成される磁気センサの形状と略相似の形状に形成されることが望ましい。また、第２検出部１１４に形成される磁気センサの形状は、第１検出部１１２に形成される磁気センサの形状と略同一の形状に形成されることがより望ましい。
【００５１】
即ち、第２感磁部２２０および第４感磁部３２０の感磁部分は、回転体１０の移動方向に配列され、基板３０の回転体１０に対向すべき面に設けられる。また、第２感磁部２２０は、第３磁気センサ２２２および第４磁気センサ２２４を有し、第４感磁部３２０は、第７磁気センサ３２２および第８磁気センサ３２４を有する。
【００５２】
そして、第３磁気センサ２２２、第４磁気センサ２２４、第７磁気センサ３２２、および第８磁気センサ３２４が、それぞれ２つの感磁部分を含む。また、各センサが含むそれぞれの感磁部分は、回転体１０の移動方向において、略等間隔に配列する。第３磁気センサ２２２、第４磁気センサ２２４、第７磁気センサ３２２、および第８磁気センサ３２４は、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が全部重なる。
【００５３】
また、第３磁気センサ２２２、第４磁気センサ２２４、第７磁気センサ３２２、および第８磁気センサ３２４は、基板３０上に等間隔に並ぶ第１領域５１２、第２領域５１４、第３領域５１６、および第４領域５１８に、それぞれ形成される。図７は、第１領域５１２に第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２が、第２領域５１４に第５磁気センサ３１２および第７磁気センサ３２２が、第３領域５１６に第２磁気センサ２１４および第４磁気センサ２２４が、第４領域５１８に第６磁気センサ３１４および第８磁気センサ３２４が、それぞれ形成された例を示す。
【００５４】
これにより、例えば、回転体１０が回転している場合、第１の時点において、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２が歯車の第１の歯の歯先面に対向し、次の第２の時点において、第５磁気センサ３１２および第７磁気センサ３２２が歯車の第１の歯の歯先面に対向することができる。このように、複数の磁気センサは、時間が進む毎に移動方向に配列した順序で、領域毎に、歯車の歯先面に対向することができる。同様に、複数の磁気センサは、時間が進む毎に移動方向に配列した順に、領域毎に、回転体１０の凹部に対向することができる。
【００５５】
なお、第３磁気センサ２２２は、電源４０の第２電位および第２端子２６０の間に接続され、第４磁気センサ２２４は、第２端子２６０および電源４０の第１電位の間に接続される。即ち、第２感磁部２２０に印加される電圧は、第１感磁部２１０に印加される電圧と電位差は略同一で、印加方向が逆になる。同様に、第４感磁部３２０に印加される電圧は、第３感磁部３１０に印加される電圧と電位差は略同一で、印加方向が逆になる。これによって、検出装置１１０は、回転体１０の移動を正確に検出した検出結果を、差動の検出信号として出力することができる。
【００５６】
図８は、図７に示す変形例の検出装置１１０に対応する増幅回路５３０の一例を示す。この場合、検出システム１００は、図７に示す増幅回路５３０を更に備える。図８は、増幅回路５３０が、変形例の検出装置１１０の第１感磁部２１０および第２感磁部２２０の組が出力する差動信号をシングルエンド出力にする例を示す。即ち、増幅回路５３０は、２入力１出力の増幅回路であり、一例として、オペアンプ等を含む増幅回路である。増幅回路５３０は、一方の入力端子に第１端子２５０からの正側の検出信号ＶＡ＋が入力し、他方の入力端子に第２端子２６０からの負側の検出信号ＶＡ−が入力する。
【００５７】
増幅回路５３０は、入力する正側の検出信号ＶＡ＋および負側の検出信号ＶＡ−に対して、同相ノイズを低減させて、１８０度位相が異なる信号成分を増幅する。同様に、検出装置１１０は、変形例の検出装置１１０の第３感磁部３１０および第４感磁部３２０の組が出力する差動信号をシングルエンド出力にする増幅回路を更に有してよい。即ち、検出装置１１０は、変形例の検出装置１１０が出力する２つの差動信号にそれぞれ対応する２つの増幅回路を有し、２つの検出信号の信号強度の増加と同相ノイズの低減を実現できる。検出システム１００は、２つの検出信号に基づき、回転体１０の回転動作を判定する判定部を更に備えてよい。検出システム１００は、回転体１０の回転動作をより正確に検出することができる。
【００５８】
図９は、図７に示す変形例の検出装置１１０を備える検出システム１００の構成例を示す。検出システム１００は、以上の説明のように、２つの検出信号を差動信号とすることで、Ｓ／Ｎを改善することができる。ここで、変形例の検出装置１１０は、図９に示すように、正側の検出信号を生成する第１検出部１１２と、負側の検出信号を生成する第２検出部１１４が、回転体１０の移動方向と直交する基板３０の幅方向において、異なる位置に設けられる。
【００５９】
ここで、回転体１０の第１の歯１２に、割れ、欠け、およびヒビ等の欠陥が生じると、歯先面の移動方向と直交する方向において、磁場発生部２０との距離が一定でなくなることがある。例えば、第１の歯１２が一部に欠陥１８を有する場合、欠陥１８を有する領域は、歯先面の正常な領域と比較して、磁場発生部２０との距離が大きくなる。これにより、第１の歯１２の歯先面において、欠陥１８を有する領域の磁束密度と、正常な領域の磁束密度に差異が生じることになる。そして、当該欠陥１８が、歯先面の第１検出部１１２側に発生した場合、第１検出部１１２の検出信号の信号振幅は、第２検出部１１４の検出信号の信号振幅と比較して小さくなってしまうことがある。
【００６０】
この場合、増幅回路５３０が出力する信号は、同相ノイズをキャンセルすることができず、また、信号成分にも歪みを生じさせてしまうことがある。即ち、検出システム１００は、このような回転体１０に欠陥が存在すると、Ｓ／Ｎが低下してしまうことがあった。そこで、本実施形態に係る検出システム１００は、検出装置１１０の感磁部の感磁部分を幅方向において重ならせて、回転体１０の欠陥に起因するＳ／Ｎの低下を改善させる。このような検出装置１１０について、次に説明する。
【００６１】
図１０は本実施形態に係る検出装置１１０の構成例を示す。検出装置１１０は、回転体１０の回転に応じた差動信号の検出信号を出力する。図１０は、図７で説明した、第１差動信号を出力する例を示す。検出装置１１０は、基板３０、第１電位端子２０２、第２電位端子２０４、第２電位端子２０６、第１電位端子２０８、第１感磁部２１０、第２感磁部２２０、第１端子２５０、および第２端子２６０を有する。基板３０は、回転体１０に対向すべき面に第１感磁部２１０および第２感磁部２２０が設けられる。基板３０は、例えば、半導体、ガラス、およびセラミック等で形成された基板である。
【００６２】
第１電位端子２０２および第１電位端子２０８は、電源４０の一方の端子に接続され、第１電位が供給される。第２電位端子２０４および第２電位端子２０６は、電源４０の他方の端子に接続され、第２電位が供給される。また、第１端子２５０は正側の検出信号ＶＡを出力し、第２端子２６０は負側の検出信号ＶＡ−を出力する。即ち、第１端子２５０は第１差動端子、第２端子２６０は第２差動端子として、第１差動信号を出力する差動端子対として機能する。
【００６３】
第１感磁部２１０および第２感磁部２２０は、回転体１０の移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する。第１感磁部２１０および第２感磁部２２０の感磁部分は、回転体１０の移動方向に配列される。ここで、図１０において、矢印で示した方向が、回転体１０の移動方向である。また、第１感磁部２１０は、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４を有し、第２感磁部２２０は、第３磁気センサ２２２および第４磁気センサ２２４を有する。第１磁気センサ２１２は、第１端子２５０および第１電位の間に接続され、第２磁気センサ２１４は、第１端子２５０および第２電位の間に接続される。また、第３磁気センサ２２２は、第２端子２６０および第２電位の間に接続され、第４磁気センサ２２４は、第２端子２６０および第１電位の間に接続される。
【００６４】
第１感磁部２１０および第２感磁部２２０は、回転体１０の移動方向と直交する幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第３磁気センサ２２２、および第４磁気センサ２２４は、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。
【００６５】
なお、第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第３磁気センサ２２２、および第４磁気センサ２２４のそれぞれは、回転体１０の移動方向において異なる位置に設けられた複数の感磁部分を含む。図１０は、第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第３磁気センサ２２２、および第４磁気センサ２２４が、それぞれ２つの感磁部分を含む例を示す。なお、第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第３磁気センサ２２２、および第４磁気センサ２２４のそれぞれは、感磁部分に磁気抵抗素子を含む。
【００６６】
ここで、感磁部分のそれぞれは、幅方向に延伸する略長方形の形状で示した。図１０は、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２に含まれる感磁部分が、回転体１０の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。同様に、第２磁気センサ２１４および第４磁気センサ２２４に含まれる感磁部分が、回転体１０の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。
【００６７】
また、図１０は、一例として、それぞれの感磁部分が、回転体１０の移動方向に平行移動した位置に配置された例を示す。この場合、第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第３磁気センサ２２２、および第４磁気センサ２２４は、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が全部重なることになる。
【００６８】
第１磁気センサ２１２、第２磁気センサ２１４、第３磁気センサ２２２、および第４磁気センサ２２４は、基板３０上に等間隔に並ぶ第１領域５１２、第２領域５１４、および第３領域５１６のうち、第２領域５１４を挟む第１領域５１２および第３領域５１６に、それぞれ形成される。第１領域５１２、第２領域５１４、および第３領域５１６の間隔は、回転体１０の歯車の歯の円ピッチの略１／４に、回転体１０および検出装置１１０の間の距離に応じた係数を乗じた値に略等しい。これにより、それぞれのセンサは、歯車の回転中の対応する時点において、対応する歯先面に対向することができる。
【００６９】
図１０は、第１領域５１２に第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２が形成された例を示す。ここで、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２のうち一方の磁気センサのそれぞれの感磁部分は、回転体１０の移動方向において、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２のうち他方の磁気センサの感磁部分同士の間に配置される。図１０は、第１磁気センサ２１２の２つの感磁部分が、回転体１０の移動方向において、第３磁気センサ２２２の２つの感磁部分の間に配置された例を示す。
【００７０】
これにより、回転体１０の移動方向において、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２の第１領域５１２内の平均位置を、当第１領域５１２の略中央の位置とすることができる。したがって、回転体１０が移動する過程において、例えば、第１磁気センサ２１２の一方の感磁部分が他方の感磁部分と比較して異なる抵抗値となっても、第３磁気センサ２２２の２つの感磁部分も同様の傾向を発生することになる。したがって、差動信号の正側および負側で同様の傾向の信号を出力することができるので、歪みが発生することを防止できる。
【００７１】
また、図１０は、第３領域５１６に第２磁気センサ２１４および第４磁気センサ２２４が形成された例を示す。第１領域と同様に、第２磁気センサ２１４および第４磁気センサ２２４のうち一方の磁気センサの複数の感磁部分は、回転体１０の移動方向において、第２磁気センサ２１４および第４磁気センサ２２４のうち他方の磁気センサの感磁部分同士の間に配置される。また、第１領域５１２における第１感磁部２１０および第２感磁部２２０のそれぞれの磁気センサの配置と、第３領域５１６における第１感磁部２１０および第２感磁部２２０のそれぞれの磁気センサの配置とは、略同様の配置となることが望ましい。
【００７２】
図１０は、第２磁気センサ２１４の２つの感磁部分が、回転体１０の移動方向において、第４磁気センサ２２４の２つの感磁部分の間に配置された例を示す。これにより、一方の感磁部に含まれる感磁部分の抵抗値に一時的なアンバランスが生じても、他方の感磁部に含まれる感磁部分の抵抗値も同様のアンバランスが生じさせ、歪みを低減させた差動増幅信号を発生させることができる。
【００７３】
また、例えば、回転体１０が回転している場合、第１の時点において、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２が歯車の第１の歯の歯先面に対向し、次の時点において、第２磁気センサ２１４および第４磁気センサ２２４が歯車の第１の歯の歯先面に対向することができる。このように、複数の磁気センサは、時間が進む毎に移動方向に配列した順序で、領域毎に、歯車の歯先面に対向することができる。
【００７４】
したがって、検出装置１１０は、回転体１０の移動を正確に検出した検出結果を、差動の検出信号として出力することができる。即ち、本実施形態に係る検出装置１１０は、図７で説明した、第１差動信号と略同一の検出信号を出力することができる。また、本実施形態に係る検出装置１１０は、図７で説明した変形例の検出装置１１０とは異なり、第１感磁部２１０および第２感磁部２２０が回転体１０の移動方向と直交する幅方向において、少なくとも一部が重なる。したがって、回転体１０の一部に欠陥等を有しても、当該欠陥に応じた検出信号の変動が、第１感磁部２１０および第２感磁部２２０の両方の検出信号に発生する。
【００７５】
特に、図１０の例に示すように、第１感磁部２１０および第２感磁部２２０の幅方向の重なりが一致する場合またはより大きい場合、当該欠陥に応じた検出信号の変動が、ほぼ一致することになる。本実施形態における検出システム１００は、図８で示した増幅回路５３０を備え、このような検出装置１１０から出力する差動信号を、当該増幅回路５３０に供給してよい。
【００７６】
増幅回路５３０は、検出装置１１０から出力する差動信号に基づき、同相ノイズをキャンセルして低減させることができ、また、信号成分の歪みも低減させることができる。したがって、本実施形態に係る検出装置１１０を備える検出システム１００は、回転体１０の移動を正確に検出し、回転体１０に欠陥が存在する場合でも差動信号によってＳ／Ｎを向上させて、回転体１０の回転速度および回転数を検出することができる。
【００７７】
以上の本実施形態に係る検出装置１１０は、第１差動信号を出力する例を説明したが、これに限定されることはない。検出装置１１０は、第１差動信号および第２差動信号を出力し、検出システム１００は、回転体１０の回転方向を検出してもよい。第１差動信号および第２差動信号を出力する検出装置１１０について、次に説明する。
【００７８】
図１１は、本実施形態に係る検出装置１１０の変形例を示す。図１１の変形例に係る検出装置１１０において、図１０に示された本実施形態に係る検出装置１１０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。変形例の検出装置１１０は、図１０に示す検出装置１１０と略同様の形状の第１感磁部２１０および第２感磁部２２０を有する。また、変形例の検出装置１１０は、第３端子３５０、および第４端子３６０、第３感磁部３１０、および第４感磁部３２０を更に備える。
【００７９】
第３端子３５０は正側の検出信号ＶＢを出力し、第４端子３６０は負側の検出信号ＶＢ−を出力する。即ち、第３端子３５０は第３差動端子、第４端子３６０は第４差動端子として、第２差動信号を出力する差動端子対として機能する。第３感磁部３１０および第４感磁部３２０は、回転体１０の移動に伴う磁束密度の変化を差動検出する。第１感磁部２１０、第２感磁部２２０、第３感磁部３１０、および第４感磁部３２０の感磁部分は、回転体１０の移動方向に配列される。
【００８０】
第３感磁部３１０は、第５磁気センサ３１２および第６磁気センサ３１４を有し、第４感磁部３２０は、第７磁気センサ３２２および第８磁気センサ３２４を有する。第５磁気センサ３１２は、第３端子３５０および第１電位の間に接続され、第６磁気センサ３１４は、第３端子３５０および第２電位の間に接続される。また、第７磁気センサ３２２は、第４端子３６０および第２電位の間に接続され、第８磁気センサ３２４は、第４端子３６０および第１電位の間に接続される。
【００８１】
第１感磁部２１０、第２感磁部２２０、第３感磁部３１０、および第４感磁部３２０は、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なるように形成される。即ち、第５磁気センサ３１２、第６磁気センサ３１４、第７磁気センサ３２２、および第８磁気センサ３２４は、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なる。また、第１磁気センサ２１２から第８磁気センサ３２４の８つの磁気センサは、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が少なくとも一部重なることが望ましい。
【００８２】
なお、第５磁気センサ３１２、第６磁気センサ３１４、第７磁気センサ３２２、および第８磁気センサ３２４のそれぞれは、回転体１０の移動方向において異なる位置に設けられた複数の感磁部分を含む。図１１は、第５磁気センサ３１２、第６磁気センサ３１４、第７磁気センサ３２２、および第８磁気センサ３２４が、それぞれ２つの感磁部分を含む例を示す。なお、第５磁気センサ３１２、第６磁気センサ３１４、第７磁気センサ３２２、および第８磁気センサ３２４のそれぞれは、感磁部分に磁気抵抗素子を含む。
【００８３】
ここで、感磁部分のそれぞれは、幅方向に延伸する略長方形の形状で示した。図１１は、第１磁気センサ２１２から第８磁気センサ３２４の８つの磁気センサに含まれる感磁部分が、回転体１０の移動方向において、略等間隔に配列された例を示す。また、図１１は、一例として、それぞれの感磁部分が、回転体１０の移動方向に平行移動した位置に配置された例を示す。この場合、第１磁気センサ２１２から第８磁気センサ３２４の８つの磁気センサは、幅方向において、感磁部分が設けられる範囲が全部重なることになる。
【００８４】
回転体１０の移動方向において、第１磁気センサ２１２および第２磁気センサ２１４の間に、第５磁気センサ３１２および第７磁気センサ３２２、または第６磁気センサ３１４および第８磁気センサ３２４が配置される。即ち、第５磁気センサ３１２および第７磁気センサ３２２、または第６磁気センサ３１４および第８磁気センサ３２４は、第２領域５１４に形成される。
【００８５】
図１１は、第１領域５１２に第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２が、第２領域５１４に第５磁気センサ３１２および第７磁気センサ３２２が、第３領域５１６に第２磁気センサ２１４および第４磁気センサ２２４が、第４領域５１８に第６磁気センサ３１４および第８磁気センサ３２４が、それぞれ形成された例を示す。これにより、例えば、回転体１０が回転している場合、第１の時点において、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２が歯車の第１の歯の歯先面に対向し、次の時点において、第５磁気センサ３１２および第７磁気センサ３２２が歯車の第１の歯の歯先面に対向することができる。このように、複数の磁気センサは、時間が進む毎に移動方向に配列した順序で、領域毎に、歯車の歯先面に対向することができる。
【００８６】
また、第５磁気センサ３１２および第７磁気センサ３２２のうち一方の磁気センサのそれぞれの感磁部分は、回転体１０の移動方向において、第５磁気センサ３１２および第７磁気センサ３２２のうち他方の磁気センサの感磁部分同士の間に配置される。同様に、第６磁気センサ３１４および第８磁気センサ３２４のうち一方の磁気センサのそれぞれの感磁部分は、回転体１０の移動方向において、第６磁気センサ３１４および第８磁気センサ３２４のうち他方の磁気センサの感磁部分同士の間に配置される。
【００８７】
以上により、第３感磁部３１０および第４感磁部３２０は、回転体１０の移動を正確に検出した検出結果を、差動の検出信号として出力することができる。また、第３感磁部３１０および第４感磁部３２０は、第１感磁部２１０および第２感磁部２２０が出力する第差動信号とは位相の異なる第２差動信号を出力することができる。図１１の例において、第１領域５１２から第４領域５１８の４つの領域は、等間隔に並ぶので、第１差動信号および第２差動信号の位相差は、略９０度となる。
【００８８】
また、本変形例に係る検出装置１１０は、図１０で説明した本実施形態に係る検出装置１１０と同様に、第１感磁部２１０から第４感磁部３２０の４つの感磁部が回転体１０の移動方向と直交する幅方向において、少なくとも一部が重なる。したがって、回転体１０の一部に欠陥等を有しても、当該欠陥に応じた検出信号の変動が、当該４つの感磁部の検出信号に発生する。
【００８９】
本実施形態における検出システム１００は、図８で示した増幅回路５３０を２つ備え、このような検出装置１１０から出力する第１差動信号および第２差動信号を、当該２つの増幅回路５３０にそれぞれ供給してよい。２つの増幅回路５３０は、検出装置１１０から出力する２つの差動信号に基づき、同相ノイズを低減させ、また、信号成分の歪みを低減させた２つの検出信号をそれぞれ出力させることができる。したがって、本変形例に係る検出装置１１０を備える検出システム１００は、回転体１０の移動を正確に検出し、回転体１０に欠陥が存在する場合でも差動信号によってＳ／Ｎを向上させて、回転体１０の回転動作を検出することができる。
【００９０】
以上の本実施形態に係る検出装置１１０は、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２に含まれる感磁部分が、第１領域５１２において等間隔に配置される例を説明したが、これに限定されることはない。第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２は、第１領域に形成され、回転体１０の回転に応じて、検出信号の振幅強度の絶対値が略同程度になればよい。
【００９１】
なお、第１磁気センサ２１２および第３磁気センサ２２２に含まれる感磁部分が不等間隔に配列した場合でも、回転体１０の移動方向における平均位置がほぼ一致することが望ましい。例えば、第１磁気センサ２１２における複数の感磁部分の平均位置および第３磁気センサ２２２における複数の感磁部分の平均位置の回転体１０の移動方向における差は、当該移動方向における隣接する感磁部分の間の距離未満となることが望ましい。ここで、隣接する感磁部分の間の距離は、複数の感磁部分の間の距離のうちの、最小値であることが望ましく、これに代えて、平均値、または最大値であってもよい。
【００９２】
同様に、第２磁気センサ２１４および第４磁気センサ２２４に含まれる感磁部分が第３領域５１６において不等間隔に配列した場合でも、回転体１０の移動方向における平均位置がほぼ一致することが望ましい。例えば、第２磁気センサ２１４における複数の感磁部分の平均位置および第４磁気センサ２２４における複数の感磁部分の平均位置の回転体１０の移動方向における差は、当該移動方向における隣接する感磁部分の間の距離未満となることが望ましい。なお、第２領域５１４および第４領域５１８に形成される、第５磁気センサ３１２、第６磁気センサ３１４、第７磁気センサ３２２、および第８磁気センサ３２４も同様に、不等間隔に配列されてよく、また、各領域における平均位置がほぼ一致することが望ましい。
【００９３】
以上の本実施形態に係る検出装置１１０は、基板３０上に形成される感磁部分の形状を、回転体１０の移動方向に対して垂直方向に延伸する長方形として説明したが、これに限定されることはない。感磁部分の形状は、三角形、正方形、台形、多角形、円形、および楕円形等でよい。また、それぞれの磁気センサが当該感磁部分を２つずつ有する例を説明したが、これに限定されることはない。それぞれの磁気センサは、１または複数の感磁部分を有してよい。
【００９４】
また、以上の本実施形態に係る検出システム１００は、被検出ユニットとして、歯車である回転体１０を備えることを説明したが、これに限定されることはない。回転体１０は、検出システム１００に設けられた検出対象である被検出ユニットの一例である。被検出ユニットは、検出装置１１０側に相対移動方向に沿って交互に配列された凹部および／または凸部を有し、検出装置１１０が当該凹部および／または凸部と対向して設けられ、感磁部に入力する磁磁束密度が変動するように構成できる部材であればよい。
【００９５】
被検出ユニットは、平歯車、はすば歯車、やまば歯車、かさ歯車、内歯車、冠歯車、ねじ歯車、ウォームギヤ、スプロケット、および、ラックまたはピニオン等でよい。また、被検出ユニットは、単に、円盤状の板部に凸部および／または凹部が形成された部材でよい。また、被検出ユニットは、検出装置１１０との相対移動方向に沿って検出装置１１０側に対向する複数の貫通孔が配列された板部を有してもよい。なお、本実施形態において、被検出ユニットが回転動作することを説明したが、これに限定されることはない。被検出ユニットがラック等である場合、一方向に凸部および／または凹部が移動してよい。また、被検出ユニットが固定され、検出装置１１０が移動してもよい。この場合、検出装置１１０は被検出ユニットが相対移動するものとして、動作してよい。
【００９６】
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。
【００９７】
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】
【００９８】
１０  回転体、１２  第１の歯、１４  第２の歯、１８  欠陥、２０  磁場発生部、３０  基板、４０  電源、１００  検出システム、１１０  検出装置、１１２  第１検出部、１１４  第２検出部、２０２  第１電位端子、２０４  第２電位端子、２０６  第２電位端子、２０８  第１電位端子、２１０  第１感磁部、２１２  第１磁気センサ、２１４  第２磁気センサ、２２０  第２感磁部、２２２  第３磁気センサ、２２４  第４磁気センサ、２５０  第１端子、２６０  第２端子、３１０  第３感磁部、３１２  第５磁気センサ、３１４  第６磁気センサ、３２０  第４感磁部、３２２  第７磁気センサ、３２４  第８磁気センサ、３５０  第３端子、３６０  第４端子、５１２  第１領域、５１４  第２領域、５１６  第３領域、５１８  第４領域、５３０  増幅回路
【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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