(57)【要約】【課題】検出基準軸上にロータの歯が位置しているタイミングを正確に検出できる回転検出装置を提供する。【解決手段】第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂが、磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線Ｙ３を対称軸として、第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄに対して対称の位置に配置される。中点Ｂ１、Ｂ２は、それぞれ、第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂ間、第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄ間を結んだ線分の中点である。磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２との間の距離が、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂ間の距離と等しくされる。以上の構成により、直線Ｙ３を検出基準軸として両エッジ２ａａ、２ａｂを検出できる。【選択図】図２
2015059859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなる歯（２ａ）を複数備えるロータ（２）の前記歯に向けてバイアス磁界を発生するバイアス磁石（３）と、
一面（４ａ）を有し、この一面において、前記ロータの歯に向かうバイアス磁界の磁気ベクトルに応じて出力値が変化する磁気抵抗素子（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ）が少なくとも３個以上備えられたセンサチップ（４）と、を有する構成とされており、
前記ロータの回転に伴うバイアス磁界の磁気ベクトルの変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値変化として感知して前記ロータの回転態様を検出する回転検出装置において、
前記３個以上の磁気抵抗素子は、前記バイアス磁石の磁気的中心軸（Ｘ）に対する径方向に平行な直線の方向において互いに離されるように、順に配置されており、
前記３個以上の磁気抵抗素子のなかから２個の磁気抵抗素子の組を２組とった場合に、
前記バイアス磁石の磁気的中心軸に平行な直線のうち、前記２組の一方の組の前記２個の磁気抵抗素子間を結んだ線分の中点（Ｂ１）を通る第１直線（Ｙ１）と、前記２組の他方の組の前記２個の磁気抵抗素子間を結んだ線分の中点（Ｂ２）を通る第２直線（Ｙ２）と、から等しい距離にある点を結んだ第３直線（Ｙ３）が、前記バイアス磁石の磁気的中心軸上に位置する構成とされており、
前記２組のうち一方の組の前記２個の磁気抵抗素子が、前記第３直線を対称軸として、前記２組のうち他方の組の前記２個の磁気抵抗素子に対して対称となる位置に配置された構成とされており、
前記バイアス磁石の磁気的中心軸に平行な直線のうち前記第１直線と前記第２直線との間の距離が、前記ロータの歯の両エッジ（２ａａ、２ａｂ）間の距離と等しい構成とされており、
前記２組のうち一方の組の前記２個の磁気抵抗素子間の出力の差を第１差動出力（Ｖｂ−Ｖａ）とし、前記２組のうち他方の組の前記２個の磁気抵抗素子間の出力の差を第２差動出力（Ｖｄ−Ｖｃ）として、
前記第１差動出力の最大値に基づいて前記ロータの歯のうちの一方のエッジ（２ａａ）を検出すると共に、前記第２差動出力の最大値に基づいて前記ロータの歯のうちの一方と反対側の他方のエッジ（２ａｂ）を検出することを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記３個以上の磁気抵抗素子は、第１磁気抵抗素子（４０ａ）、第２磁気抵抗素子（４０ｂ）、第３磁気抵抗素子（４０ｃ）、および第４磁気抵抗素子（４０ｄ）からなる４個の磁気抵抗素子で構成され、前記バイアス磁石の磁気的中心軸に対する径方向に平行な直線の方向に、前記第１磁気抵抗素子、前記第２磁気抵抗素子、前記第３磁気抵抗素子、前記第４磁気抵抗素子の順で配置されて構成されており、
前記第１磁気抵抗素子と前記第２磁気抵抗素子を前記２組のうち一方の組として、前記第３磁気抵抗素子と前記第４磁気抵抗素子を前記２組のうち他方の組とした請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
前記３個以上の磁気抵抗素子は、第１磁気抵抗素子（４０ａ）、第２磁気抵抗素子（４０ｂ）、第３磁気抵抗素子（４０ｃ）、および第４磁気抵抗素子（４０ｄ）からなる４個の磁気抵抗素子で構成され、前記バイアス磁石の磁気的中心軸に対する径方向に平行な直線の方向に、前記第１磁気抵抗素子、前記第２磁気抵抗素子、前記第３磁気抵抗素子、前記第４磁気抵抗素子の順で配置されて構成されており、
前記第１磁気抵抗素子と前記第３磁気抵抗素子を前記２組のうち一方の組として、前記第２磁気抵抗素子と前記第４磁気抵抗素子を前記２組のうち他方の組とした請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項４】
前記３個以上の磁気抵抗素子が、第１磁気抵抗素子（４０ａ）、第２磁気抵抗素子（４０ｂ）、および第３磁気抵抗素子（４０ｃ）からなる３個の磁気抵抗素子で構成され、前記バイアス磁石の磁気的中心軸に対する径方向に平行な直線の方向に、前記第１磁気抵抗素子、前記第２磁気抵抗素子、前記第３磁気抵抗素子の順で配置されて構成されており、
前記第１磁気抵抗素子と前記第２磁気抵抗素子を前記２組のうち一方の組として、前記第２磁気抵抗素子と前記第３磁気抵抗素子を前記２組のうち他方の組とした請求項１に記載の回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗素子の抵抗値変化を利用して被検出回転体の回転情報を検出する回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気抵抗素子の抵抗値変化を利用して被検出回転体の回転情報を検出する回転検出装置として、例えば特許文献１に記載されている装置が知られている。この回転検出装置は、第１磁気抵抗素子ブリッジと第２磁気抵抗素子ブリッジとが備えられたセンサチップが、被検出回転体であるロータと対向するように配置された構成とされている。第１磁気抵抗素子ブリッジは、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子が直列接続されて構成されている。同様に、第２磁気抵抗素子ブリッジは、第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子が直列接続されて構成されている。そして、この回転検出装置では、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子の中点電位が、第１磁気抵抗素子ブリッジの出力とされ、第１磁気抵抗素子ブリッジに印加される磁気ベクトルの振れ角として感知される。同様に、第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子の中点電位が、第２磁気抵抗素子ブリッジの出力とされ、第２磁気抵抗素子ブリッジに印加される磁気ベクトルの振れ角として感知される。
【０００３】
このセンサチップの近傍には、第１、２磁気抵抗素子ブリッジにバイアス磁界を発生するバイアス磁石が配置されている。また、センサチップと対向するロータには、その外周に歯車状に山部と谷部とが交互に設けられている。ここで、磁性体からなる歯車型のロータが回転すると、バイアス磁石から発生されるバイアス磁界が、ロータの回転に伴って山部に引きずられるかたちでその磁気ベクトルの角度が変化し、ロータの回転方向に振れる。そして、このような磁気ベクトルの振れ角の変化が、第１、２磁気抵抗素子ブリッジを構成する各磁気抵抗素子の出力値の変化、すなわち抵抗値の変化として感知されることで、山部と谷部との位置情報（ロータの回転情報）が検出される。
【０００４】
この回転検出装置では、第１磁気抵抗素子ブリッジに印加される磁気ベクトルの振れ角と第２磁気抵抗素子ブリッジに印加される磁気ベクトルの振れ角との差である差動振れ角に対して演算を行うことでロータの回転角度等の検出がなされる。言い換えると、第１磁気抵抗素子ブリッジの出力と第２磁気抵抗素子ブリッジの出力との差、すなわち第１磁気抵抗素子ブリッジと第２磁気抵抗素子ブリッジとの差動出力（信号）に対して演算を行うことでロータの回転角度等の検出がなされる。より具体的には、この差動出力と所定の閾値電圧との交点でセンサ出力の論理レベルが切り替わることに基づいて、ロータの回転角度等が検出される。
【０００５】
ここで、このような検出方法においては、通常、ロータの実際の回転角度である機械的な回転角度に対する電気的なセンシング処理によって得られる回転角度の差である「機械的−電気的角度差」が生じる。この「機械的−電気的角度差」として、例えば以下のものが知られている。
【０００６】
まず、エアギャップ（磁気抵抗素子とロータとの間の距離）が変動した場合に生じる「機械的−電気的角度差」がある。例えば、エアギャップが小さいほど、第１、２磁気抵抗素子ブリッジに生じる磁気ベクトルの振れ角は大きくなり、差動出力の振幅も大きくなる。このため、差動出力の振幅は、高ギャップの場合よりも低ギャップの場合のほうが大きくなる。そして、この差動出力が閾値電圧と交差する位置も、こうした差動出力自身の波形変化に応じて変化し、この変化が、「機械的−電気的角度差」のばらつきとして現れる。
【０００７】
また、検出対象であるロータの形状、特に山部のエッジ形状が変動した場合に生じる「機械的−電気的角度差」がある。上記したような回転検出装置では、第１、２磁気抵抗素子ブリッジで感知される磁気ベクトルの振れ角が、ロータの山部に引きずられるように変化し、特に山部のエッジ位置に対応するようなかたちで変化する。このため、磁気ベクトルの振れ角、差動出力（信号）およびセンサ出力といった信号波形も、ロータの形状、特に山部のエッジ形状による影響を大きく受ける。
【０００８】
また、環境温度が変動した場合に生じる「機械的−電気的角度差」がある。例えば、温度が低いほど、第１、２磁気抵抗素子ブリッジで感知される抵抗値変化は大きくなり、差動出力の振幅も大きくなる。このため、差動出力の振幅は、高温の場合よりも低温の場合のほうが大きくなる。そして、エアギャップの場合と同様、この差動出力が閾値電圧と交差する位置も、こうした差動出力自身の波形変化に応じて変化し、この変化が、「機械的−電気的角度差」のばらつきとして現れる。
【０００９】
そこで、特許文献１に記載されている装置では、エアギャップが変動した場合であっても同じ歯の角度に対して同等の出力を発生するポイントであるエアギャップ特性最小点を考慮し、このエアギャップ特性最小点における出力値を閾値電圧として設定している。このような設定としているで、この装置では、エアギャップの大小に関わらず同じ歯の角度に対して同等の出力を発生するようにして、エアギャップの変動が生じた場合の「機械的−電気的角度差」が生じ難くなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１１３０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載されている装置では、上記したように、閾値電圧を基準にセンサ出力の論理レベルが切り替わることに基づいてロータの回転情報を検出する。そして、エアギャップの変動による「機械的−電気的角度差」を生じ難くするために、閾値電圧がエアギャップ特性最小点における出力値と一致するように設定されている。ここで、エアギャップ特性最小点はロータの歯の形状や磁気抵抗素子の配置などによって変動するものであるため、この装置では、エアギャップ特性最小点の変動に伴って閾値電圧も変動することとなる。その結果、この装置では、ロータの回転情報（位置情報）を表すセンサ出力も変動することとなる。
【００１２】
このため、特許文献１に記載されている装置では、ロータの歯の検出を表すセンサ出力がなされるタイミングが、ロータの歯の形状や磁気抵抗素子の配置などによって変動する。より具体的には、検出の基準となる軸（以下、検出基準軸という）上にロータの歯（山部）が位置していることを表すセンサ出力がなされるタイミングが、ロータの歯の形状や磁気抵抗素子の配置などによって変動する。このため、この装置では基本的に、実際には検出基準軸上にロータの歯以外の部分（谷部）が位置しているタイミングにおいてロータの歯（山部）が位置していることを表すセンサ出力がなされるなどの「機械的−電気的角度差」が生じる。すなわち、この装置では、検出基準軸上にロータの歯（山部）が位置しているタイミングと、検出基準軸上にロータの歯以外の部分（谷部）が位置しているタイミングとを正確に判別した回転情報検出をすることができない。
【００１３】
さらに、この装置では、上記した「機械的−電気的角度差」のうち、環境温度の変動が生じた場合の「機械的−電気的角度差」に対応することができない。
【００１４】
本発明は上記点に鑑みて、磁気抵抗素子の抵抗値変化を利用して被検出回転体の回転情報を検出する回転検出装置において、エアギャップや環境温度の変動による「機械的−電気的角度差」が生じ難く、検出基準軸上にロータの歯が位置しているタイミングを正確に検出できる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、センサチップ４が、その一面４ａにおいて、少なくとも３個以上の磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄを備える構成とされている。さらに、一方の組を構成する磁気抵抗素子ブリッジは、直線Ｙ３を対称軸として、他方の組を構成する磁気抵抗素子ブリッジに対して対称となる位置に配置されている。さらに、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２との間の距離（β）が、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂ間の距離（α）と等しい構成とされている。ここで、直線Ｙ３は、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線である。また、中点Ｂ１は、一方の組を構成する磁気抵抗素子ブリッジ間を結んだ線分の中点であり、中点Ｂ２は、他方の組を構成する磁気抵抗素子ブリッジ間を結んだ線分の中点である。
【００１６】
このような構成とされていることにより、直線Ｙ３（磁気的中心軸Ｍ）を検出基準軸として、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂを検出することができる。より具体的には、一方の組を構成する磁気抵抗素子ブリッジの出力の差である第１差動出力Ｖ１の最大値に基づいて一方側のエッジ２ａａを検出することができる。また、他方の組を構成する磁気抵抗素子ブリッジの出力の差である第２差動出力Ｖ２の最大値に基づいて他方側のエッジ２ａｂを検出することができる。
【００１７】
ここで、第１、２差動出力Ｖ１、Ｖ２が最大値をとるタイミングは、エアギャップや環境温度が変動しても、ほとんど変動せずほぼ一定である。このため、本発明に係る回転検出装置１によれば、エアギャップの相違もしくは環境温度の相違による「機械的−電気的角度差」が生じ難く、検出基準軸上にロータ２の歯２ａが位置しているタイミングを正確に検出することができる。
【００１８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態における回転検出装置の平面構造を、披検出回転体であるロータとの関係も含めてその概容を模式的に示す平面図である。
【図２】図１中の一点鎖線で囲まれた部分を拡大した図である。
【図３】図１に示す回転検出装置のセンサチップ内部の等価回路を示す回路図である。
【図４】（ａ）〜（ｇ）は、図１に示す回転検出装置によるロータの歯の一方側のエッジの位置検出態様をロータの回転に対応するかたちで示すタイムチャートである。
【図５】（ａ）〜（ｇ）は、図１に示す回転検出装置によるロータの歯の一方側と反対側の他方側のエッジの位置検出態様をロータの回転に対応するかたちで示すタイムチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す回転検出装置によるロータの歯の両エッジの位置検出態様をロータの回転に対応するかたちで示すタイムチャートである。
【図７】図１に示す回転検出装置の４個の磁気抵抗素子ブリッジのうちの２個の磁気抵抗素子ブリッジの位置を変更した場合における図２に相当する図である。
【図８】本発明の第２実施形態における回転検出装置について、第１実施形態における回転検出装置の図１中の一点鎖線で囲まれた部分に相当する部分を拡大して示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態における回転検出装置について、第１実施形態における回転検出装置の図１中の一点鎖線で囲まれた部分に相当する部分を拡大して示す図である。
【図１０】図９に示す回転検出装置の３個の磁気抵抗素子ブリッジのうちの１個の磁気抵抗素子ブリッジの位置を変更した場合において、図９で示す部分に相当する部分を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００２１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る回転検出装置１について図１〜７を参照して説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係る回転検出装置１は、磁性体からなる歯２ａを複数備えるロータ２の歯２ａに向けてバイアス磁界を発生するバイアス磁石３と、４個の磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを備えるセンサチップ４とを有する。図２に示すように、磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ（第１磁気抵抗素子ブリッジ）は、第１磁気抵抗素子４０ａａおよび第２磁気抵抗素子４０ａｂを有する構成とされている。同様に、磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ（第２磁気抵抗素子ブリッジ）は、第３磁気抵抗素子４０ｂａおよび第４磁気抵抗素子４０ｂｂを有する構成とされている。同様に、磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ（第３磁気抵抗素子ブリッジ）は、第５磁気抵抗素子４０ｃａおよび第６磁気抵抗素子４０ｃｂを有する構成とされている。同様に、磁気抵抗素子ブリッジ４０ｄ（第４磁気抵抗素子ブリッジ）は、第７磁気抵抗素子４０ｄａおよび第８磁気抵抗素子４０ｄｂを有する構成とされている。
【００２３】
本実施形態に係る回転検出装置１では、ロータ２の回転に伴うバイアス磁界の磁気ベクトルの変化を各磁気抵抗素子４０ａａ〜４０ｄｂの抵抗値変化として感知してロータ２の回転態様を検出する。本実施形態に係る回転検出装置１は、例えばエンジンのクランク角やカム角を検出するセンサ等として用いられる。
【００２４】
ロータ２は、上記したように、磁性体からなる歯２ａを複数備える構成とされている。本実施形態では一例として、ロータ２全体が磁性体として構成されており、図１に示すように、ロータ２が、その外周に歯車状に山部２ａと谷部２ｂとが交互に設けられた構成とされている。
【００２５】
バイアス磁石３は、ロータ２の歯２ａに向けてバイアス磁界を発生する磁石である。バイアス磁石３は、その長手方向に貫通孔を備える中空円筒状に成型されている。そして、本実施形態では、後述するセンサチップ４を封止したモールド樹脂４ｂが、この貫通孔に挿入されて所定の位置で接着剤等により固定されている。
【００２６】
センサチップ４は、被検出回転体であるロータ２と対向するように配置されている。センサチップ４は、その処理回路とともにモールド樹脂４ｂにて封止されている。具体的には、センサチップ４は、モールド樹脂４ｂ内部で図示しないリードフレームの一端に搭載され、その他端から電源端子Ｔ１、出力端子Ｔ２およびＧＮＤ端子Ｔ３といった各端子Ｔ１〜Ｔ３がそれぞれ外部へと引き出される構造となっている。
【００２７】
センサチップ４は、その一面４ａにおいて、上記した第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄが備えられた構成とされている。図２に示すように、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄは、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに対する径方向に平行な直線Ｘの方向において互いに離されるように、順に配置されている。
【００２８】
ここで、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄのうちの２個ずつを組として、２組の磁気抵抗素子ブリッジの組を構成している。本実施形態では、一方の組（以下、第１組という）を第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂとし、他方の組（以下、第２組という）を第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄとしている。また、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂ間を結んだ線分の中点を中点Ｂ１とし、第２組を構成する第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄ間を結んだ線分の中点を中点Ｂ２とする（図２を参照）。このとき、本実施形態では、磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線Ｙ３がバイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍ上に位置する構成とされている。本実施形態ではさらに、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄが、磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線Ｙ３を対称軸として、線対称となるように配置されている。より具体的には、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂが、直線Ｙ３を対称軸として、第２組を構成する第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄに対して対称となる位置に配置されている。なお、本実施形態では、特に、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄが、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに対する径方向に平行な直線Ｘ上に配置されている。
【００２９】
また、本実施形態では、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２との間の距離（β）が、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂ間の距離（α）と等しい構成とされている。
【００３０】
第１磁気抵抗素子ブリッジ４０ａは、第１磁気抵抗素子４０ａａおよび第２磁気抵抗素子４０ａｂが直列接続されて構成されている。第２磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂは、第３磁気抵抗素子４０ｂａおよび第４磁気抵抗素子４０ｂｂが直列接続されて構成されている。第３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃは、第５磁気抵抗素子４０ｃａおよび第６磁気抵抗素子４０ｃｂが直列接続されて構成されている。第４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｄは、第７磁気抵抗素子４０ｄａおよび第８磁気抵抗素子４０ｄｂが直列接続されて構成されている。これら第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄは、被検出回転体であるロータ２と対向するようにセンサチップ４の一面４ａに配置されている。
【００３１】
第１磁気抵抗素子ブリッジ４０ａを構成する第１、２磁気抵抗素子４０ａａ、４０ａｂは、互いに「ハの字」状となるように配置されている。より具体的には、ハの字の中心線に対して、第１磁気抵抗素子４０ａａが時計回りに４５°の角度をなすように配置されており、第２磁気抵抗素子４０ａｂが反時計回りに４５°の角度をなすように配置されている。同様に、第２〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ〜４０ｄを構成する第３〜８磁気抵抗素子４０ｂａ〜４０ｄｂも、それぞれ、互いに「ハの字」状になるように配置されている。
【００３２】
本実施形態に係る回転検出装置１では、磁性体からなる歯２ａを複数備えるロータ２が回転すると、歯（山部）２ａと歯以外の部分（谷部）２ｂとが、センサチップ４の近傍を通過し、バイアス磁石３に接近する。そして、バイアス磁石３が発生するバイアス磁界は、ロータ２の回転に伴って山部２ａに引きずられるようにその磁気ベクトルの角度が変化する。このように、ロータ２が回転し、センサチップ４の近傍を通過するロータ２の部位が山部２ａから谷部２ｂへ、また谷部２ｂから山部２ａへと推移することに伴って、磁気ベクトルの振れ角は変化する。そして、本実施形態では、このような磁気ベクトルの変化が第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄを構成する各磁気抵抗素子４０ａａ〜４０ｄｂの抵抗値変化として感知されることで、山部２ａと谷部２ｂとの位置情報（ロータ２の回転情報）が検出される。
【００３３】
次に、センサチップ４の電気的な構成について、図３に示す等価回路を参照して説明する。図３に示すように、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄは、それぞれ、磁気抵抗素子４０ａａ〜４０ｄｂが２個ずつ直列接続されたハーフブリッジとして構成されている。
【００３４】
本実施形態では、第１磁気抵抗素子４０ａａおよび第２磁気抵抗素子４０ａｂの中点電位Ｖａが第１磁気抵抗素子ブリッジ４０ａの出力とされる。また、第３磁気抵抗素子４０ｂａおよび第４磁気抵抗素子４０ｂｂの中点電位Ｖｂが第２磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂの出力とされる。
【００３５】
第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂの出力はそれぞれ第１差動増幅器４１に入力され、中点電位Ｖａと中点電位Ｖｂとの差動出力である第１差動出力Ｖ１（信号Ａ１）がさらに第１比較器４２に入力される。ここで、第１比較器４２は、所定の第１閾値電圧Ｖｔｈ１に基づいて第１差動出力Ｖ１を２値化された信号（パルス信号）として出力する２値化処理を行う部分である。本実施形態では、この第１比較器４２により第１差動出力Ｖ１が第１閾値電圧Ｖｔｈ１と比較されて、第１差動出力Ｖ１の２値化出力（信号Ｂ１）が得られる。
【００３６】
本実施形態では、図３に示すように、第１差動出力Ｖ１の処理回路としてさらに、ロータ２の各歯２ａの一方側のエッジ（図２の符号２ａａ）を検出するための一方側エッジ検出回路が備えられている。この一方側エッジ検出回路は、第１差動出力Ｖ１の出力の最大値を検出する回路として構成されており、微分回路やカウンター回路などを有する構成とされる。ここでは一例として、一方側エッジ検出回路が微分回路４３を有する構成とされている。微分回路４３は、例えば、コンデンサ４３ａと分岐抵抗４３ｂとを有する構成とされる周知の回路である。
【００３７】
本実施形態では、この微分回路４３から第１差動出力Ｖ１の微分出力（信号Ｃ１）が得られる。そして、この第１差動出力Ｖ１の微分出力は、さらに第２比較器４４に入力される。この第２比較器４４は、第１差動出力Ｖ１の微分出力のゼロクロス点に設定された第２閾値電圧Ｖｔｈ２に基づいて第１差動出力Ｖ１の微分出力の２値化処理を行う部分である。なお、本実施形態における第２比較器４４は、第１比較器４２に対して、その反転入力端子および非反転入力端子の設定が互いに逆となっている。本実施形態では、第１比較器４２から出力される２値化出力（信号Ｂ１）と、第２比較器４４から出力される２値化出力（信号Ｄ１）とが、これら２つの信号の論理積をとる論理積（ＡＮＤ）回路４５に入力され、その論理積出力（信号Ｅ１）が得られる。
【００３８】
以上、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂに係る処理回路の構成について説明したが、第２組を構成する第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄに係る処理回路の構成についても同様である。
【００３９】
すなわち、第５磁気抵抗素子４０ｃａおよび第６磁気抵抗素子４０ｃｂの中点電位Ｖｃが第３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃの出力とされ、第７磁気抵抗素子４０ｄａおよび第８磁気抵抗素子４０ｄｂの中点電位Ｖｄが第４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｄの出力とされる。
【００４０】
第２組を構成する第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄの出力はそれぞれ第２差動増幅器４６に入力され、中点電位Ｖｃと中点電位Ｖｄとの差動出力である第２差動出力Ｖ２（信号Ａ２）がさらに第３比較器４７に入力される。ここで、第３比較器４７は、所定の第３閾値電圧Ｖｔｈ３に基づいて第２差動出力Ｖ２を２値化された信号（パルス信号）として出力する２値化処理を行う部分である。本実施形態では、この第３比較器４７により第２差動出力Ｖ２が第３閾値電圧Ｖｔｈ３と比較されて、第２差動出力Ｖ２の２値化出力（信号Ｂ２）が得られる。なお、本実施形態では、第３閾値電圧Ｖｔｈ３が第１閾値電圧Ｖｔｈ１と同じ値に設定されている。
【００４１】
本実施形態では、図３に示すように、第２差動出力Ｖ２の処理回路としてさらに、ロータ２の各歯２ａの一方と反対側の他方側のエッジ（図２の符号２ａｂ）を検出するための他方側エッジ検出回路が備えられている。この他方側エッジ検出回路は、第２差動出力Ｖ２の出力の最大値を検出する回路として構成されており、上記の一方側エッジ検出回路の場合と同様、微分回路やカウンター回路などを有する構成とされる。ここでは一例として、他方側エッジ検出回路が微分回路４３を有する構成とされている。
【００４２】
本実施形態では、この微分回路４３から第２差動出力Ｖ２の微分出力（信号Ｃ２）が得られる。そして、この第２差動出力Ｖ２の微分出力は、さらに第４比較器４８に入力される。この第４比較器４８は、第２差動出力Ｖ２の微分出力のゼロクロス点に設定された第４閾値電圧Ｖｔｈ４に基づいて第２差動出力Ｖ２の微分出力の２値化処理を行う部分である。本実施形態では、第３比較器４７から出力される２値化出力（信号Ｂ２）と、第４比較器４８から出力される２値化出力（信号Ｄ２）とが、これら２つの信号の論理積をとる論理積（ＡＮＤ）回路４９に入力され、その論理積出力（信号Ｅ２）が得られる。なお、本実施形態における第４比較器４８は、第３比較器４７に対して、その反転入力端子および非反転入力端子の設定が互いに逆となっている。また、本実施形態では、第４閾値電圧Ｖｔｈ４が第２閾値電圧Ｖｔｈ２と同じ値に設定されている。
【００４３】
本実施形態では、上記の処理により２つの論理積出力（信号Ｅ１、Ｅ２）がそれぞれ得られる。そして、詳細は後述するが、一方側エッジ検出回路により得られた論理積出力である信号Ｅ１に基づいてロータ２の歯２ａの一方側のエッジ２ａａを検出する。また、他方側エッジ検出回路により得られた論理積出力である信号Ｅ２に基づいてロータ２の歯２ａの他方側のエッジ２ａｂを検出する。
【００４４】
図４〜６は、このような処理回路を備える回転検出装置１におけるロータ２の回転検出態様をロータ２の回転に伴うタイムチャートとして示した図である。このうち、図４（ａ）、図５（ａ）、および図６（ａ）は、便宜上、ロータ２の形状を直線的に示し、図４（ｂ）〜（ｇ）、図５（ｂ）〜（ｇ）、および図６（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ、ロータ２の回転に伴って図３に示す処理回路中で処理される信号の推移を示している。
【００４５】
まず、第１差動出力Ｖ１の処理回路について、図４に基づいて説明する。図４（ｂ）は、第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂのそれぞれの出力（中点電位Ｖａ、Ｖｂ）の変化の推移を示したものであり、図４（ｃ）は、中点電位Ｖａ、Ｖｂの差動出力である第１差動出力Ｖ１（信号Ａ１）の変化の推移を示したものである。
【００４６】
図４（ｃ）に示すように、第１差動出力Ｖ１の変化は、同図中で実線にて示される態様で、擬似正弦波形状をもって推移する。そして、本実施形態では、このように出力される第１差動出力Ｖ１に対し、それぞれ、同図中に一点鎖線で示す所定の閾値電圧Ｖｔｈ１との比較のもとに、第１比較器４２にて２値化処理がなされる。
【００４７】
そしてその結果、図４（ｄ）に示す態様で、第１差動出力Ｖ１と第１閾値電圧Ｖｔｈ１とが交差する点ａおよび点ｂを境に論理レベルが反転するパルス状の２値化出力（信号Ｂ１）が得られるようになる。ここで、第１閾値電圧Ｖｔｈ１は、この閾値電圧に基づいて論理Ｈ（ハイ）レベルとなるロータ２の回転角度の範囲において、第１差動出力Ｖ１が最大値をとるような値に設定されている。
【００４８】
一方、図４（ｅ）は、第１差動出力Ｖ１（信号Ａ１）が微分回路４３によって微分処理された微分出力（信号Ｃ１）の推移を示したものである。この微分出力（信号Ｃ１）は、同図中に実線で示すように、第１差動出力Ｖ１の最大値となるタイミング（同図中のｔ５）で、いわゆるゼロクロスする態様で推移する。そして、このように出力される微分出力（信号Ｃ１）は、このゼロクロス点（同図中の符号ｅ）に対応した同図中に一点鎖線で示す第２閾値電圧Ｖｔｈ２との比較のもとに、第２比較器４４にて２値化処理がなされる。
【００４９】
そして、この２値化処理の結果、図４（ｆ）に示すように、信号Ｃ１の２値化出力（信号Ｄ１）は、信号Ｃ１と閾値電圧Ｖｔｈ２とが交差する点ｅを境に論理レベルが反転するパルス信号を含むかたちで、閾値電圧Ｖｔｈ２のもとに２値化（パルス化）される。また、第２比較器４４は、上記のように、第１比較器４２とはその反転入力端子および非反転入力端子が逆に設定されている。よって、信号Ｄ１は、図４（ｆ）に示すように、信号Ｃ１が第２閾値電圧Ｖｔｈ２を超えている期間、論理Ｌ（ロー）レベルとなり、逆に、信号Ｃ１が第２閾値電圧Ｖｔｈ２を満たさない期間、論理Ｈ（ハイ）レベルとなる。
【００５０】
このとき、点ｅを境に論理レベルが反転するパルスの立ち上がりエッジは、ロータ２の歯２ａの一方側のエッジ２ａａの位置を示すようになる。以下、このことについて説明する。点ｅ、すなわち第１差動出力Ｖ１（信号Ａ１）が最大値をとるタイミング（図４中ののｔ５）においては、ロータ２と第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂとが図４（ａ）に示すような位置関係となる。すなわち、点ｅ（ｔ５）のタイミングにおいては、ロータ２の歯２ａの一方側のエッジ２ａａが、磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線Ｙ３上に位置している。本実施形態では、この直線Ｙ３を検出基準軸として、信号Ｄ１の立ち上がりエッジがロータ２の歯２ａの一方側のエッジ２ａａの位置に同期する。なお、本実施形態では、検出基準軸Ｙ３が磁気的中心軸Ｍと同一となっている。
【００５１】
その後、こうして２値化された信号Ｄ１と第１比較器４２を通じて２値化された信号Ｂ１との論理積が、論理積（ＡＮＤ）回路４５を通じてとられる。これにより、図４（ｇ）に示すように、点ｅを境に論理レベルが反転するパルスと同様、その立ち上がりエッジがロータ２の歯２ａの一方側のエッジ２ａａの位置に同期する論理積出力（信号Ｅ１）が得られる。そして、この論理積出力（信号Ｅ１）は後述する両エッジ検出部１００に入力される。
【００５２】
次に、第２差動出力Ｖ２の処理回路について、図５に基づいて説明する。第２差動出力Ｖ２の処理回路では、上記したように、第１差動出力Ｖ１の処理回路の場合と同様の処理がなされるため、第２差動出力Ｖ２の処理回路についても同様の出力が得られる。従って、第２差動出力Ｖ２の処理回路においても基本的には第１差動出力Ｖ１の場合と同波形のタイムチャートとなる。図５に示すように、第２差動出力Ｖ２の処理回路では、第１差動出力Ｖ１の場合と同波形であるが、第１差動出力Ｖ１の処理回路におけるタイムチャートに対して一定時間だけ位相がずれたタイムチャートとなっている。
【００５３】
第１差動出力Ｖ１の処理回路における信号Ｃ１、Ｄ１の場合と同様に、第２差動出力Ｖ２の処理回路においても、第３比較器４７の２値化処理により、図５（ｅ）に示すような微分出力（信号Ｃ２）が得られる。そして、この微分出力（信号Ｃ２）は、同図中に一点鎖線で示すこのゼロクロス点ｆに対応した第４閾値電圧Ｖｔｈ４との比較のもとに、第４比較器４８にて２値化処理がなされる。
【００５４】
そして、この２値化処理の結果、図５（ｆ）に示すように、信号Ｃ２の２値化出力（信号Ｄ２）は、信号Ｃ２と閾値電圧Ｖｔｈ４とが交差する点ｆを境に論理レベルが反転するパルス信号を含むかたちで、閾値電圧Ｖｔｈ４のもとに２値化（パルス化）される。
【００５５】
このとき、点ｆを境に論理レベルが反転するパルスの立ち上がりエッジは、ロータ２の歯２ａの他方側のエッジ２ａｂの位置を示すようになる。以下、このことについて説明する。点ｆ、すなわち第２差動出力Ｖ２（信号Ａ２）が最大値をとるタイミング（図５中のｔ６）においては、ロータ２の歯２ａと第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄとが図５（ａ）に示すような位置関係となる。すなわち、点ｆ（ｔ６）のタイミングにおいては、ロータ２の歯２ａの他方側のエッジ２ａｂが、検出基準軸Ｙ３上に位置している。このため、信号Ｄ２の立ち上がりエッジがロータ２の歯２ａの他方側のエッジ２ａｂの位置に同期することとなる。
【００５６】
その後、こうして２値化された信号Ｄ２と第３比較器４７を通じて２値化された信号Ｂ２との論理積が、論理積（ＡＮＤ）回路４９を通じてとられる。これにより、図５（ｇ）に示すように、点ｆを境に論理レベルが反転するパルスと同様、その立ち上がりエッジがロータ２の歯２ａの他方側のエッジ２ａｂの位置に同期する論理積出力（信号Ｅ２）が得られる。そして、この論理積出力（信号Ｅ２）は、論理積出力（信号Ｅ１）と同様、後述する両エッジ検出部１００に入力される。
【００５７】
上記の処理により出力された２つの論理積出力（信号Ｅ１、Ｅ２）は、上記したように、それぞれ、両エッジ検出部１００に入力される。両エッジ検出部１００は、信号Ｅ１、Ｅ２に基づいて、ロータ２の歯２ａの一方側のエッジ２ａａおよび他方側のエッジ２ａｂを検出するための回路等である。例えば本実施形態では、両エッジ検出部１００が、信号Ｅ１、Ｅ２のそれぞれの立ち上がりにより論理レベルが入れ替わる信号Ｆを出力する構成とされている（図６（ｄ）を参照）。よって、本実施形態では、この両エッジ検出部１００を通じて、信号Ｅ１、Ｅ２のそれぞれの立ち上がりにより論理レベルが入れ替わる信号Ｆが得られる。
【００５８】
本実施形態では、こうして最終的に得られる本回転検出装置１としてのセンサ出力（信号Ｆ）が、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂが通過する毎にこれと同期して論理レベルが入れ替わり、いわば両エッジ通過情報を示すパルス信号となる。
【００５９】
以上、本実施形態に係る回転検出装置１の構成について説明した。次に、本実施形態に係る回転検出装置１の作用および効果について説明する。
【００６０】
上記で説明したように、本実施形態に係る回転検出装置１では、センサチップ４が、その一面４ａにおいて、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄを備える構成とされている。第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄは、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに対する径方向に平行な直線Ｘの方向において互いに離されるように、順に配置されている。本実施形態ではさらに、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂが、直線Ｙ３を対称軸として、第２組を構成する第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄに対して対称となる位置に配置されている。本実施形態では、特に、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄが、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに対する径方向に平行な直線Ｘ上に配置されている。また、本実施形態では、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線（Ｙ１）と中点Ｂ２を通る直線（Ｙ２）との間の距離（β）が、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂ間の距離（α）と等しい構成とされている。ここで、直線Ｙ３は、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線である。また、中点Ｂ１は、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂ間を結んだ線分の中点であり、中点Ｂ２は、第２組を構成する第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄ間を結んだ線分の中点である。
【００６１】
このような構成とされていることにより、本実施形態では、直線Ｙ３（磁気的中心軸Ｍ）を検出基準軸として、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂを検出することができる。より具体的には、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂの出力の差である第１差動出力Ｖ１の最大値に基づいて一方側のエッジ２ａａを検出することができる。また、第２組を構成する第３、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄの出力の差である第２差動出力Ｖ２の最大値に基づいて他方側のエッジ２ａｂを検出することができる。
【００６２】
ここで、第１、２差動出力Ｖ１、Ｖ２が最大値をとるタイミング（図６のｔ５、ｔ６）は、エアギャップや環境温度が変動しても、ほとんど変動せずほぼ一定である。このため、本実施形態に係る回転検出装置１によれば、エアギャップの相違もしくは環境温度の相違による「機械的−電気的角度差」が生じ難く、検出基準軸上にロータ２の歯２ａが位置しているタイミングを正確に検出することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、上記したように第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄの全てが直線Ｘ上に配置されていることにより、検出基準軸が直線Ｙ３（磁気的中心軸Ｍ）と一致することとなっている。第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄのうち一個でも直線Ｘ上以外の位置に配置されている場合には、検出基準軸が直線Ｙ３と一致しない。すなわち、この場合には、各差動出力Ｖ１、Ｖ２が最大値をとるタイミングにおけるロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂの位置が、直線Ｙからずれてしまうこととなる。しかしながら、この場合でも、第１組を構成する磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂが、直線Ｙ３を対称軸として、第２組を構成する磁気抵抗素子ブリッジ４０ｃ、４０ｄに対して対称となる位置に配置されてさえいれば、両エッジ２ａａ、２ａｂを検出できる。
【００６４】
すなわち、例えば図７に示すように、第２、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｃを磁気的中心軸Ｍの方向にずらした配置とした場合でも、直線Ｙ３とは別の軸を検出基準軸として、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂを検出することができる。この場合も、上記したように第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄが対称位置に配置されているため、第１差動出力Ｖ１の波形と第２差動出力Ｖ２の波形は、ずらす前の場合と同様、互いに同形であり、かつ、同じ位相差となる。よって、この場合でも、第１差動出力Ｖ１が最大値をとるタイミングから第２差動出力Ｖ２が最大値をとるタイミングまでの時間は、ずらす前の場合と同一となる。このため、第２、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｃを上記のようにずらした場合でも、検出基準軸は直線Ｙ３と一致しないものの、別の検出基準軸を基準として両エッジ２ａａ、２ａｂを検出することができるということである。
【００６５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図８を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄの配置を変更したものである。本実施形態では、第１、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｃを第１組とし、第２、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｄを第２組としている。そして、本実施形態では、第１組を構成する第１、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｃの出力の差を第１差動出力Ｖ１とし、第２組を構成する第２、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｄの出力の差を第２差動出力Ｖ２としている。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６６】
本実施形態では、第１組を構成する第１、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｃ間を結んだ線分の中点を中点Ｂ１とし、第２組を構成する第２、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｄ間を結んだ線分の中点を中点Ｂ２とする（図８を参照）。本実施形態では、このように中点Ｂ１、Ｂ２をとったとき、第１実施形態と同様、磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線Ｙ３が磁気的中心軸Ｍ上に位置する構成とされている。また、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄが、磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線Ｙ３を対称軸として、線対称となるように配置されている。より具体的には、第１実施形態とは異なり、第１組を構成する第１、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｃが、直線Ｙ３を対称軸として、第２組を構成する第２、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｄに対して対称となる位置に配置されている。また、第１実施形態と同様、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄが、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに対する径方向に平行な直線Ｘ上に配置されている。また、第１実施形態と同様、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２との間の距離（β）が、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂ間の距離（α）と等しい構成とされている。
【００６７】
このような構成とされていることにより、本実施形態においても、第１組を構成する磁気抵抗素子ブリッジの出力である第１差動出力Ｖ１が最大値をとるタイミングにおいて、ロータ２の歯２ａの一方側のエッジ２ａａが直線Ｙ３上に位置する。また、第２組を構成する磁気抵抗素子ブリッジの出力である第２差動出力Ｖ２が最大値をとるタイミングにおいて、他方側のエッジ２ａｂが直線Ｙ３上に位置する。
【００６８】
このため、本実施形態においても、この直線Ｙ３（磁気的中心軸Ｍ）を検出基準軸として、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂを検出することができる。より具体的には、第１組を構成する第１、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｃの出力の差である第１差動出力Ｖ１の最大値に基づいて一方側のエッジ２ａａを検出することができる。また、第２組を構成する第２、４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｄの出力の差である第２差動出力Ｖ２の最大値に基づいて他方側のエッジ２ａｂを検出することができる。
【００６９】
そして、本実施形態に係る回転検出装置１によれば、第１実施形態と同様、エアギャップの相違もしくは環境温度の相違による「機械的−電気的角度差」が生じ難く、検出基準軸上にロータ２の歯２ａが位置しているタイミングを正確に検出することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図９を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、第４磁気抵抗素子ブリッジ４０ｄを削除して、第１〜３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｃの配置を変更したものである。本実施形態では、第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂを第１組とし、第２、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｃを第２組としている。このように、本実施形態では、第１組と第２組とで共通の磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂをとることとしている。そして、本実施形態では、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂの出力の差を第１差動出力Ｖ１とし、第２組を構成する第２、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｃの出力の差を第２差動出力Ｖ２としている。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７１】
本実施形態では、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂ間を結んだ線分の中点を中点Ｂ１とし、第２組を構成する第２、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｃ間を結んだ線分の中点を中点Ｂ２とする（図９を参照）。本実施形態では、このように中点Ｂ１、Ｂ２をとったとき、第１実施形態と同様、磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線Ｙ３が磁気的中心軸Ｍ上に位置する構成とされている。また、第１〜３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｃが、磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２とから等しい距離にある点を結んだ直線Ｙ３を対称軸として、線対称となるように配置されている。より具体的には、第１実施形態とは異なり、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂが、直線Ｙ３を対称軸として、第２組を構成する第２、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｃに対して対称となる位置に配置されている。また、第１実施形態と同様、第１〜３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｃが、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに対する径方向に平行な直線Ｘ上に配置されている。また、第１実施形態と同様、バイアス磁石３の磁気的中心軸Ｍに平行な直線のうち中点Ｂ１を通る直線Ｙ１と中点Ｂ２を通る直線Ｙ２との間の距離（β）が、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂ間の距離（α）と等しい構成とされている。
【００７２】
このような構成とされていることにより、本実施形態においても、第１組を構成する磁気抵抗素子ブリッジの出力である第１差動出力Ｖ１が最大値をとるタイミングにおいて、ロータ２の歯２ａの一方側のエッジ２ａａが直線Ｙ３上に位置する。また、第２組を構成する磁気抵抗素子ブリッジの出力である第２差動出力Ｖ２が最大値をとるタイミングにおいて、他方側のエッジ２ａｂが直線Ｙ３上に位置する。
【００７３】
このため、本実施形態においても、この直線Ｙ３（磁気的中心軸Ｍ）を検出基準軸として、ロータ２の歯２ａの両エッジ２ａａ、２ａｂを検出することができる。より具体的には、第１組を構成する第１、２磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ、４０ｂの出力の差である第１差動出力Ｖ１の最大値に基づいて一方側のエッジ２ａａを検出することができる。また、第２組を構成する第２、３磁気抵抗素子ブリッジ４０ｂ、４０ｃの出力の差である第２差動出力Ｖ２の最大値に基づいて他方側のエッジ２ａｂを検出することができる。
【００７４】
そして、本実施形態に係る回転検出装置１によれば、第１実施形態の場合よりも少ない３個の磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｃを設けるだけで、第１実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、３個の磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｃを設けるだけで、エアギャップの相違もしくは環境温度の相違による「機械的−電気的角度差」が生じ難く、検出基準軸上にロータ２の歯２ａが位置しているタイミングを正確に検出することができる。
【００７５】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００７６】
上記第１実施形態にて説明したことから明らかなように、本発明に係る回転検出装置１において、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄの全てが直線Ｘ上に配置されていることは必須要件とはならない。よって、上記第２、３実施形態において、第１〜４磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｄのうち一部が直線Ｘ上以外の位置に配置されている構成としてもよい。例えば、上記第３実施形態において、第１〜３磁気抵抗素子ブリッジ４０ａ〜４０ｃを図１０に示すような配置としてもよい。この場合でも、検出基準軸は直線Ｙ３と一致しないものの、別の検出基準軸を基準として両エッジ２ａａ、２ａｂを検出することができる。
【００７７】
また、本発明では、磁気センサ４によりロータ２の回転に連動して回転させられるロータ２の歯２ａの通過を検出できれば良い。このため、ロータ２としては、外周面が磁性体からなる歯２ａの部分と歯２ａの間に位置する部分が交互に繰り返される磁気抵抗の異なる構造であれば良い。つまり、ロータ２としては、外縁部が凹凸とされることで外周面が磁性体となる凸部と非磁性体となる空間で構成されたもののみでなく、外周面が磁性体となる部分と非磁性体となる絶縁体で構成されたロータ等も含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
２      ロータ
２ａ    歯
２ａａ  一方側のエッジ
２ａｂ  他方側のエッジ
３      バイアス磁石
４      センサチップ
４０ａ  第１磁気抵抗素子ブリッジ
４０ｂ  第２磁気抵抗素子ブリッジ
４０ｃ  第３磁気抵抗素子ブリッジ
４０ｄ  第４磁気抵抗素子ブリッジ
【図１】
2015059859.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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