特許 7407041 磁気センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-20

(45)【発行日】2023-12-28

(54)【発明の名称】磁気センサ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/16 20060101AFI20231221BHJP

   G01R 33/09 20060101ALI20231221BHJP

   G01R 33/02 20060101ALI20231221BHJP

   G01B 7/30 20060101ALI20231221BHJP

【ＦＩ】

G01D5/16 E

G01R33/09

G01R33/02 N

G01B7/30 H

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020052320

(22)【出願日】2020-03-24

(65)【公開番号】P2021152457

(43)【公開日】2021-09-30

【審査請求日】2022-08-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】山口 達之

(72)【発明者】

【氏名】北田 和寛

【審査官】菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１８０００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１０１９３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ５／１６

Ｇ０１Ｒ ３３／０２

Ｇ０１Ｒ ３３／０９

Ｇ０１Ｂ ７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサエレメントを交互に折り返すことにより形成された複数の磁気抵抗素子がブリッジ状に組まれ、前記磁気抵抗素子の第１群で検出した磁界に応じた第１検出信号を出力する第１ブリッジ回路と、
前記センサエレメントを交互に折り返すことにより形成された複数の磁気抵抗素子がブリッジ状に組まれ、前記磁気抵抗素子の第２群で検出した磁界に応じた第２検出信号を、前記第１検出信号に対して正余弦の関係を有する波形で出力する第２ブリッジ回路とを備えた磁気センサであって、
前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路は、基板上に設けられ、
前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路の前記センサエレメントは、前記複数の磁気抵抗素子からなるパターンの中心であるエレメント中心回りにおいて非全周で配置されており、
前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路の複数の磁気抵抗素子の各々は、前記エレメント中心の周囲に位置付けられた端部を有し、
前記磁気センサは、半円状に形成される前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路からなるパターンの直径部分が前記基板の一辺に平行となるように設けられているとともに、前記基板の検出対象に最も近い検出縁部と前記エレメント中心との間に空きスペースが延びて前記検出対象への前記エレメント中心の接近を許容するように配置されている、磁気センサ。

【請求項2】

前記第１ブリッジ回路の前記センサエレメントと、前記第２ブリッジ回路の前記センサエレメントとは、前記エレメント中心回りにおいて交互に配置されている
請求項１に記載の磁気センサ。

【請求項3】

前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路の前記センサエレメントは、前記エレメント中心回りにおいて半円状に配置されている
請求項１又は２に記載の磁気センサ。

【請求項4】

前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路の前記センサエレメントは、コモンセントロイドとなる配置パターンによって配列されている
請求項１～３のうちいずれか一項に記載の磁気センサ。

【請求項5】

センサエレメントを交互に折り返すことにより形成された複数の磁気抵抗素子がブリッジ状に組まれ、前記磁気抵抗素子の第１群で検出した磁界に応じた第１検出信号を出力する第１ブリッジ回路と、
前記センサエレメントを交互に折り返すことにより形成された複数の磁気抵抗素子がブリッジ状に組まれ、前記磁気抵抗素子の第２群で検出した磁界に応じた第２検出信号を、前記第１検出信号に対して正余弦の関係を有する波形で出力する第２ブリッジ回路とを備え、
前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路の前記センサエレメントが、前記複数の磁気抵抗素子からなるパターンの中心であるエレメント中心回りにおいて非全周で配置されているセンサを２つ用いて構成された磁気センサであって、
一方の前記センサは、前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路を備えた第１ブリッジ対を備え、
他方の前記センサは、前記第１ブリッジ対と同様の構成をとり、自身のエレメント中心を前記第１ブリッジ対のエレメント中心と向き合うように配置された第２ブリッジ対を備え、
前記一方のセンサの前記第１ブリッジ対及び前記他方のセンサの前記第２ブリッジ対において、各センサにおける前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路の前記センサエレメントは、略三角形状をなす各センサエレメントが自身のエレメント中心回りに沿って周方向に等間隔で並ぶように半円状に配置されており、
前記各センサエレメントを半円状に配置した前記第１ブリッジ対及び前記第２ブリッジ対のそれぞれの直径部分は、各センサの周方向両端に配置された両センサエレメントの略三角形状の一辺によって構成され、
半円状に形成される前記第１ブリッジ対及び前記第２ブリッジ対の直径部分が、互いに平行となるように対向して設けられている、磁気センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁界を検出する磁気センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の位置検出装置として、４つの磁気抵抗素子をブリッジ状に組み合わせた磁気センサを用いた回転検出装置が周知である（特許文献１等参照）。この磁気センサでは、磁気抵抗素子に付与された磁界に応じて抵抗値が変化し、その検出磁界に基づく検出信号を出力する。このような磁気センサは、例えば被検出体の２位置（オン位置、オフ位置）の切り替わりや、被検出体の位置をリニアに検出する場合に使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－０２７４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような磁気センサを用いた位置検出装置では、検出精度を一層よくしたいニーズが高い。
本発明の目的は、位置検出の精度向上を可能にした磁気センサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記問題点を解決する磁気センサは、センサエレメントを交互に折り返すことにより形成された複数の磁気抵抗素子がブリッジ状に組まれ、前記磁気抵抗素子の第１群で検出した磁界に応じた第１検出信号を出力する第１ブリッジ回路と、前記センサエレメントを交互に折り返すことにより形成された複数の磁気抵抗素子がブリッジ状に組まれ、前記磁気抵抗素子の第２群で検出した磁界に応じた第２検出信号を、前記第１検出信号に対して正余弦の関係を有する波形で出力する第２ブリッジ回路とを備え、前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路の前記センサエレメントは、エレメント中心回りにおいて非全周で配置されている。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、位置検出の精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態の位置検出装置の構成図。

【図2】磁気センサの回路図。

【図3】磁気センサのセンサエレメントのレイアウト図。

【図4】位置検出装置の電気ブロック図。

【図5】従来の位置付けの磁気センサの構成図。

【図6】第２実施形態の磁気センサのセンサエレメントのレイアウト図。

【図7】第３実施形態の磁気センサのセンサエレメントのレイアウト図。

【図8】位置検出装置の構成図。

【図9】別例の磁気センサのセンサエレメントのレイアウト図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（第１実施形態）
以下、磁気センサの第１実施形態を図１～図５に従って説明する。
図１に示すように、位置検出装置１は、回転する被検出体２の位置（回転位置）を検出する回転検出装置３である。この回転検出装置３は、被検出体２と一体回転するように設けられた磁石４と、基板５に設けられたセンサＩＣ６とを備える。センサＩＣ６は、磁石４から付与される磁界を検出する磁気センサ７を備える。磁石４は、例えば円板形状をなし、被検出体２と同一軸心上に配置されている。磁石４は、周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に入れ替わるように磁極が配列されている。被検出体２は、円環状の磁石４の孔８に一体回転可能に挿通固定されている。

【0009】

磁気センサ７は、被検出体２の径方向の外側に配置されている。このように、磁気センサ７は、磁石４（磁石４の外周面）の横、すなわち磁石４に対して横置き配置されている。被検出体２及び磁石４が軸Ｌ１回りに回転すると、磁石４から磁気センサ７に付与される磁界方向（磁界の向き）が変化する。磁気センサ７は、磁石４から付与される磁界に対し、磁界方向の変化を検出し、検出した磁界方向に応じた検出信号Ｓａを出力する。

【0010】

磁気センサ７は、磁気抵抗素子Ｒｍをフルブリッジ状に組んだブリッジ回路１１を複数有するブリッジ対１０を備える。本例の場合、ブリッジ対１０は、第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂの計２組のブリッジ回路１１を備える。第１ブリッジ回路１１ａの出力と第２ブリッジ回路１１ｂは、出力が正余弦の関係を有する検出信号Ｓａを各々出力する。

【0011】

図２に示すように、第１ブリッジ回路１１ａは、第１磁気抵抗素子Ｒ１、第２磁気抵抗素子Ｒ２、第３磁気抵抗素子Ｒ３及び第４磁気抵抗素子Ｒ４の４素子がフルブリッジ状に組まれている。第２ブリッジ回路１１ｂは、第５磁気抵抗素子Ｒ５、第６磁気抵抗素子Ｒ６、第７磁気抵抗素子Ｒ７及び第８磁気抵抗素子Ｒ８の４素子がフルブリッジ状に組まれている。第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂは、位相が４５度ずれるように配置されている。なお、第１磁気抵抗素子Ｒ１、第２磁気抵抗素子Ｒ２、第３磁気抵抗素子Ｒ３及び第４磁気抵抗素子Ｒ４が磁気抵抗素子Ｒｍの第１群を構成する。また、第５磁気抵抗素子Ｒ５、第６磁気抵抗素子Ｒ６、第７磁気抵抗素子Ｒ７及び第８磁気抵抗素子Ｒ８が磁気抵抗素子Ｒｍの第２群を構成する。

【0012】

第１ブリッジ回路１１ａは、第１磁気抵抗素子Ｒ１及び第３磁気抵抗素子Ｒ３の中点１４が電源Ｖccの端子１５に接続され、第２磁気抵抗素子Ｒ２及び第４磁気抵抗素子Ｒ４の中点１６が接地の端子１７に接続されている。第１磁気抵抗素子Ｒ１及び第２磁気抵抗素子Ｒ２の中点１８は、第１ブリッジ回路１１ａにおける磁界検出の＋側出力を取り出す第１プラス側出力端子１９に接続されている。第３磁気抵抗素子Ｒ３及び第４磁気抵抗素子Ｒ４の中点２０は、第１ブリッジ回路１１ａにおける磁界検出の－側出力を取り出す第１マイナス側出力端子２１に接続されている。第１ブリッジ回路１１ａは、第１プラス側出力端子１９及び第１マイナス側出力端子２１の間の電位差を、検出磁界に応じた検出信号Ｓａ（本例は、第１検出信号Ｓa1）として出力する。

【0013】

第２ブリッジ回路１１ｂは、第５磁気抵抗素子Ｒ５及び第７磁気抵抗素子Ｒ７の中点２４が電源Ｖccの端子１５に接続され、第６磁気抵抗素子Ｒ６及び第８磁気抵抗素子Ｒ８の中点２５が接地の端子１７に接続されている。第５磁気抵抗素子Ｒ５及び第６磁気抵抗素子Ｒ６の中点２６は、第２ブリッジ回路１１ｂにおける磁界検出の＋側出力を取り出す第２プラス側出力端子２７に接続されている。第６磁気抵抗素子Ｒ６及び第７磁気抵抗素子Ｒ７の中点２８は、第２ブリッジ回路１１ｂにおける磁界検出の－側出力を取り出す第２マイナス側出力端子２９に接続されている。第２ブリッジ回路１１ｂは、第２プラス側出力端子２７及び第２マイナス側出力端子２９の間の電位差を、検出磁界に応じた検出信号Ｓａ（本例は、第２検出信号Ｓa2）として出力する。

【0014】

図３に示すように、第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂの各磁気抵抗素子Ｒｍは、センサエレメント３２を交互に折り返した形状に形成されるとともに、エレメント中心Ｐ回りに沿って周方向に等間隔で並ぶように配列されている。センサエレメント３２の折り返し形状とは、例えばセンサパターンを交互に何度も折り返したつづら折りの形状である。

【0015】

第１磁気抵抗素子Ｒ１～第８磁気抵抗素子Ｒ８は、センサエレメント３２のセンサパターンの中心、すなわちエレメント中心Ｐ（図１参照）回り沿って周方向に部分的に配置されている。本例の場合、第１磁気抵抗素子Ｒ１～第８磁気抵抗素子Ｒ８は、半円の円弧状に沿って並び配置されている。このように、本例の場合、第１磁気抵抗素子Ｒ１～第８磁気抵抗素子Ｒ８のセンサエレメント３２は、エレメント中心Ｐ回りにおいて非全周で配置されている。具体的には、本例のセンサエレメント３２は、エレメント中心Ｐ回りにおいて半円状に配列されている。

【0016】

第１磁気抵抗素子Ｒ１及び第２磁気抵抗素子Ｒ２は、エレメント中心Ｐ回りの傾き角度が９０度となるような位置に配置され、その９０度の傾き角度で各々のセンサエレメント３２のパターン配列の方向が直交するように、センサパターンの向きを９０度傾けて形成されている。なお、これは、第３磁気抵抗素子Ｒ３及び第４磁気抵抗素子Ｒ４も同様である。第１磁気抵抗素子Ｒ１及び第３磁気抵抗素子Ｒ３は、エレメント中心Ｐ回りの傾き角度が４５度となるような位置に配置され、その４５度の傾き角度で各々のセンサエレメント３２のパターン配列の方向が直交するように、センサパターンの向きを９０度傾けて配置されている。なお、これは、第２磁気抵抗素子Ｒ２及び第４磁気抵抗素子Ｒ４も同様である。

【0017】

このように、第１磁気抵抗素子Ｒ１～第４磁気抵抗素子Ｒ４は、第１磁気抵抗素子Ｒ１及び第３磁気抵抗素子Ｒ３が４５度の傾き角度で配置され、第２磁気抵抗素子Ｒ２及び第３磁気抵抗素子Ｒ３が４５度の傾き角度で配置され、第２磁気抵抗素子Ｒ２及び第４磁気抵抗素子Ｒ４が４５度の傾き角度で配置されている。また、第１磁気抵抗素子Ｒ１～第４磁気抵抗素子Ｒ４は、第１磁気抵抗素子Ｒ１及び第３磁気抵抗素子Ｒ３が半円の紙面右側に配置され、第２磁気抵抗素子Ｒ２及び第４磁気抵抗素子Ｒ４が半円の紙面左側に配置されている。

【0018】

第５磁気抵抗素子Ｒ５及び第６磁気抵抗素子Ｒ６は、エレメント中心Ｐ回りの傾き角度が９０度となるような位置に配置され、その９０度の傾き角度で各々のセンサエレメント３２のパターン配列の方向が直交するように、センサパターンの向きを９０度傾けて形成されている。なお、これは、第７磁気抵抗素子Ｒ７及び第８磁気抵抗素子Ｒ８も同様である。第５磁気抵抗素子Ｒ５及び第７磁気抵抗素子Ｒ７は、エレメント中心Ｐ回りの傾き角度が４５度となるような位置に配置され、その４５度の傾き角度で各々のセンサエレメント３２のパターン配列の方向が直交するように、センサパターンの向きを９０度傾けて配置されている。なお、これは、第６磁気抵抗素子Ｒ６及び第８磁気抵抗素子Ｒ８も同様である。

【0019】

このように、第５磁気抵抗素子Ｒ５～第８磁気抵抗素子Ｒ８は、第５磁気抵抗素子Ｒ５及び第７磁気抵抗素子Ｒ７が４５度の傾き角度で配置され、第６磁気抵抗素子Ｒ６及び第７磁気抵抗素子Ｒ７が４５度の傾き角度で配置され、第６磁気抵抗素子Ｒ６及び第８磁気抵抗素子Ｒ８が４５度の傾き角度で配置されている。また、第５磁気抵抗素子Ｒ５～第８磁気抵抗素子Ｒ８は、第５磁気抵抗素子Ｒ５及び第７磁気抵抗素子Ｒ７が半円の紙面右側に配置され、第６磁気抵抗素子Ｒ６及び第８磁気抵抗素子Ｒ８が半円の紙面左側に配置されている。

【0020】

また、磁気センサ７は、第５磁気抵抗素子Ｒ５及び第７磁気抵抗素子Ｒ７の間に第１磁気抵抗素子Ｒ１が配置され、第１磁気抵抗素子Ｒ１及び第３磁気抵抗素子Ｒ３の間に第７磁気抵抗素子Ｒ７が配置されている。磁気センサ７は、第２磁気抵抗素子Ｒ２及び第４磁気抵抗素子Ｒ４の間に第８磁気抵抗素子Ｒ８が配置され、第６磁気抵抗素子Ｒ６及び第８磁気抵抗素子Ｒ８の間に第２磁気抵抗素子Ｒ２が配置されている。

【0021】

このように、第１ブリッジ回路１１ａのセンサエレメント３２と、第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２とは、エレメント中心Ｐ回りにおいて交互に配置されている。すなわち、エレメント中心Ｐ回りにおいて、第１ブリッジ回路１１ａのセンサエレメント３２と、第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２が交互に位置するように配置されている。本例の場合、第１磁気抵抗素子Ｒ１～第８磁気抵抗素子Ｒ８は、エレメント中心Ｐの反時計回りに、第５磁気抵抗素子Ｒ５、第１磁気抵抗素子Ｒ１、第７磁気抵抗素子Ｒ７、第３磁気抵抗素子Ｒ３、第６磁気抵抗素子Ｒ６、第２磁気抵抗素子Ｒ２、第８磁気抵抗素子Ｒ８、第４磁気抵抗素子Ｒ４の順で、各々隣同士と２２．５度の傾き角度を開けて配置されている。

【0022】

図４に示すように、回転検出装置３は、増幅器３５、比較部３６及び演算部３７を備える。増幅器３５は、第１ブリッジ回路１１ａから出力される第１検出信号Ｓa1を増幅する第１増幅器３５ａと、第２ブリッジ回路１１ｂから出力される第２検出信号Ｓa2を増幅する第２増幅器３５ｂとを備える。増幅器３５は、生成した増幅信号Ｓｔを比較部３６に出力する。本例の場合、第１増幅器３５ａは、例えば正弦波の第１検出信号Ｓa1を増幅した第１増幅信号Ｓt1を生成する。第２増幅器３５ｂは、例えば余弦波の第２検出信号Ｓa2を増幅した第２増幅信号Ｓt2を生成する。これら第１増幅信号Ｓt1及び第２増幅信号Ｓt2は、正余弦の関係を有する波形の信号として生成される。

【0023】

比較部３６は、第１増幅器３５ａから出力される交流波状の第１増幅信号Ｓt1をコンパレートする第１比較部３６ａと、第２増幅器３５ｂから出力される交流波状の第２増幅信号Ｓt2をコンパレートする第２比較部３６ｂとを備える。第１比較部３６ａ及び第２比較部３６ｂは、コンパレート後の信号として矩形波のパルス信号Ｓｐを出力する。第１比較部３６ａの第１パルス信号Ｓp1と第２比較部３６ｂの第２パルス信号Ｓp2とは、位相が所定量（例えば１／４周期）ずれた信号となっている。

【0024】

演算部３７は、比較部３６から出力された矩形波のパルス信号Ｓｐを基に、被検出体２の回転（角度、回転量、回転方向など）を検出する。演算部３７は、第１比較部３６ａから入力する第１パルス信号Ｓp1と、第２比較部３６ｂから入力する第２パルス信号Ｓp2とを基に、被検出体２の回転検出を実行する。一例としては、例えば第１パルス信号Ｓp1及び第２パルス信号Ｓp2の矩形波のパルスをカウントすることにより、被検出体２の角度を演算したり、矩形波のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの組み合わせにより、被検出体２の回転方向を演算したりする。

【0025】

次に、図１及び図５を用いて、本実施形態の磁気センサ７の作用について説明する。
図５に、従来技術の位置付けの回転検出装置３を図示する。この例の場合、従来技術の位置付けの磁気センサ４０は、磁気抵抗素子Ｒｍのセンサエレメント４１がエレメント中心Ｐ’回りに全周に亘って等間隔に配列された配置パターンをとっている。磁気センサ４０が同構成の場合、磁気センサ４０のエレメント中心Ｐ’と磁石４との間の距離が「Ｗ２」と大きくなる。このため、磁石４から強い磁界を磁気センサ４０の全体に付与することができず、これが角度検出の精度悪化に繋がってしまう。

【0026】

一方、本例の場合、図１に示すように、磁石４の横位置に磁気センサ７を配置するにあたり、エレメント中心Ｐを磁石４に極力近づけることができる。このように、磁気センサ７を磁石４との距離を、図５の例の場合に比べて、「Ｗ１（＜Ｗ２）」の位置まで近づけることができる。このため、磁石４から磁気センサ７に対して、高い強度の磁界を付与することが可能となる。よって、磁気センサ７で被検出体２の回転を検出するに際して、その検出精度を高くすることができる。

【0027】

上記実施形態の磁気センサ７によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）磁気センサ７は、第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂを備える。第１ブリッジ回路１１ａは、センサエレメント３２を交互に折り返すことにより形成された複数の磁気抵抗素子Ｒｍがブリッジ状に組まれ、磁気抵抗素子Ｒｍの第１群（本例は、第１磁気抵抗素子Ｒ１～第４磁気抵抗素子Ｒ４）で検出した磁界に応じた第１検出信号Ｓa1を出力する。第２ブリッジ回路１１ｂは、センサエレメント３２を交互に折り返すことにより形成された複数の磁気抵抗素子Ｒｍがブリッジ状に組まれ、磁気抵抗素子Ｒｍの第２群（本例は、第５磁気抵抗素子Ｒ５～第８磁気抵抗素子Ｒ８）で検出した磁界に応じた第２検出信号Ｓa2を、第１検出信号Ｓa1に対して正余弦の関係を有する波形で出力する。第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２は、エレメント中心Ｐ回りにおいて非全周で配置されている。

【0028】

本例の構成によれば、磁気センサ７のセンサエレメント３２がエレメント中心Ｐ回り全周に配置される配置パターンに比べて、磁気センサ７のエレメント中心Ｐを、磁石４に近づけて配置することが可能となる。このため、磁石４から磁気センサ７に強い磁界を付与することが可能となる。よって、位置検出装置１において位置検出の精度を向上することができる。

【0029】

（２）第１ブリッジ回路１１ａのセンサエレメント３２と、第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２とは、エレメント中心Ｐ回りにおいて交互に配置されている。この場合、第１ブリッジ回路１１ａのセンサエレメント３２に付与される磁界と、第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２に付与される磁界とに偏りが生じ難くなるので、位置検出の精度確保に一層寄与する。

【0030】

（３）第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２は、エレメント中心Ｐ回りにおいて半円状に配置されている。この場合、磁気センサ７のエレメント中心Ｐを、磁石４に極力近づけることが可能となる。よって、磁気センサ７に強い磁界を付与することが可能となるので、位置検出の精度確保に一層寄与する。

【0031】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図６に従って説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態に記載した磁気センサ７のセンサエレメント３２の配置パターンを変更した実施例である。よって、第１実施形態と同一部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

【0032】

図６に示すように、第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２は、コモンセントロイドとなる配置パターンによって配列されている。具体的には、磁気センサ７は、センサパターンの幅方向（図６の左右方向）の中央を中心として、センサエレメント３２がコモンセントロイド配置となっている。

【0033】

本例の場合は、エレメント中心Ｐの時計回り方向に沿って、第８磁気抵抗素子Ｒ８、第４磁気抵抗素子Ｒ４、第２磁気抵抗素子Ｒ２、第６磁気抵抗素子Ｒ６、第７磁気抵抗素子Ｒ７、第３磁気抵抗素子Ｒ３，第１磁気抵抗素子Ｒ１、第５磁気抵抗素子Ｒ５の順に並び配置されている。これにより、センサＩＣ６のウエハ面内の特性勾配とチップ応力がキャンセルされる。よって、磁気センサ７の検出精度の向上に寄与する。

【0034】

上記実施形態の磁気センサ７によれば、第１実施形態に記載の（１）～（３）に加え、以下のような効果を得ることができる。
（４）第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２は、コモンセントロイドとなる配置パターンによって配列されている。このように、磁気センサ７の第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂのセンサエレメント３２の配置をコモンセントロイド配置としたので、磁気センサ７の検出精度を向上することができる。

【0035】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図７及び図８に従って説明する。なお、第３実施形態も第１及び第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

【0036】

図７に示すように、磁気センサ７は、ブリッジ対１０（第１ブリッジ対１０ａ、第２ブリッジ対１０ｂ）を２つ備えた二重系となっている。本例の場合、第１ブリッジ対１０ａは、第１実施形態などに記載のブリッジ対１０とする。また、第２ブリッジ対１０ｂは、第１ブリッジ対１０ａと同様の構成をとるとともに、自身のエレメント中心Ｐ２を第１ブリッジ対１０ａのエレメント中心Ｐ１と向き合うように配置されている。

【0037】

図８に示すように、ブリッジ対１０を二重系とした場合、回転検出装置３は、磁石４に対して磁気センサ７が縦置き配置された構造をとることが好ましい。磁石４は、例えば円板形状をなし、被検出体２と同一軸心上に配置されている。磁石４は、平面方向の片側がＮ極に形成され、もう片側がＳ極に形成されている。被検出体２及び磁石４が軸Ｌ１回りに回転すると、磁石４から磁気センサ７に付与される磁界方向（磁界の向き）が変化する。

【0038】

磁気センサ７は、被検出体２及び磁石４の回転の軸Ｌ１方向に沿って並ぶように配置されている。本例の場合、磁気センサ７は、磁石４の下方にされている。このように、本例の磁気センサ７は、磁石４に対して縦置き配置されている。磁気センサ７は、磁石４から付与される磁界に対し、磁界方向の変化を検出し、検出した磁界方向に応じた検出信号Ｓａを出力する。

【0039】

上記実施形態の磁気センサ７によれば、第１及び第２実施形態に記載の（１）～（４）に加え、以下のような効果を得ることができる。
（５）磁気センサ７は、第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂを備えた第１ブリッジ対１０ａと、第１ブリッジ対１０ａと同様の構成をとる第２ブリッジ対１０ｂとを備える。第２ブリッジ対１０ｂは、自身のエレメント中心Ｐ２を第１ブリッジ対１０ａのエレメント中心Ｐ１と向き合うように配置されている。この場合、センサエレメント３２がエレメント中心Ｐ回りにおいて非全周で配置されたセンサを２つ用いて、二重系の磁気センサ７を構築することができる。

【0040】

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・各実施形態において、図９に示すように、磁気センサ７のセンサエレメント３２は、半円状に配列されることに限定されず、非半円状で配置されてもよい。図９の例の場合は、第１磁気抵抗素子Ｒ１、第３磁気抵抗素子Ｒ３、第５磁気抵抗素子Ｒ５及び第７磁気抵抗素子Ｒ７を１つの集合体と、残りの第２磁気抵抗素子Ｒ２、第４磁気抵抗素子Ｒ４、第６磁気抵抗素子Ｒ６及び第８磁気抵抗素子Ｒ８をもう１つの集合体とした配置パターンである。磁気センサ７をこのような配置としても、通常よりも、エレメント中心Ｐを磁石４に近づけることができる。

【0041】

・各実施形態において、ブリッジ回路１１は、フルブリッジに限定されず、ハーフブリッジでもよい。
・各実施形態において、検出信号Ｓａの周期は、１８０度に限定されず、例えば３６０度としてもよい。

【0042】

・各実施形態において、第１検出信号Ｓa1と第２検出信号Ｓa2との位相差は、４５度以外の他の値に変更してもよい。
・各実施形態において、第１検出信号Ｓa1は、正弦波信号に限定されず、これ以外の波形の信号としてもよい。また、第２検出信号Ｓa2は、余弦波信号に限定されず、これ以外の波形の信号としてもよい。

【0043】

・各実施形態において、第１ブリッジ回路１１ａ及び第２ブリッジ回路１１ｂの磁気抵抗素子Ｒｍは、エレメント中心Ｐ回りに交互に配置されることに限定されない。例えば、第１ブリッジ回路１１ａの磁気抵抗素子Ｒｍの群をまとめて配置し、第２ブリッジ回路１１ｂの磁気抵抗素子Ｒｍの群をまとめて配置してもよい。

【0044】

・各実施形態において、センサエレメント３２の非全周の配置は、半円に限定されず、例えば扇状の円弧としてもよい。このように、センサエレメント３２の配置は、非全周であれば、どのような配置パターンを適用してもよい。

【0045】

・各実施形態において、ブリッジ対１０は、１つのみではなく、複数設けられてもよい。
・各実施形態において、位置検出装置１は、回転検出する装置（回転検出装置３）に限定されず、例えば被検出体２が直線方向に動くリニア検出の装置としてもよい。

【符号の説明】

【0046】

１…位置検出装置、２…被検出体、３…回転検出装置、４…磁石、７…磁気センサ、１０…ブリッジ対、１０ａ…第１ブリッジ対、１０ｂ…第２ブリッジ対、１１…ブリッジ回路、１１ａ…第１ブリッジ回路、１１ｂ…第２ブリッジ回路、３２…センサエレメント、Ｒｍ…磁気抵抗素子、Ｒ１～Ｒ４…第１群を構成する第１～第４磁気抵抗素子、Ｒ５～Ｒ８…第２群を構成する第５～第８磁気抵抗素子、Ｓａ…検出信号、Ｓa1…第１検出信号、Ｓa2…第２検出信号、Ｐ…エレメント中心、Ｐ１…エレメント中心、Ｐ２…エレメント中心。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】