WO2019049414A1 - 磁気センサおよびそれを備える電流センサ - Google Patents

Abstract

磁気センサは、感磁素子部(１１)と、第１磁石部(１３)および第２磁石部(１４)とを備える。バイアス磁界(１)の向きは、感磁面(１１ｓ)内において感度軸方向と略直交している。第１磁石部(１３)は、主出射面部(１３ｍ)を有する。第２磁石部(１４)は、主入射面部(１４ｍ)を有する。感磁素子部(１１)は、感磁面(１１ｓ)が主出射面部(１３ｍ)と主入射面部(１４ｍ)とに挟まれた対向領域(Ｔｍ)外に位置するように、配置されている。

Description

磁気センサおよびそれを備える電流センサ

　本発明は、磁気センサおよびそれを備える電流センサに関する。

　磁気センサの構成を示す先行文献として、特開平６－１４８３０１号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された磁気センサは、２個の薄膜磁石と磁気抵抗素子とを備える。２個の薄膜磁石は、互いの異極同士が対向するように間隔をあけて配置されている。磁気抵抗素子は、２個の薄膜磁石の作る磁界の中心付近に配置されている。

　電流センサの構成を示す先行文献として、特開２０１５－１２５０１９号公報(特許文献２)がある。特許文献２に記載された電流センサは、複数の磁気抵抗素子と第１の磁性体とを備える。複数の磁気抵抗素子は、被測定電流からの誘導磁界の印加により抵抗値が変化する。第１の磁性体は、複数の磁気抵抗素子のうちの第１の磁気抵抗素子に加わる誘導磁界に対して略平行に第１のオフセット磁界を印加する。

特開平６－１４８３０１号公報 特開２０１５－１２５０１９号公報

　特許文献１に記載されている磁気センサにおいては、磁気抵抗素子が２個の薄膜磁石の作る磁界の中心付近に配置されているため、磁気抵抗素子に印加されるバイアス磁界の強さが、磁気抵抗素子の感磁面内において不均一となる。

　特許文献２に記載されている電流センサにおいては、オフセット磁界であるバイアス磁界の向きが、磁気抵抗素子の検出磁界の向きに対して略平行であるため、磁気抵抗素子の磁界検出の変換利得を調整することができない。

　本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、感磁素子部の感磁面内にバイアス磁界をより均一に印加できることにより、感磁素子部の感磁面内における磁界検出の変換利得を均一化して、磁気センサの測定精度を向上することができる。ひいては、電流センサの測定精度を向上することができる。

　本発明の第１局面に基づく磁気センサは、感磁素子部と、第１磁石部および第２磁石部とを備える。感磁素子部は、感磁面、および、感磁面内において外部磁界の検出値の誤差率が最も小さくなる方向である感度軸方向を有する。第１磁石部および第２磁石部は、感磁面に直交する方向から見て、感磁素子部を間に挟むように配置され、感磁素子部にバイアス磁界を印加する。バイアス磁界の向きは、感磁面内において感度軸方向と略直交している。第１磁石部は、第１磁石部から第２磁石部へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が出射する平面である主出射面部を有する。第２磁石部は、第１磁石部から第２磁石部へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が入射する平面である主入射面部を有する。感磁素子部は、感磁面が主出射面部と主入射面部とに挟まれた対向領域外に位置するように、配置されている。

　本発明の第２局面に基づく磁気センサは、感磁素子部と、第１磁石部および第２磁石部とを備える。感磁素子部は、感磁面、および、感磁面内において外部磁界の検出値の誤差率が最も小さくなる方向である感度軸方向を有する。第１磁石部および第２磁石部は、感磁面に直交する方向から見て、感磁素子部を間に挟むように配置され、感磁素子部にバイアス磁界を印加する。バイアス磁界の向きは、感磁面内において感度軸方向と略直交している。第１磁石部は、第１磁石部から第２磁石部へ向かう全磁束のうちの半数の磁束が平均以上の磁束密度で出射する、曲面の一部である主出射面部を有する。第２磁石部は、第１磁石部から第２磁石部へ向かう全磁束のうちの半数の磁束が平均以上の磁束密度で入射する、曲面の一部である主入射面部を有する。感磁素子部は、感磁面が主出射面部と主入射面部とに挟まれた対向領域外に位置するように、配置されている。

　本発明の一形態においては、磁気センサは、一方の主面を有する平板部をさらに備える。感磁素子部、第１磁石部および第２磁石部は、平板部の一方の主面上に搭載されている。感磁面は、平板部の一方の主面と略平行に位置している。上記対向領域は、平板部の一方の主面と感磁面との間に位置している。

　本発明の一形態においては、磁気センサは、一方の主面を有する平板部をさらに備える。感磁素子部、第１磁石部および第２磁石部は、平板部の一方の主面上に搭載されている。感磁面は、平板部の一方の主面と略平行に位置し、かつ、平板部の一方の主面と上記対向領域との間に位置している。

　本発明の一形態においては、感度軸方向において、感磁面の長さが、第１磁石部および第２磁石部の各々の長さ以下である。

　本発明の一形態においては、感度軸方向において、感磁面の長さが、第１磁石部および第２磁石部の各々の長さの半分以下であり、かつ、感磁面に直交する方向から見て、感磁面は、感度軸方向において上記対向領域の中央に位置している。

　本発明の一形態においては、感磁面においては、感度軸方向の長さが、感度軸方向に直交する方向の長さより長い。

　本発明に基づく電流センサは、上記のいずれかに記載の磁気センサと、測定対象の電流が流れる導体とを備える。磁気センサは、導体を流れる測定対象の電流により発生する磁界の強さを検出する。

　本発明の一形態においては、電流センサは、磁気センサとして第１磁気センサおよび第２磁気センサを備える。導体は、測定対象の電流が分流されて流れる一方の流路部および他方の流路部を含む。第１磁気センサは、他方の流路部より一方の流路部の近くに配置されている。第２磁気センサは、一方の流路部より他方の流路部の近くに配置されている。電流センサは、導体を流れる測定対象の電流により発生する磁界の強さの、第１磁気センサおよび第２磁気センサの検出値から、測定対象の電流の値を検出する。

　本発明によれば、感磁素子部の感磁面内にバイアス磁界をより均一に印加することにより、感磁素子部の感磁面内における磁界検出の変換利得を均一化して、磁気センサの測定精度を向上することができる。ひいては、電流センサの測定精度を向上することができる。

本発明の実施形態１に係る磁気センサの構成を示す平面図である。 図１の磁気センサを矢印ＩＩ方向から見た正面図である。 図１の磁気センサを矢印ＩＩＩ方向から見た側面図である。 バイアス磁界の強さと、感磁素子部の入出力特性との、関係を示すグラフである。 図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度をシミュレーション解析した状態を示す磁束線図である。 図５に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度分布を示すグラフである。 図５に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。 図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 図９に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分の分布を示すグラフである。 図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．０ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度をシミュレーション解析した状態を示す磁束線図である。 図１１に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度分布を示すグラフである。 図１１に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。 図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．１２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度をシミュレーション解析した状態を示す磁束線図である。 図１４に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度分布を示すグラフである。 図１４に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。 図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．６２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度をシミュレーション解析した状態を示す磁束線図である。 図１７に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度分布を示すグラフである。 図１７に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。 感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．０ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度の大きさをシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．０ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．１２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度の大きさをシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．１２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度の大きさをシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度の大きさをシミュレーション解析した状態を、図２４より等高線のレンジを狭くして示す等高線図である。 感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を、図２６より等高線のレンジを狭くして示す等高線図である。 図２７に示すＰ点からＱ点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。 本実施形態に係る磁気センサが備える感磁素子部の感磁面の入出力特性を示すグラフである。 本実施形態に係る磁気センサが備える感磁素子部の感磁面に作用する入力磁界と出力電圧の誤差率との関係を示すグラフである。 平面で構成される、主出射面部および主入射面部の決定方法を説明するための斜視図である。 図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。 本発明の実施形態１の第１変形例に係る磁気センサの構成を示す側面図である。 本発明の実施形態１の第２変形例に係る磁気センサの構成を示す側面図である。 本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサの構成を示す側面図である。 図３５の磁気センサを矢印ＸＸＸＶＩ方向から見た正面図である。 図３５の磁気センサを矢印ＸＸＸＶＩＩ方向から見た側面図である。 本発明の実施形態１の第４変形例に係る磁気センサの構成を示す平面図である。 図３８の磁気センサを矢印ＸＸＸＩＸ方向から見た正面図である。 図３８の磁気センサを矢印ＸＬ方向から見た側面図である。 図３８の磁気センサを矢印ＸＬＩ方向から見た斜視図である。 本発明の実施形態１の第５変形例に係る磁気センサの構成を示す平面図である。 図４２の磁気センサを矢印ＸＬＩＩＩ方向から見た正面図である。 図４２の磁気センサを矢印ＸＬＩＶ方向から見た側面図である。 本発明の実施形態２に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 図４５の電流センサをＸＬＶＩ－ＸＬＶＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施形態３に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 図４７の電流センサをＸＬＶＩＩＩ－ＸＬＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 図４８の電流センサを矢印ＸＬＩＸ方向から見た平面図である。 図４９の電流センサをＬ－Ｌ線矢印方向から見た断面図である。

　以下、本発明の各実施形態に係る磁気センサおよびそれを備える電流センサについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

　(実施形態１)
　図１は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの構成を示す平面図である。図２は、図１の磁気センサを矢印ＩＩ方向から見た正面図である。図３は、図１の磁気センサを矢印ＩＩＩ方向から見た側面図である。

　図１～図３に示すように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１０は、感磁素子部１１と、第１磁石部１３および第２磁石部１４とを備える。感磁素子部１１は、感磁面１１ｓ、および、感磁面１１ｓ内において外部磁界の検出値の誤差率が最も小さくなる方向である感度軸方向１１ａを有する。感度軸方向１１ａと平行な方向をＸ軸方向、感磁面１１ｓと直交する方向をＺ軸方向、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。

　第１磁石部１３および第２磁石部１４は、感磁面１１ｓに直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、感磁素子部１１を間に挟むように配置され、感磁素子部１１にバイアス磁界１を印加する。バイアス磁界１の向きは、感磁面１１ｓ内において感度軸方向１１ａと略直交している。

　第１磁石部１３は、第１磁石部１３から第２磁石部１４へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が出射する平面である主出射面部１３ｍを有する。第２磁石部１４は、第１磁石部１３から第２磁石部１４へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が入射する平面である主入射面部１４ｍを有する。感磁素子部１１は、感磁面１１ｓが主出射面部１３ｍと主入射面部１４ｍとに挟まれた対向領域Ｔｍ外に位置するように、配置されている。

　本実施形態においては、磁気センサ１０は、一方の主面１５ｓを有する平板部１５をさらに備える。感磁素子部１１、第１磁石部１３および第２磁石部１４は、平板部１５の一方の主面１５ｓ上に搭載されている。感磁面１１ｓは、平板部１５の一方の主面１５ｓと略平行に位置している。対向領域Ｔｍは、平板部１５の一方の主面１５ｓと感磁面１１ｓとの間に位置している。

　以下、各構成について詳細に説明する。
　感磁素子部１１は、４つのＡＭＲ(Anisotropic　Magneto　Resistance)素子からなるホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を有する。なお、感磁素子部１１が、ＡＭＲ素子に代えて、ＧＭＲ(Giant　Magneto　Resistance)、ＴＭＲ(Tunnel　Magneto　Resistance)、ＢＭＲ(Ballistic　Magneto　Resistance)、ＣＭＲ(Colossal　Magneto　Resistance)などの磁気抵抗素子を有していてもよい。また、感磁素子部１１が、２つの磁気抵抗素子からなるハーフブリッジ回路を有していてもよい。

　本実施形態においては、ＡＭＲ素子は、バーバーポール型電極を含むことによって、奇関数入出力特性を有している。具体的には、感磁素子部１１が有する磁気抵抗素子は、バーバーポール型電極を含むことにより、磁気抵抗素子における磁気抵抗膜の磁化方向に対して所定の角度をなす方向に電流が流れるようにバイアスされている。なお、バーバーポール型電極は必ずしも設けられなくてもよく、たとえば、磁気抵抗素子を構成する磁性体パターンのミアンダ形状の長手方向が、バイアス磁界の向きに対して斜めに交差することにより、ＡＭＲ素子が奇関数入出力特性を有していてもよい。

　磁気抵抗膜は、パーマロイなどの磁性体で構成されている。磁気抵抗膜は、スパッタ装置または蒸着装置などを用いて形成されている。磁気抵抗膜の磁化方向は、第１磁石部１３および第２磁石部１４から磁気抵抗膜に印加されるバイアス磁界１の印加方向によって決まる。

　なお、感磁素子部１１は、磁気抵抗素子で構成される場合に限られず、ホール素子、磁気インピーダンス効果を利用するＭＩ(Magneto　Impedance)素子またはフラックスゲート型素子などで構成されていてもよい。

　本実施形態においては、感磁素子部１１は、基板１２上に形成されている。具体的には、基板１２は、シリコン基板である。ただし、基板１２は、シリコン基板に限られず、ガラス基板またはガラスエポキシ基板などでもよい。基板１２は、直方体状の外形を有している。基板１２の長手方向は、感度軸方向１１ａに略平行である。

　基板１２上において磁気抵抗膜が形成されている領域が、感磁面１１ｓとなる。感磁面１１ｓは、矩形状である。感磁面１１ｓにおいては、感度軸方向１１ａの長さが、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)の長さより長い。

　第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々は、直方体状の外形を有している。第１磁石部１３と第２磁石部１４とは、略同一形状を有している。第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の長手方向は、感度軸方向１１ａに略平行である。第１磁石部１３と第２磁石部１４とは、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)において、互いに間隔をあけて位置している。第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々は、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)に磁化されている。

　第１磁石部１３の主出射面部１３ｍは、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)の一方側に位置する第１磁石部１３の側面である。第２磁石部１４の主入射面部１４ｍは、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)の他方側に位置する第２磁石部１４の側面である。第１磁石部１３の主出射面部１３ｍと第２磁石部１４の主入射面部１４ｍとは、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)において互いに対向し、かつ、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)から見て、互いに重なっている。主出射面部１３ｍと主入射面部１４ｍとによって挟まれた領域が、対向領域Ｔｍとなる。

　第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々を構成する材料として、等方性フェライト、異方性フェライト、サマリウムコバルトまたはネオジムなどを用いることができる。その他にも、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々を構成する材料として、セリウムコバルトなどの希土類系若しくは酸化物系の磁石材料、または、アルニコなどの金属系若しくは合金系の磁石材料などを用いることができる。

　第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々は、焼結磁石、ボンド磁石または薄膜で構成されていてもよいし、ブロック状の磁石片でもよい。ブロック状の磁石片を作製する際には、マルチワイヤーソー、ダイシングブレードまたはダイヤモンド刃などを用いて塊状磁石から磁石片が切り出され、必要に応じて、磁石片に切削加工または研磨加工が施される。これにより、磁石片の形状精度を向上することができる。

　本実施形態においては、平板部１５は、金属製のリードフレームである。ただし、平板部１５は、リードフレームに限られず、基板またはダイポンドパッドなどの、少なくとも一方の主面１５ｓが平坦である構造体であればよい。リードフレームは、銅または銅合金などの非磁性体で構成されていることが好ましい。なお、リードフレームの一部に、銀または金のめっき層が形成されていてもよい。このめっき層を接合部として用いることにより、ワイヤーボンディングまたはダイボンディングの接合強度を確保し、接合安定性を向上できるとともに、接触抵抗を低減することができる。

　基板１２、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々は、接合材１６によって、平板部１５の一方の主面１５ｓに接合されている。本実施形態においては、接合材１６の厚さは略均一である。すなわち、基板１２と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さと、第１磁石部１３と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さと、第２磁石部１４と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さとは、互いに略同一である。

　本実施形態においては、接合材１６として、エポキシ樹脂系のダイボンド材を用いている。ただし、接合材１６として、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系またはポリイミド樹脂系のダイボンド材を用いてもよい。ダイボンド材には、フィラーが添加されていてもよい。フィラーは、銀若しくは金などの金属、樹脂、ガラスまたはカーボンの少なくとも１種を含む材料で構成されている。一定の粒径を有するフィラーがダイボンド材に添加されている場合、接合材１６の厚さを安定させやすくなるとともに、感磁素子部１１に作用する応力を低減して感磁素子部１１の信頼性の向上および電気特性の安定化を図ることができる。

　また、接合材１６として、ダイボンド材の代わりに、フィルム状の接着剤、または、半硬化状態で粘着性を有するダイアタッチフィルムテープを用いてもよい。これらは完全に硬化する前の状態において粘着性を有するため、たとえば、接合材１６が配置された平板部１５上にダイボンダーなどによって載置された、基板１２、第１磁石部１３および第２磁石部１４の位置ずれが発生することを抑制することができる。その結果、感磁素子部１１、第１磁石部１３および第２磁石部１４の互いの位置関係を高精度で安定させることができる。

　図３に示すように、本実施形態においては、基板１２が、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々より厚いため、感磁素子部１１は、対向領域Ｔｍの上方に位置している。感磁素子部１１の感磁面１１ｓは、平板部１５の一方の主面１５ｓと略平行に位置している。第１磁石部１３の平板部１５と対向する面とは反対側の面、および、第２磁石部１４の平板部１５と対向する面とは反対側の面の各々は、平板部１５の一方の主面１５ｓと略平行に位置している。

　感磁面１１ｓに直交する方向から見て、感磁素子部１１は、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)において、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々と、互いに離間している。

　感度軸方向１１ａにおいて、感磁面１１ｓの長さは、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の長さ以下である。本実施形態においては、感度軸方向１１ａにおいて、感磁面１１ｓの長さは、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の長さの半分以下であり、かつ、感磁面１１ｓに直交する方向(Ｙ軸方向)から見て、感磁面１１ｓは、感度軸方向１１ａにおいて対向領域Ｔｍの中央に位置している。

　感磁素子部１１、基板１２、第１磁石部１３、第２磁石部１４、平板部１５、接合材１６および図示しない配線用のワイヤーは、樹脂パッケージされていてもよく、または、シリコーン樹脂若しくはエポキシ樹脂などでポッティングされていてもよい。なお、磁気センサパッケージ内に、集積回路を含む回路部が、一体で設けられていてもよい。

　感磁素子部１１が、磁気抵抗素子およびホール素子などの磁気素子を複数含む場合、複数の磁気素子が１つにパッケージされていてもよいし、複数の磁気素子の各々が別々にパッケージされていてもよい。また、複数の磁気素子と電子部品とが集積された状態で、１つにパッケージされていてもよい。

　ここで、感磁素子部の感磁面内において感度軸方向と直交する方向に印加されるバイアス磁界の強さと、感磁素子部の入出力特性との関係について説明する。

　図４は、バイアス磁界の強さと、感磁素子部の入出力特性との、関係を示すグラフである。図４においては、縦軸に、出力電圧(ｍＶ)、横軸に、外部磁界(ｍＴ)を示している。また、図４においては、バイアス磁界の強さが、５ｍＴのときを点線、１０ｍＴのときを実線、２０ｍＴのときを１点鎖線で示している。さらに、図４においては、感磁素子部の感磁面内において、バイアス磁界が不均一に印加された場合の入出力特性を、２点鎖線で示している。

　図４に示すように、バイアス磁界の強さが強くなるにしたがって、感磁素子部の入出力特性の線形領域が広くなる。具体的には、感磁素子部の入出力特性の線形領域の範囲は、バイアス磁界の強さが、５ｍＴのときＲ１、１０ｍＴのときＲ２、２０ｍＴのときＲ３であり、Ｒ３＞Ｒ２＞Ｒ１を満たす。感磁素子部の入出力特性の線形領域の範囲が広いほど、感磁素子部は広い強度レンジの外部磁界を検出可能である。

　また、バイアス磁界の強さが強くなるにしたがって、感磁素子部の入出力特性の線形領域における傾きが緩くなる。すなわち、感磁素子部の感磁面内における磁界検出の変換利得が低下する。

　たとえば、バイアス磁界の強さを弱くした場合、感磁素子部の感磁面内における磁界検出の変換利得は上昇し、検出可能な強度レンジは狭くなる。そのため、感磁素子部の感磁面内において、印加されるバイアス磁界の強さが部分的に低い箇所がある場合、当該箇所の出力が飽和して、感磁素子部の入出力特性の線形性が低下する。この場合、磁気センサの測定精度が低下する。よって、感磁素子部の感磁面内にバイアス磁界をより均一に印加することが、磁気センサの測定精度を向上するうえで重要である。なお、感磁面に直交する方向の磁界は、感磁素子部の入出力特性に影響を与えない。

　感磁素子部の感磁面内にバイアス磁界を均一に印加するために、たとえば、ヘルムホルツコイル、または、ヘルムホルツコイルに準ずる磁気回路によって、一様な磁界を発生させることも考えられるが、これらを用いた場合には、磁気センサが大型化するため好ましくない。

　次に、本実施形態に係る磁気センサにおける、バイアス磁界の磁束の分布についてシミュレーション解析した結果について説明する。シミュレーション条件は、下記のように設定した。

　第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の形状は、Ｘ軸方向の長さを４．５５ｍｍ、Ｙ軸方向の幅を１．５５ｍｍ、Ｚ軸方向の厚さを０．２５ｍｍとした。第１磁石部１３と第２磁石部１４とは、Ｙ軸方向において互いに１．４ｍｍの間隔をあけて位置している。第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の中心は、Ｙ軸方向に延びる同一直線上に位置している。

　第１磁石部１３の主出射面部１３ｍと第２磁石部１４の主入射面部１４ｍとは、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)において互いに対向し、かつ、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)から見て、互いに重なっている。主出射面部１３ｍと主入射面部１４ｍとによって挟まれた領域が、対向領域Ｔｍとなる。

　第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々は、異方性フェライト磁石で構成されている。第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々は、Ｙ軸方向に磁化されている。

　基板１２の形状は、Ｘ軸方向の長さを４．０ｍｍ、Ｙ軸方向の幅を０．８５ｍｍ、Ｚ軸方向の厚さを０．４５ｍｍとした。感磁素子部１１の感磁面１１ｓの形状は、Ｘ軸方向の長さを２．０ｍｍ、Ｙ軸方向の幅を０．４５ｍｍ、Ｚ軸方向の厚さを０．００１ｍｍ以下とした。

　感磁面１１ｓに直交する方向から見て、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の中心と、感磁面１１ｓの中心とは、Ｙ軸方向に延びる同一直線上に位置している。感磁面１１ｓは、感磁面１１ｓに直交する方向(Ｚ軸方向)において、対向領域Ｔｍから０．２ｍｍ離間して位置している。

　図５は、図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度をシミュレーション解析した状態を示す磁束線図である。図５に示す矩形状の領域Ｖは、シミュレーション解析を精密に行なった仮想領域である。なお、Ｘ軸方向における第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の中心位置を、Ｘ軸座標の原点としている。Ｙ軸方向における第１磁石部１３と第２磁石部１４との中間位置を、Ｙ軸座標の原点としている。Ｚ軸方向における第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の中心位置を、Ｚ軸座標の原点としている。

　図６は、図５に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度分布を示すグラフである。図７は、図５に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。図６においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度の大きさ(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。図７においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。なお、図６および図７においては、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域をＴ１、ダイボンダーなどによる基板１２の搭載位置ずれなどを考慮して、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する可能性のある領域をＴ２で示している。

　図５に示すように、第１磁石部１３の主出射面部１３ｍから出射した磁力線は、互いの距離を確保しつつ、対向する第２磁石部１４の主入射面部１４ｍに、より短い距離で向かおうとすることから、主出射面部１３ｍ付近では放射状に磁束が分布し、主入射面部１４ｍ付近では収束するように磁束が分布している。

　第１磁石部１３から第２磁石部１４へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が、主出射面部１３ｍから出射し、主入射面部１４ｍに入射している。

　図６に示すように、バイアス磁界の磁束密度の大きさは、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において、中央部に比較して両端部が大きくなっていた。図７に示すように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、領域Ｔ１の中央部において２８．３ｍＴであり、領域Ｔ１の両端部において２９．１ｍＴであり、領域Ｔ２の両端部において２９．５ｍＴであった。このように、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内における磁界検出の変換利得を決定する、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分が、領域Ｔ２内において略一定に維持されていた。

　ここで、バイアス磁界の磁束密度分布が上記のようになる理由つにいて説明する。図８は、図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。図９は、図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。図８および図９に示す矩形状の領域Ｖは、シミュレーション解析を精密に行なった仮想領域である。

　図８においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分が、－６０ｍＴである線をＥ１、－３０ｍＴである線をＥ２、０ｍＴである線をＥ３、３０ｍＴである線をＥ４、６０ｍＴである線をＥ５、９０ｍＴである線をＥ６、１２０ｍＴである線をＥ７、１５０ｍＴである線をＥ８で示している。

　図９においては、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分が、－１５０ｍＴである線をＥ－２、－１２０ｍＴである線をＥ－１、－９０ｍＴである線をＥ０、－６０ｍＴである線をＥ１、－３０ｍＴである線をＥ２、０ｍＴである線をＥ３、３０ｍＴである線をＥ４、６０ｍＴである線をＥ５、９０ｍＴである線をＥ６、１２０ｍＴである線をＥ７、１５０ｍＴである線をＥ８で示している。

　図８に示すように、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域を含む、始点から終点までの範囲においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、略３０ｍＴに維持されていた。図９に示すように、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分は、始点近傍で３０ｍＴ、中央部で０ｍＴ、終点近傍で－３０ｍＴとなっており、始点から終点に行くにしたがって連続的に低下していた。

　図１０は、図９に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分の分布を示すグラフである。図１０においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。なお、図１０においては、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域をＴ１、ダイボンダーなどによる基板１２の搭載位置ずれなどを考慮して、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する可能性のある領域をＴ２で示している。

　図１０に示すように、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分は、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において、始点からの距離が大きくなるにしたがって低下していた。

　なお、バイアス磁界の磁束密度のＸ軸方向成分は、始点からの距離によらず、ほとんど０であった。

　上記の結果から、図６に示すようにバイアス磁界の磁束密度の大きさが領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において中央部に比較して両端部で大きくなっていたのは、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分が、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において中央部に比較して両端部で大きくなっていた影響によるものであることが分かった。すなわち、バイアス磁界の磁束密度の大きさは、主として、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分と、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分とが、合成された大きさであり、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分の変動に伴って変化していた。

　なお、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分は、薄い膜状に設けられた感磁素子部１１の、１に近い大きな反磁界係数の影響によって、感磁素子部１１にほとんど入り込むことができない。また、感磁素子部１１の動作電流は、主に感磁面１１ｓに平行に流れているため、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分は、感磁素子部１１の感磁面１１ｓの磁界検出作用に影響を与えない。よって、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分は、感磁素子部１１の入出力特性に影響を与えない。

　図１１は、図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．０ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度をシミュレーション解析した状態を示す磁束線図である。図１１に示す矩形状の領域Ｖは、シミュレーション解析を精密に行なった仮想領域である。

　図１２は、図１１に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度分布を示すグラフである。図１３は、図１１に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。図１２においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度の大きさ(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。図１３においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。なお、図１２および図１３においては、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域をＴ１、ダイボンダーなどによる基板１２の搭載位置ずれなどを考慮して、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する可能性のある領域をＴ２で示している。

　図１１に示すように、始点から終点までの間においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分が主となり、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分はほとんど認められなかった。

　図１２に示すように、バイアス磁界の磁束密度の大きさは、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において、中央部に比較して両端部が大きくなっていた。図１３に示すように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、領域Ｔ１の中央部において３６．６ｍＴであり、領域Ｔ１の両端部において４１．９ｍＴであり、領域Ｔ２の両端部において４９．２ｍＴであった。このように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において、中央部に比較して両端部が大きくなっていた。

　上記のように、図１１に示す始点から終点までの間においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分が主となり、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分はほとんどないため、バイアス磁界の磁束密度の大きさと、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分とは、略同一の値であった。

　よって、仮に、感磁素子部１１の感磁面１１ｓを、図１１に示す始点から終点までの間に位置させた場合には、感磁素子部１１の感磁面１１ｓのＹ軸方向の両端部において、中央部に比較して、出力電圧が約３０％低下する。

　図１４は、図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．１２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度をシミュレーション解析した状態を示す磁束線図である。図１４に示す矩形状の領域Ｖは、シミュレーション解析を精密に行なった仮想領域である。

　図１５は、図１４に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度分布を示すグラフである。図１６は、図１４に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。図１５においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度の大きさ(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。図１６においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。なお、図１５および図１６においては、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域をＴ１、ダイボンダーなどによる基板１２の搭載位置ずれなどを考慮して、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する可能性のある領域をＴ２で示している。

　図１４に示すように、始点から終点までの間においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分が大半を占め、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分は小さかった。

　図１５に示すように、バイアス磁界の磁束密度の大きさは、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において、中央部に比較して両端部が大きくなっていた。図１６に示すように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、領域Ｔ１の中央部において３５．２ｍＴであり、領域Ｔ１の両端部において４０．０ｍＴであり、領域Ｔ２の両端部において４６．３ｍＴであった。このように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において、中央部に比較して両端部が大きくなっていた。

　上記のように、図１４に示す始点から終点までの間においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分が大半を占め、バイアス磁界の磁束密度のＺ軸方向成分は小さいため、バイアス磁界の磁束密度の大きさと、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分とは、近い値であった。

　よって、仮に、感磁素子部１１の感磁面１１ｓを、図１４に示す始点から終点までの間に位置させた場合には、感磁素子部１１の感磁面１１ｓのＹ軸方向の両端部において、中央部に比較して、出力電圧が約３０％低下する。

　これらの結果から、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが、対向領域Ｔｍ内に位置している場合、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内におけるＹ軸方向の両端部で、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分が増大し、出力電圧が低下する。なお、出力電圧が低下する程度は、対向領域Ｔｍの範囲内で、大差はない。

　一方、感磁素子部１１の感磁面１１ｓを対向領域Ｔｍ外に位置させることにより、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内において、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分を略一定に維持することが可能となる。

　ただし、感磁素子部１１の感磁面１１ｓの、対向領域Ｔｍからの離間距離が大きくなりすぎると、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内においてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分を略一定に維持できる効果が低減する。この具体例を以下に示す。

　図１７は、図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、Ｚ軸座標が０．６２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度をシミュレーション解析した状態を示す磁束線図である。図１７に示す矩形状の領域Ｖは、シミュレーション解析を精密に行なった仮想領域である。

　図１８は、図１７に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度分布を示すグラフである。図１９は、図１７に示す始点から終点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。図１８においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度の大きさ(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。図１９においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分(ｍＴ)、横軸に始点からの距離(ｍｍ)を示している。なお、図１８および図１９おいては、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域をＴ１、ダイボンダーなどによる基板１２の搭載位置ずれなどを考慮して、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する可能性のある領域をＴ２で示している。

　図１７に示すように、始点から終点までの間においては、バイアス磁界の磁束密度の大きさが著しく小さくなっていた。

　図１８に示すように、バイアス磁界の磁束密度の大きさは、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において、中央部に比較して両端部が僅かに大きくなっていた。図１９に示すように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、領域Ｔ１および領域Ｔ２の各々において、中央部に比較して両端部が僅かに小さくなっていた。このように、領域Ｔ２内における、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の均一性が、ピークアウトしていた。

　次に、感磁素子部１１の感磁面１１ｓに平行な面内における、バイアス磁界の磁束の分布についてシミュレーション解析した結果について説明する。

　図２０は、感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．０ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度の大きさをシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。図２１は、感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．０ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。なお、Ｚ軸方向における第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の中心位置を、Ｚ軸座標の原点としている。図２０においては、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域をＴ１で示している。

　図２０および図２１においては、バイアス磁界の磁束密度の大きさまたはＹ軸方向成分が、４０ｍＴである線をＥ１１、８０ｍＴである線をＥ１２、１２０ｍＴである線をＥ１３、１６０ｍＴである線をＥ１４、２００ｍＴである線をＥ１５、２４０ｍＴである線をＥ１６、２８０ｍＴである線をＥ１７、２８０ｍＴである線をＥ１８、３２０ｍＴである線をＥ１９、３６０ｍＴである線をＥ２０で示している。

　図２０に示すように、始点から終点までの範囲においては、バイアス磁界の磁束密度の大きさは一定になっていない。バイアス磁界の磁束密度の大きさは、Ｙ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域において、Ｙ軸方向の両端部で約４０ｍＴとなっており、この両端部に比較して、中央部は低くなっている。この傾向は、領域Ｔ１内のＸ軸方向において一様である。

　図２１に示すように、始点から終点までの範囲においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は一定になっていない。バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、Ｙ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域において、Ｙ軸方向の両端部で約４０ｍＴとなっており、この両端部に比較して、中央部は低くなっている。この傾向は、Ｘ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域内において一様である。

　図２２は、感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．１２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度の大きさをシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。図２３は、感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．１２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。

　図２２に示すように、始点から終点までの範囲においては、バイアス磁界の磁束密度の大きさは一定になっていない。バイアス磁界の磁束密度の大きさは、Ｙ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域において、Ｙ軸方向の両端部で約４０ｍＴとなっており、この両端部に比較して、中央部は低くなっている。この傾向は、Ｘ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域内において一様である。

　図２３に示すように、始点から終点までの範囲においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は一定になっていない。バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、Ｙ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域において、Ｙ軸方向の両端部で約４０ｍＴとなっており、この両端部に比較して、中央部は低くなっている。この傾向は、Ｘ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域内において一様である。

　図２４は、感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度の大きさをシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。図２５は、感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度の大きさをシミュレーション解析した状態を、図２４より等高線のレンジを狭くして示す等高線図である。

　図２６は、感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。図２７は、感磁素子部の感磁面に平行な面内において、Ｚ軸座標が０．３２５ｍｍの位置にてバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を、図２６より等高線のレンジを狭くして示す等高線図である。図２６および図２７においては、感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域をＴ１で示している。

　図２５においては、バイアス磁界の磁束密度の大きさが、６ｍＴである線をＥ２１、１２ｍＴである線をＥ２２、１８ｍＴである線をＥ２３、２４ｍＴである線をＥ２４、３０ｍＴである線をＥ２５、３６ｍＴである線をＥ２６、４２ｍＴである線をＥ２７、４８ｍＴである線をＥ２８、５４ｍＴである線をＥ２９で示している。

　図２７においては、バイアス磁界の磁束密度の大きさが、－３３ｍＴである線をＥ３１、－２６ｍＴである線をＥ３２、－１９ｍＴである線をＥ３３、－１２ｍＴである線をＥ３４、－５ｍＴである線をＥ３５、２ｍＴである線をＥ３６、９ｍＴである線をＥ３７、１６ｍＴである線をＥ３８、２３ｍＴである線をＥ３９で示している。

　図２４に示すように、始点から終点までの範囲においては、バイアス磁界の磁束密度の大きさは、図２０および図２２の状態に比較して、一様化している。図２５に示すように、バイアス磁界の磁束密度の大きさは、Ｙ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域において、Ｙ軸方向の両端部に比較して、中央部は低くなっている。この傾向は、Ｘ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域内において一様である。

　図２６および図２７に示すように、始点から終点までの範囲においては、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は一様になっている。バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、Ｙ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域において、一様になっている。

　図２７に示すように、Ｙ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域を囲んでいる等磁束密度線Ｅ３９は、鼓型の形状を有している。この形状から分かるように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、Ｘ軸方向における感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域において、Ｘ軸方向の中央部は一様になっているが、両端部は中央部に比較して低くなっている。

　図２８は、図２７に示すＰ点からＱ点までの間のバイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の分布を示すグラフである。図２８においては、縦軸にバイアス磁界の磁束密度の大きさ(ｍＴ)、横軸にＰ点からの距離(ｍｍ)を示している。また、図２８においては、対向領域の中央に位置する、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の半分の長さに相当する領域をＨで示している。なお、Ｘ軸方向における、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の一端側の位置がＰ点であり、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の他端側の位置がＱ点である。

　図２８に示すように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、領域Ｈ内で一様になっており、領域Ｈ外では急激に低下している。

　感磁素子部１１の感磁面１１ｓが位置する領域は、領域Ｈ内に含まれている。すなわち、感度軸方向１１ａにおいて、感磁面１１ｓの長さは、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の長さの半分以下であり、かつ、感磁面１１ｓに直交する方向(Ｙ軸方向)から見て、感磁面１１ｓは、感度軸方向１１ａにおいて対向領域Ｔｍの中央に位置している。

　感磁素子部１１の感磁面１１ｓが、対向領域Ｔｍ外に位置するとともに、上記領域Ｈ内に位置することにより、出力電圧が大きく、入出力特性の線形性が良好な小型の磁気センサを得ることができる。

　ここで、感度軸方向１１ａの決定方法について説明する。
　図２９は、本実施形態に係る磁気センサが備える感磁素子部の感磁面の入出力特性を示すグラフである。図２９においては、縦軸に出力電圧Ｖ(Ｖ)、横軸に入力磁界(ｍＴ)を示している。また、図２９においては、感磁素子部の感磁面の入力磁界に対する実際の出力電圧を実線で示し、感磁素子部の感磁面に作用する入力磁界の磁束密度範囲における実際の出力電圧を直線近似した仮想出力電圧を点線で示している。具体的には、仮想出力電圧は、入力磁界の磁束密度および出力電圧値を最小二乗法を用いて１次関数にて近似して求めた。

　なお、図２９に示す例においては、０点と、＋側の最大値と、０点と＋側の最大値との中点と、－側の最大値と、０点と－側の最大値との中点との、５点について、これら５点と直線との間の距離が最小となるように最小二乗法を用いて、直線式を導出している。ただし、近似直線の導出方法は、上記に限られない。被測定磁界の範囲における仮想出力電圧の最大値と最小値との間の間隔であるフルスケールに対する、図２９に示す出力電圧と仮想出力電圧との差の比率を、磁気センサの出力電圧の誤差率とする。

　図３０は、本実施形態に係る磁気センサが備える感磁素子部の感磁面に作用する入力磁界と出力電圧の誤差率との関係を示すグラフである。図３０においては、縦軸に出力電圧の誤差率(％)、横軸に入力磁界(ｍＴ)を示している。図３０においては、感磁素子部の感磁面に対する入力磁界の印加方向が互いに１０°異なる２つの３次曲線を図示している。

　図３０に示すように、感磁素子部１１の感磁面１１ｓに対する入力磁界の印加方向が異なることにより、出力電圧の誤差率の絶対値の最大値である最大誤差率が変化する。この最大誤差率が最も小さくなる、入力磁界の印加方向が、感磁素子部１１の感度軸方向１１ａである。よって、感磁素子部１１の感磁面１１ｓに対する入力磁界の印加方向を繰り返し変更して最大誤差率の最小値を求めることにより、感磁素子部１１の感度軸方向１１ａを決定することができる。

　次に、平面で構成される、主出射面部１３ｍおよび主入射面部１４ｍの決定方法について説明する。

　図３１は、平面で構成される、主出射面部および主入射面部の決定方法を説明するための斜視図である。図３１に示すように、第１磁石部１３は、Ｎ極側に位置する、第１面１３ｍ、第２面１３ｓ１、第３面１３ｓ２、第４面１３ｔ１および第５面１３ｔ２を有している。そこで、ＦＥＭ(Finite　Element　Method)構造解析などの手法を用いて、各面から出射される磁束量を計算し、第１磁石部１３から第２磁石部１４へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が出射する面を決定する。なお、全磁束量は、磁石部が発生している磁力線の総数であり、磁石部から出射する磁束の磁束密度と、出射面または磁極の面積との、積となる。

　たとえば、全磁束量が０．４５４５８μＷｂであり、各面から出射される磁束量が、第１面１３ｍは０．２７７５μＷｂであり、第２面１３ｓ１は０．０８３７μＷｂであり、第３面１３ｓ２は０．０８３７μＷｂであり、第４面１３ｔ１は０．００４８４μＷｂであり、第５面１３ｔ２は０．００４８４μＷｂであるとする。

　この場合、各面から出射される磁束量の全磁束量に対する割合は、第１面１３ｍは６１．０％であり、第２面１３ｓ１は１８．４％であり、第３面１３ｓ２は１８．４％であり、第４面１３ｔ１は１．１％であり、第５面１３ｔ２は１．１％となる。

　すると、第１磁石部１３から第２磁石部１４へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が出射しているのは、第１面１３ｍとなり、その結果、第１面１３ｍが主出射面部１３ｍと決定される。なお、主入射面部１４ｍも同様の手法により決定することができる。

　次に、感磁素子部１１の感磁面１１ｓと、対向領域Ｔｍとの、Ｚ軸方向における離間距離の好適範囲について説明する。

　図３２は、図１の磁気センサをＡ－Ａ線矢印方向から見た断面において、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分をシミュレーション解析した状態を示す等高線図である。図３２においては、２．５ｍＴ間隔の等高線を示している。図３２に示す矩形状の領域Ｖは、シミュレーション解析を精密に行なった仮想領域である。なお、Ｚ軸方向における第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の中心位置を、Ｚ軸座標の原点としている。

　図３２に示すように、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分は、Ｚ軸方向において第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の中心から０．４１ｍｍ離間するまでの範囲、かつ、Ｚ軸方向において対向領域Ｔｍの外側の範囲において、Ｙ＝０の位置の近傍でＺ軸座標の原点側に凸状に湾曲した等高線で表され、Ｚ軸方向において第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の中心から０．４１ｍｍを超えて離間すると、Ｙ＝０の位置の近傍でＺ軸座標の原点側とは反対側に凸状に湾曲した等高線で表されている。すなわち、Ｚ軸座標の原点から、Ｚ軸方向において約０．４１ｍｍ離れた位置で、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の等高線は、Ｙ＝０の位置の近傍での変曲点を有さなくなる。

　感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内におけるバイアス磁界の磁界分布の差を最小にするためには、感磁素子部１１の感磁面１１ｓと対向領域ＴｍとのＺ軸方向における離間距離は、バイアス磁界の磁束密度のＹ軸方向成分の等高線がＹ＝０の位置の近傍での変曲点を有さなくなるＺ軸方向における位置と対向領域ＴｍとのＺ軸方向における距離以下であることが好ましい。

　本実施形態に係る磁気センサ１０においては、バイアス磁界１の向きは、感磁面１１ｓ内において感度軸方向１１ａと略直交しており、感磁面１１ｓが対向領域Ｔｍ外に位置するように、感磁素子部１１が配置されていることにより、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内にバイアス磁界１をより均一に印加することができ、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内における磁界検出の変換利得を均一化して、磁気センサ１０の測定精度を向上することができる。また、磁気センサ１０が大型化することを抑制できる。

　本実施形態に係る磁気センサ１０においては、感磁素子部１１、第１磁石部１３および第２磁石部１４は、平板部１５の一方の主面１５ｓ上に搭載されている。感磁面１１ｓは、平板部１５の一方の主面１５ｓと略平行に位置している。対向領域Ｔｍは、平板部１５の一方の主面１５ｓと感磁面１１ｓとの間に位置している。これにより、感磁素子部１１、第１磁石部１３および第２磁石部１４の互いの位置関係を高精度で安定させることができる。また、第１磁石部１３および第２磁石部１４を薄くすることにより、第１磁石部１３および第２磁石部１４を構成する磁石のパーミアンス係数を上げ、磁石を不可逆減磁および自然減磁しにくくすることができる。さらに、第１磁石部１３および第２磁石部１４を薄くすることにより、磁気センサ１０を小型化および低背化することができる。

　本実施形態に係る磁気センサ１０においては、感度軸方向１１ａにおいて、感磁面１１ｓの長さは、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の長さ以下であることにより、感磁素子部１１の感磁面１１ｓに印加されるバイアス磁界の向きを単一方向とするとともに、感磁面１１ｓ内におけるバイアス磁界の大きさの分布を一定にすることができる。その結果、入力磁界から出力電圧への変換利得を感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内で一定にすることができ、磁気センサ１０の、所望の入力ダイナミックレンジ内での誤差率を最小化し、かつ、出力電圧を最大限得ることが可能となる。

　本実施形態に係る磁気センサ１０においては、感磁面１１ｓにおける、感度軸方向１１ａの長さが、感度軸方向１１ａに直交する方向(Ｙ軸方向)の長さより長いことにより、感磁素子部１１の感磁面１１ｓに印加されるバイアス磁界の向きを単一方向とするとともに、感磁面１１ｓ内におけるバイアス磁界の大きさの分布を一定にすることができる。その結果、入力磁界から出力電圧への変換利得を感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内で一定にすることができ、磁気センサ１０の、所望の入力ダイナミックレンジ内での誤差率を最小化し、かつ、出力電圧を最大限得ることが可能となる。

　以下、本発明の実施形態１の各変形例に係る磁気センサについて説明する。なお、各変形例の説明においては、本発明の実施形態１の磁気センサ１０と異なる構成についてのみ説明し、磁気センサ１０と同様の構成については同一の参照符号を付し、その説明を繰り返さない。

　図３３は、本発明の実施形態１の第１変形例に係る磁気センサの構成を示す側面図である。図３３においては、図３と同一の側面視にて図示している。

　図３３に示すように、本発明の実施形態１の第１変形例に係る磁気センサ１０ａにおいては、基板１２の厚さは、第１磁石部１３および第２磁石部１４の各々の厚さと同等である。基板１２と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さが、第１磁石部１３と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さ、および、第２磁石部１４と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さの、各々より厚い。これにより、感磁素子部１１は、対向領域Ｔｍの上方に位置している。

　本発明の実施形態１の第１変形例に係る磁気センサ１０ａにおいても、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内にバイアス磁界１をより均一に印加することができ、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内における磁界検出の変換利得を均一化して、磁気センサ１０ａの測定精度を向上することができる。

　図３４は、本発明の実施形態１の第２変形例に係る磁気センサの構成を示す側面図である。図３４においては、図３と同一の側面視にて図示している。

　図３４に示すように、本発明の実施形態１の第２変形例に係る磁気センサ１０ｂは、一方の主面１５ｓを有する平板部１５をさらに備える。感磁素子部１１、第１磁石部１３および第２磁石部１４は、平板部１５の一方の主面１５ｓ上に搭載されている。感磁面１１ｓは、平板部１５の一方の主面１５ｓと略平行に位置している。感磁面１１ｓは、平板部１５の一方の主面１５ｓと対向領域Ｔｍとの間に位置している。

　本発明の実施形態１の第２変形例に係る磁気センサ１０ｂにおいては、基板１２と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さと、基板１２の厚さとの合計が、第１磁石部１３と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さ、および、第２磁石部１４と平板部１５の一方の主面１５ｓとの間に位置する接合材１６の厚さの、各々より小さい。

　これにより、感磁素子部１１、第１磁石部１３および第２磁石部１４の互いの位置関係を高精度で安定させることができる。基板１２を薄くすることにより、平板部１５に基板１２を安定して実装することができる。また、基板１２のコストを低減することができる。若しくは、第１磁石部１３および第２磁石部１４を厚くして、第１磁石部１３と第２磁石部１４との間に発生する総磁束を増やすことにより、バイアス磁界を高く維持することができる。第１磁石部１３および第２磁石部１４と、たとえば、希土類材料を用いた高い保磁力を持つ磁石とを組み合わせることにより、第１磁石部１３および第２磁石部１４を構成する磁石が不可逆減磁しにくくすることができる。

　図３５は、本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサの構成を示す側面図である。図３６は、図３５の磁気センサを矢印ＸＸＸＶＩ方向から見た正面図である。図３７は、図３５の磁気センサを矢印ＸＸＸＶＩＩ方向から見た側面図である。図３５～図３７においては、基板、接合材および平板部を図示していない。

　図３５～図３７に示すように、本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサ１０ｃは、感磁素子部１１と、第１磁石部１３ｃおよび第２磁石部１４ｃとを備える。

　第１磁石部１３ｃは、主出射面部１３ｃｍと、Ｚ軸方向において主出射面部１３ｃｍに隣接する面取り部１３ｃｎとを有する。第２磁石部１４ｃは、主入射面部１４ｃｍと、Ｚ軸方向において主入射面部１４ｃｍに隣接する面取り部１４ｃｎとを有する。面取り部１３ｃｎと面取り部１４ｃｎとは、Ｙ軸方向において互いに向かい合ている。

　感磁素子部１１は、感磁面１１ｓが主出射面部１３ｍと主入射面部１４ｍとに挟まれた対向領域Ｔｃｍ外に位置するように、配置されている。なお、Ｙ軸方向から見て、感磁素子部１１は、面取り部１３ｃｎと面取り部１４ｃｎとに挟まれた領域内に位置している。

　本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサ１０ｃにおいても、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内にバイアス磁界１をより均一に印加することができ、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内における磁界検出の変換利得を均一化して、磁気センサ１０ｃの測定精度を向上することができる。

　図３８は、本発明の実施形態１の第４変形例に係る磁気センサの構成を示す平面図である。図３９は、図３８の磁気センサを矢印ＸＸＸＩＸ方向から見た正面図である。図４０は、図３８の磁気センサを矢印ＸＬ方向から見た側面図である。図４１は、図３８の磁気センサを矢印ＸＬＩ方向から見た斜視図である。図３８～図４１においては、基板、接合材および平板部を図示していない。

　図３８～図４１に示すように、本発明の実施形態１の第４変形例に係る磁気センサ１０ｄは、感磁素子部１１と、第１磁石部１３ｄおよび第２磁石部１４ｄとを備える。第１磁石部１３ｄおよび第２磁石部１４ｄの各々は、楕円柱状の外形を有している。

　第１磁石部１３ｄは、第１磁石部１３ｄから第２磁石部１４ｄへ向かう全磁束のうちの半数の磁束が平均以上の磁束密度で出射する、曲面の一部である主出射面部１３ｄｍを有する。第２磁石部１４ｄは、第１磁石部１３ｄから第２磁石部１４ｄへ向かう全磁束のうちの半数の磁束が平均以上の磁束密度で入射する、曲面の一部である主入射面部１４ｄｍを有する。感磁素子部１１は、感磁面１１ｓが主出射面部１３ｄｍと主入射面部１４ｄｍとに挟まれた対向領域Ｔｄｍ外に位置するように、配置されている。

　本発明の実施形態１の第４変形例に係る磁気センサ１０ｄにおいても、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内にバイアス磁界１をより均一に印加することができ、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内における磁界検出の変換利得を均一化して、磁気センサ１０ｄの測定精度を向上することができる。

　図４２は、本発明の実施形態１の第５変形例に係る磁気センサの構成を示す平面図である。図４３は、図４２の磁気センサを矢印ＸＬＩＩＩ方向から見た正面図である。図４４は、図４２の磁気センサを矢印ＸＬＩＶ方向から見た側面図である。図４２～図４４においては、基板、接合材および平板部を図示していない。

　図４２～図４４に示すように、本発明の実施形態１の第５変形例に係る磁気センサ１０ｅは、感磁素子部１１と、第１磁石部１３ｅおよび第２磁石部１４ｅとを備える。

　第１磁石部１３ｅは、直方体状の第１磁石１３ｅ１と、四角錐台状の第１ポールピース１３ｅ２とから構成されている。第１磁石１３ｅ１の主出射面部に第１ポールピース１３ｅ２の底面が接続されていることにより、第１ポールピース１３ｅ２の上面が、第１磁石部１３ｅの主出射面部１３ｅｍとなっている。

　第２磁石部１４ｅは、直方体状の第２磁石１４ｅ１と、四角錐台状の第２ポールピース１４ｅ２とから構成されている。第２磁石１４ｅ１の主出射面部に第２ポールピース１４ｅ２の底面が接続されていることにより、第２ポールピース１４ｅ２の上面が、第２磁石部１４ｅの主入射面部１４ｅｍとなっている。

　感磁素子部１１は、感磁面１１ｓが主出射面部１３ｅｍと主入射面部１４ｅｍとに挟まれた対向領域Ｔｅｍ外に位置するように、配置されている。なお、Ｙ軸方向から見て、感磁素子部１１は、第１磁石１３ｅ１と第２磁石１４ｅ１とに挟まれた領域内に位置している。

　本発明の実施形態１の第５変形例に係る磁気センサ１０ｅにおいても、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内にバイアス磁界１をより均一に印加することができ、感磁素子部１１の感磁面１１ｓ内における磁界検出の変換利得を均一化して、磁気センサ１０ｅの測定精度を向上することができる。

　(実施形態２)
　以下、本発明の実施形態２に係る電流センサについて図を参照して説明する。図４５は、本発明の実施形態２に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図４６は、図４５の電流センサをＸＬＶＩ－ＸＬＶＩ線矢印方向から見た断面図である。

　図４５および図４６に示すように、本発明の実施形態２に係る電流センサ１００は、本発明の実施形態１に係る、第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙと、測定対象の電流２が流れる導体１１０とを備える。第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙの各々は、導体１１０を流れる測定対象の電流２により発生する磁界３の強さを検出する。電流センサ１００は、導体１１０の一部、第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙを収容する筐体１２０をさらに備える。

　第１磁気センサ１０ｘは、導体１１０の一方の主面側に配置されている。第１磁気センサ１０ｘは、導体１１０の幅方向の中央部に間隔をあけて配置されている。第１磁気センサ１０ｘは、感度軸方向１１ａに平行に磁界３が印加されるように配置されている。

　第２磁気センサ１０ｙは、導体１１０の他方の主面側に配置されている。第２磁気センサ１０ｙは、導体１１０の幅方向の中央部に間隔をあけて配置されている。第２磁気センサ１０ｙは、感度軸方向１１ａに平行に磁界３が印加されるように配置されている。

　図４６に示すように、導体１１０に測定対象の電流２が流れることにより、磁界３が発生する。第１磁気センサ１０ｘには、図中の右向きに磁界３が印加され、第２磁気センサ１０ｙには、図中の左向きに磁界３が印加される。

　磁界３に対する第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙの出力電圧の差分を取ることで、測定対象の電流２に比例した出力電圧を得られる一方、外乱の不要磁界は相殺除去されるので、誤差および雑音の少ない電流センサ１００が得られる。電流センサ１００は、本発明の実施形態１に係る、第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙを備えるため、高い測定精度を有する。

　(実施形態３)
　以下、本発明の実施形態３に係る電流センサについて図を参照して説明する。

　図４７は、本発明の実施形態３に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図４８は、図４７の電流センサをＸＬＶＩＩＩ－ＸＬＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４９は、図４８の電流センサを矢印ＸＬＩＸ方向から見た平面図である。図５０は、図４９の電流センサをＬ－Ｌ線矢印方向から見た断面図である。図４９および図５０においては、筐体を図示していない。

　図４７～図５０に示すように、本発明の実施形態３に係る電流センサ２００は、測定対象の電流２が流れ、表面および裏面を含み、長さ方向(Ｙ軸方向)、長さ方向(Ｙ軸方向)と直交する幅方向(Ｘ軸方向)、および、長さ方向(Ｙ軸方向)と幅方向(Ｘ軸方向)とに直交する厚さ方向(Ｚ軸方向)を有する板状の導体２１０と、導体２１０を流れる測定対象の電流２により発生する磁界の強さを検出する、第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙとを備える。第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙは、筐体２２０に収容されている。

　導体２１０は、測定対象の電流２が分流されて流れる一方の流路部２１１および他方の流路部２１２を含む。導体２１０は、一方の流路部２１１と他方の流路部２１２との間に、長さ方向(Ｙ軸方向)に延在するスリット２１３が設けられている。

　第１磁気センサ１０ｘは、他方の流路部２１２より一方の流路部２１１の近くに配置されている。第１磁気センサ１０ｘには、一方の流路部２１１の周囲に発生する磁界３ｘが主に印加される。第１磁気センサ１０ｘは、感度軸方向１１ａに平行に磁界３ｘが印加されるように配置されている。

　第２磁気センサ１０ｙは、一方の流路部２１１より他方の流路部２１２の近くに配置されている。第２磁気センサ１０ｙには、他方の流路部２１２の周囲に発生する磁界３ｙが主に印加される。第２磁気センサ１０ｙは、感度軸方向１１ａに平行に磁界３ｙが印加されるように配置されている。

　電流センサ２００は、導体２１０を流れる測定対象の電流２により発生する磁界の強さの、第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙの検出値から、測定対象の電流２の値を検出する。具体的には、磁界３ｘに対する第１磁気センサ１０ｘの出力電圧と、磁界３ｙに対する第２磁気センサ１０ｙの出力電圧との差分を取ることで、測定対象の電流２に比例した出力電圧を得られる一方、外乱の不要磁界は相殺除去されるので、誤差および雑音の少ない電流センサ２００が得られる。電流センサ２００は、本発明の実施形態１に係る、第１磁気センサ１０ｘおよび第２磁気センサ１０ｙを備えるため、高い測定精度を有する。

　上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。

　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　バイアス磁界、２　測定対象の電流、３，３ｘ，３ｙ　磁界、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ　磁気センサ、１０ｘ　第１磁気センサ、１０ｙ　第２磁気センサ、１１　感磁素子部、１１ａ　感度軸方向、１１ｓ　感磁面、１２　基板、１３，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ　第１磁石部、１３ｃｎ，１４ｃｎ　面取り部、１３ｄｍ，１３ｅｍ，１３ｍ　主出射面部，第１面、１３ｅ１　第１磁石、１３ｅ２　第１ポールピース、１３ｓ１　第２面、１３ｓ２　第３面、１３ｔ１　第４面、１３ｔ２　第５面、１４，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ　第２磁石部、１４ｄｍ，１４ｅｍ，１４ｍ　主入射面部、１４ｅ１　第２磁石、１４ｅ２　第２ポールピース、１５　平板部、１５ｓ　主面、１６　接合材、１００，２００　電流センサ、１１０，２１０　導体、１２０，２２０　筐体、２１１　一方の流路部、２１２　他方の流路部、２１３　スリット。

Claims (9)

1. 　感磁面、および、該感磁面内において外部磁界の検出値の誤差率が最も小さくなる方向である感度軸方向を有する感磁素子部と、
   　前記感磁面に直交する方向から見て、前記感磁素子部を間に挟むように配置され、前記感磁素子部にバイアス磁界を印加する、第１磁石部および第２磁石部とを備え、
   　前記バイアス磁界の向きは、前記感磁面内において前記感度軸方向と略直交し、
   　前記第１磁石部は、前記第１磁石部から前記第２磁石部へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が出射する平面である主出射面部を有し、
   　前記第２磁石部は、前記第１磁石部から前記第２磁石部へ向かう全磁束のうちの過半数の磁束が入射する平面である主入射面部を有し、
   　前記感磁素子部は、前記感磁面が前記主出射面部と前記主入射面部とに挟まれた対向領域外に位置するように、配置されている、磁気センサ。
2. 　感磁面、および、該感磁面内において外部磁界の検出値の誤差率が最も小さくなる方向である感度軸方向を有する感磁素子部と、
   　前記感磁面に直交する方向から見て、前記感磁素子部を間に挟むように配置され、前記感磁素子部にバイアス磁界を印加する、第１磁石部および第２磁石部とを備え、
   　前記バイアス磁界の向きは、前記感磁面内において前記感度軸方向と略直交し、
   　前記第１磁石部は、前記第１磁石部から前記第２磁石部へ向かう全磁束のうちの半数の磁束が平均以上の磁束密度で出射する、曲面の一部である主出射面部を有し、
   　前記第２磁石部は、前記第１磁石部から前記第２磁石部へ向かう全磁束のうちの半数の磁束が平均以上の磁束密度で入射する、曲面の一部である主入射面部を有し、
   　前記感磁素子部は、前記感磁面が前記主出射面部と前記主入射面部とに挟まれた対向領域外に位置するように、配置されている、磁気センサ。
3. 　一方の主面を有する平板部をさらに備え、
   　前記感磁素子部、前記第１磁石部および前記第２磁石部は、前記平板部の前記一方の主面上に搭載されており、
   　前記感磁面は、前記平板部の前記一方の主面と略平行に位置し、
   　前記対向領域は、前記平板部の前記一方の主面と前記感磁面との間に位置している、請求項１または請求項２に記載の磁気センサ。
4. 　一方の主面を有する平板部をさらに備え、
   　前記感磁素子部、前記第１磁石部および前記第２磁石部は、前記平板部の前記一方の主面上に搭載されており、
   　前記感磁面は、前記平板部の前記一方の主面と略平行に位置し、かつ、前記平板部の前記一方の主面と前記対向領域との間に位置している、請求項１または請求項２に記載の磁気センサ。
5. 　前記感度軸方向において、前記感磁面の長さが、前記第１磁石部および前記第２磁石部の各々の長さ以下である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
6. 　前記感度軸方向において、前記感磁面の長さが、前記第１磁石部および前記第２磁石部の各々の長さの半分以下であり、かつ、前記感磁面に直交する方向から見て、前記感磁面は、前記感度軸方向において前記対向領域の中央に位置している、請求項５に記載の磁気センサ。
7. 　前記感磁面においては、前記感度軸方向の長さが、前記感度軸方向に直交する方向の長さより長い、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の磁気センサ。
8. 　請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の磁気センサと、
   　測定対象の電流が流れる導体とを備え、
   　前記磁気センサは、前記導体を流れる前記測定対象の電流により発生する磁界の強さを検出する、電流センサ。
9. 　前記磁気センサとして第１磁気センサおよび第２磁気センサを備え、
   　前記導体は、前記測定対象の電流が分流されて流れる一方の流路部および他方の流路部を含み、
   　前記第１磁気センサは、前記他方の流路部より前記一方の流路部の近くに配置されており、
   　前記第２磁気センサは、前記一方の流路部より前記他方の流路部の近くに配置されており、
   　前記導体を流れる前記測定対象の電流により発生する磁界の強さの、前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの検出値から、測定対象の電流の値を検出する、請求項８に記載の電流センサ。

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