磁場検出装置
【課題】磁場測定精度を向上しつつ、小型化された磁場検出装置の提供。
【解決手段】１軸方向の磁場を検出する感磁部６，７，８を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子３，４が、信号処理ＩＣ２とともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置１０であって、磁気センサ素子３を構成する単一の基板に、複数の感磁部６，７が互いの近傍に配置されていることを特徴とする磁場検出装置１０。
【解決手段】１軸方向の磁場を検出する感磁部６，７，８を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子３，４が、信号処理ＩＣ２とともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置１０であって、磁気センサ素子３を構成する単一の基板に、複数の感磁部６，７が互いの近傍に配置されていることを特徴とする磁場検出装置１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場検出装置、特に３軸磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ、携帯用情報機器、電子交換機などの電子機器の小型化が求められており、これらの電子機器に用いられる電子部品においても、小型化、薄型化、軽量化、及び高機能化が強く要求されている。
【０００３】
そのような電子機器の一つであるナビゲーション機器では、方位情報を得るために電子コンパスが用いられている。電子コンパスには、磁場を検出する感磁部を備えた磁気センサ素子が配されている。多くの電子コンパスでは、３個の磁気センサ素子を実装基板上に配置する際に、各磁気センサ素子を構成する各感磁部の感磁方向（感度軸方向）が互いに垂直になるように配置される（例えば、特許文献１参照）。すなわち、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸にかかる磁界を、それぞれ個別の磁気センサ素子を用いて測定している（図１７参照）。図１７では、各磁気センサ素子に備えられた感磁部の長手方向が、感磁方向であるものとして描いている。一般的に、ＭＩセンサやフラックスゲートセンサのような高感度磁気センサの検出感度は、感磁部の長手方向の長さに依存する。
【０００４】
図１７に示す従来の電子コンパスでは、実装基板面１０１に対して平行なＸ軸方向およびＹ軸方向にかかる磁界を検出する第一磁気センサ素子１０３および第二磁気センサ素子１０４と、実装基板面１０１に対して垂直なＺ軸方向にかかる磁界を検出する磁気センサ素子１０５と、信号処理ＩＣ１０２とが備えられている。
第一磁気センサ素子１０３および第二磁気センサ素子１０４を構成する、第一感磁部１０６および第二感磁部１０７の感磁方向は実装基板面１０１に対して平行であり、各磁気センサ素子１０３，１０４は、実装基板面１０１において平置きで備えられている。一方、第三磁気センサ素子１０５を構成する第三感磁部１０８の感磁方向は実装基板面１０１に対して垂直であり、第三磁気センサ素子１０５は、実装基板面１０１において縦置きで備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、実装基板面の垂直軸方向（Ｚ軸方向）にかかる磁界を検出する磁気センサ素子は、磁気検出感度を確保するため、実装基板面の平行軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）にかかる磁界を検出する磁気センサと同程度の大きさである必要があり、かつ、縦置きで配置されるため、平置きに配置された磁気センサ素子よりも背高になってしまい、磁場検出装置（電子コンパス）全体が大型化してしまう問題がある。また、磁場検出装置の磁界測定精度の向上が望まれている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁場測定精度を向上しつつ、小型化された磁場検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の磁場検出装置は、１軸方向の磁場を検出する感磁部を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子が、信号処理ＩＣとともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置であって、前記磁気センサ素子を構成する単一の基板に、複数の前記感磁部が互いの近傍に配置されていることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の磁場検出装置は、請求項１において、前記単一の基板に配置された複数の感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁方向が、前記実装基板面に対して斜めをなしていることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の磁場検出装置は、請求項１又は２において、前記単一の基板に配置された複数の感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の磁場検出装置は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記磁気センサ素子に加えて、前記感磁部と同機能を有する感磁部が前記信号処理ＩＣ上に設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の磁場検出装置は、１軸方向の磁場を検出する感磁部を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子が、信号処理ＩＣとともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置であって、前記信号処理ＩＣを構成する単一の基板に、複数の前記感磁部が各々互いの近傍に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁場検出装置によれば、実装基板上に配された磁気センサ素子に備えられた複数の感磁部を互いの近傍に集中させて、一極に配置することによって、その一極にかかる磁場をより精度良く測定できる。
さらに、前記実装基板上の磁気センサ素子を構成する単一の基板に複数備えられた各感磁部の感磁方向を、それぞれ前記実装基板面に対して斜めに配することによって、当該磁気センサ素子を低背化することができるので、当該磁場検出装置を小型化できる。
また、磁気センサ素子に備えられた感磁部と同機能を有する感磁部を、磁気センサ素子の代わりに信号処理ＩＣ上に備える場合、磁気センサ素子が実装基板を占有する面積を削減することができるので、当該磁場検出装置をより小型化できる。
【０００９】
また、本発明の磁場検出装置によれば、実装基板上に配された信号処理ＩＣに備えられた複数の感磁部を互いの近傍に集中させて、一極に配置することによって、その一極にかかる磁場をより精度良く測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図２】感磁部が実装基板面１から突出した高さを比較する図である。
【図３】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図４】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図５】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図６】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図７】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図８】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図９】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１０】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１１】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１２】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１３】本発明にかかる磁場検出装置の別の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１４】本発明にかかる磁場検出装置の別の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１５】本発明にかかる磁場検出装置の別の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１６】本発明にかかる磁場検出装置の別の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１７】従来の磁場検出装置における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜磁場検出装置の第一実施形態＞
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明にかかる磁場検出装置の第一実施形態である磁場検出装置１０Ａ（１０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００１２】
磁場検出装置１０Ａは、実装基板面１に、信号処理ＩＣ２、第一磁気センサ素子３、および第二磁気センサ素子４を少なくとも備えてなる。
実装基板面１において、第一磁気センサ素子３は縦置きで配置されており、第二磁気センサ素子４は平置き（横置き）で配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子３は、平置きで配置された第二磁気センサ素子４および信号処理ＩＣ２よりも背高であり、実装基板面１からより高い位置まで突き出している。
【００１３】
第一磁気センサ素子３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板の特定面（一方の主面）上には、短冊形で示した第一感磁部６および第二感磁部７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部６の感磁方向はＹ軸方向と平行であり、第二感磁部７の感磁方向はＺ軸と平行である。このＹ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ実装基板面１に対して斜めに４５°の傾きをなしている。第一磁気センサ素子３の第一感磁部６および第二感磁部７が備えられた基板面は、実装基板面１に対して垂直である。
第二磁気センサ素子４を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＸ軸方向が第三感磁部８の感磁方向を示す。このＸ軸方向は、実装基板面１と平行である。第二磁気センサ素子４の第一感磁部８が備えられた基板面は、実装基板面１に対して平行である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００１４】
磁場検出装置１０Ａでは、第一磁気センサ素子３および第二磁気センサ素子４が、信号処理ＩＣ２の近傍において、寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部６および第二感磁部７が互いの近傍に備えられている。このため、各磁気センサ素子を構成する基板に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部７および第三感磁部８が配置されていて、第二感磁部７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部６および第三感磁部８が配置されていて、第三感磁部８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部６および第二感磁部７が配置されている。
【００１５】
ここで、「各感磁部が互いの近傍に配置される」とは、第一磁気センサ素子３および第二磁気センサ素子４が、互いの近隣に配置されていることをいう。このとき、各磁気センサ素子間には当該磁気センサ素子以外の部品が挟まれて実装されていない状態となる。このような状態においては、複数の磁気センサ素子同士を、空間内に密集して配置できる。この状態において、さらに、各感磁部はその長手方向の長さの距離範囲内に、少なくとも一つの他の感磁部が配置されていることが好ましい。また、各感磁部が残りの全ての感磁部の長手方向の長さの距離範囲内に配置されていることがより好ましい。
このように、各感磁部が互いの近傍に寄り集まって、一極に集中して配置されることにより、その一極における磁場をより精度良く測定することができる。このメカニズムを以下に説明する。
【００１６】
従来の磁場検出装置（例えば図１７に示す磁場検出装置１００）では、各磁気センサ素子は互いの近傍に配置されていない。すなわち、各磁気センサ素子は、配置された位置が異なるため、それぞれ個別の位置の磁場を測定している。各磁気センサ素子が測定した磁場は、最終的に信号処理ＩＣ１０２によって合成されて、磁場検出装置１００全体における磁場（磁場ベクトル）が算出される。
【００１７】
このように、互いに離れた位置の磁場を合成して得られた磁場ベクトルは、三つの個別の位置の磁場の平均であるため、各磁気センサ素子が配置された範囲（磁場検出装置１００全体）における平均的な磁場を測定しているに過ぎないので、その測定精度は低い。
一般に、磁場検出装置の近傍には磁界を発生するデバイスが設けられていることが多く、磁場検出装置における磁界勾配は顕著である。したがって、各磁気センサ素子が互いに離れて配置されていると、それぞれが異なる磁界勾配を受けることになり、磁場測定の誤差を生じ易くなる。
【００１８】
一方、本発明にかかる磁場検出装置（例えば図１に示す磁場検出装置１０Ａ）では、各磁気センサ素子が互いの近傍に配置されており、各磁気センサ素子が集中して配された一極（一箇所）の磁場を測定している。各磁気センサ素子が測定した磁場は、最終的に信号処理ＩＣ２によって合成されて、前記一極における磁場（磁場ベクトル）が算出される。
【００１９】
このように、互いに寄り集まった一極の磁場を合成して得られた磁場ベクトルは、前記一極における局所的な磁場を、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向をそれぞれ検出する三つの磁気センサ素子によって測定したものであるため、磁場検出装置の個々に異なる位置における磁界勾配の違いの影響を受けにくい。したがって、各磁気センサ素子を集合させて配置することにより、磁場の測定精度を高めることができる。
【００２０】
また、各磁気センサ素子と信号処理ＩＣ２との電気的接続を行う配線（不図示）は、各磁気センサ素子から信号処理ＩＣ２へ伝送される信号の劣化を抑制するために、なるべく短くすることが望ましい。このため、各磁気センサ素子は、信号処理ＩＣの近傍に配置されることが好ましい。より具体的には、各磁気センサ素子を構成する基板の長手方向の長さに相当する距離範囲内に、信号処理ＩＣが配置されていることが好ましい。このことは後述する本発明にかかる磁場検出装置のすべてについて当てはまる。
【００２１】
磁場検出装置１０Ａにおいて、第二感磁部７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部７の感磁軸）と第三感磁部８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部８の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第二感磁部７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００２２】
磁場検出装置１０Ａでは、第一磁気センサ素子３の一方の主面に備えられた第一感磁部６の感磁方向および第二感磁部７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面１に対して４５°の傾きをなしている。さらに、第二磁気センサ素子４を構成する第三感磁部８の感磁方向は実装基板面１に対して平行であり、第一感磁部６および第二感磁部７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置１０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００２３】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各磁気センサ素子が測定する３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ２によって算出することができる。
【００２４】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００２５】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子３における第一感磁部６の感磁方向と第二感磁部７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。
第一感磁部６および第二感磁部７は単一の基板の特定面に配置されているため、第一磁気センサ素子３の製造時に両感磁部の感磁方向が直交するように予め作り込むことができる。その結果、第一磁気センサ素子３を実装基板面１に実装する段階においては、両感磁部の相対的な感磁方向を調整する必要は無いので容易に実装できる。
一方、別の基板から構成される第二磁気センサ素子４に配置された第三感磁部８の感磁方向と第一感磁部６又は第二感磁部７の感磁方向とを互いに直交させるためには、実装基板面１における第一磁気センサ素子３と第二磁気センサ素子４との相対的配置を厳密に調整しつつ両磁気センサ素子を実装しなければならない。
【００２６】
第一感磁部６が実装基板面１となす角θと、第二感磁部７が実装基板面１となす角φとは、同じ角度であっても異なる角度であってもよい。
なす角θとなす角φとが異なる角度である場合、なす角θとなす角φとの和は９０°であることが好ましい。その和が９０°であることによって、少なくとも第一感磁部６の感磁方向と第二感磁部７の感磁方向とを直交させることができ、さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることができる。
【００２７】
なす角θとなす角φとが同じ角度である場合、なす角θ及びなす角φは４５°であることが好ましい。４５°であることによって、少なくとも第一感磁部６の感磁方向と第二感磁部７の感磁方向とを直交させることができ（さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることも可能であり）、且つ、第一感磁部６および第二感磁部７を備えた第一磁気センサ素子３を低背化することができる。この低背化について、以下に説明する。
【００２８】
前述のように、第一磁気センサ素子３は、第一感磁部６および第二感磁部７が備えられた基板面を実装基板面１に対して垂直に立てた縦置きで配置されている。このため、第一磁気センサ素子３は、平置きで配置された第二磁気センサ素子４および信号処理ＩＣ２よりも背高である。このとき、第一磁気センサ素子３を構成する第一感磁部６および第二感磁部７は、実装基板面１から高さｈで突き出している（図１参照）。この高さｈが最も高くなるのは、第一感磁部６（又は第二感磁部７）が実装基板面１となす角θ（又はなす角φ）が９０°（垂直）の場合である。この場合における第一感磁部６の高さｈは、従来の磁場検出装置１００における第三感磁部１０８の高さＨに相当する（図１７参照）。
【００２９】
第一感磁部６のなす角θを９０°から４５°へ変化させるにつれて、第一感磁部６の高さｈおよび第一磁気センサ素子３の高さを徐々に低くすることができる（図２参照）。具体的には、なす角θを４５°にした場合、なす角θが９０°の場合よりも、その高さｈを０．７５倍に低背化することができる。
【００３０】
第一感磁部６のなす角θを４５°よりもさらに０°側へ変化させた場合、第一感磁部６の高さｈおよび第一磁気センサ素子３の高さをさらに低背化しうる。しかし、前述のように、第一感磁部６のなす角θと第二感磁部７のなす角φの和を９０°にすることが好ましいため、なす角θを４５°よりも小さい角度にすると、なす角φが４５°よりも大きくなってしまい、第二感磁部７の高さｈが高くなってしまい、結果として第一磁気センサ素子３の高さも高くなってしまう。
【００３１】
したがって、実装基板面１上に縦置きで配置されている第一磁気センサ素子３の高さ（第一感磁部６および第二感磁部７の高さｈ）を低くするためには、なす角θ及びφが共に４５°であることが好ましい。このように縦置きで配置された磁気センサ素子を低背化することによって、本発明の磁場検出装置１０Ａを、従来の磁場検出装置１００よりも低背化して、より小型化することができる。
【００３２】
本発明にかかる磁場検出装置の基板の材質としては、例えばガラス、サファイア、プラスチック、セラミックス等の絶縁体や、シリコン（Ｓｉ）等の半導体が挙げられる。
本発明にかかる磁場検出装置に用いる磁気センサ素子としては、ＭＩ素子（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ素子）、平行フラックスゲートセンサ素子、直交フラックスゲートセンサ素子等の公知のものが適用できる。該ＭＩ素子、該平行フラックスゲートセンサ素子、および該直交フラックスゲートセンサ素子を構成する感磁部としては、短冊形状にパターニングされた磁性体膜が用いられる。該磁性体膜は、例えば零磁歪アモルファス組成であるＣｏＮｂＺｒが用いられる。
【００３３】
＜磁場検出装置の第二実施形態＞
図３は、本発明にかかる磁場検出装置の第二実施形態である磁場検出装置２０Ａ（２０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００３４】
磁場検出装置２０Ａは、実装基板面１１に、信号処理ＩＣ１２、および第一磁気センサ素子１３を少なくとも備えてなる。
実装基板面１１において、第一磁気センサ素子１３は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子１３は、平置きで配置された信号処理ＩＣ１２よりも背高であり、実装基板面１１からより高い位置まで突き出している。
【００３５】
信号処理ＩＣ１２を構成する基板には短冊形で示した第三感磁部１８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＸ軸方向が第三感磁部１８の感磁方向を示す。このＸ軸方向は、実装基板面１１と平行である。信号処理ＩＣ１２の第三感磁部１８が備えられた基板面は、実装基板面１１に対して平行である。
第一磁気センサ素子１３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板の特定面（一方の主面）上には、短冊形で示した第一感磁部１６および第二感磁部１７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部１６の感磁方向はＹ軸方向と平行であり、第二感磁部１７の感磁方向はＺ軸と平行である。このＹ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ実装基板面１１に対して斜めに４５°の傾きをなしている。第一磁気センサ素子１３の第一感磁部１６および第二感磁部１７が備えられた基板面は、実装基板面１１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００３６】
磁場検出装置２０Ａでは、第一磁気センサ素子１３が、信号処理ＩＣ１２の近傍に寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子１３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部１６および第二感磁部１７が互いの近傍に備えられている。このため、第一磁気センサ素子１３および信号処理ＩＣ１２に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部１６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部１７および第三感磁部１８が配置されていて、第二感磁部１７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部１６および第三感磁部１８が配置されていて、第三感磁部１８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部１６および第二感磁部１７が配置されている。
【００３７】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置２０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【００３８】
磁場検出装置２０Ａにおいて、第一感磁部１６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部１６の感磁軸）と第二感磁部１７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部１７の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部１６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部１７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００３９】
磁場検出装置２０Ａでは、第一磁気センサ素子１３を構成する第一感磁部１６の感磁方向および第二感磁部１７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面１１に対して４５°の傾きをなしている。さらに、信号処理ＩＣ１２の上面に配された第三感磁部１８の感磁方向は実装基板面１１に対して平行であり、第一感磁部１６および第二感磁部１７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置２０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００４０】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ１２によって算出することができる。
【００４１】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ１２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００４２】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子１３における第一感磁部１６の感磁方向と第二感磁部１７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。この好ましい理由は、前述の第一実施形態の第一磁気センサ素子３の場合と同様であり、実装基板面１１への第一磁気センサ素子１３の実装が容易になることである。
【００４３】
第一感磁部１６が実装基板面１１となす角θと、第二感磁部１７が実装基板面１となす角φとは、同じ角度であっても異なる角度であってもよい。
なす角θとなす角φとが異なる角度である場合、なす角θとなす角φとの和は９０°であることが好ましい。その和が９０°であることによって、少なくとも第一感磁部１６の感磁方向と第二感磁部１７の感磁方向とを直交させることができ、さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることができる。
【００４４】
なす角θとなす角φとが同じ角度である場合、なす角θ及びなす角φは４５°であることが好ましい。４５°であることによって、少なくとも第一感磁部１６の感磁方向と第二感磁部１７の感磁方向とを直交させることができ（さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることも可能であり）、且つ、第一感磁部１６および第二感磁部１７を備えた第一磁気センサ素子１３を低背化することができる。この低背化についての説明は、前述の第一実施形態である磁場検出装置１０と同様である。
【００４５】
実装基板面１１上に縦置きで配置されている第一磁気センサ素子１３の高さ（第一感磁部１６および第二感磁部１７の高さｈ）を低くするためには、なす角θ及びφが共に４５°であることが好ましい。このように縦置きで配置された磁気センサ素子を低背化することによって、本発明の磁場検出装置２０Ａを、従来の磁場検出装置１００よりも低背化して、より小型化することができる。
【００４６】
また、信号処理ＩＣ１２の基板の上面に第三感磁部１８を配したことによって、前述の第一実施形態の第二磁気センサ素子４に相当する磁気センサ素子は、第二実施形態では必要ない。すなわち、磁場検出装置２０の実装基板面１１における磁気センサ素子は１つであり、平置きされた磁気センサ素子は配されていない。このため、実装基板面１１における磁気センサ素子が占有する面積を小さくすることができる。したがって、磁場検出装置２０Ａを磁場検出装置１０よりも、さらに小型化することができる。
なお、図４に示した磁場検出装置２０Ｂ（２０）のように、第三感磁部１８を配した第二磁気センサ素子１４を信号処理ＩＣ１２の上に積み重ねて設置しても、同様の小型化が可能である。
【００４７】
また、図５に示した磁場検出装置２０Ｃ（２０）のように、第一磁気センサ素子１３を信号処理ＩＣ１２の基板の上面に配してもよい。
図５は、本発明の第二実施形態にかかる磁場検出装置２０Ｃ（２０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置２０Ａ（２０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
磁場検出装置２０Ｃ（２０）では、実装基板面１１上に第一磁気センサ素子１３が配されている。ただし、実装基板１１と第一磁気センサ素子１３との間に、信号処理ＩＣ１２が配されている。
【００４８】
磁場検出装置２０Ｃ（２０）においても第三感磁部１８、第一感磁部１６、及び第二感磁部１７は互いの近傍に配置されているので、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができ、磁場検出装置２０Ｃの測定精度を高められる。さらに、実装基板面１１における磁気センサ素子が占有する面積を皆無にできる。したがって、磁場検出装置２０Ｃを磁場検出装置１０，２０Ａ，２０Ｂよりも、さらに小型化しうる。また、第一磁気センサ素子１３と信号処理ＩＣ１２との配線をより短くできるので、測定信号が信号処理ＩＣ１２に伝達される際に生じうる信号劣化を一層抑制することができ、測定精度を高められる。
【００４９】
なお、磁場検出装置２０Ａ，２０Ｂと比較した場合、磁場検出装置２０Ｃでは実装基板面１１の面積を縮小できるが、第一磁気センサ素子１３の実装基板面１１からの高さは信号処理ＩＣ１２の厚み分だけ高くなる（図５のαで示す高さ分だけ背高になる）。つまり、両者を比較した場合、実装基板面の縮小効果と磁気センサ素子が実装基板面から突き出る高さの増加抑制とは、互いにトレードオフの関係にある。どちらを優先するかは磁場検出装置を組み込むデバイスの設計に応じて適宜選択すればよい。いずれを選択しても、磁場検出装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを磁場検出装置１０よりも小型化できる。
【００５０】
＜磁場検出装置の第三実施形態＞
図６は、本発明にかかる磁場検出装置の第一実施形態である磁場検出装置３０Ａ（３０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００５１】
磁場検出装置３０Ａは、実装基板面２１に、信号処理ＩＣ２２、第一磁気センサ素子２３、および第二磁気センサ素子２４を少なくとも備えてなる。
実装基板面２１において、第一磁気センサ素子２３は縦置きで配置されており、第二磁気センサ素子２４は平置き（横置き）で配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子２３は、平置きで配置された第二磁気センサ素子２４および信号処理ＩＣ２２よりも背高であり、実装基板面２１からより高い位置まで突き出している。
【００５２】
第一磁気センサ素子２３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板において、一方の主面２３ａ上には短冊形で示した第一感磁部２６が備えられ、他方の主面２３ｂ上には短冊形で示した第二感磁部２７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部２６の感磁方向はＹ軸方向と平行であり、第二感磁部２７の感磁方向はＺ軸と平行である。このＹ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ実装基板面２１に対して斜めに４５°の傾きをなしている。第一磁気センサ素子２３の第一感磁部２６および第二感磁部２７が備えられた各主面は、実装基板面２１に対して垂直である。
第二磁気センサ素子２４を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部２８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＸ軸方向が第三感磁部２８の感磁方向を示す。このＸ軸方向は、実装基板面２１と平行である。第二磁気センサ素子２４の第一感磁部２８が備えられた基板面は、実装基板面２１に対して平行である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００５３】
磁場検出装置３０Ａでは、第一磁気センサ素子２３および第二磁気センサ素子２４が、信号処理ＩＣ２２の近傍において、寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子２３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部２６および第二感磁部２７が互いの近傍に備えられている。このため、各磁気センサ素子を構成する基板に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部２６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部２７および第三感磁部２８が配置されていて、第二感磁部２７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部２６および第三感磁部２８が配置されていて、第三感磁部２８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部２６および第二感磁部２７が配置されている。
【００５４】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置３０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【００５５】
磁場検出装置３０Ａにおいて、第一感磁部２６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部２６の感磁軸）と第三感磁部２８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部２８の感磁軸）とは互いに交差している。また、第二感磁部２７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部２７の感磁軸）と第三感磁部２８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部２８の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部２６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部２８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることいい、同様に、第二感磁部２７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部２８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００５６】
磁場検出装置３０Ａでは、第一磁気センサ素子２３の両主面２３ａ，２３ｂに備えられた第一感磁部２６の感磁方向および第二感磁部２７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面２１に対して４５°の傾きをなしている。さらに、第二磁気センサ素子２４を構成する第三感磁部２８の感磁方向は実装基板面２１に対して平行であり、第一感磁部２６および第二感磁部２７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置３０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００５７】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ２２によって算出することができる。
【００５８】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ２２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００５９】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子２３における第一感磁部２６の感磁方向と第二感磁部２７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。
第一感磁部２６および第二感磁部２７は単一の基板において、互いに対向する面にそれぞれ配置されているため、第一磁気センサ素子２３の製造時に両感磁部の感磁方向が直交するように予め作り込むことができる。その結果、第一磁気センサ素子２３を実装基板面２１に実装する段階においては、両感磁部の相対的な感磁方向を調整する必要は無いので容易に実装できる。
一方、別の基板から構成される第二磁気センサ素子２４に配置された第三感磁部２８の感磁方向と第一感磁部２６又は第二感磁部２７の感磁方向とを互いに直交させるためには、実装基板面２１における第一磁気センサ素子２３と第二磁気センサ素子２４との相対的配置を厳密に調整しつつ両磁気センサ素子を実装しなければならない。
【００６０】
第一磁気センサ素子２３は平板かつ直方体状の単一の基板から構成されているが、該基板は２つの基材が接合されて（貼り合わせて）なるものであってもよい。第一の基材のおもて面に第一感磁部２６を配置し、第二の基材のおもて面に第二感磁部２７を配置した２つの基材を準備して、各基材の裏面どうしを接合することによって、平板かつ直方体状の単一基板からなる第一磁気センサ素子２３を製造できる。前記２つの基材を接合する際に、第一感磁部２６の感磁方向と第二感磁部２７の感磁方向との相対的な方向を所望に調整して、第一磁気センサ素子２３を製造できる。
【００６１】
第一感磁部２６が実装基板面２１となす角θと、第二感磁部２７が実装基板面２１となす角φとは、同じ角度であっても異なる角度であってもよい。
なす角θとなす角φとが異なる角度である場合、なす角θとなす角φとの和は９０°であることが好ましい。その和が９０°であることによって、少なくとも第一感磁部２６の感磁方向と第二感磁部２７の感磁方向とを直交させることができ、さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることができる。
【００６２】
なす角θとなす角φとが同じ角度である場合、なす角θ及びなす角φは４５°であることが好ましい。４５°であることによって、少なくとも第一感磁部２６の感磁方向と第二感磁部２７の感磁方向とを直交させることができ（さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることも可能であり）、且つ、第一感磁部２６および第二感磁部２７を備えた第一磁気センサ素子２３を低背化することができる。この低背化について、以下に説明する。
【００６３】
前述のように、第一磁気センサ素子２３は、第一感磁部２６および第二感磁部２７がそれぞれ備えられた両主面を実装基板面２１に対して垂直に立てた縦置きで配置されている。このため、第一磁気センサ素子２３は、平置きで配置された第二磁気センサ素子２４および信号処理ＩＣ２２よりも背高である。このとき、第一磁気センサ素子２３を構成する第一感磁部２６および第二感磁部２７は、実装基板面２１から高さｈで突き出している（図６参照）。この高さｈが最も高くなるのは、第一感磁部２６（又は第二感磁部２７）が実装基板面２１となす角θ（又はなす角φ）が９０°（垂直）の場合である。この場合における第一感磁部２６の高さｈは、従来の磁場検出装置１００における第三感磁部１０８の高さＨに相当する（図１７参照）。
【００６４】
第一感磁部２６のなす角θを９０°から４５°へ変化させるにつれて、第一感磁部２６の高さｈおよび第一磁気センサ素子２３の高さを徐々に低くすることができる（図２参照）。具体的には、なす角θを４５°にした場合、なす角θが９０°の場合よりも、その高さｈを０．７５倍に低背化することができる。
【００６５】
第一感磁部２６のなす角θを４５°よりもさらに０°側へ変化させた場合、第一感磁部２６の高さｈおよび第一磁気センサ素子２３の高さをさらに低背化しうる。しかし、前述のように、第一感磁部２６のなす角θと第二感磁部２７のなす角φの和を９０°にすることが好ましいため、なす角θを４５°よりも小さい角度にすると、なす角φが４５°よりも大きくなってしまい、第二感磁部２７の高さｈが高くなってしまい、結果として第一磁気センサ素子２３の高さも高くなってしまう。
【００６６】
したがって、実装基板面２１上に縦置きで配置されている第一磁気センサ素子２３の高さ（第一感磁部２６および第二感磁部２７の高さｈ）を低くするためには、なす角θ及びφが共に４５°であることが好ましい。このように縦置きで配置された磁気センサ素子を低背化することによって、本発明の磁場検出装置３０Ａを、従来の磁場検出装置１００よりも低背化して、より小型化することができる。
【００６７】
＜磁場検出装置の第四実施形態＞
図７は、本発明にかかる磁場検出装置の第四実施形態である磁場検出装置４０Ａ（４０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００６８】
磁場検出装置４０Ａは、実装基板面３１に、信号処理ＩＣ３２、および第一磁気センサ素子３３を少なくとも備えてなる。
実装基板面３１において、第一磁気センサ素子３３は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子３３は、平置きで配置された信号処理ＩＣ３２よりも背高であり、実装基板面３１からより高い位置まで突き出している。
【００６９】
信号処理ＩＣ３２を構成する基板には短冊形で示した第三感磁部３８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＸ軸方向が第三感磁部３８の感磁方向を示す。このＸ軸方向は、実装基板面３１と平行である。信号処理ＩＣ３２の第三感磁部３８が備えられた基板面は、実装基板面３１に対して平行である。
第一磁気センサ素子３３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板において、一方の主面３３ａ上には短冊形で示した第一感磁部３６が備えられ、他方の主面３３ｂ上には短冊形で示した第二感磁部３７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部３６の感磁方向はＹ軸方向と平行であり、第二感磁部３７の感磁方向はＺ軸と平行である。このＹ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ実装基板面３１に対して斜めに４５°の傾きをなしている。第一磁気センサ素子３３の第一感磁部３６および第二感磁部３７が備えられた各主面は、実装基板面３１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００７０】
磁場検出装置４０Ａでは、第一磁気センサ素子３３が、信号処理ＩＣ３２の近傍に寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子３３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部３６および第二感磁部３７が互いの近傍に備えられている。このため、第一磁気センサ素子３３および信号処理ＩＣ３２に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部３６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部３７および第三感磁部３８が配置されていて、第二感磁部３７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部３６および第三感磁部３８が配置されていて、第三感磁部３８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部３６および第二感磁部３７が配置されている。
【００７１】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置４０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【００７２】
磁場検出装置４０Ａにおいて、第一感磁部３６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部３６の感磁軸）と第三感磁部３８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部３８の感磁軸）とは互いに交差している。また、第二感磁部３７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部３７の感磁軸）と第三感磁部３８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部３８の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部３６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部３８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいい、同様に、第二感磁部３７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部３８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００７３】
磁場検出装置４０Ａでは、第一磁気センサ素子３３を構成する第一感磁部３６の感磁方向および第二感磁部３７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面３１に対して４５°の傾きをなしている。さらに、信号処理ＩＣ３２の上面に配された第三感磁部３８の感磁方向は実装基板面３１に対して平行であり、第一感磁部３６および第二感磁部３７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置４０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００７４】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ３２によって算出することができる。
【００７５】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ３２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００７６】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子３３における第一感磁部３６の感磁方向と第二感磁部３７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。この好ましい理由は、前述の第三実施形態の第一磁気センサ素子２３の場合と同様であり、実装基板面３１への第一磁気センサ素子３３の実装が容易になることである。
【００７７】
第一磁気センサ素子３３は平板かつ直方体状の単一の基板から構成されているが、該基板は２つの基材が接合されて（貼り合わせて）なるものであってもよい。第一の基材のおもて面に第一感磁部３６を配置し、第二の基材のおもて面に第二感磁部３７を配置した２つの基材を準備して、各基材の裏面どうしを接合することによって、平板かつ直方体状の単一基板からなる第一磁気センサ素子３３を製造できる。前記２つの基材を接合する際に、第一感磁部３６の感磁方向と第二感磁部３７の感磁方向との相対的な方向を所望に調整して、第一磁気センサ素子３３を製造できる。
【００７８】
第一感磁部３６が実装基板面３１となす角θと、第二感磁部３７が実装基板面３１となす角φとは、同じ角度であっても異なる角度であってもよい。
なす角θとなす角φとが異なる角度である場合、なす角θとなす角φとの和は９０°であることが好ましい。その和が９０°であることによって、少なくとも第一感磁部１６の感磁方向と第二感磁部１７の感磁方向とを直交させることができ、さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることができる。
【００７９】
なす角θとなす角φとが同じ角度である場合、なす角θ及びなす角φは４５°であることが好ましい。４５°であることによって、少なくとも第一感磁部３６の感磁方向と第二感磁部３７の感磁方向とを直交させることができ（さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることも可能であり）、且つ、第一感磁部３６および第二感磁部３７を備えた第一磁気センサ素子３３を低背化することができる。この低背化についての説明は、前述の第三実施形態である磁場検出装置３０と同様である。
【００８０】
実装基板面３１上に縦置きで配置されている第一磁気センサ素子３３の高さ（第一感磁部３６および第二感磁部３７の高さｈ）を低くするためには、なす角θ及びφが共に４５°であることが好ましい。このように縦置きで配置された磁気センサ素子を低背化することによって、本発明の磁場検出装置４０Ａを、従来の磁場検出装置１００よりも低背化して、より小型化することができる。
【００８１】
また、信号処理ＩＣ３２の基板の上面に第三感磁部３８を配したことによって、前述の第三実施形態の第二磁気センサ素子２４に相当する磁気センサ素子は、第四実施形態では必要ない。すなわち、磁場検出装置４０の実装基板面３１における磁気センサ素子は１つであり、平置きされた磁気センサ素子は配されていない。このため、実装基板面３１における磁気センサ素子が占有する面積を小さくすることができる。したがって、磁場検出装置４０Ａを磁場検出装置３０よりも、さらに小型化することができる。
なお、図８に示した磁場検出装置４０Ｂ（４０）のように、第三感磁部３８を配した第二磁気センサ素子３４を信号処理ＩＣ３２の上に積み重ねて設置しても、同様の小型化が可能である。
【００８２】
また、図９に示した磁場検出装置４０Ｃ（４０）のように、第一磁気センサ素子３３を信号処理ＩＣ３２の基板の上面に配してもよい。
図９は、本発明の第四実施形態にかかる磁場検出装置４０Ｃ（４０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置４０Ａ（４０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
磁場検出装置４０Ｃ（４０）では、実装基板面３１上に第一磁気センサ素子３３が配されている。ただし、実装基板３１と第一磁気センサ素子３３との間に、信号処理ＩＣ３２が配されている。
【００８３】
磁場検出装置４０Ｃ（４０）においても第三感磁部３８、第一感磁部３６、及び第二感磁部３７は互いの近傍に配置されているので、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができ、磁場検出装置４０Ｃの測定精度を高められる。さらに、実装基板面３１における磁気センサ素子が占有する面積を皆無にできる。したがって、磁場検出装置４０Ｃを磁場検出装置３０，４０Ａ，４０Ｂよりも、さらに小型化しうる。また、第一磁気センサ素子３３と信号処理ＩＣ３２との配線をより短くできるので、測定信号が信号処理ＩＣ３２に伝達される際に生じうる信号劣化を一層抑制することができ、測定精度を高められる。
【００８４】
なお、磁場検出装置４０Ａ，４０Ｂと比較した場合、磁場検出装置４０Ｃでは実装基板面３１の面積を縮小できるが、第一磁気センサ素子３３の実装基板面３１からの高さは信号処理ＩＣ３２の厚み分だけ高くなる（図９のαで示す高さ分だけ背高になる）。つまり、両者を比較した場合、実装基板面の縮小効果と磁気センサ素子が実装基板面から突き出る高さの増加抑制とは、互いにトレードオフの関係にある。どちらを優先するかは磁場検出装置を組み込むデバイスの設計に応じて適宜選択すればよい。いずれを選択しても、磁場検出装置４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを磁場検出装置３０よりも小型化できる。
【００８５】
＜磁場検出装置の第五実施形態＞
図１０は、本発明にかかる磁場検出装置の第五実施形態である磁場検出装置５０Ａ（５０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００８６】
磁場検出装置５０Ａは、実装基板面４１に、信号処理ＩＣ４２、第一磁気センサ素子４３、および第二磁気センサ素子４４を少なくとも備えてなる。
実装基板面４１において、第一磁気センサ素子４３は平置き（横置き）で配置されており、第二磁気センサ素子４４は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第二磁気センサ素子４４は、平置きで配置された第一磁気センサ素子４３および信号処理ＩＣ４２よりも背高であり、実装基板面４１からより高い位置まで突き出している。
【００８７】
第一磁気センサ素子４３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板の特定面（一方の主面）上には、短冊形で示した第一感磁部４６および第二感磁部４７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部４６の感磁方向はＸ軸方向と平行であり、第二感磁部４７の感磁方向はＹ軸と平行である。このＸ軸方向およびＹ軸方向は、実装基板面４１と平行である。第一磁気センサ素子４３の第一感磁部４６および第二感磁部４７が備えられた基板面は、実装基板面４１に対して垂直である。
第二磁気センサ素子４４を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部４８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＺ軸方向が第三感磁部４８の感磁方向を示す。このＺ軸方向は、実装基板面４１に対して垂直である。第二磁気センサ素子４４の第三感磁部４８が備えられた基板面は、実装基板面４１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００８８】
磁場検出装置５０Ａでは、第一磁気センサ素子４３および第二磁気センサ素子４４が、信号処理ＩＣ４２の近傍において、寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子４３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部４６および第二感磁部４７が互いの近傍に備えられている。このため、各磁気センサ素子を構成する基板に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部４６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第二感磁部４７が配置されていて、第二感磁部４７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第一感磁部４６および第三感磁部４８が配置されていて、第三感磁部４８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第二感磁部４７が配置されている。
【００８９】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置５０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【００９０】
磁場検出装置５０Ａにおいて、第一感磁部４６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部４６の感磁軸）と第二感磁部４７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部４７の感磁軸）とは互いに交差している。また、第二感磁部４７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部４７の感磁軸）と第三感磁部４８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部４８の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部４６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部４７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいい、同様に、第二感磁部４７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部４８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００９１】
磁場検出装置５０Ａでは、第一磁気センサ素子４３に備えられた第一感磁部４６の感磁方向および第二感磁部４７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面４１に対して平行である。さらに、第二磁気センサ素子４４を構成する第三感磁部４８の感磁方向は実装基板面４１に対して垂直であり、第一感磁部４６および第二感磁部４７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置５０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００９２】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ４２によって算出することができる。
【００９３】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ４２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００９４】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子４３における第一感磁部４６の感磁方向と第二感磁部４７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。
第一感磁部４６および第二感磁部４７は単一の基板の特定面に配置されているため、第一磁気センサ素子４３の製造時に両感磁部の感磁方向が直交するように予め作り込むことができる。その結果、第一磁気センサ素子４３を実装基板面４１に実装する段階においては、両感磁部の相対的な感磁方向を調整する必要は無いので容易に実装できる。
一方、別の基板から構成される第二磁気センサ素子４４に配置された第三感磁部４８の感磁方向と第一感磁部４６又は第二感磁部４７の感磁方向とを互いに直交させるためには、実装基板面４１における第一磁気センサ素子４３と第二磁気センサ素子４４との相対的配置を厳密に調整しつつ両磁気センサ素子を実装しなければならない。
【００９５】
つぎに、磁気センサ素子が実装基板面を占有する面積について、磁場検出装置５０Ａと従来の磁場検出装置１００とを比較する。
磁場検出装置５０Ａにおける第一感磁部４６および第二感磁部４７は、共に単一の基板で構成される第一磁気センサ素子４３に備えられているため、実装基板面４１を１箇所だけ占有する。一方、従来の磁場検出装置１００における第一感磁部１０６および第二感磁部１０７は、第一磁気センサ素子１０３と第二磁気センサ素子１０４とに分かれて個別に配置されているため、実装基板面１０１を２箇所に渡って占有してしまう。
したがって、実装基板面における磁気センサ素子が占有する面積は、磁場検出装置５０Ａの方が小さい。
磁場検出装置５０Ａでは、第一感磁部４６および第二感磁部４７を単一の基板に備えることによって、測定精度を高めつつ実装基板の面積を縮小できるので、磁場検出装置５０Ａを従来の磁場検出装置１００よりも小型化することができる。
【００９６】
また、図１１に示した磁場検出装置５０Ｂ（５０）のように、第一磁気センサ素子４３を縦置きに変更しても、磁場検出装置５０Ａと同様に、磁場検出装置５０Ｂの測定精度を高めつつ小型化することができる。
【００９７】
図１１は、本発明の第五実施形態にかかる磁場検出装置５０Ｂ（１０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置５０Ａ（５０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
【００９８】
磁場検出装置５０Ｂ（５０）は、実装基板面４１に、信号処理ＩＣ４２、第一磁気センサ素子４３、および第二磁気センサ素子４４を少なくとも備えてなる。
実装基板面４１において、第一磁気センサ素子４３は縦置きで配置されており、第二磁気センサ素子４４は平置き（横置き）で配置されている。
また、各磁気センサ素子を構成する第一〜第三感磁部は互いの近傍に配置されている。第一感磁部４６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第二感磁部４７が配置されていて、第二感磁部４７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第一感磁部４６および第三感磁部４８が配置されていて、第三感磁部４８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第二感磁部４７が配置されている。
【００９９】
磁場検出装置５０Ｂにおいて、第一感磁部４６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部４６の感磁軸）と第二感磁部４７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部４７の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部４６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部４７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【０１００】
磁場検出装置５０Ｂにおいても、磁場検出装置５０Ａと同様に、第一感磁部４６および第二感磁部４７を単一の基板に備えることによって、測定精度を高めつつ実装基板の面積を縮小できるので、従来の磁場検出装置１００よりも小型化することができる。
【０１０１】
また、図１２に示した磁場検出装置５０Ｃ（５０）のように、第一磁気センサ素子４３と第二磁気センサ素子４４との相対配置を変更して、第一〜第三感磁部の相対配置を変更しても、磁場検出装置５０Ａ，５０Ｂと同様に、磁場検出装置５０Ｃの測定精度を高めつつ小型化することができる。
【０１０２】
図１２は、本発明の第五実施形態にかかる磁場検出装置５０Ｃ（５０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置５０Ａ（５０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
【０１０３】
磁場検出装置５０Ｃ（５０）は、実装基板面４１に、信号処理ＩＣ４２、第一磁気センサ素子４３、および第二磁気センサ素子４４を少なくとも備えてなる。
実装基板面４１において、第一磁気センサ素子４３は平置き（横置き）で配置されており、第二磁気センサ素子４４は縦置きで配置されている。
第一磁気センサ素子４３に備えられた第一感磁部４６の感磁方向および第二感磁部４７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面４１に対して平行である。さらに、第二磁気センサ素子４４を構成する第三感磁部４８の感磁方向は実装基板面４１に対して垂直であり、第一感磁部４６および第二感磁部４７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【０１０４】
また、各磁気センサ素子を構成する第一〜第三感磁部は互いの近傍に配置されている。第一感磁部４６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部４７および第三感磁部４８が配置されていて、第二感磁部４７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部４６および第三感磁部４８が配置されていて、第三感磁部４８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部４６および第二感磁部４７が配置されている。
【０１０５】
磁場検出装置５０Ｃにおいて、第一感磁部４６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部４６の感磁軸）と第二感磁部４７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部４７の感磁軸）と第三感磁部４８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部４８の感磁軸）とは全て互いに交差している。
ここで、「全て互いに交差する」とは、第一感磁部４６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部４７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部４８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部の感磁軸が全て互いに交差することがより好ましい。この場合、その交差点における磁場をより一層精度良く測定することができる。
【０１０６】
磁場検出装置５０Ｃにおいても、磁場検出装置５０Ａ，５０Ｂと同様に、第一感磁部４６および第二感磁部４７を単一の基板に備えることによって、測定精度を高めつつ実装基板の面積を縮小できるので、従来の磁場検出装置１００よりも小型化することができる。
なお、磁場検出装置５０Ｃでは、第一〜第三感磁部の全てが互いの長手方向の長さの距離範囲内に配置されている。このため、磁場検出装置５０Ａ，５０Ｂよりも測定精度を高めることができる。
【０１０７】
＜磁場検出装置の第六実施形態＞
図１３は、本発明にかかる磁場検出装置の第六実施形態の一例である磁場検出装置６０Ａ（６０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【０１０８】
磁場検出装置６０Ａは、実装基板面５１に、信号処理ＩＣ５２、および第一磁気センサ素子５３を少なくとも備えてなる。
実装基板面５１において、第一磁気センサ素子５３は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子５３は、平置きで配置された信号処理ＩＣ５２よりも背高であり、実装基板面５１からより高い位置まで突き出している。
【０１０９】
信号処理ＩＣ５２を構成する平板かつ直方体状の基板には短冊形で示した第一感磁部５６および第二感磁部５７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部５６の感磁方向はＸ軸方向と平行であり、第二感磁部５７の感磁方向はＹ軸と平行である。このＸ軸方向およびＹ軸方向は、それぞれ実装基板面５１に対して平行である。信号処理ＩＣ５２の第一感磁部５６および第二感磁部５７が備えられた基板面は、実装基板面５１に対して平行である。
第一磁気センサ素子５３を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部５８が備えられており、該短冊形の長手方向であるＺ軸方向が第三感磁部５８の感磁方向を表す。このＺ軸方向は、実装基板面５１に対して垂直である。第一磁気センサ素子５３の第三感磁部５８が備えられた基板面は、実装基板面５１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【０１１０】
磁場検出装置６０Ａでは、第一磁気センサ素子５３が、信号処理ＩＣ５２の近傍に寄り集まって配置されている。また、信号処理ＩＣ５２を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部５６および第二感磁部５７が互いの近傍に備えられている。このため、第一磁気センサ素子５３および信号処理ＩＣ５２に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部５６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部５７および第三感磁部５８が配置されていて、第二感磁部５７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部５６および第三感磁部５８が配置されていて、第三感磁部５８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部５６および第二感磁部５７が配置されている。
【０１１１】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置６０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【０１１２】
磁場検出装置６０Ａにおいて、第一感磁部５６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部５６の感磁軸）と第二感磁部５７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部５７の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部５６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部５７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一センサ素子及び信号処理ＩＣ５２が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【０１１３】
磁場検出装置６０Ａでは、信号処理ＩＣ５２を構成する基板の上面に配された第一感磁部５６の感磁方向および第二感磁部５７の感磁方向は互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面５１に対して平行である。さらに、第一磁気センサ素子５３に配された第三感磁部５８の感磁方向は実装基板面５１に対して垂直であり、第一感磁部５６および第二感磁部５７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置６０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【０１１４】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ５２によって算出することができる。
【０１１５】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ５２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【０１１６】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、信号処理ＩＣ５２における第一感磁部５６の感磁方向と第二感磁部５７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。この好ましい理由は、前述の第一実施形態の第一磁気センサ素子３の場合と同様であり、実装基板面５１への信号処理ＩＣ５２の実装が容易になることである。
【０１１７】
このように、信号処理ＩＣ５２の基板の上面に第一感磁部５６および第二感磁部５７を配したことによって、前述の第五実施形態の第一磁気センサ素子４３に相当する磁気センサ素子は、第六実施形態では必要ない。すなわち、磁場検出装置６０の実装基板面５１における磁気センサ素子は１つであり、平置きされた磁気センサ素子は配されていない。このため、実装基板面５１における磁気センサ素子が占有する面積を小さくすることができる。したがって、磁場検出装置６０Ａを磁場検出装置１０，５０よりも、さらに小型化することができる。
【０１１８】
図１４は、本発明にかかる磁場検出装置の第六実施形態の別の例である磁場検出装置６０Ｂ（６０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【０１１９】
磁場検出装置６０Ｂは、実装基板面５１に、信号処理ＩＣ５２、および第一磁気センサ素子５３を少なくとも備えてなる。
実装基板面５１において、第一磁気センサ素子５３は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子５３は、平置きで配置された信号処理ＩＣ５２よりも背高であり、実装基板面５１からより高い位置まで突き出している。
【０１２０】
信号処理ＩＣ５２を構成する平板かつ直方体状の基板には短冊形で示した第一感磁部５６および第二感磁部５７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部５６の感磁方向はＸ軸方向と平行であり、第二感磁部５７の感磁方向はＹ軸と平行である。このＸ軸方向およびＹ軸方向は、それぞれ実装基板面５１に対して平行である。信号処理ＩＣ５２の第一感磁部５６および第二感磁部５７が備えられた基板面は、実装基板面５１に対して平行である。
第一磁気センサ素子５３を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部５８が備えられており、該短冊形の長手方向であるＺ軸方向が第三感磁部５８の感磁方向を表す。このＺ軸方向は、実装基板面５１に対して垂直である。第一磁気センサ素子５３の第三感磁部５８が備えられた基板面は、実装基板面５１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【０１２１】
磁場検出装置６０Ｂでは、第一磁気センサ素子５３が、信号処理ＩＣ５２の近傍に寄り集まって配置されている。また、信号処理ＩＣ５２を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部５６および第二感磁部５７が互いの近傍に備えられている。このため、第一磁気センサ素子５３および信号処理ＩＣ５２に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部５６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部５７および第三感磁部５８が配置されていて、第二感磁部５７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部５６および第三感磁部５８が配置されていて、第三感磁部５８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部５６および第二感磁部５７が配置されている。
【０１２２】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置６０Ｂの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【０１２３】
磁場検出装置６０Ｂにおいて、第一感磁部５６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部５６の感磁軸）と第二感磁部５７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部５７の感磁軸）と第三感磁部５８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部５８の感磁軸）とは全て互いに交差している。
ここで、「全て互いに交差する」とは、第一感磁部５６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部５７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部５８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部の感磁軸が全て互いに交差することがより好ましい。この場合、その交差点における磁場をより一層精度良く測定することができる。
【０１２４】
磁場検出装置６０Ｂでは、信号処理ＩＣ５２を構成する基板の上面に配された第一感磁部５６の感磁方向および第二感磁部５７の感磁方向は互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面５１に対して平行である。さらに、第一磁気センサ素子５３に配された第三感磁部５８の感磁方向は実装基板面５１に対して垂直であり、第一感磁部５６および第二感磁部５７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置６０Ｂは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【０１２５】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ５２によって算出することができる。
【０１２６】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ５２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【０１２７】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、信号処理ＩＣ５２における第一感磁部５６の感磁方向と第二感磁部５７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。この好ましい理由は、前述の第一実施形態の第一磁気センサ素子３の場合と同様であり、実装基板面５１への信号処理ＩＣ５２の実装が容易になることである。
【０１２８】
このように、信号処理ＩＣ５２の基板の上面に第一感磁部５６および第二感磁部５７を配したことによって、前述の第五実施形態の第一磁気センサ素子４３に相当する磁気センサ素子は、第六実施形態では必要ない。すなわち、磁場検出装置６０の実装基板面５１における磁気センサ素子は１つであり、平置きされた磁気センサ素子は配されていない。このため、実装基板面５１における磁気センサ素子が占有する面積を小さくすることができる。したがって、磁場検出装置６０Ｂを磁場検出装置１０，５０よりも、さらに小型化することができる。
なお、図１５に示した磁場検出装置６０Ｃ（６０）のように、第一感磁部５６および第二感磁部５７を配した第二磁気センサ素子５４を信号処理ＩＣ５２の上に積み重ねて設置しても、同様の小型化が可能である。
【０１２９】
また、図１６に示した磁場検出装置６０Ｄ（６０）のように、第一磁気センサ素子５３を信号処理ＩＣ５２の基板の上面に配してもよい。
図１６は、本発明の第六実施形態にかかる磁場検出装置６０Ｄ（６０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置６０Ａ（６０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
磁場検出装置６０Ｄ（６０）では、実装基板面５１上に第一磁気センサ素子５３が配されている。ただし、実装基板５１と第一磁気センサ素子５３との間に、信号処理ＩＣ５２が配されている。
【０１３０】
磁場検出装置６０Ｄ（６０）においても第一感磁部５６、第二感磁部５７、及び第三感磁部５８は互いの近傍に配置されているので、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができ、磁場検出装置６０Ｄの測定精度を高められる。さらに、実装基板面５１における磁気センサ素子が占有する面積を皆無にできる。したがって、磁場検出装置６０Ｄを磁場検出装置１０，５０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃよりも、さらに小型化しうる。また、第一磁気センサ素子５３と信号処理ＩＣ５２との配線をより短くできるので、測定信号が信号処理ＩＣ５２に伝達される際に生じうる信号劣化を一層抑制することができ、測定精度を高められる。
【０１３１】
なお、磁場検出装置６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃと比較した場合、磁場検出装置６０Ｄでは実装基板面５１の面積を縮小できるが、第一磁気センサ素子５３の実装基板面５１からの高さは信号処理ＩＣ５２の厚み分だけ高くなる（図１６のαで示す高さ分だけ背高になる）。つまり、両者を比較した場合、実装基板面の縮小効果と磁気センサ素子が実装基板面から突き出る高さの増加抑制とは、互いにトレードオフの関係にある。どちらを優先するかは磁場検出装置を組み込むデバイスの設計に応じて適宜選択すればよい。いずれを選択しても、磁場検出装置６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄを磁場検出装置１０，５０よりも小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明の磁場検出装置は、ナビゲーション機器、携帯用情報機器等の電子機器において、広範に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１…実装基板面、２…信号処理ＩＣ、３…第一磁気センサ素子、４…第二磁気センサ素子、６…第一感磁部、７…第二感磁部、８…第三感磁部、１０，１０Ａ…磁場検出装置、１１…実装基板面、１２…信号処理ＩＣ、１３…第一磁気センサ素子、１６…第一感磁部、１７…第二感磁部、１８…第三感磁部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…磁場検出装置、２１…実装基板面、２２…信号処理ＩＣ、２３…第一磁気センサ素子、２４…第二磁気センサ素子、２６…第一感磁部、２７…第二感磁部、２８…第三感磁部、３０，３０Ａ…磁場検出装置、３１…実装基板面、３２…信号処理ＩＣ、３３…第一磁気センサ素子、３６…第一感磁部、３７…第二感磁部、３８…第三感磁部、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…磁場検出装置、４１…実装基板面、４２…信号処理ＩＣ、４３…第一磁気センサ素子、４４…第二磁気センサ素子、４６…第一感磁部、４７…第二感磁部、４８…第三感磁部、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…磁場検出装置、５１…実装基板面、５２…信号処理ＩＣ、５３…第一磁気センサ素子、５６…第一感磁部、５７…第二感磁部、５８…第三感磁部、６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ…磁場検出装置、１００…従来の磁場検出装置、１０１…実装基板面、１０２…信号処理ＩＣ、１０３…第一磁気センサ素子、１０４…第二磁気センサ素子、１０５…第三磁気センサ素子、１０６…第一感磁部、１０７…第二感磁部、１０８…第三感磁部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場検出装置、特に３軸磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ、携帯用情報機器、電子交換機などの電子機器の小型化が求められており、これらの電子機器に用いられる電子部品においても、小型化、薄型化、軽量化、及び高機能化が強く要求されている。
【０００３】
そのような電子機器の一つであるナビゲーション機器では、方位情報を得るために電子コンパスが用いられている。電子コンパスには、磁場を検出する感磁部を備えた磁気センサ素子が配されている。多くの電子コンパスでは、３個の磁気センサ素子を実装基板上に配置する際に、各磁気センサ素子を構成する各感磁部の感磁方向（感度軸方向）が互いに垂直になるように配置される（例えば、特許文献１参照）。すなわち、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸にかかる磁界を、それぞれ個別の磁気センサ素子を用いて測定している（図１７参照）。図１７では、各磁気センサ素子に備えられた感磁部の長手方向が、感磁方向であるものとして描いている。一般的に、ＭＩセンサやフラックスゲートセンサのような高感度磁気センサの検出感度は、感磁部の長手方向の長さに依存する。
【０００４】
図１７に示す従来の電子コンパスでは、実装基板面１０１に対して平行なＸ軸方向およびＹ軸方向にかかる磁界を検出する第一磁気センサ素子１０３および第二磁気センサ素子１０４と、実装基板面１０１に対して垂直なＺ軸方向にかかる磁界を検出する磁気センサ素子１０５と、信号処理ＩＣ１０２とが備えられている。
第一磁気センサ素子１０３および第二磁気センサ素子１０４を構成する、第一感磁部１０６および第二感磁部１０７の感磁方向は実装基板面１０１に対して平行であり、各磁気センサ素子１０３，１０４は、実装基板面１０１において平置きで備えられている。一方、第三磁気センサ素子１０５を構成する第三感磁部１０８の感磁方向は実装基板面１０１に対して垂直であり、第三磁気センサ素子１０５は、実装基板面１０１において縦置きで備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、実装基板面の垂直軸方向（Ｚ軸方向）にかかる磁界を検出する磁気センサ素子は、磁気検出感度を確保するため、実装基板面の平行軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）にかかる磁界を検出する磁気センサと同程度の大きさである必要があり、かつ、縦置きで配置されるため、平置きに配置された磁気センサ素子よりも背高になってしまい、磁場検出装置（電子コンパス）全体が大型化してしまう問題がある。また、磁場検出装置の磁界測定精度の向上が望まれている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁場測定精度を向上しつつ、小型化された磁場検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の磁場検出装置は、１軸方向の磁場を検出する感磁部を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子が、信号処理ＩＣとともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置であって、前記磁気センサ素子を構成する単一の基板に、複数の前記感磁部が互いの近傍に配置されていることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の磁場検出装置は、請求項１において、前記単一の基板に配置された複数の感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁方向が、前記実装基板面に対して斜めをなしていることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の磁場検出装置は、請求項１又は２において、前記単一の基板に配置された複数の感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の磁場検出装置は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記磁気センサ素子に加えて、前記感磁部と同機能を有する感磁部が前記信号処理ＩＣ上に設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の磁場検出装置は、１軸方向の磁場を検出する感磁部を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子が、信号処理ＩＣとともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置であって、前記信号処理ＩＣを構成する単一の基板に、複数の前記感磁部が各々互いの近傍に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁場検出装置によれば、実装基板上に配された磁気センサ素子に備えられた複数の感磁部を互いの近傍に集中させて、一極に配置することによって、その一極にかかる磁場をより精度良く測定できる。
さらに、前記実装基板上の磁気センサ素子を構成する単一の基板に複数備えられた各感磁部の感磁方向を、それぞれ前記実装基板面に対して斜めに配することによって、当該磁気センサ素子を低背化することができるので、当該磁場検出装置を小型化できる。
また、磁気センサ素子に備えられた感磁部と同機能を有する感磁部を、磁気センサ素子の代わりに信号処理ＩＣ上に備える場合、磁気センサ素子が実装基板を占有する面積を削減することができるので、当該磁場検出装置をより小型化できる。
【０００９】
また、本発明の磁場検出装置によれば、実装基板上に配された信号処理ＩＣに備えられた複数の感磁部を互いの近傍に集中させて、一極に配置することによって、その一極にかかる磁場をより精度良く測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図２】感磁部が実装基板面１から突出した高さを比較する図である。
【図３】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図４】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図５】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図６】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図７】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図８】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図９】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１０】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１１】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１２】本発明にかかる磁場検出装置の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１３】本発明にかかる磁場検出装置の別の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１４】本発明にかかる磁場検出装置の別の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１５】本発明にかかる磁場検出装置の別の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１６】本発明にかかる磁場検出装置の別の一例における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【図１７】従来の磁場検出装置における、磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜磁場検出装置の第一実施形態＞
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明にかかる磁場検出装置の第一実施形態である磁場検出装置１０Ａ（１０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００１２】
磁場検出装置１０Ａは、実装基板面１に、信号処理ＩＣ２、第一磁気センサ素子３、および第二磁気センサ素子４を少なくとも備えてなる。
実装基板面１において、第一磁気センサ素子３は縦置きで配置されており、第二磁気センサ素子４は平置き（横置き）で配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子３は、平置きで配置された第二磁気センサ素子４および信号処理ＩＣ２よりも背高であり、実装基板面１からより高い位置まで突き出している。
【００１３】
第一磁気センサ素子３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板の特定面（一方の主面）上には、短冊形で示した第一感磁部６および第二感磁部７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部６の感磁方向はＹ軸方向と平行であり、第二感磁部７の感磁方向はＺ軸と平行である。このＹ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ実装基板面１に対して斜めに４５°の傾きをなしている。第一磁気センサ素子３の第一感磁部６および第二感磁部７が備えられた基板面は、実装基板面１に対して垂直である。
第二磁気センサ素子４を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＸ軸方向が第三感磁部８の感磁方向を示す。このＸ軸方向は、実装基板面１と平行である。第二磁気センサ素子４の第一感磁部８が備えられた基板面は、実装基板面１に対して平行である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００１４】
磁場検出装置１０Ａでは、第一磁気センサ素子３および第二磁気センサ素子４が、信号処理ＩＣ２の近傍において、寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部６および第二感磁部７が互いの近傍に備えられている。このため、各磁気センサ素子を構成する基板に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部７および第三感磁部８が配置されていて、第二感磁部７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部６および第三感磁部８が配置されていて、第三感磁部８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部６および第二感磁部７が配置されている。
【００１５】
ここで、「各感磁部が互いの近傍に配置される」とは、第一磁気センサ素子３および第二磁気センサ素子４が、互いの近隣に配置されていることをいう。このとき、各磁気センサ素子間には当該磁気センサ素子以外の部品が挟まれて実装されていない状態となる。このような状態においては、複数の磁気センサ素子同士を、空間内に密集して配置できる。この状態において、さらに、各感磁部はその長手方向の長さの距離範囲内に、少なくとも一つの他の感磁部が配置されていることが好ましい。また、各感磁部が残りの全ての感磁部の長手方向の長さの距離範囲内に配置されていることがより好ましい。
このように、各感磁部が互いの近傍に寄り集まって、一極に集中して配置されることにより、その一極における磁場をより精度良く測定することができる。このメカニズムを以下に説明する。
【００１６】
従来の磁場検出装置（例えば図１７に示す磁場検出装置１００）では、各磁気センサ素子は互いの近傍に配置されていない。すなわち、各磁気センサ素子は、配置された位置が異なるため、それぞれ個別の位置の磁場を測定している。各磁気センサ素子が測定した磁場は、最終的に信号処理ＩＣ１０２によって合成されて、磁場検出装置１００全体における磁場（磁場ベクトル）が算出される。
【００１７】
このように、互いに離れた位置の磁場を合成して得られた磁場ベクトルは、三つの個別の位置の磁場の平均であるため、各磁気センサ素子が配置された範囲（磁場検出装置１００全体）における平均的な磁場を測定しているに過ぎないので、その測定精度は低い。
一般に、磁場検出装置の近傍には磁界を発生するデバイスが設けられていることが多く、磁場検出装置における磁界勾配は顕著である。したがって、各磁気センサ素子が互いに離れて配置されていると、それぞれが異なる磁界勾配を受けることになり、磁場測定の誤差を生じ易くなる。
【００１８】
一方、本発明にかかる磁場検出装置（例えば図１に示す磁場検出装置１０Ａ）では、各磁気センサ素子が互いの近傍に配置されており、各磁気センサ素子が集中して配された一極（一箇所）の磁場を測定している。各磁気センサ素子が測定した磁場は、最終的に信号処理ＩＣ２によって合成されて、前記一極における磁場（磁場ベクトル）が算出される。
【００１９】
このように、互いに寄り集まった一極の磁場を合成して得られた磁場ベクトルは、前記一極における局所的な磁場を、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向をそれぞれ検出する三つの磁気センサ素子によって測定したものであるため、磁場検出装置の個々に異なる位置における磁界勾配の違いの影響を受けにくい。したがって、各磁気センサ素子を集合させて配置することにより、磁場の測定精度を高めることができる。
【００２０】
また、各磁気センサ素子と信号処理ＩＣ２との電気的接続を行う配線（不図示）は、各磁気センサ素子から信号処理ＩＣ２へ伝送される信号の劣化を抑制するために、なるべく短くすることが望ましい。このため、各磁気センサ素子は、信号処理ＩＣの近傍に配置されることが好ましい。より具体的には、各磁気センサ素子を構成する基板の長手方向の長さに相当する距離範囲内に、信号処理ＩＣが配置されていることが好ましい。このことは後述する本発明にかかる磁場検出装置のすべてについて当てはまる。
【００２１】
磁場検出装置１０Ａにおいて、第二感磁部７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部７の感磁軸）と第三感磁部８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部８の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第二感磁部７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００２２】
磁場検出装置１０Ａでは、第一磁気センサ素子３の一方の主面に備えられた第一感磁部６の感磁方向および第二感磁部７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面１に対して４５°の傾きをなしている。さらに、第二磁気センサ素子４を構成する第三感磁部８の感磁方向は実装基板面１に対して平行であり、第一感磁部６および第二感磁部７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置１０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００２３】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各磁気センサ素子が測定する３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ２によって算出することができる。
【００２４】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００２５】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子３における第一感磁部６の感磁方向と第二感磁部７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。
第一感磁部６および第二感磁部７は単一の基板の特定面に配置されているため、第一磁気センサ素子３の製造時に両感磁部の感磁方向が直交するように予め作り込むことができる。その結果、第一磁気センサ素子３を実装基板面１に実装する段階においては、両感磁部の相対的な感磁方向を調整する必要は無いので容易に実装できる。
一方、別の基板から構成される第二磁気センサ素子４に配置された第三感磁部８の感磁方向と第一感磁部６又は第二感磁部７の感磁方向とを互いに直交させるためには、実装基板面１における第一磁気センサ素子３と第二磁気センサ素子４との相対的配置を厳密に調整しつつ両磁気センサ素子を実装しなければならない。
【００２６】
第一感磁部６が実装基板面１となす角θと、第二感磁部７が実装基板面１となす角φとは、同じ角度であっても異なる角度であってもよい。
なす角θとなす角φとが異なる角度である場合、なす角θとなす角φとの和は９０°であることが好ましい。その和が９０°であることによって、少なくとも第一感磁部６の感磁方向と第二感磁部７の感磁方向とを直交させることができ、さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることができる。
【００２７】
なす角θとなす角φとが同じ角度である場合、なす角θ及びなす角φは４５°であることが好ましい。４５°であることによって、少なくとも第一感磁部６の感磁方向と第二感磁部７の感磁方向とを直交させることができ（さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることも可能であり）、且つ、第一感磁部６および第二感磁部７を備えた第一磁気センサ素子３を低背化することができる。この低背化について、以下に説明する。
【００２８】
前述のように、第一磁気センサ素子３は、第一感磁部６および第二感磁部７が備えられた基板面を実装基板面１に対して垂直に立てた縦置きで配置されている。このため、第一磁気センサ素子３は、平置きで配置された第二磁気センサ素子４および信号処理ＩＣ２よりも背高である。このとき、第一磁気センサ素子３を構成する第一感磁部６および第二感磁部７は、実装基板面１から高さｈで突き出している（図１参照）。この高さｈが最も高くなるのは、第一感磁部６（又は第二感磁部７）が実装基板面１となす角θ（又はなす角φ）が９０°（垂直）の場合である。この場合における第一感磁部６の高さｈは、従来の磁場検出装置１００における第三感磁部１０８の高さＨに相当する（図１７参照）。
【００２９】
第一感磁部６のなす角θを９０°から４５°へ変化させるにつれて、第一感磁部６の高さｈおよび第一磁気センサ素子３の高さを徐々に低くすることができる（図２参照）。具体的には、なす角θを４５°にした場合、なす角θが９０°の場合よりも、その高さｈを０．７５倍に低背化することができる。
【００３０】
第一感磁部６のなす角θを４５°よりもさらに０°側へ変化させた場合、第一感磁部６の高さｈおよび第一磁気センサ素子３の高さをさらに低背化しうる。しかし、前述のように、第一感磁部６のなす角θと第二感磁部７のなす角φの和を９０°にすることが好ましいため、なす角θを４５°よりも小さい角度にすると、なす角φが４５°よりも大きくなってしまい、第二感磁部７の高さｈが高くなってしまい、結果として第一磁気センサ素子３の高さも高くなってしまう。
【００３１】
したがって、実装基板面１上に縦置きで配置されている第一磁気センサ素子３の高さ（第一感磁部６および第二感磁部７の高さｈ）を低くするためには、なす角θ及びφが共に４５°であることが好ましい。このように縦置きで配置された磁気センサ素子を低背化することによって、本発明の磁場検出装置１０Ａを、従来の磁場検出装置１００よりも低背化して、より小型化することができる。
【００３２】
本発明にかかる磁場検出装置の基板の材質としては、例えばガラス、サファイア、プラスチック、セラミックス等の絶縁体や、シリコン（Ｓｉ）等の半導体が挙げられる。
本発明にかかる磁場検出装置に用いる磁気センサ素子としては、ＭＩ素子（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ素子）、平行フラックスゲートセンサ素子、直交フラックスゲートセンサ素子等の公知のものが適用できる。該ＭＩ素子、該平行フラックスゲートセンサ素子、および該直交フラックスゲートセンサ素子を構成する感磁部としては、短冊形状にパターニングされた磁性体膜が用いられる。該磁性体膜は、例えば零磁歪アモルファス組成であるＣｏＮｂＺｒが用いられる。
【００３３】
＜磁場検出装置の第二実施形態＞
図３は、本発明にかかる磁場検出装置の第二実施形態である磁場検出装置２０Ａ（２０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００３４】
磁場検出装置２０Ａは、実装基板面１１に、信号処理ＩＣ１２、および第一磁気センサ素子１３を少なくとも備えてなる。
実装基板面１１において、第一磁気センサ素子１３は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子１３は、平置きで配置された信号処理ＩＣ１２よりも背高であり、実装基板面１１からより高い位置まで突き出している。
【００３５】
信号処理ＩＣ１２を構成する基板には短冊形で示した第三感磁部１８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＸ軸方向が第三感磁部１８の感磁方向を示す。このＸ軸方向は、実装基板面１１と平行である。信号処理ＩＣ１２の第三感磁部１８が備えられた基板面は、実装基板面１１に対して平行である。
第一磁気センサ素子１３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板の特定面（一方の主面）上には、短冊形で示した第一感磁部１６および第二感磁部１７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部１６の感磁方向はＹ軸方向と平行であり、第二感磁部１７の感磁方向はＺ軸と平行である。このＹ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ実装基板面１１に対して斜めに４５°の傾きをなしている。第一磁気センサ素子１３の第一感磁部１６および第二感磁部１７が備えられた基板面は、実装基板面１１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００３６】
磁場検出装置２０Ａでは、第一磁気センサ素子１３が、信号処理ＩＣ１２の近傍に寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子１３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部１６および第二感磁部１７が互いの近傍に備えられている。このため、第一磁気センサ素子１３および信号処理ＩＣ１２に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部１６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部１７および第三感磁部１８が配置されていて、第二感磁部１７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部１６および第三感磁部１８が配置されていて、第三感磁部１８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部１６および第二感磁部１７が配置されている。
【００３７】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置２０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【００３８】
磁場検出装置２０Ａにおいて、第一感磁部１６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部１６の感磁軸）と第二感磁部１７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部１７の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部１６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部１７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００３９】
磁場検出装置２０Ａでは、第一磁気センサ素子１３を構成する第一感磁部１６の感磁方向および第二感磁部１７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面１１に対して４５°の傾きをなしている。さらに、信号処理ＩＣ１２の上面に配された第三感磁部１８の感磁方向は実装基板面１１に対して平行であり、第一感磁部１６および第二感磁部１７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置２０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００４０】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ１２によって算出することができる。
【００４１】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ１２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００４２】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子１３における第一感磁部１６の感磁方向と第二感磁部１７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。この好ましい理由は、前述の第一実施形態の第一磁気センサ素子３の場合と同様であり、実装基板面１１への第一磁気センサ素子１３の実装が容易になることである。
【００４３】
第一感磁部１６が実装基板面１１となす角θと、第二感磁部１７が実装基板面１となす角φとは、同じ角度であっても異なる角度であってもよい。
なす角θとなす角φとが異なる角度である場合、なす角θとなす角φとの和は９０°であることが好ましい。その和が９０°であることによって、少なくとも第一感磁部１６の感磁方向と第二感磁部１７の感磁方向とを直交させることができ、さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることができる。
【００４４】
なす角θとなす角φとが同じ角度である場合、なす角θ及びなす角φは４５°であることが好ましい。４５°であることによって、少なくとも第一感磁部１６の感磁方向と第二感磁部１７の感磁方向とを直交させることができ（さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることも可能であり）、且つ、第一感磁部１６および第二感磁部１７を備えた第一磁気センサ素子１３を低背化することができる。この低背化についての説明は、前述の第一実施形態である磁場検出装置１０と同様である。
【００４５】
実装基板面１１上に縦置きで配置されている第一磁気センサ素子１３の高さ（第一感磁部１６および第二感磁部１７の高さｈ）を低くするためには、なす角θ及びφが共に４５°であることが好ましい。このように縦置きで配置された磁気センサ素子を低背化することによって、本発明の磁場検出装置２０Ａを、従来の磁場検出装置１００よりも低背化して、より小型化することができる。
【００４６】
また、信号処理ＩＣ１２の基板の上面に第三感磁部１８を配したことによって、前述の第一実施形態の第二磁気センサ素子４に相当する磁気センサ素子は、第二実施形態では必要ない。すなわち、磁場検出装置２０の実装基板面１１における磁気センサ素子は１つであり、平置きされた磁気センサ素子は配されていない。このため、実装基板面１１における磁気センサ素子が占有する面積を小さくすることができる。したがって、磁場検出装置２０Ａを磁場検出装置１０よりも、さらに小型化することができる。
なお、図４に示した磁場検出装置２０Ｂ（２０）のように、第三感磁部１８を配した第二磁気センサ素子１４を信号処理ＩＣ１２の上に積み重ねて設置しても、同様の小型化が可能である。
【００４７】
また、図５に示した磁場検出装置２０Ｃ（２０）のように、第一磁気センサ素子１３を信号処理ＩＣ１２の基板の上面に配してもよい。
図５は、本発明の第二実施形態にかかる磁場検出装置２０Ｃ（２０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置２０Ａ（２０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
磁場検出装置２０Ｃ（２０）では、実装基板面１１上に第一磁気センサ素子１３が配されている。ただし、実装基板１１と第一磁気センサ素子１３との間に、信号処理ＩＣ１２が配されている。
【００４８】
磁場検出装置２０Ｃ（２０）においても第三感磁部１８、第一感磁部１６、及び第二感磁部１７は互いの近傍に配置されているので、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができ、磁場検出装置２０Ｃの測定精度を高められる。さらに、実装基板面１１における磁気センサ素子が占有する面積を皆無にできる。したがって、磁場検出装置２０Ｃを磁場検出装置１０，２０Ａ，２０Ｂよりも、さらに小型化しうる。また、第一磁気センサ素子１３と信号処理ＩＣ１２との配線をより短くできるので、測定信号が信号処理ＩＣ１２に伝達される際に生じうる信号劣化を一層抑制することができ、測定精度を高められる。
【００４９】
なお、磁場検出装置２０Ａ，２０Ｂと比較した場合、磁場検出装置２０Ｃでは実装基板面１１の面積を縮小できるが、第一磁気センサ素子１３の実装基板面１１からの高さは信号処理ＩＣ１２の厚み分だけ高くなる（図５のαで示す高さ分だけ背高になる）。つまり、両者を比較した場合、実装基板面の縮小効果と磁気センサ素子が実装基板面から突き出る高さの増加抑制とは、互いにトレードオフの関係にある。どちらを優先するかは磁場検出装置を組み込むデバイスの設計に応じて適宜選択すればよい。いずれを選択しても、磁場検出装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを磁場検出装置１０よりも小型化できる。
【００５０】
＜磁場検出装置の第三実施形態＞
図６は、本発明にかかる磁場検出装置の第一実施形態である磁場検出装置３０Ａ（３０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００５１】
磁場検出装置３０Ａは、実装基板面２１に、信号処理ＩＣ２２、第一磁気センサ素子２３、および第二磁気センサ素子２４を少なくとも備えてなる。
実装基板面２１において、第一磁気センサ素子２３は縦置きで配置されており、第二磁気センサ素子２４は平置き（横置き）で配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子２３は、平置きで配置された第二磁気センサ素子２４および信号処理ＩＣ２２よりも背高であり、実装基板面２１からより高い位置まで突き出している。
【００５２】
第一磁気センサ素子２３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板において、一方の主面２３ａ上には短冊形で示した第一感磁部２６が備えられ、他方の主面２３ｂ上には短冊形で示した第二感磁部２７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部２６の感磁方向はＹ軸方向と平行であり、第二感磁部２７の感磁方向はＺ軸と平行である。このＹ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ実装基板面２１に対して斜めに４５°の傾きをなしている。第一磁気センサ素子２３の第一感磁部２６および第二感磁部２７が備えられた各主面は、実装基板面２１に対して垂直である。
第二磁気センサ素子２４を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部２８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＸ軸方向が第三感磁部２８の感磁方向を示す。このＸ軸方向は、実装基板面２１と平行である。第二磁気センサ素子２４の第一感磁部２８が備えられた基板面は、実装基板面２１に対して平行である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００５３】
磁場検出装置３０Ａでは、第一磁気センサ素子２３および第二磁気センサ素子２４が、信号処理ＩＣ２２の近傍において、寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子２３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部２６および第二感磁部２７が互いの近傍に備えられている。このため、各磁気センサ素子を構成する基板に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部２６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部２７および第三感磁部２８が配置されていて、第二感磁部２７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部２６および第三感磁部２８が配置されていて、第三感磁部２８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部２６および第二感磁部２７が配置されている。
【００５４】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置３０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【００５５】
磁場検出装置３０Ａにおいて、第一感磁部２６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部２６の感磁軸）と第三感磁部２８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部２８の感磁軸）とは互いに交差している。また、第二感磁部２７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部２７の感磁軸）と第三感磁部２８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部２８の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部２６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部２８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることいい、同様に、第二感磁部２７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部２８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００５６】
磁場検出装置３０Ａでは、第一磁気センサ素子２３の両主面２３ａ，２３ｂに備えられた第一感磁部２６の感磁方向および第二感磁部２７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面２１に対して４５°の傾きをなしている。さらに、第二磁気センサ素子２４を構成する第三感磁部２８の感磁方向は実装基板面２１に対して平行であり、第一感磁部２６および第二感磁部２７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置３０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００５７】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ２２によって算出することができる。
【００５８】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ２２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００５９】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子２３における第一感磁部２６の感磁方向と第二感磁部２７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。
第一感磁部２６および第二感磁部２７は単一の基板において、互いに対向する面にそれぞれ配置されているため、第一磁気センサ素子２３の製造時に両感磁部の感磁方向が直交するように予め作り込むことができる。その結果、第一磁気センサ素子２３を実装基板面２１に実装する段階においては、両感磁部の相対的な感磁方向を調整する必要は無いので容易に実装できる。
一方、別の基板から構成される第二磁気センサ素子２４に配置された第三感磁部２８の感磁方向と第一感磁部２６又は第二感磁部２７の感磁方向とを互いに直交させるためには、実装基板面２１における第一磁気センサ素子２３と第二磁気センサ素子２４との相対的配置を厳密に調整しつつ両磁気センサ素子を実装しなければならない。
【００６０】
第一磁気センサ素子２３は平板かつ直方体状の単一の基板から構成されているが、該基板は２つの基材が接合されて（貼り合わせて）なるものであってもよい。第一の基材のおもて面に第一感磁部２６を配置し、第二の基材のおもて面に第二感磁部２７を配置した２つの基材を準備して、各基材の裏面どうしを接合することによって、平板かつ直方体状の単一基板からなる第一磁気センサ素子２３を製造できる。前記２つの基材を接合する際に、第一感磁部２６の感磁方向と第二感磁部２７の感磁方向との相対的な方向を所望に調整して、第一磁気センサ素子２３を製造できる。
【００６１】
第一感磁部２６が実装基板面２１となす角θと、第二感磁部２７が実装基板面２１となす角φとは、同じ角度であっても異なる角度であってもよい。
なす角θとなす角φとが異なる角度である場合、なす角θとなす角φとの和は９０°であることが好ましい。その和が９０°であることによって、少なくとも第一感磁部２６の感磁方向と第二感磁部２７の感磁方向とを直交させることができ、さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることができる。
【００６２】
なす角θとなす角φとが同じ角度である場合、なす角θ及びなす角φは４５°であることが好ましい。４５°であることによって、少なくとも第一感磁部２６の感磁方向と第二感磁部２７の感磁方向とを直交させることができ（さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることも可能であり）、且つ、第一感磁部２６および第二感磁部２７を備えた第一磁気センサ素子２３を低背化することができる。この低背化について、以下に説明する。
【００６３】
前述のように、第一磁気センサ素子２３は、第一感磁部２６および第二感磁部２７がそれぞれ備えられた両主面を実装基板面２１に対して垂直に立てた縦置きで配置されている。このため、第一磁気センサ素子２３は、平置きで配置された第二磁気センサ素子２４および信号処理ＩＣ２２よりも背高である。このとき、第一磁気センサ素子２３を構成する第一感磁部２６および第二感磁部２７は、実装基板面２１から高さｈで突き出している（図６参照）。この高さｈが最も高くなるのは、第一感磁部２６（又は第二感磁部２７）が実装基板面２１となす角θ（又はなす角φ）が９０°（垂直）の場合である。この場合における第一感磁部２６の高さｈは、従来の磁場検出装置１００における第三感磁部１０８の高さＨに相当する（図１７参照）。
【００６４】
第一感磁部２６のなす角θを９０°から４５°へ変化させるにつれて、第一感磁部２６の高さｈおよび第一磁気センサ素子２３の高さを徐々に低くすることができる（図２参照）。具体的には、なす角θを４５°にした場合、なす角θが９０°の場合よりも、その高さｈを０．７５倍に低背化することができる。
【００６５】
第一感磁部２６のなす角θを４５°よりもさらに０°側へ変化させた場合、第一感磁部２６の高さｈおよび第一磁気センサ素子２３の高さをさらに低背化しうる。しかし、前述のように、第一感磁部２６のなす角θと第二感磁部２７のなす角φの和を９０°にすることが好ましいため、なす角θを４５°よりも小さい角度にすると、なす角φが４５°よりも大きくなってしまい、第二感磁部２７の高さｈが高くなってしまい、結果として第一磁気センサ素子２３の高さも高くなってしまう。
【００６６】
したがって、実装基板面２１上に縦置きで配置されている第一磁気センサ素子２３の高さ（第一感磁部２６および第二感磁部２７の高さｈ）を低くするためには、なす角θ及びφが共に４５°であることが好ましい。このように縦置きで配置された磁気センサ素子を低背化することによって、本発明の磁場検出装置３０Ａを、従来の磁場検出装置１００よりも低背化して、より小型化することができる。
【００６７】
＜磁場検出装置の第四実施形態＞
図７は、本発明にかかる磁場検出装置の第四実施形態である磁場検出装置４０Ａ（４０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００６８】
磁場検出装置４０Ａは、実装基板面３１に、信号処理ＩＣ３２、および第一磁気センサ素子３３を少なくとも備えてなる。
実装基板面３１において、第一磁気センサ素子３３は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子３３は、平置きで配置された信号処理ＩＣ３２よりも背高であり、実装基板面３１からより高い位置まで突き出している。
【００６９】
信号処理ＩＣ３２を構成する基板には短冊形で示した第三感磁部３８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＸ軸方向が第三感磁部３８の感磁方向を示す。このＸ軸方向は、実装基板面３１と平行である。信号処理ＩＣ３２の第三感磁部３８が備えられた基板面は、実装基板面３１に対して平行である。
第一磁気センサ素子３３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板において、一方の主面３３ａ上には短冊形で示した第一感磁部３６が備えられ、他方の主面３３ｂ上には短冊形で示した第二感磁部３７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部３６の感磁方向はＹ軸方向と平行であり、第二感磁部３７の感磁方向はＺ軸と平行である。このＹ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ実装基板面３１に対して斜めに４５°の傾きをなしている。第一磁気センサ素子３３の第一感磁部３６および第二感磁部３７が備えられた各主面は、実装基板面３１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００７０】
磁場検出装置４０Ａでは、第一磁気センサ素子３３が、信号処理ＩＣ３２の近傍に寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子３３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部３６および第二感磁部３７が互いの近傍に備えられている。このため、第一磁気センサ素子３３および信号処理ＩＣ３２に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部３６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部３７および第三感磁部３８が配置されていて、第二感磁部３７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部３６および第三感磁部３８が配置されていて、第三感磁部３８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部３６および第二感磁部３７が配置されている。
【００７１】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置４０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【００７２】
磁場検出装置４０Ａにおいて、第一感磁部３６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部３６の感磁軸）と第三感磁部３８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部３８の感磁軸）とは互いに交差している。また、第二感磁部３７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部３７の感磁軸）と第三感磁部３８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部３８の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部３６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部３８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいい、同様に、第二感磁部３７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部３８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００７３】
磁場検出装置４０Ａでは、第一磁気センサ素子３３を構成する第一感磁部３６の感磁方向および第二感磁部３７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面３１に対して４５°の傾きをなしている。さらに、信号処理ＩＣ３２の上面に配された第三感磁部３８の感磁方向は実装基板面３１に対して平行であり、第一感磁部３６および第二感磁部３７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置４０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００７４】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ３２によって算出することができる。
【００７５】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ３２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００７６】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子３３における第一感磁部３６の感磁方向と第二感磁部３７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。この好ましい理由は、前述の第三実施形態の第一磁気センサ素子２３の場合と同様であり、実装基板面３１への第一磁気センサ素子３３の実装が容易になることである。
【００７７】
第一磁気センサ素子３３は平板かつ直方体状の単一の基板から構成されているが、該基板は２つの基材が接合されて（貼り合わせて）なるものであってもよい。第一の基材のおもて面に第一感磁部３６を配置し、第二の基材のおもて面に第二感磁部３７を配置した２つの基材を準備して、各基材の裏面どうしを接合することによって、平板かつ直方体状の単一基板からなる第一磁気センサ素子３３を製造できる。前記２つの基材を接合する際に、第一感磁部３６の感磁方向と第二感磁部３７の感磁方向との相対的な方向を所望に調整して、第一磁気センサ素子３３を製造できる。
【００７８】
第一感磁部３６が実装基板面３１となす角θと、第二感磁部３７が実装基板面３１となす角φとは、同じ角度であっても異なる角度であってもよい。
なす角θとなす角φとが異なる角度である場合、なす角θとなす角φとの和は９０°であることが好ましい。その和が９０°であることによって、少なくとも第一感磁部１６の感磁方向と第二感磁部１７の感磁方向とを直交させることができ、さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることができる。
【００７９】
なす角θとなす角φとが同じ角度である場合、なす角θ及びなす角φは４５°であることが好ましい。４５°であることによって、少なくとも第一感磁部３６の感磁方向と第二感磁部３７の感磁方向とを直交させることができ（さらには第一〜第三感磁部の３つの感磁方向を全て互いに直交させることも可能であり）、且つ、第一感磁部３６および第二感磁部３７を備えた第一磁気センサ素子３３を低背化することができる。この低背化についての説明は、前述の第三実施形態である磁場検出装置３０と同様である。
【００８０】
実装基板面３１上に縦置きで配置されている第一磁気センサ素子３３の高さ（第一感磁部３６および第二感磁部３７の高さｈ）を低くするためには、なす角θ及びφが共に４５°であることが好ましい。このように縦置きで配置された磁気センサ素子を低背化することによって、本発明の磁場検出装置４０Ａを、従来の磁場検出装置１００よりも低背化して、より小型化することができる。
【００８１】
また、信号処理ＩＣ３２の基板の上面に第三感磁部３８を配したことによって、前述の第三実施形態の第二磁気センサ素子２４に相当する磁気センサ素子は、第四実施形態では必要ない。すなわち、磁場検出装置４０の実装基板面３１における磁気センサ素子は１つであり、平置きされた磁気センサ素子は配されていない。このため、実装基板面３１における磁気センサ素子が占有する面積を小さくすることができる。したがって、磁場検出装置４０Ａを磁場検出装置３０よりも、さらに小型化することができる。
なお、図８に示した磁場検出装置４０Ｂ（４０）のように、第三感磁部３８を配した第二磁気センサ素子３４を信号処理ＩＣ３２の上に積み重ねて設置しても、同様の小型化が可能である。
【００８２】
また、図９に示した磁場検出装置４０Ｃ（４０）のように、第一磁気センサ素子３３を信号処理ＩＣ３２の基板の上面に配してもよい。
図９は、本発明の第四実施形態にかかる磁場検出装置４０Ｃ（４０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置４０Ａ（４０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
磁場検出装置４０Ｃ（４０）では、実装基板面３１上に第一磁気センサ素子３３が配されている。ただし、実装基板３１と第一磁気センサ素子３３との間に、信号処理ＩＣ３２が配されている。
【００８３】
磁場検出装置４０Ｃ（４０）においても第三感磁部３８、第一感磁部３６、及び第二感磁部３７は互いの近傍に配置されているので、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができ、磁場検出装置４０Ｃの測定精度を高められる。さらに、実装基板面３１における磁気センサ素子が占有する面積を皆無にできる。したがって、磁場検出装置４０Ｃを磁場検出装置３０，４０Ａ，４０Ｂよりも、さらに小型化しうる。また、第一磁気センサ素子３３と信号処理ＩＣ３２との配線をより短くできるので、測定信号が信号処理ＩＣ３２に伝達される際に生じうる信号劣化を一層抑制することができ、測定精度を高められる。
【００８４】
なお、磁場検出装置４０Ａ，４０Ｂと比較した場合、磁場検出装置４０Ｃでは実装基板面３１の面積を縮小できるが、第一磁気センサ素子３３の実装基板面３１からの高さは信号処理ＩＣ３２の厚み分だけ高くなる（図９のαで示す高さ分だけ背高になる）。つまり、両者を比較した場合、実装基板面の縮小効果と磁気センサ素子が実装基板面から突き出る高さの増加抑制とは、互いにトレードオフの関係にある。どちらを優先するかは磁場検出装置を組み込むデバイスの設計に応じて適宜選択すればよい。いずれを選択しても、磁場検出装置４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを磁場検出装置３０よりも小型化できる。
【００８５】
＜磁場検出装置の第五実施形態＞
図１０は、本発明にかかる磁場検出装置の第五実施形態である磁場検出装置５０Ａ（５０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【００８６】
磁場検出装置５０Ａは、実装基板面４１に、信号処理ＩＣ４２、第一磁気センサ素子４３、および第二磁気センサ素子４４を少なくとも備えてなる。
実装基板面４１において、第一磁気センサ素子４３は平置き（横置き）で配置されており、第二磁気センサ素子４４は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第二磁気センサ素子４４は、平置きで配置された第一磁気センサ素子４３および信号処理ＩＣ４２よりも背高であり、実装基板面４１からより高い位置まで突き出している。
【００８７】
第一磁気センサ素子４３を構成する平板かつ直方体状の単一の基板の特定面（一方の主面）上には、短冊形で示した第一感磁部４６および第二感磁部４７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部４６の感磁方向はＸ軸方向と平行であり、第二感磁部４７の感磁方向はＹ軸と平行である。このＸ軸方向およびＹ軸方向は、実装基板面４１と平行である。第一磁気センサ素子４３の第一感磁部４６および第二感磁部４７が備えられた基板面は、実装基板面４１に対して垂直である。
第二磁気センサ素子４４を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部４８が一つ備えられており、該短冊形の長手方向であるＺ軸方向が第三感磁部４８の感磁方向を示す。このＺ軸方向は、実装基板面４１に対して垂直である。第二磁気センサ素子４４の第三感磁部４８が備えられた基板面は、実装基板面４１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００８８】
磁場検出装置５０Ａでは、第一磁気センサ素子４３および第二磁気センサ素子４４が、信号処理ＩＣ４２の近傍において、寄り集まって配置されている。また、第一磁気センサ素子４３を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部４６および第二感磁部４７が互いの近傍に備えられている。このため、各磁気センサ素子を構成する基板に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部４６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第二感磁部４７が配置されていて、第二感磁部４７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第一感磁部４６および第三感磁部４８が配置されていて、第三感磁部４８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第二感磁部４７が配置されている。
【００８９】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置５０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【００９０】
磁場検出装置５０Ａにおいて、第一感磁部４６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部４６の感磁軸）と第二感磁部４７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部４７の感磁軸）とは互いに交差している。また、第二感磁部４７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部４７の感磁軸）と第三感磁部４８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部４８の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部４６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部４７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいい、同様に、第二感磁部４７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部４８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【００９１】
磁場検出装置５０Ａでは、第一磁気センサ素子４３に備えられた第一感磁部４６の感磁方向および第二感磁部４７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面４１に対して平行である。さらに、第二磁気センサ素子４４を構成する第三感磁部４８の感磁方向は実装基板面４１に対して垂直であり、第一感磁部４６および第二感磁部４７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置５０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【００９２】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ４２によって算出することができる。
【００９３】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ４２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【００９４】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、第一磁気センサ素子４３における第一感磁部４６の感磁方向と第二感磁部４７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。
第一感磁部４６および第二感磁部４７は単一の基板の特定面に配置されているため、第一磁気センサ素子４３の製造時に両感磁部の感磁方向が直交するように予め作り込むことができる。その結果、第一磁気センサ素子４３を実装基板面４１に実装する段階においては、両感磁部の相対的な感磁方向を調整する必要は無いので容易に実装できる。
一方、別の基板から構成される第二磁気センサ素子４４に配置された第三感磁部４８の感磁方向と第一感磁部４６又は第二感磁部４７の感磁方向とを互いに直交させるためには、実装基板面４１における第一磁気センサ素子４３と第二磁気センサ素子４４との相対的配置を厳密に調整しつつ両磁気センサ素子を実装しなければならない。
【００９５】
つぎに、磁気センサ素子が実装基板面を占有する面積について、磁場検出装置５０Ａと従来の磁場検出装置１００とを比較する。
磁場検出装置５０Ａにおける第一感磁部４６および第二感磁部４７は、共に単一の基板で構成される第一磁気センサ素子４３に備えられているため、実装基板面４１を１箇所だけ占有する。一方、従来の磁場検出装置１００における第一感磁部１０６および第二感磁部１０７は、第一磁気センサ素子１０３と第二磁気センサ素子１０４とに分かれて個別に配置されているため、実装基板面１０１を２箇所に渡って占有してしまう。
したがって、実装基板面における磁気センサ素子が占有する面積は、磁場検出装置５０Ａの方が小さい。
磁場検出装置５０Ａでは、第一感磁部４６および第二感磁部４７を単一の基板に備えることによって、測定精度を高めつつ実装基板の面積を縮小できるので、磁場検出装置５０Ａを従来の磁場検出装置１００よりも小型化することができる。
【００９６】
また、図１１に示した磁場検出装置５０Ｂ（５０）のように、第一磁気センサ素子４３を縦置きに変更しても、磁場検出装置５０Ａと同様に、磁場検出装置５０Ｂの測定精度を高めつつ小型化することができる。
【００９７】
図１１は、本発明の第五実施形態にかかる磁場検出装置５０Ｂ（１０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置５０Ａ（５０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
【００９８】
磁場検出装置５０Ｂ（５０）は、実装基板面４１に、信号処理ＩＣ４２、第一磁気センサ素子４３、および第二磁気センサ素子４４を少なくとも備えてなる。
実装基板面４１において、第一磁気センサ素子４３は縦置きで配置されており、第二磁気センサ素子４４は平置き（横置き）で配置されている。
また、各磁気センサ素子を構成する第一〜第三感磁部は互いの近傍に配置されている。第一感磁部４６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第二感磁部４７が配置されていて、第二感磁部４７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第一感磁部４６および第三感磁部４８が配置されていて、第三感磁部４８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に第二感磁部４７が配置されている。
【００９９】
磁場検出装置５０Ｂにおいて、第一感磁部４６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部４６の感磁軸）と第二感磁部４７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部４７の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部４６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部４７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【０１００】
磁場検出装置５０Ｂにおいても、磁場検出装置５０Ａと同様に、第一感磁部４６および第二感磁部４７を単一の基板に備えることによって、測定精度を高めつつ実装基板の面積を縮小できるので、従来の磁場検出装置１００よりも小型化することができる。
【０１０１】
また、図１２に示した磁場検出装置５０Ｃ（５０）のように、第一磁気センサ素子４３と第二磁気センサ素子４４との相対配置を変更して、第一〜第三感磁部の相対配置を変更しても、磁場検出装置５０Ａ，５０Ｂと同様に、磁場検出装置５０Ｃの測定精度を高めつつ小型化することができる。
【０１０２】
図１２は、本発明の第五実施形態にかかる磁場検出装置５０Ｃ（５０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置５０Ａ（５０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
【０１０３】
磁場検出装置５０Ｃ（５０）は、実装基板面４１に、信号処理ＩＣ４２、第一磁気センサ素子４３、および第二磁気センサ素子４４を少なくとも備えてなる。
実装基板面４１において、第一磁気センサ素子４３は平置き（横置き）で配置されており、第二磁気センサ素子４４は縦置きで配置されている。
第一磁気センサ素子４３に備えられた第一感磁部４６の感磁方向および第二感磁部４７の感磁方向が互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面４１に対して平行である。さらに、第二磁気センサ素子４４を構成する第三感磁部４８の感磁方向は実装基板面４１に対して垂直であり、第一感磁部４６および第二感磁部４７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【０１０４】
また、各磁気センサ素子を構成する第一〜第三感磁部は互いの近傍に配置されている。第一感磁部４６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部４７および第三感磁部４８が配置されていて、第二感磁部４７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部４６および第三感磁部４８が配置されていて、第三感磁部４８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部４６および第二感磁部４７が配置されている。
【０１０５】
磁場検出装置５０Ｃにおいて、第一感磁部４６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部４６の感磁軸）と第二感磁部４７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部４７の感磁軸）と第三感磁部４８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部４８の感磁軸）とは全て互いに交差している。
ここで、「全て互いに交差する」とは、第一感磁部４６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部４７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部４８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部の感磁軸が全て互いに交差することがより好ましい。この場合、その交差点における磁場をより一層精度良く測定することができる。
【０１０６】
磁場検出装置５０Ｃにおいても、磁場検出装置５０Ａ，５０Ｂと同様に、第一感磁部４６および第二感磁部４７を単一の基板に備えることによって、測定精度を高めつつ実装基板の面積を縮小できるので、従来の磁場検出装置１００よりも小型化することができる。
なお、磁場検出装置５０Ｃでは、第一〜第三感磁部の全てが互いの長手方向の長さの距離範囲内に配置されている。このため、磁場検出装置５０Ａ，５０Ｂよりも測定精度を高めることができる。
【０１０７】
＜磁場検出装置の第六実施形態＞
図１３は、本発明にかかる磁場検出装置の第六実施形態の一例である磁場検出装置６０Ａ（６０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【０１０８】
磁場検出装置６０Ａは、実装基板面５１に、信号処理ＩＣ５２、および第一磁気センサ素子５３を少なくとも備えてなる。
実装基板面５１において、第一磁気センサ素子５３は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子５３は、平置きで配置された信号処理ＩＣ５２よりも背高であり、実装基板面５１からより高い位置まで突き出している。
【０１０９】
信号処理ＩＣ５２を構成する平板かつ直方体状の基板には短冊形で示した第一感磁部５６および第二感磁部５７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部５６の感磁方向はＸ軸方向と平行であり、第二感磁部５７の感磁方向はＹ軸と平行である。このＸ軸方向およびＹ軸方向は、それぞれ実装基板面５１に対して平行である。信号処理ＩＣ５２の第一感磁部５６および第二感磁部５７が備えられた基板面は、実装基板面５１に対して平行である。
第一磁気センサ素子５３を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部５８が備えられており、該短冊形の長手方向であるＺ軸方向が第三感磁部５８の感磁方向を表す。このＺ軸方向は、実装基板面５１に対して垂直である。第一磁気センサ素子５３の第三感磁部５８が備えられた基板面は、実装基板面５１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【０１１０】
磁場検出装置６０Ａでは、第一磁気センサ素子５３が、信号処理ＩＣ５２の近傍に寄り集まって配置されている。また、信号処理ＩＣ５２を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部５６および第二感磁部５７が互いの近傍に備えられている。このため、第一磁気センサ素子５３および信号処理ＩＣ５２に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部５６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部５７および第三感磁部５８が配置されていて、第二感磁部５７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部５６および第三感磁部５８が配置されていて、第三感磁部５８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部５６および第二感磁部５７が配置されている。
【０１１１】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置６０Ａの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【０１１２】
磁場検出装置６０Ａにおいて、第一感磁部５６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部５６の感磁軸）と第二感磁部５７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部５７の感磁軸）とは互いに交差している。
ここで、「交差する」とは、第一感磁部５６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部５７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一センサ素子及び信号処理ＩＣ５２が備える第一〜第三感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することが好ましい。この場合、その交差点における磁場をより精度良く測定することができる。
【０１１３】
磁場検出装置６０Ａでは、信号処理ＩＣ５２を構成する基板の上面に配された第一感磁部５６の感磁方向および第二感磁部５７の感磁方向は互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面５１に対して平行である。さらに、第一磁気センサ素子５３に配された第三感磁部５８の感磁方向は実装基板面５１に対して垂直であり、第一感磁部５６および第二感磁部５７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置６０Ａは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【０１１４】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ５２によって算出することができる。
【０１１５】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ５２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【０１１６】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、信号処理ＩＣ５２における第一感磁部５６の感磁方向と第二感磁部５７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。この好ましい理由は、前述の第一実施形態の第一磁気センサ素子３の場合と同様であり、実装基板面５１への信号処理ＩＣ５２の実装が容易になることである。
【０１１７】
このように、信号処理ＩＣ５２の基板の上面に第一感磁部５６および第二感磁部５７を配したことによって、前述の第五実施形態の第一磁気センサ素子４３に相当する磁気センサ素子は、第六実施形態では必要ない。すなわち、磁場検出装置６０の実装基板面５１における磁気センサ素子は１つであり、平置きされた磁気センサ素子は配されていない。このため、実装基板面５１における磁気センサ素子が占有する面積を小さくすることができる。したがって、磁場検出装置６０Ａを磁場検出装置１０，５０よりも、さらに小型化することができる。
【０１１８】
図１４は、本発明にかかる磁場検出装置の第六実施形態の別の例である磁場検出装置６０Ｂ（６０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。
【０１１９】
磁場検出装置６０Ｂは、実装基板面５１に、信号処理ＩＣ５２、および第一磁気センサ素子５３を少なくとも備えてなる。
実装基板面５１において、第一磁気センサ素子５３は縦置きで配置されている。縦置きで配置された第一磁気センサ素子５３は、平置きで配置された信号処理ＩＣ５２よりも背高であり、実装基板面５１からより高い位置まで突き出している。
【０１２０】
信号処理ＩＣ５２を構成する平板かつ直方体状の基板には短冊形で示した第一感磁部５６および第二感磁部５７が備えられている。各短冊形の長手方向がそれぞれの感磁部の感磁方向を表す。第一感磁部５６の感磁方向はＸ軸方向と平行であり、第二感磁部５７の感磁方向はＹ軸と平行である。このＸ軸方向およびＹ軸方向は、それぞれ実装基板面５１に対して平行である。信号処理ＩＣ５２の第一感磁部５６および第二感磁部５７が備えられた基板面は、実装基板面５１に対して平行である。
第一磁気センサ素子５３を構成する平板かつ直方体状の基板の特定面上には、短冊形で示した第三感磁部５８が備えられており、該短冊形の長手方向であるＺ軸方向が第三感磁部５８の感磁方向を表す。このＺ軸方向は、実装基板面５１に対して垂直である。第一磁気センサ素子５３の第三感磁部５８が備えられた基板面は、実装基板面５１に対して垂直である。
また、前記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は互いに直交している。
【０１２１】
磁場検出装置６０Ｂでは、第一磁気センサ素子５３が、信号処理ＩＣ５２の近傍に寄り集まって配置されている。また、信号処理ＩＣ５２を構成する単一の基板に備えられた第一感磁部５６および第二感磁部５７が互いの近傍に備えられている。このため、第一磁気センサ素子５３および信号処理ＩＣ５２に備えられた各感磁部全てが互いの近傍に配置されている。
すなわち、第一感磁部５６は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第二感磁部５７および第三感磁部５８が配置されていて、第二感磁部５７は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部５６および第三感磁部５８が配置されていて、第三感磁部５８は、その長手方向の長さの距離範囲以内に、第一感磁部５６および第二感磁部５７が配置されている。
【０１２２】
このように各感磁部が互いの近傍に集中して、一極に配置されることにより、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができるため、磁場検出装置６０Ｂの測定精度を高められるので好ましい。このことは、前述の磁場検出装置１０についての説明と同様である。
【０１２３】
磁場検出装置６０Ｂにおいて、第一感磁部５６の中心を通る感磁方向の軸（第一感磁部５６の感磁軸）と第二感磁部５７の中心を通る感磁方向の軸（第二感磁部５７の感磁軸）と第三感磁部５８の中心を通る感磁方向の軸（第三感磁部５８の感磁軸）とは全て互いに交差している。
ここで、「全て互いに交差する」とは、第一感磁部５６を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第二感磁部５７を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）と、第三感磁部５８を示す短冊形の長手方向に延長した仮想の直線（感磁軸）とが空間の一点（交差点）で交わることをいう。この交わりの角度は必ずしも直角とは限らない。なお、各感磁軸は各感磁部の中心を通るものとする。
このように、第一〜第三磁気センサ素子が備える第一〜第三感磁部の感磁軸が全て互いに交差することがより好ましい。この場合、その交差点における磁場をより一層精度良く測定することができる。
【０１２４】
磁場検出装置６０Ｂでは、信号処理ＩＣ５２を構成する基板の上面に配された第一感磁部５６の感磁方向および第二感磁部５７の感磁方向は互いに直交しつつ、それぞれ実装基板面５１に対して平行である。さらに、第一磁気センサ素子５３に配された第三感磁部５８の感磁方向は実装基板面５１に対して垂直であり、第一感磁部５６および第二感磁部５７の感磁方向と直交している。このため、第一〜第三感磁部によって、磁場検出装置６０Ｂは、互いに直交する３軸の感磁方向で磁場を検出することが可能である。
【０１２５】
前記３軸による３つの感磁方向は互いに直交しているが、前記３つの感磁方向のうち２つの感磁方向が互いに直交して、残る１つの感磁方向は前記２つの感磁方向と直交しなくてもよいし、３つ全ての感磁方向が互いに直交しなくてもよい。前記３つの感磁方向が互いに異なる方向を向き、且つ、前記３つの感磁方向の全てが同一の平面に存在しなければ、各感磁部によって検出された３次元空間における磁場ベクトルを信号処理ＩＣ５２によって算出することができる。
【０１２６】
しかし、測定精度を高める観点、および信号処理ＩＣ５２における計算を簡便にする観点から、前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交することが好ましく、前記３つの感磁方向の全てが互いに直交することがより好ましい。
【０１２７】
前記３つの感磁方向のうち少なくとも２つの感磁方向が互いに直交する場合、信号処理ＩＣ５２における第一感磁部５６の感磁方向と第二感磁部５７の感磁方向とが互いに直交することが好ましい。この好ましい理由は、前述の第一実施形態の第一磁気センサ素子３の場合と同様であり、実装基板面５１への信号処理ＩＣ５２の実装が容易になることである。
【０１２８】
このように、信号処理ＩＣ５２の基板の上面に第一感磁部５６および第二感磁部５７を配したことによって、前述の第五実施形態の第一磁気センサ素子４３に相当する磁気センサ素子は、第六実施形態では必要ない。すなわち、磁場検出装置６０の実装基板面５１における磁気センサ素子は１つであり、平置きされた磁気センサ素子は配されていない。このため、実装基板面５１における磁気センサ素子が占有する面積を小さくすることができる。したがって、磁場検出装置６０Ｂを磁場検出装置１０，５０よりも、さらに小型化することができる。
なお、図１５に示した磁場検出装置６０Ｃ（６０）のように、第一感磁部５６および第二感磁部５７を配した第二磁気センサ素子５４を信号処理ＩＣ５２の上に積み重ねて設置しても、同様の小型化が可能である。
【０１２９】
また、図１６に示した磁場検出装置６０Ｄ（６０）のように、第一磁気センサ素子５３を信号処理ＩＣ５２の基板の上面に配してもよい。
図１６は、本発明の第六実施形態にかかる磁場検出装置６０Ｄ（６０）における磁気センサ素子及び信号処理ＩＣのレイアウトを示す斜視図である。該斜視図において、前述の磁場検出装置６０Ａ（６０）と同じ構成には同一の符号を付してある。
磁場検出装置６０Ｄ（６０）では、実装基板面５１上に第一磁気センサ素子５３が配されている。ただし、実装基板５１と第一磁気センサ素子５３との間に、信号処理ＩＣ５２が配されている。
【０１３０】
磁場検出装置６０Ｄ（６０）においても第一感磁部５６、第二感磁部５７、及び第三感磁部５８は互いの近傍に配置されているので、各感磁部が受ける磁場勾配の影響を均一にすることができ、磁場検出装置６０Ｄの測定精度を高められる。さらに、実装基板面５１における磁気センサ素子が占有する面積を皆無にできる。したがって、磁場検出装置６０Ｄを磁場検出装置１０，５０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃよりも、さらに小型化しうる。また、第一磁気センサ素子５３と信号処理ＩＣ５２との配線をより短くできるので、測定信号が信号処理ＩＣ５２に伝達される際に生じうる信号劣化を一層抑制することができ、測定精度を高められる。
【０１３１】
なお、磁場検出装置６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃと比較した場合、磁場検出装置６０Ｄでは実装基板面５１の面積を縮小できるが、第一磁気センサ素子５３の実装基板面５１からの高さは信号処理ＩＣ５２の厚み分だけ高くなる（図１６のαで示す高さ分だけ背高になる）。つまり、両者を比較した場合、実装基板面の縮小効果と磁気センサ素子が実装基板面から突き出る高さの増加抑制とは、互いにトレードオフの関係にある。どちらを優先するかは磁場検出装置を組み込むデバイスの設計に応じて適宜選択すればよい。いずれを選択しても、磁場検出装置６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄを磁場検出装置１０，５０よりも小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明の磁場検出装置は、ナビゲーション機器、携帯用情報機器等の電子機器において、広範に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１…実装基板面、２…信号処理ＩＣ、３…第一磁気センサ素子、４…第二磁気センサ素子、６…第一感磁部、７…第二感磁部、８…第三感磁部、１０，１０Ａ…磁場検出装置、１１…実装基板面、１２…信号処理ＩＣ、１３…第一磁気センサ素子、１６…第一感磁部、１７…第二感磁部、１８…第三感磁部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…磁場検出装置、２１…実装基板面、２２…信号処理ＩＣ、２３…第一磁気センサ素子、２４…第二磁気センサ素子、２６…第一感磁部、２７…第二感磁部、２８…第三感磁部、３０，３０Ａ…磁場検出装置、３１…実装基板面、３２…信号処理ＩＣ、３３…第一磁気センサ素子、３６…第一感磁部、３７…第二感磁部、３８…第三感磁部、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…磁場検出装置、４１…実装基板面、４２…信号処理ＩＣ、４３…第一磁気センサ素子、４４…第二磁気センサ素子、４６…第一感磁部、４７…第二感磁部、４８…第三感磁部、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…磁場検出装置、５１…実装基板面、５２…信号処理ＩＣ、５３…第一磁気センサ素子、５６…第一感磁部、５７…第二感磁部、５８…第三感磁部、６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ…磁場検出装置、１００…従来の磁場検出装置、１０１…実装基板面、１０２…信号処理ＩＣ、１０３…第一磁気センサ素子、１０４…第二磁気センサ素子、１０５…第三磁気センサ素子、１０６…第一感磁部、１０７…第二感磁部、１０８…第三感磁部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１軸方向の磁場を検出する感磁部を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子が、信号処理ＩＣとともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置であって、
前記磁気センサ素子を構成する単一の基板に、複数の前記感磁部が互いの近傍に配置されていることを特徴とする磁場検出装置。
【請求項２】
前記単一の基板に配置された複数の感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁方向が、前記実装基板面に対して斜めをなしていることを特徴とする請求項１に記載の磁場検出装置。
【請求項３】
前記単一の基板に配置された複数の感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁場検出装置。
【請求項４】
前記磁気センサ素子に加えて、前記感磁部と同機能を有する感磁部が前記信号処理ＩＣ上に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁場検出装置。
【請求項５】
１軸方向の磁場を検出する感磁部を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子が、信号処理ＩＣとともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置であって、
前記信号処理ＩＣを構成する単一の基板に、複数の前記感磁部が互いの近傍に配置されていることを特徴とする磁場検出装置。
【請求項１】
１軸方向の磁場を検出する感磁部を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子が、信号処理ＩＣとともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置であって、
前記磁気センサ素子を構成する単一の基板に、複数の前記感磁部が互いの近傍に配置されていることを特徴とする磁場検出装置。
【請求項２】
前記単一の基板に配置された複数の感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁方向が、前記実装基板面に対して斜めをなしていることを特徴とする請求項１に記載の磁場検出装置。
【請求項３】
前記単一の基板に配置された複数の感磁部のうち、少なくとも２つの感磁部の感磁軸が交差することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁場検出装置。
【請求項４】
前記磁気センサ素子に加えて、前記感磁部と同機能を有する感磁部が前記信号処理ＩＣ上に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁場検出装置。
【請求項５】
１軸方向の磁場を検出する感磁部を、平板かつ直方体状の基板の特定面上に備えた磁気センサ素子が、信号処理ＩＣとともに実装基板上に配されてなる磁場検出装置であって、
前記信号処理ＩＣを構成する単一の基板に、複数の前記感磁部が互いの近傍に配置されていることを特徴とする磁場検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−２２０９７７（Ｐ２０１１−２２０９７７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９３５２４（Ｐ２０１０−９３５２４）
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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