磁気検出装置

【課題】従来と同様のホール素子を使用しつつ、検出距離を増大させることができる磁気検出装置を提供すること。
【解決手段】磁気検出装置１は、ホール素子２０と、このホール素子２０における磁気検出側に配置された集磁体３０とを備える。集磁体３０においてホール素子２０に対向する第１面３１の面積を、集磁体３０において第１面３１と反対側に位置する第２面３２の面積に対して小さくした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窓や扉の開閉を検知するための磁気検出装置が広く利用されている。このような磁気検出装置としては、例えばリードスイッチを用いた磁気検出装置が知られており、このような磁気検出装置においては、窓や扉の駆動部分に設けた磁石がリードスイッチに近接した際に、当該リードスイッチが接点を閉じることで、この駆動部分の開閉を検知する（特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年における磁気検出装置の小型化の要請に応えるものとして、ホール素子を用いた磁気検出装置が知られている。このような磁気検出装置によれば、１０ｍｍ以下の検出距離に磁石が近接したことを、ホール素子の出力に基づいて検知することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の磁気検出装置は、１０ｍｍ以下の比較的近い検出距離においてのみ磁石を検知することが可能であり、それ以上の検出距離を隔てて配置された磁石の有無を安定的に検出することが困難であった。この理由は、磁石の磁束が距離の二乗に反比例して減少するため、１０ｍｍ以上離れた磁石からの磁束はホール素子に入射する前に著しく減少してしまい、このような磁束をホール素子単体によって正確に検知することが困難であったことにある。
【０００６】
一方、検出距離を増大させるためには、ホール素子の検出面積を大きくすること等が考えられる。しかしながら、ホール素子はある程度固定化された寸法で量産化されているため、ホール素子のサイズを大きくすることは現実的には困難である。また、ホール素子は電子部品であることから、防水や防塵のためにパッケージされていることも多く、ホール素子を大きくするためには磁気検出装置全体の設計を見直す必要が生じる等、現実的には好ましくない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、従来と同様のホール素子を使用しつつ、検出距離を増大させることができる磁気検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の磁気検出装置は、磁気感知素子と、前記磁気感知素子における磁気検出側に配置された集磁体とを備え、前記集磁体において前記磁気感知素子に対向する第１面の面積を、前記集磁体において前記第１面と反対側に位置する第２面の面積に対して小さくしたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の磁気検出装置は、請求項１に記載の磁気検出装置において、前記集磁体の前記第１面の面積を、前記磁気感知素子における磁気検出側の面の面積に対して小さくしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の磁気検出装置は、請求項１又は２に記載の磁気検出装置において、前記磁気感知素子における磁気検出側と反対側に第２の集磁体を配置したことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の磁気検出装置は、請求項３に記載の磁気検出装置において、前記第２の集磁体を、前記磁気感知素子から当該第２の集磁体に至る方向に沿った円柱状又は角柱状としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の磁気検出装置によれば、磁石の磁束を集磁体を介して効率良く磁気感知素子に入射させることができ、磁気検出装置の検出距離を向上させることができる。特に、第１面の面積を第２面の面積に対して小さくしたので、広範な第２面に入射した磁束を狭い第１面に収束して磁気感知素子に導入できるので、磁束を一層効率よく磁気感知素子に入射させることができ、磁気検出装置の検出距離を従来は不可能であった距離（例えば３０ｍｍ以上）に増大させることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の磁気検出装置によれば、集磁体の前記第１面の面積を、磁気感知素子における磁気検出側の面の面積に対して小さくしたので、集磁体で収束した磁束を磁気感知素子の有効検出面に無駄なく導入できるので、磁束を一層効率よく磁気感知素子に入射させることができ、磁気検出装置の検出距離を一層増大させることができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の磁気検出装置によれば、磁気感知素子における磁気検出側と反対側に第２の集磁体を配置したので、集磁体にて収束された磁束をスムーズに磁気感知素子に通過させることができ、磁気検出装置の検出距離を一層向上させることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の磁気検出装置によれば、磁気感知素子に通過した以降の磁束の漏れは磁気検出装置の検出距離に悪影響を与えることがないので、第２の集磁体については集磁体のように円錐状とする必要がない。そこで、第２の集磁体を円柱状又は角柱状とすることで、第２の集磁体の配置スペースを最大限に利用できる形状にて当該第２の集磁体を形成し、この第２の集磁体による磁束の収束効果を高めることができるので、集磁体にて収束された磁束を一層スムーズに磁気感知素子に通過させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る磁気検出装置の実施の形態を詳細に説明する。〔Ｉ〕最初に、本実施の形態の具体的内容に説明し、〔ＩＩ〕次に、本実施の形態の変形例について説明する。ただし、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
〔Ｉ〕本実施の形態の具体的内容
本実施の形態に係る磁気検出装置は、磁気の検出を目的とするものであり、具体的な用途例としては、窓や扉の開閉を検知するための磁気検出装置として構成される。この用途例の場合には、窓や扉の駆動部分に非接触となる位置に磁気検出装置が設けられ、この駆動部分に設けた磁石の有無を磁気検出装置によって検出することで、窓や扉の開閉を検知する。ただし、本実施の形態に係る磁気検出装置は、その他の任意の用途に使用することができる。
【００１８】
（構成）
図１は本実施の形態に係る磁気検出装置の要部斜視図、図２は図１の断面図である。この磁気検出装置１は、基板１０、ホール素子２０、及び２つの集磁体３０、４０を、第１の筐体５０又は第２の筐体６０に収容して構成されている。
【００１９】
基板１０は、ホール素子２０を実装するための回路基板であり、このホール素子２０に対する電流又は電圧の印加を行うと共に、ホール素子２０からの出力に基づいて磁石７０の有無の判定等を行うものであり、その詳細な構造としては公知の構造を適用できるため、その詳細な構造の説明を省略する。
【００２０】
ホール素子２０は、半導体薄膜による公知の構造で形成された磁気感知素子である。このホール素子２０は、基板１０を介して定電流又は定電圧にて駆動され、磁石７０の磁束（図１、２において鎖線にて示す）を検知し、この磁束に応じた電流又は電圧を出力する（以下では、定電流駆動され、磁束に応じた電圧を出力する例について説明する）。
【００２１】
集磁体３０は、ホール素子２０における磁気検出側（図１におけるホール素子２０と磁石７０との相互間）に配置されている。この集磁体３０は、磁石７０の磁束を収束してホール素子２０に入射させるもので、透磁率の高い磁性材料（例えばフェライト等の磁性体）にて形成されている。この集磁体３０を適切な形状で形成すると共に適切な位置に配置することで、磁石７０の磁束を効率良くホール素子２０に入射させ、磁気検出装置１の検出距離を向上させることができる。
【００２２】
具体的には、集磁体３０は、ホール素子２０に対向する第１面３１の面積が、第１面３１と反対側に位置する第２面３２の面積に対して小さくなるように形成されている。これは、広範な第２面３２に入射した磁束を狭い第１面３１に収束してホール素子２０に導入することで、磁束を一層効率よくホール素子２０に入射させるためである。
【００２３】
また、集磁体３０の第１面３１の面積を、ホール素子２０における磁気検出側の面２１の面積に対して小さくしている。これは、ホール素子２０の磁気検出側の面２１の中で、実際に磁気検出に有効な面（以下、有効検出面）は、モールド部分やシールド部分を除いた面であり、磁気検出側の面２１よりも小さいため、この有効検出面に対して磁束を効率よく入射させるために、集磁体３０の第１面３１の面積を、当該有効検出面と同等の面積としているためである。
【００２４】
さらに、集磁体３０の形状を、第１面３１及び第２面３２が円形状であり、第１面３１から第２面３２に至るに伴って断面積が大きくなる、円錐状としている。
【００２５】
一方、集磁体４０は、ホール素子２０における磁気検出側と反対側（図１におけるホール素子２０を中心として磁石７０と逆側）に配置された第２の集磁体である。この集磁体４０は、集磁体３０にて収束された磁束をスムーズにホール素子２０に通過させるもので、集磁体３０と同様に、透磁率の高い磁性材料（例えばフェライト等の磁性体）にて形成されている。この集磁体４０を適切な形状で形成すると共に適切な位置に配置することで、集磁体３０にて収束された磁束を集磁体４０を介してスムーズにホール素子２０に通過させることができ、磁気検出装置１の検出距離を一層向上させることができる。
【００２６】
ここで、ホール素子２０を通過した以降の磁束の漏れは磁気検出装置１の検出距離に悪影響を与えることがないので、集磁体４０については集磁体３０のように円錐状とする必要がない。逆に、集磁体４０については、その配置スペースを最大限に利用できる形状にて形成し、磁束の誘導効果を高めることの方が重要である。そこで、本実施の形態においては、集磁体４０を円柱状又は角柱状とすることで、集磁体４０による磁束の誘導効果を高め、集磁体３０にて収束された磁束を集磁体４０を介して一層スムーズにホール素子２０に通過させることとしている。
【００２７】
次に、集磁体３０、４０等の収容構造について説明する。基板１０、ホール素子２０、及び集磁体４０は、第１の筐体５０の内部に収容されており、この内部において任意の構造によって第１の筐体５０に固定されている。一方、集磁体３０は、第２の筐体６０の内部に収容されており、この内部において任意の構造によって第２の筐体６０に固定されている。この第２の筐体６０は、第１の筐体５０を囲繞するように固定されている。なお、ホール素子２０と集磁体３０との相互間の距離が小さい程、磁気検出装置１の検出距離を一層向上させることができるため、これら第１の筐体５０の厚みは極力薄くすることが好ましい。
【００２８】
このように第１の筐体５０及び第２の筐体６０を用いた構造には種々の利点がある。例えば、基板１０及びホール素子２０の如き電子部品を第１の筐体５０に収容することで、この第１の筐体５０を防水構造や防塵構造とすることが容易になる。また、集磁体４０は省略することもでき、このように集磁体４０を省略した場合には、第１の筐体５０の内部には従来と同様に基板１０及びホール素子２０が配置されることになる。従って、既存の磁気検出装置の部品に対して集磁体３０及び第２の筐体６０を設けるだけで、本実施の形態に係る磁気検出装置１を構成することが可能となり、本実施の形態に係る磁気検出装置１を低コストで製造することができると共に、既存の磁気検出装置を改良等して本実施の形態に係る磁気検出装置１とすることが可能になる。ただし、これらの利点を無視できる場合には、集磁体３０を含む全ての部品を一つの筐体のみを用いて一体に収容してもよく、この場合には磁気検出装置１の全体を防水構造や防塵構造とすることが容易になると共に、磁気検出装置１の全体を一体にユニット化してその取扱いが一層容易になる。あるいは、第１の筐体５０におけるホール素子２０の近傍位置に開口を設け、この開口を介して、ホール素子２０に集磁体３０を接触させたり、一層近接させてもよい。
【００２９】
（集磁体の形状及び位置と実験結果）
次に、集磁体３０、４０の形状及び位置について、本願発明者による実験結果を参照しつつ説明する。
【００３０】
図３は、集磁体３０、４０の形状及び位置の説明に使用する符号を定義するための図である。以下では、ホール素子２０の外形寸法をｄ１、集磁体３０においてホール素子２０に対向する第１面３１の直径をｄ２、集磁体３０において第１面３１と反対側に位置する第２面３２の直径をｄ３、集磁体４０においてホール素子２０に対向する第１面４１の直径をｄ４、集磁体４０において第１面４１と反対側に位置する第２面４２の直径をｄ５、ホール素子２０と集磁体３０との相互の距離をＬ１、集磁体３０の長さをＬ２、集磁体３０と磁石７０との相互の距離をＬ３、ホール素子２０と集磁体４０との相互の距離をＬ４、集磁体４０の長さをＬ５とする。なお、磁石７０から集磁体３０を経てホール素子２０に至る方向を縦方向、この縦方向に直交する方向を横方向と称する。
【００３１】
図４から図７は、ホール素子２０に対して磁石７０を横方向に移動させた場合の各位置を横軸とし（横軸上の０の位置は、ホール素子２０に対して磁石７０が正面に配置される位置を示す）、ホール素子２０の出力を縦軸としたグラフであり、図４はホール素子２０と集磁体３０との相互の距離Ｌ１＝１．０ｍｍ、図５は距離Ｌ１＝１．５ｍｍ、図６は距離Ｌ１＝２．０ｍｍ、図７は距離Ｌ１＝３．０ｍｍの場合をそれぞれ示す。これら図４から図７に示すプロットは、集磁体３０と磁石７０との相互の距離Ｌ３＝２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍの場合の各プロットである。また、図８は、集磁体３０と磁石７０との相互の距離Ｌ３を変えた場合の各位置を横軸とし、ホール素子２０の出力を縦軸としたグラフである。この図８に示すプロットは、ホール素子２０と集磁体３０との相互の距離Ｌ１＝１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍの場合の各プロットである。これら図４から図８では、集磁体３０のみを配置し、集磁体４０を省略した場合の実験結果を示す。なお、集磁体３０は、フェライトにて形成し、直径ｄ２＝２．０ｍｍ、直径ｄ３＝１０．０ｍｍ、長さＬ２＝１０．０ｍｍの円錐状のものを使用した。また、ホール素子２０の外形寸法ｄ１は２×３ｍｍの直方体形状のものを使用した。
【００３２】
これら図４から図８に示すように、ホール素子２０と集磁体３０との相互の距離Ｌ１が小さい程、ホール素子２０の出力が大きくなっているため、ホール素子２０と集磁体３０は相互に極力近接させることが好ましく、さらには相互に接触させることが一層好ましい。また、集磁体３０と磁石７０との相互の距離Ｌ３が小さい程、ホール素子２０の出力が大きくなっているため、集磁体３０を磁石７０に極力近接させることが好ましいが、例えば、集磁体３０を磁石７０から距離Ｌ３＝４０ｍｍに離した場合であっても、ホール素子２０に対して磁石７０の位置を変化させた場合に、ホール素子２０の出力が大きく変化しているため（図４に示す距離Ｌ１＝１．０ｍｍの場合において、距離Ｌ３＝４０ｍｍのプロットを見ると、位置＝−４×５＝−２０ｍｍの場合にホール素子２０の出力＝約１７ｍＶ、位置＝０ｍｍの場合にホール素子２０の出力＝約２４ｍＶ）、磁石７０の検出が可能である。従って、集磁体３０のみを配置することで、磁気検出装置１の検出距離を４０ｍｍ程度に増大させることが可能になることが判った。
【００３３】
図９は、集磁体４０の形状による検出出力向上率の変化を示す表である。ここでは、集磁体４０がない場合、集磁体４０を円柱状とした場合、及び集磁体４０を円錐状とした場合について比較を行った。集磁体４０は、フェライトにて形成し、円柱状の集磁体４０としては、ｄ４＝ｄ５＝１０ｍｍでＬ５＝１０ｍｍ、ｄ４＝ｄ５＝３ｍｍでＬ５＝１０ｍｍ、ｄ４＝ｄ５＝１０ｍｍでＬ５＝１ｍｍ、ｄ４＝ｄ５＝３ｍｍでＬ５＝３ｍｍの各場合を比較し、円錐状の集磁体４０としては、直径ｄ４＝２．０ｍｍ、直径ｄ５＝１０．０ｍｍ、長さＬ２＝１０．０ｍｍのものを使用した。ここで、円錐状の集磁体４０を使用した場合における当該集磁体４０の配置方向として、直径が小さい方の面をホール素子２０に対向させる方向（以下、正方向）と、直径が大きい方の面をホール素子２０に対向させる方向（以下、逆方向）とで比較を行った。なお、ここでは、ホール素子２０と集磁体３０との相互の距離Ｌ１＝３．０ｍｍ、集磁体３０と磁石７０との相互の距離Ｌ３＝４０ｍｍとし、ホール素子２０と集磁体４０との相互の距離Ｌ４＝０ｍｍとして測定を行った。検出出力向上率は、集磁体４０を設けた場合のホール素子２０の検出出力をＶ０、集磁体４０がない場合のホール素子２０の検出出力をＶ１とすると、（（Ｖ１−Ｖ０）／Ｖ０）×１００（％）として算定した。
【００３４】
この図９に示すように、集磁体４０がない場合に比べて、集磁体４０を配置した場合には、集磁体４０の形状や配置方向に関わらず、検出出力向上率が向上する（０％より大きくなる）ことが判った。また、集磁体４０を円柱状とした場合には、直径ｄ４＝ｄ５が大きく、長さＬ５が長い程、検出出力向上率が向上することが判った。また、集磁体４０を円錐状とした場合には、逆方向よりも正方向とする方が、検出出力向上率が向上することが判った。さらに、ｄ４＝ｄ５＝１０ｍｍ×Ｌ５＝１０ｍｍの円柱状の集磁体４０と、正方向に配置した円錐状の集磁体４０では、円柱状の集磁体４０の方が、検出出力向上率が向上することが判った。
【００３５】
次に、図１０は、図１１から図２１の実験に使用した集磁体３０を示す図であり、（ａ）は円錐状の大型の集磁体３０（直径ｄ２＝２．０ｍｍ、直径ｄ３＝１０．０ｍｍ、長さＬ２＝１０．０ｍｍ）、（ｂ）は円錐状の小型の集磁体３０（直径ｄ２＝４．０ｍｍ、直径ｄ３＝８．０ｍｍ、長さＬ２＝１１．０ｍｍ）、（ｃ）は円柱状の小型の集磁体３０（直径ｄ２＝ｄ３＝９．０ｍｍ、長さＬ２＝１０．５ｍｍ）、（ｄ）は円柱状の大型の集磁体３０（直径ｄ２＝ｄ３＝９．５ｍｍ、長さＬ２＝２８．０ｍｍ）を示す。
【００３６】
図１１から図１６は、ホール素子２０又は集磁体３０に対して磁石７０を横方向に移動させた場合の各位置を横軸とし（位置０は、ホール素子２０又は集磁体３０に対して磁石７０が接触する位置）、ホール素子２０の出力を縦軸としたグラフであり、図１１は集磁体３０がない場合、図１２は図１０（ａ）の円錐状の大型の集磁体３０を正方向に配置した場合、図１３は図１０（ａ）の円錐状の大型の集磁体３０を逆方向に配置した場合、図１４は図１０（ｂ）の円錐状の小型の集磁体３０を正方向に配置した場合、図１５は図１０（ｃ）の円柱状の小型の集磁体３０を配置した場合、図１６は図１０（ｄ）の円柱状の大型の集磁体３０を配置した場合を、それぞれ示す。これら図１１から図１６に示すプロットは、ホール素子２０又は集磁体３０と磁石７０との相互の距離Ｌ１＝１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍの場合の各プロットである。
【００３７】
図１１から図１６に示すように、ホール素子２０の出力は、集磁体３０がない場合に比べて、円錐状の集磁体３０を正方向に配置した場合には全体的に大きくなっており、円錐状の集磁体３０を正方向に配置した場合にはほぼ同じであり、他の場合には逆に小さくなっている。従って、円錐状の集磁体３０を正方向に配置することが、ホール素子２０の出力を向上させるために有効であることが判る。また、ホール素子２０の指向性（図１１から図１６における各曲線の相互の広がりで示される）は、集磁体３０がない場合に比べて、円錐状の集磁体３０を正方向に配置した場合には広くなっている。従って、円錐状の集磁体３０を正方向に配置することが、ホール素子２０の指向性を広くするために有効であることが判る。
【００３８】
図１７から図２１は、図１１のように集磁体３０がない場合のホール素子２０の出力に対する、集磁体３０を配置した場合の出力差を示すグラフであり、図１７は図１０（ａ）の円錐状の大型の集磁体３０を正方向に配置した場合、図１８は図１０（ａ）の円錐状の大型の集磁体３０を逆方向に配置した場合、図１９は図１０（ｂ）の円錐状の小型の集磁体３０を正方向に配置した場合、図２０は図１０（ｃ）の円柱状の小型の集磁体３０を配置した場合、図２１は図１０（ｄ）の円柱状の大型の集磁体３０を配置した場合を、それぞれ示す。これら図１７から図２１における縦軸、横軸、及び各プロットの意味は、図１１から図１６と同じである。図１７から図２１に示すように、ホール素子２０の指向性は、円錐状の集磁体３０を正方向に配置した場合において、集磁体３０に対して磁石７０が近接する（２０ｍｍ以内に位置する）場合に広い。また、ホール素子２０の出力は、集磁体３０がない場合に比べて、円錐状の集磁体３０を逆方向に配置した場合や、円柱状の集磁体３０を配置した場合において、集磁体３０に対して磁石７０がある程度以上の距離（１５ｍｍ以上の距離）の場合に大きくなっている。
【００３９】
これら図１１から図２１の実験結果を総括すると、以下のことが判る。
（１）ホール素子２０の大きさに比べて大きい集磁体３０を用いると、ホール素子２０の指向性を広げることができる（ホール素子２０の見かけ上のサイズを大きくすることができる）。
（２）円錐状の集磁体３０を使用すると、正方向に配置した場合には、ホール素子２０の出力を上げることができる。また、逆方向に配置した場合には、近接距離のホール素子２０の出力を下げることができるため、磁気特性の抑圧効果を利用することができる。
（３）円柱状の集磁体３０は、円錐状の集磁体３０の正方向と逆方向の中間的な特性を示す。
【００４０】
（本実施の形態の効果）
このように本実施の形態によれば、磁石７０の磁束を集磁体３０を介して効率良く磁気感知素子に入射させることができ、磁気検出装置１の検出距離を向上させることができる。特に、第１面３１の面積を第２面３２の面積に対して小さくしたので、広範な第２面３２に入射した磁束を狭い第１面３１に収束してホール素子２０に導入できるので、磁束を一層効率よくホール素子２０に入射させることができ、磁気検出装置１の検出距離を従来は不可能であった距離（例えば３０ｍｍ以上）に増大させることができる。
【００４１】
また、集磁体３０の第１面３１の面積を、ホール素子２０における磁気検出側の面２１の面積に対して小さくしたので、集磁体３０で収束した磁束をホール素子２０の有効検出面に無駄なく導入できるので、磁束を一層効率よくホール素子２０に入射させることができ、磁気検出装置１の検出距離を一層増大させることができる。
【００４２】
また、ホール素子２０における磁気検出側と反対側に集磁体４０を配置したので、集磁体３０にて収束された磁束を集磁体４０を介してスムーズにホール素子２０に通過させることができ、磁気検出装置１の検出距離を一層向上させることができる。
【００４３】
また、ホール素子２０を通過した以降の磁束の漏れは磁気検出装置１の検出距離に悪影響を与えることがないので、集磁体４０については集磁体のように円錐状とする必要がない。そこで、集磁体４０を円柱状又は角柱状とすることで、この集磁体４０の配置スペースを最大限に利用できる形状にて当該集磁体４０を形成し、この集磁体４０による磁束の収束効果を高めることができるので、集磁体３０にて収束された磁束を集磁体４０を介して一層スムーズにホール素子２０に通過させることができる。
【００４４】
〔ＩＩ〕本実施の形態の変形例
以上、本実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００４５】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【００４６】
（磁気感知素子について）
磁気感知素子は、ホール素子２０に限らず、磁気抵抗素子を含む任意の素子を用いることができる。
【００４７】
（集磁体について）
集磁体３０、４０は、フェライトに限らず、酸化鉄、酸化クロム、あるいはコバルトを含む任意の磁性体を用いることができる。また、集磁体３０、４０の数、形状、あるいは配置位置は、突起した場合を除いて任意に変更可能であり、例えば、磁気感知素子における磁気検出側に、複数の集磁体３０を間隔を隔ててあるいは密接上に配置してもよい。
また、集磁体３０は円錐形状のものを使用したが、これに限らず角錐形状や磁気感知素子の検出効率が向上するよう磁界分布を形成できる形状であっても良く、磁気感知素子の表面形状と同様にしても良い。集磁体３０の第１面３１を平面にしているが、これに限らず、先端を尖らした錐形状で合っても良いし、先端を丸めて尖らせた形状であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気検出装置の要部斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】集磁体の形状及び位置の説明に使用する符号を定義するための図である。
【図４】ホール素子に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、ホール素子と集磁体との相互の距離Ｌ１＝１．０ｍｍとした場合のグラフである。
【図５】ホール素子に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、ホール素子と集磁体との相互の距離Ｌ１＝１．５ｍｍとした場合のグラフである。
【図６】ホール素子に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、ホール素子と集磁体との相互の距離Ｌ１＝２．０ｍｍとした場合のグラフである。
【図７】ホール素子に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、ホール素子と集磁体との相互の距離Ｌ１＝３．０ｍｍとした場合のグラフである。
【図８】集磁体と磁石との相互の距離Ｌ３を変えた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフである。
【図９】集磁体の形状による検出出力向上率の変化を示す表である。
【図１０】図１１から図２１の実験に使用した集磁体を示す図であり、（ａ）は円錐状の大型の集磁体、（ｂ）は円錐状の小型の集磁体、（ｃ）は円柱状の小型の集磁体、（ｄ）は円柱状の大型の集磁体を示す。
【図１１】ホール素子又は集磁体に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、集磁体がない場合のグラフである。
【図１２】ホール素子又は集磁体に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、円錐状の大型の集磁体を正方向に配置した場合のグラフである。
【図１３】ホール素子又は集磁体に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、円錐状の大型の集磁体を逆方向に配置した場合のグラフである。
【図１４】ホール素子又は集磁体に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、円錐状の小型の集磁体を正方向に配置した場合のグラフである。
【図１５】ホール素子又は集磁体に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、円柱状小型の集磁体を配置した場合のグラフである。
【図１６】ホール素子又は集磁体に対して磁石を横方向に移動させた場合の各位置における、ホール素子の出力を示すグラフであり、円柱状の大型の集磁体を配置した場合のグラフである。
【図１７】集磁体がない場合のホール素子の出力に対する、集磁体を配置した場合の出力差を示すグラフであり、円錐状の大型の集磁体を正方向に配置した場合のグラフである。
【図１８】集磁体がない場合のホール素子の出力に対する、集磁体を配置した場合の出力差を示すグラフであり、円錐状の大型の集磁体を逆方向に配置した場合のグラフである。
【図１９】集磁体がない場合のホール素子の出力に対する、集磁体を配置した場合の出力差を示すグラフであり、円錐状の小型の集磁体を正方向に配置した場合のグラフである。
【図２０】集磁体がない場合のホール素子の出力に対する、集磁体を配置した場合の出力差を示すグラフであり、円柱状の小型の集磁体を配置した場合のグラフである。
【図２１】集磁体がない場合のホール素子の出力に対する、集磁体を配置した場合の出力差を示すグラフであり、円柱状の大型の集磁体を配置した場合のグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１磁気検出装置
１０基板
２０ホール素子
２１磁気検出側の面
３０、４０集磁体
３１、４１第１面
３２、４２第２面
５０第１の筐体
６０第２の筐体
７０磁石

【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気感知素子と、
前記磁気感知素子における磁気検出側に配置された集磁体とを備え、
前記集磁体において前記磁気感知素子に対向する第１面の面積を、前記集磁体において前記第１面と反対側に位置する第２面の面積に対して小さくしたこと、
を特徴とする磁気検出装置。
【請求項２】
前記集磁体の前記第１面の面積を、前記磁気感知素子における磁気検出側の面の面積に対して小さくしたこと、
を特徴とする請求項１に記載の磁気検出装置。
【請求項３】
前記磁気感知素子における磁気検出側と反対側に第２の集磁体を配置したこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の磁気検出装置。
【請求項４】
前記第２の集磁体を、前記磁気感知素子から当該第２の集磁体に至る方向に沿った円柱状又は角柱状としたこと、
を特徴とする請求項３に記載の磁気検出装置。

【図１】