磁场旋转检测传感器以及磁编码器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磁场旋转检测传感器以及磁编码器，特别是涉及能够检测从旋转的磁 铁产生的磁场的角度的磁场旋转检测传感器以及磁编码器。
【背景技术】
[0002] 在下述专利文献1中，公开了用于对旋转的磁铁的角度进行检测的角度检测装 置。图IOA是在下述专利文献1所记载的以往例的角度检测装置中使用的磁传感器的俯视 图，图IOB是以往例的角度检测装置的侧视图。
[0003] 如图IOA所示，磁传感器120具有4个磁电阻效应元件对122a~122d而构成，4 个磁电阻效应元件对122a~122d分别由固定磁性层的磁化方向朝向相同方向2个磁电阻 效应元件构成。磁传感器120中，磁电阻效应元件对122a与磁电阻效应元件对122d连接 而形成第一电桥电路，磁电阻效应元件对122b与磁电阻效应元件对122c连接而形成第二 电桥电路。如图IOA所示，将构成电桥电路的磁电阻效应元件对122a和磁电阻效应元件对 122d连结的假想线、与将磁电阻效应元件对122b和磁电阻效应元件对122c连结的假想线 在传感器中心125交叉，磁电阻效应元件对122a~122d相互配置在对角线上。
[0004] 并且，如图IOB所示，磁传感器120相对于磁铁115的旋转平面（XY平面）以角度 Φ倾斜而配置。由此，从磁铁115产生的磁场与磁传感器120的感磁面交叉，能够使作用于 磁电阻效应元件对122a~122d的磁场的X成分的大小与y成分的大小不同。因而，磁传 感器120的输出接近于三角波形状，从而使输出的直线性提高，能够高精度地检测磁铁115 的旋转角度。
[0005] 此外，下述专利文献2公开了在圆环状的磁铁的内周侧配置有磁传感器的磁场旋 转检测装置。根据专利文献2所记载的磁场旋转检测装置，通过使构成2个电桥电路的多 个磁电阻效应元件间的中心与磁铁的中心一致地进行配置，能够提高检测精度。
[0006] 专利文献1 :国际公开第2010/098472号
[0007] 专利文献2 :日本专利第4117175号公报
[0008] 但是，专利文献1所记载的以往例的角度检测装置110中，将磁传感器120相对于 磁铁115的旋转平面倾斜配置是困难的，适用于配置方法或空间受限的产品时会产生制约 较大的课题。
[0009] 图11是表示以往例的角度检测装置的检测角度及检测角度误差的曲线图。图11 示出了图IOB所示的磁铁115与磁传感器元件120之间的角度Φ为0°的情况，即将磁传 感器120平行地配置在磁铁115的旋转平面内的情况。
[0010] 如图11所示，理论上的检测角度表示与磁铁115的旋转角相同的值而成为直线。 但是，实测的检测角度相对于理论值产生误差。另外，检测角度误差中，包含从磁铁115产 生的磁场自身的角度偏差和磁传感器120的误差成分。
[0011] 在以往例的角度检测装置Iio中，在磁传感器元件120面内，产生从磁铁115产生 的磁场的方向的偏差。如图IOA所示，构成2个电桥电路的磁电阻效应元件对122a~122d 相互配置在对角线上，例如，存在作用于磁电阻效应元件对122a及磁电阻效应元件对122d 的磁场的方向、与作用于磁电阻效应元件对122b及磁电阻效应元件对122c的磁场的方向 不同的情况。在这样的情况下，无法消除来自2个电桥电路的输出的误差成分，产生由磁场 方向的偏差引起的检测角度误差。因此，如图11所示，产生如下课题：在磁铁的旋转角为正 的情况和为负的情况下误差的绝对值的大小不同，旋转角的检测范围整体的误差变大。
[0012] 此外，在专利文献2所记载的以往例的角度检测装置中，在产生磁传感器的位置 偏差而与磁铁的中心位置不一致的情况等、作用于各磁电阻效应元件的磁场方向产生了 偏差的情况下，与图11所示的曲线图同样，产生因磁铁的旋转方向的差异而误差的大小不 同、误差的绝对值变大的课题。
【发明内容】
[0013] 发明所要解决的问题
[0014] 本发明解决上述课题，目的在于提供一种能够抑制检测角度的误差的磁场旋转检 测传感器以及磁编码器。
[0015] 用于解决问题的手段
[0016] 本发明是对磁铁的旋转进行检测的磁场旋转检测传感器，其特征在于，具有构成 第一电桥电路的多个第一磁传感器元件和构成第二电桥电路的多个第二磁传感器元件，上 述多个第一磁传感器元件的灵敏度轴与上述多个第二磁传感器元件的灵敏度轴朝向相互 正交的方向，上述多个第一磁传感器元件配置在上述多个第二磁传感器元件的内侧。
[0017] 由此，多个第一磁传感器元件配置在多个第二磁传感器元件的内侧。因而，即使 作用于磁场旋转检测传感器的磁场方向产生了偏差，也对配置在内侧的多个第一磁传感器 元件和配置在外侧的多个第二磁传感器元件双方作用具有角度误差的磁场。因此，由磁场 方向的偏差而产生的各磁传感器元件的检测角度误差通过第一电桥电路及第二电桥电路 的各电桥电路被平均化。即，能够防止第一电桥电路或第二电桥电路中的任意一方的角度 误差的增大，在整体上降低角度误差。因而，能够抑制磁场旋转检测传感器的检测角度的误 差。
[0018] 优选的是，上述多个第二磁传感器元件构成为具有分开配置的2个磁传感器元件 组，上述多个第一磁传感器元件配置为被上述2个磁传感器元件组所夹。由此，即使对夹着 第一磁传感器元件的2个磁传感器元件组作用了互不相同的角度的磁场，也由于通过第二 电桥电路使检测角度误差平均化而输出，从而能够抑制检测角度的误差。
[0019] 优选的是，设在上述多个第一磁传感器元件的中心交叉的假想轴为假想X轴和假 想Y轴时，上述假想X轴平行于上述第一磁传感器元件的灵敏度轴，上述假想Y轴平行于上 述第二磁传感器元件的灵敏度轴，在被上述假想X轴及上述假想Y轴划分出的4个区域中 的各个区域，配置上述第一磁传感器元件和上述第二磁传感器元件。由此，在被假想X轴和 假想Y轴划分出的4个区域中的各个区域设置有第一磁传感器元件和第二磁传感器元件。 因此，磁场方向的偏差引起的检测角度的误差成分被4个区域平均化，从第一电桥电路及 第二电桥电路分别输出。此外，在4个区域中的各个区域，由于对第一磁传感器元件和第二 磁传感器元件在相同方向上作用磁场，因此在第一电桥电路的输出与第二电桥电路的输出 之间，误差成分被平均化。因而，能够可靠地减小检测角度误差。
[0020] 优选的是，上述多个第一磁传感器元件的重心与上述多个第二磁传感器元件的重 心一致。由此，降低作用于第一磁传感器元件的磁场的方向与作用于第二磁传感器元件的 磁场的方向的偏差，能够减小检测角度误差。
[0021] 优选的是，上述磁铁是环状，上述多个第一磁传感器元件以及上述多个第二磁传 感器元件与上述磁铁的外周对置而配置。由此，对于从磁铁呈放射状扩展的磁场，能够抑制 检测角度的误差，精度良好的检测磁铁的旋转。此外，即使磁铁与各传感器元件之间的距离 变动，也能够抑制检测角度误差的产生。
[0022] 优选的是，上述磁铁是环状，上述多个第一磁传感器元件以及上述多个第二磁传 感器元件与上述磁铁的内周对置而配置。由此，当在磁铁的内方配置磁传感器元件来检测 磁铁的旋转角度时，在磁铁的中心配置等的制约较少，能够抑制由上述多个第一磁传感器 元件及上述多个第二磁传感器元件的错位引起的检测角度的误差。
[0023] 本发明的磁编码器的特征在于，具有设置为能够旋转的磁铁以及与上述磁铁对置 而配置的磁场旋转检测传感器，上述磁场旋转检测传感器具有构成第一电桥电路的多个第 一磁传感器元件和构成第二电桥电路的多个第二磁传感器元件，上述多个第一磁传感器元 件的灵敏度轴和上述多个第二磁传感器元件的灵敏度轴朝向相互正交的方向，上述多个第 一磁传感器元件配置在上述多个第二磁传感器元件的内侧。
[0024] 由此，多个第一磁传感器元件配置在多个第二磁传感器元件的内侧。因此，即使 作用于磁场旋转检测传感器的磁场方向产生了偏差，也对配置在内侧的多个第一磁传感器 元件和配置在外侧的多个第二磁传感器元件双方作用具有角度误差的磁场。因此，由磁场 方向的偏差而产