CN110297196A - 磁传感器 - Google Patents

Abstract

磁传感器具备检测外部磁场的X方向、Y方向和Z方向上的分量的第一至第三检测部。其中，第三检测部包括软磁结构体。第一检测部包括第一和第二部分。第二检测部包括第三和第四部分。第一部分和第四部分位于X方向上的第三检测部的两侧。第二部分和第三部分位于Y方向上的第三检测部的两侧。

Description

磁传感器

技术领域

本发明涉及一种用于检测外部磁场的在彼此正交的三个方向上的分量的磁传感器。

背景技术

近年来，地磁传感器有时被安装在诸如手机等的移动通信设备中。这种用途的地磁传感器需要小型且能够检测外部磁场的三维方向。例如，通过使用磁传感器可以实现这种地磁传感器。作为磁传感器，已知有使用了设置在基板上的多个磁检测元件的磁传感器。作为磁检测元件，例如可以使用磁阻效应元件。

国际公开第2011/068146号中记载了一种地磁传感器，其在支撑件上设置有X轴磁传感器、Y轴磁传感器和Z轴磁传感器。在该地磁传感器中，Z轴磁传感器具备磁阻效应元件和软磁性体。软磁性体将平行于Z轴的方向上的垂直磁场分量转换成垂直于Z轴的方向上的水平磁场分量，并将该水平磁场分量提供给磁阻效应元件。

与国际公开第2011/068146号中记载的地磁传感器类似，在将X轴磁传感器、Y轴磁传感器和Z轴磁传感器一体化得到的地磁传感器中，即使X轴磁传感器和Y轴磁传感器分别被设计成单独具有相同的特性，在被安装在地磁传感器中的状态下，存在有时X轴磁传感器和Y轴磁传感器各自的输出不具有相同特性的问题。其原因认为在于，由于软磁性体具有集中磁通量的作用，因其影响，与没有软磁性体的情况相比，施加到每个X轴磁传感器和Y轴磁传感器的各自的磁场不同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁传感器，其中，该磁传感器是用于检测外部磁场的彼此正交的三个方向上的分量的三个检测部被一体化而得到的磁传感器，且由于一个检测部中包括的软磁性结构体，可以抑制其它两个检测部的输出的特性不同。

本发明的磁传感器具备：第一检测部，用于检测外部磁场的第一分量，该第一分量是与第一方向平行的方向上的分量；第二检测部，用于检测外部磁场的第二分量，该第二分量是与第二方向平行的方向上的分量；第三检测部，用于检测外部磁场的第三分量，该第三分量是与第三方向平行的方向上的分量；以及支撑第一至第三检测部的支撑部。第一至第三方向彼此正交。

支撑部具有与第三方向正交的基准平面。基准平面包括彼此不同的第一区域、第二区域和第三区域。第一区域是通过将第一检测部垂直投影于基准平面上而得到的区域。第二区域是通过将第二检测部垂直投影于基准平面上而得到的区域。第三区域是通过将第三检测部垂直投影于基准平面上而得到的区域。

第一检测部包括配置在相互不同的位置的第一部分和第二部分。第二检测部包括配置在相互不同的位置的第三部分和第四部分。第一至第四部分和第三检测部中的每一个包括至少一个磁检测元件。第三检测部还包括由软磁材料制成的软磁性结构体。

第一区域包括通过将第一部分垂直投影于基准平面上而得到的第一部分区域和通过将第二部分垂直投影于基准平面上而得到的第二部分区域。第二区域包括通过将第三部分垂直投影于基准平面上而得到的第三部分区域和通过将第四部分垂直投影于基准平面上而得到的第四部分区域。当将穿过第三区域的重心并且垂直于第三方向且彼此正交的两条直线称为第一直线和第二直线时，第一部分区域和第四部分区域位于平行于第一直线的方向上的第三区域的两侧或单侧。第二部分区域和第三部分区域位于平行于第二直线的方向上的第三区域的两侧或单侧。

第一和第二部分中的各自产生对应于外部磁场的第一分量的检测值。第三和第四部分中的各自产生对应于外部磁场的第二分量的检测值。

在本发明的磁传感器中，支撑部可以包括具有上表面的基板。在这种情况下，第一至第三检测部可以配置在基板的上表面上或上方。此外，基准平面可以是基板的上表面。

此外，在本发明的磁传感器中，包含于第一至第四部分和第三检测部中的所有磁检测元件可以配置在与基准平面等距的位置。

此外，在本发明的磁传感器中，软磁性结构体可以包括磁场转换部，其接收外部磁场的第三分量并输出垂直于第三方向的方向上的输出磁场分量。输出磁场分量的强度与外部磁场的第三分量的强度具有对应关系。在这种情况下，第三检测部可以检测输出磁场分量的强度。

此外，在本发明的磁传感器中，软磁性结构体可以包括至少一个软磁性层。

此外，在本发明的磁传感器中，第一部分区域和第二部分区域可以处于以下位置关系：从第三方向观察，当将第一部分区域以第三区域的重心为中心旋转90°时，则与第二部分区域重叠。此外，第三部分区域和第四部分区域可以处于以下位置关系：从第三方向观察，当将第三部分区域以第三区域的重心为中心旋转90°时，则与第四部分区域重叠。

此外，在本发明的磁传感器中，至少一个磁检测元件可以是至少一个磁阻效应元件。

此外，本发明的磁传感器，还可以进一步包括第一运算电路和第二运算电路，第一运算电路通过使用了第一和第二部分各自的检测值的运算，生成对应于外部磁场的第一分量的第一检测值；第二运算电路通过使用了第三和第四部分的检测值的运算，生成对应于外部磁场的第二分量的第二检测值。

在本发明的磁传感器包括第一和第二运算电路的情况下，第一和第二部分可以被构成为伴随外部磁场的第一分量的变化，第一和第二部分各自的检测值一起增大或一起减小。此外，第三和第四部分可以被构成为伴随外部磁场的第二分量变化，第三和第四部分各自的检测值一起增大或一起减小。此外，第一运算电路进行的运算可以包括求得第一和第二部分的检测值之和。此外，第二运算电路进行的运算可以包括求得第三和第四部分的检测值之和。

此外，在本发明的磁传感器包括第一和第二运算电路的情况下，第一和第二部分可以被构成为伴随外部磁场的第一分量的变化，第一和第二部分各自的检测值的一个增加且另一个减小。另外，第三和第四部分可以被构成为伴随外部磁场的第二分量的变化，第三和第四部分各自的检测值的一个增加且另一个减小。此外，第一运算电路进行的运算可以包括求得第一和第二部分各自的检测值之差。此外，第二运算电路的运算可以包括求得第三和第四部分各自的检测值之差。

在本发明的磁传感器中，第一部分区域和第四部分区域在平行于第一直线的方向上位于第三区域的两侧或单侧，第二部分区域和第三部分区域在平行于第二直线的方向上位于第三区域的两侧或一侧。因此，根据本发明，由于第三检测部中包括的软磁性结构体，可以抑制第一和第二检测部的输出特性的不同。

从以下说明中，本发明的其它目的、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器的大致结构的俯视图。

图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器中的第一和第二检测部的结构以及有关第一检测部的配线的说明图。

图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器中的第一和第二检测部的结构以及有关第二检测部的配线的说明图。

图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器中的有关第三检测部的配线的说明图。

图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器中的磁阻效应元件的立体图。

图6是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器中的一个电阻部的一部分的立体图。

图7是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器中的第一至第三检测部的各自的一部分的截面图。

图8是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器中的有关第一和第二检测部的电路的电路图。

图9是表示本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器中的有关第三检测部的电路和磁场转换部的结构的说明图。

图10是表示对本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器施加了X方向的外部磁场的样子的说明图。

图11是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器的效果的说明图。

图12是表示对本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器施加了Y方向的外部磁场的样子的说明图。

图13是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器的效果的说明图。

图14是表示本发明的第二实施方式所涉及的磁传感器中的有关第一检测部的电路的电路图。

图15是表示本发明的第二实施方式所涉及的磁传感器中的有关第二检测部的电路的电路图。

图16是表示本发明的第三实施方式所涉及的磁传感器中的第一和第二检测部的结构以及有关第一检测部的配线的说明图。

图17是表示本发明的第三实施方式所涉及的磁传感器中的第一和第二检测部的结构以及有关第二检测部的配线的说明图。

图18是表示本发明的第三实施方式所涉及的磁传感器中的有关第一和第二检测部的电路的电路图。

图19是用于说明本发明的第三实施方式所涉及的磁传感器的效果的说明图。

图20是用于说明本发明的第三实施方式所涉及的磁传感器的效果的说明图。

图21是表示本发明的第四实施方式所涉及的磁传感器的大致结构的俯视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，将参考附图详细说明本发明的实施方式。首先，参照图1，说明本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器的大致结构。本实施方式的磁传感器1是检测外部磁场的彼此正交的三个方向上的分量的传感器。

如图1中所示，磁传感器1具备：第一检测部10，其用于检测外部磁场的作为与第一方向平行的方向上的分量的第一分量；第二检测部20，其用于检测外部磁场的作为与第二方向平行的方向上的分量的第二分量；第三检测部30，其用于检测作为外部磁场的作为与第三方向平行的方向上的分量的第三分量；以及支撑部50。第一至第三方向彼此正交。第一至第三检测部10、20、30的各自包括至少一个磁检测部。

第三检测部30还包括由软磁材料制成的软磁性结构体40。软磁性结构体40包括磁场转换部42和至少一个软磁性层。此外，磁场转换部42在稍后说明的图7和9中示出。磁磁场转换部42接收外部磁场的第三分量，并输出垂直于第三方向的方向上的输出磁场分量。以下，也将外部磁场的第三分量称为输入磁场分量。输出磁场分量的强度与输入磁场分量的强度具有对应关系。第三检测部30通过检测输出磁场分量的强度来检测输入磁场分量的强度。关于软磁性结构体40，下文中将详细说明。

支撑部50是支撑第一至第三检测部10、20和30的结构体。支撑部50包括具有彼此相对设置的下表面和上表面51a的基板51。

在此，如图1所示，定义X方向、Y方向和Z方向。X方向、Y方向和Z方向彼此正交。X方向和Y方向是与基板51的上表面51a平行的方向。Z方向是与基板51的上表面51a垂直的方向，并且是从基板51的下表面朝向上表面51a的方向。此外，将与X方向相反的方向定义为-X方向，将与Y方向相反的方向定义为-Y方向，并将与Z方向相反的方向定义为-Z方向。以下，将相对于基准位置的位于Z方向上前方位置称为“上方”，将相对于基准位置位于与“上方”位置的相对侧上的位置被称为“下方”。此外，对于磁传感器1的构成要素，将位于Z方向一端的表面称为“上表面”，将位于-Z方向一端的表面称为“下表面”。

在本实施方式中，特别地，第一方向与X方向一致，第二方向与Y方向一致，第三方向与Z方向一致。

第一至第三检测部10、20和30配置于基板51的上表面51a上或上方。

支撑部50具有与第三方向即Z方向正交的基准平面RP。在本实施方式中，特别地，基准平面RP是基板51的上表面51a。

基准平面RP包括彼此不同的第一区域A10、第二区域A20和第三区域A30。第一区域A10是通过将第一检测部10垂直投影于基准平面RP上而得到的区域。第二区域A20是通过将第二检测部20垂直投影于基准平面RP上而得到的区域。第三区域A30是通过将第三检测部30垂直投影于基准平面RP上而得到的区域。

在本实施方式中，第一检测部10包括配置于互不相同的位置的第一部分11和第二部分12。第二检测部20包括配置于互不相同的位置的第三部分21和第四部分22。第一至第四部分11、12、21、22和第三检测部30的各自包括至少一个磁检测元件。

第一区域A10包括通过将第一部分11垂直投影于基准平面RP上而得到的第一部分区域A11和通过将第二部分12垂直投影于基准平面RP上而得到的第二部分区域A12。第二区域A20包括通过将第三部分21垂直投影于基准平面RP上而得到的第三部分区域A21和通过将第四部分22垂直投影于基准平面RP上而得到的第四部分区域A22。

在此，将穿过第三区域A30的重心C30并且垂直于第三方向(Z方向)且彼此正交的两条直线称为第一直线L1和第二直线L2。在本实施方式中，特别地，第一直线L1平行于X方向，第二直线L2平行于Y方向。第一部分区域A11和第四部分区域A22位于平行于第一直线L1的方向上的第三区域A30的两侧或单侧。在本实施方式中，第一部分区域A11和第四部分区域A22位于平行于第一直线L1的方向上的第三区域A30的两侧。

第二部分区域A12和第三部分区域A21位于平行于第二直线L2的方向上的第三区域A30的两侧或单侧。在本实施方式中，第二部分区域A12和第三部分区域A21位于平行于第二直线L2的方向上的第三区域A30的两侧。

此外，之后作为第四实施方式说明以下例子，即，第一部分区域A11和第四部分区域A22位于平行于第一直线L1的方向上的第三区域A30的单侧，且第二部分区域A12和第三部分区域A21位于平行于第二直线L2的方向上的第三区域A30的单侧的例子。

在本实施方式中，特别地，第一部分区域A11和第二部分区域A12处于以下位置关系：从第三方向(Z方向)观察，当将第一部分区域A11以第三区域A30的重心C30为中心旋转90°时，则与第二部分区域A12重叠。另外，第三部分区域A21和第四部分区域A22处于以下位置关系：从第三方向(Z方向)观察，当将第三部分区域A21以第三区域A30的重心C30为中心旋转90°时，则与第四部分区域A22重叠。

如图1所示，磁传感器1还具备配置在基板51的上表面51a上或上方的多个端子。该多个端子包含对应于第一检测部10的电源端子Vx和输出端子Vx1、Vx2；对应于第二检测部20的电源端子Vy和输出端子Vy1、Vy2；对应于第三检测部30的电源端子Vz和输出端子Vz+、Vz-；以及由第一至第三检测部10、20、30共同使用的接地端子G。

磁传感器1还具备两个运算电路15、25和两个输出端口16、26。之后将详细说明运算电路15、25和输出端口16、26。

接下来，参考图2和图3，说明第一检测部10的第一和第二部分11、12以及第二检测部20的第三和第四部分21、22的结构的例子。第一检测部10的第一部分11包括构成半桥电路的两个电阻部Rx1和Rx2，且第一检测部10的第二部分12包括构成半桥电路的两个电阻部Rx3和Rx4。此外，第二检测部20的第三部分21包括构成半桥电路的两个电阻部Ry1和Ry2，且第二检测部20的第四部分22包括构成半桥电路的两个电阻部Ry3和Ry4。图2示出了有关第一检测部10的配线。另外，图3还示出了有关第二检测部20的配线。

电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4的各自具有根据外部磁场作为与第一方向(X方向)平行的方向上的分量的第一分量而变化的电阻值。如图2所示，电阻部Rx1设置在电源端子Vx和输出端子Vx1之间。电阻部Rx2设置在输出端子Vx1和接地端子G之间。电阻部Rx3设置在电源端子Vx和输出端子Vx2之间。电阻部Rx4设置在输出端子Vx2和接地端子G之间。

每个电阻部Ry1、Ry2、Ry3、RY4的各自具有根据外部磁场的作为与第二方向(Y方向)平行的方向上的分量的第二分量而变化的电阻值。如图3所示，电阻部Ry1设置在电源端子Vy和输出端子Vy1之间。电阻部Ry2设置在输出端子Vy1和接地端子G之间。电阻部Ry3设置在电源端子Vy和输出端子Vy2之间。电阻部Ry4设置在输出端子Vy2和接地端子G之间。

如图9所示，第三检测部30包括四个电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4。图4示出了有关第三检测部30的配线。如图9所示，电阻部Rz1设置于电源端子Vz和输出端子Vz+之间。电阻部Rz2设置在输出端子Vz+和接地端子G之间。电阻部Rz3设置在电源端子Vz和输出端子Vz-之间。电阻部Rz4设置在输出端子Vz-和接地端子G之间。

以下，将电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Ry1、Ry2、Ry3、Ry4、Rz1、Rz2、Rz3、Rz4中的任意一个称为电阻部R。电阻部R包括至少一个磁检测元件。在该实施方式中，特别地，至少一个磁检测元件是至少一个磁阻效应元件。以下，将磁阻效应元件称为MR元件。

在该实施方式中，特别地，MR元件是自旋阀型的MR元件。该自旋阀MR元件具有：具有方向固定的磁化的磁化固定层、具有方向可根据施加磁场的方向而改变的磁化的自由层、和配置于磁化固定层和自由层之间的间隙层。自旋阀型的MR元件可以是TMR(隧道磁阻效应)元件，也可以是GMR(巨磁阻效应)元件。在TMR元件中，间隙层是隧道势垒层。在GMR元件中，间隙层是非磁性导电层。在自旋阀型的MR元件中，电阻值根据自由层的磁化方向相对于磁化固定层的磁化方向所成的角度而变化，当该角度为0°时，电阻值成为最小值，当角度为180°时，电阻值成为最大值。在各MR元件中，自由层具有易磁化轴的方向成为与磁化固定层的磁化方向正交的方向的形状各向异性。

在图2和3中，实心箭头表示MR元件中的磁化固定层的磁化方向。在图2和3所示的例子中，电阻部Rx1中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是X方向。电阻部Rx2中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-X方向。在这种情况下，伴随作为外部磁场的与第一方向(X方向)平行的方向上的分量的第一分量的变化，输出端子Vx1的电位变化。第一部分11生成对应于输出端子Vx1的电位的检测值Sx1。检测值Sx1对应于外部磁场的第一分量。

此外，电阻部Rx3中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是X方向。电阻部Rx4中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-X方向。在这种情况下，伴随外部磁场的第一分量的变化而输出端子Vx2的电位发生变化。第二部分12生成对应于输出端子Vx2的电位的检测值Sx2。检测值Sx2对应于外部磁场的第一分量。

在本实施方式中，特别地，第一和第二部分11和12被构成为，伴随外部磁场的第一分量的变化，检测值Sx1和Sx2一起增大或一起减小。此外，检测值Sx1和Sx2可以是分别相对于输出端子Vx1、Vx2的电位实施了振幅或偏移(offset)调整而得到的值。

此外，电阻部Ry1中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是Y方向。电阻部Ry2中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-Y方向。在这种情况下，伴随作为外部磁场的与第二方向(Y方向)平行的方向上的分量的第二分量的变化，输出端子Vy1的电位变化。第三部分21生成对应于输出端子Vy1的电位的检测值Sy1。检测值Sy1对应于外部磁场的第二分量。

此外，电阻部Ry3中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是Y方向。电阻部Ry4中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-Y方向。在这种情况下，伴随外部磁场的第二分量的变化而输出端子Vy2的电位发生变化。第四部分22生成对应于输出端子Vy2的电位的检测值Sy2。检测值Sy2对应于外部磁场的第二分量。

在本实施方式中，特别地，第三和第四部分21、22被构成为，伴随外部磁场的第二分量的变化，检测值Sy1和Sy2一起增大或一起减小。此外，检测值Sy1和Sy2可以是分别相对于输出端子Vy1、Vy2的电位实施了振幅或偏移(offset)调整而得到的值。

之后将说明电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向。

接下来，参照图5来说明MR元件的结构的一个例子。图5中所示的MR元件100包括从基板51侧依次层叠的反铁磁性层101、磁化固定层102、间隙层103和自由层104。反铁磁性层101是由反铁磁性材料构成，通过在磁化固定层102之间产生交换耦合，从而固定磁化固定层102的磁化方向。

此外，MR元件100中的层101-104的配置可以与图5所示的配置上下相反。此外，MR元件100可以为不包含反铁磁性层101的结构。该结构例如可以为替代反铁磁性层101和磁化固定层102而包含包括两个铁磁层和设置在两个铁磁层之间的非磁性金属层的人造反铁磁结构的磁化固定层的结构。此外，磁检测元件可以是霍尔元件、磁阻抗元件等MR元件之外的检测磁场的元件。

接下来，参考图6说明电阻部R的结构的一例。在该例中，电阻部R包括串联连接的多个MR元件100。电阻部R还包括以多个MR元件100串联连接的方式将电路结构中两个相邻的MR元件100电连接的一个以上的连接层。在图6所示的例子中，电阻部R中，作为一个以上的连接层，包括一个以上的下部连接层111和一个以上的上部连接层112。下连接层111接触于电路结构上相邻的两个MR元件100的下表面，并且将该两个MR元件100电连接。上连接层112接触于电路结构上相邻的两个MR元件100的上表面，并且将该两个MR元件100电连接。

接下来，参考图7说明第一至第三检测部10、20、30的结构的一例。图7示出了第一至第三检测部10、20、30各自的一部分。在该例子中，第一至第三检测部10、20、30配置在基板51上。基板51具有上表面51a和下表面51b。

除了电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4之外，第一检测部10还包括分别由绝缘材料构成的绝缘层66A、67A、68A。绝缘层66A配置在基板51的上表面51a上。电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4配置在绝缘层66A上。图7示出了包含于电阻部Rx1，Rx2，Rx3和Rx4中的多个MR元件100中的一个以及与其连接的下部连接层111和上部连接层112。绝缘层67A在基板51的上表面51a上，配置于电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4的周围。绝缘层68A覆盖电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4和绝缘层67A。

第二检测部20的结构与第一检测部10的结构相同。即，除了电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4之外，第二检测部20还包括分别由绝缘材料制成的绝缘层66B、67B、68B。绝缘层66B配置在基板51的上表面51a上。电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4配置在绝缘层66B上。图7示出了包含于电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4中的多个MR元件100中的一个以及与其连接的下部连接层111和上部连接层112。绝缘层67B在基板51的上表面51a上，配置于电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4的周围。绝缘层68B覆盖电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4和绝缘层67B。

第三检测部30中，除了电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4和软磁性结构体40之外，还包括分别由绝缘材料制成的绝缘层61、62、63、64。在图7所示的例子中，软磁性结构体40包含磁场转换部42和两个软磁性层41、43。

磁场转换部42包括多个下部磁轭42B和多个上部磁轭42T。图7示出多个下部磁轭42B中的一个，和多个上部磁轭42T中的一个。

软磁性层41配置在基板51的上表面51a上。多个下部磁轭42B配置在软磁性层41上。绝缘层61在软磁性层41上配置在多个下部磁轭42B的周围。

电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4配置在绝缘层61上。图7示出了包含于电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4中的多个MR元件100中的一个以及与其连接的下部连接层111和上部连接层112。绝缘层62在多个下部磁轭42B和绝缘层61上，配置于电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的周围。

多个上部磁轭42T配置在绝缘层62上。绝缘层63在电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4和绝缘层62上配置于多个上部磁轭42T的周围。

软磁性层43配置在多个上部磁轭42T和绝缘层63上。绝缘层64覆盖软磁性层43。

当从上方观察时，软磁性层41、43存在于第三检测部30的整个区域或几乎整个区域中。换言之，通过将软磁性层41垂直投影于基板51的上表面51a即基准平面RP上而得到的区域、和通过将软磁性层43垂直投影于基准平面RP上而得到的区域都与第三区域A30一致或大致一致。

在图7示出的例子中，包含于第一至第三检测部10、20、30中的全部的磁检测元件即MR元件100被配置于距离基板51的上表面51a即基准平面RP相等距离的位置。

此外，磁场转换部42可以仅包括多个下部磁轭42B和多个上部磁轭42T中的一个。另外，软磁性结构体40可以仅包括软磁性层41、43中的一个。

接下来，参考图8说明运算电路15、25和输出端口16、26以及第一和第二检测部10、20的电路结构的一例。图8示出了有关第一和第二检测部10、20的电路。运算电路15具有两个输入端和一个输出端。运算电路15的两个输入端分别连接到输出端Vx1、Vx2。运算电路15的输出端连接到输出端口16。

运算电路25具有两个输入端和一个输出端。运算电路25的两个输入端分别连接到输出端子Vy1、Vy2。运算电路25的输出端连接到输出端口26。

运算电路15对应于本发明中的第一运算电路。运算电路15通过使用了第一检测部10的第一部分11的检测值Sx1和第一检测部10的第二部分12的检测值Sx2的运算，生成与外部磁场的第一分量相对应的第一检测值Sx。在本实施方式中，特别地，通过运算电路15进行的运算包括求得检测值Sx1和检测值Sx2之和。由运算电路15进行的运算可以包括，在求得检测值Sx1和检测值Sx2之和之后，或乘以预定的系数，或加减预定的数值。输出端口16输出第一检测值Sx。

运算电路25对应于本发明中的第二运算电路。运算电路25通过使用了第二检测部20的第三部分21的检测值Sy1和第二检测部20的第四部分22的检测值Sy2的运算，生成与外部磁场的第二分量相对应的第二检测值Sy。在本实施方式中，特别地，通过运算电路25进行的运算包括求得检测值Sy1和检测值Sy2之和。由运算电路25进行的运算可以包括，在求得检测值Sy1和检测值Sy2之和之后，或乘以预定的系数，或加减预定的数值。输出端口26输出第二检测值Sy。

接下来，参考图9说明第三检测部30的磁场转换部42的结构的一例。在这个例子中，磁场转换部42中，作为所述多个下部磁轭42B，包含四个下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4；且作为多个上部磁轭42T，包含四个上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4。下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4以及上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4的各自具有在垂直于Z方向的方向上较长的长方体形状。

下部磁轭42B1和上部磁轭42T1配置于电阻部Rz1的附近。下部磁轭42B1配置为比电阻部Rz1更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T1配置为比电阻部Rz1更远离基板51的上表面51a的位置。当从上方观察时，电阻部Rz1位于下部磁轭42B1和上部磁轭42T1之间。

下部磁轭42B2和上部磁轭42T2配置于电阻部Rz2的附近。下部磁轭42B2配置于比电阻部Rz2更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T2配置于比电阻部Rz2更远离基板51的上表面51a的位置。当从上方观察时，电阻部Rz2位于下部磁轭42B2和上部磁轭42T2之间。

下部磁轭42B3和上部磁轭42T3配置于电阻部Rz3附近。下部磁轭42B3配置于比电阻部Rz3更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T3配置于比电阻部Rz3更远离基板51的上表面51a的位置。当从上方观察时，电阻部Rz3位于下部磁轭42B3和上部磁轭42T3之间。

下部磁轭42B4和上部磁轭42T4配置于电阻部Rz4的附近。下部磁轭42B4配置于比电阻部Rz4更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T4配置于比电阻部Rz4更远离基板51的上表面51a的位置。当从上方观察时，电阻部Rz4位于下部磁轭42B4和上部磁轭42T4之间。

从磁场转换部42输出的输出磁场分量包含：由下部磁轭42B1和上部磁轭42T1生成并施加到电阻部Rz1的磁场分量，由下部磁轭42B2和上部磁轭42T2生成并施加到电阻部Rz2的磁场分量，由下部磁轭42B3和上部磁轭42T3生成并施加到电阻部Rz3的磁场分量，和由下部磁轭42B4和上部磁轭42T4生成并施加到电阻部Rz4的磁场分量。

在图9中，四个空心箭头分别表示当输入磁场分量的方向是Z方向时施加到电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的磁场分量的方向。此外，在图9中，四个实心箭头分别表示电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的MR元件100的磁化固定层102的磁化方向。当输入磁场分量的方向是Z方向时，电阻部Rz1、Rz4的MR元件100的磁化固定层102的磁化方向分别是与施加到电阻部Rz1、Rz4的磁场分量的方向相同的方向。当输入磁场分量的方向是Z方向时，电阻部Rz2、Rz3的MR元件100的磁化固定层102的磁化方向分别是与施加到电阻部Rz2、Rz3的磁场分量的方向相反的方向。

这里，针对第三检测部30的作用进行说明。在不存在输入磁场分量的情况下，电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的MR元件100的自由层104的磁化方向垂直于磁化固定层102的磁化方向。

当输入磁场分量的方向是Z方向时，在电阻部Rz1、Rz4的MR元件100中，自由层104的磁化方向从垂直于磁化固定层102的磁化方向的方向朝向磁化固定层102的磁化方向倾斜。此时，在电阻部Rz2、Rz3的MR元件100中，自由层104的磁化方向从垂直于磁化固定层102的方向朝向与磁化固定层102的磁化方向相反的方向倾斜。其结果，与不存在输入磁场分量的状态相比，电阻部Rz1、Rz4的电阻值减小并且电阻部Rz2、Rz3的电阻值增加。

在输入磁场分量的方向为-Z方向的情况下，与上述情况相反，与不存在输入磁场分量的状态相比，电阻部Rz1、Rz4的电阻值增加，电阻部Rz2、Rz3的电阻值减少。

电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的电阻值的变化量依赖于输入磁场分量的强度。

当输入磁场分量的方向和强度改变时，电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4各自的电阻值如下变化：伴随电阻部Rz1、Rz4的电阻值增加，电阻部Rz2、Rz3的电阻值减小；或伴随电阻部Rz1、Rz4的电阻值减小，电阻部Rz2、Rz3的电阻值增加。由此，输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差改变。因此，基于该电位差，可以检测输入磁场分量。

接下来说明本实施方式的磁传感器1的作用和效果。在本实施方式的磁传感器1中，第一检测部10检测外部磁场的作为与第一方向(X方向)平行的方向上的分量的第一分量，第二检测部20检测外部磁场的作为与第二方向(Y方向)平行的方向上的分量的第二分量。下文中，将平行于第一方向(X方向)的方向也称为第一检测部10的磁敏方向，将平行于第二方向(Y方向)的方向也称为第二检测部20的磁敏方向。

通过上述作用，第三检测部30检测输入磁场分量，该输入磁场分量是外部磁场的与第三方向(Z方向)平行的方向上的分量。第三检测部30包括软磁性结构体40。软磁性结构体40包括磁场转换部42和两个软磁性层41、43。软磁性结构体40具有收集与平行于基准平面RP的方向的磁场对应的磁通的作用。该软磁性结构体40影响施加到第一检测部10和第二检测部20中的各自的磁场。因此，根据第一至第三检测部10、20、30的配置，由于软磁性结构体40，第一检测部10和第二检测部20的输出的特性有可能大不相同。

在本实施方式中，第一部分区域A11和第四部分区域A22位于平行于第一直线L1的方向上的第三区域A30的两侧，第二部分区域A12和第三部分区域A21位于平行于第二直线L2的方向上的第三区域A30的两侧。因此，根据本实施方式，由于软磁性结构体40，能够防止第一检测部10和第二检测部20的输出的特性不同。这将在下面详细说明。

首先，说明软磁性结构体40对检测值Sx1、Sx2产生的影响。图10示出了对磁传感器1施加了X方向的外部磁场的状态。在图10中，多个带箭头的曲线示意性地表示第三区域A30附近的磁通。如上所述，包括于第三检测部30的软磁性结构体40具有收集与平行于基准平面RP的方向的磁场相对应的磁通的功能。

图11示意性地示出了上述软磁性结构体40的作用对检测值Sx1、Sx2产生的影响。在图11中，检测值Sx1、Sx2的大小由图11中的上下方向上延伸的直线上的位置表示。在本实施方式中，检测值Sx1、Sx2的可变范围相等，该可变范围的中间值也相等。在图11中，符号Sxc表示检测值Sx1、Sx2的可变范围的中间值。

在本实施方式中，当外部磁场包括平行于X方向的方向上的分量时，检测值Sx1、Sx2中的任一个都大于中间值Sxc，或者任一个都小于中间值Sxc。

在本实施方式中，通过存在软磁性结构体40，与不存在软磁性结构体40的情况相比，在第一部分11和第二部分12中的一个中的磁通密度增加的情况下，第一部分11和第二部分12中的另一个中的磁通密度减小。在第一部分11和第二部分12中，磁通密度增加的一方，与不存在软磁性结构体40的情况相比，检测值Sx1、Sx2远离中间值Sxc。在第一部分11和第二部分12中，磁通密度减小的一方，与不存在软磁性结构体40的情况相比，检测值Sx1、Sx2接近中间值Sxc。因此，当检测值Sx1、Sx2中的一个远离中间值Sxc时，与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sx1、Sx2中的另一个接近中间值Sxc。此外，当第一部分11和第二部分12中的磁通密度相等时，检测值Sx1、Sx2相等。

图11示出了对磁传感器1施加了X方向的外部磁场的情况下的检测值Sx1、Sx2作为一个例子。在这种情况下，检测值Sx1、Sx2的任一个都大于中间值Sxc。并且，通过存在软磁性结构体40，与不存在软磁性结构体40的情况相比，检测值Sx1远离中间值Sxc并且检测值Sx2接近中间值Sxc。

通过存在软磁性结构体40，在检测值Sx1、Sx2的各自中可能产生误差。然而，在本实施方式中，通过包括求得检测值Sx1和检测值Sx2之和的运算来生成第一检测值Sx。由此，根据本实施方式，可以抵消在检测值Sx1、Sx2各自中产生的误差。因此，根据本实施方式，不管外部磁场的方向，可以将第一检测值Sx上产生的误差控制为比检测值Sx1、Sx2的各自中产生的误差更小。

特别地，通过第一部分区域A11和第二部分区域A12处于如下位置关系，可以更显著地发挥上述效果，即，当从第三方向(Z方向)观察，将第一部分区域A11以重心C30为中心旋转90°时，则与第二部分区域A12重叠。

接下来，将说明软磁性结构体40对检测值Sy1、Sy2产生的影响。图12示出了对磁传感器1施加Y方向上的外部磁场的状态。在图12中，带箭头的多条曲线示意性地表示第三区域A30附近的磁通量。如上所述，包含于第三检测部30中的软磁性结构体40具有收集与平行于基准平面RP的方向的磁场相对应的磁通的作用。

图13示意性地示出了上述软磁性结构体40的作用对检测值Sy1、Sy2产生的影响。在图13中，检测值Sy1、Sy2的大小由在图13中的上下方向上延伸的直线上的位置表示。在本实施方式中，检测值Sy1、Sy2的可变范围相等，且可变范围的中间值也相等。在图13中，符号Syc表示检测值Sy1、Sy2的可变范围的中间值。

在本实施方式中，当外部磁场包括平行于Y方向的方向上的分量的情况下，检测值Sy1、Sy2或者都大于中间值Syc，或者都小于中间值Syc。

在本实施方式中，通过存在软磁性结构体40，与没有软磁性结构体40的情况相比，当第三部分21和第四部分22的一个中的磁通密度增加的情况下，第三部分21和第四部分22的另一个中的磁通密度减小。在第三部分21和第四部分22中，磁通密度增加的一方中，与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sy1或Sy2远离中间值Syc。在第三部分21和第四部分22中的磁通密度减小的一方，与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sy1或Sy2接近中间值Syc。因此，与没有软磁性结构体40的情况相比，在检测值Sy1、Sy2的一个远离中间值Syc的情况下，检测值Sy1、Sy2的另一个接近中间值Syc。此外，当第三部分21和第四部分22中的磁通密度相等的情况下，检测值Sy1、Sy2相等。

作为一个例子，图13示出了对磁传感器1施加Y方向上的外部磁场的情况下的检测值Sy1、Sy2。在这种情况下，检测值Sy1、Sy2的任一个都大于中间值Syc。并且，通过存在软磁性结构体40，与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sy1远离中间值Syc，检测值Sy2接近中间值Syc。

通过存在软磁性结构体40，检测值Sy1、Sy2中的各自中可能发生误差。然而，在本实施方式中，通过包括求得检测值Sy1和检测值Sy2之和的运算生成第二检测值Sy。由此，根据本实施方式，可以抵消在检测值Sy1、Sy2的各自中产生的误差。因此，根据本实施方式，无论外部磁场的方向，都可以使第二检测值Sy中产生的误差小于检测值Sy1、Sy2的各自中产生的误差。

特别地，通过第三部分区域A21和第四部分区域A22处于如下位置关系，可以更显著地发挥上述效果，即，当从第三方向(Z方向)观察，将第三部分区域A21以重心C30为中心旋转90°时，则与第四部分区域A22重叠。

此外，在本实施方式中，第一检测部10和第二检测部20中，输出特性，具体而言是相对于外部磁场的方向相对磁敏(magnetosensitive)方向形成的角度的变化的输出的变化的特性相同或基本相同。如上所述，根据本实施方式，由于软磁性结构体40，可以抑制第一检测部10和第二检测部20的输出的特性的不同。

特别地，通过将包含于第一至第四部分11、12、21、22以及第三检测部30中的所有磁检测元件即MR元件100配置于与基板51的上表面51a即基准平面RP相等距离的位置，从而能够显著地发挥上述效果。

此外，软磁性结构体40通过包括软磁性层41、43中的至少一个也可以显著发挥上述效果。

[第二实施方式]

接下来，参考图14和15说明本发明的第二实施方式。图14是示出本实施方式的磁传感器中有关第一检测部的电路的电路图。图15是示出本实施方式的磁传感器中有关第二检测部的电路的电路图。

本实施方式的磁传感器1在以下方面与第一实施方式不同。在本实施方式中，第一检测部10的第一部分11包括构成惠斯通电桥电路的四个电阻部Rx11、Rx12、Rx13、Rx14和差分检测器13来替代第一实施方式中的电阻部Rx1、Rx2。电阻部Rx11、Rx12、Rx13、Rx14的各自具有根据外部磁场的作为与第一方向(X方向)平行的方向上的分量的第一分量而变化的电阻值。差分检测器13具有第一输入端、第二输入端和一个输出端。电阻部Rx11设置于电源端子Vx和第一连接点CP1之间。电阻部Rx12设置于第一连接点CP1和接地端子G之间。电阻部Rx13设置于电源端子Vx和第二连接点CP2之间。电阻部Rx14设置于第二连接点CP2和接地端子G之间。第一连接点CP1和第二连接点CP2分别连接到差分检测器13的第一输入端和第二输入端。

第一检测部10的第二部分12包括构成惠斯通电桥电路的四个电阻部Rx21、Rx22、Rx23、Rx24和差分检测器14来替代第一实施方式的电阻部Rx3、Rx4。电阻部Rx21、Rx22、Rx23、Rx24的各自具有根据外部磁场的第一分量变化的电阻值。差分检测器14具有第一输入端、第二输入端和一个输出端。电阻部Rx21设置于电源端子Vx和第三连接点CP3之间。电阻部Rx22设置于第三连接点CP3和接地端子G之间。电阻部Rx23设置于电源端子Vx和第四连接点CP4之间。电阻部Rx24设置于第四连接点CP4和接地端子G之间。第三连接点CP3和第四连接点CP4分别连接到差分检测器14的第一输入端和第二输入端。

在本实施方式中，运算电路15的两个输入端分别连接到差分检测部13的输出端和差分检测器14的输出端。

第二检测部20的第三部分21包括构成惠斯通电桥电路的四个电阻部Ry11、Ry12、Ry13、Ry14和差分检测器23来替代第一实施方式中的电阻部Ry1、Ry2。电阻部Ry11、Ry12、Ry13、Ry14的各自具有根据外部磁场的作为与第二方向(Y方向)平行的方向上的分量的第二分量而变化的电阻值。差分检测器23具有第一输入端、第二输入端和一个输出端。电阻部Ry11设置于电源端子Vy和第五连接点CP5之间。电阻部Ry12设置于第五连接点CP5和接地端子G之间。电阻部Ry13设置于电源端子Vy和第六连接点CP6之间。电阻部Ry14设置于第六连接点CP6和接地端子G之间。第五连接点CP5和第六连接点CP6分别连接到差分检测器23的第一输入端和第二输入端。

第二检测部20的第四部分22包括构成惠斯通电桥电路的四个电阻部Ry21、Ry22、Ry23、Ry24和差分检测器24来替代第一实施方式的电阻部Ry3、Ry4。电阻部Ry21、Ry22、Ry23、Ry24的各自具有根据外部磁场的第二分量变化的电阻值。差分检测器24具有第一输入端、第二输入端和一个输出端。电阻部Ry21设置于电源端子Vy和第七连接点CP7之间。电阻部Ry22设置于第七连接点CP7和接地端子G之间。电阻部Ry23设置于电源端子Vy和第八连接点CP8之间。电阻部Ry24设置于第八连接点CP8和接地端子G之间。第七连接点CP7和第八连接点CP8分别连接到差分检测器24的第一输入端和第二输入端。

在本实施方式中，运算电路25的两个输入端分别连接到差分检测器23的输出端和差分检测器24的输出端。

上述多个电阻部的各自的结构与第一实施方式中的电阻部R的结构相同。即，上述多个电阻部分别包括至少一个磁检测元件。至少一个磁检测元件是至少一个MR元件。

在图14和15中，实心箭头表示MR元件中的磁化固定层的磁化方向。在图14所示的例子中，电阻部Rx11、Rx14各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是X方向，电阻部Rx12、Rx13的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-X方向。在这种情况下，伴随外部磁场的第一分量的变化，第一连接点CP1和第二连接点CP2之间的电位差发生变化。差分检测部13输出对应于该电位差的检测值Sx1。以这种方式，第一部分11生成检测值Sx1。检测值Sx1对应于外部磁场的第一分量。

此外，电阻部Rx21、Rx24的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是X方向。电阻部Rx22、Rx23的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-X方向。在这种情况下，随着外部磁场的第一分量的变化，第三连接点CP3和第四连接点CP4之间的电位差发生变化。差分检测部14输出对应于该电位差的检测值Sx2。以这种方式，第二部分12生成检测值Sx2。检测值Sx2对应于外部磁场的第一分量。

在本实施方式中，与第一实施方式相同，第一和第二部分11和12被构成为检测值Sx1、Sx2伴随外部磁场的第一分量的变化而一起增大或一起减小。此外，检测值Sx1可以是通过相对于第一连接点CP1和第二连接点CP2之间的电位差调整振幅或偏移而获得的值。同样地，检测值Sx2可以是通过相对于第三连接点CP3和第四连接点CP4之间的电位差调整振幅或偏移而获得的值。

在图15所示的例子中，电阻部Ry11、Ry14的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是Y方向。电阻部Ry12、Ry13的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-Y方向。在这种情况下，第五连接点CP5和第六连接点CP6之间的电位差伴随外部磁场的第二分量的变化而变化。差分检测部23输出对应于该电位差的检测值Sy1。以这种方式，第三部分21生成检测值Sy1。检测值Sy1对应于外部磁场的第二分量。

此外，电阻部Ry21、Ry24的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是Y方向。电阻部Ry22、Ry23的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-Y方向。在这种情况下，第七连接点CP7和第八连接点CP8之间的电位差随着外部磁场的第二分量的变化而变化。差分检测部24输出对应于该电位差的检测值Sy2。以这种方式，第四部分22生成检测值Sy2。检测值Sy2对应于外部磁场的第二分量。

在本实施方式中，如在第一实施方式同样地，第三和第四部分21、22被构成为检测值Sy1、Sy2都伴随外部磁场的第二分量的变化而一起增大或一起减小。此外，检测值Sy1可以是通过相对于第五连接点CP5和第六连接点CP6之间的电位差调整振幅或偏移而获得的值。同样地，检测值Sy2可以是相对于第七连接点CP7和第八连接点CP8之间的电位差调整了幅度或偏移而获得的值。

本实施方式中的其它结构、作用以及效果与第一实施方式相同。

[第三实施方式]

接下来，说明本发明的第三实施方式。首先，参照图16至18来说明根据本实施方式的磁性传感器1的大致结构。图16是示出根据本实施方式的磁传感器中的第一和第二检测部的结构以及有关第一检测部的配线的说明图。图17是示出根据本实施方式的磁传感器中的第一和第二检测部的结构以及有关第二检测部的配线的说明图。图18是示出根据本实施方式的磁传感器中的有关第一和第二检测部的电路的电路图。

根据本实施方式的磁传感器1在以下方面与第一实施方式不同。在本实施方式中，第一实施方式中的输出端子Vx1、Vx2、Vy1、Vy2分别被输出端子Vx+、Vx-、Vy+、Vy-置换。

本实施方式中，第一检测部10的第一部分11产生对应于输出端子Vx+的电位的检测值Sx+。第一检测部10的第二部分12产生对应于输出端子Vx-的电位的检测值Sx-。此外，检测值Sx+和Sx-可以是分别通过相对于输出端子Vx+、Vx-的电位调整了振幅或偏移而获得的值。

此外，在本实施方式中，第二检测部20的第三部分21生成对应于输出端子Vy+的电位的检测值Sy+。第二检测部20的第四部分22产生对应于输出端子Vy-的电位的检测值Sy-。此外，检测值Sy+和Sy-可以是分别通过相对于输出端子Vy+和Vy-的电位调整了振幅和偏移而获得的值。

此外，在本实施方式中，包括在第二部分12中的每个电阻部Rx3、Rx4的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向与第一实施方式中的相反。即，如图16和图18所示，电阻部Rx3中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-X方向。电阻部Rx4中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是X方向。此外，包括于第一部分11中的电阻部Rx1、Rx2各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向与第一实施方式中的相同。因此，在本实施方式中，第一检测部10的第一和第二部分11、12被构成为根据外部磁场的第一分量的变化，检测值Sx+和检测值Sx-中的一个增加且另一个减少。

此外，在本实施方式中，包括于第四部分22中的电阻部Ry3、Ry4各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向与第一实施方式中的相反。即，如图17和图18所示，电阻部Ry3中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-Y方向。电阻部Ry4中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是Y方向。此外，包含于第三部分21中的电阻部Ry1、Ry2的各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向与第一实施方式相同。因此，在本实施方式中，第二检测部20的第三和第四部分21、22被构成为根据外部磁场的第二分量的变化，检测值Sy+和检测值Sy-中的一个增加且另一个减少。

另外，本实施方式的磁传感器1具备2个运算电路17、27和2个输出端口18、28来代替第一实施方式中的运算电路15、25和输出端口16、26。运算电路17具有2个输入端和1个输出端。运算电路17的2个输入端分别连接于输出端子Vx+、Vx-。运算电路17的输入端与输出端口18连接。

运算电路27具有2个输入端和1个输出端。运算电路27的2个输入端分别连接于输出端子Vy+、Vy-。运算电路27的输出端与输出端口28连接。

运算电路17与本发明的第1运算电路对应。运算电路17通过使用了第一检测部10的第一部分11的检测值Sx+和第一检测部10的第二部分12的检测值Sx-的运算，生成与外部磁场的第一分量对应的第一检测值Sx。在本实施方式中，特别地，利用运算电路17的运算包括求出检测值Sx+和检测值Sx-之差。利用运算电路17的运算也可以包括在求得检测值Sx+和检测值Sx-之差之后，乘以规定的系数或加减规定的值。输出端口18输出第一检测值Sx。

运算电路27与本发明的第二运算电路对应。运算电路27通过使用了第二检测部20的第三部分21的检测值Sy+和第二检测部20的第四部分22的检测值Sy-的运算，生成与外部磁场的第二分量对应的第二检测值Sy。在本实施方式中，特别地，利用运算电路27的运算包括求出检测值Sy+和检测值Sy-之差。利用运算电路27的运算也可以包括在求得检测值Sy+和检测值Sy-之差之后，乘以规定的系数或加减规定的值。输出端口28输出第二检测值Sy。

接着，对本实施方式的磁传感器1的作用和效果进行说明。首先，说明软磁性结构体40对检测值Sx+、Sx-产生的影响。如第一实施方式中说明的，第三检测部30中所含的软磁性结构体40具有收集与平行于基准平面RP的方向的磁场对应的磁通的作用。

图19示意地表示上述软磁性结构体40的作用对检测值Sx+、Sx-带来的影响。在图19中，以在图19中的上下方向延伸的直线上的位置表示检测值Sx+、Sx-的大小。在本实施方式中，检测值Sx+、Sx-的可变范围相等，可变范围的中间值也相等。在图19中，符号Sxc表示检测值Sx+、Sx-的可变范围的中间值。

在本实施方式中，外部磁场包含与X方向平行的方向的分量的情况下，检测值Sx+、Sx-的一个大于中间值Sxc，检测值Sx+、Sx-的另一个小于中间值Sxc。

在本实施方式中，与第一实施方式同样地，通过存在软磁性结构体40，从而与没有软磁性结构体40的情况相比，在第一部分11和第二部分12的一方中的磁通密度增加的情况下，第一部分11和第二部分12的另一方的磁通密度减少。第一部分11和第二部分12中，磁通密度增加的一方中，与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sx+或Sx-远离中间值Sxc。第一部分11和第二部分12中，磁通密度减少的一方中，与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sx+或Sx-接近中间值Sxc。因此，与没有软磁性结构体40的情况相比，在检测值Sx+、Sx-的一方远离中间值Sxc的情况下，检测值Sx+、Sx-的另一方接近中间值Sxc。另外，在第一部分11和第二部分12中的磁通密度相等的情况下，检测值Sx+的绝对值与检测值Sx-的绝对值相等。

图19中作为一个例子示出了对磁传感器1施加了X方向的外部磁场的情况下的检测值Sx+、Sx-。在该情况下，检测值Sx+大于中间值Sxc，检测值Sx-小于中间值Sxc。而且，通过存在软磁性结构体40，从而与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sx+远离中间值Sxc，检测值Sx-接近中间值Sxc。

通过存在软磁性结构体40，可以在检测值Sx+、Sx-的各自中产生误差。然而，在本实施方式中，通过包括求出检测值Sx+和检测值Sx-之差的运算，生成第一检测值Sx。由此，根据本实施方式，可以抵消检测值Sx+、Sx-的各自中产生的误差。因此，根据本实施方式，不管外部磁场的方向，与分别产生于检测值Sx+、Sx-的误差相比都可以减小第一检测值Sx中产生的误差。

接下来，说明软磁性结构体40对检测值Sy+、Sy-带来的影响。图20示意地表示上述软磁性结构体40的作用对检测值Sy+、Sy-带来的影响。在图20中，以在图20的上下方向延伸的直线上的位置表示检测值Sy+、Sy-的大小。在本实施方式中，检测值Sy+、Sy-的可变范围相等，可变范围的中间值也相等。在图20中，符号Syc表示检测值Sy+、Sy-的可变范围的中间值。

在本实施方式中，在外部磁场包含与Y方向平行的方向的分量的情况下，检测值Sy+、Sy-的一个大于中间值Syc，检测值Sy+、Sy-的另一个小于中间值Syc。

在本实施方式中，与第一实施方式同样地，通过存在软磁性结构体40，从而与没有软磁性结构体40的情况相比，在第三部分21和第四部分22的一方的磁通密度增加的情况下，第三部分21和第四部分22的另一方的磁通密度减少。第三部分21和第四部分22中，磁通密度增加的一方中，与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sy+或Sy-远离中间值Syc。第三部分21和第四部分22中，磁通密度减少的一方中，与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sy+或Sy-接近中间值Syc。因此，与没有软磁性结构体40的情况相比，在检测值Sy+、Sy-的一方远离中间值Syc的情况下，检测值Sy+、Sy-的另一方接近中间值Syc。另外，在第三部分21和第四部分22的磁通密度相等的情况下，检测值Sy+的绝对值与检测值Sy-的绝对值相等。

图20中，作为一个例子示出了对磁传感器1施加了Y方向的外部磁场的情况下的检测值Sy+、Sy-。在该情况下，检测值Sy+大于中间值Syc，检测值Sy-小于中间值Syc。而且，通过存在软磁性结构体40，从而与没有软磁性结构体40的情况相比，检测值Sy+远离中间值Syc，检测值Sy-接近中间值Syc。

通过存在软磁性结构体40，可以在检测值Sy+、Sy-中分别产生误差。然而，在本实施方式中，通过包括求出检测值Sy+和检测值Sy-之差的运算，生成第二检测值Sy。由此，根据本实施方式，可以抵消检测值Sy+、Sy-各自中产生的误差。因此，根据本实施方式，不管外部磁场的方向，与分别产生于检测值Sy+、Sy-的误差相比都可以减小第二检测值Sy中产生的误差。

本实施方式的其它结构、作用以及效果与第一实施方式相同。

[第四实施方式]

接着，参照图21，对本发明的第四实施方式进行说明。图21是表示本实施方式的磁传感器的大致结构的俯视图。

在本实施方式中，第一部分区域A11和第四部分区域A22位于与第一直线L1平行的方向上的第三区域A30的单侧。另外，第二部分区域A12和第三部分区域A21位于与第二直线L2平行的方向上的第三区域A30的单侧。

另外，在本实施方式中，第一部分区域A11和第二部分区域A12处于如下位置关系：从第三方向(Z方向)来看，将第一部分区域A11以第三区域A30的重心C30为中心旋转90°，则与第二部分区域A12重叠。另外，第三部分区域A21和第四部分区域A22处于如下位置关系：从第三方向(Z方向)来看，将第三部分区域A21以第三区域A30的重心C30为中心旋转90°，则与第四部分区域A22重叠。

本实施方式的磁传感器1的电路结构与第一至第三实施方式中的任一种相同。本实施方式的其它结构、作用以及效果与第一至第三实施方式的任一种相同。

另外，本发明不限于上述各实施方式，可以进行各种变更。例如，第一至第三检测部各自的结构不限于各实施方式所示的例子，只要满足权利要求的要点即可。

基于以上的说明，可知可以实施本发明的各种实施方式或变形例。因此，在以下的权利要求的均等的范围内，即使是上述的最佳实施方式以外的实施方式也可以实施本发明。

Claims (10)

1.一种磁传感器，其特征在于，

具备：

第一检测部，用于检测外部磁场的第一分量，该第一分量是与第一方向平行的方向上的分量；

第二检测部，用于检测所述外部磁场的第二分量，该第二分量是与第二方向平行的方向上的分量；

第三检测部，用于检测所述外部磁场的第三分量，该第三分量是与第三方向平行的方向上的分量；以及

支撑所述第一至第三检测部的支撑部，

所述第一到第三方向彼此正交，

所述支撑部具有与所述第三方向正交的基准平面，

所述基准平面包括彼此不同的第一区域、第二区域和第三区域，

所述第一区域是将所述第一检测部垂直投影于所述基准平面上而得到的区域，

所述第二区域是将所述第二检测部垂直投影于所述基准平面上而得到的区域，

所述第三区域是将所述第三检测部垂直投影于所述基准平面上而得到的区域，

所述第一检测部包括设置于相互不同的位置的第一部分和第二部分，

所述第二检测部包括设置于相互不同的位置的第三部分和第四部分，

所述第一至第四部分和所述第三检测部中的各个包括至少一个磁检测元件，

所述第三检测部还包括由软磁材料制成的软磁性结构体；

所述第一区域包括将所述第一部分垂直投影于所述基准平面上而得到的第一部分区域、和将所述第二部分垂直投影于所述基准平面上而得到的第二部分区域，

所述第二区域包括将所述第三部分垂直投影于所述基准平面上而得到的所述第三部分区域、和将所述第四部分垂直投影于所述基准平面上而形成的第四部分区域，

当将穿过所述第三区域的重心并且垂直于所述第三方向且彼此正交的两条直线称为第一直线和第二直线时，所述第一部分区域和所述第四部分区域位于平行于所述第一直线的方向上的所述第三区域的两侧或单侧，所述第二部分区域和所述第三部分区域位于平行于所述第二直线的方向上的所述第三区域的两侧或单侧，

所述第一和第二部分中的各自产生对应于所述外部磁场的所述第一分量的检测值，所述第三和第四部分中的各自产生对应于所述外部磁场的所述第二分量的检测值。

2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

所述支撑部包括具有上表面的基板，

所述第一至第三检测部设置于所述基板的上表面上或上方，

所述基准平面是所述基板的上表面。

3.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

包含于所述第一至第四部分以及所述第三检测部中的所有磁检测元件，配置于与所述基准平面相等距离的位置。

4.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

所述软磁性结构体包括磁场转换部，该磁场转换部接收所述外部磁场的第三分量并输出垂直于所述第三方向的方向的输出磁场分量，

所述输出磁场分量的强度与所述外部磁场的第三分量的强度具有对应关系，

所述第三检测部检测所述输出磁场分量的强度。

5.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

所述软磁性结构体包括至少一个软磁性层。

6.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

所述第一部分区域和第二部分区域处于以下位置关系：从所述第三方向观察，当将所述第一部分区域以所述第三区域的重心为中心旋转90°时，则与所述第二部分区域重叠；

所述第三部分区域和第四部分区域处于以下位置关系：从所述第三方向观察，当所述第三部分区域以所述第三区域的重心为中心旋转90°时，则与所述第四部分区域重叠。

7.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

所述至少一个磁检测元件是至少一个磁阻效应元件。

8.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

还具备第一运算电路和第二运算电路，

所述第一运算电路通过使用了所述第一和第二部分各自的检测值的运算，生成对应于所述外部磁场的所述第一分量的第一检测值；

所述第二运算电路通过使用了所述第三和第四部分各自的检测值的运算，生成对应于所述外部磁场的所述第二分量的第二检测值。

9.根据权利要求8所述的磁传感器，其特征在于，

所述第一和第二部分被构成为伴随所述外部磁场的所述第一分量的变化，所述第一和第二部分各自的检测值一起增大或一起减小；

所述第三和第四部分被构成为伴随所述外部磁场的所述第二分量的变化，所述第三和第四部分各自的检测值一起增大或一起减小，

所述第一运算电路进行的运算包括求得所述第一和第二部分各自的检测值之和；

所述第二运算电路进行的运算包括求得所述第三和第四部分各自的检测值之和。

10.根据权利要求8所述的磁传感器，其特征在于，

所述第一和第二部分被构成为伴随所述外部磁场的所述第一分量的变化，所述第一和第二部分各自的检测值的一个增加且另一个减小；

所述第三和第四部分被构成为伴随所述外部磁场的所述第二分量的变化，所述第三和第四部分各自的检测值的一个增加且另一个减小，

所述第一运算电路进行的运算包括求得所述第一和第二部分各自的检测值之差；

所述第二运算电路进行的运算包括求得所述第三和第四部分各自的检测值之差。