JP5938973B2 - 磁気センサ - Google Patents

Description

本発明は、磁気検出素子を用いて磁界を検出する磁気センサに関する。

一般に、４個の磁気抵抗素子をホイートストンブリッジ接続してなる磁気センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。そこで、このような従来技術による磁気センサ３１について、図１３を用いて説明する。

磁気センサ３１を構成する４個の磁気抵抗素子Ｒ11〜Ｒ14は、基板３２の表面に設けられ、ブリッジ回路３３を形成する。第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14は、長い短冊状パターンと、短い短冊状パターンとを交互に直交させて接続することで、それぞれミアンダ状に形成される。第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ11，Ｒ12における、短い短冊状パターンはＸ方向に伸長し、長い短冊状パターンはＹ方向に伸長する。このため、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ11，Ｒ12の抵抗値の変化は、Ｘ方向に印加される磁界に対して最も大きく、Ｙ方向に印加される磁界に対して最も小さい。すなわち、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ11，Ｒ12は、Ｘ方向に印加される磁界に対して最大感度を有する。第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ13，Ｒ14における、短い短冊状パターンはＹ方向に伸長し、長い短冊状パターンはＸ方向に伸長する。このため、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ13，Ｒ14の抵抗値の変化は、Ｙ方向に印加される磁界に対して最も大きく、Ｘ方向に印加される磁界に対して最も小さい。すなわち、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ13，Ｒ14は、Ｙ方向に印加される磁界に対して最大感度を有する。第１の磁気抵抗素子Ｒ11と第３の磁気抵抗素子Ｒ13とは、第１の接続端Ｐ11を介して直列接続されて第１の直列回路３４をなし、第２の磁気抵抗素子Ｒ12と第４の磁気抵抗素子Ｒ14とは、第２の接続端Ｐ12を介して直列接続されて第２の直列回路３５をなす。さらに、第１の直列回路３４の第１の磁気抵抗素子Ｒ11側と第２の直列回路３５の第４の磁気抵抗素子Ｒ14側とが第３の接続端Ｐ13を介して共通接続されると共に、第１の直列回路３４の第３の磁気抵抗素子Ｒ13側と第２の直列回路３５の第２の磁気抵抗素子Ｒ12側とが第４の接続端Ｐ14を介して共通接続される。第３の接続端Ｐ13には電源電圧Ｖccが印加されると共に、第４の接続端Ｐ14はグランドＧＮＤに接続され、第１の接続端Ｐ11および第２の接続端Ｐ12を介して磁界強度に応じた出力電圧Ｃm，Ｃpが取り出される。なお、出力電圧Ｃm，Ｃpは、差動増幅器（図示せず）を介して差動増幅される。

次に、図１４ないし図１７を参照しつつ、磁気センサ３１に印加される磁界の磁界方向と磁界強度とを変えたときの、磁気センサ３１の出力電圧Ｃm，Ｃpについて説明する。なお、磁界方向は、基線であるＹ方向を、反時計回りに回転した角度θを正であらわし、時計回りに回転した角度θを負であらわす。なお、磁界強度がプラス（＋）の場合は、角度θの方向の磁界強度をあらわし、磁界強度がマイナス（−）の場合は、角度θの方向と逆向きの方向、すなわち、角度（θ±１８０°）の方向の磁界強度をあらわす。また、磁気抵抗素子Ｒ11〜Ｒ14の抵抗値は、磁界が印加されないとき、すなわち、磁界強度が０［ｍＴ］のときに、出力電圧Ｃmが出力電圧Ｃpよりも大きくなるように設定される。

まず、図１４を用いて、磁界方向の角度θが０度の場合（θ＝０°）、すなわち、磁界方向がＹ方向の場合について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ３１に印加していくと、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ13，Ｒ14の抵抗値は減少する。一方、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ11，Ｒ12にはＸ方向の成分が印加されないので、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ11，Ｒ12の抵抗値は殆ど変化しない。この結果、出力電圧Ｃmは減少し、出力電圧ＣPは増加する。すなわち、出力電圧Ｃm，Ｃpは反相で変化する。従って、θ＝０°の場合は、磁界強度を徐々に増加させていくと、±Ｂa［ｍＴ］で出力電圧Ｃm，Ｃpはクロスする。このため、磁気センサ３１の検出信号は、±Ｂa［ｍＴ］を閾値として、例えばＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わるので、磁気センサ３１は磁界を検出することができる。

次に、図１５を用いて、磁界方向の角度θの絶対値が０度から４５度の場合（０°＜｜θ｜＜４５°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ３１に印加していくと、Ｘ方向およびＹ方向の成分が増加する。なお、Ｘ方向の成分は、Ｙ方向の成分よりも小さい。このため、第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ11〜Ｒ14の抵抗値は減少するが、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ11，Ｒ12の抵抗値の変化量は、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ13，Ｒ14の抵抗値の変化量よりも小さい。この結果、出力電圧Ｃmは減少し、出力電圧ＣPは増加する。従って、０°＜｜θ｜＜４５°の場合、磁界強度を徐々に増加させていくと、±Ｂb［ｍＴ］で出力電圧Ｃm，Ｃpはクロスする（Ｃm＝Ｃp）。このため、磁気センサ３１の検出信号は、±Ｂb［ｍＴ］を閾値として、例えばＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わるので、磁気センサ３１は磁界を検出することができる。なお、θ＝０°の場合と比べて出力電圧Ｃm，Ｃpは緩やかに変化するため、｜±Ｂa［ｍＴ］｜＜｜±Ｂb［ｍＴ］｜となる。

次に、図１６を用いて、磁界方向の角度θの絶対値が４５度の場合（｜θ｜＝４５°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ３１に印加していくと、Ｘ方向およびＹ方向の成分が一様に増加する。このため、第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ11〜Ｒ14の抵抗値は一様に減少する。この結果、出力電圧Ｃm，Ｃpは殆ど変化しない。従って、｜θ｜＝４５°の場合は、磁界強度を徐々に増加させていっても、出力電圧Ｃm，Ｃpはクロスしない。このため、磁気センサ３１の検出信号は、例えばＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わらないので、磁気センサ３１は磁界を検出することができない。

次に、図１７を用いて、磁界方向の角度θの絶対値が４５度から９０度の場合（４５°＜｜θ｜＜９０°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ３１に印加していくと、Ｘ方向およびＹ方向の成分が増加する。なお、Ｘ方向の成分は、Ｙ方向の成分よりも大きい。このため、第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ11〜Ｒ14の抵抗値は減少するが、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ11，Ｒ12の抵抗値の変化量は、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ13，Ｒ14の抵抗値の変化量よりも大きい。この結果、出力電圧Ｃmは増加し、出力電圧ＣPは減少する。従って、４５°＜｜θ｜＜９０°の場合は、磁界強度を徐々に増加させていっても、出力電圧Ｃm，Ｃpはクロスしない。このため、磁気センサ３１の検出信号は、例えばＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わらないので、磁気センサ３１は磁界を検出することができない。

特開平９−２８３７３５号公報

このように、従来技術による磁気センサでは、磁気センサに印加される磁界の磁界方向を変えていくと、磁界方向を検出できない領域が発生するという問題があった。また、磁気センサに印加される磁界の磁界方向と磁界強度とを変えていくと、磁気センサを構成する４個の磁気抵抗素子の抵抗値の変化量が異なるため、磁気センサの検出電圧の変化が異なる。この結果、磁気センサが磁界を検出するときの閾値が、磁界方向によって大きく変わる。すなわち、磁界方向によって、磁気センサの磁気感度が一定しないという問題があった。

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、磁気の磁界方向に依存せずに磁界を検出することができる磁気センサを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、２軸平面上の第１の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第１および第２の磁気検出素子と、前記第１の方向からθ1傾いた前記２軸平面上の第２の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第３および第４の磁気検出素子とを有し、前記第１および第３の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第１の直列回路と、前記第２および第４の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第２の直列回路とを並列接続してなり、前記第１および第２の直列回路の２つの共通接続端のうち一方が第１の電源電圧に接続されると共に他方が接地され、前記第１および第２の直列回路の接続端のそれぞれからは同相の第１の出力電圧と第２の出力電圧を出力する第１のブリッジ回路と、前記第１の方向から前記θ1とは異なるθ2傾いた前記２軸平面上の第３の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第５および第６の磁気検出素子と、前記第１の方向から前記θ1および前記θ2とは異なるθ3傾いた前記２軸平面上の第４の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第７および第８の磁気検出素子とを有し、前記第５および第７の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第３の直列回路と、前記第６および第８の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第４の直列回路とを並列接続してなり、前記第３および第４の直列回路の２つの共通接続端のうち一方が第２の電源電圧に接続されると共に他方が接地され、前記第３および第４の直列回路の接続端のそれぞれからは反相の第３の出力電圧と第４の出力電圧を出力する第２のブリッジ回路と、を備えた磁気センサであって、磁界が印加されない場合に、前記第１および第２の出力電圧を異ならせるオフセット手段を前記第１のブリッジ回路に設けると共に、磁界が印加されない場合に、前記第３および第４の出力電圧の電圧値が前記第１の出力電圧と前記第２の出力電圧との間の電圧値となるように設定し、磁界が印加された際に、前記第１ないし第４の出力電圧の電圧値が、前記第１の出力電圧＞前記第４の出力電圧あるいは、前記第１の出力電圧＞前記第３の出力電圧あるいは、前記第４の出力電圧＞前記第２の出力電圧あるいは、前記第３の出力電圧＞前記第２の出力電圧のいずれかであるかを判定する電圧値比較手段を設けたことを特徴としている。

請求項２の発明は、磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第１ないし第４の磁気検出素子を用いてホイートストンブリッジを構成し、２軸平面上の第１および第２の方向の印加磁界に対して最大感度を持ち、２つの出力端子が磁界強度に対して同相で変化する第１および第２の出力電圧を出力し、磁界が印加されない場合に、前記第１および第２の出力電圧を異ならせた第１のブリッジ回路と、磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第５ないし第８の磁気検出素子を用いてホイートストンブリッジを構成し、２軸平面上の前記第１および第２の方向とは異なる第３および第４の方向の印加磁界に対して最大感度を持ち、２つの出力端子が磁界強度に対して反相で変化する第３および第４の出力電圧を出力し、磁界が印加されない場合に、前記第３および第４の出力電圧が前記第１の出力電圧と前記第２の出力電圧との間の電圧値となる第２のブリッジ回路と、を備えた磁気センサであって、磁界が印加された際に、前記第１および第２の出力電圧のいずれかが、前記第３および第４の出力電圧のいずれかと一致する磁界強度が、検出される閾値磁界強度となることを特徴としている。

請求項３の発明は、２軸平面上の第１の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第１および第２の磁気検出素子と、前記第１の方向からθ1傾いた前記２軸平面上の第２の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第３および第４の磁気検出素子とを有し、前記第１および第３の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第１の直列回路と、前記第２および第４の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第２の直列回路とを並列接続してなり、前記第１および第２の直列回路の２つの共通接続端のうち一方が第１の電源電圧に接続されると共に他方が接地され、前記第１および第２の直列回路の接続端のそれぞれからは同相の第１の出力電圧と第２の出力電圧を出力する第１のブリッジ回路と、前記第１の方向から前記θ1とは異なるθ2傾いた前記２軸平面上の第３の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第５および第６の磁気検出素子と、前記第１の方向から前記θ1および前記θ2とは異なるθ3傾いた前記２軸平面上の第４の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第７および第８の磁気検出素子とを有し、前記第５および第７の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第３の直列回路と、前記第６および第８の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第４の直列回路とを並列接続してなり、前記第３および第４の直列回路の２つの共通接続端のうち一方が第２の電源電圧に接続されると共に他方が接地され、前記第３および第４の直列回路の接続端のそれぞれからは反相の第３の出力電圧と第４の出力電圧を出力する第２のブリッジ回路と、を備え、前記第１および第２の出力電圧のいずれかと、前記第３および第４の出力電圧のいずれかとを比較することによって、磁界を検出する構成としている。

請求項４の発明は、磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第１ないし第４の磁気検出素子を用いてホイートストンブリッジを構成し、２軸平面上の第１および第２の方向の印加磁界に対して最大感度を持ち、２つの出力端子が磁界強度に対して同相で変化する第１および第２の出力電圧を出力し、磁界が印加されない場合に、前記第１および第２の出力電圧を異ならせた第１のブリッジ回路と、磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第５ないし第８の磁気検出素子を用いてホイートストンブリッジを構成し、２軸平面上の前記第１および第２の方向とは異なる第３および第４の方向の印加磁界に対して最大感度を持ち、２つの出力端子が磁界強度に対して反相で変化する第３および第４の出力電圧を出力し、磁界が印加されない場合に、前記第３および第４の出力電圧が前記第１の出力電圧と前記第２の出力電圧との間の電圧値となる第２のブリッジ回路と、を備え、前記第１および第２の出力電圧のいずれかと、前記第３および第４の出力電圧のいずれかとを比較することによって、磁界を検出する構成としている。

請求項５の発明は、磁界が印加されない場合に、前記第３および第４の出力電圧の電圧値が同じとなると共に、前記第３および第４の出力電圧と前記第１の出力電圧との間のオフセット電圧と、前記第３および第４の出力電圧と前記第２の出力電圧との間のオフセット電圧とが同じとしている。

請求項６の発明は、前記第１および第２の方向は互いに直交すると共に、前記第３および第４の方向は互いに直交し、前記第１および第２の方向に対して４５度の角度差をもって前記第３および第４の方向を配置している。

請求項１の発明によれば、第１のブリッジ回路は第１および第２の直列回路の接続端のそれぞれから同相の第１の出力電圧と第２の出力電圧を出力し、第２のブリッジ回路は第３および第４の直列回路の接続端のそれぞれから反相の第３の出力電圧と第４の出力電圧を出力する。これに加え、磁界が印加されない場合に、第３および第４の出力電圧の電圧値が第１の出力電圧と第２の出力電圧との間の電圧値となるように設定した。

このため、磁界強度を大きくすると、第１の出力電圧に対して、第３および第４の出力電圧のいずれかの大きさが逆転する。同様に、磁界強度を大きくすると、第２の出力電圧に対して、第３および第４の出力電圧のいずれかの大きさが逆転する。従って、磁界が印加された際に、第１の出力電圧＞第４の出力電圧あるいは、第１の出力電圧＞第３の出力電圧あるいは、第４の出力電圧＞第２の出力電圧あるいは、第３の出力電圧＞第２の出力電圧のいずれかであるかを、電圧値比較手段が判定することによって、磁界が印加されたか否かを判定することができ、磁気印加方向に依存せずに磁界を検出することができる。

また、電圧値比較手段は、第１の出力電圧＞第４の出力電圧あるいは、第１の出力電圧＞第３の出力電圧あるいは、第４の出力電圧＞第２の出力電圧あるいは、第３の出力電圧＞第２の出力電圧のいずれかであるかを判定する。このため、磁気印加方向に応じて、これら４つの条件のうち磁界強度が最も小さいときに成り立つ条件を適宜選択することができる。この結果、磁気印加方向に対する磁気感度の低下を抑制することができる。

請求項２の発明でも、請求項１の発明と同様に、第１のブリッジ回路は同相の第１の出力電圧と第２の出力電圧を出力し、第２のブリッジ回路は反相の第３の出力電圧と第４の出力電圧を出力すると共に、磁界が印加されない場合に、第３および第４の出力電圧の電圧値が第１の出力電圧と第２の出力電圧との間の電圧値となるように設定した。このため、磁界が磁気センサに印加された際に、第１および第２の出力電圧のいずれかが、第３および第４の出力電圧のいずれかと一致する磁界強度を閾値磁界強度とすることによって、磁気印加方向に依存せずに磁界を検出することができると共に、磁気印加方向に対する磁気感度の低下を抑制することができる。

請求項３の発明によれば、第１のブリッジ回路は第１および第２の直列回路の共通接続端のそれぞれから同相の第１の出力電圧と第２の出力電圧を出力し、第２のブリッジ回路は第３および第４の直列回路の共通接続端のそれぞれから反相の第３の出力電圧と第４の出力電圧を出力する。このため、磁界が印加されない場合に、第３および第４の出力電圧の電圧値が第１の出力電圧と第２の出力電圧との間の電圧値となるように設定したときには、磁界強度を大きくすると、第１の出力電圧に対して、第３および第４の出力電圧のいずれかの大きさが逆転する。同様に、磁界強度を大きくすると、第２の出力電圧に対して、第３および第４の出力電圧のいずれかの大きさが逆転する。

従って、第１の出力電圧と第３および第４の出力電圧とを比較すると共に、第２の出力電圧と第３および第４の出力電圧とを比較することによって、磁界が印加されたか否かを判定することができ、磁気印加方向に依存せずに磁界を検出することができる。これに加え、磁気印加方向が異なるときでも、第１の出力電圧と第３および第４の出力電圧との比較結果と、第２の出力電圧と第３および第４の出力電圧との比較結果とのうち、いずれか一つを適宜選択することによって、磁界強度が最も小さいときに比較結果が変化するものを選択することができる。これにより、磁気印加方向に対する磁気感度の低下を抑制することができる。

請求項４の発明によれば、第１のブリッジ回路は同相の第１の出力電圧と第２の出力電圧を出力し、第２のブリッジ回路は反相の第３の出力電圧と第４の出力電圧を出力すると共に、磁界が印加されない場合に、第３および第４の出力電圧の電圧値が第１の出力電圧と第２の出力電圧との間の電圧値となるように設定した。このため、第１および第２の出力電圧のいずれかが、第３および第４の出力電圧のいずれかとを比較し、磁界強度が最も小さいときに比較結果が変化するものを選択することができる。これにより、磁気印加方向に依存せずに磁界を検出することができると共に、磁気印加方向に対する磁気感度の低下を抑制することができる。

請求項５の発明によれば、磁界が印加されない場合に、第３および第４の出力電圧の電圧値が同じとなると共に、第３および第４の出力電圧と第１の出力電圧との間のオフセット電圧と、第３および第４の出力電圧と第２の出力電圧との間のオフセット電圧とが同じとしたから、磁気印加方向に対する磁気感度の変動を小さくすることができる。

請求項６の発明によれば、第１および第２の方向は互いに直交すると共に、第３および第４の方向は互いに直交し、第１および第２の方向に対して４５度の角度差をもって第３および第４の方向を配置したから、第１のブリッジ回路の最大感磁方向と第２のブリッジ回路の最大感磁方向とを、交互に、かつ等間隔に配置することができ、磁気印加方向に対する磁気感度の変動を小さくすることができる。

実施の形態による磁気センサを示す回路図である。 図１のセンサ回路部を示す平面図である。 磁界方向の角度が０度の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度が０度から２２．５度までの間の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度が２２．５度の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度が２２．５度から４５度までの間の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度が４５度の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度が４５度から６７．５度までの間の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度が６７．５度の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度が６７．５度から９０度までの間の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度が９０度の場合において、磁界強度と第１ないし第４の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度と磁界強度の閾値との関係を示す特性線図である。 従来技術による磁気センサを示す平面図である。 磁界方向の角度の絶対値が０度の場合において、磁界強度と、従来技術による第１および第２の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度の絶対値が０度から４５度の間の場合において、磁界強度と、従来技術による第１および第２の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度の絶対値が４５度の場合において、磁界強度と、従来技術による第１および第２の出力電圧との関係を示す特性線図である。 磁界方向の角度の絶対値が４５度から９０度の間の場合において、磁界強度と、従来技術による第１および第２の出力電圧との関係を示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態による磁気センサについて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１に、磁気センサ１を示す。磁気センサ１は、磁性薄膜で形成された磁気抵抗素子を備えるセンサ回路部２と、各種の演算を行う演算回路部３とを有する。

図２に示すように、センサ回路部２は、４個の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4からなる第１のブリッジ回路５と、４個の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8からなる第２のブリッジ回路６とを備える。磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ8は、例えば互いに直交したＸ方向およびＹ方向に沿って広がる基板４の表面に形成される。

第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4は、長い短冊状パターンと、短い短冊状パターンとを交互に直交させて接続することで、ミアンダ状に形成される。

第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の長い短冊状パターンはＹ方向に沿って延び、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の長い短冊状パターンはＸ方向に沿って延びる。このため、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値は、Ｘ方向と平行な第１の方向Ｄ1の磁界が印加されると最も小さくなり、Ｙ方向と平行な第２の方向Ｄ2の磁界が印加されると最も大きくなる。一方、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値は、第１の方向Ｄ1の磁界が印加されると最も大きくなり、第２の方向Ｄ2の磁界が印加されると最も小さくなる。すなわち、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の最大感磁方向は第１の方向Ｄ1であり、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の最大感磁方向は第２の方向Ｄ2である。

第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4は、基板４の表面に成膜された、例えば、磁気抵抗材料であるパーマロイ（NiFe）等の強磁性体薄膜を、フォトリソグラフィ技術等の微細加工技術を用いて所定形状に形成されたものである。磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4は、ＡＭＲ(異方性磁気抵抗素子)であってもよく、ＧＭＲ(巨大磁気抵抗素子)であってもよく、磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する磁気検出素子であればいずれのものでもよい。なお、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の最大感磁方向である第１の方向Ｄ1と、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の最大感磁方向である第２の方向Ｄ2とが９０度の角度をなす場合を例示したが、これに限られず、任意の角度θ1としてもよい。

第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4は、フルブリッジで接続され、第１のブリッジ回路５を構成する。具体的には、第１の磁気抵抗素子Ｒ1と第３の磁気抵抗素子Ｒ3とを第１の接続端Ｐ1を介して直列接続することにより、ハーフブリッジをなす第１の直列回路７を構成する。また、第２の磁気抵抗素子Ｒ2と第４の磁気抵抗素子Ｒ4とを第２の接続端Ｐ2を介して直列接続することにより、ハーフブリッジをなす第２の直列回路８を構成する。

第１の直列回路７の第１の磁気抵抗素子Ｒ1側と第２の直列回路８の第２の磁気抵抗素子Ｒ2側とを、共通接続端をなす第３の接続端Ｐ3を介して共通接続する。第１の直列回路７の第３の磁気抵抗素子Ｒ3側と第２の直列回路８の第４の磁気抵抗素子Ｒ4側とを、共通接続端をなす第４の接続端Ｐ4を介して共通接続する。これにより、第１の直列回路７と第２の直列回路８が並列接続され、ホイートストンブリッジをなす第１のブリッジ回路５が構成される。

そして、第３の接続端Ｐ3は、電源電圧Ｖccを供給するための電源電圧端子９が電気的に接続される。また、第４の接続端Ｐ4は、外部のグランドＧＮＤに接続するためのグランド端子１０が電気的に接続される。これにより、ブリッジ回路５には、第３の接続端Ｐ3および第４の接続端Ｐ4を介して第１の電源電圧Ｖccが印加される。

一方、第１の接続端Ｐ1は、第１の出力電圧Ａmを取り出すための第１の出力端子１１と電気的に接続される。また、第２の接続端Ｐ2は、第２の出力電圧Ａpを取り出すための第２の出力端子１２と電気的に接続される。これにより、ブリッジ回路５の第１の接続端Ｐ1と第２の接続端Ｐ2のそれぞれからは、第１の出力電圧Ａmと第２の出力電圧Ａpが取り出される。

具体的には、磁気センサ１に、例えば第１の方向Ｄ1の磁界を徐々に大きく可変して印加していくと、第１の出力電圧Ａmが増加すると共に、第２の出力電圧Ａpも増加する。一方、例えば第２の方向Ｄ2の磁界を徐々に大きく可変して印加していくと、第１の出力電圧Ａmが減少すると共に、第２の出力電圧Ａpも減少する。すなわち、第１の出力電圧Ａmおよび第２の出力電圧Ａpは、同相で変化する。

なお、第１のブリッジ回路５には、磁気センサ１に印加される磁界強度がゼロ（０）［ｍＴ］の場合に、第１の出力電圧Ａmが第２の出力電圧Ａpよりも低い電圧となるようにするオフセット手段が設けられる。オフセット手段は、例えば磁気抵抗素子Ｒ1と磁気抵抗素子Ｒ2との値を異ならせたり、磁気抵抗素子Ｒ3と磁気抵抗素子Ｒ4との値を異ならせたり、第１の直列回路７や第２の直列回路８にオフセット用の抵抗や定電流源、定電圧源を接続したりする等、種々の手段が考えられる。

第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8は、第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4と同様に形成される。但し、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の長い短冊状パターンは、Ｘ方向から反時計回りに４５度回転させた方向に伸長するように形成される。また、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の長い短冊状パターンは、Ｘ方向から時計回りに４５度回転させた方向に伸長するように形成される。このため、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の抵抗値は、第１の方向Ｄ1を時計回りに角度４５度回転させた第３の方向Ｄ3の磁界が印加されると最も小さくなり、第１の方向Ｄ1を反時計回りに角度４５度回転させた第４の方向Ｄ4の磁界が印加されると最も大きくなる。一方、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の抵抗値は、第３の方向Ｄ3の磁界が印加されると最も大きくなり、第４の方向Ｄ4の磁界が印加されると最も小さくなる。すなわち、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の最大感磁方向は第３の方向Ｄ3であり、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の最大感磁方向は第４の方向Ｄ4である。

なお、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の最大感磁方向である第３の方向Ｄ3と、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の最大感磁方向である第４の方向Ｄ4とが、第１の方向Ｄ1とそれぞれ４５度の角度をなす場合を例示したが、これに限られず、第３の方向Ｄ3と第１の方向Ｄ1とは角度θ1と異なる任意の角度θ2をなし、第４の方向Ｄ4と第１の方向Ｄ1とは角度θ1，θ2と異なる任意の角度θ3をなすように、第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8を配置形成しても良い。

第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8は、フルブリッジで接続され、第２のブリッジ回路６を構成する。具体的には、第５の磁気抵抗素子Ｒ5と第７の磁気抵抗素子Ｒ7とを第５の接続端Ｐ5を介して直列接続することにより、ハーフブリッジをなす第３の直列回路１３を構成する。また、第６の磁気抵抗素子Ｒ6と第８の磁気抵抗素子Ｒ8とを第６の接続端Ｐ6を介して直列接続することにより、ハーフブリッジをなす第４の直列回路１４を構成する。

第３の直列回路１３の第５の磁気抵抗素子Ｒ5側と第４の直列回路１４の第８の磁気抵抗素子Ｒ8側とを、共通接続端をなす第７の接続端Ｐ7を介して共通接続する。第３の直列回路１３の第７の磁気抵抗素子Ｒ7側と第４の直列回路１４の第６の磁気抵抗素子Ｒ6側とを、共通接続端をなす第８の接続端Ｐ8を介して共通接続する。これにより、第３の直列回路１３と第４の直列回路１４が並列接続され、ホイートストンブリッジをなす第２のブリッジ回路６が構成される。

そして、第７の接続端Ｐ7は、電源電圧Ｖccを供給するための電源電圧端子１５が電気的に接続される。また、第８の接続端Ｐ8は、外部のグランドＧＮＤに接続するためのグランド端子１６が電気的に接続される。これにより、ブリッジ回路６には、第７の接続端Ｐ7および第８の接続端Ｐ8を介して第２の電源電圧Ｖccが印加される。なお、第２の電源電圧は、第１の電源電圧と同じ電圧でも、異なる電圧でもよい。

一方、第５の接続端Ｐ5は、第３の出力電圧Ｂmを取り出すための第３の出力端子１７と電気的に接続される。また、第６の接続端Ｐ6は、第４の出力電圧Ｂpを取り出すための第４の出力端子１８と電気的に接続される。これにより、ブリッジ回路６の第５の接続端Ｐ5および第６の接続端Ｐ6のそれぞれからは、第３の出力電圧Ｂmと第４の出力電圧Ｂpとが取り出される。

具体的には、磁気センサ１に、例えば第３の方向Ｄ3の磁界を徐々に大きく可変して印加していくと、第３の出力電圧Ｂmが増加すると共に、第４の出力電圧Ｂpは減少する。一方、例えば第４の方向Ｄ4の磁界を徐々に大きく可変して印加していくと、第３の出力電圧Ｂmが減少すると共に、第４の出力電圧Ｂpは増加する。すなわち、第３の出力電圧Ｂmと第４の出力電圧Ｂpは、反相で変化する。

なお、第２のブリッジ回路６には、第１のブリッジ回路５と同様のオフセット手段が設けられる。これにより、第３の出力電圧Ｂmと第４の出力電圧Ｂpの電圧値は、第２のブリッジ回路６に印加される磁界強度がゼロ（０）［ｍＴ］の場合に、第１の出力電圧Ａmと第２の出力電圧Ａpの電圧値との間の、同じ電圧値に設定される。すなわち、第１ないし第４の出力電圧Ａm，Ａp，Ｂm，Ｂpは、磁気センサ１に印加される磁界強度がゼロ（０）［ｍＴ］の場合に、以下の数１の式に示す関係を満たす。

なお、第３の出力電圧Ｂmと第４の出力電圧Ｂpの電圧値は、第１の出力電圧Ａmと第２の出力電圧Ａpの電圧値との間の、異なる値に設定してもよい。

次に、演算回路部３について説明する。演算回路部３は、４個の比較器２１〜２４と１個のＯＲ回路２５とを備え、電圧値比較手段を構成する。第１の比較器２１の±入力端子のそれぞれには、第１のブリッジ回路５の第１の接続端Ｐ1と、第２のブリッジ回路６の第６の接続端Ｐ6とが接続される。第１の比較器２１は、２つの入力端子の電圧、すなわち、第１の出力電圧Ａmと第４の出力電圧Ｂpを比較し、第１の出力電圧Ａmが第４の出力電圧Ｂpよりも大きい（Ａm＞Ｂp）ときに真となり、それ以外で偽となる第１の判定信号Ｓ1を出力する。

第２の比較器２２の±入力端子のそれぞれには、第１のブリッジ回路５の第１の接続端Ｐ1と、第２のブリッジ回路６の第５の接続端Ｐ5とが接続される。第２の比較器２２は、２つの入力端子の電圧、すなわち、第１の出力電圧Ａmと第３の出力電圧Ｂmを比較し、第１の出力電圧Ａmが第３の出力電圧Ｂmよりも大きい（Ａm＞Ｂm）ときに真となり、それ以外で偽となる第２の判定信号Ｓ2を出力する。

第３の比較器２３の±入力端子のそれぞれには、第１のブリッジ回路５の第２の接続端Ｐ2と、第２のブリッジ回路６の第６の接続端Ｐ6とが接続される。第３の比較器２３は、２つの入力端子の電圧、すなわち、第４の出力電圧Ｂpと第２の出力電圧Ａpを比較し、第４の出力電圧Ｂpが第２の出力電圧Ａpよりも大きい（Ｂp＞Ａp）ときに真となり、それ以外で偽となる第３の判定信号Ｓ3を出力する。

第４の比較器２４の±入力端子のそれぞれには、第１のブリッジ回路５の第２の接続端Ｐ2と、第２のブリッジ回路６の第５の接続端Ｐ5とが接続される。第４の比較器２４は、２つの入力端子の電圧、すなわち、第３の出力電圧Ｂmと第２の出力電圧Ａpを比較し、第３の出力電圧Ｂmが第２の出力電圧Ａpよりも大きい（Ｂm＞Ａp）ときに真となり、それ以外で偽となる第４の判定信号Ｓ4を出力する。

ＯＲ回路２５の入力端子には、第１ないし第４の比較器２１〜２４の出力端子が接続され、第１ないし第４の判定信号Ｓ1〜Ｓ4のうちのいずれかが真となるときに真（例えば、Ｈｉｇｈレベル）、全てが偽となるときに偽（例えば、Ｌｏｗレベル）の検出信号Ｖoutを出力する。

次に、図３ないし図１１に示す、磁界強度と出力電圧Ａm，Ａp，Ｂm，Ｂpとの関係を用いて、磁気センサ１の検出動作について説明する。なお、磁界方向は、基線であるＹ方向を、反時計回りに回転した角度θを正であらわし、時計回りに回転した角度θを負であらわす。また、磁界強度がプラス（＋）の場合は、角度θの方向の磁界強度をあらわし、一方、磁界強度がマイナス（−）の場合は、角度θの方向と逆向きの方向、すなわち、角度（θ±１８０°）の方向の磁界強度をあらわす。

まず、図３を用いて、磁界方向の角度θが０度の場合（θ＝０°）、すなわち、磁界方向が第２の方向Ｄ2の場合について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第１のブリッジ回路５を構成する第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値が減少する。一方、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2には第１の方向Ｄ1の磁界成分が印加されないので、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値は殆ど変化しない。このため、磁界強度が大きくなるにつれて、出力電圧Ａmおよび出力電圧Ａpは減少する。すなわち、出力電圧Ａmおよび出力電圧Ａpは、同相で変化する。

また、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第３の方向Ｄ3および第４の方向Ｄ4の成分が一様に増加する。このため、第２のブリッジ回路６を構成する第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8の抵抗値は、一様に減少する。この結果、第２のブリッジ回路６の出力電圧Ｂm，Ｂpは殆ど変化しない。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、また、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なる。このため、判定信号Ｓ1〜Ｓ4は全て偽となり、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ0[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpとクロスする（Ａp＝Ｂm，Ａp＝Ｂp）。

さらに、磁界強度が±Ｂ0[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａp＜Ｂm，Ａp＜Ｂp）なり、第３および第４の判定信号Ｓ3，Ｓ4は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ3およびＳ4は真、判定信号Ｓ1およびＳ2は偽となる。このため、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは±Ｂ0[ｍＴ]を閾値として偽から真（例えば、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

次に、図４を用いて、磁界方向の角度θが０度から２２．５度までの間の場合（０°＜θ＜２２．５°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第１の方向Ｄ1および第２の方向Ｄ2の成分が増加する。なお、第１の方向Ｄ1の成分は、第２の方向Ｄ2の成分よりも小さい。このため、第１のブリッジ回路５の第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4の抵抗値が減少するが、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値の変化量は、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値の変化量よりも小さい。これに伴い、出力電圧Ａm，Ａpは、θ＝０°の場合と比べて、同相で緩やかに減少する。

また、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第３の方向Ｄ3および第４の方向Ｄ4の成分が増加する。なお、第３の方向Ｄ3の成分は、第４の方向Ｄ4の成分よりも大きい。このため、第２のブリッジ回路６の第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8の抵抗値が減少するが、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の抵抗値の変化量は、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の抵抗値の変化量よりも大きい。この結果、出力電圧Ｂmは増加し、出力電圧Ｂpは減少する。すなわち、出力電圧Ｂm，Ｂpは、反相で変化する。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、また、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なる。このため、全ての判定信号Ｓ1〜Ｓ4は偽となり、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ1[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａpと出力電圧Ｂmとがクロスする（Ａp＝Ｂm）。なお、θ＝０°の場合と比べて出力電圧Ａpは緩やかに減少するため、｜±Ｂ0[ｍＴ]｜＜｜±Ｂ1[ｍＴ]｜となる。

さらに、磁界強度が±Ｂ1[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂmよりも小さく（Ａp＜Ｂm）なり、第４の判定信号Ｓ4は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ1〜Ｓ3は偽となり、判定信号Ｓ4は真となる。このため、±Ｂ1[ｍＴ]を閾値としてＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは真（例えば、Ｈｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

次に、図５を用いて、磁界方向の角度θが２２．５度の場合（θ＝２２．５°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第１の方向Ｄ1および第２の方向Ｄ2の成分が増加する。なお、第１の方向Ｄ1の成分は、第２の方向Ｄ2の成分よりも小さい。このため、第１のブリッジ回路５の第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4の抵抗値が減少するが、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値の変化量は、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値の変化量よりも小さい。この結果、０°＜θ＜２２．５°の場合と比べて、出力電圧Ａm，Ａpは、同相で緩やかに減少する。

また、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第３の方向Ｄ3および第４の方向Ｄ4の成分が増加する。なお、第３の方向Ｄ3の成分は、第４の方向Ｄ4の成分よりも大きい。このため、第２のブリッジ回路６の第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8の抵抗値が減少するが、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の抵抗値の変化量は、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の抵抗値の変化量よりも大きい。この結果、出力電圧Ｂmは増加し、出力電圧Ｂpは減少する。なお、０°＜θ＜２２．５°の場合と比べて、出力電圧Ｂm，Ｂpは、大きく変化する。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、また、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なる。このため、全ての判定信号Ｓ1〜Ｓ4は偽となり、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ2[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａpと出力電圧Ｂmとがクロスする（Ａp＝Ｂm）。なお、０°＜θ＜２２．５°の場合と比べて出力電圧Ａpは緩やかに減少するため、｜±Ｂ1[ｍＴ]｜＜｜±Ｂ2[ｍＴ]｜となる。

さらに、磁界強度が±Ｂ2[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂmよりも小さく（Ａp＜Ｂm）なり、第４の判定信号Ｓ4は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ1〜Ｓ3は偽、判定信号Ｓ4は真となる。このため、±Ｂ2[ｍＴ]を閾値としてＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは真（例えば、Ｈｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

次に、図６を用いて、磁界方向の角度θが２２．５度から４５度までの間の場合（２２．５°＜θ＜４５°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第１の方向Ｄ1および第２の方向Ｄ2の成分が増加する。なお、第１の方向Ｄ1の成分は、第２の方向Ｄ2の成分よりも小さい。このため、第１のブリッジ回路５の第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4の抵抗値が減少するが、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値の変化量は、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値の変化量よりも小さい。この結果、θ＝２２．５°の場合と比べて、出力電圧Ａm，Ａpは、同相でやや緩やかに減少する。

また、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第３の方向Ｄ3および第４の方向Ｄ4の成分が増加する。なお、第３の方向Ｄ3の成分は、第４の方向Ｄ4の成分よりも大きい。このため、第２のブリッジ回路６の第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8の抵抗値が減少するが、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の抵抗値の変化量は、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の抵抗値の変化量よりも大きい。この結果、出力電圧Ｂmは増加し、出力電圧Ｂpは減少する。なお、θ＝２２．５°の場合と比べて、出力電圧Ｂm，Ｂpは、大きく変化する。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、また、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なる。このため、全ての判定信号Ｓ1〜Ｓ4は偽となり、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ3[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａpと出力電圧Ｂmとがクロスする（Ａp＝Ｂm）。なお、θ＝２２．５°の場合と比べて出力電圧Ｂm，Ｂpは大きく変化するため、｜±Ｂ2[ｍＴ]｜＞｜±Ｂ3[ｍＴ]｜となる。

さらに、磁界強度が±Ｂ3[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂmよりも小さく（Ａp＜Ｂm）なり、第４の判定信号Ｓ4は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ1〜Ｓ3は偽、判定信号Ｓ4は真となる。このため、±Ｂ3[ｍＴ]を閾値としてＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは真（例えば、Ｈｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

次に、図７を用いて、磁界方向の角度θが４５度の場合（θ＝４５°）、すなわち、磁界方向が第３の方向Ｄ3の場合について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第１の方向Ｄ1および第２の方向Ｄ2の成分が一様に増加する。このため、第１のブリッジ回路５を構成する第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4の抵抗値は、一様に減少する。この結果、第１のブリッジ回路５の出力電圧Ａm，Ａpは殆ど変化しない。

また、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第２のブリッジ回路６を構成する第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の抵抗値が減少する。一方、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8には第４の方向Ｄ4の成分が印加されないので、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の抵抗値は殆ど変化しない。このため、磁界強度が大きくなるにつれて、出力電圧Ｂmは増加し、出力電圧Ｂpは減少する。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、また、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なる。このため、判定信号Ｓ1〜Ｓ4は全て偽となり、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ4[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａmと出力電圧Ｂpとがクロスし（Ａm＝Ｂp）、出力電圧Ａpと出力電圧Ｂmとがクロスする（Ａp＝Ｂm）。なお、４５°＜θ＜６７．５°の場合と比べて出力電圧Ｂm，Ｂpは大きく変化するため、｜±Ｂ4[ｍＴ]｜＜｜±Ｂ3[ｍＴ]｜となる。

さらに、磁界強度が±Ｂ4[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂpよりも大きく（Ａm＞Ｂp）、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂmよりも小さく（Ａp＜Ｂm）なり、第１および第４の判定信号Ｓ1，Ｓ4は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ1およびＳ4は真、判定信号Ｓ2およびＳ3は偽となる。このため、±Ｂ4[ｍＴ]を閾値としてＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽から真（例えば、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

次に、図８を用いて、磁界方向の角度θが４５度から６７．５度の場合（４５°＜θ＜６７．５°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、磁界強度の第１の方向Ｄ1および第２の方向Ｄ2の成分が増加する。しかしながら、第１の方向Ｄ1の成分は、第２の方向Ｄ2の成分よりも大きい。このため、第１のブリッジ回路５の第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4の抵抗値が減少するが、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値の変化量は、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値の変化量よりも大きい。これに伴い、出力電圧Ａm，Ａpは同相で緩やかに増加する。

また、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第３の方向Ｄ3および第４の方向Ｄ4の成分が増加する。なお、第３の方向Ｄ3の成分は、第４の方向Ｄ4の成分よりも大きい。このため、第２のブリッジ回路６の第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8の抵抗値が減少するが、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の抵抗値の変化量は、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の抵抗値の変化量よりも大きい。この結果、出力電圧Ｂmは増加し、出力電圧Ｂpは減少する。なお、θ＝４５°の場合と比べて、出力電圧Ｂm，Ｂpは、緩やかに変化する。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、また、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なる。このため、判定信号Ｓ1〜Ｓ4は全て偽となり、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ5[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａmと出力電圧Ｂpとがクロスする（Ａm＝Ｂp）。なお、θ＝４５°の場合と比べて、出力電圧Ｂm，Ｂpは穏やかに変化するため、｜±Ｂ4[ｍＴ]｜＜｜±Ｂ5[ｍＴ]｜となる。

さらに、磁界強度が±Ｂ5[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂpよりも大きく（Ａm＞Ｂp）なり、第１の判定信号Ｓ1は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ1は真、判定信号Ｓ2〜Ｓ4は偽となる。このため、±Ｂ5[ｍＴ]を閾値としてＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽から真（例えば、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

次に、図９を用いて、磁界方向の角度θが６７．５度の場合（θ＝６７．５°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、磁界強度の第１の方向Ｄ1および第２の方向Ｄ2の成分が増加する。しかしながら、第１の方向Ｄ1の成分は、第２の方向Ｄ2の成分よりも大きい。このため、第１のブリッジ回路５の第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4の抵抗値が減少するが、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値の変化量は、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値の変化量よりも大きい。これに伴い、出力電圧Ａm，Ａpは同相で穏やかに増加する。

また、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第３の方向Ｄ3および第４の方向Ｄ4の成分が増加する。なお、第３の方向Ｄ3の成分は、第４の方向Ｄ4の成分よりも大きい。このため、第２のブリッジ回路６の第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8の抵抗値が減少するが、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の抵抗値の変化量は、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の抵抗値の変化量よりも大きい。この結果、出力電圧Ｂmは増加し、出力電圧Ｂpは減少する。なお、４５°＜θ＜６７．５°の場合と比べて、出力電圧Ｂm，Ｂpは、緩やかに変化する。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、また、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なる。このため、判定信号Ｓ1〜Ｓ4は全て偽となり、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ6[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａmと出力電圧Ｂpとクロスする（Ａm＝Ｂp）。なお、４５°＜θ＜６７．５°の場合と比べて出力電圧Ｂm，Ｂpは穏やかに変化するため、｜±Ｂ5[ｍＴ]｜＜｜±Ｂ6[ｍＴ]｜となる。

さらに、磁界強度が±Ｂ6[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂpよりも大きく（Ａm＞Ｂp）なり、第１の判定信号Ｓ1は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ1は真、判定信号Ｓ2〜Ｓ4は偽となる。このため、±Ｂ6[ｍＴ]を閾値としてＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽から真（例えば、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

次に、図１０を用いて、磁界方向の角度θが６７．５度から９０度までの場合（６７．５°＜θ＜９０°）について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、磁界強度の第１の方向Ｄ1および第２の方向Ｄ2の成分が増加する。しかしながら、第１の方向Ｄ1の成分は、第２の方向Ｄ2の成分よりも大きい。このため、第１のブリッジ回路５の第１ないし第４の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ4の抵抗値が減少するが、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値の変化量は、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値の変化量よりも大きい。これに伴い、θ＝６７．５°の場合と比べて、出力電圧Ａm，Ａpは同相で大きく増加する。

また、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第３の方向Ｄ3および第４の方向Ｄ4の成分が増加する。なお、第３の方向Ｄ3の成分は、第４の方向Ｄ4の成分よりも大きい。このため、第２のブリッジ回路６の第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8の抵抗値が減少するが、第５および第６の磁気抵抗素子Ｒ5，Ｒ6の抵抗値の変化量は、第７および第８の磁気抵抗素子Ｒ7，Ｒ8の抵抗値の変化量より大きい。この結果、出力電圧Ｂmは増加し、出力電圧Ｂpは減少する。なお、θ＝６７．５°の場合と比べて、出力電圧Ｂm，Ｂpは、緩やかに変化する。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なる。このため、判定信号Ｓ1〜Ｓ4は全て偽となり、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ7[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａmと出力電圧Ｂpとがクロスする（Ａm＝Ｂp）。なお、θ＝６７．５°の場合と比べて出力電圧Ａm，Ａpは大きく変化するため、｜±Ｂ7[ｍＴ]｜＜｜±Ｂ6[ｍＴ]｜となる。

さらに、磁界強度が±Ｂ7[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂpよりも大きく（Ａm＞Ｂp）なり、第１の判定信号Ｓ1は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ1は真、判定信号Ｓ2〜Ｓ4は偽となる。このため、±Ｂ7[ｍＴ]を閾値としてＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽から真（例えば、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

次に、図１１を用いて、磁界方向の角度θが９０度の場合（θ＝９０°）、すなわち、磁界方向が第１の方向Ｄ1の場合について説明する。磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第１および第２の磁気抵抗素子Ｒ1，Ｒ2の抵抗値は減少する。一方、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4には第２の方向Ｄ2の成分が印加されないので、第３および第４の磁気抵抗素子Ｒ3，Ｒ4の抵抗値は殆ど変化しない。このため、磁界強度が大きくなるにつれて、出力電圧Ａm，Ａpは同相で増加する。

一方、磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ１に印加していくと、第３の方向Ｄ3および第４の方向Ｄ4の成分が一様に増加する。このため、第２のブリッジ回路６の第５ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ5〜Ｒ8の抵抗値は、一様に減少する。この結果、第２のブリッジ回路６の出力電圧Ｂm，Ｂpは殆ど変化しない。

従って、磁界強度が０[ｍＴ]付近では、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも小さく（Ａm＜Ｂm，Ａm＜Ｂp）、また、出力電圧Ａpは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａp＞Ｂm，Ａp＞Ｂp）なるため、判定信号Ｓ1〜Ｓ4は全て偽となる。このため、ＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは、偽（例えば、Ｌｏｗレベル）となる。

磁界強度が±Ｂ8[ｍＴ]に達すると、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpとクロスする（Ａm＝Ｂm，Ａm＝Ｂp）。

なお、６７．５°＜θ＜９０°の場合と比べて、出力電圧Ａm，Ａpの変化が大きいため、｜±Ｂ8[ｍＴ]｜＜｜±Ｂ7[ｍＴ]｜となる。

さらに、磁界強度が±Ｂ8[ｍＴ]を超えると、出力電圧Ａmは出力電圧Ｂm，Ｂpよりも大きく（Ａm＞Ｂm，Ａm＞Ｂp）なり、第１および第２の判定信号Ｓ1，Ｓ2は偽から真に切り換わる。この結果、判定信号Ｓ1およびＳ2は真、判定信号Ｓ3およびＳ4は偽となる。このため、±Ｂ8[ｍＴ]を閾値としてＯＲ回路２５の検出信号Ｖoutは偽から真（例えばＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル）に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

以下同様に、磁気センサ１は、磁界方向の角度θが９０度を超える場合にも、磁界強度を検出することができる。

磁界方向の角度θが９０度から１３５度までの場合（９０°≦θ≦１３５°）には、出力電圧Ａmと出力電圧Ｂmとがクロスする（Ａm＝Ｂm）磁界強度の閾値を超えて、出力電圧Ａmが出力電圧Ｂmよりも大きくなると（Ａm＞Ｂm）、第２の判定信号Ｓ2が偽から真に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

磁界方向の角度θが１３５度から１８０度までの場合（１３５°≦θ≦１８０°）には、出力電圧Ａpと出力電圧Ｂpとがクロスする（Ａp＝Ｂp）磁界強度の閾値を超えて、出力電圧Ａpが出力電圧Ｂpよりも小さくなると（Ａp＜Ｂｐ）、第３の判定信号Ｓ3が偽から真に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

また、磁界方向の角度θが−４５度から０度までの場合（−４５°≦θ≦０°）には、出力電圧Ａpと出力電圧Ｂpとがクロスする（Ａp＝Ｂp）磁界強度の閾値を超えて、出力電圧Ａpが出力電圧Ｂpよりも小さくなると（Ａp＜Ｂｐ）、第３の判定信号Ｓ3が偽から真に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

磁界方向の角度θが−９０度から−４５度までの場合（−９０°≦θ≦−４５°）には、出力電圧Ａmと出力電圧Ｂmとがクロスする（Ａm＝Ｂm）磁界強度の閾値を超え、出力電圧Ａmが出力電圧Ｂmよりも大きくなると（Ａm＞Ｂm）、第２の判定信号Ｓ2が偽から真に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

磁界方向の角度θが−１３５度から−９０度までの場合（−１３５°≦θ≦−９０°）には、出力電圧Ａmと出力電圧Ｂpとがクロスする（Ａm＝Ｂp）磁界強度の閾値を超え、出力電圧Ａmが出力電圧Ｂpよりも大きくなると（Ａm＞Ｂp）、第１の判定信号Ｓ1が偽から真に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

磁界方向の角度θが−１８０度から−１３５度までの場合（−１８０°≦θ≦−１３５°）には、出力電圧Ａpと出力電圧Ｂmとがクロスする（Ａp＝Ｂm）磁界強度の閾値を超え、出力電圧Ａpが出力電圧Ｂmよりも小さくなると（Ｂm＞Ａp）、第４の判定信号Ｓ4が偽から真に切り換わり、磁気センサ１は磁界強度を検出することができる。

上述した記載に基づく、磁界方向の角度θ（−９０°≦θ≦９０°）と、角度θにおいて磁気センサ１が磁界強度を検出する閾値との関係を、図１２中に実線で示す。なお、比較例として、従来技術による磁気センサ３１に係る角度θ（−９０°≦θ≦９０°）と、角度θにおいて磁気センサ３１が磁界強度を検出する閾値との関係を破線で示す。磁気センサ３１では、角度θの絶対値が０度から４５度（｜θ｜≦４５°）の範囲でしか磁界を検出できないのに比べ、磁気センサ１は、角度θの絶対値が０度から９０度（｜θ｜≦９０°）の範囲、すなわち、全ての磁気方向の磁界を検出することができる。

また、磁気センサ３１では、角度θによって閾値の大きさが大きく異なるため、検出方向の異方性が大きい。しかしながら、磁気センサ１では、角度θが異なる場合でも、閾値の変化が小さいため、検出方向の異方性が小さくなる。

なお、演算回路部３は、第１の出力電圧Ａm＞第４の出力電圧Ｂpあるいは、第１の出力電圧Ａm＞第３の出力電圧Ｂmあるいは、第４の出力電圧Ｂp＞第２の出力電圧Ａpあるいは、第３の出力電圧Ｂm＞第２の出力電圧Ａpのいずれかであるかを判定する。このため、角度θに応じて、これら４つの条件のうち磁界強度が最も小さいときに成り立つ条件を適宜選択してもよい。この結果、磁気印加方向に対する磁気感度の低下を抑制することができる。

また、磁気センサ１では、第１ないし第８の磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ8は近接して平行に形成された複数本の線状パターンを先端部で互い違いに接続する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１本の線状パターンによって磁気抵抗素子Ｒ1〜Ｒ8を構成してもよい。

１ 磁気センサ
３ 演算回路部（電圧値比較手段）
５ 第１のブリッジ回路
６ 第２のブリッジ回路
７ 第１の直列回路
８ 第２の直列回路
１３ 第３の直列回路
１４ 第４の直列回路
２１〜２４ 比較器
２５ ＯＲ回路
Ｒ1〜Ｒ8 磁気抵抗素子（磁気検出素子）

Claims (6)

1. ２軸平面上の第１の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第１および第２の磁気検出素子と、
   前記第１の方向からθ1傾いた前記２軸平面上の第２の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第３および第４の磁気検出素子とを有し、
   前記第１および第３の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第１の直列回路と、前記第２および第４の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第２の直列回路とを並列接続してなり、前記第１および第２の直列回路の２つの共通接続端のうち一方が第１の電源電圧に接続されると共に他方が接地され、前記第１および第２の直列回路の接続端のそれぞれからは同相の第１の出力電圧と第２の出力電圧を出力する第１のブリッジ回路と、
   前記第１の方向から前記θ1とは異なるθ2傾いた前記２軸平面上の第３の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第５および第６の磁気検出素子と、
   前記第１の方向から前記θ1および前記θ2とは異なるθ3傾いた前記２軸平面上の第４の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第７および第８の磁気検出素子とを有し、
   前記第５および第７の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第３の直列回路と、前記第６および第８の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第４の直列回路とを並列接続してなり、前記第３および第４の直列回路の２つの共通接続端のうち一方が第２の電源電圧に接続されると共に他方が接地され、前記第３および第４の直列回路の接続端のそれぞれからは反相の第３の出力電圧と第４の出力電圧を出力する第２のブリッジ回路と、を備えた磁気センサであって、
   磁界が印加されない場合に、前記第１および第２の出力電圧を異ならせるオフセット手段を前記第１のブリッジ回路に設けると共に、
   磁界が印加されない場合に、前記第３および第４の出力電圧の電圧値が前記第１の出力電圧と前記第２の出力電圧との間の電圧値となるように設定し、
   磁界が印加された際に、
   前記第１ないし第４の出力電圧の電圧値が、
   前記第１の出力電圧＞前記第４の出力電圧あるいは、
   前記第１の出力電圧＞前記第３の出力電圧あるいは、
   前記第４の出力電圧＞前記第２の出力電圧あるいは、
   前記第３の出力電圧＞前記第２の出力電圧のいずれかであるかを判定する電圧値比較手段を設けたことを特徴とする磁気センサ。
2. 磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第１ないし第４の磁気検出素子を用いてホイートストンブリッジを構成し、２軸平面上の第１および第２の方向の印加磁界に対して最大感度を持ち、
   ２つの出力端子が磁界強度に対して同相で変化する第１および第２の出力電圧を出力し、磁界が印加されない場合に、前記第１および第２の出力電圧を異ならせた第１のブリッジ回路と、
   磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第５ないし第８の磁気検出素子を用いてホイートストンブリッジを構成し、２軸平面上の前記第１および第２の方向とは異なる第３および第４の方向の印加磁界に対して最大感度を持ち、
   ２つの出力端子が磁界強度に対して反相で変化する第３および第４の出力電圧を出力し、磁界が印加されない場合に、前記第３および第４の出力電圧が前記第１の出力電圧と前記第２の出力電圧との間の電圧値となる第２のブリッジ回路と、を備えた磁気センサであって、
   磁界が印加された際に、前記第１および第２の出力電圧のいずれかが、前記第３および第４の出力電圧のいずれかと一致する磁界強度が、検出される閾値磁界強度となることを特徴とする磁気センサ。
3. ２軸平面上の第１の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第１および第２の磁気検出素子と、
   前記第１の方向からθ1傾いた前記２軸平面上の第２の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第３および第４の磁気検出素子とを有し、
   前記第１および第３の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第１の直列回路と、前記第２および第４の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第２の直列回路とを並列接続してなり、前記第１および第２の直列回路の２つの共通接続端のうち一方が第１の電源電圧に接続されると共に他方が接地され、前記第１および第２の直列回路の接続端のそれぞれからは同相の第１の出力電圧と第２の出力電圧を出力する第１のブリッジ回路と、
   前記第１の方向から前記θ1とは異なるθ2傾いた前記２軸平面上の第３の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第５および第６の磁気検出素子と、
   前記第１の方向から前記θ1および前記θ2とは異なるθ3傾いた前記２軸平面上の第４の方向の印加磁界に対して最大感度を持つと共に磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第７および第８の磁気検出素子とを有し、
   前記第５および第７の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第３の直列回路と、前記第６および第８の磁気検出素子が接続端を介して直列接続された第４の直列回路とを並列接続してなり、前記第３および第４の直列回路の２つの共通接続端のうち一方が第２の電源電圧に接続されると共に他方が接地され、前記第３および第４の直列回路の接続端のそれぞれからは反相の第３の出力電圧と第４の出力電圧を出力する第２のブリッジ回路と、を備え、
   前記第１および第２の出力電圧のいずれかと、前記第３および第４の出力電圧のいずれかとを比較することによって、磁界を検出する磁気センサ。
4. 磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第１ないし第４の磁気検出素子を用いてホイートストンブリッジを構成し、２軸平面上の第１および第２の方向の印加磁界に対して最大感度を持ち、
   ２つの出力端子が磁界強度に対して同相で変化する第１および第２の出力電圧を出力し、磁界が印加されない場合に、前記第１および第２の出力電圧を異ならせた第１のブリッジ回路と、
   磁界強度に対して偶関数特性の電圧を出力する第５ないし第８の磁気検出素子を用いてホイートストンブリッジを構成し、２軸平面上の前記第１および第２の方向とは異なる第３および第４の方向の印加磁界に対して最大感度を持ち、
   ２つの出力端子が磁界強度に対して反相で変化する第３および第４の出力電圧を出力し、磁界が印加されない場合に、前記第３および第４の出力電圧が前記第１の出力電圧と前記第２の出力電圧との間の電圧値となる第２のブリッジ回路と、を備え、
   前記第１および第２の出力電圧のいずれかと、前記第３および第４の出力電圧のいずれかとを比較することによって、磁界を検出する磁気センサ。
5. 磁界が印加されない場合に、前記第３および第４の出力電圧の電圧値が同じとなると共に、前記第３および第４の出力電圧と前記第１の出力電圧との間のオフセット電圧と、前記第３および第４の出力電圧と前記第２の出力電圧との間のオフセット電圧とが同じとなる請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気センサ。
6. 前記第１および第２の方向は互いに直交すると共に、前記第３および第４の方向は互いに直交し、前記第１および第２の方向に対して４５度の角度差をもって前記第３および第４の方向を配置してなる請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気センサ。

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