JP6319348B2 - 回転角度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転体の回転角度を検出する装置に関する。

従来、種々の用途で、回転体の回転角度を検出するための回転角度検出装置が用いられている。このような回転角度検出装置としては、回転体と一体に回転するように固定された磁石と、磁石の回転に伴う磁界の強さの変化を検出する磁気センサ素子とを備えるものが知られている。かかる回転検出装置において、磁気センサ素子は、回転体と磁気センサ素子との相対的位置関係を示す信号を出力する。

従来の回転角度検出装置としては、図２３に示すように、円板状に形成された磁石２００が、磁石２００の第１面２０１及び第２面２０２をシャフトＳ（回転軸）に直交させるようにして当該シャフトＳ（回転軸）に支持・固定されており、磁石２００の第２面２０２の外周の直下であって、シャフトＳ（回転軸）を中心とした周方向に磁気センサ素子（ホール素子）３００が配置されているものが知られている（特許文献１参照）。

上記回転角度検出装置においては、シャフトＳ（回転軸）が径方向に微小に移動する軸ブレが生じることで、シャフトＳ（回転軸）に支持・固定された磁石２００が径方向に微小に移動してしまうことがある。一方で、磁気センサ素子（ホール素子）３００は、磁石２００の外周の角部における、シャフトＳ（回転軸）に平行な方向の磁束密度を測定するように配置されている。そのため、磁石２００の微小な移動に伴い、磁気センサ素子（ホール素子）３００にて測定される磁束密度の測定値が大きく変動し、回転角度の測定誤差が大きくなってしまうという問題がある。

そこで、従来、図２４に示すように、シャフトＳ（回転軸）に支持・固定され、第１面２１１及びそれに対向する第２面２１２を有する磁石２１０と、磁石２１０の外周縁の直下に配置された磁気センサ素子（ホール素子）３１０とを備え、磁石２１０は、第２面２１２側の外周縁の角部が全周に渡って除去されて形成された面取り部２１３（傾斜面）を有しており、磁気センサ素子（ホール素子）３１０の検出面の一部が面取り部２１３（傾斜面）の直下に位置し、残りの部分が磁石２１０の外周縁よりも外側に位置するように配置されている回転角度検出装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−７５１０８号公報 国際公開第２００８／０５０５８１号

しかしながら、上記特許文献２に記載の回転角度検出装置においては、磁気センサ素子３１０が、磁石２１０から発せられた回転軸方向の磁場を検出するように構成されていることで、磁石２１０の面取り部２１３（傾斜面）の傾斜角度によって、回転角度の検出誤差を小さくするために最適な磁気センサ素子３１０の配置場所が変動してしまう。そのため、磁石２１０の面取り部２１３（傾斜面）の傾斜角度に応じ、磁気センサ素子３１０の配置場所を微調整しなければならないという問題がある。すなわち、磁石２１０の面取り部２１３（傾斜面）を高精度の傾斜角度で形成し、かつ磁気センサ素子３１０を適切な位置に精確に配置しない限り、回転角度の検出誤差が大きくなってしまうという問題がある。

また、一般に、回転角度検出装置のサイズを小さくするために、磁石の体積を低減させることが要求される一方、磁気センサ素子にて磁束密度の変化を測定可能な程度の強さの磁界を磁石から発せられることが要求される。上記特許文献２においては、磁石２１０の外周縁に面取り部２１３（傾斜面）が形成されるため、当該面取り部２１３（傾斜面）が形成されていない磁石に比べれば体積を低減させることができるものの、磁石２１０から面取り部２１３（傾斜面）側に向かって発せられる磁場（回転軸方向の磁場）は弱くなってしまう。しかし、磁気センサ素子３１０にて磁束密度の変化を測定可能な程度な強さの磁界を磁石２１０が発しなければならないため、磁場強度を強くするという要求と、磁石の体積を減らすという要求との相反する要求を同時に満たすことは困難となる。仮に、磁場強度を強くする目的で磁石２１０の体積を大きくし、それにより磁石２１０の質量が相対的に大きくなると、シャフトＳ（回転軸）の回転に伴う慣性モーメントが大きくなってしまう。その結果、軸ブレを抑制することが困難となり、回転角度の検出誤差が大きくなるおそれがある。さらには、磁石２１０の質量をある程度確保する必要があることで、回転角度検出装置の製造コストが増大するという問題もある。

上記特許文献２に記載の回転角度検出装置においては、磁石２１０の面取り部２１３（傾斜面）側に向かって発せられる磁場（回転軸Ｃ方向の磁場）の大きさを用いて回転角度を算出する。そして、磁石２１０の面取り部２１３（傾斜面）に対向する非常に狭い領域に磁気センサ素子３１０が配置されたとき、回転角度の検出誤差が小さくなる。しかも、その領域の磁石２１０に対する相対的位置は、面取り部２１３（傾斜面）の傾斜角度に応じて変動してしまう。そのため、特許文献２に記載の回転角度検出装置にて回転角度を精確に検出するためには、面取り部２１３（傾斜面）の傾斜角度に応じて変動する上記領域に、磁気センサ素子３１０が精確に配置されていなければならない。よって、軸ブレにより回転角度の検出誤差が大きくなってしまうという問題がある。

上記課題に鑑みて、本発明は、径方向及び／又は周方向の磁場強度に基づき回転角度を精確に検出することが可能な回転角度検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、回転体の回転に伴いその回転軸と一体に回転可能に設けられ、前記回転軸に沿って見たときの形状が実質的に円形である磁石と、前記磁石の回転に伴う磁場の方向の変化に基づき、センサ信号を出力する磁気センサ部と、前記磁気センサ部により出力された前記センサ信号に基づき、前記回転体の回転角度を検出する回転角度検出部とを備え、前記磁石は、前記回転軸に直交する方向の磁化ベクトルの成分を有しており、前記回転軸に直交し、前記回転軸を中心とする円形の仮想平面を前記磁石の近傍に設定したときに、前記磁気センサ部は、前記仮想平面上における径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θの振幅が互いに実質的に同一である位置に設けられ、少なくとも前記径方向の磁場強度Ｈ_r及び前記周方向の磁場強度Ｈ_θのいずれか一方を前記センサ信号として出力することを特徴とする回転角度検出装置を提供する（発明１）。

上記発明（発明１）において、前記磁石は、前記回転軸に実質的に直交する第１面と、当該第１面に対向し、前記回転軸の軸方向に沿って見たときに前記第１面を物理的に包含する大きさの第２面とを有し、前記磁気センサ部は、前記磁石の前記第２面に対向する位置に設けられているのが好ましい（発明２）。

上記発明（発明２）において、前記磁気センサ部は、前記回転角度検出装置の側面視において、前記第１面の外周縁部を通る前記回転軸に平行な第１線分と前記第２面の外周縁部を通る前記回転軸に平行な第２線分との間に設けられているのが好ましい（発明３）。

上記発明（発明２，３）において、前記磁石は、前記第２面を有する基部と、前記第１面を有し、前記基部から前記第１面側に向けて突出する凸部とを含むのが好ましい（発明４）。

上記発明（発明４）において、前記基部は、前記第２面の外周縁部に連続し、前記回転軸に実質的に平行な側面を有するのが好ましく（発明５）、前記凸部は、前記基部の前記側面よりも前記磁石の径方向内方から前記第１面側に向けて突出するのが好ましく（発明６）、前記凸部は、前記基部から前記第１面側に向けて、前記磁石の径方向内方に傾斜するようにして突出するのが好ましく（発明７）、前記基部と前記凸部との体積比が、１：０．２以上であるのが好ましい（発明８）。

上記発明（発明１〜８）において、前記磁気センサ部として、ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＡＭＲ素子又はホール素子を含むものを用いることができる（発明９）。

上記発明（発明１〜９）において、複数の前記磁気センサ部を備え、前記複数の磁気センサ部のうちの少なくとも２つが、前記仮想平面上の周方向に沿って、前記回転軸を中心として実質的に（１８０／Ｍ）°（Ｍは２以上の整数である。）の間隔で配置されているのが好ましい（発明１０）。

上記発明（発明１０）において、前記各磁気センサ部が、前記径方向の磁場強度Ｈ_r又は前記周方向の磁場強度Ｈ_θを前記センサ信号として出力するのが好ましい（発明１１）。

本発明によれば、径方向及び／又は周方向の磁場強度に基づき回転角度を精確に検出することが可能な回転角度検出装置を提供することができる。

図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る回転角度検出装置の概略構成を示す断面図であり、図１（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る回転角度検出装置における磁石の第２面側から見た平面図である。 図２は、本発明の一実施形態における磁石の要部を示す部分拡大側面図である。 図３は、本発明の一実施形態における磁石の他の態様（その１）を示す断面図である。 図４は、本発明の一実施形態における磁石の他の態様（その２）を示す断面図である。 図５は、本発明の一実施形態における磁石の他の態様（その３）を示す断面図である。 図６（Ａ）は、本発明の一実施形態における磁気センサ部により検出される磁場強度（径方向及び周方向の磁場強度）を示す概略図であり、図６（Ｂ）は、当該磁気センサ部により検出される磁場強度（径方向の磁場強度）の他の態様を示す概略図であり、図６（Ｃ）は、当該磁気センサ部により検出される磁場強度（周方向の磁場強度）の他の態様を示す概略図である。 図７は、本発明の一実施形態における磁石の第２面の下方における径方向及び周方向の磁場強度を概念的に示す図である。 図８（Ａ）は、本発明の一実施形態における磁石と磁気センサ配置可能領域とを概略的に示す斜視図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の側面図である。 本発明の一実施形態に係る回転角度検出装置において検出される磁場強度の振幅を示すグラフである。 図１０は、本発明の一実施形態における磁気センサ部の回路構成の一の態様を概略的に示す回路図である。 図１１は、本発明の一実施形態における磁気検出素子としてのＭＲ素子の概略構成を示す斜視図である。 図１２は、本発明の一実施形態における回転角度検出部の回路構成の一態様を概略的に示す回路図である。 図１３は、実施例１のシミュレーション結果を示す図である。 図１４は、実施例２のシミュレーション結果を示す図である。 図１５は、実施例３のシミュレーション結果を示す図である。 図１６は、実施例４のシミュレーション結果を示す図である。 図１７は、実施例５のシミュレーション結果を示す図である。 図１８は、実施例６のシミュレーション結果を示す図である。 図１９は、実施例７のシミュレーション結果を示す図である。 図２０は、実施例８のシミュレーション結果を示す図である。 図２１は、実施例９のシミュレーション結果を示す図である。 図２２は、比較例１のシミュレーション結果を示す図である。 図２３は、従来の回転角度検出装置の概略構成を示す断面図（その１）である。 図２４は、従来の回転角度検出装置の概略構成を示す断面図（その２）である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１（Ａ）は、本実施形態に係る回転角度検出装置の概略構成を示す断面図であり、図１（Ｂ）は、本実施形態に係る回転角度検出装置における磁石の第２面側から見た平面図であり、図２は、本実施形態における磁石の要部を示す部分拡大側面図である。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本実施形態に係る回転角度検出装置１は、シャフトＳに支持・固定され、シャフトＳと一体に回転する磁石２と、磁石２の回転に伴う磁場の方向の変化に基づいてセンサ信号を出力する磁気センサ部３と、磁気センサ部３により出力されたセンサ信号に基づき、回転体の回転角度を検出する回転角度検出部４（図１２参照）とを備える。

シャフトＳは、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ等の磁性体金属により構成され、円柱形状を有する。シャフトＳは、例えば、モーター、ギヤ等の回転角度検出対象物（図示せず）と一体的に回転する。

磁石２は、シャフトＳの回転軸Ｃ（軸心）に実質的に直交する第１面２Ａと、第１面２Ａに対向する第２面２Ｂとを有し、シャフトＳの回転軸Ｃの軸方向に沿って見たときに第１面２Ａ及び第２面２Ｂは略円形状であり、第２面２Ｂは第１面２Ａを物理的に包含する大きさである。

磁石２は、磁石２の第１面２Ａ及び第２面２Ｂの重心（中心）とシャフトＳの回転軸Ｃとを一致させるようにして、シャフトＳに支持・固定されており、シャフトＳの回転軸Ｃに直交する方向（第１面２Ａ及び第２面２Ｂの面内方向）に磁化されている。なお、本実施形態において、回転軸Ｃに直交する方向に磁化されている磁石２を例に挙げるが、このような態様に限定されるものではない。例えば、磁石２は、回転軸Ｃに直交する方向の磁化ベクトル成分を有するものであればよく、磁石２の磁化方向が回転軸Ｃに実質的に直交するもの（磁化方向の回転軸Ｃに対する角度が９０±１０°程度）が好適である。

本実施形態における磁石２は、第２面２Ｂを有する基部２１と、第１面２Ａを有し、基部２１から第１面２Ａ側に向けて突出する凸部２２とを有する。基部２１は、第２面２Ｂの外周縁部２１Ｅに連続し、シャフトＳの回転軸Ｃに実質的に平行な側面２Ｃ（図２参照）を有する。凸部２２は、基部２１の側面２Ｃよりも磁石２の径方向内方の位置Ｐ（図２参照）から第１面２Ａ側に向けて突出しており、磁石２の径方向内方に所定の角度θ_2Dで傾斜する傾斜側面２Ｄを有する。

磁石２の基部２１の厚さＴ₂₁は、特に限定されるものではなく、例えば、１〜４ｍｍ程度に設定され得る。凸部２２の厚さＴ₂₂もまた、特に限定されるものではなく、例えば、１〜４ｍｍ程度に設定され得る。

磁石２の第１面２Ａの直径Ｄ_2Aと第２面２Ｂの直径Ｄ_2Bとの比は、１：２以上であるのが好ましい。第１面２Ａの直径Ｄ_2Aと第２面２Ｂの直径Ｄ_2Bとの比が上記範囲内であれば、第２面の下方に回転軸Ｃに直交し、回転軸Ｃを中心とする円形の仮想平面Ｖｆを設定したときに、当該仮想平面Ｖｆ上の所定の位置における径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θの振幅を互いに実質的に同一にすることができる。ここで、仮想平面Ｖｆは、磁石２の第２面２Ｂの下方における所定の空間（第２面２Ｂ近傍の空間）内に任意に設定される平面である。なお、第１面２Ａの直径Ｄ_2Aは、例えば、８〜２０ｍｍ程度に、第２面２Ｂの直径Ｄ_2Bは、例えば、１６〜４０ｍｍ程度に設定され得る。

基部２１の側面２Ｃから凸部２２の傾斜側面２Ｄの立ち上がり位置（磁石２の径方向内方の位置Ｐ）までの長さＬ（磁石２の径方向に沿った長さ）は、例えば、８ｍｍ以下程度、好ましくは１〜４ｍｍ程度に設定され得る。

本実施形態の磁石２において、基部２１の体積Ｖ₂₁と凸部２２の体積Ｖ₂₂との比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）が、１： ０．２以上であるのが好ましく、１：０．２〜５であるのがより好ましく、１：０．２〜１であるのが特に好ましい。当該体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）が上記範囲内であれば、凸部２２の外周円の直径と基部２１の外周円の直径との間に、径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θの振幅が互いに実質的に同一となる領域を生成することができる。

なお、本実施形態における磁石２は、図１（Ａ）及び図２に示す態様に限定されるものではない。例えば、図３に示すように、第２面２Ｂ及び第２面２Ｂの外周縁部２１Ｅに連続する側面２Ｃを含む基部２１と、側面２Ｃの上端に連続する傾斜側面２Ｄ及び第１面２Ａを含む凸部２２とを有する態様であってもよい。また、図４に示すように、第２面２Ｂを含む基部２１と、第２面２Ｂの外周縁部２１Ｅに連続する傾斜側面２Ｄ及び第１面２Ａを含む凸部２２とを有する、断面略台形状の態様であってもよい。さらに、図５に示すように、第２面２Ｂ及び第２面２Ｂの外周縁部２１Ｅに連続する側面２Ｃを含む基部２１と、側面２Ｃよりも磁石２の径方向内方の位置ＰからシャフトＳの回転軸Ｃに実質的に平行な方向に立ち上がる側面２Ｅ及び第１面２Ａを含む凸部２２とを有する、断面略階段形状の態様であってもよい。

本実施形態における磁気センサ部３は、磁石２の第２面２Ｂの下方に回転軸Ｃに直交し、回転軸Ｃを中心とする円形の仮想平面Ｖｆを設定したときに、当該仮想平面Ｖｆ上の所定の位置における径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θの振幅が互いに実質的に同一である位置に設けられている。なお、本実施形態においては、図６（Ａ）に示すように、径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θを検出可能な１個の磁気センサ部３を備える態様を例に挙げるが、この態様に限定されるものではない。例えば、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、シャフトＳの回転軸Ｃを中心として９０°の間隔で配置されてなる２個の磁気センサ部３を備えていてもよい。この場合において、２個の磁気センサ部３のそれぞれが径方向の磁場強度Ｈ_rを検出するものであってもよいし（図６（Ｂ）参照）、周方向の磁場強度Ｈ_θを検出するものであってもよい（図６（Ｃ）参照）。

複数の磁気センサ部３が設けられる場合において、複数の磁気センサ部３のうちの少なくとも２つは、シャフトＳの回転軸Ｃを中心として実質的に（１８０／Ｍ）°（Ｍは２以上の整数、好ましくは２〜５の整数である。）の間隔で設けられていればよい。磁気センサ部３から出力される信号には、Ｍ次の高周波誤差成分が含まれるが、回転軸Ｃを中心とした（１８０／Ｍ）°の間隔で磁気センサ部３が設けられることで、当該Ｍ次の高周波誤差成分を除去することができるため、回転角度の検出誤差をより低減することができる。

本実施形態において、磁石２の第２面２Ｂの下方に設定された円形の仮想平面Ｖｆ上における径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θは、それぞれ、磁石２の基部２１により生成される径方向の磁場Ｍ_r21と凸部２２により生成される径方向の磁場Ｍ_r22との和及び基部２１により生成される周方向の磁場Ｍ_θ21と凸部２２により生成される周方向の磁場Ｍ_θ22との和として扱うことができる（図７参照）。

本実施形態のように磁石２の面内方向に磁化されている場合、仮想平面Ｖｆ上における径方向の磁場強度Ｈ_rの大きさは、Ｎ極側端部ＮＰ近傍及びＳ極側端部ＳＰ近傍のそれぞれにおいて最大になり、Ｎ極側端部ＮＰ及びＳ極側端部ＳＰのそれぞれからシャフト５を中心に９０°回転した位置において最小になる。一方、周方向の磁場強度Ｈ_θの大きさは、Ｎ極側端部ＮＰ及びＳ極側端部ＳＰのそれぞれからシャフト５を中心に９０°回転した位置において最大になり、Ｎ極側端部ＮＰ近傍及びＳ極側端部ＳＰ近傍のそれぞれにおいて最小になる。

本実施形態において、Ｎ極側端部ＮＰ及びＳ極側端部ＳＰのそれぞれにおける、基部２１により生成される径方向の磁場Ｍ_r21の方向は磁石２の磁化方向ＤＭと反平行であるが、凸部２２により生成される径方向の磁場Ｍ_r22の方向は磁石２の磁化方向ＤＭと平行である。そして、基部２１により生成される径方向の磁場Ｍ_r21の大きさ（磁場強度Ｈ_r21）は、凸部２２により生成される径方向の磁場Ｍ_r22の大きさ（磁場強度Ｈ_r22）よりも大きい（Ｈ_r21＞Ｈ_r22）。なお、図７において、各磁場Ｍ_r21，Ｍ_r22，Ｍ_θ21，Ｍ_θ22の大きさ（磁場強度Ｈ_r21，Ｈ_r22，Ｈ_θ21，Ｈ_θ22）は、矢印の長さにより表されている。

一方、Ｎ極側端部ＮＰ及びＳ極側端部ＳＰのそれぞれからシャフトＳを中心に９０°回転した位置における基部２１により生成される周方向の磁場Ｍ_θ21の方向及び凸部２２により生成される周方向の磁場Ｍ_θ22の方向は、ともに磁石２の磁化方向ＤＭと反平行であって、それらの磁場Ｈ_θ21，Ｈ_θ22の大きさは、Ｎ極側端部ＮＰ及びＳ極側端部ＳＰにおける基部２１により生成される径方向の磁場Ｍ_r21の大きさ（磁場強度Ｈ_r21）よりも小さい（Ｈ_r21＞Ｈ_θ21，Ｈ_θ22）。これにより、径方向の磁場強度Ｈ_rの振幅と、周方向の磁場強度Ｈ_θの振幅とは、実質的に同一となる。

上述したように、本実施形態における磁石２の第２面２Ｂの下方に設定される仮想平面Ｖｆ上の径方向及び周方向の磁場強度Ｈ_r，Ｈ_θの振幅が互いに実質的に同一となる領域（磁気センサ配置可能領域５）が生成される。この磁気センサ配置可能領域５は、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、磁石２の第１面２Ａの外周縁部２２Ｅを通る回転軸Ｃに平行な第１仮想線Ｌ１と、第２面２Ｂの外周縁部２１Ｅを通る回転軸Ｃに平行な第２仮想線Ｌ２との間の、第２面２Ｂの下方におけるリング状の領域である。したがって、この磁気センサ配置可能領域５に磁気センサ部３を設けることで、径方向の磁場強度Ｈ_rの振幅と、周方向の磁場強度Ｈ_θの振幅とを実質的に同一にすることができるため（図９参照）、本実施形態に係る回転角度検出装置１による回転角度の検出誤差を低減することができる。

本実施形態における磁気センサ部３は、少なくとも１つの磁気検出素子を含む。磁気センサ部３は、少なくとも１つの磁気検出素子として、直列に接続された一対の磁気検出素子を含んでいてもよい。この場合において、磁気センサ部３は、直列に接続された第１の一対の磁気検出素子と、直列に接続された第２の一対の磁気検出素子とを含む、第１及び第２の検出回路を有する。

図１０に示すように、磁気センサ部３が有する第１の検出回路３１は、電源ポートＶ１と、グランドポートＧ１と、２つの出力ポートＥ１１，Ｅ１２と、第１のホイートストンブリッジ回路３１１とを有する。第１のホイートストンブリッジ回路３１１は、直列に接続された第１の一対の磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１２を含む第１の信号生成部３１Ａと、直列に接続された第２の一対の磁気検出素子Ｒ１３，Ｒ１４を含む第２の信号生成部３１Ｂとを有する。磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１３の接続点Ｊ１２は電源ポートＶ１に接続されている。磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１２の接続点Ｊ１１は出力ポートＥ１１に接続されている。磁気検出素子Ｒ１３，Ｒ１４の接続点Ｊ１４は出力ポートＥ１２に接続されている。磁気検出素子Ｒ１２，Ｒ１４の接続点Ｊ１３はグランドポートＧ１に接続されている。電源ポートＶ１には、所定の大きさの電源電圧が印加され、グランドポートＧ１はグランドに接続される。第１の信号生成部３１Ａにより生成された第１の信号Ｓ１が出力ポートＥ１１から出力され、第２の信号生成部３１Ｂにより生成された第２の信号Ｓ２が出力ポートＥ１２から出力される。

また、磁気センサ部３が有する第２の検出回路３２は、電源ポートＶ２と、グランドポートＧ２と、２つの出力ポートＥ２１，Ｅ２２と、第２のホイートストンブリッジ回路３１２とを有する。第２のホイートストンブリッジ回路３１２は、直列に接続された第３の一対の磁気検出素子Ｒ２１，Ｒ２２を含む第３の信号生成部３２Ａと、直列に接続された第４の一対の磁気検出素子Ｒ２３，Ｒ２４を含む第４の信号生成部３２Ｂとを有する。磁気検出素子Ｒ２１，Ｒ２３の接続点Ｊ２２は電源ポートＶ２に接続されている。磁気検出素子Ｒ２１，Ｒ２２の接続点Ｊ２１は出力ポートＥ２１に接続されている。磁気検出素子Ｒ２３，Ｒ２４の接続点Ｊ２４は出力ポートＥ２２に接続されている。磁気検出素子Ｒ２２，Ｒ２４の接続点Ｊ２３はグランドポートＧ２に接続されている。電源ポートＶ２には、所定の大きさの電源電圧が印加され、グランドポートＧ２はグランドに接続される。第３の信号生成部３２Ａにより生成された第３の信号Ｓ３が出力ポートＥ２１から出力され、第４の信号生成部３２Ｂにより生成された第４の信号Ｓ４が出力ポートＥ２２から出力される。

本実施形態において、第１及び第２の検出回路３１，３２に含まれるすべての磁気検出素子Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２４として、ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＡＭＲ素子等の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）やホール素子等を用いることができ、特にＴＭＲ素子を用いるのが好ましい。ＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子は、磁化方向が固定された磁化固定層と、印加される磁界の方向に応じて磁化方向が変化する自由層と、磁化固定層及び自由層の間に配置される非磁性層とを有する。

具体的には、図１１に示すように、ＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子は、複数の下部電極６１と、複数のＭＲ膜５０と、複数の上部電極６２とを有する。複数の下部電極６１は、基板（図示せず）上に設けられている。各下部電極６１は細長い形状を有する。下部電極６１の長手方向に隣接する２つの下部電極６１の間には、間隙が形成されている。下部電極６１の上面における、長手方向の両端近傍にそれぞれＭＲ膜５０が設けられている。ＭＲ膜５０は、下部電極６１側から順に積層された自由層５１、非磁性層５２、磁化固定層５３及び反強磁性層５４を含む。自由層５１は、下部電極６１に電気的に接続されている。反強磁性層５４は、反強磁性材料により構成され、磁化固定層５３との間で交換結合を生じさせることで、磁化固定層５３の磁化の方向を固定する役割を果たす。複数の上部電極６２は、複数のＭＲ膜５０上に設けられている。各上部電極６２は細長い形状を有し、下部電極６１の長手方向に隣接する２つの下部電極６１上に配置され、隣接する２つのＭＲ膜５０の反強磁性層５４同士を電気的に接続する。なお、ＭＲ膜５０は、上部電極６２側から順に自由層５１、非磁性層５２、磁化固定層５３及び反強磁性層５４が積層されてなる構成を有していてもよい。

ＴＭＲ素子においては、非磁性層５２はトンネルバリア層である。ＧＭＲ素子においては、非磁性層５２は非磁性導電層である。ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子において、自由層５１の磁化の方向が磁化固定層５３の磁化の方向に対してなす角度に応じて抵抗値が変化し、この角度が０°（互いの磁化方向が平行）のときに抵抗値が最小となり、１８０°（互いの磁化方向が反平行）のときに抵抗値が最大となる。

図１０において、磁気検出素子Ｒ１１〜Ｒ１４の磁化固定層の磁化方向を塗りつぶした矢印で表す。第１の検出回路３１において、磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１４の磁化固定層５３の磁化方向と、磁気検出素子Ｒ１２，Ｒ１３の磁化固定層５３の磁化方向とは、互いに反平行方向であり、磁石２の径方向に直交する。

第１の信号生成部３１Ａにおいて、磁石２の回転により径方向の磁場強度Ｈ_rが変化すると、それに応じて磁気検出素子Ｒ１１，Ｒ１２の自由層５１の磁化方向が変化し、当該自由層５１の磁化方向と磁化固定層５３の磁化方向との相対角度に基づいて、接続点Ｊ１１の電位が変化する。また、第２の信号生成部３１Ｂにおいても同様に、磁気検出素子Ｒ１３，Ｒ１４の自由層５１の磁化方向と磁化固定層５３の磁化方向との相対角度に基づいて、接続点Ｊ１４の電位が変化する。したがって、第１の信号生成部３１Ａは、径方向の磁場強度Ｈ_rに対応した第１の信号Ｓ１を生成し、第１の信号Ｓ１は出力ポートＥ１１から出力される。第２の信号生成部３１Ｂは、径方向の磁場強度Ｈ_rに対応した第２の信号Ｓ２を生成し、第２の信号Ｓ２は出力ポートＥ１２から出力される。

同様に、図１０において、磁気検出素子Ｒ２１〜Ｒ２４の磁化固定層の磁化方向を塗りつぶした矢印で表す。第２の検出回路３２において、磁気検出素子Ｒ２１，Ｒ２４の磁化固定層５３の磁化方向と、磁気検出素子Ｒ２２，Ｒ２３の磁化固定層５３の磁化方向とは、互いに反平行方向であり、磁石２の磁化方向ＤＭに平行である。

第３の信号生成部３２Ａにおいて、磁石２の回転により周方向の磁場強度Ｈ_θが変化すると、それに応じて磁気検出素子Ｒ２１，Ｒ２２の自由層５１の磁化方向が変化し、当該自由層５１の磁化方向と磁化固定層５３の磁化方向との相対角度に基づいて、接続点Ｊ２１の電位が変化する。また、第４の信号生成部３２Ｂにおいても同様に、磁気検出素子Ｒ２３，Ｒ２４の自由層５１の磁化方向と磁化固定層５３の磁化方向との相対角度に基づいて、接続点Ｊ２４の電位が変化する。したがって、第３の信号生成部３２Ａは、磁石２の周方向の磁場強度Ｈ_θに対応した第３の信号Ｓ３を生成し、第３の信号Ｓ３は出力ポートＥ２１から出力される。第４の信号生成部３２Ｂは、磁石２の周方向の磁場強度Ｈ_θに対応した第４の信号Ｓ４を生成し、第４の信号Ｓ４は出力ポートＥ２２から出力される。

本実施形態における回転角度検出部４は、図１２に示すように、第１の演算回路４１と、第２の演算回路４２と、第３の演算回路４３とを有し、第１〜第４の信号Ｓ１〜Ｓ４に基づいて、回転角度検出値θｓを生成する。

第１の演算回路４１の２つの入力端には、それぞれ出力ポートＥ１１，Ｅ１２が接続されている。第２の演算回路４２の２つの入力端には、それぞれ出力ポートＥ２１，Ｅ２２が接続されている。第３の演算回路４３の２つの入力端には、それぞれ第１及び第２の演算回路４１，４２の各出力端が接続されている。

第１の演算回路４１は、第１及び第２の信号Ｓ１，Ｓ２に基づき、第１の演算後信号Ｓａ１を生成する。第２の演算回路４２は、第３及び第４の信号Ｓ３，Ｓ４に基づき、第２の演算後信号Ｓａ２を生成する。第３の演算回路４３は、第１及び第２の演算後信号Ｓａ１，Ｓａ２に基づき、回転角度検出値θｓを算出する。

第１の演算後信号Ｓａ１は、第１の信号Ｓ１と第２の信号Ｓ２との差分（Ｓ１−Ｓ２）を求める演算によって生成される。第２の演算後信号Ｓａ２は、第３の信号Ｓ３と第４の信号Ｓ４との差分（Ｓ３−Ｓ４）を求める演算によって生成される。

第３の演算回路４３は、正規化回路Ｎ１〜Ｎ４と、加算回路４３Ａと、減算回路４３Ｂと、演算部４３Ｃとを有する。正規化回路Ｎ１〜Ｎ４は、それぞれ入力端と出力端とを有する。加算回路４３Ａ、減算回路４３Ｂ及び演算部４３Ｃは、それぞれ２つの入力端と１つの出力端とを有する。

正規化回路Ｎ１の入力端には、第１演算回路４１の出力端が接続されている。正規化回路Ｎ２の入力端には、第２演算回路４２の出力端が接続されている。加算回路４３Ａの２つの入力端には、それぞれ正規化回路Ｎ１，Ｎ２の各出力端が接続されている。減算回路４３Ｂの２つの入力端には、それぞれ正規化回路Ｎ１，Ｎ２の各出力端が接続されている。正規化回路Ｎ３の入力端には、加算回路４３Ａの出力端が接続され、正規化回路Ｎ４の入力端には、減算回路４３Ｂの出力端が接続されている。演算部４３Ｃの２つの入力端には、それぞれ正規化回路Ｎ３，Ｎ４の各出力端が接続されている。

正規化回路Ｎ１は、第１の演算後信号Ｓａ１を正規化した値を加算回路４３Ａ及び減算回路４３Ｂに出力する。正規化回路Ｎ２は、第２の演算後信号Ｓａ２を正規化した値を加算回路４３Ａ及び減算回路４３Ｂに出力する。正規化回路Ｎ１，Ｎ２は、例えば、第１及び第２の演算後信号Ｓａ１，Ｓａ２の最大値がともに１になり、最小値がともに−１になるように、第１及び第２の演算後信号Ｓａ１，Ｓａ２を正規化する。本実施形態において、第１の演算後信号Ｓａ１を正規化した値は、ｓｉｎ(θ＋π／４)となり、第２の演算後信号Ｓａ２を正規化した値は、ｓｉｎ(θ−π／４)となる。なお、θは接続点Ｊ１２，１４を結ぶ線分と外部磁場とのなす角度である。

加算回路４３Ａは、第１の演算後信号Ｓａ１を正規化した値と第２の演算後信号Ｓａ２を正規化した値との和を求める演算を行い、加算信号Ｓ１１を生成する。減算回路４３Ｂは、第１の演算後信号Ｓａ１を正規化した値と第２の演算後信号Ｓａ２を正規化した値との差を求める演算を行い、減算信号Ｓ１２を生成する。加算信号Ｓ１１及び減算信号Ｓ１２は、下記式により表される。

Ｓ１１＝ｓｉｎ(θ−π／４)＋ｓｉｎ(θ＋π／４)
＝２ｓｉｎθ・ｃｏｓ(−π／４)
＝１．４１ｓｉｎθ
Ｓ１２＝ｓｉｎ(θ＋π／４)−ｓｉｎ(θ−π／４)
＝２ｃｏｓθ・ｓｉｎ(π／４)
＝１．４１ｃｏｓθ

正規化回路Ｎ３は、加算信号Ｓ１１を正規化した値Ｓ２１を演算部４３Ｃに出力する。正規化回路Ｎ４は、減算信号Ｓ１２を正規化した値Ｓ２２を演算部４３Ｃに出力する。正規化回路Ｎ３，Ｎ４は、例えば、加算信号Ｓ１１及び減算信号Ｓ１２の最大値がともに１になり、最小値がともに−１になるように、加算信号Ｓ１１及び減算信号Ｓ１２を正規化する。本実施形態において、加算信号Ｓ１１を正規化した値Ｓ２１はｓｉｎθとなり、減算信号Ｓ１２を正規化した値Ｓ２２はｃｏｓθとなる。

演算部４３Ｃは、値Ｓ２１，Ｓ２２に基づいて、角度θと対応関係を有する回転角度検出値θｓを算出する。例えば、演算部４３Ｃは、下記式により、回転角度検出値θｓを算出する。
θｓ＝ａｒｃｔａｎ(Ｓ２１／Ｓ２２)

回転角度検出値θｓが０°以上３６０°未満の範囲内において、上記式による回転角度検出値θｓの解には、１８０°異なる２つの値がある。しかし、値Ｓ２１，Ｓ２２の正負の組み合わせにより、回転角度検出値θｓの真の値が、２つの解のいずれであるかを判別することができる。すなわち、値Ｓ２１が正の値のとき、回転角度検出値θｓは０°よりも大きく１８０°よりも小さい。値Ｓ２１が負の値のとき、回転角度検出値θｓは１８０°よりも大きく３６０°よりも小さい。値Ｓ２２が正の値のとき、回転角度検出値θｓは０°以上９０°未満、及び２７０°より大きく３６０°以下の範囲内である。値Ｓ２２が負の値のとき、回転角度検出値θｓは９０°よりも大きく２７０°よりも小さい。演算部４３Ｃは、上記式により求めた回転角度検出値θｓと、値Ｓ２１，Ｓ２２の正負の組み合わせとにより、０°以上３６０°未満の範囲内で回転角度検出値θｓの真の値を求めることができる。

上述したように、本実施形態に係る回転角度検出装置１においては、磁石２が第２面２Ｂを有する基部２１と、第１面２Ａを有し、基部２１から第１面２Ａ側に向けて突出する凸部２２とを有することで、第２面２Ｂの下方において、径方向及び周方向の磁場強度Ｈ_r，Ｈ_θの振幅が実質的に同一となる領域（磁気センサ配置可能領域５）が生成される。そして、この磁気センサ配置可能領域５に磁気センサ部３が設けられているため、回転角度の検出誤差を低減することができる。また、径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θにより回転角度を算出するように構成され、磁気センサ配置可能領域５が磁気センサ部３に比して十分に大きいため、シャフトＳの軸ブレによる回転角度の検出誤差が生じるのを抑制することができる。さらに、磁石２が第２面２Ｂを有する基部２１と、第１面２Ａを有し、基部２１から第１面２Ａ側に向けて突出する凸部２２とを有し、径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θにより回転角度検出値θｓが算出されるため、磁石２の体積を低減させることも可能となる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上記実施形態において、磁気センサ部３は、径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θのいずれか一方と、シャフトＳの回転軸Ｃに沿った方向の磁場強度Ｈ_zとを検出し、径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θのいずれか一方と、シャフトＳの回転軸Ｃに沿った方向の磁場強度Ｈ_zとに基づいて、回転角度検出部４により回転角度検出値θｓが算出されてもよい。

以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。

〔実施例１〕
図１（Ａ）及び図２に示す構成を有する磁石２において、当該磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布を、有限要素法（ＦＥＭ）を用いたシミュレーションにより求めた。なお、磁石２の基部２１の厚さＴ₂₁を２．２５ｍｍ、凸部２２の厚さＴ₂₂を２．７５ｍｍ、側面２Ｃから立ち上がり位置Ｐまでの長さＬを２．０ｍｍ、第１面２Ａの直径Ｄ_2Aを１２ｍｍ、第２面２Ｂの直径Ｄ_2Bを２８ｍｍ、傾斜側面２Ｄの傾斜角度θ_2Dを２５°、体積を１．８６ｃｍ³（基部２１と凸部２２との体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）＝１：０．４６）とした。結果を図１３に示す。

〔実施例２〕
図３に示す構成を有する磁石２を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。なお、磁石２の基部２１の厚さＴ₂₁を１．１ｍｍ、凸部２２の厚さＴ₂₂を３．９ｍｍ、第１面２Ａの直径Ｄ_2Aを１４．４ｍｍ、第２面２Ｂの直径Ｄ_2Bを２８ｍｍ、傾斜側面２Ｄの傾斜角度θ_2Dを３０°、体積を１．７５ｃｍ³（基部２１と凸部２２との体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）＝ １：１．７５）とした。結果を図１４に示す。

〔実施例３〕
磁石２の基部２１の厚さＴ₂₁を１．８ｍｍ、凸部２２の厚さＴ₂₂を３．２ｍｍ、体積を２．０８ｃｍ³（基部２１と凸部２２との体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）＝１：０．９５）とした以外は、実施例２と同様にして、磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。結果を図１５に示す。

〔実施例４〕
磁石２の傾斜側面２Ｄの傾斜角度θ_2Dを４５°、体積を２．４１ｃｍ³（基部２１と凸部２２との体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）＝１：１．４４）とした以外は、実施例３と同様にして、磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。結果を図１６に示す。

〔実施例５〕
磁石２の基部２１の厚さＴ₂₁を０．６ｍｍ、凸部２２の厚さＴ₂₂を４．４ｍｍ、体積を２．０４ｃｍ³（基部２１と凸部２２との体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）＝１：６．２４）とした以外は、実施例４と同様にして、磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。結果を図１７に示す。

〔実施例６〕
図４に示す構成を有する磁石２を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。なお、磁石２の厚さ（凸部２２の厚さＴ₂₂）を５ｍｍ、第１面２Ａの直径Ｄ_2Aを１２ｍｍ、第２面２Ｂの直径Ｄ_2Bを２８ｍｍ、傾斜側面２Ｄの傾斜角度θ_2Dを３２°、体積を１４．０３ｃｍ³とした。結果を図１８に示す。

〔実施例７〕
図５に示す構成を有する磁石２を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。なお、磁石２の基部２１の厚さＴ₂₁を２．０ｍｍ、凸部２２の厚さＴ₂₂を２．０ｍｍ、側面２Ｃから立ち上がり位置Ｐまでの径方向の長さを４ｍｍ、第１面２Ａの直径Ｄ_2Aを２０ｍｍ、第２面２Ｂの直径Ｄ_2Bを２８ｍｍ、体積を１．６６ｃｍ³（基部２１と凸部２２との体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）＝１：０．４７）とした。結果を図１９に示す。

〔実施例８〕
磁石２の基部２１の厚さＴ₂₁を３．２５ｍｍ、体積を２．４５ｃｍ³（基部２１と凸部２２との体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）＝１：０．３２）とした以外は、実施例１と同様にして、磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。結果を図２０に示す。

〔実施例９〕
磁石２の基部２１の厚さＴ₂₁を４．２５ｍｍ、体積を２．９９ｃｍ³（基部２１と凸部２２との体積比（Ｖ₂₁：Ｖ₂₂）＝１：０．２４）とした以外は、実施例１と同様にして、磁石２の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。結果を図２１に示す。

〔比較例１〕
図２３に示す構成を有する磁石２００を用いた以外は、実施例１と同様にして、磁石２００の磁場分布及びそれに基づく角度誤差分布をシミュレーションにより求めた。なお、磁石２００の厚さを３ｍｍ、直径を２８ｍｍ、体積を１６．９６ｃｍ³とした。結果を図２２に示す。

図１３〜２２は、実施例１〜９及び比較例１のシミュレーションにより求められた、磁石２，２００の外周縁部近傍における角度誤差分布を示す図である。図１３〜２２において、磁石２，２００の周囲における明度の最も低い領域（濃いグレーの領域）は径方向及び周方向の磁場強度Ｈ_r，Ｈ_θが１５ｍＴ未満の領域であり、明度の最も高い領域（明るい領域）は径方向及び周方向の磁場強度Ｈ_r，Ｈ_θが２０ｍＴ以上の領域であり、それらの中間の明度の領域（薄いグレーの領域）は径方向及び周方向の磁場強度Ｈ_r，Ｈ_θ が１５ｍＴ以上２０ｍＴ未満の領域である。破線で囲まれた領域は、角度誤差が良好な領域であって、かつ磁気センサ部３により検出可能な磁場強度（磁場強度Ｈ_r，Ｈ_θ＝２０〜８０ｍＴ）を有する領域であり、磁気センサ配置可能領域５となり得る領域である。

図１３〜２２に示す結果から、実施例１〜９においては、円形の仮想平面Ｖｆ上の所定の位置における径方向及び／又は周方向の磁場強度Ｈ_r，Ｈ_θに基づき回転角度を精確に検出可能であることが明らかとなった。また、図１４〜１６に示す結果から、傾斜側面２Ｃの傾斜角度が変化しても、回転角度を精確に検出可能な領域（磁気センサ配置可能領域５）の位置に変動がないことが明らかとなった。さらに、図１３〜２２に示す結果から、実施例１〜９においては、磁石２の形状等に関わらず、回転角度を精確に検出可能な領域（磁気センサ配置可能領域５）の位置が変動しないことが明らかとなった。また、図１３〜２１に示す結果から、磁石２の凸部２２が、側面２Ｃから径方向内方の位置より第１面２Ａに向けて突出していることで、回転角度の検出誤差を低減可能であることが明らかとなった。さらにまた、図１３、図２０及び図２１に示す結果から、磁石２における基部２１の体積比が大きくなるに従い、磁気センサ配置可能領域５の大きさが大きくなることが明らかとなった。

１…回転角度検出装置
２…磁石
２Ａ…第１面
２Ｂ…第２面
３…磁気センサ部
４…回転角度検出部

Claims (11)

1. 回転体の回転に伴いその回転軸と一体に回転可能に設けられ、前記回転軸に沿って見たときの形状が実質的に円形である磁石と、
   前記磁石の回転に伴う磁場の方向の変化に基づき、センサ信号を出力する磁気センサ部と、
   前記磁気センサ部により出力された前記センサ信号に基づき、前記回転体の回転角度を検出する回転角度検出部と
   を備え、
   前記磁石は、前記回転軸に直交する方向の磁化ベクトルの成分を有しており、
   前記回転軸に直交し、前記回転軸を中心とする円形の仮想平面を前記磁石の近傍に設定したときに、前記磁気センサ部は、前記仮想平面上における径方向の磁場強度Ｈ_r及び周方向の磁場強度Ｈ_θの振幅が互いに実質的に同一である位置に設けられ、少なくとも前記径方向の磁場強度Ｈ_r及び前記周方向の磁場強度Ｈ_θのいずれか一方を前記センサ信号として出力することを特徴とする回転角度検出装置。
2. 前記磁石は、前記回転軸に実質的に直交する第１面と、当該第１面に対向し、前記回転軸の軸方向に沿って見たときに前記第１面を物理的に包含する大きさの第２面とを有し、
   前記磁気センサ部は、前記磁石の前記第２面に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
3. 前記磁気センサ部は、前記回転角度検出装置の側面視において、前記第１面の外周縁部を通る前記回転軸に平行な第１線分と前記第２面の外周縁部を通る前記回転軸に平行な第２線分との間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の回転角度検出装置。
4. 前記磁石は、
   前記第２面を有する基部と、
   前記第１面を有し、前記基部から前記第１面側に向けて突出する凸部と
   を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の回転角度検出装置。
5. 前記基部は、前記第２面の外周縁部に連続し、前記回転軸に実質的に平行な側面を有することを特徴とする請求項４に記載の回転角度検出装置。
6. 前記凸部は、前記基部の前記側面よりも前記磁石の径方向内方から前記第１面側に向けて突出することを特徴とする請求項５に記載の回転角度検出装置。
7. 前記凸部は、前記基部から前記第１面側に向けて、前記磁石の径方向内方に傾斜するようにして突出することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の回転角度検出装置。
8. 前記基部と前記凸部との体積比が、１：０．２以上であることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の回転角度検出装置。
9. 前記磁気センサ部は、ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＡＭＲ素子又はホール素子を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の回転角度検出装置。
10. 複数の前記磁気センサ部を備え、
    前記複数の磁気センサ部のうちの少なくとも２つが、前記仮想平面上の周方向に沿って、前記回転軸を中心として実質的に（１８０／Ｍ）°（Ｍは２以上の整数である。）の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の回転角度検出装置。
11. 前記各磁気センサ部が、前記径方向の磁場強度Ｈ_r又は前記周方向の磁場強度Ｈ_θを前記センサ信号として出力することを特徴とする請求項１０に記載の回転角度検出装置。