JP7167954B2

JP7167954B2 - 磁気センサ装置及びその製造方法、並びに回転動作機構

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Publication number: JP7167954B2
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Inventors: 慎一郎望月
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Description

本発明は、磁気センサ装置及び当該磁気センサ装置を製造する方法、並びに当該磁気センサ装置を用いた回転動作機構に関する。

従来、産業用ロボット等のアーム等の関節の動作を制御するために、当該関節の動作による磁界の変化を検出可能な磁気センサ装置が用いられている。このような産業用ロボット等のアーム等の関節に用いられる、相互に直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方位の磁界成分を検出するために用いられる磁気センサ装置１’としては、図１５に示すように、基板２’の上面２１’に設けられたＸ軸用磁気センサ素子３１’と、基板２’の上面２１’側に形成された第１傾斜面２３’に設けられたＹ軸用磁気センサ素子３２’と、基板２’の上面２１’側に形成された第２傾斜面２４’に設けられたＺ軸用磁気センサ素子３３’との３つの磁気センサ素子を有するものが知られている。

この磁気センサ装置１’において、Ｘ軸用磁気センサ素子３１’は、基板２’の上面２１’に平行なＸ方向の磁界成分Ｈ_Ｘを検出するために設けられ、Ｙ軸用磁気センサ素子３２’は、基板２’の上面２１’に平行、かつＸ方向に直交するＹ方向の磁界成分Ｈ_Ｙを検出するために設けられ、Ｚ軸用磁気センサ素子３３’は、基板２’の上面２１’に直交するＺ方向の磁界線分Ｈ_Ｚを検出するために設けられる。しかしながら、基板２’の第１傾斜面２３’に設けられたＹ軸用磁気センサ素子３２’は、第１傾斜面２３’の傾斜角度θでＹ軸に対して傾斜するＹ’軸方向の磁界成分Ｈ_Ｙ’に対応する信号Ｓ_Ｙ’を出力し、基板２’の第２傾斜面２４’に設けられたＺ軸用磁気センサ素子３３’は、第２傾斜面２４’の傾斜角度θでＺ軸に対して傾斜するＺ’軸方向の磁界成分Ｈ_Ｚ’に対応する信号Ｓ_Ｚ’を出力することになる。そのため、磁気センサ装置１’は、Ｙ軸用磁気センサ素子３２’から出力されるＹ’軸方向の磁界成分Ｈ_Ｙ’に対応する信号Ｓ_Ｙ’を、幾何学的な演算によりＹ方向の磁界成分Ｈ_Ｙに対応する信号Ｓ_Ｙに変換し、Ｚ軸用磁気センサ素子３３’から出力されるＺ’軸方向の磁界成分Ｈ_Ｚ’に対応する信号Ｓ_Ｚ’を、幾何学的な演算によりＺ方向の磁界成分Ｈ_Ｚに応じた信号Ｓ_Ｚに変換する座標系変換部を備えている。これにより、磁気センサ装置１’は、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ方向の磁界成分を検出することができる。

特開２００４－１２１５６号公報

図１５に示す磁気センサ装置において、座標系変換部は、第１傾斜面２３’及び第２傾斜面２４’の傾斜角度θの設計上の角度を用い、Ｙ’軸方向の磁界成分Ｈ_Ｙ’に対応する信号Ｓ_Ｙ’及びＺ’軸方向の磁界成分Ｈ_Ｚ’に対応する信号Ｓ_Ｚ’を、下記式によりＹ方向の磁界成分Ｈ_Ｙに対応する信号Ｓ_Ｙ及びＺ方向の磁界成分Ｈ_Ｚに対応する信号Ｓ_Ｚに変換している。
Ｓ_Ｙ＝(Ｓ_Ｙ’－Ｓ_Ｚ’)／２ｃｏｓθ
Ｓ_Ｚ＝(Ｓ_Ｙ’＋Ｓ_Ｚ’)／２ｓｉｎθ

第１傾斜面２３’及び第２傾斜面２４’は、基板２’の上面２１’のエッチング等により形成される。そのため、第１傾斜面２３’及び第２傾斜面２４’の傾斜角度θは、それらの設計上の角度に対するばらつきを有する。その結果、座標系変換部により変換されたＹ方向の磁界成分Ｈ_Ｙに対応する信号Ｓ_Ｙ及びＺ方向の磁界成分Ｈ_Ｚに対応する信号Ｓ_Ｚにもばらつきが生じてしまい、磁気センサ装置１’の磁界検出精度を低下させてしまうという問題がある。

上記課題に鑑みて、本発明は、３軸方位の磁界を高精度に検出可能な磁気センサ装置及びその製造方法、並びに回転動作機構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、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面、並びに前記第１面に対して傾斜する第１傾斜面及び第２傾斜面と、第１軸方向の磁気を検出するための第１磁気センサ部と、第２軸方向の磁気を検出するための第２磁気センサ部と、第３軸方向の磁気を検出するための第３磁気センサ部と、前記第１磁気センサ部から出力される第１センサ信号Ｓ_１、前記第２磁気センサ部から出力される第２センサ信号Ｓ_２及び前記第３磁気センサ部から出力される第３センサ信号Ｓ_３に基づいて信号処理を行う信号処理部とを備え、前記第１軸方向は、前記第１面に直交する方向であり、前記第２軸方向及び前記第３軸方向は、前記第１面上において相互に直交する方向であり、前記第１磁気センサ部は、前記第１傾斜面に設けられており、前記第２磁気センサ部は、前記第２傾斜面に設けられており、前記信号処理部は、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成する補正信号生成部を有することを特徴とする磁気センサ装置を提供する。

前記補正信号生成部は、下記式（１）により前記第１センサ信号Ｓ_１を補正して前記第１補正信号Ｓ_Ｃ１を生成するとともに、下記式（２）により前記第２センサ信号Ｓ_２を補正して前記第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成すればよい。

上記式（１）及び式（２）において、Ｓ_Ｃ１は「第１補正信号」を、Ｓ_Ｃ２は「第２補正信号」を、Ｓ_１は「第１センサ信号」を、Ｓ_２は「第２センサ信号」を、θ_１は「第１傾斜面の傾斜角度」を、θ_２は「第２傾斜面の傾斜角度」を表す。

前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１は、前記第１軸方向の第１磁場Ｈ_１１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１１と、前記第１軸方向の第２磁場Ｈ_１２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１２と、前記第２軸方向の第１磁場Ｈ_２１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２１と、前記第２軸方向の第２磁場Ｈ_２２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２２とを用いて、下記式（３）により算出される角度であり、前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２は、前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１１と、前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１２と、前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２１と、前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２２とを用いて、下記式（４）により算出される角度であり、前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１と前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２とは、互いに異なる磁場強度を有し、前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２１と前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２とは、互いに異なる磁場強度を有していればよい。

前記信号処理部は、前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正して前記第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び前記第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成するための下記行列式（５）に示す補正係数Ｆを記憶する記憶部をさらに有し、前記補正信号生成部は、下記行列式（７）により前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正して前記第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び前記第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成すればよい。

上記行列式（５）において、Ｆは「補正係数」を、θ_１は「第１傾斜面の傾斜角度」を、θ_２は「第２傾斜面の傾斜角度」を表し、上記行列式（７）において、Ｓ_Ｃ１は「第１補正信号」を、Ｓ_Ｃ２は「第２補正信号」を、Ｓ_１は「第１センサ信号」を、Ｓ_２は「第２センサ信号」を表し、Ｆ^－１はＦの逆行列である。

前記第１磁気センサ部は、第１磁気抵抗効果素子を含み、前記第２磁気センサ部は、第２磁気抵抗効果素子を含み、前記第３磁気センサ部は、第３磁気抵抗効果素子を含んでいればよく、前記第１～第３磁気抵抗効果素子が、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子であればよく、前記第１面、前記第２面、前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面を有する基部と、前記基部、前記第１～第３磁気センサ部及び前記信号処理部を一体的に封止する封止部とをさらに備えていてもよい。

本発明は、互いに相対的に回転する第１部材及び第２部材と、上記磁気センサ装置と
を備え、前記磁気センサ装置は、前記第１部材と一体に回転可能に前記第１部材に設けられていることを特徴とする回転動作機構を提供する。

上記回転動作機構は、磁界発生部をさらに備え、前記磁界発生部は、前記第２部材と一体に回転可能に前記第２部材に設けられていてもよい。

本発明は、磁気センサ装置を製造する方法であって、前記磁気センサ装置は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面、並びに前記第１面に対して傾斜する第１傾斜面及び第２傾斜面を有する基部と、第１軸方向の磁気を検出するための第１磁気センサ部と、第２軸方向の磁気を検出するための第２磁気センサ部と、第３軸方向の磁気を検出するための第３磁気センサ部と、前記第１磁気センサ部から出力される第１センサ信号Ｓ_１、前記第２磁気センサ部から出力される第２センサ信号Ｓ_２及び前記第３磁気センサ部から出力される第３センサ信号Ｓ_３に基づいて信号処理を行う信号処理部とを備え、前記第１軸方向は、前記第１面に直交する方向であり、前記第２軸方向及び前記第３軸方向は、前記第１面上において相互に直交する方向であり、前記第１磁気センサ部は、前記第１傾斜面に設けられており、前記第２磁気センサ部は、前記第２傾斜面に設けられており、前記信号処理部は、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成する補正信号生成部を有し、前記磁気センサ装置の製造方法は、前記基部を準備する第１工程と、前記基部の前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面のそれぞれに、前記第１磁気センサ部及び前記第２磁気センサ部のそれぞれを設ける第２工程と、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２を求める第３工程と、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成するための補正係数を求める第４工程とを含むことを特徴とする磁気センサ装置の製造方法を提供する。

前記第４工程において、下記行列式（５）に示す前記補正係数を求めることができる。

上記行列式（５）において、Ｆは「補正係数」を表すものとする。

前記信号処理部は、前記補正係数を記憶する記憶部をさらに有し、前記磁気センサ装置の製造方法は、前記第４工程において求められた前記補正係数を前記記憶部に記憶させる第５工程をさらに含んでいてもよい。

前記第３工程は、前記第２工程において前記第１傾斜面に設けられた前記第１磁気センサ部に、前記第１軸方向の第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２、並びに前記第２軸方向の第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２をそれぞれ印加する工程と、前記第２工程において前記第２傾斜面に設けられた前記第２磁気センサ部に、前記第１軸方向の第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２、並びに前記第２軸方向の第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２をそれぞれ印加する工程と、前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１の印加により前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１１、前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２の印加により前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１２、前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１の印加により前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２１及び前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２の印加により前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２２を用いて、下記式（３）により前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１を算出する工程と、前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１の印加により前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１１、前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２の印加により前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１２、前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１の印加により前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２１及び前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２の印加により前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２２を用いて、下記式（４）により前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２を算出する工程とを含み、前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１と前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２とは、互いに異なる磁場強度を有し、前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２１と前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２とは、互いに異なる磁場強度を有していればよい。

本発明によれば、３軸方位の磁界を高精度に検出可能な磁気センサ装置及びその製造方法、並びに回転動作機構を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る磁気センサ装置を用いた関節機構の概略構成を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る磁気センサ装置を用いた関節機構の概略構成を示す断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る磁気センサ装置を用いた関節機構における基準座標系を説明するための図面である。図４は、本発明の一実施形態に係る磁気センサ装置の概略構成を示す斜視図である。図５は、本発明の一実施形態における磁気抵抗効果素子の一例の概略構成を示す斜視図である。図６は、本発明の一実施形態における磁気抵抗効果素子の他の例の概略構成を示す斜視図である。図７は、図６に示す磁気抵抗効果素子の概略構成を示す部分拡大斜視図である。図８は、図６に示す磁気抵抗効果素子の概略構成を示す断面図である。図９は、本発明の一実施形態におけるＸ軸用磁気センサ部の感磁方向と印加磁場の方向との関係を説明するための説明図である。図１０は、本発明の一実施形態におけるＹ軸用磁気センサ部の感磁方向と印加磁場の方向との関係を説明するための説明図である。図１１は、本発明の一実施形態におけるＺ軸用磁気センサ部の感磁方向と印加磁場の方向との関係を説明するための説明図である。図１２は、本発明の一実施形態におけるＸ軸用磁気センサ部、Ｙ軸用磁気センサ部及びＺ軸用磁気センサ部の回路構成を示す回路図である。図１３は、本発明の一実施形態に係る磁気センサ装置の信号処理部の概略構成を示すブロック図である。図１４Ａは、本発明の一実施形態におけるＹ軸用磁気センサ部にＹ方向の磁場が印加されたときにＹ軸用磁気センサ部から出力される信号とそれに対応するＹ方向の磁場を示す磁気ベクトルとの関係を説明するための説明図である。図１４Ｂは、本発明の一実施形態におけるＹ軸用磁気センサ部にＺ方向の磁場が印加されたときにＹ軸用磁気センサ部から出力される信号とそれに対応するＺ方向の磁場を示す磁気ベクトルとの関係を説明するための説明図である。図１４Ｃは、本発明の一実施形態におけるＺ軸用磁気センサ部にＹ方向の磁場が印加されたときにＺ軸用磁気センサ部から出力される信号とそれに対応するＹ方向の磁場を示す磁気ベクトルとの関係を説明するための説明図である。図１４Ｄは、本発明の一実施形態におけるＺ軸用磁気センサ部にＺ方向の磁場が印加されたときにＺ軸用磁気センサ部から出力される信号とそれに対応するＺ方向の磁場を示す磁気ベクトルとの関係を説明するための説明図である。図１５は、従来の磁気センサ装置の概略構成を示す斜視図である。

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る磁気センサ装置を用いた関節機構の概略構成を示す斜視図であり、図２は、本実施形態に係る磁気センサ装置を用いた関節機構の概略構成を示す断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態における関節機構１００は、第１部材１１０と、第２部材１２０と、磁気センサ装置１と、磁界発生部１３０とを含む。磁気センサ装置１の具体的構成等については、後述する。

第１部材１１０は、第１軸部１１１と、第１軸部１１１の長手方向の一端に連結された球状部１１２とを有する。球状部１１２は、凸球面１１３を含む球面を有し、球面のうちの凸球面１１３以外の部分は、第１軸部１１１と球状部１１２との境界部分である。
第２部材１２０は、第２軸部１２１と、第２軸部１２１の長手方向の一端に連結された受け部１２２とを有する。受け部１２２は、凹球面１２３を含む。

第１部材１１０及び第２部材１２０は、球状部１１２が受け部１２２に嵌まり込んだ姿勢で、第１部材１１０の第１軸部１１１の軸線Ａ１と第２部材１２０の第２軸部１２１の軸線Ａ２とを同一直線上に位置させ得るように、互いの位置関係が変化可能に連結されている。受け部１２２のサイズは、球状部１１２のサイズと同一又はそれよりもわずかに大きければよい。凸球面１１３と凹球面１２３とは、接触していてもよいし、潤滑剤等を間に挟むようにして互いに対向していてもよい。本実施形態における関節機構１００は、半球状の関節頭及び関節窩を有する球関節であり、第１部材１１０の第１軸部１１１の軸線Ａ１周り及び第２部材１２０の第２軸部１２１の軸線Ａ２周りに互いに回転可能、かつ、球状部１１２及び受け部１２２を支点として、第１部材１１０の第１軸部１１１の軸線Ａ１及び第２部材１２０の第２軸部１２１の軸線Ａ２のなす角度を変化させ得るように回転可能な回転動作機構であるということができる。

なお、本実施形態における回転動作機構は、上記関節機構１００に限定されるものではない。回転動作機構は、例えば、磁気センサ装置１を内蔵するレバーと、このレバーを揺動可能に支持し、磁界発生部１３０を内蔵する支持部とを含み、磁気センサ装置１に対する磁界発生部１３０の相対的な位置が所定の球面に沿って変化するジョイスティックであってもよい。

また、回転動作機構は、例えば、磁気センサ装置１を内蔵するボールと、このボールを回転可能に支持し、磁界発生部１３０を内蔵する支持部とを含み、磁気センサ装置１に対する磁界発生部１３０の相対的な位置が所定の球面に沿って変化するトラックボールであってもよい。

本実施形態における関節機構１００において、磁気センサ装置１は、凸球面１１３から突出しないように第１部材１１０の球状部１１２に内蔵されており、磁界発生部１３０は、凹球面１２３から突出しないように第２部材１２０の受け部１２２に内蔵されている。磁界発生部１３０は、所定の磁界を発生するものであればよく、例えば、磁石であればよい。磁界発生部１３０が発生する磁界は、基準位置における互いに異なる３つの磁界成分を含む。磁気センサ装置１は、磁界発生部１３０との間の相対的な位置を検出する。磁気センサ装置１は、磁界発生部１３０が発生する磁界に含まれる３つの磁界成分に対応する第１センサ信号Ｓ_１、第２センサ信号Ｓ_２及び第３センサ信号Ｓ_３を出力する。

ここで、本実施形態に係る磁気センサ装置１と磁界発生部１３０との相対的位置関係は、基準座標系により説明され得る。図３に示すように、基準座標系は、磁気センサ装置１を基準とした座標系であって、第１センサ信号Ｓ_１、第２センサ信号Ｓ_２及び第３センサ信号Ｓ_３の値を表すための３つの軸によって定義された直交座標系である。基準座標系においては、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が定義されている。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交する方向である。Ｘ方向の反対方向が－Ｘ方向、Ｙ方向の反対方向が－Ｙ方向、Ｚ方向の反対方向が－Ｚ方向と定義される。

磁気センサ装置１は、磁界発生部１３０から発生する基準位置における互いに異なる３つの磁界成分に対応して第１センサ信号Ｓ_１、第２センサ信号Ｓ_２及び第３センサ信号Ｓ_３を出力する。３つの磁界成分は、Ｘ方向に平行な磁界成分Ｈ_Ｘ、Ｙ方向に平行な磁界成分Ｈ_Ｙ及びＺ方向に平行な磁界成分Ｈ_Ｚであり、Ｘ方向に平行な磁界成分Ｈ_Ｘに対応して第３センサ信号Ｓ_３が出力され、Ｙ方向に平行な磁界成分Ｈ_Ｙに対応して第１センサ信号Ｓ_１が出力され、Ｚ方向に平行な磁界成分Ｈ_Ｚに対応して第２センサ信号Ｓ_２が出力される。

基準座標系において、磁気センサ装置１の位置は変化しない。磁気センサ装置１に対する磁界発生部１３０の相対的な位置が変化すると、基準座標系における磁界発生部１３０の位置が所定の球面に沿って変化する。すなわち、関節機構１００において、第１部材１１０及び第２部材１２０が互いに相対的に回転移動すると、基準座標系における磁界発生部１３０の位置が所定の球面に沿って変化することになる。

図４に示すように、本実施形態に係る磁気センサ装置１は、第１面２１及び第１面２１のＺ方向における反対側に位置する第２面２２を有する基部２と、Ｘ方向の磁気を検出するためのＸ軸用磁気センサ部３１と、Ｙ方向の磁気を検出するためのＹ軸用磁気センサ部３２と、Ｚ方向の磁気を検出するためのＺ軸用磁気センサ部３３と、Ｘ軸用磁気センサ部３１、Ｙ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３のそれぞれからの出力信号に基づいて信号処理を行う信号処理部４（図１３参照）と、基部２、Ｘ軸用磁気センサ部３１、Ｙ軸用磁気センサ部３２、Ｚ軸用磁気センサ部３３及び信号処理部４を一体的に封止する封止樹脂により構成される封止部（図示を省略）とを備える。Ｘ方向及びＹ方向は、基部２の第１面２１上において互いに直交する方向であり、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向を含む基部２の第１面２１に直交する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、それぞれ、上記基準座標系（図３参照）におけるＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に相当する。

基部２の第１面２１には、Ｙ方向において互いに対向する第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４が形成されている。第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２は、それぞれ、理想的な角度（磁気センサ装置１における設計上の角度）に対するばらつきを有する。第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４は、基部２を構成する基板に対するエッチング等により形成される。そのため、当該傾斜角度θ_１，θ_２のばらつきは、第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４の形成時におけるエッチング等の処理条件のばらつきに依存するものであって、特に限定されるものではない。当該傾斜角度θ_１，θ_２のばらつきは、例えば、理想的な角度（磁気センサ装置１における設計上の角度）に対して±３．０ｄｅｇの範囲内程度である。

基部２は、例えば、シリコンウェハ等の半導体基板；ＡｌＴｉＣ基板、アルミナ基板等のセラミック基板；樹脂基板；ガラス基板等であればよい。基部２を構成する材料の種類に応じ、少なくとも基部２の第１面２１、第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４上にＡｌ_２Ｏ_３等を含む絶縁層が設けられていてもよい。

Ｘ軸用磁気センサ部３１、Ｙ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３は、いずれも磁気抵抗効果素子５を含む。図５及び図６に示すように、磁気抵抗効果素子５は、いずれもＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子であり、磁気抵抗効果積層体５０と、磁気抵抗効果積層体５０に電気的に接続される第１リード電極６１及び第２リード電極６２とを備える。

第１リード電極６１及び第２リード電極６２は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｔａ、Ｔｉ等のうちの１種の導電材料又は２種以上の導電材料の複合膜により構成され、その厚さは、それぞれ０．３～２．０μｍ程度である。

一般に、磁気抵抗効果素子５としてのＧＭＲ素子は、相対的に低い素子抵抗値を有する。そのため、磁気センサ装置１から所定の強度の信号を出力させるために、磁気抵抗効果素子５の線幅が細く、線長が長いのが好ましい。基部２の第１面２１、第１傾斜面２３又は第２傾斜面２４における限られた領域内において磁気抵抗効果素子５の線幅を細くし、線長を長くするために、磁気抵抗効果素子５は、ミアンダ状に構成されるのが好ましい。

また、一般に、磁気抵抗効果素子５としてのＴＭＲ素子は、相対的に高い素子抵抗値を有する。そのため、多数のＴＭＲ素子を直列に接続することで、高耐電圧性能を実現することができるとともに、磁気センサ装置１から所定の強度の信号を出力させることができる。基部２の第１面２１、第１傾斜面２３又は第２傾斜面２４における限られた領域内において多数の磁気抵抗効果素子５を直列に接続するために、磁気抵抗効果素子５は、ミアンダ状に直列に接続されるのが好ましい。

ミアンダ状に構成される磁気抵抗効果素子５は、その全体が磁気抵抗効果積層体５０により構成され、ミアンダ状の磁気抵抗効果積層体５０の両端部に第１リード電極６１及び第２リード電極６２がそれぞれ接続されていてもよいし（図５参照）、平面視円形状の複数の磁気抵抗効果積層体５０が複数の第１リード電極６１及び第２リード電極６２を介してミアンダ状に直列に接続された構成を有していてもよい（図６参照）。なお、磁気抵抗効果積層体６０の形状は、平面視円形状に限らず、平面視長円状（図７参照）、平面視矩形状等であってもよい。

図６及び図７に示す磁気抵抗効果素子５において、複数の第１リード電極６１は、基部２の第１面２１、第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４上に設けられている。複数の第１リード電極６１は、それぞれ細長い略長方形状を有しており、アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体５０の電気的な直列方向において隣接する２つの第１リード電極６１の間に所定の隙間を有するように設けられている。第１リード電極６１の長手方向の両端近傍のそれぞれに、磁気抵抗効果積層体５０が設けられている。すなわち、複数の第１リード電極６１上には、それぞれ、２つの磁気抵抗効果積層体５０が設けられている。

図６及び図７に示す磁気抵抗効果素子５において、複数の第２リード電極６２は、複数の磁気抵抗効果積層体５０上に設けられている。各第２リード電極６２は、細長い略長方形状を有する。第２リード電極６２は、アレイ状に配列された複数の磁気抵抗効果積層体５０の電気的な直列方向において隣接する２つの第２リード電極６２の間に所定の隙間を有するように、かつ複数の磁気抵抗効果積層体５０をミアンダ状に直列に接続するように配置され、隣接する２つの磁気抵抗効果積層体５０の反強磁性層５４（図８参照）同士を電気的に接続する。

図８に示すように、磁気抵抗効果積層体５０は、第１リード電極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、第１リード電極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。なお、磁気抵抗効果積層体５０は、第２リード電極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。また、磁化固定層５３を、強磁性層／非磁性中間層／強磁性層の積層フェリ構造とし、両強磁性層を反強磁性的に結合させてなる、いわゆるセルフピン止め型の固定層（Synthetic Ferri Pinned層，ＳＦＰ層）とすることで、反強磁性層５４が省略されていてもよい。なお、本実施形態における磁気抵抗効果積層体５０は、自由層５１と第１リード電極６１との間に位置する下地層を含んでいてもよいし、反強磁性層５４と第２リード電極６２との間に位置するキャップ層を含んでいてもよい。

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。磁気抵抗効果素子５（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。磁気抵抗効果素子５において、自由層５１の磁化容易軸方向は、磁化固定層５３の磁化の方向に直交する方向である。

本実施形態において、Ｘ軸用磁気センサ部３１に含まれるＸ軸用磁気抵抗効果素子５の磁化固定層５３の磁化方向は、基部２の第１面２１（Ｘ軸用磁気抵抗効果素子５の膜面）と平行な方向に固定されている。Ｙ軸用磁気センサ部３２に含まれるＹ軸用磁気抵抗効果素子５の磁化固定層５３の磁化方向は、基部２の第１傾斜面２３（Ｙ軸用磁気抵抗効果素子５の膜面）と平行な方向に固定されている。Ｚ軸用磁気センサ部３３に含まれるＺ軸用磁気抵抗効果素子５の磁化固定層５３の磁化方向は、基部２の第２傾斜面２４（Ｚ軸用磁気抵抗効果素子５の膜面）と平行な方向に固定されている。

基部２の第１面２１に設けられているＸ軸用磁気センサ部３１の感磁方向は、Ｘ方向である。そのため、Ｘ軸用磁気センサ部３１の磁気抵抗効果素子５は、Ｘ方向の磁場を示す磁気ベクトルＶ_Ｘに応じた抵抗値変化を示し、Ｘ軸用磁気センサ部３１からはその抵抗値変化に対応する信号が出力される（図９参照）。

一方、第１傾斜面２３に設けられているＹ軸用磁気センサ部３２の感磁方向は、Ｙ方向に対して第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１で傾斜したＹ’方向であり、第２傾斜面２４に設けられているＺ軸用磁気センサ部３３の感磁方向は、Ｚ方向に対して第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２で傾斜したＺ’方向である。そのため、Ｙ軸用磁気センサ部３２の磁気抵抗効果素子５は、Ｙ方向の磁場を示す磁気ベクトルＶ_Ｙが第１傾斜面２３に射影された「Ｙ’方向の磁気ベクトルＶ_Ｙ’」に応じた抵抗値変化を示し、Ｙ軸用磁気センサ部３２からはその抵抗値変化に対応する信号が出力される（図１０参照）。

また、Ｚ軸用磁気センサ部３３の磁気抵抗効果素子５は、Ｚ方向の磁場を示す磁気ベクトルＶ_Ｚが第２傾斜面２４に射影された「Ｚ’方向の磁気ベクトルＶ_Ｚ’」に応じた抵抗値変化を示し、Ｚ軸用磁気センサ部３３からはその抵抗値変化に対応する信号が出力される。

したがって、Ｙ軸用磁気センサ部３２からの出力信号及びＺ軸用磁気センサ部３３からの出力信号がＹ方向の磁場に対応する信号及びＺ方向の磁場に対応する信号であるものとして信号処理部４にて信号処理が行われてしまうと、信号処理結果に誤差が生じてしまうことになる。本実施形態においては、後述するように、信号処理部４にて、Ｙ軸用磁気センサ部３２からの出力信号及びＺ軸用磁気センサ部３３からの出力信号を補正して補正信号が生成され、当該補正信号を用いた信号処理が行われるため、信号処理結果に大きな誤差が生じることなく、３軸方位（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）の磁界を高精度に検出することができる。

本実施形態におけるＸ軸用磁気センサ部３１、Ｙ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３の回路構成は、第１抵抗部Ｒ１、第２抵抗部Ｒ２、第３抵抗部Ｒ３及び第４抵抗部Ｒ４の４つの抵抗部をブリッジ接続してなるホイートストンブリッジ回路であればよい（図１２参照）。なお、Ｘ軸用磁気センサ部３１、Ｙ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３の回路構成は、第１抵抗部Ｒ１及び第２抵抗部Ｒ２の２つの抵抗部を直列に接続してなるハーフブリッジ回路であってもよい。

ホイートストンブリッジ回路は、電源ポートＶ１と、グランドポートＧ１と、第１出力ポートＥ１と、第２出力ポートＥ２と、電源ポートＶ１及び第１出力ポートＥ１の間に設けられる第１抵抗部Ｒ１と、第１出力ポートＥ１及びグランドポートＧ１の間に設けられる第２抵抗部Ｒ２と、第２出力ポートＥ２及びグランドポートＧ１の間に設けられる第３抵抗部Ｒ３と、電源ポートＶ１及び第２出力ポートＥ２の間に設けられる第４抵抗部Ｒ４とを含む。電源ポートＶ１には、定電流源が接続されることで所定の大きさの電源電圧（定電流）が印加され、グランドポートＧ１はグランドに接続される。電源ポートＶ１に印加される定電流は、図示しないドライバＩＣにより所定の電流値に制御されている。

本実施形態において、第１抵抗部Ｒ１、第２抵抗部Ｒ２、第３抵抗部Ｒ３及び第４抵抗部Ｒ４は、それぞれ、磁気抵抗効果素子５により構成されていればよい。Ｘ軸用磁気センサ部３１において、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３のすべての磁気抵抗効果積層体５０における磁化固定層５３の磁化方向は、互いに同一の方向（＋Ｘ方向）に固定され、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４のすべての磁気抵抗効果積層体５０における磁化固定層５３の磁化方向は、互いに同一の方向であって、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向と反平行の方向（－Ｘ方向）に固定されている。なお、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向は、＋Ｘ方向に対して±１０°以内、好ましくは±５°以内の角度で傾斜していてもよく、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向が完全に一致していなくてもよい。また、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４の磁化固定層５３の磁化方向は、－Ｘ方向に対して±１０°以内、好ましくは±５°以内の角度で傾斜していてもよく、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４の磁化固定層５３の磁化方向が完全に一致していなくてもよい。

Ｙ軸用磁気センサ部３２において、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３のすべての磁気抵抗効果積層体５０における磁化固定層５３の磁化方向は、互いに同一の方向（＋Ｙ’方向）に固定され、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４のすべての磁気抵抗効果積層体５０における磁化固定層５３の磁化方向は、互いに同一の方向であって、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向と反平行の方向（－Ｙ’方向）に固定されている。なお、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向は、＋Ｙ’方向に対して±１０°以内、好ましくは±５°以内の角度で傾斜していてもよく、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向が完全に一致していなくてもよい。また、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４の磁化固定層５３の磁化方向は、－Ｙ’方向に対して±１０°以内、好ましくは±５°以内の角度で傾斜していてもよく、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４の磁化固定層５３の磁化方向が完全に一致していなくてもよい。

Ｚ軸用磁気センサ部３３において、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３のすべての磁気抵抗効果積層体５０における磁化固定層５３の磁化方向は、互いに同一の方向（＋Ｚ’方向）に固定され、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４のすべての磁気抵抗効果積層体５０における磁化固定層５３の磁化方向は、互いに同一の方向であって、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向と反平行の方向（－Ｚ’方向）に固定されている。なお、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向は、＋Ｚ’方向に対して±１０°以内、好ましくは±５°以内の角度で傾斜していてもよく、第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層５３の磁化方向が完全に一致していなくてもよい。また、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４の磁化固定層５３の磁化方向は、－Ｚ’方向に対して±１０°以内、好ましくは±５°以内の角度で傾斜していてもよく、第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４の磁化固定層５３の磁化方向が完全に一致していなくてもよい。

Ｘ軸用磁気センサ部３１、Ｙ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３の各磁気抵抗効果積層体５０における磁化固定層５３の磁化方向が上記方向に固定されていることで、Ｘ方向の磁気ベクトルＶ_Ｘ（図９参照）、Ｙ’方向の磁気ベクトルＶ_Ｙ’（図１０参照）及びＺ’方向の磁気ベクトルＶ_Ｚ’（図１１参照）に応じた第１～第４抵抗部Ｒ１～Ｒ４の抵抗値変化に伴い第１出力ポートＥ１及び第２出力ポートＥ２の電位差が変化し、その電位差の変化としての信号が出力される。

図１３に示すように、信号処理部４は、Ｘ軸用磁気センサ部３１、Ｙ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３から出力されるアナログ信号（センサ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部４１と、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル変換されたデジタル信号が入力され、当該デジタル信号を補正して補正信号を生成する補正信号生成部４２と、当該デジタル信号及び補正信号を用いて演算処理を行う演算処理部４３と、補正信号生成部４２にてデジタル信号を補正して補正信号を生成するために用いられる補正係数を記憶する記憶部４４とを備える。信号処理部４は、例えば、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成されていればよい。

Ａ／Ｄ変換部４１は、Ｘ軸用磁気センサ部３１から出力されるアナログ信号（第３センサ信号Ｓ_３）、Ｙ軸用磁気センサ部３２から出力されるアナログ信号（第１センサ信号Ｓ_１）及びＺ軸用磁気センサ部３３から出力されるアナログ信号（第２センサ信号Ｓ_２）を、それぞれデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された第３センサ信号Ｓ_３は、演算処理部４３に入力され、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２は、補正信号生成部４２に入力される。

補正信号生成部４２は、デジタル信号に変換された第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２が入力されると、記憶部４４に記憶されている補正係数を用いて、デジタル信号を補正して補正信号を生成する。例えば、補正信号生成部４２は、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された第１センサ信号Ｓ_１から、下記式（１）に基づき第１補正信号Ｓ_Ｃ１を生成する。また、補正信号生成部４２は、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された第２センサ信号Ｓ_２から、下記式（２）に基づき第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成する。

上記式（１）及び式（２）において、Ｓ_Ｃ１は「第１補正信号」を、Ｓ_Ｃ２は「第２補正信号」を、Ｓ_１は「第１センサ信号」を、Ｓ_２は「第２センサ信号」を、θ_１は「第１傾斜面２３の傾斜角度」を、θ_２は「第２傾斜面２４の傾斜角度」を表す。

第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１は、Ｙ軸方向の第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２、並びにＺ軸方向の第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２のそれぞれを磁気センサ装置１に印加したときにＹ軸用磁気センサ部３２から出力され、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された信号Ｓ_１－１１、Ｓ_１－１２、Ｓ_１－２１、Ｓ_１－２２を用いて、下記式（３）により算出される角度である。第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２は、Ｙ軸方向の第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２、並びにＺ軸方向の第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２のそれぞれを磁気センサ装置１に印加したときにＺ軸用磁気センサ部３３から出力され、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された信号Ｓ_２－１１、Ｓ_２－１２、Ｓ_２－２１、Ｓ_２－２２を用いて、下記式（４）により算出される角度である。なお、Ｙ軸方向の第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２は、互いに異なる磁場強度を有し、第２磁場Ｈ_１２が第１磁場Ｈ_１１よりも大きい磁場強度を有する。また、Ｚ軸方向の第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２は、互いに異なる磁場強度を有し、第２磁場Ｈ_２２が第１磁場Ｈ_２１よりも大きい磁場強度を有する。

上述したように、Ｙ軸用磁気センサ部３２は、第１傾斜面２３に設けられ、Ｚ軸用磁気センサ部３３は第２傾斜面２４に設けられている。そのため、Ｙ軸用磁気センサ部３２にＹ方向の磁場が印加されると、Ｙ方向の磁場の磁気ベクトルＶ_Ｙを第１傾斜面２３に射影した磁気ベクトルＶ_Ｙ１で表される磁場がＹ軸用磁気センサ部３２に印加されたときの磁気抵抗効果素子５の抵抗値変化に応じた第１センサ信号Ｓ_１が出力され（図１４Ａ参照）、Ｙ軸用磁気センサ部３２にＺ方向の磁場が印加されると、Ｚ方向の磁場の磁気ベクトルＶ_Ｚを第１傾斜面２３に射影した磁気ベクトルＶ_Ｚ１で表される磁場がＹ軸用磁気センサ部３２に印加されたときの磁気抵抗効果素子５の抵抗値変化に応じた第１センサ信号Ｓ_１が出力される（図１４Ｂ参照）。同様に、Ｚ軸用磁気センサ部３３にＹ方向の磁場が印加されると、Ｙ方向の磁場の磁気ベクトルＶ_Ｙを第２傾斜面２４に射影した磁気ベクトルＶ_Ｙ２で表される磁場がＺ軸用磁気センサ部３３に印加されたときの磁気抵抗効果素子５の抵抗値変化に応じた第２センサ信号Ｓ_２が出力され（図１４Ｃ参照）、Ｚ軸用磁気センサ部３３にＺ方向の磁場が印加されると、Ｚ方向の磁場の磁気ベクトルＶ_Ｚを第２傾斜面２４に射影した磁気ベクトルＶ_Ｚ２で表される磁場がＺ軸用磁気センサ部３３に印加されたときの磁気抵抗効果素子５の抵抗値変化に応じた第２センサ信号Ｓ_２が出力される（図１４Ｄ参照）。そのため、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２との関係において、第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２を第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２に補正するための補正係数Ｆは、下記行列式（５）にて表される。

そして、第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２と、第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２とは、下記行列式（６）に示す関係を有する。すなわち、第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２は、下記に示す行列式（７）により求められ得る。

上記行列式（７）において、Ｆ^－１はＦの逆行列である。

そのため、補正信号生成部４２は、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された第１センサ信号Ｓ_１から、上記式（１）に基づき第１補正信号Ｓ_Ｃ１を生成し、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された第２センサ信号Ｓ_２から、上記式（２）に基づき第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成することができる。

上記のようにして補正信号生成部４２により生成される第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２と、Ａ／Ｄ変換部４１によりデジタル信号に変換された第３センサ信号Ｓ_３とが、演算処理部４３に入力される。演算処理部４３は、第１補正信号Ｓ_Ｃ１、第２補正信号Ｓ_Ｃ２及び第３センサ信号Ｓ_３を用いて演算処理を行う。

本実施形態における関節機構１００において、第１部材１１０と第２部材１２０とが互いに回転動作すると、上述した基準座標系における磁気センサ装置１を中心とする球面上において、磁界発生部１３０は、磁気センサ装置１に対する相対的な位置を変化させる。演算処理部４３は、第１補正信号Ｓ_Ｃ１、第２補正信号Ｓ_Ｃ２及び第３センサ信号Ｓ_３を用い、上記球面上における磁気センサ装置１に対する磁界発生部１３０の相対的な位置に関する情報を求めることができる。

本実施形態においては、Ｙ軸用磁気センサ部３２から出力される第１センサ信号Ｓ１及びＺ軸用磁気センサ部３３から出力される第２センサ信号Ｓ２が、補正信号生成部４２により第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２に補正され、演算処理部４３が、それらの第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を用いて演算処理を行う。そのため、本実施形態に係る磁気センサ装置１によれば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方位の磁界を高精度に検出することができる。

上述した構成を有する磁気センサ装置１の製造方法を説明する。
本実施形態に係る磁気センサ装置１の製造方法は、第１面２１及びそれの反対側に位置する第２面２２と、第１面２１に形成された第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４とを有する基部２を準備する第１工程と、基部２の第１面２１上にＸ軸用磁気センサ部３１を形成し、第１傾斜面２３上にＹ軸用磁気センサ部３２を形成し、第２傾斜面２４上にＺ軸用磁気センサ部３３を形成する第２工程と、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２を求める第３工程と、第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成するための補正係数Ｆを求める第４工程と、第４工程において求められた補正係数Ｆを記憶部４４に記憶させる第５工程とを含む。

第１工程は、シリコンウェハ等の半導体基板；ＡｌＴｉＣ基板、アルミナ基板等のセラミック基板；樹脂基板；ガラス基板等の基部２を構成する基板を準備する工程と、当該基板の一方面（基部２の第１面２１に相当する面）に、第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４を形成するためのマスク層を形成する工程と、当該マスク層を介して基板をエッチングすることで第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４を形成する工程とを含む。

エッチングにより第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４を形成する工程において、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２が設計上の角度（例えば４５°）になるようにエッチング条件が設定されるが、実際には、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２は設計上の角度に対して製造ばらつき（製造誤差）を有することがある。そのため、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２が設計上の角度であることを前提として、第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４に設けられるＹ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３から出力される第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２を当該傾斜角度θ_１及び傾斜角度θ_２の設計上の角度に応じて補正してしまうと、信号処理結果に誤差が生じてしまうことになる。そこで、本実施形態においては、第３工程において、第１傾斜面２３及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_１，θ_２を求め、第４工程において、第３工程で求めた傾斜角度θ_１，θ_２に応じた補正係数Ｆを求める。このようにして求めた補正係数Ｆを用いて、Ｙ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３から出力される第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２を補正して第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成し、当該第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を用いて信号処理を行うことで、傾斜角度θ_１，θ_２のばらつき（誤差）に起因して生じ得る信号処理結果の誤差を低減・抑制することができる。

第３工程において、第１傾斜面２３に設けられたＹ軸用磁気センサ部３２及び第２傾斜面２４に設けられたＺ軸用磁気センサ部３３に対し、Ｙ方向の第１磁場Ｈ_１１及びＹ方向の第２磁場Ｈ_１２、並びに第１磁場Ｈ_２１及びＺ方向の第２磁場Ｈ_２２をそれぞれ印加する工程と、Ｙ方向の第１磁場Ｈ_１１の印加によりＹ軸用磁気センサ部３２から出力される信号Ｓ_１－１１、Ｙ方向の第２磁場Ｈ_１２の印加によりＹ軸用磁気センサ部３２から出力される信号Ｓ_１－１２、Ｚ方向の第１磁場Ｈ_２１の印加によりＹ軸用磁気センサ部３２から出力される信号Ｓ_１－２１及びＺ方向の第２磁場Ｈ_２２の印加によりＹ軸用磁気センサ部３２から出力される信号Ｓ_１－２２を用いて、下記式（３）により第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１を求める工程と、Ｙ方向の第１磁場Ｈ_１１の印加によりＺ軸用磁気センサ部３３から出力される信号Ｓ_２－１１、Ｙ方向の第２磁場Ｈ_１２の印加によりＺ軸用磁気センサ部３３から出力される信号Ｓ_２－１２、Ｚ方向の第１磁場Ｈ_２１の印加によりＺ軸用磁気センサ部３３から出力される信号Ｓ_２－２１及びＺ方向の第２磁場Ｈ_２２の印加によりＺ軸用磁気センサ部３３から出力される信号Ｓ_２－２２を用いて、下記式（４）により第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２を求める工程とを含む。

Ｙ方向の第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２は、互いに異なる磁場強度を有し、第２磁場Ｈ_１２が第１磁場Ｈ_１１よりも大きい磁場強度を有する。また、Ｚ軸方向の第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２は、互いに異なる磁場強度を有し、第２磁場Ｈ_２２が第１磁場Ｈ_２１よりも大きい磁場強度を有する。第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２の磁場強度は、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１を求めることができる程度に異なっていればよく、その磁場強度の差は特に限定されるものではない。また、第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２の磁場強度も同様に、第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２を求めることができる程度に異なっていればよく、その磁場強度の差は特に限定されるものではない。

第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１と、Ｙ軸用磁気センサ部３２から出力される信号Ｓ_１－１１，Ｓ_１－１２，Ｓ_１－２１，Ｓ_１－２２とは、下記式（３’）に示す関係を有する。第２傾斜面２４の傾斜角度θ２と、Ｚ軸用磁気センサ部３３から出力される信号Ｓ_２－１１，Ｓ_２－１２，Ｓ_２－２１，Ｓ_２－２２とは、下記式（４’）に示す関係を有する。

したがって、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１は、上記式（３’）のアークタンジェント計算である上記式（３）により求められ、第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２は、上記式（４’）のアークタンジェント計算である上記式（４）により求められる。

本実施形態に係る磁気センサ装置１において、Ｙ軸用磁気センサ部３２にＹ方向の磁場が印加されると、Ｙ方向の磁場の磁気ベクトルＶ_Ｙを第１傾斜面２３に射影した磁気ベクトルＶ_Ｙ１で表される磁場がＹ軸用磁気センサ部３２に印加されたときの磁気抵抗効果素子５の抵抗値変化に応じた第１センサ信号Ｓ_１が出力され（図１４Ａ参照）、Ｙ軸用磁気センサ部３２にＺ方向の磁場が印加されると、Ｚ方向の磁場の磁気ベクトルＶ_Ｚを第１傾斜面２３に射影した磁気ベクトルＶ_Ｚ１で表される磁場がＹ軸用磁気センサ部３２に印加されたときの磁気抵抗効果素子５の抵抗値変化に応じた第１センサ信号Ｓ_１が出力される（図１４Ｂ参照）。同様に、Ｚ軸用磁気センサ部３３にＹ方向の磁場が印加されると、Ｙ方向の磁場の磁気ベクトルＶ_Ｙを第２傾斜面２４に射影した磁気ベクトルＶ_Ｙ２で表される磁場がＺ軸用磁気センサ部３３に印加されたときの磁気抵抗効果素子５の抵抗値変化に応じた第２センサ信号Ｓ_２が出力され（図１４Ｃ参照）、Ｚ軸用磁気センサ部３３にＺ方向の磁場が印加されると、Ｚ方向の磁場の磁気ベクトルＶ_Ｚを第２傾斜面２４に射影した磁気ベクトルＶ_Ｚ２で表される磁場がＺ軸用磁気センサ部３３に印加されたときの磁気抵抗効果素子５の抵抗値変化に応じた第２センサ信号Ｓ_２が出力される（図１４Ｄ参照）。そのため、Ｙ軸用磁気センサ部３２から出力される第１センサ信号Ｓ_１及びＺ軸用磁気センサ部３３から出力される第２センサ信号Ｓ_２は、Ｙ方向の磁場に対応してＹ軸用磁気センサ部３２から出力されるべき信号（第１補正信号Ｓ_Ｃ１）及びＺ方向の磁場に対応してＺ軸用磁気センサ部３３から出力されるべき信号（第２補正信号Ｓ_Ｃ２）と、上記のようにして求められた第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２に応じた、下記行列式（５）に示す補正係数Ｆとの乗算により求められる。すなわち、第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２と、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２と、第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２とは、下記行列式（６）及び（７）に示す関係を有するということができる。

上記行列式（７）において、Ｆ^－１は補正係数Ｆの逆行列である。

上記のようにして求められた補正係数Ｆは、第５工程において記憶部４４に記憶される。これにより、本実施形態に係る磁気センサ装置１が製造される。このようにして製造された磁気センサ装置１において、Ｙ軸用磁気センサ部３２から出力される第１センサ信号Ｓ_１及びＺ軸用磁気センサ部３３から出力される第２センサ信号Ｓ_２は、記憶部４４に記憶されている補正係数Ｆを用いて、上記行列式（７）により第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２に補正される。これらの第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２は、第３工程において求められた、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２に応じた信号であるため、第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を用いた信号処理が行われることで、３軸方位（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）の磁界が高精度に検出される。

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。

以下、試験例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の試験例に限定されるものではない。

［試験例１］
図４に示す磁気センサ装置１において、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２を４５°として、Ｙ軸方向のスイープ磁場（－１ｍＴ～１ｍＴ）及びＺ軸方向のスイープ磁場（－１ｍＴ～１ｍＴ）のそれぞれをＹ軸用磁気センサ部３２及びＺ軸用磁気センサ部３３のそれぞれに印加したときに、Ｙ軸用磁気センサ部３２から出力される第１センサ信号Ｓ_１及びＺ軸用磁気センサ部３３から出力される第２センサ信号Ｓ_２をシミュレーションにより求めた。このシミュレーションは、各傾斜角度θ_１，θ_２のばらつき（±３．０ｄｅｇの範囲内のばらつき）を真正乱数で発生させながら１２８回行われた。

理想的な磁気センサ装置であれば、１ｍＴの印加磁場に対して１ｍＴの磁場に相当する信号が出力される。すなわち、印加磁場に対して出力される信号が理想的な線形性を有する。この理想的な磁気センサ装置において信号出力の線形性誤差が０％であるとする。上記シミュレーションの結果、第１傾斜面２３の傾斜角度θ_１及び第２傾斜面２４の傾斜角度θ_２のばらつきによって、第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２は、理想的な磁気センサ装置から出力され得る第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２に対し、±３％程度の線形性誤差を有することが確認された。

［試験例２］
上記試験例１において、真正乱数で発生させた各傾斜角度θ_１，θ_２のばらつきに応じて、上記式（１）及び（２）により第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２を補正して第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２をシミュレーションにより求めた。その結果、第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２が有する、理想的な磁気センサ装置から出力され得る第１センサ信号Ｓ_１及び第２センサ信号Ｓ_２に対する線形性誤差は、±１％未満であることが確認された。

１…磁気センサ装置
２…基部
２１…第１面
２２…第２面
２３…第１傾斜面
２４…第２傾斜面
３１…Ｘ軸用磁気センサ部（第３磁気センサ部）
３２…Ｙ軸用磁気センサ部（第１磁気センサ部）
３３…Ｚ軸用磁気センサ部（第２磁気センサ部）
４…信号処理部
４１…Ａ／Ｄ変換部
４２…補正信号生成部
４３…演算処理部
４４…記憶部
５…磁気抵抗効果素子（第１～第３磁気抵抗効果素子）
５１…自由層
５３…磁化固定層

Claims

第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面、並びに前記第１面に対して傾斜する第１傾斜面及び第２傾斜面と、
第１軸方向の磁気を検出するための第１磁気センサ部と、
第２軸方向の磁気を検出するための第２磁気センサ部と、
第３軸方向の磁気を検出するための第３磁気センサ部と、
前記第１磁気センサ部から出力される第１センサ信号Ｓ_１、前記第２磁気センサ部から出力される第２センサ信号Ｓ_２及び前記第３磁気センサ部から出力される第３センサ信号Ｓ_３に基づいて信号処理を行う信号処理部と
を備え、
前記第１軸方向は、前記第１面に直交する方向であり、
前記第２軸方向及び前記第３軸方向は、前記第１面上において相互に直交する方向であり、
前記第１磁気センサ部は、前記第１傾斜面に設けられており、
前記第２磁気センサ部は、前記第２傾斜面に設けられており、
前記信号処理部は、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成する補正信号生成部を有し、
前記補正信号生成部は、下記式（１）により前記第１センサ信号Ｓ_１を補正して前記第１補正信号Ｓ_Ｃ１を生成するとともに、下記式（２）により前記第２センサ信号Ｓ_２を補正して前記第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成することを特徴とする磁気センサ装置。

上記式（１）及び式（２）において、Ｓ_Ｃ１は「第１補正信号」を、Ｓ_Ｃ２は「第２補正信号」を、Ｓ_１は「第１センサ信号」を、Ｓ_２は「第２センサ信号」を、θ_１は「第１傾斜面の傾斜角度」を、θ_２は「第２傾斜面の傾斜角度」を表す。
前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１は、前記第１軸方向の第１磁場Ｈ_１１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１１と、前記第１軸方向の第２磁場Ｈ_１２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１２と、前記第２軸方向の第１磁場Ｈ_２１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２１と、前記第２軸方向の第２磁場Ｈ_２２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２２とを用いて、下記式（３）により算出される角度であり、
前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２は、前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１１と、前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１２と、前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２１と、前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２２とを用いて、下記式（４）により算出される角度であり、
前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１と前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２とは、互いに異なる磁場強度を有し、
前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１と前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２とは、互いに異なる磁場強度を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ装置。
磁気センサ装置であって、
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面、並びに前記第１面に対して傾斜する第１傾斜面及び第２傾斜面と、
第１軸方向の磁気を検出するための第１磁気センサ部と、
第２軸方向の磁気を検出するための第２磁気センサ部と、
第３軸方向の磁気を検出するための第３磁気センサ部と、
前記第１磁気センサ部から出力される第１センサ信号Ｓ_１、前記第２磁気センサ部から出力される第２センサ信号Ｓ_２及び前記第３磁気センサ部から出力される第３センサ信号Ｓ_３に基づいて信号処理を行う信号処理部と
を備え、
前記第１軸方向は、前記第１面に直交する方向であり、
前記第２軸方向及び前記第３軸方向は、前記第１面上において相互に直交する方向であり、
前記第１磁気センサ部は、前記第１傾斜面に設けられており、
前記第２磁気センサ部は、前記第２傾斜面に設けられており、
前記信号処理部は、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成する補正信号生成部を有し、
前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１は、前記第１軸方向の第１磁場Ｈ_１１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１１と、前記第１軸方向の第２磁場Ｈ_１２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１２と、前記第２軸方向の第１磁場Ｈ_２１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２１と、前記第２軸方向の第２磁場Ｈ_２２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２２とを用いて、下記式（３）により算出される角度であり、
前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２は、前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１１と、前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１２と、前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２１と、前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２を前記磁気センサ装置に印加したときに前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２２とを用いて、下記式（４）により算出される角度であり、
前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１と前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２とは、互いに異なる磁場強度を有し、
前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１と前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２とは、互いに異なる磁場強度を有することを特徴とする磁気センサ装置。
前記信号処理部は、前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正して前記第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び前記第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成するための下記行列式（５）に示す補正係数Ｆを記憶する記憶部をさらに有し、
前記補正信号生成部は、下記行列式（７）により前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正して前記第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び前記第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の磁気センサ装置。

上記行列式（５）において、Ｆは「補正係数」を、θ_１は「第１傾斜面の傾斜角度」を、θ_２は「第２傾斜面の傾斜角度」を表し、上記行列式（７）において、Ｓ_Ｃ１は「第１補正信号」を、Ｓ_Ｃ２は「第２補正信号」を、Ｓ_１は「第１センサ信号」を、Ｓ_２は「第２センサ信号」を表し、Ｆ^－１はＦの逆行列である。
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面、並びに前記第１面に対して傾斜する第１傾斜面及び第２傾斜面と、
第１軸方向の磁気を検出するための第１磁気センサ部と、
第２軸方向の磁気を検出するための第２磁気センサ部と、
第３軸方向の磁気を検出するための第３磁気センサ部と、
前記第１磁気センサ部から出力される第１センサ信号Ｓ_１、前記第２磁気センサ部から出力される第２センサ信号Ｓ_２及び前記第３磁気センサ部から出力される第３センサ信号Ｓ_３に基づいて信号処理を行う信号処理部と
を備え、
前記第１軸方向は、前記第１面に直交する方向であり、
前記第２軸方向及び前記第３軸方向は、前記第１面上において相互に直交する方向であり、
前記第１磁気センサ部は、前記第１傾斜面に設けられており、
前記第２磁気センサ部は、前記第２傾斜面に設けられており、
前記信号処理部は、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成する補正信号生成部を有し、
前記信号処理部は、前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正して前記第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び前記第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成するための下記行列式（５）に示す補正係数Ｆを記憶する記憶部をさらに有し、
前記補正信号生成部は、下記行列式（７）により前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正して前記第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び前記第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成することを特徴とする磁気センサ装置。

上記行列式（５）において、Ｆは「補正係数」を、θ_１は「第１傾斜面の傾斜角度」を、θ_２は「第２傾斜面の傾斜角度」を表し、上記行列式（７）において、Ｓ_Ｃ１は「第１補正信号」を、Ｓ_Ｃ２は「第２補正信号」を、Ｓ_１は「第１センサ信号」を、Ｓ_２は「第２センサ信号」を表し、Ｆ^－１はＦの逆行列である。
前記第１磁気センサ部は、第１磁気抵抗効果素子を含み、
前記第２磁気センサ部は、第２磁気抵抗効果素子を含み、
前記第３磁気センサ部は、第３磁気抵抗効果素子を含む
ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の磁気センサ装置。
前記第１～第３磁気抵抗効果素子が、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子であることを特徴とする請求項６に記載の磁気センサ装置。
前記第１面、前記第２面、前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面を有する基部と、
前記基部、前記第１～第３磁気センサ部及び前記信号処理部を一体的に封止する封止部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の磁気センサ装置。
互いに相対的に回転する第１部材及び第２部材と、
請求項１～８のいずれかに記載の磁気センサ装置と
を備え、
前記磁気センサ装置は、前記第１部材と一体に回転可能に前記第１部材に設けられていることを特徴とする回転動作機構。
磁界発生部をさらに備え、
前記磁界発生部は、前記第２部材と一体に回転可能に前記第２部材に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の回転動作機構。
磁気センサ装置を製造する方法であって、
前記磁気センサ装置は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面、並びに前記第１面に対して傾斜する第１傾斜面及び第２傾斜面を有する基部と、第１軸方向の磁気を検出するための第１磁気センサ部と、第２軸方向の磁気を検出するための第２磁気センサ部と、第３軸方向の磁気を検出するための第３磁気センサ部と、前記第１磁気センサ部から出力される第１センサ信号Ｓ_１、前記第２磁気センサ部から出力される第２センサ信号Ｓ_２及び前記第３磁気センサ部から出力される第３センサ信号Ｓ_３に基づいて信号処理を行う信号処理部とを備え、
前記第１軸方向は、前記第１面に直交する方向であり、前記第２軸方向及び前記第３軸方向は、前記第１面上において相互に直交する方向であり、
前記第１磁気センサ部は、前記第１傾斜面に設けられており、前記第２磁気センサ部は、前記第２傾斜面に設けられており、
前記信号処理部は、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成する補正信号生成部を有し、
前記磁気センサ装置の製造方法は、
前記基部を準備する第１工程と、
前記基部の前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面のそれぞれに、前記第１磁気センサ部及び前記第２磁気センサ部のそれぞれを設ける第２工程と、
前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２を求める第３工程と、
前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成するための補正係数を求める第４工程と
を含み、
前記第４工程において、下記行列式（５）に示す前記補正係数を求めることを特徴とする磁気センサ装置の製造方法。

上記行列式（５）において、Ｆは「補正係数」を表すものとする。
前記信号処理部は、前記補正係数を記憶する記憶部をさらに有し、
前記磁気センサ装置の製造方法は、前記第４工程において求められた前記補正係数を前記記憶部に記憶させる第５工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の磁気センサ装置の製造方法。
磁気センサ装置を製造する方法であって、
前記磁気センサ装置は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面、並びに前記第１面に対して傾斜する第１傾斜面及び第２傾斜面を有する基部と、第１軸方向の磁気を検出するための第１磁気センサ部と、第２軸方向の磁気を検出するための第２磁気センサ部と、第３軸方向の磁気を検出するための第３磁気センサ部と、前記第１磁気センサ部から出力される第１センサ信号Ｓ_１、前記第２磁気センサ部から出力される第２センサ信号Ｓ_２及び前記第３磁気センサ部から出力される第３センサ信号Ｓ_３に基づいて信号処理を行う信号処理部とを備え、
前記第１軸方向は、前記第１面に直交する方向であり、前記第２軸方向及び前記第３軸方向は、前記第１面上において相互に直交する方向であり、
前記第１磁気センサ部は、前記第１傾斜面に設けられており、前記第２磁気センサ部は、前記第２傾斜面に設けられており、
前記信号処理部は、前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成する補正信号生成部を有し、
前記磁気センサ装置の製造方法は、
前記基部を準備する第１工程と、
前記基部の前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面のそれぞれに、前記第１磁気センサ部及び前記第２磁気センサ部のそれぞれを設ける第２工程と、
前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２を求める第３工程と、
前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１及び前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２に応じて前記第１センサ信号Ｓ_１及び前記第２センサ信号Ｓ_２を補正した第１補正信号Ｓ_Ｃ１及び第２補正信号Ｓ_Ｃ２を生成するための補正係数を求める第４工程と
を含み、
前記第３工程は、
前記第２工程において前記第１傾斜面に設けられた前記第１磁気センサ部に、前記第１軸方向の第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２、並びに前記第２軸方向の第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２をそれぞれ印加する工程と、
前記第２工程において前記第２傾斜面に設けられた前記第２磁気センサ部に、前記第１軸方向の第１磁場Ｈ_１１及び第２磁場Ｈ_１２、並びに前記第２軸方向の第１磁場Ｈ_２１及び第２磁場Ｈ_２２をそれぞれ印加する工程と、
前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１の印加により前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１１、前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２の印加により前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－１２、前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１の印加により前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２１及び前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２の印加により前記第１磁気センサ部から出力される信号Ｓ_１－２２を用いて、下記式（３）により前記第１傾斜面の傾斜角度θ_１を算出する工程と、
前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１の印加により前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１１、前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２の印加により前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－１２、前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１の印加により前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２１及び前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２の印加により前記第２磁気センサ部から出力される信号Ｓ_２－２２を用いて、下記式（４）により前記第２傾斜面の傾斜角度θ_２を算出する工程と
を含み、
前記第１軸方向の前記第１磁場Ｈ_１１と前記第１軸方向の前記第２磁場Ｈ_１２とは、互いに異なる磁場強度を有し、
前記第２軸方向の前記第１磁場Ｈ_２１と前記第２軸方向の前記第２磁場Ｈ_２２とは、互いに異なる磁場強度を有することを特徴とする磁気センサ装置の製造方法。