CN102713654A - 磁场检测装置及电流传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高选择磁场检测元件的种类时的自由度的磁场检测装置和电流传感器。在磁场检测装置（1）中，具备产生磁场的导体（3）、设置成围绕导体（3）的C芯（2）、以及检测磁场的磁场检测元件（4），在C芯（2）设置有间隙（G1），磁场检测元件（4）配置于间隙（G1）的外部并能够检测出从导体（3）产生的磁场的位置。若在间隙（G1）的外部，则由于磁通量的磁通量方向因位置而变，因而通过适当地选择磁场检测元件（4）的设置位置，可以适当选择通过磁场检测元件（4）的磁通量的方向。因此，提高了选择磁场检测元件（4）的种类时的自由度。

Description

磁场检测装置及电流传感器
技术领域
本发明涉及一种磁场检测装置及电流传感器，特别涉及使用在检测磁场方向上存在限制的GMR元件、霍尔元件等的磁场检测元件的磁场检测装置以及电流传感器。
背景技术
近年来，磁场检测装置使用在电动机（motor）、产业机器、汽车等各种用途。磁场检测装置是具有GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）元件、霍尔元件等的磁场检测元件，并通过该磁场检测元件来检测从磁场产生源（电流、磁铁等）产生的磁场的装置。在专利文献1中，公开了使用霍尔元件的磁场检测装置的例子。
在专利文献1所公开的磁场检测装置中，为了使磁场产生源所产生的磁场集中在磁场检测元件，而使用被称为“C芯”的磁性体来构成磁路。
图30是表示C芯的例子的典型图。在该图中，图面纵方向是垂直方向，横方向和深度方向是水平方向。如该图所示那样，C芯100由于是在中途具有间隙101的环状磁性体而被付与该名称，并设置成围绕磁场产生源102（这里是电流）的周围。通过该结构，磁场产生源102所产生的磁场103集中在C芯100的内部，而磁场103也集中在间隙101的内部（空间104）。磁场检测元件设置在这样集中有磁场103的空间104内。专利文献1所记载的霍尔传感器也设置在该空间104内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-20403号公报
发明内容
发明所要解决的问题
同样如图30所示那样，C芯的间隙内的空间中的磁通量的方向大致仅偏向—个方向（在图30的例子是垂直方向）。也就是说，C芯的间隙是夹着相对的2个平行的磁极面的空间，在间隙内的空间，穿过这些磁极面而呈现仅进出C芯的磁通量。而且，在2个平行的磁极面之间往来的磁通量的方向大致垂直于磁极面，故间隙内的空间中的磁通量的方向实质上被限定在与磁极面垂直的方向。
另外，磁场检测元件的设置朝向与磁通量方向没有关系，例如一般由电路结构等的主要因素决定。例如，GMR元件一般被设置成磁场检测方向（=强磁性固定层（钉扎（pin）层）的磁化方向（钉扎（pin）方向））成为水平方向，霍尔（Hall）元件一般被设置成磁场检测方向（=构成霍尔元件的半导体薄膜的法线方向）成为垂直方向。只要按照这样的设置的朝向，在图30所示的C芯的间隙内便只能设置霍尔元件。相反，例如在上边部具有间隙的C芯中，只能设置GMR元件。如此，在现有的磁场检测装置，存在选择磁场检测元件的种类时的自由度低这样的问题。
因此，本发明的一个目的在于，提供一种能够提高选择磁场检测元件的种类时的自由度的磁场检测装置及电流传感器。
解决问题的手段
为了达到上述目的的本发明的磁场检测装置，其特征在于，具备：产生磁场的第1磁场产生源；设置成围绕所述第1磁场产生源的第1磁性体；以及检测磁场的磁场检测元件，在所述第1磁性体上设置有第1间隙，所述磁场检测元件配置在，处于所述第1间隙的外部并能够检测出从所述第1磁场产生源产生的磁场的位置。
若在第1间隙的外部，则由于磁通量的磁通量方向因位置而变，因此通过适当地选择磁场检测元件的设置位置，可以适当地选择通过磁场检测元件的磁通量的方向。因此，提高了选择磁场检测元件的种类时的自由度。
在上述磁场检测装置中，所述第1间隙由2个平行的第1和第2磁极面构成，所述磁场检测元件也可以配置成，能够检测出穿过与所述第1和第2磁极面不同的所述第1间隙的近旁的侧面而进出所述第1磁性体的磁通量。
另外，在该磁场检测装置中，所述第1磁性体具有以所述第1磁极面为端面、并在与所述磁极面垂直的方向上延伸设置的第1端部，所述磁场检测元件也可以配置在所述第1端部的侧方。由此，磁场检测元件可以检测通过第1端部的侧面而进出第1磁性体的磁通量。
此外，所述第1磁性体也可以具有：具有所述第2磁极面的第2端部；以及从所述第2端部起与所述第1间隙的间隙方向垂直地伸出的伸出部。由此，由于通过第1端部的侧面而进出第1磁性体的磁通量的量变多，因此提高了磁场检测元件的灵敏度。
在上述各磁场检测装置中，所述磁场产生源的至少一部分也可以设置在所述第1间隙内。由此，由于通过第1间隙近旁的侧面而进出第1磁性体的磁通量的分布扩大，因而可以广泛地选取磁场检测元件的设置位置。
在上述各磁场检测装置中，还具备产生磁场的第2磁场产生源、以及设置成围绕所述第2磁场产生源的第2磁性体，在所述第2磁性体上设置有第2间隙，所述磁场检测元件也可以配置在，处于所述第2间隙的外部并能够检测出从所述第2磁场产生源产生的磁场的位置。由此，磁场检测元件可以合适地检测第1和第2磁场产生源各自所产生的磁场的两者。
另外，在上述磁场检测装置中，所述第2间隙由2个平行的第3和第4磁极面构成，所述磁场检测元件也可以配置成，也能够检测出穿过与第3和第4的磁极面不同的所述第2间隙近旁的侧面而进出所述第2磁性体的磁通量。
本发明的另一方面的磁场检测装置，具备：检测磁场的磁场检测元件；设置成从水平面内的四周围绕所述磁场检测元件的第1磁性体芯；设置成从与所述水平面垂直的第1面内的四周围绕所述第1磁性体芯的第2磁性体芯；以及设置在所述第1磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面之间的第1磁场产生源，可以设置为：所述第1磁性体芯的上表面与所述第2磁性体芯的上侧内壁面磁接触，所述第1磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面可以隔开。
根据本发明，通过第1和第2磁性体芯构成磁路，并且第1磁性体芯的下表面与第2磁性体芯的下侧内壁面分别作为磁极面而构成间隙。因此，通过第1和第2磁性体芯实现了上述的第1磁性体，提高了选择磁场检测元件的种类时的自由度。另外，由于第1和第2磁性体芯屏蔽了外部磁场，因此，可以提高对外部磁场的抵抗性。
在上述磁场检测装置中，还具备设置在所述第1磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面之间的第2磁场产生源，所述第1磁场产生源与所述第2磁场产生源也可以夹着所述磁场检测元件而设置在所述第1面内的彼此相对的侧。由此，磁场检测元件可以合适地检测第1和第2的磁场产生源各自所产生的磁场两者。
在上述磁场检测装置中，所述磁场检测元件具有一对磁阻元件，该一对磁阻元件夹着所述第1磁场产生源和所述第2磁场产生源的与所述第1面垂直的中心线而设置在彼此相对的侧，可以具有彼此相同的钉扎方向。由此，在电源电压与接地电压之间串联一对磁阻元件，通过取得其间的电压，可以检测磁场。此外，所述一对磁阻元件的钉扎方向可以与所述中心线的延伸方向不同，所述一对磁阻元件的钉扎方向也可以与所述中心线正交。而且，所述一对磁阻元件的自由方向彼此相同，所述磁场检测装置也可以具备产生与所述自由方向平行的磁场的第3磁场产生源。
在上述各磁场检测装置中，所述第1和第2的磁场产生源分别是通过电流流动而产生磁场的线状的导体，所述第1和第2磁场产生源的延伸方向，也可以与所述第1面正交。
在上述各磁场检测装置中，所述第1和第2磁性体芯也可以分别构成线对称的闭合曲线。另外，由所述第1磁性体芯构成的闭合曲线的法线矢量，与由所述第2磁性体芯构成的闭合曲线的法线矢量正交。
另外，在上述各磁场检测装置中，所述第1磁性体芯的下表面的至少一部分，也可以位于比所述磁场检测元件的下表面更上方的位置。由此，可以控制磁场检测元件的灵敏度。
另外，本发明的电流传感器，其特征在于，是上述各磁场检测装置的任一种，所述第1磁场产生源是有电流流动的导体。
发明的效果
根据本发明，可以提高选择磁场检测元件的种类时的自由度。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的磁场检测装置的结构的典型图。
图2是表示本发明的第1实施方式的使用GMR元件作为磁场检测元件的情况的具体的结构的例子的图。
图3是表示本发明的第1实施方式的4个GMR元件的连接以及钉扎方向和自由方向的电路图。
图4是表示本发明的第2实施方式的磁场检测装置的结构的典型图。
图5是表示本发明的第3实施方式的磁场检测装置的结构的典型图。
图6是表示本发明的第4实施方式的磁场检测装置1的结构的典型图。
图7是表示本发明的第5实施方式的磁场检测装置的结构的典型图。
图8是表示本发明的第5实施方式的4个GMR元件的连接以及钉扎方向和自由方向的电路图。
图9（a）是表示本发明的第6实施方式的磁场检测装置的立体图。图9（b）是为了表示磁场检测装置的内部构造而在图9（a）中稍微移动第2磁性体芯来描绘的图。图9（c）是为了表示作为磁场产生源的导体的构造而在图9（b）中透视地描绘第1磁性体芯与基板的图。
图10是本发明的第6实施方式的基板的俯视图。
图11（a）是表示图9（a）的C-C'线的截面的截面图。图11（b）是表示图9（a）的D-D'线的截面的截面图。
图12（a）是在图11（b）所示的磁场检测装置的截面图中画出了从z方向到来的外部磁场的图。图12（b）是在图11（b）所示的磁场检测装置的截面图中画出了从x方向到来的外部磁场的图。图12（c）是在图10所示的基板的俯视图中画出了从y方向到来的外部磁场的图。图12（d）是在图10所示的基板的俯视图中画出从x方向到来的外部磁场的图。
图13（a）是表示模拟磁场检测装置附近的磁场的结果的图。图13（b）是在第1磁性体芯附近放大了图13（a）的放大图。
图14（a）是表示本发明的第7实施方式的磁场检测装置的立体图。图14（b）是从与14（a）不同的角度看到的本发明的第7实施方式的磁场检测装置的立体图。
图15是本发明的第7实施方式的磁场检测装置的截面图。
图16是本发明的第8实施方式的磁场检测装置的立体图。
图17是对应于图10（b）的截面图的本发明的第8实施方式的磁场检测装置的截面图。
图18是本发明的第9实施方式的磁场检测装置的立体图。
图19（a）是表示将本发明的第9实施方式的磁场检测装置安装在基板上的状态的侧面图。图19（b）、（c）分别是基板的背面的平面图。
图20（a）、（b）是对应于图10（b）的截面图的本发明的第9实施方式的磁场检测装置的截面图。
图21是本发明的第10实施方式的磁场检测装置的立体图。
图22是对应于图10（b）的截面图的本发明的第10实施方式的磁场检测装置的截面图。
图23（a）是表示在第2磁性体芯的上下面设置狭缝的变形例的截面图。图23（b）是表示在第2磁性体芯的上面设置狭缝的变形例的截面图。
图24（a）是表示在第1磁性体芯的x方向的两个侧面设置狭缝的变形例的截面图。图24（b）是表示在第1磁性体芯的x方向的一个侧面设置狭缝的变形例的截面图。
图25（a）是表示第1磁性体芯的截面形状为圆角四边形的变形例（令角为圆弧或C形状的例子）截面图。图25（b）是第2磁性体芯的截面形状为圆角四边形的变形例（令角为圆弧或C形状的例子）截面图。
图26（a）是表示第1磁性体芯的截面形状为丸形（圆形）的变形例的截面图。图26（b）是表示第2磁性体芯的截面形状为丸形（椭圆形）的变形例的截面图。图26（c）是表示第1磁性体芯12的截面形状为菱形的变形例（令四边形的对角线平行于x方向和y方向的例子）截面图。
图27是表示磁场检测元件的配置空间被第1磁性体芯与第2磁性体芯完全包围的变形例的图。
图28是表示将母线（bus bar）的前端向z方向的一侧弯曲的变形例的图。图28（a）~（c）对应于图9（a）~（c）。
图29（a）是表示将母线的前端向z方向的另一侧弯曲的变形例的图。图29（b）是表示将母线的前端向x方向弯曲的变形例的图。图29（a）、（b）分别对应于图9（a）。
图30是表示本发明的背景技术的C芯的例子的典型图。
符号说明
1、10磁场检测装置
2、5 C芯
2a、2b、5a、5b磁极面
2c、2d、5c、5d端部
2ca、5ca外侧侧面
2e、5e伸出部
3、6导体
4、11磁场检测元件
12第1磁性体芯
13第2磁性体芯
14、14-1、14-2导体（母线）
14a、14b导体14的部分
14-1a、14-1b导体14-1的部分
14-2a、14-2b导体14-2的部分
15基板
20坡莫合金磁轭
21~24端子电极
25平面螺旋线圈
30、31磁铁
50第3磁性体芯
51a、51b第4磁性体芯
B1、B2磁场
G1、G2间隙
R1~R4 GMR元件
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的优选实施方式。
图1是表示本发明的第1实施方式的磁场检测装置1的结构的典型图。如该图所示，磁场检测装置1具备：环状的磁性体的C芯2（第1磁性体）；在图面深度方向延伸的导体3（第1磁场产生源）；以及磁场检测元件4。此外，在图1和后面所揭示的各图中，表示了用于表示方向的x、y、z轴。
在导体3，构成为有电流流动。通过流过该电流，导体3起到作为产生图示的磁场B1的磁场产生源的功能。在图1的例子中，从图面跟前往里有电流流动，因此磁场B1为右旋。
C芯2设置成围绕导体3的截面，起到磁场B1的磁路的功能。C芯2不是完全环状，在中途设置有间隙G1（第1间隙）。间隙G1通过2个平行的磁极面2a、2b而构成，在其内部的空间SIN中，如图1所示那样磁通量的方向大致仅偏向z方向。相对于此，在间隙G1的外部空间（被C芯2和空间SIN占有的空间以外的空间），磁通量的方向根据位置的不同而朝着不同的方向。
C芯2具有以构成间隙G1的磁极面2a、2b（第1和第2磁极面）分别作为端面、并在与这两个端面垂直的方向（z方向）上延伸设置的端部2c、2d（第1和第2端部）。这些端部2c、2d的侧面近旁中的磁通量的方向（通过端部2c、2d的侧面而进出C芯2的磁通量方向），如图1所示那样，成为与端部2c、2d的侧面大致垂直的方向（x方向）。
磁场检测元件4在本实施方式是GMR元件或霍尔元件。磁场检测元件4配置于间隙G1的外部，且可检测出磁场B1的位置。换言之，该配置是可检测出穿过与磁极面2a、2b不同的间隙G1近旁的侧面（端部2c、2d的侧面）而进出C芯2的磁通量的配置。
在间隙G1的外部，如图1所示那样，磁通量的磁通量方向因位置而不同。因此，在磁场检测装置1中，通过适当地选择磁场检测元件4的具体设置位置，可以适当地选择通过磁场检测元件4的磁通量的方向。例如，若将磁场检测元件4设置在端部2c、2d的侧方（图示的空间S的内部），则可以以包含很多水平方向（x方向）分量的磁通量通过磁场检测元件4的方式来配置磁场检测元件4。因此，可以将GMR元件按照通常那样设置的朝向（磁场检测方向，即钉扎方向成为水平方向的朝向），并且作为使用C芯2的磁场检测装置1的磁场检测元件4来利用。另外，空间S内的磁通量也包含很多垂直方向（z方向）分量，故可以将霍尔元件按照通常那样设置的朝向（磁场检测方向，即构成霍尔元件的半导体薄膜的法线方向成为垂直方向的朝向），并且作为使用C芯2的磁场检测装置1的磁场检测元件4来利用。此外，在本实施方式中，在控制从导体3产生的磁场的基础上，除了间隙G1以外，也可以在C芯2形成其它的间隙。
图2是表示使用GMR元件作为磁场检测元件4的情况的具体的结构的例子的图。另外，图3是表示图2所示的GMR元件R1~R4的连接以及钉扎方向和自由方向的电路图。该例子中的磁场检测元件4具有一对GMR元件R1、R2以及另一对GMR元件R3、R4。GMR元件R1与GMR元件R2、GMR元件R3与GMR元件R4分别夹着在y方向延伸的直线A而配置成彼此线对称。换言之，GMR元件R1、R2夹着直线A而配置在相反侧。GMR元件R3、R4也是同样如此。再者，从各GMR元件R1~R4至直线A的距离彼此相等。此外，GMR元件R1、R3配置在相同侧。
GMR元件R2、R4的钉扎方向与x方向平行，且成为向着C芯2的朝向。另一方面，GMR元件R1、R3的钉扎方向成为与GMR元件R2、R4的钉扎方向相反的朝向。在图3中，用箭头P表示各元件的钉扎方向。另外，在磁场检测元件4的y方向两端配置有一对磁铁30、31（第3磁场产生源），通过这一对磁铁30、31，各GMR元件R1~R4的自由方向被规定成在没有磁场B1、B2的状态下朝着y方向的相同方向。也就是说，各GMR元件R1~R4的自由方向与各钉扎方向正交。在图3中，用箭头F1表示在没有磁场B1、B2的状态下的各元件的自由方向。
如图2所示那样，磁场检测元件4，其他还具有：设置在各GMR元件R1~R4的x方向两侧的坡莫合金磁轭（permalloy yoke）20；连接至各GMR元件R1~R4的端子电极21~24；以及配置在各GMR元件R1~R4的下侧的闭环形成用的平面螺旋线圈25。
如图3所示那样，各GMR元件R1~R4构成全桥电路。具体而言，GMR元件R1、R2串联在端子电极22与端子电极21之间。同样，GMR元件R4、R3也串联在端子电极22与端子电极21之间。在端子电极22供应有电源电压Vcc，端子电极21接地。GMR元件R1与GMR元件R2的连接点连接至端子电极23，GMR元件R3与GMR元件R4的连接点连接至端子电极24。
作为磁场检测元件4的输出，使用端子电极23所呈现的电压Va、端子电极24所呈现的电压Vb。以下，说明电压Va、Vb与磁场B1、B2的关系。
若导体3有电流流动，则产生图1所示的磁场B1。如图3所示，该磁场B1作为平行于x方向的磁场而施加于GMR元件R1~R4。通过施加该磁场，各GMR元件R1~R4的自由方向在图3所示的F2方向或F3方向变化。
各GMR元件R1~R4的自由方向在F2方向变化的情况下，GMR元件R1、R3的电阻值减少，GMR元件R2、R4的电阻值增加。因此，电压Va增加，电压Vb减少。另一方面，各GMR元件R1~R4的自由方向在F3方向变化的情况下，GMR元件R1、R3的电阻值增加，GMR元件R2、R4的电阻值减少。因此，电压Va减少，电压Vb增加。因此，即使在任一种情况下，通过测量电压Va、Vb的差Va-Vb，可以确认施加了磁场。另外，通过确认差Va-Vb的符号，也可以检测磁场的方向，因而也可以检测流至导体3的电流的方向。
如以上说明的那样，根据本实施方式的磁场检测装置1，作为磁场检测元件4，可以使用通常那样设置的情况的磁场检测方向有90°不同的GMR元件与霍尔元件两者。即，可以提高选择磁场检测元件的种类时的自由度。
此外，作为在本实施方式的磁场检测装置1中设置在空间S的磁场检测元件4，如果说是哪个，则相比于霍尔元件，优选使用GMR元件。这样，由于空间S中水平方向（x方向）的磁通量分量微小，因此，通过使用检测出水平方向（x方向）的磁通量的GMR元件作为磁场检测元件4，可以使磁场检测元件4不饱和而检测出磁场。
图4表示本发明的第2实施方式的磁场检测装置1的结构的典型图。本实施方式的磁场检测装置1与第1实施方式的磁场检测装置1的不同点在于，C芯2的形状不同。
具体而言，在C芯2中，端部2d不在与构成间隙G1的一个磁极面2b垂直的方向延伸设置。另一方面，C芯2具有从端部2d开始与间隙G1的间隙方向（磁极面2a、2b的法线方向。图示的z方向）垂直地伸出的伸出部2e。
根据本实施方式的C芯2的结构，由于存在伸出部2e，与第1实施方式相比，端部2c的侧面与端部2d的距离变近。因此，通过端部2c的侧面而进出C芯2的磁通量变多，因而提高了在空间S内设置检测元件4的情况下的灵敏度。此外，同样在本实施方式，在控制从导体3产生的磁场的基础上，除了间隙G1以外，也可以在C芯2形成其它间隙。
图5是表示本发明的第3实施方式的磁场检测装置1的结构的典型图。本实施方式的磁场检测装置1与第2实施方式的磁场检测装置1的不同点在于，C芯2的形状不同以及导体3的位置和形状不同。
具体而言，在C芯2中，间隙G1与伸出部2e的长度变长。另外，导体3由平板状的导体构成。而且，导体3的一部分设置在变长了的间隙G1的内部。
根据本实施方式的C芯2的结构，由于间隙G1内存在导体3，因此磁通量不能通过间隙G1内，如此，如图5所示，通过端部2c的外侧侧面2ca而进出C芯2的磁通量的分布扩大。因此，如图5所示，作为磁场检测元件4的设置位置，最佳空间S的面积扩大，从而可以广泛选取磁场检测元件4的设置位置。此外，同样在本实施方式中，在控制从导体3产生的磁场的基础上，除了间隙G1以外，也可以在C芯2形成其它间隙。
图6是表示本发明的第4实施方式的磁场检测装置1的结构的典型图。本实施方式的磁场检测装置1与第3实施方式的磁场检测装置1的不同点在于，C芯2的形状不同。
具体而言，本实施方式的C芯2具有从伸出部2e的前端向磁场检测元件4侧（向空间S）突出的突起部2f。突起部2f的上表面成为与磁极面2b平行。
根据本实施方式的C芯2的结构，从端部2c的外侧侧面2ca出来的磁通量汇聚在突起部2f的上表面，通过突起部2f而建立朝向伸出部2e的磁通流动。其结果，若比较图6与图5便可理解，在本实施方式的磁场检测装置1中，与第3实施方式的磁场检测装置1相比，通过C芯2的内部的磁通量和通过空间S内的磁通量的量变多。与此相伴，通过磁场检测元件4的磁通量的量也增加，从而提高了磁场检测元件4的磁场检测灵敏度。从别的观点来说，通过突起部2f的有无，可以控制磁场检测元件4的磁场检测灵敏度。
图7是表示本发明的第5实施方式的磁场检测装置1的结构的典型图。本实施方式的磁场检测装置1具有组合了2个第3实施方式的磁场检测装置1的结构。
如图7所示，本实施方式的磁场检测装置1在第3实施方式的磁场检测装置1中还具有如下结构，即具备环状的磁性体的C芯5（第2磁性体）以及在图面深度方向延伸的导体6（第2磁场产生源）。
C芯5，与C芯2相同，具有由2个平行的磁极面5a、5b构成的间隙G2（第2间隙）。另外，以构成间隙G2的磁极面5a作为端面，具有在与该端面垂直的方向延伸设置的端部5c、具有磁极面5b的端部5d、以及从端部5d起与间隙G2的间隙方向（磁极面5a、5b的法线方向。图示的z方向）垂直地伸出的伸出部5e。C芯5的这些形状，成为夹着包含图示的直线B的y-z面而与C芯2面对称的形状。伸出部5e与伸出部2e一体化。
导体6是与导体3相同的平板状的导体，但电流的流向与导体3相反（在图7的例子是从图面内朝向跟前的方向），因此，以导体6作为磁场产生源而产生的磁场B2的磁通量方向也与磁场B1相反（在图7的例子是左旋）。
作为磁场检测元件4，可以使用GMR元件或霍尔元件的任一种，但在使用GMR元件的情况下，不配置在图示的直线B上，而配置在稍微偏离x方向的位置。在直线B上，磁场B1与磁场B2的x方向分量相互抵消，x方向分量没有残余。
关于作为磁场检测元件4而使用GMR元件的情况，举出更具体的结构的例子来进行说明。该例子中的GMR元件的具体的结构与图2所示的例子相同。但是，使图2的直线A位于与图7的直线B相同的y-z面上。另一方面，图8是表示该例子中的GMR元件R1~R4的连接以及钉扎方向和自由方向的电路图。如图3所示，各GMR元件R1、R2的连接关系与图3所示的例子相同，但GMR元件R2、R4的钉扎方向与图3的例子不同。具体而言，GMR元件R1~R4的钉扎方向全部为相同的朝向。
当导体3、6有电流流动时，产生图7所示的磁场B1、B2。通过该磁场B1、B2，如图8所示，在GMR元件R1、R3与GMR元件R2、R4施加彼此相对朝向的磁场。通过这些磁场的施加，各GMR元件R1~R4的自由方向在图8所示的F2方向或F3方向变化。从图8明显看出，与GMR元件R2、R4相关，变成为与图3所示的例子相反的变化。
在各GMR元件R1~R4的自由方向在F2方向变化的情况下，GMR元件R1、R3的电阻值减少，GMR元件R2、R4的电阻值增加。因此，电压Va增加，电压Vb减少。另一方面，在各GMR元件R1~R4的自由方向在F3方向变化的情况下，GMR元件R1、R3的电阻值增加，GMR元件R2、R4的电阻值减少。因此，电压Va减少，电压Vb增加。因此，即使是在任一种情况下，通过测量电压Va、Vb的差Va-Vb，也可以确认施加了磁场。另外，通过确认差Va-Vb的符号，还可以检测磁场的方向，因而可以检测流到导体3、6的电流的方向。
通过以上的结构，端部2c的外侧侧面2ca与端部5c的外侧侧面5ca彼此相对，而且通过各个外侧侧面2ca、5ca而从C芯2出来的磁通量以直线B为中心集合，进入一体化的伸出部2e、5e。因此，如图7所例示的那样，通过将磁场检测元件4配置在外侧侧面2ca与外侧侧面5ca之间的区域特别是直线B附近，磁场检测元件4可以合适地检测磁场B1、B2两者。
另外，在使用图8所示的GMR元件R1~R4作为磁场检测元件4的情况下，GMR元件R1~R4的钉扎方向彼此相同，故也可以获得地磁等均匀的外部磁场的影响被抵消这样的效果。
另外，由于使C芯2与C芯5具有夹着包含直线B的y-z面而彼此面对称的形状，且将GMR元件R1与GMR元件R2、GMR元件R3与GMR元件R4分别夹着在y方向延伸的直线A而彼此线对称配置，再通过各GMR元件R1~R4来构成全桥电路，因此，可以稳定电压Va、Vb。
此外，作为磁场检测元件4的具体电路结构，并不限于图3所示那样的由4个GMR元件构成的全桥电路，也可以采用由2个GMR元件构成的半桥电路。
图9（a）是表示本发明的第6实施方式的磁场检测装置10的立体图。图9（b）是为了表示磁场检测装置1的内部构造而在图9（a）中稍微移动第2磁性体芯13来描绘的图。图9（c）是为了表示导体14的构造而在图9（b）中透视地描绘第1磁性体芯12与基板15的图。另外，图10是基板15的俯视图。另外，图11（a）、（b）分别是表示图9（a）的C-C'线、D-D'线的截面的截面图。在图11（b）中，也描绘了磁力线。
首先，如图9（a）、（b）所示，本实施方式的磁场检测装置10具备：检测磁场的磁场检测元件11；设置成从x-y面（第1平面）内的四周围绕磁场检测元件11的第1磁性体芯12；设置成从x-z面（第2平面）内的四周围绕第1磁性体芯12的第2磁性体芯13；以及设置在第1磁性体芯12的下表面与第2磁性体芯13的下侧内壁面之间的导体14（第1和第2磁场产生源）。此外，磁场检测元件11和第1磁性体芯12配置在导体14上所配置的树脂制的印刷基板15之上。
磁场检测装置10是通过检测由在导体14流动的电流产生的磁场而检测出电流在导体14流动的电流传感器。磁场检测装置10可以广泛地使用在电动机、产业机器、汽车等。
导体14是由平板状的导体构成的母线（使用于电能的分配的电线路），如图9（c）所示那样具有相对于通过磁场检测元件11的中心的y-z面（第3平面）而面对称的折返构造。更具体而言，如图11（b）所示，具有设置在第1磁性体芯12的x方向左侧侧面的正下方的部分14a、以及设置在第1磁性体芯12的x方向右侧侧面的正下方的部分的14b，这些在图11（b）的背面侧连接。此外，平行于导体14的x方向的部分14c（折返部分），优选如图11（a）所示那样配置在从z方向看与磁性体芯12及其内部区域不重复的区域（磁性体芯12的外侧）。通过这样做，可以抑制从导体14的折返部分14c产生的磁场进入到磁性体芯12所包围的空间内部。
导体14通过电流流动而起到作为产生图11（b）所示的磁场B1、B2的第1和第2磁场产生源的功能。磁场B1、B2具有彼此相反的转向，但其原因是，由于上述的折返构造，而如图11（b）所示那样，部分14a与部分14b的电流的流向相反。
第1和第2磁性体芯12、13均是包含强磁性材料的环状的磁性体，并构成导体14所产生的磁场B1、B2的磁路。第1和第2磁性体芯12均具有相对于通过磁场检测元件11的中心的y-z面而面对称的闭合曲线构造。由第1磁性体芯12构成的闭合曲线的法线矢量（z方向的矢量），与由第2磁性体芯13构成的闭合曲线的法线矢量（y方向的矢量）正交。
第1的磁性体芯12的上表面与第2磁性体芯13的上侧内壁面磁接触。因此，如图11（b）所示，在第2磁性体芯13的上表面流动的磁通量的一部分从第1磁性体芯12的上表面进入其内部。此外，“磁接触”是指接近到看起来没有磁间隙的程度。例如，在用粘合剂使第1磁性体芯12的上表面与第2磁性体芯13的上侧内壁面粘附的情况下，在它们之间会产生粘合剂量的微小空间，但一般可以看作没有磁间隙。
此外，在控制从导体14产生的磁场的基础上，在必要的情况下也可以在第1磁性体12的上表面与第2磁性体13的上侧内壁面间形成第3间隙、第4间隙。另外，第3间隙、第4间隙也可以形成于第1磁性体12或第2磁性体13的任一个。
另一方面，第1磁性体12的下表面与第2磁性体13的下侧内壁面像图11（b）所示那样隔开，由此，构成设置在从第2磁性体芯13的上面进入第1磁性体芯12的磁路的间隙G1、G2。
以上那样的导体14以及第1和第2磁性体芯12、13的结构，包含与图7所示的磁场检测装置1相同的构造。也就是说，导体14的部分14a、14b分别相当于图7的导体3、6，第2磁性体芯13相当于C芯2、5中除了端部2c、5c之外的部分，第1磁性体芯12相当于端部2c、5c。因此，通过第1磁性体芯12的内壁面的磁通量以通过磁场检测元件11的中心y-z面（包含图11（b）所示的直线F的y-z面）为中心而集合，进入一体化的第2磁性体芯13的下侧内壁面。而且，通过将磁场检测元件11配置在第1磁性体芯12的内壁面间的区域特别是包含直线F的y-z面附近，磁场检测元件11可以合适地检测出磁场B1、B2。
作为磁场检测元件11，可以使用GMR元件与霍尔元件任一种。在使用GMR元件作为磁场检测元件11的情况下，同样如图10所示那样，优选使用与图2所示的结构相同的全桥电路。此外，令图10所示的直线E相当于图2的直线A，直线E处于与图11（b）的直线F相同的y-z面。再者，作为GMR元件R1~R4的连接和钉扎方向，优选采用与图8所示的例子同样的结构。按照这样做，通过测量电压Va、Vb的差Va-Vb，可以确认施加了从导体14产生的磁场B1、B2。另外，通过确认差Va-Vb的符号，可以检测磁场的方向，因而可以检测流到导体14的电流的方向。另外，GMR元件R1~R4的钉扎方向彼此相同，故也可以获得地磁等均匀的外部磁场的影响被抵消的效果。
如以上说明的那样，根据本实施方式的磁场检测装置10，通过第1和第2磁性体芯12、13构成了磁路，并且将第1磁性体芯12的下表面与第2磁性体芯13的下侧内壁面分别作为磁极面而构成间隙G1、G2。因此，通过第1和第2磁性体芯12、13实现了在第5实施方式所说明的C芯2（第1磁性体）和C芯5（第2磁性体），提高了选择磁场检测元件11的种类时的自由度。
另外，根据本实施方式的磁场检测装置10，第1和第2磁性体芯12、13屏蔽了外部磁场，因而可以提高对外部磁场的抵抗性（耐性）。以下，对此进行详细说明。
图12（a）是在图11（b）所示的磁场检测装置10的截面图中画出了从z方向到来的外部磁场的图。如该图所示，从z方向到来的外部磁场被第2磁性体芯13屏蔽，到达不了磁场检测元件11。
图12（b）是在图11（b）所示的磁场检测装置10的截面图中画出了从x方向到来的外部磁场的图。如该图所示，从x方向到来的外部磁场也被第2磁性体芯13屏蔽，到达不了磁场检测元件11。
图12（c）是在图10所示的基板15的俯视图中画出了从y方向到来的外部磁场的图。如该图所示，从y方向到来的外部磁场被第1磁性体芯12屏蔽，到达不了磁场检测元件11。
图12（d）是在图10所示的基板15的俯视图中画出从x方向到来的外部磁场的图。如该图所示，从x方向到来的外部磁场也被第1磁性体芯12屏蔽。
如此，根据本实施方式的磁场检测装置10，即使是从x、y、z任一方向到来的外部磁场，也被第1和第2磁性体芯12、13中的至少一方合适地屏蔽。因此，可以提高对外部磁场的抵抗性。
图13（a）、（b）是表示模拟磁场检测装置10附近的磁场的结果的图。在该图中，表示了图11（b）所示的磁场检测装置10的截面图，并在其周围画出了磁力线。图13（a）是表示磁场检测装置10的整体的图，图13（b）是在第1磁性体芯12附近的放大图。
如图13（a）、（b）所示，从第1磁性体芯12的内壁面出来的磁通量的磁通量方向开始平行于x方向，随着从内壁面离开而逐渐倾斜，最终平行于z方向。通过磁场检测元件11的左右端部附近的磁通量包含x方向分量，因而可以通过一对GMR元件来合适地检测出磁场。
另外，从图13（a）、（b）明显看出，磁场检测装置10附近的磁场还包含z方向分量。因此，可以将霍尔元件按照通常那样的设置方向（设置成磁场检测方向平行于基板15的法线方向），并且作为磁场检测元件11来使用。此外，在使用霍尔元件作为磁场检测元件11的情况下，配置在从x方向的中心线向左右多少有些偏移的位置也是没关系的。原因在于，即使像这样配置，具有z方向分量的磁通量也会通过磁场检测元件11。
图14（a）是表示本发明的第7实施方式的磁场检测装置10的立体图。在该图中，为了表示磁场检测装置10的内部构造，而与图9（b）同样地稍微移动第2磁性体芯13来进行描绘。图14（b）是表示从与14（a）不同的角度看的磁场检测装置10的立体图。本实施方式的磁场检测装置10与第6实施方式的磁场检测装置10的不同点在于，第1磁性体芯12的形状。以下，对此点进行详细说明。
本实施方式的第1磁性体芯12，如图14（a）、（b）所示，在x方向两侧的侧面的下侧具有缺口12a，由此，第1磁性体芯12的下表面的一部分位于比磁场检测元件11的下表面更上方的位置。
根据本实施方式的磁场检测元件1，可以通过适当地调节缺口12的大小来控制磁场的流，因而可以控制磁场检测元件11的灵敏度。以下，进行详细地说明。
图15是对应于图11（b）的截面图的本实施方式的磁场检测装置10的截面图。若将图11（b）与图15进行比较，从第1磁性体芯12的内壁面出来的磁通量的位置不同。即，在图11（b）的结构中，磁通量从比图15所示的点X更上的位置出来，但在本实施方式中，磁通量仅从与比点X更高的点Y相比更上的位置出来。
从图11（b）所记载的磁力线明显看出，在图11（b）的结构中，从第1磁性体芯12的内壁面的较下侧出来的磁通量不通过磁场检测元件11。与此相对，在本实施方式中，如图15所记载的那样，更多的磁通量通过磁场检测元件11。因此，本实施方式的磁场检测元件11，与图11（b）的磁场检测元件11相比，可以以高灵敏度检测出磁场。
如此，通过缺口12a的有无，可以控制通过磁场检测元件11的磁通量的量。另外，即使通过使缺口12a的大小（高度和/或宽度）变化，也可以控制通过磁场检测元件11的磁通量的量。因此，根据本实施方式的磁场检测装置10，通过适当地调节缺口12a的有无和大小，可以控制磁场检测元件11的灵敏度。
图16是本发明的第8实施方式的磁场检测装置10的立体图。在该图中，为了表示磁场检测装置10的内部构造，与图9（b）同样地稍微移动第2磁性体芯13来进行描绘。另外，图17是对应于图10（b）的截面图的本实施方式的磁场检测装置10的截面图。本实施方式的磁场检测装置10与第6实施方式的磁场检测装置10的不同点在于，具有第3磁性体芯50。以下，对此进行详细说明。
第3磁性体芯50，如图16和17所示那样，配置在磁场检测元件11的下表面（更具体而言，基板15的下表面）与第2磁性体芯13之间的、从z方向看与磁场检测元件11重叠的位置。第3磁性体芯50的高度H被设定成，比基板15的下表面与第2磁性体芯13的下侧内壁面之间的距离更短。
第3磁性体芯50的x方向的宽度W，在对第3的磁性体芯50使用与第1和第2磁性体芯12、13相同的材料的情况下，优选设定为第2磁性体芯13的最大厚度（图17所示的角部C以外的位置的厚度的最大值）的2倍以上。通过这样做，第3磁性体芯50难以变得饱和。另外，可以在第3磁性体芯50与第2磁性体芯13凑成饱和水平。若举出具体的例子的话，优选令第2磁性体芯的厚度为1.5mm，宽度W为3.0mm。另外，宽度W优选设定成比磁场检测元件11的x方向的宽度更宽。
此外，通过由饱和磁通量密度高的材质构成第3磁性体芯50，宽度W可以变狭小。若使宽度W变狭小，则磁场检测元件11所涉及的x方向的磁场量增加，可以减少在基板15一体形成的磁场检测元件11的面积，因而可以使部件小型化。此外，若通过由饱和磁通量密度高的材质构成第3磁性体芯50，则由于第3磁性体芯50难以饱和，因此可以提高流到导体14的电流的密度。另外，从通过第1和第2磁性体芯12、13的磁通量汇集在第3磁性体芯50的观点看，优选使第3磁性体芯50的饱和磁通量密度比第1和第2磁性体芯12、13的饱和磁通量密度更大。
第3磁性体芯50的深度（y方向的宽度）优选比第1磁性体芯12的深度长一些。若第3磁性体芯50的深度比第1磁性体芯12的深度短，则由于组装精度的问题等，在最坏的情况下，存在第3磁性体芯50不配置在磁场检测元件11之下、磁场散乱的可能性。通过使第3磁性体芯50的深度比第1磁性体芯12的深度更长，可以解决这样的问题。
另外，第3磁性体芯50的上表面与第2磁性体芯13的上侧内壁面平行相对，但这相对的2个平行的磁极面实质上不构成磁间隙。其原因在于，从第2磁性体芯13的侧边进入上边的磁通量，像图17所示那样绝大部分流入第1磁性体芯12侧，而通过与第3磁性体芯50的上表面的相对面附近的磁通量变得极其稀薄。因此，同样在本实施方式中，磁场检测元件11设置在间隙的外部（间隙G1、G2的外部）。
第3磁性体芯50在下表面与第2磁性体芯13磁接触，构成在第4实施方式所说明的突起部2f。也就是说，通过第1磁性体芯12的内壁面而出来的磁通量汇聚在第3磁性体芯50的上表面。再者，通过第3磁性体芯50而建立了流向第2磁性体芯13的磁通流动。其结果，若将图17与图11（b）进行比较便可理解，在本实施方式的磁场检测装置10中，与第6实施方式的磁场检测装置10相比，通过磁场检测元件11的磁通量的量变多，提高了磁场检测元件4的磁场检测灵敏度。从别的观点来说，通过第3磁性体芯50的有无，可以控制磁场检测元件11的磁场检测灵敏度。
磁场检测元件11的磁场检测灵敏度，可以通过第3磁性体芯50的高度H的调节来控制。也就是说，高度H越高，通过第3磁性体芯50的磁通量的量增加越多。因此，通过磁场检测元件11的磁通量的量增加，提高了磁场检测元件11的磁场检测灵敏度。
另外，第3磁性体芯50也可以分割成2个以上。在该情况下，优选地，将多个第3磁性体芯50配置成相对于y-z面而对称，且将磁场检测元件11相对于y-z面而对称。通过这样配置，可以使用多个磁场检测元件50来形成桥电路。
如以上说明的那样，根据本实施方式的磁场检测装置10，通过设置第3磁性体芯50，可以提高磁场检测元件4的磁场检测灵敏度。另外，通过第3磁性体芯50的高度H的调节，可以控制磁场检测元件11的磁场检测灵敏度。
另外，第3磁性体芯50也可以在x-y面内配置多个。另外，也可以在z方向层叠多个第3磁性体芯50。而且，第3磁性体芯50可以是与第2磁性体芯12不同体的磁性体芯，也可以是与第2磁性体芯12一体化。
图18是本发明的第9实施方式的磁场检测装置10的立体图。图19（a）是表示将本实施方式的磁场检测装置10安装在基板60上的状态的侧面图。图19（b）、（c）分别是基板60的背面60a的平面图，图19（b）表示本实施方式的磁场检测装置10的第1实施例，图19（c）表示本实施方式的磁场检测装置10的第2实施例。另外，图20（a）、（b）各自是对应于图10（b）的截面图的本实施方式的磁场检测装置10的截面图，图20（a）、图20（b）分别对应上述第1实施例、上述第2实施例。本实施方式的磁场检测装置10与第6实施方式的磁场检测装置10的不同点在于，导体14设置有2个（导体14-1、14-2）。以下，对此点进行详细说明。
导体14-1、14-2各自具有与第6实施方式所说明的导体14同样的构造。也就是说，如图18所示，导体14-1具有设置在第1磁性体芯12的x方向左侧侧面的正下方的部分14-1a、以及设置在第1磁性体芯12的x方向右侧侧面的正下方的部分14-1b，这些具有在图18的y方向背面侧连接的结构。同样地，导体14-2也具有设置在第1磁性体芯12的x方向左侧侧面的正下方的部分14-2a、以及设置在第1磁性体芯12的x方向右侧侧面的正下方的部分14-2b，这些具有在图18的y方向背面侧连接的结构。
导体14-1的磁场检测装置10内的配置与第6实施方式所说明的导体14相同。另一方面，导体14-2配置在导体14-1的下表面与第2磁性体芯13之间的、从z方向看与导体14-1重叠的位置。导体14-1与导体14-2之间设置有未图示的绝缘层，通过该绝缘层而使导体14-1与导体14-2电绝缘。
如图19（a）所示，本实施方式的磁场检测装置10通过使导体14-1、14-2的开放端穿透基板60而安装于基板60。在图19（b）所示的第1实施例中，部分14-1a、14-2a分别在基板60的背面60a与配线图案61a电连接，部分14-1b、14-2b分别在基板60的背面60a与配线图案61b电连接。因此，导体14-1、14-2并联在配线图案61a、61b之间。另一方面，在图19（c）所示的第2实施例中，部分14-1a在基板60的背面60a与配线图案62a电连接，部分14-1b、14-2a分别在基板60的背面60a与配线图案62b电连接，部分14-2b在基板60的背面60a与配线图案62c电连接。因此，导体14-1、14-2串联在配线62a、62c之间。
在导体14-1、14-2并联的第1实施例中，与图11（b）所示的第6实施方式的情况相比，通过磁场检测装置10内的电流量不变。因此，通过第1和第2磁性体芯12、13的磁通量的量，如图20（a）所示，成为与图11（b）的例子同等的程度。因此，磁场检测元件11的磁场检测灵敏度也与第6实施方式同等程度。
相对而言，在导体14-1、14-2串联的第2实施例中，与图11（b）所示的第6实施方式的情况相比，通过磁场检测装置10内的电流量变成2倍。因此，通过第1和第2磁性体芯12、13的磁通量的量，如图20（b）所示，与图11（b）的例子相比大大增加，通过磁场检测元件11的磁场的量也变大。因此，磁场检测元件11的磁场检测灵敏度与第6实施方式相比变高。
如此，根据本实施方式的磁场检测装置10，通过基板60的配线图案的接线，可以控制磁场检测元件11的磁场检测灵敏度。
图21是本发明的第10实施方式的磁场检测装置10的立体图。在该图中，为了表示磁场检测装置10的内部构造，而与图9（b）同样地稍微移动第2磁性体芯13来进行描绘。另外，图22是对应于图10（b）的截面图的本实施方式的磁场检测装置10的截面图。本实施方式的磁场检测装置10与第6实施方式的磁场检测装置10的不同点在于，具有第4磁性体芯51a、51b。以下，对此点进行详细说明。
第4磁性体芯51a、51b分别配置在导体14的部分14a、14b与第1磁性体芯12的下表面（更具体而言，基板15的下表面）之间。如图22所示，第4磁性体芯51a、51b各自的一端与第2磁性体芯13磁接触，另一端设置于在z方向看与第1磁性体芯12的内壁面大致重叠的位置。
另外，第4磁性体芯51a、51b优选配置成与导体14不接触。原因在于，若接触的话则第4磁性体芯51a、51b容易变得磁饱和。另外，第4磁性体芯51a、51b可以与第2磁性体芯13一体成形，也可以成为与第2磁性体芯13的不同体。而且，第4磁性体芯51a、51b可以粘附在基板15的背面而构成。
通过设置以上那样的第4磁性体芯51a、51b，如图22所示，通过磁场检测元件11的磁通量的量与图11（b）的例子相比减少了。因此，在本实施方式中，磁场检测元件11的磁场检测灵敏度与第6实施方式相比变低，但该灵敏度降低的程度可以通过第4磁性体芯51a、51b的x方向的宽度L的调节来进行控制。也就是说，宽度L越长，一方面通过第4磁性体芯51a、51b的磁通量的量增加越多，另一方面通过磁场检测元件11的磁通量的量减少越多。因此，通过调节宽度L的值，便可以控制磁场检测元件11的磁场检测灵敏度。
如以上说明的那样，根据本实施方式的磁场检测装置10，通过第4磁性体芯51a、51b的x方向的宽度L的调节，可以控制磁场检测元件11的磁场检测灵敏度。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式，更不用说，本发明在不偏离其要旨的范围内能够以各种方式实施。
例如，在上述各实施方式中，如图3或图8所示的那样，以钉扎方向与x方向平行的方式设置GMR元件。也就是说，以能够测量磁场的x方向分量的方式配置GMR元件，但是通过以钉扎方向向着x方向与z方向之间的方式设置GMR元件（也就是说，通过使钉扎方向成为相对于x轴倾斜的状态），也可以做到能够测量x方向分量与z方向分量两个分量。在该情况下，优选地，令钉扎方向与x轴的夹角为±45°以内，通过这样做，（不仅仅可以测量z方向分量，而且）可以主要地测量x方向分量。
另外，在上述各实施方式中，选取了使用GMR元件和霍尔元件的例子来进行说明，但本发明也同样适用于使用GMR元件以外的磁阻元件例如TMR（Tunnel Magneto-Resisitance，隧道磁阻）元件、AMR（An-Isotropic Magneto-Resistance，各向异性磁阻）元件等作为磁场检测元件的情况。
另外，第6至第10实施方式中所说明的第1和第2磁性体芯12、13也可以在中途具有微小的狭缝（slit）。图23（a）是在第2磁性体芯13的上下面设置狭缝13a的例子。另外，图23（b）是在第2磁性体芯13的上面设置狭缝13a的例子。另外，图24（a）是在第1磁性体芯12的x方向的两个侧面设置狭缝12b的例子。另外，图24（b）是在第1磁性体芯12的x方向的一个侧面设置狭缝12b的例子。在像这般设置狭缝的情况下，一些外部磁场的屏蔽效果减少了，但是大体没有问题，仍可以作为电流传感器而起到磁场检测装置10的功能。
另外，第1和第2磁性体芯12、13的截面形状不限于第6至第10实施方式中所说明那样的四边形。图25（a）是第1磁性体芯12的截面形状为圆角四边形的变形例（令角为圆弧或C形状的例子）截面图。另外，图25（b）是第2磁性体芯13的截面形状为圆角四边形的例子（令角为圆弧或C形状的例子）。另外，图26（a）是第1磁性体芯12的截面形状为丸形（圆形）的例子。另外，图26（b）是第2磁性体芯13的截面形状为丸形（椭圆形）的例子。另外，图26（c）是第1磁性体芯12的截面形状为菱形的例子（令四边形的对角线平行于x方向和y方向的例子）。在像图25（a）、（b）或图26（a）、（b）所记载的例子那样采用没有角的截面形状的情况下，由于角部的磁通量的泄漏变少，因而与有角部的结构相比，外部磁场的屏蔽效果提高了。另外，在像图26（c）所记载的例子那样采用菱形的截面形状的情况下，可以获得与令四边形的各边平行于x方向和y方向的例子同样的屏蔽效果。
再有，在采用图25的各图、图26的各图所示的磁性体芯的情况下，优选采用夹着包含图10、图11（b）所示的直线E、F的y-z面而面对称的形状。再者，在使用由4个GMR元件构成的全桥电路作为磁场检测元件4的情况下，优选地，与图10所示那样的相同地，夹着直线E而线对称地配置。通过这样做，可以获得更稳定的输出。
另外，根据结构，即使令间隙的大小为零，也可以提高选择磁场检测元件的种类时的自由度。图27表示这样的例子的磁场检测装置的截面图。在该图所示的例子中，图11（b）所示的磁场检测装置中，令间隙G1、G2的大小为零，并且除去基板15，将导体14（部分14a、14b）的位置移动至第1磁性体芯12的侧方。再者，部分14a、14b配置在相对于图27所示的上下方向的中心线G变得不对称的位置（更具体而言是上侧）。
在图27的例子中，与各实施方式的相同点在于，磁场检测元件11配置于间隙G1、G2的外部，但与各实施方式的不同点在于，其配置的空间T被第1磁性体芯12与第2磁性体芯13完全包围。也就是说，磁场检测元件11成为完全磁屏蔽的状态，但为了使导体14的部分14a、14b配置在相对于中心线G不对称的位置，而使导体14所产生的磁场的一部分也在空间T内出现。再者，该磁场也从第1磁性体芯12内壁面漏出。因此，与上述第5实施方式等同样地提高了选择磁场检测元件11的种类时的自由度。另外，通过成为这样的结构，可以使磁场检测元件11的小型化。
另外，在图9所示的例子中，母线14的各部分14a、14b的前端在y方向上笔直延伸，但根据本发明，也可以将其向x方向或z方向弯曲。图28（a）~（c）是表示母线14的各部分14a、14b的前端14ax、14bx向z方向的一侧弯曲的例子的图。图28（a）~（c）对应于图9（a）~（c）。同样地，图29（a）表示前端14ax、14bx向z方向的另一侧弯曲的例子，图29（b）表示前端14ax、14bx向x方向弯曲的例子。图29（a）、（b）分别对应于图9（a）。
在弯曲母线14的前端的情况下，从弯曲部分会产生与不弯曲部分不同的方向的磁场。这会成为降低磁场检测元件11的检测精度的要因，但在本发明中，由于可以通过第1和第2磁性体芯12、13来屏蔽从弯曲部分产生的磁场，因此不必担心从弯曲部分产生的磁场，可以自由地弯曲母线14的前端。

Claims (26)

1.一种磁场检测装置，其特征在于，
具备：
第1磁场产生源，产生磁场；
第1磁性体，设置成围绕所述第1磁场产生源；以及
磁场检测元件，检测磁场，
在所述第1磁性体上设置有第1间隙，
所述磁场检测元件配置于，处于所述第1间隙的外部并能够检测出从所述第1磁场产生源产生的磁场的位置。
2.根据权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述第1间隙由2个平行的第1和第2磁极面构成，
所述磁场检测元件配置成，能够检测出穿过与所述第1和第2磁极面不同的所述第1间隙的近旁的侧面而进出所述第1磁性体的磁通量。
3.根据权利要求2所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述第1磁性体具有以所述第1磁极面为端面、并在与所述第1磁极面垂直的方向上延伸设置的第1端部，
所述磁场检测元件配置在所述第1端部的侧方。
4.根据权利要求3所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述第1磁性体具有：
第2端部，具有所述第2磁极面；以及
伸出部，从所述第2端部起与所述第1间隙的间隙方向垂直地伸出。
5.根据权利要求4所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述第1磁性体具有从所述伸出部向所述磁场检测元件侧突出的突起部。
6.根据权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述磁场产生源的至少一部分设置在所述第1间隙内。
7.根据权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于，
还具备：
第2磁场产生源，产生磁场；以及
第2磁性体，设置成围绕所述第2磁场产生源，
在所述第2磁性体上设置有第2间隙，
所述磁场检测元件配置于，处于所述第2间隙的外部并能够检测出从所述第2磁场产生源产生的磁场的位置。
8.根据权利要求7所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述第2间隙由2个平行的第3和第4磁极面构成，
所述磁场检测元件配置成，能够检测出穿过与第3和第4的磁极面不同的所述第2间隙近旁的侧面而进出所述第2磁性体的磁通量。
9.一种磁场检测装置，其特征在于，
具备：
磁场检测元件，检测磁场；
第1磁性体芯，设置成从水平面内的四周围绕所述磁场检测元件；
第2磁性体芯，设置成从与所述水平面垂直的第1面内的四周围绕所述第1磁性体芯；以及
第1磁场产生源，设置在所述第1磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面之间，
所述第1磁性体芯的上表面与所述第2磁性体芯的上侧内壁面磁接触，
所述第1磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面隔开。
10.根据权利要求9所述的磁场检测装置，其特征在于，
还具备：
第2磁场产生源，设置在所述第1磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面之间，
所述第1磁场产生源与所述第2磁场产生源夹着所述磁场检测元件而设置在所述第1面内的彼此相对的侧。
11.根据权利要求10所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述磁场检测元件具有一对磁阻元件，该一对磁阻元件夹着所述第1磁场产生源和所述第2磁场产生源的与所述第1面垂直的中心线而设置在彼此相对的侧，并具有彼此相同的钉扎方向。
12.根据权利要求11所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述一对磁阻元件的钉扎方向与所述中心线的延伸方向不同。
13.根据权利要求12所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述一对磁阻元件的钉扎方向与所述中心线正交。
14.根据权利要求11所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述一对磁阻元件的自由方向彼此相同，
所述磁场检测装置还具备产生与所述自由方向平行的磁场的第3磁场产生源。
15.根据权利要求10所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述第1和第2的磁场产生源分别是通过电流流动而产生磁场的线状的导体，
所述第1和第2磁场产生源的延伸方向与所述第1面正交。
16.根据权利要求15所述的磁场检测装置，其特征在于，
构成第1磁场产生源的所述线状导体的一端，与构成所述第2磁场产生源的所述线状的导体的一端彼此电连接，由此构成具有折返构造的导体。
17.根据权利要求16所述的磁场检测装置，其特征在于，
在从垂直方向看彼此重叠的位置，设置有2个所述具有折返构造的导体。
18.根据权利要求17所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述2个具有折返构造的导体并联。
19.根据权利要求17所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述2个具有折返构造的导体串联。
20.根据权利要求9所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述第1和第2磁性体芯分别构成线对称的闭合曲线。
21.根据权利要求20所述的磁场检测装置，其特征在于，
由所述第1磁性体芯构成的闭合曲线的法线矢量，与由所述第2磁性体芯构成的闭合曲线的法线矢量正交。
22.根据权利要求9所述的磁场检测装置，其特征在于，
所述第1磁性体芯的下表面的至少一部分，位于比所述磁场检测元件的下表面更上方的位置。
23.根据权利要求9所述的磁场检测装置，其特征在于，
还具备：
第3磁性体芯，其配置在所述磁场检测元件的下表面与所述第2磁性体芯之间的、从垂直方向看与所述磁场检测元件重叠的位置，且下表面与所述第2磁性体芯磁接触。
24.根据权利要求1所述的磁场检测装置，其特征在于，
还具备：
2个第4磁性体芯，各自配置在所述第1和第2磁场产生源与所述第1磁性体芯的下表面之间，且各自的一端与所述第2磁性体芯磁接触。
25.一种电流传感器，其特征在于，
是权利要求1所述的磁场检测装置，
所述第1磁场产生源是有电流流动的导体。
26.一种电流传感器，其特征在于，
是权利要求9所述的磁场检测装置，
所述第1磁场产生源是有电流流动的导体。
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