專利名稱：磁性體檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對磁性墨水印刷物、磁性記錄介質(zhì)、磁性狹縫標(biāo)尺等磁性體進(jìn)行檢測的磁性體檢測裝置。
背景技術(shù)：
作為以往的磁性體檢測裝置，一般已知如下技術(shù)組合磁阻元件與發(fā)生偏置磁場的永久磁鐵,來檢測紙幣中包含的磁性墨水等磁性體。由于紙幣中包含的磁性體的量是微量，所以一般在使紙幣接觸到組合磁阻元件和永久磁鐵而成的磁性傳感器頭的狀態(tài)下進(jìn)行讀取。另一方面，在專利文獻(xiàn)I (圖7、圖8)中，通過將一對磁性傳感器頭進(jìn)行相向配置，并使紙幣等被檢測物通過兩個頭的間隙，從而進(jìn)行非接觸讀取。另外，在專利文獻(xiàn)I中，作為對磁場的強(qiáng)度進(jìn)行檢測的磁阻元件，使用了半導(dǎo)體磁阻(SMR)元件。半導(dǎo)體磁阻元件感應(yīng)磁場的方向(感磁方向)是相對于元件的檢測面垂直的方向，所以在專利文獻(xiàn)I中，將永久磁鐵的磁化方向設(shè)為異極相向，在與元件的檢測面垂直的方向上施加了偏置磁場。另外，在專利文獻(xiàn)I中，2個半導(dǎo)體磁阻元件MR1、MR2構(gòu)成半橋電路，將其中點電位作為輸出信號來取出，從而消除溫度變化所致的半導(dǎo)體磁阻元件的電阻值變化、即輸出偏移變動。專利文獻(xiàn)1:日本特開2001 - 21631號公報專利文獻(xiàn)2 日本實公昭62 - 41266號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開昭58 - 2994號公報專利文獻(xiàn)4 :日本特開平6 - 231336號公報專利文獻(xiàn)5 日本特開平7 - 12908號公報專利文獻(xiàn)6 :日本特開2005 - 129009號公報專利文獻(xiàn)7 :日本特開平5 - 332703號公報專利文獻(xiàn)8 :日本特開平8 - 178937號公報專利文獻(xiàn)9 :日本特開平10 - 19601號公報專利文獻(xiàn)10 :日本特開平8 - 249602號公報專利文獻(xiàn)11 :日本特開平4 - 282481號公報專利文獻(xiàn)12 :日本特開平9 - 152303號公報專利文獻(xiàn)13 日本特開平6 - 167302號公報專利文獻(xiàn)14 :日本特開平2 - 298802號公報專利文獻(xiàn)15 :日本特開2006 — 317203號公報

發(fā)明內(nèi)容
半導(dǎo)體磁阻元件具有如下特性根據(jù)所使用的材料以及工藝的制約，與溫度上升相伴的電阻值以及電阻變化率的變動大，而且元件自身的電阻值小。
如果元件的電阻值小，則在恒壓驅(qū)動的情況下元件的消耗電流變大，進(jìn)而伴隨著電流量的增大，由于焦耳熱的自身發(fā)熱而使元件溫度上升，其結(jié)果，電阻變化率減少，輸出降低。另外，在由于與傳感器頭框體的組裝問題而引起散熱不均勻的情況下，半橋上下的磁阻元件(專利文獻(xiàn)I的MR1、MR2)的電阻值發(fā)生溫度變化，產(chǎn)生傳感器輸出的偏移變動(中點電位變動)。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高精度地檢測磁性體的磁性體檢測裝置。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的一個方式是一種磁性體檢測裝置，檢測磁性體，具備磁阻傳感器，配置于磁性體的移動路徑的途中；以及偏置磁鐵，沿磁性體的移動方向，排列了第I磁極以及極性與該第I磁極相反的第2磁極，其中，偏置磁鐵對磁阻傳感器施加沿磁性體的移動方向的偏置磁場。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為具備第I偏置磁鐵，沿磁性體的移動方向，排列了第I磁極以及極性與該第I磁極相反的第2磁極；以及第2偏置磁鐵，沿磁性體的移動方向，排列了第2磁極以及第I磁極，其中，第I偏置磁鐵以及第2偏置磁鐵隔著磁性體的移動路徑而被配置成使第I偏置磁鐵的第I磁極與第2偏置磁鐵的第2磁極以隔著磁阻傳感器以及檢測對象的磁性體的方式相向，并使第I偏置磁鐵的第2磁極與第2偏置磁鐵的第I磁極相向，第I偏置磁鐵以及第2偏置磁鐵對磁阻傳感器施加沿磁性體的移動方向的偏置磁場。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為磁阻傳感器包括各向異性磁阻元件，并被定位到由偏置磁鐵形成的偏置磁場分布的零點附近。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為磁阻傳感器包括各向異性磁阻元件，磁阻傳感器相對于磁性體的移動方向而配置于第I磁極與第2磁極的中間附近，通過第I偏置磁鐵或者第I偏置磁鐵與第2偏置磁鐵的組而對磁阻兀件施加的磁性體移動方向的偏置磁場由于磁性體的通過而增減，將其磁場變化通過磁阻傳感器而變換為輸出。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為磁阻傳感器包括各向異性磁阻元件，磁阻傳感器相對于磁性體的移動方向而配置于第I磁極的跟前側(cè)附近或者第2磁極的里側(cè)附近，通過第I偏置磁鐵或者第I偏置磁鐵與第2偏置磁鐵的組而對磁阻元件施加的偏置磁場的貫通方向分量由于磁性體的通過而旋轉(zhuǎn)，將其磁場變化通過磁阻傳感器而變換為輸出。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為磁阻傳感器包括半橋電路，該半橋電路由具有與磁性體的移動方向平行的感磁方向的第I各向異性磁阻元件、以及具有與磁性體的移動方向垂直的感磁方向的第2各向異性磁阻元件構(gòu)成。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為在與磁性體的移動方向垂直的方向上配置多個磁阻傳感器而構(gòu)成為線傳感器。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為還具備磁性體磁軛，該磁性體磁軛設(shè)置于第I偏置磁鐵以及第2偏置磁鐵的磁性體移動方向的上游側(cè)以及下游側(cè)的側(cè)面。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為從第I偏置磁鐵或者第2偏置磁鐵的相向面向磁阻傳感器側(cè)突出地設(shè)置了磁性體磁軛。
在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為第I偏置磁鐵以及第2偏置磁鐵是兩面4極磁化圖案的棱柱狀磁鐵。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為所述偏置磁鐵沿磁阻傳感器的排列方向而被分割為多個磁極。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為還具備處理電路，用于處理來自各磁阻傳感器的輸出信號；以及補(bǔ)償用的磁阻傳感器，配置于磁性體的移動路徑外，其中，處理電路使用來自補(bǔ)償用的磁阻傳感器的信號來補(bǔ)償所述輸出信號。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為還具備處理電路，用于處理來自各磁阻傳感器的輸出信號；以及磁性體探測部，用于將表示在移動路徑中有無磁性體的探測信號供給到該處理電路，其中，處理電路使用不存在磁性體時的輸出信號,來補(bǔ)償存在磁性體時的輸出信號。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為還具備磁性圖像傳感器，矩陣狀地排列了多個磁阻傳感器；以及磁場產(chǎn)生單兀,產(chǎn)生與磁阻傳感器的排列方向平行的磁場分量，其中，各磁阻傳感器由多個各向異性磁阻元件構(gòu)成。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為具備直線狀或者矩陣狀地排列的多個磁阻傳感器，各磁阻傳感器由在基板上形成為鐵磁性體的薄膜圖案的多個各向異性磁阻元件構(gòu)成，各各向異性磁阻元件具有相對于基板主面平行、且相互平行或者垂直的感磁方向。在本發(fā)明的一個方式中優(yōu)選為檢測對象的磁性體具有沿移動方向以一定的間距形成的狹縫形狀，還具備處理電路，該處理電路根據(jù)來自磁阻傳感器的信號，運算磁性體的移動量以及移動方向。根據(jù)本發(fā)明，在各磁極的中間附近存在磁場成為零的點，在該零點的周圍形成強(qiáng)的磁場梯度。因此，根據(jù)所使用的磁阻傳感器的設(shè)置位置，能夠?qū)鞲衅魇┘拥钠么艌鲈O(shè)定為期望的值。其結(jié)果，能夠高精度地檢測與磁性體的移動相伴的磁場變化。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的立體圖。圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的側(cè)面圖。圖3是關(guān)于一般的SMR元件以及AMR元件示出針對外部施加磁場的電阻變化率的關(guān)系的曲線圖。圖4是示出磁阻傳感器以及下側(cè)磁鐵的相向面的俯視圖。圖5是關(guān)于磁場的X分量Bx沿著通過磁場零點的Z軸方向進(jìn)行了描繪的曲線圖。圖6是示出本發(fā)明的實施方式2的俯視圖。圖7是示出本發(fā)明的實施方式3的側(cè)面圖。
圖8是示出本發(fā)明的實施方式I中的磁力線分布的側(cè)面圖。圖9是示出本發(fā)明的實施方式3中的磁力線分布的側(cè)面圖。圖10是關(guān)于磁場的X分量Bx沿著通過磁場零點的Z軸方向進(jìn)行了描繪的曲線圖。圖11是關(guān)于磁場的X分量Bx沿著通過磁場零點的Z軸方向進(jìn)行了描繪的曲線圖。圖12是示出本發(fā)明的實施方式3的立體圖。圖13是示出本發(fā)明的實施方式4的立體圖。圖14是示出本發(fā)明的實施方式4的側(cè)面圖。圖15是關(guān)于磁場的X分量Bx沿著通過磁場零點的Z軸方向進(jìn)行了描繪的曲線圖。圖16是示出本發(fā)明的實施方式5的立體圖。圖17是示出本發(fā)明的實施方式5的俯視圖。圖18是示出本發(fā)明的實施方式7的立體圖。圖19是示出本發(fā)明的實施方式7的側(cè)面圖。圖20是示出對下側(cè)磁鐵粘貼了下側(cè)磁軛的例子的側(cè)面圖。圖21是示出磁性體的磁性圖案的各種例子的俯視圖，圖21A示出橫條紋磁性圖案的一個例子，圖21B示出縱條紋磁性圖案的一個例子。圖22是示出磁性圖案的讀取位置與磁阻傳感器的中點電位輸出的關(guān)系的說明圖。圖23是示出磁性圖像傳感器的配置的其他例子的側(cè)面圖。圖24是示出在下側(cè)磁鐵的兩側(cè)面粘貼了下側(cè)磁軛的其他例子的側(cè)面圖。圖25是示出下側(cè)磁鐵的磁極配置的其他例子的立體圖。圖26是示出下側(cè)磁鐵的磁極配置的另外其他例子的立體圖。圖27是在圖26所示的結(jié)構(gòu)中在下側(cè)磁鐵的兩側(cè)面針對每個磁極粘貼了下側(cè)磁軛時的俯視圖。圖28是示出下側(cè)磁鐵的磁極配置的另外其他例子的立體圖。圖29是在圖28所示的結(jié)構(gòu)中在下側(cè)磁鐵的兩側(cè)面針對每個磁極粘貼了下側(cè)磁軛時的俯視圖。圖30是示出本發(fā)明的實施方式8的立體圖。圖31是示出磁阻傳感器的其他結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖32A是磁性圖像傳感器的俯視圖，圖32B示出灰度級磁性圖案的一個例子，圖32C示出三角形形狀磁性圖案的一個例子。圖33是示出磁性圖案的讀取位置與磁阻傳感器的中點電位輸出的關(guān)系的說明圖。圖34是示出本發(fā)明的實施方式9的立體圖。圖35是示出本發(fā)明的實施方式9的側(cè)面圖。圖36是示出在圖35所示的結(jié)構(gòu)中在下側(cè)磁鐵以及上側(cè)磁鐵的兩側(cè)面分別粘貼了下側(cè)磁軛以及上側(cè)磁軛的例子的側(cè)面圖。圖37是示出磁鐵的磁化配置的其他例子的側(cè)面圖。圖38是示出在圖37所示的結(jié)構(gòu)中在下側(cè)磁鐵以及上側(cè)磁鐵的兩側(cè)面分別粘貼了下側(cè)磁軛以及上側(cè)磁軛的例子的側(cè)面圖。
圖39是示出本發(fā)明的實施方式10的俯視圖。圖40是示出本發(fā)明的實施方式11的結(jié)構(gòu)圖。圖41是示出本發(fā)明的實施方式12的結(jié)構(gòu)圖。圖42是示出本發(fā)明的實施方式13的立體圖。圖43是示出本發(fā)明的實施方式13的側(cè)面圖。圖44是示出本發(fā)明的實施方式I中的磁力線分布的側(cè)面圖。圖45是示出本發(fā)明的實施方式13中的磁力線分布的側(cè)面圖。
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圖46是圖45的A部的放大圖，圖46A示出無磁性體時的磁力線分布，圖46B示出存在磁性體時的磁力線分布。(符號說明)1:磁性體；la :貫通孔；lla :下側(cè)磁鐵；llb :上側(cè)磁鐵；13 :隔板；14 :處理電路；15a :下側(cè)磁軛15b :上側(cè)磁軛；18 :磁性體探測部；20 :磁阻傳感器;21a 21f、22a、22b AMR元件；23 :補(bǔ)償用磁阻傳感器；25 :磁性圖像傳感器；50 :處理電路；51 :差動放大器；52 :放大器；55 :微型計算機(jī)；MP :磁性圖案；PA :橫條紋磁性圖案；PB :縱條紋磁性圖案；PC :灰度級磁性圖案；PD :三角形形狀磁性圖案。
具體實施例方式以下，參照附圖，說明作為本發(fā)明的實施方式的磁性體檢測裝置。另外，在各圖中對同一或者同樣的結(jié)構(gòu)部分附加相同的符號。實施方式1.圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的磁性體檢測裝置的立體圖，圖2是其側(cè)面圖。磁性體檢測裝置具備下側(cè)磁鐵11a、上側(cè)磁鐵lib、隔板13、以及磁阻傳感器20等。此處為了易于理解，將作為被檢測物的磁性體I的移動方向設(shè)為X方向，將從下側(cè)磁鐵IIa朝向上側(cè)磁鐵Ilb的方向設(shè)為Z方向,將與X方向以及Z方向垂直的方向設(shè)為Y方向。在維持一定的間隙G的間隔的同時，在磁性體I的移動路徑的下側(cè)以及上側(cè)，相向配置了下側(cè)磁鐵Ila以及上側(cè)磁鐵lib。為了正確地維持下側(cè)磁鐵Ila以及上側(cè)磁鐵Ilb的位置以及間隙G而固定于外殼(未圖示)等。磁阻傳感器20在磁性體I的移動路徑的途中，配置于下側(cè)磁鐵I Ia的相向面和上偵_鐵Ilb的相向面的大致中間附近、即從下側(cè)磁鐵Ila起的距離為G/2+α的位置。為了正確地定位磁阻傳感器20，在下側(cè)磁鐵Ila的相向面設(shè)置了板狀的隔板13。隔板13由不會對磁場造成影響的非磁性材料形成，通過粘接等來固定下側(cè)磁鐵11、隔板13以及磁阻傳感器20，從而使磁阻傳感器20的位置穩(wěn)定。關(guān)于磁鐵的磁化方向，將下側(cè)磁鐵IIa磁化為使得在其相向面中沿著X方向按照S極、N極的順序進(jìn)行排列。另一方面，將上側(cè)磁鐵Ilb磁化為使得在其相向面中沿著X方向按照N極、S極的順序進(jìn)行排列。并且，下側(cè)磁鐵Ila的S極與上側(cè)磁鐵Ilb的N極相互相向，下側(cè)磁鐵Ila的N極與上側(cè)磁鐵Ilb的S極相互相向。另外，也可以是與上述配置極性相反的配置、即在下側(cè)磁鐵Ila中按照N極、S極的順序排列、在上側(cè)磁鐵Ilb中按照S極、N極的順序排列的配置。在這樣的四重極配置中，形成具有從位于一方的對角的2個N極朝向位于另一方的對角的2個S極的磁力線的偏置磁場分布。此時，在4個磁極的中間附近存在磁場成為零的點，能夠在該零點的周圍形成強(qiáng)的磁場梯度。磁性體I通過公知的搬運機(jī)構(gòu)(未圖示)被搬運，通過在磁阻傳感器20與上側(cè)磁鐵Ilb的相向面之間形成的空間。磁阻傳感器20也可以由半導(dǎo)體磁阻(SMR)元件構(gòu)成，更優(yōu)選為由可進(jìn)行高靈敏度的磁場檢測的巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件、各向異性磁阻(AMR)元件等構(gòu)成。AMR元件一般被制作為鐵磁性薄膜，能夠增大元件的電阻值或者減小溫度特性，能夠提高作為傳感器的可靠性。而且，AMR元件具有如下特性相比于半導(dǎo)體磁阻(SMR)元件，磁飽和電平低，但在非飽和區(qū)域中呈現(xiàn)更高的靈敏度。圖3是關(guān)于一般的SMR元件以及AMR元件示出針對外部施加磁場的電阻變化率的關(guān)系的曲線圖。虛線表示SMR元件,實線表示AMR元件。電阻變化率的變化量AR相對施加磁場的變化量ΛΒ的比率(AR/ΛΒ)越大，傳感器輸出變化越大，所以從靈敏度的點來看，優(yōu)選電阻變化率曲線的斜率更大的一方。在觀察曲線圖時，在施加磁場小的區(qū)域中，AMR元件相比于SMR元件，電阻變化率曲線的斜率大，所以能夠通過傳感器的高輸出化以及S/N比提聞來實現(xiàn) 目號穩(wěn)定性的提聞。另一方面，在施加磁場大的區(qū)域中，在AMR元件的情況下，存在靈敏度的飽和區(qū)域，所以呈現(xiàn)如下特性如果施加一定以上的外部磁場，則電阻變化率、即傳感器輸出幾乎不會變化。根據(jù)這樣的飽和特性，如果在偏置磁鐵的就近配置AMR元件，則偏置磁場過強(qiáng)而使傳感器輸出成為飽和狀態(tài)，即使磁性體通過，傳感器輸出也不變化。另外，在以使AMR元件不會達(dá)到飽和區(qū)域的方式施加了弱的偏置磁場的情況下，對磁性體施加的磁場也變得極其小，與有無磁性體相伴的磁場變化變小，所以呈現(xiàn)傳感器輸出降低這樣的特性。圖4是示出磁阻傳感器20以及下側(cè)磁鐵Ila的相向面的俯視圖。此處，例示利用2個AMR元件2la、2Ib構(gòu)成了 磁阻傳感器20的情況。AMR元件2la、2Ib在基板上形成為鐵磁性體的薄膜圖案，在如圖所示形成為細(xì)長的帶狀的情況下，相對于長度方向垂直、并且相對于基板主面平行的方向成為感磁方向。在本實施方式中，AMR元件21a、21b的感磁方向被設(shè)定為與磁性體I的移動方向(X方向)平行，元件的電阻值根據(jù)X方向的磁場Bx的變化而變化。AMR元件21a、21b在電源線Vcc與接地線GND之間被串聯(lián)連接而構(gòu)成了半橋電路。將其中點電位作為輸出信號而供給到后級的處理電路14，進(jìn)行放大以及各種信號處理。圖5是關(guān)于磁場的X分量Bx沿著通過磁場零點的Z軸方向進(jìn)行了描繪的曲線圖。通過二維仿真來計算由磁鐵IlaUlb形成的偏置磁場分布。橫軸是從下側(cè)磁鐵Ila的相向面起的Z方向距離，縱軸表示發(fā)生磁場的X分量Bx。關(guān)于磁鐵IlaUlb的尺寸，參照圖2，設(shè)為A=10mm、B=5mm> G=5mm,作為材質(zhì)使用一般的釹燒結(jié)磁鐵。在觀察曲線圖時，可知在兩個磁鐵的中間點(Z=2.5mm)處磁場Bx成為O。關(guān)于磁阻元件，能夠通過適當(dāng)選擇線寬、膜厚來變更靈敏度斜率、飽和磁場。例如，如圖3的實線所示，在作為一般的值使用了飽和磁場為5mT的磁阻元件的情況下，在Z=2. 55mm附近，Bx成為5mT。即，優(yōu)選將磁阻傳感器20的偏移位置α設(shè)定為0〈 α〈O. 05mm,能夠使磁阻兀件的輸出不會飽和地施加適合的偏置磁場。更優(yōu)選為施加磁阻元件的靈敏度斜率最大的Bx=2. 5mT左右的偏置磁場的狀態(tài)，通過將磁阻傳感器20定位到α =0. 025mm附近可得到最高的輸出。
接下來說明動作。在對磁阻傳感器20 (例如，圖4的AMR元件21a、21b)始終施加偏置磁場Bx的狀態(tài)下，在X方向上搬運磁性體I。如果磁性體I接近上游側(cè)的AMR元件21a，則AMR元件21a附近的磁場Bx變化，但下游側(cè)的AMR元件21b附近的磁場Bx不變化，所以僅AMR元件21a的電阻值變化，中點電位發(fā)生變化。接下來，如果磁性體I在X方向上進(jìn)一步移動而接近下游側(cè)的AMR元件21b，則AMR元件21b附近的磁場Bx也變化，各元件的電阻值都變化，中點電位返回到與無磁性體時相同的電位。接下來，如果磁性體I在X方向上進(jìn)一步移動，則僅下游側(cè)的AMR元件21b的電阻值變化，這一次中點電位在與剛才相反的方向上發(fā)生變化。接下來，如果磁性體I從AMR元件2Ib離開，則中點電位返回到與無磁性體時相同的電位。這樣，中點電位如穩(wěn)態(tài)值一向正側(cè)(或者負(fù)側(cè))變化一穩(wěn)態(tài)值一向負(fù)側(cè)(或者正側(cè))變化一穩(wěn)態(tài)值那樣進(jìn)行變化，所以作為動作相當(dāng)于檢測磁性體的邊緣。磁性體I通過AMR元件時的磁場變化與磁性體I周邊的磁場(即，磁性體I的施加磁場)成比例,通過AMR元件來檢測其磁場變化，所以為了高輸出化，需要對磁性體I施加更大的磁場。在本實施方式中，例如在磁性體I通過Z=3mm附近的情況下，根據(jù)圖5的曲線圖，磁性體I的施加磁場成為Bx=約77mT。另一方面,在磁性體I通過Z=4mm附近的情況下,磁性體I的施加磁場成為Bx=約240mT，Z=3mm的約3倍的磁場被施加到磁性體I。一般，磁性體在均勻磁場內(nèi)通過，磁性體所致的磁場變化不依賴于磁性體的位置而恒定的情況下，磁性體越接近磁阻元件，磁性體所致的磁場變化與磁阻元件附近處的磁場變化成為越接近的值，可得到大的輸出。相反地，磁性體越遠(yuǎn)離磁阻元件，相對于磁性體的磁場變化，磁阻元件附近處的磁場變化越小，輸出降低。相對于此，在本實施方式中，在零點的周圍形成了強(qiáng)的磁場梯度，所以磁性體I越遠(yuǎn)離磁阻傳感器20，對磁性體I施加越大的磁場。因此，能夠通過增大施加磁場來抑制由于磁性體I從磁阻傳感器20離開而引起的輸出降低。其結(jié)果，即使磁性體I與磁阻傳感器20的距離變動，也能夠得到穩(wěn)定的輸出信號。這樣，根據(jù)本實施方式，通過在磁場零點的周圍形成強(qiáng)的磁場梯度，能夠調(diào)整向磁阻傳感器20的施加磁場的強(qiáng)度。因此，能夠根據(jù)所使用的磁阻傳感器的特性，容易地設(shè)定期望的偏置磁場。例如，在作為磁阻傳感器20使用了各向異性磁阻(AMR)元件的情況下，通過定位到零點附近，能夠抑制靈敏度飽和并且實現(xiàn)高靈敏度的磁場檢測。另外，在磁性體I在磁鐵IlaUlb之間通過時，越遠(yuǎn)離零點，向磁性體I施加的磁場的強(qiáng)度越大，與磁性體的移動相伴的磁場變化量也增加。因此，即使磁性體I與磁阻傳感器20之間的距離變動，磁場變化量也以補(bǔ)償距離變動的方式變化。其結(jié)果，使磁阻傳感器20的輸出信號穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高靈敏度的磁性體檢測。另外，在專利文獻(xiàn)I中，為了進(jìn)行非接觸檢測而需要使2個永久磁鐵與2個磁阻元件相向，但根據(jù)本實施方式，能夠進(jìn)行使用了 I個磁阻傳感器20的非接觸檢測。特別是能夠減少比較昂貴的磁阻傳感器的數(shù)量，所以能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的成本削減。實施方式2.圖6是示出本發(fā)明的實施方式2的俯視圖。裝置整體的結(jié)構(gòu)與實施方式I相同，磁性體檢測裝置如圖1所示，具備下側(cè)磁鐵11a、上側(cè)磁鐵lib、隔板13、以及磁阻傳感器20等。此處，與圖4同樣地，例示利用2個AMR元件21a、21b構(gòu)成了磁阻傳感器20的情況，但也可以利用半導(dǎo)體磁阻(SMR)元件、巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件等來構(gòu)成。在本實施方式中，關(guān)于AMR元件21a、21b的配置，與實施方式I不同。AMR元件21a、21b在作為形成在基板上的鐵磁性體的薄膜圖案而形成、并如圖所示那樣形成為細(xì)長的帶狀的情況下，相對于長度方向垂直、并且相對于基板主面平行的方向成為感磁方向。在本實施方式中，AMR元件21a的感磁方向被設(shè)定為與磁性體I的移動方向(X方向)平行，元件的電阻值根據(jù)X方向的磁場Bx的變化而變化。另一方面，AMR元件21b的感磁方向被設(shè)定為與磁性體I的移動方向垂直的方向(Y方向)，并被配置成使元件的電阻值相對于磁場Bx的變化而不會變化。AMR元件2la、2Ib在電源線Vcc與接地線GND之間串聯(lián)連接而構(gòu)成了半橋電路。將其中點電位作為輸出信號而供給到后級的處理電路14，進(jìn)行放大以及各種信號處理。通過這樣的元件配置，在X方向上施加了偏置磁場的情況下，對于AMR元件2Ia施加偏置磁場Bx,但對于AMR兀件21b,由于與感磁方向垂直,所以不施加偏置磁場。在該狀態(tài)下磁性體I在X方向上移動而接近了 AMR元件21a時，AMR元件21a附近的磁場Bx變化而使元件的電阻值變化。另一方面，在磁性體I接近AMR元件21b時，即使AMR元件21b附近的磁場Bx變化，也無法檢測出其磁場變化，AMR元件21b的電阻值恒定。此時，中點電位在磁阻傳感器20上有磁性體I的情況下變化，在磁阻傳感器20上沒有磁性體I的情況下不變化。即，作為動作，并非進(jìn)行實施方式I那樣的磁性體的邊緣檢測，而是檢測磁性體的存在本身。在磁性體的邊緣檢測的情況下有如下可能性如果邊緣形狀不穩(wěn)定，則邊緣處的波形不會出現(xiàn)；如果由于電磁噪聲等的影響而跳過邊緣部分，則磁性體的判別變得困難。相對于此,在本實施方式中，并非檢測磁性體的邊緣,而是檢測磁性體的存在本身，從而不依賴于磁性體的邊緣形狀而能夠穩(wěn)定地檢測磁性體，能夠得到抗外來噪聲強(qiáng)的穩(wěn)定的磁性體檢測信號。另外，在本實施方式中，與實施方式I同樣地，通過在磁場零點的周圍形成強(qiáng)的磁場梯度，能夠調(diào)整向磁阻傳感器20的施加磁場的強(qiáng)度，能夠根據(jù)所使用的磁阻傳感器的特性，容易地設(shè)定期望的偏置磁場。而且，即使磁性體I與磁阻傳感器20之間的距離變動，也能得到穩(wěn)定的輸出信號，所以能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高靈敏度的磁性體檢測。實施方式3.圖7是示出本發(fā)明的實施方式3的側(cè)面圖。裝置整體的結(jié)構(gòu)與實施方式I以及2大致相同，但磁性體檢測裝置除了下側(cè)磁鐵11a、上側(cè)磁鐵lib、隔板13、以及磁阻傳感器20以外，還具備下側(cè)磁軛15a、上側(cè)磁軛15b。磁阻傳感器20在實施方式1、實施方式2中的任意一個方式的情況下，本實施方式都有效。下側(cè)磁軛15a由具有厚度P的板狀的磁性體(例如鐵等)形成,通過粘接、一體成形、利用磁力的吸引等方法而安裝于下側(cè)磁鐵Ila的兩側(cè)面、即磁性體I移動的X方向的上游側(cè)面以及下游側(cè)面。下側(cè)磁軛15a的上端優(yōu)選以下側(cè)磁鐵Ila的上側(cè)相向面為基準(zhǔn)而向+Z方向突出規(guī)定的突出量Q。上側(cè)磁軛15b也同樣地由具有厚度P的板狀的磁性體形成，通過粘接、一體成形、利用磁力的吸引等方法而安裝于上側(cè)磁鐵Ilb的兩側(cè)面、即磁性體I移動的X方向的上游側(cè)面以及下游側(cè)面。上側(cè)磁軛15b的下端優(yōu)選以上側(cè)磁鐵Ilb的下側(cè)相向面為基準(zhǔn)而向一 Z方向突出規(guī)定的突出量Q。接下來，使用圖8 圖11來說明本實施方式中的效果。在如實施方式I以及2那樣上下相向地配置了磁鐵的情況下，如圖8那樣從磁鐵的N極的整個磁鐵面發(fā)生其磁力線，繪出朝向S極的整個面的環(huán)路。相對于此，在如本實施方式那樣在上下磁鐵中安裝了磁軛的情況下，如圖9那樣從磁鐵的N極側(cè)磁軛端發(fā)生其磁力線，繪出朝向S極的磁軛端的環(huán)路。通過這樣的磁軛的設(shè)置，能夠使磁力線集中到檢測對象的磁性體I所通過的區(qū)域，相比于僅使磁鐵相向的情況，能夠?qū)Υ判泽wI提供更大的施加磁場。其結(jié)果，磁性體I與磁阻傳感器20之間的距離發(fā)生了變動時的輸出信號進(jìn)一步穩(wěn)定，所以能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且更高靈敏度的磁性體檢測。圖10是關(guān)于磁場的X分量Bx沿著通過磁場零點的Z軸方向進(jìn)行了描繪的曲線圖。通過二維仿真來計算由磁鐵lla、llb以及磁軛15a、15b形成的偏置磁場分布。橫軸是從下偵_軛15a的相向面起的Z方向距離,縱軸表不發(fā)生磁場的X分量Bx。關(guān)于磁鐵lla、llb的尺寸，參照圖7,設(shè)為A=10mm、B=3mm> G=7mm,磁軛的尺寸是P=lmm、Q=Imm,作為材質(zhì),磁鐵使用一般的釹燒結(jié)磁鐵，磁軛使用一般的鐵材料。實線表示通過本實施方式的磁軛設(shè)置形成的磁場分布，為了比較，虛線示出通過實施方式I的磁鐵配置形成的磁場分布(圖5)。在觀察實線以及虛線的曲線圖時，可知共同點是在兩個磁鐵的中間點(Z=2. 5mm)處磁場Bx成為0，但實線有呈現(xiàn)S字曲線的傾向，磁場零點附近處的Bx分量在虛線和虛線中大致相等，但磁性體所通過的區(qū)域即從磁鐵離開的地點處的Bx分量大幅增大。這是因為如先前所述那樣磁力線集中到磁軛附 近。在本實施方式中，例如在磁性體I通過Z=3mm附近的情況下，根據(jù)圖10的曲線圖，磁性體I的施加磁場是Bx=約80mT,與實施方式I大致相等。另一方面，在磁性體I通過Z=4mm附近的情況下,磁性體I的施加磁場成為Bx=約420mT,能夠?qū)Υ判泽wI施加比實施方式I大的磁場。另外，在本實施方式中，通過適合地選擇磁鐵所具有的磁力(殘留磁通密度)等，能夠制作圖11所示那樣的磁場分布。圖11示出假設(shè)以與圖10同樣的形狀使殘留磁通密度降低了 40%的磁鐵材質(zhì)的仿真結(jié)果。在實施方式I的情況下，能夠在0〈 α〈O. 05mm之間選取α，但反過來說這意味著需要將下側(cè)磁鐵Ila與磁阻傳感器20之間的Z方向組裝誤差抑制為0.05_以下。如果α的值小，則需要嚴(yán)格地管理隔板13的厚度公差、磁阻傳感器20的厚度、組裝時的公差等，在作為產(chǎn)品的成品率、成本、品質(zhì)的方面并不那么理想。另一方面，如果如圖11那樣減小磁場零點附近處的Bx的斜率，則即使在Z方向上具有某種程度的公差地配置磁阻傳感器20，對磁阻傳感器施加的偏置磁場的變化也少，相比于實施方式I能夠較大地選取α的值。在圖11中，在Z=2. 58mm附近，Bx成為5mT。S卩，能夠?qū)⒋抛鑲鞲衅?0的偏移位置α設(shè)定為0〈α〈O. 08mm，相比于圖10，通過組裝精度的緩和可期待成本降低、品質(zhì)提聞。另一方面，如果將磁性體所通過的區(qū)域設(shè)定為Z=4mm以上，則相比于實施方式1，能夠?qū)Υ判泽wI施加更大的磁場，實現(xiàn)磁性體距離發(fā)生了變動時的輸出信號的進(jìn)一步的穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高靈敏度的磁性體檢測。
實施方式4.圖12是示出本發(fā)明的實施方式4的立體圖。磁性體檢測裝置具備下側(cè)磁鐵11a、上側(cè)磁鐵lib、隔板13、以及磁阻傳感器20等。在本實施方式中，磁鐵IlaUlb的配置以及通過該配置而形成的磁場分布與實施方式I相同，但將磁阻傳感器20構(gòu)成為線傳感器。此處，與圖4同樣地，例示利用許多AMR元件來構(gòu)成了磁阻傳感器20的情況，但也可以利用半導(dǎo)體磁阻(SMR)元件、巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件等來構(gòu)成。磁阻傳感器20如圖6所示，將以使2個AMR元件21a、21b具有相互垂直的感磁方向的方式配置的垂直圖案配置作為I個陣列單元，直線狀地排列多個陣列單元，從而構(gòu)成線傳感器。作為替代，磁阻傳感器20也可以如圖4所示，將以使2個AMR元件21a、21b具有相互平行的感磁方向的方式配置的平行圖案配置作為I個陣列單元，直線狀地排列多個陣列單元，從而構(gòu)成線傳感器。通過使用這樣的線傳感器化了的磁阻傳感器20，能夠線狀地檢測與磁性體I的移動相伴的磁場變化，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高的空間分辨率且高速的磁性讀取。另外，在本實施方式中，與實施方式I同樣地，通過在磁場零點的周圍形成強(qiáng)的磁場梯度，能夠調(diào)整向磁阻傳感器20的施加磁場的強(qiáng)度，能夠根據(jù)所使用的磁阻傳感器的特性，容易地設(shè)定期望的偏置磁場。而且，即使磁性體I與磁阻傳感器20之間的距離發(fā)生變動，也可得到穩(wěn)定的輸出信號，所以能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高靈敏度的磁性體檢測。另外，在本實施方式中，也能夠與實施方式3同樣地在上下磁鐵IlaUlb的兩側(cè)面安裝磁性體的磁軛。由此，實現(xiàn)磁性體距離發(fā)生了變動時的輸出信號的進(jìn)一步的穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高靈敏度的磁性體檢測。而且，能夠通過磁阻傳感器20的偏移位置α的擴(kuò)大所致的組裝精度的緩和來實 現(xiàn)成本降低、品質(zhì)提高。特別是在本實施方式中，上下的磁鐵I la、I Ib在Y軸方向上成為細(xì)長的形狀，所以難以確保磁鐵的均勻性，每個輸出端子有可能發(fā)生偏差，但通過在上下磁鐵IlaUlb的兩側(cè)面安裝磁性體磁軛，由此能夠與磁鐵的磁力偏差無關(guān)地形成穩(wěn)定的磁場分布。其結(jié)果，能夠通過磁鐵的成品率提高來實現(xiàn)成本降低、品質(zhì)的提高。實施方式5.圖13是示出本發(fā)明的實施方式5的立體圖，圖14是其側(cè)面圖。磁性體檢測裝置具備下側(cè)磁鐵11a、上側(cè)磁鐵lib、隔板13、以及磁阻傳感器20等。裝置整體的結(jié)構(gòu)與實施方式I相同，但在本實施方式中，磁鐵lla、llb的磁化方向不同。在維持一定的間隙G的間隔的同時，在磁性體I的移動路徑的下側(cè)以及上側(cè)，相向配置了下側(cè)磁鐵Ila以及上側(cè)磁鐵lib。下側(cè)磁鐵Ila具有被稱為所謂兩面4極磁化的磁化圖案，以在其相向面中沿著X方向按照S極、N極的順序進(jìn)行排列、并在其背面沿著X方向按照N極、S極的順序進(jìn)行排列的方式被磁化。上側(cè)磁鐵Ilb也同樣地具有被稱為兩面4極磁化的磁化圖案，以在其相向面中沿著X方向按照N極、S極的順序進(jìn)行排列、并在其背面沿著X方向按照S極、N極的順序進(jìn)行排列的方式被磁化。并且，下側(cè)磁鐵Ila的相向面中的S極與上側(cè)磁鐵Ilb的相向面中的N極相互相向，下側(cè)磁鐵Ila的相向面中的N極與上側(cè)磁鐵IIb的相向面中的S極相互相向。在這樣的磁極配置中，也與實施方式I同樣地，在兩個相向面中形成具有從位于一方的對角的2個N極朝向位于另一方的對角的2個S極的磁力線的偏置磁場分布。此時，在4個磁極的中間附近存在磁場成為零的點，能夠在該零點的周圍形成強(qiáng)的磁場梯度。圖15是關(guān)于磁場的X分量Bx沿著通過磁場零點的Z軸方向進(jìn)行了描繪的曲線圖。通過二維仿真來計算由磁鐵IlaUlb形成的偏置磁場分布。橫軸是從下側(cè)磁鐵Ila的相向面起的Z方向距離，縱軸表示發(fā)生磁場的X分量Bx。實線表示通過本實施方式的磁極配置形成的磁場分布，為了比較，虛線表示通過實施方式I的磁極配置形成的磁場分布(圖5)。磁鐵lla、llb的尺寸與實施方式I同樣地，是A=10mm、B=5mm> G=5mm,作為材質(zhì)使用一般的釹燒結(jié)磁鐵。在觀察實線以及虛線的曲線圖時，可知共同點是在兩個磁鐵的中間點(Z=2. 5mm)處磁場Bx成為0，但實線有呈現(xiàn)S字曲線的傾向，磁場零點附近處的磁場梯度大于虛線。這是因為由于磁鐵的磁化方向不僅存在X方向的分量而且還存在Z方向的分量，所以磁力線環(huán)路在Z方向上延伸至遠(yuǎn)處。其結(jié)果，磁鐵的相向面附近處的Bx分量比實施方式I小，與此相對，從磁鐵離開的地點處的Bx分量比實施方式I大。在本實施方式中，例如在磁性體I通過Z=3mm附近的情況下，從圖15的曲線圖可知,磁性體I的施加磁場成為Bx=約100mT。另一方面，在磁性體I通過Z=4_附近的情況下,磁性體I的施加磁場成為Bx=約340mT，能夠?qū)Υ判泽wI施加比實施方式I大的磁場。另外，在本實施方式中，相比于實施方式3，磁場零點附近處的磁場梯度更大，所以磁阻傳感器20的組裝精度稍微變得嚴(yán)格，但在將磁性體I的通過區(qū)域設(shè)定于磁阻傳感器20的比較近處的情況下能夠?qū)Υ判泽w施加更大的磁場的這點上是理想的。另外，在本實施方式中，與實施方式I同樣地，通過在磁場零點的周圍形成強(qiáng)的磁場梯度，能夠調(diào)整向磁阻傳感器20的施加磁場的強(qiáng)度，能夠根據(jù)所使用的磁阻傳感器的特性，容易地設(shè)定期望的偏置磁場。而且，即使磁性體I與磁阻傳感器20之間的距離發(fā)生變動，也可得到穩(wěn)定的輸出信號，所以能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高靈敏度的磁性體檢測。另外，在本實施方式中，也能夠與實施方式3同樣地在上下磁鐵IlaUlb的兩側(cè)面安裝磁性體的磁軛。由此，實現(xiàn)磁性體距離發(fā)生了變動時的輸出信號的進(jìn)一步的穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高靈敏度的磁性體檢測。而且，能夠通過磁阻傳感器20的偏移位置α擴(kuò)大所致的組裝精度的緩和來實現(xiàn)成本降低、品質(zhì)提高。實施方式6.圖16是示出本發(fā)明的實施方式6的立體圖，圖17是從磁性體的移動路徑向下方進(jìn)行了觀察時的俯視圖。裝置整體的結(jié)構(gòu)與實施方式I相同，磁性體檢測裝置如圖1所示，具備下側(cè)磁鐵11a、上側(cè)磁鐵lib、隔板13、以及磁阻傳感器20等。在本實施方式中， 磁鐵IlaUlb的配置以及通過該配置而形成的磁場分布與實施方式I相同，但作為檢測對象的磁性體1，采用了在磁性體的板中以規(guī)定間距形成許多狹縫狀的貫通孔Ia而成的磁性體標(biāo)尺。磁性體標(biāo)尺例如是安裝于機(jī)床等線性運動裝置的驅(qū)動部分而一體地進(jìn)行移動的部件，磁性體標(biāo)尺的全長由線性運動裝置的行程(stroke)所規(guī)定。另外，貫通孔Ia以一定的間距P形成，使用磁阻傳感器20來檢測有無貫通孔Ia所致的磁場變化，通過對輸出信號進(jìn)行計數(shù)，能夠測量磁性體標(biāo)尺的移動量即線性運動裝置的驅(qū)動量。此處，例示利用4個AMR元件21cT21f·構(gòu)成磁阻傳感器20的情況，但也可以利用半導(dǎo)體磁阻(SMR)元件、巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件等來構(gòu)成。另外，在圖17中，為了說明元件21cT21f的配置，對于一部分貫通孔省略了圖示。AMR元件21cT21f在作為形成在基板上的鐵磁性體的薄膜圖案而形成、并如圖所示那樣形成為細(xì)長的帶狀的情況下，相對于長度方向垂直、并且相對于基板主面平行的方向成為感磁方向。AMR元件21cT21f的感磁方向被設(shè)定為與磁性體I的移動方向(X方向)平行，元件的電阻值都根據(jù)X方向的磁場Bx的變化而變化。AMR元件21d、21f以P/2的間隔配置，在電源線Vcc與接地線GND之間進(jìn)行串聯(lián)連接而構(gòu)成了第I半橋電路。同樣地，AMR元件21e、21g以P/2的間隔配置，在電源線Vcc與接地線GND之間進(jìn)行串聯(lián)連接而構(gòu)成了第2半橋電路。另外，為了判別磁性體I的移動方向，AMR元件21d與AMR元件21e的間隔被設(shè)定為P/4。將各半橋電路的中點電位作為輸出信號而供給到后級的處理電路14，進(jìn)行放大以及各種信號處理。利用夾具等來固定磁性體1，使得即使在X方向上前后移動，Z位置也恒定。在其Z位置接近磁阻傳感器20的情況下，從中點電位起，輸出信號伴隨著磁性體I的移動而變化為矩形脈沖狀，所以通過利用處理電路14對該脈沖輸出進(jìn)行計數(shù)，從而測量標(biāo)尺的移動量以及移動方向。另一方面，在磁性體I的Z位置遠(yuǎn)離磁阻傳感器20的情況下，從中點電位起，輸出信號伴隨著磁性體I的移動而變化為正弦波狀。此時，第I半橋電路的輸出信號成為正弦波輸出，第2半橋電路的輸出信號成為相位偏移了 90度的余弦波輸出。因此，通過運算正弦波輸出和余弦波輸出的反正切，能夠以高分辨率來測量標(biāo)尺的移動量。另外，在本實施方式中，也能夠與實施方式3同樣地在上下磁鐵IlaUlb的兩側(cè)面安裝磁性體的磁軛。由此，實現(xiàn)磁性體距離發(fā)生了變動時的輸出信號的進(jìn)一步的穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高精度的磁性體檢測。而且，能夠通過磁阻傳感器20的偏移位置α擴(kuò)大所致的組裝精度的緩和來實現(xiàn)成本降低、品質(zhì)提高。在本實施方式中，例示了磁性體標(biāo)尺與線性運動裝置的驅(qū)動部一起移動的結(jié)構(gòu)，但也可以構(gòu)成為在磁性體標(biāo)尺靜止了的狀態(tài)下磁性體檢測裝置能夠與線性運動裝置的驅(qū)動部一起在X方向上移動。另外，在本實施方式中，示出了磁鐵IlaUlb的磁化方向與實施方式I同樣的例子，但也可以是實施方式3那樣的磁化方向。另外，構(gòu)成磁阻傳感器20的AMR元件21cT21f·的配置不限于此處說明的例子，只要能夠檢測由磁性體標(biāo)尺的貫通孔的有無所致的磁場變化，就可以是任意的元件配置。另外，在本實施方式中， 例示了以規(guī)定間距排列許多貫通孔而成的遞增型編碼器，但也可以是具備用于對標(biāo)尺的絕對位置進(jìn)行檢測的絕對值軌跡的絕對型編碼器。另外，在本實施方式中，例示了磁性體標(biāo)尺進(jìn)行直線移動的線性編碼器，但也可以是磁性體標(biāo)尺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移位的旋轉(zhuǎn)編碼器。另外，在本實施方式中，例示了在磁性體的板中以規(guī)定的間距形成許多狹縫狀的貫通孔Ia而成的磁性體標(biāo)尺的例子，但本實施方式中的磁性體標(biāo)尺不限于該結(jié)構(gòu)，只要磁性體部與非磁性體部以規(guī)定的間距進(jìn)行排列即可。例如，也可以是在非磁性體的板I中通過印刷、蒸鍍、電鍍等方法來設(shè)置磁性體的狹縫Ia的結(jié)構(gòu)。實施方式7.圖18是示出本發(fā)明的實施方式7的立體圖，圖19是其側(cè)面圖。磁性圖像檢測裝置具備磁性圖像傳感器25、偏置用的下側(cè)磁鐵11a、以及處理電路50等。此處為了易于理解，將作為被檢測物的磁性體I的移動方向設(shè)為X方向，將與磁性體I的移動方向垂直的方向設(shè)為Y方向，將與X方向以及Y方向垂直的方向設(shè)為Z方向。在磁性圖像傳感器25中，直線狀地排列了多個磁阻傳感器20。來自各磁阻傳感器20的輸出信號同時或者按時間序列被供給到處理電路50，并作為一維的圖像信號而被保存到處理電路50。每當(dāng)磁性體I以規(guī)定間距進(jìn)行移動時進(jìn)行這樣的讀取動作，從而能夠取得磁性體I的磁性分布、即二維的磁性圖案圖像。此時，磁阻傳感器20的排列方向成為主掃描方向(Y方向)，磁性體I的移動方向成為副掃描方向(X方向)。各磁阻傳感器20由2個各向異性磁阻(AMR)元件21a、21b構(gòu)成。AMR元件21a、21b在基板上形成為鐵磁性體的薄膜圖案，在如圖所示那樣形成為細(xì)長的帶狀的情況下，相對于長度方向垂直、并且相對于基板主面平行的方向成為感磁方向。在本實施方式中，AMR元件21a、21b的感磁方向被設(shè)定成與磁性體I的移動方向(X方向)平行，元件的電阻值根據(jù)X方向的磁場Bx的變化而變化。AMR元件21a、21b在電源線Vcc與接地線GND之間進(jìn)行串聯(lián)連接而構(gòu)成了半橋電路。將其中點電位作為輸出信號而供給到后級的處理電路50，進(jìn)行放大以及各種信號處理。另外，作為磁阻元件，除了各向異性磁阻(AMR)元件以外，還能夠使用巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件等。在本實施方式中，例示了作為磁阻傳感器20而在單一的基板中搭載由2個AMR元件21a、21b構(gòu)成的半橋電路、并直線狀地配置了多個基板的情況，但也可以在單一的基板中對多個半橋電路進(jìn)行集成化，由此實現(xiàn)安裝成本的削減。下側(cè)磁鐵Ila具有產(chǎn)生與磁性體I的移動方向平行的磁場分量的功能。下側(cè)磁鐵IIa構(gòu)成為棱柱狀磁鐵，關(guān)于磁化方向，以在與磁性圖像傳感器25的相向面中沿著X方向按照S極、N極的順序進(jìn)行排列的方式被磁化。由此，形成具有從N極朝向S極的磁力線的偏置磁場分布,在通過下側(cè)磁鐵Ila的中心的垂直的YZ面中形成與X方向平行的磁場。通過將磁性圖像傳感器25定位到該YZ面，從而對磁阻傳感器20施加X方向的偏置磁場。另夕卜，下側(cè)磁鐵Ila也可以是與上述配置極性相反的配置、即沿著X方向按照N極、S極的順序進(jìn)行排列。圖20是示出對下側(cè)磁鐵Ila粘貼了下側(cè)磁軛15a的例子的側(cè)面圖。這樣，也可以將由軟磁性體構(gòu)成的下側(cè)磁軛15a粘貼到下側(cè)磁鐵Ila的兩側(cè)面、即磁性體I所移動的X方向的上游側(cè)面以及下游側(cè)面來設(shè)置。在該情況下，通過調(diào)節(jié)下側(cè)磁軛15a的尺寸(例如，磁軛厚度、從偏置磁鐵起的突出量等)，能夠更正確地設(shè)定與磁性體I的移動方向平行的磁場分量。另外，在本實施方式中，下側(cè)磁鐵Ila在Y軸方向上成為細(xì)長的形狀，所以難以確保磁鐵的均勻性，每個輸出端子有可能發(fā)生偏差，但通過將下側(cè)磁軛15a安裝于下側(cè)磁鐵Ila的兩側(cè)面，從而能夠與磁鐵的磁力偏差無關(guān)地形成穩(wěn)定的磁場分布。作為結(jié)果，能夠通過磁鐵的成品率提聞來實現(xiàn)成本降低、品質(zhì)的提聞。磁性圖像傳感器25既可以直接設(shè)置于下側(cè)磁鐵Ila的上表面，或者也可以隔著由非磁性材料構(gòu)成的板狀的隔板而設(shè)置于下側(cè)磁鐵Ila的上表面。在該情況下，通過調(diào)整隔板厚度，能夠正確地設(shè)定對磁阻傳感器20施加的偏置磁場的大小。磁性體I通過公知的搬運機(jī)構(gòu)(未圖示)而被搬運，在與磁性圖像傳感器25的上表面接觸的狀態(tài)下、或者從上表面起保持了規(guī)定的距離的狀態(tài)下在X方向上移動。圖21是示出磁性體I的磁性圖案的各種例子的俯視圖，圖2IA示出橫條紋磁性圖案的一個例子，圖21B示出縱條紋磁性圖案的一個例子。在圖21A所示的橫條紋磁性圖案PA中，沿著X方向周期性地排列了在Y方向上細(xì)長的矩形形狀的磁性圖案MP。另一方面，在圖21B所示的縱條紋磁性圖案PB中，沿著Y方向周期性地排列了在X方向上細(xì)長的矩形形狀的磁性圖案MP。在磁性讀取時，如果橫條紋磁性圖案PA在X方向上移動，特定的磁性圖案MP接近上游側(cè)的AMR元件21a，則AMR元件21a附近的磁場Bx變化，但下游側(cè)的AMR元件21b附近的磁場Bx不變化，所以僅有AMR元件21a的電阻值變化，中點電位發(fā)生變化。接下來,如果磁性圖案MP在X方向上進(jìn)一步移動而接近下游側(cè)的AMR元件21b，則AMR元件21b附近的磁場Bx也變化，各元件的電阻值都發(fā)生變化，中點電位返回到與沒有磁性體時相同的電位。接下來，如果該磁性圖案在X方向上進(jìn)一步進(jìn)行移動，則僅有下游側(cè)的AMR元件21b的電阻值變化，這一次中點電位向與剛才相反的方向變化。接下來，如果磁性圖案MP從AMR元件21b離開，則中點電位返回到與沒有磁性體時相同的電位。圖22是示出磁性圖案的讀取位置與磁阻傳感器20的中點電位輸出的關(guān)系的說明圖。如圖22的實線所不那樣，半橋電路的中點電位如穩(wěn)態(tài)值一負(fù)脈沖一穩(wěn)態(tài)值一正脈沖一穩(wěn)態(tài)值那樣發(fā)生變化，所以作為動作相當(dāng)于檢測磁性圖案MP的X方向邊緣。另一方面，在讀取圖2IB所示的縱條紋磁性圖案PB的情況下，位于磁性圖案MP所通過的區(qū)域的磁阻傳感器20輸出圖22的實線所示那樣的信號，但位于磁性圖案MP的通過區(qū)域外的磁阻傳感器20只輸出穩(wěn)態(tài)值，未出現(xiàn)邊緣檢測脈沖。處理電路50對來自各磁阻傳感器20的輸出信號進(jìn)行處理，解析邊緣檢測脈沖的有無以及脈沖位置，從而能夠復(fù)原磁性圖案MP的二維圖像。圖23是示出磁性圖像傳感器25的配置的其他例子的側(cè)面圖。此處，構(gòu)成為使磁性圖像傳感器25的上下表面反轉(zhuǎn)，在磁性圖像傳感器25與下側(cè)磁鐵Ila之間確?？臻g，使得磁性體I能夠通過兩者之間。即使是這樣的結(jié)構(gòu)，也能夠與圖19同樣地進(jìn)行磁性讀取。另外，圖24是示出在圖23所示的結(jié)構(gòu)中與圖20同樣地在下側(cè)磁鐵Ila的兩側(cè)面粘貼了下側(cè)磁軛15a的例子的側(cè)面圖。通過這樣的下側(cè)磁軛15a的設(shè)置,能夠形成穩(wěn)定的磁場分布。圖25是示出下側(cè)磁鐵Ila的磁極配置的其他例子的立體圖。此處，下側(cè)磁鐵Ila構(gòu)成為具有被稱作所謂兩面4極磁化的磁化圖案的棱柱狀磁鐵，以在與磁性圖像傳感器25的相向面中沿著X方向按照S極、N極的順序進(jìn)行排列、并在其背面沿著X方向按照N極、S極的順序進(jìn)行排列的方式被磁化。在這樣的磁極配置中，磁鐵的磁化方向不僅存在X方向的分量而且還存在Z方向的分量，磁力線環(huán)路在Z方向上延伸至遠(yuǎn)處，能夠擴(kuò)大磁性圖像傳感器25的檢測區(qū)域。圖26是示出下側(cè)磁鐵Ila的磁極配置的另外其他例子的立體圖。下側(cè)磁鐵Ila沿著磁阻傳感器20的排列方向而被分割為多個磁極，例如，以使同極彼此鄰接的方式排列了多個具有S極和N極的單位磁鐵。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠減小各個磁鐵尺寸，所以可實現(xiàn)磁鐵整體的成本削減。圖27是在圖26所示的結(jié)構(gòu)中在下側(cè)磁鐵Ila的兩側(cè)面針對每個磁極粘貼了下側(cè)磁軛15a時的俯視圖。在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過準(zhǔn)備多個下側(cè)磁軛15a、或者針對每個磁極使下側(cè)磁軛15a的安裝位置錯開，從而利用下側(cè)磁軛15a來調(diào)整各磁極的偏差，能夠正確地設(shè)定偏置磁場。作為替代，也可以不在鄰接的各下側(cè)磁軛15a之間空出隙間而是靠緊配置。另夕卜，也可以以與多個磁極連接的方式粘貼單一的下側(cè)磁軛15a，在該情況下，可實現(xiàn)磁性體磁軛、組裝的成本削減。圖28是示出下側(cè)磁鐵Ila的磁極配置的另外其他例子的立體圖。下側(cè)磁鐵Ila沿著磁阻傳感器20的排列方向而被分割為多個磁極，例如，以使異極彼此鄰接的方式排列了多個具有S極和N極的單位磁鐵。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠減小各個磁鐵尺寸，所以可實現(xiàn)磁鐵整體的成本削減。圖29是在圖28所示的結(jié)構(gòu)中在下側(cè)磁鐵Ila的兩側(cè)面針對每個磁極粘貼了下側(cè)磁軛15a時的俯視圖。在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過準(zhǔn)備多個下側(cè)磁軛15a的尺寸、或者針對每個磁極使下側(cè)磁軛15a的安裝位置錯開，從而利用磁性體磁軛來調(diào)整各磁極的偏差，能夠正確地設(shè)定偏置磁場。如以上所說明那樣，在本實施方式中，使用每單位長的電阻值大的AMR元件21a、21b作為磁阻傳感器20，從而即使在使元件小型化了的情況下也能夠減小元件自身的消耗電流。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的溫度特性且可靠性高的磁性圖像傳感器25。另外，通過使用這樣的磁性圖像傳感器25，能夠應(yīng)用與針對可使用光學(xué)圖像傳感器取得的光學(xué)圖像的圖像處理同樣的圖像處理，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的磁性圖案讀取。實施方式8.圖30是示出本發(fā)明的實施方式8的立體圖。圖31是示出磁阻傳感器20的其他結(jié)構(gòu)的俯視圖。磁性圖像檢測裝置與實施方式7同樣地，具備磁性圖像傳感器25、下側(cè)磁鐵11a、以及處理電路50等。在本實施方式中，關(guān)于AMR元件21a、21b的配置，與實施方式7不同。AMR元件21a、21b在作為形成在基板24上的鐵磁性體的薄膜圖案而形成、并如圖所示那樣形成為細(xì)長的帶狀的情況下，相對于長度方向垂直、并且相對于基板主面平行的方向成為感磁方向。如圖31所示，AMR元件21a的感磁方向被設(shè)定成與磁性體I的移動方向(X方向)平行，元件的電阻值根據(jù)X方向的磁場Bx的變化而變化。另一方面，AMR元件21b的感磁方向被設(shè)定為與磁性體I的移動方向垂直的方向(Y方向)，并被配置成使元件的電阻值相對于磁場Bx的變化而不發(fā)生變化。另外，在圖31中，示出了為了高靈敏度化而使AMR元件21a、21b分別形成為折疊形狀的例子，但也可以形成為單一的帶狀。AMR元件21a、21b在電源線Vcc與接地線GND之間進(jìn)行串聯(lián)連接而構(gòu)成了半橋電路。將其中點電位作為輸出信號而供給到后級的處理電路50，進(jìn)行放大以及各種信號處理。通過這樣的元件配置，在X方向上施加了偏置磁場的情況下，對于AMR元件2Ia施加偏置磁場Bx,但對于AMR兀件21b,由于與感磁方向垂直,所以不施加偏置磁場。在該狀態(tài)下磁性體I在X方向上移動，當(dāng)磁性圖案接近AMR元件21a時，AMR元件21a附近的磁場Bx發(fā)生變化，從而元件的電阻值發(fā)生變化。另一方面，在磁性圖案接近了 AMR元件21b時，即使AMR元件21b附近的磁場Bx發(fā)生變化，也無法檢測其磁場變化，AMR元件21b的電阻值是恒定的。此時，中點電位在磁阻傳感器12上有磁性圖案的情況下發(fā)生變化，在磁阻傳感器12上沒有磁性圖案的情況下不發(fā)生變化。即，作為動作，并非進(jìn)行實施方式7那樣的磁性體的邊緣檢測，而是對磁性體的存在本身進(jìn)行檢測。例如，在對圖22所示的磁性圖案進(jìn)行檢測的情況下，可得到圖22的虛線所示那樣的信號。圖32A是磁性圖像傳感器25的俯視圖，圖32B示出灰度級磁性圖案的一個例子，圖32C示出三角形形狀磁性圖案的一個例子。如圖32A所示，直線狀地排列了多個磁阻傳感器20而成的磁性圖像傳感器25被定位于下側(cè)磁鐵Ila的上表面或者上方。此處，示出了如圖18所示以使AMR元件21a、21b的感磁方向都成為X方向的方式配置了各磁阻傳感器20的例子，但也可以如圖31所示以AMR元件21a的感磁方向成為X方向、AMR元件21b的感磁方向成為Y方向的方式配置各磁阻傳感器20。磁性體I在X方向上進(jìn)行移動而通過磁性圖像傳感器25。在圖32B所示的灰度級磁性圖案PC中，沿著Y方向周期性地排列了在X方向上細(xì)長的矩形形狀的磁性圖案MP，在各磁性圖案MP中磁化的強(qiáng)度在一 X方向上大致線性地增力口。另一方面，在圖32C所示的三角形形狀磁性圖案H)中，沿著Y方向周期性地排列了在X方向上細(xì)長的三角形形狀的磁性圖案MP。圖33是示出磁性圖案的讀取位置與磁阻傳感器20的中點電位輸出的關(guān)系的說明圖。在灰度級磁性圖案PC以及三角形形狀磁性圖案ro中，對磁阻傳感器20施加的磁場的強(qiáng)度逐漸變化。因此，在通過圖18所示的元件圖案配置進(jìn)行了磁性讀取的情況下，如圖33的實線所示，半橋電路的中點電位的變化變小，只是在磁性圖案的后邊緣得到脈沖狀的信號。因此，磁性圖案的前邊緣處的檢測靈敏度小，對外來噪聲的抵抗力也弱，所以磁性圖案像的檢測變得比較不穩(wěn)定。相對于此，在通過圖31所示的元件圖案配置進(jìn)行了磁性讀取的情況下，如圖33的虛線所示，以與對磁阻傳感器20施加的磁場的強(qiáng)度大致成比例的方式，半橋電路的中點電位連續(xù)地變化，在磁性圖案的后邊緣返回到穩(wěn)態(tài)值。因此，能夠?qū)⒋判詧D案的形狀以及磁化的強(qiáng)度作為模擬信號來檢測，所以對外來噪聲的抵抗力強(qiáng)，能夠穩(wěn)定地檢測磁性圖案像。另外，關(guān)于磁性圖像傳感器25的配置、下側(cè)磁鐵Ila的磁極配置，此處說明了與圖18同樣的結(jié)構(gòu)，但也能夠采用圖20、圖23、圖24、圖25、圖26、圖27、圖28、圖29所示那樣的結(jié)構(gòu)。如以上所說明那樣，在本實施方式中，作為磁阻傳感器20，使用每單位長的電阻值大的AMR元件21a、21b，從而能夠?qū)崿F(xiàn)良好的溫度特性且高可靠性的磁性圖像傳感器25。另外，并非是磁性體的邊緣檢測，而是采用對磁性體的存在本身進(jìn)行檢測的元件圖案配置，從而對外來噪聲的抵抗力強(qiáng)，能夠穩(wěn)定地檢測磁性圖案像。實施方式9.圖34是示出本發(fā)明的實施方式9的立體圖，圖35是其側(cè)面圖。磁性圖像檢測裝置與實施方式7同樣地，具備磁性圖像傳感器25、下側(cè)磁鐵11a、以及處理電路50等，進(jìn)而通過設(shè)置追加的偏置用上側(cè)磁鐵11b，能夠增加向磁性體I的施加磁場。磁鐵IlaUlb在磁性體I的移動路徑的下側(cè)以及上側(cè)相向配置，為了維持一定的間隙而被固定到外殼(未圖示)等。磁性圖像傳感器25在磁性體I的移動路徑的途中，被定位到下側(cè)磁鐵Ila的相向面與偏置磁鐵IIb的相向面的大致中間附近。為了使磁阻傳感器20正確地定位，也可以使板狀的隔板(未圖示)介入到下側(cè)磁鐵Ila的相向面。另外，示出了與圖30同樣地以使AMR元件21a的感磁方向成為X方向、使AMR元件21b的感磁方向成為Y方向的方式配置了各磁阻傳感器20的例子，但也可以如圖18所示以使AMR元件21a、21b的感磁方向都成為X方向的方式配置各磁阻傳感器20。關(guān)于磁鐵的磁化方向，下側(cè)磁鐵Ila被磁化為使得在其相向面中沿著X方向按照S極、N極的順序進(jìn)行排列。另一方面，上側(cè)磁鐵Ilb被磁化為使得在其相向面中沿著X方向按照N極、S極的順序進(jìn)行排列。并且，下側(cè)磁鐵Ila的S極與偏置磁鐵Ilb的N極相互相向，下側(cè)磁鐵Ila的N極與偏置磁鐵Ilb的S極相互相向。另外，也可以是與上述配置極性相反的配置、即在下側(cè)磁鐵Ila中按照N極、S極的順序進(jìn)行排列、并在偏置磁鐵Ilb中按照S極、N極的順序進(jìn)行排列的配置。在這樣的四重極配置中，形成具有從位于一方的對角的2個N極朝向位于另一方的對角的2個S極的磁力線的偏置磁場分布，能夠產(chǎn)生與磁性體I的移動方向平行的磁場分量。此時，在4個磁極的中間附近存在磁場成為零的點，能夠在該零點的周圍形成強(qiáng)的磁場梯度。因此，能夠通過磁性圖像傳感器25的位置調(diào)整，以使AMR元件21a、21b不會磁飽和的方式容易地設(shè)定偏置磁場的大小。另外，在磁性體I在磁鐵IlaUlb之間通過時，越遠(yuǎn)離零點，向磁性體I施加的磁場的強(qiáng)度越大。因此，即便磁性體I與磁性圖像傳感器25之間的距離發(fā)生變動，磁場變化量也會變化以補(bǔ)償距離變動。其結(jié)果，使磁性圖像傳感器25的輸出信號穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸且高靈敏度的磁性檢測。圖37是示出磁鐵IlaUlb的磁化配置的其他例子的側(cè)面圖。下側(cè)磁鐵Ila被磁化為使得在其相向面中沿著X方向按照N極、S極的順序進(jìn)行排列。上側(cè)磁鐵IIb也被磁化為使得在其相向面中沿著X方向按照N極、S極的順序進(jìn)行排列。并且，下側(cè)磁鐵Ila的N極與上側(cè)磁鐵I Ib的N極相互相向，下側(cè)磁鐵I Ia的S極與上側(cè)磁鐵I Ib的S極相互相向。另外，也可以是與上述配置極性相反的配置、即在下側(cè)磁鐵Ila中按照S極、N極的順序進(jìn)行排列、并在上側(cè)磁鐵Ilb中按照S極、N極的順序進(jìn)行排列的配置。即使是這樣的磁極配置，也能夠在通過磁鐵IlaUlb的中心的垂直的YZ面中形成與X方向平行的磁場。圖36是示出在圖35所示的結(jié)構(gòu)中在下側(cè)磁鐵Ila以及上側(cè)磁鐵Ilb的兩側(cè)面分別粘貼了下側(cè)磁軛15a以及上側(cè)磁軛15b的例子的側(cè)面圖，圖38是示出在圖37所示的結(jié)構(gòu)中在下側(cè)磁鐵Ila以及上側(cè)磁鐵Ilb的兩側(cè)面分別粘貼了下側(cè)磁軛15a以及上側(cè)磁軛15b的例子的側(cè)面圖。這樣,通過將由軟磁性體構(gòu)成的磁軛15a、15b粘貼到磁鐵IlaUlb的磁極面來設(shè)置,從而能夠形成穩(wěn)定的磁場分布。在該情況下，通過調(diào)節(jié)磁軛15a、15b的尺寸，能夠更正確地設(shè)定與磁性體I的移動方向平行的磁場分量。實施方式10.圖39是示出本發(fā)明的實施方式10的俯視圖。磁性圖像檢測裝置與實施方式7同樣地，具備磁性圖像傳感器25、偏置磁鐵(未圖示)、以及處理電路(未圖示)等。在磁性圖像傳感器25中，矩陣狀地排列了多個磁阻傳感器20。來自各磁阻傳感器20的輸出信號同時或者按照時間序列被供給到處理電路，并作為二維的圖像信號而被保存到處理電路。各磁阻傳感器20由2個各向異性磁阻(AMR)元件21a、21b構(gòu)成。AMR元件21a、21b在基板上形成為鐵磁性體的薄膜圖案，在如圖所示那樣形成為細(xì)長的帶狀的情況下，相對于長度方向垂直、并且相對于基板主面平行的方向成為感磁方向。在本實施方式中，AMR元件21 a的感磁方向被設(shè)定為X方向，另一方面，AMR元件2 Ib的感磁方向被設(shè)定為Y方向。AMR元件21a、21b在電源線Vcc與接地線GND之間進(jìn)行串聯(lián)連接而構(gòu)成了半橋電路。將其中點電位作為輸出信號而供給到處理電路，進(jìn)行放大以及各種信號處理。偏置磁鐵與圖18、圖25、圖26、圖28、圖34同樣地，產(chǎn)生與X方向平行的磁場分量。另外，也可以與圖20、圖24、圖27、圖29、圖38同樣地，在該偏置磁鐵的兩側(cè)面、即磁性體I所移動的X方向的上游側(cè)面以及下游側(cè)面粘貼磁性體磁軛。在本實施方式中，矩陣狀地排列了多個磁阻傳感器20，所以在磁性讀取時，不用使作為被檢測物的磁性體移動，而能夠以高的分辨率高速地取得磁性圖案的二維圖像。因此，能夠排除磁性體的速度變動所致的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)磁性體的搬運機(jī)構(gòu)的簡化、低成本化。另外，磁性圖像傳感器25輸出與光學(xué)區(qū)域傳感器的輸出信號同樣的二維圖像，所以能夠應(yīng)用與針對光學(xué)圖像的圖像處理同樣的圖像處理，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的磁性圖案讀取。

實施方式11.圖40是示出本發(fā)明的實施方式11的結(jié)構(gòu)圖。磁性圖像檢測裝置與實施方式7同樣地，具備磁性圖像傳感器25、偏置磁鐵(未圖示)、以及處理電路50等。在磁性圖像傳感器25中，直線狀地排列了多個磁阻傳感器20，進(jìn)而在磁性體I的移動路徑外，設(shè)置了補(bǔ)償用的磁阻傳感器23。各磁阻傳感器20由2個各向異性磁阻(AMR)元件21a、21b構(gòu)成。此處，示出了與圖30同樣地配置成使AMR元件21a的感磁方向成為X方向、使AMR元件21b的感磁方向成為Y方向的例子，但也可以如圖18所示配置成使AMR元件2la、2Ib的感磁方向都成為X方向。AMR元件21a、21b在電源線Vcc與接地線GND之間進(jìn)行串聯(lián)連接而構(gòu)成了半橋電路。將其中點電位作為輸出信號而供給到后級的處理電路50，進(jìn)行放大以及各種信號處理。補(bǔ)償用的磁阻傳感器23也與磁阻傳感器20同樣地，由2個各向異性磁阻(AMR)元件22a、22b構(gòu)成，元件圖案配置也與磁阻傳感器20的配置一致。AMR元件22a、22b在電源線Vcc與接地線GND之間進(jìn)行串聯(lián)連接而構(gòu)成了半橋電路，將其中點電位作為補(bǔ)償信號而供給到處理電路50。偏置磁鐵與圖18、圖25、圖26、圖28、圖34同樣地，產(chǎn)生與X方向平行的磁場分量。另外，也可以與圖20、圖24、圖27、圖29、圖38同樣地，在該偏置磁鐵的兩側(cè)面、即磁性體I所移動的X方向的上游側(cè)面以及下游側(cè)面粘貼磁性體磁軛。處理電路50具備多個差動放大器51、以及具有Α/D變換器、運算器、存儲器等的微型計算機(jī)55等。差動放大器51由運算放大器等構(gòu)成，對于其非反轉(zhuǎn)輸入，輸入來自各磁阻傳感器20的輸出信號，對于反轉(zhuǎn)輸入，輸入來自補(bǔ)償用的磁阻傳感器23的補(bǔ)償信號，對兩個信號的差分進(jìn)行放大。微型計算機(jī)55將該差分信號變換為數(shù)字值而保存到存儲器中，并且執(zhí)行各種信號處理。關(guān)于動作，當(dāng)磁性體I在X方向上移動時,各磁阻傳感器20讀取磁性體I的磁性圖案MP。此時，配置于磁性體I的移動路徑外的補(bǔ)償用的磁阻傳感器23不讀取磁性圖案MP,但是輸出由偏置磁鐵、AMR元件、安裝位置等的經(jīng)時劣化、溫度變化所引起的輸出變動。這樣的輸出變動還被重疊到磁阻傳感器20的輸出信號中。因此，差動放大器51通過從來自各磁阻傳感器20的輸出信號減去這樣的輸出變動，能夠補(bǔ)償輸出信號。其結(jié)果，能夠取得高精度的磁性圖案圖像。實施方式12. 圖41是示出本發(fā)明的實施方式12的結(jié)構(gòu)圖。磁性圖像檢測裝置與實施方式7同樣地，具備磁性圖像傳感器25、偏置磁鐵(未圖示)、以及處理電路50等。在本實施方式中，設(shè)置了對磁性體I的有無進(jìn)行探測的磁性體探測部18。磁性體探測部18例如由光斬波器(photointerrupter)、光反射器、其他各種近似傳感器等構(gòu)成，磁性體I沿著移動路徑進(jìn)行移動，在向磁性圖像傳感器25進(jìn)入的跟前處將探測信號輸出到處理電路50。如果探測到存在磁性體則探測信號成為第I邏輯值(例如，高電平)，如果未探測到存在磁性體，則探測信號是第2邏輯值(例如，低電平)。在磁性圖像傳感器25中，直線狀地排列了多個磁阻傳感器20。各磁阻傳感器20由2個各向異性磁阻(AMR)元件21a、21b構(gòu)成。此處，示出了與圖30同樣地配置成使AMR元件21a的感磁方向成為X方向、使AMR元件21b的感磁方向成為Y方向的例子，但也可以如圖18所示，配置成使AMR元件2la、2Ib的感磁方向都成為X方向。AMR元件21a、21b在電源線Vcc與接地線GND之間進(jìn)行串聯(lián)連接而構(gòu)成了半橋電路。將其中點電位作為輸出信號而供給到后級的處理電路50，進(jìn)行放大以及各種信號處理。偏置磁鐵與圖18、圖25、圖26、圖28、圖34同樣地，產(chǎn)生與X方向平行的磁場分量。另外，也可以與圖20、圖24、圖27、圖29、圖38同樣地，在該偏置磁鐵的兩側(cè)面、即磁性體I所移動的X方向的上游側(cè)面以及下游側(cè)面粘貼磁性體磁軛。處理電路50具備多個放大器52、以及具有Α/D變換器、運算器、存儲器等的微型計算機(jī)55等。放大器52具有對來自各磁阻傳感器20的輸出信號進(jìn)行放大的功能，根據(jù)需要進(jìn)行濾波處理、偏移處理等。微型計算機(jī)55將來自放大器52的信號變換為數(shù)字值而保存到存儲器，并且執(zhí)行各種信號處理。關(guān)于動作，如果磁性體I在X方向上進(jìn)行移動，則最初由磁性體探測部18探測磁性體I。處理電路50如果檢測到探測信號的反轉(zhuǎn)，則將來自磁性圖像傳感器25的輸出信號作為不存在磁性體I時的輸出信號SO而保存到存儲器。該輸出信號SO包含由偏置磁鐵、AMR元件、安裝位置等的經(jīng)時劣化、溫度變化所引起的輸出變動。接下來，磁性體I進(jìn)行移動,磁性圖像傳感器25讀取磁性體I的磁性圖案MP。此時，處理電路50將來自磁性圖像傳感器25的輸出信號作為存在磁性體I時的輸出信號SI而保存到存儲器。在該輸出信號SI中也重疊有上述那樣的輸出變動。因此，通過在磁性讀取結(jié)束了的時刻從輸出信號SI減去輸出信號S0，從而能夠補(bǔ)償輸出信號Si。其結(jié)果，能夠取得高精度的磁性圖案圖像。實施方式13.圖42是示出本發(fā)明的實施方式13的立體圖、圖43是側(cè)面圖。裝置整體的結(jié)構(gòu)與實施方式I相同，磁性體檢測裝置如圖42所示，具備下側(cè)磁鐵11a、上側(cè)磁鐵lib、隔板13、以及磁阻傳感器20等。
在本實施方式中，磁阻傳感器20的位置與實施方式I不同。在實施方式I中，在下側(cè)磁鐵Ila以及上側(cè)磁鐵Ilb的面內(nèi)(XY面內(nèi))中央附近配置了磁阻傳感器20，相對于此，在本實施方式中，磁阻傳感器20配置于磁性體I的移動方向里側(cè)(X方向)。此處，說明實施方式I與本實施方式的功能的不同。在實施方式I中，如圖44所示，從磁場零點稍微向Z方向上方配置磁阻傳感器，從而由磁阻傳感器20上的AMR元件21a檢測磁性體I在磁阻傳感器20與上側(cè)磁鐵Ilb之間通過時的磁性體移動方向(X方向)的磁場的增減。在本實施方式中，如圖45所示，磁阻傳感器20配置于磁性體I的移動方向里側(cè)(X方向)，由此，對磁阻傳感器20施加了從貫通方向(Z方向)稍微向X方向進(jìn)行了傾斜的磁場。圖46A示出將圖45的A部進(jìn)行放大的圖。在沒有磁性體的情況下，對磁阻傳感器20施加從貫通方向(Z方向)稍微向X方向進(jìn)行了傾斜的磁場，對磁阻傳感器20上的AMR兀件21a施加該磁性體移動方向(X方向)分量作為偏置磁場。此時，如果磁性體I在磁阻傳感器20與上側(cè)磁鐵Ib之間通過，則在磁性體的端的部分處，如圖46B所示發(fā)生磁力線的變形，與其相伴地，對磁阻傳感器上的AMR元件21a施加的磁場的X方向分量發(fā)生變化。特別是磁性體I在磁阻傳感器20的附近通過的情況下，對磁阻傳感器20施加的磁力線的方向變化變大，X方向分量的變化變大。通過將從貫通方向(z方向)稍微向X方向進(jìn)行了傾斜的磁場作為偏置磁場而施加到磁阻傳感器20,從而在磁性體通過時，在X方向上具有感磁方向的AMR兀件21a的X方向磁場變化變大、即信號輸出增大而能夠變得穩(wěn)定。此處，例示利用AMR元件來構(gòu)成磁阻傳感器20的情況，但也可以利用半導(dǎo)體磁阻(SMR)元件、巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件等來構(gòu)成。另外，作為對磁阻傳感器20施加從貫通方向(Z方向)稍微向X方向進(jìn)行了傾斜的磁場的方法，除了本實施方式的方法以外，還設(shè)想了相向地配置I個或者2個使S極/N極在Z方向上磁化了的磁鐵的方式，但在使用使S極/N極在Z方向上磁化了的磁鐵的情況下，在Z方向磁場比較一樣地強(qiáng)的環(huán)境中搬運磁性體，相對于此，在本實施方式中，在下側(cè)磁鐵Ila以及上側(cè)磁鐵Ilb的面內(nèi)(XY面內(nèi))中央附近，X方向磁場分量強(qiáng)，在移動方向里側(cè)(X方向)的配置有磁阻傳感器20的附近，Z方向磁場分量強(qiáng)，所以相對磁性體的搬運，磁阻傳感器20的感磁方向(X方向)的磁場變化更大，能夠?qū)崿F(xiàn)更高輸出且穩(wěn)定的磁性體檢測。在本實施方式中，說明了與實施方式I的不同，但本實施方式通過針對其他所有實施方式(實施方式1 12)將磁阻傳感器20配置于磁性體I的移動方向里側(cè)(X方向)，從而起到同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種磁性體檢測裝置，檢測磁性體，其特征在于，具備 磁阻傳感器，配置于磁性體的移動路徑的途中；以及 偏置磁鐵，沿磁性體的移動方向，排列了第I磁極以及極性與該第I磁極相反的第2磁極，其中， 偏置磁鐵對磁阻傳感器施加沿磁性體的移動方向的偏置磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性體檢測裝置，其特征在于，具備 第I偏置磁鐵，沿磁性體的移動方向，排列了第I磁極以及極性與該第I磁極相反的第2磁極；以及 第2偏置磁鐵，沿磁性體的移動方向，排列了第2磁極以及第I磁極，其中， 第I偏置磁鐵以及第2偏置磁鐵隔著磁性體的移動路徑而被配置成使第I偏置磁鐵的第I磁極與第2偏置磁鐵的第2磁極以隔著磁阻傳感器以及檢測對象的磁性體的方式相向，并使第I偏置磁鐵的第2磁極與第2偏置磁鐵的第I磁極相向，第I偏置磁鐵以及第2偏置磁鐵對磁阻傳感器施加沿磁性體的移動方向的偏置磁場。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 磁阻傳感器包括各向異性磁阻元件，并被定位到由偏置磁鐵形成的偏置磁場分布的零點附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 磁阻傳感器包括各向異性磁阻元件，磁阻傳感器相對于磁性體的移動方向而配置于第I磁極與第2磁極的中間附近，通過第I偏置磁鐵或者第I偏置磁鐵與第2偏置磁鐵的組而對磁阻元件施加的磁性體移動方向的偏置磁場由于磁性體的通過而增減，將其磁場變化通過磁阻傳感器而變換為輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣3中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 磁阻傳感器包括各向異性磁阻元件，磁阻傳感器相對于磁性體的移動方向而配置于第I磁極的跟前側(cè)附近或者第2磁極的里側(cè)附近，通過第I偏置磁鐵或者第I偏置磁鐵與第2偏置磁鐵的組而對磁阻元件施加的偏置磁場的貫通方向分量由于磁性體的通過而旋轉(zhuǎn)，將其磁場變化通過磁阻傳感器而變換為輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 磁阻傳感器包括半橋電路，該半橋電路由具有與磁性體的移動方向平行的感磁方向的第I各向異性磁阻元件、以及具有與磁性體的移動方向垂直的感磁方向的第2各向異性磁阻元件構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 在與磁性體的移動方向垂直的方向上配置多個磁阻傳感器而構(gòu)成為線傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 還具備磁性體磁軛，該磁性體磁軛設(shè)置于第I偏置磁鐵以及第2偏置磁鐵的磁性體移動方向的上游側(cè)以及下游側(cè)的側(cè)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 從第I偏置磁鐵或者第2偏置磁鐵的相向面向磁阻傳感器側(cè)突出地設(shè)置了磁性體磁軛。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于，第I偏置磁鐵以及第2偏置磁鐵是兩面4極磁化圖案的棱柱狀磁鐵。
11.根據(jù)權(quán)利要求廣10中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 所述偏置磁鐵沿磁阻傳感器的排列方向而被分割為多個磁極。
12.根據(jù)權(quán)利要求f11中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于，還具備 處理電路，用于處理來自各磁阻傳感器的輸出信號；以及 補(bǔ)償用的磁阻傳感器，配置于磁性體的移動路徑外，其中， 處理電路使用來自補(bǔ)償用的磁阻傳感器的信號來補(bǔ)償所述輸出信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求f12中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于，還具備 處理電路，用于處理來自各磁阻傳感器的輸出信號；以及 磁性體探測部，用于將表示在移動路徑中有無磁性體的探測信號供給到該處理電路，其中， 處理電路使用不存在磁性體時的輸出信號，來補(bǔ)償存在磁性體時的輸出信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求f13中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于，還具備 磁性圖像傳感器，矩陣狀地排列了多個磁阻傳感器；以及 磁場產(chǎn)生單兀，產(chǎn)生與磁阻傳感器的排列方向平行的磁場分量，其中， 各磁阻傳感器由多個各向異性磁阻元件構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求f14中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 具備直線狀或者矩陣狀地排列的多個磁阻傳感器， 各磁阻傳感器由在基板上形成為鐵磁性體的薄膜圖案的多個各向異性磁阻元件構(gòu)成， 各各向異性磁阻元件具有相對于基板主面平行、且相互平行或者垂直的感磁方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求f15中的任意一項所述的磁性體檢測裝置，其特征在于， 檢測對象的磁性體具有沿移動方向以一定的間距形成的狹縫形狀， 所述磁性體檢測裝置還具備處理電路，該處理電路根據(jù)來自磁阻傳感器的信號，運算磁性體的移動量以及移動方向。
全文摘要
本發(fā)明的磁性體檢測裝置具備配置于磁性體的移動路徑的途中的磁阻傳感器、沿磁性體的移動方向排列了S極以及N極的下側(cè)磁鐵、以及沿磁性體的移動方向排列了N極以及S極的上側(cè)磁鐵等。下側(cè)磁鐵以及上側(cè)磁鐵隔著磁性體的移動路徑而被配置成使下側(cè)磁鐵的S極與上側(cè)磁鐵的N極相向，并使下側(cè)磁鐵的N極與上側(cè)磁鐵的S極相向。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠高精度地檢測磁性體。
文檔編號G01R33/09GK103038659SQ20118003739
公開日2013年4月10日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者武舍武史, 井上甚, 西澤博志, 仲島一, 尾込智和 申請人:三菱電機(jī)株式會社