Устройство обнаружения магнитного материала

Устройство обнаружения магнитного материала

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству обнаружения магнитного материала для обнаружения магнитного материала, содержащегося в перемещающемся объекте, подлежащем проверке.

Предшествующий уровень техники

[0002] Как общеизвестно, магнитные чернила применяются путем печатания на объектах, подлежащих проверке, таких как бумажные деньги и ценные бумаги, или полоса из магнитного материала вводится в объекты методом изготовления бумаги; и, на стадии распределения, объекты, подлежащие проверке, перемещаются в фиксированном направлении и исследуются на наличие магнитного материала, который, как ожидается, должен содержаться в нем, тем самым оценивая подлинность объекта.

[0003] Как раскрыто, например, в патентном документе 1, упомянутом ниже, устройство обнаружения магнитного материала для использования в таком случае выполнено следующим образом: ферромагнитный тонкопленочный магниторезистивный элемент, имеющий линейный сегмент, продолжающийся ортогонально направлению перемещения магнитного материала, сформирован на верхней поверхности плоской подложки; плоская подложка расположена под траекторией перемещения магнитного материала таким образом, чтобы быть наклоненной по отношению к направлению перемещения магнитного материала; один магнит расположен под подложкой и формирует магнитные силовые линии, которые проходят через ферромагнитный тонкопленочный магниторезистивный элемент по эллиптическим магнитным траекториям; и посредством использования изменения в сопротивлении ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента в ответ на перемещение магнитного материала обнаруживается присутствие магнитного материала. В этом случае магнит формирует магнитные силовые линии, которые проходят через подложку перпендикулярно подложке в непосредственной близости от ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента, так чтобы прикладывать магнитное поле смещения (магнитное поле, формируемое магнитом в состоянии, в котором магнитный материал отсутствует), более низкое по напряженности, чем насыщенное магнитное поле ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента, к ферромагнитному тонкопленочному магниторезистивному элементу в направлении, ортогональном направлению протяженности линейного сегмента ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента в плоскости подложки, при этом ферромагнитный тонкопленочный магниторезистивный элемент изменяет сопротивление в ответ на изменение, вызванное перемещением магнитного материала, в магнитном поле, направленном в направлении, ортогональном направлению протяженности линейного сегмента ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента в плоскости подложки.

Документ предшествующего уровня техники

Патентный документ

[0004] Патентный документ 1: Японский патент № 4894040

Сущность изобретения

[0005] Однако, поскольку вышеупомянутое изменение сопротивления ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента обусловлено использованием малого изменения магнитного поля, направленного в направлении, ортогональном к направлению протяженности линейного сегмента ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента, если величина магнитного поля смещения изменяется, то изменение сопротивления в ответ на перемещение магнитного материала сильно варьирует. Направление и распределение магнитных силовых линий, формируемых магнитом, зависят от формы магнита, в частности, формы поверхности магнитного полюса магнита, расположенного в направлении к ферромагнитному тонкопленочному магниторезистивному элементу. Поэтому, если только магнит не был сформирован с высокой точностью, так что никакая ошибка не проявляется в образовании формы магнита, в частности, формы поверхности магнитного полюса магнита, расположенного в направлении к ферромагнитному тонкопленочному магниторезистивному элементу, обнаружение изменения в сопротивлении ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента, то есть обнаружение перемещающегося магнитного материала, не может быть выполнено с высокой степенью точности.

[0006] Настоящее изобретение было создано для решения вышеуказанной проблемы, и задачей изобретения является создание устройства обнаружения магнитного материала, которое даже если магнит, приспособленный для приложения магнитного поля смещения к ферромагнитному тонкопленочному магниторезистивному элементу, сформирован с некоторой погрешностью, может обнаружить изменение в сопротивлении ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента, то есть перемещающийся магнитный материал, с высокой точностью. В последующем описании признаков изобретения, для простоты понимания настоящего изобретения, признаки сопровождаются указанными в скобках ссылочными позициями соответствующих компонентов вариантов осуществления; однако указание ссылочных позиций не должно интерпретироваться как ограничивающее признаки изобретения соответствующими компонентами вариантов осуществления.

[0007] Для достижения указанной выше цели, признаком изобретения является устройство обнаружения магнитного материала для обнаружения магнитного материала (MS), содержащегося в объекте (ОВ), подлежащем проверке, который перемещается в первом направлении (направлении оси Х), содержащее удлиненный первый магнит (12) и удлиненный второй магнит (13), которые продолжаются параллельно второму направлению (направлению оси Y), ортогональному к первому направлению, и намагничены противоположно друг к другу в третьем направлении (направлении оси Z), ортогональном к первому и второму направлениям, и магнитный датчик, имеющий ферромагнитный тонкопленочный магниторезистивный элемент (23, 24, 23-1, 23-2, 24-1, 24-2), который имеет линейный сегмент, продолжающийся по существу вдоль второго направления в плоскости подложки (22), расположенной на траектории магнитных силовых линий между первым магнитом и вторым магнитом, и изменяет свое сопротивление в ответ на изменение магнитного поля, направленного в направлении, ортогональном к второму направлению в плоскости подложки, причем устройство обнаружения магнитного материала характеризуется тем, что первый магнит и второй магнит прикладывают магнитное поле смещения меньшей напряженности, чем насыщенное магнитное поле ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента, к ферромагнитному тонкопленочному магниторезистивному элементу в направлении, ортогональном к второму направлению в плоскости подложки.

[0008] В настоящем изобретении, сконфигурированном таким образом, первый магнит и второй магнит являются удлиненными и продолжаются параллельно второму направлению и намагничены противоположно друг другу в третьем направлении. Таким образом, первый магнит и второй магнит генерируют магнитные силовые эллиптической формы в плоскости, ортогональной к второму направлению; и даже если возникает некоторая погрешность в образовании форм первого и второго магнитов, в частности, форм поверхностей магнитных полюсов, магнитные силовые линии стабилизированы по направлению, и магнитные силовые линии, проходящие через ферромагнитный тонкопленочный магниторезистивный элемент, фиксированы по направлению все время. В результате, магнитное поле смещения, приложенное к ферромагнитному тонкопленочному магниторезистивному элементу и направленное в направлении, ортогональном к второму направлению в плоскости подложки, стабилизировано без включения флуктуаций, так что может иметься стабилизированное изменение в сопротивлении ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента в ответ на перемещение магнитного материала, и магнитный материал может быть обнаружен с высокой точностью. Кроме того, путем регулирования расстояния между первым магнитом и вторым магнитом, можно изменять форму траектории магнитных силовых линий различными способами, тем самым облегчая установку магнитного поля смещения, прикладываемого в вышеупомянутом направлении к ферромагнитному тонкопленочному магниторезистивному элементу. Кроме того, посредством предоставления первого магнита и второго магнита, магнитная сила (напряженность магнитного поля) во втором направлении и магнитная сила в плоскости, ортогональной к второму направлению, могут быть стабилизированы в широком диапазоне вдоль второго направления, так что присутствие магнитного материала может быть точно обнаружено в широком диапазоне вдоль второго направления.

[0009] Еще один признак настоящего изобретения заключается в том, что плоскость подложки наклонена по отношению к первому направлению, и линейный сегмент ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента продолжается в плоскости подложки и наклонен на предопределенный угол по отношению к второму направлению в плоскости подложки.

[0010] В соответствии с этой конфигурацией, посредством разности между компонентами в третьем направлении магнитных силовых линий, сформированных первым и вторым магнитами на противоположных концах ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента, в ферромагнитном тонкопленочном магниторезистивном элементе в фиксированном направлении генерируется магнитный поток вдоль направления протяженности ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента, при этом изменение в сопротивлении ферромагнитного тонкопленочного магниторезистивного элемента может быть стабилизировано.

[0011] Другим признаком настоящего изобретения является обеспечение покрывающего элемента, который сформирован из магнитного материала и покрывает поверхности магнитных полюсов первого и второго магнитов противоположно магнитному датчику.

[0012] В соответствии с этой конфигурацией, распределение магнитных силовых линий, формируемых первым и вторым магнитами на стороне в направлении к ферромагнитному тонкопленочному магниторезистивному элементу, может быть свободно от влияния внешнего магнитного поля и, таким образом, стабилизировано, тем самым точность в обнаружении магнитного материала может быть увеличена.

[0013] Еще одним признаком настоящего изобретения является то, что магнитный датчик имеет первый магниторезистивный элемент и второй магниторезистивный элемент, которые в том же самом положении вдоль второго направления в плоскости подложки сформированы из соответствующих ферромагнитных тонкопленочных магниторезистивных элементов, имеющих линейные сегменты, обращенные друг к другу, и плоскость подложки наклонена на предопределенный угол относительно первого направления, так что магнитные силовые линии, формируемые первым и вторым магнитами, проходят через плоскость подложки таким образом, чтобы быть перпендикулярными к плоскости подложки в центральном положении между первым магниторезистивным элементом и вторым магниторезистивным элементом, так что магнитное поле смещения, приложенное в упомянутом направлении к первому магниторезистивному элементу, становится по существу противоположным по направлению к магнитному полю смещения, приложенному в упомянутом направлении к второму магниторезистивному элементу.

[0014] В соответствии с этой конфигурацией, магнитные поля смещения, приложенные в направлении, ортогональном к направлению протяженности первого и второго магниторезистивных элементов в плоскости подложки, направлены по существу в противоположных направлениях и имеют одинаковую величину, так что первый магниторезистивный элемент и второй магниторезистивный элемент могут изменять свои сопротивления по существу симметрично во взаимно противоположных положительном и отрицательном направлениях в ответ на перемещение магнитного материала в первом направлении, тем самым упрощая использование изменения в сопротивлениях первого и второго магниторезистивных элементов.

[0015] Еще одним признаком настоящего изобретения является обеспечение электрической цепи (31), в которой первый магниторезистивный элемент (23) и второй магниторезистивный элемент (24) соединены последовательно, и предопределенное напряжение приложено между противоположными концами соединенных первого и второго магниторезистивных элементов для вывода напряжения в точке соединения между первым магниторезистивным элементом и вторым магниторезистивным элементом.

[0016] В соответствии с этой конфигурацией, так как первый магниторезистивный элемент и второй магниторезистивный элемент соединены по полумостовой схеме, может быть получено большое выходное напряжение.

[0017] Еще одним признаком настоящего изобретения является то, что магнитный датчик дополнительно имеет третий магниторезистивный элемент (23-2) и четвертый магниторезистивный элемент (24-2), обеспеченные в положениях, простирающихся во втором направлении от первого магниторезистивного элемента (23-1) и второго магниторезистивного элемента (24-1) в плоскости положки, причем третий и четвертый магниторезистивные элементы сформированы соответствующими ферромагнитными тонкопленочными магниторезистивными элементами и имеют линейные сегменты, которые продолжаются по существу вдоль второго направления в плоскости подложки и которые обращены друг к другу, и третий и четвертый магниторезистивные элементы имеют сопротивления, которые изменяются в ответ на изменение в магнитном поле, направленном в направлении, ортогональном к второму направлению в плоскости подложки;

устройство обнаружения магнитного материала сконфигурировано так, что магнитные силовые линии, формируемые первым и вторым магнитами, проходят через плоскость подложки таким образом, чтобы быть перпендикулярными к плоскости подложки в центральном положении между третьим магниторезистивным элементом и четвертым магниторезистивным элементом, так что магнитное поле смещения, приложенное в упомянутом направлении к третьему магниторезистивному элементу становится по существу противоположным по направлению к магнитному полю смещения, приложенному в упомянутом направлении к четвертому магниторезистивному элементу, и магнитное поле смещения, приложенное в упомянутом направлении к третьему магниторезистивному элементу, становится таким же по направлению, что и магнитное поле смещения, приложенное в упомянутом направлении к первому магниторезистивному элементу; и устройство обнаружения магнитного материала дополнительно содержит электрическую цепь (32), в которой вывод первого магниторезистивного элемента, расположенного по направлению к третьему магниторезистивному элементу, соединен с выводом четвертого магниторезистивного элемента, расположенного по направлению к второму магниторезистивному элементу, вывод второго магниторезистивного элемента, расположенного по направлению к четвертому магниторезистивному элементу, соединен с выводом третьего магниторезистивного элемента, расположенного в направлении к первому магниторезистивному элементу, вывод первого магниторезистивного элемента, расположенного противоположно третьему магниторезистивному элементу, соединен с выводом второго магниторезистивного элемента, расположенного противоположно четвертому магниторезистивному элементу, вывод третьего магниторезистивного элемента, расположенного противоположно первому магниторезистивному элементу, соединен с выводом четвертого магниторезистивного элемента, расположенного противоположно второму магниторезистивному элементу, и предопределенное напряжение приложено между точкой соединения между первым магниторезистивным элементом и вторым магниторезистивным элементом и точкой соединения между третьим магниторезистивным элементом и четвертым магниторезистивным элементом для вывода дифференциального напряжения между напряжением в точке соединения между первым магниторезистивным элементом и четвертым магниторезистивным элементом и напряжением в точке соединения между вторым магниторезистивным элементом и третьим магниторезистивным элементом.

[0018] В соответствии с этой конфигурацией, поскольку первый магниторезистивный элемент, второй магниторезистивный элемент, третий магниторезистивный элемент и четвертый магниторезистивный элемент соединены по полномостовой схеме, выходное напряжение может быть в два раза больше, чем в случае вышеупомянутого полумостового соединения. Кроме того, электрическая цепь выводит дифференциальное напряжение между напряжением в точке соединения между первым магниторезистивным элементом и четвертым магниторезистивным элементом и напряжением в точке соединения между вторым магниторезистивным элементом и третьим магниторезистивным элементом, причем, даже если шумы содержатся, соответственно, в магнитном поле смещения, которое вызывает изменение в сопротивлениях первого магниторезистивного элемента и третьего магниторезистивного элемента, и в магнитном поле смещения, которое вызывает изменение в сопротивлениях второго магниторезистивного элемента и четвертого магниторезистивного элемента, изменения в сопротивлениях, вызванные этими шумами, компенсируют друг друга, тем самым улучшая отношение сигнал/шум (S/N) выходного напряжения.

[0019] Еще одним признаком настоящего изобретения является то, что магнитный датчик дополнительно имеет третий магниторезистивный элемент (23-2) и четвертый магниторезистивный элемент (24-2), обеспеченные в положениях, простирающихся во втором направлении от первого магниторезистивного элемента (23-1) и второго магниторезистивного элемента (24-1) в плоскости подложки, причем третий и четвертый магниторезистивные элементы сформированы соответствующими ферромагнитными тонкопленочными магниторезистивными элементами и имеют линейные сегменты, которые продолжаются по существу вдоль второго направления в плоскости подложки и которые обращены друг к другу, и третий и четвертый магниторезистивные элементы имеют сопротивления, которые изменяются в ответ на изменение в магнитном поле, направленном в направлении, ортогональном к второму направлению в плоскости подложки; устройство обнаружения магнитного материала сконфигурировано так, что магнитные силовые линии, сформированные первым и вторым магнитами, проходят через плоскость подложки таким образом, чтобы быть перпендикулярными к плоскости подложки в центральном положении между третьим магниторезистивным элементом и четвертым магниторезистивным элементом, так что магнитное поле смещения, приложенное в упомянутом направлении к третьему магниторезистивному элементу, становится по существу противоположным по направлению к магнитному полю смещения, приложенному в упомянутом направлении к четвертому магниторезистивному элементу, и магнитное поле смещения, приложенное в упомянутом направлении к третьему магниторезистивному элементу, становится таким же по направлению, что и магнитное поле смещения, приложенное в упомянутом направлении к первому магниторезистивному элементу; и устройство обнаружения магнитного материала дополнительно содержит электрическую цепь (32), в которой вывод первого магниторезистивного элемента, расположенного противоположно третьему магниторезистивному элементу, соединен с выводом второго магниторезистивного элемента, расположенного противоположно четвертому магниторезистивному элементу, вывод третьего магниторезистивного элемента, расположенного противоположно первому магниторезистивному элементу, соединен с выводом четвертого магниторезистивного элемента, расположенного противоположно второму магниторезистивному элементу, вывод первого магниторезистивного элемента, расположенного в направлении к третьему магниторезистивному элементу, соединен с выводом четвертого магниторезистивного элемента, расположенного в направлении к второму магниторезистивному элементу, вывод второго магниторезистивного элемента, расположенного в направлении к четвертому магниторезистивному элементу, соединен с выводом третьего магниторезистивного элемента, расположенного в направлении к первому магниторезистивному элементу, и предопределенное напряжение приложено между точкой соединения между первым магниторезистивным элементом и четвертым магниторезистивным элементом и точкой соединения между вторым магниторезистивным элементом и третьим магниторезистивным элементом для вывода дифференциального напряжения между напряжением в точке соединения между первым магниторезистивным элементом и вторым магниторезистивным элементом и напряжением в точке соединения между третьим магниторезистивным элементом и четвертым магниторезистивным элементом.

[0020] В соответствии с этой конфигурацией, поскольку первый магниторезистивный элемент, второй магниторезистивный элемент, третий магниторезистивный элемент и четвертый магниторезистивный элемент соединены по полномостовой схеме, выходное напряжение может быть в два раза больше, чем в случае вышеупомянутого полумостового соединения. В этом случае также, электрическая цепь выводит дифференциальное напряжение между напряжением в точке соединения между первым магниторезистивным элементом и вторым магниторезистивным элементом и напряжением в точке соединения между третьим магниторезистивным элементом и четвертым магниторезистивным элементом, причем даже если шумы содержатся, соответственно, в магнитном поле смещения, которое вызывает изменение в сопротивлениях первого магниторезистивного элемента и третьего магниторезистивного элемента, и в магнитном поле смещения, которое вызывает изменение в сопротивлениях второго магниторезистивного элемента и четвертого магниторезистивного элемента, изменения в сопротивлениях, вызванные этими шумами, компенсируют друг друга, тем самым улучшая отношение S/N выходного напряжения.

[0021] Еще одним признаком настоящего изобретения является обеспечение намагничивающего устройства (40), расположенного в стороне от магнитного датчика и предназначенного для намагничивания магнитного материала, прежде чем магнитный датчик обнаружит магнитный материал.

[0022] В соответствии с этой конфигурацией, даже если магнитный материал, образованный из магнитно-твердого материала, намагничивается различным образом перед исследованием, поскольку намагничивающее устройство намагничивает магнитный материал всегда в фиксированное состояние, выходное напряжение всегда находится в фиксированном состоянии, так что присутствие магнитного материала может быть точно обнаружено.

[0023] Кроме того, настоящее изобретение может быть воплощено в способе обнаружения магнитного материала, содержащегося в перемещающемся объекте, подлежащем проверке.

Краткое описание чертежей

[0024] Фиг. 1 - схематичный продольный вид в сечении устройства обнаружения магнитного материала согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2(А) - вид в перспективе устройства обнаружения магнитного материала в разобранном виде и (В)-(D) - виды в перспективе, показывающие, как устройство обнаружения магнитного материала собирается.

Фиг. 3(А) - вид сверху, показывающий пример магниторезистивного элемента на подложке, и (В) и (С) - виды сверху, показывающие другие примеры магниторезистивных элементов на подложке.

Фиг. 4(А) - вид в перспективе подложки и магнитов для пояснения примера расположения магниторезистивных элементов на подложке и (В) - пояснительный вид для объяснения магнитных потоков, формируемых в продольных направлениях магниторезистивных элементов.

Фиг. 5 - диаграмма, показывающая электрическую схему на гибкой подложке печатной схемы.

Фиг. 6(А) - вид, показывающий расположение магниторезистивных элементов по отношению к магнитным силовым линиям между магнитами, и (В) - увеличенный пояснительный вид для пояснения состояния магнитных силовых линий, проходящих через магниторезистивные элементы, показанные на (А).

Фиг. 7 - график, показывающий характеристику изменения в сопротивлении магниторезистивного элемента в ответ на напряженность магнитного поля.

Фиг. 8 - график, показывающий характеристики изменения в сопротивлениях магниторезистивных элементов в ответ на перемещение магнитного материала.

Фиг. 9(А) - график, показывающий изменение, вдоль направления протяженности магнита, в магнитной силе в направлении протяженности магнита в случае предоставления двух магнитов и в случае предоставления одного магнита, и (В) - график, показывающий изменение, вдоль направления протяженности, в магнитной силе в плоскости, образованной направлением протяженности магнита, и направлением намагничивания магнита в случае предоставления двух магнитов и в случае предоставления одного магнита.

Фиг. 10(А) - принципиальная электрическая схема, показывающая пример расположения и соединений магниторезистивных элементов магнитного датчика, соединенных по полномостовой схеме, и (В) - принципиальная электрическая схема, показывающая другой пример расположения и соединений магниторезистивных элементов магнитного датчика, соединенных по полномостовой схеме.

Фиг. 11 - принципиальная электрическая схема магнитного датчика, который использует один магниторезистивный элемент.

Фиг. 12 - схематичный продольный вид в сечении устройства обнаружения магнитного материала согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 13(A) и (B) - пояснительные виды для пояснения изменения магнитных силовых линий, проходящих через магниторезистивные элементы, в ответ на прохождение намагниченного магнитного материала.

Фиг. 14 - график, показывающий пример характеристик изменения в сопротивлениях магниторезистивных элементов в ответ на перемещение магнитного материала во втором варианте осуществления.

Фиг. 15 - график, показывающий другой пример характеристик изменения в сопротивлениях магниторезистивных элементов в ответ на перемещение магнитного материала во втором варианте осуществления.

Фиг. 16(А)-(С) - виды, показывающие примеры расположения магнитов в намагничивающем устройстве для намагничивания магнитного материала.

Режимы выполнения изобретения

[0025] а. Первый вариант осуществления

Сначала со ссылкой на чертежи будет описано устройство обнаружения магнитного материала согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 представляет собой схематичный продольный вид в сечении устройства обнаружения магнитного материала. Фиг. 2(А) представляет собой вид в перспективе устройства обнаружения магнитного материала в разобранном виде, и фиг. 2(B), 2(C) и 2(D) представляют собой виды в перспективе, показывающие, каким образом собирается устройство обнаружения магнитного материала.

[0026] Объект ОВ, подлежащий проверке, который, как ожидается, содержит магнитный материал MS, перемещается прямолинейно в направлении, указанном стрелками в плоскости, которая содержит направление L перемещения (направление оси Х), и устройство обнаружения магнитного материала используется, чтобы судить о подлинности проверяемого объекта ОВ. Проверяемый объект ОВ, такой как банкноты или ценные бумаги, содержит магнитные чернила, наносимые путем печати, или полосу магнитного материала, вводимую методом изготовления бумаги. Устройство обнаружения магнитного материала расположено под плоскостью, которая содержит направление L перемещения проверяемого объекта ОВ, и обнаруживает, присутствует или нет магнитный материал MS, посредством использования изменения в магнитных силовых линиях, вызванного перемещением магнитного материала MS, содержащегося в проверяемом объекте ОВ. Хотя на чертеже не показано, проверяемый объект ОВ перемещается с использованием транспортировочных пластин, роликов и т.д.

[0027] Устройство обнаружения магнитного материала включает в себя корпус 11, магниты 12 и 13, элементы 14 фиксации магнитов, крышку 15, а также опорные элементы 21 подложек, подложки 22, ферромагнитные тонкопленочные магниторезистивные элементы 23 и 24 и гибкие подложки 25 печатных схем.

[0028] Корпус 11 является опорным элементом, который выполнен из магнитного материала (например, из нержавеющей стали, которая является магнитно-мягким материалом), имеет по существу U-образное сечение, взятое вдоль плоскости X-Z, и является удлиненным в направлении оси Y, и который открыт вверх в направлении оси Z. Магниты 12 и 13 являются постоянными магнитами, образованными ферритовыми магнитами, имеют прямоугольное поперечное сечение, взятое вдоль плоскости X-Z, являются удлиненными в направлении оси Y и намагничены противоположно друг другу в направлении оси Z. Магниты 12 и 13 имеют одинаковую форму. В этом варианте осуществления магнит 12 имеет северный полюс на верхней поверхности магнитного полюса в направлении оси Z и южный полюс на нижней поверхности магнитного полюса, в то время как магнит 13 имеет южный полюс на верхней поверхности магнитного полюса в направлении оси Z и северный полюс на нижней поверхности магнитного полюса. Корпус 11 является покрывающим элементом в настоящем изобретении и покрывает поверхности магнитных полюсов магнитов 12 и 13, расположенные противоположно ферромагнитным тонкопленочным магниторезистивным элементам 23 и 24. Корпус 11 имеет множество прямоугольных сквозных отверстий 11а, сформированных в его основании и расположенных вдоль его продольного направления.

[0029] Элементы 14 фиксации магнитов сформированы из смолы (полимера), имеют прямоугольное сечение, взятое вдоль плоскости X-Z, и являются удлиненными в направлении оси Y. Элементы 14 фиксации магнитов удерживают магниты 12 и 13 параллельно друг другу с предопределенным расстоянием в направлении оси Х между ними и имеют множество прямоугольных сквозных отверстий 14а, сформированных в центральной области по отношению к оси Х и продолжающихся сквозь них в направлении оси Z между их верхней и нижней поверхностями. Длина (высота) в направлении оси Z элементов 14 фиксации магнитов равна длине (высоте) в направлении оси Z магнитов 12 и 13, и сквозные отверстия 14а обращены к сквозным отверстиям 11а, соответственно, корпуса 11.

[0030] Крышка 15 сформирована из упругого немагнитного материала, имеющего высокую жесткость (например, нержавеющей стали), имеет, по существу, U-образное поперечное сечение, взятое вдоль плоскости X-Z, вытянута в направлении оси Y и открыта вниз в направлении оси Z. Крышка 15 закрывает магниты 12 и 13, элементы 14 фиксации магнитов, опорные элементы 21 подложек, подложки 22 и гибкие подложки 25 печатных схем, которые собраны в корпусе 11.

[0031] Корпус 11 и крышка 15 имеют одинаковую длину в направлении оси Y, и длина по оси Y магнитов 12 и 13 несколько короче, чем половина длины в направлении оси Y корпуса 11 и крышки 15. Длина в направлении оси Y элементов 14 фиксации магнитов несколько короче, чем длина магнитов 12 и 13. Как показано на фиг. 2(В), множество элементов 14 фиксации магнитов (в настоящем варианте осуществления два элемента 14 фиксации магнитов) прикреплены к внутренней нижней поверхности корпуса 11 в центральной области по отношению к направлению оси Х, продолжаясь при этом в направлении оси Y. Множество магнитов 12 и множество магнитов 13 (в настоящем варианте осуществления два магнита 12 и два магнита 13) прикреплены к соответствующим противоположным боковым поверхностям, по отношению к направлению оси Х, элементов 14 фиксации магнитов. В этом случае, нижние поверхности, по отношению к направлению оси Z, магнитов 12 и 13 прикреплены к внутренней нижней поверхности корпуса 11 и образованы зазоры между внешними боковыми поверхностями, по отношению к направлению оси Х, магнитов 12 и 13 и внутренними боковыми поверхностями, по отношению к направлению оси Х, корпуса 11, соответственно. Множество магнитов 12 приведены в контакт друг с другом в направлении оси Y, и множество магнитов 13 приведены в контакт друг с другом в направлении оси Y; однако некоторый зазор (например, зазор 0,2 мм или меньше) может существовать между ними.

[0032] Опорный элемент 21 подложки выполнен из синтетической смолы и является удлиненным в направлении оси Y. Опорный элемент 21 подложки имеет сечение в форме прямоугольного треугольника, ортогональное к направлению оси Y (сечение в плоскости X-Z), и его гипотенуза наклонена приблизительно на 45 градусов по отношению к двум другим сторонам. Длина вдоль направления оси Y опорного элемента 21 подложки по существу равна длине, полученной делением длины вдоль направления оси Y одного элемента 14 фиксации магнита, на число сквозных отверстий 14а, и подготавливается множество (в данном варианте осуществления равное удвоенному числу сквозных отверстий 14а одного элемента 14 фиксации магнита, то есть 14) опорных элементов 21 подложек. Множество опорных элементов 21 подложек расположены на верхней поверхности магнита 12 и на верхней поверхности элемента 14 фиксации магнита в направлении к магниту 12, в ряд с их продольным направлением, выровненным с направлением оси Y в положениях вдоль направления оси Y сквозных отверстий 14а элемента 14 фиксации магнита, и закреплены своими нижними поверхностями на верхних поверхностях. Поэтому наклонная поверхность опорного элемента 21 подложки образует угол приблизительно 45 градусов по отношению к плоскости X-Y; т.е. верхним поверхностям магнитов 12 и 13. Угол наклонной поверхности опорного элемента 21 подложки и верхней поверхности подложки 22 по отношению к плоскости X-Y; т.е. верхним поверхностям магнитов 12 и 13 не обязательно равен приблизительно 45 градусов, но может быть в пределах от 10 градусов до 65 градусов.

[0033] Подложка 22 выполнена из немагнитного материала в форме плоской пластины, имеющей по существу тот же размер, что и размер наклонной поверхности опорного элемента 21 подложки, и прикреплена задней поверхностью к наклонной поверхности опорного элемента 21 подложки. Число подложек 22 равно числу опорных элементов 21 подложек. По меньшей мере верхняя поверхность подложки 22 является плоской и формирует угол приблизительно 45 градусов по отношению к плоскости X-Y. Ферромагнитные тонкопленочные магниторезистивные элементы 23 и 24 являются магниторезистивными элементами (например, AMR элементами), которые сформированы из ферромагнитного магниторезистивного материала в форме тонких пленок на верхней поверхности подложки 22 путем распыления или подобного процесса. В нижеследующем описании, для простоты, ферромагнитные тонкопленочные магниторезистивные элементы 23 и 24 называются просто магниторезистивными элементами 23, 24. Магниторезистивные элементы 23 и 24 имеет соответствующие линейные сегменты, продолжающиеся по существу прямолинейно в направлении оси Y, и сформированы параллельно с направлением оси Y на верхней поверхности подложки 22, причем линейные сегменты обращены друг к другу. Магниторезистивные элементы 23 и 24 изменяют свои сопротивления между своими противоположными концами вдоль своего направления протяженности (направления оси Y) в соответствии с напряженностью магнитного поля (магнитной силой) в плоскости, ортогональной к направлению оси Y, на верхней плоскости подложки 22.

[0034] В соответствии с приведенным выше описанием, магниторезистивные элементы 23, 24 имеют соответствующие линейные сегменты, которые продолжаются прямолинейно, по существу, в направлении оси Y; однако направления протяженности магниторезистивных элементов 23 и 24, т.е. линейных сегментов магниторезистивных элементов 23, 24, обеспечены на верхней поверхности (плоскости) подложки 22 таким образом, чтобы быть наклоненными под предопределенным углом по отношению к направлению оси Y. Предопределенный угол находится в диапазоне от 1 градуса до 45 градусов.

[0035] Этот признак будет описан более конкретно; как показано на фиг. 3(А), магниторезистивные элементы 23 и 24 имеют, например, два линейных субсегмента 23а и 23b и два линейных субсегмента 24а и 24b, соответственно, сформированные путем разделения соответствующих линейных сегментов, продолжающихся, по существу, в направлении оси Y; и линейные субсегменты 23а, 23b, 24a и 24b обеспечены на верхней поверхности подложки 22 таким образом, чтобы быть наклоненными по отношению к направлению оси Y. В этом варианте осуществления, линейные субсегменты 23а, 23b повышаются на их п