CN105190339B - 磁性体检测装置 - Google Patents

Abstract

磁性体检测装置具备长条状的磁铁(12、13)及强磁性体薄膜磁电阻元件(23、24)。磁铁(12、13)分别在Y轴方向上平行地延伸设置，且在Z轴方向上以互相相反的方向磁化。强磁性体薄膜磁电阻元件(23、24)在磁铁(12、13)间的磁力线路径内配置的基板(22)的平面上具有大致沿Y轴方向延伸的线状部分，相对于与基板(22)的平面内的Y轴方向垂直相交的方向的磁场的变化使电阻值发生变化。通过磁铁(12、13)，对强磁性体薄膜磁电阻元件(23、24)施加偏置磁场，所述偏置磁场具有比强磁性体薄膜磁电阻元件(23、24)的饱和磁场的强度更小的磁场强度且位于与基板(22)的平面内的Y轴方向垂直相交的方向上。

Description

磁性体检测装置

技术领域

本发明关于一种用于检测移动的验证物所包含的磁性体的磁性体检测装 置。

背景技术

一直以来，在纸币、有价证券等验证物上印刷磁墨水或抄入带状的磁性体， 并在验证物的流通阶段，使验证物向规定方向移动并检测验证物原本应包含的 磁性体，由此来判断验证物的真伪的技术众所周知。

作为该情况下所使用的磁性体检测装置，存在例如在下述专利文献1中公 开的装置，即：将平板状的基板在磁性体的移动路径的下方以与磁性体的移动 方向呈倾斜的方式而配置，该基板在上面形成有具有在与磁性体的移动方向垂 直相交的方向上延伸设置的线状部分的强磁性体薄膜磁电阻元件，并将一个具 有椭圆状的磁路且用于产生能够通过强磁性体薄膜磁电阻元件的磁力线的磁 铁配置在基板的下方，使用磁性体的移动所引起的强磁性体薄膜磁电阻元件的 电阻值的变化来检测磁性体的存在。这种情况下，就磁铁而言，通过在强磁性 体薄膜磁电阻元件的附近位置处使磁力线相对于基板垂直地通过，发挥如下作 用，即：在与基板的平面内的强磁性体薄膜磁电阻元件的线状部分的延伸设置 的方向相垂直相交的方向上，对强磁性体薄膜磁电阻元件施加比强磁性体薄膜 磁电阻元件的饱和磁场还要小的磁场作为偏置磁场(不存在磁性体的状态下由 磁铁所设定的磁场)，强磁性体薄膜磁电阻元件根据由磁性体的移动而引起的、 与基板的平面内的强磁性体薄膜磁电阻元件的线状部分的延伸方向垂相交的 方向上的磁场的变化而变更电阻值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4894040号公报

发明内容

但是，由于前述的强磁性体薄膜磁电阻元件的电阻值的变化利用了与强磁 性体薄膜磁电阻元件的线状部分的延伸方向垂直相交的方向上的小的磁场变 化，因而若偏置磁场的大小发生变动，则磁性体的移动所引起的电阻值的变化 将会发生较大的变动。由磁铁产生的磁力线的方向及分布状态依赖于磁铁的形 状，特别是磁铁的强磁性体薄膜磁电阻元件侧的磁极面部分的形状。因此，如 果磁铁没有以高精度成型、且磁铁的形状特别是强磁性体薄膜磁电阻元件侧的 磁极面部分的形状没有误差的状态，则存在不能够高精度地进行强磁性体薄膜 磁电阻元件的电阻值的变化即移动的磁性体的检测的问题。

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种磁性体检测装 置，其即使在将偏置磁场施加给强磁性体薄膜磁电阻元件的磁铁包含了些许误 差而成型的情况下，也能高精度地进行强磁性体薄膜磁电阻元件的电阻值的变 化即移动的磁性体的检测。此外，下述本发明的各构成要件的说明中，为了使 本发明容易理解，实施方式的相应部分的附图标记置于括弧内，但本发明的各 构成要件不应被解释为限定于实施方式的附图标记所示出的相应部分的构成。

为了达成上述目的，本发明的磁性体检测装置的特征在于，用于检测在第 一方向(X轴方向)上移动的验证物(OB)所包含的磁性体(MS)，该磁性 体检测装置具备：长条状的第一磁铁(12)及第二磁铁(13)，分别在与第一 方向垂直相交的第二方向(Y轴方向)上平行地延伸，在与第一方向及第二方 向垂直相交的第三方向(Z轴方向)上以互相相反的方向磁化；磁传感器，具 有强磁性体薄膜磁电阻元件(23、24、23-1、23-2、24-1、24-2)，所述强磁性体薄膜磁电阻元件(23、24、23-1、23-2、24-1、24-2)以具有在第一磁铁 及第二磁铁之间配置的磁力线路径内的基板(22)的平面上大致沿第二方向延 伸的线状部分的方式而形成，且相对于与基板(22)的平面内的第二方向垂直 相交的方向的磁场的变化使电阻值发生变化；通过第一磁铁及第二磁铁，将比 强磁性体薄膜磁电阻元件的饱和磁场的强度更小的强度的磁场作为在与基板 的平面内的第二方向垂直相交的方向上的偏置磁场施加给强磁性体薄膜磁电 阻元件。

在以上述方式构成的本发明中，第一磁铁及第二磁铁形成为长条状并在第 二方向上分别平行地延伸，且在第三方向上以互相相反的方向磁化。因此，第 一磁铁及第二磁铁所产生的磁力线在与第二方向垂直相交的平面内呈椭圆状， 即使第一磁铁及第二磁铁的形状、特别是磁极面部分的形状存在些许的误差， 磁力线的方向也稳定，且通过强磁性体薄膜磁电阻元件的磁力线时常呈恒定方 向。其结果，使施加给强磁性体薄膜磁电阻元件的、与基板的平面内的第二方 向垂直相交的方向的偏置磁场不发生变动而是稳定化，能够使磁性体的移动所 引起的强磁性体薄膜磁电阻元件的电阻值的变化稳定化，并能够高精度地检测 磁性体。另外，通过调整第一磁铁与第二磁铁之间的距离，能够对磁力线的通 过路径的形状进行各种变更，能简单地设定所述方向上的施加给强磁性体薄膜 磁电阻元件的偏置磁场。进而，通过设置第一磁铁及第二磁铁，能够使第二方 向的磁力及与第二方向垂直相交的平面内的磁力沿第二方向在较宽的范围内 稳定化，并能够沿第二方向在较宽的范围内高精度地检测磁性体的存在。

另外，本发明的其他特征在于，基板的平面相对于第一方向倾斜而配置， 且使强磁性体薄膜磁电阻元件的线状部分在基板的平面上相对于基板的平面 内的第二方向倾斜规定角度而延伸设置。

据此，通过强磁性体薄膜磁电阻元件的两端的第一磁铁及第二磁铁所产生 的磁力线在第三方向上的成分之差，在强磁性体薄膜磁电阻元件内产生沿延伸 方向的一定方向的磁通，从而能够使强磁性体薄膜磁电阻元件的电阻的变化稳 定化。

另外，本发明的其他特征在于，该装置设置有包覆构件，所述包覆构件由 磁性体构成且用于包覆第一磁铁及第二磁铁的与磁传感器相反侧的磁极面。

据此，能够使第一磁铁及第二磁铁所产生的强磁性体薄膜磁电阻元件侧的 磁力线的分布不受外部磁场的影响而稳定化，并能够提高磁性体的检测精度。

另外，本发明的其他特征在于，在第二方向的同一位置，磁传感器具有在 基板的平面上由强磁性体薄膜磁电阻元件形成且使线状部分互相面对面的第 一磁电阻元件及第二磁电阻元件；基板的平面以如下方式相对于第一方向倾斜 规定角度而配置：使第一磁铁及第二磁铁所产生的磁力线在第一磁电阻元件及 第二磁电阻元件间的中央位置垂直地通过基板的平面，并使所述方向的施加给 第一磁电阻元件的偏置磁场与所述方向的施加给第二磁电阻元件的偏置磁场 大致呈相反的方向。

据此，在与基板的平面内的第一磁电阻元件及第二磁电阻元件的延伸方向 垂直相交的方向上施加的偏置磁场朝向大致相反的方向且具有相同的同大小， 能够使磁性体向第一方向移动所引起的第一磁电阻元件及第二磁电阻元件的 电阻值的变化朝向正负相反的方向以大致对称的方式变化，并能够容易地利用 第一磁电阻元件及第二磁电阻元件的电阻值的变化。

另外，本发明的其他特征在于，该装置具备如下电路(31)：将第一磁电 阻元件(23)与第二磁电阻元件(24)串联，通过向两端施加规定电压来取得 第一磁电阻元件与第二磁电阻元件的连接点的电压。

据此，由于第一磁电阻元件及第二磁电阻元件为半桥连接，因而能够输出 较大的输出电压。

另外，本发明的其他特征在于，磁传感器还具有第三磁电阻元件(23-2) 及第四磁电阻元件(24-2)，所述第三磁电阻元件(23-2)及所述第四磁电阻 元件(24-2)在基板的平面上将第一磁电阻元件(23-1)及第二磁电阻元件(24-1) 分别在第二方向上延长的位置，以分别具有在基板的平面上大致沿第二方向延 伸设置且互相面对面的线状部分的方式由强磁性体薄膜磁电阻元件所形成，并 使电阻值根据与基板的平面内的所述第二方向垂直相交的方向的磁场的变化 发生变化；使第一磁铁及第二磁铁所产生的磁力线在第三磁电阻元件及第四磁 电阻元件间的中央位置垂直地通过基板的平面，使所述方向上的施加给第三磁 电阻元件的偏置磁场与所述方向上的施加给第四磁电阻元件的偏置磁场朝向 大致呈相反的方向，且所述方向上的施加给第三磁电阻元件的偏置磁场和所述 方向上的施加给第一磁电阻元件的偏置磁场呈同一方向；该装置还具备如下电 路(32)：将第一磁电阻元件的第三磁电阻元件侧的端子和第四磁电阻元件的 第二磁电阻元件侧的端子相连接，将第二磁电阻元件的第四磁电阻元件侧的端 子和第三磁电阻元件的第一磁电阻元件侧的端子相连接，将第一磁电阻元件的 与第三磁电阻元件相反侧的端子和第二磁电阻元件的与第四磁电阻元件相反 侧的端子相连接，且将第三磁电阻元件的与第一磁电阻元件相反侧的端子和第 四磁电阻元件的与第二磁电阻元件相反侧的端子相连接，并在第一磁电阻元件 与第二磁电阻元件的连接点、和第三磁电阻元件与第四磁电阻元件的连接点之 间施加规定电压，从而取得第一磁电阻元件与第四磁电阻元件的连接点的电压、 和第二磁电阻元件与第三磁电阻元件的连接点的电压的电压差。

据此，由于第一磁电阻元件、第二磁电阻元件、第三磁电阻元件及第四磁 电阻元件为全桥连接，因而能够使输出电压为所述半桥连接时的2倍。另外， 通过使电路输出将第一磁电阻元件与第四磁电阻元件的连接点的电压、和第二 磁电阻元件与第三磁电阻元件的连接点的电压的电压差，由此即使第一磁电阻 元件及第三磁电阻元件的电阻值发生变化的偏置磁场、及使第二磁电阻元件及 第四磁电阻元件的电阻值发生变化偏置磁场中分别包含有噪声，这些噪声引起 的电阻值变化也会互相抵消，因此可提高输出电压的S/N比。

另外，本发明的其他特征在于，磁传感器还具有第三磁电阻元件(23-2) 及第四磁电阻元件(24-2)，所述第三磁电阻元件(23-2)及所述第四磁电阻 元件(24-2)在基板的平面上将第一磁电阻元件(23-1)及第二磁电阻元件(24-1) 分别在第二方向上延长的位置，以分别具有在基板的平面上大致沿第二方向延 伸设置且互相面对面的线状部分的方式由强磁性体薄膜磁电阻元件所形成，并 使电阻值根据与基板的平面内的所述第二方向垂直相交的方向的磁场的变化 发生变化；使第一磁铁及第二磁铁所产生的磁力线在第三磁电阻元件及第四磁 电阻元件间的中央位置垂直地通过基板的平面，使所述方向上的施加给第三磁 电阻元件的偏置磁场与所述方向上的施加给第四磁电阻元件的偏置磁场朝向 大致呈相反的方向，且所述方向上的施加给第三磁电阻元件的偏置磁场和所述 方向上的施加给第一磁电阻元件的偏置磁场呈同一方向；该装置还具备如下电 路(32)：将第一磁电阻元件的与第三磁电阻元件相反侧的端子和第二磁电阻 元件的与第四磁电阻元件相反侧的端子相连接，将第三磁电阻元件的与第一磁 电阻元件相反侧的端子和第四磁电阻元件的与第二磁电阻元件相反侧的端子 相连接，将第一磁电阻元件的第三磁电阻元件侧的端子和第四磁电阻元件的第 二磁电阻元件侧的端子相连接，且将第二磁电阻元件的第四磁电阻元件侧的端 子和第三磁电阻元件的第一磁电阻元件侧的端子相连接，并在第一磁电阻元件 与第四磁电阻元件的连接点、和第二磁电阻元件与第三磁电阻元件的连接点之 间施加规定电压，从而取得第一磁电阻元件与第二磁电阻元件的连接点的电压、 和第三磁电阻元件与第四磁电阻元件的连接点的电压的电压差输出的电路。

据此，由于第一磁电阻元件、第二磁电阻元件、第三磁电阻元件及第四磁 电阻元件为全桥连接，因而能够使输出电压为所述半桥连接时的2倍。另外， 在该情况下，也通过使电路输出将第一磁电阻元件与第二磁电阻元件的连接点 的电压、和第三磁电阻元件与第四磁电阻元件的连接点的电压的电压差，由此 即使第一磁电阻元件及第三磁电阻元件的电阻值发生变化的偏置磁场、及使第 二磁电阻元件及第四磁电阻元件的电阻值发生变化偏置磁场中分别包含有噪 声，这些噪声引起的电阻值变化也会互相抵消，因此可提高输出电压的S/N比。

另外，本发明的其他特征在于，设置有磁化器(40)，所述磁化器配置在 从磁传感器离开的位置，在磁传感器检测磁性体之前，对磁性体进行磁化。

据此，即使由硬磁性体构成的磁性体在检查前被进行各种磁化，由于磁性 体被磁化器进行了新的磁化而被时常磁化为相同的状态，因而输出电压时常相 同，能够高精度地检测磁性体的存在。

进而，本发明在实施时，也可作为用于检测移动的检测物所包含的磁性体 的磁性体检测方法的发明来实施。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的磁性体检测装置的简略纵剖面图。

图2中，(A)是磁性体检测装置的立体分解图，(B)-(D)是示出磁 性体检测装置的组装状态的立体图。

图3中，(A)是示出基板上的磁电阻元件的一例的俯视图，(B)(C) 是示出基板上的磁电阻元件其他例子的俯视图。

图4中，(A)是用于说明基板上的磁电阻元件的配置例的基板及磁铁的 立体图，(B)是用于说明磁电阻元件的长度方向上产生的磁通的说明图。

图5是柔性印刷基板上的电路图。

图6中，(A)是磁电阻元件相对于磁铁间的磁力线的配置图，(B)是 用于说明通过(A)的磁电阻元件的磁力线的状态的放大说明图。

图7是示出电阻值相对于磁电阻元件的磁场强度的变化特性的曲线。

图8是示出伴随磁性体移动的磁电阻元件的电阻值的变化状态的特性图。

图9中，(A)是在设置两个磁铁时和设置一个磁铁时将磁铁的延伸方向 上的磁力变化沿所述延伸方向示出的图表，(B)是在设置两个磁铁时和设置 一个磁铁时将磁铁的延伸方向与磁铁的磁化方向所形成的平面内的磁力变化 沿所述延伸方向示出的图表。

图10中，(A)是示出全桥连接的磁传感器的磁电阻元件的配置及连接 的一例的电路图，(B)是示出全桥连接的磁传感器的磁电阻元件的配置及连 接的其他例的电路图。

图11是使用了单一磁电阻元件的磁传感器的电路图。

图12是本发明的第二实施方式的磁性体检测装置的简略纵剖面图。

图13中，(A)、(B)是用于说明伴随被磁化的磁性体的通过的、通过 磁电阻元件的磁力线的变化状态的说明图。

图14是示出所述第二实施方式的、伴随磁性体移动的磁电阻元件的电阻 值的变化状态的一例的特性图。

图15是示出所述第二实施方式的、伴随磁性体移动的磁电阻元件的电阻 值的变化状态的其他例的特性图。

图16中，(A)-(C)是示出磁化磁性体的磁化器内的磁铁的配置例的 图。

具体实施方式

a.第一实施方式

首先，根据附图对本发明的第一实施方式的磁性体检测装置进行说明。图 1是磁性体检测装置的简略纵剖面图。图2(A)是磁性体检测装置的立体分 解图，图2的(B)、(C)、(D)是示出磁性体检测装置的组装状态的立体 图。

该磁性体检测装置如下：使原本该包含有磁性体MS的验证物OB在包含 移动方向L(X轴向)的平面内沿箭头所示的方向进行直线移动，从而判断验 证物OB的真伪。验证物OB例如是纸币、有价证券等，该验证物OB包含有 印刷的磁墨水、抄入的带状的磁性体等。并且，磁性体检测装置配置于包含验 证物OB的移动方向L的平面的下方，利用验证物OB所包含的磁性体MS的 移动所引起的磁力线的变化来检测是否含有磁性体MS。此外，虽然省略了图 示，但验证物OB使用传送板、滚轮等来移动。

磁性体检测装置具备壳体11、磁铁12、13、磁铁固定构件14及盖体15， 还具备基板支撑构件21、基板22、强磁性体薄膜磁电阻元件23、24及柔性印 刷基板25。

壳体11为，由磁性体材料(例如，软磁性体即不锈钢)以一体方式形成 为在X-Z平面内剖面呈大致U字状且在Y轴向上呈长条状的支撑构件，且其 Z轴线方向的上面呈开放状态。磁铁12、13为由铁氧体磁铁构成的永久磁铁， 分别以一体方式在X-Z平面内剖面呈长方形状且在Y轴向上呈长条状而形成， 且在Z轴向上以互相相反的方向磁化。磁铁12与磁铁13的形状相同。本实施 方式中，磁铁12将Z轴向的上侧磁极面作为N极，并将下侧磁极面作为S极， 磁铁13将Z轴向的上侧磁极面作为S极，并将下侧磁极面作为N极。此外， 壳体11构成本发明的包覆构件，其用于覆盖磁铁12、13的强磁性体薄膜磁电 阻元件23、24的相反侧的磁极面。另外，在壳体11的底面设置有沿着长度方 向排列的多个长方形的贯通孔11a。

磁铁固定构件14由树脂以在X-Z平面内呈长方形状且在Y轴向上呈长条 状而形成。该磁铁固定构件14为将磁铁12、13在X轴向上隔开规定距离并 平行地保持的构件，在其X轴向中央部设置有贯通Z轴向的上下面的方形状 的多个贯通孔14a。磁铁固定构件14在Z轴向上的长度(高度)与磁铁12、 13在Z轴向上的长度(高度)相等，贯通孔14a分别与壳体11的贯通孔11a 面对面。

盖体15由刚性且具有高弹性的非磁性材料(例如，不锈钢)所形成，并 以在X-Z平面内剖面呈大致U字状且在Y轴向上呈长条状的方式而形成，其 Z轴线方向的下面呈开放状态。盖体15用于覆盖组装于壳体11的磁铁12、13、 磁铁固定构件14、基板支撑构件21、基板22及柔性印刷基板25。

壳体11及盖体15在Y轴向上的长度相同，磁铁12、13在Y轴向上的长 度比壳体11及盖体15在Y轴向上的长度的一半还要略短。磁铁固定构件14 在Y轴向上的长度比磁铁12、13在Y轴向上的长度略短。如图2(B)所示， 多个磁铁固定构件14(本实施方式中，具有两个磁铁固定构件14)在壳体11 的内底面的X轴向中央部向Y轴向上延伸设置而固定。在磁铁固定构件14的 X轴向的两侧面，分别固定有多个磁铁12及多个磁铁13(本实施方式中，磁 铁12、13各有两个)。此时，磁铁12、13的Z轴向的下侧面固定于壳体11 的内底面，在磁铁12、13的X轴向的各外侧面与壳体11的内侧面之间分别 设置有间隙。另外，多个磁铁12及多个磁铁13在Y轴向上紧密接触，但是 也可以具有稍微的间隙(例如，0.2mm以下的间隙)。

基板支撑构件21为，由合成树脂以在Y轴向上呈长条状的方式一体形成 的支撑构件。与基板支撑构件21的Y轴向垂直相交的剖面形状(X-Z平面内 的剖面形状)为直角三角形，斜边相对于其他两边倾斜呈大致45度。基板支 撑构件21的Y轴向的长度大致等于用一个磁铁固定构件14的Y轴向的长度 除以贯通孔14a的数量后算出的长度，因而需要准备多个(本实施方式中，一 个磁铁固定构件14的贯通孔14a的数量的两倍即14个)基板支撑构件21。 并且，就多个基板支撑构件21而言，在磁铁12的上面及磁铁固定构件14的 朝向磁铁12侧的上面并在磁铁固定构件14的贯通孔14a的Y轴向位置将长 度方向作为Y轴向而配置成一列，且在它们的底面固定。因此，基板支撑构 件21的斜面相对于X-Y平面、即相对于磁铁12、13的上面呈大致45度的角 度。此外，该基板支撑构件21的斜面及基板22的上面相对于X-Y平面即磁 铁12、13的上面所呈的角度不为大致45度，而为10-65度的范围内的角度也可以。

对于基板22而言，其用非磁性体材料以平板状形成为与基板支撑构件21 的斜面大致相同大小，并在后面分别固定于基板支撑构件21的斜面。此外， 该基板22的数量与基板支撑构件21的数量相等。至少基板22的上面为平面， 其上面相对于X-Y平面呈大致45度的角度。强磁性体薄膜磁电阻元件23、24 是用强磁性体磁电阻材料在基板22的上面通过溅射等形成有薄膜的磁电阻元 件(例如，AMR元件)。此外，以下的说明中，为了简单化，将强磁性体薄 膜磁电阻元件23、24简单地称作磁电阻元件23、24。对于磁电阻元件23、24 而言，其具有在大致Y轴向上以直线延伸的线状部分，使线状部分互相面对 面并在Y轴向上平行地形成于基板22的上面。这些磁电阻元件23、24根据 基板22的上面内的与Y轴向正交的平面内的磁场(磁力)的强度，改变延伸 方向(Y轴向)的两端间的电阻值。

在所述说明中，磁电阻元件23、24具有在大致Y轴向上以直线延伸的线 状部分，但是磁电阻元件23、24的延伸方向、即磁电阻元件23、24的线状部 分在基板22的上面(平面)内相对于Y轴向倾斜了规定角度。该规定角度例 如在1度-45度的范围内。

对这一点进行具体地说明，如图3(A)所示，对于磁电阻元件23、24， 例如，具有在大致Y轴向上将延伸设置的线状部分分割的两个分割线状部分 23a、23b、24a、24b，分割线状部分23a、23b、24a、24b在基板22的上面内 相对于Y轴向倾斜而设置。本实施方式中，分割线状部分23a、23b在图示右 端较高，分割线状部分24a、24b在图示右端较低，但是对于这些倾斜方向， 只要是使分割线状部分23a、23b相同且分割线状部分24a、24b相同，任一方 向均可。并且，分割线状部分23a、24a的各一端经由导体26a、26b分别连接 于设置于基板22的端子27a、27b。分割线状部分23a的另一端经由导体26d 连接于分割线状部分23b的一端，分割线状部分24a的另一端经由导体26e连 接于分割线状部分24b的一端，分割线状部分23b、24b的各自的另一端经由 导体26f而连接，由分割线状部分23a、23b所构成的磁电阻元件23与由分割 线状部分24a、24b所构成的磁电阻元件24相串联。并且，磁电阻元件23、 24的连接点即分割线状部分23b、24b的连接点经由导体26c与端子27c相连 接。导体26a-26f是在基板22的上面通过对导电性材料(非磁性材料)进行溅 射等而形成的。端子27a、27b为用于在串联的磁电阻元件23、24间施加电压 (+Vb、GND)的端子，端子27c用于将磁电阻元件23、24间的电压作为输 出电压Vout而输出的端子。此外，两个磁电阻元件23、24(分割线状部分23a、 23b、24a、24b)及导体26a-26f构成本发明的一个磁传感器。

此外，本实施方式中，是将磁电阻元件23、24的线状部分分别分割为两 个，但是分割为三个以上也可以。但是，在这种情况下仍需使磁电阻元件23 的对线状部分进行分割的多个分割线状部分及磁电阻元件24的对线状部分进 行分割的多个分割线状部分分别向同一方向倾斜。另外，如图3(B)所示， 不对磁电阻元件23、24的线状部分进行分割，而使磁电阻元件23、24在基板 22的上面分别由相对于Y轴向倾斜的一个线状部分而构成也可以。此时，磁 电阻元件23、24的线状部分的各一端与所述情况同样地，经由导体26a、26b 分别与设置于基板22的端子27a、27b相连接。磁电阻元件23、24的线状部 分的各自的另一端经由导体26f相连接从而使磁电阻元件23、24串联，磁电 阻元件23、24的连接点经由导体26c与设置于基板22的端子27c相连接。此 外，该情况下，两个磁电阻元件23、24及导体26a-26c、26f构成本发明的一 个磁传感器。

进而，如图3(C)所示，磁电阻元件23、24还可以以如下方式构成：将 在Y轴向上延伸的延伸部折返从而具有两个线状部分。此时，磁电阻元件23 由一对线状部分23A、23B构成，线状部分23A与所述情况同样地，由分割线 状部分23a、23b构成，分割线状部分23B由分割线状部分23c、23d构成。在 基板22的上面，分割线状部分23c、23d与分割线状部分23a、23b面对面， 并与分割线状部分23a、23b相平行而设置。磁电阻元件24由一对线状部分24A、24B构成，线状部分24A与所述情况同样地，由分割线状部分24a、24b 构成，分割线状部分24B由分割线状部分24c、24d构成。在基板22的上面， 分割线状部分24c、24d与分割线状部分24a、24b面对面，并与分割线状部分 24a、24b相平行而设置。

分割线状部分23c的另一端经由导体26g与分割线状部分23d的一端相连 接，分割线状部分23b、23d的各自的另一端经由导体26h而连接，分割线状 部分23a、23b与分割线状部分23c、23d叠成两层且串联。分割线状部分24c 的另一端经由导体26i与分割线状部分24d的一端相连接，分割线状部分24b、 24d的各自的另一端经由导体26j而连接，分割线状部分24a、24b与分割线状 部分24c、24d被折返并串联。并且，该情况下，磁电阻元件23的分割线状部 分23a及磁电阻元件24的分割线状部分24a的各自的一端与所述情况同样地， 分别经由导体26a、26b与设置于基板22的端子27a、27b相连接。磁电阻元 件23的分割线状部分23c及磁电阻元件24的分割线状部分24c的各自的一端 由导体26k连接并与磁电阻元件23、24串联，磁电阻元件23、24的连接点经 由导体26c与设置于基板22的端子27c相连接。此外，该情况下，两个磁电 阻元件23、24(线状部分23a、23b、24a、24b)及导体26a-26e、26g-26k构 成本发明的一个磁传感器。

接着，对磁电阻元件23、24的延伸方向(磁电阻元件23、24的线状部分) 在基板22的上面(平面)内相对于Y轴方向倾斜规定角度的理由进行说明。 为了使磁电阻元件23、24即由AMR构成的强磁性体薄膜磁电阻元件的磁场 产生的电阻稳定并发生变化，有必要在磁电阻元件23、24的长度方向即容易 磁化的轴向上施加一定方向的磁力。换言之，使磁电阻元件23、24在Y轴方 向上延伸时，磁铁12、13产生的磁力线基本上通过X-Z平面内，在磁电阻元 件23、24内不产生磁力，因而磁电阻元件23、24的运作不稳定。因此，本实 施方式中，使磁电阻元件23、24的延伸方向在基板22的上面相对于Y轴向 倾斜规定角度，由此能够使磁电阻元件23、24的运作稳定。

关于这一点，使用具备具有所述图3(A)的结构的磁电阻元件23、24的 基板22来进行说明，在将基板22以图1所示的那样组装于基板支撑构件21 的状态下，如图4(A)所示，基板22的上面相对于磁铁12、13的上面即X-Y 平面倾斜大致45度(10-65度的范围内的角度)。由此，如图4(B)所示， 从磁铁12、13的上面到磁电阻元件23、24的分割线状部分23a、23b、24a、 24b的各自的两端的距离(Z轴方向的距离)存在差异。因此，靠近磁铁12、 13的上面那侧的分割线状部分23a、23b、24a、24b的各端部所受到的磁力Hza 比远离磁铁12、13的上面那侧的分割线状部分23a、23b、24a、24b的各端部 所受到的磁力Hzb要大(Hza＞Hzb)。该磁力Hza、Hzb之差Hza-Hzb按照 磁电阻元件23、24的分割线状部分23a、23b、24a、24b内所图示的箭头方向 来产生磁通。并且，若使该磁力差Hza-Hzb在某程度上变大，则磁电阻元件 23、24会稳定化。因此，所述磁电阻元件23、24的分割线状部分23a、23b、 24a、24b在Y轴方向上倾斜的角度为，为了实现稳定化而设定的角度。此外， 关于这一点，在磁电阻元件23、24的前述的各种变形例中也同样。

柔性印刷基板25为配置了电路部件的细长的柔性的电气配线用的印刷基 板，仅需要准备与基板支撑构件21及基板22(本实施方式中，14个)相同的 数量，并将柔性印刷基板25与基板22电连接并固定于基板22。在基板支撑 构件21、基板22及柔性印刷基板25的组装中，如图2(B)所示，将基板22 固定在基板支撑构件21，并将柔性印刷基板25固定于基板22。此外，磁电阻 元件23、24及导体26a-26f通过溅射等而预先形成在基板22上。并且，对于以这种方式组装的基板支撑构件21、基板22及柔性印刷基板25，将基板支撑 构件21的底面固定于磁铁12的上面及磁铁固定构件14的磁铁12侧的上面后， 将柔性印刷基板25的下端部从上方向下方贯通磁铁固定构件14的贯通孔14a 及壳体11的贯通孔11a(图2(C)的状态)。然后，将盖体15从上方覆盖壳 体11(图2(D)的状态)。盖体15通过弹性力固定于壳体11。

在柔性印刷基板25上，进行电气配线，构成包含磁电阻元件23、24的半 桥电路的电路。如图5所示，该电路向多个基板22的端子27a施加直流电压 +Vb，并将端子27b接地(GND)，端子27c与放大器31相连接。由此，串 联的磁电阻元件23、24间被施加直流电压+Vb，磁电阻元件23、24的连接点 的输出电压Vout经由放大器31输出。此外，也可以不将这些电路设置于柔性 印刷基板25，而设置于与柔性印刷基板25相连接的电路装置。

接着，对磁铁12、13与磁电阻元件23、24的配置关系进行详细的阐述。 对于从磁铁12向磁铁13的磁力线，在不存在验证物OB(磁性体MS)的状 态下，如图6(A)、(B)的箭头所示，在X-Z平面内呈椭圆状。并且，在 该磁力线的路径上存在包含验证物OB的移动方向L的平面，且基板22上的 磁电阻元件23、24位于所述平面与磁铁12之间。此时，在X-Z平面内，对于连结磁电阻元件23和磁电阻元件24的直线上的、磁电阻元件23与磁电阻 元件24之间的中央位置Po(距磁电阻元件23的距离与距磁电阻元件24的距 离相等的位置)的磁力线，以使该磁力线垂直于包含磁电阻元件23、24的平 面的方式，即以使该磁力线垂直于基板22的上面的方式，配置磁铁12、13 和形成有磁电阻元件23、24的基板22。因此，在X-Z平面内，通过磁电阻元 件23的磁力线(磁力线向量H1)的方向与通过磁电阻元件24的磁力线(磁 力线向量H2)的方向相对于通过中央位置Po的磁力线(磁力线向量Ho)以 大致对称的方式向外侧方向倾斜。换言之，磁力线向量H1、H2相对于平行于 Y轴方向且与基板22的上面垂直相交的平面向相反的方向倾斜。此外，由于 磁电阻元件23、24之间的距离较小，因而磁力线向量H1、H2的大小大致相 等。

进而，若将这些磁力线向量H1、H2相对于基板22的上面分为平行的水 平成分H1x、H2x与垂直的垂直成分H1y、H2y，则水平成分H1x、H2x是互 相相反的反向，同时其大小大致相等。垂直成分H1y、H2y的方向相等且其大 小也大致相等。

此处，构成磁电阻元件23、24的强磁性薄膜磁电阻元件(各向异性磁电 阻元件)对于磁场的电阻值的变化特性进行说明。如图7所示，就强磁性体薄 膜磁电阻元件的延伸方向的两端之间的电阻值而言，在存在薄膜的平面内，与 强磁性体薄膜磁电阻元件的延伸方向垂直相交的方向的磁场的强度为“0”时 最大，且随着该磁场的强度的绝对值的变大而减小，当该磁场的强度达到饱和 磁场时所述电阻值几乎恒定。具体地，在本实施方式中，水平成分H1x、H2x 为“0”时所述电阻值最大，随着水平成分H1x、H2x的变大所述电阻值逐渐 减小，当水平成分H1x、H2x进一步随着磁场强度的变大而达到饱和磁场时所 述电阻值几乎恒定。

因此，优选以如下方式通过磁铁12、13来对磁电阻元件23、24施加偏置 磁场：磁电阻元件23、24的电阻值不会因为验证物OB(磁性体MS)的通过 而饱和，分别变为最大。因此，在不存在验证物OB(磁性体MS)的状态下， 将下述的水平成分H1x、H2x设定为偏置磁场：该水平成分H1x、H2x使得磁 电阻元件23、24的电阻值为由磁场的变化引起的磁电阻元件23、24的最大电 阻值与饱和磁场时的电阻值的平均值(中央值)。此时，如上所述，在不存在 验证物OB(磁性体MS)的状态下，由于水平成分H1x、H2x互相朝向相反 的方向的同时，其大小大致相等，如图7所示，因而水平成分H1x、H2x以构 成偏置磁场+Hb、-Hb的方式设定磁铁12、13的磁场的强度、磁铁12、13与 磁电阻元件23、24的距离等。此外，图7中，将把偏置磁场+Hb，-Hb作为水 平成分H1x，H2x而施加给磁电阻元件23、24的状态下的磁电阻元件23、24 的电阻值作为基准电阻值Rb而示出。该基准电阻值Rb基本等于所述磁场的 变化引起的磁电阻元件23、24的最大电阻值与饱和磁场时的电阻值的平均值。

如此，在将偏置磁场+Hb施加给磁电阻元件23的状态下，磁电阻元件23 的电阻值以偏置磁场+Hb为中心，随着水平成分H1x的绝对值|H1x|的增加 (向着图6(B)的右上方向所对应的正方向增加)而从基准电阻值Rb逐渐减 小，随着水平成分H1x的绝对值|H1x|的减少(向着图6(B)的右上方向 所对应的正方向减少)而从基准电阻值Rb逐渐增大。磁电阻元件24的电阻 值以偏置磁场-Hb为中心，随着水平成分H2x的绝对值|H2x|的增加(向着 图6(B)的左下方向所对应的负方向增加)而从基准电阻值Rb逐渐减小，随 着水平成分H2x的绝对值|H2x|的减少(向着图6(B)的左下方向所对应 的负方向减少)而从基准电阻值Rb逐渐增大。此外，如后述那样，本实施方 式中，相对于磁性体MS的移动引起磁场的变化，通过磁电阻元件23的磁场 的水平成分H1x不会为负，或通过磁电阻元件24的磁场的水平成分H2x不会 为正。

接着，对如上述那样构成的第一实施方式的磁性体检测装置的动作进行说 明。如图1所示，使具有磁性体MS的验证物OB在磁性体检测装置的上方向 移动方向L进行移动。此外，磁性体MS在验证物OB的Y轴向细长地延伸 设置。在磁性体MS远离磁电阻元件23、24的状态下，由于经过通过磁电阻 元件23、24的磁铁12、13的磁场不受磁性体MS的影响，因此磁电阻元件 23、24的磁力线向量H1、H2的水平成分H1x、H2x保持为偏置磁场+Hb、-Hb， 磁电阻元件23、24的两端之间的电阻值均保持为基准电阻值Rb。磁性体MS 接近磁电阻元件23、24时，通过磁电阻元件23、24的磁铁12，13所引起的 磁场开始受到磁性体MS的影响，磁电阻元件23、24的磁力线向量H1、H2 的水平成分H1x、H2x发生变化，从而磁电阻元件23、24的两端之间的电阻 值也分别开始变化。

首先，对磁电阻元件23的电阻值的变化进行说明，如图8所示，在磁性 体MS位于磁电阻元件23的附近的状态下，与磁力线向量H1在不存在磁性 体MS的状态相同地，当磁性体MS位于位置Ao时，通过磁电阻元件23的磁 力线向量H1的水平成分H1x为偏置磁场Hb，磁电阻元件23的电阻为基准电 阻值Rb。另一方面，当磁性体MS从所述Ao位置向移动方向L的右侧移动 时，磁力线被磁性体MS向图示右方向牵引，通过磁电阻元件23的磁力线向 量H1的水平成分H1x变得比偏置磁场Hb更大，磁电阻元件23的电阻值从 基准电阻值Rb逐渐减小。并且，使水平成分H1x最大从而使磁电阻元件23 的电阻值最小的磁性体MS的位置为A1位置。但是，当磁性体MS位于从A1 位置进一步靠向右方向侧时，磁力线被磁性体MS进一步向右侧牵引，通过磁 电阻元件23的磁力线减少，水平成分H1x开始减少且磁电阻元件23的电阻 值逐渐增加至等于基准电阻值Rb。并且，当磁性体MS进一步位于更靠右方 向侧，使磁性体MS对磁场不产生影响时，通过磁电阻元件23的磁力线向量 H1的水平成分H1x返回偏置磁场+Hb，磁电阻元件23的电阻值返回基准电阻 值Rb。

另一方面，在磁性体MS位于比位置Ao更靠左侧附近的状态下，通过磁 性体MS所引起的磁力线的牵引，使通过磁电阻元件23的磁力线向量H1向 左侧倾斜，水平成分Hx1变得比偏置磁场+Hb更小，磁电阻元件23的电阻 值变得比基准电阻值Rb要大。但是，此时，与磁性体MS位于比位置Ao更 靠右侧时相比，磁性体MS位于从磁电阻元件23离开的位置，因而磁电阻元 件23的电阻值的变化较小。当磁性体MS进一步位于比位置Ao更靠左方侧 时，磁力线向量H1逐渐接近于磁性体MS不存在的情况下的量，水平成分 H1x开始增加，磁电阻元件23的电阻值逐渐减少至等于基准电阻值Rb。并且， 当磁性体MS进一步位于更靠左方侧从而使磁性体MS对磁场不产生影响时， 通过磁电阻元件23的磁力线向量H1的水平成分H1x恢复至偏置磁场+Hb， 磁电阻元件23的电阻值恢复至基准电阻值Rb。根据磁性体MS的移动方向L的位置，磁电阻元件23的电阻值按照图8的实线曲线图进行变化。

另外，关于磁电阻元件24，也是与磁力线向量H2在不存在磁性体MS的 状态相同地，当磁性体MS位于位置A3时，通过磁电阻元件24的磁力线向 量H2的水平成分H2x为偏置磁场-Hb，磁电阻元件24的电阻为基准电阻值 Rb。此时，磁力线向量H2以与通过磁电阻元件23、24之间的中央位置的基 板22的上面相垂直的磁力线向量Ho为中心，与磁力线向量H1呈对称关系， 磁力线向量H2的水平成分H2x设定为与所述水平成分H1x呈正负相反的方 向且为偏置磁场-Hb。因此，根据磁性体MS的移动方向L的位置，磁电阻元 件24的电阻值以相对于基准电阻值Rb将磁电阻元件23的电阻值的变化大致 翻转的图8的虚线曲线图的方式进行变化。此外，位置Ao与位置A3之所以 不同是由于磁电阻元件23、24在基板22的上面上存在位置偏差而产生了偏差， 由于磁电阻元件23、24间的距离较小，因而所述位置Ao、A3间的距离也较 短。

以这种方式，通过使具有磁性体MS的验证物OB向移动方向L移动，使 磁电阻元件23、24的电阻值像图8的曲线图所示那样进行变化。另一方面， 如图5的电路图所示，磁电阻元件23、24串联连接，在其两端施加直流电压 (+Vb，GND)。并且，磁电阻元件23、24的连接点的电压经由放大器31作 为输出电压Vout而输出。因此，输出电压Vout为磁电阻元件23、24的电阻 值的变化的差值(图8的实线曲线图与虚线曲线图的差值)所对应的电压。该 结果，输出电压Vout为磁电阻元件23(或者磁电阻元件24)的电阻值的变化 的2倍。此外，所述说明中，仅对由磁电阻元件23、24构成的一个磁传感器 进行了说明，但对于由多组磁电阻元件23、24构成的多个磁传感器，也同样 从放大器31分别输出所述输出电压Vout。其结果，能够从输出电压Vout检 测出验证物OB的Y轴方向上延伸的磁性体MS的存在。

在如上述那样构成并运作的磁性体检测装置中，将两个磁铁12、13形成 为长条状而在Y轴方向上延伸并平行地配置，Z轴方向上以相反的方向进行磁 化。由此，磁铁12、13间的磁力线在X-Z平面内产生为椭圆状，基于磁铁12、 13的形状、特别是磁极面部分的形状有稍微的误差，磁力线的方向也稳定， 且通过磁电阻元件23、24的磁力线总是呈恒定方向。其结果，施加给磁电阻 元件23、24的偏置磁场+Hb、-Hb不会产生变动而是稳定化，也能够使磁性体 MS的移动所引起的磁电阻元件23、24的电阻值的变化稳定化，并能够高精 度地检测磁性体MS。另外，通过调整磁铁12、13间的距离，能够对磁力性 的轨迹的形状进行各种变更，使施加给磁电阻元件23、24的偏置磁场+Hb、 -Hb的设定变得简单。

进而，通过设置两个磁铁12、13，能使Y轴方向的磁力与X-Z平面内的 磁力沿Y轴方向稳定化。图9(A)、(B)为，将设置有两个磁铁12、13的 情况下的Y轴方向的磁力与X-Z平面内的磁力的变化沿Y轴方向用实线表示， 现有技术所说明的仅设置一个磁铁时的Y轴方向的磁力与X-Z平面内的磁力 的变化沿Y轴方向用虚线表示的曲线图。根据该图9(A)、(B)的曲线图， 与仅设置一个磁铁的情况相比，设置两个磁铁12、13时，沿Y轴方向的Y轴 方向的磁力与X-Z平面内的磁力在Y轴方向的较宽范围内稳定。其结果，如 上述第一实施方式那样，通过具备两个磁铁12、13，能够沿长条状的磁铁12、 13的延伸方向在较宽的范围内更高精度地检测出磁电阻元件23、24的电阻值 的变化即磁性体MS的存在。

另外，上述第一实施方式中，使磁电阻元件23、24或磁电阻元件23、24 的分割线状部分23a-23d、24a-24d的延伸方向在基板22的上面上从Y轴方向 倾斜而配置。由此，通过磁电阻元件23、24或磁电阻元件23、24的分割线状 部分23a-23d、24a-24d的两端的磁铁12、13所引起的磁力线的Z轴方向成分 Hza、Hzb之差，在磁电阻元件23、24或磁电阻元件23、24的分割线状部分 23a-23d、24a-24d内产生沿延伸方向的恒定方向的磁通线，能够使磁电阻元件 23、24的电阻的变化稳定化。其结果，能够提高磁性体检测装置对磁性体MS 的检测精度。

另外，上述第一实施方式中，壳体11由磁性体材料(软磁性体即不锈钢) 所构成，覆盖磁铁12、13的磁电阻元件23、24的相反侧的磁极面。由此，能 够使12、13所产生的磁电阻元件23、24侧的磁力线的分布不受外部磁场的影 响而稳定化，能够提高磁性体检测装置对磁性体MS的检测精度。

另外，上述第一实施方式中，在相对于X-Y平面倾斜地配置的基板22的 上面使长条状的磁电阻元件23、24互相面对面并平行地配置，磁铁12、13 所产生的磁力线在磁电阻元件23、24间的中央位置相对于基板22的上面垂直 地通过。由此，在与基板22的上面的平面内的磁电阻元件23、24的延伸方向 垂直相交的方向上施加的偏置磁场朝向大致相反的方向且具有相同的大小，能 够使磁性体MS向X轴方向的移动所引起的磁电阻元件23、24的电阻值的变 化朝向正负相反的方向以大致对称的方式变化，并能够容易地利用磁电阻元件 23，24的电阻值的变化。并且，对构成一个磁传感器的磁电阻元件23、24进 行半桥连接来取得输出电压Vout，因而与使用一个磁电阻元件的情况相比， 能够使输出电压Vout的变化变大。

上述第一实施方式中，如前述那样，对构成一个磁传感器的磁电阻元件 23、24进行半桥连接来取得输出电压Vout。但是，取而代之，也可以用四个 磁电阻元件23-1、23-2、24-1、24-2来构成一个磁传感器，将这些磁电阻元件 23-1、23-2、24-1、24-2进行全桥连接来取得输出电压Vout。此时，如图10 (A)所示，在一个基板22的上面，设置有磁电阻元件23-1、23-2、24-1、24-2。 磁电阻元件23-1、24-1以与上述磁电阻元件23、24同样地方式形成，基板上 的导体也与上述磁电阻元件23、24的情况相同。并且，关于端子，端子27a-1、 27b-1、27c-1分别与上述端子27a、27b、27c相对应。另外，对于磁电阻元件 23-2、24-2、端子27a-2、27b-2、27c-2及连接它们的导体，以与磁电阻元件 23-1、24-1、端子27a-1、27b-1、27c-1及连接它们的导体同样地方式而构成， 且在Y轴方向上对称地设置，即磁电阻元件23-2、24-2在基板22的上面以如 下方式配置：在将磁电阻元件23-1、24-1分别在Y轴方向上延长的位置，在 基板22的上面上大致沿Y轴方向延伸且与磁电阻元件23-1、24-1互相面对面。 此外，也可以将磁电阻元件23-1、24-1、端子27a-1、27b-1、27c-1及连接它 们的导体，磁电阻元件23-2、24-2、端子27a-2、27b-2、27c-2及连接它们的 导体分别设置于独立的基板22。

并且，在柔性印刷基板25上，端子27a-1、27b-1、27c-1及端子27a-2、 27b-2、27c-2按以下方式电连接。对端子27c-1施加直流电压+Vb，并使端子 27c-2接地(GND)。并且，端子27a-1与端子27b-2相连接，其连接点连接 于放大器32的非反相输入。端子27b-1与端子27a-2相连接，其连接点连接于 放大器32的反相输入。由此，磁电阻元件23-1、24-2串联，且对其两端施加 电压Vb-GND，磁电阻元件23-1、24-2的连接点的电压供给到放大器32的非反相输入。另外，磁电阻元件24-1、23-2串联，且对其两端施加电压Vb-GND， 磁电阻元件24-1、23-2的连接点的电压供给到放大器32的反相输入。放大器 32将非反相输入与反相输入的电压差作为输出电压Vout而输出。

通过这种连接方式构成的全桥电路，随着磁性体MS的移动，磁电阻元件 23-1、24-2的电阻值向正负相反的方向变化，且磁电阻元件23-2、24-1的电阻 值向正负相反的方向变化，磁电阻元件23-1和磁电阻元件24-2的连接点的电 压以及磁电阻元件24-1和磁电阻元件23-2的连接点的电压也向正负相反的方 向变化。并且，由于所述两连接点的电压供给到放大器31的非反相输入和反 相输入，放大器31输出所述两连接点的电压差，因而放大器31实质上输出的 是将所述两连接点的电压变化加起来而合成的输出电压Vout。其结果，能够 获得上述半桥连接时的2倍大小的输出电压Vout。

另外，通过使放大器32输出所述两连接点的电压差，即使使磁电阻元件 23-1、23-2的电阻值发生变化的水平成分H1x及使磁电阻元件24-1、24-2的 电阻值发生变化的水平成分H2x中分别包含有噪声，这些噪声引起的电阻值 变化也会互相抵消，因此可提高输出电压Vout的S/N比。

进而，取代所述图10(A)的全桥连接，也可以将磁电阻元件23-1、23-2、 24-1、24-2及放大器32按图10(B)的方式进行全桥连接。即，对端子27b-1、 27a-2施加直流电压+Vb，并使端子27a-1、27b-2接地(GND)。并且，端子 27c-1连接于放大器32的反相输入，端子27c-2连接于放大器32的非反相输 入。由此，磁电阻元件24-1、23-1串联，且对其两端施加电压Vb-GND，磁 电阻元件24-1、23-1的连接点的电压供给到放大器32的反相输入。另外，磁 电阻元件23-2、24-2串联，且对其两端施加电压Vb-GND，磁电阻元件23-1、 24-2的连接点的电压供给到放大器32的非反相输入。放大器32将非反相输入 与反相输入的电压差作为输出电压Vout而输出。

通过这种连接方式构成的全桥电路，随着磁性体MS的移动，磁电阻元件 23-2、24-2的电阻值向正负相反的方向变化，且磁电阻元件24-1、23-1的电阻 值向正负相反的方向变化，磁电阻元件23-2和磁电阻元件24-2的连接点的电 压以及磁电阻元件24-1和磁电阻元件23-1的连接点的电压也向正负相反的方 向变化。并且，由于所述两连接点的电压供给到放大器32的非反相输入和反 相输入，放大器32输出所述两连接点的电压差，因而放大器32实质上输出的 是将所述两连接点的电压变化加起来而合成的输出电压Vout，与前述情况同 样地，能够获得上述半桥连接时的2倍大小的输出电压Vout。

另外，该情况下，通过使放大器32输出所述两连接点的电压差，即使使 磁电阻元件23-1、23-2的电阻值发生变化的水平成分H1x及使磁电阻元件24-1、 24-2的电阻值发生变化的水平成分H2x中分别包含有噪声，这些噪声也不会 互相抵消，因此可提高输出电压Vout的S/N比。

进而，不用多个磁电阻元件23、24(或者23-1、23-2、24-1、24-2)来构 成一个传感器，而仅由一个磁电阻元件来构成也可以。此时，如图11所示， 在基板22的上面仅设置磁电阻元件23，并对端子27c施加直流电压+Vb。磁 电阻元件23、导体及端子27a、27c以与上述第一实施方式的情况同样的方式 来构成。并且，将端子27a连接于设置在柔性印刷基板25上的固定电阻33的 一端，使固定电阻33的另一端接地(GND)。并且，将磁电阻元件23与固 定电阻33的连接点输入放大器31，从放大器31取得输出电压Vout。

以这种方式构成，也能够取得伴随磁性体MS的移动的、且根据磁电阻元 件23的电阻值的变化而变化的输出电压Vout，因而，也能够检测出验证物 OB所包含的磁性体MS。但是，此时的输出电压Vout为上述第一实施方式时 的1/2程度。

此外，对于上述第一实施方式的变形例即图10(A)、(B)及图11的 磁电阻元件23、24、23-1、23-2、24-1、24-2，如使用上述图3(A)、(B) 进行说明的那样，也可以以分别具有三个以上的线状部分的方式进行分割或者 用一个线状部分来分别构成。另外，如使用图3(C)进行说明的那样，磁电 阻元件23、24、23-1、23-2、24-1、24-2也可以以如下方式构成：将在Y轴方 向上延伸的延伸部分折返从而具有两个以上的线状部分。

b.第二实施方式

接着，使用图12对本发明的第二实施方式进行说明。在该第二实施方式 中，磁性体检测装置具备磁化器40，该磁化器40用于在上述第一实施方式中 说明的磁性体检测装置来检测磁性体MS之前将验证物OB所包含的磁性体 MS磁化为规定的状态。磁性体检测装置具备磁化器40的原因如下：若验证 物OB所包含的磁性体MS由软磁性体构成，能够通过上述用第一实施方式的 磁性体检测装置以高精度地确认磁性体MS的存在，但是当磁性体MS由硬磁 性体构成时，存在磁性体MS预先被磁化、或者被上述第一实施方式那样的磁 性体检测装置磁化、或者被外部磁场磁化的情况。并且，这是由于，当像这样 用硬磁性体构成的磁性体MS被磁化时，上述的磁铁12、13引起的磁力线会 受到磁性体MS自身的磁力的影响，从而上述的磁力线向量H1、H2所引起的 磁电阻元件23、24的电阻值的变化会变得不均匀，难以高精度地检测所述电 阻值的变化即磁性体MS。

磁化器40以面向验证物OB的移动方向L的方式而配置，并具备永久磁 铁即磁铁41。磁铁41在垂直于移动的验证物OB的平面的方向上产生比较强 的磁力线，将验证物OB侧的面磁化为例如N极，并将验证物OB的相反侧的 面磁化为S极。此外，该磁化的方向在相反方向上时，将验证物OB侧的面磁 化为例如S极，并将验证物OB的相反侧的面磁化为N极也可以。磁铁41配 置在由与壳体11同样的磁性体材料(例如，软磁性体即不锈钢)所构成的收纳箱42内。收纳箱42覆盖磁铁41的除了与验证物OB面对面的面之外的其 他面，且磁铁41所产生的磁力并不影响磁铁12、13所产生的磁力线。此外， 若使磁铁41以不影响磁铁12、13的程度离开磁铁12、13，则没必要设置收 纳箱42。其他的构成与上述第一实施方式所说明的磁性体检测装置相同，因 此付与和上述第一实施方式相同的附图标记并省略其说明。

在以这种方式构成的第二实施方式中，当验证物OB所包含的由硬磁性体 构成的磁性体MS通过时，即使磁性体MS已经被进行各种磁化，磁性体MS 也总会被磁化器40磁化为相同的状态，并在磁铁12、13及磁电阻元件23、 24的上方进行移动。此时也与上述第一实施方式的情况同样地，由于磁性体 的通过，磁铁12、13的磁力线向量H1、H2受到影响，从而水平成分H1x、 H2x因磁性体MS的通过而发生变化，并且磁电阻元件23、24的电阻值会发 生变化。此时的磁电阻元件23、24的电阻值的变化也与上述第一实施方式的 情况的电阻值变化类似，但是包含水平成分H1x、H2x的磁力线向量H1、H2 受到从磁性体MS产生的磁力线的影响，因而与上述第一实施方式的情况有所 不同。

例如，磁铁41的下面侧被磁化为N极时，验证物OB所包含的磁性体 MS的上面侧被磁化为S极，且下面侧被磁化为N极。因此，如图13(A)所 示，当磁性体MS位于磁铁12、13之间且比较远离磁电阻元件23、24的位置 时，通过磁电阻元件23、24的磁铁12、13所产生的磁力线向着Z轴方向的上 侧被牵引。并且，如图13(B)所示，磁性体MS位于磁铁12、13之间且在磁电阻元件23、24的附近的位置时，通过磁电阻元件23、24的磁铁12、13 所产生的磁力线回弹且向Z轴方向的下侧推压。其结果，磁电阻元件23的电 阻值按图14的实线所示进行变化，磁电阻元件24的电阻值按图14的虚线所 示进行变化。因此，这是与上述第一实施方式的输出电压Vout不同的特性， 但是在该第二实施方式中，也与上述第一实施方式的情况同样地，对磁电阻元 件23、24进行半桥连接，由于从半桥电路输出的输出电压Vout稳定，因而能够使用输出电压Vout高精度地检测磁性体MS的存在。另外，即使由硬磁性 体构成的磁性体MS被进行各种磁化，通过基于磁化器40的新的磁化，使输 出电压Vout时常相同，能够高精度地检测磁性体MS的存在。

另外，磁铁41的下面侧被磁化为S极时，验证物OB所包含的磁性体MS 的上面侧被磁化为N极且下面侧被磁化为S极。因此，此时，磁铁12、13所 产生的磁力线因磁性体MS的通过而比上述第一实施方式的情况还要更强地 向磁性体MS侧被牵引。并且，此时，通过磁性体MS的移动。磁电阻元件 23的电阻值按图15的实线所示进行变化，磁电阻元件24的电阻值按图15的 虚线所示进行变化。因此，此情况也与上述第一实施方式的情况同样地，对磁 电阻元件23、24进行半桥连接，由于从半桥回路输出的输出电压Vout稳定， 因而能够使用输出电压Vout高精度地检测磁性体MS的存在。另外，该情况 下，即使由硬磁性体构成的磁性体MS被进行各种磁化，通过磁化器40所进 行的新的磁化，使输出电压Vout时常相同，能够高精度地检测磁性体MS的 存在。

此外，所述说明是针对磁性体MS为硬磁性体的情况进行说明的，但是也 可使用该第二实施方式的磁性体检测装置进行由软磁性体构成的磁性体MS 的检测。磁性体MS为软磁性体时，磁铁41对磁性体MS进行的磁化直至磁 性体MS移动磁电阻元件23、24的附近位置为止解除。并且，磁性体MS在 磁电阻元件23、24的附近以与上述实施方式的情况相同的方式对磁铁12、13 所产生的磁场起作用。其结果，该情况下，获得与上述第一实施方式的情况相 同的输出电压Vout，并实现与上述第一实施方式的情况相同的磁性体MS的 检测。

另外，该第二实施方式中，磁铁41设置于磁性体MS的通过路径的Z轴 方向的上侧，但是也可以设置于下侧。另外，如图16(A)所示，在磁性体 MS的通过路径的下侧也可以设置磁铁43及收纳箱44。该情况下，上侧的磁 铁41及下侧的磁铁43所面对面的磁极面可以为相反的磁极。另外，如图16 (B)所示，在收纳箱42内配置磁铁41和磁铁45，磁铁41的磁性体MS的 通路侧的磁极面与磁铁43的通路侧的磁极面为相反的磁极也可以。另外，如 图16(C)所示，也可以在磁性体MS的通路的下侧以与在图16(B)所示的 收纳箱42内的磁铁41、45面对面的方式在收纳箱44内配置两个磁铁43、46。

另外，代替使用永久磁铁即磁铁41、43、45、46的磁化器40，设置使用 电磁铁的磁化器40也可以。据此，在由硬磁性体构成的磁电阻元件23、24 的电阻值的检测中，使电磁铁运作从而对磁性体MS进行磁化，从而检测磁电 阻元件23、24的电阻值的变化。并且，在由软磁性体构成的磁电阻元件23、 24的电阻值的检测中，不使电磁铁运作从而不对磁性体MS进行磁化，从而 检测磁电阻元件23、24的电阻值的变化。

进而，在该第二实施方式的磁性体检测装置中，也可以适用上述第一实施 方式所说明的各种变形。

以上，对本发明的第一及第二实施方式进行了说明，但是本发明的实施并 不限定于上述第一及第二实施方式，只要在不脱离本发明的目的范围内可以进 行各种变形。

Claims (8)

1.一种磁性体检测装置，用于检测在第一方向上移动的验证物所包含的磁性体，其特征在于，所述装置具备：

长条状的第一磁铁及第二磁铁，分别在与所述第一方向垂直相交的第二方向上平行地延伸，在与所述第一方向及所述第二方向垂直相交的第三方向上以互相相反的方向磁化；

磁传感器，具有强磁性体薄膜磁电阻元件，所述强磁性体薄膜磁电阻元件以具有在所述第一磁铁及所述第二磁铁之间的磁力线路径内配置的基板的平面上相对于所述第二方向倾斜规定角度延伸的线状部分的方式形成，且相对于与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的方向的磁场的变化使电阻值发生变化；

通过所述第一磁铁及所述第二磁铁，将比所述强磁性体薄膜磁电阻元件的饱和磁场的强度更小的强度的磁场作为在与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的方向上的偏置磁场施加给所述强磁性体薄膜磁电阻元件。

2.权利要求1所述的磁性体检测装置，其特征在于，

所述基板的平面相对于第一方向倾斜而配置，

且所述规定角度在1度～45度的范围内。

3.权利要求1所述的磁性体检测装置，其特征在于，

所述装置还设置有包覆构件，所述包覆构件由磁性体构成且用于包覆所述第一磁铁及所述第二磁铁的与所述磁传感器相反侧的磁极面。

4.权利要求1所述的磁性体检测装置，其特征在于，

在所述第二方向的同一位置，所述磁传感器具有在所述基板的平面上由强磁性体薄膜磁电阻元件形成且使线状部分互相面对面的第一磁电阻元件及第二磁电阻元件；

所述基板的平面以如下方式相对于所述第一方向倾斜规定角度而配置：使所述第一磁铁及所述第二磁铁所产生的磁力线在所述第一磁电阻元件及所述第二磁电阻元件间的中央位置垂直地通过所述基板的平面，并使与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第一磁电阻元件的偏置磁场和与所述基板的平面内的所述第二方方向垂直相交的施加给所述第二磁电阻元件的偏置磁场呈相反的方向。

5.权利要求4所述的磁性体检测装置，其特征在于，

所述装置还具备电路，该电路将所述第一磁电阻元件与所述第二磁电阻元件串联，通过向两端施加规定电压来取得所述第一磁电阻元件与所述第二磁电阻元件的连接点的电压。

6.权利要求4所述的磁性体检测装置，其特征在于，

所述磁传感器还具有第三磁电阻元件及第四磁电阻元件，所述第三磁电阻元件及所述第四磁电阻元件在所述基板的平面上将所述第一磁电阻元件及所述第二磁电阻元件分别在所述第二方向上延长的位置，以分别具有在所述基板的平面上相对于所述第二方向倾斜规定角度延伸设置且互相面对面的线状部分的方式由强磁性体薄膜磁电阻元件所形成，并使电阻值根据与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的方向的磁场的变化发生变化；

使所述第一磁铁及所述第二磁铁所产生的磁力线在所述第三磁电阻元件及所述第四磁电阻元件间的中央位置垂直地通过所述基板的平面，使与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第三磁电阻元件的偏置磁场和与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第四磁电阻元件的偏置磁场呈相反的方向，且与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第三磁电阻元件的偏置磁场和与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第一磁电阻元件的偏置磁场呈同一方向；

所述装置还具备如下电路：将所述第一磁电阻元件的所述第三磁电阻元件侧的端子和所述第四磁电阻元件的所述第二磁电阻元件侧的端子相连接，将所述第二磁电阻元件的所述第四磁电阻元件侧的端子和所述第三磁电阻元件的所述第一磁电阻元件侧的端子相连接，将所述第一磁电阻元件的与所述第三磁电阻元件相反侧的端子和所述第二磁电阻元件的与所述第四磁电阻元件相反侧的端子相连接，且将所述第三磁电阻元件的与所述第一磁电阻元件相反侧的端子和所述第四磁电阻元件的与所述第二磁电阻元件相反侧的端子相连接，并在所述第一磁电阻元件与所述第二磁电阻元件的连接点、和所述第三磁电阻元件与所述第四磁电阻元件的连接点之间施加规定电压，从而取得所述第一磁电阻元件与所述第四磁电阻元件的连接点的电压、和所述第二磁电阻元件与所述第三磁电阻元件的连接点的电压的电压差。

7.权利要求4所述的磁性体检测装置，其特征在于，

所述磁传感器还具有第三磁电阻元件及第四磁电阻元件，所述第三磁电阻元件及所述第四磁电阻元件在所述基板的平面上将所述第一磁电阻元件及所述第二磁电阻元件分别在所述第二方向上延长的位置，以分别具有在所述基板的平面上相对于所述第二方向倾斜规定角度延伸设置且互相面对面的线状部分的方式由强磁性体薄膜磁电阻元件所形成，并使电阻值根据与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的方向的磁场的变化发生变化；

使所述第一磁铁及所述第二磁铁所产生的磁力线在所述第三磁电阻元件及所述第四磁电阻元件间的中央位置垂直地通过所述基板的平面，使与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第三磁电阻元件的偏置磁场和与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第四磁电阻元件的偏置磁场呈相反的方向，且与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第三磁电阻元件的偏置磁场和与所述基板的平面内的所述第二方向垂直相交的施加给所述第一磁电阻元件的偏置磁场呈同一方向；

所述装置还具备如下电路：将所述第一磁电阻元件的与所述第三磁电阻元件相反侧的端子和所述第二磁电阻元件的与所述第四磁电阻元件相反侧的端子相连接，将所述第三磁电阻元件的与所述第一磁电阻元件相反侧的端子和所述第四磁电阻元件的与所述第二磁电阻元件相反侧的端子相连接，所述第一磁电阻元件的所述第三磁电阻元件侧的端子和所述第四磁电阻元件的所述第二磁电阻元件侧的端子相连接，且将所述第二磁电阻元件的所述第四磁电阻元件侧的端子和所述第三磁电阻元件的所述第一磁电阻元件侧的端子相连接，并在所述第一磁电阻元件与所述第四磁电阻元件的连接点、和所述第二磁电阻元件与所述第三磁电阻元件的连接点之间施加规定电压，从而取得所述第一磁电阻元件与所述第二磁电阻元件的连接点的电压、和所述第三磁电阻元件与所述第四磁电阻元件的连接点的电压的电压差。

8.权利要求1-7中任一项所述的磁性体检测装置，其特征在于，

在所述装置还设置有磁化器，所述磁化器配置在从所述磁传感器离开的位置，在所述磁传感器检测磁性体之前，对所述磁性体进行磁化。