JP3244503B2 - シールドされていない水平型磁気抵抗ヘッド及びその製作方法 - Google Patents

シールドされていない水平型磁気抵抗ヘッド及びその製作方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、磁気検知及び読取に使用できる、シールド
されていない水平型磁気抵抗ヘッドに関する。さらにま
た、本発明は、現行のヘッドよりコスト及び製作上有利
な前記ヘッドと、前記ヘッドの製作方法に関する。特
に、本発明のヘッドは、合衆国通貨のような紙幣に固有
の磁気特性を検知するための紙幣確認器や、以下の説明
を考慮して関連分野の専門家に容易に明らかになるであ
ろう、磁気検知及び読取を含む多くの他の応用に使用す
ることができるものである。
発明の背景 磁気抵抗ヘッドは、磁気媒体に固有の磁気情報を検知
または読取るために磁気抵抗素子を使用する検知または
読取ヘッドである。磁気抵抗素子は、その電気抵抗が投
射磁界の変化と共に変化するものである。
多くの先行技術の磁気ヘッドは、コインの検知、コイ
ン管の中身の確認、通貨及び紙幣の確認、紙幣または他
の形態のスクリップの金種の確認を含む非常に多くの応
用のため、磁気情報を検知及び記録するために適切な、
急激に変化する磁界を必要とする誘導形式からなる。こ
れに反して、磁気抵抗ヘッドは、ゆっくり動く磁界に固
有の情報を検知及び読取ることができる。以下に、比較
的費用のかかる従来の製造方法について、さらに議論す
る。
磁気抵抗ヘッドの検知素子の配置方向は、読取中の磁
気媒体に関して垂直または水平のいずれかでも良い。ア
ール・エス・インデック(R.S.Indeck)、ジェイ・エイ
チ・ジュディ(J.H.Judy)及びエス・イワサキ(S.Iwas
ki)により“A Magnetoresistive Gradiometer,"IEEE T
rans.Magn.24,2617(1988)に開示された垂直な配置方
向の場合、磁気抵抗ヘッドは、磁気媒体上に、読取りた
い磁気媒体に対して接触状態またはぴったり接した状態
または接近状態のいずれかの状態にヘッドの底部エッジ
を置く垂直なまたは直立する位置に置かれる。
多数の2重素子垂直型磁気抵抗センサーが、高性能の
読取を伴う使用のために先行技術文献に開示されてい
た。一般に、これらの垂直な構造は、互いにぴったり接
して置かれ、かつ読取られれるべき磁気媒体の面に垂直
に立つ2個の平行な磁気抵抗性の素子またはセンサーか
ら構成されていた。前記構造のために要求される利点
は、良好なコモンノイズ排除、より広い直線動作範囲
(したがって、2次高周波歪の減少)、及び単一センサ
ーヘッドより大きな単位幅当たりの信号を含む。
垂直型磁気抵抗ヘッドはウェハ上に作られ、次に、列
状態に配置された多数のこれらのヘッドを含む細片が、
ウェハから切断される。この切断または分離工程は、分
離されたエッジにぎざぎざまたはでこぼこのエッジを作
る。次に、磁気媒体に接触するこの細片のエッジは研磨
しなければならない。この研磨工程は、センサーの高さ
を決定するためクリティカルである。許容誤差は典型的
に非常にきびしいので、この工程は費用のかかるものに
なる。次に、その結果生じた研磨された細片は、個々の
ヘッドを分離するためにさいの目に切られる。
本発明による水平磁気抵抗ヘッドの製作は、上述の垂
直型ヘッドの製作方法よりはるかに簡単である。本発明
において、ヘッドを含むウェハは、さいの目に切られる
やいなや、さいの目ヘッド素子の使用面になり、そして
それらの側面エッジではなく、読取るべき磁気媒体と接
触させるかまたはぴったり接して置かれるかして用いら
れるものである。したがって、本発明は、コストがかか
りかつ時間を消費する研磨工程を省略する。
水平型磁気抵抗ヘッドは、ディー・ダブリュー・チャ
ップマン(D.W.Chapman)、ディー・イー・ハイム(D.
E.Heim)及びエム・エル・ウィリアム(M.L.William)
による“A New.Horizontal MR Head Structure,"IEEE T
rans.Magn.25,3689(1989) and D.W.Chapman,“A new
approach to making thin film head−slider device
s,"IEEE Trans.,Magn.25,3686(1986)のような先行技
術に開示されているが、シールドを使用したこれらの水
平型磁気抵抗ヘッドと、それらを作るために使用される
製作工程は、このシールドの包含を前提としている。本
発明は、このようなシールドを不要にし、シールドされ
ていない水平型磁気抵抗読取ヘッドを提供する。その結
果、本発明によるシールドされていない水平型ヘッドを
作るために、より簡単で費用のかからない製作方法が使
用される。これらのヘッドは、もっと費用のかかるヘッ
ドに適当なものとして以前認められなかった多数の応用
における使用や、またいくつかの応用に現在使用されて
いるもっと費用のかかかるヘッドの取替品としての使用
に、大いに好ましい十分な分解能を有する。
発明の概要 本発明の目的は、磁気検知及び読取装置デバイスや、
いくつかの磁気媒体の磁気特性の解析または確認を行な
うための他の関連デバイスに用いられる、水平型のシー
ルドされていない磁気抵抗読取ヘッドを提供することに
ある。本発明は、磁気確認手段が現在使用されている紙
幣確認器等における応用を見いだすことができる。
2個の磁気抵抗性の素子またはセンサーが、水平形態
に、読取られるべき磁気媒体に接触または接近のいずれ
かの状態で共通平面に置かれる、新規な種々の2重磁気
抵抗ヘッドが開示される。先行技術の水平型ヘッドと違
って、本水平型ヘッドはシールドされていない。
本発明の別の目的は、より費用がかからずかつより効
率の良い製作手順にいたるように、磁気抵抗ヘッドのた
めの簡単化されたデザイン及び製作方法を提供すること
にある。
本発明の構造と使用及び製作方法は、図面と関連した
詳細な説明の再検討から当業者に明らかになるであろ
う。同様に、本発明の他の目的は、当業者に容易に明ら
かになるであろう。
図面の説明 第1図は、本発明によるシールドされていない水平型
磁気抵抗ヘッドを示す。
第2図は、先行技術のシールドされた水平型磁気抵抗
ヘッドを示す。
第3図は、横方向に片寄らせる前の磁気抵抗材料の細
片に関する磁気抵抗応答曲線の図である。
第4図は、横方向に片寄らせた後の磁気抵抗材料の所
定の細片に関する磁気抵抗応答曲線である。
第5図は、第1図のシールドされていない水平型磁気
抵抗ヘッドからの出力信号の図解である。
第6図は、磁気遷移が磁気抵抗ヘッドを横切って移動
するにつれて、第1図の磁気抵抗ヘッドの各磁気抵抗細
片で生じた信号の実例である。
第7及び8図は、通貨確認器における通貨の磁気遷移
を検知するための第1図の磁気抵抗ヘッドの使用例であ
る。
詳細な説明 図1を参照すると、本発明によるシールドされていな
い磁気抵抗ヘッド1の簡単にした構造図が示されてい
る。2個の磁気抵抗性細片は、ギャップ10により分離さ
れた同一水平面に互いに平行に置かれる。ギャップ10
は、最小のエネルギー消費で磁界または磁界に耐えるこ
とができる電気的絶縁器として定義される、空気または
その他すべてのタイプの誘電体材料で満たされ得る。磁
気抵抗性細片2は横断部材3により一方の端部で接続さ
れる。横断部材3は、電気的伝導体であり、磁気抵抗性
細片2を構造的に接続し、さらに典型的にシステム接地
である共通電気点4に磁気抵抗性細片2を電気的に接続
するために役立つ。各磁気抵抗性細片2の非接地側の端
部は、同じ値の抵抗26及び27を介して一対の定量流源7
に接続される。その結果、各磁気抵抗性細片2の非接地
側の端部は、同様に差動電圧検出装置35の入力に接続さ
れる。同一の電流(I)が、定電流源7から抵抗26及び
27を介して流れ、そのあと各磁気抵抗性細片2を介して
接地に流れる。ピーク検出器9は、差動電圧検出回路35
の出力に接続される。
磁気抵抗性細片2は、検知されるべき所定の磁気的な
遷移または信号のために各細片の両端に発生した電圧変
化を最大にして、より高い度合いの分解能を得るため
に、実際の設計上の制約内でできるだけ薄くされるべき
である。ギャップ10の大きさは、磁気抵抗ヘッドが使用
される応用により調整される。正確な結果を得るため
に、ギャップ10の大きさは、検知または読取工程におい
て、どのような与えられた例においても、わずか1つの
磁気遷移がギャップ10内に現れる程度にすべきである。
より高い分解能を必要とする応用または接近した間隔の
磁気遷移が見いだされる応用のためには、小さなギャッ
プサイズが必要である。磁気遷移が離れた間隔になって
いる、より低い分解能の応用においては、ギャップの大
きさは、時間内において、どのような与えられた例にお
いても、多数の遷移がギャップ内で生じない限りもっと
大きくしてもよい。
磁気抵抗素子は、それらの性質により、磁界が加えら
れた時、材料内に生じる磁気双極子モーメントの方向付
けの作用として電気抵抗率または抵抗の変化を経験す
る。誘電型ヘッドと違って、磁気抵抗素子は、ゆっくり
変化する磁界を検知するように動作することができる。
第1図を再び参照すると、本発明の構造は、ギャップ
10で分離された2個の磁気抵抗性細片2からなる。これ
らの磁気抵抗性細片2は、実質的に同じ電気的特性を有
し、それらの中を実質的に同じ電流(I)が流れる。そ
の結果、磁界がないときは、各細片の両端の電圧降下は
実質的に同じであり、差動増幅器からなる差動電圧検出
回路35の出力は本質的に0ボルトになる。細片が等しい
影響を受けないように、磁界が細片の近傍に加えられた
時、2個の細片の抵抗は変化し、第1図に示されるよう
に定電流源7によって一定に保たれた細片を介して流れ
る電流のために、細片2の両端の電圧降下は変化するで
あろう。この磁気抵抗ヘッド1から得られる典型的な信
号は、2個の磁気抵抗性細片2の両端の電圧降下の変化
の差になる。各磁気抵抗性細片2の電圧降下の差は、磁
気検知または読取システムによって確認されかつ使用さ
れる。さらに以下に説明するように、磁気遷移がギャッ
プ10の中心にある時、第5及び6図に示されるように最
大の差が生じる。
また、磁気抵抗性細片2の抵抗の変化は、細片2の材
料に固有の磁気双極子モーメントの方向付けの関数にな
る。直線応答を与えかつ感度を最大にするため、イージ
ー軸から遠ざかる向きに双極子を均一に方向づけるよう
に、細片2の双極子モーメントを横方向に偏向させるこ
とが必要である。イージー軸は、外部から磁界またはバ
イアスフィールドが加えられない場合の材料の磁気双極
子モーメントの固有の方向付けとして定義される。偏向
後の双極子の方向付けは、典型的に、電流(I)が流れ
る方向から離れた45度になっている。磁界の印加によっ
て生じたこの方向付けの角度のどんな変化も、磁気抵抗
性細片2の抵抗率または抵抗の変化にいたるであろう。
磁気抵抗性材料においては、材料の抵抗は、双極子の
磁気の方向付けに関してその測定方向に依存して異な
る。双極子磁化の方向付けに平行に測定された抵抗率
は、双極子磁化の方向付けに垂直に測定された抵抗率と
異なる。抵抗におけるこの差をRとする。Rは、材料の
固有特性である。横方向の磁界がゼロである場合、Rは
その最大値にある。抵抗Rは、横方向磁界がゼロの場合
の磁気抵抗素子の抵抗である。
磁気抵抗素子に印加される横方向の磁界に対して描か
れるR対Rの比である磁気抵抗応答曲線を第3図に示
す。第3図のベル形の曲線は、そのピークからの急激な
降下を経験し、次に水平軸にゆっくり近づく。これらの
2つのパラメーターの直線的な関係は、磁気検知及び読
取応用のために要求される。磁気抵抗性細片2の双極子
の偏向の結果として、第3図の曲線を左に移動させるこ
とができる。第4図は、双極子の偏向によって移動した
この曲線の図であるが、第4図のx軸は第3図のx軸と
同じ縮尺で引かれていないことに注意すべきである。磁
気抵抗性細片2の偏向は、応答曲線のより直線的な部分
を領域Aと名づけられた第4のy軸のまわりに集中さ
せ、この領域は、磁気抵抗ヘッドの典型的な動作領域に
なる。次に、磁気抵抗性細片2は、最大感度と磁気抵抗
ヘッドの動作の直線性にいたる直線動作領域(領域A)
内に配置される。したがって、もっと正確で感度の良い
デバイスが得られる。
今説明したばかりのやり方で磁気双極子を方向づける
ように磁気抵抗性細片2を適当に片寄らせるために、好
適には補助構造(図示しない)が用意される。磁気双極
子の方向付けの角度(シータ)は第1図に示されてい
る。補助偏向構造は、例えば、磁気抵抗性細片2一面に
沈積された柔軟な磁気層に隣接しても良い。
本発明のデバイスは、高分解能で大信号を出力するこ
とができる。例えば、各磁気抵抗性細片2が幅1ミクロ
ンであり、0.2ミクロンのギャップで分離されている場
合、次に信号のピークは、半分の振幅の所でほんの0.9
μmの幅になる(浮動高さ、または読取られるべき磁気
媒体からのヘッドの距離は0.25ミクロンに等しい。)前
記の細い線及び間隔は、特に磁気抵抗性細片2が平らな
特色のない表面上に限定される点で、超小型電子デバイ
スの現在の製作技術水準内にある。磁気抵抗ヘッドの製
作は、電気的なトランジスタのパターン形成と同様な方
法でこれらの素子をパターン形成する高分解能を必要と
する。このパターン形成作業は数回のマスク工程からな
る。磁気抵抗ヘッドは、異なる構造にパターン形成され
た種々の材料の連続層を使用して「組み立て」られる。
先行技術のシールドされた磁気抵抗ヘッドでは、パター
ン形成は、磁気抵抗素子と同様にシールドにも行なわれ
る。また、シールドと磁気抵抗性細片間の位置合わせは
とりわけクリティカルであり、したがってデバイスのパ
ターン形成に用いられるマスク工程は特に非常に重要に
なる。
第1図に示された本発明の形態は、第2図に示された
先行技術のものと比較して簡単になっているのがわか
る。第2図は、シールドとして役立つ磁気層16を示す、
先行技術のシールドされた水平型磁気抵抗ヘッド15を示
す。
本発明の構造は、シールドがない点で先行技術と異な
っている。高分解能の応用に単独で用いられた先行技術
のデバイスは、検知もしくは読取られるべき磁気媒体以
外の、環境内の発生源から放射する電磁信号を遮断する
ために磁気シールドを用いた。これらの漂遊電磁信号
は、磁気抵抗ヘッドで検知され、磁気媒体から検知され
る磁界の指示を不正確にすることがある。前記不正確さ
の発生源は、シールドを使用することにより、これらの
高分解能磁気抵抗ヘッドの応用において緩和されてい
た。
本発明は、高分解能応用に以前用いられた水平型磁気
抵抗ヘッドが、もっと簡単にかつ費用がかからずに製造
することができたら、低分解能応用にも適するであろう
ということを認める。本発明は、低分解能応用において
どんな漂遊電磁束も測定に実質的に影響を及ぼさないこ
とを認める。したがって、シールドは本発明において省
かれ、本発明の簡単になった製作工程は、非常に多くの
応用において十分すぎるほどの分解能を提供し、さら
に、製作するのにはるかに簡単かつコストのかからない
デバイスが見込める。
本発明のシールドされていない磁気抵抗ヘッドは、シ
ールド素子が省かれるので、高分解能パターン形成製作
作業を省く。シールドを無視できるということは、本発
明のタイプの検知または読取ヘッドを製作するために必
要とされる工程数を少なくする。
また、本発明は、その上にセンサーをパターン形成す
るのにいっそう適した表面を提供する。先行技術のデバ
イスは、シールド構造の開口部上にセンサーを形成する
ことが必要であった。この開口部上の表面は、磁気抵抗
性細片センサーパターンの形成を促進するために容易に
は平らで滑らかにならない。したがって、先行技術によ
り与えられるこの状態を改めるためには、追加の時間及
び費用を必要とする。また、本発明では、開口部上にセ
ンサーを非常に正確に位置決めする必要はない。したが
って、本発明は、改善された製作方法を提供し、かつい
まだたくさんの要求された仕事を遂行するために必要な
程度の分解能を提供する。
いくつかの先行技術の磁気抵抗ヘッドは、2個の磁気
抵抗薄膜と1個の間に入る非磁気層の製作が必要であっ
た。本発明によれば、両磁気抵抗性細片2は、同じリソ
グラフィ作業で同じ沈積がなされた磁気抵抗薄膜から形
成される。これは、先行技術に勝るさらに別の製作上の
利点を提供する。
さらに、先行技術の垂直型磁気抵抗ヘッド製作方法か
ら生じる2個の磁気抵抗薄膜は、別々の薄膜から形成さ
れるため同一なものになりそうもない。水平型磁気抵抗
ヘッド製作において、磁気抵抗性細片2は、同一な材料
層から形成することができ、したがってより厳密に同一
な一対の細片を得ることができる。したがって、水平型
磁気抵抗性細片2を形成するために必要とされる薄膜層
の数が減る。また、水平構造が作られるため、垂直型デ
バイスを製作する時に必要とされる正確なセンサー幅を
作ることに関連する追加工程は必要ない。よって、多数
の製作工程及び問題が本発明により排除され、費用がか
からずより簡単な製作方法にいたる。
出力信号「アンダーシュート」は、磁気抵抗ヘッドに
おける別の関心分野である。出力信号アンダーシュート
及びそれに関連した負の尾状部は、第1図のギャップ10
の中央からの検知または読取られる材料の磁気遷移の位
置に対して描かれた磁気抵抗ヘッドの正規化振幅を示す
第5図に図解される。出力信号アンダーシュート及びそ
れに関連した負の尾状部は、各磁気抵抗性細片2の両端
に生じた電圧信号の減算から生じる。
第6図は、個々の磁気抵抗性細片2を示した本発明の
磁気抵抗1と、各細片で発生する信号の合成グラフトを
示す。磁気媒体12は、磁気遷移90が図に示されるように
左から右へ動くようにヘッドの下を通る。磁気遷移90が
左から右へ通過するにつれて、点線で表わされた信号が
左側の磁気抵抗性細片2で発生し、それと同時に、磁気
遷移90が左から右へ動き続けるにつれて、実線で表わさ
れた負の信号が右側の素子細片2で発生する。その結
果、2個の細方で発生したこれらの信号の和が、第5図
に示されるヘッドの出力信号となる。
第6図において、個々の磁気抵抗性細片2からの信号
は、グラフ上個々の磁気抵抗性細片2の中心線でゼロを
交差し、かつ中心線に対して対称になることに注目しよ
う。右側の細片における信号は、例えば、遷移が左はし
にある時最大に正になり、遷移が右はしにある時最大に
負になり、そして遷移が磁気抵抗性細片2の中央にある
時ゼロになる。遷移が細片に最も近い時磁界は最も強く
なるので、遷移90が磁気抵抗性細片2から離れるにつれ
て、信号は降下する。第6図の両信号は、第1図の差動
電圧検出回路網35で加算される。信号の和は、第5図に
示される磁気抵抗ヘッドの出力信号になる。
磁気抵抗性細片2における負のピークはそのあとの磁
気抵抗性細片2で発生した正の信号よりはるかに優勢な
ので、デバイス信号にアンダーシュートが生じる。した
がって、これらの磁気抵抗ヘッドにおいては常にアンダ
ーシュートが存在するであろう。
本発明のデバイスを伴う読取回路網は、出力信号をさ
らに処理するための(第1図に示される)ピーク検出器
9を含むので、これらのアンダーシュートは好ましくな
い。この回路網は、当のピークと同様に負のピークも検
出する傾向があり、したがって、実際の正のピークより
むしろアンダーシュートが検出される時、アンダーシュ
ートの存在は重要な問題を生じ得ることがわかる。
本発明の出力信号アンダーシュートは、水平型磁気抵
抗ヘッドのシールドされた変形のそれらの特性より大き
くなる。シールドされていない水平型磁気抵抗ヘッド
は、シールドされたヘッドより大きな負のアンダーシュ
ートを起こすかも知れないが、特にヘッドが薄い磁気媒
体の近傍に浮動した時、同様のアンダーシュートが薄膜
誘導型ヘッドの出力の特徴になる。しかしながら、この
欠点があっても、誘導型ヘッドは10年以上もの間実際に
役立ってきた。同様に、本発明で経験されるアンダーシ
ュートは、特にこの分野で知られている信号処理技術を
それらの発生の訂正に用いることができるので、打勝ち
がたい障害にはならない。
信号処理回路網は、好ましくないアンダーシュートを
検出して除去するために第1図のピーク検出器9に用い
られる。この回路網は、各々の出力信号特性のために特
別に設計しなければならない。原則として、(1)ピー
クを捜し、(2)その高さが規定の最小量以上になって
いることをチェックする、どんな“x−y"2次元検知ス
キームでも、これらのアンダーシュートを検出して除去
するために使用することができる。したがって、本発明
の大きなアンダーシュートは、本発明のシールドされて
いない水平型磁気抵抗ヘッドに対して重大な問題とはな
らない。
さらに、本発明のコスト及び製作上の利点は、上述の
アンダーシュートを除去するための回路網の設計及び組
み立てにいたるどんなコストまたは製作上の問題よりも
値打ちがある。
本発明は、銀行券に相対し、銀行券のいくつかの特徴
に応答して電気信号を発生するために位置決めされた複
数のセンサーのうちの1つとして、通貨確認器に用いる
ことができるよう企図されている。第7及び8図は、入
口66及び出口68を有する銀行券通路64を含むハウジング
62を備えた通貨確認器60を示す。牽引ベルト70は、モー
ター74に動作可能に接続される並列ローラー72によって
支持されている。モーター制御された牽引ベルト70は、
銀行券または他の磁気媒体を伝送センサー78、反射セン
サー84及び磁気センサー80を通って進めるように働く。
本発明の好適な実施態様において、磁気センサー80は、
センサーの真下に送られた銀行券の表面の磁気情報に応
答して電気信号を発生する、シールドされていない水平
型磁気抵抗センサーである。
永久磁石79は、入口66と磁気抵抗センサー80の間の通
路上に配置されている。永久磁石79は、銀行券の磁気遷
移データを強め、その結果磁気センサー80で生じる信号
は同様に強められ、それにより銀行券の磁気情報の正確
な検知を確実にする。
本発明は、通貨確認器におけるその使用に関連する好
適な一実施態様について説明されたが、コイン検知、コ
イン管の中身の確認、カードリーダーにおいて、またホ
ール効果センサーを広範囲に用いたものとの代用品とし
て、のような応用や、当業者に知られているかもしくは
知られつつあるその他の応用に使用できるように、本発
明を容易に変形し得ることがもくろまれる。さらに、本
発明は、固定磁石または他の外部磁界発生装置と共に使
用することができる。
要するに、本発明は、コスト及び製作上の利点を付帯
して、どんな比較的低分解能の磁気検知及び読取応用に
も使用することができる。
本発明の好適な実施態様の説明は、本発明の単なる例
示に過ぎないものであることを意味しており、それの限
定として解釈されるべきものではない。したがって、本
発明は、ここに教示された原理の範囲内に含まれる、そ
の設計時のすべての変形や改良や代替物、製作方法、及
び使用方法を包含する。
フロントページの続き (72)発明者 クリダー,マーク ハワード アメリカ合衆国.15015,ペンシルヴァ ニァ ブラッドフォード ウッズ,ボッ クス 89,ウエストフォード ロード (番地なし) (72)発明者 マウントフィールド,キース ロバート アメリカ合衆国 15221 ペンシルヴァ ニア ピッツバーグ フランクリン ア ヴェニュー 1127 (72)発明者 グズマン ジャヴィエ イグナチオ アメリカ合衆国 15237 ペンシルヴァ ニア ピッツバーグ ドレイ ドライヴ 114 (56)参考文献 IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS,SEPT EMBER 1989,VOLUME 25, NUMBER 5”A NEW.HOR IZONTAL MR HEAD ST RUCTURE”p.3689−3691 IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS,SEPT EMBER 1989,VOLUME 25, NUMBER 5”A NEW APP ROACH TO MAKING TH IN FILM HEAD−SLIDE R DEVICES”p.3686−3688 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G07D 5/08 101 G01R 33/06 G07D 7/04 G07D 7/20 G11B 5/39

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気データを検知または読取るための水平
    型磁気抵抗ヘッドであって、 ギャップによって分離された、シールドされていない磁
    気抵抗材料からなる2重細片と、 2重細片の各々の一方の端部に接続され、結合状態の、
    シールドされていない2重細片と共通電気点を作用的に
    接続するための伝導性横断部材と、 シールドされていない2重細片に接続され、磁気データ
    がヘッドで検知された時2個の細片間の電圧の変化を検
    知し、その変化に応答して信号を発生するための差動電
    圧検出回路とからなることを特徴とする水平型磁気抵抗
    ヘッド。
  2. 【請求項2】差動電圧検出回路に接続されたピーク検出
    器を含む信号処理回路をさらに備える請求項1記載の水
    平型磁気抵抗ヘッド。
  3. 【請求項3】差動電圧検出回路は、差動増幅器である請
    求項1記載の水平型磁気抵抗ヘッド。
  4. 【請求項4】さらに一対の定電流源を備え、定電流源の
    各々は、2重細片のうちの1つに抵抗を介して接続され
    る請求項1記載の水平型磁気抵抗ヘッド。
  5. 【請求項5】差動電圧検出回路はオペアンプである請求
    項1記載の水平型磁気抵抗ヘッド。
  6. 【請求項6】共通電気点はシステム接地である請求項1
    記載の水平型磁気抵抗ヘッド。
  7. 【請求項7】請求項1の装置において、ギャップは誘電
    材料からなる請求項1記載の水平型磁気抵抗ヘッド。
  8. 【請求項8】ギャップによって分離された同一水平面に
    2個の磁気抵抗性細片をパターン形成する工程と、 シールドされていない各磁気抵抗性細片の第1の端部を
    共通電気点に接続する工程と、 シールドされていない磁気抵抗性細片の第2の端部を差
    動電圧検出回路に接続する工程とからなることを特徴と
    するシールドされていない水平型磁気抵抗ヘッドの製作
    方法。
  9. 【請求項9】直線応答を与えかつ感度を最大にするため
    に、磁気抵抗性細片の材料において固有の双極子モーメ
    ントを横方向に偏向して、イージー軸から遠ざかる向き
    に双極子モーメントを方向づける請求項8記載の製作方
    法。
  10. 【請求項10】双極子モーメントは、シールドされてい
    ない磁気抵抗性細片の電流方向から離れて45度に方向づ
    けられる請求項9記載の製作方法。
  11. 【請求項11】検知及び読取りプロセスの間にわずか1
    つの磁気遷移がギャップ内に出現するように、ギャップ
    の大きさが選択される請求項8記載の製作方法。
  12. 【請求項12】誘電材料を有するギャップによって分離
    された2つの磁気抵抗性細片を有する、シールドされて
    いない水平型磁気抵抗センサーを使用する磁気遷移デー
    タを検知する方法であって、 各磁気抵抗性細片へ一定の等しい電流を提供する工程
    と、 シールドされていない磁気抵抗性のセンサーを通過して
    磁気データを含む材料を運ぶ工程と、 材料が通過していくのにつれて、シールドされていない
    磁気抵抗性細片に対する電圧降下の変動を監視する工程
    と、 磁気データに対応する信号を生成する工程とからなるこ
    とを特徴とする磁気遷移データを検知する方法。
  13. 【請求項13】磁気遷移に対応する生成信号は銀行券を
    確認又は金種確認するために使用される請求項12記載の
    方法。
  14. 【請求項14】銀行券から磁気データを検知するため
    の、紙幣確認器に使用される水平型磁気抵抗性センサー
    装置であって、該装置は、 誘電材料からなるギャップによって分離される;並列方
    向のシールドされていない磁気抵抗材料の2つの細片か
    らなり、各細片は第1及び第2の端部を有しており、該
    装置は、 シールドされていない磁気抵抗材料の各細片の第1の端
    部に接続されかつ共通電気点に接続される伝導性横断部
    材と、 検査される銀行券からの磁気データが細片を通過してい
    くにつれて:細片の電圧変動を検知し、そしてその変動
    に応答して信号を生成する差動電圧検出回路であって、
    シールドされていない磁気抵抗材料の各細片の第2の端
    部に接続される該差動電圧検出回路とからなることを特
    徴とする水平型磁気抵抗性センサー装置。
  15. 【請求項15】請求項14の水平型磁気抵抗性センサー装
    置において、 差動電圧検出回路に接続される、生成信号を処理するた
    めの信号処理回路をさらに備える水平型磁気抵抗性セン
    サー装置。
  16. 【請求項16】請求項15の水平型磁気抵抗性センサー装
    置において、信号処理回路は、信号アンダー−シュート
    を検出かつ除去するためのピーク検出器を備える水平型
    磁気抵抗性センサー装置。
  17. 【請求項17】請求項14の水平型磁気抵抗性センサー装
    置において、 さらに、第1及び第2の定電流源を備え、各々は等しい
    電流を供給しており、第1の定電流源は、第1の抵抗器
    を介してシールドされていない磁気抵抗性細片のうちの
    1つに接続され、そして第2の定電流源は、第2の抵抗
    器を介して他方のシールドされていない磁気抵抗性細片
    に接続される水平型磁気抵抗性センサー装置。
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