磁传感器装置的制作方法

本发明涉及检测介质的磁信息的磁传感器装置。

背景技术：

为了检测出付与介质的磁信息，例如可使用磁传感器装置。在磁传感器装置中，例如如图10(a)所示，永磁铁80相对于感磁元件40配置在与介质M的搬运路径11相反的一侧，感磁元件40位于永磁铁80的磁场内。在此，感磁元件40具有用于生成差动输出的两个感磁元件40a、40b，感磁元件40a、40b沿介质M的搬运方向A1分开配置。永磁铁80在与介质M的搬运方向正交的方向上被磁化。例如，使永磁铁80的S极及N极中的一个极(例如S极)朝向搬运路径11一侧(感磁元件40一侧)，使S极及N极中的另一个极(例如N极)朝向与搬运路径11相反的一侧(与感磁元件40相反的一侧)。因此，永磁铁80向用于感磁元件40的磁阻元件的磁阻图案施加大致垂直的磁场Ha。在该磁传感器装置中，当介质M的磁性体部分在永磁铁80的磁场内通过时，磁通集中在磁性体部分，因此被施加到感磁元件40的磁通密度变化。由此，能够检测出介质M中有无磁图案、磁图案的位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3879777号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

当在纸币等介质中形成磁图案时，存在区分使用含软磁性不锈钢粉等软磁材料(软磁性材料(soft magnetic material))的磁性墨水和含铁氧体粉等硬磁材料(硬磁性材料(hard magnetic material))的磁性墨水的情况，但不论是含软磁材料的磁图案，还是含硬磁材料的磁图案，都具有导磁率。因此，在专利文献1所记载的技术中，如参照图10(b)、图10(c)、图10(d)进行后述的那样，无论是磁图案含软磁材料的情况，还是含硬磁材料的情况，自感磁元件40输出的信号都在负方向及正方向这两个方向上振荡。由此，存在无法判别含软磁材料的磁图案和含硬磁材料的磁图案的问题。

鉴于上述问题，本发明的技术问题在于提供以下这种磁传感器装置：其不仅能够判别介质中有无磁性体部分等，还能判别磁性体部分是硬磁材料还是软磁材料。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明涉及的磁传感器装置的特征在于，具有：永磁铁，所述永磁铁在介质的搬运路径上形成沿所述介质的搬运方向的方向的磁场；以及感磁元件，所述感磁元件相对于所述永磁铁在所述搬运路径一侧配置在所述永磁铁的磁场内。

在本发明中，当由磁性墨水等形成磁性体部分的介质通过搬运路径时，由于配置有感磁元件的位置的磁场因介质的磁性体部分而变化，因此能够检测出介质中有无磁性体部分。在此，永磁铁产生沿介质的搬运方向的方向的磁场。因此，在介质通过搬运路径时，配置有感磁元件的位置的磁场因磁性体部分的导磁率的影响而变化的方向只为增强的方向。因此，自感磁元件输出的信号受介质的磁性体部分的导磁率影响而只在正方向上或只在负方向上振荡。而在介质通过搬运路径时，配置有感磁元件的位置的磁场因磁性体部分的残留磁通密度的影响而变化的方向为随着介质相对于永磁铁、感磁元件的相对位置变化而增强的方向及减弱的方向这两个方向。由此，在磁性体部分由铁氧体粉等硬磁材料形成的情况下，自感磁元件输出的信号在正方向及负方向上振荡，而在磁性体部分由软磁性不锈钢粉等软磁材料形成的情况下，自感磁元件输出的信号只在正方向上或只在负方向上振荡。由此，能够判别出磁性体部分是由硬磁材料形成的，还是由软磁材料形成的。

在本发明中，可采用这样的方式：在所述永磁铁上，在沿所述介质的搬运方向的方向上设置S极和N极。通过该结构，能够以简单的结构形成沿介质的搬运方向的方向的磁场。

在本发明中，优选所述感磁元件配置在所述搬运路径与所述永磁铁之间。通过该结构，能够利用辊等容易地实现将介质按到感磁元件的结构。

在本发明中，优选所述感磁元件以其至少一部分与所述永磁铁相向的方式配置。

在本发明中，优选所述永磁铁及所述感磁元件在与所述介质的搬运方向交叉的方向上排列多个，多个所述永磁铁的磁极的磁化方向相同。

在本发明中，可采用这样方式:所述感磁元件包括：第一感磁元件；以及第二感磁元件，所述第二感磁元件在所述搬运方向上配置在与所述第一感磁元件分开的位置，且与所述第一感磁元件生成差动输出。通过该结构，能够抑制感磁元件的温度特性等所造成的影响。

在本发明中，可采用这样方式：所述永磁铁包括：第一永磁铁；以及第二永磁铁，所述第二永磁铁在所述搬运方向上配置在与所述第一永磁铁分开的位置，且通过所述第一永磁铁与所述第二永磁铁间的泄漏磁通形成所述磁场。

在该情况下，优选所述感磁元件包括：第一感磁元件，所述第一感磁元件在比所述第一永磁铁的所述搬运方向的中心靠所述第二永磁铁一侧的位置与所述第一永磁铁相向；以及第二感磁元件，所述第二感磁元件在比所述第二永磁铁的所述搬运方向的中心靠所述第一永磁铁一侧的位置与所述第二永磁铁相向，且与所述第一感磁元件生成差动输出。通过该结构，能够抑制感磁元件的温度特性等所造成的影响。

并且，在本发明中，优选所述第一感磁元件的靠所述第二感磁元件侧的端部位于比所述第一永磁铁的靠所述第二永磁铁侧的端部靠所述第二感磁元件侧的位置，所述第二感磁元件的靠所述第一感磁元件侧的端部位于比所述第二永磁铁的靠所述第一永磁铁侧的端部靠所述第一感磁元件侧的位置。

并且，在本发明中，也可采用以下这种方式：所述感磁元件包括：第一感磁元件，所述第一感磁元件在比所述第一永磁铁的所述搬运方向的中心靠所述第二永磁铁侧的位置与所述第一永磁铁相向；第二感磁元件，所述第二感磁元件在比所述第一永磁铁的所述搬运方向的中心靠与所述第二永磁铁相反一侧的位置与所述第一永磁铁相向，并与所述第一感磁元件生成差动输出；第三感磁元件，所述第三感磁元件在比所述第二永磁铁的所述搬运方向的中心靠所述第一永磁铁侧的位置与所述第二永磁铁相向；以及第四感磁元件，所述第四感磁元件在比所述第二永磁铁的所述搬运方向的中心靠与所述第一永磁铁相反一侧的位置与所述第二永磁铁相向，并与所述第三感磁元件生成差动输出。通过该结构，能够抑制感磁元件的温度特性等所造成的影响。

并且，在本发明中，优选所述第一感磁元件的靠与所述第二感磁元件相反一侧的端部位于比所述第一永磁铁的靠所述第二永磁铁侧的端部靠与所述第二感磁元件相反一侧的位置，所述第二感磁元件整体与所述第一永磁铁相向，所述第三感磁元件的靠与所述第四感磁元件相反一侧的端部位于比所述第二永磁铁的靠所述第一永磁铁侧的端部靠与所述第四感磁元件相反一侧的位置，所述第四感磁元件整体与所述第二永磁铁相向。

在本发明中，优选所述感磁元件为磁阻元件。

在本发明中，优选所述感磁元件在与所述介质的搬运方向交叉的方向上配置多个。

在本发明中，优选所述永磁铁沿与所述介质的搬运方向交叉的方向延伸，并与配置在该交叉的方向上的多个所述感磁元件相向。通过该结构，能够在检测介质的宽度方向(与搬运方向交叉的方向)的磁信息时在宽度方向上产生适当的磁场。

发明效果

在本发明中，当由磁性墨水等形成磁性体部分的介质通过搬运路径时，由于配置有感磁元件的位置的磁场因介质的磁性体部分而变化，因此能够检测出介质中有无磁性体部分。在此，永磁铁产生沿介质的搬运方向的方向的磁场。因此，在介质通过搬运路径时，配置有感磁元件的位置的磁场因磁性体部分的导磁率的影响而变化的方向只为增强的方向。因此，自感磁元件输出的信号受介质的磁性体部分的导磁率影响而只在正方向或负方向上振荡。而在介质通过搬运路径时，配置有感磁元件的位置的磁场因磁性体部分的残留磁通密度的影响而变化的方向为随着介质相对于永磁铁、感磁元件的相对位置的变化而增强的方向及减弱的方向这两个方向。由此，在磁性体部分由铁氧体粉等硬磁材料形成的情况下，自感磁元件输出的信号在正方向和负方向上振荡，而在磁性体部分由软磁性不锈钢粉等软磁材料形成的情况下，自感磁元件输出的信号只在正方向上或只在负方向上振荡。由此，能够判别出磁性体部分是由硬磁材料形成的，还是由软磁材料形成的。

附图说明

图1为示出具有本发明的实施方式1涉及的磁传感器装置的磁图案检测装置的结构的说明图。

图2为示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器装置的详细结构的说明图。

图3为示出在本发明的实施方式1涉及的磁传感器装置中通过形成于介质的磁图案的导磁率检测介质的磁信息的原理的说明图。

图4为示出在本发明的实施方式1涉及的磁传感器装置中通过形成于介质的磁图案的残留磁通密度检测介质的磁信息的原理的说明图。

图5为本发明的实施方式2涉及的磁传感器装置的说明图。

图6为本发明的实施方式3涉及的磁传感器装置的说明图。

图7为使用本发明的实施方式3涉及的磁传感器装置检测出介质的磁图案时的输出信号的说明图。

图8为本发明的实施方式4涉及的磁传感器装置的说明图。

图9为本发明的实施方式5涉及的磁传感器装置的说明图。

图10为本发明的比较例涉及的磁传感器装置的说明图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下说明参照的图中，为了使各部件成为能够在附图上识别的程度的大小，而使每一个部件的比例不同。并且，在以下的说明中，将介质M的搬运方向设为第一方向Y，将与第一方向Y正交的介质M的厚度方向设为第二方向Z，将与第一方向Y及第二方向Z正交的介质M的宽度方向设为第三方向X来进行说明。并且，在第一方向Y、第二方向Z及第三方向X的一侧分别标注Y1、Z1、X1来图示，在第一方向Y、第二方向Z及第三方向X的另一侧分别标注Y2、Z2、X2来图示。

[实施方式1]

(整体结构)

图1为示出具有本发明的实施方式1涉及的磁传感器装置的磁图案检测装置的结构的说明图，图1(a)为示意示出磁图案检测装置的主要部分的说明图，图1(b)为示意示出磁图案检测装置的截面的说明图。另外，在图1(b)中，用虚线R示意地示出永磁铁30所形成的磁场。

图1所示的磁图案检测装置100为检测银行券、有价证券等介质M的磁信息来判别真伪、种类的装置，其具有：搬运装置10，所述搬运装置10通过辊、引导件(未图示)等沿搬运路径11朝向第一方向Y搬运片状的介质M；以及磁传感器装置20，所述磁传感器装置20在搬运路径11的中途位置检测介质M的磁信息。辊、引导件由铝等这样的非磁性材料构成。在本实施方式中，磁传感器装置20配置在搬运路径11的下方(第二方向Z的一侧Z1)，但有时还配置在搬运路径11的上方(第二方向Z的另一侧Z2)。无论在哪一种情况下，磁传感器装置20都以传感器面21朝向搬运路径11的方式配置。

在本实施方式中，在介质M上根据其种类而形成有指定的磁图案(磁性体部分)。并且，有时会在介质M上形成有残留磁通密度及导磁率不同的多种磁图案(磁性体部分)。例如，会在介质M上形成有由含硬磁材料的磁性墨水印刷的第一磁图案、由含软磁材料的磁性墨水印刷的第二磁图案。因此，本实施方式的磁图案检测装置100针对每一个介质M检测有无磁图案、磁图案的种类，并判别介质M的真伪、种类。硬磁材料是指如用在磁铁上的磁性材料那样如果从外部施加磁场则磁滞大、残留磁通密度高的容易被磁化的磁性材料。软磁材料是指如马达、磁头的铁芯材料那样磁滞小、残留磁通密度低的不容易被磁化的磁性材料。

(磁传感器装置20的结构)

图2为示出本发明的实施方式1涉及的磁传感器装置20的详细结构的说明图。如图1及图2所示，在本实施方式的磁图案检测装置100中，磁传感器装置20具有：永磁铁30，所述永磁铁30在介质M的搬运路径11上形成磁场；以及感磁元件40，所述感磁元件40在相对于永磁铁30靠搬运路径11的一侧配置在永磁铁30的磁场内。永磁铁30由铁氧体磁铁、钕磁铁等稀土类磁铁形成。

在本实施方式中，感磁元件40在第二方向Z上配置在搬运路径11与永磁铁30之间，且与永磁铁30一起被保持于非磁性的壳体25内。磁传感器装置20具有：传感器面21，所述传感器面21构成与搬运路径11大致相同的平面；以及斜面部22、23，它们与传感器面21的介质M的移动方向的两侧连接，该形状由壳体25的形状规定。在本实施方式中，由于设置斜面部22、23，因而具有介质M不易卡住的优点。

磁传感器装置20沿与介质M的搬运方向A1(第一方向Y)交叉的第三方向X延伸，永磁铁30及感磁元件40在与介质M的搬运方向A1交叉的方向(第三方向X)上排列多个。在本实施方式中，磁传感器装置20在与介质M的搬运方向A1(第一方向Y)正交的第三方向X上呈直线地延伸，永磁铁30及感磁元件40分别在第三方向X上呈直线地排列多个。排列在第三方向X上的多个永磁铁30的尺寸、形状以及磁化方向等均相同。并且，排列在第三方向X上的多个感磁元件40都是相同结构的磁传感器元件。另外，在磁传感器装置20中，如后述那样，有时还将介质M朝与搬运方向A1相反的搬运方向A2搬运。

永磁铁30在搬运路径11上产生沿介质M的搬运方向A1(第一方向Y)的方向的磁场。为了实现该结构，在永磁铁30上，在沿介质M的搬运方向A1的方向上设置S极和N极，在搬运路径11上形成与介质M的搬运方向A1大致平行的磁场。在本实施方式中，永磁铁的介质M的搬运方向A1上的上游侧为N极，搬运方向A1上的下游侧为S极。并且，当在介质M形成有由硬磁材料形成的第一磁图案时，永磁铁30产生能够使第一磁图案饱和磁化的磁场。例如，永磁铁30在搬运路径11上产生例如500Gs的磁场。

感磁元件40为磁阻元件，在传感器基板49形成有磁阻图案(未图示)。作为该感磁元件40，在本实施方式中使用了具有由薄膜强磁性金属形成的磁阻图案的各向异性磁阻元件(AMR(Anisotropic-Magneto-Resistance))，磁阻图案在第三方向X上延伸。在此，感磁元件40在比永磁铁30的搬运方向A1的中心靠搬运方向A1的上游侧的位置与永磁铁30相向配置。

另外，尽管省略图示，但磁图案检测装置100具有信号处理部，所述信号处理部根据自磁传感器装置20输出的信号判定介质M的真伪、种类。该信号处理部根据自磁传感器装置20输出的信号、介质M与磁传感器装置20的相对位置信息，来检测介质M中有无磁图案、磁图案的种类及形成位置，来判定介质M的真伪、种类。更为具体地说，信号处理部将自磁传感器装置20输出的信号同磁传感器装置20与介质M的相对位置信息关联，核对事先记录于记录部的比较图案，来判定介质M的真伪、种类。

(检测原理)

图3为示出在本发明的实施方式1涉及的磁传感器装置20中通过形成于介质M的磁图案的导磁率来检测介质M的磁信息的原理的说明图，图3(a)为示出介质M被搬运时介质M与感磁元件40的相对位置关系的说明图，图3(b)为示出感磁元件40的磁阻特性的说明图，图3(c)为来自感磁元件40的输出信号的说明图。图4为示出在本发明的实施方式1涉及的磁传感器装置20中通过形成于介质M的磁图案的残留磁通密度来检测介质M的磁信息的原理的说明图，图4(a)为示出介质M被搬运时介质M与感磁元件40的相对位置关系的图，图4(b)为示出感磁元件40的磁阻特性的说明图，图4(c)为来自感磁元件40的输出信号的说明图。另外，与图1及图2相反，在图3(a)和图4(a)中，面向图面，在感磁元件40的上方示出永磁铁30，面向图面，在感磁元件40的下方示出介质M的搬运路径11。另外，在图3及图4中，用虚线R示意示出永磁铁30所形成的磁场。

如图3(b)及图4(b)所示，在感磁元件40中，当在磁阻图案导通电流的状态下从与电流方向交叉的方向被施加给磁场时，电阻值随着磁场的强度而降低。因此，永磁铁30及感磁元件40的相对位置等如图3(a)所示的位置Pa1及图4(a)所示的位置Pa2那样被设定为：在介质M未到达配置有永磁铁30及感磁元件40的位置时，施加感磁元件40的电阻值-磁通密度特性中电阻值的变化相对于磁通密度的变化大的磁场Ha(偏压磁场)。

并且，在介质M的由软磁材料形成的第二磁图案通过配置有永磁铁30及感磁元件40的位置时，自感磁元件40输出的信号如以下参照图3进行说明的那样受第二磁图案的导磁率的影响，如图3(c)中实线L1所示的那样变化。而在介质M的由硬磁材料形成的第一磁图案通过配置有永磁铁30及感磁元件40的位置时，自感磁元件40输出的信号受第一磁图案的导磁率及残留磁通密度的影响，如图4(c)中实线L2所示那样变化。

更为具体地说，首先，在介质M的由软磁材料形成的第二磁图案通过图3(a)所示的位置Pb1时，施加到感磁元件40的磁场比没有介质M时的磁场Ha大。因此，感磁元件40的磁阻图案的电阻值在图3(b)所示的图表上朝向箭头S2所示的方向变化。因此，自感磁元件40输出的信号在负的方向上振荡。接下来，在介质M的第二磁图案通过图3(a)所示的位置Pc1时，被施加到感磁元件40的磁场比通过位置Pb1时进一步变大，因此，感磁元件40的磁阻图案的电阻值在图3(b)所示的图表上进一步朝向箭头S2所示的方向变化。因此，自感磁元件40输出的信号进一步在负方向上振荡。并且，在介质M的第二磁图案通过图3(a)所示的位置Pd1时，施加到感磁元件40的磁场比通过位置Pc1时小，因此，感磁元件40的磁阻图案的电阻值在图3(b)所示的图表上朝向与箭头S2所示的方向相反的方向返回。因此，自感磁元件40输出的信号返回到原来的电平。

如此，在介质M的第二磁图案通过配置有永磁铁30及感磁元件40的位置时，自感磁元件40输出的信号如图3(c)所示的那样只在负方向上振荡。

而在介质M的由硬磁材料形成的第一磁图案通过配置有永磁铁30及感磁元件40的位置时，由于第一磁图案也具有导磁率，因此自感磁元件40输出的信号L2中的受介质M的磁图案的导磁率影响的第一信号分量L21(图4(c)中用虚线表示)与参照图3(c)进行说明的情况相同，只在负方向上振荡。但是，第一磁图案的导磁率比第二磁图案的导磁率小，因此受介质M的磁图案的导磁率影响的第一信号分量L21比参照图3(c)进行说明的变化小。

并且，当介质M的由硬磁材料形成的第一磁图案通过时，受介质M的第一磁图案的残留磁通密度影响的第二信号分量L22(图4(c)中用点划线表示)在正方向及负方向上振荡。具体地说，首先，当介质M的第一磁图案在图4(a)所示的位置Pb2通过永磁铁30所形成的磁场(用虚线R表示)中的关键路径Rc(决定残留磁通密度、其朝向的磁场)内时，如箭头Hp所示那样，介质M的第一磁图案在倾斜方向上被磁化。接下来，在介质M的第一磁图案通过图4(a)所示的位置Pc2时，被施加到感磁元件40的磁场受第一磁图案的残留磁通密度影响而变得比没有介质M时的磁场Ha小。因此，感磁元件40的磁阻图案的电阻值在图4(b)所示的图表上朝向箭头S1所示的方向变化。因此，受介质M的第一磁图案的残留磁通密度影响的第二信号分量L22在正方向上振荡。接下来，在介质M的第一磁图案通过图4(a)所示的位置Pc2时，被施加到感磁元件40的磁场受第一磁图案的残留磁通密度影响而变得比没有介质M时的磁场Ha大，因此感磁元件40的磁阻图案的电阻值在图4(b)所示的图表上朝向箭头S2所示的方向变化。因此，受介质M的第一磁图案的残留磁通密度影响的第二信号分量L22在负方向上振荡。

在此，自感磁元件40输出的信号L2为受介质M的第一磁图案的导磁率影响的第一信号分量L21和受介质M的第一磁图案的残留磁通密度影响的第二信号分量L22相叠加后的信号。由此，在介质M的第一磁图案通过配置有永磁铁30及感磁元件40的位置时，自感磁元件40输出的信号如图4(c)所示的那样在正方向及负方向这两个方向上振荡。

(本实施方式的主要效果)

如上述说明，在本实施方式的磁传感器装置20中，在由磁性墨水等形成磁图案(磁性体部分)的介质M通过搬运路径11时，配置有感磁元件40的位置的磁场因介质M的磁图案而变化。因此，由于自感磁元件40输出的信号变化，因此能够检测出介质M中有无磁图案。

在此，永磁铁30产生沿介质M的搬运方向A1的方向的磁场。因此，在介质M通过搬运路径11时，配置有感磁元件40的位置的磁场因磁图案的导磁率的影响而变化的方向仅为增强的方向。因此，自感磁元件40输出的信号受介质M的磁图案的导磁率影响而只在正方向和负方向中的一个方向上振荡。而在介质M通过搬运路径11时，配置有感磁元件40的位置的磁场因磁图案的残留磁通密度的影响而变化的方向为随着介质M相对于永磁铁30、感磁元件40的相对位置的变化而增强的方向及减弱的方向这两个方向。

由此，在磁图案由铁氧体粉等硬磁材料形成的情况下，自感磁元件40输出的信号在正方向及负方向上振荡，而在磁图案由软磁性不锈钢粉等软磁材料形成的情况下，自感磁元件40输出的信号只在正方向上或只在负方向上振荡。由此，能够判别磁图案是由硬磁材料形成的，还是由软磁材料形成的。

并且，在本实施方式中，在永磁铁30中，在沿介质M的搬运方向A1的方向上设有S极和N极。因此，通过简单的结构就能够形成沿介质M的搬运方向A1的方向的磁场。

并且，感磁元件40配置在搬运路径11与永磁铁30之间。因此，通过辊等，能够容易地实现将介质M向感磁元件40按压的结构。

另外，在上述说明中，对介质M在搬运方向A1上被搬运的情况进行了说明，但介质M在与搬运方向A1相反的搬运方向A2上(参照图1)被搬运的情况也能获得大致相同的输出。

(比较例的动作)

而在图10(a)所示的比较例中，永磁铁80使S极及N极中的一个极(例如S极)朝向搬运路径11一侧(感磁元件40一侧)，使S极及N极中的另一个极(例如N极)朝向与搬运路径11相反的一侧(与感磁元件40相反的一侧)。因此，永磁铁80向用于感磁元件40的磁阻元件的磁阻图案施加大致垂直的磁场Ha。因此，无论在磁图案由含铁氧体粉等硬磁材料的墨水印刷的情况下，还是在由含软磁性不锈钢粉等软磁材料(软磁性材料的墨水印刷的情况下，由于磁图案具有导磁率，因此在介质M通过图10(a)所示的位置Pa0至图10(c)所示的位置Pb0、Pc0、Pd0、Pe0期间，自感磁元件40a输出的信号分量都会因磁图案的导磁率而如图10(d)所示在负方向及正方向这两个方向上振荡。

更为具体地说，由于在介质M通过图10(c)所示的位置Pb0时被施加的磁场Hb比没有介质M时的磁场Ha朝向斜方向大幅地倾斜，因此感磁元件40a的电阻值在图10(b)所示的图表上朝向箭头S1所示的方向变化。因此，感磁元件40a的输出如图10(d)所示在负方向上振荡。而由于在介质M通过图10(c)所示的位置Pd0时被施加的磁场Hd比没有介质M时的磁场Ha靠近法线方向，因此感磁元件40a的电阻值在图10(b)所示的图表上朝向箭头S2所示的方向变化。因此，感磁元件40a的输出如图10(d)所示在正方向上振荡。

另一方面，在磁图案由含硬磁材料的墨水印刷的情况下，感磁元件40a的输出中的由残留磁通密度引起的信号分量也与由导磁率引起的信号分量相同，随着介质M通过图10(a)所示的位置Pa0至图10(c)所示的位置Pb0、Pc0、Pd0、Pe0时感磁元件40a与介质M的相对位置的变化而在负方向及正方向上振荡。而且，该信号分量被叠加到图10(d)所示的信号分量并输出。因此，难以判别是否在感磁元件40a的输出中含有因残留磁通密度引起的信号分量。

[实施方式2]

图5为本发明的实施方式2涉及的磁传感器装置20的说明图。另外，由于本实施方式及后述的实施方式3、4、5的基本结构与实施方式1相同，因此对于共通的部分标注相同的符号并省略它们的说明。并且，在图5、图6以及图8中，用虚线R示意示出永磁铁30所形成的磁场。

如图5所示，本实施方式的磁传感器装置20也与实施方式1相同，具有：永磁铁30，所述永磁铁30在介质M的搬运路径上形成沿介质M的搬运方向A1的方向的磁场；以及感磁元件40，所述感磁元件40相对于永磁铁30在搬运路径11一侧配置在永磁铁30的磁场内。在永磁铁30中，在沿介质M的搬运方向A1的方向上设有S极和N极。感磁元件40在搬运路径11与永磁铁30之间以其至少一部分与永磁铁30相向的方式配置。

在此，感磁元件40包括：第一感磁元件41；以及第二感磁元件42，所述第二感磁元件42相对于第一感磁元件41在搬运方向A1上配置在分开的位置，第一感磁元件41、第二感磁元件42整体与永磁铁30相向配置。在本实施方式中，第一感磁元件41相对于永磁铁30在搬运方向A1上的中心配置在上游侧，第二感磁元件42相对于永磁铁30在搬运方向A1上的中心配置在下游侧，第一感磁元件41、第二感磁元件42相对于永磁铁30在搬运方向A1上的中心对称配置。

这种第一感磁元件41与第二感磁元件42生成差动输出。例如，由第一感磁元件41和第二感磁元件42构成桥接电路并获得差动输出。或者，在将第一感磁元件41的输出及第二感磁元件42的输出转换为数字信号后，再计算出各自的输出结果的差。因此，具有以下优点：即使在环境温度等变化而使第一感磁元件41及第二感磁元件42的磁阻图案的电阻值变化时，磁传感器装置20的检测精度也很高。

并且，在本实施方式中，第一感磁元件41与第二感磁元件42相对于永磁铁30在搬运方向A1上的中心对称配置。因此，介质M朝向搬运方向A1被搬运的情况与介质M朝向与搬运方向A1相反的搬运方向A2被搬运的情况能够获得相同的输出。由此，信号处理等容易。

[实施方式3]

图6为本发明的实施方式3涉及的磁传感器装置20的说明图，图6(a)为磁传感器装置20的构成图，图6(b)为从感磁元件40输出的信号的说明图。图7为使用本发明的实施方式3涉及的磁传感器装置20检测到介质M的磁图案时的输出信号的说明图，图7(a)为在介质M形成有由软磁材料构成的磁图案时的输出信号的说明图，图7(b)为在介质M形成有由硬磁材料构成的磁图案时的输出信号的说明图。

如图6(a)所示，本实施方式的磁传感器装置20也与实施方式1相同，具有：永磁铁30，所述永磁铁30在介质M的搬运路径11上形成沿介质M的搬运方向A1的方向的磁场；以及感磁元件40，所述感磁元件40相对于永磁铁30在搬运路径11一侧配置在永磁铁30的磁场内。感磁元件40在搬运路径11与永磁铁30之间以至少一部分与永磁铁30相向的方式配置。

在本实施方式中，永磁铁30包括：第一永磁铁31；以及第二永磁铁32，所述第二永磁铁32在搬运方向A1上配置在与第一永磁铁31分开的位置。无论在第一永磁铁31中还是在第二永磁铁32中，都在沿介质M的搬运方向A1的方向上设有S极和N极。更为具体地说，无论在第一永磁铁31中还是在第二永磁铁32中，都在搬运方向A1的上游侧设有N极，在下游侧设有S极。因此，通过第一永磁铁31与第二永磁铁32间的泄漏磁通，在介质M的搬运路径11上形成沿介质M的搬运方向A1的方向的磁场。

并且，感磁元件40包括：第一感磁元件41；以及第二感磁元件42，所述第二感磁元件42在搬运方向A1上配置在与第一感磁元件41分开的位置。在此，第一感磁元件41在比第一永磁铁31的搬运方向A1的中心靠第二永磁铁32一侧的位置与第一永磁铁31相向，第二感磁元件42在比第二永磁铁32的搬运方向A1的中心靠第一永磁铁31一侧的位置与第二永磁铁32相向。但是，第一感磁元件41的靠第二感磁元件42一侧的端部位于比第一永磁铁31的靠第二永磁铁32一侧的端部靠第二感磁元件42侧的位置，第二感磁元件42的靠第一感磁元件41一侧的端部位于比第二永磁铁32的靠第一永磁铁31一侧的端部靠第一感磁元件41侧的位置。

在这样构成的磁传感器装置20中，从第一感磁元件41、第二感磁元件42输出的信号中的受介质M的磁图案的导磁率影响的第一信号分量L1a、L1b(图6(b)中用虚线表示)以大致相同的变化在负方向上振荡。而从第一感磁元件41输出的信号中的受介质M的磁图案的残留磁密度影响的第二信号分量L2a(图6(b)中用点划线表示)与从第二感磁元件42输出的信号中的受介质M的磁图案的残留磁密度影响的第二信号分量L2b(在图6(b)中用双点划线表示)彼此带有时间差地在正方向及负方向上振荡。

因此，在介质M的磁图案由软磁材料形成的情况下，从第一感磁元件41输出的信号La及从第二感磁元件42输出的信号Lb分别如图7(a)所示的那样变化。而在介质M的磁图案由硬磁材料形成的情况下，从第一感磁元件41输出的信号La、从第二感磁元件42输出的信号Lb分别如图7(b)所示的那样变化。

在此，第一感磁元件41、第二感磁元件42与实施方式1相同地生成差动输出。因此，只要使用第一感磁元件41以及第二感磁元件42中的任一个的信号就能够检测出磁图案的存在。并且，在不出现第一感磁元件41与第二感磁元件42的差动输出时，能够检测出磁图案由软磁材料形成，而在出现第一感磁元件41与第二感磁元件42的差动输出时，能够检测出磁图案由硬磁材料形成。

在获得该差动输出时，永磁铁30通过第一永磁铁31与第二永磁铁32间的泄漏磁通，在介质M的搬运路径11上形成沿介质M的搬运方向A1的方向的磁场。因此，即使不使用大的永磁铁30，也能够在搬运路径11上形成可使介质M的磁图案磁饱和的关键路径Rc。由此，与使用如图5所示的大的永磁铁30的情况相比，由于能够缩窄两个感磁元件40(第一感磁元件41与第二感磁元件42)间的分开距离，因此能够提高搬运方向A1上的分辨率。

并且，本实施方式也与实施方式2相同，第一感磁元件41与第二感磁元件42相对于永磁铁30在搬运方向A1上的中心对称配置。因此，介质M朝向搬运方向A1被搬运的情况与介质M朝向与搬运方向A1相反的搬运方向A2被搬运的情况能够获得相同的输出。

[实施方式4]

图8为本发明的实施方式4涉及的磁传感器装置20的说明图。如图8所示，本实施方式的磁传感器装置20也与实施方式1相同，具有：永磁铁30，所述永磁铁30在介质M的搬运路径11上形成沿介质M的搬运方向A1的方向的磁场；以及感磁元件40，所述感磁元件40相对于永磁铁30在搬运路径11一侧配置在永磁铁30的磁场内。感磁元件40在搬运路径11与永磁铁30之间以其至少一部分与永磁铁30相向的方式配置。

在本实施方式中，永磁铁30包括：第一永磁铁31；以及第二永磁铁32，所述第二永磁铁32在搬运方向A1上配置在与第一永磁铁31分开的位置。并且，无论在第一永磁铁31中还是在第二永磁铁32中，都在沿介质M的搬运方向A1的方向上设置S极和N极。具体地说，无论在第一永磁铁31中还是在第二永磁铁32中，都在搬运方向A1的上游侧设置N极，在下游侧设置S极。因此，通过第一永磁铁31与第二永磁铁32之间的泄漏磁通，在介质M的搬运路径11上形成沿介质M的搬运方向A1的方向的磁场。

在此，感磁元件40包括：第一感磁元件41；以及第二感磁元件42，所述第二感磁元件42在第一方向Y上配置在与第一感磁元件41分开的的位置。并且，感磁元件40包括：第三感磁元件43，所述第三感磁元件43在第一方向Y上配置在与第一感磁元件41及第二感磁元件42分开的位置；以及第四感磁元件44，所述第四感磁元件44在第一方向Y上配置在与第一感磁元件41、第二感磁元件42及第三感磁元件43分开的位置。

更为具体地说，第一感磁元件41在比第一永磁铁31的搬运方向A1的中心靠第二永磁铁32侧的位置与第一永磁铁31相向，第二感磁元件42在比第一永磁铁31的搬运方向A1的中心靠与第二永磁铁32相反一侧的位置与第一永磁铁31相向。但是，第一感磁元件41的与第二感磁元件42相反一侧的端部位于比第一永磁铁31的靠第二永磁铁32侧的端部靠与第二感磁元件42相反一侧的位置。第二感磁元件42整体与第一永磁铁31相向。这样构成的第一感磁元件41与第二感磁元件42生成差动输出。

并且，第三感磁元件43在比第二永磁铁32的搬运方向A1的中心靠第一永磁铁31侧的位置与第二永磁铁32相向，第四感磁元件44在比第二永磁铁32的搬运方向A1的中心靠与第一永磁铁31相反一侧的位置与第二永磁铁32相向。但是，第三感磁元件43的与第四感磁元件44相反一侧的端部位于比第二永磁铁32的靠第一永磁铁31侧的端部靠与第四感磁元件44相反一侧的位置。第四感磁元件44整体与第二永磁铁32相向。这样构成的第三感磁元件43与第四感磁元件44生成差动输出。

即使在这样构成的磁传感器装置20中，也与实施方式1相同，从第一感磁元件41、第二感磁元件42、第三感磁元件43及第四感磁元件44输出的信号中的受介质M的磁图案的导磁率影响的第一信号分量以大致相同的变化在负方向上振荡。而从第一感磁元件41及第三感磁元件43等输出的信号中的受介质M的磁图案的残留磁密度影响的第二信号分量在正方向及负方向上振荡。因此，能够起到与实施方式3相同的效果，即能够判别介质M的磁图案是由软磁材料构成的还是由硬磁材料构成的等等。

[实施方式5]

图9为本发明的实施方式5涉及的磁传感器装置20的说明图。在图2所示的实施方式中，永磁铁30及感磁元件40在与介质M的搬运方向A1交叉的方向(第三方向X)上排列多个，但在本实施方式中，如图9所示，永磁铁30沿与介质M的搬运方向A1交叉的方向(第三方向X)延伸，多个感磁元件40与该永磁铁30在Z方向上相向。通过该结构，与图2所示的实施方式不同，具有这样的优点：能够抑制因形成于永磁铁30端部的磁场的影响而在感磁元件40产生由第三方向X的位置导致的灵敏度差。

另外，图9所示的结构不限定于实施方式1涉及的磁传感器装置20，也可用于实施方式2、3、4涉及的磁传感器装置20。

(其他实施方式)

在上述实施方式中，使用了在传感器基板49形成有由薄膜强磁性金属形成的磁阻图案的各向异性磁阻元件作为感磁元件40，但也可使用半导体磁阻元件、霍尔元件、MI元件(Magneto-Impedance element：磁阻抗元件)、磁通量闸门型磁传感器等作为感磁元件40。并且，在上述实施方式中，采用了在搬运路径11与永磁铁30之间配置有感磁元件40的结构，但也可采用相对于搬运路径11而在与永磁铁30相反的一侧配置有感磁元件40的结构。在这种情况下，永磁铁30也在介质M的搬运路径11上形成沿介质M的搬运方向的方向的磁场，感磁元件40也配置在永磁铁30所形成的磁场内。

附图标记说明

10…搬运装置、11…搬运路径、20…磁传感器装置、21…传感器面、30…永磁铁、31…第一永磁铁、32…第二永磁铁、40…感磁元件、41…第一感磁元件、42…第二感磁元件、43…第三感磁元件、44…第四感磁元件、49…传感器基板、100…磁图案检测装置、A1…搬运方向。