(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-30
(45)【発行日】2024-05-10
(54)【発明の名称】回転電気機械変調器を備えた一種の磁気抵抗磁場プローブ
(51)【国際特許分類】
G01R 33/09 20060101AFI20240501BHJP
G01R 33/02 20060101ALI20240501BHJP
【ＦＩ】
G01R33/09
G01R33/02 N
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2022566044
(86)(22)【出願日】2021-04-16
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-06
(86)【国際出願番号】 CN2021087772
(87)【国際公開番号】W WO2021218668
(87)【国際公開日】2021-11-04
【審査請求日】2022-12-06
(31)【優先権主張番号】202010366572.7
(32)【優先日】2020-04-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】514116947
【氏名又は名称】江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＭＵＬＴＩＤＩＭＥＮＳＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｄ ＆ Ｅ， Ｎｏ．２ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｒｏａｄ，Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ Ｆｒｅｅ Ｔｒａｄｅ Ｚｏｎｅ，Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ，２１５６３４ Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ディーク、ジェイムズ ゲーザ
(72)【発明者】
【氏名】チョウ、チーミン
【審査官】永井 皓喜
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－１５１５３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２０－５１６８７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１０２７３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２０５０３２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ３３／０９
Ｇ０１Ｒ ３３／０２
Ｇ０１Ｒ ３５／００
Ｈ１０Ｎ ５０／１０
Ｇ０１Ｎ ２７／７２
Ｇ０１Ｄ ５／００
Ｇ０１Ｂ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブであって、空洞構造を有するとともに、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α［０，３６０°］，ｚ［Ｌ０，Ｌ０＋Ｌ］）を有し、バルク円筒形基部の中心軸が円筒座標系のｚ軸と重なり合うバルク円筒形基部と、
該バルク円筒形基部の外側壁に取り付けられた第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルであって、該第１の磁性タイルは、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［Φ，１８０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）を有し、該第２の磁性タイルは、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［１８０°＋Φ，３６０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）、０＜Φ＜９０°を有する、第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルと、
該バルク円筒形基部の該中心軸上に位置する磁気抵抗センサおよび参照信号発生器であって、該磁気抵抗センサは、円筒座標（ｒ（ｒ＝０），α（α＝０），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））、Ｌ０＋Ｌ１＜Ｌｍ＜Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳを有する、磁気抵抗センサおよび参照信号発生器と、を備え、
動作中、該バルク円筒形基部は、周波数ｆで該ｚ軸を中心として回転し、該第１の磁性タイルおよび該第２の磁性タイルは、外部磁場を周波数２ｆを有する感知された磁場に変調し、周波数２ｆを有する測定信号が、該磁気抵抗センサによって出力され、該参照信号発生器は、周波数２ｆを有する参照信号を出力し、外部処理回路が、該参照信号および該測定信号を復調して優れた信号対雑音比を有する該外部磁場の測定値を与えるように磁場値を出力する、磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項2】
前記バルク円筒形基部の側壁は、４つの光入射穴を有し、該４つの光入射穴は、（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α（α＝θ，θ＋９０°，θ＋１８０°，θ＋２７０°），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１またはｚ＝Ｌｅ２））である異なる円筒座標を有し、ただし、Ｌ０＜Ｌｅ１＜Ｌ０＋Ｌ１、Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ＜Ｌｅ２＜Ｌ０＋Ｌ、０＜θ＜９０°であり、前記参照信号発生器は、前記バルク円筒形基部の前記外側壁の外側に位置し、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０＋ｈＳ＋ｈｅ），α（α＝θまたはθ＋９０°またはθ＋１８０°またはθ＋２７０°），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１またはｚ＝Ｌｅ２）））を有する発光素子と、前記バルク円筒形基部の前記中心軸上に位置する光検出器および論理トリガ回路であって、該光検出器は、円筒座標（ｒ（ｒ＝０），α（α＝０），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１またはｚ＝Ｌｅ２））を有する、光検出器および論理トリガ回路と、を備え、
動作中、前記バルク円筒形基部は、前記周波数ｆで前記ｚ軸を中心として回転し、該発光素子から発せられる光が順に該４つの光入射穴に入射するとき、該光検出器は、該発光素子からの入射光を検出し、該論理トリガ回路をトリガして前記周波数２ｆを有する前記参照信号を出力する、請求項１に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項3】
前記バルク円筒形基部の内部に位置する回路基板をさらに備え、前記光検出器および前記磁気抵抗センサは、前記回路基板上に位置する、請求項２に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項4】
前記参照信号は、高レベル信号または低レベル信号であり、前記光検出器が光を検出しないとき、前記論理トリガ回路によって出力される前記参照信号の前記レベルは、不変のままであり、前記光検出器が前記発光素子からの前記入射光を検出するとき、前記光検出器は、前記論理トリガ回路によって出力される前記参照信号のレベルが切り換えられるように前記論理トリガ回路をトリガする、請求項２に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項5】
前記磁気抵抗センサは、一軸リニア・センサまたは二軸リニア・センサであり、該一軸リニア・センサは、円筒座標（ｒ，α１（α１＝βまたはβ＋９０°），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））で磁場感受方向を有し、該二軸リニア・センサは、円筒座標（ｒ，α２（α２＝β）およびα３（α３＝β＋９０°），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））、０≦β＜２７０°で磁場感受方向を有する、請求項１に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項6】
前記外部処理回路は、コンデンサ、および位相ロック回路を備え、該位相ロック回路は、ミキサおよびローパス・フィルタを備えており、該ローパス・フィルタのカットオフ周波数は、前記バルク円筒形基部の回転周波数未満であり、動作中、前記磁気抵抗センサによって出力される測定信号は、結合され、該コンデンサを介して該位相ロック回路へ出力される、請求項５に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項7】
前記外部処理回路は、前置増幅器をさらに備え、該前置増幅器は、前記コンデンサと前記位相ロック回路との間に設けられる、請求項６に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項8】
前記外部処理回路は、位相シフタをさらに備え、前記一軸リニア・センサは、２つの測定信号を出力し、該測定信号の一方は、前記位相ロック回路に直接接続され、他方は、該位相シフタによって９０度位相シフトされ、次いで、前記位相ロック回路に接続され、前記参照信号発生器は、１つの参照信号を発生し、該１つの参照信号および該２つの測定信号は、前記外部磁場の磁場成分に対応する２つの出力信号を出力するように前記位相ロック回路によって復調される、請求項６に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項9】
前記外部処理回路は、位相シフタをさらに備え、前記一軸リニア・センサは１つの測定信号を出力し、前記参照信号発生器は２つの参照信号を発生し、該参照信号の一方は、前記位相ロック回路に直接接続され、他方は、該位相シフタによって９０度位相シフトされ、次いで、前記位相ロック回路に接続され、該１つの測定信号および該２つの参照信号は、前記外部磁場の磁場成分に対応する２つの出力信号を出力するように前記位相ロック回路によって復調される、請求項６に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項10】
前記二軸リニア・センサから出力される２つの測定信号は、前記位相ロック回路に別々に接続され、前記参照信号発生器は、１つの参照信号を発生し、該２つの測定信号および該１つの参照信号は、前記外部磁場の磁場成分に対応する２つの出力信号を出力するように前記位相ロック回路によって復調される、請求項６に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項11】
前記バルク円筒形基部は、磁気シールド・モータによって回転するように駆動され、前記バルク円筒形基部および該磁気シールド・モータは、非磁性伝動シャフトによって互いに接続される、請求項１に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項12】
前記磁気シールド・モータは、その側面側の金属電導層、および前記バルク円筒形基部の近くの表面上の軟磁性金属層で覆われる、請求項１１に記載の磁気抵抗磁場プローブ。
【請求項13】
前記バルク円筒形基部は、非磁性材料で作製され、前記第１の磁性タイル、前記第２の磁性タイル、および前記軟磁性金属層は、軟磁性合金材料で全て作製される、請求項１２に記載の磁気抵抗磁場プローブ。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、磁気抵抗センサ技術に関し、より詳細には、回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブに関する。
【背景技術】
【0002】
磁気抵抗センサは、通常の使用中に１／ｆ雑音を有し、磁気抵抗センサの雑音の低減および低雑音磁気抵抗センサの開発は、磁気信号の正確な測定を改善するために大変重要である。
【0003】
一般に、磁気抵抗センサは、低周波数において高い１／ｆ雑音を有し、一方、高周波数では熱雑音が支配的であり、その雑音エネルギー密度は、低周波数において雑音エネルギー密度よりもずっと低い。したがって、大抵の場合、現在の選択は、磁気信号を高周波磁場に変調し、次いで、高周波電圧信号を出力するように磁気抵抗センサによって磁気信号を測定することであり、後で高周波電圧信号は復調され、これによって磁気信号測定を低周波領域から高周波領域へ移動する目的は、達成することができ、これにより１／ｆ雑音エネルギー密度を低減する。
【0004】
しかしながら、既存の高周波磁気信号測定デバイスは、磁気抵抗センサの複雑さおよびサイズならびにプロセスの複雑さを大いに増加させる。
【0005】
米国特許出願第ＵＳ／３６５，３９８号は、磁気センサによって感知される磁束を変調する磁気抵抗センサ方法およびデバイスを開示する。この出願は、基部構造に取り付けられた少なくとも１つの磁気センサと、回転部材と、この回転部材上に取り付けられた少なくとも１つの磁束コンセントレータとを備え、回転部材が回転するときに、少なくとも１つの磁束コンセントレータは、磁気センサをシールドし、それによって少なくとも１つの磁気センサの出力を変調する。この出願は、ＴＭＲセンサ・チップを使用して２軸センサを実現しており、その構造的サイズは、複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の実施形態は、回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブを提供することで、複雑な測定構造の問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施形態は、回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブであって、
空洞構造を有するとともに、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α［０，３６０°］，ｚ［Ｌ０，Ｌ０＋Ｌ］）を有し、バルク円筒形基部の中心軸が円筒座標系のｚ軸と重なり合うバルク円筒形基部と、
バルク円筒形基部の外側壁に取り付けられた第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルであって、第１の磁性タイルは、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［Φ，１８０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）を有し、第２の磁性タイルは、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［１８０°＋Φ，３６０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）、０＜Φ＜９０°を有する、第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルと、
バルク円筒形基部の中心軸上に位置する磁気抵抗センサおよび参照信号発生器であって、磁気抵抗センサは、円筒座標（ｒ（ｒ＝０），α（α＝０），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））、Ｌ０＋Ｌ１＜Ｌｍ＜Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳを有する、磁気抵抗センサおよび参照信号発生器と、を備え、
動作中、バルク円筒形基部は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルは、外部磁場を周波数２ｆを有する感知された磁場に変調し、周波数２ｆを有する測定信号が、磁気抵抗センサによって出力され、参照信号発生器は、周波数２ｆを有する参照信号を出力し、外部処理回路が、参照信号および測定信号を復調して優れた信号対雑音比を有する外部磁場の測定値を与えるように磁場値を出力する、磁気抵抗磁場プローブを提供する。
空洞構造を有するとともに、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α［０，３６０°］，ｚ［Ｌ０，Ｌ０＋Ｌ］）を有し、バルク円筒形基部の中心軸が円筒座標系のｚ軸と重なり合うバルク円筒形基部と、
バルク円筒形基部の外側壁に取り付けられた第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルであって、第１の磁性タイルは、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［Φ，１８０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）を有し、第２の磁性タイルは、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［１８０°＋Φ，３６０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）、０＜Φ＜９０°を有する、第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルと、
バルク円筒形基部の中心軸上に位置する磁気抵抗センサおよび参照信号発生器であって、磁気抵抗センサは、円筒座標（ｒ（ｒ＝０），α（α＝０），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））、Ｌ０＋Ｌ１＜Ｌｍ＜Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳを有する、磁気抵抗センサおよび参照信号発生器と、を備え、
動作中、バルク円筒形基部は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルは、外部磁場を周波数２ｆを有する感知された磁場に変調し、周波数２ｆを有する測定信号が、磁気抵抗センサによって出力され、参照信号発生器は、周波数２ｆを有する参照信号を出力し、外部処理回路が、参照信号および測定信号を復調して優れた信号対雑音比を有する外部磁場の測定値を与えるように磁場値を出力する、磁気抵抗磁場プローブを提供する。
【0008】
本発明の実施形態では、動作中、バルク円筒形基部は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルは、外部磁場を周波数２ｆを有する感知された磁場に変調し、周波数２ｆを有する測定信号が、磁気抵抗センサによって出力され、参照信号発生器は、周波数２ｆを有する参照信号を出力し、外部処理回路が、参照信号および測定信号を復調して優れた信号対雑音比を有する外部磁場の測定値を与えるように磁場値を出力する。
【0009】
本発明の実施形態では、バルク円筒形基部は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、２つの相互に絶縁された円筒面電極の同期回転は、それらの間の定常磁場を高周波磁場に変調することができ、これは、その磁気抵抗センサに使用される雑音を大いに減少させることができる。磁場プローブは、簡単な製造構造を有し、着脱可能な回転スリーブを磁気抵抗センサに加えることによって、外部磁場の優れた信号対雑音比の測定を実現するごとができる。本発明は、簡単な構造でサイズが小さく、プロセスの複雑さも大いに減少し、より低コストを可能にする。
【0010】
本発明の実施形態または先行技術における技術的解決策をより明確に示すために、実施形態または先行技術の説明に使用される必要がある添付図面の簡単な説明が、以下に与えられる。以下の説明における添付図面は、本発明のいくつかの特定の実施形態であるが、当業者は、本発明の実施形態によって開示および示唆されるデバイス構造、駆動方法、および製造方法の基本概念に従って他の構造および図面に拡張および拡大することができ、これらは、本発明の特許請求の範囲内にあることに疑いの余地はないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態により与えられる回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブの概略図である。
【図4】Ｘ方向の外部磁場の下で異なる位相角θにおける磁気抵抗センサの位置でバルク円筒形基部が発生する磁場の分布マップである。
【図5A】磁気抵抗センサの位置における磁場Ｂの磁場成分の概略図である。
【図5B】バルク円筒形基部の回転角θを有する交流成分の変化の図である。
【図6】磁気抵抗センサの白色雑音スペクトルの図である。
【図8】本発明の一実施形態により与えられる回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブの概略図である。
【図9】ＴＭＲ磁気抵抗回転磁場プローブと外部処理回路との間の接続の図である。
【図10】外部処理回路の構造図である。
【図11】位相ロック回路の概略図である。
【図12】位相ロック回路の概略図である。
【図13A-13C】ＴＭＲ磁気抵抗回転磁場プローブの動作時系列の図である。
【図14】磁気シールド・モータの構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の目的、技術的解決策、および利点をより明確にするために、本発明の技術的解決策は、以下、本発明の実施形態における添付図面を参照して、実施によってより明確かつ完全に説明されることになり、説明される実施形態は、本発明の実施形態の一部であり、その全部ではないことが明らかである。本発明における実施形態によって明かされ、示唆される基本概念に基づいて、当業者によって得られる全ての他の実施形態は、本発明の保護範囲内に入る。
【0013】
図１を参照すると、本発明の一実施形態により与えられる回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブの概略図が示されており、図２は、ｚ＝０に沿った図１の断面図であり、図３は、Ｂ－Ｂに沿った図１の断面図である。本実施形態により与えられる回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブ１は、空洞構造を有するとともに、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α［０，３６０°］，ｚ［Ｌ０，Ｌ０＋Ｌ］）を有し、バルク円筒形基部１１の中心軸が円筒座標系のｚ軸と重なり合うバルク円筒形基部１１と、バルク円筒形基部１１の外側壁に取り付けられた第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３であって、第１の磁性タイル１２は、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［Φ，１８０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）を有し、第２の磁性タイル１３は、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［１８０°＋Φ，３６０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）、０＜Φ＜９０°を有する、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３と、バルク円筒形基部１１の中心軸に位置する磁気抵抗センサ１４および参照信号発生器１５であって、磁気抵抗センサ１４は、円筒座標（ｒ（ｒ＝０），α（α＝０），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））、Ｌ０＋Ｌ１＜Ｌｍ＜Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳを有する、磁気抵抗センサ１４および参照信号発生器１５と、を備え、動作中、バルク円筒形基部１１は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３は、外部磁場を周波数２ｆを有する感知された磁場に変調し、周波数２ｆを有する測定信号が、磁気抵抗センサ１４によって出力され、参照信号発生器１５は、周波数２ｆを有する参照信号を出力し、外部処理回路が、参照信号および測定信号を復調して優れた信号対雑音比を有する外部磁場の測定値を与えるように磁場値を出力する。
【0014】
本実施形態では、バルク円筒形基部１１は空洞構造を有し、すなわち、バルク円筒形基部１１の構造の形状は環状であり、円筒の内部は、中空構造を有する。ｘｙｚ座標系は、ｚ＝０軸としてバルク円筒形基部１１の中心軸を用いて確立され、座標点は、円筒座標（ｒ，α，ｚ）によって示され、ただし、ｒは、ｚ軸からの垂直距離を示し、αは、ｒがｘ－ｙ平面上にあるときのｒとｘ軸との間の内角を示す。バルク円筒形基部１１は、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α［０，３６０°］，ｚ［Ｌ０，Ｌ０＋Ｌ］）を有し、すなわち、ｒ＝Ｒ０の底面外円半径、およびｚ＝Ｌ０からｚ＝Ｌ０＋Ｌの高さを有する環状直線バルク円筒は、中心軸としてｚ＝０で作り出され、バルク円筒形基部１１の環状側壁の厚さは、特には限定されない。適宜、バルク円筒形基部１１は、非磁性材料で作製される。例えば、バルク円筒形基部１１の材料は、適宜、プラスチック、セラミック、金属、またはポリマーの任意の非磁性材料であり得る。
【0015】
本実施形態では、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３は、バルク円筒形基部１１の外側壁に取り付けられ、第１の磁性タイル１２は、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［Φ，１８０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）を有し、第２の磁性タイル１３は、円筒座標（ｒ［Ｒ０，Ｒ０＋ＨＳ］，α［１８０°＋Φ，３６０°－Φ］，ｚ［Ｌ０＋Ｌ１，Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ］）、０＜Φ＜９０°を有し、第１の磁性タイル１２と第２の磁性タイル１３の両方は、円筒面形状を有する。この円筒面の内半径はＲ０であり、これは、磁性タイルがバルク円筒形基部１１の外側壁の表面に取り付けられることを示し、この円筒面の外半径はＲ０＋ＨＳであり、これは、磁性タイルの厚さがＨＳであるとして理解することができ、ｘ－ｙ平面上の第１の磁性タイル１２の円筒面の投影は、Φから１８０°－Φまでの円弧であり、ｘ－ｙ平面上の第２の磁性タイル１３の円筒面の投影は、１８０°＋Φから３６０°－Φまでの円弧であり、ｚ軸上のこの円筒面の投影は、Ｌ０＋Ｌ１からＬ０＋Ｌ１＋ＬＳまでの線分である。適宜、第１の磁性タイル１２と第２の磁性タイル１３の両方は、軟磁性合金材料で作製される。当然ながら、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３は、ｚ＝０軸に沿って対称的に設けられ、バルク円筒形基部１１は、非磁性材料で作製され、したがって、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３は、相互に絶縁されたやり方で設けられ、２つの相互に絶縁された円筒面電極、すなわち、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３は、円筒面に直交する定電場を発生させ、２つの相互に絶縁された円筒面電極、すなわち、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３も、定常磁場、すなわち、外部磁場を発生させる。
【0016】
本実施形態では、回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブは、バルク円筒形基部１１の中心軸上に位置する磁気抵抗センサ１４および参照信号発生器１５をさらに含み、磁気抵抗センサ１４は、円筒座標（ｒ（ｒ＝０），α（α＝０），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））、Ｌ０＋Ｌ１＜Ｌｍ＜Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳを有し、すなわち、ｚ軸上の磁性タイルの投影は、磁気抵抗センサ１４を覆う。参照信号発生器１５は、バルク円筒形基部１１の回転角度変位を検出し、参照信号をトリガするために使用される。
【0017】
本実施形態では、動作フェーズ中、矢印１６によって示されるバルク円筒形基部１１は、回転方向にｚ＝０の中心軸を中心として回転し、バルク円筒形基部１１の回転は、バルク円筒形基部１１上の第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３を同期的に回転するように駆動し、そして、２つの相互に絶縁された円筒面電極、すなわち、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３は、１つの回転電極を形成し、周波数ｆで回転する。バルク円筒形基部１１が周波数ｆでｚ＝０軸を中心として回転するとき、バルク円筒形基部１１に取り付けられた第１の磁性タイル１２と第２の磁性タイル１３との間の定常磁場は、周期的に変化し、したがって、外部磁場を周波数２ｆを有する感知された磁場に変調し、磁気抵抗センサ１４は、感知された磁場を検出して周波数２ｆを有する測定信号を取得し、周波数２ｆを有するこの測定信号を出力し、参照信号発生器１５は、バルク円筒形基部１１の回転角度変位を検出して周波数２ｆを有する参照信号を取得し、周波数２ｆを有するこの参照信号を出力し、参照信号と測定信号の両方は、外部処理回路へ出力される。外部処理回路は、受信した参照信号および測定信号を復調して磁場値を取得し、この磁場値を出力し、したがって、外部磁場の優れた信号対雑音比の測定を可能にする。
【0018】
図４は、Ｘ方向の外部磁場の下で異なる位相角θにおける磁気抵抗センサの位置でバルク円筒形基部が発生する磁場の分布マップを示す。適宜、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３についての対称軸Ｃ－Ｃは、バルク円筒形基部の回転の位相位置を示し、θは、Ｘ方向に対してのバルク円筒形基部の回転位置の位相角であり、これは、適宜、θ＝０°、θ＝１０°、θ＝２０°、θ＝３０°、θ＝４０°、θ＝５０°、θ＝６０°、θ＝７０°、およびθ＝８０°であり得る。矢印が指し示す方向は、磁気抵抗センサの位置でバルク円筒形基部が発生する磁場の方向を示し、磁場の方向とＸ方向との間の内角Φは、磁場方向角を示す。反時計回り方向に沿ったバルク円筒形基部の回転方向は、正方向として定義される。例えば、第１の磁性タイル１２および第２の磁性タイル１３が、それぞれ＋Ｙ方向および－Ｙ方向に位置する場合、バルク円筒形基部の回転の開始位相角θは０であり、磁気抵抗センサの位置における磁場の方向はＸ方向であり、磁場方向角Φは０として定義され、θが１０°であるとき、磁場方向は、時計回りに回転し、磁場方向角Φは負であり、θは０°から３０°まで至り、Φの値の振幅は増加し始め、次いでθが４０°から８０°まで至るとき、Φの値は反時計回り方向に回転し始め、その振幅は減少し、当然ながら、θが９０°であるとき、Φの値は０°に戻る。
【0019】
図５Ａは、磁気抵抗センサの位置における磁場Ｂの磁場成分の概略図を示し、図５Ｂは、バルク円筒形基部の回転角θを有する交流成分の変化の図を示しており、直流外部磁場は１Ｇであり、図５Ｂは、直流成分が完全にフィルタで除去された後の磁場の変化を示す。０から３６０°までのθの範囲内で、磁気抵抗センサの位置における磁場Ｂに対応するＸ方向磁場成分ＢｘまたはＹ方向磁場成分Ｂｙは、２周期を含み、すなわち、その周波数は２ｆであり、ただし、ｆは２πωであり、ωはバルク円筒形基部の回転速度であり、ｆはバルク円筒形基部の回転周波数であることが理解できる。Ｂｙについて、その直流成分は０であり、Ｂｘについて、その直流成分はゼロでない。直流成分の影響を除外するために、結合コンデンサは、０直流磁場へＢｘおよびＢｙを一緒に変調するために、磁気抵抗センサの信号出力端に接続するように使用され得る。位相ＢｘとＢｙの間の差は９０°であり、位相Ｂｘは０であり、位相Ｂｙは９０°であることが理解できる。バルク円筒形基部を回転させることによって、直流磁場Ｈは、周波数ｆの２倍である周波数を有する交流磁場に変調することができる。回転角θを有する一方の磁場成分Ｂｘの変化が知られている場合、すなわち、Ｂｘの開始位相を＋９０°へ単純に調整することによって、回転角θを有する他の磁場成分Ｂｙの変化を得ることができることも理解できる。逆に、回転角θを有するＢｙの変化が知られている場合、その開始位相を－９０°に調整することによって、回転角θを有するＢｘの変化を得ることができる。
【0020】
適宜、磁気抵抗センサは、一軸リニア・センサまたは二軸リニア・センサであり、一軸リニア・センサは、円筒座標（ｒ，α１（α１＝βまたはβ＋９０°），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））で磁場感受方向を有し、二軸リニア・センサは、円筒座標（ｒ，α２（α２＝β）およびα３（α３＝β＋９０°），ｚ（ｚ＝Ｌｍ））、０≦β＜２７０°で磁場感受方向を有する。適宜、磁気抵抗センサは、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）センサであり、ＴＭＲセンサは、二軸リニア・センサであることができ、この場合には、ＢｘおよびＢｙの磁場成分は、同時に測定することができ、ＴＭＲセンサは、一軸リニア・センサとすることもでき、この場合には、一方の磁場Ｂｘは、測定することができ、次いで、位相を９０°シフトすることによって、他方の磁場成分Ｂｙを得ることができ、代替として、一方の磁場Ｂｙは、測定することができ、次いで、位相を－９０°シフトすることによって、他方の磁場成分Ｂｘを得ることができる。
【0021】
図６は、磁気抵抗センサの白色雑音スペクトルの図を示す。白色雑音は、１／ｆの特徴を有し、すなわち、その雑音は、低周波数０１で大きく、一方、その雑音は、高周波数０２でかなり大きく減少するので、周波数２ｆへの測定された磁場の変調は、回転磁性円筒の高周波数ｆの回転を導入することによって実現することができ、したがって、白色雑音を低減し、信号対雑音比を改善する目的を達成する。
【0022】
本発明の実施形態では、動作中、バルク円筒形基部は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、第１の磁性タイルおよび第２の磁性タイルは、外部磁場を周波数２ｆを有する感知された磁場に変調し、周波数２ｆを有する測定信号は、磁気抵抗センサによって出力され、参照信号発生器は、周波数２ｆを有する参照信号を出力し、外部処理回路が、参照信号および測定信号を復調して優れた信号対雑音比を有する外部磁場の測定値を与えるように磁場値を出力する。本発明の実施形態では、バルク円筒形基部は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、２つの相互に絶縁された円筒面電極の同期回転は、それらの間の定常磁場を高周波磁場に変調することができ、これは、その磁気抵抗センサに使用される雑音を大いに減少させることができる。磁場プローブは、簡単な製造構造を有し、着脱可能な回転スリーブを磁気抵抗センサに加えることによって、外部磁場の優れた信号対雑音比の測定を実現することができる。本発明は、簡単な構造でサイズが小さく、プロセスの複雑さも大いに減少し、より低コストを可能にする。
【0023】
例示として、上記の技術的解決策に基づいて、図７に示されるように、適宜、バルク円筒形基部１１の側壁は、４つの光入射穴１１ａから１１ｄを有し、４つの光入射穴１１ａから１１ｄは、（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α（α＝θ，θ＋９０°，θ＋１８０°，θ＋２７０°），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１またはｚ＝Ｌｅ２））である異なる円筒座標を有し、ただし、Ｌ０＜Ｌｅ１＜Ｌ０＋Ｌ１、Ｌ０＋Ｌ１＋ＬＳ＜Ｌｅ２＜Ｌ０＋Ｌ、０＜θ＜９０°であり、参照信号発生器１５は、バルク円筒形基部１１の外側壁の外側に位置し、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０＋ｈＳ＋ｈｅ），α（α＝θまたはθ＋９０°またはθ＋１８０°またはθ＋２７０°），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１またはｚ＝Ｌｅ２））を有する発光素子１５１と、バルク円筒形基部１１の中心軸上に位置する光検出器１５２および論理トリガ回路（図示せず）であって、光検出器１５２は、円筒座標（ｒ（ｒ＝０），α（α＝０），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１またはｚ＝Ｌｅ２））を有する、光検出器１５２および論理トリガ回路と、を備え、動作中、バルク円筒形基部１１は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、発光素子１５１から発せられる光が順に４つの光入射穴１１ａから１１ｄに入射するとき、光検出器１５２は、発光素子１５１からの入射光を検出し、論理トリガ回路をトリガして周波数２ｆを有する参照信号を出力する。ここで、図７は、Ａ－Ａに沿った図１の断面図である。
【0024】
本実施形態では、４つの光入射穴１１ａから１１ｄは、バルク円筒形基部１１の側壁を貫く貫通穴である。適宜、光入射穴１１ａは、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α（α＝θ），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１））を有し、光入射穴１１ｂは、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α（α＝θ＋９０°），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１））を有し、光入射穴１１ｃは、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α（α＝θ＋１８０°），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１））を有し、光入射穴１１ｄは、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０），α（α＝θ＋２７０°）），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１））を有し、適宜、発光素子１５１は、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０＋ｈＳ＋ｈｅ），α（α＝θ），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１））を有し、適宜、光検出器１５２は、円筒座標（ｒ（ｒ＝０），α（α＝０），ｚ（ｚ＝Ｌｅ１））を有する。他の実施形態では、ｚ＝Ｌｅ２であることも任意選択することができ、発光素子は、適宜、円筒座標（ｒ（ｒ＝Ｒ０＋ｈＳ＋ｈｅ）、α（α＝θ＋９０°またはθ＋１８０°またはθ＋２７０°））を有してもよい。適宜、発光素子は、ＬＥＤなどであり、他の実施形態では、発光素子は、適宜、量子ドット発光素子などの他の発光素子とすることもでき、このことは、この点に限定されない。
【0025】
適宜、初期状態において、発光素子１５１から発せられる光は、光入射穴１１ａを介して光検出器１５２へ入射する。動作中、バルク円筒形基部１１は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、発光素子１５１は、順に４個の発光穴１１ａから１１ｄのそれぞれに面して設けられ、ここで、互いに面して設けられることは、発光素子１５１から発せられる光が、発光素子１５１が面している光入射穴を通過し、次いで光検出器１５２へ入射し、発光素子１５１からの入射光を検出すると、光検出器１５２が、論理トリガ回路をトリガして周波数２ｆを有する参照信号を出力することができるように、発光素子１５１、発光穴の１つ、および光検出器１５２が同じ直線上に位置することを意味する。
【0026】
図８に示されるように、適宜、回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブは、バルク円筒形基部１１の内部に位置する回路基板３をさらに含み、検出器１５２および磁気抵抗センサ１４は、回路基板３上に位置する。磁気抵抗センサ１４、論理トリガ回路１５３、および光検出器１５２は、全て同じ回路基板３上に位置し、論理トリガ回路１５３は、光検出器１５２に電気的に接続されるが、論理トリガ回路１５３の円筒座標は、特に限定されないと理解することができる。
【0027】
適宜、参照信号は、高レベル信号または低レベル信号であり、光検出器が光を検出しないとき、論理トリガ回路によって出力される参照信号のレベルは、不変のままであり、光検出器が発光素子からの入射光を検出するとき、光検出器は、論理トリガ回路によって出力される参照信号のレベルが切り換えられるように論理トリガ回路をトリガする。
【0028】
バルク円筒形基部１１が、発光素子１５１、光入射穴の１つ、および光検出器１５２が互いに面して設けられるケースに回転する場合、光検出器１５２は、発光素子１５１からの入射光を検出すると、論理トリガ回路１５３をトリガし、それによって、論理トリガ回路１５３は、参照信号のレベルを切り換え、バルク円筒形基部１１が光入射穴および光検出器１５２が交差するケースへ回転する場合、光検出器１５２は、光を検出せず、そして、論理トリガ回路１５３は、出力レベルを不変に維持することが理解できる。
【0029】
具体的には、動作中、バルク円筒形基部１１は、周波数ｆでｚ軸を中心として回転し、発光素子１５１から発せられる光が、光入射穴１１ａに入射し、次いで、光検出器１５２は、発光素子１５１からの入射光を検出し、光信号を電気信号に変換し、それによって光検出器１５２は、バルク円筒形基部１１の角度変位を検出することができ、周波数２ｆを有する参照信号の出力を維持するために論理トリガ回路１５３をトリガし、適宜、この参照信号は高レベル信号であり、続いて、回転後の発光素子１５１から発せられる光が、光入射穴１１ｂに入射し、光検出器１５２は、発光素子１５１からの入射光を検出し、連続的な出力のために周波数２ｆを有する低レベル参照信号の出力へ切り換えるために論理トリガ回路１５３をトリガし、続いて、回転後の発光素子１５１から発せられる光が、光入射穴１１ｃに入射し、光検出器１５２は、発光素子１５１からの入射光を検出し、連続的な出力のために周波数２ｆを有する高レベル参照信号の出力へ切り換えるために論理トリガ回路１５３をトリガし、続いて、回転後の発光素子１５１から発せられる光が、光入射穴１１ｄに入射し、光検出器１５２は、発光素子１５１からの入射光を検出し、連続的な出力のために周波数２ｆを有する低レベル参照信号の出力へ切り換えるために論理トリガ回路１５３をトリガする。
【0030】
当然ながら、論理トリガ回路１５３が一旦トリガされるとその度に、論理トリガ回路１５３によって出力される参照信号のレベルは、一旦切り換えられ、２つのトリガの間の期間中、論理トリガ回路１５３は、先のトリガのレベルで信号の出力を維持する。参照信号発生器１５は、高レベルおよび低レベルからなる周波数２ｆを有する参照信号を出力することがそこから理解できる。
【0031】
例示として、上記の技術的解決策に基づいて、図９および図１０に示されるように、外部処理回路４は、コンデンサ４１、および位相ロック回路４２を備え、位相ロック回路４２は、ミキサ４２１、およびローパス・フィルタ４２２を備えており、ローパス・フィルタ４２２のカットオフ周波数は、バルク円筒形基部１１の回転周波数未満であり、動作中、磁気抵抗センサ１４によって出力される測定信号は、結合され、コンデンサ４１を介して位相ロック回路４２へ出力される。
【0032】
図９に示されるように、回転電気機械変調器を備えた磁気抵抗磁場プローブ１は、外部処理回路４に電気的に接続される。プローブ１は、Ａ－Ａ断面上に４つの光入射穴１１ａから１１ｄを有し、ＰＤ光検出器１５２は、それらの共通軸の位置に設けられる。参照信号発生器１５内のＬＥＤランプ１５１から発せられる光は、光入射穴を通って光検出器１５２に入り、次いで、光検出器１５２は、磁束回転の周波数ｆをこの周波数の２倍である周波数を有する電気信号に変換し、次いで、これは、回路基板３上の論理トリガ回路を介してフェーズ・ロック増幅器４２の参照信号入力端に入力される。Ｂ－Ｂ断面内の２つの磁性タイル１２および１３の共通軸上に位置するプローブ１の二軸磁気抵抗センサ１４は、周波数２ｆを有する誘導磁場信号を出力し、この誘導磁場信号は、フェーズ・ロック増幅器４２の測定信号入力端へコンデンサ４１を介して測定信号として入力される。このようにして、フェーズ・ロック増幅器４２の信号出力端において、Ｘ（０°位相出力信号）磁場成分出力信号、およびＹ（９０°位相出力信号）磁場成分出力信号が得られ、それによって、最終的に、外部磁場Ｈのベクトル値が得られる。
【0033】
適宜、外部処理回路は、前置増幅器をさらに備え、前置増幅器は、コンデンサと位相ロック回路との間に設けられる。図１０に示されるように、測定される物理量４３、すなわち、測定信号は、周波数ｆを有する信号を形成するために高周波キャリア信号源Ｖａｃおよびその対応するセンサ４４１を含む変調センサ４４を通過する。位相ロック回路４２は、適宜、ミキサ４２１およびローパス・フィルタ４２２を含むフェーズ・ロック増幅器とすることができる。信号増幅は、信号周波数ｆを有する信号を得るために、変調センサ４４によって出力された変調信号に対して雑音増幅器４５によって実行されるものであり、雑音増幅器４５は、前置増幅器である。次いで、高周波キャリア信号源Ｖａｃは、周波数ｆと同じ周波数を有する参照信号を直接出力し、参照信号は、ミキサ４２１に入力され、混合された後、高周波数信号および低周波数信号が得られ、低周波部分は、ローパス・フィルタ４２２によって取り除かれる。雑音信号については周波数シフトが生じないので、増幅器４５の雑音も、フィルタで除去され、それによって、最後には、増幅器雑音のない高周波出力信号４６が得られる。
【0034】
適宜、外部処理回路は、位相シフタをさらに備え、一軸リニア・センサは、２つの測定信号を出力し、測定信号の一方は、位相ロック回路に直接接続され、他方は、位相シフタによって９０度位相シフトされ、次いで、位相ロック回路に接続され、参照信号発生器は、１つの参照信号を発生し、１つの参照信号および２つの測定信号は、外部磁場の磁場成分に対応する２つの出力信号を出力するように位相ロック回路によって復調される。図１１に示されるように、ＴＭＲ一軸リニア・センサが採用され、その信号出力端５１は、２つの分岐に分けられており、２つの分岐のうちの一方は、位相ロック回路４２に直接出力され、他方は、位相シフタ５２を介して位相ロック回路４２へ出力され、α２－α１の位相シフトがもたらされる。Ｘ方向一軸リニア・センサが採用され、位相シフトが９０°であると仮定すると、参照信号５３は一定であり、次いで、位相ロック回路４２は、２つの信号５４および５５、すなわち、ＶｘおよびＶｙ信号を出力し、そして、外部磁場Ｈの２つの成分をそれぞれ得ることができる。
【0035】
適宜、外部処理回路は、位相シフタをさらに備え、一軸リニア・センサは１つの測定信号を出力し、参照信号発生器は２つの参照信号を発生し、参照信号の一方は、位相ロック回路に直接接続され、他方は、位相シフタによって９０度位相シフトされ、次いで、位相ロック回路に接続され、１つの測定信号および２つの参照信号は、外部磁場の磁場成分に対応する２つの出力信号を出力するように位相ロック回路によって復調される。図１２に示されるように、参照信号５３は、２つのチャンネルに分けられ、それらの一方は、位相ロック回路４２に直接出力され、他方は、位相シフタ５２へ通る。Ｘ方向一軸リニア・センサが採用され、位相シフトが９０°であると仮定すると、２つの信号は、一軸リニア・センサからの出力信号５６と別々に混合され、２つの信号５４および５５、すなわち、ＶｘおよびＶｙは、外部磁場Ｈの２つの成分を得るように位相ロック回路４２を通じて出力される。
【0036】
適宜、二軸リニア・センサから出力される２つの測定信号は、位相ロック回路に別々に接続され、参照信号発生器は、１つの参照信号を発生し、２つの測定信号および１つの参照信号は、外部磁場の磁場成分に対応する２つの出力信号を出力するように位相ロック回路によって復調される。
【0037】
図１３Ａから図１３Ｃは、電気機械的変調式のＴＭＲセンサ回転プローブの動作時系列の図を示す。光検出器からの信号は、パルスの形態であり、光検出器によって受信された信号を使用して論理トリガ回路をトリガし、それによって、論理トリガ回路は、高レベルおよび低レベルを出力する。光検出器がＬＥＤ入射光を受信するごとに、論理トリガ回路が、高／低レベルの逆転のためにトリガされる。例えば、論理トリガ回路は、始めに低レベルを出力し、光検出器がＬＥＤ入射光を受信するまで低レベルを出力するように保ち、光検出器がＬＥＤ入射光を受信するときに、光検出器は、高レベルへ切り換えて維持するために論理トリガ回路をトリガし、光検出器が次のＬＥＤ入射光に受信するまで、次いで、論理トリガ回路は、高レベルから低レベルへ再び切り換える。図１３Ａは、参照信号発生器から出力される高レベル信号および低レベル信号を示し、図１３Ｂは、外部磁場のＸ方向磁場成分Ｖｘを示し、図１３Ｃは、外部磁場のＹ方向の磁場成分Ｖｙを示す。回転角座標から、４つの入射穴がある場合、磁束は３６０°回転するとき、３つの信号は１８０°の周期を有し、すなわち、周波数は２倍増加し、Ｖｘ信号の位相は０°であり、一方、Ｖｙ信号の位相は９０°であり、したがって、ＴＭＲ動作周波数を高い周波数へうまくシフトし、ＶｘおよびＶｙの振幅に基づいて、実際の外部磁場の磁場成分を解くことができ、最後には、外部磁場Ｈの大きさおよび方向を得ることができることが理解できる。
【0038】
例示として、上記の技術的解決策に基づいて、図１に示されるように、適宜、バルク円筒形基部１１は磁気シールド・モータ２によって回転するように駆動され、バルク円筒形基部１１および磁気シールド・モータ２は、非磁性伝動シャフト２１によって互いに接続される。他の実施形態では、参照信号発生器が、磁気シールド・モータの角度変位の測定に使用するために、磁気シールド・モータの外側に直接設けられることも任意選択であり、これは、本明細書に示されていない。磁気シールド・モータは、軸ｚ＝０を中心として回転するようにバルク円筒形基部を駆動するために使用され、参照信号発生器は、磁気シールド・モータの回転角度変位を直接検出し、参照信号をトリガする。
【0039】
適宜、磁気シールド・モータは、その側面側の金属電導層およびバルク円筒形基部の近くの表面上の軟磁性金属層で覆われる。図１４に示されるように、磁気シールド・モータ２は、モータ２２と、モータ２２およびバルク円筒形基部１１を接続する非磁性の長いシャフト２１と、モータ２２の周りに巻かれた金属電導層２３と、非磁性の長いシャフト２１の端に位置する軟磁性シールド層２４と、を含み、軟磁性シールド層２４は、モータ２２の回転磁場がバルク円筒形基部１１に影響を及ぼすのをシールドするために使用される。バルク円筒形基部は、プラスチック、セラミック、金属、またはポリマーなどを含む非磁性材料で作製され、磁性タイルおよび軟磁性金属層２４は、軟磁性合金材料、すなわち、Ｃｏ、Ｆｅ、ＮｉおよびＢ、Ｓｉ、Ｃ、ならびに遷移金属Ｎｂ、Ｃｕ、Ｚｒ元素を含有する高透磁性軟磁性材料で作製される。
【0040】
上記のものは、本発明の好ましい実施形態および用いられる技術的原理に過ぎないことに留意されたい。本発明が、本明細書中に記載された特定の実施形態に限定されず、様々な自明の変形、再調整、組合せ、および置換が、本発明の保護範囲から逸脱することなく当業者によってなされ得ることが当業者によって理解されよう。したがって、本発明は、上記の実施形態によっていくらか詳細に説明されたが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の概念から逸脱することなくより多くの他の均等な実施形態を含むことができ、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって決定される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14】
