磁性圖案檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種不會導(dǎo)致成本大幅度上升且能夠提高增益的磁性圖案檢測裝置。具體而言，在磁性圖案檢測裝置(100)的信號處理部(60)的放大部(70)中，每當(dāng)要向放大器(71)輸入基準(zhǔn)電壓、和由勵磁信號進(jìn)行了勵磁的磁性傳感器元件(40)所輸出的傳感器輸出信號時，便在基準(zhǔn)電壓生成部(72)生成與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化的信號，并將所述信號作為基準(zhǔn)電壓輸入放大器(71)?；鶞?zhǔn)電壓生成部(72)具有對勵磁信號進(jìn)行微分從而生成基準(zhǔn)電壓的CR微分電路(73)，若是上述基準(zhǔn)電壓，則由于該基準(zhǔn)電壓與磁性傳感器元件(40)輸出的傳感器輸出信號之差較小，因此能夠提高放大器的增益。
【專利說明】[0001] 本申請是發(fā)明名稱為"磁性圖案檢測裝置"、國際申請日為2011年1月13日、申請 號為201180001718. 7 (國際申請?zhí)枮镻CT/JP2011/050449)的發(fā)明專利申請的分案申請。 磁性圖案檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種對安裝有磁性體的物體、用磁性墨水進(jìn)行印刷的紙幣等介質(zhì)的磁 性圖案進(jìn)行檢測的磁性圖案檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0003] 在從安裝有磁性體的卡片等物體、用磁性墨水進(jìn)行印刷的紙幣等介質(zhì)來檢測磁性 圖案的磁性圖案檢測裝置中，利用磁性傳感器元件來檢測介質(zhì)通過該磁性圖案檢測裝置時 產(chǎn)生的磁通變化，并利用信號處理部對磁性傳感器元件輸出的傳感器輸出信號進(jìn)行信號處 理。這里，在信號處理部中，用放大器構(gòu)成放大部，向該放大器輸入傳感器輸出信號、和由固 定電壓形成的基準(zhǔn)電壓，在利用放大部對傳感器輸出信號進(jìn)行了放大之后，進(jìn)行各種信號 處理（參照專利文獻(xiàn)1?3)。
[0004] 而且，在這種磁性圖案檢測裝置中，利用磁性傳感器元件來檢測介質(zhì)通過該磁性 圖案檢測裝置時產(chǎn)生的磁通變化，并根據(jù)磁性傳感器元件輸出的信號來檢測磁性圖案。這 里，磁性傳感器元件如圖18(a)、18(b)所示，在與介質(zhì)1的移動方向X(行方向）正交的列 方向Y(介質(zhì)寬度方向）上，例如排列有20個磁性傳感器兀件分別用于通道CH1?CH20,通 過在列方向Y上對這20個磁性傳感器元件40進(jìn)行掃描，以檢測出介質(zhì)1在整個寬度方向 上的磁性圖案。
[0005] 即，若對圖18 (a)、18 (b)所不的多個磁性傳感器兀件40進(jìn)行一次掃描，則由于通 道CH1?CH20的20個磁性傳感器元件40都能檢測出數(shù)據(jù)，因此，如圖18 (d)所示，若與磁 性傳感器元件40處于導(dǎo)通狀態(tài)的時刻同步地用A/D轉(zhuǎn)換器將磁性傳感器元件40的檢測數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，則能夠檢測出介質(zhì)1的一列磁性圖案。這里，磁性傳感器元件40由頻 率為500kHz的勵磁信號進(jìn)行勵磁。
[0006] 而介質(zhì)1是沿行方向X移動。因此，若用斜線區(qū)域來表示磁性傳感器元件40在導(dǎo) 通狀態(tài)下所處的區(qū)域，則如圖18(c)所示，在介質(zhì)1中，本次掃描時磁性傳感器元件40在導(dǎo) 通狀態(tài)下所處的區(qū)域（標(biāo)注了向右上方的斜線的區(qū)域）與下一次掃描時磁性傳感器元件40 在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域（標(biāo)注了向右下方的斜線的區(qū)域）在與移動方向X相反的一側(cè)相 鄰。從而，能夠檢測出整個介質(zhì)1上的磁性圖案。
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2007-241653號公報
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開2007-241654號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本專利特開2009-163336號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 然而，專利文獻(xiàn)1?3所記載的結(jié)構(gòu)中，在對傳感器輸出信號進(jìn)行放大時，由于使 用了固定電壓作為放大器的基準(zhǔn)電壓，因此傳感器輸出信號與基準(zhǔn)電壓之差較大。基于上 述原因，為了使放大器輸出的信號不至于飽和，需要將放大器的增益抑制得較低，因此存在 無法提高檢測增益的問題。另一方面，若使用橋式電路來對磁性傳感器元件的輸出信號進(jìn) 行差動放大，則存在會導(dǎo)致成本大幅上升的問題。
[0011] 而且，在對沿列方向Y排列的多個磁性傳感器元件40進(jìn)行掃描并且使介質(zhì)1進(jìn)行 移動的這一方式的磁性圖案檢測裝置中，會因介質(zhì)1的移動速度、磁性傳感器元件40在介 質(zhì)1的移動方向X上的尺寸、掃描速度，而導(dǎo)致本次掃描時磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài) 下所處的區(qū)域（標(biāo)注了向右上方的斜線的區(qū)域）與下一次掃描時磁性傳感器元件40在導(dǎo) 通狀態(tài)下所處的區(qū)域（標(biāo)注了向右下方的斜線的區(qū)域）之間產(chǎn)生間隙G，如圖18(c)所示。 例如，當(dāng)介質(zhì)1的移動速度為〇. 0016mm/μ s，列方向Y上的磁性傳感器元件的掃描時間為 200 μ s時，一次掃描完成后，介質(zhì)1移動0. 32_，但是，若在這種情況下，磁性傳感器兀件1 在移動方向上的尺寸為〇. 3mm，則本次掃描時磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域 與下一次掃描時磁性傳感器兀件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域之間會產(chǎn)生0. 02mm的間隙G。 因此，對于介質(zhì)1中相當(dāng)于間隙G的區(qū)域，就不能用磁性傳感器元件40檢測其磁特性，從而 難以高精度地從介質(zhì)1的全部表面檢測出磁性圖案。
[0012] 另一方面，由于磁性傳感器元件40具有的傳感器檢測范圍通常在磁性傳感器元 件40在介質(zhì)1上的等倍投影面積以上，因此，如果用上述傳感器檢測范圍能夠覆蓋間隙G， 就能從介質(zhì)1的全部表面檢測出磁性圖案，但是，即使是在這種情況下，也會因介質(zhì)1的移 動速度、磁性傳感器元件40在介質(zhì)1的移動方向X上的傳感器檢測范圍的大小、掃描速度， 而難以避免在本次掃描時的傳感器檢測范圍與下一次掃描時的傳感器檢測范圍之間產(chǎn)生 間隙G。
[0013] 鑒于上述問題，本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種不會大幅地提高成 本、并且能夠提高增益的磁性圖案檢測裝置。
[0014] 本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種即使是采用對沿列方向排列的多個 磁性傳感器元件進(jìn)行掃描并且使介質(zhì)相對于磁性傳感器進(jìn)行移動的方式，也能可靠地從介 質(zhì)的全部表面檢測出磁性圖案的磁性圖案檢測裝置。
[0015] 為了解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明的磁性圖案檢測裝置包括用來檢測介質(zhì)的 磁特性的磁性傳感器元件、和基于該磁性傳感器元件的檢測結(jié)果來檢測所述介質(zhì)的磁性圖 案的信號處理部，其特征在于，所述信號處理部具有放大部，該放大部對由勵磁信號進(jìn)行了 勵磁的所述磁性傳感器兀件所輸出的傳感器輸出信號進(jìn)行放大，所述放大部包括放大器和 基準(zhǔn)電壓生成部，其中，向所述放大器輸入所述傳感器輸出信號和基準(zhǔn)電壓，所述基準(zhǔn)電壓 生成部生成與所述勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化的信號作為所述基準(zhǔn)電壓。
[0016] 本發(fā)明中，在用放大器對傳感器輸出信號進(jìn)行放大時，由于使用與勵磁信號聯(lián)動 地發(fā)生變化的基準(zhǔn)電壓，因此從磁性傳感器元件輸出的傳感器輸出信號與基準(zhǔn)電壓之差較 小。因而，即使不追加橋式電路等會導(dǎo)致成本增加的電路，也能提高放大器的增益，并能提 高S/N比。而且，由于基準(zhǔn)電壓是與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化，且與傳感器輸出信號是同步 的，因此能夠適當(dāng)?shù)貙鞲衅鬏敵鲂盘栠M(jìn)行放大。
[0017] 本發(fā)明中，所述基準(zhǔn)電壓最好是具有對所述勵磁信號進(jìn)行了微分后得到的波形的 信號。由于傳感器輸出信號相當(dāng)于對勵磁信號所產(chǎn)生的磁通的時間微分，因此若使用對勵 磁信號進(jìn)行了微分后得到的波形的信號作為放大器的基準(zhǔn)電壓，則由于傳感器輸出信號與 基準(zhǔn)電壓之差較小，從而能夠提高增益。
[0018] 本發(fā)明中，所述基準(zhǔn)電壓生成部最好具有對所述勵磁信號進(jìn)行微分從而生成所述 基準(zhǔn)電壓的CR微分電路。通過采用這種結(jié)構(gòu)，使用諸如電容、電阻之類價廉的電子元件，就 能構(gòu)成對勵磁信號進(jìn)行微分從而生成基準(zhǔn)電壓的微分電路。
[0019] 本發(fā)明中，所述基準(zhǔn)電壓生成部也可以具有虛設(shè)磁性傳感器元件，該虛設(shè)磁性傳 感器元件由所述勵磁信號進(jìn)行勵磁，并輸出對該勵磁信號進(jìn)行微分后得到的信號作為所述 基準(zhǔn)電壓。虛設(shè)磁性傳感器元件的輸出信號相當(dāng)于對勵磁信號所產(chǎn)生的磁通的時間微分， 從而能夠生成對勵磁信號進(jìn)行了微分后得到的波形的信號作為基準(zhǔn)電壓。若采用上述基準(zhǔn) 電壓，則由于該基準(zhǔn)電壓與傳感器輸出信號之差極小，因此能夠提高增益。
[0020] 本發(fā)明中，所述信號處理部最好包括第一積分電路和第二積分電路，其中，所述第 一積分電路對所述放大器輸出的信號中極性為正的信號分量進(jìn)行積分，所述第二積分電路 對所述放大器輸出的信號中極性為負(fù)的信號分量進(jìn)行積分。若采用這種結(jié)構(gòu)，則即使從放 大器輸出的信號的脈寬很窄，但由于也能夠?qū)O性為正的信號分量和極性為負(fù)的信號分量 分別進(jìn)行積分，從而將振幅變化轉(zhuǎn)換為面積變化，因此用簡單的結(jié)構(gòu)就能夠提高表觀增益。
[0021] 本發(fā)明的另一實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置包括用來檢測介質(zhì)的磁特性的磁性 傳感器元件、和基于該磁性傳感器元件的檢測結(jié)果來檢測所述介質(zhì)的磁性圖案的信號處理 部，其特征在于，所述信號處理部包括第一積分電路和第二積分電路，其中，所述第一積分 電路對所述傳感器輸出中極性為正的信號分量進(jìn)行積分，所述第二積分電路對所述傳感器 輸出中極性為負(fù)的信號分量進(jìn)行積分。
[0022] 本發(fā)明中，即使傳感器輸出信號的脈寬很窄，但由于也能夠?qū)O性為正的信號分 量和極性為負(fù)的信號分量分別進(jìn)行積分，從而將振幅變化轉(zhuǎn)換為面積變化，因此用簡單的 結(jié)構(gòu)就能提高表觀增益。
[0023] 本發(fā)明中，所述磁性傳感器元件最好是具有用于將所述傳感器輸出信號作為差動 輸出而輸出的多個線圈。若采用這種結(jié)構(gòu)，則不易受外部干擾的影響。
[0024] 而為了解決上述第二個技術(shù)問題，本發(fā)明的磁性圖案檢測裝置包括從介質(zhì)檢測出 磁特性的磁性傳感器元件、和使所述介質(zhì)相對于該磁性傳感器元件進(jìn)行移動的傳送機(jī)構(gòu)， 其特征在于，所述磁性傳感器兀件在與所述介質(zhì)的移動方向正交的列方向上排列多個，將 通過所述傳送機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳送的所述介質(zhì)的移動速度設(shè)為v(mm/μ s)，所述磁性傳感器元件 在所述移動方向上的尺寸設(shè)為T(mm)，每單位時間ta(y s)在所述列方向上對所述磁性傳 感器元件進(jìn)行掃描的掃描次數(shù)設(shè)為N次，則所述移動速度V、所述單位時間ta、所述尺寸T 以及所述掃描次數(shù)N滿足以下關(guān)系式：
[0025] (vXta) ^ (TXN)
[0026] 式中，N為2以上的整數(shù)。
[0027] 本發(fā)明中，由于介質(zhì)的移動速度V、磁性傳感器元件在移動方向上的尺寸T、每單 位時間ta在列方向上對磁性傳感器元件進(jìn)行掃描的掃描次數(shù)N被設(shè)定為滿足上述關(guān)系式， 因此，本次掃描時磁性傳感器元件在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域與下一次掃描時磁性傳感器元 件在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域之間不會產(chǎn)生間隙。因而，即使是采用對沿列方向排列的多個 磁性傳感器元件進(jìn)行掃描并且使介質(zhì)相對于磁性傳感器進(jìn)行移動的方式，也能可靠地從介 質(zhì)的全部表面檢測出磁性圖案。
[0028] 本發(fā)明中，能夠采用以下結(jié)構(gòu)：所述單位時間ta是用來檢測所述介質(zhì)的一列磁性 圖案的一個掃描期間，基于所述磁性傳感器元件通過在所述一個掃描期間中進(jìn)行的掃描所 得到的數(shù)據(jù)，檢測所述介質(zhì)的一列磁性圖案。即，在為了檢測一列磁性圖案的一個掃描期間 中進(jìn)行多次掃描。因此，能夠采用基于多次掃描所得到的數(shù)據(jù)檢測一列磁性圖案的結(jié)構(gòu)，若 采用這種結(jié)構(gòu)，則即使是在磁性傳感器元件所得到的任一個數(shù)據(jù)中含有噪聲等影響的情況 下，也能夠緩和上述噪聲所產(chǎn)生的影響。
[0029] 本發(fā)明中，能夠采用以下結(jié)構(gòu)：基于所述磁性傳感器元件通過在所述一個掃描期 間中進(jìn)行的N次掃描中的一次掃描或多次掃描所得到的數(shù)據(jù)，檢測所述介質(zhì)的一列磁性圖 案。若采用這種結(jié)構(gòu)，則能夠根據(jù)介質(zhì)的種類和磁性圖案檢測裝置所要求的檢測精度等而 實(shí)現(xiàn)最佳動作。
[0030] 本發(fā)明中，最好是基于所述磁性傳感器元件通過在所述一個掃描期間中進(jìn)行的N 次掃描中的多次掃描所得到的數(shù)據(jù)，檢測所述介質(zhì)的一列磁性圖案。若采用這種結(jié)構(gòu)，則能 夠高精度地檢測出介質(zhì)的磁特性。而且，即使是在磁性傳感器元件所得到的任一個數(shù)據(jù)中 含有噪聲等影響的情況下，也能夠緩和上述噪聲的影響。
[0031] 本發(fā)明中，能夠采用以下結(jié)構(gòu)：基于所述磁性傳感器元件通過在所述一個掃描期 間中進(jìn)行的N次掃描所得到的所有數(shù)據(jù)，檢測所述介質(zhì)的一列磁性圖案。若采用這種結(jié)構(gòu)， 則由于本次掃描和下一次掃描時，磁性傳感器元件在介質(zhì)上的等倍投影區(qū)域有部分重疊， 因此能夠高精度地檢測出介質(zhì)的磁特性。而且，即使是在磁性傳感器元件所得到的任一個 數(shù)據(jù)中含有噪聲等影響的情況下，也能夠緩和上述噪聲的影響。
[0032] 本發(fā)明中，也可以基于磁性傳感器元件通過在一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描中 的一部分掃描所得到的數(shù)據(jù)，檢測介質(zhì)的一列磁性圖案。
[0033] 例如，也可以采用以下結(jié)構(gòu)：基于所述磁性傳感器元件通過在所述一個掃描期間 中進(jìn)行的N次掃描中符合以下條件的兩次以上且小于N次的掃描所得到的多個數(shù)據(jù)，檢測 所述介質(zhì)的一列磁性圖案，該條件是：本次掃描和下一次掃描時，所述磁性傳感器兀件在所 述介質(zhì)上的等倍投影區(qū)域在所述移動方向上有部分重疊；或者本次掃描和下一次掃描時， 所述磁性傳感器元件在所述介質(zhì)上的等倍投影區(qū)域在所述移動方向上不發(fā)生重疊但連續(xù)。 [0034] 在這種情況下，最好是基于所述磁性傳感器元件通過在所述一個掃描期間中進(jìn)行 的N次掃描中符合以下條件的兩次以上且小于N次的掃描所得到的多個數(shù)據(jù)，檢測所述介 質(zhì)的一列磁性圖案，該條件是：本次掃描和下一次掃描時，所述磁性傳感器元件在所述介質(zhì) 上的等倍投影區(qū)域在所述移動方向上有部分重疊。若采用這種結(jié)構(gòu)，則由于本次掃描和下 一次掃描時，磁性傳感器元件在介質(zhì)上的等倍投影區(qū)域有部分重疊，因此能夠高精度地檢 測出介質(zhì)的磁特性。而且，即使是在磁性傳感器元件所得到的任一個數(shù)據(jù)中含有噪聲等影 響的情況下，也能夠緩和上述噪聲的影響。
[0035] 另外，當(dāng)所述磁性傳感器元件在所述移動方向上的傳感器檢測范圍大于所述磁性 傳感器元件在所述移動方向上的尺寸T時，也可以采用以下結(jié)構(gòu)：基于所述磁性傳感器元 件通過在所述一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描中符合以下條件的兩次以上且小于N次的 掃描所得到的多個數(shù)據(jù)，檢測所述介質(zhì)的一列磁性圖案，該條件是：本次掃描和下一次掃描 時，所述傳感器檢測范圍在所述移動方向上有部分重疊；或者本次掃描和下一次掃描時，所 述傳感器檢測范圍在所述移動方向上不發(fā)生重疊但連續(xù)。
[0036] 在這種情況下，最好是基于所述磁性傳感器元件通過在所述一個掃描期間中進(jìn)行 的N次掃描中符合以下條件的兩次以上且小于N次的掃描所得到的多個數(shù)據(jù)，檢測所述介 質(zhì)的一列磁性圖案，該條件是：本次掃描和下一次掃描時，所述傳感器檢測范圍在所述移動 方向上有部分重疊。若米用這種結(jié)構(gòu)，則由于本次掃描和下一次掃描時，傳感器檢測范圍有 部分重疊，因此能夠高精度地檢測出介質(zhì)的磁特性。而且，即使是在磁性傳感器元件所得到 的任一個數(shù)據(jù)中含有噪聲等影響的情況下，也能夠緩和上述噪聲的影響。
[0037] 本發(fā)明中，最好是在基于所述磁性傳感器元件在所述一個掃描期間中所得到的多 個數(shù)據(jù)來檢測所述介質(zhì)的一列磁性圖案時，對所述多個數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理。若采用這種 結(jié)構(gòu)，則即使是在根據(jù)多個數(shù)據(jù)檢測出介質(zhì)的一列磁性圖案的情況下，也只要進(jìn)行簡單的 處理即可。而且，若對多個數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理，則即使是在磁性傳感器元件所得到的任一 個數(shù)據(jù)中含有噪聲等影響的情況下，也能夠緩和上述噪聲的影響。
[0038] 本發(fā)明中，基于所述磁性傳感器元件通過在所述一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描 中的哪一次掃描時所得到的數(shù)據(jù)來檢測所述介質(zhì)的一列磁性圖案最好是可變的。若采用 這種結(jié)構(gòu)，則能夠根據(jù)介質(zhì)的種類和磁性圖案檢測裝置所要求的檢測精度等而實(shí)現(xiàn)最佳動 作。
[0039] 本發(fā)明中，當(dāng)所述磁性傳感器元件由勵磁信號進(jìn)行勵磁并輸出信號時，所述勵磁 信號具有的頻率最好使得一次掃描中所述多個磁性傳感器元件各自輸出的信號包含由多 個周期的所述勵磁信號構(gòu)成的信號分量。若采用這種結(jié)構(gòu)，則由于一次掃描中多個磁性傳 感器元件各自輸出的信號都分別包含由多個周期的勵磁信號構(gòu)成的信號分量，因此能夠高 精度地檢測出介質(zhì)的磁特性。
[0040] 在第一項(xiàng)發(fā)明的磁性圖案檢測裝置中，在用放大器對傳感器輸出信號進(jìn)行放大 時，由于使用與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化的基準(zhǔn)電壓，因此從磁性傳感器輸出的信號與基 準(zhǔn)電壓之差較小。因而，即使不追加橋式電路等會導(dǎo)致成本增加的電路，也能提高放大器的 增益，并能提高S/N比。而且，由于基準(zhǔn)電壓是與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化，所以傳感器輸 出信號與基準(zhǔn)電壓是同步的，因此能夠適當(dāng)?shù)貙鞲衅鬏敵鲂盘栠M(jìn)行放大。
[0041] 另外，在第一項(xiàng)發(fā)明的另一實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置中，由于信號處理部包 括第一積分電路和第二積分電路，其中，第一積分電路對傳感器輸出中極性為正的信號分 量進(jìn)行積分，第二積分電路對傳感器輸出中極性為負(fù)的信號分量進(jìn)行積分，因此，即使是在 傳感器輸出信號的脈寬較窄的情況下，也能夠?qū)O性為正的信號分量和極性為負(fù)的信號分 量分別進(jìn)行積分，從而將振幅變化轉(zhuǎn)換為面積變化。因而，用簡單的結(jié)構(gòu)就能提高表觀增
[0042] 而在第二項(xiàng)發(fā)明的磁性圖案檢測裝置中，由于介質(zhì)的移動速度V、磁性傳感器元件 在移動方向上的尺寸、每單位時間ta在列方向上對磁性傳感器元件進(jìn)行掃描的掃描次數(shù)N 被設(shè)定為滿足以下關(guān)系式：
[0043] (vXta) ^ (TXN)
[0044] 式中，N為2以上的整數(shù)，
[0045] 因此，本次掃描時磁性傳感器元件在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域與下一次掃描時磁性 傳感器元件在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域之間不會產(chǎn)生間隙。因而，即使是采用對沿列方向排 列的多個磁性傳感器元件進(jìn)行掃描并且使介質(zhì)相對于磁性傳感器進(jìn)行移動的方式，也能可 靠地從介質(zhì)的全部表面檢測出磁性圖案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046] 圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式1的具有磁性傳感器裝置的磁性圖案檢測裝置的 結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0047] 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性傳感器裝置的說明圖。
[0048] 圖3是本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性傳感器裝置中使用的磁性傳感器元件的說明 圖。
[0049] 圖4是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置的電結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0050] 圖5是本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置的放大部中輸入到放大器的信 號等的說明圖。
[0051] 圖6是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置中對介質(zhì)上形成的各種磁 性墨水的特性等的說明圖。
[0052] 圖7是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置中從形成有不同種類的磁 性圖案的介質(zhì)中檢測是否存在磁性圖案的原理的說明圖。
[0053] 圖8是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式2的磁性圖案檢測裝置的電路部中的放大部周邊 結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0054] 圖9是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式3的磁性圖案檢測裝置的放大部結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0055] 圖10是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式4的磁性圖案檢測裝置的放大部周邊結(jié)構(gòu)的說 明圖。
[0056] 圖11是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式5的磁性圖案檢測裝置的偏移調(diào)整部周邊結(jié)構(gòu) 的說明圖。
[0057] 圖12是本發(fā)明第一實(shí)施方式6的磁性圖案檢測裝置中使用的磁性傳感器元件的 說明圖。
[0058] 圖13是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置的電結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0059] 圖14是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置的掃描動作等的說明圖。
[0060] 圖15是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置的電路部的動作條件的 說明圖。
[0061] 圖16是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式2的磁性圖案檢測裝置的磁性傳感器元件在每 次掃描時所在的位置的說明圖。
[0062] 圖17是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式3的磁性圖案檢測裝置的磁性傳感器元件在每 次掃描時所在的位置及其傳感器檢測范圍的說明圖。
[0063] 圖18是以往的磁性圖案檢測裝置的說明圖。
[0064] 標(biāo)號說明
[0065] 1 介質(zhì)
[0066] 11介質(zhì)移動路徑
[0067] 20磁性傳感器裝置
[0068] 40磁性傳感器元件
[0069] 48勵磁線圈
[0070] 49檢測線圈
[0071] 60信號處理部
[0072] 70放大部
[0073] 71放大器
[0074] 72基準(zhǔn)電壓生成部
[0075] 73 CR微分電路
[0076] 74虛設(shè)磁性傳感器元件
[0077] 83偏移調(diào)整部
[0078] 100磁性圖案檢測裝置
[0079] 835第一積分電路
[0080] 836第二積分電路

【具體實(shí)施方式】
[0081] [第一實(shí)施方式]
[0082] 參照附圖，說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。第一實(shí)施方式是對第一項(xiàng)發(fā)明進(jìn)行說明 的實(shí)施方式。
[0083][第一實(shí)施方式1]
[0084] (整體結(jié)構(gòu)）
[0085] 圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式1的具有磁性傳感器裝置的磁性圖案檢測裝置的 結(jié)構(gòu)的說明圖，圖1 (a)是示意地表示磁性圖案檢測裝置的主要結(jié)構(gòu)的說明圖，圖1 (b)是示 意地表示截面結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0086] 圖1所示的磁性圖案檢測裝置100是從銀行票據(jù)、有價證券等介質(zhì)1中檢測磁性 以判別真?zhèn)魏头N類的裝置，具有利用輥?zhàn)?、引?dǎo)件（未圖示）等使片狀的介質(zhì)1沿介質(zhì)移動 路徑11進(jìn)行移動的傳送裝置10、和在由該傳送裝置10進(jìn)行傳送的介質(zhì)移動路徑11的中途 位置上從介質(zhì)1中檢測出磁性的磁性傳感器裝置20。本實(shí)施方式中，輥?zhàn)印⒁龑?dǎo)件由諸如鋁 等非磁性材料構(gòu)成。本實(shí)施方式中，磁性傳感器裝置20設(shè)置在介質(zhì)移動路徑11的下方，但 有時也設(shè)置在介質(zhì)移動路徑11的上方。不管是哪一種情況，磁性傳感器裝置20都設(shè)置成 使得傳感器面21朝向介質(zhì)移動路徑11。
[0087] 本實(shí)施方式中，對于介質(zhì)1，在沿介質(zhì)1的移動方向X延伸的寬度較窄的磁性區(qū)域 la中存在用磁性墨水形成的磁性圖案，所述磁性圖案由剩余磁通密度Br及磁導(dǎo)率μ不同 的多種磁性墨水形成。例如，在介質(zhì)1中，形成有利用含硬磁材料的磁性墨水印刷而成的第 一磁性圖案、和利用含軟磁材料的磁性墨水印刷而成的第二磁性圖案。因此，本實(shí)施方式的 磁性圖案檢測裝置100根據(jù)剩余磁通密度量值及磁導(dǎo)率量值這兩者來檢測介質(zhì)1中是否存 在各磁性圖案。另外，本實(shí)施方式中，用于對所述兩種磁性圖案進(jìn)行檢測的磁性傳感器裝置 20是共用的。因而，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100具有如下結(jié)構(gòu)。
[0088] (磁性傳感器裝置20的結(jié)構(gòu)）
[0089] 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性傳感器裝置20的說明圖，圖2(a)是表示磁 性傳感器裝置20中的磁性傳感器元件等的布局的說明圖，圖2(b)是表示磁性傳感器元件 的朝向的說明圖。
[0090] 如圖1和圖2(a)所示，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，磁性傳感器裝置 20包括：向介質(zhì)1施加磁場的磁場施加用磁體30、檢測向施加了磁場后的介質(zhì)1施加偏置 磁場的狀態(tài)下的磁通的磁性傳感器元件40、及覆蓋磁場施加用磁體30和磁性傳感器元件 40的非磁性外殼25。磁性傳感器裝置20包括：與介質(zhì)移動路徑11構(gòu)成大致同一平面的傳 感器面21、及相對于傳感器面21在介質(zhì)1的移動方向的兩側(cè)與該傳感器面21相連的斜面 部22、23,其形狀由外殼25的形狀所規(guī)定。
[0091] 磁性傳感器裝置20在與介質(zhì)1的移動方向X交叉的方向上延伸，磁場施加用磁體 30和磁性傳感器兀件40在與介質(zhì)1的移動方向X交叉的方向上排列有多個。本實(shí)施方式 中，磁性傳感器裝置20在與介質(zhì)1的移動方向X交叉的方向中的與移動方向X正交的介質(zhì) 寬度方向Y上延伸，磁場施加用磁體30和磁性傳感器兀件40在與移動方向X正交的介質(zhì) 寬度方向Y(列方向）上排列有多個，且在一列中等間隔地排列。因此，若對沿介質(zhì)寬度方 向Y排列的多個磁性傳感器元件40進(jìn)行掃描，使其依次變成導(dǎo)通狀態(tài)，則能夠檢測出介質(zhì)1 在介質(zhì)寬度方向Y上的磁性圖案。另外，若與上述掃描并行地使介質(zhì)1在移動方向X上移 動，則能夠檢測出介質(zhì)1的全部磁性圖案。另外，這里所說的"導(dǎo)通狀態(tài)"，是指對磁性傳感 器元件40施加后文所述的勵磁信號且對磁性傳感器元件40輸出的信號進(jìn)行信號處理的激 活狀態(tài)。
[0092] 本實(shí)施方式中，磁場施加用磁體30相對于磁性傳感器兀件40設(shè)置在介質(zhì)1的移 動方向X的兩側(cè)，作為磁場施加用第一磁體31和磁場施加用第二磁體32,沿箭頭XI所示的 介質(zhì)1的移動方向，依次設(shè)置有磁場施加用第一磁體31、磁性傳感器兀件40及磁場施加用 第二磁體32。而沿箭頭X2所示的介質(zhì)1的移動方向，依次設(shè)置有磁場施加用第二磁體32、 磁性傳感器元件40及磁場施加用第一磁體31，不管介質(zhì)1是沿箭頭XI所示的方向移動還 是沿箭頭X2所示的方向移動，都能檢測出介質(zhì)1的磁特性。這里，磁性傳感器元件40設(shè)置 在磁場施加用第一磁體31與磁場施加用第二磁體32之間的中間位置上，磁場施加用第一 磁體31與磁性傳感器元件40之間的相隔距離等于磁場施加用第二磁體32與磁性傳感器 元件40之間的相隔距離。此外，磁場施加用第一磁體31、磁性傳感器元件40及磁場施加用 第二磁體32都設(shè)置成與磁性傳感器裝置20的傳感器面21相向。
[0093] 本實(shí)施方式中，磁場施加用磁體30 (磁場施加用第一磁體31和磁場施加用第二磁 體32)具備鐵氧體、釹磁體等永磁體35。不管是磁場施加用第一磁體31還是磁場施加用第 二磁體32,永磁體35的位于傳感器面21的一側(cè)、和與傳感器面21所在一側(cè)相反的一側(cè)都 被磁化成不同的磁極。因此，永磁體35的位于傳感器面21 -側(cè)的表面起到作為對介質(zhì)1進(jìn) 行磁化的磁化面350的作用。即，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，如后文所述，當(dāng) 像箭頭XI所示那樣移動的介質(zhì)1通過磁性傳感器裝置20時，首先，從磁場施加用第一磁體 31向介質(zhì)1施加磁場，被所述磁場磁化后的介質(zhì)1再通過磁性傳感器元件40。而當(dāng)像箭頭 X2所示那樣移動的介質(zhì)1通過磁性傳感器裝置20時，首先，從磁場施加用第二磁體32向介 質(zhì)1施加磁場，被所述磁場磁化后的介質(zhì)1再通過磁性傳感器元件40。
[0094] 磁場施加用磁體30中使用的多個永磁體35都具有相同尺寸和相同形狀，但分別 設(shè)置成以下的磁化方向。首先，不管是磁場施加用第一磁體31還是磁場施加用第二磁體 32,在與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向（列方向）Y上相鄰的永磁體35都朝彼 此相反的方向磁化。即，在與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y上排列的多個永 磁體35中，其中一個永磁體35的位于介質(zhì)移動路徑11 一側(cè)的端部磁化成Ν極，位于與介 質(zhì)移動路徑11 一側(cè)相反的一側(cè)的端部磁化成S極，而在與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì) 寬度方向Υ上與該永磁體35相鄰的永磁體35,其位于介質(zhì)移動路徑11 一側(cè)的端部磁化成 S極，位于與介質(zhì)移動路徑11 一側(cè)相反的一側(cè)的端部磁化成Ν極。此外，本實(shí)施方式中，對 于在介質(zhì)1的移動方向上相向的磁場施加用第一磁體31的永磁體35和磁場施加用第二磁 體32的永磁體35,用不同的磁極夾著磁性傳感器兀件40而相向。此外，對于在介質(zhì)1的移 動方向上相向的磁場施加用第一磁體31的永磁體35和磁場施加用第二磁體32的永磁體 35,有時也設(shè)置成用相同的磁極夾著磁性傳感器兀件40而相向。
[0095](磁性傳感器元件40的結(jié)構(gòu)）
[0096] 圖3是本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性傳感器裝置20中使用的磁性傳感器元件40 的說明圖，圖3(a)是磁性傳感器元件40的主視圖，圖3(b)是對該磁性傳感器元件40的勵 磁波形的說明圖，圖3(c)是來自磁性傳感器元件40的輸出信號的說明圖。圖3(a)中，表 示介質(zhì)1在與紙面垂直的方向上進(jìn)行移動的狀態(tài)。
[0097] 如圖1(b)所示，磁性傳感器元件40都為薄板狀，寬度方向W40的尺寸大于厚度方 向Τ40的尺寸。所述磁性傳感器兀件40設(shè)置成將厚度方向Τ40朝向介質(zhì)1的移動方向X， 寬度方向W40朝向與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向（列方向）Υ。
[0098] 磁性傳感器元件40的兩面被由陶瓷等形成的厚度在0. 3mm?1. 0mm左右的薄板 狀的非磁性構(gòu)件47所覆蓋，連非磁性構(gòu)件47 -起包括在內(nèi)的整個磁性傳感器元件40的厚 度方向構(gòu)成磁性傳感器元件40的厚度大?。ǔ叽鏣)。所述磁性傳感器元件40有時也被容 納在磁屏蔽外殼（未圖示）中。在這種情況下，磁屏蔽外殼的介質(zhì)移動路徑所在的上方進(jìn) 行開口，磁性傳感器兀件40處于從磁屏蔽外殼向介質(zhì)移動路徑11露出的狀態(tài)。
[0099] 如圖1 (b)、圖2 (a)、圖2 (b)及圖3 (a)所示，磁性傳感器元件40包括傳感器磁芯 41、卷繞于傳感器磁芯41的勵磁線圈48、及卷繞于傳感器磁芯41的檢測線圈49。本實(shí)施 方式中，傳感器磁芯41包括在磁性傳感器元件40的寬度方向W40上延伸的主體部42、和 從主體部42向介質(zhì)1的介質(zhì)移動路徑11 一側(cè)突出的聚磁用突部43。這里，聚磁用突部43 構(gòu)成作為從主體部42的寬度方向W40的兩端部向介質(zhì)1的介質(zhì)移動路徑11 一側(cè)突出的兩 個聚磁用突部431、432,兩個聚磁用突部431、432在寬度方向W40上隔開間隔。另外，傳感 器磁芯41具有從主體部42向與聚磁用突部43相反的一側(cè)突出的突部44,本實(shí)施方式中， 突部44構(gòu)成作為從主體部42的寬度方向W40的兩端部向與介質(zhì)1的介質(zhì)移動路徑11 一 側(cè)相反的一側(cè)突出的兩個突部441、442。
[0100] 對于采用這種結(jié)構(gòu)的傳感器磁芯41，將勵磁線圈48卷繞于主體部42上被聚磁用 突部431、432夾著的部分。另外，將檢測線圈49卷繞于聚磁用突部43,本實(shí)施方式中，檢測 線圈49包括卷繞于傳感器磁芯41的兩個聚磁用突部43(聚磁用突部431、432)中的聚磁 用突部431的檢測線圈491、和卷繞于聚磁用突部432的檢測線圈492。這里，兩個檢測線 圈491、492彼此反向地卷繞于聚磁用突部431、432。另外，由于兩個檢測線圈491、492是將 一根線圈線連續(xù)地卷繞于聚磁用突部431、432而構(gòu)成的，因此兩個檢測線圈491、492串聯(lián) 地電連接。此外，也可在將兩個檢測線圈491、492分別卷繞于聚磁用突部431、432之后，實(shí) 現(xiàn)串聯(lián)地電連接。
[0101] 采用這種結(jié)構(gòu)的磁性傳感器元件40設(shè)置成與寬度方向W40和聚磁用突部43的突 出方向（高度方向V40)這兩者都正交的厚度方向T40朝向介質(zhì)1的移動方向X，磁性傳感 器元件40中，聚磁用突部43 (聚磁用突部431、432)和檢測線圈49 (檢測線圈491、492)隔 開間隔的寬度方向W40朝向與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向（列方向）Y。
[0102] 磁性傳感器元件40中，對勵磁線圈48施加來自后文中將參照圖4進(jìn)行說明的勵 磁電路50的由交變電流（參照圖3(b))形成的勵磁信號。因此，如圖3(a)所示，在傳感器 磁芯41的周圍形成偏置磁場，并且從檢測線圈49輸出圖3 (c)所示的檢測波形的信號。這 里，圖3(c)所示的檢測波形是對勵磁信號所產(chǎn)生的磁通的時間微分信號，與勵磁信號的時 間微分信號相近。
[0103] 本實(shí)施方式中，如圖1(b)所示，磁性傳感器元件40的傳感器磁芯41采用在非磁 性的第一基板41a與非磁性的第二基板41b之間夾著磁性材料層41c的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式 中，磁性材料層41c由薄板狀的非晶金屬箔構(gòu)成，該非晶金屬箔由非晶（非晶質(zhì)）金屬的 磁性材料形成，利用粘接層（未圖示）而粘接在第一基板41a的一個表面上，第二基板41b 利用粘接層而與所述第一基板41a的一個表面接合，以將磁性材料層41c夾在中間。所述 粘接層都是將樹脂材料浸漬在玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維等纖維增強(qiáng)材料中并對 所形成的預(yù)浸料進(jìn)行固化而形成的層，作為樹脂材料，使用環(huán)氧樹脂類、酚醛樹脂類、聚酯 樹脂類等熱固化樹脂。磁性材料層41c所使用的非晶金屬箔是通過用輥?zhàn)舆M(jìn)行軋制而形 成的，作為鈷類，可舉出Co-Fe-Ni-Mo-B-Si、Co-Fe-Ni-B-Si等非晶合金，作為鐵類，可舉出 Fe-B-Si、Fe-B-Si-C、Fe-B-Si-Cr、Fe-Co-B-Si、Fe-Ni-Mo-B 等非晶合金。第一基板 41a 和 第二基板41b可舉出氧化鋁基板等陶瓷基板、玻璃基板等，只要能夠得到足夠的剛性，也可 使用塑料基板。
[0104] (信號處理部60的結(jié)構(gòu)）
[0105] 圖4是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置100的電結(jié)構(gòu)的方框圖， 圖4(a)是表示電路部的主要部分整體結(jié)構(gòu)的說明圖，圖4(b)是表示電路部中的放大部周 邊結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0106] 本實(shí)施方式中，圖4(a)和圖4(b)所示的電路部5大致包括將圖3(b)所示的交變 電流作為勵磁信號施加到勵磁線圈48的勵磁電路50、和與檢測線圈49進(jìn)行電連接的信號 處理部60。勵磁電路50包括與圖2所示的多個磁性傳感器元件40分別對應(yīng)的多個勵磁用 激勵放大器51、用于依次向多個勵磁用激勵放大器51提供勵磁信號的多路轉(zhuǎn)換器52、及根 據(jù)勵磁指令信號生成勵磁信號的放大器53,該勵磁電路50依次向多個磁性傳感器兀件40 的勵磁線圈48提供經(jīng)勵磁用激勵放大器51進(jìn)行了放大后的勵磁信號。
[0107] 信號處理部60根據(jù)磁性傳感器裝置20的檢測線圈49輸出的傳感器輸出信號，生 成與剩余磁通密度量值對應(yīng)的第一信號S1、和與磁導(dǎo)率量值對應(yīng)的第二信號S2,上述控制 部（未圖示）根據(jù)所述第一信號S1和第二信號S2、及介質(zhì)1與磁性傳感器裝置40之間的 相對位置信息，檢測介質(zhì)1中是否存在多種磁性圖案及其形成位置。
[0108] 更具體而言，信號處理部60包括對磁性傳感器兀件40輸出的傳感器輸出信號進(jìn) 行放大的放大部70、從放大部70輸出的信號中提取出峰值和谷值的提取部80、及具有A/D 轉(zhuǎn)換器91的數(shù)字信號處理部90。提取部80包括將放大器70輸出的放大信號依次輸出到后 級的多路轉(zhuǎn)換器81、箝位電路82、及對箝位電路82輸出的信號進(jìn)行偏移調(diào)整的偏移調(diào)整部 83。箝位電路82包括對放大部70輸出的經(jīng)放大后的傳感器輸出信號進(jìn)行整流的第一二極 管821、對放大部70輸出的經(jīng)放大后的傳感器輸出信號進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)的極性反轉(zhuǎn)電路822、 及對在極性反轉(zhuǎn)電路822中進(jìn)行了極性反轉(zhuǎn)后的信號進(jìn)行整流的第二二極管823。因而， 偏移調(diào)整部83包括對第一二極管821的輸出進(jìn)行偏移調(diào)整的第一偏移調(diào)整電路831、和對 第二二極管823的輸出進(jìn)行偏移調(diào)整的第二偏移調(diào)整電路832,第一偏移調(diào)整電路831和 第二偏移調(diào)整電路832包括偏移調(diào)整用基準(zhǔn)電壓生成電路831a、832a、和運(yùn)算放大器831b、 832b。
[0109] 另外，提取部80在偏移調(diào)整部83的后級還設(shè)有保持電路84,在保持電路84的后 級還設(shè)有增益設(shè)定部85。保持電路84包括對第一偏移調(diào)整電路831的輸出信號的峰值加 以保持的第一峰值保持電路841、和對第二偏移調(diào)整電路832的輸出信號的峰值加以保持 的第二峰值保持電路842。這里，向第二偏移調(diào)整電路832輸入的是從放大部70輸出的信 號經(jīng)極性反轉(zhuǎn)電路822進(jìn)行了極性反轉(zhuǎn)后、又經(jīng)第二二極管823進(jìn)行了整流后的信號。因 此，第二峰值保持電路842相當(dāng)于將放大部70輸出的放大信號的谷值加以保持的谷值保持 電路。
[0110] 增益設(shè)定部85包括設(shè)定第一峰值保持電路841所保持的值的增益的增益設(shè)定用 第一放大器851 (主放大器）、和設(shè)定第二峰值保持電路842 (谷值保持電路）所保持的值的 增益的增益設(shè)定用第二放大器852 (主放大器），該增益設(shè)定部85將第一峰值保持電路841 及第二峰值保持電路842所保持的值設(shè)定為規(guī)定的增益，然后輸出到數(shù)字信號處理部90的 A/D轉(zhuǎn)換器91。
[0111] 數(shù)字信號處理部90包括加法電路92和減法電路93,其中，加法電路92將第一峰 值保持電路841所保持的值與第二峰值保持電路842所保持的值相加，從而生成第一信號 S1，減法電路93則將第一峰值保持電路841所保持的值與第二峰值保持電路842所保持的 值相減，從而生成第二信號S2。數(shù)字信號處理部90還包括輸出切換控制信號、勵磁指令信 號、偏移控制信號等的控制信號輸出部94。采用上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字信號處理部90向上位的控 制部（未圖示）輸出第一信號S1和第二信號S2,在上述控制部中，基于第一信號S1和第二 信號S2來判定介質(zhì)1的真?zhèn)?。更具體而言，上位的控制部中設(shè)有判定部，該判定部將第一 信號S1及第二信號S2與磁性傳感器元件40和介質(zhì)1之間的相對位置信息相關(guān)聯(lián)，與預(yù)先 記錄在記錄部中的比較圖案進(jìn)行對照，從而判定介質(zhì)1的真?zhèn)?，所述判定部基于預(yù)先記錄 在ROM或RAM等記錄部（未圖示）中的程序進(jìn)行規(guī)定的處理，從而判定介質(zhì)1的真?zhèn)巍?br> [0112] (放大部70的詳細(xì)結(jié)構(gòu)）
[0113] 圖5是本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置100的放大部70中輸入到放 大器的信號等的說明圖，圖5(a)是表示勵磁信號、傳感器輸出信號及基準(zhǔn)電壓的波形的說 明圖，5(b)是表示用放大部對傳感器輸出信號與基準(zhǔn)電壓之差進(jìn)行了放大后的波形的說明 圖。圖5(a)和圖5(b)中，用實(shí)線L1表示勵磁信號，用實(shí)線L2表示傳感器輸出信號，用實(shí) 線L3表示基準(zhǔn)電壓，用實(shí)線L4表示用放大器對傳感器輸出信號與基準(zhǔn)電壓之差進(jìn)行了放 大之后的信號。
[0114] 本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，放大部70如圖4(b)所示，具有與多個磁 性傳感器元件40分別對應(yīng)的多個放大器71 (前置放大器），向所述放大器71輸入基準(zhǔn)電壓 和從磁性傳感器元件40輸出的傳感器輸出信號。這里，放大部70具備生成與勵磁信號聯(lián) 動地發(fā)生變化的信號作為基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓生成部72,本實(shí)施方式中，向放大器71輸入 基準(zhǔn)電壓生成部72所生成的信號作為基準(zhǔn)電壓。
[0115] 本實(shí)施方式中，基準(zhǔn)電壓具有圖5(a)和圖5(b)中用實(shí)線L3所示的波形，這一波 形相當(dāng)于對圖5(a)中用實(shí)線L1所示的勵磁信號進(jìn)行了微分后得到的波形。因此，基準(zhǔn)電 壓會與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化。更具體而言，本實(shí)施方式中，基準(zhǔn)電壓生成部72是由電 容C和電阻R組成的CR微分電路73，該CR微分電路73生成對勵磁信號進(jìn)行了微分后得到 的信號作為基準(zhǔn)電壓。這里，由于圖5(a)和圖5(b)中用實(shí)線L2所示的傳感器輸出信號相 當(dāng)于對勵磁信號所產(chǎn)生的磁通的時間微分，因此，對勵磁信號進(jìn)行微分后得到的基準(zhǔn)電壓 與傳感器輸出信號同步。若是上述基準(zhǔn)電壓，則如圖5(b)所示，由于該基準(zhǔn)電壓與傳感器 輸出信號之差較小，因此，即使提高放大器71的增益，放大器71的輸出信號也不會達(dá)到飽 和，而是如圖5(b)中用實(shí)線L4所不。
[0116] (檢測原理）
[0117] 圖6是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置100中對介質(zhì)1上形成的 各種磁性墨水的特性等的說明圖。圖7是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置 100中從形成有不同種類的磁性圖案的介質(zhì)1中檢測是否存在磁性圖案的原理的說明圖。
[0118] 首先，說明在介質(zhì)1沿圖1和圖2所示的箭頭XI的方向移動時判定介質(zhì)1的真?zhèn)?的原理。本實(shí)施方式中,在介質(zhì)1的磁性區(qū)域la中，形成有剩余磁通密度Br及磁導(dǎo)率μ不 同的多種磁性圖案。更具體而言，在介質(zhì)1中，形成有利用含硬磁材料的磁性墨水印刷而成 的第一磁性圖案、和利用含軟磁材料的磁性墨水印刷而成的第二磁性圖案。這里，含硬磁材 料的磁性墨水如圖6(bl)中利用磁滯回線示出的剩余磁通密度Br和磁導(dǎo)率μ等那樣，施 加了磁場后的剩余磁通密度Br的量值較高，但磁導(dǎo)率μ較低。與此不同的是，含軟磁材料 的磁性墨水如圖6(cl)中其磁滯回線所示，施加了磁場后的剩余磁通密度Br的量值較低， 但磁導(dǎo)率μ較高。
[0119] 因而，如以下所說明的那樣，只要測定剩余磁通密度Br和磁導(dǎo)率μ，就能判別磁 性墨水的材質(zhì)。更具體而言，由于磁導(dǎo)率μ與矯頑力He相關(guān)，因此本實(shí)施方式中，就測定 剩余磁通密度Br和矯頑力He，所述剩余磁通密度Br和矯頑力He之比因磁性墨水（磁性材 料）的不同而不同。因而，能夠判別磁性墨水的材質(zhì)。另外，雖然剩余磁通密度Br及磁導(dǎo) 率μ (矯頑力He)的測定值會因墨水的濃淡、介質(zhì)1與磁性傳感器裝置20之間的距離而發(fā) 生變動，但本實(shí)施方式中，由于磁性傳感器裝置20是在同一位置測定剩余磁通密度Br及磁 導(dǎo)率μ (矯頑力He)，因此根據(jù)剩余磁通密度Br和矯頑力He之比，能可靠地判別磁性墨水 的材質(zhì)。
[0120] 本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，在介質(zhì)1沿箭頭XI所示的方向移動而通 過磁性傳感器裝置20時，首先，從磁場施加用第一磁體31向介質(zhì)1施加磁場，被施加了磁 場后的介質(zhì)1通過磁性傳感器元件40。在這一期間內(nèi)，如圖6(a3)所示，從磁性傳感器元 件40的檢測線圈49輸出與圖6 (a2)所示的傳感器磁芯41的B - Η曲線對應(yīng)的信號。因 而，從圖4所示的加法電路92輸出的第一信號S1、和從減法電路93輸出的第二信號S2分 別如圖6 (a4)所示的那樣。
[0121] 這里，若利用含鐵氧體粉等硬磁材料的磁性墨水在介質(zhì)1上形成第一磁性圖案， 則所述第一磁性圖案如圖6 (bl)所示，具有高量值的剩余磁通密度Br。因此，如圖7 (al)所 不，當(dāng)介質(zhì)1通過了磁場施加用磁體30時，第一磁性圖案因來自磁場施加用磁體30的磁場 而成為磁體。因此，從磁性傳感器元件40的檢測線圈49輸出的信號如圖6 (b2)所示，因第 一磁性圖案受到直流偏置，變成圖6(b3)及圖7(a2)所示的波形。即，信號S0的峰值電壓 及谷值電壓如箭頭A1、A2所示，朝同一方向偏移，并且峰值電壓的偏移量和谷值電壓的偏 移量不同。而且，所述信號S0隨著介質(zhì)1的移動而發(fā)生變化。因而，從圖4所示的加法電 路92輸出的第一信號S1如圖6 (b4)所示，每當(dāng)介質(zhì)1的第一磁性圖案通過磁性傳感器元 件40時就發(fā)生變動。這里，由于由含硬磁材料的磁性墨水形成的第一磁性圖案的磁導(dǎo)率μ 較低，因此影響信號SO的峰值電壓及谷值電壓的偏移的，可視為只有第一磁性圖案的剩余 磁通密度Br。因而，即使介質(zhì)1的第一磁性圖案通過磁性傳感器元件40,從圖4所示的減 法電路93輸出的第二信號S2也不會發(fā)生變動，與圖6 (b4)所不的信號相同。
[0122] 與此不同的是，若利用含軟磁性不銹鋼粉等軟磁材料的磁性墨水在介質(zhì)上形成第 二磁性圖案，則所述第二磁性圖案的磁滯回線如圖6(cl)所示，穿過圖6(bl)所示的由含硬 磁材料的磁性墨水所形成的第一磁性圖案的磁滯曲線的內(nèi)側(cè)，剩余磁通密度Br的量值較 低。因此，即使介質(zhì)1通過磁場施加用磁體30后，第二磁性圖案的剩余磁通密度Br的量值 仍然較低。但是，由于第二磁性圖案的磁導(dǎo)率μ較高，因此如圖7(bl)所示，起到作為磁性 體的作用。因此，從磁性傳感器元件40的檢測線圈49輸出的信號如圖6 (c2)所示，由于第 二磁性圖案的存在，從而磁導(dǎo)率μ變大，與之相應(yīng)變成圖6(c3)及圖7(b2)所示的波形。 艮P，信號S0的峰值電壓如箭頭A3所示朝較高的一側(cè)偏移，而谷值電壓則如箭頭A4所示朝 較低的一側(cè)偏移。此時，峰值電壓的偏移量和谷值電壓的偏移量其絕對值大致相等。而且， 所述信號S0隨著介質(zhì)1的移動而發(fā)生變化。因而，從圖4所示的減法電路93輸出的第二信 號S2如圖6 (c4)所示，每當(dāng)介質(zhì)1的第二磁性圖案通過磁性傳感器元件40時就發(fā)生變動。 這里，由于由含軟磁材料的磁性墨水形成的第二磁性圖案的剩余磁通密度Br較低，因此對 信號的峰值電壓及谷值電壓的偏移產(chǎn)生影響的，可視為只有第二磁性圖案的磁導(dǎo)率μ。因 而，即使介質(zhì)1的第二磁性圖案通過磁性傳感器元件40,從圖4所示的加法電路92輸出的 第一信號S1也不發(fā)生變動，與圖6 (c4)所不的信號相同。
[0123] 從而，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，用加法電路92將從磁性傳感器元 件40輸出的信號的峰值和谷值進(jìn)行相加后得到的第一信號S1是與磁性圖案的剩余磁通密 度量值相對應(yīng)的信號，若監(jiān)視所述第一信號S1，則能檢測出是否存在由含硬磁材料的磁性 墨水形成的第一磁性圖案及其形成位置。而用減法電路93將從磁性傳感器元件40輸出的 信號的峰值和谷值相減后得到的第二信號S2是與磁性圖案的磁導(dǎo)率μ相對應(yīng)的信號，若 監(jiān)視所述第二信號S2,則能檢測出是否存在由含軟磁材料的磁性墨水形成的第二磁性圖案 及其形成位置。因而，能根據(jù)剩余磁通密度量值及磁導(dǎo)率量值這兩者來識別出介質(zhì)1中是 否存在施加磁場后剩余磁通密度Br及磁導(dǎo)率μ不同的多種磁性圖案的每一磁性圖案及其 形成位置。
[0124] (第一實(shí)施方式1的主要效果）
[0125] 如上所述，在本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100的信號處理部60的放大部70 中，每當(dāng)要向放大器71輸入基準(zhǔn)電壓和由勵磁信號進(jìn)行了勵磁的磁性傳感器元件40所輸 出的傳感器輸出信號時，便在基準(zhǔn)電壓生成部72生成與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化的信號， 并將所述信號作為基準(zhǔn)電壓輸入放大器71。因此，基準(zhǔn)電壓與從磁性傳感器元件40輸出的 傳感器輸出信號之差較小。從而，即使不追加橋式電路等會導(dǎo)致成本增加的電路，也能提高 放大器71的增益，并能提高S/N比。而且，由于基準(zhǔn)電壓是與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化，所 以傳感器輸出信號與基準(zhǔn)電壓是同步的，因此能夠適當(dāng)?shù)貙鞲衅鬏敵鲂盘栠M(jìn)行放大。
[0126] 另外，由于基準(zhǔn)電壓生成部72生成具有對勵磁信號進(jìn)行了微分后得到的波形的 信號來作為基準(zhǔn)電壓，因此能夠減小傳感器輸出信號與基準(zhǔn)電壓之差。即，由于傳感器輸出 信號相當(dāng)于對勵磁信號所產(chǎn)生的磁通的時間微分，因此若使用對勵磁信號進(jìn)行了微分后得 到的波形的信號作為放大器71的基準(zhǔn)電壓，則傳感器輸出信號與基準(zhǔn)電壓之差較小，從而 能夠提1?增M。
[0127] 另外，由于基準(zhǔn)電壓生成部72具有對勵磁信號進(jìn)行微分從而生成基準(zhǔn)電壓的CR 微分電路73,因此使用諸如電容C、電阻R之類價廉的電子元件，就能對勵磁信號進(jìn)行微分 從而生成基準(zhǔn)電壓。
[0128] 另外，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，由于是共用磁性傳感器裝置20,根 據(jù)剩余磁通密度量值及磁導(dǎo)率量值這兩者來檢測是否存在各磁性圖案及其形成位置，因此 在剩余磁通密度量值的測定與磁導(dǎo)率量值的測定之間不會產(chǎn)生時間差。因而，即使是在一 邊使磁性傳感器裝置20和介質(zhì)1移動一邊進(jìn)行測量的情況下，信號處理部60也能以簡單 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度的檢測。另外，對于傳送裝置10,也只有在其通過磁性傳感器裝置20的 位置上要求運(yùn)行穩(wěn)定性，因此可力圖簡化結(jié)構(gòu)。
[0129] 而且，根據(jù)本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100,對于利用含硬磁材料及軟磁材料 這兩者的磁性墨水形成有磁性圖案的介質(zhì)1、或利用含位于硬磁材料和軟磁材料的中間的 材料的磁性墨水形成有磁性圖案的介質(zhì)1，也能進(jìn)行磁性圖案的檢測。即，對于磁特性位于 第一磁性圖案和第二磁性圖案的中間那樣的磁性圖案，如圖6(dl)所示，由于磁滯回線位 于圖6 (bl)所示的硬磁材料的磁性圖案的磁滯回線和圖6 (cl)所示的軟磁材料的磁性圖案 的磁滯回線的中間，因此可得到圖6(d4)所示的信號圖案，對于所述磁性圖案，也能檢測出 其是否存在及其形成位置。
[0130] 而且，本實(shí)施方式的磁性傳感器裝置20中，磁場施加用磁體30相對于磁性傳感器 兀件40在介質(zhì)1的移動方向的兩側(cè)設(shè)置作為磁場施加用第一磁體31和磁場施加用第二磁 體32。因此，如圖1所示，利用磁場施加用第一磁體31對沿箭頭XI所示的方向移動的介質(zhì) 1進(jìn)行磁化，之后，利用磁性傳感器元件40,能夠檢測出向磁化后的介質(zhì)1施加偏置磁場的 狀態(tài)下的磁通，并且利用磁場施加用第二磁體32對沿箭頭X2所示的方向移動的介質(zhì)1進(jìn) 行磁化，之后，利用磁性傳感器元件40,能夠檢測出向磁化后的介質(zhì)1施加偏置磁場的狀態(tài) 下的磁通。因而，若將本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100用于存取款機(jī)，則能夠判定所存 入的介質(zhì)1的真?zhèn)?，并且也能夠判定要取出的介質(zhì)1的真?zhèn)巍?br> [0131] [第一實(shí)施方式2]
[0132] 圖8是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式2的磁性圖案檢測裝置100的電路部中的放大部 70周邊結(jié)構(gòu)的說明圖。另外，由于本實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同，因此對于共同 的部分附加相同的標(biāo)號，并省略其說明。
[0133] 在第一實(shí)施方式1中，放大部70設(shè)有與多個磁性傳感器元件40分別對應(yīng)的多個 放大器71，但在本實(shí)施方式中，如圖8所示，在多個磁性傳感器元件40的后級設(shè)置多路轉(zhuǎn)換 器77,并在多路轉(zhuǎn)換器77的后級設(shè)置放大器71。因此，從多個磁性傳感器元件40輸出的 傳感器輸出信號通過多路轉(zhuǎn)換器77而依次輸出到放大器71。因此，只要用一個放大器71 就能對從多個磁性傳感器元件40輸出的傳感器輸出信號進(jìn)行放大。
[0134] 另外，本實(shí)施方式也與第一實(shí)施方式1相同，在放大部70中，設(shè)有CR微分電路73 的基準(zhǔn)電壓生成部72生成與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化的信號，并將所述信號作為基準(zhǔn)電 壓輸入到放大器71。因此，由于基準(zhǔn)電壓與從磁性傳感器兀件40輸出的傳感器輸出信號 之差較小，從而即使不追加橋式電路等會導(dǎo)致成本升高的電路，也能提高放大器71的增益 等，能夠?qū)崿F(xiàn)諸如此類與實(shí)施方式1相同的效果。
[0135] 另外，在第一實(shí)施方式1中，設(shè)有與多個磁性傳感器兀件40分別對應(yīng)的多個勵磁 用激勵放大器51，但在本實(shí)施方式中，在勵磁用激勵放大器51的后級設(shè)置多路轉(zhuǎn)換器54， 并在多路轉(zhuǎn)換器54的后級設(shè)置多個磁性傳感器元件40。因此，從勵磁用激勵放大器51輸 出的勵磁信號通過多路轉(zhuǎn)換器54而依次輸出到多個磁性傳感器元件40。從而，只要用一個 勵磁用激勵放大器51就能向多個磁性傳感器元件40提供勵磁信號。
[0136] 此外，為了使多路轉(zhuǎn)換器77進(jìn)行切換時本不需要的信號、例如在用多路轉(zhuǎn)換器77 切換檢測信號時所產(chǎn)生的噪聲等不會進(jìn)入后級，也可以對多路轉(zhuǎn)換器77的切換時序進(jìn)行 微調(diào)，但也可以如圖8所示，在放大器71的輸出級追加模擬開關(guān)79,從而使噪聲等不會進(jìn)入 后級。
[0137] [第一實(shí)施方式3]
[0138] 圖9是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式3的磁性圖案檢測裝置100的放大部70的結(jié)構(gòu) 的說明圖，圖9(a)是表示放大部70的周邊結(jié)構(gòu)的說明圖，圖9(b)是虛設(shè)磁性傳感器元件 的說明圖。另外，由于本實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式1、2相同，因此對于共同的部 分附加相同的標(biāo)號，并省略其說明。
[0139] 在第一實(shí)施方式1、2中，使用了具有CR微分電路73的基準(zhǔn)電壓生成部72,但在本 實(shí)施方式中，如圖9 (a)所示，設(shè)置的是具有虛設(shè)磁性傳感器元件74的基準(zhǔn)電壓生成部72。 從而，利用虛設(shè)磁性傳感器元件74,能夠生成與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化的信號，并將所述 信號作為基準(zhǔn)電壓輸入到放大器71。這里，虛設(shè)磁性傳感器元件74設(shè)置在離開圖1所示的 介質(zhì)移動路徑11的位置上，從而不受來自介質(zhì)1和磁性傳感器元件40的磁影響。
[0140] 上述虛設(shè)磁性傳感器元件74如圖9(b)所示，具有與參照圖2(b)和圖3(b)進(jìn)行 了說明的磁性傳感器元件40相同的結(jié)構(gòu)，具有在傳感器磁芯41上卷繞勵磁線圈48和檢測 線圈49的構(gòu)造。另外，通過虛設(shè)的勵磁用激勵放大器510向虛設(shè)磁性傳感器元件74的勵 磁線圈48提供勵磁信號，并將虛設(shè)磁性傳感器元件74的檢測線圈49的輸出作為基準(zhǔn)電壓 提供給放大器71。
[0141] 采用這種結(jié)構(gòu)的放大部70中，虛設(shè)磁性傳感器元件74由勵磁信號進(jìn)行勵磁，并將 對勵磁信號進(jìn)行微分而得到的信號從檢測線圈49輸出。這里，虛設(shè)磁性傳感器元件74的 輸出信號相當(dāng)于對勵磁信號所產(chǎn)生的磁通的時間微分，是對勵磁信號進(jìn)行了微分后得到的 波形的信號。因此，由于能夠使基準(zhǔn)電壓與傳感器輸出信號之差極小，從而能夠提高增益。
[0142] 此外，本實(shí)施方式中，在第一實(shí)施方式2的基礎(chǔ)上設(shè)置了具有虛設(shè)磁性傳感器元 件74的基準(zhǔn)電壓生成部72,但也可以在實(shí)施方式1的基礎(chǔ)上設(shè)置具有虛設(shè)磁性傳感器元件 74的基準(zhǔn)電壓生成部72。
[0143] [第一實(shí)施方式4]
[0144] 圖10是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式4的磁性圖案檢測裝置100的放大部70的周邊 結(jié)構(gòu)的說明圖。另外，由于本實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式1?3相同，因此對于共 同的部分附加相同的標(biāo)號，并省略其說明。
[0145] 第一實(shí)施方式1?3中，在箝位電路82的后級設(shè)置了偏移調(diào)整部83,但在本實(shí)施 方式中，如圖10所示，在偏移調(diào)整部83中，對第一偏移調(diào)整電路831的運(yùn)算放大器831b和 第二偏移調(diào)整電路832的運(yùn)算放大器832b設(shè)置電容，第一偏移調(diào)整電路831和第二偏移調(diào) 整電路832分別構(gòu)成作為第一積分電路835和第二積分電路836。
[0146] 因此，第一積分電路835對從放大器71輸出的信號中的極性為正的信號分量進(jìn)行 積分，而第二積分電路836則對其中的極性為負(fù)的信號分量進(jìn)行積分。從而，即使從放大器 71輸出的信號的脈寬很窄，但由于也能夠?qū)O性為正的信號分量和極性為負(fù)的信號分量分 別進(jìn)行積分，從而將振幅變化轉(zhuǎn)換為面積變化，因此用簡單的結(jié)構(gòu)就能夠提高表觀增益。
[0147] 另外，本實(shí)施方式也與第一實(shí)施方式1相同，在放大部70中，設(shè)有CR微分電路73 的基準(zhǔn)電壓生成部72生成與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化的信號，并將所述信號作為基準(zhǔn)電 壓輸入到放大器71。因此，由于基準(zhǔn)電壓與從磁性傳感器兀件40輸出的傳感器輸出信號 之差較小，從而即使不追加橋式電路等會導(dǎo)致成本升高的電路，也能提高放大器71的增益 等，能夠?qū)崿F(xiàn)諸如此類與實(shí)施方式1相同的效果。
[0148] 此外，本實(shí)施方式采用了在第一實(shí)施方式1的基礎(chǔ)上設(shè)置積分電路的結(jié)構(gòu)，但也 可采用在第一實(shí)施方式2、3中設(shè)置積分電路的結(jié)構(gòu)。
[0149] [第一實(shí)施方式5]
[0150] 圖11是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式5的磁性圖案檢測裝置100的偏移調(diào)整部83的 周邊結(jié)構(gòu)的說明圖。另外，由于本實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式1?4相同，因此對 于共同的部分附加相同的標(biāo)號，并省略其說明。
[0151] 第一實(shí)施方式1?4中，在放大部70中設(shè)置了基準(zhǔn)電壓生成部72,但在本實(shí)施方 式中，如圖11所示，在放大部70中并未設(shè)置基準(zhǔn)電壓生成部72，而放大器71的基準(zhǔn)電壓是 接地電位等固定電位。
[0152] 但是，本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式4相同，在偏移調(diào)整部83中，對第一偏移調(diào)整電 路831的運(yùn)算放大器831b和第二偏移調(diào)整電路832的運(yùn)算放大器832b設(shè)置電容，第一偏 移調(diào)整電路831和第二偏移調(diào)整電路832分別構(gòu)成作為第一積分電路835和第二積分電路 836。因此，第一積分電路835對從磁性傳感器兀件40輸出的信號中極性為正的信號分量進(jìn) 行積分，而第二積分電路836則對其中極性為負(fù)的信號分量進(jìn)行積分。從而，即使從放大器 71輸出的信號的脈寬很窄，但由于也能夠?qū)O性為正的信號分量和極性為負(fù)的信號分量分 別進(jìn)行積分，從而將振幅變化轉(zhuǎn)換為面積變化，因此用簡單的結(jié)構(gòu)就能夠提高表觀增益。
[0153] [第一實(shí)施方式6]
[0154] 圖12是本發(fā)明第一實(shí)施方式6的磁性圖案檢測裝置100中使用的磁性傳感器元 件40的說明圖。另外，由于本實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式1?5相同，因此對于 共同的部分附加相同的標(biāo)號，并省略其說明。
[0155] 在第一實(shí)施方式1?5中，磁性傳感器兀件40和檢測線圈49中，僅對勵磁線圈48 施加勵磁信號，但在本實(shí)施方式中，如圖12所示，將勵磁線圈48和檢測線圈49進(jìn)行串聯(lián)連 接，對勵磁線圈48和檢測線圈49都施加勵磁信號。而且，將放大器71與勵磁線圈48與檢 測線圈49之間的連接部分相連接，將信號從勵磁線圈48與檢測線圈49之間的連接部分向 放大器71進(jìn)行差動輸出。
[0156] 這樣，在本實(shí)施方式中，設(shè)有用于將傳感器輸出信號作為差動輸出而輸出的兩個 線圈（勵磁線圈48和檢測線圈49)，將差動輸出信號向放大器71輸出。因此，能夠吸收溫 度變化等外部干擾。
[0157] 另外，本實(shí)施方式也與第一實(shí)施方式1相同，在放大部70中，設(shè)有CR微分電路73 的基準(zhǔn)電壓生成部72生成與勵磁信號聯(lián)動地發(fā)生變化的信號，并將所述信號作為基準(zhǔn)電 壓輸入到放大器71。因此，由于基準(zhǔn)電壓與從磁性傳感器兀件40輸出的傳感器輸出信號 之差較小，從而即使不追加橋式電路等會導(dǎo)致成本升高的電路，也能提高放大器71的增益 等，能夠?qū)崿F(xiàn)諸如此類與第一實(shí)施方式1相同的效果。
[0158] 此外，本實(shí)施方式采用了在第一實(shí)施方式1的基礎(chǔ)上設(shè)置積分電路的結(jié)構(gòu)，但也 可采用在第一實(shí)施方式2?5中利用磁性傳感器元件40的差動輸出的結(jié)構(gòu)。
[0159] (第一實(shí)施方式的其它實(shí)施方式）
[0160] 上述實(shí)施方式中，在使介質(zhì)1和磁性傳感器裝置20相對移動時，是使介質(zhì)1移動， 但也可采用介質(zhì)1固定而磁性傳感器裝置20移動的結(jié)構(gòu)。另外，上述實(shí)施方式中，使用了 永磁體作為磁場施加用磁體30,但也可使用電磁鐵。
[0161] [第二實(shí)施方式]
[0162] 參照附圖，說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。另外，第二實(shí)施方式是對第二項(xiàng)發(fā)明進(jìn)行 說明的實(shí)施方式。關(guān)于第二實(shí)施方式中的磁性圖案檢測裝置的結(jié)構(gòu)、磁性圖案檢測裝置中 使用的磁性傳感器裝置的結(jié)構(gòu)、磁性傳感器裝置中使用的磁性傳感器元件的結(jié)構(gòu)、介質(zhì)中 形成的各種磁性墨水的特性等、磁性圖案檢測裝置中從形成有不同種類的磁性圖案的介質(zhì) 中檢測出是否存在磁性圖案的原理，由于可以使用與第一實(shí)施方式的圖1、圖2、圖3、圖6、 圖7所記載的磁性圖案檢測裝置、磁性傳感器裝置、磁性傳感器元件、磁性墨水的特性等、 檢測出是否存在磁性圖案的原理相同的結(jié)構(gòu)、特性等、原理，因此，這里對相同的結(jié)構(gòu)省略 其詳細(xì)說明。
[0163] [第二實(shí)施方式1]
[0164] (信號處理部60的結(jié)構(gòu)）
[0165] 圖13是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置100的電結(jié)構(gòu)的說明圖， 圖13(a)是表示電路部的主要部分整體結(jié)構(gòu)的說明圖，圖13(b)是表示對多個磁性傳感器 元件進(jìn)行掃描從而依次成為導(dǎo)通狀態(tài)的情況的說明圖。另外，由于圖13(a)中所示的本實(shí) 施方式的電路部的基本結(jié)構(gòu)與圖4(a)中記載的第一實(shí)施方式1的電路部的結(jié)構(gòu)相同，因此 對于共同的部分附加相同的標(biāo)號進(jìn)行說明。
[0166] 本實(shí)施方式中，圖13(a)所示的電路部5大致包括：將圖3(b)所示的交變電流作 為勵磁信號施加到勵磁線圈48的勵磁電路50、和與磁性傳感器元件40的檢測線圈49 (參 照圖2(b)和圖3(a))進(jìn)行電連接的信號處理部60。勵磁電路50包括：與圖2所示的多個 磁性傳感器元件40分別對應(yīng)的多個勵磁用激勵放大器51、用于依次向多個勵磁用激勵放 大器51提供勵磁信號的多路轉(zhuǎn)換器52、及根據(jù)勵磁指令信號生成勵磁信號的放大器53,該 勵磁電路50依次向多個磁性傳感器元件40的勵磁線圈48 (參照圖2 (b)和圖3 (a))提供 經(jīng)勵磁用激勵放大器51進(jìn)行了放大后的勵磁信號。有時也會在多路轉(zhuǎn)換器52的后級設(shè)置 多個磁性傳感器元件40所共用的勵磁用激勵放大器51。
[0167] 信號處理部60根據(jù)從磁性傳感器裝置20的檢測線圈49輸出的傳感器輸出信號， 生成與剩余磁通密度量值相對應(yīng)的第一信號S1、和與磁導(dǎo)率量值相對應(yīng)的第二信號S2,并 將它們輸出到上位的控制部（未圖示）。
[0168] 更具體而言，信號處理部60包括放大部70、提取部80及數(shù)字信號處理部90,其 中，放大部70具有對磁性傳感器兀件40輸出的傳感器輸出信號進(jìn)行放大的放大器71，提 取部80從放大部70輸出的信號中提取出峰值和谷值，數(shù)字信號處理部90具有A/D轉(zhuǎn)換器 91。提取部80包括將放大器70輸出的放大信號依次輸出到后級的多路轉(zhuǎn)換器81、箝位電 路82、及對箝位電路82輸出的信號進(jìn)行偏移調(diào)整的偏移調(diào)整電路83。箝位電路82包括對 放大部70輸出的經(jīng)放大后的傳感器輸出信號進(jìn)行整流的第一二極管821、對放大部70輸 出的經(jīng)放大后的傳感器輸出信號進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)的極性反轉(zhuǎn)電路822、及對在極性反轉(zhuǎn)電路 822中進(jìn)行了極性反轉(zhuǎn)后的信號進(jìn)行整流的第二二極管823。因而，偏移調(diào)整電路83包括 對第一二極管821的輸出進(jìn)行偏移調(diào)整的第一偏移調(diào)整電路831、和對第二二極管823的輸 出進(jìn)行偏移調(diào)整的第二偏移調(diào)整電路832,第一偏移調(diào)整電路831和第二偏移調(diào)整電路832 包括偏移調(diào)整用基準(zhǔn)電壓生成電路831a、832a、和運(yùn)算放大器831b、832b。有時也會在多路 轉(zhuǎn)換器81的后級設(shè)置多個磁性傳感器元件40所共用的放大器71。
[0169] 另外，提取部80在偏移調(diào)整電路83的后級還設(shè)有保持電路84,在保持電路84的 后級還設(shè)有增益設(shè)定部85。保持電路84包括對第一偏移調(diào)整電路831的輸出信號的峰值 加以保持的第一峰值保持電路841、和對第二偏移調(diào)整電路832的輸出信號的峰值加以保 持的第二峰值保持電路842。這里，向第二偏移調(diào)整電路832輸入的是從放大部70輸出的 信號經(jīng)極性反轉(zhuǎn)電路822進(jìn)行了極性反轉(zhuǎn)后、又經(jīng)第二二極管823進(jìn)行了整流后的信號。因 此，第二峰值保持電路842相當(dāng)于將放大部70輸出的放大信號的谷值加以保持的谷值保持 電路。
[0170] 增益設(shè)定部85包括：設(shè)定第一峰值保持電路841所保持的值的增益的增益設(shè)定 用第一放大器851、和設(shè)定第二峰值保持電路842 (谷值保持電路）所保持的值的增益的增 益設(shè)定用第二放大器852,該增益設(shè)定部85將第一峰值保持電路841及第二峰值保持電路 842所保持的值設(shè)定為規(guī)定的增益，然后輸出到數(shù)字信號處理部90的A/D轉(zhuǎn)換器91。
[0171] 數(shù)字信號處理部90包括A/D轉(zhuǎn)換器91、加法電路92和減法電路93,其中，加法電 路92將第一峰值保持電路841所保持的值與第二峰值保持電路842所保持的值相加，從而 生成第一信號S1，減法電路93則將第一峰值保持電路841所保持的值與第二峰值保持電路 842所保持的值相減，從而生成第二信號S2。
[0172] 這里，磁性傳感器元件40如后文所述那樣，為了確定介質(zhì)1上的一個區(qū)域的磁特 性，在一個掃描期間中輸出多個信號（本實(shí)施方式中為四個信號）。因此，數(shù)字信號處理部 90在A/D轉(zhuǎn)換器91的后級設(shè)有平均化處理部96。從而，在A/D轉(zhuǎn)換器91將第一峰值保持 電路841和第二峰值保持電路842所保持的四個值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號之后，平均化處理部96 對這四個值進(jìn)行平均化處理，加法電路92利用上述平均化處理后得到的值進(jìn)行加法處理。 另外，在A/D轉(zhuǎn)換器91將第一峰值保持電路841和第二峰值保持電路842所保持的四個值 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號之后，平均化處理部96對這四個值進(jìn)行平均化處理，減法電路93則利用上 述平均化處理后得到的值進(jìn)行減法處理。
[0173] 數(shù)字信號處理部90具有輸出切換控制信號、勵磁指令信號、偏移控制信號等的控 制信號輸出部94,切換控制信號控制多路轉(zhuǎn)換器52、81，并且控制如圖2 (a)、圖2 (b)和圖 3(b)所示那樣在介質(zhì)寬度方向上、也就是在與介質(zhì)1的移動方向即行方向X正交的列方向 Y上排列有多個的磁性傳感器元件40的掃描動作、和其它電路動作的時序。
[0174] 采用上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字信號處理部90向上位的控制部（未圖示）輸出第一信號S1 和第二信號S2,在上述控制部中，基于第一信號S1和第二信號S2來判定介質(zhì)1的真?zhèn)巍８?具體而言，上位的控制部中設(shè)有判定部，該判定部將第一信號S1及第二信號S2與磁性傳感 器元件40和介質(zhì)1之間的相對位置信息相關(guān)聯(lián)，與預(yù)先記錄在記錄部中的比較圖案進(jìn)行對 照，從而判定介質(zhì)1的真?zhèn)危雠卸ú炕陬A(yù)先記錄在ROM或RAM等記錄部（未圖示）中 的程序進(jìn)行規(guī)定的處理，從而判定介質(zhì)1的真?zhèn)巍?br> [0175] (磁性傳感器元件40的掃描動作）
[0176] 圖14是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式1的磁性圖案檢測裝置100的掃描動作等的說 明圖，圖14(a)是平面地表示磁性傳感器元件40在列方向Y上排列的情況的說明圖，圖 14(b)是對磁性傳感器元件的布局進(jìn)行放大表示的說明圖，圖14(c)是表示一個掃描期間 中處于導(dǎo)通狀態(tài)的磁性傳感器元件每次掃描時所處的位置在介質(zhì)1上移動的情況的說明 圖，圖14(d)是將一個掃描期間中處于導(dǎo)通狀態(tài)的磁性傳感器元件每次掃描時所處的位置 在介質(zhì)1上移動的情況進(jìn)一步放大表示的說明圖。圖15是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式1的 磁性圖案檢測裝置100的電路部的動作條件的說明圖，圖15(a)是表示檢測信號的頻率與 采樣保持動作之間的關(guān)系的說明圖，圖15 (b)是表示A/D轉(zhuǎn)換器91和圖13 (a)中所示的平 均化處理部96的頻率特性的說明圖。
[0177] 如圖14(a)和圖14(b)所示，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，在與介質(zhì)1 的移動方向X正交的列方向Y(介質(zhì)寬度方向）上，排列有20個磁性傳感器兀件40分別用 于通道CH1?CH20,通過在列方向Y上對這20個磁性傳感器元件40進(jìn)行掃描，從介質(zhì)1的 整個寬度方向上檢測出磁性圖案。也就是說，只要在列方向上對多個磁性傳感器元件40進(jìn) 行掃描，就能夠用通道CH1?CH20的20個磁性傳感器元件40分別檢測出數(shù)據(jù)。而介質(zhì)1 是沿行方向（移動方向X)移動。因此，能夠從整個介質(zhì)1檢測出磁性圖案。
[0178] 采用上述結(jié)構(gòu)的磁性圖案檢測裝置100在本實(shí)施方式中，將由傳送機(jī)構(gòu)10進(jìn)行 傳送的介質(zhì)1的移動速度設(shè)為V (mm/μ S)，磁性傳感器兀件40在移動方向X上的尺寸設(shè)為 T(mm)，每單位時間ta( μ s)在所述列方向Υ上對磁性傳感器兀件40進(jìn)行掃描的掃描次數(shù) 設(shè)為Ν次，則移動速度V、單位時間ta、尺寸Τ和掃描次數(shù)Ν滿足以下的關(guān)系式：
[0179] (vXta) ^ (TXN)
[0180] 式中，N為2以上的整數(shù)。
[0181] 式中，單位時間ta是用于檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案的一個掃描期間。因此，本 實(shí)施方式中，在一個掃描期間中，在列方向Y上對磁性傳感器兀件40進(jìn)行N次掃描，基于磁 性傳感器元件40通過所述N次掃描所得到的所有數(shù)據(jù)，檢測出一列磁性圖案。
[0182] 更具體而言，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，移動速度V、單位時間ta、尺 寸T和掃描次數(shù)N等例如設(shè)定為以下條件：
[0183] 介質(zhì)的移動速度ν = 0. 0016mm/ μ s ;
[0184] 單位時間ta( -個掃描期間）=200 μ s (5kHz);
[0185] 磁性傳感器元件40在介質(zhì)1的移動方向X上的尺寸T (厚度大?。?0. 3mm ;
[0186] 單位時間ta(-個掃描期間）中的掃描次數(shù)N = 4。
[0187] 從而，一個掃描期間中介質(zhì)1的移動距離等成為以下條件：
[0188] 一個掃描期間中介質(zhì)1的移動距離=0. 32mm ;
[0189] -次掃描中介質(zhì)1的移動距離=0. 08mm ;
[0190] 每一次掃描所需的時間=50 μ s (20kHz);
[0191] 磁性傳感器兀件40在一次掃描中處于導(dǎo)通狀態(tài)的時間=2. 5 μ s。
[0192] 若是上述這些條件，則由于成為以下的設(shè)定值：
[0193] (vX ta) = 0. 32mm
[0194] (TXN) = 1. 2mm
[0195] 因此充分滿足以下關(guān)系式：
[0196] (vXta) < (TXN)
[0197] 式中，N為2以上的整數(shù)。
[0198] 從而，若在上述條件下沿列方向Y對磁性傳感器兀件40進(jìn)行掃描，則一次掃描結(jié) 束后，介質(zhì)1移動〇. 〇8mm，但磁性傳感器元件1在移動方向上的尺寸是0. 3mm。因此，本次 掃描和下一次掃描時，磁性傳感器元件40在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域在移動方向X上有部 分重疊。
[0199] 更具體而言，如圖14(c)和圖14(d)所示。圖14(c)和圖14(d)中，用實(shí)線SCH(n，1) 表示第η個掃描期間中在第一次掃描時通道CH1用的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所 在的區(qū)域（處于導(dǎo)通狀態(tài)的通道CH1用的磁性傳感器元件40在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域）。 并用單點(diǎn)劃線SCH(n，2)表示本掃描期間（第η個掃描期間）中在第二次掃描時通道CH1用 的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域。用虛線SCH(n，3)表示本掃描期間（第η 個掃描期間）中在第三次掃描時通道CH1用的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū) 域。用雙點(diǎn)劃線SCH(n，4)表示本掃描期間（第η個掃描期間）中在第四次掃描時通道CH1 用的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域。另外，在各次掃描時，磁性傳感器元件 40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域在介質(zhì)寬度方向即列方向Υ上是在同一位置上進(jìn)行移動的，但 為了使各區(qū)域的位置容易識別，在圖14(c)和圖14(d)中，使各區(qū)域的位置在列方向上稍有 偏離。圖14(c)和圖14(d)中，作為第η+1個掃描期間中磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下 所在的區(qū)域，僅示出了第η+1個掃描期間中在第一次掃描時通道CH1用的磁性傳感器元件 40所在的區(qū)域。
[0200] 本實(shí)施方式中，由于滿足上述關(guān)系式，因此在一個掃描期間內(nèi)，第一次掃描時磁性 傳感器元件40所在的區(qū)域、與第二次掃描時磁性傳感器元件40所在的區(qū)域在移動方向X 上有部分重疊。第二次掃描時與第三次掃描時之間、第三次掃描時與第四次掃描時之間也 一樣，本次掃描時磁性傳感器兀件40所在的區(qū)域、與下一次掃描時磁性傳感器兀件40所在 的區(qū)域在移動方向X上有部分重疊。從而，本次掃描時和下一次掃描時，本次掃描時磁性傳 感器元件40處于導(dǎo)通狀態(tài)的位置在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域、與下一次掃描時磁性傳感器 元件40處于導(dǎo)通狀態(tài)的位置在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域之間不會產(chǎn)生間隙。其它通道用 的磁性傳感器元件40也一樣。
[0201] 另外，將本掃描期間（第η個掃描期間）中在第一次?第四次掃描時通道CH1 用的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域合計后得到的區(qū)域SCH1 (η)，是將實(shí) 線SCH(n，1)所示的區(qū)域、單點(diǎn)劃線SCH(n，2)所示的區(qū)域、虛線SCH(n，3)所示的區(qū)域、雙 點(diǎn)劃線SCH(n，2)所示的區(qū)域合計后得到的區(qū)域，區(qū)域SCH1 (η)與下一個掃描期間（第 η+1個掃描期間）中在第一次掃描時磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域（實(shí)線 CHl(n+l，l)所不的區(qū)域）在移動方向上有部分重疊。從而，本掃描期間中在最后一次掃描 時磁性傳感器元件40處于導(dǎo)通狀態(tài)的位置在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域、與下一個掃描期間 中在第一次掃描時磁性傳感器元件40處于導(dǎo)通狀態(tài)的位置在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域之 間不會產(chǎn)生間隙。另外，其它通道用的磁性傳感器元件40也一樣。
[0202] 上述掃描動作如圖13 (b)所示，在一個掃描期間中，使各通道CH1?CH20的磁性 傳感器元件40依次變成導(dǎo)通狀態(tài)的掃描共計執(zhí)行四次，圖13 (a)所示的A/D轉(zhuǎn)換器91與 上述動作聯(lián)動地按照各磁性傳感器元件40變成導(dǎo)通狀態(tài)的時序，對各通道以50 μ s的采樣 周期（采樣頻率=20kHz)將磁性傳感器元件40輸出的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0203] 本實(shí)施方式中，將各通道的磁性傳感器元件40處于導(dǎo)通狀態(tài)的時間縮短至 2. 5 μ s，因而將圖3(b)所示的勵磁信號的頻率相應(yīng)設(shè)定為2MHz。因此，如圖15 (a)所示，在 一次處于導(dǎo)通狀態(tài)的時間（2.5 μ s)內(nèi)，磁性傳感器元件40向圖13(a)中所示的提取部80 輸出多個（本實(shí)施方式中為三個）圖3(c)中所示的信號分量（傳感器輸出信號）。即，勵 磁信號具有的頻率使得一次掃描中多個磁性傳感器元件40各自輸出的信號中含有多個周 期的勵磁信號組成的信號分量，因此，一次掃描中多個磁性傳感器元件40各自輸出的檢測 信號都分別包含多個信號分量。從而，即使磁性傳感器元件40處于導(dǎo)通狀態(tài)的時間變短， 但由于圖13 (a)中所示的保持電路84中的第一峰值保持電路841和第二峰值保持電路842 也能進(jìn)行三次保持，因此能夠可靠地進(jìn)行峰值保持。
[0204] 此外，本實(shí)施方式中，由于輸入到圖13(a)中所示的A/D轉(zhuǎn)換器91的信號中，所需 的頻帶是頻率較低的頻帶，因此，如圖15 (b)中的實(shí)線所示，對各通道CH都將A/D轉(zhuǎn)換器91 的采樣頻率設(shè)定為20kHz，將其設(shè)定為較低的頻率。因此，能夠適當(dāng)?shù)貙⒋判詡鞲衅髟?0 輸出的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。即，對于參照圖18進(jìn)行了說明的結(jié)構(gòu)，如圖15(b)中用虛線 表示作為參考例所示，將A/D轉(zhuǎn)換器91的采樣頻率設(shè)定為1MHz，則即使在一次處于導(dǎo)通狀 態(tài)的時間中（圖15(a)中保持后的信號的平坦部）進(jìn)行四次采樣并進(jìn)行平均處理，但對于 頻率高于信號頻帶（5kHz)的高頻分量的噪聲，仍存在其降噪效果很小的問題。而在本實(shí)施 方式中，由于將A/D轉(zhuǎn)換器91的采樣頻率設(shè)定為20kHz，因此，即使相同地進(jìn)行四次平均處 理，也能夠降低頻率高于5kHz的高頻分量的噪聲。
[0205] (第二實(shí)施方式1的主要效果）
[0206] 如上所述，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，由于介質(zhì)1的移動速度v (mm/ μ s)、磁性傳感器元件40在移動方向X上的尺寸T(mm)、每單位時間ta(y s)在介質(zhì)寬度方 向即列方向Y上對磁性傳感器元件40進(jìn)行掃描的掃描次數(shù)N滿足以下的關(guān)系式：
[0207] (vXta) ^ (TXN)
[0208] 式中，N為2以上的整數(shù)
[0209] 因此，本次掃描時磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域、與下一次掃描時 磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所處的區(qū)域之間不會產(chǎn)生間隙。從而，即使是采用對沿列 方向Y排列的多個磁性傳感器兀件40進(jìn)行掃描并且使介質(zhì)1相對于磁性傳感器40進(jìn)行移 動的方式，也能可靠地從介質(zhì)1的全部表面檢測出磁性圖案。
[0210] 本實(shí)施方式中，單位時間ta是用來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案的一個掃描期間， 基于磁性傳感器元件40通過在所述一個掃描期間中進(jìn)行的掃描所得到的數(shù)據(jù)，檢測介質(zhì)1 的一列磁性圖案。即，在為了檢測一列磁性圖案的一個掃描期間中進(jìn)行N次掃描（本實(shí)施 方式中為四次掃描）。因此，由于能夠基于多次掃描所得到的多個數(shù)據(jù)來檢測一列磁性圖 案，因此即使是在磁性傳感器元件40所得到的任一個數(shù)據(jù)中含有噪聲等影響的情況下，也 能夠緩和上述噪聲所產(chǎn)生的影響。
[0211] 另外，本實(shí)施方式中，由于基于磁性傳感器兀件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的 N次掃描所得到的所有數(shù)據(jù)來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案，因此，本次掃描和下一次掃描 時，磁性傳感器元件40在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域會有部分重疊。從而，能夠高精度地檢 測出介質(zhì)1的磁特性。
[0212] 另外，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，由于是共用磁性傳感器裝置20,根 據(jù)剩余磁通密度量值及磁導(dǎo)率量值這兩者來檢測是否存在各磁性圖案及其形成位置，因此 在剩余磁通密度量值的測定與磁導(dǎo)率量值的測定之間不會產(chǎn)生時間差。因而，即使是在一 邊使磁性傳感器裝置20和介質(zhì)1移動一邊進(jìn)行測量的情況下，信號處理部60也能以簡單 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度的檢測。另外，對于傳送裝置10,也只有在其通過磁性傳感器裝置20的 位置上要求運(yùn)行穩(wěn)定性，因此可力圖簡化結(jié)構(gòu)。
[0213] 而且，根據(jù)本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100,對于利用含硬磁材料及軟磁材料 這兩者的磁性墨水形成有磁性圖案的介質(zhì)1、或利用含位于硬磁材料和軟磁材料的中間的 材料的磁性墨水形成有磁性圖案的介質(zhì)1，也能進(jìn)行磁性圖案的檢測。即，對于磁特性位于 第一磁性圖案和第二磁性圖案的中間那樣的磁性圖案，如圖6(dl)所示，由于磁滯回線位 于圖6 (bl)所示的硬磁材料的磁性圖案的磁滯回線和圖6 (cl)所示的軟磁材料的磁性圖案 的磁滯回線的中間，因此可得到圖6(d4)所示的信號圖案，對于所述磁性圖案，也能檢測出 其是否存在及其形成位置。
[0214] 而且，本實(shí)施方式的磁性傳感器裝置20中，磁場施加用磁體30相對于磁性傳感器 兀件40在介質(zhì)1的移動方向的兩側(cè)設(shè)置作為磁場施加用第一磁體31和磁場施加用第二磁 體32。因此，如圖1所示，利用磁場施加用第一磁體31對沿箭頭XI所示的方向移動的介質(zhì) 1進(jìn)行磁化，之后，利用磁性傳感器元件40,能夠檢測出向磁化后的介質(zhì)1施加偏置磁場的 狀態(tài)下的磁通，并且利用磁場施加用第二磁體32對沿箭頭X2所示的方向移動的介質(zhì)1進(jìn) 行磁化，之后，利用磁性傳感器元件40,能夠檢測出向磁化后的介質(zhì)1施加偏置磁場的狀態(tài) 下的磁通。因而，若將本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100用于存取款機(jī)，則能夠判定所存 入的介質(zhì)1的真?zhèn)?，并且也能夠判定要取出的介質(zhì)1的真?zhèn)巍?br> [0215] [第二實(shí)施方式2]
[0216] 圖16是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式2的磁性圖案檢測裝置100的磁性傳感器元件 40在每次掃描時所在的位置的說明圖。另外，本實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方式1的 相同。因此，在以下的說明中，對共同的部分附加相同的標(biāo)號并省略其說明。
[0217] 本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100也與第二實(shí)施方式1相同，介質(zhì)1的移動速 度v (mm/ μ s)、磁性傳感器元件40在移動方向X上的尺寸T (mm)、每單位時間ta( μ s)在列 方向Υ上對磁性傳感器元件40進(jìn)行掃描的掃描次數(shù)Ν滿足以下的關(guān)系式：
[0218] (vXta) ^ (TXN)
[0219] 式中，N為2以上的整數(shù)。
[0220] 因此，如圖16所示，在第一次?第四次掃描中連續(xù)進(jìn)行的兩次掃描時，磁性傳感 器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域在移動方向上有部分重疊。這里，實(shí)施方式1中，是基 于磁性傳感器元件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的四次掃描所得到的所有數(shù)據(jù)來檢測介 質(zhì)1的一列磁性圖案，而本實(shí)施方式中，貝 1J是基于磁性傳感器兀件40通過在一個掃描期間 中進(jìn)行的N次掃描中的一部分掃描所得到的數(shù)據(jù)來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案。
[0221] 更具體而言，本實(shí)施方式中，基于磁性傳感器元件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行 的N次掃描中符合以下條件的兩次以上且小于N次的掃描所得到的多個數(shù)據(jù)，檢測介質(zhì)1 的一列磁性圖案，該條件是：本次掃描和下一次掃描時，磁性傳感器兀件40在所述介質(zhì)上 的等倍投影區(qū)域在介質(zhì)1的移動方向X上有部分重疊。
[0222] 例如，如圖16所示，第一次掃描時通道CH1用的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下 所在的區(qū)域、與第三次掃描時通道CH1用的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域在 移動方向X上有部分重疊。因此，在本實(shí)施方式中，對磁性傳感器兀件40通過第一次掃描 時所得到的數(shù)據(jù)、和磁性傳感器元件40通過第三次掃描時所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理， 并基于該處理結(jié)果，檢測出介質(zhì)1的一列磁性圖案。
[0223] 米用這種結(jié)構(gòu)的情況也與實(shí)施方式1相同，本次掃描（第一次掃描）和下一次掃 描（第三次掃描）時，由于磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域在移動方向X上有 部分重疊，因此能夠高精度地檢測出介質(zhì)1的磁特性。另外，由于能夠基于通過兩次掃描所 得到的數(shù)據(jù)來檢測一列磁性圖案，因此即使是在磁性傳感器元件40所得到的任一個數(shù)據(jù) 中含有噪聲等影響的情況下，也能夠緩和上述噪聲所產(chǎn)生的影響。
[0224] 此外，也可以根據(jù)介質(zhì)1的移動速度V、磁性傳感器元件40在移動方向X上的尺寸 T、每單位時間ta(y s)在列方向Y上對磁性傳感器兀件40進(jìn)行掃描的掃描次數(shù)N等，基于 磁性傳感器元件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描中符合以下條件的兩次以上且 小于N次的掃描所得到的多個數(shù)據(jù)，檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案，該條件是：本次掃描和下 一次掃描時，磁性傳感器元件40在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域在介質(zhì)1的移動方向X上不發(fā) 生重疊但連續(xù)。
[0225] [第二實(shí)施方式3]
[0226] 圖17是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式3的磁性圖案檢測裝置100的磁性傳感器元件 40在每次掃描時所在的位置及其傳感器檢測范圍的位置的說明圖。另外，本實(shí)施方式的基 本結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方式1的相同。因此，在以下的說明中，對共同的部分附加相同的標(biāo)號并 省略其說明。
[0227] 本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100也與第二實(shí)施方式1相同，介質(zhì)1的移動速 度v (mm/ μ s)、磁性傳感器元件40在移動方向X上的尺寸T (mm)、每單位時間ta( μ s)在列 方向Υ上對磁性傳感器元件40進(jìn)行掃描的掃描次數(shù)Ν滿足以下的關(guān)系式：
[0228] (vXta) ^ (TXN)
[0229] 式中，N為2以上的整數(shù)。
[0230] 因此，如圖17所示，在第一次?第四次掃描中連續(xù)進(jìn)行的兩次掃描時，磁性傳感 器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下所在的區(qū)域在移動方向上有部分重疊。這里，實(shí)施方式1中，是基 于磁性傳感器元件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的四次掃描所得到的所有數(shù)據(jù)來檢測介 質(zhì)1的一列磁性圖案，而本實(shí)施方式中，貝1J是基于磁性傳感器兀件40通過在一個掃描期間 中進(jìn)行的N次掃描中的一部分掃描所得到的數(shù)據(jù)來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案。
[0231] 更具體而言，如圖17所示，磁性傳感器元件40的實(shí)際的傳感器檢測范圍要大于該 磁性傳感器元件40在介質(zhì)1上的等倍投影區(qū)域，磁性傳感器元件40在介質(zhì)1的移動方向 X上的傳感器檢測范圍的大小S (mm)大于磁性傳感器兀件40在移動方向X上的尺寸T。因 此，本實(shí)施方式中，是基于磁性傳感器元件通過在一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描中符合 以下條件的兩次以上且小于N次的掃描所得到的多個數(shù)據(jù)，檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案，該 條件是：本次掃描和下一次掃描時，傳感器檢測范圍在介質(zhì)1的移動方向X上有部分重疊。
[0232] 例如，如圖17所示，第一次掃描時通道CH1用的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下 的傳感器檢測范圍、與第三次掃描時通道CH1用的磁性傳感器元件40在導(dǎo)通狀態(tài)下的傳感 器檢測范圍有部分重疊。因此，在本實(shí)施方式中，對磁性傳感器元件40通過第一次掃描時 所得到的數(shù)據(jù)、和磁性傳感器元件40通過第三次掃描時所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理，并 基于該處理結(jié)果，檢測出介質(zhì)1的一列磁性圖案。
[0233] 米用這種結(jié)構(gòu)的情況也與第二實(shí)施方式1相同，本次掃描（第一次掃描）和下一 次掃描（第三次掃描）時，由于磁性傳感器兀件40的傳感器檢測范圍在移動方向X上有部 分重疊，因此能夠高精度地檢測出介質(zhì)1的磁特性。另外，由于能夠基于通過兩次掃描所得 到的數(shù)據(jù)來檢測一列磁性圖案，因此即使是在磁性傳感器元件40所得到的任一個數(shù)據(jù)中 含有噪聲等影響的情況下，也能夠緩和上述噪聲所產(chǎn)生的影響。
[0234] 此外，也可以根據(jù)介質(zhì)1的移動速度V、磁性傳感器元件40在移動方向X上的尺寸 T、每單位時間ta(y s)在列方向Y上對磁性傳感器兀件40進(jìn)行掃描的掃描次數(shù)N等，基于 磁性傳感器元件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描中符合以下條件的兩次以上且 小于N次的掃描所得到的多個數(shù)據(jù)，檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案，該條件是：本次掃描和下 一次掃描時，傳感器檢測范圍在介質(zhì)1的移動方向X上不發(fā)生重疊但連續(xù)。
[0235] (第二實(shí)施方式的其它實(shí)施方式）
[0236] 上述實(shí)施方式中，在使介質(zhì)1和磁性傳感器裝置20相對移動時，是使介質(zhì)1移動， 但也可采用介質(zhì)1固定而磁性傳感器裝置20移動的結(jié)構(gòu)。另外，上述實(shí)施方式中，使用了 永磁體作為磁場施加用磁體30,但也可使用電磁鐵。
[0237] 上述實(shí)施方式中，說明了基于磁性傳感器元件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的N 次掃描中的四次或兩次掃描所得到的數(shù)據(jù)來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案的例子，但也可以 基于磁性傳感器兀件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描中的一次或三次掃描所得 到的數(shù)據(jù)來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案，只要是基于磁性傳感器元件40通過在一個掃描期 間中進(jìn)行的N次掃描中的一次或多次掃描所得到的數(shù)據(jù)來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案即 可。更具體而言，在一個掃描期間中進(jìn)行N次掃描，每次掃描時通過磁性傳感器兀件40獲 取數(shù)據(jù)，但要確定介質(zhì)1的一列磁性圖案時，使用磁性傳感器兀件40通過在一個掃描期間 中進(jìn)行的N次掃描中的一次掃描或多次掃描所得到的數(shù)據(jù)即可。
[0238] 另外，上述實(shí)施方式中，說明了基于磁性傳感器元件40通過在一個掃描期間中進(jìn) 行的N次掃描中符合以下條件的多次掃描所得到的數(shù)據(jù)、檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案的例 子，該條件是：本次掃描和下一次掃描時，磁性傳感器元件40的傳感器檢測范圍相連續(xù)，但 也可以基于磁性傳感器元件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描中符合以下條件的 多次掃描所得到的數(shù)據(jù)，檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案，該條件是：本次掃描和下一次掃描 時，磁性傳感器元件40的傳感器檢測范圍不連續(xù)且隔開間隔。還可以基于通過在本次掃描 和下一次掃描時磁性傳感器元件40的傳感器檢測范圍相連續(xù)的掃描所得到的數(shù)據(jù)、和通 過在本次掃描和下一次掃描時磁性傳感器元件40的傳感器檢測范圍不連續(xù)且隔開間隔的 掃描所得到的數(shù)據(jù)，來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案。
[0239] 此外，基于磁性傳感器兀件40通過在一個掃描期間中進(jìn)行的N次掃描中的哪一次 掃描時所得到的數(shù)據(jù)來檢測介質(zhì)1的一列磁性圖案，這也可以是可變的，可根據(jù)從上位的 控制部或外部發(fā)送到數(shù)字信號處理部90的指令而任意地進(jìn)行設(shè)定。若采用這種結(jié)構(gòu)，則能 夠根據(jù)介質(zhì)1的種類和磁性圖案檢測裝置1〇〇所要求的檢測精度等而實(shí)現(xiàn)最佳動作。
【權(quán)利要求】
1. 一種磁性圖案檢測裝置，包括用來檢測介質(zhì)的磁特性的磁性傳感器元件、和基于該 磁性傳感器元件的檢測結(jié)果來檢測所述介質(zhì)的磁性圖案的信號處理部，其特征在于， 所述信號處理部包括第一積分電路和第二積分電路，其中，所述第一積分電路對所述 傳感器輸出中極性為正的信號分量進(jìn)行積分，所述第二積分電路對所述傳感器輸出中極性 為負(fù)的信號分量進(jìn)行積分。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁性圖案檢測裝置，其特征在于， 所述磁性傳感器元件具有多個用于將所述傳感器輸出信號作為差動輸出而輸出的線 圈。
【文檔編號】G07D7/04GK104063938SQ201410310405
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2010年2月5日
【發(fā)明者】百瀨正吾, 野口直之 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社