磁傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如適合用于紙幣識(shí)別裝置的磁傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在自動(dòng)售貨機(jī)等中，設(shè)置有識(shí)別所投入的紙幣的紙幣識(shí)別裝置。紙幣識(shí)別裝置具備讀取被印刷在紙幣上的磁墨水的磁傳感器。例如，如下述專(zhuān)利文獻(xiàn)I中所述，磁傳感器具有磁鐵、設(shè)置于該磁鐵的磁極面的上方的磁檢測(cè)元件，檢測(cè)伴隨紙幣的通過(guò)而產(chǎn)生的磁變動(dòng)。
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:(日本)實(shí)開(kāi)昭63 — 155579號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]由于紙幣在輸送時(shí)的扭曲，磁鐵的磁極面和紙幣的距離在每次投入時(shí)稍有變動(dòng)，即使相同種類(lèi)的紙幣，磁傳感器的輸出每次也變動(dòng)。從輸出穩(wěn)定化的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選盡可能小地抑制這種變動(dòng)。此外，這種技術(shù)問(wèn)題在識(shí)別紙幣以外的磁性粉附著介質(zhì)或磁性膜附著介質(zhì)的情況下也通用。
[0006]本發(fā)明是認(rèn)識(shí)到這種狀況而完成的，其目的在于，提供一種與現(xiàn)有技術(shù)比較能夠抑制識(shí)別對(duì)象的扭曲而導(dǎo)致的輸出變動(dòng)的磁傳感器。
[0007]解決技術(shù)問(wèn)題的手段
[0008]本發(fā)明的一個(gè)方式為磁傳感器。一種磁傳感器，該磁傳感器具備:偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元和設(shè)于所述偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元的磁極方向一側(cè)的磁檢測(cè)元件，所述磁傳感器識(shí)別橫穿所述磁檢測(cè)元件的與所述偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元的相反側(cè)的磁性粉附著介質(zhì)或磁性膜附著介質(zhì)，所述磁檢測(cè)元件能夠檢測(cè)平行于作為識(shí)別對(duì)象的磁性粉附著介質(zhì)或磁性膜附著介質(zhì)的移動(dòng)方向的磁場(chǎng)成分的變動(dòng)，所述磁性粉附著介質(zhì)或磁性膜附著介質(zhì)的通過(guò)區(qū)域包括從所述磁檢測(cè)元件向所述磁極方向遠(yuǎn)離時(shí)磁場(chǎng)變大的特定區(qū)域。
[0009]也可以是，在所述磁性粉附著介質(zhì)或磁性膜附著介質(zhì)的通過(guò)區(qū)域的至少一部分，所述磁性粉附著介質(zhì)或磁性膜附著介質(zhì)的磁性體部分從所述磁檢測(cè)元件向所述磁極方向遠(yuǎn)離時(shí)，所述磁檢測(cè)元件的感磁點(diǎn)的磁場(chǎng)變大。
[0010]也可以是，所述偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元包括兩個(gè)磁鐵，所述兩個(gè)磁鐵互相隔開(kāi)空隙而排列，且所述磁檢測(cè)元件側(cè)的磁極互相為同極。
[0011]也可以是，所述偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元包括具有在磁極方向上貫通的貫通孔的中空磁鐵，所述中空磁鐵的所述磁檢測(cè)元件側(cè)的端面在整個(gè)面上為同極。
[0012]也可以是，所述偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元包括磁鐵和設(shè)置于所述磁鐵的一個(gè)磁極面上的兩個(gè)磁軛，所述兩個(gè)磁軛互相隔開(kāi)空隙而排列。
[0013]此外，作為本發(fā)明的方式，以上的構(gòu)成要素的任意組合、在方法或系統(tǒng)等之間變換本發(fā)明的表現(xiàn)的方式也有效。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種與現(xiàn)有技術(shù)比較，能夠抑制識(shí)別對(duì)象的扭曲導(dǎo)致的輸出變動(dòng)的磁傳感器。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的磁傳感器的概略平面圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I的磁傳感器的概略正面圖；
[0018]圖3是圖1及圖2的中空磁鐵I產(chǎn)生的磁通量的模擬圖；
[0019]圖4是表示中空磁鐵I產(chǎn)生的磁通密度和距離的關(guān)系的特性圖；
[0020]圖5是關(guān)于實(shí)施方式1，紙幣4的磁性體部分4a與磁檢測(cè)元件3接近的情況下的磁檢測(cè)元件3的感磁點(diǎn)3a的磁通密度矢量B1、和紙幣4的磁性體部分4a距離磁檢測(cè)元件3遠(yuǎn)的情況下的磁檢測(cè)元件3的感磁點(diǎn)3a的磁通密度矢量B2的對(duì)比圖；
[0021]圖6是沿紙幣4的通過(guò)區(qū)域使測(cè)定用磁性體移動(dòng)時(shí)的、實(shí)施方式I的磁傳感器的輸出電壓的波形圖；
[0022]圖7是表示沿紙幣4的通過(guò)區(qū)域使測(cè)定用磁性體移動(dòng)時(shí)的、從磁檢測(cè)元件3的上端面到測(cè)定用磁性體的通過(guò)區(qū)域的z方向的距離(間隙)、和實(shí)施方式I的磁傳感器的輸出電壓的峰值(振幅)的關(guān)系的特性圖；
[0023]圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式2的磁傳感器的概略平面圖；
[0024]圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式2的磁傳感器的概略正面圖；
[0025]圖10是本發(fā)明的實(shí)施方式3的磁傳感器的概略正面圖；
[0026]圖11是圖10的磁傳感器中的偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元的立體圖；
[0027]圖12是圖11的偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的磁通量的模擬圖；
[0028]圖13是表示圖11的偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的磁通密度和距離的關(guān)系的特性圖；
[0029]圖14是比較例的磁傳感器的概略平面圖；
[0030]圖15是比較例的磁傳感器的概略正面圖；
[0031]圖16是關(guān)于比較例，表示棱柱磁鐵80產(chǎn)生的磁通密度和距離的關(guān)系的特性圖；
[0032]圖17是沿紙幣4的通過(guò)區(qū)域使測(cè)定用磁性體移動(dòng)時(shí)的、比較例的磁傳感器的輸出電壓的波形圖；
[0033]圖18是表示沿紙幣4的通過(guò)區(qū)域使測(cè)定用磁性體移動(dòng)時(shí)的、從磁檢測(cè)元件3的上端面到測(cè)定用磁性體的通過(guò)區(qū)域的z方向的距離(間隙)、和比較例的磁傳感器的輸出電壓的峰值(振幅)的關(guān)系的特性圖。
[0034]符號(hào)說(shuō)明
[0035]I中空磁鐵、Ia貫通孔、2基板、3磁檢測(cè)元件、3a感磁點(diǎn)、4紙幣、11第一磁鐵、12第二磁鐵、13空隙、20磁鐵、21第一磁軛、22第二磁軛、23空隙、80棱柱磁鐵
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面，參照附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。此外，對(duì)各附圖所示的相同或同等的構(gòu)成要素、部件等標(biāo)附同一符號(hào)，適當(dāng)省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，實(shí)施方式并非限定發(fā)明而是例示，實(shí)施方式中記述的所有特征或其組合未必是發(fā)明的本質(zhì)上的特征。
[0037]實(shí)施方式I
[0038]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式I的磁傳感器的概略平面圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施方式I的磁傳感器的概略正面圖。在這些圖中，定義正交的三方向即X方向、y方向、z方向。本實(shí)施方式的磁傳感器具備:作為偏置磁場(chǎng)產(chǎn)生單元的中空磁鐵1、基板2、磁檢測(cè)元件3。中空磁鐵I為具有在z方向貫通的貫通孔Ia的筒狀，在本實(shí)施方式中為圓筒磁鐵。中空磁鐵I的磁極方向(磁化方向)為z方向，在此，中空磁鐵I的z方向+側(cè)的端面在整個(gè)面上為N極，z方向一側(cè)的端面在整個(gè)面上為S極。基板2配置(固定)于中空磁鐵I的N極側(cè)端面上。磁檢測(cè)元件3搭載于基板2上。磁檢測(cè)元件3為霍爾元件或磁阻效應(yīng)元件(MR元件),以可檢測(cè)X方向的磁場(chǎng)成分的變動(dòng)的方式設(shè)置。磁檢測(cè)元件3的感磁點(diǎn)3a位于中空磁鐵I的中心軸上(貫通孔Ia的中心軸上)。作為識(shí)別對(duì)象的紙幣4通過(guò)未圖示的輸送系統(tǒng)向X方向輸送，以橫穿磁檢測(cè)元件3的z方向+側(cè)(中空磁鐵I的相反側(cè))的方式通過(guò)。
[0039]圖3是圖1及圖2的中空磁鐵I所產(chǎn)生的磁通量的模擬圖，視覺(jué)上表示包括中空磁鐵I的中心軸且在與Xz平面平行的平面上的磁通量。圖4是表示中空磁鐵I所產(chǎn)生的磁通密度和距離的關(guān)系的特性圖。成為圖4所示的結(jié)果的前提的中空磁鐵I的尺寸為外徑10mm、內(nèi)徑3mm、高度5mm。在圖4中，橫軸的距離是從中空磁鐵I的貫通孔Ia的N極側(cè)開(kāi)口中心到磁通密度測(cè)定點(diǎn)的距離。磁通密度測(cè)定點(diǎn)設(shè)定為直到從中空磁鐵I的貫通孔Ia的N極側(cè)開(kāi)口中心向z方向+側(cè)離開(kāi)4mm的位置的范圍。
[0040]如圖4所示，可知在距中空磁鐵I的貫通孔Ia的N極側(cè)開(kāi)口中心的距離大致0.2?1.5mm的范圍，越遠(yuǎn)離該中心則磁通密度越大。此外，之所以在0.2mm以下的范圍磁通密度變?yōu)樨?fù)，是因?yàn)槿鐖D3的模擬圖所示通過(guò)中空磁鐵I的貫通孔Ia從N極朝向S極的磁通量的影響。離開(kāi)越遠(yuǎn)磁通密度越大的范圍，不僅限于中空磁鐵I的中心軸上，在中心軸上的附近的一定區(qū)域也存在。在本實(shí)施方式中，作為識(shí)別對(duì)象的紙幣4的通過(guò)區(qū)域以包括從中空磁鐵I及磁檢測(cè)元件3越向z方向+側(cè)離開(kāi)，磁通密度越大的特定區(qū)域的方式構(gòu)成。由此，能夠抑制由于紙幣4的扭曲而使紙幣4的通過(guò)區(qū)域稍稍向z方向+側(cè)偏離時(shí)的輸出降低。關(guān)于這種效果，后面進(jìn)行敘述。
[0041]圖5是紙幣4的磁性體部分4a與磁檢測(cè)元件3接近時(shí)的磁檢測(cè)元件3的感磁點(diǎn)3a的磁通密度矢量B1、和紙幣4的磁性體部分4a距離磁檢測(cè)元件3較遠(yuǎn)時(shí)的磁檢測(cè)元件3的感磁點(diǎn)3a的磁通密度矢量B2的對(duì)比圖。如圖5所示，紙幣4的磁性體部分4a較遠(yuǎn)時(shí)的磁通密度矢量B2與紙幣4的磁性體部分4a較近時(shí)的磁通密度矢量BI相比較，與x方向構(gòu)成的角度更接近90°。另一方面，紙幣4的磁性體部分4a較遠(yuǎn)時(shí)的磁通密度矢量B2比紙幣4的磁性體部分4a較近時(shí)的磁通密度矢量BI大。這是因?yàn)?，如上所述，紙?的通過(guò)區(qū)域被構(gòu)成為，包括從中空磁鐵I及磁檢測(cè)元件3越向z方向+側(cè)離開(kāi)，磁通密度越大的特定區(qū)域。由此，與現(xiàn)有技術(shù)比較，能夠縮小磁通密度矢量B2的X方向成分相對(duì)于磁通密度矢量BI的X方向成分(磁檢測(cè)元件3的感磁方向成分)的減少幅度(磁通密度矢量B1、B2的角度差造成的X方向成分的減少的一部分被大小的差所抵消)。S卩，能夠抑制紙幣4的磁性體部分4a遠(yuǎn)離時(shí)的磁檢測(cè)元件3的感磁點(diǎn)3a的磁通密度的感磁方向成分的減少，抑制磁檢測(cè)元件3的輸出電壓的變動(dòng)。
[0042]圖6是沿紙幣4的通過(guò)區(qū)域使測(cè)定用磁性體移動(dòng)時(shí)的、實(shí)施方式I的磁傳感器的輸出電壓的波形圖。測(cè)定用磁性體例如是在整個(gè)面上印刷了磁性墨水的紙。圖6的橫軸為測(cè)定用磁性體的中心位置的X方向位置,Omm表示中空磁鐵I的貫通孔Ia的N極側(cè)開(kāi)口中心的正上方。磁傳感器設(shè)計(jì)為在磁檢測(cè)元件3的感磁點(diǎn)3a的磁通密度的X成分為O時(shí)，輸出電壓為2.5V。在圖6中，用單點(diǎn)劃線表示的波形是測(cè)定用磁性體的通過(guò)區(qū)域從磁檢測(cè)元件3的上端面向z方向+側(cè)離開(kāi)0.1mm時(shí)(間隙0.1mm時(shí))的波形，用實(shí)線表示的波形為測(cè)定用磁性體的通過(guò)區(qū)域從磁檢測(cè)元件3的上端面