磁性傳感器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測磁性墨水印刷物、磁性存儲介質(zhì)、磁性狹縫刻度尺(slit scale)等介質(zhì)的磁性圖案的磁性傳感器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，為了將用于紙幣、支票等需要高安全機(jī)能的介質(zhì)的、以磁性墨水來進(jìn)行印刷的圖案轉(zhuǎn)換成電信息，并利用該信息來判定介質(zhì)的真?zhèn)危褂么判詡鞲衅餮b置。在自動售貨機(jī)、售票機(jī)等支付金額較少且要求降低裝置成本的設(shè)備中，使用2?5個霍爾元件等磁性檢測元件來作為磁性圖案讀取單元，在介質(zhì)(紙幣)的傳送方向上呈帶狀地對多條線的磁信息進(jìn)行檢測，以進(jìn)行介質(zhì)的檢測、種類的判別、真?zhèn)蔚蔫b別。在這樣的磁性傳感器裝置中，由于只對磁性圖案信息的特定部位進(jìn)行讀取，當(dāng)作為對象的介質(zhì)(要判定的磁性圖案)的種類發(fā)生變化時，需要變更讀取單元。
[0003]另一方面，在要求高度的紙幣鑒別的紙幣回流型ATM(自動取款機(jī))、商用點鈔機(jī)或紙幣分類機(jī)所使用的磁性傳感器裝置中，在紙幣處理單元內(nèi)配置橫跨紙幣或支票的整個寬度的多個磁性檢測元件，使得能用于判別或鑒別更多的磁信息。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中，記載有一種磁性體檢測裝置，該磁性體檢測裝置包括:配置于磁性體的移動路徑的中途的磁阻傳感器；沿磁性體的移動方向排列有S極和N極的下側(cè)磁體；以及沿磁性體的移動方向排列有N極和S極的上側(cè)磁體等。對下側(cè)磁體和上側(cè)磁體進(jìn)行配置，使得下側(cè)磁體的S極與上側(cè)磁體的N極隔著磁性體的移動路徑而相對，并使得下側(cè)磁體的N極與上側(cè)磁體的S極隔著磁性體的移動路徑而相對。
[0005]在專利文獻(xiàn)I的磁性圖像傳感器中，呈直線狀地排列有多個磁阻傳感器。將來自各磁阻傳感器的輸出信號同時或按照時間序列提供給處理電路，并作為一維的圖像信號來保存于處理電路。每次磁性體以規(guī)定間距進(jìn)行移動時都進(jìn)行這樣的讀取動作，從而能獲得二維的磁性圖案圖像。
[0006]在專利文獻(xiàn)I中，記載有用A-D轉(zhuǎn)換器將多個磁阻傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值來執(zhí)行信號處理的情況。在這種情況下，為了對輸出信號進(jìn)行采樣，使得信息關(guān)于時間離散。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2012/014546號

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的問題
[0008]磁性傳感器裝置對每個磁性檢測元件用由模擬電路所構(gòu)成的讀取電路來單獨進(jìn)行讀取。因此，能沿傳送方向獲得連續(xù)的磁信號輸出。然而，雖然能沿傳送方向以高分辨率進(jìn)行讀取，但在讀取寬度方向上磁性檢測元件的間隔為1mm左右，與印刷于介質(zhì)的磁性圖案相比，寬度方向的分辨率不高。
[0009]另外，雖然也提出有讀取寬度方向的分辨率更高的磁性傳感器裝置，但讀取速度較慢，無法滿足實際設(shè)備所需要的紙幣等的介質(zhì)傳送速度。此外，即使對于這些磁性傳感器，各磁性檢測元件的輸出也作為模擬信息來進(jìn)行輸出，因此，需要設(shè)計和使用對來自磁性檢測元件的輸出進(jìn)行處理的模擬電路。為了提高磁性傳感器裝置的分辨率，需要準(zhǔn)備數(shù)量與磁性檢測元件相同的模擬電路，從而會阻礙磁性圖案檢測的分辨率的提高。
[0010]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，力圖簡化多個磁性檢測元件的輸出信號的讀取電路，提高磁性圖案的讀取分辨率。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明所涉及的磁性傳感器裝置由磁性檢測元件、以及用于對磁性檢測元件以一定方向的磁力線來施加偏置磁場的偏置磁體構(gòu)成。磁性傳感器裝置用磁性檢測元件對具有磁性圖案的介質(zhì)通過偏置磁場時的磁場變動進(jìn)行檢測以作為電信號，并讀取介質(zhì)的磁性圖案。在磁性傳感器裝置中，沿與介質(zhì)的相對移動方向交叉的讀取線，排列多個磁性檢測元件。多個開關(guān)與各磁性檢測元件及多個磁性檢測元件的共通的輸出線相連接。而且，開關(guān)控制部逐一地依次閉合開關(guān)，逐一地依次將磁性檢測元件的輸出取出至共通的輸出線。
發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明的磁性傳感器裝置，將沿讀取線排列的多個磁性檢測元件的輸出依次取出至共通的輸出線，因此，能力圖簡化多個磁性檢測元件的輸出信號的讀取電路，提高磁性圖案的讀取分辨率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的磁性傳感器裝置的概念圖。
圖2是磁性傳感器裝置中的介質(zhì)傳送的概念圖。
圖3是表示實施方式I所涉及的磁性傳感器裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖4是表示實施方式I所涉及的校正電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖5是表示磁性檢測元件的輸出的示意圖。
圖6是表示偏移調(diào)整后的磁性檢測元件的輸出的示意圖。
圖7A是表示磁性檢測元件的輸出的示例的圖。
圖7B是圖7A的被虛線橢圓所包圍的部分的放大圖。
圖8A是表示磁性檢測元件的輸出的采樣的示例的圖。
圖8B是圖8A的被虛線橢圓所包圍的部分的放大圖。
圖9是表不實施方式I所涉及的磁性圖案讀取序列的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的校正電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖11是表示實施方式2所涉及的死區(qū)范圍的示例的圖。
圖12是表示實施方式2所涉及的磁性檢測元件的輸出選擇的示例的圖。
圖13是表示磁性檢測元件的絕對值輸出的示意圖。
圖14是對每個磁性檢測元件的輸出定時之差進(jìn)行說明的圖。
圖15A是表示線起始元件及線最終元件的輸出位置的圖。
圖15B是表示輸出定時的不同所引起的誤差的圖。 圖16是表示磁性檢測元件的輸出采樣的誤差的圖。
圖17是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的磁性圖案讀取序列的圖。
圖18是表示移動平均化處理的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖19A是表示磁性檢測元件的輸出的噪音及移動平均的概念圖。
圖19B是圖19A的被虛線橢圓所包圍的部分的放大圖。
圖20是表示信號校正處理部所具備的輸出運算部的示例的框圖。
圖21是表示輸出每個單位傳送時間的平均值的情況下的輸出運算的圖。
圖22是表示不同輸出運算的示例的圖。
【具體實施方式】
[0014]下面，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號。
[0015](實施方式I)
圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的磁性傳感器裝置的概念圖。實施方式所涉及的磁性傳感器裝置包括磁性檢測模塊I和信號讀取電路2。磁性檢測模塊I由安裝有多個磁性檢測元件11的基板12、以及磁體13構(gòu)成。
[0016]多個磁性檢測元件11沿與具有磁性圖案的介質(zhì)的傳送方向(相對移動方向)交叉的讀取線進(jìn)行排列。磁性檢測元件11例如是半導(dǎo)體磁阻(SMR)元件。磁性檢測元件11例如以0.5mm的固定間隔橫跨200mm寬度呈直線狀地配置于基板12上。在這種情況下，磁性檢測元件11的數(shù)量為400個。
[0017]基板12配置于兩個磁體13之間。將磁體13配置成沿一定方向?qū)Υ判詸z測元件
11施加磁力線，一定強度的磁場恒定地施加于磁性檢測元件11。半導(dǎo)體磁阻元件感測磁場的方向為與元件的檢測面垂直的方向，因此，在這種情況下，沿相對于元件的檢測面垂直的方向施加偏置磁場。在圖1中，利用兩個磁體13沿多個磁性檢測元件11的排列方向形成基本一樣的磁場。
[0018]基板12上形成有用于對各磁性檢測元件11施加偏置電壓的布線和電極、以及用于連接磁性檢測元件11與輸出電路的布線和電極。包括用于讀取基板12的磁性檢測元件11的輸出的半導(dǎo)體電路的信號讀取電路2與基板12相連接?；?2和信號讀取電路2通過例如Au線、Al線與基板12的電極相連接。另外，成為基準(zhǔn)的偏置電壓的電源線與基板12的偏置電極相連接。
[0019]在信號讀取電路2中，磁性檢測元件11的輸出分別經(jīng)由門電路和放大器等單獨讀取電路21，與讀取開關(guān)22相連接。從各磁性檢測元件11輸出分別以規(guī)定的偏移電壓為基準(zhǔn)而正負(fù)振蕩的信號。在讀取線的位置上不存在磁性圖案的空白期間、例如磁性檢測模塊I內(nèi)不存在紙幣等介質(zhì)的期間內(nèi)，對各個磁性檢測元件11所具有的偏移電壓的偏差、溫度變動進(jìn)行檢測，對該偏差、溫度變動量預(yù)先進(jìn)行存儲。在讀取位置上存在磁性圖案而讀取信號時，在單獨讀取電路21中對各個偏移電壓的偏差和溫度變動進(jìn)行校正，并進(jìn)行規(guī)定的放大。
[0020]對每個磁性檢測元件11設(shè)置讀取開關(guān)22，所述讀取開關(guān)22經(jīng)由單獨讀取電路21與磁性檢測元件11相連接。讀取開關(guān)22的另一端經(jīng)由多個磁性檢測元件11共通的共通放大電路26與輸出線28相連接。
[0021]根據(jù)移位寄存器23中與各讀取開關(guān)22相對應(yīng)的比特位的狀態(tài)，分別對讀取開關(guān)22的通/斷進(jìn)行控制。由數(shù)據(jù)線24，僅對與一端的讀取開關(guān)22相對應(yīng)的移位寄存器23的比特位進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置使得讀取開關(guān)22成為導(dǎo)通，對其它比特位進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置使得開關(guān)成為斷開。若通過時鐘線25對移位寄存器23施加時鐘，則數(shù)據(jù)沿一個方向移位至相鄰的比特位。利用比特位移位、例如以從最終端的比特位溢出的數(shù)據(jù)輸入到起始的比特位(即，數(shù)據(jù)在移位寄存器23中巡回)的方式構(gòu)成電路。每次施加時鐘時，數(shù)據(jù)都移位至相鄰的比特位，因此，能從一端開始逐一地依次接通讀取開關(guān)22。其結(jié)果是，只將所對應(yīng)的讀取開關(guān)22導(dǎo)通的一個磁性檢測