JP2010224856A - 磁性材検知装置、符号情報読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルクハウゼン信号を用いたカードシステムを構成する。
【解決手段】基材１１上における磁性材１２の配置位置をビット位置に対応させ、データが“１”であるビット位置に磁性材１２を貼り付けて符号情報記録媒体１０を製造する。送信側電磁界装置１０２は、１対の渦巻き状の励磁巻線１２０_1，１２０_2をプリント基板１２２上で対向させて配置してある。受信側電磁界装置１０４は、送信側電磁界装置１０２が検知領域に発生する磁界方向に対し、ループ状の検知巻線１４０の配列方向が９０度となるようにプリント基板１４２の表裏に多数並べてある。検知巻線１４０は、符号情報記録媒体１０を読取面において励磁巻線１２０に交番電流を供給したときに磁性材１２から発生する磁気パルスを検知する。符号情報再生処理部３００は、磁気パルスを検知した検知巻線１４０の配置位置に基づき磁性材１２の配置位置を特定して符号情報を再生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性材検知装置、符号情報読取装置に関する。

たとえば、入退管理を行なうために、個人情報を示す符号情報を平板状の記録媒体に記録しておき、記録媒体から符号情報を読み取る、いわゆる磁気カードやＩＣカードの仕組みが知られている（特許文献１，２を参照）。

また、媒体に付与された磁性素子を検知する複数の検知回路のうち、磁性素子を検知した検知回路の組み合わせに応じて、磁性素子により形成される情報を読み取る情報読取装置が知られている（特許文献３参照）。

特許文献３の情報読取装置は、複写機のプラテンガラス上に置かれた原稿に付与された磁性素子を励磁・検知するために、複数の励磁コイルと検知コイルとをプラテンカバー内に有している。

特開平５−２８２４号公報 特開平５−５３７４号公報 特開２００６−２６８３２１号公報

本発明は、検知領域上のどの位置に置かれる磁性配線をも一定の方向の磁界により励磁し、検知することを可能にする磁性材検知装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、導体が矩形状の渦巻き状でかつ平面状に形成された励磁巻線を配置した送信側電磁界装置と、前記送信側電磁界装置の前記励磁巻線に交番電流を供給する交番電流供給部と、前記励磁巻線で形成された領域のうち、同方向の電流が流れる領域を検知領域とし、当該検知領域上に積層され、導体が長尺状に周回するように形成された複数本の検知巻線を、前記検知領域の励磁巻線により形成される磁界と交差するように一定の方向に互いに重なりをもって平面状に配列した受信側電磁界装置と、を備えたことを特徴とする磁性材検知装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記励磁巻線は、最内周が矩形状の前記検知領域の第１の辺をなすように平板状の基板に導体が渦巻き状に形成された第１の励磁巻線と、最内周が前記検知領域の前記第１の辺と対向する第２の辺をなすように前記基板の前記第１の励磁巻線が配置されている面と同じ面に導体が渦巻き状に形成された第２の励磁巻線とを有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記受信側電磁界装置の各検知巻線は、平板状の基板の複数の配線層にて予め定められた間隔で並列に配置されており、同一層内の検知巻線どうしは重らないが別層の検知巻線とは重なりをもつように配列されている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の内の何れか一項に記載の前記磁性配線検知装置と、前記検知領域上に置かれる記録媒体に付加された磁性材から発せられる磁気パルスを前記検知巻線で検知することで得られる検知信号を切り替える切替部と、前記切替部で切り替えられた検知信号から前記励磁電流の成分を抑制して前記磁気パルスに対応する成分を取得する検知信号処理部と、前記検知信号処理部で取得された前記磁気パルスに対応する成分に基づいて、前記記録媒体に付加された磁性材により示されている符号情報を取得する符号情報取得部と、を有する符号情報再生処理部と、を備えることを特徴とする符号情報読取装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記符号情報取得部は、前記磁性材に関しての磁気パルスを検知する前記検知巻線の相対的な配置位置に基づいて、前記符号情報を取得する。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記符号情報取得部は、各位置の前記磁性配線に対してそれぞれ隣接する複数の前記検知巻線を含む群を割り当て、前記磁気パルスを検知している前記検知巻線が同一の群に属するときは、前記磁気パルスを検知している検知巻線がその群内の何れの位置のものであるかを問わず、その群に割り当てられている位置に前記磁性配線があると判定することで、前記符号情報を取得する。

請求項１に記載の発明によれば、検知領域上のどの位置に置かれる磁性配線をも一定の方向の磁界により励磁し、検知することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、１つの励磁巻線で検知領域を形成する場合に比較し、より広い検知領域を確保することができる。

請求項３に記載の発明によれば、同一層内に配列する検知巻線の間隔を狭めることなく、検知巻線に重なりを持たせることができる。

請求項４に記載の発明によれば、磁性配線からの磁気パルスを検知した検知巻線の各配置位置に基づいて、記録媒体に記録されている符号情報を再生することができる。

請求項５に記載の発明によれば、記録媒体に複数の磁性材が付加されている場合に、磁性材に関しての磁気パルスを検知する検知巻線の絶対的な配置位置に基づいて符号情報を取得する場合に比較して、記録媒体の検知領域上での配置の誤差の影響を抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、１つの磁性材が複数の検知巻線で検知された場合であっても、符号情報を取得することができる。

符号情報記録読取システムの全体概要を示す図である。 送信側電磁界装置の全体を示す平面図である。 送信側電磁界装置を駆動する交番電流供給部の構成例を示す図である。 検知領域に形成される磁界を説明する図である。 受信側電磁界装置１０４の全体を示す平面図である。 受信側電磁界装置の部分拡大図（その１）である。 受信側電磁界装置の部分拡大図（その２）である。 検知巻線の配置態様の詳細を説明する図である。 符号情報再生処理部の構成例を説明する図である。 情報読取処理の第１実施形態の第１変形例を説明する図である。 情報読取処理の第１実施形態の第２変形例を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

＜全体概要＞
図１は、符号情報記録読取システムの全体概要を示す図である。

図１（１）に示すように、符号情報記録読取システム１は、符号情報が記録されたカード状の符号情報記録媒体１０、符号情報記録媒体１０を製造する符号情報記録媒体製造装置３０、符号情報記録媒体１０に記録されている符号情報を読み取る符号情報読取装置５０、符号情報読取装置５０で読み取られた符号情報に基づき情報処理を行なう情報処理装置７０を備える。情報処理装置７０は、さらに、各種の管理サーバと接続されることもある。

符号情報記録媒体１０には、磁性材の一例であるワイヤ状の磁性材１２（磁性ファイバ）が、符号情報を表わすように付加される。

磁性材１２は、たとえば、Ｆｅ−Ｃｏ系アモルファス材、鉄系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、センダスト、ニッケル−鉄系（Ｎｉ−Ｆｅ）、パーマロイＮｉ−Ｍｏ−Ｃｕ−Ｆｅなどの軟磁性配線料で形成され、保磁力は１Ｏｅ以下で、大バルクハウゼン効果を有するものである。

符号情報記録媒体製造装置３０は、磁性材１２により符号情報を表わすように、１〜複数の磁性材１２を、平板状の基材１１に付加することで符号情報記録媒体１０を製造する。たとえば、プラスティックで形成されたカード１０を基材１１の一例として使用し、この基材１１の符号情報を表わすに当たっての決められた位置に接着剤で各磁性材１２を貼り付ける。たとえば、基材１１上における磁性材１２の配置位置をビット位置に対応させ、データが“１”であるビット位置に磁性材１２を貼り付けることで符号情報記録媒体１０を製造する。

符号情報記録読取システム１は、大バルクハウゼン信号を用いたカードシステムであり、符号情報を表わすように磁性材１２を付加した符号情報記録媒体１０から符号情報を読み取ることで、一般的なカードシステムと同様の管理（たとえば入退室管理）を行なうようにする。

具体的には、符号情報読取装置５０は、電磁界生成部の一例である送信側電磁界装置１０２（送信アンテナ装置）と電磁界検出部の一例である受信側電磁界装置１０４（受信アンテナ装置）との対および光検出部１０６を主要部として具備する符号情報読取部１００と、送信側電磁界装置１０２により電磁界（交番磁界）を発生させる交番電流供給部１１０と、受信側電磁界装置１０４で検知された検出情報に基づいて信号処理を行なうことで符号情報を再生する符号情報再生処理部３００を備える。

図１（２）に示すように、送信側電磁界装置１０２と受信側電磁界装置１０４は筐体１０１内に収容されている。筐体１０１には、符号情報記録媒体１０の読取位置を規定するべく、符号情報記録媒体１０の置かれる位置を規定する壁面が形成されるようにする。たとえば、符号情報記録媒体１０の１つの角１０１ａを規定するべく、読取位置の筐体の角１０１ａをなす２つの辺縁１０１ｂ，１０１ｃが立ち上がって壁面をなしている。

符号情報記録媒体１０が読取位置に置かれるときにはその壁面に突き当てられること（壁面突当て方式）を原則とする。

光検出部１０６は、読取位置の角１０１ａの読取面よりも外側に配置され、符号情報記録媒体１０を検知するようになっている。待機時には、光検出部１０６が稼働しその他は非稼働となるようにしておく。光検出部１０６は、符号情報記録媒体１０が読取り位置に置かれたことを検知する。そして、図示しない主制御部は、符号情報記録媒体１０を光検出部１０６で検知すると、残りの各部を起動させる。

図１（２）に示すように、符号情報読取部１００を構成する送信側電磁界装置１０２（送信アンテナ）は、符号情報記録媒体１０に付加された磁性材１２を磁化するための磁界を発生させる励磁巻線１２０（励磁コイル）を有する。詳細は後述するが、送信側電磁界装置１０２は、平板状の基材の一例であるプリント基板１２２に形成された渦巻き状の一対の励磁巻線１２０_1，１２０_2（渦巻きコイル）を近接して並べて配した構造を持つ。つまり、各渦巻きの最内周が矩形の検知領域の互いに対向する２つの辺をなすように同一平面に並列に配置されている。第１励磁巻線１２０_1と第２励磁巻線１２０_2は交番電流供給部１１０と接続される。

交番電流供給部１１０は、励磁巻線１２０に、数１００〜数ＫＨｚ（たとえば３００〜３ｋＨｚ）の交流電流（交番電流）を導通させることで、励磁巻線１２０より交番磁界を発生させる。たとえば、人が符号情報記録媒体１０を符号情報読取部１００の読取位置にかざす（接触させる、置く）ことで、符号情報記録媒体１０の磁性材１２の励磁が行なわれる。なお、図１（２）において、符号情報記録媒体１０の長手方向をＸ方向、短手方向をＹ方向とする。

図１（２）に示すように、符号情報読取部１００を構成する受信側電磁界装置１０４（受信アンテナ）は、送信側電磁界装置１０２よりも読取面側に接近して平行に配置される。受信側電磁界装置１０４は、励磁巻線１２０による励磁で磁化反転した磁性材１２からの磁化反転パルスを検知する検知巻線１４０（検知コイル、受信素子、アンテナ素子）が、平板状の基材の一例であるプリント基板１４２の表裏（たとえば送信側電磁界装置１０２側を表とする）に形成されている。励磁巻線１２０と検知巻線１４０が対向して配置される。奇数番目を検知巻線１４０_O，偶数番目を検知巻線１４０_Eと記す。

詳細は後述するが、受信側電磁界装置１０４は、長尺状で周回するように配線が基板上に形成されたいわゆるループアンテナ（周回配線）構造の検知巻線１４０_O，１４０_Eを、一定のピッチで一次元方向（Ｘ方向）に配置した構造を持つ。このような構造の受信側電磁界装置１０４を、リニアアレー受信アンテナとも称する。

図１（２）では、送信側電磁界装置１０２と受信側電磁界装置１０４をそれぞれ別のプリント基板に形成し、それらを位置決めして接近して配置する例で示したが、このことは必須ではない。図１（３）に示すように、励磁巻線１２０と検知巻線１４０を同一のプリント基板１３２上に形成して送受信電磁界装置１０３（送受信アンテナ）として構成してもよい。

本実施の形態では、符号情報記録媒体１０の磁性材１２の配列方向と検知巻線１４０の配列方向を同じにして読み取ることを基本とする。

各検知巻線１４０は、符号情報再生処理部３００と接続され、励磁巻線１２０により発生された電磁界内での磁性材１２による磁界変化による誘導信号を検知して、その検知信号を符号情報再生処理部３００に通知する。符号情報再生処理部３００は、各検知巻線１４０で検知される誘導信号に基づき、各磁性材１２の存在を検知する。

符号情報再生処理部３００は、各検知巻線１４０を切り替える素子切替部３０２と検知信号処理部３０４を有する。

交番電流供給部１１０と検知信号処理部３０４は検知装置３２に収容されている。検知装置３２は、表示素子で構成された表示部３０６と制御部３０８も備える。制御部３０８は、素子切替部３０２や検知信号処理部３０４などの全体の動作を制御する。

表示部３０６は、表示素子として７ＳＥＧ−ＬＥＤを使用し、この７ＳＥＧ−ＬＥＤを４個使用して３２ビット対応にしている。検知装置３２は、たとえばＲＣ２３２Ｃ規格に基づきパーソナルコンピュータなどの情報処理装置７０と接続され、検知信号処理部３０４にて取得した符号情報を情報処理装置７０に送る。

励磁巻線１２０と交番電流供給部１１０は送信配線３４で接続され、各検知巻線１４０と素子切替部３０２は中継配線３６で接続され、素子切替部３０２と検知信号処理部３０４は受信配線３８で接続される。

符号情報再生処理部３００は、検知電流をアナログ信号処理により電圧信号に変換し増幅する。この増幅後の信号をアナログ終端出力信号と称する。符号情報再生処理部３００は、アナログ終端出力信号に基づいて各磁性材１２に対応するパルス信号の有無を判定する。

たとえば、励磁巻線１２０によって交番磁界を発生させる。磁性材１２は、比較的小さい交番磁界でパルス信号（磁気パルスと称する）を発生する性質を有している。この磁気パルスは磁性材１２の持つ大バルクハウゼン効果に伴う磁気パルスである。すなわち、磁性材１２は、その形状および結晶構造による磁気的な効果によって、軸線方向に強い磁気異方性を有する。

そして、磁性材１２の保磁力よりも大きな振幅の交番磁界が印加されたときに、その磁界が保磁力を越えた瞬間に大バルクハウゼン効果によって、きわめて急峻な磁化反転を生じる。この磁化反転をたとえばコイルで形成された検知巻線１４０によって検出すると、パルス状の検知信号が交番成分に重畳されて得られる。

符号情報記録媒体１０が読取位置にかざされると、送信側電磁界装置１０２により電磁界を発生させる。この状態で受信側電磁界装置１０４は各磁性材１２からの信号を検知し、検知信号を符号情報再生処理部３００に渡す。符号情報再生処理部３００は、検知信号を処理し、符号情報記録媒体１０の各磁性材１２に対応する各パルス信号の有無に基づき符号情報を取得し、取得した符号情報を、図示しない主制御装置（たとえば管理サーバ）に送る。主制御装置は、予め記憶しておいた符号情報と比較して認証処理を行ない、認証に成功すると情報処理を許可し、認証処理に失敗したときには、ランプやブザーなどの警報装置を作動させる。

磁性材１２が、符号情報を表わすようにする仕組みとしては、詳細は後述するが、第１の符号化方式と第２の符号化方式の何れかを採り得る。第１の符号化方式は、予め決められた各位置に磁性材１２を配置するか否かによりデジタル情報のビットデータを表わす、つまり、１つ１つの磁性材１２の有無をデジタル情報のビットデータに対応付ける。第２の符号化方式は、情報記録位置の基準を示す基準磁性材１２_STDに対する他の磁性材１２の配置位置の組合せ関係に基づき符号情報を表わすようにする。

何れの符号化方式も、符号情報記録媒体１０における磁性材１２の存在する位置（逆に言うと存在しない位置）が、受信側電磁界装置１０４の検知巻線１４０の配列（受信素子配列）の何番目かにより多ビット表現を行なう方式である。そして、第１の符号化方式は、磁性材１２を検知する検知巻線１４０の配列位置をビット位置そのものに割り当てることで符号情報を表わす方式であり、第２の符号化方式は、基準磁性材１２_STDを検知する検知巻線１４０に対する他の磁性材１２を検知する検知巻線１４０の配置位置の組合せ関係により符号情報を表わす方式である。

また、符号化方式に拘わらず、符号情報記録媒体１０の基準位置には情報記録位置の基準を示す基準磁性材１２_STDを配置し、基準磁性材１２_STDに対する他の磁性材１２の位置情報を利用して符号情報を表現する方式を採ってもよい。符号情報記録媒体１０を読取位置に載せるときの表裏の違いや天地の違いや配置誤差の影響を排除するためである。

配置誤差がある場合でも、検知巻線１４０の配列数（受信素子配列の配列数）を、表現するビット数の２倍以上にすることで、基準磁性材１２_STDを使用しなくても配置誤差の影響は低減される。たとえば、検知巻線１４０の素子数に対するビット数が少なければ、磁性材１２の使用数が少なくなるので、それぞれの磁性材１２を検知する検知巻線１４０の数を複数にすることでその対応を採る。

配置誤差の影響を抑制しようとする各手法は何れも、隣接する複数の検知巻線１４０を含む群ごとに各磁性材１２の検知を担当するものを割り当て、その群内の何れの検知巻線１４０で磁気パルスを検知していても、同一の磁性材１２に関するものであると判定するものである。このような処理を「縮退」と称する。１つの磁性材１２が複数の検知巻線１４０で検知される場合には、縮退の処理は有効である。

または、符号情報を示すように規定された各位置に配置される各磁性材１２を検知するべく、ビットの各重み位置と対応付けて隣接する複数の検知巻線１４０を含む群に、それぞれ割り当てる。そして、その複数の検知巻線１４０の何れか１つでも、同じ位置の磁性材１２の存在を検知していれば、そのビットの重み位置ではビット情報が存在すると判定するようにして、検知情報を縮退することで符号情報を表現する。換言すると、磁気パルスを検知している検知巻線１４０が同一の群に属するときは、その磁気パルスを検知している検知巻線１４０が、その群内の何れの位置のものであるかを問わず、その群に割り当てられている位置に磁性材１２があると判定する。群内の各検知巻線１４０での検知結果を、何れも同じ磁性材１２からのものと判定する。

Ｘ方向誤差があると、群内で、パルス情報が検知される検知巻線１４０が変わることがあるが、その場合に、群内での検知位置に拘わらず、同一の磁性材１２からのものと判定する縮退処理を行なうことになる。角度誤差があると連続して隣接する複数素子でパルス情報が検知されることがあるが、その場合にも、それらを纏めて同一の磁性材１２からのものと判定する縮退処理を行なうことになる。

＜送信側電磁界装置＞
図２〜図２Ｂは、送信側電磁界装置１０２の詳細を説明する図である。ここで、図２は、送信側電磁界装置１０２の全体を示す平面図である。図２Ａは、送信側電磁界装置１０２を駆動する交番電流供給部１１０の構成例を示す図である。図２Ｂは、検知領域に形成される磁界を説明する図である。

図２に示すように、送信側電磁界装置１０２は、矩形状の平板状で渦巻き状の一対の励磁巻線１２０_1，１２０_2（渦巻きコイル）がプリント基板１２２上に近接してＹ軸方向に並べて配されている。第１励磁巻線１２０_1は、第１給電始点１２４_1と第１給電終点１２６_1の間に、巻線の全体形状が長方形となるように、渦巻き状に配線がパターン形成されている。第２励磁巻線１２０_2は、第２給電始点１２４_2と第２給電終点１２６_2の間に、巻線の全体形状が長方形となるように、渦巻き状に配線がパターン形成されている。励磁巻線１２０_1，１２０_2の渦巻きのピッチは同じで、かつ、好ましくは、対向間隔も渦巻きのピッチと同じにする。なお、図示した例では、励磁巻線１２０_1，１２０_2の周回方向は同じにしている。

長方形の第１励磁巻線１２０_1のＸ軸方向の中央線となる最内周の巻線をＸ軸方向の第１の長辺１２８_1とし、長方形の第２励磁巻線１２０_2のＸ軸方向の中央線となる最内周の巻線をＸ軸方向の第２の長辺１２８_2とし、Ｘ軸方向の第１の長辺１２８_1の一方の端点（第１給電終点１２６_1）と第２の長辺１２８_2の対向する端点（第２給電終点１２６_2）を結ぶ線をＹ軸方向の第１の短辺１２９_1とし、Ｘ軸方向の第１の長辺１２８_1の他方の端点（第１給電終点１２６_1とは反対側）と第２の長辺１２８_2の対向する端点（第２給電終点１２６_2と反対側）を結ぶ線をＹ軸方向の第２の短辺１２９_2とする。

各長辺１２８_1，１２８_2と短辺１２９_1，１２９_2で囲まれた領域が検知領域に対応し、この部分に読取対象となる符号情報記録媒体１０（の磁性材１２が配置される領域）が対応するように、筐体１０１に読取位置が設定される。

図２Ａに示すように、交番電流供給部１１０は、第１励磁巻線１２０_1を駆動する第１交番電流供給部１１０_1と、第２励磁巻線１２０_2を駆動する第２交番電流供給部１１０_2を有する。第１給電始点１２４_1と第１給電終点１２６_1は第１交番電流供給部１１０_1と接続され、第２給電始点１２４_2と第２給電終点１２６_2は第２交番電流供給部１１０_2と接続される。

ここで、励磁巻線１２０_1，１２０_2の周回方向は同じであるので、第１交番電流供給部１１０_1と第２交番電流供給部１１０_2は、第１励磁巻線１２０_1と第２励磁巻線１２０_2に逆位相で同じ大きさの交番電流を供給する。これにより、第１励磁巻線１２０_1と第２励磁巻線１２０_2が設置される送信側電磁界装置１０２の中央部に同一方向の磁界が生じる領域（検知領域）が確保される。

同一周回方向に渦巻き状に形成されている向かい合わせた励磁巻線１２０_1、１２０_2に対して、励磁電流を、同じ大きさでかつ位相が逆になるようにして、向かい合わせた位置の磁界方向が同じ向きになるようにしているが、励磁巻線１２０_1、１２０_2の周回方向が逆の場合には、励磁電流の位相が同じになるようにすればよい。すなわち、検知領域内の配線（導体）に同方向の電流が流れるようにすればよい。

電磁気学における右ネジの法則からさらに詳細に説明すると、
図２Ｂ（１）に示すように、導線に電流が流れると、その電流によって導線の周りには円形の磁力線が生じる（半径に応じて磁束密度は小さくなる）。その磁力線の向きは、右回りのネジを電流の方向に捻じ込むときのネジの回転する方向である。このような事象が、第１励磁巻線１２０_1と第２励磁巻線１２０_2の各配線（導体）に起こる。

たとえば、図２を模式的に示した図２Ａにおいて、励磁巻線１２０_1、１２０_2の周回方向が同じであり、第１励磁巻線１２０_1と第２励磁巻線１２０_2に逆位相の電流を供給する。励磁巻線１２０_1において、検知領域の外側となる領域ＡではＸ方向と反対方向に電流が流れ、検知領域の半分を担当する領域ＢではＸ方向に電流が流れる。また、励磁巻線１２０_2において、検知領域の半分を担当する領域ＣではＸ方向に電流が流れ、検知領域の外側となる領域ＤではＸ方向と反対方向に電流が流れる。

右ネジの法則に基づき、磁力線の向きを、図２Ａでは、紙面の手前側から奥側へを○付きの“×”印で示し、紙面の奥側から手前側へを○付きの“・”（ドット）印で示している。各領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでの励磁巻線１２０をなす各導体の周りのプリント基板１２２上でのＺ軸方向（紙面と垂直方向）の磁力線の向きは次のようになる。領域Ａでは、外側では紙面の手前側から奥側へ、長辺１２８_1（中心線）側では紙面の奥側から手前側へ、となる。領域Ｂでは、長辺１２８_1（中心線）側では紙面の奥側から手前側へ、中央側（励磁巻線１２０_2側）では手前側から奥側へ、となる。領域Ｃでは、中央側（励磁巻線１２０_1側）では奥側から手前側へ、長辺１２８_2（中心線）側では紙面の手前側から奥側へ、となる。領域Ｄでは、長辺１２８_2（中心線）側では紙面の奥側から手前側へ、外側では紙面の奥側から手前側へ、となる。つまり、検知領域をなす領域Ｂ，Ｃでは、各導体の周りに形成される磁力線の向きや磁束密度分布が同じである。

さらに詳しくは、これらの関係は、プリント基板１２２上でのＹ軸方向の同一位置におけるＸ軸方向の検知領域（領域Ｂ，Ｃ）の範囲内では同じである。その結果、図２Ａ，図２Ｂ（２）に示すように、プリント基板１２２（検知領域）の励磁巻線１２０の導体と対向する位置での、プリント基板１４２上の磁界は、励磁巻線１２０の導体を問わず、Ｙ軸方向と反対方向で同じである。

また、励磁巻線１２０_1，１２０_2の渦巻きのピッチＷ１_1，Ｗ１_2を同じにし、かつ、対向間隔Ｗ２も渦巻きのピッチと同じにすると、検知領域をなす領域Ｂ，Ｃ内では、各導体によって生成される磁力線が合成される。結果的には、何れの導体でも、導体からの距離が同じ位置では合成した磁束密度は同じになる。

検知領域全体としては、各導体間の磁束密度分布は同じ（一様）であり、その磁束密度分布が導体の配置周期で繰り返される。その結果、図２Ｂ（２）に示すように、プリント基板１４２上においても、励磁巻線１２０をなす各導体と対向する位置での磁束密度は同じになるし、導体間での磁束密度分布は同じ（一様）であり、その磁束密度分布が導体の配置周期で繰り返される。

なお、同方向の電流が流れる配線（導体）によって形成される検知領域を、配線が渦巻き状でかつ平面状に形成された１つの励磁巻線１２０内に確保しようとすると、その領域の面積は本実施の形態の検知領域よりも狭くなってしまう。

励磁巻線１２０の配置位置精度や製造容易性などの観点から、渦巻き状の励磁巻線１２０を平面状で固定するためにプリント基板１２２上に形成しているが、このことも必須ではなく、他の保持手段で平面状となるように各導体を固定してもよい。たとえば各別に製造した励磁巻線１２０_1，１２０_2を平板状の支持基材上に接着剤で貼り付けてもよい。

＜受信側電磁界装置＞
図３〜図３Ｃは、受信側電磁界装置１０４の構成例を示す図である。ここで、図３は、受信側電磁界装置１０４の全体を示す平面図である。図３Ａおよび図３Ｂは、受信側電磁界装置１０４の部分拡大図である。図３Ｃは、検知巻線１４０の配置態様の詳細を説明する図である。

図示のように、受信側電磁界装置１０４は、１Ｔ（１周回、１ターン）の長尺状のループアンテナをなすようにプリント基板１４２上に配線パターンが形成された検知巻線１４０が、Ｘ方向に一定ピッチで配置されている。各検知巻線１４０の始点１４４と終点１４６は、プリント基板１４２の一方の長辺部に配置されている。

始点１４４_O，１４４_Eと終点１４６_O，１４６_Eは、符号情報再生処理部３００の素子切替部３０２（図３では図示しない）と接続される。ここで、各検知巻線１４０_O，１４０_Eの各始点１４４_O，１４４_Eは共通に素子切替部３０２と接続されるが、各検知巻線１４０_O，１４０_Eの各終点１４６_O，１４６_Eは各別に素子切替部３０２と接続される。なお、始点と終点の接続関係を逆にしてもよい。

このような構造の受信側電磁界装置１０４は、送信側電磁界装置１０２で形成される「一様磁界」の磁界方向に対し、検知巻線１４０の配列方向が９０度になるようにプリント基板１４２上に配置し、検知巻線１４０が形成されたプリント基板１４２を検知領域に接近して配する。つまり、図２のＸ軸とＹ軸を図３のＸ軸とＹ軸とそれぞれ揃えて、図２の送信側電磁界装置１０２における検知領域の部分に受信側電磁界装置１０４を配置する。

こうすることで、送信側電磁界装置１０２と受信側電磁界装置１０４の組合せにより、送信側電磁界装置１０２の励磁巻線１２０により形成される受信側電磁界装置１０４のプリント基板１４２上での一様磁界の磁界方向（Ｙ軸方向）と、プリント基板１４２上の各検知巻線１４０の配列方向（Ｘ軸方向）が９０度になるように接近して配置された送受信アンテナが構成される。

ここでは、好ましい態様として、プリント基板１４２上の各検知巻線１４０の配列方向が、励磁巻線１２０により形成される受信側電磁界装置１０４のプリント基板１４２上での一様磁界の磁界方向と９０度になるように配置しているが、このことは必須ではない。９０度としているのは、検知領域と対面する読取面での読取領域とがほぼ一致するようにするためと、検知電磁気学上、検知感度が最も高くなるような関係から決めている。

９０度にせず、矩形の検知領域と矩形の読取領域を斜めに配置すると、検知領域と対面する読取面での有効的な読取領域が狭くなる。また、読取領域に適正な角度で置かれた符号情報記録媒体１０の磁性材１２に対しては斜めに磁界（磁力線）が作用するので検知感度が低くなってしまう。したがって、有効読取領域が狭くなるし検知感度が低くなってしまうが、９０度で配置しなくてもよい。また、検知感度は励磁電流にも左右されるから、この配置角度に起因して検知感度低下が問題となるときには、励磁電流を大きくすればよい。

検知巻線１４０は、重なりをもって配列されている。ここで、重なりをもつとは、ループアンテナの内部の領域が重なることを意味する。本実施形態においては、各検知巻線１４０のループをなすための左右の配線を０．５mmピッチとしているが、このような狭い間隔のループアンテナを使用する場合、これらのループアンテナが互いに重なりをもつように単層（同一層内）に形成するのは製造上限界がある。

検知巻線１４０をプリント基板１４２上に形成するに当たっては、表裏や内層を使用した複数層の配線方式を適用して、同一層内の検知巻線１４０どうしは重ならずとも、別層の検知巻線１４０とは重なりをもつように配列するのがよい。

好ましくは、符号情報記録媒体１０に磁性材１２を均等ピッチで配列してもよいように、全層の検知巻線１４０の配列ピッチが均等となるようにするのがよい。

なお、検知巻線１４０に重複を持たせると、１つの磁性材１２がその重複部分に位置しているときには、複数の検知巻線１４０で検知信号を取得することになるので、表現するビット数を素子数に対して１／２倍以下に落とすのが好ましい。換言すると、検知巻線１４０の配列数（受信素子配列の配列数）を表現するビット数の２倍以上にするのが好ましい。また、磁性材１２の貼付け誤差を加味すれば検知巻線１４０の配列数を表現するビット数の２倍以上にするだけでは不十分であり、貼付け誤差による誤検知を排除する程度に素子数を増やすのがよい。また、Ｘ方向の位置誤差や角度誤差に対しての対処にも配慮するのがよい。

たとえば、プリント基板１４２の表裏に各検知巻線１４０を配置することで、検知巻線１４０を、表側の偶数番目の検知巻線１４０_Eと裏側の奇数番目の検知巻線１４０_Oの組に分ける。そして、隣り合う検知巻線１４０_Eと検知巻線１４０_Oの１組が重複を持って配列されるようにする。各検知巻線１４０_Eの各始点１４４_Eと各検知巻線１４０_Oの各始点１４４_Oは、共通に素子切替部３０２と接続されるが、各検知巻線１４０_Oの各終点１４６_Oと各検知巻線１４０_Oの各終点１４６_Oは、それぞれ各別に素子切替部３０２と接続される。

また、表側の偶数番目の検知巻線１４０_Eと裏側の奇数番目の検知巻線１４０_Oは、隣合う各偶数の場合は奇数番目の検知巻線１４０_O、奇数番目の検知巻線１４０_Oは偶数番目の検知巻線１４０_Eの約５０％の領域をカバーするように配置する。

たとえば、図３Ｃに示すように、表裏を問わず各検知巻線１４０のＸ方向におけるループをなすための左右の配線を０．５mmピッチとし、表側の偶数番目の検知巻線１４０_Eと裏側の奇数番目の検知巻線１４０_Oをそれぞれの中心が１．５mmピッチとなるように配置する。ｎを１以上の正の整数としたとき、奇数（２ｎ−１）番目の検知巻線１４０_Oと偶数（２ｎ）番目の検知巻線１４０_Eの中心間距離は０．５mm（＝ピッチの２／３）となり、偶数（２ｎ）番目の検知巻線１４０_Eと奇数（２ｎ＋１）番目の検知巻線１４０_Oの中心間距離は１．０mm（＝ピッチの４／３）となるように配置している。表裏で中心位置を不均等に配置しているが、それぞれの中心間距離の平均値{＝（０．５＋１．０）／２}は０．７５mmとなり、これを表裏の検知巻線１４０の平均ピッチと定義する。このような場合も、以下では、「表裏の検知巻線１４０は０．７５mmピッチで配置される」などと記載することもあるが、正しくは、前述のように、平均ピッチが０．７５mmである。

本例において、「検知巻線１４０_Eと検知巻線１４０_Oは、隣合う各偶数の場合は奇数番目の検知巻線１４０_O、奇数番目の検知巻線１４０_Oは偶数番目の検知巻線１４０_Eの約５０％の領域をカバーする」部分は、図にハッチングで示すように、２ｎ−１番目の検知巻線１４０_Oと２ｎ番目の検知巻線１４０_Eが重複する部分である。

図示しないが、表側の偶数番目の検知巻線１４０_Eと裏側の奇数番目の検知巻線１４０_Oをそれぞれの中心が１．５mmピッチとなるように配置し、かつ、表裏を問わず各検知巻線１４０の中心間距離が０．７５mmとなるように、表裏で均等に配置してもよい。この場合、「平均」という言葉を使うまでもなく、表裏の検知巻線１４０は０．７５mmピッチで配置される。

ここでは、好ましい態様として、検知巻線１４０の配置位置精度や製造容易性の観点から、１ターンの各検知巻線１４０_O，１４０_Eを、各導体が平行となるようにプリント基板１４２上にパターン形成し、励磁巻線１２０_1，１２０_2が配置されているプリント基板１２２の検知領域と対向する比較的近い位置にプリント基板１４２を配置しているが、このことは必須ではない。たとえば、本例では、製造容易性の観点から周回数を１にしているが、複数の配線層を利用するなどして周回数を複数にしてもよい。また、他の保持手段で各検知巻線１４０_O，１４０_Eをそれらの配列ピッチを維持するように固定してもよい。たとえば、各別に製造した検知巻線１４０_O，１４０_Eを平板状の支持基材の表裏何れかの面に配列ピッチを維持するように接着剤で貼り付けてもよい。

＜信号処理部＞
図４は、符号情報再生処理部３００（特に素子切替部３０２と検知信号処理部３０４）の構成例を説明する図である。符号情報再生処理部３００の各機能部の動作は制御部３０８により制御される。

素子切替部３０２は、接続部３１２と、切替部３１４と、直流阻止濾波回路３１６と、電圧増幅機能を持つ増幅器３１８を備え、受信側電磁界装置１０４の各検知巻線１４０との接続を順次または任意に（ランダムに）に切り替えるようになっている。

接続部３１２は、送信側電磁界装置１０２の各検知巻線１４０と接続され、切替部３１４との間の接続インタフェース機能を持つ。切替部３１４は、複数の検知巻線１４０による検知信号（誘導信号Ｓ１）を順次または任意に直流阻止濾波回路３１６に渡すために各検知巻線１４０との接続を切り替える機能を持つ。一例としては、８入力−１出力型のアナログスイッチ３１５（ＡＮ−ＳＷ）を複数個使用する。

検知巻線１４０_Eの各始点１４４_Eと各検知巻線１４０_Oの各始点１４４_Oは、共通に素子切替部３０２側の基準電位（たとえば接地電位）と接続され、各検知巻線１４０_Oの各終点１４６_Oと各検知巻線１４０_Oの各終点１４６_Oは、それぞれ各別にアナログスイッチ３１５の入力端と接続される。各アナログスイッチ３１５の制御入力端には、共通に選択入力信号を供給する。「共通に選択入力信号を供給する」とは、各アナログスイッチ３１５では、同一番号の入力端の信号を選択して出力するような形態であることを意味する。

Ｍ（＝ｊ×ｋ）本の検知巻線１４０（Ｍ素子と記載する）とｋ個のアナログスイッチ３１５との接続関係は、Ｍ素子からの誘導信号Ｓ１を各別に受信する手法と、連続して隣接するｋ素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信する手法の何れをも選択的に採り得るように構成するのが好ましい。前者では、検知巻線１４０ごとに検知した情報に基づいて、符号情報記録媒体１０の何処に磁性材１２があるかにより符号化するし、後者では、ｋ素子分ごとに纏めて検知した情報に基づいて、その内のどこに符号情報記録媒体１０の磁性材１２があるかにより符号化する。後者の方が前者よりも処理時間は短縮される。また、ｋ素子分ごとに纏めて１つの検知情報を取得するので、縮退の機能が作用する。

また、本実施形態は、符号情報記録媒体１０における磁性材１２の存在する位置（逆に言うと存在しない位置）が、受信側電磁界装置１０４の検知巻線１４０の配列（受信素子配列）の何番目かにより多ビット表現を行なう方式を採る場合において、予め連続して隣接する複数の素子を規定し、それらで識別した情報に基づいて符号情報を識別する点に特徴がある。

たとえば、符号情報記録媒体１０への磁性材１２の存在の有無が、受信側電磁界装置１０４の検知巻線１４０の配列（受信素子配列）の何番目か、に基づいて多ビット表現を行なう方式を適用する。この場合において、受信素子配列の配列数を、表現するビット数のｋ倍にする場合、連続して隣接するｋ素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信する方式を採り、複数の素子で識別した情報に関し、情報表現する範囲において１つでもパルス信号が存在すれば符号情報がアクティブであるとみなすようにして縮退して表現する方法を採る。

ただし、符号情報記録媒体１０の検知領域への配置において、Ｘ軸方向への配置誤差や角度誤差が少ないときには問題ない手法であるが、位置誤差や角度誤差があった場合、重複して検知される現象のため符号情報の取得が不適正になる点に考慮する必要がある。

たとえば、受信側電磁界装置１０４は１２８素子を有する場合に、３２素子ごとに素子切替部３０２のプリント基板を設ける場合、素子切替部３０２用のプリント基板は４枚となる。各プリント基板では、３２素子を４個のアナログスイッチ３１５で切り替える。各アナログスイッチ３１５は、選択制御信号に基づき８素子からの誘導信号Ｓ１_1〜Ｓ１_8（８チャネル分：８ch分）を、順番にまたは任意に選択して（選択後の信号を誘導信号Ｓ１と記す）、直流阻止濾波回路３１６に渡す。また、各アナログスイッチ３１５のイネーブル端子を順番にまたは任意に活性化（アクティブに）することで、３２素子からの検知信号を、順番にまたは任意に、直流阻止濾波回路３１６に渡す。

直流阻止濾波回路３１６は、切替部３１４での素子切替え時に発生し得る直流成分のオフセットを阻止するべく高周波通過濾波回路を有し、直流成分を阻止した誘導信号Ｓ２を増幅器３１８に渡す。増幅器３１８は、直流成分が阻止された誘導信号Ｓ２を電圧信号に変換するとともに信号振幅が一定の大きさになるように増幅して検知電圧信号Ｓ３を生成する。

３２本の検知巻線１４０_j,k（ｊは１〜８，ｋは１〜４）と各アナログスイッチ３１５_kとの接続関係は、連続して隣接する４素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信し得るように接続する。たとえば、ｋ番目のアナログスイッチ３１５のｊ番目の入力端には、“４ｊ＋ｋ−４”番目の誘導信号Ｓ１を入力する。こうすることで、４個のアナログスイッチ３１５のイネーブル端子を同時に活性化することで、４ｊ−３番目と４ｊ−２番目と４ｊ−１番目と４ｊ番目の各誘導信号Ｓ１が同時に４個のアナログスイッチ３１５で選択されることになる。連続して隣接する４素子の何れかで磁性材１２を検知していれば、その情報が増幅器３１８に通知される。連続する４素子分ごとその内のどこに磁性材１２があるかにより符号化する仕組みが実現される。このような素子切替部３０２の配線態様を同時検出対応配線構造と称する。

前例では、接続部３１２を介した各検知装置３２と複数のアナログスイッチ３１５の入力端の接続関係を工夫することで、素子ごとに誘導信号Ｓ１を受信する手法と連続して隣接する複数の素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信する手法の何れをも選択的に採り得るように構成していた。しかしながら、素子切替部３０２にてこのような仕組みを採ることは必須ではなく、検知信号処理部３０４にて、その仕組みを実現するように構成してもよい。

また、連続して隣接する複数の素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信する手法を適用しないときには、一般的な接続態様にしてもよい。たとえば、素子切替部３０２については、３２本の検知巻線１４０_j,k（ｊは１〜８，ｋは１〜４）と４個のアナログスイッチ３１５_kとの接続関係は、順番に各素子からの誘導信号Ｓ１を受信し得るように接続する。たとえば、ｋ番目のアナログスイッチ３１５のｊ番目の入力端には、“８ｋ＋ｊ−８”番目の誘導信号Ｓ１を入力する。アナログスイッチ３１５の入力端が順番に選択されるように選択制御信号を供給するとともに、４個のアナログスイッチ３１５のイネーブル端子を順番に活性化することで、“８ｋ＋ｊ−８”番目の誘導信号Ｓ１が順番に各アナログスイッチ３１５で選択されることになる。このような素子切替部３０２の配線態様を順次検出配線構造と称する。

以下では、検知信号処理部３０４にて、素子ごとに誘導信号Ｓ１を受信する手法と連続して隣接する複数の素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信する手法の何れをも選択的に採り得るように構成する場合の検知信号処理部３０４について説明する。

検知信号処理部３０４は、前段信号処理部３３０と後段信号処理部３５０とＡＤ変換部３７０とデジタル信号処理部７００を備える。前段信号処理部３３０は、Ｋ個の素子切替部３０２からの各検知電圧信号Ｓ３を加算する機能部（加算部３３２ａ）と電圧増幅機能部（増幅部３３２ｂ）を持つ加算増幅部３３２と緩衝増幅部３３４（バッファアンプ）を備える。

素子切替部３０２側については、先ず、３２本の検知巻線１４０_j,k（ｊは１〜８，ｋは１〜４）と各アナログスイッチ３１５_kとの接続関係は、連続して隣接する４素子からの誘導信号Ｓ１をＫ個の素子切替部３０２にて同時に受信し得るように接続する。たとえば、Ｋ番目の素子切替部３０２には、“４Ｊ＋Ｋ−４”番目（Ｊ＝１〜３２、Ｋ＝１〜４）の検知巻線１４０を担当するように割り当てる。そして、各素子切替部３０２では、担当する検知巻線１４０について、素子ごとに誘導信号Ｓ１を順番に受信する手法を実現する配線態様にする。先に示した、同時検出対応配線構造と順次検出配線構造の何れを採用していてもよい。

これにより、各素子切替部３０２では必ず何れか１つの検知巻線１４０を選択するようにアナログスイッチ３１５へのイネーブル信号を取り扱う場合には、４Ｊ−３番目と４Ｊ−２番目と４Ｊ−１番目と４Ｊ番目の各検知電圧信号Ｓ３_1〜Ｓ３_4が同時に加算増幅部３３２に供給される。加算増幅部３３２には、各素子切替部３０２からの検知電圧信号Ｓ３が同時に供給されるので、それらを加算した上で電圧増幅を行ない緩衝増幅部３３４を介して検知電圧信号Ｓ４として後段信号処理部３５０に渡す。連続する４素子分ごとに、その内のどこに磁性材１２があるかにより符号化する仕組みが実現される。このような検知信号処理部３０４の構造を同時検出対応回路構造と称する。

たとえば、１〜４番目の何れかの検知巻線１４０の位置に磁性材１２が存在し、５〜８番目の全ての検知巻線１４０の位置には磁性材１２が存在しないとき、１〜４番目を纏めた検知電圧信号Ｓ３にパルス情報が含まれ、５〜８番目を纏めた検知電圧信号Ｓ３にパルス情報が含まれないことになる。ただし、符号情報記録媒体１０の検知領域への配置において、Ｘ軸方向への配置誤差や角度誤差があって、１つの磁性材１２が４番目と５番目に検知巻線１４０に引っかかって検知されるようなケースでは問題となる。すなわち、１〜４番目を纏めた検知電圧信号Ｓ３と５〜８番目を纏めた検知電圧信号Ｓ３の双方にパルス情報が含まれ、正しい情報が得られないことになる。本実施形態では、素子を順番に切り替えて検知する方式にも対応しており、相対的な位置関係に基づいた処理を適用することで、配置誤差や角度誤差がある場合にも正しい情報が得られる。

なお、連続して隣接する複数の素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信する手法を適用しないときには、加算増幅部３３２は加算機能を有しない単純な電圧増幅機能を持つ増幅部とすればよい。また、加算増幅部３３２を備える構成であっても、４個の素子切替部３０２を順番に選択するようにアナログスイッチ３１５へのイネーブル信号を取り扱うことで、連続して隣接する複数の素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信する手法を適用せずに、素子ごとに誘導信号Ｓ１を順番に受信する手法を実現してもよい。この場合、複数の素子からの誘導信号Ｓ１を各別に受信する手法と、連続して隣接する複数の素子からの誘導信号Ｓ１を同時に受信する手法の何れをも選択的に採り得る構成となる。

後段信号処理部３５０は、帯域阻止濾波回路３５２と、電圧増幅機能を持つ増幅部３５４と、検波処理部３５６と、振幅制限部３５８を備える。

帯域阻止濾波回路３５２は、検知電圧信号Ｓ４から交番磁界の成分を抑制する交番磁界成分抑制処理部の一例であり、励磁周波数成分を減衰させるバンドエリミネーションフィルタ（Band Elimination Filter ，ノッチフィルタ）処理により検知電圧信号Ｓ４から交番磁界成分を減衰して検知電圧信号Ｓ５を生成し、この検知電圧信号Ｓ５を増幅部３５４に渡す。なお、交番磁界成分（交番磁界の励磁周波数成分）を減衰させる抑制処理は、アナログ終端出力信号に含まれる交番磁界成分がより少なくなるようにする処理を意味し、交番磁界成分が完全に除去されるものでなくてもよい。

増幅部３５４は、ＡＤ変換部３０４の変換レンジに適合するような振幅およびＤＣレベルに変換して検知電圧信号Ｓ６を生成する。たとえば、増幅部３５４の増幅率としては９０〜１００デシベル程度のものを使用する。各検知巻線１４０で検知される誘導信号Ｓ１に基づく検知電圧信号Ｓ６が大きくなるように増幅することで、一次元配列のアンテナの感度ムラによる読み取りミスを防ぐようにする。

検波処理部３５６と振幅制限部３５８を備えない構成の場合、増幅部３５４は検知電圧信号Ｓ６をＡＤ変換部３７０に渡す。

検波処理部３５６と振幅制限部３５８を備える構成の場合、検知電圧信号Ｓ６が検波処理部３５６に供給される。検波処理部３５６は、検知電圧信号Ｓ６から各検知巻線１４０で検知される磁気パルス成分を抽出する。一例としては、高周波通過濾波回路によりパルス電圧成分を抽出する。検波処理部３５６は、検波信号Ｓ７を振幅制限部３５８に渡す。

検波処理部３５６は、連続して隣接する複数の素子でパルス情報が検知された場合に、それらを纏めて１つのパルス情報にする機能を持つ。たとえば、符号情報記録媒体１０が角度誤差を持って読取位置に置かれたときには、１つの磁性材１２により隣接する複数の検知巻線１４０でパルス情報が各別に検知される。これを検波処理部３５６で１つのパルス情報に変換する。

振幅制限部３５８は、検波信号Ｓ７の振幅を最大範囲まで増幅して振幅制限をかけ、振幅制限信号Ｓ８をＡＤ変換部３７０に渡す。複数の素子について同時に検出する方式を適用すると、同一グループ内の１素子のみで検知しているときと全素子で検知しているときとでは検知電圧信号Ｓ６のレベルが大きく異なる。また、複数の素子について同時に検出する方式を適用せずに素子ごとに検知する方式では、同時に検出する方式において同一グループ内の１素子のみで検知しているときと同じレベルになる。この点に鑑み、本実施形態では、振幅制限部３５８を設けることで、受信素子数に拘わらず概ね同じレベルの情報がＡＤ変換部３７０に通知されるようにする。

ＡＤ変換部３７０は、振幅制限信号Ｓ８をデジタル信号に変換することで検知データＤdet を生成し、この検知データＤdet をデジタル信号処理部７００に渡す。デジタル信号処理部７００は、検知データＤdet に基づき、符号情報記録媒体１０に付加された磁性材１２により示されている符号情報を取得する、つまり、検知データＤdet から符号情報を再生する。

デジタル信号処理部７００は、符号情報取得部の一例であり、検知データＤdet から符号情報を再生する際には、受信側電磁界装置１０４の検知領域で使用されている検知巻線１４０の数（素子数）、基材１１に磁性材１２を貼り付ける際の符号化方式や表現ビット数などに基づいて、磁性材１２を検知した検知巻線１４０の位置情報を示す検知データＤdet から符号情報を再生する。

制御部３０８やデジタル信号処理部７００は、たとえば、ソフトウェアを実行するマイクロプロセッサなどから構築されるパーソナルコンピュータなどの電子計算機と同様の仕組みを利用したコンピュータシステム９００の構成にする。つまり、デジタル信号処理部７００は、検知データＤdet から符号情報を再生する処理機能を、プログラムコードに基づき電子計算機（コンピュータ）を用いてソフトウェア的に実現する構成にする。符号情報再生処理をソフトウェアにより実行させる仕組みとすることで、ハードウェアの変更を伴うことなく、符号情報再生処理手順や制御処理などが容易に変更されることとなる。

たとえば、コンピュータシステム９００は、ＣＰＵ、読出専用の記憶部であるＲＯＭ、随時書込みおよび読出しが可能であるとともに揮発性の記憶部の一例であるＲＡＭ、不揮発性の記憶部の一例であるＮＶＲＡＭを有して構成される。

＜情報読取処理：第１実施形態：基本＞
第１実施形態は、第１の符号化方式を適用するものである。すなわち、第１実施形態では、符号情報記録媒体１０における磁性材１２の存在する位置が、検知巻線１４０の配列の何番目に該当するかに基づいて多ビット表現を行なう方式を採り、かつ、磁性材１２を検知する検知巻線１４０の配列位置をビット位置そのものに割り当てることで符号情報を表わす。

一例として、受信側電磁界装置１０４の検知領域サイズは、Ｙ方向は６０mm、Ｘ方向は９６mmで、検知領域内の素子数（検知巻線１４０の配列数）が１２８本であるものとする。理解を容易にするため、１つの磁性材１２が１つの検知巻線１４０で検知されるとしてまずは説明する。

素子配列のピッチは０．７５mmになる。符号情報記録媒体１０の磁性材１２が配置される領域の寸法（カードサイズと称する）は、Ｙ方向は５４mm、Ｘ方向は８６mmであるものとする。つまり、符号情報記録媒体１０の情報記録領域寸法（Ｙ×Ｘ）は５４×８６ｍｍで、これに対して、６０×９６mmの検知領域に一次元（Ｘ方向）に１２８素子の検知巻線１４０を配置している。

符号情報記録媒体１０を受信側電磁界装置１０４の読取位置に置くとき、本実施形態では、壁面突当て方式を採用しており、基準位置の角が角１０１ａ側となり、符号情報記録媒体１０の辺縁が読取位置の辺縁１０１ｂ，１０１ｃと接するように置くことを原則としている。

本実施形態では、符号情報記録媒体１０内の磁性材１２の位置情報を利用して符号情報を表現するが、第１の符号化方式では、磁性材１２を検知する検知巻線１４０の配列位置をビット位置そのものに割り当てることで符号情報を表わす。たとえば、磁性材１２が存在すれば“１”で存在しなければ“０”とする。このとき、磁性材１２と検知巻線１４０を１対１に対応付けるのが、ビット数（つまり表わし得るデータ量）が最も多い状態となる。

本例では、受信側電磁界装置１０４の検知領域のＸ方向には１２８素子を配置しているので、最大で１２８ビットを表わし得る。ただし、１つの磁性材１２が複数の検知巻線１４０で検知される場合には、前述した縮退の処理を行なう必要があるため、１２８素子よりも少ない数の磁性材１２で符号情報を再生する必要がある。

＜情報読取処理：第１実施形態：第１変形例＞
図５は、情報読取処理の第１実施形態の第１変形例を説明する図である。第１実施形態（第１変形例）では、基準磁性材１２_STDと他の磁性材１２の相対的な位置に基づいて多ビット情報を表現する方法を採る。符号情報再生処理部３００では、各検知巻線１４０を切り替えながら、基準磁性材１２_STDと他の磁性材１２を検知する検知巻線１４０の配置位置をそれぞれ特定する。

受信素子配列の配列数を、表現するビット数の２倍以上（Ｒ倍とする）にしておき、符号情報記録媒体１０の基準磁性材１２_STDの検出位置から連続して受信素子（検知巻線１４０）のＲ個分ごとに、その内のどこ（何番目）に磁性材１２があるか（どのＲ個分の箇所で検知したか）により多ビット表現をする。基準磁性材１２_STDを検出した検知巻線１４０の位置を基準として、Ｒ素子ごとの相対位置で判定すると言うことである。

基準磁性材１２_STDを検知する検知巻線１４０の位置に対して、Ｚビット目の磁性材１２_Zを検知する検知巻線１４０の位置が配列ピッチの４Ｚ倍の位置となる。Ｘ方向誤差が如何様にあっても、この相対的な位置関係が変わることはない。よって、Ｘ方向の位置誤差が受信素子の平均配列ピッチのＲ倍よりも小さくなく相対位置で判定するときには、デジタル信号処理部７００はこの関係に基づき符号情報を取得すればよい。

一方、Ｘ方向の位置誤差が受信素子の平均配列ピッチのＲ倍よりも小さく絶対位置で判定するときには、４Ｚ−３番目（４素子の内の１番目），４Ｚ−２番目（４素子の内の２番目），４Ｚ−１番目（４素子の内の３番目），４Ｚ番目（４素子の内の４番目）の４つの検知巻線１４０が担当するＺビット目に着目すればよい。

図５（１）に示すように、Ｘ方向誤差が１ピッチ分未満のときには１番目の検知巻線１４０_Z1 で磁性材１２_Zを検知する。図５（２）に示すように、Ｘ方向誤差が１ピッチ分以上で２ピッチ分未満のときには２番目の検知巻線１４０_Z2 で磁性材１２_Zを検知する。図５（３）に示すように、Ｘ方向誤差が２ピッチ分以上で３ピッチ分未満のときには３番目の検知巻線１４０_Z3 で磁性材１２_Zを検知する。図５（４）に示すように、Ｘ方向誤差が３ピッチ分以上で４ピッチ分未満のときには４番目の検知巻線１４０_Z4 で磁性材１２_Zを検知する。

各検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z4 の検知情報を区別してそのまま用いると正しい符号情報にはならない。そこで、デジタル信号処理部７００は、検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z4 で磁性材１２_Zの検知を担当させ、その４個分の範囲内（検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z4 ）の何れかの受信素子で磁性材１２を検知していれば、全て同じ磁性材１２_Zを検知していると判定することで符号情報を再生する。

＜情報読取処理：第１実施形態：第２変形例＞
図５Ａは、情報読取処理の第１実施形態の第２変形例を説明する図である。第１実施形態（第２変形例）は、角度誤差とＸ方向の誤差に対する対処を採るものである。

第１実施形態（第２変形例）では、第１実施形態（第１変形例）を適用する場合に、各ビットに対応する磁性材１２を検知する検知巻線１４０としてＲ本を割り当てる。そして、Ｒ本の受信素子で識別した情報を、情報表現する範囲において１つでも検知信号が存在すれば、そのＲ本分の位置のビット情報が“１”であるとみなすようにして縮退して表現する方法を採る。

角度誤差のために、磁性材１２が受信素子（検知巻線１４０）に対して傾いたとき、１本の磁性材１２を複数の検知巻線１４０で検知することが起こり得る。デジタル信号処理部７００は、角度誤差が受信素子の平均配列ピッチのＲ倍よりも小さいときには、Ｒ本分の範囲内で、何れの検知巻線１４０で磁性材１２を検知しているかやその本数を問わず、そのＲ本分が担当するビット位置の符号情報は“１”であるとする。

基準磁性材１２_STDを検出した何れか（たとえば最初）の検知巻線１４０の位置に対する相対的な判定を行なうとともに、Ｒ素子分以下の角度誤差に対する対応のため、Ｒ素子ごとの相対位置で判定すると言うことである。このように、Ｒ個分ごとの何番目に磁性材１２があるかにより符号情報を表現することで、Ｘ方向の配置誤差と角度誤差の双方の影響を受けなくなる。

たとえば、図５Ａは、図５の場合と同様に、受信側電磁界装置１０４では均等ピッチで検知領域に重複のない１２８素子を使い、３２ビット対応の素子切替部３０２にする場合で示している。この場合、基準磁性材１２_STDから連続して受信素子の４個分ごとに、ビット位置を相対的に対応付ける。たとえば、符号情報記録媒体１０上のＺビット目の磁性材１２_Zに着目する。Ｚビット目の磁性材１２_Zは、基準磁性材１２_STDに対して、検知巻線１４０の配列ピッチの４Ｚ倍の位置に貼り付けられているものとする。

図５Ａ（１）に示すように、角度誤差が１ピッチ分未満のときには１素子のみ（検知巻線１４０_Z1 ）で磁性材１２_Zを検知する。図５Ａ（２）に示すように、角度誤差が１ピッチ分以上で２ピッチ分未満のときには２素子（検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z2 ）で磁性材１２_Zを検知する。図５Ａ（３）に示すように、角度誤差が２ピッチ分以上で３ピッチ分未満のときには３素子（検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z3 ）で磁性材１２_Zを検知する。図５Ａ（４）に示すように、角度誤差が３ピッチ分以上で４ピッチ分未満のときには４素子（検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z4 ）で磁性材１２_Zを検知する。

各検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z4 の検知情報を区別してそのまま用いると正しい符号情報にはならない。そこで、検波処理部３５６を機能させることで、連続して隣接する４素子でパルス情報が検知された場合に、それらを纏めて予め１つのパルス情報にしておく。なお、検波処理部３５６を機能させずに、この縮退の処理をデジタル信号処理部７００が担当してもよい。

デジタル信号処理部７００は、検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z4 で磁性材１２_Zの検知を担当させ、その４個分の範囲内（検知巻線１４０_Z1 〜１４０_Z4 ）の何れの受信素子で磁性材１２を検知していても、全て同じ磁性材１２_Zを検知していると判定することで符号情報を再生する。こうすることで、角度誤差の影響は低減される。

＜情報読取処理：第２実施形態＞
第２実施形態は、第２の符号化方式を適用するものである。すなわち、第２実施形態では、符号情報記録媒体１０における磁性材１２の存在する位置が、検知巻線１４０の配列の何番目に該当するかに基づいて多ビット表現を行なう方式を採り、かつ、基準磁性材１２_STDに対する他の磁性材１２の配置位置の組合せ関係に基づき符号情報を表わすようにする。基準の基準磁性材１２_STDが必ず１本あり、基準磁性材１２_STDからの他の磁性材１２の距離を符号情報とする方式と言える。基準磁性材１２_STDからの他の磁性材１２の距離は、絶対的な距離ではなく、磁性材１２を検知する検知巻線１４０の配置位置で換算した距離と考えればよい。なお、配置誤差に対する対処は、第１実施形態と同様の仕組みを適用すればよい。また、縮退についても、前述した処理を行なえばよい。

第２実施形態では、基準磁性材１２_STDの配置位置に対する他の磁性材１２の各配置位置の組合せ関係を予め符号情報と対応付けておく。デジタル信号処理部７００には、その組合せ対応情報を保持しておく記憶媒体を設けておく。デジタル信号処理部７００は、検知データＤdet で示される基準磁性材１２_STDの配置位置と他の各磁性材１２の配置位置の情報を、記憶媒体に保持されている組合せ対応情報と照合することで、符号情報を再生する。

受信側電磁界装置１０４ではＲ本の検知巻線１４０（Ｒ素子と記載する）を使用して、符号情報記録媒体１０にはＱ本の磁性材１２を使ってデータを表わすものとする。なお、Ｑ本の内の１本は基準磁性材１２_STDに割り当てるので、実際に符号情報を表わし得る磁性材１２の本数は“Ｑ−１”本となるし、Ｒ素子の内の１本は基準磁性材１２_STDを検知するために使用されるので、基準磁性材１２_STDを検知する１つ分を除いた（Ｒ−１）素子で（Ｑ−１）本の磁性材１２を検知することになる。

このように、（Ｑ−１）本の磁性材１２を（Ｒ−１）素子で検知したときに表わし得る最大データ量（データ量Ｍａｘ）は、数学的には“組合せ”の考え方が適用される。

ここで、第１実施形態（第１の符号化方式）と第２実施形態（第２の符号化方式）を比較した場合、磁性材１２の存在する位置が検知巻線１４０の配列の何番目かにより多ビット表現を行なう方式である点で共通する。第１実施形態では、磁性材１２を検知した検知巻線１４０の位置そのものをビット位置に割り当てることで符号情報を表わすのに対して、第２実施形態では、基準磁性材１２_STD（を検知した検知巻線１４０）に対する他の磁性材１２（を検知した検知巻線１４０）の相対的な位置関係に基づき符号情報を表わす、と言う相違があるに過ぎない。

同じ表現ビット数の場合、第１実施形態で採用している第１の符号化方式では符号情報記録媒体１０に貼り付ける（埋め込む）磁性材１２の本数が多くなるが、第２実施形態で採用している第２の符号化方式では磁性材１２の本数が少なくなる。

磁性材１２を検知した検知巻線１４０の配置位置を示す検知データＤdet を取得すること、「素子切替部３０２、検知信号処理部３０４、符号情報再生処理部３００のハードウェア処理部分」に関しては第１・第２実施形態ともに同じであり、検知データＤdet に基づいて符号情報を再生する際の処理（符号情報再生処理部３００のソフトウェア処理部分）が異なるだけと考えればよい。

よって、システム的には、装置構成（符号情報再生処理部３００を含む）としては第１実施形態に適用させておくことで、第１実施形態の仕様で作ったものの仕様変更（ソフトウェアでの対処）だけで第２実施形態の手法にも対処し得ることとなる。第１実施形態の仕組みから第２実施形態の仕組みへと段階移行すればよいだけである。

１…符号情報記録読取システム、１０…符号情報記録媒体、１１…基材、１２…磁性材、１２_STD…基準磁性材、３０…符号情報記録媒体製造装置、５０…符号情報読取装置、７０…情報処理装置、１００…符号情報読取部、１０２…送信側電磁界装置、１０４…受信側電磁界装置、１０６…光検出部、１１０…交番電流供給部、１２０…励磁巻線、１２２…プリント基板、１４０…検知巻線、１４２…プリント基板、３００…符号情報再生処理部、３０２…素子切替部、３０４…検知信号処理部、３０８…制御部、３１４…切替部、３１５…アナログスイッチ、３１６…直流阻止濾波回路、３１８…増幅器、３２…検知装置、３３０…前段信号処理部、３３２…加算増幅部、３３４…緩衝増幅部、３５０…後段信号処理部、３５２…帯域阻止濾波回路、３５４…増幅部、３５６…検波処理部、３５８…振幅制限部、３７０…ＡＤ変換部、７００…デジタル信号処理部（符号情報取得部）、９００…コンピュータシステム

Claims (6)

1. 導体が矩形状の渦巻き状でかつ平面状に形成された励磁巻線を配置した送信側電磁界装置と、
   前記送信側電磁界装置の前記励磁巻線に交番電流を供給する交番電流供給部と、
   前記励磁巻線で形成された領域のうち、同方向の電流が流れる領域を検知領域とし、当該検知領域上に積層され、導体が長尺状に周回するように形成された複数本の検知巻線を、前記検知領域の励磁巻線により形成される磁界と交差するように一定の方向に互いに重なりをもって平面状に配列した受信側電磁界装置と、
   を備えたことを特徴とする磁性材検知装置。
2. 前記励磁巻線は、
   最内周が矩形状の前記検知領域の第１の辺をなすように平板状の基板に導体が渦巻き状に形成された第１の励磁巻線と、
   最内周が前記検知領域の前記第１の辺と対向する第２の辺をなすように前記基板の前記第１の励磁巻線が配置されている面と同じ面に導体が渦巻き状に形成された第２の励磁巻線と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の磁性材検知装置。
3. 前記受信側電磁界装置の各検知巻線は、平板状の基板の複数の配線層にて予め定められた間隔で並列に配置されており、
   同一層内の検知巻線どうしは重らないが別層の検知巻線とは重なりをもつように配列されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の磁性材検知装置。
4. 請求項１〜３の内の何れか一項に記載の前記磁性配線検知装置と、
   前記検知領域上に置かれる記録媒体に付加された磁性材から発せられる磁気パルスを前記検知巻線で検知することで得られる検知信号を切り替える切替部と、
   前記切替部で切り替えられた検知信号から前記励磁電流の成分を抑制して前記磁気パルスに対応する成分を取得する検知信号処理部と、
   前記検知信号処理部で取得された前記磁気パルスに対応する成分に基づいて、前記記録媒体に付加された磁性材により示されている符号情報を取得する符号情報取得部と、
   を有する
   符号情報再生処理部と、
   を備えることを特徴とする符号情報読取装置。
5. 前記符号情報取得部は、前記磁性材に関しての磁気パルスを検知する前記検知巻線の相対的な配置位置に基づいて、前記符号情報を取得する
   請求項４に記載の符号情報読取装置。
6. 前記符号情報取得部は、各位置の前記磁性配線に対してそれぞれ隣接する複数の前記検知巻線を含む群を割り当て、前記磁気パルスを検知している前記検知巻線が同一の群に属するときは、前記磁気パルスを検知している検知巻線がその群内の何れの位置のものであるかを問わず、その群に割り当てられている位置に前記磁性配線があると判定することで、前記符号情報を取得する
   請求項４または５に記載の符号情報読取装置。

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