JP2012047685A - Magnetic sensor device and read discrimination apparatus employing the same - Google Patents

Magnetic sensor device and read discrimination apparatus employing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic sensor device which covers a read region, highly accurately detects magnetic information of paper sheets being conveyed and is capable of discriminating the truth/false of paper sheets, and a read discrimination apparatus employing the same.SOLUTION: A magnetic sensor device includes a plate-like casing, a reading medium, a substrate, a coil and a semiconductor chip. In the plate-like casing, a slit is provided on an insertion-side side wall, an opposed ejection side is made into open end and the plate-like casing internally has a hollow portion. The substrate is placed inside the open end portion of one plate wall on which the hollow portion of the casing is formed for conveying the reading medium, and in the substrate, a magnetic-sensitive element and an output terminal are pattern-formed in parallel with the slit. The coil is formed by winding a conductor having insulation on the surface along the slit in a portion excluding an open end of another plate wall in which the hollow portion of the casing is formed and by applying a DC voltage to the conductor to generate a magnetic field between the open ends of the one plate wall and the other plate wall. The semiconductor chip comprises a shift register circuit and an analog switch circuit being electrically connected with the output terminal of the substrate and sequentially detecting a resistance value change of the magnetic-sensitive element via a common line.

Description

この発明は、磁気カードや紙幣などの情報を読み取る又は真偽判別する磁気センサ装置及びそれを用いた読み取り判別装置に関する。 The present invention relates to a magnetic sensor device that reads or authenticates information such as a magnetic card and a bill, and a reading discrimination device using the same.

磁気インクが塗布された紙幣、磁気層を含有する磁気カードなどの磁気記録情報を識別する磁気センサや識別装置が普及している。例えば、特開平8−105950号公報図1(特許文献1参照)には、永久磁石をヨーク側に設け、永久磁石の磁界をヨークを通して走査通路の一方側から分散放射し、この分散磁界の変化を走査通路の反対側の磁気抵抗素子で検出する構成とした磁気センサ装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Magnetic sensors and identification devices that identify magnetic recording information such as banknotes coated with magnetic ink and magnetic cards containing a magnetic layer are widely used. For example, in FIG. 1 of JP-A-8-105950 (see Patent Document 1), a permanent magnet is provided on the yoke side, and the magnetic field of the permanent magnet is dispersedly radiated from one side of the scanning path through the yoke. There is disclosed a magnetic sensor device configured to detect this with a magnetoresistive element on the opposite side of the scanning path.

特開2000−105847号公報図8(特許文献2参照)には、磁気検出部16A,16Bに対して別々に高周波電流を印加し、検波回路54A,54Bによって磁気検出部16A,16Bのそれぞれの両端から外部磁界に対する電圧の振幅変化を信号として取り出し、2つの信号を低ゲインの直流の差動アンプ56にて差動増幅して、検波後出力Vsを得る磁気センサの信号処理が開示されている。 In FIG. 8 (see Patent Document 2) of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-105847, a high-frequency current is separately applied to the magnetic detection units 16A and 16B, and each of the magnetic detection units 16A and 16B is detected by the detection circuits 54A and 54B. Disclosed is signal processing of a magnetic sensor that takes out a change in amplitude of a voltage with respect to an external magnetic field from both ends as a signal and differentially amplifies the two signals by a low-gain DC differential amplifier 56 to obtain a post-detection output Vs. Yes.

特開平9−18068号公報段落〔0013〕(特許文献3参照)には、X方向磁力線に抵抗をもつX方向抵抗体14とY方向磁力線に抵抗をもつY方向抵抗体13がフェライト粉を含んだ印刷ペーストにより厚膜形成されている磁気感応デバイスが開示されている。 In paragraph [0013] of Japanese Patent Laid-Open No. 9-18068 (see Patent Document 3), the X-direction resistor 14 having resistance to the X-direction magnetic field lines and the Y-direction resistance body 13 having resistance to the Y-direction magnetic field lines contain ferrite powder. A magnetically sensitive device having a thick film formed by printing paste is disclosed.

特開2001−60308号公報図4(特許文献4参照)には、鉄粉とマグネタイト粉とをメカニカルアロイングして磁気ヘッド・磁気センサなどに適用可能なバルク磁気抵抗材料で、外部磁場に対する磁気抵抗が1.2%程度変化するものが開示されている。 FIG. 4 (see Patent Document 4) of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-60308 is a bulk magnetoresistive material that can be applied to a magnetic head, a magnetic sensor, etc. by mechanically alloying iron powder and magnetite powder, A resistor whose resistance changes by about 1.2% is disclosed.

特開平8−293426号公報図5段落0036(特許文献5参照)には、ランタンエトキシド、ストロンチウムイソプロポキシド溶液11と酢酸マンガン溶液12とを混合した溶液13で形成した酸化物薄膜17で製造した磁気抵抗効果素子19の300Kにおける磁気抵抗変化率(△R/R0 )が−50%である磁気抵抗効果素子の製造方法が開示されている。 In FIG. 5, paragraph 0036 (see Patent Document 5) of JP-A-8-293426, an oxide thin film 17 formed of a solution 13 in which a lanthanum ethoxide / strontium isopropoxide solution 11 and a manganese acetate solution 12 are mixed is manufactured. A magnetoresistive effect element manufacturing method is disclosed in which the magnetoresistive effect element 19 has a magnetoresistance change rate (ΔR / R 0 ) at 300 K of −50%.

特開2007−164293号公報図6(特許文献6参照)には、印刷物103bの所定の領域における磁気情報を検出する磁気検出装置601と、磁気検出装置601の出力を検出する磁気信号検出装置602と、バーコード106(図1参照)を読み取るイメージセンサ603と、イメージセンサ603の出力(バーコードデータ)を比較データに変換するバーコード読み取り装置604と、磁気信号検出装置602の出力データとバーコード読み取り装置604の出力データとを比較し、両者が一致するか否かの判定を行うデータ比較手段605と、読み取り対象の用紙を搬送する搬送系を備えている読み取り装置が開示されている。 FIG. 6 (see Patent Document 6) of Japanese Patent Laid-Open No. 2007-164293 discloses a magnetic detection device 601 that detects magnetic information in a predetermined region of the printed matter 103b and a magnetic signal detection device 602 that detects the output of the magnetic detection device 601. An image sensor 603 that reads the barcode 106 (see FIG. 1), a barcode reader 604 that converts the output (barcode data) of the image sensor 603 into comparison data, and output data and a bar of the magnetic signal detector 602. A data comparison unit 605 that compares the output data of the code reading device 604 and determines whether or not they match, and a reading device that includes a conveyance system that conveys a sheet to be read are disclosed.

特開平9−284645号公報図1(特許文献7参照)には、磁気記憶部を有するフィルムを搬送する搬送手段4、16と、フィルム搬送路上のフィルムを照明する照明手段10aと、フィルム搬送路上のフィルムを介して照明手段10aの照明光を受光し、画像記憶領域の画像を読み取る画像読取手段21と、画像読取手段21の読み取り位置から搬送手段4、16の搬送経路に磁気記憶部の情報を読み取る磁気センサ25a、25bとを設けた画像読取装置が開示されている。 FIG. 1 (see Patent Document 7) of Japanese Patent Laid-Open No. 9-284645 discloses transport means 4 and 16 for transporting a film having a magnetic storage unit, illumination means 10a for illuminating the film on the film transport path, and on the film transport path. The image reading means 21 that receives the illumination light of the illumination means 10a through the film and reads the image in the image storage area, and the information in the magnetic storage section from the reading position of the image reading means 21 to the transport path of the transport means 4 and 16 An image reading apparatus provided with magnetic sensors 25a and 25b for reading is disclosed.

特開平8−105950号公報(第1図)JP-A-8-105950 (FIG. 1) 特開2000-105847号公報(第8図)JP 2000-105847 A (FIG. 8) 特開平9−18068号公報(段落0013)JP-A-9-18068 (paragraph 0013) 特開2001−60308号公報(第4図)JP 2001-60308 A (FIG. 4) 特開平8−293426号公報(第5図、段落0036)JP-A-8-293426 (FIG. 5, paragraph 0036) 特開2007−164293号公報(第6図)JP 2007-164293 A (FIG. 6) 特開平9−284645号公報(第1図)JP-A-9-284645 (FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に記載のものは、走査経路5に対向して永久磁石1の下面側にL形形状のヨーク10を固定したものを走査経路5を挟んで磁気抵抗素子2a、2bと対向させており、永久磁石1のN極側から発散した磁界はS極側ではループ磁界からの帰還となるので情報ビット13の検出値がループ経路の外部環境変化により情報ビット13の検出値が不安定になるという課題がある。 However, the device described in Patent Document 1 is opposed to the magnetoresistive elements 2a and 2b with the scanning path 5 sandwiched between the one having the L-shaped yoke 10 fixed to the lower surface side of the permanent magnet 1 facing the scanning path 5. Since the magnetic field diverging from the N pole side of the permanent magnet 1 is returned from the loop magnetic field on the S pole side, the detection value of the information bit 13 is not correct due to the change in the external environment of the loop path. There is a problem of becoming stable.

特許文献2に記載のものは、磁気センサ34の磁気検出部16A、16Bに高周波電流を印加し、その検波出力を取り出し、差動アンプ56で増幅しているものの、検波回路の温度や容量変化などの影響で高精度な差動増幅出力が得られないという課題がある。 Although the thing of patent document 2 applies the high frequency current to the magnetic detection parts 16A and 16B of the magnetic sensor 34, the detection output is taken out and amplified by the differential amplifier 56, the temperature and capacitance change of the detection circuit There is a problem that a highly accurate differential amplification output cannot be obtained due to the influence of the above.

特許文献3に記載のものは、抵抗体13、14はフェライト粉を含んだ印刷ペーストにより厚膜形成されるものの具体的な製造方法については言及されていない。 In the device described in Patent Document 3, although the resistors 13 and 14 are formed in a thick film by a printing paste containing ferrite powder, a specific manufacturing method is not mentioned.

特許文献4に記載のものは、マトリックス中に分散した、バルク磁気抵抗材料が得られ、厚さに制限はないので磁気ヘッド、磁気センサ等に有効であるものの磁気センサに用いた場合の具体的構造などについては言及していない。 The material described in Patent Document 4 is a bulk magnetoresistive material dispersed in a matrix, and since there is no limit on the thickness, it is effective for a magnetic head, a magnetic sensor, etc. The structure is not mentioned.

特許文献5に記載のものは、非常に大きな磁気抵抗変化率を有するLa−(Ca,Sr)−Mn−O系ペロブスカイト酸化物材料を用いた磁気抵抗効果素子を実現できるものの磁気センサに用いた場合の具体的構造などについては言及していない。 The thing of patent document 5 was used for the magnetic sensor of what can implement | achieve the magnetoresistive effect element using the La- (Ca, Sr) -Mn-O type | system | group perovskite oxide material which has a very large magnetoresistive change rate. The specific structure of the case is not mentioned.

特許文献6に記載のものは、磁気信号検出装置602における磁気識別情報とバーコード読み取り装置における印刷識別情報とは異なる種類の情報であるので、検出すべき特定領域の高精度な真偽判別には向かないという課題がある。 Since the magnetic identification information in the magnetic signal detection device 602 and the print identification information in the barcode reading device are different types of information described in Patent Document 6, it is possible to accurately determine the authenticity of a specific area to be detected. There is a problem that is not suitable.

特許文献7に記載のものは、搬送手段4、16の搬送経路に画像読取手段21と磁気センサ25aを配置し、マイコン2を介して画像読取手段21と磁気センサ25aとを独立して制御するので、信号処理が複雑になり、同一領域における高精度な真偽判別が困難であるという課題がある。 In the apparatus disclosed in Patent Document 7, the image reading means 21 and the magnetic sensor 25a are arranged on the conveying path of the conveying means 4 and 16, and the image reading means 21 and the magnetic sensor 25a are controlled independently via the microcomputer 2. As a result, signal processing becomes complicated, and there is a problem that it is difficult to determine authenticity with high accuracy in the same region.

この発明は上記のような課題を解消するためになされたものであり、読み取り領域をカバーし、搬送される紙葉類の磁気情報を高精度で検出し、紙葉類の真偽判別可能な磁気センサ装置及びそれを用いた読み取り判別装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can cover a reading area, detect magnetic information of a conveyed paper sheet with high accuracy, and determine the authenticity of the paper sheet. It is an object of the present invention to provide a magnetic sensor device and a reading discrimination device using the same.

請求項1の発明に係る磁気センサ装置は、挿入側の側壁又は前記側壁と直交する平板壁に読み取り幅に亘ってスリット部を設け、対向する排出側を開口端部とし、内部に中空部を有する平板状の磁性体で構成した筐体と、磁性領域を有し、前記スリット部から挿入され、前記開口端部から排出される読み取り媒体と、この読み取り媒体が搬送される前記筐体の中空部を形成する一方の平板壁の前記開口端部内側に載置され、前記スリット部に平行して磁界により抵抗値が変化する多数の磁気感受素子とそれらの出力端子とをパターン形成した基板と、前記筐体の中空部を形成する他方の平板壁の前記開口端部を除く一部に前記スリット部に沿って表面が絶縁性を有する導体を巻きつけ、この導体に直流電圧を印加し、前記一方の平板壁と前記他方の平板壁との開口端部間に磁界を発生させるコイルと、前記基板の前記出力端子と電気接続され、共通線路を介して前記磁気感受素子の個々の抵抗値変化を順次連続的に検出するシフトレジスタ回路とアナログスイッチ回路からなる半導体チップとを備えたものである。 In the magnetic sensor device according to the first aspect of the present invention, a slit portion is provided over a reading width on a side wall on the insertion side or a flat plate wall orthogonal to the side wall, the opposite discharge side is an open end portion, and a hollow portion is formed inside. A housing made of a flat plate-like magnetic body, a reading medium that has a magnetic region, is inserted through the slit portion, and is discharged from the opening end, and a hollow of the housing in which the reading medium is conveyed A plurality of magnetic sensing elements that are placed inside the opening end portion of one flat plate wall that forms a portion and whose resistance value changes in parallel with the slit portion by a magnetic field and their output terminals; In addition, a conductor having an insulating surface along the slit portion is wound around a part of the other flat plate wall other than the opening end portion forming the hollow portion of the casing, and a DC voltage is applied to the conductor. The one flat plate wall and the one A coil for generating a magnetic field between the opening end of the flat plate wall and the output terminal of the substrate, and sequentially detecting each individual resistance value change of the magnetic sensing element through a common line And a semiconductor chip composed of an analog switch circuit.

請求項2の発明に係る磁気センサ装置は、前記表面が絶縁性を有する導体は、互いに平行配置した導体パターンをポリイミド又はソルダレジスト材で被覆したフレキシブル基板である請求項1に記載のものである。 The magnetic sensor device according to a second aspect of the present invention is the magnetic sensor device according to the first aspect, wherein the conductor having an insulating surface is a flexible substrate in which conductive patterns arranged in parallel with each other are covered with polyimide or a solder resist material. .

請求項3の発明に係る磁気センサ装置は、前記一方の平板壁と前記他方の平板壁とは、前記挿入側の側壁で接合される請求項1又は2に記載のものである。 The magnetic sensor device according to a third aspect of the present invention is the magnetic sensor device according to the first or second aspect, wherein the one flat plate wall and the other flat plate wall are joined by the side wall on the insertion side.

請求項4の発明に係る磁気センサ装置は、前記基板は、パターン形成される表面が絶縁処理された強磁性体の金属基板である請求項1〜3のいずれか1項に記載のものである。 The magnetic sensor device according to a fourth aspect of the present invention is the magnetic sensor device according to any one of the first to third aspects, wherein the substrate is a ferromagnetic metal substrate whose surface to be patterned is insulated. .

請求項5の発明に係る磁気センサ装置は、個々の前記磁気感受素子は縦長のミアンダ形状パターンと横長のミアンダ形状パターンとが1対で形成され、それぞれ前記出力端子を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のものである。 The magnetic sensor device according to a fifth aspect of the present invention is the magnetic sensor device according to any one of the first to fourth aspects, wherein each of the magnetic sensing elements has a pair of a vertically long meander shape pattern and a horizontally long meander shape pattern, each having the output terminal. Any one of the items.

請求項6の発明に係る磁気センサ装置は、挿入側の側壁又は前記側壁と直交する平板壁に読み取り幅に亘ってスリット部を設け、対向する排出側を開口端部とし、内部に中空部を有する平板状の磁性体で構成した筐体と、磁性領域を有し、前記スリット部から挿入され、前記開口端部から排出される読み取り媒体と、この読み取り媒体が搬送される前記筐体の中空部を形成する一方の平板壁の前記開口端部内側に載置され、前記スリット部に平行して磁界により抵抗値が変化する多数の磁気感受素子とそれらの出力端子とをパターン形成した基板と、前記筐体の中空部を形成する一方又は他方の平板壁の外側に前記スリット部に沿って載置され、前記一方の平板壁と前記他方の平板壁との開口端部間に磁界を発生させる磁石と、前記基板の前記出力端子と電気接続され、共通線路を介して前記磁気感受素子の個々の抵抗値変化を連続的に検出するシフトレジスタ回路とアナログスイッチ回路からなる半導体チップとを備えたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor device comprising: a slit portion extending over a reading width on a side wall on the insertion side or a flat plate wall orthogonal to the side wall; the opposite discharge side as an opening end portion; A housing made of a flat plate-like magnetic body, a reading medium that has a magnetic region, is inserted through the slit portion, and is discharged from the opening end, and a hollow of the housing in which the reading medium is conveyed A plurality of magnetic sensing elements that are placed inside the opening end portion of one flat plate wall that forms a portion and whose resistance value changes in parallel with the slit portion by a magnetic field and their output terminals; , Placed on the outside of one or the other flat plate wall forming the hollow portion of the housing along the slit portion, and generates a magnetic field between the open end portions of the one flat plate wall and the other flat plate wall Magnet to be used and in front of the substrate Output terminal and is electrically connected, in which a semiconductor chip comprising a shift register circuit and the analog switch circuit for continuously detecting the respective resistance change of the magnetic sensing element via a common line.

請求項7の発明に係る磁気センサ装置は、前記磁石は、前記他方の平板壁の開口端部まで延在する請求項6に記載のものである。 The magnetic sensor device according to a seventh aspect of the present invention is the magnetic sensor device according to the sixth aspect, wherein the magnet extends to an open end of the other flat plate wall.

請求項8の発明に係る磁気センサ装置は、前記一方の平板壁と前記他方の平板壁とは、前記挿入側の側壁で接合される請求項6又は7に記載のものである。 The magnetic sensor device according to an eighth aspect of the present invention is the magnetic sensor device according to the sixth or seventh aspect, wherein the one flat plate wall and the other flat plate wall are joined by the side wall on the insertion side.

請求項9の発明に係る磁気センサ装置は、前記基板は、パターン形成される表面が絶縁処理された強磁性体の金属基板である請求項6〜8のいずれか1項に記載のものである。
請求項10の発明に係る磁気センサ装置は、個々の前記磁気感受素子は縦長のミアンダ形状パターンと横長のミアンダ形状パターンとが1対で形成され、それぞれ前記出力端子を有する請求項6〜9のいずれか1項に記載のものである。
The magnetic sensor device according to a ninth aspect of the present invention is the magnetic sensor device according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein the substrate is a ferromagnetic metal substrate whose surface to be patterned is insulated. .
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the magnetic sensor device according to any one of the sixth to ninth aspects, wherein each of the magnetic sensing elements is formed of a pair of a vertically long meander shape pattern and a horizontally long meander shape pattern, each having the output terminal. Any one of the items.

請求項11の発明に係る読み取り判別装置は、磁性領域を有する読み取り媒体を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送される読み取り媒体の読み取り位置に光を照射する光源と、前記読み取り位置からの反射光又は透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光し、光電変換された個々の電圧を第1共通線路を介してシフトパルスで連続的に検出する第1シフトレジスタ回路と第1アナログスイッチ回路とを有するセンサICと、前記読み取り位置から搬送方向に所定距離隔てて配置され、磁界により磁気感受素子の個々の抵抗値変化を第2共通線路を介して前記センサICのシフトパルスに同期したシフトパルスで連続的に検出する第2シフトレジスタ回路と第2アナログスイッチ回路とを有する半導体チップを搭載した磁気センサ装置とを備えたものである。   According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a reading discriminating apparatus, a conveying means for conveying a reading medium having a magnetic region in a conveying direction, a light source for irradiating light to a reading position of the conveyed reading medium, and reflection from the reading position. A lens array that converges light or transmitted light, and a first shift register that receives light converged by the lens array and continuously detects each photoelectrically converted voltage with a shift pulse via a first common line A sensor IC having a circuit and a first analog switch circuit; and a sensor IC that is arranged at a predetermined distance from the reading position in the transport direction and that changes the individual resistance values of the magnetically sensitive elements by a magnetic field via a second common line. Semiconductor chip having a second shift register circuit and a second analog switch circuit that continuously detect with a shift pulse synchronized with the shift pulse of It is obtained by a magnetic sensor device equipped with up.

請求項12の発明に係る読み取り判別装置は、前記センサICのシフトパルス及び前記半導体チップのシフトパルスは同一のクロック信号に同期してシフトする請求項11に記載のものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the reading discriminating apparatus according to the eleventh aspect, wherein the shift pulse of the sensor IC and the shift pulse of the semiconductor chip are shifted in synchronization with the same clock signal.

この発明による磁気センサ装置によれば、内部に中空部を設けた筐体の一端側のスリット部から読み取り媒体1を挿入し、対向する他端側の開口端部から読み取り媒体1を排出する構造とし、中空壁面を形成する平板壁の内側に磁気感受素子を設け、平板壁に磁石を設置することで平板壁の開口端部の隙間に磁界を与えて磁気感受素子の抵抗値の変化を検出するので平板状磁石の内部に回路部品を収納することが可能な薄型の磁気センサ装置を得ることができる。 According to the magnetic sensor device of the present invention, the reading medium 1 is inserted from the slit portion on one end side of the casing provided with the hollow portion inside, and the reading medium 1 is discharged from the opening end portion on the other end side facing the housing. A magnetic sensing element is installed inside the flat plate wall that forms the hollow wall surface, and a magnet is placed on the flat plate wall to apply a magnetic field to the gap at the open end of the flat plate wall to detect changes in the resistance value of the magnetic sensing element. Therefore, a thin magnetic sensor device capable of storing circuit components inside the flat magnet can be obtained.

また、この発明による磁気センサ装置を用いた読み取り判別装置によれば、磁気センサ装置とCIS(コンタクトイメージセンサ)とを共通の入力信号を用いて連動させて使用するので真偽判別精度の高い読み取り判別装置を得る効果がある。 Further, according to the reading discrimination device using the magnetic sensor device according to the present invention, since the magnetic sensor device and the CIS (contact image sensor) are used in conjunction with a common input signal, reading with high authenticity discrimination accuracy is performed. There is an effect of obtaining a discrimination device.

この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の斜視図である。1 is a perspective view of a magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の読み取り幅方向中央部付近の側面図である。It is a side view near the reading width direction center part of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の平面図である。It is a top view of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の基板5と信号基板7との関係を説明する平面図である。It is a top view explaining the relationship between the board | substrate 5 and the signal board | substrate 7 of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の基板5にパターン形成する磁気感受素子4や配線パターンを説明する平面図であり、図5(a)は磁気感受素子4を独立ドット構成した場合、図5(b)は磁気感受素子を連続帯状構成した場合を示す。FIG. 5A is a plan view for explaining a magnetic sensing element 4 and a wiring pattern that form a pattern on a substrate 5 of the magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. FIG. 5B shows a case where the magnetic sensing element is formed in a continuous belt shape. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の基板5にパターン形成する磁気感受素子4を倍密度で形成した場合の一実施例を説明する図である。It is a figure explaining one Example at the time of forming the magnetic sensing element 4 patterned in the board | substrate 5 of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 1 of this invention by double density. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の一実施例の回路図である。1 is a circuit diagram of an example of a magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の一実施例のタイミングチャートである。It is a timing chart of one Example of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置に用いる比較器16に替えて差動増幅器を用いた場合を説明する図であり、図9(a)は回路図、図9(b)は多値判定を説明する図である。FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a case where a differential amplifier is used in place of the comparator 16 used in the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9A is a circuit diagram, and FIG. It is a figure explaining determination. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置に搭載する半導体チップの平面図である。It is a top view of the semiconductor chip mounted in the magnetic sensor apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の基板製造工程の製造フローであり、図11(a)は基板メタライズ工程、図11(b)は写真製版工程、図11(c)は磁気感受素子の印刷・焼成工程、図11(d)は電圧パルストリミング工程、図11(e)は保護膜印刷・焼成工程、図11(f)は半導体チップの実装(D/B)工程、図11(g)は、ワイヤボンド(W/B)工程、図11(h)は封止工程を示す。FIG. 11A is a manufacturing flow of a substrate manufacturing process of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 11A is a substrate metallizing process, FIG. 11B is a photolithography process, and FIG. 11C is a magnetic sensing element. 11D is a voltage pulse trimming process, FIG. 11E is a protective film printing / firing process, FIG. 11F is a semiconductor chip mounting (D / B) process, FIG. g) shows a wire bonding (W / B) process, and FIG. 11 (h) shows a sealing process. 磁気感受素子4に磁界を与えた場合の抵抗値変化を説明する図である。It is a figure explaining the resistance value change at the time of giving a magnetic field to the magnetic sensing element 4. FIG. 酸化ルテニウム粉とフェライト粉、及び電圧パルストリミングで抵抗値調整を行うためのガラス材を説明する図である。It is a figure explaining the glass material for performing resistance value adjustment by ruthenium oxide powder and ferrite powder, and voltage pulse trimming. この発明の実施の形態1による読み取り判別装置の側面図である。It is a side view of the reading discrimination | determination apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による読み取り判別装置の平面図である。It is a top view of the reading discrimination | determination apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置とCISを搭載した読み取り判別装置のブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a read discrimination device equipped with a magnetic sensor device and a CIS according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置とCISを搭載した読み取り判別装置の電源駆動回路のタイミング図である。It is a timing diagram of the power supply drive circuit of the reading discrimination | determination apparatus carrying the magnetic sensor apparatus and CIS by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による磁気センサ装置とCISを搭載した読み取り判別装置の電源駆動回路のタイミング図である。It is a timing diagram of the power supply drive circuit of the reading discrimination | determination apparatus carrying the magnetic sensor apparatus and CIS by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による読み取り判別装置に付加されるCISのセンサICの内部回路図である。It is an internal circuit diagram of the sensor IC of CIS added to the reading discrimination | determination apparatus by Embodiment 1 of this invention. 磁気センサ20の一致データAの照合方法を説明する図である。It is a figure explaining the collation method of the coincidence data A of the magnetic sensor 20. FIG. ラインマップデータでの照合を説明する図である。It is a figure explaining collation with line map data. 筐体2を分離構造とし、上部筐体2dと下部筐体2eとを互いにつなぎ合わせた図であり、図22(a)はスリット部でつなぎ合わす場合を示し、図22(b)は下部筐体2を平板にしてつなぎ合わせる場合を示す。FIGS. 22A and 22B are diagrams in which the housing 2 has a separation structure, and the upper housing 2d and the lower housing 2e are connected to each other, FIG. 22A shows a case where the slits are connected, and FIG. The case where the body 2 is made into a flat plate and joined together is shown. 電磁石に代えて専用の永久磁石36を設置するようにした場合を説明する図であり、図23(a)はヨーク板を使用しない場合、図23(b)はヨーク板を使用する場合を示す。It is a figure explaining the case where it replaces with an electromagnet and the permanent magnet 36 for exclusive use is installed, FIG. 23 (a) shows the case where a yoke plate is not used, FIG.23 (b) shows the case where a yoke plate is used. . この発明の実施の形態2による磁気センサ装置の磁気感受素子の配置を説明する平面図である。It is a top view explaining arrangement | positioning of the magnetic sensing element of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による磁気センサ装置の回路図である。It is a circuit diagram of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による磁気センサ装置のタイミングチャートである。It is a timing chart of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による磁気センサ装置の磁気感受素子40の抵抗値変化を説明する図である。It is a figure explaining the resistance value change of the magnetic sensing element 40 of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による磁気センサ装置に搭載する半導体チップの平面図である。It is a top view of the semiconductor chip mounted in the magnetic sensor apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による磁気センサ装置の電磁石部分を説明する図であり、図29(a)はフレキシブル基板の平面図、図29(b)はフレキシブル基板の部分拡大図、図29(c)はフレキシブル基板の巻き方を示す。It is a figure explaining the electromagnet part of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 3 of this invention, Fig.29 (a) is a top view of a flexible substrate, FIG.29 (b) is the elements on larger scale of a flexible substrate, FIG.29 (c) ) Indicates how to wind the flexible substrate. この発明の実施の形態4による磁気センサ装置の読み取り幅方向中央部付近の側面図である。It is a side view near the reading width direction center part of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5による磁気センサ装置の読み取り幅方向中央部付近の側面図である。It is a side view near the reading width direction center part of the magnetic sensor apparatus by Embodiment 5 of this invention.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について図1を用いて説明する。図1は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の斜視図である。図1において、1は磁気インクが塗付又は印刷された紙幣や磁気パターンが積層された磁気カードなどの被磁気検知物(読み取り媒体)であり、搬送方向にローラなどの搬送手段で搬送される。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 is a perspective view of a magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a magnetic detection object (reading medium) such as a bill or a magnetic card on which magnetic ink is applied or printed, and is conveyed by a conveying means such as a roller in the conveying direction. .

2は軟鉄や焼きなましの鉄板、又はパーマロイなどの強磁性体の平板素材を折り曲げて内部に側壁と連結された平板壁で中空空間を設けた平板状の筐体、2aは折り曲げた筐体2の開放された端部を内側に突出させて設けた突起部、2bは突起部2aに対向する筐体2の一方の平板壁端部に相当する平坦部、2cは筐体2の折り曲げられた側壁の一部を読み取り媒体1の読み取り幅に亘って切り欠いて形成された読み取り媒体1を挿入するスリット部、3は筐体2の他方の平板壁端部に設けた突起部2aを除き、他方の平板壁に直径0.25mm程度のエナメル線や被覆して表面を絶縁処理した導体(導体線)を読み取り幅方向(主走査方向)に巻きつけて磁界を発生させる電磁石用のコイル(巻き線)である。 Reference numeral 2 denotes a flat-plate case in which a hollow space is formed by a flat plate wall connected to a side wall by bending a flat plate material of a ferromagnetic material such as soft iron, annealed iron plate, or permalloy, and 2a is a bent case 2 A projecting portion provided with an open end projecting inward, 2b is a flat portion corresponding to one flat plate wall end portion of the housing 2 facing the projecting portion 2a, and 2c is a folded side wall of the housing 2 A slit portion 3 for inserting the reading medium 1 formed by cutting out a part of the reading medium 1 over the reading width of the reading medium 1, except for the protrusion 2 a provided at the other flat plate wall end of the housing 2, A coil for an electromagnet (winding wire) that wraps an enameled wire with a diameter of about 0.25 mm or a coated conductor (conductor wire) around the flat plate wall in the reading width direction (main scanning direction) to generate a magnetic field ).

したがって、コイル3に直流電圧を印加することにより、コイル3を挟んで両側に磁界のN極とS極が形成され、端部(開口端部)である筐体2の平板壁に設けた突起部2aと対向する一方の平板壁端部の平坦部2bとの間に搬送方向に対して略垂直磁界が発生する。スリット部2cから挿入された読み取り媒体1は、垂直磁界内を通過して開口端部の隙間から排出される。なお、便宜上コイル3を巻いた筐体2を電磁石と呼ぶ。 Therefore, by applying a DC voltage to the coil 3, the N pole and S pole of the magnetic field are formed on both sides of the coil 3, and the protrusion provided on the flat plate wall of the housing 2 that is the end (opening end) A substantially perpendicular magnetic field is generated with respect to the conveying direction between the flat portion 2b at one flat plate wall end facing the portion 2a. The reading medium 1 inserted from the slit 2c passes through the vertical magnetic field and is discharged from the gap at the opening end. In addition, the housing | casing 2 which wound the coil 3 for convenience is called an electromagnet.

4は筐体2の一方の平板壁端部側に読み取り幅方向にアレイ状に配置され、読み取り媒体1の磁化成分を検出するパターン化された磁気感受素子である。 Reference numeral 4 denotes a patterned magnetic sensing element which is arranged in an array in the reading width direction on one end of the flat plate wall of the housing 2 and detects the magnetization component of the reading medium 1.

5は上層に磁気感受素子4を形成する表面がガラスコーティングされたセラミック基板、又は上層に磁気感受素子4を形成する表面がホーローエナメルやガラス材などで絶縁処理された強磁性体材料を用いた金属板(ホーロー基板)で構成され、筐体2の一方の平板壁端部内側に載置する基板であり、この基板5上に磁気感受素子4をパターン形成すると共に磁気感受素子4の出力端子を含む電気配線パターンが形成される。 5 is a ceramic substrate on which the surface on which the magnetic sensing element 4 is formed is coated with glass, or a ferromagnetic material on which the surface on which the magnetic sensing element 4 is formed on the upper layer is insulated with enamel or glass material. It is a substrate that is made of a metal plate (hollow substrate) and is placed inside one end of the flat plate wall of the housing 2. The magnetic sensing element 4 is patterned on the substrate 5 and the output terminal of the magnetic sensing element 4 Is formed.

6はアレイ状に配置した磁気感受素子4の抵抗値情報を共通線(共通線路)を介して順次連続的に出力するためのシフトレジスタ回路やアナログスイッチ回路などを集積して収納した半導体チップ(データドライバ)、7はプリント配線板などで構成した信号処理基板(信号基板)であり、信号基板7に半導体チップ6が搭載される。8は半導体チップ6や基板5の入出力信号の受け渡しや電源を供給する入出力コネクタ、9はコイル3に電力を供給する電磁石用のコネクタである。 6 is a semiconductor chip (integrated shift register circuit, analog switch circuit, etc.) that sequentially outputs the resistance value information of the magnetic sensing elements 4 arranged in an array via a common line (common line). A data driver (7) is a signal processing board (signal board) constituted by a printed wiring board or the like, and a semiconductor chip 6 is mounted on the signal board 7. Reference numeral 8 is an input / output connector for supplying input / output signals to and power from the semiconductor chip 6 and the substrate 5, and 9 is an electromagnet connector for supplying power to the coil 3.

図2は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の読み取り幅方向中央部付近の側面図である。図2において、10は磁気感受素子4のデジタル変換された後の信号を演算及び照合処理する信号処理IC、11は配線接続用の金ワイヤなどの接続手段であり、11aは基板5と半導体チップ6との接続手段、11bは半導体チップ6と信号基板7との接続手段である。12は接続手段11を保護するキャップや樹脂モールドした保護部材、13はニッケル又はコバルト(Co)などのアモルファス磁気シールド材を用いた厚み0.15〜0.2mmの磁気シールドシート、14は読み取り媒体1の搬送経路を確保する磁気シールド材を用いた緩衝部材である。したがって、筐体2の中空部を通過する読み取り媒体1は、筐体2の一方の平板壁側に設けられた緩衝部材14と他方の平板壁側に設けられた磁気シールドシート13との隙間を通過経路として筐体2の端部側から排出される。 FIG. 2 is a side view of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention near the center in the reading width direction. In FIG. 2, 10 is a signal processing IC for calculating and collating the digitally converted signal of the magnetic sensing element 4, 11 is a connection means such as a gold wire for wiring connection, and 11a is a substrate 5 and a semiconductor chip. Reference numeral 11 b denotes connection means between the semiconductor chip 6 and the signal substrate 7. 12 is a cap or a resin-molded protective member for protecting the connection means 11, 13 is a magnetic shield sheet having a thickness of 0.15 to 0.2 mm using an amorphous magnetic shield material such as nickel or cobalt (Co), and 14 is a reading medium. 1 is a buffer member using a magnetic shield material that secures one conveyance path. Therefore, the reading medium 1 that passes through the hollow portion of the housing 2 has a gap between the buffer member 14 provided on one flat plate wall side of the housing 2 and the magnetic shield sheet 13 provided on the other flat plate wall side. It is discharged from the end side of the housing 2 as a passage route.

図3は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の平面図である。読み取り媒体1には、磁気インクが塗布又は積層されており、紙幣などにあっては、文字や図柄に磁気インクが塗布されている領域がある。紙幣の場合には、読み取り幅は約160mm程度までなので磁気センサ装置の読み取り幅に合わせて長手方向サイズを約200mmとしているが、読み取り媒体1の磁気インク塗布領域の面積が小さいときは長手方向サイズを短手方向サイズの30mmと合わせても良く、搬送方向(副走査方向)に余裕がある場合には、コイル3の巻き数を増やすために短手方向サイズを長手方向サイズより大きくしても良い。図1〜図3中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 3 is a plan view of the magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention. The reading medium 1 is coated or laminated with magnetic ink, and in a banknote or the like, there is a region where the magnetic ink is coated on characters and designs. In the case of banknotes, since the reading width is up to about 160 mm, the longitudinal size is set to about 200 mm according to the reading width of the magnetic sensor device. However, when the area of the magnetic ink application area of the reading medium 1 is small, the longitudinal size is set. May be combined with the short-side size of 30 mm, and if there is a margin in the transport direction (sub-scanning direction), the short-side size may be made larger than the long-side size in order to increase the number of turns of the coil 3. good. 1-3, the same code | symbol shows the same or an equivalent part.

図4は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の基板5と信号基板7との関係を説明する平面図である。図4において、15は半導体チップ6を除き、ディスクリートの電子部品を設置する信号基板7の領域を示す。基板5と信号基板7とは分離されており、半導体チップ6は信号基板7側に基板5と対向するように配置される。半導体チップ6に対する信号配線の受け渡しは接続手段11により行われる。図中、図2と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 4 is a plan view for explaining the relationship between the substrate 5 and the signal substrate 7 of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 15 denotes an area of the signal board 7 on which the discrete electronic components are installed except for the semiconductor chip 6. The substrate 5 and the signal substrate 7 are separated, and the semiconductor chip 6 is disposed on the signal substrate 7 side so as to face the substrate 5. Delivery of signal wiring to the semiconductor chip 6 is performed by the connecting means 11. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts.

図5は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の基板5にパターン形成する磁気感受素子4や配線パターンを説明する平面図であり、図5(a)は磁気感受素子4を独立ドット構成とした場合、図5(b)は磁気感受素子4を連続帯状構成とした場合を示す。図5において、5aは磁気感受素子4に電位を与える共通電極パターン、5bは共通電極パターンに対向する個別電極パターン、5cは磁気感受素子4の出力を出力端子に配線する引き出しパターンである。磁気感受素子4のそれぞれの要素は0.25mm(4ドット/mm)X0.33mm(3ドット/mm)の密度で読み取り幅方向に直線的にアレイ状に配列される。 FIG. 5 is a plan view for explaining the magnetic sensing element 4 and the wiring pattern for pattern formation on the substrate 5 of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. In the case of the configuration, FIG. 5B shows the case where the magnetic sensing element 4 has a continuous band configuration. In FIG. 5, 5a is a common electrode pattern for applying a potential to the magnetic sensing element 4, 5b is an individual electrode pattern facing the common electrode pattern, and 5c is a lead pattern for wiring the output of the magnetic sensing element 4 to an output terminal. Each element of the magnetic sensing element 4 is linearly arranged in an array in the reading width direction at a density of 0.25 mm (4 dots / mm) × 0.33 mm (3 dots / mm).

図5では、独立ドット構成及又は連続帯状構成とした磁気感受素子4に対して、共通電極パターン5a、個別電極パターン5b及び引き出しパターン5cは磁気感受素子4形成後にメタライズし、その後エッチングしてパターン化したものを示している。したがって、電極パターン5の接続部は磁気感受素子4の上部に形成される構成としている。図中、図4と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 In FIG. 5, the common electrode pattern 5a, the individual electrode pattern 5b, and the lead pattern 5c are metallized after the formation of the magnetic sensing element 4 and then etched to form a pattern for the magnetic sensing element 4 having an independent dot configuration or a continuous strip configuration. It shows what has become. Therefore, the connection portion of the electrode pattern 5 is formed on the magnetic sensing element 4. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 denote the same or corresponding parts.

図6は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の基板5にパターン形成する磁気感受素子4を倍密度で形成した場合の一実施例を説明する図である。図6において、5dは基板5の端部側に設けた幅広のグランドパターン、6aは半導体チップ6の要素側接続用電極パッド、6bは半導体チップ6の駆動回路領域を介して要素側接続用電極パッド6aの反対側に設けた半導体チップ6の信号側接続用電極パッドである。図6では、磁気感受素子4の要素をドットごとに倍密度で形成し、磁気感受素子4の一端は共通電極5aと接続し、他端はグランドに接続し、要素の中点から引き出しパターンを引き出す出力端子構成としている。また半導体チップ6の電極パッド6aは、磁気感受素子4の構成密度より密とし、半導体チップ6をシュリンクした構成としている。図中、図5と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 6 is a diagram for explaining an example when the magnetic sensing elements 4 for pattern formation are formed at double density on the substrate 5 of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, 5 d is a wide ground pattern provided on the end side of the substrate 5, 6 a is an element side connection electrode pad of the semiconductor chip 6, and 6 b is an element side connection electrode via the drive circuit region of the semiconductor chip 6. This is a signal side connection electrode pad of the semiconductor chip 6 provided on the opposite side of the pad 6a. In FIG. 6, the elements of the magnetic sensing element 4 are formed at double density for each dot, one end of the magnetic sensing element 4 is connected to the common electrode 5a, the other end is connected to the ground, and a lead pattern is drawn from the middle point of the element. The output terminal configuration is drawn out. Further, the electrode pads 6a of the semiconductor chip 6 are made denser than the configuration density of the magnetic sensing element 4, and the semiconductor chip 6 is shrunk. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same or corresponding parts.

次に動作について説明する。図5に示す構成の磁気感受素子4は、抵抗値の変化を絶対値として出力端子から出力する。図6に示す磁気感受素子4は、要素の中点から抵抗値変化を検出するのでこの場合について説明する。 Next, the operation will be described. The magnetic sensing element 4 having the configuration shown in FIG. 5 outputs the change in resistance value as an absolute value from the output terminal. Since the magnetic sensing element 4 shown in FIG. 6 detects a change in resistance value from the midpoint of the element, this case will be described.

図7は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の一実施例の回路図である。図7において、4aは一方の要素磁気感受素子(要素A)、4bは他方の要素磁気感受素子(要素B)、6cはフリップフロップで構成し、順次データをシフトさせるシフトレジスタ、6dはシフトレジスタ6cのデータに基づき順次スイッチを開閉するアナログスイッチ、6eは磁気感受素子4の信号出力を通過させる共通線、16は共通線6eから出力される電位を基準電位と比較する比較器、17は基準電位を構成する分圧用の可変抵抗器、18は基準電位と共通線6eの電位とを切替えて比較器に入力させる入力切替スイッチ、19は読み取り有効区間以外の出力をハイインピーダンス[H]とするバッファ回路である。なお、図7では、比較器16などを半導体チップ6の外部に設置したが、比較器16を含めて入力切替スイッチ18やバッファ回路19を半導体チップ6の内部に設けて半導体チップ6毎に出力を分割しても良い。 FIG. 7 is a circuit diagram of an example of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, 4a is one element magnetic sensing element (element A), 4b is the other element magnetic sensing element (element B), 6c is a shift register composed of flip-flops for sequentially shifting data, and 6d is a shift register. An analog switch that sequentially opens and closes the switch based on the data of 6c, 6e is a common line through which the signal output of the magnetic sensing element 4 passes, 16 is a comparator that compares the potential output from the common line 6e with a reference potential, and 17 is a reference A variable resistor for voltage division constituting the potential, 18 is an input changeover switch for switching the reference potential and the potential of the common line 6e to input to the comparator, and 19 is a high impedance [H] output other than the reading effective section. It is a buffer circuit. In FIG. 7, the comparator 16 and the like are installed outside the semiconductor chip 6. However, the input changeover switch 18 and the buffer circuit 19 including the comparator 16 are provided inside the semiconductor chip 6 and output for each semiconductor chip 6. May be divided.

まず、コイル3に磁界を発生させ、ローレンツ力により、磁気感受素子4は初期抵抗値から変化する。磁気感受素子4の要素A及び要素Bは互いに接近して配置されており初期抵抗値が変化しても中性点から出力を取り出しているので電源電圧が5Vである場合は、2.5Vとなる。この電位はアナログスイッチ6dが閉のときは共通線6eに入力される。シフトレジスタ6cはアナログスイッチ6dが順次開閉するようにクロック信号(CLK)に同期したスタート信号(SI)のシフトパルスの移動により行われる。図中、図2と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 First, a magnetic field is generated in the coil 3, and the magnetic sensing element 4 changes from the initial resistance value due to the Lorentz force. Since the elements A and B of the magnetic sensing element 4 are arranged close to each other and the output is taken out from the neutral point even if the initial resistance value changes, when the power supply voltage is 5 V, 2.5 V Become. This potential is input to the common line 6e when the analog switch 6d is closed. The shift register 6c is operated by shifting the shift pulse of the start signal (SI) synchronized with the clock signal (CLK) so that the analog switches 6d are sequentially opened and closed. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts.

図8は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の一実施例のタイミングチャートである。共通線6eには、CLK信号の立下り時にアナログスイッチ6dが閉じ、アナログスイッチ6dは順次に開閉され、1ラインの検出(読み取り)が完了するまで行われる。また、クロック信号のH区間は比較器16の入力は同一電圧にし、サンプリング電圧の採取期間を設ける。サンプリングは読み取り有効期間内で行う。比較器16の出力は次段サンプリング回路に入力される。サンプリング回路(図示せず)では、比較器16の出力(Vout)とCLK信号とを同期させて、比較器16のVout区間の中ほどから電位を取り出し、2値判定する。また、比較器16に替えて図9(a)に示すように差動増幅器として用いても良く、この場合には、図9(b)に示すようにVoutの検出電圧は変化するのでサンプリング後12ビット程度のデジタル比較器で多値判定する。 FIG. 8 is a timing chart of an example of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention. For the common line 6e, the analog switch 6d is closed at the fall of the CLK signal, and the analog switch 6d is sequentially opened and closed until detection (reading) of one line is completed. In the H period of the clock signal, the input of the comparator 16 is set to the same voltage, and a sampling voltage sampling period is provided. Sampling is performed within the effective reading period. The output of the comparator 16 is input to the next stage sampling circuit. In the sampling circuit (not shown), the output (Vout) of the comparator 16 and the CLK signal are synchronized, and the potential is extracted from the middle of the Vout interval of the comparator 16 to make a binary decision. Further, instead of the comparator 16, it may be used as a differential amplifier as shown in FIG. 9A. In this case, since the detection voltage of Vout changes as shown in FIG. Multi-valued determination is made with a digital comparator of about 12 bits.

図10は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置に搭載する半導体チップの平面図である。
図10において、SIはライン毎のスタート信号をクロック信号と同期させて入力されるスタート入力端子、CLKは連続したパルスが入力されるクロック入力端子、SIGは抵抗値の変化を検出信号を出力する信号出力端子、SOは半導体チップ6の中をシフトするスタート信号(SI)の次段接続用の出力端子、VDDは電源端子、GNDは接地端子である。半導体チップ6は、磁気感受素子4の配列ピッチが密な場合には千鳥状配列の96ビットの信号入力端子(要素側接続用の電極パッド)6aとし、密度が疎な場合には、直線状配列の96ビットの信号入力端子(要素側接続用の電極パッド)6aとする。個々の半導体チップ6のサイズが20mmの場合は、信号入力端子間ピッチは約0.2mmで構成する。
FIG. 10 is a plan view of a semiconductor chip mounted on the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 10, SI is a start input terminal for inputting a start signal for each line in synchronization with the clock signal, CLK is a clock input terminal for inputting continuous pulses, and SIG outputs a detection signal for a change in resistance value. A signal output terminal, SO is an output terminal for connecting the next stage of the start signal (SI) for shifting in the semiconductor chip 6, VDD is a power supply terminal, and GND is a ground terminal. The semiconductor chip 6 is a staggered 96-bit signal input terminal (element-side connection electrode pad) 6a when the magnetic sensing elements 4 are densely arranged, and a straight line when the density is low. The 96-bit signal input terminal (element-side connection electrode pad) 6a is arranged. When the size of each semiconductor chip 6 is 20 mm, the pitch between the signal input terminals is about 0.2 mm.

次に基板5と信号基板7との製造方法について図11を用いて説明する。図11は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置の基板製造工程の製造フローであり、図11(a)は基板メタライズ工程、図11(b)は写真製版工程、図11(c)は磁気感受素子の印刷・焼成工程、図11(d)は電圧パルストリミング工程、図11(e)は保護膜印刷・焼成工程、図11(f)は半導体チップの実装(D/B)工程、図11(g)はワイヤボンド(W/B)工程、図11(h)は封止工程を示す。まず、表面をガラスコートされたセラミック基板に有機金ペーストを表面全域に塗布し、焼成後0.5μm程度の膜厚の金膜を形成する。 Next, the manufacturing method of the board | substrate 5 and the signal board | substrate 7 is demonstrated using FIG. FIG. 11 is a manufacturing flow of the substrate manufacturing process of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 11 (a) is a substrate metallizing process, FIG. 11 (b) is a photolithography process, and FIG. 11 (c). FIG. 11D is a voltage pulse trimming process, FIG. 11E is a protective film printing / firing process, and FIG. 11F is a semiconductor chip mounting (D / B) process. FIG. 11G shows a wire bonding (W / B) process, and FIG. 11H shows a sealing process. First, an organic gold paste is applied to the entire surface of a ceramic substrate whose surface is glass-coated, and a gold film having a thickness of about 0.5 μm is formed after firing.

次に所望のマスクを用いて露光・現像・剥離などのサブ工程を用いて写真製版する。次にペースト化された磁気インク材料を含有した酸化ルテニウムを主原料とした磁気感受材料を所定領域に塗布し、その後焼成する。 Next, photoengraving is performed using a desired mask using sub-steps such as exposure, development, and peeling. Next, a magnetic sensitive material containing ruthenium oxide containing a pasted magnetic ink material as a main raw material is applied to a predetermined region, and then fired.

次に個々の磁気感受素子4の要素と接続された共通電極パターン5aと個別電極パターン5b間に漸増する高電圧の電圧パルスを印加し、漸減する磁気感受素子4の要素の抵抗値が3000Ω±0.5%以下になるまで行う。すなわち、3000Ωまで抵抗値が低下した時点で電圧パルスの印加を停止する。 Next, a gradually increasing high voltage voltage pulse is applied between the common electrode pattern 5a connected to each element of the magnetic sensing element 4 and the individual electrode pattern 5b, and the resistance value of the element of the magnetic sensing element 4 gradually decreasing is 3000Ω ±. Continue until 0.5% or less. That is, the application of the voltage pulse is stopped when the resistance value decreases to 3000Ω.

次に磁気感受素子4を含む保護すべき周辺パターンにガラス材料を塗布し、その後焼成し、保護膜を形成する。 Next, a glass material is applied to the peripheral pattern to be protected including the magnetic sensing element 4 and then baked to form a protective film.

次に半導体チップ6を基板5にダイボンド用接着剤を用いて載置する。 Next, the semiconductor chip 6 is mounted on the substrate 5 using a die bonding adhesive.

次に基板5と信号基板7とを平板治具(ステージ)を用いて対向させてから基板5に載置した半導体チップ6の所定の要素側接続用電極パッド6aと基板5との所定間とを金ワイヤ11aでワイヤボンド接続する。続けて半導体チップ6の所定の信号側接続用電極パッドと信号基板7との所定間を金ワイヤ11bでワイヤボンド接続する。 Next, the substrate 5 and the signal substrate 7 are opposed to each other using a flat plate jig (stage), and then a predetermined interval between the predetermined element side connection electrode pad 6a of the semiconductor chip 6 placed on the substrate 5 and the substrate 5 is set. Is wire-bonded with a gold wire 11a. Subsequently, a predetermined gap between a predetermined signal-side connection electrode pad of the semiconductor chip 6 and the signal substrate 7 is wire-bonded with a gold wire 11b.

次に少なくとも磁気感受素子4周辺を除く基板5及び信号基板7の裏面に磁気シールドシート13を貼り付け、その後エポキシ又はシリコン材などを用いた樹脂モールド部材(保護部材)12を半導体チップ6を含むワイヤボンド領域に塗布し、半導体チップ6の腐食や接続手段11の剥がれを防止する。図中、図2と同一符号は、同一又は相当部分を示す。なお、図11(a)の基板メタライズ工程及び図11(b)の写真製版工程は、図11(c)の磁気感受素子(磁気抵抗体)の印刷・焼成工程の後工程として実施しても良い。 Next, a magnetic shield sheet 13 is affixed to at least the back surface of the substrate 5 and the signal substrate 7 except for the periphery of the magnetic sensing element 4, and then a resin mold member (protective member) 12 using an epoxy or silicon material is included in the semiconductor chip 6. It is applied to the wire bond region to prevent corrosion of the semiconductor chip 6 and peeling of the connecting means 11. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts. Note that the substrate metallization process of FIG. 11A and the photoengraving process of FIG. 11B may be performed as a subsequent process of the printing / firing process of the magnetic sensing element (magnetic resistor) of FIG. 11C. good.

次にこの発明の実施の形態1による磁気センサ装置の磁気感受素子について説明する。図12は磁気感受素子4に磁界を与えた場合の抵抗値変化を示したものである。一定磁界内に磁気感受素子4を設置することで発生する磁束密度からのローレンツ力により、磁気感受素子4の電流経路は曲げられ抵抗値の変化が現れる。この磁界空間を通過する磁性インクなどが塗布又は積層された読み取り媒体1はその磁化又は分極作用で周囲の磁界を乱す。 Next, a magnetic sensing element of the magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 12 shows a change in resistance value when a magnetic field is applied to the magnetic sensing element 4. Due to the Lorentz force from the magnetic flux density generated by installing the magnetic sensing element 4 in a constant magnetic field, the current path of the magnetic sensing element 4 is bent and a change in resistance value appears. The reading medium 1 on which magnetic ink or the like passing through the magnetic field space is coated or laminated disturbs the surrounding magnetic field by its magnetization or polarization action.

したがって、磁界印加状態の初期値からの抵抗値の変化が生じる。また、磁気感受素子4には磁束密度印加時に抵抗値が上昇する抵抗値材料(正特性抵抗材料)と抵抗値が下降する抵抗値材料(負特性抵抗材料)とがある。いずれの場合にも磁束密度を比較的高くすることで図12に示すように抵抗値の変化は飽和状態に近づくものがある。 Therefore, the resistance value changes from the initial value in the magnetic field application state. The magnetic sensing element 4 includes a resistance value material (positive characteristic resistance material) whose resistance value increases when a magnetic flux density is applied and a resistance value material (negative characteristic resistance material) whose resistance value decreases. In any case, by making the magnetic flux density relatively high, as shown in FIG. 12, the change in the resistance value may approach a saturated state.

移動する読み取り媒体1が磁気感受素子4に近接することにより、周囲の磁界は乱され本来の磁気感受素子4の初期値に近づくように変化する場合、逆に読み取り媒体1の磁性体が磁化され近傍の磁気感受素子4にさらに大きな磁界がかかる場合とがある。 When the moving reading medium 1 approaches the magnetic sensing element 4 and the surrounding magnetic field is disturbed and changes so as to approach the initial value of the original magnetic sensing element 4, the magnetic substance of the reading medium 1 is magnetized. In some cases, a larger magnetic field is applied to the nearby magnetic sensing element 4.

次に磁気感受材料について説明する。磁気インクパターンなどの読み取りの場合には、パターンの有無を検知することが目的であり、市販の磁気感受素子を適用しても良いが、本実施の形態1では半導体チップ6に集積して回路配置を行うので駆動する電圧は10V以下、電流は1ゲート(要素)あたり1mA以下が好ましい。 Next, the magnetically sensitive material will be described. In the case of reading a magnetic ink pattern or the like, the purpose is to detect the presence or absence of a pattern, and a commercially available magnetic sensing element may be applied. In the first embodiment, a circuit integrated with the semiconductor chip 6 is used. Since the arrangement is performed, the driving voltage is preferably 10 V or less, and the current is preferably 1 mA or less per gate (element).

したがって、図13に示すような酸化ルテニウム粉とフェライト粉、及び電圧パルストリミングで抵抗値調整を行うためのガラス材、好ましくは、温度特性が良いランタンガラス材を粉砕したものを適宜配合して温度係数が−1000〜−3000ppm/℃程度のバルク状にした材料を塗布することで、焼成後膜厚が10μm程度で3000Ω程度の高抵抗値が得られるものが好ましい。 Therefore, a ruthenium oxide powder and a ferrite powder as shown in FIG. 13 and a glass material for adjusting a resistance value by voltage pulse trimming, preferably a pulverized lanthanum glass material having a good temperature characteristic, are appropriately mixed and heated. It is preferable to apply a bulk material having a coefficient of about −1000 to −3000 ppm / ° C. to obtain a high resistance value of about 3000Ω with a film thickness after firing of about 10 μm.

次に磁気センサ装置を用いた読み取り判別装置について説明する。図14は、この発明の実施の形態1による読み取り判別装置のシステム配置を説明する側面図である。図14において、20は読み取り判別装置に組み込まれた磁気センサ(磁気センサ装置)、21は読み取り媒体1を搬送するローラ又はプーリなどの搬送手段、22は給紙側カセット、23は排紙側カセット、24は読み取り媒体1の図柄や文字認識用のコンタクトイメージセンサ(CIS)である。 Next, a reading discrimination device using a magnetic sensor device will be described. FIG. 14 is a side view for explaining the system layout of the read discrimination apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 14, 20 is a magnetic sensor (magnetic sensor device) incorporated in the reading discriminating device, 21 is a conveying means such as a roller or pulley for conveying the reading medium 1, 22 is a paper feeding side cassette, and 23 is a paper discharging side cassette. , 24 is a contact image sensor (CIS) for recognizing the design of the reading medium 1 and characters.

24aは導光路を用いたCIS24の反射型光源、24bは反射型光源24aで照射され、読み取り媒体1で反射した光を収束するロッドレンズアレイ、24cはロッドレンズアレイ24bで収束した光を受光面で結像させ、光電変換するセンサIC、24dは光電変換された信号を信号処理するASIC、24eはCIS24の内部密閉空間を形成すると共に読み取り媒体1の搬送経路の一部を形成する透過体、24fは読み取り媒体1の照射部(読み取り位置)である。25は読み取り媒体1の透過部分(透かし部分)などを主体に光を照射する透過型光源であり、ロッドレンズアレイ24b及びセンサIC24cを介して透過型光源25の透過光もセンサIC24cで検出される。図中、図2と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 24a is a reflective light source of CIS 24 using a light guide, 24b is a rod lens array that converges light reflected by the reading medium 1 by being irradiated by the reflective light source 24a, and 24c is a light receiving surface for light converged by the rod lens array 24b. A sensor IC that performs image formation and photoelectric conversion, 24d is an ASIC that performs signal processing of the photoelectrically converted signal, 24e is a transparent body that forms an internal sealed space of the CIS 24 and forms a part of the conveyance path of the reading medium 1, Reference numeral 24f denotes an irradiation unit (reading position) of the reading medium 1. A transmissive light source 25 irradiates light mainly on a transmissive portion (watermark portion) of the reading medium 1, and the transmitted light of the transmissive light source 25 is also detected by the sensor IC 24c via the rod lens array 24b and the sensor IC 24c. . In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts.

図15は、この発明の実施の形態1による読み取り判別装置の平面図である。図15において、25aは透過型光源25のコネクタ、26は磁気センサ装置20と読み取り判別装置との固定部、27はCIS24と読み取り判別装置との固定部である。図中、図2及び図14と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 15 is a plan view of the reading discrimination apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 15, 25a is a connector of the transmissive light source 25, 26 is a fixing portion between the magnetic sensor device 20 and the reading discrimination device, and 27 is a fixing portion between the CIS 24 and the reading discrimination device. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 2 and 14 denote the same or corresponding parts.

次に磁気センサ装置を用いた読み取り判別装置の動作について説明する。磁性体の検知と真偽判別のための画像読み取りは、それぞれ独立して判別されるが、本実施の形態1では、紙幣などの読み取り媒体1については、紙幣の図柄や文字・記号などのパターン(図柄パターン)を構成するインク材には磁性成分を付加している場合が多いので、同一領域の磁性部のパターン検知と図柄パターン検知とを行う場合の一例について説明する。 Next, the operation of the reading discrimination device using the magnetic sensor device will be described. In the first embodiment, the reading medium 1 such as a banknote has a pattern such as a pattern of a banknote and characters / symbols. Since a magnetic component is often added to the ink material constituting the (design pattern), an example of performing pattern detection and design pattern detection of the magnetic part in the same region will be described.

図16は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置とCISとを搭載した読み取り判別装置のブロック図であり、図16(a)は磁気センサ装置側の信号処理ICとCIS側の信号処理IC(ASIC)とをそれぞれ分離した場合を示し、図16(b)は磁気センサ装置側の信号処理ICをCIS側のASICに統合させた場合を示す。図16(a)において、システム本体から送出する電磁石駆動信号(PS)によりコイル3に電源を供給することで筐体2端部間に磁界が発生する。読み取り媒体1の搬送速度が250mm/secの一定速度であり、両者の読み取り位置間隔(L)が50mm離間する場合には、磁気部読み取り位置で検出された磁気パターンは200ms後に画像読み取り位置で同一領域のパターン画像データを採取する。 FIG. 16 is a block diagram of a reading discriminating device equipped with the magnetic sensor device and the CIS according to the first embodiment of the present invention. FIG. 16A shows a signal processing IC on the magnetic sensor device side and a signal processing on the CIS side. FIG. 16B shows a case where the signal processing IC on the magnetic sensor device side is integrated with the ASIC on the CIS side. In FIG. 16A, a magnetic field is generated between the ends of the housing 2 by supplying power to the coil 3 by an electromagnet drive signal (PS) sent from the system main body. When the conveyance speed of the reading medium 1 is a constant speed of 250 mm / sec and the reading position interval (L) is 50 mm apart, the magnetic pattern detected at the magnetic part reading position is the same at the image reading position after 200 ms. Collect pattern image data for the area.

磁気感受素子4で検知された磁気検知データは比較器16又は差動増幅器を介して信号処理IC10の照合回路であらかじめROMやレジスタに記憶された照合データと比較し、一致した場合には一致信号をA端子から送出する。画像読み取り位置で読み込まれた画像データは、センサIC24cで光電変換され、CIS24側の信号処理回路の照合部であらかじめROMやレジスタに記憶された照合データと比較し、一致した場合には一致信号をB端子から送出する。システムコントロール(SYC)信号に基づき、システム本体側で200ms後に入手した画像データと磁気検知データが共に一致信号を発している場合には、その領域の図柄(画像)は、磁気検知判別及び画像判別が共に真であることになる。なお、CNTは半導体チップ6やセンサIC24cの読み取り幅を定めるチップセレクト信号である。 The magnetic detection data detected by the magnetic sensing element 4 is compared with the verification data stored in the ROM or the register in advance by the verification circuit of the signal processing IC 10 via the comparator 16 or the differential amplifier. Is sent out from the A terminal. The image data read at the image reading position is photoelectrically converted by the sensor IC 24c and compared with the verification data stored in the ROM or register in advance by the verification unit of the signal processing circuit on the CIS 24 side. Send from terminal B. Based on the system control (SYC) signal, if both the image data obtained after 200 ms on the system main body side and the magnetic detection data give a coincidence signal, the pattern (image) in that area is determined by the magnetic detection determination and the image determination. Are both true. Note that CNT is a chip select signal that determines the reading width of the semiconductor chip 6 and the sensor IC 24c.

また、図16(b)では、SYC信号に基づきCIS24側のASIC24dに設けた同期信号生成部でSI信号とCLK信号とを生成し磁気センサ装置20側の半導体チップ6とCIS24側のセンサIC24cとを連動して同時駆動させる。このようにすることにより磁気センサ装置20側に設けられていた信号処理IC10をCIS24側のASIC24dで統合することにより、ASIC24d内のみで照合演算処理が直接行われ、信号処理速度や照合演算精度が大幅に向上する In FIG. 16B, an SI signal and a CLK signal are generated by a synchronization signal generator provided in the ASIC 24d on the CIS 24 side based on the SYC signal, and the semiconductor chip 6 on the magnetic sensor device 20 side and the sensor IC 24c on the CIS 24 side Are driven simultaneously. Thus, by integrating the signal processing IC 10 provided on the magnetic sensor device 20 side with the ASIC 24d on the CIS 24 side, the collation calculation processing is directly performed only within the ASIC 24d, and the signal processing speed and the collation calculation accuracy are improved. Greatly improved

図17は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置とCISを搭載した読み取り判別装置の電源駆動回路のタイミング図である。電磁石駆動信号(PS)で磁界が発生し、磁気センサ(磁気センサ装置)20で磁気部読み取りが開始され、200ms後に図柄パターンの読み取りが行われ、図柄読み取り時直前にCIS24の反射型光源24aが点灯する。透かし部の読み取り時にはCIS24の反射型光源24aは消灯し、CIS24の透過型光源25の点灯信号で透過型光源25が点灯する。一定期間をおいて読み取り媒体1が搬送されると同様なタイミングでCIS24の各点灯信号はON/OFF動作を繰り返す。 FIG. 17 is a timing diagram of the power supply drive circuit of the read discrimination device equipped with the magnetic sensor device and the CIS according to the first embodiment of the present invention. A magnetic field is generated by the electromagnet drive signal (PS), reading of the magnetic part is started by the magnetic sensor (magnetic sensor device) 20, the pattern pattern is read after 200 ms, and the reflective light source 24a of the CIS 24 is immediately before reading the pattern. Light. At the time of reading the watermark portion, the reflective light source 24 a of the CIS 24 is turned off, and the transmissive light source 25 is turned on by a lighting signal of the transmissive light source 25 of the CIS 24. When the reading medium 1 is conveyed after a certain period, each lighting signal of the CIS 24 repeats the ON / OFF operation at the same timing.

図18は、この発明の実施の形態1による磁気センサ装置とCISを搭載した読み取り判別装置の駆動タイミング図である。磁気センサ20の読み取り領域とCIS24読み取り領域は、システム本体から送出されたシステムクロック信号(SCLK)及びシステムコントロール信号(SYC)とで生成されたクロック入力信号(CLK)及びスタート入力信号(SI)で半導体チップ6及びセンサIC24cは駆動する。ライン毎に設定した判別領域に対して、一致信号A,Bが送出される。以上、これら一連の動作は信号処理
IC10やASIC24dに搭載されたCPU(Central Processing Unit)の指示に基づき行われる。
FIG. 18 is a drive timing chart of the read discrimination device equipped with the magnetic sensor device and the CIS according to the first embodiment of the present invention. The reading area of the magnetic sensor 20 and the reading area of the CIS 24 are a clock input signal (CLK) and a start input signal (SI) generated by a system clock signal (SCLK) and a system control signal (SYC) sent from the system body. The semiconductor chip 6 and the sensor IC 24c are driven. The coincidence signals A and B are sent to the discrimination area set for each line. As described above, these series of operations are performed based on instructions from a CPU (Central Processing Unit) mounted on the signal processing IC 10 or the ASIC 24d.

図19は、この発明の実施の形態1による読み取り判別装置に搭載されるCISのセンサICの内部回路図である。図19において、30は光を受光して光電変換するセンサIC24cの受光部(光電変換素子)、31はシフトレジスタ回路、32はアナログスイッチ、33は共通線、34はCLK信号毎に共通線33を一時的にリセットするアナログスイッチ、35はアナログ信号を増幅する増幅器である。なお、シフトレジスタ回路は31は、磁気センサ20のシフトレジスタと同一構成となっている。すなわち、駆動するSI信号及びCLK信号は磁気センサ20のSI信号及びCLK信号と同期している。 FIG. 19 is an internal circuit diagram of a CIS sensor IC mounted in the reading discrimination apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 19, 30 is a light receiving portion (photoelectric conversion element) of a sensor IC 24c that receives light and performs photoelectric conversion, 31 is a shift register circuit, 32 is an analog switch, 33 is a common line, and 34 is a common line 33 for each CLK signal. Is an analog switch for temporarily resetting, and an amplifier 35 amplifies the analog signal. The shift register circuit 31 has the same configuration as the shift register of the magnetic sensor 20. That is, the SI signal and CLK signal to be driven are synchronized with the SI signal and CLK signal of the magnetic sensor 20.

次に磁気センサ20の一致データAの照合方法について説明する。読み取り媒体1の読み取りサイズを192mmとし、ライン(n)毎にデータを読み込んだ値が図20に示すようなマップであった場合、あらかじめ記憶素子(ROM)などに収納したデータと比較し、図21に示すように一致している場合には1、一致していない場合には0をラインマップデータとして収納し、決められた領域内でラインマップデータで照合し、読み取り判別装置は真偽判別する。なお、本実施例では、搬送方向の上流側に磁気センサ20を設置し、CIS24を搬送方向の下流側に設置したが可逆的に設置しても良い。 Next, a matching method of the coincidence data A of the magnetic sensor 20 will be described. When the reading size of the reading medium 1 is 192 mm and the value obtained by reading the data for each line (n) is a map as shown in FIG. 20, it is compared with data stored in a storage element (ROM) or the like in advance. As shown in FIG. 21, 1 is stored as line map data when they match, and 0 is stored as line map data when they do not match. To do. In this embodiment, the magnetic sensor 20 is installed on the upstream side in the transport direction and the CIS 24 is installed on the downstream side in the transport direction, but it may be installed reversibly.

以上のように実施の形態1に係る磁気センサ装置は、図1に示すように内部に中空部を設けた平板状筐体の一端側側壁のスリット部から読み取り媒体1を挿入し、対向する他端側の開口端部から読み取り媒体1を排出する構造とし、筐体を構成する一方の中空壁面を形成する平板壁の内側に磁気感受素子を設け、対向する他方の中空壁面を形成する平板壁に磁石を設置し、一方の平板壁の開口端部と他方の平板壁の開口端部との隙間に磁界を与えて磁気感受素子の抵抗値の変化を検出するので平板状磁石の内部に回路部品を収納することができ、薄型の磁気センサ装置を得ることができる。また磁気センサ装置とCISとを共通の入力信号で連動させて使用するので磁気パターンなどの真偽判別精度が高い読み取り判別装置を得る効果がある。 As described above, the magnetic sensor device according to the first embodiment is configured such that the reading medium 1 is inserted through the slit on the side wall on the one end side of the plate-shaped housing having a hollow portion therein as shown in FIG. A flat plate wall having a structure in which the reading medium 1 is discharged from the opening end on the end side, a magnetic sensing element is provided inside a flat plate wall forming one hollow wall surface constituting the housing, and the other hollow wall surface facing the other is formed A magnet is installed in the plate, and a magnetic field is applied to the gap between the open end of one flat plate wall and the open end of the other flat plate wall to detect a change in the resistance value of the magnetic sensing element. Components can be accommodated, and a thin magnetic sensor device can be obtained. Further, since the magnetic sensor device and the CIS are used in conjunction with a common input signal, there is an effect of obtaining a reading discriminating device with high authenticity discrimination accuracy such as a magnetic pattern.

また、基板5に強磁性体の金属基板を用いることで平坦部2bの磁化方向が拡張され、筐体2の突起部2aと平坦部2bとの開口端部間距離が短縮され、検出感度の高い磁気感受素子4からの出力を得る効果がある。 Further, by using a ferromagnetic metal substrate for the substrate 5, the magnetization direction of the flat portion 2b is expanded, the distance between the opening end portions of the projection 2a and the flat portion 2b of the housing 2 is shortened, and the detection sensitivity is improved. There is an effect of obtaining a high output from the magnetic sensing element 4.

実施の形態1では、筐体2は一体構造としたが、図22(a)に示すように筐体2は、スリット部2cを境に下部筐体(一方の平板壁を有する筐体部分)2dと上部筐体(他方の平板壁を有する筐体部分)2eとで分離構造とし、下部筐体2dと上部筐体2eとを分極しない程度に溶接や磁性成分を用いた銀蝋付けで互いにつなぎ合わせても良い。 In the first embodiment, the housing 2 has an integral structure. However, as shown in FIG. 22A, the housing 2 has a lower housing (a housing portion having one flat plate wall) with the slit portion 2c as a boundary. 2d and the upper casing (the casing portion having the other flat plate wall) 2e are separated from each other, and the lower casing 2d and the upper casing 2e are mutually bonded by silver brazing using welding or a magnetic component so as not to polarize. You can join them together.

また、図22(b)に示すように筐体2は、下部筐体2dを平板にして分離構造としても良く、上部筐体2eを平板にして分離構造としても良い。 Further, as shown in FIG. 22B, the housing 2 may have a separation structure with the lower housing 2d as a flat plate, or may have a separation structure with the upper housing 2e as a flat plate.

実施の形態1では、コイル3を筐体2に巻きつけ電磁石としたが、着磁させた筐体2を永久磁石として使用しても良く、磁束密度が100mT程度の小さい用途では、図23(a)に示すように専用の永久磁石36を筐体2の一方又は他方の平板壁の外側にスリット部2cに沿って1個以上設置するようにしても良い。 In the first embodiment, the coil 3 is wound around the casing 2 to form an electromagnet. However, the magnetized casing 2 may be used as a permanent magnet. For applications where the magnetic flux density is as small as about 100 mT, FIG. As shown in a), one or more dedicated permanent magnets 36 may be installed on the outer side of one or the other flat plate wall of the housing 2 along the slit portion 2c.

また、図23(b)に示すように筐体2を短くして突起部2aの代わりに永久磁石36の上面に軟鉄で構成したヨーク板37を折り曲げ加工して取り付け、折り曲げられた部分を対向する平坦部2bに対する筐体2の突起部2aとすることにより、読み取り媒体1が比較的薄く且つ粗い領域検知である場合には永久磁石36を用いても読み取り判別を行う上で相応の効果がある。図22及び図23中、図1と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 Further, as shown in FIG. 23 (b), the casing 2 is shortened, and a yoke plate 37 made of soft iron is bent and attached to the upper surface of the permanent magnet 36 instead of the protrusion 2a, and the bent portions are opposed to each other. By using the projection 2a of the housing 2 with respect to the flat portion 2b to be detected, when the reading medium 1 is relatively thin and rough area detection, a corresponding effect can be obtained in performing the reading discrimination even if the permanent magnet 36 is used. is there. 22 and 23, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

実施の形態2.
実施の形態1では、共通電極パターン5aから個別電極パターン5bに流れる電流は磁気感受素子4内を読み取り幅方向又は搬送方向のいずれかの1方向に流れるものとしたが、実施の形態2では、磁気感受素子内を流れる個々の要素毎の電流がそれぞれ異なる方向に主体的に流れる場合について説明する。磁気感受素子の長さをL、幅をW、比抵抗をρ0、初期抵抗値をR0とし、磁束密度がBである有磁界時の磁気感受素子の比抵抗をρS、抵抗値をRSとし、流れる電子の移動度をmとするとRSは次式で示される。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the current flowing from the common electrode pattern 5a to the individual electrode pattern 5b flows in the magnetic sensing element 4 in one direction of the reading width direction or the transport direction. However, in the second embodiment, A case will be described in which the current of each element flowing in the magnetic sensing element mainly flows in different directions. The length of the magnetically sensitive element is L, the width is W, the specific resistance is ρ0, the initial resistance value is R0, the specific resistance of the magnetically sensitive element when the magnetic flux density is B is ρS, and the resistance value is RS, When the mobility of flowing electrons is m, RS is expressed by the following equation.

RS=R0×ρS/ρ0×{(1+(L/W)×(mB)RS = R0 × ρS / ρ0 × {(1+ (L / W) × (mB) 2 )

磁界を横切って通過する読み取り媒体1の磁気インクの磁化又は分極により周囲の磁界が乱され、磁気感受素子4の比抵抗ρSは変化する。図24は、この発明の実施の形態2による磁気センサ装置の磁気感受素子の配置を説明する平面図である。図24において、40aは一方の要素磁気感受素子(MRMn)、40bは他方の要素磁気感受素子(MRn)とする。 The surrounding magnetic field is disturbed by the magnetization or polarization of the magnetic ink of the reading medium 1 passing across the magnetic field, and the specific resistance ρS of the magnetic sensing element 4 changes. FIG. 24 is a plan view for explaining the arrangement of the magnetic sensing elements of the magnetic sensor device according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 24, 40a is one element magnetic sensing element (MRMn), and 40b is the other element magnetic sensing element (MRn).

隣接して対を成す2個の磁気感受素子40a、40bを通過する磁気インクに対して、ミアンダ(蛇状)形状をした一方の要素磁気感受素子(MRMn)40aは搬送方向又は逆搬送方向に向かって電流が主体的に流れ、他方の要素磁気感受素子(MRn)40bは搬送方向と直交する方向に向かって電流が主体的に流れる。 For magnetic ink passing through two adjacent magnetic sensing elements 40a and 40b, one element magnetic sensing element (MRMn) 40a having a meander shape is arranged in the transport direction or the reverse transport direction. The current mainly flows toward the other side, and the current flows mainly toward the direction perpendicular to the transport direction in the other element magnetic sensing element (MRn) 40b.

本実施例では、ローレンツ力によりMRMn40aの抵抗値の変化がMRn40bの抵抗値の変化より少なくなる場合について説明する。MRMn40aとMRn40bとは、配置形状は異なるものの、細長ミアンダの総長(L)、パターン幅(W)、及び初期抵抗値(R0)又は有磁界時抵抗値(RS)は同一とすることができるので両者の抵抗値変化の差分を検出する。例えば、あらかじめ印加する磁束密度を決め、電圧パルストリミング法を用いて有磁界時の抵抗値(RS)までを揃えておく。 In this embodiment, a case will be described in which the change in the resistance value of the MRMn 40a is smaller than the change in the resistance value of the MRn 40b due to the Lorentz force. Although MRM40a and MRn40b have different arrangement shapes, the total length (L), pattern width (W), initial resistance value (R0) or resistance value (RS) in a magnetic field can be the same for the elongated meander. The difference between the two resistance values is detected. For example, the magnetic flux density to be applied is determined in advance, and the resistance value (RS) in a magnetic field is aligned using the voltage pulse trimming method.

図24で、MRMn40aを縦長ミアンダと呼び、MRn40bを横長ミアンダと呼ぶ。縦長ミアンダは、読み取り幅方向にローレンツ力が多く加わり、横長ミアンダは搬送方向にローレンツ力が多く加わるので、配置形状の違いを利用して磁気感受素子40個々の要素毎の抵抗値変化の差分を検出することが可能である。 In FIG. 24, MRMn 40a is called a vertically long meander, and MRn 40b is called a horizontally long meander. The longitudinal meander has a lot of Lorentz force applied in the reading width direction, and the horizontal meander has a lot of Lorentz force applied in the transport direction. Therefore, the difference in the resistance value of each element of the magnetic sensing element 40 is calculated using the difference in the arrangement shape. It is possible to detect.

配置形状の違いを利用して、さらに検出精度を向上させる方法として、ローレンツ力による抵抗値変化を少なくするには、搬送方向又は逆搬送方向のMRMn40aの領域パターン幅(W)を大きくする。ローレンツ力による抵抗値変化を大きくするには、搬送方向と直交する方向のMRMn40bの領域パターン幅(W)を小さくする。このように配置形状だけではなくミアンダ状パターン幅(W)を変化させることにより検出精度を敏感にさせるようにしても良い。 As a method for further improving the detection accuracy by utilizing the difference in the arrangement shape, in order to reduce the resistance value change due to the Lorentz force, the region pattern width (W) of the MRMn 40a in the transport direction or the reverse transport direction is increased. In order to increase the resistance value change due to the Lorentz force, the region pattern width (W) of the MRMn 40b in the direction orthogonal to the transport direction is decreased. Thus, the detection accuracy may be made sensitive by changing not only the arrangement shape but also the meander pattern width (W).

また、抵抗値変化の少ない個々の要素の一方をモニタ側要素として使用しても良い。また、縦長ミアンダと横長ミアンダとの要素を対として、磁気異方性のある微細磁気パターンに対して抵抗値変化の差分値を検出することにより、さらに検出精度を向上させることができる。 Also, one of the individual elements having a small resistance value change may be used as the monitor side element. Further, detection accuracy can be further improved by detecting the difference value of the resistance value change with respect to the fine magnetic pattern having magnetic anisotropy by using the elements of the longitudinal meander and the laterally meander as a pair.

図25は、この発明の実施の形態2による磁気センサ装置の回路図である。図25において、41はシフトレジスタ回路、42はアナログスイッチ回路、43は共通線であり、43aは一方の共通線、43bは他方の共通線、44はCLK信号毎に共通線43をリセットするアナログスイッチ、45は2系統のアナログ信号を差動増幅する差動増幅器(差動増幅回路)である。なお、シフトレジスタ41は、CIS24のシフトレジスタ31と同一構成となっている。すなわち、駆動するスタート信号(SI信号)及びクロック信号(CLK信号)は磁気センサ20のSI信号及びCLK信号と同期している。図中、図24と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 25 is a circuit diagram of a magnetic sensor device according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 25, 41 is a shift register circuit, 42 is an analog switch circuit, 43 is a common line, 43a is one common line, 43b is the other common line, and 44 is an analog that resets the common line 43 for each CLK signal. A switch 45 is a differential amplifier (differential amplifier circuit) that differentially amplifies two analog signals. The shift register 41 has the same configuration as the shift register 31 of the CIS 24. That is, the start signal (SI signal) and the clock signal (CLK signal) to be driven are synchronized with the SI signal and the CLK signal of the magnetic sensor 20. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 24 denote the same or corresponding parts.

図26は、この発明の実施の形態2による磁気センサ装置のタイミングチャートである。共通線43には、CLK信号(CLK)の立下り時にアナログスイッチ42が閉じ、アナログスイッチ42は順次開閉され、1ラインの検出(読み取り)が完了するまで行われる。また、クロック信号のH区間は差動増幅器45の入力は同一電圧にする。その後、差動増幅器45の出力(Vout)の出力値をデジタル変換する。 FIG. 26 is a timing chart of the magnetic sensor device according to the second embodiment of the present invention. In the common line 43, the analog switch 42 is closed when the CLK signal (CLK) falls, and the analog switch 42 is sequentially opened and closed until detection (reading) of one line is completed. In the H section of the clock signal, the input of the differential amplifier 45 is set to the same voltage. Thereafter, the output value (Vout) of the differential amplifier 45 is digitally converted.

図27は、この発明の実施の形態2による磁気センサ装置の磁気感受素子40の抵抗値変化を説明する図である。すなわち磁気感受素子40に磁界を与え、磁気インクによる抵抗値の変化を示したものである。一定磁界内に磁気感受素子40を設置することで発生する磁束密度によるローレンツ力により、磁気感受素子40の電流経路は曲げられ抵抗値の変化が現れる。この磁界空間を通過する磁性インクが塗布又は積層された読み取り媒体1はその磁化又は分極作用で周囲の磁界を乱し、2系列の共通線43には異なる電圧のアナログ信号(SIG1、SIG2)が出力され、差動増幅器45で対ごと又は隣接する要素ごとに比較され、信号処理IC10の照合回路で画素位置(要素位置)が照合される。 FIG. 27 is a diagram illustrating a change in resistance value of the magnetic sensing element 40 of the magnetic sensor device according to the second embodiment of the present invention. That is, a magnetic field is applied to the magnetic sensing element 40, and a change in resistance value due to magnetic ink is shown. Due to the Lorentz force due to the magnetic flux density generated by installing the magnetic sensing element 40 in a constant magnetic field, the current path of the magnetic sensing element 40 is bent and a change in resistance value appears. The reading medium 1 coated or laminated with magnetic ink that passes through this magnetic field space disturbs the surrounding magnetic field by its magnetization or polarization action, and analog signals (SIG1, SIG2) of different voltages are applied to the two series of common lines 43. The signal is output, compared by the differential amplifier 45 for each pair or each adjacent element, and the pixel position (element position) is verified by the verification circuit of the signal processing IC 10.

図28は、この発明の実施の形態2による磁気センサ装置に搭載する半導体チップの平面図である。図28において、60は半導体チップ(データドライバ)、SIはスタート入力端子、CLKはクロック入力端子、SIG1及びSIG2は信号出力端子、SOは半導体チップ60の中をシフトするスタート信号(SI)の次段接続用の出力端子、VDDは電源端子、GNDは接地端子、CNTは半導体チップ60を選択するチップセレクト入力端子である。半導体チップ60は、1個当たり千鳥状配列状の192ビットの信号入力端子(V+、V−)を有し、V+はSIG1の共通線43aに接続され、V−はSIG2の共通線43bに接続され、隣接する端子間ピッチは0.1mmで構成される。図中、図10と同一記号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 28 is a plan view of a semiconductor chip mounted on the magnetic sensor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 28, 60 is a semiconductor chip (data driver), SI is a start input terminal, CLK is a clock input terminal, SIG1 and SIG2 are signal output terminals, and SO is a signal following the start signal (SI) for shifting in the semiconductor chip 60. An output terminal for stage connection, VDD is a power supply terminal, GND is a ground terminal, and CNT is a chip select input terminal for selecting the semiconductor chip 60. Each semiconductor chip 60 has 192-bit signal input terminals (V +, V−) in a staggered arrangement, V + is connected to the common line 43a of SIG1, and V− is connected to the common line 43b of SIG2. The pitch between adjacent terminals is 0.1 mm. In the figure, the same symbols as those in FIG. 10 indicate the same or corresponding parts.

以上のように実施の形態2に係る磁気センサ装置によれば、磁気感受素子の抵抗値変化を個々の要素毎に差分値検出するので、実施の形態1で説明した効果に加えて高分解能で検出するので検出精度を敏感にすることができる磁気センサ装置及びそれを用いた読み取り判別装置を得る効果がある。 As described above, according to the magnetic sensor device according to the second embodiment, the change in the resistance value of the magnetic sensing element is detected for each element, so that in addition to the effects described in the first embodiment, with high resolution. Since it detects, it has the effect of obtaining the magnetic sensor apparatus which can make detection accuracy sensitive, and the reading discrimination | determination apparatus using the same.

なお、実施の形態2で示した磁気センサ装置及びそれを用いた読み取り判別装置の構造は、実施の形態1で説明したものと組み合わせて適用することができる。 Note that the structure of the magnetic sensor device described in the second embodiment and the read discrimination device using the magnetic sensor device can be applied in combination with the structure described in the first embodiment.

実施の形態3.
実施の形態1では、筐体2に設置した磁界を発生させる電磁石用のコイル3は、巻き線で構成したが、実施の形態3では、フレキシブル基板で構成した場合について説明する。図29は、この発明の実施の形態3による磁気センサ装置の電磁石部分を説明する図であり、図29(a)はフレキシブル基板の平面図、図29(b)はフレキシブル基板の部分拡大図、図29(c)はフレキシブル基板の巻き方を示す。図29(a)において、70はポリイミド又はソルダレジストなどの樹脂フィルムを用いた細長のフレキシブルフレキシブル基板、70(a)はフレキシブル基材の表面に18μmm〜35μm程度の圧延銅箔で形成された細線パターン、70bは電極パターン(リード端子)である。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the electromagnet coil 3 for generating a magnetic field installed in the housing 2 is configured by winding, but in the third embodiment, a case in which it is configured by a flexible substrate will be described. 29A and 29B are diagrams for explaining an electromagnet portion of a magnetic sensor device according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 29A is a plan view of a flexible substrate, and FIG. 29B is a partially enlarged view of the flexible substrate. FIG. 29C shows how to wind the flexible substrate. In FIG. 29 (a), 70 is an elongated flexible flexible substrate using a resin film such as polyimide or solder resist, and 70 (a) is a thin wire formed of rolled copper foil of about 18 μm to 35 μm on the surface of the flexible substrate. A pattern 70b is an electrode pattern (lead terminal).

フレキシブル基板70の全長は本実施例では800mm以上とし、リード端子(70b)の一部を除き、搬送される読み取り媒体1に対応する搬送方向の幅は20mmで構成される。細線パターン(70a)はポリイミド又はソルダレジスト材などで挟まれ周囲と絶縁される。フレキシブル基板70は総厚約0.25mmである。図29(b)において細線パターン70(a)は長手方向に対して微小角度だけ傾斜させて多数のパターンが約0.1mmの等間隔で斜めに平行配置される。図29(c)において、フレキシブル基板70は筐体2の開口端部から挿入し、2回巻きされ、重なるフレキシブル基板70の細線パターン70(a)のパターン間隙に外巻きのパターンが重なるように配置される。 In this embodiment, the total length of the flexible substrate 70 is 800 mm or more, and the width in the transport direction corresponding to the read medium 1 to be transported is 20 mm except for a part of the lead terminals (70b). The fine line pattern (70a) is sandwiched between polyimide or solder resist material and insulated from the surroundings. The flexible substrate 70 has a total thickness of about 0.25 mm. In FIG. 29B, the thin line pattern 70 (a) is inclined by a minute angle with respect to the longitudinal direction, and a large number of patterns are arranged obliquely in parallel at equal intervals of about 0.1 mm. In FIG. 29 (c), the flexible substrate 70 is inserted from the opening end of the housing 2 and wound twice, so that the outer winding pattern overlaps the pattern gap of the thin line pattern 70 (a) of the overlapping flexible substrate 70. Be placed.

以上から実施の形態3によれば、コイル3を筐体2に幾重にも巻く作業を軽減することが可能なので簡便に磁気センサ装置20の電磁石を構成することができる。   As described above, according to the third embodiment, the work of winding the coil 3 around the casing 2 can be reduced, so that the electromagnet of the magnetic sensor device 20 can be configured easily.

実施の形態1〜3では、磁気センサ装置20の読み取り幅に亘って切り欠いて形成された筐体2のスリット部2cは、筐体2の折り曲げられた側壁の一部を切り欠いたもので説明したが、実施の形態4では、折り曲げた筐体2の側壁に直交して連結された平板壁にスリット部2cを設けた場合について説明する。読み取り媒体1が紙幣や券紙などの屈曲するものでは、挿入側と対向する排出側との搬送経路は直線状で無くても良いので、このような場合の搬送経路について説明する。   In the first to third embodiments, the slit portion 2c of the housing 2 formed by cutting out over the reading width of the magnetic sensor device 20 is obtained by cutting out a part of the bent side wall of the housing 2. As described above, in the fourth embodiment, a case will be described in which the slit portion 2c is provided on the flat plate wall that is connected orthogonally to the side wall of the folded casing 2. In the case where the reading medium 1 is bent such as a bill or a voucher, the conveyance path between the insertion side and the discharge side facing the insertion side does not have to be linear, so the conveyance path in such a case will be described.

実施の形態4.
図30は、この発明の実施の形態4による磁気センサ装置の読み取り幅方向中央部付近の側面図である。図30では、側壁に連結された筐体2の他方の平板壁に配置するコイル3を除いた領域にスリット部2cを設けて読み取り媒体1が挿入される側とする。このスリット部2cから挿入された読み取り媒体1は、筐体2の中空部を通過し、筐体2の一方の平板壁側に設けられた緩衝部材14と他方の平板壁側に設けられた磁気シールドシート13との隙間を通過して対向する排出側の筐体2の開口端部から排出される。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 30 is a side view of the vicinity of the center in the reading width direction of the magnetic sensor device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 30, a slit portion 2 c is provided in a region excluding the coil 3 disposed on the other flat plate wall of the housing 2 connected to the side wall to be a side on which the reading medium 1 is inserted. The reading medium 1 inserted from the slit portion 2c passes through the hollow portion of the housing 2, and the buffer member 14 provided on one flat plate wall side of the housing 2 and the magnetic material provided on the other flat plate wall side. It is discharged from the opening end of the discharge-side casing 2 that passes through the gap with the shield sheet 13 and faces the shield sheet 13.

紙幣の搬送経路を構成する磁気シールドシート13や緩衝部材14には、アモルファス磁気シールド材にニッケル(Ni)とタングステン(W)との合金などをめっき又は積層した比較的硬度の高いものを使用し、搬送される紙幣に対する平滑性と耐摩耗性を確保する。図中、図2と同一符号は、同一又は相当部分を示す。また、その他の構成・動作については実施の形態1と同一なので説明を省略する。 The magnetic shield sheet 13 and the buffer member 14 constituting the banknote transport path are made of a relatively high hardness obtained by plating or laminating an alloy of nickel (Ni) and tungsten (W) on an amorphous magnetic shield material. , Ensure smoothness and wear resistance to the bills being conveyed. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

実施の形態5.
図31は、この発明の実施の形態5による磁気センサ装置の読み取り幅方向中央部付近の側面図である。図31では、側壁に連結された筐体2の一方の平板壁にスリット部2cを設けて読み取り媒体1が挿入される側とする。このスリット部2cから挿入された読み取り媒体1は、筐体2の中空部を通過し、筐体2の一方の平板壁側に設けられた緩衝部材14と他方の平板壁側に設けられた磁気シールドシート13との隙間を通過して対向する排出側の筐体2の開口端部から排出される。図中、図30と同一符号は、同一又は相当部分を示す。また、その他の構成・動作については実施の形態1と同一なので説明を省略する。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 31 is a side view of the vicinity of the center in the reading width direction of the magnetic sensor device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 31, a slit portion 2c is provided on one flat plate wall of the housing 2 connected to the side wall, and the reading medium 1 is inserted. The reading medium 1 inserted from the slit portion 2c passes through the hollow portion of the housing 2, and the buffer member 14 provided on one flat plate wall side of the housing 2 and the magnetic material provided on the other flat plate wall side. It is discharged from the opening end of the discharge-side casing 2 that passes through the gap with the shield sheet 13 and faces the shield sheet 13. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 30 denote the same or corresponding parts. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

以上から実施の形態4〜5による磁気センサ装置によれば、磁気センサ装置20を通過する読み取り媒体1の搬送経路を屈曲させるようにしたのでCIS24と連動する搬送経路を短縮することが可能な読み取り判別装置のシステム構成を行うことができる。 From the above, according to the magnetic sensor devices according to the fourth to fifth embodiments, the conveyance path of the reading medium 1 passing through the magnetic sensor apparatus 20 is bent, so that the conveyance path interlocked with the CIS 24 can be shortened. The system configuration of the discrimination device can be performed.

1・・被磁気検知物(読み取り媒体) 2・・筐体
2a・・筐体の突起部、2b・・平坦部 2c・・スリット部
2d・・下部筐体 2e・・上部筐体 3・・コイル
4・・磁気感受素子(磁気抵抗素子) 4a・・要素A 4b・・要素B
5・・基板
5a・・共通電極パターン 5b・・個別電極パターン
5c・・引き出しパターン 5d・・グランドパターン
6・・半導体チップ
6a・・要素側接続用の電極パッド 6b・・信号側接続用の電極パッド
6c・・シフトレジスタ(第2シフトレジスタ回路)
6d・・アナログスイッチ(第2アナログスイッチ回路)
6e・・共通線
7・・信号基板
8・・入出力コネクタ 9・・電磁石用コネクタ
10・・信号処理IC
11・・接続手段(導体ワイヤ)
11a・・要素側の接続手段 11b・・信号側の接続手段
12・・保護部材 13・・磁気シールドシート(テープ)
13・・磁気シールドシート
14・・緩衝部材
15・・電子部品設置領域
16・・比較器
17・・分圧用の可変抵抗器
18・・入力切替スイッチ
19・・バッファ回路
20・・磁気センサ装置(磁気センサ) 21・・ローラ
22・・給紙側カセット 23・・排紙側カセット
24・・CIS(CONTACT・IMAGE・SENSOR)
24a・・反射型光源 24b・・ロッドレンズアレイ 24c・・センサIC
24d・・ASIC(Application Specific Integrated Circuit)
24e・・透過体 24f・・照射部(読み取り位置)
25・・透過型光源 25a・・コネクタ
26・・固定部 27・・固定部
30・・光電変換素子(受光部)
31・・シフトレジスタ(第1シフトレジスタ回路)
32・・アナログスイッチ(第1アナログスイッチ回路)
33・・共通線 34・・アナログスイッチ
35・・増幅器(アナログ増幅器)
36・・永久磁石
37・・ヨーク板
40・・磁気感受素子
40a・・一方の要素磁気感受素子(MRMn)
40b・・他方の要素磁気感受素子(MRn)
41・・シフトレジスタ(第2シフトレジスタ回路)
42・・アナログスイッチ(第2アナログスイッチ回路)
43・・共通線 43a・・一方の共通線 43b・・他方の共通線
44・・アナログスイッチ
45・・差動増幅器
60・・半導体チップ
70・・フレキシブル基板
70(a)・・細線パターン 70(b)・・電極パターン
1 .. Object to be detected (reading medium) 2.. Housing 2 a.. Projection of housing 2 b. Flat part 2 c. Slit 2 d. Lower housing 2 e. Coil 4 .. Magnetic sensing element (magnetoresistance element) 4a .. Element A 4b .. Element B
5 .... Substrate 5a ... Common electrode pattern 5b ... Individual electrode pattern 5c ... Lead pattern 5d ... Ground pattern 6 ... Semiconductor chip 6a ... Electrode pad for element side connection 6b ... Electrode for signal side connection Pad 6c .. shift register (second shift register circuit)
6d ・ ・ Analog switch (second analog switch circuit)
6e ·· Common line 7 · · Signal board 8 · · I / O connector 9 · · Electromagnet connector 10 · · Signal processing IC
11. Connection means (conductor wire)
11a ... Element side connection means 11b ... Signal side connection means 12 ... Protective member 13 ... Magnetic shield sheet (tape)
13. · Magnetic shield sheet 14 · · Buffer member 15 · Electronic component installation region 16 · · Comparator 17 · · Variable resistor 18 for voltage division · · Input changeover switch 19 · · Buffer circuit 20 · · Magnetic sensor device ( Magnetic sensor) 21..Roller 22..Paper feed cassette 23..Discharge cassette 24..CIS (CONTACT / IMAGE / SENSOR)
24a ... Reflective light source 24b ... Rod lens array 24c ... Sensor IC
24d ・ ・ ASIC (Application Specific Integrated Circuit)
24e ·· Transparent 24f ·· Irradiation part (reading position)
25..Transmission type light source 25a..Connector 26..Fixing part 27..Fixing part 30..Photoelectric conversion element (light receiving part)
31 .. Shift register (first shift register circuit)
32. ・ Analog switch (first analog switch circuit)
33 ·· Common line 34 · · Analog switch 35 · · Amplifier (analog amplifier)
36 .. Permanent magnet 37. Yoke plate 40. Magnetic sensing element 40a. One element magnetic sensing element (MRMn)
40b .. The other element magnetic sensing element (MRn)
41..Shift register (second shift register circuit)
42 .. Analog switch (second analog switch circuit)
··· Common line 43a · · One common line 43b · · Other common line 44 · · Analog switch 45 · · Differential amplifier 60 · · Semiconductor chip 70 · · Flexible substrate 70 (a) · · Fine line pattern 70 ( b) .. Electrode pattern

Claims (12)

挿入側の側壁又は前記側壁と直交する平板壁に読み取り幅に亘ってスリット部を設け、対向する排出側を開口端部とし、内部に中空部を有する平板状の磁性体で構成した筐体と、磁性領域を有し、前記スリット部から挿入され、前記開口端部から排出される読み取り媒体と、この読み取り媒体が搬送される前記筐体の中空部を形成する一方の平板壁の前記開口端部内側に載置され、前記スリット部に平行して磁界により抵抗値が変化する多数の磁気感受素子とそれらの出力端子とをパターン形成した基板と、前記筐体の中空部を形成する他方の平板壁の前記開口端部を除く一部に前記スリット部に沿って表面が絶縁性を有する導体を巻きつけ、この導体に直流電圧を印加し、前記一方の平板壁と前記他方の平板壁との開口端部間に磁界を発生させるコイルと、前記基板の前記出力端子と電気接続され、共通線路を介して前記磁気感受素子の個々の抵抗値変化を順次連続的に検出するシフトレジスタ回路とアナログスイッチ回路からなる半導体チップとを備えた磁気センサ装置。 A housing formed of a flat magnetic body having a slit portion over the reading width on a side wall on the insertion side or a flat plate wall orthogonal to the side wall, with an opposing discharge side as an open end, and a hollow portion inside; A reading medium that has a magnetic region, is inserted from the slit portion, and is discharged from the opening end portion; and the opening end of one flat plate wall that forms a hollow portion of the casing to which the reading medium is conveyed A plurality of magnetic sensing elements placed on the inner side and having a resistance value changed by a magnetic field parallel to the slit portion and their output terminals, and the other forming the hollow portion of the housing A conductor having an insulating surface along the slit portion is wound around a part of the flat plate wall except the opening end, and a DC voltage is applied to the conductor, and the one flat wall and the other flat wall are Magnetic field is generated between the open ends of And a semiconductor chip composed of an analog switch circuit and a shift register circuit that is electrically connected to the output terminal of the substrate and sequentially detects each resistance value change of the magnetic sensing element via a common line. Magnetic sensor device provided. 前記表面が絶縁性を有する導体は、互いに平行配置した導体パターンをポリイミド又はソルダレジスト材で被覆したフレキシブル基板である請求項1に記載の磁気センサ装置。 The magnetic sensor device according to claim 1, wherein the conductor having an insulating surface is a flexible substrate in which conductor patterns arranged in parallel with each other are covered with polyimide or a solder resist material. 前記一方の平板壁と前記他方の平板壁とは、前記挿入側の側壁で接合される請求項1又は2に記載の磁気センサ装置。 3. The magnetic sensor device according to claim 1, wherein the one flat plate wall and the other flat plate wall are joined by a side wall on the insertion side. 前記基板は、パターン形成される表面が絶縁処理された強磁性体の金属基板である請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁気センサ装置。 The magnetic sensor device according to claim 1, wherein the substrate is a ferromagnetic metal substrate having a patterned surface subjected to insulation treatment. 個々の前記磁気感受素子は縦長のミアンダ形状パターンと横長のミアンダ形状パターンとが1対で形成され、それぞれ前記出力端子を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁気センサ装置。 5. The magnetic sensor device according to claim 1, wherein each of the magnetic sensing elements includes a pair of a vertically long meander shape pattern and a horizontally long meander shape pattern, each having the output terminal. 挿入側の側壁又は前記側壁と直交する平板壁に読み取り幅に亘ってスリット部を設け、対向する排出側を開口端部とし、内部に中空部を有する平板状の磁性体で構成した筐体と、磁性領域を有し、前記スリット部から挿入され、前記開口端部から排出される読み取り媒体と、この読み取り媒体が搬送される前記筐体の中空部を形成する一方の平板壁の前記開口端部内側に載置され、前記スリット部に平行して磁界により抵抗値が変化する多数の磁気感受素子とそれらの出力端子とをパターン形成した基板と、前記筐体の中空部を形成する一方又は他方の平板壁の外側に前記スリット部に沿って載置され、前記一方の平板壁と前記他方の平板壁との開口端部間に磁界を発生させる磁石と、前記基板の前記出力端子と電気接続され、共通線路を介して前記磁気感受素子の個々の抵抗値変化を連続的に検出するシフトレジスタ回路とアナログスイッチ回路からなる半導体チップとを備えた磁気センサ装置。 A housing formed of a flat magnetic body having a slit portion over the reading width on a side wall on the insertion side or a flat plate wall orthogonal to the side wall, with an opposing discharge side as an open end, and a hollow portion inside; A reading medium that has a magnetic region, is inserted from the slit portion, and is discharged from the opening end portion; and the opening end of one flat plate wall that forms a hollow portion of the casing to which the reading medium is conveyed A plurality of magnetic sensing elements placed on the inner side and having a resistance value changed by a magnetic field in parallel with the slit portion and their output terminals, and one of them forming a hollow portion of the casing or A magnet mounted on the outside of the other flat plate wall along the slit, and generating a magnetic field between open ends of the one flat plate wall and the other flat plate wall; and the output terminal of the substrate and the electric Connected, via common line The magnetic sensor device and a semiconductor chip comprising a shift register circuit and the analog switch circuit for continuously detecting the respective resistance change of the magnetic sensing element Te. 前記磁石は、前記他方の平板壁の開口端部まで延在する請求項6に記載の磁気センサ装置。 The magnetic sensor device according to claim 6, wherein the magnet extends to an opening end of the other flat plate wall. 前記一方の平板壁と前記他方の平板壁とは、前記挿入側の側壁で接合される請求項6又は7に記載の磁気センサ装置。 The magnetic sensor device according to claim 6 or 7, wherein the one flat plate wall and the other flat plate wall are joined by a side wall on the insertion side. 前記基板は、パターン形成される表面が絶縁処理された強磁性体の金属基板である請求項6〜8のいずれか1項に記載の磁気センサ装置。 9. The magnetic sensor device according to claim 6, wherein the substrate is a ferromagnetic metal substrate whose surface to be patterned is insulated. 10. 個々の前記磁気感受素子は縦長のミアンダ形状パターンと横長のミアンダ形状パターンとが1対で形成され、それぞれ前記出力端子を有する請求項6〜9のいずれかに記載の磁気センサ装置。 10. The magnetic sensor device according to claim 6, wherein each of the magnetic sensing elements has a pair of a vertically long meander shape pattern and a horizontally long meander shape pattern, each having the output terminal. 11. 磁性領域を有する読み取り媒体を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送される読み取り媒体の読み取り位置に光を照射する光源と、前記読み取り位置からの反射光又は透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光し、光電変換された個々の電圧を第1共通線路を介してシフトパルスで連続的に検出する第1シフトレジスタ回路と第1アナログスイッチ回路とを有するセンサICと、前記読み取り位置から搬送方向に所定距離隔てて配置され、磁界により磁気感受素子の個々の抵抗値変化を第2共通線路を介して前記センサICのシフトパルスに同期したシフトパルスで連続的に検出する第2シフトレジスタ回路と第2アナログスイッチ回路とを有する半導体チップを搭載した磁気センサ装置とを備えた読み取り判別装置。 Conveying means for conveying a reading medium having a magnetic region in the conveying direction, a light source for irradiating light to a reading position of the conveyed reading medium, a lens array for converging reflected light or transmitted light from the reading position, and A sensor IC having a first shift register circuit and a first analog switch circuit that receives light converged by the lens array and continuously detects each photoelectrically converted voltage with a shift pulse via the first common line. And a predetermined distance in the transport direction from the reading position, and each resistance value change of the magnetic sensing element by a magnetic field is continuously shifted by a shift pulse synchronized with the shift pulse of the sensor IC via a second common line. Reading comprising a magnetic sensor device having a semiconductor chip having a second shift register circuit to detect and a second analog switch circuit Ri discrimination device. 前記センサICのシフトパルス及び前記半導体チップのシフトパルスは同一のクロック信号に同期してシフトする請求項11に記載の読み取り判別装置。 The reading discrimination device according to claim 11, wherein the shift pulse of the sensor IC and the shift pulse of the semiconductor chip are shifted in synchronization with the same clock signal.
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