JP5136009B2 - 磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、磁化領域を有する磁性担体中に対して磁気センサを作動させ、この磁気センサから検出信号を検出する方法及びその装置に関する。

従来周知の通り、磁気センサは、例えば紙幣、小切手、または有価証券等の真偽を判別する判別装置等に使用される（例えば、特許文献１参照）。すなわち、これら紙幣、小切手、有価証券等が、例えば磁性インキ等の磁化領域を有する磁性担体であることを利用し、磁気センサを用いて、磁化領域からの磁界強度のパターン（以下、単にパターンとも称する）を検出する。そして、検出されたこれら磁性担体中の磁化領域のパターンと、予め用意された基準のパターンとを比較することによって、当該磁性担体の判別がなされる。

磁性担体が有する磁化領域のパターンを検出するために、磁気センサは、搬送される磁性担体の走行方向に直交する方向に、アレイ状に隣接して複数配置される。そして、これら複数の磁気センサ、すなわち磁気センサアレイによって、一定の速度で搬送される磁化領域からの磁界強度を、一定の時間毎に検出信号として出力する。これによって得られた各時間における検出信号から全体的な磁化領域のパターンが検出される。

ここで、磁気センサアレイを用いて、磁化領域からの磁界強度を検出信号として出力するときには、磁気センサアレイを構成する各磁気センサは、それぞれに正対する磁化領域の磁区、すなわち正対磁区からの正対磁界強度に応じた出力信号を取り出し、検出信号として出力する。
特開２００６−２３６１９８号公報

しかしながら、磁気センサアレイを用いて磁性媒体を検知する場合には、各磁気センサが、これらに対応する正対磁区からの正対磁界強度に加えて、各正対磁区の周囲の磁区からの磁界強度を検知する、いわゆるオーバーラップと呼ばれる現象が生じる。

オーバーラップは、磁化領域からの磁界が拡がりを持つことに起因して生じる。すなわち、磁化領域からの磁界が拡がりを持って磁化センサに検知されるため、各磁区からの磁界は、対応する各磁化センサのみでなく、これらに隣接する磁気センサに跨って検知される。そのため、上述したように、各磁気センサは、対応する正対磁界強度のみでなく、対応する各正対磁区の周囲の磁区からの磁界強度をも検知する。

このように、磁気センサアレイを用いて磁性媒体を検知する場合にオーバーラップが生じると、各磁区からの磁界強度が、複数の磁気センサに重複して検知される。そのため、各磁気センサは、対応する正対磁界強度と、各正対磁区の周囲の磁区からのオーバーラップによる磁界強度とを含んで検知し、出力信号を取り出す。その結果、各磁気センサの分解能が低下し、出力する検出信号の信頼性が悪化するという問題が生じる。

ところで、オーバーラップは、検知対象の磁性担体と離間させて用いることを想定した磁気センサ、すなわち離間型磁気センサにおいて、特に顕著に発生する。離間型磁気センサは、検知対象の磁性担体と密着させて用いることを想定したいわゆる密着型磁気センサと比して、磁界を取り込むために開口された開口部の面積が大きいため、正対磁区の周囲の磁区に起因する磁界の影響を受け易い。

また、磁界は、磁化領域からの距離に比例して拡がるため、密着型磁気センサと比して、磁気センサ及び磁性担体間の離間距離を大きく設定して使用する離間型磁気センサは、正対磁区の周囲の磁区に起因する磁界の影響を受け易い。従って、離間型磁気センサを用いて磁性担体を検知する場合には、出力される検出信号に、オーバーラップが顕著に影響する。

ここで、各磁気センサに対するオーバーラップは、各正対磁区の周囲の磁区のうち、磁気センサの配列方向に隣接する隣接磁区からの磁界強度、すなわち隣接磁界強度に起因するものが、特に磁気センサの分解能を低下させる。

各正対磁区の周囲の磁区のうち、搬送される磁性担体の走行方向に位置する磁区は、磁性担体が搬送されることによって、いずれ各磁気センサの正対磁区となる磁区、及び／または既に各磁気センサの正対磁区であった磁区であるため、これら磁区からのオーバーラップによって、各磁気センサの分解能が著しく低下することはない。

これに対して、各正対磁区の周囲の磁区のうち、磁気センサの配列方向に隣接する隣接磁区からのオーバーラップは、磁気センサアレイを構成する各磁区センサに跨って影響するため、各磁気センサの分解能を著しく低下させる。そのため、隣接磁界強度に起因するオーバーラップは、出力される検出信号に影響する。

この発明の目的は、密着型または離間型磁気センサによる磁気センサアレイを用いて磁化担体を検知する場合に、磁気センサの配列方向に隣接する隣接磁区からのオーバーラップの影響を受けずに、各磁気センサから検出信号を出力させる磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置を提案することにある。

上述の目的の達成を図るため、この発明の要旨による磁気センサ検出信号の検出方法は、以下の過程を含む。

すなわち、磁化領域を有する磁性担体の走行方向と直交する方向に、アレイ状に隣接して配置された複数の磁気センサを磁性担体に対して作動させる。

そして、この作動によって、各磁気センサから、それぞれの磁気センサに正対する正対磁区からの正対磁界強度と、この正対磁区に隣接する隣接磁区からの隣接磁界強度とに対応した出力信号を取り出す。

そして、それぞれの出力信号に対し、隣接磁界強度に起因する隣接信号成分の補正を行って、正対磁界強度に起因する正対信号成分を、各磁気センサの検出信号としてそれぞれ出力させる。
この発明の要旨による磁気センサ検出信号の検出方法では、光センサを用いて、磁性担体の、磁気センサの配列方向の幅を検知し、検知した幅に対応させて、前記複数の磁気センサから、前記磁性担体に正対する、第１から第ｎ（ｎは０を除く自然数）番目まで順に配置されたｎ個の磁気センサを選択する。
ｎ個の磁気センサの第ｉ（ｉは１＜ｉ＜ｎの自然数）番目に配置された第ｉ磁気センサが取り出す出力信号をＡ _ｉ 、第ｉ磁気センサに正対する第ｉ正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _ｉ 、補正係数をα（αは０＜α＜１の実数）、また第ｉ正対磁区からの正対磁界強度に隣接する第ｉ−１隣接磁区及び第ｉ＋１隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _ｉ−１ 及びαＢ _ｉ＋１ とする。
また、ｎ個の磁気センサの第１番目に配置された第１磁気センサが取り出す出力信号をＡ _１ 、第１磁気センサに正対する第１正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _１ 、また第１正対磁区に隣接する第２隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _２ とする。
また、ｎ個の磁気センサの第ｎ番目に配置された第ｎ磁気センサが取り出す出力信号をＡ _ｎ 、第ｎ磁気センサに正対する第ｎ正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _ｎ 、また第ｎ正対磁区に隣接する第ｎ−１隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _ｎ−１ とする。
そして、式
Ａ _ｉ ＝Ｂ _ｉ ＋αＢ _ｉ−１ ＋αＢ _ｉ＋１ （１＜ｉ＜ｎ）
Ａ _１ ＝Ｂ _１ ＋αＢ _２ （ｉ＝１）
Ａ _ｎ ＝Ｂ _ｎ ＋αＢ _ｎ−１ （ｉ＝ｎ）
に、ｎ個の磁気センサによって取り出したＡ _ｉ （ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）の値を利用して、Ｂ _ｉ （ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）を算出することによって、正対信号成分を各磁気センサの検出信号としてそれぞれ出力させる。

また、この発明の要旨による磁気センサ検出信号の検出装置は、上述の磁気センサ検出信号の検出方法を行うために、以下の特徴を有する。

すなわち、磁気センサ検出信号の検出装置は、磁化領域を有する磁性担体に対して作動し、かつ該磁性担体の走行方向と直交する方向にアレイ状に隣接して配置された複数の磁気センサと、これら各磁気センサの出力信号を補正して検出信号を出力させる補正手段とを具える。

そして、複数の磁気センサは、これら各磁気センサから、それぞれの磁気センサに正対する正対磁区からの正対磁界強度と、この正対磁区に隣接する隣接磁区からの隣接磁界強度とに対応した前記出力信号を取り出す。

また、補正手段は、それぞれの出力信号に対し、隣接磁界強度に起因する隣接信号成分の補正を行って、正対磁界強度に起因する正対信号成分を、検出信号としてそれぞれ出力させる。
この発明の要旨による磁気センサ検出信号の検出装置では、複数の磁気センサは、磁性担体に正対する、第１から第ｎ（ｎは０を除く自然数）番目まで順に配置されたｎ個の磁気センサを含む。
また、補正手段は、記憶部と処理部とを含む。
記憶部は、ｎ個の磁気センサの第ｉ（ｉは１＜ｉ＜ｎの自然数）番目に配置された第ｉ磁気センサが取り出す出力信号をＡ _ｉ 、第ｉ磁気センサに正対する第ｉ正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _ｉ 、補正係数をα（αは０＜α＜１の実数）、また第ｉ正対磁区に隣接する第ｉ−１隣接磁区及び第ｉ＋１隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _ｉ−１ 及びαＢ _ｉ＋１ とし、ｎ個の磁気センサの第１番目に配置された第１磁気センサが取り出す出力信号をＡ _１ 、第１磁気センサに正対する第１正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _１ 、また第１正対磁区に隣接する第２隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _２ とし、ｎ個の磁気センサの第ｎ番目に配置された第ｎ磁気センサが取り出す出力信号をＡ _ｎ 、第ｎ磁気センサに正対する第ｎ正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _ｎ 、また第ｎ正対磁区に隣接する第ｎ−１隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _ｎ−１ として、式
Ａ _ｉ ＝Ｂ _ｉ ＋αＢ _ｉ−１ ＋αＢ _ｉ＋１ （１＜ｉ＜ｎ）
Ａ _１ ＝Ｂ _１ ＋αＢ _２ （ｉ＝１）
Ａ _ｎ ＝Ｂ _ｎ ＋αＢ _ｎ −１ （ｉ＝ｎ）
を、予め記憶する。
また、処理部は、記憶部から読み出した前記式から、ｎ個の磁気センサによって取り出したＡ _ｉ （ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）の値を利用して、Ｂ _ｉ （ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）を算出する。
また、この発明の要旨による磁気センサ検出信号の検出装置は、さらに光センサを備えている。光センサは、磁性担体の、磁気センサの配列方向の幅を検知し、かつ検知された幅に対応して、複数の磁気センサからｎ個の磁気センサを選択する。

この発明の要旨による磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置によれば、補正手段によって、各磁気センサが取り出した出力信号に対し、隣接磁界強度に起因する隣接信号成分、すなわち隣接磁区からのオーバーラップにより取り出された信号成分の補正を行う。これによって、正対磁区に起因する正対信号成分を、各磁気センサの検出信号としてそれぞれ出力させる。

従って、この発明の要旨による磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置では、隣接磁区からのオーバーラップによる隣接信号成分を含めずに、検出信号を出力することができる。そのため、この発明の要旨による磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置では、離間型磁気センサを用いた場合においても、オーバーラップに起因した、磁気センサの分解能の低下を抑制することができる。

以下、図面を参照して、この発明による実施の形態に係る露光位置決定方法について説明する。尚、各図は、この発明が理解できる程度に、各構成要素の形状、大きさ、及び配置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従って、この発明の構成は、何ら図示の構成例にのみ限定されるものではない。

〈実施の形態〉
この実施の形態では、磁気センサアレイを用いて磁性担体を検知する磁気センサ検出信号の検出方法であって、磁気センサの配列方向に隣接する隣接磁区からのオーバーラップの影響を受けずに、各磁気センサから検出信号を出力させる磁気センサ検出信号の検出方法、及び磁気センサ検出信号の検出装置について説明する。

図１は、この発明の磁気センサ検出信号の検出方法、及び検出装置のこの実施の形態の説明に供する斜視図である。

また、図２は、この発明の磁気センサ検出信号の検出方法、及び検出装置のこの実施の形態の説明に供する平面図である。

また、図３は、この発明の磁気センサ検出信号の検出方法、及び検出装置のこの実施の形態の説明に供する図であり、図２に示すＩ−Ｉ線における切り口の、矢印方向から見た端面図である。

この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置は、ある基準面に沿って走行する、磁化領域１１を有する磁化担体１３を検知する。そこで、この実施の形態では、この基準面を、磁化担体１１が設置されて水平方向に走行する走行面１５とする（図３参照）。そして、磁性担体１３の走行方向を、各図中に矢印で示す。

また、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置によって検知される磁化担体１３は、例えば、紙幣、小切手、または有価証券等の磁性領域を有する紙葉類、その他磁性領域を有する平板状の構造体である。そして、磁化担体１３は、検出面１３ａの全面または一部に磁化領域１１を有している。なお、図１及び図２の構成例では、検出面１３ａの一部に磁化領域１１を有する磁化担体１３を示している。

この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出装置は、磁気センサ１７と補正手段１９とを具えている。

磁気センサ１７は、磁性担体１３を検知する目的で設けられている。そのために、磁気センサ１７は、磁性担体１３の走行方向と直交する方向、すなわち図１及び図２に矢印で示す配列方向にアレイ状に隣接して複数配置されている。なお、以下、これらアレイ状に配置された複数の磁気センサ１７を磁気センサアレイ２１とも称する。また、以下、磁気センサ１７の配列方向を単に磁気センサ１７の方向とも称する。

配置する磁気センサ１７の個数は、検知対象である磁性担体１３の、磁気センサ１７の方向における幅に応じて設定する。すなわち、磁気センサアレイ２１を用いて磁性担体１３を検知するために、この磁性担体１３の、磁気センサ１７の方向の幅よりも、磁気センサアレイ２１の配列方向の幅が大きくなるように、配置する磁気センサ１７の個数を設定する。そして、この実施の形態では、磁気センサアレイ２１を構成する複数の磁気センサ１７のうち、少なくとも両端から一つ目の磁気センサが、磁性担体１３と対向しないように磁気センサ１７の個数を設定する。従って、磁気センサアレイ２１は、磁性担体１３と対向する磁気センサ１７（以下、対向磁気センサ１８ａとも称する）、及び磁性担体１３と対向しない磁気センサ１７（以下、非対向磁気センサ１８ｂとも称する）を含む。そして、非対向磁気センサ１８ｂは、対向磁気センサ１８ａを挟んで配置される。なお、図１及び図２では、８個の磁気センサ１７、すなわち磁気センサ１７ａ、磁気センサ１７ｂ、磁気センサ１７ｃ、磁気センサ１７ｄ、磁気センサ１７ｅ、磁気センサ１７ｆ、磁気センサ１７ｇ、及び磁気センサ１７ｈを配置した構成例を示している。そして、これら図１及び図２の構成例では、８個の磁気センサ１７のうち、磁気センサ１７ｃ、磁気センサ１７ｄ、磁気センサ１７ｅ、及び磁気センサ１７ｆが、検知対象である磁性担体１３と対向する対向磁気センサ１８ａである。また、磁気センサ１７ａ、磁気センサ１７ｂ、磁気センサ１７ｇ、及び磁気センサ１７ｈは、磁性担体１３と対向してない非対向磁気センサ１８ｂである。

磁気センサアレイ２１は、走行面１５を一定速度で走行する磁性担体１３を検知するために、一定時間毎に作動する。そして、この各作動によって、各磁気センサ１７から、検知した磁界強度に対応した出力信号を取り出す。この実施の形態では、駆動回路２２から各磁気センサ１７に、一定時間毎に作動信号が送られることによって、各磁気センサ１７は、磁性担体１３に対して同時に作動する。

磁性担体１３の走行速度及び各作動間の時間間隔は、検知対象である磁性担体の種類、または得るべき検出信号の精度等に応じて、任意好適に設定するのが好ましい。また、磁性担体１３は、例えば周知のローラ等で搬送されることによって、走行面１５を走行する（図示せず）。

それぞれの磁気センサ１７は、これら各磁気センサ１７に正対する磁性担体１３中の各磁区２３、すなわち正対磁区からの正対磁界強度と、これら各正対磁区に磁気センサ１７の配列方向で隣接する隣接磁区からの隣接磁界強度とに対応した出力信号を取り出す。ここで、図１の構成例では、磁気センサ１７ｃは磁区２３ｃと、磁気センサ１７ｄは磁区２３ｄと、磁気センサ１７ｅは磁区２３ｅと、及び磁気センサ１７ｆは磁区２３ｆと、それぞれ正対している。従って、これらの各組み合わせは、それぞれ各磁気センサ１７と、各々に対応する正対磁区との関係を示している。また、各正対磁区と磁気センサの配列方向において隣接する磁区が、各磁気センサ１７に対応する隣接磁区となる。例えば、磁気センサ１７ｄに対応する隣接磁区は、磁気センサ１７ｄの正対磁区である磁区２３ｄに隣接する、磁区２３ｃ及び２３ｅである。

そして、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法では、このように配置された磁気センサアレイ２１によって、各磁気センサ１７から、それぞれに正対する正対磁区からの正対磁界強度と、各正対磁区に隣接する隣接磁区からの隣接磁界強度とに対応した出力信号を取り出す。

また、磁気センサアレイ２１は、増幅回路２５、及びＡ／Ｄコンバータ２９を介して補正手段１９に接続されている。増幅回路２５は、磁気センサアレイ２１を構成する各磁気センサ１７が取り出した出力信号の情報を、同一倍率で増幅する。また、Ａ／Ｄコンバータ２９は、増幅された出力信号の情報をデジタルデータに変換し、補正手段１９に入力する。

そして、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法では、磁気センサアレイ２１が磁性担体１３を検知して得た出力信号を、回路部２５、及びＡ／Ｄコンバータ２９を介して、各磁気センサ１７毎に補正手段１９に入力する。

補正手段１９は、出力信号に対し、隣接磁界強度に起因する隣接信号成分の補正を行って、正対磁区に起因する正対信号成分を、検出信号としてそれぞれ出力させる目的で設置される。

既に説明したように、各磁気センサ１７は、正対磁界強度及び隣接磁界強度を検知する。従って、各磁気センサ１７が取り出す出力信号は、これら正対磁界強度及び隣接磁界強度に起因する正対信号成分及び隣接信号成分を含む。

ここで、出力信号に含まれる隣接信号成分は、上述したオーバーラップによって検知された不所望な隣接磁界強度に起因する信号成分である。そして、既に説明したように、オーバーラップによる隣接磁界強度を検知することに起因して、各磁気センサ１７における分解能の低下、または出力する検出信号の信頼性の悪化という問題が生じる恐れがある。

そこで、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法では、検出装置に設置した、例えば周知のコンピュータ（ＣＰＵ）等の補正手段１９によって、隣接信号成分の補正を行い、正対信号成分のみを各磁気センサ１７の検出信号としてそれぞれ出力する。

そのために、補正手段１９は、制御部３２、記憶部３３、処理部３５、及び判別部３６を含む。

ところで、既に説明したように、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置では、磁気センサアレイ２１は、対向磁気センサ１８ａ及び非対向磁気センサ１８ｂを含み、非対向磁気センサ１８ｂが対向磁気センサ１８ａを挟んで配置されている。すなわち、この実施の形態では、複数の磁気センサ１７に、磁性担体１３に正対する、第１から第ｎ（ｎは０を除く自然数）番目まで順に配置されたｎ個の磁気センサを対向磁気センサ１８ａとして含ませる。なお、図１及び図２では、４つの対向磁気センサ１８ａを含ませ、順に磁気センサ１７ｃを第１番目の対向磁気センサ１８ａ、磁気センサ１７ｄを第２番目の対向磁気センサ１８ａ、磁気センサ１７ｅを第３番目の対向磁気センサ１８ａ、及び磁気センサ１７ｆを第４番目の対向磁気センサ１８ａとした構成例を示している。

ここで、各対向磁気センサ１８ａは、対応する正対信号成分に加えて、隣接磁区からの磁界強度と補正係数α（αは０＜α＜１の実数）との積によって算出される隣接信号成分を取り出す。なお、αは、磁気センサ１７の感度、及び磁気センサ１７と磁性媒体１３との離間距離に応じた固有の定数であり、既知の磁界強度を有した基準磁性担体を用いて、実測的に算出可能な値である。そして、この実施の形態では、αを予め算出しておく。

そして、第１から第ｎ番目までの各対向磁気センサ１８ａのうち、両端に位置する対向磁気センサ、すなわち第１番目の対向磁気センサ（以下、第１磁気センサとも称する）、及び第ｎ番目の対向磁気センサ（以下、第ｎ磁気センサとも称する）を除く、第ｉ（ｉは１＜ｉ＜ｎの自然数）番目の対向磁気センサ（以下、第ｉ磁気センサとも称する）は、正対する第ｉ正対磁区からの正対信号成分に加えて、第ｉ正対磁区の両側の隣接磁区、すなわち第ｉ−１隣接磁区及び第ｉ＋１隣接磁区からの隣接信号成分を検知する。

ここで、Ａ_ｉを第ｉ磁気センサが取り出す出力信号、及びＢ_ｉを第ｉ正対磁区に起因する正対信号成分とする。また、Ｂ_ｉ−１を第ｉ−１隣接磁区に起因する信号成分、及びＢ_ｉ＋１を第ｉ＋１隣接磁区からの信号成分とすると、第ｉ磁気センサが取り出す隣接信号成分は、αＢ_ｉ−１＋αＢ_ｉ＋１となる。従って、第ｉ磁気センサが取り出す出力信号Ａ_ｉは、以下の式（１）によって表される。

Ａ_ｉ＝Ｂ_ｉ＋αＢ_ｉ−１＋αＢ_ｉ＋１ （１＜ｉ＜ｎ） ・・・（１）
また、第１から第ｎ番目までの各対向磁気センサ１８ａのうち、両端に位置する対向磁気センサ、すなわち第１磁気センサ及び第ｎ磁気センサにそれぞれ正対する第１正対磁区及び第ｎ正対磁区は、各磁区２３のうち磁気センサ１７の配列方向の両端に位置する。従って、これら第１正対磁区及び第ｎ正対磁区は、それぞれ磁気センサ１７の配列方向における片側で１つの隣接磁区と隣接する。

従って、第１磁気センサは、正対する第１正対磁区からの正対信号成分に加えて、第１正対磁区に隣接する隣接磁区、すなわち第２隣接磁区からの隣接信号成分を検知する。また、第ｎ磁気センサは、正対する第ｎ正対磁区からの正対信号成分に加えて、第ｎ−１正対磁区に隣接する隣接磁区、すなわち第ｎ−１隣接磁区からの隣接信号成分を検知する。

ここで、Ａ_１を第１磁気センサが取り出す出力信号、Ｂ_１を第１正対磁区に起因する正対信号成分、Ａ_ｎを第ｎ磁気センサが取り出す出力信号、及びＢ_ｎを第ｎ正対磁区に起因する正対信号成分とする。また、Ｂ_２を第２隣接磁区に起因する信号成分、及びＢ_ｎ−１を第ｎ−１隣接磁区に起因する信号成分とすると、第１磁気センサが取り出す隣接信号成分はαＢ_２、また、第ｎ磁気センサが取り出す隣接信号成分はαＢ_ｎ−１となる。従って、第１磁気センサが取り出す出力信号Ａ_１は、以下の式（２）によって表される。また、第ｎ磁気センサが取り出す出力信号Ａ_ｎは、以下の式（３）によって表される。

Ａ_１＝Ｂ_１＋αＢ_２ （ｉ＝１） ・・・（２）
Ａ_ｎ＝Ｂ_ｎ＋αＢ_ｎ−１ （ｉ＝ｎ） ・・・（３）
ここで、当然のことながら、第ｉ−１隣接磁区は、対向磁気センサ１８ａのうち、第ｉ−１番目の第ｉ−１磁気センサに正対する第ｉ−１正対磁区である。従って、Ｂ_ｉ−１は、第ｉ−１磁気センサに対応する正対信号成分である。また、第ｉ＋１隣接磁区は、対向磁気センサ１８ａのうち、第ｉ＋１番目の第ｉ＋１磁気センサに正対する第ｉ＋１正対磁区である。従って、Ｂ_ｉ＋１は、第ｉ＋１磁気センサに対応する正対信号成分である。また、第２隣接磁区は、対向磁気センサ１８ａのうち、第２番目の第２磁気センサに正対する第２正対磁区である。従って、Ｂ_２は、第２磁気センサに対応する正対信号成分である。また、第ｎ−１隣接磁区は、対向磁気センサ１８ａのうち、第ｎ−１番目の第ｎ−１磁気センサに正対する第ｎ−１正対磁区である。従って、Ｂ_ｎ−１は、第ｎ−１磁気センサに対応する正対信号成分である。

また、磁気センサアレイ２１のうち、非対向磁気センサ１８ｂは、正対磁区が存在しないため、検出信号を検出する必要がない。従って、非対向磁気センサ１８ｂでは、出力信号を０と見なす。

上述した式（１）〜（３）において、Ａ_１、Ａ_ｉ、及びＡ_ｎは、磁気センサアレイ２１によって磁性担体１３を検知することで取り出される出力信号の実測値である。また、既に説明したように、αは、予め算出して設定する補正係数である。従って、式（１）〜（３）に、各対向磁気センサ１８ａから取り出した出力信号を入力することによって、検出すべき各対向磁気センサ１８ａの正対信号成分の項の数と、式の数とを一致させることができる。そのため、式（１）〜（３）を用いることによって、各対向磁気センサ１８ａの正対信号成分を算出することができる。

以下、この実施の形態に係る検出装置が、図１及び図２の構成、すなわちセンサ磁気センサ１７ｃ、磁気センサ１７ｄ、磁気センサ１７ｅ、及び磁気センサ１７ｆの４つの対向磁気センサ１８ａを含む場合を例に挙げて、式（１）〜（３）を用いて各対向磁気センサ１８ａの正対信号成分を算出する方法を説明する。

図１及び図２の構成例では、磁気センサアレイ２１は、第１から第４までの対向磁気センサ１８ａとして、順に磁気センサ１７ｃ（以下、第１磁気センサ１７ｃとも称する）、磁気センサ１７ｄ（以下、第２磁気センサ１７ｄとも称する）、磁気センサ１７ｅ（以下、第３磁気センサ１７ｅとも称する）、及び磁気センサ１７ｆ（以下、第４磁気センサ１７ｆとも称する）を含む。すなわち、この構成例ではｎ＝４となる。

第１磁気センサ１７ｃは、各対向磁気センサ１８ａの第１番目であって、磁気センサ１７の配列方向の一端に位置しているため、上述の式（２）を用いて正対信号成分を算出する。すなわち第１磁気センサ１７ｃが取り出す出力信号Ａ_１は、正対する磁区２３ｃからの正対信号成分Ｂ_１と、磁区２３ｃの隣接磁区である磁区２３ｄからの隣接信号成分αＢ_２を含むため、上述の式（２）を用いて、以下の式（４）で表される。

Ａ_１＝Ｂ_１＋αＢ_２ ・・・（４）
また、第２磁気センサ１７ｄは、第１磁気センサ１７ｃ、及び第ｎ磁気センサ、すなわちこの構成例における第４磁気センサ１７ｆ間に位置する第ｉ磁気センサである。そのため、上述の式（１）を用いて正対信号成分を算出する。すなわち第２磁気センサ１７ｄが取り出す出力信号Ａ_２は、正対する磁区２３ｄからの正対信号成分Ｂ_２と、磁区２３ｄの隣接磁区である磁区２３ｃ及び磁区２３ｅからの隣接信号成分αＢ_１及びαＢ_３を含むため、上述の式（１）を用いて、以下の式（５）で表される。

Ａ_２＝Ｂ_２＋αＢ_１＋αＢ_３ ・・・（５）
また、第３磁気センサ１７ｅは、第１磁気センサ１７ｃ、及び第ｎ磁気センサ、すなわちこの構成例における第４磁気センサ１７ｆ間に位置する第ｉ磁気センサである。そのため、上述の式（１）を用いて正対信号成分を算出する。すなわち第３磁気センサ１７ｅが取り出す出力信号Ａ_３は、正対する磁区２３ｅからの正対信号成分Ｂ_３と、磁区２３ｅの隣接磁区である磁区２３ｄ及び磁区２３ｆからの隣接信号成分αＢ_２及びαＢ_４を含むため、上述の式（１）を用いて、以下の式（６）で表される。

Ａ_３＝Ｂ_３＋αＢ_２＋αＢ_４ ・・・（６）
また、第４磁気センサ１７ｆは、各対向磁気センサ１８ａの第ｎ番目であって、磁気センサ１７の配列方向の第１磁気センサ１７ｃとは反対の一端に位置しているため、上述の式（３）を用いて正対信号成分を算出する。すなわち第４磁気センサ１７ｆが取り出す出力信号Ａ_４は、正対する磁区２３ｆからの正対信号成分Ｂ_４と、磁区２３ｆの隣接磁区である磁区２３ｅからの隣接信号成分αＢ_３を含むため、上述の式（３）を用いて、以下の式（７）で表される。

Ａ_４＝Ｂ_４＋αＢ_３ ・・・（７）
これら式（４）〜（７）から、Ｂ_２及びＢ_３は以下の式（８）及び（９）で表される。

Ｂ_２＝｛（Ａ_２−αＡ_１）（１−α^２）−αＡ_３＋α^２Ａ_４｝／（１−３α^２＋α^４） ・・・（８）
Ｂ_３＝（Ａ_３−αＡ_４−αＢ_２）／（１−α^２） ・・・（９）
これら式（８）及び（９）に、各対向磁気センサ１８ａが取り出したＡ_１、Ａ_２、Ａ_３、Ａ_４と補正係数αとを代入することによって、Ｂ_２及びＢ_３を算出することができる。そして、算出したＢ_２及びＢ_３を式（４）及び（７）に代入することによって、Ｂ_１及びＢ_４を算出することができる。

この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法では、各磁気センサ１７が取り出した出力信号を補正するために、検出装置の記憶部３３に、式（１）〜（３）を予め記憶させる。

そして、処理部３５において、記憶部３３から読み出した式（１）〜（３）から、ｎ個の磁気センサ１７、すなわち対向磁気センサ１８ａによって取り出したそれぞれの出力信号Ａ_ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）の値を利用して、それぞれの正対信号Ｂ_ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）を算出する。

より詳細には、各磁気センサ１７が取り出したそれぞれの出力信号Ａ_ｉを、制御部３２において識別する。そして、識別した磁気センサ１７毎の各出力信号を記憶部３３に入力する。

処理部３５は、識別された各出力信号から、ｎ個の磁気センサ１７、すなわち対向磁気センサ１８ａからの出力信号を、各対向磁気センサ１８ａの位置に応じて、式（１）、式（２）、または式（３）に入力して、正対信号成分Ｂ_ｉを算出する。

また、処理部３５は、磁性担体１３と対向しない位置に配置された磁気センサ１７、すなわち非対向磁気センサ１８ｂからの出力信号を、０と見なす。

そして、検出装置は、例えば周知のプリンタ、ディスプレイ等を用いて、正対信号成分Ｂ_ｉを検出信号として出力する。

このように、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法では、検出装置に設置した補正手段１９によって、正対信号成分のみを検出信号として出力することができる。

また、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出装置は、光センサ３７を具えている。そして、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法では、この光センサ３７を用いて、磁気センサアレイ２１から、磁性担体１３と正対するｎ個の磁気センサ１７を選択する。

既に説明したように、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法では、補正手段１９において、対向磁気センサ１８ａから取り出した各出力信号を、それぞれの位置に応じた式（１）、式（２）、または式（３）に入力する。そのために、この実施の形態では、各磁気センサ１７からの出力信号を、対向磁気センサ１８ａからの出力信号と、非対向時センサ１８ｂからの出力信号とを、処理部３５に判別させる。そして、処理部３５に、磁気センサアレイ２１に含まれる対向磁気センサ１８ａのうち、磁気センサ１７の配列方向の両端に位置する磁気センサ１７、すなわち第１磁気センサ及び第ｎ磁気センサの位置を認識させる。

そこで、この実施の形態では、走行面１５を走行する磁性担体１３が、磁気センサアレイ２１によって検知される前に、光センサ３７を用いて磁性担体１３から光信号を取得することによって、磁性担体１３の、磁気センサ１７の配列方向の幅Ｗを検知する。

光センサ３７は、増幅回路３９及びＡ／Ｄコンバータ４１を介して補正手段１９に接続されている。増幅回路３９は、光センサ３７が取得した光信号を同一倍率で増幅する。また、Ａ／Ｄコンバータ４１は、増幅された光信号をデジタルデータに変換し、補正手段１９に入力する目的で設置される。

そして、この実施の形態では、光センサ３７が検知した磁性担体１３の幅Ｗを、補正手段１９の判別部３６に入力する。これによって、判別部３６は、走行する磁性担体１３が磁気センサアレイ２１によって検知される際に、各磁気センサ１７を、磁性担体１３と対向する対向磁気センサ１８ａと、磁性担体１３と対向しない非対向磁気センサ１８ｂとを判別する。そしてこの判別部３６からの情報によって、処理部３５は、検知した幅Ｗに対応したｎ個の磁気センサを、複数の磁気センサ１７から選択する。その結果、この実施の形態では、処理部３５は、取り出した各出力信号を、それぞれの対向磁気センサ１８ａの位置に応じた式（１）、式（２）、または式（３）に入力することができる。

ここで、この実施の形態では、磁気センサアレイ２１が、磁性担体１３と部分的に対向する磁気センサ１７を含む場合には、その磁気センサ１７は、対向磁気センサ１８ａとして判別部３６に認識される。

また、磁性担体１３の磁気センサ１７の配列方向の幅Ｗが一定でない場合には、判別部３６は、磁性担体１３の走行速度及び磁気センサアレイ２１の各作動間の時間間隔に基づいて、磁気センサアレイ２１の作動毎に、その作動時の磁性担体１３の幅Ｗに対応したｎ個の磁気センサを処理部３５に選択させる。

光センサ３７は、例えば、透過型光センサ、反射型光センサ、その他周知の光センサから、設計に応じた好適なものが用いられる。なお、図１及び図２の構成例では、磁性担体１３を照射するための光源３７ａ、及び照射された磁性担体１３からの透過光を取得するために、受光面３７ｂａを走行面１５に対向させて配置した受光部３７ｂを具えた透過型光センサを用いた場合を示している。

この実施の形態では、駆動回路から光センサ３７に、一定時間毎に作動信号が送られることによって、光センサ３７は、磁性担体１３に対して同時に作動する。この光センサ３７を作動させるための駆動回路は、好ましくは、上述した磁気センサ１７を作動させるための駆動回路２２を共通に用いるのが良い。なお、各図では、磁気センサ１７及び光センサ３７を、共通の駆動回路２２で作動させる構成例を示している。また、この実施の形態では、駆動回路を制御部３２で制御する構成としてもよい（図示せず）。

また、この実施の形態では、正確に磁性担体１３の幅Ｗを検知するために、検出装置が具える光センサ３７の分解能を、磁気センサ１７の分解能の少なくとも２倍以上に設定するのが好ましい。すなわち、好ましくは、この実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出装置は、磁気センサアレイ２１を構成する磁気センサ１７の、少なくとも２倍以上の個数の光センサ３７を配置するのが良い。また、これら各光センサ３７は、磁気センサアレイ２１の配列方向と平行に、隣接させて配置するのが好ましい。なお、図１及び図２の構成例では、透過型光センサ３７の受光部３７ｂを、磁気センサ１７の個数配置した場合、すなわち光センサ３７の分解能を磁気センサ１７の２倍に設定した場合を示している。また、受光部３７ｂに対応させて光源３７ａを複数配置してもよい（図示せず）。

この実施の形態による磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置によれば、補正手段１９によって、磁性担体１３と正対する各磁気センサ１７、すなわち各対向磁気センサ１８ａが取り出した出力信号に対し、隣接磁界強度に起因する隣接信号成分、すなわち隣接磁区からのオーバーラップにより取り出された信号成分の補正を行う。これによって、正対磁区に起因する正対信号成分を、各対向磁気センサ１８ａの検出信号としてそれぞれ出力させる。

従って、この実施の形態による磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置では、隣接磁区からのオーバーラップによる隣接信号成分を含めずに、検出信号を出力することができる。そのため、この実施の形態による磁気センサ検出信号の検出方法及び検出装置では、離間型磁気センサを用いた場合においても、オーバーラップに起因した、各磁気センサ１７の分解能の低下を抑制することができる

この発明の実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法、及び検出装置の説明に供する斜視図である。 この発明の実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法、及び検出装置の説明に供する平面図である。 この発明の実施の形態に係る磁気センサ検出信号の検出方法、及び検出装置の説明に供する図であり、図２に示すＩ−Ｉ線における切り口の、矢印方向から見た端面図である。

符号の説明

１１：磁化領域
１３：磁化担体
１５：走行面
１７：磁気センサ
１８ａ：対向磁気センサ
１８ｂ：非対向磁気センサ
１９：補正手段
２１：磁気センサアレイ
２２：駆動回路
２３：磁区
２５、３９：増幅回路
２９、４１：Ａ／Ｄコンバータ
３２：制御部
３３：記憶部
３５：処理部
３６：判別部
３７：光センサ

Claims (2)

1. 磁化領域を有する磁性担体の走行方向と直交する方向に、アレイ状に隣接して配置された複数の磁気センサを前記磁性担体に対して作動させ、
   該作動によって、各前記磁気センサから、それぞれの磁気センサに正対する正対磁区からの正対磁界強度と、該正対磁区に隣接する隣接磁区からの隣接磁界強度とに対応した出力信号を取り出し、
   それぞれの該出力信号に対し、前記隣接磁界強度に起因する隣接信号成分の補正を行って、前記正対磁界強度に起因する正対信号成分を、各前記磁気センサの検出信号としてそれぞれ出力させる磁気センサ検出信号の検出方法であって、
   光センサを用いて、前記磁性担体の、前記磁気センサの配列方向の幅を検知し、
   該検知した幅に対応させて、前記複数の磁気センサから、前記磁性担体に正対する、第１から第ｎ（ｎは０を除く自然数）番目まで順に配置されたｎ個の磁気センサを選択し、
   該ｎ個の磁気センサの第ｉ（ｉは１＜ｉ＜ｎの自然数）番目に配置された第ｉ磁気センサが取り出す出力信号をＡ _ｉ 、前記第ｉ磁気センサに正対する第ｉ正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _ｉ 、補正係数をα（αは０＜α＜１の実数）、また前記第ｉ正対磁区からの正対磁界強度に隣接する第ｉ−１隣接磁区及び第ｉ＋１隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _ｉ−１ 及びαＢ _ｉ＋１ とし、
   該ｎ個の磁気センサの第１番目に配置された第１磁気センサが取り出す出力信号をＡ _１ 、前記第１磁気センサに正対する第１正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _１ 、また前記第１正対磁区に隣接する第２隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _２ とし、
   該ｎ個の磁気センサの第ｎ番目に配置された第ｎ磁気センサが取り出す出力信号をＡ _ｎ 、前記第ｎ磁気センサに正対する第ｎ正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _ｎ 、また前記第ｎ正対磁区に隣接する第ｎ−１隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _ｎ−１ として、式
   Ａ _ｉ ＝Ｂ _ｉ ＋αＢ _ｉ−１ ＋αＢ _ｉ＋１ （１＜ｉ＜ｎ）
   Ａ _１ ＝Ｂ _１ ＋αＢ _２ （ｉ＝１）
   Ａ _ｎ ＝Ｂ _ｎ ＋αＢ _ｎ−１ （ｉ＝ｎ）
   に、前記ｎ個の磁気センサによって取り出したＡ _ｉ （ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）の値を利用して、Ｂ _ｉ （ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）を算出することによって、前記正対信号成分を各前記磁気センサの検出信号としてそれぞれ出力させる
   ことを特徴とする磁気センサ検出信号の検出方法。
2. 磁化領域を有する磁性担体に対して作動し、かつ該磁性担体の走行方向と直交する方向にアレイ状に隣接して配置された複数の磁気センサと、
   各前記磁気センサの出力信号を補正して検出信号を出力させる補正手段と
   を含み、
   前記複数の磁気センサは、各該磁気センサから、それぞれの磁気センサに正対する正対磁区からの正対磁界強度と、該正対磁区に隣接する隣接磁区からの隣接磁界強度とに対応した前記出力信号を取り出し、
   前記補正手段は、それぞれの前記出力信号に対し、前記隣接磁界強度に起因する隣接信号成分の補正を行って、前記正対磁界強度に起因する正対信号成分を、前記検出信号としてそれぞれ出力させる磁気センサ検出信号の検出装置であって、
   前記複数の磁気センサは、前記磁性担体に正対する、第１から第ｎ（ｎは０を除く自然数）番目まで順に配置されたｎ個の磁気センサを含み、
   前記補正手段は、記憶部と処理部とを含み、
   前記記憶部は、該ｎ個の磁気センサの第ｉ（ｉは１＜ｉ＜ｎの自然数）番目に配置された第ｉ磁気センサが取り出す出力信号をＡ _ｉ 、前記第ｉ磁気センサに正対する第ｉ正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _ｉ 、補正係数をα（αは０＜α＜１の実数）、また前記第ｉ正対磁区に隣接する第ｉ−１隣接磁区及び第ｉ＋１隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _ｉ−１ 及びαＢ _ｉ＋１ とし、
   該ｎ個の磁気センサの第１番目に配置された第１磁気センサが取り出す出力信号をＡ _１ 、前記第１磁気センサに正対する第１正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _１ 、また前記第１正対磁区に隣接する第２隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _２ とし、
   該ｎ個の磁気センサの第ｎ番目に配置された第ｎ磁気センサが取り出す出力信号をＡ _ｎ 、前記第ｎ磁気センサに正対する第ｎ正対磁区からの正対磁界強度に起因する正対信号成分をＢ _ｎ 、また前記第ｎ正対磁区に隣接する第ｎ−１隣接磁区からの隣接磁界強度に起因する隣接信号成分をαＢ _ｎ−１ として、式
   Ａ _ｉ ＝Ｂ _ｉ ＋αＢ _ｉ−１ ＋αＢ _ｉ＋１ （１＜ｉ＜ｎ）
   Ａ _１ ＝Ｂ _１ ＋αＢ _２ （ｉ＝１）
   Ａ _ｎ ＝Ｂ _ｎ ＋αＢ _ｎ −１ （ｉ＝ｎ）
   を、予め記憶し、
   前記処理部は、前記記憶部から読み出した前記式から、前記ｎ個の磁気センサによって取り出したＡ _ｉ （ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）の値を利用して、Ｂ _ｉ （ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）を算出し、
   さらに光センサを備え、
   該光センサは、前記磁性担体の、前記磁気センサの配列方向の幅を検知し、かつ前記検知された幅に対応して、前記複数の磁気センサから前記ｎ個の磁気センサを選択する
   ことを特徴とする磁気センサ検出信号の検出装置。

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