WO2005017547A1

WO2005017547A1 - 磁気センサ

Info

Publication number: WO2005017547A1
Application number: PCT/JP2004/011608
Authority: WO
Inventors: Akio Komatsu; Masakane Nagaki
Original assignee: Kabushiki Kaisha Minerva
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2005-02-24
Also published as: US20060202691A1; CN1839322B; CN1839322A; JP2005062089A; EP1666906A4; US7382122B2; JP3781422B2; EP1666906A1

Abstract

　直列接続されて、その一方を磁気検出媒体（Ｓ）に対峙させるセンシング部（６）、他方を温度補償部（７）とした一対の磁気抵抗素子（１ａ，１ｂ）と、これら一対の磁気抵抗素子（１ａ，１ｂ）に互いに異なる磁性の磁気バイアスを与える磁石（５）と、これらの直列接続された一対の磁気抵抗素子（１ａ，１ｂ）の両端間に直流電圧を印加すると共に、上記磁気抵抗素子（１ａ，１ｂ）の共通接続点の電位変化を検出する検出回路（８）とを備える。

Description

明細書

磁気センサ

技術分野

[0001] 本発明は磁気的変量を検出する磁気センサに係り、詳しくは磁気抵抗素子を利用して紙葉状の媒体に印刷された磁性体の状態を検出する磁気センサに関する。背景技術

[0002] 従来から紙幣等に予め所定のパターンで磁性体 (磁性インク）を印刷（塗布）することが行われている。例えば、現金自動預貯金機等の金融機器、自動販売機、券売機は、各機器に投入された紙幣等に予め所定のパターンで設けられた磁性体の状態をそれぞれの機器に内蔵された磁気センサによって検出し、この検出された磁気パターンから紙幣等の真偽を判定してレ、る。

[0003] ちなみにこの種の磁気センサは、例えば磁気抵抗素子 (磁気抵抗効果素子: MR 素子）が用いられる。この磁気センサは、磁界の変化や磁性体の有無をその電気抵抗値の変化として捉えるものである。このため、磁気抵抗素子を用いた磁気センサは、永久磁石などで該磁気抵抗素子に予め磁束を与える磁気バイアスが行われる。磁気抵抗素子は、磁気バイアスをかけることによって磁界の強さと抵抗値とが直線性の関係になる領域で使用する。

[0004] またこの種の磁気抵抗素子は、温度依存性が高い。そのため，磁気抵抗素子は、この温度依存性を打ち消す目的で二つの磁気抵抗素子を直列接続して用いられる。具体的に特開平 6-18278号公報が開示する磁気センサは、図 1Aに示すように二つ（一対）の磁気抵抗素子 la, lbが電極 2を介して直列に接続されている。この電極 2の共通接続点 Pは、検出端子となる。そして、これらの磁気抵抗素子には、磁石 5から出る同じ磁性の磁束 (磁気バイアス）が与えられる。ちなみに図 1Aの電気的等価回路は、図 1Bに示すように二つの磁気抵抗素子 la、 lbが直列に接続されて、その両端間に直流電源装置 3の電圧が与えられたものとなっている。さらにこの電気的等価回路には、磁気抵抗素子 la、 lbの共通接続点 Pの電位レベルを増幅する増幅器 4 が接続される。そして、この増幅器 4によって増幅された共通接続点 Pの電位変化信号は、例えば紙幣の種別を判別する検出部 8に与えられる。

[0005] この磁気センサは、直列接続された一対の磁気抵抗素子 la, lbの両端子間に直流電圧が直流電源装置 3によって印加される。そして磁気センサは、磁気抵抗素子 1 a, lbの共通接続点 Pの電位変化は、増幅器 4が増幅する。磁気センサは、この増幅された電位変化によって、例えば紙幣に印刷された磁気インク (磁性体）の状態（バターン）を検出する。つまりこの磁気センサは、磁気抵抗素子 la， lbのそれぞれに磁性体 Mが印刷された被検出体 Sを近接させながら移動させることによって、この磁性体 Mの状態 (パターン)を検出する。

[0006] 例えば、図 1Aは、縞状に磁性体 Mが印刷された被検出体 Sを、磁気センサの磁気抵抗素子 la， lbに近接させながら、磁石 5から放射される磁束を横切る方向に所定の速度で移動させることを示している。この図に示すように永久磁石 5から放射された磁束は、被検出体 Sに印刷された磁性体 Mが磁気抵抗素子 laに近接するに従ってこの磁性体 Mに集中する。このため磁気抵抗素子 laを通過する磁束が増加する。即ち磁気抵抗素子 laの抵抗値が増加し、それゆえ共通接続点 Pの電位が低下する。

[0007] そして磁性体 Mが磁気抵抗素子 laから遠ざかる一方、磁気抵抗素子 lbに近づくと、磁気抵抗素子 laを通過する磁束が減少する。このため磁気抵抗素子 laは、その抵抗値が減少する。一方、磁性体 Mが磁気抵抗素子 lbに近接すると共に、磁気抵抗素子 lbを通過する磁束が増加する。このとき磁気抵抗素子 lbの抵抗値は増加する。このため、共通接続点 Pの電位は上昇する。

[0008] このようなことから共通接続点 Pの電位は、図 1 Aに示すように、被検出体 Sに縞状に印刷された磁性体 Mが磁気抵抗素子 laに近接するにつれて徐々に減少する。一方、該磁性体 Mが磁気抵抗素子 laから遠ざかり、磁気抵抗素子 lbへ近づくにつれて共通接続点 Pの電位が徐々に増加する。そして、磁性体 Mが磁気抵抗素子 lbから遠ざかると、共通接続点 Pの電位は初期状態の電位に復帰する。つまり、上記の構成をとる磁気センサは、磁性体 Mの移動に伴い、共通接続点 Pの電位が定常時の電位と異なった値をとる。具体的に共通接続点 Pの電位は、磁性体 Mの移動に伴い、共通接続点 Pの電位は定常時の電位より低い状態（磁気抵抗素子 laに被検出体 S に塗布された磁性体 Mが近接したとき）と、定常時の電位より高い状態 (磁気抵抗素子 lbに被検出体 Sに塗布された磁性体 Mが近接したとき）をとる。

[0009] し力しながら、上記のように構成された磁気センサは、直列接続された磁気抵抗素子の共通接続点における定常時の電位を基準として、被検出体の移動に伴い電位が低い状態と高い状態とをとることになる。このため被検出体に印刷された磁性体の幅を検出する磁気センサは、検出回路が複雑になるという問題がある。また、被検出体の前縁部または後縁部が磁気センサに到達したとき電位が低い状態と高い状態とをとる一方、磁性体が磁気センサ上を通過しているときの電位は、磁性体がないときの電位と等しくなる。このため磁気センサは、被検出体に印刷された磁性体の濃度を検出することも困難であるという問題があった。

発明の開示

[0010] 本発明はこのような事情を考慮したもので、その目的は、被検出体に印刷された磁性体の幅およびその濃度を簡易にし力も確実に検出することのできる磁気センサを提供することにある。

[0011] 上記の目的を達成するため、本発明に係る磁気センサは、

(1)直列接続されて、その一方を磁気検出媒体に対峙させるセンシング部とし、

(2)他方を該磁気検出媒体の磁気の影響を受けない温度補償部とした一対の磁気検出素子と、

(3)これら一対の磁気検出素子に磁気バイアスを与える磁石と、

(4)これらの直列接続された一対の磁気検出素子の両端間に直流電圧を印加すると共に、上記磁気検出素子の共通接続点の電位変化を検出する検出回路とを備えることを特徴としてレ、る。

[0012] 或いは、本発明に係る磁気センサは、

(1)直流電源の出力ラインに並列に接続された第 1および第 2の固定抵抗器と、

(2)前記第 1の固定抵抗器と直列接続されて磁気検出媒体に対峙させるセンシング部とした第 1の磁気検出素子と、

(3)前記第 2の固定抵抗器と直列接続されて前記磁気検出媒体の磁気の影響を受けない温度補償部とした第 2の磁気検出素子とでブリッジ回路を構成する。

さらに、この磁気センサは、 (4)前記第 1および第 2の磁気検出素子にそれぞれ磁気バイアスを与える磁石と、

(5)前記第 1の固定抵抗器と前記第 1の磁気検出素子との接続点および前記第 2の固定抵抗器と前記第 2の磁気検出素子との接続点の両接続点間の電位変化を検出する検出回路と

を備えることを特徴としてレ、る。

[0013] つまり、本発明に係る磁気センサは、磁気検出媒体の影響を受けない温度補償部によりセンシング部の磁気検出素子に対する温度補償行いつつ、磁気検出媒体 (磁性体）の状態を検出する。このため、本発明に係る磁気センサは、被検出体に印刷された磁性体の幅およびその濃度を簡易な構成でありながら確実に検出することが可能となる等、実用上多大なる効果を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1A]磁気抵抗素子を用いた従来の磁気センサを示す斜視図、

[図 1B]図 1Aに示す磁気センサの電気的等価回路を示す図、

[図 2]磁性体が縞状に印刷された磁気検出媒体の一例と、図 1に示す従来の磁気センサから出力される検出信号を示す図、

[図 3]本発明の一実施形態に係る磁気センサの概略構成を示す斜視図、

[図 4]図 3に示す磁気センサから出力される検出信号の一例を示す図、

[図 5]図 3に示す磁気センサの変形例を示すブロック図、

[図 6]本発明の別の実施形態に係る磁気センサの概略構成を示すブロック図である。発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明の一実施形態に係る磁気センサに関し、図面を参照しながら説明する。

[0016] [実施例 1]

図 3は本発明に係る磁気センサの第 1の実施形態（実施例 1)の概略構成を示す斜視図である。尚、図 3において、図 1Aおよび図 1Bの構成と同一部材は、図 1Aおよび図 1Bと同一の番号を付してその説明を略述する。

[0017] この図において、 la, lbは、磁気検出素子である。この磁気検出素子 la, lbは、この素子が配置された場所の磁界の強さによってその電気抵抗値が変化する特性を備えている。例えば磁気検出素子 l a, lbには、磁気抵抗素子を用いる。また、この磁気センサは、特性が揃った一対の磁気抵抗素子 (磁気検出素子） la, lbを直列に接続したものである。そして磁気センサには、一対の磁気抵抗素子 la, lbに磁性の磁気バイアスを与える磁石 5が設けられている。ちなみに磁石 5は、永久磁石であつても電磁石であってもよレ、。要は磁石 5は、磁気抵抗素子 la， lbに磁気バイアスを与えるものであれば何でもよい。

[0018] また直列接続された磁気抵抗素子 la， lbの両端間には、直流電源装置 3によって直流電圧が印加される。そして、磁気抵抗素子 la， lbの共通接続点 Pには、その電位変化信号を増幅する増幅器 4が接続されている。この増幅器 4の出力信号は、例えば磁性体 Mが印刷された紙幣の種別を判別する検出部 8に与えられる。この検出部 8は、増幅器 4が出力する出力信号の変化 (変化パターン)から紙幣等の真偽を判定するものである。ちなみに、図 3に示す磁気センサの電気的等価回路は、図 1Bに示す従来の磁気センサと同様である。

[0019] このように構成された磁気センサにおいて磁気抵抗素子 laは、詳細は後述するが例えば紙幣等の磁気検出媒体 (被検出体) Sに磁気インクで印刷された磁性体 Mを検出するセンシング部 6の役割を担っている。一方、直列接続された磁気抵抗素子 1 bは、前記磁性体の磁気の影響を受けないよう配置されて、センシング部 6に設けられた磁気抵抗素子 laの温度特性を補償する温度補償部 7の役割を担う。

[0020] 基本的には上述したように構成された磁気センサにおいて、本発明が特徴とするところは、次のとおりである。

[0021] 第一の点は、一対の磁気抵抗素子 la, lbに互いに異なる磁性の磁気バイアスを与えたことである。

[0022] 第二の点は、一方の磁気抵抗素子 laをセンシング部 6とし、他方の磁気抵抗素子 lbを温度補償部 7とした点にある。

[0023] つまりセンシング部 6は、磁気検出媒体 Sに対峙する磁気抵抗素子 l aを備える。他方、温度補償部 7は、センシング部 6の磁気抵抗素子 laの温度特性を補償する磁気抵抗素子 lbを備える。

[0024] さて、上記のように構成された磁気センサにおいて、磁気検出媒体 (例えば磁気ィンクで印刷された紙幣） Sは、センシング部 6の磁気抵抗素子 laと対峙するように近づける。このとき紙幣 Sは、所定の速度で移動されて、この紙幣 Sに印刷された磁性体 Mが磁石 5から放射される磁束を横切る。すると磁石 5から放射された磁束は、紙幣 Sに印刷された磁性体 Mの部位に集中するようになる。このため、センシング部 6の磁気抵抗素子 laを通過する磁束は、磁性体 Mの部位がこの磁気抵抗素子 laを横切るときに増加する。

それ故、この磁気抵抗素子 laの電気抵抗値が増加する。

[0025] 一方、温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbは、センシング部 6の磁気抵抗素子 laに比ベて紙幣 Sからの距離が遠レ、位置に配置されてレ、る。このため温度補償部 7の磁束は、該紙幣 Sに印刷された磁性体 Mの影響をほとんど受けることがなレ、。よって温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbにおける電気抵抗値は、ほとんど変化しなレ、。したがつて紙幣 Sに印刷された磁性体 Mの有無およびその濃度は、センシング部 6の磁気抵抗素子 laのみが検出することになる。

[0026] 具体的に、このように構成された磁気センサについて、例えば図 2に示すように縞状に磁性体 Mが印刷された磁気検出媒体 Sをセンシング部 6の磁気抵抗素子 laに近接させると共に、磁石 5から放射される磁束を横切るように所定の速度で該磁気検出媒体 Sを移動させる。すると、磁気抵抗素子 la, lbとの共通接続点 Pの電位は、図 4に示すように変化する。

[0027] つまり図 3に示すセンシング部 6の磁気抵抗素子 laに、磁気検出媒体 Sに磁性体 Mが印刷された領域が近接すると、磁石 5から放射された磁束がこの磁性体 Mの領域に集中する。このため、磁気抵抗素子 laの電気抵抗値が増加する。一方、温度補償部 7側の磁気抵抗素子 lbの電気抵抗値は、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの影響を受けない。

このため、その電気抵抗値はほとんど変化しなレ、。それ故、直列接続された磁気抵抗素子 la， lbとの共通接続点 Pの電位は、磁気抵抗素子 laの電気抵抗値の増加により低下する。そしてセンシング部 6の磁気抵抗素子 laの電気抵抗値は、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mが、この磁気抵抗素子 laから遠ざかると初期値に復帰する。以降、磁気抵抗素子 la, lbとの共通接続点 Pの電位は、縞状に印刷された磁性体 Mの近接および離隔に伴い変化を繰り返す。

[0028] また、磁気抵抗素子 laの電気抵抗値は、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 M の印刷ピッチおよびその幅に応じて変化する。このため、直列接続された磁気抵抗素子 la， lbとの共通接続点 Pの電位は、磁性体 Mの印刷ピッチおよびその幅に応じて変化（電位が低下）する。つまり磁性体 Mの印刷幅は、共通接続点 Pの電位が所定の閾値以下になった継続時間と、磁気検出媒体 Sの移動速度との積により求めることができる。

[0029] 更に、磁性体 Mの濃度が高い領域が磁気抵抗素子 laに近接すると該磁気抵抗素子 laを通過する磁束も増加する。この磁束増加に伴い、磁気抵抗素子 laの抵抗値が増加する。即ち共通接続点 Pの電位の低下が大きくなる。つまり共通接続点 Pの電位は、磁性体 Mの濃度に比例することになる。したがって本発明の一実施形態に係る磁気センサは、磁性体 Mの濃度を検出することも可能である。

[0030] 尚、上記のように本発明の一実施形態に係る磁気センサは、一つの磁石 5から発する磁束を一対の磁気抵抗素子 la， lbをそれぞれ貫通するように構成した。しかし、本発明の一実施形態に係る磁気センサは、例えば図 5に示すように別々の磁石 5 によってそれぞれの磁石 5が発する磁束を磁気抵抗素子 la, lbを貫通するように構成してもよい（変形例）。この場合であっても上述したように磁気センサは、一方の磁気抵抗素子 laを磁気検出媒体 Sに対畤させるセンシング部 6とする。そして、他方の磁気抵抗素子 lbは、センシング部 6の磁気抵抗素子 laの温度特性を補償する温度補償部 7とすればよい。

[0031] このように実施形態を変形した磁気センサは、温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbをセンシング部 6の磁気抵抗素子 1 a近傍の温度と同じ温度に維持すればょレ、。そうして磁気センサは、温度補償部 7により、磁気抵抗素子 laの温度特性を補償すればよレ、。具体的に温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbは、センシング部 6の磁気抵抗素子 1 aと磁気検出媒体 (例えば紙幣) Sとの間隔より離して位置付ける。つまり磁気抵抗素子 lbは、磁気検出媒体 S中の磁性体 Mの影響を受けないようにする。そして、磁気抵抗素子 lbは、センシング部 6の磁気抵抗素子 la近傍の温度と同じ温度になるよう維持される。このため磁気センサは、磁気抵抗素子 laの温度特性を補償することができる。そうして磁気センサは、それぞれの磁気抵抗素子 la, lbの共通接続点の電位変化を検出すれば磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの印刷ピッチおよびその幅、並びに磁性体 Mの濃度を検出することが可能となる。

[0032] このように構成された磁気センサは、直列に接続した一対の磁気抵抗素子 la， lb の一方を磁気検出媒体 Sに近接させるセンシング部 6としたので磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの領域が該センシング部 6に近接したときのみ磁気抵抗素子 laの電気抵抗値が変化する。このため磁気センサは、直列接続された一対の磁気抵抗素子 la， lbの共通接続点 Pの電位変化を検出することで、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの存在およびその幅を検出することが可能となる。

[0033] また本発明の一実施形態に係る磁気センサは、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの印刷ピッチおよびその幅に応じて直列接続された磁気抵抗素子 la, lbとの共通接続点 Pの電位が変化する。このため本発明の一実施形態に係る磁気センサは、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの印刷ピッチおよびその幅を検出することが可能となる。

[0034] 更に本発明の磁気センサは、磁石 5から放射される磁束が磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの濃度に比例するため、磁気抵抗素子 laの電気抵抗値のみが変化する。このため本発明の磁気センサは、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの濃度を電位変化の信号として検出することが可能となる。

[0035] また、本発明の一実施形態に係る磁気センサは、特性の揃った一対の磁気抵抗素子 la, lbを直列に接続して、その共通接続点 Pの電位変化を検出しているので、たとえ磁気センサの周囲温度が変化したとしても、磁気抵抗素子 la, lbのそれぞれの電気抵抗値が同じように変化するため、温度変化により磁気抵抗素子 la， lbの共通接続点 Pの電位は変化せず、それ故、センシング部 6に設けた磁気抵抗素子 laの温度依存性を打ち消すことが可能となる。

[0036] 尚、より好ましくは温度補償部 7側の磁気抵抗素子 lbには、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mからの影響を受けなくするよう磁気シールド（図示せず）を設けることが望ましい。勿論、温度補償部 7側の磁気抵抗素子 lbを磁気シールドする以外にも、センシング部 6側の磁気抵抗素子 laの温度補償が可能であれば、磁気検出媒体 S に印刷された磁性体 Mの影響を受けない位置に磁気抵抗素子 lbを離して配置してもかまわない。

[0037] このように本発明の一実施形態に係る磁気センサは、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mが磁気抵抗素子 lbに影響を与えないようにすることによって、より確実に磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの検出精度を向上させることが可能となる。

[0038] [実施例 2]

次に図 6は本発明に係る磁気センサの第 2の実施形態（実施例 2)の概略構成を示すブロック図である。尚、この図において、前述した従来の磁気センサ（図 1A)および第 1の実施形態（図 3)の構成と同一部材は同一の番号を付してその説明を略述する

[0039] この図において、 la, lbは、特性の揃った磁気検出素子 (例えば磁気抵抗素子）である。この磁気抵抗素子 la, lbには、それぞれ直列に固定抵抗器 9a, 9bが接続されている。このように直列に接続された磁気抵抗素子 la, lbおよび固定抵抗器 9a , 9bからなる一対の回路において、固定抵抗器 9a, 9b側のそれぞれの開放端同士および磁気抵抗素子 la, lb側のそれぞれの開放端同士は、互いに接続してブリッジ回路を構成する。このブリッジ回路の磁気抵抗素子 la, lbには、それぞれ磁気バイァスを与える磁石 5が設けられている。このブリッジ回路は、一方の磁気抵抗素子 la を磁気検出媒体 Sに対峙させるセンシング部 6とする。また、このブリッジ回路は、他方の磁気抵抗素子 lbをセンシング部 6の磁気抵抗素子 l aの温度特性補償を行う温度補償部 7とする。

[0040] 尚、上記の磁石 5は、磁気抵抗素子 la, lbに磁気バイアスを与える役割を担うものである。この磁石 5は、実施例 [ 1]に示したように異なる二つの磁石を用いて、それぞれの磁気抵抗素子 laおよび lbに与えるように構成してもよい。この場合、温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbは、磁気検出媒体 S中の磁性体 Mの影響を受けないように該磁気検出媒体 (例えば紙幣） Sから遠いところに置かれる。この温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbは、センシング部 6の磁気抵抗素子 la近傍と同じ周囲温度になるよう維持される。そして、温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbは、センシング部 6の磁気抵抗素子 laの温度特性を補償する役割を担う。また、温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbは、固定抵抗器 9a, 9bの代わりに特性の揃った一対の磁気抵抗素子によって構成してあよい。

[0041] このように構成された本発明に係る磁気センサの第 2の実施例は、固定抵抗器 9a, 9bが接続された端子と、磁気抵抗素子 la, lbが接続された端子との間に直流電源装置 3によって直流電圧を印加する。そして、二個の固定抵抗器 9a, 9bと二個の磁気抵抗素子 la， lbとのそれぞれの接続点には、両接続点間の電位差 (電圧値）のレベルを増幅する増幅器 (差動増幅器) 4が接続されてレ、る。この増幅器 4の出力は、検出部 8に与えられる。そして検出部 8は、後述するように磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの状態（パターン)力も磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの濃度を判定する。

[0042] さて、このように構成された本発明に係る磁気センサの第 2の実施例は、特に図示しないがセンシング部 6の磁気抵抗素子 laと対畤するように磁気検出媒体 (例えば磁気インクで印刷された紙幣）を近接させる。そして、紙幣は、この紙幣に印刷された磁性体が磁石 5から放射される磁束を横切るように所定の速度で移動させる。すると、磁石 5から放射された磁束は、紙幣に印刷された磁性体の部位に集中する。このため、センシング部 6の磁気抵抗素子 laは、その内部を透過する磁束が増加する。それ故、該磁気抵抗素子 laの電気抵抗値が増加する。

[0043] —方、温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbは、センシング部 6における磁気抵抗素子 laと紙幣との間隔より離れた所に位置付けられる。このため温度補償部 7の磁束は、該紙幣に印刷された磁性体の影響をほとんど受けない。したがって温度補償部 7の磁気抵抗素子 lbは、その電気抵抗値がほとんど変化しなレ、。よって紙幣に印刷された磁性体の有無およびその濃度は、センシング部 6の磁気抵抗素子 laのみが検出することになる。

[0044] このため、センシング部 6の磁気抵抗素子 laと固定抵抗器 9aとが接続された P点の電位は、磁性体の近接に伴って上昇する。一方、温度補償部 7の磁気抵抗効果素子 lbと固定抵抗器 9bとが接続された Q点の電位は変化しなレ、。この P点の電位変化は、増幅器 4によって増幅されて検出部 8に与えられるようになつている。したがって本発明に係る第 2の実施例に示す磁気センサは、増幅器 4が出力する電位変化の信号を検出部 8が検出することで、上記の実施例 1と同様に磁性体の塗布状態およびその幅、並びに磁性体 Mの濃度を検出することが可能である。

[0045] このように構成された本発明の第 2の実施例に係る磁気センサは、ブリッジ回路における一対の磁気抵抗素子 la, lbの一方を磁気検出媒体 Sに近接させるセンシング部 6とする。このため磁気センサは、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの領域が該センシング部 6に近接したときのみ磁気抵抗素子 laの電気抵抗値が変化する。つまり、センシング部 6の磁気抵抗素子 laと固定抵抗器 9aとが接続された P点の電位が磁性体の近接に伴って上昇する一方、温度補償部 7の磁気抵抗効果素子 lbと固定抵抗器 9bとが接続された Q点の電位は変化しなレ、。したがって、本発明の第 2 の実施例に係る磁気センサは、 P点と Q点との電位差 (電位変化）を捉えることで、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの存在およびその幅、並びに磁性体 Mの濃度を検出することが可能となる。

[0046] また本発明の第 2の実施例に係る磁気センサは、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの印刷ピッチおよびその幅、並びに磁性体 Mの濃度に応じてセンシング部 6 の磁気抵抗素子 laと固定抵抗器 9aとが接続された P点の電位が変化する。このため磁気センサは、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの印刷ピッチおよびその幅、並びに磁性体 Mの濃度を検出することが可能となる。

[0047] 勿論、本発明の第 2の実施例に係る磁気センサは、特性の揃った一対の磁気抵抗素子 la, lbを用いてブリッジ回路を構成している。このため、磁気センサは、たとえ磁気センサの周囲温度が変化したとしても、磁気抵抗素子 la, lbのそれぞれの電気抵抗値が同じように変化することになる。それ故、磁気センサは、温度変化により磁気抵抗素子 la， lbの共通接続点 Pおよび Qのそれぞれの電位が同じように変化する。このため磁気抵抗素子 la， lbの温度依存性を打ち消すことが可能となる。

[0048] 尚、より好ましくは温度補償部 7側の磁気抵抗素子 lbには、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mからの影響を受けない磁気シールド（図示せず)を設けることが望ましい。勿論、本発明の磁気センサは、温度補償部 7側の磁気抵抗素子 lbを磁気シールドする以外にも、センシング部 6側の磁気抵抗素子 laの温度補償が可能であれば、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの影響を受けない位置に磁気抵抗素子 lb を酉己置してもよい。

[0049] このように本発明の第 2の実施例に係る磁気センサは、磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mが磁気抵抗素子 lbに影響を与えないようにすることによって、より確実に磁気検出媒体 Sに印刷された磁性体 Mの検出精度を向上させることが可能となる。

[0050] 以上、説明したように本発明の磁気センサによれば、直列接続された磁気抵抗素子の一方を磁気検出媒体に対峙させるセンシング部としているので、紙幣等に印刷された磁性体の近接によりセンシング部の磁気抵抗素子だけその電気抵抗値が変化する。そして磁気センサは、この電気抵抗値の変化を直列接続された磁気抵抗素子の共通接続点の電位の変化として検出する。このため磁気センサは、所定の移動速度で紙幣等を移動させことにより得られる電気信号の変化およびそのレベルから、被検出体に印刷された磁性体の幅およびその濃度を簡易な構成でありながら確実に検出することができる。

[0051] また磁気センサは、直列接続された一対の磁気抵抗素子の一方を磁気検出媒体に対峙させるセンシング部、他方を温度補償部を備えている。このため本発明の磁気センサは、磁気抵抗素子の温度補償を行いつつ、被検出体に印刷された磁性体の印字幅およびその濃度を簡易な構成でありながら確実に検出することが可能となる。

[0052] 或いは、上記のようにブリッジ回路からなる磁気センサは、一対の磁気抵抗素子の一方を磁気検出媒体に近接させるセンシング部を備えている。このため磁気検出媒体に印刷された磁性体の領域が該センシング部に近接したときのみ磁気抵抗素子の電気抵抗値が変化することになる。それゆえ、センシング部の磁気抵抗素子と固定抵抗器とが接続された点の電位が磁性体の近接に伴って上昇する一方、温度補償部の磁気抵抗素子と固定抵抗器とが接続された点の電位は変化しない。このため本発明の磁気センサは、それぞれの接続点電位差 (電位変化）を検出することで、磁気検出媒体 (紙幣等）に印刷された磁性体の存在およびその幅を検出することが可能となる等、実用上、多大なる効果を得ることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 直列接続されて、その一方を磁気検出媒体に対峙させるセンシング部、他方を該磁気検出媒体の磁気の影響を受けない温度補償部とした一対の磁気検出素子と、これら一対の磁気検出素子に磁気バイアスを与える磁石と、

これらの直列接続された一対の磁気検出素子の両端間に直流電圧を印加すると共に、上記磁気検出素子の共通接続点の電位変化を検出する検出回路とを備えることを特徴とする磁気センサ。

[2] 直流電源の出力ラインに並列に接続された第 1および第 2の固定抵抗器と、

前記第 1の固定抵抗器と直列接続されて磁気検出媒体に対畤させるセンシング部とした第 1の磁気検出素子と、

前記第 2の固定抵抗器と直列接続されて前記磁気検出媒体の磁気の影響を受けない温度補償部とした第 2の磁気検出素子と、

前記第 1および第 2の磁気検出素子にそれぞれ磁気バイアスを与える磁石と、前記第 1の固定抵抗器と前記第 1の磁気検出素子との接続点および前記第 2の固定抵抗器と前記第 2の磁気検出素子との接続点の両接続点間の電位変化を検出する検出回路と

を備えることを特徴とする磁気センサ。