(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁気センサ素子と、該複数の磁気センサ素子に対する駆動部と、前記複数の磁気センサ素子の各々での検出結果に基づいて媒体の磁気特性を検出する信号処理部と、を有する磁気センサ装置であって、
前記複数の磁気センサ素子毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部と、
前記磁気特性を検出する際の温度を監視する温度監視部と、
当該温度監視部での温度監視結果および前記温度補正条件に基づいて前記複数の磁気センサ素子の各々に対して温度補正を行う温度補正部と、
を有していることを特徴とする磁気センサ装置。
【請求項２】
前記複数の磁気センサ素子は、少なくとも、磁界内を通過した前記媒体の残留磁束密度を検出して前記信号処理部に出力することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項３】
前記温度監視部は、前記複数の磁気センサ素子毎の温度を監視し、
前記温度補正部は、前記複数の磁気センサ素子毎の前記温度監視結果および前記温度補正条件に基づいて前記複数の磁気センサ素子の各々に対して温度補正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気センサ装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記複数の磁気センサ素子での検出結果が時間をずらして順次入力されるデジタル信号処理部を備え、
前記温度補正部は、前記デジタル信号処理部において前記複数の磁気センサ素子の検出結果の各々に対して前記温度補正のための演算を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の磁気センサ装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記複数の磁気センサ素子での検出結果が時間をずらして順次入力される信号処理回路を備え、
前記温度補正部は、前記信号処理回路において前記複数の磁気センサ素子の検出結果の各々に対して前記温度補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の磁気センサ装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記複数の磁気センサ素子を時間をずらして順次駆動し、
前記温度補正部は、前記駆動部での前記複数の磁気センサ素子の各々に対する駆動条件に対して前記温度補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の磁気センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体が取り付けられた物体や磁気インクで印刷が施された紙幣等といった媒体の磁気パターンを検出する磁気センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気インクで印刷が施された紙幣等の媒体から磁気パターンを検出する磁気センサ装置では、媒体が通過した際の磁束変化を複数の磁気センサ素子で検出し、複数の磁気センサ素子から出力されたセンサ出力信号に対して信号処理部での信号処理を行なっている（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、複数のセンサ素子を有する装置ではないが、センサ装置において温度補正をするための技術が提案されている（特許文献２、３参照）。例えば、特許文献２では、ピエゾ抵抗素子により構成したブリッジ回路の温度特性を補正するために、増幅回路に用いた抵抗素子の接続状態を切り換えて感度温度特性が小さくなるようにした構成が提案されている。また、特許文献３では、地磁気センサ回路の温度特性をヒューズメモリに記憶させておき、地磁気センサ回路での測定値に温度補正を行う構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６４７９４号公報
【特許文献２】特開２００３−４２８７０号公報
【特許文献３】特開２００６−２７５９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２、３に記載の構成では、センサ素子が有する一般的な温度特性に対する対応は可能であるが、特許文献１に記載のセンサ装置（磁気センサ装置）のように、複数のセンサ素子（磁気センサ素子）の各々の検出結果に基づいて媒体の磁気特性を検出するような装置における温度特性の影響を解消することが困難である。すなわち、センサ素子は、特有の温度特性を有するとともに、複数のセンサ素子は、例え、製造履歴が同一でも、使用材料内における成分分布の違いや寸法のわずかな違い等によって、各々が固有の温度特性を有しており、かかる複数のセンサ素子が個々に有する温度特性の影響は、特許文献２、３に記載の構成では解消することが困難である。
【０００６】
かといって、センサ素子の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設けると、回路規模が大きくなってしまい、コストが著しく増大してしまう。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、複数の磁気センサ素子が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体の磁気特性を精度よく検出することのできる磁気センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の磁気センサ素子と、該複数の磁気センサ素子に対する駆動部と、前記複数の磁気センサ素子の各々での検出結果に基づいて媒体の磁気特性を検出する信号処理部と、を有する磁気センサ装置であって、前記複数の磁気センサ素子毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部と、前記磁気特性を検出する際の温度を監視する温度監視部と、当該温度監視部での温度監視結果および前記温度補正条件に基づいて前記複数の磁気センサ素子の各々に対して温度補正を行う温度補正部と、を有していることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る磁気センサ装置では、複数の磁気センサ素子が設けられているとともに、かかる複数の磁気センサ素子毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部が設けられており、温度補正部は、温度監視部での温度監視結果および温度補正条件に基づいて前記複数の磁気センサ素子の各々に対して温度補正を行う。このため、複数のセンサ素子が各々、固有の温度特性を有している場合でも、複数の磁気センサ素子の各々での検出結果に基づいて媒体の磁気特性を検出する際、媒体の磁気特性の検出結果に対して磁気センサ素子の温度特性の影響が及びにくい。また、複数の磁気センサ素子の各々に対する温度補正は、補正条件記憶部に記憶されている条件で行うので、磁気センサ素子の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない。それ故、複数の磁気センサ素子が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体の磁気特性を精度よく検出することができる。
【００１０】
本発明は、前記複数の磁気センサ素子が、少なくとも、磁界内を通過した前記媒体の残留磁束密度を検出して前記信号処理部に出力する場合に適用すると特に効果的である。媒体の残留磁束密度を検出する場合には、媒体の透磁率を検出する場合に比して、温度特性が影響を及ぼしやすいが、本発明によれば、かかる媒体の残留磁束密度を検出する場合でも、磁気センサ素子の温度特性の影響が及びにくいので、媒体の磁気特性を精度よく検出することができる。
【００１１】
本発明において、前記温度監視部は、前記複数の磁気センサ素子毎の温度を監視し、前記温度補正部は、前記複数の磁気センサ素子毎の前記温度監視結果および前記温度補正条件に基づいて前記複数の磁気センサ素子の各々に対して温度補正を行うことが好ましい。かかる構成によれば、複数の磁気センサ素子毎に温度が相違している場合でも、複数の磁気センサ素子の各々に適正な温度補正を行うことができるので、媒体の磁気特性を精度よく検出することができる。
【００１２】
本発明において、前記信号処理部は、前記複数の磁気センサ素子での検出結果が時間をずらして順次入力されるデジタル信号処理部を備え、前記温度補正部は、前記デジタル信号処理部において前記複数の磁気センサ素子の検出結果の各々に対して前記温度補正のための演算を行う構成を採用することができる。かかる構成によれば、磁気センサ素子を複数有している場合でも、デジタル信号処理部の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができる。
【００１３】
本発明において、前記信号処理部は、前記複数の磁気センサ素子での検出結果が時間をずらして順次入力される信号処理回路を備え、前記温度補正部は、前記信号処理回路において前記複数の磁気センサ素子の検出結果の各々に対して前記温度補正を行う構成を採用してもよい。かかる構成によれば、磁気センサ素子を複数有している場合でも、信号処理回路の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができる。
【００１４】
本発明において、前記駆動部は、前記複数の磁気センサ素子を時間をずらして順次駆動し、前記温度補正部は、前記駆動部での前記複数の磁気センサ素子の各々に対する駆動条件に対して前記温度補正を行う構成を採用してもよい。かかる構成によれば、磁気センサ素子を複数有している場合でも、駆動部の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る磁気センサ装置では、複数の磁気センサ素子が設けられているとともに、かかる複数の磁気センサ素子毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部が設けられており、温度補正部は、温度監視部での温度監視結果および温度補正条件に基づいて前記複数の磁気センサ素子の各々に対して温度補正を行う。このため、複数のセンサ素子が各々、固有の温度特性を有している場合でも、複数の磁気センサ素子の各々での検出結果に基づいて媒体の磁気特性を検出する際、媒体の磁気特性の検出結果に対して磁気センサ素子の温度特性の影響が及びにくい。また、複数の磁気センサ素子の各々に対する温度補正は、補正条件記憶部に記憶されている条件で行うので、磁気センサ素子の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない。それ故、複数の磁気センサ素子が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体の磁気特性を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置を備えた磁気パターン検出装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置に用いた磁気センサ素子の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置の増幅部においてアンプに入力される信号等の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る磁気パターン検出装置において媒体に形成される各種磁気インクの特性等を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る磁気パターン検出装置において種類の異なる磁気パターンが形成された媒体から磁気パターンの有無を検出する原理を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置における温度補正条件の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る磁気センサ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る磁気センサ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置を備えた磁気パターン検出装置の構成を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、磁気パターン検出装置の要部構成を模式的に示す説明図、および断面構成を模式的に示す説明図である。
【００１９】
図１に示す磁気パターン検出装置１００は、銀行券、有価証券等の媒体１から磁気を検知して真偽判別や種類の判別を行なう装置であり、ローラやガイド（図示せず）等によってシート状の媒体１を媒体移動路１１に沿って移動させる搬送装置１０と、この搬送装置１０による媒体移動路１１の途中位置で媒体１の磁気特性を検出する磁気センサ装置２０とを有している。本形態において、ローラやガイドは、アルミニウム等といった非磁性材料から構成されている。本形態において、磁気センサ装置２０は、媒体移動路１１の下方に配置されているが、媒体移動路１１の上方に配置されることもある。いずれの場合も、磁気センサ装置２０は、センサ面２１を媒体移動路１１に向けるように配置される。
【００２０】
本形態において、媒体１には、媒体１の移動方向Ｘに延在する細幅の磁性領域１ａに磁気インクによって磁気パターンが付されており、かかる磁気パターンは、残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μが異なる複数種類の磁気インクにより形成されている。例えば、媒体１には、ハード材を含む磁気インキにより印刷された第１の磁気パターンと、ソフト材を含む磁気インキにより印刷された第２の磁気パターンとが形成されている。そこで、本形態の磁気センサ装置２０は、媒体１における磁気パターン毎の有無を残留磁束密度レベルおよび透磁率レベルの双方に基づいて検出する。また、本形態において、かかる２種類の磁気パターンの検出を行なうための磁気センサ装置２０は共通である。従って、本形態の磁気パターン検出装置１００は、以下の構成を有している。
【００２１】
（磁気センサ装置２０の構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置２０の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、磁気センサ装置２０における磁気センサ素子等のレイアウトを示す説明図、および磁気センサ素子の向きを示す説明図である。
【００２２】
図１および図２（ａ）に示すように、本形態の磁気パターン検出装置１００において、磁気センサ装置２０は、媒体１に磁界を印加する磁界印加用磁石３０と、磁界を印加した後の媒体１にバイアス磁界を印加した状態における磁束を検出する磁気センサ素子４０と、磁界印加用磁石３０および磁気センサ素子４０を覆う非磁性のケース２５とを備えている。磁気センサ装置２０は、媒体移動路１１と略同一平面を構成するセンサ面２１と、センサ面２１に対して媒体１の移動方向の両側に連接する斜面部２２、２３とを備えており、かかる形状は、ケース２５の形状によって規定されている。
【００２３】
磁気センサ装置２０において、センサ面２１は、媒体１の移動方向Ｘと交差する方向に延在しており、磁界印加用磁石３０および磁気センサ素子４０は、媒体１の移動方向Ｘと交差する方向に複数、配列されている。本形態において、磁気センサ装置２０は、媒体１の移動方向Ｘと交差する方向のうち、移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙに延在しており、磁界印加用磁石３０および磁気センサ素子４０は、移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙに複数、配列されている。
【００２４】
本形態において、磁界印加用磁石３０は、磁気センサ素子４０に対して媒体１の移動方向の両側に磁界印加用第１磁石３１と磁界印加用第２磁石３２として配置されており、矢印Ｘ１で示す媒体１の移動方向に沿って、磁界印加用第１磁石３１、磁気センサ素子４０および磁界印加用第２磁石３２がこの順に配置されている。また、矢印Ｘ２で示す媒体１の移動方向に沿って、磁界印加用第２磁石３２、磁気センサ素子４０および磁界印加用第１磁石３１がこの順に配置されており、媒体１が矢印Ｘ１で示す方向および矢印Ｘ２で示す方向のいずれの方向に移動した場合でも、媒体１の磁気特性を検出することができる。ここで、磁気センサ素子４０は、磁界印加用第１磁石３１と磁界印加用第２磁石３２との中間位置に配置されており、磁界印加用第１磁石３１と磁気センサ素子４０との離間距離と、磁界印加用第２磁石３２と磁気センサ素子４０との離間距離が等しい。なお、磁界印加用第１磁石３１、磁気センサ素子４０および磁界印加用第２磁石３２はいずれも、磁気センサ装置２０のセンサ面２１に対向するように配置されている。
【００２５】
本形態において、磁界印加用磁石３０（磁界印加用第１磁石３１および磁界印加用第２磁石３２）は、フェライトやネオジウム磁石等の永久磁石３５を備えている。磁界印加用第１磁石３１および磁界印加用第２磁石３２のいずれにおいても、永久磁石３５は、センサ面２１に位置する側と、センサ面２１が位置する側とは反対側とが異なる極に着磁されている。このため、永久磁石３５において、センサ面２１の側に位置する面が媒体１に対する着磁面３５０として機能する。すなわち、本形態の磁気パターン検出装置１００においては、後述するように、矢印Ｘ１で示すように移動する媒体１が磁気センサ装置２０を通過する際、まず、磁界印加用第１磁石３１から媒体１に磁界が印加され、かかる磁界によって着磁された後の媒体１が磁気センサ素子４０を通過する。また、矢印Ｘ２で示すように移動する媒体１が磁気センサ装置２０を通過する際、まず、磁界印加用第２磁石３２から媒体１に磁界が印加され、かかる磁界によって着磁された後の媒体１が磁気センサ素子４０を通過することになる。このため、本形態の磁気パターン検出装置１００を入出金機に用いれば、入金された媒体１の真偽を判定することができるとともに、出金される媒体１の真偽を判定することもできる。
【００２６】
磁界印加用磁石３０に用いた複数の永久磁石３５はいずれも、サイズや形状は同一であるが、各々は、以下の向きに配置されている。まず、磁界印加用第１磁石３１および磁界印加用第２磁石３２のいずれにおいても、媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙで隣り合う永久磁石３５同士は、互いに反対の向きに着磁されている。すなわち、媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙに配列された複数の永久磁石３５のうち、１つの永久磁石３５は、媒体移動路１１側に位置する端部がＮ極に着磁され、媒体移動路１１側とは反対側に位置する端部はＳ極に着磁されているが、この永久磁石３５に対して媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙで隣り合う永久磁石３５は、媒体移動路１１側に位置する端部がＳ極に着磁され、媒体移動路１１側とは反対側に位置する端部はＮ極に着磁されている。なお、本形態では、媒体１の移動方向で対向する磁界印加用第１磁石３１の永久磁石３５と磁界印加用第２磁石３２の永久磁石３５とは、磁気センサ素子４０を挟んで異なる極が対向している。但し、媒体１の移動方向で対向する磁界印加用第１磁石３１の永久磁石３５と磁界印加用第２磁石３２の永久磁石３５とは、磁気センサ素子４０を挟んで同じ極が対向するように配置されることもある。
【００２７】
（磁気センサ素子４０の構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置２０に用いた磁気センサ素子４０の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、磁気センサ素子４０の正面図、この磁気センサ素子４０に対する励磁波形の説明図、および磁気センサ素子４０からの出力信号の説明図である。なお、図３（ａ）では、図面に対して垂直な方向で媒体１が移動する状態を示してある。
【００２８】
図２（ｂ）に示すように、磁気センサ素子４０はいずれも、薄板状であり、幅方向Ｗ４０のサイズは厚さ方向Ｔ４０の寸法に比して大である。かかる磁気センサ素子４０は、媒体１の移動方向Ｘに厚さ方向Ｔ４０を向けて配置されており、媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙには幅方向Ｗ４０が向いている。
【００２９】
磁気センサ素子４０は、両面がセラミック等からなる厚さ０．３mm〜１mm程度の薄板状の非磁性部材４７により覆われている。かかる磁気センサ素子４０は、磁気シールドケース（図示せず）に収納されていることもある。この場合、磁気シールドケースは、媒体移動路１１が位置する上方が開口しており、磁気センサ素子４０は、媒体移動路１１に向けて磁気シールドケースから露出した状態にある。
【００３０】
図１（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、および図３（ａ）に示すように、磁気センサ素子４０は、センサコア４１と、センサコア４１に巻回された励磁コイル４８と、センサコア４１に巻回された検出コイル４９とを備えている。本形態において、センサコア４１は、磁気センサ素子４０の幅方向Ｗ４０に延在する胴部４２と、胴部４２から媒体１の媒体移動路１１の側に向けて突出する集磁用突部４３とを備えている。ここで、集磁用突部４３は、胴部４２の幅方向Ｗ４０の両端部から媒体１の媒体移動路１１の側に向けて突出した２つの集磁用突部４３１、４３２として構成されており、２つの集磁用突部４３１、４３２は、幅方向Ｗ４０で離間している。また、センサコア４１は、胴部４２から集磁用突部４３とは反対側に突出した突部４４を備えており、本形態において、突部４４は、胴部４２の幅方向Ｗ４０の両端部から媒体１の媒体移動路１１の側とは反対側に向けて突出した２つの突部４４１、４４２として構成されている。
【００３１】
このように構成したセンサコア４１に対して、励磁コイル４８は、胴部４２において集磁用突部４３１、４３２で挟まれた部分に巻回されている。また、検出コイル４９は、集磁用突部４３に巻回されており、本形態において、検出コイル４９は、センサコア４１の２つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１、４３２）のうち、集磁用突部４３１に巻回された検出コイル４９１と、集磁用突部４３２に巻回された検出コイル４９２とからなる。ここで、２つの検出コイル４９１、４９２は、集磁用突部４３１、４３２に対して互いに逆方向に巻回されている。また、２つの検出コイル４９１、４９２は、１本のコイル線を集磁用突部４３１、４３２に対して連続して巻回してなるため、２つの検出コイル４９１、４９２は、直列に電気的に接続されている。なお、２つの検出コイル４９１、４９２を各々集磁用突部４３１、４３２に巻回した後、直列に電気的に接続してもよい。
【００３２】
このように構成した磁気センサ素子４０は、幅方向Ｗ４０および集磁用突部４３の突出方向（高さ方向Ｖ４０）の双方に対して直交する厚さ方向Ｔ４０が媒体１の移動方向Ｘに向くように配置されており、磁気センサ素子４０において集磁用突部４３（集磁用突部４３１、４３２）および検出コイル４９（検出コイル４９１、４９２）が離間する幅方向Ｗ４０は、媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙに向いている。
【００３３】
磁気センサ素子４０において、励磁コイル４８には、図４を参照して後述する駆動部５０から交番電流（図３（ｂ）参照）からなる励磁信号が印加される。このため、図３（ａ）に示すように、センサコア４１の周りには、バイアス磁界が形成されるとともに、検出コイル４９からは、図３（ｃ）に示す検出波形の信号が出力されることになる。ここで、図３（ｃ）に示す検出波形は、励磁信号により発生する磁束の時間的な微分信号であり、励磁信号の時間的な微分信号に近いものとなる。
【００３４】
本形態において、磁気センサ素子４０のセンサコア４１は、図１（ｂ）に示すように、非磁性の第１基板４１ａと非磁性の第２基板４１ｂとの間に磁性材料層４１ｃが挟まれた構造になっている。本形態において、磁性材料層４１ｃは、第１基板４１ａの一方面に接着層（図示せず）によって接着されたアモルファス（非晶質）金属の磁性材料からなる薄板状のアモルファス金属箔からなり、かかる第１基板４１ａの一方面には、磁性材料層４１ｃを間に挟むように第２基板４１ｂが接着層によって接合されている。かかる接着層はいずれも、ガラスクロス、炭素繊維、アラミド繊維等の繊維補強材に樹脂材料を含浸してなるプリプレグを固化させてなる層であり、樹脂材料としては、エポキシ樹脂系やフェノール樹脂系、ポリエステル樹脂系等の熱硬化性樹脂が用いられる。磁性材料層４１ｃとして用いたアモルファス金属箔は、ロールによる圧延によって形成されたものであり、コバルト系としては、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ等のアモルファス合金、鉄系としては、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ等のアモルファス合金を例示することができる。第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂとしては、アルミナ基板等のセラミック基板や、ガラス基板等を例示でき、十分な剛性を得られるのであれば、プラスチック基板を用いてもよい。
【００３５】
（信号処理部６の構成）
図４は、本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置２０の電気的構成を示すブロック図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、磁気センサ装置２０全体の電気的構成を示す説明図、および増幅部周辺の構成を示す説明図である。
【００３６】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気センサ装置２０は、概ね、図３（ｂ）に示す交番電流を励磁コイル４８に励磁信号として印加する駆動部５０（励磁回路）と、検出コイル４９に電気的に接続された信号処理部６とを備えている。駆動部５０は、図２に示す複数の磁気センサ素子４０の各々に対応する複数の励磁用ドライバアンプ５１と、複数の励磁用ドライバアンプ５１に対して励磁信号を順次供給するためのマルチプレクサ５２と、励磁指令信号から励磁信号を生成するアンプ５３とを備えており、複数の磁気センサ素子４０の励磁コイル４８に対して、励磁用ドライバアンプ５１で増幅された後の励磁信号を順次供給する。
【００３７】
信号処理部６は、磁気センサ装置２０の検出コイル４９から出力されるセンサ出力信号から、残留磁束密度レベルに対応する第１信号Ｓ１、および透磁率レベルに対応する第２信号Ｓ２を生成し、上位の制御部（図示せず）は、かかる第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２と、媒体１と磁気センサ素子４０との相対位置情報に基づいて、媒体１における複数種類の磁気パターンの有無および形成位置を検出する。
【００３８】
より具体的には、信号処理部６は、磁気センサ素子４０から出力されたセンサ出力信号に対する信号処理回路６０と、Ａ／Ｄコンバータ９１を備えたデジタル信号処理部９０とを有しており、信号処理回路６０は、磁気センサ素子４０から出力されたセンサ出力信号を増幅する増幅部７０と、増幅部７０から出力された信号からピーク値およびボトム値を抽出する抽出部８０とを備えている。
【００３９】
抽出部８０は、増幅部７０から出力された増幅信号を順次、後段に出力するマルチプレクサ８１（ＭＵＸ）と、クランプ回路８２と、クランプ回路８２から出力された信号のオフセット調整を行なうオフセット調整部８３とを備えている。クランプ回路８２は、増幅部７０から出力された増幅後のセンサ出力信号を整流する第１ダイオード８２１と、増幅部７０から出力された増幅後のセンサ出力信号の極性反転を行なう極性反転回路８２２と、極性反転回路８２２において極性反転された信号を整流する第２ダイオード８２３とを備えている。従って、オフセット調整部８３は、第１ダイオード８２１からの出力に対する第１オフセット調整回路８３１と、第２ダイオード８２３からの出力に対する第２オフセット調整回路８３２とを備えており、第１オフセット調整回路８３１および第２オフセット調整回路８３２は、オフセット調整用基準電圧生成回路８３１ａ、８３２ａと、オペアンプ８３１ｂ、８３２ｂとを備えている。
【００４０】
また、抽出部８０は、オフセット調整部８３の後段にホールド回路８４を備えており、ホールド回路８４の後段にゲイン設定部８５を備えている。ホールド回路８４は、第１オフセット調整回路８３１からの出力信号のピーク値をホールドする第１ピークホールド回路８４１と、第２オフセット調整回路８３２からの出力信号のピーク値をホールドする第２ピークホールド回路８４２とを備えている。ここで、第２オフセット調整回路８３２には、増幅部７０から出力された信号を極性反転回路８２２で極性反転した後、第２ダイオード８２３で整流した後の信号が入力されている。このため、第２ピークホールド回路８４２は、増幅部７０から出力された増幅信号のボトム値をホールドするボトムホールド回路に相当する。
【００４１】
ゲイン設定部８５は、第１ピークホールド回路８４１でホールドされた値のゲインを設定するゲイン設定用第１アンプ８５１（メインアンプ）と、第２ピークホールド回路８４２（ボトムホールド回路）でホールドされた値のゲインを設定するゲイン設定用第２アンプ８５２（メインアンプ）とを備えており、第１ピークホールド回路８４１および第２ピークホールド回路８４２でホールドされた値を所定のゲインに設定してデジタル信号処理部９０のＡ／Ｄコンバータ９１に出力する。
【００４２】
デジタル信号処理部９０は、第１ピークホールド回路８４１でホールドされた値と、第２ピークホールド回路８４２でホールドされた値とを加算して第１信号Ｓ１を生成する加算回路９２と、第１ピークホールド回路８４１でホールドされた値と、第２ピークホールド回路８４２でホールドされた値とを減算して第２信号Ｓ２を生成する減算回路９３とを備えている。また、デジタル信号処理部９０は、切替制御信号、励磁指令信号、オフセット制御信号等を出力する制御信号出力部９４を備えている。このように構成したデジタル信号処理部９０からは、上位の制御部（図示せず）に対して第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２が出力され、上記の制御部では、第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２に基づいて媒体１の真偽を判定する。より具体的には、上位の制御部には、第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を磁気センサ素子４０と媒体１との相対位置情報に関係づけて、記録部に予め記録されている比較パターンとの照合を行って媒体１の真偽を判定する判定部を備えており、かかる判定部は、ＲＯＭあるいはＲＡＭ等といった記録部（図示せず）に予め記録されているプログラムに基づいて所定の処理を行い、媒体１の真偽を判定する。
【００４３】
（増幅部７０の詳細構成）
図５は、本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置２０の増幅部７０においてアンプに入力される信号等の説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、励磁信号、センサ出力信号および基準電圧の波形を示す説明図、およびセンサ出力信号と基準電圧の差をアンプで増幅した後の波形を示す説明図である。なお、図５（ａ）、（ｂ）には、励磁信号を実線Ｌ１で示し、センサ出力信号を実線Ｌ２で示し、基準電圧を実線Ｌ３で示し、センサ出力信号と基準電圧との差をアンプで増幅した後の信号を実線Ｌ４で示してある。
【００４４】
本形態の磁気センサ装置２０において、増幅部７０は、図４（ｂ）に示すように、複数の磁気センサ素子４０の各々に対応する複数のアンプ７１（プリアンプ）を備えており、かかるアンプ７１には、磁気センサ素子４０から出力されたセンサ出力信号と、基準電圧とが入力されている。ここで、増幅部７０は、励磁信号に連動して変化する信号を基準電圧として生成する基準電圧生成部７２を備えており、本形態において、アンプ７１には、基準電圧生成部７２によって生成された信号が基準電圧として入力されている。
【００４５】
本形態においては、基準電圧は、図５（ａ）、（ｂ）に実線Ｌ３で示す波形を備えており、かかる波形は、図５（ａ）に実線Ｌ１で示す励磁信号を微分した波形に相当する。従って、基準電圧は、励磁信号に連動して変化している。より具体的には、本形態において、基準電圧生成部７２は、キャパシタＣと抵抗ＲとからなるＣＲ微分回路７３であり、かかるＣＲ微分回路７３は、励磁信号を微分した信号を基準電圧として生成する。ここで、図５（ａ）、（ｂ）に実線Ｌ２で示すセンサ出力信号は、励磁信号により発生する磁束の時間微分に相当するため、励磁信号を微分してなる基準電圧は、センサ出力信号に同期している。かかる基準電圧であれば、図５（ｂ）に示すように、センサ出力信号との差が小さいので、アンプ７１のゲインを高めても、図５（ｂ）に実線Ｌ４で示すように、アンプ７１からの出力信号は飽和することがない。
【００４６】
（検出原理）
図６は、本発明の実施の形態１に係る磁気パターン検出装置１００において媒体１に形成される各種磁気インクの特性等を示す説明図である。図７は、本発明の実施の形態１に係る磁気パターン検出装置１００において種類の異なる磁気パターンが形成された媒体１から磁気パターンの有無を検出する原理を示す説明図である。
【００４７】
まず、図１および図２に示す矢印Ｘ１の方向に媒体１が移動する際に媒体１の真偽を判定する原理を説明する。本形態において、媒体１の磁性領域１ａには、残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μが異なる複数種類の磁気パターンが形成されている。より具体的には、媒体１には、ハード材を含む磁気インキにより印刷された第１の磁気パターンと、ソフト材を含む磁気インキにより印刷された第２の磁気パターンとが形成されている。ここで、ハード材を含む磁気インキは、図６（ｂ１）にヒステリシスループによって、残留磁束密度Ｂｒや透磁率μ等を示すように、磁界を印加したときの残留磁束密度Ｂｒのレベルは高いが、透磁率μは低い。これに対して、ソフト材を含む磁気インキは、図６（ｃ１）にそのヒステリシスループを示すように、磁界を印加したときの残留磁束密度Ｂｒのレベルは低いが、透磁率μは高い。
【００４８】
従って、以下に説明するように、残留磁束密度Ｂｒと透磁率μとを測定すれば、磁気インキの材質の判別を行なうことができる。より具体的には、透磁率μは保持力Ｈｃと相関性を有しているので、本形態では、残留磁束密度Ｂｒと保持力Ｈｃとを測定していることになり、かかる残留磁束密度Ｂｒと保持力Ｈｃとの比は、磁気インキ（磁性材料）によって相違する。それ故、磁気インキの材質の判別を行なうことができる。また、残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μ（保持力Ｈｃ）の測定値は、インキの濃淡や、媒体１と磁気センサ装置２０との距離により変動するが、本形態では、磁気センサ装置２０が同一位置で残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μ（保持力Ｈｃ）を測定するため、残留磁束密度Ｂｒと保持力Ｈｃとの比によれば、磁気インキの材質を確実に判別することができる。
【００４９】
本形態の磁気パターン検出装置１００において、媒体１が矢印Ｘ１で示す方向に移動して磁気センサ装置２０を通過する際、まず、磁界印加用第１磁石３１から媒体１に磁界が印加され、磁界が印加された後の媒体１が磁気センサ素子４０を通過する。それまでの間、磁気センサ素子４０の検出コイル４９からは、図６（ａ３）に示すように、図６（ａ２）に示すセンサコア４１のＢ−Ｈカーブに対応する信号が出力される。従って、図４に示す加算回路９２から出力される第１信号Ｓ１、および減算回路９３から出力される第２信号Ｓ２は各々、図６（ａ４）に示す通りである。
【００５０】
ここで、フェライト粉等のハード材を含む磁気インキにより第１の磁気パターンが媒体１に形成されていると、かかる第１の磁気パターンは、図６（ｂ１）に示すように、高レベルの残留磁束密度Ｂｒを有する。このため、図７（ａ１）に示すように、磁界印加用磁石３０を媒体１が通過した際、第１の磁気パターンは、磁界印加用磁石３０からの磁界により、磁石となる。このため、磁気センサ素子４０の検出コイル４９から出力される信号は、図６（ｂ２）に示すように、第１の磁気パターンから直流的なバイアスを受けて、図６（ｂ３）および図７（ａ２）に示す波形に変化する。すなわち、信号Ｓ０のピーク電圧およびボトム電圧が矢印Ａ１、Ａ２で示すように、同一の方向にシフトするとともに、ピーク電圧のシフト量とボトム電圧のシフト量が相違する。しかも、かかる信号Ｓ０は、媒体１の移動に伴って変化する。従って、図４に示す加算回路９２から出力される第１信号Ｓ１は、図６（ｂ４）に示す通りであり、磁気センサ素子４０を媒体１の第１の磁気パターンが通過するたびに変動する。ここで、ハード材を含む磁気インクにより形成された第１の磁気パターンは、透磁率μが低いため、信号Ｓ０のピーク電圧およびボトム電圧のシフトに影響しているのは、第１の磁気パターンの残留磁束密度Ｂｒだけと見做すことができる。それ故、図４に示す減算回路９３から出力される第２信号Ｓ２は、磁気センサ素子４０を媒体１の第１の磁気パターンが通過しても変動せず、図６（ｂ４）に示す信号と同様である。
【００５１】
これに対して、軟磁性ステンレス紛等のソフト材を含む磁気インキにより第２の磁気パターンが媒体１に形成されていると、かかる第２の磁気パターンのヒステリシスループは、図６（ｃ１）に示すように、図６（ｂ１）に示すハード材を含む磁気インクによる第１の磁気パターンのヒステリシスカーブの内側を通り、残留磁束密度Ｂｒのレベルが低い。このため、磁界印加用磁石３０を媒体１が通過した後も、第２の磁気パターンは、残留磁束密度Ｂｒのレベルが低い。但し、第２の磁気パターンは透磁率μが高いため、図７（ｂ１）に示すように、磁性体として機能する。このため、磁気センサ素子４０の検出コイル４９から出力される信号は、図６（ｃ２）に示すように、第２の磁気パターンの存在によって透磁率μが高くなっている分、図６（ｃ３）および図７（ｂ２）に示す波形に変化する。すなわち、信号Ｓ０のピーク電圧は矢印Ａ３で示すように高い方にシフトする一方、ボトム電圧は、矢印Ａ４で示すように低い方にシフトする。その際、ピーク電圧のシフト量とボトム電圧のシフト量は絶対値が略等しい。しかも、かかる信号Ｓ０は、媒体１の移動に伴って変化する。従って、図４に示す減算回路９３から出力される第２信号Ｓ２は、図６（ｃ４）に示す通りであり、磁気センサ素子４０を媒体１の第２の磁気パターンが通過するたびに変動する。ここで、ソフト材を含む磁気インクにより形成された第２の磁気パターンは、残留磁束密度Ｂｒが低いため、信号のピーク電圧およびボトム電圧のシフトに影響しているのは、第２の磁気パターンの透磁率μだけと見做すことができる。それ故、図４に示す加算回路９２から出力される第１信号Ｓ１は、磁気センサ素子４０を媒体１の第２の磁気パターンが通過しても変動せず、図６（ｃ４）に示す信号と同様である。
【００５２】
このように、本形態の磁気パターン検出装置１００では、加算回路９２において磁気センサ素子４０から出力される信号のピーク値とボトム値とを加算した第１信号Ｓ１は、磁気パターンの残留磁束密度レベルに対応する信号であり、かかる第１信号Ｓ１を監視すれば、ハード材を含む磁気インキにより形成された第１の磁気パターンの有無および形成位置を検出することができる。また、減算回路９３において磁気センサ素子４０から出力される信号のピーク値とボトム値とを減算した第２信号Ｓ２は、磁気パターンの透磁率μに対応する信号であり、かかる第２信号Ｓ２を監視すれば、ソフト材を含む磁気インキにより形成された第２の磁気パターンの有無および形成位置を検出することができる。それ故、磁界を印加したときの残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μが異なる複数種類の磁気パターンの媒体１における磁気パターン毎の有無および形成位置を残留磁束密度レベルおよび透磁率レベルの双方に基づいて識別することができる。
【００５３】
また、本形態の磁気パターン検出装置１００によれば、ハード材およびソフト材の双方を含む磁気インキにより磁気パターンが形成されている媒体１や、ハード材とソフト材の中間に位置する材料を含む磁気インキにより磁気パターンが形成されている媒体１についても、磁気パターンの検出を行なうことができる。すなわち、磁気特性が第１の磁気パターンと第２の磁気パターンの中間に位置するような磁気パターンについては、図６（ｄ１）に示すように、ヒステリシスループが、図６（ｂ１）に示すハード材の磁気パターンのヒステリシスループと図６（ｃ１）に示すソフト材の磁気パターンのヒステリシスループとの中間に位置するので、図６（ｄ４）に示す信号パターンを得ることができ、かかる磁気パターンについても、有無や形成位置を検出することができる。
【００５４】
（温度補正）
図８は、本発明の実施の形態１に係る磁気センサ装置２０における温度補正条件の説明図である。
【００５５】
図２に示すように、本形態の磁気センサ装置２０において、磁気センサ素子４０は、媒体１の移動方向Ｘと交差する方向に磁気センサ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ・・として、複数チャンネル分、配置されている。例えば、磁気センサ素子４０は２０チャンネル分、配置されており、媒体１の２０個所における磁気特性を検出する。ここで、磁気センサ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ・・は、全て同一の構造を有しているが、センサコア４１内における成分分布の違いや寸法のわずかな違い等によって、各々が固有の温度特性を有している。
【００５６】
そこで、本形態の磁気センサ装置２０には、図４に示すように、複数の磁気センサ素子４０（磁気センサ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ・・）毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部９６と、磁気特性を検出する際の温度を監視する温度監視部９と、温度監視部９での温度監視結果および温度補正条件に基づいて複数の磁気センサ素子４０（磁気センサ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ・・）の各々に対して温度補正を行う温度補正部９７とが設けられている。本形態において、温度監視部９は、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、センサ面２１の側方に設けられた温度センサからなる。また、図４（ａ）に示すように、補正条件記憶部９６は、デジタル信号処理部９０に設けられた不揮発性ＲＯＭからなり、温度補正部９７は、デジタル信号処理部９０において、磁気センサ素子４０での検出結果がＡ／Ｄコンバータ９１によってデジタル信号化された後の値を補正する演算部からなる。
【００５７】
ここで、デジタル信号処理部９０には、マルチプレクサ８１での動作に連動して、複数の磁気センサ素子４０での検出結果が時間をずらして順次入力されることから、温度補正部９７は、デジタル信号処理部９０において、複数の磁気センサ素子４０での検出結果が順次入力されるタイミングに合わせて、複数の磁気センサ素子４０の検出結果の各々に対して温度補正のための演算を行う。従って、加算回路９２および減算回路９３は、温度補正部９７（演算部）において補正のための演算が行われた結果に対して加算および減算を行う。
【００５８】
本形態において、複数の磁気センサ素子４０（磁気センサ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ・・）毎の温度補正条件は、例えば、以下のように設定される。まず、磁気センサ装置２０の製造前の段階、製造途中の段階、製造後の出荷する前の段階において、複数の磁気センサ素子４０毎の補正条件を設定する。それには、複数の磁気センサ素子４０毎に２５℃における感度補正値Ｇ25を求め、その値をデフォルト値に設定する。より具体的には、図８に示すように、磁気センサ素子４０の温度が２５℃のときのセンサ出力をＯＵＴ25とし、２５℃の時の目標値をＶ25としたとき、下式
Ｇ25＝Ｖ25／ＯＵＴ25
で求められた感度補正値Ｇ25を下式
Ｇ25=１
で示すようにデフォルト値とする。
【００５９】
次に、６５℃のときのセンサ出力ＯＵＴ65と、０℃のときのセンサ出力ＯＵＴ0から、下式により、傾きＡnを求める。
【００６０】
Ａn＝（ＯＵＴ65−ＯＵＴ0）／（６５℃−０℃）
従って、温度がＴa℃
のときの出力補正式（温度補正条件）は、下式
Ｇ25／（１＋（Ｔa℃−２５℃）＊Ａn）
の通りである。
【００６１】
よって、媒体１の磁気特性を検出する際の温度がＴa℃のときのセンサ出力がＯＵＴaであれば、下式に示すように、
補正後の出力値＝ＯＵＴa＊（１＋（Ｔa℃−２５℃）＊Ａn）
センサ出力ＯＵＴaに上記の出力補正式を乗ずれば、補正後の出力値が求められる。
【００６２】
このようにして、複数の磁気センサ素子４０（磁気センサ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ・・）毎の温度補正条件を求めた後、これらの温度補正条件を補正条件記憶部９６に記憶させておく。
【００６３】
従って、マルチプレクサ８１での動作に連動して、デジタル信号処理部９０に複数の磁気センサ素子４０での検出結果が時間をずらして順次入力されると、温度補正部９７は、デジタル信号処理部９０において、複数の磁気センサ素子４０での検出結果が順次入力されるタイミングに合わせて、温度監視部９での温度監視結果、および補正条件記憶部９６に記憶されている温度補正条件に基づいて、複数の磁気センサ素子４０の検出結果の各々に対して温度補正のための演算を行う。それ故、加算回路９２および減算回路９３は、温度補正部９７（演算部）において補正のための演算が行われた結果に対して加算および減算を行うことになる。よって、上位の制御部（図示せず）は、加算回路９２および減算回路９３から出力された結果（第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２）と、媒体１と磁気センサ素子４０との相対位置情報に基づいて、媒体１における複数種類の磁気パターンの有無および形成位置を検出することができ、かかる磁気特性の検出結果には、複数の磁気センサ素子４０の個々の温度特性の影響が及びにくい。
【００６４】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の磁気センサ装置２０では、複数の磁気センサ素子４０が設けられているとともに、かかる複数の磁気センサ素子４０毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部９６が設けられており、温度補正部９７は、温度監視部９での温度監視結果、および補正条件記憶部９６に記憶されている温度補正条件に基づいて複数の磁気センサ素子４０の各々に対して温度補正を行う。このため、複数の磁気センサ素子４０が各々、固有の温度特性を有している場合でも、複数の磁気センサ素子４０の各々での検出結果に基づいて媒体１の磁気特性を検出する際、媒体１の磁気特性の検出結果に対して磁気センサ素子４０の温度特性の影響が及びにくい。また、複数の磁気センサ素子４０の各々に対する温度補正は、補正条件記憶部９６に記憶されている条件で行うので、磁気センサ素子４０の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない。それ故、複数の磁気センサ素子４０が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体１の磁気特性を精度よく検出することができる。
【００６５】
また、信号処理部６は、複数の磁気センサ素子４０での検出結果が時間をずらして順次入力されるデジタル信号処理部９０を備え、温度補正部９７は、デジタル信号処理部９０において複数の磁気センサ素子４０の検出結果の各々に対して温度補正のための演算を行う。かかる構成によれば、磁気センサ素子４０を複数有している場合でも、デジタル信号処理部９０の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができる。
【００６６】
また、本形態では、複数の磁気センサ素子４０は、少なくとも、磁界内を通過した媒体１の残留磁束密度を検出する。かかる残留磁束密度の検出は、媒体の透磁率を検出する場合に比して、温度特性が影響を及ぼしやすいが、本形態によれば、媒体１の残留磁束密度を検出する場合でも、磁気センサ素子４０の温度特性の影響が及びにくい。それ故、媒体の磁気特性を精度よく検出することができる。
【００６７】
［実施の形態１の変形例］
実施の形態１では、温度補正部９７において複数の磁気センサ素子４０の検出結果の各々に対して温度補正のための演算を行い、加算回路９２および減算回路９３は、温度補正部９７において補正のための演算が行われた結果に対して加算および減算を行ったが、加算回路９２および減算回路９３で加算および減算を行った結果に対して温度補正部９７（演算部）が補正のための演算を行うように構成してもよい。
【００６８】
［実施の形態２］
図９は、本発明の実施の形態２に係る磁気センサ装置２０の電気的構成を示すブロック図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００６９】
図９に示すように、本形態の磁気センサ装置２０においても、実施の形態１と同様、複数の磁気センサ素子４０が用いられている。また、本形態の磁気センサ装置２０も、実施の形態１と同様、複数の磁気センサ素子４０毎の温度補正条件を記憶する補正条件記憶部９６と、磁気特性を検出する際の温度を監視する温度監視部９と、温度監視部９での温度監視結果および温度補正条件に基づいて複数の磁気センサ素子４０の各々に対して温度補正を行う温度補正部９７とが設けられている。本形態において、温度監視部９は温度センサからなり、補正条件記憶部９６は、デジタル信号処理部９０に設けられた不揮発性ＲＯＭからなる。
【００７０】
本形態において、温度補正部９７は、信号処理回路６０において複数の磁気センサ素子４０の検出結果の各々に対して温度補正を行う。より具体的には、信号処理回路６０のうち、抽出部８０のオフセット調整部８３には、マルチプレクサ８１での動作に連動して、複数の磁気センサ素子４０での検出結果が時間をずらして順次入力される。従って、温度補正部９７は、実線の矢印Ｐ１で示すように、複数の磁気センサ素子４０での検出結果がオフセット調整部８３に順次入力されるタイミングに合わせて、温度監視部９での温度の監視結果および補正条件記憶部９６に記憶されている温度補正条件に基づき、第１オフセット調整回路８３１および第２オフセット調整回路８３２のオフセット調整用基準電圧生成回路８３１ａ、８３２ａを制御し、オペアンプ８３１ｂ、８３２ｂに対する基準電圧を調整して温度補正を行う。その際、温度補正部９７は、図８を参照して説明した補正条件が実現されるように、オペアンプ８３１ｂ、８３２ｂに対する基準電圧を調整する。
【００７１】
かかる構成でも、実施の形態１と同様、磁気センサ素子４０の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない等、複数の磁気センサ素子４０が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体１の磁気特性を精度よく検出することができる。また、磁気センサ素子４０を複数有している場合でも、信号処理回路６０の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができるという効果を奏する。
【００７２】
［実施の形態３］
実施の形態２では、温度補正部９７は、オペアンプ８３１ｂ、８３２ｂに対する基準電圧を調整して温度補正を行ったが、本形態では、図９に二点鎖線の矢印Ｐ２で示すように、温度監視部９は、複数の磁気センサ素子４０での検出結果がゲイン設定部８５に順次入力されるタイミングに合わせて、温度監視部９での温度の監視結果および補正条件記憶部９６に記憶されている温度補正条件に基づき、ゲイン設定部８５を制御し、ゲイン設定用第１アンプ８５１およびゲイン設定用第２アンプ８５２でのゲインに温度補正を行う。かかる構成でも、実施の形態１、２と同様、磁気センサ素子４０の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない等、複数の磁気センサ素子４０が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体１の磁気特性を精度よく検出することができる。また、磁気センサ素子４０を複数有している場合でも、信号処理回路６０の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができるという効果を奏する。
【００７３】
［実施の形態４］
図１０は、本発明の実施の形態４に係る磁気センサ装置２０の電気的構成を示すブロック図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００７４】
実施の形態１、２、３では、増幅部７０は、複数の磁気センサ素子４０の各々に対応する複数のアンプ７１が設けられていたが、本形態では、図１０に示すように、複数の磁気センサ素子４０の後段にマルチプレクサ７７が設けられ、マルチプレクサ７７の後段にアンプ７１が設けられている。このため、複数の磁気センサ素子４０から出力されたセンサ出力信号は、マルチプレクサ７７によってアンプ７１に順次出力される。このため、複数の磁気センサ素子４０から出力されたセンサ出力信号を１つのアンプ７１で増幅することができるという利点がある。
【００７５】
また、本形態でも、実施の形態１、２、３と同様、増幅部７０では、ＣＲ微分回路７３を備えた基準電圧生成部７２において、励磁信号に連動して変化する信号を生成し、かかる信号を基準電圧としてアンプ７１に入力する。このため、磁気センサ素子４０から出力されるセンサ出力信号と基準電圧との差が小さいので、ブリッジ回路等といったコストが増大する回路を追加しなくても、アンプ７１のゲインを高めることができる。
【００７６】
また、実施の形態１、２、３では、複数の磁気センサ素子４０の各々に対応する複数の励磁用ドライバアンプ５１が設けられていたが、本形態では、駆動部５０の励磁用ドライバアンプ５１の後段にマルチプレクサ５４が設けられ、マルチプレクサ５４の後段に複数の磁気センサ素子４０が設けられている。このため、励磁用ドライバアンプ５１から出力された励磁信号は、マルチプレクサ５４によっての複数の磁気センサ素子４０に順次出力される。このため、１つの励磁用ドライバアンプ５１で複数の磁気センサ素子４０に励磁信号を供給することができるという利点がある。
【００７７】
なお、マルチプレクサ７７の切替え時に本来必要ではない信号、例えば、検出信号をマルチプレクサ７７で切替え時に生じるノイズ等を後段に通さないことを目的に、マルチプレクサ７７の切替えタイミングを微調整してもよいが、図１０に示すように、アンプ７１の出力段にアナログスイッチ７９を追加して、ノイズ等を後段に通さないようにしてもよい。
【００７８】
かかる構成の磁気センサ装置２０において、実施の形態２では、温度補正部９７がオペアンプ８３１ｂ、８３２ｂに対する基準電圧を調整して温度補正を行い、実施の形態３では、温度監視部９がゲイン設定用第１アンプ８５１およびゲイン設定用第２アンプ８５２でのゲインを調整して温度補正を行った。これに対して、本形態では、実線の矢印Ｐ３で示すように、図９に示す温度補正部９７は、複数の磁気センサ素子４０での検出結果が増幅部７０に順次入力されるタイミングに合わせて、温度監視部９での温度の監視結果および補正条件記憶部９６に記憶されている温度補正条件に基づき、増幅部７０の基準電圧生成部７２を制御し、アンプ７１の基準電圧に温度補正を行う。
【００７９】
かかる構成でも、実施の形態１と同様、磁気センサ素子４０の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない等、複数の磁気センサ素子４０が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体１の磁気特性を精度よく検出することができる。また、磁気センサ素子４０を複数有している場合でも、信号処理回路６０の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができるという効果を奏する。
【００８０】
［実施の形態５］
実施の形態２、３、４では、温度補正部９７が信号処理部６の信号処理回路６０を制御して温度補正を行った。これに対して、本形態では、図１０に二点鎖線の矢印Ｐ４で示すように、図９に示す温度補正部９７が、複数の磁気センサ素子４０の各々を駆動するタイミングに合わせて、温度監視部９での温度の監視結果および補正条件記憶部９６に記憶されている温度補正条件に基づき、駆動部５０の励磁用ドライバアンプ５１を制御し、複数の磁気センサ素子４０の各々に対する駆動条件に対して温度補正を行う。
【００８１】
かかる構成でも、実施の形態１と同様、磁気センサ素子４０の各々に対して一対一の関係をもって温度補正回路を設ける必要がない等、複数の磁気センサ素子４０が各々固有の温度特性を有している場合でも、比較的簡素な構成で、媒体１の磁気特性を精度よく検出することができる。また、磁気センサ素子４０を複数有している場合でも、駆動部５０の構成を簡素化することができるとともに、温度補正を行うための構成を簡素化することができるという効果を奏する。
【００８２】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、温度補正条件を設定するにあたって、０℃と６５℃との２点での測定結果に基づいて傾きを求めて直線近似を行ったが、３点以上の温度で測定を行い、温度の区間を区切って直線近似を行ってもよい。また、温度補正条件を設定するにあたっては、直線近似以外の近似式を利用して温度補正条件を設定してもよい。
【００８３】
上記実施の形態では、温度監視部９として温度センサを用いたが、温度に比例して変化する物理量を測定し、かかる物理量に基づいて温度を監視してもよい。例えば、検出信号の振幅や、磁気センサ素子の抵抗値等を測定し、かかる物理量に基づいて温度を監視してもよい。
【００８４】
上記実施の形態では、温度監視部９を１個所のみに設けたが、複数の温度監視部９を設けて複数の磁気センサ素子４０毎の温度を監視し、温度補正部９７は、複数の磁気センサ素子４０毎の温度監視結果および温度補正条件に基づいて温度補正を行ってもよい。かかる構成によれば、複数の磁気センサ素子４０毎に温度が相違している場合でも、複数の磁気センサ素子４０の各々に適正な温度補正を行うことができるので、媒体１の磁気特性を精度よく検出することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  媒体
６  信号処理部
９  温度監視部
１１  媒体移動路
２０  磁気センサ装置
４０  磁気センサ素子
５０  駆動部
６０  信号処理回路
９０  デジタル信号処理部
９６  補正条件記憶部
９７  温度補正部
１００  磁気パターン検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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