(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項１２】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１０５９５０号公報（第１図）
【特許文献２】特開２０００-１０５８４７号公報（第８図）
【特許文献３】特開平９−１８０６８号公報（段落００１３）
【特許文献４】特開２００１−６０３０８号公報（第４図）
【特許文献５】特開平８−２９３４２６号公報（第５図、段落００３６）
【特許文献６】特開２００７−１６４２９３号公報（第６図）
【特許文献７】特開平９−２８４６４５号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【発明の効果】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】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２】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３】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。
【図４】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５】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。
【図６】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７】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８】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。
【図９】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。
【図１０】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１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】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。
【図２１】ラインマップデータでの照合を説明する図である。
【図２２】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。
【図２３】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。
【図２４】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２５】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２６】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。
【図２７】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。
【図２８】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２９】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３０】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３１】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。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
ＲＳ＝Ｒ０×ρＳ／ρ０×{（１＋（Ｌ／Ｗ）×（ｍＢ）２）
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【符号の説明】
【０１００】
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
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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