專利名稱：磁性傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對安裝有磁性體的物體和利用磁性油墨實(shí)施印刷的紙幣等 介質(zhì)的磁特性等進(jìn)行檢測的磁性傳感器裝置。
背景技術(shù)：
在對安裝有磁性體的卡片等物體、和利用磁性油墨實(shí)施印刷的紙幣等的磁特性進(jìn) 行檢測時(shí)，在介質(zhì)的傳送路徑的中途位置設(shè)有磁性傳感器裝置，所述磁性傳感器裝置包括 磁性傳感器元件(參照專利文獻(xiàn)1)。在所述專利文獻(xiàn)1所記載的磁性傳感器裝置中，磁性傳感器元件如圖11 (a)所示， 具有將線圈93、94卷繞于傳感器磁芯91的結(jié)構(gòu)。傳感器磁芯91中，多個(gè)突部911 916 從在磁性傳感器元件90的寬度方向W90上延伸的主體部910向介質(zhì)1的介質(zhì)移動路徑11 側(cè)及其相反側(cè)突出，在向介質(zhì)1的介質(zhì)移動路徑11側(cè)突出的3塊突部911 913中，位于 寬度方向W90的中央的突部912上卷繞有線圈93以作為勵(lì)磁用線圈。另外，在向與介質(zhì)1 的介質(zhì)移動路徑11側(cè)相反一側(cè)突出的3塊突部914 916中，位于寬度方向W90的中央的 突部915上卷繞有線圈94以作為差分檢測用線圈。這里，對于磁性傳感器元件90，將寬度 方向W90朝向介質(zhì)1的移動方向X配置，與寬度方向W90及突部911 916突出的高度方 向V90這兩者正交的厚度方向T90朝向與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y。另 外，磁性傳感器元件90在介質(zhì)寬度方向Y上排列有多個(gè)，可隨著介質(zhì)1的移動而從整個(gè)介 質(zhì)1檢測出磁特性。專利文獻(xiàn)1 日本國專利特開2007-241653號公報(bào)然而，專利文獻(xiàn)1所記載的磁性傳感器元件90中，由于利用卷繞在位于寬度方向 W90的中央的突部912、915上的線圈93、94對在位于寬度方向W90的兩端(介質(zhì)1的移動 方向X的兩端)的突部911、913之間生成的磁通的變化進(jìn)行檢測，因此在厚度方向T90 (與 介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y)上的靈敏度分布中，如圖11(b)所示，雖然存 在傳感器磁芯91的區(qū)域中較高，但即使只是從磁性傳感器元件90朝厚度方向T90 (介質(zhì)寬 度方向Y)稍微偏離一點(diǎn)點(diǎn)，靈敏度也會急劇下降。因此，若在與介質(zhì)1的移動方向X正交 的介質(zhì)寬度方向Y上排列多個(gè)磁性傳感器元件90，則在由兩個(gè)磁性傳感器元件90夾著的區(qū) 域中，靈敏度急劇下降。因而，在介質(zhì)1所帶有的磁性區(qū)域Ia的寬度較窄的情況下，若介質(zhì) 1朝介質(zhì)寬度方向Y偏離而通過磁性傳感器元件90之間，則存在無法檢測出介質(zhì)1的磁特 性等的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種可使磁性傳感器裝置中與介質(zhì)的移 動方向正交的介質(zhì)寬度方向上的檢測范圍擴(kuò)大的磁性傳感器裝置。為了解決上述問題，本發(fā)明是一種磁性傳感器裝置，包括對相對移動的介質(zhì)的磁 特性進(jìn)行檢測的磁性傳感器元件，其特征為，所述磁性傳感器元件包括傳感器磁芯，該傳感器磁芯包括從在該磁性傳感器元件的寬度方向上延伸的主體部向所述介質(zhì)的介質(zhì)移動 路徑側(cè)突出且在所述寬度方向上相互隔開的多個(gè)聚磁用突部；勵(lì)磁線圈，該勵(lì)磁線圈卷繞 于所述主體部；及檢測線圈，該檢測線圈分別卷繞于所述多個(gè)聚磁用突部，所述磁性傳感器 元件配置成使得與所述寬度方向及所述聚磁用突部的突出方向這兩者正交的厚度方向朝 向所述介質(zhì)的移動方向。本發(fā)明中，在磁性傳感器元件的傳感器磁芯中，從在寬度方向上延伸的主體部向 介質(zhì)的介質(zhì)移動路徑側(cè)突出的多個(gè)聚磁用突部在寬度方向上相互隔開，在所述多個(gè)聚磁用 突部上卷繞有檢測線圈，在主體部上卷繞有勵(lì)磁線圈。因此，若向勵(lì)磁線圈通電，則由于在 聚磁用突部周邊形成磁通，因此若通過卷繞于聚磁用突部的檢測線圈檢測出所述磁通的變 化，則可檢測出介質(zhì)的磁導(dǎo)率等磁特性。這里，磁性傳感器元件配置成使得厚度方向朝向介 質(zhì)的移動方向，聚磁用突部及檢測線圈設(shè)置在與介質(zhì)的移動方向正交的介質(zhì)寬度方向上隔 開的位置。因此，磁性傳感器元件在存在傳感器磁芯的區(qū)域、及從存在傳感器磁芯的區(qū)域到 朝著寬度方向(與介質(zhì)的移動方向正交的介質(zhì)寬度方向)偏離的位置都具有大致相同的靈 敏度，與介質(zhì)的移動方向正交的介質(zhì)寬度方向上的檢測范圍較大。若將本發(fā)明應(yīng)用于所述傳感器磁芯的所述寬度方向的尺寸比所述厚度方向的尺 寸要大的情況，則效果更佳。根據(jù)本發(fā)明，由于傳感器磁芯的寬度方向是與介質(zhì)的移動方向 正交的介質(zhì)寬度方向，因此即使傳感器磁芯的厚度方向的尺寸變小，與介質(zhì)的移動方向正 交的介質(zhì)寬度方向上的檢測范圍也較大。本發(fā)明中，優(yōu)選為，在與所述介質(zhì)的移動方向交叉的方向上排列有多個(gè)所述磁性 傳感器元件。若采用這種結(jié)構(gòu)，則由于成為在介質(zhì)寬度方向上排列有多個(gè)聚磁用突部及檢 測線圈的結(jié)構(gòu)，因此可在遍及整個(gè)介質(zhì)寬度方向?qū)崿F(xiàn)相同的靈敏度。本發(fā)明中，優(yōu)選為，分別卷繞于所述多個(gè)突部的所述檢測線圈在電氣上串聯(lián)連接。 若采用這種結(jié)構(gòu)，則由于可得到將分別卷繞于多個(gè)聚磁用突部的檢測線圈的檢測結(jié)果合計(jì) 后的輸出，本發(fā)明中，優(yōu)選為，所述勵(lì)磁線圈卷繞于由所述寬度方向上相鄰的兩個(gè)所述聚磁 用突部夾著的部分。若采用這種結(jié)構(gòu)，則不管聚磁用突部的數(shù)量為幾個(gè)，都可在寬度方向上 相鄰的兩個(gè)聚磁用突部之間形成磁通。本發(fā)明中，優(yōu)選為，形成有3個(gè)以上的所述聚磁用突部，該3個(gè)以上的聚磁用突部 中，位于所述寬度方向的兩端部的聚磁用突部上卷繞的所述檢測線圈、與卷繞于其它聚磁 用突部的所述檢測線圈相比，卷繞數(shù)量更多。若采用這種結(jié)構(gòu)，則由于可提高寬度方向的兩 端部這樣的磁通密度較低的部分的靈敏度，因此可使磁性傳感器元件的寬度方向上的檢測 靈敏度相同。在這種情況下，優(yōu)選為，所述3個(gè)以上的聚磁用突部中，位于所述寬度方向的兩端 部的聚磁用突部比其它聚磁用突部更細(xì)。若采用這種結(jié)構(gòu)，則對于位于寬度方向的兩端部 的聚磁用突部上卷繞的檢測線 圈，可使其卷繞數(shù)量比卷繞于其它聚磁用突部的檢測線圈更多。本發(fā)明中，優(yōu)選為，所述傳感器磁芯包括從所述主體部朝著與所述聚磁用突部相 反一側(cè)突出的突部。若采用這種結(jié)構(gòu)，則可減小從勵(lì)磁線圈觀察時(shí)的磁阻。因而，由于可使 流過相同電流時(shí)產(chǎn)生的磁通增大，因此可提高靈敏度。另外，在采用使傳感器磁芯飽和的磁通門方式時(shí)，由于使用較小的驅(qū)動電流即可，因此可減小損耗電流和發(fā)熱。另外，若預(yù)先在 突部上卷繞差分用線圈，則可使用檢測線圈的檢測結(jié)果和差分用線圈的檢測結(jié)果的差分， 來檢測出介質(zhì)的磁特性。因而，可補(bǔ)償溫度變化等干擾。本發(fā)明中，所述傳感器磁芯可采用包括非晶磁性材料層、及在兩面?zhèn)葕A著該非晶 磁性材料的非磁性基板的結(jié)構(gòu)。若使用這樣的傳感器磁芯，則由于可提供較薄的傳感器磁 芯，因此可提高介質(zhì)的移動方向上的分辨率。本發(fā)明中，優(yōu)選為，當(dāng)所述聚磁用突部的數(shù)量為偶數(shù)時(shí)，在相鄰的磁性傳感器元件 之間，所述勵(lì)磁線圈的卷繞方向一致。另外，本發(fā)明中，優(yōu)選為，當(dāng)所述聚磁用突部的數(shù)量為 奇數(shù)時(shí)，在相鄰的磁性傳感器元件之間，所述勵(lì)磁線圈的卷繞方向相反。若采用這種結(jié)構(gòu)， 則由于在對多個(gè)磁性傳感器元件的各自的勵(lì)磁線圈提供共同的勵(lì)磁電流的情況下，在相鄰 的磁性傳感器元件之間彼此相鄰的聚磁用突部的磁極相反，因此可在相鄰的磁性傳感器元 件之間產(chǎn)生磁通。本發(fā)明中，優(yōu)選為，在所述突部上卷繞有差分用線圈。若采用這種結(jié)構(gòu)，則由于可 使用檢測線圈的檢測結(jié)果和差分用線圈的檢測結(jié)果的差分，來檢測出介質(zhì)的磁特性，因此 可補(bǔ)償溫度變化等干擾。本發(fā)明中，優(yōu)選為，所述聚磁用突部、所述檢測線圈、所述勵(lì)磁線圈的數(shù)量滿足如 下關(guān)系聚磁用突部的數(shù)量=檢測線圈的數(shù)量

勵(lì)磁線圈的數(shù)量=聚磁用突部的數(shù)量-1。本發(fā)明中，在磁性傳感器元件的傳感器磁芯中，從在寬度方向上延伸的主體部向 介質(zhì)的介質(zhì)移動路徑側(cè)突出的多個(gè)聚磁用突部在寬度方向上相互隔開，在所述多個(gè)聚磁用 突部上卷繞有檢測線圈，在主體部上卷繞有勵(lì)磁線圈。因此，若向勵(lì)磁線圈通電，則由于在 聚磁用突部周邊形成磁通，因此若通過卷繞于聚磁用突部的檢測線圈檢測出所述磁通的變 化，則可檢測出介質(zhì)的磁導(dǎo)率等磁特性。這里，磁性傳感器元件配置成使得厚度方向朝向介 質(zhì)的移動方向，聚磁用突部及檢測線圈設(shè)置在與介質(zhì)的移動方向正交的介質(zhì)寬度方向上隔 開的位置。因此，磁性傳感器元件從存在傳感器磁芯的區(qū)域到朝著寬度方向(與介質(zhì)的移 動方向正交的介質(zhì)寬度方向)偏離的位置都具有大致相同的靈敏度，與介質(zhì)的移動方向正 交的介質(zhì)寬度方向上的檢測范圍較大。


圖1是表示包括采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置在內(nèi)的磁性圖案檢測裝置的結(jié) 構(gòu)的說明圖。圖2是采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置的說明圖。圖3是采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置中使用的磁性傳感器元件的說明圖。圖4是表示采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置的磁性傳感器元件中使用的傳感器 磁芯的結(jié)構(gòu)例的說明圖。圖5是表示采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置的信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖6是表示采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置中被檢測磁性的介質(zhì)上形成的各種磁性油墨的特性等的說明圖。圖7是表示采用了本發(fā)明的磁性圖案檢測裝置中從形成有種類不同的磁性圖案 的介質(zhì)中檢測磁性圖案是否存在的原理的說明圖。圖8是表示使用采用了本發(fā)明的磁性圖案檢測裝置、從種類不同的介質(zhì)中檢測磁 性圖案的結(jié)果的說明圖。圖9是采用了本發(fā)明的其它實(shí)施方式所涉及的磁性傳感器裝置中使用的磁性傳 感器元件的說明圖。圖10是采用了本發(fā)明的又一其它實(shí)施方式所涉及的磁性傳感器裝置中使用的磁 性傳感器元件的說明圖。圖11是現(xiàn)有的磁性傳感器裝置的說明圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明中，在磁性傳感器元件40中，將 傳感器磁芯41的主體部42延伸的方向及聚磁用突部43隔開的方向設(shè)為磁性傳感器元件 40及傳感器磁芯41的寬度方向W40，將聚磁用突部43突出的方向設(shè)為磁性傳感器元件40 及傳感器磁芯41的高度方向V40，將與寬度方向W40及高度方向V40這兩者正交的方向設(shè) 為磁性傳感器元件40及傳感器磁芯41的厚度方向T40。另外，在與介質(zhì)1的移動方向X正 交的兩個(gè)方向中，將介質(zhì)1的寬度方向設(shè)為與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y。(整體結(jié)構(gòu))圖1是表示包括采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置在內(nèi)的磁性圖案檢測裝置的結(jié) 構(gòu)的說明圖，圖1(a)、(b)是示意地表示磁性圖案檢測裝置的主要部分結(jié)構(gòu)的說明圖、及示 意地表示截面結(jié)構(gòu)的說明圖。圖1所示的磁性圖案檢測裝置100是從銀行券、有價(jià)證券等介質(zhì)1中檢測磁性以 進(jìn)行真?zhèn)闻袛嗪头N類判斷的裝置，具有利用輥?zhàn)雍鸵龑?dǎo)件(未圖示)等使片狀的介質(zhì)1沿 介質(zhì)移動路徑11移動的傳送裝置10、及在由該傳送裝置10進(jìn)行傳送的介質(zhì)移動路徑11的 中途位置從介質(zhì)1中檢測出磁性的磁性傳感器裝置20。本實(shí)施方式中，輥?zhàn)雍鸵龑?dǎo)件由諸 如鋁等非磁性材料構(gòu)成。本實(shí)施方式中，雖然磁性傳感器裝置20配置在介質(zhì)移動路徑11 的下方，但有時(shí)也配置在介質(zhì)移動路徑11的上方。不管是哪一種情況，磁性傳感器裝置20 都配置成使得傳感器表面21朝向介質(zhì)移動路徑11。本實(shí)施方式中，在介質(zhì)1上，利用磁性油墨在朝介質(zhì)1的移動方向X延伸的細(xì)寬度 的磁性區(qū)域1a中附有磁性圖案，所述磁性圖案是由剩余磁通密度Br及磁導(dǎo)率μ不同的多 種磁性油墨所形成的。例如，在介質(zhì)1上形成有利用包含硬磁材料的磁性油墨印刷成的第 1磁性圖案、和利用包含軟磁材料的磁性油墨印刷成的第2磁性圖案。因此，本實(shí)施方式的 磁性圖案檢測裝置100根據(jù)剩余磁通密度水平及磁導(dǎo)率水平這兩者來檢測介質(zhì)1中每一種 磁性圖案是否存在。另外，本實(shí)施方式中，用于對所述兩種磁性圖案進(jìn)行檢測的磁性傳感器 裝置20是通用的。因而，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100具有如下結(jié)構(gòu)。此外，所謂 硬磁材料，是指像磁鐵中使用的磁性材料那樣、若從外部施加磁場則磁滯較大且剩余磁通 密度較高、容易被磁化的磁性材料。與此不同的是，所謂軟磁材料，是指像電動機(jī)或磁頭的 芯材那樣、磁滯較小且剩余磁通密度較低、不容易被磁化的磁性材料。
(磁性傳感器裝置20的結(jié)構(gòu)) 圖2是采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置20的說明圖，圖2(a)、(b)、(c)是表示磁 性傳感器裝置20中的磁性傳感器元件等的布局的說明圖、表示磁性傳感器元件的朝向的 說明圖、及表示在寬度方向上排列兩個(gè)磁性傳感器元件時(shí)的與介質(zhì)1的移動方向X正交的 介質(zhì)寬度方向Y上的靈敏度分布的說明圖。如圖1及圖2(a)所示，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，磁性傳感器裝置 20包括向介質(zhì)1施加磁場的磁場施加用磁體30、檢測向施加了磁場后的介質(zhì)1施加偏置磁 場的狀態(tài)下的磁通的磁性傳感器元件40、及覆蓋磁場施加用磁體30及磁性傳感器元件40 的非磁性外殼25。磁性傳感器裝置20包括構(gòu)成與介質(zhì)移動路徑11大致相同的平面的傳感 器表面21、及在介質(zhì)1的移動方向的兩側(cè)與傳感器表面21連接的斜面部22、23，所述形狀 由外殼25的形狀所規(guī)定。本實(shí)施方式中，由于設(shè)有斜面部22、23，因此具有介質(zhì)1不容易卡 住的優(yōu)點(diǎn)。磁性傳感器裝置20在與介質(zhì)1的移動方向X交叉的方向上延伸，在與介質(zhì)1的移 動方向X交叉的方向上排列有多個(gè)磁場施加用磁體30及磁性傳感器元件40。本實(shí)施方式 中，磁性傳感器裝置20在與介質(zhì)1的移動方向X交叉的方向中、與移動方向X正交的介質(zhì) 寬度方向Y上延伸，在與移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y上排列有多個(gè)磁場施加用磁體 30及磁性傳感器元件40。本實(shí)施方式中，磁場施加用磁體30相對于磁性傳感器元件40在介質(zhì)1的移動方 向的兩側(cè)配置，以作為磁場施加用第1磁體31和磁場施加用第2磁體32，沿箭頭Xl所示 的介質(zhì)1的移動方向，依次配置有磁場施加用第1磁體31、磁性傳感器元件40及磁場施加 用第2磁體32。另外，沿箭頭X2所示的介質(zhì)1的移動方向，依次配置有磁場施加用第2磁 體32、磁性傳感器元件40及磁場施加用第1磁體31，不管介質(zhì)1是朝箭頭Xl所示的方向 還是朝箭頭X2所示的方向移動，都可檢測出介質(zhì)1的磁特性。這里，磁性傳感器元件40配 置在磁場施加用第1磁體31和磁場施加用第2磁體32的中間位置，磁場施加用第1磁體 31和磁性傳感器元件40的相隔距離、與磁場施加用第2磁體32和磁性傳感器元件40的相 隔距離相等。此外，磁場施加用第1磁體31、磁性傳感器元件40及磁場施加用第2磁體32 都配置成使得與磁性傳感器裝置20的傳感器表面21相對。本實(shí)施方式中，磁場施加用磁體30 (磁場施加用第1磁體31及磁場施加用第2磁 體32)由鐵氧體和釹磁體等永磁體35構(gòu)成。不管是磁場施加用第1磁體31還是磁場施加 用第2磁體32中，永磁體35都將位于傳感器表面21的一側(cè)、和與傳感器表面21所在一側(cè) 相反的一側(cè)磁化成不同的極。因此，永磁體35中，位于傳感器表面21—側(cè)的表面起到作為 對于介質(zhì)1的磁化面350的作用。即，本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，如后所述， 如箭頭Xl所示那樣移動的介質(zhì)1通過磁性傳感器裝置20時(shí)，首先，從磁場施加用第1磁體 31向介質(zhì)1施加磁場，被所述磁場磁化后的介質(zhì)1通過磁性傳感器元件40。另外，如箭頭 X2所示那樣移動的介質(zhì)1通過磁性傳感器裝置20時(shí)，首先，從磁場施加用第2磁體32向介 質(zhì)1施加磁場，被所述磁場磁化后的介質(zhì)1通過磁性傳感器元件40。磁場施加用磁體30中使用的多個(gè)永磁體35都為相同尺寸和形狀，但分別朝以下 的方向配置。首先，不管是磁場施加用第1磁體31還是磁場施加用第2磁體32，在與介質(zhì) 1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y上相鄰的永磁體35之間都朝彼此相反的方向磁化。艮口，在與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y上排列的多個(gè)永磁體35中，一個(gè)永磁 體35將位于介質(zhì)移動路徑11側(cè)的端部磁化成N極，將位于與介質(zhì)移動路徑11側(cè)相反一側(cè) 的端部磁化成S極，而在與介質(zhì)1的移動方向X正交的方向Y上與該永磁體35相鄰的永磁 體35將位于介質(zhì)移動路徑11側(cè)的端部磁化成S極，將位于與介質(zhì)移動路徑11側(cè)相反一側(cè) 的端部磁化成N極。此外，本實(shí)施方式中，在介質(zhì)1的移動方向上相對的磁場施加用第1磁 體31的永磁體35和磁場施加用第2磁體32的永磁體35，夾著磁性傳感器元件40以不同 的極相對。此外，在介質(zhì)1的移動方向上相對的磁場施加用第1磁體31的永磁體35和磁 場施加用第2磁體32的永磁體35，有時(shí)也配置成夾著磁性傳感器元件40以相同的極相對。(磁性傳感器元 件40的結(jié)構(gòu))圖3是采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置20中使用的磁性傳感器元件40的說明 圖，圖3(a)、(b)、(c)是磁性傳感器元件40的正視圖、對于該磁性傳感器元件40的勵(lì)磁波 形的說明圖、及來自磁性傳感器元件40的輸出信號的說明圖。此外，圖3(a)中，表示介質(zhì) 1在與附圖垂直的方向上進(jìn)行移動的狀態(tài)。如圖1(b)及圖2(a)、(b)所示，磁性傳感器元件40都為薄板狀，寬度方向W40的 尺寸比厚度方向T40的尺寸要大。例如，磁性傳感器元件40若除去圖1(b)所示的非磁性 構(gòu)件46，則厚度方向T40上的尺寸為5 50[ μ m]，寬度方向W40上的尺寸為8 10 [mm]， 高度方向V40上的尺寸為5 15[mm]。所述磁性傳感器元件40將厚度方向T40朝向介質(zhì) 1的移動方向X進(jìn)行配置，寬度方向W40朝向與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向 Y。磁性傳感器元件40的兩面被由陶瓷等構(gòu)成的厚度為0. 3mm Imm左右的薄板狀 的非磁性構(gòu)件46覆蓋。所述磁性傳感器元件40有時(shí)也容納于磁屏蔽外殼(未圖示)中。 在這種情況下，磁屏蔽外殼在介質(zhì)移動路徑所在的上方開口，磁性傳感器元件40處于從磁 屏蔽外殼向介質(zhì)移動路徑11露出的狀態(tài)。如圖1 (b)、圖2 (a)、(b)、及圖3 (a)所示，磁性傳感器元件40包括傳感器磁芯41、 卷繞于傳感器磁芯41的勵(lì)磁線圈48、及卷繞于傳感器磁芯41的檢測線圈49。本實(shí)施方式 中，傳感器磁芯41包括在磁性傳感器元件40的寬度方向W40上延伸的主體部42、及從主體 部42向介質(zhì)1的介質(zhì)移動路徑11 一側(cè)突出的聚磁用突部43。這里，聚磁用突部43構(gòu)成 作為從主體部42的寬度方向W40的兩端部向介質(zhì)1的介質(zhì)移動路徑11 一側(cè)突出的兩個(gè)聚 磁用突部431、432，兩個(gè)聚磁用突部431、432在寬度方向W40上隔開。另外，傳感器磁芯41 包括從主體部42朝著與聚磁用突部43相反一側(cè)突出的突部44，本實(shí)施方式中，突部44構(gòu) 成作為從主體部42的寬度方向W40的兩端部朝向與介質(zhì)1的介質(zhì)移動路徑11側(cè)相反一側(cè) 突出的兩個(gè)突部441、442。對于采用這種結(jié)構(gòu)的傳感器磁芯41，勵(lì)磁線圈48卷繞于主體部42中由聚磁用突 部431、432及突部441、442夾著的部分。另外，檢測線圈49卷繞于聚磁用突部43，本實(shí)施 方式中，檢測線圈49包括傳感器磁芯41的兩個(gè)聚磁用突部43(聚磁用突部431、432)中的 聚磁用突部431上卷繞的檢測線圈491、及聚磁用突部432上卷繞的檢測線圈492。這里， 兩個(gè)檢測線圈491、492彼此朝相反方向卷繞于聚磁用突部431、432上。另外，由于兩個(gè)檢 測線圈491、492是將1根線圈線連續(xù)卷繞于聚磁用突部431、432上而構(gòu)成的，因此兩個(gè)檢 測線圈491、492在電氣上串聯(lián)連接。此外，也可將兩個(gè)檢測線圈491、492分別卷繞于聚磁用突部431、432上之后，在電氣上串聯(lián)連接。采用這種 結(jié)構(gòu)的磁性傳感器元件40配置成使得與寬度方向W40及聚磁用突部43 的突出方向(高度方向V40)這兩者正交的厚度方向T40朝向介質(zhì)1的移動方向X，磁性傳 感器元件40中聚磁用突部43 (聚磁用突部431、432)及檢測線圈49 (檢測線圈491、492) 隔開的寬度方向W40朝向與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y。磁性傳感器元件40中，對勵(lì)磁線圈48，參照圖5從所述的勵(lì)磁電路50以恒定電流 施加交變電流(參照圖3(b))。因此，如圖3(a)所示，在傳感器磁芯41的周圍形成偏置磁 場，從檢測線圈49輸出圖3(c)所示的檢測波形的信號。這里，圖3(c)所示的檢測波形為 偏置磁場和對于時(shí)間的微分信號。另外，在介質(zhì)寬度方向Y上配置有多個(gè)磁性傳感器元件40。所述多個(gè)磁性傳感器 元件40中，勵(lì)磁線圈48及檢測線圈49的卷繞方向相同。因此，即使在對多個(gè)磁性傳感器 元件40的各自的勵(lì)磁線圈48提供共同的勵(lì)磁電流的情況下，由于在相鄰的磁性傳感器元 件40之間彼此相鄰的聚磁用突部43的磁極相反，因此也可在相鄰的磁性傳感器元件40之 間產(chǎn)生磁通。(磁性傳感器元件40的結(jié)構(gòu)例)圖4是表示采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置20的磁性傳感器元件40中使用的傳 感器磁芯41的結(jié)構(gòu)例的說明圖，圖4(a)、(b)是傳感器磁芯41的立體圖及分解立體圖。參照圖2(b)及圖3(a)等進(jìn)行說明的磁性傳感器元件40的傳感器磁芯41如圖 4 (a)、(b)所示，成為在非磁性第1基板41a和非磁性第2基板41b之間夾著磁性材料層41c 的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中，磁性材料層41c由薄板狀的非晶金屬箔構(gòu)成，該非晶金屬箔利用粘 接層(未圖示)與第1基板41a的一個(gè)表面粘接的非晶(非晶質(zhì))金屬的磁性材料構(gòu)成， 第2基板41b利用粘接層與所述第1基板41a的一個(gè)表面接合，使得將磁性材料層41c夾在 中間。所述粘接層都是使得對玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維等纖維增強(qiáng)材料浸漬樹脂 材料而形成的預(yù)浸料進(jìn)行固化形成的層，作為樹脂材料，使用環(huán)氧樹脂類、酚醛樹脂類、聚 酯樹脂類等熱固化性樹脂。作為磁性材料層41c所使用的非晶金屬箔是利用由軋輥進(jìn)行軋 制而形成的，作為鈷類，可舉出Co-Fe-Ni-Mo-B-Si、Co-Fe-Ni-B-Si等非晶合金，作為鐵類， 可舉出 Fe-B-Si、Fe-B-Si-C、Fe-B-Si-Cr、Fe-Co-B-Si、Fe-Ni-Mo-B 等非晶合金。這里，第1基板41a和第2基板41b具有相同形狀，規(guī)定了傳感器磁芯41的外形 形狀。本實(shí)施方式中，作為第1基板41a及第2基板41b中使用的非磁性基板，可舉出氧化 鋁基板等陶瓷基板、玻璃基板等，只要可得到足夠的剛性，也可使用塑料基板。第1基板41a 及第2基板41b中的至少一個(gè)基板優(yōu)選為透光性基板，使得可在切割等工序時(shí)確認(rèn)磁性材 料層41c。此外，磁性材料層41c比第1基板41a及第2基板41b要小。因而，磁性材料層 41c相比第1基板41a及第2基板41b的外周邊緣稍微位于內(nèi)側(cè)，磁性材料層41c的外周邊 緣(第1基板41a及第2基板41b的外周邊緣)成為密封部。在制造所述結(jié)構(gòu)的傳感器磁芯41時(shí)，使用光刻技術(shù)使通過粘接層與第1基板41a 接合的磁性材料層41c形成圖案之后，利用粘接層將第2基板41b與第1基板41a的一個(gè) 表面接合，使得將磁性材料層41c夾在中間。此時(shí)，若采用如下方法即，使用大型基板以作 為第1基板41a，在所述大型基板上使多個(gè)磁性材料層41c形成圖案之后，粘合大型第2基 板41b，然后切割成預(yù)定的尺寸，則可高效地制造傳感器磁芯41。
(信號處理部60的結(jié)構(gòu))圖5是表示采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置20的信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。 本實(shí)施方式中，圖5所示的電路包括將圖3(b)所示的交變電流施加到勵(lì)磁線圈48的勵(lì)磁 電路50、和與檢測線圈49電連接的信號處理部60。信號處理部60根據(jù)從磁性傳感器裝置 20的檢測線圈49輸出的信號，提取與剩余磁通密度水平對應(yīng)的第1信號Si、及與磁導(dǎo)率水 平對應(yīng)的第2信號S2，并根據(jù)所述信號的提取結(jié)果、及介質(zhì)1和磁性傳感器裝置20的相對 位置信息，檢測介質(zhì)1中的多種磁性圖案是否存在及其形成位置。更具體而言，信號處理部 60包括將從磁性傳感器裝置20輸出的信號放大的放大器61、保存從該放大器61輸出的信 號的峰值及谷值的峰值保存電路62及谷值保存電路63、將峰值和谷值相加而提取第1信 號Sl的加法電路64、及將峰值和谷值相減而提取第2信號S2的減法電路65。而且，信號 處理部60還包括判定部66，該判定部66使得從加法電路64及減法電路65輸出的各信號 與磁性傳感器裝置20和介質(zhì)1的相對位置信息相關(guān)聯(lián)，與預(yù)先記錄于記錄部661的比較圖 案進(jìn)行比對來判定介質(zhì)1的真?zhèn)?。所述判定?6由微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成，根據(jù)預(yù)先記錄于諸 如ROM或RAM等的記錄部(未圖示)的程序來進(jìn)行預(yù)定的處理，并判定介質(zhì)1的真?zhèn)巍?br>
(檢測原理)圖6是表示采用了本發(fā)明的磁性傳感器裝置20中被檢測磁性的介質(zhì)1上形成的 各種磁性油墨的特性等的說明圖。圖7是表示在采用了本發(fā)明的磁性圖案檢測裝置100中 從形成有種類不同的磁性圖案的介質(zhì)1中檢測磁性圖案是否存在的原理的說明圖。首先，說明介質(zhì)1在圖1及圖2所示的箭頭Xl的方向上移動時(shí)判定介質(zhì)1的真?zhèn)?的原理。本實(shí)施方式中，在介質(zhì)1的磁性區(qū)域Ia中形成有剩余磁通密度Br及磁導(dǎo)率μ不 同的多種磁性圖案。更具體而言，在介質(zhì)1上形成有利用包含硬磁材料的磁性油墨印刷成 的第1磁性圖案、和利用包含軟磁材料的磁性油墨印刷成的第2磁性圖案。這里，包含硬磁 材料的磁性油墨如圖6(bl)中利用磁滯回線示出的剩余磁通密度Br和磁導(dǎo)率μ等那樣， 施加磁場時(shí)的剩余磁通密度Br的水平較高，但磁導(dǎo)率μ較低。與此不同的是，包含軟磁材 料的磁性油墨如圖6 (cl)中示出的磁滯回線那樣，施加磁場時(shí)的剩余磁通密度Br的水平較 低，但磁導(dǎo)率μ較高。因而，如以下所說明的那樣，若測定剩余磁通密度Br和磁導(dǎo)率μ，則可對磁性油 墨的材質(zhì)進(jìn)行判斷。更具體而言，由于磁導(dǎo)率μ與矯頑力Hc具有相關(guān)性，因此本實(shí)施方式 中，變成測定剩余磁通密度Br和矯頑力He，所述剩余磁通密度Br和矯頑力Hc之比因磁性 油墨(磁性材料)的不同而不同。因而，可對磁性油墨的材質(zhì)進(jìn)行判斷。另外，雖然剩余磁 通密度Br及磁導(dǎo)率μ (矯頑力He)的測定值因油墨的濃淡、介質(zhì)1和磁性傳感器裝置20 的距離而變動，但本實(shí)施方式中，由于磁性傳感器裝置20在同一位置測定剩余磁通密度Br 及磁導(dǎo)率μ (矯頑力He)，因此若根據(jù)剩余磁通密度Br和矯頑力Hc之比，則能可靠地判斷 磁性油墨的材質(zhì)。本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，在介質(zhì)1朝箭頭Xl所示的方向移動而通 過磁性傳感器裝置20時(shí)，首先，從磁場施加用第1磁體31向介質(zhì)1施加磁場，被施加了磁 場后的介質(zhì)1通過磁性傳感器元件40。在至此為止的期間，如圖6(a3)所示，從檢測線圈 49輸出與圖6 (a2)所示的傳感器磁芯41的B-H曲線對應(yīng)的信號。因而，從圖5所示的加法 電路64及減法電路65輸出的信號分別如圖6 (a4)所示那樣。
這里，若利用包含鐵氧體粉等硬磁材料的磁性油墨在介質(zhì)1上形成第1磁性圖案， 則所述第1磁性圖案如圖6 (bl)所示，具有高水平的剩余磁通密度Br。因此，如圖7 (al)所 示，當(dāng)介質(zhì)1通過磁場施加用磁體30時(shí)，第1磁性圖案因來自磁場施加用磁體30的磁場而 成為磁體。因此，從檢測線圈49輸出的信號如圖6(b2)所示，從第1磁性圖案受到直流偏 置，變化成圖6(b3)及圖7(a2)所示的波形。即，信號SO的峰值電壓及谷值電壓如箭頭Al、 A2所示，朝同一方向偏移，并且峰值電壓的偏移量和谷值電壓的偏移量不同。而且，所述信 號SO隨著介質(zhì)1的移動而變化。因而，從圖5所示的加法電路64輸出的第1信號Sl如圖 6(b4)所示，每當(dāng)介質(zhì)1的第1磁性圖案通過磁性傳感器元件40時(shí)就發(fā)生變動。這里，對 于由包含硬磁材料的磁性油墨形成的第1磁性圖案，由于磁導(dǎo)率μ較低，因此對信號SO的 峰值電壓及谷值電壓的偏移發(fā)生影響的，可看作只有第1磁性圖案的剩余磁通密度Br。因 而，即使當(dāng)介質(zhì)1的第1磁性圖案通過磁性傳感器元件40，從圖5所示的減法電路65輸出 的第2信號S2也不發(fā)生變動，與圖6 (b4)所示的信號相同。
與此不同的是，若利用包含軟磁性不銹鋼粉等軟磁材料的磁性油墨在介質(zhì)1上形 成第2磁性圖案，則所述第2磁性圖案的磁滯回線如圖6(cl)所示，通過圖6(bl)所示的包 含硬磁材料的磁性油墨所形成的第1磁性圖案的磁滯曲線的內(nèi)側(cè)，剩余磁通密度Br的水平 較低。因此，在介質(zhì)1通過磁場施加用磁體30后，第2磁性圖案的剩余磁通密度Br的水平 也較低。但是，由于第2磁性圖案的磁導(dǎo)率μ較高，因此如圖7(bl)所示，起到作為磁性體 的作用。因此，從檢測線圈49輸出的信號如圖6(c2)所示，因第2磁性圖案的存在而磁導(dǎo) 率μ變高，因而變化成圖6 (c3)及圖7(b2)所示的波形。即，信號SO的峰值電壓如箭頭A3 所示朝較高的一側(cè)偏移，另一方面，谷值電壓如箭頭A4所示朝較低的一側(cè)偏移。此時(shí)，峰值 電壓的偏移量和谷值電壓的偏移量其絕對值大致相等。而且，所述信號SO隨著介質(zhì)1的移 動而變化。因而，從圖5所示的減法電路65輸出的第2信號S2如圖6 (c4)所示，每當(dāng)介質(zhì) 1的第2磁性圖案通過磁性傳感器元件40時(shí)就發(fā)生變動。這里，對于由包含軟磁材料的磁 性油墨形成的第2磁性圖案，由于剩余磁通密度Br較低，因此對信號的峰值電壓及谷值電 壓的偏移發(fā)生影響的，可看作只有第2磁性圖案的磁導(dǎo)率μ。因而，即使當(dāng)介質(zhì)1的第2磁 性圖案通過磁性傳感器元件40，從圖5所示的加法電路64輸出的第1信號Sl也不發(fā)生變 動，與圖6(c4)所示的信號相同。(具體的檢測結(jié)果)圖8是表示使用采用了本發(fā)明的磁性圖案檢測裝置100、從種類不同的介質(zhì)1中檢 測磁性圖案的結(jié)果的說明圖。本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，加法電路64中將從磁性傳感器元件40 輸出的信號的峰值和谷值相加后的第1信號Si是與磁性圖案的剩余磁通密度水平對應(yīng)的 信號，若監(jiān)視所述第1信號Si，則能檢測出由包含硬磁材料的磁性油墨形成的第1磁性圖案 是否存在及其形成位置。另外，減法電路65中將從磁性傳感器元件40輸出的信號的峰值和 谷值相減后的第2信號S2是與磁性圖案的磁導(dǎo)率μ對應(yīng)的信號，若監(jiān)視所述第2信號S2， 則能檢測出由包含軟磁材料的磁性油墨形成的第2磁性圖案是否存在及其形成位置。因 而，能根據(jù)剩余磁通密度水平及磁導(dǎo)率水平這兩者來識別出介質(zhì)1中施加了磁場時(shí)的剩余 磁通密度Br及磁導(dǎo)率μ不同的多種磁性圖案的每一種磁性圖案是否存在及其形成位置。因而，若檢驗(yàn)利用包含硬磁材料的磁性油墨形成有第1磁性圖案的介質(zhì)1、及利用包含軟磁材料的磁性油墨形成有第2磁性圖案的介質(zhì)1，則可得到圖8 (a)、(b)所示的結(jié)果， 若比對所述信號圖案，則能檢測出磁性圖案是否存在、其類別、形成位置、以及濃淡，能判定 介質(zhì)1的真?zhèn)?。另外，若檢驗(yàn)形成有第1磁性圖案及第2磁性圖案這兩者的兩個(gè)介質(zhì)1，則 可得到圖8(c)所示的結(jié)果，若比對所述信號圖案，則能檢測出磁性圖案是否存在、其類別、 形成位置、以及濃淡，對于所述介質(zhì)1也能判定真?zhèn)巍?本實(shí)施方式的主要效果)如 上所述，本實(shí)施方式的磁性傳感器裝置20中，在磁性傳感器元件40的傳感器磁 芯41中，從在寬度方向W40上延伸的主體部42向介質(zhì)移動路徑11側(cè)突出的多個(gè)聚磁用突 部43 (聚磁用突部431、432)在寬度方向W40上相互隔開，在所述多個(gè)聚磁用突部43上卷 繞有檢測線圈49 (檢測線圈491、492)，在主體部42上卷繞有勵(lì)磁線圈48。因此，若向勵(lì)磁 線圈48通電，則由于在聚磁用突部43周邊形成磁通，因此若通過卷繞于聚磁用突部43的 檢測線圈49檢測出所述磁通的變化，則可檢測出介質(zhì)1的磁導(dǎo)率等磁特性。這里，磁性傳感器元件40配置成使得厚度方向T40朝向介質(zhì)1的移動方向X，聚 磁用突部43及檢測線圈49設(shè)置在與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y上隔開的 位置。因此，磁性傳感器元件40中，如圖2(c)所示，在存在傳感器磁芯41的區(qū)域、及從存 在傳感器磁芯41的區(qū)域到朝著寬度方向W40 (與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向 Y)稍微偏離的位置都具有大致相同的靈敏度，與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向 Y上的檢測范圍較大。另外，由于在介質(zhì)寬度方向Y上排列有多個(gè)磁性傳感器元件40，因此可從介質(zhì)1的 整個(gè)介質(zhì)寬度方向Y檢測出磁特性。而且，本實(shí)施方式的磁性傳感器元件40中，即使在從 磁性傳感器元件40朝寬度方向W40(與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y)偏離 的位置也具有比較高的靈敏度，如圖2(c)所示，即使在介質(zhì)寬度方向Y上相當(dāng)于相鄰的兩 個(gè)磁性傳感器元件40之間的區(qū)域，檢測靈敏度也不會顯著降低。因而，本實(shí)施方式的磁性 傳感器裝置20中，介質(zhì)寬度方向Y上的檢測范圍較大，且在遍及所述較大的范圍，檢測靈敏 度都相等。這里，雖然介質(zhì)寬度方向Y上相當(dāng)于磁性傳感器元件40之間的部分的靈敏度受 到相鄰的磁性傳感器元件40的距離的影響，但本實(shí)施方式中，由于磁性傳感器元件40中將 尺寸較大的寬度方向W40朝向介質(zhì)寬度方向Y，因此可利用與將厚度方向T40朝向介質(zhì)寬度 方向Y時(shí)相比數(shù)量要少的磁性傳感器元件40，來實(shí)現(xiàn)在介質(zhì)寬度方向Y上相當(dāng)于磁性傳感 器元件40之間的部分的靈敏度穩(wěn)定的磁性傳感器裝置20。另外，本實(shí)施方式中，磁性傳感器元件40在厚度方向T40上的尺寸較小。因此，可 減小磁性傳感器裝置20在移動方向X上的尺寸，并且可提高移動方向X上的分辨率。另外，本實(shí)施方式中，分別卷繞于多個(gè)聚磁用突部43 (聚磁用突部431、432)的檢 測線圈49(檢測線圈491、492)在電氣上串聯(lián)連接。因此，可得到將兩個(gè)檢測線圈491、492 中的檢測結(jié)果合計(jì)后的輸出。而且，由于勵(lì)磁線圈48卷繞于由寬度方向W40上相鄰的兩個(gè)聚磁用突部43 (聚磁 用突部431、432)夾著的部分，因此不管是如本實(shí)施方式那樣，聚磁用突部43的數(shù)量為2個(gè) 的情況下，還是如后所述的實(shí)施方式那樣，聚磁用突部43的數(shù)量為3個(gè)以上的情況下，都可 在寬度方向W40上相鄰的2個(gè)聚磁用突部43之間形成磁通。而且，由于傳感器磁芯41包括從主體部42朝著與聚磁用突部43相反一側(cè)突出的突部44，因此可減小從勵(lì)磁線圈48觀察時(shí)的磁阻。因而，由于可使流過相同電流時(shí)產(chǎn)生的 磁通增大，因此可提高靈敏度。另外，在如本實(shí)施方式那樣，采用使傳感器磁芯41飽和的磁 通門方式時(shí)，由于使用較小的驅(qū)動電流即可，因此可減小損耗電流和發(fā)熱。另外，若預(yù)先在 突部44上卷繞差分用線圈，則可使用檢測線圈49的檢測結(jié)果和差分用線圈的檢測結(jié)果的 差分，檢測出介質(zhì)1的磁特性。因而，可補(bǔ)償溫度變化等干擾。而且另外，由于傳感器磁芯41包括非晶的薄磁性材料層41c、和在兩面?zhèn)葕A著非 晶磁性材料層41c的非磁性第1及第2基板41a、41b，因此磁性傳感器元件40在厚度方向 T40上的尺寸相當(dāng)小。因而，可減小磁性傳感器裝置20在移動方向X上的尺寸，并且可提高 移動方向X上的分辨率。 另外，本實(shí)施方式的磁性傳感器裝置20中，磁場施加用磁體30相對于磁性傳感器 元件40在介質(zhì)1的移動方向的兩側(cè)配置，以作為磁場施加用第1磁體31和磁場施加用第2 磁體32。因此，在上下方向上與磁性傳感器元件40重疊的位置未配置磁場施加用磁體30。 因而，即使在磁場施加用磁體30 (磁場施加用第1磁體31和磁場施加用第2磁體32)上吸 附有磁性粉的情況下，也可防止所述磁性粉附著于磁性傳感器元件40。另外，由于相對于磁 性傳感器元件40在介質(zhì)1的移動方向的兩側(cè)配置有磁場施加用第1磁體31和磁場施加用 第2磁體32，因此相對于磁性傳感器元件40，由于在介質(zhì)1的移動方向的兩側(cè)形成磁場施 加用第1磁體31的磁場和磁場施加用第2磁體32的磁場，因此可使磁場施加用第1磁體 31對于磁性傳感器元件40的影響、和磁場施加用第2磁體32對于磁性傳感器元件40的影 響相互抵消。而且，如圖1所示，利用磁場施加用第1磁體31對朝箭頭Xl所示的方向移動 的介質(zhì)1進(jìn)行磁化，之后，利用磁性傳感器元件40，可檢測出向磁化后的介質(zhì)1施加偏置磁 場的狀態(tài)下的磁通，并且利用磁場施加用第2磁體32對朝箭頭X2所示的方向移動的介質(zhì) 1進(jìn)行磁化，之后，利用磁性傳感器元件40，可檢測出向磁化后的介質(zhì)1施加偏置磁場的狀 態(tài)下的磁通。因而，若將本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100用于存取款機(jī)，則可判定進(jìn)行 存款的介質(zhì)1的真?zhèn)?，并且可判定進(jìn)行取款的介質(zhì)1的真?zhèn)?。另外，本?shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100中，由于是利用共同的磁性傳感器裝 置20，根據(jù)剩余磁通密度水平及磁導(dǎo)率水平這兩者來檢測每一種磁性圖案是否存在及其形 成位置，因此在剩余磁通密度水平的測定、與磁導(dǎo)率水平的測定之間不會產(chǎn)生時(shí)間差。因 而，即使是在一邊使磁性傳感器裝置20和介質(zhì)1移動一邊進(jìn)行測量的情況下，信號處理部 60也能以簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度的檢測。另外，對于傳送裝置10，由于也只有僅在通過磁 性傳感器裝置20的位置要求運(yùn)行穩(wěn)定性，因此可力圖簡化結(jié)構(gòu)。而且，根據(jù)本實(shí)施方式的磁性圖案檢測裝置100，對于利用包含硬磁材料及軟磁材 料這兩者的磁性油墨形成有磁性圖案的介質(zhì)1、或利用包含位于硬磁材料和軟磁材料中間 的材料的磁性油墨形成有磁性圖案的介質(zhì)1，也能進(jìn)行磁性圖案的檢測。即，對于磁特性位 于第1磁性圖案和第2磁性圖案中間的那樣的磁性圖案，如圖6 (dl)所示，由于磁滯回線位 于圖6(bl)所示的硬磁材料的磁性圖案的磁滯回線和圖6 (c 1)所示的軟磁材料的磁性圖 案的磁滯回線的中間，因此可得到圖6 (d4)所示的信號圖案，對于所述磁性圖案，也能檢測 出是否存在及其形成位置。[其它實(shí)施方式]圖9是采用了本發(fā)明的其它實(shí)施方式所涉及的磁性傳感器裝置20中使用的磁性傳感器元件40 的說明圖，圖9(a)、(b)、(c)是聚磁用突部43的數(shù)量為3個(gè)時(shí)的說明圖、聚 磁用突部43的數(shù)量為4個(gè)時(shí)的說明圖、及聚磁用突部43的數(shù)量為5個(gè)時(shí)的說明圖。參照圖1 圖8進(jìn)行說明的磁性傳感器元件40中，傳感器磁芯41上構(gòu)成有2個(gè) 聚磁用突部43，但也可如圖9(a)、(b)、(c)所示，采用從傳感器磁芯41的主體部42突出3 個(gè)以上的聚磁用突部43的結(jié)構(gòu)。在采用這種結(jié)構(gòu)的情況下，也和上述實(shí)施方式相同，在聚 磁用突部43上分別卷繞檢測線圈49，在主體部42中在由寬度方向W40上相鄰的聚磁用突 部43夾著的部分卷繞有勵(lì)磁線圈48。因此，聚磁用突部43、檢測線圈49及勵(lì)磁線圈48的 數(shù)量成為如下關(guān)系聚磁用突部43的數(shù)量=檢測線圈49的數(shù)量勵(lì)磁線圈48的數(shù)量=聚磁用突部43的數(shù)量-1 =檢測線圈49的數(shù)量_1。圖9(a)、(b)、(c)所示的實(shí)施方式中，在圖9 (a)所示的磁性傳感器元件40中，在 3個(gè)聚磁用突部43 (聚磁用突部431 433)上分別卷繞有檢測線圈49 (檢測線圈491 493)，在主體部42中在由寬度方向W40上相鄰的聚磁用突部43夾著的兩個(gè)部位卷繞有勵(lì) 磁線圈48 (勵(lì)磁線圈481、482)。而且，突部44 (突部441 443)從主體部42朝著與3個(gè) 聚磁用突部43 (聚磁用突部431 433)相反一側(cè)突出。另外，在圖9(b)所示的磁性傳感器元件40中，在4個(gè)聚磁用突部43 (聚磁用突部 431 434)上分別卷繞有檢測線圈49 (檢測線圈491 494)，在主體部42中在由寬度方 向W40上相鄰的聚磁用突部43夾著的3個(gè)部位卷繞有勵(lì)磁線圈48 (勵(lì)磁線圈481 483)。 而且，突部44 (突部441 444)從主體部42朝著與4個(gè)聚磁用突部43 (聚磁用突部431
434)相反一側(cè)突出。另外，在圖9(c)所示的磁性傳感器元件40中，在5個(gè)聚磁用突部43 (聚磁用突部 431 435)上分別卷繞有檢測線圈49 (檢測線圈491 495)，在主體部42中在由寬度方 向W40上相鄰的聚磁用突部43夾著的4個(gè)部位卷繞有勵(lì)磁線圈48 (勵(lì)磁線圈481 484)。 而且，突部44 (突部441 445)從主體部42朝著與5個(gè)聚磁用突部43 (聚磁用突部431
435)相反一側(cè)突出。在采用這種結(jié)構(gòu)的磁性傳感器元件40中，也和上述實(shí)施方式相同，在寬度方向 W40上相鄰的檢測線圈49彼此朝相反方向卷繞，多個(gè)檢測線圈49在電氣上串聯(lián)連接。另 夕卜，磁性傳感器元件40中，在寬度方向W40上相鄰的勵(lì)磁線圈48彼此朝相反方向卷繞，多 個(gè)勵(lì)磁線圈48在電氣上串聯(lián)或并聯(lián)連接。另外，如參照圖2(a)、(b)進(jìn)行說明的那樣，磁性傳感器元件40在介質(zhì)寬度方向 Y上配置有多個(gè)。此時(shí)，在多個(gè)磁性傳感器元件40之間，檢測線圈49的繞組方向一致。另 夕卜，在對多個(gè)磁性傳感器元件40的各自的勵(lì)磁線圈48提供共同的勵(lì)磁電流的情況下，如圖 9(b)所示，在聚磁用突部43為4個(gè)的情況下(勵(lì)磁線圈48為奇數(shù)的情況下)，在相鄰的磁 性傳感器元件40之間，使勵(lì)磁線圈48的卷繞方向一致。與此不同的是，如圖9(a)、(c)所 示，在聚磁用突部43為3個(gè)或5個(gè)的情況下(勵(lì)磁線圈48為偶數(shù)的情況下)，在相鄰的磁 性傳感器元件40之間，使勵(lì)磁線圈48的卷繞方向相反。若采用這種結(jié)構(gòu)，則由于在相鄰的 磁性傳感器元件40之間彼此相鄰的聚磁用突部43的磁極相反，因此可在相鄰的磁性傳感 器元件40之間產(chǎn)生磁通。
采用這種結(jié)構(gòu)的磁性傳感器裝置20中，由于磁性傳感器元件40也在圖1所示的 磁性圖案檢測裝置100中配置成使得厚度方向T40朝向介質(zhì)1的移動方向X，因此聚磁用突 部43及檢測線圈49設(shè)置在與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y上隔開的位置。 因而，磁性傳感器元件40中，在存在傳感器磁芯41的區(qū)域、及從存在傳感器磁芯41的區(qū)域 到朝著寬度方向W40 (與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y)稍微偏離的位置都具 有大致相同的靈敏度，與介質(zhì)1的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y上的檢測范圍較大，上 述這些具有與實(shí)施方式1相同的效果。[又一其它實(shí)施方式]圖10是采用了本發(fā)明的又一其它實(shí)施方式所涉及的磁性傳感器裝置20中使用的 磁性傳感器元件40的說明圖，圖10(a)、(b)、(c)是聚磁用突部43的數(shù)量為3個(gè)時(shí)的說明 圖、聚磁用突部43的數(shù)量為4個(gè)時(shí)的說明圖、及聚磁用突部43的數(shù)量為5個(gè)時(shí)的說明圖。圖9所示的實(shí)施方式中，在寬度方向W40的兩端部，相比于寬度方向W40，磁通密度 較低。在這種情況下，檢測線圈49的卷繞數(shù)量如下面的關(guān)系所示在圖9(a)所示的實(shí)施方式(檢測線圈49的數(shù)量=3)的情況下檢測線圈491、493的卷繞數(shù)量>檢測線圈492的卷繞數(shù)量在圖9(b)所示的實(shí)施方式(檢測線圈49的數(shù)量=4)的情況下 檢測線圈491、494的卷繞數(shù)量>檢測線圈492、493的卷繞數(shù)量在圖9(c)所示的實(shí)施方式(檢測線圈49的數(shù)量=5)的情況下檢測線圈491、495的卷繞數(shù)量>檢測線圈492、493、494的卷繞數(shù)量或者檢測線圈491、495的卷繞數(shù)量>檢測線圈492、494的卷繞數(shù)量>檢測線圈493的卷繞數(shù)量若使兩端的檢測線圈49的卷繞數(shù)量比其它檢測線圈49的卷繞數(shù)量要多，則可使 寬度方向W40上的靈敏度均勻化。此時(shí)，如圖10(a)、(b)、(c)所示，聚磁用突部43的粗細(xì)如下面的關(guān)系所示在圖10(a)所示的實(shí)施方式(檢測線圈49的數(shù)量=3)的情況下聚磁用突部431、433的粗細(xì) <聚磁用突部432的粗細(xì)在圖10(b)所示的實(shí)施方式(檢測線圈49的數(shù)量=4)的情況下聚磁用突部431、434的粗細(xì) <聚磁用突部432、433的粗細(xì)在圖10(c)所示的實(shí)施方式(檢測線圈49的數(shù)量=5)的情況下聚磁用突部431、435的粗細(xì)<聚磁用突部432、433、434的粗細(xì)或者聚磁用突部431、435的粗細(xì)〈聚磁用突部432、434的粗細(xì)<聚磁用突部433的粗細(xì)若使兩端的聚磁用突部43的粗細(xì)比其它聚磁用突部43的粗細(xì)要大，則對于使兩 端的檢測線圈49的卷繞數(shù)量比其它檢測線圈49的卷繞數(shù)量卷繞得要多就沒有障礙。(其他實(shí)施方式)
上述實(shí)施方式中，雖然在使介質(zhì)1和磁性傳感器裝置20相對移動時(shí)，是使介質(zhì)1 移動，但也可采用介質(zhì)1固定而磁性傳感器裝置20移動的結(jié)構(gòu)。另外，上述實(shí)施方式中，雖 然對于磁場施加用磁體30使用了永磁體，但也可使用電磁鐵。另外，上述實(shí)施方式中，雖然 說明了聚磁用突部43的數(shù)量為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)的情況，但也可為6個(gè)以上的情況。標(biāo)號 說明1 介質(zhì)11介質(zhì)移動路徑20磁性傳感器裝置30磁場施加用磁體40磁性傳感器元件41傳感器磁芯42傳感器磁芯的主體部43傳感器磁芯的聚磁用突部48勵(lì)磁線圈49檢測線圈100磁性圖案檢測裝置
權(quán)利要求
1.一種磁性傳感器裝置，包括對相對移動的介質(zhì)的磁特性進(jìn)行檢測的磁性傳感器元 件，其特征在于，所述磁性傳感器元件包括傳感器磁芯，該傳感器磁芯包括從在該磁性傳感器元件的 寬度方向上延伸的主體部向所述介質(zhì)的介質(zhì)移動路徑側(cè)突出且在所述寬度方向上相互隔 開的多個(gè)聚磁用突部；勵(lì)磁線圈，該勵(lì)磁線圈卷繞于所述主體部；及檢測線圈，該檢測線圈 分別卷繞于所述多個(gè)聚磁用突部，所述磁性傳感器元件配置成使得與所述寬度方向及所述聚磁用突部的突出方向這兩 者正交的厚度方向朝向所述介質(zhì)的移動方向。
2.如權(quán)利要求1所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器磁芯的所述寬度方向的尺寸比所述厚度方向的尺寸大。
3.如權(quán)利要求2所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，在與所述介質(zhì)的移動方向交叉的方向上排列有多個(gè)所述磁性傳感器元件。
4.如權(quán)利要求2所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，分別卷繞于所述多個(gè)聚磁用突部的所述檢測線圈在電氣上串聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求2所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，所述勵(lì)磁線圈卷繞于由所述寬度方向上相鄰的兩個(gè)所述聚磁用突部夾著的部分。
6.如權(quán)利要求5所述的磁性傳感器裝置，其特征在于， 形成有3個(gè)以上的所述聚磁用突部，該3個(gè)以上的聚磁用突部中，位于所述寬度方向的兩端部的聚磁用突部上卷繞的所述 檢測線圈、與卷繞于其它聚磁用突部的所述檢測線圈相比，卷繞數(shù)量更多。
7.如權(quán)利要求6所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，所述3個(gè)以上的聚磁用突部中，位于所述寬度方向的兩端部的聚磁用突部的粗細(xì)比其 它聚磁用突部更細(xì)。
8.如權(quán)利要求2所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器磁芯包括從所述主體部朝著與所述聚磁用突部相反一側(cè)突出的突部。
9.如權(quán)利要求2所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器磁芯包括非晶磁性材料層、及在兩面?zhèn)葕A著該非晶磁性材料層的非磁性基板。
10.如權(quán)利要求3所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，當(dāng)所述聚磁用突部的數(shù)量為偶數(shù)時(shí)，在相鄰的磁性傳感器元件之間，所述勵(lì)磁線圈的 卷繞方向一致。
11.如權(quán)利要求3所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，當(dāng)所述聚磁用突部的數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，在相鄰的磁性傳感器元件之間，所述勵(lì)磁線圈的 卷繞方向相反。
12.如權(quán)利要求8所述的磁性傳感器裝置，其特征在于， 在所述突部上卷繞有差分用線圈。
13.如權(quán)利要求1所述的磁性傳感器裝置，其特征在于，所述聚磁用突部、所述檢測線圈、所述勵(lì)磁線圈的數(shù)量滿足如下關(guān)系 聚磁用突部的數(shù)量=檢測線圈的數(shù)量勵(lì)磁線圈的數(shù)量=聚磁用突部的數(shù)量-1。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可使磁性傳感器裝置中與介質(zhì)的移動方向正交的介質(zhì)寬度方向上的檢測范圍擴(kuò)大的磁性傳感器裝置。磁性傳感器裝置中，在磁性傳感器元件的傳感器磁芯中，從在寬度方向W40上延伸的主體部向介質(zhì)移動路徑一側(cè)突出的多個(gè)聚磁用突部(聚磁用突部431、432)在寬度方向W40上相互隔開，在所述多個(gè)聚磁用突部上卷繞有檢測線圈(檢測線圈491、492)，在主體部上卷繞有勵(lì)磁線圈。磁性傳感器元件配置成使得與寬度方向W40及聚磁用突部的突出方向(高度方向V40)這兩者正交的厚度方向T40朝向介質(zhì)的移動方向X，聚磁用突部及檢測線圈設(shè)置在與介質(zhì)的移動方向X正交的介質(zhì)寬度方向Y上隔開的位置。
文檔編號G01R33/16GK102147453SQ20111003743
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者百瀨正吾 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社