JP2020008421A - Magnetism sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁気センサに関し、特に、紙幣などの被測定部材を一軸方向にスキャンすることによって磁気パターンを読み取る磁気センサに関する。 The present invention relates to a magnetic sensor, and more particularly, to a magnetic sensor that reads a magnetic pattern by scanning a member to be measured such as a bill in a uniaxial direction.
紙幣などの被測定部材を一軸方向にスキャンするタイプの磁気センサとしては、特許文献1,2に記載された磁気センサが知られている。特許文献1,2に記載された磁気センサは、複数の磁気検出素子が一方向に配列された構成を有しており、紙幣などの被測定部材を磁気検出素子の配列方向と直交する方向にスキャンすることによって、被測定部材に埋め込まれた磁気パターンを読み取ることができる。
2. Description of the Related Art Magnetic sensors described in
特許文献1,2に記載された磁気センサは、磁気検出素子と重なるように配置された永久磁石を備えており、これによって被測定部材にバイアス磁界を印加している。
The magnetic sensors described in
しかしながら、被測定部材によっては、保持力の強い磁気パターンと保持力の弱い磁気パターンが混在していることがある。この場合、複数の磁気検出素子にそれぞれ割り当てられた永久磁石の磁力が弱いと、保持力の強い磁気パターンが正しくリフレッシュされず、過去の着磁履歴が残存した状態で検出が行われる可能性があった。この問題を解決するためには、複数の磁気検出素子にそれぞれ割り当てられた永久磁石として、磁力の強い永久磁石を用いる方法が考えられるが、磁力の強い永久磁石は高価であるため、材料コストが増大するという問題があった。 However, depending on the member to be measured, a magnetic pattern having a strong holding force and a magnetic pattern having a weak holding force may be mixed. In this case, if the magnetic force of the permanent magnet assigned to each of the plurality of magnetic detection elements is weak, the magnetic pattern having a strong coercive force will not be refreshed correctly, and detection may be performed in a state where the past magnetization history remains. there were. In order to solve this problem, a method of using a strong permanent magnet as the permanent magnet assigned to each of the plurality of magnetic detection elements can be considered. However, since the strong permanent magnet is expensive, the material cost is low. There was a problem of increasing.
したがって、本発明は、保持力の強い磁気パターンと保持力の弱い磁気パターンが混在し得る被測定部材をスキャンすることによって磁気パターンを読み取る磁気センサにおいて、材料コストの増加を最小限に抑えつつ、保持力の強い磁気パターンを正しくリフレッシュし、磁気パターンを安定して検出することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a magnetic sensor that reads a magnetic pattern by scanning a member to be measured in which a magnetic pattern having a high coercive force and a magnetic pattern having a low coercive force can coexist, while minimizing an increase in material cost, An object of the present invention is to correctly refresh a magnetic pattern having a strong coercive force and to stably detect a magnetic pattern.
本発明による磁気センサは、磁気パターンを有する被測定部材を第1軸方向にスキャンすることにより、磁気パターンを読み取る磁気センサであって、第1軸方向と異なる第2軸方向に配列され、それぞれ永久磁石を有する複数の単位磁気センサを備え、複数の単位磁気センサは、永久磁石の磁力が互いに異なる第1及び第2の単位磁気センサを含むことを特徴とする。 A magnetic sensor according to the present invention is a magnetic sensor that reads a magnetic pattern by scanning a member to be measured having a magnetic pattern in a first axis direction, and is arranged in a second axis direction different from the first axis direction. A plurality of unit magnetic sensors having permanent magnets are provided, and the plurality of unit magnetic sensors include first and second unit magnetic sensors having different permanent magnet magnetic forces.
本発明によれば、永久磁石の磁力が互いに異なる第1及び第2の単位磁気センサを有していることから、保持力の弱い磁気パターンをスキャンする部分には磁力が弱く安価な永久磁石を有する単位磁気センサを割り当て、保持力の強い磁気パターンをスキャンする部分には磁力が強い永久磁石を有する単位磁気センサを割り当てることにより、材料コストを削減しつつ、保持力の強い磁気パターンを正しくリフレッシュでき、磁気パターンを安定して検出することが可能となる。 According to the present invention, since the first and second unit magnetic sensors having permanent magnets having different magnetic forces are provided, an inexpensive permanent magnet having a weak magnetic force is used in a portion for scanning a magnetic pattern having a weak coercive force. By assigning a unit magnetic sensor that has a strong magnetic force and allocating a unit magnetic sensor that has a permanent magnet with a strong magnetic force to the part that scans a magnetic pattern with a strong coercive force, the magnetic pattern with a strong coercive force is correctly refreshed while reducing material costs It is possible to detect the magnetic pattern stably.
本発明において、第1の単位磁気センサに含まれる永久磁石よりも第2の単位磁気センサに含まれる永久磁石の方が磁力が強く、第2の単位磁気センサよりも第1の単位磁気センサの方が数が多くても構わない。これによれば、材料コストをより低減しつつ、複数の単位第1の磁気センサによって被測定部材の広い範囲をスキャンすることが可能となる。 In the present invention, the permanent magnet included in the second unit magnetic sensor has a stronger magnetic force than the permanent magnet included in the first unit magnetic sensor, and the magnetic force of the first unit magnetic sensor is larger than that of the second unit magnetic sensor. It does not matter if the number is larger. According to this, it is possible to scan a wide range of the member to be measured by the plurality of unit first magnetic sensors while further reducing the material cost.
本発明において、第1及び第2の単位磁気センサは、第2軸方向における幅が互いに同じであっても構わないし、第2軸方向における幅が互いに異なっていても構わない。前者によれば、第1の単位磁気センサと第2の単位磁気センサの組み合わせにかかわらず、1個の磁気センサがスキャンするエリアを固定することが可能となる。また、後者によれば、被測定部材に設けられた磁気パターンの位置に応じて第1及び第2の単位磁気センサの位置を最適化することが可能となる。 In the present invention, the first and second unit magnetic sensors may have the same width in the second axis direction, or may have different widths in the second axis direction. According to the former, the area scanned by one magnetic sensor can be fixed regardless of the combination of the first unit magnetic sensor and the second unit magnetic sensor. According to the latter, it is possible to optimize the positions of the first and second unit magnetic sensors according to the positions of the magnetic patterns provided on the member to be measured.
本発明による磁気センサは、第1及び第2の単位磁気センサとともに第2軸方向に配列されたダミー筐体ブロックをさらに備えるものであっても構わない。これによれば、磁気パターンが存在しないことがあらかじめ判明している位置にはダミー筐体ブロックを用いることによって、コストをさらに低減することが可能となる。この場合、ダミー筐体ブロックの第2軸方向における幅は、単位磁気センサの第2軸方向における幅と同じであっても構わないし、相違していても構わない。 The magnetic sensor according to the present invention may further include a dummy housing block arranged in the second axis direction together with the first and second unit magnetic sensors. According to this, the cost can be further reduced by using the dummy housing block at a position where it is known in advance that the magnetic pattern does not exist. In this case, the width of the dummy housing block in the second axis direction may be the same as or different from the width of the unit magnetic sensor in the second axis direction.
本発明において、第1及び第2の単位磁気センサは、磁気検出素子を有するセンサチップを有し、永久磁石は、第1軸方向及び第2軸方向と直交する第3軸方向から見て、センサチップと重なるように配置されていても構わないし、センサチップを第1軸方向から挟み込むように配置されていても構わない。いずれの構成においても、永久磁石によってセンサチップにバイアス磁界を与えることが可能である。 In the present invention, the first and second unit magnetic sensors have a sensor chip having a magnetic detection element, and the permanent magnets are viewed from a third axial direction orthogonal to the first axial direction and the second axial direction. It may be arranged so as to overlap with the sensor chip, or may be arranged so as to sandwich the sensor chip from the first axial direction. In any of the configurations, it is possible to apply a bias magnetic field to the sensor chip using a permanent magnet.
このように、本発明によれば、保持力の強い磁気パターンと保持力の弱い磁気パターンが混在し得る被測定部材をスキャン可能な磁気センサにおいて、材料コストの増加を最小限に抑えつつ、保持力の強い磁気パターンを正しくリフレッシュすることができ、磁気パターンを安定して検出することが可能となる。 As described above, according to the present invention, in a magnetic sensor capable of scanning a member to be measured in which a magnetic pattern having a strong holding force and a magnetic pattern having a weak holding force can coexist, it is possible to minimize an increase in material cost while maintaining a minimum. A strong magnetic pattern can be correctly refreshed, and the magnetic pattern can be detected stably.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態による磁気センサ1の外観を透過的に示す略斜視図である。
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of a
図1に示すように、第1の実施形態による磁気センサ1は、第1の単位磁気センサ10と第2の単位磁気センサ20がx方向に複数個連結された構成を有している。連結数については任意であり、図1に示す例では12個の第1の単位磁気センサ10と3個の第2の単位磁気センサ20をx方向に連結している。本実施形態においては、第1の単位磁気センサ10のx方向における幅と、第2の単位磁気センサ20のx方向における幅は同じである。一例として、1個の単位磁気センサ10,20のx方向における幅を1cmとすると、スキャン幅は15cmとなる。
As shown in FIG. 1, the
図2は第1の単位磁気センサ10の外観を透過的に示す略斜視図であり、図3は第2の単位磁気センサ20の外観を透過的に示す略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the appearance of the first unit
図2に示すように、第1の単位磁気センサ10は、筐体ブロック10aとこれに内蔵された磁気検出素子MR及び第1の永久磁石MG1によって構成されている。第1の永久磁石MG1は、例えばフェライト磁石からなり、安価に作製又は入手可能である。一方、図3に示すように、第2の単位磁気センサ20は、筐体ブロック20aとこれに内蔵された磁気検出素子MR及び第2の永久磁石MG2によって構成されている。第2の永久磁石MG2は、例えばネオジム磁石からなり、フェライト磁石よりも高価であるものの、より強い磁力を有している。筐体ブロック10a,20aは、樹脂などの非磁性材料からなる外装体であり、その内部には、磁気検出素子MR及び永久磁石MG1又はMG2を搭載する基板や配線などが収容される。筐体ブロック10a,20aの一部は金属であっても構わない。
As shown in FIG. 2, the first unit
筐体ブロック10aは、x方向における両側に位置する第1及び第2の端面11,12と、z方向における両側に位置する第3及び第4の端面13,14を有している。第1及び第2の端面11,12はyz面を構成し、第3及び第4の端面13,14はxy面を構成する。同様に、筐体ブロック20aは、x方向における両側に位置する第1及び第2の端面21,22と、z方向における両側に位置する第3及び第4の端面23,24を有している。第1及び第2の端面21,22はyz面を構成し、第3及び第4の端面23,24はxy面を構成する。このうち、第3の端面13,23は、紙幣などの被測定部材と向かい合う磁気ヘッド部である。一方、第4の端面14,24からは、図示しない外部端子が導出される。
The
磁気検出素子MRとしては、磁界の向きに応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子を用いることが好ましく、それぞれ2個の磁気抵抗効果素子をハーフブリッジ接続するか、それぞれ4個の磁気抵抗効果素子をフルブリッジ接続することによってSN比を高めることが好ましい。磁気検出素子MRは、x方向(第2軸方向)を長手方向とし、y方向(第1軸方向)にスキャンされる被測定部材に埋め込まれた磁気パターンを読み取る役割を果たす。 As the magnetic sensing element MR, it is preferable to use a magnetoresistive element whose electric resistance changes in accordance with the direction of a magnetic field. Each of the two magnetoresistive elements is half-bridge connected, or four magnetoresistive elements are used. It is preferable to increase the S / N ratio by connecting the elements in a full bridge. The magnetic detection element MR plays a role of reading a magnetic pattern embedded in the measured member scanned in the x direction (second axis direction) and scanned in the y direction (first axis direction).
第1の永久磁石MG1及び第2の永久磁石MG2は、磁気検出素子MRにバイアス磁界を与える役割を果たす。本実施形態においては、磁気検出素子MRと第1又は第2の永久磁石MG1,MG2がz方向に重なるように配置されていることから、磁気検出素子MRにはz方向のバイアス磁界が印加されることになる。 The first permanent magnet MG1 and the second permanent magnet MG2 play a role of applying a bias magnetic field to the magnetic sensing element MR. In this embodiment, since the magnetic sensing element MR and the first or second permanent magnets MG1 and MG2 are arranged so as to overlap in the z direction, a bias magnetic field in the z direction is applied to the magnetic sensing element MR. Will be.
バイアス磁界は、近傍に磁気パターンが存在しない状態においては所定の安定状態を保っている。そして、近傍に磁気パターンが存在すると、磁気パターンによってバイアス磁界の向きが変化し、これを磁気検出素子MRが感知することにより、磁気パターンを読み取ることができる。上述の通り、第2の永久磁石MG2は、第1の永久磁石MG1よりも強い磁力を有していることから、第2の単位磁気センサ20は高安定検出且つ高コストの単位磁気センサを構成する。これに対し、第1の単位磁気センサ10は低コストの単位磁気センサを構成する。
The bias magnetic field maintains a predetermined stable state in a state where no magnetic pattern exists nearby. If a magnetic pattern exists in the vicinity, the direction of the bias magnetic field changes depending on the magnetic pattern, and the magnetic pattern can be read by the magnetic sensing element MR sensing this. As described above, since the second permanent magnet MG2 has a stronger magnetic force than the first permanent magnet MG1, the second unit
図4は、被測定部材である紙幣40の一例を示す模式図である。図4に示す紙幣40は、保持力の弱い磁気パターン41と、保持力の強い磁気パターン42を有している。保持力の強い磁気パターン42は、磁気スレッドまたはセキュリティースレッドと呼ばれることもある。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a
図5(a)は保磁力の弱い磁気パターン41の磁気特性を示すグラフであり、図5(b)は保磁力の強い磁気パターン42の磁気特性を示すグラフである。
FIG. 5A is a graph showing the magnetic characteristics of the
図5(a)に示すように、保磁力の弱い磁気パターン41は、磁場強度Hがゼロである場合の磁化Bがゼロ又はその近傍となる。これに対し、図5(b)に示すように、保磁力の強い磁気パターン42は、磁場強度Hがゼロであっても大きな磁化Bを有している。このため、保磁力の強い磁気パターン42には、過去の着磁履歴が残存している可能性がある。過去の着磁履歴を消去するためには、所定値以上の磁場を印加することによってリフレッシュする必要がある。
As shown in FIG. 5A, in the
本実施形態においては、単位磁気センサ10,20がx方向に複数個(図1に示す例では15個)連結され、所定のx方向位置に高性能磁石を用いた第2の単位磁気センサ20が配置されている。このため、図4に示す紙幣40のように、保磁力の弱い磁気パターン41と、保磁力の強い磁気パターン42が混在しており、且つ、磁気パターン42の位置が既知であれば、当該位置に第2の単位磁気センサ20を配置すればよい。これにより、高価な第2の単位磁気センサ20を用いることによるコスト上昇を最小限に抑えつつ、保磁力の弱い磁気パターン41と、保磁力の強い磁気パターン42の両方を正しく検出することが可能となる。
In the present embodiment, a plurality (15 in the example shown in FIG. 1) of unit
一例として、図6に示すように、短手方向に磁気パターン42を有する紙幣40をスキャンする場合、紙幣40のスキャン方向(y方向)を短手方向とし、磁気パターン42が存在するx方向位置又はその周囲に第2の単位磁気センサ20を配置し、その他の位置に第1の単位磁気センサ10を配置すればよい。或いは、図7に示すように、長手方向に磁気パターン42を有する紙幣40をスキャンする場合、紙幣40のスキャン方向(y方向)を長手方向とし、磁気パターン42が存在するx方向位置又はその周囲に第2の単位磁気センサ20を配置し、その他の位置に第1の単位磁気センサ10を配置すればよい。これにより、保持力の強い磁気パターン42を確実に読み取ることができるとともに、紙幣40の全体を第1の単位磁気センサ10によってスキャンすることが可能となる。
As an example, as shown in FIG. 6, when a
このように、本実施形態による磁気センサ1は、比較的安価な第1の単位磁気センサ10と、高価であるが磁力の強い永久磁石MG2を用いた第2の単位磁気センサ20を備えていることから、コスト上昇を最小限に抑えつつ、保持力の弱い磁気パターン41と、保持力の強い磁気パターン42の両方を正しく検出することが可能となる。また、被測定部材の種類によって保持力の強い磁気パターン42の位置が異なる場合であっても、単位磁気センサ10,20の位置を入れ替えるだけで足りることから、被測定部材の種類ごとに新たな設計を行う必要はない。
As described above, the
また、一部の単位磁気センサ10,20が故障した場合には、故障した単位磁気センサ10,20のみを新たな単位磁気センサ10,20に交換することができるため、メンテナンス性も向上する。しかも、本実施形態においては、第1の単位磁気センサ10と第2の単位磁気センサ20のx方向における幅が同じであることから、第1の単位磁気センサ10と第2の単位磁気センサ20の組み合わせにかかわらず、1個の単位磁気センサがスキャンするエリアを固定することが可能となる。
Further, when some of the unit
さらに、複数の国の紙幣など、サイズや高精細パターンの位置の異なる紙幣を検出する場合も、紙幣のサイズや磁気スレッドの位置に応じて単位磁気センサ10,20の連結数や配置を変更するだけで、任意のスキャン幅を持ち、且つ、任意のx方向位置に強いバイアス磁界を印加可能な磁気センサ1を作製することが可能となり、設計コストを大幅に低減することが可能となる。
Further, when detecting bills having different sizes and high-definition pattern positions, such as bills from a plurality of countries, the number of connected unit
磁気センサ1を構成する第1及び第2の単位磁気センサ10,20の連結方法としては、筐体ブロック10aの端面11,12及び筐体ブロック20aの端面21,22に接着剤を塗布することによって行っても構わないし、第1及び第2の単位磁気センサ10,20に係合部を設け、x方向に隣り合う第1又は第2の単位磁気センサ10,20を係合させても構わない。
As a method of connecting the first and second unit
図8は変形例による第1の単位磁気センサ10Aの外観を透過的に示す略斜視図であり、図9は変形例による第2の単位磁気センサ20Aの外観を透過的に示す略斜視図である。
FIG. 8 is a schematic perspective view transparently showing the appearance of a first unit
図8に示す変形例による第1の単位磁気センサ10Aは、筐体ブロック10aの第1及び第2の端面11,12の略中央部にそれぞれ第1及び第2の係合部31,32が設けられている点において、図2に示した第1の単位磁気センサ10と相違している。同様に、図9に示す変形例による第2の単位磁気センサ20Aは、筐体ブロック20aの第1及び第2の端面21,22の略中央部にそれぞれ第1及び第2の係合部31,32が設けられている点において、図3に示した第2の単位磁気センサ20と相違している。第1の係合部31は、第1の端面11,21からx方向に突出した凸部であり、x方向から見た平面形状は円形である。これに対し、第2の係合部32は、第2の端面12,22からx方向に窪んだ凹部であり、x方向から見た平面形状は円形である。そして、凸部である第1の係合部31の径は、凹部である第2の係合部32の径とほぼ同じか若干小さく設計され、且つ、凸部である第1の係合部31の高さは、凹部である第2の係合部32の深さとほぼ同じか若干小さく設計される。つまり、第1の係合部31の形状は、第2の係合部32の形状と係合可能な形状を有している。
The first unit
図10は、複数の単位磁気センサ10A,20Aをx方向に連結してなる磁気センサ1Aの外観を透過的に示す略斜視図である。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing the appearance of a
図10に示すように、単位磁気センサ10A,20Aは、互いに反対側に位置する第1の端面11,21及び第2の端面12,22にそれぞれ第1及び第2の係合部31,32が設けられていることから、複数の単位磁気センサ10A,20Aをx方向に連結することができる。つまり、x方向に隣接する2つの単位磁気センサ10A,20Aのうち、一方の単位磁気センサ10A,20Aに設けられた第1の係合部31を他方の単位磁気センサ10A,20Aに設けられた第2の係合部32に挿入することによって、両者を連結することができる。これにより、接着剤などを用いることなく、複数の単位磁気センサ10A,20Aをx方向に連結することが可能となる。
As shown in FIG. 10, unit
また、凸部である第1の係合部31及び凹部である第2の係合部32の平面形状がいずれも円形であることから、係合部31,32に割れや欠けなどが生じにくいともに、筐体ブロック10a,20aを作製するための金型の設計も容易となる。但し、係合部31,32の平面形状が円形であることは必須でなく、係合部31,32の平面形状が四角形であっても構わないし、楕円形であっても構わない。また、係合部31,32の数についても、1個である必要はなく、複数個であっても構わない。これらによれば、回転ズレを生じることなく、x方向に隣接する2つの単位磁気センサを正しく位置決めすることが可能となる。
In addition, since the planar shapes of the first engaging
<第2の実施形態>
図11は、本発明の第2の実施形態による磁気センサ2の外観を透過的に示す略斜視図である。
<Second embodiment>
FIG. 11 is a schematic perspective view showing the appearance of the
図11に示すように、第2の実施形態による磁気センサ2は、x方向における幅が第1及び第2の単位磁気センサ10,20と等しいダミー筐体ブロックD1が含まれている点において、第1の実施形態による磁気センサ1と相違している。
As shown in FIG. 11, the
紙幣など被測定部材の種類によっては、磁気パターンの位置が既知であり、所定の位置には磁気パターンが存在しないことが判明していることがある。このような場合には、本実施形態による磁気センサ2のように、磁気パターンが存在する位置には単位磁気センサ10又は20を配置し、磁気パターンが存在しない位置にはダミー筐体ブロックD1を配置することができる。
Depending on the type of the member to be measured such as a bill, the position of the magnetic pattern is known, and it may be known that the magnetic pattern does not exist at a predetermined position. In such a case, like the
ダミー筐体ブロックD1は、形状及びサイズが単位磁気センサ10,20と同一であるものの、磁気検出素子MRや永久磁石MG1,MG2を含まないブロックであり、例えば全体を樹脂によって構成することができる。また、図8及び図9に示す変形例と同様に、筐体ブロック10a,20aとダミー筐体ブロックD1に係合部を設けても構わない。そして、図11に示すように、1又は2以上のダミー筐体ブロックD1を検出不要箇所に挿入すれば、磁気センサ2の製造コストを低減することが可能となる。
The dummy housing block D1 has the same shape and size as the unit
図11に示す例では、ダミー筐体ブロックD1の形状及びサイズが単位磁気センサ10,20と同じであるが、図12に示す磁気センサ2Aのように、x方向における幅が単位磁気センサ10,20よりも長いダミー筐体ブロックD2を用いても構わない。これによれば、磁気センサ2Aを構成する部品点数を削減することが可能となる。また、図示しないが、x方向における幅が単位磁気センサ10,20よりも短いダミー筐体ブロックを用いることも可能であり、これによれば、各単位磁気センサ10,20のx方向における位置を微調整することが可能となる。
In the example shown in FIG. 11, the shape and size of the dummy housing block D1 are the same as those of the unit
<第3の実施形態>
図13は、本発明の第3の実施形態による磁気センサ3の外観を透過的に示す略斜視図である。
<Third embodiment>
FIG. 13 is a schematic perspective view showing the appearance of the
図13に示すように、第3の実施形態による磁気センサ3は、筐体50が共通化されているとともに、複数の磁気検出素子MRに対して第1の永久磁石MG1が共通化され、複数の磁気検出素子MRに対して第2の永久磁石MG2が共通化されている点において、第1の実施形態による磁気センサ1と相違している。
As shown in FIG. 13, in the
具体的には、左端に位置する5個の磁気検出素子MRに対して共通の第1の永久磁石MG1が割り当てられ、右端に位置する7個の磁気検出素子MRに対して共通の第1の永久磁石MG1が割り当てられ、略中央に位置する3個の磁気検出素子MRに対して共通の第2の永久磁石MG2が割り当てられている。そして、複数の磁気検出素子MRと第1及び第2の永久磁石MG1,MG2は、共通の筐体50に収容されている。
Specifically, a common first permanent magnet MG1 is assigned to the five magnetic sensing elements MR located at the left end, and a common first permanent magnet MG1 is assigned to the seven magnetic sensing elements MR located at the right end. A permanent magnet MG1 is allocated, and a common second permanent magnet MG2 is allocated to three magnetic sensing elements MR located substantially at the center. The plurality of magnetic sensing elements MR and the first and second permanent magnets MG1 and MG2 are housed in a
本実施形態が例示するように、本発明において複数の単位磁気センサを連結することは必須でなく、共通の筐体50を用いるとともに、複数の磁気検出素子MRに対して共通の永久磁石MG1,MG2を割り当てることも可能である。
As exemplified in the present embodiment, it is not essential to connect a plurality of unit magnetic sensors in the present invention. A
<第4の実施形態>
図14は、本発明の第4の実施形態による磁気センサ4の外観を透過的に示す略斜視図である。
<Fourth embodiment>
FIG. 14 is a schematic perspective view showing the appearance of a
図14に示すように、第4の実施形態による磁気センサ4は、ダミー筐体ブロックD1,D2が含まれている点において、第3の実施形態による磁気センサ3と相違している。これに伴い、筐体50が3つの筐体51〜53に分割されている。
As shown in FIG. 14, the
本実施形態が例示するように、複数の磁気検出素子MRに対して共通の永久磁石MG1,MG2を割り当てる場合であっても、ダミー筐体ブロックを用いることが可能である。 As exemplified in the present embodiment, even when the common permanent magnets MG1 and MG2 are assigned to the plurality of magnetic sensing elements MR, the dummy housing block can be used.
<第5の実施形態>
図15は、本発明の第5の実施形態による磁気センサ5の外観を透過的に示す略斜視図である。
<Fifth embodiment>
FIG. 15 is a schematic perspective view showing the appearance of a
図15に示すように、第5の実施形態による磁気センサ5は、図1に示す第1の単位磁気センサ10の代わりに第1の単位磁気センサ10Bが用いられ、図1に示す第2の単位磁気センサ20の代わりに第2の単位磁気センサ20Bが用いられている点において、第1の実施形態による磁気センサ1と相違している。
As shown in FIG. 15, in the
図16は第1の単位磁気センサ10Bの外観を透過的に示す略斜視図であり、図17は第2の単位磁気センサ20Bの外観を透過的に示す略斜視図である。
FIG. 16 is a schematic perspective view showing the appearance of the first unit
図16に示すように、第1の単位磁気センサ10Bは、2つの第1の永久磁石MG1a,MG1bを備えており、磁気検出素子MRが2つの第1の永久磁石MG1a,MG1bによってy方向から挟まれている。その他の構成は、図2に示した第1の単位磁気センサ10と同じである。同様に、図17に示すように、第2の単位磁気センサ20Bは、2つの第2の永久磁石MG2a,MG2bを備えており、磁気検出素子MRが2つの第2の永久磁石MG2a,MG2bによってy方向から挟まれている。その他の構成は、図3に示した第2の単位磁気センサ20と同じである。
As shown in FIG. 16, the first unit
第1の永久磁石MG1a,MG1bは、第1の永久磁石MG1と同様、例えばフェライト磁石からなる。また、第2の永久磁石MG2a,MG2bは、第2の永久磁石MG2と同様、例えばネオジム磁石からなり、第1の永久磁石MG1a,MG1bよりも強い磁力を有している。 The first permanent magnets MG1a, MG1b are made of, for example, ferrite magnets, like the first permanent magnet MG1. Further, like the second permanent magnet MG2, the second permanent magnets MG2a and MG2b are made of, for example, neodymium magnets and have a stronger magnetic force than the first permanent magnets MG1a and MG1b.
本実施形態においては、磁気検出素子MRが第1の永久磁石MG1a,MG1b又は第2の永久磁石MG2a,MG2bによってy方向から挟まれていることから、磁気検出素子MRにはy方向のバイアス磁界が印加されることになる。 In the present embodiment, since the magnetic detection element MR is sandwiched in the y direction by the first permanent magnets MG1a, MG1b or the second permanent magnets MG2a, MG2b, the bias magnetic field in the y direction is applied to the magnetic detection element MR. Is applied.
本実施形態が例示するように、本発明において、磁気検出素子と永久磁石の位置関係については特に限定されず、2つの永久磁石を用いて磁気検出素子を挟み込む構成であっても構わない。 As exemplified in this embodiment, in the present invention, the positional relationship between the magnetic detection element and the permanent magnet is not particularly limited, and a configuration in which the magnetic detection element is sandwiched between two permanent magnets may be used.
<第6の実施形態>
図18は、本発明の第6の実施形態による磁気センサ6の外観を透過的に示す略斜視図である。
<Sixth embodiment>
FIG. 18 is a schematic perspective view showing the appearance of a
図18に示すように、第6の実施形態による磁気センサ6は、x方向における幅が第1及び第2の単位磁気センサ10B,20Bと等しいダミー筐体ブロックD1が含まれている点において、第5の実施形態による磁気センサ5と相違している。
As shown in FIG. 18, the
ダミー筐体ブロックD1は、図11を用いて説明したとおりであり、形状及びサイズが単位磁気センサ10B,20Bと同一であるものの、磁気検出素子MRや永久磁石MG1a,MG1b,MG2a,MG2bを含まないブロックであり、例えば全体を樹脂によって構成することができる。このようなダミー筐体ブロックD1を検出不要箇所に挿入すれば、磁気センサ6の製造コストを低減することが可能となる。
The dummy housing block D1 is as described with reference to FIG. 11 and has the same shape and size as the unit
図18に示す例では、ダミー筐体ブロックD1の形状及びサイズが単位磁気センサ10B,20Bと同じであるが、図19に示す磁気センサ6Aのように、x方向における幅が単位磁気センサ10B,20Bよりも長いダミー筐体ブロックD2を用いても構わない。これによれば、磁気センサ6Aを構成する部品点数を削減することが可能となる。また、図示しないが、x方向における幅が単位磁気センサ10B,20Bよりも短いダミー筐体ブロックを用いることも可能であり、これによれば、各単位磁気センサ10B,20Bのx方向における位置を微調整することが可能となる。
In the example shown in FIG. 18, the shape and size of the dummy housing block D1 are the same as those of the unit
<第7の実施形態>
図20は、本発明の第7の実施形態による磁気センサ7の外観を透過的に示す略斜視図である。
<Seventh embodiment>
FIG. 20 is a schematic perspective view showing the appearance of the
図20に示すように、第7の実施形態による磁気センサ7は、筐体50が共通化されているとともに、複数の磁気検出素子MRに対して第1の永久磁石MG1が共通化され、複数の磁気検出素子MRに対して第2の永久磁石MG2が共通化されている点において、第5の実施形態による磁気センサ5と相違している。つまり、図13に示した第3の実施形態による磁気センサ3と類似の構成を有している。このように、2つの永久磁石を用いて磁気検出素子を挟み込む構成においても、共通の筐体50を用いるとともに、複数の磁気検出素子MRに対して共通の永久磁石MG1a,MG1b,MG2a,MG2bを割り当てることが可能である。
As shown in FIG. 20, in the
<第8の実施形態>
図21は、本発明の第8の実施形態による磁気センサ8の外観を透過的に示す略斜視図である。
<Eighth embodiment>
FIG. 21 is a schematic perspective view showing the appearance of a
図21に示すように、第8の実施形態による磁気センサ8は、ダミー筐体ブロックD1,D2が含まれている点において、第7の実施形態による磁気センサ7と相違している。これに伴い、筐体50が3つの筐体51〜53に分割されている。このように、2つの永久磁石を用いて磁気検出素子を挟み込む構成であり、且つ、複数の磁気検出素子MRに対して共通の永久磁石MG1a,MG1b,MG2a,MG2bを割り当てる場合であっても、ダミー筐体ブロックを用いることが可能である。
As shown in FIG. 21, the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. It goes without saying that they are included in the range.
例えば、上述した各実施形態では、単位磁気センサの配列方向(x方向)とスキャン方向(y方向)が直交しているが、両者が完全に直交していることは必須でなく、少なくとも連結方向とスキャン方向が相違していれば足りる。 For example, in each of the above-described embodiments, the arrangement direction (x direction) and the scan direction (y direction) of the unit magnetic sensors are orthogonal to each other. It is sufficient if the scanning directions are different.
また、上記各実施形態では、バイアス磁界の強度が異なる2種類の単位磁気センサをx方向に配列しているが、バイアス磁界の強度が異なる3種類以上の単位磁気センサを用いることも可能である。 In the above embodiments, two types of unit magnetic sensors having different bias magnetic field intensities are arranged in the x direction. However, three or more types of unit magnetic sensors having different bias magnetic field intensities may be used. .
1,1A,2,2A,3〜6,6A,7,8 磁気センサ
10,10A,10B 第1の単位磁気センサ
20,20A,20B 第2の単位磁気センサ
10a,20a 筐体ブロック
11,21 第1の端面
12,22 第2の端面
13,23 第3の端面
14,24 第4の端面
31 第1の係合部
32 第2の係合部
40 紙幣
41 保持力の弱い磁気パターン
42 保持力の強い磁気パターン
50〜53 筐体
D1,D2 ダミー筐体ブロック
MG1,MG1a,MG1b 第1の永久磁石
MG2,MG2a,MG2b 第2の永久磁石
MR 磁気検出素子
1, 1A, 2, 2A, 3-6, 6A, 7, 8
Claims (10)
前記第1軸方向と異なる第2軸方向に配列され、それぞれ永久磁石を有する複数の単位磁気センサを備え、
前記複数の単位磁気センサは、前記永久磁石の磁力が互いに異なる第1及び第2の単位磁気センサを含むことを特徴とする磁気センサ。 A magnetic sensor that reads the magnetic pattern by scanning a member to be measured having a magnetic pattern in a first axis direction,
A plurality of unit magnetic sensors arranged in a second axis direction different from the first axis direction and each having a permanent magnet;
The plurality of unit magnetic sensors include first and second unit magnetic sensors in which the permanent magnets have different magnetic forces from each other.
前記第2の単位磁気センサよりも前記第1の単位磁気センサの方が数が多いことを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ。 The permanent magnet included in the second unit magnetic sensor has a stronger magnetic force than the permanent magnet included in the first unit magnetic sensor,
The magnetic sensor according to claim 1, wherein the number of the first unit magnetic sensors is larger than the number of the second unit magnetic sensors.
前記永久磁石は、前記第1軸方向及び前記第2軸方向と直交する第3軸方向から見て、前記センサチップと重なるように配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の磁気センサ。 The first and second unit magnetic sensors have a sensor chip having a magnetic detection element,
8. The sensor according to claim 1, wherein the permanent magnet is disposed so as to overlap the sensor chip when viewed from a third axis direction orthogonal to the first axis direction and the second axis direction. The magnetic sensor according to claim 1.
前記永久磁石は、前記センサチップを前記第1軸方向から挟み込むように配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の磁気センサ。 The first and second unit magnetic sensors have a sensor chip having a magnetic detection element,
The magnetic sensor according to claim 1, wherein the permanent magnet is disposed so as to sandwich the sensor chip from the first axial direction.
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