JPH06180765A - 照合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子錠のＩＤカード等の照合装置において、
装置の構成を簡単で安価なものとし、被照合体及び照合
体の情報信号の記入・消去を容易にすること。 【構成】 照合体２及び被照合体３を平板状の磁気記録
媒体で構成し、それらに情報コード信号を面方向磁化に
より記録するようにするとともに、読取部１は平板状基
板に所要数の感磁性素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥‥，Ｍ_mnをハイブ
リッドＩＣ技術等により薄型に形成し、照合情報コード
信号による磁界と被照合情報コード信号によるバイアス
磁界の合成磁界の方向を読み取って、コード信号の一致
を検出するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金庫の電子錠、自動運
送装置や自動仕分け装置等に適用される照合装置に関
し、特に、磁性媒体に着磁した信号磁界の向きの組み合
わせとして磁気的にコーディングされた情報と、あらか
じめ設定されている照合情報との一致を検出する照合装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の照合装置は、図８に図示する如
く、複数の磁気抵抗素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥‥，Ｍ_mnと、それ
らの磁気抵抗素子の各々にバイアス磁界を与えるための
複数の磁石Ｄ₁₁，Ｄ₁₂‥‥，Ｄ_mnとから成る複数の感磁
性素子Ｅ₁₁，Ｅ₁₂‥‥，Ｅ_mnをマトリックス状に配列し
て読取部１を構成し、この読取部１の各磁気抵抗素子Ｍ
₁₁，Ｍ₁₂‥‥，Ｍ_mnの出力端子を差動増幅器Ａ₁ ，Ａ₂
‥‥，Ａ_mnの一方の入力端子に接続し、他方の入力端子
に接続されたバイアス電源からのバイアス電圧との差動
出力を得るようになっていて、それら差動増幅器の出力
は一致検出回路４に接続されていて、その出力５に一致
信号を得るようになっている。

【０００３】被照合体３は、本体３１の厚み方向に着磁
された複数個の永久磁石Ｂ₁₁，Ｂ₁₂‥‥，Ｂ_mnを本体３
１にマトリックス状に配列形成した装着穴Ｃ₁₁，Ｃ₁₂‥
‥，Ｃ_mnに配設して成り、これらの永久磁石Ｂ₁₁，Ｂ₁₂
‥‥，Ｂ_mnによる信号磁界Ｈ _S1，Ｈ_S2‥‥，Ｈ_Snの方向
（図において、上方向か下方向）の組み合わせによって
情報信号がコーディングされている。

【０００４】各感磁性素子は、図５にその１つの素子２
０を模式的に図示する如く、強磁性磁気抵抗効果を有す
るＮｉＣｏ合金、ＮｉＦｅ合金、ＮｉＡｌ合金、ＮｉＭ
ｎ合金あるいはＮｉＺｎ合金等の強磁性金属で成る線状
抵抗体を折り返しパターンに形成した感磁部１１，１２
を、その線状長手方向が互いに直交するように隣接配置
し、隣接点を相互接続し、その接続点から出力端子１５
を取り出し、両端にバイアス電流Ｉ_B 用の端子１３，１
４を設けて成る三端子型磁気抵抗素子１６と、この感磁
部１１，１２に流すバイアス電流Ｉ_B の方向に対して４
５°の角度をなす方向にバイアス磁界Ｈ_B を与えるバイ
アス磁石１７とから構成されている。

【０００５】この磁気抵抗素子１６は、図６に示す如
く、抵抗器２１，２２と共にブリッヂ回路を形成するよ
うに接続され、差動増幅器２３は、その一入力端子が抵
抗器２１，２２の接続点に接続され、他の入力端子が磁
気抵抗素子１６の出力端子に接続されている。

【０００６】図６の抵抗器２１，２２の代わりに図７に
示す如く、磁気抵抗素子を用いても良い。

【０００７】次に、上述のとおり構成された感磁性素子
２０の動作について簡単に説明する。感磁部１１，１２
の線状抵抗体は強磁性磁気抵抗効果によって、バイアス
電流Ｉ_B に直交する方向に磁化されたときに抵抗値が最
小となり、バイアス電流Ｉ_Bに平行な方向に磁化された
ときに抵抗値が最大になる。

【０００８】従って、例えば、感磁部１１，１２に、図
６に図示したとおりの電流Ｉ_B が流れているとき、実線
で示すバイアス磁界Ｈ_B と実線で示す外部信号磁界Ｈ_S
が印加されると、それらの合成磁界Ｈ_M は感磁部１１の
電流方向と直交し、感磁部１２の電流方向と平行となる
から、感磁部１１の抵抗値が小さくなり、感磁部１２の
抵抗値が大きくなる。その結果、磁気抵抗素子１６の出
力端子１５の電位Ｖ_M（θ）が変化し、差動増幅器２３
の出力端子２４に差動出力が現われる。

【０００９】バイアス磁界Ｈ_B と外部信号磁界Ｈ_S と合
成磁界Ｈ_M の関係は図３（ａ）に示すとおりである。な
お、同図（ｂ）は、上述の磁気抵抗素子１６（図５参
照）を記号的に簡略化した図である。

【００１０】図３（ａ）において、バイアス磁界の絶対
値｜Ｈ_B ｜と外部信号磁界の絶対値｜Ｈ_S ｜のどちらか
一方が他方に比べて非常に小さければ合成磁界の絶対値
｜Ｈ _M ｜は非常に小さいので差動増幅器２３の出力Ｖ₀
（θ）は零になる。

【００１１】また、バイアス磁界Ｈ_B と外部信号磁界Ｈ
_S のどちらか一方又は両方が欠けていても合成磁界が零
になるので、差動増幅器２３の出力は零になる。

【００１２】従って、バイアス磁界の絶対値｜Ｈ_B ｜と
外部信号磁界の絶対値｜Ｈ_S ｜はほぼ等しくすることが
望ましい。

【００１３】図４は、バイアス磁界Ｈ_B 、外部信号磁界
Ｈ_S と合成磁界Ｈ_M の極性を表わす表である。

【００１４】図から明らかなとおり、バイアス磁界Ｈ_B
の極性と外部信号磁界Ｈ_S の極性が一致しているとき、
すなわち、それらが共に正（＋）又は負（−）のとき合
成磁界の極性は正（＋）になり、バイアス磁界Ｈ_B の極
性と外部信号磁界Ｈ_S の極性が不一致のとき、即ち、一
方が正（＋）で他方が負（−）のとき、合成磁界の極性
は負（−）となる。

【００１５】次に上述の原理に基いて信号検出を行な
う、図８に図示した、従来の照合装置の動作について説
明する。

【００１６】被照合体３が読取部１の遠方に在るとき、
すなわち、照合されていないときは外部信号磁界Ｈ_S1，
Ｈ_S2‥‥，Ｈ_Sn‥‥が読取部１に作用しないので感磁性
素子Ｅ₁₁，Ｅ₁₂‥‥，Ｅ_mnの出力は零である（すなわ
ち、＋Ｖｏ／２の電位にある）。

【００１７】被照合体３が読取部１の読取り位置に置か
れると、被照合体３によって与えられる信号磁界Ｈ_S1，
Ｈ_S2，‥‥の方向に応じて感磁性素子Ｅ₁₁，Ｅ₁₂‥‥，
Ｅ_mnから出力信号が出るが、このとき、被照合体３にコ
ード化されている信号と読取部１の磁石Ｄ₁₁，Ｄ₁₂‥
‥，Ｄ_mnによってコード化されている信号が一致すれば
全感磁性素子Ｅ₁₁，Ｅ₁₂‥‥，Ｅ_mnから正の出力信号が
出るので一致検出回路４の出力端子５に検出出力が出
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の照合装
置においては、被照合体３に記録する情報が被照合体の
厚み方向に信号磁界Ｈ_S1，Ｈ_S2，‥‥を作るように配列
された複数個の永久磁石Ｂ₁₁，Ｂ₁₂‥‥，Ｂ_mnの磁界方
向の組み合わせで表わされるようになっているため、磁
性媒体の厚みは厚くなり、従って、被照合体３の厚みが
厚くなる。

【００１９】永久磁石Ｂ₁₁，Ｂ₁₂‥‥，Ｂ_mnは、被照合
体３の本体３１に設けられた穴Ｃ₁₁，Ｃ₁₂‥‥，Ｃ_mnに
埋設されているので、情報信号の書き換えを行なうとき
は、信号磁界の向きを変えるために永久磁石を取り出し
て方向を反転して装着しなければならず、その作業が非
常に面倒であった。

【００２０】また、従来の照合装置の読取部１は、被照
合体３に対して垂直になるように感磁性素子を配列して
形成されているため、読取部１の構成が複雑となり組み
立てに手間がかかる。従って高価なものとなる。

【００２１】同様にして、照合体も読取部の構成に合わ
せて垂直配列とする必要があるから、情報信号の変更が
困難であり、コスト・アップにつながる。本発明は、か
かる点に鑑みてなされたものであり、照合装置を簡易、
かつ、安価なものとし、被照合体及び照合体上の情報信
号の変更（書き換え）を容易にすることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明照合装置は、強磁
性金属磁気抵抗薄膜から成り、略直角配置で直列接続さ
れた２つの感磁部を有し、これらの感磁部に流れるバイ
アス電流の方向に対し略４５°方向にバイアス磁界を印
加した感磁性素子を複数個配列して成る信号磁界の読取
部と、該読取部の各感磁性素子からの出力信号の一致を
検出する一致検出回路と、上記読取部のバイアス電流方
向に対して略４５°方向に印加するバイアス磁界を発生
するため、面方向に略平行に着磁され、かつ、被照合体
の信号磁界を略直交方向をなす２つのバイアス磁界方向
の組み合わせとして情報信号が磁気的にコーディングさ
れている照合体と、面方向に略平行に着磁された磁性媒
体が発生する信号磁界の異なる２つの方向の組み合わせ
によって情報信号が磁気的にコーディングされている被
照合体（ＩＤカード）と、から成り、照合情報信号のコ
ーディングが上記読取部の各感磁性素子に印加するバイ
アス磁界の方向と信号磁界の方向の組み合わせとして与
えられるようになっている。

【００２３】

【作用】本発明照合装置は、被照合体３と照合体２の両
方が磁性媒体の面方向に着磁されるようになっているか
ら、着磁と消磁が容易であるばかりでなく、薄型に形成
できる利点がある。

【００２４】また、読取部１の各感磁性素子は、基板上
に平面状に配設できるので、例えばハイブリッドＩＣ技
術を適用することが可能であり、装置がコンパクトで、
かつ、安価に作製できるという利点もある。

【００２５】情報信号のコーディングは、被照合体３の
信号磁界９の方向及び照合体２のバイアス磁界７の方向
の組み合わせで行なわれるが、コードの変更は被照合体
及び照合体の着磁と消磁が自由に行なえるので、簡単に
コード変更できる。

【００２６】

【実施例】本発明照合装置の１例について図１、図２に
よって説明する。図２に示す如く、読取部１は、１枚の
基板上に所要数（同図では３×３）の感磁性素子Ｍ₁₁，
Ｍ₁₂‥‥，Ｍ₃₃を形成し、それらの感磁性素子Ｍ₁₁，Ｍ
₁₂‥‥，Ｍ₃₃の各々に所定方向のバイアス磁界Ｈ_B を与
える平板状の照合体２を近接配置して構成する。

【００２７】被照合体３も、情報信号９を磁気的にコー
ディングすることができる平板状の被照合体で構成す
る。

【００２８】同図において、照合体２が発生するバイア
ス磁界Ｈ_B （又は−Ｈ_B ）と、被照合体３に記録された
コード信号が発生する信号磁界Ｈ_S （又は−Ｈ_S ）との
組み合わせによって作られる合成磁界Ｈ_M は全て正
（＋）極性となるように磁化方向が選ばれている。

【００２９】このような構造を持つ照合装置の詳細を図
１に示す。同図において、１は磁界の読取部で、一枚の
シート状基板の上に複数の感磁性素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥‥，
Ｍ_mnがマトリックス状に形成されている。

【００３０】各感磁性素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥‥，Ｍ_mnは、一
端が接地され、他端がバイアス電源＋Ｖｏに接続されて
いて、バイアス電流Ｉ_B が流れるようになっている。各
感磁性素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥‥，Ｍ_mnの出力端子は、それに
対応して差動増幅器Ａ₁₁，Ａ ₁₂‥‥，Ａ_mnの−入力端子
に接続されている。各差動増幅器の他の入力端子は、バ
イアス電源の抵抗器Ｒ₁ ，Ｒ₂ の接続中点に接続されて
いて、例えば、電圧＋Ｖｏの半分の電圧＋Ｖｏ／２が印
加されている。

【００３１】全差動増幅器Ａ₁₁，Ａ₁₂‥‥，Ａ_mnの出力
端子は一致検出回路４の入力端子に接続されている。

【００３２】２は照合体で、例えば、磁性体から成る小
区画Ｄ₁₁，Ｄ₁₂‥‥，Ｄ_mnが形成されており、それらに
着磁された磁界方向の組み合わせで、照合信号を表わし
ている。

【００３３】３は被照合体で、例えば、磁性体から成る
小区画Ｂ₁₁，Ｂ₁₂‥‥，Ｂ_mnが形成されており、それら
に着磁された磁界方向の組み合わせで、被照合信号を表
わしている。

【００３４】被照合体３が照合されないで遠方に在ると
きは、読取部１の感磁性素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥‥，Ｍ_mnの出
力には＋Ｖｏ／２の出力電圧が出ているので差動増幅器
Ａ₁₁，Ａ₁₂‥‥，Ａ_mnに印加される２つの入力は同電位
となり、差動出力は出ない。

【００３５】被照合体３が読取部１の読み取り位置に置
かれると、被照合体３の小区画Ｂ₁₁，Ｂ₁₂‥‥，Ｂ_mnか
ら与えられる信号磁界と、照合体２の小区画Ｄ₁₁，Ｄ₁₂
‥‥，Ｄ_mnから与えられるバイアス磁界の合成磁界が作
られ、その磁界方向によって、感磁性素子の２つの感磁
部の一方の抵抗値が他方の抵抗値よりも大きくなって感
磁性素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥‥，Ｍ_mnの出力電圧が変化する。

【００３６】ここで、照合体２のコード化された磁化信
号と被照合体３のコード化された磁化信号が一致してい
れば、全差動増幅器Ａ₁₁，Ａ₁₂‥‥，Ａ_mnに正の出力信
号が出て、一致検出回路４の出力端子５に一致信号が出
力される。

【００３７】以上、本発明照合装置の実施例の説明をし
てきたが、上述の説明から明らかなとおり、照合体２と
被照合体３は、それらの磁性媒体Ｄ₁₁，Ｄ₁₂‥‥，Ｄ_mn
及びＢ₁₁，Ｂ₁₂‥‥，Ｂ_mnの面方向に磁化するようにな
っているので照合体２と被照合体３が薄型に構成でき
る。そうして、この構成をとることにより着磁と消磁が
容易になる。また読取部１は、平板状基板の上に感磁性
素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥‥，Ｍ _mnをハイブリッドＩＣ技術等に
よって形成できるので装置がコンパクトにできる等々、
優れた特徴を有するものである。

【００３８】尚本発明は上述実施例に限ることなく本発
明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り
得ることは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】本発明照合装置は、照合体２と被照合体
３の着磁、消磁が容易であり、従って、コード変更が簡
単にできる。照合体２と被照合体３は、ともにそれらの
磁性媒体の面方向に磁化するようになっているので装置
が薄型に構成できる。読取部の感磁性素子Ｍ₁₁，Ｍ₁₂‥
‥，Ｍ_mnはハイブリッドＩＣ技術によって形成できるの
で、装置がコンパクトに形成でき、かつ、安価に作製で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明照合装置の一実施例の構成を示す図であ
る。

【図２】本発明照合装置に用いられる読取部と被照合体
の構造を概念的に示す図である。

【図３】本発明照合装置に用いられる感磁性素子の略記
図及び印加するバイアス磁界と外部信号磁界に対する合
成磁界の関係を示す図である。

【図４】バイアス磁界、外部信号磁界と読取り出力の関
係を示す図である。

【図５】従来照合装置に用いられる感磁性素子の構成を
示す模式的な外観斜視図である。

【図６】本発明及び従来の照合装置に用いられる信号磁
界の読み取り回路を示す図である。

【図７】信号磁界の読み取り回路の他の例を示す図であ
る。

【図８】従来の照合装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 読取部 ２ 照合体 ３ 被照合体 ４ 一致検出回路 ６ バイアス電源回路 １１，１２ 感磁部 １６ 磁気抵抗素子 １７ バイアス磁界用磁石 ２０ 感磁性素子 ２３ 差動増幅器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの感磁部が直列に接続され、かつ、
   互いに略直角の角度をなして配置され、該感磁部に流れ
   るバイアス電流の方向に対して略４５°方向にバイアス
   磁界を印加するようになした磁気抵抗薄膜から成る感磁
   性素子を複数個配列して成る信号磁界読取部と、 該読取部の上記複数の感磁性素子からの出力信号の一致
   を検出する一致検出回路と、 上記読取部の感磁性素子にバイアス磁界を印加するた
   め、面方向に略平行に着磁され、かつ、被照合体の信号
   磁界と略直交する方向の２つの磁界方向の組み合わせと
   して情報信号が磁気的にコーディングされた照合体と、 面方向に略平行に着磁される磁性媒体に２つの異なる信
   号磁界方向の組み合わせによって情報信号が磁気的にコ
   ーディングされてなる被照合体と、から成り、 照合情報信号のコーディングが上記読取部の各感磁性素
   子に印加するバイアス磁界の方向と信号磁界の方向の組
   み合わせとして与えられていることを特徴とする照合装
   置。