МАГНИТНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ Российский патент 2014 года по МПК G07D7/04 

Настоящее изобретение относится к магнитному датчику, а также к устройству и способу проверки ценных документов. Под ценным документом могут подразумеваться банкноты, удостоверяющие личность документы, чековые карты, кредитные карты, акции, свидетельства, почтовые марки, чеки, входные билеты, проездные билеты, пассажирские билеты на самолет, пропуска, визовые наклейки, этикетки, печати, а также упаковки или иные элементы подобного типа. Поэтому используемый для упрощения в последующем описании собирательный термин "ценный документ" всегда охватывает документы указанного типа.

Из уровня техники известно снабжение ценных документов защитными элементами, например защитными полосами или же защитными нитями, содержащими магнитный материал. Такой магнитный материал может быть при этом нанесен на защитный элемент либо по всей его поверхности, либо только локально на его отдельных участках, например, в виде кода. Для магнитного кодирования защитного элемента магнитные и немагнитные участки располагают, например, в определенной последовательности, характеристической для конкретного типа защищаемого от подделки ценного документа. Помимо этого известно применение разных магнитных материалов для магнитного кодирования, различающихся между собой, например, своей коэрцитивной силой. Для создания известных в настоящее время магнитных кодов используют, например, два различающихся между собой своей коэрцитивной силой магнитных материала, из которых образуют магнитные участки двух типов, которые можно располагать рядом друг с другом или же один поверх другого.

Помимо этого известна возможность автоматической проверки банкнот с защитными нитями, снабженными магнитным кодом, который образован различающимися между собой своей коэрцитивной силой материалами. При этом банкноты перемещаются в положении, в котором направление их перемещения параллельно продольной протяженности защитного элемента, и последовательно одна за другой проходят при этом сначала через сильное магнитное поле, ориентированное параллельно направлению их перемещения и намагничивающее вдоль этого направления магнитные участки с высокой и низкой коэрцитивной силой. Остаточная намагниченность магнитных участков определяется индуктивной магнитной головкой, которая обладает чувствительностью только в направлении, параллельном направлению перемещения банкнот. Затем банкноты проходят через магнитное поле меньшей напряженности, ориентированное поперечно направлению их перемещения и ориентирующее перпендикулярно ему только магнитные участки с низкой коэрцитивной силой, тогда как магнитные участки с высокой коэрцитивной силой остаются намагниченными в направлении перемещения банкнот. Остаточная намагниченность вновь проверяется индуктивной магнитной головкой, которая обладает чувствительностью только в направлении, параллельном направлению перемещения банкнот. Первой индуктивной магнитной головкой детектируются при этом магнитные участки с высокой и низкой коэрцитивной силой, а второй индуктивной магнитной головкой - только магнитные участки с высокой коэрцитивной силой. Однако при одновременном попадании магнитных участков с разной коэрцитивной силой в зону действия магнитного датчика им детектируется наложение магнитных сигналов от магнитных участков с разной коэрцитивной силой. Недостаток подобного подхода состоит в том, что отличить магнитные участки, которые содержат магнитные материалы с высокой и низкой коэрцитивной силой, от отдельных магнитных участков с высокой или низкой коэрцитивной силой можно лишь с трудом.

Исходя из вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача разработать магнитный датчик, который позволял бы надежно распознавать и отличать друг от друга ценные документы, имеющие магнитные участки с различающейся между собой коэрцитивной силой, прежде всего ценные документы с магнитными кодами, образованными магнитными материалами с различающейся между собой коэрцитивной силой.

Указанная, положенная в основу изобретения задача решается с помощью магнитного датчика, а также устройства и способа, заявленных в соответствующих независимых пунктах формулы изобретения. Различные возможные варианты осуществления изобретения представлены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

Предлагаемое в изобретении устройство имеет транспортировочную систему, которой ценный документ, проверяемый в этом устройстве, перемещается в нем вдоль соответствующего транспортировочного пути. Вдоль транспортировочного пути, по которому перемещается ценный документ, расположены первый и второй намагничивающие участки для его намагничивания, которые образованы, например, намагничивающим устройством, и магнитный датчик, детектирующий магнитные сигналы от ценного документа для определения его намагниченности. Намагничивающее устройство расположено при этом вдоль транспортировочного пути перед магнитным датчиком.

Предлагаемый в изобретении магнитный датчик имеет первый и второй строчные измерительно-преобразовательные блоки, каждый из которых содержит по несколько магниточувствительных элементов, прежде всего по несколько однотипных магниточувствительных элементов, которые расположены в ряд или в виде строки вдоль линии, ориентированной поперечно, прежде всего перпендикулярно направлению перемещения ценного документа. Все магниточувствительные элементы первого строчного измерительно-преобразовательного блока имеют одно и то же направление максимальной чувствительности. Все магниточувствительные элементы второго строчного измерительно-преобразовательного блока также имеют одно и то же направление максимальной чувствительности. Магниточувствительные элементы первого строчного измерительно-преобразовательного блока имеют первое направление максимальной чувствительности, а магниточувствительные элементы второго строчного измерительно-преобразовательного блока имеют второе направление максимальной чувствительности, отличное от первого направления максимальной чувствительности. Так, например, первое и второе направления максимальной чувствительности ориентированы взаимно перпендикулярно и расположены в плоскости перемещения ценного документа. Магниточувствительные элементы детектируют в основном лишь те магнитные поля, направление которых ориентировано вдоль направления максимальной чувствительности соответствующего магниточувствительного элемента. Ориентированные перпендикулярно этому направлению магнитные поля не индуцируют вовсе никакой магнитный сигнал, соответственно индуцируют лишь слабый магнитный сигнал, уровень которого ниже некоторого заданного порогового значения. Магниточувствительные элементы, таким образом, детектируют в основном магнитные сигналы от тех магнитных участков, намагниченность которых ориентирована параллельно или антипараллельно направлению максимальной чувствительности соответствующего магниточувствительного элемента.

В каждом - первом, соответственно втором - строчном измерительно-преобразовательном блоке магниточувствительные элементы предпочтительно располагать вдоль него таким образом, чтобы между ними по возможности не оставались никакие или оставались лишь минимально возможные промежутки. Помимо этого магниточувствительные элементы обоих строчных измерительно-преобразовательных блоков предпочтительно располагать относительно друг друга таким образом, чтобы каждый магниточувствительный элемент первого строчного измерительно-преобразовательного блока находился на одной линии (в направлении перемещения ценного документа) с одним из магниточувствительных элементов второго строчного измерительно-преобразовательного блока, т.е. чтобы мимо обоих этих магниточувствительных элементов перемещалась в основном одна и та же часть ценного документа. Тем самым каждыми двумя расположенными на одной линии магниточувствительными элементами определяется сканирующая дорожка. В первом и втором строчных измерительно-преобразовательных блоках можно в качестве магниточувствительных элементов использовать, например, магниторезистивные элементы, индуктивные элементы или элементы Холла.

В предпочтительном варианте магниточувствительные элементы первого и второго строчных измерительно-преобразовательных блоков выполнены в виде магниторезистивных элементов. Магниторезистивные элементы можно подмагничивать подмагничивающим магнитным полем для настройки приемлемой рабочей точки на характеристике их (магнето-)сопротивления. По меньшей мере одна составляющая направления подмагничивающего магнитного поля ориентирована при этом параллельно или антипараллельно направлению максимальной чувствительности соответствующего подмагничиваемого магниторезистивного элемента. Для реализации подобного незначительного подмагничивания вблизи соответствующего магниторезистивного элемента можно располагать постоянный магнит или токопроводящий электрический проводник таким образом, чтобы постоянный магнит, соответственно электрический проводник при прохождении по нему тока создавал подмагничивающее магнитное поле, которое подмагничивает магниторезистивные элементы. Так, например, магниторезистивные элементы первого и второго строчных измерительно-преобразовательных блоков выполнены в виде элементов с гигантским магнетосопротивлением (ГМС), но могут быть также выполнены в виде элементов с анизотропным магнетосопротивлением (АМС), элементов с туннельным магнетосопротивлением (ТМС), элементов со спин-зависимым туннелированием (СЗТ), спиновых вентилей или традиционных магниторезистивных элементов, в основе работы которых лежит обычное магнетосопротивление, либо иных магниторезистивных элементов. При применении ГМС-элементов, АМС-элементов, ТМС-элементов, СЗТ-элементов или спиновых вентилей в качестве магниторезистивных элементов первого и второго строчных измерительно-преобразовательных блоков такие элементы предпочтительно подвергать незначительному подмагничиванию магнитным полем напряженностью менее 8 кА/м, прежде всего менее 5 кА/м. ГМС-элементы могут иметь, например, слоистую систему из ферромагнитных и немагнитных металлических слоев, имеющую меандрообразную структуру. Направление максимальной чувствительности ГМС-элементов при этом определяется продольным направлением такой меандрообразной структуры. У традиционных магниторезистивных элементов направление максимальной чувствительности ориентировано, например, перпендикулярно плоскости магниторезистивного слоя.

В направлении транспортировочного пути магнитный датчик может располагаться в любом месте за намагничивающим устройством. В некоторых вариантах магнитный датчик и намагничивающее устройство расположены вдоль транспортировочного пути пространственно отдельно друг от друга, например пространственно отдельно друг от друга встроены в предлагаемое в изобретении устройство для проверки ценного документа. При наличии ограниченного монтажного пространства в устройстве для проверки ценного документа может оказаться предпочтительным располагать намагничивающее устройство и магнитный датчик не непосредственно друг за другом, а размещать тот и другой там, где в устройстве для проверки ценного документа имеется достаточно места. Расположение обоих указанных компонентов пространственно отдельно друг от друга позволяет повысить гибкость в выборе места размещения каждого из них в устройстве для проверки ценного документа. Помимо этого намагничивающее устройство в подобном случае можно интегрировать в устройство для проверки ценного документа независимо от магнитного датчика. Однако при наличии соответственно достаточного места в устройстве для проверки ценного документа намагничивающее устройство и магнитный датчик можно также располагать непосредственно друг за другом вдоль транспортировочного пути. В этом случае их также можно располагать в устройстве для проверки ценного документа в виде двух отдельных друг от друга компонентов либо в другом варианте размещать в одном и том же компоненте, прежде всего в общем корпусе.

Ценный документ перемещается вдоль транспортировочного пути в соответствующем направлении, которое в различных местах вдоль транспортировочного пути может быть ориентировано в разных пространственных направлениях. При перемещении ценного документа он определяет плоскость своего перемещения, которая в различных местах вдоль транспортировочного пути может занимать разные пространственные положения, например, в местах поворота транспортировочного пути. В настоящем описании характеризующие ориентацию направлений данные, касающиеся направления максимальной чувствительности магниточувствительных элементов строчных измерительно-преобразовательных блоков, соответственно направлений намагничивания на намагничивающих участках и указанные по отношению к направлению перемещения ценного документа, соответственно к плоскости его перемещения, всегда относятся к конкретному направлению перемещения ценного документа, соответственно к конкретной плоскости его перемещения в месте нахождения соответствующего строчного измерительно-преобразовательного блока, соответственно в месте нахождения соответствующего намагничивающего участка.

После намагничивания ценного документа на намагничивающих участках ориентация направления его намагничивания может вдоль транспортировочного пути изменяться в пространстве вследствие изменений направления перемещения ценного документа. Поскольку, однако, намагниченность является физическим свойством намагниченного ценного документа, она сохраняет свою ориентацию относительно ценного документа даже при поворотах транспортировочного пути. Поэтому в месте нахождения конкретного строчного измерительно-преобразовательного блока направление намагниченности, которое присуще ценному документу, приближающемуся к строчному измерительно-преобразовательному блоку, определяется положением, которое приближающийся к нему ценный документ занимает при своем перемещении. В том случае, когда в последующем описании ориентация направления максимальной чувствительности строчного измерительно-преобразовательного блока указывается относительно направления намагничивания, например говорится, что эти направления параллельны между собой, подобное указание означает, что ориентация направления максимальной чувствительности относительно направления намагниченности ценного документа рассматривается в месте расположения соответствующего строчного измерительно-преобразовательного блока.

Для намагничивания ценного документа он последовательно перемещается вдоль транспортировочного пути через два намагничивающих участка. Сначала ценный документ перемещается через первый намагничивающий участок, предназначенный для намагничивания ценного документа в первом направлении, а затем проходит через второй намагничивающий участок, предназначенный для намагничивания ценного документа во втором направлении и расположенный за первым намагничивающим участком. В некоторых вариантах второй намагничивающий участок расположен непосредственно за первым намагничивающим участком. Напряженность магнитного поля на первом намагничивающем участке, которая обозначается как первая напряженность магнитного поля, больше напряженности магнитного поля на втором намагничивающем участке, которая обозначается как вторая напряженность магнитного поля. В предпочтительном варианте первая напряженность магнитного поля по меньшей мере в 1,5 раза, более предпочтительно по меньшей мере в 5 раз, прежде всего по меньшей мере в 10 раз превышает вторую напряженность магнитного поля. Первое направление намагничивания в предпочтительном варианте ориентировано перпендикулярно второму направлению намагничивания. Помимо этого направления намагничивания на первом и втором намагничивающих участках в предпочтительном варианте расположены в плоскости перемещения ценного документа. Так, например, первое направление намагничивания расположено параллельно направлению перемещения ценного документа, а второе направление намагничивания - перпендикулярно направлению перемещения ценного документа. В другом варианте первое направление намагничивания может располагаться перпендикулярно направлению перемещения ценного документа, а второе направление намагничивания - параллельно направлению перемещения ценного документа.

В предпочтительном варианте по меньшей мере первое или второе направление максимальной чувствительности ориентировано параллельно или антипараллельно первому или второму направлению намагничивания. В некоторых вариантах первое направление максимальной чувствительности ориентировано параллельно или антипараллельно первому или второму направлению намагничивания, а второе направление максимальной чувствительности ориентировано параллельно или антипараллельно другому из этих направлений намагничивания. Сказанное означает, что первое направление максимальной чувствительности ориентировано параллельно или антипараллельно первому направлению намагничивания, а второе направление максимальной чувствительности ориентировано параллельно или антипараллельно второму направлению намагничивания или наоборот. В других вариантах первое направление максимальной чувствительности ориентировано параллельно или антипараллельно первому или второму направлению намагничивания, а второе направление максимальной чувствительности ориентировано перпендикулярно первому и второму направлениям намагничивания. Как уже указывалось выше, первое и второе направления намагничивания представляют собой физическое свойство ценного документа. Поэтому пространственная ориентация первого и второго направлений намагничивания определяется в местах расположения строчных измерительно-преобразовательных блоков пространственным положением ценного документа.

Так, например, первое, соответственно второе направление максимальной чувствительности ориентировано параллельно плоскости перемещения ценного документа и перпендикулярно направлению его перемещения, тогда как второе, соответственно первое направление максимальной чувствительности ориентировано параллельно направлению перемещения ценного документа или перпендикулярно плоскости его перемещения. Альтернативно этому первое, соответственно второе направление максимальной чувствительности может быть ориентировано параллельно направлению перемещения ценного документа или перпендикулярно плоскости его перемещения, а второе, соответственно первое направление максимальной чувствительности может быть ориентировано параллельно плоскости перемещения ценного документа и перпендикулярно направлению его перемещения.

В некоторых вариантах магнитный датчик дополнительно к первому и второму строчным измерительно-преобразовательным блокам имеет третий строчный измерительно-преобразовательный блок, который содержит несколько магниточувствительных элементов с третьим направлением максимальной чувствительности. Это третье направление максимальной чувствительности может быть ориентировано параллельно первому или второму направлению максимальной чувствительности. В другом варианте третье направление максимальной чувствительности может быть ориентировано перпендикулярно первому и перпендикулярно второму направлениям максимальной чувствительности.

Помимо этого предлагаемое в изобретении устройство может иметь дополнительный намагничивающий участок, на котором создается дополнительное магнитное поле для намагничивания ценного документа. Такой дополнительный намагничивающий участок образован прежде всего магнитным датчиком. Подобный дополнительный намагничивающий участок расположен непосредственно рядом с первым, вторым или третьим строчным измерительно-преобразовательным блоком и предназначен для намагничивания перемещаемого мимо него ценного документа в момент детектирования (или сканирования) соответствующим (первым, вторым или третьим) строчным измерительно-преобразовательным блоком. Так, например, на этом дополнительном намагничивающем участке находятся не только перемещаемый мимо него ценный документ, но и магниточувствительные элементы соответствующего (первого, второго или третьего) строчного измерительно-преобразовательного блока. Поэтому соответствующий (первый, второй или третий) строчный измерительно-преобразовательный блок может детектировать намагниченность ценного документа в условиях влияния дополнительного магнитного поля. Таким путем соответствующий (первый, второй или третий) строчный измерительно-преобразовательный блок может также обнаруживать присутствующий на перемещаемом мимо него ценном документе магнитный материал с малой остаточной намагниченностью, такой, например, как магнитомягкий материал. В предпочтительном варианте направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке ориентировано параллельно первому или второму направлению намагничивания либо перпендикулярно первому и второму направлению намагничивания.

Дополнительный намагничивающий участок расположен, например, непосредственно рядом с третьим строчным измерительно-преобразовательным блоком и предназначен для намагничивания перемещаемого мимо него ценного документа при детектировании третьим строчным измерительно-преобразовательным блоком. Для намагничивания ценного документа на таком дополнительном намагничивающем участке на нем при этом используют магнитное поле напряженностью, например, по меньшей мере 16 кА/м. В некоторых вариантах в качестве магниточувствительных элементов третьего строчного измерительно-преобразовательного блока, которым ценный документ детектируется в условиях влияния дополнительного магнитного поля, используют магниторезистивные элементы, которые выполнены в виде ГМС-элементов, АМС-элементов, ТМС-элементов, СЗТ-элементов или спиновых вентилей. В этом случае направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке в предпочтительном варианте ориентировано перпендикулярно направлению максимальной чувствительности магниторезистивных элементов третьего строчного измерительно-преобразовательного блока. В других вариантах в качестве магниточувствительных элементов третьего строчного измерительно-преобразовательного блока, которым ценный документ детектируется в условиях влияния дополнительного магнитного поля, используют магниторезистивные элементы, которые выполнены в виде традиционных магниторезистивных элементов. В этом случае направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке в предпочтительном варианте ориентировано параллельно направлению максимальной чувствительности магниторезистивных элементов третьего строчного измерительно-преобразовательного блока, т.е. традиционных магниторезистивных элементов. В этих вариантах дополнительным магнитным полем на дополнительном намагничивающем участке не только намагничивают ценный документ, но и подмагничивают традиционные магниторезистивные элементы третьего строчного измерительно-преобразовательного блока параллельно направлению их максимальной чувствительности. Для намагничивания ценного документа и для подмагничивания традиционных магниторезистивных элементов в предпочтительном варианте на дополнительном намагничивающем участке используют магнитное поле напряженностью по меньшей мере 16 кА/м.

В другом варианте первый или второй строчный измерительно-преобразовательный блок уже расположен на втором намагничивающем участке. Так, например, вдоль транспортировочного пути сначала может располагаться намагничивающее устройство, образующее первый намагничивающий участок, а после него может располагаться магнитный датчик, который образует второй намагничивающий участок и в котором расположены оба строчных измерительно-преобразовательных блока. На втором намагничивающем участке расположен тот первый или второй строчный измерительно-преобразовательный блок, который вдоль транспортировочного пути является первым в направлении перемещения мимо него ценного документа. В магнитном поле на втором намагничивающем участке происходит намагничивание перемещаемого мимо него ценного документа в то время, когда он детектируется этим первым, соответственно вторым строчным измерительно-преобразовательным блоком. Этот первый, соответственно второй строчный измерительно-преобразовательный блок прежде всего имеет магниторезистивные элементы, которые выполнены в виде ГМС-элементов, АМС-элементов, ТМС-элементов, СЗТ-элементов или спиновых вентилей и направление максимальной чувствительности которых ориентировано перпендикулярно второму направлению намагничивания на втором намагничивающем участке.

Предлагаемый в изобретении магнитный датчик и предлагаемое в изобретении устройство можно использовать для проверки ценного документа, который содержит два магнитных материала, различающихся между собой своей коэрцитивной силой, прежде всего ценного документа, снабженного защитным элементом с магнитными участками, различающимися между собой своей коэрцитивной силой. Так, например, ценный документ, прежде всего защитный элемент, имеет по меньшей мере один первый магнитный участок с первой коэрцитивной силой и по меньшей мере один второй магнитный участок со второй коэрцитивной силой, которая меньше первой коэрцитивной силы. В предпочтительном варианте первая коэрцитивная сила и вторая коэрцитивная сила различаются между собой по меньшей мере в 1,5 раза, предпочтительно по меньшей мере в 5 раз, особенно предпочтительно по меньшей мере в 10 раз. В последующем описании первые магнитные участки обозначаются также как магнитные участки с высокой коэрцитивной силой или обладающие высокой коэрцитивной силой магнитные участки, а вторые магнитные участки соответственно обозначаются как магнитные участки с низкой коэрцитивной силой или обладающие низкой коэрцитивной силой магнитные участки. В настоящем описании под магнитным материалом с высокой, соответственно низкой коэрцитивной силой всегда подразумевается обладающий высокой, соответственно обладающий низкой коэрцитивной силой магнитный материал, который в отсутствие внешнего магнитного поля обладает столь высокой остаточной намагниченностью, которую обычно можно обнаружить магнитными датчиками, используемыми для проверки ценных документов. Указанные магнитные материалы с высокой, соответственно низкой коэрцитивной силой прежде всего представляют собой магнитотвердые материалы с относительно высокой, соответственно относительно низкой коэрцитивной силой.

В одном из особых вариантов первый и второй магнитные участки имеют примерно одинаковую остаточную намагниченность. Различающиеся между собой своей коэрцитивной силой магнитные участки содержат прежде всего разные магнитные пигменты, например разные соединения железа, в частности, оксиды железа, магнетит или бариевый феррит. Первый(-ые) и второй(-ые) магнитные участки могут располагаться на ценном документе, прежде всего на защитном элементе, с отступом друг от друга, однако могут также непосредственно примыкать друг к другу, перекрываться между собой или же располагаться поверх друг друга. Различающиеся между собой своей коэрцитивной силой магнитные участки образуют, например, два не зависящих друг от друга магнитных кода. Помимо этого ценный документ может иметь магнитомягкие участки, которые могут быть нанесены на него, например, в виде магнитной печатной краски или которые могут быть заделаны в его основу.

Для проверки ценного документа его перемещают вдоль транспортировочного пути, прежде всего в устройстве для обработки ценных документов, выполняя при этом следующие стадии.

Сначала ценный документ перемещают через первый намагничивающий участок, на котором создается магнитное поле первой напряженности, которая превышает величины коэрцитивной силы обоих различающихся между собой своей коэрцитивной силой магнитных участков ценного документа, т.е. которая больше первой и больше второй коэрцитивной силы. Первое направление намагничивания на первом намагничивающем участке можно выбирать произвольно, однако предпочтительно располагать его в плоскости перемещения ценного документа. Магнитное поле на первом намагничивающем участке намагничивает в первом направлении обладающие высокой и обладающие низкой коэрцитивной силой магнитные участки.

Затем ценный документ перемещают через второй намагничивающий участок, на котором создается магнитное поле второй напряженности, которая занимает промежуточное положение между величинами коэрцитивной силы обоих магнитных участков, различающихся между собой своей коэрцитивной силой. Вторая напряженность магнитного поля, таким образом, меньше первой коэрцитивной силы, но больше второй коэрцитивной силы. Второе направление намагничивания на втором намагничивающем участке ориентировано перпендикулярно первому направлению намагничивания и в предпочтительном варианте также расположено в плоскости перемещения ценного документа. Магнитное поле на втором намагничивающем участке лишь поворачивает направление намагниченности обладающих низкой коэрцитивной силой магнитных участков, изменяя его с первого направления намагничивания на второе, тогда как направление намагниченности обладающих высокой коэрцитивной силой магнитных участков остается неизменным под действием магнитного поля на втором намагничивающем участке, в результате чего магнитные участки с высокой коэрцитивной силой остаются намагниченными в первом направлении.

В процессе дальнейшей обработки ценного документа его перемещают мимо предлагаемого в изобретении магнитного датчика, который предназначен для детектирования намагниченности ценного документа и который имеет по меньшей мере один первый и по меньшей мере один второй строчные измерительно-преобразовательные блоки с различающимися между собой, прежде всего ориентированными перпендикулярно друг другу, направлениями максимальной чувствительности. Детектировать намагниченность ценного документа магнитным датчиком можно непосредственно после намагничивания ценного документа либо позднее в процессе его дальнейшей обработки. Последовательность расположения первого и второго строчных измерительно-преобразовательных блоков вдоль транспортировочного пути можно при этом выбирать произвольно.

Первая коэрцитивная сила составляет, например, по меньшей мере 40 кА/м, а вторая коэрцитивная сила составляет, например, по меньшей мере 20 кА/м, но всегда меньше первой коэрцитивной силы. Первая напряженность магнитного поля на первом намагничивающем участке предпочтительно по меньшей мере в 1,5 раза превышает первую и вторую коэрцитивную силу, т.е. по меньшей мере в 1,5 раза больше величин коэрцитивной силы магнитных участков с высокой и магнитных участков с низкой коэрцитивной силой. Вторая напряженность магнитного поля на втором намагничивающем участке меньше первой коэрцитивной силы, т.е. меньше коэрцитивной силы магнитных участков с высокой коэрцитивной силой, но предпочтительно по меньшей мере в 1,5 раза больше второй коэрцитивной силы, т.е. коэрцитивной силы магнитных участков с низкой коэрцитивной силой. Помимо этого первая коэрцитивная сила и вторая коэрцитивная сила выбраны такой величины, что она при использовании подмагничивающего поля для подмагничивания магниторезистивных элементов первого и второго строчных измерительно-преобразовательных блоков превышает напряженность такого подмагничивающего поля.

Первый или второй строчный измерительно-преобразовательный блок избирательно детектирует магнитные сигналы от первых магнитных участков с первой коэрцитивной силой (магнитных участков с высокой коэрцитивной силой), а другой, т.е. второй или первый, строчный измерительно-преобразовательный блок избирательно детектирует магнитные сигналы от вторых магнитных участков со второй коэрцитивной силой (магнитных участков с низкой коэрцитивной силой). Магнитные сигналы, зарегистрированные первым строчным измерительно-преобразовательным блоком, и магнитные сигналы, зарегистрированные вторым строчным измерительно-преобразовательным блоком, предоставляют информацию о расположении обладающих высокой, соответственно низкой коэрцитивной силой магнитных участков на ценном документе, главным образом на защитном элементе. Поскольку магнитные участки с высокой коэрцитивной силой и магнитные участки с низкой коэрцитивной силой детектируются избирательно и поэтому независимо друг от друга, настоящее изобретение позволяет независимо друг от друга определять два магнитных кода, образованных различающимися между собой своей коэрцитивной силой магнитными участками, расположенными на одном и том же ценном документе, прежде всего на одном и том же защитном элементе. Таким путем прежде всего можно независимо друг от друга детектировать и определять первый магнитный код, образуемый магнитными участками с высокой коэрцитивной силой, и второй магнитный код, образуемый магнитными участками с низкой коэрцитивной силой. На основании магнитных сигналов, зарегистрированных магнитным датчиком, можно, таким образом, определять один или несколько магнитных кодов на ценном документе. Такие магнитные коды можно использовать прежде всего для определения типа ценного документа, например его номинала, и/или для проверки его подлинности.

Помимо этого предлагаемый в изобретении магнитный датчик позволяет также распознавать комбинированные магнитные участки ценного документа, одновременно содержащие магнитные материалы с высокой и с низкой коэрцитивной силой, и надежно отличать их от магнитных участков с высокой и магнитных участков с низкой коэрцитивной силой. На комбинированном магнитном участке магнитный материал с высокой и магнитный материал с низкой коэрцитивной силой могут содержаться, например, в смеси между собой. В другом варианте магнитные участки с высокой и магнитные участки с низкой коэрцитивной силой могут располагаться на комбинированном магнитном участке поверх друг друга. Такие комбинированные магнитные участки можно отличать от остальных магнитных участков, содержащих магнитный материал либо с высокой, либо с низкой коэрцитивной силой, на основании того, что в этом случае магнитные сигналы детектируются обоими расположенными на одной линии магниточувствительными элементами, которыми определяется соответствующая сканирующая дорожка, тогда как при прохождении отдельных магнитных участков с высокой или с низкой коэрцитивной силой мимо каждого из обоих этих расположенных на одной линии магниточувствительных элементов обоих строчных измерительно-преобразовательных блоков магнитные сигналы детектируются только одним из таких магниточувствительных элементов. Поскольку магнитные участки с высокой коэрцитивной силой и магнитные участки с низкой коэрцитивной силой избирательно детектируются только одним из строчных измерительно-преобразовательных блоков, а комбинированные магнитные участки детектируются обоими строчными измерительно-преобразовательными блоками, подобные различающиеся между собой магнитные участки можно надежно отличать друг от друга. На основании магнитных сигналов, зарегистрированных первым и вторым строчными измерительно-преобразовательными блоками определяют наличие и/или расположение первых (обладающих высокой коэрцитивной силой) магнитных участков и вторых (обладающих низкой коэрцитивной силой) магнитных участков, а также комбинированных магнитных участков при их наличии на ценном документе.

Строчные измерительно-преобразовательные блоки в предпочтительном варианте имеют множество сканирующих дорожек, позволяющих с пространственным разрешением детектировать расположение различающихся между собой своей коэрцитивной силой магнитных участков перпендикулярно направлению перемещения ценного документа. Таким путем можно, например, распознавать проходящий поперечно направлению перемещения ценного документа магнитный код на защитном элементе, например магнитный код на защитной нити при перемещении ценного документа его короткой стороной вперед. Пространственное разрешение составляет, например, от одного до нескольких миллиметров. Вместе с тем предлагаемое в изобретении устройство можно использовать и для детектирования расположения различающихся между собой своей коэрцитивной силой магнитных участков на ценном документе параллельно направлению его перемещения. В этом случае строчные измерительно-преобразовательные блоки последовательно во времени регистрируют исходящие от различающихся между собой своей коэрцитивной силой магнитных участков магнитные сигналы, на основании которых, зная скорость перемещения ценного документа, можно определять пространственное расположение различающихся между собой своей коэрцитивной силой магнитных участков вдоль направления перемещения ценного документа. Таким путем можно, например, распознавать проходящий параллельно направлению перемещения ценного документа магнитный код на защитном элементом, таком, например, как защитная нить, прежде всего при перемещении ценного документа его длинной стороной вперед.

После детектирования магнитных сигналов строчными измерительно-преобразовательными блоками магнитного датчика ценный документ необязательно можно подвергать воздействию деактивирующего магнитного поля, под влиянием которого устраняется или вновь изменяется намагниченность магнитных участков. С этой целью в устройстве для обработки ценного документа за строчными измерительно-преобразовательными блоками можно предусмотреть, например, размагничивающее устройство, которое воздействует на ценный документ переменным электромагнитным полем, либо деактивирующий магнит, который создает магнитное поле высокой напряженности и который ориентирует намагниченность всех магнитных участков ценного документа в определенном направлении.

В качестве примера защитного элемента с различающимися между собой своей коэрцитивной силой магнитными участками можно назвать защитный элемент, пластинку или этикетку, нанесенный/нанесенную на ценный документ, соответственно заделанный/заделанную в него. В другом варианте первые и/или вторые и/или комбинированные магнитные участки могут также независимо от защитного элемента присутствовать на ценном документе или в нем, например первые и/или вторые и/или комбинированные магнитные участки могут быть напечатаны на ценном документе или могут содержаться в его основе.

Предлагаемое в изобретении устройство может представлять собой, например, устройство для сортировки ценных документов или же платежный терминал, торговый автомат, устройство для приема ценных документов, устройство для выдачи ценных документов, устройство для приема и выдачи ценных документов, прежде всего устройство для приема и выдачи ценных документов с функцией их рециркуляции, или иное аналогичное устройство.

Другие варианты осуществления изобретения и его преимущества более подробно рассмотрены в последующем описании со ссылкой на прилагаемые к нему чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - первый вариант осуществления изобретения с намагничивающим устройством, которое расположено пространственно отдельно от магнитного датчика,

на фиг.2а-2в - схематичные виды трех других вариантов осуществления изобретения в проекции на плоскость перемещения ценного документа,

на фиг.2г, 2д - схематичный вид еще одного варианта осуществления изобретения с изображением снабженного магнитным кодом защитного элемента и таблицы для определения магнитного кода,

на фиг.3а, 3б - схематичные виды двух следующих вариантов осуществления изобретения, в которых дополнительно используется третий строчный измерительно-преобразовательный блок,

на фиг.4 - схематичный вид еще одного варианта осуществления изобретения с дополнительным намагничивающим участком в зоне действия одного из обоих строчных измерительно-преобразовательных блоков и

на фиг.5 - схематичный вид еще одного варианта осуществления изобретения, в котором зона действия одного строчного измерительно-преобразовательного блока находится на втором намагничивающем участке.

На фиг.1 показан первый вариант, в котором ценный документ 1 перемещается вдоль транспортировочного пути S сначала мимо намагничивающего устройства 20 с двумя намагничивающими участками А, В, а затем мимо магнитного датчика 10 с двумя строчными измерительно-преобразовательными блоками 12, 14. В данном варианте каждый из намагничивающих участков А, В образован двумя расположенными друг против друга магнитами 3, 4, соответственно 5, 6, в зазоре между которыми перемещается ценный документ 1. Полюса магнитов 3, 4 ориентированы таким образом, что на намагничивающем участке А создается магнитное поле, ориентированное параллельно направлению Т перемещения ценного документа. В начале намагничивающего участка А при таком расположении магнитов 3, 4 возможно создание антипараллельного магнитного поля, которое может приводить к предварительному, дополнительному, перемагничиванию ценного документа, что, однако, не оказывает никакого влияния на результирующую намагниченность после прохождения намагничивающего участка А. Полюса магнитов 5, 6 ориентированы таким образом, что на намагничивающем участке В создается магнитное поле, ориентированное перпендикулярно направлению Т перемещения ценного документа. Поскольку магниты 3, 4 расположены на меньшем расстоянии друг от друга по сравнению с расстоянием между магнитами 5, 6, напряженность магнитного поля на намагничивающем участке А больше напряженности магнитного поля на намагничивающем участке В, например больше нее по меньшей мере в 1,5 раза. В другом варианте можно также располагать магниты 3, 4 с одной стороны и магниты 5, 6 с другой стороны на одинаковых расстояниях друг от друга и выбирать силу магнитов 3, 4 и магнитов 5, 6 в соответствии с требуемой напряженностью магнитного поля на каждом из намагничивающих участков А, В. Для создания магнитных полей на намагничивающих участках А, В в другом варианте можно, как очевидно, использовать также магниты иных типов либо токопроводящие электрические проводники. Вместо двух расположенных друг против друга магнитов для образования намагничивающего участка можно, например, использовать также единственный магнит, расположенный лишь по одну сторону от перемещаемого мимо него ценного документа 1. Показанная на чертеже компоновка используется в устройстве 100 для обработки ценных документов, в которое ценные документы 1 помещают поштучно или стопкой и в котором они затем проверяются, сортируются и накапливаются в нем либо вновь выдаются. Показанный на фиг.1 ценный документ 1 имеет защитный элемент 2 с магнитным кодом, который образован магнитными участками из магнитного материала с высокой коэрцитивной силой и магнитными участками из магнитного материала с низкой коэрцитивной силой. На фиг.1 в качестве примера показано только по одному магнитному участку с высокой коэрцитивной силой (магнитный участок h) и магнитному участку с низкой коэрцитивной силой (магнитный участок l).

На первом намагничивающем участке А создается ориентированное параллельно направлению Т перемещения ценного документа 1 магнитное поле большой напряженности, величина которой выбрана такой, что она превышает коэрцитивную силу обоих магнитных материалов защитного элемента 2. На первом намагничивающем участке А намагничиванию подвергаются и обладающие высокой коэрцитивной силой магнитные участки защитного элемента 2, и его обладающие низкой коэрцитивной силой магнитные участки, при этом (первое) направление намагничивания ориентировано параллельно направлению Т перемещения ценного документа 1. На втором намагничивающем участке В намагничивающего устройства 20 создается ориентированное перпендикулярно направлению Т перемещения ценного документа 1 магнитное поле меньшей напряженности, величина которой выбрана такой, что она занимает промежуточное положение между величинами коэрцитивной силы обоих магнитных материалов защитного элемента 2. Магнитное поле на втором намагничивающем участке В перемагничивает только магнитные участки с низкой коэрцитивной силой, а именно: перемагничивает их во (втором) направлении намагничивания, которое перпендикулярно направлению Т перемещения ценного документа, тогда как намагниченность магнитных участков с высокой коэрцитивной силой остается ориентирована параллельно направлению перемещения ценного документа.

В ходе дальнейшей обработки ценного документа 1 в устройстве 100 он перемещается мимо магнитного датчика 10, который в данном варианте расположен в устройстве 100 пространственно отдельно от намагничивающего устройства 20. На этом участке между намагничивающим устройством и магнитным датчиком могут быть предусмотрены, например, разветвления или повороты транспортировочного пути S. Магнитный датчик 10 имеет два строчных измерительно-преобразовательных блока 12, 14, каждый из которых образован множеством однотипных магниточувствительных элементов 13, 15, расположенных в ряд или в виде строки (отсюда обозначение "строчный"). В рассматриваемом примере магниточувствительные элементы выполнены в виде магниторезистивных элементов 13, 15, однако вместо них можно также использовать индуктивные элементы, элементы Холла и другие. Строчные измерительно-преобразовательные блоки 12, 14 расположены непосредственно вблизи плоскости перемещения ценного документа 1. Ценные документы 1 при их перемещении могут касаться поверхности строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14, однако в другом варианте ценный документ 1 может также перемещаться мимо строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14 с небольшим зазором от их поверхности, например с зазором шириной в миллиметровом диапазоне. Магниторезистивные элементы 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12 имеют направление H1 максимальной чувствительности, которое ориентировано параллельно направлению Т перемещения ценного документа, а тем самым и параллельно направлению намагничивания на намагничивающем участке А, тогда как магниторезистивные элементы 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 имеют направление Н2 максимальной чувствительности, которое ориентировано перпендикулярно направлению Т перемещения ценного документа и тем самым параллельно направлению намагничивания на намагничивающем участке В. Направления H1 и Н2 максимальной чувствительности обозначены на фиг.1 стрелками на каждом из магниторезистивных элементов 13, соответственно 15. Вдоль транспортировочного пути S первый строчный измерительно-преобразовательный блок 12 может, как показано на фиг.1, располагаться перед вторым строчным измерительно-преобразовательным блоком 14, однако в другом варианте первый строчный измерительно-преобразовательный блок 12 может также располагаться за вторым строчным измерительно-преобразовательным блоком 14.

Защитный элемент 2 ценного документа 1, намагниченный описанным выше путем намагничивающим устройством 20, перемещается затем мимо обоих строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14, которые регистрируют магнитные сигналы от защитного элемента 2 для детектирования его намагниченности. Магниторезистивные элементы 13, у которых направление H1 их максимальной чувствительности ориентировано параллельно магнитному полю на намагничивающем участке А, детектируют магнитные сигналы от намагниченных параллельно направлению H1 обладающих высокой коэрцитивной силой магнитных участков. От обладающих же низкой коэрцитивной силой магнитных участков l, намагниченных перпендикулярно направлению H1, исходит лишь пренебрежимо слабый магнитный сигнал, по существу не воспринимаемый магниторезистивными элементами 13. Магниторезистивные элементы 15, у которых направление Н2 их максимальной чувствительности ориентировано параллельно магнитному полю на намагничивающем участке В, детектируют магнитные сигналы от намагниченных параллельно направлению Н2 обладающих низкой коэрцитивной силой магнитных участков l. От обладающих же высокой коэрцитивной силой магнитных участков h, намагниченных перпендикулярно направлению Н2, исходит лишь пренебрежимо слабый магнитный сигнал, по существу не воспринимаемый магниторезистивными элементами 15. Первым строчным измерительно-преобразовательным блоком 12, таким образом, избирательно детектируются магнитные сигналы от магнитных участков с высокой коэрцитивной силой, а вторым строчным измерительно-преобразовательным блоком 14 - магнитные сигналы от магнитных участков с низкой коэрцитивной силой. На основании магнитных сигналов, зарегистрированных первым строчным измерительно-преобразовательным блоком 12, можно определить расположение магнитных участков с высокой коэрцитивной силой на защитном элементе 2 и независимо от этого на основании магнитных сигналов, зарегистрированных вторым строчным измерительно-преобразовательным блоком 14, можно определить расположение магнитных участков с низкой коэрцитивной силой на защитном элементе 2.

На фиг.2а-2в показаны три других варианта, при этом на каждом из этих чертежей схематично в виде в плане в проекции на плоскость перемещения ценного документа 1 показаны намагничивающие участки А и В намагничивающего устройства 20 и оба строчных измерительно-преобразовательных блока 12 и 14 магнитного датчика 10, а также их положение относительно транспортировочного пути S. Вдоль транспортировочного пути S перемещается ценный документ 1, который имеет по одному или по несколько обладающих высокой и обладающих низкой коэрцитивной силой магнитных участков, которые могут располагаться на ценном документе 1, например, рядом друг с другом и/или один поверх другого. На каждом из чертежей намагничивающие участки А, В показаны не полностью, а показан лишь их расположенный в плоскости перемещения ценного документа 1 фрагмент, при этом каждое из направлений намагничивания и напряженность каждого из магнитных полей для наглядности обозначены их силовыми линиями. При этом изображение магнитных силовых линий с большей плотностью количественно указывает на наличие большей напряженности соответствующего магнитного поля. Используемый на фиг.2а-2в принцип графического представления аналогично используется и на других чертежах, относящихся к рассмотренным в последующем описании вариантам осуществления изобретения.

В показанном на фиг.2а варианте направление HI максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12, как и в показанном на фиг.1 варианте, ориентировано параллельно направлению Т перемещения ценного документа, а направление Н2 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 ориентировано перпендикулярно направлению Т перемещения ценного документа 1, но параллельно плоскости его перемещения. Направления намагничивания на обоих намагничивающих участках А, В обратны по отношению к направлениям намагничивания в показанном на фиг.1 варианте. Первый намагничивающий участок А, на котором напряженность магнитного поля и в данном случае превышает коэрцитивную силу магнитных участков с высокой коэрцитивной силой и магнитных участков с низкой коэрцитивной силой, намагничивает те и другие в направлении, перпендикулярном направлению Т перемещения ценного документа, но параллельном плоскости его перемещения. Второй намагничивающий участок В, на котором величина напряженности магнитного поля занимает промежуточное положение между обеими величинами коэрцитивной силы, намагничивает магнитные участки с низкой коэрцитивной силой в направлении, параллельном направлению Т перемещения ценного документа. Магниторезистивные элементы 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12 избирательно детектируют обладающие низкой коэрцитивной силой магнитные участки намагниченного в соответствии с показанным на фиг.2а вариантом ценного документа 1, тогда как магниторезистивные элементы 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 избирательно детектируют обладающие высокой коэрцитивной силой магнитные участки ценного документа. Оба строчных измерительно-преобразовательных блока 12, 14 можно располагать вдоль транспортировочного пути S в любой последовательности.

В другом варианте вместо магниторезистивных элементов с направлением максимальной чувствительности, ориентированным параллельно направлению Т перемещения ценного документа, можно использовать магниторезистивные элементы с направлением максимальной чувствительности, ориентированным перпендикулярно плоскости перемещения ценного документа 1. Поскольку намагниченность магнитного участка приводит также к созданию магнитного поля в зоне, непосредственно окружающей соответствующий магнитный участок, намагниченность магнитного участка, намагниченного параллельно направлению Т перемещения ценного документа, можно детектировать и на основании создаваемого им в его непосредственном окружении магнитного поля, ориентированного перпендикулярно плоскости перемещения ценного документа. Поэтому в другом варианте исходя из показанного на фиг.2а варианта строчный измерительно-преобразовательный блок 12 может иметь магниторезистивные элементы 13, у которых направление их максимальной чувствительности ориентировано перпендикулярно плоскости перемещения ценного документа, как это имеет место в показанном на фиг.2б варианте. В этом варианте оба строчных измерительно-преобразовательных блока 12, 14 также можно располагать в любой последовательности вдоль транспортировочного пути S, равно как можно менять местами и направления намагничивания на намагничивающих участках А и В. В этом случае магниторезистивные элементы 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12 также избирательно детектируют обладающие высокой коэрцитивной силой магнитные участки намагниченного в соответствии с показанным на фиг.2б вариантом защитного элемента 2, тогда как магниторезистивные элементы 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 избирательно детектируют магнитные участки с низкой коэрцитивной силой.

В показанном на фиг.2в варианте направления намагничивания на намагничивающих участках А и В, равно как и направления H1, Н2 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 13, 15 строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14, ориентированы наклонно к направлению Т перемещения ценного документа. Направление намагничивания на первом намагничивающем участке А, на котором напряженность магнитного поля и в данном случае превышает коэрцитивную силу магнитных участков с высокой коэрцитивной силой и магнитных участков с низкой коэрцитивной силой, ориентировано параллельно направлению H1 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12. Направление намагничивания на втором намагничивающем участке В выбрано таким, что оно ориентировано перпендикулярно направлению намагничивания на первом намагничивающем участке А, при этом величина напряженности магнитного поля на втором намагничивающем участке В также занимает промежуточное положение между обеими величинами коэрцитивной силы. Направление Н2 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 выбрано таким, что оно ориентировано параллельно направлению намагничивания на втором намагничивающем участке В и тем самым перпендикулярно направлению H1 максимальной чувствительности. Магниторезистивные элементы 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12 избирательно детектируют магнитные участки с высокой коэрцитивной силой, тогда как магниторезистивные элементы 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 избирательно детектируют магнитные участки с низкой коэрцитивной силой. Угол, который направление магнитного поля на одном из обоих намагничивающих участков А, В образует с направлением Т перемещения ценного документа 1, можно выбирать любым. Угол же, который направление магнитного поля на другом из обоих намагничивающих участков А, В образует с направлением перемещения ценного документа, выбирают таким, чтобы направления магнитных полей на обоих намагничивающих участках образовывали между собой прямой угол, при этом оба направления намагничивания предпочтительно располагать в плоскости перемещения ценного документа 1. В этом варианте оба строчных измерительно-преобразовательных блока 12, 14 также можно располагать в любой последовательности вдоль транспортировочного пути S.

В показанном на фиг.2г варианте на первом и втором намагничивающих участках А, В магнитные поля создаются аналогично показанному на фиг.1 варианту. Однако в отличие от показанного на фиг.1 варианта направление H1 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12 в данном варианте ориентировано перпендикулярно направлению Т перемещения ценного документа, а направление Н2 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 ориентировано параллельно направлению Т перемещения ценного документа. Магниторезистивные элементы 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12 избирательно детектируют магнитные участки с низкой коэрцитивной силой, тогда как магниторезистивные элементы 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 избирательно детектируют магнитные участки с высокой коэрцитивной силой. В целом показанный на чертеже магнитный датчик 10 имеет двенадцать сканирующих (измерительных) дорожек L1-L12, для которых в каждом из обоих строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14 предусмотрено по магниторезистивному элементу 13, 15. В показанном на чертеже варианте выполняется проверка ценного документа 1 с защитным элементом 2, который имеет один обладающий высокой коэрцитивной силой магнитный участок h, один обладающий низкой коэрцитивной силой магнитный участок l и один комбинированный магнитный участок cb, при этом обладающий высокой коэрцитивной силой магнитный участок h и обладающий низкой коэрцитивной силой магнитный участок l расположены на защитном элементе 2 ближе к одной и той же его стороне. На комбинированном магнитном участке обладающий высокой коэрцитивной силой и обладающий низкой коэрцитивной силой магнитные участки могут располагаться, например, один поверх другого или же могут содержать смесь различающихся между собой своей коэрцитивной силой магнитных материалов. При попадании такого защитного элемента 2 в зону действия строчного измерительно-преобразовательного блока 12 лишь его магниторезистивные элементы 13 на сканирующих дорожках L5, L8 и L9 детектируют магнитный сигнал, который превышает заданное пороговое значение. При попадании же защитного элемента в зону действия второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 лишь его магниторезистивные элементы 15 на сканирующих дорожках L2, L8 и L9 детектируют магнитный сигнал, который превышает заданное пороговое значение.

На фиг.2г представлена таблица с результатами обработки, которой подвергали магнитные сигналы, зарегистрированные на отдельных сканирующих дорожках L1-L12 строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14. При этом значение "0" соответствует магнитному сигналу, уровень или величина которого ниже некоторого заданного порогового значения, а значение "1" соответствует магнитному сигналу, уровень или величина которого достигает заданное пороговое значение или превышает его. Вместо сравнения с заданными пороговыми значениями магнитные сигналы можно, как очевидно, обрабатывать и иными методами. На сканирующей дорожке L2 лишь магниторезистивный элемент 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12 указывает на наличие магнитного участка (h) (сигнатура "0, 1"). На сканирующей дорожке L5 лишь магниторезистивный элемент 15 второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 указывает на наличие магнитного участка (l) (сигнатура "1, 0"). Расположенные же на одной линии вдоль каждой из сканирующих дорожек L8 и L9 магниторезистивные элементы 13, 15 обоих строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14 указывают на наличие магнитного участка (h), соответственно магнитного участка (l). Сканирующим дорожкам L8 и L9 соответствует, таким образом, сигнатура "1, 1", указывающая на наличие комбинированного магнитного участка cb, который содержит обладающий высокой и обладающий низкой коэрцитивной силой магнитные материалы.

В показанном на фиг.3а варианте магнитный датчик 10 помимо обоих строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14 дополнительно имеет третий строчный измерительно-преобразовательный блок 16, состоящий из нескольких магниторезистивных элементов 17 с третьим направлением Н3 максимальной чувствительности, которое в показанном на чертеже варианте ориентировано параллельно направлению H1 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 13 первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12. Такой третий строчный измерительно-преобразовательный блок 16 расположен на еще одном намагничивающем участке С, на котором перемещаемый мимо него ценный документ 1 намагничивается в момент его детектирования строчным измерительно-преобразовательным блоком 16. Направление намагничивания на третьем намагничивающем участке С ориентировано перпендикулярно направлению максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 17, выполненных в виде ГМС-элементов, АМС-элементов, ТМС-элементов, СЗТ-элементов или спиновых вентилей. Для образования дополнительного намагничивающего участка С можно использовать, например, еще один магнит либо токопроводящий электрический проводник, расположенный непосредственно вблизи от строчного измерительно-преобразовательного блока 16. Строчные измерительно-преобразовательные блоки 12, 14 расположены вне дополнительного намагничивающего участка С. В показанном на фиг.3а варианте направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке С ориентировано перпендикулярно направлениям намагничивания на намагничивающих участках А и В. Поскольку при детектировании строчным измерительно-преобразовательным блоком 16 ценный документ 1 находится в магнитном поле, создаваемом на дополнительном намагничивающем участке С, этот дополнительный намагничивающий участок С позволяет с помощью третьего строчного измерительно-преобразовательного блока детектировать также магнитный материал с малой остаточной намагниченностью, например магнитомягкий материал. Поэтому магнитный датчик 10 в показанном на фиг.3 варианте способен эффективно детектировать постоянно намагниченные материалы, например магнитотвердые материалы (с помощью строчных измерительно-преобразовательных блоков 12, 14 и 16) и материалы с малой остаточной намагниченностью, такие, например, как магнитомягкие материалы (с помощью строчного измерительно-преобразовательного блока 16). Для намагничивания магнитомягкого материала на третьем намагничивающем участке С создают, например, еще одно магнитное поле напряженностью по меньшей мере 16 кА/м. Исходя из показанного на фиг.3а варианта в другом варианте третье направление Н3 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 17 строчного измерительно-преобразовательного блока 16 можно ориентировать перпендикулярно плоскости перемещения ценного документа, а дополнительное направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке С - параллельно направлению Т перемещения ценного документа, и в этом случае дополнительное направление намагничивания будет ориентировано параллельно первому направлению намагничивания на первом намагничивающем участке А.

На фиг.3б показан следующий вариант, в котором в отличие от показанного на фиг.3а варианта третий строчный измерительно-преобразовательный блок 16 имеет традиционные магниторезистивные элементы 17, в основе работы которых лежит обычное магнетосопротивление. Строчные измерительно-преобразовательные блоки 13, 15 могут иметь, например, ГМС-элементы, АМС-элементы, ТМС-элементы, СЗТ-элементы или спиновые вентили. Направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке С при использовании традиционных магниторезистивных элементов 17 предпочтительно ориентировать параллельно направлению Н3 их максимальной чувствительности. В показанном на чертеже варианте направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке С ориентировано параллельно направлению Т перемещения ценного документа. В другом варианте направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке С и третье направление Н3 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 17 можно также ориентировать перпендикулярно плоскости перемещения ценного документа. Во всех рассмотренных со ссылкой на фиг.3а, 3б вариантах направление H1 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 13 альтернативно можно также ориентировать перпендикулярно плоскости перемещения ценного документа. Помимо этого во всех этих вариантах строчные измерительно-преобразовательные блоки 12, 14, 16 также можно располагать в любой последовательности вдоль транспортировочного пути S, равно как можно менять местами и направления намагничивания на намагничивающих участках А и В. Для намагничивания на дополнительном намагничивающем участке С используют дополнительное магнитное поле напряженностью, например, по меньшей мере 16 кА/м, при которой происходят намагничивание магнитомягкого материала и подмагничивание традиционных магниторезистивных элементов.

В отличие от показанных на фиг.2а-2 г, 3а и 3б вариантов в показанном на фиг.4 варианте непосредственно вблизи от второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 предусмотрен дополнительный намагничивающий участок С, на котором перемещаемый мимо него ценный документ 1 намагничивается в момент его детектирования вторым строчным измерительно-преобразовательным блоком 14. В этом варианте направление намагничивания на дополнительном намагничивающем участке С ориентировано перпендикулярно плоскости перемещения ценного документа, а тем самым и перпендикулярно направлению Н2 максимальной чувствительности магниторезистивных элементов 15, которые в данном варианте выполнены в виде ГМС-элементов, АМС-элементов, ТМС-элементов, СЗТ-элементов или спиновых вентилей. Аналогично предыдущим вариантам строчный измерительно-преобразовательный блок 12 избирательно детектирует магнитные участки с низкой коэрцитивной силой, а строчный измерительно-преобразовательный блок 14 избирательно детектирует магнитные участки с высокой коэрцитивной силой. Помимо этого магнитное поле на третьем намагничивающем участке С намагничивает магнитомягкий материал, который может присутствовать на, соответственно в перемещаемом мимо этого намагничивающего участка ценном документе 1. Поэтому строчный измерительно-преобразовательный блок 14 позволяет также детектировать намагниченность магнитомягкого материала ценного документа 1 в магнитном поле. Строчный измерительно-преобразовательный блок 14 выдает, таким образом, измерительные сигналы в ответ на детектируемые им магнитные сигналы от магнитотвердых магнитных участков с высокой коэрцитивной силой и магнитные сигналы от магнитомягкого магнитного материала при условии его присутствия на или в соответствующем ценном документе 1. Однако при наличии на ценном документе или в его материале магнитотвердых и магнитомягких материалов они обычно расположены в разных частях ценного документа 1, например магнитотвердый материал присутствует в защитной нити, а магнитомягкий материал - в печатной краске. Магнитные сигналы, детектируемые строчным измерительно-преобразовательным блоком 14, в этом случае можно на основании конкретного места их детектирования или обнаружения на ценном документе соотносить с магнитотвердым, соответственно магнитомягким материалом.

В показанном на фиг.4 варианте величина напряженности дополнительного магнитного поля на дополнительном намагничивающем участке С выбрана меньше величины низкой коэрцитивной силы, которой обладают соответствующие магнитные участки ценного документа 1. Поэтому в данном варианте на намагничивающем участке С не происходит перемагничивание магнитных участков с низкой коэрцитивной силой. Альтернативно показанному на фиг.4 варианту направление максимальной чувствительности второго строчного измерительно-преобразовательного блока 14 можно также ориентировать перпендикулярно плоскости перемещения ценного документа, а направление намагничивания на третьем участке С, на котором расположен второй строчный измерительно-преобразовательный блок, можно ориентировать параллельно направлению Т перемещения ценного документа. Во всех рассмотренных со ссылкой на фиг.4 вариантах строчные измерительно-преобразовательные блоки 12 и 14 также можно располагать в любой последовательности вдоль транспортировочного пути S, равно как можно менять местами и направления намагничивания на намагничивающих участках А и В.

В показанном на фиг.5 варианте намагничивающее устройство 20 образует только первый намагничивающий участок А, тогда как второй намагничивающий участок В образован лишь в магнитном датчике 10 в зоне первого строчного измерительно-преобразовательного блока 12, который расположен на этом втором намагничивающем участке В. На втором намагничивающем участке В происходит намагничивание перемещаемого мимо него ценного документа 1. Направление намагниченности магнитных участков с низкой коэрцитивной силой, первоначально ориентированное на первом намагничивающем участке А, на втором намагничивающем участке В ориентируется параллельно направлению Т перемещения ценного документа. При этом поворот направления намагниченности происходит за сравнительно короткий промежуток времени, и поэтому магнитные участки с низкой коэрцитивной силой в момент их детектирования первой строчным измерительно-преобразовательным блоком 12 оказываются уже в основном перемагничены. В соответствии с этим первый строчный измерительно-преобразовательный блок 12 избирательно детектирует магнитные участки с низкой коэрцитивной силой, тогда как второй строчный измерительно-преобразовательный блок 14 избирательно детектирует магнитные участки с высокой коэрцитивной силой, намагниченность которых не изменяется под воздействием магнитного поля на втором намагничивающем участке В. Помимо этого в магнитном поле на втором намагничивающем участке В происходит намагничивание магнитомягкого материала, который может присутствовать на, соответственно в перемещаемом мимо этого намагничивающего участка ценном документе 1. Тем самым строчный измерительно-преобразовательный блок 12 способен также детектировать намагниченность магнитомягкого материала ценного документа 1 в магнитном поле.

Предложены магнитный датчик, устройство и способ проверки ценного документа. Магнитный датчик (10) для проверки ценного документа (1) содержит первый строчный измерительно-преобразовательный блок (12) и второй строчный измерительно-преобразовательный блок (14). Первый строчный измерительно-преобразовательный блок содержит несколько магниточувствительных элементов (13) с первым направлением (H1) максимальной чувствительности. Второй строчный измерительно-преобразовательный блок (14) содержит несколько магниточувствительных элементов (15) со вторым направлением (H2) максимальной чувствительности, отличным от первого направления (H1) максимальной чувствительности. Техническим результатом является обеспечение возможности отличить ценные документы с магнитными кодами, образованными магнитными материалами с различающейся между собой коэрцитивной силой. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Магнитный датчик (10) для проверки ценного документа (1), имеющий первый строчный измерительно-преобразовательный блок (12), который содержит несколько магниточувствительных элементов (13) с первым направлением (H1) максимальной чувствительности, и второй строчный измерительно-преобразовательный блок (14), который содержит несколько магниточувствительных элементов (15) со вторым направлением (H2) максимальной чувствительности, отличным от первого направления (H1) максимальной чувствительности.

2. Магнитный датчик (10) по п.1, отличающийся тем, что он образует дополнительный намагничивающий участок (С) для намагничивания ценного документа (1) в дополнительном направлении при детектировании этого ценного документа (1) первым строчным измерительно-преобразовательным блоком (12), вторым строчным измерительно-преобразовательным блоком (14) или третьим строчным измерительно-преобразовательным блоком (16) при наличии последнего в составе датчика.

3. Магнитный датчик (10) по п.1 или 2, отличающийся тем, что первое направление (H1) максимальной чувствительности ориентировано в основном перпендикулярно второму направлению (H2) максимальной чувствительности.

4. Магнитный датчик (10) по п.1 или 2, отличающийся тем, что магниточувствительные элементы (13, 15) первого и второго строчных измерительно-преобразовательных блоков (12, 14) выполнены в виде магниторезистивных элементов, прежде всего элементов с гигантским магнетосопротивлением, элементов с анизотропным магнетосопротивлением, элементов с туннельным магнетосопротивлением, элементов со спинзависимым туннелированием или спиновых вентилей, которые предпочтительно незначительно подмагничены, прежде всего магнитным полем напряженностью менее 8 кА/м.

5. Магнитный датчик (10) по п.1 или 2, отличающийся тем, что магниточувствительные элементы (13, 15) первого и второго строчных измерительно-преобразовательных блоков (12, 14) выполнены в виде традиционных магниторезистивных элементов или в виде индуктивных элементов.

6. Магнитный датчик (10) по п.1 или 2, отличающийся тем, что он имеет третий строчный измерительно-преобразовательный блок (16), который содержит несколько магниточувствительных, прежде всего магниторезистивных, элементов (17) с третьим направлением (Н3) максимальной чувствительности, которое ориентировано прежде всего либо в основном параллельно первому или второму направлению (H1, Н2) максимальной чувствительности, либо в основном перпендикулярно первому (H1) и перпендикулярно второму (Н2) направлениям максимальной чувствительности.

7. Магнитный датчик (10) по п.1 или 2, отличающийся тем, что он предназначен для проверки ценного документа (1), имеющего по меньшей мере один первый магнитный участок (h) с первой коэрцитивной силой и по меньшей мере один второй магнитный участок (1) со второй коэрцитивной силой, которая меньше первой коэрцитивной силы, при этом при проверке ценного документа (1) первый или второй строчный измерительно-преобразовательный блок (12, 14) избирательно детектирует магнитные сигналы от по меньшей мере одного первого магнитного участка (h), а другой из этих строчных измерительно-преобразовательных блоков (12, 14) избирательно детектирует магнитные сигналы от по меньшей мере одного второго магнитного участка (1).

8. Устройство (100) для проверки ценного документа (1), имеющее транспортировочную систему для перемещения ценного документа (1) в соответствующем направлении (Т) вдоль транспортировочного пути (S), при этом ценный документ (1) определяет плоскость своего перемещения, а также имеющее первый намагничивающий участок (А) для намагничивания ценного документа (1) в первом направлении и расположенный вдоль транспортировочного пути (S) после первого намагничивающего участка (А) второй намагничивающий участок (В) для намагничивания ценного документа (1) во втором направлении и магнитный датчик (10) по одному из пп.1-7.

9. Устройство (100) по п.8, отличающееся тем, что на первом намагничивающем участке (А) магнитное поле имеет первую напряженность, а на втором намагничивающем участке (В) магнитное поле имеет вторую напряженность, которая меньше первой напряженности магнитного поля, прежде всего меньше нее по меньшей мере в 1,5 раза.

10. Устройство (100) по п.8 или 9, отличающееся тем, что на первом намагничивающем участке (А) магнитное поле имеет первую напряженность, которая больше первой и больше второй коэрцитивной силы, а на втором намагничивающем участке (В) магнитное поле имеет вторую напряженность, которая меньше первой коэрцитивной силы, но больше второй коэрцитивной силы.

11. Устройство (100) по п.8 или 9, отличающееся тем, что первое направление намагничивания и второе направление намагничивания ориентированы в основном взаимно перпендикулярно и расположены предпочтительно в основном в плоскости перемещения ценного документа (1), при этом первое или второе направление намагничивания ориентировано прежде всего в основном параллельно направлению (Т) перемещения ценного документа (1).

12. Устройство (100) по п.8 или 9, отличающееся тем, что первое или второе направление (H1, Н2) максимальной чувствительности ориентировано в основном параллельно плоскости перемещения ценного документа и в основном перпендикулярно направлению (Т) его перемещения, а другое из этих направлений (H1, Н2) максимальной чувствительности ориентировано предпочтительно в основном параллельно направлению (Т) перемещения ценного документа или в основном перпендикулярно плоскости его перемещения.

13. Устройство (100) по п.8 или 9, отличающееся тем, что первое или второе направление (H1, Н2) максимальной чувствительности ориентировано в основном параллельно или антипараллельно первому или второму направлению намагничивания, а другое из этих направлений (H1, Н2) максимальной чувствительности ориентировано либо в основном параллельно или антипараллельно другому направлению намагничивания, либо в основном перпендикулярно первому и второму направлениям намагничивания.

14. Устройство (100) по п.8 или 9, отличающееся тем, что оно имеет намагничивающее устройство (20), образующее по меньшей мере первый намагничивающий участок (А) и расположенное вдоль транспортировочного пути (S), по которому перемещается ценный документ (1), перед магнитным датчиком (10), прежде всего пространственно отдельно от него.

15. Устройство (100) по п.8 или 9, отличающееся тем, что оно, но прежде всего его магнитный датчик (10) образует дополнительный намагничивающий участок (С) для намагничивания ценного документа (1) в дополнительном направлении при детектировании этого ценного документа (1) первым (12), вторым (14) или третьим (16) строчным измерительно-преобразовательным блоком.

16. Устройство (100) по п.15, отличающееся тем, что дополнительное направление намагничивания ориентировано в основном параллельно или антипараллельно первому или второму направлению намагничивания или в основном перпендикулярно первому и второму направлениям намагничивания.

17. Устройство (100) по п.8 или 9, отличающееся тем, что первый или второй строчный измерительно-преобразовательный блок (12, 14) расположен на втором намагничивающем участке (В) и имеет направление (H1, Н2) максимальной чувствительности, которое ориентировано в основном перпендикулярно второму направлению намагничивания на этом втором намагничивающем участке (В).

18. Способ проверки ценного документа (1), который имеет по меньшей мере один первый магнитный участок (h) с первой коэрцитивной силой и по меньшей мере один второй магнитный участок (1) со второй коэрцитивной силой, которая меньше первой коэрцитивной силы, заключающийся в том, что ценный документ (1) перемещают в соответствующем направлении (Т) вдоль транспортировочного пути (S) через первый намагничивающий участок (А) и затем через второй намагничивающий участок (В) и магнитным датчиком (10), имеющим первый и второй строчные измерительно-преобразовательные блоки (12, 14), детектируют магнитные сигналы от ценного документа (1), отличающийся тем, что одним из числа первого и второго строчных измерительно-преобразовательных блоков (12, 14) избирательно детектируют магнитные сигналы от по меньшей мере одного первого магнитного участка (h), а другим из этих строчных измерительно-преобразовательных блоков (12, 14) избирательно детектируют магнитные сигналы от по меньшей мере одного второго магнитного участка (1).

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что проверку ценного документа (1) выполняют магнитным датчиком (10) по одному из пп.1-7, прежде всего с использованием устройства (100) по одному из пп.8-17.