(57)【要約】【課題】磁束密度の分布バラツキを低減する。【解決手段】多層基板の何れかの層に形成された第１コイルＬ１と隣接する層に同軸状に形成された第２コイルＬ２とが連結されたセンサ用コイル５０であって、第１コイルＬ１の導線パターンＬ１（Ｍ）の中心線Ｃ１は、第１コイルＬ１及び第２コイルＬ２の中心軸Ｐの方向に見たとき、第２コイルＬ２の幅方向に重なる導線パターンＬ２（Ｍ）の中心線Ｃ２と、第２コイルＬ２と同一層で隣接する何れかの導線パターンＬ２（Ｍ−１）の中心線Ｃ２との間に配置している。【選択図】図７
2020198051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層基板の何れかの層に形成された第１コイルと隣接する層に同軸状に形成された第２コイルとが連結されたセンサ用コイルであって、
前記第１コイルの導線パターンの中心線は、前記第１コイル及び前記第２コイルの軸方向に見たとき、前記第２コイルの導線パターンの中心線と、前記第２コイルと同一層で隣接する何れかの導線パターンの中心線との間に配置している
ことを特徴とするセンサ用コイル。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサ用コイルであって、
前記第１コイルの導線パターンと、前記第２コイルの導線パターンの何れか一方とは、前記第１コイル及び前記第２コイルの軸方向に見たとき、幅方向の一部が重なる
ことを特徴とするセンサ用コイル。
【請求項３】
請求項１に記載のセンサ用コイルであって、
前記導線パターンの幅と、同一層で隣接する導線パターンとの間隔とは、略等しい
ことを特徴とするセンサ用コイル。
【請求項４】
請求項３に記載のセンサ用コイルであって、
前記多層基板は、Ｎ（Ｎは３以上の自然数）層基板であり、
前記第１コイルの導線パターンの中心線と前記第２コイルの導線パターンの中心線との間隔の（Ｎ−１）倍は、前記導線パターンの幅又は間隔に略等しい
ことを特徴とするセンサ用コイル。
【請求項５】
請求項１に記載のセンサ用コイルであって、
前記導線パターンの幅は、各層で略等しく、
前記第１コイルの導線パターンの側縁部は、前記第１コイル及び前記第２コイルの軸方向に見たとき、前記第２コイルの導線パターンの側縁部と同一層で隣接する導線パターンの側縁部の間に、配置している
ことを特徴とするセンサ用コイル。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のセンサ用コイルであって、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、渦巻状又は雷紋状に形成されている
ことを特徴とするセンサ用コイル。
【請求項７】
金属の変位を検出する変位センサであって、
前記金属に近接配置されたセンサ用コイルと、
前記センサ用コイルと直列接続又は並列接続された共振用コンデンサと、
前記センサ用コイルと前記共振用コンデンサとの組合せ回路を用いて発振する発振回路と、
前記センサ用コイルに流れる高周波電流又は前記センサ用コイルに印加される高周波電圧の周波数を検出する周波数カウンタとを備え、
前記センサ用コイルは、多層基板の何れかの層に形成された第１コイルと隣接する層に同軸状に形成された第２コイルとが連結されており、
前記第１コイルの導線パターンの中心線は、前記第１コイル及び前記第２コイルの軸方向に見たとき、前記第２コイルの導線パターンの中心線と前記第２コイルと同一層で隣接する導線パターンの中心線との間に、配置している
ことを特徴とする変位センサ。
【請求項８】
金属の変位を検出する変位センサであって、
前記金属に近接配置されたセンサ用コイルと、
前記センサ用コイルと直列接続又は並列接続された共振用コンデンサと、
前記センサ用コイルと前記共振用コンデンサとの組合せ回路を用いて発振する発振回路と、
前記センサ用コイルに流れる高周波電流又は前記センサ用コイルに印加される高周波電圧を検出する電圧電流センサとを備え、
前記センサ用コイルは、多層基板の何れかの層に形成された第１コイルと隣接する層に同軸状に形成された第２コイルとが連結されており、
前記第１コイルの導線パターンの中心線は、前記第１コイル及び前記第２コイルの軸方向に見たとき、前記第２コイルの導線パターンの中心線と、前記第２コイルと同一層で隣接する導線パターンの中心線との間に配置している
ことを特徴とする変位センサ。
【請求項９】
金属の変位を検出する変位センサであって、
前記金属に近接配置されたセンサ用コイルと、
前記センサ用コイルに高周波電力を供給する高周波電源と、
前記センサ用コイルに流れる高周波電流又は前記センサ用コイルに印加される高周波電圧を検出する電圧電流センサとを備え、
前記センサ用コイルは、多層基板の何れかの層に形成された第１コイルと隣接する層に同軸状に形成された第２コイルとが連結されており、
前記第１コイルの導線パターンの中心線は、前記第１コイル及び前記第２コイルの軸方向に見たとき、前記第２コイルの導線パターンの中心線と、前記第２コイルと同一層で隣接する導線パターンの中心線との間に、配置している
ことを特徴とする変位センサ。
【請求項１０】
基準ローラと検知ローラとの間に挿入される紙葉類の厚みを検出する厚みセンサを有する自動取引装置であって、
前記厚みセンサは、多層基板の何れかの層に形成された第１コイルと隣接する層に同軸状に形成された第２コイルとが連結されたセンサ用コイルを有し、
前記センサ用コイルは、前記検知ローラに近接配置されており、
前記第１コイルの導線パターンの中心線は、前記第１コイル及び前記第２コイルの軸方向に見たとき、前記第２コイルの導線パターンの中心線と、前記第２コイルと同一層で隣接する導線パターンの中心線との間に配置している
ことを特徴とする自動取引装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ用コイル、変位センサ及び自動取引装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＴＭ（Automated Teller Machine）等の自動取引装置には、紙葉類の厚みを検出する厚みセンサが設けられている。この厚みセンサは、基準ローラと、該基準ローラに従動回転する検知ローラとを備え、検知ローラの上下動を電磁的に検知するように構成されている。厚みセンサに使用可能なコイルとして、多層基板の導線パターンで巻線を形成した検出用コイルが、特許文献１，２に開示されている。
【０００３】
特に、特許文献２には、多層基板と、該多層基板の表面及び界面それぞれに渦巻形状に形成される複数の導線パターンと、導線パターンを電気的に接続するスルーホールとを備え、前記第１コイルを形成する前記多層基板と前記第２コイルを形成する前記多層基板とを重ねて設置することを特徴とするセンサ用コイルが開示されている。また、特許文献２には、導線パターンの重なる部分が小さくなるように、お互いにずらした位置に配置する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６００６０号公報（要約、段落００２１−００２３）
【特許文献２】特開２００８−５８２４１号公報（図４（ｂ）、図７（ｂ）、段落００３３，００４３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、引用文献２（図４（ｂ）、図７（ｂ））のセンサ用コイルは、ずらし量が隣接する導線パターンとの間隔に一致している。このため、導線パターンで発生する磁束は、強くなるが、導線パターンと、同一層で隣接する導線パターンとの間、つまりパターン間隔の領域では、磁束を発生しない。つまり、多層基板の近傍では、各々の導線パターンが発生した磁束密度を合成した磁束密度にバラツキが生じてしまう。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、磁束密度のバラツキを低減することができるセンサ用コイル、変位センサ及び自動取引装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、多層基板の何れかの層に形成された第１コイル（Ｌ１）と隣接する層に同軸状に形成された第２コイル（Ｌ２）とが連結されたセンサ用コイル（５０）であって、前記第１コイルの導線パターン（Ｌ１（Ｍ））の中心線（Ｃ１）は、前記第１コイル及び前記第２コイルの軸方向に見たとき、前記第２コイルの導線パターン（Ｌ２（Ｍ））の中心線（Ｃ２）と、前記第２コイルと同一層で隣接する何れかの導線パターン（Ｌ２（Ｍ−１））の中心線（Ｃ２）との間に配置していることを特徴とする。なお、括弧内の符号や文字は、実施形態において付した符号等であって、本発明を限定するものではない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、磁束密度の分布バラツキを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態である自動取引装置の外観図である。
【図２】紙幣鑑別部の内部を示す概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態である変位センサの構成図である。
【図４】センサ用コイルの概略断面図である。
【図５】センサ用コイルの平面図である。
【図６Ａ】センサ用コイル第１層の平面図である。
【図６Ｂ】センサ用コイル第２層の平面図である。
【図６Ｃ】センサ用コイル第３層の平面図である。
【図６Ｄ】センサ用コイル第４層の平面図である。
【図７】センサ用コイルの概略端面図である。
【図８】本発明の第２実施形態である変位センサの構成図である。
【図９】本発明の第３実施形態である変位センサの構成図である。
【図１０】本発明の第１変形例であるセンサ用コイルの概略断面図である。
【図１１】本発明の第３変形例であるセンサ用コイルの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１１】
（第１実施形態）
（構成の説明）
図１は、本発明の第１実施形態である変位センサを有する自動取引装置の外観図である。
自動取引装置１０００は、紙幣取扱部２００と、制御装置３００と、操作部３とを備えるＡＴＭである。紙幣取扱部２００は、紙幣収納庫（不図示）や鑑別搬送路１４（図２）を備え、鑑別搬送路１４の内部に厚みセンサ１２０を有している。この厚みセンサ１２０は、変位センサ１００と基準ローラ１１０とから構成される。また、操作部３は、カード入出金口４、操作表示部６、入出金口７、取引票口８、及びテンキー５から構成される。紙幣取扱部２００と制御装置３００とは、本体筐体２の下部に収納されている。制御装置３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read On Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等を備え、紙幣取扱部２００等の各部を制御し、ＯＳ（Operating System）上で動作するアプリケーションプログラムが取引を実行する。操作表示部６は、制御装置３００に接続され、取引画面を表示する。
【００１２】
鑑別搬送路１４（図２）には、搬送路１３と、該搬送路１３に沿って、前側から順に、搬送センサ２４，搬送ローラ３２ａ、磁気センサ３４、搬送ローラ３２ｂ、光学センサ３５、搬送ローラ３２ｃ、厚みセンサ１２０、搬送ローラ３２ｄ、及び搬送センサ２４が配設されている。なお、鑑別搬送路１４は、その前後に、搬送ローラ４１，４２が配設されている。搬送路１３は、上搬送ガイド１３Ａと下搬送ガイド１３Ｂとを備え、紙幣ＢＬを搬送する。
【００１３】
光学センサ３５は、線状光源及びラインセンサを備え、紙幣ＢＬの表面画像、裏面画像、及び透過画像を撮像する。磁気センサ３４は、紙幣ＢＬの偽造防止のために印刷されている磁気インクを検出する。なお、磁気センサ３４、及び厚みセンサ１２０は、紙幣ＢＬの搬送方向に対して直角方向（左右方向）に複数、配設されている。
【００１４】
厚みセンサ１２０は、基準ローラ１１０と検知ローラ８０との間に搬送された紙幣ＢＬの厚みを検出するものである。基準ローラ１１０は、下搬送ガイド１３Ｂに取り付けられており、上下方向に移動しない。検知ローラ８０は、上搬送ガイド１３Ａに対し上下方向に変位可能に支持されている。変位センサ１００は、検知ローラ８０の変位の検出により、紙幣ＢＬの厚みを検出する。これにより、変位センサ１００は、紙幣ＢＬに貼付されたテープ、紙幣ＢＬの真偽や、重走を検出したりする。
【００１５】
（変位センサ）
図３は、本発明の第１実施形態である変位センサの構成図である。
変位センサ１００は、検出対象物としての検知ローラ８０と、検知用コイル５０と、共振コンデンサ６５と、発振回路６０と、周波数カウンタ７０と、制御部９０とを備える。検知ローラ８０は、銅やアルミ等の金属製ローラであり、導電率が高い。なお、変位センサ１００は、検知ローラ８０の変位と連動する金属プレート（不図示）を備え、その金属プレートの変位を検出するようにしても構わない。
【００１６】
図４は、センサ用コイルの概略断面図である。
センサ用コイルとしての検知用コイル５０は、絶縁層５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ）と導体層５１とが交互に積層された多層基板（例えば、４層基板）を用いたものである。この多層基板には、複数の検知用コイル５０が、紙幣ＢＬの搬送方向に対して直角方向（左右方向）に配列されている。検知用コイル５０は、スルーホール５３で、各層の導体層５１に形成された導線パターン（巻線）が接続されたものである。なお、検知用コイル５０や検知ローラ８０の大きさは、数ｍｍ角である。検知用コイル５０は、巻回数を増加させて、自己インダクタンスＬを大きくする必要があるが、多層基板のデザインルール、例えば、最小パターン幅や最小パターン間隔の制限を受ける。
【００１７】
図５は、センサ用コイルの平面図であり、図６Ａ〜図６Ｄは、第１層〜第４層の平面図である。なお、図５の右図は、左図の一部（右端部）を拡大した部分拡大図である。また、図５では、絶縁層５２とスルーホール５３を省略している。図５では、説明の便宜上、第１層の導線パターンＬ１を実線で描き、第２層の導線パターンＬ２を破線で描き、第３層の導線パターンＬ３を一点鎖線で描き、第４層の導線パターンＬ４を長鎖線で描いている。
【００１８】
図５に示すように、検知用コイル５０は、外周から内周に向かうにつれて大きさが小さくなる雷紋状（稲妻紋状）に形成されている。導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、同軸状であり、中心軸Ｐが一致している。また、検知用コイル５０の中心軸Ｐの近傍（中央部）は、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が形成されていない。導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、磁界ｄＨ（不図示）を発生する電流要素Ｉｄｌ（不図示）以外の導線パターンで磁場を吸収・反射するが、少なくても中央部では磁界の吸収・反射を生じさせないようにするためである。なお、図７に示すように、中心軸Ｐ上の第４層側に検知ローラ８０が配設されている。
【００１９】
因みに、電流Ｉが流れる２辺の長さ２ａ，２ｂの長方形コイルの中心軸上であって、中心からｚの点での磁界Ｈ（ｚ）は、
Ｈ（ｚ）＝Ｉａｂ／（２π√（ａ２＋ｂ２＋ｚ２））・（１／（ａ２＋ｂ２）＋１／（ｂ２＋ｚ２））
である。特に、ａ＝ｂ＝ｌの正方形では、
Ｈ（ｚ）＝２Ｉｌ２／（π（ｌ２＋ｚ２）√（２ｌ２＋ｚ２））
である。検知用コイル５０の磁界は、長方形コイルの２辺の長さ２ａ，２ｂを変えたものの重ね合わせに略等しい。
【００２０】
図７は、センサ用コイルの概略端面図である。
導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、パターン幅Ｄ１とパターン間隔Ｄ２とが等しく設定されている（Ｄ１＝Ｄ２）。プリント基板のデザインルールは、最小パターン幅と最小パターン間隔とが等しい。パターン幅Ｄ１＝最小パターン幅とし、パターン間隔Ｄ２＝最小パターン間隔とすることが好ましい。これにより、検知用コイル５０は、パターンが最密になり、中央部の面積を確保した上で、巻数を最大にすることができる。
【００２１】
検知用コイル５０は、磁界が強まるように、つまり、電流が同一方向になるように、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が連結されている。ここで、最外周（第１周）の導線パターンＬ１（１），Ｌ２（１），Ｌ３（１），Ｌ４（１）と最内周（第Ｚ（例えば、Ｚ＝４）周）の導線パターンＬ１（Ｚ），Ｌ２（Ｚ），Ｌ３（Ｚ），Ｌ４（Ｚ）との間には、導線パターンＬ１（Ｍ−１），Ｌ２（Ｍ−１），Ｌ３（Ｍ−１），Ｌ４（Ｍ−１）、導線パターンＬ１（Ｍ），Ｌ２（Ｍ），Ｌ３（Ｍ），Ｌ４（Ｍ）、導線パターンＬ１（Ｍ＋１），Ｌ２（Ｍ＋１），Ｌ３（Ｍ＋１），Ｌ４（Ｍ＋１）が形成されている。
【００２２】
図６Ａ〜図６Ｄにおいて、第１層の導線パターンＬ１（Ｌ１（１），Ｌ１（２），Ｌ１（３），Ｌ１（４））と、第２層の導線パターンＬ２（Ｌ２（１），Ｌ２（２），Ｌ１（３），Ｌ２（４））と、第３層の導線パターンＬ３（Ｌ３（１），Ｌ３（２），Ｌ３（３），Ｌ３（４））と、第４層の導線パターンＬ４（Ｌ４（１），Ｌ４（２），Ｌ４（３），Ｌ４（４））とは、外周から内周に向かうにつれて大きさが小さくなる雷紋状（稲妻紋状）に形成されている。
【００２３】
また、検知用コイル５０は、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４がスルーホール５３（図４）で直列接続されている。つまり、検知用コイル５０の先端Ｓ１（図６Ａ）と終端Ｅ４（図６Ｄ）との間は、第１層の導線パターンＬ１の終端Ｅ１（図６Ａ）と第２層の導線パターンＬ２の先端Ｓ２（図６Ｂ）とを接続し、第２層の導線パターンＬ２の終端Ｅ２と第３層の導線パターンＬ３の先端Ｓ３（図６Ｃ）とを接続し、第３層の導線パターンＬ３の終端Ｅ３と第４層の導線パターンＬ４の先端Ｓ４（図６Ｄ）とを接続したものになっている。
【００２４】
また、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、第１層の導線パターンＬ１、第２層の導線パターンＬ２、第３層の導線パターンＬ３、第４層の導線パターンＬ４の順に内側にずれている。つまり、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の中心線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４がズレている。このズレ量は、Ｄ１／３である。つまり、Ｎ層基板のとき、ズレ量は、Ｄ１／（Ｎ−１）である。Ｄ１＝Ｄ２であるので、ズレ量は、Ｄ２／（Ｎ−１）でもある。
【００２５】
このため、例えば、第１層の導線パターンＬ１のＭ周目の導線パターンＬ１（Ｍ）の中心線Ｃ１は、隣接する第２層の導線パターンＬ２（Ｍ）の中心線Ｃ２と、同一層（第２層）で隣接する２つの導線パターンＬ２（Ｍ−１），Ｌ２（Ｍ＋１）の何れか一方（具体的には、導線パターンＬ２（Ｍ−１））の中心線Ｃ２との間に配置している。
【００２６】
また、導線パターンＬ１（Ｍ）と隣接層の導線パターンＬ２（Ｍ）とは、中心軸Ｐの方向から見て、つまり平面視で重畳している。つまり、第１層の導線パターンＬ１のＭ周目の導線パターンＬ１（Ｍ）の中心線Ｃ１は、隣接する第２層であって、重畳する導線パターンＬ２（Ｍ）の中心線Ｃ２と同一層で隣接する第２層の導線パターンＬ２（Ｍ−１）及び導線パターンＬ２（Ｍ＋１）の何れか一方（具体的には、導線パターンＬ２（Ｍ−１））の中心線Ｃ２との間に配置している。
【００２７】
また、導線パターンＬ２（Ｍ）と導線パターンＬ３（Ｍ）とは重畳しており、導線パターンＬ３（Ｍ）と導線パターンＬ４（Ｍ）とは重畳している。しかしながら、導線パターンＬ４（Ｍ−１）と導線パターンＬ１（Ｍ）とは、中心軸Ｐの方向から見て、重畳することなく、側縁部が隣接している。同様に、導線パターンＬ４（Ｍ＋１）と導線パターンＬ１（Ｍ）とは、中心軸Ｐの方向から見て、重畳することなく、側縁部が隣接している。
【００２８】
図３の説明に戻り、発振回路６０は、自己インダクタンスＬの検知用コイル５０と、キャパシタンスＣの共振コンデンサ６５との直列回路を用いて、所定の基準角周波数ω０＝１／√（ＬＣ）で発振するものである。これにより、検知用コイル５０と共振コンデンサ６５との直列回路は、共振電圧Ｖが発生し、共振電流Ｉ１が流れる。なお、共振コンデンサ６５は、検知用コイル５０と直列接続されているが、並列接続でも構わない。
【００２９】
ここで、検知用コイル５０と検知ローラ８０とが近接すると、検知ローラ８０に渦電流Ｉ２が流れ、共振電流Ｉ１と渦電流Ｉ２とは相互インダクタンスＭで結合する。言い換えれば、漏れインダクタンスＬｅが発生し、共振角周波数ωが基準角周波数ω０からズレる。つまり、検知ローラ８０と検知用コイル５０との間隔が変化すると、相互インダクタンスＭや漏れインダクタンスＬｅが変化するので、共振角周波数ωが変化する。
【００３０】
周波数カウンタ７０は、発振回路６０の発振周波数ｆ＝ω／（２π）を測定する。制御部９０は、ＣＰＵであり、周波数カウンタ７０が測定した発振周波数ｆの変化量を用いて、検知ローラ８０の変位量を演算する。これにより、紙幣ＢＬの厚みを検出することができ、制御部９０は、紙幣ＢＬの真偽やテープの貼付を判定することができる。なお、変位センサ１００は、周波数カウンタ７０を設けることなく、制御部９０で発振周波数ｆを計測しても構わない。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の変位センサ１００の検知用コイル５０は、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の中心線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４がズレている。このため、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が発生する磁束分布は、中心線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が重なっているときの磁束分布よりも均一である。
【００３２】
また、多層基板のパターン精度が悪く、例えば、最小パターン幅や最小パターン間隔と同程度だけ位置がズレたとすると、磁束分布の中心位置もズレることになる。本実施形態の検知ローラ８０の大きさは、数ｍｍ角であるので、多層基板の最小パターン幅や最小パターン間隔（例えば、１００μｍ，１２７μｍ）の影響が大きい。
【００３３】
（比較例１）
前記第１実施形態の検知用コイル５０は、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を、平面視で互いにずらして、隙間が無いように重ねていたが、特許文献２に記載のセンサ用コイルは、同一層で隣接する導線パターンとの間隔だけずらしている。つまり、特許文献２に記載のセンサ用コイルの導線パターンの中心線は、隣接層であって、他の周の導体パターンの中心線と一致している。このため、導線パターンで発生する磁束は、強くなるが、導線パターンと導線パターンとの間では、磁束を発生しない。つまり、合成の磁束密度に分布バラツキが生じる。言い換えれば、特許文献２に記載のセンサ用コイルでは、任意の層の導線パターンの中心軸と隣接層の導線パターンの中心軸とが一致しないので、合成磁束密度の和は、任意の層の導線パターンの最大磁束密度と隣接層の導線パターンの最大磁束密度との和にはならない。このことは、検知対象物の大きさが小さいときには、問題となりやすい。
【００３４】
これに対して、前記第１実施形態の検知用コイル５０は、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の中心線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４がズレているので、合成の磁束密度の分布バラツキが少ない。また、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の中心軸Ｐが一致するので、その中心軸Ｐでの合成磁束密度は、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の中心軸Ｐでの磁束密度の和になる。つまり、検知用コイル５０は、磁束密度が均一なので、検知対象物が小さくても構わない。
【００３５】
（比較例２）
前記第１実施形態の検知用コイル５０は、多層基板に巻線を形成していたが、リード線を複数回、巻回した柱状コイル（角柱状コイルや円柱状コイル）（不図示）とすることもできる。柱状コイルは、多層基板よりも軸方向に長くすることができるので、巻数を増加させて、センサ感度を高めることができる。
【００３６】
柱状コイルに対して、第１実施形態の検知用コイル５０は、薄い多層基板に形成されているので、巻線密度がプリント基板のデザインルールで制限されてしまう。つまり、検知用コイル５０は、柱状コイルよりも自己インダクタンスが少なくなり、検出感度が少なくなってしまう。このため、検知用コイル５０は、巻数を増加させるために、導線パターンＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４のパターン幅Ｄ１を最小パターン幅に設定し、パターン間隔Ｄ２を最小パターン間隔にしている。一般に、最小パターン幅と最小パターン間隔とは、等しいので、検知用コイル５０は、Ｄ１＝Ｄ２にしている。
【００３７】
（第２実施形態）
前記第１実施形態の変位センサ１００は、周波数の変化を検出したが、電圧振幅又は電流振幅の変化を検出することもできる。
【００３８】
図８は、本発明の第２実施形態である変位センサの構成図である。
変位センサ１０１は、検知ローラ８０と、検知用コイル５０と、共振コンデンサ６５と、発振回路６０と、Ａ／Ｄ変換部７５と、制御部９０とを備え、発振回路６０には、電圧電流センサ６１を有する。
【００３９】
発振回路６０は、第１実施形態と同様に、検知用コイル５０と共振コンデンサ６５との直列回路を用いて発振する。この直列回路の両端電圧を共振電圧Ｖとし、電流を共振電流Ｉ１としたとき、検知ローラ８０の位置が変化すると、渦電流Ｉ２の大きさが変化し、等価抵抗ｒが変化する。また、第１実施形態と同様に、漏れインダクタンスＬｅも変化する。つまり、共振電流Ｉ１による磁束の一部が渦電流Ｉ２による磁束で打ち消される。
【００４０】
結果的に、検知ローラ８０の位置変化により、検知用コイル５０及び共振コンデンサ６５の直列回路の等価インピーダンスが変化する。したがって、発振回路６０は、共振電流Ｉ１の振幅｜Ｉ１｜が変化する。なお、発振回路６０は、検知用コイル５０と共振コンデンサ６５との並列回路を用いて発振させれば、共振電圧Ｖの振幅｜Ｖ｜が変化する。また、発振回路６０は、振幅条件を満たして発振するので、共振電圧Ｖの振幅｜Ｖ｜及び共振電流Ｉ１の振幅｜Ｉ１｜の他方も変化する。電圧電流センサ６１は、共振電圧Ｖ又は共振電流Ｉ１を検出する。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換部７５は、発振回路６０の共振電圧Ｖの大きさ｜Ｖ｜や共振電流Ｉ１の大きさ｜Ｉ１｜をＡ／Ｄ変換する。制御部９０は、Ａ／Ｄ変換部７５の変換結果を用いて、共振電圧Ｖの大きさ｜Ｖ｜の変化や共振電流Ｉ１の大きさ｜Ｉ１｜の変化を演算し、検知ローラ８０の位置変化を算出する。
【００４２】
検知用コイル５０は、柱状コイルよりも巻数が少ないので、自己インダクタンスが柱状コイルよりも小さい。そのため、変位センサ１０１は、共振電圧Ｖの大きさ｜Ｖ｜の変化や共振電流Ｉ１の大きさ｜Ｉ１｜の変化が小さくなる。これに対して、前記第１実施形態の変位センサ１００は、周波数を測定するので、共振電圧Ｖの大きさ｜Ｖ｜の変化や共振電流Ｉ１の大きさ｜Ｉ１｜の変化が小さくても、ノイズの影響が少ない。
【００４３】
（第３実施形態）
前記第１，２実施形態では、検知用コイル５０と共振コンデンサ６５との直列回路を発振させたが、検知用コイル５０に所定の高周波電圧Ｖを印加し、電流Ｉ１を検出しても構わない。
【００４４】
図９は、本発明の第３実施形態である変位センサの構成図である。
変位センサ１０２は、検知ローラ８０と、検知用コイル５０と、高周波電源回路６６と、Ａ／Ｄ変換部７５と、制御部９０とを備え、高周波電源回路６６は、電圧電流センサ６１を有する。
高周波電源回路６６は、検知用コイル５０に所定の高周波電圧Ｖを印加し、高周波電力を供給する高周波電圧源である。これにより、検知用コイル５０に高周波電流Ｉ１が流れる。前記第２実施形態と同様に、渦電流Ｉ２による等価抵抗ｒ及び漏れインダクタンスＬｅが変化する。つまり、検知用コイル５０の等価インピーダンスが変化するので、高周波電流Ｉ１が変化する。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換部７５は、高周波電流Ｉ１の振幅｜Ｉ１｜をＡ／Ｄ変換する。制御部９０は、Ａ／Ｄ変換部７５の変換結果を用いて、高周波電流Ｉ１の振幅｜Ｉ１｜の変化を演算し、検知ローラ８０の位置変化を算出する。なお、高周波電源回路６６は、高周波電圧Ｖを検知用コイル５０に印加する代わりに、高周波電流Ｉ１を検知用コイル５０に流し、電圧電流センサ６１が高周波電圧Ｖを検出しても構わない。
【００４６】
（第１変形例）
図１０は、本発明の第１変形例であるセンサ用コイルの断面図を示したものであり、ずらし量をＤ１／２にしたものである。
前記実施形態と同様に、導線パターンＬ１（Ｍ）と導線パターンＬ２（Ｍ）とが重畳し、導線パターンＬ２（Ｍ）と導線パターンＬ３（Ｍ）とが重畳し、導線パターンＬ３（Ｍ）と導線パターンＬ４（Ｍ）とが重畳している。さらに、導線パターンＬ４（Ｍ−１）と導線パターンＬ１（Ｍ）とが重畳し、導線パターンＬ４（Ｍ＋１）と導線パターンＬ１（Ｍ）とが重畳している。
【００４７】
（第２変形例）
また、平面図を省略するが、図７の概略端面図において、最外周（第１周）の導線パターン（Ｌ１（１），Ｌ２（１），Ｌ３（１），Ｌ４（１））と、第２周の導線パターン（Ｌ１（２），Ｌ２（２），Ｌ３（２），Ｌ４（２））と、・・・、第Ｍ周の導線パターン（Ｌ１（Ｍ），Ｌ２（Ｍ），Ｌ３（Ｍ），Ｌ４（Ｍ））と、・・・、最内周（第Ｚ周）の導線パターン（Ｌ１（Ｚ），Ｌ２（Ｚ），Ｌ３（Ｚ），Ｌ４（Ｚ））との各々は、一部が切断された矩形状（例えば、正方形状）に形成されているものとする。
【００４８】
ここで、最外周（第１周）の導線パターン（Ｌ１（１），Ｌ２（１），Ｌ３（１），Ｌ４（１））をスルーホール５３で直列接続し、第２周の導線パターン（Ｌ１（２），Ｌ２（２），Ｌ３（２），Ｌ４（２））をスルーホール５３で直列接続し、第Ｍ周の導線パターン（Ｌ１（Ｍ），Ｌ２（Ｍ），Ｌ３（Ｍ），Ｌ４（Ｍ））をスルーホール５３で直列接続し、最内周（第Ｚ周）の導線パターン（Ｌ１（Ｚ），Ｌ２（Ｚ），Ｌ３（Ｚ），Ｌ４（Ｚ））をスルーホール５３で直列接続し、これらＺ個のコイルをさらに直列接続しても構わない。このときには、検知用コイル５０の導線パターンは、全体として、外周から内周に向かうにつれて大きさが小さくなる雷紋状（稲妻紋状）に形成されている。
【００４９】
（第３変形例）
図１１は、本発明の第３変形例であるセンサ用コイルの平面図である。
前記各実施形態の検知用コイルは、雷紋状の導線パターンであったが、渦巻状の導線パターンにすることもできる。図１０の検知用コイル１０は、中心軸Ｐからの距離ａが角度に応じて変化する導線パターンを多層基板に形成している。なお、検知用コイル１０は、前記第１実施形態の検知用コイル５０と同様に、隣接層での導線パターンも中心線をずらして形成されている。
【００５０】
因みに、電流Ｉが流れる半径ａの円形コイルの中心軸上であって、中心からｚの点での磁界Ｈ（ｚ）は、
Ｈ（ｚ）＝ａ２Ｉ／（２（ａ２＋ｚ２）３／２）［Ａ／ｍ］
である。検知用コイル１０の磁界は、円形コイルの半径ａを変えたものの重ね合わせに略等しい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  検知用コイル
１３  搬送路
１４  鑑別搬送路
５０  検知用コイル（センサ用コイル）
６０  発振回路
６１  電流センサ
６５  共振コンデンサ
６６  高周波電源回路
７０  周波数カウンタ
７５  Ａ／Ｄ変換部（振幅変換部）
８０  検知ローラ
９０  制御部
１００，１０１，１０２  変位センサ
１１０  基準ローラ
１２０  厚みセンサ
２００  紙幣取扱部
３００  制御装置
１０００  自動取引装置
Ｐ  中心軸
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４  導線パターン
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４  中心線
【図１】
2020198051.tif 000003
【図２】
2020198051.tif 000004
【図３】
2020198051.tif 000005
【図４】
2020198051.tif 000006
【図５】
2020198051.tif 000007
【図６Ａ】
2020198051.tif 000008
【図６Ｂ】
2020198051.tif 000009
【図６Ｃ】
2020198051.tif 000010
【図６Ｄ】
2020198051.tif 000011
【図７】
2020198051.tif 000012
【図８】
2020198051.tif 000013
【図９】
2020198051.tif 000014
【図１０】
2020198051.tif 000015
【図１１】
2020198051.tif 000016