(57)【要約】    【課題】周囲温度が変化して半導体光センサの暗電流が変化した場合や、微量な光がケースを透過した場合でも、ケースが開封されたことを正確に検知できる開封検知装置を提供することにある。    【解決手段】開封検知装置１０の判定回路１６は、比較回路１３の比較結果に基づき、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルを上回った場合にケース３０が開封されたと判定する。電圧信号Ｖｂは、遅延回路１２の遅延時間ｔｄ分だけ電圧信号Ｖａよりも遅れて変動する。そのため、ケース３０が開封されていない場合には、電圧信号Ｖｂが電圧信号Ｖａの電圧レベルを絶対に上回らないように、遅延時間ｔｄを最適値に設定しておくことで、周囲温度の変化やケース３０を透過した光量の変化に起因する電圧信号Ｖａの変動の影響を回避してケース３０の開封を検知できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路が収納されたケースと、
外部から前記ケース内へ入射した入射光を検出する光半導体からなる光センサを有し、当該光センサの検出した入射光を第１の電圧信号に変換して出力する光−電圧変換手段と、
前記光−電圧変換手段から出力された第１の電圧信号を遅延させて第２の電圧信号を生成する遅延手段と、
前記第１の電圧信号と前記第２の電圧信号とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づき、前記第２の電圧信号が前記第１の電圧信号の電圧レベルを上回った場合に、前記ケースが開封されたと判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする開封検知装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記第２の電圧信号が前記第１の電圧信号の電圧レベルを上回った回数を計数し、当該回数が所定時間内に所定回数以上になった場合に、前記ケースが開封されたと判定することを特徴とする請求項１の開封検知装置。
【請求項３】
前記遅延手段は、パッシブ型一次積分回路により構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２の開封検知装置。
【請求項４】
前記光−電圧変換手段から出力された第１の電圧信号はコンデンサを介して前記遅延手段及び前記比較手段に出力されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項の開封検知装置。
【請求項５】
前記比較手段はオペアンプを備え、
前記オペアンプにより構成されたハイパスフィルタを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項の開封検知装置。
【請求項６】
前記比較手段はオペアンプを備え、
前記オペアンプにより構成されたローパスフィルタを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項の開封検知装置。
【請求項７】
前記ケースにはネジ穴が設けられ、当該ネジ穴に挿通されて前記ケースを組み立てるネジ部材を備え、
前記光センサは、前記ケース内にて、前記ネジ部材が取り外された場合に外部から前記ネジ穴を介して前記ケース内へ入射する入射光の経路に配置されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項の開封検知装置。
【請求項８】
前記光センサを複数個備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項の開封検知装置。
【請求項９】
前記光センサは表面実装部品であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項の開封検知装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項の開封検知装置を備え、
前記判定手段が前記ケースの開封を判定した場合に、前記電子回路の機能の一部又は全部が正常に機能しなくなるようにする機能停止手段を備えたことを特徴とする機密保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースが開封されたことを検知する開封検知装置、及び、当該開封検知装置を備え、ケースが開封されるとケース内の電子回路が正常に機能しなくなるようにする機密保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＩＣ回路を設けたＩＣチップと、ＩＣチップを収納する収納体とを有するＩＣカードであって、収納体が開封されたことを検出する開封検出手段を設け、開封検出手段により開封が検出されると、ＩＣ回路の機能の一部または全部が正常に機能しなくなるよう構成したＩＣカードが開示されている。
【０００３】
そして、特許文献１には、開封検出手段は収納体が開封されたときの外部からの光を検知することにより開封を検出することと、光を検知する受光素子としてホトダイオードまたはホトトランジスタを用いることとが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３２０２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子回路が収納されたケースの開封を検知する開封検知装置としては、特許文献１のように、光半導体からなる光センサ（半導体光センサ）としてホトダイオードまたはホトトランジスタを備え、その半導体光センサを用いて外部からケース内へ入射した入射光を検出するものがある。そして、開封検知装置によりケースの開封が検知された場合に、ケース内の電子回路の機密保護を図るようにする機密保護装置が従来より広く利用されており、特許文献１の技術もその一つである。
【０００６】
半導体光センサを用いた開封検知装置では、特許文献１のＩＣカードの収納ケース等、外部からの光がまったく入らない構造に適応されることが一般的である。微量な入射光では開封検知をさせないためであるが、理由としては半導体光センサを使用した場合には、一般的な温度特性として、周囲温度の上昇に対して半導体光センサに流れる暗電流が指数関数的に増大するからである。例えば、周囲温度が−２５℃から＋７５℃まで変化した際には、暗電流が０．１ｎＡから１０００ｎＡまで１万倍ほど増大する場合がある。このために、半導体光センサから出力される出力電流が、周囲温度の上昇によって発生した暗電流か、または本来のケースの開封時における入射光によって発生した光電流か否かの判断が困難になるためである。
【０００７】
特許文献１の技術を含めた従来の開封検知装置では、半導体光センサの出力電流を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路が備えられており、その電流−電圧変換回路から出力された電圧信号が、予め設定しておいた閾値電圧レベルを超えた場合に、ケースが開封されたものと検知する。
【０００８】
図８は、従来の半導体光センサを用いた開封検知装置において、周囲温度と、電流−電圧変換回路から出力された電圧信号の電圧（光検出電圧）との関係を示す特性図である。
電圧信号の電圧レベルは周囲温度の上昇によって発生した暗電流の増大に伴って増大し、周囲温度が一定値Ｔｓ以上になると電圧信号が閾値電圧レベルを超える。そのため、電圧信号が閾値電圧レベルを超えた原因が、暗電流によるものか、または本来のケースの開封時における入射光によって発生した光電流によるものか判断が困難である。
【０００９】
その結果、半導体光センサを用いる従来の開封検知装置では、半導体光センサの暗電流により電流−電圧変換回路の電圧信号が閾値電圧レベルを超えたにも関わらず、外部からケース内へ入射した入射光により電圧信号が閾値電圧レベルを超えたものと誤判断し、ケースが開封されたと誤検知する虞がある。
【００１０】
このような誤検知を防ぐには、図８に示す閾値電圧レベルを十分に高く設定する方法が考えられる。しかし、閾値電圧レベルを高く設定し過ぎると、本来のケースの開封時における入射光の検出感度が低下し、ケースが開封されたことを検知できなくなる虞がある。
【００１１】
また、ケースの形成材料として、直射日光に曝すと微量な光がケースを透過する材料（例えばＡＢＳ樹脂など）を用いる場合がある。この場合、従来の開封検知装置では、ケースを透過した光により電流−電圧変換回路の電圧信号が閾値電圧レベルを超えたにも関わらず、外部からケース内へ入射した入射光により電圧信号が閾値電圧レベルを超えたものと誤判断し、ケースが開封されたと誤検知する虞がある。特に、屋内に限らず屋外で使用されることも多い携帯決済端末に開封検知装置を用いた場合には、誤検知の問題が重要となる。
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、周囲温度が変化して半導体光センサの暗電流が変化した場合や、微量な光がケースを透過した場合でも、ケースが開封されたことを正確に検知できる開封検知装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、本発明の開封検知装置を用い、ケースの開封が検知された場合にケース内の電子回路の機密を保護できる機密保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、
電子回路２２が収納されたケース３０と、
外部から前記ケース３０内へ入射した入射光を検出する光半導体からなる光センサＴ１を有し、当該光センサＴ１の検出した入射光を第１の電圧信号Ｖａに変換して出力する光−電圧変換手段１１と、
前記光−電圧変換手段１１から出力された第１の電圧信号Ｖａを遅延させて第２の電圧信号Ｖｂを生成する遅延手段１２と、
前記第１の電圧信号Ｖａと前記第２の電圧信号Ｖｂとを比較する比較手段１３と、
前記比較手段１３の比較結果に基づき、前記第２の電圧信号Ｖｂが前記第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルを上回った場合に、前記ケース３０が開封されたと判定する判定手段１６と、
を備えた開封検知装置１０を技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１では、比較手段の比較結果に基づき、第２の電圧信号が第１の電圧信号の電圧レベルを上回った場合にケースが開封されたと判定する。ここで、第２の電圧信号は、遅延手段の遅延時間分だけ第１の電圧信号よりも遅れて変動する。そのため、ケースが開封されていない場合には、第２の電圧信号が第１の電圧信号の電圧レベルを絶対に上回らないように、遅延手段の遅延時間を最適値に設定しておくことにより、周囲温度の変化やケースを透過した光量の変化に起因する第１の電圧信号の変動の影響を回避してケースの開封を検知できる。これにより、周囲温度が変化して光半導体からなる光センサの暗電流が変化した場合や、微量な光がケースを透過した場合でも、それらの場合と確実に区別してケースが開封されたことを正確に検知できる。
【００１５】
請求項２では、判定手段は、第２の電圧信号が第１の電圧信号の電圧レベルを上回った回数を計数し、当該回数が所定時間内に所定回数以上になった場合に、ケースが開封されたと判定する。これにより、前記所定時間及び所定回数を実験的に最適値に設定すれば、第２の電圧信号が第１の電圧信号の電圧レベルを１回でも上回った場合にケースが開封されたと判定する請求項１に比べて、周囲温度の変化や微量な光がケースを透過したことに起因するケースの開封の誤検知を防止することが可能になり、検知精度を向上できる。
【００１６】
請求項３では、遅延手段はバッシブ型一次積分回路により構成され、遅延手段の遅延時間は抵抗の抵抗値とコンデンサの容量値により決定される時定数によって設定できる。これにより、単純な構成で低コストに遅延手段を具体化することが可能であり、遅延時間の最適化も容易にできる。ここで、第１の電圧信号の小さな変化によってケースの開封を検知させる場合は、遅延手段の時定数を小さく設定して遅延時間を短く設定することで対応可能である。また、第１の電圧信号の大きな変化によってケースの開封を検知させる場合は、遅延手段の時定数を大きく設定して遅延時間を長く設定することで対応可能である。
【００１７】
請求項４では、光−電圧変換手段から出力された第１の電圧信号は、コンデンサを介して遅延手段及び比較手段に出力される。コンデンサの機能として、第１の電圧信号の周波数が高い場合にはインピーダンスが低くなるため第１の電圧信号を通過させるが、第１の電圧信号の周波数が低い場合にはインピーダンスが高くなるため第１の電圧信号を通過させない。そのため、第１の電圧信号が緩やかに変動する場合（周波数が低い場合）には、第１の電圧信号がコンデンサによって遮断され、第１の電圧信号が遅延手段及び比較手段に出力されない。これにより、ケースが開封されていないにも関わらず、第１の電圧信号が緩やかに変動した場合に、その影響を回避してケースの開封を確実に検知できる。ここで、第１の電圧信号が緩やかに変動する原因として、周囲温度が緩やかに変化して光センサの暗電流も緩やかに変動することや、ケースを透過した直射日光の光量が緩やかに変化して光センサの出力電流も緩やかに変動することがあげられる。
【００１８】
請求項５では、比較手段はオペアンプにより構成されたハイパスフィルタを備えている。これにより、第１の電圧信号に含まれる低い周波数のノイズ成分をハイパスフィルタによって除去し、その低い周波数のノイズ成分の影響を回避できるため、その低い周波数のノイズ成分に起因する誤検知を防ぐことができる。尚、第１の電圧信号に低い周波数のノイズ成分が含まれる原因は、上述した第１の電圧信号が緩やかに変動する原因と同じである。
【００１９】
請求項６では、比較手段はオペアンプにより構成されたローパスフィルタを備えている。これにより、第１の電圧信号に含まれる高い周波数のノイズ成分をローパスフィルタによって除去し、その高い周波数のノイズ成分の影響を回避できるため、その高い周波数のノイズ成分に起因する誤検知を防ぐことができる。尚、第１の電圧信号に高い周波数のノイズ成分が含まれる原因として、ケース内の電子回路が発生したノイズが、内部電源を介して第１の電圧信号に重畳されることなどがあげられる。
【００２０】
請求項７では、光センサは、ケース内にて、ネジ部材が取り外された場合に外部からネジ穴を介してケース内へ入射する入射光の経路にてネジ穴の近傍に配置されている。これにより、ネジ部材が取り外された場合に、外部からネジ穴を介してケース内へ入射する入射光を光センサに確実に照射できるため、ネジ部材が取り外されてケースが開封されたことを速やか且つ確実に検知できる。
【００２１】
請求項８では、光センサを複数個備える。これにより、請求項７にて各光センサをそれぞれ別のネジ穴から入射する入射光の経路に配置した場合には、複数個の光センサの内のいずれか１個でも、外部からケース内に入射した入射光が照射された場合には、光−電圧変換手段から第１の電圧信号が出力されるため、各ネジ穴に挿通されたネジ部材のどれか１個でも取り外されたならば、ケースが開封されたことを速やか且つ確実に検知できる。また、複数個の光センサを１個のネジ穴の近傍にまとめて配置した場合には、１個の光センサだけを設けた場合に比べて、出力電流が小さな小型の光センサを用いることが可能になり、各光センサを目立たせないようにすることができる。
【００２２】
請求項９では、光センサは表面実装部品である。これにより、開封検知装置の構成及び機能を不正に知ろうと企む者が、ケースを開封してセンサを探り出そうとした際に、光センサと他の電子部品との判別が困難であるため、開封検知装置の構成及び機能を容易に知ることはできず、開封検知装置の改造などの悪用を防止できる。
【００２３】
請求項１０では、機能停止手段は、開封検知装置の判定手段がケースの開封を判定した場合に、ケース内の電子回路の機能の一部又は全部が正常に機能しなくなるようにする。これにより、ケースが不正に開封されたとしても、電子回路の機密を確実に保護できるため、ケースを開封して電子回路の一部を改造するなどの悪用を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１〜第５実施形態に係る開封検知装置１０及び機密保護装置２０の構成を示す回路図である。
【図２】第１実施形態に係る開封検知装置１０及び機密保護装置２０が収納された携帯決済端末のケース３０の構造を説明するための説明図である。
【図３】ケース３０が開封されていない場合における電圧信号Ｖａ〜Ｖｅの状態を示すグラフである。
【図４】ケース３０が開封された場合における電圧信号Ｖａ〜Ｖｅの状態を示すグラフである。
【図５】第３実施形態に係る光−電圧変換回路１１の構成を示す回路図である。
【図６】第３実施形態に係る携帯決済端末の下部ケース３２の構造を説明するための説明図である。
【図７】図７（Ａ）は、第４実施形態に係る光−電圧変換回路１１の構成を示す回路図である。図７（Ｂ）は、第５実施形態に係る光−電圧変換回路１１の構成を示す回路図である。
【図８】従来の半導体光センサを用いた開封検知装置において、周囲温度と、電流−電圧変換回路から出力された電圧信号の電圧（光検出電圧）との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る開封検知装置１０及び機密保護装置２０の構成を示す回路図である。
【００２６】
開封検知装置１０は、光−電圧変換回路（光−電圧変換手段）１１、遅延回路（遅延手段）１２、比較回路（比較手段）１３、シュミットトリガインバータ１４、Ｄフリップフロップ１５、判定回路（判定手段）１６などで構成されている。機密保護装置２０は、開封検知装置１０、機能停止回路（機能停止手段）２１、電子回路２２（ＣＰＵ２３、メモリ２４）などで構成されている。開封検知装置１０及び機密保護装置２０は、携帯決済端末のケースに収納されている。
【００２７】
光−電圧変換回路１１は、光半導体からなる光センサ（半導体光センサ）としてホトトランジスタＴ１を有し、外部から携帯決済端末のケース内へ入射した入射光をホトトランジスタＴ１により検出し、ホトトランジスタＴ１の検出した入射光を第１の電圧信号Ｖａに変換して出力する。即ち、ＮＰＮ型のホトトランジスタＴ１のコレクタは直流電源Ｖccに接続され、ホトトランジスタＴ１のエミッタは抵抗Ｒ３を介してアースに接続されている。そのため、ホトトランジスタＴ１に光が照射されると、光起電力効果によりホトトランジスタＴ１に出力電流（コレクタ電流）が発生し、その出力電流が抵抗Ｒ３を介してアースへ流れるため、抵抗Ｒ３の両端間に第１の電圧信号Ｖａが発生する。
【００２８】
遅延回路１２は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１から成るバッシブ型一次積分回路により構成され、光−電圧変換回路１１から出力された第１の電圧信号Ｖａを遅延させて第２の電圧信号Ｖｂを生成する。比較回路１３は、電源端子が直流電源Ｖccとアースに接続されて片電源動作を行うオペアンプＯＰを備え、比較器として機能するオペアンプＯＰの反転入力端子に入力された第１の電圧信号Ｖａと、オペアンプＯＰの非反転入力端子に入力された第２の電圧信号Ｖｂとを比較する。ここで、光−電圧変換回路１１から出力された第１の電圧信号Ｖａは、コンデンサＣ２を介して遅延回路１２及び比較回路１３に出力される。
【００２９】
比較回路１３は、オペアンプＯＰ、コンデンサＣ２、オペアンプＯＰの反転入力端子と出力端子の間に接続された抵抗Ｒ２で構成されたハイパスフィルタ１７を備えている。また、比較回路１３は、オペアンプＯＰ、オペアンプＯＰの反転入力端子と出力端子の間に接続されたコンデンサＣ３で構成されたローパスフィルタ１８を備えている。
【００３０】
比較回路１３から出力された電圧信号Ｖｃは、シュミットトリガインバータ１４により論理レベルが反転されて電圧信号Ｖｄに変換される。シュミットトリガインバータ１４から出力された電圧信号Ｖｄは、Ｄフリップフロップ１５のクロック入力端子ＣＫに入力される。Ｄフリップフロップ１５のデータ入力端子Ｄは直流電源Ｖccに接続されている。Ｄフリップフロップ１５の非反転出力端子Ｑから出力された電圧信号Ｖｅは、判定回路１６に入力される。そして、Ｄフリップフロップ１５は、電圧信号ＶｄがＨ（ハイ）レベルのときにはＬ（ロー）レベルの電圧信号Ｖｅを出力し、電圧信号ＶｄがＨレベルからＬレベルに立ち下がったタイミングでＨレベルの電圧信号Ｖｅを出力する。
【００３１】
判定回路１６は、電圧信号Ｖｅの論理レベルに基づいて、携帯決済端末のケースが開封されたことを判定する。機能停止回路２１は、判定回路１６が携帯決済端末のケースの開封を判定した場合に、携帯決済端末が備えた電子回路２２（ＣＰＵ２３、メモリ２４）の機能の一部又は全部が正常に機能しなくなるようにする。
【００３２】
図２は、第１実施形態に係る開封検知装置１０及び機密保護装置２０が収納された携帯決済端末のケース３０の構造を説明するための説明図である。図２（Ａ）は、下部ケース３２の内部配置を示す要部上面図であり、上部ケース３１と下部ケース３２で構成されたケース３０から上部ケース３１を取り外した状態を示すものである。図２（Ｂ）は、ケース３０の要部縦断面図であり、図２（Ａ）に示すＸ−Ｘ線断面図である。
【００３３】
上部ケース３１及び下部ケース３２はそれぞれ、プラスチック材料の射出成形により一体成形されている。上部ケース３１及び下部ケース３２にはそれぞれネジ穴３３，３４が設けられ、上部ケース３１と下部ケース３２を組み合わせて各ネジ穴３３，３４を連通させた状態で、下部ケース３２のネジ穴３４からネジ部材（雄ネジ）３５を挿通し、ネジ部材３５を上部ケース３１のネジ穴（雌ネジ）３３に螺合させることにより、上部ケース３１と下部ケース３２が一体化されてケース３０が組み立てられ、外部からケース３０内へ光が入り込むような隙間や透孔などは無くなる。
【００３４】
下部ケース３２内にはプリント配線基板３６が取付固定されている。プリント配線基板３６には、開封検知装置１０及び機密保護装置２０を構成する電子部品（回路素子）が実装されている。各装置１０，２０を構成する電子部品は表面実装部品（ＳＭＤ：Surface Mount Device）であり、プリント配線基板３６に実装されたホトトランジスタＴ１も他の電子部品３７と同じく、一般的な表面実装部品である。ホトトランジスタＴ１は、ケース３０内にて、ネジ部材３５が取り外された場合に外部からネジ穴３４を介してケース３０内へ入射する入射光の経路（矢印α）にてネジ穴３４の近傍に配置されている。
【００３５】
図３は、ケース３０が開封されていない場合における電圧信号Ｖａ〜Ｖｅの状態を示すグラフである。
ホトトランジスタＴ１は、ケース３０が開封されておらず、外部からケース３０内へ入射した入射光が照射されていない場合でも、周囲温度が上昇すると暗電流が増大するため、その暗電流がホトトランジスタＴ１の出力電流となり、光−電圧変換回路１１から第１の電圧信号Ｖａが出力される。そして、周囲温度の変化に伴い、第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルは変動する。尚、周囲温度は、携帯決済端末のケース３０を保管場所から使用する場所へ移動した際などに大きく変化する。
【００３６】
また、携帯決済端末は、屋内に限らず屋外で使用されることも多いため、ケース３０の形成材料として、直射日光に曝すと微量な光がケース３０を透過する材料（例えばＡＢＳ樹脂など）を用いた場合には、ケース３０を透過した光によりホトトランジスタＴ１に出力電流が発生し、光−電圧変換回路１１から第１の電圧信号Ｖａが出力される。そして、ケース３０を透過した光量の変化に伴い、第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルは変動する。
【００３７】
このように、周囲温度が変化したり、ケース３０を透過した光量が変化した結果として第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルが変動した場合には、開封検知装置１０は当該電圧レベルの変動をケース３０の開封によるものと誤検知してはならない。
【００３８】
ここで、遅延回路１２は第１の電圧信号Ｖａを遅延させて第２の電圧信号Ｖｂを生成するため、第２の電圧信号Ｖｂは第１の電圧信号Ｖａよりも遅延時間ｔｄ分だけ遅れて変動する。そして、遅延回路１２の遅延時間ｔｄは、抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量値により決定される時定数によって設定できる。そこで、周囲温度を変化させたり、ケース３０を透過する光量を変化させる実験を行い、ケース３０が開封されていない場合には、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルを絶対に上回らないように、遅延回路１２の遅延時間ｔｄを最適値に設定しておく。
【００３９】
その結果、ケース３０が開封されていない場合には、周囲温度が変化したり、ケース３０を透過した光量が変化しても、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルを上回ることがないため（Ｖｂ＜Ｖａ）、比較回路１３のオペアンプＯＰから出力される電圧信号ＶｃはＬレベルに維持され、シュミットトリガインバータ１４から出力される電圧信号ＶｄはＨレベルに維持され、Ｄフリップフロップ１５の非反転出力端子Ｑから出力される電圧信号ＶｅはＬレベルに維持される。判定回路１６は、電圧信号ＶｅがＬレベルの場合には、ケース３０が開封されていないと判定する。
【００４０】
図４は、ケース３０が開封された場合における電圧信号Ｖａ〜Ｖｅの状態を示すグラフである。
ケース３０が開封されると、外部からケース３０内へ入射した入射光がホトトランジスタＴ１に照射されるため、光起電力効果によりホトトランジスタＴ１の出力電流は大きく変化し、光−電圧変換回路１１から出力される第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルも大きく変動する。第２の電圧信号Ｖｂは、遅延回路１２の遅延時間ｔｄ分だけ第１の電圧信号Ｖａよりも遅れて変動するが、第１の電圧信号Ｖａが大きく変動すると、まず、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａを上回り（時間ｔ１）、次に、第１の電圧信号Ｖａが第２の電圧信号Ｖｂを上回り（時間ｔ２）、続いて、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａを上回ることになる（時間ｔ３）。
【００４１】
その結果、ケース３０が開封された場合には、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａを最初に上回った時点（時間ｔ１）で、比較回路１３のオペアンプＯＰから出力される電圧信号ＶｃはＬレベルからＨレベルに切り替わり、シュミットトリガインバータ１４から出力される電圧信号ＶｄはＨレベルからＬレベルに切り替わり、その電圧信号Ｖｄが立ち下がったタイミングにて、Ｄフリップフロップ１５の非反転出力端子Ｑから出力される電圧信号ＶｅはＬレベルからＨレベルに切り替わり、この時間ｔ１より後には電圧信号ＶｅがＨレベルに維持される。判定回路１６は、電圧信号ＶｅがＨレベルになると、ケース３０が開封されたと判定する。
【００４２】
ここで、シュミットトリガインバータ１４は、緩やかに変化するアナログ信号である電圧信号Ｖｃを、急峻に変化するロジック信号である電圧信号Ｖｄに変換するために設けられている。Ｄフリップフロップ１５は、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａを最初に上回ったタイミング（電圧信号Ｖｄが最初に立ち下がったタイミング）を記憶保持するために設けられている。そのため、シュミットトリガインバータ１４及びＤフリップフロップ１５の機能を判定回路１６が代替するように構成した場合には、シュミットトリガインバータ１４及びＤフリップフロップ１５を省くことができる。
【００４３】
第１実施形態では、開封検知装置１０の判定回路１６は、電圧信号ＶｅがＨレベルの場合にケース３０が開封されたと判定するが、これは、比較回路１３の比較結果に基づき、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルを上回った場合にケース３０が開封されたと判定することに他ならない。ここで、第２の電圧信号Ｖｂは、遅延回路１２の遅延時間ｔｄ分だけ第１の電圧信号Ｖａよりも遅れて変動する。そのため、ケース３０が開封されていない場合には、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルを絶対に上回らないように、遅延回路１２の遅延時間ｔｄを最適値に設定しておくことにより、周囲温度の変化やケース３０を透過した光量の変化に起因する第１の電圧信号Ｖａの変動の影響を回避してケース３０の開封を検知できる。これにより、周囲温度が変化してホトトランジスタＴ１の暗電流が変化した場合や、微量な光がケース３０を透過した場合でも、それらの場合と確実に区別してケース３０が開封されたことを正確に検知できる。
【００４４】
第１実施形態では、開封検知装置１０の遅延回路１２は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１から成るバッシブ型一次積分回路により構成される。そして、遅延回路１２の遅延時間ｔｄは、抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量値により決定される時定数によって設定できる。これにより、単純な構成で低コストに遅延回路１２を具体化することが可能であり、遅延時間ｔｄの最適化も容易にできる。
【００４５】
ここで、第１の電圧信号Ｖａの小さな変化によってケース３０の開封を検知させる場合は、遅延回路１２の時定数を小さく設定して遅延時間ｔｄを短く設定することで対応可能である。また、第１の電圧信号Ｖａの大きな変化によってケース３０の開封を検知させる場合は、遅延回路１２の時定数を大きく設定して遅延時間ｔｄを長く設定することで対応可能である。
【００４６】
第１実施形態では、開封検知装置１０の光−電圧変換回路１１から出力された第１の電圧信号Ｖａは、コンデンサＣ２を介して遅延回路１２及び比較回路１３に出力される。コンデンサＣ２の機能として、第１の電圧信号Ｖａの周波数が高い場合にはインピーダンスが低くなるため第１の電圧信号Ｖａを通過させるが、第１の電圧信号Ｖａの周波数が低い場合にはインピーダンスが高くなるため第１の電圧信号Ｖａを通過させない。そのため、第１の電圧信号Ｖａが緩やかに変動する場合（周波数が低い場合）には、第１の電圧信号ＶａがコンデンサＣ２によって遮断され、第１の電圧信号Ｖａが遅延回路１２及び比較回路１３に出力されない。これにより、ケース３０が開封されていないにも関わらず、第１の電圧信号Ｖａが緩やかに変動した場合に、その影響を回避してケース３０の開封を確実に検知できる。
【００４７】
ここで、第１の電圧信号Ｖａが緩やかに変動する原因として、周囲温度が緩やかに変化してホトトランジスタＴ１の暗電流も緩やかに変動することや、ケース３０を透過した直射日光の光量が緩やかに変化してホトトランジスタＴ１の出力電流も緩やかに変動することがあげられる。
【００４８】
第１実施形態では、開封検知装置１０の比較回路１３は、オペアンプＯＰ、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２で構成されたハイパスフィルタ１７を備えている。これにより、第１の電圧信号Ｖａに含まれる低い周波数のノイズ成分をハイパスフィルタ１７によって除去し、その低い周波数のノイズ成分の影響を回避して、各電圧信号Ｖａ，Ｖｂの正確な比較結果である電圧信号Ｖｃを出力できるため、その低い周波数のノイズ成分に起因する誤検知を防ぐことができる。ここで、ハイパスフィルタ１７の遮断周波数は実験的に最適値に設定すればよい。尚、第１の電圧信号Ｖａに低い周波数のノイズ成分が含まれる原因は、上述した第１の電圧信号Ｖａが緩やかに変動する原因と同じである。
【００４９】
第１実施形態では、開封検知装置１０の比較回路１３は、オペアンプＯＰ、コンデンサＣ３で構成されたローパスフィルタ１８を備えている。これにより、第１の電圧信号Ｖａに含まれる高い周波数のノイズ成分をローパスフィルタ１８によって除去し、その高い周波数のノイズ成分の影響を回避して、各電圧信号Ｖａ，Ｖｂの正確な比較結果である電圧信号Ｖｃを出力できるため、その高い周波数のノイズ成分に起因する誤検知を防ぐことができる。ここで、ローパスフィルタ１８の遮断周波数は実験的に最適値に設定すればよい。尚、第１の電圧信号Ｖａに高い周波数のノイズ成分が含まれる原因として、携帯決済端末内の電子回路（例えばＤＣ−ＤＣコンバータ内の発振回路など）が発生したノイズが、直流電源Ｖccを介して第１の電圧信号Ｖａに重畳されることなどがあげられる。
【００５０】
第１実施形態では、開封検知装置１０のホトトランジスタＴ１は、ケース３０内にて、ネジ部材３５が取り外された場合に外部からネジ穴３４を介してケース３０内へ入射する入射光の経路（矢印α）にてネジ穴３４の近傍に配置されている。これにより、ネジ部材３５が取り外された場合に、外部からネジ穴３４を介してケース３０内へ入射する入射光をホトトランジスタＴ１に確実に照射できるため、ネジ部材３５が取り外されてケース３０が開封されたことを速やか且つ確実に検知できる。
【００５１】
第１実施形態では、開封検知装置１０のホトトランジスタＴ１は、他の電子部品３７と同じく一般的な表面実装部品である。これにより、開封検知装置１０の構成及び機能を不正に知ろうと企む者が、ケース３０を開封して半導体光センサであるホトトランジスタＴ１を探り出そうとした際に、ホトトランジスタＴ１と他の電子部品３７との判別が困難であるため、開封検知装置１０の構成及び機能を容易に知ることはできず、開封検知装置１０の改造などの悪用を防止できる。
【００５２】
第１実施形態では、機密保護装置２０の機能停止回路２１は、開封検知装置１０の判定回路１６が携帯決済端末のケース３０の開封を判定した場合に、携帯決済端末が備えた電子回路２２（ＣＰＵ２３、メモリ２４）の機能の一部又は全部が正常に機能しなくなるようにする。例えば、機能停止回路２１が、ＣＰＵ２３の機能の一部又は全部を作動不能とすることにより、第３者に絶対に知られてはならないＣＰＵ２３の機能に係る携帯決済端末の機能を秘匿できる。また、機能停止回路２１が、メモリ２４に記憶されているデータの一部又は全部を読出不能にしたり消去することにより、第３者に絶対に知られてはならないメモリ２４のデータに係る携帯決済端末の個人データを秘匿できる。これにより、ケース３０が不正に開封されたとしても、携帯決済端末が備えた電子回路２２の機密を確実に保護できるため、ケース３０を開封して電子回路２２の一部を改造するなどの悪用を防止できる。尚、電子回路２２のどの機能を作動不能にするのかは、電子回路２２に合わせて適宜設定すればよい。
【００５３】
［第２実施形態］
引き続き、第２実施形態に係る開封検知装置１０について説明する。第２実施形態に係る開封検知装置１０の構成については、図１、図２を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
第２実施形態では、開封検知装置１０の判定回路１６は、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルを上回った回数を計数し、当該回数が所定時間内に所定回数以上になった場合に、ケース３０が開封されたと判定する。これにより、前記所定時間及び所定回数を実験的に最適値に設定すれば、第２の電圧信号Ｖｂが第１の電圧信号Ｖａの電圧レベルを１回でも上回った場合にケース３０が開封されたと判定する第１実施形態に比べて、周囲温度の変化や微量な光がケース３０を透過したことに起因するケース３０の開封の誤検知を防止することが可能になり、検知精度を向上できる。
【００５５】
［第３実施形態］
第３実施形態に係る開封検知装置１０について説明する。第３実施形態に係る開封検知装置１０において、光−電圧変換回路１１以外の構成については、図１、図２を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５６】
図５は、第３実施形態に係る光−電圧変換回路１１の構成を示す回路図である。
第３実施形態に係る光−電圧変換回路１１は、ホトトランジスタＴ１と同一規格のホトトランジスタＴ２〜Ｔ４を有し、並列接続された合計４個のホトトランジスタＴ１〜Ｔ４を備えている。そして、４個のホトトランジスタＴ１〜Ｔ４の内、いずれか１個のホトトランジスタに光が照射されると、光起電力効果により当該ホトトランジスタに出力電流が流れるため、第１実施形態と同じく、抵抗Ｒ３の両端間に第１の電圧信号Ｖａが発生する。
【００５７】
図６は、第３実施形態に係る携帯決済端末の下部ケース３２の構造を説明するための説明図である。図６（Ａ）は、下部ケース３２の構造を示す上面図である。図６（Ｂ）は、下部ケース３２内にプリント配線基板３６が取付固定された状態を示す上面図である。
【００５８】
下部ケース３２には、ネジ穴３４に加えて、３個のネジ穴４１〜４３が設けられている。そして、ネジ穴３４と同じく、各ネジ穴４１〜４３にもネジ部材３５（図示略）が挿通されるようになっている。下部ケース３２内に取付固定されたプリント配線基板３６には、ホトトランジスタＴ１〜Ｔ４が実装されている。各ホトトランジスタＴ１〜Ｔ４はそれぞれ、ケース３２内にて、ネジ部材３５が取り外された場合に外部から各ネジ穴３４，４１〜４３を介してケース３２内へ入射する入射光の経路（矢印α）にて各ネジ穴３４，４１〜４３の近傍に配置されている。
【００５９】
第３実施形態では、４個のホトトランジスタＴ１〜Ｔ４の内のいずれか１個でも、外部からケース３０内に入射した入射光が照射された場合には、光−電圧変換回路１１から第１の電圧信号Ｖａが出力されるため、各ネジ穴３４，４１〜４３に挿通されたネジ部材３５のどれか１個でも取り外されたならば、ケース３０が開封されたことを速やか且つ確実に検知できる。
【００６０】
ところで、各ホトトランジスタＴ１〜Ｔ４を１個のネジ穴３４の近傍にまとめて配置した場合には、各ホトトランジスタＴ１〜Ｔ４の出力電流を合わせた電流が抵抗Ｒ３に流れるため、１個のホトトランジスタＴ１だけをネジ穴３４の近傍に配置した第１実施形態に比べて、出力電流が小さな小型のホトトランジスタを用いることが可能になり、各ホトトランジスタＴ１〜Ｔ４を目立たせないようにすることができる。
【００６１】
［第４実施形態、第５実施形態］
第４実施形態及び第５実施形態に係る開封検知装置１０について説明する。第４実施形態及び第５実施形態に係る開封検知装置１０において、光−電圧変換回路１１以外の構成については、図１、図２を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００６２】
図７（Ａ）は、第４実施形態に係る光−電圧変換回路１１の構成を示す回路図である。
第４実施形態に係る光−電圧変換回路１１は、光半導体からなる光センサとしてホトダイオードＤＯを有し、外部から携帯決済端末のケース３０内へ入射した入射光をホトダイオードＤＯにより検出し、ホトダイオードＤＯの検出した入射光を第１の電圧信号Ｖａに変換して出力する。即ち、ホトダイオードＤＯのカソードは直流電源Ｖccに接続され、ホトダイオードＤＯのアノードは抵抗Ｒ３を介してアースに接続されている。
【００６３】
第４実施形態では、ホトダイオードＤＯに光が照射されると、光起電力効果によりホトダイオードＤＯに出力電流が発生し、その出力電流が抵抗Ｒ３を介してアースへ流れるため、抵抗Ｒ３の両端間に第１の電圧信号Ｖａが発生する。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
図７（Ｂ）は、第５実施形態に係る光−電圧変換回路１１の構成を示す回路図である。
第５実施形態に係る光−電圧変換回路１１は、光半導体からなる光センサとしてホトダイオードＤＯを有し、外部から携帯決済端末のケース３０内へ入射した入射光をホトダイオードＤＯにより検出し、ホトダイオードＤＯの検出した入射光を第１の電圧信号Ｖａに変換して出力する。即ち、ホトダイオードＤＯのカソードは直流電源Ｖccに接続され、ホトダイオードＤＯのアノードはＮＰＮトランジスタＴｒのベースに接続され、トランジスタＴｒのコレクタは直流電源Ｖccに接続され、トランジスタＴｒのエミッタは抵抗Ｒ３を介してアースに接続されている。
【００６５】
第５実施形態では、ホトダイオードＤＯに光が照射されると、光起電力効果によりホトダイオードＤＯに電流が発生し、その電流はトランジスタＴｒによって増幅され、その増幅された出力電流が抵抗Ｒ３を介してアースへ流れるため、抵抗Ｒ３の両端間に第１の電圧信号Ｖａが発生する。これにより、ホトダイオードＤＯだけを用いる第４実施形態に比べ、抵抗Ｒ３に流れる出力電流をトランジスタＴｒによって増幅できるため、第１の電圧信号Ｖａの高出力化を図って検知感度を向上できる。
【００６６】
ところで、第４実施形態及び第５実施形態においても、第３実施形態と同様に、ホトダイオードＤＯを複数個備えてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０  開封検知装置
１１  光−電圧変換回路（光−電圧変換手段）
１２  遅延回路（遅延手段）
１３  比較回路（比較手段）
１６  判定回路（判定手段）
２０  機密保護装置
２１  機能停止回路（機能停止手段）
２２  電子回路（ＣＰＵ２３、メモリ２４）
３０  ケース
３２  下部ケース
３４，４１〜４３  ネジ穴
３５  ネジ部材
Ｔ１〜Ｔ４  ホトトランジスタ（光半導体からなる光センサ）
ＤＯ  ホトダイオード（光半導体からなる光センサ）
Ｖａ  第１の電圧信号
Ｖｂ  第２の電圧信号
α  入射光の経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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