(57)【要約】【目的】この発明は、従来の近接スイッチの付加機能であった電波検知の要素技術を電波検知センサとして技術確立することができ、現存するトンシーバ、携帯電話機などの全帯域で、微弱な電波でも良好に電波検知を行う広帯域電波検知機能を備えた電波検知センサの提供を目的とする。【課題を解決するための手段】この発明は、電波を検知する電波検知回路と、該電波検知回路からの出力信号を設定した閾値と比較して電波の検知を判定したとき電波の検知信号を出力する比較回路とを備え、上記電波検知回路に、コレクタがサブストレートとして形成もしくはサブストレートに接続し、エミッタがエミッタ抵抗を介して電源に接続し、ベースを入力側とするＰＮＰトランジスタによるエミッタフォロア回路を具備し、上記電波検知回路に、アンテナの１つまたは複数を直接または間接的に接続し、上記アンテナの電波に対する検知帯域に対応した形態と、該アンテナの前記電波検知回路に対する接続形態との組合せにより、電波の検知帯域を設定した電波検知センサであることを特徴とする。【選択図】  図１
2004264186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を検知する電波検知回路と、該電波検知回路からの出力信号を設定した閾値と比較して電波の検知を判定したとき電波の検知信号を出力する比較回路とを備え、
上記電波検知回路に、コレクタがサブストレートとして形成もしくはサブストレートに接続し、エミッタがエミッタ抵抗を介して電源に接続し、ベースを入力側とするＰＮＰトランジスタによるエミッタフォロア回路を具備し、
上記電波検知回路に、アンテナの１つまたは複数を直接または間接的に接続し、上記アンテナの電波に対する検知帯域に対応した形態と、該アンテナの前記電波検知回路に対する接続形態との組合せにより、電波の検知帯域を設定した
電波検知センサ。
【請求項２】
複数のアンテナの各形態を電波の検知帯域が異なるように形成し、
上記複数アンテナの異なる形態と、各アンテナの前記電波検知回路に対する接続形態との組合せにより、電波の検知帯域を設定した
請求項１に記載の電波検知センサ。
【請求項３】
ＮＰＮトラジスタでエミッタフォロア回路を形成し、該トランジスタのベースに前記アンテナを接続して第１の感度調整回路を形成し、
上記第１の感度調整回路の出力を前記電波検知回路に接続し、
前記アンテナの形態を、電波の低周波側の検知帯域に対応する形態に設定して、主に低周波側の電波検知に対応させた
請求項１または２に記載の電波検知センサ。
【請求項４】
ＮＰＮトラジスタでエミッタフォロア回路を形成し、該トランジスタのエミッタに前記アンテナを接続して第２の感度調整回路を形成し、
上記第２の感度調整回路におけるトラジスタのベースを前記電波検知回路に接続し、
前記アンテナの形態を、電波の高周波側の検知帯域に対応する形態に設定して、主に高周波側の電波検知に対応させた
請求項１、２または３に記載の電波検知センサ。
【請求項５】
アンテナの機能を備えた閉磁路コイルを共振回路に用いた発振回路を具備し、上記発振回路を前記電波検知回路に接続した
請求項１、２、３または４に記載の電波検知センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、例えば、パチンコ遊技機などのアミューズメント業界で用いられ、遊技者が故意にトランシーバや携帯電話機にて不正電波を遊技機に照射した場合など、不正な電波の到来を検知するに有効な電波検知センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
遊技機の不正電波検出機能の要素技術には図１０に示す回路構成（特許文献１参照）がある。
【０００３】
この従来技術は、パチンコ遊技機において、賞球のパチンコ球を検知するために、該賞球のパチンコ球の通過経路に近接スイッチを配設しており、この近接スイッチに対してトランシーバや携帯電話機にて不正電波を照射されたときの対処である。
【０００４】
図１０において、上述の近接スイッチはＬＣ共振回路１が接続された発振回路２を備えている。発振回路２は例えばハートレー型の発振回路で形成して一定の電圧供給で常時発振し、前述のＬＣ共振回路１のコイルにパチンコ球が近接すると発振出力が停止するように構成している。
【０００５】
上述の発振回路２の発振出力は後段のサブストレート型ＰＮＰトランジスタＴｒ２０に与えられる。このトランジスタＴｒ２０はコレクタが接地されたエミッタフォロア回路を構成し、エミッタ抵抗Ｒ２０を介して電源に接続している。トランジスタＴｒ２１、Ｔｒ２２は比較回路４を形成し、前記トランジスタＴｒ２０のエミッタは抵抗Ｒ２１を介してトランジスタＴｒ２１のエミッタに接続され、ベースには比較の閾値となる一定の電圧Ｖ０が電圧源３として接続される。
【０００６】
上述の回路構成にトランシーバや携帯電話機にて不正電波（強電波）が照射されると、ＬＣ共振回路１のコイルあるいは電源ラインから回路内に電波が進入し、発振回路２の発振が停止して金属球の接近が無いにもかかわらず金属球検知の誤動作が発生するという影響を与えるが、トランジスタＴｒ２０は前述したように、サブストレート型ＰＮＰトランジスタでエミッタフォロア回路を形成しているので、該トランジスタＴｒ２０は、ＩＣ内の全素子に先駆けて遮断する性質がある。
【０００７】
図１１に該トランジスタＴｒ２０とエミッタ抵抗Ｒ２０のＩＣ内部プロセス構造を示すように、上述のトランジスタＴｒ２０は、ＩＣにおけるサブストレートのＰ層１０上でＰ＋領域１２で囲繞されるエピタキシャル成長層のＮ層１１と、その上面に形成したＮ＋領域１４のベースと、Ｐ＋領域１５のエミッタで形成している。
【０００８】
また、エミッタ抵抗Ｒ２０は、Ｎ層１１上面に形成したＰ＋領域１６で形成し、Ｎ＋領域１７を介して電源Ｖｃｃに接続し、サブストレートのＰ層１０と、Ｎ層１１との間に埋め込み層１８を介装している。
【０００９】
図示のように、前述のサブストレート型ＰＮＰのトランジスタＴｒ２０は、埋め込み層１８が存在しない素子であるため、前述のように不正電波（強電波）が照射されると、該照射電波は直接エピタキシャル成長層のＮ層１１、すなわち、ベースに作用して、トランジスタとしての機能が喪失し、この状態下ではＰ＋領域１５のエミッタがサブストレート１０と短絡する現象が生じるため、該エミッタは直ちにＧＮＤ電位に低下する動作となる。
【００１０】
したがって、図１０における比較回路４が上述したトランジスタＴｒ２０の状態を検出して、前述の不正電波（強電波）の照射中では、近接スイッチがパチンコ球を検出する又はしないに拘わらず、最終出力（比較回路４の出力）を禁止する動作となるので、この結果、不正電波（強電波）誤動作を起こさせることができず、不正操作が防止されることになる。
【００１１】
特許文献１の従来技術では、上述した機能を備えるが、しかし、この機能は耐電波性能が非常に高い金属球検出近接スイッチの付加機能であり、この原理を電波検知センサとして採用した場合、次のような、検知感度不足、検知帯域の不備・不足および検出感度の周波数特性などの問題点を有する。
【００１２】
検知感度不足の問題点
特許文献１で示された近接スイッチの不正電波検知機能は、不正電波が照射されない正常時ではパチンコ球を正常に検知する必要があり、この検知状態を保持するために、電波到来検知時の出力機能は上述の近接スイッチが誤動作してしまう限界レベルまでは動作しないことが望ましい。そのため、異常に強い電波を強制的に照射しないと電波の確認出力が得られないものであった。したがって、一般的に市販されている通信機器レベルの電波を検知することを目的とするセンサとしては明らかに感度不足となり、微弱な電波を検出することができない。
【００１３】
検知帯域の不備・不足および検知感度の周波数特性の問題点
例えば、遊技機に対して遊技者が不正目的で電波を照射する場合、発振周波数は無差別不特定であり、このため、遊技機向けの電波検知センサには、広帯域での検知性能が要求される。最低限、現存するトランシーバ、携帯電話機など比較的入手し易い電波発振器全域で照射電波検知機能が必要となる。
【００１４】
これに対して、特許文献１で示された近接スイッチの不正電波検知機能は、トランシーバの検知し得る周波数特性が存在する。例えば、携帯電話機等の比較的高帯域（８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ周波数帯域）では、頻繁に電波禁止動作が観測されるが、アマチュア無線等で使用される低帯域（１４４ＭＨｚ〜４３０ＭＨｚ周波数帯域）では検知感度が低く、ごく直近での照射しか観測できない。
【００１５】
特許文献１で示された近接スイッチの不正電波検知機能を、パチンコ球を検知する近接スイッチの付加機能として捉えた場合、近接スイッチ自体がこれらの帯域電波照射で誤動作しないため（低帯域では強電界中でも正常なパチンコ球の検知が可能）、実使用上の問題は発生しなかった。しかし、不正電波の到来を検出する電波検知センサを想定すると、照射される電波の周波数次第で感度が大きくばらつくことが容易に予測される。
【００１６】
ＩＣ内部素子性能の時代変化の問題点
昨今のＩＣプロセス技術開発は、高集積化の追求を目指す傾向にあるが、前記電波検知センサには極めて不利な状況にもある。すなわち、高集積化のために内部素子が小さく、かつ拡散幅が薄く形成されることになり、このように形成された場合、電波に敏感となり、特にＮＰＮトランジスタが顕著に電波の影響を受け、簡単に誤動作するようになる。
【００１７】
この場合、特許文献１で示される近接スイッチの不正電波検知機能で使用されたサブストレート型ＰＮＰトランジスタＴｒ２０が、ＩＣ内全素子に先駆けて遮断する性質そのものが崩れつつあることを示し、該トランジスタＴｒ１が電波検知動作を行う前に他の箇所の誤動作が発生する問題点となる。
【００１８】
なお、最近のＩＣプロセス技術では、特許文献１に記載のサブストレート型ＰＮＰトランジスタのプロセス構造素子はほとんど見当たらない。これは微細プロセスでこの構造の素子を作ると耐圧不良を起こし易いからである。
【００１９】
【特許文献１】特許第２９２４０７０号公報。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、電波検知素子として使用する集積回路内のＰＮＰトランジスタにおける強電界中のエミッタ領域遮断現象を促進させ、検知対象の電波の周波数ごとに感度を調整する機能を持たせることにより、従来の近接スイッチの付加機能であった電波検知の要素技術を電波検知センサとして技術確立することができ、現存するトンシーバ、携帯電話機などの全帯域で、微弱な電波でも良好に電波検知を行う広帯域電波検知機能を備えた電波検知センサの提供を目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、電波を検知する電波検知回路と、該電波検知回路からの出力信号を設定した閾値と比較して電波の検知信号を出力する比較回路とを備え、上記電波検知回路に、コレクタがサブストレートとして形成もしくはサブストレートに接続し、エミッタがエミッタ抵抗を介して電源に接続し、ベースを入力側とするサブストレート型ＰＮＰトランジスタによるエミッタフォロア回路を具備し、上記電波検知回路に、アンテナの１つまたは複数を直接または間接的に接続し、上記アンテナの電波に対する検知帯域に対応した形態と、該アンテナの前記電波検知回路に対する接続形態との組合せにより、電波の検知帯域を設定した電波検知センサであることを特徴とする。
【００２２】
前記アンテナの電波に対する検知帯域に対応した形態は、金属とその種類、金属メッキなどのアンテナの材質、基板上で形成するパターン長さや幅などのアンテナの形状、その面積などを含む。
【００２３】
上述の構成によれば、アンテナにより検知感度が向上して微弱な電波も検知可能となると共に、電波の検知帯域が調整でき、例えば、低帯域（５０ＭＨｚ〜５００ＭＨｚ周波数帯域）、または高帯域（８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ周波数帯域）、あるいは広域周波数帯域（５０ＭＨｚ〜２ＧＨｚ周波数帯域）が検知の対象として得られ、電波の検知対象が広域となる。
【００２４】
この発明の形態として、複数のアンテナの各形態を電波の検知帯域が異なるように形成し、上記複数アンテナの異なる形態と、各アンテナの前記電波検知回路に対する接続形態との組合せにより、電波の検知帯域を設定することができる。
【００２５】
さらに、発明の形態として、ＮＰＮトラジスタでエミッタフォロア回路を形成し、該トランジスタのベースに前記アンテナを接続して第１の感度調整回路を形成し、上記第１の感度調整回路の出力を前記電波検知回路に接続し、前記アンテナの形態を、電波の低周波側の検知帯域に対応する形態に設定して、主に低周波側の電波検知に対応させ、前記アンテナの電波検知回路に対する接続形態の１つとすることができる。
【００２６】
さらに、この発明の形態として、ＮＰＮトラジスタでエミッタフォロア回路を形成し、該トランジスタのエミッタに前記アンテナを接続して第２の感度調整回路を形成し、上記第２の感度調整回路におけるトラジスタのベースを前記電波検知回路に接続し、前記アンテナの形態を、電波の高周波側の検知帯域に対応する形態に設定して、主に高周波側の電波検知に対応させて、前記アンテナの電波検知回路に対する接続形態の１つとすることができる。
【００２７】
さらに、この発明の形態として、アンテナの機能を備えた閉磁路コイルを共振回路に用いた発振回路を具備し、上記発振回路を前記電波検知回路に接続することができる。
【００２８】
この構成によれば、発振回路に基づくパチンコ球のような金属体の検知と、検知帯域を設定し得る電波の検知が１つの電波検知センサで可能となる。
【００２９】
【発明の作用・効果】
この発明によれば、電波検知素子として使用する半導体集積回路内臓のＰＮＰトランジスタと、ＩＣ外部のアンテナの形態、および、その接続形態の組合せにより、上記ＰＮＰトランジスタの電界中におけるエミッタ領域遮断現象を促進させることができ、また、検知対象の電波の周波数ごとに感度を調整することができ、これらにより、電波の検知感度を向上させて微弱な電波をも検知することができ、その結果、従来の近接スイッチの付加機能であった電波検知の要素技術を電波検知センサとして技術確立することができ、現存するトランシーバ、携帯電話機などの全帯域で、微弱な電波でも良好に電波検知を行う広帯域電波検知機能を備えた電波検知センサを得ることができる。
【００３０】
【実施の形態】
この発明の一実施例を以下図面と共に説明する。
図面は電波検知センサを示し、図１において、該電波検知センサ２０は、電波検知回路２１、第１の感度調整回路２２、第２の感度調整回路２３、比較回路２４により構成している。
【００３１】
上述の電波検知回路２１は、電波を検知するための回路であって、エミッタフォロア回路に形成したサブストレート型ＰＮＰトランジスタＴｒ１と、該トランジスタＴｒ１のエミッタと電源ラインに接続したエミッタ抵抗Ｒ１により形成している。なお、上述のトランジスタＴｒ１は、通常のＰＮＰトランジスタであるも、また、サブストレート型であるもよい。
【００３２】
前述の第１の感度調整回路２２は、上述の電波検知回路２１における低周波側の電波検知動作の感度を調整する回路であって、エミッタフォロア回路に形成したＮＰＮトランジスタＴｒ２と、該トランジスタＴｒ２のエミッタとグランドラインに接続したエミッタ抵抗Ｒ２と、第１のアンテナ２６により形成する。
【００３３】
上述のトランジスタＴｒ２はダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３および電流Ｉ１で設定された直流バイアスＶ１で駆動され、その出力は前述の電波検知回路２１におけるトランジスタＴｒ１のベースに印加されるように接続している。
【００３４】
上述のトランジスタＴｒ２のベースにはＩＣ端子２５を介して集積回路外に形成した第１のアンテナ２６を接続している。このアンテナ２６は電波を受信するためのものであって、その形態、すなわち、材質、形状、長さを調整することにより、低周波受信帯域を設定して調整することができる。
【００３５】
したがって、エミッタフォロア回路のＮＰＮトランジスタＴｒ２が前述の電波検知回路２１の電波検知動作を促進し、該トランジスタＴｒ２とアンテナ２６の形態の設定とで、低周波側の感度調整回路を形成することになる。
【００３６】
前述の第２の感度調整回路２３は、前述の電波検知回路２１における高周波側の電波検知動作の感度を調整する回路であって、エミッタフォロア回路に形成したＮＰＮトランジスタＴｒ３と、該トランジスタＴｒ３のベースと前述の電波検知回路２１におけるトランジスタＴｒ１のベースとの間に接続した抵抗Ｒ３とアンテナ２８により形成する。
【００３７】
上述のトランジスタＴｒ３のコレクタ側は電源ラインに接続し、エミッタ側はＩＣ端子２７を介して集積回路外に形成した第２のアンテナ２８および抵抗Ｒ４を接続している。このアンテナ２８も電波を受信するためのものであって、その形態、すなわち、材質、形状、長さを調整することにより、電波の高周波受信帯域を設定して調整することができる。
【００３８】
したがって、エミッタフォロア回路のＮＰＮトランジスタＴｒ３が前述の電波検知回路２１の電波検知動作を促進し、該トランジスタＴｒ３とアンテナ２８の形態の設定とで、高周波側の感度調整回路を形成することになる。
【００３９】
また、第１の感度調整回路２２と、第２の感度調整回路２３との電波検知回路２１に対する接続形態は上述した説明で明らかなように異なり、この接続形態と、各アンテナ２６、２８の検知帯域に対応した形態との組合せにより、広帯域の検知周波数帯域（５０ＭＨｚ〜２ＧＨｚ周波数帯域）を設定することができる。
【００４０】
図２は、前述の第１、第２の感度調整回路２２、２３におけるＮＰＮトランジスタＴｒ２、Ｔｒ３の１つのＩＣ内部プロセス構造を示し、これらのトランジスタＴｒ２、Ｔｒ３は同一構成であるためその１つを省略する。
【００４１】
上述のＴｒ３は、サブストレートのＰ層４２上でＰ＋分離拡散４３にて囲繞されるエピタキシャル成長層のＮ層４１をコレクタとし、コレクタ電流となるＮ＋層４４を介して外部配線に接続され、一方ではベースとなるＰ＋層４５が成長層４１内に形成され、更にＰ＋層４５内にエミッタとなるＮ＋層４６が形成され、これらの上面はそれぞれの電極を除いて絶縁層（図示省略）が形成される。また、素子領域のＮ層４１の下面とサブストレートのＰ層４２との間には、Ｎ＋層４７の埋め込み層が埋め込まれている。
【００４２】
最近のＩＣプロセスでは高集積化が進み、素子サイズ、拡散幅とも小さくなりつつある。必然的にＥＢ拡散層幅Δｔも狭くなるが、ｈＦＥが大きく取れるなどの性能面の利点が出る反面、電波や電磁誘導外乱ノイズの影響を受けやすくなる。しかし、この実施例では上述のように電波耐力の低下したＮＰＮ素子を電波検知動作の促進回路手段として使用することにより、電波検知センサの性能を向上させることに利用している。
【００４３】
なお、サブストレート型ＰＮＰトランジスタＴｒ１と抵抗Ｒ１のＩＣ内部プロセス構造は図１０と等価であるため説明を省略する。
【００４４】
図１において、前述の比較回路２４は、トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５と、抵抗Ｒ５とを図示のごとく接続して形成し、トランジスタＴｒ４のベースに電源Ｖ２を接続している。
【００４５】
上記比較回路２４は、通常はトランジスタＴｒ４がＯＦＦ状態になるように、上述の電源Ｖ２と、前述の第１の感度調整回路２２における直流バイアスＶ１とでバイアス調整しており、電波検知回路２１のトランジスタＴｒ１のエミッタ出力とトランジスタＴｒ４で設定した閾値と比較して、トランジスタＴｒ１のエミッタ出力が受信した電波の影響で０Ｖ近辺に低下したとき、トランジスタＴｒ４がＯＮに、さらに、次段のトランジスタＴｒ５がＯＮになって、電波の検知信号を出力（Ｖｏｕｔの反転動作）するように設定している。
【００４６】
上述の構成において、ＩＣ端子２５、２７内の構成要素、すなわちトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、ダイオードＤ１〜Ｄ３は集積回路で形成する。
【００４７】
次に、上述のように構成した電波検知センサ１０の動作を説明する。まず、低周波数側帯域の第１の感度調整回路２２により電波検知回路２１が動作することを説明する。
【００４８】
例えば、低周波数帯域の電波が電波検知センサ１０に照射されると、第１のアンテナ２６に作用した電波（受信信号）が第１の感度調整回路２２のトランジスタＴｒ２のベース拡散層４５（図２参照）に進入する。
【００４９】
図３にも示すように、照射電波が比較的低周波である場合、上述のトランジスタＴｒ２のエミッタ・ベース接合部はその機能を喪失して、例えば通常０．６Ｖ〜０．７Ｖであったエミッタ・ベース間の電圧が、前述の電波の進入で半分以下に低下する現状が発生し、さらに、上記トランジスタＴｒ２のベース電位がＶ１で固定されているので、エミッタの電位が上昇し、これによって電波検知回路２１のトランジスタＴｒ１のベース電位が上昇する。
【００５０】
上述の電波検知回路２１のトランジスタＴｒ１は、既に図１０で説明したように、電波が照射されるとそのサブストレートなどから電波の進入を受けて遮断方向に動作しており、このような状況下で、第１の感度調整回路２２の強電界中での動作により、トランジスタＴｒ１のベース電位が上昇すると、さらに、遮断方向に動作するため、結局、トランジスタＴｒ１の電波検知動作が加速促進されることになる。
【００５１】
上述のようにして、電波検知回路２１のトランジスタＴｒ１が加速遮断して、そのエミッタ出力が０Ｖ付近になると、比較回路２４にて判定の後、電波検知出力Ｖｏｕｔが反転する。
【００５２】
なお、上述のアンテナ２６には低周波帯域の電波をより良く検知する機能が求められるが、円形金属、ベタパターンなど、比較的面積の広い金属や金属箔がこの条件を満たし、検知感度はその面積に比例する傾向にある。この性質をアンテナ２６の形態、すなわち、形状、面積などの調整で低周波帯域の受信感度の調整に利用している。
【００５３】
次に、高周波数側帯域の第２の感度調整回路２３により電波検知回路２１が動作することを説明する。
すなわち、高周波数帯域の電波が電波検知センサ１０に照射されると、第２のアンテナ２８に作用した電波（受信信号）が第２の感度調整回路２３のトランジスタＴｒ３におけるエミッタ拡散層４６（図２参照）に進入する。
【００５４】
図４にも示すように、照射電波が比較的高周波である場合、上述の電波の進入がトランジスタＴｒ３のエミッタ・ベース間の接合容量を素通りして、そのまま電波検知回路２１のトランジスタＴｒ１のベースに到達する。この場合、影響でＴｒ１のベース電流の流出が妨げられ、その結果該トランジスタＴｒ１の遮断方向に作用し、電波検知動作が加速促進されることになる。
【００５５】
上述のようにして、電波検知回路２１のトランジスタＴｒ１が加速遮断して、エミッタ出力が０Ｖ付近になると、比較回路２４にて判定の後、電波検知出力Ｖｏｕｔが反転する。
【００５６】
上述した電波検知回路２１の該トランジスタＴｒ１は比較的高周波数帯域にはよく反応するが、第２のアンテナ２８、およびトランジスタＴｒ１の作用により、電波検知感度は従来の近接スイッチの不正電波検知機能と比べ、格段に向上する。
【００５７】
なお、上述の第２のアンテナ２８には高周波帯域の電波をより良く検知する機能が求められるが、細長い金属箔がこの条件を満たし、プリント基板のパターンにより容易に形成できる。
【００５８】
また、高周波数帯域側の感度調整方法としては、上述のパターンの幅、長さの調整の他、トランジスタＴｒ３のベースに接続した抵抗Ｒ３の定数調整でも感度設定が可能である。
【００５９】
なお、前述の第１、第２のアンテナ２６、２８の形態については、既に説明しているが、その他にも、被覆リード線でも容易に形成でき、また、電波検知センサの使用が例えばパチンコ遊技機である場合、該遊技機の金属部品、例えば前面ガラス窓の金属枠やその他の金属フレームを利用することも可能である。
【００６０】
図５、図６に示す電波検知センサ２０は、第１、第２のアンテナ２６、２８として、プリント基板のパターンの例を示し、プリント基板３１の外周には第１のアンテナ２６をパターンで形成し、その内側に第２のアンテナ２８をパターンで形成してその端部に抵抗Ｒ４を接続して搭載し、各アンテナ２６、２８はＩＣ端子２５、２７を介してＩＣチップ３２に接続している。また、ＩＣチップ３２は図１に示す回路構成を集積している。
【００６１】
図７に示す電波検知センサ２０は、被覆リード線で第１のアンテナ２６を形成した例を示し、該アンテナ２６はＩＣ端子２５を介してＩＣチップ３２に接続している。なお、ＩＣチップ３２は上述と同様に、図１に示す回路構成を集積している。
【００６２】
この例は、パチンコ遊技機の遊技盤の外輪部に設置するために構成したものであって、被覆リード線のアンテナ２６は遊技盤の外輪部の形状に対応させて屈曲形成している。この例では、遊技盤全面が電波の検知領域となりえる。同様に、パチンコ遊技機に使用されている金属製のフレームなどもアンテナとして利用可能である。
【００６３】
上述の実施例で示した電波検知センサ２０によれば、半導体集積回路内蔵のＰＮＰトランジスタと、ＩＣ外部のアンテナを組合すことで、全体的に電波検知感度を向上し、帯域別に感度調整を行えば広帯域で安定した電波検知動作を行う電波検知センサを得ることができる。
【００６４】
図１０で説明した従来技術の電波検知は、集積回路内蔵のサブストレート型ＰＮＰトランジスタで電波検知を行なっているが、実際通常のＰＮＰトランジスタでは電波検知感度が取れず、サブストレート型ＰＮＰトランジスタ限定の性能であったが、上述の実施例の電波検知センサ２０によれば第１および第２の感度調整回路２２、２３を用いることにより感度が向上し、通常のトランジスタでも電波検知回路を充分作成可能である。そのため、最新のプロセスの集積回路でも電波検知センサ用ＩＣの設計が可能である。
【００６５】
また、電波検知回路２１のトランジスタＴｒ１にサブストレート型を採用した場合、該サブストレートからの電波進入経路が加わるため、通常のトランジスタと比べてさらに高感度品をえることができる。
【００６６】
前述の実施例で示した電波検知センサ２０は小規模集積回路と、基板のパターンを利用したアンテナのみで形成が可能であり、コスト面、形状面で有利である。さらに、前述したように、帯域別に感度が向上するので、現存するトランシーバ、携帯電話機の使用帯域全般で、感度面のバランスの取れた安定動作の電波検知センサを得ることができる。
【００６７】
上述した実施例では、第１、第２の感度調整回路２２、２３のトランジスタＴｒ２、Ｔｒ３によって、電波検知回路２１の動作を促進させているが、感度の調整のみを得る場合であれば、周波数に対応させた形態のアンテナ２６または２８を直接電波検知回路２１のトランジスタＴｒ１のベースに接続することにより形成することができる。また、電波の検知対象が低周波数側または高周波数側の一方である場合は、検知対象に合わせて、一方のアンテナまたは感度調整回路のみを接続すればよい。
【００６８】
図８は、他の実施例を示し、この例では電波検知機能と強磁界検知機能とを備えた不正検知センサ（または強磁界検知機能を備えた電波検知センサ）を示す。
【００６９】
パチンコ遊技機の不正検知センサでの使用を想定した場合、その不正行為には、主に次の２つが存在する。
その１つが、トランシーバで強電波を照射して遊技機内の電子機器を誤動作させる行為、さらに他の１つが、強力磁石によりパチンコ球を操り入賞口に導く行為である。
【００７０】
これらの不正行為を検知するに有効なセンサとして、図１で示した実施例と同様に、電波照射時の電波検知の機能に加え、コイルの磁化を検知原理とした強磁界検知の機能を持たせることで可能である。
【００７１】
電波検知回路２１は、図１で既に説明した動作と同様の動作を行なって電波を検知するための回路であって、エミッタフォロア回路に形成したサブストレート型ＰＮＰトランジスタＴｒ１０と、抵抗Ｒ８とにより形成している。
【００７２】
第１の感度調整回路２２は、図１で既に説明した動作と同様の動作を行ない上述の電波検知回路２１における低周波側の電波検知動作の感度を調整する回路であって、エミッタフォロア回路に形成したＮＰＮトランジスタＴｒ９と、抵抗Ｒ９，１０と、ＬＣ共振回路４１のコイルＬ１とで形成している。
【００７３】
ただ回路構成においては、低周波側受信用のアンテナとしてＬＣ共振回路４１のコイルＬ１を利用している。このコイルＬ１に使用される巻き線コイルはその機能上、良質のアンテナになり、また、フェライトコアによる完全閉磁路タイプを用いることにより強磁石（強磁界）に対する動作も感度よく得られる。
【００７４】
上述のトランジスタＴｒ９はダイオードＤ４、Ｄ５、Ｄ６および電流Ｉ２で設定された直流バイアスＶ３で駆動されることも、図１で説明した同構成と同じである。
【００７５】
前述の第２の感度調整回路２３は、図１で既に説明した動作と同様の動作を行ない前述の電波検知回路２１における高周波側の電波検知動作の感度を調整する回路であって、エミッタフォロア回路に形成したＮＰＮトランジスタＴｒ１１と、アンテナ４２と、抵抗Ｒ１５とにより形成しており、抵抗Ｒ１５により適当な感度調整が可能である。
【００７６】
強磁石を検知する回路としては、前述のＬＣ共振回路４１と前述のトランジスタＴｒ１１と、さらにトランジスタＴｒ１２，Ｔｒ１３，Ｔｒ１４により電流帰還型ハートレイ発振回路４２を形成している。
【００７７】
比較回路２４は、電波検知回路２１の出力Ｖｅと、閾値として設定した電圧値Ｖ０とを比較し、コンパレータＣＯＭ、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４、コンデンサＣ２を図示のように接続して構成している。なお、この構成中抵抗Ｒ１３，Ｒ１４、コンデンサＣ２は積分回路（または出力回路ともいえる）であって、発振波形の弁別出力を平滑にする。
【００７８】
このように構成した不正検知センサは、低周波または高周波の電波が照射されると、第１、第２の感度調整回路２２、２３が動作して電波検知回路２１の出力を遮断することは、図１で既に説明した通りである。
【００７９】
また、強磁石の検知については、ＬＣ共振回路４１が共振回路４３で定常発振しており、コイルＬ１がフェライトコアの完全閉磁路タイプとすると、強磁石接近時では、コイルＬ１に空芯現象が発生し、インダクタンス値が減少し、発振動作が停止する。
【００８０】
このような動作、すなわち、不正電波の照射と不正強磁石の操作を検出して比較回路２４より不正検知信号を出力する。
【００８１】
図９は、上述の不正検知の動作状況タイムチャートを示し、ａ図はトランジスタＴｒ１０のベース電圧、ｂ図は同トランジスタＴｒ１０のエミッタ電圧、ｃ図は比較回路２４の出力の状態を示す。なお、縦軸はレベル、横軸は時間を示し、帯状ハッチングは定常発振波形（ｓｉｎ）を模式的に示す。
【００８２】
例として期間Ｔ１１に強磁石が接近したとすると、コイルＬ１のコアが磁化され、インダクタンスが激減して、Ｖｂ、Ｖｅ共に発振動作が停止する。この間コンパレータＣＯＭの入力部では、電位にＶ０＞Ｖｅが成立するので、出力端子Ｖｏｕｔから検知信号が出力される。
【００８３】
さらに、期間Ｔ２１に強電波が照射されたとすると、トランジスタＴｒ９はエミッタフォロアとしての機能は維持しつつもベース・エミッタ間の電位が減少するため、電波検知回路２１のＶｂが平均的に上昇する。この間電波検知回路２１出力側のＶｅはベース領域の状況に関係なくコレクタ電位（０Ｖ）まで低下して遮断状態となり、その結果、コンパレータＣＯＭの入力部では、電位にＶ０＞Ｖｅが成立するので、出力端子Ｖｏｕｔから検知信号が出力される。
【００８４】
さらに、期間Ｔ１３に磁石が接近し、併せて期間Ｔ２３に強電波が照射されたとすると、上述の２例で説明したように、期間Ｔ１３の内期間Ｔ２３が重なるまでは、電波検知回路２１出力側のＶｅは発振停止時の電位となり、また、期間Ｔ２３では、コレクタ電位（０Ｖ）まで低下して遮断状態となり、その結果、コンパレータＣＯＭの入力部では、期間Ｔ１３に期間Ｔ２３を併せた期間中Ｖ０＞Ｖｅが成立するので、出力端子ＶｏｕｔからＯＲ結合の検知信号が出力される。
【００８５】
この実施例の不正検知センサによると、小規模の集積回路（ＩＣ）と閉磁路コイルのみで磁気センサと電波センサとが一体となり、小型化および低コスト化が実現できる。この実現はパチンコ遊技機での使用を想定した場合、非常に価値があり、従来の形状、コストでは遊技機数十台に１システムの割合で電波検知センサのみの設置が現状であったことを、当該不正検知センサでは遊技機ごとに設置が可能で、より安全な遊技場経営の実現が容易に予測できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電波検知センサの電気回路図。
【図２】ＮＰＮトランジスタのＩＣ内部プロセス構造を示す断面図。
【図３】第１の感度調整回路の動作を説明する電気回路図。
【図４】第２の感度調整回路の動作を説明する電気回路図。
【図５】電波検知センサの外観を示す平面図。
【図６】電波検知センサの外観を示す斜視図。
【図７】他の例の電波検知センサ外観を示す斜視図。
【図８】他の例の不正検知センサの電気回路図。
【図９】検知動作のタイムチャート。
【図１０】従来の近接スイッチの電気回路図。
【図１１】ＰＮＰトランジスタのＩＣ内部プロセス構造を示す断面図。
【符号の説明】
２０…電波検知センサ
２１…電波検知回路
２２…第１の感度調整回路
２３…第２の感度調整回路
２４…比較回路
２６…第１のアンテナ
２８…第２のアンテナ
４２…アンテナ
Ｌ１…コイル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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