(57)【要約】    【課題】  増幅回路の帯域を落とすことなく紙葉類識別処理の高速化を図ることができ、また、磁気センサを複数設けた場合であっても、回路の複雑化、回路コストの上昇、回路サイズの大型化、消費電力の増大を防ぎつつ、紙葉類識別処理の高速化を図ることが可能な紙葉類識別装置を提供することにある。    【解決手段】  紙葉類識別装置１００において、一又は二以上の紙葉類識別センサ１を有するセンサ駆動回路３０から同位相の電磁信号を取り出すとともに、それらの電磁信号を、識別回路５０内の絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２を用いて全波整流し、最後に差動増幅器ＤＡｍｐを用いて差動増幅することを特徴とする。【選択図】          図３
2005215740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の表面に印刷された磁性物質を電磁信号として検出する紙葉類識別センサを有するセンサ駆動回路と、前記センサ駆動回路から出力される電磁信号に基づいて紙葉類を識別する識別回路と、を有する紙葉類識別装置において、
前記センサ駆動回路からは、同位相の電磁信号が出力されるとともに、
前記識別回路は、前記センサ駆動回路から出力された電磁信号の全波整流を行う絶対値回路と、
前記絶対値回路からの出力の差動増幅を行う差動増幅器と、を備えることを特徴とする紙葉類識別装置。
【請求項２】
前記センサ駆動回路は、紙葉類の表面に印刷された磁性物質を電磁信号として検出するため、この紙葉類の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置された二以上の紙葉類識別センサと、電源回路からの交流信号を前記紙葉類識別センサへ供給するセンサ駆動手段と、前記紙葉類識別センサの切替えを行う第１センサ切替手段と、前記センサ駆動手段への交流信号の供給タイミングを制御して、その制御信号を前記第１センサ切替手段に送出する切替制御手段と、を備えるとともに、
前記識別回路は、前記絶対値回路に入力される電磁信号の切替えを行う第２センサ切替手段を備え、
前記切替制御手段は、前記第１センサ切替手段に送出する制御信号に同期させて、電磁信号の切替タイミングを制御する制御信号を前記第２センサ切替手段に送出することを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類を識別するセンサを駆動するための駆動回路を有する紙葉類識別装置に関するものであって、特に、この駆動回路が紙葉類識別センサを高速駆動することが可能なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、紙幣、小切手などの紙葉類に埋め込まれた磁気インク（磁性物質が含まれた印刷インク）の有無、量、パターンなどを磁気センサによって検出することで、その紙葉類の真贋や種類を識別する磁気式紙幣識別センサがある。そして、その磁気式紙幣識別センサの識別精度の向上や、その磁気式紙幣識別センサの処理能力（処理速度）の向上を図るために、磁気インクを検出する際には複数の磁気ヘッドが用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された発明は、複数個の磁気ヘッドを設けて識別精度及び処理能力を向上させるとともに、マルチプレクサ／デマルチプレクサを用いて１個の増幅回路を共有し、回路構成が複雑化するのを防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−２４９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、磁気インクを検出する際に用いられる磁気ヘッドは高周波信号によって励磁されることから、その出力には高周波リップルが生ずる。この高周波リップルを除去すべく、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）を使用することも考えられるが、これを使用した場合には、増幅回路の帯域を落としてしまうこととなり、ひいては処理速度の高速化を妨げることになる。
【０００６】
また、識別精度向上又は高速処理化の観点から磁気センサ（磁気ヘッド）を複数設けた場合には、一般的に信号処理回路も磁気センサの数と同じだけ必要になるため、回路が複雑化し、紙葉類識別装置全体のコスト上昇を抑えることができない。
【０００７】
さらに、特許文献１に記載の発明のように、識別精度向上又は高速処理化の観点から磁気センサ（磁気ヘッド）を複数設けるとともに、マルチプレクサ／デマルチプレクサ等の電子回路を組み込んで、１個の増幅回路を共有した場合には、増幅回路の減少分のコスト削減は期待できるが、高価な電子回路を組み込んでいることから、結果として回路コストが上昇し、回路サイズが大きくなり、加えて消費電力も大幅に増えることになる。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、増幅回路の帯域を落とすことなく紙葉類識別処理の高速化を図ることができ、また、磁気センサを複数設けた場合であっても、回路の複雑化、回路コストの上昇、回路サイズの大型化、消費電力の増大を防ぎつつ、紙葉類識別処理の高速化を図ることが可能な紙葉類識別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上のような課題を解決するために、本発明は、紙葉類識別装置において、一又は二以上の紙葉類識別センサを有するセンサ駆動回路から同位相の電磁信号を取り出すとともに、それらの電磁信号を、識別回路において全波整流した上で差動増幅することを特徴とする。
【００１０】
より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１１】
（１）  紙葉類の表面に印刷された磁性物質を電磁信号として検出する紙葉類識別センサを有するセンサ駆動回路と、前記センサ駆動回路から出力される電磁信号に基づいて紙葉類を識別する識別回路と、を有する紙葉類識別装置において、前記センサ駆動回路からは、同位相の電磁信号が出力されるとともに、前記識別回路は、前記センサ駆動回路から出力された電磁信号の全波整流を行う絶対値回路と、前記絶対値回路からの出力の差動増幅を行う差動増幅器と、を備えることを特徴とする紙葉類識別装置。
【００１２】
本発明によれば、小切手、紙幣などの紙葉類の表面に印刷された磁性物質を電磁信号（電気的な信号或いは磁気的な信号）として検出する紙葉類識別センサを有するセンサ駆動回路と、そのセンサ駆動回路から出力される電磁信号に基づいて紙幣等の識別をする識別回路と、を有する紙葉類識別回路において、センサ駆動回路からは、同位相の電磁信号が出力されるとともに、識別回路は、センサ駆動回路から出力された電磁信号の全波整流を行う絶対値回路と、その絶対値回路からの出力の差動増幅を行う差動増幅器と、を備えることとしたから、センサ駆動回路から出力される各々の電磁信号に高周波リップルが発生していても、それらの電磁信号の中から同位相の電磁信号を識別回路に入力させ、この同位相の電磁信号を差動増幅することで、各々の電磁信号に発生した高周波リップルを相殺することができる。
【００１３】
従って、紙葉類識別センサに対応した識別回路にＬＰＦを設けることなく、すなわち増幅回路の帯域を落とすことなく（立ち上がり遅れを招来することなく）高周波リップルを低減し、紙葉類識別の高速処理化に資することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、識別回路にＬＰＦを設ける必要がないことから、紙葉類識別装置全体のコスト上昇、サイズ大型化、消費電力の増大を防ぐことができる。
【００１５】
ここで、「電磁信号として検出する」とは、紙葉類の表面に印刷された磁性物質との磁気的相互作用（例えばインピーダンス変化）を利用して、磁気的な信号を検知し、それを電磁誘導などによって電気的な信号に変換した後に、その電気的な信号をセンサ出力として検出することをいう。
【００１６】
また、「紙葉類識別センサ」としては、電源回路から供給される交流信号によって励磁されるコイルと、電磁信号として検出するコイルと、を別々のコイルで構成する他励式のセンサと、インピーダンス変化を捉えるための抵抗を設け、電源回路から供給される交流信号によって励磁されるコイルと、電磁信号として検出するコイルと、を同一のコイルで構成する自励式のセンサと、の２方式が考えられるが、本発明はいずれかの方式に限定する趣旨ではない。なお、自励式のセンサを採用することで、励磁機能と検出機能を１つのコイルで発揮することができ、ひいては配置スペースの狭小化、紙葉類識別装置全体のコストダウンに寄与することができる。
【００１７】
さらに、「絶対値回路」は、例えば理想ダイオード回路の後段（出力側）に加算増幅回路を接続することによって実現することができるが、本発明は、特にかかる回路態様に限定する趣旨ではない。
【００１８】
（２）  前記センサ駆動回路は、紙葉類の表面に印刷された磁性物質を電磁信号として検出するため、この紙葉類の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置された二以上の紙葉類識別センサと、電源回路からの交流信号を前記紙葉類識別センサへ供給するセンサ駆動手段と、前記紙葉類識別センサの切替えを行う第１センサ切替手段と、前記センサ駆動手段への交流信号の供給タイミングを制御して、その制御信号を前記第１センサ切替手段に送出する切替制御手段と、を備えるとともに、前記識別回路は、前記絶対値回路に入力される電磁信号の切替えを行う第２センサ切替手段を備え、前記切替制御手段は、前記第１センサ切替手段に送出する制御信号に同期させて、電磁信号の切替タイミングを制御する制御信号を前記第２センサ切替手段に送出することを特徴とする紙葉類識別装置。
【００１９】
本発明によれば、上述した紙葉類識別装置のセンサ駆動回路は、紙葉類の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置された二以上の紙葉類識別センサと、交流電源装置など電源回路からの交流信号（高周波信号）を紙葉類識別センサへ供給するセンサ駆動手段と、紙葉類識別センサの切替えを電気・電子的或いは機械的に行う第１センサ切替手段と、センサ駆動手段への交流信号の供給タイミング（供給パターンを含む）を制御して、その制御信号を第１センサ切替手段に電気信号或いは光信号等を送出する切替制御手段を備える一方で、上述した紙葉類識別装置の識別回路は、上述した絶対値回路に入力される電磁信号の切替えを行う第２センサ切替手段を備え、切替制御手段は、第１センサ切替手段に送出する制御信号に同期させて、電磁信号の切替タイミングを制御する制御信号を第２センサ切替手段に送出することとしたから、切替制御手段によって電源回路からの交流信号を紙葉類識別センサへ供給するタイミング（供給パターン）をコントロールするとともに、そのタイミングに同期させて第２センサ切替手段における電磁信号の切替タイミング（切替パターン）をコントロールすることができる。
【００２０】
また、上述のようにＬＰＦを設ける必要がないので、第２センサ切替手段の切替時における差動増幅器からの出力の過渡応答（立ち上がり）を速くすることができる。これより、紙葉類識別センサを２以上備える場合であっても、高速処理が可能となる。
【００２１】
例えば、切替制御手段は、隣接する紙葉類識別センサがオンしないような制御や、２つおきの紙葉類識別センサをオンする制御を行うことで、互いに隣接する磁気センサ間の相互干渉の発生を抑えるとともに、紙葉類識別センサのオン・オフ制御と同期させて識別回路の第２センサ切替手段における電磁信号の切替タイミングをコントロールすることで、紙葉類識別センサの数より識別回路の数を少なくすることができ、ひいては紙葉類識別装置全体のコスト上昇を抑えることができる。
【００２２】
また、磁気センサを複数設けた場合であっても、マルチプレクサ／デマルチプレクサ等の高価な電子回路を組み込む必要がないことから、回路の複雑化及びコスト上昇、回路サイズの大型化、並びに消費電力の増大を防ぎつつ紙葉類識別処理の高速化を図ることが可能になる。
【００２３】
また、「センサ駆動手段」としては、電流増幅機能を有するトランジスタを採用することができる。これにより、センサ駆動手段に入力される電源回路からの交流信号を小さくすることができ、ひいては省電力化を図ることができる。
【００２４】
また、「第１センサ切替手段」又は「第２センサ切替手段」としては、例えば電気的な入力信号に基づき機械的な接点を開閉させて信号（電流）をオン・オフする有接点型の切替手段（いわゆる機械スイッチ）などが挙げられるが、本発明はこれに限られず、電気的な入力信号に基づき半導体素子・電子素子の働きを利用して電子的に信号（電流）をオン・オフする無接点型の切替手段であってもよいし、無接点型及び有接点型の双方を組み合わせたハイブリッド型の切替手段であってもよい。なお、半導体素子の働きを利用して電子的に信号をオン・オフする無接点型の切替手段を採用した場合には、何枚もの紙葉類を一度に識別処理する場合など、高速処理が必要となる場合に、良好なスイッチング（応答）特性を得ることができる。
【００２５】
さらに、「切替制御手段」は、上述のとおり、紙葉類識別センサへ供給される電源回路からの交流信号の供給タイミングを制御する制御信号を第１センサ切替手段に送出し、また、この制御信号に同期させて絶対値回路へ入力される電磁信号の切替タイミングを制御する制御信号を第２センサ切替手段に送出するものである。より具体的には、切替制御手段は、第１センサ切替手段又は第２センサ切替手段に電気的な入力信号を供給したり、第１センサ切替手段又は第２センサ切替手段に光電スイッチを採用した場合には光信号を供給したりするものとなる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る紙葉類識別装置は、以上説明したように、紙葉類識別センサを有するセンサ駆動回路から取り出した同位相の電磁信号を全波整流後に差動増幅するもので、ＬＰＦを使用することなく高周波リップルを低減することができ、また、識別精度向上又は高速処理化の観点から磁気センサ（磁気ヘッド）を複数設けた場合であっても、マルチプレクサ／デマルチプレクサ等の高価な電子回路を組み込む必要がなく、回路の複雑化及びコスト上昇、回路サイズの大型化、並びに消費電力の増大を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
［概略構造］
図１は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置１００の概略構造を示す図である。
【００２９】
図１において、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置１００は、紙葉類識別センサ１と、紙葉類識別センサ１に巻回された巻線コイルを通電するための信号線１３ａ，１３ｂと、紙葉類識別センサ１と信号線１３ａ，１３ｂとを固定するボビン１４ａ，１４ｂと、ケース１５と、そのケース１５内に満たされたエポキシ樹脂１６と、からなる。紙葉類識別センサ１に巻回された巻線コイルには、信号線１３ａ，１３ｂを介して励磁電流が供給されており、紙葉類識別センサ１の真下を磁気インクが埋め込まれた紙葉類２が通過すると、その巻線コイルのインダクタンス変化を利用して出力信号を取り出せるようになっている。この詳細については、図２を用いて説明する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサ１の概略構造を示す拡大図である。
【００３１】
図２において、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサ１は、センサコア１０と、センサコアの一部に巻回され、互いに隣接して配置された複数の巻線コイル１１と、それらの巻線コイル１１と一対になり、センサコア１０を挟んで反対の（センサコア１０の上側の）位置に設けられた複数の巻線コイル１２と、から構成される。
【００３２】
センサコア１０は、磁性材料を切削加工することで形成され、複数の磁極を一体とした一体構造をなしている。複数の磁極は、紙葉類２の搬送方向と略直交する方向に一列に配置されている。なお、図２では、水平方向に隣り合う巻線コイル同士で磁束の方向が反対になっているが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、例えば水平方向に隣り合う巻線コイル同士で磁束の方向が同じになっていてもよい。また、本実施形態においては、多チャンネル化して識別分解能を向上させる観点から複数の磁極を一体とした構造をなしているが、本発明は特にこれに限定する趣旨ではなく、単数の磁極からなる構造をなしていてもよい。
【００３３】
巻線コイル１１は、紙葉類２に印刷された磁気インクを感知する感磁部としての機能を有している。ここで、巻線コイル１１と巻線コイル１２には、信号線１３ａ，１３ｂを介して、双方のインダクタンスのバランスが保たれるような励磁電流が供給されている。そして、紙葉類識別センサ１の真下を磁気インクが埋め込まれた紙葉類２が通過すると、巻線コイル１１のインダクタンス変化によって、巻線コイル１１及び巻線コイル１２のインダクタンスのバランスが崩れ、その結果、出力信号を得ることができる。
【００３４】
［回路構成］
図３は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置１００の回路構成を示す回路図である。
【００３５】
図３において、紙葉類識別センサのセンサ駆動回路３０は、紙葉類紙葉類識別センサの一例としての自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４と、センサ駆動手段の一例としてのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４と、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のベース抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、第１センサ切替手段の一例としての機械スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、切替制御手段３１と、を備えている。センサ駆動回路３０の駆動側には、電源回路の一例としての交流電源４０、センサ駆動回路３０の検出側には、（単一又は複数の信号処理回路からなる）識別回路５０が接続されている。
【００３６】
なお、４つの自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４は、紙葉類の搬送方向と略直交する方向にこの順番で互いに隣接して配置されている。但し、ここでいう「隣接して」には、４つの自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４が互いに接触していることのみならず、一定間隔で配置されていることが含まれるものとする。また、ここでは自励式磁気ヘッドが４個の場合におけるセンサ駆動回路３０を図示したが、本発明は自励式磁気ヘッドが４個に限定される趣旨ではなく、例えば一般的な識別センサに用いられる１２個であっても２４個であっても構わない。また、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４は、ＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタのいずれであっても構わない。さらに、これらのトランジスタは、場合によっては接合型ＦＥＴやＭＯＳＦＥＴなどの電界効果トランジスタや、汎用ロジックＩＣのアナログスイッチであっても構わない。
【００３７】
図３において、センサ駆動回路３０の駆動側に設けられた交流電源４０は、ベース抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴｒ１の駆動端（ベース端）に接続されるとともに、ベース抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴｒ２の駆動端（ベース端）、ベース抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴｒ３の駆動端（ベース端）、ベース抵抗Ｒ４を介してトランジスタＴｒ４の駆動端（ベース端）、のそれぞれにも接続されている。
【００３８】
トランジスタＴｒ１のエミッタ端子は、自励式磁気ヘッドＳ１に接続されており、トランジスタＴｒ１のコレクタ端子は、コレクタ電流を供給するための駆動電源に接続されている。同様に、トランジスタＴｒ２のエミッタ端子は自励式磁気ヘッドＳ２に、トランジスタＴｒ３のエミッタ端子は自励式磁気ヘッドＳ３に、トランジスタＴｒ４のエミッタ端子は自励式磁気ヘッドＳ４に、それぞれ接続されており、トランジスタＴｒ２のコレクタ端子、トランジスタＴｒ３のコレクタ端子、トランジスタＴｒ４のコレクタ端子のそれぞれは、コレクタ電流を供給するための駆動電源に接続されている。なお、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のエミッタ側には、自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４が直接接続されているが、例えばエミッタ抵抗として固定抵抗を介在させてもよい。
【００３９】
本実施形態において、切替制御手段３１からは図３の上方向に２本の信号線が出ており、一方の信号線は、機械スイッチＳＷ１を介してトランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ３の駆動端に分岐しており、他方の信号線は、機械スイッチＳＷ２を介してトランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ４のベース端に分岐している。このような回路構成において、２つの信号線のうちの一方のみに制御信号を送信することで、互いに隣接して配置された自励式磁気ヘッドＳ１と自励式磁気ヘッドＳ２、自励式磁気ヘッドＳ２と自励式磁気ヘッドＳ３、自励式磁気ヘッドＳ３と自励式磁気ヘッドＳ４、を同時に駆動させないような制御が行われる。すなわち、隣り合う自励式磁気ヘッドを同時に駆動させないような制御を行うことができる。
【００４０】
なお、隣り合う自励式磁気ヘッドを同時に駆動させないような制御を行うにあっては、図４に示すような回路構成によっても実現できる。より具体的には、第１センサ切替手段の一例としてのスイッチングトランジスタＳＷＴｒ１〜ＳＷＴｒ４を採用し、スイッチングトランジスタＳＷＴｒ１〜ＳＷＴｒ４のエミッタ端子には、スイッチングトランジスタＳＷＴｒ１〜ＳＷＴｒ４にコレクタ電流を供給するための電源をそれぞれ接続し、スイッチングトランジスタＳＷＴｒ１〜ＳＷＴｒ４のコレクタ端子には、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のコレクタ端子をそれぞれ接続し、スイッチングトランジスタＳＷＴｒ１〜ＳＷＴｒ４の駆動端（ベース端）には、切替制御手段３１を接続する。これにより、スイッチングトランジスタＳＷＴｒ１〜ＳＷＴｒ４に機械スイッチＳＷ１，ＳＷ２と同様の働きをさせることができる。
【００４１】
図３において、切替制御手段３１は、識別回路５０において絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２に入力される電磁信号の切替タイミングを制御する制御信号を機械スイッチＳＷ３，ＳＷ４に向けて送信する。このとき、機械スイッチＳＷ１，ＳＷ２に送出する制御信号に同期させて送信する。例えば、図３において、自励式磁気ヘッドＳ１及びＳ３を駆動する場合には、機械スイッチＳＷ１がオンになるような制御信号を送出するとともに、その制御信号に同期させて、機械スイッチＳＷ３及びＳＷ４が図３中の上側の信号線を選択する（自励式磁気ヘッドＳ３の出力を取り出す）ような制御信号を送信する。一方で、自励式磁気ヘッドＳ２及びＳ４を駆動する場合には、機械スイッチＳＷ２がオンになるような制御信号を送出するとともに、その制御信号に同期させて、機械スイッチＳＷ３及びＳＷ４が図３中の下側の信号線を選択する（自励式磁気ヘッドＳ３の出力を取り出す）ような制御信号を送信する。
【００４２】
このように、切替制御手段３１によって電源回路からの交流信号を自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４へ供給するタイミング（供給パターン）をコントロールするとともに、そのタイミングに同期させて機械スイッチＳＷ３及びＳＷ４における電磁信号の切替タイミング（切替パターン）をコントロールすることとしたので、回路出力を安定化させた上で、紙葉類識別の高速処理化を図ることができる。
【００４３】
なお、切替制御手段３１は、上述のとおり、様々な制御信号を送信するものであるが、例えば、ＣＰＵコア、高周波クロック回路、及び１次・２次キャッシュ等より構成されるマイクロプロセッサによって具現化することができる。本発明において、切替制御手段３１の具現化回路（装置）の種類の如何は問わない。
【００４４】
センサ駆動回路３０からは、識別回路５０に向けて同位相の電磁信号が出力される。より具体的には、例えば図５（ａ）に示すように、自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４が、抵抗Ｒ11と抵抗Ｒ13との直列回路と、抵抗Ｒ1２とコイルＬとの直列回路と、の並列回路である場合には、抵抗Ｒ11と抵抗Ｒ13との中点及び抵抗Ｒ1２とコイルＬとの中点の２点から同位相の電磁信号が出力される。なお、紙葉類識別センサとして差動構成のセンサを採用する場合には、抵抗Ｒ13をコイルＬに代えればよい（図５（ｂ）参照）。
【００４５】
識別回路５０において、センサ駆動回路３０から出力され、機械スイッチＳＷ３の切替えによって選択された同位相の電磁信号は、増幅回路Ａｍｐ１及びＡｍｐ２を介して絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２に入力される。全波整流を実現する絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２は、例えば図６（ａ）のような回路構成によって具現化される。より具体的には、図６（ａ）に示す絶対値回路は、例えば入力電圧ｖｉｎが負の場合には、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２はオフとなる。そして、ＯＰアンプ２には抵抗Ｒｅを介して入力電圧ｖｉｎが入力されることから、回路の出力は−ｖｉｎとなる。一方で、入力電圧ｖｉｎが正の場合には、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２はオンとなる。そして、抵抗Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅが全て等しいとすると、ＯＰアンプ２には、抵抗Ｒｃを介してＯＰアンプ１の出力電圧−ｖｉｎ、抵抗Ｒｄを介してＯＰアンプ１の出力電圧−ｖｉｎ、及び抵抗Ｒｅを介して入力電圧ｖｉｎの３個の電圧の和−ｖｉｎが入力される。その結果、回路の出力は、−ｖｉｎを反転させたｖｉｎとなる。
【００４６】
このように、図６（ａ）に示す回路構成からなる絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２によれば、入力電圧ｖｉｎが負の場合には−ｖｉｎを出力し、入力電圧ｖｉｎが正の場合にはｖｉｎを出力することから、全波整流されることが分かる。なお、本発明は、図６（ａ）に示す回路構成からなる絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２に限定する趣旨ではなく、例えば、トランス、ダイオード２個、及び平滑コンデンサ等の素子から構成されるセンタ・タップ方式の絶対値回路であってもよいし（図６（ｂ）参照）、トランス、ブリッジ接続したダイオード４個、及び平滑コンデンサ等の素子から構成されるブリッジ方式の絶対値回路であってもよい（図６（ｃ）参照）。但し、平滑コンデンサのない図６（ａ）に示す絶対値回路を採用することで、差動増幅器ＤＡｍｐにおいて、増幅回路の帯域を落とすことなく高周波リップルを低減することが可能になる。
【００４７】
図３において、絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２の出力は、差動増幅器ＤＡｍｐに入力される。このとき、各々の電磁信号に発生した高周波リップルは互いに打ち消しあうことから、紙葉類識別の高速処理化に資することとなる。
【００４８】
［回路動作］
次に、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置１００の回路動作を説明する。
【００４９】
まず、千円札等の紙葉類２（図１参照）が紙葉類識別装置１００に挿入され、紙葉類２が紙葉類識別センサ１の真下に搬送されると、自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４が磁気インクを電磁信号として検出する。より具体的には、図３の回路図において、交流電源４０から交流信号を供給されているトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４は、コレクタ電流（交流電流）を自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４の励磁コイルに供給する。そして、自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４のエアギャップ部近傍に磁気インクがくると、そのエアギャップ部及びコア部を通過する磁束量（磁気信号）に変化（乱れ）が生じ、電磁誘導によって、自励式磁気ヘッドＳ１〜Ｓ４の検出コイルにその変化分が電気信号として出力される。
【００５０】
このとき、切替制御手段３１は、上述したとおり、機械スイッチＳＷ１と機械スイッチＳＷ２とを別々に駆動するような制御信号（駆動信号）を送信することから、トランジスタＴｒ１及びＴｒ３のコレクタ電流（自励式磁気ヘッドＳ１及びＳ３の励磁電流）と、トランジスタＴｒ２及びＴｒ４のコレクタ電流（自励式磁気ヘッドＳ４及びＳ４励磁電流）と、が別々にオン・オフ制御されることになる。従って、隣り合う自励式磁気ヘッド（自励式磁気ヘッドＳ１とＳ２、自励式磁気ヘッドＳ２とＳ３、自励式磁気ヘッドＳ３とＳ４）が同時に駆動されることはなく、隣り合う自励式磁気ヘッド間の磁気的な相互干渉は防止される。
【００５１】
また、切替制御手段３１は、上述したとおり、機械スイッチＳＷ１と機械スイッチＳＷ２とを別々に駆動するような制御信号に同期させて、絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２に入力される電磁信号の切替タイミングを制御する制御信号を機械スイッチＳＷ３，ＳＷ４に向けて送信する。これにより、所望の電磁信号を得ることができ、ひいては回路全体として安定化させることができる。
【００５２】
次いで、機械スイッチＳＷ３，ＳＷ４によって選択された同位相の電磁信号は、増幅器Ａｍｐ１，Ａｍｐ２を介した後に絶対値回路ｆｗｒｃ１，ｆｗｒｃ２に入力される。ここで、絶対値回路ｆｗｒｃ１，ｆｗｒｃ２では、上述したとおり全波整流が行われる。
【００５３】
なお、上述のとおり、識別回路５０にＬＰＦを設ける必要がないので、第２センサ切替手段（ＳＷ３、ＳＷ４）の切替時における差動増幅器（ＤＡｍｐ）からの出力の過渡応答（立ち上がり）を速くすることができ、ひいては紙葉類識別センサを２以上備える場合であっても、高速処理が可能となる。
【００５４】
最後に、絶対値回路ｆｗｒｃ１及びｆｗｒｃ２の出力は差動増幅器ＤＡｍｐに入力され、各々の電磁信号に発生した高周波リップルは互いに打ち消しあうこととなり、その結果、ＬＰＦを設けることなく紙葉類識別装置の製造コストの上昇、サイズの大型化、消費電力の増大を抑えた上で、紙葉類識別の高速処理化に資することができる。
【００５５】
なお、切替制御手段３１は、制御信号の切替えを高速に行うことができる。例えば、１ＭＨｚのクロック周波数をもつ切替制御手段３１であれば、約５μｓの間隔で制御信号の切替えを行うことになる。従って、かかる切替制御手段３１によれば、紙葉類２の磁気インクを高分解能で検出することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る紙葉類識別装置は、センサ駆動回路から取り出した同位相の電磁信号を差動増幅するもので、ＬＰＦを用いることなく紙葉類識別処理の高速化を図ることが可能なものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置の概略構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサの概略構造を示す拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置の回路構成を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置の他の回路構成を示す回路図である。
【図５】自励式磁気ヘッドの回路構成の具体例を示す図である。
【図６】絶対値回路の回路構成の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  紙葉類識別センサ
２  紙葉類
１０  センサコア
１１，１２  巻線コイル
１３ａ，１３ｂ  信号線
１４ａ，１４ｂ  ボビン
１５  ケース
１６  エポキシ樹脂
３０  センサ駆動回路
４０  交流電源
５０  識別回路
１００  紙葉類識別装置
Ｓ１〜Ｓ４  自励式磁気ヘッド
Ｔｒ１〜Ｔｒ４  トランジスタ
ＳＷ１〜ＳＷ４  機械スイッチ
ＳＷＴｒ１〜ＳＷＴｒ４  スイッチングトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ４  ベース抵抗
【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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