(57)【要約】【課題】構成の複雑化を招くことなく誤検知を防止できる透過型フォトインタラプタを提供する。【解決手段】この透過型フォトインタラプタでは、受光素子１２は、正規受光領域１２ａと不正検知用受光領域１２ｂとに分割されて受光領域１２ａ,１２ｂが隣接した構造となっている。よって、外部から挿入した発光体の光が正規受光領域１２ａに入射するが不正検知用受光領域１２ｂに入射しないように、光軸調整することは極めて困難となる。よって、簡単な構成で確実に不正行為を防ぐことが可能となる。【選択図】図１
2009094134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子と、
上記受光素子に対向するように配置された発光素子とを備え、
上記受光素子は、
上記発光素子が発光した光が入射する第１の受光領域と、
上記発光素子が発光した光が入射しない第２の受光領域とに分割され、
さらに、上記第１の受光領域に接続された第１の出力端子と、
上記第２の受光領域に接続された第２の出力端子とを有することを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【請求項２】
請求項１に記載の透過型フォトインタラプタにおいて、
上記第１の受光領域に対して、上記受光素子と上記発光素子との間を通過させる物体の通過方向の両側に、上記第２の受光領域を配置したことを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の透過型フォトインタラプタにおいて、
上記第１の受光領域に対して、上記受光素子と上記発光素子との間を通過させる物体の通過方向と上記発光素子の光軸方向の両方に直交する方向の両側に、上記第２の受光領域を配置したことを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の透過型フォトインタラプタにおいて、
上記第１の受光領域は、
上記受光素子と上記発光素子との間を通過させる物体の通過方向に２分割されていることを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１つに記載の透過型フォトインタラプタにおいて、
上記第１の受光領域は、
上記受光素子と上記発光素子との間を通過させる物体の通過方向と上記発光素子の光軸方向の両方に直交する方向に２分割されていることを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１つに記載の透過型フォトインタラプタにおいて、
上記第１の受光領域は、マトリクス状に分割されていることを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【請求項７】
請求項１に記載の透過型フォトインタラプタにおいて、
上記受光素子は、マトリクス状に分割されていることを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の透過型フォトインタラプタにおいて、
上記第２の受光領域に接続された上記第２の出力端子から受光信号が入力されたときに、出力を遮断する出力遮断部を有することを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１つに記載の透過型フォトインタラプタにおいて、
上記第２の受光領域に接続された上記第２の出力端子からの受光信号が入力されたときに不正検知信号を出力する不正検知部を有することを特徴とする透過型フォトインタラプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、透過型フォトインタラプタに関し、より詳しくは、発光素子と受光素子とを対向させ、この発光素子と受光素子との間を通過する物体が発光素子の光を遮断することで上記物体の有無を検知する透過型フォトインタラプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スロットマシン等の遊技機や自動販売機には、メダルまたは硬貨の投入を検知するために、投入口内部に透過型フォトインタラプタが設置されている。
【０００３】
ところで、近年、遊技機や自動販売機に対する不正行為の手法が巧妙になってきている。例えば、透過型フォトインタラプタの受光素子が受光可能な波長の光を発光できる発光体を、メダルまたは硬貨の投入口から挿入し、上記発光体を点滅させて、実際にメダルまたは硬貨が通過したかのように上記透過型フォトインタラプタを誤認させて、不正に利益を得る行為が行われる。
【０００４】
そこで、上記不正行為を防ぐ手段として、図２５に示すように、発光素子選択回路１１３、受光素子選択回路１１４、不正行為検出回路１１５、および発光素子Ｓ１−ａと受光素子Ｓ１−ｂの組Ｓ１に加えて、発光素子Ｓ３ａ−ａ,Ｓ３ｂ−ａと受光素子Ｓ３ａ−ｂ,Ｓ３ｂ−ｂの２つの組Ｓ３ａ,Ｓ３ｂを使用する方法が提案されている(特許文献１(特開２００５−３３９２８９号公報)参照)。この方法では、２つの組Ｓ３ａ,Ｓ３ｂのうちのどちらか１組を発光素子選択回路１１３,受光素子選択回路１１４で選択して選択された組の発光素子を発光させ、選択された組以外の受光素子が受光した場合に不正行為検出回路１１５で不正行為と判断する。この方法によると、不正行為を成功させるためには、メダルまたは硬貨の投入口から挿入する発光体を複数用意し、この発光体の光軸をそれぞれ複数の受光素子の光軸と正確に一致させる必要がある。しかも、ランダムに選択される組の受光素子に同期して上記発光体を点滅させる必要がある。このことによって、不正行為を困難にしている。
【０００５】
また、特開２００５−２７０３７６(特許文献２)では、図２６に示すように、発光部１７５ａ,１７７ａと受光部１７５ｂ,１７７ｂとによる透過型フォトインタラプタ１７５,１７７の近傍に不正検知用の受光素子１７９,１８１を設けている。この不正検知用の受光素子１７９,１８１でもって、不正行為を目的として外部から挿入された発光体の発光を検知することを可能としている。この方法によれば、より簡単な構成で不正行為を検知することができる。
【０００６】
ところで、上記前者の従来技術による不正行為を防ぐ方法では、発光素子と受光素子とが少なくとも２組と、発光素子と受光素子を選択する選択回路と、この選択回路に同期して不正行為を検出する回路が必要であるため、装置が複雑で高価になるという欠点がある。
【０００７】
また、上記後者の従来技術の不正行為を防ぐ方法では、不正行為を目的として挿入する発光体の放射角度を十分絞り、かつ、この発光体を上記透過型フォトインタラプタ１７５,１７７の受光部１７５ｂ,１７７ｂに密着させて点滅させることで、上記不正検知用の受光素子１７９,１８１に光が受光されなくなる。これにより、不正行為が成功してしまう欠点がある。例えば、一般的な透過型フォトインタラプタの場合、受光素子を含む横幅は少なくとも数ミリメートル程度あるため、不正行為を目的とする発光体の発光領域をこの透過型フォトインタラプタの横幅の範囲内に収めることは決して不可能ではない。
【特許文献１】特開２００５−３３９２８９号公報
【特許文献２】特開２００５−２７０３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の課題は、構成の複雑化を招くことなく誤検知を防止できる透過型フォトインタラプタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の透過型フォトインタラプタは、受光素子と、上記受光素子に対向するように配置された発光素子とを備え、
上記受光素子は、
上記発光素子が発光した光が入射する第１の受光領域と、
上記発光素子が発光した光が入射しない第２の受光領域とに分割され、
さらに、上記第１の受光領域に接続された第１の出力端子と、
上記第２の受光領域に接続された第２の出力端子とを有することを特徴としている。
【００１０】
この発明の透過型フォトインタラプタによれば、上記透過型フォトインタラプタの分割された第１,第２の受光領域のうち、本来受光されるべき第１の受光領域へ光を照射し、かつ、本来受光されない第２の受光領域の受光素子には光を照射しないように、外部から挿入した発光体の光軸を位置調整しない限り、外部から発光体を挿入し発光体を発光させて不正行為を行うことはできない。
【００１１】
ここで、この発明では、上記受光素子は、上記第１の受光領域と第２の受光領域とに分割されて上記第１,第２の受光領域が隣接した構造となっているので、外部から挿入した発光体の光が第１の受光領域に入射するが第２の受光領域に入射しないように、光軸調整することは極めて困難となる。よって、この発明によれば、簡単な構成で確実に不正行為を防ぐことが可能となる透過型フォトインタラプタを提供できる。
【００１２】
また、一実施形態の透過型フォトインタラプタでは、上記第１の受光領域に対して、上記受光素子と上記発光素子との間を通過させる物体の通過方向の両側に、上記第２の受光領域を配置した。
【００１３】
この実施形態の透過型フォトインタラプタによれば、外部から挿入した発光体の光を上記第１の受光領域に入射するが第２の受光領域に入射しないようにするには、上記発光体の光軸調整だけでなく、上記物体の通過方向に対する上記発光体の放射角度を絞ることが必要になるので、不正行為が極めて困難となって、不正行為をより確実に防止できる。
【００１４】
また、一実施形態の透過型フォトインタラプタは、上記第１の受光領域に対して、上記受光素子と上記発光素子との間を通過させる物体の通過方向と上記発光素子の光軸方向の両方に直交する方向の両側に、上記第２の受光領域を配置した。
【００１５】
この実施形態の透過型フォトインタラプタによれば、外部から挿入した発光体の光を上記第１の受光領域に入射するが第２の受光領域に入射しないようにするには、上記発光体の光軸調整に加えて、上記直交する方向に対する上記発光体の放射角度を絞ることが必要になるので、不正行為が極めて困難となって、不正行為をより確実に防止できる。
【００１６】
また、一実施形態に係る透過型フォトインタラプタでは、上記第１の受光領域は、上記受光素子と上記発光素子との間を通過させる物体の通過方向に２分割されている。
【００１７】
この実施形態の透過型フォトインタラプタによれば、外部から挿入した発光体の光を上記第１の受光領域に入射するが第２の受光領域に入射しないようにするには、上記発光体の光軸調整に加えて、上記通過方向に２分割された第１の受光領域の両方に上記発光体の光を入射させることが必要になる。よって、上記発光体の放射角度を絞り込み過ぎた場合にも不正行為が不可能となり、不正行為が極めて困難となって、不正行為をより確実に防止できる。
【００１８】
また、一実施形態の透過型フォトインタラプタでは、上記第１の受光領域は、上記受光素子と上記発光素子との間を通過させる物体の通過方向と上記発光素子の光軸方向の両方に直交する方向に２分割されている。
【００１９】
この実施形態によれば、外部から挿入した発光体の光を上記第１の受光領域に入射するが第２の受光領域に入射しないようにするには、上記発光体の光軸調整に加えて、上記通過方向と上記発光素子の光軸方向の両方に直交する方向に２分割された第１の受光領域の両方に上記発光体の光を入射させることが必要になる。よって、上記発光体の放射角度を絞り込み過ぎた場合にも不正行為が不可能となり、不正行為が極めて困難となって、不正行為をより確実に防止できる。
【００２０】
また、一実施形態の透過型フォトインタラプタでは、上記第１の受光領域は、マトリクス状に分割されている。
【００２１】
この実施形態の透過型フォトインタラプタによれば、外部から挿入した発光体の光を上記第１の受光領域に入射するが第２の受光領域に入射しないようにするには、上記発光体の光軸調整に加えて、マトリクス状に分割された第１の受光領域のすべてに上記発光体の光を入射させることが必要になる。よって、不正行為が極めて困難となって、不正行為をより確実に防止できる。
【００２２】
また、一実施形態の透過型フォトインタラプタでは、上記受光素子は、マトリクス状に分割されている。
【００２３】
この実施形態の透過型フォトインタラプタによれば、上記受光素子のマトリクス状に分割された複数の領域のうちから、上記第１の受光領域と上記第２の受光領域とをきめ細かく設定することが可能となる。よって、この実施形態の透過型フォトインタラプタによれば、製造時に生じる上記発光素子の位置の個体間ばらつきに対して柔軟に対応することができる。
【００２４】
例えば、透過型フォトインタラプタの受光素子の第１の受光領域と第２の受光領域とが予め決定されている場合は、この透過型フォトインタラプタを製造する時に生じる発光素子の光学系の個体間のバラつきを考慮して、上記第１の受光領域と第２の受光領域との間隔に適当なマージンを設ける必要がある。
【００２５】
これに対して、この実施形態の透過型フォトインタラプタでは、上記マージンを設ける必要がなくすることができるので、簡単な構成による透過型フォトインタラプタで確実に不正行為を防ぐことが可能となる。
【００２６】
また、一実施形態の透過型フォトインタラプタは、上記第２の受光領域に接続された上記第２の出力端子から受光信号が入力されたときに、出力を遮断する出力遮断部を有する。
【００２７】
この実施形態によれば、不正行為によって上記第２の受光領域に光が入射すると、上記出力遮断部で出力が遮断されるので、外部に不正行為を防止する制御装置を設けることなく、この透過型フォトインタラプタだけで不正に利益を獲得させることを防ぐことが可能となる。
【００２８】
また、一実施形態に係る透過型フォトインタラプタは、上記第２の受光領域に接続された上記第２の出力端子からの受光信号が入力されたときに不正検知信号を出力する不正検知部を有する。
【００２９】
この実施形態によれば、外部から発光体を挿入してこの発光体を発光させることで上記第２の受光領域に光を入射させ上記第２の出力端子から受光信号が不正検知部に入力されると、この不正検知部は不正検知信号を出力する。したがって、不正行為が行われていることを報知することが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明の透過型フォトインタラプタによれば、受光素子を発光素子が発光した光が入射する第１の受光領域と上記光が入射しない第２の受光領域とに分割したことで、不正行為を目的として外部から挿入された発光体の発光を簡単な構造で確実に検知することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３２】
(第１の実施の形態)
図１はこの発明の第１実施形態の透過型フォトインタラプタの基本的な構成を示す模式図である。
【００３３】
この第１実施形態の透過型フォトインタラプタ１０は、図１に示すように、赤外光を発光する発光素子１１と、赤外光を受光するための受光素子１２を有する。発光素子１１は、図２に示すように、アノード１３とカソード１４を有する。受光素子１２は、第１の受光領域としての正規受光領域１２ａと第２の受光領域としての不正検知用受光領域１２ｂとに分割されて、この正規受光領域１２ａの受光信号と不正検知用受光領域１２ｂとの受光信号とが干渉しないようになっている。
【００３４】
なお、図１において、１８は、受光素子１２と発光素子１１が取り付けられるハウジングであり、受光素子１２と発光素子１１が所定間隔を隔てて対向するように貫通溝１８ａが形成されている。
【００３５】
上記正規受光領域１２ａは、第１の出力端子としてコレクタ１５ａとエミッタ１６ａを有する。また、上記不正検知用受光領域１２ｂは、第２の出力端子としてコレクタ１５ｂとエミッタ１６ｂを有する。また、発光素子１１の光軸と受光素子１２の光軸は対向している。そして、図３に示すように、発光素子１１から発光される光は、正規受光領域１２ａのみに照射領域Ｒ１のように絞り込まれて照射されるが、不正検知用受光領域１２ｂには照射されない。ここで、図３に示すように、発光領域Ｒ１を絞り込む手段として、発光素子１１の発光面にスリットや集光レンズを設けると良い。
【００３６】
図５に示す出力波形Ｗ１は、物体の一例としてのメダルをハウジング１８の貫通溝１８ａを通過させて上記受光素子１２と発光素子１１との間を通過させたときに、正規受光領域１２ａから出力される受光信号の出力波形である。また、図５に示す出力波形Ｗ２は、上記メダルを上記受光素子１２と発光素子１１との間を通過させたときに、不正検知用受光領域１２ｂから出力される受光信号の出力波形である。
【００３７】
次に、不正行為が行われようとする場合の動作について説明する。この場合、図４に示すように、発光素子１１と同じ波長の光を発光する不正行為用発光素子４１が、発光素子１１と受光素子１２との間に挿入されて、不正行為用発光素子４１が発する光４２が、受光素子１２に受光される。このとき、この不正行為用発光素子４１を、正規メダル投入時の正規受光領域１２ａの受光信号の出力波形Ｗ１と同様のタイミングで点滅させる。これによって、正規受光領域１２ａから、図５の出力波形Ｗ３の受光信号を出力させて、あたかも上記受光素子１２と発光素子１１との間をメダルが通過しているように透過型フォトインタラプタ１０を誤認させて、不正に利益を獲得しようとしている。
【００３８】
しかしながら、不正行為用発光素子４１の光４２を正規受光領域１２ａに受光させ、かつ不正検知用受光領域１２ｂに受光させないように発光素子４１の光軸位置を調整することは、マイクロメートルオーダーの位置調整が必要になる。このため、上記光軸位置の調整は極めて困難である。したがって、不正行為用発光素子４１の光４２を正規受光領域１２ａに受光させようとする場合、ほぼ確実に不正検知用受光領域１２ｂにも受光されることとなる。このため、不正行為時には、不正検知用受光領域１２ｂは、図５の出力波形Ｗ４の受光信号を出力することになる。すなわち、この不正検知用受光領域１２ｂが図５の出力波形Ｗ４の受光信号を出力することによって、不正行為を簡単な構成でもって、確実に検知することが可能になる。
【００３９】
(第２の実施の形態)
図６はこの発明の第２実施形態の透過型フォトインタラプタの基本的な構成を示す模式図である。この第２実施形態は、前述の第１実施形態の受光素子１２に替えて、受光素子２２を備えた点だけが上記第１実施形態と異なるので、前述の第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる点を主に説明する。
【００４０】
この第２実施形態の透過型フォトインタラプタは、図６に示すように、赤外光を発光する発光素子１１と、赤外光を受光するための受光素子２２を有する。発光素子１１は、図７に示すように、アノード１３とカソード１４を有する。
【００４１】
一方、受光素子２２は、正規受光領域２２ａと不正検知用受光領域２２ｂ,２２ｃとに分割されて、この正規受光領域２２ａの受光信号と不正検知用受光領域２２ｂ,２２ｃの受光信号とが干渉しないようになっている。この不正検知用受光領域２２ｂ,２２ｃは、上記正規受光領域２２ａに対して、受光素子２２と発光素子１１との間を通過させる物体の通過方向の両側に配置されている。上記正規受光領域２２ａはコレクタ２５ａとエミッタ２６ａを有し、上記不正検知用受光領域２２ｂはコレクタ２５ｂとエミッタ２６ｂを有し、上記不正検知用受光領域２２ｃはコレクタ２５ｃとエミッタ２６ｃを有している。
【００４２】
上記発光素子１１と受光素子２２の光軸は対向しており、発光素子１１から発光される光は、図８に示すように発光素子１１による照射領域Ｒ２のように絞り込まれて、正規受光領域２２ａに照射されるが、不正検知用受光領域２２ｂ,２２ｃには受光されないようにしている。ここで、照射領域Ｒ２を絞り込む手段として、発光素子１１の発光面にスリットや集光レンズを設けると良い。
【００４３】
ここで、不正行為が行われようとする場合の動作について説明する。この場合、図４に示すように発光素子１１と同じ波長の光を発光する不正行為用発光素子４１が発光素子１１と受光素子２２との間に挿入されて、不正行為用発光素子４１が発する光４２が受光素子２２に受光される。このとき、この不正行為用発光素子４１を、正規メダル投入時の正規受光領域２２ａの受光信号の出力波形Ｗ１と同様のタイミングで点滅させる。これによって、正規受光領域２２ａから、図５の出力波形Ｗ３の受光信号を出力させて、あたかも上記受光素子２２と発光素子１１との間をメダルが通過しているように透過型フォトインタラプタを誤認させて、不正に利益を獲得しようとしている。
【００４４】
しかしながら、不正行為用発光素子４１の光４２を正規受光領域２２ａに受光させ、かつ不正検知用受光領域２２ｂ,２２ｃに受光させないように発光素子４１の光軸位置と照射範囲を調整することは、物体通過方向(例えば水平方向)に対する位置調整と光学設計が前述の第１実施形態の場合よりも更に難しくなる。よって、この第２実施形態により、不正行為を確実に検知することができる。
【００４５】
(第３の実施の形態)
図９はこの発明の第３実施形態の透過型フォトインタラプタの基本的な構成を示す模式図である。この第３実施形態は、前述の第１実施形態の受光素子１２に替えて、受光素子３２を備えた点だけが上記第１実施形態と異なるので、前述の第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる点を主に説明する。
【００４６】
この第３実施形態の透過型フォトインタラプタは、図９に示すように、赤外光を発光する発光素子１１と、赤外光を受光するための受光素子３２を有する。この受光素子３２は、正規受光領域３２ａと不正検知用受光領域３２ｂ,３２ｃとに分割されて、この正規受光領域３２ａの受光信号と不正検知用受光領域３２ｂ,３２ｃの受光信号とが干渉しないようになっている。この不正検知用受光領域３２ｂ,３２ｃは、上記正規受光領域３２ａに対して、受光素子３２と発光素子１１との間を通過させる物体の通過方向と上記発光素子１１の光軸方向の両方に直交する方向の両側に配置されている。上記正規受光領域３２ａはコレクタ３５ａとエミッタ３６ａを有し、上記不正検知用受光領域３２ｂはコレクタ３５ｂとエミッタ３６ｂを有し、上記不正検知用受光領域３２ｃはコレクタ３５ｃとエミッタ３６ｃを有している。
【００４７】
発光素子１１と受光素子３２の光軸は対向しており、発光素子１１から発光される光は、図１０に示すように発光素子１１の照射領域Ｒ３のように絞り込まれて、正規受光領域３２ａに照射され、不正検知用受光領域３２ｂ,３２ｃには受光されないようにしている。ここで、照射領域Ｒ３を絞り込む手段として、発光素子１１の発光面にスリットや集光レンズを設けると良い。
【００４８】
ここで、不正行為が行われようとする場合の動作について説明する。この場合、図４に示すように発光素子１１と同じ波長の光を発光する不正行為用発光素子４１を挿入し、不正行為用発光素子４１の光４２が、受光素子３２に受光されるようにする。このとき、不正行為用発光素子４１を、正規メダル投入時の正規受光領域３２ａの受光信号の出力波形Ｗ１と同様のタイミングで点滅させる。これによって、正規受光領域３２ａから、図５の出力波形Ｗ３の受光信号を出力させて、あたかも上記受光素子３２と発光素子１１との間をメダルが通過しているように透過型フォトインタラプタを誤認させて、不正に利益を獲得しようとしている。
【００４９】
しかしながら、不正行為用発光素子４１の光４２を正規受光領域３２ａに受光させ、かつ不正検知用受光領域３２ｂ,３２ｃに受光させないように光軸位置と照射範囲を調整することは、上記直交する方向(例えば垂直方向)に対する位置調整と光学設計が第１実施形態の場合よりも困難になる。したがって、この第３実施形態によれば、不正行為を確実に検知することができる。
【００５０】
(第４の実施の形態)
図１１はこの発明の第４実施形態の透過型フォトインタラプタの基本的な構成を示す模式図である。この第４実施形態は、前述の第１実施形態の受光素子１２に替えて、受光素子５２を備えた点だけが上記第１実施形態と異なるので、前述の第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる点を主に説明する。
【００５１】
この第４実施形態の透過型フォトインタラプタは、図１１に示すように、赤外光を発光する発光素子１１と、赤外光を受光するための受光素子５２を有する。発光素子１１は、図１２に示すように、アノード１３とカソード１４を有する。受光素子５２は、正規受光領域５２ａ,５２ｂと不正検知用受光領域５２ｃに分割されて、この正規受光領域５２ａ,５２ｂの受光信号と不正検知用受光領域５２ｃの受光信号とが干渉しないようになっている。
【００５２】
上記正規受光領域５２ａと５２ｂは、上記受光素子５２と発光素子１１との間を通過させる物体の通過方向に２分割されていて、正規受光領域５２ａの受光信号と正規受光領域５２ｂの受光信号とが干渉しないようになっている。この正規受光領域５２ａと５２ｂが第１の受光領域を構成している。そして、この第１の受光領域と上記不正検知用受光領域５２ｃとは、上記通過方向に分割されている。
【００５３】
また、上記正規受光領域５２ａはコレクタ５５ａとエミッタ５６ａを有し、上記正規受光領域５２ｂはコレクタ５５ｂとエミッタ５６ｂを有している。また、上記不正検知用受光領域５２ｃはコレクタ５５ｃとエミッタ５６ｃを有している。
【００５４】
発光素子１１と受光素子５２の光軸は対向しており、発光素子１１から発光される光は、図１３に示す発光素子１１による照射領域Ｒ４のように絞り込まれて、正規受光領域５２ａと５２ｂとに照射されるが、不正検知用受光領域５２ｃには受光されないようにしている。このとき、発光領域を絞り込む手段として、発光素子１１の発光面にスリットや集光レンズを設けると良い。
【００５５】
次に、不正行為が行われようとする場合の動作を説明する。この場合、図４に示すように、発光素子１１と同じ波長の光を発光する不正行為用発光素子４１を挿入し、不正行為用発光素子４１の光４２が、受光素子５２に受光されるようにする。このとき、不正行為用発光素子４１を、正規メダル投入時の正規受光領域５２ａ,５２ｂの出力波形Ｗ１と同様のタイミングで点滅させる。これによって、正規受光領域５２ａ,５２ｂから、図５の出力波形Ｗ３の受光信号を出力させて、あたかも上記受光素子５２と発光素子１１との間をメダルが通過しているように透過型フォトインタラプタを誤認させて、不正に利益を獲得しようとしている。
【００５６】
しかしながら、この第４実施形態に対して不正を実行するには、不正行為用発光素子４１の光４２を正規受光領域５２ａと５２ｂの両方に受光させ、かつ不正検知用受光領域５２ｃに受光させないように光軸位置と照射範囲を調整することが必要になる。このような光軸位置と照射範囲を上記通過方向(例えば水平方向)に対して位置調整し光学設計することは、前述の第１実施形態よりも困難になる。したがって、この第４実施形態によれば、不正行為をより確実に検知することができる。
【００５７】
(第５の実施の形態)
図１４はこの発明の第５実施形態の透過型フォトインタラプタの基本的な構成を示す模式図である。この第５実施形態は、前述の第１実施形態の受光素子１２に替えて、受光素子６２を備えた点だけが上記第１実施形態と異なるので、前述の第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる点を主に説明する。
【００５８】
この第５実施形態の透過型フォトインタラプタは、図１４に示すように、赤外光を発光する発光素子１１と、赤外光を受光するための受光素子６２を有する。受光素子６２は、正規受光領域６２ａ,６２ｂと不正検知用受光領域６２ｃとに分割されて、この正規受光領域６２ａ,６２ｂの受光信号と不正検知用受光領域６２ｃの受光信号とが干渉しないようになっている。
【００５９】
また、この正規受光領域６２ａ,６２ｂは、上記受光素子６２と上記発光素子１１との間を通過させる物体の通過方向と上記発光素子１１の光軸方向の両方に直交する方向に分割されて、この正規受光領域６２ａの受光信号と正規受光領域６２ｂの受光信号とが干渉しないようになっている。この正規受光領域６２ａと６２ｂとが第１の受光領域を構成している。そして、この第１の受光領域と上記不正検知用受光領域６２ｃとは、上記通過方向に分割されている。
【００６０】
また、上記正規受光領域６２ａはコレクタ６５ａとエミッタ６６ａを有し、上記正規受光領域６２ｂはコレクタ６５ｂとエミッタ６６ｂを有している。また、上記不正検知用受光領域６２ｃはコレクタ６５ｃとエミッタ６６ｃを有している。
【００６１】
発光素子１１と受光素子６２の光軸は対向しており、発光素子１１から発光される光は、図１５に示すように正規受光領域６２ａ,６２ｂに照射され、不正検知用受光領域６２ｃには受光されないように、照射領域Ｒ５のように絞り込まれる。このとき、上記照射領域を絞り込む手段として、発光素子１１の発光面にスリットや集光レンズを設けると良い。
【００６２】
次に、この実施形態に対して、不正行為が行なわれようとする場合の動作を説明する。図４に示すように、発光素子１１と同じ波長の光を発光する不正行為用発光素子４１を挿入し、不正行為用発光素子４１の光４２が、受光素子６２に受光されるようにする。このとき、不正行為用発光素子４１を、正規メダル投入時の正規受光領域６２ａ,６２ｂの出力波形Ｗ１と同様のタイミングで点滅させる。これによって、正規受光領域６２ａ,６２ｂから、図５の出力波形Ｗ３の受光信号を出力させて、あたかも上記受光素子６２と発光素子１１との間をメダルが通過しているように透過型フォトインタラプタを誤認させて、不正に利益を獲得しようとする。
【００６３】
しかしながら、この第５実施形態に対して不正を実行するには、不正行為用発光素子４１の光４２を正規受光領域６２ａと６２ｂの両方に受光させ、かつ不正検知用受光領域６２ｃに受光させないように光軸位置と照射範囲を調整することが必要になる。このような光軸位置と照射範囲を上記通過方向(例えば水平方向),上記直交方向(例えば垂直方向)に対して位置調整し光学設計することは、前述の第１実施形態よりも困難になる。したがって、この第５実施形態によれば、不正行為をより確実に検知することができる。
【００６４】
(第６の実施の形態)
図１６はこの発明の第６実施形態の透過型フォトインタラプタの基本的な構成を示す模式図である。この第６実施形態は、前述の第１実施形態の受光素子１２に替えて、受光素子７２を備えた点だけが上記第１実施形態と異なるので、前述の第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる点を主に説明する。
【００６５】
この第６実施形態の透過型フォトインタラプタは、図１６に示すように、赤外光を発光する発光素子１１と、赤外光を受光するための受光素子７２を有する。発光素子１１は、図１７に示すように、アノード１３とカソード１４を有する。一方、受光素子７２は、正規受光領域７２ａと不正検知用受光領域７２ｂとに分割されて、正規受光領域７２ａの受光信号と不正検知用受光領域７２ｂの受光信号とが干渉しないようになっている。また、この正規受光領域７２ａと不正検知用受光領域７２ｂは、受光素子７２と発光素子１１との間を通過させる物体の通過方向に分割されている。
【００６６】
上記正規受光領域７２ａは、コレクタ７３ａとエミッタ７４ａを有する。また、上記不正検知用受光領域７２ｂは、コレクタ７３ｂとエミッタ７４ｂを有する。また、上記正規受光領域７２ａは、図１６に示すように、マトリクス状に縦横に分割されている。この縦横に分割された複数の分割受光領域７２ａ-１,７２ａ-２,７２ａ-３ …は、互いに受光信号が干渉しないように分割されている。
【００６７】
また、この縦横に分割された複数の分割受光領域７２ａ-１,７２ａ-２,７２ａ-３ … のそれぞれがコレクタ７３ａ-１,７３ａ-２,７３ａ-３ … とエミッタ７４ａ-１,７４ａ-２,７４ａ-３ … を有する。なお、図１６では、簡単のために、コレクタ７３ａ-１,７３ａ-２,７３ａ-３ … を１まとめにコレクタ７３ａとして描いており、エミッタ７４ａ-１,７４ａ-２,７４ａ-３ … を１まとめにエミッタ７４ａとして描いている。
【００６８】
発光素子１１と受光素子７２の光軸は対向しており、発光素子１１から発光される光は、図１８に示すように正規受光領域７２ａの９個の分割受光領域７２ａ-１,７２ａ-２,７２ａ-３ … に照射されるが、不正検知用受光領域７２ｂには受光されないように、発光素子１１による照射領域Ｒ６のように絞り込まれる。ここで、照射領域Ｒ６を絞り込む手段として、発光素子１１の発光面にスリットや集光レンズを設けると良い。
【００６９】
次に、この実施形態に対して、不正行為が行なわれようとする場合の動作を説明する。この場合、図４に示すように、発光素子１１と同じ波長の光を発光する不正行為用発光素子４１を挿入し、不正行為用発光素子４１の光４２が、受光素子７２に受光されるようにする。このとき、不正行為用発光素子４１を、正規メダル投入時の正規受光領域７２ａの出力波形Ｗ１と同様のタイミングで点滅させる。これによって、正規受光領域７２ａから、図５の出力波形Ｗ３の受光信号を出力させて、あたかも上記受光素子７２と発光素子１１との間をメダルが通過しているように透過型フォトインタラプタを誤認させて、不正に利益を獲得しようとしている。
【００７０】
しかしながら、この第６実施形態に対して不正を実行するには、不正行為用発光素子４１の光４２を、不正検知用受光領域７２ｂには照射しないようにし、かつ、マトリクス状に分割された正規受光領域７２ａの全ての分割受光領域７２ａ-１,７２ａ-２,７２ａ-３ … に照射する必要がある。このためには、不正行為用発光素子４１による光４２の照射領域を発光素子１１による照射領域Ｒ６にほぼ一致させる必要がある。このように不正行為用発光素子４１の光軸位置と照射範囲を設定することは、前述の第１実施形態よりも困難になるから、この第４実施形態によれば、不正行為をより確実に検知することができる。また、正規受光領域７２ａは、マトリクス状に分割されているので、実際にメダルまたはコインが通過するときの移動方向を検知することが可能になる。この移動方向を検知可能であるという特性を利用すれば、上述の不正行為用発光素子４１を単純に点滅させるだけでは不正行為は不可能となる。また、メダルまたはコインの逆流も検知することができる。
【００７１】
(第７の実施の形態)
図１９はこの発明の第７実施形態の透過型フォトインタラプタの基本的な構成を示す模式図である。この第７実施形態は、前述の第１実施形態の受光素子１２に替えて、受光素子８２を備えた点だけが上記第１実施形態と異なるので、前述の第１実施形態と同じ部分には同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる点を主に説明する。
【００７２】
この第７実施形態の透過型フォトインタラプタは、図１９に示すように、赤外光を発光する発光素子１１と、赤外光を受光するための受光素子８２を有する。発光素子１１は、図２０に示すように、アノード１３とカソード１４を有する。受光素子８２はマトリクス状に分割され、この分割された複数の分割受光領域８２−１,８２−２,８２−３ … は互いに受光信号が干渉しないように分割されている。
【００７３】
この分割された複数の分割受光領域８２−１,８２−２,８２−３ … のそれぞれがコレクタ８３−１ａ,８３−２ａ,８３−３ａ … とエミッタ８３−１ｂ,８３−２ｂ,８３−３ｂ … を有する。なお、図１９では、簡単のために、コレクタ８３−１ａ,８３−２ａ,８３−３ａ … を１まとめにコレクタ８３ａとして描いており、エミッタ８３−１ｂ,８３−２ｂ,８３−３ｂ … を１まとめにエミッタ８３ｂとして描いている。
【００７４】
発光素子１１と受光素子８２の光軸は対向しており、発光素子１１から発光される光は、図２１に示す照射領域Ｒ７に照射される。すなわち、発光素子１１から発光される光は、受光素子８２の分割された２５個の分割受光領域８２−１,８２−２,８２−３ … ８２−２５のうちの内側領域をなす９個の分割受光領域８２−７〜８２−９,８２−１２〜８２−１４,８２−１７〜８２−１９に照射される。一方、上記発光素子１１の光は、受光素子８２の分割された２５個の分割受光領域８２−１,８２−２,８２−３ … ８２−２５のうち額縁側領域をなす１６個の分割受光領域８２−１〜８２−６,８２−１０,８２−１１,８２−１５,８２−１６,８２−２０〜８２−２５には照射されない。
【００７５】
ここで、上記照射領域Ｒ７にかかる上記９個の分割受光領域が正規受光領域をなし、上記照射領域Ｒ７にかからない上記１６個の分割受光領域が不正検知用受光領域をなす。なお、上記発光領域Ｒ７を絞り込む手段としては、発光素子１１の発光面にスリットや集光レンズを設けると良い。
【００７６】
上述した第１実施形態から第６実施形態の透過型フォトインタラプタの場合、発光素子１１の光学系の個体間バラツキを考慮すると、図２２に示すように、ある個体では発光素子１１の発光領域Ｒ１〜Ｒ６は正規受光領域１２ａ〜７２ａ内に照射されるが、別の個体では発光素子１１の発光領域Ｒ１〜Ｒ６が破線で描かれたように位置ずれして正規受光領域１２ａ〜７２ａをはみ出す場合が起こり得る。このため、発光素子１１の発光領域Ｒ１〜Ｒ６が不正検知用受光領域１２ｂ〜７２ｂに照射されないように、正規受光領域１２ａ〜７２ａと不正検知用受光領域１２ｂ〜７２ｂとの間に適当な間隔を設ける必要がある。このことは、不正行為を確実に検知する施策として不十分となる可能性があった。
【００７７】
これに対して、この第７実施形態の透過型フォトインタラプタでは、受光素子８２をマトリクス状に分割された２５個の各分割受光領域８２−１〜８２−２５を、発光素子１１の光学系の個体間バラツキに応じて、正規受光領域と不正検知用受光領域とに割り振ることができる。これによって、正規受光領域と不正検知用受光領域との間隔を最小限にすることができる。また、発光素子１１の照射領域Ｒ７の形状を円形、楕円形、正方形、長方形など所望の形状に設定して、第１の受光領域としての正規受光領域と第２の受光領域としての不正検知用受光領域の形状を上記照射領域Ｒ７の形状に合致させるようにすれば、不正行為を行うことが極めて困難になる。
【００７８】
(第８の実施の形態)
図２３は、この発明の第８実施形態の透過型フォトインタラプタのブロック図を示す。この第８実施形態の透過型フォトインタラプタ８４は、図２３に示すように、赤外光を発光する発光素子８５と、赤外光を受光するための受光素子８６と、出力遮断部としての出力ＯＮ／ＯＦＦ回路８７を有する。発光素子８５と受光素子８６の光軸は対向しており、また、受光素子８６は第１の受光領域としての正規受光領域８６ａと第２の受光領域としての不正検知用受光領域８６ｂとに分割され、発光素子８５から発光される光は、正規受光領域８６ａに照射されるが不正検知用受光領域８６ｂには照射されない。なお、上記発光素子８５および受光素子８６は、前述の第１〜第７実施形態のいずれか１つの発光素子と受光素子としてもよい。
【００７９】
上記出力ＯＮ／ＯＦＦ回路８７は、正規受光領域８６ａの出力端子８６ａ−１と不正検知用受光領域８６ｂの出力端子８６ｂ−１に結線されている。この出力ＯＮ／ＯＦＦ回路８７は、不正検知用受光領域８６ｂの出力端子８６ｂ−１から受光信号が入力されていないときは、正規受光領域８６ａの出力端子８６ａ−１からの受光信号をそのまま出力する。一方、この出力ＯＮ／ＯＦＦ回路８７は、不正検知用受光領域８６ｂの出力端子８６ｂ−１からの受光信号が入力されると、この出力ＯＮ／ＯＦＦ回路８７から出力信号を出さないようにする遮断機能を持つ。この出力ＯＮ／ＯＦＦ回路８７の信号遮断は、出力ＯＮ／ＯＦＦ回路８７をリセットするまで持続される。
【００８０】
したがって、この第８実施形態のように、透過型フォトインタラプタ８４自体が出力遮断部としての出力ＯＮ／ＯＦＦ回路８７を有することで、外部システムを要することなく、透過型フォトインタラプタ８４単体でもって不正利益を得る行為を防止できる。
【００８１】
(第９の実施の形態)
図２４はこの発明の第９実施形態の透過型フォトインタラプタのブロック図である。この第９実施形態の透過型フォトインタラプタ９０は、図２４に示すように、赤外光を発光する発光素子９１と、赤外光を受光するための受光素子９２と、不正検知部としての不正行為検知回路９３を有する。発光素子９１と受光素子９２の光軸は対向しており、また、受光素子９２は正規受光領域９２ａと不正検知用受光領域９２ｂとに分割されている。発光素子９１から発光される光は、正規受光領域９２ａに照射されるが不正検知用受光領域９２ｂには照射されない。なお、上記発光素子９１および受光素子９２は、前述の第１〜第７実施形態のいずれか１つの発光素子と受光素子としてもよい。
【００８２】
この透過型フォトインタラプタ９０は、正規受光領域９２ａの出力端子と不正検知用受光領域９２ｂの出力端子とに結線されている不正検知部としての不正行為検知回路９３を有する。この不正行為検知回路９３は、正規信号出力端子９３ａと不正検知出力端子９３ｂとを有する。そして、この不正行為検知回路９３は、上記不正検知用受光領域９２ｂの出力端子から受光信号が入力されない場合、正規受光領域９２ａの出力端子から入力される受光信号を正規信号出力端子９３ａから出力する。一方、この不正行為検知回路９３は、上記不正検知用受光領域９２ｂの出力端子から受光信号が入力されると、不正検知出力端子９３ｂから不正行為を検知したことを報知する不正報知信号を出力すると同時に、正規信号出力端子９３ａから信号を出力しないようにする機能を持つ。
【００８３】
したがって、この第９実施形態の透過型フォトインタラプタ９０によれば、不正行為が行われた時に正規信号出力端子９３ａから受光信号が出力されないようにすると共に、不正行為が行われたことを外部に報知することができる。
【００８４】
尚、上記実施形態では、発光素子による発光および受光素子による受光を赤外光としたが赤外光以外の光としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明の透過型フォトインタラプタの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】上記第１実施形態の回路図である。
【図３】上記第１実施形態の受光面を示す模式図である。
【図４】上記第１実施形態に不正行為用の発光素子を挿入した状態を模式的に示す図である。
【図５】上記第１実施形態の出力波形を示す図である。
【図６】この発明の第２実施形態の透過型フォトインタラプタの構造を示す図である。
【図７】上記第２実施形態の回路図である。
【図８】上記第２実施形態の受光面を模式的に示す図である。
【図９】この発明の第３実施形態の透過型フォトインタラプタの構造を示す図である。
【図１０】上記第３実施形態の受光面を模式的に示す図である。
【図１１】この発明の第４実施形態の透過型フォトインタラプタの構造を示す図である。
【図１２】上記第４実施形態の回路図である。
【図１３】上記第４実施形態の受光面を示す図である。
【図１４】この発明の第５実施形態の透過型フォトインタラプタの構造を示す図である。
【図１５】上記第５実施形態の受光面を示す図である。
【図１６】この発明の第６実施形態の透過型フォトインタラプタの構造を示す図である。
【図１７】上記第６実施形態の回路図である。
【図１８】上記第６実施形態の受光面を示す図である。
【図１９】この発明の第７実施形態の透過型フォトインタラプタの構造を示す図である。
【図２０】上記第７実施形態の回路図である。
【図２１】上記第７実施形態の受光面を示す図である。
【図２２】上記第１から第６実施形態の透過型フォトインタラプタの受光面を模式的に示す図である。
【図２３】この発明の第８実施形態の透過型フォトインタラプタのブロック図である。
【図２４】この発明の第９実施形態の透過型フォトインタラプタのブロック図である。
【図２５】従来例を示すブロック図である。
【図２６】もう１つの従来例の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０、８４、９０  透過型フォトインタラプタ
１１、８５、９１  発光素子
１２、２２、３２、５２、７２、８２、９２  受光素子
１２ａ、２２ａ、３２ａ、５２ａ、５２ｂ、６２ａ、６２ｂ、７２ａ、８５ａ、９２ａ  正規受光領域
１２ｂ、２２ｂ、２２ｃ、３２ｂ、３２ｃ、５２ｃ、６２ｃ、７２ｂ、８５ｂ、９２ｂ  不正検知用受光領域
１３  アノード
１４  カソード
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、６５ａ、６５ｂ、７３ａ、７３ｂ  コレクタ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、６６ａ、６６ｂ、７４ａ、７４ｂ  エミッタ
Ｒ１〜Ｒ７  照射領域
４１  不正行為用発光素子
４２  不正行為用発光素子４１の光
Ｗ１  正規メダル投入時の正規受光領域の出力波形
Ｗ２  正規メダル投入時の不正検知用受光領域の出力波形
Ｗ３  不正行為時の正規受光領域の出力波形
Ｗ４  不正行為時の不正検知用受光領域の出力波形
８７  出力ＯＮ/ＯＦＦ回路
９３  不正行為検知回路
９３ａ  正規信号出力端子
９３ｂ  不正検知出力端子
【図１】
2009094134.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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