CN108496207A - 有价票券识别装置、有价票券处理机、图像传感器单元及光学可变元件区域的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够提高有价票券表面的光学可变元件区域的有无的判定精度、高精度地判定有价票券的真伪的有价票券识别装置、有价票券处理机、图像传感器单元及光学可变元件区域的检测方法。本发明是一种有价票券识别装置，具备：第一光源及第二光源，从第一方向及第二方向向光学可变元件区域分别照射光；受光部，对被从前述光学可变元件区域反射的光从第三方向进行受光；以及判定部，基于前述第一光源的反射光的信息、和前述第二光源的反射光的信息，判定前述光学可变元件区域的有无；前述有价票券的面的垂直线与前述第一方向所成的角度即第一角度、前述垂直线与前述第二方向所成的角度即第二角度、和前述垂直线与前述第三方向所成的角度即第三角度相互不同；前述第三角度是25°以上、不到90°。
Description
技术领域
本发明涉及有价票券识别装置、有价票券处理机、图像传感器单元及光学可变元件区域的检测方法。更详细地讲，涉及适合于具备光学可变元件区域的纸币(银行券)及商品券、支票、卡状介质等有价票券(valuable documents)的真伪判定的有价票券识别装置、有价票券处理机、图像传感器单元及光学可变元件区域的检测方法。
背景技术
有对于纸币(银行券)或商品券、支票等有价票券，为了防伪造而赋予各种各样的安全特征。例如，在纸币中使用的纸以植物纤维为原材料的纸是主流，但是以耐久性或耐水性、安全性等的提高为目的，有使用以合成纤维为原材料的纸、或使用作为合成树脂片的聚合物片的情况。由聚合物片制作的纸币被称作聚合物纸币，设置有透明窗的聚合物纸币难以伪造。
进而，作为这些有价票券的防伪造技术，在许多国家使用了光学可变元件(Optical Variable Device：OVD)。光学可变元件是使用衍射栅格或薄膜、微透镜等光学元件、产生颜色或花纹的变化等光学性的效果的元件。具体而言，通过向光学可变元件照射的光的角度及/或光学可变元件被观察的角度变化，颜色或花纹等光学可变元件的外观变化。全息图或光学可变墨(Optical Variable Ink：OVI)、动感丝等是光学可变元件的一种。例如，动感丝是在被称作图标的多个微小图像之上经由光学衬垫配置微透镜而形成的(例如，参照专利文献1)。
光学可变元件不仅对于使用肉眼、对于使用装置的有价票券的真伪判定也是有用的。具体而言，判别在与有价票券的种类对应的位置处有没有光学可变元件，在没有的情况下判定为伪券或真伪不确定券。作为在有价票券的真伪判定中使用光学可变元件的技术，除此以外还公开了以下技术。
在专利文献2中，公开了一种为了检测如果从不同的角度观察则颜色不同的变色墨(Color－shifting ink)，在与光电变换元件组合的透镜两侧配置发光角度不同的光源、在透光版内面上贴附无反射膜的紧贴图像传感器。
此外，在专利文献3中，公开了一种用于检测光学性可变元件的方法，所述方法包括：在票券的至少一部分被暴露在来自第1入射角的第1电磁照射线下的期间中对票券的至少一部分的第1像进行摄影的工序；以及在票券的至少一部分被暴露在来自第2入射角的第2电磁照射线下的期间中对票券的至少一部分的第2像进行摄影的工序。
在专利文献4中，公开了一种识别光学可变墨来验证有价票的真伪的验证装置，在该验证装置中，夹着有价票的法线在两侧配置有第一光源发光单元及第二光源发光单元、以及受光元件；第二光源发光单元的光轴与上述法线所成的角比第一光源发光单元的光轴与上述法线所成的角大。
在专利文献5中，公开了一种纸张类识别装置，所述纸张类识别装置生成由从第1方向朝向纸张类照射光的第1光源摄像的第1图像、和由从第2方向朝向纸张类照射光的第2光源摄像的第2图像；在第1图像中包含的丝图像与第2图像中包含的丝图像不同的情况下，判定为纸张类具有动感丝。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国特许第7333268号说明书
专利文献2：中国专利申请公开第101986352号说明书
专利文献3：国际公开第2011/085041号
专利文献4：中国专利申请公开第104424688号说明书
专利文献5：日本特开2013－20540号公报
发明内容
发明要解决的课题
检测光学可变墨或变色墨等的、根据观察者观察的角度或照射光入射的角度而颜色变化的光学可变元件，或彩虹全息图那样花纹和颜色都变化的光学可变元件等外观变化的光学可变元件的有无，对于纸币等有价票券的正确的真伪判定是有用的。但是，如果要如肉眼下的观察那样，将光学可变元件从不同的角度观察，则需要设置受光角不同的多个光传感器，装置的成本变高。因此，优选的是设置照射角不同的多个光源和1个光传感器。此时，由于根据光源的角度和光传感器的角度而光学可变元件的检测能力变化，所以需要使各自的角度成为适当的角度。
在上述的专利文献2～5中，公开了为了检测光学可变元件而使用多个光源和1个光传感器的装置。
专利文献2公开了一种在相对于纸币的面垂直方向上配置有光电变换元件的列的传感器单元。在该传感器单元中，成为将被输送的片上的纸币识别表面变色墨从垂直方向摄影。但是，根据实验，从垂直方向观察的光学可变墨的颜色的变化与从斜向观察的情况相比较为缺乏。因而，不适合于颜色对应于观察的角度而变化的光学可变墨的检测。
在专利文献3中，公开了将电磁放射线源的入射角设为－90～90°、将摄像装置的入射角设为－90～90°的例子。但是，根据摄像装置的角度，如上述那样，不再适合于光学可变墨的检测。此外，在该例中，向光学可变材料直接照射电磁照射线而进行摄影，但在传感器单元中，如在专利文献2中记载那样，通常是在光源及受光部与光学可变元件之间设置由玻璃等形成的透明的窗部。在配置了透明的玻璃的情况下，如果将摄像装置配置在±90°附近，则通过玻璃表面上的反射，有照明及摄影都不能良好地进行的情况。由此，在专利文献3中，等于摄像装置的角度没有被确定。
在专利文献4中，第一光源发光单元的光轴与有价票的法线所成的角度是0～30°，受光元件的光轴与上述法线所成的角度是0～20°。但是，在受光元件为0～20°时，如上述那样，不适合于颜色对应于观察的角度而变化的光学可变墨的检测。此外，由于第一光源发光单元和受光元件被配置在相对于有价票的法线大致对称的位置，所以如果设置由玻璃形成的透明的窗部，则在玻璃表面上反射的光有可能直接照在受光传感器上，有可能不能对光学可变元件良好地进行摄像。
专利文献5由于是进行专利文献1中记载那样的动感丝、即，图像(图样)本身根据观察的角度而变化的光学可变元件的识别的，所以不能将在专利文献5中公开的识别装置及识别方法原样用于全息图及光学可变墨的检测。这是因为，相对于通过衍射或干涉等光学性的效果而颜色或花纹变化的全息图或光学可变墨，动感丝的颜色或花纹的变化由被放置在微透镜成像的位置处的颜色或花纹决定。即，由于是动感丝的设计上的问题，所以在特定的动感丝中有效的技术在其他的动感丝中也并不一定有效。况且，对于因全息图或光学可变墨等的光学性的效果而外观变化的光学可变元件没有给出暗示。此外，专利文献5也没有考虑设置了由玻璃形成的透明的窗部的情况下的起因于玻璃表面上的反射的课题。
本发明是鉴于上述现状而做出的，目的是提供一种能够提高有价票券表面的光学可变元件区域的有无的判定精度、高精度地判定有价票券的真伪的有价票券识别装置、有价票券处理机、图像传感器单元及光学可变元件区域的检测方法。
用来解决课题的手段
本发明是一种识别具有光学可变元件区域的有价票券的真伪的有价票券识别装置，其特征在于，具备：第一光源，从第一方向向前述光学可变元件区域照射光；第二光源，从第二方向向前述光学可变元件区域照射光；受光部，对被从前述光学可变元件区域反射的光从第三方向进行受光；以及判定部，基于前述第一光源的反射光的信息即第一反射光信息、和前述第二光源的反射光的信息即第二反射光信息，判定前述光学可变元件区域的有无；包含前述光学可变元件区域的前述有价票券的面的垂直线与前述第一方向所成的角度即第一角度、前述垂直线与前述第二方向所成的角度即第二角度、和前述垂直线与前述第三方向所成的角度即第三角度相互不同；前述第三角度是25°以上、不到90°。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述光学可变元件区域具有光干涉构造及光衍射构造的至少一方。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述判定部基于前述第一反射光信息与前述第二反射光信息之间的颜色的差异来判定前述有价票券的真伪。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述有价票券作为前述光学可变元件区域而具有光学可变墨区域及全息图区域；前述判定部判定前述有价票券的种类，根据与由前述种类判定部判定出的种类的有价票券有关的信息，确定前述光学可变墨区域的位置和前述全息图区域的位置，基于在前述光学可变墨区域中前述第一反射光信息与前述第二反射光信息之间的颜色的差异来判定前述有价票券的真伪，并且基于在前述全息图区域中前述第一反射光信息与前述第二反射光信息之间的颜色、亮度及形状的至少1个的差异来判定前述有价票券的真伪。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述第三角度是60°以下。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述第三角度是55°以下。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述第一角度是－10°～20°；前述第二角度是40°～70°。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述第一角度是－5°～15°；前述第二角度是45°～65°。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述第一光源、前述第二光源及前述受光部被配置在同一平面上；前述有价票券识别装置还具备被配置在前述第一光源及前述第二光源与前述有价票券之间的透明板；前述第一光源及前述第二光源中间夹着如果将光照射在前述透明板上则正反射光向前述受光部入射的区域而配置。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述受光部具备将前述有价票券以直线状来摄像的线性传感器；前述第一光源及前述第二光源分别向由前述线性传感器得到的直线状的被摄像区域照射光。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述受光部对从前述第一光源及前述第二光源照射、被前述光学可变元件区域反射的光进行受光；前述第一角度、前述第二角度及前述第三角度是与前述直线状的被摄像区域正交的基准面上的角度；前述第一角度比前述第三角度小；前述第二角度比前述第三角度大。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，还具备使前述有价票券输送的输送机构。
此外，本发明在上述发明中，其特征在于，前述判定部将基于前述第一反射光信息的第一图像的颜色、与基于前述第二反射光信息的第二图像的颜色比较，判定前述有价票券的真伪。
此外，本发明是一种有价票券处理机，其特征在于，具备前述有价票券识别装置。
此外，本发明是一种有价票券的光学可变元件区域的检测方法，其特征在于，包括：第一读取步骤，从第一方向向前述光学可变元件区域照射光，对被从前述光学可变元件区域反射的光进行受光；第二读取步骤，从第二方向向前述光学可变元件区域照射光，对被从前述光学可变元件区域反射的光进行受光；判定步骤，基于前述第一读取步骤中的反射光的信息即第一反射光信息、和前述第二读取步骤中的反射光的信息即第二反射光信息，判定前述光学可变元件区域的有无；在前述第一照射步骤及前述第二照射步骤中，对被从前述光学可变元件区域反射的光从第三方向进行受光；包含前述光学可变元件区域的前述有价票券的面的垂直线与前述第一方向所成的角度即第一角度、前述垂直线与前述第二方向所成的角度即第二角度、和前述垂直线与前述第三方向所成的角度即第三角度相互不同；前述第三角度是25°以上、不到90°。
此外，本发明是一种用于检测有价票券的光学可变元件区域的图像传感器单元，其特征在于，具备：第一光源，从第一方向向前述光学可变元件区域照射光；第二光源，从第二方向向前述光学可变元件区域照射光；以及受光部，对被从前述光学可变元件区域反射的光从第三方向进行受光；包含前述光学可变元件区域的前述有价票券的面的垂直线与前述第一方向所成的角度即第一角度、前述垂直线与前述第二方向所成的角度即第二角度、和前述垂直线与前述第三方向所成的角度即第三角度相互不同；前述第三角度是25°以上、不到90°。
发明效果
根据本发明的有价票券识别装置、有价票券处理机、图像传感器单元及光学可变元件区域的检测方法，能够提高有价票券表面的光学可变元件区域的有无的判定精度。因此，能够高精度地判定有价票券的真伪。
附图说明
图1(a)是有关实施方式1的图像取得装置的截面示意图，图1(b)是图1(a)的图中的由圆包围的区域的放大图。
图2是有关实施方式1的有价票券的平面示意图。
图3是有关实施方式1的图像取得装置的平面示意图。
图4是用来说明有关实施方式1的图像取得装置的摄像方法的立体示意图。
图5是表示透明板表面上的反射率的入射角依存性的曲线图，是将透明板的折射率设为1.5、根据菲涅耳的公式导出的。
图6是有关实施方式1的图像取得装置的另一截面示意图。
图7(a)是表示有关实施方式1的摄像图像(照射角0°，受光角45°)的图，图7(b)是表示根据图7(a)的摄像图像而计算出的R、G、B的强度分布的直方图。
图8(a)是表示有关实施方式1的摄像图像(照射角60°，受光角45°)的图，图8(b)是表示根据图8(a)的摄像图像而计算出的R、G、B的强度分布的直方图。
图9是表示在本券中将蓝色的颜色比率用照射角60°的值来标准化的结果的曲线图。
图10是表示在第一试验用样本中、将蓝色的颜色比率用照射角60°的值来标准化的结果的曲线图。
图11是表示在第二试验用样本中、将蓝色的颜色比率用照射角60°的值来标准化的结果的曲线图。
图12是有关实施方式1的有价票券识别装置的截面示意图。
图13是有关实施方式1的有价票券识别装置的功能块图。
图14是表示有关实施方式1的光学可变墨区域的层结构的截面示意图，表示作为光学可变墨而在有价票券上设置了薄膜构造的情况。
图15是表示有关实施方式1的光学可变墨区域的层结构的截面示意图，表示光学可变墨包含光学可变性的颜料的情况。
图16是表示由有关实施方式1的有价票券识别装置进行的光学可变墨区域的判定处理的流程图。
图17是表示由有关实施方式1的有价票券识别装置进行的光学可变墨区域的判定方法的流程图。
图18是用来说明由图17所示的流程对2005年发行的100元纸币进行处理的情况的示意图。
图19是表示由有关实施方式1的有价票券识别装置进行的光学可变墨区域的评价值的运算方法的流程图。
图20是用来说明由图19所示的流程将2005年发行的100元纸币处理的情况的图。
图21是表示受光角0°下的本券和试验用样本的评价值分布的曲线图。
图22是表示受光角15°下的本券和试验用样本的评价值分布的曲线图。
图23是表示受光角30°下的本券和试验用样本的评价值分布的曲线图。
图24是表示受光角40°下的本券和试验用样本的评价值分布的曲线图。
图25是表示受光角45°下的本券和试验用样本的评价值分布的曲线图。
图26是表示受光角50°下的本券和试验用样本的评价值分布的曲线图。
图27(a)是表示有关实施方式1的有价票券处理装置的外观的立体示意图，图27(b)是表示有关实施方式1的有价票券处理装置内部的构造概要的截面示意图。
图28是表示有关实施方式1的另一有价票券处理装置的外观的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明有关本发明的有价票券识别装置及有价票券识别方法的优选的实施方式。首先，对有关本实施方式的有价票券识别装置具备的图像取得装置(图像传感器单元)进行说明。该图像取得装置具有从纸币、支票、商品券、有价证券等各种各样的有价票券作为反射光信息而至少取得彩色图像信息的功能，在有关本实施方式的有价票券识别装置内，被用于从所取得的图像信息中提取特征、判定有价票券的种类及光学可变元件区域的有无。
有关本实施方式的有价票券识别装置具备图1(a)所示的图像取得装置(图像传感器单元)10。图像取得装置10是取得被输送的有价票券100的反射图像的。设有价票券100的输送方向为X轴负方向，设与输送面垂直的轴为Z轴，假设Y轴与X轴及Z轴正交。此外，有价票券100被与输送面大致平行地输送，将Z轴正侧称作上方，将Z轴负侧称作下方。进而，为了说明的方便，将有价票券100的Z轴正侧的面称作上方面，将有价票券100的Z轴负侧的面称作下方面。
在有价票券100上设置有光学可变元件区域101，在光学可变元件区域101中，由光学可变元件描绘了数字等符号或花纹。例如，当有价票券100是2005年发行的中国的100元钞票时，如图2所示，用光学可变元件描绘了“100”的字符。作为在本实施方式中能够利用的光学可变元件，可以举出通过全息图及光学可变墨那样的光学性的效果而颜色或花纹变化的光学可变元件。其中，如光学可变墨那样、通过光学性的效果而颜色变化的光学可变元件是优选的。该光学可变元件的颜色的变化，是通过被照射在光学可变元件上的光的反射光因薄膜或衍射栅格的效果而干涉，从而发生的。
图像取得装置10具有箱体18，由玻璃或树脂形成的透明板19被嵌入到箱体18的一面(与有价票券100对置的面)上而构成透明的窗部。图像取得装置10具有向有价票券100的表面照射光的第一光源11及第二光源12、和对由有价票券100的表面反射的光进行受光的受光部13。从第一光源11及第二光源12照射的光被有价票券100的表面反射，被受光部13受光。
受光部13具备线性传感器14，线性传感器14由多个成像元件15、基板17、和设置在基板17上的多个受光元件16构成。如图3所示，多个成像元件15被沿Y轴方向排列而构成成像元件阵列，多个受光元件16被沿Y轴方向排列而构成受光元件阵列。成像元件15配置为，对被从第一光源11射出并在有价票券100的表面上反射的反射光、和被从第二光源12射出并在有价票券100的表面上反射的反射光进行聚光，使受光元件16受光。具有沿Y轴方向配置的受光元件阵列及成像元件阵列的线性传感器14如图4所示，遍及Y轴方向整体将有价票券100的直线状的被摄像区域102一次摄像。此外，线性传感器14通过对被输送的有价票券100依次进行这样的摄像，进行有价票券100整体的摄像。
成像元件15是被称作棒形透镜那样的透明的筒状的聚光透镜，将被有价票券100反射的反射光向受光元件16聚光并传输。
受光元件16构成CCD(Charge－Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补性氧化金属半导体)等阵列状的受光元件，如果对被有价票券100反射的反射光进行受光，则将与其受光量对应的信号向基板17输出。此外，在各受光元件16中，设置有颜色选择用的滤光器，具体而言设置有作为光的三原色的红(R)、绿(G)或蓝(B)的彩色滤光器。由此，使各像素拥有颜色信息，使输出信号彩色化。
另外，只要能够对有价票券100进行摄像，受光部13的传感器的种类并不限定于线性传感器14，也可以利用在照相机中使用的区域传感器等其他传感器。关于成像元件15，也只要能够由受光部13的传感器摄像出鲜明的图像，并不限于棒形透镜那样的等倍光学系统，也可以是缩小光学系统，也可以是图像取得装置10不具有成像元件15等光学系统的构造。此外，例如根据使用反射镜等的成像元件15的结构，也有成像元件15的光轴和受光元件16的摄像光轴不在一直线上的情况。
基板17包括用于驱动受光元件16的驱动电路、和用于对来自受光元件16的信号进行处理并输出的信号处理电路。基板17将各受光元件16的输出信号用AFE(Analog FrontEnd，模拟前端)取出并放大，用A/D变换器变换为数字值，将暗输出切掉后，向后述的图像处理部输出。
第一光源11及第二光源12被配置为，朝向被输送的有价票券100从相互不同的方向照射光。如图3所示，各光源11、12是线状光源，当有价票券100穿过时，能够向至少包括直线状的被摄像区域102的区域照射直线状的光。此外，各光源11、12照射包括红色、绿色及蓝色的光的白色光。作为第一光源11及第二光源12，例如可以利用使用排列有红色LED元件、绿色LED元件及蓝色LED元件的LED阵列或排列有白色LED的LED阵列的线状的光源。或者，可以利用将来自红色LED元件、绿色LED元件及蓝色LED元件的，或来自白色LED的光用导光体传播，将光以直线状照射的线状光源。
另外，各光源11、12照射的光只要包含与光学可变元件区域101的颜色对应的波长的光，没有被特别限定。此外，各光源11、12也可以依次照射红色、绿色及蓝色的光，在此情况下，也可以在各受光元件16中设置颜色选择用的滤光器。进而，各光源11、12也可以是面光源。
接着，对图像取得装置10中的第一光源11、第二光源12及受光部13的配置进行说明。如图1及图4所示，第一光源11及第二光源12分别配设为，从第一方向及第二方向对有价票券100(光学可变元件区域101)照射光。此外，受光部13配设为，对被从有价票券100(光学可变元件区域101)反射的光从第三方向进行受光。更具体地讲，被从第一光源11及第二光源12照射的光的光轴11A及12A分别与第一方向及第二方向平行，对应于透明板19的折射率而向有价票券100的面的垂直线103侧(Z轴正侧)偏移配设。此外，各成像元件15的光轴15A及各受光元件16的摄像光轴16A与第三方向平行，对应于透明板19的折射率而向垂直轴103侧(Z轴正侧)偏移配设。各光轴的偏移量根据透明板19的折射率及厚度而决定。另外，向透光板19入射前的光的行进方向和透过透光板19后的光的行进方向如图1(b)所示那样相互平行，所以在以下的关于第一方向、第二方向及第三方向与垂直线103所成的角度的说明中，只要不特别需要，就不考虑各光轴的偏移而进行说明。
这里，如果设第一方向、第二方向及第三方向相对于有价票券100的面的垂直线103所成的角度分别为第一角度θ1、第二角度θ2及第三角度θ3，则第一光源11、第二光源12及受光部13配置为θ1、θ2及θ3相互不同的关系。由此，由第一光源11带来的有价票券100的第一图像中的光学可变元件区域101的颜色等外观与由第二光源12带来的有价票券100的第二图像中的光学可变元件区域101的颜色等外观不同，能够进行光学可变元件区域101的检测。
特别是，关于第三角度θ3，被设定为25°以上、不到90°。通过将θ3设为25°以上，如后述那样，能够使第一图像中的光学可变元件区域101的颜色与第二图像中的光学可变元件区域101的颜色的差异变得明确，能够高精度地检测光学可变元件区域101。另一方面，如果θ3不到25°，则缺乏这些颜色的变化，光学可变元件区域101的检测精度显著地下降。
第三角度θ3的上限只要是有价票券100表面上的能够对反射光进行受光的范围、即不到90°，就没有被特别限定，但优选的是65°以下，更优选的是60°以下，更加优选的是55°以下。如图5所示，关于透明板19表面上的反射率，如果入射角超过65°则急剧地变大，所以如果θ3超过65°，则起因于透明板19表面上的反射光，有第一图像及第二图像变得不清晰的情况。如果θ3超过60°，则有难以将受光部13收容到箱体18内的情况。此外，通过将θ3设为55°以下，能够使第一图像中的光学可变元件区域101与第二图像中的光学可变元件区域101之间的颜色的变化变得更可靠。
第一角度θ1及第二角度θ2没有被特别限定，但优选的是使光学可变元件区域101的颜色变化变大。因而，第一方向优选的是尽可能接近于垂直线103，另一方面，第二方向优选的是从垂直线103尽可能远离。此外，如果θ2接近于θ3，则如后述那样，来自第二光源12的正反射成分有可能直接入射到受光部13中。进而，如图5所示那样，关于透明板19表面上的反射率，如果入射角超过65°则急剧地变大。根据以上这样的观点，优选的是，θ1为－10°～20°，θ2为40°～70°，更优选的是，θ1为－5°～15°，θ2为45°～65°。另外，第一光源11及第二光源12由于通常照射无偏光，所以可以考虑将来自第二光源12的正反射成分的反射率用反射率＝S波成分的比例×S波的反射率+P波成分的比例×P波的反射率(其中，S波成分的比例＝P波成分的比例＝50％)的式子来表示。即，可以考虑用反射率＝(S波的反射率+P波的反射率)/2的式子来表示。
第一光源11、第二光源12及受光部13被沿着直线状的被摄像区域102平行地配置。因此，如图4及图6所示，在与被摄像区域102在任意的位置处正交的基准面104中，它们的位置关系成为图示那样的位置关系。此外，透明板19被配置在第一光源11及第二光源12与有价票券100之间。因此，如图6所示，存在透明板19上的正反射光能够入射到受光部13中的区域19R。如果该透明板19上的正反射光入射到受光部13中，则光学可变元件区域101的检测精度下降。所以，第一光源11及第二光源12没有被配置在该区域19R内，而中间夹着区域19R配置。由此，有效地抑制了透明板19上的正反射光入射到受光部13中。
另外，也可以在透明板19的至少一方的面(优选的是两面)上设置防反射层，由此，也能够减少透明板19上的正反射光入射到受光部13中的情况。
这里，实际上在各种光源的照射角和各种受光部的受光角下，对2005年发行的100元纸币(本券。以下，也简称作100元纸币)、和用通常的墨印刷了本券的光学可变墨部的图样的试验用样本这两种的光学可变墨区域进行摄像，显示对得到的图像的红(R)、绿(G)、蓝(B)的强度比进行测量的结果。这里，不配置透明板，而将白色光源(平行光)向纸币直接照明，用线性传感器进行摄影。所谓照射角，是指光源的照射方向(光轴)与纸币面的垂直线之间所成的角，相当于上述θ1及θ2。所谓受光角，是指线性传感器的摄像方向(摄像光轴)与纸币面的垂直线之间所成的角，相当于上述θ3。
具体而言，首先如图7(a)及图8(a)所示，从在各条件下得到的图像中，提取出相同位置的5×5像素(0.5mm×0.5mm)的数据。决定提取的像素的范围，以使颜色的变化根据照射角及受光角而变大。接着，如图7(b)及图8(b)所示，在提取出的范围中计算R、G、B的强度分布。
接着，如图7(b)及图8(b)所示，关于各图像，计算R、G、B的各强度的平均值，计算所计算出的R、G、B的各平均强度相对于R、G及B的平均强度整体的比率(颜色比率)。并且，评价使照射角及受光角变化时的蓝色的颜色比率的变动。另外，使用蓝色的颜色比率的理由是因为、100元纸币的光学可变墨区域随着照射角及受光角变大而从绿色向蓝色变化，蓝色成分的变化较大。此外，在图9～图11中，表示了分各介质而将蓝色的颜色比率用照射角60°的值进行了标准化的结果。另外，在测量装置的配置的关系上，在受光角0°时，以照射角25°以上进行测量，在受光角15°时，以照射角10°以上进行测量。如图10及图11所示，在试验用样本中，不论是哪个受光角，使照射角变化时的蓝色的颜色比率的变动都较小，相对于此，如图9所示，在本券中，如果受光角某种程度变大，则使照射角变化时的蓝色的颜色比率的变动变大。
此外，关于本券，将在各受光角下将照射角60°的蓝色的颜色比率用最小的照射角的蓝色的颜色比率除而计算出蓝色的增加率的结果表示在下述表1中。
[表1]
| 受光角 | 蓝色增加率运算 | 蓝色增加率 |
| 0° | 照射角60°/照射角25° | 5.4％ |
| 15° | 照射角60°/照射角10° | 20.7％ |
| 30° | 照射角60°/照射角0° | 38.1％ |
| 40° | 照射角60°/照射角0° | 41.1％ |
| 45° | 照射角60°/照射角0° | 37.1％ |
| 50° | 照射角60°/照射角0° | 36.0％ |
结果可知，在本券中，如果受光角是25°以上(优选的是30°以上)，则光学可变墨区域的颜色的变化变得足够大，所以能够进行光学可变墨区域的检测。另外，如后述那样，由于在各个纸币的测量值中有离差，所以在受光角0°或15°下，有可能本券的蓝色的增加率较小者和试验用样本的蓝色的增加率较大者混杂。
接着，详细地说明有关本实施方式的有价票券识别装置及有价票券识别方法。有关本实施方式的有价票券识别装置在进行有价票券的识别时，判定作为识别对象的有价票券上的光学可变元件区域的有无。是以下技术：只要是设置有光学可变元件区域的有价票券、则不论有价票券的种类如何都能够应用。
在本实施方式中，根据外观随着观察的角度而变化的光学可变元件的特征，利用如果将对光学可变元件区域进行摄像的受光部的位置固定而将光源移动、则在该受光部的位置处观察到的光学可变元件区域的外观变化的特性。即，从不同的2个方向朝向有价票券照射光，基于利用来自各方向的光而得到的2个光学可变元件区域的反射光信息、具体而言图像信息，来判定有价票券是否具有光学可变元件区域。
有关本实施方式的有价票券识别装置1如图12所示，具备检测有价票券100的到来的时机传感器2、对有价票券100进行输送的辊(输送机构)3和2个图像取得装置(图像传感器单元)10a及10b。图像取得装置10a及10b分别被设置在输送面的Z轴方向正侧及Z轴方向负侧。各图像取得装置10a、10b具有与上述图像取得装置10同样的结构。有关本实施方式的有价票券识别装置1通过具备这样的2个图像取得装置10a及10b，能够对有价票券100的上方面或下方面的一个面、或有价票券100的上下两面进行摄像，不论输送来的有价票券100的正反面如何，都能够对有价票券100的光学可变元件区域进行摄像。
时机传感器2具有检测作为识别对象的有价票券100的到来的功能，为了决定开始关于该有价票券100的处理的时机而利用。时机传感器2例如由投光部及受光部形成。利用从投光部投光并被受光部受光的光通过在投光部与受光部之间输送的有价票券100而被遮挡的特性，来检测有价票券100的到来。并且，如果检测到作为处理对象的有价票券100的到来，则开始用于对有价票券100的图像进行摄像的处理等。这些处理的细节后述。
辊3被马达等未图示的驱动装置驱动，作为在有价票券识别装置1内输送有价票券100的输送机构而发挥功能。被有价票券识别装置1接纳的有价票券100通过被设置在装置内的多个辊3输送，穿过图像取得装置10a及10b之间，被向装置外排出。各辊3被设置为向顺时针及逆时针的哪个方向都能够旋转，通过这些辊3的旋转被后述的输送控制部控制，有价票券100被向X轴负方向输送。
另外，有价票券100的输送方向(X轴方向)为与有价票券100的长边方向或短边方向的哪个平行的方向并没有被特别限定。例如，在光学可变元件区域的颜色等外观以全方位变化的情况下，沿有价票券100的长边方向或短边方向的哪个方向输送有价票券100都可以。此外，在光学可变元件区域的颜色等外观仅在被沿与有价票券100的长边方向或短边方向的某个平行的方向输送时变化的情况下，只要沿与该方向平行的长边方向或短边方向输送有价票券100就可以。包括输送方向及输送速度等的有价票券100的输送方法根据光学可变元件的特性而适当决定，以便能够借助后述的方法检测光学可变元件区域的有无。
有价票券识别装置1除了图1及图12所示的结构以外，如图13所示，还具有通信接口4(以下记作“通信I/F”)、控制部20及存储部30。此外，控制部20具有进行有价票券100的种类等的识别及判定光学可变元件区域的有无的判定部21、控制各光源11、12的光源控制部22、进行有价票券100的摄像及所摄像的图像的图像处理的图像处理部23、和控制对有价票券100进行输送的辊3等输送机构的输送控制部24。此外，存储部30存储着通过来自第一光源11的照射光而被摄像的有价票券100的第一图像31、通过来自第二光源12的照射光而被摄像的有价票券100的第二图像32、为了进行摄像了有价票券100的各图像31、32的整体或特征部的判定处理等而利用的各种基准图像33、和与它们关联的信息。
判定部21具有通过将对有价票券100进行了摄像的第一图像31或第二图像32、与预先关于作为处理对象的有价票券100而存储在存储部30中的基准图像33比较，来确定有价票券100的种类等的功能。
具体而言，例如在处理对象是美国纸币的情况下，在存储部30中预先存储有1美元、2美元、5美元、10美元、20美元、50美元及100美元的各纸币的基准图像33。并且，将对处理中的有价票券100进行了摄像的图像的特征部分与各基准图像33比较。在其结果是对有价票券100进行了摄像的图像的特征部分与100美元纸币的基准图像33一致并与其他面额的基准图像33不同的情况下，将该有价票券100判定是100美元纸币。在作为处理对象的有价票券100是纸币的情况下，判定部21除了这样进行面额识别以外，还能够进行判定纸币是否是真品的真伪判别、或判定纸币是否满足规定基准而是能够再利用的纸币的完损判别等处理。这样的有价票券的识别处理由于是在有价票券识别装置的在领域中以往以来利用的技术，所以省略详细的说明。
此外，判定部21具有进行有价票券100是否具有光学可变元件区域101的判定的功能。利用对有价票券100进行了摄像的第一图像31及第二图像32，判定有价票券100是否具有光学可变元件区域101，关于它的细节后述。
光源控制部22具有对各图像取得装置10a、10b的第一光源11及第二光源12的点亮进行控制的功能。为了对由各光源11、12带来的各个有价票券图像进行摄像，进行使各光源11、12依次点亮的动态点亮控制。
图像处理部23具有匹配于光源控制部22控制的各光源11、12的点亮的时机而控制由受光元件16进行的受光的功能。此外，具有对来自受光部13的输出信号进行处理、将第一图像31及第二图像32向存储部30保存的功能。此外，还具有根据判定部21的处理进行各图像31、32的图像处理的功能，但关于这些的细节后述。
存储部30由易失性或非易失性的存储器或硬盘等存储装置构成，被用于将在由有价票券识别装置1进行的处理中需要的各种数据存储。
通信I/F4具有接收来自有价票券识别装置1的外部的信号、或从有价票券识别装置1向外部发送信号的功能。通过通信I/F4，例如接收来自外部的信号，能够变更控制部20的动作设定，或进行存储在存储部30中的软件程序或数据的更新、追加及删除的处理，或将由有价票券识别装置1进行的有价票券100的判定结果向外部输出。
另外，控制部20例如由用来实现各种处理的软件程序、执行该软件程序的CPU、和受该CPU控制的各种硬件等构成。在各部的动作所需要的软件程序或数据的保存中，利用存储部30、或另外专用设置的RAM或ROM等存储器或硬盘等。
接着，对用来由有价票券识别装置1判定有价票券100上的光学可变元件区域、特别是光学可变墨区域的有无的处理进行说明。
首先，对被印刷在有价票券100上的光学可变墨进行说明。在被用于有价票券100的防伪造用墨中有各种各样的种类，但所谓光学可变墨或变色墨，是指根据光的照射角及受光角(观察方向)而能观察到光学可变墨(被印刷的图样)的颜色、更详细地讲色度及/或明亮度变化的状况的特殊的墨构造。在光学可变墨区域110中，设置有由不同的界面中的反射光相互干涉的多层薄膜构造构成的光干涉构造。更具体地讲，既可以如图14所示那样，多层薄膜构造(光干涉构造)111被层叠在有价票券100的基材105上，也可以如图15所示那样，设置有由作为光学可变性的颜料而含有多层薄膜构造(光干涉构造)111的墨形成的层。在前者的情况下，多层薄膜构造111具有从基材105侧起依次层叠有反射层112、光透过层113及涂敷层114的构造。在后者的情况下，多层薄膜构造111具有由光透过层113夹着反射层112的构造整体被涂敷层114覆盖的构造。在哪种情况下，都是反射层112由铝等金属形成，光透过层113由树脂、玻璃等光透过材料形成，涂敷层114是半透明的金属层，作为半反射镜发挥功能。借助这样的构造，通过来自反射层112的反射光与来自涂敷层114的反射光的干涉，射出相互加强的波长的光。并且，根据入射角及反射角的大小而干涉光的颜色变化。此外，通过变更光透过层113的厚度，能够制作各种各样的颜色的墨。如果对向纸币的光学可变墨区域照射了白色光的情况进行例示，则随着照射角及受光角变大，在100元纸币中从绿色变化为蓝色，在2003年发行的美国20美元纸币中从黄色变化为绿色，在2002年发行的50欧元纸币中从紫色变化为绿色，在2013年发行的5欧元纸币中从绿色变化为蓝色。
在有价票券识别装置1中，调整受光部13的位置和第一光源11及第二光源12相对于受光部13的位置，以使从第一光源11照射白色光而被受光部13摄像的光学可变墨区域110的颜色、与从第二光源12照射白色光而被受光部13摄像的光学可变墨区域110的颜色相互不同。即，调整上述的角度θ1、θ2及θ3，以便由各光源11及12对不同颜色的光学可变墨区域110的图像进行摄像。
接着，参照图16的流程图，对用于判定有价票券100是否包含光学可变墨区域110的处理进行说明。
首先，如果由时机传感器2检测到有价票券100来到有价票券识别装置1(步骤S1；是)，则在控制部20中，开始由光源控制部22进行的各光源11、12的点亮控制，并开始由图像处理部23进行的有价票券100的摄像及所摄像的图像向存储部30的保存处理(步骤S2)。另外，有价票券识别装置1在没有检测到有价票券100的期间中(步骤S1；否)，处于监视有价票券100的到来的状态。
在步骤S2中，在有价票券100穿过线性传感器14的下方的1次的输送中，摄像出由图像取得装置10a的第一光源11带来的第一图像及由第二光源12带来的第二图像、和由图像取得装置10b的第一光源11带来的第一图像及由第二光源12带来的第二图像这4种图像。另外，在光学可变墨区域110仅被设置在有价票券100的单面上的情况下，也可以仅对该面的图像进行摄像。以下，对在有价票券100的上方面即图像取得装置10a侧设置有光学可变墨区域110的情况进行说明，但关于在有价票券100的下方面上设置有光学可变墨区域110的情况也同样能够处理。
由于由各光源11、12得到的有价票券100的图像需要单独地按照颜色进行摄像，所以光源控制部22进行将各光源11、12以不同的时机反复点亮的动态点亮控制。并且，从各光源11、12射出、由有价票券100反射的反射光被受光部13的线性传感器14计测。由线性传感器14计测出的信号被向图像处理部23输入。并且，由图像处理部23适当实施了处理的数据被作为形成第一图像31及第二图像32的数据而保存到存储部30中。各图像31、32的数据被按照红(R)、绿(G)、蓝(B)的颜色来保存。
这样，各光源11、12被控制以在不同的时机发光，利用各光源11、12而由受光部13计测的信号被依次保存到存储部30中。其结果是，在有价票券100在受光部13的下方穿过1次的期间中，成为在存储部30中存储有在各光源11、12之下对有价票券100的整面进行了摄像的第一图像31及第二图像32的状态。
另外，具体的动态点亮控制没有被特别限定。此外，只要能够对由第一光源11带来的有价票券100的第一图像31、和由第二光源12带来的有价票券100的第二图像32分别进行摄像，各光源11、12的发光时机及数据处理的顺序没有被特别限定，而根据线性传感器14的处理速度等适当决定。例如，在没有被要求将有价票券100高速地处理的情况下，也可以不进行动态点亮，而将有价票券100向X轴正方向输送而对由第一光源11带来的第一图像31进行摄像之后，再次将有价票券向X轴负方向输送而对由第二光源12带来的第二图像32进行摄像。此外，各图像31、32优选的是对有价票券100的整面进行了摄像的图像，以便也能够用于利用有价票券图像进行的其他识别处理，但并不限定于此，也可以是仅对包含光学可变元件区域101的部分区域进行了摄像的图像。
使用这样得到的第一图像31及第二图像32，如上述那样，判定部21判定有价票券100的种类(在纸币的情况下是面额)和方向(步骤S3)。然后，由判定部21进行判定有价票券100是否具有光学可变墨区域110的处理(步骤S4)。以下，一边适当例示使用100元纸币的情况一边进行说明，但不论是怎样的种类的有价票券100都同样能够处理。
在本实施方式中，借助图17所示的流程，通过计算第一图像31的光学可变墨区域110的颜色与第二图像32的光学可变墨区域110的颜色的差异，来判定光学可变墨区域110的有无。在图18中表示处理100元纸币的情况。
首先，由于根据判定出的有价票券100的种类(在纸币的情况下是面额)和方向而知道了光学可变墨部的位置，所以由图像处理部23从第一图像31提取与光学可变墨区域110对应的部分区域图像(以下称作“第一OVI图像”)，并且同样，从第二图像32提取与光学可变墨区域110对应的部分区域图像(以下称作“第二OVI图像”)(步骤S10)。
例如，也可以从各图像31、32提取与有价票券100的种类和方向对应的特定的位置的像素，作为各OVI图像。此外，也可以将与有价票券100的种类和方向对应的特定的遮蔽图像、具体而言设光学可变墨部为1并设其他部分为0的遮蔽图像，乘以各图像31、32，来提取像素，作为各OVI图像。
使用这样得到的第一OVI图像及第二OVI图像，进行运算光学可变墨区域110的评价值的处理(步骤S11)。
接着，参照图19，对利用第一OVI图像及第二OVI图像来运算光学可变墨区域110的评价值的方法进行说明。在本实施方式中，计算第一图像31的光学可变墨区域110的颜色比率和第二图像32的光学可变墨区域110的颜色比率。在图20中，表示受光角45°、第一图像摄像时的照射角5°及第二图像摄像时的照射角60°的条件下的100元纸币的测量结果和计算结果的一例。
首先，判定部21对于第一OVI图像及第二OVI图像，在光学可变墨部的像素整体、有光学可变墨的特定的像素(例如10×10像素)或光学可变墨区域110上的特定的像素一列中，按R、G、B的颜色区分，计算各强度的平均(步骤S20)。
接着，判定部21对于第一OVI图像及第二OVI图像，对计算出的R、G、B的各平均强度间的比率(颜色比率)进行计算(步骤S21)。
接着，判定部21在第一OVI图像及第二OVI图像之间，对特定的颜色的颜色比率进行比较(步骤S22)。具体而言，例如计算相对于第一OVI图像的特定的1颜色的颜色比率的、第二OVI图像的该特定的1颜色的颜色比率的变化率(增加率)，或计算相对于第一OVI图像的特定的2颜色的颜色比率的比或差的、第二OVI图像的该特定的2颜色的颜色比率的比或差的变化率。使用的颜色根据有价票券100的种类(面额)而不同，例如在100元纸币中，既可以比较B或G的颜色比率来计算B或G的增加率，也可以比较B与G的颜色比率的比或差。此外，也可以通过将第一OVI图像及第二OVI图像分别与预先记录在存储部30中的第一基准图像及第二基准图像比较，来判别光学可变墨区域110的有无。另外，第一基准图像及第二基准图像，分别是与在将光学可变墨区域110用第一光源11及第二光源12进行摄像的情况下得到的第一OVI图像及第二OVI图像对应的基准图像。
接着，判定部21将在步骤S22中计算出的值作为评价值(步骤S23)。
并且，判定部21将计算出的评价值与规定的阈值比较，判定该评价值是否比阈值大(图17步骤S12)。并且，在得到的评价值比阈值大的情况下(步骤S13；是)，判定为有价票券100具有光学可变墨区域110。另一方面，在评价值是阈值以下的情况下(步骤S14；否)，判定为有价票券100不具有光学可变墨区域110。
将这样得到的光学可变墨区域110有无的判定结果，在有价票券类识别装置1的内部中作为有价票券100的真伪判别的判定条件之一来利用，或由通信I/F4向外部输出而用于外部装置中的处理。
这样，通过配置第一光源11及第二光源12和线性传感器14，以在对光学可变墨区域110进行摄像时得到不同的颜色，能够根据由各光源11及12得到的光学可变墨区域110的图像的颜色的差异，正确地判定有价票券100是否具有光学可变墨区域110。另外，在没有光学可变墨区域110的情况下，作为伪券或真伪不确定券来处理。
接着，说明按照上述方法，对于100元纸币(本券)和用通常的墨印刷了本券的光学可变墨部的图样的试验用样本实际运算评价值、具体而言蓝色的增加率的结果。这里，对本券1000张和试验用样本250张运算了评价值。照射角设为5°及60°，受光角设为45°。
此外，根据图9所示的曲线图，计算出相对于受光角45°下的蓝色增加率的、各受光角的蓝色增加率的比(对45°比)。将其结果表示在下述表2中。
[表2]
| 受光角 | 蓝色增加率运算 | 蓝色增加率 | 对45°比 |
| 0° | 照射角60°/照射角25° | 5.4％ | 0.146倍 |
| 15° | 照射角60°/照射角10° | 20.7％ | 0.558倍 |
| 30° | 照射角60°/照射角0° | 38.1％ | 1.03倍 |
| 40° | 照射角60°/照射角0° | 41.1％ | 1.11倍 |
| 45° | 照射角60°/照射角0° | 37.1％ | － |
| 50° | 照射角60°/照射角0° | 36.0％ | 0.97倍 |
并且，对于上述的本券1000张，估计受光角45°以外的受光角下的评价值。具体而言，通过对各受光角下的评价值乘以该受光角的对45°比，作为受光角45°以外的受光角下的评价值。在下述表3中表示计算例。
[表3]
基于这些运算结果，如图21～图26所示，对于本券及试验用样本，计算出所得到的评价值的分布。另外，在各图中，关于试验用样本，由于没有由照射角带来的颜色变化，所以使用上述的受光角45°下的实测数据。
将这些评价值分布的验证结果表示在下述表4中。阈值为(平均值－3σ)。
[表4]
| 受光角 | 平均值 | 标准偏差σ | 阈值(平均－3σ) | 本券通过率 | 试验用样本通过率 |
| 0° | 1.4％ | 0.28 | 0.6％ | 99.8％ | 16.4％ |
| 15° | 5.3％ | 1.08 | 2.1％ | 99.8％ | 1.2％ |
| 30° | 9.8％ | 1.98 | 3.9％ | 99.8％ | 0％ |
| 40° | 10.6％ | 2.14 | 4.2％ | 99.8％ | 0％ |
| 45°(实测) | 9.6％ | 1.93 | 3.8％ | 99.8％ | 0％ |
| 50° | 9.3％ | 1.87 | 3.6％ | 99.8％ | 0％ |
如表4所示，在受光角0°或15°时，由于本券的评价值即光学可变墨区域110的颜色的变化率较小，所以试验用样本的通过率大幅上升。相对于此，如果受光角是25°以上、优选的是30°以上，则能够使试验用样本的通过率成为0％，可知能够非常高精度地进行光学可变墨区域110的有无的判定。因此，能够高精度地判定有价票券100的真伪。
以上，基于由图像取得装置10a及/或10b取得的第一图像31及第二图像32，来判定有价票券100的种类(在纸币的情况下是面额)和光学可变元件区域101的有无，相对于此，也可以使用其他的图像取得装置来进行。具体而言，也可以基于由配置在图像取得装置10a及10b的上游侧的其他图像取得装置取得的有价票券100的图像来判定其种类，并且基于由图像取得装置及/或10b取得的第一图像31及第二图像32来判定光学可变元件区域101的有无。
此外，在有价票券100作为光学可变元件区域101不仅是光学可变墨区域110还具有全息图区域的情况下，也可以与基于光学可变墨区域110的图像的有价票券100的真伪判定一起，进行基于全息图区域的图像的有价票券100的真伪判定。在此情况下，首先，判定部21也可以基于第一图像31或第二图像32、及由后述的传感器单元215取得的信息，来判定有价票券100的种类。然后，判定部21也可以根据关于判定出的种类的有价票券100的基准图像33，来确定光学可变墨区域110的位置和全息图区域的位置。并且，也可以基于被确定为光学可变墨区域110的位置处的第一图像31与第二图像32之间的颜色的差异来判定光学可变墨区域110的有无，并且基于被确定为全息图区域的位置处的第一图像31与第二图像32之间的颜色、亮度及形状的至少1个的差异来判定全息图区域的有无。另外，全息图区域通常包含形成有衍射栅格的光衍射构造。
上述的有关本实施方式的有价票券识别装置1的功能及动作能够以单体来实现，但有价票券识别装置1例如如图27或图28所示那样被内置在有价票券处理装置中而使用。
有关本实施方式的有价票券处理装置200如图27所示，具备：料斗210，能够载置多张有价票券100；输送路径211，对载置在料斗210中的纸币进行输送；有价票券识别装置1，进行有价票券100的识别处理；堆集部213，对由有价票券识别装置1识别出的有价票券100进行堆集；以及拒收部214，将不能识别的有价票券100或满足规定条件的有价票券100与其他有价票券100分开而堆集。通过将有价票券识别装置1内置在这样的有价票券处理装置200中利用，能够将被载置在料斗210中的多张有价票券100一张张地连续处理。并且，将被判断为没有光学可变元件区域101的伪券或真伪不确定券的有价票券100向拒收部214返还。
有价票券处理装置200对应于作为处理对象的有价票券100的识别处理而具备线性传感器14以外的传感器单元215。具体而言，传感器单元215例如具备照射红外光、紫外光、可视光等多个种类的光而用于计测有价票券100的光学特性的光学线性传感器，或计测有价票券100的磁特性的磁传感器，用于计测有价票券100的厚度的厚度传感器。并且，由传感器单元215进行有价票券100的面额识别及真假判别、有价票券100的朝向及正反面的判定等。并且，基于由传感器单元215取得的信息，进行有价票券识别装置1的处理、具体而言光学可变墨区域110的有无的判定。例如，也可以基于根据由传感器单元215取得的信息而判定的有价票券100的种类(面额)、方向等，决定从由图像取得装置10a及/或10b取得的第一图像31及第二图像32提取的光学可变元件区域101的位置。通过这样进行作用分担，能够更高精度地判定有价票券100的真伪。另外，关于传感器单元215，由于是在纸币处理装置的领域中以往以来被利用的技术，所以省略详细的说明。
有关本实施方式的有价票券处理装置300如图28所示，是设置在桌子上而利用的小型的纸币处理装置，具备：有价票券识别装置(未图示)，进行有价票券100的识别处理；料斗301，将处理对象的多张纸币以层叠状体来载置；2个拒收部302，在被从料斗301转出到箱体310内的纸币是伪券等拒收纸币的情况下，该拒收纸币被向其排出；操作部303，用于输入来自操作者的指示；4个堆积部306，用于将在箱体310内被识别出面额及真伪的正常的纸币分类而堆集；以及显示部305，用于显示纸币的识别计数结果及各堆积部306的堆集状况等信息。被从料斗301一张张地转出到箱体310内部中的纸币被沿着输送路径输送，被有价票券识别装置读取该纸币的光学可变墨部的图像，用于判别真伪。被判断为没有光学可变元件区域的伪券或真伪不确定券的有价票券100既可以被向拒收部302返还，也可以被容纳到某个堆积部306中。
如上述那样，在本实施方式中，配置第一光源11、第二光源12及受光部13以使第一角度θ1、第二角度θ2及第三角度θ3相互不同，此外，由于θ3是25°以上、不到90°，所以能够高精度地检测光学可变元件区域101的有无，其结果是，能够提高光学可变元件区域101的真伪判定精度。
另外，在上述实施方式中，表示了作为反射光信息而取得图像信息的例子，但也可以作为反射光信息而取得分颜色的光的强度。此时，受光元件16既可以如上述那样是阵列状的受光元件，也可以是光敏二极管或颜色传感器等单体的受光元件。此外，各光源11、12也可以是点光源。在此情况下，受光元件16与各光源11、12的关系成为与图4及图6所示的情况同样。进而，在光源11、12是点光源的情况下，光源11、12并不限于基准面104上，能够位于任意的方向。
以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式。此外，各实施方式的结构在不脱离本发明的主旨的范围中既可以适当组合，也可以变更。
工业上的可利用性
如以上这样，本发明是对于精度良好地识别为了防伪造而采用了光学可变元件的有价票券的真伪有用的技术。
标号说明
1：有价票券识别装置
2：时机传感器
3：输送机构
4：通信接口
10、10a、10b：图像取得装置(图像传感器单元)
11：第一光源
11A：第一光源的光轴
12：第二光源
12A：第二光源的光轴
13：受光部
14：线性传感器
15：成像元件
15A：成像元件的光轴
16：受光元件
16A：受光元件的摄像光轴
17：基板
18：箱体
19：透明板
19R：正反射光入射区域
20：控制部
21：判定部
22：光源控制部
23：图像处理部
24：输送控制部
30：存储部
31：第一图像
32：第二图像
33：基准图像
100：有价票券
101：光学可变元件区域
102：被摄像区域
103：垂直线
104：基准面
105：基材
110：光学可变墨区域
111：多层薄膜构造(光干涉构造)
112：反射层
113：光透过层
114：涂敷层
200：有价票券处理装置
210：料斗
211：输送路径
213：堆集部
214：拒收部
215：传感器单元
300：有价票券处理装置
301：料斗
302：拒收部
303：操作部
305：显示部
306：堆积部
310：箱体
θ1：第一角度
θ2：第二角度
θ3：第三角度
Claims (16)
1.一种有价票券识别装置，识别具有光学可变元件区域的有价票券的真伪，其中，
具备：
第一光源，从第一方向向前述光学可变元件区域照射光；
第二光源，从第二方向向前述光学可变元件区域照射光；
受光部，对被从前述光学可变元件区域反射的光从第三方向进行受光；以及
判定部，基于前述第一光源的反射光的信息即第一反射光信息、和前述第二光源的反射光的信息即第二反射光信息，判定前述光学可变元件区域的有无；
包含前述光学可变元件区域的前述有价票券的面的垂直线与前述第一方向所成的角度即第一角度、前述垂直线与前述第二方向所成的角度即第二角度、和前述垂直线与前述第三方向所成的角度即第三角度相互不同；
前述第三角度是25°以上、不到90°。
2.如权利要求1所述的有价票券识别装置，其中，
前述光学可变元件区域具有光干涉构造及光衍射构造的至少一方。
3.如权利要求1或2所述的有价票券识别装置，其中，
前述判定部基于前述第一反射光信息与前述第二反射光信息之间的颜色的差异来判定前述有价票券的真伪。
4.如权利要求1～3中任一项所述的有价票券识别装置，其中，
前述有价票券作为前述光学可变元件区域而具有光学可变墨区域及全息图区域；
前述判定部判定前述有价票券的种类，根据与由前述种类判定部判定出的种类的有价票券有关的信息，确定前述光学可变墨区域的位置和前述全息图区域的位置，基于在前述光学可变墨区域中前述第一反射光信息与前述第二反射光信息之间的颜色的差异来判定前述有价票券的真伪，并且基于在前述全息图区域中前述第一反射光信息与前述第二反射光信息之间的颜色、亮度及形状的至少1个的差异来判定前述有价票券的真伪。
5.如权利要求1～4中任一项所述的有价票券识别装置，其中，
前述第三角度是60°以下。
6.如权利要求5所述的有价票券识别装置，其中，
前述第三角度是55°以下。
7.如权利要求1～6中任一项所述的有价票券识别装置，其中，
前述第一角度是－10°～20°；
前述第二角度是40°～70°。
8.如权利要求7所述的有价票券识别装置，其中，
前述第一角度是－5°～15°；
前述第二角度是45°～65°。
9.如权利要求1～8中任一项所述的有价票券识别装置，其中，
前述第一光源、前述第二光源及前述受光部被配置在同一平面上；
前述有价票券识别装置还具备被配置在前述第一光源及前述第二光源与前述有价票券之间的透明板；
前述第一光源及前述第二光源中间夹着如果将光照射在前述透明板上则正反射光向前述受光部入射的区域而配置。
10.如权利要求1～9中任一项所述的有价票券识别装置，其中，
前述受光部具备将前述有价票券以直线状来摄像的线性传感器；
前述第一光源及前述第二光源分别向由前述线性传感器得到的直线状的被摄像区域照射光。
11.如权利要求10所述的有价票券识别装置，其中，
前述受光部对从前述第一光源及前述第二光源照射、被前述光学可变元件区域反射的光进行受光；
前述第一角度、前述第二角度及前述第三角度是与前述直线状的被摄像区域正交的基准面上的角度；
前述第一角度比前述第三角度小；
前述第二角度比前述第三角度大。
12.如权利要求1～11中任一项所述的有价票券识别装置，其中，
还具备使前述有价票券输送的输送机构。
13.如权利要求1～12中任一项所述的有价票券识别装置，其中，
前述判定部对基于前述第一反射光信息的第一图像的颜色、与基于前述第二反射光信息的第二图像的颜色进行比较，判定前述有价票券的真伪。
14.一种有价票券处理机，其中，
具备权利要求1～13中任一项所述的有价票券识别装置。
15.一种光学可变元件区域的检测方法，是有价票券的光学可变元件区域的检测方法，其中，
包括：
第一读取步骤，从第一方向向前述光学可变元件区域照射光，对被从前述光学可变元件区域反射的光进行受光；
第二读取步骤，从第二方向向前述光学可变元件区域照射光，对被从前述光学可变元件区域反射的光进行受光；
判定步骤，基于前述第一读取步骤中的反射光的信息即第一反射光信息、和前述第二读取步骤中的反射光的信息即第二反射光信息，判定前述光学可变元件区域的有无；
在前述第一照射步骤及前述第二照射步骤中，对被从前述光学可变元件区域反射的光从第三方向进行受光；
包含前述光学可变元件区域的前述有价票券的面的垂直线与前述第一方向所成的角度即第一角度、前述垂直线与前述第二方向所成的角度即第二角度、和前述垂直线与前述第三方向所成的角度即第三角度相互不同；
前述第三角度是25°以上、不到90°。
16.一种图像传感器单元，用于检测有价票券的光学可变元件区域，其中，
具备：
第一光源，从第一方向向前述光学可变元件区域照射光；
第二光源，从第二方向向前述光学可变元件区域照射光；以及
受光部，对被从前述光学可变元件区域反射的光从第三方向进行受光；
包含前述光学可变元件区域的前述有价票券的面的垂直线与前述第一方向所成的角度即第一角度、前述垂直线与前述第二方向所成的角度即第二角度、和前述垂直线与前述第三方向所成的角度即第三角度相互不同；
前述第三角度是25°以上、不到90°。
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