JP2000132725A

JP2000132725A - 紙幣鑑別装置

Info

Publication number: JP2000132725A
Application number: JP10366432A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Takigawa; 貴博瀧川; Nobuhiko Tsuji; 伸彦辻; Yoshihisa Uehara; 義久植原
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光ペンを用いた偽造紙幣の鑑別精度を向上
する。【解決手段】蛍光繊維を検出する閾値を複数設け、蛍
光強度を複数に区分するとともに、被鑑別紙幣の２次元
の読取（走査）位置を時間的に計測しそのｘ、ｙの計時
回路２３と、蛍光強度の区分の数に対応して複数の記憶
回路２０ａ〜２０ｂとを設け、区分した各蛍光繊維信号
のパルスごとに、その立ち上がりと立ち下がりに同期し
て、ｘ、ｙ計時回路２３の計時値を記憶する。さらに、
判定回路２２を設け、記憶回路２０ａ〜２０ｂの記憶内
容から蛍光強度ごとに分布を計測し、蛍光繊維が全体的
および部分的に所定の分布であるか否かを判別し真偽識
別をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙幣の真偽を判別
する紙幣鑑別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙幣には、偽造防止のために蛍光印刷ま
たは蛍光繊維（または蛍光片）や蛍光スレッド（帯状の
プラスチックに蛍光粒子を含有させたもの）のような蛍
光体の埋め込みが用いられている。特に欧州などの外国
紙幣に良く見られる。この蛍光印刷および蛍光繊維は、
一般にブラックライトと呼ばれる波長３６０ｎｍ付近に
発光分布をもつ紫外光源により可視化する。この検出原
理が既存の紙幣鑑別装置に適用されているのは周知であ
る。蛍光繊維は、大きさが０.３×３ｍｍ程度で、紙幣
材の製紙する際に含浸されるために、その分布は、紙幣
の平面方向だけでなく、断面方向にも適正に分布されて
いる。すなわち、表面、中層、裏面に区分にした場合、
各層にほぼ均一に分布する。蛍光繊維の蛍光強度は、断
面方向の位置で決まり、表面に近い蛍光繊維ほど強い。
その区分は大まかに３つ程度に分けられる。また、蛍光
スレッドは紙幣の短手方向に、埋め込まれたり、紙幣表
面に蛍光スレッドの一部が露出するように織り込まれて
いる。蛍光体の発する可視光は様々あるが、紙幣のセキ
ュリティとして用いられる蛍光体では黄色、赤色を発す
るものが多い。

【０００３】図１１に従来の蛍光繊維を検出して真偽判
定をする紙幣鑑別装置の構成の一例を示し、図１２にそ
の処理タイミングを示す。以下、概要を説明する。移動
する紙幣１に紫外線ランプ２の光を照射し、紙幣１の蛍
光繊維からの蛍光量をレンズアレイ３で、ＣＣＤ５の受
光面に集光する。その際、光学フィルタ４で紫外線の反
射光を減じて、蛍光信号のＳ／Ｎを向上している。ＣＣ
Ｄ５では蛍光繊維からの蛍光強度を電気的な振幅に変換
する。この電気信号となった蛍光繊維信号は、増幅回路
７で増幅され（波形ｃ）、コンパレータ回路８で基準電
源９の出力（波形ｄ）と比較して、パルス化（２値化：
波形ｅ）される。尚、ＣＣＤ５は駆動回路６の信号（波
形ｂ）で定期的に受光量を更新している。

【０００４】紙幣を蛍光繊維の有無により真偽判定する
方法は、前記した蛍光繊維のパルス列を計数回路１０で
計数し、この計数値（波形ｆ）と、予め設定した基準値
回路１２の値（波形ｇ）とを、比較回路１１で比較し、
真偽判定信号（波形ｈ）を出力していた。その際、判定
のタイミングを調整するために、紙幣検知センサ１３を
設け、この紙幣検知センサ１３の出力状態で、例えばｏ
ｎ時（紙幣有）に蛍光パルス計数、ｏｎからｏｆｆ時に
その計数値の判定、ｏｆｆ時（紙幣無）にパルス計数回
路１０のリセットなどの処理を行っていた。

【０００５】また、他の紙幣鑑別装置として図１３に示
す構成のものもあり、図１４にその処理タイミングを示
す。以下概要を説明する。蛍光繊維検出センサ８は紙幣
検知センサ２、ガラス３、紫外線ランプ４、レンズアレ
イ（結像レンズ）５、紫外線カットフィルタ６、ＣＣＤ
７（ライン状の受光アレイ）により構成され、搬送路の
片側１に配置される。ここで受光素子としてライン状受
光器アレイ（ＣＣＤ）を用いるのは、紙幣中の様々な位
置に点在する蛍光繊維や紙幣の表面上に一部分が露出す
るように織り込まれている蛍光スレッドからの蛍光を、
搬送路中の紙幣の搬送位置によらず確実に検出できるよ
うに広い視野（検出領域）を持つためである。移動する
紙幣１が紙幣検知センサ２により検知されると、紫外線
ランプ４より紫外線が照射されＣＣＤ７での撮像が開始
される。撮像は所定のライン数ｎ［ｎ≧（紙幣検知セン
サとＣＣＤ間距離＋紙幣最大寸法）／ＣＣＤの１ライン
露光時間］を取得することにより終了する。

【０００６】紫外線により励起された蛍光繊維は蛍光を
発し、その蛍光はレンズアレイ５で、ＣＣＤ７の受光面
に集光する。その際、紫外線カットフィルタ６で紫外線
の反射光を減じて、蛍光信号のＳ／Ｎを向上している。
ＣＣＤ７では蛍光繊維からの蛍光強度を電気的な振幅に
変換する。この電気信号となった蛍光繊維信号は、増幅
回路１０で増幅され（波形ｃ）、コンパレータ回路１１
でしきい値ＴＨ１にてパルス化（２値化：波形ｄ）され
る。尚、ＣＣＤ７は駆動回路９の信号（波形ｂ）で定期
的に受光量を更新している。紙幣中の蛍光繊維の有無に
よる真偽判定は、前記した蛍光繊維のパルス列を計数回
路１２で計数し、この計数値（波形ｅ）と予め設定した
基準値ＴＨ２とを比較することにより行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来方法では蛍光体の有無を判別することで真偽判定を行
っているため、蛍光ペンなどにより蛍光体を模擬した偽
造券に対しては、真偽の判別ができないという問題があ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、請求項１の発明は、蛍光繊維を漉き込んだ用
紙からなる紙幣を鑑別する際に、紙幣に紫外線を照射し
その蛍光繊維からの蛍光を検知して真偽判定する紙幣鑑
別装置において、紙幣に紫外線を照射する光源と、紙幣
からの蛍光を受光しその強度に応じた電気信号に変換す
る受光器と、受光器から出力された電気信号を互いに異
なる閾値を用いて２値化する複数のコンパレータ回路
と、各コンパレータ回路からの出力信号にもとづき、互
いに異なる蛍光強度の繊維の有無にもとづき紙幣の真偽
の判別をする手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、蛍光繊維を漉き込んだ
用紙からなる紙幣を鑑別する際に、紙幣に紫外線を照射
しその蛍光繊維からの蛍光を検知して真偽判定する紙幣
鑑別装置において、被鑑別紙幣を搬送する搬送機構と、
搬送機構の上方であって紙幣の搬送方向と直交する方向
に紫外線光源に対応して配置されたライン状受光器と、
受光器から出力された蛍光強度信号を所定の閾値を用い
て２値化するコンパレータ回路と、コンパレータ回路の
出力信号の立ち上がりまたは立ち下がりのエッジを検知
してエッジ検知信号を出力するエッジ検知回路と、搬送
機構の送りとライン状受光器の出力タイミングに同期し
てエッジ検知信号の紙幣表面上での出力対応位置を取り
込み紙幣表面の蛍光分布を２次元的に記憶する手段と、
記憶されたエッジ検知信号の位置情報を読み出して、蛍
光繊維の長さ、幅、個数を計測し、それらの分布から紙
幣の真偽の判別をする手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、記憶されたエッジ検知信号の位置情報を読み出し
て、蛍光繊維の長さ、幅、個数を計測した後、計測した
蛍光繊維の幅および長さから形状を算出し、寸法と直線
性からなる所定の形状値と比較し、ノイズまたは偽造と
分離する手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、請求項２または請求項
３の発明において、計測した蛍光繊維の数を所定の上下
限値と比較して真偽判定をする手段を備えたことを特徴
とする。

【００１２】請求項５の発明は、請求項２から請求項４
の発明において、受光器の２次元の読取領域をｎ×ｎに
分割し、各分割単位での蛍光繊維の分布を調べて真偽判
定をする手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項６の発明は、蛍光繊維を漉き込んだ
用紙からなる紙幣を鑑別する際に、紙幣に紫外線を照射
しその蛍光繊維からの蛍光を検知して真偽判定する紙幣
鑑別装置において、被鑑別紙幣を搬送する搬送機構と、
搬送機構の上方であって紙幣の搬送方向と直交する方向
に紫外線光源に対応して配置されたライン状受光器と、
受光器から出力された蛍光強度信号を互いに異なる閾値
を用いて２値化する複数のコンパレータ回路と、各コン
パレータ回路の出力信号の立ち上がりまたは立ち下がり
のエッジを検知してエッジ検知信号を出力する複数のエ
ッジ検知回路と、搬送機構の送りとライン状受光器の出
力タイミングに同期して各エッジ検知信号の紙幣表面上
での出力対応位置を取り込み紙幣表面の蛍光分布を蛍光
強度ごとに２次元的に記憶する手段と、記憶された各エ
ッジ検知信号の位置情報を読み出して、蛍光強度ごとに
蛍光繊維の長さ、幅、個数を計測し、それらの分布から
紙幣の真偽の判別をする手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１４】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、記憶された各エッジ検知信号の位置情報を読み出し
て、蛍光強度ごとに蛍光繊維の長さ、幅、個数を計測し
た後、計測した蛍光繊維の幅および長さから形状を算出
し、寸法と直線性からなる所定の形状値と比較し、ノイ
ズまたは偽造と分離する手段を備えたことを特徴とす
る。

【００１５】請求項８の発明は、請求項６または請求項
７の発明において、各蛍光強度ごとに計測した蛍光繊維
の数を所定の上下限値と比較して真偽判定をする手段を
備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項９の発明は、請求項６から請求項８
のいずれかの発明において、受光器の２次元の読取領域
をｎ×ｎに分割し、各分割単位であってかつ各蛍光強度
ごとの蛍光繊維の分布を調べて真偽判定をする手段を備
えたことを特徴とする。

【００１７】すなわち、第１の発明（請求項１〜請求項
９の発明）は、次のようにして蛍光繊維の検出と判断を
するようにした。（１）蛍光繊維を検出するしきい値を複数設け、蛍光強
度を複数に区分した。（２）被鑑別紙幣の２次元の読取（走査）位置を時間的
に計測するｘ、ｙの計時回路と、蛍光強度の区分の数に
対応して複数の記憶回路とを設け、区分した各蛍光繊維
信号のパルスごとに、その立ち上がりと立ち下がりに同
期して、前記したｘ、ｙ計時回路の計時値を記憶した。（３）判定回路を設け、上記（２）の複数の記憶回路の
記憶内容から蛍光強度ごとに分布を計測し、蛍光繊維が
全体的および部分的に所定の分布であるか否かを判断す
る真偽識別をほどこした。（４）また判定回路では、上記（２）の複数の記憶回路
の記憶内容から蛍光繊維の形状を判定し、所定値以外
は、ノイズまたは偽造として分離した。

【００１８】次に、請求項１０の発明は、蛍光繊維を漉
き込んだ用紙からなる紙幣を鑑別する際に、紙幣に紫外
線を照射しその蛍光繊維からの蛍光を検知して真偽判定
する紙幣鑑別装置において、被鑑別紙幣を搬送する搬送
機構と、搬送機構に搬送される紙幣の表面側及び裏面側
にそれぞれ搬送方向と直交する方向に紫外線光源に対応
して配置された１対のライン状受光器と、両受光器から
出力された蛍光強度信号をそれぞれディジタル信号に変
換する１対のＡ／Ｄ変換回路と、搬送機構の送りとライ
ン状受光器の出力タイミングに同期して両蛍光強度信号
の値を取り込み紙幣表面および裏面の蛍光分布を２次元
的に記憶する手段と、記憶された蛍光強度信号の値を表
裏面ごとに読み出して、各値を平面上周囲の値と比較し
て極大値を検出する手段と、検出された極大値の個数ま
たは分布から紙幣の真偽の判別をする手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項１１の発明は、請求項１０の発明に
おいて、表裏両面で検出された極大値の位置を互いに照
合して、両面同位置に極大値が存在する場合は、両極大
値の強度相関から、紙幣厚み方向の蛍光繊維位置を特定
する手段と、蛍光繊維の紙幣厚み方向の分布から紙幣の
真偽の判別をする手段とを備えたことを特徴とする。

【００２０】請求項１２の発明は、請求項１１の発明に
おいて、紙幣厚み方向の位置ごとに蛍光繊維に相当する
極大値を計数しその個数を所定の上下限値と比較するこ
とにより紙幣の真偽の判別をする手段を備えたことを特
徴とする。

【００２１】請求項１３の発明は、請求項１１または請
求項１２の発明において、蛍光繊維の紙幣厚み方向の存
在位置を表面部、中間部、裏面部の３層として、各層ご
との計数値を所定の上下限値と比較することにより紙幣
の真偽の判別をする手段を備えたことを特徴とする。

【００２２】すなわち、第２の発明（請求項１０〜１３
の発明）は、次のようにして蛍光繊維の検出と判断をす
るようにした。（１）蛍光繊維検出センサを搬送路の上下に配置し、同
一の蛍光繊維からの蛍光を上下両方のセンサにて検出で
きるようにした。（２）両センサのＣＣＤ出力をメモリに格納し、ＣＣＤ
画素方向の極大値列を検出し、その各極大値の強度を複
数のレベルに区分した。（３）第１センサの極大値の位置（撮像ライン番号とＣ
ＣＤ画素番号）と第２センサの極大値の位置を順次照合
し、一致する場合はその極大値レベルの相関から蛍光繊
維の紙幣厚み方向での位置（表面、中間、裏面）を判断
し、各位置ごとの極大値数を計数した。（４）また真偽判別は、上記（３）の各計数値が所定の
範囲以内か否かにより行った。

【００２３】請求項１４の発明は、蛍光繊維、蛍光片、
蛍光スレッド等からなる蛍光体を埋め込んだ紙幣を鑑別
する際に、紙幣に紫外線を照射しその蛍光体からの蛍光
を検知して真偽判定する紙幣鑑別装置において、紙幣に
紫外線を照射する光源と、紙幣の蛍光体からの蛍光を受
光しその強度に応じた電気信号に変換する複数の受光器
と、各受光器の入射側にそれぞれ配設されて互いに異な
る透過波長域を有する光学フィルタと、受光器から出力
された電気信号をその出力値に応じて複数のレベルに区
分する手段と、受光器ごとに得られた出力値レベルを画
素単位で比較し出力値レベルの相関が所定の関係にある
画素数を計数する手段と、計数値を所定の上下限値と比
較して紙幣の真偽の判別をする手段とを備えたことを特
徴とする。

【００２４】請求項１５の発明は、請求項１４の発明に
おいて、紙幣の蛍光体からの蛍光を１以上のハーフミラ
ーを用いて分岐して複数の受光器に入射することを特徴
とする。

【００２５】請求項１６の発明は、請求項１４または１
５の発明において、受光器としてライン状受光器を用い
たことを特徴とする。

【００２６】すなわち、第３の発明（請求項１４〜１６
の発明）は、次のようにして蛍光繊維の検出と判断をす
るようにした。（１）同一の蛍光体からの蛍光を複数のＣＣＤで受光す
るようにした。（２）各ＣＣＤの手前に透過波長域の異なる可視光カッ
トフィルタをそれぞれ配置した。（３）真偽判別は、各ＣＣＤの出力レベルの相関を画素
単位で求め、所定の関係にある画素数を計数し、この計
数値を上下限値と比較することにより行った。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は第１の発明にかかる実施形態の構
成を示す図であり、図２，図３はその動作を示すタイミ
ング図である。図１において、紫外線ランプ２が紫外光
を照射し、蛍光量を得て、光電変換した蛍光繊維信号を
得るところは従来技術と同じであるので説明を省略す
る。次に、得られた蛍光繊維信号（波形ｃ）は、増幅回
路７からコンパレータ回路８ａ，８ｂおよび８ｃの一方
の端子に並列に人力される。これらのコンパレータ回路
のもう一方の端子には、基準電源９０から互いに異なる
しきい値（波形ｄ，ｅ，ｆ）がそれぞれ入力される。こ
こで、蛍光繊維信号の強度は３つに分離され、パルス化
（波形ｇ，ｈ，ｉ）される。

【００２８】次に分離された蛍光繊維のパルス信号の２
次元の走査位置の記憶過程を説明する。２次元走査位置
を計測するために、計時回路２３を設けている。この計
時回路２３は、紙幣検知信号がｏｎ（紙幣がある場合）
の時に動作し、それぞれｘ計時がＣＣＤ５のライン走査
時間を計測し、ｙ計時がＣＣＤ５の駆動回路６の更新信
号を基に紙幣の移動方向の時間を計測する。ここで、紙
幣の移動時間およびＣＣＤ５のライン走査時間は一定の
ため計時回路２３の２つの出力は２次元走査座標情報と
なる。

【００２９】蛍光繊維信号のパルスの位置情報は、強度
区分されたごとに、エッジ検知回路２４ａ、２４ｂおよ
び２４ｃで検出された立ち上がりおよび立ち下がりに同
期して、計時回路２３の２つの出力の内容を記憶回路２
０ａ、２０ｂおよび２０ｃにそれぞれ記憶する。この結
果、記憶回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃ内には、蛍光
繊維パルス群の各パルス幅、その２次元的な位置情報が
蓄積される。次に、図４および図５を用いて、判定回路
２２での記憶回路２０ａ、２０ｂおよび２０ｃのパルス
データの処理適程を説明する。

【００３０】先ず、図４の処理４１で、各パルスの幅ｗ
により立ち下がり時間から立ち上がり時間の差を求め
る。そして、処理４２で記憶した計時回路２３の２つの
計時値であるｘ、ｙで平面化し、複数のパルスから蛍光
繊維ごとに長さｌの測定を次のように行う。例では、ｙ
１からｙ４までの間、蛍光繊維のパルスが検出されてい
ない。次のｙ５では蛍光繊維が３つ存在する。その内の
蛍光繊維パルス集団Ａが第１の蛍光繊維となり、蛍光繊
維パルス集団Ｂが第２の蛍光繊維および蛍光繊維パルス
集団Ｃが第３の蛍光繊維となる。

【００３１】ｙ６〜ｙ９ではｙ５で発生した第１から第
３の蛍光繊維について、長さｌ１〜１３の計数をアップ
する。この時、各蛍光繊維ごとに、現ラインと次のライ
ンでの２つのパルス幅中心ｘｃの差が所定値内であるか
否かを判定し、現ラインと次のラインでのパルスの有無
判定で連続性を確認する。この処理の結果、蛍光繊維パ
ルス集団Ａの長さｌ１が５、蛍光繊維パルス集団Ｂの長
さｌ２が４、蛍光繊維パルス集団Ｃの長さｌ３が３とな
る。ｙ１０，ｙ１１には蛍光繊維のパルスがない。ｙ１
２以降では蛍光繊維パルス集団Ｄが第４の蛍光繊維とし
て同様に長さが計数される。

【００３２】このように、処理４１、４２では、蛍光繊
維の数および蛍光繊維ごとの幅ｗと長さｌが判り、蛍光
繊維の形状が判断できることになる。処理４３では、蛍
光繊維が、ほぼ寸法と形状（直線）が決まっているため
に幅と長さと形状フィルタリング処理し、所定でない場
合、偽造またはノイズとして以後の判断処理から外す。
尚、以上の処理４１〜４３は３つに区分した蛍光強度単
位で処理する。

【００３３】次に、蛍光繊維の分布判断をステップごと
に説明する。第１ステップは、処理４４で紙幣全体での
蛍光繊維の数を調べ所定値範囲内か否かを判断する。所
定値範囲外の場合、偽造と判定する。第２ステップは、
処理４５で図５のようにｘ、ｙをそれぞれ３つにわけ、
９分割（Ｚ１〜Ｚ９）として、蛍光繊維全数に対する各
ブロック（Ｚ１〜Ｚ９）ごとの蛍光繊維数の割合から部
分的に集中していないかを判断する。例えば１つのブロ
ックに蛍光繊維が３０％以上ある場合、偽造と判定す
る。

【００３４】第３ステップは、処理４６で縦と横それぞ
れに３つブロックを１つのグループとして、蛍光繊維全
数に対する各グルーブ（ｇ１〜ｇ６）ごとの蛍光繊維数
の割合から部分的に集中していないかを判断する。各グ
ルーブに蛍光繊維の部分的に集中していないかを判断す
る。たとえば１つのグループに蛍光繊維が５０％以上あ
る場合、偽造と判定する。以上の処理４４〜４６は、３
つに区分した蛍光強度単位で処理する。

【００３５】第４ステップは、処理４７で、３つの蛍光
強度に区分した各蛍光繊維の数が紙幣全体で所定値（ほ
ぼ同数）か否かを判断する。所定値外の場合、偽造と判
定する。ただし、蛍光繊維の数は、高強度がそのまま、
中強度が高強度の数を差し引いた値、および低強度が高
と中強度の数を差し引いた値に調整する。判定回路２２
は、上記してきた処理結果を真偽判定出力（出力０）と
して外部に伝える。

【００３６】次に、第２の発明の実施形態について、図
６、図７、図８にもとづいて説明する。図６において、
蛍光繊維検出センサ８ａ，８ｂは従来例と同様に紙幣検
知センサ２ａ，２ｂ、ガラス３ａ，３ｂ、紫外線ランプ
４ａ，４ｂ、レンズアレイ５ａ，５ｂ、紫外線カットフ
ィルタ６ａ，６ｂおよびＣＣＤ７ａ，７ｂにより構成さ
れ、搬送路１５の上下に各々配置される。紫外線を紙幣
に照射し、蛍光繊維からの蛍光を得て、光電変換したＣ
ＣＤ出力（蛍光繊維信号）を得るところは従来技術と同
じため説明を省略する。

【００３７】次に、第１センサ８ａおよび第２センサ８
ｂからの各ＣＣＤ出力は、増幅回路１０ａ，１０ｂによ
り増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１４a,１４bによりデ
ジタル値に変換され、ＣＰＵ１３のメモリ１３１，１３
２に画素単位で各々格納される。ここで、格納したＣＣ
Ｄ出力の処理を図８をもとに説明する。第１ステップ：ＣＣＤ出力は図７（ａ）に示すように撮
像ラインごとに格納されており、ＣＣＤ画素方向の極大
値が撮像ラインごとに探索される。第２ステップ：探索された極大値は、その出力値（Ａ／
Ｄ変換値）に応じて４つのレベル（Ａ：蛍光強度大、
Ｂ：蛍光強度中、Ｃ：蛍光強度小、Ｄ：蛍光なし）に区
分される（図７（ｂ））。第３ステップ：ここで、蛍光繊維の紙幣厚み方向の位置
による第１蛍光繊維検出センサ８ａと第２蛍光繊維検出
センサ８ｂとの蛍光強度の相関は表１に示すようにな
る。

【００３８】

【表１】

【００３９】すなわち、蛍光繊維が紙幣の表面ないしは
裏面にある場合、一方の蛍光繊維検出センサでの蛍光強
度は大きくなり、もう一方の搬送路の反対側に配置され
た蛍光繊維検出センサでの蛍光強度は小さくなる。ま
た、蛍光繊維が紙幣の中間にある場合、両方の蛍光繊維
検出センサでの蛍光強度は中程度となる。このことよ
り、第１蛍光繊維検出センサ８ａと第２蛍光繊維検出セ
ンサ８ｂとの極大位置（撮像ライン番号とＣＣＤ画素番
号）を照合し、一致する場合はその極大値レベルの相関
から蛍光繊維の紙幣厚み方向の位置を判断できる。

【００４０】したがって、このステップでは、第１検出
センサ８ａの極大値のレベルと第２検出センサ８ｂの極
大値のレベルの相関が表１の相関のどれと一致するかを
判定し、蛍光繊維の紙幣厚み方向の位置（表面、中間、
裏面）を判断する。第４ステップ：第３ステップで求めた蛍光繊維位置の極
大値数をカウントアップする。

【００４１】第５ステップ：全ての極大値について、第
３ステップおよび第４ステップが終了したかを確認す
る。終了した場合は第６ステップヘ進み、終了していな
い場合は第３ステップに戻る。第６ステップ：第４ステップで求めた蛍光繊維の紙幣厚
み方向の位置（表面、中間、裏面）ごとの極大値数が、
所定の範囲内にあるか否かを判定することにより紙幣の
真偽判別を行う。ここで、蛍光繊維を蛍光ペンにて摸擬
した偽造券では、中間層での極大値が存在せず容易に偽
造券であることを判別できる。

【００４２】次に、第３の発明の実施形態について、図
９、図１０にもとづいて説明する。図９はＣＣＤを２つ
使用した実施形態の構成を示す図である。図において、
蛍光検出センサ８は、紙幣検知センサ２、ガラス３、紫
外線ランプ４、結像レンズ５、紫外線カットフィルタ
６、ハーフミラー１６、２つの可視光カットフィルタ１
７ａ，１７ｂおよび２つのＣＣＤ７ａ，７ｂにより構成
され、可視光カットフィルタ１７ａ，１７ｂはそれぞれ
ＣＣＤ７ａ，７ｂの手前に配置される。

【００４３】まず、図９に示す実施例での処理過程につ
いて説明する。紫外線の照射により蛍光体から発した蛍
光は、結像レンズ５と紫外線カットフィルタ６を通過
後、ハーフミラー１６により分岐され、可視光カットフ
ィルタ１７ａ，１７ｂの透過しきい値以上の波長成分の
みがそれぞれＣＣＤ７ａ，７ｂ上に結像し、光信号から
電気信号に変換される。光電変換された蛍光信号（ＣＣ
Ｄ出力）は増幅回路１４ａ，１４ｂにより増幅された
後、Ａ／Ｄ変換回路１０ａ，１０ｂによりデジタル値に
変換される。ＣＰＵ回路１３では、ＣＣＤ出力を出力レ
ベルに応じて３つのレベル（出力：大、中、小）に分
け、各ＣＣＤ出力の出力レベルを画素単位で比較照合
し、この出力レベルの相関が所定の関係にある画素数を
計数し、この計数値があらかじめ設定してある範囲内に
あるか否かにより真偽判別を行う。

【００４４】次に真偽判別方法について、紙幣のセキュ
リティとして用いられることが多い黄色蛍光と赤色蛍光
を例にとり説明する。真偽判別は図１０に示すように、
蛍光体と蛍光ベンの蛍光波長の違いを利用して行う。図
１０は米ドル紙幣の蛍光スレッドの黄色蛍光と赤色蛍光
およびそれらと同色系の蛍光ペンの蛍光波長の分布の実
測結果を示す図である。蛍光スレッドの黄色蛍光と赤色
蛍光の中心波長がそれぞれλ２、λ４にあるのに対して
黄色系蛍光ペンと赤色系蛍光ペンではλ１、λ３と低波
長側にシフトしている。これは蛍光スレッドに使用され
ている蛍光材料と蛍光ペンに使用されている蛍光材料が
異なるためと思われる。

【００４５】そのため、第１可視光カットフィルタ１７
ａに波長λ１以上の光線を透過させる光学フィルタ、第
２可視光カットフィルタ１７ｂに波長λ３以上の光線を
透過させる光学フィルタを使用すれば、例えば黄色蛍光
では第１可視光カットフィルタ１７ａが手前に配置され
ている第１ＣＣＤ７ａの出力は全ての波長成分がＣＣＤ
に到達するため大きくなり、第２可視光カットフィルタ
１７ｂが手前に配置されている第２ＣＣＤ７ｂの出力は
大部分の波長成分が第２可視光カットフィルタ１７ｂに
吸収されてしまうため小さくなる。同様に各種の蛍光体
での第１およぴ第２ＣＣＤ７ａ，７ｂの出力をまとめる
と表２のようになる。

【００４６】

【表２】

【００４７】この表２からあきらかなように第１ＣＣＤ
７ａと第２ＣＣＤ７ｂの出力の相関より、蛍光ペンによ
る偽造券を判別することができる。また、この実施形態
では２種類の蛍光体（黄色蛍光と赤色蛍光）を検出する
場合を例にとったが、検出したい蛍光体の種類が増えた
場合は可視光カットフィルタを追加することにより対応
可能である。なお、この実施形態では光源と受光部が搬
送路の同一側にある反射型としてあるが、光源と受光部
が搬送路を介して対向するように配置した透過型として
も良い。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように第１の発明（請求項１
〜請求項９の発明）によれば、検出した蛍光繊維信号を
蛍光強度に応じてを複数に区分し、区分した蛍光繊維信
号から蛍光繊維単位での形状判定と、蛍光繊維の紙幣面
全体および部分的な分布判定を施して、蛍光ペンなどの
偽造を容易に判別を可能する。

【００４９】また、第２の発明（請求項１０〜請求項１
３の発明）によれば、蛍光繊維検出センサを搬送路の上
下に配置し、両センサの蛍光繊維信号の極大値の蛍光強
度の相関より、蛍光繊維の紙幣厚み方向での位置を判断
し、各位置（紙幣の表面、中間、裏面）での極大値数を
計数し、この各計数値が所定の範囲以内にあるかにより
真偽判別を行う。それにより、蛍光ペンなどで蛍光繊維
を摸擬した偽造券を容易に判別できる。

【００５０】また、第３の発明（請求項１４〜１６の発
明）によれば、同一の蛍光体からの蛍光を複数のＣＣＤ
で受光し、各ＣＣＤの手前にそれぞれ透過領域の異なる
可視光カットフィルタを配置し、複数のＣＣＤ出力の相
関が所定の関係にある画素数を計数し、その計数値を上
下限値と比較し真偽判別を行うことにより、蛍光ペンな
どで蛍光体を模擬した偽造券を容易に判別できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明にかかる実施形態の構成を示す図で
ある。

【図２】図１の動作を示すタイミング図である。

【図３】図１の動作を示すタイミング図である。

【図４】図１の判定処理を示すフロー図である。

【図５】図１の判定処理を示すフロー図である。

【図６】第２の発明にかかる実施形態の構成を示す図で
ある。

【図７】図６における蛍光繊維の検出処理の説明図であ
る。

【図８】図６の判定処理を示すフロー図である。

【図９】第３の発明にかかる実施形態の構成を示す図で
ある。

【図１０】図９における蛍光繊維の検出処理の説明図で
ある。

【図１１】従来例の構成を示す図である。

【図１２】図１１の動作を示すタイミング図である。

【図１３】従来例の構成を示す図である。

【図１４】図１３の動作を示すタイミング図である。

【符号の説明】

１紙幣５ＣＣＤ９０基準電源２４ａ，２４ｂ，２４ｃエッジ検知回路２３計時回路、２０ａ，２０ｂ，２１ｃ記憶回路２２判定回路２，２ａ，２ｂ紙幣検知センサ３，３ａ，３ｂガラス、４，４ａ，４ｂ紫外線ランプ６，６ａ，６ｂ紫外線カットフィルタ７，７ａ，７ｂＣＣＤ８，８ａ，８ｂ蛍光繊維検出センサ９，９ａ，９ｂ，ＣＣＤ駆動回路１０，１０ａ，１０ｂ増幅回路１１コンパレータ回路１２パルス計数回路１３ＣＰＵ回路１４ａ，１４ｂＡ／Ｄ変換回路１５搬送路１６ハーフミラー１７ａ，１７ｂ可視光カットフィルタ１３１，１３２メモリ

フロントページの続き (72)発明者植原義久神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内Ｆターム(参考） 3E041 AA02 AA03 BA20 BB03 BB04 BB05 BC06 CA01 CB02 CB03 DB01 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光繊維を漉き込んだ用紙からなる紙幣
を鑑別する際に、紙幣に紫外線を照射しその蛍光繊維か
らの蛍光を検知して真偽判定する紙幣鑑別装置におい
て、紙幣に紫外線を照射する光源と、紙幣からの蛍光を受光しその強度に応じた電気信号に変
換する受光器と、受光器から出力された電気信号を互いに異なる閾値を用
いて２値化する複数のコンパレータ回路と、各コンパレータ回路からの出力信号にもとづき、互いに
異なる蛍光強度の繊維の有無にもとづき紙幣の真偽の判
別をする手段と、を備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項２】蛍光繊維を漉き込んだ用紙からなる紙幣
を鑑別する際に、紙幣に紫外線を照射しその蛍光繊維か
らの蛍光を検知して真偽判定する紙幣鑑別装置におい
て、紙幣に紫外線を照射する光源と、被鑑別紙幣を搬送する搬送機構と、搬送機構の上方であって紙幣の搬送方向と直交する方向
に紫外線光源に対応して配置されたライン状受光器と、受光器から出力された蛍光強度信号を所定の閾値を用い
て２値化するコンパレータ回路と、コンパレータ回路の出力信号の立ち上がりまたは立ち下
がりのエッジを検知してエッジ検知信号を出力するエッ
ジ検知回路と、搬送機構の送りとライン状受光器の出力タイミングに同
期してエッジ検知信号の紙幣表面上での出力対応位置を
取り込み紙幣表面の蛍光分布を２次元的に記憶する手段
と、記憶されたエッジ検知信号の位置情報を読み出して、蛍
光繊維の長さ、幅、個数を計測し、それらの分布から紙
幣の真偽の判別をする手段と、を備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項３】請求項２記載の紙幣鑑別装置において、記憶されたエッジ検知信号の位置情報を読み出して、蛍
光繊維の長さ、幅、個数を計測した後、計測した蛍光繊
維の幅および長さから形状を算出し、寸法と直線性から
なる所定の形状値と比較し、ノイズまたは偽造と分離す
る手段を備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項４】請求項２または請求項３記載の紙幣鑑別
装置において、計測した蛍光繊維の数を所定の上下限値と比較して真偽
判定をする手段を備えたことを特徴とする紙幣鑑別装
置。
【請求項５】請求項２から請求項４のいずれか１項に
記載の紙幣鑑別装置において、受光器の２次元の読取領域をｎ×ｎ（ｎは２以上の整
数）に分割し、各分割単位での蛍光繊維の分布を調べて
真偽判定をする手段を備えたことを特徴とする紙幣鑑別
装置。
【請求項６】蛍光繊維を漉き込んだ用紙からなる紙幣
を鑑別する際に、紙幣に紫外線を照射しその蛍光繊維か
らの蛍光を検知して真偽判定する紙幣鑑別装置におい
て、紙幣に紫外線を照射する光源と、被鑑別紙幣を搬送する搬送機構と、搬送機構の上方であって紙幣の搬送方向と直交する方向
に紫外線光源に対応して配置されたライン状受光器と、受光器から出力された蛍光強度信号を互いに異なる閾値
を用いて２値化する複数のコンパレータ回路と、各コンパレータ回路の出力信号の立ち上がりまたは立ち
下がりのエッジを検知してエッジ検知信号を出力する複
数のエッジ検知回路と、搬送機構の送りとライン状受光器の出力タイミングに同
期して各エッジ検知信号の紙幣表面上での出力対応位置
を取り込み紙幣表面の蛍光分布を蛍光強度ごとに２次元
的に記憶する手段と、記憶された各エッジ検知信号の位置情報を読み出して、
蛍光強度ごとに蛍光繊維の長さ、幅、個数を計測し、そ
れらの分布から紙幣の真偽の判別をする手段と、を備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項７】請求項６記載の紙幣鑑別装置において、記憶された各エッジ検知信号の位置情報を読み出して、
蛍光強度ごとに蛍光繊維の長さ、幅、個数を計測した
後、計測した蛍光繊維の幅および長さから形状を算出
し、寸法と直線性からなる所定の形状値と比較し、ノイ
ズまたは偽造と分離する手段を備えたことを特徴とする
紙幣鑑別装置。
【請求項８】請求項６または請求項７記載の紙幣鑑別
装置において、各蛍光強度ごとに計測した蛍光繊維の数を所定の上下限
値と比較して真偽判定をする手段を備えたことを特徴と
する紙幣鑑別装置。
【請求項９】請求項６から請求項８のいずれか１項に
記載の紙幣鑑別装置において、受光器の２次元の読取領域をｎ×ｎに分割し、各分割単
位であってかつ各蛍光強度ごとの蛍光繊維の分布を調べ
て真偽判定をする手段を備えたことを特徴とする紙幣鑑
別装置。
【請求項１０】蛍光繊維を漉き込んだ用紙からなる紙
幣を鑑別する際に、紙幣に紫外線を照射しその蛍光繊維
からの蛍光を検知して真偽判定する紙幣鑑別装置におい
て、紙幣に紫外線を照射する光源と、被鑑別紙幣を搬送する搬送機構と、搬送機構に搬送される紙幣の表面側及び裏面側にそれぞ
れ搬送方向と直交する方向に紫外線光源に対応して配置
された１対のライン状受光器と、両受光器から出力された蛍光強度信号をそれぞれディジ
タル信号に変換する１対のＡ／Ｄ変換回路と、搬送機構の送りとライン状受光器の出力タイミングに同
期して両蛍光強度信号の値を取り込み紙幣表面および裏
面の蛍光分布を２次元的に記憶する手段と、記憶された蛍光強度信号の値を表裏面ごとに読み出し
て、各値を平面上周囲の値と比較して極大値を検出する
手段と、検出された極大値の個数または分布から紙幣の真偽の判
別をする手段と、を備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項１１】請求項１０記載の紙幣鑑別装置におい
て、表裏両面で検出された極大値の位置を互いに照合して、
両面同位置に極大値が存在する場合は、両極大値の強度
相関から、紙幣厚み方向の蛍光繊維位置を特定する手段
と、蛍光繊維の紙幣厚み方向の分布から紙幣の真偽の判別を
する手段と、を備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項１２】請求項１１記載の紙幣鑑別装置におい
て、紙幣厚み方向の位置ごとに蛍光繊維に相当する極大値を
計数しその個数を所定の上下限値と比較することにより
紙幣の真偽の判別をする手段を備えたことを特徴とする
紙幣鑑別装置。
【請求項１３】請求項１１または請求項１２記載の紙
幣鑑別装置において、蛍光繊維の紙幣厚み方向の存在位置を表面部、中間部、
裏面部の３層として、各層ごとの計数値を所定の上下限
値と比較することにより紙幣の真偽の判別をする手段を
備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項１４】蛍光繊維、蛍光片、蛍光スレッド等か
らなる蛍光体を埋め込んだ紙幣を鑑別する際に、紙幣に
紫外線を照射しその蛍光体からの蛍光を検知して真偽判
定する紙幣鑑別装置において、紙幣に紫外線を照射する光源と、紙幣の蛍光体からの蛍光を受光しその強度に応じた電気
信号に変換する複数の受光器と、各受光器の入射側にそれぞれ配設されて互いに異なる透
過波長域を有する光学フィルタと、受光器から出力された電気信号をその出力値に応じて複
数のレベルに区分する手段と、受光器ごとに得られた出力値レベルを画素単位で比較し
出力値レベルの相関が所定の関係にある画素数を計数す
る手段と、計数値を所定の上下限値と比較して紙幣の真偽の判別を
する手段と、を備えたことを特徴とする紙幣鑑別装置。
【請求項１５】請求項１４記載の紙幣鑑別装置におい
て、紙幣の蛍光体からの蛍光を１以上のハーフミラーを用い
て分岐して複数の受光器に入射することを特徴とする紙
幣鑑別装置。
【請求項１６】請求項１４または１５記載の紙幣鑑別
装置において、受光器としてライン状受光器を用いたことを特徴とする
紙幣鑑別装置。