JP2002260051A

JP2002260051A - 紙幣識別装置

Info

Publication number: JP2002260051A
Application number: JP2001059618A
Authority: JP
Inventors: Yasuro Yoshioka; 康郎芳岡; Shigeru Kakimi; 茂垣見; Koichiro Nakajima; 耕一郎中島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2002-09-13
Anticipated expiration: 2021-03-05
Also published as: CN100397426C; JP3518518B2; EP1239423A2; DE60225962D1; EP1239423B1; DE60225962T2; ES2302767T3; EP1239423A3; CN1374625A

Abstract

(57)【要約】【課題】光センサの解像度を上げ、測定領域のずれを
押さえて紙幣識別精度を向上させる。【解決手段】紙幣搬送通路２１と複数の光源２３ａ，
２４ａ，２５ａとの間に略漏斗形状の第１の導光体２６
ａを設けて複数の光源から発せられた光を共通の領域に
集中させる。これにより紙幣識別精度を向上させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動販売機や券売
機など各種自動サービス機器に使用される紙幣識別装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動販売機や券売機などで販売さ
れる商品の多様化と高額化に伴い、千円紙幣以外の高額
紙幣を使用できる紙幣識別装置が広く使用されるように
なってきた。特に２０００年７月の二千円紙幣発行以
降、この二千円紙幣を含む高額紙幣を使用できる機器が
一般的になりつつある。一方、複写機やカラープリンタ
ーなどＯＡ機器の進歩に伴い、これら高精度の複写装置
を用いた偽造紙幣が行使される犯罪も増加傾向にあり、
紙幣識別装置に対しては識別能力を一層向上させて犯罪
を未然に防止することが求められている。

【０００３】従来、自動販売機用の紙幣識別装置におい
ては、発光ダイオードとフォトダイオードを組み合わせ
た透過型光センサを複数組備え、紙幣の同一箇所を波長
の異なる光センサで走査して、透過率の差異を検出し、
真券と偽券を判別することが行われてきた。こうした技
術の一例として特開昭５７−６２４７８号公報や特開平
８−７１４９号公報などがある。

【０００４】以下、従来の紙幣識別装置について図面を
参照しながら説明する。

【０００５】図１３に従来の紙幣識別装置の光センサ部
を示す。図１３において紙幣搬送通路１の一方の壁面に
接して赤色発光ダイオード２と赤外発光ダイオード３が
配設され、紙幣搬送通路１のもう一方の壁面にはフォト
ダイオード４が配設されている。このような構造により
識別対象となる紙幣５がフォトダイオード４の前を通過
する際に紙幣の光学特性を調べることができる。

【０００６】図１４は従来の紙幣識別装置の光センサ部
と判別部のブロック図である。図１４にて、紙幣搬送通
路１に沿って紙幣５を搬送する搬送手段６（ここではベ
ルトとローラーから構成）が設けられており、搬送手段
６の入口には紙幣検知手段７が配設され、紙幣位置を検
出するため制御手段８に接続されている。紙幣搬送通路
１の壁面に接して設けられた赤色発光ダイオード２と赤
外発光ダイオード３とは適切なタイミングで発光させる
ためにやはり制御手段８に接続されている。

【０００７】搬送手段６はモータ９により駆動される。
モータ９は制御手段８からモータ駆動回路１０を介して
駆動される。モータ９に連結してモータ９の回転を検知
するための同期パルス発生手段１１が設けられ、制御手
段８に接続されている。

【０００８】フォトダイオード４の出力信号は対数増幅
回路１２に接続され、この対数増幅回路１２の出力はリ
ニア増幅回路１３と、ＡＤ変換手段１４とを介して制御
手段８に接続される。また、前記対数増幅回路１２の基
準電流はＤＡ変換手段１５を介して制御手段８から供給
されている。なお図１４の１６は基準値格納手段、１７
は入力値格納手段である。

【０００９】以下、従来の紙幣識別装置の動作を説明す
る。最初、紙幣識別装置の起動時に無紙幣状態で各セン
サの状態を調べ光センサの基準化を行う。まず、赤色発
光ダイオード２を発光させて、その出力はフォトダイオ
ード４の信号を対数増幅回路１２、リニア増幅回路１
３、ＡＤ変換手段１４を介して制御手段８に入力する。
制御手段８はこの入力される電圧のＡＤ変換値と予め定
められた基準値Ｘｒとの差を計算し、この差が小さくな
る方向に一定の変換率をもってＤＡ変換手段１５の入力
値Ｙｒを変更する。ＤＡ変換手段１５の出力は対数増幅
回路１２の基準電流値を決める。従って、対数増幅回路
１２の基準増幅率が変化し、ＡＤ変換手段１４の出力
（制御手段８の入力値）を予め定められた基準値Ｘｒに
一致させることができる。

【００１０】次に赤外発光ダイオード３を発光させて、
同様にＤＡ変換手段１５の入力値Ｙｉｒを変化させ、対
数増幅回路１２の増幅率を調整し、ＡＤ変換手段１４の
出力を基準値Ｘｉｒに一致させる。

【００１１】これで光センサの基準化が完了したので、
以降は制御手段８が各発光ダイオード２，３の発光タイ
ミングに合わせてＤＡ変換手段１５の入力値を変化させ
ることにより、夫々の発光ダイオード２，３の波長に対
する所定の感度が得られる。

【００１２】以上のように光センサの基準化が完了した
後、光センサ部の入口で紙幣検知手段７が紙幣５の挿入
を検知すると、制御手段８はモータ９を起動して搬送手
段６を駆動し、紙幣５を引き込む。紙幣５の搬送量は、
制御手段８にて同期パルス発生手段１１の発生するパル
ス数を計測することにより測定し、紙幣端から所定の距
離を搬送して予め定めた測定ポイントで赤色発光ダイオ
ード２を発光させ、そのときのＡＤ変換値Ｓｒと、次に
赤外発光ダイオード３を発光させたときのＡＤ変換値Ｓ
ｉｒを得る。赤色発光ダイオード２と赤外発光ダイオー
ド３との取付位置の差は同期パルス発生手段１１の発生
するパルス数に換算して位置を補正し、ほぼ同一箇所の
データを得るようにしている。

【００１３】紙幣識別のためには紙幣５を搬送する過程
で多数の測定ポイントに対し赤色発光ダイオード２のＡ
Ｄ変換値Ｓｒ、赤外発光ダイオード３のＡＤ変換値Ｓｉ
ｒ、およびその差Ｓｒ−Ｓｉｒなどの数値が真券に対し
て予め定めた所定の範囲内にあるか否かを制御手段８で
判定し、磁気センサ等の出力とともにここに図示してい
ない他のセンサから得られる情報と併せて総合判定を行
い、真券か偽券かを判断するようにしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成では、赤色発光ダイオード２や赤外発光
ダイオード３の放射する光に照らされた直径３〜５ｍｍ
程度の比較的広い領域の平均的な透過率測定を行うこと
になり、解像度を上げることが困難であった。また、赤
色発光ダイオード２、赤外発光ダイオード３、フォトダ
イオード４などの素子の光軸ずれや実装位置誤差などを
補正することが困難であり、紙幣５上の同一箇所でＳｒ
−Ｓｉｒの値を求める場合など、必ずしも同一箇所の測
定値が得られず、しわの多い紙幣の場合など測定領域が
その面積比で半分近くまでずれる可能性があった。

【００１５】本発明はこのような問題点を解決するもの
で、光センサの解像度を高め、かつ複数の光センサが測
定する領域のずれを極めて小さくすることにより、紙幣
識別精度を向上させることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の紙幣識別装置は、光センサ部に紙幣搬送通路
に沿って設けられた複数の光源と、前記紙幣搬送通路に
沿って設けられた受光素子とを有し、前記複数の光源と
前記紙幣搬送通路の間に、前記複数の光源から発せられ
た光を集光して前記紙幣搬送通路側に放射する略漏斗形
状の第１の導光体を備えた構成としたものである。

【００１７】これにより、紙幣識別精度を向上させるこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、紙幣の特徴を検出する光センサ部と、この光センサ
部に接続されるとともに前記光センサ部からの信号に基
づいて紙幣判別を行う判別部を有する紙幣識別装置にお
いて、前記光センサ部は、紙幣搬送通路に沿って設けら
れた複数の光源と、前記紙幣搬送通路に沿って設けられ
た受光素子とを有し、前記複数の光源と前記紙幣搬送通
路の間に、前記複数の光源から発せられた光を集光して
前記紙幣搬送通路側に放射する略漏斗形状の第１の導光
体を備えた紙幣識別装置であり、第１の導光体により紙
幣の透過率や反射率を測定する領域を小さくすることが
できるので、解像度を上げることができる。また、前記
第１の導光体を用いることにより、たとえ複数の光源を
使用しても光が放射される領域は共通となるため、光源
ごとの測定位置ずれが小さくなり、紙幣識別精度が向上
する。

【００１９】本発明の請求項２に記載の発明は、複数の
光源は各々異なる発光波長を有する請求項１記載の紙幣
識別装置であり、複数の異なる波長で紙幣の透過率や反
射率を夫々測定することによりより高い精度で紙幣を識
別することができる。

【００２０】本発明の請求項３に記載の発明は、光源に
は第１のプリント基板上に実装した表面実装型の発光ダ
イオードを用いた請求項１記載の紙幣識別装置であり、
面実装型の発光ダイオードを用いているので、光源の高
さを低くして装置を小型化することができる。

【００２１】本発明の請求項４に記載の発明は、紙幣搬
送通路に沿って、紙幣搬送方向と直角方向に配列した複
数の第１の導光体と、この第１の導光体の各々に対応し
て配列された複数の光源と、複数の前記第１の導光体相
互間での光漏れを遮る分離手段と、受光素子と前記紙幣
搬送通路の間に第２の導光体を設け、この第２の導光体
は、前記複数の第１の導光体に対向する前記紙幣搬送通
路に向かって開口し、前記受光素子に対して集束する略
漏斗形状とした請求項１記載の紙幣識別装置であり、紙
幣上の複数の走査ラインを複数の光源を用いて検査する
機能を、光源の数や走査ラインの数よりも少数の受光素
子に光を集めることにより実現し、装置を小型化すると
ともに、受光素子と接続される対数増幅回路などの回路
要素部品を削減して基板上の回路部品実装面積も併せて
縮小し、小型化することが可能になる。

【００２２】本発明の請求項５に記載の発明は、受光素
子は第２のプリント配線基板上に実装した表面実装型の
フォトダイオードとした請求項４記載の紙幣識別装置で
あり、受光素子の高さを低くして装置を小型化すること
ができる。

【００２３】本発明の請求項６に記載の発明は、複数の
光源を紙幣搬送方向に配列した請求項４記載の紙幣識別
装置であり、紙幣搬送方向に平行な複数の測定ラインを
高密度に多数配列することを可能とし、偽券排除能力を
向上させることができる。

【００２４】本発明の請求項７に記載の発明は、第１の
導光体あるいは第２の導光体は透明な物質が充填された
略漏斗形状の成形部品とした請求項４記載の紙幣識別装
置であり、複雑な表面形状を持つ導光体を大量生産に適
した方法で製作することができる。

【００２５】本発明の請求項８に記載の発明は、第１の
導光体あるいは第２の導光体は略漏斗形状にするととも
にその内側表面は光を反射するプラスチックで形成され
た請求項４記載の紙幣識別装置であり、射出成形時の形
状ひずみが小さい薄肉成形部品で導光体を実現し、性能
を安定させることができる。

【００２６】本発明の請求項９に記載の発明は、第１の
導光体あるいは第２の導光体は、取付枠内に一体形成さ
れた請求項７記載の紙幣識別装置であり、組立時には取
付枠部を保持することにより、導光体表面に触れること
はなく、導光体の汚れによる光学特性の劣化が防止でき
る。

【００２７】本発明の請求項１０に記載の発明は、複数
の第１の導光体を紙幣の搬送方向と直角方向に配列し、
これら複数の第１の導光体を共通の取付枠部で連結した
請求項９記載の紙幣識別装置であり、複数の導光体を共
通の取付枠部で一括して組み立てることができる。ま
た、かつ組立時に導光体表面に触れて汚すことはないの
で、品質を安定させることができる。

【００２８】本発明の請求項１１に記載の発明は、紙幣
搬送通路の壁面に形成した取付爪と、位置決め用のガイ
ドリブとを一体に設け、前記ガイドリブの高さは取付枠
部の高さより低くした請求項９記載の紙幣識別装置であ
り、組立時に取付枠部の上端を保持押圧するとき、ガイ
ドリブは取付枠部より低いので、ガイドリブに干渉する
ことなく第１の導光体を紙幣搬送通路の壁面に固定する
ことができる。

【００２９】本発明の請求項１２に記載の発明は、第１
の導光体の複数の光源に対向する端面は入射光に対して
傾斜させた屈折面とした請求項７記載の紙幣識別装置で
あり、複数の光源から発した光線を導光体側面に当て
ず、側面からの光漏れによる損失を減らして、紙幣識別
に関わる光量を確保することができる。

【００３０】本発明の請求項１３に記載の発明は、屈折
面は略円筒面状の突起とした請求項１２記載の紙幣識別
装置であり、複数の光源から発した光線を効率的に識別
部に集束させることができる。

【００３１】本発明の請求項１４に記載の発明は、第１
の導光体の紙幣搬送通路に接する側の端面は、鏡面仕上
げされた微小な凹凸面が連続する形状とした請求項６記
載の紙幣識別装置であり、無紙幣時の直射光を微小な凹
凸面で散乱させることにより無紙幣時の受光光量と紙幣
を透過したときの光量の差を少なくし、増幅回路のダイ
ナミックレンジが小さくても、光量過大や光量過小で透
過率測定ができなくなることを防ぐ。

【００３２】本発明の請求項１５に記載の発明は、第１
の受光素子を紙幣搬送通路に対し光源と同じ側に配置
し、第２の受光素子を前記紙幣通路を挟んで前記光源と
反対側に配置した請求項３記載の紙幣識別装置であり、
紙幣の同一領域に対し、複数の波長で透過光と反射光の
レベルを夫々測定することが容易にでき、この透過光と
反射光を用いて識別することができるので、識別精度を
向上させることができる。

【００３３】本発明の請求項１６に記載の発明は、紙幣
の特徴を検出する光センサ部と、この光センサ部に接続
されるとともに前記光センサ部からの信号に基づいて紙
幣判別を行う判別部を有する紙幣識別装置において、前
記光センサ部は、紙幣搬送通路に沿って設けられた複数
の光源と、前記紙幣搬送通路に沿って設けられた受光素
子とを有し、前記受光素子と前記紙幣搬送通路の間に第
２の導光体を設け、この第２の導光体は前記紙幣搬送通
路に向かって開口するとともに、前記受光素子に向かっ
て集束する略漏斗形状とした紙幣識別装置であり、前記
第２の導光体により複数の光源から発した光を少数の受
光素子に集めることにより、装置を小型化することがで
きる。

【００３４】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態について図面を用いて説明する。図１は実施の形態１
における光センサ部の断面図である。図１において紙幣
搬送通路２１の一方の壁面には、第１の基板２２が配設
され、この第１の基板２２の上には、複数の光源として
表面実装型の赤色発光ダイオード２３ａと、赤外発光ダ
イオード２４ａと、青色発光ダイオード２５ａとが赤外
発光ダイオード２４ａを中心として、この順に装着され
ている。

【００３５】紙幣搬送通路２１と第１の基板２２の間に
は略漏斗形状の第１の導光体２６ａが配設されている。
第１の導光体２６ａは透明なプラスチックで作られてお
り、紙幣搬送通路２１に係止するための取付枠部２７
ａ，２７ｂが一体に形成されている。紙幣搬送通路２１
の上側の壁面と一体に形成された取付爪４４ａ，４４ｂ
と取付枠部２７ａ，２７ｂが噛み合って第１の導光体２
６ａ，２６ｂを固定している。

【００３６】紙幣搬送通路２１のもう一方の下側の壁面
の下方には第２の基板２８が配設され、この第２の基板
２８上には、受光素子として表面実装型のフォトダイオ
ード２９が装着されている。そして、紙幣搬送通路２１
と第２の基板２８との間にはフォトダイオード２９に対
向して透明なプラスチックで作られた略漏斗形状の第２
の導光体３０が配設されている。この第２の導光体３０
には紙幣搬送通路２１に係止するための取付枠部３１
ａ，３１ｂが一体に形成されている。紙幣搬送通路２１
の壁面と一体に形成された取付爪４５ａ，４５ｂが第２
の基板２８と噛み合い、紙幣搬送通路２１と第２の基板
２８の間に取付枠部３１ａ，３１ｂを挟み込んで第２の
導光体３０を固定する。

【００３７】図２は実施の形態１における光センサ部の
斜視図である。図１とほぼ同じ領域を示しているが、説
明の便宜上、見やすくするために紙幣搬送通路２１を省
略し、第１の基板２２や取付枠部３１ｂなどを部分的に
破砕して図示している。

【００３８】第１の基板２２上には、既に説明した赤色
発光ダイオード２３ａと、赤外発光ダイオード２４ａ
と、青色発光ダイオード２５ａが一直線上に配設される
とともに、これらのダイオード列と平行に更にもう一
列、赤色発光ダイオード２３ｂ、赤外発光ダイオード２
４ｂ、青色発光ダイオード２５ｂが一直線上に装着され
ている。前記発光ダイオード２３ａ，２４ａ，２５ａに
対向して第１の導光体２６ａが配設されるとともに前記
発光ダイオード２３ｂ，２４ｂ，２５ｂに対向して第１
の導光体２６ｂが配設されている。そして、第１の導光
体２６ａと２６ｂとは共通の取付枠部２７ａ及び２７ｂ
にて連結されている。

【００３９】第２の導光体３０は第１の導光体２６ａ，
２６ｂの光の放出側に対向し、フォトダイオード２９に
集束する略漏斗形状となっている。

【００４０】図３は実施の形態１における光センサ部の
図１とは直交する方向から見た断面図である。第１の導
光体２６ａ，２６ｂの間には、双方の光源である発光ダ
イオード２３ａ，２４ａ，２５ａと２３ｂ，２４ｂ，２
５ｂとの光が干渉しないよう両ダイオードの組の間に光
漏れを遮る分離手段４６が紙幣搬送通路２１の壁面と一
体に形成されている。

【００４１】図４は本発明の紙幣識別装置の光センサ部
と従来の紙幣識別装置の光センサ部と判別部のブロック
図である。図４にて、紙幣搬送通路２１に沿って紙幣５
を搬送する搬送手段３２（ここではベルトとローラーか
ら構成）が設けられており、搬送手段３２の入口には紙
幣検知手段３３が配設され、紙幣位置を検出するため制
御手段３４に接続されている。

【００４２】赤色発光ダイオード２３ａ，２３ｂと、赤
外発光ダイオード２４ａ，２４ｂと、青色発光ダイオー
ド２５ａ，２５ｂとは適切なタイミングで順次発光させ
るためにやはり制御手段３４に接続されている。図４で
は説明の便宜上これらの発光ダイオードを一列に並べて
表現しているが、実際の配置は前記図２に示す通り２列
に並べて取り付けられる。

【００４３】搬送手段３２はモータ３５により駆動され
る。モータ３５は制御手段３４からモータ駆動回路３６
を介して駆動される。モータ３５に連結してモータ３５
の回転を検知するための同期パルス発生手段３７が設け
られ、制御手段３４に接続されている。

【００４４】フォトダイオード２９の出力信号は入力信
号の強さに対して対数の関係で出力される対数増幅回路
３８に接続され、この対数増幅回路３８の出力はリニア
増幅回路３９と、ＡＤ変換手段４０とをこの順に介して
制御手段３４に接続される。また、前記対数増幅回路３
８の基準電流はＤＡ変換手段４１を介して制御手段３４
から供給されている。

【００４５】通常、制御手段３４としては多数の入出力
ポートを有する１チップマイコンが使用されることが一
般的である。

【００４６】次に、このように構成された本発明の実施
の形態１における紙幣識別装置の動作を説明する。ま
ず、紙幣識別装置の起動時に無紙幣状態で各センサの状
態を調べる。すなわち、まず赤色発光ダイオード２３ａ
を発光させると、その光は第１の導光体２６ａを通して
紙幣搬送通路２１に放射され、さらに第２の導光体３０
を介してフォトダイオード２９に導かれる。フォトダイ
オード２９の信号は対数増幅回路３８、リニア増幅回路
３９、ＡＤ変換手段４０を介して制御手段３４に入力さ
れる。制御手段３４はこの入力電圧のＡＤ変換値と、基
準値格納手段４２に格納されている予め定められた基準
値Ｘｒ１との差を計算し、この差が小さくなる方向に一
定の変換率をもってＤＡ変換手段４１の入力値Ｙｒ１を
変更する。

【００４７】ＤＡ変換手段４１の出力は対数増幅回路３
８の基準電流値を決めるため、対数増幅回路３８の基準
増幅率が変化し、ＡＤ変換手段４０の出力（制御手段３
４の入力値）を予め定められた基準値Ｘｒ１に一致させ
るように繰り返す。調整された入力値Ｙｒ１は所定の入
力値格納手段４３に格納する。

【００４８】次に赤外発光ダイオード２４ａを発光さ
せ、同様にＤＡ変換手段４１の赤外発光ダイオード２４
ａの発光時における入力値Ｙｉｒ１を変化させ、対数増
幅回路３８の増幅率を調整し、ＡＤ変換手段４０の出力
を赤外発光ダイオード２４ａの基準値Ｘｉｒ１に一致さ
せる。調整後の赤外発光ダイオード２４ａの入力値Ｙｉ
ｒ１は入力値格納手段４３に格納する。

【００４９】次に青色発光ダイオード２５ａを発光さ
せ、同様にＤＡ変換手段４１の青色発光ダイオード２５
ａの発光時における入力値Ｙｂ１を変化させ、対数増幅
回路３８の増幅率を調整し、ＡＤ変換手段４０の出力を
青色発光ダイオード２５ａの基準値Ｘｂ１に一致させ
る。調整後の青色発光ダイオード２５ａの入力値Ｙｂ１
は入力値格納手段４３に格納する。

【００５０】同様にして赤色発光ダイオード２３ｂに対
する入力値Ｙｒ２、赤外発光ダイオード２４ｂに対する
入力値Ｙｉｒ２、青色発光ダイオード２５ｂに対する入
力値Ｙｂ２を求め、各々入力値格納手段４３に格納す
る。

【００５１】これで光センサの基準化準備が完了したの
で、以降は制御手段３４が各発光ダイオードの発光タイ
ミングに合わせて入力値格納手段４３から所定の入力値
を読み出し、夫々対応するＤＡ変換手段４１の入力値を
変化させることにより、各箇所、各波長に対して所定の
感度が得られる。

【００５２】このような初期の調整が完了した後、光セ
ンサ部の入口で紙幣検知手段３３が紙幣５の挿入を検知
すると、制御手段３４はモータ３５を起動して搬送手段
３２を駆動し、紙幣５を引き込む。紙幣５の搬送量は、
制御手段３４にて同期パルス発生手段３７の発生するパ
ルス数を計測することにより測定し、紙幣端から所定の
距離を搬送して予め定めた測定ポイントで、紙幣５を赤
色発光ダイオード２３ａを発光させたときのＡＤ変換値
Ｓｒ１と、赤外発光ダイオード２４ａを発光させたとき
のＡＤ変換値Ｓｉｒ１と、青色発光ダイオード２５ａを
発光させたときのＡＤ変換値Ｓｂ１とを得る。

【００５３】赤色発光ダイオード２３ａから発せられた
光と、赤外発光ダイオード２４ａから発せられた光と、
青色発光ダイオード２５ａから発せられた光とは、すべ
て導光体２６ａを通して紙幣の同一領域に対して照射さ
れるため、第１の基板２２上での各発光ダイオードの取
付位置の差は照射位置に影響しない。

【００５４】また、通常の紙幣識別装置の場合、紙幣搬
送速度は１５０ｍｍ／Ｓ程度であるから、各発光ダイオ
ードの発光間隔を１ｍＳ以下にしておけば、その間の紙
幣５の移動量は０．１５ｍｍ以下となる。導光体２６ａ
の紙幣搬送通路２１に開口している部分の幅を２ｍｍ程
度とすれば、紙幣搬送に起因する位置ずれの影響度合は
７．５％以下であり、従来の光センサと比較して解像度
と各波長での位置合わせ精度を格段に向上させることが
できる。

【００５５】同様にして、もう一組の発光ダイオード２
３ｂ，２４ｂ，２５ｂから発せられた光も、第１の導光
体２６ｂと第２の導光体３０を介して同一のフォトダイ
オード２９で検知し、紙幣の別の領域に対するＡＤ変換
値を同一の回路で処理することができる。

【００５６】総合的な紙幣識別のためには、従来と同
様、紙幣５を搬送する過程で多数の測定ポイントに対し
Ｓｒ１，Ｓｉｒ１，Ｓｒ１−Ｓｉｒ１などの数値が真券
に対して予め定めた所定の範囲内にあるか否かを制御手
段３４で判定し、磁気センサなどここに図示していない
他のセンサから得られる情報と併せて総合判定を行い、
真券か偽券かを判断する。

【００５７】以上説明した実施の形態１では３種類の発
光ダイオードを２個ずつ使用し、第１の導光体２６ａ，
２６ｂの２個を用いて紙幣の隣接する２ラインを検査す
ることにしているが、同様にしてＬＥＤが２種類以下ま
たは４種類以上の場合も対応可能である。また、第１の
導光体２６が１個または３個以上の場合も製作できるこ
とは言うまでもない。第１の導光体２６が１個の場合
は、第２の導光体３０を用いなくても従来のフォトダイ
オードを使用すれば類似の効果を上げることができる。

【００５８】図１にて第１の導光体２６ａの赤色発光ダ
イオード２３ａと青色発光ダイオード２５ａに対向する
部分には、入射光に対して傾斜させた屈折面４７，４８
が設けられている。また、第１の導光体２６ａの紙幣搬
送通路２１側の端面４９は、鏡面仕上げされた微小な凹
凸面が連続する形状となっている。これらの面形状から
得られる効果について以下に説明する。

【００５９】図５は第１の導光体２６ａに屈折面４７の
ない場合に赤色発光ダイオード２３ａから発せられた光
線５６が通る経路を示す。第１の導光体２６ａの左側側
壁を透過して損失となる光線経路や、第２の導光体３０
の窓部分５５に入射することなく図５の左方に外れる光
線経路が多く、光量損失が多いことがわかる。

【００６０】図６は第１の導光体２６ａに第１の導光体
２６ａの放射側へ導くべく傾斜した屈折面４７のある場
合の赤色発光ダイオード２３ａから発せられた光線５６
が通る経路を示す。この屈折面４７を設けることによ
り、第１の導光体２６ａの左側側壁を透過する光線経路
がなくなる。また、第２の導光体３０の窓部分５５に入
射することなく左方に外れる光線経路が少ないことがわ
かる。これは青色発光ダイオード２５ａについても同様
である。

【００６１】図７は第１の導光体２６ａに大きな屈折面
４７の代わりに円筒面５０を３個設けた場合の形状例で
ある。図８はこの円筒面５０のある場合における赤色発
光ダイオード２３ａから発せられた光線５６が通る経路
を示す。この場合はさらに光が集束して損失が減ること
がわかる。但し、局部的に光が集中するため、検知範囲
内で均一な光量とすることがかえって困難になるきらい
があり、後で述べる微小な凹凸面などを利用して光を散
乱させることが必要になる。なお、これは青色発光ダイ
オード２５ａについても同様である。

【００６２】図９は屈折面４７がある場合に第１の導光
体２６ａの放射側の端面４９に鏡面仕上げされた微小
な、凹凸面が連続する形状を設けた場合の赤色発光ダイ
オード２３ａから発せられた光線５６が通る経路を示
す。第２の導光体３０の窓部分５５に入射する光は図６
の場合よりも多く、かつ検知範囲内での光量分布や光の
入射方向が分散して第２の導光体３０に入射することが
わかる。

【００６３】図９に示す微小な凹凸面の形状は、頂角１
４０°程度の一定形状断面を持つ微小な山形を約０．４
ｍｍピッチで第１の導光体２６ａの全幅に設けた場合で
あるが、透過損失が少なく、適切な散乱光が得られる形
状であれば四角錐形状の微小な突起が連続するいわゆる
マイクロプリズム面や、ショットピーニングや選択エッ
チングで得られる不規則な凹凸面であっても同様な効果
が得られる。

【００６４】なお、第１の導光体２６ａ，２６ｂや第２
の導光体３０については透明なプラスチックで製作する
場合について説明してきたが、光の入射する面と放射す
る面を開放した中空かつ内面が鏡面や高反射率の面で形
成された部品であっても同様な効果が得られる。

【００６５】図１０に第２の導光体３０ｒを高反射率の
プラスチック材料で中空形状にした場合の形状を示す。
酸化チタンなど、光を反射するフィラーを多量に含有さ
せたプラスチック材料で成形するか、無電解ニッケルめ
っきなどの樹脂めっきにより導光体の内側表面に金属光
沢の反射面を形成することにより、透明材料で製作した
導光体と同様の効果を生じさせることができる。

【００６６】紙幣搬送通路２１に対向する第１の導光体
２６ａ，２６ｂの取付に際しては、取付枠部２７ａ，２
７ｂを用いることにより、光学的に重要な導光体の端面
や側面に手指が触れて汚れや曇りをもたらすことを防止
できる。なお、この取付枠部２７ａ，２７ｂの装着は図
１１（ａ）〜（ｃ）に示す通りである。すなわち、取付
枠部２７ａ，２７ｂをガイドリブ５１ａ，５１ｂに沿わ
せて押し込み装着する構造とした場合、取付枠部２７
ａ，２７ｂの高さを取付爪４４ａ，４４ｂや、ガイドリ
ブ５１ａ，５１ｂよりも高くすることが重要である。こ
のことにより、取付枠部２７ａ，２７ｂを矢印に従って
最後まで保持して押し込むことが可能になり、組立を確
実かつ容易にすることができる。

【００６７】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２の光センサ部について説明する。図１２は実施の形態
２の光センサ部の断面図である。図１２において紙幣搬
送通路２１の一方の壁面には、第１の基板６１が配設さ
れ、この第１の基板６１上には光源として表面実装型の
赤色発光ダイオード２３ａと、赤外発光ダイオード２４
ａと、第２のフォトダイオード６２が搭載されている。

【００６８】紙幣搬送通路２１と第１の基板６１の間に
は第１の導光体６３が配設されている。第１の導光体６
３は、赤色発光ダイオード２３ａと赤外発光ダイオード
２４ｂとに対向した第１の漏斗形状部６４と、第２のフ
ォトダイオード６２に対向した第２の漏斗形状部６５
と、紙幣搬送通路２１に係止するための取付枠部６６
ａ，６６ｂとが一体に形成され、透明なプラスチックで
作られている。紙幣搬送通路２１と一体に形成された取
付爪６７ａ，６７ｂが取付枠部６６ａ，６６ｂに噛み合
い、第１の導光体６３を固定している。

【００６９】紙幣搬送通路２１のもう一方の壁面には第
２の基板６８が配設され、第２の基板６８上には第１の
フォトダイオード６９が搭載されている。紙幣搬送通路
２１と第２の基板６８との間には第１のフォトダイオー
ド６９に対向して透明なプラスチックで作られた略漏斗
形状の第２の導光体７０が配設されている。第２の導光
体７０には紙幣搬送通路に係止するための取付枠部７１
ａ，７１ｂが一体に形成されている。紙幣搬送通路２１
の壁面と一体に形成された取付爪７２ａ，７２ｂが第２
の基板６８に噛み合い、紙幣搬送通路２１と第２の基板
６８の間に取付枠部７１ａ，７１ｂを挟み込んで第２の
導光体７０を固定する。

【００７０】次に、このように構成された本発明の実施
の形態２の紙幣識別装置の動作を説明する。実施の形態
１と同様の方法により、赤色発光ダイオード２３ａと、
赤外発光ダイオード２４ａとから発せられた光を、第１
の導光体６３の第１の漏斗形状部６４を通して紙幣５に
照射し、紙幣５を透過した光を、第２の導光体７０を通
して第１のフォトダイオード６９で受け、紙幣５の光透
過率を調べることができる。このとき、第２のフォトダ
イオード６２には紙幣５の表面で反射する光が第１の導
光体６３の第２の漏斗形状部６５を通して入射するの
で、第２のフォトダイオード６２を第１のフォトダイオ
ード６９と同様の回路に接続すれば、同様にして反射光
のレベル測定を行うことができる。この場合は紙幣５の
同一箇所に対する光透過率と反射率を同時に測定して識
別を行うことが可能となり、反射スペクトルに特徴のあ
る色彩豊かな紙幣を識別する際に有効な手段となる。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明の紙幣識別装置は、
複数の光源から発せられた光を集光して紙幣搬送通路側
に放射する略漏斗形状の第１の導光体を備えているた
め、紙幣の透過率や反射率を測定する領域を小さくして
解像度を上げることができる。また、複数の光源を使用
しても光が放射される領域は共通となるため、光源ごと
の測定位置ずれが小さくなり、紙幣識別精度が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における紙幣識別装置の
光センサ部の紙幣搬送方向の断面図

【図２】同、光センサ部の斜視図

【図３】同、光センサ部の紙幣搬送方向と直交する方向
の断面図

【図４】同、光センサ部と判別部のブロック図

【図５】同、導光体を通る光線の説明図

【図６】同、傾斜させた屈折面をつけた導光体を通る光
線の説明図

【図７】同、円筒状の屈折面をつけた導光体の形状の説
明図

【図８】同、円筒状の屈折面をつけた導光体を通る光線
の説明図

【図９】同、微小な凹凸面をつけた導光体を通る光線の
説明図

【図１０】同、中空な導光体の説明図

【図１１】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同、導光体の取付
方法の説明図

【図１２】本発明の実施の形態２における紙幣識別装置
の光センサ部の紙幣搬送方向の断面図

【図１３】従来の紙幣識別装置の光センサ部の紙幣搬送
方向の断面図

【図１４】従来の紙幣識別装置の光センサ部と判別部の
ブロック図

【符号の説明】

５紙幣２１紙幣搬送通路２３ａ赤色発光ダイオード２３ｂ赤色発光ダイオード２４ａ赤外発光ダイオード２４ｂ赤外発光ダイオード２５ａ青色発光ダイオード２５ｂ青色発光ダイオード２６ａ第１の導光体２６ｂ第１の導光体２９フォトダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中島耕一郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2G051 AA01 AB20 BA01 BA06 BA08 BB20 BC01 CA03 CB02 CC20 DA06 EA11 EB01 2G059 AA05 BB10 CC20 DD12 EE01 EE11 GG02 GG03 HH01 HH02 HH08 JJ17 KK01 LL02 MM09 MM18 3E041 AA03 BB02 BB03 DA03 DB01 DB07 EA02 EA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紙幣の特徴を検出する光センサ部と、こ
の光センサ部に接続されるとともに前記光センサ部から
の信号に基づいて紙幣判別を行う判別部を有する紙幣識
別装置において、前記光センサ部は、紙幣搬送通路に沿
って設けられた複数の光源と、前記紙幣搬送通路に沿っ
て設けられた受光素子とを有し、前記複数の光源と前記
紙幣搬送通路の間に、前記複数の光源から発せられた光
を集光して前記紙幣搬送通路側に放射する略漏斗形状の
第１の導光体を備えた紙幣識別装置。
【請求項２】複数の光源は各々異なる発光波長を有す
る請求項１記載の紙幣識別装置。
【請求項３】光源には第１のプリント基板上に実装し
た表面実装型の発光ダイオードを用いた請求項１記載の
紙幣識別装置。
【請求項４】紙幣搬送通路に沿って、紙幣搬送方向と
直角方向に配列した複数の第１の導光体と、この第１の
導光体の各々に対応して配列された複数の光源と、複数
の前記第１の導光体相互間での光漏れを遮る分離手段
と、受光素子と前記紙幣搬送通路の間に第２の導光体を
設け、この第２の導光体は、前記複数の第１の導光体に
対向する前記紙幣搬送通路に向かって開口し、前記受光
素子に対して集束する略漏斗形状とした請求項１記載の
紙幣識別装置。
【請求項５】受光素子は第２のプリント配線基板上に
実装した表面実装型のフォトダイオードとした請求項４
記載の紙幣識別装置。
【請求項６】複数の光源を紙幣搬送方向に配列した請
求項４記載の紙幣識別装置。
【請求項７】第１の導光体あるいは第２の導光体は透
明な物質が充填された略漏斗形状の成形部品とした請求
項４記載の紙幣識別装置。
【請求項８】第１の導光体あるいは第２の導光体は略
漏斗形状にするとともにその内側表面は光を反射するプ
ラスチックで形成された請求項４記載の紙幣識別装置。
【請求項９】第１の導光体あるいは第２の導光体は、
取付枠内に一体形成された請求項７記載の紙幣識別装
置。
【請求項１０】複数の第１の導光体を紙幣の搬送方向
と直角方向に配列し、これら複数の第１の導光体を共通
の取付枠部で連結した請求項９記載の紙幣識別装置。
【請求項１１】紙幣搬送通路の壁面に取付爪と、位置
決め用のガイドリブとを一体に設け、前記ガイドリブの
高さは取付枠部の高さより低くした請求項９記載の紙幣
識別装置。
【請求項１２】第１の導光体の複数の光源に対向する
端面は入射光に対して傾斜させた屈折面とした請求項７
記載の紙幣識別装置。
【請求項１３】屈折面は略円筒面状の突起とした請求
項１２記載の紙幣識別装置。
【請求項１４】第１の導光体の紙幣搬送通路に接する
側の端面は、鏡面仕上げされた微小な凹凸面が連続する
形状とした請求項６記載の紙幣識別装置。
【請求項１５】第１の受光素子を紙幣搬送通路に対し
光源と同じ側に配置し、第２の受光素子を前記紙幣通路
を挟んで前記光源と反対側に配置した請求項４記載の紙
幣識別装置。
【請求項１６】紙幣の特徴を検出する光センサ部と、
この光センサ部に接続されるとともに前記光センサ部か
らの信号に基づいて紙幣判別を行う判別部を有する紙幣
識別装置において、前記光センサ部は、紙幣搬送通路に
沿って設けられた複数の光源と、前記紙幣搬送通路に沿
って設けられた受光素子とを有し、前記受光素子と前記
紙幣搬送通路の間に第２の導光体を設け、この第２の導
光体は前記紙幣搬送通路に向かって開口するとともに、
前記受光素子に向かって集束する略漏斗形状とした紙幣
識別装置。