JP2002303679A - 紙葉類に貼着されたテープ体の検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面が鏡面加工された透明テープ、表面が粗
面加工されたメンディングテープ等のテープ体を検出対
象として、紙幣等の紙葉類に貼着されたテープ体を安価
な構成で且つ高精度で検出することが可能なテープ体の
検出方法及び装置を提供する。 【解決手段】 第一及び第二の光源１，２からそれぞれ
吸収率の異なる紫外線の波長領域の光を被検体１０であ
るテープ体及び紙葉類に照射し、各反射光量の差又は比
率によりテープ体が貼着された部位と貼着されていない
部位とを特定する。また、前記各反射光をともに受光可
能な位置に１つの受光素子３を設け、受光素子３により
検出された各反射光の受光量に基づいてテープ体の有無
及び貼着部位を検出するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線の波長領域
の光に対するテープ体の反射吸収特性を利用して、透明
テープやメンディングテープ等の紙葉類に貼着されたテ
ープ体を非接触で検出する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面が鏡面加工された透明テープや表面
が粗面加工されたメンディングテープなどのテープ体を
対象として、そのテープ体の有無や表面状態を検出する
装置としては、例えば、特開平８−２２００１５号公報
（以下、「第１の公報」と言う）、特開平９−２１８０
８４号公報（以下、「第２の公報」と言う）、特開平１
０−１８６０５０号公報（以下、「第３の公報」と言
う）に記載のものがある。

【０００３】第１の公報に記載のものは、光の透過率を
利用して紙葉類上のテープ等の付着物を検知するように
したもので、この公報には、テープに対して異なる透過
率を持つと共に紙葉類に対しては略同一の透過率を有す
る複数の波長の光を照射してこの透過光を受光し、各波
長別に分離して得た透過光量によって紙葉類にテープが
貼られていることを検知する技術が開示されている。こ
の第１の公報に記載の検知装置は、赤外域でのテープの
吸収の大きい波長があることを用いたものであるが、２
５００ｕｍ〜３５００ｎｍの波長領域を扱うため、受発
光素子及びフィルタ等の光学部品が特殊で高価になり、
また一般にＩｎＡｓ素子等の赤外光検知素子が使われて
おり、この種の素子は低温化で使用しないと安定度が得
られないため、検出安定性の確保のため受光素子を冷却
して使用する必要がある等の諸問題から、例えば紙幣を
扱う自動販売機や紙幣計数機などの一般的な装置に搭載
する技術としては実用化が困難である。そのため、搭載
する装置が非常に限定されると考えられる。

【０００４】一方、第２の公報に記載のものは、第一、
第二の受光手段（受光素子）を異なる角度で配置し、２
つの受光出力に基づいてメンディングテープ等の被検出
物体の有無又は表面状態を検出するようにしたもので、
この公報には、１つの光源から被検出物体へ投光し、被
検出物体への入射角より大きな角度で反射光を受光する
位置で且つメンディングテープからのピークの反射光量
を受ける位置に第一の受光素子を配置すると共に、上記
受光角度とは異なる角度で反射光を受光する位置で且つ
メンディングテープと紙葉類との反射光量差が小さくな
る位置に第二の受光素子を配置して、各反射光の受光出
力に基づいてメンディングテープの有無を検出する技術
が開示されている。図１４（Ａ）はメンディングテープ
１０ａ１を示す斜視図、図１４（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ
−Ａ線における断面図を示しており、この第２の公報に
記載のものは、同図（Ｂ）に示すようにメンディングテ
ープ１０ａ１は表面が拡散面であるため、その正反射光
が微弱であり、例えば搬送されて来る紙幣に貼られたメ
ンディングテープを検出する場合、紙幣の表面状態のば
らつきや搬送状態による紙幣への入射角度により固定位
置にある受光素子での反射光量の変動が無視できなくな
り、つまり、正反射光の受光のはずが拡散反射光の受光
をしていることになり、検出誤差が大きいという問題が
ある。そのため、束縛の無いフリーな状態で搬送されて
来る紙幣上のメンディングテープを非接触で検出するの
は困難と考えられる。さらに表面が鏡面である透明テー
プを検出しようとするともう一箇所に受光素子を配置す
る必要があり、受光素子３個と発光素子１個とが必須と
なるため、高価になる。従って、利用分野が限定され、
実用化が困難であると考えられる。

【０００５】他方、第３の公報には、１つの光源から照
射された光の検出物体からの反射光を入射光より大きい
出射角で受光する位置で且つ光源からの光の検出物体へ
の入射方向と検出物体面に対し垂直な方向とで規定され
る入射面を含まない位置に第一の受光素子を配置すると
共に、光源から検出物体へ入射した光の紙又は拡散反射
系の物体からの正反射光を受光する位置に第二の受光素
子を配置し、更に、光源からの光の検出物体への入射角
より大きい出射角で検出物体から出射される光を受光す
る位置で且つ該光源からの光の検出物体への入射方向と
検出物体面に対し垂直な方向とで規定される入射面を含
む位置に第３の受光素子を配置した光電センサが開示さ
れている。この第３の公報に記載のものは、紙または拡
散反射系の物体上に貼られたメンディングテープを検出
対象としたもので、前述の第２の公報と同様に、メンデ
ィングテープは表面が拡散面でその正反射光は微弱であ
ることから、束縛の無いフリーな状態で搬送されて来る
紙幣に貼られたメンディングテープを検出する場合、検
出誤差が大きいという問題がある。また表面が鏡面であ
る透明テープを検出しようとするもう一箇所に受光セン
サを配置する必要があり、受光素子４個と発光素子１個
とが必須となるため、高価になるという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、第１
の公報に記載のものでは、光学部品が特殊で高価にな
り、また検出安定性の確保のため受光素子を冷却して使
用する等の諸問題から、搭載する装置が非常に限定され
るという問題がある。また、第２及び第３の公報に記載
のものでは、紙幣の表面状態のばらつきや搬送状態によ
り受光センサでの反射光量の変動に伴う検出誤差が生じ
るため、搬送されて来る紙幣上のメンディングテープを
検出対象とした場合には高精度で検出するのは困難であ
るという問題がある。さらに、粗面加工されたメンディ
ングテープ等のテープ以外に、表面が鏡面加工された透
明テープも検出可能な構成とするには、３個若しくは４
個の受光素子を必要とするため、高価になってしまうと
言う問題が生じる。

【０００７】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、表面が鏡面加工された透明
テープ、表面が粗面加工されたメンディングテープ等の
テープ体を検出対象として、紙幣等の紙葉類に貼着され
たテープ体を安価な構成で且つ高精度で検出することが
可能なテープ体の検出方法及び装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明テープ，
メンディングテープ等の紙葉類に貼着されたテープ体を
非接触で検出する検出方法及び検出装置に関するもので
あり、本発明の上記目的は、検出方法に関しては、それ
ぞれ吸収率の異なる紫外線の波長領域の光を前記紙葉類
に照射し、各反射光量の差又は比率によりテープ体が貼
着された部位と貼着されていない部位とを特定すること
によって達成される。

【０００９】また、検出装置に関しては、紫外線の波長
領域にて各テープ共通にテープ体の吸収率が大きい第一
波長の紫外光を投光する第一の光源と、前記波長領域に
て各テープ共通にテープ体の吸収率が小さい第二波長の
紫外光を投光する第二の光源と、前記第一波長の紫外光
の前記紙葉類からの拡散反射光及び前記第二波長の紫外
光の前記紙葉類からの正反射光をともに受光可能な位置
に設けられた受光素子と、前記受光素子により検出され
た前記各反射光の受光量に基づいて前記テープ体を検出
する検出手段とを備えることによって達成される。さら
に、前記検出手段は、前記各反射光の受光量の差又は比
率により前記テープ体が貼着された部位と貼着されてい
ない部位とを検出することによって、より効果的に達成
される。

【００１０】あるいは、紫外線の波長領域にて各テープ
体の吸収率が大きい第一波長の紫外光を被検体である前
記テープ体及び前記紙葉類に対して入射角度４５度以上
で投光する第一の光源と、前記波長領域にて各テープ共
通にテープ体の吸収率が小さい第二波長の紫外光を投光
する第二の光源と、前記被検体に対して投光された前記
第二波長の紫外光の正反射光の光軸上に鏡面部が配置さ
れ前記正反射光を前記鏡面部にて反射するミラーと、前
記被検体からの拡散反射光を法線上の位置で受けて前記
第一波長の紫外光成分のみを反射するとともに、この反
射光の光軸と前記ミラーで反射された前記第二波長の紫
外光の光軸とが同軸になる位置に配設され前記第一波長
の紫外光以外の光を透過させるダイクロイックミラー
と、前記ダイクロイックミラーにより反射された前記第
一波長の紫外光の前記被検体からの拡散反射光及び前記
第二波長の紫外光の前記被検体からの正反射光を共に受
光する受光素子と、前記受光素子により検出された前記
拡散反射光及び前記正反射光の各受光量に基づいて前記
テープ体を検出する検出手段とを備えることによって達
成される。さらに、前記第一の光源及び前記第二の光源
の少なくともいずれか一方の点灯制御が可能となってい
ることによって、より効果的に達成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明では、紙葉類に貼着された
テープ体、特に貼着された状態でテープ体の下の紙葉類
の模様等が透けて見える透明テープ，メンディングテー
プを検出対象とし、紫外線の波長領域の光に対する上記
テープ体の反射吸収特性を利用して、紙幣等の紙葉類に
貼り付けられたテープ体を非接触で検出するようにして
いる。その際、透明テープのうち、吸収率の大きいテー
プ体については、テープ体の吸収率が大きい紫外線の波
長領域（第一波長）の光に対する反射光量から検出可能
であるが、本発明では、テープ体の吸収率が小さい（吸
収が殆ど無い）第二波長の光を更に投光して、上記第一
波長の光に対する反射光量と第二波長の光に対する反射
光量との変位（差又は比率）を検出評価値として用いる
ことにより、上記第一波長の光に対する反射光量だけで
は検出できないテープ体（例えば、基材がポリプロピレ
ン等の光の吸収率の小さいテープ体）も含めて各種のテ
ープ体を検出可能としている。また、サンプリングした
上記検出評価値に基づいてテープ体が貼着された部位と
貼着されていない部位を特定するようにしている。

【００１２】また、検出装置においては、第一の光源か
ら投光された上記第一波長の光の被検体（テープ体及び
紙葉類）からの拡散反射光と第二の光源から投光された
上記第二波長の光の被検体からの正反射光とが、光路変
換手段（例えばダイクロイックミラー）を介して同一受
光素子に入射される構成とすることで、紙幣等の紙葉類
に貼り付けられたテープ体を受光素子１個と発光素子２
個から成る投受光センサによって高精度で検出し得るよ
うにしている。

【００１３】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施
の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形
態では、紙葉類としては紙幣を例とし、テープ体として
は、表面が鏡面加工された透明テープ及び表面が粗面加
工されたメンディングテープを例として説明する。

【００１４】先ず、本発明におけるテープ体の検出原理
を説明するために、紫外線の波長領域の光に対するテー
プ体の反射吸収特性について、図１〜図３を参照して説
明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、紫外領域から赤外領
域の波長の光をテープ単体に照射した時の反射率を示し
たもので、同図（Ａ）が透明テープの測定結果、同図
（Ｂ）がメンディングテープの測定結果を示している。
また、図２（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ図１（Ａ）及
び（Ｂ）の波長が２４０ｎｍ〜４００ｎｍの部分の拡大
図を示している。本例は、図３に示すような基材、粘着
材及び厚さで形成された透明テープＡ１〜Ａ６の６種
類、及びメンディングテープＢ１〜Ｂ６の６種類につい
てそれぞれ測定したものである。なお、Ｂ６のメンディ
ングテープの基材、粘着材は不明であるが、市販されて
いるメンディングテープを測定したものである。

【００１５】現存するこれらの透明テープＡ１〜Ａ６と
メンディングテープＢ１〜Ｂ６は、基材、粘着材及び厚
さの違いによって紫外光の反射吸収特性が異なっている
が、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、紫外光の
波長が２８０ｎｍ〜３１０ｎｍの間で各テープ共通に反
射率（吸収率）が急激に変化するという特性がある。そ
して、波長が２８０ｎｍ以下は、各テープ共通にテープ
の吸収が大きい領域、波長が３１０ｎｍ以上は、テープ
の吸収が殆ど無い領域となっている。

【００１６】本発明では、上記のような各テープ共通の
２つの反射吸収特性を利用している。すなわち、波長が
２８０ｎｍ以下の第一の紫外光（以下、「検出光」と言
う）と３１０ｎｍを越える第二の紫外光（以下、「参照
光」と言う）とを使用し、紙葉類とテープ体に双方の光
を照射し、検出光での反射率（テープの吸収が大きい波
長の光の被検体からの拡散反射光の光量）と参照光での
反射率（テープの吸収が殆ど無い波長の光の被検体から
の正反射光の光量）とを比較し、両者の差又は比率を検
出評価値として用いてその値が所定値以下であった場合
には、紙葉類にテープ体が貼着されていると判断する。
また、紙葉類をスキャンしたときの上記検出評価値のサ
ンプリング値に基づいて、紙葉類に貼着されたテープ体
の部位と貼着されていない部位とを特定するようにして
いる。

【００１７】上記検出光となる紫外光の波長は、２８０
ｎｍ以下であれば良いが、２４０ｎｍ以下になると、扱
いが困難となるため、検出光の波長の範囲としては、２
４０ｎｍ〜２８０ｎｍが好ましい。また、参照光の波長
は、テープに対し吸収の殆ど無い３１０ｎｍ〜１３００
ｎｍであれば良い。すなわち、紫外線の波長領域が略３
１０ｎｍを超える領域であれば良いが、波長の長い領域
は可視光或いは赤外線の領域となっても良い。

【００１８】次に、本発明における紙葉類に貼着された
テープ体の検出方法を図４、図５、図６を用いて説明す
る。図５中の矢印Ａは、検出センサによる被検体１０の
センシング箇所及びセンシング方向を示しており、図４
（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、図５に示すような紙幣１
０ｂの部位Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３にテープ体１０ａが貼着さ
れている状態で紙幣１０ｂ及びテープ体１０ａを被検体
１０としたときの検出センサの出力波形を示している。
図４（Ａ）は基材がアセテートの透明テープの例、同図
（Ｂ）は基材がポリプロピレンの透明テープの例、同図
（Ｃ）は基材がセロハンの透明テープの例をそれぞれ示
している。そして、図４（Ａ）〜（Ｃ）中に示す波形
は、下から参照光に対する反射光量、検出光に対する反
射光量、検出光／参照光の演算結果の各波形を示してお
り、「ＭＳＰ」は各紙幣の基準パターン（テープが貼ら
れていない状態での各種紙幣の基準波形）、「ＤＳＰ」
は被検体のサンプリングパターンを示している。なお、
本例では、検出光（第一の紫外光）を投光する光源とし
て２５３．７ｎｍの波長の紫外光を発光する光源を用
い、参照光（第二の紫外光）の光源として３７０ｎｍの
波長の紫外光を発光する光源を用いている。

【００１９】図４（Ａ）中のａ１の部分、及び図４
（Ｃ）中のａ４部分の波形に示すように、基材がアセテ
ートの透明テープ、及び基材がセロハンの透明テープの
場合、テープが貼り付けられた部位Ｔ３での紙幣の模様
の影響で受光量の変化が小さいため、検出光のみではテ
ープ体の検出が困難である。また、基材がポリプロピレ
ンの透明テープの場合、図４（Ｂ）中のａ２及びａ３部
分の波形に示すように、当該波長の紫外光の吸収が小さ
いため、検出光のみではテープ体の検出が困難である。
しかし、検出光／参照光の波形に示すように、第一の紫
外光のみではなく、第二の紫外光を使用することで、テ
ープが貼着されている部位と貼着されていない部位とで
検出出力の差が顕著になり、いずれの透明テープも高精
度で検出できるようになる。

【００２０】また、図６（Ａ）及び（Ｂ）は、メンディ
ングテープが貼着されている場合の例を図４に対応させ
て示しており、図６（Ａ）は基材がアセテートのメンデ
ィングテープの例、同図（Ｂ）は基材がポリプロピレン
のメンディングテープの例をそれぞれ示している。基材
がアセテートのメンディングテープの場合、図６（Ａ）
中のａ５及びａ６部分の波形に示すように、貼り付けら
れている部位がすかし部分以外では受光量の変化が小さ
いため、検出光のみではテープ体の検出が困難である。
また、基材がポリプロピレンのメンディングテープの場
合、図６（Ｂ）中のａ７部分の波形に示すように、当該
波長の紫外光の吸収が小さく変化が小さいため、検出光
のみではテープ体の検出が困難である。しかし、図６
（Ａ）及び（Ｂ）中の検出光／参照光の波形に示すよう
に、透明テープと同様に、テープが貼着されている部位
と貼着されていない部位とで検出出力の差が顕著にな
り、いずれの基材のメンディングテープも高精度で検出
できるようになる。なお、紙幣等の絵柄の影響を受ける
場合には種類（金種）と搬送方向を特定し、紙幣の基準
パターンＭＳＰから被検体のサンプリングパターンＤＳ
Ｐのデータの隔たりを観察する必要がある。

【００２１】以上のように、第一波長（検出光）として
はテープの吸収が大きい波長を使用し、テープがあると
反射光量が減衰することを検出することを目的（透明テ
ープは吸収による減衰があると共に表面が鏡面のために
拡散反射光が弱いことを検出することを目的）として拡
散反射光を検出する。また、第二波長（参照光）として
はテープの吸収が殆ど無い波長を使用し、検出光との反
射光量の比又は差をとることによりテープの変化のみを
強調することを目的（特に透明テープは（メンディング
テープは少し）正反射光が強いことを検出することを目
的）として正反射光を検出する。

【００２２】次に、本発明に係る紫外反射式テープ検知
センサの構成について具体例を示して説明する。

【００２３】図７は、本発明に係る紫外反射式テープ検
知センサ（以下、検出センサと言う）の第１の構成例を
示している。この検出センサ２０は、テープ体による吸
収が大きい第一波長λ１の紫外光（前述の検出光）を投
光するの第一の光源１（以下、検出光源と言う）と、テ
ープ体による吸収が殆ど無い第二波長λ２の紫外光（前
述の参照光）を投光する第二の光源２（以下、参照光源
と言う）とを備えている。本例では、λ１＝２５３．７
ｎｍ、λ２＝３７０ｎｍであり、検出光源１としてはＵ
Ｖ管、参照光源２としては紫外ＬＥＤを用いている。

【００２４】図７において、検出光源１から被検体１０
に対して入射角θ１で第一波長λ１の紫外光（検出光）
を照射し、被検体１０に対して法線方向（反射角度＝０
度）からスリット７（本例ではΦ２ｍｍのスリット）を
介してその反射光（拡散反射光）Ｌ１を受光する。受光
素子３側に配置された参照光源２からは、被検体１０に
対して入射角θ２で第二波長λ２の紫外光（参照光）を
照射し、被検体１０に対して反射角θ３での光（正反射
光）Ｌ２を受光する。本実施の形態では、θ１＝６０
度、θ２＝θ３＝３０度としている。

【００２５】検出光源１から投光される検出光は、各種
のテープ体共通にテープ体の吸収が大きい波長の紫外光
を用いているため、透明テープ及びメンディングテープ
に照射された場合にはその吸収が大きい。一方、透明テ
ープからの正反射光は非常に強く拡散反射光が弱いの
で、受光した拡散反射光が弱いことによりテープ体が貼
着されていることを検出する。また、前述のように検出
光源１のみでは、吸収の小さい基材（ポリプロピレン
系）の透明テープ及び拡散反射光量が大きいメンディン
グテープ全種類が、それぞれ紙幣模様の変化に対してテ
ープ貼着部分の反射光量の変化が小さく、テープ体の検
出が困難となる。このため、テープ体によっては減衰し
ないが、検出光源１とほぼ同様に、紙葉の模様の濃さ及
び凹凸、成分に応じて減衰量が変わる波長をもった参照
光源２を用いる。

【００２６】また、受光素子２個用いるところを１個と
するために、ミラー４及びダイクロイックミラー５を使
用している。すなわち、図７中に示すように、上記拡散
反射光Ｌ１と正反射光Ｌ２を受光する素子としては１つ
の受光素子３（本例ではフォトダイオード）を用い、ダ
イクロイックミラー５で反射した検出光の拡散反射光Ｌ
１を受光素子３で受光し、全反射ミラー４で反射してダ
イクロイックミラー５を透過した上記参照波の正反射光
Ｌ２を同一の受光素子３で受光するように構成してい
る。本例では、全反射ミラー４，ダイクロイックミラー
５及び受光素子３の配置構成としては、被検体１０に対
して投光された第二波長の紫外光の正反射光Ｌ２の光軸
上に全反射ミラー４の鏡面部を配置すると共に、その全
反射ミラー４で反射された正反射光Ｌ２の光軸と、第一
波長の紫外光の被検体１０からの法線方向の拡散反射光
のミラー面での反射光の光軸とが同軸になる位置にダイ
クロイックミラー５を配置し、上記各反射光の光軸上に
受光素子３を配置する構成としている。

【００２７】ダイクロイックミラーを用いるのは、紫外
域（特に３００ｎｍ以下の紫外域）において光学フィル
タは透過しにくいのでＳ／Ｎ比が悪くなるため使用でき
ないのが主な理由で、最もＳ／Ｎ比の良い波長選択手段
としてはダイクロイックミラーが最適であるからであ
る。なお、ダイクロイックミラーは、ある波長の光だけ
反射する機能があるが、本実施の形態では、第一波長の
紫外光以外の光（第二波長の光）を透過させ、第一波長
の紫外光成分のみを反射させることによって２つの光の
光路を同一の光路に変換する光路変換手段として適用し
ており、反射のみならず透過でも使用するために、透過
の特性も規定して表裏共にほぼ同じ特性のもの（２５０
ｎｍ〜２６０ｎｍの光の反射率が高く、その他の波長域
の透過率の高いもの）を使用している。

【００２８】以上のように、投・受光センサの配置構成
としては、検出光源１から投光されたテープ体の吸収が
大きい波長の光の被検体１０からの拡散反射光Ｌ１が被
検体１０に対して法線方向（反射角度＝０度）からダイ
クロイックミラー５で反射して受光素子３に入射される
と共に、参照光源２から投光されたテープ体の吸収が殆
ど無い波長の光の被検体１０からの正反射光Ｌ２がダイ
クロイックミラー５（本例では被検体の面に対して４５
度の傾斜角を有するミラー面）を透過して同一受光素子
３に入射される構成としている。そして、受光素子３に
入射された被検体１０からの上記拡散反射光Ｌ１（テー
プ体及び紙葉の色に応じて当該波長の成分が吸収された
反射光）の光量と、受光素子３に入射された被検体１０
からの上記正反射光Ｌ２（紙葉の模様等に応じて減衰量
が変わるが、テープ体による減衰が殆ど無い反射光）の
光量とを比較することによって、紙葉に貼られたテープ
体を検出し得るようにしている。

【００２９】図８は、検出センサの第２の構成例を図７
に対応させて示しており、この検出センサ２０Ａは、図
８中に示すように、全反射ミラー４とダイクロイックミ
ラー５との間に被検体から放射された蛍光を透過させる
ための光学フィルタ６を備え、参照波の正反射光Ｌ２＋
蛍光を検出するようにしている。これは、特定のテープ
（前述のＡ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ５のテープ）は、励起波
長３８０ｎｍ付近の紫外光を照射すると、波長が４２５
ｎｍ近傍の蛍光を放射するという蛍光放射特性があるこ
とを利用して、検出能力を向上させるためであり、本例
では、波長が３８０ｎｍ近傍の光の透過率が５０％、波
長が４２５ｎｍ以上の光の透過率が８０以上の光学フィ
ルタを用いている。すなわち、参照波を励起波長３８０
ｎｍ付近にして参照波の正反射光Ｌ２＋蛍光を検出する
ことにより、参照波の正反射光Ｌ２の光量がメンディン
グテープであっても紙幣レベルよりも上がり、検出評価
値である検出波の反射光量／参照波の反射光量が下がる
ため、結果として検出能力を向上させることができる。

【００３０】図９は、本発明に係る検出センサの第３の
構成例を示している。本例での検出センサ２０Ｂは、第
１及び第２の構成例と比較して検出光の入射角θ１は同
様であるが、被検体１０に対する参照光の入射角θ２＝
７５度、θ３＝θ２＝７５度として、検出光源１と参照
光源２をともに受光素子３側に配置している。この構成
例に示すように参照光源２で投光される第二波長の光
（参照光）は、正反射光を捉える光学系であれば入射角
θ２は何度でも良い。本例では、被検体１０に対して入
射角θ２で投光された参照光の正反射光Ｌ２を２つの全
反射ミラー４ａ，４ｂ、及びダイクロイックミラー５を
介して受光する構成としている。この第３の構成例は、
第１及び第２の構成例として比較して検出センサを薄型
とすることができるというメリットがある。なお、検出
光源１から投光される第一波長の光（検出光）は、入射
角θ１が４５度以上であれば良い。

【００３１】図１０は、本発明に係る検出センサの第４
の構成例を示している。上述した第１〜第３の構成例で
は、第一波長の紫外光成分のみを反射し、第一波長の紫
外光以外の光を透過させるダイクロイックミラー５を利
用して、第一波長及び第二波長の紫外光の紙幣からの各
反射光が同一受光素子３に入射されるようにした例を示
したが、本例での検出センサ２０Ｃは、ダイクロイック
ミラー５を使用しない場合の例を示している。ダイクロ
イックミラーを使用しない場合は、図１０中に示すよう
に、被検体１０の面に直交する法線上の位置にフィルタ
１１，受光素子３ａを配置して第一波長の紫外光に対す
る被検体１０からの拡散反射光Ｌ１を受光し、第二波長
の紫外光の正反射光Ｌ２の光軸上の位置にフィルタ１
２，受光素子３ｂを配置して被検体１０からの正反射光
Ｌ２を受光する構成とすることで、前述の第１〜第３の
検出センサと同様に、受光素子３ａ，３ｂで受光した各
反射光Ｌ１，Ｌ２の光量の差又は比率によりテープ体が
貼着された部位と貼着されていない部位とを特定するこ
とができる。なお、本例では、フィルタ１１は、波長２
８０ｎｍ以下の紫外光を透過する光学フィルタ、フィル
タ１２は、波長３００ｎｍ以上の紫外光を透過する光学
フィルタを使用している。

【００３２】次に、第１〜第４の構成例に示した検出セ
ンサの処理回路の構成例を図１１に示す。第一の紫外光
光源１と第二の紫外光光源２の少なくともいずれか一方
は点灯制御が可能となっており、一方の波長の光を投光
した状態と両方の波長の光を投光した状態でそれぞれ被
検体のデータをサンプリングし得るようにしている。本
例では、検出光源となる第一の紫外光光源１は紫外ラン
プ２１（ＵＶ管）を使用し、参照光源となる第二の紫外
光光源２は紫外ＬＥＤ２２を使用している。ランプは短
い時間でのオン／オフができないが、ＬＥＤは短い時間
でのオン／オフができる。そこで、本実施の形態では、
紫外ＬＥＤ２２の点灯を制御し、第一の紫外光Ｌ１のみ
を被検体１０（テープ体１０ａ，紙葉類１０ｂ）に当て
た状態とこれに加えて第二の紫外光Ｌ２も当てた状態の
２つの状態を利用して、第一の紫外光Ｌ１のみを照射し
た場合の出力（検出光による拡散反射光の受光出力）及
び、第二の紫外光Ｌ２のみを照射した場合の出力（参照
光による正反射光の受光出力）を得るようにしている。

【００３３】そこで、検出センサの処理回路の構成とし
ては、図１１に示すように、第一の紫外光光源（検出光
源）２１、第一光源用インバータ２１ａ，第二の紫外光
光源（参照光源）２２、第二光源用ＬＥＤ駆動回路２２
ａ、受光センサ２３、電流から電圧に変換する電流電圧
変換回路２３ａ、インバータ用電源２４、紫外線ＬＥＤ
の発光タイミングを作ると共に、受光タイミングを作る
タイミング発生回路２５、信号を分離するためのサンプ
ルホールド回路２６（２６ａ，２６ｂ）と差動増幅器２
７、検出光の反射光量（拡散反射光の受光量）と参照光
の反射光量（正反射光の受光量）との比率を得るための
除算回路２８とを備えている。そして、図１１中に示す
ように、被検体の搬送距離に応じたタイミングを発生す
るタイミング発生回路２５からのタイミング信号ＴＳ、
検出光分離用Ｓ／Ｈ回路２６ａで分離された検出光の反
射光量検出信号ＤＳ１、参照（＋検出）光分離用Ｓ／Ｈ
回路２６ｂ及び差動増幅器２７を介して分離された参照
光の反射光量検出信号ＤＳ２、及び除算回路２８からの
検出評価信号ＤＳ３が、それぞれＡ／Ｄ変換回路２９を
介してＣＰＵ３０に入力され、これらの入力信号に基づ
いて紙葉類１０ｂに貼着されたテープ体１０ａの有無の
検出、貼着された部位の特定が行われるようになってい
る。なお、除算回路２８の代わりに、検出光の反射光量
と参照光の反射光量との差を得るための減算回路を用い
るようにしても良く、差又は比率の演算処理をＣＰＵ３
０側で処理するようにしても良い。

【００３４】図１２は、検出センサの主要部の出力信号
とサンプリングタイミングを示している。本実施の形態
では、第１の光源である紫外ランプ２１は常時点灯して
おき、紫外ランプ２１から投光された検出光の反射光
量（第一波）の検出信号ＤＳ１と、紫外ランプ２１を
投光している状態で第２の光源である紫外ＬＥＤ２２を
オンにして、紫外ＬＥＤ２２から投光された参照光の反
射光量の検出信号ＤＳ２と上記検出信号ＤＳ１との和
（第一波＋第二波）と、差動増幅器で分離した検出信
号ＤＳ２（第二波）とを図１２中に示すタイミングでそ
れぞれサンプリングすることで、紫外ランプ２１の光量
の変動や電流電圧変換回路２４の出力変動の影響などを
回避し、安定した検出信号がそれぞれ得られるようにし
ている。

【００３５】上述のような構成において、紙葉上に貼着
されたテープ体の有無の検出方法とテープ体が貼着され
ている紙葉上の部位を特定する方法について説明する。

【００３６】紙葉類が紙幣の場合は、最終的には紙幣の
表面等にテープが貼られている状態では下地の模様にも
影響を受けるため、別途識別して判別されている金種、
方向に基づく基準画像データをＲＯＭ３１からＲＡＭ３
１に読み出して、基準画像データと上記検出評価信号Ｄ
Ｓ３のデータに基づいてテープ体の有無を検出すると共
に、紙幣にテープ体が貼着された部位と貼着されていな
い部位とを検出する。

【００３７】図１３（Ａ）は縦軸を変換レベル電圧（検
出光／参照光）、横軸を紙幣のゾーン（搬送距離）とし
て、検出光／参照光の演算出力電圧波形を示している。
例として図１３（Ａ）中の「ＭＳＰ」はテープの貼着の
無い被検体（紙幣）から得た基準波形（基準パターン）
を示し、「ＴＳＰ」はテープ貼着がされた場合の波形、
「ＮＳＰ」はテープの貼着の無い状態での波形（複数重
ね書き）を示している。次に図１３（Ｂ）は各波形と
「ＭＳＰ」との差をグラフにプロットしたもので、「テ
ープ閾値Ｓ１」以下にある「ＴＳＰ−ＭＳＰ」の波形の
幅がテープ幅Ｗを示し、その時のＺｏｎｅ値により紙幣
のどの部位にテープが貼られていたかを特定することが
できる。なお、基準波形「ＭＳＰ」は紙葉類が紙幣の場
合には金種及び方向によって異なったものが予め設定さ
れることになる。

【００３８】なお、上述した実施の形態においては、紙
葉上に透明テープ，メンディングテープのいずれか一方
が貼着されている場合を具体例として説明したが、両方
が貼着されている場合も同一の検出方式で検出可能であ
る。さらに、テープ体が重ねて貼着されている状態、例
えばメンディングテープと透明テープとが部分的に積層
若しくは全域が積層されて貼着されてる状態でも、所定
の範囲の閾値を設定しておくなどにより、テープ体の有
無や貼着部位を検出可能である。また、紙葉類として紙
幣を例として説明したが、紙幣や小切手等の有価証券に
限るものではなく、他のタイプの紙葉類（サインが記入
された紙葉やコード情報が記録された紙葉など、所定の
識別を要する紙葉類）にも適用することができる。ま
た、テープ体の有無などの検出処理は、検出装置内のＣ
ＰＵで処理する場合を例として説明したが、この処理形
態に限るものではなく、通信媒体を介して検出情報を送
信する等により上位コンピュータ側で処理するようにし
ても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、それぞれ
吸収率の異なる紫外線の波長領域の光を被検体に照射し
て、各反射光量を検出評価値として用いるようにしてい
るので、表面が鏡面加工された透明テープ及び表面が粗
面加工されたメンディングテープを含むテープ体を検出
対象として、紙葉類に貼着されたテープ体の有無やテー
プ体が貼着されている部位を高精度で検出することがで
きる。また、テープ体の吸収率の異なる紫外光の被検体
からの反射光をそれぞれ１つの受光素子で受光して検出
するようにしているので、上記検出機能を有する検出セ
ンサを安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】紫外線の波長領域の光に対するテープ体の反射
吸収特性を示す図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図２で示される透明テープ及びメンディングテ
ープの種類を示す図である。

【図４】本発明におけるテープ体の検出方法を説明する
ための第１の図である。

【図５】本発明におけるテープ体の検出方法を説明する
ための第２の図である。

【図６】本発明におけるテープ体の検出方法を説明する
ための第３の図である。

【図７】本発明に係る検出センサの第１の構成例を示す
図である。

【図８】本発明に係る検出センサの第２の構成例を示す
図である。

【図９】本発明に係る検出センサの第３の構成例を示す
図である。

【図１０】本発明に係る検出センサの第４の構成例を示
す図である。

【図１１】本発明に係る検出センサの処理回路の構成例
を示すブロック図である。

【図１２】本発明に係る検出センサの主要部の出力信号
とサンプリングタイミングを示す図である。

【図１３】本発明におけるテープ体の有無及び貼着部位
の検出方法を説明するための図である。

【図１４】メンディングテープの構成を示す図である。

【符号の説明】

１，２１ 第一の紫外光光源（検出光源） ２，２２ 第二の紫外光光源（参照光源） ３ 受光素子 ４，４ａ，４ｂ 全反射ミラー ５ ダイクロイックミラー ６，１１，１２ フィルタ ７ スリット １０ 被検体 １０ａ テープ体 １０ａ１ メンディングテープ １０ｂ 紙葉類 ２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 検出センサ（紫外反射
式テープ検知センサ） ２１ａ 第一光源用インバータ ２２ａ 第二光源用ＬＥＤ駆動回路 ２３ 受光センサ ２３ａ 電流電圧変換回路 ２４ インバータ用電源 ２５ タイミング発生回路 ２６ サンプルホールド回路 ２６ａ 検出光分離用Ｓ／Ｈ回路 ２６ｂ 参照（＋検出）光分離用Ｓ／Ｈ回路 ２７ 差動増幅器 ２８ 除算回路 ２９ Ａ／Ｄ変換回路 ３０ ＣＰＵ ３１ ＲＡＭ ３２ ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G065 AB04 AB05 AB22 AB23 AB27 AB28 BA02 BB11 BB14 BB26 BB27 BC08 BC16 BC22 BC28 BC33 BC35 DA15 DA20 3F048 AB01 BA06 BA13 BB10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明テープ，メンディングテープ等の紙
   葉類に貼着されたテープ体を非接触で検出する検出方法
   であって、それぞれ吸収率の異なる紫外線の波長領域の
   光を前記紙葉類に照射し、各反射光量の差又は比率によ
   りテープ体が貼着された部位と貼着されていない部位と
   を特定することを特徴とする紙葉類に貼着されたテープ
   体の検出方法。
2. 【請求項２】 透明テープ，メンディングテープ等の紙
   葉類に貼着されたテープ体を非接触で検出する検出装置
   であって、紫外線の波長領域にて各テープ共通にテープ
   体の吸収率が大きい第一波長の紫外光を投光する第一の
   光源と、前記波長領域にて各テープ共通にテープ体の吸
   収率が小さい第二波長の紫外光を投光する第二の光源
   と、前記第一波長の紫外光の前記紙葉類からの拡散反射
   光及び前記第二波長の紫外光の前記紙葉類からの正反射
   光をともに受光可能な位置に設けられた受光素子と、前
   記受光素子により検出された前記各反射光の受光量に基
   づいて前記テープ体を検出する検出手段とを備えたこと
   を特徴とする紙葉類に貼着されたテープ体の検出装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記各反射光の受光量
   の差又は比率により前記テープ体が貼着された部位と貼
   着されていない部位とを検出するようになっている請求
   項２に記載の紙葉類に貼着されたテープ体の検出装置。
4. 【請求項４】 透明テープ，メンディングテープ等の紙
   葉類に貼着されたテープ体を非接触で検出する検出装置
   であって、紫外線の波長領域にて各テープ体の吸収率が
   大きい第一波長の紫外光を被検体である前記テープ体及
   び前記紙葉類に対して入射角度４５度以上で投光する第
   一の光源と、前記波長領域にて各テープ共通にテープ体
   の吸収率が小さい第二波長の紫外光を投光する第二の光
   源と、前記被検体に対して投光された前記第二波長の紫
   外光の正反射光の光軸上に鏡面部が配置され前記正反射
   光を前記鏡面部にて反射するミラーと、前記被検体から
   の拡散反射光を法線上の位置で受けて前記第一波長の紫
   外光成分のみを反射するとともに、この反射光の光軸と
   前記ミラーで反射された前記第二波長の紫外光の光軸と
   が同軸になる位置に配設され前記第一波長の紫外光以外
   の光を透過させるダイクロイックミラーと、前記ダイク
   ロイックミラーにより反射された前記第一波長の紫外光
   の前記被検体からの拡散反射光及び前記第二波長の紫外
   光の前記被検体からの正反射光を共に受光する受光素子
   と、前記受光素子により検出された前記拡散反射光及び
   前記正反射光の各受光量に基づいて前記テープ体を検出
   する検出手段とを備えたことを特徴とする紙葉類に貼着
   されたテープ体の検出装置。
5. 【請求項５】 前記第一の光源及び前記第二の光源の少
   なくともいずれか一方の点灯制御が可能となっている請
   求項２乃至４のいずれかに記載の紙葉類に貼着されたテ
   ープ体の検出装置。