JP2003162748A - 紙葉類蛍光検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を低減させつつ製造コストの低減を
図るようにした紙葉類蛍光検出センサを提供する。 【解決手段】 紙葉類蛍光検出センサ９において、イン
ク自体に蛍光成分が含まれている場合において、紙幣７
一面では、紙幣７からの反射光を利用して反射光検知部
１０の第１の受光素子１６で蛍光成分を検出する。これ
に対し、紙幣７の他面（裏面）側では、反射光よりもむ
しろ透過光に多くの蛍光成分が含まれ、透過光検知部２
０の第２の受光素子２６で蛍光成分を検出する。また、
用紙自体に蛍光成分が含まれているような紙幣７は、反
射光と透過光とに略同程度の蛍光成分が含まれ、反射光
検知部１０の第１の受光素子及び透過光検知部２０の第
２の受光素子で蛍光成分を検出する。更に、反射光検知
と透過光検知とを一つの装置で実現させるメリットとし
ては、照明の共有化すなわち反射光検知部１０側に設け
られた発光素子１２によって、透過光を作り出すことが
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、紙幣等の紙葉類の
金種や真偽の判別に利用するための紙葉類蛍光検出セン
サに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術として、筺
体の中央に受光素子を配置し、この受光素子を挟むよう
にしてＬＥＤを配列させ、ＬＥＤからの光を紙幣に照射
した後、紙幣で反射した光の蛍光成分を受光素子で検知
する反射光検知センサが知られている。一方、紙幣に向
けて光を照射し、この光が紙幣を透過する際に発生する
蛍光成分を受光素子で検知する透過光検知センサが知ら
れている。そして、紙幣の真偽判別などにおいて、反射
光によって最も効率的な判別が可能な紙幣と、透過光に
よって最も効率的な判別が可能な紙幣とが混在して搬送
されるような状況下では、反射光検知センサと透過光検
知センサとは、紙幣の搬送経路上に並べるように配置さ
せて利用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいて、反射光検知センサと透過光検知センサとは、独
立したセンサと考えられており、それぞれのセンサが、
互いに独立した照明系等の構成部品をもつことになるの
で、製造コストの低減を図り難いといった問題点があっ
た。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、部品点数を低減させつつ製造コス
トの低減を図るようにした紙葉類蛍光検出センサを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る紙葉類蛍光
検出センサは、蛍光成分をもった紙葉類を搬送させる途
中で、紙葉類に光を照射し、紙葉類の蛍光を検出する紙
葉類蛍光検出センサにおいて、筐体内に収容されて、紙
葉類の搬送経路に向けて光を照射する発光素子と、紙葉
類で発生する反射光を受光する第１の受光素子とを有す
る反射光検知部と、筐体内に収容されて、反射光検知部
側の発光素子の照射によって紙葉類から発生する透過光
を受光する第２の受光素子を有する透過光検知部とを備
えたことを特徴とする。

【０００６】紙幣などの紙葉類においては、用紙に印刷
するインク自体に蛍光成分が含まれているものや、用紙
自体に蛍光成分が含まれているものなど様々な種類があ
り、このような様々な種類の紙葉類に対応するような蛍
光センサが近年望まれている。そこで、インク自体に蛍
光成分が含まれている紙葉類の一面では、紙葉類からの
反射光を利用して反射光検知部の第１の受光素子で蛍光
成分を検出する。これに対し、紙葉類の他面（裏面）側
にインク印刷されている場合、反射光よりもむしろ透過
光に多くの蛍光成分が含まれるので、このような場合に
は紙葉類からの透過光を利用して透過光検知部の第２の
受光素子で蛍光成分を検出する。また、用紙自体に蛍光
成分が含まれているような紙葉類は、反射光と透過光と
に略同程度の蛍光成分が含まれる場合が多い。そこで、
紙葉類からの反射光及び透過光を利用して反射光検知部
の第１の受光素子及び透過光検知部の第２の受光素子で
蛍光成分を検出する。また、反射光検知と透過光検知と
を一つの装置で実現させるメリットとしては、照明の共
有化すなわち反射光検知部側に設けられた発光素子によ
って、透過光を作り出すことができる。これによって、
照明自体やそれに伴う駆動回路等の部品点数を低減させ
ることができ、結果的に製造コストの低減が図られる。

【０００７】また、第１の受光素子の視野領域を第１の
仕切り部によって制限し、第２の受光素子の視野領域を
第２の仕切り部によって制限すると好適である。このよ
うな構成を採用した場合、仕切り部によって、各受光素
子の視野領域を簡単に制限することができるので、搬送
経路内において、第１の受光素子の視野領域と第２受光
素子の視野領域とを重ねあわせるような共通の視野領域
を簡単に作り出すことができる。

【０００８】また、発光素子の発光中心軸線と第２の受
光素子の受光中心軸線とを一致させると好適である。こ
のような構成を採用した場合、反射光検知部側に設けら
れた発光素子で発生する光を、第２の受光素子の透過照
明として最大限に利用できる。

【０００９】また、第１の受光素子の前方に第１の集光
レンズを配置させ、第２の受光素子の前方に第２の集光
レンズを配置させると好適である。このような構成の採
用により、各受光素子の視野領域を積極的に狭めること
ができ、これによって、紙葉類の読取り範囲を絞り込む
ことができ、蛍光スレッドなどのように局所的に蛍光を
発する部分からの蛍光を確実に検出できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係る紙葉類蛍光検出センサの好適な一実施形態について
詳細に説明する。

【００１１】図１は、紙葉類検査器１を示す断面図であ
り、この紙葉類検査器１で検査対象になっているのは、
紙葉類の一例である紙幣であり、具体的には、カラーコ
ピーされた偽造紙幣と正規の紙幣との判別である。この
カラーコピー用紙には、多量の蛍光成分が含まれてお
り、この点に着目して真偽判別を行う。また、紙幣の金
種を判別を行う場合には、金種毎に特有の蛍光を発する
ことに着目して検査がなされる。

【００１２】このような紙葉類検査器１には、上下のガ
イド板２，３で挟まれるようにして形成させた直線的な
搬送経路４が設けられ、この搬送経路４の途中には、搬
送ローラ５，６が配置され、各搬送ローラ５，６によっ
て紙幣７を排出側に向けて確実に搬送させている。この
ような搬送経路４の途中には、紙幣７の金種を画像とし
て識別するための紙幣認識装置８が配置されている。

【００１３】この紙幣（紙葉類）認識装置８は、図示し
ないが、ＬＥＤなどの光源によって紙幣７の表面を照ら
し、紙幣７からの反射光をＣＣＤカメラで捕捉する構造
をもっている。そして、カメラで撮像された画像と既知
の画像データとの照合を行い、紙幣の金種を判別してい
る。しかし、近年、カラーコピーやカラープリンタの高
精度化によって、画像認識だけでは、紙幣７の真偽や様
々な金種を判別し難い状態になっている。そこで、紙幣
認識装置８の上流側には、反射光検知と透過光検知とを
一つの装置で実現させた紙葉類蛍光検出センサ９を配置
させる。

【００１４】図２に示すように、近年の紙幣７において
は、用紙に印刷するインク自体に蛍光成分が含まれてい
るものや、用紙自体に蛍光成分が含まれているものなど
様々な種類がある。例えば、（１）紙幣７の表面７ａが
蛍光インクで印刷されている場合、その表面７ａ側から
所定波長の光を照射させると、透過光よりも反射光に多
量の蛍光成分が含まれる。また、（２）紙幣７の裏面７
ｂが蛍光インクで印刷されている場合、表面７ａ側から
所定波長の光を照射させると、反射光よりも透過光に多
量の蛍光成分が含まれる。更に、（３）用紙自体に蛍光
成分が多量に含まれているような紙幣７では、反射光と
透過光とに略同程度の蛍光成分が含まれる場合が多い。
このように、用紙自体の種類や蛍光インクの塗布面の違
いにより、蛍光の出方は様々である。

【００１５】このような様々な状況を考慮して、図３に
示すように、紙葉類蛍光検出センサ９は、搬送経路４を
挟むようにして対向して配置させた反射光検知部１０と
透過光検知部２０とを備えている。この反射光検知部１
０は、上側のガイド板２にネジ等で固定した略直方体形
状の第１の筺体１１を有し、この筐体１１は、その内部
空間を縦方向に分割する第１の仕切り部１８を有してい
る。この第１の仕切り部１８は、発光素子１２と第１の
受光素子１６とを分断させると共に、筺体１１の窓部１
３を第１の窓部２３と第２の窓部２４とに分割させる。
そして、筺体１１において、第１の仕切り部１８によっ
て形成した一方の空間内には、紙幣７の搬送経路４に向
けて光を照射する紫外線ＬＥＤ（発光素子）１２が収容
され、この紫外線ＬＥＤ１２はリード部１２ａを介して
筺体１１の駆動回路基板２５に固定される。

【００１６】ここで利用する発光素子１２は、可視光成
分が含まれた紫外線ランプである。また、光源としてＬ
ＥＤを採用する理由は、筺体１１が小さくても収容スペ
ースが少なくて済み、輝度のばらつきが少なく、経時的
な光変動が少ないといったメリットをもっているから、
小型化を意図したこの紙葉類蛍光検出センサ９には最適
である。

【００１７】第１の筺体１１の下面には、窓部１３を塞
ぐようにして接着剤等で防塵ガラス板１４が固定され、
この防塵ガラス板１４には、紫外線透過率が極めて高い
石英ガラスが採用されている。また、発光素子１２側に
おいては、防塵ガラス１４から離間するように、紫外線
透過フィルタからなる照明窓１５が、接着剤等によって
筐体１１の内部で傾けるようにして固定される。従っ
て、紫外線ＬＥＤ１２から出射させた光が、紫外線透過
フィルタ１５を通過することによって、紫外成分（例え
ば３００〜４００ｎｍ程度）が防塵ガラス板１４を介し
て搬送経路４に放出される。そして、搬送経路４を通っ
て防塵ガラス板１４の真下まで送り込まれた紙幣７は、
この紫外線で照らし出されることになる。

【００１８】また、第１の筺体１１において、第１の仕
切り部１８によって形成した他方の空間内には、紙幣７
の表面から放出される蛍光を検出するための第１の受光
素子（フォトセンサ）１６が収容され、この第１の受光
素子１６は、リード部１６ａを介して筺体１１の駆動回
路基板２５に固定させている。よって、紫外線によって
照らし出された紙幣７が、蛍光成分を含んでいる場合に
は、励起した蛍光が紙幣７から放出され、これを第１の
受光素子１６が検出する。例えば、カラーコピーされた
偽造紙幣７が搬送経路４内に送り込まれた場合、カラー
コピー用紙には、多量の蛍光成分が含まれているので、
第１の受光素子１６での蛍光の検出量は高いものとな
る。これに対し、正規の紙幣には、蛍光成分はほとんど
含まれておらず、第１の受光素子１６の検出量は極めて
少ないものとなる。

【００１９】また、第１の受光素子１６側において、防
塵ガラス板１４から離間するように、紫外線カットフィ
ルタからなる受光窓１７が、接着剤を介して筐体１１の
内部に固定される。このような紫外線カットフィルタ１
７を採用する理由は、紙幣７の表面で反射する光には紫
外成分が含まれており、この紫外成分は、高いエネルギ
特性をもつものであるから、誤検出を回避させるために
紫外成分を除去する必要があるからである。

【００２０】更に、紙葉類蛍光検出センサ９の透過光検
知部２０は、下側のガイド板３にネジ等で固定した略直
方体形状の第２の筺体２１を有し、この筐体２１には、
前述の防塵ガラス板１４に対向する位置に防塵ガラス板
２２が固定されている。さらに、この筐体２１は、その
内部空間を縦方向に分割する第２の仕切り部２３を有し
ている。この第２の仕切り部２３によって形成した一方
の空間内には、紙幣７を透過する光によって励起した蛍
光を検出するための第２の受光素子（フォトセンサ）２
６が収容され、この第２の受光素子２６は、リード部２
６ａを介して筺体２１の駆動回路基板２８に固定させて
いる。

【００２１】また、第１の受光素子２６側において、防
塵ガラス板２２から離間するように、紫外線カットフィ
ルタからなる受光窓２７が、接着剤を介して筐体２１の
内部に固定される。このような紫外線カットフィルタ２
７を採用する理由は、紙幣７を透過した光には紫外成分
が含まれており、この紫外成分は、高いエネルギ特性を
もつものであるから、誤検出を回避させるために紫外成
分を除去する必要があるからである。

【００２２】さらに、紫外線ＬＥＤ（発光素子）１２の
発光中心軸線Ｐと第２の受光素子２６の受光中心軸線Ｓ
とを一致させている。これによって、発光素子１２で発
生させる光を、第２の受光素子２６の透過照明として最
大限に利用できる。また、第１の受光素子１６の視野領
域を第１の仕切り部１８の先端部によって制限し、第２
の受光素子２６の視野領域を第２の仕切り部２３の先端
部によって制限する。このように、筐体１１，２１内に
仕切り部１８，２３を設けることで、各受光素子１６，
２６の視野領域を簡単に制限することができるので、搬
送経路４内において、第１の受光素子１６の視野領域と
第２受光素子２６の視野領域とを重ねあわせるような共
通の視野領域を簡単に作り出すことができる。従って、
紙幣７の同一の部分を反射光と透過光とで同時検出する
ことができる。

【００２３】そこで、図２及び図３に示すように、紙幣
７の表面７ａが蛍光インクで印刷されている場合、透過
光よりも反射光に多量の蛍光成分が含まれる。よって、
反射光検知部１０の第１の受光素子１６で蛍光成分が検
出される。また、紙幣７の裏面７ｂが蛍光インクで印刷
されている場合、反射光よりも透過光に多量の蛍光成分
が含まれる。よって、透過光検知部２０の第２の受光素
子２６で蛍光成分が検出される。さらに、用紙自体に蛍
光成分が含まれているような紙幣７の場合、反射光と透
過光とに略同程度の蛍光成分が含まれる場合が多い。よ
って、反射光検知部１０の第１の受光素子１６及び透過
光検知部２０の第２の受光素子２６で蛍光成分が同時検
出される。

【００２４】更に、反射光検知と透過光検知とを一つの
装置で実現させる利点としては、照明の共有化すなわち
反射光検知部１０側に設けられた発光素子１２によっ
て、透過光を作り出すことができる。これによって照明
自体やそれに伴う駆動回路等の部品点数が低減し、その
結果として製造コストの低減が図られる。

【００２５】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではない。例えば、図４に示すように、第１の受光
素子１６の前方において、第１の受光素子１６と紫外線
カットフィルタ１７との間に、第１の集光レンズの一例
としてのシリンドリカルレンズ３１を配置させる。更
に、第２の受光素子２６の前方において、第２の受光素
子２６と紫外線カットフィルタ２７との間に、第２の集
光レンズの一例としてのシリンドリカルレンズ３２を配
置させる。このような構成の採用により、各受光素子１
６，２６の視野領域を積極的に狭めることができ、これ
によって、紙幣７の読取り範囲を絞り込むことができ、
外国紙幣等で採用されている蛍光スレッドなどのような
局所的に蛍光を発する部分から蛍光を確実に検出するこ
とができる。

【００２６】なお、反射光検知と透過光検知との一体化
によって実現される利用態様は、紙幣の真偽判別、金種
判別に限定されるものではない。

【００２７】

【発明の効果】本発明による紙葉類蛍光検出センサは、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
る。すなわち、蛍光成分をもった紙葉類を搬送させる途
中で、紙葉類に光を照射し、紙葉類の蛍光を検出する紙
葉類蛍光検出センサにおいて、筐体内に収容されて、紙
葉類の搬送経路に向けて光を照射する発光素子と、紙葉
類で発生する反射光を受光する第１の受光素子とを有す
る反射光検知部と、筐体内に収容されて、反射光検知部
側の発光素子の照射によって紙葉類から発生する透過光
を受光する第２の受光素子を有する透過光検知部とを備
えたことにより、部品点数を低減させつつ製造コストの
低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る紙葉類蛍光検出センサを適用した
紙葉類検査器の一例を示す断面図である。

【図２】蛍光成分をもった紙葉類に光を照射した際の三
態様を示す概略図である。

【図３】本発明に係る紙葉類蛍光検出センサの一実施形
態を示す断面図である。

【図４】本発明に係る紙葉類蛍光検出センサの他の実施
形態を示す断面図である。

【符号の説明】

４…搬送経路、７…紙幣（紙葉類）、９…紙葉類蛍光検
出センサ、１０…反射光検知部、１１，２１…筐体、１
２…紫外線ＬＥＤ（発光素子）、１６…第１の受光素
子、１８…第１の仕切り部、２０…透過光検知部、２３
…第２の仕切り部、２６…第２の受光素子、３１…シリ
ンドリカルレンズ（第１の集光レンズ）、３２…シリン
ドリカルレンズ（第２の集光レンズ）、Ｐ…発光中心軸
線、Ｓ…受光中心軸線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E041 AA01 AA02 AA03 AA04 BA09 BB02 BB03 BB04 BB05 CA09 DB01 EA02 EA04 EA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光成分をもった紙葉類を搬送させる途
   中で、前記紙葉類に光を照射し、前記紙葉類の蛍光を検
   出する紙葉類蛍光検出センサにおいて、 筐体内に収容されて、前記紙葉類の搬送経路に向けて光
   を照射する発光素子と、前記紙葉類で発生する反射光を
   受光する第１の受光素子とを有する反射光検知部と、 前記筐体内に収容されて、前記反射光検知部側の前記発
   光素子の照射によって前記紙葉類から発生する透過光を
   受光する第２の受光素子を有する透過光検知部とを備え
   たことを特徴とする紙葉類蛍光検出センサ。
2. 【請求項２】 前記第１の受光素子の視野領域を第１の
   仕切り部によって制限し、前記第２の受光素子の視野領
   域を第２の仕切り部によって制限したことを特徴とする
   請求項１記載の紙葉類蛍光検出センサ。
3. 【請求項３】 前記発光素子の発光中心軸線と前記第２
   の受光素子の受光中心軸線とを一致させたことを特徴と
   する請求項１又は２記載の紙葉類蛍光検出センサ。
4. 【請求項４】 前記第１の受光素子の前方に第１の集光
   レンズを配置させ、前記第２の受光素子の前方に第２の
   集光レンズを配置させたことを特徴とする請求項１〜３
   のいずれか一項記載の紙葉類蛍光検出センサ。