JP2003223664A - 紙幣の光学的特性を検知する装置 - Google Patents
紙幣の光学的特性を検知する装置Info
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Abstract
1および第2組を使用して紙幣の光学的特性を測定する
装置を提供すること。 【解決手段】 各デバイスに伝送器および受光器の隣接
する一組を含み、受光器は紙幣により拡散反射された光
を隣接伝送器から受けることができ、かつ各受光器は反
対側のデバイスの伝送器から光を受けることもできる。
所定の反射特性および透過特性のリファレンス・ボディ
を紙幣経路内でデバイス間を移動させることにより校正
を行う。
Description
を検知する装置に関する。
および額面を判定するために使用される。しばしば、紙
幣は光伝送器および受光器を通過する経路沿いに移動さ
れ、それによって紙幣の各領域における透過特性もしく
は反射特性を走査によって決定することができる。この
装置は、赤、緑、青および赤外等の多重波長において動
作する伝送器を含んでもよい。(本明細書では、用語
「光学的」および「光」を使用して、単に可視波長だけ
でなく、あらゆる電磁気波長を指すことに留意された
い。)
ンパクトで、より低コスト、より効率的、および/また
は校正しやすい、紙幣の光学的特性を検出する装置を提
供することが望ましい。
請求項に規定されている。本発明の別の態様によれば、
受光器は紙幣を透過した光と紙幣から反射された光をと
もに受けるように構成される。したがって、紙幣の反射
特性および透過特性を簡潔かつ経済的に測定することが
できる。受光器は、紙幣により反射された光を受光器に
伝送する伝送器近辺に位置することが好ましい。また、
受光器は紙幣により拡散反射された光を受けるように構
成されることが好ましい。というのは、それによって正
反射光よりも紙幣の光学的特性のより一層典型的な測定
が得られるからである。そのために、紙幣との間を往来
する光路は、紙幣の面に対する法線に対して傾斜するよ
うに構成されるのが好ましい。というのは、受光器と伝
送器が近接しており、またおそらくは同じ回路板に取り
付けられるため、装置をよりコンパクトにしやすいから
である。
び受光器が紙幣経路の同じ側に配置され、受光器は紙幣
により拡散反射されかつ伝送器により送られた光の方向
と実質的に反対方向に移動する光を受けるように構成さ
れる。正反射は、光路が紙幣に対する法線に対して傾斜
し、紙幣に入射する光がコリメートされ、それによって
紙幣に対する法線を含む少なくとも1つの面で考えたと
きに発散しないように構成することによって回避するこ
とができる。
せ、光はコリメートさせることによって走査方向および
紙幣の面に対する法線をともに含む面で考えたときに光
が発散しないことが好ましい。入射光は、紙幣に対する
法線を含みかつ走査方向に対して横方向の面で見たとき
に発散し、1つの伝送器を使用して、紙幣が走査方向に
伝送器を通過移動するときに紙幣の比較的に広い領域が
照明されるように構成することが好ましい。各伝送器
は、少なくとも2つの受光器に関連づけられることが好
ましく、受光器は、伝送器の対向側に(走査方向にも紙
幣の面に対して鉛直方向にもずらして)取り付け、紙幣
の各領域からの光を受けることができる。
面を設け、紙幣の反射特性を検出する仕組みの校正を可
能とすることが知られている。たとえば、EP−073
1737−Aを参照されたい。また、紙幣に代えて反射
特性および/または透過特性が知られている校正紙を挿
入することを必要とする手動による校正作業を可能にす
ることも知られている。この校正紙が紙幣経路を移動
し、それによって装置が校正される。
デバイスは、自動校正可能とすることが望ましい。
特性を測定する装置には、リファレンス・ボディおよび
リファレンス・ボディを装置内で紙幣経路外の第1位置
から、おそらく紙幣経路内で光伝送器と受光器の間の第
2位置に移動させ、それによってリファレンス・ボディ
の透過特性および/または反射特性の測定を可能とする
手段を含む。リファレンス・ボディは、透過特性測定お
よび反射特性測定どちらの校正にも使用されることが好
ましい。また、本発明の装置を組込む紙幣検証器を使用
し、たとえば取引終了のつど、特定の条件に対応してリ
ファレンス・ボディを自動的に第2位置に移動させる制
御手段を構成することが好ましい。
図面を参照して以下に例示的に説明する。
P1に位置する。本発明の実施形態においては、紙幣2
を走査方向Sに搬送する駆動手段が設けられるが、その
手段は平面P1に位置するのが好ましく、かつ紙幣2の
長手に対して平行とするのがさらに好ましい。符号Tの
方向は横方向、かつ特に走査方向Sに対して垂直とし、
また紙幣2の平面P1内に位置する。紙幣2に対する鉛
直方向をNにて示す。
み、これに平面P2に平行な経路沿いに紙幣2に光を送
るように構成された光伝送器4を含む。平面P2は、横
方向Tを含み、鉛直方向Nに対して、たとえば約20度
の角度に位置する。光学デバイス3はまた、伝送器4の
至近かつ各側に位置付けされ、互いに横方向T側にずれ
た2つの受光器6、7をも含む。
から反射される光は、伝送器4近傍に位置する受光器
6、7によって受けられる。これは、拡散反射光とな
る。直接反射(即ち、正反射)光は、伝送器4および受
光器6、7から離れた方向8に移動する。
るデバイス3’を含む同様の構成品がデバイス3に正反
対に紙幣2の経路の反対側に位置し、それによって紙幣
の他の側(図面下側)の反射特性が測定される。受光器
6および7は、紙幣によって反射される伝送器4からの
光に加えて、紙幣を透過する伝送器4’からの光も受け
るように構成される。同様に、受光器6’7’も紙幣2
を透過した伝送器4からの光を受けることができる。し
たがって、受光器6、7、6’、7’はそれぞれ紙幣2
の反射特性および透過特性をともに検知するのに使用可
能とされる。
り、図の面は走査方向Sおよび法線Nをともに含む平面
P3(図1)に相当する。伝送器4からの光は紙幣の領
域10を照明するビームを形成する。レンズ12(図3
も参照)が光をコリメートし、そのために平面P3にお
いて見るときにビームの発散は実質的にない。したがっ
て、方向8に移動する正反射光はすべて受光器6、7を
回避する。
線Nをともに含む平面P4(図1および2)に相当す
る。伝送器4からの光ビームは発散し、それによって領
域10が照明されることに留意されたい。斜行光軸を有
するレンズ14が符号10’にて示す領域10の約半分
を受光器6に収束する。レンズ15も斜行光軸を有し、
符号10”にて示す領域10の他方の半分を受光器7に
収束する。この構成は、伝送器4の光軸16中心に対称
とされる。
り検知する領域を1つの伝送器4により照明するため、
所要の伝送器数が少ない。さらに、光は走査方向Sを含
む平面P3でなく、横方向Tを含む平面P2、P4に発
散するため、比較的に大きい面積を照明することがで
き、同時に受光器6、7の直接反射検知が回避される。
紙幣に入射する伝送器4からの光および紙幣から受光器
6、7への光が実質的に同じ経路を反対方向に移動し、
伝送器および受光器の物理的大きさによって紙幣の光経
路間に僅かな角度の開きを生じる結果として、僅かな経
路差が出る。図4は、本発明による紙幣検証器20を示
す。検証器は、経路24沿いに紙幣の光学的透過特性お
よび反射特性を試験するように構成された装置30へと
移動する紙幣を受けるように構成された入口22を有す
る。制御手段26が信号を装置30に送りかつ装置30
から受信し、受信した信号を使用して紙幣の真贋および
額面を判断するように構成される。制御手段26はま
た、制御信号を装置30に送り、それによって以下に説
明する校正動作が行われるように配される。紙幣は、装
置30からゲート28に移動し、ゲートは受けた紙幣の
タイプによって制御手段26により制御される。ゲート
は、出口34に至る経路32もしくは紙幣だまり38に
至る経路36いずれかに紙幣を指向させることができ
る。
らに詳細に図5の斜視図に示す。紙幣は、装置入口側4
4のエンドレス・ベルト40およびローラ42の組と、
装置出口側50のエンドレス・ベルト46およびローラ
48の組によって走査方向Sに搬送される。装置入口側
44のベルト40およびローラ42は、装置出口側50
のベルト46とローラ48の間に横方向に配される。
は、モジュールもしくはユニット形式で構成される。第
1ユニット52は、入口側44の紙幣経路上部に配さ
れ、紙幣経路下の第2ユニット54に対向する。各ユニ
ットとも横方向Tに延びる線上に配された4つの光学デ
バイス3を備え、各デバイスとも伝送器4および図2、
3に示すように紙幣の一対の隣接領域10’、10”に
おける反射特性および透過特性を検知するように配置さ
れた一対の受光器6、7を備える。ユニット52および
54は、入口側ベルト40間に延在する走査領域におけ
る紙幣の反射特性および透過特性を検知するように配置
される。
口側50の紙幣経路上下にそれぞれ配される。これら
は、モジュール52および54と同様の構造および配向
とする。ただし、これらは出口側ベルト46間の領域を
走査するように配置される。したがって、図6の平面図
に示すように、ユニット52、54、56および58
は、紙幣幅全体を走査することができ、ユニットの各対
は他の対が走査する領域の間の領域を走査する。
ボリュームは、透過および反射とも紙幣幅全面を測定す
るにも拘わらず比較的に小さくし得ることが分かる。そ
れは、(a)受光器が反射特性および透過特性両者の検
知用に使用され、(b)各受光器が、反射特性検知のた
めに受光器が使用する光を放射する伝送器至近に取り付
けられ、(c)各伝送器が、2つ光受信器について十分
な面積を照明し、(d)送信器が、透過測定用にも反射
測定用にも使用されるからである。
受光器6、7は共通の回路板に取り付けられる。所望の
場合には、1つの回路板を1つのモジュール内すべての
デバイス3用に使用することができる。
LEDパッケージを備え、LEDパッケージには、たと
えば赤、緑、青および赤外等、各波長の複数の染料を含
む。図5はまた、一対の校正ユニット60、62も示
す。各ユニットは、4つのリファレンス・ボディ64を
伴い、横方向Tに平行な軸中心に枢設され、それによっ
てリファレンス・ボディは、無動作位置から、図5に示
すように、各リファレンス・ボディ64がユニット(5
2または56)の1つの光学デバイス3とユニット(5
4または58)の1つの対応する光学デバイス3の間に
位置する動作位置に回動可能とされる。その位置におい
て、リファレンス・ボディは紙幣経路内もしくは近傍に
位置し、デバイスの1つの伝送器4から対向するデバイ
スの受光器6、7に光を送り、伝送器4から光を隣接の
受光器6、7に反射するように動作可能とされる。各リ
ファレンス・ボディは、所定の反射特性および透過特性
を有し、したがって、リファレンス部材60、62がそ
の動作位置にある間の反射および透過測定値を取ること
によって装置の校正を行うことができる。
る。受け取られた紙幣が装置30の入口側44に届く。
リファレンス部材60、62は、そのときは無動作位置
にある。制御手段26は、紙幣前縁によって引き起こさ
れる著しい変化を検出するまで、入口部44の光学ユニ
ット52、54間で送られる光を絶えず検査する。紙幣
が走査方向Sに移動するとその移動をエンコーダを使用
して追跡し、それによって次の透過および反射測定値を
紙幣の各位置に関連づけすることができる。
動するにつれ、様々な透過および反射測定値が順次制御
手段26の制御下で取られ、格納されたプログラムに従
い、制御手段によって様々な波長の各染料が活性化さ
れ、各受光器がイネーブルされる。この仕組みでは、
(a)様々な波長の染料が同時に付勢されず、(b)各
受光器による反射測定が紙幣経路の別の側の対向する伝
送器の消勢時に行われ、(c)各受光器による透過測定
が隣接する伝送器の消勢時に行われることが好ましい。
して実行されるが、同様の測定がユニット56、58に
より、紙幣前縁がこれらのユニットに到達時にエンコー
ダの出力によって決められたように行われる。
によってリファレンス部材60、62がその動作位置に
移動され、透過および反射校正測定値が取られ、その測
定値を使用して各波長の染料に対する給電が調節され、
それによって受光器によって測定された出力の強さが所
定レベルに合致し、受光器の感度調節および/または受
光器出力の処理変更によって装置の校正が達成される。
う代わりに、取引終了時にのみ校正動作を実施してもよ
いが、その場合は複数紙幣の測定が関わるであろう。
えられる。たとえば、リファレンス部材60、62は、
所定の反射特性および/または透過特性を備えるプラス
チック材料等によるシートに代えることもできよう。そ
のシートを通常の紙幣送り機構を使用して紙幣経路に送
り、専用のシート・ストアを使用する等して紙幣装置内
に格納する。したがって、リファレンス・シートをスト
アから排出して校正動作を行い、次いでストアに戻すこ
とができる。
ンス・ボディもしくはリファレンス・シートを校正が行
われる位置に出入りするつど清掃してもよい。
ル特性測定を得るためには、拡散反射(正反射に非ず)
光を使用することが重要とされる。しかし、かつ本発明
の好ましい態様によれば、拡散反射に加えて正反射(鏡
面反射)を測定することにより、貴重な情報を得られる
ことが判明した。さらに、本発明による構造は、正反射
光の経路を回避した透過および反射測定の光経路に依存
する幾何構造を有する。したがって、直接反射光を追加
的に検出する手段を備える構造が用意されれば、特に簡
潔である。
理解される。正反射光の経路8にさらにセンサ9を置く
ことは容易であり、付加的な測定を得るのに必要とされ
るのはこれだけであり、光は拡散反射および透過測定用
に使用されたものと同じ伝送器4により与えられる。さ
らにセンサを紙幣経路下に置いて、伝送器4’から正反
射された光を検出することもできよう。
うに構成することができよう。これは図2と同様である
が、センサ9、9’およびこれらのセンサに正反射光を
収束するための収束レンズ19、19’が追加されてい
るところが異なる。
紙幣表面の状態を検知することができる。これは、たと
えば、紙幣に組み込まれた金属ストリップもしくは紙幣
上の粘着テープによって生じた光る領域を検出するのに
役立つであろう。あるいは、たとえば、紙質または地合
を検知して紙幣の適性を試験し、処分すべきかどうか判
断することもできよう。あるいはまた、正反射光は(お
そらく拡散反射測定と併用して)凹版印刷されたインキ
と均一濃厚度のインキの識別に使用することもできよ
う。反射光を異なる角度で検出するためのセンサ(即
ち、拡散反射センサ6、7および正反射センサ9)を設
けることにより、光学的可変インキの検出に役立てるこ
ともできよう。
と同様の図である。図5に関して説明した特徴が図8の
実施形態にも当てはまり、以下に示すものは別として、
同様の参照符号は同様部品を表す。
とし、正反射光を受けるセンサを組み込み、かつさらに
図5の構成に比してよりコンパクトで、より組み立てや
すい構造に変化している。
ット52および56の伝送器により生成される光路が紙
幣の移動方向に対して鈍角を形成し、ユニット54およ
び58の伝送器により生成される光路がその方向に対し
て鋭角を形成する。これに対して、図8においては、紙
幣経路が屈曲し、入口側伝送器の光路により形成される
角度が出口側の対応する光路により形成される角度と反
対になる。したがって、入口側経路の左のユニット52
の伝送器により生成される光路L52が紙幣の移動方向
S’に対して鈍角を形成し、対して左手の出口のユニッ
ト56の伝送器により生成される光路L56が移動方向
S”に対して鋭角を形成する。したがって、右側では入
口ユニット54が方向S’に対して鋭角の光路L54を
使用し、出口ユニット58は方向S”に対して鈍角の光
路L58を使用する。
に取り付けられ、上部ユニット52、56が同一平面に
あり、下部ユニット54、58も同一平面にある。それ
によって、よりコンパクトで、より組立てに好都合な構
造となる。
サの1つを符号9で示す。
を走査するとりわけコンパクトな構成を可能とする。し
かし、他の構成も可能である。たとえば、走査方向を変
えて、代替実施形態では紙幣を方向Sではなく図1、3
および5に示す方向Tに走査することができよう。これ
は、紙幣を全面走査するよりも走査方向に延びる離散的
トラック沿いにのみ走査する場合に適切であろう。その
ような構成においては、光を方向Tを含む面に発散させ
るのはむしろ有利でない。
概念図である。
のデバイスの動作を示す模式的側面図である。
および反射特性を測定する装置の斜視図である。
面図である。
図である。
Claims (22)
- 【請求項1】 紙幣の光学的特性を検知する装置であっ
て、紙幣経路の一方の側に少なくとも第1受光器(6、
7)および第1光伝送器(4)と、紙幣経路の他方の側
に第2光伝送器(4’)とを備え、第1受光器(6、
7)が、(a)紙幣(2)を介して第2伝送器(4’)
から送られる光と、(b)第1伝送器(4)から送ら
れ、紙幣(2)により拡散反射される光とを検知するよ
うに構成された装置。 - 【請求項2】 第1受光器(6、7)により検知された
光が紙幣(2)の平面(P1)に対する法線(N)に対
して傾斜した方向に移動するように構成される請求項1
に記載の装置。 - 【請求項3】 第2伝送器(4’)から送られ、紙幣
(2)により拡散反射される光を検知するように構成さ
れた第2受光器(6’、7’)を含む請求項1または2
に記載の装置。 - 【請求項4】 第2受光器(6’、7’)が、紙幣
(2)を介して第1伝送器(4)から送られる光を検知
するように構成される請求項3に記載の装置。 - 【請求項5】 紙幣(2)を紙幣の平面(P1)の走査
方向(S)に移動させ、第1受光器(6、7)による紙
幣の走査を可能とする手段を含む請求項1乃至4のいず
れか1項に記載の装置。 - 【請求項6】 走査方向(S)および紙幣(2)の平面
(P1)に対する法線(N)を含む平面(P3)で見た
ときに、第1伝送器(4)により送られる光から実質的
に反対方向に移動する光を第1受光器(6、7)が受け
るように構成される請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 紙幣の光学的特性を検知する装置であっ
て、紙幣(2)を照明するために紙幣(2)をその平面
(P1)の走査方向(S)に移動させることができる経
路の一方の側に位置する少なくとも第1光伝送器(4)
と、紙幣から拡散反射される光を受けるための少なくと
も第1受光器(6、7)とを備え、第1伝送器(4)
が、紙幣(2)の平面(P1)に対する法線(N)に対
して傾斜した方向に光を伝送するように構成され、第1
受光器(6、7)が、伝送器(4)により送られる光か
ら実質的に同じ経路であるが反対方向に移動する光を受
けるように構成される装置。 - 【請求項8】 第1伝送器(4)が、走査方向(S)お
よび紙幣(2)の平面(P1)に対する法線(N)を含
む平面(P3)で見たときに、紙幣(2)の平面(P
1)に対する法線(N)に対して傾斜した方向に光を送
るように構成される請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 第1受光器(6、7)によって検知され
た光が、走査方向(S)に対しても紙幣(2)の平面
(P1)に対する法線(N)に対しても実質的に垂直な
方向(T)を含む検知平面(P2)を移動するように構
成された請求項5乃至8のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項10】 第1伝送器(4)によって送られた光
が前記検知平面(P2)をも移動するように構成される
請求項9に記載の装置。 - 【請求項11】 第1伝送器(4)からの光が、紙幣に
移動するときに前記検知平面(P2)で見て発散し、そ
れによって細長く、走査方向(S)に対して横方向に延
びる領域が照明される請求項10に記載の装置。 - 【請求項12】 経路の前記一方の側に位置する第1お
よび第2受光器(6、7)を含み、各受光器(6、7)
が紙幣の平面(10’、10”)により拡散反射された
第1伝送器(4)からの光を受け、第1および第2受光
器(6、7)が光を受ける平面(10’、10”)が走
査方向(S)に対し横方向(T)にずれている請求項1
1に記載の装置。 - 【請求項13】 走査方向(S)および紙幣(2)の平
面(P1)に対する法線(N)を含む平面(P3)で見
たときに、第1伝送器(4)からの光の発散を防止する
ためのコリメート手段を含む請求項10乃至12のいず
れか1項に記載の装置。 - 【請求項14】 第1伝送器(4)から送られ、紙幣
(2)により正反射された光を検知するように構成され
たさらに別の受光器(9)を含む請求項1乃至13のい
ずれか1項に記載の装置。 - 【請求項15】 第1伝送器および第1受光器が共通の
回路板に取り付けられる請求項1乃至14のいずれか1
項に記載の装置。 - 【請求項16】 それぞれがそれぞれの第1受光器
(6、7)およびそれぞれの第1伝送器(4)を備える
一組のデバイス(3)を含み、それによって各デバイス
(3)が、紙幣(2)の一方の側の各領域を走査するよ
うに構成され、領域同士が走査方向(S)に対し横方向
(T)に互いにずれる請求項1乃至15のいずれか1項
に記載の装置。 - 【請求項17】 前記一方の側の領域を走査するさらに
別の組のデバイスを含み、その領域がそれぞれデバイス
の第1の組によって走査される領域間に位置する請求項
16に記載の装置。 - 【請求項18】 デバイスの各組が順次紙幣経路に配さ
れ、デバイスの一方の組が、紙幣経路の第1部分に隣接
し、かつ紙幣への光路を紙幣の移動方向に対して第1角
度で画定し、デバイスの他方の組が、紙幣経路の第2部
分に隣接し、かつ紙幣への光路を前記移動方向に対して
第2角度で画定し、第1および第2紙幣経路部分が互い
に対して傾斜し、第1および第2角度の一方が鋭角であ
り、第1および第2角度の他方が鈍角である請求項17
に記載の装置。 - 【請求項19】 紙幣の反対側の領域を走査するための
さらに別の組のデバイスを含む請求項16乃至18のい
ずれか1項に記載の装置。 - 【請求項20】 紙幣が移動するように構成された紙幣
経路と、紙幣経路内の紙幣を介する光路に光を送って紙
幣の光透過特性を検知する手段(4’6)とを備える紙
幣の光学的特性を検知する装置であって、リファレンス
・ボディ(64)と、リファレンス・ボディを装置内で
あるが紙幣経路外に位置する第1位置と前記光路の第2
位置の間で移動させる手段と、リファレンス・ボディが
第2位置にあるときに少なくとも1つの光センサ(6、
7)の出力に基づいて校正動作を行う手段とをさらに含
む装置。 - 【請求項21】 校正動作によって透過測定値を校正す
る請求項20に記載の装置。 - 【請求項22】 校正動作によって反射測定値を校正す
る請求項20または21に記載の装置。
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