JP2005182182A - 紙葉類判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙葉類の搬送に伴う粉塵や埃などの影響を受けず、搬送に障害を与えないで精度良く基準校正を行なうことが可能となり、常に正確な真偽判別などを行ない得る紙葉類判別装置を提供する。
【解決手段】第１の光源４は、搬送される紙葉類Ｐに光を照射する。第１の受光器７は、紙葉類Ｐに含まれる蛍光体８からの光を受けて電気信号に変換する。増幅器１２ａは、第１の受光器７の出力信号を増幅する。第２の光源９は、第１の受光器７の受光面に対し基準光を照射する。この第２の光源９の光照射による第１の受光器７の出力信号に基づき増幅器１２ａの増幅度が制御される。第２の受光器１０は、第１の光源４の光量をモニタし、この第２の受光器１０の出力信号に基づき第２の光源９の光量が制御される。増幅器１２ａの出力信号に基づき紙葉類Ｐの真偽などが判別される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえば、有価証券などの紙葉類の真偽や種類などを判別する紙葉類判別装置に関する。

従来、この種の紙葉類判別装置として、たとえば、光源からの光を紙葉類の搬送面近くに設置された基準板（標準板）に常時照射しておき、その基準板からの反射光（あるいは、励起光）を基準に、搬送されてくる紙葉類が上記光源からの光を遮断したときの紙葉類からの反射光量（あるいは励起光量）がどの程度あるかによって、紙葉類の真偽などを判別するものがある（たとえば、特許文献１参照）。
特公平６−３６２０６号公報

しかしながら、上述した従来の構成では、基準板が紙葉類の搬送面に露出しているので、紙葉類の搬送に伴う粉塵や埃などが基準板に付着した場合、反射光量が変化し、基準板の反射光量を基準としてどの程度あるか検出される紙葉類の反射光量が不安定となるため、紙葉類の真偽判別を正確に行なうことができないという問題がある。

また、紙葉類の搬送面近くに基準板を設置するために、搬送時に紙葉類と基準板との接触が起こって、基準板の磨耗が生じる可能性がある。さらに、基準信号に異常が生じた場合に光源側と受光側のどちらに異常が発生したかの判別ができない。

また、上述した特許文献１では、基準板を紙葉類の搬送面から外れた位置に設置することにより、粉塵や埃などの影響を軽減する手法も開示されているが、基準信号に異常が生じた場合に光源側と受光側のどちらに異常が発生したかの判別はできない。

そこで、本発明は、紙葉類の搬送に伴う粉塵や埃などの影響を受けず、搬送に障害を与えないで精度良く基準校正を行なうことが可能となり、常に正確な真偽判別などを行ない得る紙葉類判別装置を提供することを目的とする。

本発明の紙葉類判別装置は、搬送される紙葉類に対し光を照射する第１の光源と、この第１の光源の光照射による前記紙葉類からの光を受けて電気信号に変換する第１の受光手段と、この第１の受光手段の受光面に対し当該第１の受光手段の感度波長を含んだ基準光を照射する第２の光源と、この第２の光源の光照射による前記第１の受光手段の出力信号に基づき増幅度が制御され、前記第１の受光手段の出力信号を増幅する増幅手段と、前記第１の光源からの光を受けて電気信号に変換する第２の受光手段と、この第２の受光手段の出力信号に基づき前記第２の光源の光量を制御する光量制御手段と、前記増幅手段の出力信号に基づき前記紙葉類の真偽などを判別する判別手段とを具備している。

また、本発明の紙葉類判別装置は、搬送される紙葉類に対し光を照射する第１の光源と、この第１の光源の光照射による前記紙葉類からの光を受けて電気信号に変換する第１の受光手段と、この第１の受光手段の受光面に対し当該第１の受光手段の感度波長を含んだ基準光を照射する第２の光源と、この第２の光源の光照射による前記第１の受光手段の出力信号に基づき前記第２の光源の光量を制御する第１の光量制御手段と、前記第１の光源からの光を受けて電気信号に変換する第２の受光手段と、この第２の受光手段の出力信号に基づき前記第１の光源の光量を制御する第２の光量制御手段と、前記第１の受光手段の出力信号に基づき前記紙葉類の真偽などを判別する判別手段とを具備している。

本発明によれば、紙葉類の搬送に伴う粉塵や埃などの影響を受けず、搬送に障害を与えないで精度良く基準校正を行なうことが可能となり、常に正確な真偽判別などを行ない得る紙葉類判別装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る紙葉類判別装置の構成を概略的に示すものである。図１において、図示矢印ａ方向に有価証券などの紙葉類Ｐは、図示しない搬送路により図示矢印ａ方向に搬送されるようになっている。紙葉類Ｐには、励起光の照射により発光する発光体としての例えば蛍光体（あるいは、燐光体の場合もある）８を含んでいる。

紙葉類Ｐ４の搬送路上には、搬送される紙葉類Ｐ上に励起光（たとえば、紫外線）を照射する第１の光源４が設けられている。第１の光源４は、蛍光体８が発光する波長を含んでいる光を出力するもので、その出力された光は、蛍光体８が発光する波長のみを通す光学フィルタ６ｂを介して紙葉類Ｐ上に照射される。この光照射による紙葉類Ｐ上、つまり蛍光体８からの光は、レンズ１１から光導出器１３ｂおよび特定の波長を通す光学フィルタ６ａを介して第１の受光手段としての第１の受光器（たとえば、フォトダイオード）７の受光面に導かれて受光される。

第１の光源４から出力される光の一部は、光導出器１３ａを介して第１の光源４の光量をモニタする第２の受光手段としての第２の受光器（たとえば、フォトダイオード）１０の受光面に導かれて受光される。

第２の光源９は、蛍光体８の発光量の基準を設定するための基準光を出力するもので、常時点灯状態にあり、その出力された基準光は、光導出器１３ｃおよび光学フィルタ６ａを介して第１の受光器７の受光面に導かれて受光される。第２の光源９は、第１の受光器７の受光波長感度を含む光を照射するもので、たとえば、白色光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）などが用いられる。

なお、第１の受光器７の受光面は、たとえば、図２（ａ）に示すように、紙葉類Ｐの蛍光体８からの光および第２の光源９からの基準光を共通に受ける単一の受光面Ｅ１となっている。この場合、第１の受光器７は、蛍光体８からの光と第２の光源９からの光とを両方受光できるので、搬送路や第２の光源９の配置位置に制限があるが、受光面の分割が必要なく、安価な受光器が使用できるなどの特徴がある。

また、第１の光源４からの光に蛍光体８が発光する波長以外の波長が含まれていない場合には、光学フィルタ６ｂを必ずしも用いる必要はなく、それを省略してもよい。
また、基準光源９と受光器７，１０の設置位置を紙葉類Ｐの搬送路から離れた位置にする必要がない場合には、光導出器１３ａ，１３ｂ，１３ｃを必ずしも用いる必要はなく、それらを省略してもよい。

このような構成において、紙葉類Ｐが搬送されてきて、第１の光源４からの光が蛍光体８に照射されると、蛍光体８は第１の光源４からの光によって励起され、発光する。蛍光体８からの光は、レンズ１１から光導出器１３ｂおよび光学フィルタ６ａを介して第１の受光器７で受光されるとともに、第２の光源９からの基準光は、光導出器１３ｃおよび光学フィルタ６ａを介して第１の受光器７で受光され、それぞれ電気信号に変換される。

一方、第１の光源４からの光が紙葉類Ｐ上に照射されていないタイミングでは、第１の受光器７は第２の光源９からの光のみを受光する。この信号を先の紙葉類Ｐがあるタイミングで得られた信号より減ずることによって、蛍光体８の発光信号のみを得ることができる。

また、第１の光源４の光量をモニタする第２の受光器１０からの信号は、第２の光源９にフィードバックすることにより、第１の光源４に光量の変化があった場合に第２の光源９の光量を変化させる（たとえば、第１の光源４の光量が２０％減少した際には、第２の光源９の光量を２０％減少させるような信号を送る）。

さらに、紙葉類Ｐがないタイミングで得られる第２の光源９のみの基準光に光量変化があった場合に、その信号に基づく増幅度調整信号を、第１の受光器７の出力信号を増幅する増幅手段としての増幅器１２ａにフィードバックすることにより、基準校正を行なう（たとえば、第２の光源９の光量が２０％減少した場合、増幅器１２ａの増幅度を調整して初期の１００％時の出力を維持するような信号を送る）。この、第２の光源９の光量変化に対する制御は、図示しないタイミング回路から出力される補正タイミング信号（紙葉類がないタイミングで送られる）が送られて来たタイミングで行なわれる。

図３は、第１の実施の形態に係る処理回路の構成を概略的に示すものである。図３において、第１の受光器７の出力信号は増幅器１２ａに送られ、この増幅器１２ａの出力信号はＡ／Ｄ変換器１６でデジタルデータに変換された後、判別手段としての判別部１７に送られる。判別部１７は、たとえば、入力されるデジタルデータに基づき所定の演算処理などを行ない、蛍光体８からの光の量やパターンなどを判定することにより、紙葉類Ｐの真偽や種類などの判別を行なう。

増幅器１２ａの出力信号は、ＡＧＣ（自動利得制御）回路１５に送られる。ＡＧＣ回路１５には、タイミング回路１８から第１の受光器７の受光面に紙葉類Ｐが存在しないタイミングで出力される補正タイミング信号Ｔ１が供給される。ＡＧＣ回路１５は、補正タイミング信号Ｔ１が供給されたとき、増幅器１２ａの出力信号に基づき増幅器１２ａの増幅度を最適値に制御する。

第２の受光器１０の出力信号は増幅器１２ｂに送られ、この増幅器１２ｂの出力信号は光量制御手段としての光量制御部１９に送られる。光量制御部１９には、タイミング回路１８から第１の受光器７の受光面に紙葉類Ｐが存在しないタイミングで出力される補正タイミング信号Ｔ２が供給される。

光量制御部１９は、補正タイミング信号Ｔ２が供給されたとき、増幅器１２ｂの出力信号に基づき点灯制御部１４ａを制御する。点灯制御部１４ａは、光量制御部１９からの制御信号に基づき第２の光源９を駆動制御する。なお、点灯制御部１４ｂは第１の光源４を駆動する。

次に、上記のような構成において、図３の処理回路における基準校正処理について図４を参照して説明する。
タイミング回路１８は、第１の受光器７の受光面に紙葉類Ｐが存在しないタイミングで補正タイミング信号Ｔ１，Ｔ２を発生する（図４（ａ）参照）。点灯制御部１４ｂは、第１の光源４を一定の光量となるように駆動する。

光量制御部１９は、増幅器１２ｂの出力信号により、第１の光源４からの光を受ける第２の受光器１０の受光量が例えば経年変化などによって所定レベル、たとえば２０％減少したか否かをチェックし、２０％減少した場合、補正タイミング信号Ｔ２によって、第２の光源９の光量が２０％減少するような制御信号を点灯制御部１４ａに送る。

これによって、第２の光源９の光を受ける第１の受光器７の受光量が２０％減少し、その信号が増幅器１２ａを通してＡＧＣ回路１５に送られる。ＡＧＣ回路１５は、補正タイミング信号Ｔ１によって、増幅器１２ａの増幅度を調整することにより、初期の１００％の出力を維持するような信号を増幅器１２ａに送る。こうすることによって、同じ基準で発光体８からの光の検知を行なうことが可能となる。仮に同一物を検知する際には、第１の受光器７の出力信号が光量変動などによって変化した際にも、判別部１７では同じ出力が得られる。

次に、第２の実施の形態について説明する。
図５は第２の実施の形態に係る紙葉類判別装置の構成を概略的に示し、図６は第２の実施の形態に係る処理回路の構成を概略的に示している。なお、図１および図３の第１の実施の形態と同一部分には同一符号付して説明は省略し、異なる部分についてだけ説明する。

図６において、図３と異なる点は、ＡＧＣ回路１５が第１の光量制御手段としての第１の光量制御部２１に置き換わり、光量制御部１９が第２の光量制御手段としての第２の光量制御部２０に置き換わった点にある。すなわち、増幅器１２ａの出力信号は第１の光量制御部２１に送られる。第１の光量制御部２１には、タイミング回路１８から補正タイミング信号Ｔ１が供給される。第１の光量制御部２１は、補正タイミング信号Ｔ１が供給されたとき、増幅器１２ａの出力信号に基づき点灯制御部１４ａを制御する。点灯制御部１４ａは、第１の光量制御部２１からの制御信号に基づき第２の光源９を駆動制御する。

また、増幅器１２ｂの出力信号は第２の光量制御部２０に送られる。第２の光量制御部２０には、タイミング回路１８から補正タイミング信号Ｔ２が供給される。第２の光量制御部２０は、補正タイミング信号Ｔ２が供給されたとき、増幅器１２ｂの出力信号に基づき点灯制御部１４ｂを制御する。点灯制御部１４ｂは、第２の光量制御部２０からの制御信号に基づき第１の光源４を駆動制御する。

第２の実施の形態は、前述した第１の実施の形態とは信号のフィードバック方法を変化させたもので、第１の光源４の光量をモニタする第２の受光器１０からの信号を第１の光源４自身にフィードバックして、第１の光源４の光量を一定に保持する。たとえば、第２の光量制御部２０は、増幅器１２ｂの出力信号に基づき、第１の光源４の光量が２０％減少したことを検知した場合、出力光の光量を初期の１００％に維持するような制御信号を第１の光源４の点灯制御部１４ｂに送る。

また、第２の光源９の光量を一定に保持するため、第２の光源９からの光のみを第１の受光器７で受光した際に、そのときの信号を第２の光源９自身にフィードバックする。たとえば、第１の光量制御部２１は、増幅器１２ａの出力信号に基づき、第２の光源９の光量が２０％減少したことを検知した場合、出力光の光量を初期の１００％に維持するような制御信号を第２の光源９の点灯制御部１４ａに送る。

なお、第１、第２の光量制御部２１，２０から点灯制御部１４ａ，１４ｂへの制御信号は、タイミング回路１８から補正タイミング信号Ｔ１，Ｔ２が出力されたときに送られる。

なお、前記実施の形態では、第１の受光器７の受光面を単一の受光面Ｅ０とした場合について説明したが、たとえば、図２（ｂ）に示すように、蛍光体８からの光を受ける第１の受光面Ｅ１と、第２の光源９からの基準光を受ける第２の受光面Ｅ２とに分割して、蛍光体８からの光と第２の光源９からの基準光とを個別に受光するようにしてもよい。

このようにした場合、蛍光体８からの光と第２の光源９からの基準光とがそれぞれ第１の受光面Ｅ１と第２の受光面Ｅ２に導かれていれば、紙葉類Ｐの搬送路や第２の光源９の配置位置の自由度が比較的高くなる。また、それぞれの出力を個別に取出すことが可能であるので、蛍光体８からの光による信号のみを容易に取出すことが可能となる。

また、図２（ｃ）に示すように、図２（ａ）に示す第１の受光器７の受光面Ｅ０を複数の受光領域Ｅ０ａ，Ｅ０ｂ，…，Ｅ０ｃに分割するとともに、それぞれの受光領域Ｅ０ａ，Ｅ０ｂ，…，Ｅ０ｃに異なる波長の光を透過させる光学フィルタを配置することにより、複数波長の光を受光するようにしてもよい。

また、同様な考えで、図２（ｄ）に示すように、図２（ｂ）に示す第１の受光器７の第１、第２の受光面Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ複数の受光領域Ｅ１ａ，Ｅ１ｂ，…，Ｅ１ｃ、Ｅ２ａ，Ｅ２ｂ，…，Ｅ２ｃに分割するとともに、それぞれの受光領域Ｅ１ａ，Ｅ１ｂ，…，Ｅ１ｃ、Ｅ２ａ，Ｅ２ｂ，…，Ｅ２ｃに異なる波長の光を透過させる光学フィルタを配置することにより、それぞれ複数波長の光を受光するようにしてもよい。

さらに、第１の受光器７としてラインセンサを用いることによって、蛍光２次元パターンを検知することが可能となる。

また、前記実施の形態では、第２の光源９からの基準光を常時照射しておく場合について説明したが、第２の光源９からの光は紙葉類Ｐが存在しないタイミングでのみ照射して、紙葉類Ｐが存在する場合には紙葉類Ｐの蛍光体８からの光のみを第１の受光器７で受けるようにしてもよい。その場合、第１の受光器７の出力信号は図４（ｃ）に示すようになる。前記実施の形態のように第２の光源９を常時点灯していた場合、第１の受光器７の出力信号は図４（ｂ）に示すようになって、蛍光体８の発光による信号の抽出に処理回路が必要となるが、上記した紙葉類Ｐが存在しないタイミングでのみ第２の光源９を点灯させる方法では、この処理回路が省略できるという効果がある。

また、前記実施の形態では、紙葉類に含まれる発光体が蛍光体の場合について説明したが、燐光体など他の発光体であってもよく、さらには、発光体を含まない紙葉類であってもよい。なお、発光体を含まない紙葉類の場合は、紙葉類からの反射光や透過光を検出して紙葉類の真偽判別を行なうことになる。

以上説明したように、上記実施の形態によれば、従来用いていた基準板に代えて、基準光源（第２の光源９）を用いて基準構成を行なうことにより、紙葉類Ｐの搬送に伴う粉塵や埃などの影響を受けず、紙葉類Ｐの搬送に障害を与えないで精度良く基準校正を行なうことが可能となる。また、光源側と受光側との校正を個別に行なっているため、基準値に異常が発生した際に異常の原因が光源側と受光側のどちらに発生したかの判別が容易になる。

さらに、第１の受光器７の受光面を第１の受光面Ｅ１と第２の受光面Ｅ２に分割した場合、紙葉類Ｐ中の蛍光体８からの光と第２の光源９からの基準光がそれぞれ第１の受光面Ｅ１と第２の受光面Ｅ２に導かれていれば、第１の受光器７の配置位置の自由度が比較的高くなる。また、それぞれの出力を個別に取出すことが可能であるので、蛍光体８からの光による信号のみを容易に取出すことが可能となる。

第１の実施の形態に係る紙葉類判別装置の構成を概略的に示す構成図。 第１の受光器の受光面の構造を説明するための図。 第１の実施の形態に係る処理回路の構成を概略的に示すブロック図。 動作を説明するためのタイミングチャート。 第２の実施の形態に係る紙葉類判別装置の構成を概略的に示す構成図。 第２の実施の形態に係る処理回路の構成を概略的に示すブロック図。

符号の説明

Ｐ…紙葉類、４…第１の光源、６ａ，６ｂ…光学フィルタ、７…第１の受光器（第１の受光手段）、８…蛍光体（発光体）、９…第２の光源、１０…第２の受光器（第２の受光手段）、１１…レンズ、１２ａ，１２ｂ…増幅器（増幅手段）、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…光導出器、１４ａ，１４ｂ…点灯制御部、１５…ＡＧＣ回路、１６…Ａ／Ｄ変換器、１７…判別部（判別手段）、１８…タイミング回路、１９…光量制御部（光量制御手段）、２０…第２の光量制御部（第２の光量制御手段）、２１…第１の光量制御部（第１の光量制御手段）、ＥＯ…受光面、Ｅ１…第１の受光面、Ｅ２…第２の受光面。

Claims (7)

1. 搬送される紙葉類に対し光を照射する第１の光源と、
   この第１の光源の光照射による前記紙葉類からの光を受けて電気信号に変換する第１の受光手段と、
   この第１の受光手段の受光面に対し当該第１の受光手段の感度波長を含んだ基準光を照射する第２の光源と、
   この第２の光源の光照射による前記第１の受光手段の出力信号に基づき増幅度が制御され、前記第１の受光手段の出力信号を増幅する増幅手段と、
   前記第１の光源からの光を受けて電気信号に変換する第２の受光手段と、
   この第２の受光手段の出力信号に基づき前記第２の光源の光量を制御する光量制御手段と、
   前記増幅手段の出力信号に基づき前記紙葉類の真偽などを判別する判別手段と、
   を具備したことを特徴とする紙葉類判別装置。
2. 搬送される紙葉類に対し光を照射する第１の光源と、
   この第１の光源の光照射による前記紙葉類からの光を受けて電気信号に変換する第１の受光手段と、
   この第１の受光手段の受光面に対し当該第１の受光手段の感度波長を含んだ基準光を照射する第２の光源と、
   この第２の光源の光照射による前記第１の受光手段の出力信号に基づき前記第２の光源の光量を制御する第１の光量制御手段と、
   前記第１の光源からの光を受けて電気信号に変換する第２の受光手段と、
   この第２の受光手段の出力信号に基づき前記第１の光源の光量を制御する第２の光量制御手段と、
   前記第１の受光手段の出力信号に基づき前記紙葉類の真偽などを判別する判別手段と、
   を具備したことを特徴とする紙葉類判別装置。
3. 前記第２の光源による基準光の照射は常時行なわれることを特徴とする請求項１または請求項２記載の紙葉類判別装置。
4. 前記第２の光源による基準光の照射は、前記第１の受光手段の受光面に前記紙葉類が存在しないタイミングでのみ行なわれることを特徴とする請求項１または請求項２記載の紙葉類判別装置。
5. 前記第１の受光手段の受光面は、紙葉類からの光および第２の光源からの基準光を共通に受ける単一の受光面であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の紙葉類判別装置。
6. 前記第１の受光手段の受光面は、紙葉類からの光を受ける第１の受光面と、第２の光源からの基準光を受ける第２の受光面とに分割されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の紙葉類判別装置。
7. 前記紙葉類は励起光の照射により発光する発光体を有し、前記第１の光源は前記紙葉類に対し励起光を照射するものであり、前記第１の受光手段は前記第１の光源の励起光照射による前記紙葉類の発光体からの光を受光することを特徴とする請求項１または請求項２記載の紙葉類判別装置。

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