JP2011170695A - 光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光及び残光の検出結果に基づいて紙葉類の真偽判定及び正損判定を行うことが出来る光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供する。
【解決手段】光検出装置（１３５）は、搬送される紙葉類（５）に対して励起光を照射する照明手段（１）と、所定の走査領域から蛍光信号を検出する第１の受光手段（２）と、所定の走査領域から残光信号を検出する第２の受光手段（３）とを備える。光検出装置は、前記第１の受光手段により検出する蛍光信号及び前記第２の受光手段により検出する残光信号に基づいて前記紙葉類の真偽判定及び正損判定を行う。
【選択図】 図４

Description

本発明は、搬送される紙葉類から光を検出する光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置に関する。

従来、例えば紙幣等の種々の紙葉類の計数鑑別を行う紙葉類処理装置が実用化されている。紙葉類処理装置は、投入部に投入された紙葉類を１枚ずつ取り込み、光検出装置に搬送する。光検出装置は、紙葉類から光を検出し、検出した光に基づいて画像を取得する。光検出装置は、取得した画像に基づいて、紙葉類の種類判定、及び真偽判定を行う。またさらに、光検出装置は、紙葉類が再流通可能であるか否かの判定（正損判定）を行う。紙葉類処理装置は、光検出装置の判定結果に基づいて紙葉類を区分して集積する。

紙葉類処理装置により処理する紙葉類には、蛍光印刷情報が印刷されている。蛍光印刷情報は、蛍光体を含むインク（蛍光インク）により印刷された情報である。蛍光体は、励起光源から射出される励起光（例えば紫外線）などにより励起される。励起された蛍光体は、光（蛍光）を発する状態になる。また、励起光の照射が中断された場合、燐光体は、時間とともに徐々に減衰する光（残光）を発する状態になる。

紙葉類処理装置は、この蛍光印刷情報を読み取るための光検出装置をさらに備える。光検出装置は、励起光を紙葉類に照射する励起光源と、蛍光を検出するセンサとを備える。光検出装置は、紙葉類に対して励起光源から励起光を照射して蛍光体を励起させる。光検出装置は、励起された蛍光体から発せられる蛍光及び残光をセンサにより検出する。

また、特許文献１には、励起光を所定の周期を持って断続させながら照射し、照射開始直前の最低値、照射停止直前の最大値、及び照射停止直後の検出値を個別に検知する光学読取装置ならびに物品仕分け装置が開示されている。

特許第３８６０５９５号公報

紙葉類を的確に判定する為に、種々の観点から正損判定を行いたいという要望がある。しかし、上記した特許文献に記載されている光検出装置は、上記した光検出装置により検出する蛍光及び残光に基づいて、紙葉類の真偽の検出を行う構成であり、正損判定を行うことができないという問題がある。

そこで、本発明の目的は、蛍光及び残光の検出結果に基づいて紙葉類の真偽判定及び正損判定を行うことが出来る光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することにある。

本発明の一実施形態としての光検出装置は、搬送される紙葉類に対して励起光を照射する第１の照明手段と、所定の走査領域から蛍光信号を検出する第１の受光手段と、所定の走査領域から残光信号を検出する第２の受光手段と、前記第１の受光手段により検出する蛍光信号及び前記第２の受光手段により検出する残光信号に基づいて前記紙葉類の真偽判定及び正損判定を行う判定手段と、を具備する。

また、本発明の一実施形態としての紙葉類処理装置は、紙葉類を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される紙葉類に対して励起光を照射する照明手段と、所定の走査領域から蛍光信号を検出する第１の受光手段と、所定の走査領域から残光信号を検出する第２の受光手段と、前記第１の受光手段により検出する蛍光信号及び前記第２の受光手段により検出する残光信号に基づいて前記紙葉類の真偽判定及び正損判定を行う判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて、前記紙葉類を区分する区分処理部と、を具備する。

この発明の一形態によれば、蛍光及び残光の検出結果に基づいて紙葉類の真偽判定及び正損判定を行うことが出来る光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。

図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の構成例について説明するための説明図である。 図２は、図１に示す紙葉類処理装置の構成例について説明するための説明図である。 図３は、図１及び図２に示す紙葉類処理装置の制御系の構成例について説明するためのブロック図である。 図４は、第１の実施形態に係る光検出装置の構成例を示す説明図である。 図５は、図４に示す光検出装置により処理する紙葉類の蛍光体の励起立ち上り特性について説明するための説明図である。 図６は、図４に示す光検出装置により処理する紙葉類の蛍光体の残光減衰特性について説明するための説明図である。 図７は、図４に示す光検出装置における蛍光判定処理について説明する為の説明図である。 図８は、図４に示す光検出装置における残光判定処理について説明する為の説明図である。 図９は、図４に示す光検出装置が備える判定テーブルについて説明する為の説明図である。 図１０は、図４に示す光検出装置による判定結果について説明するための説明図である。 図１１は、図４に示す光検出装置における判定処理について説明する為のフローチャートである。 図１２は、第２の実施形態に係る光検出装置の構成例を示す説明図である。 図１３は、図１２に示す光検出装置における判定処理について説明する為のフローチャートである。 図１４は、第３の実施形態に係る光検出装置の構成例を示す説明図である。 図１５は、図１４に示す光検出装置における補正処理について説明する為のフローチャートである。 図１６は、図１４に示す光検出装置が備える判定テーブルについて説明する為の説明図である。 図１７は、図１４に示す光検出装置における判定処理について説明する為のフローチャートである。 図１８は、第４の実施形態に係る光検出装置の構成例を示す説明図である。 図１９は、図１８に示す光検出装置における判定処理について説明する為のフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置について詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の第１の実施形態に係る紙葉類処理装置１００の構成例について説明するための説明図である。紙葉類処理装置１００は、紙葉類を検査し、再流通可能な紙葉類を結束する。

図１に示すように、紙葉類処理装置１００は、装置外部に、投入部１１２、操作部１３６、操作・表示パネル１３７、ドア１３８、取出口１３９、及びキーボード１４０を備えている。

投入部１１２は、紙葉類を投入するための構成である。投入部１１２は、重ねられた状態の紙葉類をまとめて受け入れる。操作部１３６は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。操作・表示パネル１３７は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作・表示パネル１３７は、タッチパネルとして構成されていてもよい。この場合、紙葉類処理装置１００は、操作・表示パネル１３７に表示されるボタンと、操作・表示パネル１３７に対するオペレータによる操作と、に基づいて、各種の操作入力を検知する。

ドア１３８は、投入部１１２の投入口を開閉する為のドアである。取出口１３９は、紙葉類処理装置１００により再流通不可と判断された紙葉類がスタックされる集積部から紙葉類を取り出す為の構成である。キーボード１４０は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。

また、図２に示すように、紙葉類処理装置１００は、装置内部に、投入部１１２、取出部１１３、吸着ローラ１１４、搬送路１１５、検査部１１６、ゲート１２０乃至１２５、排除搬送路１２６、排除集積部１２７、集積・結束部１２８乃至１３２、裁断部１３３、及びスタッカ１３４を備えている。また、紙葉類処理装置１００は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する主制御部１５１を備えている。

取出部１１３は、投入部の上部に設けられている。取出部１１３は、吸着ローラ１１４を備えている。吸着ローラ１１４は、投入部１１２にセットされた紙葉類を集積方向の上端に接するように設けられている。即ち、吸着ローラ１１４は、回転することにより、投入部１１２にセットされた紙葉類を集積方向の上端から１枚ずつ装置内部に取り込む。吸着ローラ１１４は、たとえば、１回転するごとに１枚の紙葉類を取出すように機能する。これにより、吸着ローラ１１４は、紙葉類一定のピッチで取出す。吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類は、搬送路１１５に導入される。

搬送路１１５は、紙葉類を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送する搬送部である。搬送路１１５は、図示しない搬送ベルト及び駆動プーリなどを備えている。搬送路１１５は、図示しない駆動モータにより搬送ベルトを動作させる。搬送路１１５は、吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類を搬送ベルトにより一定速度で搬送する。なお、搬送路１１５における取出部１１３に近い側を上流側、スタッカ１３４に近い側を下流側として説明する。

取出部１１３から延びた搬送路１１５上には、検査部１１６が設けられている。検査部１１６は、画像読取装置１１７、画像読取装置１１８、厚み検査部１１９、及び光検出装置１３５を備えている。検査部１１６は、紙葉類の光学的特徴情報、及び磁気的特長情報を検出する。これにより、検査部１１６は、紙葉類の種類を判定する。また、検査部１１６は、紙葉類の汚棄損の度合いを判定する。また、検査部１１６は、紙葉類の表と裏とを判定する。またさらに、検査部１１６は、紙葉類の真偽を判定する。

画像読取装置１１７、及び１１８は、それぞれ搬送路１１５を挟んで対面するように設けられている。画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送路１１５を搬送される紙葉類の両面の画像を読み取る。画像読取装置１１７、及び１１８は、それぞれ、ＣＣＤカメラを備える。検査部１１６は、画像読取装置１１７、及び１１８により撮像した画像に基づいて、紙葉類の表面及び裏面の模様画像を取得する。

画像読取装置１１７、及び１１８は、読み取った画像を検査部１１６内の図示しないメモリに一時的に記憶する。検査部１１６は、このメモリに記憶されている画像を操作入力に応じて操作・表示パネル１３７に表示する。

厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類の厚みを検査する。例えば、検出した厚みが規定値以上である場合、検査部１１６は、紙葉類の２枚取りを検出する。

光検出装置１３５は、搬送路１１５を搬送される紙葉類から蛍光を検出し、蛍光印刷情報を取得する。光検出装置１３５については後で詳細を説明する。

また、検査部１１６は、図示しない磁気センサなどを備えている。磁気センサは、紙葉類の磁気的な特徴情報を検出する。

検査部１１６の下流側の搬送路１１５上には、ゲート１２０乃至１２５が順に配設されている。ゲート１２０乃至１２５は、それぞれ、主制御部１５１により制御される。主制御部１５１は、検査部１１６による検査及び判定の結果に基づいて各ゲート１２０乃至１２５の動作を制御する。これにより、主制御部１５１は、搬送路１１５を搬送されている紙葉類を所定の処理部に搬送するように制御する。

検査部１１６の直後に配設されたゲート１２０は、搬送路１１５を排除搬送路１２６に分岐する。即ち、主制御部１５１は、検査部１１６により正規の紙葉類（Ｌｅｇａｌ ｓｈｅｅｔ）ではないと判定された紙葉類（ｉｌｌｅｇａｌ ｓｈｅｅｔ）、または、検査部１１６による検査を行うことができない検査不能券等を排除搬送路１２６に搬送するようにゲート１２０を切り替える。

排除搬送路１２６の終端部には、排除集積部（排除部）１２７が設けられている。排除集積部１２７は、取出部１１３にて取出した姿勢のまま、上記したような排除券、及び検査不能券を集積する。排除集積部１２７に集積された紙葉類は、取出口１３９から取り出すことができる。

また、ゲート１２１乃至１２４により分岐される先には、集積・結束部１２８乃至１３１（総じて集積結束部１３２と称する）がそれぞれ設けられている。集積・結束部１３２には、再流通可能であると判定された紙葉類が種類及び表裏毎に区別されて集積される。集積・結束部１３２は、集積した紙葉類を所定枚数毎に結束して格納する。

ゲート１２５により分岐される先には、裁断部１３３が配設されている。裁断部１３３は、紙葉類を裁断して収納する。なお、ゲート１２５に搬送される紙葉類は、真偽判定において正規の紙葉類であると判定され、且つ、正損判定において再流通が不可能な損券であると判定された紙葉類である。また、ゲート１２５により分岐される他方の搬送路の先には、スタッカ１３４が配設されている。

主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されている場合、紙葉類を裁断部１３３に搬送するようにゲート１２５を制御する。また、主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されていない場合、紙葉類をスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２５を制御する。

なお、主制御部１５１は、集積・結束部１３２に集積された紙葉類の枚数、及び、裁断部１３３により裁断された紙葉類の枚数を計数する。

図３は、図１及び図２に示す紙葉類処理装置１００の制御系の構成例について説明するためのブロック図である。
図３に示すように、装置全体を統合的に制御する主制御部１５１に検査部１１６、搬送制御部１５２、集積・結束制御部１５３、操作・表示パネル１３７、及びキーボード１４０などが接続されている。

主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の全体的な制御を司る。主制御部１５１は、操作・表示パネル１３７により入力される操作信号、及び検査部１１６による検査結果に基づき、搬送制御部１５２及び集積・結束制御部１５３を制御する。

検査部１１６は、画像読取装置１１７、及び１１８、厚み検査部１１９、光検出装置１３５、その他のセンサ類１５４、及びＣＰＵ１５５を備える。

画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送路１１５を搬送される紙葉類の両面の画像を読み取る。厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類の厚みを検査する。

光検出装置１３５は、搬送路１１５を搬送される紙葉類から蛍光を検出し、蛍光印刷情報を取得する。

その他のセンサ類１５４は、例えば、磁気センサなどである。磁気センサは、搬送路１１５を搬送される紙葉類から磁気的な特徴情報を検出する。

ＣＰＵ１５５は、画像読取装置１１７、１１８、厚み検査部１１９、光検出装置１３５、及びその他のセンサ類１５４などによる検査の結果に基づいて、搬送路１１５を搬送される紙葉類の種類、汚棄損、表裏、及び真偽などを判別する。

搬送制御部１５２は、主制御部１５１の制御に基づき、取出部１１３、搬送路１１５、排除搬送路１２６、及びゲート１２０乃至１２５を制御する。これにより、搬送制御部１５２は、紙葉類の取り込み及び搬送を制御する。また、搬送制御部１５２は、判定した紙葉類の種類毎に区分する区分処理を行う。即ち、搬送制御部１５２は、区分処理部として機能する。

集積・結束制御部１５３は、主制御部１５１の制御に基づき、前記排除集積部１２７及び集積・結束部１２８〜１３１を制御する。これにより、集積・結束制御部１５３は、紙葉類の集積、及び結束の制御を行なう。

本実施形態に係る紙葉類処理装置１００により処理する紙葉類上には、例えば、蛍光体を含有する蛍光インクにより印刷された蛍光印刷情報が印刷されているとする。

図４は、図２及び図３に示す光検出装置１３５の構成を模式的に示す説明図である。
光検出装置１３５は、図示しない駆動プーリ及び搬送ベルトなどにより構成される搬送路１１５の近傍に設けられる。搬送路１１５は、紙葉類５を矢印ａの方向に搬送する。

図４に示すように、光検出装置１３５は、照明部１、第１の受光部２、第２の受光部３、及び判定部４を備える。また、光検出装置１３５は、図示しない蛍光基準板を備える。

照明部１は、例えば、紫外線などの励起光を照射する。照明部１は、搬送路１１５により搬送される紙葉類５に対して励起光を照射する。紙葉類５は、蛍光体６を備える。蛍光体６は、励起光が照射される場合、蛍光を発する。なお、照明部１は、少なくとも第１の受光部２の走査領域を含む範囲に対して励起光を照射する。

紙葉類５の蛍光体６は、図５及び図６に示すような特性を有する。図５は、図４に示す光検出装置１３５により処理する紙葉類５の蛍光体６の励起立ち上り特性について説明するための説明図である。

図５に示すように、蛍光体６は、励起光が照射される場合、照射時間に応じて蛍光の発光量を増加させる。励起光が所定時間照射される場合、蛍光体６は、蛍光の発光量が増加しない発光飽和状態になる。照明部１の照射範囲は、例えば、蛍光体６が照射範囲を通過する間に発光飽和する範囲である。

図６は、図４に示す光検出装置１３５により処理する紙葉類５の蛍光体６の残光減衰特性について説明するための説明図である。

図６に示すように、蛍光体６は、発光飽和している状態で励起光の照射が停止される場合、時間に応じて蛍光の発光量が減衰する。なお、上記の立ち上がり特性及び減衰特性は、蛍光体６の種類に応じた固有の特性である。即ち、蛍光体の種類が異なる場合、立ち上がり特性及び減衰特性が異なる。

照明部１は、例えば、紫外線を出力する蛍光灯、または冷陰極管を備える。照明部１は、高周波の電圧を受けることにより、連続して紫外線を照射することができる。

また、近年、ＬＥＤ照明が高輝度化している。この為、照明部１は、紫外光を発するＬＥＤ照明を搬送路１１５に沿ってアレイ状に配列する構成であってもよい。また、照明部１は、水銀ランプ等の紫外線を含む光を照射する光源により、検出位置に合わせて光を照射する照明装置を用いてもよい。

また、本実施形態では、紫外線を照射することにより光を発する蛍光体を例に挙げて説明するが、これに限定されない。例えば、赤外線により励起されて光を発する蛍光体を検出する場合、照明部１は、赤外線を出力する照明装置により構成される。即ち、照明部１は、検出する物体の特性に応じて適宜変更される。

第１の受光部２及び第２の受光部３は、例えば、ＣＭＯＳ、またはＣＣＤなどを用いたラインイメージセンサと、光を受光するレンズと、フィルタ７とを備える。

フィルタ７は、所定の波長の領域の光を透過する。たとえば、フィルタ７は、紙葉類５に塗布されている蛍光体を励起することにより発せられる蛍光のみを透過する。なお、第１の受光部２及び第２の受光部３は、所定の波長を感度領域とするセンサを備える構成であってもよい。この場合、フィルタ７の構成は省略される。

レンズは、搬送路１１５上の所定の走査領域からフィルタ７を透過した光を受光する。レンズは、受光した光をセンサに結像させる。センサは、受光した光を電気信号に変換する。

第１の受光部２及び第２の受光部３は、検出した光について色分解を行う場合、カラーラインイメージセンサ等のアレイ型センサを備える。また、第１の受光部２及び第２の受光部３は、色分解を行う必要がない場合、モノクロイメージセンサ、またはフォトダイオードアレイ等を備える。また、第１の受光部２及び第２の受光部３は、走査方向に幅を持たせる必要がない場合、単一の受光素子により構成されていてもよい。

また、第１の受光部２及び第２の受光部３は、例えば、裏面入射型のイメージセンサを備えていてもよい。またさらに、第１の受光部２及び第２の受光部３は、ＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）イメージセンサなどを備えていてもよい。

また、第１の受光部２及び第２の受光部３が単一の受光素子である場合、アバランシェフォトダイオード（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）、または光電子増倍管（Ｐｈｏｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）などにより構成されてもよい。

なお、第１の受光部２は、照明部１により励起光が照射される範囲から光を取得する。すなわち、第１の受光部２は、紙葉類５の蛍光体６から蛍光を検出する。また、第２の受光部３は、照明部１の照射範囲より下流側であり、且つ、照明部１から励起光が照射されない範囲から光を取得する。すなわち、第２の受光部３は、紙葉類５の蛍光体６から残光を検出する。

判定部４は、第１の受光部２及び第２の受光部３により検出する信号に基づいて真偽判定、及び正損判定を行う。

判定部４は、第１の受光部２により検出する蛍光信号のレベルとあらかじめ設定される蛍光基準レベルとに基づいて蛍光判定処理を行う。

図７は、図４に示す光検出装置１３５における蛍光判定処理について説明する為の説明図である。

即ち、判定部４は、図７に示すように、第１の受光部２により検出する蛍光信号の強度と蛍光基準レベルとを比較する。例えば、判定部４は、第１の受光部２により検出する蛍光信号の強度が蛍光基準レベルより大きい「Ｈレベル」か、小さい「Ｌレベル」か、または同程度「Ｓレベル」であるかを判定する。

また、判定部４は、第２の受光部３により検出する残光信号のレベルとあらかじめ設定される残光基準レベルとに基づいて、残光判定処理を行う。

図８は、図４に示す光検出装置における残光判定処理について説明する為の説明図である。

即ち、判定部４は、図８に示すように、第２の受光部３により検出する残光信号の強度と残光基準レベルとを比較する。例えば、判定部４は、第２の受光部３により検出する残光信号の強度が残光基準レベルより大きい「Ｈレベル」か、小さい「Ｌレベル」か、または同程度「Ｓレベル」であるかを判定する。

なお、上記の蛍光基準レベル及び残光基準レベルは、予め設定される固定値であってもよいし、可変パラメータであってもよい。例えば、蛍光基準レベル及び残光基準レベルは、所定枚数の紙葉類５から検出する蛍光信号及び残光信号に基づいて決定されるものであってもよい。また、蛍光基準レベル及び残光基準レベルは、「Ｈレベル」と「Ｓレベル」との間に設定される閾値と「Ｓレベル」と「Ｌレベル」との間に設定される閾値とをそれぞれ備えるものであってもよい。

判定部４は、蛍光判定処理及び残光判定処理の判定結果に基づいて、紙葉類５の真偽判定、及び正損判定を行う。この為に、判定部４は、図９に示す判定テーブル４１を備える。

判定テーブル４１は、蛍光判定処理及び残光判定処理の判定結果の関係と、真偽判定及び正損判定の論理とを対応付けて記憶する。判定部４は、判定テーブル４１に基づいて真偽判定、及び正損判定を行うことにより、図１０に示すような判定結果を得る。

まず、判定部４は、真偽判定を行う。判定部４は、蛍光判定処理の結果が「Ｈレベル」であり、残光判定処理の結果が「Ｈレベル」である紙葉類５を真券であると判定する。判定部４は、蛍光判定処理の結果が「Ｓレベル」であり、残光判定処理の結果が「Ｓレベル」である紙葉類５を真券であると判定する。判定部４は、蛍光判定処理の結果が「Ｌレベル」であり、残光判定処理の結果が「Ｌレベル」である紙葉類５を真券であると判定する。

即ち、判定部４は、蛍光信号の強度と残光信号の強度との比率に基づいて、紙葉類５が真券であるか偽券であるかを判定する。例えば、紙葉類５が偽券である場合、紙葉類５に用いられている蛍光体６が真券の蛍光体６と一致しないことが想定される。即ち、真券と偽券とでは、蛍光体６の蛍光立ち上がり特性、及び残光減衰特性が異なる。判定部４は、蛍光信号の強度と残光信号の強度との比率が予め想定される値でない場合、偽券と判定する。

次に、判定部４は、真券と判定した紙葉類５に対して正損判定を行う。判定部４は、蛍光判定処理及び残光判定処理の結果が「Ｈレベル」、または「Ｓレベル」である紙葉類５を正券であると判定する。また、判定部４は、蛍光判定処理及び残光判定処理の結果が「Ｌレベル」である紙葉類５を損券であると判定する。

なお、上記の判定に用いる蛍光判定結果及び残光判定結果は、紙葉類５上の同じ位置から検出した蛍光及び残光に基づくものである必要がある。判定部４は、第１の受光部２により検出する蛍光信号に基づいて蛍光画像を作成し、第２の受光部３により検出する残光信号に基づいて残光画像を作成する。判定部４は、蛍光画像及び残光画像の同じ位置の画素値に基づいて蛍光判定処理及び残光判定処理を行う。

図１１は、図４に示す光検出装置１３５の動作について説明する為のフローチャートである。
まず、光検出装置１３５の照明部１は、照射範囲に連続して励起光を照射する（ステップＳ１１）。

光検出装置１３５の第１の受光部２は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から蛍光を検出する（ステップＳ１２）。これにより、第１の受光部２は、蛍光信号を取得する。なお、第１の受光部２は、照明部１により励起光が照射される範囲から蛍光を検出する。

光検出装置１３５の第２の受光部３は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から残光を検出する（ステップＳ１３）。これにより、第２の受光部３は、残光信号を取得する。なお、第２の受光部３は、照明部１の照射範囲より下流側であり、且つ、照明部１から励起光が照射されない範囲から残光を取得する。

光検出装置１３５の判定部４は、第１の受光部２及び第２の受光部３により検出する信号に基づいて真偽判定を行う（ステップＳ１４）。また、判定部４は、第１の受光部２及び第２の受光部３により検出する信号に基づいて正損判定を行う（ステップＳ１５）。

まず判定部４は、第１の受光部２により検出する蛍光信号のレベルとあらかじめ設定される蛍光基準レベルとに基づいて蛍光判定処理を行う。また、判定部４は、第２の受光部３により検出する残光信号のレベルとあらかじめ設定される残光基準レベルとに基づいて、残光判定処理を行う。判定部４は、蛍光判定処理及び残光判定処理の判定結果に基づいて判定テーブル４１を参照し、紙葉類５の真偽判定、及び正損判定を行う。

判定部４は、蛍光判定処理及び残光判定処理において判定した蛍光信号の強度と残光信号の強度との比率が予め想定される比率である場合、紙葉類５が真券であると判定する。また、判定部４は、蛍光信号の強度と残光信号の強度との比率が予め想定される比率でない場合、紙葉類５を偽券と判定する。

また、判定部４は、真券と判定した紙葉類５に対して正損判定を行う。判定部４は、蛍光判定処理及び残光判定処理の結果が「Ｈレベル」、または「Ｓレベル」である紙葉類５を正券であると判定する。また、判定部４は、蛍光判定処理及び残光判定処理の結果が「Ｌレベル」である紙葉類５を損券であると判定する。

即ち、判定部４は、真偽判定において真券であると判定し、且つ正損判定において正券であると判定した紙葉類５を「真／正」券であると判定する（ステップＳ１６）。判定部４は、「真／正」券を再流通可能な紙葉類５であると判定し、集積結束部１３２に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、真偽判定において真券であると判定し、且つ正損判定において損券であると判定した紙葉類５を「真／損」券であると判定する（ステップＳ１７）。判定部４は、「真／損」券を再流通不可能な紙葉類５であると判定し、スタッカ１３４に集積する、または裁断部１３３により裁断するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、真偽判定において偽券であると判定した紙葉類５を「偽」券であると判定する（ステップＳ１８）。判定部４は、「偽」券を排除集積部１２７に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

上記したように、本実施形態の光検出装置１３５は、第１の受光部２により蛍光信号を検出し、第２の受光部３により残光信号を検出する。光検出装置１３５の判定部４は、検出した蛍光信号及び残光信号の比率と強度とに基づいて紙葉類５の真偽判定と正損判定とを同時に行うことができる。この結果、蛍光及び残光の検出結果に基づいて紙葉類の真偽判定及び正損判定を行うことが出来る光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。

次に、第２の実施形態に係る光検出装置１３５について説明する。
図１２は、第２の実施形態に係る光検出装置１３５の構成を模式的に示す説明図である。なお、第１の実施形態と同様の構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図１２に示すように、光検出装置１３５は、照明部１、第１の受光部２、第２の受光部３、判定部４、及び照明部８を備える。また、光検出装置１３５は、図示しない蛍光基準板を備える。

照明部８は、照明部１と同様の構成を有する。即ち、照明部８は、搬送路１１５上の所定の照射領域に励起光を照射する。照明部８は、第１の受光部２より下流側であり、且つ第２の受光部３の走査領域を含まない位置に励起光を照射するように設けられる。

第１の実施形態によると、照明部１の照射領域と第２の受光部３の走査領域との間を紙葉類５が移動する間に蛍光体６から発せられる残光が減衰する。照明部１の照射領域と第２の受光部３の走査領域との距離が長い場合、第２の受光部３により適切なレベルの残光を検出することができない可能性がある。そこで、照明部８を照明部１の照射領域と第２の受光部３の走査領域との間に設けることにより、第２の受光部３は十分なレベルの残光を検出することができる。

図１３は、図１２に示す光検出装置１３５の動作について説明する為のフローチャートである。
まず、光検出装置１３５の照明部１は、照射範囲に連続して励起光を照射する（ステップＳ２１）。

光検出装置１３５の第１の受光部２は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から蛍光を検出する（ステップＳ２２）。これにより、第１の受光部２は、蛍光信号を取得する。なお、第１の受光部２は、照明部１により励起光が照射される範囲から蛍光を検出する。

光検出装置１３５の照明部８は、照射範囲に連続して励起光を照射する（ステップＳ２３）。

光検出装置１３５の第２の受光部３は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から残光を検出する（ステップＳ２４）。これにより、第２の受光部３は、残光信号を取得する。なお、第２の受光部３は、照明部１及び照明部８の照射範囲より下流側であり、且つ、照明部１及び照明部８から励起光が照射されない範囲から残光を取得する。

光検出装置１３５の判定部４は、第１の受光部２及び第２の受光部３により検出する信号に基づいて真偽判定を行う（ステップＳ２５）。また、判定部４は、第１の受光部２及び第２の受光部３により検出する信号に基づいて正損判定を行う（ステップＳ２６）。

即ち、判定部４は、真偽判定において真券であると判定し、且つ正損判定において正券であると判定した紙葉類５を「真／正」券であると判定する（ステップＳ２７）。判定部４は、「真／正」券を再流通可能な紙葉類５であると判定し、集積結束部１３２に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、真偽判定において真券であると判定し、且つ正損判定において損券であると判定した紙葉類５を「真／損」券であると判定する（ステップＳ２８）。判定部４は、「真／損」券を再流通不可能な紙葉類５であると判定し、スタッカ１３４に集積する、または裁断部１３３により裁断するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、真偽判定において偽券であると判定した紙葉類５を「偽」券であると判定する（ステップＳ２９）。判定部４は、「偽」券を排除集積部１２７に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

上記したように、本実施形態の光検出装置１３５は、照明部８を照明部１の照射領域と第２の受光部３の走査領域との間に設けることにより、第２の受光部３は十分なレベルの残光を検出することができる。この結果、より高い精度で蛍光及び残光の検出結果に基づいて紙葉類の真偽判定及び正損判定を行うことが出来る光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。

次に、第３の実施形態に係る光検出装置１３５について説明する。
図１４は、第３の実施形態に係る光検出装置１３５の構成を模式的に示す説明図である。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図１４に示すように、光検出装置１３５は、照明部１、第１の受光部２、第２の受光部３、判定部４、照明部８、及び制御部９を備える。また、光検出装置１３５は、図示しない蛍光基準板を備える。

制御部９は、第１の受光部２により検出する蛍光信号を受け取る。制御部９は、第１の受光部２により検出する蛍光信号の値と予め設定される基準レベルとに基づいて照明部８から照射される励起光の強度を制御する。

図１５は、制御部９による照明部８の発光強度の制御について説明する為の説明図である。
制御部９は、第１の受光部２により検出する蛍光信号が予め設定される蛍光基準レベルに一致するように照明部８の発光強度を強く、または弱く制御する。図１５に示すように、第１の受光部２により検出する蛍光信号が予め設定される蛍光基準レベルより高い場合、制御部９は、照明部８の発光強度を弱める。また、第１の受光部２により検出する蛍光信号が予め設定される蛍光基準レベルより低い場合、制御部９は、照明部８の発光強度を強める。

これにより、判定部４は、第２の受光部３により検出する残光信号のレベルが残光基準レベルに相当するか否かに基づいて、紙葉類５の真偽判定を行うことができる。

判定部４は、図１６に示す判定テーブル４２を備える。判定テーブル４２は、蛍光判定処理及び残光判定処理の判定結果の関係と、真偽判定及び正損判定の論理とを対応付けて記憶する。判定部４は、判定テーブル４２に基づいて真偽判定、及び正損判定を行う。

まず、判定部４は、真偽判定を行う。判定部４は、蛍光判定処理の結果に係らず、残光判定処理の結果が「Ｓレベル」である場合、紙葉類５を真券であると判定する。即ち、判定部４は、残光判定処理の結果が「Ｈレベル」または「Ｌレベル」である場合、紙葉類５が偽券であると判定する。

次に、判定部４は、真券と判定した紙葉類５に対して正損判定を行う。判定部４は、蛍光判定処理の結果が「Ｈレベル」、または「Ｓレベル」である紙葉類５を正券であると判定する。また、判定部４は、蛍光判定処理の結果が「Ｌレベル」である紙葉類５を損券であると判定する。

図１７は、図１４に示す光検出装置１３５の動作について説明する為のフローチャートである。
まず、光検出装置１３５の照明部１は、照射範囲に連続して励起光を照射する（ステップＳ３１）。

光検出装置１３５の第１の受光部２は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から蛍光を検出する（ステップＳ３２）。これにより、第１の受光部２は、蛍光信号を取得する。なお、第１の受光部２は、照明部１により励起光が照射される範囲から蛍光を検出する。第１の受光部２は、検出する蛍光信号を判定部４及び制御部９に送信する。

制御部９は、第１の受光部２から受信する蛍光信号のレベルに応じて、照明部８の発光強度を補正する（ステップＳ３３）。

光検出装置１３５の照明部８は、制御部９の制御に基づく発光高度で照射範囲に連続して励起光を照射する（ステップＳ３４）。

光検出装置１３５の第２の受光部３は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から残光を検出する（ステップＳ３５）。これにより、第２の受光部３は、残光信号を取得する。なお、第２の受光部３は、照明部１及び照明部８の照射範囲より下流側であり、且つ、照明部１及び照明部８から励起光が照射されない範囲から残光を取得する。

光検出装置１３５の判定部４は、第２の受光部３により検出する残光信号に基づいて真偽判定を行う（ステップＳ３６）。即ち、判定部４は、第２の受光部３から受信する残光信号が予め設定される残光基準レベルと一致する場合、紙葉類５を真券であると判定する。

また、判定部４は、第１の受光部２により検出する蛍光信号に基づいて正損判定を行う（ステップＳ３７）。即ち、判定部４は、第１の受光部２から受信する蛍光信号が予め設定される蛍光基準レベル以上である場合、紙葉類５を正券であると判定する。

判定部４は、真偽判定において真券であると判定し、且つ正損判定において正券であると判定した紙葉類５を「真／正」券であると判定する（ステップＳ３８）。判定部４は、「真／正」券を再流通可能な紙葉類５であると判定し、集積結束部１３２に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、真偽判定において真券であると判定し、且つ正損判定において損券であると判定した紙葉類５を「真／損」券であると判定する（ステップＳ３９）。判定部４は、「真／損」券を再流通不可能な紙葉類５であると判定し、スタッカ１３４に集積する、または裁断部１３３により裁断するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、真偽判定において偽券であると判定した紙葉類５を「偽」券であると判定する（ステップＳ４０）。判定部４は、「偽」券を排除集積部１２７に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

上記したように、本実施形態の光検出装置１３５は、照明部８の発光強度を第１の受光部２により検出する蛍光信号の値に応じて制御する。これにより、光検出装置１３５の判定部４は、残光信号に基づいて真偽判定を行うことができる。この結果、より高い精度で蛍光及び残光の検出結果に基づいて紙葉類の真偽判定及び正損判定を行うことが出来る光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。

次に、第４の実施形態に係る光検出装置１３５について説明する。
図１８は、第４の実施形態に係る光検出装置１３５の構成を模式的に示す説明図である。なお、第１乃至第３の実施形態と同様の構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図１８に示すように、光検出装置１３５は、照明部１、第１の受光部２、第２の受光部３、判定部４、照明部８、制御部９、及び第３の受光部１０を備える。また、光検出装置１３５は、図示しない蛍光基準板を備える。

第３の受光部１０は、第１の受光部２及び第２の受光部３と同様の構成を備える。第３の受光部１０は、照明部８により励起光が照射される範囲からフィルタ７を介して蛍光を検出する。すなわち、第３の受光部１０は、紙葉類５の蛍光体６から蛍光を検出する。

判定部４は、第３の受光部１０により検出する蛍光信号に基づいて、異常判定を行う。制御部９は、第１の受光部２により検出する蛍光信号に基づいて照明部８の発光強度を補正する。

この為、第３の受光部１０により検出する蛍光信号は、蛍光基準レベルと一致する値になることが想定される。しかし、例えば、紙葉類５の蛍光体６の特性、または他の要因により第３の受光部１０により検出する蛍光信号が蛍光基準レベルと一致しない可能性がある。判定部４は、第３の受光部１０により検出する蛍光信号が蛍光基準レベルと一致しない場合、異常処理と判定する。判定部４は、異常処理と判定する場合、紙葉類５を排除集積部１２７に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に通知する。

図１９は、図１８に示す光検出装置１３５の動作について説明する為のフローチャートである。
まず、光検出装置１３５の照明部１は、照射範囲に連続して励起光を照射する（ステップＳ４１）。

光検出装置１３５の第１の受光部２は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から蛍光を検出する（ステップＳ４２）。これにより、第１の受光部２は、蛍光信号を取得する。なお、第１の受光部２は、照明部１により励起光が照射される範囲から蛍光を検出する。第１の受光部２は、検出する蛍光信号を判定部４及び制御部９に送信する。

制御部９は、第１の受光部２から受信する蛍光信号のレベルに応じて、照明部８の発光強度を補正する（ステップＳ４３）。

光検出装置１３５の照明部８は、制御部９の制御に基づく発光高度で照射範囲に連続して励起光を照射する（ステップＳ４４）。

光検出装置１３５の第３の受光部１０は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から蛍光を検出する（ステップＳ４５）。

判定部４は、第３の受光部１０により検出する蛍光信号と予め設定される蛍光基準レベルとに基づいて異常判定を行う（ステップＳ４６）。蛍光信号と予め設定される蛍光基準レベルとが一致、または近い値である場合、判定部４は、正常処理であると判定する。

ステップＳ４６において正常処理であると判定する場合、第２の受光部３は、搬送路１１５を搬送される紙葉類５から残光を検出する（ステップＳ４７）。これにより、第２の受光部３は、残光信号を取得する。なお、第２の受光部３は、照明部１及び照明部８の照射範囲より下流側であり、且つ、照明部１及び照明部８から励起光が照射されない範囲から残光を取得する。

光検出装置１３５の判定部４は、第２の受光部３により検出する残光信号に基づいて真偽判定を行う（ステップＳ４８）。即ち、判定部４は、第２の受光部３から受信する残光信号が予め設定される残光基準レベルと一致する場合、紙葉類５を真券であると判定する。

また、判定部４は、第１の受光部２により検出する蛍光信号に基づいて正損判定を行う（ステップＳ４９）。即ち、判定部４は、第１の受光部２から受信する蛍光信号が予め設定される蛍光基準レベル以上である場合、紙葉類５を正券であると判定する。

判定部４は、真偽判定において真券であると判定し、且つ正損判定において正券であると判定した紙葉類５を「真／正」券であると判定する（ステップＳ５０）。判定部４は、「真／正」券を再流通可能な紙葉類５であると判定し、集積結束部１３２に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、真偽判定において真券であると判定し、且つ正損判定において損券であると判定した紙葉類５を「真／損」券であると判定する（ステップＳ５１）。判定部４は、「真／損」券を再流通不可能な紙葉類５であると判定し、スタッカ１３４に集積する、または裁断部１３３により裁断するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、真偽判定において偽券であると判定した紙葉類５を「偽」券であると判定する（ステップＳ５２）。判定部４は、「偽」券を排除集積部１２７に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に判定結果を通知する。

また、判定部４は、第３の受光部１０により検出する蛍光信号と予め設定される蛍光基準レベルとが異なる場合、異常処理であると判定する（ステップＳ５３）。判定部４は、異常処理と判定する場合、紙葉類５を排除集積部１２７に集積するように紙葉類処理装置１００の主制御部１５１に通知する。

上記したように、本実施形態の光検出装置１３５は、照明部８の発光強度を第１の受光部２により検出する蛍光信号の値に応じて制御する。第３の受光部１０は、補正した照明部８により励起光が照射される範囲から蛍光信号を検出する。判定部４は、第３の受光部１０により検出する蛍光信号と予め設定される蛍光基準レベルとに応じて異常判定を行う。これにより、光検出装置１３５の判定部４は、真偽判定及び正損判定の誤判定を防ぐことができる。この結果、より高い精度で蛍光及び残光の検出結果に基づいて紙葉類の真偽判定及び正損判定を行うことが出来る光検出装置、及びこの光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…照明部、２…第１の受光部、３…第２の受光部、４…判定部、５…紙葉類、６…蛍光体、８…照明部、９…制御部、１０…第３の受光部、４１…判定テーブル、４２…判定テーブル、１００…紙葉類処理装置、１１２…投入部、１１３…取出部、１１４…吸着ローラ、１１５…搬送路、１１６…検査部、１２５…ゲート、１２６…排除搬送路、１２７…排除集積部、１３２…集積結束部、１３３…裁断部、１３４…スタッカ、１３５…光検出装置、１５１…主制御部、１５２…搬送制御部、１５３…集積・結束制御部、１５５…ＣＰＵ。

Claims (7)

1. 搬送される紙葉類に対して励起光を照射する第１の照明手段と、
   所定の走査領域から蛍光信号を検出する第１の受光手段と、
   所定の走査領域から残光信号を検出する第２の受光手段と、
   前記第１の受光手段により検出する蛍光信号及び前記第２の受光手段により検出する残光信号に基づいて前記紙葉類の真偽判定及び正損判定を行う判定手段と、
   を具備することを特徴とする光検出装置。
2. 前記判定手段は、前記第１の受光手段により検出する蛍光信号の強度と前記第２の受光手段により検出する残光信号の強度との比率に基づいて前記紙葉類の真偽判定を行い、前記第１の受光手段により検出する蛍光信号の強度に基づいて前記紙葉類の正損判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の光検出装置。
3. 前記第１の受光手段より下流であり、且つ前記第２の受光手段より上流に設けられ、搬送される紙葉類に対して励起光を照射する第２の照明手段をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の光検出装置。
4. 前記第２の照明手段は、前記第１の受光手段により蛍光信号の強度に基づいて照射する励起光の強度を制御することを特徴とする請求項３に記載の光検出装置。
5. 前記判定手段は、前記第２の受光手段により検出する残光信号の強度に基づいて前記紙葉類の真偽判定を行い、前記第１の受光手段により検出する蛍光信号の強度に基づいて前記紙葉類の正損判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の光検出装置。
6. 前記第２の照明手段により励起光が照射される範囲から蛍光信号を検出する第３の受光手段をさらに具備し、
   前記判定手段は、前記第３の受光手段により検出する蛍光信号と予め設定される蛍光基準レベルとに基づいて異常判定を行い、前記第３の受光手段により検出する蛍光信号と予め設定される蛍光基準レベルとが一致しない場合、異常処理と判定することを特徴とする請求項５に記載の光検出装置。
7. 紙葉類を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される紙葉類に対して励起光を照射する照明手段と、
   所定の走査領域から蛍光信号を検出する第１の受光手段と、
   所定の走査領域から残光信号を検出する第２の受光手段と、
   前記第１の受光手段により検出する蛍光信号及び前記第２の受光手段により検出する残光信号に基づいて前記紙葉類の真偽判定及び正損判定を行う判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に基づいて、前記紙葉類を区分する区分処理部と、
   を具備することを特徴とする紙葉類処理装置。

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