JP2016035723A - 紙葉類処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙葉類処理装置で使用する光センサ部の薄型化、並びに、検知範囲の拡大を図る。
【解決手段】本発明に係る紙葉類処理装置は、搬送路を通過する紙葉類に照射光を照射する発光部と、搬送路を通過する紙葉類を透過した照射光を集光する集光光学系と、集光光学系で集光された集光光を受光する受光部と、を有する光センサ部と、受光部の出力信号に基づいて、判定対象となる紙葉類の判定を行う制御手段と、を備え、照射光の搬送路の幅方向における強度分布は、集光部の光軸中心位置の強度よりも、集光部の光軸中心位置周囲の強度が大きいことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、紙幣や金券など紙葉類の真偽判定を行う紙葉類処理装置に関する。

自動販売機など紙幣の取り扱いを可能とする各種機器では、紙幣の真偽や金種を判定して、紙幣価値に応じた商品やサービスを提供することが行われている。このような機器では、紙幣の真贋、並びに、紙幣の種類を判定するため紙幣処理装置を使用することが一般的である。紙幣処理装置では、挿入された紙幣を搬送しつつ、各種センサを使用して紙幣の判定を行う。使用するセンサには、光を使用して、判定対象となる紙幣の光学特性を検出するタイプの他、紙幣の磁気特性を検出するタイプ等が使用されている。

特許文献１には、書類通路の第２の側から光を書類に照射し、書類を透過した光を書類通路の第１の側に設けた光検出器で受光する光透過測定を用いる書類受入機用のセンサ装置が開示されている。このセンサ装置では、フレネルレンズ・アレイを使用することで、書類通路の比較的幅広い領域から光検出器上に光を収束させることを可能とし、書類通路の幅のほぼ全体を検出有効範囲とすることを可能としている。

特許第５１７８７２２号公報

特許文献１に示す紙幣の識別センサのように、フレネルレンズ・アレイを使用することで、レンズの厚みを薄くし、識別センサを薄型にすることができる。しかし、より一層の識別センサの小型化を図るためにフレネルレンズの焦点距離を短くすると光の強度分布は、光軸中心位置では高い強度を有するものの、光軸中心を外れるにつれて、低下してしまう。図１６に、焦点距離が短いフレネルレンズＦＬの断面図と、その出射光Ｌｏ（フレネルレンズＦＬを透過直後）の強度分布の一例を示す。

図１６に示すように焦点距離の短いフレネルレンズを使用した場合には検出する光学特性が不均一となってしまうこととなる。書類から均一な特性を得るには、図１６に示す矩形状の理想値となることが好ましい。

本発明は、フレネルレンズを使用して、対象となる紙葉類の光学特性を検出する紙葉類処理装置において、上述するフレネルレンズの欠点を抑制し、紙葉類の光学特性を均一に検出することを目的とする。

そのため本発明に係る紙葉類処理装置は、以下の事項を特徴とするものである。
搬送手段と、光センサ部と、制御手段と、を備え、
前記搬送部は、判定対象となる紙葉類を搬送路内で搬送し、
前記光センサ部は、前記搬送路を通過する紙葉類に照射光を照射する発光部と、前記搬送路を通過する紙葉類を透過した照射光を集光するフレネルレンズと、前記フレネルレンズで集光された集光光を受光する受光部と、を有し、
前記制御手段は、前記受光部の出力信号に基づいて、前記紙葉類の真偽判定を行い、
前記照射光の前記搬送路の幅方向における強度分布は、前記集光部の光軸中心位置の強度よりも、前記集光部の光軸中心位置周囲の強度が大きいことを特徴とする。

さらに本発明に係る紙葉類処理装置は、
前記照射光の前記強度分布と、前記搬送路の幅方向における前記フレネルレンズの集光特性を加算した場合、前記フレネルレンズを透過直後の前記集光光の強度分布は、前記搬送路の幅方向について略一定であることを特徴とする。

さらに本発明に係る紙葉類処理装置は、
前記発光部は、
光源光を射出する光源部と、
前記光源部が射出する光源光の光路上に配置され、前記搬送路側に突起し、光を透過するリブを有し、
前記光源光を前記リブを透過させることで、前記強度分布を有する前記照射光を生成することを特徴とする。

さらに本発明に係る紙葉類処理装置は、
前記光センサ部を複数有し、
各前記光センサ部は、前記搬送路の幅方向について異なる位置に配置されていることを特徴とする。

本発明の紙葉類処理装置によれば、フレネルレンズを使用して、判定対象となる紙葉類の光学特性を検出する紙葉類処理装置において、フレネルレンズの不均一な光学特性を抑制し、判定対象となる紙葉類の光学特性を均一に検出することが可能となる。

紙葉類処理装置における紙幣搬送の様子を示す上面図（第１実施形態） 従紙葉類処理装置の構成を示す側断面図（第１実施形態） 紙葉類処理装置の制御構成を示すブロック図（第１実施形態） 搬送路の幅方向における光センサ部の断面図（第１実施形態） 搬送路の長さ方向における光センサ部の断面図（第１実施形態） 搬送路の幅方向における光センサ部の拡大断面図（第１実施形態） 照射光の強度分布、集光素子の光学特性、集光光の強度分布を示す図 複数の光センサ部による照射光と集光光の強度分布（第１実施形態） 光センサ部による走査形態を示す図 光学特性測定試験に使用するテスト用紙を示す図 光学特性試験の形態、及び、その試験結果を示す図 紙葉類処理装置における判定処理を示すフロー図 搬送路の幅方向における光センサ部の断面図（第２実施形態） 搬送路の幅方向における光センサ部の拡大断面図（第２実施形態） 搬送路の幅方向における照射光、強度分布を示す図（第２実施形態） フレネルレンズの断面図と出射光の強度分布を示す図

（第１実施形態）
第１実施形態の紙葉類処理装置１についてその詳細を説明する。図１は、第１実施形態の紙葉類処理装置１における紙幣搬送の様子を示す上面図であり、紙葉類処理装置１に対して、真偽の判定対象となる紙幣Ｓが搬送される様子が示されている。判定対象となる紙幣Ｓは、図中右側から矢印で示す方向にて紙葉類処理装置１に挿入される。図１は、紙葉類処理装置１の下部構成について、その上面図を示している。なお、本発明に係る紙葉類処理装置において、判定対象とする紙葉類は、このような紙幣以外に、金券、証券、クーポン券のような各種有価証券など各種紙葉類を対象とすることが可能である。

紙葉類処理装置１では、紙幣Ｓを搬送する搬送手段としての駆動ローラ４２Ａ〜４２Ｄが設けられている。図１中、紙葉類処理装置１に挿入された紙幣Ｓは、この駆動ローラ４２Ａ〜４２Ｄと、それぞれに対向する対向ローラ４３Ａ〜４３Ｄとの間で、紙幣Ｓの上下部分が挟持され、図中、左方向に搬送される。紙葉類処理装置１において、紙幣Ｓの搬送路を形成する一方の搬送路には、紙幣Ｓのパターンを識別するため、紙幣Ｓの搬送方向に直交する方向（搬送路の幅方向）に隣接して配置された５個の光センサ部１０Ａ〜１０Ｅが設けられている。各光センサ部１０Ａ〜１０Ｅは、図５に示す各光センサ部１０Ａ〜１０Ｅの幅で、紙幣Ｓの光学特性を検出することを可能としている。したがって、５つの光センサ部１０Ａ〜１０Ｅを使用することで、紙幣Ｓの幅Ｗ１と略同じ、検出幅Ｗ２を実現し、紙幣Ｓ全体の光学特性を検出可能としている。

紙幣Ｓの判定は、この５個の光センサ部１０Ａ〜１０Ｅを使用して実行される。図２は、紙葉類処理装置１の構成を示す側断面図である。ちょうど、図１の紙葉類処理装置１を横方向から見て、光センサ部１０Ａ付近で切断したときの断面図となっている。紙葉類処理装置１は、搬送手段、光センサ部１０（光センサ部１０Ａ〜１０Ｅは同様の構成であるため、以後、何れか１つの光センサ部について説明を行う場合、１０Ａ〜１０Ｅ中の符号Ａ〜Ｅを略して示す。）を含んで構成されている。この他、搬送手段、光センサ部１０の制御、並びに、光センサ部１０からの信号等に基づいて紙葉類を判定する制御手段を有している。

図２には、２つの駆動ローラ４２Ａ、４２Ｂが図示されている。この駆動ローラ４２Ａ、４２Ｂと対向して、対向ローラ４３Ａ、４３Ｂが配置されている。駆動ローラ４２Ａ、４２Ｂは、モータなどの駆動手段にて図示する矢印の方向に回転する。また、対向ローラ４３Ａ、４３Ｂは、駆動ローラ４２Ａ、４２Ｂに当接する位置に配置され、駆動ローラの回転あるいは紙葉類処理装置１に挿入された紙幣Ｓの移動に従い回転する。

紙葉類処理装置１には、対向して位置する第１壁１１と第２壁１２によって紙幣Ｓが通過する搬送路が形成されている。この搬送路の一方（第１壁１１側）には、基板上に配置されたＬＥＤからなる発光素子１４（本発明における「光源部」）が配置されている。発光素子１４は、その発光面を第１壁１１に向けて配置されている。発光素子１４側に位置する第１壁１１は、透明な樹脂によって形成されており、発光素子１４が照射した光は第１壁１１を通過して搬送路内へと照射される。本実施形態の発光素子１４は、１種類の波長の光を照射するものを使用しているが、発光素子１４は異なる複数の波長の光を照射するものとしてもよい。複数の波長の光を照射する場合には複数の波長の光を時分割で照射することで、紙幣Ｓの特性を光の波長毎に取得することが可能となる。

この搬送路の他方（第２壁１２側）には、基板上に配置された受光素子１５（本発明における「受光部」）が配置されている。受光素子１５側に位置する第２壁１２は、透明な樹脂によって形成されている。この受光素子１５には、紙幣Ｓを透過した透過光の明暗強度を検出可能なフォトディテクタ（ＰＤ）を使用している。発光素子１４から照射された照射光は、第１壁１１と搬送路中を搬送される紙幣Ｓと第２壁１２を透過して、受光素子１５にて受光され、受光出力信号として制御部３０（本発明における「制御手段」）に出力される。このように紙葉類処理装置１の光センサ部１０は、紙幣Ｓの一方の面に光を照射し、他方の面からの透過光を受光する透過型タイプを採用している。

図３には、紙葉類処理装置１の制御構成を示すブロック図が示されている。紙葉類処理装置１は、発光素子１４と受光素子１５を含む光センサ部１０、光センサ部１０からの受光出力信号を増幅するアンプ２４、制御部３０を備えて構成されている。なお、この制御構成では、１個の光センサ部１０のみを示しているが、図１のように５個の光センサ部１０Ａ〜１０Ｅを有する場合、制御部３０は、各光センサ部１０Ａ〜１０Ｅの発光を制御するとともに、受光した受光出力信号を入力する。

制御部３０は、ＣＰＵ３１を含んで構成されている。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶手段が一体化された中央演算手段であり、記憶手段に記憶するプログラム、各種データに基づいて各種演算を実行可能としている。なお、図示しないが、この制御部３０は、搬送手段の駆動ローラ４２Ａ〜４２Ｄを制御し、識別対象となる紙幣Ｓの搬送に関する制御も行うこととしている。

このＣＰＵ３１には、さらに発光素子１４の照射光の発光を制御する駆動信号を出力するＤ／Ａコンバータ３２と、受光素子２３の透過光を受信し、サンプル情報に変換するＡ／Ｄコンバータ３３が設けられている。ＣＰＵ３１は、識別対象となった紙幣Ｓの判定（真偽判定、種別判定等）を行う。

図４（Ａ）には、搬送路の幅方向における光センサ部１０Ａ〜１０Ｅの断面図が示されている。図４（Ａ）は、図１に示すＡ−Ａ間でのＹＺ平面における断面図である。また、図５（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ間でのＺＸ平面における断面図であり、図５（Ｃ）は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ間でのＺＸ平面における断面図である。

ここでは、１つの光センサ部１０Ｂを例にとって説明を行う。光センサ部１０Ｂは、発光素子１４ｂ、第１壁１１、第２壁１２、集光素子１３ｂ、受光素子１５ｂを有して構成されている。第１壁１１と第２壁１２の間には、紙幣Ｓを搬送するための搬送路が形成されている。第１壁１１と第２壁１２は、光センサ部１０Ｂで使用する光について光学的に透明な材料で形成されている。したがって、発光素子１４ｂから射出された光源光は、第１壁１１、第２壁１２、集光素子１３を透過して受光素子１５ｂへと入射する光路を形成する。

また、第１壁１１には、搬送路側に突起したリブ１１ａ〜１１ｆが形成されている。図５（Ａ）、図５（Ｃ）のリブ１１ｃの断面図から分かるようにリブ１１ａ〜１１ｆの表面は、球面形状を有している。リブ１１ａ〜１１ｆは、搬送路の高さを狭めることで、搬送路内を通過する紙幣Ｓの位置を規制する。光センサ部１０Ａ〜１０Ｅは、リブ１１ａ〜１１ｆによって、位置が規制された状態の紙幣Ｓについて光学特性を検出することが可能となり、検出する光学特性の精度の向上を図ることが可能となっている。

また、リブ１１ａ〜１１ｆは、発光素子１４ｂから射出された光源光に所定の強度分布を持たせる機能を有している。搬送路に対して突起したリブ１１ａ〜１１ｃは、集光機能を有する。したがって、発光素子１４ｂから射出された光源光は、リブ１１ｂ、１１ｃにて集光されることとなり、搬送路に照射する照射光に所定の強度分布を形成する。本発明における発光部は、照射光を形成する構成をいうものであり、第１実施形態における発光部は、発光素子１４ａ〜１４ｂと、リブ１１ａ〜１１ｆを有して構成される。搬送路と第２壁１２を透過した光は、集光素子１３ｂによって、受光素子１５ｂ上に集光される。本実施形態では、集光素子１３ａ〜１３ｅにフレネルレンズを使用している。光センサ部１０Ａ〜１０Ｅの検出範囲の拡大を図った場合、例えば、曲率半径の小さい集光レンズを使用することで、短い焦点距離を実現することが可能である。しかしながら、集光レンズの厚さが大きくなるため、本実施形態のようにフレネルレンズを採用することが考えられる。集光素子１３ａ〜１３ｅにフレネルレンズを使用することで、広い検出範囲を確保すると共に、光センサ部１０Ａ〜１０Ｅに必要な光路長を短くすることが可能となる。

しかしながら、図１６で説明したようにフレネルレンズの周囲部分では、レンズ表面の段差によって集光性能が劣化することが知られている。したがって、フレネルレンズを使用する集光素子１３ａ〜１３ｅは、光軸中心位置の付近で高い強度を有するものの、光軸中心位置周囲の強度は低くなる。すなわち、集光素子１３ａ〜１３ｅの光軸中心位置周囲では、レンズ表面の段差による損失が大きい。

図６には、搬送路の幅方向における光センサ部１０Ｂの拡大断面図が示されている。この図は、判定対象となる紙幣Ｓが通過しているときの様子を示した断面図である。発光素子１４ｂから射出した光源光Ｌ１は、第１壁１１を透過して、紙幣Ｓを照射する照射光Ｌ２となる。このとき、第１壁１１に形成されているリブ１１ｂ、１１ｃによって、搬送路の幅方向について所定の強度分布が付与される。具体的には、リブ１１ｂ、リブ１１ｃの集光機能によって、集光素子１３ａと集光素子１３ｂの隣接位置に集光（リブ１１ｂによる）、もしくは、集光素子１３ｂと集光素子１３ｃの隣接位置に集光（リブ１１ｃによる）される。よって、紙幣Ｓの位置での照射光Ｌ２は、図７（Ａ）に示すように、集光素子１３ｂの光軸中心位置Ｄ０の強度よりも、集光素子１３ｂの光軸中心位置周囲の強度が大きくなる強度分布となる。

紙幣Ｓに照射された照射光Ｌ２は、紙幣Ｓを透過することで、紙幣Ｓの光学特性を含んだ透過光Ｌ３となる。透過光Ｌ３は第２壁１２を透過した後、集光素子１３ｂで受光素子１５ｂ上に集光される集光光Ｌ４となる。前述したように、フレネルレンズで構成された集光素子１３ｂは、図７（Ｂ）に示すように不均一な光学特性を有している。したがって、フレネルレンズに対する入射位置によって検出する紙幣Ｓの光学特性に差が生じることになる。具体的には、集光素子１３ｂの光軸中心位置では、高い強度からなる紙幣Ｓの光学特性を取得できるものの、光軸中心位置周囲で検出される紙幣Ｓの光学特性の強度は、低いものとなる。

第１実施形態では、リブ１１ｂ、１１ｃを使用することで、照射光Ｌ２に図７（Ａ）に示すような強度分布を持たせることとしている。このような照射光Ｌ２の強度分布によって、集光素子１３ｂの不均一な特性をキャンセルし、集光素子１３ｂを透過直後の集光光Ｌ４の強度分布が、搬送路の幅方向について略一定となるようにしている。図７（Ｃ）は、集光素子１３ｂを透過した直後（集光素子１３ｂのＺ軸負の方向の面）の、集光光Ｌ４の強度分布を示した図である。なお、図７（Ｃ）は、紙幣Ｓが白紙等のように、一様な光学特性を有する場合、あるいは、紙幣Ｓを通過させていない状態である。このような場合、集光光Ｌ４の強度分布は、図７（Ａ）に示す照射光Ｌ２の強度分布と、図７（Ｂ）に示す集光素子１３ｂの光学特性を加算したものとなる。図７（Ｃ）に示す集光光Ｌ４の強度分布は、前述の図１６に示す矩形状の理想値と近い強度分布となる。

図８は、第１実施形態について、複数の光センサ部１０Ａ〜１０Ｅについて、搬送路の幅方向における照射光Ｌ２と集光光Ｌ４の強度分布を示した図である。複数の光センサ部１０Ａ〜１０Ｅで形成される照射光Ｌ２と集光光Ｌ４の強度分布は、それぞれ、図７（Ａ）の強度分布、図７（Ｃ）の強度分布を並べた形態となる。なお、図８に示すように、リブ１１ｂは、光センサ部１０Ａと光センサ部１０Ｂで共用されている。他のリブ１１ｃ〜１１ｅについても同様であって、複数の光センサ部１１Ｂ〜１１Ｅで共用している。第１実施形態では、複数の光センサ部１０Ａ〜１０Ｅを搬送路の幅方向に隣接させて配置しているため、搬送路の幅方向の全域にわたって、略一定な集光光Ｌ４の強度分布を実現している。すなわち、第１実施形態では、紙幣Ｓの略全域にわたって、均一に紙幣Ｓの光学特性を検出することが可能となっている。

図９は、第１実施形態の光センサ部１０Ａ〜１０Ｅによる走査形態を示す図である。各光センサ部１０Ａ〜Ｅは、紙幣Ｓを横方向に走査し、各受光素子１５ａ〜１５ｅは、走査位置に基づくサンプル情報Ｕ（電圧値）を出力する。図９には、光センサ部１０Ａがあるタイミングで取得する１つのサンプル情報Ｕの範囲が四角形状の実線枠で示されている。紙幣Ｓの搬送に伴って、受光素子１５ａ〜１５ｅは、所定時間毎、あるいは、所定搬送量毎にサンプリングすることで、破線間隔分ずれた位置でサンプル情報Ｕを取得する。各光センサ部１０Ａ〜１０Ｅは、紙幣Ｓの幅方向（図９の縦方向）において、互いに隣接したサンプル情報列Ｒ１〜Ｒ５を取得することが可能である。したがって、第１実施形態では、紙幣Ｓの広い範囲を判定のための特性として検出することが可能である。なお、図では各サンプル情報列Ｒ１〜Ｒ５中のサンプル情報Ｕは、紙幣の長さ方向（図９の横方向）に隣接して重複しているが、各サンプル情報Ｕ間を離間させた形態、あるいは、重複させた形態で取得することとしてもよい。

紙葉類に関する判定は、このように取得した各サンプル情報列Ｒ１〜Ｒ５に対して、各光センサ部１０Ａ〜１０Ｅの位置について、予め記憶している基準データと比較することで行われる。

第１の実施形態の効果を確認するため、テスト用紙ＳＴを使用して紙葉類処理装置１の光学特性試験を行った。図１０には、光学特性測定試験に使用するテスト用紙ＳＴの上面図が示されている。テスト用紙ＳＴの中央には、直角三角形の形状の孔ＳＴ１が形成されている。図に示す矢印の方向（左方向）に、テスト用紙ＳＴを紙葉類処理装置１に挿入する。テスト用紙ＳＴが搬送されるに従って、搬送路の幅方向（図１０の縦方向）における孔ＳＴ１の開口量は少なくなっている。この光学特性試験では、光センサ部１０Ａ〜１０Ｅの合計値について、紙葉類の搬送量と受光素子１５ｂ〜１５ｅの信号強度の合計値の関係を計測した。

図１１（Ａ）は、第１壁１１にリブを形成しない形態であり、図１１（Ｂ）は、第１壁１１において、集光素子１３ｂの光軸中心位置にリブ１１ｂを形成した形態である。そして、図１１（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に相当するものであり、所定の強度分布を有するようにリブ１１ｂ、１１ｃを形成した形態である。各図の下方には、横軸に紙葉類の搬送量をとり、縦軸に受光素子１５ｂ〜１５ｅの信号強度の合計値をとったグラフが示されている。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）において、孔ＳＴ１が通過開始することで、信号強度が増加し、孔ＳＴ１の通過にしたがって信号強度が減衰していく形状となっている。図１０に示すように孔ＳＴ１の形状は、直角三角形であるため、テスト用紙ＳＴの搬送に伴い、搬送路の幅方向における孔ＳＴ１の幅は、線形に減衰する。したがって、受光素子１５ｂ〜１５ｅの信号強度の合計値は、線形に減衰していくことが理想的である。

図１１（Ａ）から図１１（Ｃ）の各グラフを見ると、孔ＳＴ１の通過時における線形性は、図１１（Ｃ）が最も良好であり、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の順で劣化していることが分かる。図１１（Ａ）で線形特性が劣化した理由は、集光素子１３ａ〜１３ｅの光学特性の不均一性によって、孔ＳＴ１の斜辺による開口量の変化に追従できないことである。また、図１１（Ｂ）でさらに線形特性が劣化している理由は、集光素子１３ａ〜１３ｅの光学特性の不均一性に、リブ１１ａ〜１１ｅによる集光機能が重畳したことで、孔ＳＴ１の斜辺による開口量の変化に追従できないことである。図１１（Ｃ）に示す光学特性試験の試験結果から分かるように、本発明の第１実施形態では、孔ＳＴ１の開口量の変化に追従した高い線形性を実現し、光センサ部１０Ｃの検出範囲内において、紙幣等の光学特性を一様に検出することが可能である。

図１２は、本発明の実施形態に係る紙葉類処理装置１における判定処理を示したフロー図である。紙葉類処理装置１に対して紙幣Ｓが挿入されたことを検出すると、制御部３０は、駆動ローラ４２Ａ〜４２Ｄを回転駆動して、紙幣Ｓの搬送を開始する（Ｓ１０１）。そして、制御部３０は、紙幣Ｓの搬送に伴って各光センサ部１０Ａ〜１０Ｅから出力されるサンプル情報Ｕを受信し、ＣＰＵ３１内の記憶手段にサンプル情報列Ｒ１〜Ｒ５を記憶する取得処理を実行する（Ｓ１０２）。なお、紙幣Ｓの識別精度を向上させるため、各光センサ部１０Ａ〜１０Ｅで取得したサンプル情報列、もしくは、光センサ部１０Ａ〜１０Ｅ以外のセンサで取得したサンプル情報（Ｓ１０８）に基づいて他パターン識別処理（Ｓ２００）を実行することとしてもよい。

本実施形態では、取得したサンプル情報Ｕと予めＣＰＵ３１内のメモリに記憶している基準データとを比較し類似度を求める（Ｓ１０３）。比較の結果、取得した各サンプル情報と基準データと類似度が所定範囲内にあると判定された場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）は、真札と判断する（Ｓ１０５）、所定範囲外にあると判定された場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）は、真札でないと判断する（Ｓ１０６）。

（第２実施形態）
第１実施形態では、光源光を射出する光源部に、複数の発光素子１４ａ〜１４ｅを使用しているが、光源部には、各種形態を採用することが可能である。

図１３〜図１５には、第２実施形態における光センサ部１５Ａ〜１５Ｅの構成が示されている。なお、図１、図２で説明した紙葉類処理装置１の構成や、図３で説明した制御構成は、第２実施形態においても同様である。本実施形態では、第１実施形態で使用した複数の発光素子１４ａ〜１４ｅに代え、導光部１６を使用することとしている。図１３は、搬送路の幅方向における光センサ部１５Ａ〜１５Ｅの断面図を示したものである。第１実施形態では、照射光Ｌ２を形成する発光部として、発光素子１４ａ〜１４ｅと、第１壁１１のリブ１１ａ〜１１ｆを使用していたが、第２実施形態では、発光部として、導光部１６を使用している点において異なっている。

本実施形態の導光部１６は、第１壁１１の裏面に対向して配置された導光路１６１、導光路１６１の左右に配置された発光素子１６３Ｒ、１６３Ｌ、発光素子１６３Ｒ、１６３Ｌから射出された光を導光路１６１に導く光路変換部１６２Ｒ、１６２Ｌを備えて構成されている。発光素子１６３Ｒ、１６３Ｌは、ＬＥＤ等で構成され、Ｚ軸負の方向に光源光を出射する。発光素子１６３Ｒ、１６３Ｌから出射された光は、光路変換部１６２Ｒ、１６２Ｌによって、導光路１６１内に導かれる。導光路１６１に導かれた光は、第１壁１１側に照射光Ｌ２を出射する。

図１４は、搬送路の幅方向における光センサ部１０Ｂの拡大断面図である。本実施形態の導光路１６１は、内面に反射面１６３を有する導光管１６２にて構成されている。導光路１６１のＹＺ平面の断面図右側には、ＺＸ平面における導光路１６１の断面図が示されている。発光素子１６３Ｒ、１６３Ｌから出射した光源光は、導光路１６１の内面で反射を繰り返し、第１壁１１側から光源光Ｌ１として出射される。光源光Ｌ１は、第１壁１１に形成されたリブ１１ｂ、１１ｃを透過することで、第１実施形態と同様、所定の強度分布を有する照射光Ｌ２となって紙幣Ｓを照射する。紙幣Ｓを透過した後の透過光Ｌ３は、第２壁１２、集光素子１３ｂを透過して、集光光Ｌ４となり、受光素子１５ｂに入射する。

図１５には、第２実施形態の搬送路の幅方向における照射光、強度分布が、光センサ部１０Ａ〜１０Ｅの構成に対応して示されている。第２実施形態の照射光Ｌ２の強度分布は、第１実施形態と同様、第１壁１１に形成されたリブ１１ｂ、１１ｃによって実現されるものであり、図８で説明した第１実施形態と同様の強度分布となっている。この照射光Ｌ２の強度分布に、図７（Ｂ）の集光素子１３の光学特性が組み合わさることで、集光素子１３ｂを透過直後の集光光Ｌ４の強度は、搬送路の幅方向について略一定となっている。したがって、第２実施形態においても、紙幣Ｓの略全域にわたって、均一に紙幣Ｓの光学特性を検出することが可能である。

なお、第１実施形態、第２実施形態では、所定の強度分布を実現するため、紙幣搬送路側に突起するリブ１１ａ〜１１ｆを使用することとしているが、第２実施形態では、導光路１６１を使用して、照射光Ｌ２に所定の強度分布を付与することとしてもよい。例えば、導光路１６１に設けられた反射面１６３のＹ軸方向の反射率を、Ｙ軸の位置に応じて変更することで、導光路１６１から出射する光源光Ｌ１に所定の強度分布を付与することが考えられる。この場合、リブ１１ａ〜１１ｆを設けることなく、所定の強度分布を実現することが可能となる。なお、このような導光管１６２を使用した所定の強度分布の実現は、反射面１６３を使用した形態に限らず、導光管１６２の透過率を、Ｙ軸の位置に応じて調整する等、各種形態を採用することが可能である。また、導光部１６の構成も本実施形態の構成に限られるものではなく、各種構成を採用することが可能である。

１…紙葉類処理装置 １４…発光素子
１０Ａ〜１０Ｅ…光センサ部 １５…受光素子群
１２…第２壁 １６…導光部
１１ａ〜１１ｆ…リブ １６１…導光路
１１１…発光孔 ３０…制御部
１２１…受光孔 ３１…ＣＰＵ
１３ａ〜１３ｅ…集光素子（フレネルレンズ） ３２…Ｄ／Ａコンバータ
１４ａ〜１４ｅ…発光素子 ３３…Ａ／Ｄコンバータ
１５ａ〜１５ｅ…受光素子 ３４、３６…通信Ｉ／Ｆ
１６２Ｒ、１６３Ｌ…光路変換部 ４２Ａ〜４２Ｄ…駆動ローラ
１６３Ｒ、１６３Ｌ…発光素子 ４３Ａ〜４３Ｄ…従動ローラ

Claims (4)

1. 搬送手段と、光センサ部と、制御手段と、を備え、
   前記搬送部は、判定対象となる紙葉類を搬送路内で搬送し、
   前記光センサ部は、前記搬送路を通過する紙葉類に照射光を照射する発光部と、前記搬送路を通過する紙葉類を透過した照射光を集光するフレネルレンズと、前記フレネルレンズで集光された集光光を受光する受光部と、を有し、
   前記制御手段は、前記受光部の出力信号に基づいて、前記紙葉類の真偽判定を行い、
   前記照射光の前記搬送路の幅方向における強度分布は、前記集光部の光軸中心位置の強度よりも、前記集光部の光軸中心位置周囲の強度が大きい
   紙葉類識別装置。
2. 前記照射光の前記強度分布と、前記搬送路の幅方向における前記フレネルレンズの集光特性を加算した場合、前記フレネルレンズを透過直後の前記集光光の強度は、前記搬送路の幅方向について略一定である
   請求項１に記載の紙葉類識別装置。
3. 前記発光部は、
   光源光を射出する光源部と、
   前記光源部が射出する光源光の光路上に配置され、前記搬送路側に突起し、光を透過するリブを有し、
   前記光源光を前記リブを透過させることで、前記強度分布を有する前記照射光を生成する
   請求項１に記載の紙葉類識別装置。
4. 前記光センサ部を複数有し、
   各前記光センサ部は、前記搬送路の幅方向について異なる位置に配置されている
   請求項１に記載の紙葉類識別装置。

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