JP2019185245A - 光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法 - Google Patents

光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】燐光の発光特性を精度よく検出するとともに、検出センサ、光検出装置、シート類処理装置などの装置の小型化を実現する。【解決手段】光検出センサ１０が、検出対象Ｔに光を照射する光源１３と、検出対象Ｔからの光を集光するロッドレンズ部１２と、ロッドレンズ部１２を通過した光を検出する第１の受光素子１１ａと、第１の受光素子１１ａとは異なる位置で、ロッドレンズ部１２を通過した光を検出する第２の受光素子１１ｂと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法に関するものである。
従来、紙幣や文書等のシート類、商品等の真偽を識別するために所定の光学特性を有するセキュリティマークが利用されている。例えば、可視光下では放射光を放射せず、紫外線等の所定波長の励起光が照射された場合にのみ放射光を放射する特殊な物質を含むセキュリティマークをシート類や商品パッケージ上に印刷等によって設けておき、放射光の放射状態からシート類や商品等の真偽を判別する。放射光としては、励起光照射時に放射される燐光や、励起光の照射終了後に放射される残光が利用されている。
特許文献１には、光源から媒体に対して可視光とともに赤外光、または、紫外光を照射し、これらの光の照射を停止した後に媒体から放射される残光を光学ラインセンサで検出する装置が開示されている。
特許文献２には、光源から放射する光を繰り返し点滅させることにより、シート材から放射される蛍光と残光とを検出する検出装置が開示されている。
特許文献３には、ルミネッセンス材料の搬送方向に向かって、光源と複数のフォトセンサとを並べて配置し、ルミネッセンス材料からの残光を検出する装置が開示されている。さらに、この装置では、検出された残光の強度からルミネッセンス材料の残光の減衰特性を検出する。
特許文献４には、光源からの光をビームスプリッターで検出対象の搬送方向に垂直な方向に反射させて検出対象に光を照射し、検出対象の搬送方向に平行に並べて配置された複数の光検出センサで、検出対象からの燐光の特性を検出する装置が開示されている。
特開２０１６−９４４５号公報 特表２００１−５０６００１号公報 欧州特許第２７１８９１０号明細書 中国特許出願公開第１０２８９３３０９号明細書
燐光の特性には、燐光（残光を含む。）の有無や燐光の色のほか、残光の減衰時定数などで表される残光の減衰特性がある。残光の減衰特性を検出する場合は、検出対象の所定の位置からの残光の強度を異なるタイミングで複数回検出する必要がある。
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された装置は、検出対象の所定の位置からの残光を異なるタイミングで複数回検出するものではないため、残光の減衰特性を検出することはできない。
図１２Ａおよび図１２Ｂは、特許文献１および特許文献２に記載された従来の光検出センサ２００における光の検出方法を説明する図である。図１２Ａおよび図１２Ｂに示す光検出センサ２００は、検出対象が通過する所定の検出領域に向けて光を照射する光源１３０と、検出領域からの光を集光するレンズ部１２０と、受光素子１１０とを備えている。また、図１２Ａおよび図１２Ｂ中、矢印は、被搬送物の搬送方向を示している。
被搬送物に付された検出対象の一部ＴＡ１が、検出領域よりも上流側を搬送されているタイミングにおいて、光源１３０は、励起光の放射を開始し、所定期間にわたって励起光の放射を継続した後、励起光の放射を停止する。
その後、検出対象の一部ＴＡ１が検出領域まで搬送されると、受光素子１１０は、検出対象の一部ＴＡ１からの残光を検出する。さらに、検出対象の他の部分ＴＢ１が検出領域まで搬送されると、受光素子１１０は、検出対象の他の部分ＴＢ１からの残光を検出する。
すなわち、従来の光検出センサ２００では、検出対象の異なる部分から放射される残光を検出しているため、検出対象の残光の減衰特性を正確に検出できない可能性があった。例えば、検出対象がルミネッセンス材料を含むインクである場合、インクの塗布状態にむらがあると、場所によって放射される残光の強度に差がでるため、検出した残光の強度から検出対象の正しい残光の減衰特性を算出することは困難である。
また、特許文献３に記載された発明では、各フォトセンサは、レンズを介さずにルミネッセンス材料から残光を直接検出する構成であり、また、複数のフォトセンサがルミネッセンス材料の搬送方向に並べて配置されているため、装置が大型化してしまう。また、このような構成では、搬送方向に並べられたフォトセンサの間隔を長くする必要があるため、減衰時間の短い残光の減衰特性を検出することは難しい。
特許文献４に記載された発明では、検出対象の搬送方向に短い間隔で複数のセンサが並べられているため、減衰時間の短い残光の減衰特性を検出できる。しかしながら、検出対象の搬送方向に対して垂直に並べられた２つのレンズと、これらのレンズの間に配置されたビームスプリッターを用いて検出対象から放射される光を集光しているため、搬送方向に対して垂直な方向に装置が大型化してしまう。
また、特許文献４に記載された発明では、検出対象が光の照射領域を通過した後に検出対象からの残光を検出しているが、光の照射領域の通過後も常時点灯している光源からの光が検出対象に照射される可能性があり、残光の減衰特性を正確に検出することは困難である。
本発明では、燐光の発光特性を精度よく検出するとともに、装置の小型化を実現した光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の光検出センサは、検出対象に光を照射する光源と、検出対象からの光を集光するロッドレンズ部と、ロッドレンズ部を通過した光を検出する第１の受光素子と、第１の受光素子とは異なる位置で、ロッドレンズ部を通過した光を検出する第２の受光素子と、を備える。
また、本発明の光検出装置は、上記の光検出センサと、被搬送物を搬送する搬送部と、光検出センサと搬送部とを制御する制御部と、を備え、第１の受光素子と第２の受光素子とは搬送部の搬送方向に並び、制御部は、被搬送物上の同じ位置にある検出対象からの光を、第１の受光素子と第２の受光素子とに検出させる。
また、本発明のシート類処理装置は、上記の光検出装置と、検出対象に関する基準データを記憶する記憶部と、第１の受光素子と第２の受光素子とが検出した光と、基準データとに基づき被搬送物であるシート類の真偽を識別する識別部と、を備える。
また、本発明の光検出方法は、搬送部が検出対象を搬送する搬送ステップと、搬送ステップで搬送する検出対象の搬送方向に並んだ第１の受光素子および第２の受光素子を備える光検出センサと搬送部とを制御する制御ステップと、を含み、制御ステップでは、検出対象の同じ位置からの光を、第１の受光素子と第２の受光素子とに検出させる。
本発明の光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法によれば、燐光の発光特性を精度よく検出するとともに、装置の小型化を実現することが可能である。
本発明の光検出装置の各部の機能および構成の一例を示す図 実施の形態１に係る光検出センサの構成の一例を示す図 実施の形態１に係る光検出センサにおける光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図 実施の形態１に係る光検出センサにおける光検出方法を説明する図 実施の形態１に係る光検出センサにおける光検出方法を説明する図 実施の形態１に係る光検出センサにおける光の発光タイミングと検出対象が放射する光の強度との関係を示す図 実施の形態２に係る光検出センサの構成の一例を示す図 実施の形態２に係る光検出センサにおける光検出方法を説明する図 実施の形態２に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図 実施の形態２に係る光検出センサにおける光の発光タイミングと検出対象が放射する光の強度との関係を示す図 実施の形態２の変形例１に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図 実施の形態２の変形例２に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図 従来の光検出センサにおける光検出方法を説明する図 従来の光検出センサにおける光検出方法を説明する図
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付している。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を模式的に示している。
（光検出装置の構成）
図１は、本発明の光検出装置１００の各部の機能および構成の一例を示す図である。光検出装置１００は、搬送装置３０が搬送する、検出対象Ｔが付された被搬送物Ｘの真偽を判定するために用いられる装置である。
例えば、被搬送物Ｘは、紙幣（銀行券）や有価証券などのシート媒体であり、検出対象Ｔは、分子中の電子が励起されると燐光を放射する燐光放射物質を含むインクを用いて紙幣等に印刷されたセキュリティマークである。被搬送物Ｘに塗布される燐光放射物質は、被搬送物Ｘの種類に応じて予め定められている。光検出装置１００は、搬送装置３０と、光検出センサ１０と、制御部４０とを有する。
ここで、燐光とは、燐光体に励起光を照射したときに燐光体が発する光またはそのような光を発光する現象をいう。燐光は、励起光の照射中および照射後に燐光体が発する光であり、特に、照射後に燐光体が発する光を残光という。
搬送装置３０は、所定の位置に検出対象Ｔが付された被搬送物Ｘを、図１の矢印で示される方向に連続的に搬送する装置である。搬送装置３０は、被搬送物Ｘの形状等の特性に応じ、ベルトコンベヤやローラコンベヤ、浮上搬送装置等により構成される。本発明の実施の形態１では、搬送装置３０がベルトコンベヤにより構成される場合について説明する。
当該ベルトコンベヤは、ベルトおよび当該ベルトを駆動するプーリーを有している。当該プーリーの回転軸には、当該プーリーの回転数（回転角度）を検出するロータリーエンコーダが接続されている。また、搬送装置３０は、被搬送物Ｘの搬送方向において光検出センサ１０よりも上流側に、被搬送物Ｘの通過を検知する通過検知センサ（図示略）を有している。
制御部４０は、光検出センサ１０および搬送装置３０などを制御する制御装置である。制御部４０は、電源、ＣＰＵおよびメモリ等から構成されており、光検出センサ制御部４１、および、搬送装置制御部４６を有している。
搬送装置制御部４６は、搬送装置３０の動作を制御する制御部である。また、搬送装置制御部４６は、通過検知センサによって被搬送物Ｘの通過が検知された後のロータリーエンコーダのパルス数に基づいて、ベルトの移動距離、すなわち、検出対象Ｔの移動距離などの検出対象Ｔの存在位置に関する情報を算出する。
光検出センサ制御部４１は、検出部４２、判別部４３、記憶部４４、および、光源制御部４５を有する。
検出部４２は、光検出センサ１０から出力される光検出信号を受信する。検出部４２は、当該光検出信号に基づいて、検出対象Ｔが放射する放射光の強度を算出する。
記憶部４４は、真の検出対象Ｔから放射される放射光の波長帯ごとの強度や、後述する残光の減衰時定数τ等の情報を記憶している。これらの情報は、検出対象Ｔの種類や真偽を判定するための基礎となる基準データである。
判別部４３は、検出部４２で得られた放射光の強度と、記憶部４４に基準値として記憶されている強度とを比較することによって、検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの種類や真偽を判定する。また、判別部４３は、燐光の減衰時定数τを算出し、この燐光の減衰時定数τに基づいて検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの種類や真偽を判定することもできる。
光源制御部４５は、光検出センサ１０の光源の点灯および消灯を行う制御部である。光源制御部４５は、搬送装置制御部４６が算出した検出対象Ｔの存在位置に関する情報に基づいて光源の点灯および消灯を行う。
（光検出センサの構成）
図２は、実施の形態１に係る光検出センサ１０の構成の一例を示す図である。光検出センサ１０は、被搬送物Ｘに付された検出対象Ｔからの光を検出するセンサである。光検出センサ１０は、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂ、ロッドレンズ部１２、光源１３、筐体１４、および、透明カバー１５を備えている。
筐体１４は、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂ、光源１３、および、ロッドレンズ部１２を内部に収容する箱体である。筐体１４は、互いに対向するように配置された矩形状の一対の側壁１４ａを含み、被搬送物Ｘが通過する側の面が開放された直方体形状の箱体である。なお、図２では、一対の側壁１４ａと垂直に設けられる他の一対の側壁、および、４つの側壁で囲まれる空間を透明カバー１５が設けられる側とは反対側から塞ぐ蓋部の図示は省略されている。
筐体１４は、例えば、遮光性を有する有色の合成樹脂により形成されている。なお、筐体１４は、このような合成樹脂に限らず、遮光性を有する材料で形成されていれば良く、例えば、アルミなどの金属で形成されていてもよい。
筐体１４の蓋部に対向する面には、矩形状の透明カバー１５が設けられている。透明カバー１５は、透明の合成樹脂により形成されている。光源１３が照射する光と、第１の受光素子１１ａ及び第２の受光素子１１ｂが受光する光と、は透明カバー１５を透過する。光検出センサ１０は、透明カバー１５を通して検出対象Ｔに向かって光を照射するとともに、検出対象Ｔからの光を受光する。なお、透明カバー１５は、ガラスによって形成されていてもよい。
第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、検出対象Ｔからの光を受光して電気信号を出力する光検出器である。第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、例えば、Ｓｉフォトダイオードである。なお、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂの材質や構造は、特に限定されるものではない。
第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、一対の側壁１４ａの法線方向に並べて配置される。ここで、この法線方向は、被搬送物Ｘの搬送方向と一致している。
第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、それぞれ、複数の受光素子を有しており、これら複数の受光素子は、他の一対の側壁の法線方向に沿って直線状に並べて配置される。
複数の受光素子は、それぞれ、光の三原色であるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、および、Ｂ（青色）、並びに、ＵＶ（紫外線）およびＩＲ（赤外線）等の帯域の光を透過させる光学フィルタを備えている。なお、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、これらの全ての種類の光学フィルタを有する必要はなく、これら光学フィルタのうち少なくとも何れかを有していればよい。また、特定の帯域の光を透過させる光学フィルタを設けず、または透明のフィルタを設けて、広い範囲の波長の光を受光するようにしてもよい。例えば、検出対象Ｔからの光が弱い場合など、広い範囲の波長の光を受光する方が、Ｓ／Ｎ比が向上する場合がある。
光源１３は、検出対象Ｔに対して光を照射する投光器である。光源１３は、例えば、白色光などの可視光を照射する可視光源、赤外線を照射するＩＲ光源、および、紫外線を照射するＵＶ光源を有する。光源１３は、これらの複数の波長帯の光を同時に、または、個別に放射することができる。なお、光源１３と、第１の受光素子１１ａ及び第２の受光素子１１ｂとの間には、遮光板などの遮光手段１６を設ける。この遮光手段１６によって、第１の受光素子１１ａ及び第２の受光素子１１ｂが、透明カバー１５を通過しない光源１３からの光を直接受光することを防ぐ。
光源１３が照射するこれらの光のうち、例えば、紫外線は、検出対象Ｔを励起する励起光である。検出対象Ｔは、検出対象Ｔに固有の波長帯の光によって励起される。
光源１３は、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂよりも透明カバー１５寄りのロッドレンズ部１２の両側の位置に設けられている。
ロッドレンズ部１２は、検出対象Ｔからの光を集光するレンズ部である。ロッドレンズ部１２は、例えば、上述した第１の受光素子１１ａおよび第２の受光素子１１ｂの複数の受光素子が並べられた方向に沿って直線状に配置された複数のロッドレンズを有するロッドレンズアレイである。ロッドレンズは、屈折率分布型レンズであり、ロッドレンズ部１２は、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂに等倍正立像を結像させる。
（光検出方法）
図３、および、図４Ａ、図４Ｂを参照して、実施の形態１に係る光検出装置１００の光検出方法について説明する。なお、以下では、光源１３が、検出対象Ｔに対して、励起光として紫外線を照射する場合を例に挙げて説明する。ただし、本発明において、励起光は、紫外線に限定されるものではない。励起光の波長は燐光放射物質によって異なり、紫外線のほか、赤青緑などの可視光線や赤外線も励起光になる場合がある。
図３は、実施の形態１に係る光検出センサ１０における光源１３の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図である。後述するように、検出対象Ｔから放射される残光は、検出対象Ｔが図４Ａ、図４Ｂに示す検出領域Ａおよび検出領域Ｂに位置する場合に検出されるが、図３に示すように、光源１３は、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達するタイミングＴ１よりも前のタイミングにおいて、検出対象Ｔに対して紫外線を照射する。
具体的には、通過検知センサが被搬送物Ｘを検出した後、検出対象Ｔが予め定められた検出領域Ａよりも上流の位置に到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３を点灯する。これにより、検出対象Ｔは、励起されるとともに燐光を放射する。
その後、光源制御部４５は、タイミングＴ０において、光源１３を消灯する。これにより、検出対象Ｔから残光が放射される。
第１の受光素子１１ａは、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。また、第２の受光素子１１ｂは、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達するタイミングＴ２において、検出領域Ｂからの光を検出する。
図４Ａおよび図４Ｂは、実施の形態１に係る光検出センサ１０における光検出方法を説明する図である。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、矢印は搬送装置３０が被搬送物Ｘを搬送する搬送方向を表している。
図４Ａは、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、第１の受光素子１１ａが検出領域Ａからの光を検出する場合を示している。例えば、検出領域Ａは、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第１の受光素子１１ａと面対称となる位置にある領域である。検出領域Ａは、ロッドレンズ部１２よりも被搬送物Ｘの搬送方向の上流側に位置する。
図４Ｂは、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において、第２の受光素子１１ｂが検出領域Ｂからの光を検出する場合を示している。例えば、検出領域Ｂは、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第２の受光素子１１ｂと面対称となる位置にある領域である。検出領域Ｂは、ロッドレンズ部１２よりも被搬送物Ｘの搬送方向の下流側に位置する。
図５は、実施の形態１に係る光検出センサ１０における光の発光タイミングと検出対象Ｔが放射する光の強度との関係を示す図である。
上述したように、被搬送物Ｘが通過検知センサによって検知された後、検出対象Ｔが図４Ａに示した検出領域Ａよりも上流の予め定められた位置に到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３を点灯する。
そして、光源制御部４５は、被搬送物Ｘが検出領域Ａよりも上流側を搬送されている間、所定時間だけ光源１３を点灯させる。光源１３が点灯して、励起光である紫外線が検出対象Ｔに照射されると、検出対象Ｔから放射される燐光の強度は、時間の経過とともに徐々に上昇する。
光源制御部４５が、タイミングＴ０において光源１３を消灯すると、光源１３は、検出対象Ｔに対する紫外線の照射を停止する。紫外線の照射が停止されたあと、検出対象Ｔは残光を放射するが、残光の強度は、時間の経過とともに減衰する。
その後、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、第１の受光素子１１ａが検出領域Ａからの光を検出し、検出対象Ｔが図４Ｂに示す検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において、第２の受光素子１１ｂが検出領域Ｂからの光を検出する。
判別部４３は、検出領域Ａからの光の強度と、検出領域Ｂからの光の強度とから、検出対象Ｔの残光の減衰時定数τを算出する。残光の減衰時定数は、次の数式１に基づいて算出することができる。
Figure 2019185245
数式１において、τは残光の減衰時定数である。ｔ１およびｔ２は、それぞれ、光源１３の消灯後、第１のタイミングＴ１および第２のタイミングＴ２までの経過時間である。Ｐ１およびＰ２は、それぞれ、第１のタイミングＴ１および第２のタイミングＴ２に検出された残光の強度である。
なお、燐光放射物質は、それぞれ固有の減衰時定数（燐光強度がｅ分の１になるまでに要する時間）を有している。すなわち、横軸を光源１３の消灯後の経過時間、縦軸を燐光強度として描かれる燐光強度減衰曲線は、各燐光放射物質によって異なる。
判別部４３は、算出した残光の減衰時定数τと、記憶部４４に記憶されている検出対象Ｔの残光の減衰時定数τの基準値とを比較することによって、検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの真偽を判定する。
以上説明したように、本実施の形態１の光検出装置１００では、第２の受光素子１１ｂは、第１の受光素子１１ａによって検出された光が放射された検出対象Ｔの位置と同じ位置から放射された光を、異なるタイミングにおいて検出することができる。すなわち、本発明の実施の形態１では、検出対象Ｔの所定の位置から放射される残光の強度を異なるタイミングで検出することができる。このため、検出対象Ｔから放射される残光の正確な減衰時定数τを算出し、検出対象Ｔの真偽を判定することができる。
また、本実施の形態１では、一つのロッドレンズ部１２が、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂとに検出対象Ｔの像を結像させる。このため、受光素子ごとにレンズ部を設ける必要がなく、光検出センサ１０、および、光検出センサ１０を備える光検出装置１００を小型化することができる。
また、一つのロッドレンズ部１２が、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂの両者に検出対象Ｔの像を結像させるため、検出領域Ａと検出領域Ｂの間の距離を短くでき、その結果、残光の強度を検出する時間間隔を短くすることができる。これにより、残光の減衰時定数τが小さい検出対象Ｔであっても、残光の強度を検出することができる。また、搬送方向において、第１の受光素子１１ａからロッドレンズ部１２までの距離と第２の受光素子１１ｂからロッドレンズ部１２までの距離とが異なってもよい。それぞれの距離は、検出の目的に応じて決定することが出来る。
本実施の形態１の光検出装置１００は、例えば、シート類処理装置に設けられる。シート類処理装置は、処理対象の紙幣、有価証券などシート類から読取った画像に基づきシート類の種類を識別するとともに、光検出センサ１０の第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂとが検出した光、および、記憶部４４に記憶された基準データに基づき、シート類に付された検出対象Ｔの種類や真偽を判定することで、シート類の真偽を識別することができる。
なお、光検出装置１００をシート類処理装置に設ける場合、光検出センサ制御部４１に判別部４３、記憶部４４などを設けなくてもよい。
例えば、シート類処理装置はシート類を搬送する搬送部と、シート類を識別するための基準テータを記憶する記憶部と、搬送されるシートを識別する識別部と、搬送部と記憶部と識別部とを含むシート類処理装置全体を制御する制御部と、を備える。識別部は、被搬送物であるシート類の種類と真偽を識別する。識別部は光検出センサ１０のほか、シート類の画像を読み取る画像センサ、シート類の磁気情報を読み取る磁気センサ等を備える。
識別部は読取った画像と基準データとを比較してシート類の種類を識別し、光検出センサ１０が検出した光の特性、画像センサが読取った画像、および、磁気センサが読み取った磁気情報などの少なくとも一つと、識別したシートの種類に対応して記憶された基準データとを比較してシート類の真偽を識別する。シート類処理装置は、識別部が識別した結果に基づき、シート類の処理を行う。
シート類処理装置の一例は、紙幣処理装置であって、投入された紙幣を一枚ずつ搬送し、搬送される紙幣の金種及び真偽を識別し、識別結果に基づいた処理を行う。例えば、真正と識別した紙幣を金種に応じた収納部に搬送して収納する収納処理や、識別出来なかった紙幣や偽物と識別した紙幣を返却部に搬送して返却する返却処理である。なお、紙幣（銀行券）には、紙シートに模様を印刷した紙幣や、ポリマー紙幣(polymer banknote)といわれる樹脂シートに模様を印刷した紙幣が含まれる。
（変形例１）
上述した実施の形態１では、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂが、検出対象Ｔから放射される残光の強度を検出したが、光検出装置１００は、励起光を照射中の燐光を検出することも可能である。これについて以下に説明する。
被搬送物Ｘが通過検知センサによって検知された後、検出対象Ｔが図４Ａに示す検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、光源制御部４５は、光源１３を点灯する。また、第１の受光素子１１ａは、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。
光源制御部４５は、そのまま光源１３の点灯を継続し、検出対象Ｔが図４Ｂに示す検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において、第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ｂからの光を検出する。光源制御部４５は、検出対象Ｔが検出領域Ｂを通過した後、光源１３を消灯する。
これにより、第２の受光素子１１ｂは、第１の受光素子１１ａによって検出された光が放射された検出対象Ｔの位置と同じ位置から放射された光を、異なるタイミングにおいて検出することができる。すなわち、光検出装置１００は、励起光を照射中の検出対象Ｔの所定の位置から放射される燐光の強度を異なるタイミングで検出することができる。
したがって、判別部４３は、励起光を照射中に検出対象Ｔから放射される燐光の発光特性を算出し、該燐光の発光特性を用いて、検出対象Ｔの真偽を判定することができる。
なお、本変形例では、光源１３の点灯タイミングを、検出対象が検出領域Ａに到達するタイミングとしたが、これよりも早いタイミングであってもよい。
（変形例２）
また、光検出装置１００は、図４Ａに示す検出領域Ａにおいて、紫外線を照射中に検出対象Ｔから放射される燐光を検出し、図４Ｂに示す検出領域Ｂにおいて検出対象Ｔから放射される残光を検出することもできる。これについて以下に説明する。
被搬送物Ｘが通過検知センサによって検知された後、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３を点灯する。また、第１の受光素子１１ａは、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達するタイミングにおいて、検出領域Ａからの光を検出する。
光源制御部４５は、検出対象Ｔが検出領域Ａを通過した後、光源１３を消灯する。また、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達するタイミングにおいて、第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ｂからの光を検出する。
これにより、光検出装置１００は、紫外線を照射中に検出対象Ｔから放射される燐光の強度と紫外線の照射を停止した後に検出対象Ｔから放射される残光の強度を検出することができる。したがって、判別部４３は、これらの放射光の強度と記憶部４４に記憶されている強度の基準値とを比較することによって、検出対象Ｔの真偽を判定することができる。
なお、本変形例では、光源１３の点灯タイミングを、検出対象が検出領域Ａに到達するタイミングとしたが、これよりも早いタイミングであってもよい。
（実施の形態２）
実施の形態２では、光検出センサ１０に、さらに、検出対象Ｔの画像を取得する撮像素子である第３の受光素子が設けられている。以下、本実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を模式的に示している。また、実施の形態１と同じ構成については、説明を省略する。
（光検出センサの構成）
図６は、実施の形態２に係る光検出センサ１０の構成の一例を示す図である。光検出センサ１０は、筐体１４の内部に、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂ、第３の受光素子１１ｃ、光源１３、ロッドレンズ部１２を有する。第３の受光素子１１ｃは、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂとの中間位置に設けられている。
第３の受光素子１１ｃは、検出対象Ｔの画像を取得するラインセンサである。第３の受光素子１１ｃは、複数の受光素子を有しており、これら複数の受光素子は、第１の受光素子１１ａ、および、第２の受光素子１１ｂと平行となるように直線状に並べて配置されている。
複数の受光素子は、それぞれ、光の三原色であるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、および、Ｂ（青色）、並びに、ＵＶ（紫外線）、および、ＩＲ（赤外線）等の帯域の光を透過させるフィルタを備えている。第３の受光素子１１ｃは、後述する検出領域Ｃに位置する検出対象Ｔの画像を取得する。また、実施の形態１と同様に、特定の帯域の光を透過させる光学フィルタを設けず、または透明のフィルタを設けて、広い範囲の波長の光を受光するようにしてもよい。
（光検出方法）
図７、および、図８を参照して、実施の形態２に係る光検出装置１００の光検出方法について説明する。なお、以下では、励起光として光源１３が紫外線を照射する場合について説明するが、励起光は紫外線に限定されるものではない。
第３の受光素子１１ｃは、白色光を照射中の検出対象Ｔの画像を取得するが、照射する光は白色光以外の可視光であってもよい。なお、ここでは、光源１３が放射する白色光は、検出対象が放射する残光の強度に影響しないものとする。
図７は、実施の形態２に係る光検出装置１００の光検出方法を説明する図である。図７において、矢印は搬送装置３０が被搬送物Ｘを搬送する搬送方向を表している。
図７における点線は、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、第１の受光素子１１ａが、ロッドレンズ部１２を介して検出領域Ａからの光を検出する場合を示している。
例えば、検出領域Ａは、実施の形態１と同様、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第１の受光素子１１ａと面対称となる位置にある領域である。
図７における一点鎖線は、検出対象Ｔが検出領域Ｃに到達する第２のタイミングＴ２において第３の受光素子１１ｃが、ロッドレンズ部１２を介して検出領域Ｃからの光を検出する場合を示している。
例えば、検出領域Ｃは、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第３の受光素子１１ｃと面対称となる位置にある領域である。
なお、第３の受光素子１１ｃは検出対象Ｔの透過画像を取得してもよく、この場合、検出領域Ｃを挟んで第３の受光素子１１ｃと対向する位置に、光源１３とは別の光源が設けられる。
図７における二点鎖線は、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達する第３のタイミングＴ３において第２の受光素子１１ｂが、ロッドレンズ部１２を介して検出領域Ｂからの光を検出する場合を示している。
例えば、検出領域Ｂは、実施の形態１と同様、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第２の受光素子１１ｂと面対称となる位置にある領域である。
図８は、実施の形態２に係る光検出センサ１０における各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図である。
また、図８は、被搬送物Ｘ上に設けられている２つの検出対象が光検出センサ１０の検出領域Ａ、検出領域Ｃおよび検出領域Ｂを通過する際の光源１３の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとを示している。
以下、搬送方向の下流側にある検出対象を「検出対象ＴＡ」、検出対象ＴＡよりも上流側にある検出対象を「検出対象ＴＢ」という。
通過検知センサが被搬送物Ｘを検出した後、被搬送物Ｘが検出領域Ｃに到達すると、光源制御部４５は、所定の時間間隔で光源１３の白色光源を、例えば、４回点滅させる。白色光源のそれぞれの点灯期間中に、第３の受光素子１１ｃは、検出領域Ｃに位置する被搬送物Ｘの画像を取得する。
なお、以下では、白色光源の最初の点灯と２回目の点灯との間の白色光源が消灯している期間を１回目の消灯期間、白色光源の２回目の点灯と３回目の点灯との間の白色光源が消灯している期間を２回目の消灯期間、白色光源の３回目の点灯と４回目の点灯との間の白色光源が消灯している期間を３回目の消灯期間という。
光源制御部４５は、１回目の消灯期間の検出対象ＴＡが検出領域Ｃに到達したタイミングにおいて、所定時間にわたってＵＶ光源を点灯させる。第３の受光素子１１ｃは、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ｃに位置する検出対象ＴＡの画像を取得する。このとき、検出対象ＴＡの上流側にある検出対象ＴＢは、図７に示す検出領域Ａの上流に位置しており、点灯中のＵＶ光源から放射される紫外線によって励起される。
その後、光源制御部４５は、検出対象ＴＡが検出領域Ｃを通過するタイミングＴ０において、ＵＶ光源を消灯させる。
第１の受光素子１１ａは、２回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。
さらに、光源制御部４５は、３回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において、第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ｂからの光を検出する。
図９は、実施の形態２に係る光検出センサ１０における光の発光タイミングと被搬送物Ｘが放射する光の強度との関係を示す図である。
上述したように、被搬送物Ｘが通過検知センサによって検知された後、被搬送物Ｘの検出対象ＴＡが図７に示す検出領域Ｃに到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３のＵＶ光源を点灯する。ＵＶ光源の点灯中において、第３の受光素子１１ｃは、検出領域Ｃからの光を検出する。
このとき、検出対象ＴＢは、検出領域Ａの上流に位置しており、励起光である紫外線が検出対象ＴＢに照射される。検出対象ＴＢに紫外線が照射されると、検出対象ＴＢから放射される燐光の強度は、時間の経過とともに徐々に上昇する。
その後、タイミングＴ０において、光源制御部４５は、光源１３を消灯する。光源１３からの紫外線の放射が停止すると、検出対象ＴＢは残光を放射するが、残光の強度は時間の経過とともに減衰する。
第１の受光素子１１ａは、検出対象ＴＢが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。さらに、第２の受光素子１１ｂは、検出対象ＴＢが検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において検出領域Ｂからの光を検出する。
判別部４３は、検出領域Ａで検出された残光の強度と、検出領域Ｂで検出された残光の強度とから検出対象ＴＢの残光の減衰時定数τを算出する。判別部４３は、算出した残光の減衰時定数τと、記憶部４４に記憶されている検出対象Ｔの残光の減衰時定数τの基準値とを比較することによって、検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの種類や真偽を判定する。
また、判別部４３は、第３の受光素子１１ｃによって取得された白色光を照射中の被搬送物Ｘの画像と、記憶部４４に記憶されている被搬送物Ｘの基準となる画像とを比較することによって、被搬送物Ｘの種類や真偽を判定する。
さらに、判別部４３は、第３の受光素子１１ｃによって取得された紫外線を照射中の検出対象ＴＡの画像を用いて、検出対象ＴＡの種類や真偽を判定する。
以上説明したように、本発明の実施の形態２では、検出対象ＴＡ、ＴＢの画像を撮像することができる。このため、本発明の光検出装置１００は、検出対象ＴＢの残光の減衰時定数τに加えて、さらに、撮像画像を用いて検出対象ＴＡの種類や真偽を判定することができる。
また、本発明の実施の形態２では、励起光を照射中に検出対象ＴＡから放射される燐光も検出することができる。したがって、本発明の光検出装置１００は、検出対象Ｔの種類や真偽を判定することによって被搬送物Ｘの種類や真偽を精度よく識別することができる。
また、実施の形態２では、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂの間に第３の受光素子１１ｃを配置し、第１の受光素子１１ａおよび第２の受光素子１１ｂに結像するロッドレンズ部１２と第３の受光素子１１ｃに結像するロッドレンズ部１２とを共通化しているので、光検出センサ１０および光検出センサ１０を備える光検出装置１００を小型化できる。
本実施の形態２の光検出装置１００は、例えば、シート類処理装置に設けられる。シート類処理装置は、光検出センサ１０の第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂとが検出した光、第３の受光素子１１ｃが取得した画像、および、記憶部４４に記憶された基準データに基づき、処理対象の紙幣、有価証券などシート類に付された検出対象Ｔの種類や真偽を判定することで、シート類の種類や真偽を識別することができる。
この場合、シート類処理装置は、まず、第３の受光素子１１ｃが取得した画像に基づいてシート類の種類を識別し、次に、シート類から所定の検出対象Ｔが検出されたか否かに基づいて、シート類の真偽を識別する。
なお、光検出装置１００をシート類処理装置に設ける場合、光検出装置１００の光検出センサ制御部４１に判別部４３、記憶部４４などを設けなくてもよい。例えば、シート類処理装置の制御を行う制御部（不図示）が、検出対象Ｔに関する基準データを記憶する記憶部、シート類の真偽を識別する識別部などを有していてもよい。
（変形例１）
上述した実施の形態２では、第１の受光素子１１ａおよび第２の受光素子１１ｂで検出対象ＴＢから放射される残光を検出したが、さらに、第３の受光素子１１ｃで検出対象ＴＢから放射される残光を検出するようにしてもよい。以下、これについて図１０を用いて説明する。図１０は、実施の形態２の変形例１に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図である。
通過検知センサが被搬送物Ｘを検出した後、被搬送物Ｘが検出領域Ｃに到達すると、光源制御部４５は、所定の時間間隔で光源１３の白色光源を、例えば、４回点滅させる。白色光源のそれぞれの点灯期間中に、第３の受光素子１１ｃは、検出領域Ｃに位置する被搬送物Ｘの画像を取得する。
光源制御部４５は、１回目の消灯期間の検出対象ＴＡが検出領域Ｃに到達したタイミングにおいて、所定時間にわたってＵＶ光源を点灯させる。第３の受光素子１１ｃは、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ｃに位置する検出対象ＴＡの画像を取得する。このとき、検出対象ＴＡの上流側にある検出対象ＴＢは、図７に示す検出領域Ａの上流に位置しており、点灯中のＵＶ光源から放射される紫外線によって励起される。
光源制御部４５は、検出対象ＴＡが検出領域Ｃを通過するタイミングＴ０において、ＵＶ光源を消灯させる。
第１の受光素子１１ａは、２回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。
また、第３の受光素子１１ｃは、３回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ｃに到達する第２のタイミングＴ２において、検出領域Ｃからの光を検出する。
さらに、第２の受光素子１１ｂは、白色光源の４回目の点灯期間の経過後の検出対象ＴＢが検出領域Ｂに到達する第３のタイミングＴ３において、検出領域Ｂからの光を検出する。
これにより、光検出装置１００は、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃで検出対象ＴＢからの残光を検出することができる。したがって、本変形例１の光検出装置１００は、３回の残光の検出結果から残光の減衰特性を算出することができるので、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂで残光を検出する場合と比べて、残光の減衰特性をより精度よく算出することができる。
なお、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃの受光面積が異なる場合、同じ強さの光を受光しても受光面積に応じて出力が異なる。このような場合は、各受光素子の受光面積に応じて、検出した値を補正する。
（変形例２）
上述した実施の形態２では、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ｃに位置する検出対象ＴＡの画像を第３の受光素子１１ｃによって取得するようにした。しかし、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ａに位置する検出対象ＴＢの画像を第１の受光素子１１ａによって取得するようにしてもよい。以下、これについて図１１を用いて説明する。図１１は、実施の形態２の変形例２に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図である。
通過検知センサが被搬送物Ｘを検出した後、被搬送物Ｘが検出領域Ｃに到達すると、光源制御部４５は、所定の時間間隔で光源１３の白色光源を、例えば、４回点滅させる。白色光源のそれぞれの点灯期間中に、第３の受光素子１１ｃは、検出領域Ｃに位置する被搬送物Ｘの画像を取得する。
光源制御部４５は、１回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、所定時間にわたってＵＶ光源を点灯させる。第１の受光素子１１ａは、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ａからの光を検出する。
光源制御部４５は、検出対象ＴＢが検出領域Ａを通過するタイミングＴ０において、ＵＶ光源を消灯させる。
第３の受光素子１１ｃは、２回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ｃに到達する第２のタイミングＴ２において、検出領域Ｃからの光を検出する。
また、第２の受光素子１１ｂは、３回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ｂに到達する第３のタイミングＴ３において、検出領域Ｂからの光を検出する。なお、第２の受光素子１１ｂと第３の受光素子１１ｃの受光面積が異なる場合、同じ強さの光を受光しても受光面積に応じて出力が異なる。このような場合は、受光素子の受光面積に応じて、検出した値を補正する。
これにより、光検出装置１００は、紫外線を照射中の燐光を検出するとともに、残光の減衰時定数τを算出することができる。また、図９に示したような、光検出センサ１０における光の発光タイミングと被搬送物Ｘが放射する光の強度との関係を、被搬送物Ｘ上の同じ位置（検出対象ＴＢ）から検出して求めることができる。
（変形例３）
さらに別の例として、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃで、紫外線の照射中に検出対象ＴＢから放射される燐光を検出することもできる。これについて以下に説明する。
通過検知センサが、被搬送物Ｘを検出した後、検出対象ＴＢが図７に示す検出領域Ａに到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３が有するＵＶ光源を点灯する。このタイミングで、第１の受光素子１１ａは、検出領域Ａからの光を検出する。
光源制御部４５は、光源１３を継続して点灯させる。第３の受光素子１１ｃは、検出対象Ｔが検出領域Ｃに到達するタイミングにおいて、検出領域Ｃからの光を検出する。また、第２の受光素子１１ｂは、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達するタイミングにおいて、検出領域Ｂからの光を検出する。
これにより、光検出装置１００は、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃで検出対象ＴＢから放射される燐光を検出することができる。したがって、光検出装置１００は、３つの燐光のデータから燐光の発光特性を算出することができるので、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂで燐光を検出する場合と比べて、より精度よく燐光の発光特性を検出することができる。なお、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃの受光面積が異なる場合、同じ強さの光を受光しても受光面積に応じて出力が異なる。このような場合は、各受光素子の受光面積に応じて、検出した値を補正する。
上述した実施の形態１および実施の形態２では、検出対象Ｔからの光を集光するレンズとしてロッドレンズを有するロッドレンズ部１２を用いたが、検出対象Ｔからの光を集光するレンズはこれに限られない。例えば、複数の球面レンズを並べたレンズ部を用いてもよい。ただし、ロッドレンズを用いれば光学距離を短くすることができるため、光検出センサを小型化することができる。
なお、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、ロッドレンズ部１２の中心軸から外れた位置に配置されているため、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂに結像される像にボケやゆがみが生じる場合がある。
この場合、第１の受光素子１１ａおよび第２の受光素子１１ｂの受光面をロッドレンズ部１２側に向けるか、あいるは、プリズム等を設けて第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂに入射する光の光路長を調整することにより、結像される像のボケやゆがみを抑制することができる。
また、実施の形態１および実施の形態２では、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、燐光（残光）を検出しているが、検出対象Ｔに対する励起光を照射中の蛍光を検出してもよい。この場合、光検出装置１００は、検出した蛍光の強度と記憶部４４に基準値として記憶された強度に基づいて検出対象Ｔの真偽判定を行うことができる。
また、実施の形態１および実施の形態２では、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、燐光（残光）を検出しているが、検出対象Ｔからの反射光を検出してもよい。
例えば、検出対象Ｔが、レインボーホログラムなどのホログラムである場合、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、検出対象Ｔからの反射光を検出する。
この場合、検出対象Ｔが図７に示す検出領域Ａに到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３の白色光源を点灯する。このタイミングにおいて、第１の受光素子１１ａは、検出領域Ａからの光を検出する。また、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達するタイミングにおいて、第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ｂからの光を検出する。
判別部４３は、第１の受光素子１１ａで検出した光の色と第２の受光素子１１ｂで検出した光の色が、記憶部４４に記憶されている検出対象Ｔの基準の色と一致するか否かを判定することによって、検出対象Ｔであるレインボーホログラムの真偽を判定する。
なお、検出対象Ｔがレインボーホログラムである場合に加え、検出対象Ｔが、ＯＶＩ（Optically Variable Inks）などのインクである場合も、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ａと検出領域Ｂから反射光を検出する。
この場合も、判別部４３は、第１の受光素子１１ａで検出した光の色と第２の受光素子１１ｂで検出した光の色が、記憶部４４に記憶されている検出対象Ｔの基準の色と一致するか否かを判定することによって、検出対象ＴのＯＶＩの真偽を判定する。
本発明は、光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法に広く利用可能である。
１０ 光検出センサ
１１ａ 第１の受光素子
１１ｂ 第２の受光素子
１１ｃ 第３の受光素子
１２ ロッドレンズ部
１３ 光源
１４ 筐体
１４ａ 一対の側壁
１５ 透明カバー
１６ 遮光手段
３０ 搬送装置
４０ 制御部
４１ 光検出センサ制御部
４２ 検出部
４３ 判別部
４４ 記憶部
４５ 光源制御部
４６ 搬送装置制御部
１１０ 受光素子
１２０ レンズ部
１３０ 光源
２００ 光検出センサ
Ｘ 被搬送物
Ｔ 検出対象
ＴＡ 検出対象
ＴＢ 検出対象
ＴＣ 検出対象
ＴＡ１ 検出対象の一部
ＴＢ１ 検出対象の他の部分

Claims (13)

  1. 検出対象に光を照射する光源と、
    前記検出対象からの光を集光するロッドレンズ部と、
    前記ロッドレンズ部を通過した光を検出する第１の受光素子と、
    前記第１の受光素子とは異なる位置で、前記ロッドレンズ部を通過した光を検出する第２の受光素子と、を備えた光検出センサ。
  2. 前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の間に、前記ロッドレンズ部を通過した光を検出する第３の受光素子をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の光検出センサ。
  3. 前記ロッドレンズ部は、複数のロッドレンズが直線状に配置されたロッドレンズアレイであって、前記第３の受光素子が、前記ロッドレンズアレイに沿って複数配置されることを特徴とする請求項２に記載の光検出センサ。
  4. 前記ロッドレンズ部は、複数のロッドレンズが直線状に配置されたロッドレンズアレイであって、
    前記第１の受光素子と前記第２の受光素子との組が、前記ロッドレンズアレイに沿って複数組配置されることを特徴とする請求項１に記載の光検出センサ。
  5. 前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の間に、前記ロッドレンズ部を通過した光を検出する第３の受光素子をさらに備え、前記第３の受光素子は、前記ロッドレンズアレイに沿って複数配置された、前記検出対象の画像を撮像する撮像素子であることを特徴とする請求項４に記載の光検出センサ。
  6. 前記ロッドレンズ部は、屈折率分布型レンズを備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光検出センサ。
  7. 前記第１の受光素子および第２の受光素子は、前記検出対象からの燐光を検出することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光検出センサ。
  8. 前記第１の受光素子と前記第２の受光素子は、前記光源が前記光の照射を停止した後に前記ロッドレンズ部を通過した前記燐光の残光を検出することを特徴とする請求項７に記載の光検出センサ。
  9. 前記第１の受光素子および第２の受光素子は、前記検出対象からの反射光を検出することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の光検出センサ。
  10. 請求項１〜９の何れか１項に記載された光検出センサと、
    被搬送物を搬送する搬送部と、
    前記光検出センサと前記搬送部とを制御する制御部と、を備え、
    前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とは前記搬送部の搬送方向に並び、
    前記制御部は、前記被搬送物上の同じ位置にある前記検出対象からの光を、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とに検出させることを特徴とする光検出装置。
  11. 請求項１〜８の何れか１項に記載された光検出センサと、
    被搬送物を搬送する搬送部と、
    前記光検出センサと前記搬送部とを制御する制御部と、を備え、
    前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とは前記搬送部の搬送方向に並び、
    前記制御部は、前記被搬送物上の同じ位置にある前記検出対象からの光を、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とに検出させ、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子が検出した前記被搬送物上の同じ位置にある前記検出対象からの光の減衰特性を算出することを特徴とする光検出装置。
  12. 請求項１０または１１に記載された光検出装置と、
    前記検出対象に関する基準データを記憶する記憶部と、
    前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とが検出した光と、前記基準データとに基づき前記被搬送物であるシート類の真偽を識別する識別部と、を備えたことを特徴とするシート類処理装置。
  13. 搬送部が検出対象を有する被搬送物を搬送する搬送ステップと、
    前記搬送ステップで搬送する前記被搬送物の搬送方向に並んだ第１の受光素子および第２の受光素子を備える光検出センサと前記搬送部とを制御する制御ステップと、を含み、
    前記制御ステップでは、前記被搬送物上の同じ位置にある前記検出対象からの光を、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とに検出させることを特徴とする光検出方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021256550A1 (ja) 2020-06-19 2021-12-23 アルメッド株式会社 シナプス機能不全に起因する疾病、又はシナプス機能不全を付随する疾病の判定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003006624A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Toshiba Corp 蛍光パターン検出装置
JP2010039897A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Toshiba Corp 光検出装置および紙葉類処理装置
JP2016009445A (ja) * 2014-06-26 2016-01-18 株式会社ヴィーネックス 光学ラインセンサ装置
JP2016110355A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 沖電気工業株式会社 媒体鑑別装置、及び自動取引装置
JP2016151964A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 グローリー株式会社 蛍光燐光検知装置、蛍光燐光検知方法及び紙葉類処理装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19651101A1 (de) 1996-12-09 1998-06-10 Giesecke & Devrient Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von fluoreszentem und phosphoreszentem Licht
DE102004021397A1 (de) * 2004-04-30 2005-11-24 Bundesdruckerei Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Echtheitsüberprüfung eines mit einem Sicherheitsmerkmal versehenen Sicherheits- oder Wertdokuments, das auf einem Träger aufgebracht ist
US8263948B2 (en) * 2009-11-23 2012-09-11 Honeywell International Inc. Authentication apparatus for moving value documents
DE102010014912A1 (de) 2010-04-14 2011-10-20 Giesecke & Devrient Gmbh Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten
EP2718910B1 (en) 2011-06-06 2015-11-18 Sicpa Holding Sa In-line decay-time scanner
JP6633268B2 (ja) * 2014-09-03 2020-01-22 グローリー株式会社 センサモジュール及び紙葉類処理装置
JP6523233B2 (ja) 2016-10-26 2019-05-29 株式会社コロプラ 情報処理方法、装置、および当該情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003006624A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Toshiba Corp 蛍光パターン検出装置
JP2010039897A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Toshiba Corp 光検出装置および紙葉類処理装置
JP2016009445A (ja) * 2014-06-26 2016-01-18 株式会社ヴィーネックス 光学ラインセンサ装置
JP2016110355A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 沖電気工業株式会社 媒体鑑別装置、及び自動取引装置
JP2016151964A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 グローリー株式会社 蛍光燐光検知装置、蛍光燐光検知方法及び紙葉類処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021256550A1 (ja) 2020-06-19 2021-12-23 アルメッド株式会社 シナプス機能不全に起因する疾病、又はシナプス機能不全を付随する疾病の判定方法

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