JP4552331B2 - 媒体判別装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣等の媒体の種別や真偽を判別する媒体判別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、紙幣等の媒体の種別や真偽を判別する媒体判別装置は、判別対象の媒体に可視光や赤外光を照射し、その反射光や透過光を受光素子で読み取り、その読み取ったパターン等に基づいて判別を行うように構成されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の媒体判別装置では、次のような課題があった。
安価で高性能なパーソナルコンピュータ、カラースキャナ、カラープリンタ等の普及により、これらを用いて本物とそっくりのコピーを容易に作成することができるようになっている。このような見た目にそっくりのコピーの場合、可視光や赤外光で読み取ったパターンでは、本物と偽物の判別が極めて困難であるという問題があった。
【0004】
本発明は、紫外線による蛍光反応を用いることにより前記従来技術が持っていた課題を解決し、紙幣等の媒体の真偽を確実に判別することができる媒体判別装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するために、第1の発明は、媒体に印刷されたパターンを光学的に読み取ってその種別または真偽を判別する媒体判別装置において、前記媒体に紫外線を照射する複数の紫外線照射手段と、前記媒体に赤外線を照射する複数の赤外線照射手段とが、それぞれ2列に千鳥状に交互に配置された発光手段と、前記紫外線の照射によって前記媒体表面における印刷インクの蛍光反応で出力される可視光と前記赤外線の照射によって該媒体表面から出力される散乱光を同時に検出する光検出手段と、前記光検出手段で検出された前記媒体表面の印刷パターンを予め登録された登録パターンと比較して該媒体の種別または真偽を判別する判別手段とを備えている。
【0008】
第1の発明によれば、次のような作用が行われる。
紫外線照射手段から媒体に紫外線が照射され、この媒体表面における印刷インクの蛍光反応で可視光が出力される。これと同時に、赤外線照射手段から同じ媒体に赤外線が照射され、この媒体表面から散乱光が出力される。媒体表面から出力される可視光と散乱光は、光検出手段で検出される。これにより、媒体表面の印刷パターンが得られ、判別手段によって予め登録された登録パターンと比較されて媒体の種別または真偽が判別される。
【0009】
第2の発明は、媒体判別装置において、媒体に紫外線を照射する複数の紫外線照射手段と、前記媒体に赤外線を照射する複数の赤外線照射手段とが、それぞれ2列に千鳥状に交互に配置された発光手段と、前記紫外線の照射によって前記媒体表面における印刷インクの蛍光反応で出力される可視光を検出する第1の光検出手段と、前記赤外線の照射によって前記媒体表面から出力される散乱光を検出する第2の光検出手段と、 前記第1及び第2の光検出手段で検出された前記媒体表面の印刷パターンを予め登録された登録パターンと比較して該媒体の種別または真偽を判別する判別手段とを備えている。
【0010】
第2の発明によれば、次のような作用が行われる。
紫外線照射手段から媒体に紫外線が照射され、この媒体表面における印刷インクの蛍光反応で可視光が出力されると、この可視光が第1の光検出手段で検出される。また、赤外線照射手段から同じ媒体に赤外線が照射され、この媒体表面から散乱光が出力されて第2の光検出手段で検出される。更に、この第2の光検出手段は、2列に千鳥状に交互に配置されたこれら複数の紫外線照射手段、及びこれら複数の赤外線照射手段の中央部に配設され、紙幣の読取線から垂直方向に出力される散乱光を受光するようになっている。これにより、媒体表面の2種類の印刷パターンが得られ、判別手段によって予め登録された登録パターンと比較されて媒体の種別または真偽が判別される。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1(A),(B)は、本発明の第1の実施形態を示す媒体判別装置の構成図であり、それぞれ全体構成と読取部の構成を示している。
【0012】
この媒体判別装置は、図1(A)に示すように、読み取り対象となる紙幣1等の媒体を一定のピッチで一定の搬送方向Dに搬送させる搬送機構11を有している。また、搬送されて来る紙幣1の表面と裏面に紫外線UVを照射するための発光回路12a,12bを有しており、これらの発光回路12a,12bに紫外線照射手段(例えば、紫外線LED(発光ダイオード)アレイ)13a,13bが接続されている。紫外線LEDアレイ13a,13bは、紫外線UVを発光するLEDを1列に配置したもので、図1(B)に示すように、紙幣1の搬送方向Dに直交する読取線Lの全体を紫外線UVで照射するように構成されている。
【0013】
一方、紫外線LEDアレイ13a,13bから紙幣1に照射された紫外線UVの反射方向には、その反射光を受光するための光検出手段(例えば、受光素子アレイ)14a,14bが配置されている。受光素子アレイ14a,14bは、例えば複数のホトダイオードを1列に配置したもので、各ホトダイオード毎に受光強度に応じた信号を出力するものである。受光素子アレイ14a,14bには、それぞれ受光回路15a,15bが接続されている。受光回路15a,15bは、受光素子アレイ14a,14bの各ホトダイオードの出力信号を、所定の閾値に基づいて2値化するものである。受光回路15a,15bの出力側は、判別手段(例えば、MPU(マイクロ・プロセッサ))16に接続されている。
【0014】
MPU16は、搬送機構11及び発光回路12a,12bに対する制御を行うと共に、受光回路15a,15bで得られた2値化信号に基づいて、読み取った紙幣1の画像パターンを予め登録された本物の紙幣の画像パターンと比較照合し、種別及び真贋を判定してその判定結果の出力信号OUTを出力するものである。
【0015】
次に、動作を説明する。
紙幣1には、目視によって識別可能な模様等が印刷されると共に、紫外線を照射したときに蛍光反応によって可視光を出力する特殊インクによって、目視不可能な特定のパターンが予め印刷されているものとする。
【0016】
搬送機構11によって搬送されて来た紙幣1に、紫外線LEDアレイ13a,13bから紫外線UVが照射されると、この紙幣1に印刷された特殊インクが蛍光反応を起こし、可視光VRが発光される。蛍光反応によって発光した可視光VRは、受光素子アレイ14a,14bで受光され、それぞれ受光回路15a,15bで、所定の閾値に基づいて2値化される。受光回路15a,15bで得られた2値化信号はMPU16に与えられ、図示しない画像メモリに格納される。
【0017】
紙幣1は、搬送機構11によって所定のピッチで搬送方向Dに搬送され、その都度、受光回路15a,15bで1ライン毎に読み取られた2値化信号が、逐次MPU16内の画像メモリに格納される。これにより、紙幣1の表面及び裏面の画像パターンが、画像メモリに格納される。画像メモリに格納された画像パターンは、予め登録された本物の紙幣の画像パターンと照合される。これにより、読み取られた紙幣1の種別と真贋が判定され、その判定結果の出力信号OUTが出力される。
【0018】
以上のように、この第1の実施形態の媒体判別装置は、読み取り対象の紙幣1に紫外線UVを照射する紫外線LEDアレイ13a,13bを有している。これにより、目視で確認できない特殊インクで印刷されたセキュリティ情報の特定のパターンを読み取ることが可能になり、確実に紙幣1の真贋判定を行うことができるという利点がある。また、2組の読取部を備え、紙幣1の表面と裏面を同時に読み取るようにしているので、1回の搬送で短時間に真贋判定ができるという利点がある。
【0019】
(第2の実施形態)
図2(A),(B)は、本発明の第2の実施形態を示す媒体判別装置の構成図であり、それぞれ全体構成と発光部40の構成を示している。
【0020】
この媒体判別装置は、図2(A)に示すように、読み取り対象となる紙幣1等の媒体を一定の搬送方向Dに搬送させる搬送機構21を有している。また、搬送されて来る紙幣1の裏面に紫外線UVと赤外線IRを照射するための発光回路22A,22Bを有しており、これらの発光回路22A,22Bに発光部40が接続されている。
【0021】
発光部40は、図2(B)に示すように、基板41上に紫外線照射手段(例えば、複数の紫外線LED)42と赤外線照射手段(例えば、複数の赤外線LED)43を交互に、千鳥状(ジグザグ)に配置したものである。2列に配置された紫外線LED42と赤外線LED43は、それぞれ照射角が内側に傾けられ、紙幣1の搬送方向Dに直交する読取線上を照射するように取り付けられている。
【0022】
一方、紙幣1の表面側には、読取線の垂直上方にスリット23が配置されている。スリット23は、発光部40から紙幣1の裏面に照射され、この紙幣1を透過して表面から垂直方向に散乱された光のみを通過させるためのものである。スリット23を通過した散乱光は、ミラー24及びレンズ25等の光学系を介して、光検出手段(例えば、CCD(電荷結合素子)センサ)26に導かれるようになっている。
【0023】
CCDセンサ26は、レンズ25で縮小された線状の画像イメージを画素に分解して読み取るものである。CCDセンサ26は、駆動回路27によって駆動され、読み取った画像イメージの各画素の輝度に応じた電圧を順次出力するようになっている。CCDセンサ26の出力側には、このCCDセンサ26から出力される電圧を増幅する受光回路28が接続されている。受光回路28の出力側は、アナログの電圧をディジタル信号に変換するADC(アナログ・ディジタル変換器)29に接続されている。更に、ADC29の出力側は、判別手段(例えば、MPU)30に接続されている。
【0024】
MPU30は、搬送機構21、発光回路22A,22B、及び駆動回路27に対する制御を行うと共に、ADC29から与えられた画像イメージのディジタル信号に基づいて、読み取った紙幣1の画像イメージを予め登録された本物の紙幣の画像イメージと比較照合し、種別及び真贋を判定してその判定結果の出力信号OUTを出力するものである。
【0025】
次に、動作を説明する。
紙幣1には、目視によって識別可能な模様等が印刷されると共に、紫外線を照射したときに蛍光反応によって可視光を出力する特殊インクによって、特定のパターンが予め印刷されているものとする。
【0026】
搬送機構21によって搬送されて来た紙幣1の裏側に、発光部40から紫外線UVと赤外線IRが照射される。紫外線UVにより、紙幣1に印刷された特殊インクが蛍光反応を起こし、可視光VRが発光される。紙幣1の裏面に照射された紫外線UVと赤外線IR、及び蛍光反応によって発光された可視光VRの一部は、印刷インク等によって減衰されながら紙幣1を透過し、その表面から散乱光SLとして出力される。
【0027】
紙幣1の表面から出力された散乱光SLの垂直方向の成分は、スリット23、ミラー24及びレンズ25等の光学系に導かれ、CCDセンサ26の受光面に線状の縮小画像イメージが形成される。CCDセンサ26に形成された縮小画像イメージは、駆動回路27によって逐次画素毎にアナログ電圧として読み出され、受光回路28で所定のレベルに増幅される。受光回路28から出力されるアナログ電圧は、ADC29によってディジタル信号に変換され、MPU30に与えられる。
【0028】
MPU30において、画素毎のディジタル信号は、図示しない画像メモリに一旦格納された後、予め登録された本物の紙幣の画像イメージと比較照合される。そして、読み取られた紙幣1の種別と真贋が判定され、その判定結果の出力信号OUTが出力される。
【0029】
以上のように、この第2の実施形態の媒体判別装置は、読み取り対象の紙幣1に紫外線UVと赤外線IRを同時に照射する発光部40を有している。これにより、特殊インクで印刷された特定のパターンを含む画像イメージを読み取ることが可能になる。従って、紙幣1等の媒体を判別するための情報が増え、確実に真贋判定を行うことができるという利点がある。
【0030】
(第3の実施形態)
図3(A),(B)は、本発明の第3の実施形態を示す媒体判別装置の構成図であり、それぞれ全体構成と受発光部50の構成を示している。なお、この図3(A)において、図2(A)中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【0031】
この媒体判別装置は、図3(A)に示すように、図2(A)中の発光部40に代えて、複数の紫外線LED52及び赤外線LED53の発光素子と共に、可視光のみを検出可能な光検出手段(例えば、赤外線IRをフィルタでカットしてある複数のホトダイオード)54等の受光素子を追加した受発光部50を設けている。更に、ホトダイオード54に対応して、受光回路61とADC62を設けている。受光回路61は、ホトダイオード54から出力される信号を増幅するものであり、ADC62は、受光回路61から出力されるアナログ電圧を、ディジタル信号に変換するものである。ADC62の出力側は、MPU30に接続されている。
【0032】
受発光部50は、図3(B)に示すように、基板51上に2列のLED群を照射角を内側に少し傾けて取り付けると共に、これらの2列のLED群の中央部に複数のホトダイオード54を1列に配置したものである。
【0033】
外側の2列のLED群は、複数の紫外線LED52と赤外線LED53を交互に、千鳥状に配置したものであり、これらの紫外線LED52と赤外線LED53は、紙幣1の搬送方向Dに直交する読取線上を照射するように取り付けられている。また、中央部のホトダイオード54は、紙幣1の読取線から垂直方向に出力される散乱光を受光するように、基板51に対して垂直に取り付けられている。更に、基板51には、紫外線LED52と赤外線LED53から出力される紫外線UVと赤外線IRが直接入射しないように、遮光板55が取り付けられている。その他の構成は、図2(A)と同様である。
【0034】
次に動作を説明する。
この媒体判別装置では、発光回路22Aによって、紫外線LED52から出力される紫外線UVのレベルが、紙幣1の裏面の特殊インクによって蛍光反応を生じて可視光VRを出力するが、もとの紫外線UVや出力された可視光VRがこの紙幣1を透過して表面からほとんど出力されないような強度に調整されている。一方、発光回路22Bによって、赤外線LED53から出力される赤外線IRのレベルは、紙幣1の裏面から表面に透過したあと散乱し、CCDセンサ26に紙幣1の適切な画像イメージが形成されるような強度に調整されている。
【0035】
これにより、紙幣1が搬送機構21によって一定のピッチで搬送方向Dに搬送されると、受発光部50から紫外線UVと赤外線IRが照射される。紫外線UVにより、紙幣1の裏面に印刷された特殊インクが蛍光反応を起こし、可視光VRが発光される。可視光VRは紙幣1の裏面から散乱され、その垂直方向の成分がホトダイオード54で検出され、ADC62でディジタル信号に変換されてMPU30に与えられる。
【0036】
一方、紙幣1の裏面に照射された赤外線IRは、印刷インク等によって減衰されながら紙幣1を透過し、その表面から散乱光SLとして出力される。紙幣1の表面から出力された散乱光SLの垂直方向の成分は、スリット23、ミラー24及びレンズ25等の光学系に導かれ、CCDセンサ26の受光面に線状の縮小画像イメージが形成される。CCDセンサ26に形成された縮小画像イメージは、駆動回路27によって逐次画素毎にアナログ電圧で読み出され、受光回路28で所定のレベルに増幅される。受光回路28から出力されるアナログ電圧は、ADC29によってディジタル信号に変換され、MPU30に与えられる。
【0037】
MPU30において、画素毎のディジタル信号は、図示しない画像メモリに一旦格納された後、予め登録された本物の紙幣の画像イメージと比較照合される。そして、読み取られた紙幣1の種別と真贋が判定され、その判定結果の出力信号OUTが出力される。
【0038】
以上のように、この第3の実施形態の媒体判別装置は、読み取り対象の紙幣1の裏面に紫外線UVと赤外線IRを同時に照射すると共に、この紫外線UVによる蛍光反応で出力された可視光VRを検出する受発光部50を有している。これにより、特殊インクで印刷された特定のパターンと、赤外線IRによる画像イメージを同時に読み取ることが可能になる。従って、紙幣1等の媒体を判別するための情報を個別に得ることができ、真贋判定の判別精度を向上することができるという利点がある。
【0039】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
【0040】
(a) 読み取り対象の媒体は、紙幣1に限定されない。例えば、各種の切符、有価証券、くじ等の印刷された媒体であれば、何にでも適用可能である。
【0041】
(b) 紙幣1を搬送させて読み取るようにしているが、紙幣1を固定して読取部を移動させるようにしても良い。
【0042】
(c) 紙幣1を搬送させながら、搬送方向Dに直交するライン上の画素を1次元的に読み取って画像イメージを形成するようにしているが、ディジタルカメラ等を用いて平面上の画像イメージを2次元的に読み取るようにしても良い。この場合、紫外線UVや赤外線IRは、紙幣1の全面に照射するようにする必要がある。
【0043】
(d) 図1の媒体判別装置では、紙幣1の表面と裏面を同時に読み取るために、2組の読取部を備えているが、片面だけを読み取る場合には1組で良い。
【0044】
【発明の効果】
【0045】
以上詳細に説明したように、第1の発明によれば、媒体に紫外線を照射する複数の紫外線照射手段と、赤外線を照射する複数の赤外線照射手段とが、それぞれ2列に千鳥状に交互に配置された発光手段を有している。これにより、印刷インクの蛍光反応で出力される可視光と、赤外線による散乱光を同時に光検出手段で検出することが可能になり、媒体を判別するための情報が増え、確実に真贋判定を行うことができる。
【0046】
第2の発明によれば、印刷インクの蛍光反応で出力される可視光を検出するための紫外線照射手段と第1の光検出手段を有すると共に、赤外線の散乱光を検出するための赤外線照射手段と第2の光検出手段を有している。更に、この第2の光検出手段は、2列に千鳥状に交互に配置されたこれら複数の紫外線照射手段、及びこれら複数の赤外線照射手段の中央部に配設され、紙幣の読取線から垂直方向に出力される散乱光を受光するようになっている。これにより、印刷インクの蛍光反応によるパターンと、赤外線の散乱光によるパターンの2つの印刷パターンが得られ、真贋判定の判別精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す媒体判別装置の構成図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示す媒体判別装置の構成図である。
【図3】本発明の第3の実施形態を示す媒体判別装置の構成図である。
【符号の説明】
1 紙幣
11,21 搬送機構
12,22 発光回路
13 紫外線LEDアレイ
14 受光素子アレイ
15,28,61 受光回路
16,30 MPU(マイクロ・プロセッサ)
26 CCDセンサ
27 駆動回路
29,62 ADC(アナログ・ディジタル変換器)
40 発光部
42,52 紫外線LED(発光ダイオード)
43,53 赤外線LED
50 受発光部
54 ホトダイオード
Claims (3)
- 媒体に印刷されたパターンを光学的に読み取ってその種別または真偽を判別する媒体判別装置において、
前記媒体に紫外線を照射する複数の紫外線照射手段と、前記媒体に赤外線を照射する複数の赤外線照射手段とが、それぞれ2列に千鳥状に交互に配置された発光手段と、
前記紫外線の照射によって前記媒体表面における印刷インクの蛍光反応で出力される可視光と前記赤外線の照射によって該媒体表面から出力される散乱光を同時に検出する光検出手段と、
前記光検出手段で検出された前記媒体表面の印刷パターンを予め登録された登録パターンと比較して該媒体の種別または真偽を判別する判別手段とを、
備えたことを特徴とする媒体判別装置。 - 媒体に印刷されたパターンを光学的に読み取ってその種別または真偽を判別する媒体判別装置において、
前記媒体に紫外線を照射する複数の紫外線照射手段と、前記媒体に赤外線を照射する複数の赤外線照射手段とが、それぞれ2列に千鳥状に交互に配置された発光手段と、
前記紫外線の照射によって前記媒体表面における印刷インクの蛍光反応で出力される可視光を検出する第1の光検出手段と、
前記赤外線の照射によって前記媒体表面から出力される散乱光を検出する第2の光検出手段と、
前記第1及び第2の光検出手段で検出された前記媒体表面の印刷パターンを予め登録された登録パターンと比較して該媒体の種別または真偽を判別する判別手段とを、
備えたことを特徴とする媒体判別装置。 - 前記第1の光検出手段は、2列に千鳥状に交互に配置された前記複数の紫外線照射手段、及び前記複数の赤外線照射手段の中央部に配設されることを特徴とする請求項2記載の媒体判別装置。
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