JP5939576B2 - Paper sheet identification device - Google Patents

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本発明は、紙幣や金券など紙葉類の真贋判定を行う紙葉類識別装置に関する。特に、紙葉類に設けられたマイクロパターン(万線パターン)に基づいて真贋判定を行う紙葉類識別装置に関する。   The present invention relates to a paper sheet identification device that performs authenticity determination of paper sheets such as banknotes and cash vouchers. In particular, the present invention relates to a paper sheet identification device that performs authenticity determination based on a micro pattern (line pattern) provided on a paper sheet.

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、紙幣の真贋判定に基づいて適正な紙幣のみ受け付けることが行われている。従来、紙幣の真贋判定は、紙幣に印刷された印刷模様や、印刷の色味などに基づいて行われている。ところで、現行の紙幣においては、多数の微細線を並記しておき、微細線の間隔を僅かにずらすことで文字や図形を潜像として目視させるマイクロパターン(「万線パターン」ともいう)が採用されている。   In various devices that allow handling of banknotes, such as vending machines, only proper banknotes are accepted based on the authenticity determination of banknotes. Conventionally, the authenticity judgment of a banknote is performed based on the printing pattern printed on the banknote, the color of printing, or the like. By the way, in the current banknote, a micro pattern (also referred to as a “multi-line pattern”) in which a large number of fine lines are written side by side, and characters and figures are viewed as a latent image by slightly shifting the interval between the fine lines. Has been.

従来、紙幣の真贋判定は、このマイクロパターン領域を見たとき潜像が視認できるか否か、すなわち、人の目視によって確認されるものであった。   Conventionally, the authenticity determination of a banknote has been confirmed by whether or not the latent image can be visually recognized when the micropattern region is viewed, that is, by human eyes.

特許文献1には、このマイクロパターンを装置にて真贋判定を行う紙葉類の真偽判別装置が開示されている。この真偽判定装置では、紙葉類の透過光を、潜像模様の文字や図形の線画部分で凹凸の線状パターンのずらし量よりも小さい間隔の周期の解像度で電気信号に変換することで、凹凸形状に対応した明暗万線パターンを取得することを特徴としている。   Patent Document 1 discloses a paper sheet authenticity determination apparatus that performs authenticity determination on the micropattern by the apparatus. In this authenticity determination device, the transmitted light of the paper sheet is converted into an electric signal with a resolution of a cycle having a smaller interval than the shift amount of the uneven linear pattern in the line image portion of the latent image pattern character or figure. It is characterized in that a bright and dark line pattern corresponding to the uneven shape is obtained.

特許第4909696号公報Japanese Patent No. 4909696

特許文献1に記載されるように、マイクロパターン(明暗万線パターン)は、紙葉類の一方の面に照射光をあて、紙葉類を透過した透過光を観察することで確認することが可能である。しかしながら、紙葉類に光を透過させた場合、紙葉類の表面、内部において光の散乱が発生し、受光する際にはノイズ成分となってマイクロパターンの観察を困難にしてしまうことが分かった。また、紙葉類識別装置にて識別対象となる紙幣は、折れやシワを有するものが大半であり、このような折れやシワによって光の散乱はさらに顕著なものとなる。   As described in Patent Document 1, the micro pattern (light-dark line pattern) can be confirmed by irradiating light on one surface of the paper sheet and observing the transmitted light transmitted through the paper sheet. Is possible. However, when light is transmitted through the paper sheet, light scattering occurs on the surface and inside of the paper sheet, and it becomes a noise component when receiving light, which makes it difficult to observe the micropattern. It was. Further, most of the banknotes to be identified by the paper sheet identifying apparatus have folds and wrinkles, and the light scattering becomes more remarkable due to such folds and wrinkles.

そのため本発明に係る紙葉類識別装置は、以下の事項を特徴とするものである。
複数の微細線が並んで構成されたマイクロパターンを有する紙葉類を識別対象とする紙葉類識別装置において、
前記紙葉類を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類の一面に光を照射する発光素子と、
前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類の他面からの透過光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子を結ぶ線分上に開口を有し、前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類と前記受光素子の間に位置する第1スリットと、
前記発光素子と前記受光素子を結ぶ線分上に開口を有し、前記第1スリットと前記受光素子の間に位置する第2スリットと、
前記受光素子が受光する前記紙葉類の他面からの透過光に基づいて、前記マイクロパターンの有無を判定する制御手段と、を備え
前記第1スリットと前記第2スリットの前記搬送手段の搬送方向における長さは、識別対象となる前記マイクロパターンの前記微細線の幅、もしくは、前記微細線間の間隔よりも小さいことを特徴とする。
Therefore, the paper sheet identification apparatus according to the present invention is characterized by the following matters.
In a paper sheet identification device for identifying a paper sheet having a micro pattern configured by arranging a plurality of fine lines,
Conveying means for conveying the paper sheet;
A light emitting element that emits light to one surface of the paper sheet transported by the transport means;
A light receiving element that receives transmitted light from the other surface of the paper sheet transported by the transport means;
A first slit located between the light receiving element and the light receiving element having an opening on a line segment connecting the light emitting element and the light receiving element, and being conveyed by the conveying means;
An opening on a line segment connecting the light emitting element and the light receiving element, and a second slit located between the first slit and the light receiving element;
Control means for determining the presence or absence of the micropattern based on transmitted light from the other surface of the paper sheet received by the light receiving element ;
The length of the first slit and the second slit in the transport direction of the transport means is smaller than the width of the fine line of the micro pattern to be identified or the interval between the fine lines. To do.

さらに、本発明に係る紙葉類識別装置において、
前記搬送手段の搬送方向における前記第1スリットと前記第2スリットの長さは、前記微細線の幅、もしくは、前記微細線間の間隔の80%未満であることを特徴とする。
Furthermore, in the paper sheet identification apparatus according to the present invention,
The lengths of the first slit and the second slit in the transport direction of the transport means are less than 80% of the width of the fine line or the interval between the fine lines.

また、本発明に係る紙葉類識別装置は、
複数の微細線が並んで構成されたマイクロパターンを有する紙葉類を識別対象とする紙葉類識別装置において、
前記紙葉類を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類の一面に光を照射する発光素子と、
前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類の他面からの透過光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子を結ぶ線分上に開口を有し、前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類と前記受光素子の間に位置する第1スリットと、
前記発光素子と前記受光素子を結ぶ線分上に開口を有し、前記第1スリットと前記受光素子の間に位置する第2スリットと、
前記受光素子が受光する前記紙葉類の他面からの透過光に基づいて、前記マイクロパターンの有無を判定する制御手段と、を備え、
前記第1スリットと前記第2スリット間の長さは、前記微細線の幅、もしくは、前記微細線間の間隔の2倍以上であることを特徴とする。
In addition, the paper sheet identification device according to the present invention includes:
In a paper sheet identification device for identifying a paper sheet having a micro pattern configured by arranging a plurality of fine lines,
Conveying means for conveying the paper sheet;
A light emitting element that emits light to one surface of the paper sheet transported by the transport means;
A light receiving element that receives transmitted light from the other surface of the paper sheet transported by the transport means;
A first slit located between the light receiving element and the light receiving element having an opening on a line segment connecting the light emitting element and the light receiving element, and being conveyed by the conveying means;
An opening on a line segment connecting the light emitting element and the light receiving element, and a second slit located between the first slit and the light receiving element;
Control means for determining the presence or absence of the micropattern based on transmitted light from the other surface of the paper sheet received by the light receiving element;
The length between the first slit and the second slit is at least twice the width of the fine line or the interval between the fine lines.

さらに、本発明に係る紙葉類識別装置は、
前記受光素子から出力される受光出力信号を周波数変換して周波数変換情報を生成し、前記周波数変換情報に基づいて前記マイクロパターンの有無を識別することを特徴とする。
Furthermore, the paper sheet identification device according to the present invention is:
Frequency conversion information is generated by frequency conversion of a light reception output signal output from the light receiving element, and the presence or absence of the micropattern is identified based on the frequency conversion information.

さらに、本発明に係る紙葉類識別装置は、
前記周波数変換情報の所定周波数領域の値に基づいて、前記マイクロパターンの有無を識別することを特徴とする。
Furthermore, the paper sheet identification device according to the present invention is:
The presence or absence of the micropattern is identified based on a value in a predetermined frequency region of the frequency conversion information.

さらに、本発明に係る紙葉類識別装置は、
前記周波数変換情報の第1の周波数領域の値に対する第2の周波数領域の値に基づいて、前記マイクロパターンの有無を識別することを特徴とする。
Furthermore, the paper sheet identification device according to the present invention is:
The presence / absence of the micropattern is identified based on a second frequency domain value with respect to a first frequency domain value of the frequency conversion information.

本発明に係る紙葉類識別装置によれば、紙幣の透過光を受光する受光素子の前段に、発光素子と受光素子を結ぶ線分上に開口を有する第1スリットと第2スリットを設けたことで、紙幣の表面や内部、紙幣の折れやシワなどで発生する散乱光の影響を抑え、識別対象とするマイクロパターンの識別精度の向上を図ることが可能となる。また、紙幣に入射させる光についても高い精度を必要とすることがないため、製造コストや手間の削減、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。   According to the paper sheet identification apparatus of the present invention, the first slit and the second slit having openings on the line segment connecting the light emitting element and the light receiving element are provided in the front stage of the light receiving element that receives the transmitted light of the banknote. In this way, it is possible to suppress the influence of scattered light generated on the surface and inside of the banknotes, and the folding and wrinkling of banknotes, and to improve the identification accuracy of micropatterns to be identified. In addition, since the light incident on the banknote does not require high accuracy, it is possible to reduce manufacturing costs, labor, and maintainability.

本発明の実施形態で使用する紙幣(紙葉類)の表面を示す図The figure which shows the surface of the banknote (paper sheets) used by embodiment of this invention 本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置における紙幣搬送の様子を示す上面図The top view which shows the mode of the banknote conveyance in the paper sheet identification device which concerns on embodiment of this invention. 紙葉類の透過光における散乱の様子を説明する図The figure explaining the state of scattering in the transmitted light of paper 紙葉類の透過光における散乱抑制のための一例を説明する図The figure explaining an example for scattering suppression in the transmitted light of paper sheets 本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置の構成を示す側断面図Side sectional view which shows the structure of the paper sheet identification device which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施形態に係るセンサ部の構成を示す側断面図Side sectional view which shows the structure of the sensor part which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置の制御構成を示すブロック図The block diagram which shows the control structure of the paper sheet identification device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るマイクロパターン識別処理を示すフロー図The flowchart which shows the micro pattern identification process which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施形態に係るセンサ部における第1スリットと第2スリットの間隔について数値的検証を説明するための図The figure for demonstrating numerical verification about the space | interval of the 1st slit and 2nd slit in the sensor part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る受光出力信号を示す図(微細線は発光素子側)The figure which shows the light reception output signal which concerns on embodiment of this invention (a fine line is a light emitting element side) 本発明の実施形態に係る受光出力信号を示す図(微細線は発光素子側)The figure which shows the light reception output signal which concerns on embodiment of this invention (a fine line is a light emitting element side) スリットを1つとした場合の受光出力信号を示す図(微細線は発光素子側)The figure which shows the light reception output signal when there is one slit (the fine line is the light emitting element side) スリットを1つとした場合の受光出力信号を示す図(微細線は受光素子側)The figure which shows the light reception output signal when there is one slit (the fine line is the light receiving element side) 本発明の実施形態に係る周波数変換情報を示す図The figure which shows the frequency conversion information which concerns on embodiment of this invention

では、本発明に係る紙葉類識別装置についてその実施形態を説明する。図1は、本発明の実施形態で識別対象となる紙幣(紙葉類)の表面を示す図である。本発明に係る紙葉類識別装置において、識別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マイクロパターンを有する各種紙葉類を対象とすることが可能である。   Now, an embodiment of the paper sheet identification apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating the surface of a banknote (paper sheet) that is an identification target in the embodiment of the present invention. In the paper sheet identification apparatus according to the present invention, the paper sheet to be identified is intended for various paper sheets having a micro pattern such as various securities such as gold vouchers, securities, and coupons in addition to such banknotes. Is possible.

図1に示す紙幣は、紙葉類の一例として、現行の千円札の表面を示した図であり、中央には透かし領域B2が設けられている。この千円札の左下には、マイクロパターン領域が形成されている。このマイクロパターン(「万線パターン」ともいう)は、線幅約0.08mm〜0.10mmで縦方向に長い微細線を、横方向に略等間隔(約0.08〜0.10mm)で並べたパターンであり、各微細線間の間隔を僅かにずらすことで、潜像模様(現行の千円札では「1000」の文字)が形成されている。本発明の紙葉類識別装置は、このマイクロパターンの有無を識別することで、紙葉類の真贋判定を行うものである。   The banknote shown in FIG. 1 is a diagram showing the surface of a current thousand-yen bill as an example of paper sheets, and a watermark region B2 is provided at the center. A micro pattern region is formed at the lower left of the thousand yen bill. This micro pattern (also referred to as “line pattern”) has a line width of about 0.08 mm to 0.10 mm and long fine lines in the vertical direction, and substantially equal intervals in the horizontal direction (about 0.08 to 0.10 mm). Latent image patterns (characters of “1000” in the current thousand-yen bill) are formed by arranging the patterns between the fine lines slightly. The paper sheet identification device of the present invention determines the authenticity of a paper sheet by identifying the presence or absence of the micropattern.

図2は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置1における紙幣搬送の様子を示す上面図である。図2は、紙葉類識別装置1に対して、識別対象となる紙幣B(図1と同じ紙幣B)が搬送される様子が示されている。図は、紙葉類識別装置1の下部構成について、その上面図を示している。   FIG. 2 is a top view showing a state of banknote conveyance in the paper sheet recognition apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state in which a banknote B (the same banknote B as that in FIG. 1) to be identified is conveyed to the paper sheet identification apparatus 1. The figure shows a top view of the lower structure of the paper sheet identification device 1.

紙葉類識別装置1では、紙幣Bを搬送手段としての駆動ローラ42A〜42Dが設けられている。他の搬送手段などにて紙幣識別装置1に到着した紙幣B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Bの上下部分が挟持され、図中、左方向に搬送される。紙葉類識別装置1において、紙幣Bの搬送路を形成する一方の搬送路には、紙幣Bのマイクロパターンを識別するためのセンサ部20A、20Bが2箇所設けられている。本実施形態の下部構成では、このセンサ部20A、20Bには、受光側の構成が配置される。   In the paper sheet identification apparatus 1, driving rollers 42A to 42D using the banknote B as a conveying unit are provided. The banknote B that has arrived at the banknote recognition apparatus 1 by another transport means or the like is sandwiched between the drive rollers 42A to 42D and the opposing rollers 43A to 43D facing each other, and the upper and lower portions of the banknote B are sandwiched between the driving rollers 42A to 42D. It is conveyed in the left direction. In the paper sheet identification device 1, two sensor units 20 </ b> A and 20 </ b> B for identifying the micropattern of the banknote B are provided on one of the transport paths that form the transport path of the banknote B. In the lower configuration of the present embodiment, the light receiving side configuration is arranged in the sensor units 20A and 20B.

紙幣Bが図のような向きで紙葉類識別装置1を通過する場合、2つのセンサ部20A、20Bの内、センサ部20Aの何れか一方にてマイクロパターンの有無を識別することになる。図のような紙幣Bの挿入方向の場合、マイクロパターンが印刷された側に光が照射され、下方に位置するセンサ部20Aにて透過光を受光することとなる。紙幣Bの挿入方向によって、紙幣Bの上下が反転する場合、紙幣Bの表裏が反転する場合があり、各場合において、マイクロパターン領域B1の通過位置、並びに、マイクロパターン領域B1の印刷側が異なることとなる。紙葉類識別装置1では、紙幣Bの挿入方向を検出することで、センサ部20A、20Bのどちらをマイクロパターンの識別に使用するか、そして、使用するセンサ部20A、20Bの識別処理を切り替えることとしている。   When the bill B passes through the paper sheet identification device 1 in the direction as shown in the figure, the presence or absence of the micro pattern is identified by one of the two sensor units 20A and 20B. In the case of the bill B insertion direction as shown in the figure, light is irradiated on the side on which the micropattern is printed, and transmitted light is received by the sensor unit 20A located below. When the bill B is turned upside down depending on the insertion direction of the bill B, the front and back of the bill B may be reversed. In each case, the passing position of the micropattern region B1 and the printing side of the micropattern region B1 are different. It becomes. In the paper sheet identification device 1, by detecting the insertion direction of the banknote B, which of the sensor units 20A and 20B is used for micropattern identification and the identification process of the sensor units 20A and 20B to be used are switched. I am going to do that.

では、マイクロパターンの識別について図3、図4を用いて、その手法、並びに、課題について説明を行う。図3は、透過光を利用したマイクロパターンの識別構成について示した図であって、紙幣の断面方向から見た断面図となっている。この図では、マイクロパターンを形成する微細線印刷部B1a(微細線を構成するインクが乗った部分)は、発光素子21側に位置している。発光素子21から照射された光は紙幣Bの一面に入射する。このとき、紙幣Bに到達した光は微細線印刷部B1aによって遮光される。一方、微細線
印刷部B1aの間に到達した光は、紙幣Bを透過して受光素子23側に入射する。このとき紙幣Bの内部、表面では光の散乱が発生し、発光素子23に対しては正規光以外に散乱光が入射することとなる。実際の紙葉類識別装置では、紙幣Bの折れやシワ、そして、搬送時の波打ちなどにより、受光素子23に入射する散乱光はさらに顕著となる。
Now, the method and problem of micro pattern identification will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing a micro-pattern identification configuration using transmitted light, and is a cross-sectional view seen from the cross-sectional direction of the banknote. In this figure, the fine line printing part B1a (the part on which the ink constituting the fine line is placed) that forms the micro pattern is located on the light emitting element 21 side. The light emitted from the light emitting element 21 enters one side of the bill B. At this time, the light reaching the bill B is shielded by the fine line printing unit B1a. On the other hand, the light that reaches between the fine line printing parts B1a passes through the bill B and enters the light receiving element 23 side. At this time, light scattering occurs inside and on the surface of the bill B, and scattered light is incident on the light emitting element 23 in addition to the regular light. In an actual paper sheet identification device, the scattered light incident on the light receiving element 23 becomes even more prominent due to the folding or wrinkling of the bills B and the waviness during conveyance.

このような散乱光は、微細線印刷部B1aが形成する形成される暗部領域に回り込むこととなり、受光素子23が出力するマイクロパターン識別のための信号における不要なノイズ成分となって現れる。実際の紙葉類識別装置1にて実験したところ、受光素子23から出力される信号は、所定間隔の波形のきれいな波形とならず、マイクロパターンの識別には適したものとはならなかった。発光素子21の発光強度を強くすることで信号のSN比を改善することも行ってみたものの、暗部領域に対して散乱光量が増大してしまうため、上述する問題の解決とすることはできなかった。   Such scattered light goes around the dark area formed by the fine line printing portion B1a and appears as an unnecessary noise component in the signal for micropattern identification output from the light receiving element 23. When an experiment was performed with an actual paper sheet identification device 1, the signal output from the light receiving element 23 was not a clean waveform having a predetermined interval, and was not suitable for identifying a micro pattern. Although the signal-to-noise ratio of the signal has been improved by increasing the light emission intensity of the light emitting element 21, the amount of scattered light increases with respect to the dark region, and thus cannot solve the above-described problem. It was.

このような散乱光を抑制するための解決手段として光学系を介して発光素子21から光を照射することが考えられる。図4には、紙葉類の透過光における散乱抑制を図るため、発光素子21側に光学系Fを設けた形態が示されている。このような形態では、発光素子21から出射した光は、光学系Fにて集光され受光素子23に入射する。このように光学系Fを用いることで、紙幣Bにて発生する散乱光を抑制することが可能である。しかしながら、このような形態においては、光学系Fを用いなければならないこと、さらに、光学系Fの位置合わせを適正に行わなければ散乱光を効果的に抑制することは困難である。   As a solving means for suppressing such scattered light, it is conceivable to irradiate light from the light emitting element 21 through an optical system. FIG. 4 shows a configuration in which an optical system F is provided on the light emitting element 21 side in order to suppress scattering in the transmitted light of the paper sheet. In such a form, the light emitted from the light emitting element 21 is collected by the optical system F and enters the light receiving element 23. By using the optical system F in this way, it is possible to suppress scattered light generated in the bill B. However, in such a form, it is difficult to effectively suppress scattered light unless the optical system F must be used and the optical system F is properly aligned.

図4のような光学系Fを採用した形態では、散乱光の抑制を行うことは可能であると共に、光学系Fを設けることでコスト高となってしまう。また、紙葉類識別装置1では、詰まった紙葉類を取り除くため、紙葉類の搬送路は開閉機構を採用することが多い。このような開閉機構では、開閉した際、発光素子側の構成と受光素子側の構成で位置ずれが生じる可能性がある。厳密な位置合わせを必要とする光学系Fを採用する形態では、このような位置ずれが生じた場合、発光素子21が照射する光が受光素子23に到達しなくなるという問題もある。   In the form employing the optical system F as shown in FIG. 4, it is possible to suppress scattered light, and providing the optical system F increases the cost. Also, in the paper sheet identification device 1, in order to remove jammed paper sheets, an opening / closing mechanism is often adopted for the paper sheet transport path. In such an opening / closing mechanism, there is a possibility that a positional deviation occurs between the configuration on the light emitting element side and the configuration on the light receiving element side when opening and closing. In the configuration employing the optical system F that requires strict alignment, there is a problem that the light emitted from the light emitting element 21 does not reach the light receiving element 23 when such a positional shift occurs.

本発明はこのような課題を鑑み、簡易な構成にて散乱光を抑制し、マイクロパターンの識別を行う紙葉類識別装置を提供することを目的としている。   In view of such problems, an object of the present invention is to provide a paper sheet identification device that suppresses scattered light with a simple configuration and identifies a micropattern.

図5は、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置の構成を示す側断面図である。ちょうど、図2の紙葉類識別装置1を横方向から見て、センサ部20A付近で切断したときの断面図となっている。紙葉類識別装置1は、搬送手段とセンサ部20を有して構成されている。この他、搬送手段、センサ部20の制御、並びに、マイクロパターンの有無を識別する制御手段を有している。   FIG. 5 is a side cross-sectional view showing the configuration of the paper sheet identification apparatus according to the embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the paper sheet identification device 1 of FIG. 2 as viewed from the side and cut near the sensor unit 20A. The paper sheet identification apparatus 1 is configured to include a transport unit and a sensor unit 20. In addition, it has a transport means, control of the sensor unit 20, and control means for identifying the presence or absence of a micro pattern.

図5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、この駆動ローラ42A、43Bに当接する位置に配置され、紙葉類識別装置1に挿入された紙幣Bを図中、左方向に搬送する。   FIG. 5 shows two drive rollers 42A and 42B. Opposing rollers 43A and 43B are arranged to face the driving rollers 42A and 42B. The driving rollers 42A and 42B are rotated in the direction of the arrow shown by driving means such as a motor. Further, the opposing rollers 43A and 43B are arranged at positions where they come into contact with the driving rollers 42A and 43B, and convey the bill B inserted into the paper sheet identification device 1 in the left direction in the figure.

紙葉類識別装置1には、対向する2つの搬送路壁11A、11Bによって紙幣Bが通過する搬送路が形成されている。この搬送路の一方(搬送路壁11A側)には、基板24上に配置された受光素子23が配置されている。この受光素子23には、受光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。また、この搬送路の他方(搬送路壁11B側)には、基板22に配置された発光素子21(本実施形態ではLEDを使用)が配置されている。発光素子21から照射された光は、搬送路中を搬送される
紙幣Bを透過して、受光素子23にて受光され、受光出力信号として変換出力される。受光素子23から出力される受光出力信号は、図示しない制御手段にてマイクロパターンの検出に使用される。
In the paper sheet identification device 1, a conveyance path through which the bill B passes is formed by two opposed conveyance path walls 11A and 11B. A light receiving element 23 disposed on the substrate 24 is disposed on one of the transport paths (on the transport path wall 11A side). For the light receiving element 23, a photodetector (PD) capable of detecting the intensity of the received transmitted light is used. Further, on the other side of the transport path (on the transport path wall 11B side), a light emitting element 21 (using an LED in this embodiment) disposed on the substrate 22 is disposed. The light emitted from the light emitting element 21 passes through the bill B conveyed in the conveying path, is received by the light receiving element 23, and is converted and output as a light reception output signal. The light reception output signal output from the light receiving element 23 is used for detection of a micro pattern by a control means (not shown).

図6は、紙葉類識別装置1のセンサ部20の詳細を示す側断面図であって、図5のセンサ部20を拡大した図である。搬送路壁11Bには、開口111が設けられており、発光素子21が照射する光を、搬送路内にて搬送される紙幣B側に導光する。受光側の構成として、前述した受光素子23の他、第1スリット形成板26、第2スリット形成板27が設けられている。各第1スリット形成板26、第2スリット形成板27には、発光素子21から照射された光(紙幣Bの透過光)を受光するため、それぞれ第1スリット261、第2スリット271が設けられている。本実施形態では、この第1スリット形成板26と第2スリット形成板27の周囲を接続部29で接続してユニット化している。第1スリット261と第2スリット271は、発光素子21と受光素子23を結ぶ線分上に開口を有するよう各第1スリット形成板26と第2スリット形成板27に形成されている。このような2つのスリット261、271を通過させることで、受光素子23に到着する透過光は、その散乱成分が抑制された状態となり、識別対象とするマイクロパターン近傍の透過光を効果的に受光素子23側に導光することが可能となる。   FIG. 6 is a side sectional view showing details of the sensor unit 20 of the paper sheet identifying apparatus 1, and is an enlarged view of the sensor unit 20 of FIG. An opening 111 is provided in the transport path wall 11B, and guides light emitted from the light emitting element 21 to the side of the bill B transported in the transport path. As a configuration on the light receiving side, a first slit forming plate 26 and a second slit forming plate 27 are provided in addition to the light receiving element 23 described above. Each of the first slit forming plate 26 and the second slit forming plate 27 is provided with a first slit 261 and a second slit 271 in order to receive light irradiated from the light emitting element 21 (transmitted light of the bill B). ing. In the present embodiment, the periphery of the first slit forming plate 26 and the second slit forming plate 27 is connected by a connecting portion 29 to form a unit. The first slit 261 and the second slit 271 are formed in each first slit forming plate 26 and the second slit forming plate 27 so as to have an opening on a line segment connecting the light emitting element 21 and the light receiving element 23. By passing through these two slits 261 and 271, the transmitted light arriving at the light receiving element 23 is in a state in which the scattered component is suppressed, and the transmitted light near the micropattern to be identified is effectively received. Light can be guided to the element 23 side.

本実施形態では、マイクロパターン識別領域近傍での紙幣Bのばたつき(位置変動)を抑制するため、第1スリット261の周囲に受光側リブ25A、25Bが設けられている。この受光側リブ25A、25Bを設けたことで、マイクロパターン識別領域近傍における搬送路の幅を狭め、紙幣Bを安定させることが可能となっている。本実施形態では、搬送路の幅L2を1.2mm、受光側リブ25A、25Bの高を0.4[mm]としている。したがって、紙幣Bが通過できる搬送路の幅L1は0.8[mm]となる。   In the present embodiment, the light receiving side ribs 25 </ b> A and 25 </ b> B are provided around the first slit 261 in order to suppress the flapping (position fluctuation) of the bill B in the vicinity of the micro pattern identification region. By providing the light receiving side ribs 25A and 25B, the width of the conveyance path in the vicinity of the micro pattern identification area can be narrowed, and the bill B can be stabilized. In this embodiment, the width L2 of the conveyance path is 1.2 mm, and the heights of the light receiving side ribs 25A and 25B are 0.4 [mm]. Therefore, the width L1 of the conveyance path through which the bill B can pass is 0.8 [mm].

また、本実施形態における受光素子23の幅W1は、1.5[mm]、第1スリット形成板26、第2スリット形成板27の紙幣進行方向に対する開口幅W2は、ともに0.05[mm]、第1スリット形成板26と第2スリット形成板27の間隔L3は、約1[mm]としている。   In the present embodiment, the width W1 of the light receiving element 23 is 1.5 [mm], and the opening width W2 of the first slit forming plate 26 and the second slit forming plate 27 with respect to the banknote progression direction is 0.05 [mm]. The distance L3 between the first slit forming plate 26 and the second slit forming plate 27 is about 1 [mm].

このように本実施形態の紙葉類識別装置1では、2つのスリット261、271を採用したことで、受光素子23に入射する散乱光の影響を抑え、識別対象とするマイクロパターンの識別精度の向上を図ることが可能となる。さらに、紙幣Bに入射させる光についても、図4で説明したような光学系を必要としない、あるいは、簡易な光学系を採用する程度でよく、製造費用の削減を図ることが可能となる。そして、発光素子21についても図6に示すような比較的コストの安い砲弾型LED(発光面が砲弾の形状を有したLED)を採用することが可能であり、同様に製造費用の削減を図ることが可能となる。さらに、発光素子21、受光素子23、第1スリット261、第2スリット271の位置決めについても簡易に行うことが可能であり、製造時並びにメンテナンス時の手間を削減することが可能である。   As described above, in the paper sheet identification apparatus 1 according to the present embodiment, by using the two slits 261 and 271, the influence of scattered light incident on the light receiving element 23 is suppressed, and the identification accuracy of the micro pattern to be identified is improved. It is possible to improve. Furthermore, the light incident on the bill B does not need an optical system as described with reference to FIG. 4, or a simple optical system may be used, and the manufacturing cost can be reduced. As for the light emitting element 21, it is possible to adopt a relatively low-cost cannonball-type LED (LED having a light-emitting surface having a cannonball shape) as shown in FIG. It becomes possible. Further, the positioning of the light emitting element 21, the light receiving element 23, the first slit 261, and the second slit 271 can be easily performed, and labor during manufacturing and maintenance can be reduced.

図7には、本発明の実施形態に係る紙葉類識別装置の制御構成を示すブロック図が示されている。本実施形態の紙葉類識別装置1は、発光素子21、受光素子23などを含むセンサ部20、紙幣搬送手段としての紙幣搬送部40、制御手段としての制御部30を含んで構成されている。センサ部20の受光素子23から出力された受光出力信号は、アンプ28にて増幅され、制御部30に出力される。紙幣Bを搬送する紙幣搬送部40は、駆動ローラ42A〜42Dを回転駆動する駆動部としてのモータ42、駆動ローラ42A〜42Dの何れかに設けられ、その回転量を検出するエンコーダ41を含んで構成されている。エンコーダ41から出力される回転量は、制御部30側にて駆動ローラの径など各種条件を使用して、紙幣Bの搬送速度に変換される。   FIG. 7 is a block diagram showing a control configuration of the paper sheet identification apparatus according to the embodiment of the present invention. The paper sheet identification apparatus 1 of the present embodiment includes a sensor unit 20 including a light emitting element 21, a light receiving element 23, and the like, a banknote transport unit 40 as a banknote transport unit, and a control unit 30 as a control unit. . The light reception output signal output from the light receiving element 23 of the sensor unit 20 is amplified by the amplifier 28 and output to the control unit 30. The banknote transport unit 40 that transports the banknote B includes an encoder 41 that is provided in any one of the motor 42 and the drive rollers 42A to 42D as drive units that rotationally drive the drive rollers 42A to 42D and detects the amount of rotation. It is configured. The amount of rotation output from the encoder 41 is converted into the conveyance speed of the bill B using various conditions such as the diameter of the drive roller on the control unit 30 side.

制御部30は、中央演算手段としてのCPU、プログラム、各種データを記憶する記憶手段としてのROM、RAMなどを有して構成されている。この制御部30は、駆動部42を駆動制御する駆動制御部35、エンコーダ41から出力される回転量に基づいて、紙幣Bの搬送速度を検出する紙幣速度検出部33、紙幣Bの搬送時間をカウントするタイマーカウンタ34が設けられている。A/Dコンバータ31は、アンプ28が出力する受光出力信号、搬送速度検出部33が出力する紙幣Bの搬送速度、タイマーカウンタ34が出力する紙幣Bの搬送時間をデジタル化してマイクロパターン判定部32(演算部)に出力する。マイクロパターン判定部32は、紙幣Bの搬送速度とその搬送時間などに基づいて、紙幣Bのマイクロパターン領域B1を判定し、当該マイクロパターン領域B1について取得した受光出力信号に基づいてマイクロパターンの有無を判定する。   The control unit 30 includes a CPU as a central processing unit, a program, and a ROM and RAM as storage means for storing various data. The control unit 30 drives and controls the drive unit 42, the banknote speed detection unit 33 that detects the banknote B transport speed based on the rotation amount output from the encoder 41, and the banknote B transport time. A timer counter 34 for counting is provided. The A / D converter 31 digitizes the light reception output signal output from the amplifier 28, the transport speed of the bill B output from the transport speed detection unit 33, and the transport time of the bill B output from the timer counter 34, thereby micropattern determination unit 32. Output to (calculation unit). The micropattern determination unit 32 determines the micropattern area B1 of the banknote B based on the transport speed and the transport time of the banknote B, and the presence / absence of the micropattern based on the received light output signal acquired for the micropattern area B1. Determine.

なお、搬送路に対するマイクロパターンの相対的位置は、前述したように紙幣Bの挿入方向によって異なることとなる。したがって、紙葉類識別装置1では、各種センサで紙幣の挿入方向を判定し、挿入方向に対応した位置の判定を行うこととしている。なお、図7などでは、マイクロパターンの識別に特化した構成について説明しているが、紙葉類識別装置1では、図示しないセンサなどによる紙幣Bの他の特徴に基づいて紙幣B(紙葉類)の真贋判定を行うこととしている。   In addition, the relative position of the micro pattern with respect to the conveyance path varies depending on the insertion direction of the bill B as described above. Therefore, in the paper sheet identification apparatus 1, the insertion direction of a banknote is determined with various sensors, and the position corresponding to the insertion direction is determined. In FIG. 7 and the like, a configuration specialized for micro pattern identification is described. However, in the paper sheet recognition apparatus 1, a banknote B (paper sheet) is based on other characteristics of the banknote B by a sensor (not shown). Class)).

図8には、本発明の実施形態に係るマイクロパターン識別処理を示すフロー図が示されている。紙葉類識別装置1に対して紙幣Bが挿入されたことを検出すると、このマイクロパターン識別処理が実行開始される。まず、紙幣Bの挿入方向を判定するセンサ(図示せず)にて、紙幣Bの挿入方向が判定される(S101)。次に、S101で判定された紙幣Bの挿入方向に基づいて紙幣B上でマイクロパターンの位置が判定される(S102)。図2で説明したように、紙幣Bの挿入方向によって、紙葉類識別装置1に対するマイクロパターン領域B1の位置関係(上下位置、微細線印刷部B1aの表裏位置)は異なったものとなる。S102で検出されたマイクロパターンの位置は、紙葉類識別装置1に設けられたどちらのセンサ部20A、20Bを使用してマイクロパターンを検出するか、また、微細線印刷部B1aがどちらの面に位置するかによって判別のための閾値を変化せるために使用される。   FIG. 8 is a flowchart showing a micro pattern identification process according to the embodiment of the present invention. When it is detected that the bill B is inserted into the paper sheet identification device 1, the execution of the micro pattern identification process is started. First, the insertion direction of the banknote B is determined by a sensor (not shown) that determines the insertion direction of the banknote B (S101). Next, the position of the micro pattern on the banknote B is determined based on the insertion direction of the banknote B determined in S101 (S102). As described with reference to FIG. 2, the positional relationship (vertical position, front and back positions of the fine line printing unit B1a) of the micro pattern area B1 with respect to the paper sheet identification device 1 differs depending on the insertion direction of the bill B. The position of the micro pattern detected in S102 indicates which sensor unit 20A, 20B provided in the paper sheet identification device 1 is used to detect the micro pattern, and which surface the fine line printing unit B1a detects. It is used to change the threshold value for discrimination depending on whether it is located in the position.

制御部30は、S102で判定されたマイクロパターンの位置に基づき、センサ部20A、20Bの何れか一方から出力される受光出力信号を取得して制御部30内のRAMなどに記憶する。マイクロパターンの有無検出は、この受光出力信号に基づいて行われることになる。本実施形態では、この受光出力信号に対してFFTなどの周波数変換を施して周波数変換情報に変換(S104)し、周波数変換情報の特性値に基づいて判定することとしている。また、本実施形態では、紙幣Bの挿入方向にて、微細線印刷部B1aが発光素子21側、あるいは、受光素子23側に位置することを鑑み、判定のための閾値を変化させている。   The control unit 30 acquires a light reception output signal output from one of the sensor units 20A and 20B based on the position of the micro pattern determined in S102, and stores it in a RAM or the like in the control unit 30. The presence / absence detection of the micro pattern is performed based on this light reception output signal. In this embodiment, the received light output signal is subjected to frequency conversion such as FFT to be converted into frequency conversion information (S104), and determination is made based on the characteristic value of the frequency conversion information. Further, in the present embodiment, in consideration of the fact that the fine line printing part B1a is located on the light emitting element 21 side or the light receiving element 23 side in the bill B insertion direction, the threshold for determination is changed.

周波数変換情報の特性値は、例えば、次のように設定することができる。図14には、マイクロパターン領域B1における受光出力信号に対して周波数変換を行った周波数変換情報の実測値が示されている。図14(A)は、微細線印刷部B1aが発光素子21側に位置する場合であり、図14(B)は、微細線印刷部B1aが受光素子21側に位置する場合の周波数変換情報である。この実施形態では、紙幣Bのマイクロパターンは、搬送速度との関係から1000[Hz]付近のピークとして観察される。   The characteristic value of the frequency conversion information can be set as follows, for example. FIG. 14 shows actual measurement values of frequency conversion information obtained by performing frequency conversion on the light reception output signal in the micropattern region B1. 14A shows a case where the fine line printing unit B1a is located on the light emitting element 21 side, and FIG. 14B shows frequency conversion information when the fine line printing unit B1a is located on the light receiving element 21 side. is there. In this embodiment, the micro pattern of the banknote B is observed as a peak near 1000 [Hz] from the relationship with the conveyance speed.

マイクロパターンの検出は、この周波数変換情報中、1000[Hz]付近の周波数領域(領域A)を積分した値に基づいて、当該値が閾値以上であることを条件としてマイクロパターン有りと判定する手法が考えられる。このような判定形態以外に、他の周波数領
域(領域B)を参照することで、SN比の変動による誤判定を抑制することも可能である。例えば、領域Bを積分した値と領域Aを積分した値の比が閾値以上であることを、マイクロパターン検出の条件とすることが考えられる。ホワイトノイズのようなノイズ成分は全周波数領域に重畳されることが多く、このように他の領域Bとの比に基づいて判定を行うことで、SN比の変動による誤判定を抑制することが可能となる。
The micro pattern is detected based on a value obtained by integrating the frequency region (region A) in the vicinity of 1000 [Hz] in the frequency conversion information, and determining that the micro pattern is present on condition that the value is equal to or greater than a threshold value. Can be considered. In addition to such a determination mode, it is also possible to suppress erroneous determination due to variation in the SN ratio by referring to another frequency region (region B). For example, the micropattern detection condition may be that the ratio between the value obtained by integrating the region B and the value obtained by integrating the region A is equal to or greater than a threshold value. Noise components such as white noise are often superimposed on the entire frequency region, and by making a determination based on the ratio with other regions B in this way, erroneous determination due to variations in the SN ratio can be suppressed. It becomes possible.

上述した実施形態では、(1)マイクロパターンによる周波数(1000[Hz])付近の周波数領域(領域A)積分値、あるいは、(2)領域Aの積分値と、他の周波数領域(領域B)の積分値との比に基づいて、マイクロパターンの検出を行うこととしているが、マイクロパターンの検出は、各領域A、B中の最大値(ピーク)を使用して行うことも可能である。すなわち、(1’)マイクロパターンによる周波数(1000[Hz])付近の周波数領域(領域A)最大値、あるいは、(2)領域Aの最大値と、他の周波数領域(領域B)の最大値との比によって行うこととしてもよい。   In the embodiment described above, (1) the integrated value of the frequency region (region A) near the frequency (1000 [Hz]) by the micro pattern, or (2) the integrated value of the region A and another frequency region (region B). Although the micro pattern is detected based on the ratio to the integrated value, the micro pattern can be detected using the maximum value (peak) in each of the regions A and B. That is, (1 ′) the maximum value in the frequency region (region A) near the frequency (1000 [Hz]) by the micro pattern, or (2) the maximum value in region A and the maximum value in other frequency regions (region B). It is good also as performing by ratio.

また、図14(A)と図14(B)を対比した場合、マイクロパターンによるピーク値の大きさは、微細線印刷部B1aが発光素子21側に位置する場合(図14(A))と、受光素子23側に位置する場合(図14(B))とで異なることが分かる。このような違いに対応するため、微細線印刷部B1aの位置(紙幣Bの挿入方向に依存)によって、判定のための閾値を切り換えることで、より正確にマイクロパターンの判定を行うことが可能となる。   Further, when FIG. 14A is compared with FIG. 14B, the peak value due to the micro pattern is the same as when the fine line printing portion B1a is located on the light emitting element 21 side (FIG. 14A). It can be seen that this is different from the case where it is located on the light receiving element 23 side (FIG. 14B). In order to cope with such a difference, it is possible to more accurately determine the micropattern by switching the threshold value for determination according to the position of the fine line printing unit B1a (depending on the insertion direction of the bill B). Become.

図8のマイクロパターン識別処理に戻り、マイクロパターンの判定について説明を行う。図14で説明したように、本実施形態では、微細線印刷部B1aが発光素子21側にある場合と受光素子23側にある場合で、マイクロパターン判定のための閾値を異ならせている。この微細線印刷部B1aの位置は、S102の判定結果に基づいている。微細線印刷部B1aが発光素子21側にあると判定された場合(S105:Yes)には、第1閾値を使用してマイクロパターンを判定する。S104で変換された周波数変換情報の特性値(マイクロパターンに対応する周波数領域の値など)が第1閾値以上である場合(S106:Yes)、マイクロパターン有りと判定する(S108)。一方、特性値が第1閾値よりも小さい場合(S106:No)には、マイクロパターン無しと判定する(S109)。   Returning to the micropattern identification process of FIG. 8, the micropattern determination will be described. As described with reference to FIG. 14, in the present embodiment, the threshold for micropattern determination is different between when the fine line printing unit B1a is on the light emitting element 21 side and on the light receiving element 23 side. The position of the fine line printing unit B1a is based on the determination result of S102. When it is determined that the fine line printing unit B1a is on the light emitting element 21 side (S105: Yes), the micro pattern is determined using the first threshold value. If the characteristic value of the frequency conversion information converted in S104 (such as the value in the frequency domain corresponding to the micropattern) is equal to or greater than the first threshold (S106: Yes), it is determined that there is a micropattern (S108). On the other hand, when the characteristic value is smaller than the first threshold (S106: No), it is determined that there is no micro pattern (S109).

また、微細線印刷部B1aが受光素子23側にあると判定された場合(S105:No)には、第2閾値を使用してマイクロパターンを判定する。S104で変換された周波数変換情報の特性値が第2閾値以上である場合(S107:Yes)、マイクロパターン有りと判定する(S108)。一方、特性値が第2閾値よりも小さい場合(S107:No)には、マイクロパターン無しと判定する(S109)。このように本実施形態のマイクロパターン識別処理は、マイクロパターンの表裏位置を考慮したものとなっており、表裏位置に応じて閾値を異ならせることで、より正確なマイクロパターン検出を行うことが可能となっている。   When it is determined that the fine line printing unit B1a is on the light receiving element 23 side (S105: No), the micro pattern is determined using the second threshold value. If the characteristic value of the frequency conversion information converted in S104 is greater than or equal to the second threshold (S107: Yes), it is determined that there is a micro pattern (S108). On the other hand, when the characteristic value is smaller than the second threshold value (S107: No), it is determined that there is no micro pattern (S109). As described above, the micro pattern identification processing of the present embodiment takes into account the front and back positions of the micro pattern, and it is possible to perform more accurate micro pattern detection by changing the threshold according to the front and back positions. It has become.

では、本実施形態の紙葉類識別装置1において、散乱光を抑制する第1スリット261、第2スリット271について、構成の数値的検証を行う。図1で説明した千円札など現行の紙幣Bにおけるマイクロパターンでは、その微細線幅W0が約0.08[mm]〜0.10[mm]、また、微細線の間隔も同様に約0.08[mm]〜0.10[mm]となっている。各第1スリット261、第2スリット271の紙幣搬送方向に対する長さ(図6のW2)は少なくとも、この微細線幅、微細線の間隔よりも小さくすることが好ましい。したがって、現行の紙幣Bをマイクロパターンの識別対象とした場合、長さW2の上限は0.08[mm]に留められる。さらに好適には、微細線幅、もしくは、微細線間の間隔の80%未満とすることが好ましい。長さW2の下限については、光量不足との関係
上、微細線幅、微細線の間隔の20%以上とすることが好ましい。本実施形態では、この長さW2を0.05[mm]に設定している。
Then, in the paper sheet identification apparatus 1 of this embodiment, the numerical verification of a structure is performed about the 1st slit 261 and the 2nd slit 271 which suppress a scattered light. In the micro pattern of the current bill B such as the thousand yen bill described in FIG. 1, the fine line width W0 is about 0.08 [mm] to 0.10 [mm], and the interval between the fine lines is also about 0. .08 [mm] to 0.10 [mm]. It is preferable that the length of each first slit 261 and second slit 271 in the bill conveyance direction (W2 in FIG. 6) be at least smaller than the fine line width and the fine line interval. Therefore, when the current banknote B is used as a micro pattern identification target, the upper limit of the length W2 is kept at 0.08 [mm]. More preferably, it is preferably less than 80% of the fine line width or the interval between fine lines. The lower limit of the length W2 is preferably set to 20% or more of the fine line width and the fine line interval because of insufficient light quantity. In the present embodiment, this length W2 is set to 0.05 [mm].

次に、第1スリット261と第2スリット271の間隔(図6のL3)について数値的検証を行う。図9には、紙幣B、第1スリット26、第2スリット27の配置の様子を示した模式図である。ここでは、最も散乱光が受光素子23に入射しやすい条件を用いて、第1スリット形成板26と第2スリット形成板27の間の距離L3について数値的に検証を行う。   Next, numerical verification is performed on the distance between the first slit 261 and the second slit 271 (L3 in FIG. 6). FIG. 9 is a schematic view showing the arrangement of the bills B, the first slits 26 and the second slits 27. Here, the distance L3 between the first slit forming plate 26 and the second slit forming plate 27 is numerically verified using the condition that the scattered light is most likely to enter the light receiving element 23.

前述したように、本実施形態では第1スリット261、第2スリット271の幅W2は、0.05[mm]に設定されている。また、図6において搬送路の幅L2は1.2[mm]に設定されているため、紙幣が最も受光素子23から離れて搬送される距離L4も1.2[mm]となることが分かる。図9において暗部で示される直角三角形は、微細線印刷部B1aの中心がちょうど第1スリット261と第2スリット271の中心軸上に位置した場合であって、受光素子23が微細線印刷部B1aにて遮光可能な位置となっている。紙幣Bがさらに発光素子21側(図面上方)に位置した場合には、この微細線印刷部B1a周囲からの透過光が受光素子23に入射することとなる。   As described above, in the present embodiment, the width W2 of the first slit 261 and the second slit 271 is set to 0.05 [mm]. Moreover, since the width L2 of the conveyance path in FIG. 6 is set to 1.2 [mm], it can be seen that the distance L4 in which the banknote is conveyed most away from the light receiving element 23 is also 1.2 [mm]. . In FIG. 9, a right triangle indicated by a dark portion is a case where the center of the fine line printing portion B1a is located on the central axis of the first slit 261 and the second slit 271, and the light receiving element 23 is the fine line printing portion B1a. It is a position where light can be shielded. When the bill B is further positioned on the light emitting element 21 side (upward in the drawing), transmitted light from the periphery of the fine line printing portion B1a is incident on the light receiving element 23.

微細線印刷部B1aの幅W0は、現行の紙幣Bでは0.08〜0.01[mm]である。ここでは最も厳しい条件であるW0が0.08[mm]の場合について検証を行う。暗線で示す直角三角形は、角度αを共通に持つ直角三角形であることから以下の条件式が成り立つ。
tanα=W2/L3=W3/(L3+L4)
ここで、W3=W0/2+W2/2であって、
W0=0.08[mm]、W2=0.05[mm]、L4=1.2[mm]を上記条件式に代入すると、L3=4[mm]と算出される。したがって、現行の紙幣Bのマイクロパターンを識別対象とした場合、第1スリット261と第2スリット271間の長さL3の理論上の下限値は4[mm]となる。
The width W0 of the fine line printing part B1a is 0.08 to 0.01 [mm] in the current banknote B. Here, the case where W0 is 0.08 [mm], which is the strictest condition, is verified. Since the right triangle shown by the dark line is a right triangle having the angle α in common, the following conditional expression holds.
tan α = W2 / L3 = W3 / (L3 + L4)
Here, W3 = W0 / 2 + W2 / 2,
When W0 = 0.08 [mm], W2 = 0.05 [mm], and L4 = 1.2 [mm] are substituted into the above conditional expression, L3 = 4 [mm] is calculated. Therefore, when the current micropattern of the bill B is set as an identification target, the theoretical lower limit value of the length L3 between the first slit 261 and the second slit 271 is 4 [mm].

この長さL3の下限値は、微細線印刷部B1aの幅W0と、第1スリット26と紙幣B間の距離L4に依存することとなる。下記表1にW0とL4を変化させた場合の長さL3の下限値についてまとめておく。長さL3の理論上の下限値は0.8〜4[mm]となる。   The lower limit value of the length L3 depends on the width W0 of the fine line printing portion B1a and the distance L4 between the first slit 26 and the bill B. Table 1 below summarizes the lower limit value of the length L3 when W0 and L4 are changed. The theoretical lower limit of the length L3 is 0.8 to 4 [mm].

Figure 0005939576
Figure 0005939576

実際に計測対象となるマイクロパターンは明暗の変化であって、特に、本実施形態では、マイクロパターンの周波数特性を取得できるものであれば足りる。したがって、この理論値に対し1/4の長さまで許容されたものとなる。故に、W0が0.08〜0.10[mm]である現行の紙幣Bについては、長さL3の実際の下限値は上述したL3の理論上の下限値の1/4、すなわち、0.2〜1[mm]とすることが好ましい。また、長さL3の上限値は、受光素子23に届く透過光のSN比を考慮すると、実際の下限値の倍、す
なわち、0.4〜2[mm]程度とすることが好ましい。以上のことは、識別対象となるマイクロパターンの微細線の幅微細線間の間隔を基準として規格化すると、長さL3の下限値は、微細線の幅もしくは微細線間の間隔の2倍、上限値は微細線の幅もしくは微細線間の間隔の25倍となる。
The actual micropattern to be measured is a change in brightness, and in this embodiment, in particular, it is sufficient if the frequency characteristics of the micropattern can be acquired. Therefore, a length of 1/4 is allowed for this theoretical value. Therefore, for the current banknote B with W0 of 0.08 to 0.10 [mm], the actual lower limit value of the length L3 is 1/4 of the theoretical lower limit value of L3 described above, that is,. It is preferable to set it as 2-1 [mm]. Further, the upper limit value of the length L3 is preferably double the actual lower limit value, that is, about 0.4 to 2 [mm] in consideration of the SN ratio of transmitted light reaching the light receiving element 23. When the above is normalized based on the width between the fine lines of the micropattern to be identified as a reference, the lower limit of the length L3 is twice the width of the fine lines or the distance between the fine lines, The upper limit value is 25 times the width of the fine lines or the interval between the fine lines.

図10、図11には、2つのスリット261、271を採用した本実施形態の紙葉類識別装置1における実際の計測結果が示されている。図10は、微細線印刷部B1aが発光素子21側に位置した場合の計測結果であり、図11は、微細線印刷部B1aが受光素子23側に位置した場合の計測結果である。また、各図において(A)は、マイクロパターンを含む領域の波形であり、(B)は、マイクロパターンにおいて(A)を時間(横軸)、電圧値(縦軸)共に拡大した図となっている。   10 and 11 show actual measurement results in the paper sheet identification apparatus 1 of this embodiment that employs two slits 261 and 271. FIG. 10 shows a measurement result when the fine line printing part B1a is located on the light emitting element 21 side, and FIG. 11 shows a measurement result when the fine line printing part B1a is located on the light receiving element 23 side. In each figure, (A) is a waveform of a region including a micro pattern, and (B) is an enlarged view of both time (horizontal axis) and voltage value (vertical axis) in the micro pattern. ing.

各図(A)をみるに、両波形とも、紙幣Bの散乱光の影響を受けずにフラットな波形が得られている。また、各図(B)をみるに、マイクロパターンによる波形が取得できていることが分かる。   As shown in each figure (A), both waveforms are flat without being affected by the scattered light of the bill B. In addition, each figure (B) shows that a waveform by a micro pattern can be acquired.

2つのスリット261、271を採用したことの効果を確認するため、スリットを1つのみとした場合について、計測結果を図12、図13に示しておく。図12は、微細線印刷部B1aが発光素子21側に位置した場合の計測結果であり、図13は、微細線印刷部B1aが受光素子23側に位置した場合の計測結果である。縦軸は図10、図11と同じスケールである。どちらも紙幣Bのばたつき等による散乱光の影響を受け、大きくうねった波形となっていることが分かる。   In order to confirm the effect of adopting the two slits 261 and 271, the measurement results are shown in FIGS. 12 and 13 for the case where only one slit is used. FIG. 12 shows the measurement results when the fine line printing part B1a is located on the light emitting element 21 side, and FIG. 13 shows the measurement results when the fine line printing part B1a is located on the light receiving element 23 side. The vertical axis is the same scale as in FIGS. It can be seen that both waveforms are greatly wavy due to the influence of scattered light due to flapping of bills B and the like.

図14には、2つのスリット261、271を採用した本実施形態の紙葉類識別装置1について、受光素子23にて取得した波形(図10、図11)に対して、周波数変換(FFT)を行った結果(周波数変換情報)を示したものである。図14(A)は、微細線印刷部B1aが発光素子21側に位置した場合の計測結果であり、図14(B)は、微細線印刷部B1aが受光素子23側に位置した場合の計測結果である。   In FIG. 14, frequency conversion (FFT) is performed on the waveform (FIG. 10, FIG. 11) acquired by the light receiving element 23 for the paper sheet identification apparatus 1 of the present embodiment that employs two slits 261 and 271. The result (frequency conversion information) of having performed is shown. FIG. 14A shows the measurement result when the fine line printing unit B1a is located on the light emitting element 21 side, and FIG. 14B shows the measurement when the fine line printing unit B1a is located on the light receiving element 23 side. It is a result.

どちらも、1000[Hz]付近にマイクロパターンによるピークが発生していることが分かる。前述したように、この1000[Hz]付近の周波数領域の値に基づいて、紙幣Bについてマイクロパターンの有無を識別することが可能となる。   In both cases, it can be seen that a peak due to a micro pattern occurs in the vicinity of 1000 [Hz]. As described above, it is possible to identify the presence or absence of the micro pattern for the bill B based on the value in the frequency region near 1000 [Hz].

以上、本実施形態の紙葉類識別装置1によれば、2つの第1スリット261、第2スリット271を設けたことで、受光素子23に紙幣Bで発生した散乱光が入射することを効果的に抑制し、紙幣B上のマイクロパターンの有無を精度良く判別することが可能となる。また、発光素子21側についても、高い精度の光学系を設けることを必要とすることなく、また、発光素子21に砲弾型LEDを採用するなど、コスト面においても削減を図ることが可能となる。   As described above, according to the paper sheet identification apparatus 1 of the present embodiment, the two first slits 261 and the second slits 271 are provided, so that it is effective that the scattered light generated in the bill B enters the light receiving element 23. Therefore, it is possible to accurately determine the presence or absence of the micro pattern on the banknote B. Further, on the light emitting element 21 side, it is not necessary to provide a highly accurate optical system, and it is possible to reduce the cost in terms of adopting a bullet-type LED for the light emitting element 21. .

なお、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。   Note that the present invention is not limited to these embodiments, and embodiments configured by appropriately combining the configurations of the respective embodiments also fall within the scope of the present invention.

1…紙葉類識別装置
11…搬送路壁
111…開口
20…センサ部
21…発光素子(LED)
22、24…基板
23…受光素子
25A、B…受光側リブ
26…第1スリット形成板
261…第1スリット
27…第2スリット形成板
271…第2スリット
28…アンプ
30…制御部
31…A/Dコンバータ
32…マイクロパターン判定部(演算部)
33…搬送速度検出部
34…タイマーカウンタ
35…駆動制御部
40…紙幣搬送部
41…エンコーダ
41…駆動部(モータ)
42…駆動ローラ
43…対向ローラ
B…紙幣
B1…マイクロパターン領域
B2…透かし領域
F…光学系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Paper sheet identification apparatus 11 ... Conveyance path wall 111 ... Opening 20 ... Sensor part 21 ... Light emitting element (LED)
22, 24 ... substrate 23 ... light receiving element 25A, B ... light receiving side rib 26 ... first slit forming plate 261 ... first slit 27 ... second slit forming plate 271 ... second slit 28 ... amplifier 30 ... control unit 31 ... A / D converter 32... Micro pattern determination unit (calculation unit)
33 ... Conveyance speed detection unit 34 ... Timer counter 35 ... Drive control unit 40 ... Bill conveyance unit 41 ... Encoder 41 ... Drive unit (motor)
42 ... Drive roller 43 ... Opposite roller B ... Banknote B1 ... Micro pattern area B2 ... Watermark area F ... Optical system

Claims (6)

複数の微細線が並んで構成されたマイクロパターンを有する紙葉類を識別対象とする紙葉類識別装置において、
前記紙葉類を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類の一面に光を照射する発光素子と、
前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類の他面からの透過光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子を結ぶ線分上に開口を有し、前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類と前記受光素子の間に位置する第1スリットと、
前記発光素子と前記受光素子を結ぶ線分上に開口を有し、前記第1スリットと前記受光素子の間に位置する第2スリットと、
前記受光素子が受光する前記紙葉類の他面からの透過光に基づいて、前記マイクロパターンの有無を判定する制御手段と、を備え
前記第1スリットと前記第2スリットの前記搬送手段の搬送方向における長さは、識別対象となる前記マイクロパターンの前記微細線の幅、もしくは、前記微細線間の間隔よりも小さいことを特徴とする
紙葉類識別装置。
In a paper sheet identification device for identifying a paper sheet having a micro pattern configured by arranging a plurality of fine lines,
Conveying means for conveying the paper sheet;
A light emitting element that emits light to one surface of the paper sheet transported by the transport means;
A light receiving element that receives transmitted light from the other surface of the paper sheet transported by the transport means;
A first slit located between the light receiving element and the light receiving element having an opening on a line segment connecting the light emitting element and the light receiving element, and being conveyed by the conveying means;
An opening on a line segment connecting the light emitting element and the light receiving element, and a second slit located between the first slit and the light receiving element;
Control means for determining the presence or absence of the micropattern based on transmitted light from the other surface of the paper sheet received by the light receiving element ;
The length of the first slit and the second slit in the transport direction of the transport means is smaller than the width of the fine line of the micro pattern to be identified or the interval between the fine lines. Yes Paper sheet identification device.
前記搬送手段の搬送方向における前記第1スリットと前記第2スリットの長さは、前記微細線の幅、もしくは、前記微細線間の間隔の80%未満であることを特徴とする
請求項に記載の紙葉類識別装置。
Length of the second slit and the first slit in the conveying direction of the conveying means, the width of the fine line, or, in claim 1, wherein less than 80% of the spacing between the fine lines The paper sheet identification device described.
複数の微細線が並んで構成されたマイクロパターンを有する紙葉類を識別対象とする紙葉類識別装置において、In a paper sheet identification device for identifying a paper sheet having a micro pattern configured by arranging a plurality of fine lines,
前記紙葉類を搬送する搬送手段と、Conveying means for conveying the paper sheet;
前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類の一面に光を照射する発光素子と、A light emitting element that emits light to one surface of the paper sheet transported by the transport means;
前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類の他面からの透過光を受光する受光素子と、A light receiving element that receives transmitted light from the other surface of the paper sheet transported by the transport means;
前記発光素子と前記受光素子を結ぶ線分上に開口を有し、前記搬送手段にて搬送される前記紙葉類と前記受光素子の間に位置する第1スリットと、A first slit located between the light receiving element and the light receiving element having an opening on a line segment connecting the light emitting element and the light receiving element, and being conveyed by the conveying means;
前記発光素子と前記受光素子を結ぶ線分上に開口を有し、前記第1スリットと前記受光素子の間に位置する第2スリットと、An opening on a line segment connecting the light emitting element and the light receiving element, and a second slit located between the first slit and the light receiving element;
前記受光素子が受光する前記紙葉類の他面からの透過光に基づいて、前記マイクロパターンの有無を判定する制御手段と、を備え、Control means for determining the presence or absence of the micropattern based on transmitted light from the other surface of the paper sheet received by the light receiving element;
前記第1スリットと前記第2スリット間の長さは、前記微細線の幅、もしくは、前記微細線間の間隔の2倍以上であることを特徴とするThe length between the first slit and the second slit is at least twice the width of the fine line or the interval between the fine lines.
紙葉類識別装置。Paper sheet identification device.
前記受光素子から出力される受光出力信号を周波数変換して周波数変換情報を生成し、前記周波数変換情報に基づいて前記マイクロパターンの有無を識別することを特徴とする
請求項1から請求項の何れか1項に記載の紙葉類識別装置。
Generates frequency conversion information by frequency converting the received light output signal output from the light receiving element, from claim 1, wherein the identifying the presence or absence of the micro-pattern on the basis of said frequency conversion information according to claim 3 The paper sheet identification apparatus of any one of Claims 1.
前記周波数変換情報の所定周波数領域の値に基づいて、前記マイクロパターンの有無を識別することを特徴とする
請求項に記載の紙葉類識別装置。
The paper sheet identification apparatus according to claim 4 , wherein the presence or absence of the micropattern is identified based on a value in a predetermined frequency region of the frequency conversion information.
前記周波数変換情報の第1の周波数領域の値に対する第2の周波数領域の値に基づいて、前記マイクロパターンの有無を識別することを特徴とする
請求項に記載の紙葉類識別装置。
5. The paper sheet identification apparatus according to claim 4 , wherein the presence or absence of the micropattern is identified based on a value of a second frequency domain with respect to a value of the first frequency domain of the frequency conversion information.
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