JP6873770B2 - 反射型光学センサ及び紙葉類処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙葉類の表面に位置する検知対象を検知する反射型光学センサ、及び該反射型光学センサを備える紙葉類処理装置に関する。

従来、こうした紙葉類処理装置の一例として、例えば特許文献１に記載の装置では、照明装置から紙葉類に照明光を照射し、紙葉類からの反射光を受光センサを用いて検知することにより、検知対象の一例としてのホログラムを検出するようにしている。

特開２００７−２４０３１５号公報

ところで、紙葉類処理装置では、紙葉類から発生する紙粉や汚れを内部に進入させないように、照明装置及び受光センサは防塵性の筐体に収容されることが多く、通常は、この筐体の紙葉類を検知する面に透明部材が設けられる。この場合、受光センサは、透明部材の表面から反射した光を受光した光をノイズとして受光するため、紙葉類からの反射光に基づき検知対象を的確に検知することが困難となるという問題があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、紙葉類の表面に位置する検知対象を的確に検知することのできる反射型光学センサ及び紙葉類処理装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、紙葉類の表面に位置する検知対象を光学的に検知する紙葉類処理装置であって、前記紙葉類に対して光を照射する光源と、前記光源と前記紙葉類との間の光路上に配置される透明部材と、前記紙葉類から反射した光を前記透明部材を介して受光する受光部と、を備え、前記透明部材は、前記紙葉類の搬送経路に対向する面である第１の面と、前記第１の面とは反対側の面であって、前記光源と前記紙葉類との間の光路上に位置する面部位が前記光源から前記透明部材への光の入射角を大きくするように前記紙葉類の搬送方向に対して傾斜している第２の面とを有することを特徴とする。

上記構成によれば、透明部材において光源側に位置する第２の面は、光源と紙葉類との間の光路上に位置する面部位が光源から透明部材の第２の面への光の入射角を大きくするように紙葉類の搬送方向に対して傾斜している。そのため、透明部材の第２の面が紙葉類の搬送方向に対して平行な場合と比較して、光源から透明部材の第２の面にて反射した光の進行方向が大きく変化する。その結果、光源から透明部材の第２の面にて反射した光の進行方向と、紙葉類から反射して透明部材の第２の面から射出される光の進行方向とが大きく乖離する。したがって、こうした反射光が受光部によりノイズとして受光されにくくなる。これにより、紙葉類の表面に位置する検知対象を的確に検知することが可能となる。

また、上記課題を解決するため、本発明は、紙葉類の表面に位置する検知対象を光学的に検知する紙葉類処理装置であって、前記紙葉類に対して光を照射する光源と、前記光源と前記紙葉類との間の光路上に配置される透明部材と、前記紙葉類から反射した光を前記透明部材を介して受光する受光部と、を備え、前記透明部材は、前記紙葉類の搬送経路に対向する面である第１の面と、前記第１の面とは反対側の面であって、前記光源と前記紙葉類との間の光路上に位置する第１の面部位が前記光源から前記透明部材への光の入射角を小さくするように前記紙葉類の搬送方向に対して傾斜するとともに、前記紙葉類と前記受光部との光路上に位置する第２の面部位が前記第１の面部位と同一の傾斜方向に前記紙葉類の搬送方向に対して前記第１の面部位よりも小さな角度で傾斜するか、又は、前記第１の面部位とは異なる傾斜方向に前記紙葉類の搬送方向に対して傾斜する第２の面とを有し、前記受光部は、前記透明部材の前記第１の面部位の傾斜方向に沿う延長面上よりも前記光源からの光の照射方向の前方側に位置することを特徴とする。

上記構成によれば、透明部材において光源側に位置する第２の面は、光源と紙葉類との間の光路上に位置する第１の面部位が光源から透明部材への光の入射角を小さくするように紙葉類の搬送経路に沿う方向に対して傾斜しており、当該第１の面部位の傾斜方向に沿う延長面上よりも光源の照射方向の前方側に受光部が位置する。そのため、光源から透明部材の第２の面にて反射した光は、受光部によりノイズとして受光されない。これにより、紙葉類の表面に位置する検知対象を的確に検知することが可能となる。

また、本発明は、上記発明において、前記透明部材の前記第２の面に対する前記光源からの光の入射角は、前記光源から前記透明部材に入射する光のうち、光の入射面内で光の進行方向と垂直な方向に振動するｐ偏光成分の前記第２の面での反射率が最小となる角度に設定されていることを特徴とする。

上記構成によれば、光源から透明部材の第２の面に入射する光のうち、光の入射面に対して平行な偏光成分の反射が好適に抑えられることから、こうした偏光成分が受光部によりノイズとして受光されにくくなる。これにより、紙葉類の表面に位置する検知対象をより一層好適に検知することが可能となる。

また、本発明は、上記発明において、前記光源と前記透明部材との間に設けられ、前記光源から前記透明部材に入射する光のうち、光の入射面と垂直な方向であって光の進行方向と垂直な方向に振動するｓ偏光成分を選択的に遮蔽する偏光板を更に備えることを特徴とする。

上記構成によれば、光源から透明部材の第２の面に入射する光のうち、光の入射面と垂直な偏光成分が偏光板によって遮蔽されることから、こうした偏光成分が透明部材の第２の面にて反射することが抑えられる。その結果、こうした反射光が受光部によりノイズとして受光されにくくなる。これにより、紙葉類の表面に位置する検知対象をより一層好適に検知することが可能となる。

また、本発明は、上記発明において、前記第１の面は、前記光源と前記紙葉類との間の光路上に位置する面部位が、前記紙葉類の搬送経路から離間するように前記紙葉類の搬送方向に対して傾斜していることを特徴とする。

上記構成によれば、光源から透明部材に入射した光のうち、透明部材の第１の面において反射する光の進行方向は、透明部材の第１の面が紙葉類の搬送方向と平行な場合と比較して、透明部材の第２の面のうち、光源と紙葉類との光路上に位置する面部位に沿う方向において受光部から離れるようになる。そのため、透明部材の第１の面において反射した光は、受光部によりノイズとして受光され難くなる。これにより、紙葉類の表面に位置する検知対象をより一層的確に検知することが可能となる。

また、上記課題を解決するため、本発明は、対象物に対して光を照射する光源と、前記光源と前記対象物との間の光路上に配置される透明部材と、前記対象物から反射した光を前記透明部材を介して受光する受光部とを備え、前記透明部材は、前記対象物に対向する第１の面と、前記第１の面とは反対側となる第２の面とを有し、前記第２の面は、前記光源と前記対象物との間の光路上に位置する面部位が前記第１の面に対して前記光源から前記透明部材への光の入射角を大きくするように傾斜していることを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明は、対象物に対して光を照射する光源と、前記光源と前記対象物との間の光路上に配置される透明部材と、前記対象物から反射した光を前記透明部材を介して受光する受光部とを備え、前記透明部材は、前記対象物に対向する第１の面と、前記第１の面とは反対側となる第２の面とを有し、前記第２の面は、前記光源と前記対象物との間の光路上に位置する第１の面部位が、前記第１の面に対して前記光源から前記透明部材への光の入射角を小さくするように傾斜するとともに、前記対象物と前記受光部との光路上に位置する第２の面部位が、前記第１の面に対して前記第１の面部位と同一の傾斜方向に前記第１の面部位よりも小さな角度で傾斜するか、又は、前記第１の面に対して前記第１の面部位とは異なる傾斜方向に傾斜することを特徴とする。

本発明によれば、紙葉類の表面に位置する検知対象を的確に検知することができる。

紙葉類処理装置の第１の実施の形態の概略構成を示す模式図。 反射型光学センサの第１の実施の形態の概略構成を示す模式図。 光の入射角と光の偏光成分ごとの反射率との相関関係を示すグラフ。 （ａ）〜（ｃ）は、同実施の形態の反射型光学センサ、及び、比較例の反射型光学センサの光学特性を比較して示す模式図。 （ａ）、（ｂ）は、同実施の形態の反射型光学センサ、及び、比較例の反射型光学センサの光学特性を比較して示す模式図。 同実施の形態の反射型光学センサ、及び、比較例の反射型光学センサの光学特性を比較して示す模式図。 反射型光学センサの第２の実施の形態の概略構成を示す模式図。 反射型光学センサの他の実施の形態の概略構成を示す模式図。 反射型光学センサの他の実施の形態の概略構成を示す模式図。 反射型光学センサの他の実施の形態の概略構成を示す模式図。

（第１の実施の形態）
以下、紙葉類処理装置の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施の形態の紙葉類処理装置は、紙葉類の一例としての紙幣に対して光源から光を照射し、紙幣からの反射光を受光センサにより受光することにより、紙幣の種類を識別する装置である。また、この装置では、紙幣の種類の識別に加え、例えば紙幣に貼着されたテープ片等、紙幣の表面に位置する検知対象も併せて検知することが可能である。なお、この装置では、光源及び受光センサは防塵性の筐体に収容されており、この筐体には、光源と紙幣との間の光路上、及び、紙幣と受光センサとの間の光路上には透光性を有する透明部材の一例としての透明カバーが設けられている。透明カバーは、光源に対向する面において光源から照射された光が反射することがあり、こうして反射された光は受光センサにノイズとして入射してしまう。そこで、本実施の形態では、透明部材から反射された光と、紙幣から反射した光との入射角度の差分を拡大し、これらの光のうち、紙幣から反射した光を受光センサにて選択的に受光しやすくしている。これにより、受光センサに入射する光のＳ／Ｎ比を増大させて、紙幣の表面に位置する検知対象に対する検知精度を高めている。

具体的には、図１に示すように、紙葉類処理装置１００の筐体１１０の内部には、紙幣１０の搬送経路の上流側から下流側に向かって第１のタイミングセンサ１２０、反射型光学センサ１３０，１４０、蛍光センサ１５０、厚みセンサ１６０、磁気センサ１７０、第２のタイミングセンサ１８０が設けられている。

第１のタイミングセンサ１２０は、紙幣１０の第１の面１０Ａ側に設けられ、紙幣１０の厚み方向に赤外光を照射する光源１２０Ａと、紙幣１０の第２の面１０Ｂ側に設けられ、光源１２０Ａから照射された赤外光を受光する受光部１２０Ｂとを有している。そして、第１のタイミングセンサ１２０は、光源１２０Ａから照射された赤外光が紙幣１０によって遮られて受光部１２０Ｂが赤外光を受光しなくなった時点で、紙幣１０の先端が第１のタイミングセンサ１２０を通過したことを検知する。

反射型光学センサ１３０，１４０は、紙幣１０の厚み方向の両側に対をなして設けられている。紙幣１０の第１の面１０Ａ側に設けられた反射型光学センサ１３０は、光源１３１から紙幣１０の第１の面１０Ａに緑光や赤外光等を照射し、紙幣１０の第１の面１０Ａからの反射光を受光部１３２により受光する。一方、紙幣１０の第２の面１０Ｂに設けられた反射型光学センサ１４０は、光源１４１から紙幣１０の第２の面１０Ｂに緑光や赤外光等を照射し、紙幣１０の第２の面１０Ｂからの反射光を受光部１４２により受光する。なお、受光部１４２は、光源１３１から照射された光のうち紙幣１０を透過した光も併せて受光する。

蛍光センサ１５０は、紙幣１０の第１の面１０Ａに対して紫外光を照射し、紙幣１０の第１の面１０Ａから発光した光を検知することにより、紙幣１０の表面に位置する蛍光成分を検知する。

厚みセンサ１６０は、紙幣１０の幅方向に延びる固定軸１６０Ａ及び可動軸１６０Ｂを有し、これら固定軸及び可動軸により紙幣１０の両面を挟み込んだときの可動軸１６０Ｂの変位量に基づき、紙幣１０の厚みを検知する。

磁気センサ１７０は、紙幣１０の第１の面１０Ａ側に設けられ、磁界の大きさや方向を検知する磁気ヘッド１７０Ａと、紙幣１０の第２の面１０Ｂ側に設けられ、紙幣１０を磁気ヘッド１７０Ａへ押し付けるローラ１７０Ｂとを備える。そして、磁気センサ１７０は、紙幣１０が通過するときに磁気ヘッド１７０Ａにより検出された磁気分布と、紙幣１０の種類ごとに予め記憶した磁気分布とを比較することにより、紙幣１０の種類を識別する。

第２のタイミングセンサ１８０は、紙幣１０の第１の面１０Ａ側に設けられ、紙幣１０の厚み方向に赤外光を照射する光源１８０Ａと、紙幣１０の第２の面１０Ｂ側に設けられ、光源１８０Ａから照射された赤外光を受光する受光部１８０Ｂとを有している。そして、第１のタイミングセンサ１２０は、光源１８０Ａから照射された赤外光が紙幣１０によって遮られて受光部１８０Ｂが赤外光を受光しなくなった時点で、紙幣１０の先端が第２のタイミングセンサ１８０を通過したことを検知する。

次に、反射型光学センサ１３０の構成について図面を参照して説明する。
図２に示すように、反射型光学センサ１３０は、防塵性の筐体１３０Ｓを有しており、筐体１３０Ｓには光源１３１と受光部１３２とが収容されている。筐体１３０Ｓにおける光源１３１と受光部１３２との間となる位置には、光源１３１から照射された光が受光部１３２に対して直接入射することを防止するための遮蔽部材１３４が設けられている。また、筐体１３０Ｓにおける光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する部位には、透明カバー１３３が設けられている。

透明カバー１３３は、紙幣１０の搬送経路に対向する第１の面Ｓ１と、第１の面Ｓ１とは反対側の面であって光源１３１に対向する面である第２の面Ｓ２とを有している。第１の面Ｓ１は、紙幣１０の搬送方向と平行に延びる平坦面となっている。第２の面Ｓ２は、第１の面Ｓ１と斜めに交差する平坦面となっており、光源１３１からの光の入射角を大きくするように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜している。

なお、光源１３１から照射される光は、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に垂直で入射光及び反射光を含む面を入射面としたとき、光の進行方向と垂直な方向に電界が振動する偏光成分として、入射面と平行な方向に電界が振動する偏光成分であるｐ偏光と、入射面と垂直な方向に電界が振動する偏光成分であるｓ偏光とが含まれる。そして、光源１３１と透明カバー１３３との間の光路上には、上述したｐ偏光及びｓ偏光のうち、ｓ偏光を選択的に遮蔽する偏光板１３５が設けられている。

図３は、上述したｐ偏光及びｓ偏光の各々について、入射角と反射率との関係性を示すグラフである。同図からも明らかなように、ｓ偏光については、入射角が大きくなるにつれて反射率が次第に大きくなる傾向を示す。その一方で、ｐ偏光については、入射角が比較的小さい角度領域では入射角が大きくなるに連れて反射率が次第に小さくなる傾向を示すものの、入射角が比較的大きい角度領域では入射角が大きくなるに連れて反射率が次第に大きくなる傾向を示す。この場合、ｐ偏光について反射率が０となる入射角が一般にブリュースター角θｂと称される。そして、第２の面Ｓ２の傾斜角度は、光源１３１からの光の入射角をブリュースター角θｂと一致させるように設定されている。そのため、光源１３１から光軸方向に照射された光は、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２においてほとんど反射されない。

次に、本実施の形態の紙葉類処理装置の作用について、特に反射型光学センサ１３０が紙幣１０の表面に位置する検知対象を検知する際の作用に着目して以下説明する。
図４（ａ）は、本実施の形態の反射型光学センサ１３０における透明カバー１３３の構成を実線で示すとともに、比較例の反射型光学センサ１３０Ａにおける透明カバー１３３Ａの構成を二点鎖線で示している。また、同図は、各々の反射型光学センサ１３０，１３０Ａについて、光源１３１，１３１Ａの光軸方向に入射した後に紙幣１０を経由して受光部１３２に至る光路を各対応する線種で併せて示している。この比較例の反射型光学センサ１３０Ａは、透明カバー１３３Ａの第１の面Ｓ１Ａだけでなく第２の面Ｓ２Ａも併せて紙幣１０の搬送方向と平行に延びる平坦面となっている点で本実施の形態の反射型光学センサ１３０とはその構成が異なる。

そして、同図に示すように、これら反射型光学センサ１３０，１３０Ａにおいて、光源１３１，１３１Ａから透明カバー１３３，１３３Ａに対して共通の方向に光を入射させたときには、透明カバー１３３，１３３Ａの第２の面Ｓ２，Ｓ２Ａにおいて光の進行方向が変化する点では共通するものの、その変化量は互いに異なる。また同様に、これら反射型光学センサ１３０，１３０Ａにおいて、透明カバー１３３，１３３Ａの第２の面Ｓ２，Ｓ２Ａにおいて紙幣１０から反射した光の進行方向が変化する点では共通するものの、その変化量は互いに異なる。

図４（ｂ）は、これら反射型光学センサ１３０，１３０Ａについて、透明カバー１３３，１３３Ａの第２の面Ｓ２，Ｓ２Ａに対する光源１３１，１３１Ａからの光の入射位置を重ね合わせたときの光の進行方向の変化量を比較して示している。同図からも明らかなように、本実施の形態の透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に対する光の入射角度をθ１とし、比較例の透明カバー１３３Ａの第２の面Ｓ２Ａに対する光の入射角度をθ１Ａとしたとき、θ１＞θ１Ａの関係性を満たす。そのため、本実施の形態では、比較例に対して、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２における光の進行方向の変化量が相対的に大きい。

図４（ｃ）は、これら反射型光学センサ１３０，１３０Ａについて、透明カバー１３３，１３３Ａの第２の面Ｓ２，Ｓ２Ａに対する紙幣１０から反射した光の入射位置を重ね合わせたときの光の進行方向の変化量を比較して示している。同図からも明らかなように、本実施の形態の透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に対する反射光の入射角度をθ２とし、比較例の透明カバー１３３Ａの第２の面Ｓ２Ａに対する反射光の入射角度をθ２Ａとしたとき、θ２＜θ２Ａの関係を満たす。そのため、本実施の形態では、比較例に対して、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２における反射光の進行方向の変化量が相対的に小さい。

図５（ａ）は、図４（ａ）と同様、本実施の形態の反射型光学センサ１３０における透明カバー１３３の構成を実線で示すとともに、比較例の反射型光学センサ１３０Ａにおける透明カバー１３３Ａの構成を二点鎖線で示している。また、同図は、各々の反射型光学センサ１３０，１３０Ａについて、光源１３１の光軸ＡＸから外れた方向に入射した後に透明カバー１３３，１３３Ａの第２の面Ｓ２，Ｓ２Ａにて反射して受光部１３２に至る光路を各対応する線種で併せて示している。

そして、同図に示すように、これら反射型光学センサ１３０，１３０Ａにおいて、透明カバー１３３，１３３Ａの第２の面Ｓ２，Ｓ２Ａにて反射した光が受光部１３２に入射するとき、その光の進行方向は互いに異なる。

図５（ｂ）は、これら反射型光学センサ１３０，１３０Ａについて、透明カバー１３３，１３３の第２の面Ｓ２，Ｓ２Ａに対する光源１３１からの光の入射位置を重ね合わせたときの光の進行方向を比較して示している。同図からも明らかなように、本実施の形態の透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に対する光源１３１からの光の入射角度をθ３とし、比較例の透明カバー１３３Ａの第２の面Ｓ２Ａに対する光源１３１からの光の入射角度をθ３Ａとしたとき、θ３＞θ３Ａの関係を満たす。そのため、本実施の形態では、比較例に対して、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２における反射光の進行方向の変化量が相対的に小さい。

図６は、先の図４（ａ）に示した本実施の形態及び比較例の反射型光学センサ１３０，１３０Ａについて、紙幣１０から反射した光の受光部１３２への入射方向を各対応する線種で重ねて示している。また、同図は、先の図５（ａ）に示した本実施の形態及び比較例の反射型光学センサ１３０，１３０Ａについて、透明カバー１３３，１３３Ａの第２の面Ｓ２，Ｓ２Ａから反射した光の受光部１３２への入射方向を各対応する線種で重ねて示している。同図に実線で示す矢印からも明らかなように、本実施の形態の反射型光学センサ１３０では、紙幣１０から反射した光の入射方向と、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２から反射した光の入射方向との間には角度差Δθがある。また、同図に一点鎖線で示す矢印からも明らかなように、比較例の反射型光学センサ１３０Ａでも、紙幣１０から反射した光の入射方向と、透明カバー１３３Ａの第２の面Ｓ２Ａから反射した光の入射方向との間には角度差ΔθＡがある。ただし、光の入射方向の角度差Δθ，ΔθＡは、本実施の形態の方が比較例よりも相対的に大きい傾向にある。すなわち、本実施の形態では、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２が紙幣１０の搬送方向に対して傾斜することにより、透明カバー１３３Ａの第２の面Ｓ２Ａが紙幣１０の搬送方向と平行に延びる場合と比較して、光の入射方向の角度差を拡大している。これにより、これらの光のうち、紙幣１０から反射した光を受光部１３２にて選択的に受光しやすくなる。その結果、受光部１３２に入射する光のＳ／Ｎ比が増大することにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象に対する検知精度が高められる。

特に、本実施の形態では、光源１３１から照射された光のうち、ｓ偏光の偏光成分が偏光板１３５により選択的に遮蔽される。また、偏光板１３５によって遮蔽されないｐ偏光の偏光成分については、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に対する光の入射角をブリュースター角θｂと一致させることにより、受光部１３２に向けた反射を抑えている。これにより、受光部１３２に入射する光のＳ／Ｎ比が更に増大し、紙幣１０の表面に位置する検知対象に対する検知精度がより一層高められる。

以上説明したように、上記第１の実施の形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）透明カバー１３３において光源１３１側に位置する第２の面Ｓ２は、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位が光源１３１から透明カバー１３３の第２の面Ｓ２への光の入射角を大きくするように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜している。そのため、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２が紙幣１０の搬送方向に対して平行な場合と比較して、光源１３１から透明カバー１３３の第２の面Ｓ２にて反射した光の進行方向が大きく変化する。その結果、光源１３１から透明カバー１３３の第２の面Ｓ２にて反射した光の進行方向と、紙幣１０から反射して透明カバー１３３の第２の面Ｓ２から射出される光の進行方向とが大きく乖離する。したがって、こうした反射光が受光部１３２によりノイズとして受光されにくくなる。これにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象を的確に検知することが可能となる。

（２）透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に対する光源１３１からの光の入射角は、光源１３１から透明カバー１３３に入射する光のうち、光の入射面に対して平行な偏光成分であるｐ偏光に対する反射率が最小となる角度に設定されている。そのため、光源１３１から透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に入射する光のうち、ｐ偏光の反射が好適に抑えられるため、受光部１３２によりノイズとして受光されにくくなる。これにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象をより一層好適に検知することが可能となる。

（３）光源１３１と透明カバー１３３との間には、光源１３１から透明カバー１３３への光の入射面と垂直な偏光成分であるｓ偏光を選択的に遮蔽する偏光板１３５が設けられている。そのため、光源１３１から透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に入射する光のうちｓ偏光が偏光板１３５によって遮蔽されることから、こうしたｓ偏光が透明カバー１３３の第２の面Ｓ２にて反射することが抑えられる。その結果、こうしたｓ偏光が受光部１３２によりノイズとして受光されにくくなる。これにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象をより一層好適に検知することが可能となる。

（４）透明カバー１３３において紙幣１０の搬送経路に対向する第１の面Ｓ１は、紙幣１０の搬送経路に沿う平面状に構成されている。これにより、紙幣１０の搬送が透明カバー１３３の第１の面Ｓ１によって妨げられることを抑制できる。

（第２の実施の形態）
次に、紙葉類処理装置の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、第２の実施の形態は、反射型光学センサにおける透明部材の構成が第１の実施の形態と異なる。したがって、以下の説明においては、第１の実施の形態と相違する構成について主に説明し、第１の実施の形態と同一の又は相当する構成については重複する説明を省略する。

図７に示すように、本実施の形態の反射型光学センサ２３０では、透明カバー２３３は、正面視で山型の形状を有しており、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２は、光源１３１に対して対向する第１の面部位Ｓ２αと、受光部１３２に対して対向する第２の面部位Ｓ２βとが連続して構成されている。第１の面部位Ｓ２αは、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置しており、光源１３１から透明カバー２３３への光の入射角を小さくするように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜している。また、第２の面部位Ｓ２βは、紙幣１０と受光部１３２との光路上に位置しており、第１の面部位Ｓ２αとは異なる傾斜方向に紙幣１０の搬送方向に対して傾斜している。また、第１の面部位Ｓ２αと第２の面部位Ｓ２βとの境界部分に対して透明カバー２３３の厚み方向において対向する位置には、光源１３１から照射された光が受光部１３２に対して直接入射することを防止するための遮蔽部材１３４が設けられている。

なお、受光部１３２は、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２における第１の面部位Ｓ２αの延長面ＳＸ上よりも光源１３１からの光の照射方向の前方側（同図に示す例では、左斜め下方）に位置している。このとき、光源１３１から照射された光のうち、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２の第１の面部位Ｓ２αにて反射した光は、第１の面部位Ｓ２αの延長面ＳＸ上よりも光源１３１からの光の照射方向の前方側には進行しないため、受光部１３２によっては受光されない。すなわち、光源１３１から照射された光のうち、透明カバー２３３を透過して紙幣１０から反射した光については、受光部１３２によって受光される。その一方で、光源１３１から照射された光のうち、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２にて反射した光が受光部１３２によって受光されることが抑えられる。その結果、受光部１３２に入射する光のＳ／Ｎ比が増大する。そのため、紙幣１０の表面に位置する検知対象に対する検知精度が高められる。

以上説明したように、上記第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）に代えて、以下に列挙する効果を得ることができる。
（５）透明カバー２３３の第２の面Ｓ２は、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する第１の面部位Ｓ２αが光源１３１から透明カバー２３３への光の入射角を小さくするように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜している。そして、この第１の面部位Ｓ２αの延長面ＳＸ上よりも光源１３１の照射方向の前方側に受光部１３２が位置する。そのため、光源１３１から透明カバー２３３の第２の面Ｓ２にて反射した光は、受光部１３２によりノイズとして受光されない。これにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象を的確に検知することが可能となる。

（その他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のような形態にて実施することもできる。
・上記各実施の形態においては、透明カバー１３３，２３３の第１の面Ｓ１が紙幣１０の搬送方向と平行に延びる平坦面をなすように構成されていた。これに代えて、図８に示すように、透明カバー３３３の第１の面Ｓ１が紙幣１０の搬送方向の上流側から下流側に向けて紙幣１０の搬送経路から離間するように傾斜した面部位Ｓ１αと紙幣１０の搬送経路に近接するように傾斜した面部位Ｓ１βとが連続して構成されてもよい。この場合、透明カバー３３３の第１の面Ｓ１のうち、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位Ｓ１βは、紙幣１０の搬送経路から離間するように傾斜している。この構成では、先の図７に示した透明カバー３３３の第１の面Ｓ１が紙幣１０の搬送方向と平行な構成と比較して、光源１３１から透明カバー３３３に入射して第１の面Ｓ１において反射する光の進行方向が、透明カバー３３３の第２の面Ｓ２の第１の面部位Ｓ２αに沿う方向において受光部１３２から離れるようになる。そのため、透明カバー３３３の第１の面Ｓ１において反射した光は、受光部１３２によりノイズとして受光され難くなる。これにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象をより一層的確に検知することが可能となる。

・上記第２の実施の形態においては、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２のうち、光源１３１に対向する第１の面部位Ｓ２α、及び、受光部１３２に対向する第２の面部位Ｓ２βが紙幣１０の搬送方向に対して互いに異なる方向に傾斜する構成とした。これに代えて、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２のうち、第１の面部位Ｓ２α及び第２の面部位Ｓ２βが紙幣１０の搬送方向に対して同一の方向に傾斜する構成としてもよい。この場合、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２のうち、第２の面部位Ｓ２βの方が第１の面部位Ｓ２αよりも紙幣１０の搬送方向に対して相対的に小さな角度で傾斜するようにすればよい。そして、第１の面部位Ｓ２αの延長面ＳＸ上よりも光源１３１からの光の照射方向の前方側に受光部１３２を配置すればよい。

・上記第１の実施の形態においては、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２が紙幣１０の搬送方向に対して傾斜した平坦面をなすように構成されていた。これに代えて、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２が凸状又は凹状の湾曲面をなすように構成されていてもよい。この場合、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２のうち、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位における接平面に沿う方向が光源１３１から透明カバー１３３への光の入射角を大きくするように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜していればよい。このとき、透明カバー１３３の第１の面Ｓ１は、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位が紙幣１０の搬送経路から離間するように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜することが好ましい。この構成では、透明カバー１３３の第１の面Ｓ１が紙幣１０の搬送方向と平行な構成と比較して、光源１３１から透明カバー１３３に入射して第１の面Ｓ１において反射する光の進行方向が、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に沿う方向において受光部１３２から離れるようになる。そのため、透明カバー１３３の第１の面Ｓ１において反射した光は、受光部１３２によりノイズとして受光され難くなる。これにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象をより一層的確に検知することが可能となる。

・上記第２の実施の形態においては、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２のうち、光源１３１に対向する第１の面部位Ｓ２α、及び、受光部１３２に対向する第２の面部位Ｓ２βが平坦面をなすように構成されていた。これに代えて、図９及び図１０に示すように、透明カバー４３３，５３３の第２の面Ｓ２γが凸状の湾曲面をなすように構成されていてもよい。これら構成では、透明カバー４３３，５３３の第２の面Ｓ２γのうち、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位における接平面の延長面ＳＸに沿う方向が光源１３１から透明カバー４３３，５３３への光の入射角を小さくするように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜することとなる。そして、この接平面の延長面ＳＸよりも光源１３１からの光の照射方向の前方側（同図に示す例では、左斜め下方）に受光部１３２を配置すればよい。なお、図９及び図１０に示す例では、透明カバー４３３，５３３の第２の面Ｓ２γのうち、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位、及び、紙幣１０と受光部１３２との間の光路上に位置する面部位の双方が凸状の湾曲面をなす構成を例に挙げて説明した。ただし、透明カバー４３３，５３３の第２の面Ｓ２γのうち、少なくとも光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位が凸状の湾曲面をなす構成であればよい。このとき、図９に示すように、透明カバー４３３の第１の面Ｓ１は、紙幣１０の搬送経路に沿う平坦面をなすように構成してもよい。ただし、図１０に示すように、透明カバー５３３の第１の面Ｓ１γは、例えば凹状の湾曲面をなすように構成する等、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位が紙幣１０の搬送経路から離間するように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜することが好ましい。この構成では、先の図９に示した透明カバー４３３の第１の面Ｓ１が紙幣１０の搬送方向と平行な構成と比較して、光源１３１から透明カバー５３３に入射して第１の面Ｓ１γにおいて反射する光の進行方向が、透明カバー５３３の第２の面Ｓ２γのうち、光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位における接平面の延長面ＳＸに沿う方向において受光部１３２から離れるようになる。そのため、透明カバー５３３の第１の面Ｓ１γにおいて反射した光は、受光部１３２によりノイズとして受光され難くなる。これにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象をより一層的確に検知することが可能となる。

・上記第１の実施の形態においては、光源１３１と透明カバー１３３との間の光路上に偏光板１３５を設けるようにした。ただし、光源１３１から透明カバー１３３を介して紙幣１０に照射される光量を確保する等の目的で、偏光板１３５を省略してもよい。

・上記第１の実施の形態においては、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２に対する光源１３１からの光の入射角は、光源１３１から透明カバー１３３に入射する光のうち、光の入射面に対して平行な偏光成分であるｐ偏光に対する反射率が最小となるブリュースター角θｂに設定されるようにした。ただし、必ずしも、透明カバー１３３の第２の面Ｓ２の傾斜角度が上述した条件を満たす必要はなく、少なくとも光源１３１からの光の入射角を大きくするように紙幣１０の搬送方向に対して傾斜していればよい。

・上記第２の実施の形態において、透明カバー２３３の第２の面Ｓ２に対する光源１３１からの光の入射角は、光源１３１から透明カバー２３３に入射する光のうち、光の入射面に対して平行な偏光成分であるｐ偏光に対する反射率が最小となるブリュースター角に設定されるようにしてもよい。この場合、光源１３１と透明カバー２３３との間の光路上に、光源１３１から透明カバー２３３への光の入射面と垂直な偏光成分であるｓ偏光を選択的に遮蔽する偏光板を設けることが好ましい。この構成では、光源１３１から透明カバー２３３の第２の面Ｓ２に入射する光のうちｓ偏光が偏光板によって遮蔽されることから、こうしたｓ偏光が透明カバー２３３の第２の面Ｓ２にて反射することが抑えられる。その結果、こうしたｓ偏光が受光部１３２によりノイズとして受光されにくくなる。これにより、紙幣１０の表面に位置する検知対象をより一層好適に検知することが可能となる。

・上記各実施の形態においては、透明カバー１３３，２３３の第２の面Ｓ２の全体が紙幣１０の搬送方向に対して傾斜するように構成した。ただし、透明カバー１３３，２３３の第２の面Ｓ２のうち、少なくとも光源１３１と紙幣１０との間の光路上に位置する面部位が紙幣１０の搬送方向に対して傾斜する構成であればよい。

・上記各実施の形態においては、紙幣１０の表面に位置する検知対象が紙幣１０に貼着されたテープ片である場合を例に挙げて説明した。ただし、検知対象としてはその他にも、ホログラム、潜像模様、マイクロ文字、光学的変化インキやパールインキにより印刷された画像等、紙幣１０の偽造防止に用いられるマークを適用してもよい。要は、紙幣１０の表面に位置するものであって、光学的に検知できるものであれば、検知対象として適用することは可能である。

１０…紙葉類の一例としての紙幣、１０Ａ…第１の面、１０Ｂ…第２の面、１００…紙葉類処理装置、１１０…筐体、１２０…第１のタイミングセンサ、１２０Ａ…光源、１２０Ｂ…受光部、１３０…反射型光学センサ、１３１…光源、１３２…受光部、１４０…反射型光学センサ、１４１…光源、１４２…受光部、１５０…蛍光センサ、１６０…厚みセンサ、１６０Ａ…可動軸、１６０Ｂ…固定軸、１７０…磁気センサ、１７０Ａ…磁気ヘッド、１７０Ｂ…ローラ、１８０…第２のタイミングセンサ、１８０Ａ…光源、１８０Ｂ…受光部。

Claims (6)

1. 紙葉類の表面に位置する検知対象を光学的に検知する紙葉類処理装置であって、
   前記紙葉類に対して光を照射する光源と、
   前記光源と前記紙葉類との間の光路上に配置される透明部材と、
   前記紙葉類から反射した光を前記透明部材を介して受光する受光部と、
   を備え、
   前記透明部材は、
   前記紙葉類の搬送経路に対向する面である第１の面と、
   前記第１の面とは反対側の面であって、前記光源と前記紙葉類との間の光路上に位置する面部位が前記紙葉類の搬送方向と平行に延びる平坦面と比べて前記光源から前記透明部材への光の入射角を大きくするように前記紙葉類の搬送方向に対して傾斜している第２の面と
   を有し、
   前記第１の面の少なくとも一部が前記搬送方向と平行に延びる平坦面である
   ことを特徴とする紙葉類処理装置。
2. 紙葉類の表面に位置する検知対象を光学的に検知する紙葉類処理装置であって、
   前記紙葉類に対して光を照射する光源と、
   前記光源と前記紙葉類との間の光路上に配置される透明部材と、
   前記紙葉類から反射した光を前記透明部材を介して受光する受光部と、
   を備え、
   前記透明部材は、
   前記紙葉類の搬送経路に対向する面である第１の面と、
   前記第１の面とは反対側の面であって、前記光源と前記紙葉類との間の光路上に位置する第１の面部位が前記紙葉類の搬送方向と平行に延びる平坦面と比べて前記光源から前記透明部材への光の入射角を小さくするように前記紙葉類の搬送方向に対して傾斜するとともに、前記紙葉類と前記受光部との光路上に位置する第２の面部位が前記第１の面部位と同一の傾斜方向に前記紙葉類の搬送方向に対して前記第１の面部位よりも小さな角度で傾斜するか、又は、前記第１の面部位とは異なる傾斜方向に前記紙葉類の搬送方向に対して傾斜する第２の面と
   を有し、
   前記受光部は、前記透明部材の前記第１の面部位の傾斜方向に沿う延長面上よりも前記光源からの光の照射方向の前方側に位置する
   ことを特徴とする紙葉類処理装置。
3. 前記透明部材の前記第２の面に対する前記光源からの光の入射角は、前記光源から前記透明部材に入射する光のうち、光の入射面内で光の進行方向と垂直な方向に振動するｐ偏光成分の前記第２の面での反射率が最小となる角度に設定されている
   請求項１又は請求項２に記載の紙葉類処理装置。
4. 前記光源と前記透明部材との間に設けられ、前記光源から前記透明部材に入射する光のうち、光の入射面と垂直な方向であって光の進行方向と垂直な方向に振動するｓ偏光成分を選択的に遮蔽する偏光板を更に備える
   請求項３に記載の紙葉類処理装置。
5. 対象物に対して光を照射する光源と、
   前記光源と前記対象物との間の光路上に配置される透明部材と、
   前記対象物から反射した光を前記透明部材を介して受光する受光部と
   を備え、
   前記透明部材は、
   前記対象物に対向する第１の面と、
   前記第１の面とは反対側となる第２の面と
   を有し、
   前記第２の面は、前記光源と前記対象物との間の光路上に位置する面部位が前記対象物の搬送方向と平行に延びる平坦面と比べて前記第１の面に対して前記光源から前記透明部材への光の入射角を大きくするように前記対象物の搬送方向に対して傾斜し、
   前記第１の面の少なくとも一部が前記搬送方向と平行に延びる平坦面である
   反射型光学センサ。
6. 対象物に対して光を照射する光源と、
   前記光源と前記対象物との間の光路上に配置される透明部材と、
   前記対象物から反射した光を前記透明部材を介して受光する受光部と
   を備え、
   前記透明部材は、
   前記対象物に対向する第１の面と、
   前記第１の面とは反対側となる第２の面と
   を有し、
   前記第２の面は、前記光源と前記対象物との間の光路上に位置する第１の面部位が、前記対象物の搬送方向と平行に延びる平坦面と比べて、前記第１の面に対して前記光源から前記透明部材への光の入射角を小さくするように傾斜するとともに、前記対象物と前記受光部との光路上に位置する第２の面部位が、前記第１の面に対して前記第１の面部位と同一の傾斜方向に前記第１の面部位よりも小さな角度で傾斜するか、又は、前記第１の面に対して前記第１の面部位とは異なる傾斜方向に傾斜し、
   前記第１の面は、前記第２の面の傾斜に追従する形状を有する
   反射型光学センサ。

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