JPH01141338A - インク検出方法および装置 - Google Patents

インク検出方法および装置

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JPH01141338A
JPH01141338A JP63267319A JP26731988A JPH01141338A JP H01141338 A JPH01141338 A JP H01141338A JP 63267319 A JP63267319 A JP 63267319A JP 26731988 A JP26731988 A JP 26731988A JP H01141338 A JPH01141338 A JP H01141338A
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    • G—PHYSICS
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    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は基板上のインクの存在を積出する方法および装
置に関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕保安
用の文書あるいは紙幣のような基板上に、可視光の波長
範囲では同じ色であるように見えるけれども、可視光の
範囲外ではその吸収スペクトル特性を異にするインクを
印刷することが知られている。本発明はかかるインクの
存在を検出する方法および装置を得ることを目的とする
。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明の第１
の形態によれば、該基板上のインクの存在を検出する方
法は、少くとも２つの異なる波長の光線を基板上に照射
し、各波長の光線はそれぞれ異なった態様で変調され、
該波長の少くとも１つは検出されるべきインクの吸収波
長又は反射波長に対応するように選択されている段階と
、基板から放射された光線を検出し該検出された光線の
各サンプルを、相関信号は発生するために該光線に適用
される変調形態によってそれぞれ変調される各信号と相
関させる段階と、該インクの存在を検出するために該相
関信号をモニタする段階とをそなえている。
また本発明の第２の形態によれば、該基板上のインクの
存在を検出する装置は、少くとも２つの異なる波長の光
線を基板に照射する照射手段であって該波長の少くとも
１つは検出されるべきインクの吸収波長又は反射波長に
対応するように選択されているものと、各波長の光線を
それぞれ別個の方法で変調する変調手段と、基板から放
射された光線を検出するための検出手段と、該検出手段
から検出された光線の各サンプルを、相関信号を発生す
るために該光線に適用される変調形態によってそれぞれ
変調される各信号と相関させるための相関手段と、該イ
ンクの存在を検出するために該相関信号をモニタするた
めのモニタ手段とをそなえている。
、本発明においては、保安文書又は紙幣のような基板が
少くとも２つの異なる波長の光線で照射され、各波長を
独特な態様で変調し、該光線を該変調シーケンスの各個
と相関させることによって該受光された光を同期的に復
調することによって、該照射に対しての該インクの応答
度合がモニタされる。該復調の結果は多数の相関信号と
なり、該相関信号は相関の度合と各波長における受光の
強度とに応じてその大きさが変化する。もし適用される
変調内容が十分に異なっていれば、十分な強度の相関信
号は、受光された光がそれと相関される被変調信号に対
応する波長を含んでいるときのみ発生される。
本発明は多数の利点を有する。特に例えば周囲の光にも
とづく広帯域のノイズが該相関技術によって除去される
。また本発明は単一の受光器の使用を可能とする。
好ましくは、該変調は疑似ランダム２進（バイナリ）シ
ーケンスのような共通の変調シーケンスの位相シフトさ
れた形態で構成される。これによって装置の構成を簡易
化し、疑似ランダム２進シーケンスを使用する場合には
、よく知られた相関技術を採用することができる。この
ことは１９８６年にアカデミツク・ブレス（Ａｃａｄｅ
鋼ｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）から発行されたＪ、Ｐ、　Ｎｏｒ
ｔｏｎ著の「同定に関しての概論」（Ａｎ　Ｉｎｔｒｏ
ｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
）の第４９〜５５頁に詳細に記述されている。
通常、光検出手段は照射手段によって発生された互に異
なる波長の光線の各個を受光するための共通のセンサを
そなえている。
ここで、「波長」とは問題とされている波長がその中に
位置している所定の波長帯であって相互にオーバーラツ
プしないものを意味している。
光線の相関（Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）は種々の既知の
方法で達成しうるが、−ａには検出された光線の各サン
プルを対応する被変調信号とそれぞれ乗算し、変調の１
サイクルに亘って該乗算された信号を積分することによ
って行われる。
本発明による単一の装置においては、使用されうる波長
の数は使用される変調の数に依存する。
共通の変調シーケンスの位相シフトされた形態が使用さ
れる場合には、該波長の数は該シーケンスの長さに依存
する。
波長の数を増加させるために、本発明による装置が多数
個差べて配置されうる。更に１個以上の装置を設けるこ
とによって、基板の異なる個所におけるインクの存在が
検出されうる。この場合には、もし各装置に適用される
変調内容が異なっていれば、各装置は隣接する装置から
の侵入光には惑じなくなる。
相関信号は種々の方法でモニタされうる。例えば、１個
の信号が可視光帯内の光線に対応し、他の信号が可視光
帯外の光線（例えば赤外線）に対応している場合には、
該信号は相互に比較されるかあるいは該信号間の比率が
決定され、これらの演算のいずれかの結果が所定の値と
比較され、それによって当該インクの存否が表示される
。このようにして、２種のインクが可視光帯では同じ色
を有していても可視光帯外では異なるスペクトル応答を
有する場合には、該信号間の比率は照射されているイン
クの性質に応じて異なるようになる。
本発明は広い範囲の応用に適用可能であるが、特に紙幣
の区分は装置への使用に適しており、該紙幣は所定のイ
ンクの存否に応じて許容可能な紙幣と許容不能な紙幣と
に区分けされる。
典型的には、検出される光線は基板から反射されるもの
であるけれども、その代りに基板を通過する光線が検出
されてもよい。
〔実施例〕
本発明をよりよく理解するために、本発明による文書上
のインクの存在を検出する方法および装置の一例が添付
図面を参照して以下に記述される。
第１図に示される装置はｎ個の発光ダイオード（ＬＥＤ
）　　１をそなえ、該ｎ個の発光ダイオードは対応する
数の異なる波長の光線を発生し、該波長の一部は可視光
の範囲内にあり、また該波長の一部は可視光の範囲外に
あり、典型的には赤外線の範囲にある。該ＬＥＤＩは図
示されていない手段によってＬＥＤの下部で移動される
文書２を照射する。該ＬＥＤＩの少くとも１個によって
発生される光線の波長は文書上に印刷されているインク
の吸収帯と対応するように選択される。
単一の検出器３が文書から反射される光線を受光するよ
うに文書２の上方に配置される。その代りに、検出器３
を文書の下部に配置してもよい。
該ＬＥＤＩは以下に記述される方法で対応する被変調光
ビームを発生するために、シーケンス発生器５からそれ
ぞれの制御線４を通して制御される。
該シーケンス発生器５は該各ＬＥＤＩに供給される各変
調信号を発生し、それによって各ＬＥＤＩは変調された
（被変調）光ビームを発生する。
検出器３からの出力信号は検出器３上への入射光線の強
さを示し、該検出器３は該各ＬＥＤＩによって発生され
たすべての波長の光に応答し、その出力信号が各ＬＥＤ
に対して１個づつ設けられた一組の乗算回路６に並列的
に供給される。更に各乗算回路６は関連するＬＥＤ　１
に対応する該シーケンス発生器５からの変調信号をそれ
ぞれのライン７を介して受け入れる。
乗算器６からの出力信号はそれぞれの積分回路８に供給
され、該積分器からの出力信号はマイクロプロセッサ９
に供給される。マイクロプロセッサ９は入力信号（相関
信号）をモニタし、該モニタリングの結果として検出さ
れているインクに関連する出力信号を発生し、該出力信
号はモニタ又はプリンタのような出力装置ＩＯに供給さ
れる。
共通の検出器３が設けられるので、文書２によって反射
される光線の異なった波長を区別することが必要となる
。このことはシーケンス発生器５によって発生される疑
偵ランダム２進（バイナリ）シーケンス（ＰＲＢＳ）に
より、該光線を変調することによって、各発光源（ＬＥ
Ｄ）　　１を特有なり様でユニーりに符合化することに
よって達成される。かかるシーケンスの１例は第２Ａ図
に示される。各ＬＥＤＩが異なるシーケンスで変調され
るために、第２Ａ図に示されるシーケンスとは別の位相
シフトされた形態が他０ＬＥＤＩに供給される。該シー
ケンスの位相シフトされた形態の一例が第２Ｂ図に示さ
れる。
ＰＲＢＳは狭い自己相関関数を有する広帯域の信号であ
る。この特性は互に異なった信号又はチャネルを識別す
るために用いられる。信号の自己相関関数は、ある信号
がその信号のシフトされた各形態とどの程度によく相関
するかを示すものであり、上記ＰＲＢＳの場合には、そ
の入来信号がその信号を発生したのと同じ変調シーケン
スと相関されなければ、上記関数は零になる。このよう
にして、他の隣接する装置から侵入する光あるいは周囲
の光などにもとづ（ノイズおよび特定のチャネルと関連
しない波長の信号は自動的に除去される。
上記相関（Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）は、第２Ｃ図に示
される形式の出力を発生する乗算回路６において２つの
信号を乗算し、次いで第２Ｄ図に示される形式の出力を
発生する積分器８でその乗算結果を積分することによっ
て達成される。このシステムは返送された信号を照射変
調シーケンスの各個と相関させる。
該システムのプロセッサによって用いられる相関結果は
数学的には次のように定義される。すなわち、 【≠ｎ　Ｔ　（ｎ　＝０　＋−−−−−Ｏｏ）　ニ対し
てφ（ｎＴ）−φ（ｎＴ　　Ｔ）、 ｔ＝ｎＴに対して　φ（ｎＴ）−φ（１）である。
またｔ＝ｎＴ＋δＴであれば、 φ（ｔ）＝０であり、 ｔｅｎＴ＋δＴであれば、 （連続関数） となる。
ここで　ｎはサンプル数 Ｔは積分期間 Ｘ（Ｌ）は元のシーケンス（第２Ａ図）Ｘ（ｔ＋τ）は
位相シフトされたシーケンス（第２Ｂ図） Ａはシステムの応答度に依存するスケ ーリング係数である。
該積分器８からの出力信号は特定のチャネルと関連した
波長の光線が該文書２によって反射されたかどうかを表
示し、その場合には該特定の波長帯内の光線を反射する
特性を有する特定のインクの存在を表示することができ
る。実際には、第１図にｎ個のチャネルが示されている
けれども、典型的なシステムでは単に２個のチャネルを
使用することもできる。
次いで各相関信号はマイクロプロセッサ９によって比較
される。単に２個のチャネルが設けられる場合（例えば
それぞれの波長が可視光帯の内部および外部に対応する
場合）には、この比較は相関信号間の差および／又は相
関信号間の比率を決定し、これらの値を所定の校正用ウ
ィンドウ又はしきい値と比較することを意味する。もし
計算された結果が該ウィンドウ内又は該しきい値以上で
ある場合には、出力信号が出力装置１０に供給され、関
連するインクの存在を表示する。次いで該表示は通常の
方法で文書の移送を制御するために使用されうる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例としてのインク検出装置のブ
ロック図、 第２Ａ図および第２Ｂ図はそれぞれ別個の変調シーケン
スを示す図、 第２Ｃ図および第２Ｄ図はそれぞれ該装置内の別個の個
所で出力される信号波形を示す図である。 （符号の説明） ｌ・・・発光ダイオード、 ２・・・文書、 ３・・・検出器、 ５・・・シーケンス発生器、 ６・・・乗算器、 ８・・・積分器、 ９・・・マイクロプロセッサ、 １０・・・出力装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、基板上のインクの存在を検出する方法であって、少
    くとも２つの異なる波長の光線を基板上に照射し、各波
    長の光線はそれぞれ異なった態様で変調され、該波長の
    少くとも１つは検出されるべきインクの吸収波長又は反
    射波長に対応するように選択されている段階と、基板か
    ら放射された光線を検出し該検出された光線の各サンプ
    ルを、相関信号を発生するために該光線に適用される変
    調形態によってそれぞれ変調される各信号と相関させる
    段階と、該インクの存在を検出するために該相関信号を
    モニタする段階とをそなえている、基板上のインクの存
    在を検出する方法。 ２、該変調形態は共通の変調シーケンスを位相シフトし
    た形態で構成される請求項１に記載の検出方法。 ３、該変調形態は疑似ランダム２進シーケンスをそなえ
    る、請求項１又は２に記載の検出方法。 ４、該波長の１つは可視光の範囲内に存在し、該波長の
    他の１つは可視光の範囲外に存在する、請求項１乃至３
    のいずれか１項に記載の検出方法。 ５、該相関段階は該検出された光線の各サンプルを対応
    する被変調信号とそれぞれ乗算し、該変調の１サイクル
    に亘って該乗算された信号を積分する段階で構成される
    、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検出方法。 ６、該検出段階は基板によって反射される光線を検出す
    る段階で構成される、請求項１乃至５のいずれか１項に
    記載の検出方法。 ７、基板上のインクの存在を検出する装置であって、少
    くとも２つの異なる波長の光線を基板（２）に照射する
    照射手段（１）であって該波長の少くとも１つは検出さ
    れるべきインクの吸収波長又は反射波長に対応するよう
    に選択されているものと、各波長の光線をそれぞれ別個
    の方法で変調する変調手段（５）と、基板から放射され
    た光線を検出するための検出手段（３）と、該検出手段
    から検出された光線の各サンプルを、相関信号を発生す
    るために該光線に適用される変調形態によってそれぞれ
    変調される各信号と相関させるための相関手段（７、８
    ）と、該インクの存在を検出するために該相関信号をモ
    ニタするためのモニタ手段（９）とからなる、基板上の
    インクの存在を検出する装置。 ８、該光線検出手段（３）は該照射手段（１）によって
    発生されるそれぞれ異なる波長の光線を受光するための
    共通のセンサをそなえている、請求項７に記載の検出装
    置。 ９、該相関手段は各波長に対し１個づつの多数の乗算回
    路（７）であって、各乗算回路が光線検出手段によって
    検出された光線の１つのサンプルと該乗算回路に対応す
    る波長の光線と同じ態様で変調された信号とを受け入れ
    るものと、該乗算回路からの出力信号が供給される積分
    手段（８）であって、変調の１サイクルに亘って入力信
    号を積分するものとをそなえている、請求項７又は８に
    記載の装置。 １０、該変調手段（５）は各波長の光線をそれぞれに対
    応する疑似ランダム２進シーケンスで変調させるように
    した、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の検出装置
    。 １１、該変調手段（５）は各波長の光線を、共通の変調
    シーケンスをそれぞれ位相シフトした形態で変調するよ
    うにした、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の装
    置。
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