JPH05126633A - 媒体読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、透過型センサを用いて紙葉状の媒
体を光学的に読み取る装置に関し、媒体片がセンサ内に
残留した場合であっても光センサの経年変化分を正しく
補正することが可能となる装置の提供を目的とする。 【構成】 発光素子１０の整列した発光部１２と受光素
子１４の整列した受光部１６とが対向して配置され、発
光部１２と受光部１６との間に挿入された媒体１８を各
発光素子１０の出力光が透過して対応の受光素子１４に
与えられる光センサ２０と、発光部１２と受光部１６と
の間へ媒体１８が挿入されているときに、各受光素子１
４からの出力信号の値を取り込む手段２２と、発光部１
２と受光部１６との間へ媒体１８が挿入されていないと
きに、各受光素子１４から出力された信号の値が同無媒
体時の許容値に達していない異常な受光素子１４の個数
を求める手段２４と、各発光素子１０の発光量を補正す
る手段２６と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一次元の透過型センサ
を用いて紙葉状の媒体を光学的に読み取る装置に関す
る。

【０００２】紙幣や証券の取り引きに使用される自動機
では、投入された紙幣，証券の全体を微小分割した各領
域の濃淡がこの種の装置で測定されており、投入の紙
幣，証券が正規なものであるか否かがその測定結果を用
いて判断されている。

【０００３】

【従来の技術】投入された媒体（紙幣や証券）は自動機
内部を搬送され、光センサへ送られる。その光センサに
は発光素子が整列した発光部と受光素子が整列した受光
部が設けられており、発光部と受光部との間を投入の媒
体が搬送される。

【０００４】そして、各発光素子の出力光は媒体を透過
して対応の発光素子で受光され、各受光素子の出力信号
はＡ／Ｄ変換されて媒体の模様濃度を階調で表現するデ
ジタルデータとされる。

【０００５】自動機においては、これらのデータが基準
媒体の対応したデータと各々比較されており、その比較
結果により、投入媒体が正規なものであるか否かが判断
されている。

【０００６】ところが、光センサの各発光素子は経年変
化で劣化する。そこで従来においては、以下のようにし
て光センサの発光量を制御して同センサの経年変化分が
吸収されていた。

【０００７】図９において、受光量Ｄは発光部と受光部
との間に媒体が存在していない場合で発光部が発光して
いないときに受光部が出力した値（受光量オフセット）
を示しており、発光量を増加させると、受光部の出力は
受光量Ａから特性９００で急峻に立ち上がり、Ｂ点で飽
和する。

【０００８】また、発光部と受光部との間に媒体が存在
している場合、受光部の出力は発光量の増加とともに受
光量Ａから同図の特性９０２で緩やかに立ち上がり、Ｃ
点で飽和する。

【０００９】製品の出荷時には、以上の特性９００，９
０２が受光部の全受光素子について測定されて内部メモ
リに書き込まれ、同図のダイナミックレンジ［Ｄ，Ｅ］
を確保できる光量が得られるよう各発光素子の発光量が
定められる。

【００１０】そして実際の運用時には、ユーザが媒体を
投入する直前に媒体の存在していない状態で各受光素子
の特性９０４が測定される。次いで、出荷時の無媒体特
性９００が全て読み出されて対応した無媒体特性９０４
と比較され、運用時の無媒体特性９０４が出荷時の無媒
体特性９００から劣化した割合が各受光素子について求
められる。

【００１１】さらに、媒体が発光部と受光部との間に存
在している状態で出荷時に測定された各受光素子の特性
９０２が読み出され、これらと無媒体時に測定された特
性９９０４の劣化割合とにより、運用時に発光部と受光
部との間へ媒体が搬送されたときにおける各受光素子の
特性９０６が予測される。

【００１２】すなわち、特性９０４が特性９００よりあ
る割合だけ傾斜していた場合には、特性９０６も特性９
０２より同様な割合だけ傾斜していることを前提として
実運用時の各受光特性９０６が推定される。

【００１３】これらの特性９０６となるように各発光素
子の発光制御が行われると、出荷時の飽和点Ｃが運用時
に移動して飽和点Ｆとなり、その結果、出荷時と全く同
一なダイナミックレンジ［Ｄ，Ｅ］が運用時において常
に得られる。

【００１４】したがって、光センサの劣化にもかかわら
ず、媒体透過濃度の検出を正確に行なえ、このため、投
入された媒体の透過模様が正規なものであるか否かを常
に精度良く判定することが可能となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】発光部と受光部の間に
媒体片が何らかの原因で残留した場合、無媒体時の特性
９０４が残留の媒体片でほぼ特性９０２まで大きく傾斜
する。

【００１６】したがって、無媒体特性９０４から予測さ
れる特性９０６も大きく傾いて飽和点Ｆは出荷時の飽和
点から図９の右側へ遠く離れた位置に移動する。このた
め、上記の発光量制御が誤って行なわれ、その結果、必
要なダイナミックレンジを確保するために媒体片残留部
分の発光量が極めて多くなる。

【００１７】本発明は、上記従来の事情に鑑みて為され
たものであり、その目的は、媒体片がセンサ内に残留し
た場合であっても光センサの経年変化分を正しく補正す
ることが可能となる装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１発明にかかる装置は図１のように構成されてお
り、同図の装置は、発光素子１０の整列した発光部１２
と受光素子１４の整列した受光部１６とが対向して配置
され、発光部１２と受光部１６との間に挿入された媒体
１８を各発光素子１０の出力光が透過して対応の受光素
子１４に与えられる光センサ２０と、発光部１２と受光
部１６との間へ媒体１８が挿入されているときに、各受
光素子１４から出力された信号の値を取り込む媒体画像
取込手段２２と、発光部１２と受光部１６との間へ媒体
１８が挿入されていないときに、各受光素子１４から出
力された信号の値が同無媒体時の許容値に達していない
異常な受光素子１４の個数を求める異常素子数算出手段
２４と、算出された個数が予め設定されていた個数に達
していたときに、各発光素子１０の発光量を補正する発
光量補正手段２６と、を備えている。

【００１９】また第２発明にかかる装置は図２のように
構成されており、同図の装置は、発光素子１０の整列し
た発光部１２と受光素子１４の整列した透過受光部１６
とが対向配置され、受光素子２８の整列した反射受光部
３０が発光部１２と並列配置され、発光部１２と透過受
光部１６との間に挿入された媒体１８を各発光素子１０
の出力光が透過して透過受光部１６の対応する受光素子
１４に与えられ、該媒体１８で反射した各発光素子１０
の出力光が反射受光部３０の対応する受光素子２８に与
えられる光センサ３２と、発光部１２と透過受光部１６
との間へ媒体１８が挿入されているときに、透過受光部
１６の各受光素子１４から出力された信号の値を取り込
む媒体画像取込手段３４と、発光部１２と透過受光部１
６との間に媒体１８が挿入されていないときに、透過受
光部１６の各受光素子１４から出力された信号の値が同
無媒体時の許容値に達していない異常な受光素子１４を
特定する異常素子特定手段３６と、異常と特定された受
光素子１４に対応する反射受光部３０の受光素子２８か
ら出力された信号の値を調べて媒体片が発光部１２と透
過受光部１６との間に残留しているか否かを判断する媒
体片残留有無判断手段３８と、媒体片が発光部１２と透
過受光部１６との間に残留していなかったときに、異常
と特定された発光素子１０の発光量を補正する発光量補
正手段４０と、を備えている。

【００２０】

【作用】第１発明，第２発明においては、光センサ２
０，３２で検出された媒体１８の透過像が媒体画像取込
手段２２，３４に取り込まれる。

【００２１】第１発明では、光センサ２０に媒体片が残
留している場合には異常な受光素子１４の数が少ないも
のと考えられるので、無媒体時の受光出力（特性９０
４）が異常となる受光素子１４の数が多い場合には、そ
れらの異常が光センサ２０の劣化によるものと判断さ
れ、光センサ２０の発光量が補正される。

【００２２】また第２発明では、媒体１８で反射した発
光部１２の出力光が与えられる反射受光部３０が設けら
れており、無媒体時の出力（特性９０４）から異常な透
過側受光素子１４が特定されると、それらの異常な受光
素子１４と対応した反射側受光素子２８の出力値が調べ
られる。

【００２３】このときの異常が光センサ３２に残留の媒
体片を原因としていた場合には残留片部分における反射
側受光素子２８の受光量は媒体１８が光センサ３２へ挿
入されていたときとほぼ同一で多く、また、光センサ３
２の劣化による場合にはわずかとなる。

【００２４】したがって、異常な受光素子１４と対応し
た反射側受光素子２８の出力値を調べることにより、媒
体片の残留有無を明確に判別できる。このため、上記の
異常が光センサ３２の劣化を原因としていた場合（媒体
片が光センサ３２内に残留してなかった場合）に、その
センサ３２の発光量が補正される。

【００２５】

【実施例】図３には実施例の全体構成が示されており、
自動機内へ投入された媒体１８は同図の光センサ４２に
搬送される。

【００２６】この光センサ４２の出力は増幅部４４で増
幅されてＡ／Ｄ変換部４６でデジタルデータへ変換され
てからセンサ補正部４８に与えられており、記憶部５０
に予め書き込まれていた出荷時のセンサ特性とデジタル
変換されたデータで示される運用時のセンサ特性とがセ
ンサ補正部４８において比較される。

【００２７】センサ補正部４８ではこのときの比較結果
から光センサ４２に劣化が生じているか否か、光センサ
４２内に媒体片が残留しているか否かが判断され、その
判断結果に応じたセンサ発光量の制御目標値（本実施例
においては、センサ劣化時に図９の特性９０６、媒体片
の残留時及びセンサ正常時には同図の特性９０２）が記
憶部５２へ書き出される。

【００２８】さらに、記憶部５２へ書き出された値は中
央処理装置５４にセンサ補正部４８を介して読み出さ
れ、この値に光センサ４２の発光量が中央処理装置５４
で制御される。

【００２９】なお、光センサ４２へ媒体１８が搬送され
てセンサ発光量が制御されているときにＡ／Ｄ変換部４
６で得られたデジタルデータは、媒体１８の透過模様が
正規なものであるか否かを判定する別の回路へ出力され
る。

【００３０】図４には本実施例で使用される光センサ４
２の構成が示されており、同図のように光センサ４２は
発光素子５６が整列した発光部５８と受光素子６０が整
列した受光部６２で構成されている。

【００３１】そして、各発光素子５６の発光面と受光素
子６０の受光面が対向しており、両者間に搬送された媒
体１８を透過した各発光素子５６の出力光は対応の受光
素子６０に入射する。

【００３２】図５では本実施例の作用がフローチャート
を用いて説明されており、媒体１８の投入されることが
確認されると、媒体１８が発光部１８，受光部６２間に
存在していない状態で、全受光素子６０の出力がデジタ
ルデータに変換されてセンサ補正部４８へ入力され、図
９の無媒体特性９０４が各受光素子６０について求めら
れる（ステップ５００）。

【００３３】そして、記憶部５０から図９の無媒体特性
９００がセンサ補正部４８へ全て読み出され、各受光素
子６０について両特性９００，９０４が比較される（ス
テップ５０２）。

【００３４】このときに運用側特性９０４の全てが対応
した出荷時側特性９００から一定の割合（５％）を差し
引いたものに達していた場合には、それら受光素子６０
（光センサ４２）に劣化が生じていない旨の判断が行な
われて光センサ４２の発光量補正を行われない旨が決定
される（ステップ５０４）。

【００３５】さらに、出荷時に媒体存在状態で測定され
て記憶部５０に書き込まれていた図９の特性９０２が同
記憶部５０から読み出され、記憶部５２へそのまま書き
出される（ステップ５０６）。

【００３６】また、出荷時の無媒体特性９００から一定
の割合（５％）を差し引いたものに達していない特性９
０４が確認された場合には、その異常な特性９０４とな
った受光素子６０の数（×）がカウントされ（ステップ
５０８）、これらの合計数が予め定められた数（全数＝
ＮでＮ／３）に収まるか否かが判断される（ステップ５
１０）。

【００３７】その際に異常特性（９０４）の受光素子数
が規定の数に収まっていることが確認されると（ステッ
プ５１０でＹＥＳ）、経年変化によるセンサ劣化が一様
に進行することから、これらの異常が媒体片の残留によ
るものと判断される（ステップ５１２）。

【００３８】したがって、前述したセンサ発光量の補正
を行わない旨が決定され（ステップ５０４）、記憶部５
０に書き込まれていた図９の特性９０２（出荷時のも
の）が記憶部５２へそのまま書き出される。

【００３９】これに対し、異常特性９０４となった受光
素子６０の数が規定の数に収まらなかった場合には（ス
テップ５１０でＮＯ）、それらの異常がセンサ劣化によ
るものと判断されて図９の特性９０６が全ての発光素子
５６について求められ（ステップ５１４）、記憶部５２
へ書き出される（ステップ５１６）。

【００４０】以上説明したように本実施例によれば、光
センサ４２の劣化が一様に進行することに着目して媒体
片が光センサ４２内に残留しているか否かが調べられ、
媒体片の残留が確認されると、センサ発光量の補正が行
われないので、その補正を常に正しく行なえる。

【００４１】したがって、受光入力のダイナミックレン
ジを確保するためにセンサ発光量を誤って大きく増加さ
せることはなく、このため、媒体片の残留による発光部
５８の劣化進行を回避することが可能となり、また、投
入された媒体１８の透過模様を安定して忠実に表現する
ことが可能となる。

【００４２】図６には他の光センサ４２が示されてお
り、この光センサ４２では媒体１８の上側と下側に発光
部５８と受光部６２が各々設けられ、同図の図７（Ａ）
のように光透過型のセンサ及び光反射型のセンサとして
使用される（上記の実施例は光透過型のセンサとしての
み機能していた）。

【００４３】しかも、媒体１８の表裏両面からの読み取
りを同時に行なえ、このため、透過模様と反射模様が得
られる。したがって、自動機は媒体１８の正規性をより
厳密にチェックすることが可能となる。

【００４４】図８ではこの光センサ４２を使用した大型
な装置の場合の作用がフローチャートを用いて説明され
ており、運用時の無媒体特性９０４が図７（Ｂ）のよう
に異常となった透過側の受光素子６０の存在が確認され
ると（ステップ５０２）、これと対応した反射側の受光
素子６０の受光量特性が調べられる（ステップ８０
０）。

【００４５】図７（Ｃ）には光反射型センサの受光量特
性が各々示されており、光センサ４２内に媒体片が残留
していた場合、運用時の無媒体特性９０４が異常と認め
られた透過側の受光素子６０に対応する反射側の受光素
子６０から出力の信号値が明らかに大きなものとなる。

【００４６】すなわち、残留の媒体片部分における反射
側受光素子２８の受光量は媒体１８が光センサ３２へ挿
入されていたときとほぼ同一で多く、また、光センサ３
２の劣化による場合にはわずかとなる。

【００４７】そこで、出荷時に光センサ４２へ媒体１８
が挿入されて図７（Ｃ）の特性７００が測定されてお
り、記憶部５０へこの媒体挿入時の特性７００が予め書
き込まれている。

【００４８】そして、対応した透過側受光素子６０の受
光特性（９０４）が異常と認められたときにこの特性７
００が読み出され、上述のようにして調べられた反射側
受光素子６０の特性と比較される（ステップ８０２）。

【００４９】このときに、反射側受光素子６０の受光特
性が出荷時の特性７００と一致していることが確認され
ると、透過光量の減少した異常が光センサ４２に残留し
た媒体片によるものと判断され（ステップ５１２）、し
たがって、その部分に関する発光量の補正は行なわない
旨が決定される（ステップ５０４）。

【００５０】また、透過光量の減少した異常が光センサ
４２に残留の媒体片によるものでないことが上記の比較
結果から確認されると、前述と同様な発光量の補正が行
われる（ステップ５１４）。

【００５１】以上のように、光センサ４２が反射型のも
のとしても機能できる大型な装置の場合には、その機能
を使用してセンサ４２内に残留した媒体片を直接的に検
出できる。したがって、無媒体時に受光量が低下した異
常の原因が光センサ４２の劣化によるものか、媒体片の
残留によるものかを明確に識別することが可能となる。

【００５２】なお、これに前述した簡易センサ（図４の
光センサ４２）における処理（図５参照）を併用するこ
とで、光センサ４２の発光量が媒体片の残留で補正され
る誤りを完全に回避することが可能となる（処理時間が
許される場合に限る）。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
センサに残留した媒体片を確認できるので、その残留に
もかかわらず、センサ発光量の補正を常に正しく行な
え、したがって、センサ発光量を誤って大きく増加させ
ることはない。このため、媒体片による発光部の劣化進
行を回避することが可能となり、また、投入された媒体
の透過模様を安定して忠実に表現することも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の原理説明図である。

【図２】第２発明の原理説明図である。

【図３】第１実施例の全体構成説明図である。

【図４】第１実施例における光センサの構成説明図であ
る。

【図５】第１実施例の作用を説明するフローチャートで
ある。

【図６】第２実施例における光センサの構成説明図であ
る。

【図７】第２実施例における光センサの作用説明図であ
る。

【図８】第２実施例の作用を説明するフローチャートで
ある。

【図９】従来における光センサ補正の作用説明図であ
る。

【符号の説明】

１８ 媒体 ４２ 光センサ ４４ 増幅部 ４６ Ａ／Ｄ変換部 ４８ センサ補正部 ５０ 記憶部 ５２ 記憶部 ５４ 中央処理装置 ５６ 発光素子 ５８ 発光部 ６０ 受光素子 ６２ 受光部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子（１０）の整列した発光部（１
   ２）と受光素子（１４）の整列した受光部（１６）とが
   対向して配置され、発光部（１２）と受光部（１６）と
   の間に挿入された媒体（１８）を各発光素子（１０）の
   出力光が透過して対応の受光素子（１４）に与えられる
   光センサ（２０）と、 発光部（１２）と受光部（１６）との間へ媒体（１８）
   が挿入されているときに、各受光素子（１４）から出力
   された信号の値を取り込む媒体画像取込手段（２２）
   と、 発光部（１２）と受光部（１６）との間へ媒体（１８）
   が挿入されていないときに、各受光素子（１４）から出
   力された信号の値が同無媒体時の許容値に達していない
   異常な受光素子（１４）の個数を求める異常素子数算出
   手段（２４）と、 算出された個数が予め設定されていた個数に達していた
   ときに、各発光素子（１０）の発光量を補正する発光量
   補正手段（２６）と、 を備えた、ことを特徴とする媒体読取装置。
2. 【請求項２】 発光素子（１０）の整列した発光部（１
   ２）と受光素子（１４）の整列した透過受光部（１６）
   とが対向配置され、受光素子（２８）の整列した反射受
   光部（３０）が発光部（１２）と並列配置され、発光部
   （１２）と透過受光部（１６）との間に挿入された媒体
   （１８）を各発光素子（１０）の出力光が透過して透過
   受光部（１６）の対応する受光素子（１４）に与えら
   れ、該媒体（１８）で反射した各発光素子（１０）の出
   力光が反射受光部（３０）の対応する受光素子（２８）
   に与えられる光センサ（３２）と、 発光部（１２）と透過受光部（１６）との間へ媒体（１
   ８）が挿入されているときに、透過受光部（１６）の各
   受光素子（１４）から出力された信号の値を取り込む媒
   体画像取込手段（３４）と、 発光部（１２）と透過受光部（１６）との間に媒体（１
   ８）が挿入されていないときに、透過受光部（１６）の
   各受光素子（１４）から出力された信号の値が同無媒体
   時の許容値に達していない異常な受光素子（１４）を特
   定する異常素子特定手段（３６）と、 異常と特定された受光素子（１４）に対応する反射受光
   部（３０）の受光素子（２８）から出力された信号の値
   を調べて媒体片が発光部（１２）と透過受光部（１６）
   との間に残留しているか否かを判断する媒体片残留有無
   判断手段（３８）と、 媒体片が発光部（１２）と透過受光部（１６）との間に
   残留していなかったときに、異常と特定された発光素子
   （１０）の発光量を補正する発光量補正手段（４０）
   と、 を備えた、ことを特徴とする媒体読取装置。