JPH0830834A - 紙幣識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 凹版印刷の印刷インクによる微小盛り上がり
間の微小低部を検出し、これに基づき真性紙幣を非真正
紙幣と正確に識別する紙幣識別装置の提供。 【構成】 識別対象紙幣５０を抑えるアパーチャプレー
ト２０と、レーザ光を識別対象紙幣５０に照射する発光
部３１及び微小低部からの反射レーザ光の入射エリアに
のみ受光素子を配した受光部３４からなる検出部３０
と、１ポジションづつ進行方向にずらしながら、連続す
る複数のポジションに於ける微小低部のあるポジション
数が基準データのそれと許容誤差内で一致しているか否
かを比較する比較部４３と、その出力列が、判定基準で
ある「連続する一定数の一致」であれば、真正紙幣と、
「連続する一定数の不一致」であれば、非真正紙幣であ
ると判定する判定部４５とで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙幣識別装置に関し、
詳細には、凹版印刷により生じる紙幣面上の印刷インク
による微小盛り上りの有無に基づいて識別対象紙幣が真
正紙幣であるか、非真正紙幣であるかを識別する紙幣識
別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙幣が真正の紙幣であるか、非真正の紙
幣であるかを識別することは、国家経済の安定的発展を
図る上で重要な問題である。特に、缶コーヒーやたばこ
等の自動販売機、鉄道車両の乗車券等の自動券売機及び
自動両替機等が普及してきている今日、投入される紙幣
が真正紙幣であるか、非真正紙幣であるかを識別するこ
とは、重要な問題である。

【０００３】そこで、従来より、外観上は一応紙幣と認
められるものが、真正紙幣であるか否かを識別する種々
の紙幣識別装置が提供されて来ており、それらの従来の
紙幣識別装置には、赤外線を使用するものと、可視光を
使用するものとがある。

【０００４】赤外線を使用した従来の紙幣識別装置は、
先ず、識別対象紙幣の適当な検出領域に赤外線を投射
し、該検出領域からの反射赤外光を赤外線受光素子で受
光して光電変換するものである。この光電変換波形をあ
らかじめ格納されている真正紙幣の当該検出領域の光電
変換波形と比較し、その比較結果がある一定の許容範囲
内のときには、該識別対象紙幣は真正紙幣であると判定
し、その比較結果が当該許容範囲外のときには、識別対
象紙幣は非真正紙幣であると判定するものである。

【０００５】即ち、赤外線を使用した紙幣識別装置で
は、紙幣を構成する用紙や印刷インクによって赤外線の
吸収率に違いが生じることに着目し、真正紙幣と非真正
紙幣に於けるそれらの違いから生じる赤外線吸収率の差
を受光素子からの出力光電変換波形の形で得て、これを
真正紙幣のそれと比較して識別対象紙幣の真正／非真性
を識別しているものである。

【０００６】また、可視光を使用した従来の紙幣識別装
置は、識別対象紙幣の適当な検出範囲に可視光を投射
し、識別対象紙幣で反射された反射光を受光素子で受光
して光電変換するものである。このとき、紙幣の表面に
印刷された文字、図形、記号及び模様等により、反射光
強度が変化する。しかして、これに応じて、前記受光素
子で得られた光電変換波形を、予め格納されている真正
紙幣の当該検出範囲の光電変換波形と比較し、その比較
結果がある一定の許容範囲内のときには、識別対象紙幣
は真正紙幣であると判定し、その比較結果が当該許容範
囲外のときには、識別対象紙幣は非真正紙幣であると判
定するものである。

【０００７】このように、従来の紙幣識別装置は、赤外
線又は可視光のいずれを使用するものであっても、紙幣
に印刷されている文字、図形、記号及び模様等を平面的
なものとして取り扱っているところが共通している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の紙幣識別装置にあっては、赤外線又は可視光
のいずれを使用するものであっても、紙幣に印刷されて
いる文字、図形、記号及び模様等を平面的なものとして
取り扱い、その紙幣の面上に赤外線あるいは可視光を投
射して、その反射光の強弱に基づいて識別対象紙幣が真
性紙幣であるか非真性紙幣であるかを識別していたもの
であるため、特に、可視光を用いたものは、紙幣の真贋
の識別の正確性が問題となっている。

【０００９】即ち、近時、平版印刷技術の向上や複写機
の精度の向上に伴って、文字や模様等の施された識別対
象紙幣の面上からの赤外線あるいは可視光の反射光の強
弱は、真性紙幣と非真性紙幣とでその相違があいまいと
なり、それらを識別の指標とする従来装置では、識別対
象紙幣が真性紙幣であるか非真性紙幣であるかを正確に
識別することが困難となってきている。

【００１０】特に、複写機で真性紙幣を複写した非真性
紙幣は、複写技術が発達してきた今日、可視光を利用し
た従来の紙幣識別装置により、可視光を投射した場合、
その反射光の波形は、真性紙幣に可視光を投射した場合
の反射光とほとんど同一の波形となり、適切な紙幣の識
別を行なうことができないという問題がある。

【００１１】また赤外線を利用した従来の紙幣識別装置
の場合、現在の複写技術では、赤外線の吸収率の変化ま
で完全に複写することができず、ある程度真性紙幣と非
真性紙幣を識別することはできるが、複写技術や印刷技
術が急速に発達してきている現在、いずれ識別が容易で
なくなることが予測され、真性紙幣と非真性紙幣とを正
確に識別する新たな紙幣識別装置が要望されている。

【００１２】更に、従来の紙幣識別装置にあっては、識
別対象紙幣が長い流通過程を経て、汚れや皺がよったり
した場合、適切な反射光を得ることができず、真性紙幣
を非真性紙幣と判定する確率が高くなるという問題もあ
る。

【００１３】また従来の紙幣識別装置としては、印刷イ
ンク内の磁性体を検出して、真性紙幣か非真性紙幣かを
識別するものもや、これに加えて紙幣の幅や厚みをも検
出して識別するものがある。しかしこれらの技術は極め
て不完全であり、元来、正確な識別を行なえるものでは
ない。更に紙幣の幅や厚みを測定するのは、もともと補
助的な技術に過ぎない。

【００１４】そこで、本発明は、以上の従来技術の問題
を解決することをその課題としてなしたものであり、よ
り詳しく述べれば、凹版印刷によって印刷される紙幣面
上の印刷インクによる微小盛り上りに着目し、これを検
出して、この微小盛り上りに基づいて、正確に真性紙幣
と非真性紙幣を識別することのできる紙幣識別装置を提
供することを解決の課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の構成の要旨とす
るところは、搬送手段で搬送されて来る識別対象紙幣
を、その上面から押圧して平坦にさせる押圧平坦化手段
と、上記押圧平坦化手段で平坦化されつつ、前記搬送手
段で搬送される識別対象紙幣について、上面の識別領域
の開始点から終了点まで、その搬送に伴って、前記押圧
平坦化手段に開口してある検出口から、近赤外線レーザ
光を投射し、かつ反射レーザ光を受光して、受光位置が
いずれであるかにより、識別領域の各ポジションに、前
記押圧平坦化手段の下面を基準として、それより低い低
所である微小低部の存否を検出する検出手段と、上記検
出手段により検出した前記検出領域の開始点から終了点
までの一連のポジションに於ける微小低部の存否のデー
タを真正紙幣の同一検出領域の一連のポジションに於け
る微小低部の存否のデータと比較する比較手段と、上記
比較手段の比較結果に基づいて、前記識別対象紙幣が、
凹版印刷の印刷インクによる微小盛り上りを有する真正
紙幣であるか、これのない非真正紙幣であるかを判定す
る判定手段と、で構成した紙幣識別装置であり、これに
よって前記課題を解決することができる。

【００１６】前記検出手段は、紙幣の検出領域に於ける
印刷インクによる微小盛り上り、即ち、前記押圧平坦化
手段の下面を基準として見るこの装置の観点からは、微
小低部が正確に検出できる手段であれば、特定のそれに
限定されない。なおこの明細書中で云う微小低部は、凹
版印刷に於ける印刷インクの微小盛り上がりの間に位置
する微小盛り上がりのない部位を指しており、面積が狭
いとは限らない。微小盛り上がりの頂部を基準として見
た場合、その頂部から微小な高低差をもった低部であっ
て、面積の広狭を問わないと云う意味と云うこともでき
る。

【００１７】例えば、前記検出手段は、近赤外線のレー
ザ光を発光し、該レーザ光を斜め方向から前記識別対象
紙幣の検出領域に投射するレーザ投射器と、前記識別対
象紙幣の検出領域に於いて、レーザ光の投射点に立てた
仮想法線を中心に反対側に反射する反射レーザ光を受光
する受光器であって、複数の受光素子を面状に配列し、
いずれの受光素子で反射レーザ光を受光したかにより、
検出領域中の反射位置の微小低部の存否を検出する受光
器と、で構成することができる。

【００１８】また以上の検出手段の受光器に於いて、前
記受光器に於いて、前記識別対象紙幣の検出領域に微小
低部がない場合に反射レーザ光が受光されるエリアには
受光素子を配置せず、微小低部があった場合に、該微小
低部からの反射レーザ光が受光されるエリアにのみ受光
素子を配置する構成とするのが好ましい。

【００１９】より詳しく述べれば、前記受光器に於い
て、識別対象紙幣の検出領域に印刷インクによる微小盛
り上がりがない場合の紙幣面（即ち、前記押圧平坦化手
段の下面と同一高さの面）から反射するレーザ光の受光
エリア、及び識別対象紙幣の検出領域に印刷インクによ
る微小盛り上がりがある場合の紙幣面（即ち、前記押圧
平坦化手段の下面を基準として見るこの装置の観点から
は、微小低部）より上方から反射するレーザ光の受光エ
リアの双方については、受光素子を配置しない構成とす
る。

【００２０】そして、該受光器に於いて、識別対象紙幣
の検出領域に印刷インクによる微小盛り上がりがある場
合の紙幣面（即ち、前記押圧平坦化手段の下面を基準と
して見るこの装置の観点からは、微小低部）からの反射
レーザ光を受光する受光エリアについてのみ受光素子を
配置する構成とする訳である。この受光エリアは、紙幣
面に皺等が存在しなければスポット的な極めて狭い領域
である筈であるが、実際の紙幣（真正紙幣）は紙幣面に
細かな皺その他の微小凹凸があるので、ある程度の広さ
をもったエリアとならざるを得ない。その広さは、紙幣
の種別毎に実験的に定めざるを得ない。

【００２１】また、例えば、前記検出手段は、近赤外線
のレーザ光を発光し、該レーザ光を斜め方向から前記識
別対象紙幣の検出領域に投射するレーザ投射器と、前記
識別対象紙幣の検出領域に於いて、レーザ光の投射点に
立てた仮想法線を中心に反対側に反射する反射レーザ光
を受光するイメージセンサであって、配列されている複
数の画素間を走査していずれの画素で受光したかを検知
することにより、検出領域中の反射位置の微小低部の存
否を検出するイメージセンサと、で構成することもでき
る。

【００２２】また以上の検出手段のイメージセンサに於
いては、配列されている複数の画素中、前記識別対象紙
幣の検出領域に微小低部がない場合に反射レーザ光が受
光されるエリアの画素については、反射レーザ光を受光
し得ないようにマスクし、前記識別対象紙幣の検出領域
に微小低部があった場合に、該微小低部からの反射レー
ザ光が受光されるエリアの画素についてのみ受光可能な
ように受光面を開放した構成を採用することもできる。

【００２３】しかして、以上のイメージセンサに於い
て、配列されている複数の画素中のマスクすべきエリア
と、開放されるべきエリアとは、前者が、前記受光器に
於いて、受光素子を配列しないエリアに対応し、後者
が、前記受光器に於いて、受光素子を配列するエリアに
対応するものであり、全く同様な趣旨である。

【００２４】また前記比較手段は、例えば、真正紙幣の
前記検出領域の開始点から終了点までの一連のポジショ
ンに於ける微小低部の存否のデータを格納している記憶
手段を備え、前記検出手段により検出した識別対象紙幣
の前記検出領域の開始点から終了点までの一連のポジシ
ョンに於ける微小低部の存否のデータを、前記記憶手段
から読み出した真正紙幣について同一領域のデータと、
双方のポジションを対応させつつ比較し、各々一致する
か否かの比較結果を出力するものに構成することができ
る。

【００２５】もっとも双方のデータのポジションの対応
は、１対１で対応させても全く不都合という訳ではない
が、装置の機械的精度が完全とは云えない現状から、識
別対象紙幣についての現実の検出領域が開始点から終了
点まで、記憶手段に格納されているデータについてのそ
れと前後左右とも完全に一致していることは望み難いの
で、現時点では不適当であり、連続する複数のポジショ
ン毎に対応させて比較するのが適当である。

【００２６】即ち、各対応するポジションのデータの１
対１の一致不一致は、問題とせず、例えば、連続する複
数のポジションのデータ相互を比較し、その複数のポジ
ション内での微小低部の存在するポジションの数が、相
互に、許容誤差内又は許容誤割合内で一致しているか否
かを判断する等である。

【００２７】より具体的に述べれば、先ず、識別対象紙
幣の検出領域の開始点から１５個までのポジションのデ
ータについて、記憶手段から読み出した開始点から１５
個までのポジションのデータを比較する。比較は、各々
についての１５個のポジションの内、微小低部が有であ
るポジションの数が相互に許容誤差内又は許容誤割合内
で一致しているか否かについて行なう。例えば、前者に
於ける有であるポジションの数から後者に於ける有であ
るポジションの数を減算して、得られた差の絶対値が一
定の許容誤差（例えば、３）内又は一定の許容誤割合
（例えば、記憶手段から読み出した１５個のポジション
の内、有であるポジション数に対して３０％）内であれ
ば、両者は一致していると判断し、そうでなければ、不
一致と判断する。なおこれらの各数値は実験的経験的に
定めるべきものである。

【００２８】引き続いて２番目（開始点の次）のポジシ
ョンから１６番目のポジションまでのデータにつき同じ
ことを行なう。その終了後は、三番目のポジションから
１７番目のポジションまでのデータにつき同じことを行
なう。こうして各回の比較で得られた結果を次の判定手
段に出力する。

【００２９】また前記判定手段は、紙幣の種別毎等によ
って異なる判定基準を保持している判定基準記憶手段を
有し、これに記憶している判定基準を読み出し、該判定
基準に基づいて、前記比較手段から取り込まれる比較結
果を処理し、識別対象紙幣が真正紙幣か否かを判定す
る。例えば、前記比較手段から１０回連続して一致の結
論が出力された場合には、当該の識別対象紙幣を真正紙
幣であると判定し、それ以上の比較処理を打ち切る信号
を比較手段に出力するとともに、該識別対象紙幣を受け
入れる旨の信号を搬送手段等に出力する。また前記比較
手段から１５回連続して不一致の結論が出た場合には当
該の識別対象紙幣を非真正紙幣であると判定し、それ以
上の比較処理を打ち切る信号を比較手段に出力するとと
もに、該識別対象紙幣を排除する旨の信号を搬送手段等
に出力する。

【００３０】以上の１０回連続する一致又は１５回連続
する不一致は、云うまでもなく、検出領域の開始点から
である必要はなく、途中のいずれのポジションから連続
するものでも良いのは云うまでもない。これらは実験的
に定められるべきであり、それぞれ判定基準として前記
判定基準記憶手段に格納しておくべきものである。

【００３１】

【作用】したがって本発明の紙幣識別装置は、次のよう
に使用され、良好な識別結果を得ることができる。識別
対象紙幣は、この紙幣識別装置を取り付けた各種自動販
売機等の紙幣挿入口から挿入されると、搬送手段により
搬送路を搬送され、押圧平坦化手段の下に引き込まれて
来る。当該識別対象紙幣は、上記押圧平坦化手段により
押し広げられ、皺があっても延ばされて平坦な状態にな
りつつ更に搬送される。このとき、前記検出手段が動作
し、搬送される識別対象紙幣の上面の所定の検出領域
に、前記押圧平坦化手段に開口した検出口から近赤外線
レーザ光が投射され、その反射レーザ光が受光される。
近赤外線レーザ光の投射は、検出手段のレーザ投射器等
によって行なわれ、反射レーザ光の受光は、複数の受光
素子を面状に配列した受光器又はイメージセンサ等によ
り行なわれる。

【００３２】前記押圧平坦化手段の下面を基準として、
識別対象紙幣の検出領域に、それより低い微小低部があ
る場合には、搬送手段による識別対象紙幣の移動に伴っ
て、反射点の高さが変化し、前記反射レーザ光は、各時
点で、それに応じて反射することとなり、前記受光器の
対応するエリアの受光素子又はイメージセンサの対応す
るエリアの画素でそれが受光されることとなる。

【００３３】そして受光器に於けるいずれの受光素子で
受光されたか、イメージセンサのいずれの画素で受光さ
れたかで、検出領域の各エリアに於ける微小低部の有無
が検出されることとなる。「有」のエリアの受光素子又
は画素で受光された場合は、当然、「有」であり、
「無」のエリアの受光素子又は画素で受光された場合
は、当然、「無」である。

【００３４】前記したように、前記受光器に於いて、前
記識別対象紙幣の検出領域に微小低部がない場合に反射
レーザ光が受光されるエリアには受光素子を配置せず、
微小低部があった場合に、該微小低部からの反射レーザ
光が受光されるエリアにのみ受光素子を配置した場合、
又は前記イメージセンサに於いて、配列されている複数
の画素中、前記識別対象紙幣の検出領域に微小低部がな
い場合に反射レーザ光が受光されるエリアの画素につい
ては、反射レーザ光を受光し得ないようにマスクし、前
記識別対象紙幣の検出領域に微小低部があった場合に、
該微小低部からの反射レーザ光が受光されるエリアの画
素についてのみ受光可能なように受光面を開放した場合
には、識別対象紙幣の検出領域に微小低部が存在する場
合であって、当該の検出ポジションが微小低部の位置、
即ち、紙幣面に対応している場合にのみ受光素子又は画
素で反射レーザ光が受光され、それ以外の場合には、受
光されない。したがって、端的に、検出領域の各ポジシ
ョンに微小低部がある場合にそのことのみが検出される
こととなる。反射レーザ光がいずれの受光素子又は画素
でも受光されなければ、微小低部は、「無」であり、反
射レーザ光がいずれかの受光素子又は画素で受光されれ
ば「有」である。

【００３５】こうして検出手段で得られた検出データ
は、次の比較手段に入力され、真正紙幣の同一検出領域
の検出データと比較される。即ち、前記検出手段により
検出した識別対象紙幣の前記検出領域の開始点から終了
点までの一連のポジションに於ける微小低部の存否のデ
ータを、前記記憶手段から読み出した真正紙幣について
同一領域のデータと、双方のポジションを対応させつつ
比較し、各々一致するか否かの比較結果を出力する。

【００３６】もっとも双方のデータのポジションの対応
は、現時点では、前記したように、１対１で対応させる
べきではなく、連続する複数のポジション毎に対応させ
て比較するのが適当である。しかして、前記したよう
に、例えば、連続する複数のポジションのデータ相互を
比較し、その複数のポジション内での微小低部の存在す
るポジションの数が、相互に、許容誤差内又は許容誤割
合内で一致しているか否かを判断することとする。

【００３７】前記した手順を実行するものとすれば、先
ず、識別対象紙幣の検出領域の開始点から１５個までの
ポジションのデータについて、記憶手段から読み出した
開始点から１５個までのポジションのデータを比較す
る。比較は、そのうちの微小低部を有するポジションの
数が相互に許容誤差内又は許容誤割合内で一致している
か否かについて行なうもので、例えば、前者の微小低部
の存在するポジションの数から後者の同様のポジション
の数を減算してその絶対値が一定の許容誤差（例えば、
３）内又は一定の許容誤割合（例えば、記憶手段から読
み出した１５個のポジションの内、有であるポジション
数に対して３０％）内であれば、一致していると判断
し、そうでなければ、不一致と判断する。

【００３８】引き続いて２番目のポジションから１６番
目のポジションまでのデータにつき同じことを行なう。
その終了後は、三番目のポジションから１７番目のポジ
ションまでのデータにつき同じことを行なう。こうして
各回の比較で得られた一致又は不一致の結果を次の判定
手段に出力する。

【００３９】前記判定手段では、判定基準記憶手段に記
憶している判定基準を読み出し、該判定基準に基づい
て、前記比較手段から取り込まれる一致又は不一致の比
較結果を処理し、識別対象紙幣が真正紙幣か否かを判定
する。

【００４０】しかして、前記したように、前記判定基準
記憶手段から読み出された判定基準に基づいて、前記比
較手段から１０回連続して一致の結論が出力された場合
には、当該の識別対象紙幣を真正紙幣であると判定し、
それ以上の比較処理を打ち切る信号を比較手段に出力す
るとともに、該識別対象紙幣を受け入れる旨の信号を搬
送手段等に出力する。また前記比較手段から１５回連続
して不一致の結論が出た場合には当該の識別対象紙幣を
非真正紙幣であると判定し、それ以上の比較処理を打ち
切る信号を比較手段に出力するとともに、該識別対象紙
幣を排除する旨の信号を搬送手段等に出力する。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。説明は、構成を作用とともに説明す
る。図１は、本発明の実施例である紙幣識別装置１のブ
ロック図であり、該紙幣識別装置１は、自動券売機やコ
ーヒー、タバコ等の自動販売機等に適用される。

【００４２】この紙幣識別装置１には、搬送部１０、ア
パーチャプレート（押圧平坦化手段）２０、検出部３
０、比較・判定部４０等を備えている。

【００４３】搬送部１０は、一対のプーリ１１、１２と
コンベアベルト１３を備えており、コンベアベルト１３
は、プーリ１１とプーリ１２との間に掛け渡されてい
る。プーリ１１とプーリ１２の少なくとも一方は、図外
のモータにより回転駆動され、コンベアベルト１３を、
例えば、図１中反時計廻り方向に回転させる。アパーチ
ャプレート２０は、前記コンベアベルト１３の上方に、
コンベアベルト１３と平行に当該コンベアベルト１３と
の間で識別対象紙幣５０を挟むように配設されており、
コンベアベルト１３の搬送方向中央部に検出部３０から
投射される光を透過する検出口２１が構成されている。
また該アパーチャプレート２０は図示していないバネに
よりコンベアベルト１３側に押し付けられるようになっ
ている。

【００４４】前記搬送部１０のコンベアベルト１３とア
パーチャプレート２０との間には、図示しない紙幣挿入
口から識別対象紙幣５０が、例えば、図１中右側から挿
入され、識別対象紙幣５０は、アパーチャプレート２０
によりコンベアベルト１３に押し付けられて平坦化され
つつ、コンベアベルト１３により図１中左方向に搬送さ
れるようになっている。

【００４５】上記検出部３０は、発光部３１、投射レン
ズ３２、集光レンズ３３及び受光部３４等を備えてお
り、前記アパーチャプレート２０の上部に取り付けられ
ている。上記発光部３１は、レーザ発振器や増幅器等を
備え、近赤外領域の波長のレーザ光をアパーチャプレー
ト２０の検出口２１方向に投射する。投射レンズ３２
は、発光部３１の発光するレーザ光を検出口２１内の所
定スポットに集光するようになっており、この検出口２
１中に投射されたレーザ光は、このときアパーチャプレ
ート２０により抑えられつつコンベアベルト１３により
搬送されている識別対象紙幣５０の所定の検出ライン上
の前記所定スポットに投射され、該所定スポットで反射
される。なおこの例では、投射レンズ３２による焦点は
前記アパーチャプレート２０の下面と同一高さで前記所
定スポットに固定されている。即ち、固定焦点である。

【００４６】識別対象紙幣５０の該所定スポットで反射
されたレーザ光は、集光レンズ３３を介して受光部３４
に入射される。この集光レンズ３３は、識別対象紙幣５
０で反射されたレーザ光を絞って受光部３４に入射す
る。

【００４７】投射レンズ３２を介して発光部３１から識
別対象紙幣５０に投射されたレーザ光は、識別対象紙幣
５０の上面で反射されることとなるが、識別対象紙幣５
０が凹版印刷により印刷された真正紙幣である場合に
は、その上面に、印刷インクにより、図２に示すよう
に、微小盛り上り５０ａが形成されており、識別対象紙
幣５０に投射されたレーザ光は、該識別対象紙幣５０の
進行状態との関係で、ある時点では、この微小盛り上り
５０ａの頂面で反射されて、図２にＡで示した反射光と
して受光部３４に入射され、引き続く識別対象紙幣５０
の進行にともなってレーザ光は前記微小盛り上り５０ａ
の右斜面に投射されるようになり、更に進行すると、レ
ーザ光は、前記微小盛り上り５０ａとその右の微小盛り
上がり５０ａとの底部、即ち、紙幣面で反射され、図２
にＢで示した反射光として、受光部３４に入射されるこ
ととなる。

【００４８】しかして前記アパーチャプレート２０の下
面を基準としてみた場合に、真正紙幣について、以上の
ようにして、その前端から後端まで検出動作を行なえ
ば、印刷インクによる多数の微小盛り上り５０ａ、５０
ａ…の列は、その頂点が前記アパーチャプレート２０の
高さに一致することとなるので、微小盛り上りとしてで
はなく、基準面とそこに形成された微小低部の列からの
反射が行なわれると見なすことができる。

【００４９】また識別対象紙幣５０が、凹版印刷により
印刷されたものでない場合、即ち、非真正の紙幣である
場合には、発光部３１で発光され、投射レンズ３２を通
じて識別対象紙幣５０の検出領域に投射された近赤外線
レーザ光は、識別対象紙幣５０の紙の上面で反射され、
図３にＣで示した反射光として、受光部３４に入射され
る。

【００５０】即ち、この場合には、印刷インクによる微
小盛り上りはないので、前記アパーチャプレート２０
は、その下面が前記識別対象紙幣５０の上面に当接する
こととなる。したがって識別対象紙幣５０の上面は、検
出開始から終了までアパーチャプレート２０の下面と一
致しており、微小低部は存在しないので、微小低部から
の反射は全く存在しないこととなる。

【００５１】もっともこの識別対象紙幣５０に、何らか
の汚れが付着し、またはアパーチャプレート２０でも広
げられないような小さな皺を有している場合には、それ
らの頂部は、前記真正紙幣に於ける印刷インクによる微
小盛り上がり５０ａと同様に、その頂部がアパーチャプ
レート２０の下面である基準面と一致するので、基準面
とそこに存在する微小な低部からの反射が行なわれると
見なすことができる。

【００５２】なお、図２に於いては、説明を簡略化する
ため識別対象紙幣５０の上面側にのみ、凹版印刷による
微小盛り上り５０ａを表示しているが、実際には、紙幣
は、その表面と裏面の両面が凹版印刷により印刷されて
おり、凹版印刷による微小盛り上り５０ａは、その両面
に形成されていることは云うまでもない。

【００５３】前記受光部３４には、識別対象紙幣５０の
検出領域に、前記アパーチャプレート２０の下面を基準
として、それより低い微小低部がある場合には、搬送部
１０による識別対象紙幣５０の移動に伴って、反射点の
高さが変化し、反射レーザ光は、各時点で、それに応じ
て反射することとなり、前記受光３４の対応するエリア
にそれが入射することとなる。

【００５４】後述するように受光部３４には、微小低部
の位置からの反射レーザ光が入射するエリアにしか受光
素子ｆが配置されていないので、当該エリアのいずれか
の受光素子ｆで受光されれば、検出領域の当該ポジショ
ンに於ける微小低部の存在が検出されることとなる。い
ずれの受光素子ｆ、ｆ…でも受光されなければ、当該の
ポジションには、微小低部は存在しないこととなる。

【００５５】しかして識別対象紙幣５０が前記アパーチ
ャプレート２０の下部を進んで検出口２１に到達し、前
記検出部４０の動作が開始し、更に進んで検出口２１を
通過して検出動作が終了するまでに、その検出領域の開
始点から終了点までの一連のポジションに於ける微小低
部の存否のデータが得られ得ることとなる。なお、後述
するように、識別対象紙幣５０の真贋の判定のために
は、必ずしも、検出領域の開始点から終了点までのデー
タを要しないので、実際には、検出動作は途中で終了す
る場合が殆どとなるであろう。

【００５６】ところで前記受光部３４は、この例では、
図４に示したように、識別対象紙幣５０が真正紙幣であ
り、それ故、検出領域に微小低部が存在し、これに投射
した発光部３１からのレーザ光が、該微小低部、即ち、
紙幣面から反射した場合にのみ入射されるエリアに受光
素子ｆを配列したものである。この例では、図４に示し
たように、一列５個の受光素子ｆ、ｆ…群を三列配置し
たものであるが、この配列は実験的経験的に決定すべき
ものである。

【００５７】微小低部、即ち、紙幣面が完全に平坦であ
れば、受光部３４に於ける反射レーザ光の入射部位は点
的に決定されるので、その一点に受光素子ｆを配置すれ
ば良いが、実際には、紙幣には、皺、汚れ、毛羽立ちそ
の他により、極微小な凹凸があることを認めざるを得
ず、それ故、微小低部からの反射レーザ光の受光部３４
に於ける入射点はある程度の広がりをもったエリアにな
らざるを得ない。このエリアは、多数の真正紙幣及び非
真正紙幣についてテストして決定するものである。

【００５８】なお、受光素子ｆ、ｆ…の配列エリアの上
方に位置する破線○は、識別対象紙幣５０の検出領域が
平坦であり、前後及び左右のいずれの方向にも全く傾斜
していない場合（非真正の紙幣であって、汚れも皺もな
いものの場合）に、前記発光部３１で発光され、該検出
領域で反射されたレーザ光が入射するスポットｓであ
る。受光素子ｆ、ｆ…の位置関係を示す参考として記し
てある。

【００５９】ところで、この実施例では、図５に示した
ように、受光素子ｆとしてフォトダイオードを用い、各
横一列の受光素子ｆ、ｆ…群を、それぞれ直流電源ｐに
電流制限抵抗ｒを通じて接続する。各横一列の受光素子
ｆ、ｆ…は相互に並列に接続し、云うまでもなく、アノ
ード側を直流電源ｐの陽極側に前記電流制限抵抗ｒを介
して接続する。カソード側が出力となる。各群の横一列
の受光素子ｆ、ｆ…のカソード側は相互に接続し、かつ
各横一列の受光素子ｆ、ｆ…群のカソード側も相互に接
続して、一個の出力端ｏとする。直流電源ｐの陰極側は
接地する。

【００６０】しかして受光素子ｆ、ｆ…のいずれかに反
射レーザ光が入射すれば、出力端ｏに出力が生じること
となる。いずれの受光素子ｆに反射レーザ光が入射して
もその評価は同一であり、識別対象紙幣５０の検出領域
に於ける当該のポジションには微小低部がある、即ち、
紙幣面からの反射であるとして、微小低部「有」の出力
が生じることとなる。受光素子ｆの配列してあるエリア
以外に反射レーザ光が入射した場合には、受光部３４か
らは出力が生じないので、微小低部からの反射はない、
即ち、出力端ｏからの出力は生ぜず、微小低部は「無」
であると云うことになる。

【００６１】しかして以上のようにして検出部３０で
は、識別対象紙幣５０の検出領域に於ける各ポジション
の微小低部の有無が検出され、これが比較・判定部４０
に出力されることとなる。

【００６２】上記比較・判定部４０は、図１に示したよ
うに、信号補正部４１、検出信号記憶部４２、比較部４
３、基準データ記憶部４４、判定部４５及び判定基準記
憶部４６等で構成される。

【００６３】前記信号補正部４１は、前記検出部３０の
受光部３４からの検出信号を受け取り、該検出信号に於
ける識別対象紙幣５０の検出ライン上のインクの色彩に
よる影響及び汚れの影響等を除去する補正を施し、信号
レベルを調節して、次の検出信号記憶部４２に出力さ
れ、これに保持される。

【００６４】上記検出信号記憶部４２は、所定量の検出
信号を記憶する容量を有するＲＡＭ等で形成されてお
り、比較部４３での比較処理が完了するまで信号補正部
４１から入力される検出信号を保持する。また前記基準
データ記憶部４４は、真正紙幣についての対応する検出
領域のデータを保持するものである。識別対象紙幣５０
は、紙幣識別装置１の挿入口から挿入される際に、表裏
及び方向の併せて四通りの挿入状態があり得るので、そ
の四通りの挿入の仕方で挿入された場合にそれぞれ検出
領域となる部位についてのデータを保持しているもので
あり、上記四通りのデータを比較部４３に出力するよう
になっている。

【００６５】しかして検出部３０で検出され、信号補正
部４１で補正され、レベル調整が行なわれて検出信号記
憶部４２に保持されたデータは、順次、前記基準データ
記憶部４４に保持されている基準データと比較されるこ
ととなる。比較は、この例では、連続する２０ポジショ
ンのデータ毎に行ない、その２０ポジション内での微小
低部の存在が有（１）であるポジションの数が、相互
に、許容誤差内である「４」以内で一致しているか否か
を判断する。

【００６６】そこで、比較部４３に於ては、先ず、検出
信号記憶部４２から読み出した識別対象紙幣５０の検出
領域の開始点から２０個までのポジションのデータにつ
いて、前記基準データ記憶部４４から読み出した開始点
から２０個までのポジションのデータとを比較する。比
較は、前記したように、微小低部が有（１）であるポジ
ションの数が相互に許容誤差（４）内で一致しているか
否かについて行なう。しかして比較部４３に於ては、前
者及び後者のデータ中の有であるポジションの数を、そ
れぞれ計数し、得られた前者の有であるポジションの合
計値から、得られた後者の有であるポジションの合計値
を、減算し、次いでその差の絶対値が前記４以下である
か否かを判断し、４以下であれば一致していると判断
し、４を越えていれば、不一致と判断し、それぞれその
旨の出力を生じる。

【００６７】識別対象紙幣５０の前記開始点から２０個
までのポジションの内、微小低部が有であるポジション
の数が１５であり、基準データ記憶部４４から読み出し
た同一領域の開始点から２０個までのポジションの内、
微小低部が有であるポジションの数が１８であれば、前
者１５から後者１８を減算すれば、差は−３であり、そ
の絶対値３は許容誤差４より小さいので、比較部４３か
らは一致している旨の出力が生じる。

【００６８】引き続いて２番目のポジションから２１番
目のポジションまでのデータにつき同じことを行なう。
その終了後は、三番目のポジションから２２番目のポジ
ションまでのデータにつき同じことを行なう。こうして
各回の比較で得られた結果を次の判定部４５に出力す
る。

【００６９】上記判定部４５に於ては、当該の識別対象
紙幣５０の金種に対応する判定基準を判定基準記憶部４
６から読み出し、該判定基準に基づいて、前記比較部４
３から受け取る比較結果を処理し、該識別対象紙幣５０
が真正紙幣か否かを判定する。

【００７０】この例では、前記比較部４３から１０回連
続して一致の結論が出力された場合には、読み出された
判定基準に基づき、当該の識別対象紙幣５０を真正紙幣
であると判定し、それ以上の比較処理を打ち切る信号を
比較部４３に出力するとともに、該識別対象紙幣５０を
受け入れる旨の信号を搬送部１０等に出力する。また、
前記比較部４３から１５回連続して不一致の結論が出力
された場合には、同様に読み出された判定基準に基づ
き、当該の識別対象紙幣５０を非真正紙幣であると判定
し、それ以上の比較処理を打ち切る信号を比較部４３に
出力するとともに、該識別対象紙幣５０を排除する旨の
信号を搬送部１０等に出力する。

【００７１】こうしてこの実施例によれば、凹版印刷に
よる印刷インクの微小盛り上がりのある真正紙幣はこれ
のない非真正紙幣と容易かつ正確に識別されることとな
る。

【００７２】なお以上の実施例に於いては、発光部３
１、投射レンズ３２、集光レンズ３３及び受光部３４を
識別対象紙幣５０に対して斜めに配置し、発光部３１か
ら発光されたレーザ光を投射レンズ３２を介して、識別
対象紙幣５０に斜に投射して、識別対象紙幣５０で斜め
方向に反射された反射光を集光レンズ３３を介して受光
部３４に入射しているが、これに限るものではない。

【００７３】例えば、発光部３１、投射レンズ３２、集
光レンズ３３及び受光部３４を識別対象紙幣５０に対し
て平行に配置し、投射レンズ３２と集光レンズ３３の間
にプリズムを配置して、投射レンズ３２を通過したレー
ザ光を当該プリズムで反射して識別対象紙幣５０に斜め
に投射させる。そして、識別対象紙幣５０から斜め方向
に反射された反射レーザ光を当該プリズムで反射して、
受光部３４に入射するように構成しても良いことは云う
までもないこのようにすると、検出部３０の縦方向を低
く形成することができ、紙幣識別装置１を小型化するこ
とができる。また動作は、以上の説明と異なるところが
ない。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、識別対象紙幣を、押圧
平坦化手段により搬送手段上に抑えつけて、その基準高
さを、押圧平坦化手段の下面に設定しておくものである
ため、検出領域に於ける微小低部の存在の有無が正確に
判断し得ることとなる。

【００７５】本発明は、識別対象紙幣の検出領域に斜め
方向から近赤外線レーザ光を投射し、反射光の反射点の
高さから生じる受光手段に於ける受光エリアの違いによ
り、検出領域の当該のポジションに微小低部が存在する
か否かを検出するようにしたものであるため、識別対象
紙幣の紙質及び印刷インクによる赤外線の吸収率の違い
等による反射光量の変化に左右されず、正確な真贋の判
定が可能になったものである。

【００７６】本発明の検出手段の受光器は、複数の受光
素子を面状に配列し、いずれの受光素子で反射レーザ光
を受光したかで、微小低部の存否を検出するようにした
ものであるため、識別対象紙幣の検出領域中の各ポジシ
ョンに微小低部があるか否かを極めて正確に検出できる
ようになったものである。

【００７７】また本発明の検出手段の受光器は、前記識
別対象紙幣の検出領域に微小低部がない場合に反射レー
ザ光が受光されるエリアには受光素子を配置せず、微小
低部があった場合に反射レーザ光が受光されるエリアに
のみ受光素子を配置する構成を採用することができ、こ
の場合は、端的に検出領域に微小低部があるということ
のみを検出し得るので、より一層簡明かつ正確な検出が
行ない得るものである。

【００７８】本発明の検出手段の受光器は、また前記複
数の受光素子を配列して構成するそれに代えてイメージ
センサを採用することができ、この場合は、配列されて
いる複数の画素間を走査していずれの画素で受光したか
を検知することにより、検出領域中の各ポジションに微
小低部があるか否かを容易にかつ正確に検出することが
できることとなるものである。

【００７９】また本発明の検出手段の受光器は、以上の
イメージセンサに於いて、配列されている複数の画素
中、識別対象紙幣の検出領域に微小低部がない場合に反
射レーザ光が受光されるエリアの画素については、反射
レーザ光を受光し得ないようにマスクし、識別対象紙幣
の検出領域に微小低部がある場合に、該微小低部からの
反射レーザ光が受光されるエリアの画素についてのみ受
光可能なように受光面を開放する構成を採用することが
でき、この場合は、端的に検出領域に微小低部があると
いうことのみを検出し得るので、より一層簡明かつ正確
な検出が行ない得るものである。

【００８０】したがって本発明によれば、極めて正確に
識別対象紙幣が真正紙幣であるか否真正紙幣であるかの
識別を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の紙幣識別装置のブロック図。

【図２】一実施例の搬送部、アパーチャプレート及び検
出部に於いて、識別対象紙幣が真性紙幣である場合のレ
ーザ光の進路を示した説明図。

【図３】一実施例の搬送部、アパーチャプレート及び検
出部に於いて、識別対象紙幣が非真性紙幣である場合の
レーザ光の進路を示した説明図。

【図４】一実施例の受光部の詳細説明図。

【図５】一実施例の受光部に於ける各受光素子間の結線
状態を示した部分説明図。

【符号の説明】

１ 紙幣識別装置 １０ 搬送部 １１ プーリ １２ プーリ １３ コンベアベルト ２０ アパーチャプレート ２１ 検出口 ３０ 検出部 ３１ 発光部 ３２ 投射レンズ ３３ 集光レンズ ３４ 受光部 ４０ 比較・判定部 ４１ 信号補正部 ４２ 検出信号記憶部 ４３ 比較部 ４４ 基準データ記憶部 ４５ 判定部 ４６ 判定基準記憶部 ５０ 識別対象紙幣 ５０ａ 微小盛り上り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/64 Ｅ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送手段で搬送されて来る識別対象紙幣
   を、その上面から押圧して平坦にさせる押圧平坦化手段
   と、 上記押圧平坦化手段で平坦化されつつ、前記搬送手段で
   搬送される識別対象紙幣について、上面の識別領域の開
   始点から終了点まで、その搬送に伴って、前記押圧平坦
   化手段に開口してある検出口から、近赤外線レーザ光を
   投射し、かつ反射レーザ光を受光して、受光位置がいず
   れであるかにより、識別領域の各ポジションに、前記押
   圧平坦化手段の下面を基準として、それより低い低所で
   ある微小低部の存否を検出する検出手段と、 上記検出手段により検出した前記検出領域の開始点から
   終了点までの一連のポジションに於ける微小低部の存否
   のデータを真正紙幣の同一検出領域の一連のポジション
   に於ける微小低部の存否のデータと比較する比較手段
   と、 上記比較手段の比較結果に基づいて、前記識別対象紙幣
   が、凹版印刷の印刷インクによる微小盛り上りを有する
   真正紙幣であるか、これのない非真正紙幣であるかを判
   定する判定手段と、 で構成した紙幣識別装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段を、 近赤外線のレーザ光を発光し、該レーザ光を斜め方向か
   ら前記識別対象紙幣の検出領域に投射するレーザ投射器
   と、 前記識別対象紙幣の検出領域に於いて、レーザ光の投射
   点に立てた仮想法線を中心に反対側に反射する反射レー
   ザ光を受光する受光器であって、複数の受光素子を面状
   に配列し、いずれの受光素子で反射レーザ光を受光した
   かにより、検出領域中の反射位置の微小低部の存否を検
   出する受光器と、 で構成した請求項１の紙幣識別装置。
3. 【請求項３】 前記受光器に於いて、前記識別対象紙幣
   の検出領域に微小低部がない場合に反射レーザ光が受光
   されるエリアには受光素子を配置せず、微小低部があっ
   た場合に、該微小低部からの反射レーザ光が受光される
   エリアにのみ受光素子を配置した請求項２の紙幣識別装
   置。
4. 【請求項４】 前記検出手段を、 近赤外線のレーザ光を発光し、該レーザ光を斜め方向か
   ら前記識別対象紙幣の検出領域に投射するレーザ投射器
   と、 前記識別対象紙幣の検出領域に於いて、レーザ光の投射
   点に立てた仮想法線を中心に反対側に反射する反射レー
   ザ光を受光するイメージセンサであって、配列されてい
   る複数の画素間を走査していずれの画素で受光したかを
   検知することにより、検出領域中の反射位置の微小低部
   の存否を検出するイメージセンサと、 で構成した請求項１の紙幣識別装置。
5. 【請求項５】 前記イメージセンサに於いて、配列され
   ている複数の画素中、前記識別対象紙幣の検出領域に微
   小低部がない場合に反射レーザ光が受光されるエリアの
   画素については、反射レーザ光を受光し得ないようにマ
   スクし、前記識別対象紙幣の検出領域に微小低部があっ
   た場合に、該微小低部からの反射レーザ光が受光される
   エリアの画素についてのみ受光可能なように受光面を開
   放した請求項４の紙幣識別装置。