JPS5886680A - 紙葉上のテ−プを検出する装置 - Google Patents

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】 本発明は紙葉（ａｈ・・ｔ）表面の状態を検出する装置
に関するものでＴｏシ、より特定的には例えば紙幣など
の印刷され良紙葉上に付着している接着テープの存在を
検出する装置に関する。紙幣が破れるとしばしば接着テ
ープにょシ修理されるが、さらに利用するのに適さなｈ
破損紙幣を除去するように紙幣貯蔵装着が分類している
際、接着テープなどにより修理されている利用に適さな
い紙幣がス、タックに包含されることが望まれている。

そのような紙葉の修理に普通に用いられているテープは
光沢性（５ｈｉｎｙ　）　　表面を有してお夛、本発明
はそのような光沢性テープの検出に関係す　　　。

るものである。

本発明にもとづく装置は、表面の要素を照明する手段、
照明を受けた要素からの反射光を受光し該光を電気信号
に変換する手段、及び、前記表面要素における欠陥（ｆ
ｌａｗ）の存在を示す前記信号に応答する信号解析手段
を具備しておシ、当該装置は、前記照明手段は、移動す
る印刷された紙葉上の光沢性７−プを検出するため、前
記紙葉の移動方向と直角方向におｉて前記紙葉を横切る
条体を形成する複数の隣接領域に集束ビーム光を指向さ
せるようになっており、前記受光手段は、前記集束ビー
ム光が導ひかれた前記被−〇ｊｌ接候緘がらの鏡面的反
射光を受轄入れかつ電気信号を提供するように設けられ
た第１の受光器アレイ、及び、前記複数Ｃｔ＊＊領域の
対応する領域からの拡散的反射光を検出しかつ対応する
電気信号を提供するように設けられ要請２の受光器アレ
イを具備し、前記検出装置はさらに前記２つの受光器ア
レイからの信号を受は入れる信号解析手段を具備し、該
信号解析手段は前記複数の隣接領域め任意の領域からの
鏡面的反射光を表わす信号の瞬時値と拡散的反射光を表
わす信号の瞬時値との比の増加に応答し、それｋよシ、
前記紙葉の照明を受＆ｔた表面上に付着している光沢性
テープの存在を示す出力信号が提供される、ことを特徴
とするものである。

紙幣の表面からの鏡面的反射光（す・ｃｕｌａｒｌｙｒ
＠ｆｌ＠ｃｔ＠ｄ　ｌｌｇｈｔ　）と拡散的反射光（ｄ
ｉｆｆｕｓｅｌｙｒ＠ｆｌ＠ｏｔ＊ｄ　１贈ｈｔ　）の
比祉その表面の要素間で、紙幣上に印刷されているノ譬
ターンによっては余プ変化せず、表面の反射率は同じな
ので両者の反射光の強さ社表面の要素間で同じように変
化する。

しかしながら紙幣が光沢性チー！で修理されると、照明
を受けた要素が光沢性テープの表面を有している場合拡
散よりも鏡面による光がより多く反射され、このととは
不透明及び透明テープの両者についてそうであるが、透
明テープの場合においては成る光が紙幣表面まで透過し
、通常の場合そこで拡散的及び鏡面的に反射される。

すでに光学式検査装置が提案されており、骸装置におい
てはビーム光で移動表面を横切って反復走査し、フォト
デテクタが表面からの反射光を検出し、電子回路が表面
の欠陥を示すフォトデテクタからの信号しくルの変化を
検出するようになっていることが知られている。また英
国特許明細書画１５９２４４９号に訃いては、走査方向
に直角な方向の線のそばに２１１また社３個の７オトデ
テクタを設け、鏡面的反射角度の各サイドに反射し九光
を検出し、走査している間各個のフォトデテクタの出力
における変化を検出し、種々の形式の表面の欠陥を表わ
すような相異なるフォトデテクタの出力の変化を相関を
とるものが提案されている− 本発明は上記に挙げえものとは、信号解析が従来のもの
のように条体（５ｔｒｉｐ　）の要素を連続的に走査し
て得られた信号の変化にもとづいて行うのではなく上記
賛素からの鏡面的反射光と拡散的反射光の比にもとづい
て行うという点が相異なる。

従って、例えば、紙幣の照明を受けた全条体にわ九りて
延びている光沢性テープ又は紙幣の移動方向におｉて紙
幣を横切って延びている光沢性テープの検出をすること
が可能であシ、また、例えば紙幣に印刷され九ノ譬ター
ンに依存する連続する要素からの光量変化を無視するこ
とができる。

本発明の好適な実施態様においては、前記の紙幣を横切
る条体を照明する手段は、光フアイバ先端プレイをＡＩ
ｉしておシ、該アレイの束ねられ九端部は単一の光源に
隣接して置いてあり、前記アレイの他端は前記紙葉の条
体を照萌するように紙ＳＯ連通路近傍に置かれている。

第１及び銅２の受光器アレイもまた光ファイバの束とし
て形成されており、光ファイバの端部は紙葉の通路の近
傍に置かれ、照明用プレイの出力端ＶＣおいて形成され
た直線に平行な２本の直線を形成している。

前記の可視集束ビーム光は例えば光源と先端アレイの間
に瞳かれた集光レンズなどのレンズ系統によシ発生され
得る しかしながら好適には、集束ビーム光は紙葉の領域を照
明する光ファイバの各個が相当小さい開口数を有するも
のを配設することにより発生され得る。

良好なビームの集束を得るには開口ｅｌｆは０．３以下
にすべきである。

本発明がより明瞭に理解されるように、本発明は添付の
図面に関連づけ九好適な実施例を参照して下記に評述さ
れる。

添付図面において、第１図は本発明の一実施例としての
検出器ヘッドの＠面図であり、第２図は平面図であり、
第３図は端部の立面図であυ、第４図は本発明の一実施
例としてのｆｉ＃、ｒｋＪ的及び拡散的反射光に応答す
る回路図でメジ、第５図は本発明の一実施例としての光
ファイバの先端プレイの概略図である。

紙幣に付着し九光沢を帝び九テーグの領域の検出Ｊｉ［
ｌｌを下記に述べる。集束されたビーム光が紙幣に導び
かれ、皺紙幣に光沢を帯び九チー！が存在しな一場合、
紙幣表面の成る要素から拡散的に反射され九光の強さと
紙幣表面の同じ要素から鏡面的に反射□された光の強さ
との比社、光量が紙幣表面の要素から要素に変化したと
してｔ１紙幣表面の要素から要素において実質的に同じ
値に維持される。上記の比は紙幣領域の色彩について実
質的に依存されず、この色彩は光を反射し紙幣の汚れの
ｓｆＫは余シ影番を及ぼさない。しかしながら紙幣にお
ける裂は目が光沢面を有する接着テープを用いて修理さ
れると、上記の比率社紙幣表面からＯａｔ的反射光に比
例して相当増加する。残シの光に関して、成るものは同
一表面における拡散的反射を受け、もしチー／が透明で
あるとあるものは表面のテープを通して紙幣表Ｅｌｊま
で透過し、光沢性テープが存在しない場合と同様に反射
される。従って、拡散的反射光に対する銅面的反射光の
全比率は光沢性テープで被覆されている紙幣表面の要素
に対し著しく大きい、。

下記に述べる本発明の一実施例においては、検出器ヘッ
ドが用いられ、それＫより、紙幣の長平方向にわたって
伸びて−る線に設けられ友集束ビームを生じさせ、紙幣
の幅方向に紙幣管横切って走査される。検出器ヘッドは
第１図に側面図、第２図に平面図、第３図に端部を図示
した図として示されている。検出器ヘッドは光ファイバ
ム、Ｂ。

Ｃ及びＤの束を包含している。図面の平面と垂直な位置
にある紙幣３ｉ１を検出器ヘッドの長手方向と直角な方
向に移動させられる（１ｓ３図参照）。

紙幣を横切る条体を形成している複数の隣接領域は、ラ
ンプ及び光フアイバ先端アレイムによシ照らされる。光
フアイバ先端アレイは第５図に概略的に図解されており
、第５図において複数の光ファイバＦｌ、Ｆ２．・・・
−、Ｆ＋ａの束端部Ｈにおける単一光源からの光が光フ
ァイノｐの他端部Ｅｌ。

Ｅ２．・・・・・・、Ｅｎに伝達され、これらの他端部
はリニアアレイを形赦し正確に平行になっており、それ
により紙幣上の光入射角が隣接領域の各個について同じ
になっている。

拡散的反射光と鏡面的反射光との差異を顕著にするため
集束ビーム光を用いることが本質的である。集束ピア五
光は先端プレイと照光面との間に設けられるレンズを用
ｉて発生され得る。しかしながら、レンズによシ分光さ
せ（ｄｉｓｐｅｎｓｅ　）光７アイＩ４の各個の開口数
（ＮＡ　：　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒ−ｔｕｒ・
）を小さい数にすることが好適であるということが判っ
ている。開口＃！ＩＮムが小さい脚光ファイ・譬によシ
受は入れられる又は光ファイ・１により放射される光の
円錐半角（ｃｏｎ＠ａ＊ｍｉ−ａｎｇｌｅ）は小さい。

開口数ＮＡが０．１９である光ファイ・櫂から放射され
た光は約ｌθ°の受容円錐半角を有し、該牛角は本発明
のために適切な集束ビーム光を提供する。

光７アイパＡ及び紙幣の全長にわたって設けられた光フ
ァイバからの集束ビーム光は紙幣表面において反射され
る。反射光は光ンアイｚＺ　Ｂ、　Ｃ及びＤの下端部の
りニアアレイにより集光され、この例示においては入射
角は３０°であシ、６０°の全鏡面反射角度を与えてい
る。

光ファイバＤの下端部は１６束の線を形成してお夛、こ
れらは光を伝達し、該光は紙幣表面においてそれぞれが
光７アイで寸の上端部ＤＩ、Ｄ２゜・・・・・・、Ｄｎ
に設けられた１６個のフォトデテクタまで鏡面的に反射
している。同様に光ファイバＢの１６束の直線は集光し
、該集光された光は紙幣表面から拡散的に反射してシシ
、光ファイバの上端部Ｂｌ　、　Ｂ２　、・・・・・・
、ｌｉｍにおける１６個の７オトデテクタまで前記光フ
ァイバの１６束の線のそれぞれが伝達している。この場
合において、集光された拡散光は該拡散光が入射光の通
路に沿って実質的に元に反射されてｉるようになってい
るが、任意の反射角（鏡面的反射角以外の角度）が用い
られ得る。

光ファイバＣは先端プレイを形成しており、該アレイは
紙幣の一領域（又は複数の領域）における基本領域から
鏡面的反射光を集光し、１つのフォ）ｆテクタはこれら
の基本領域の全てからの反射光の強さの総和に応答する
。第１図に図示の１つの先端アレイＣの光７アイパは約
０５５のＩＩ′！！ＩＰ的な開口数を有している。一つ
のフォトデテクタによ）発生された強度信号は、紙幣の
汚れの程度を決定し、本発明に関係のなめ要素を形成さ
せるために用−られる。先端アレイＣの下端部の長さは
紙幣の長さよシ長くなっており、本発明の装置が紙幣の
長手方向における僅かな変化から影響を受けな切ように
しており、紙幣が贅かれる本発明の装置の表面は、例え
ば黒く艶消しが施こされ均一な反射特性を有している。

このようにして形成され九装曹を用いて紙幣を走査し解
析することに関する記述は我々の英国特許出願第８１２
４５０１号に＃ｍＫ述べられている。

光沢性チー！を検出するために用いられる光の波長は特
定のものに限定されないが可視光が特に便利であること
が判っている。さらに汚れを検出するためには青白色光
（例えばタングヌテンノ・ログンランプからの光）が良
い結果を与え、それゆえ小形のハロダンランプが図解さ
れた装置に用いられている。このことに関して、当諌装
置１ｔｉ日光又は螢光のもとで作業する識別者と同様の
状態のもとで動作する。

図示の例示におｌ／、て、検出器ヘッドの全長は２５０
■である。１つの線に３２個のフォトデテクタを用いる
ことによりａａ該装置の分解能を２倍にすることができ
る。

第４図は、例えにファイバアレイＢ及びＤの端部Ｂ１及
びＤｉにおける６対の７オトデテクタに用いられる回路
を示して−る。第４図において、出力信号■１及びＶＤ
Ｉは可変利得形増幅器１０及び１１において独立に増幅
され、該増幅器１０及び１１の利得は、増幅器１１から
の出力信号が増幅器ｌＯの出力信号より低率であるよう
に調節される。これらの調節は検出器ヘッドが艶消白色
基準面を検出している間に行なわれる。増幅された信号
は比較器１２に印加される。拡散的反射光に対する鏡面
的反射光の比が増加していることを示している増幅器１
１の出力が増幅器ｌＯの出力より大きくなると比較器１
２はスイッチする。比較器１２のスイッチングにより発
生された信号は通常光沢性テーゾの検出を示している。

しかしながら、拡散的反射光に対する鏡面的反射光の比
は、電気的維音の存在により信号の振幅が相当小さい場
合、又は、低信号が導出される表面が半艶消黒色表面又
紘暗黒色表面である場合、増加する可能性がある。この
問題点を克服するために、鏡面的反射光から導出された
信号もまた比較器１３に印加され、比較器１３において
しきい値信号と比較される。比較器１３が反射光から導
出された信号の振幅がしきい値をこえたことを示す場合
のみ増幅器１４は比較器１２からの信号を通過させる。

一般に反射ビーム光を集束させることよシ入射ビーム党
を集束させることがより重要である。上記の例示におい
ては、光ファイバムのための開口数社約ｌＯ°の受容円
錐半角を有している。ファイバアレイＢ、Ｃ及びＤの受
容円錐半角は約３０゜であり得る。

本発明の一実施例として上述し九好適な実施態様では光
ファイバを用いているが、これに拘らず光ファイバを用
いることなく入射ビーム光を集束させ反射ビーム光を集
束させるレンズ系統を用いることが実際に可能である。

紙幣の他の面にも光沢性チー！が付着している場合には
、第２の上記同様の検出器ヘッドを紙幣の通路の他の面
に紙幣の通路に沿う他の点に設けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての検出器へノドの側面
図、第２図は第１図の検出器ヘッドの平面′図、第３図
は第１図の検出器ヘッドの端部の立面図、第４図は本発
明の一実施例としての拡散反射光に対する鏡面反射光の
比に応答する回路図、第５図は本発明の一実施例として
の光ファイバの先端アレイの概略図、である。 （符号の説明） ３・・・紙幣、１０．１１・・・増幅器、１２．１３・
・・比較器、１４・・・増幅器、ム、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・
光ファイバ、Ｅ　］〜Ｉｎ・・・光ファイバの先端部、
Ｆｌ〜Ｆｎ・・・光ファイバ。 以下余白 手続補正書（方式） 昭和５７年１２月＞９日 特許庁長官　過杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願　　第１３８６７６号２、発明の名
称 紙葉上のテープを検出する装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　テ　ラ　ルー　システムズ　リミティド４、代
理人 （外　３　名） ５、補正命令の８措 昭、和５シ年１１月３０日（発送日］ ６、補正の対象 （１）　　願書の「出願人の代表者」の−偉）委任状 （３）図　面 ７、　１ｌｌｉ正の内容 （１）（２）　　別紙の通シ （３）　　図面の浄書（内容に疲更なし）８、添附書類
め目録

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、紙葉表面の要素を照明する手段（４）、照明を受社
   九費素からの反射光を受は入れ該反射光を電気信号に変
   換する手段、及び、前記表面のｉｔにおける欠陥の存在
   を示す前記、電気信号に応答する信号解析手段を具備す
   る紙葉の表面状態を検出する装置において、 前記照明手段は、移動する印刷され良紙葉上の光沢性テ
   ープを検出する丸め、前記紙業の移動方向゛と直角方向
   において前記紙葉を横切る条体を形成する複数の隣接領
   域に集束ビーム光を西向させるようになっておシ、 前記受光手段は、前記集束ビーム光が導びかれ九前記複
   数の隣接領域からの鏡面的反射光を受は入れかつ電気信
   号を提供するように設けられた第１の受光器アレイ（２
   ）、及び、前記複数のＩＩＩ接領域の対応する領域から
   の拡散的反射光を検出しかり対応する電気信号を提供す
   るように設けられた第２の受光器アレイ（鴫を具講し、
   前記検出装置はさらに前記２つの受光器アレイからの信
   号を受は人れる信号解析手段（１２，１，３，１４）を
   具備し、線信号解析手段は前記複数の隣接領域の任意の
   領域からの鏡面的反射光を表わす信号の瞬時値と拡散的
   反射光を表わす信号の瞬時値との比の増加に応答し、そ
   れによシ、前記紙葉のｗＡ明を受けた表面上に付着して
   −る光沢性テープの存在を示す出力信号が提供される、
   ことを特徴とする紙業表面状態を検出する装置。 ２、前記照明手段は光フアイバ先端アレイを＾鋤してお
   り、該アレイの束ねられた端部は単一の光源に隣接して
   置いてあ夛、前記アレイの他端は前記紙葉の条体を照明
   する九め光７アイパの端部？ において直線を提供しておシ、前記第１及び第２の受光
   器アレイの各個も壇九光７アイパアレイの形状でＴｏ！
   ＋１光ファイバの入力端は前記紙葉からの反射光を受は
   入れるため照明用光ファイバの出力端に平行な直線を形
   成し゛ていることを４Ｉ徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 Ｓ＠記集束ビーム光Ｆｉ前記＃ｆ！明手段の光ファイバ
   と関連づけられているレンズ系統に！Ｊ）発生されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２Ｊｊ１に記載の装置
   。 ４、前記集束ビーム光は０．３未満、ｏｒＡ口数を有す
   る前記照明手段の各個の光フアイバ先端プレイを配置す
   ることにょシ発生されることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項に記載の装置。 ＆　開口数が約０．１９であることを特徴とする特許請
   求の範囲ｔｓ４項に記載の装置、６、前記紙葉が照明を
   受ける光は可視領域のスペクトルを有するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第５ＪＪｉのい
   ずれかに記載の装置。