KR101573656B1 - 지폐 처리 장치 및 그를 이용한 위폐 검출 방법 - Google Patents

지폐 처리 장치 및 그를 이용한 위폐 검출 방법 Download PDF

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(주)비티비코리아
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Abstract

본 발명은 위폐 검출이 가능한 지폐 처리 장치 및 그를 이용한 위폐 검출 방법에 관한 것으로, 그 장치는 하나 이상의 지폐들을 투입받는 지폐 투입부; 투입된 지폐들을 이송시키는 이송부; 적외선을 발광하는 LED를 이용하여 이송부에 의해 이송되는 지폐에 적외선 광이 조사되도록 하는 발광부; 조사된 적외선 광에 의해 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하기 위한 수광부; 및 수광부를 통해 검출된 광을 이용하여 지폐의 위조 여부를 판단하는 위폐 판단부를 포함한다.

Description

지폐 처리 장치 및 그를 이용한 위폐 검출 방법{Currency processing device and method for detecting counterfeit thereof}
본 발명은 위조 지폐의 검출이 가능한 지폐 처리 장치에 관한 것이다.
현재 일반적으로 이용되고 있는 지폐의 위조를 검출하는 방법은 위조지폐를 검출하기 위한 잉크의 반응위치의 형태 또는 위치 등을 측정하는 방식이 주로 사용되고 있다.
또한, 자외선의 투과 흡수도 또는 반사도를 측정하는 방식은 특정 형태를 가지며, 지폐의 지질을 측정하거나 자외선 반응 잉크에 대한 투과 또는 반사도를 이용하여 측정하는 방식을 가진다.
그러나, 최근 위조지폐의 정교성은 날로 정교해 지고 지폐의 지질과 자외선 또는 잉크 반응 영역에 대한 위치정보까지 위조하기에 이르러 신뢰성에 문제가 발생하고 있다.
상기한 종래 기술의 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이 아니므로 이러한 인식을 기반으로 선행기술들과 대비한 본 발명의 진보성을 판단하여서는 아니됨을 밝혀둔다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 보다 정확하고 용이하게 위조 지폐를 검출할 수 있는 장치와 방법을 제공함에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 지폐 처리 장치는, 하나 이상의 지폐들을 투입받는 지폐 투입부; 상기 투입된 지폐들을 이송시키는 이송부; 적외선을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)를 이용하여, 상기 이송부에 의해 이송되는 지폐에 적외선 광이 조사되도록 하는 발광부; 상기 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스(Anti-Stokes) 물질로부터 방출되는 광을 검출하기 위한 수광부; 및 상기 수광부를 통해 검출된 광을 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 위폐 판단부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 위폐 검출 방법은, 하나 이상의 지폐들을 투입받는 단계; 상기 투입된 지폐들을 순차적으로 이송시키는 단계; 적외선을 발광하는 LED를 이용하여, 상기 이송되는 지폐의 적어도 일면에 적외선 광을 조사하는 단계; 상기 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 광의 크기를 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질은 상기 조사된 적외선 광을 흡수한 후, 상기 적외선 광보다 파장이 낮은 가시광을 방출한다.
상기 위폐 검출 방법 중 적어도 일부 단계는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 적외선 LED를 이용해 지폐에 적외선을 조사하고 그에 따라 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하여 위폐 여부를 판단함으로써, 보다 용이하고 정확한 위폐 검출이 가능할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지폐 처리 장치의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지폐 처리 장치의 간략한 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위폐 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4 내지 도 6은 지폐 처리 장치에 구비된 적외선 LED 발광부와 수광부의 구성에 대한 실시예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 내지 도 9는 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질을 이용하여 위폐를 검출하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 위폐 판단부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 수광부의 출력 신호를 이용하여 안티 스토크스 물질의 유무를 검출하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 12는 발광부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 13은 수광부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 14는 도 10에 도시된 제1 증폭기의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 15는 도 10에 도시된 적분기의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 16은 적분기의 동작을 제어하기 위한 회로의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 17은 도 10에 도시된 제2 증폭부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 회로도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지폐 처리 장치의 구성에 대한 일실시예를 도시한 것으로, 투입되는 하나 이상의 지폐들에 대해 계수 및 위폐 검출을 수행할 수 있는 장치의 내부를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 지폐 처리 장치(10)는 인써트 파트(insert part, 140)에 적재되는 복수의 지폐들이 순차적으로 한장 씩 투입되어 이송되도록 하는 롤러들(110)과, 상기 지폐들의 이송 상태를 검출하기 위한 이송 센서들(120) 및 상기 이송되는 지폐의 이송 경로(T)에 인접하게 위치하여 지폐가 위조되었는지 여부를 검출하기 위한 위폐 검출 센서들(130)을 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 롤러들(110)은 지폐를 이송시키기 위한 메인-피드(main-feed) 롤러, 적재된 지폐들을 낱장으로 분리하여 상기 메인-피드 롤러까지 전달하기 위한 픽업 롤러 및 분리 롤러, 두장 이상의 지폐들이 함께 이송되는 경우 윗장을 반대방향으로 밀어내어 낱장으로 분리시키기 위한 리버스(reverse) 롤러 등을 포함할 수 있다
한편, 상기 이송 센서들(120)은 낱장으로 분리되어 이송되는 지폐의 투입 여부를 검출하기 위한 투입 센서와 이송 경로(T) 중간에 지폐들의 잼(jam)을 검출하기 위한 잼 센서 등을 포함할 수 있다.
또한, 위폐 검출 센서들(130)은 지폐에 형성된 다양한 위폐 요소들을 검출하기 위한 적외선(IR) 센서, 자외선(UV) 센서, 마그네틱(MG) 센서, 초음파(US) 센서, CIS 센서 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 지폐 처리 장치(10)는, 위폐 검출을 위하여, 지폐의 특정 영역에 형성된 안티 스토크스(Anti-Stokes) 물질을 검출하기 위한 안티 스토크스 센서를 포함한다.
먼저, 스토크스 이동 현상(Stokes' shift)은 특수한 물질이 광자를 흡수하여 그와 다른 파장 스펙트럼을 가지는 광자를 방출하는 현상을 말하며, 구체적으로 분자나 원자로 이루어진 물질이 광자를 흡수하면 에너지를 얻게되고 에너지 포화 상태가 되면 다시 원래의 에너지를 가지려 방출하는 동작을 하게 되어 방출되는 광자의 에너지가 흡수한 광자의 에너지보다 작은 경우 스토크스 이동 현상이라고 한다.
한편, 안티 스토크스 이동 현상(Anti-Stokes' shift)은, 스토크스 이동 현상과 반대로, 방출되는 광자의 에너지가 흡수한 광자의 에너지 보다 큰 경우로서, 예를 들어 약 900nm 이상의 파장을 가지는 적외선 광이 흡수되는 경우 그보다 작은 파장을 가지는 가시광으로 방출되어 천이하는 현상을 의미할 수 있다.
즉, 안티 스토크스 물질은 적외선(IR)으로 여기되는 경우 가시광선 범위에서 발광할 수 있는 물질로서, 라만 스펙트럼의 회전선을 라만선이라 하고, 입사광보다 긴 파장쪽에 나타나는 선을 스토크스선, 짧은 파장쪽에 나타나는 선을 안티 스토크스선이라 한다.
상기 라만 스펙트럼은 라만 효과에 의한 산란광의 스펙트럼으로서, 입사 광자와 분자 사이에 분자의 바닥 상태의 진동 준위간 에너지차의 주고 받음이 일어나는 경우의 스펙트럼을 진동 라만 스펙트럼이라 한다.
이 경우, 회전 준위간의 전이도 관계되기 때문에 라만 회전 진동 밴드라고도 하며, 진동 양자수가 1만큼 변화하는 것이 강하게 나타난다. 한편 바닥 상태의 최저 진동 준위 내의 회전 준위간 에너지차의 주고 받음이 일어나는 경우의 스펙트럼을 회전 라만 스펙트럼이라 한다.
한편, 상기한 바와 같은 구성에 의해 위폐가 아닌 것으로 판단된 정상 지폐들은 스택커(stacker, 150)에 적재되며, 위폐로 판단되거나 권종을 확인할 수 없는 등의 비정상 지폐는 리젝트 포켓(reject pocket, 160)으로 배출될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지폐 처리 장치의 간략한 구성을 블록도로 도시한 것으로, 도시된 지폐 처리 장치(10)는 지폐 투입부(210), 이송부(220), 지폐 배출부(230), 제어부(240), 발광부(250), 수광부(260) 및 위폐 판단부(270)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 지폐 처리 장치의 구성들 중 도 1을 참조하여 설명한 것과 동일한 것에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 지폐 투입부(210)는 하나 이상의 지폐들을 투입받고, 이송부(220)는 상기 투입된 지폐들을 이송시킨다.
한편, 발광부(250)는 적외선을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)를 이용하여 이송부(220)에 의해 이송되는 지폐에 적외선 광이 조사되도록 할 수 있다.
예를 들어, 발광부(250)는 상기 이송되는 지폐의 일면 중 안티 스토크스 물질이 형성된 영역에, 약 930㎚ 내지 1040㎚의 파장을 가지는 적외선 광을 조사할 수 있다.
수광부(260)는 발광부(250)에 의해 조사된 적외선 광이 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하여, 상기 검출된 광의 크기에 상응하는 광 검출 신호를 출력할 수 있다.
또한, 위폐 판단부(270)는 상기 수광부(260)를 통해 검출된 가시광을 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하며, 상기 지폐는 위조 여부가 판단된 후 지폐 배출부(230)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
예를 들어, 위폐 판단부(270)는 상기 수광부(260)를 통해 검출되는 가시광의 크기에 상응하는 전압 또는 전류에 기초하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단할 수 있다.
한편, 제어부(240)는 상기한 바와 같은 지폐 검출 장치의 전체적인 동작 및 각 구성 요소의 기능들을 제어하는 역할을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위폐 검출 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 도시된 위폐 검출 방법을 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 지폐 검출 장치으 구성을 나타내는 블록도와 결부시켜 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 먼저 지폐 투입부(210)는 하나 이상의 지폐들을 투입받고(S300 단계), 이송부(220)는 상기 투입된 지폐들을 순차적으로 이송시킨다(S310 단계).
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 지폐 투입부(210)는 픽업롤러(410)와 분리롤러(415)를 포함하여, 적재된 지폐들을 낱장으로 분리하여 투입센서(420)로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
그리고, 투입센서(420)는 낱장으로 분리되어 이동하는 지폐의 투입여부를 감지하는 역할을 수행하며, 지폐 투입이 감지되면, 이를 제어부(240)로 전달하여 제어부(240)에서 발광부(250)의 동작을 제어하도록 하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 투입센서(420)는 두 개 이상으로 이루어질 수 있다.
발광부(250)는 적외선을 발광하는 LED를 이용하여, 상기 이송되는 지폐의 적어도 일면에 적외선 광을 조사한다(S320 단계).
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 모듈(430)은 적외선 LED(431)를 이용하여 930㎚ 내지 1040㎚의 파장을 가지는 적외선 광을 발광하고, 볼록렌즈(432)를 이용하여 광을 확산해 발광되는 광의 폭을 늘려 적외선 광이 지폐(401)의 일면에 조사되도록 한다.
수광부(260)는 상기 발광부(250)에 의해 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐로부터 발생하는 가시광을 검출한다(S330 단계).
상기한 바와 같이, 상기 수광부(260)를 통해 검출되는 가시광은 지폐(401)에 형성된 안티 스토크스 물질에 의해 지폐(401)로 조사된 적외선 광이 흡수된 후 방출된 것일 수 있으며, 380㎚ 내지 800㎚의 파장을 가질 수 있다.
그를 위해, 수광 모듈(440)는 380㎚ 내지 800㎚의 파장을 가지는 광을 필터링하기 위한 가시광 필터(441)과 가시광 필터(441)를 통해 필터링된 광을 수광하기 위한 수광 센서(443)를 포함할 수 있다.
그 후, 위폐 판단부(270)는 상기 수광부(260)를 통해 검출된 가시광을 이용하여 지폐의 위조 여부를 판단한다(S340 단계).
예를 들어, 지폐(401)가 발광 모듈(430)와 수광 모듈(440) 구조 사이에서 지나갈 때 지폐(401)의 재질 또는 일반 잉크에서는 아무 반응을 하지 않아 적외선 광만 발생하고, 지폐 중 안티 스토크스 물질을 포함하는 위조 방지 잉크가 형성된 영역에서는 가시광이 방출되어 수광 모듈(440)에 광학적 신호 또는 빛이 전달되고 그 광량 만큼이 전류 또는 전압으로 표현이 되며, 상기 표현되는 전압 또는 전류를 측정하여 상기 안티 스토크스 물질의 유무를 판단하고 그 값을 이용하여 지폐의 위조 여부를 판단할 수 있다.
상기한 바와 같은 동작을 하는 발광부(250)와 수광부(260)의 조합이 2 이상인 경우, 지폐 처리 장치(10)는 수광부(260)를 통해 상기 발광부(250)에서 발광한 적외선 광이 안티 스토크스 물질이 형성된 영역에서 방출되는 가시광을 가시광 필터를 통해 필터링 후 수광센서를 통해 수광되는 광학적 신호 또는 빛에 대응하는 전류 또는 전압 데이터를 순차적으로 저장할 수 있다.
이후, 지폐 처리 장치(10)는 위폐 판단부(270)를 통해 특정 레벨에 도달하는 데이터를 합산하고 누적된 횟수를 카운팅하여, 특정 레벨에 도달한 횟수가 미리 설정된 회수(예를 들어, 3회) 이상이면 정상 지폐로 판단하고, 미리 설정된 회수(예를 들어, 3회)보다 적은 경우에는 위조지폐로 판단할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 발광 모듈(430)과 수광 모듈(440)이 투과형 구조로 구비되어, 수광 모듈(440)이 지폐(401)를 투과한 광을 검출할 수 있도록 지폐(401)를 사이에 두고 발광 모듈(430)의 반대측에 위치할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 발광 모듈(430)과 수광 모듈(440)이 반사형 구조로 구비되어, 수광 모듈(440)이 지폐(401)로부터 반사된 광을 검출할 수 있도록 지폐(401)를 기준으로 발광 모듈(430)과 동일측에 위치할 수도 있다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질을 이용해 위폐를 검출하는 방법에 대한 실시예를 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 특정 영역(405)에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 지폐(401)가 투입됨에 따라 투입센서(420)와 발광 모듈들(430)과 그에 대응되는 수광 모듈들(440, 442)이 구비된 위치로 이송될 수 있다.
지폐가 이송되어, 도 8에 도시된 바와 같이 수광 모듈(440)의 위치가 안티 스토크스 물질이 형성된 지폐(401)의 특정 영역(405)에 대응될 수 있다.
이 경우, 수광 모듈들(440, 442) 각각의 출력은 도 9에 도시된 바와 같을 수 있다.
즉, 도 9의 (a)는 지폐(401) 중 안티 스토크스 물질이 형성되지 않은 위치에 대응되는 수광 모듈(442)의 출력을 순차적으로 저장한 값을 나타낸 것으로, 수광 모듈(442)의 출력은 설정값(예를 들어, 100) 이하의 값을 계속하여 유지할 수 있다.
한편, 도 9의 (b)는 지폐(401) 중 안티 스토크스 물질이 형성된 위치에 대응되는 수광 모듈(440)의 출력을 순차적으로 저장한 값을 나타낸 것으로, 수광 모듈(440)의 출력은 일정 시간 구간에서 설정값(예를 들어, 100) 이상의 값을 가질 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 17을 참조하여 본 발명에 따른 지폐 처리 장치(10)가 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질을 검출하는 방법에 대한 실시예들에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기한 바와 같이, 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질은 발광부(250)로부터 조사되는 적외선 광을 흡수하고, 상기 흡수된 적외선 광보다 에너지가 높은(또는 파장이 낮은) 광을 방출할 수 있다.
다만, 안티 스토크스 물질에 적외선 광이 흡수된 후 그 보다 에너지가 높은(또는 파장이 낮은) 광이 방출되는 시간이 매우 짧아(예를 들어, 10-8 초), 상기 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하는데 어려움이 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 지폐 처리 장치(10)의 위폐 판단부(270)는 수광부(260)로부터 출력되는 광 검출 신호의 적분값을 이용하여 지폐에 형성되는 안티 스토크스 물질의 유무를 판단함으로써, 지폐의 위조 여부를 보다 용이하고 정확하게 인식할 수 있다.
도 10은 안티 스토크스 물질을 검출하기 위한 구성을 나타낸 것으로, 도 2에 도시된 위폐 판단부(270)의 구성에 대한 일실시예를 블록도로 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 위폐 판단부(270)는 제1 증폭기(1010), 적분기(1020), 제2 증폭기(1030) 및 인식부(1040)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 증폭기(1010)는 수광부(260)로부터 출력되는 광 검출 신호를 증폭하고, 적분기(1020)는 상기 제1 증폭기(1010)에서 증폭된 광 검출 신호를 시간에 대해 적분하여 적분값에 상응하는 신호를 출력할 수 있다.
한편, 제2 증폭기(1020)는 상기 적분기(1020)로부터 출력되는 신호를 인식부(1040)에서 인식 가능한 크기로 증폭한 후 인식부(1040)로 출력할 수 있다.
도 11은 수광부의 출력 신호를 이용하여 안티 스토크스 물질의 유무를 검출하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 그래프로서, 제2 증폭기(1020)로부터 인식부(1040)로 입력되는 신호에 대한 일예를 나타낸 것이다.
도 11의 (a)는 안티 스토크스 현상이 발생하지 않은 경우(예를 들어, 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있지 않은 경우)의 신호 파형을 나타낸 것이며, 도 11의 (b)는 안티 스토크스 현상이 발생하는 경우(예를 들어, 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 경우)의 신호 파형을 나타낸 것이다.
도 11의 (a)를 참조하면, 발광부(250)에 구비된 LED가 일정 시간(t1) 동안 온되어 있다가 오프되는 경우, 안티 스토크스 물질에 의한 천이 현상이 발생하지 않아, LED가 오프된 후 기준치 이상의 전압을 가지는 특정 파형 신호가 검출되지 않을 수 있다.
한편, 도 11의 (b)를 참조하면, 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질에 의한 천이 현상이 발생하여, LED가 오프된 후 일정 시간 동안 기준치 이상의 전압을 가지는 특정 파형 신호(A)가 검출될 수 있다.
한편, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같은 LED가 오프된 후의 파형 신호는 적분기(1020)에 의해 시간 적분된 값으로서, 실제 수광부(260)에 의해 검출되는 광보다 긴 시간 동안 용이하게 검출될 수 있다.
상기와 같은 동작을 위해, 발광부(250)는 도 12에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가져, 적외선 광을 방출하는 LED를 주기적으로 온오프시킬 수 있다.
한편, 수광부(260)는 도 13에 도시된 바와 같은 회로 구성을 가져, 지폐로부터 방출되는 광을 검출하여 그의 크기에 상응하는 전압(또는 전류)를 가지는 신호를 출력할 수 있다.
도 14는 도 10에 도시된 제1 증폭기의 구성에 대한 일실시예를 회로도로 도시한 것이며, 도 15는 도 10에 도시된 적분기의 구성에 대한 일실시예를 회로도로 도시한 것이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 제1 증폭기(1010)는 다이오드를 이용해 수광부(260)로부터 출력되는 광 검출 신호의 전압이 상승하는 경우(예를 들어, 수광부(260)에 구비된 광 센서에서 에너지가 측정되는 경우)에 한하여 상기 광 검출 신호를 증폭시키며, 적분기(1020)는 상기 광 검출 신호의 전압이 상승할 때 제1 증폭기(1010)에 의해 증폭된 신호의 적분값을 출력할 수 있다.
한편, 적분기(1020)의 상기와 같은 동작은 도 16에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 회로에 의해 제어될 수 있다.
도 17은 도 10에 도시된 제2 증폭부의 구성에 대한 일실시예를 회로도로 도시한 것이다.
제2 증폭부(1030)에 의해 증폭된 신호는 인식부(1040)로 입력되어, 인식부(1040)는 도 11을 참조하여 설명한 바와 같은 방법에 의해 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질의 유무를 판단할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 위폐 검출 방법 중 적어도 일부 단계는 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10 : 지폐 처리 장치 110 : 롤러
120 : 이송 센서 130 : 위폐 검출 센서
140 : 인써트 파트 150 : 스택커
160 : 리젝트 포켓 210 : 지폐 투입부
220 : 이송부 230 : 지폐 배출부
240 : 제어부 250 : 발광부
260 : 수광부 270 : 위폐 판단부
401 : 지폐 410 : 픽업 롤러
415 : 분리 롤러 420 : 투입 센서
430 : 발광부 431 : 적외선 LED
433 : 볼록 렌즈 440 : 수광부
441 : 가시광 필터 443 : 수광 센서
1010 : 제1 증폭기 1020 : 적분기
1030 : 제2 증폭기 1040 : 인식부

Claims (20)

  1. 위조 지폐의 검출이 가능한 지폐 처리 장치에 있어서,
    하나 이상의 지폐들을 투입받는 지폐 투입부;
    상기 투입된 지폐들을 이송시키는 이송부;
    적외선을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)를 일정 시간 동안 온(on) 시켜 상기 이송부에 의해 이송되는 지폐에 적외선 광이 조사되도록 한 후, 상기 LED를 오프(off) 시키는 발광부;
    상기 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스(Anti-Stokes) 물질로부터 방출되는 광을 검출하기 위한 수광부; 및
    상기 발광부의 LED가 오프된 후 상기 수광부에 의해 검출되는 광을 이용하여, 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 위폐 판단부를 포함하는 지폐 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질은
    상기 발광부로부터 조사된 적외선 광을 흡수하고, 상기 적외선 광보다 에너지가 높은 가시광을 방출하는 지폐 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질은
    상기 발광부로부터 조사된 적외선 광을 흡수하고, 상기 적외선 광보다 파장이 낮은 가시광을 방출하는 지폐 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 발광부는
    상기 이송되는 지폐의 일면 중 상기 안티 스토크스 물질이 형성된 영역에 상기 적외선 광을 조사하는 지폐 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 발광부는
    930㎚ 내지 1040㎚의 파장을 가지는 적외선을 발광하는 지폐 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 발광부는
    상기 적외선 광을 확산시키기 위한 볼록 렌즈를 포함하는 지폐 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수광부는
    380㎚ 내지 800㎚의 파장을 가지는 광을 필터링하기 위한 가시광 필터; 및
    상기 가시광 필터를 통해 필터링된 광을 수광하기 위한 수광 센서를 포함하는 지폐 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 수광부는
    상기 지폐를 투과한 광을 검출할 수 있도록 상기 지폐를 사이에 두고 상기 발광부의 반대측에 위치하는 지폐 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 수광부는
    상기 지폐로부터 방출되는 광을 검출할 수 있도록 상기 지폐를 기준으로 상기 발광부와 동일측에 위치하는 지폐 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 수광부를 통해 검출되는 광의 크기에 상응하는 전압 또는 전류에 기초하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 지폐 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 발광부로부터 적외선 광이 조사된 후 일정 시간 동안 상기 수광부를 통해 검출되는 광에 기초하여, 상기 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는지 여부를 판단하는 지폐 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 수광부로부터 출력되는 광 검출 신호에 대한 적분값을 출력하기 위한 적분기를 포함하는 지폐 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 수광부로부터 출력되는 광 검출 신호를 증폭시키기 위한 제1 증폭기를 더 포함하고,
    상기 제1 증폭기에 의해 증폭된 광 검출 신호가 상기 적분기로 입력되는 지폐 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 증폭기는
    상기 수광부로부터 출력되는 광 검출 신호의 전압이 상승하는 경우에 한하여 상기 광 검출 신호를 증폭시키는 지폐 처리 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 위폐 판단부는
    상기 적분기로부터 출력되는 신호를 증폭시키기 위한 제2 증폭기; 및
    상기 제2 증폭기로부터 출력되는 신호의 전압 크기에 기초하여, 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 인식기를 더 포함하는 지폐 처리 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 LED를 주기적으로 온오프시키고,
    상기 위폐 판단부는 상기 발광부의 LED가 오프된 후 상기 수광부에 의해 검출되는 광의 크기가 기준치 이상인 경우, 상기 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단하는 지폐 처리 장치.
  17. 지폐 처리 장치에서 위조 지폐를 검출하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 지폐들을 투입받는 단계;
    상기 투입된 지폐들을 순차적으로 이송시키는 단계;
    적외선을 발광하는 LED를 일정 시간 동안 온 시켜 상기 이송되는 지폐의 적어도 일면에 적외선 광을 조사한 후, 상기 LED를 오프 시키는 단계;
    상기 조사된 적외선 광에 의해 상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질로부터 방출되는 광을 검출하는 단계; 및
    상기 LED가 오프된 후 상기 검출되는 광을 이용하여, 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 지폐에 형성된 안티 스토크스 물질은
    상기 조사된 적외선 광을 흡수한 후, 상기 적외선 광보다 파장이 낮은 가시광을 방출하는 위폐 검출 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 조사되는 적외선 광은
    930㎚ 내지 1040㎚의 파장을 가지는 위폐 검출 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 적외선을 발광하는 LED는 주기적으로 온오프되며,
    상기 LED가 오프된 후 상기 검출되는 광의 크기가 기준치 이상인 경우, 상기 지폐에 안티 스토크스 물질이 형성되어 있는 것으로 판단하는 위폐 검출 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 위조 여부를 판단하는 단계는
    상기 검출된 광의 크기에 대한 시간 적분값을 이용하여 상기 지폐의 위조 여부를 판단하는 위폐 검출 방법.
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