KR20020067646A - 지질식별방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지질식별방법에 관한 것으로서, 제조공정의 차이에 의해 발생된 농염패턴에 의존하지 않고 지질을 식별하고, 습도의 영향과 지질쇠화의 영향을 받지 않고, 지엽류의 지질을 식별하는 지폐식별방법을 제공하는 것이다. 두종류의 파장이 다른 적외선을 조사하고, 상기 측광값의 흡광도차를 이용하여 지엽류의 지질을 식별하는 기술을 제공한다.
Description
본 발명은 지엽류의 지질을 검지하는 방법 및 장치에 관하여 특히 유가증권, 지폐등의 지엽류를 취급하는 기기의 지질식별방법 및 장치에 관한 것이다.
지엽류의 지질을 검지하는 방법으로서는, 일본국 특개평8-180189호공보에 기재된 바와 같이, 지엽류의 제조공정으로 조립되는 종이섬유의 특유한 구조에 착목한 기술이 있다. 이 기술에서는, 특정지폐에 특유의 구조(종이에 뜨는 규칙적인 모양)로 유래한 격자형의 농염패턴을 취입하고 데이터를 해석하여 지질을 식별한다. 또한, 일본국 특개평 11-139620호 공보에 기재된 바와 같이, 지엽류의 지질에 의해 반송시의 마찰이 다른 것을 이용하여, 소정거리간을 반송하는 소요시간에서 지질을 판정하는 방법이 있다.
또한, 일본국 특개평 10-232166호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 금속을 포함하지 않는 지폐의 지질을 식별하는 것이 가능한 종이팩의 선별방법에 관한 기술이 있다. 이 기술에서는, 근적외선을 종이팩에 조사하여 재질고유의 근적외선파장의 흡광도의 피크파장을 특정하는 것에 의해, 종이팩의 종류를 식별하는 것이다.
일본국 특개평8-180189호공보에서 착목하고 있는 격자형의 농염패턴은, 바른 지폐를 식별하기 위하여 지폐에 이용되는 종이에 대해서 뜨는 것이다. 그런데, 이 농염패턴은 동일 재질에서도 제조공정이 다르면 변화해버린다. 따라서, 이 격자형의 농염패턴의 분산에 의한 영향에 의해, 하나의 데이터해석법에서는 정밀한 식별이 불가능한 문제점을 가지고 있었다. 또한, 일본국 특개평11-139620호공보의 기술에서는, 습도의 영향과 재질의 쇠화등으로 지엽류의 마찰정도와 경도는 변동하기 때문에, 한정된 상황하가 아니면 적용이 불가능한 문제점을 가지고 있었다.
또한, 일본국 특개평10-232166호공보의 기술은, 흡광도의 피크파장을 특정하기 위하여, 800nm에서 2500nm까지 전체 반사광량을 도출하지 않으면 안된다. 그를위하여 필요한 시간은, 유가증권, 지폐등의 지엽류등과 같이, 고속처리가 필요한것에 대해서는 처리가 연장되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 제조공정의 차이에 의해 발생한 농염패턴에 의존하지 않고 지질을 식별하는 기술을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 습도의 영향과 재질쇠화의 영향을 받지 않고 지엽류의 재질을 식별하는 기술을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 정밀한 재질의 식별을 고속으로 실행하는 기술을 제공하는 것이다. 그외의 목적에 대해서는, 이하의 설명에 있어서 명확해질 것이다.
본 발명은 파장이 다른 종류의 빛을 지엽류에 조사하여, 그 반사광의 흡광도를 측정하고, 흡광도차에서 지엽류의 지질을 식별한다. 또한, 구체적으로는, 파장이 다른 두개의 적외선에 있어서의 흡광도를 인도하여, 이들 흡광도의 상이도, 즉, 흡광도차 혹은 흡광도비율에 의해, 지질을 특정한다.
도 1 은 본 발명의 한 실시형태인 지엽류의 지질을 식별하는 측정장치의 블록도이다.
도 2 는 본 발명의 한 실시형태인 지엽류의 지질식별처리 플로우 챠트이다.
도 3 은 지엽류별 흡광도차(반사법)를 나타내는 도이다.
도 4 는 지엽류별 흡광도차(투과법)를 나타내는 도이다.
도 5 는 지엽류별 흡광도차(투과법 보정)를 나타내는 도이다.
<주요부위를 나타내는 도면부호의 설명>
1 : 측정장치 2 : 발광부
3 : 수광부 4 : 기억부
5 : 제어부 6 : 표시부
본 발명을 창출하는데 있어서, 다종다양한 지엽류에 대해서 근적외의 분광스펙트럼을 해석하였다. 그 결과, 흡수도에 있어서, 각 지엽류 특유의 흡수도를 나타내는 복수파장을 나타내었다. 이들 파장에 있어서의 조합에 의해 흡수도차를 산출하고, 이 흡수도차를 이용하는 것에 의해, 제조공정의 차이에 의해 발생된 농염패턴에 의존하지 않고 지질을 고속 또는 정밀하게 식별하고, 또는 습도의 영향과 지질쇠화의 영향을 받지 않고 지엽류의 지질을 식별하는 것이 가능해진다. 이하,본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 이용하여 설명한다.
본 실시형태는 파장 800nm에서 2200nm까지의 영역에 속하는 2종류의 빛을 이용하여 측광하고, 이들 측광값을 이용하여 지엽류의 지질을 식별하는 것이다. 이 800nm에서 2200nm까지의 파장영역을 본 실시형태에 있어서는 근적외선 영역으로 한 것이다,
도 1은 본 발명을 실현하는 측정장치를 나타낸다. 이 측정장치(1)는 미도시의 지폐감별장치와, 지폐자동취급장치등에 조립된다.
측정장치(1)는 파장이 다른 빛을 조사하는 발광부(2), 발광부(2)에서 발광된 빛이 지엽류에 반사한 반사광을 수광하는 수광부(3), 지엽류의 지질과 그 지질의 흡광도차를 대응하는 테이블을 기억하는 기억하는 기억부(4), 수광부(3)에서 수광한 반사광에서 흡광도차를 산출하고, 기억부(4)에 기억한 테이블(미도시)을 참조하여 지질을 식별하는 제어부(5), 제어부(5)의 식별결과를 표시하는 표시부(6)로 구성되어 있다.
발광부(2)는 특정 파장폭의 빛을 생성하는 독립된 두개의 발광유니트를 가지는 구성에서도 용이하고, 필터에 의해 두개의 파장을 생성하는 구성으로 하여도 용이하다. 또한, 발광부(2)에 있어서 복수의 다른 파장을 생성하고, 수광부에 있어서 두개의 파장을 투과하는 필터를 설치하는 구성으로 하여도 용이하다.
또한, 상기 도 1의 구성에서는, 측정용 빛이 지엽류에 반사할 때, 반사광의 감퇴량을 측정하는 반사법에 의해 흡광도를 구하는 구성으로 하였다. 그런데, 측정용 빛이 지엽류를 투과할 때, 투광광의 감퇴량을 측정하는 투과법에 영향을 주지않고, 어느 하나의 수법도 적용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 투과법, 반사법의 어느하나에 있어서도, 식별용 파라미터로서 2파장간의 흡광도차 혹은 흡광도비를 이용한다.
이용되는 2파장을 D1, D2(D1<D2)로 하면, 2파장간의 흡광도차(DA)는 수학식 1로 정의된다.
상기에서, ID1, 0, ID2, 0은 각각 종이가 존재하지 않을 때의 D1, D2에 있어서의 반사광의 광강도이다. ID1,, ID2는 각각 종이가 존재한 경우의 D1, D2에 있어서의 반사광의 광강도이다. 또한, 투과광을 이용하는 경우는, ID1, 0, ID1,ID2는 각각 투과광의 광강도를 나타내는다.
동일하게 2파장간의 흡광비 Ar은 수학식 2로 정의된다.
2종류의 측광에 이용되는 빛으로 하여, 상기 분광스펙트럼의 해석에 의해, 이하가 판명되었다. 즉, 1480nm, 2100nm를 중심으로 하여 각각 ±30nm이내의 파장을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 이용되는 빛의 파장밴드는 특히 제한되는 것은 아니지만, 각각 1nm에서 60nm까지 사용가능한 것이다.
1480nm, 2100nm근방의 파장밴드에서는, 지폐의 지구모양인 격자형의 농염패턴의 제조공정에 기인한, 각 지폐별 흡수의 분산영향이 작다. 따라서, 이들 파장밴드에 있어서의 각 지엽류의 흡수도를 이용하는 것에 의해, 격자형의 농염패턴에 좌우되지 않고, 지질 그 자체를 식별할 수 있다. 또한, 이들 파장에 있어서의 격자형의 농염패턴에 대한 흡수도의 특성을 조합시키는 것에 의해 즉 이들 파장에서의 흡광도차를 이용하는 것에 의해, 지폐의 격자형농염에 대해서의 오프셋이 실행되고, 또한, 정밀도가 높은 지질식별을 실행하는 것이 가능 해진다.
또한, 1480nm, 2100nm근방에서는, 셀룰로이즈안의 아밀로오스(amylose)(아밀로펙틴(amylopectin)함유량에 따라서 각각의 파장에서의 흡수강도차를 변화한다. 따라서, 이들 파장에 있어서의 각 지폐류의 흡수도를 구하는 것에 의해, 아밀로오스의 함유량이 특정가능하고, 더욱이 지폐에 이용되는 재질을 특정하는 것이 가능해진다.
또한, 흡습한 수분에 의한 흡수는 1900nm에서 2000nm간 강하게 나타난다. 쇠화에 따른 지질변화(황색변형등에 의한 흡수의 증대)는 주로 800nm이하의 가시광영역에 강하게 표현된다. 따라서, 상기 파장에 있어서의 흡수도를 측정하는 것에 의해, 아울러 이들 환경영향과 쇠화의 영향도 약화되고, 보다 고정밀도의 식별이 가능해진다.
다음으로, 도 2를 이용하여 본 실시형태의 지엽류의 지질식별의 처리플로챠트를 설명한다.
우선, 발광부(2)는 측정대상의 지엽류에 파장이 다른 두종류의 빛을 조사한다(스텝 11). 다음으로, 수광부(3)가, 지엽류에서 반사광을 수광한다(스텝 12). 수광부(2)가 반사광을 수광하면, 제어부(5)는 그 수광한 반사광 각각의 흡광도 스펙트럼을 측정하면서(스텝 13), 두개의 반사광에 있어서의 흡광도차를 산출한다(스텝 14). 또한, 제어부(5)는 기억부에 기억한 지질과 흡수도차의 대응테이블(미도시)을 참조하여 지엽류의 지질을 식별한다(스텝 15).
상기에서, 반사법에서 2파장간의 흡수광도차를 측정한 측정결과를 도 3에 나타낸다. 지엽류로서는, 보통의 복사지(1), 칼라복사지 A(2), B(3), 표면코팅지 A(4), B(5), 델미나지(6), 절연크라프트지(7), 필터지(8), 지폐 A(9), 지폐 B(10), 지폐 C(11)를 이용하였다. ()의 내부숫자는 도 3의 횡축에 나타나는 각 지엽류의 번호이다.
우선 측정장치에는 내경 150mm의 적분구 유니트를 설치한 자기분광 광도계를 이용하였다. 식별대상의 지엽류시험편은 크기 약 50mm의 각으로 하였다(그러나 지폐는 유지상태). 상기 시험편의(반사) 흡광도 스펙트럼을 파장 900nm에서 2200nm의 영역에서 측정하였다. 2파장(1480nm, 2100nm)에 있어서의 흡광도를 구한 스펙트럼에서 판독하여 흡광도차를 상기 (1)식을 이용하여 산출하였다. 그 결과, 도 4에 나타나는 바와 같이 지엽류의 지질에 따라서 명확한 차를 확인하는 것이 가능하였다.
또한, 실험에서는 흡광도 스펙트럼을 파장 900nm에서 2200nm의 영역에서 측정하였지만, 측정장치에 있어서는, 두개의 다른 파장에 대한 흡광도를 구한다. 이와 같이, 특정의 두개의 파장의 적외선에 대한 각 지엽류의 흡광도를 이용하는 것에 의해, 식별대상이 되는 지엽류의 지문영향이 작지 않은 정밀도가 높은 식별을 간단한 구성으로, 신속하게 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 본원 발명에서는, 아밀로이즈안의 함유량을 특정하기 위하여 효과적인 2파장을 이용하여, 지질판별에 이용한다. 이와 같은 구성에 의해, 아밀로이즈의 함유량에서 지질을 판정하고 또한, 그 종이가 이용되는 지폐의 식별을 효과적으로 실행하는 것이 가능해진다.
본 발명이 이루어진 시점에서는, 식별대상이 되는 지폐의 반송기구의 속도는 매초 수백매에서 수천백매의 속도가 요구되고 있다. 따라서, 동일한 정도의지폐의 식별속도가 요구되고 있다. 이 속도에 있어서 정밀도가 좋은 지질의 판별을 실행하기 위해서는 본 실시형태의 기술을 매우 유효한 것이다.
다음으로, 본 발명에 있어서의 다른 실시형태에 대해서 설명한다. 이하에서 설명하는 실시형태에 대해서는, 근적외영역에 흡수영향을 가지는 염료와 안료등으로 인쇄하고, 착색된 지엽류에 대해서 정밀도가 높은 지질을 식별하는 기술이다. 본 실시형태의 구성은, 인쇄, 착색된 지엽류에 대해서, 파장 800nm에서 2200nm까지의 3 종류의 빛을 이용하여 측광하고, 지엽류의 지질의 식별에 있어서, 상기 지엽류의 표면에 실시된 인쇄등에 의한 측광값의 영향을 보정하는 것이다.
상기에서 상기 3종류의 측광에 이용되는 빛 가운데, 장파장측의 2파장이 지엽류의 지질 그 자체를 식별하기 위한 측광파장이 된다. 그 2파장으로서, 상기 기술하는 실시형태와 동일하게, 1480nm, 2100nm을 중심으로 하여 각각 ±30nm이내의 파장을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이용되는 빛의 파장밴드도 동일하여 특별하게 제한을 두지 않지만, 각각 1nm에서 60nm까지 사용하는 것이 가능하다.
본 실시형태의 특징이 되는 3번째의 측광용 파장은, 근적외영역에 흡수영향을 가지는 염료와 안료등으로 인쇄하여 착색된 지엽류에 대해서 측광값의 영역을 보정하기 위하여 이용된다. 즉, 다양한 안료, 오염등에 의한 영향에 의해 반사광량이 감퇴해오면, 흡광도 스펙트럼의 베이스가 증대된다. 그와 같은 상태의 경우, 흡광피크는 상대적으로 작아지기 때문에, 기준값을 이용하여 절대값을 보정할 필요가 있다.
상기 제 3 측정용 파장으로서는 900nm에서 1000nm까지의 영역에 있어서, 파장밴드는 1nm에서 60nm 안에서 선택하는 것이 적절하다. 파장밴드는, 상기 기술의 반사도를 구하는 적외선광과 동등한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측광방법으로서는 상기 기술의 실시형태와 동일하게, 반사법에서도 투과법에서도 충분하며, 어느 한쪽의 수법도 적용하는 것이 가능하다. 투과법, 반사법의 어느 한쪽에 대해서도 식별용 파라미터로서는 상기 수학식 1에서 표현되는 2파장간의 흡광도차, 혹은 상기 수학식 2에서 표현되는 흡광도비를 이용한다.
본 실시예의 있어서의 측정장치는 도 1에 나타나는 것과 동일하고, 처리플로차트도 2와 동일하다. 실시예 1과 상이한 점은, 인쇄 착색된 지엽류에 대해서 3번째 측광용 파장광을 이용하여 실행하는 측광값의 보정처리를 실행하는 것은, 제어부 5이다.
또한, 상기 보정처리는 이하의 식을 이용한다.
상기에서, 도 4와 동일하게, 2파장간의 흡광도차를 측정하였다.그러나, 도 4의 경우와는 다르게, 투과법을 이용하여 흡광도를 도출하였지만, 그 외 측정장치, 또는 시험편의 크기는 도 4의 측정시와 동일하게 하였다. 지엽류로서는, 보통의 복사지(1), 칼라복사지A(2), B(3), 표면도포지 A(4), B(5), 델미나지(6), 절연크라프트지(7), 필터지(8) 종이 A(9), 종이 B(10), 종이 C(11)를 이용하였다.
도 4에 각 지엽류의 흡광도차(투과법)를 나타낸 바와 같이, 지엽류의 지질에 따라서 차이가 확인 할 수 있었다. NO. 6, 9, 11과 같은 차는 있지만, 값이 근사한 것도 존재하고 있다. 상기에서, 상기 (투과) 흡광도를 단위 두께당 흡광도로 보정하면, 도 5의 결과과 구해지고, 지엽류의 지질에 따라서 명확한 차이를 확인하는 것이 가능하였다. 이와 같이, 두께보정은 두께가 다른 지엽류의 지질식별에 적절하게 이루어진다.
본 발명에 의하면, 제조공정의 차이에 의해 발생된 농염패턴에 의존하지 않고 지질을 식별하고, 습도의 영향과 지질쇠화의 영향을 받지 않고 지엽류의 지질을 식별하는 지폐식별방법을 제공하는 것이다. 2종류의 파장이 다른 적외선을 조사하여 상기 측광값의 흡광도차를 이용하여 지질을 식별한다.
Claims (21)
- 지엽류의 지질을 식별하는 지질식별방법에서,측정대상의 지엽류에 파장이 다른 근적외영역에 있어서의 2종류의 빛을 조사하고,상기 2종류의 빛이 조사된 빛을 도출하고, 조사된 지엽류의 흡광도를 각각 도출하고,상기 도출된 흡광도에서 흡광도차를 산출하고,기억수단에 갖추는 지엽류의 지질과, 상기 지질의 흡광도차를 대응하는 정보를 근거로, 상기 산출된 흡광도차에서 지엽류의 지질을 식별하는 것을 특징으로 하는 지질식별방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 근적외영역은 파장이 800nm에서 2200nm 안에서의 2종류의 빛인 것을 특 징으로 하는 지질식별방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 2종류의 빛의 파장은 1480nm, 2100nm를 중심으로 하여 각각 ±30nm이내에 존재하는 것을 특징으로 하는 지질식별방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 2종류의 빛의 조사에 대한 반사광을 각각 측정하고,상기 흡광도를 도출하는 것을 특징으로 하는 지질식별방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 2종류의 빛의 조사에 대한 투과광을 각각 측정하고,상기 흡광도를 도출하는 것을 특징으로 하는 지질식별방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 흡광도차를 대신하여 흡광도비를 이용하는 것을 특징으로 하는 지질식별방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 측정대상의 지엽류에 대한 제 3종류의 빛을 조사하고,상기 제 3 종류의 빛의 흡광도를 도출하고,상기 제 3 종류의 빛의 반사광의 흡광도를 보정하고,상기 산출된 흡광도차 및 상기 보정된 흡광도에서 지엽류의 지질을 식별하는 수단을 또한 갖추는 것을 특징으로 하는 지질식별방법.
- 청구항 7에 있어서,상기 제 3 종류의 빛의 파장의 중심은 900nm에서 1000nm까지의 영역안에 존재하는 것을 특징으로 하는 지질식별방법.
- 측정대상의 지엽류에 파장이 다른 근적외영역에 있어서의 2종류의 빛을 조사하는 발광부와,상기 2종류의 빛이 조사된 빛을 도출하고, 조사된 지엽류의 흡광도를 도출하기 위하여 필요한 빛을 수광하는 수광부와,상기 수광부가 수광한 빛에서 상기 각각의 2종류의 빛의 흡광도차를 산출하고,기억수단에 갖추는 지엽류의 지질과, 상기 지질의 흡광도차를 대응하는 정보를 근거로, 상기 산출된 흡광도차에서 지엽류의 지질을 식별하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 지엽류의 지질을 식별하는 지질식별장치.
- 청구항 9에 있어서,근적외영역은,파장이 800nm에서 2200nm안에서의 2종의 빛인 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 2종류의 빛의 파장은 1480nm, 2100nm를 중심으로 하여 각각 ±30nm이내에 존재하는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 수광부는 상기 2종류의 빛의 조사에 대한 반사광을 각각 수광하고,상기 제어부는 상기 반사광에서 상기 흡광도를 도출하는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 수광부는 상기 2종류의 빛의 조사에 대한 투과광을 각각 수광하고,상기 제어부는 상기 투과광에서 상기 흡광도를 도출하는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 제어부는 상기 흡광도차를 대신하여 흡광도비를 이용하는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 발광부는 또한, 상기 측정대상의 지엽류에 대해서 제 3 종류의 빛을 조사하고,상기 제어부는 상기 제 3 종류의 빛의 흡광도를 도출하여 보정을 실행하고,상기 산출된 흡광도차 및 상기 보정된 흡광도에서 지엽류의 지질을 식별하는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 15에 있어서,상기 제 3 종류의 빛의 파장의 중심은 900nm에서 1000nm까지의 영역안에 존재하는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 지엽류는 지폐인 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 지폐를 반송하는 반송기구와,상기 반송기구에 의해 반송된 지폐의 1480nm를 중심으로 한 파장폭을 가지는 제 1 파장에 대해서 제 1 흡광도와 2100nm을 중심으로 한 파장폭을 가지는 제 2 파장에 대해서 제 2 흡광도에 필요한 물리량을 측정하는 측정기구와,식별하는 지폐의 지질과 상기 제 1, 제 2 흡광도의 차를 대응하는 정보를 격납하는 기억부와,상기 측정기구에서 측정한 상기 물리량에서 제 1, 제 2 흡광도차를 도출하여 상기 기억부가 가지는 상기 정보에서 상기 지폐의 진위를 식별하는 제어부를 갖추는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 18에 있어서,상기 측정기구는 상기 제 1, 제 2 파장에 대해서 상기 지폐의 반사광을 측정하는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 18에 있어서,상기 측정기구는 상기 제 1, 제 2 파장에 대해서 상기 지폐의 투과광을 측정하고,상기 제어부는 상기 투과광에서 상기 제 1, 제 2 파장에 대해서 흡광도를 산출하는 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
- 청구항 18에 있어서,상기 반송기구의 반송속도는 매초 500매인 것을 특징으로 하는 지질식별장치.
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