TW202307796A - 紙幣鑑別用光學感測裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題係將容納紙幣鑑別用光學感測裝置的反射型光學裝置的光學元件裝置之單元化殼體與間隔壁的開口部嵌合，故容易組裝光學元件裝置及交換零件。本發明的解決手段係一種紙幣鑑別用光學感測裝置，具備：反射型光學裝置（13、30），構成紙幣通路（20）的一部分；反射型光學裝置（13、30）具有：殼體（41），容納光學元件裝置（40）。殼體（41）具備：蓋（42），以使從內部的光學元件裝置（40）照射的光及從紙幣反射的光穿透的光穿透性材料形成；及箱（43），與蓋（42）組合並包圍光學元件裝置（40）；殼體（41）的蓋（42）嵌合於間隔壁（11、12）的開口部（53）內並形成紙幣通路（20）的一部分。

Description

紙幣鑑別用光學感測裝置
本發明係關於一種紙幣鑑別用光學感測裝置，係藉由單元化之光學元件裝置的殼體的蓋來構成紙幣通路的一部分。
以往已知各種形式的紙幣鑑別用光學感測裝置。例如，下述專利文獻1揭示一種紙幣影像檢測裝置，係夾著紙幣搬送路徑對向地配置相同構成的一對檢測裝置，並於各檢測裝置設置：檢測紙幣單側之第一檢測區域的影像的影像檢測感測器、朝第一檢測區域照射光的第一發光手段、及朝與第一檢測區域相異之第二檢測區域照射光的第二發光手段，其中，藉由一側的檢測裝置的影像檢測感測器檢測另一側的檢測裝置的第二檢測區域的影像。藉由互相配置在紙幣搬送路徑的紙幣搬送方向的相反側的一對檢測裝置的影像檢測感測器，可以獲得紙幣兩面的反射光及穿透光的兩個影像。
專利文獻2揭示一種光學感測裝置，係夾著紙幣搬送通路配置兩對或三對的同軸導線型的發光二極體及受光電晶體，並檢測有價紙張的多個光學性特徵，以改善鑑別性能。
專利文獻3揭示一種影像讀取裝置，具備：搬送手段，搬送被照射物，該被照射物具有構成光穿透部的黑浮水印及白浮水印；穿透型光源，配置在被照射物的一面側，相對於被照射物的垂直面傾斜預定角度，並於被照射物的照射部照射光；圓柱透鏡陣列，相對於被照射物的另一面側的被照射物的垂直面平行地配置，並將散射穿透光進行收束，該散射穿透光是從照射部照射的光藉由被照射物的黑浮水印及白浮水印的起伏而被漫反射所形成；以及感測器，將以圓柱透鏡陣列收束的散射穿透光成像，並以每條線輸出。其具有以下優點：以感測器接收散射穿透光而可讀取被照射物之穿透部的浮水印，該散射穿透光是從影像讀取裝置的穿透型光源照射至照射部的光藉由被照射物的黑浮水印及白浮水印的起伏而漫反射所形成。
專利文獻4所示的紙張類處理裝置具備形成搬送通路的箱體，箱體具備藉由具光穿透性及撥水性的樹脂所形成且形成搬送通路的下表面的下部罩、以及具有與下部罩之底部結合的下部托盤的下部箱體，且具備在下部罩與下部托盤之間配置感測裝置的下部光學感測器的構造。在該構造中會有必須要以光穿透性材料形成箱體整體的困難點。
專利文獻5揭示一種紙張類讀取部，在搬送輥與搬送輥之間配置在原稿搬送路徑上並讀取被搬送的原稿的影像。紙張類讀取部具備光源單元及影像感測器單元。光源單元對原稿照射穿透讀取用的光。光源單元相對於原稿從下方照射光。影像感測器單元對原稿照射反射讀取用的光，並且，影像感測器單元可以讀取來自原稿的反射光及從光源單元對原稿照射並穿透原稿的穿透光。影像感測器單元相對於原稿從上方向照射反射讀取用的光，藉此讀取來自原稿的反射光。又，影像感測器單元讀取從光源單元照射並穿透原稿的穿透光。另一方面，影像感測器單元相對於原稿從下方向照射反射讀取用的光，藉此讀取來自原稿P的反射光。影像感測器單元為將中心點點對稱地配置的相同構成。專利文獻5具有以下優點：可以實現往預定方向之突出長度小的照明裝置、使用照明裝置的影像感測器單元、影像讀取裝置及紙張類鑑別裝置。
專利文獻6揭示一種紙張鑑別裝置，具備：發光手段，對移動的紙張的一面照射檢測光；多個受光手段，與移動的紙張的另一面對向且與紙張的移動方向正交配置，並接收通過紙張的檢測光；影像資料生成手段，生成與射入至受光手段的檢測光相對應之階調的影像資料；白基準資料記憶手段，記憶白基準資料，該白基準資料對影像資料的陰影補償用的白基準構件照射檢測光而獲得；以及調整手段，在受光手段的寬度方向位置位於特定區域內時，將對受光手段的影像資料進行陰影補償的白基準資料調整為預定值。在該紙張鑑別裝置中，紙張影像被適當地進行陰影補償，故可以降低影像資料的輝度不均。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4,334,910號說明書； [專利文獻2]日本專利第4,484,211號說明書； [專利文獻3]日本專利第4,522,952號說明書； [專利文獻4]日本專利第5,227,087號說明書； [專利文獻5]日本專利第5,529,318號說明書；以及 [專利文獻6]日本專利第6,823,739號說明書。
[發明所欲解決的課題]
以往，紙幣鑑別用光學感測裝置的構造中，並未提出將單元化之光學元件裝置的殼體與形成紙幣搬送通路之透光性的間隔壁嵌合，並利用殼體作為間隔壁的一部分的構造，而有無法順利地組裝或交換光學元件裝置的困難點。 本發明目的在於提供一種紙幣鑑別用光學感測裝置，將容納反射型光學裝置的光學元件裝置的單元化殼體與間隔壁的開口部嵌合，而可以容易地進行光學元件裝置的組裝及零件的交換。 [解決課題的技術手段]
本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置具備：一對間隔壁（11、12），互相分開固定間隔且平行配置；紙幣通路（20），形成在一對間隔壁（11、12）間；以及反射型光學裝置（13、30），組裝在至少一側的間隔壁（11、12）且構成紙幣通路（20）的一部分。各反射型光學裝置（13、30）具備容納光學元件裝置（40）的殼體（41），各殼體（41）具備：蓋（42），以使從內置的光學元件裝置（40）照射的光及從紙幣反射的光穿透的光穿透性材料形成；以及箱（43），與蓋（42）組合並形成容納光學元件裝置（40）的內部空洞（49）。殼體（41）的蓋（42）嵌合於間隔壁（11、12）的開口部（53）內並形成紙幣通路（20）的一部分。
因將容納光學元件裝置（40）的殼體（41）單元化，並將殼體（41）嵌合於間隔壁（11、12）的開口部（53）內，故可以容易地將殼體（41）組裝至紙幣鑑別用光學感測裝置或交換，且殼體（41）的蓋（42）構成紙幣通路（20）的一部分，故具有可以使裝置整體小型化、增加光學元件裝置（40）的配置自由度的優點。即使是具有帶電性的蓋（42）也可以以極小面積設置在殼體（41），限制因蓋（42）所致的帶電性區域，並且若藉由透明或不透明的光穿透性材料形成殼體（41）的蓋（42），則不需如專利文獻4所示之構造般以光穿透性材料形成間隔壁整體，而可以以光不穿透性材料形成間隔壁。殼體（41）的箱（43）與蓋（42）所形成的內部空洞（49）保持為液密，故容納在內部空洞（49）內的光學元件裝置（40）不會因外部異物的侵入而產生特性劣化。
圖1所示之本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置具備：一對間隔壁（11、12），互相分開固定間隔且平行配置；紙幣通路（20），形成在一對間隔壁（11、12）間，各間隔壁（11、12）以聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂或玻璃等的光穿透性材料或光不穿透性材料形成。與以往同樣地，沿著紙幣通路（20）搬送的紙幣藉由多對的輥及／或輸送帶等的驅動手段來搬送。各反射型光學裝置（13、30）具備容納光學元件裝置（40）的殼體（41），殼體（41）藉由形成液密的內部空洞（49）的蓋（42）及箱（43）來構成，在內部空洞（49）內配置光學元件裝置（40）。光學元件裝置（40）包含圖8所示之習知的密接影像感測器（CIS）、點感測器或該兩者等的受光裝置（19、35）。
構成反射型光學裝置（13、30）的各殼體（41）的蓋（42）以使從內部的光學元件裝置（40）照射的光及從紙幣反射的光穿透的光穿透性材料形成，包圍光學元件裝置（40）的箱（43）與蓋（42）組合並構成內置光學元件裝置（40）的單元（單體）。蓋（42）藉由與間隔壁（11、12）相同或相異之透明或不透明的光穿透性材料來形成，但箱（43）無需以光穿透性材料形成。因此，容納在殼體（41）的箱（43）內的光學元件裝置（40）藉由蓋（42）及箱（43）而被液密地包圍密閉，故容納在殼體（41）內的光學元件裝置（40）不會因外部異物的侵入而產生特性劣化。
如圖3所示，兩個間隔壁（11、12）分別配置在紙幣通路（20）的下方側及上方側，任一間隔壁（11、12）皆被分割為沿著紙幣通路（20）的紙幣入口（50）側及紙幣出口（51）側。反射型光學裝置（13、30）之容納各光學元件裝置（40）的殼體（41）的蓋（42）裝卸自如地嵌合在形成於紙幣入口（50）側與紙幣出口（51）側之間的各開口部（53）內，蓋（42）與各間隔壁（11、12）一起形成紙幣通路（20）。
反射型光學裝置（13、30）的各蓋（42）的外側面具備：通路壁（44），沿著紙幣通路（20）與間隔壁（11、12）的外側面同一平面地配置並形成紙幣通路（20）；蓋側壁（45），覆蓋光學元件裝置（40）側面的一部分並從通路壁（44）延伸出來；以及蓋突緣（46），與通路壁（44）平行地從蓋側壁（45）突出。反射型光學裝置（13、30）的各箱（43）具有：箱側壁（47），覆蓋光學元件裝置（40）之相異的側面；以及箱內壁（48），與箱側壁（47）連接並覆蓋光學元件裝置（40）的背面。蓋（42）的蓋突緣（46）藉由裝卸自如之固定手段的螺絲（70）固定於箱（43）的箱側壁（47）。如圖6所示，與各箱（43）對應的蓋（42）藉由Z型剖面的嵌合構造（71）而形成為液密，故箱（43）與蓋（42）不是僅於單一平面接觸，而是在沿面距離長之彎曲的多個Z型剖面接觸，故可以充分阻止異物侵入至內部空洞（49）內。
箱（43）的箱內壁（48）具有形成為匚字狀的缺口（55）、以及藉由缺口（55）而形成的舌片（54），舌片（54）藉由自身的彈性而使光學元件裝置（40）密接於蓋（42）的通路壁（44）的內表面，可以避免蓋（42）的通路壁（44）的內表面與光學元件裝置（40）之間形成間隙。因此，包含圖8所示之反射用導光體（17、33）及穿透光導光體（23）的光學元件裝置（40）具有以下優點：相對於通過紙幣通路（20）的紙幣（21）始終於正確的位置、正確的方向配置在最短分開位置。在無需以光穿透性材料形成的箱（43）中，一體形成的舌片（54）需要以會產生自身的彈力的材料形成。例如，如圖6所示，藉由設置在舌片（54）前端的內側突起（56）而可利用舌片（54）的彈性，並將光學元件裝置（40）朝蓋（42）推壓。
在形成紙幣通路（20）的蓋（42）的前端及後端分別形成有榫卯組合接合部（60），各榫卯組合接合部（60）交互形成有多個榫頭（61）及多個卯眼（62）。在間隔壁（11、12）的長度方向端部，亦即在各開口部（53）的對應端，設置與蓋（42）的前端及後端的榫卯組合接合部（60）對向並互補的榫卯組合接合部。亦即，在蓋（42）的前端及後端形成有榫卯組合接合部（60）的多個榫頭（61）及多個卯眼（62），在間隔壁（11、12）的開口部（53）的對應端形成有榫卯組合接合部的卯眼及榫頭。將蓋（42）裝設在間隔壁（11、12）的各開口部（53）時，蓋（42）的榫卯組合接合部（60）與間隔壁（11、12）的榫卯組合接合部互相裝卸自如地咬合並連結，蓋（42）的外側面與間隔壁（11、12）的外側面一起形成相同平面之圓滑的紙幣通路（20）。如前述說明，如圖8所示，將殼體（41）的蓋（42）嵌合於間隔壁（11）的開口部（53），並形成紙幣通路（20）下壁的一部分，與此同樣地將殼體（41）的蓋（42）嵌合於間隔壁（12）的開口部（53），並形成紙幣通路（20）上壁的一部分。
在圖1所示之紙幣通路（20）下方側所示的反射型光學裝置（13）對通過紙幣通路（20）的紙幣的正面或背面照射光，且在紙幣通路（20）上方側所示的反射型光學裝置（30）對通過紙幣通路（20）的紙幣的背面或正面照射光。在圖示之例中，紙幣通路（20）下方側的反射型光學裝置（13）具有容納比紙幣通路（20）上方側的反射型光學裝置（30）更小的光學元件裝置（40）的殼體（41），光學元件裝置（40）可以具有相同形狀或相異形狀，且檢測紙幣正面及背面之光學性特徵的反射型光學裝置（13、30）的光學元件裝置（40）可以具備由相同或相異種類之光學元件構成的相同或相異形狀的殼體（41）。
如前述，在本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置中，可以使容納光學元件裝置（40）的殼體（41）單元化，並增加光學元件裝置（40）的配置自由度。又，將單元化之殼體（41）裝卸自如地嵌合於間隔壁（11、12）的開口部（53）內，而可以容易地組裝紙幣鑑別用光學感測裝置或交換殼體（41）。再者，若藉由透明或不透明的光穿透性材料形成殼體（41）的蓋（42），則間隔壁（11、12）整體無需藉由光穿透性材料形成。可以以極小的面積形成具有帶電性的蓋（42），並限制經由蓋（42）所致的帶電性。
圖8所示之本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置的實施方式進一步包含四種下述技術概念A～D： A.由配置在紙幣通路（20）上方或下方的反射型光學裝置（13或30）藉由在單側紙幣面的正反射光所進行的紙幣鑑別； B.由兩反射型光學裝置（13、30）藉由沿著相同光掃描線之往紙幣面的反射光及往背面的穿透光所進行的紙幣鑑別； C.由兩反射型光學裝置（13、30）藉由往紙幣正面及背面的一對反射光所進行的紙幣鑑別； D.由兩反射型光學裝置（13、30）藉由往紙幣正面及背面的一對反射光以及往背面的穿透光所進行的紙幣鑑別。
圖8所示之概念A的紙幣鑑別用光學感測裝置具備：反射型光學裝置（13、30），與以光穿透性材料形成的間隔壁（11、12）的任一者的開口部（53）嵌合。反射型光學裝置（13、30）具備：反射用箱（43），構成殼體（41）；反射用凹部（16、32），形成在反射用箱（43）的內壁（18a、34a）與外壁（15a、31a）之間；反射用導光體（17、33），配置在反射用凹部（16、32）內；光導波纖維透鏡（18、34），被內壁（18a、34a）包圍而配置；以及受光裝置（19、35），與光導波纖維透鏡（18、34）同軸且配置在其外側。
反射用箱（43）具備：傾斜面（18b、34b），面對反射用凹部（16、32）而形成；以及平坦面（15b、31b），傾斜面（18b、34b）及平坦面（15b、31b）於從一側的間隔壁（11、12）分開的方向形成為前端變細（錐形）形狀。若使具有蛋型剖面的反射用導光體（17、33）的內向面及外向面分別與反射用箱（43）的傾斜面（18b、34b）及平坦面（15b、31b）接觸，並將反射用導光體（17、33）配置在反射用凹部（16、32）內，則反射用導光體（17、33）會與形成為前端變細（錐形）形狀之反射用箱（43）的傾斜面（18b、34b）及平坦面（15b、31b）接觸，並確實地保持在反射用箱（43）的反射用凹部（16、32）內。又，反射用導光體（17、33）可以藉由反射型光學裝置（13、30）之圖中未顯示的支撐構造來確實地支撐。
若在保持於反射用凹部（16、32）內的反射用導光體（17、33）供給光能量，則從反射用導光體（17、33）照射的光會在紙幣（21）正面的反射點（25）正反射（直接反射、鏡面反射），所生成的反射光會射入光導波纖維透鏡（18、34）並由受光裝置（19、35）接收。從反射用導光體（17、33）照射的光會在紙幣（21）的反射點（25）進行入射角及反射角相等的正反射，故即使是在反射時產生了光吸收及光擴散，也與會在紙幣面進行漫反射或亂反射之習知的鑑別裝置不同，受光裝置（19、35）可以以最小的光吸收量及最小的光擴散量接收正反射的充分量的反射光。包含紙幣（21）正面的印刷（印刷圖案）資訊的反射光訊號會從受光裝置（19、35）送出至控制裝置（無圖示），控制裝置比較所得的印刷資訊及記憶於記憶裝置（無圖示）的特定印刷資訊，來判斷紙幣的真偽。
反射型光學裝置（13、30）具備：反射用箱（43），以耐綸、聚縮醛樹脂、ABS等的材料或經表面加工的光反射性樹脂材料形成；反射用凹部（16、32），形成在反射用箱（43）；反射用導光體（17、33），配置在反射用凹部（16、32）內；光導波纖維透鏡（18、34），被內壁包圍而配置；以及受光裝置（19、35），與光導波纖維透鏡（18、34）同軸且配置在其外側。光導波纖維透鏡（18、34）例如為折射率分散型透鏡。圖8表示相對於各光導波纖維透鏡（18、34）配置在同軸上之對應的受光裝置（19）。受光裝置（19）藉由光電晶體、光電二極體等的光感測元件來構成。
若在保持於圖8所示之反射用凹部（16、32）內的反射用導光體（17、33）供給光能量，則從反射用導光體（17、33）照射的光會在紙幣（21）正面的反射點（25）正反射，所生成之大量的反射光會射入光導波纖維透鏡（18、34）並由受光裝置（19、35）接收。從反射用導光體（17、33）照射的光會在紙幣（21）的反射點（25）進行入射角及反射角相等的正反射，故即使在反射時產生光吸收及光擴散，也與主要會在紙幣面進行漫反射或亂反射之習知的鑑別裝置不同，受光裝置（19、35）會以最小的光吸收量及最小的光擴散量接收正反射的充分量的反射光。包含紙幣（21）正面的印刷花樣（印刷圖案）資訊的反射光訊號會從受光裝置（19、35）送出至控制裝置（無圖示），控制裝置比較所得的印刷資訊及記憶於記憶裝置（無圖示）的特定印刷資訊，來判斷紙幣的真偽。
在圖8所示之紙幣通路（20）的下方側所表示的紙幣鑑別用光學感測裝置，是從圖8的紙幣通路（20）的上方側所表示的兩個反射光型光學感測裝置取出共通發明概念而構成者。因此，概念A的紙幣鑑別用光學感測裝置具備：一對間隔壁（11、12），互相分開固定間隔且平行配置；紙幣通路（20），形成在一對間隔壁（11、12）間的內側；以及反射型光學裝置（13、30），與以光穿透性材料形成的一側的間隔壁（11、12）鄰接並配置在其外側。反射型光學裝置（13、30）具備：反射用箱（43）；反射用凹部（16、32），形成在反射用箱（43）的內壁（18a、34a）與外壁（15a、31a）之間；反射用導光體（17、33），配置在反射用凹部（16、32）內；光導波纖維透鏡（18、34），被內壁（18a、34a）包圍而配置；以及受光裝置（19、35），與光導波纖維透鏡（18、34）同軸且配置在其外側。
反射用箱（43）具備：傾斜面（18b、34b），面對反射用凹部（16、32）形成在內壁（18a、34a）；以及平坦面（15b、31b），形成在外壁（15a、31a），傾斜面（18b、34b）及平坦面（15b、31b）於從一側的間隔壁（11、12）分開的方向形成為前端變細形狀。若使具有蛋型剖面之反射用導光體（17、33）的內向面（17a、33a）及外向面（17b、33b）分別與反射用箱（43）的內壁（18a、34a）的傾斜面（18b、34b）及外壁（15a、31a）的平坦面（15b、31b）接觸，並將反射用導光體（17、33）配置在反射用凹部（16、32）內，且在反射用導光體（17、33）供給光能量，則從反射用導光體（17、33）照射的光會在紙幣（21）正面上的反射點（25）進行正反射，所生成的反射光會通過光導波纖維透鏡（18、34）而由受光裝置（19、35）接收。
圖8表示利用反射光及穿透光的紙幣鑑別用光學感測裝置。該光學感測裝置具備：反射型光學裝置（13），與下方（一者）的間隔壁（11）鄰接並配置在其外側；以及穿透型光學裝置（14），與上方（另一者）的間隔壁（12）鄰接並配置在其外側。反射型光學裝置（13）具備：反射用箱（43）；一對反射用導光體（17），配置在形成於反射用箱（43）的反射用凹部（16、32）內，並對通過紙幣通路（20）的紙幣（21）的正面照射光；光導波纖維透鏡（18），接收從各反射用導光體（17）照射並在紙幣（21）正面正反射的反射光；以及受光裝置（19），接收來自光導波纖維透鏡（18）的光。
圖8所示的穿透型光學裝置（14）具備：直射用箱（24），與反射用箱（43）為一體；以及穿透光導光體（23），配置在形成於直射用箱（24）的直射用凹部（22）內且對通過紙幣通路（20）的紙幣（21）照射穿透光。穿透型光學裝置（14）的穿透光導光體（23）的光軸與反射型光學裝置（13）的光導波纖維透鏡（18）的光軸整合。
圖8所示之反射型光學裝置（13）及背面反射型光學裝置（30）的構造及動作基本上相同。反射型光學裝置（13）之光導波纖維透鏡（18）的光軸相對於背面反射型光學裝置（30）的背面光導波纖維透鏡（34）的光軸至少分開以下三者的合計尺寸：穿透型光學裝置（14）之穿透光導光體（23）的寬度的1／2尺寸、分離壁（37）的寬度尺寸、及背面反射型光學裝置（30）的背面導光體（33）的寬度的1／2尺寸。在穿透光導光體（23）熄燈時，從各反射用導光體（17）同時照射的光會在紙幣（21）背面（一側的表面）的照射區域正反射後，射入光導波纖維透鏡（18），並以受光裝置（19）接收。沿著通過一對反射用導光體（17）的橫截面的光軸並從各反射用導光體（17）的側面所照射的光於紙幣（21）之一側的面的兩個反射點（25）會分開固定距離（d），從反射點（25）反射的光會從光導波纖維透鏡（18）的入光面導入至光導波纖維透鏡（18），並通過光導波纖維透鏡（18）而由受光裝置（19）接收。
如前述，來自各反射用導光體（17）的光在紙幣（21）的一側的表面的照射區域進行正反射後，射入光導波纖維透鏡（18），並以受光裝置（19）接收，故與在紙幣（21）的正面主要會漫反射或亂反射之習知的鑑別裝置不同，照射光會以最小的光吸收量及最小的光擴散量反射，且受光裝置（19）會接收充分量的反射光。在反射用導光體（17）熄燈時，從穿透型光學裝置（14）的穿透用導光體（23）照射的光會從包含紙幣（21）正面的反射點（25）的照射區域表面往紙幣（21）直行並穿透，且通過光導波纖維透鏡（18）並以受光裝置（19）接收。於從穿透用導光體（23）照射的光通過紙幣（21）時，會將包含紙幣（21）的紙質資訊及印刷資訊的紙幣資訊供予受光裝置（19），並且因為會於紙幣（21）直行並穿透，故除了吸收量及擴散量以外的主光量會供給至受光裝置（19）。因此，接收受光裝置（19）的資訊訊號的控制裝置從紙幣（21）之充分量的穿透光來判斷紙幣的真偽。於反射用導光體（17）及穿透光導光體（23）產生相同波長的光時，來自穿透光導光體（23）的穿透光在反射用導光體（17）熄燈時照射，來自反射用導光體（17）的反射光在穿透光導光體（23）熄燈時照射，故可以阻止同時點燈所造成的誤動作。
如上述，穿透光導光體（23）與來自反射用導光體（17）的多個反射光對相同紙幣（21）之照射區域的背面於相異時間照射穿透光，且於紙幣（21）直行並穿透時，將包含紙幣（21）的紙質資訊及印刷資訊的資訊訊號供予受光裝置（19）。來自穿透光導光體（23）的直行光會去除在紙幣（21）被吸收或被擴散的量，受光裝置（19）接收通過光導波纖維透鏡（18）並包含紙質資訊及印刷資訊之充分量的穿透光。因此，控制裝置接收紙幣（21）的紙質資訊及印刷資訊，並與記憶於記憶裝置的特定印刷資訊及紙質資訊比較，而可以判斷紙幣的真偽。又，控制裝置可以藉由以受光裝置（19）所得之同波長的反射光及穿透光的輸出值的各種運算法來推導出最佳鑑別值。再者，反射用導光體（17）及穿透光導光體（23）在相異的點燈時間對紙幣（21）正面及背面的相同照射區域照射反射光及穿透光，故可以防止光干涉、漏光所造成的光害。
利用一對光學掃描紙幣的兩面的反射光的概念C的紙幣鑑別用光學感測裝置具備：反射型光學裝置（13），配置在圖8所示之紙幣通路（20）的下方；以及背面反射型光學裝置（30），配置在紙幣通路（20）的上方。反射型光學裝置（13）具備：反射用箱（43）；反射用導光體（17），配置在形成於反射用箱（43）的反射用凹部（16）內，且對通過紙幣通路（20）的紙幣（21）的正面照射光；光導波纖維透鏡（18），接收從反射用導光體（17）照射並在紙幣（21）的正面正反射的反射光；以及受光裝置（19），接收來自光導波纖維透鏡（18）的光。
背面反射型光學裝置（30）具備：背面用箱（31）；背面導光體（33），配置在形成於背面用箱（31）的反射用凹部（32）內，且對通過紙幣通路（20）的紙幣（21）背面照射光；背面光導波纖維透鏡（34），接收從背面導光體（33）照射並於紙幣（21）背面正反射的反射光；以及背面受光裝置（35），接收來自背面光導波纖維透鏡（34）的光。反射型光學裝置（13）及背面反射型光學裝置（30）在紙幣（21）正面及背面的光掃描線上於紙幣（21）的搬送方向錯開配置，反射型光學裝置（13）及背面導光體（33）分別相對於紙幣（21）正面及背面的照射區域同時產生相同波長的反射光，並產生各一對的兩面反射光。
例如，在紙幣（21）正面及背面的光掃描線上，反射型光學裝置（13）配置在搬送方向的後方，背面反射型光學裝置（30）錯開配置在反射型光學裝置（13）的前方，故即使將紙幣（21）任一面朝上或下插入紙幣鑑別裝置皆可以獲得相同的鑑別結果，紙幣（21）插入於鑑別裝置內的方式不拘。又，於紙幣（21）的搬送方向錯開配置的反射型光學裝置（13）及背面反射型光學裝置（30），即使於同時間朝紙幣（21）產生相同波長的反射光，也不會產生互相的光干涉、漏光所造成的光害。因此，即使於紙幣（21）的搬送方向的後方及前方相反地配置反射型光學裝置（13）及背面反射型光學裝置（30），亦可以獲得相同的前述作用效果。
將紙幣的兩面藉由反射光及穿透光進行光學性掃描之概念D的紙幣鑑別用光學感測裝置具備：反射型光學裝置（13），與一側的間隔壁（11）鄰接並配置在其外側；以及穿透型光學裝置（14）和背面反射型光學裝置（30），與另一側的間隔壁（12）鄰接並配置在其外側。反射型光學裝置（13）具備：反射用箱（43）；反射用導光體（17），配置在形成於反射用箱（43）的反射用凹部（16）內，且對通過紙幣通路（20）的紙幣（21）的正面照射光；光導波纖維透鏡（18），接收從反射用導光體（17）照射並在紙幣（21）的正面正反射的反射光；以及受光裝置（19），接收來自光導波纖維透鏡（18）的光。穿透型光學裝置（14）具備：直射用箱（24）；以及穿透光導光體（23），配置在形成於直射用箱（24）的直射用凹部（22）內，且對通過紙幣通路（20）的紙幣（21）照射穿透光。
背面反射型光學裝置（30）具備：背面用箱（31），構成箱（43）；背面反射用導光體（33），配置在形成於背面用箱（31）的反射用凹部（32）內，且對通過紙幣通路（20）的紙幣（21）的背面照射光；背面光導波纖維透鏡（34），接收從背面反射用導光體（33）照射並在紙幣（21）的背面正反射的反射光；以及背面受光裝置（35），接收來自背面光導波纖維透鏡（34）的光。
直射用箱（24）及背面用箱（31）作為統合箱（36）形成為一體，在直射用箱（24）的直射用凹部（22）與背面用箱（31）的反射用凹部（32）之間形成分離壁（37）。例如，反射型光學裝置（13）對紙幣（21）正面的照射區域照射光，背面反射型光學裝置（30）對紙幣（21）背面的照射區域照射相同波長的光，穿透光導光體（23）對紙幣（21）背面的照射區域於相異點燈時間產生穿透光。亦即，反射型光學裝置（13）及背面反射型光學裝置（30）分別對紙幣（21）正面及背面的照射區域同時產生相同波長的照射光，並產生兩面的各一對反射光。概念D的紙幣鑑別用光學感測裝置兼具概念A～C的光學感測裝置的所有作用功效。
在穿透光導光體（23）熄燈時，從一對反射用導光體（17）照射的光在紙幣（21）正面的照射區域正反射後，射入光導波纖維透鏡（18），並以受光裝置（19）接收。在紙幣（21）正面的光反射量會因表面狀態而有漫射或散射者，但即使不假設紙幣（21）的正面為鏡面，或是，即使在表面產生光擴散、光散射或光吸收，在紙幣（21）背面的照射區域的正反射光量還是會明顯大於擴散光量、散射光量或吸收光量。因此，受光裝置（19）接收在紙幣（21）背面的最大反射光量。又，一對反射用導光體（17）從兩個方向照射光至照射區域，故會簡單地於照射區域產生使用單一反射用導光體（17）時的兩倍的光量。此點來看，受光裝置（19）也可以接收來自紙幣（21）的充分量的反射光。
本發明的實施方式可以獲得下述作用效果。 1. 在紙幣正面上的反射點進行正反射，故除了吸收光及擴散光，受光裝置會接收到包含紙幣印刷資訊的最大量的反射光訊號，而可以正確地鑑別紙幣。 2. 受光裝置接收在包含反射點（25）的照射區域貫通紙幣且包含紙質資訊及印刷資訊的最大量的穿透光，而可以更正確地鑑別紙幣。 3. 使用相同發光波長之多種的反射光及穿透光，故可以從紙幣的各種光學花樣（圖案）判斷紙幣的真偽。 4. 可以藉由相同波長的反射光及穿透光的輸出值的各種運算法來導出最佳鑑別值。 5. 可以於相同時間對紙幣照射相異之相同波長的反射光，而可以縮短鑑別時間。 6. 可以將反射型光學裝置及穿透型光學裝置容納在小型的殼體內，而可以已使紙幣鑑別裝置構成為小型。 7. 將具有相同光學構成的反射型光學裝置及背面反射型光學裝置配置在紙幣的兩側以鑑別紙幣，故即使將紙幣任一面朝上或下插入紙幣鑑別裝置皆可以獲得相同的鑑別結果，紙幣插入於鑑別裝置內的方式不拘。 [產業利用性]
本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置可以使用於紙幣鑑別裝置、紙幣識別裝置、紙幣計數機、紙幣收納機、紙幣支付機等各種的紙幣處理裝置。
11,12:間隔壁 13,30:反射型光學裝置 14:穿透型光學裝置 15a,31a:外壁 15b,31b:平坦面 16,32:反射用凹部 17,33:反射用導光體 17a,33a:內向面 17b,33b:外向面 18,34:光導波纖維透鏡 18a,34a:內壁 18b,34b:傾斜面 19,35:受光裝置 20:紙幣通路 21:紙幣 22:直射用凹部 23:穿透光導光體 24:直射用箱 25:反射點 31:背面用箱 36:統合箱 37:分離壁 40:光學元件裝置 41:殼體 42:蓋 43:箱（反射用箱） 44:通路壁 45:蓋側壁 46:蓋突緣 47:箱側壁 48:箱內壁 49:內部空洞 50:紙幣入口 51:紙幣出口 53:開口部 54:舌片 55:缺口 60:榫卯組合接合部 61:榫頭 62:卯眼 70:螺絲 71:嵌合構造
圖1係本發明之紙幣鑑別用光學感測裝置的剖面圖。 圖2係表示本發明之紙幣鑑別用光學感測裝置的外觀的立體圖。 圖3係本發明之紙幣鑑別用光學感測裝置的分解立體圖。 圖4係本發明所使用之蓋的俯視圖。 圖5係去除光學元件裝置後的蓋的俯視圖。 圖6係本發明所使用之殼體的局部剖面圖。 圖7係圖6的局部俯視圖。 圖8係表示光學元件裝置之詳細內部的剖面圖。
11,12:間隔壁
13,30:反射型光學裝置
20:紙幣通路
40:光學元件裝置
41:殼體
42:蓋
43:箱(反射用箱)
44:通路壁
45:蓋側壁
49:內部空洞
71:嵌合構造

Claims (10)

  1. 一種紙幣鑑別用光學感測裝置，具備：一對間隔壁，互相分開固定間隔且平行配置；紙幣通路，形成在該對間隔壁間；以及反射型光學裝置，組裝在至少一側的間隔壁且構成該紙幣通路的一部分，其特徵在於， 該反射型光學裝置具備容納光學元件裝置的殼體， 該殼體具備：蓋，以使從內部的該光學元件裝置照射的光及從紙幣反射的光穿透的光穿透性材料形成；以及箱，與該蓋組合並包圍該光學元件裝置，以及 該殼體的該蓋嵌合於該間隔壁的開口部內，並形成該紙幣通路的一部分。
  2. 如請求項1所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中，該光學元件裝置包含：CIS感測器、點感測器或它們兩者。
  3. 如請求項1或2所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中，該蓋的外側面具備：通路壁，與該間隔壁的外側面為同一平面而形成該紙幣通路；蓋側壁，覆蓋該光學元件裝置的側面的一部分並從該通路壁延伸出來；以及蓋突緣，與該通路壁平行地從該蓋側壁突出，以及 該箱具有：箱側壁，覆蓋該光學元件裝置之相異的側面；以及箱內壁，與該箱側壁連接並覆蓋該光學元件裝置的背面。
  4. 如請求項3所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中，該蓋的該蓋突緣藉由裝卸自如的固定手段固定到該箱的該箱側壁。
  5. 如請求項3所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中， 該箱的該箱內壁具有形成為匚字狀的缺口及藉由缺口而形成的舌片，以及 該舌片藉由自身的彈性使該光學元件裝置密接於該蓋的該通路壁。
  6. 如請求項1所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中，在形成該紙幣通路的該蓋的前端及後端形成有榫卯組合接合部，該榫卯組合接合部是多個榫頭與多個卯眼交互地形成，各榫卯組合接合部裝卸自如地與形成在對向的間隔壁的長度方向端部的榫卯組合接合部嵌合，該蓋的外側面與該間隔壁的外側面一起形成相同平面之圓滑的該紙幣通路。
  7. 如請求項1所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中，該殼體的該蓋可裝卸地嵌合或固定地嵌合在該間隔壁的該開口部內。
  8. 如請求項1所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中， 設置在兩間隔壁的該反射型光學裝置分別具有容納彼此相同或相異形狀的該光學元件裝置的該殼體， 設置在該紙幣通路下方之構成該反射型光學裝置的該殼體的該蓋裝卸自如地嵌合在設置在該間隔壁的該開口部內， 設置在該紙幣通路上方之構成該反射型光學裝置的該殼體的該蓋裝卸自如地嵌合在設置在該間隔壁的該開口部內，以及 從各光學元件裝置照射的光對通過該紙幣通路的紙幣的正面及背面照射。
  9. 如請求項3所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中，在形成該紙幣通路的該蓋的前端及後端形成有榫卯組合接合部，該榫卯組合接合部是多個榫頭與多個卯眼交互地形成，各榫卯組合接合部裝卸自如地與形成在對向的間隔壁的長度方向端部的榫卯組合接合部嵌合，該蓋的外側面與該間隔壁的外側面一起形成相同平面之圓滑的該紙幣通路。
  10. 如請求項3所述之紙幣鑑別用光學感測裝置，其中， 設置在兩間隔壁的該反射型光學裝置分別具有容納彼此相同或相異形狀的該光學元件裝置的該殼體， 設置在該紙幣通路下方之構成該反射型光學裝置的該殼體的該蓋裝卸自如地嵌合在設置在該間隔壁的該開口部內， 設置在該紙幣通路上方之構成該反射型光學裝置的該殼體的該蓋裝卸自如地嵌合在設置在該間隔壁的該開口部內，以及 從各光學元件裝置照射的光對通過該紙幣通路的紙幣的正面及背面照射。
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