WO2019194152A1 - 光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法 - Google Patents

光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法 Download PDF

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佐藤　剛
博 小西
雄一郎 奥井
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Definitions

  • the present invention relates to a light detection sensor, a light detection device, a sheet processing device, and a light detection method.
  • a security mark having a predetermined optical characteristic has been used to identify authenticity of sheets, such as banknotes and documents, and merchandise.
  • the authenticity of the sheet or product is determined from the radiation state of the radiated light.
  • phosphorescence emitted at the time of excitation light irradiation or afterglow emitted after the irradiation of the excitation light is used.
  • Patent Document 1 infrared light or ultraviolet light is irradiated together with visible light from a light source to the medium, and afterglow emitted from the medium after the irradiation of these lights is stopped is detected by an optical line sensor.
  • An apparatus is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a detection device that detects fluorescence and afterglow emitted from a sheet material by repeatedly blinking light emitted from a light source.
  • Patent Document 3 discloses an apparatus in which a light source and a plurality of photosensors are arranged side by side in the transport direction of a luminescent material to detect afterglow from the luminescent material. Further, in this apparatus, the decay characteristic of the afterglow of the luminescent material is detected from the detected intensity of the afterglow.
  • Patent Document 4 light from a light source is reflected by a beam splitter in a direction perpendicular to the transport direction of the detection target, irradiated to the detection target, and a plurality of lights arranged in parallel with the transport direction of the detection target An apparatus for detecting the characteristics of phosphorescence from a detection target with a detection sensor is disclosed.
  • the characteristics of phosphorescence include afterglow attenuation characteristics represented by the presence or absence of phosphorescence (including afterglow), the color of phosphorescence, and the decay time constant of afterglow.
  • afterglow attenuation characteristics represented by the presence or absence of phosphorescence (including afterglow), the color of phosphorescence, and the decay time constant of afterglow.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 do not detect afterglow from a predetermined position to be detected multiple times at different timings, the afterglow attenuation characteristics cannot be detected. .
  • FIG. 12A and 12B are diagrams for explaining a light detection method in the conventional photodetection sensor 200 described in Patent Document 1 and Patent Document 2.
  • FIG. 12A and 12B includes a light source 130 that emits light toward a predetermined detection region through which a detection target passes, a lens unit 120 that collects light from the detection region, and a light receiving element 110. And. Moreover, in FIG. 12A and FIG. 12B, the arrow has shown the conveyance direction of a to-be-conveyed object.
  • the light source 130 starts emitting excitation light and continues emitting excitation light for a predetermined period. After that, the emission of excitation light is stopped.
  • the light receiving element 110 detects afterglow from the part TA1 to be detected. Furthermore, when the other part TB1 to be detected is transported to the detection region, the light receiving element 110 detects afterglow from the other part TB1 to be detected.
  • the conventional photodetection sensor 200 detects afterglow radiated from different parts of the detection target, there is a possibility that the attenuation characteristic of the afterglow of the detection target cannot be accurately detected.
  • the detection target is ink containing a luminescent material, if there is unevenness in the applied state of the ink, the intensity of afterglow radiated depending on the location will differ, so the detection target is correct from the intensity of the detected afterglow. It is difficult to calculate the decay characteristics of afterglow.
  • each photosensor is configured to directly detect afterglow from the luminescent material without using a lens, and a plurality of photosensors are arranged in the transport direction of the luminescent material. This increases the size of the device. Further, in such a configuration, it is necessary to increase the interval between the photosensors arranged in the transport direction, so that it is difficult to detect the decay characteristics of afterglow with a short decay time.
  • An object of the present invention is to provide a photodetection sensor, a photodetection device, a sheet processing apparatus, and a photodetection method that can accurately detect phosphorescent emission characteristics and realize downsizing of the device.
  • a light detection sensor of the present invention detects a light source that irradiates a detection target with light, a rod lens that collects light from the detection target, and light that has passed through the rod lens.
  • a light detection apparatus of the present invention includes the above-described light detection sensor, a transport unit that transports an object to be transported, and a control unit that controls the light detection sensor and the transport unit.
  • the second light receiving elements are arranged in the transport direction of the transport unit, and the control unit causes the first light receiving element and the second light receiving element to detect light from the detection target at the same position on the transported object. .
  • the sheet processing apparatus of the present invention includes the above-described light detection device, a storage unit that stores reference data related to a detection target, light detected by the first light receiving element and the second light receiving element, and reference data. And an identification unit for identifying the authenticity of the sheet that is the conveyed object.
  • the light detection method of the present invention includes a transport step in which the transport unit transports the detection target, and a light detection that includes the first light receiving element and the second light receiving element arranged in the transport direction of the detection target transported in the transport step. And a control step for controlling the sensor and the transport unit. In the control step, the first light receiving element and the second light receiving element are caused to detect light from the detection target at the same position on the transported object.
  • the light detection sensor According to the light detection sensor, the light detection device, the sheet processing device, and the light detection method of the present invention, it is possible to detect phosphorescence emission characteristics with high accuracy and to reduce the size of the device.
  • the figure which shows an example of the function and structure of each part of the photon detection apparatus of this invention The figure which shows an example of a structure of the photon detection sensor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The figure which shows the relationship between the lighting timing of each light source which concerns on Embodiment 2, and the detection timing of each light receiving element
  • Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • symbol is attached
  • the drawings schematically show each component for easy understanding.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the function and configuration of each part of the photodetecting device 100 of the present invention.
  • the light detection device 100 is a device used to determine the authenticity of the object to be transported X to which the detection target T is attached, which is transported by the transport device 30.
  • the conveyed object X is a sheet medium such as banknotes (banknotes) or securities
  • the detection target T uses an ink containing a phosphorescent substance that emits phosphorescence when electrons in the molecule are excited. This is a security mark printed on banknotes.
  • the phosphorescent substance applied to the object to be conveyed X is determined in advance according to the type of the object to be conveyed X.
  • the light detection device 100 includes a transport device 30, a light detection sensor 10, and a control unit 40.
  • phosphorescence refers to light emitted by the phosphor when the phosphor is irradiated with excitation light or a phenomenon of emitting such light.
  • Phosphorescence is light emitted by a phosphor during and after excitation light irradiation.
  • light emitted by the phosphor after irradiation is particularly called afterglow.
  • the conveyance device 30 is a device that continuously conveys the object to be conveyed X with the detection target T attached at a predetermined position in the direction indicated by the arrow in FIG.
  • the conveyance device 30 is configured by a belt conveyor, a roller conveyor, a floating conveyance device, and the like according to characteristics such as the shape of the object to be conveyed X.
  • a case where the conveying device 30 is configured by a belt conveyor will be described.
  • the belt conveyor has a belt and a pulley for driving the belt.
  • a rotary encoder that detects the number of rotations (rotation angle) of the pulley is connected to the rotation shaft of the pulley.
  • the transport device 30 includes a passage detection sensor (not shown) that detects the passage of the transport object X on the upstream side of the light detection sensor 10 in the transport direction of the transport object X.
  • the control unit 40 is a control device that controls the light detection sensor 10, the transport device 30, and the like.
  • the control unit 40 includes a power source, a CPU, a memory, and the like, and includes a light detection sensor control unit 41 and a transport device control unit 46.
  • the transport device control unit 46 is a control unit that controls the operation of the transport device 30. Further, the transport device control unit 46 detects the belt travel distance, that is, the travel distance of the detection target T, based on the number of pulses of the rotary encoder after the passage of the transport object X is detected by the passage detection sensor. Information on the location of the target T is calculated.
  • the light detection sensor control unit 41 includes a detection unit 42, a determination unit 43, a storage unit 44, and a light source control unit 45.
  • the detection unit 42 receives the light detection signal output from the light detection sensor 10.
  • the detection unit 42 calculates the intensity of the radiated light emitted from the detection target T based on the light detection signal.
  • the storage unit 44 stores information such as the intensity for each wavelength band of the radiated light emitted from the true detection target T, the afterglow decay time constant ⁇ described later, and the like. These pieces of information are reference data serving as a basis for determining the type and authenticity of the detection target T.
  • the discriminating unit 43 discriminates the substance contained in the detection target T by comparing the intensity of the radiated light obtained by the detection unit 42 with the intensity stored as the reference value in the storage unit 44, and detects the detection target. Determine the type and authenticity of T. Further, the determination unit 43 calculates the phosphorescence decay time constant ⁇ , discriminates substances contained in the detection target T based on the phosphorescence decay time constant ⁇ , and determines the type and authenticity of the detection target T. You can also.
  • the light source controller 45 is a controller that turns on and off the light source of the light detection sensor 10.
  • the light source control unit 45 turns on and off the light source based on information related to the position of the detection target T calculated by the transport device control unit 46.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light detection sensor 10 according to the first embodiment.
  • the light detection sensor 10 is a sensor that detects light from the detection target T attached to the conveyed object X.
  • the light detection sensor 10 includes a first light receiving element 11a, a second light receiving element 11b, a rod lens unit 12, a light source 13, a housing 14, and a transparent cover 15.
  • the housing 14 is a box that accommodates the first light receiving element 11a, the second light receiving element 11b, the light source 13, and the rod lens unit 12 therein.
  • the housing 14 is a rectangular parallelepiped box that includes a pair of rectangular side walls 14 a disposed so as to face each other, and the surface on the side through which the object to be conveyed X passes is opened.
  • the other pair of side walls provided perpendicularly to the pair of side walls 14a and the lid that closes the space surrounded by the four side walls from the side opposite to the side where the transparent cover 15 is provided are omitted. Has been.
  • the housing 14 is formed of, for example, a colored synthetic resin having a light shielding property. Note that the housing 14 is not limited to such a synthetic resin, but may be formed of a light-shielding material. For example, the housing 14 may be formed of a metal such as aluminum.
  • a rectangular transparent cover 15 is provided on the surface of the housing 14 facing the lid.
  • the transparent cover 15 is made of a transparent synthetic resin.
  • the light emitted from the light source 13 and the light received by the first light receiving element 11 a and the second light receiving element 11 b are transmitted through the transparent cover 15.
  • the light detection sensor 10 emits light toward the detection target T through the transparent cover 15 and receives light from the detection target T.
  • the transparent cover 15 may be made of glass.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b are light detectors that receive light from the detection target T and output an electrical signal.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b are, for example, Si photodiodes.
  • the material and structure of the 1st light receiving element 11a and the 2nd light receiving element 11b are not specifically limited.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b are arranged side by side in the normal direction of the pair of side walls 14a.
  • the normal direction coincides with the transport direction of the transported object X.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b each have a plurality of light receiving elements, and the plurality of light receiving elements are arranged in a straight line along the normal direction of the other pair of side walls. Be placed.
  • Each of the plurality of light receiving elements transmits light in a band such as R (red), G (green), and B (blue), and UV (ultraviolet) and IR (infrared), which are the three primary colors of light.
  • a band such as R (red), G (green), and B (blue), and UV (ultraviolet) and IR (infrared), which are the three primary colors of light.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b do not need to have all of these types of optical filters, and may have at least one of these optical filters.
  • an optical filter that transmits light in a specific band may not be provided, or a transparent filter may be provided to receive light having a wide range of wavelengths. For example, when the light from the detection target T is weak, the S / N ratio may be improved by receiving light of a wide range of wavelengths.
  • the light source 13 is a projector that irradiates the detection target T with light.
  • the light source 13 includes, for example, a visible light source that emits visible light such as white light, an IR light source that emits infrared light, and a UV light source that emits ultraviolet light.
  • the light source 13 can emit light of these multiple wavelength bands simultaneously or individually.
  • a light shielding means 16 such as a light shielding plate is provided between the light source 13 and the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b. The light shielding means 16 prevents the first light receiving element 11 a and the second light receiving element 11 b from directly receiving light from the light source 13 that does not pass through the transparent cover 15.
  • ultraviolet light is excitation light that excites the detection target T.
  • the detection target T is excited by light in a wavelength band unique to the detection target T.
  • the light source 13 is provided at positions on both sides of the rod lens portion 12 closer to the transparent cover 15 than the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b.
  • the rod lens unit 12 is a lens unit that collects light from the detection target T.
  • the rod lens unit 12 includes, for example, a rod lens having a plurality of rod lenses arranged linearly along the direction in which the plurality of light receiving elements of the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b described above are arranged. An array.
  • the rod lens is a gradient index lens, and the rod lens unit 12 forms an equal-magnification erect image on the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b.
  • the light detection method of the light detection apparatus 100 according to Embodiment 1 will be described.
  • the excitation light is not limited to ultraviolet rays.
  • the wavelength of the excitation light varies depending on the phosphorescent material, and in addition to ultraviolet rays, visible light such as red, blue, or green and infrared rays may be excitation light.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the lighting timing of the light source 13 and the detection timing of each light receiving element in the light detection sensor 10 according to the first embodiment.
  • the afterglow emitted from the detection target T is detected when the detection target T is located in the detection area A and the detection area B shown in FIGS. 4A and 4B, but as shown in FIG.
  • the light source 13 irradiates the detection target T with ultraviolet rays at a timing before the timing T1 when the detection target T reaches the detection region A.
  • the light source control unit 45 turns on the light source 13 at a timing when the detection target T reaches a position upstream of the predetermined detection area A after the passage detection sensor detects the conveyed object X. To do. Thereby, the detection target T is excited and emits phosphorescence.
  • the light source control unit 45 turns off the light source 13 at the timing T0. Thereby, afterglow is emitted from the detection target T.
  • the first light receiving element 11a detects light from the detection region A at the first timing T1 when the detection target T reaches the detection region A.
  • the second light receiving element 11b detects light from the detection region B at the timing T2 when the detection target T reaches the detection region B.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams for explaining a light detection method in the light detection sensor 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 4A and FIG. 4B the arrow represents the conveyance direction in which the conveyance apparatus 30 conveys the to-be-conveyed object X.
  • FIG. 4A and FIG. 4B the arrow represents the conveyance direction in which the conveyance apparatus 30 conveys the to-be-conveyed object X.
  • FIG. 4A shows a case where the first light receiving element 11a detects light from the detection region A at the first timing T1 when the detection target T reaches the detection region A.
  • the detection region A is a region located at a position that is plane-symmetric with the first light receiving element 11a with respect to a surface that bisects the rod lens portion 12 in the axial direction.
  • the detection area A is located upstream of the rod lens unit 12 in the transport direction of the transported object X.
  • FIG. 4B shows a case where the second light receiving element 11b detects light from the detection region B at the second timing T2 when the detection target T reaches the detection region B.
  • the detection region B is a region located at a position that is plane-symmetric with the second light receiving element 11b with respect to a surface that bisects the rod lens portion 12 in the axial direction.
  • the detection region B is located downstream of the rod lens unit 12 in the transport direction of the transported object X.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the light emission timing of the light detection sensor 10 according to the first embodiment and the intensity of light emitted from the detection target T.
  • the light source control unit 45 turns on the light source 13 for a predetermined time while the object X is being transported upstream from the detection area A.
  • the intensity of phosphorescence emitted from the detection target T gradually increases with time.
  • the light source control unit 45 turns off the light source 13 at the timing T0, the light source 13 stops the irradiation of the detection target T with ultraviolet rays. After the irradiation of ultraviolet rays is stopped, the detection target T emits afterglow, but the intensity of the afterglow attenuates with time.
  • the first light receiving element 11a detects light from the detection area A, and the detection target T reaches the detection area B shown in FIG. 4B.
  • the second light receiving element 11b detects light from the detection region B.
  • the discriminating unit 43 calculates the decay time constant ⁇ of afterglow of the detection target T from the intensity of light from the detection area A and the intensity of light from the detection area B.
  • the decay time constant of afterglow can be calculated based on Equation 1 below.
  • Equation 1 ⁇ is an afterglow decay time constant.
  • t 1 and t 2 are elapsed times from the turn-off of the light source 13 to the first timing T1 and the second timing T2, respectively.
  • P 1 and P 2 are the intensity of afterglow detected at the first timing T1 and the second timing T2, respectively.
  • Each phosphorescent substance has a specific decay time constant (time required for the phosphorescence intensity to become 1 / e). That is, the phosphorescence intensity decay curve drawn with the horizontal axis as the elapsed time after the light source 13 is turned off and the vertical axis as the phosphorescence intensity differs depending on each phosphorescent substance.
  • the determination unit 43 compares the calculated afterglow decay time constant ⁇ with the reference value of the afterglow decay time constant ⁇ stored in the storage unit 44 to include the afterglow decay time constant ⁇ .
  • the substance to be detected is determined, and the authenticity of the detection target T is determined.
  • the second light receiving element 11b is from the same position as the position of the detection target T from which the light detected by the first light receiving element 11a is emitted.
  • the emitted light can be detected at different times. That is, in Embodiment 1 of the present invention, the intensity of afterglow emitted from a predetermined position of the detection target T can be detected at different timings. Therefore, it is possible to calculate an accurate decay time constant ⁇ of the afterglow emitted from the detection target T and determine whether the detection target T is true or false.
  • one rod lens unit 12 forms an image of the detection target T on the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b. For this reason, it is not necessary to provide a lens part for each light receiving element, and the photodetection sensor 10 and the photodetection device 100 including the photodetection sensor 10 can be downsized.
  • one rod lens unit 12 forms an image of the detection target T on both the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b, the distance between the detection area A and the detection area B is shortened. As a result, the time interval for detecting the intensity of afterglow can be shortened. Thereby, the intensity of afterglow can be detected even for the detection target T having a small decay time constant ⁇ of afterglow. Further, in the transport direction, the distance from the first light receiving element 11a to the rod lens unit 12 and the distance from the second light receiving element 11b to the rod lens unit 12 may be different. Each distance can be determined according to the purpose of detection.
  • the light detection apparatus 100 is provided in, for example, a sheet processing apparatus.
  • the sheet processing apparatus identifies types of sheets based on images read from sheets such as banknotes and securities to be processed, and includes a first light receiving element 11a and a second light receiving element 11b of the light detection sensor 10.
  • the authenticity of the sheets can be identified by determining the type and authenticity of the detection target T attached to the sheets based on the light detected by the camera and the reference data stored in the storage unit 44. .
  • the light detection sensor control unit 41 may not include the determination unit 43, the storage unit 44, and the like.
  • the sheet processing apparatus identifies a conveyance unit that conveys sheets, a storage unit that stores reference data for identifying sheets, an identification unit that identifies a sheet to be conveyed, and a conveyance unit and a storage unit A control unit that controls the entire sheet processing apparatus including the unit.
  • the identification unit identifies the type and authenticity of the sheet that is the conveyed object.
  • the identification unit includes an image sensor that reads an image of a sheet, a magnetic sensor that reads magnetic information of the sheet, and the like.
  • the identification unit compares the read image with the reference data to identify the type of the sheet, the characteristics of the light detected by the light detection sensor 10, the image read by the image sensor, the magnetic information read by the magnetic sensor, etc.
  • the authenticity of the sheet is identified by comparing at least one of the above and the reference data stored corresponding to the identified sheet type.
  • the sheet processing apparatus performs processing of the sheets based on the result identified by the identifying unit.
  • An example of the sheet processing apparatus is a banknote processing apparatus that transports the inserted banknotes one by one, identifies the denomination and authenticity of the banknotes being transported, and performs processing based on the identification result. For example, a storage process for transporting and storing a banknote identified as authentic to a storage unit corresponding to the denomination, and a return process for transporting and returning a banknote identified as a banknote or a fake that cannot be identified to a return unit.
  • banknotes include banknotes printed with patterns on paper sheets and banknotes printed with patterns on resin sheets called polymer banknotes.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b detect the intensity of the afterglow emitted from the detection target T.
  • the light detection device 100 is irradiating excitation light. It is also possible to detect the phosphorescence emitted to the. This will be described below.
  • the light source control unit 45 turns on the light source 13 at the first timing T1 when the detection target T reaches the detection area A shown in FIG. 4A. Further, the first light receiving element 11a detects light from the detection region A at the first timing T1 when the detection target T reaches the detection region A.
  • the light source control unit 45 continues lighting the light source 13 as it is.
  • the second light receiving element 11b detects light from the detection region B.
  • the light source control unit 45 turns off the light source 13 after the detection target T passes the detection region B.
  • the second light receiving element 11b can detect the light emitted from a certain position on the detection target T that has emitted the light detected by the first light receiving element 11a at different timings. That is, the light detection apparatus 100 can detect the intensity of phosphorescence emitted from a predetermined position of the detection target T during the excitation light irradiation at a plurality of different timings.
  • the determination unit 43 can calculate the emission characteristic of phosphorescence emitted from the detection target T during irradiation with excitation light, and determine the authenticity of the detection target T using the emission characteristic of the phosphorescence.
  • the lighting timing of the light source 13 is set as the timing at which the detection target reaches the detection area A, but it may be earlier than this timing.
  • the light detection device 100 detects phosphorescence emitted from the detection target T during the irradiation of ultraviolet rays in the detection region A shown in FIG. 4A, and the residual light emitted from the detection target T in the detection region B shown in FIG. 4B. Light can also be detected. This will be described below.
  • the light source control unit 45 turns on the light source 13 at the timing when the detection target T reaches the detection area A.
  • the first light receiving element 11a detects light from the detection region A at the timing when the detection target T reaches the detection region A.
  • the light source control unit 45 turns off the light source 13 after the detection target T passes the detection area A.
  • the second light receiving element 11 b detects light from the detection region B at the timing when the detection target T reaches the detection region B.
  • the light detection apparatus 100 can detect the intensity of phosphorescence emitted from the detection target T during the irradiation of ultraviolet rays and the intensity of afterglow emitted from the detection target T after the irradiation of ultraviolet rays is stopped. Therefore, the determination unit 43 can determine the authenticity of the detection target T by comparing the intensity of the emitted light with the reference value of the intensity stored in the storage unit 44.
  • the lighting timing of the light source 13 is set as the timing at which the detection target reaches the detection area A, but it may be earlier than this timing.
  • the light detection sensor 10 is further provided with a third light receiving element that is an image pickup element that acquires an image of the detection target T.
  • a third light receiving element that is an image pickup element that acquires an image of the detection target T.
  • symbol is attached
  • the drawings schematically show each component for easy understanding. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light detection sensor 10 according to the second embodiment.
  • the light detection sensor 10 includes a first light receiving element 11 a, a second light receiving element 11 b, a third light receiving element 11 c, a light source 13, and a rod lens unit 12 inside a housing 14.
  • the third light receiving element 11c is provided at an intermediate position between the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b.
  • the third light receiving element 11c is a line sensor that acquires an image of the detection target T.
  • the third light receiving element 11c has a plurality of light receiving elements, and the plurality of light receiving elements are arranged in a straight line so as to be parallel to the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b. Has been placed.
  • Each of the plurality of light receiving elements transmits light in a band such as R (red), G (green), and B (blue), and UV (ultraviolet) and IR (infrared), which are the three primary colors of light.
  • a filter is provided.
  • the third light receiving element 11c acquires an image of the detection target T located in a detection region C described later.
  • an optical filter that transmits light in a specific band may not be provided, or a transparent filter may be provided to receive light in a wide range of wavelengths.
  • Light detection method With reference to FIG. 7 and FIG. 8, the light detection method of the light detection apparatus 100 according to Embodiment 2 will be described. In the following, the case where the light source 13 emits ultraviolet rays as excitation light will be described, but the excitation light is not limited to ultraviolet rays.
  • the third light receiving element 11c acquires an image of the detection target T during irradiation with white light, but the irradiated light may be visible light other than white light.
  • the white light emitted from the light source 13 does not affect the intensity of afterglow emitted from the detection target.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a light detection method of the light detection apparatus 100 according to the second embodiment.
  • an arrow indicates a transport direction in which the transport device 30 transports the transported object X.
  • a dotted line in FIG. 7 indicates a case where the first light receiving element 11a detects light from the detection region A via the rod lens unit 12 at the first timing T1 when the detection target T reaches the detection region A. ing.
  • the detection area A is an area in a position that is plane-symmetric with the first light receiving element 11a with respect to a plane that bisects the rod lens portion 12 in the axial direction.
  • the detection region C is a region that is in a position that is symmetrical with the third light receiving element 11c with respect to a surface that bisects the rod lens portion 12 in the axial direction.
  • the third light receiving element 11c may acquire a transmission image of the detection target T.
  • a light source different from the light source 13 is provided at a position facing the third light receiving element 11c with the detection region C interposed therebetween. Is provided.
  • the two-dot chain line in FIG. 7 indicates a case where the second light receiving element 11b detects light from the detection region B via the rod lens unit 12 at the third timing T3 when the detection target T reaches the detection region B. Show.
  • the detection region B is a region that is in a position that is plane-symmetric with the second light receiving element 11b with respect to a surface that bisects the rod lens portion 12 in the axial direction.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the lighting timing of each light source and the detection timing of each light receiving element in the light detection sensor 10 according to the second embodiment.
  • FIG. 8 shows the lighting timing of the light source 13 and each light reception when two detection objects provided on the conveyed object X pass through the detection area A, the detection area C, and the detection area B of the light detection sensor 10.
  • the element detection timing is shown.
  • detection target TA the detection target downstream of the transport direction
  • detection target TB the detection target upstream of the detection target TA
  • the light source controller 45 causes the white light source of the light source 13 to blink four times, for example, at predetermined time intervals. During each lighting period of the white light source, the third light receiving element 11c acquires an image of the transported object X located in the detection region C.
  • the period during which the white light source is turned off between the first turn-on of the white light source and the second turn-on is the first turn-off period, and between the second turn-on of the white light source and the third turn-on.
  • the period during which the white light source is turned off is referred to as the second turn-off period
  • the period during which the white light source is turned off between the third turn-on and the fourth turn-on of the white light source is referred to as the third turn-off period.
  • the light source control unit 45 turns on the UV light source for a predetermined time at the timing when the detection target TA in the first turn-off period reaches the detection region C.
  • the third light receiving element 11c acquires an image of the detection target TA located in the detection region C while the UV light source is turned on.
  • the detection target TB on the upstream side of the detection target TA is located upstream of the detection region A shown in FIG. 7, and is excited by the ultraviolet rays emitted from the lit UV light source.
  • the light source control unit 45 turns off the UV light source at the timing T0 when the detection target TA passes through the detection region C.
  • the first light receiving element 11a detects light from the detection region A at the first timing T1 when the detection target TB in the second extinction period reaches the detection region A.
  • the light source control unit 45 detects the light from the detection region B at the second timing T2 when the detection target TB in the third extinction period reaches the detection region B.
  • FIG. 9 is a diagram showing a relationship between the light emission timing of the light detection sensor 10 according to the second embodiment and the intensity of light emitted from the conveyed object X.
  • the light source control unit 45 of the light source 13 is at the timing when the detection target TA of the object to be conveyed X reaches the detection area C shown in FIG. Turn on the UV light source. While the UV light source is turned on, the third light receiving element 11c detects light from the detection region C.
  • the detection target TB is located upstream of the detection region A, and the detection target TB is irradiated with ultraviolet light that is excitation light.
  • the detection target TB is irradiated with ultraviolet rays, the intensity of phosphorescence emitted from the detection target TB gradually increases with time.
  • the light source control unit 45 turns off the light source 13.
  • the detection target TB emits afterglow, but the intensity of the afterglow attenuates with time.
  • the first light receiving element 11a detects light from the detection region A at the first timing T1 when the detection target TB reaches the detection region A. Furthermore, the second light receiving element 11b detects light from the detection region B at the second timing T2 when the detection target TB reaches the detection region B.
  • the discriminating unit 43 calculates the decay time constant ⁇ of the afterglow of the detection target TB from the afterglow intensity detected in the detection area A and the afterglow intensity detected in the detection area B.
  • the determination unit 43 compares the calculated afterglow decay time constant ⁇ with the reference value of the afterglow decay time constant ⁇ stored in the storage unit 44 to include the afterglow decay time constant ⁇ .
  • the substance to be detected is discriminated, and the type and authenticity of the detection target T are determined.
  • the determination unit 43 uses the image of the transported object X acquired by the third light receiving element 11c during the white light irradiation and the reference image of the transported object X stored in the storage unit 44. By comparing, the type and authenticity of the conveyed object X are determined.
  • the determination unit 43 determines the type and authenticity of the detection target TA using the image of the detection target TA that is being irradiated with the ultraviolet rays acquired by the third light receiving element 11c.
  • the light detection apparatus 100 of the present invention can further determine the type and authenticity of the detection target TA using the captured image.
  • the light detection apparatus 100 of the present invention can accurately identify the type and true / false of the object to be transported X by determining the type and true / false of the detection target T.
  • the third light receiving element 11c is arranged between the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b, and an image is formed on the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b. Since the rod lens unit 12 and the rod lens unit 12 that forms an image on the third light receiving element 11c are shared, the photodetection sensor 10 and the photodetection device 100 including the photodetection sensor 10 can be downsized.
  • the light detection apparatus 100 is provided in a sheet processing apparatus, for example.
  • the sheet processing apparatus stores the light detected by the first light receiving element 11 a and the second light receiving element 11 b of the light detection sensor 10, the image acquired by the third light receiving element 11 c, and the storage unit 44.
  • the type and authenticity of the detection target T attached to the sheets such as banknotes and securities to be processed based on the reference data, the type and authenticity of the sheets can be identified.
  • the sheet processing apparatus first identifies the type of the sheet based on the image acquired by the third light receiving element 11c, and then determines whether a predetermined detection target T is detected from the sheet. Based on this, the authenticity of the sheets is identified.
  • the light detection sensor control unit 41 of the light detection device 100 may not include the determination unit 43, the storage unit 44, and the like.
  • a control unit (not shown) that controls the sheet processing apparatus may include a storage unit that stores reference data related to the detection target T, an identification unit that identifies the authenticity of the sheets, and the like.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between the lighting timing of each light source and the detection timing of each light receiving element according to the first modification of the second embodiment.
  • the light source controller 45 causes the white light source of the light source 13 to blink four times, for example, at predetermined time intervals. During each lighting period of the white light source, the third light receiving element 11c acquires an image of the transported object X located in the detection region C.
  • the light source control unit 45 turns on the UV light source for a predetermined time at the timing when the detection target TA in the first turn-off period reaches the detection region C.
  • the third light receiving element 11c acquires an image of the detection target TA located in the detection region C while the UV light source is turned on.
  • the detection target TB on the upstream side of the detection target TA is located upstream of the detection region A shown in FIG. 7, and is excited by the ultraviolet rays emitted from the lit UV light source.
  • the light source control unit 45 turns off the UV light source at the timing T0 when the detection target TA passes through the detection region C.
  • the first light receiving element 11a detects light from the detection region A at the first timing T1 when the detection target TB in the second extinction period reaches the detection region A.
  • the third light receiving element 11c detects light from the detection region C at the second timing T2 when the detection target TB in the third extinction period reaches the detection region C.
  • the second light receiving element 11b detects light from the detection region B at the third timing T3 when the detection target TB reaches the detection region B after the fourth lighting period of the white light source has elapsed.
  • the light detection apparatus 100 can detect the afterglow from the detection target TB by the first light receiving element 11a, the second light receiving element 11b, and the third light receiving element 11c. Therefore, the photodetection device 100 according to the first modification can calculate the afterglow attenuation characteristics from the detection results of the afterglow three times, and therefore the afterglow characteristics of the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b. Compared to the case of detecting light, the afterglow attenuation characteristic can be calculated more accurately.
  • the output varies depending on the light receiving area even if light of the same intensity is received. In such a case, the detected value is corrected according to the light receiving area of each light receiving element.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the lighting timing of each light source and the detection timing of each light receiving element according to the second modification of the second embodiment.
  • the light source controller 45 causes the white light source of the light source 13 to blink four times, for example, at predetermined time intervals. During each lighting period of the white light source, the third light receiving element 11c acquires an image of the transported object X located in the detection region C.
  • the light source control unit 45 turns on the UV light source for a predetermined time at the first timing T1 when the detection target TB in the first turn-off period reaches the detection area A.
  • the first light receiving element 11a detects light from the detection region A while the UV light source is turned on.
  • the light source control unit 45 turns off the UV light source at the timing T0 when the detection target TB passes through the detection region A.
  • the third light receiving element 11c detects light from the detection region C at the second timing T2 when the detection target TB in the second extinction period reaches the detection region C.
  • the second light receiving element 11b detects light from the detection region B at the third timing T3 when the detection target TB in the third extinction period reaches the detection region B. Note that when the light receiving areas of the second light receiving element 11b and the third light receiving element 11c are different, the output varies depending on the light receiving area even if light of the same intensity is received. In such a case, the detected value is corrected according to the light receiving area of the light receiving element.
  • the photodetection device 100 can detect phosphorescence during irradiation with ultraviolet rays and calculate the decay time constant ⁇ of afterglow. Further, as shown in FIG. 9, the relationship between the light emission timing of the light detection sensor 10 and the intensity of light emitted from the transported object X is detected from the same position (detection target TB) on the transported object X. Can be obtained.
  • the first light receiving element 11a, the second light receiving element 11b, and the third light receiving element 11c can detect phosphorescence emitted from the detection target TB during irradiation with ultraviolet rays. This will be described below.
  • the light source controller 45 turns on the UV light source of the light source 13 at the timing when the detection target TB reaches the detection area A shown in FIG. At this timing, the first light receiving element 11a detects light from the detection region A.
  • the light source control unit 45 continuously turns on the light source 13.
  • the third light receiving element 11c detects light from the detection region C at the timing when the detection target T reaches the detection region C.
  • the second light receiving element 11b detects light from the detection region B at the timing when the detection target T reaches the detection region B.
  • the photodetection device 100 can detect phosphorescence emitted from the detection target TB by the first light receiving element 11a, the second light receiving element 11b, and the third light receiving element 11c. Therefore, the photodetection device 100 can calculate the phosphorescent emission characteristics from the three phosphorescence data, so that it can be compared with the case where phosphorescence is detected by the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b. The phosphorescence characteristics can be detected with high accuracy.
  • the output varies depending on the light receiving area even if light of the same intensity is received. In such a case, the detected value is corrected according to the light receiving area of each light receiving element.
  • the rod lens unit 12 having a rod lens is used as a lens that collects light from the detection target T.
  • the lens that collects light from the detection target T is It is not limited to this.
  • a lens unit in which a plurality of spherical lenses are arranged may be used.
  • the optical distance can be shortened, so that the light detection sensor can be miniaturized.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b are arranged at positions deviated from the central axis of the rod lens portion 12, and are therefore connected to the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b.
  • the image to be imaged may be blurred or distorted.
  • the light receiving surfaces of the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b are directed to the rod lens portion 12 side, or a prism or the like is provided to provide the first light receiving element 11a and the second light receiving element.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b detect phosphorescence (afterglow), but the excitation light for the detection target T is being irradiated. Fluorescence may be detected.
  • the light detection apparatus 100 can perform the authenticity determination of the detection target T based on the detected fluorescence intensity and the intensity stored as the reference value in the storage unit 44.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b detect phosphorescence (afterglow), but detect reflected light from the detection target T. May be.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b detect reflected light from the detection target T.
  • the light source controller 45 turns on the white light source of the light source 13 at the timing when the detection target T reaches the detection area A shown in FIG. At this timing, the first light receiving element 11a detects light from the detection region A. In addition, the second light receiving element 11 b detects light from the detection region B at the timing when the detection target T reaches the detection region B.
  • the determination unit 43 matches the color of the light detected by the first light receiving element 11 a and the color of the light detected by the second light receiving element 11 b with the reference color of the detection target T stored in the storage unit 44. Whether the rainbow hologram that is the detection target T is true or false is determined.
  • the first light receiving element 11a and the second light receiving element 11b are also in the detection region when the detection target T is ink such as OVI (Optically Variable Inks).
  • OVI Optically Variable Inks
  • the determination unit 43 uses the reference color of the detection target T stored in the storage unit 44 based on the color of the light detected by the first light receiving element 11a and the color of the light detected by the second light receiving element 11b. By determining whether or not it matches the color, the authenticity of the OVI of the detection target T is determined.
  • the present invention can be widely used for a light detection sensor, a light detection device, a sheet processing device, and a light detection method.

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Abstract

光検出センサ（１０）が、検出対象（Ｔ）に光を照射する光源（１３）と、検出対象（Ｔ）からの光を集光するロッドレンズ部（１２）と、ロッドレンズ部（１２）を通過した光を検出する第１の受光素子（１１ａ）と、第１の受光素子（１１ａ）とは異なる位置で、ロッドレンズ部（１２）を通過した光を検出する第２の受光素子（１１ｂ）と、を備える。

Description

光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法
　本発明は、光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法に関するものである。
　従来、紙幣や文書等のシート類、商品等の真偽を識別するために所定の光学特性を有するセキュリティマークが利用されている。例えば、可視光下では放射光を放射せず、紫外線等の所定波長の励起光が照射された場合にのみ放射光を放射する特殊な物質を含むセキュリティマークをシート類や商品パッケージ上に印刷等によって設けておき、放射光の放射状態からシート類や商品等の真偽を判別する。放射光としては、励起光照射時に放射される燐光や、励起光の照射終了後に放射される残光が利用されている。
　特許文献１には、光源から媒体に対して可視光とともに赤外光、または、紫外光を照射し、これらの光の照射を停止した後に媒体から放射される残光を光学ラインセンサで検出する装置が開示されている。
　特許文献２には、光源から放射する光を繰り返し点滅させることにより、シート材から放射される蛍光と残光とを検出する検出装置が開示されている。
　特許文献３には、ルミネッセンス材料の搬送方向に向かって、光源と複数のフォトセンサとを並べて配置し、ルミネッセンス材料からの残光を検出する装置が開示されている。さらに、この装置では、検出された残光の強度からルミネッセンス材料の残光の減衰特性を検出する。
　特許文献４には、光源からの光をビームスプリッターで検出対象の搬送方向に垂直な方向に反射させて検出対象に光を照射し、検出対象の搬送方向に平行に並べて配置された複数の光検出センサで、検出対象からの燐光の特性を検出する装置が開示されている。
特開２０１６－９４４５号公報 特表２００１－５０６００１号公報 欧州特許第２７１８９１０号明細書 中国特許出願公開第１０２８９３３０９号明細書
　燐光の特性には、燐光（残光を含む。）の有無や燐光の色のほか、残光の減衰時定数などで表される残光の減衰特性がある。残光の減衰特性を検出する場合は、検出対象の所定の位置からの残光の強度を異なるタイミングで複数回検出する必要がある。
　しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された装置は、検出対象の所定の位置からの残光を異なるタイミングで複数回検出するものではないため、残光の減衰特性を検出することはできない。
　図１２Ａおよび図１２Ｂは、特許文献１および特許文献２に記載された従来の光検出センサ２００における光の検出方法を説明する図である。図１２Ａおよび図１２Ｂに示す光検出センサ２００は、検出対象が通過する所定の検出領域に向けて光を照射する光源１３０と、検出領域からの光を集光するレンズ部１２０と、受光素子１１０とを備えている。また、図１２Ａおよび図１２Ｂ中、矢印は、被搬送物の搬送方向を示している。
　被搬送物に付された検出対象の一部ＴＡ１が、検出領域よりも上流側を搬送されているタイミングにおいて、光源１３０は、励起光の放射を開始し、所定期間にわたって励起光の放射を継続した後、励起光の放射を停止する。
　その後、検出対象の一部ＴＡ１が検出領域まで搬送されると、受光素子１１０は、検出対象の一部ＴＡ１からの残光を検出する。さらに、検出対象の他の部分ＴＢ１が検出領域まで搬送されると、受光素子１１０は、検出対象の他の部分ＴＢ１からの残光を検出する。
　すなわち、従来の光検出センサ２００では、検出対象の異なる部分から放射される残光を検出しているため、検出対象の残光の減衰特性を正確に検出できない可能性があった。例えば、検出対象がルミネッセンス材料を含むインクである場合、インクの塗布状態にむらがあると、場所によって放射される残光の強度に差がでるため、検出した残光の強度から検出対象の正しい残光の減衰特性を算出することは困難である。
　また、特許文献３に記載された発明では、各フォトセンサは、レンズを介さずにルミネッセンス材料から残光を直接検出する構成であり、また、複数のフォトセンサがルミネッセンス材料の搬送方向に並べて配置されているため、装置が大型化してしまう。また、このような構成では、搬送方向に並べられたフォトセンサの間隔を長くする必要があるため、減衰時間の短い残光の減衰特性を検出することは難しい。
　特許文献４に記載された発明では、検出対象の搬送方向に短い間隔で複数のセンサが並べられているため、減衰時間の短い残光の減衰特性を検出できる。しかしながら、検出対象の搬送方向に対して垂直に並べられた２つのレンズと、これらのレンズの間に配置されたビームスプリッターを用いて検出対象から放射される光を集光しているため、搬送方向に対して垂直な方向に装置が大型化してしまう。
　また、特許文献４に記載された発明では、検出対象が光の照射領域を通過した後に検出対象からの残光を検出しているが、光の照射領域の通過後も常時点灯している光源からの光が検出対象に照射される可能性があり、残光の減衰特性を正確に検出することは困難である。
　本発明では、燐光の発光特性を精度よく検出するとともに、装置の小型化を実現した光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の光検出センサは、検出対象に光を照射する光源と、検出対象からの光を集光するロッドレンズ部と、ロッドレンズ部を通過した光を検出する第１の受光素子と、第１の受光素子とは異なる位置で、ロッドレンズ部を通過した光を検出する第２の受光素子と、を備える。
　また、本発明の光検出装置は、上記の光検出センサと、被搬送物を搬送する搬送部と、光検出センサと搬送部とを制御する制御部と、を備え、第１の受光素子と第２の受光素子とは搬送部の搬送方向に並び、制御部は、被搬送物上の同じ位置にある検出対象からの光を、第１の受光素子と第２の受光素子とに検出させる。
　また、本発明のシート類処理装置は、上記の光検出装置と、検出対象に関する基準データを記憶する記憶部と、第１の受光素子と第２の受光素子とが検出した光と、基準データとに基づき被搬送物であるシート類の真偽を識別する識別部と、を備える。
　また、本発明の光検出方法は、搬送部が検出対象を搬送する搬送ステップと、搬送ステップで搬送する検出対象の搬送方向に並んだ第１の受光素子および第２の受光素子を備える光検出センサと搬送部とを制御する制御ステップと、を含み、制御ステップでは、搬送物上の同じ位置にある検出対象からの光を、第１の受光素子と第２の受光素子とに検出させる。
　本発明の光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法によれば、燐光の発光特性を精度よく検出するとともに、装置の小型化を実現することが可能である。
本発明の光検出装置の各部の機能および構成の一例を示す図 実施の形態１に係る光検出センサの構成の一例を示す図 実施の形態１に係る光検出センサにおける光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図 実施の形態１に係る光検出センサにおける光検出方法を説明する図 実施の形態１に係る光検出センサにおける光検出方法を説明する図 実施の形態１に係る光検出センサにおける光の発光タイミングと検出対象が放射する光の強度との関係を示す図 実施の形態２に係る光検出センサの構成の一例を示す図 実施の形態２に係る光検出センサにおける光検出方法を説明する図 実施の形態２に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図 実施の形態２に係る光検出センサにおける光の発光タイミングと検出対象が放射する光の強度との関係を示す図 実施の形態２の変形例１に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図 実施の形態２の変形例２に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図 従来の光検出センサにおける光検出方法を説明する図 従来の光検出センサにおける光検出方法を説明する図
（実施の形態１）
　以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付している。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を模式的に示している。
（光検出装置の構成）
　図１は、本発明の光検出装置１００の各部の機能および構成の一例を示す図である。光検出装置１００は、搬送装置３０が搬送する、検出対象Ｔが付された被搬送物Ｘの真偽を判定するために用いられる装置である。
　例えば、被搬送物Ｘは、紙幣（銀行券）や有価証券などのシート媒体であり、検出対象Ｔは、分子中の電子が励起されると燐光を放射する燐光放射物質を含むインクを用いて紙幣等に印刷されたセキュリティマークである。被搬送物Ｘに塗布される燐光放射物質は、被搬送物Ｘの種類に応じて予め定められている。光検出装置１００は、搬送装置３０と、光検出センサ１０と、制御部４０とを有する。
　ここで、燐光とは、燐光体に励起光を照射したときに燐光体が発する光またはそのような光を発光する現象をいう。燐光は、励起光の照射中および照射後に燐光体が発する光である。燐光のうち、照射後に燐光体が発する光を特に残光という。
　搬送装置３０は、所定の位置に検出対象Ｔが付された被搬送物Ｘを、図１の矢印で示される方向に連続的に搬送する装置である。搬送装置３０は、被搬送物Ｘの形状等の特性に応じ、ベルトコンベヤやローラコンベヤ、浮上搬送装置等により構成される。本発明の実施の形態１では、搬送装置３０がベルトコンベヤにより構成される場合について説明する。
　当該ベルトコンベヤは、ベルトおよび当該ベルトを駆動するプーリーを有している。当該プーリーの回転軸には、当該プーリーの回転数（回転角度）を検出するロータリーエンコーダが接続されている。また、搬送装置３０は、被搬送物Ｘの搬送方向において光検出センサ１０よりも上流側に、被搬送物Ｘの通過を検知する通過検知センサ（図示略）を有している。
　制御部４０は、光検出センサ１０および搬送装置３０などを制御する制御装置である。制御部４０は、電源、ＣＰＵおよびメモリ等から構成されており、光検出センサ制御部４１、および、搬送装置制御部４６を有している。
　搬送装置制御部４６は、搬送装置３０の動作を制御する制御部である。また、搬送装置制御部４６は、通過検知センサによって被搬送物Ｘの通過が検知された後のロータリーエンコーダのパルス数に基づいて、ベルトの移動距離、すなわち、検出対象Ｔの移動距離などの検出対象Ｔの存在位置に関する情報を算出する。
　光検出センサ制御部４１は、検出部４２、判別部４３、記憶部４４、および、光源制御部４５を有する。
　検出部４２は、光検出センサ１０から出力される光検出信号を受信する。検出部４２は、当該光検出信号に基づいて、検出対象Ｔが放射する放射光の強度を算出する。
　記憶部４４は、真の検出対象Ｔから放射される放射光の波長帯ごとの強度や、後述する残光の減衰時定数τ等の情報を記憶している。これらの情報は、検出対象Ｔの種類や真偽を判定するための基礎となる基準データである。
　判別部４３は、検出部４２で得られた放射光の強度と、記憶部４４に基準値として記憶されている強度とを比較することによって、検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの種類や真偽を判定する。また、判別部４３は、燐光の減衰時定数τを算出し、この燐光の減衰時定数τに基づいて検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの種類や真偽を判定することもできる。
　光源制御部４５は、光検出センサ１０の光源の点灯および消灯を行う制御部である。光源制御部４５は、搬送装置制御部４６が算出した検出対象Ｔの存在位置に関する情報に基づいて光源の点灯および消灯を行う。
（光検出センサの構成）
　図２は、実施の形態１に係る光検出センサ１０の構成の一例を示す図である。光検出センサ１０は、被搬送物Ｘに付された検出対象Ｔからの光を検出するセンサである。光検出センサ１０は、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂ、ロッドレンズ部１２、光源１３、筐体１４、および、透明カバー１５を備えている。
　筐体１４は、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂ、光源１３、および、ロッドレンズ部１２を内部に収容する箱体である。筐体１４は、互いに対向するように配置された矩形状の一対の側壁１４ａを含み、被搬送物Ｘが通過する側の面が開放された直方体形状の箱体である。なお、図２では、一対の側壁１４ａと垂直に設けられる他の一対の側壁、および、４つの側壁で囲まれる空間を透明カバー１５が設けられる側とは反対側から塞ぐ蓋部の図示は省略されている。
　筐体１４は、例えば、遮光性を有する有色の合成樹脂により形成されている。なお、筐体１４は、このような合成樹脂に限らず、遮光性を有する材料で形成されていれば良く、例えば、アルミなどの金属で形成されていてもよい。
　筐体１４の蓋部に対向する面には、矩形状の透明カバー１５が設けられている。透明カバー１５は、透明の合成樹脂により形成されている。光源１３が照射する光と、第１の受光素子１１ａ及び第２の受光素子１１ｂが受光する光と、は透明カバー１５を透過する。光検出センサ１０は、透明カバー１５を通して検出対象Ｔに向かって光を照射するとともに、検出対象Ｔからの光を受光する。なお、透明カバー１５は、ガラスによって形成されていてもよい。
　第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、検出対象Ｔからの光を受光して電気信号を出力する光検出器である。第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、例えば、Ｓｉフォトダイオードである。なお、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂの材質や構造は、特に限定されるものではない。
　第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、一対の側壁１４ａの法線方向に並べて配置される。ここで、この法線方向は、被搬送物Ｘの搬送方向と一致している。
　第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、それぞれ、複数の受光素子を有しており、これら複数の受光素子は、他の一対の側壁の法線方向に沿って直線状に並べて配置される。
　複数の受光素子は、それぞれ、光の三原色であるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、および、Ｂ（青色）、並びに、ＵＶ（紫外線）およびＩＲ（赤外線）等の帯域の光を透過させる光学フィルタを備えている。なお、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、これらの全ての種類の光学フィルタを有する必要はなく、これら光学フィルタのうち少なくとも何れかを有していればよい。また、特定の帯域の光を透過させる光学フィルタを設けず、または透明のフィルタを設けて、広い範囲の波長の光を受光するようにしてもよい。例えば、検出対象Ｔからの光が弱い場合など、広い範囲の波長の光を受光する方が、Ｓ／Ｎ比が向上する場合がある。
　光源１３は、検出対象Ｔに対して光を照射する投光器である。光源１３は、例えば、白色光などの可視光を照射する可視光源、赤外線を照射するＩＲ光源、および、紫外線を照射するＵＶ光源を有する。光源１３は、これらの複数の波長帯の光を同時に、または、個別に放射することができる。なお、光源１３と、第１の受光素子１１ａ及び第２の受光素子１１ｂとの間には、遮光板などの遮光手段１６を設ける。この遮光手段１６によって、第１の受光素子１１ａ及び第２の受光素子１１ｂが、透明カバー１５を通過しない光源１３からの光を直接受光することを防ぐ。
　光源１３が照射するこれらの光のうち、例えば、紫外線は、検出対象Ｔを励起する励起光である。検出対象Ｔは、検出対象Ｔに固有の波長帯の光によって励起される。
　光源１３は、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂよりも透明カバー１５寄りのロッドレンズ部１２の両側の位置に設けられている。
　ロッドレンズ部１２は、検出対象Ｔからの光を集光するレンズ部である。ロッドレンズ部１２は、例えば、上述した第１の受光素子１１ａおよび第２の受光素子１１ｂの複数の受光素子が並べられた方向に沿って直線状に配置された複数のロッドレンズを有するロッドレンズアレイである。ロッドレンズは、屈折率分布型レンズであり、ロッドレンズ部１２は、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂに等倍正立像を結像させる。
（光検出方法）
　図３、および、図４Ａ、図４Ｂを参照して、実施の形態１に係る光検出装置１００の光検出方法について説明する。なお、以下では、光源１３が、検出対象Ｔに対して、励起光として紫外線を照射する場合を例に挙げて説明する。ただし、本発明において、励起光は、紫外線に限定されるものではない。励起光の波長は燐光放射物質によって異なり、紫外線のほか、赤、青または緑などの可視光線や赤外線も励起光になる場合がある。
　図３は、実施の形態１に係る光検出センサ１０における光源１３の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図である。後述するように、検出対象Ｔから放射される残光は、検出対象Ｔが図４Ａ、図４Ｂに示す検出領域Ａおよび検出領域Ｂに位置する場合に検出されるが、図３に示すように、光源１３は、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達するタイミングＴ１よりも前のタイミングにおいて、検出対象Ｔに対して紫外線を照射する。
　具体的には、通過検知センサが被搬送物Ｘを検出した後、検出対象Ｔが予め定められた検出領域Ａよりも上流の位置に到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３を点灯する。これにより、検出対象Ｔは、励起されるとともに燐光を放射する。
　その後、光源制御部４５は、タイミングＴ０において、光源１３を消灯する。これにより、検出対象Ｔから残光が放射される。
　第１の受光素子１１ａは、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。また、第２の受光素子１１ｂは、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達するタイミングＴ２において、検出領域Ｂからの光を検出する。
　図４Ａおよび図４Ｂは、実施の形態１に係る光検出センサ１０における光検出方法を説明する図である。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、矢印は搬送装置３０が被搬送物Ｘを搬送する搬送方向を表している。
　図４Ａは、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、第１の受光素子１１ａが検出領域Ａからの光を検出する場合を示している。例えば、検出領域Ａは、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第１の受光素子１１ａと面対称となる位置にある領域である。検出領域Ａは、ロッドレンズ部１２よりも被搬送物Ｘの搬送方向の上流側に位置する。
　図４Ｂは、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において、第２の受光素子１１ｂが検出領域Ｂからの光を検出する場合を示している。例えば、検出領域Ｂは、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第２の受光素子１１ｂと面対称となる位置にある領域である。検出領域Ｂは、ロッドレンズ部１２よりも被搬送物Ｘの搬送方向の下流側に位置する。
　図５は、実施の形態１に係る光検出センサ１０における光の発光タイミングと検出対象Ｔが放射する光の強度との関係を示す図である。
　上述したように、被搬送物Ｘが通過検知センサによって検知された後、検出対象Ｔが図４Ａに示した検出領域Ａよりも上流の予め定められた位置に到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３を点灯する。
　そして、光源制御部４５は、被搬送物Ｘが検出領域Ａよりも上流側を搬送されている間、所定時間だけ光源１３を点灯させる。光源１３が点灯して、励起光である紫外線が検出対象Ｔに照射されると、検出対象Ｔから放射される燐光の強度は、時間の経過とともに徐々に上昇する。
　光源制御部４５が、タイミングＴ０において光源１３を消灯すると、光源１３は、検出対象Ｔに対する紫外線の照射を停止する。紫外線の照射が停止されたあと、検出対象Ｔは残光を放射するが、残光の強度は、時間の経過とともに減衰する。
　その後、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、第１の受光素子１１ａが検出領域Ａからの光を検出し、検出対象Ｔが図４Ｂに示す検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において、第２の受光素子１１ｂが検出領域Ｂからの光を検出する。
　判別部４３は、検出領域Ａからの光の強度と、検出領域Ｂからの光の強度とから、検出対象Ｔの残光の減衰時定数τを算出する。残光の減衰時定数は、次の数式１に基づいて算出することができる。
（数式１）
　　　　　τ＝－（ｔ２－ｔ１）／ｌｎ（Ｐ２／Ｐ１）　　　　　　　　（１）
　数式１において、τは残光の減衰時定数である。ｔ１およびｔ２は、それぞれ、光源１３の消灯後、第１のタイミングＴ１および第２のタイミングＴ２までの経過時間である。Ｐ１およびＰ２は、それぞれ、第１のタイミングＴ１および第２のタイミングＴ２に検出された残光の強度である。
　なお、燐光放射物質は、それぞれ固有の減衰時定数（燐光強度がｅ分の１になるまでに要する時間）を有している。すなわち、横軸を光源１３の消灯後の経過時間、縦軸を燐光強度として描かれる燐光強度減衰曲線は、各燐光放射物質によって異なる。
　判別部４３は、算出した残光の減衰時定数τと、記憶部４４に記憶されている検出対象Ｔの残光の減衰時定数τの基準値とを比較することによって、検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの真偽を判定する。
　以上説明したように、本実施の形態１の光検出装置１００では、第２の受光素子１１ｂは、第１の受光素子１１ａによって検出された光が放射された検出対象Ｔの位置と同じ位置から放射された光を、異なるタイミングにおいて検出することができる。すなわち、本発明の実施の形態１では、検出対象Ｔの所定の位置から放射される残光の強度を異なるタイミングで検出することができる。このため、検出対象Ｔから放射される残光の正確な減衰時定数τを算出し、検出対象Ｔの真偽を判定することができる。
　また、本実施の形態１では、一つのロッドレンズ部１２が、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂとに検出対象Ｔの像を結像させる。このため、受光素子ごとにレンズ部を設ける必要がなく、光検出センサ１０、および、光検出センサ１０を備える光検出装置１００を小型化することができる。
　また、一つのロッドレンズ部１２が、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂの両者に検出対象Ｔの像を結像させるため、検出領域Ａと検出領域Ｂの間の距離を短くでき、その結果、残光の強度を検出する時間間隔を短くすることができる。これにより、残光の減衰時定数τが小さい検出対象Ｔであっても、残光の強度を検出することができる。また、搬送方向において、第１の受光素子１１ａからロッドレンズ部１２までの距離と第２の受光素子１１ｂからロッドレンズ部１２までの距離とが異なってもよい。それぞれの距離は、検出の目的に応じて決定することが出来る。
　本実施の形態１の光検出装置１００は、例えば、シート類処理装置に設けられる。シート類処理装置は、処理対象の紙幣、有価証券などシート類から読取った画像に基づきシート類の種類を識別するとともに、光検出センサ１０の第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂとが検出した光、および、記憶部４４に記憶された基準データに基づき、シート類に付された検出対象Ｔの種類や真偽を判定することで、シート類の真偽を識別することができる。
　なお、光検出装置１００をシート類処理装置に設ける場合、光検出センサ制御部４１に判別部４３、記憶部４４などを設けなくてもよい。
　例えば、シート類処理装置はシート類を搬送する搬送部と、シート類を識別するための基準データを記憶する記憶部と、搬送されるシートを識別する識別部と、搬送部と記憶部と識別部とを含むシート類処理装置全体を制御する制御部と、を備える。識別部は、被搬送物であるシート類の種類と真偽を識別する。識別部は光検出センサ１０のほか、シート類の画像を読み取る画像センサ、シート類の磁気情報を読み取る磁気センサ等を備える。
　識別部は読取った画像と基準データとを比較してシート類の種類を識別し、光検出センサ１０が検出した光の特性、画像センサが読取った画像、および、磁気センサが読み取った磁気情報などの少なくとも一つと、識別したシートの種類に対応して記憶された基準データとを比較してシート類の真偽を識別する。シート類処理装置は、識別部が識別した結果に基づき、シート類の処理を行う。
　シート類処理装置の一例は、紙幣処理装置であって、投入された紙幣を一枚ずつ搬送し、搬送される紙幣の金種及び真偽を識別し、識別結果に基づいた処理を行う。例えば、真正と識別した紙幣を金種に応じた収納部に搬送して収納する収納処理や、識別出来なかった紙幣や偽物と識別した紙幣を返却部に搬送して返却する返却処理である。なお、紙幣（銀行券）には、紙シートに模様を印刷した紙幣や、ポリマー紙幣(polymer banknote)といわれる樹脂シートに模様を印刷した紙幣が含まれる。
　（変形例１）
　上述した実施の形態１では、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂが、検出対象Ｔから放射される残光の強度を検出したが、光検出装置１００は、励起光の照射中に放射される燐光を検出することも可能である。これについて以下に説明する。
　被搬送物Ｘが通過検知センサによって検知された後、検出対象Ｔが図４Ａに示す検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、光源制御部４５は、光源１３を点灯する。また、第１の受光素子１１ａは、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。
　光源制御部４５は、そのまま光源１３の点灯を継続する。検出対象Ｔが図４Ｂに示す検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において、第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ｂからの光を検出する。光源制御部４５は、検出対象Ｔが検出領域Ｂを通過した後、光源１３を消灯する。
　これにより、第２の受光素子１１ｂは、第１の受光素子１１ａによって検出された光を放射した検出対象Ｔ上のある位置から放射された光を、異なるタイミングで検出することができる。すなわち、光検出装置１００は、励起光の照射中に検出対象Ｔの所定の位置から放射される燐光の強度を互いに異なる複数のタイミングで検出することができる。
　したがって、判別部４３は、励起光の照射中に検出対象Ｔから放射される燐光の発光特性を算出し、該燐光の発光特性を用いて、検出対象Ｔの真偽を判定することができる。
　なお、本変形例では、光源１３の点灯タイミングを、検出対象が検出領域Ａに到達するタイミングとしたが、これよりも早いタイミングであってもよい。
　（変形例２）
　また、光検出装置１００は、図４Ａに示す検出領域Ａにおいて、紫外線の照射中に検出対象Ｔから放射される燐光を検出し、図４Ｂに示す検出領域Ｂにおいて検出対象Ｔから放射される残光を検出することもできる。これについて以下に説明する。
　被搬送物Ｘが通過検知センサによって検知された後、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３を点灯する。また、第１の受光素子１１ａは、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達するタイミングにおいて、検出領域Ａからの光を検出する。
　光源制御部４５は、検出対象Ｔが検出領域Ａを通過した後、光源１３を消灯する。また、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達するタイミングにおいて、第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ｂからの光を検出する。
　これにより、光検出装置１００は、紫外線の照射中に検出対象Ｔから放射される燐光の強度と紫外線の照射を停止した後に検出対象Ｔから放射される残光の強度を検出することができる。したがって、判別部４３は、これらの放射光の強度と記憶部４４に記憶されている強度の基準値とを比較することによって、検出対象Ｔの真偽を判定することができる。
　なお、本変形例では、光源１３の点灯タイミングを、検出対象が検出領域Ａに到達するタイミングとしたが、これよりも早いタイミングであってもよい。
（実施の形態２）
　実施の形態２では、光検出センサ１０に、さらに、検出対象Ｔの画像を取得する撮像素子である第３の受光素子が設けられている。以下、本実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を模式的に示している。また、実施の形態１と同じ構成については、説明を省略する。
（光検出センサの構成）
　図６は、実施の形態２に係る光検出センサ１０の構成の一例を示す図である。光検出センサ１０は、筐体１４の内部に、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂ、第３の受光素子１１ｃ、光源１３、ロッドレンズ部１２を有する。第３の受光素子１１ｃは、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂとの中間位置に設けられている。
　第３の受光素子１１ｃは、検出対象Ｔの画像を取得するラインセンサである。第３の受光素子１１ｃは、複数の受光素子を有しており、これら複数の受光素子は、第１の受光素子１１ａ、および、第２の受光素子１１ｂと平行となるように直線状に並べて配置されている。
　複数の受光素子は、それぞれ、光の三原色であるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、および、Ｂ（青色）、並びに、ＵＶ（紫外線）、および、ＩＲ（赤外線）等の帯域の光を透過させるフィルタを備えている。第３の受光素子１１ｃは、後述する検出領域Ｃに位置する検出対象Ｔの画像を取得する。また、実施の形態１と同様に、特定の帯域の光を透過させる光学フィルタを設けず、または透明のフィルタを設けて、広い範囲の波長の光を受光するようにしてもよい。
（光検出方法）
　図７、および、図８を参照して、実施の形態２に係る光検出装置１００の光検出方法について説明する。なお、以下では、励起光として光源１３が紫外線を照射する場合について説明するが、励起光は紫外線に限定されるものではない。
　第３の受光素子１１ｃは、白色光の照射中に検出対象Ｔの画像を取得するが、照射する光は白色光以外の可視光であってもよい。なお、ここでは、光源１３が放射する白色光は、検出対象が放射する残光の強度に影響しないものとする。
　図７は、実施の形態２に係る光検出装置１００の光検出方法を説明する図である。図７において、矢印は搬送装置３０が被搬送物Ｘを搬送する搬送方向を表している。
　図７における点線は、検出対象Ｔが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、第１の受光素子１１ａが、ロッドレンズ部１２を介して検出領域Ａからの光を検出する場合を示している。
　例えば、検出領域Ａは、実施の形態１と同様、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第１の受光素子１１ａと面対称となる位置にある領域である。
　図７における一点鎖線は、検出対象Ｔが検出領域Ｃに到達する第２のタイミングＴ２において第３の受光素子１１ｃが、ロッドレンズ部１２を介して検出領域Ｃからの光を検出する場合を示している。
　例えば、検出領域Ｃは、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第３の受光素子１１ｃと面対称となる位置にある領域である。
　なお、第３の受光素子１１ｃは検出対象Ｔの透過画像を取得してもよく、この場合、検出領域Ｃを挟んで第３の受光素子１１ｃと対向する位置に、光源１３とは別の光源が設けられる。
　図７における二点鎖線は、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達する第３のタイミングＴ３において第２の受光素子１１ｂが、ロッドレンズ部１２を介して検出領域Ｂからの光を検出する場合を示している。
　例えば、検出領域Ｂは、実施の形態１と同様、ロッドレンズ部１２を軸方向に２等分する面に関して第２の受光素子１１ｂと面対称となる位置にある領域である。
　図８は、実施の形態２に係る光検出センサ１０における各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図である。
　また、図８は、被搬送物Ｘ上に設けられている２つの検出対象が光検出センサ１０の検出領域Ａ、検出領域Ｃおよび検出領域Ｂを通過する際の光源１３の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとを示している。
　以下、搬送方向の下流側にある検出対象を「検出対象ＴＡ」、検出対象ＴＡよりも上流側にある検出対象を「検出対象ＴＢ」という。
　通過検知センサが被搬送物Ｘを検出した後、被搬送物Ｘが検出領域Ｃに到達すると、光源制御部４５は、所定の時間間隔で光源１３の白色光源を、例えば、４回点滅させる。白色光源のそれぞれの点灯期間中に、第３の受光素子１１ｃは、検出領域Ｃに位置する被搬送物Ｘの画像を取得する。
　なお、以下では、白色光源の最初の点灯と２回目の点灯との間の白色光源が消灯している期間を１回目の消灯期間、白色光源の２回目の点灯と３回目の点灯との間の白色光源が消灯している期間を２回目の消灯期間、白色光源の３回目の点灯と４回目の点灯との間の白色光源が消灯している期間を３回目の消灯期間という。
　光源制御部４５は、１回目の消灯期間の検出対象ＴＡが検出領域Ｃに到達したタイミングにおいて、所定時間にわたってＵＶ光源を点灯させる。第３の受光素子１１ｃは、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ｃに位置する検出対象ＴＡの画像を取得する。このとき、検出対象ＴＡの上流側にある検出対象ＴＢは、図７に示す検出領域Ａの上流に位置しており、点灯中のＵＶ光源から放射される紫外線によって励起される。
　その後、光源制御部４５は、検出対象ＴＡが検出領域Ｃを通過するタイミングＴ０において、ＵＶ光源を消灯させる。
　第１の受光素子１１ａは、２回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。
　さらに、光源制御部４５は、３回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において、第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ｂからの光を検出する。
　図９は、実施の形態２に係る光検出センサ１０における光の発光タイミングと被搬送物Ｘが放射する光の強度との関係を示す図である。
　上述したように、被搬送物Ｘが通過検知センサによって検知された後、被搬送物Ｘの検出対象ＴＡが図７に示す検出領域Ｃに到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３のＵＶ光源を点灯する。ＵＶ光源の点灯中において、第３の受光素子１１ｃは、検出領域Ｃからの光を検出する。
　このとき、検出対象ＴＢは、検出領域Ａの上流に位置しており、励起光である紫外線が検出対象ＴＢに照射される。検出対象ＴＢに紫外線が照射されると、検出対象ＴＢから放射される燐光の強度は、時間の経過とともに徐々に上昇する。
　その後、タイミングＴ０において、光源制御部４５は、光源１３を消灯する。光源１３からの紫外線の放射が停止すると、検出対象ＴＢは残光を放射するが、残光の強度は時間の経過とともに減衰する。
　第１の受光素子１１ａは、検出対象ＴＢが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。さらに、第２の受光素子１１ｂは、検出対象ＴＢが検出領域Ｂに到達する第２のタイミングＴ２において検出領域Ｂからの光を検出する。
　判別部４３は、検出領域Ａで検出された残光の強度と、検出領域Ｂで検出された残光の強度とから検出対象ＴＢの残光の減衰時定数τを算出する。判別部４３は、算出した残光の減衰時定数τと、記憶部４４に記憶されている検出対象Ｔの残光の減衰時定数τの基準値とを比較することによって、検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの種類や真偽を判定する。
　また、判別部４３は、白色光の照射中に第３の受光素子１１ｃによって取得された被搬送物Ｘの画像と、記憶部４４に記憶されている被搬送物Ｘの基準となる画像とを比較することによって、被搬送物Ｘの種類や真偽を判定する。
　さらに、判別部４３は、第３の受光素子１１ｃによって取得された紫外線を照射中の検出対象ＴＡの画像を用いて、検出対象ＴＡの種類や真偽を判定する。
　以上説明したように、本発明の実施の形態２では、検出対象ＴＡ、ＴＢの画像を撮像することができる。このため、本発明の光検出装置１００は、検出対象ＴＢの残光の減衰時定数τに加えて、さらに、撮像画像を用いて検出対象ＴＡの種類や真偽を判定することができる。
　また、本発明の実施の形態２では、励起光を照射中に検出対象ＴＡから放射される燐光も検出することができる。したがって、本発明の光検出装置１００は、検出対象Ｔの種類や真偽を判定することによって被搬送物Ｘの種類や真偽を精度よく識別することができる。
　また、実施の形態２では、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂの間に第３の受光素子１１ｃを配置し、第１の受光素子１１ａおよび第２の受光素子１１ｂに結像するロッドレンズ部１２と第３の受光素子１１ｃに結像するロッドレンズ部１２とを共通化しているので、光検出センサ１０および光検出センサ１０を備える光検出装置１００を小型化できる。
　本実施の形態２の光検出装置１００は、例えば、シート類処理装置に設けられる。シート類処理装置は、光検出センサ１０の第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂとが検出した光、第３の受光素子１１ｃが取得した画像、および、記憶部４４に記憶された基準データに基づき、処理対象の紙幣、有価証券などシート類に付された検出対象Ｔの種類や真偽を判定することで、シート類の種類や真偽を識別することができる。
　この場合、シート類処理装置は、まず、第３の受光素子１１ｃが取得した画像に基づいてシート類の種類を識別し、次に、シート類から所定の検出対象Ｔが検出されたか否かに基づいて、シート類の真偽を識別する。
　なお、光検出装置１００をシート類処理装置に設ける場合、光検出装置１００の光検出センサ制御部４１に判別部４３、記憶部４４などを設けなくてもよい。例えば、シート類処理装置の制御を行う制御部（不図示）が、検出対象Ｔに関する基準データを記憶する記憶部、シート類の真偽を識別する識別部などを有していてもよい。
（変形例１）
　上述した実施の形態２では、第１の受光素子１１ａおよび第２の受光素子１１ｂで検出対象ＴＢから放射される残光を検出したが、さらに、第３の受光素子１１ｃで検出対象ＴＢから放射される残光を検出するようにしてもよい。以下、これについて図１０を用いて説明する。図１０は、実施の形態２の変形例１に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図である。
　通過検知センサが被搬送物Ｘを検出した後、被搬送物Ｘが検出領域Ｃに到達すると、光源制御部４５は、所定の時間間隔で光源１３の白色光源を、例えば、４回点滅させる。白色光源のそれぞれの点灯期間中に、第３の受光素子１１ｃは、検出領域Ｃに位置する被搬送物Ｘの画像を取得する。
　光源制御部４５は、１回目の消灯期間の検出対象ＴＡが検出領域Ｃに到達したタイミングにおいて、所定時間にわたってＵＶ光源を点灯させる。第３の受光素子１１ｃは、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ｃに位置する検出対象ＴＡの画像を取得する。このとき、検出対象ＴＡの上流側にある検出対象ＴＢは、図７に示す検出領域Ａの上流に位置しており、点灯中のＵＶ光源から放射される紫外線によって励起される。
　光源制御部４５は、検出対象ＴＡが検出領域Ｃを通過するタイミングＴ０において、ＵＶ光源を消灯させる。
　第１の受光素子１１ａは、２回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、検出領域Ａからの光を検出する。
　また、第３の受光素子１１ｃは、３回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ｃに到達する第２のタイミングＴ２において、検出領域Ｃからの光を検出する。
　さらに、第２の受光素子１１ｂは、白色光源の４回目の点灯期間の経過後の検出対象ＴＢが検出領域Ｂに到達する第３のタイミングＴ３において、検出領域Ｂからの光を検出する。
　これにより、光検出装置１００は、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃで検出対象ＴＢからの残光を検出することができる。したがって、本変形例１の光検出装置１００は、３回の残光の検出結果から残光の減衰特性を算出することができるので、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂで残光を検出する場合と比べて、残光の減衰特性をより精度よく算出することができる。
　なお、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃの受光面積が異なる場合、同じ強さの光を受光しても受光面積に応じて出力が異なる。このような場合は、各受光素子の受光面積に応じて、検出した値を補正する。
（変形例２）
　上述した実施の形態２では、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ｃに位置する検出対象ＴＡの画像を第３の受光素子１１ｃによって取得するようにした。しかし、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ａに位置する検出対象ＴＢの画像を第１の受光素子１１ａによって取得するようにしてもよい。以下、これについて図１１を用いて説明する。図１１は、実施の形態２の変形例２に係る各光源の点灯タイミングと各受光素子の検出タイミングとの関係を示す図である。
　通過検知センサが被搬送物Ｘを検出した後、被搬送物Ｘが検出領域Ｃに到達すると、光源制御部４５は、所定の時間間隔で光源１３の白色光源を、例えば、４回点滅させる。白色光源のそれぞれの点灯期間中に、第３の受光素子１１ｃは、検出領域Ｃに位置する被搬送物Ｘの画像を取得する。
　光源制御部４５は、１回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ａに到達する第１のタイミングＴ１において、所定時間にわたってＵＶ光源を点灯させる。第１の受光素子１１ａは、ＵＶ光源の点灯中に検出領域Ａからの光を検出する。
　光源制御部４５は、検出対象ＴＢが検出領域Ａを通過するタイミングＴ０において、ＵＶ光源を消灯させる。
　第３の受光素子１１ｃは、２回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ｃに到達する第２のタイミングＴ２において、検出領域Ｃからの光を検出する。
　また、第２の受光素子１１ｂは、３回目の消灯期間の検出対象ＴＢが検出領域Ｂに到達する第３のタイミングＴ３において、検出領域Ｂからの光を検出する。なお、第２の受光素子１１ｂと第３の受光素子１１ｃの受光面積が異なる場合、同じ強さの光を受光しても受光面積に応じて出力が異なる。このような場合は、受光素子の受光面積に応じて、検出した値を補正する。
　これにより、光検出装置１００は、紫外線を照射中の燐光を検出するとともに、残光の減衰時定数τを算出することができる。また、図９に示したような、光検出センサ１０における光の発光タイミングと被搬送物Ｘが放射する光の強度との関係を、被搬送物Ｘ上の同じ位置（検出対象ＴＢ）から検出して求めることができる。
（変形例３）
　さらに別の例として、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃで、紫外線の照射中に検出対象ＴＢから放射される燐光を検出することもできる。これについて以下に説明する。
　通過検知センサが、被搬送物Ｘを検出した後、検出対象ＴＢが図７に示す検出領域Ａに到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３が有するＵＶ光源を点灯する。このタイミングで、第１の受光素子１１ａは、検出領域Ａからの光を検出する。
　光源制御部４５は、光源１３を継続して点灯させる。第３の受光素子１１ｃは、検出対象Ｔが検出領域Ｃに到達するタイミングにおいて、検出領域Ｃからの光を検出する。また、第２の受光素子１１ｂは、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達するタイミングにおいて、検出領域Ｂからの光を検出する。
　これにより、光検出装置１００は、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃで検出対象ＴＢから放射される燐光を検出することができる。したがって、光検出装置１００は、３つの燐光のデータから燐光の発光特性を算出することができるので、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂで燐光を検出する場合と比べて、より精度よく燐光の発光特性を検出することができる。なお、第１の受光素子１１ａ、第２の受光素子１１ｂおよび第３の受光素子１１ｃの受光面積が異なる場合、同じ強さの光を受光しても受光面積に応じて出力が異なる。このような場合は、各受光素子の受光面積に応じて、検出した値を補正する。
　上述した実施の形態１および実施の形態２では、検出対象Ｔからの光を集光するレンズとしてロッドレンズを有するロッドレンズ部１２を用いたが、検出対象Ｔからの光を集光するレンズはこれに限られない。例えば、複数の球面レンズを並べたレンズ部を用いてもよい。ただし、ロッドレンズを用いれば光学距離を短くすることができるため、光検出センサを小型化することができる。
　なお、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、ロッドレンズ部１２の中心軸から外れた位置に配置されているため、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂに結像される像にボケやゆがみが生じる場合がある。
　この場合、第１の受光素子１１ａおよび第２の受光素子１１ｂの受光面をロッドレンズ部１２側に向けるか、あいるは、プリズム等を設けて第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂに入射する光の光路長を調整することにより、結像される像のボケやゆがみを抑制することができる。
　また、実施の形態１および実施の形態２では、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、燐光（残光）を検出しているが、検出対象Ｔに対する励起光を照射中の蛍光を検出してもよい。この場合、光検出装置１００は、検出した蛍光の強度と記憶部４４に基準値として記憶された強度に基づいて検出対象Ｔの真偽判定を行うことができる。
　また、実施の形態１および実施の形態２では、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、燐光（残光）を検出しているが、検出対象Ｔからの反射光を検出してもよい。
　例えば、検出対象Ｔが、レインボーホログラムなどのホログラムである場合、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、検出対象Ｔからの反射光を検出する。
　この場合、検出対象Ｔが図７に示す検出領域Ａに到達するタイミングにおいて、光源制御部４５は、光源１３の白色光源を点灯する。このタイミングにおいて、第１の受光素子１１ａは、検出領域Ａからの光を検出する。また、検出対象Ｔが検出領域Ｂに到達するタイミングにおいて、第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ｂからの光を検出する。
　判別部４３は、第１の受光素子１１ａで検出した光の色と第２の受光素子１１ｂで検出した光の色が、記憶部４４に記憶されている検出対象Ｔの基準の色と一致するか否かを判定することによって、検出対象Ｔであるレインボーホログラムの真偽を判定する。
　なお、検出対象Ｔがレインボーホログラムである場合に加え、検出対象Ｔが、ＯＶＩ（Optically Variable Inks）などのインクである場合も、第１の受光素子１１ａと第２の受光素子１１ｂは、検出領域Ａと検出領域Ｂから反射光を検出する。
　この場合も、判別部４３は、第１の受光素子１１ａで検出した光の色と第２の受光素子１１ｂで検出した光の色が、記憶部４４に記憶されている検出対象Ｔの基準の色と一致するか否かを判定することによって、検出対象ＴのＯＶＩの真偽を判定する。
　２０１８年４月５日出願の特願２０１８－０７２９９２の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明は、光検出センサ、光検出装置、シート類処理装置および光検出方法に広く利用可能である。
　１０　光検出センサ
　１１ａ　第１の受光素子
　１１ｂ　第２の受光素子
　１１ｃ　第３の受光素子
　１２　ロッドレンズ部
　１３　光源
　１４　筐体
　１４ａ　一対の側壁
　１５　透明カバー
　１６　遮光手段
　３０　搬送装置
　４０　制御部
　４１　光検出センサ制御部
　４２　検出部
　４３　判別部
　４４　記憶部
　４５　光源制御部
　４６　搬送装置制御部
　１１０　受光素子
　１２０　レンズ部
　１３０　光源
　２００　光検出センサ
　Ｘ　被搬送物
　Ｔ　検出対象
　ＴＡ　検出対象
　ＴＢ　検出対象
　ＴＣ　検出対象
　ＴＡ１　検出対象の一部
　ＴＢ１　検出対象の他の部分

Claims (13)

  1. 　検出対象に光を照射する光源と、
    　前記検出対象からの光を集光するロッドレンズ部と、
    　前記ロッドレンズ部を通過した光を検出する第１の受光素子と、
    　前記第１の受光素子とは異なる位置で、前記ロッドレンズ部を通過した光を検出する第２の受光素子と、を備えた光検出センサ。
  2. 　前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の間に、前記ロッドレンズ部を通過した光を検出する第３の受光素子をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の光検出センサ。
  3. 　前記ロッドレンズ部は、複数のロッドレンズが直線状に配置されたロッドレンズアレイであって、前記第３の受光素子が、前記ロッドレンズアレイに沿って複数配置されることを特徴とする請求項２に記載の光検出センサ。
  4. 　前記ロッドレンズ部は、複数のロッドレンズが直線状に配置されたロッドレンズアレイであって、
    　前記第１の受光素子と前記第２の受光素子との組が、前記ロッドレンズアレイに沿って複数組配置されることを特徴とする請求項１に記載の光検出センサ。
  5. 　前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の間に、前記ロッドレンズ部を通過した光を検出する第３の受光素子をさらに備え、前記第３の受光素子は、前記ロッドレンズアレイに沿って複数配置された、前記検出対象の画像を撮像する撮像素子であることを特徴とする請求項４に記載の光検出センサ。
  6. 　前記ロッドレンズ部は、屈折率分布型レンズを備えることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の光検出センサ。
  7. 　前記第１の受光素子および前記第２の受光素子は、前記検出対象からの燐光を検出することを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の光検出センサ。
  8. 　前記第１の受光素子と前記第２の受光素子は、前記光源が前記光の照射を停止した後に前記ロッドレンズ部を通過した前記燐光の残光を検出することを特徴とする請求項７に記載の光検出センサ。
  9. 　前記第１の受光素子および前記第２の受光素子は、前記検出対象からの反射光を検出することを特徴とする請求項１～８の何れか１項に記載の光検出センサ。
  10. 　請求項１～９の何れか１項に記載された光検出センサと、
    　被搬送物を搬送する搬送部と、
    　前記光検出センサと前記搬送部とを制御する制御部と、を備え、
    　前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とは前記搬送部の搬送方向に並び、
    　前記制御部は、前記被搬送物上の同じ位置にある前記検出対象からの光を、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とに検出させることを特徴とする光検出装置。
  11. 　請求項１～８の何れか１項に記載された光検出センサと、
    　被搬送物を搬送する搬送部と、
    　前記光検出センサと前記搬送部とを制御する制御部と、を備え、
    　前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とは前記搬送部の搬送方向に並び、
    　前記制御部は、前記被搬送物上の同じ位置にある前記検出対象からの光を、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とに検出させ、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子が検出した前記被搬送物上の同じ位置にある前記検出対象からの光の減衰特性を算出することを特徴とする光検出装置。
  12. 　請求項１０または１１に記載された光検出装置と、
    　前記検出対象に関する基準データを記憶する記憶部と、
    　前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とが検出した光と、前記基準データとに基づき前記被搬送物であるシート類の真偽を識別する識別部と、を備えたことを特徴とするシート類処理装置。
  13. 　搬送部が検出対象を有する被搬送物を搬送する搬送ステップと、
    　前記搬送ステップで搬送する前記被搬送物の搬送方向に並んだ第１の受光素子および第２の受光素子を備える光検出センサと前記搬送部とを制御する制御ステップと、を含み、
    　前記制御ステップでは、前記被搬送物上の同じ位置にある前記検出対象からの光を、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とに検出させることを特徴とする光検出方法。
     
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