(57)【要約】【課題】光コヒーレンストモグラフィ（以下「ＯＣＴ」という。）手法を用いて紙葉類の断面構造情報を検出する。【解決手段】搬送機構部２０にセットされた検出対象である紙葉類１０に対し、ＯＣＴ信号検出部３０から低干渉性（コヒーレンス）光を照射し、紙葉類１０からの反射光を受光して、参照光との間で得られる干渉光の強さを検出する（ＯＣＴ生信号の検出）。得られたＯＣＴ生信号は、データ処理および判定部５０へ与えられて、データ処理および判定処理として、「反射率の深さ方向のプロファイル算出処理」（Ｓ１）、「反射率の深さ方向プロファイル解析処理」（Ｓ２）および「判定処理」（Ｓ３）が行われる。【選択図】図２
2011158395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低コヒーレンス光を検出光および参照光に２分し、検出光を測定対象である紙葉類に照射し、該紙葉類からの反射光を得るとともに、参照光を参照ミラーに照射して該参照ミラーで反射される反射光を得、紙葉類からの反射光および参照ミラーからの反射光を干渉させて干渉光を得、
この干渉光を干渉光の強さに応じて受光素子によって受光して電気的信号に変換し、
変換された信号から紙葉類の深さ方向の信号を得、
深さ方向の信号を分析することにより、紙葉類の表面を基準にして、紙葉類の深さ方向の断面構造情報および紙葉類の表面から盛り上がった方向の断面構造情報を得ることを特徴とする、紙葉類の断面構造情報の検出方法。
【請求項２】
前記紙葉類には、その表面に部分的に凹版印刷がなされており、
前記紙葉類の表面を基準にした盛り上がりの断面構造情報には、凹版印刷によるインキの盛り上がりを示す位置情報が含まれていることを特徴とする、請求項１記載の紙葉類の断面構造情報の検出方法。
【請求項３】
前記紙葉類には、その内部の予め定める位置にセキュリティスレッドが埋設されており、
前記紙葉類の表面を基準にした紙葉類の深さ方向の断面構造情報には、前記セキュリティスレッドにより反射される反射信号に基づく深さ位置および反射率情報が含まれていることを特徴とする、請求項１または２記載の紙葉類の断面構造情報の検出方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの検出方法により得られた断面構造情報から紙葉類が予め定める種類の紙葉類か否かの真偽判別を行う方法であって、
前記真偽判別は、セキュリティスレッドが埋設された領域と、埋設されていない領域との検出信号の差分信号に基づいて判定することを特徴とする、方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかの検出方法により得られた断面構造情報から紙葉類が予め定める種類の紙葉類か否かの真偽判別を行う方法であって、
前記真偽判別は、セキュリティスレッドが埋設された領域と、埋設されていない領域との検出信号の比率に基づいて判定することを特徴とする、方法。
【請求項６】
請求項２の検出方法により得られた断面構造情報から紙葉類が予め定める種類の紙葉類か否かの真偽判別を行う方法であって、
前記真偽判別は、凹版印刷によるインキの盛り上がり情報が紙葉類の表面の反射信号に基づく位置情報であり、前記紙葉類の表面の位置情報より前面位置にあることに基づいて判定することを特徴とする、方法。
【請求項７】
低コヒーレンス光を照射するための光源と、
前記光源から照射される低コヒーレンス光を検出光および参照光に２分し、検出光を検出対象である紙葉類に照射して該紙葉類からの反射光を得、且つ、参照光を参照ミラーに照射して該参照ミラーからの反射光を得、両反射光を干渉させて干渉光を生成する光学ユニットと、
前記光学ユニットから出力される前記干渉光を受光して電気的信号に変換するための受光素子と、
前記受光素子で受光されて得られた信号から紙葉類の深さ方向の信号を得る信号処理手段と、
前記信号処理手段により得られた信号の深さ方向成分を分析することにより、紙葉類の表面を基準にして、紙葉類の深さ方向の断面構造情報および紙葉類の表面から盛り上がった方向の断面構造情報を得る信号分析手段と、
を含むことを特徴とする、紙葉類の断面構造情報の検出装置。
【請求項８】
前記紙葉類には、その表面に部分的に凹版印刷がなされており、
前記紙葉類の表面を基準にした盛り上がりの断面構造情報には、凹版印刷によるインキの盛り上がりを示す位置情報が含まれていることを特徴とする、請求項７記載の紙葉類の断面構造情報の検出装置。
【請求項９】
前記紙葉類には、その内部の予め定める位置にセキュリティスレッドが埋設されており、
前記紙葉類の表面を基準にした深さ方向の断面構造情報には、前記セキュリティスレッドにより反射される反射信号に基づく位置情報および反射率情報が含まれていることを特徴とする、請求項６または７記載の紙葉類の断面構造情報の検出装置。
【請求項１０】
前記検出装置は、さらに、予め定める種類の紙葉類に関し、凹版印刷およびセキュリティスレッドの少なくとも一方に関する情報が記憶された記憶手段を有し、
前記信号分析手段で得られる信号を、前記記憶手段に記憶された情報と比較することにより、検査対象の紙葉類の真偽を判定する真偽判定手段を含むことを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の紙葉類の断面構造情報の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紙葉類の断面構造情報を検出するための方法および装置に関し、特に、光コヒーレンストモグラフィ（Optical Coherence Tomography:ＯＣＴ）の手法を用いて紙葉類の断面構造情報を非破壊的に検出する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光コヒーレンストモグラフィ（Optical Coherence Tomography:ＯＣＴ）とは、光の低コヒーレンス干渉の原理を用いた断層（断面）計測法である。この計測法は、医療分野において目や皮膚などの診断装置として実用化されている技術であり、かかる技術に関する先行特許（出願）としては、特許文献１（特開２００７−１０１２６４号公報）や特許文献２（米国特許第５，５６５，９８６号）がある。
【０００３】
特許文献１および特許文献２に記載の技術は、測定対象が人体等の生物学的対象物であり、主として医療分野で利用するための構成を有している。このため、特許文献１および特許文献２に記載の技術は、そのままでは紙葉類の断面構造情報の検出に適用することはできない。
一方、紙葉類の断面構造情報を検出する技術に関しては、たとえば特許文献３（特開平８−１１０９６７号）に、紙葉内部に埋め込まれて存在するメタルスレッドの有無を検出する技術が開示されている。特許文献３に記載の技術は、対向するコンデンサ電極の間に紙葉を通過させ、その通過の間のキャパシタンス変化に基づいてメタルスレッドの有無を検出するというものである。この技術では、メタルスレッドの有無は検出できるが、メタルスレッドの構造的特徴までは検出できないという課題がある。
【０００４】
特許文献４（特開２００４−２８５５０７号）には、固有の用紙断面形状を有するスレッド挿入用紙の断面形状を利用した、用紙の真偽判定方法が開示されている。特許文献４に開示の用紙の真偽判定では、断面形状を見る必要があり、断面形状がはっきりと見えない用紙の場合は、用紙を切断して断面を確認しなければならず、用紙の断面構造情報を非破壊測定により得られない場合があるという課題がある。
【０００５】
特許文献５（特開２００２−２６９６１６号）には、印刷物に存在する磁気顔料の磁気量と、画線盛量とを検出して、真正券の有するそれら値と照合することにより、凹版印刷物の真偽判定を行う技術が開示されている。この技術は、凹版印刷物であって、インキに磁気成分が用いられている場合は有効であるが、インキに磁気成分が用いられていない場合には判定ができないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０１２６４号公報
【特許文献２】米国特許第５，５６５，９８６号明細書
【特許文献３】特開平８−１１０９６７号公報
【特許文献４】特開２００４−２８５５０７号公報
【特許文献５】特開２００２−２６９６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
紙葉類の断面構造情報を検出する場合は、非接触で、紙葉類に埋設されているスレッドの形状が紙葉の端部ではっきりしていない場合でも、当該スレッドを検出する必要がある。また、紙葉類の表面に磁気インキ成分が盛られていない場合でも、凹版印刷の有無が確認できる必要がある。
従来技術においては、紙葉類の断面構造情報を正しく検出する技術は確立されていなかった。
【０００８】
この発明は、このような技術的背景のもとになされたものであり、光コヒーレンストモグラフィ（以下「ＯＣＴ」という。）手法を用いて紙葉類の断面構造情報を検出する検出方法および検出装置を提供することを主たる目的とする。
この発明は、また、ＯＣＴ手法を用い、紙葉類の断面構造情報を得て、紙葉類の真偽判別を行うための方法および装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は、本願の特許請求の範囲の各請求項記載の構成により解決することができる。
上記課題を解決するための本願発明の構成の説明に先立ち、本願発明の概要の説明をする。
（１）本願発明の検出対象
本願発明の検出対象は、紙葉類、特に紙幣や有価証券といった偽造防止処理の施された紙葉類である。
【００１０】
図１に、対象となる紙葉類の構成を図解的に示す。
図１を参照して、発明の検出対象である紙葉類１０は、その内部に埋め込まれたセキュリティスレッド１１およびその表面に印刷された凹版インキ１２を有する。セキュリティスレッド１１の特徴としては、紙葉類１０内部に埋没しており、外部からの確認は困難ということである。凹版インキ１２の特徴は、紙葉類１０表面でインキ１２がわずかに盛り上がっているということである。この発明は、かかる紙葉類１０の厚み方向における断面構造上の特徴（断面構造情報）を検出する発明である。
【００１１】
ここに、セキュリティスレッド１１とは、たとえば細長い帯（多くの場合、表面に金属膜が蒸着された透明プラスチックからなる）が紙葉類１０の内部に埋め込まれたものである。これらセキュリティスレッド１１の存在は、紙葉類１０の断面構造に関し、一定の特徴を与える。
凹版インキ１２とは、インキ１２が通常より高く盛られて印刷されたものであり、そのインキ盛の高さはたとえば５０μｍ程度である。凹版インキ１２は、凹版印刷により印刷することができる。
【００１２】
図１に示すような紙葉類１０を、複写機やＯＡ用プリンタで複製しようとしても、セキュリティスレッド１１や凹版インキ１２により紙葉類１０が有する厚み方向の構造を複製することは不可能である。従って、紙葉類１０の断面構造の特徴（情報）を検出することにより、確度の高い紙葉類の真偽判別が可能となる。この発明は、次に説明するように、紙葉類の断面構造情報を、ＯＣＴ手法を用いて非破壊測定によって検出するものである。
（２）本願発明の概要
図２に、本願発明に係る紙葉類の断面構造情報の検出装置の構成ブロックを示す。
【００１３】
図２を参照して、本願発明の検出装置は、搬送機構部２０にセットされた検出対象である紙葉類１０に対し、ＯＣＴ信号検出部３０から低干渉性（コヒーレンス）光を照射し、紙葉類１０からの反射光を受光して、参照光との間で得られる干渉光の強さを検出する（ＯＣＴ生信号の検出）。ＯＣＴ信号検出部３０で得られたＯＣＴ生信号は、データ処理および判定部５０へ与えられて、データ処理および判定が行われる。データ処理および判定の内容は、「反射率の深さ方向のプロファイル算出処理」（Ｓ１）、「反射率の深さ方向プロファイル解析処理」（Ｓ２）および「判定処理」（Ｓ３）に区分することができる。
（３）ＯＣＴ手法の説明
ＯＣＴ信号検出部３０において、ＯＣＴ生信号を得るための構成としては、ＯＣＴ手法の種類により、紙葉類１０の深さ方向構造情報の測定の仕方が異なる。
【００１４】
ＯＣＴ手法としては、
ａ.時間領域ＯＣＴ（図３Ａ参照）、および
ｂ.フーリエ領域ＯＣＴがあり、フーリエ領域ＯＣＴは、さらに
ｂ−１.周波数領域ＯＣＴ（検出部に分光器を用いるもの、図３Ｂ参照）、および、
ｂ−２.波長掃引ＯＣＴ（光源に波長掃引光源を用いるもの、図３Ｃ参照）に分けることができる。
【００１５】
上記ＯＣＴ手法ごとの基本構成は、それぞれ、図３Ａ〜３Ｃに示す構成となる。
この発明は、どのタイプのＯＣＴ手法を用いてもよく、後記実施形態の説明においては、周波数領域のＯＣＴ手法を例にとって説明をする。
図３Ａ〜３Ｃに示す３つのタイプのＯＣＴ手法の基本構成について、簡単に説明しておく。
【００１６】
図３Ａ、３Ｂにおいて、３１は低コヒーレンス光源であり、たとえば、ＬＥＤ、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）、ハロゲンランプ等である。また、図３Ｃにおいて、３１は波長走査光源であり、発光波長を可変できる光源である。
各図において、光源３１から照射される光はたとえばコリメートレンズ３２により平行光とされ、ビームスプリッタ３３に与えられて、検出光３４と参照光３５とに分割される。そして検出光３４は対物レンズ３６により集光されて検出対象である紙葉類１０に照射される。そしてその反射光は対物レンズ３６で平行光とされ、ビームスプリッタ３３へ再入射される。
【００１７】
一方、参照光３５は参照ミラー３７で反射され、ビームスプリッタ３３に戻る。参照ミラー３５は、図３Ａでは、光路長を走査できるように移動可能であるが、図３Ｂ、３Ｃでは、固定配置されている。そしてビームスプリッタ３３によって紙葉類１０で反射され戻ってきた光と参照ミラー３７で反射され戻ってきた光とが再結合されて、光検出器３８（図３Ａ、３Ｃ）または分光器４０（図３Ｂ）へ導かれる。なお図３Ａ、３Ｃにおいて、３９は検出用集光レンズである。
【００１８】
また、図３Ｂにおいて、分光器４０には、回折格子４１、検出用集光レンズ４２およびリニアＣＣＤ４３が含まれている。
図３Ｂでは、分光器４０を用いてリニアＣＣＤ４３により測定されたスペクトル干渉信号がフーリエ変換される。
一方、図３Ｃでは、光源３１の波長を掃引しながら測定された光検出器３８から出力される時間変化信号がフーリエ変換される。
（４）発明の構成
この発明の具体的な構成は、請求項記載の通りの次の構成である。
【００１９】
この発明は、ある局面から見ると、低コヒーレンス光を検出光および参照光に２分し、検出光を測定対象である紙葉類に照射し、該紙葉類からの反射光を得るとともに、参照光を参照ミラーに照射して該参照ミラーで反射される反射光を得、紙葉類からの反射光および参照ミラーからの反射光を干渉させて干渉光を得、この干渉光を干渉光の強さに応じて受光素子によって受光して電気的信号に変換し、変換された信号から紙葉類の深さ方向の信号を得、深さ方向の信号を分析することにより、紙葉類の表面を基準にして、紙葉類の深さ方向の断面構造情報および紙葉類の表面から盛り上がった方向の断面構造情報を得ることを特徴とする、紙葉類の断面構造情報の検出方法である。
【００２０】
前記紙葉類には、その表面に部分的に凹版印刷がなされており、前記紙葉類の表面を基準にした盛り上がりの断面構造情報には、凹版印刷によるインキの盛り上がりを示す位置情報が含まれているのが望ましい。
また、前記紙葉類には、その内部の予め定める位置にセキュリティスレッドが埋設されており、前記紙葉類の表面を基準にした紙葉類の深さ方向の断面構造情報には、前記セキュリティスレッドにより反射される反射信号に基づく深さ位置および反射率情報が含まれていてもよい。
【００２１】
さらに、上記の検出方法により得られた断面構造情報から紙葉類が予め定める種類の紙葉類か否かの真偽判別を行う方法であって、前記真偽判別は、セキュリティスレッドが埋設された領域と、埋設されていない領域との検出信号の差分信号に基づいて判定してもよい。
または、上記検出方法により得られた断面構造情報から紙葉類が予め定める種類の紙葉類か否かの真偽判別を行う方法であって、前記真偽判別は、セキュリティスレッドが埋設された領域と、埋設されていない領域との検出信号の比率に基づいて判定してもよい。
【００２２】
この発明は、別の局面から見ると、低コヒーレンス光を照射するための光源と、前記光源から照射される低コヒーレンス光を検出光および参照光に２分し、検出光を検出対象である紙葉類に照射して該紙葉類からの反射光を得、且つ、参照光を参照ミラーに照射して該参照ミラーからの反射光を得、両反射光を干渉させて干渉光を生成する光学ユニットと、前記光学ユニットから出力される前記干渉光を受光して電気的信号に変換するための受光素子と、前記受光素子で受光されて得られた信号から紙葉類の深さ方向の信号を得る信号処理手段と、前記信号処理手段により得られた信号の深さ方向成分を分析することにより、紙葉類の表面を基準にして、紙葉類の深さ方向の断面構造情報および紙葉類の表面から盛り上がった方向の断面構造情報を得る信号分析手段と、を含むことを特徴とする、紙葉類の断面構造情報の検出装置である。
【００２３】
前記紙葉類には、その表面に部分的に凹版印刷がなされており、前記紙葉類の表面を基準にした盛り上がりの断面構造情報には、凹版印刷によるインキの盛り上がりを示す位置情報が含まれていることが望ましい。
前記紙葉類には、その内部の予め定める位置にセキュリティスレッドが埋設されており、前記紙葉類の表面を基準にした深さ方向の断面構造情報には、前記セキュリティスレッドにより反射される反射信号に基づく位置情報および反射率情報が含まれていてもよい。
【００２４】
前記検出装置は、さらに、予め定める種類の紙葉類に関し、凹版印刷およびセキュリティスレッドの少なくとも一方に関する情報が記憶された記憶手段を有し、前記信号分析手段で得られる信号を、前記記憶手段に記憶された情報と比較することにより、検査対象の紙葉類の真偽を判定する真偽判定手段を含む構成でもよい。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、検出対象物である紙葉類の深さ方向の反射率分布の特性を得ることができる。それによって、紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドの有無および紙葉類表面の凹版インキの有無を判定することができる。そして、紙葉類の真偽判別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の検出対象である紙葉類１０の図解図であり、（ａ）は紙葉類１０の平面、（ｂ）は紙葉類１０の断面を図解的に示している。
【図２】この発明の断面構造情報の検出装置の概要を示す構成ブロック図である。
【図３Ａ】時間領域ＯＣＴの基本構成ブロック図である。
【図３Ｂ】周波数領域のＯＣＴの基本構成図である。
【図３Ｃ】波長掃引ＯＣＴの基本構成図である。
【図４】この発明の一実施形態に係るＯＣＴ手法による紙葉類の断面構造情報検出装置の構成ブロック図である。
【図５】Ａ（１）は、検出されたＯＣＴ生信号を処理して得られた深さＺ＝Ｚ1の位置にのみ反射面が存在する場合の干渉スペクトル信号の一例を示す図であり、Ｂ（１）は、深さＺ＝Ｚ2（＞Ｚ1）の位置にのみ反射面が存在する場合の干渉スペクトル信号の一例を示す図であり、Ａ（２）、Ｂ（２）は、それぞれ、Ａ（１）、Ｂ（１）の干渉スペクトル信号を離散フーリエ変換した結果であり、深さＺ＝Ｚ1およびＺ＝Ｚ2の位置にそれぞれ存在する反射面に対応する各信号ピーク位置および信号ピーク値をそれぞれ示す。
【図６】データ処理および判定部５０（図２参照）において行われる処理内容を説明するためのフロー図である。
【図７】反射率の深さ方向プロファイルのグラフである。
【図８】セキュリティスレッドの有部と無部との差異を表わすグラフである。
【図９】凹版インキ部とその周辺部とでの信号の差異を表わすグラフである。
【図１０】予め定める領域にセキュリティスレッド１１が埋設されている紙葉類１０の図解的平面図である。
【図１１】反射率の深さ方向プロファイル算出処理を施すことにより得られた信号の例である。
【図１２】差分信号によるスレッド検出判定処理で得られたスレッド領域（スレッド有部）とその隣接領域（スレッド無部）との間の差分信号のグラフである。
【図１３】反射率プロファイルから、スレッド無部と、スレッド有部との比（比率信号）を求めた信号比のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下には、この発明を実施するための実施形態について、図面を参照して具体的に説明をする。
図４は、この発明の一実施形態に係るＯＣＴ手法による紙葉類の断面構造情報検出装置の構成ブロック図である。この構成は、スペクトル領域干渉方式（周波数領域ＯＣＴ）を用いた場合の構成ブロック図である。よって、図４に示す構成は、基本的には、図３Ｂの構成と同様である。
【００２８】
図４において、３１は光源としてのＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）であり、低コヒーレンス光を出射する。ＳＬＤ３１から出射された低コヒーレンス光はコリメートレンズ３２で平行光とされ、ビームスプリッタ（ＢＳ）３３へ与えられる。ビームスプリッタ３３では、与えられた光を検出光３４と参照光３５とに分割し、それぞれ検出対象である紙葉類１０および参照ミラー３７へ向けて出射する。検出光３４は、対物レンズ３６で集光されて、紙葉類１０が搭載された搬送機構部２０（図２参照）の基準面（この基準面を、Ｚ＝０面とする）に照射される。照射された検出光は、紙葉類１０の表面で反射されると共に、基準面Ｚ＝０面からＺ方向に深みを有する紙葉類１０の内部に侵入し、内部で反射された反射光は、表面で反射された光と共に対物レンズ３６を経由してビームスプリッタ３３へ入射する。
【００２９】
一方、ビームスプリッタ３３で分割された参照光３５は参照ミラー３７で反射される。参照ミラー３７は、ビームスプリッタ３３から見た光路長が、紙葉類１０の基準面Ｚ＝０面と等距離の位置に固定されている。そして参照ミラー３７で反射された参照光もビームスプリッタ３３へ再入射される。
ビームスプリッタ３３では、紙葉類１０で反射された反射光と参照ミラー３７で反射された反射光とが再結合される。この再結合された光は、紙葉類１０で反射された反射光と参照ミラー３７で反射された参照光とが干渉し合う複数波長の光が混じった干渉光である。この再結合光４４は回折格子４１で反射されて干渉縞の光４５となり、集光レンズ４６でライン状の受光素子、たとえばリニアＣＣＤ４３に集光される。よってリニアＣＣＤ４３により干渉縞の光の強さが検出される。
【００３０】
この検出された干渉縞の光の強さ、すなわちＯＣＴ生信号は、紙葉類１０におけるＺ軸方向（深さ方向）に見て、Ｚ＝Ｚ1の位置に存在する反射面に対しては、たとえば図５Ａ（１）に示す干渉スペクトル信号が得られる。すなわち、Ｚ＝Ｚ1の場合は、紙葉類１０の反射光と参照ミラー３７の反射光との位相差は、
ｎｋＺ1（但し、ｎ:検出対象物（紙葉類）の屈折率、ｋ：波数）
であり、紙葉類１０の反射面の深さ位置Ｚ1の大きさに逆比例した周期を持つ干渉スペクトル信号が得られる。
【００３１】
また、Ｚ＝Ｚ2（＞Ｚ1）の位置に存在する反射面に対しては、たとえば図５Ｂ（１）に示す干渉スペクトル信号が得られる。すなわちＺ＝Ｚ2の場合には、紙葉類１０の反射光と参照ミラー３７の反射光の位相差は、
ｎｋＺ2（但し、ｎ:検出対象物（紙葉類）の屈折率、ｋ：波数）
であり、深さ位置Ｚ2の大きさに逆比例した周期を持つ干渉スペクトル信号が得られる。
【００３２】
そして、得られた干渉用スペクトル信号を離散フーリエ変換（ＤＦＴ）すると、信号ピーク位置から反射面の深さ位置、および信号ピーク値から反射面の振幅反射率、を求めることができる。
紙葉類１０の反射面の深さＺ＝Ｚ1およびＺ＝Ｚ2の位置に存在するそれぞれの反射面に対する各信号ピーク位置および信号ピーク値を、図５Ａの（２）および図５Ｂの（２）に示す。
【００３３】
この実施形態では、図２に示すＯＣＴ信号検出部３０が図４に示す構成であり、この検出部で検出されたＯＣＴ生信号に対して、図２に示すデータ処理および判定部５０が、図６に示す３段階の処理を行っている。
図６は、データ処理および判定部５０（図２参照）において行われる処理内容を説明するためのフロー図である。
【００３４】
ＯＣＴ信号検出部３０（図２参照）で検出されたＯＣＴ生信号がデータ処理および判定部５０に与えられると（ステップＳ０）、データ処理および判定部５０では、反射率の深さ方向プロファイル算出処理（ステップＳ１）、反射率の深さ方向プロファイル解析処理（ステップＳ２）および判定処理（ステップＳ３）という３つの処理を順次実行する。
（ステップＳ１）の反射率の深さ方向プロファイル算出処理には、離散的フーリエ変換（Discrete Fourier Transform：以下「ＤＦＴ」という。）処理、ノイズ除去を行うフィルタリング処理、および区間データ平均処理が含まれている。
【００３５】
検出されたＯＣＴ生信号にこれら処理を施すことにより、図７に示すような反射率の深さ方向プロファイルのグラフが得られる。
図７において、横軸は深さ方向光路長の位置［μｍ］であり、縦軸はピーク値で規格化された信号［ｄＢ］である。
図７のグラフから、検出対象である紙葉類の厚み方向に、表面位置で最も大きな信号が現れ、紙葉類の厚み方向に深さが深くなるに従って光は紙葉類内で散乱するため、徐々に信号が弱まっていることが理解できる。
（ステップＳ２）の反射率の深さ方向プロファイル解析処理には、測定部の最表面に対応する信号ピーク（第１ピーク）の位置検出処理と、紙葉類内部における第２の信号ピークの有無の確認処理とが含まれている。そして、紙葉類内部における第２の信号ピークが有の場合は、そのピーク位置検出処理も含まれている。第２の信号ピークに関する処理は、セキュリティスレッドが埋設されている領域と、埋設されていない領域との検出信号の比率または差分に基いて行うことができる。
【００３６】
反射率の深さ方向プロファイル解析処理を行うことにより、図８に示すようなセキュリティスレッドの有部と無部との差異を表わすグラフが得られる。
図８のグラフにおいて、横軸は深さ方向光路長の位置［μｍ］であり、縦軸はピーク値で規格化された信号［ｄＢ］を表わしている。図８のグラフによれば、深さ方向の光路長が約１００マイクロｍにおいて、信号の第１ピークが現れており、また、深さ方向光路長が約１５０マイクロｍにおいて信号の第２ピークが現れている。
【００３７】
この信号特性から、第１ピーク（深さ方向光路長が１００μｍ）の位置が紙葉類の表面であり、表面から約５０μｍ（１５０−１００）の位置に、セキュリティスレッドが埋め込まれていることが理解できる。
凹版インキは、凹版印刷によるインキの盛り上がり情報、すなわちインキの位置情報により、検出処理を行うことができる。
【００３８】
図９は、凹版インキ部とその周辺部とでの信号の差異を表わすグラフであり、図９のグラフも、横軸が深さ方向光路長の位置［μｍ］、縦軸がピーク値で規格化された信号［ｄＢ］を表わしている。そして紙葉類表面に凹版インキが印刷されたインキ部においては、深さ方向光路長が約４０μｍの位置にピークが現れる。一方、インキ部周辺（凹版インキの無い部分）においては、深さ方向光路長が約１２０μｍの位置にピークが現れる。
【００３９】
このグラフから、紙葉類の表面は、深さ方向光路長が１２０μｍの位置にあり、その紙葉類表面に凹版インキの印刷により約８０μｍのインキ盛り量の印刷が施されていることが理解できる。即ち、インクの表面は紙表面より前面にあることが示されている。
（ステップＳ３）の判定処理には、（１）凹版インキの存在判定およびそれに基づく真偽判定と、（２）セキュリティスレッドの存在判定およびそれに基づく真偽判別と、が含まれている。
【００４０】
次に、これら２つの判定処理について具体的に説明する。
（１）凹版インキの存在判定およびそれに基づく真偽判別
この判定および判別では、紙葉類表面の所定の位置とその近傍部の状態を検出し、第１信号ピークの発生位置の差ΔＨ１を評価する。そして
ａ）ΔＨ１≧（所定の閾値１）の場合は、紙葉類が真正（凹版インキ有）と判定する。
【００４１】
ｂ）ΔＨ１＜（所定の閾値１）の場合は、紙葉類が複製または偽造（凹版インキ無）と判定する。
（２）セキュリティスレッドの存在判定およびそれに基づく真偽判別
この判定および判別では、
ア．紙葉類の所定の位置を検出したとき、第２の信号ピークが検出されなかった場合には、複製または偽造（セキュリティスレッド無）と判定する。
【００４２】
イ．紙葉類の所定の位置で第２の信号ピークが検出された場合は、第１の信号ピークの発生位置と、第２の信号ピークの発生位置との差異ΔＨ２を評価する。そしてその評価は、
ａ）（所定の閾値２）≦ΔＨ２≦（所定の閾値３）の場合は、真正（セキュリティスレッド有）と判定する。
【００４３】
ｂ）ΔＨ２＜（所定の閾値２）、または、ΔＨ２＞（所定の閾値３）の場合は、複製または偽造が疑われる紙葉類であると判定する。
すなわち、セキュリティスレッドに対応した第２の信号ピークの発生位置が、第１の信号ピーク（紙葉類の表面）との関係で、所定の深さ位置にある場合は真正であると判定するが、第２の信号ピークの深さ位置がセキュリティスレッドの埋め込まれた深さ位置ではない場合には、その第２の信号ピークは真正なセキュリティスレッドに基づく信号ピークではない可能性があるので、真正な紙葉類ではないことを疑うこととしている。
【００４４】
次に、セキュリティスレッドの検出に関しデータ処理および判定部５０で行われる
Ｓ１：反射率の深さ方向プロファイル算出処理、
Ｓ２：反射率の深さ方向プロファイル解析処理、
および、
Ｓ３：判定処理の処理ステップ
に関し、より具体的に説明をする。
【００４５】
データ処理および判定部５０で行われる上記処理ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３に関しては、具体的には、２種類のやり方が適用できる。
（１）差分信号によるスレッド検出判定処理、および、（２）比率信号によるスレッド検出判定処理である。
これら２種類の処理について、それぞれ説明をする。
【００４６】
（１）差分信号によるスレッド検出判定処理
この処理では、検出対象である紙葉類１０を搬送機構部２０（図２参照）にセットし、セットした紙葉類１０の表面が検出光３４に曝されるように搬送機構部２０によりＸ方向に紙葉類１０を搬送する。その際に、紙葉類１０における予め定めるセキュリティスレッドが埋設されているはずの領域と、その隣接領域（セキュリティスレッドが埋設されていない領域）の両方を検出光で走査する。
【００４７】
より具体的には、図１０に示すように、紙葉類１０には、予め定める領域にセキュリティスレッド１１が埋設されている。
そこで、たとえば搬送機構部２０により紙葉類１０をＸ方向に搬送し、横線Ａ１で示す走査部分を検出光３４に曝して検出光３４で走査を行う。
図１０では、紙葉類１０を左から右へと走査する。これにより、スレッドのない領域と、スレッドが埋設された領域と、スレッドのない領域とが順に走査されて、その信号が得られる。得られた信号を、ステップＳ１の反射率の深さ方向プロファイル算出処理を施すことにより、図１１に示す信号が得られる。
【００４８】
図１１において、横軸は深さ位置［μｍ］であり、縦軸は検出信号レベル［ｄＢ］を表わしている。図１１において、実線Ａ２はスレッド領域の検出結果、破線のＡ３は非スレッド領域の検出結果を表わしている。
いずれの場合も、第１ピークとして、紙葉類１０の表面において高い検出信号レベルが得られる。これは、紙葉類１０表面において、検出光３４が大きく反射されるからである。
【００４９】
また、スレッド領域では、深さ約５５μｍの位置に、第２ピークが現れている。すなわち、スレッド領域では、紙葉類１０の表面から深さ約５５μｍの位置に埋設されたセキュリティスレッド１１により、照射された検出光がセキュリティスレッドで１１反射され、検出信号レベルが大きくなり、第２ピークとして現れるものである。
差分信号によるスレッド検出判定処理では、スレッド領域（スレッド有部）とその隣接領域（スレッド無部）との間の差分信号を求める。すなわち、図１２に示すグラフを得る。図１２において、横軸は深さ位置［μｍ］であり、縦軸は差分信号レベル［ｄＢ］である。
【００５０】
図１２において、スレッド有部とスレッド無部との間での反射率の特徴（プロファイル信号の差分）を求めている。
そして、差分信号Ｆ（Ｚ）に対して、所定の閾値レベルを設定している。
差分信号Ｆ（Ｚ）が、設定した閾値以上となる区間、すなわち図１２において（Ｚ：Ｚａ〜Ｚｂ）における信号総和値Ｓ１（斜線を付した部分）を算出する。信号総和値Ｓ１は、次の式で表わされる。
【００５１】
【数１】
2011158395.tif 000003
【００５２】
そして、信号総和値Ｓ１に対して、予め設定された閾値との比較を行い、
Ｓ１≧（設定閾値）
の場合に、セキュリティスレッド１１が有ると判定する。
なお、図１０のような紙葉類１０の場合は、紙葉類１０の左から右へと検出光を当てて走査し、その反射光に基づく第１のピーク値と第２のピーク値とを連続的に採取することにより、セキュリティスレッド１１の位置情報と深さ情報および幅情報が得られる。従って、正規の位置、深さおよび幅でセキュリティスレッド１１が埋設されているか否かを判定することができる。
【００５３】
また、セキュリティスレッド１１による反射強度は、スレッドの材質にも関連してくるので、正規の反射率を持っているかどうかにより、所定の材質でできたセキュリティスレッド１１が埋設されているかどうかも判定することが可能である。
（２）比率信号によるスレッド検出判定処理
次に、信号の比率をとることにより、セキュリティスレッド１１の検出判定を行う処理について説明をする。
【００５４】
この処理では、反射率プロファイルの算出処理は、差分信号によるセキュリティスレッド検出判定処理と同様で、図１１に示すような反射率プロファイルを得る。
次いで、求めた反射率プロファイルから、スレッド無部と、スレッド有部との比（比率信号）を求める。
求められた信号比のグラフを図１３に示す。
【００５５】
図１３において、横軸は深さ位置［μｍ］であり、縦軸は信号比率Ｒ（Ｚ）である。
図１３のグラフは、隣接する領域間（スレッド有部とスレッド無部）での反射率プロファイル信号の比率を求めたものである。
そして、求めた比率信号Ｒ（Ｚ）に対して、閾値レベルを設定する。
そして、求めた比率信号Ｒ（Ｚ）が閾値以上となる区間（Ｚ：Ｚａ〜Ｚｂ）における信号総和値Ｓ２を算出する。
【００５６】
信号総和値Ｓ２は、次の式で表わすことができる。
【００５７】
【数２】
2011158395.tif 000004
【００５８】
信号総和値Ｓ２に対して、予め設定された閾値との比較を行い、
Ｓ２＝≧（設定閾値）の場合には、セキュリティスレッド有と判定する。
この発明を、たとえば、紙幣の真偽判別に適用する場合、紙幣の種類により予め定められているセキュリティスレッドや凹版インキの情報を、記憶手段（メモリテーブル）に登録しておき、真偽判定時に、メモリテーブルの情報を参照してもよい。
【００５９】
すなわち、検出装置は、さらに、予め定める種類の紙葉類に関し、凹版印刷およびセキュリティスレッドの少なくとも一方に関する情報が記憶された記憶手段を有し、信号分析手段で得られる信号を、記憶手段に記憶された情報と比較することにより、検査対象の紙葉類の真偽を判定する真偽判定手段を含む構成であってもよい。
この場合、搬送機構部２０（図２参照）で、紙幣１０の搬送を制御し、紙幣表面の検出位置と検出信号とをリンクさせることにより、メモリテーブルから、適切な情報を読み出し、参酌することができる。
【００６０】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  紙葉類
１１  セキュリティスレッド
１２  凹版インキ
２０  搬送機構部
３０  ＯＣＴ信号検出部
３１  光源
３２  コリメートレンズ
３３  ビームスプリッタ
３４  検出光
３５  参照光
３７  参照ミラー
４１  回折格子
４３  リニアＣＣＤ
５０  データ処理および判定部                                                          
【図１】
2011158395.tif 000005
【図２】
2011158395.tif 000006
【図３Ａ】
2011158395.tif 000007
【図３Ｂ】
2011158395.tif 000008
【図３Ｃ】
2011158395.tif 000009
【図４】
2011158395.tif 000010
【図５】
2011158395.tif 000011
【図６】
2011158395.tif 000012
【図７】
2011158395.tif 000013
【図８】
2011158395.tif 000014
【図９】
2011158395.tif 000015
【図１０】
2011158395.tif 000016
【図１１】
2011158395.tif 000017
【図１２】
2011158395.tif 000018
【図１３】
2011158395.tif 000019