(57)【要約】【課題】紙葉類の蛍光発光及び燐光発光を高精度に検知する。【解決手段】搬送路を搬送される紙葉類の蛍光発光及び燐光発光を検知する蛍光・燐光検知装置を、紙葉類に向けて紫外光を照射する光源と、紫外光によって紙葉類上で励起された蛍光発光及び燐光発光の画像を撮像可能なイメージセンサと、紙葉類で励起された蛍光発光及び燐光発光をイメージセンサへ導く受光レンズとを有する２つのセンサユニットにより構成して、これら２つのセンサユニットを搬送路を挟んで上下に対向して配置すると共に上下のセンサユニット内での受光レンズ及びイメージセンサの位置を紙葉類の搬送方向にずらして配置する。【選択図】  図４
2015222463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送される紙葉類の蛍光発光及び燐光発光を検知する蛍光・燐光検知装置であって、
紙葉類に向けて紫外光を照射する光源と、
前記紫外光によって前記紙葉類上で励起された蛍光発光及び燐光発光の画像を撮像可能なイメージセンサと、
前記紙葉類で励起された前記蛍光発光及び前記燐光発光を前記イメージセンサへ導く受光レンズと
を有する２つのセンサユニット
を備え、
前記２つのセンサユニットを前記搬送路を挟んで上下に対向して配置すると共に上下のセンサユニット内での前記受光レンズ及び前記イメージセンサの位置を前記紙葉類の搬送方向にずらして配置する
ことを特徴とする蛍光・燐光検知装置。
【請求項２】
前記センサユニットは、
前記光源と前記搬送路との間に設けられた可視光カットフィルタと、
前記搬送路と前記イメージセンサとの間に設けられた紫外光カットフィルタと
をさらに備え、
前記イメージセンサはカラー画像を撮像することを特徴とする請求項１に記載の蛍光・燐光検知装置。
【請求項３】
前記センサユニットは、
前記イメージセンサによって燐光発光を撮像した燐光画像のゲインを、予め設定された係数により補正する画像処理部
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光・燐光検知装置。
【請求項４】
前記係数は、燐光発光の減衰率の逆数であることを特徴とする請求項３に記載の蛍光・燐光検知装置。
【請求項５】
前記係数は、前記紙葉類の種類及び方向毎に設定されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の蛍光・燐光検知装置。
【請求項６】
前記係数は、燐光発光が励起される前記紙葉類上の領域毎に設定されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の蛍光・燐光検知装置。
【請求項７】
前記係数は、燐光発光の色毎に設定されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の蛍光・燐光検知装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、ゲイン補正後の燐光画像と前記イメージセンサによって蛍光発光を撮像した蛍光画像との差分画像を生成することを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の蛍光・燐光検知装置。
【請求項９】
前記画像処理部は、前記燐光画像のゲイン補正により、蛍光発光及び燐光発光の両方が励起された領域の画像を消去した差分画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の蛍光・燐光検知装置。
【請求項１０】
前記イメージセンサは０．５〜３．０ｍｍの間のピッチで蛍光発光及び燐光発光の画像データを取得可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の蛍光・燐光検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紙葉類の蛍光発光及び燐光発光を検知する蛍光・燐光検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙葉類の光学特性に基づいて紙葉類の真偽を判別する技術が利用されている。例えば、特許文献１には、紙葉類の真偽判別を行うために、紙幣搬送路を挟んで２つの検出ユニットを対向配置して、紙幣の反射特性及び透過特性を検出する装置が開示されている。各検出ユニットは、紙幣に向けて光を照射する発光手段と検出センサとを有しており、一方の検出ユニットの発光手段から紙幣に向けて光を照射して、この検出ユニットでは紙幣からの反射光を検出し、他方の検出ユニットでは紙幣からの透過光を検出する。２つの検出ユニットは上下対称に設けられており、２つの検出ユニットを協働させることにより、紙幣表面の反射画像、紙幣裏面の反射画像、及び透過画像を取得することが可能となっている。この装置では、可視光、赤外光及び紫外光の中から照射光を選択することができるので、紙幣の反射画像及び透過画像から照射光に応じて現れる特徴量を取得することにより紙幣の真偽を判別することができる。
【０００３】
また、特許文献２には、紙幣搬送路を搬送される紙幣に光源から２種類の紫外光を照射して、紙幣で励起された蛍光を受光部によって受光することにより、各照射光に対する紙幣の反射特性に係る特徴量を取得する装置が開示されている。装置内に光源及び受光部を２組配置して、各組の光源から波長の異なる光を同時に照射して各受光部で反射光を検出することにより２種類の照射光に係る特徴量を取得する。また、１つの受光部に対して２つの光源を設けて、各光源から波長の異なる光を異なるタイミングで照射することにより２種類の紫外光照射に係る特徴量を取得する装置も開示されている。
【０００４】
紙幣や有価証券等の紙葉類の中には、例えば、透かし、ホログラム、セキュリティスレッド等の偽造防止技術を利用したものがある。また、この他にも、偽造防止技術の１つとして、蛍光物質や燐光物質を含むインクで印刷された紙葉類が存在する。紙葉類上の蛍光物質及び燐光物質に所定波長域の励起光を照射すると蛍光発光及び燐光発光が励起される。蛍光発光は励起光の照射を停止するとすぐに消失するが、燐光発光は励起光の照射を停止した後も暫くの間発光する。このような発光特性に係る特徴から紙葉類の真偽を判別することができる。
【０００５】
特許文献３には、紙葉類の真偽判別を目的として蛍光発光及び燐光発光を観察するための装置が開示されている。作業台上の紙葉類に所定波長域の励起光を照射して、観察される燐光発光の様子から紙幣の真偽を判別するものである。同様に、紙葉類から蛍光発光及び燐光発光に係る特徴量を取得するための装置として、特許文献４には、２つのラインイメージセンサを搬送方向にずらして配置して、上流側のラインイメージセンサで蛍光発光を検知すると共に下流側のラインイメージセンサで燐光発光を検知する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３５５２６４号公報
【特許文献２】特許３８９２０８１号公報
【特許文献３】特開２００７−０７２７１３号公報
【特許文献４】特開２０１０−０３９８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術によれば、高速搬送される紙葉類の燐光発光を高精度に検知可能な小型の装置を実現できないという問題があった。具体的には、特許文献４の技術では、蛍光発光を検知するセンサ及び燐光発光を検知するセンサの２つのセンサが必要となるため装置が大型化してしまう。また、特許文献３の技術は作業台上で静止している紙幣の蛍光発光及び燐光発光を目視で確認するためのもので、高速搬送される紙葉類にそのまま適用できるものではない。
【０００８】
また、特許文献１及び２の技術は紙葉類の可視光画像の取得や蛍光発光の検知等を目的とするもので燐光発光の検知を考慮した構成となっておらず、励起光の照射を停止した後も発光を続けて徐々に減衰して消失する燐光発光を高精度に検知することは困難である。特に、高速搬送される紙葉類から発光強度の弱い燐光発光を高精度に検出することは困難であり、紙葉類で励起される燐光発光を高精度に検知することができる装置の登場が望まれていた。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたもので、高速搬送される紙葉類の蛍光発光及び燐光発光を高精度に検知する蛍光・燐光検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、搬送路を搬送される紙葉類の蛍光発光及び燐光発光を検知する蛍光・燐光検知装置であって、紙葉類に向けて紫外光を照射する光源と、前記紫外光によって前記紙葉類上で励起された蛍光発光及び燐光発光の画像を撮像可能なイメージセンサと、前記紙葉類で励起された前記蛍光発光及び前記燐光発光を前記イメージセンサへ導く受光レンズとを有する２つのセンサユニットを備え、前記２つのセンサユニットを前記搬送路を挟んで上下に対向して配置すると共に上下のセンサユニット内での前記受光レンズ及び前記イメージセンサの位置を前記紙葉類の搬送方向にずらして配置することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記センサユニットは、前記光源と前記搬送路との間に設けられた可視光カットフィルタと、前記搬送路と前記イメージセンサとの間に設けられた紫外光カットフィルタとをさらに備え、前記イメージセンサはカラー画像を撮像することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記センサユニットは、前記イメージセンサによって燐光発光を撮像した燐光画像のゲインを、予め設定された係数により補正する画像処理部をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記係数は、燐光発光の減衰率の逆数であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記係数は、前記紙葉類の種類及び方向毎に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記係数は、燐光発光が励起される前記紙葉類上の領域毎に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記係数は、燐光発光の色毎に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記発明において、前記画像処理部は、ゲイン補正後の燐光画像と前記イメージセンサによって蛍光発光を撮像した蛍光画像との差分画像を生成することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記発明において、前記画像処理部は、前記燐光画像のゲイン補正により、蛍光発光及び燐光発光の両方が励起された領域の画像を消去した差分画像を生成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記発明において、前記イメージセンサは０．５〜３．０ｍｍの間のピッチで蛍光発光及び燐光発光の画像データを取得可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、紙葉類が搬送される搬送路を挟んで上下に対向配置された２つのセンサユニット内の受光レンズ及びイメージセンサが搬送方向にずらして配置されているので、２つのセンサユニットで光源を同時に点灯した場合でも、対向する位置にある光源からの照射光の影響を受けることなく、紙葉類表面及び紙葉類裏面の両方で、蛍光発光及び燐光発光を高精度に検知することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、発光強度が弱い燐光発光を撮像した画像のゲイン補正を行うことにより、画像上で燐光発光が撮像された領域を明瞭に示す画像を得ることができる。
【００２２】
また、本発明によれば、燐光発光に係るゲイン補正を行うための係数を、例えば燐光発光が励起される領域毎に予め設定しておくことができるので、紙葉類上で複数の異なる燐光発光が励起される場合でも、各燐光発光を撮像した画像を個別にゲイン補正して、燐光発光が撮像された全ての領域を明瞭に示す画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本実施形態に係る蛍光・燐光検知ユニットで行われる処理の概要を説明するための模式図である。
【図２】図２は、蛍光・燐光検知ユニットの構成概略を示すブロック図である。
【図３】図３は、燐光画像のゲイン補正に利用する係数テーブルを説明するための模式図である。
【図４】図４は、センサユニットの構造概略を示す断面模式図である。
【図５】図５は、蛍光・燐光検知ユニットにより紙葉類の蛍光画像及び燐光画像を取得する方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】図６は、蛍光・燐光検知ユニットによる励起光の照射範囲及び画像データの測定範囲を説明するための模式図である
【図７】図７は、励起光の照射範囲に対応する紙葉類上の部分領域の移動を示す図である。
【図８】図８は、受光素子の配置について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る蛍光・燐光検知装置について説明する。蛍光・燐光検知装置は、例えば、紙葉類の種類や真偽等を判別して枚数等を計数する紙葉類処理装置内で利用される。例えば、紙葉類処理装置内で紙葉類の真偽を判別する紙葉類真偽判別装置が、紙葉類を撮像した可視光画像等から取得した特徴量と、蛍光・燐光検知装置による蛍光発光及び燐光発光の検知結果とに基づいて紙葉類の真偽を判別する。所定波長域の励起光を照射することにより蛍光発光及び燐光発光が励起される紙葉類であれば、蛍光・燐光検知の処理対象とする紙葉類の種類は特に限定されないが、処理対象として、例えば、クーポン、商品券、株券、小切手、紙幣等が挙げられる。
【００２５】
まず、本実施形態に係る蛍光・燐光検知ユニット（蛍光・燐光検知装置）で行われる処理の概要を説明する。図１は、蛍光・燐光検知ユニット１０で行われる処理の概要を説明するための模式図である。図１（ａ）に示すように、蛍光・燐光検知ユニット１０は、紙葉類種類判別ユニット２０と接続されており、紙葉類処理装置内で紙葉類搬送部３０によって搬送路上を搬送される紙葉類１００が、紙葉類種類判別ユニット２０及び蛍光・燐光検知ユニット１０内を通過する。紙葉類処理装置内では、紙葉類真偽判別ユニットが、紙葉類種類判別ユニット２０による判別結果、蛍光・燐光検知ユニット１０による蛍光及び燐光の検知結果、磁気や紙葉類の厚み等の検知結果等に基づいて、紙葉類１００の真偽を判別するようになっている。
【００２６】
紙葉類種類判別ユニット２０は、紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００が蛍光・燐光検知ユニット１０内での蛍光発光及び燐光発光の検知位置へ到達するよりも前に、紙葉類１００の種類を判別する。紙葉類種類判別ユニット２０による判別結果は蛍光・燐光検知ユニット１０へ入力される。ここで、紙葉類１００の種類とは、この紙葉類１００上で励起される発光の種類と、発光が励起される紙葉類１００上の部分領域の位置及び大きさとを特定するための情報である。例えば、紙葉類１００が紙幣であれば、紙葉類種類判別ユニット２０によって判別された金種情報と、表裏及び搬送方向の情報とが、種類判別結果として蛍光・燐光検知ユニット１０へ入力される。なお、図１（ａ）では、紙葉類種類判別ユニット２０と蛍光・燐光検知ユニット１０とを搬送路に順に並べた構成を示しているが、蛍光・燐光検知ユニット１０が紙葉類種類判別ユニット２０内に含まれる構成であってもよい。
【００２７】
蛍光・燐光検知ユニット１０内では、予め、紙葉類１００で励起される発光の種類、紙葉類１００上で発光する部分領域等の情報が、紙葉類１００の種類と関連付けて記憶されている。蛍光・燐光検知ユニット１０は、紙葉類種類判別ユニット２０から入力された紙葉類１００の種類情報に基づいて、この紙葉類１００がユニット内を搬送されるタイミングに合わせて、紙葉類１００に向けて励起光を照射する光源の点灯及び消灯のタイミングを制御すると共に、この励起光によって励起された蛍光発光及び燐光発光を撮像する。
【００２８】
図１（ｂ）は、紙葉類１００で励起された蛍光発光及び燐光発光を撮像して得られた画像の例と各画像で行われる処理とを示している。図１（ｂ）に示すように、蛍光・燐光検知ユニット１０は、紙葉類１００で励起された蛍光発光を撮像した蛍光画像２０１と、紙葉類１００で励起された燐光発光を撮像した燐光画像３０１とを取得する。蛍光画像２０１では、蛍光発光が励起された３箇所の部分領域に蛍光領域画像２０１ａ〜２０１ｃが含まれている。また、燐光画像３０１では、燐光発光が励起された２箇所の部分領域に燐光領域画像３０１ａ、３０１ｂが含まれている。
【００２９】
図１（ｂ）の例は、蛍光発光が励起されて蛍光領域画像２０１ａ、２０１ｂが得られた紙葉類１００上の同じ部分領域で燐光発光も励起されて燐光領域画像３０１ａ、３０１ｂが得られたことを示している。このため、蛍光画像２０１上の蛍光領域画像２０１ａ、２０１ｂと、燐光画像３０１上の燐光領域画像３０１ａ、３０１ｂとが同じ領域となっている。一方、蛍光領域画像２０１ｃが得られた部分領域では、蛍光発光のみが励起され、燐光発光は励起されなかったために、蛍光画像２０１の蛍光領域画像２０１ｃに対応する燐光画像３０１上の領域には燐光領域画像が得られていない。
【００３０】
蛍光・燐光検知ユニット１０は、紙葉類１００が傾いた状態で搬送路を搬送されていたために、蛍光画像２０１及び燐光画像３０１が傾いている場合には、まず、この画像の傾きを補正する（Ａ１）。次に、蛍光・燐光検知ユニット１０は、傾きを補正した燐光画像３０２上で、燐光領域画像３０２ａ、３０２ｂが明瞭に現れるように、各燐光領域画像３０２ａ、３０２ｂのゲインを補正する（Ａ２）。具体的には、燐光領域画像３０２ａ、３０２ｂを形成する各画素の画素値に、予め設定されている係数を乗算して画素値を変換する。係数は、燐光発光が生ずる領域毎に予め設定されており、紙葉類１００の種類別かつ領域別に蛍光・燐光検知ユニット１０内に記憶されている。なお、係数は、領域別に設定する他、例えば、蛍光発光や燐光発光の色に応じて設定することも可能となっている。
【００３１】
燐光領域画像３０２ａ、３０２ｂのゲインを補正するための各係数は、燐光領域画像３０２ａ、３０２ｂを形成する各画素の画素値に乗算して得られた画素値が、対応する蛍光領域画像２０２ａ、２０２ｂを形成する各画素の画素値と略同じ値となるように設定されている。例えば、燐光発光の減衰率の逆数又は該逆数に応じた値が係数として設定され、燐光領域画像３０２ａと燐光領域画像３０２ｂとで異なる係数を設定することができる。設定された係数によりゲイン補正された燐光画像３０３では、燐光領域画像３０３ａを形成する各画素の画素値が、蛍光画像２０２で蛍光領域画像２０２ａを形成する対応する画素の画素値と略同じ値となる。同様に、ゲイン補正後の燐光領域画像３０３ｂと、これに対応する蛍光領域画像２０２ｂとの間で、対応する画素の画素値が略同じ値となる。
【００３２】
蛍光・燐光検知ユニット１０は、燐光画像３０２に含まれる各燐光領域画像３０２ａ、３０２ｂのゲイン補正を終えると、蛍光画像２０２を形成する各画素の画素値からゲイン補正後の燐光画像３０３を形成する各画素の画素値を差し引いて差分画像を生成する（Ａ３）。この結果、差分画像４０１は、蛍光画像２０２から、燐光画像３０２の燐光領域画像３０３ａ、３０３ｂに対応する蛍光領域画像２０２ａ、２０２ｂを消去して、蛍光領域画像４０１ｃのみを残した画像となる。
【００３３】
このように、差分画像では、蛍光発光及び燐光発光の両方が撮像された領域には発光を撮像した部分領域画像は含まれず、蛍光発光のみが撮像された領域及び燐光発光のみが撮像された領域に部分領域画像が含まれる画像となる。
【００３４】
燐光発光は発光強度が弱いために、燐光画像３０２上で、燐光領域画像３０２ａ、３０２ｂを確認しにくい場合がある。このような場合でも、蛍光・燐光検知ユニット１０では、予め燐光発光が励起される領域毎に燐光発光の発光強度に応じて設定された係数を利用してゲイン補正が行われるので、明瞭な燐光領域画像３０３ａ、３０３ｂを得ることができる。
【００３５】
また、汚れや経年変化等、紙葉類１００の状態によって蛍光発光及び燐光発光の状態が変化するために、同じ紙葉類１００の同じ発光現象を撮像したものであるにも拘わらず、異なる画像が得られる場合がある。蛍光・燐光検知ユニット１０では、このような場合でも、蛍光画像２０２とゲイン補正後の燐光画像３０３から差分画像４０１を得ることにより、紙葉類１００の状態による影響を抑制することができる。
【００３６】
蛍光・燐光検知ユニット１０により、蛍光画像２０１、２０２と、燐光画像３０１〜３０３と、差分画像４０１とが得られると、これらを利用して紙葉類１００の真偽を判別することができる。例えば、真の紙葉類１００を利用して蛍光・燐光検知ユニット１０によって得られる画像を、テンプレート画像として予め準備しておいて、このテンプレート画像と蛍光・燐光検知ユニット１０で得られた画像とを比較評価することにより、紙葉類１００の真偽を判別することができる。また、この評価結果を利用して、紙葉類種類判別ユニット２０及び蛍光・燐光検知ユニット１０と接続された紙葉類真偽判別ユニットにより、紙葉類１００の真偽判別を行うこともできる。なお、紙葉類１００の真偽判別を行う際に、蛍光・燐光検知ユニット１０によって得られた蛍光画像２０１、２０２、燐光画像３０１〜３０３及び差分画像４０１のうちどの画像を利用するかについては、紙葉類１００の種類や紙葉類真偽判別ユニットの機能に応じて適宜設定される。
【００３７】
次に、蛍光・燐光検知ユニット１０の構成について説明する。図２は、蛍光・燐光検知ユニット１０の構成概略を示すブロック図である。蛍光・燐光検知ユニット１０は、図１に示したように、紙葉類種類判別ユニット２０から紙葉類１００の種類判別結果を取得して、紙葉類１００の種類に応じて、蛍光画像２０１、２０２、燐光画像３０１〜３０３、蛍光画像と燐光画像の差分画像４０１の少なくともいずれか１つを出力する機能を有している。蛍光・燐光検知ユニット１０から出力された画像は、紙葉類真偽判別ユニット等の外部装置に入力される。
【００３８】
蛍光・燐光検知ユニット１０は、紙葉類搬送部３０と、光源４０と、イメージセンサ５０と、制御部６０と記憶部７０とを有している。紙葉類搬送部３０は、蛍光・燐光検知ユニット１０内の搬送路で紙葉類１００を搬送する機能を有する。紙葉類搬送部３０は、例えば、２０００ｍｍ／Ｓｅｃの速度で紙葉類１００を高速搬送する。光源４０は、ＬＥＤ等の発光素子により、紙葉類搬送部３０によって搬送路上を搬送される紙葉類１００に所定波長域の光を照射する機能を有する。光源４０は、例えば紫外線ＬＥＤにより、紙葉類１００に向けて紫外光を照射する。なお、光源４０については、ＬＥＤからの光を紙葉類１００に向けて直接照射する態様であってもよいし、導光体を利用して、ＬＥＤからの光を導光体を介して照射する態様であっても構わない。
【００３９】
イメージセンサ５０は、紙葉類１００で励起された蛍光発光の画像及び燐光発光の画像を取得する機能を有する。イメージセンサ５０は、フォトダイオード等の受光素子及びＲＧＢカラーフィルタによって形成されている。具体的には、例えば、２６μｍ×４５μｍ（主走査方向×副走査方向）の受光面を有する複数の受光素子を中心間の間隔を４２．３μｍあけて主走査方向に１列に配置すると共に、これを副走査方向に隣り合う列との中心間の間隔が８４．６μｍとなるように３列配置する。そして、ＲＧＢカラーフィルタを、１列目の受光素子の列上にＲ（赤）のカラーフィルタ、２列目の受光素子の列上にＧ（緑）のカラーフィルタ、３列目の受光素子の列上にＢ（青）のカラーフィルタが位置するように設置する。これにより、イメージセンサ５０では、ＲＧＢ各色のカラー画像とフルカラー画像とを取得することができる。イメージセンサ５０を、受光素子を１列に配置した方向が紙葉類搬送部３０による搬送方向と垂直になるように調整して設置することにより、紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００を１ラインずつ走査しながらＲＧＢ各色のラインデータを取得して、紙葉類１００全面のＲＧＢ各色の画像データ及びフルカラーの画像データを取得できるようになっている。
【００４０】
記憶部７０は、半導体メモリやハードディスク等の不揮発性の記憶装置であり、内部には、紙葉類データ７１が保存されている。例えば、紙葉類１００の種類毎に、紙葉類１００上で蛍光発光が励起される部分領域に係る情報、燐光発光が励起される部分領域に係る情報、燐光画像３０２のゲイン補正を行うための係数に係る情報、蛍光画像２０１及び燐光画像３０１を取得するための撮像条件に係る情報等が保存されている。
【００４１】
制御部６０は、光源制御部６１と、画像取得部６２と、画像処理部６３と、画像出力部６４とを有している。光源制御部６１は、蛍光画像２０１及び燐光画像３０１を取得するための光源４０の制御を行う。画像取得部６２は、紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００の蛍光画像２０１及び燐光画像３０１を取得する機能を有する。光源制御部６１及び画像取得部６２による蛍光画像２０１及び燐光画像３０１の取得方法についての詳細は後述する。
【００４２】
画像処理部６３は、画像取得部６２によって取得された蛍光画像２０１及び燐光画像３０１の傾き補正、燐光画像３０２のゲイン補正、蛍光画像２０２及び燐光画像３０３からの差分画像４０１の生成等の処理を行う機能を有する。
【００４３】
画像処理部６３による燐光画像３０２のゲイン補正は、記憶部７０に紙葉類データ７１として保存されているゲイン補正用の係数テーブルを利用して行われる。図３は、燐光画像３０２のゲイン補正に利用する係数テーブルを説明するための模式図である。図３（ａ）に示すように、紙葉類１００は、紙葉類１００上で蛍光発光が励起される領域及び燐光発光が励起される領域に基づいて、領域１〜領域ｎの部分領域に分割される。係数テーブルでは、紙葉類１００の種類、方向、及び領域１〜ｎによって異なる係数を設定できるようになっている。なお、係数テーブルにおける方向については、例えば表面に肖像画が含まれる紙幣で、図３（ａ）に示す紙葉類１００が表面を示しかつ肖像画が正立して頭が上方向となっていればＡ方向、表面かつ肖像画が倒立していればＢ方向、裏面かつ肖像画が倒立していればＣ方向、裏面かつ肖像画が正立していればＤ方向と呼ぶこととして説明する。
【００４４】
例えば、紙葉類種類判別ユニット２０から、紙葉類１００は種類１かつＡ方向であることを示す紙葉類１００の種類判別結果が蛍光・燐光検知ユニット１０に入力されると、画像処理部６３は、記憶部７０の紙葉類データ７１に含まれる係数テーブルを参照する。図３（ｂ）の例では、画像処理部６３は、種類１かつＡ方向の係数を利用して、例えば、領域１では各画素の画素値に係数α１１を乗算することによってゲインを補正し、領域２では各画素の画素値に係数α１２を乗算することによってゲインを補正する。
【００４５】
画像出力部６４は、蛍光・燐光検知ユニット１０で得られた蛍光画像２０１、２０２、燐光画像３０１〜３０３、差分画像４０１の少なくともいずれか１つを外部装置に向けて出力する機能を有する。どの画像を出力するかは、紙葉類１００の種類や出力先となる外部装置に応じて予め設定されており、画像出力部６４は、この設定に基づいて画像を選択して出力する。例えば、画像出力部６４は、差分画像４０１を紙葉類真偽判別ユニットに向けて出力する。紙葉類真偽判別ユニットは、蛍光・燐光検知ユニット１０から入力された画像及び紙葉類種類判別ユニット２０から入力された紙葉類１００の種類に係る情報の他に、紙葉類１００の可視光画像、磁気特性、厚み等のデータを取得して、取得したデータを総合的に判断して紙葉類１００の真偽を決定する。
【００４６】
次に、蛍光・燐光検知ユニット１０を構成するセンサユニット１５１、２５１の構造について説明する。図４は、センサユニット１５１、２５１の構造概略を示す断面模式図であり、センサユニット１５１、２５１を側方から見た断面形状を示している。図４のＸ軸正方向が紙葉類搬送部３０による紙葉類１００の搬送方向である。蛍光・燐光検知ユニット１０は、紙葉類搬送部３０によって紙葉類１００が搬送される搬送路を挟むように上下に対向配置された２つのセンサユニット１５１、２５１を有している。
【００４７】
上側のセンサユニット１５１について説明する。上側のセンサユニット１５１は、センサケースの一部に透明部材１５２が嵌め込まれた構造を有し、センサケース内部には光源４０やイメージセンサ５０等が収められている。
【００４８】
光源４０は、図４左側の基板１６３ａ上のＬＥＤ１５３ａと、右側の基板１６３ｂ上のＬＥＤ１５３ｂとを含んでいる。各ＬＥＤ１５３ａ、１５３ｂは紫外光を発する紫外線ＬＥＤである。ＬＥＤ１５３ａ、１５３ｂから紙葉類１００へ向けて紫外光を照射する方向に可視カットフィルタ１５４ａ、１５４ｂが設置されており、各ＬＥＤ１５３ａ、１５３ｂによる照射光から波長が４００ｎｍ以上の可視光成分がカットされる。２つのＬＥＤ１５３ａ、１５３ｂから照射されて可視カットフィルタ１５４ａ、１５４ｂを透過した紫外光は、透明部材１５２を透過して、紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００に向けて照射される。なお、図４では１組のＬＥＤ１５３ａ、１５３ｂのみを示しているが、光源４０を形成するＬＥＤは、紙葉類１００上の撮像対象領域全てに十分な光を照射できるようにイメージセンサ５０の配置に合わせて、搬送方向（Ｘ軸方向）と垂直な方向（Ｙ軸方向）に並べて配置されている。
【００４９】
イメージセンサ５０は、基板１６５に固定されたフォトダイオード等の受光素子１５５と各受光素子１５５でカラーのデータを取得するためのＲＧＢカラーフィルタ等から形成されている。紙葉類搬送部３０から受光素子１５５へ至る光路上には、紙葉類１００からの光を受光するロッドレンズアレイ（受光レンズ）１５６が設けられている。紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００の上面全面を撮像できるように、イメージセンサ５０を形成する複数の受光素子１５５は、搬送方向と垂直な方向に並べて配置されており、所定数毎の受光素子１５５に対応して設けられたロッドレンズによりロッドレンズアレイ１５６が形成されている。なお、各ロッドレンズには紫外カットフィルタが蒸着されており、紙葉類１００からの光が受光素子１５５へ至る前に４００ｎｍ以下の紫外光成分がカットされるようになっている。
【００５０】
紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００の上面で反射されて透明部材１５２を透過した光は、ロッドレンズアレイ１５６の下面から入射して、受光素子１５５で受光され、上側のセンサユニット１５１により、紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００の上面全面を撮像できるようになっている。
【００５１】
下側のセンサユニット２５１は、上側のセンサユニット１５１と同様に、光源４０として、右側基板２６３ａ上のＬＥＤ２５３ａ及び左側基板２６３ｂ上のＬＥＤ２５３ｂを含んでいる。各ＬＥＤ２５３ａ、２５３ｂは紫外光を発する紫外線ＬＥＤである。ＬＥＤ２５３ａ、２５３ｂから紙葉類１００へ向けて紫外光を照射する方向に可視カットフィルタ２５４ａ、２５４ｂが設置されており、各ＬＥＤ２５３ａ、２５３ｂによる照射光から波長が４００ｎｍ以上の可視光成分がカットされた後、透明部材２５２を透過して紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００に向けて照射される。なお、図４では１組のＬＥＤ２５３ａ、２５３ｂのみを示しているが、光源４０を形成するＬＥＤは、紙葉類１００上の撮像対象領域全てに十分な光を照射できるようにイメージセンサ５０の配置に合わせて、搬送方向（Ｘ軸方向）と垂直な方向（Ｙ軸方向）に並べて配置されている。
【００５２】
また、下側のセンサユニット２５１は、イメージセンサ５０として、基板２６５に固定されたフォトダイオード等の受光素子２５５と各受光素子２５５でカラーのデータを取得するためのＲＧＢカラーフィルタ等を含んでいる。紙葉類搬送部３０から受光素子２５５へ至る光路上にはロッドレンズアレイ（受光レンズ）２５６が設けられている。紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００の裏面全面を撮像できるように、イメージセンサ５０を形成する複数の受光素子２５５は、搬送方向と垂直な方向に並べて配置されており、所定数毎の受光素子２５５に対応して設けられたロッドレンズによりロッドレンズアレイ２５６が形成されている。なお、各ロッドレンズには紫外カットフィルタが蒸着されており、紙葉類１００からの光が受光素子２５５へ至る前に４００ｎｍ以下の紫外光成分がカットされるようになっている。
【００５３】
紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００の下面で反射されて透明部材２５２を透過した光は、ロッドレンズアレイ２５６の上面から入射して、受光素子２５５で受光され、下側のセンサユニット２５１により、紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００の下面全面を撮像できるようになっている。
【００５４】
図４に示すように、上下のセンサユニット１５１、２５１のセンサケースを、搬送路に対して上下対称となるように設けているのは、搬送路の上下で各センサを支持する取付ベースを、他のセンサと共通化するためである。取付ベースを共通化することにより、同じ取付ベースを利用して、センサユニット１５１、２５１の替わりに、超音波センサ等、他の機能を有するセンサユニットを向かい合うように取り付けることができるので、各センサユニットの取付ベースに係るコストダウンを図ることができる。
【００５５】
図４に示すように、２つのセンサユニット１５１、２５１は、センサケースがＸ軸方向に同一の位置となるように、搬送路を挟んで上下に対向配置されている。一方、搬送路上側に設置されたセンサユニット１５１内のロッドレンズアレイ１５６及び受光素子１５５と、搬送路下側に設置されたセンサユニット２５１内のロッドレンズアレイ２５６及び受光素子２５５とは、搬送方向（Ｘ軸方向）にずらした位置に配置されている。これにより、上側のセンサユニット１５１では、下側のセンサユニット２５１から紙葉類１００の下面へ向けて照射された光の影響を受けることなく紙葉類１００の上面全面を撮像することができる。同様に、下側のセンサユニット２５１では、上側のセンサユニット１５１から紙葉類１００の上面へ向けて照射された光の影響を受けることなく紙葉類１００の下面全面を撮像することができる。
【００５６】
次に、蛍光・燐光検知ユニット１０によって紙葉類１００の蛍光画像及び燐光画像を取得する方法について説明する。図５は、蛍光・燐光検知ユニット１０により紙葉類１００の蛍光画像及び燐光画像を取得する方法を説明するためのタイミングチャートである。なお、蛍光・燐光検知ユニット１０の上側のセンサユニット１５１と下側のセンサユニット２５１で、蛍光画像及び燐光画像を取得する方法は同じであるため、以下では上側のセンサユニット１５１を例に説明することとする。また、以下では、紙葉類搬送部３０によって、紙葉類１００が２０００ｍｍ／Ｓｅｃの搬送速度で搬送されるものとして説明する。
【００５７】
図５の一番上には時間軸を示しており、同図（ａ）には蛍光・燐光検知ユニット１０各部の動作に利用するクロック信号（ＭＣＬＫ）を示している。また、図５（ｂ）は光源４０から照射する紫外光の照射タイミングを示し、同図（ｃ）〜（ｅ）は光源４０からの紫外光によって紙葉類１００上で励起される蛍光発光及び燐光発光の例を示している。また、図５（ｆ）は、蛍光画像を形成するラインデータ及び燐光画像を形成するラインデータの取得タイミングを示している。紙葉類１００が１．５ｍｍの距離を搬送される時間を１周期として、図５に示すこの１周期の間に、蛍光画像１ライン分のラインデータ及び燐光画像１ライン分のラインデータが取得される。
【００５８】
具体的には、光源制御部６１が、紙葉類搬送部３０による紙葉類１００の搬送タイミングに基づいて、紙葉類１００上で蛍光発光が励起される部分領域（蛍光領域）又は燐光発光が励起される部分領域（燐光領域）の搬送方向先端がイメージセンサ５０による測定範囲に到達するタイミングを認識して、光源４０を点灯する（ｔ＝０、図５（ｂ）「ＯＮ」）。そして、光源制御部６１は、１クロック分の時間が経過する時間、すなわち紙葉類１００が０．２５ｍｍの距離を搬送されるのに必要な時間（ｔ＝ｔ２）よりも早いタイミングで（ｔ＝ｔ１）、光源４０を消灯する（図５（ｂ）「ＯＦＦ」）。これにより、光源４０を形成する紫外線ＬＥＤ１５３ａ、１５３ｂはｔ＝０〜ｔ１の間だけ点灯して、この間に、紙葉類１００上に紫外光が照射されることになる。
【００５９】
なお、蛍光領域及び燐光領域がイメージセンサ５０による測定範囲に到達するタイミングは、蛍光・燐光検知ユニット１０に入力された紙葉類１００の種類判別結果に基づいて記憶部７０の紙葉類データ７１を参照して得られた紙葉類１００上の蛍光領域及び燐光領域に係る情報と、紙葉類搬送部３０による搬送タイミングに係る情報とに基づいて算出される。また、光源４０から照射する光の種類（波長域）、照射する際の発光強度、光源４０を消灯するタイミング等についても紙葉類１００の種類に応じて予め設定され、紙葉類データ７１として記憶部７０に記憶されているので、この設定情報に基づいて光源４０が制御される。
【００６０】
図５（ｃ）は、紙葉類１００が蛍光領域を含む場合の例を示しており、縦軸は蛍光領域で励起された蛍光発光の発光強度を示している。蛍光領域では、図５（ｃ）に示したように、光源４０を点灯したタイミングで蛍光発光が励起され（ｔ＝０）、光源４０を消灯したタイミングで蛍光発光が消失する（ｔ＝ｔ１）。
【００６１】
図５（ｄ）は、紙葉類１００が蛍光領域及び燐光領域を含む場合の例を示しており、縦軸は蛍光発光及び燐光発光の発光強度を示している。燐光発光は、蛍光発光とは異なり、励起光の照射が開始されてから徐々に発光強度が上昇して飽和した後、励起光の照射が停止された後も発光強度を弱めながら暫くは発光し続け、徐々に減衰して消失する。図５（ｄ）でも、同図（ｃ）と同様に、紙葉類１００上の蛍光領域で、光源４０を点灯したタイミングで蛍光発光が励起され（ｔ＝０）、光源４０を消灯したタイミングで蛍光発光が消失する。これに加えて、図５（ｄ）では、光源４０を消灯した後も燐光領域で励起された燐光発光が続く。燐光発光は、光源４０を消灯したタイミング（ｔ＝ｔ１）から徐々に減衰して消失する（ｔ＝ｔ５）。
【００６２】
図５（ｅ）は、紙葉類１００が蛍光領域及び燐光領域を含む、同図（ｄ）とは別の例を示している。縦軸は蛍光発光及び燐光発光の発光強度を示している。例えば、燐光発光するインクの種類、すなわち燐光発光物質の種類によって、燐光発光の発光強度や燐光発光が減衰して消失するまでの時間が異なる。図５（ｅ）でも、同図（ｃ）と同様に、紙葉類１００上の蛍光領域で、光源４０を点灯したタイミングで蛍光発光が励起され（ｔ＝０）、光源４０を消灯したタイミングで蛍光発光が消失する。これに加えて、図５（ｅ）では、同図（ｄ）の場合と同様に、光源４０を消灯した後も燐光領域で励起された燐光発光が続くが、燐光発光物質が同図（ｄ）に示す燐光物質とは異なるために、同図（ｄ）に比べて早いタイミングで燐光発光が消失している（ｔ＝ｔ４）。
【００６３】
蛍光・燐光検知ユニット１０では、画像取得部６２が、図５（ｆ）に示すタイミングで、蛍光領域画像を形成するラインデータ及び燐光領域画像を形成するラインデータを取得する。蛍光領域では、光源４０からの紫外光照射の開始と同時に蛍光発光が励起されるので、画像取得部６２は、光源４０を点灯してから１クロック分の間に（ｔ＝０〜ｔ２）、イメージセンサ５０により、蛍光領域画像を形成する１ライン分のラインデータを取得する。また、燐光発光については、蛍光発光が消失した後、２クロック目の時間内に（ｔ＝ｔ２〜ｔ３）、イメージセンサ５０により、燐光領域画像を形成する１ライン分のラインデータを取得する。
【００６４】
紙葉類１００が１周期分１．５ｍｍの距離を搬送される６クロックの間に、１クロック目で光源４０の点灯及び消灯が制御されると共に蛍光領域画像を形成するラインデータが取得され、２クロック目で燐光領域画像を形成するラインデータが取得されるが、この後、３クロック目から６クロック目までの間は、光源制御やラインデータ取得は行わず待機状態となる。
【００６５】
紙葉類種類判別ユニット２０から入力された紙葉類１００の種類判別結果に基づいて記憶部７０の紙葉類データ７１を参照した蛍光・燐光検知ユニット１０は、紙葉類１００上での蛍光領域及び燐光領域の位置や形状等を認識している。画像取得部６２は、紙葉類搬送部３０による搬送タイミングに合わせて、蛍光領域がイメージセンサ５０による測定範囲を通過する間、図５に示す制御を繰り返して、蛍光領域画像を形成するラインデータを１ラインずつ取得する。同様に、画像取得部６２は、燐光領域がイメージセンサ５０による測定範囲を通過する間、図５に示す制御を繰り返して、燐光領域画像を形成するデータを１ラインずつ取得する。
【００６６】
具体的には、図５（ｂ）に示す光源制御及び同図（ｆ）に示すラインデータの取得を繰り返すことにより、紙葉類搬送部３０により搬送される紙葉類１００がイメージセンサ５０による測定範囲を通過する間に、図１（ｂ）に示す蛍光画像２０１及び燐光画像３０１の両方の画像を同時に取得することができる。
【００６７】
このように、蛍光・燐光検知ユニット１０では、紙葉類搬送部３０によって高速搬送される紙葉類１００がユニット内を通過する間に、蛍光発光を撮像した蛍光画像と、燐光発光を撮像した燐光画像との両方を取得することができる。また、蛍光・燐光検知ユニット１０は、搬送路を挟んで上下に配置された各センサユニット１５１、２５１を有しているので、紙葉類搬送部３０によって高速搬送される紙葉類１００がユニット内を通過する間に、紙葉類１００表面の蛍光画像及び燐光画像と、紙葉類１００裏面の蛍光画像及び燐光画像とを同時に取得することができる。
【００６８】
蛍光画像及び燐光画像に係る画像データの読み出しは、図５に示す２クロックの間に行うことができるので、光源４０及びイメージセンサ５０の動作を制御することにより、画像データの読み出しは最小０．５ｍｍピッチで行うことができる。また、図５に示す１．５ｍｍの１周期で、上下のセンサユニット１５１、２５１でシリアルに画像データの読み出しを行えば、画像データの読み出しを３．０ｍｍピッチで行うこともできる。すなわち、本実施形態に係る蛍光・燐光検知ユニット１０では、０．５〜３．０ｍｍの間のピッチで蛍光画像及び燐光画像の画像データを取得することができる。この読み出しピッチを時間で示すと２５０μＳ〜１．５ｍＳとなる。なお、画像データの読み出しピッチ（時間）は、０．５〜３．０ｍｍ（２５０μＳ〜１．５ｍＳ）の間で、紙葉類１００に使用されている燐光インクの残光特性、すなわち燐光発光の発光特性を考慮して決定される。
【００６９】
蛍光・燐光検知ユニット１０は、発光強度の弱い燐光発光を高精度に検知できる点に１つの特徴を有している。以下、この特徴について説明する。なお、蛍光・燐光検知ユニット１０の上側のセンサユニット１５１と下側のセンサユニット２５１とは同様の構成であるため、以下では上側のセンサユニット１５１を例に説明することとする。
【００７０】
図６は、蛍光・燐光検知ユニット１０による励起光の照射範囲５０１及び画像データの測定範囲６０１を説明するための模式図である。図６上側には側方から見たセンサユニット１５１の断面模式図を示し、下側にはセンサユニット１５１による励起光の照射範囲５０１及び画像データの測定範囲６０１を上方から見た模式図を示している。
【００７１】
光源制御部６１により光源４０を制御して紫外線ＬＥＤ１５３ａ、１５３ｂを点灯すると、可視カットフィルタ１５４ａ、１５４ｂを透過した紫外光の照射範囲５０１は、図６に示すように、紙葉類搬送部３０によって紙葉類１００が搬送される搬送路上で長軸がＬ２の楕円形形状となる。また、画像取得部６２により受光素子１５５から紙葉類１００の画像データを取得する測定範囲はロッドレンズアレイ１５６によって紙葉類１００からの反射光を受光する範囲となる。具体的には、測定範囲６０１は、図６に示すように、紙葉類搬送部３０によって搬送される紙葉類１００上で長軸がＬ１の楕円形形状となる。なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、紫外線ＬＥＤ１５３ａ、１５３ｂ及びロッドレンズアレイ１５６等を含む１組の構造のみを図示しているが、実際の装置では、これらがＹ軸方向にアレイ状に配設された構造となる。このため、例えば、図６に示す照射範囲５０１及び測定範囲６０１は、隣接する照射範囲５０１及び測定範囲６０１との間で一部を重複した状態で、紙面のＹ軸方向に連続することになる。これにより、センサユニット１５１の位置を通過する紙葉類１００の全面からデータを取得できるようになっている。
【００７２】
蛍光・燐光検知ユニット１０では、紙葉類１００上で燐光発光が励起された燐光領域が、燐光発光に係る画像データを取得する間に移動して、画像データを取得する測定範囲６０１を通過してしまうことがないように、励起光の照射範囲５０１を広く設定している。
【００７３】
図７は、励起光の照射範囲５０１に対応する紙葉類１００上の部分領域１０１の移動を示す図である。蛍光・燐光検知ユニット１０による励起光の照射範囲５０１は、長軸Ｌ２＝３．０ｍｍの楕円形形状となっている。この照射範囲５０１に対応する紙葉類１００上の部分領域１０１に燐光発光物質が含まれていれば、この部分領域１０１で燐光発光が励起される。
【００７４】
図７に破線矩形で示したように、センサユニット１５１の受光素子１５５に対応する位置が部分領域１０１の中心位置となる。図８は、図７に示す受光素子１５５を拡大表示したもので、受光素子１５５の配置について説明する図である。受光素子１５５はサイズが小さいために図４及び６には示していないが、上述したように受光素子１５５は３列の素子によって形成され、図８に示すように、Ｘ軸方向に４５μｍ、Ｙ軸方向に２６μｍの受光面を有するＲＧＢの各受光素子が、中心間が８４．６μｍとなるように３列に配置されている。
【００７５】
蛍光・燐光検知ユニット１０では、図５に示したように、光源４０を消灯した後に燐光領域画像のラインデータが取得される。２０００ｍｍ／Ｓｅｃで搬送される紙葉類１００は、燐光画像に係る１ライン分のラインデータを取得する１クロック分の間に０．２５ｍｍ移動する。このため、図７に実線で示す紙葉類１００上の部分領域１０１は、破線で示す部分領域１０２へ搬送方向に０．２５ｍｍ移動するが、燐光発光が励起される部分領域１０１（１０２）の長軸Ｌ２＝３．０ｍｍに比べて移動量は０．２５ｍｍと小さい。また、励起光が照射される部分領域１０１（図６の照射範囲５０１）の略中央で、部分領域１０１に対して十分に小さい領域（図６の測定範囲６０１）で燐光発光に係るラインデータが取得されるので、部分領域１０１の移動による影響を受けることなく燐光発光を高精度に検知することができる。
【００７６】
このように、蛍光・燐光検知ユニット１０では、光源４０による励起光の照射範囲５０１の長軸（Ｌ２＝３．０ｍｍ）を、燐光画像に係る１ライン分のラインデータを取得する１クロック分の間に紙葉類１００が移動する距離（０．２５ｍｍ）の１０倍以上とすることにより燐光発光を高精度に検知することができる。
【００７７】
また、蛍光・燐光検知ユニット１０では、燐光発光に係る画像データを取得する間に、データ取得中の紙葉類１００上の部分領域が移動して、画像データを取得する測定範囲６０１から完全に外れることがないように、画像データの測定範囲６０１を広く設定している。すなわち、測定範囲６０１に対応する紙葉類１００上の部分領域が、測定中に測定範囲６０１外へ移動してしまわないようになっている。
【００７８】
具体的には、本実施形態の蛍光・燐光検知ユニット１０では、搬送路を搬送される紙葉類１００の上下変動等によって測定範囲６０１が変化した場合でも、開口角度が２０度のロッドレンズアレイ１５６を利用することにより、測定範囲６０１の長軸Ｌ１が０．４３ｍｍ以上となるように設定されている。すなわち、測定範囲６０１が最も狭い場合でも、燐光発光の１ライン分のラインデータを測定する１クロック分の間に紙葉類１００が移動する距離（０．２５ｍｍ）を、測定範囲６０１の長軸（Ｌ１＝０．４３ｍｍ）の６０％以下に抑えている。これにより、１ライン分のラインデータを取得する間に、紙葉類１００の搬送に伴って紙葉類１００上の測定中の部分領域が測定範囲６０１から完全に外れて、全く異なる部分領域からデータが取得されるという事態を回避して、燐光発光を高精度に検知することができる。
【００７９】
蛍光・燐光検知ユニット１０では、紙葉類搬送部３０による紙葉類１００の搬送状態によらず長軸Ｌ１＝０．４３ｍｍ以上の測定範囲６０１を確保できるように、開口角度が２０度のロッドレンズアレイ１５６を利用しているので、開口角度が小さい場合に比べて明るい画像を取得することができる。具体的には、開口角度が２０度であれば開口角度が１２度のものに比べて４倍明るい画像を取得することができる。このため、本実施形態ではＬＥＤアレイを利用する光源を示したが、ＬＥＤの数を減らして導光体を使った光源とすることも可能である。
【００８０】
上述したように、本実施形態に係る蛍光・燐光検知ユニット１０によれば、紙葉類１００から蛍光画像、燐光画像及び蛍光画像と燐光画像の差分画像を取得することができる。蛍光画像と燐光画像の差分画像を得る際には、燐光画像のゲイン補正を行うことにより燐光発光の特徴を反映した画像とすることができる。また、紙葉類１００上で燐光発光が励起される領域毎に予め設定された係数を利用して燐光発光の種類に応じたゲイン補正を行うことができる。
【００８１】
また、蛍光・燐光検知ユニット１０では、光源４０により励起光を照射する紙葉類１００上の照射範囲５０１と、紙葉類１００上から燐光画像を形成するラインデータを取得する測定範囲６０１とを広く設定しているので、高速搬送される紙葉類１００から燐光発光の画像データを高精度に取得できる。
【００８２】
また、蛍光・燐光検知ユニット１０では、搬送路を上下から挟むように設置された２つのセンサユニット１５１、２５１を有しているので、高速搬送される紙葉類１００の両面で蛍光画像及び燐光画像を取得することができる。また、上下に対向配置されたセンサユニット１５１、２５１内で、イメージセンサ５０が搬送方向にずらして配置されているので、搬送路を隔てて対向するセンサユニット１５１、２５１の光源４０から照射される励起光の影響を受けることなく高精度に蛍光画像及び燐光画像を取得することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明に係る蛍光・燐光検知装置は、紙葉類の真偽を判別するためのデータの１つとして紙葉類の蛍光発光及び燐光発光に係る特徴量を取得することを目的として、蛍光発光及び燐光発光を高精度に検知するために有用な技術である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  蛍光・燐光検知ユニット
２０  紙葉類種類判別ユニット
３０  紙葉類搬送部
４０  光源
５０  イメージセンサ
６０  制御部
６１  光源制御部
６２  画像取得部
６３  画像処理部
６４  画像出力部
７０  記憶部
１５１、２５１  センサユニット
１５２、２５２  透明部材
１５３ａ、１５３ｂ、２５３ａ、２５３ｂ  ＬＥＤ
１５４ａ、１５４ｂ、２５４ａ、２５４ｂ  可視カットフィルタ
１５５、２５５  受光素子
１５６、２５６  ロッドレンズアレイ
１６５、２６５、１６３ａ、１６３ｂ、２６３ａ、２６３ｂ  基板
【図１】
2015222463.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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