(57)【要約】【課題】紙葉類に貼り付けられたテープを簡単な構成で高精度に検出することができるようにする。【解決手段】搬送される紙葉類Ｐに光源４１，４２から光を照射し、紙葉類Ｐから反射される光を光学レンズ４４を介して光電センサ４５で受光して反射画像情報を検知する反射画像検知部１２と、搬送される紙葉類Ｐに光源５１，５２から光を照射して紙葉類Ｐから反射される光を光学レンズ４４を介して光電センサ４５で受光して紙葉類Ｐに貼付されたテープを検知するテープ検知手段と具備し、反射画像検知部１２と、テープ検知手段とは同一のユニット１２ａ内に格納され、光学レンズ４４及び光電センサ４５を兼用して信号処理する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第１の光源から光を照射し、前記紙葉類を透過する光を光学レンズを介して光電センサで受光して透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第２の光源から光を照射し、前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第３の光源から光を照射して前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して前記紙葉類に貼付されたテープを検知するテープ検知手段と具備し、
前記反射画像検知手段と、前記テープ検知手段とは同一のユニット内に格納され、前記光学レンズ及び光電センサを兼用して信号処理することを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項２】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは時分割で点灯することを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項３】
前記テープ検知手段の第３の光源は、前記反射画像検知手段の前記第２の光源よりも前記紙葉類に対する光の照射角度がより垂直に近いことを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項４】
前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記第３の光源の素子のリップルを平坦化するための拡散板を介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項５】
前記ユニットには該ユニット内への紙葉類や埃の侵入を防止するための光学ガラスが設けられ、前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記光学ガラスを介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項６】
前記光学ガラスには、前記テープ検知手段の第３の光源から放出された光が、前記光学ガラスの表面で反射して前記ユニット内に不要な光情報がもたらされることを防止するための反射防止膜が施されたことを特徴とする請求項５記載の紙葉類処理装置。
【請求項７】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは同時に点灯することを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項８】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源はLED、蛍光管、冷陰極管、EL（electro-luminescence）素子、熱陰極管、白熱電球、ハロゲン光源、及びキセノン光源のいずれかが用いられることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項９】
前記反射画像検知手段の第２の光源と、前記テープ検知手段の第３の光源からの光が照射される前記紙葉類のばたつきを規制する規制手段を備えることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１０】
前記テープ検知手段の第３の光源は、LEDを光源としアクリル等の樹脂で光を拡散発光させる導光管またはセルガイドであることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１１】
前記テープ検知手段の前記第３の光源から放出される光は、ビームスプリッタにより前記紙葉類側に反射され、前記紙葉類から反射される反射光は、再度、前記ビームスプリッタに入射し、その透過光が前記光学レンズを介して前記光電センサに受光されてることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１２】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは時分割で点灯することを特徴とする請求項１１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１３】
前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記第３の光源の素子のリップルを平坦化するための拡散板を介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項１１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１４】
前記ユニットには該ユニット内への紙葉類や埃の侵入を防止するための光学ガラスが設けられ、前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記光学ガラスを介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項１１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１５】
前記光学ガラスには、前記テープ検知手段の第３の光源から放出された光が、前記光学ガラスの表面で反射して前記ユニット内に不要な光情報がもたらされることを防止するための反射防止膜が施されたことを特徴とする請求項１４記載の紙葉類処理装置。
【請求項１６】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは同時に点灯することを特徴とする請求項１１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１７】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源はLED、蛍光管、冷陰極管、EL（electro-luminescence）素子、熱陰極管、白熱電球、ハロゲン光源、及びキセノン光源のいずれかが用いられることを特徴とする請求項１１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１８】
前記反射画像検知手段の第２の光源、前記テープ検知手段の第３の光源からの光が照射される前記紙葉類のばたつきを規制する規制手段を備えることを特徴とする請求項１１記載の紙葉類処理装置。
【請求項１９】
前記テープ検知手段の前記第３の光源は、可視発光光源部と紫外発光光源部を有し、前記可視発光光源部と前記紫外発光光源部から前記紙葉類に照射されて前記紙葉類からの反射される反射光、励起光を前記光学レンズを介して光電センサで受光し信号処理することを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項２０】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは時分割で点灯することを特徴とする請求項１９記載の紙葉類処理装置。
【請求項２１】
前記テープ検知手段の第３の光源は、前記反射画像検知手段の前記第２の光源よりも前記紙葉類に対する光の照射角度がより垂直に近いことを特徴とする請求項１９記載の紙葉類処理装置。
【請求項２２】
前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記第３の光源の素子のリップルを平坦化するための拡散板を介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項１９記載の紙葉類処理装置。
【請求項２３】
前記ユニットには該ユニット内への紙葉類や埃の侵入を防止するための光学ガラスが設けられ、前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記光学ガラスを介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項１９記載の紙葉類処理装置。
【請求項２４】
前記光学ガラスには、前記テープ検知手段の第３の光源から放出された光が、前記光学ガラスの表面で反射して前記ユニット内に不要な光情報がもたらされることを防止するための反射防止膜が施されたことを特徴とする請求項２３記載の紙葉類処理装置。
【請求項２５】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは同時に点灯することを特徴とする請求項１９記載の紙葉類処理装置。
【請求項２６】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源はLED、蛍光管、冷陰極管、EL（electro-luminescence）素子、熱陰極管、白熱電球、ハロゲン光源、及びキセノン光源のいずれかが用いられることを特徴とする請求項１９記載の紙葉類処理装置。
【請求項２７】
前記反射画像検知手段の第２の光源、前記テープ検知手段の第３の光源からの光が照射される前記紙葉類のばたつきを規制する規制手段を備えることを特徴とする請求項１９記載の紙葉類処理装置。
【請求項２８】
前記テープ検知手段の第３の光源は、LEDを光源としアクリル等の樹脂で光を拡散発光させる導光管またはセルガイドであることを特徴とする請求項１９記載の紙葉類処理装置。
【請求項２９】
紙葉類を搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第１の光源から光を照射し、前記紙葉類を透過する光を光学レンズを介して光電センサで受光して透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第２の光源から光を照射し、前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第３の光源から光を照射して前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して前記紙葉類に貼付されたテープを検知するテープ検知手段と具備し、
前記透過画像検知手段と、前記テープ検知手段とは同一のユニット内に格納され、前記光学レンズ及び光電センサを兼用して信号処理することを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項３０】
前記透過画像検知手段の前記第１の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは時分割で点灯することを特徴とする請求項２９記載の紙葉類処理装置。
【請求項３１】
前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記第３の光源の素子のリップルを平坦化するための拡散板を介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項２９記載の紙葉類処理装置。
【請求項３２】
前記ユニットには該ユニット内への紙葉類や埃の侵入を防止するための光学ガラスが設けられ、前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記光学ガラスを介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項２９記載の紙葉類処理装置。
【請求項３３】
前記光学ガラスには、前記テープ検知手段の第３の光源から放出された光が、前記光学ガラスの表面で反射して前記ユニット内に不要な光情報がもたらされることを防止するための反射防止膜が施されたことを特徴とする請求項３２記載の紙葉類処理装置。
【請求項３４】
前記透過画像検知手段の前記第１の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは同時に点灯することを特徴とする請求項２９記載の紙葉類処理装置。
【請求項３５】
前記透過画像検知手段の前記第１の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源はLED、蛍光管、冷陰極管、EL（electro-luminescence）素子、熱陰極管、白熱電球、ハロゲン光源、及びキセノン光源のいずれかが用いられることを特徴とする請求項２９記載の紙葉類処理装置。
【請求項３６】
前記透過画像検知手段の第１の光源と、前記テープ検知手段の第３の光源からの光が照射される前記紙葉類のばたつきを規制する規制手段を備えることを特徴とする請求項２９記載の紙葉類処理装置。
【請求項３７】
前記テープ検知手段の第３の光源は、LEDを光源としアクリル等の樹脂で光を拡散発光させる導光管またはセルガイドであることを特徴とする請求項２９記載の紙葉類処理装置。
【請求項３８】
前記テープ検知手段の前記第３の光源は、可視発光光源部と紫外発光光源部を有し、前記可視発光光源部と前記紫外発光光源部から前記紙葉類に照射されて前記紙葉類からの反射される反射光、励起光を前記光学レンズを介して光電センサで受光し信号処理することを特徴とする請求項２９記載の紙葉類処理装置。
【請求項３９】
前記透過画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは時分割で点灯することを特徴とする請求項３８記載の紙葉類処理装置。
【請求項４０】
前記テープ検知手段の第３の光源は、前記反射画像検知手段の前記第２の光源よりも前記紙葉類に対する光の照射角度がより垂直に近いことを特徴とする請求項３８記載の紙葉類処理装置。
【請求項４１】
前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記第３の光源の素子のリップルを平坦化するための拡散板を介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項３８記載の紙葉類処理装置。
【請求項４２】
前記ユニットには該ユニット内への紙葉類や埃の侵入を防止するための光学ガラスが設けられ、前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記光学ガラスを介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項３８記載の紙葉類処理装置。
【請求項４３】
前記光学ガラスには、前記テープ検知手段の第３の光源から放出された光が、前記光学ガラスの表面で反射して前記ユニット内に不要な光情報がもたらされることを防止するための反射防止膜が施されたことを特徴とする請求項４２記載の紙葉類処理装置。
【請求項４４】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは同時に点灯することを特徴とする請求項３８記載の紙葉類処理装置。
【請求項４５】
前記透過画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源はLED、蛍光管、冷陰極管、EL（electro-luminescence）素子、熱陰極管、白熱電球、ハロゲン光源、及びキセノン光源のいずれかが用いられることを特徴とする請求項３８記載の紙葉類処理装置。
【請求項４６】
前記透過画像検知手段の第２の光源、前記テープ検知手段の第３の光源からの光が照射される前記紙葉類のばたつきを規制する規制手段を備えることを特徴とする請求項３８記載の紙葉類処理装置。
【請求項４７】
前記テープ検知手段の第３の光源は、LEDを光源としアクリル等の樹脂で光を拡散発光させる導光管またはセルガイドであることを特徴とする請求項３８記載の紙葉類処理装置。
【請求項４８】
紙葉類を搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第１の光源から光を照射し、前記紙葉類を透過する光を光学レンズを介して光電センサで受光して透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第２の光源から光を照射し、前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第３の光源から光を照射して前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して前記紙葉類に貼付されたテープを検知するテープ検知手段と具備し、
前記テープ検知手段の前記第３の光源は、可視発光光源部と紫外発光光源部を有し、前記可視発光光源部と前記紫外発光光源部から前記紙葉類に照射されて前記紙葉類からの反射される反射光、励起光を前記光学レンズを介して光電センサで受光し信号処理することを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項４９】
前記テープ検知手段の前記可視発光光源部と前記紫外発光光源部とは時分割で点灯することを特徴とする請求項４８記載の紙葉類処理装置。
【請求項５０】
前記テープ検知手段の第３の光源は、前記紙葉類に対し±２０度以内の照射角度で設置されることを特徴とする請求項４８記載の紙葉類処理装置。
【請求項５１】
前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記第３の光源の素子のリップルを平坦化するための拡散板を介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項４８記載の紙葉類処理装置。
【請求項５２】
前記ユニットには該ユニット内への紙葉類や埃の侵入を防止するための光学ガラスが設けられ、前記テープ検知手段の第３の光源から放出される光は、前記光学ガラスを介して前記紙葉類に照射されることを特徴とする請求項４８記載の紙葉類処理装置。
【請求項５３】
前記光学ガラスには、前記テープ検知手段の第３の光源から放出された光が、前記光学ガラスの表面で反射して前記ユニット内に不要な光情報がもたらされることを防止するための反射防止膜が施されたことを特徴とする請求項５２記載の紙葉類処理装置。
【請求項５４】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源とは同時に点灯することを特徴とする請求項４８記載の紙葉類処理装置。
【請求項５５】
前記反射画像検知手段の前記第２の光源と、前記テープ検知手段の前記第３の光源はLED、蛍光管、冷陰極管、EL（electro-luminescence）素子、熱陰極管、白熱電球、ハロゲン光源、及びキセノン光源のいずれかが用いられることを特徴とする請求項４８記載の紙葉類処理装置。
【請求項５６】
前記反射画像検知手段の第２の光源と、前記テープ検知手段の第３の光源からの光が照射される前記紙葉類のばたつきを規制する規制手段を備えることを特徴とする請求項４８記載の紙葉類処理装置。
【請求項５７】
前記テープ検知手段の第３の光源は、LEDを光源としアクリル等の樹脂で光を拡散発光させる導光管またはセルガイドであることを特徴とする請求項４８記載の紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、紙幣などの紙葉類などの種類、真偽、汚損度を判別する紙葉類判別装置として適用される紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の紙葉類判別装置に於いては、紙葉類の種類、真偽、汚損度を検知するための検知手段を複数備えている。通常、紙葉類の種類や汚損度合いの判定はもっとも特徴のある可視画像の認識により行われる。これはもともと人間が見分けやすいことを前提に紙葉類のデザイン、色、文字、数字等が描かれているためであり、具体的にはイメージセンサ、色判別センサなどが用いられている。
【０００３】
紙葉類の表面には、紙葉類が本物であることを証明するためのアルミ状の光沢物（アルミホイル、ホログラム等）や紙葉類の破損を修復するためのテープが貼付されているケースがある。
【０００４】
アルミ状の光沢物は照明の角度により反射光の波長や強度が異なるため、紙葉類の判定には積極的に寄与させない場合が多い。
【０００５】
また、テープ等の光沢物の場合、テープの下に描かれた画像や汚れを読み取るためには、光沢物からの正反射成分を抑える必要がある。
【０００６】
上記の理由により、従来の紙葉類判別装置においては、光源と紙葉類と受光素子の位置関係を工夫し、紙葉類からの正反射の影響を極力減らす工夫が施されている。
【０００７】
一方、紙葉類判別装置においては、上記可視画像読み取りのほか紙葉類の真贋を判定するため赤外、紫外成分の分析手段、磁気成分の分析手段、アルミホイル、ホログラムを検知するための金属検知、すかしを検出するための透過光学系等が搭載されている。
【０００８】
また、紙葉類の破損度合いを検知するための透過画像検知、紙葉類に貼付されたテープ等の異物を検知するための厚み検知等も搭載されており、それぞれの検知結果を総合的に判断して、紙葉類の種類、真贋、汚損度を決定している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３５０８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来においては、上記したように多種多様なセンサ、検知が必要なため、装置全体にしめるコスト比率が高く、また、スペース占有率も高いという欠点があった。
【００１０】
特に、紙葉類を短手方向で搬送する装置、つまり紙葉類の長手方向と直交する方向に紙葉類を搬送する装置においては、紙葉類の検出領域が長いため、全面の検知が必要な場合センサや検知素子を長尺にしたり、数量を増やしたりする必要がありコストが高くなる。
【００１１】
コスト削減のため、紙葉類の特徴がある部分に特化してセンサ、光源を配置する方法も考えられるが、この場合には、紙葉類の種類、紙葉類の搬送方向（表裏、天地）が限定されてしまうため、紙葉類の仕様が変わる度に光源、センサのレイアウトを変更する必要があり、開発の効率が著しく低下するという欠点がある。
【００１２】
また、紙葉類上に貼付されたテープの中には厚さ３０μｍ以下のものもあり、従来用いていた紙葉類の厚さを物理的に測定する方法では検出できないケースもある。
【００１３】
レーザー変位計を用いた厚さ検知を製品化した例もあるが、判定できる範囲がピンポイントに限定されること、コスト的にはさらに高価になること等の理由により安価な紙葉類判別装置への搭載は困難であった。
【００１４】
そこで、テープの光沢を利用し、テープからの正反射を積極的に検知する光沢検知の光学系を判別装置に搭載することも可能であるが、コストが増加し占有スペースも増えるという欠点がある。
【００１５】
また、光沢のないメンディングテープに対してはまったく効果がないため、光沢検知を搭載しても従来の厚さ検知に性能的に及ばないという問題がある。
【００１６】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、画像検知用の光学系にテープを検出する手段を追加することで、低コストで高精度の紙葉類処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、請求項１記載のものは、紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第１の光源から光を照射し、前記紙葉類を透過する光を光学レンズを介して光電センサで受光して透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第２の光源から光を照射し、前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第３の光源から光を照射して前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して前記紙葉類に貼付されたテープを検知するテープ検知手段と具備し、前記反射画像検知手段と、前記テープ検知手段とは同一のユニット内に格納され、前記光学レンズ及び光電センサを兼用して信号処理することを特徴とする。
【００１８】
請求項２９記載のものは、紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第１の光源から光を照射し、前記紙葉類を透過する光を光学レンズを介して光電センサで受光して透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第２の光源から光を照射し、前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第３の光源から光を照射して前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して前記紙葉類に貼付されたテープを検知するテープ検知手段と具備し、前記透過画像検知手段と、前記テープ検知手段とは同一のユニット内に格納され、前記光学レンズ及び光電センサを兼用して信号処理することを特徴とする。
【００１９】
請求項４８記載のものは、紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第１の光源から光を照射し、前記紙葉類を透過する光を光学レンズを介して光電センサで受光して透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第２の光源から光を照射し、前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類に第３の光源から光を照射して前記紙葉類から反射される光を光学レンズを介して光電センサで受光して前記紙葉類に貼付されたテープを検知するテープ検知手段と具備し、前記テープ検知手段の前記第３の光源は、可視発光光源部と紫外発光光源部を有し、前記可視発光光源部と前記紫外発光光源部から前記紙葉類に照射されて前記紙葉類からの反射される反射光、励起光を前記光学レンズを介して光電センサで受光し信号処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、紙葉類に貼り付けられたテープを簡単な構成で高精度に検出することができ、コストを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。  
図１は本発明の一実施の形態である紙葉類判別装置の判別ユニット１を示すものである。
【００２２】
判別ユニット１の内部には搬送路２が設けられ、この搬送路２に沿って第１乃至第３の搬送ローラ対３〜５、下部搬送ローラ６，７が所定間隔を存して配設されている。第１乃至第３の搬送ローラ対３〜５は搬送路２を介して対向配置される上部ローラ３ａ〜５ａ、及び下部ローラ３ｂ〜５ｂによって構成されている。紙葉類Ｐは搬送路２に沿って図の右から左へ搬送される。
【００２３】
第１の搬送ローラ対３と第２の搬送ローラ対４との間には、紙葉類Ｐの透過画像情報を検知する透過画像検知手段としての部透過画像検知部１１が設けられ、第２の搬送ローラ対４と第３の搬送ローラ対５との間には、紙葉類Ｐの上面の反射画像情報を検知する反射画像検知手段としての上面反射画像検知部１２が設けられ、第３の搬送ローラ対５と下部搬送ローラ６との間には、紙葉類Ｐの下面の反射画像情報を検知する下面反射画像検知部１３が設けられている。
【００２４】
下部搬送ローラ６の上部側には、搬送路２を介して紙葉類Ｐの磁気印刷特性を検知する磁気検知部１４が設けられ、下部搬送ローラ６と７との間には、紙葉類Ｐからのブリーチ発光特徴や蛍光発光特徴を検知する蛍光発光検知部１５が設けられ、下部搬送ローラ６の上部側には、紙葉類Ｐの厚さを検知し、テープや複数枚取りを検知する厚さ検知部１６が設けられている。
【００２５】
また、判別ユニット１内の上方部には、上記各検知部１１〜１６に通信回路を介して接続され、上記検知部１１〜１６からの検知情報を処理する検知情報処理部１７が設置されている。
【００２６】
図２は、検知情報処理部１７の機能ブロック図を示すものである。
【００２７】
上記した透過画像検知部１１、上面反射画像検知部１２、下面反射画像検知部１３は例えばＬＥＤアレイを発光部とし、フォトダイオードアレイまたはＣＣＤ（Charge Coupled Device）を受光部とした１次元画像読み取りセンサで、ＬＥＤには用途により可視光や近赤外光が使用される。
【００２８】
磁気検知部１４は例えば磁気ヘッドのようなセンサで、コア材の一次側に直流バイアス電流を印加し、磁性材料がヘッド部を通過したときのフラックスの変化を二次側コイルで検出するようなセンサである。
【００２９】
蛍光発光検知部１５は、発光部を紫外線発光ランプとし、紙葉類から発せられる励起光をフォトダイオードを受光部したスポット視野で検出するセンサである。
【００３０】
厚さ検知部１６は、紙葉類を二本のローラで挟み、片側のローラまたはそれを支持するシャフトの変動量を変位センサ等で電気信号に変換するものである。
【００３１】
上記した各検知部１１〜１６からの検知データは、演算増幅器等のアナログ処理回路２１〜２６を経て信号成分の増幅／加工が行われ、６系統のアナログ信号をアナログマルチプレクサ２７にて１系統のアナログ信号に時分割した後、アナログ／ディジタル変換回路３１で例えば８ビットのディジタルデータに変換される。
【００３２】
なお、この実施の形態では、アナログ／ディジタル変換回路３１を１回路とするためにアナログマルチプレクサ２７でアナログ信号を１系統に時分割したが、システムの組み方やハードウェアの条件により、すべての検知信号をそれぞれ独立してアナログ／ディジタル変換しても、本発明の効果になんら影響を与えるものでは無い。
【００３３】
アナログ／ディジタル変換回路３１でディジタル信号に変換された検知データは、続く前処理回路３２でそれぞれの検知内容に従った前処理（例えば空間微分や、平均化等）を施され、データ記憶部３３に記憶される。検知ＣＰＵ３４は、マイクロコンピュータに代表される処理演算部で、上記データ記憶部３３から検知データを順次読み出し、判別紙葉類である紙葉類Ｐの種類、方向、真偽、汚損度等の判定を行う。
【００３４】
制御ＣＰＵ３５は、同様にマイクロコンピュータに代表される処理演算部で、上記検知ＣＰＵ３４での演算結果を上位の装置、例えば紙葉類判別装置の機構制御部（図示しない）等に通知する。機構制御部では判別ユニット１からの種類、方向、真偽、汚損度情報を基に、図示しない搬送路切替部の切り替えを行い、紙葉類１０１が格納されるべき集積庫へ搬送されるよう制御する。
【００３５】
図３は、上記した上面反射画像検知部１２を示すものである。
【００３６】
上面反射画像検知部１２は、そのユニット１２ａ内に一対の拡散反射用の光源（第２の光源）４１，４２を備え、これら一対の拡散反射用の光源４１，４２間には、光学レンズ４４が設けられている。光学レンズ４４は例えば像を１対１の倍率で結像するロッドレンズアレイあるいは、像を縮小して結像する球面レンズ等である。
【００３７】
光学レンズ４４の左右には、テープ検出手段を構成する正反射用の光源（第３の光源）５１，５２が配設され、正反射用の光源５１，５２の下方部には拡散板５４、５５が配設されている。拡散板５４、５５は、たとえば光源がLEDアレイのような離散的な配置を持つ場合、光の分布がリップル状になることを防止するためのものであり、必要に応じて挿入すればよい。光学レンズ４４及び拡散板５４、５５の下方部には、反射防止膜４８及び光学ガラス４３が配設されている。反射防止膜４８は、光源４１、４２、５１、５２からの光が上側反射光学系１２内で反射し不要な光情報が後述する光電センサ４５に到達することを防ぐためのものである。光学レンズ４４の上方部には光電センサ４５及びセンサ信号処理基板４６が配設されている。
【００３８】
上記した上面反射画像検知部１２、及びテープ検出手段は、同一のユニット１２ａ内に配設され、光学レンズ４４、光電センサ４５、光学ガラス４３、反射防止膜４８を共用するようになっている。
【００３９】
上記した拡散反射用の光源４１と４２から放たれた光は、反射防止膜４８および光学ガラス４３を透過して、紙葉類Ｐの表面を照射し、その反射光は再び光学ガラス４３を介して光学レンズ４４に至る。光学レンズ４４を通った反射光は光電センサ４５で受光され、センサ内で光信号を電気信号に変換される。光電センサ４５がＣＣＤやフォトダイオードの１次元センサの場合、紙葉類の画像データは１ラインごとに収集・蓄積され、紙葉類が搬送されることにより次の１ラインデータが同様に収集・蓄積され、結果的に２次元の画像が形成される。
【００４０】
一方、正反射用の光源５１と５２から放たれた光は、それぞれ拡散板５４、５５を介して反射防止膜４８および光学ガラス４３を透過して、紙葉類Ｐの表面を照射し、その反射光は再び光学ガラス４３を介して光学レンズ４４に至る。光学レンズ４４を通った反射光は光電センサ４５で受光される。拡散反射光および正反射光はともにセンサ信号処理基板４６で増幅、A/D変換等が施される。
【００４１】
図４に上記した光源４１，４２，５１，５２の点灯タイミングの例を示す。
【００４２】
拡散反射用の光源４１，４２、および正反射用の光源５１，５２は同時に点灯し、それぞれは時分割で点灯される。これは拡散反射光と正反射光を混同させないための制御方式であり、本発明の特徴のひとつである。
【００４３】
両者を時分割で点灯させることで、紙葉類の券種・画像認識用であるテープ部の影響を受けない画像データと、テープの光沢またはテープの特徴を示す画像データとを精度よく分離して検出することができる。
【００４４】
なお、紙葉類判定装置の処理効率を上げるため、図５に示すように拡散反射用と正反射用を同時に点灯することにより、拡散反射画像、正反射画像が混合した画像を抽出し、画像処理によって券種・画像認識とテープの検出を同時に実行することも可能である。
【００４５】
たとえば、テープ貼付部と判断された領域は、券種検知や画像認識の対象外とすることで正反射の影響を回避することが可能である。
【００４６】
次に、上記した正反射用の光源５１，５２の配置構成について説明する。
【００４７】
正反射用の光源５１，５２は、理想的には紙葉類に垂直に光を照射した時、最大の正反射光を得ることができるが、図３の構成では光学中心にレンズ４４が配置されているため、垂直照明は不可能である。
【００４８】
しかしながら、紙葉類に貼付されたテープの表面は完全フラットな鏡面ではなく、また紙葉類自体が搬送される際のばたつきもあるため、垂直からの照明でなくても正反射の情報を得ることができる。
【００４９】
さまざまな紙葉類で試験をした結果、紙葉類に対する垂直方向を０度とした場合、±２０度以内の照射により、正反射画像が得られるケースが多いことが分かった。
【００５０】
なお、紙葉類からの拡散反射および正反射を精度よく検出するためには、紙葉類搬送時の挙動、つまり紙葉類のばたつきを極力抑える必要がある。その実現方法の１つとして、紙葉類をベルト等に挟持したまま搬送する方法がある。
【００５１】
ただし、この場合、ベルトに掛かっている箇所の画像が見えないために紙葉類全面を検知することができないというデメリットがある。紙葉類全面を検知しつつ安定して搬送する方法としては、
ａ．搬送パスに対して対向側に紙葉類Ｐの吸引装置を設け、紙葉類Ｐを対向面に吸引して搬送する方法。
【００５２】
ｂ．光学ガラス４３と紙葉類Ｐとの間、さらに紙葉類Ｐと対向する面との距離を極力狭くして、紙葉類Ｐがばたつく範囲を抑える方法。
【００５３】
ｃ．対向する面の光軸中心部にローラを配し、光学ガラス４３とローラの間の狭い領域を紙葉類Ｐが搬送されるようにする方法などが考えられる。
【００５４】
ところで、テープにはメンディングテープのように光沢のないテープが存在する。このようなテープについては、正反射用光源で照射してもテープからの正反射光は得ることができない。
【００５５】
しかし、メンディングテープや一部の光沢テープでは、紫外線を照射すると可視光で励起される、いわゆる蛍光発光することが実験で確認されている。この特徴を用いて、たとえば、図３の光源４２を紫外光源、たとえば３６５ｎｍを中心波長とした紫外ＬＥＤなどで構成し、図６に示すような光源の点灯方式を用いることで、拡散反射画像と正反射画像と蛍光による励起画像の３種類を１つの光学系で得ることができる。
【００５６】
さらに、蛍光画像はテープの検出のみならず、偽券の特徴であるブリーチの検知や、紙葉類に入れ込まれた蛍光画像の検知にも用いることができるため、真偽検知の省スペース化、低コスト化にも寄与する。
【００５７】
なお、図３において、拡散反射のための光源４１，４２が２個配置されるが、これは紙葉類の折れやしわによる影の影響を無くすための両側照明であり、光源は片側１個でも本発明の効果をなんら損なうものではない。さらに３個以上の拡散反射用の光源があっても同様に本発明の効果を損なうことはない。
【００５８】
また、正反射のための光源５１，５２が２個配置されるが、これは紙葉類の折れやしわによる影の影響を無くすための両側照明であり、光源は片側１個でも本発明の効果をなんら損なうものではない。さらに３個以上の正反射用の光源があっても同様に本発明の効果を損なうことはない。
【００５９】
なお、この実施の形態では、上側光学系を用いて説明したが、図１に示した下側光学系１３においても同様の構成により同様の効果を得ることができる。
【００６０】
図７は、本発明の第２の実施の形態である上側反射光学系１２Ａを示すものである。
【００６１】
なお、この第２の実施の形態、及び以下に示す各実施の形態において、上記した第１の実施の形態で説明した部分と同一部分については、同一番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６２】
この第２の実施の形態では、正反射用の光源６１，６２は導光管やセルガイドと呼ばれる光源であり、近接から照明してもＬＥＤアレイ等で見られるリップルが発生しない。これは導光管やセルガイドと呼ばれる照明手段が、ＬＥＤ等の光源をアクリル材等で拡散し長尺の面を光らせるような光源であることによる。通常は拡散光源として用いられるが、紙葉類に極近い位置で、かつ光軸を絞りこむことで安定した正反射光源とすることが可能である。
【００６３】
拡散反射用の光源４１と４２から放たれた光は、光学ガラス４３を透過して、紙葉類Ｐの表面を照射し、その反射光は再び光学ガラス４３を介して光学レンズ４４に至る。光学レンズ４４を通った反射光は光電センサ４５で受光され、センサ内で光信号を電気信号に変換される。
【００６４】
正反射用の光源６１，６２からの光は光学ガラス４３を透過して、紙葉類Ｐの表面を照射し、その反射光は再び光学ガラス４３を介して光学レンズ４４に至る。光学レンズ４４を通った反射光は光電センサ４５で受光される。拡散反射光および正反射光はともにセンサ信号処理基板４６で増幅、Ａ／Ｄ変換等が施される。
【００６５】
なお，照明の点灯タイミングは、上記した第１の実施の形態と同様、拡散反射用の光源および正反射用の光源はそれぞれ時分割で点灯させ、或いは拡散反射用と正反射用を同時に点灯して拡散反射画像、正反射画像が混合した画像を抽出し、画像処理によって券種・画像認識とテープの検出を同時に実行する。
【００６６】
また、光源４２を紫外光源、たとえば３６５ｎｍを中心波長とした紫外ＬＥＤなどで構成し、図６で示した光源の点灯方式を用いることで、拡散反射画像と正反射画像と蛍光による励起画像の３種類を１つの光学系で得るようにしてもよい。これによれば、蛍光画像はメンディングテープの検出のみならず、偽券の特徴であるブリーチの検知や、紙葉類に入れ込まれた蛍光画像の検知にも用いることができ、真偽検知の省スペース化、低コスト化にも寄与する。
【００６７】
また、拡散反射のための光源４１，４２は２個に限られることなく、１個、或いは３個以上配置するものであっても良い。
【００６８】
なお、この第２の実施の形態では上側光学系を用いて説明したが、図１に示した下側光学系１３においても同様の構成により同様の効果を得ることができる。
【００６９】
図８は、本発明の第３の実施の形態である上側反射光学系１２Ｂを示すものである。
【００７０】
この第３の実施の形態では、光電センサ４５の下方部に光学レンズ６５が設けられている。光学レンズ６５は例えば像を縮小して結像する球面レンズ等である。この光学レンズ６５の下方部にはビームスプリッタ６４が設けられている。ビームスプリッタ６４の側方部には正反射用の光源６６が設けられている。ビームスプリッタ６４は例えば入射した光の５０％を透過し、５０％を反射するものが用いられる。
【００７１】
拡散反射用の光源４１，４２から放たれた光は、光学ガラス４３を透過して紙葉類Ｐの表面を照射する。紙葉類Ｐから反射される反射光は再び光学ガラス４３を介して、ビームスプリッタ６４に至る。ビームスプリッタ６４を透過した反射光成分は光学レンズ６５を介して光電センサ４５に受光され、センサ内で光信号が電気信号に変換される。
【００７２】
一方、正反射用の光源６６から放たれた光はビームスプリッタ６４に入射し、ビームスプリッタ６４から反射する成分が光学ガラス４３を透過して、紙葉類Ｐの表面を垂直に照射する。紙葉類Ｐから反射される反射光は再び光学ガラス４３を介してビームスプリッタ６４に向かう。そして、この反射光のうちビームスプリッタ６４を透過した成分が光学レンズ６５を介して光電センサ４５で受光され、電気信号に変換される。
【００７３】
上記した拡散反射光および正反射光はともにセンサ信号処理基板４６で増幅、Ａ／Ｄ変換等が施される。
【００７４】
ここで、ビームスプリッタ６４は入射した光の５０％を透過し、５０％を反射するため、光源６６の光の５０％が紙葉類Ｐに照射され、紙葉類Ｐからの反射光の５０％が光学レンズ６５を介して光電センサ４５に受光される。つまり光源６６の強度に対し２５％程度の反射光しか得られないことになるが、照射光が紙葉類Ｐに対して完全に垂直に照射されるため、完全な正反射信号が得られる。
【００７５】
また、例えば、光源６６と対向して光軸を右から左に照明する光源を配し、ビームスプリッタ６４を９０度回転させたビームスプリッタを光軸上に配置することにより、２倍の光量を得ることもできる。
【００７６】
なお、照明の点灯タイミングは、上記した第１の実施の形態と同様、拡散反射用の光源４１，４２および正反射用の光源６６をそれぞれ時分割で点灯させたり、同時に点灯して拡散反射画像、正反射画像が混合した画像を抽出し、画像処理によって券種・画像認識とテープの検出を同時に実行するようにしても良い。
【００７７】
また、図８で光源４２を紫外光源、たとえば３６５ｎｍを中心波長とした紫外ＬＥＤなどで構成し、図６に示すような光源の点灯方式を用いることで、拡散反射画像と正反射画像と蛍光による励起画像の３種類を１つの光学系で得ることにより、メンディングテープのように光沢のないテープの検出、偽券の特徴であるブリーチの検知、紙葉類に入れ込まれた蛍光画像の検知が可能である。
【００７８】
また、図８において、拡散反射のための光源４１，４２は２個に限られるものではなく、１個でも、３個以上でも良く、さらに、正反射のための光源６６も１個に限られることなく、２個以上配設するものであっても良い。
【００７９】
なお、この第３の実施の形態では、上側光学系を用いて説明したが、図１に示した下側光学系１３においても同様の構成により同様の効果を得ることができる。
【００８０】
図９は、本発明の第４の実施の形態である透過光学系１１を示すものである。
【００８１】
この第４の実施の形態では、紙葉類の搬送路の下部側に透過用の光源７１を設け、搬送路の上部側の受光側に正反射光学系を配置している。
【００８２】
光源７１から放たれた光は、紙葉類Ｐを通過したのち、光学ガラス４３、反射防止膜４８及び光学レンズ４４を通過して光電センサ４５に受光され、センサ内で光信号が電気信号に変換される。
【００８３】
正反射用の光源５１，５２から放たれた光は、反射防止膜４８および光学ガラス４３を透過して、紙葉類Ｐの表面を照射し、その反射光は再び光学ガラス４３を介して光学レンズ４４に至る。光学レンズ４４を通った反射光は光電センサ４５で受光され、センサ内で光信号が電気信号に変換される。正反射光はセンサ信号処理基板７１０で増幅、Ａ／Ｄ変換等が施される。
【００８４】
なお、照明の点灯タイミングは、図４と同様の時分割方式で、拡散反射用のタイミングで透過光源７１を点灯し、正反射用の光源は第１の実施の形態と同様のタイミングで点灯される。
【００８５】
また、図９の光源５２を紫外光源、たとえば３６５ｎｍを中心波長とした紫外ＬＥＤなどで構成し、図６に示すような光源の点灯方式を用いることで、透過画像と正反射画像と蛍光による励起画像の３種類を１つの光学系で得ることができる。これにより、メンディングテープのように光沢のないテープ（蛍光画像）の検出のみならず、偽券の特徴であるブリーチの検知や、紙葉類に入れ込まれた蛍光画像の検知が可能になる。
【００８６】
また、正反射のための光源５１，５２は２個に限られることなく、１個でも、３個以上であっても良い。
【００８７】
図１０は、本発明の第５の実施の形態である透過光学系１１Ａを示すものである。
【００８８】
この実施の形態では、透過光源７２、光学レンズ４４、及び光電センサ４５、さらにセンサ信号処理基板４６が垂線に対して所定角度を有して傾斜する第１の光軸上に位置するように配設され、正反射用の光源７３も垂線に対して逆方向に所定角度傾斜する第２の光軸上に位置するように設けられている。
【００８９】
透過光源７２から放たれた光は、紙葉類Ｐを通過したのち、光学ガラス４３、反射防止膜４８及び光学レンズ４４を通過して光電センサ４５に受光され、センサ内で光信号が電気信号に変換される。
【００９０】
正反射用の光源７３から放たれた光は、拡散板７４および光学ガラス４３を透過して、紙葉類Ｐの表面を照射し、その反射光は再び光学ガラス４３を介して光学レンズ４４に至る。光学レンズ４４を通った反射光は光電センサ４５で受光され、センサ内で光信号が電気信号に変換される。正反射光はセンサ信号処理基板７１０で増幅、Ａ／Ｄ変換等が施される。
【００９１】
この実施の形態によれば、第１の光軸と第２の光軸とが垂線に対し等角度をなすため、光源７３の強度に対応する十分な反射光を得ることができ、正反射情報を確実に得ることができる。
【００９２】
図１１は、本発明の第６の実施の形態を示すものである。
【００９３】
上記した第１の実施の形態で述べた通り、テープには光沢のあるテープのほか、メンディングテープのように光沢のないテープも存在する。このようなテープについては、正反射用光源で照射してもテープからの正反射光は得ることができないが、紫外線を照射すると可視光で励起される、いわゆる蛍光発光することが実験で確認されている。
【００９４】
この特徴を用いて、この実施の形態では、テープ検知のみを目的とした光学系を構成している。
【００９５】
正反射用の光源５１と紫外線の光源７５から放たれた光は、それぞれ拡散板５４，５５を介して反射防止膜４８および光学ガラス４３を透過して、紙葉類Ｐの表面を照射し、その反射光は再び光学ガラス４３を介して光学レンズ４４に至る。光学レンズ４４を通った反射光は光電センサ４５で受光される。拡散反射光および正反射光はともにセンサ信号処理基板４６で増幅、Ａ／Ｄ変換等が施される。
【００９６】
正反射用の光源５１と紫外線の光源７５は、図１２に示すような方式で点灯される。これによれば、正反射画像と蛍光による励起画像の２種類を１つの光学系で得ることができ、紙葉類Ｐに貼付された多種多様のテープを簡単な構成で検知することができる。
【００９７】
さらに、蛍光画像はテープの検出のみならず、偽券の特徴であるブリーチの検知や、紙葉類に入れ込まれた蛍光画像の検知にも用いることができるため、真偽検知の省スペース化、低コスト化にも寄与する。
【００９８】
上記したように、この発明によれば、紙葉類判別装置において、従来の物理的な厚さ検知センサによる異物検知の代わりに、画像入力手段を用いた光沢検知を備えることにより、厚さの極端に薄いテープや目視では検出できないメンディングテープを精度よく検出することができる。
【００９９】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の一実施の形態である紙葉類判別装置を示す概略的構成図。
【図２】図１の紙葉類判別装置の検知情報処理部を示すブロック図。
【図３】図１の紙葉類判別装置の上側反射光学系を示す図。
【図４】図３の上側反射光学系の光源の第１の点灯タイミングを示す図。
【図５】図３の上側反射光学系の光源の第２の点灯タイミングを示す図。
【図６】図３の上側反射光学系の光源の第３の点灯タイミングを示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態である上側反射光学系を示す図。
【図８】本発明の第３の実施の形態である上側反射光学系を示す図。
【図９】本発明の第４の実施の形態である透過光学系を示す図。
【図１０】本発明の第５の実施の形態である透過光学系を示す図。
【図１１】本発明の第６の実施の形態であるテープ検知光学系を示す図。
【図１２】図１１のテープ検知光学系の光源の点灯タイミングを示す図。
【符号の説明】
【０１０１】
Ｐ…紙葉類、２…搬送路（搬送手段）、１１…透過画像検知部（透過画像検知手段）、１２…反射画像検知部（反射画像検知手段）、１２ａ…ユニット、４１，４２…光源（第２の光源）、４４…光学レンズ、４５…光電センサ、４８…反射防止膜、５１，５２…光源（第３の光源／テープ検知手段）、５４，５５…拡散板、７１，７２…透過光源（第１の光源）。
【図１】
2008257395.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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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