(57)【要約】【課題】光源から紙幣に斜めに光を照射する場合であっても、広い面積で良好に画像を検出することができ、その結果、判別精度を向上させることができる紙幣計数機の提供。【解決手段】ホルダ１１に装填された紙幣Ｓを回転筒の吸引軸１５により１枚ずつ吸着してめくりながら計数するとともに、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚに光源２２から斜めに光を照射し光源２２により照らされた画像検出範囲Ｚからの反射光をイメージセンサ１９で読み取って紙幣Ｓ（Ｓａ）を判別するもので、画像検出範囲Ｚの光源２２からの距離が近い側よりも遠い側ほど光源２２から照射される光を密にする光量調整手段としての円柱凸レンズ２５を設ける。【選択図】        図１
2004310353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダに装填された紙幣を回転筒の吸引軸により１枚ずつ吸着してめくりながら計数するとともに、該紙幣の画像検出範囲に光源から斜めに光を照射し該光源により照らされた前記画像検出範囲からの反射光をイメージセンサで読み取って前記紙幣を判別する紙幣計数機において、
前記画像検出範囲の前記光源からの距離が近い側よりも遠い側ほど前記光源から照射される光を密にする光量調整手段を設けてなることを特徴とする紙幣計数機。
【請求項２】
前記光量調整手段は、前記光源と前記画像検出範囲との間に配置されるとともに前記画像検出範囲と前記光源とを結ぶ方向に対して前記画像検出範囲と同方向に傾斜する円柱凸レンズであることを特徴とする請求項１記載の紙幣計数機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣の真偽および金種等を判別するためのイメージセンサを備えた紙幣計数機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ホルダに装填された紙幣を回転筒の吸引軸により１枚ずつ吸着してめくりながら計数するとともに、めくり取る寸前の紙幣の表面に光源で光を照射し照らされた紙幣の反射光をイメージセンサで読み取って、このイメージセンサで読み取った画像データを予め記憶させておいた基準判別データと比較することにより、各紙幣の真偽および金種等を判別するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１８２０６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、より一層高い判別精度が望まれており、上記のような紙幣計数機も例外ではない。このような要望から、判別精度を高めるために、上記のような紙幣計数機においてイメージセンサでより広い面積の紙幣の画像を検出することを考えた。しかしながら、ホルダに装填された紙幣を回転筒の吸引軸により１枚ずつ吸着してめくり取る一方、めくり取る寸前の紙幣の表面に光源で光を照射して画像データを検出するという機械の特性上、めくり取った紙幣が邪魔になって紙幣に対し正面から光を照射することができず、斜めに光を照射することになる。その結果、広い範囲に光を照射すると、光源からの距離が遠い側の画像が暗くなり、この部分の画像を良好に検出することができない可能性があった。
【０００５】
したがって、本発明は、光源から紙幣に斜めに光を照射する場合であっても、広い面積で良好に画像を検出することができ、その結果、判別精度を向上させることができる紙幣計数機の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ホルダに装填された紙幣を回転筒の吸引軸により１枚ずつ吸着してめくりながら計数するとともに、該紙幣の画像検出範囲に光源から斜めに光を照射し該光源により照らされた前記画像検出範囲からの反射光をイメージセンサで読み取って前記紙幣を判別する紙幣計数機において、前記画像検出範囲の前記光源からの距離が近い側よりも遠い側ほど前記光源から照射される光を密にする光量調整手段を設けてなることを特徴としている。
【０００７】
これにより、イメージセンサで読み取られる紙幣の画像検出範囲に対し光源から斜めに光を照射する場合であっても、光量調整手段が、画像検出範囲の光源からの距離が近い側よりも遠い側ほど光源から照射される光を密にすることになる。このように、紙幣において光源からの距離が遠く暗い側の光を密にすることで、広い画像検出範囲に光を照射して画像を検出する場合であっても、光源からの距離差が大きくなってしまう画像検出範囲の全体における明るさをほぼ一定させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記光量調整手段は、前記光源と前記画像検出範囲との間に配置されるとともに前記画像検出範囲と前記光源とを結ぶ方向に対して前記画像検出範囲と同方向に傾斜する円柱凸レンズであることを特徴としている。
【０００９】
これにより、イメージセンサで読み取られる紙幣の画像検出範囲に対し光源から斜めに光を照射する場合であっても、光源と画像検出範囲と間に設けられた円柱凸レンズを、画像検出範囲と光源とを結ぶ方向に対して画像検出範囲と同方向に傾斜させることによって、画像検出範囲の光源から遠い側に近い側よりも密に光を照射することができ、その結果、光源からの距離差が大きくなってしまう広い画像検出範囲全体の明るさをほぼ一定させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の紙幣計数機を図面を参照して以下に説明する。
図１は本実施形態の紙幣計数機を示す平面図であって、図１において符号１１で示すものは、集積された紙幣Ｓが長さ方向を水平方向（図１における紙面と平行な方向）に沿わせ、幅方向を上下方向（図１における紙面と直交する方向）に沿わせた状態で装填されるホルダである。
【００１１】
このホルダ１１は、立設状態にある紙幣Ｓの片側表面を支持する支持板１２と、この支持板１２の紙幣Ｓに対し反対側に位置して紙幣Ｓの反対側表面を支持するホルダ本体１３とを有しており、これら支持板１２とホルダ本体１３とが互いに近接および離間可能とされている。そして、これら支持板１２およびホルダ本体１３が互いに近接することで立設状態にある紙幣Ｓを挟持する。支持板１２は、紙幣Ｓの表面のほぼ全面に当接することになり、ホルダ本体１３は紙幣Ｓの長さ方向のほぼ半面に当接することになる。
【００１２】
ホルダ本体１２の近傍には、ホルダ１１に装填された紙幣Ｓを真空圧により一枚ずつめくり取るための吸引軸１５が複数設けられている。これら吸引軸１５は回転筒（図示略）の上部に突出するように等間隔に設けられたものであって、回転筒を平面視反時計方向に回転させつつ、回転筒上の吸引軸１５をそれぞれ平面視時計方向に回転させることにより、各吸引軸１５の吸引口１５Ａに紙幣Ｓが一枚ずつ吸着されてめくり取られるようになっている。
【００１３】
なお、上述したように回転筒と吸引軸１５とがそれぞれ回転することにより、紙幣Ｓが一枚ずつ吸着されてめくり取られるようになっているが、このときめくり取られた紙幣Ｓは、回転筒に設けられ、該回転筒が一定量回転する毎に出力される回転筒位置センサの出力に基づき計数される。なお、これら回転筒、吸引軸１５による紙幣Ｓのめくり取り、計数については周知技術であるので、この程度の説明にとどめる。
【００１４】
次に、紙幣Ｓの表面パターンを判別するための判別装置１７について説明する。
【００１５】
この判別装置１７は、ホルダ１１に装填された紙幣Ｓであって吸引軸１５によりめくり取られる直前の紙幣Ｓ（Ｓａ）の表に出ている所定面積の画像検出範囲Ｚに光を照射する発光装置１８と、この発光装置１８により照らされた紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚからの反射光を読み取り、この読み取った紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚの表面パターンを画像データとして出力するイメージセンサ１９と、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚとイメージセンサ１９との間に配置されて、該紙幣Ｓ（Ｓａ）の反射光を読むイメージセンサ１９に対して反射光を集光する紙幣Ｓの幅方向に長い円柱両凸レンズ２０と、イメージセンサ１９により出力された紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像データを処理する判別回路（図示略）とから構成されたものである。
【００１６】
ここで、この判別回路では、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像データを予め記憶させておいた基準判別データと比較することにより、ホルダ１１に装填された紙幣Ｓの真偽および金種を判別するようになっている。つまり、この紙幣Ｓの中に偽券および異種券が混入しているか否かを判別するようになっている。なお、異種券とは例えば判別しようとする紙幣が万券（少なくとも最上面の紙幣が万券）であるとき、万券以外の五千券、千券紙幣が混入していた場合に、該紙幣を異種券とするものである。
【００１７】
発光装置１８は、紙幣Ｓの幅方向に長い形状をなしそのほぼ全長から光を照射する光源２２と、光源２２の紙幣Ｓ（Ｓａ）に対し反対側に設けられた反射鏡２３と、光源２２の紙幣Ｓ（Ｓａ）側に設けられて光源２２からの光を拡散させる拡散板２４とを有している。
【００１８】
ここで、光源２２から、ホルダ１１に装填された紙幣Ｓであって吸引軸１５によりめくり取られる直前の紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚに光を照射する際に、直前にすでにめくり取られた紙幣Ｓ（Ｓｂ）の影を生じさせないように、紙幣Ｓ（Ｓａ）の正面よりも紙幣Ｓ（Ｓａ）の長さ方向（図１における上下方向）においてめくり取り側（図１における下側）とは反対側（図１における上側）に光源２２の位置がずらされており、その結果、光源２２は、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚに向け斜めに光を照射することになる。このため、紙幣Ｓ（Ｓａ）は、めくり取り側が光源２２からの距離が遠い側となり、めくり取り側とは反対側が光源２２からの距離が近い側となる。
【００１９】
そして、吸引軸１５によりめくり取られる直前の紙幣Ｓ（Ｓａ）が、イメージセンサ１９で読み取られる状態にある紙幣Ｓ（Ｓａ）であり、本実施形態においては、光源２２とイメージセンサ１９で読み取られる状態にある紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚとの間に、画像検出範囲Ｚに対し光源２２からの距離が近い側よりも遠い側ほど光源２２から照射される光を画像検出範囲Ｚと光源２２とを結ぶ線に対し直交する面において密にする光量調整を行う円柱平凸レンズ（光量調整手段，円柱凸レンズ）２５が設けられている。
【００２０】
この円柱平凸レンズ２５は、一側が平面部２７とされるとともに逆側が例えば円筒面等の湾曲面部２８とされた形状をなしており、長さ方向が、ホルダ１１に装填された紙幣Ｓの幅方向（図１および図２における紙面直交方向）に沿わされた状態で、イメージセンサ１９で読み取られる状態にある紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚと光源２２との間に配置されている。
【００２１】
この円柱平凸レンズ２５は、平面部２７が光源２２側に向けられ湾曲面部２８が紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚ側に向けられており、しかも、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚの中心と光源２２とを結ぶ方向に対して画像検出範囲Ｚと同方向に傾斜させられている。
【００２２】
言い換えれば、この円柱平凸レンズ２５は、その光軸が、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲の中心と光源２２とを結ぶ方向に対して画像検出範囲Ｚの垂線と同方向に傾斜させられている。
【００２３】
さらに、言い換えれば、円柱平凸レンズ２５は、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２に近い側と光源２２とを結ぶ線が通る位置が、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚの光源２２から遠い側と光源２２とを結ぶ線が通る位置よりも光源２２に近くなるように傾斜配置されている。
【００２４】
この円柱平凸レンズ２５は、光源２２と紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚの中心とを結ぶ線に対し傾斜していることで、図２に示すように、平面部２７側において、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２から遠い側に向けて光源２２から照射される光の入射角が大きくなっており、逆に、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２から近い側に向けて光源２２から照射される光の入射角が小さくなっている。
【００２５】
その結果、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２から遠い側に向けて光源２２から照射される光が円柱平凸レンズ２５に入射すると、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２から近い側に大きく曲げられることになり、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２に近い側に向けて光源２２から照射される光が円柱平凸レンズ２５に入射すると、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２にさらに近い側に小さく曲げられることになって、これらの間も、遠い側から近い側になるにしたがって徐々に曲げられる角度が小さくなる。そして、円柱平凸レンズ２５から出射するときにほぼ上記状態を維持するように湾曲面部２８の形状が設定されている。
【００２６】
このように、円柱平凸レンズ２５においては、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２から遠い側に向けて光源２２から照射された光ほど大きく紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２に近い側に曲げられ、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２から近い側に向けて光源２２から照射された光ほど小さく紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおけるさらに光源２２に近い側に曲げられる。その結果、画像検出範囲Ｚの中心を通りこの中心と光源２２とを結ぶ線に対し直交する面において、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおける光源２２から遠い側つまり暗い側に向かう光ほど密になり、光源２２から近い側つまり明るい側に向かう光ほど粗になる（図２に一点鎖線で光の照射イメージを示す）。その結果、紙幣Ｓ（Ｓａ）の画像検出範囲Ｚにおけるイメージセンサ１９での検出部分を全面的に均一な明るさにすることができる。
【００２７】
なお、図１において、符号３０で示すものはめくり取られた紙幣Ｓ（Ｓｂ）に対して光を照射する第２光源であり、符号３１で示すものは、紙幣Ｓ（Ｓｂ）を透過した光の透過光量を読み取る検出センサ、符号３２で示すものは検出センサ３１に対して紙幣Ｓの透過光を集光させるレンズであり、検出センサ３１において検出された透過光量は予め記憶された基準となる透過光量と比較され、この比較結果に基づき該紙幣が二枚重ねとなっていないか否かを判断するようにしている。
【００２８】
以上に述べた本実施形態の紙幣計数機によれば、イメージセンサ１９で読み取られる紙幣Ｓ（Ｓａ）の広い画像検出範囲Ｚに対し光源２２から斜めに光を照射する場合であっても、光源２２と画像検出範囲Ｚと間に設けられた円柱平凸レンズ２５を、画像検出範囲Ｚと光源２２とを結ぶ方向に対して画像検出範囲Ｚと同方向に傾斜させることにより、画像検出範囲Ｚの光源２２から遠い側に近い側よりも密に光を照射することになり、その結果、光源２２からの距離差が大きくなってしまう広い画像検出範囲Ｚの全体の明るさをほぼ一定させることができる。したがって、光源２２から紙幣Ｓ（Ｓａ）の広い面積の画像検出範囲Ｚに斜めに光を照射する場合であっても、広い面積で良好に画像を検出することができ、その結果、判別精度を向上させることができる。
【００２９】
しかも、円柱平凸レンズ２５で上記光量調整を行うため、複数のレンズを組み合わせたり、特殊な形状の円柱レンズを用いることなく、光量調整を行うことができる。したがって、簡易な構造でコストを増大させることなく光量調整を行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、イメージセンサで読み取られる紙幣の画像検出範囲に対し光源から斜めに光を照射する場合であっても、光量調整手段が、画像検出範囲の光源からの距離が近い側よりも遠い側ほど光源から照射される光を密にすることになる。このように、紙幣において光源からの距離が遠く暗い側の光を密にすることで、広い画像検出範囲に光を照射して画像を検出する場合であっても、光源からの距離差が大きくなってしまう画像検出範囲の全体における明るさをほぼ一定させることができる。その結果、判別精度を向上させることができる。
【００３１】
請求項２に係る発明によれば、イメージセンサで読み取られる紙幣の画像検出範囲に対し光源から斜めに光を照射する場合であっても、光源と画像検出範囲と間に設けられた円柱凸レンズを、画像検出範囲と光源とを結ぶ方向に対して画像検出範囲と同方向に傾斜させることにより、光源からの距離差が大きくなってしまう画像検出範囲の全体における明るさをほぼ一定させることができる。このように、円柱凸レンズを用いるため、コストを増大させることなく画像検出範囲における明るさをほぼ一定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の紙幣計数機を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態の紙幣計数機の要部を示す平面図であって光量調整の状態のイメージを示す図である。
【符号の説明】
１１  ホルダ
１５  吸引軸
１９  イメージセンサ
２２  光源
２５  円柱平凸レンズ（光量調整手段，円柱凸レンズ）
Ｓ  紙幣
Ｚ  画像検出範囲
【図１】
2004310353.tif 000003
【図２】
2004310353.tif 000004