(57)【要約】【課題】装置を大型化することなく対象物に含まれる蛍光成分を正確に検出することができる検査装置を提供する。【解決手段】紙幣検査装置１は搬送経路４を有し、この搬送経路４の途中には、紙幣７を搬送する搬送ローラ５，６と、紙幣７に含まれる蛍光成分を検出する蛍光センサ９とが配置されている。蛍光センサ９は筺体１１を有し、この筺体１１内には、紙幣７に向けて光を照射する発光素子１３と、紫外線の照射によって紙幣７の表面から放出される蛍光を受光する受光素子１８とが収容されている。搬送経路４の検査領域Ａには、発光素子１３から出射された光によって蛍光を発生させる蛍光体２１が配置されている。紙幣７の検査を行う場合は、まず蛍光体２１の蛍光量を検出し、その検出値に基づいて発光素子１３の発光量を補正する。そして、その状態で、紙幣７に含まれる蛍光成分の含有量を検出する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に含まれる蛍光成分の含有量に基づいて前記対象物を検査する検査装置において、
前記対象物を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記対象物に光を照射する発光素子と、
前記光の照射によって前記対象物から発する蛍光を受光する受光素子と、
前記搬送経路に配置され、前記発光素子から出射される光により蛍光を発生させる蛍光体とを備えることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記搬送手段により搬送される前記対象物が前記搬送経路の検査領域に到達する前に、前記受光素子の出力信号を入力して前記蛍光体から発生する蛍光量を検出し、前記蛍光体から発生する蛍光量に基づいて前記発光素子の発光量を制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
前記蛍光体は蛍光ガラスであることを特徴とする請求項１または２記載の検査装置。
【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、伝票類等の真偽や種類の判別等を行う検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙幣の真偽判別を行う検査装置としては、例えば特許文献１，２に記載されているものが知られている。この文献に記載の検査装置は、光源から紙幣に紫外線を照射し、紙幣で反射された紫外光のレベルを測定すると共に、紙幣で発生する蛍光の量を測定し、それぞれの測定レベルを基準レベルと比較することにより、紙幣の真偽を判別するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特表平９−５０７３２６号公報
【特許文献２】
特開平１０−４０４３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光源の発光量は温度変化等によって変動するため、紙幣で発生する蛍光量を正確に測定できないことがある。この場合には、紙幣の真偽判別等を正確に行うことが困難になる。
【０００５】
本発明の目的は、装置を大型化することなく対象物に含まれる蛍光成分を正確に検出することができる検査装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対象物に含まれる蛍光成分の含有量に基づいて対象物を検査する検査装置において、対象物を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送される対象物に光を照射する発光素子と、光の照射によって対象物から発する蛍光を受光する受光素子と、搬送経路に配置され、発光素子から出射される光により蛍光を発生させる蛍光体とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
このような検査装置においては、受光素子の出力値（対象物から発する蛍光量）を温度に対して一定の状態に管理しないと、対象物の正確な検査が行えないことがある。そこで、上記のように搬送経路に蛍光体を配置し、対象物の検査に先立って、蛍光体から発生した蛍光を受光素子で受光して、蛍光体から発生する蛍光量を検出する。蛍光体から発生する蛍光の温度特性は、蛍光成分を含んだ対象物から発する蛍光の温度特性と同等である。このため、予め蛍光体から発生する蛍光量に基づいて発光素子の発光量を補正することにより、実際に対象物を検査する際に、受光素子の出力値を確実に温度に対してほぼ一定にすることができる。これにより、対象物に含まれる蛍光成分を温度に拘らず正確に検出することが可能となる。また、蛍光体は搬送経路上に配置されているので、装置を大型化させなくて済む。
【０００８】
好ましくは、搬送手段により搬送される対象物が搬送経路の検査領域に到達する前に、受光素子の出力信号を入力して蛍光体から発生する蛍光量を検出し、蛍光体から発生する蛍光量に基づいて発光素子の発光量を制御する制御手段を更に備える。これにより、対象物が搬送経路の検査領域に達する前に、蛍光体から発生する蛍光量に基づく発光素子の発光量の補正処理が自動的に行われるため、作業者等の負担を軽減することができる。
【０００９】
また、好ましくは、蛍光体は蛍光ガラスである。蛍光ガラスは、蛍光媒体をイオン化してガラスに封入したものであり、耐環境性に強く、経時的劣化が起きにくい。このような蛍光ガラスを用いることにより、蛍光体から発生する蛍光量に基づく発光素子の発光量の補正を長期間にわたって高精度に行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る検査装置の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る検査装置の一実施形態として紙幣検査装置を示す断面図である。紙幣検査装置１は、紙幣の真偽判別および金種判別を行うものである。紙幣検査装置１は、上ガイド板２と下ガイド板３とで挟まれるように形成された搬送経路４を有している。この搬送経路４の途中には搬送ローラ５，６が配置され、各搬送ローラ５，６によって紙幣７が排出側に向けて搬送される。
【００１２】
搬送経路４の途中には、紙幣７の金種を識別する紙幣認識ユニット８が配置されている。紙幣認識ユニット８は、図示しないが、紙幣７の表面を照らす光源と、紙幣７の表面を撮像するＣＣＤカメラとを有し、ＣＣＤカメラで撮像された画像データと既知の画像データとの照合を行うことにより、紙幣７の金種を判別する。
【００１３】
紙幣認識ユニット８の上流側には、紙幣７に含まれる蛍光成分を検出する蛍光センサ９と、この蛍光センサ９と接続された制御ユニット１０とが配置されている。これらの蛍光センサ９及び制御ユニット１０によって、正規の紙幣と偽造紙幣との真偽判別が行われる。なお、紙幣７の真偽判別は、偽造の紙幣に多量の蛍光成分が含まれている点に着目して行うものである。
【００１４】
蛍光センサ９は、図２に示すように、略直方体形状の筺体１１を有し、この筺体１１内には、当該筺体１１の内部空間を縦方向に分割する仕切り部１２が配置されている。筺体１１において、仕切り部１２により形成された一方の空間内には、搬送ローラ５，６によって搬送される紙幣７に向けて光を照射する発光素子（光源）１３が収容されている。この発光素子１３は、紫外成分を含む光を発生させる紫外線ＬＥＤであり、筐体１１の上面部に設けられた回路基板１４に固定されている。なお、発光素子１３としてＬＥＤを採用する理由は、筺体１１が小さくても収容スペースが少なくて済み、輝度のばらつきが少なく、経時的な光量変動が少ないといったメリットをもっているからである。
【００１５】
筺体１１の下面には、防塵ガラス板１５が接着剤等で固定されている。この防塵ガラス板１５は、紫外線透過率が極めて高い石英ガラス等で形成されている。防塵ガラス板１５と発光素子１３との間には、紫外線透過フィルタ１６が配置されている。この紫外線透過フィルタ１６は、発光素子１３から出射された光のうち紫外成分（例えば３００〜４００ｎｍ程度）のみを透過させる光学フィルタである。
【００１６】
また、上ガイド板２には、発光素子１３から出射された光を取り出すための窓部１７が設けられている。これにより、搬送ローラ５，６による紙幣７の搬送途中に、紙幣７の表面が、発光素子１３から出射された光によって照らされる。
【００１７】
筺体１１において、仕切り部１２により形成された他方の空間内には、紫外線の照射によって紙幣７の表面から放出される蛍光を受光する受光素子１８が収容されている。この受光素子１８は、フォトダイオードやフォトトランジスタ等で構成され、回路基板１４に固定されている。
【００１８】
防塵ガラス板１５と受光素子１８との間には、紫外線カットフィルタ１９が配置されている。この紫外線カットフィルタ１９は、紙幣７の表面で反射された光のうち紫外成分を除去する光学フィルタである。紙幣７で反射した光に含まれる紫外成分は高いエネルギー特性をもっているが、そのような紫外成分を紫外線カットフィルタ１９で除去することにより、紫外成分がノイズとして受光素子１８に入射されて誤検出を起こすことが回避される。
【００１９】
また、下ガイド板３における上ガイド板２の窓部１７に対向する部位には開口部２０が形成され、この開口部２０には、発光素子１３から出射された光によって蛍光を発生させる蛍光体２１が配置されている。この蛍光体２１としては、蛍光材料をイオン化してガラスに封入した蛍光ガラスを使用するのが好ましい。蛍光ガラスは、容易に経年変化することは無いため、長期間にわたって安定した蛍光量が得られる。このような蛍光体２１を設けることにより、搬送経路４の検査領域Ａに紙幣７が無い状態では、蛍光体２１で発生した蛍光が受光素子１８に入射されることになる。
【００２０】
図３は、上記の発光素子１３及び受光素子１８が固定された回路基板１４の回路構成と制御ユニット１０のブロック構成を示した図である。回路基板１４には、発光素子１３と接続された駆動回路２２と、受光素子１８と接続されたアンプ回路２３とが設けられている。駆動回路２２はトランジスタ２４及び抵抗２５，２６を有し、この駆動回路２２に供給される電圧値によって発光素子１３の発光量が決定される。アンプ回路２３は、受光素子１８の出力値を電圧信号に変換して制御ユニット１０に出力する。
【００２１】
制御ユニット１０は、Ａ／Ｄ変換器２７と、スタートボタン２８と、ＣＰＵ２９と、Ｄ／Ａ変換器３０と、表示器３１とを有している。Ａ／Ｄ変換器２７は、アンプ回路２３の出力アナログ信号をデジタル信号に変換する。スタートボタン２８は、作業者等が紙幣７の検査の開始を指示するための手動入力手段である。ＣＰＵ２９は、Ａ／Ｄ変換器２７の出力信号及びスタートボタン２８からの指示信号を入力し、発光素子１３の発光出力量の補正と紙幣７の真偽判別とに関する所定の演算処理を行う。Ｄ／Ａ変換器３０は、ＣＰＵ２９からのデジタル信号をアナログ信号に変換して駆動回路２２に出力する。表示器３１は、ＣＰＵ２９から送られた紙幣７の真偽情報を画面表示する。
【００２２】
次に、図４に示すフローチャートを用いてＣＰＵ２９の演算処理手順の詳細を明らかにしつつ、紙幣検査装置１の動作を説明する。
【００２３】
まず、作業者等はスタートボタン２８をＯＮにして、搬送ローラ５，６を駆動させる。そして、複数枚の紙幣７を、搬送経路４の搬入位置から検査領域Ａに向けて順次搬送させる。
【００２４】
このとき、ＣＰＵ２９では、まずスタートボタン２８がＯＮされたかどうかを判断し（手順５１）、スタートボタン２８がＯＮされたときは、発光素子１３を点灯させるための初期制御信号をＤ／Ａ変換器３０に送出する（手順５２）。これにより、駆動回路２２には、初期制御信号に応じた電圧値が供給され、発光素子１３から所定光量の光が出射される。
【００２５】
スタートボタン２８がＯＮされた直後は、紙幣７は未だ検査領域Ａには送り込まれていないので、発光素子１３から出射された光によって蛍光体２１が照らされる事になる。これにより、蛍光体２１で発生した蛍光が、受光素子１８で受光される。そして、受光素子１８の出力信号が、Ａ／Ｄ変換器２７を介してＣＰＵ２９に送られる。
【００２６】
ＣＰＵ２９では、その入力信号から蛍光体２１の蛍光量を検出する（手順５３）。続いて、検出した蛍光体２１の蛍光量と予め設定された蛍光量基準値との差分を求め、この差分がゼロとなるような発光素子１３の発光量を決定する（手順５４）。そして、その発光素子１３の発光量に応じた補正制御信号をＤ／Ａ変換器３０に送出する（手順５５）。すると、駆動回路２２には、補正制御信号に応じた電圧値が供給され、その結果、蛍光体２１の蛍光量が蛍光量基準値に保持されるようになる。
【００２７】
その後、搬送ローラ５，６によって紙幣７が検査領域Ａまで送り込まれると、発光素子１３から出射された光によって紙幣７の表面が照らし出される。ここで、紙幣７が蛍光成分を含んでいる場合には、紙幣７から蛍光が放出され、この蛍光が受光素子１８で受光される。そして、受光素子１８の出力信号が、Ａ／Ｄ変換器２７を介してＣＰＵ２９に送られる。
【００２８】
ＣＰＵ２９では、その入力信号から紙幣７の蛍光量を検出する（手順５６）。そして、検出した紙幣７の蛍光量に基づいて紙幣７の真偽判別を行う（手順５７）。例えば、紙幣７が偽造紙幣である場合には、多量の蛍光成分が含まれているので、検出した蛍光量は高いものとなる。一方、紙幣７が正規の紙幣の場合には、蛍光成分がほとんど含まれていないので、検出した蛍光量は極めて低いものとなる。続いて、紙幣７の真偽判別の結果データを表示器３１に送出する（手順５８）。
【００２９】
その後、全ての紙幣７について真偽判別を行ったかどうかを判断し（手順５９）、全ての紙幣７の真偽判別が終了していないときは、上記の手順５６〜５８の処理を繰り返し行う。なお、全ての紙幣７の真偽判別が終了したかどうかの判断は、作業者等が手動操作するストップボタン（図示せず）からの信号や、紙幣７の有無を検出するセンサ（図示せず）からの信号等に基づいて行う。
【００３０】
ところで、紙幣７の検査を正確に行うためには、同種類の紙幣７については、紙幣７に照射させる光量を常に一定の状態に管理し、受光素子１８の出力値（紙幣７から発する蛍光量）を常に一定にする必要がある。しかし、発光素子１３の発光特性は、環境温度の変化や経時的劣化によって変動し、これに伴って紙幣７から発する蛍光量も変わってくる。このため、発光素子１３を駆動するための駆動回路２２に供給する電圧値を常時一定にした場合には、温度等によって受光素子１８の出力値が異なり、結果的に紙幣７の真偽判別が正確に行えないことがある。
【００３１】
これに対し本実施形態では、紙幣７の蛍光検出の基準となる蛍光体２１を搬送経路４の検査領域Ａに配置し、まず蛍光体２１で発生した蛍光量を検出し、その検出値が蛍光量基準値に一致するように発光素子１３の発光量を補正し、その状態で、紙幣７に含まれる蛍光成分の含有量を検出して紙幣７の真偽判別を行う。ここで、蛍光体２１から発する蛍光は、蛍光成分を含んだ紙幣７から発する蛍光と同等の温度特性を有しているので、紙幣７に適合した最適な光量補正が行える。従って、実際に紙幣７の検査を行う際に、同種類の紙幣７に対しては受光素子１８の出力値（紙幣７から発する蛍光量）は常にほぼ一定になる。これにより、紙幣７に含まれる蛍光成分の含有量を温度に関係なく正確に検出することが可能となるため、紙幣７の真偽判別を正確に行うことができる。
【００３２】
また、蛍光体２１は、下ガイド板３に形成された開口部２０に配置されているので、紙幣検査装置１を大型化させることは無い。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態は、紙幣７に含まれる蛍光成分を検出するものであるが、本発明に適用される検査対象物は、特に紙幣には限定されず、伝票、証券、カード等であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、発光素子から出射される光により蛍光を発生させる蛍光体を搬送経路に配置したので、温度や発光素子の経年劣化等に関係なく、対象物に含まれる蛍光成分を正確に検出することができる。これにより、装置を大型化することなく対象物の検査を正確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る検査装置の一実施形態として紙幣検査装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す紙幣検査装置の主要部の拡大断面図である。
【図３】図２に示す蛍光センサの電気回路構成及び制御ユニットのブロック構成を示す図である。
【図４】図３に示すＣＰＵの演算処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…紙幣検査装置、４…搬送経路、５，６…搬送ローラ（搬送手段）、７…紙幣（対象物）、９…蛍光センサ、１０…制御ユニット、１３…発光素子、１８…受光素子、２１…蛍光体、２２…駆動回路（制御手段）、２３…アンプ回路（制御手段）、２７…Ａ／Ｄ変換器（制御手段）、２９…ＣＰＵ（制御手段）、３０…Ｄ／Ａ変換器（制御手段）、Ａ…検査領域。
【図１】
2004265104.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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