(57)【要約】【課題】紙葉類に紫外線を照射することで、紙葉類により反射された紫外線と紙葉類から発せられた蛍光とを精度良く検出し得る紙葉類判別装置を提供する。【解決手段】紙葉類判別装置１では、紫外線ＬＥＤ１３から発せられた紫外線Ｌ１は、ハーフミラー１６と可視光線反射フィルタ１９とを順次透過して紙幣Ｓに照射される。これにより紙幣Ｓから蛍光Ｌ３が発せられると、フォトセンサ２３は、光軸Ａ上を上方に向かって進行した蛍光Ｌ３をフィルタ１９に反射させて受光する。また、フォトセンサ２２は、紙幣Ｓにより反射されて光軸Ａ上を上方に向かって進行した紫外線Ｌ２をハーフミラー１６に反射させて受光する。このように、同一の光軸Ａ上を進行する紫外線Ｌ２と蛍光Ｌ３とを受光する構成を採用することで、紙幣Ｓがシワになっていたり、折れ曲がっていたりしても、紫外線Ｌ２と蛍光Ｌ３とを精度良く検出することができる。【選択図】  図２
2004334329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類に対し紫外線を照射する紫外線発光素子と、
前記紫外線発光素子の光軸上に配置され、前記紫外線発光素子から発せられた紫外線を透過させると共に、前記紙葉類により反射された紫外線を透過させ且つ前記紙葉類から発せられた蛍光を反射する蛍光反射部材と、
前記蛍光反射部材により反射された蛍光を受光する蛍光受光素子と、
前記紫外線発光素子と前記蛍光反射部材との間において前記光軸上に配置され、前記紫外線発光素子から発せられた紫外線を透過させると共に、前記紙葉類側から前記蛍光反射部材を透過した紫外線を反射する紫外線反射部材と、
前記紫外線反射部材により反射された紫外線を受光する紫外線受光素子とを備えたことを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項２】
前記紫外線反射部材は、前記紫外線発光素子から発せられた紫外線の一部を反射するハーフミラーであり、
前記紫外線反射部材により反射された紫外線の一部を受光するモニタ用受光素子を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の紙葉類判別装置。
【請求項３】
前記紫外線発光素子と前記紫外線反射部材との間には、前記紫外線発光素子から発せられた紫外線を略平行光にして透過させるレンズが配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の紙葉類判別装置。
【請求項４】
前記蛍光反射部材と前記蛍光受光素子との間には、紫外線を遮断する紫外線遮断フィルタが配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の紙葉類判別装置。
【請求項５】
前記蛍光反射部材と前記蛍光受光素子との間には、赤外線を遮断する赤外線遮断フィルタが配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の紙葉類判別装置。
【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、商品券、カード等の紙葉類の種類や真偽の判別に用いられる紙葉類判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるこの種の装置は、例えば、下記の特許文献１に開示されている。
この特許文献１に記載された装置は、紙幣に紫外光を照射し、紙幣で反射した紫外光のレベルを第１のフォトセルを用いて測定し、それと同時に、紙幣で発生する蛍光の量を第２のフォトセルを用いて測定し、それぞれの測定値を基準レベルと比較して、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
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した装置には、次のような課題が存在している。すなわち、この装置においては、第１のフォトセルと第２のフォトセルとが、紙幣に対して所定の角度をもって配置され、紙幣から発せられた光を直接受光する。そのため、紙幣がシワになっていたり、折れ曲がっていたりすると、第１のフォトセルと第２のフォトセルとで受光条件が異なってしまい、紫外光と蛍光とを精度良く検出することができないおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、紙葉類に紫外線を照射することで、紙葉類により反射された紫外線と紙葉類から発せられた蛍光とを精度良く検出することのできる紙葉類判別装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る紙葉類判別装置は、紙葉類に対し紫外線を照射する紫外線発光素子と、紫外線発光素子の光軸上に配置され、紫外線発光素子から発せられた紫外線を透過させると共に、紙葉類により反射された紫外線を透過させ且つ紙葉類から発せられた蛍光を反射する蛍光反射部材と、蛍光反射部材により反射された蛍光を受光する蛍光受光素子と、紫外線発光素子と蛍光反射部材との間において光軸上に配置され、紫外線発光素子から発せられた紫外線を透過させると共に、紙葉類側から蛍光反射部材を透過した紫外線を反射する紫外線反射部材と、紫外線反射部材により反射された紫外線を受光する紫外線受光素子とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この紙葉類判別装置においては、紫外線発光素子から発せられた紫外線は、紫外線反射部材と蛍光反射部材とを順次透過して紙葉類に照射される。この紫外線の照射により紙葉類から蛍光が発せられると、紫外線発光素子の光軸上を当該発光素子に向かって進行した蛍光は、蛍光反射部材により反射されて蛍光受光素子によって受光される。また、紙葉類により反射されて紫外線発光素子の光軸上を当該発光素子に向かって進行した紫外線は、紫外線反射部材により反射されて紫外線受光素子によって受光される。このように、同一の光軸上を進行する紫外線と蛍光とを受光する構成を採用することで、紙葉類がシワになっていたり、折れ曲がっていたりしても、同じ位置の紫外線と蛍光とを精度良く検出することができる。これにより、例えば、紫外線受光素子からの出力信号と蛍光受光素子からの出力信号とのそれぞれを、予め取得した基準信号と比較することで、紙葉類の判別（例えば、紙葉類の種類や真偽）を高精度に行うことが可能になる。しかも、紙葉類の所定領域について、紫外線の検出と蛍光の検出とが同時に行われるため、紙葉類が搬送中であってバタつくような場合にも、同一の受光条件での紫外線の検出と蛍光の検出とが可能になる。なお、紫外線発光素子には、紫外線のみを発光する素子だけでなく、紫外線を含んだ光を発光する素子も含まれる。
【０００８】
また、紫外線反射部材は、紫外線発光素子から発せられた紫外線の一部を反射するハーフミラーであり、紫外線反射部材により反射された紫外線の一部を受光するモニタ用受光素子を更に備えることが好ましい。これにより、紫外線発光素子による紫外線の発光量をモニタすることができるため、紫外線の発光量を一定に維持させて、紙葉類の判別を常に正確に行うことが可能になる。
【０００９】
また、紫外線発光素子と紫外線反射部材との間には、紫外線発光素子から発せられた紫外線を略平行光にして透過させるレンズが配置されていることが好ましい。これにより、例えば紙葉類が搬送中でありバタついて、紫外線発生光源と紙葉類との距離が変化しても、紙葉類における紫外線の照射領域、紫外線受光素子における紫外線の受光領域、及び蛍光受光素子における蛍光の受光領域は一定となる。したがって、紙葉類の所定領域について紫外線の検出と蛍光の検出とを確実に行うことが可能になる。
【００１０】
また、蛍光反射部材と蛍光受光素子との間には、紫外線を遮断する紫外線遮断フィルタが配置されていることが好ましい。さらに、蛍光反射部材と蛍光受光素子との間には、赤外線を遮断する赤外線遮断フィルタが配置されていることが好ましい。これらのフィルタを採用することで、より一層精度良く蛍光を検出することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る紙葉類判別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。
【００１２】
図１は、紙葉類検査器１を示す断面図であり、この紙葉類検査器１で検査対象になっているのは、紙葉類の一例である紙幣の真偽判別であり、具体的には、カラーコピーされた偽造紙幣と正規の紙幣との判別である。カラーコピーされた偽造紙幣には多量の蛍光成分が含まれているため、この点を真偽判別のための着目点の１つとする。
【００１３】
図１に示すように、紙葉類検査器１には、上下のガイド板２，３で挟まれるようにして形成させた直線的な搬送路４が設けられ、この搬送路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Ｓを排出側に向けて確実に搬送させている。このような搬送路４の途中には、紙葉類認識装置８が配置されている。
【００１４】
この紙葉類認識装置８は、ＬＥＤなどの光源によって紙幣Ｓを照らし、紙幣Ｓからの反射光をＣＣＤカメラで捕捉する構造をもっている。そして、カメラで撮像された画像と既知の画像データとの照合を行い、紙幣の金種を判別している。
しかし、近年、カラーコピーの高精度化によって、画像認識だけでは、紙幣Ｓの真偽を判別し難い状態になっている。
【００１５】
そこで、紙葉類認識装置８の上流側に、紙葉類判別装置１０を配置させる。この紙葉類判別装置１０は、図２に示すように、直方体形状の筺体１１を有し、この筐体１１の下壁には、防塵用のガラス板１２で塞がれた開口部１１ａが設けられている。この筐体１１は、ガイド板２に設けられた開口部２ａ内にガラス板１２を嵌め込むようにしてガイド板２に取り付けられている。
【００１６】
この筐体１１内の上部には、出射した紫外線Ｌ１が搬送路４に直交するように紫外線ＬＥＤ（紫外線発光素子）１３が配置され、この紫外線ＬＥＤ１３は、筐体１１の側壁の１つをなす駆動回路基板（図示なし）にリード部１３ａを介して固定されている。この紫外線ＬＥＤ１３の直下には、紫外線ＬＥＤ１３から出射された紫外線Ｌ１を平行光（略平行光を含む）に整形するレンズ１４が配置され、このレンズ１４は、筐体１１の上壁に設けられた保持部１５に固定されている。これにより、紫外線ＬＥＤ１３から出射された紫外線Ｌ１は、レンズ１４によって平行光に整形された後、ガラス板１２を透過して、搬送路４を搬送される紙幣Ｓに照射される。
【００１７】
さらに、紫外線ＬＥＤ１３の光軸Ａ上には、光軸Ａに対して所定の角度（例えば４５度）をもってハーフミラー（紫外線反射部材）１６が配置され、このハーフミラー１６は、筐体１１の側壁１１ｂに設けられた凸部１７と保持部１５との間に掛け渡されて固定されている。このハーフミラー１６は、紫外線ＬＥＤ１３から出射された紫外線Ｌ１の一部を側壁１１ｂ側に９０度折り曲げるように反射するが、この紫外線Ｌ１の一部は、凸部１７の上部にある空間に配置されたモニタ用フォトセンサ（モニタ用受光素子）１８によって受光される。このモニタ用フォトセンサ１８は、そのリード部１８ａを介して上述の駆動回路基板に固定されている。
【００１８】
このように、モニタ用フォトセンサ１８を設けることで、紫外線ＬＥＤ１３による紫外線Ｌ１の発光量を監視することができる。したがって、紫外線ＬＥＤ１３の発光状態が経時的に変化しても、紫外線ＬＥＤ１３をフィードバック制御して紫外線Ｌ１の発光量を一定に維持させることができる。これにより、紙葉類判別装置１０による紙幣Ｓの真偽判別を常に正確に行うことが可能になる。
【００１９】
さらに、ハーフミラー１６とガラス板１２との間において、光軸Ａ上には、光軸Ａに対して所定の角度（例えば４５度）をもって可視光線反射フィルタ（蛍光反射部材）１９が配置され、この可視光線反射フィルタ１９は、側壁１１ｂに対面する側壁１１ｃに設けられた仕切部２１と凸部１７との間に掛け渡されて固定されている。この可視光線反射フィルタ１９は、紫外線ＬＥＤ１３から出射されてハーフミラー１６を透過した紫外線Ｌ１と、紙幣Ｓにより反射されて光軸Ａ上を上方に向かって進行した紫外線Ｌ２とを透過させる。その一方で、この可視光線反射フィルタ１９は、紫外線Ｌ１の照射により紙幣Ｓから蛍光（可視光線）Ｌ３が発せられると、光軸Ａ上を上方に向かって進行した蛍光Ｌ３を側壁１１ｃ側に９０度折り曲げるように反射する。
【００２０】
そして、可視光線反射フィルタ１９を紙幣Ｓ側から透過して直進した紫外線Ｌ２は、ハーフミラー１６によって側壁１１ｃ側に９０度折り曲げられるように反射され、仕切部２１の上部にある空間に配置された紫外線用フォトセンサ（紫外線受光素子）２２によって受光される。この紫外線用フォトセンサ２２は、そのリード部２２ａを介して上述の駆動回路基板に固定されている。
【００２１】
一方、可視光線反射フィルタ１９により反射された蛍光Ｌ３は、仕切部２１の下部にある空間に配置された蛍光用フォトセンサ（蛍光受光素子）２３によって受光される。この蛍光用フォトセンサ２３は、そのリード部２３ａを介して上述の駆動回路基板に固定されている。そして、可視光線反射フィルタ１９と蛍光用フォトセンサ２３とを結ぶ蛍光Ｌ３の光路上には、紫外線を遮断する紫外線遮断フィルタ２４と赤外線を遮断する赤外線遮断フィルタ２５とが配置されている。
各フィルタ２４，２５は、仕切部２１と筐体１１の下壁との間に掛け渡されて固定されている。
【００２２】
このように、紫外線遮断フィルタ２４と赤外線遮断フィルタ２５とを設けることで、紙幣Ｓから発せられた光のうち蛍光Ｌ３だけをより一層精度良く蛍光用フォトセンサ２３に検出させることが可能になる。なお、蛍光用フォトセンサ２３を用いて、蛍光Ｌ３と一緒に赤外線を検出してもよい場合には、赤外線遮断フィルタ２５を取り外せばよい。
【００２３】
以上のように構成された紙葉類判別装置１０においては、紫外線ＬＥＤ１３から発せられた紫外線Ｌ１は、ハーフミラー１６と可視光線反射フィルタ１９とを順次透過して、搬送路４を搬送される紙幣Ｓに照射される。この紫外線Ｌ１の照射により紙幣Ｓから蛍光Ｌ３が発せられると、紫外線ＬＥＤ１３の光軸Ａ上を上方に向かって進行した蛍光Ｌ３は、可視光線反射フィルタ１９により反射されて蛍光用フォトセンサ２３によって受光される。また、紙幣Ｓにより反射されて光軸Ａ上を上方に向かって進行した紫外線Ｌ２は、可視光線反射フィルタ１９を透過した後、ハーフミラー１６により反射されて紫外線用フォトセンサ２２によって受光される。
【００２４】
このとき、紙幣Ｓにより反射される紫外線Ｌ２の光量は、紙幣Ｓに印刷された模様等に応じて変化する。また、紙幣Ｓから発せられる蛍光Ｌ３の光量は、紙幣Ｓの紙質や、紙幣Ｓに用いられたインクの種類等に応じて変化する。そのため、紙葉類判別装置１０においては、次のようにして紙幣Ｓの真偽が判別される。すなわち、本物の紙幣について、紫外線用フォトセンサ２２からの出力信号を紫外線用基準信号として記憶しておき、また、蛍光用フォトセンサ２３からの出力信号を蛍光用基準信号として記憶しておく。そして、紙幣Ｓについての紫外線用フォトセンサ２２からの出力信号を紫外線用基準信号と比較し、また、紙幣Ｓについての蛍光用フォトセンサ２３からの出力信号を蛍光用基準信号と比較することで、紙幣Ｓの真偽を高精度に判別することができる。
【００２５】
このように、紙葉類判別装置１０においては、同一の光軸Ａ上を進行した紫外線Ｌ２と蛍光Ｌ３とを受光する構成を採用することで、紙幣Ｓがシワになっていたり、折れ曲がっていたりしても、紫外線Ｌ２と蛍光Ｌ３とを精度良く検出することができる。しかも、紙幣Ｓの所定領域について、紫外線Ｌ３の検出と蛍光Ｌ２の検出とが同時に行われるため、搬送される紙幣Ｓが搬送路４においてバタついても、同一の受光条件での紫外線Ｌ２の検出と蛍光Ｌ３の検出とが可能になる。
【００２６】
さらに、紙葉類判別装置１０においては、同一の光軸Ａ上を進行した紫外線Ｌ２と蛍光Ｌ３とを受光する構成を採用することで、紫外線Ｌ１の光源である紫外線ＬＥＤ１３が１つで済むため、紙葉類判別装置１０の小型化及びコストダウン化を図ることができる。
【００２７】
また、紫外線ＬＥＤ１３の直下には、紫外線ＬＥＤ１３から発せられた紫外線Ｌ１を平行光にして透過させるレンズ１４が配置されている。これにより、搬送路４を搬送される紙幣Ｓがバタついて（図２の二点鎖線を参照）、紫外線ＬＥＤ１３と紙幣Ｓとの距離が変化しても、紙幣Ｓにおける紫外線Ｌ１の照射領域、紫外線用フォトセンサ２２における紫外線Ｌ２の受光領域、及び蛍光用フォトセンサ２３における蛍光Ｌ３の受光領域を一定とすることができる。したがって、紙幣Ｓの所定領域について紫外線Ｌ２の検出と蛍光Ｌ３の検出とを確実に行うことが可能になる。
【００２８】
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、紙幣の真偽を判別する場合であったが、同様の構成により紙幣の種類を判別することも可能である。また、紙幣に限らず、商品券、カード等、種々の紙葉類を判別対象とすることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、紙葉類に紫外線を照射することで、紙葉類により反射された紫外線と紙葉類から発せられた蛍光とを精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る紙葉類判別装置が適用された紙葉類検査器の一実施形態を示す断面図である。
【図２】
本発明に係る紙葉類判別装置の一実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…紙葉類判別装置、１３…紫外線ＬＥＤ（紫外線発光素子）、１４…レンズ、１６…ハーフミラー（紫外線反射部材）、１８…モニタ用フォトセンサ（モニタ用受光素子）、１９…可視光線反射フィルタ（蛍光反射部材）、２２…紫外線用フォトセンサ（紫外線受光素子）、２３…蛍光用フォトセンサ（蛍光受光素子）、２４…紫外線遮断フィルタ、２５…赤外線遮断フィルタ、Ｓ…紙葉類、Ａ…光軸、Ｌ１，Ｌ２…紫外線、Ｌ３…蛍光。
【図１】
2004334329.tif 000003
【図２】
2004334329.tif 000004