(57)【要約】【課題】紙幣などの紙葉類に光を照射して紙葉類の真偽を判別する光学式の紙葉類判別装置において、多種多様の紙葉類のインク質および紙質を精度良く判別すること。【解決手段】搬送されてくる紙葉類に光を照射する発光素子と、紙葉類を透過もしくは反射した発光素子からの光を受ける受光素子を備え、正式な紙葉類と偽紙葉類に発光素子が光を照射したときに、受光素子による出力信号における真偽差が拡大する受光波長もしくは照射位置を定めた方式の紙葉類判別装置とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子と、第２の発光素子と、受光素子を備え、
前記二つの発光素子と前記受光素子の間に紙葉類を搬送し、前記二つの発光素子が前記紙葉類に光を照射し、前記紙葉類を透過した光を前記受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を用いて前記紙葉類の種類を判別する紙葉類判別装置において、
前記受光素子は、青色光から緑色光にかかる波長域に中心波長を持つ第１の光と、緑色光から黄色光にかかる波長域に中心波長を持つ第２の光を受光し、
前記第１の光と前記第２の光による前記受光素子の出力信号を用いて前記紙葉類の種類を判別する判別部を設けたことを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項２】
前記第１の光は５００±２５ｎｍ内に中心波長を有し、前記第２の光は５７０±２５ｎｍ内に中心波長を有する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】
前記第１の発光素子と前記紙葉類の搬送路との間に第１の光学フィルタと、前記第２の発光素子と前記紙葉類の搬送路との間に第２の光学フィルタを設け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４】
紙葉類の紙厚の異なる複数箇所を前記二つの発光素子が照射し、前記複数箇所を透過した光による前記受光素子の出力を比較することで前記紙葉類の判別を行うことを特徴とする請求項２記載の紙葉類判別装置。
【請求項５】
前記紙葉類は紙幣であって、前記紙厚の異なる複数箇所は、前記紙幣の透かし部と無印刷部であることを特徴とする請求項４記載の紙葉類判別装置。
【請求項６】
第１の発光素子と、第２の発光素子と、受光素子を備え、
前記二つの発光素子と前記受光素子を備えた位置に紙葉類を搬送し、前記二つの発光素子が前記紙葉類に光を照射し、前記紙葉類を反射した光を前記受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を用いて前記紙葉類の種類を判別する紙葉類判別装置において、
前記受光素子は、青色光から緑色光にかかる波長域に中心波長を持つ第１の光と、緑色光から黄色光にかかる波長域に中心波長を持つ第２の光を受光し、
前記第１の光と前記第２の光による前記受光素子の出力信号を用いて、前記紙葉類の種類を判別する判別部を設けたことを特徴とする紙葉類判別装置。
【請求項７】
前記第１の光は５００±２５ｎｍ内に中心波長を有し、前記第２の光は５７０±２５ｎｍ内に中心波長を有することを特徴とする請求項６記載の紙葉類判別装置。
【請求項８】
前記第１の発光素子と前記紙葉類の搬送路との間に第１の光学フィルタと、前記第２の発光素子と前記紙葉類の搬送路との間に第２の光学フィルタを設けたことを特徴とする請求項６記載の紙葉類判別装置。
【請求項９】
紙葉類の紙厚の異なる複数箇所を前記二つの発光素子が照射し、前記複数箇所を透過した光による前記受光素子の出力を比較することで前記紙葉類の判別を行うことを特徴とする請求項７記載の紙葉類判別装置。
【請求項１０】
前記紙葉類は紙幣であって、前記紙厚の異なる複数箇所は、前記紙幣の透かし部と無印刷部であることを特徴とする請求項９記載の紙葉類判別装置。
【請求項１１】
発光素子と受光素子を備え、
前記発光素子と前記受光素子の間に紙葉類を搬送し、前記発光素子は前記紙葉類に光を照射し、紙葉類を透過した光を前記受光素子で受光し、前記受光素子の出力信号を用いて前記紙葉類の種類を判別する紙葉類判別装置において、
前記発光素子は前記紙葉類に設けられた識別マーク部と無印刷部に光を照射し、
前記識別マーク部を透過した光と前記無印刷部を透過した光による前記受光素子の出力信号を用いて、前記紙葉類の種類を判別する判別部を設けたことを特徴とする紙葉類判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類を判別する光学式の紙葉類判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙葉類判別装置は、有価証券や紙幣などの紙葉類に、発光素子が発光する光を透過あるいは反射させ、透過光あるいは反射光を受光素子で受光し、インク質および紙質の特性の差によって異なる受光素子の出力値を用いて紙葉類の真偽を判別する装置である。紙葉類判別装置の従来例としては、二つの発光素子が発する赤色光と赤外光が紙葉類を透過した透過光を受光素子によって受光し、受光素子の出力値を比較することにより紙葉類の真偽を判定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、近年プリント技術の進歩に伴いプリント偽券が多種多様に出現し、真偽判定精度を維持することが難しくなってきた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３１２４８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
多種多様の紙葉類のインク質および紙質を精度良く判別できる光学式の紙葉類判別装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
搬送されてくる有価証券や紙幣等の紙葉類に光を照射する発光素子と、紙葉類を透過もしくは反射した発光素子からの光を受ける受光素子を備え、正式な紙葉類と偽紙葉類に発光素子が光を照射したときに、受光素子による出力信号における真偽差が拡大する受光波長もしくは照射位置を定めた方式の紙葉類判別装置とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。なお本発明は、これら実施例の範囲に限定されるものではない。
【０００８】
図１に、本発明の第１の実施例である紙葉類判別装置の模式図を示す。本実施例は、真偽特性差のより大きな照射２波長の特性を抽出して判別する紙葉類判別装置である。
【０００９】
紙葉類の一つである紙幣１０は、搬送ローラ１１によって矢印の方向へ一定速度で搬送され、紙葉類判別装置にかかる。発光ダイオードを用いた発光素子１２，１３は、紙幣１０に向かって光を照射する。点灯駆動制御部１４は、図示しないマイコン等からの信号により、発光素子１２，１３のいずれかが発光するように発光タイミングを制御している。発光素子１２，１３が発光した光は、紙幣１０を透過し、中心波長が青色から緑色の波長域にある光と、中心波長が緑色から黄色の波長域にある光が受光素子１５で受光される。紙幣１０の搬送路と受光素子１５の間には、各々の選択照射受光波長に合わせた光学フィルタ１２′，１３′が設けられている。なお、光学フィルタ１２′，１３′は、発光素子１２，１３と紙幣１０の搬送路の間に設けて、中心波長が青色から緑色の波長域にある光と、中心波長が緑色から黄色の波長域にある光が、紙幣１０を透過する構成であっても良い。
【００１０】
受光素子１５は、受光した光量に応じた電流を出力する。受光素子１５の出力電流は、増幅部１６にて電圧に変換され、２波長に分離して出力が増幅される。ＡＤ変換器１７は、増幅部１６から出力された電圧をアナログ値からデジタル値に変換する。メモリ１８は、ＡＤ変換器１７から出力されたデジタル値を順次記憶する。演算判別部１９は、メモリ１８内に格納された紙葉類上の透過出力データを、２波長毎や紙葉類位置毎に出力値の比を算出し、各紙幣毎に比較して、真偽を判別する。
【００１１】
なお、光学フィルタ１２′，１３′は、選択波長範囲が発光ダイオードだけで適合すれば、省スペースのために省くこともできる。
【００１２】
次に真偽差特性の高精度化について説明する。図２は、光の波長に対する正規の紙幣である券１と、カラー複写などによって作成されたプリント偽券である券２の透過率の特性例を示したグラフである。可視域の２波長λ１＝５００ｎｍとλ２＝５７０ｎｍの付近で、券１と券２の傾き特性の差が、プリンタインクと印刷機インクの分光特性などにより特に大きいことを示している。図１に示した紙葉類判別装置において、受光素子１５は、中心波長が５００ｎｍ付近の青色から緑色光と、中心波長が５７０ｎｍ付近の緑色から黄色光を受光する。従って、紙幣１０上の中間色部，白色部，黒色部の全般において、５００ｎｍ付近と５７０ｎｍ付近の２波長出力比にて各券を比較すると、真偽差となる出力比がより大きく取得できる。このように、多種多様のプリント偽券のバラツキがあったとしても、真偽判別の高精度化を図ることができる。このように５００ｎｍ付近と570ｎｍ付近、具体的には５００±１０ｎｍ内と５７０±１０ｎｍ内で最適な判別を行うことができるが、実験によると５００±２５ｎｍ，５７０±２５ｎｍの範囲内であれば紙葉類の判別を行うことができる。また、紙葉類における測定点は、単点あるいは搬送ライン上の複数点のデータを比較することで判別することができる。
【００１３】
図３に、本発明の第２の実施例を示す。本実施例は、紙厚の変化部分を測定し、相乗特性により異種波長の出力比最大値を取得する方式である。
【００１４】
図３のグラフは図２と同じであるが、紙幣１０上における透かし部など紙厚差を有する無印刷部の特性が加わっている。無印刷部の搬送ライン上で複数点の出力比を測定することにより、無印刷部の紙厚の特性を有する券１では、紙厚の特性が加味相乗され、出力比の変動幅が大きくなる。一方、プリント偽券２は紙厚が一定であるので、出力比には、ほぼ変化がない。従って、出力比の最大値あるいは最大値付近で比較判別することにより、真偽差が拡大されて、真偽判別の高精度化につながることになる。なお、紙厚の異なる紙葉類の位置に発光素子１２，１３を発光するタイミングは、図１における点灯駆動制御部１４からの発光信号によって制御することもできる。
【００１５】
図４に、本発明の第３の実施例を示す。本実施例は、受光出力比が大きい特定の測定部位に対し１波長２位置を測定し、比較する方式である。
【００１６】
図４は、１波長２位置測定方式の紙葉類判別装置の模式図である。図１と異なるのは、発光素子１２０，光学フィルタ１２０′が１組になった構成である。点灯駆動制御部１４は、交流点灯でも直流点灯でも良い。また、発光素子１２０および光学フィルタ１２０′の波長域は、可視光であっても良いし、可視光以外でも良い。
【００１７】
図５は、図４に示した１波長２位置測定方式の波長に対する透過率の特性を示すグラフである。図５（ａ）は正規の券１の波長と透過率の特性で、図５（ｂ）はプリント偽券である券２の波長と透過率の特性である。共に測定位置１が視覚障害者用などの識別マーク部、測定位置２が搬送ライン上における縁無印刷部である。券１では、識別マーク部の紙厚が他領域と異なっている。従って、測定位置１と測定位置２は紙厚の透過特性から、２つの位置における透過率の比が大きくなる。プリント偽券の券２では、識別マークのあたりは透過率が無印刷部と同等な特性を示すので、２つの位置における透過率の比が小さい。従って、券１と券２の真偽差が大きくなり、判別の高精度化につながる。なお、紙葉類の識別マーク部と無印刷部への発光タイミングの制御は、点灯駆動制御部１４によって制御することもできる。
【００１８】
なお、測定位置２は縁の無印刷部としたが、他の無印刷部あるいは中間色部に定めても良い。
【００１９】
図６は、本発明の第４の実施例である紙葉類判別装置の模式図である。本実施例は、２つの発光素子１２，１３と、１つの受光素子１５を用いた点では図１と同じである。しかし、図１が透過光測定方式を用いているのに対し、図６は反射光測定方式を用いた点で異なっている。紙幣１０に、発光素子１２，１３を用いて照射を行い、紙幣１０から反射された光を受光素子１５にて２波長の受光を行っている。図６でも第１の実施例と同様に、光学フィルタ１２′，１３′を用いて、中心波長が５００ｎｍ付近の青色から緑色の光と、中心波長が５７０ｎｍ付近の緑色から黄色の光を、紙幣１０に照射している。本実施例においても、これまで説明した実施例と同様の効果が得られる。なお、光学フィルタ１２′，13′は、選択波長範囲が発光ダイオードだけで適合すれば構成上削除しても良い。
【００２０】
これまで説明した各実施例の紙葉類判別装置の比較判別は、２波長の比を用いた比較判別を用いてきたが、２波長の差による判別、あるいは波長毎の絶対値での単一比較あるいはこれら複合での比較方式を用いることもできる。
【００２１】
また、各実施例で説明した真偽差拡大方式を複合した形で用いることで、真偽判別制度を更に向上させることもできる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の真偽差を拡大する方式の紙葉類判別装置により、偽の紙葉類のインクあるいは紙質を精度良く判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である紙葉類判別装置の模式図である。
【図２】券種の波長と透過率特性を示すグラフである。
【図３】無印刷部走査上の券種の波長と透過率特性を示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施例である紙葉類判別装置の模式図である。
【図５】識別マーク部と無印刷部の券種による波長と透過率特性を示すグラフである。
【図６】本発明の他の実施例である紙葉類判別装置の模式図である。
【符号の説明】
１０…紙幣、１１…搬送ローラ、１２，１３，１２０…発光素子、１２′，
１３′，１２０′…光学フィルタ、１４…点灯駆動制御部、１５…受光素子、
１６…増幅部、１７…ＡＤ変換器、１８…メモリ、１９…演算判別部。
【図１】
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【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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