(57)【要約】【課題】対象物の表裏面に施された面構成の幾何学的対称性を利用することによって、最も少ないサンプルデータで対象物の種類を高精度に判定することが可能な低価格な識別センサを提供する。【解決手段】対象物４の表裏面の面構成６ａ，６ｂを光学的にセンシングすることで当該対象物の種類を判定する識別センサ２であり、識別センサは、対象物の中心線Ｔに対して対称位置にそれぞれ複数配置されており、各識別センサは、少なくとも、走査中にセンシング光Ｌを対象物の面構成に向けて発光する発光素子８と、センシング光が発光された際に対象物の面構成から生じる光Ｒを受光する受光素子１０と、受光素子から出力された電気信号に所定の演算処理を施し、そのとき算出された演算結果が予め登録された複数のサンプルデータのいずれに該当するかを比較することで対象物の種類を判定する演算判定部１２とを備える。【選択図】    図１
2005025624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に沿って走査して、その対象物の表裏面に施された面構成を光学的にセンシングすることによって、当該対象物の種類を判定する識別センサであって、
前記識別センサは、走査方向に沿って延出した前記対象物の中心線に対して対称位置にそれぞれ複数配置されており、各々の前記識別センサは、少なくとも、
走査中に所定のセンシング光を前記対象物の面構成に向けて発光する発光素子と、
前記発光素子と一体的に配置され且つ前記センシング光が発光された際に前記対象物の面構成から生じる光を受光する受光素子と、
前記受光素子から出力された電気信号に所定の演算処理を施し、そのとき算出された演算結果が予め登録された複数のサンプルデータのいずれに該当するかを比較することによって、前記対象物の種類を判定する演算判定部と、を備えていることを特徴とする識別センサ。
【請求項２】
前記演算判定部には、少なくとも、
サンプル対象物の表裏面に施された面構成を光学的にセンシングすることで得られた前記複数のサンプルデータを予め登録するデータベースと、
前記受光素子から出力された電気信号に所定の演算処理を施して前記演算結果を算出する演算回路と、
前記演算回路によって算出された前記演算結果と前記データベースに予め登録した前記複数のサンプルデータとを比較する演算結果比較回路と、
前記演算結果比較回路の比較値に基づいて、前記対象物の種類を判定する判定回路と、が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の識別センサ。
【請求項３】
前記発光素子は、互いに異なる波長帯域の複数のセンシング光を個別に発光することが可能に構成されており、前記受光素子は、前記発光素子から互いに異なる波長帯域のセンシング光が個別に発光された際に前記対象物の面構成から生じる光を順次受光することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の識別センサ。
【請求項４】
前記発光素子は、互いに異なる波長帯域のセンシング光を個別に発光する複数の発光部から構成されており、前記受光素子は、前記複数の発光部から複数のセンシング光が個別に発光された際に前記対象物の面構成から生じる光を順次受光することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の識別センサ。
【請求項５】
前記発光素子は、互いに異なる波長帯域の複数のセンシング光を個別に発光することが可能に構成されており、前記受光素子は、前記発光素子から互いに異なる波長帯域のセンシング光が個別に発光された際に前記対象物の面構成から生じる光をそれぞれ受光する複数の受光部から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の識別センサ。
【請求項６】
前記発光素子は、互いに異なる波長帯域のセンシング光を個別に発光する複数の発光部から構成されており、前記受光素子は、前記発光素子の複数の発光部から互いに異なる波長帯域のセンシング光が個別に発光された際に前記対象物の面構成から生じる光をそれぞれ受光する複数の受光部から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の識別センサ。
【請求項７】
前記発光素子は、走査方向に直交する方向のセンシング領域を幅広に確保したセンシング光を前記対象物の面構成に向けて発光するように構成されており、前記受光素子は、前記センシング光が発光された際に前記対象物の面構成から生じる光を受光するように、走査方向に直交する方向の受光領域を幅広に確保して構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載の識別センサ。
【請求項８】
前記互いに異なる波長帯域のセンシング光のうち、その一方は略７００ｎｍから１６００ｎｍの波長帯域に設定されており、その他方は略３８０ｎｍから７００ｎｍの波長帯域に設定されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１に記載の識別センサ。
【請求項９】
前記互いに異なる波長帯域のセンシング光のうち、その一方は略８００ｎｍから１０００ｎｍの波長帯域に設定されており、その他方は略５５０ｎｍから６５０ｎｍの波長帯域に設定されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１に記載の識別センサ。
【請求項１０】
前記互いに異なる波長帯域のセンシング光のうち、その一方は略９４０ｎｍの波長帯域に設定されており、その他方は略６４０ｎｍの波長帯域に設定されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１に記載の識別センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物の表裏面に施された面構成の幾何学的対称性を利用することによって、最も少ないサンプルデータで対象物の種類を高精度に判定することが可能な識別センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば特許文献１に示されているように、対象物の表裏面に施された面構成（例えば、紙幣や集積回路等の表裏面に施された複雑なデザインやパターン）を認識して、対象物の種類（例えば真贋や精度等）を判定する識別センサが知られている。この種の識別センサは、通常、対象物の特徴を最も良く反映した面構成（デザインやパターン）の特徴部分に配置され、対象物と識別センサとを相対的に移動させることによって識別センサを面構成の特徴部分に沿って走査している。そして、走査中に得られたセンシングデータ（面構成の特徴部分をプロットしたデータ）とサンプルデータと比較することによって対象物の種類（真贋や精度等）を判定している。
なお、サンプルデータとは、例えば対象物の種類（例えば真贋や精度等）を判定するための基準となる真正なデータを意味する。
【０００３】
【特許文献１】
特許２８９６２８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような対象物（例えば紙幣や集積回路等）は製造ラインで大量に連続生産されており、その際、対象物の表裏面に施される複雑なデザインやパターンは、その表裏面の全く同一位置に同一形状を維持しつつパターン印刷されることは無く、印刷精度や機械精度の影響によって若干のズレや変形等を伴う。従来の識別センサは、センシング領域が極めて狭いピンスポット状態で走査されるため、特徴部分のデザインやパターンに若干でもズレや変形等があると、その特徴部分のセンシングデータに大きな違いが生じてしまう。
【０００５】
具体的に説明すると、従来の識別センサは、常時一定箇所に位置決め固定されており、特徴部分のデザインやパターンのズレや変形等に合わせて位置調整されることは無く、常に特定の走査ライン上のセンシングデータをプロットするようになっている。このため、例えばデザインやパターンにズレや変形等が無い場合には、特定の走査ライン上の特徴部分から得られるセンシングデータはサンプルデータと常に一致する。
【０００６】
これに対して、その特定の走査ライン上の特徴部分に若干でもズレや変形等があると、同一の走査ラインを走査しているにも関わらず、識別センサから得られるセンシングデータはサンプルデータとは相違したものとなる。これは、従来の識別センサのセンシング領域が極めて狭いピンスポット状態であるため、特徴部分に若干でもズレや変形があると、その特徴部分のデザインやパターンがセンシング領域から外れてしまう。この場合、識別センサは異なる特徴部分を走査しているのと同じ状態になるが、そこから得られるセンシングデータは同一の走査ライン上のデータとしてサンプルデータと比較されてしまう。異なる特徴部分からのセンシングデータはサンプルデータとは相違したものとなるため、例えば紙幣の真贋では真正紙幣を贋物として誤って判定されたり、集積回路の精度では完成品を欠陥品として誤って判定されてしまうといった問題があった。
【０００７】
また、対象物の種類（例えば紙幣や集積回路等の真贋や精度等）を高精度に判定するためには、その対象物の特徴部分をあらわしたサンプルデータがより多く必要となる。例えば紙幣を例に採って説明すると、紙幣の表裏面には、その縦横に沿って異なるデザインが印刷されているため、全ての特徴部分を把握するためには、その紙幣の縦横に沿って往復走査した際のサンプルデータを個別に登録しなければならない。この場合、サンプルデータの登録容量が増加することによってデータベースの記憶容量も大きくしなければならず、その結果、識別センサの製造コストが上昇してしまうといった問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するために成されており、その目的は、対象物の表裏面に施された面構成の幾何学的対称性を利用することによって、最も少ないサンプルデータで対象物の種類を高精度に判定することが可能な低価格な識別センサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、対象物４に沿って走査して、その対象物の表裏面に施された面構成（表面構成６ａ、裏面構成６ｂ）を光学的にセンシングすることによって、当該対象物の種類を判定する識別センサ２であって、識別センサは、走査方向Ｓ１に沿って延出した対象物の中心線Ｔに対して対称位置にそれぞれ複数配置されており、各々の識別センサは、少なくとも、走査中に所定のセンシング光Ｌを対象物の面構成に向けて発光する発光素子８と、発光素子と一体的に配置され且つセンシング光が発光された際に対象物の面構成から生じる光Ｒを受光する受光素子１０と、受光素子から出力された電気信号に所定の演算処理を施し、そのとき算出された演算結果（電気信号の変化状態Ｖｅ）が予め登録された複数のサンプルデータのいずれに該当するかを比較することによって、対象物の種類を判定する演算判定部１２とを備えている。
演算判定部には、少なくとも、サンプル対象物の表裏面に施された面構成を光学的にセンシングすることで得られた複数のサンプルデータを予め登録するデータベース１２ａと、受光素子から出力された電気信号に所定の演算処理を施して演算結果を算出する演算回路１２ｂと、演算回路によって算出された演算結果とデータベースに予め登録した複数のサンプルデータとを比較する演算結果比較回路１２ｃと、演算結果比較回路の比較値に基づいて、対象物の種類を判定する判定回路１２ｄとが設けられている。
発光素子は、互いに異なる波長帯域の複数のセンシング光（近赤外光、可視光）を個別に発光することが可能に構成されており、受光素子は、発光素子から互いに異なる波長帯域のセンシング光が個別に発光された際に対象物の面構成から生じる光を順次受光することが可能に構成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る識別センサについて、添付図面を参照して説明する。
図１（ａ）及び図２に示すように、本実施の形態の識別センサ２は、対象物４に沿って走査して、その対象物の表裏面に施された面構成（表面構成６ａ、裏面構成６ｂ）を光学的にセンシングすることによって、当該対象物の種類を判定することができるようになっている。なお、以下の説明では、対象物４の一例として紙幣を適用し、当該紙幣４の表裏面に施された（印刷された）面構成（例えば文字や図形等のデザイン）を表面構成６ａ及び裏面構成６ｂと規定する。
【００１１】
識別センサ２は、走査方向Ｓ１に沿って延出した紙幣４の中心線Ｔに対して対称位置にそれぞれ配置されており、紙幣４の特徴部分に沿って（走査）センシングできるように複数設けられている。このように紙幣４の中心線Ｔに対して対称位置にそれぞれ識別センサ２を配置することによって、紙幣４の表裏面に施された面構成６ａ，６ｂの幾何学的対称性を利用しつつ、最も少ないサンプルデータで紙幣４の種類（例えば紙幣の真贋）を高精度に判定することが可能となる。
なお、紙幣４の中心線Ｔは、紙幣４を長手方向又は短手方向（長手方向に直交する方向）に沿って半分に折り返したときに形成される線であり、図１（ａ）及び図２には、その一例として、紙幣４を長手方向に沿って半分に折り返したときに形成される中心線Ｔが示されている。
【００１２】
図１（ａ）及び図２には、紙幣４の長手方向を横断する方向（短手方向）に沿って複数の識別センサ２を中心線Ｔに対してそれぞれ対称位置に配列し、紙幣４の長手方向に（走査）センシングする構成例が示されているが、これ以外に、紙幣４の長手方向に沿って複数の識別センサ２を中心線（中心線Ｔに直交する線）に対してそれぞれ対称位置に配列し、紙幣４の短手方向に（走査）センシングするように構成してもよい。
なお、識別センサ２の配列間隔や個数は、紙幣４の特徴部分の形状や位置等に合わせて任意に設定されるため、ここでは識別センサ２の配列間隔や個数については特に限定しない。また、対象物である紙幣４の特徴部分とは、その紙幣４を特定或いは判定するのに有効な部分を指す。
【００１３】
また、複数の識別センサ２を紙幣４の特徴部分に沿って走査する方法として、紙幣４を固定した状態で各識別センサ２を矢印Ｓ１で示す走査方向に沿って移動させる方法や、各識別センサ２を固定した状態で紙幣４を矢印Ｓ２で示す走査方向に沿って移動させる方法、紙幣４と各識別センサ２を矢印Ｓ１，Ｓ２方向に相対的に同時に移動させる方法などが考えられるが、本実施の形態では、紙幣４を固定した状態で各識別センサ２を走査方向Ｓ１に移動させる方法を採用する（図１（ｃ）参照）。なお、いずれの方法においても、各々の識別センサ２や紙幣４を移動させるための手段として既存の移動装置を利用することができるため、その説明は省略する。この場合、各々の識別センサ２を移動させるタイミングとしては、各識別センサ２を同時に移動させる方法が一般的であるが、これに限定されることは無く、各識別センサ２の移動タイミングを個別に制御して相対的にずらして移動させる方法を適用しても良い。
【００１４】
このような識別センサ２には、走査中に所定のセンシング光Ｌを紙幣４の面構成６ａ，６ｂに向けて発光する発光素子８と、発光素子８と一体的に配置され（図１（ｃ），（ｄ）参照）且つセンシング光Ｌが発光された際に紙幣４の面構成６ａ，６ｂから生じる光Ｒを受光する受光素子１０とが設けられている。
【００１５】
図１（ｂ），（ｄ）に示すように、本実施の形態において、発光素子８は、走査方向Ｓ１に直交する方向のセンシング領域Ｅ１を幅広に確保したセンシング光Ｌを紙幣４の面構成６ａ，６ｂに向けて発光することができるように構成されている。一方、受光素子１０は、センシング光Ｌが発光された際に紙幣４の面構成６ａ，６ｂから生じる光Ｒを受光するように、走査方向Ｓ１に直交する方向の受光領域Ｅ２を幅広に確保できるように構成されている。
この場合、紙幣４の面構成６ａ，６ｂから生じる光Ｒとは、センシング光Ｌが発光された際に紙幣４の面構成６ａ，６ｂから反射した反射光を想定しており、かかる反射光は、面構成６ａ，６ｂの形状や位置、或いは、面構成６ａ，６ｂの印刷に使用するインクの種類（例えば磁気インク）や濃淡に応じて、異なる光学的特性（光強度の変化、散乱、波長変化など）を奏する。
【００１６】
また、発光素子８は、互いに異なる波長帯域の複数のセンシング光Ｌを個別に発光することが可能に構成されており、受光素子１０は、発光素子８から互いに異なる波長帯域のセンシング光Ｌが個別に発光された際に紙幣４の面構成６ａ，６ｂから生じる光（反射光）Ｒを順次受光することが可能に構成されている。なお、発光素子８から互いに異なる波長帯域の複数のセンシング光Ｌを個別に発光させる方法としては、例えば発光素子８に印加する電圧値を切り換えることによって、発光素子８の発振波長を変化させる方法を適用することができる。
【００１７】
この場合、互いに異なる波長帯域のセンシング光Ｌのうち、その一方は略７００ｎｍから１６００ｎｍの波長帯域に設定し、その他方は略３８０ｎｍから７００ｎｍの波長帯域に設定することが好ましい。更に好ましくは、互いに異なる波長帯域のセンシング光Ｌのうち、その一方は略８００ｎｍから１０００ｎｍの波長帯域に設定し、その他方は略５５０ｎｍから６５０ｎｍの波長帯域に設定することが好ましい。なお、本実施の形態では、一例として、互いに異なる波長帯域のセンシング光Ｌのうち、その一方を略９４０ｎｍの波長帯域に設定し、その他方を略６４０ｎｍの波長帯域に設定している。なお、説明の都合上、略７００ｎｍから１６００ｎｍの波長帯域に含まれるセンシング光Ｌを近赤外光と呼び、略３８０ｎｍから７００ｎｍの波長帯域に含まれるセンシング光Ｌを可視光と呼ぶことにする。
このような波長帯域を実現するための発光素子８としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ等を適用することができるが、それ以外のものであっても、上述したような波長帯域を実現できれば特に種類は問わない。
【００１８】
ここで、互いに異なる波長帯域のセンシング光Ｌ（近赤外光、可視光）を発光素子８から発光させる方法としては、例えば近赤外光と可視光とを所定のタイミングで交互に発光させる方法が好ましい。この場合、近赤外光と可視光との発光タイミングは、各識別センサ２の移動速度や紙幣４の種類に合わせて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。本実施の形態では、その一例として、近赤外光と可視光とを所定のタイミングで交互に発光させているが、紙幣４の面構成６ａ，６ｂを光学的にセンシングすることができれば、これ以外の方法であっても良い。
【００１９】
上述したような識別センサ２によれば、各識別センサ２を走査方向Ｓ１に沿って紙幣４上を移動させながら同時に、発光素子８から近赤外光と可視光とを所定のタイミングで交互に発光させる。このとき受光素子１０は、紙幣４の表裏面構成６から生じる光Ｒを順次受光し、その受光量に対応した電気信号即ち識別信号を出力する。
識別センサ２には演算判定部１２が設けられており、受光素子１０から出力された識別信号は、演算判定部１２において所定の演算処理が施され、そのとき算出された演算結果（電気信号の変化状態Ｖｅ）が予め登録した複数のサンプルデータのいずれに該当するかを比較することによって、紙幣４の種類（例えば、紙幣の真贋）が判定される。
【００２０】
図１（ｅ）に示すように、演算判定部１２には、サンプル対象物（真正紙幣）の表裏面に施された面構成６ａ，６ｂを光学的にセンシングすることで得られた複数のサンプルデータを予め登録するデータベース１２ａと、受光素子１０から出力された識別信号に所定の演算処理を施して演算結果を算出する演算回路１２ｂと、演算回路１２ｂによって算出された演算結果とデータベース１２ａに予め登録した複数のサンプルデータとを比較する演算結果比較回路１２ｃと、演算結果比較回路１２ｃの比較値に基づいて、紙幣４の種類を判定する判定回路１２ｄとが設けられている。
なお、サンプル対象物（真正紙幣）とは、真正紙幣を意味する。
【００２１】
また、サンプルデータとは、真正紙幣の表裏面に施された面構成６ａ，６ｂを光学的にセンシングして得たセンシングデータを意味する。サンプルデータは、識別センサ２によって走査する紙幣４と同一種類のサンプル対象物（真正紙幣）の表裏面に施された面構成６ａ，６ｂを光学的にセンシングしたデータで構成されている。
例えば、真正紙幣を多数（例えば数百個）用意し、それぞれの真正紙幣のセンシングデータを検出する。このとき得られたサンプルデータは、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、面構成６ａ，６ｂのズレや変形等によりある程度の幅を持ったデータａ，ｂ，ｃ，ｄとして検出される。なお、かかるサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄは、受光素子１０から出力される識別信号（デジタル信号）を全てプロットしたものである。この場合、サンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄの最大値を結んで形成した最大ラインＭ１と、最小値を結んで形成した最小ラインＭ２との間の領域を許容範囲と規定する。
【００２２】
この場合、演算判定部１２では、受光素子１０からの識別信号に基づく演算結果（電気信号の変化状態Ｖｅ）が最大ラインＭ１と最小ラインＭ２との間の領域（許容範囲）内にあるか否かを比較して紙幣４の種類を判定している。具体的には、受光素子１０からの識別信号に基づく演算結果（電気信号の変化状態Ｖｅ）が最大ラインＭ１と最小ラインＭ２との間の領域（許容範囲）内にあれば、その紙幣４は真正なものであることが判定される。これに対して、受光素子１０からの識別信号に基づく演算結果（電気信号の変化状態Ｖｅ）が許容範囲内に無ければ、その紙幣４は贋物であることが判定される。
なお、紙幣４の面構成６ａ，６ｂから生じる反射光Ｒは、新札と旧札とでは異なる光学的特性（光量変化）となって現われるが、反射光Ｒの光量差（即ち、識別信号の強度差）は新札と旧札とでは、それほど大きな違いはない。従って、予め検出したサンプルデータの最大ラインＭ１と最小ラインＭ２との間の幅を大きくする必要がないため、判定精度を向上させることができる。
【００２３】
ここで、演算判定部１２の動作プロセス（即ち、受光素子１０からの識別信号に基づいて紙幣４の種類を判定するまでのプロセス）について具体例を挙げて説明する。
なお、説明を分かり易くするため、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、走査方向Ｓ１に沿って延出した紙幣４の中心線Ｔに対して対称位置にそれぞれ１個だけ識別センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを配置し、これら各識別センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを矢印Ｓ１で示す走査方向に沿って移動させることとする。この場合、中心線Ｔに対して対称位置に配置された第１及び第２の識別センサ２ａ，２ｂは、紙幣４の表面に施された表面構成６ａに沿って走査され、一方、残りの第３及び第４の識別センサ２ｃ，２ｄは、紙幣４の裏面に施された裏面構成６ｂに沿って走査される。そして、第１の識別センサ２ａと第３の識別センサ２ｃとは、紙幣４を挟んで対向配置され、第２の識別センサ２ｂと第４の識別センサ２ｄとは、紙幣４を挟んで対向配置されている。
【００２４】
まず、サンプル対象物である真正紙幣４を用意して、その表裏面に施された面構成６ａ，６ｂを光学的にセンシングすることによって、複数のサンプルデータをデータベース１２ａに予め登録する。サンプルセンシング方法としては、図２（ａ）〜（ｄ）に示す４つの方法が想定されるが、本実施の形態では、従来のように全ての方法によるサンプルデータを登録する必要は無く、そのうちの１つの方法（例えば図２（ａ）に示す方法）のサンプルデータを登録すれば足りる。この場合、第１〜第４の識別センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの識別信号に基づいて、第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄ（図３（ａ）〜（ｄ）参照）が登録される。具体的には、図２（ａ）に示す方法において、第１の識別センサ２ａの識別信号に基づいて第１のサンプルデータａ（図３（ａ））が登録され、第２の識別センサ２ｂの識別信号に基づいて第２のサンプルデータｂ（図３（ｂ））が登録され、第３の識別センサ２ｃの識別信号に基づいて第３のサンプルデータｃ（図３（ｃ））が登録され、第４の識別センサ２ｄの識別信号に基づいて第４のサンプルデータｄ（図３（ｄ））が登録される。
【００２５】
次に、任意の紙幣４の種類を実際に判定する場合において、第１〜第４の識別センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄで紙幣４をセンシングする方法としては、図２（ａ）〜（ｄ）に示された４つの方法が想定される。つまり、第１〜第４の識別センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対する紙幣４の向きは、図２（ａ）〜（ｄ）に示された４つの向きとなる。
例えば図２（ｂ）に示すような方法で紙幣４がセンシングされたとき、第１〜第４の識別センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各受光素子１０から出力された識別信号は、演算判定部１２の演算回路１２ｂによって所定の演算処理が施され、図４（ａ）〜（ｄ）に示すような電気信号の変化状態Ｖｅを表す演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄとして算出される。具体的には、図２（ｂ）及び図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、演算結果ａは第１の識別センサ２ａからの識別信号に基づいて算出され、演算結果ｂは第２の識別センサ２ｂからの識別信号に基づいて算出され、演算結果ｃは第３の識別センサ２ｃからの識別信号に基づいて算出され、演算結果ｄは第４の識別センサ２ｄからの識別信号に基づいて算出されたものである。
【００２６】
このとき、演算結果比較回路１２ｃは、演算回路１２ｂによって算出された演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄ（図４参照）とデータベース１２ａに予め登録した第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄ（図３参照）とを比較する。
この場合、演算結果比較回路１２ｃは、演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄと共に、それら各演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄの電気信号の変化状態Ｖｅを左右反転させたデータ（左右反転演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とを算出し、それら演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄ及び左右反転演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄの各データと、第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄ（図３参照）とを比較し、相互に一致しているか否か（即ち、演算結果の各データが第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄの許容範囲内にあるか否か）を演算する。
【００２７】
例えば図５（ａ）の演算結果ａに着目すると、演算結果比較回路１２ｃは、この演算結果ａを左右反転演算結果したデータ（電気信号の変化状態Ｖｅ）を算出する（図５（ｂ）参照）。そして、演算結果比較回路１２ｃは、演算結果ａ及び左右反転演算結果ａと第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄとの比較演算を行う。この場合、左右反転演算結果ａの電気信号の変化状態Ｖｅ（図５（ｂ））と第２のサンプルデータｂ（図３（ｂ）及び図５（ｃ）参照）とが相互に一致し、左右反転演算結果ａの電気信号の変化状態Ｖｅが、第２のサンプルデータｂの最大ラインＭ１と最小ラインＭ２との間の許容範囲内に位置づけられる（図５（ｄ）参照）。
このような比較演算処理は、全ての演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄ及び左右反転演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄと第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄと間で行われるが、ここではその説明は省略する。
【００２８】
このとき、判定回路１２ｄは、演算結果比較回路１２ｃの比較値に基づいて、紙幣４の種類を判定することになる。例えば図４（ａ）〜（ｄ）に示すような電気信号の変化状態Ｖｅを表す演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄが得られた状態において、演算結果比較回路１２ｃが、演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄ及び左右反転演算結果ａ，ｂ，ｃ，ｄと図３に示すような第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄとの比較演算を行った場合を想定すると、左右反転演算結果ａが第２のサンプルデータｂと一致し、左右反転演算結果ｂが第１のサンプルデータａと一致し、左右反転演算結果ｃが第４のサンプルデータｄと一致し、左右反転演算結果ｄが第３のサンプルデータｃと一致する。
この場合、判定回路１２は、かかる比較値に基づいて、紙幣４が第１〜第４の識別センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対して図２（ｂ）の向きでセンシングされたことを判定すると共に、第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄの全てに一致したことにより、その紙幣４が真正なものと判定する。つまり、判定回路１２は、第１〜第４のサンプルデータａ，ｂ，ｃ，ｄの１つでも一致しない場合には、その紙幣４は贋物として判定し、全て一致した場合にのみ真正と判定する。
なお、上記同様のプロセスを経ることによって、図２（ｃ），（ｄ）に示すような向きでセンシングされた紙幣４の真贋についても高精度に判定することが可能である。
【００２９】
以上、本実施の形態によれば、対象物である紙幣４の表裏面に施された面構成の幾何学的対称性を利用することによって、図２（ａ）〜（ｄ）に示す全ての方法によるサンプルデータを登録する必要は無く、そのうちの１つの方法（例えば図２（ａ）に示す方法）のサンプルデータを登録すれば足りる。この結果、最も少ないサンプルデータで紙幣４の種類を高精度に判定することができると共に、識別センサの製造コストを低減させることができる。
【００３０】
更に、本実施の形態によれば、走査方向Ｓ１に直交する方向のセンシング領域Ｅ１を幅広に確保したセンシング光Ｌを適用したことによって、紙幣４の面構成６ａ，６ｂのズレや変形等に影響されること無く、紙幣４の真贋を正確に判定することができる。更に、互いに異なる波長帯域の複数のセンシング光Ｌを個別に発光してセンシングを行うようにしたことによって、高い識別力で対象物の表裏面構成６を判定することができる。
【００３１】
なお、上述した実施の形態では、対象物として紙幣４を適用しているが、これに限定されることは無く、例えば図６（ａ）に示すように、微細な集積回路がパターン印刷された半導体基板を対象物４として適用することも可能である。この場合の表裏面構成６は、パターン印刷された集積回路となる。このような構成によれば、集積回路６を高精度に判定することができるため、製品の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００３２】
また、上述した実施の形態において、発光素子８は、それ単体で互いに異なる波長帯域のセンシング光Ｌ（近赤外光、可視光）を個別に発光するように構成したが、これに限定されることは無く、例えば図１（ｆ），（ｇ）に示すように、互いに異なる波長帯域のセンシング光Ｌ（近赤外光、可視光）を個別に発光する複数（２つ）の発光部８ａ，８ｂによって発光素子８を構成しても良い。例えば一方の発光部８ａからは近赤外光が発光され、他方の発光部８ｂからは可視光が発光される。
【００３３】
更に、上述した実施の形態では、反射光Ｒを用いた識別センサ２の例を示したが、これに限定されることは無く、例えば図６（ｂ），（ｃ）に示すように、透過光を用いた識別センサ２とすることもできる。この場合、一対の識別センサ２を対象物４を挟んで対向配置させ、いずれか一方の識別センサ２の受光素子１０の受光機能を停止させ、他方の識別センサ２の発光素子８（発光部８ａ，８ｂ）の発光機能を停止させる。これにより一方の識別センサ２の発光素子８（発光部８ａ，８ｂ）からのセンシング光Ｌ（近赤外光、可視光）は、対象物４を透過した後、他方の識別センサ２の受光素子１０に受光される。なお、このような透過型の場合には、対象物４は光透過性を有するものに限定されることになる。
【００３４】
また、上述した実施の形態では、単一の発光素子８と受光素子１０とが配置された識別センサ２を基準に説明を加えたが、例えば図７（ａ），（ｂ）に示すように、１つの発光素子８の両側にそれぞれ受光素子１０ａ，１０ｂを配置し、発光素子８からのセンシング光Ｌ（近赤外光、可視光）を対応する受光素子１０ａ，１０ｂで受光するように構成しても良い。
【００３５】
更に、図７（ａ），（ｂ）の変形例として、例えば図７（ｃ）〜（ｆ）に示すように、互いに異なる波長帯域のセンシング光Ｌ（近赤外光、可視光）を個別に発光する複数（２つ）の発光部８ａ，８ｂによって発光素子８を構成しても良い。例えば一方の発光部８ａからは近赤外光が発光され、他方の発光部８ｂからは可視光が発光される。この場合、一方の発光部８ａから近紫外光が発光された際に面構成６ａ，６ｂから生じた反射光Ｒは、一方の受光素子１０ａで受光され、また、他方の発光部８ｂから可視光が発光された際に面構成６ａ，６ｂから生じた反射光Ｒは、他方の受光素子１０ｂで受光される。
【００３６】
また、図７（ａ）〜（ｆ）の変形例として、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すように、透過光を用いた識別センサ２とすることもできる。この場合、一対の識別センサ２を対象物４を挟んで対向配置させ、いずれか一方の識別センサ２の受光素子１０ａ，１０ｂの受光機能を停止させ、他方の識別センサ２の発光素子８（発光部８ａ，８ｂ）の発光機能を停止させる。これにより一方の識別センサ２の発光素子８（発光部８ａ，８ｂ）からのセンシング光Ｌ（近赤外光、可視光）は、対象物４を透過した後、他方の識別センサ２の受光素子１０ａ，１０ｂにそれぞれ受光される。なお、このような透過型の場合には、対象物４は光透過性を有するものに限定されることになる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、対象物の表裏面に施された面構成の幾何学的対称性を利用して、対象物の種類を判定する識別センサ２を走査方向Ｓ１に沿って延出した対象物の中心線Ｔに対して対称位置にそれぞれ配置することによって、最も少ないサンプルデータで対象物の種類を高精度に判定することが可能な低価格な識別センサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る識別センサの使用状態を示す斜視図、（ｂ）は、発光素子からセンシング領域を幅広に確保したセンシング光が発光している状態を示す斜視図、（ｃ）は、識別センサが走査方向に沿って移動している状態を示す斜視図、（ｄ）は、発光素子と受光素子とが一体化された識別センサの平面図、（ｅ）は、演算判定部の内部構成を示すブロック図、（ｆ）及び（ｇ）は、識別センサの変形例を示す平面図であり、発光素子が２つの発光部から構成されている状態を示す図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、対象物である紙幣のセンシング方法を４パターンに分けて示す図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）の方法でサンプル紙幣をセンシングした際に、４つの識別センサによって得られたサンプルデータの許容範囲を示す図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、図２（ｂ）の方法で紙幣をセンシングした際に、４つの識別センサからの識別信号に基づいて演算判定部の演算回路によって算出された演算結果を示す図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、演算回路によって算出された演算結果とデータベースに予め登録したサンプルデータとを比較して、相互に一致しているか否かを演算しているプロセスを示す図。
【図６】（ａ）は、対象物として微細な集積回路がパターン印刷された半導体基板を適用した変形例を示す斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、透過光を用いた識別センサの構成例を示す図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、１つの発光素子の両側にそれぞれ受光素子を配置した識別センサの変形例を示す図、（ｃ）〜（ｆ）は、同図（ａ）及び（ｂ）の変形例に係る識別センサの構成を示す図であり、発光素子が２つの発光部から構成されている状態を示す図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、図７（ａ）〜（ｆ）の変形例であり、透過光を用いた識別センサの構成例を示す図。
【符号の説明】
２  識別センサ
４  対象物（紙幣）
６ａ，６ｂ  面構成（表面構成６ａ、裏面構成６ｂ）
８  発光素子
１０  受光素子
１２  演算判定部
Ｔ  中心線
Ｌ  センシング光
Ｒ  面構成から生じる光
Ｓ１  走査方向
【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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【図７】
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【図８】
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