(57)【要約】【課題】  印刷位置のばらつきが大きい紙幣等の被識別物であっても正確な識別が行え、なおかつ、光源や受光部や電気回路やメモリの追加、制御ソフトウェアの複雑化等が不要で、装置の大型化やコスト高を招くことのない、簡単な構成の光学式識別装置を提供する。【解決手段】  被識別物１６に光を照射する光源３６と、被識別物１６に光源３６からの光を照射した状態で、被識別物１６と光源３６とを相対的に移動させる移動手段２０と、被識別物１６に照射された光の反射光および／または透過光を受光して、受光した光の走査パターンをデータに変換する受光変換手段３８，３９と、受光変換手段３８，３９により変換されたデータを所定の照合データと比較することで、被識別物１６を識別する識別手段３３と、被識別物１６に照射される位置での光源３６からの照射光の走査幅Ｗａが、照射光の走査方向の幅Ｌに対して幅広となるように、光源光を集光する集光部４０を備える。【選択図】          図２
2005208904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被識別物に光を照射する光源と、
被識別物に前記光源からの光を照射した状態で、被識別物と光源とを相対的に移動させる移動手段と、
被識別物に照射された光の反射光および／または透過光を受光して、受光した光の走査パターンをデータに変換する受光変換手段と、
該受光変換手段により変換されたデータを所定の照合データと比較することで、被識別物を識別する識別手段とを備えた光学式識別装置において、
被識別物に照射される位置での前記光源からの照射光の走査幅が、照射光の走査方向の幅に対して幅広となるように、光源光を集光する集光部を備えることを特徴とする光学式識別装置。
【請求項２】
前記集光部は、前記光源と被識別物との間に、軸線が走査方向にほぼ直交するよう配設された円柱レンズであることを特徴とする請求項１記載の光学式識別装置。
【請求項３】
前記集光部は、前記光源と被識別物との間に、軸線が走査方向にほぼ直交するよう配設された円錐レンズであることを特徴とする請求項１記載の光学式識別装置。
【請求項４】
それぞれの軸線が同一直線上に位置するよう並べられた複数の前記円錐レンズを備えることを特徴とする請求項３記載の光学式識別装置。
【請求項５】
被識別物に光を照射する光源と、
被識別物に前記光源からの光を照射した状態で、被識別物と光源とを相対的に移動させる移動手段と、
被識別物に照射された光の反射光および／または透過光を受光して、受光した光の走査パターンをデータに変換する受光変換手段と、
該受光変換手段により変換されたデータを所定の照合データと比較することで、被識別物を識別する識別手段とを備えた光学式識別装置において、
被識別物に照射される位置での前記光源からの照射光の走査幅が、照射光の走査方向の幅に対して幅広となるように、光源光の透過を制限するスリット部を備えることを特徴とする光学式識別装置。
【請求項６】
前記集光部または前記スリット部は、前記光源の近傍に取付可能なホルダー部が一体形成されていることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項記載の光学式識別装置。
【請求項７】
前記識別手段は、前記受光変換手段により変換されたデータを、紙幣の特定部位に操作された光の反射光および／または透過光に基づく照合データと比較することで、被識別物が紙幣であるか否かを識別することを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項記載の光学式識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被識別物に照射された光の反射光および／または透過光を受光して、受光した光の走査パターンに基づくデータを所定の照合データと比較することで、被識別物を識別する光学式識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学式識別装置としての紙幣識別装置が、特許文献１に記載されている。特許文献１記載の紙幣識別装置は、搬送される紙幣の検査面に光を照射する光源および検査面からの反射光を受光して電気信号に変換する受光部（光学センサ）を有し、紙幣の検査面を走査して紙幣固有の電気信号の出力パターンを検出する検出部と、検出部が検出した出力パターンと予め記憶された標準出力パターンとを比較することで紙幣を識別する判定部とを具備する（請求項１、図１参照）。
【０００３】
従来の紙幣識別装置においては、一般的に、標準出力パターン（照合データ）および走査パターンは、紙幣の長手縁部をガイドして紙幣を位置決めし、長手縁部を基準に、長手縁部から所定距離離れた、長手縁部と平行な直線上に光を走査させた際の電気信号を用いる。
【０００４】
ここで、紙幣は、一般的に、一枚の大判の紙に複数枚分の印刷がなされた後に裁断されて製造されるものであるが、印刷の過程で大判紙上の印刷位置にずれ（ばらつき）が生じたり、裁断の過程で裁断位置にずれ（ばらつき）が生じることがある。
前述の通り、紙幣識別装置においては、紙幣の長手縁部を基準に照射光の走査位置が決められるため、紙幣に印刷ずれや裁断ずれ等に伴う印刷位置のばらつきがあると、走査軌道上の印刷パターンが変わるため、本物の紙幣（真券）を偽物の紙幣と誤認識してしまう可能性が高まるが、日本において発行されている紙幣は印刷位置のばらつきが非常に小さいために光学式の紙幣識別が容易なものであり、そのことが、特に日本において誤認率の低い紙幣識別装置が発達および普及した一因となっている。
【０００５】
しかしながら、近年、外国においても紙幣識別装置のニーズが高まり、紙幣識別装置の開発実績が豊富な日本のメーカーに、誤認率の低い高精度な紙幣識別装置の開発が期待されているが、外国紙幣の中には、印刷位置のばらつきが最大で４ｍｍ程度と、日本の紙幣に比較して非常に大きいものがある。このような紙幣では、紙幣毎に走査軌道上の印刷パターンが異なることとなり、正確な識別が行えない。
【０００６】
そこで、印刷位置のばらつきの大きい紙幣用の識別機として、光源および受光部を、走査方向に直交する方向に複数組並べて配し、複数の受光部から検出した走査パターンに基づくデータをそれぞれ記憶し、記憶したデータのうち標準出力パターン（照合データ）に近いものを採用するなどの工夫を施した紙幣識別装置もある。
【特許文献１】特開２００１−２０９８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光源および受光部の数を増やした上記従来の紙幣識別装置では、光源および受光部の個数に応じ、電気回路の追加、複数の走査パターンのデータを記憶するためのメモリの追加、制御ソフトエウェアにおけるデータ比較プログラムの複雑化および肥大化が必要となり、装置の大型化やコスト高を招くという課題がある。
【０００８】
本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、印刷位置のばらつきが大きい紙幣等の被識別物であっても正確な識別が行え、なおかつ、光源や受光部や電気回路やメモリの追加、制御ソフトウェアの複雑化等が不要で、装置の大型化やコスト高を招くことのない、簡単な構成の光学式識別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光学式識別装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、被識別物に光を照射する光源と、被識別物に前記光源からの光を照射した状態で、被識別物と光源とを相対的に移動させる移動手段と、被識別物に照射された光の反射光および／または透過光を受光して、受光した光の走査パターンをデータに変換する受光変換手段と、該受光変換手段により変換されたデータを所定の照合データと比較することで、被識別物を識別する識別手段とを備えた光学式識別装置において、被識別物に照射される位置での前記光源からの照射光の走査幅が、照射光の走査方向の幅に対して幅広となるように、光源光を集光する集光部を備えることを特徴とする。
これによれば、集光部によって、従来装置では走査方向に拡散していた光を走査方向に集光することで、照射光の走査軌道の長手縁部の光量を上げて走査幅を幅広とすることができるため、印刷／裁断ずれが大きな紙幣等の、照合データの基となる走査軌道とのずれが大きな被識別物でも、その走査軌道に近い軌道を含む走査軌道の走査パターンを得ることができ、誤認率を下げることができる。また、照射光の走査方向の幅が狭くなることにより、走査方向の走査パターンの解像度は高く保つことができる。
【００１０】
さらに、前記集光部は、前記光源と被識別物との間に、軸線が走査方向にほぼ直交するよう配設された円柱レンズであることを特徴とする。
これによれば、前記集光部を、簡単な構成の円柱レンズで構成できる。
【００１１】
また、前記集光部は、前記光源と被識別物との間に、軸線が走査方向にほぼ直交するよう配設された円錐レンズであることを特徴とする。
さらに、それぞれの軸線が同一直線上に位置するよう並べられた複数の前記円錐レンズを備えることを特徴とする。
これによれば、照射光を、走査方向に直交する方向にも集光または拡散させることができ、照射光の調整幅が広がり、より高精度な光学式識別装置にチューニング可能となる。
【００１２】
また、被識別物に光を照射する光源と、被識別物に前記光源からの光を照射した状態で、被識別物と光源とを相対的に移動させる移動手段と、被識別物に照射された光の反射光および／または透過光を受光して、受光した光の走査パターンをデータに変換する受光変換手段と、該受光変換手段により変換されたデータを所定の照合データと比較することで、被識別物を識別する識別手段とを備えた光学式識別装置において、被識別物に照射される位置での前記光源からの照射光の走査幅が、照射光の走査方向の幅に対して幅広となるように、光源光の透過を制限するスリット部を備えることを特徴とする。
これによれば、スリット部によって、走査方向の照射光を幅狭に制限することができるため、光源の光量を大きくして走査幅を幅広にでき、印刷／裁断ずれが大きな紙幣等の、照合データの基となる走査軌道とのずれが大きな被識別物でも、その走査軌道に近い軌道を含む走査軌道の走査パターンを得ることができ、誤認率を下げることができる。また、照射光の走査方向の幅が狭くできることにより、走査方向の走査パターンの解像度は高く保つことができる。
【００１３】
また、前記集光部または前記スリット部は、前記光源の近傍に取付可能なホルダー部が一体形成されていることを特徴とする。
これによれば、集光部またはスリット部を、光源近傍に容易に着脱することができる。
【００１４】
また、前記識別手段は、前記受光変換手段により変換されたデータを、紙幣の特定部位に操作された光の反射光および／または透過光に基づく照合データと比較することで、被識別物が紙幣であるか否かを識別することを特徴とする。
これによれば、被識別物が印刷／裁断ずれが大きな紙幣でも、誤認率を下げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る光学式識別装置によれば、印刷位置のばらつきが大きい紙幣等の被識別物であっても正確な識別が行え、なおかつ、簡単に構成できて、光源や受光部や電気回路やメモリの追加、制御ソフトウェアの複雑化等が不要で、装置の大型化やコスト高を招くことがないという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る光学式識別装置を実施するための最良の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る光学式識別装置の一実施形態としての紙幣識別装置１０の構成を示す説明図である。
紙幣識別装置１０の装置本体１２の内部には、装置本体１２に設けられた投入口１４から投入された被識別物としての紙幣１６を搬送路Ａに沿って、同じく装置本体１２の内部に設けられたストッカ１８まで搬送する、移動手段としての搬送機構２０が設けられている。
【００１８】
搬送機構２０の一例の概要を説明すると、送りベルト２２が、投入口１４側の第１プーリ２４と、装置本体１２の奥側に配置された第２プーリ２６との間に平行して２列に掛け渡されている。第２プーリ２６が不図示の電動モータにより回転駆動される。また、第１プーリ２４と第２プーリ２６との間には、受ローラ２８が軸線を中心として回動自在に配置されている。そして、第１プーリ２４と受ローラ２８のそれぞれには対向して押圧ローラ３０ａ、３０ｂが配置され、押圧ローラ３０ａと第１プーリ２４との間、押圧ローラ３０ｂと受ローラ２８との間で、送りベルト２２を挟圧する。第２プーリ２６の装置本体１２の奥側に向く側面に対向して、この側面との間に紙幣１６が進入することができるだけの隙間が空く状態で、断面半円弧状の反転ガイド３２が配置されている。
【００１９】
ストッカ１８は、紙幣識別装置１０内に送り込まれた紙幣１６を収容するためのものである。
【００２０】
検出部３４は、搬送路Ａに沿って搬送される紙幣１６の検査面１６ａ側に配置される。
検出部３４の拡大図を図２および図３に示す。図２は、図１と同様、検出部３４を、搬送路Ａの側方から、即ち搬送方向（走査方向）に直交する方向から見た拡大図である。図３は、検出部３４を、投入口１４側から、即ち搬送方向（走査方向）後方からに見た拡大図である。
検出部３４は、検査面１６ａに光を照射する光源３６、および、検査面１６ａからの反射光を受光して電気信号に変換する受光部３８を有する。光源３６と受光部３８とは、紙幣１６からおよそ１ｍｍ程度離間した位置に、紙幣１６の搬送方向（走査方向）に直交する方向に並べられて設けられる。
なお、受光部３８を、光源３６の紙幣１６を挟んだ反対側（図上では紙幣１６の上側）に配して、光源３６から紙幣１６に照射された光の透過光を受光可能に設けてもよい。
【００２１】
光源３６は、一例として発光ダイオードと、発光ダイオードに電流を流すための駆動部としてのトランジスタとから構成できる。この構成により、トランジスタに供給されるベース電流を制御することによって、トランジスタのコレクタ側に流れる電流、すなわち発光ダイオードに流れる電流を制御でき、発光ダイオードの光量が制御できる。なお、トランジスタに代えてＦＥＴ等の半導体素子を使用することも可能である。
【００２２】
受光部３８は、一例として、受光した光を電気信号に変換するフォトセンサで構成できる。
受光部３８は、図１に示すＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器３９に接続される。Ａ／Ｄ変換器３９は、アナログ信号としての前記電気信号の出力パターンをディジタルデータに変換し、そのディジタルデータを後述する制御ユニット３３に伝達する。
即ち、受光部３８と制御ユニット３３とにより、紙幣１６に照射された光の反射光を受光して、受光した光のパターンをデータに変換する受光変換手段が構成される。
【００２３】
上記構成により、紙幣１６に光源３６からの光を照射した状態で、搬送機構２０により紙幣１６を搬送することで、紙幣１６が光源３６に対して相対的に移動して、紙幣１６に照射光を走査させると共に、受光部３８およびＡ／Ｄ変換器３９により、照射光の反射光を受光して、受光した光の走査パターンをディジタルデータに変換することが可能となる。
【００２４】
図２および図３に示すように、検出部３４の本体３４ａには、集光部としての円柱レンズ４０が、光源３６および受光部３８と紙幣１６との間に、光源３６および受光部３８を覆うように取り付けられている。円柱レンズ４０は、軸線が、走査方向に直交すると共に紙幣１６の検査面１６ａと平行となるよう配設される。円柱レンズ４０は、その軸線方向の側方から検出部本体３４ａの側壁に向かって延び、検出部本体３４ａを両側から挟んで把持可能に形成されたホルダー部４０ａによって、検出部本体３４ａに取り付けられる。
円柱レンズ４０の外観図を図４に示す。図４（ａ）は、円柱レンズ４０の斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は正面図である。
円柱レンズ４０とそのホルダー部４０ａとは、アクリル等の透明樹脂で一体形成されている。もちろん、円柱レンズ４０やホルダー部４０ａの材質はアクリル等の樹脂に限定されず、例えば、ガラスを用いても良い。
【００２５】
集光部としての円柱レンズ４０は、図２に示すように、光源３６からの照射光を、紙幣１６の搬送方向に拡散するのを抑えるように集光する。一方で、円柱レンズ４０は、図３に示すように、紙幣１６の搬送方向に直交する方向に拡散する光に対しては、大きな影響を与えない。
【００２６】
本実施の形態に係る紙幣識別装置１０、および従来の紙幣識別装置によって紙幣１６に照射される位置での光源３６からの照射光の像の形状を、図５に模式的に示す。
【００２７】
従来の紙幣識別装置による紙幣１６への照射光は、紙幣１６面に対して全方向に均等に拡散するため、その像は、ｂに示すように円形である。従来の日本紙幣の識別装置においては、その像ｂは直径約１〜２ｍｍ程度、即ち走査幅Ｗｂが１〜２ｍｍ程度であることが多い。
【００２８】
一方、本実施の形態に係る紙幣識別装置１０においては、集光部としての円柱レンズ４０が、前述の通り走査方向の光源光を集光する。これにより、図５に示すように、本実施の形態に係る紙幣識別装置１０における、紙幣１６に照射される位置での照射光の像ａは、従来の像ｂに比較して走査方向が幅狭となると共に、光量が大きくなる。さらに、従来の紙幣識別装置では分散して弱くなり、明らかな像を結ばなかった領域ｃの光が、円柱レンズ４０によって走査方向に集光されて（矢印）強い光となって像を結び、像ａは、その走査方向に直交する方向の長さ（走査幅Ｗａ）が、像ｂに比べて長くなる。
即ち、円柱レンズ４０は、紙幣１６に照射される位置での光源３６からの照射光の走査幅Ｗａが、照射光の走査方向の幅Ｌに対して幅広となるように光源光を集光する。
【００２９】
なお、本願出願人は、円柱レンズ４０として、直径約２ｍｍ、軸線方向の長さが約３ｍｍのものを用いた場合、目視可能な像ａの走査方向に直交する方向の長さ（走査幅Ｗａ）が約４ｍｍとなったことを確認した。
【００３０】
制御ユニット３３は、ＣＰＵや、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶部等から成り、予めＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って動作し、紙幣識別装置１０全体を統括制御する制御マイコン部として機能する。具体的には、検出部３４や搬送機構２０を制御し、記憶部に対してデータの読み書きを行う。また、制御ユニット３３は、検出部３４が検出した出力パターンに基づく前記ディジタルデータを読み取り、予め測定されて記憶部に記憶された照合データと比較することで紙幣１６を識別する識別手段としても機能する。
【００３１】
この照合データの作成（決定）手法は、まず、この構成の紙幣識別装置１０を使用して、紙幣を何枚も投入口１４から投入する。紙幣識別装置１０は、紙幣１６の長手縁部をガイドして紙幣１６を位置決めし、長手縁部を基準に、長手縁部から所定距離離れた位置に配された光源３６により、長手縁部と平行な直線上に光を走査させると共に、受光部３８およびＡ／Ｄ変換器３９により、受光した光の走査パターンをディジタルデータに変換し、記憶部に記憶する。次に、記憶した紙幣の各走査パターンのデータを統計的に処理し、平均的な走査パターンのデータと、走査パターンのデータのばらつき等を考慮して真券と識別するための規格範囲のデータとを決定し、平均的な走査パターンのデータと規格範囲のデータとを合わせて全体として照合データとする。
照合データは、紙幣識別装置１０の開発段階で予め作成されて、紙幣識別装置１０が市場に出るときには、そのＲＯＭ等の記憶部に記憶されている。
【００３２】
次に、紙幣識別装置１０の識別動作について図６を用いて説明する。まず、電源が投入されると、制御ユニット３３が各構成要素の初期化を行う（ステップ２０２）。そして、制御ユニット３３は紙幣１６が投入口１４に投入されるのを待つ（ステップ２０４）。
【００３３】
次に、紙幣１６が投入口１４内に挿入されると、制御ユニット３３では不図示の投入検出センサを介して紙幣の投入を検出して搬送機構２０を作動させ、投入口１４に挿入された紙幣１６を装置本体１２の内部に搬送すると共に紙幣１６の長手縁部をガイドして紙幣１６を位置決めし、検出部３４で、紙幣１６の長手縁部から所定距離離れた前記直線上を走査し、紙幣１６に固有の走査パターンを採取してＡ／Ｄ変換器３９でディジタルデータに変換し、ディジタルデータを記憶部に記憶する（ステップ２０６）。また、制御ユニット３３は、走査が完了した時点、つまり紙幣１６の搬送方向の後端側（投入口１４方向の端部）が検出部３４による検出位置（光の照射位置）を横切った後で紙幣を一旦停止する。次に、制御ユニット３３のＣＰＵは前記識別手段として動作し、ステップ２０６で記憶した走査パターンのデータと、予めＲＯＭ等の記憶部に記憶してある照合データとを比較し、紙幣１６の識別を行う（ステップ２０８）。
【００３４】
そして識別の結果、紙幣１６の走査パターンのデータが照合データと相違する場合には、投入された紙幣１６は偽物であると判断し、ステップ２１０の返却ルーチンを実行する。具体的には、この返却ルーチンでは、制御ユニット３３は搬送機構２０を作動させて紙幣１６を投入口１４側へ搬送し、投入口１４から排出する（紙幣１６の端部が投入口１４から突出した状態まで搬送して停止することも、ここで言う排出に含まれるとする）。
一方、ステップ２０８において、紙幣１６の走査パターンのデータが照合データと同じになり、検査された紙幣１６が真券であると判断した場合には、ステップ２１２の採用ルーチンを実行する。具体的には、この採用ルーチンでは制御ユニット３３は搬送機構２０を制御して、紙幣１６をさらに装置本体１２の奥方向へ搬送し、最終的にストッカ１８内に収容する。
以上が、紙幣識別装置１０の動作である。
【００３５】
従来の紙幣識別装置においては、図５に示した通り、紙幣１６に照射される位置での光源からの照射光（の像ｂ）が、円形状であった。この場合、この像ｂが大きすぎると、走査方向の解像度が確保できないために検出する走査パターンの精度が落ち、逆に像ｂが小さすぎると、紙幣１６の短手方向（搬送方向に直交する方向）の印刷位置のばらつきに対応できないという問題が生じる。
日本紙幣の場合には印刷位置のばらつきが小さいために、直径１〜２ｍｍ程度の光で、印刷位置のばらつきに充分に対応できていたものと考えられるが、前述した通り外国紙幣の中には印刷位置のばらつきが４ｍｍ程度といったものもあり、直径１〜２ｍｍ程度の走査幅では、走査箇所が紙幣毎に完全にずれてしまって、真券であっても走査パターンのばらつきが大きく、正確な識別を行うことができない。だからといって像ｂの径を大きくすると、走査方向の解像度が確保できないために検出する走査パターンの精度が落ち、結局、高精度な識別を行うことはできない。そのため、従来の外国紙幣用の紙幣識別装置においては、検出部を複数設ける必要が生じるなどしていた。
また、外国紙幣の中には、紙幣の一部に金属箔等の光を透過しない遮光部を有するものがあり、紙幣の透過光の走査パターン（有無パターン）を用いて紙幣を識別する場合がある。この場合、例えば、紙幣の遮光部の走査方向の長さ（または遮光部間の走査方向の隙間）が、照射光の像の走査方向の幅よりも短いと、遮光部（または遮光部間の隙間）が検出できない場合がある。
【００３６】
一方、本実施の形態に係る紙幣識別装置１０によれば、図５に示すように、紙幣１６に照射される位置での光源からの照射光（の像ａ）は、従来の紙幣識別装置（の像ｂ）に比較して、走査幅Ｗａが幅広となると共に照射光の走査方向の幅が短くなり、また、光量が増す。
【００３７】
本願発明者は、本発明の光学式識別装置のように、目視可能な像ａの走査方向に直交する方向の長さ（走査幅Ｗａ）が約４ｍｍとなるよう光源光を集光して紙幣１６に照射すれば、紙幣識別の誤認率が大幅に下がることを確認した。
これは、走査方向の幅Ｌが小さいために走査方向の解像度を充分に維持できる上、走査幅Ｗａが４ｍｍ程度まで広がっていることで、走査方向に直交する方向の印刷位置のばらつきが４ｍｍ近くあっても照合データの基準となる走査位置を含む位置での走査パターンを受光部３８で受光することができ、紙幣識別の誤認率を抑え、高精度な識別を行うことができるものと考えられる。また、走査方向の解像度が高いことで、紙幣の遮光部の走査方向の長さ（または遮光部間の隙間）が短い場合でも、遮光部の検出をより確実に行える。
また、集光により光量が上がることで、よりはっきりとした走査パターンを得る（受光部３８で受光する）ことができ、より高精度な識別を行うことができるものと考えられる。
【００３８】
さらに、本実施の形態に係る紙幣識別装置１０は、従来の紙幣識別装置の光源を紙幣との間に円柱レンズ４０を取り付けるだけの極簡単な構成で実現できる。従って、光源や受光部や電気回路やメモリの追加、制御ソフトウェアの複雑化等が不要で、装置の大型化やコスト高を招くことがない。
しかも、本実施の形態の円柱レンズ４０は、ホルダー部４０ａが一体形成され、より簡単に取り付け可能であるとともに、他に取り付け手段を用意する場合に比較して、安価に製造可能となっている。
【００３９】
また、本実施の形態に係る紙幣識別装置は、図３に示すように、円柱レンズ４０が受光部３８上をも覆っている。
従って、図２および図３に示すように、受光部３８も、紙幣１６の走査方向（搬送方向）はより狭い範囲の光を受光し（図２）、走査方向に直交する方向は広い範囲の光を受光できる（図３）。従って、受光側も、走査方向の解像度を充分に高く維持できる上、走査方向に直交する方向の印刷位置のばらつきには影響を受け難くなり、より紙幣識別の誤認率を抑え、高精度な識別を行うことができる。
ただし、円柱レンズ４０が光源３６上のみを覆い、受光部３８上には掛からないよう構成してもよい。
また、受光部３８上には別の円柱レンズを配するよう構成してもよい。
【００４０】
なお、本発明の円柱レンズの形状は、必ずしも真円柱に限定されず、例えば、楕円柱や、半円柱や、一部に扁平等の変形を加えられた円柱レンズ等も含む。
【００４１】
また、本実施の形態における集光部としての円柱レンズ４０に替えて、紙幣１６に照射される位置での光源３６からの照射光の走査幅が、照射光の走査方向の幅に対して幅広となるように、光源光の透過を制限するスリット部を採用してもよい。スリット部は、光源３６の光源光を透過しない部材に、細長のスリットが形成されて構成される。スリット部は、光源３６および受光部３８と紙幣１６との間に、スリットの長手方向が紙幣１６の走査方向（搬送方向）に直交するように配置される。
これによれば、紙幣１６の走査方向（搬送方向）はより狭い範囲の光を受光できるため、走査方向の解像度を高くできる。また、走査方向の解像度が高いことで、紙幣の遮光部の走査方向の長さ（または遮光部間の隙間）が短い場合でも、遮光部の検出をより確実に行える。また、走査方向に直交する方向はより広い範囲に光を照射して、走査方向に直交する方向の印刷位置のばらつきによる影響を受け難くしたい場合には、スリットの走査方向に直交する方向の長さを長く形成すると共に、光源３６からの紙幣１６に向かう照射光の照射範囲が大きくなるように、光源３６の照射光の照射範囲を大きくしたり、光量を上げたりすればよい。こうすることにより、走査方向の照射光の走査幅は、スリット部に制限されて小さく保ったまま、走査方向に走査方向に直交する方向には広い範囲に照射光を照射して、高精度、かつ、印字位置のばらつきの影響を受け難い紙幣の認識を行うことが可能となる。
【００４２】
また、集光部として、本実施の形態の円柱レンズ４０に替えて、図７に示すような、円錐レンズ４２を採用してもよい。図７の円錐レンズ４２は、互いの底面で接合された二つの円錐部から成り、光源３６と紙幣１６との間に、軸線が走査方向にほぼ直交かつ紙幣面に平行となるよう配設される。
この円錐レンズ４２を採用した紙幣識別装置によれば、走査方向に直交する方向の断面形状が凸レンズ状となり、光源３６からの照射光を、走査方向に直交する方向への拡散を抑えるように集光することができる。これにより、円柱レンズ４０を採用した場合に比較して、走査幅を小さく抑えるとともに光源の光量を増すことができるといった効果を得ることができる。従って、走査幅が多少狭くなっても、強い光量を得たい場合等には、この円錐レンズ４２を採用すれば好適である。
【００４３】
なお、受光部３８は、検査面１６ａの反射光のうち、円錐レンズ４２を透過する反射光を受光する位置に配置しても良いし、円錐レンズ４２を透過しない反射光を受光するよう配設してもよい。
また、円錐レンズ４２の形状は必ずしも厳密な円錐形に限定されず、楕円錐や、半円錐や、一部に扁平等の変形を加えられた円錐レンズであっても良い。また、円錐の斜面の部分は、カーブを描くよう形成されていてもよい。
【００４４】
また、図８に示すように、円錐レンズ４２とは反対に、円錐の先端側を対向させて接合した円錐レンズ４４を用いても良い。これによれば、接合部を跨いで一端側と他端側とで光を分けることができ、紙幣１６の他面側に二つの受光部３８，３８を設けて、一つの光源３６で、複数の走査軌跡を走査できるといった効果を得ることができる。
【００４５】
また、図８の円錐レンズ４４の２つの円錐部の互いの斜面がなだらかに連続するように形成すれば、光源３６からの照射光を、走査方向に直交する方向により拡散させることができる。これにより、円柱レンズ４０を採用した場合に比較して、走査幅をより大きく取ることができる。従って、より印刷位置のばらつきが大きい紙幣を識別したい場合等には、この円錐レンズ４４を採用すれば好適である。
【００４６】
また、例えば光源３６からの照射光の、紙幣１６の透過光を受光したい場合で、装置の形状等の制約により、光源３６の対向位置に受光部３８を配設できない場合等には、図９に示すように、一つの円錐レンズ４６によって光源光を屈折させて、光源３６の対向位置とはずれた位置に配された受光部３８で受光可能に構成することもできる。これによれば、光源３６を受光部３８との配置の自由度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、紙幣識別装置に限定されず、光源光の反射光および／または透過光を受光して、受光した光の走査パターンを用いて被識別物を識別するあらゆる光学式識別装置に適用できるものである。例えば、商品券や図書券やその他の有価証券や、バーコード、文字等が記載された印刷物や、材木の木目の識別等にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施の形態に係る紙幣識別装置の構成を示す説明図である。
【図２】検出部（光源および受光部）を、走査方向に直交する方向から見た説明図である。
【図３】検出部（光源および受光部）を、走査方向に平行な方向から見た説明図である。
【図４】円筒レンズ（集光部）の外観図である。
【図５】紙幣（被識別物）に照射される位置での光源からの照射光の形状を示す説明図である。
【図６】紙幣識別動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】集光部として円錐レンズを用いた例を示す説明図である。
【図８】集光部として円錐レンズを用いた例を示す説明図である。
【図９】円錐レンズを用いた例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  紙幣識別装置
１２  装置本体
１４  投入口
１６  紙幣
１６ａ  検査面
１８  ストッカ
２０  搬送機構
２２  送りベルト
２４  第１プーリ
２６  第２プーリ
２８  受ローラ
３０ａ  押圧ローラ
３０ｂ  押圧ローラ
３２  反転ガイド
３３  制御ユニット（識別手段）
３４  検出部
３４ａ  検出部本体
３６  光源
３８  受光部（受光変換手段）
３９  Ａ／Ｄ変換器（受光変換手段）
４０  円柱レンズ（集光部）
４０ａ  ホルダー部
４２，４４，４６  円錐レンズ（集光部）
Ａ  搬送路
Ｌ  照射光の走査方向の幅
Ｗａ  走査幅
【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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【図９】
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