(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が紙幣の搬送路を構成するガラスプレートと、
前記ガラスプレートの下部に配設され、中央部に開口部を有するとともに、該開口部の周辺の表面および裏面に複数のＬＥＤ素子が所定の間隔で配設された枠状の支持板と、
前記支持板に配設された前記ＬＥＤ素子からの光を集光して前記ガラスプレート上を搬送される紙幣のマイクロコード印字部に照射する導光手段と、
前記導光手段により集光された光による前記マイクロコード印字部からの反射光を検出する光検出手段と、
前記開口部を通過した前記マイクロコード印字部からの反射光を前記光検出部に伝達する光伝達手段と
を具備することを特徴とするマイクロコード読取り装置。
【請求項２】
前記導光手段は、
前記支持板の下部に配設され、中央部に前記マイクロコード印字部からの反射光を通過させる穴部を有するとともに、該穴部の周辺に、少なくとも前記支持板の裏面に配設されたＬＥＤ素子からの光を上方に反射させる反射板
を具備することを特徴とする請求項１記載のマイクロコード読取り装置。
【請求項３】
前記導光手段は、
前記ＬＥＤ素子からの光を集光して前記マイクロコード印字部を照射する光ガイド
を具備することを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロコード読取り装置。
【請求項４】
前記光検出手段は、
前記支持板の下部で、該支持板の配設位置から前記ガラスプレートに沿ってずれた位置に該ガラスプレートと垂直に配設され、
前記光伝達手段は、
前記支持板の開口部を通過した前記マイクロコード印字部からの反射光を前記光検出手段の方向に反射させるミラーと、
前記ミラーにより反射された反射光を前記光検出手段に結像させるレンズと
を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロコード読取り装置。
【請求項５】
前記搬送路の前方に設けられ前記ガラスプレート上を搬送される紙幣の到来を検知する通過検出手段と、
前記通過検出手段からの検知信号にもとづいて、該紙幣の通過期間内に所定の時間だけ前記マイクロコード印字部を照射するように前記ＬＥＤ素子を制御する制御手段と
を更に具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロコード読取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、マイクロコード読取り装置に係り、特に紙幣等に印刷されているマイクロコードを光学的に検出しその紙幣等の真偽を判別するための装置ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写技術の進歩は目覚ましく、紙幣、小切手等の有価証券が複写により、悪用されるという問題が生じてきている。
【０００３】
そこで、このような悪用を避けるため、複写によるものは容易に偽であると識別できるようにすべく、識別のための研究が急速に進められてきている。
【０００４】
近年、紙幣の端部にマイクロコードと呼ばれる微小文字を形成しておき、複写されるとこのマイクロコードがつぶれてしまうことにより、容易に識別できるようにした方法が提案されている。
【０００５】
この方法は偽造紙幣の検出に極めて有効な方法であるが、しかしながら、リニアイメージセンサ上で、画素の並ぶ方向にマイクロコード列を揃えて結像させるには紙幣の方向を高精度に規制する必要があるという問題があった。
【０００６】
また、光照射手段は光量を十分に多くしようとすると占有面積が大きくなってしまい、また、安価なＬＥＤ素子を使用しようとすると、光量のばらつきあるいは、光の強度の点で問題が生じてしまう。また、被検出手段と光照射手段及び光検出手段との位置関係から、装置全体が大型化してしまうという問題もあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようにリニアイメージセンサを用いた偽造紙幣の検出に際してマイクロコードを検出するためには紙幣の走行方向を高精度に限定しなければならず、周辺装置に精密機械を用いる必要があった。また、高速で搬送する紙幣を識別する為には電子シャッターなど大掛かりな装置を必要とし、装置全体が大型化してしまうという問題があり、薄型でかつ誤認のないマイクロコード読取り装置が求められていた。
【０００８】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、高速読み取りが可能で小型かつ薄型で精度の紙幣識別の可能なマイクロコード読取り装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のマイクロコード読取り装置は、表面が紙幣の搬送路を構成するガラスプレートと、前記ガラスプレートの下部に配設され、中央部に開口部を有するとともに、該開口部の周辺の表面および裏面に複数のＬＥＤ素子が所定の間隔で配設された枠状の支持板と、前記支持板に配設された前記ＬＥＤ素子からの光を集光して前記ガラスプレート上を搬送される紙幣のマイクロコード印字部に照射する導光手段と、前記導光手段により集光された光による前記マイクロコード印字部からの反射光を検出する光検出手段と、前記開口部を通過した前記マイクロコード印字部からの反射光を前記光検出部に伝達する光伝達手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記導光手段は、前記支持板の下部に配設され、中央部に前記マイクロコード印字部からの反射光を通過させる穴部を有するとともに、該穴部の周辺に、少なくとも前記支持板の裏面に配設されたＬＥＤ素子からの光を上方に反射させる反射板を具備することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明又は２の発明において、前記導光手段は、前記ＬＥＤ素子からの光を集光して前記マイクロコード印字部を照射する光ガイドを具備することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの発明において、前記光検出手段は、前記支持板の下部で、該支持板の配設位置から前記ガラスプレートに沿ってずれた位置に該ガラスプレートと垂直に配設され、前記光伝達手段は、前記支持板の開口部を通過した前記マイクロコード印字部からの反射光を前記光検出手段の方向に反射させるミラーと、前記ミラーにより反射された反射光を前記光検出手段に結像させるレンズとを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明において、前記搬送路の前方に設けられ前記ガラスプレート上を搬送される紙幣の到来を検知する通過検出手段と、前記通過検出手段からの検知信号にもとづいて、該紙幣の通過期間内に所定の時間だけ前記マイクロコード印字部を照射するように前記ＬＥＤ素子を制御する制御手段とを更に具備することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明実施例のマイクロコード読取り装置の概要説明図である。図１(a)は上面図、図１(b)は断面図である。また図２は同装置でマイクロコードの読取りを行う紙幣の一例を示すものである。
【００２３】
このマイクロコード読取り装置は、図３に示すように搬送路の前方に紙幣の到来を検知する通過検出手段としてのパスセンサ１０を設け、このパスセンサ１０から出力される検知信号にもとづいて、図示しない紙幣の搬送距離に同期したメカクロックパルスを計数して紙幣のマイクロコードが印刷された部分が読取り装置の開口部３２に到達した瞬間に制御手段（図示せず）を駆動することにより、所定の時間だけ検出光を照射し、マイクロコード部の画像を的確に捉えるように構成したマイクロコード読取り部２０とを配設したものである。すなわち、紙幣１の走行方向ａに対してガラスプレート２１面上の領域内で開口部３２と所定の間隔を隔ててパスセンサ１０が配設されており、この出力に基づいて、読取り部の光照射タイミングを決定するように構成されている。ここでＲはローラであり、紙幣の反りを抑え、良好な平面での読み取りを可能にするものである。
【００２４】
マイクロコード読取り部２０は、図４に示すように表面が紙幣の搬送路を構成するガラスプレート２１と、紙幣１に印字されたマイクロコード２に検出光を照射する検出光照射手段２２と、紙幣１からの反射光３を光伝達手段２３を介して検出し、マイクロコード２の有無を検知する光検出手段２４（ＣＣＤ基板２９）とを備え、前記検出光照射手段２２は、ガラスプレート２１面に沿って配設された枠状の支持板２５と、前記支持基板２５の開口部近傍の表面および裏面に所定の間隔で配列形成された複数のＬＥＤ素子２６とで構成されており、前記光伝達手段２３は、枠状の支持基板２５の内側壁から下内方に向かうミラー２７を具備し前記紙幣1から反射されてくる光の光軸を変更し側方に導くように構成されている。
【００２５】
なおここで検出光照射手段は、図５に上面図を示すように正方形の枠状支持基板２５の各辺に沿って４個づつ１６個のＬＥＤ素子２６が２層構造をなすように合計３２個に配設されている。そしてこのＬＥＤ素子２６を搭載した枠状の支持基板２５の下方に反射板３１を取り付け、ＬＥＤ素子２６から下方に照射した光を上方に反射させて、被照射面の光量を増大するようにしており、この反射板３１には、反射光が下方に抜けるように中央部に穴が配設されている
また、光検出手段２４は、 CCDエリアセンサを検出手段として用いたCCD基板２９とその周辺回路とからなり、紙幣によって反射されてきた検出光照射手段からの光を、ミラー２７で側方に導きレンズ系２８を介してガラスプレート２１に垂直に配設されたCCD基板２９のCCDエリアセンサ上で結像するように構成されている。そして、結像されたマイクロコードの空間周波数を分析し、そのマイクロコード列の有する空間周波数を電気信号として出力せしめられる。
【００２６】
ここでこのマイクロコード読取り部２０は図２に示すような紙幣１の左下の「１００００」の下にある、マイクロコード２を読み取るべく、この部分に光源としてのＬＥＤ素子２６からの光を照射し、ミラー２７、レンズ系２８を介してCCD基板２９で結像せしめ、この読取り信号によって真券であるか偽造紙幣であるかを検出する。
【００２７】
このマイクロコードの部分拡大図を図６および図７に示す。ここでは図８に示すようにCCD基板２９からの出力を増幅し周波数弁別装置を介して判断手段４０に導くようになっており、コピーしたものでは無く真性のマイクロコードが入力されると高い空間周波数成分まで含むためセンサ出力も十分に高周波成分を含んだ出力となる。なお、周波数弁別装置は、公知の種々のものを用いればよく、要は後述するような周波数の違いを弁別できればよいものである。
【００２８】
このようにして極めて容易にマイクロコードの検出を行うことができ、偽造紙幣を容易に検出することができるようになっている。
【００２９】
ここで搬送速度は２０００ｍｍ／ｓｅｃ程度であり、１０μｓｅｃ程度の光照射で高速読み取りを行うことができ、１秒間に３０枚程度の紙幣の識別が可能となる。
【００３０】
図９に、ダミー紙幣（１９９６年３月２２日現在では発行されていないため、真券に似せて作成したもの）に印字されたマイクロコードの光学顕微鏡写真(a) とセンサからの出力(b) とを示す。横軸はイメージセンサの画素ビット、縦軸はその強度（濃度レベル）を示す。図１０にコピーされたダミー紙幣のマイクロコード部の光学顕微鏡写真(b) とセンサからの出力(b) を示す。図９(b) と図１０(b) とからあきらかなようにそのセンサ出力の周波数が大きく異なる。この差から紙幣の真偽の判断を容易に行うことができる。また、照明光の波長を近赤外光（７００〜９００nm）に設定することにより汚れの影響をなくすことができ、汚れに対しても誤動作のないすぐれた検出を行うことが可能となる。
【００３１】
次に本発明の第２の実施例について説明する。この例では、図１１に示すように、反射板３１に代えて光ガイド３０を配設したことを特徴とするものである。すなわち図１２および図１３に検出光照射手段の断面図および上面図を示すように、ＬＥＤ素子２６を搭載した枠状の基板２５の内側壁から上内方に向かう円錐状のアクリル板３０からなる光ガイドを配設し、この光ガイドを介してこの正方形の中心に導き、大量の光が紙幣に向けて出射されるように構成されている。
【００３２】
更にまた、この光ガイドは、図１４に示すようにＬＥＤ素子２６を搭載した枠状の基板２５の内側壁から内方に向かう水平部分とこの水平部分の内端から上内方に向かう円錐状部分を備えたアクリル板３０で構成してもよく、この光ガイドを介してＬＥＤ素子２６からの光を正方形の中心に導くように構成されており、この場合、図１２および図１３に示した前記実施例の光ガイドよりさらに大量の光が紙幣に向けて出射されるように構成されている。
なお、このアクリル板３０は、アクリル板に限定されることなくガラス等を用いてもよく、光をその内部で減衰、散乱させることなく末端へ運ぶ、いわゆるグラスファイバーケーブル等を用いてもよく、特にガラスの種類等を限定するものではない。またＬＥＤ素子２６は基板２５の表面側にのみ配しているが、裏面のみであってもよいし、また前記第１の実施例と同様に表裏両面に配設するようにしてもよい。 さらにまたＬＥＤ素子２６を、基板２５の表裏両面に配設し、発光面が基板の側方にくるようにし、これをアクリル板などの光ガイドによって所望の方向に導くようにすれば、効率良く利用することができ、占有面積はそのままで光量を２倍にすることができ、極めて有効な光照射手段となる。
【００３３】
更にまた、前記第２の実施例において更に図１５に示すようにＬＥＤ素子２６の下部に、中央部に穴を設けた反射板３１を設けることも可能である。
【００３４】
なお、上述したように、反射板３１の反射板材の板材とメッキの種類等鏡材の種類及び光ガイドを使用するにあたっては材質、および形状は適宜変更可能であり、その断面図が図１５に３０ａ又は３０ｂのいずれに示すような形状のものでもよい。かかる構成によれば、さらに反射板３１を使用することにより、比較的広い範囲を均一に照明することができ例えば、カナダ国、ドイツ国紙幣、米国新１００ドル札に採用されているような広い範囲にマイクロコードが印刷されている紙幣を読み取り対象にする際に適している。
【００３５】
ここで、曲線状の光ガイドを使用した場合には、狭い範囲を均一に照明することができ、日本国紙幣の様にマイクロコードが１行分しか印刷されていないような紙幣を読み取り対象とする際に適している。
【００３６】
直線のコニカル（円錐形）形状の光ガイドを使用した場合には、更に狭い範囲を明るく照射することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、小型かつ薄型でかつ読取るマイクロコードの印字形態に合わせた領域に光源を照射することができる高感度のマイクロコード読取り装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のマイクロコード読取り装置を示す図
【図２】同装置で読取るべき紙幣を示す図
【図３】同装置におけるセンサ部と紙幣との関係を示す図
【図４】同装置における検出光照射手段を示す図
【図５】同装置における検出光照射手段を示す図
【図６】同紙幣のマイクロコード部の拡大図
【図７】同紙幣のマイクロコード部の拡大図
【図８】同装置の判断部の説明図
【図９】ダミー紙幣のマイクロコード部の光学顕微鏡写真とセンサからの出力を示す図
【図１０】コピーされたダミー紙幣のマイクロコード部の光学顕微鏡写真とセンサからの出力を示す図
【図１１】本発明の第２の実施例のマイクロコード読取り装置を示す図
【図１２】同装置で用いられる検出光照射手段を示す断面図
【図１３】同装置で用いられる検出光照射手段を示す上面図
【図１４】同装置で用いられる検出光照射手段の変形例を示す断面図
【図１５】本発明の更に他の実施例を示す図
【符号の説明】
１  紙幣
２  マイクロコード
３  反射光
１０  センサ部
２０  マイクロコード読取り部
２１  ガラスプレート
２２  検出光照射手段
２３  光伝達手段
２４  光検出手段
２５  支持基板
２６  ＬＥＤ素子
２７  ミラー
２８  レンズ系
２９  CCD基板
３０  アクリル板（光ガイド）
３１  反射板
３２  開口部
４０  判断手段
【図１】
0003897182.tif 000002
【図２】
0003897182.tif 000003
【図３】
0003897182.tif 000004
【図４】
0003897182.tif 000005
【図５】
0003897182.tif 000006
【図６】
0003897182.tif 000007
【図７】
0003897182.tif 000008
【図８】
0003897182.tif 000009
【図９】
0003897182.tif 000010
【図１０】
0003897182.tif 000011
【図１１】
0003897182.tif 000012
【図１２】
0003897182.tif 000013
【図１３】
0003897182.tif 000014
【図１４】
0003897182.tif 000015
【図１５】
0003897182.tif 000016