(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に搬送される紙葉類の一部に照射する照射光を発光する発光素子と、前記照射光が前記紙葉類の一部を透過した透過光を前記所定方向とは交叉する方向で該紙葉類の一部とは異なる他部に照射されるように光学的に結合する導光部材と、前記紙葉類の他部を透過した透過光を受光する受光素子とを含み、前記発光素子，前記導光部材，及び前記受光素子は前記紙葉類を搬送するための搬送通路近傍の異なる位置に配置されて成ることを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項２】
請求項１記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記発光素子及び前記受光素子のうちの少なくとも一方は複数個で配置されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項３】
請求項１記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記発光素子及び前記受光素子は複数個で配置されており、前記導光部材は前記発光素子のうちの特定のものと前記受光素子のうちの特定のものとを光学的に結合するように複数個でそれぞれ別個に前記搬送通路近傍の異なる位置に配置されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項４】
請求項１，２，又は３の何れか一つに記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記導光部材は前記照射光が搬送中の前記紙葉類を３箇所以上透過した透過光を光学的に結合するように複数個が組み合わされて前記搬送通路近傍の異なる位置に配置されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項５】
請求項２，３，又は４の何れか一つに記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記発光素子及び前記受光素子は互いに並設されて成る反射検出部を含み、前記反射検出部及び前記導光部材は協働して前記受光素子との間で前記紙葉類から前記照射光に関する反射光及び透過光を検出可能に構成されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項６】
請求項１記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記搬送通路は通路部間に紙葉類駆動部を挟んで成り、前記発光素子及び前記受光素子は前記通路部の外側の異なる位置に配置されており、前記導光部材は前記紙葉類駆動部内に配置されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項７】
請求項６記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記発光素子は前記通路部の一部の外側に配置され、前記受光素子は前記通路部の他部の外側に配置されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項８】
請求項６記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記発光素子及び前記受光素子は前記通路部の一部の外側に配置されており、前記導光部材は複数個が組み合わされて前記紙葉類駆動部内及び前記通路部の他部の外側に延びて配置されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項９】
請求項６記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記発光素子及び前記受光素子は互いに並設されていると共に，前記通路部の一部の外側に配置された反射検出部を含み、前記反射検出部及び前記導光部材は協働して前記受光素子との間で前記紙葉類から前記照射光に関する反射光及び透過光を検出可能に構成されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項１０】
請求項９記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記導光部材は複数個が組み合わされて前記紙葉類駆動部内及び前記通路部の他部の外側に延びて配置されたことを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項１１】
請求項５，９，又は１０の何れか一つに記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記発光素子は前記反射検出部以外の他のものを含む複数個が用いられており、前記複数個の発光素子はそれぞれ発光波長特性が異なることを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【請求項１２】
請求項５，９，又は１０の何れか一つに記載の紙葉類識別装置の光学検出部において、前記受光素子は前記反射検出部以外の他のものを含む複数個が用いられており、前記複数個の受光素子はそれぞれ分光感度特性が異なることを特徴とする紙葉類識別装置の光学検出部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば紙幣，証券，債券等の紙葉類を識別するための紙葉類識別装置の光学検出部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙葉類識別装置の一例である紙幣識別装置では、これが搭載される自動販売機等が屋外に設置されるため、悪戯に対する対策が必要となっている。この紙幣識別装置における光学検出部は、発光部と受光部とを含んでいるが、これらの構成としては、例えば図２３に示すように、発光部として発光素子ＬS を装備した基板と受光部として受光素子ＬR を装備した基板とを紙幣１を挟んで対向するように配置した透過光量検出型のものや、或いは図２４に示すように受発光部として発光素子ＬS ，受光素子ＬR を並設させて装備した基板を紙幣１の一面側に配置した反射光量検出型のものが一般的に用られている。因みに、透過光量検出型の光学検出部には、図２５に示すように発光部として複数（４個）の発光素子ＬS1，ＬS2，ＬS3，ＬS4を装備した大型の基板と、受光部として複数（４個）の受光素子ＬR1，ＬR2，ＬR3，ＬR4を装備した大型の基板とをそれぞれ紙幣１を挟んで対向するように設けたタイプのものもある。
【０００３】
図２５に示すような光学検出部において、搬送された紙幣１を光学的に検出すると、例えば受光素子ＬR1による時間経過に伴う紙幣１の移動量Ｍに対する透過光量ＣT は図２６に示すような特性Ｃ１となり、受光素子ＬR2による時間経過に伴う紙幣１の移動量Ｍに対する透過光量ＣT は図２７に示すような特性Ｃ２となって若干の相違が現われる。
【０００４】
図２８は、従来の紙幣識別装置の基本構成を側面図により示したものである。この紙幣識別装置１０では、紙幣挿入口より挿入された紙幣１がローラ等を有する搬送機構により搬送されて搬送通路３を通り、搬送通路３の途中に設けられた光学検出部（ここでは図２３に示した透過光量検出型のものを用いて搬送通路３の上面と下面とにそれぞれ発光部，受光部を配置している）による光学的な検出を受けた後、その結果により正規のものであると判定された場合、紙幣１は装置本体の中央部分で挟まれて紙幣収納部２に収納されるようになっている。尚、光学検出部による検出結果で紙幣１が正規のものでないと判定された場合、その紙幣１は搬送機構により逆方向に搬送されて紙幣挿入口へと返却される。
【０００５】
ところで、近年では道路からのはみ出しが問題視されるため、自動販売機には薄型化の要求が強く、これに搭載される紙幣識別装置においても小型化の具現が必要であると共に、屋外に設置されるために上述した悪戯への対策の他、雨水の進入等の耐久性の対策も要求されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した紙葉類識別装置の光学検出部の場合、紙葉類識別の検出精度を向上させるためには、紙葉類からより多くの光学的データをサンプリングすることが望まれるが、例えば自動販売機に搭載される紙幣識別装置のように小型化が要求され、しかも駆動系や引き抜き防止機構等の設置スペースが必要であると、光学検出部のための設置スペースが規制されてしまう。又、自動販売機用の紙幣識別装置の場合、雨水の進入等の対策するためには電子回路を含む光学検出部を紙幣挿入口付近から遠避けて配置させることが望まれるため、こうした点で設置場所にも制約がある。従って、自動販売機用の紙幣識別装置の場合、小規模な構成で紙幣等から効率良く光学的データをサンプリングできることが要求されるが、光学検出部を限られたスペースに設置することは、紙幣を切断等により変造した変造紙幣や紙幣引き抜きによる悪戯を対策する上で重要な意味を持つ。
【０００７】
ところが、図２５に示したような構成の光学検出部では、紙幣を挟んで搬送通路の両側に大型の基板を配置しなければならず、占有スペースが大きくなって自動販売機用の紙幣識別装置には適用し難く、又図２３や図２４に示した構成の光学検出部では紙葉類から十分な光学的データをサンプリングできず、返却等の誤動作を起こし易いため、検出精度に問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、限られた設置スペースに設置でき、紙葉類から効率良く光学的データをサンプリングし得る検出精度の高い紙葉類識別装置の光学検出部を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、所定方向に搬送される紙葉類の一部に照射する照射光を発光する発光素子と、照射光が紙葉類の一部を透過した透過光を所定方向とは交叉する方向で該紙葉類の一部とは異なる他部に照射されるように光学的に結合する導光部材と、紙葉類の他部を透過した透過光を受光する受光素子とを含み、発光素子，導光部材，及び受光素子は紙葉類を搬送するための搬送通路近傍の異なる位置に配置されて成る紙葉類識別装置の光学検出部が得られる。
【００１０】
又、本発明によれば、上記紙葉類識別装置の光学検出部において、発光素子及び受光素子は複数個で配置されており、導光部材は発光素子のうちの特定のものと受光素子のうちの特定のものとを光学的に結合するように複数個でそれぞれ別個に搬送通路近傍の異なる位置に配置された紙葉類識別装置の光学検出部や、或いは搬送通路は通路部間に紙葉類駆動部を挟んで成り、発光素子及び受光素子は通路部の外側の異なる位置に配置されており、導光部材は紙葉類駆動部内に配置された紙葉類識別装置の光学検出部が得られる。
【００１１】
【作用】
本発明の一例である紙幣識別装置の光学検出部では、小規模な構成で紙幣から効率良く光学的データをサンプリングするため、紙幣が所定方向で搬送される搬送通路の一方側の異なる位置に発光素子及び受光素子を設けると共に、搬送通路の他方側に導光部材を設けて発光素子及び受光素子の間を所定方向とは交叉する方向で光学的に結合し、搬送中の紙幣に対して照射光が２箇所以上透過した透過光量のデータを受光素子で検出する構成としている。光学検出部の他例では発光素子及び受光素子が並設されて成る反射検出部を含ませ、この反射検出部と導光部材と協働により搬送中の紙幣から照射光に関する反射光量及び照射光が２箇所以上透過した透過光量のデータを受光素子で検出する構成としている。導光部材は、狭い設置スペースや漏電の可能性が高い箇所に配置できるので、設置スペースの効率が向上され、省線化にも寄与する。このような光学検出部で反射検出部に含まれるもの以外に発光素子や受光素子を用いて発光素子の発光波長特性や受光素子の分光感度特性を異なるものとすると、紙幣からサンプリングされる光学的データが異なった状態となり、効率良く高精度な検出を行うことができる。尚、反射検出部を発光素子及び受光素子を一体化した反射センサに代えて構成した光学検出部においても全く同様な性能が得られる。
【００１２】
【実施例】
以下に実施例を挙げ、本発明の紙葉類識別装置の光学検出部について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
最初に、本発明の紙葉類識別装置の光学検出部の基本構成について簡単に説明する。この光学検出部は、所定方向に搬送される紙葉類の一部に照射する照射光を発光する発光素子と、照射光が紙葉類の一部を透過した透過光を所定方向とは交叉する方向で紙葉類の一部とは異なる他部に照射されるように光学的に結合する導光部材と、紙葉類の他部を透過した透過光を受光する受光素子とを含むもので、発光素子，導光部材，及び受光素子は紙葉類を搬送するための搬送通路近傍の異なる位置に配置されて成るものである。
【００１４】
そこで、以下は紙葉類識別装置が紙幣識別装置である場合の光学検出部について具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係る紙幣識別装置の光学検出部の要部構成を側面図により示したものである。この光学検出部では、紙幣１が搬送される搬送通路３近傍の一方側の基板にそれぞれ２個の発光素子ＬS1，ＬS2と受光素子ＬR1，ＬR2とが配置され、これらの各素子のうちの発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1の間と発光素子ＬS2及び受光素子ＬR2の間とがそれぞれ搬送通路３近傍の他方側に配置された導光部材としての光ファイバ６ａ，６ｂによって光学的に結合されている。又、ここでは光ファイバ６ａの両端の中心軸と発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1の中心軸とが合わされ、光ファイバ６ｂの両端の中心軸と発光素子ＬS2及び受光素子ＬR2の中心軸とが合わされており、各発光素子ＬS1，ＬS2より放出された照射光のうちの搬送中の紙幣１を透過した透過光の光エネルギーが各光ファイバ６ａ，６ｂを通って再度紙幣１を透過して各受光素子ＬR1，ＬR2に到達されるようになっている。
【００１６】
ここで、各発光素子ＬS1，ＬS2より放出された照射光は、各発光素子ＬS1，ＬS2の直下に搬送される紙幣１に関する印刷や紙材によって光エネルギーの一部が吸収されるが、残りは透過光となって各光ファイバ６ａ，６ｂの一端に達して各光ファイバ６ａ，６ｂを通過する。各光ファイバ６ａ，６ｂを通過してその他端に達した透過光は各受光素子ＬR1，ＬR2の直下に搬送された紙幣１により再度光エネルギーの一部が吸収されて、残りの透過光が各受光素子ＬR1，ＬR2で受光検出される。従って、この光学検出部では、各受光素子ＬR1，ＬR2によって紙幣１の２箇所を透過して減衰された透過光量を検出することになるが、搬送中の紙幣１における印刷の濃淡に応じて光エネルギーの吸収量も変化するので、この光エネルギーの変化を検出することによって紙幣１を識別判定するためのデータが得られる。
【００１７】
図２は、この光学検出部による時間経過に伴う紙幣１の移動量Ｍに対する透過光量ＣT の検出結果を示したものである。ここでは、受光素子ＬR1によって検出された透過光量の光学的データとして透過光量ＣT の特性Ｃ３を示している。この透過光量ＣT の特性Ｃ３は、上述したように紙幣１の２箇所を透過して減衰された透過光量を検出し、図２６及び図２７に示した透過光量ＣT の特性Ｃ１，Ｃ２を合成した状態に相当するため、一対のセンサで２箇所の透過光データを得るために適確に識別判定を行うことができる。従って、例えば最近の紙幣１に関する悪戯として、紙幣１の一部を切り抜いて他の種類の紙幣を貼り合わせたり、或いは紙幣１をその長手方向に切断して切断部に白紙を貼り合わせたりする場合が挙げられるが、こうした場合の対策として、ここでの光学検出部のように各受光素子ＬR1，ＬR2から得られる透過光量の光学的データを使用すれば充分な検出効力を発揮する。
【００１８】
図３は、他の実施例に係る光学検出部の要部構成を示したものである。ここでは搬送通路３近傍の一方側でそれぞれ１個の発光素子ＬS ，受光素子ＬR を装備した基板を配置し、３個の光ファイバ６ａ，６ｂ，６ｃを組み合わせて各光ファイバ６ａ，６ｂを搬送通路３近傍の他方側に配置し，且つこれらの各片端を搬送通路３近傍の一方側に配置した光ファイバ６ｃの両端によって光学的に結合している。この光学検出部の場合、発光素子ＬS からの照射光に関する搬送中の紙幣１からの透過光は、紙幣１に対して４箇所透過したものが受光素子ＬR で受光検出される。
【００１９】
又、図４に示すように搬送通路３近傍の他方側に他の導光部材として、それぞれ４個のレンズα１，α２，α３，α４及び鏡Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を組み合わせたものを配置し、レンズα１及び鏡Ｍ１とレンズα２及び鏡Ｍ２とによって発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1の間を光学的に結合すると共に、レンズα３及び鏡Ｍ３とレンズα４及び鏡Ｍ４とによって発光素子ＬS2及び受光素子ＬR2の間を光学的に結合した構成とすれば、図１に示した光学検出部と全く同等な機能を得ることができる。
【００２０】
更に、図５に示すように搬送通路３近傍の他方側に別の導光部材として、それぞれプリズムＰ１，Ｐ２を配置し、プリズムＰ１によって発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1の間を光学的に結合すると共に、プリズムＰ２によって発光素子ＬS2及び受光素子ＬR2の間を光学的に結合した構成とすれば、図１に示した光学検出部と全く同等な機能を得ることができる。
【００２１】
図６は、図１に示した光学検出部における一部として、発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1と、光ファイバ６ａとをそれぞれ離間させて配置させた場合の構成を斜視図により示したものである。ここでは発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1における幅方向における間隔Ｗｙが搬送時の紙幣１の幅寸法よりも小さく、それらの搬送方向Ｓに一致した間隔Ｗｘが搬送時の紙幣１の長手方向寸法よりも小さい例を示している。
【００２２】
又、図示しないが、発光素子ＬS2及び受光素子ＬR2も同様な条件下で発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1とは異なる位置に配置される。このような光学検出部によって搬送時の紙幣１から透過光をサンプリングした場合、紙幣１上では図７に示すような検出領域が形成される。即ち、搬送される紙幣１が最寄りの発光素子ＬS1に到達した直後では検出領域Ｅ１の透過光量の変化がサンプリングされ、紙幣１が受光素子ＬR1に到達すると検出領域Ｅ２，Ｅ３の両方で吸収されて合成された透過光量が検出できる。引き続き、搬送された紙幣１の後端が発光素子ＬS1を通過した以降の検出は検出領域Ｅ４の透過光量のみ変化となる。
【００２３】
図８は、この光学検出部により検出される紙幣１に関する透過光量ＣT のデータのパターンを紙幣１の時間経過に伴う移動量Ｍと検出領域Ｅ１〜Ｅ４との関係で示したものである。但し、ここで移動量Ｍに関して、Ｍ１は紙幣１が発光素子ＬS1に到達したとき，Ｍ２は紙幣１が受光素子ＬR1に到達したとき，Ｍ３は紙幣１が発光素子ＬS1を通過したとき，Ｍ４は紙幣１が発光素子ＬS2を通過したときを示す。
【００２４】
この光学検出部では第１から第３までの紙幣データＤ１〜Ｄ３が得られるが、第１の紙幣データＤ１としては検出領域Ｅ１における紙幣１の透過光量に関するデータが得られ、第２の紙幣データＤ２としては検出領域Ｅ２及び検出領域Ｅ３における合成透過光量に関するデータが得られ、更に第３の紙幣データＤ３としては検出領域Ｅ４における紙幣１の透過光量のデータが得られる。尚、ここで検出領域Ｅ２及び検出領域Ｅ３においては合成透過光量が得られるが、発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1や発光素子ＬS2及び受光素子ＬR2の間隔を搬送時の紙幣１の長手方向寸法と同等以上にすれば合成されない透過光量のデータが得られる。又、この光学検出部において、各発光素子ＬS1，ＬS2を波長の異なるもの，各受光素子ＬR1，ＬR2を分光感度の異なるものとして選定しても良い。
【００２５】
一方、紙幣識別装置の光学検出部の他例としては、例えば図９に示すように、搬送通路３近傍の一方側に発光素子ＬS 及び受光素子ＬR1を並設して構成した反射検出部４０と受光素子ＬR2とを設けた基板を配置し、これらの両端を搬送通路３近傍の一方側に配置した光ファイバ６の両端によって光学的に結合した構成の光学検出部や、或いは図１０に示すように搬送通路３近傍の一方側に発光素子ＬS1及び受光素子ＬR を並設して構成した反射検出部４０と発光素子ＬS2とを設けた基板を配置し、これらの両端を搬送通路３近傍の一方側に配置した光ファイバ６の両端によって光学的に結合した構成の光学検出部が挙げられる。
【００２６】
図９に示す光学検出部では、発光素子ＬS より放出された照射光が搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射し，残りは透過されるが、このとき受光素子ＬR1では反射光が第１の紙幣データとして受光検出され、受光素子ＬR2では光ファイバ６を介して再度紙幣１を透過した透過光が第２の紙幣データとして受光検出される。
【００２７】
図１０に示す光学検出部では、先ず発光素子ＬS1より照射光が放出されると、その照射光は搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射して残りは透過されて光ファイバ６を通過するが、このとき受光素子ＬR では反射光が第１の紙幣データとして受光検出される。次に、発光素子ＬS2より照射光が放出されると、その照射光は搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射して残りは透過されて光ファイバ６を通過するが、このとき受光素子ＬR では光ファイバ６を介して再度紙幣１を透過した透過光が第２の紙幣データとして受光検出される。この光学検出部ではこうした動作が交互に繰り返される。
【００２８】
又、このような反射検出部４０に代えて発光素子及び受光素子を一体化した反射センサを用いることもできる。こうした場合、例えば図１１に示すように、搬送通路３近傍の一方側に２個の反射センサ４，５と２個の受光素子ＬR2，ＬR3とを設けた基板を配置し、反射センサ４及び受光素子ＬR2と反射センサ５及び受光素子ＬR3とにおける両端をそれぞれ搬送通路３近傍の他方側に配置した光ファイバ６ａ，６ｂの両端によって光学的に結合した構成の光学検出部や、或いは図１２に示すように、搬送通路３近傍の一方側に２個の反射センサ４，５と２個の発光素子ＬS2，ＬS3とを設けた基板を配置し、反射センサ４及び発光素子ＬS2と反射センサ５及び発光素子ＬS3とにおける両端をそれぞれ搬送通路３近傍の他方側に配置した光ファイバ６ａ，６ｂの両端によって光学的に結合した構成の光学検出部が挙げられる。
【００２９】
図１１に示す光学検出部では、反射センサ４の発光素子より照射光が放出されると、その照射光は搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射し，残りは透過されるが、このとき反射センサ４の受光素子では反射光が第１の紙幣データとして受光検出され、受光素子ＬR2では光ファイバ６ａを介して再度紙幣１を透過した透過光が第２の紙幣データとして受光検出される。
【００３０】
一方、反射センサ５の発光素子より放出された照射光も搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射し，残りは透過されるが、このとき反射センサ５の受光素子では反射光が第３の紙幣データとして受光検出され、受光素子ＬR3では光ファイバ６ｂを介して再度紙幣１を透過した透過光が第４の紙幣データとして受光検出される。
【００３１】
図１２に示す光学検出部では、先ず反射センサ４の発光素子より放出された照射光が搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射し，残りは透過して光ファイバ６ａを通過するが、このとき反射センサ４の受光素子では反射光が第１の紙幣データとして受光検出される。次に、発光素子ＬS2より放出された照射光も搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射し，残りは透過して光ファイバ６ａを通過するが、このとき反射センサ４の受光素子では透過光が第２の紙幣データとして受光検出される。これら反射センサ４及び発光素子ＬS2の間ではこうした動作が交互に繰り返される。
【００３２】
一方、反射センサ５の発光素子より放出された照射光は、搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射し，残りは透過して光ファイバ６ｂを通過するが、このとき反射センサ５の受光素子では反射光が第３の紙幣データとして受光検出される。次に、発光素子ＬS3より放出された照射光も搬送中の紙幣１によって一部吸収されて他部は反射し，残りは透過して光ファイバ６ａを通過するが、このとき反射センサ５の受光素子では透過光が第４の紙幣データとして受光検出される。これら反射センサ５及び発光素子ＬS3の間ではこうした動作が交互に繰り返される。
【００３３】
ところで、複数の発光素子を含む光学検出部の場合、各発光素子の発光を制御するための発光制御手段が備えられる。
【００３４】
図１３は、図１０に示す光学検出部の基本構成を発光制御手段を含めて示したものである。発光制御手段は反射検出部４０の発光素子ＬS1及び発光素子ＬS2に接続された発光制御部１１と、受光素子ＬR に接続された増幅部１３と、この増幅部１３に接続されたＡ／Ｄ変換部１２と、このＡ／Ｄ変換部１２に接続されて反射光及び透過光に関するデータを含む各種のデータを処理するためのＣＰＵ１４と、このＣＰＵ１４によるデータ処理に必要な情報を記憶したメモリ１５とを合わせた機能によって構成される。因みに、ここでの各発光素子ＬS1，ＬS2には発光ダイオードＰＤが用いられ、これらの各発光素子ＬS1，ＬS2はそれぞれ発光制御部１１に設けられたエミッタ接地型のトランジスタのコレクタ側に接続されている。
【００３５】
この光学検出部では各発光素子ＬS1，ＬS2がＣＰＵ１４の指示により定期的に発光を選択される。その動作においてはＣＰＵ１４の指示により発光制御部１１を通して反射検出部４０の発光素子ＬS1か発光素子ＬS2かの何れかを選択制御し、上述したように受光素子ＬR によって紙幣１から反射光や透過光の光学的データが得られる。即ち、発光素子ＬS1からの照射光に関して受光素子ＬR で検出される反射光の光エネルギーは増幅部１３で適性レベルに増幅，Ａ／Ｄ変換部１２で量子化されてからＣＰＵ１４を通じてメモリ１５に記憶保存されるが、発光素子ＬS2からの照射光に関して受光素子ＬR で検出される透過光の光エネルギーも同様に増幅部１３で適性レベルに増幅，Ａ／Ｄ変換部１２で量子化されてからＣＰＵ１４を通じてメモリ１５に記憶保存される。このような動作は紙幣１の通過終了まで繰り返し行われる。
【００３６】
図１４は、図９に示した光学検出部における発光素子ＬS 及び受光素子ＬR1を含む反射検出部４０，受光素子ＬR2，光ファイバ６をそれぞれ離間させて配置させた場合の構成を斜視図により示したものである。ここでは反射検出部４０及び受光素子ＬR2における幅方向における間隔Ｗｙが搬送時の紙幣１の幅寸法よりも小さく、それらの搬送方向Ｓに一致した間隔Ｗｘが搬送時の紙幣１の長手方向寸法よりも小さい例を示している。
【００３７】
この光学検出部によって搬送時の紙幣１から反射光及び透過光をサンプリングした場合、紙幣１上では図１５に示すような検出領域が形成される。即ち、搬送される紙幣１が反射検出部４０に到達した直後では検出領域Ｅ１の反射光及び透過光の変化がサンプリングされ、紙幣１が受光素子ＬR2に到達すると検出領域Ｅ２の反射光量と検出領域Ｅ２，Ｅ３の両方で吸収されて合成された透過光量とが検出できる。更に、搬送された紙幣１の後端が反射検出部４０を通過した以降の検出は検出領域Ｅ４の透過光量のみ変化となる。
【００３８】
図１６は、この光学検出部により検出される紙幣１に関する透過光量ＣT のデータのパターンを紙幣１の時間経過に伴う移動量Ｍと検出領域Ｅ１〜Ｅ４との関係で示したものである。又、図１７は、この光学検出部により検出される紙幣１に関する反射光量ＣR のデータのパターンを紙幣１の時間経過に伴う移動量Ｍと検出領域Ｅ１〜Ｅ４との関係で示したものである。但し、ここで移動量Ｍに関して、Ｍ１は紙幣１が反射検出部４０に到達したとき，Ｍ２は紙幣１が受光素子ＬR2に到達したとき，Ｍ３は紙幣１が反射検出部４０を通過したとき，Ｍ４は紙幣１が受光素子ＬR2を通過したときを示す。
【００３９】
この光学検出部では紙幣データＤ１〜Ｄ５が得られるが、第１の紙幣データＤ４を検出領域Ｅ１における紙幣１の反射光量に関するデータ，第２の紙幣データＤ１を検出領域Ｅ１における紙幣１の透過光量に関するデータ，第３の紙幣データＤ５を検出領域Ｅ２における紙幣１の反射光量に関するデータ，第４の紙幣データＤ２を検出領域Ｅ２及び検出領域Ｅ３における合成透過光量に関するデータ，第５の紙幣データＤ３を検出領域Ｅ４における紙幣１の透過光量に関するデータとして別個に抽出する。尚、ここでも検出領域Ｅ２及び検出領域Ｅ３においては合成透過光量が得られるが、反射検出部４０及び受光素子ＬR2の間隔を搬送時の紙幣１の長手方向寸法と同等以上にすれば合成されない透過光量のデータが得られる。
【００４０】
又、図９に示す光学検出部の場合において、各受光素子ＬR1，ＬR2を分光感度を異なるものとして選定すると、紙幣１からは異なる透過光量のデータが得られるが、こうした場合には光学的データのサンプリング数が増加されるため、検出精度が向上される効果が大きい。例えば発光素子ＬS の発光可能な波長が９００〜１０００［ｎｍ］よりも大きい範囲の素子を選定し、各受光素子ＬR1，ＬR2にそれぞれピーク分光感度が９００ｎｍ，１０００ｎｍのフォトダイオードＰＤを用いて紙幣１の印字部の波長による吸収係数の差を利用して識別精度を向上させる場合が挙げられる。
【００４１】
ところで、自動販売機用の紙幣識別装置は、図２８にも示したが、多くは縦長で紙幣１の詰まり時の対応として搬送通路３を開放できる構造となっている。又、雨水等の進入を防ぐため、搬送通路３における紙幣１用の挿入口の後部は紙幣１を一旦上部に搬送して方向を変えて下部の紙幣収納部２へと収納できるような構造になっている。更に、このような紙幣識別装置の場合、図２８に示すように中央付近に紙幣１を搬送するためのベルト等を含む紙幣駆動部７が本体に挟み込まれている。即ち、搬送通路３は紙幣駆動部７及び本体の隙間に設けられ、紙幣駆動部７は搬送通路３の通路部３ａ，３ｂ間に挟まれて配置される。
【００４２】
ここで、光学検出部を設ける場合、従来では紙幣駆動部７内と搬送通路３の外側の本体側とに発光素子ＬS ，受光素子ＬR を配置して狭い紙幣駆動部７内にも基板に素子を取り付けて成る発光部，受光部の何れかを設ける必要があったが、上述した各実施例に類する光学検出部を設ける場合、例えば図１８に示すように発光素子ＬS1は通路部３ａの外側に配置し、通路内部に光ファイバ６ａを配置する。この検出部の断面を図１９に示すように搬送通路３の通路部３ａ，３ｂの外側の本体側にそれぞれ一対の発光素子ＬS1，ＬS2を離間させて配置した基板と、一対の受光素子ＬR1，ＬR2を離間させて配置した基板とを設け、両端にベルト８，９が配備された紙幣駆動部７内に２本の光ファイバ６ａ，６ｂを設けることにより、発光素子ＬS1及び受光素子ＬR1と発光素子ＬS2及び受光素子ＬR2とをそれぞれ各光ファイバ６ａ，６ｂで光学的に結合した構成の光学検出部を配設すれば良い。
【００４３】
即ち、ここでは各発光素子ＬS1，ＬS2と各受光素子ＬR1，ＬR2とがそれぞれ搬送通路３の通路部３ａ，３ｂの外側の互いに対向する異なる位置に配置された構成となっており、又各発光素子ＬS1，ＬS2及び各受光素子ＬR1，ＬR2はそれぞれ搬送時の紙幣１に関する搬送方向とは交叉して離間されて配置されている。
【００４４】
この光学検出部の場合、各発光素子ＬS1，ＬS2側の通路部３ａに紙幣１が搬送された場合と各受光素子ＬR1，ＬR2側の通路部３ｂに紙幣１が搬送された場合とでは、透過光量が検出される紙幣１の走査位置が変わり、２つの走査位置による異なる透過光量のデータを検出できる。これにより、従来よりも光学的データのサンプリング数が増加されて優れた検出が可能となる。
【００４５】
この他にも、例えば図２０に示すように搬送通路３の通路部３ａ，３ｂのうちの通路部３ａの外側に発光素子ＬS 及び受光素子ＬR を離間させて配置した基板を設け、３本の光ファイバ６ａ，６ｂ，６ｃを組み合わせて紙幣駆動部７内及び通路部３ｂの外側に延びるように配置させることにより、発光素子ＬS 及び受光素子ＬR を各光ファイバ６ａ，６ｂ，６ｃで光学的に結合した構成の光学検出部を配設することもできる。この光学検出部では３本の光ファイバ６ａ，６ｂ，６ｃを組み合わせて光学的結合を行っているので、図１９に示したものと比べて基板の数を減らすことができる。
【００４６】
更に、図１９に示した光学検出部を変形して例えば図２１に示すように、各発光素子ＬS1，ＬS2に代えてそれぞれ各反射検出部４０，５０を設けると共に、各受光素子ＬR1，ＬR2に代えてそれぞれ発光素子ＬS3又は受光素子ＬR3，発光素子ＬS4又は受光素子ＬR4を設けた構成の光学検出部（但し、それぞれを受光素子とする場合は各受光素子ＬR1，ＬR2のままでも良い）を配設するか、或いは図２０に示した光学検出部を変形して例えば図２２に示すように、発光素子ＬS に代えて反射検出部４０を設けると共に、受光素子ＬR に代えて発光素子ＬS2又は受光素子ＬR2を設けた構成の光学検出部（但し、受光素子とする場合は受光素子ＬR のままでも良い）を配設すれば良い。
【００４７】
これらの光学検出部における反射検出部４０，５０及び光ファイバ６ａ，６ｂや、反射検出部４０及び光ファイバ６ａ，６ｂ，６ｃとは、それぞれ協働してそれぞれの受光素子との間で紙幣１から照射光に関する反射光及び透過光を検出可能に構成される。
【００４８】
尚、上述した何れの実施例の光学検出部においても、発光素子や受光素子が複数の場合にはこれらの各素子に発光波長特性や分光感度特性を異なるものを使用することができると共に、各素子同士又は各素子と反射検出部や反射センサとを搬送通路近傍の異なる位置に離間させて配置させることができる。又、上述した何れの光学検出部に関しても、反射検出部は反射センサに代えられる他、反射検出部や反射センサにおける発光素子及び受光素子の数を１個ずつではなく複数個ずつとしても良い。更に、上述した何れの光学検出部に関しても、搬送通路の形態によって様々な変形が可能であり、しかも紙幣識別装置以外の紙葉類識別装置にも適用可能であるため、本発明の光学検出部は各実施例で説明した構成のものに限定されない。
【００４９】
【発明の効果】
以上に述べた通り、本発明の紙葉類識別装置の光学検出部によれば、紙葉類の表裏面に対応する搬送通路の一方側に発光素子及び受光素子を設けると共に、搬送通路の他方側に導光部材を設けて発光素子及び受光素子の間を光学的に結合して搬送中の紙幣から照射光に関する透過光量のデータを受光素子で検出するか、或いは発光素子及び受光素子にこれらが並設されて成る反射検出部を含ませ、この反射検出部と導光部材と協働により搬送中の紙幣から照射光に関する反射光量及び透過光量のデータを受光素子で検出しているので、小規模に構成されて限られた狭い設置スペースに設置できると共に、紙葉類から効率良く多数の光学的データをサンプリングできるようになり、この結果として光学検出部の検出精度が向上されるようになる。
【００５０】
又、複数の発光素子及び受光素子を含む場合には各発光素子の発光波長特性や各受光素子の分光感度特性を異なるものとすることで、多種類の異なる光学的データが検出できるようになって識別の検出精度が一層向上する。
【００５１】
更に、搬送通路の通路部間に紙葉類駆動部が設けられる紙葉類識別装置用に構成した光学検出部では、発光素子や受光素子を通路部の外側の異なる位置に配置させると共に、紙葉類駆動部内に導光部材を配置させているので、従来のように紙葉類駆動部内に発光部や受光部が有する基板を設ける必要が無くなる。
【００５２】
この光学検出部は、特に自動販売機の紙幣識別装置用として適用した場合に様々な長所を奏する。例えば、自動販売機の紙幣識別装置の場合、中央部付近に紙幣駆動部が存在するが、この紙幣駆動部内に基板を配備する代わりに導光部材を設け、発光素子や受光素子が配備される基板を全て搬送通路外側の紙幣識別装置本体側に配置することができるので、簡素に構成されて設置スペースが少なくて済むようになり、省線化やコストの低減化が図られるようになる。又、他の光学検出部では、通路部の一方側の異なる位置に反射検出部や反射センサを配置させ、複数個の導光部材を組み合わせて紙幣駆動部内及び通路部の他方側を延びるように配置させた構成としているので、導光部材を雨水が進入され易い部分に配置させることによって、電子部品から離すことができるため、動作上のトラブルが回避されて信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る紙幣識別装置の光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図２】図１に示す光学検出部の一受光素子に関する紙幣からの光学的データを紙幣の時間経過に伴う移動量に対する透過光量の関係で示したものである。
【図３】本発明の他の実施例に係る紙幣識別装置の光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図４】図１に示す光学検出部に備えられる導光部材を他の導光部材に代えた場合の要部構成を示した部分断面図である。
【図５】図１に示す光学検出部に備えられる導光部材を別の導光部材に代えた場合の要部構成を示した部分断面図である。
【図６】図１に示す光学検出部の一部構成を搬送時の紙幣に関する搬送面に含まれる所定位置に離間させて配置させた場合の構成を示した斜視図である。
【図７】図１に示す光学検出部により検出される紙幣に関する透過光量の検出領域を示したものである。
【図８】図６に示した光学検出部により検出される透過光量を紙幣の時間経過に伴う移動量と図７に示した検出領域との関係で示したものである。
【図９】本発明の更に他の実施例に係る紙幣識別装置の光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図１０】図９に示す光学検出部に独立して備えられる受光素子を発光素子に代えた場合の要部構成を示した部分断面図である。
【図１１】本発明の更に別の実施例に係る紙幣識別装置の光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図１２】図１１に示す光学検出部に独立して備えられる受光素子を発光素子に代えた場合の要部構成を示した部分断面図である。
【図１３】図１０に示す光学検出部における基本構成を発光制御手段を含めて示したものである。
【図１４】図９に示す光学検出部の要部構成をそれぞれ搬送時の紙幣に関する搬送面に含まれる所定位置に離間させて配置させた場合を示した斜視図である。
【図１５】図１４に示す光学検出部により検出される紙幣に関する反射光量及び透過光量の検出領域を示したものである。
【図１６】図１４に示す光学検出部により検出される透過光量を紙幣の時間経過に伴う移動量と図１５に示した検出領域との関係で示したものである。
【図１７】図１４に示す光学検出部により検出される反射光量を紙幣の時間経過に伴う移動量と図１５に示した検出領域との関係で示したものである。
【図１８】搬送通路の通路部間に挟まれて紙幣駆動部が設けられた構造の自動販売機用の紙幣識別装置に光学検出部を変形して設けた場合を示した側面図である。
【図１９】図１８に示した光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図２０】図１８に示した自動販売機用の紙幣識別装置に適用可能な別の光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図２１】図１９に示した光学検出部の要部構成を別に変形した場合の要部構成を示した部分断面図である。
【図２２】図２０に示した光学検出部の要部構成を別に変形した場合の要部構成を示した部分断面図である。
【図２３】従来の紙幣識別装置に備えられる透過光量検出式の光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図２４】従来の紙幣識別装置に備えられる反射光量検出式の光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図２５】従来の紙幣識別装置に備えられる他の透過光量検出式の光学検出部の要部構成を示した部分断面図である。
【図２６】図２５に示す光学検出部の一受光素子に関する紙幣からの光学的データを紙幣の時間経過に伴う移動量に対する透過光量の関係で示したものである。
【図２７】図２５に示す光学検出部の他の受光素子に関する紙幣からの光学的データを紙幣の時間経過に伴う移動量に対する透過光量の関係で示したものである。
【図２８】搬送通路の通路部間に挟まれて紙幣駆動部が設けられた構造の自動販売機用の紙幣識別装置に図２３に示した光学検出部を設けた場合の構成を示した側面図である。
【符号の説明】
１  紙幣
２  紙幣収納部
３  搬送通路
３ａ，３ｂ  通路部
４，５  反射センサ
６，６ａ，６ｂ，６ｃ  光ファイバ
７  紙幣駆動部
８，９  ベルト
１０  紙幣識別装置
１１  発光制御部
１２  Ａ／Ｄ変換部
１３  増幅部
１４  ＣＰＵ
１５  メモリ
４０，５０  反射検出部
ＬS ，ＬS1，ＬS2，ＬS3，ＬS4  発光素子
ＬR ，ＬR1，ＬR2，ＬR3，ＬR4  受光素子
Ｐ１，Ｐ２  プリズム
α１，α２，α３，α４  レンズ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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