JP2003263667A - 紙葉類蛍光検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙葉類から発生する蛍光を精度良く受光さ
せ、しかも、紙葉類の状態に影響されにくい紙葉類蛍光
検出センサを提供する。 【解決手段】 本発明では、紫外線を搬送経路４に対し
て直交する方向に当てることと、紙幣７からの蛍光を適
切に受光させることを同時に満足させるため、可視光反
射フィルタ１５を利用する。この可視光反射フィルタ１
５は、紫外線光源１２から発せられた光のうちの紫外線
を透過させ且つ可視光を反射させて、搬送経路４に対し
直交するような光軸Ｒ１をもった紫外光を作り出す。そ
して、可視光反射フィルタ１５を透過した光によって紙
幣７から発せられた蛍光は、可視光反射フィルタ１５で
反射した後、蛍光受光素子１６で受光される。更に、可
視光反射フィルタ１５と蛍光受光素子１６との間に配置
した紫外線吸収フィルタ１７は、蛍光受光素子１６に入
射する紫外線成分をカットして、受光の精度を向上させ
る。また、可視光反射フィルタ１５を利用した紙幣蛍光
検出センサは、フィルタ枚数を低減させる構造に適し、
小型化の促進させ易い構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙幣等の紙葉類の
種類や真偽の判別に利用するための紙葉類蛍光検出セン
サに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術として、特
表平９−５０７３２６号公報がある。この公報に記載さ
れた装置は、紙幣に紫外線を照射し、紙幣で反射した紫
外光のレベルを第１のフォトセルを用いて測定し、それ
と同時に、紙幣で発生する蛍光の量を第２のフォトセル
で測定し、それぞれの測定量を基準レベルと比較して、
紙幣の真偽を判別させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の装置には、次のような課題が存在している。す
なわち、紙幣に対して紫外線を斜め上方から照射する場
合、搬送経路上の紙幣のバタツキに対しては比較的適切
な受光が可能であるが、紙幣がシワになっていたり、折
れたりしている状態であると、紙幣における必要な範囲
に紫外光が十分に照射されないことになってしまう。こ
の場合、発生する蛍光にムラが生じ、その結果、蛍光の
受光出力にムラが発生し易く、精度良く蛍光を受光する
ことができ難いといった問題点があった。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、紙葉類から発生する蛍光を精度良
く受光させ、しかも、紙葉類の状態に影響されにくい紙
葉類蛍光検出センサを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る紙葉類蛍光
検出センサは、紙葉類を搬送させる途中で、紙葉類に光
を照射し、紙葉類から発する蛍光を検出する紙葉類蛍光
検出センサにおいて、筺体内に収容された紫外線光源
と、筐体内に収容されると共に、紫外線光源から発せら
れた紫外線を透過させ且つ可視光を反射させて、紙葉類
の搬送経路に対し直交するように紫外線を照射させる可
視光反射フィルタと、筺体内に収容されると共に、紫外
線の照射により紙葉類から発する蛍光を可視光反射フィ
ルタで反射させて受光する蛍光受光素子と、可視光反射
フィルタと蛍光受光素子との間に配置した紫外線吸収フ
ィルタとを備えたことを特徴とする。

【０００６】この紙葉類蛍光検出センサにおいては、紙
葉類に紫外線を照射して、紙葉類から発せられる蛍光
を、蛍光受光素子で受光して、紙葉類の種類や真偽など
を判別することを前提とした発明である。また、搬送経
路上の紙葉類は、常に一定の状態で搬送されている訳で
はなく、搬送経路上でバタついたり、紙葉類自体がシワ
になっていたり、折れたりしている場合がある。このよ
うないかなる状況においても、蛍光受光素子からの出力
にムラを発生させ難くする必要がある。そこで、本発明
では、紫外線を搬送経路に対して直交する方向に当てる
ことと、紙葉類からの蛍光を適切に受光させることとを
同時に満足させるため、可視光反射フィルタを利用す
る。この可視光反射フィルタは、紫外線光源から発せら
れた光のうちの紫外線を透過させ且つ可視光を反射させ
て、紙葉類の搬送経路に対し直交するような光軸をもっ
た紫外光を作り出す。そして、可視光反射フィルタを透
過した光によって紙葉類から発せられた蛍光は、可視光
反射フィルタで反射した後、蛍光受光素子で受光され
る。更に、本発明では、可視光反射フィルタと蛍光受光
素子との間に配置した紫外線吸収フィルタは、蛍光受光
素子に入射する紫外線成分をカットして、受光の精度を
向上させている。また、可視光反射フィルタを利用した
紙葉類蛍光検出センサは、フィルタ枚数を低減させる構
造に適し、小型化の促進させ易い構造であるといえる。

【０００７】また、筐体内に収容され、紫外線光源から
発せられて可視光反射フィルタで反射した光を受光する
照明モニタを備えると好適である。このような構成を採
用した場合、搬送途中の紙葉類に照射する光は、常に一
定の状態に管理されなければ、正確な紙葉類の判別（例
えば、紙幣の種類や真偽）ができない虞れがあり、その
ような不具合を解消させるために、照明モニタを筐体内
に配置させている。

【０００８】また、可視光反射フィルタは、紙葉類から
発する蛍光を蛍光受光素子に向けて９０度曲げるような
角度をもって筐体内に配置され、搬送経路に対して直交
する光軸上に紫外線光源を配置させ、蛍光受光素子の光
軸の延長上に照明モニタを配置すると好適である。この
ような構成は、可視光反射フィルタを利用した本発明に
おいて、筐体内における各構成部品のレイアウトの最適
化を可能にするものである。

【０００９】また、紫外線光源は、搬送経路上における
受光領域と略同一の照明領域になるように、可視光反射
フィルタに向かう光を制御するレンズ部を備えると好適
である。このような構成は、蛍光を受光するにあたっ
て、紙葉類に当てられた紫外線を有効利用する上で最適
であり、紫外線光源にレンズ部を設けることで、このこ
とが簡単かつ確実に達成される。

【００１０】また、蛍光受光素子は、搬送経路上におけ
る照明領域と略同一の受光領域になるように、可視光反
射フィルタで反射して蛍光受光素子に向かう光を制御す
るレンズ部を備えると好適である。このような構成は、
蛍光を受光するにあたって、紙葉類に当てられた紫外線
を有効利用する上で最適であり、蛍光受光素子にレンズ
部を設けることで、このことが簡単かつ確実に達成され
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係る紙葉類蛍光検出センサの好適な実施形態について詳
細に説明する。

【００１２】図１は、紙葉類検査器１を示す断面図であ
り、この紙葉類検査器１で検査対象になっているのは、
紙葉類の一例である紙幣の真偽判別であり、具体的に
は、カラーコピーされた偽造紙幣と正規の紙幣との判別
である。このカラーコピー用紙には、多量の蛍光成分が
含まれており、この点に着目して真偽判別を行う。

【００１３】紙葉類検査器１には、上下のガイド板２，
３で挟まれるようにして形成させた直線的な搬送経路４
が設けられ、この搬送経路４の途中には、搬送ローラ
５，６が配置され、各搬送ローラ５，６によって紙幣７
を排出側に向けて確実に搬送させている。このような搬
送経路４の途中には、金種を識別する紙幣認識装置８が
配置されている。

【００１４】この紙幣（紙葉類）認識装置８は、図示し
ないが、ＬＥＤなどの光源によって紙幣７を照らし、紙
幣７からの反射光をＣＣＤカメラで捕捉する構造をもっ
ている。そして、カメラで撮像された画像と既知の画像
データとの照合を行い、紙幣の金種を判別している。し
かし、近年、カラーコピーの高精度化によって、画像認
識だけでは、紙幣７の真偽を判別し難い状態になってい
る。

【００１５】そこで、紙幣認識装置８の上流側に、紙葉
類蛍光検出センサ１０を配置させる。この紙葉類蛍光検
出センサ１０は、図２に示すように、略直方体形状の筺
体１１の内部空間を縦方向に分割する仕切り部２０を有
している。この仕切り部２０は、紫外線光源１２と蛍光
受光素子１６とを分断させると共に、筺体１１を第１の
区画室２３と第２の区画室２４とに分割する。そして、
筺体１１において、仕切り部２０によって形成した第1
の区画室２３には、紫外線ＬＥＤ（発光素子）からなる
紫外線光源１２が収容され、この紫外線ＬＥＤ１２は、
筐体１１に取付けられた駆動回路基板２５に対しリード
部１２ａを介し吊されるように固定されている。

【００１６】ここで利用する紫外線光源１２は、可視光
成分が含まれた紫外線ＬＥＤである。また、光源として
ＬＥＤを採用する理由は、筺体１１が小さくても収容ス
ペースが少なくて済み、輝度のばらつきが少なく、経時
的な光変動が少ないといったメリットをもっていること
から、小型化を意図したこの紙葉類蛍光検出センサ１０
には最適である。

【００１７】第２の区画室２４内には、紙幣７から放出
される蛍光を検出するための蛍光受光素子（フォトセン
サ）１６が収容され、この受光素子１６は、リード部１
６ａを介して駆動回路基板２５に吊されるように固定さ
れている。また、筺体１１の下面には、第２区画室２４
を塞ぐようにして接着剤等で防塵ガラス板１４が固定さ
れ、この防塵ガラス板１４には、紫外線を透過しやすい
ガラスが採用されている。

【００１８】また、紫外線ＬＥＤ１２と防塵ガラス板１
４との間に設けられた仕切り部２０の開口部２０ａに
は、可視光反射フィルタ１５が、接着剤等によって筐体
１１に固定されている。そして、この可視光反射フィル
タ１５には、紫外線を透過させ且つ可視光を反射させる
特性をもったフィルタを採用している。従って、紫外線
ＬＥＤ１２から出射させた光が、可視光反射フィルタ１
５を通過することによって、紫外成分（例えば３００〜
４００ｎｍ程度）が第２区画室２４内に放出される。こ
のような可視光反射フィルタ１５の採用によって、紫外
線含有率を高くし、受光精度を向上させている。

【００１９】紫外線光源１２と蛍光受光素子１６とを利
用して、紙幣７から発する蛍光を検出する際、搬送経路
４上の紙幣７は、常に一定の状態で搬送される訳ではな
く、搬送経路４上でバタツキが発生したり、紙幣７自体
にシワＳが発生していたり、折れＰが発生している場合
がある。このような状況下においても、蛍光受光素子１
６からの出力にムラを発生させ難くする必要がある。

【００２０】そこで、紫外線を搬送経路４に対して直交
する方向に当てることと、紙幣７からの蛍光を適切に受
光させることとを同時に満足させるため、可視光反射フ
ィルタ１５を利用する。この可視光反射フィルタ１５
は、紫外線光源１２と防塵ガラス板１４との間に配置さ
せ、紫外線光源１２は、この光軸Ｒ１（図３参照）が搬
送経路４に対して直交するように向けられている。更
に、可視光反射フィルタ１５は、紫外線照射によって紙
幣７から発する蛍光を、蛍光受光素子１６に向けて９０
度反射させるような角度（例えば、搬送経路４に対して
４５度）をもって、筐体１１の仕切り部２０に固定され
ている。すなわち、可視光反射フィルタ１５の反射面
を、蛍光受光素子１６の光軸Ｒ２と紫外線光源１２の光
軸Ｒ１とが直交する交点上に位置させ、搬送経路４に対
して光軸Ｒ１を直交させる。

【００２１】よって、搬送経路４上の紙幣７のバタツキ
に対応できることは勿論のこと、紙幣７にシワＳが発生
していたり、折れＰが発生していた場合でも、シワＳや
折れＰの部分において紫外光の照射ムラを抑制すること
で発生する蛍光ムラが生じない。その結果として、蛍光
の受光精度を上げることができる。そして、紫外線によ
って照らし出された紙幣７が、蛍光成分を含んでいる場
合には、励起した蛍光が紙幣７から放出され、この蛍光
は、光軸Ｒ１に沿って可視光反射フィルタ１５で反射し
た後、光軸Ｒ２に沿って蛍光受光素子１６で検出され
る。例えば、カラーコピーされた偽造紙幣７が搬送経路
４内に送り込まれた場合、カラーコピー用紙には、多量
の蛍光成分が含まれているので、受光素子１６での蛍光
の検出量は高いものとなる。これに対し、正規の紙幣に
は、蛍光成分はほとんど含まれておらず、受光素子１６
の検出量は極めて少ないものとなる。また、前述した可
視光反射フィルタ１５を利用する紙葉類蛍光検出センサ
１０は、フィルタ枚数を低減させる構造に適し、小型化
の促進させ易い構造であるといえる。

【００２２】なお、可視光反射フィルタ１５と蛍光受光
素子１６との間において、蛍光受光素子１６には紫外線
吸収フィルタ１７が装着されている。このような紫外線
吸収フィルタ１７を採用する理由は、蛍光受光素子１６
に入射しようとする光には、紫外線成分が比較的多く含
まれる場合があり、余分な紫外線成分をカットして、受
光の精度を向上させるためである。

【００２３】更に、搬送途中の紙幣７に照射させる光量
は、常に一定の状態に管理しなければ、正確な紙幣７の
検査（例えば、紙幣の種類や真偽）ができない虞れがあ
る。そこで、その管理の一手段として、フォトセンサか
らなる照明モニタ１８により、可視光反射フィルタ１５
で反射した光を受光する。この照明モニタ１８は、第１
区画室２３内に収容されると共に、光軸Ｒ２（図３参
照）の延長上に配置させて、可視光反射フィルタ１５で
反射する可視光を確実に捕捉させる。また、この照明モ
ニタ１８は、リード部１８ａを介して駆動回路基板２５
に固定させている。よって、紫外線光源１２から発せさ
れた光は、可視光反射フィルタ１５を介して間接的に照
明モニタ１８で受光されることになる。

【００２４】更に、図２に示すような状態の紙幣７に当
てられた紫外線を有効利用する際、搬送経路４上におい
て、照明領域Ａと受光領域Ｂとを略同一にすると好適で
ある（図３参照）。そこで、紫外線ＬＥＤ１２の先端に
レンズ部３３を設ける。このレンズ部３３は、受光領域
Ｂが予め判明している場合に、紫外線ＬＥＤ１２の照明
角度を調整して、搬送経路４上に向かう光を制御するた
めに利用され、最適な明るさが受光領域Ｂで得られるよ
うに、紫外線ＬＥＤ１２の特性に応じて種々選択され
る。このようなレンズ部３３の利用によって、紫外線Ｌ
ＥＤ１２の照明角度を簡単かつ確実に調整することがで
きる。

【００２５】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではない。例えば、他の紙葉類蛍光検出センサ４０
では、図４に示すように、紙幣７（図２参照）に当てら
れた紫外線を有効利用するにあたって、搬送経路４上に
おいて、照明領域Ａと受光領域Ｂとを略同一にするため
に、蛍光受光素子１６とレンズ部３５とで紫外線吸収フ
ィルタ１７を挟み込むようにしている。このレンズ部３
５は、照明領域Ａが予め判明している場合に、蛍光受光
素子１６の受光角度を調整し、蛍光受光素子１６の受光
部位に向かう蛍光を制御するために利用される。そし
て、レンズ部３５は、最適な受光領域Ｂが得られるよう
に、蛍光受光素子１６の特性に応じて種々選択される。
このようなレンズ部３５の利用によって、最適な受光領
域Ｂを簡単かつ確実に作り出すことができる。

【００２６】また、指向性の高い紫外線光源１２を利用
する場合、レンズ部３３は必要としない。さらに、レン
ズ部３３を紫外線光源１２から離すように前方に配置さ
せ、レンズ部３５を蛍光受光素子１６から離すように前
方に配置させてもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明による紙葉類蛍光検出センサは、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
る。すなわち、紙葉類を搬送させる途中で、紙葉類に光
を照射し、紙葉類から発する蛍光を検出する紙葉類蛍光
検出センサにおいて、筺体内に収容された紫外線光源
と、筐体内に収容されると共に、紫外線光源から発せら
れた紫外線を透過させ且つ可視光を反射させて、紙葉類
の搬送経路に対し直交するように紫外線を照射させる可
視光反射フィルタと、筺体内に収容されると共に、紫外
線の照射により紙葉類から発する蛍光を可視光反射フィ
ルタで反射させて受光する蛍光受光素子と、可視光反射
フィルタと蛍光受光素子との間に配置した紫外線吸収フ
ィルタとを備えたことにより、紙葉類から発生する蛍光
を精度良く受光させ、しかも、紙葉類の状態に影響され
にくい紙葉類蛍光検出センサを実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る紙葉類蛍光検出センサを適用した
紙葉類検査器の一例を示す断面図である。

【図２】本発明に係る紙葉類蛍光検出センサの第１の実
施形態を示す断面図である。

【図３】図２に示したセンサの照明領域、受光領域を示
す断面図である。

【図４】本発明に係る紙葉類蛍光検出センサの第２の実
施形態を示す断面図である。

【符号の説明】

４…搬送経路、７…紙幣（紙葉類）、１０，４０…紙葉
類蛍光検出センサ、１１…筐体、１２…紫外線ＬＥＤ
（紫外線光源）、１５…可視光反射フィルタ、１６…蛍
光受光素子、１７…紫外線吸収フィルタ、１８…照明モ
ニタ、３３，３５…レンズ部、Ａ…照明領域、Ｂ…受光
領域、Ｒ１，Ｒ２…光軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 和則 東京都板橋区志村２丁目18番10号 日本電 産コパル株式会社内 (72)発明者 宇佐美 光陽 東京都板橋区志村２丁目18番10号 日本電 産コパル株式会社内 Ｆターム(参考） 3E041 AA02 AA03 AA04 BB03 BB04 BB05 BC04 EA01 EA03 EA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙葉類を搬送させる途中で、前記紙葉類
   に光を照射し、前記紙葉類から発する蛍光を検出する紙
   葉類蛍光検出センサにおいて、 筺体内に収容された紫外線光源と、 前記筐体内に収容されると共に、前記紫外線光源から発
   せられた紫外線を透過させ且つ可視光を反射させて、前
   記紙葉類の搬送経路に対し直交するように紫外線を照射
   させる可視光反射フィルタと、 前記筺体内に収容されると共に、前記紫外線の照射によ
   り前記紙葉類から発する蛍光を前記可視光反射フィルタ
   で反射させて受光する蛍光受光素子と、 前記可視光反射フィルタと前記蛍光受光素子との間に配
   置した紫外線吸収フィルタとを備えたことを特徴とする
   紙葉類蛍光検出センサ。
2. 【請求項２】 前記筐体内に収容され、前記紫外線光源
   から発せられて前記可視光反射フィルタで反射した光を
   受光する照明モニタを備えたことを特徴とする請求項１
   記載の紙葉類蛍光検出センサ。
3. 【請求項３】 前記可視光反射フィルタは、前記紙葉類
   から発する蛍光を前記蛍光受光素子に向けて９０度曲げ
   るような角度をもって前記筐体内に配置され、前記搬送
   経路に対して直交する光軸上に前記紫外線光源を配置さ
   せ、蛍光受光素子の光軸の延長上に前記照明モニタを配
   置したことを特徴とする請求項２記載の紙葉類蛍光検出
   センサ。
4. 【請求項４】 前記紫外線光源は、前記搬送経路上にお
   ける受光領域と略同一の照明領域になるように、前記可
   視光反射フィルタに向かう光を制御するレンズ部を備え
   たことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の
   紙葉類蛍光検出センサ。
5. 【請求項５】 前記蛍光受光素子は、前記搬送経路上に
   おける照明領域と略同一の受光領域になるように、前記
   可視光反射フィルタで反射して前記蛍光受光素子に向か
   う光を制御するレンズ部を備えたことを特徴とする請求
   項１〜４のいずれか一項記載の紙葉類蛍光検出センサ。