JP2009157504A

JP2009157504A - Paper sheet discrimination device

Info

Publication number: JP2009157504A
Application number: JP2007333007A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Uno; 輝比古宇野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-12-25
Filing date: 2007-12-25
Publication date: 2009-07-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive reflection image detection device for eliminating any unnecessary positive reflection and a paper sheet discrimination device on which the positive reflection image detection device is loaded. <P>SOLUTION: When a paper sheet 101 is conveyed to the direction of an arrow 102a as shown in the figure in parallel with a glass surface, the rays of light of an optical path 501 are positively reflected on the paper sheet 101, and made incident to a photoelectric sensor 305. Also, the rays of light of the optical path 502 are positively reflected on the paper sheet 307 conveyed with the top end faced upward, and the rays of light of the optical path 503 are positively reflected on the paper sheet 308 conveyed with the top end faced downward, and made incident to the photoelectric sensor 305. That is, even when the paper sheets 101 are conveyed so as to be relatively tilted, the positively reflected image is obtained from any virtual light source on a diffusion plate 302. Also, masks 507 and 508 through which any ray of light is not transmitted are disposed at specific positions on the diffusion plate 302 so that any unnecessary positive reflection from a glass 303 is prevented. When optical scaling factor is 1 time, the width of the mask may be equal to or more than the width of the light receiving sensor 305. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、有価証券などの紙葉類を判別する紙葉類判装置に関し、特に紙葉類のテープやホログラムなどの光沢媒体を検知する正反射光学系を搭載した紙葉類判別装置に関する。 The present invention relates to a paper sheet discriminating apparatus that discriminates paper sheets such as securities, and more particularly to a paper sheet discriminating apparatus equipped with a regular reflection optical system that detects glossy media such as tapes and holograms of paper sheets.

有価証券などの紙葉類を処理する紙葉類処理装置は、処理単位に応じて一括して投入された紙葉類束（例えば、１０００枚）から取出装置によって紙葉類を１枚ずつ取出して搬送し、搬送状態検知装置及び紙葉類判別装置によって当該紙葉類を判別し、その判別結果に基づいて当該紙葉類を区分処理する装置である。 A paper sheet processing apparatus for processing paper sheets such as securities takes out paper sheets one by one from a bundle of paper sheets (for example, 1000 sheets) that are input in a batch according to the processing unit. The paper sheet is discriminated by the transport state detecting device and the paper sheet discriminating device, and the paper sheet is classified based on the discrimination result.

上記紙葉類判別装置には、紙葉類の種類（券種）、真偽、汚損度合いを検知するため複数の検知手段が具備されている。上記紙葉類の種類、真偽及び汚損度合いの判定は、当該紙葉類の中の最も特徴のある可視画像を検知し、その検知した画像を認識することにより判定している。 The paper sheet discriminating apparatus is provided with a plurality of detecting means for detecting the type (ticket type), authenticity, and degree of contamination of the paper sheet. The determination of the type, authenticity, and degree of contamination of the paper sheet is performed by detecting the most characteristic visible image in the paper sheet and recognizing the detected image.

紙葉類のデザイン、色、文字及び数字等は、もともと人間が見分けやすいことを前提に描かれているためであり、上記可視画像の検知には、イメージセンサ、色判別センサなどが用いられている。 This is because the design of paper sheets, colors, letters, numbers, etc. are originally drawn on the premise that humans can easily distinguish them, and image sensors, color discrimination sensors, etc. are used to detect the visible image. Yes.

上記紙葉類の表面には、紙葉類が本物であることを証明するためのアルミ状の光沢物媒体（アルミホイル、ホログラム等の媒体をいう、以下同様）や紙葉類の破損を修復するためのテープが貼付されているケースがある。アルミ状の光沢物は、照明の角度により反射光の波長や強度が異なるため、紙葉類の判定には積極的に寄与させない場合が多い。またテープ等の光沢物の場合、テープの下に描かれた画像や汚れを読み取るためには、光沢物媒体からの正反射成分を抑える必要がある。 On the surface of the above paper sheets, repair the damage of aluminum-like glossy media (referred to as aluminum foil, hologram, etc.) and paper sheets to prove that the paper sheets are genuine. There is a case where the tape for doing is stuck. Aluminum-like glossy objects do not actively contribute to the determination of paper sheets because the wavelength and intensity of reflected light differ depending on the angle of illumination. Further, in the case of a glossy object such as a tape, in order to read an image or dirt drawn under the tape, it is necessary to suppress a regular reflection component from the glossy medium.

上記理由により、上述した従来の紙葉類判別装置の券種検知や汚損度合いの判定においては、光源、光沢物媒体及び受光素子の位置関係を工夫し、光沢物媒体からの正反射の影響を減らし、紙葉類からの拡散反射光のみを観測する工夫が施されている。 For the above reasons, in the above-mentioned conventional paper sheet discriminating apparatus, in the bill type detection and the degree of contamination, the positional relationship among the light source, the glossy medium and the light receiving element is devised, and the influence of regular reflection from the glossy medium is affected. A device has been devised to observe only diffuse reflected light from paper sheets.

一方、紙葉類からの正反射を利用し、テープ等の光沢媒体を積極的に検知する方法も知られている。テープ等の光沢物媒体からの正反射光は、光沢のない拡散反射光に比べ数倍から数十倍の信号強度を持つ。また紙幣にはホログラムやアルミホイル等の光沢のある真偽アイテムが付加されたものも存在する。これらの光沢物媒体を検出する手段として、媒体に対する光源の入射角と、媒体に対する受光素子への射出角を同一にした光学系を構成することで実現することができる。 On the other hand, a method of positively detecting a glossy medium such as a tape using regular reflection from a paper sheet is also known. Regular reflection light from a glossy medium such as a tape has a signal intensity several to several tens of times that of non-glossy diffuse reflection light. Some banknotes have glossy authentic items such as holograms and aluminum foil. The means for detecting these glossy media can be realized by configuring an optical system in which the incident angle of the light source with respect to the medium and the exit angle of the medium with respect to the light receiving element are the same.

上記紙葉類判別装置には、当該紙葉類の光沢を検知する正反射画像検知装置がある。この正反射画像検知装置は、紙葉類を照明する照明装置、この照明装置によって照明された紙葉類からの反射光を検知する検知部などから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−２４０３１５号公報（第３−４頁、図１） The paper sheet discrimination device includes a regular reflection image detection device that detects the gloss of the paper sheet. This regular reflection image detection device includes an illumination device that illuminates a paper sheet, a detection unit that detects reflected light from the paper sheet illuminated by the illumination device, and the like (see, for example, Patent Document 1). ).
JP 2007-240315 A (page 3-4, FIG. 1)

しかしながら、特許文献１記載の検知部には、照明装置から放射される光及び紙葉類から反射される光の通路（以下、光路と称する。）上に光学ガラスなどの光沢物が配置されることがあり、光学ガラスの表面からの正反射光を検知してしまうことがある。この対策として、光学ガラスの表面に反射防止膜のコーティングを施すことにより光学ガラスからの不要な正反射を軽減する方法が知られている。しかしながら、この光学ガラスが被検査紙葉類のごく近傍に配置された場合、当該紙葉類が光学ガラスの表面を摩って搬送されるため、紙葉類に接する側の反射防止膜のコーティングが剥がれてしまい効果がなくなるという課題があった。 However, in the detection unit described in Patent Document 1, a glossy object such as optical glass is disposed on a path of light emitted from the illumination device and light reflected from the paper sheet (hereinafter referred to as an optical path). In some cases, specular reflection light from the surface of the optical glass may be detected. As a countermeasure against this, there is known a method of reducing unnecessary regular reflection from the optical glass by coating the surface of the optical glass with an antireflection film. However, when this optical glass is arranged in the very vicinity of the paper sheet to be inspected, the paper sheet is transported by rubbing the surface of the optical glass, so the coating of the antireflection film on the side in contact with the paper sheet There was a problem that the effect was lost due to peeling.

また、反射防止膜はコストがかかる上、不要な正反射を完全に取除くことができないと言う課題もある。 In addition, the antireflection film is expensive, and there is a problem that unnecessary regular reflection cannot be completely removed.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、不要な正反射を取除くことが可能な正反射画像検知装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a regular reflection image detection device that can remove unnecessary regular reflection.

上記目的を達成するために、請求項１記載の紙葉類処理装置は、紙葉類を搬送し、前記紙葉類の物理的特徴を光学的若しくは磁気的、又はその他電気的な検知手段を用いて読み取り、読み取った結果をディジタル信号に変換、し順次記憶手段に格納し、この格納された信号情報に基づき前記紙葉類の種類、真偽、汚損度のうち少なくとも１つの判定を行う紙葉類判別装置であって、前記紙葉類を搬送する搬送手段と、前記紙葉類の透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、前記紙葉類の反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、前記紙葉類の正反射画像を検知する正反射画像検知手段と、前記紙葉類の磁気印刷特性を検知する磁気検知手段と、前記紙葉類からのブリーチ発光特徴量や蛍光発光特徴量を検知する蛍光検知手段と、前記紙葉類の物理的な厚さを検知する厚さ検知手段と、前記各検知部からの検知情報を処理する検知情報処理手段と、を備え、前記正反射画像検知手段は、前記紙葉類を照射する光源と、この光源と前記紙葉類との間に配置した拡散板と、この拡散板と前記搬送される紙葉類を検知する検知面との間に配置した光学ガラスと、前記光源が前記拡散板及び前記光学ガラスを通して前記検知面を照射するとき、この検知面から反射される光を結像する光学レンズと、この光学レンズで結増された光を受光する受光部と、前記光源と前記検知面を結ぶ照射光路がなす入射角と、当該検知面と前記受光部を結ぶ光路がなす反射角が同じになるように前記受光部を配置し、かつ、前記拡散板に前記光学ガラスによる正反射を防止する非透過性のマスクを設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a paper sheet processing apparatus according to claim 1 conveys a paper sheet, and detects physical characteristics of the paper sheet optically or magnetically, or other electrical detection means. A sheet of paper that is read and used, converted into a digital signal, sequentially stored in a storage means, and based on the stored signal information, a paper for determining at least one of the type, authenticity, and degree of contamination of the paper sheet A leaf discrimination device, a transport unit that transports the paper sheet, a transmission image detection unit that detects transmission image information of the paper sheet, and a reflection image detection that detects reflection image information of the paper sheet Means, a specular reflection image detection means for detecting a specular reflection image of the paper sheet, a magnetic detection means for detecting a magnetic printing characteristic of the paper sheet, and a breach emission feature amount and a fluorescence emission from the paper sheet Fluorescence detection means for detecting a feature amount, and A thickness detection means for detecting the physical thickness of the leaves, and a detection information processing means for processing the detection information from each of the detection sections, and the specular reflection image detection means includes the paper sheets. A light source for irradiating; a diffuser plate disposed between the light source and the paper sheet; an optical glass disposed between the diffuser plate and a detection surface for detecting the transported paper sheet; and the light source. When irradiating the detection surface through the diffuser plate and the optical glass, an optical lens that forms an image of light reflected from the detection surface, a light receiving unit that receives light condensed by the optical lens, The light receiving unit is arranged such that an incident angle formed by an irradiation light path connecting a light source and the detection surface is equal to a reflection angle formed by an optical path connecting the detection surface and the light receiving unit, and the optical plate is disposed on the diffusion plate. Non-transparent mask is provided to prevent regular reflection by glass It is characterized in.

本発明によれば、光路上にある光学ガラスの表面からの不要な正反射を低減することができる。また、その結果、テープやホログラムなどの光沢媒体を低コストでかつ高精度に検知するための正反射光学系を提供することができる。 According to the present invention, unnecessary regular reflection from the surface of the optical glass on the optical path can be reduced. As a result, it is possible to provide a regular reflection optical system for detecting a glossy medium such as a tape or a hologram with low cost and high accuracy.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施例１に係る正反射画像検知装置を搭載した紙葉類判別装置１００の概略構成図である。紙葉類判別装置１００において、紙葉類１０１は、図のほぼ中央に位置する搬送路１０２の間隙を搬送ローラ１０３〜１１２により右側（搬送上流）から左側（搬送下流）に向かって図示矢印１０２ａの方向に搬送される。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a paper sheet discriminating apparatus 100 equipped with a regular reflection image detection apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the paper sheet discriminating apparatus 100, the paper sheet 101 is shown by an arrow 102a shown in the figure in the gap of the transport path 102 located substantially at the center of the figure from the right side (upstream transport) to the left side (downstream transport) by the transport rollers 103-112. It is conveyed in the direction of.

搬送路上には、図の右側から、紙葉類１０１の透過画像情報を検知する透過画像検知部１１３と、紙葉類１０１の上面の正反射画像情報を検知する上面正反射画像検知部１１４と、紙葉類１０１の下面の正反射画像情報を検知する下面正反射画像検知部１１５と、紙葉類１０１の上面の反射画像情報を検知する上面反射画像検知部１１６と、紙葉類１０１の下面の反射画像情報を検知する下面反射画像検知部１１７と、紙葉類１０１の磁気印刷特性を検知する磁気検知部１１８と、紙葉類１０１からのブリーチ発光特徴や蛍光発光特徴を検知する蛍光発光検知部１１９と、紙葉類１０１の厚さを検知し、テープや複数枚取りを検知する厚さ検知部１２０が設置されている。また紙葉類判別装置１００の上部には、上記各検知部と接続され、上記各検知部からの検知情報を処理する検知情報処理部１２１が配置されている。 On the conveyance path, from the right side of the figure, a transmission image detection unit 113 that detects transmission image information of the paper sheet 101, and an upper surface regular reflection image detection unit 114 that detects regular reflection image information of the upper surface of the paper sheet 101; The lower surface regular reflection image detection unit 115 for detecting the regular reflection image information on the lower surface of the paper sheet 101, the upper surface reflection image detection unit 116 for detecting the reflection image information on the upper surface of the paper sheet 101, and the paper sheet 101 A bottom surface reflection image detection unit 117 that detects reflection image information on the bottom surface, a magnetic detection unit 118 that detects a magnetic printing characteristic of the paper sheet 101, and a fluorescence that detects a bleaching light emission characteristic or a fluorescence light emission characteristic from the paper sheet 101. A light emission detector 119 and a thickness detector 120 that detects the thickness of the paper sheet 101 and detects a tape or a plurality of sheets are installed. In addition, a detection information processing unit 121 that is connected to each of the above-described detection units and processes detection information from each of the above-described detection units is disposed above the paper sheet discrimination device 100.

図２は、検知情報処理部１２１の機能ブロック図である。透過画像検知部１１３、上面正反射画像検知部１１４、下面正反射画像検知部１１５、上面反射画像検知部１１６、下面反射画像検知部１１７、磁気検知部１１８、蛍光発光検知部１１９、及び厚さ検知部１２０は検知情報処理部１２１と接続され、これら各検知部１１３〜１２０の検知出力は検知情報処理部１２１に出力される。 FIG. 2 is a functional block diagram of the detection information processing unit 121. Transmission image detection unit 113, upper surface regular reflection image detection unit 114, lower surface regular reflection image detection unit 115, upper surface reflection image detection unit 116, lower surface reflection image detection unit 117, magnetic detection unit 118, fluorescence emission detection unit 119, and thickness The detection unit 120 is connected to the detection information processing unit 121, and the detection outputs of the detection units 113 to 120 are output to the detection information processing unit 121.

上記透過画像検知部１１３、上面正反射画像検知部１１４、下面正反射画像検知部１１５、上面反射画像検知部１１６及び下面反射画像検知部１１７は、発光部及び受光部を備えた光学系を構成しており、例えば、発光部としてはＬＥＤアレイが用いられ、受光部としてはフォトダイオードアレイまたはＣＣＤ（Charge-Coupled Device）が用いられ、これらによって１次元画像読み取りセンサが構成される。なお、ＬＥＤには用途により可視光や近赤外光が使用される。 The transmission image detection unit 113, the upper surface regular reflection image detection unit 114, the lower surface regular reflection image detection unit 115, the upper surface reflection image detection unit 116, and the lower surface reflection image detection unit 117 constitute an optical system including a light emitting unit and a light receiving unit. For example, an LED array is used as the light emitting unit, and a photodiode array or a CCD (Charge-Coupled Device) is used as the light receiving unit, and these constitute a one-dimensional image reading sensor. In addition, visible light and near-infrared light are used for LED by the use.

磁気検知部１１８は，例えば磁気ヘッドのようなセンサで構成され、コア材の一次コイル側に直流バイアス電流を印加し、紙葉類１０１が磁気ヘッドを通過したとき、当該紙葉類１０１に含まれる磁性体からのフラックスの変化を当該磁気ヘッドを構成する二次側コイルで検出することにより、当該紙葉類１０１に含まれる磁性体を検知する。 The magnetic detection unit 118 is configured by a sensor such as a magnetic head, for example, and applies a DC bias current to the primary coil side of the core material, and is included in the paper sheet 101 when the paper sheet 101 passes through the magnetic head. The magnetic material contained in the paper sheet 101 is detected by detecting a change in flux from the magnetic material to be detected by the secondary coil constituting the magnetic head.

また蛍光発光検知部１１９は、発光部が紫外線発光ランプで構成され、この紫外線発光ランプから発光された紫外線を被検査媒体に照射する。紙葉類１０１に含まれる蛍光体が紫外線によって励起され、当該蛍光体から発せられる励起光をフォトダイオードで受光する。蛍光体が、蛍光印刷等が施されている場合には、当該蛍光印刷部分からの部分発光となり、その場合は、スポット視野で当該媒体に含まれる蛍光体を検出する。また、ブリーチ発光の場合には、紙葉類１０１に事前に設定された検知エリア全体からの発光となるが、上記蛍光体検知と同様に行われる。 The fluorescent light emission detection unit 119 includes an ultraviolet light emitting lamp as a light emitting unit, and irradiates the medium to be inspected with ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting lamp. The phosphor contained in the paper sheet 101 is excited by ultraviolet rays, and excitation light emitted from the phosphor is received by a photodiode. When the fluorescent material is subjected to fluorescent printing or the like, partial light emission from the fluorescent printed portion occurs. In this case, the fluorescent material contained in the medium is detected in the spot visual field. In the case of bleach light emission, light is emitted from the entire detection area set in advance on the paper sheet 101, but is performed in the same manner as the phosphor detection.

厚さ検知部１２０は、媒体を２本のローラで挟み搬送する際、当該２本のローラの中の片側のローラ１１２またはそれを支持するシャフト１０１の変動量を変位センサ等で電気信号に変換することにより紙葉類１０１の厚さを検知する。 When the medium is sandwiched and transported between two rollers, the thickness detector 120 converts the fluctuation amount of the roller 112 on one side of the two rollers or the shaft 101 supporting the same into an electric signal by a displacement sensor or the like. By doing so, the thickness of the paper sheet 101 is detected.

上記、それぞれのセンサからの検知データは、演算増幅器等のアナログ処理回路２０１〜２０８で信号成分の増幅／加工が行われアナログマルチプレクサ２０９に出力される。 The detection data from the respective sensors is amplified / processed by the signal processing units 201 to 208 such as operational amplifiers and output to the analog multiplexer 209.

アナログマルチプレクサ２０９は、入力された８系統のアナログ信号を１系統のアナログ信号に時分割した後、アナログ／ディジタル変換回路２１０に出力する。 The analog multiplexer 209 time-divides the input eight analog signals into one analog signal, and then outputs the analog signal to the analog / digital conversion circuit 210.

アナログ／ディジタル変換回路２１０は、入力されたアナログデータを、例えば８ビットのディジタルデータに変換、前処理回路２２０に出力する。なお本実施例ではアナログ／ディジタル変換回路を１回路とするためにアナログマルチプレクサ２０９でアナログ信号を１系統に時分割したが、システムの組み方やハードウェアの条件により、すべての検知信号をそれぞれ独立してアナログ／ディジタル変換しても、本発明の効果になんら影響を与えるものでは無い。 The analog / digital conversion circuit 210 converts the input analog data into, for example, 8-bit digital data and outputs it to the preprocessing circuit 220. In this embodiment, the analog signal is time-divided into one system by the analog multiplexer 209 in order to make the analog / digital conversion circuit one circuit. However, all the detection signals are made independent depending on how the system is assembled and hardware conditions. Thus, analog / digital conversion does not affect the effects of the present invention.

前処理回路２２０は、アナログ／ディジタル変換回路２１０から入力したディジタルデータを、それぞれの検知内容に従って前処理（例えば空間微分や、平均化等）を行い、データ記憶部２３０に記憶する。 The preprocessing circuit 220 performs preprocessing (for example, spatial differentiation, averaging, etc.) on the digital data input from the analog / digital conversion circuit 210 according to each detection content, and stores the preprocessed data in the data storage unit 230.

検知ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４０は、マイクロコンピュータに代表される処理演算部で、上記データ記憶部２３０から検知データを順次読み出し、紙葉類１０１の種類、方向、真偽、汚損度等の判定を行う。 A detection CPU (Central Processing Unit) 240 is a processing operation unit represented by a microcomputer, and sequentially reads detection data from the data storage unit 230 to determine the type, direction, authenticity, contamination degree, etc. of the paper sheet 101. I do.

制御ＣＰＵ２５０は、同様にマイクロコンピュータに代表される処理演算部で、上記検知ＣＰＵ２４０での演算結果を上位の装置、例えば紙葉類判別装置１００の機構制御部２６０等に通知する。 Similarly, the control CPU 250 is a processing calculation unit represented by a microcomputer, and notifies the calculation result of the detection CPU 240 to a higher-level device, for example, the mechanism control unit 260 of the paper sheet discrimination device 100.

機構制御部２６０は、紙葉類判別装置１００からの種類、方向、真偽、汚損度情報を基に、図示しない搬送路切替部（図示しない）の切り替えを行い、紙葉類１０１が格納されるべき集積庫（図示しない）へ搬送されるよう制御する。 The mechanism control unit 260 switches a conveyance path switching unit (not shown) (not shown) based on the type, direction, authenticity, and contamination degree information from the paper sheet discriminating apparatus 100, and the paper sheet 101 is stored. Control is performed so as to be transported to a stacker (not shown).

図３は、正反射画像検知部の断面図である。これは図１の上面正反射画像検知部１１４、または下面正反射画像検知部１１５のいずれか、又は両方を示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the regular reflection image detection unit. This is a cross-sectional view showing either or both of the upper surface regular reflection image detection unit 114 and the lower surface regular reflection image detection unit 115 in FIG.

ＬＥＤ等の光源３０１から放たれた光は、拡散板３０２、光学ガラス３０３を透過して検知面３０９を照射する。この検知面３０９を紙葉類１０１が図示矢印１０２ａの方向に搬送される際、当該紙葉類１０１の表面が照射される。その正反射光は、再び光学ガラス３０３を介して光学レンズ３０４に至る。 Light emitted from a light source 301 such as an LED passes through the diffusion plate 302 and the optical glass 303 and irradiates the detection surface 309. When the paper sheet 101 is conveyed on the detection surface 309 in the direction of the arrow 102a, the surface of the paper sheet 101 is irradiated. The specularly reflected light reaches the optical lens 304 through the optical glass 303 again.

光学レンズ３０４は、例えば像を１対１の倍率で結像するロッドレンズアレイ、又は像を縮小して結像する球面レンズ等で構成される。 The optical lens 304 includes, for example, a rod lens array that forms an image at a magnification of 1: 1, or a spherical lens that forms an image by reducing the image.

光学レンズ３０４を通った反射光は、光電センサ３０５で受光され、センサ内で光信号が電気信号に変換された後、センサ信号処理基板３０６で増幅及びＡ／Ｄ変換等が施される。 The reflected light that has passed through the optical lens 304 is received by the photoelectric sensor 305, and after the optical signal is converted into an electrical signal in the sensor, the sensor signal processing board 306 performs amplification, A / D conversion, and the like.

光電センサ３０５がＣＣＤやフォトダイオードの1次元センサの場合、紙葉類１０１の画像データは1ラインごとに収集・蓄積され、紙葉類１０１が搬送されることにより次の1ラインデータが同様に収集・蓄積され、結果的に２次元の画像が形成される。 When the photoelectric sensor 305 is a one-dimensional sensor such as a CCD or a photodiode, the image data of the paper sheet 101 is collected and accumulated for each line, and the next one-line data is similarly obtained when the paper sheet 101 is conveyed. Collected and accumulated, resulting in the formation of a two-dimensional image.

図４は、本発明の実施例１に係る上側反射画像検知部１１４の詳細断面図である。光源発光から正反射画像の受光までは図３と同様である。正反射用光源３０１の光源が拡散板３０２に入射されると、拡散板３０２の反対面にあたかも複数の光源が並んだような効果（仮想光源）が得られる。この効果を利用することにより、紙葉類１０１が不安定に搬送されても、表面の正反射光が光電センサ３０５で受光できるようにしている。詳細を図５で説明する。 FIG. 4 is a detailed cross-sectional view of the upper reflection image detection unit 114 according to the first embodiment of the present invention. The process from the light source emission to the reception of the regular reflection image is the same as in FIG. When the light source of the regular reflection light source 301 is incident on the diffusion plate 302, an effect (virtual light source) is obtained as if a plurality of light sources are arranged on the opposite surface of the diffusion plate 302. By utilizing this effect, even if the paper sheet 101 is unstablely conveyed, regular reflection light on the surface can be received by the photoelectric sensor 305. Details will be described with reference to FIG.

図５は、図４に示す拡散板３０２及び光学ガラス３０３近辺の拡大図である。紙葉類１０１が光学ガラス３０３に並行に図示矢印１０２ａの方向に搬送された場合は、光路（１）５０１の光が紙葉類１０１上で正反射し、光電センサ３０５に入射する。また先端上がりで搬送された紙葉類３０７に対しては、光路（２）５０２の光が紙葉類３０７上で正反射し、光電センサ３０５に入射し、同様に先端下がりで搬送された紙葉類３０８に対しては、光路（３）５０３の光が紙葉類３０８上で正反射し、光電センサ３０５に入射する。つまり紙葉類１０１が多少傾いて搬送されても、拡散板３０２上のいずれかの仮想光源により正反射画像が得られる。 FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the diffusion plate 302 and the optical glass 303 shown in FIG. When the paper sheet 101 is conveyed in the direction of the illustrated arrow 102 a in parallel with the optical glass 303, the light of the optical path (1) 501 is regularly reflected on the paper sheet 101 and enters the photoelectric sensor 305. In addition, for the paper sheet 307 conveyed with the leading edge up, the light of the optical path (2) 502 is regularly reflected on the paper sheet 307, enters the photoelectric sensor 305, and is similarly conveyed with the leading edge lowered. For the leaves 308, the light in the optical path (3) 503 is regularly reflected on the paper sheets 308 and enters the photoelectric sensor 305. That is, even if the paper sheet 101 is conveyed with a slight inclination, a regular reflection image can be obtained by any of the virtual light sources on the diffusion plate 302.

ところで、媒体から発生する紙粉や汚れを光学系内部に侵入させないため、光学系は防塵の施されたユニットで構成されている。そのため、媒体を検知する面には通常光学ガラス３０３が設置されており、防塵したまま媒体の光学情報を得ることができる構造となっている。 By the way, in order to prevent paper dust and dirt generated from the medium from entering the optical system, the optical system is composed of a dust-proof unit. For this reason, an optical glass 303 is usually installed on the surface for detecting the medium, and the optical information of the medium can be obtained while being dust-proof.

ところが、光学ガラス３０３には表面に光沢があり、受光センサ３０５は光学ガラス３０３のガラス面からの正反射を受光してしまうことになる。この光学ガラス３０３のガラス面からの正反射は、光沢媒体からの正反射を検出する上で不要な画像情報となる。この光学ガラス３０３からの正反射を防止するため、本実施例１ではガラス面（上下２面）からの正反射を起こさせる拡散板３０２上の特定位置に、光を通さないマスクを施すことにより、光学ガラス３０３からの不要な正反射を防止している。 However, the optical glass 303 has a glossy surface, and the light receiving sensor 305 receives regular reflection from the glass surface of the optical glass 303. The regular reflection from the glass surface of the optical glass 303 becomes unnecessary image information in detecting the regular reflection from the glossy medium. In order to prevent regular reflection from the optical glass 303, in the first embodiment, a mask that does not transmit light is applied to a specific position on the diffusion plate 302 that causes regular reflection from the glass surface (upper and lower surfaces). Unnecessary regular reflection from the optical glass 303 is prevented.

図中、光路（４）５０４は光学ガラス３０３の上面で正反射すると、光路（６）５０６上を進み、光電センサ３０５に入射する。また光路（５）５０５は光学ガラス３０３の下面で正反射すると、同様に光路（６）５０６上を進み、光電センサ３０５に入射する。この２箇所からの光を例えば黒インクの印刷によりマスクすることで、不要な正反射をすべて除去することができる。このマスクの幅は、光学倍率が１倍の場合、原理的には受光センサ３０５の幅以上であればよい。また光学倍率が１／ｎ倍の場合、マスクは受光センサ３０５の幅×ｎ以上であればよい（下式（１）参照）。
マスクの幅（Ｗｍ）≧受光センサの幅（Ｗｓ）×光学倍率（ｎ）・・・（１） In the figure, when the optical path (4) 504 is regularly reflected on the upper surface of the optical glass 303, it travels on the optical path (6) 506 and enters the photoelectric sensor 305. In addition, when the optical path (5) 505 is regularly reflected by the lower surface of the optical glass 303, the optical path (6) 506 similarly travels on the optical path (6) 506 and enters the photoelectric sensor 305. By masking the light from these two places, for example, by printing with black ink, all unnecessary regular reflections can be removed. In principle, the width of the mask may be equal to or larger than the width of the light receiving sensor 305 when the optical magnification is 1. When the optical magnification is 1 / n, the mask may be equal to or larger than the width of the light receiving sensor 305 × n (see the following formula (1)).
Mask width (Wm) ≧ light receiving sensor width (Ws) × optical magnification (n) (1)

図６は、図５に示す拡散板３０２のイメージ図である。本実施例では受光センサ３０５をラインセンサとしているため、長手方向に２本のマスク直線が引かれたものとなる。また搬送面ではない面、具体的には光学ガラス３０３の上面側は媒体による磨耗、劣化がないため反射防止膜のコーティングを施すことも可能である。この場合、マスク１（５０７）は不要となる。 FIG. 6 is an image diagram of the diffusion plate 302 shown in FIG. In this embodiment, since the light receiving sensor 305 is a line sensor, two mask straight lines are drawn in the longitudinal direction. Further, since the surface that is not the conveying surface, specifically, the upper surface side of the optical glass 303 is not worn or deteriorated by the medium, it is possible to apply an antireflection coating. In this case, the mask 1 (507) is unnecessary.

なお本実施例は上側正反射画像検知部１１４を用いて説明したが、図１に示した下側正反射画像検知部１１５においても同様の構成により同様の効果を得ることができる。 In addition, although the present Example demonstrated using the upper regular reflection image detection part 114, also in the lower regular reflection image detection part 115 shown in FIG. 1, the same effect can be acquired by the same structure.

また図３において、媒体の突入方向に近い側に受光系、排出方法に照明系を配置したが、受光系と照明系の位置関係はこれに限定されたものではなく、媒体の突入方向に近い側に照明系、排出方法に受光系を配置しても本発明の効果はなんら変わらない。 In FIG. 3, the light receiving system and the illumination system are arranged on the side close to the medium entry direction, but the positional relationship between the light reception system and the illumination system is not limited to this, and is close to the medium entry direction. Even if an illumination system is arranged on the side and a light receiving system is arranged on the discharge method, the effect of the present invention is not changed.

図７は、本発明の実施例２に係る上側反射画像検知部の詳細断面図である。光源３０１、拡散板３０２、光学ガラス３０３が配置されている構成は実施例１と同様であるが、検知対象である紙葉類１０１に対する光源３０１と受光素子３０５の角度を広げている。 FIG. 7 is a detailed cross-sectional view of the upper reflection image detection unit according to the second embodiment of the present invention. The configuration in which the light source 301, the diffusion plate 302, and the optical glass 303 are arranged is the same as that in the first embodiment, but the angle of the light source 301 and the light receiving element 305 with respect to the paper sheet 101 that is the detection target is increased.

また光学ガラス３０３は紙葉類１０１の搬送路に対して角度θを持って配置されている。この光学配置において、紙葉類１０１が搬送路１０２に並行に搬送された場合、光路１（７０１）の光が紙葉類１０１上で正反射し、光電センサ３０５に入射する。また先端上がりで搬送された紙葉類３０７に対しては、光路２（７０２）の光が紙葉類１０１上で正反射し、光電センサ３０５に入射し、同様に先端下がりで搬送された紙葉類３０８に対しては、光路３（７０３）の光が紙葉類１０１上で正反射し、光電センサ３０５に入射する。つまり紙葉類１０１が多少傾いて搬送されても、拡散板３０２上のいずれかの仮想光源により正反射画像が得られる。 The optical glass 303 is disposed with an angle θ with respect to the transport path of the paper sheet 101. In this optical arrangement, when the paper sheet 101 is transported in parallel with the transport path 102, the light of the optical path 1 (701) is regularly reflected on the paper sheet 101 and enters the photoelectric sensor 305. In addition, for the paper sheet 307 conveyed with its leading edge up, the light of the optical path 2 (702) is regularly reflected on the paper sheet 101, enters the photoelectric sensor 305, and is similarly conveyed with its leading edge lowered. For the leaf 308, the light in the optical path 3 (703) is regularly reflected on the paper sheet 101 and enters the photoelectric sensor 305. That is, even if the paper sheet 101 is conveyed with a slight inclination, a regular reflection image can be obtained by any of the virtual light sources on the diffusion plate 302.

本実施例の特徴は、搬送路１０２に対してある所定の角度θで傾きを持った光学ガラス３０３にある。図７の場合、光学ガラス３０３は紙葉類１０１が侵入してくる方向が下がっている。この角度を設けたことにより、光電センサ３０５に入射する、光学ガラス３０３上面での正反射光の光源は、光（４）７０４の延長上に存在することになる。しかしながらこの方向に光源はないため、結果的に光学ガラス３０３上面からの正反射は存在しないことになる。同様のことが、光学ガラス３０３の下面についても適用される。すなわち光電センサ３０５に入射する、光学ガラス３０３下面での正反射光の光源は、光路（５）７０５の延長上に存在することになるが、この方向に光源は存在しないため、結果的に光学ガラス３０３下面からの正反射は存在しない。 A feature of the present embodiment lies in the optical glass 303 having an inclination at a predetermined angle θ with respect to the conveyance path 102. In the case of FIG. 7, the direction in which the paper sheet 101 enters the optical glass 303 is lowered. By providing this angle, the light source of the specularly reflected light on the upper surface of the optical glass 303 that enters the photoelectric sensor 305 exists on the extension of the light (4) 704. However, since there is no light source in this direction, as a result, regular reflection from the upper surface of the optical glass 303 does not exist. The same applies to the lower surface of the optical glass 303. That is, the light source of the specularly reflected light that enters the photoelectric sensor 305 on the lower surface of the optical glass 303 exists on the extension of the optical path (5) 705, but there is no light source in this direction. There is no regular reflection from the lower surface of the glass 303.

なお、上記所定の角度θは、光源３０１が検知面３０９になす有効志向角度αに相当する角度超えない範囲に設定される。すなわち、用いられる光源３０１の指向性及び拡散板３０２の拡散性能によって設定される。 The predetermined angle θ is set in a range not exceeding an angle corresponding to the effective orientation angle α formed by the light source 301 on the detection surface 309. That is, it is set according to the directivity of the light source 301 used and the diffusion performance of the diffusion plate 302.

本実施例は上側正反射画像検知部１１４を用いて説明したが、図１に示した下側正反射画像検知部１１５においても同様の構成により同様の効果を得ることができる。 Although the present embodiment has been described using the upper regular reflection image detection unit 114, the lower regular reflection image detection unit 115 shown in FIG.

また図７において、媒体の突入方向に近い側に受光系、排出方法に照明系を配置したが、受光系と照明系の位置関係はこれに限定されたものではなく、媒体の突入方向に近い側に照明系、排出方法に受光系を配置しても本発明の効果はなんら変わらない。 In FIG. 7, the light receiving system and the illumination system are arranged on the side close to the medium entry direction, but the positional relationship between the light reception system and the illumination system is not limited to this, and is close to the medium entry direction. Even if an illumination system is arranged on the side and a light receiving system is arranged on the discharge method, the effect of the present invention is not changed.

なお図１において、上側正反射画像検知部１１４と下側正反射画像検知部１１５は対向する形で配置したが、上面反射画像検知部１１６および下面反射画像検知部１１７と同様、それぞれ独立して配置しても本発明の効果になんら影響を与えない。 In FIG. 1, the upper regular reflection image detection unit 114 and the lower regular reflection image detection unit 115 are arranged to face each other. However, like the upper reflection image detection unit 116 and the lower reflection image detection unit 117, they are independently provided. Even if it arrange | positions, it has no influence on the effect of this invention.

以上説明したように本発明の実施例１によれば、紙葉類判別装置にける正反射画像検知部において、紙葉類の正反射画像を用いて媒体に貼付されたテープやフログラム等の光沢物媒体を検出する際、光学ガラス等からの不要な正反射光を完全に排除することができるので、高精度の汚損判定を実現する紙葉類判別装置を提供することができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, the specular reflection image detection unit in the paper sheet discriminating apparatus uses the specular reflection image of the paper sheet and gloss such as tape or program attached to the medium. When detecting a physical medium, unnecessary specularly reflected light from optical glass or the like can be completely eliminated, so that it is possible to provide a paper sheet discriminating apparatus that realizes highly accurate contamination determination.

本発明の実施例１係る正反射画像検知装置を搭載した紙葉類判別装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a paper sheet discriminating apparatus equipped with a regular reflection image detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 紙葉類判別装置及び主制御部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of a paper sheet discrimination | determination apparatus and a main control part. 正反射画像検知部の断面図。Sectional drawing of a regular reflection image detection part. 本発明の実施例１に係る上側反射画像検知部の詳細断面図。2 is a detailed cross-sectional view of an upper reflection image detection unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 図４に示す拡散板及び光学ガラス付近での正反射を説明する拡大図。The enlarged view explaining the regular reflection in the diffuser plate and optical glass vicinity shown in FIG. 図５に示す拡散板のイメージ図。FIG. 6 is an image diagram of the diffusion plate shown in FIG. 5. 本発明の実施例２に係る上側反射画像検知部の詳細断面図。The detailed sectional view of the upper part reflective image detection part concerning Example 2 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００紙葉類判別装置
１０１紙葉類
１０２搬送路
１０３〜１１２搬送ローラ
１１３透過画像検知部
１１４上面正反射画像検知部
１１５下面正反射画像検知部
１１６上面反射画像検知部
１１７下面反射画像検知部
１１８磁気検知部
１１９蛍光検知部
１２０厚さ検知部
１２１検知情報処理部
３０１光源
３０２拡散板
３０３光学ガラス
３０４光学レンズ
３０５光電センサ
３０６センサ信号処理基板
３０７先端上がりで搬送された紙葉類
３０８先端下がりで搬送された紙葉類
５０７マスク（１）
５０８マスク（２）
７０１光路（１）
７０２光路（２）
７０３光路（３）
７０４光路（４）
７０５光路（５） DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Paper sheet discrimination | determination apparatus 101 Paper sheet 102 Conveyance path 103-112 Conveyance roller 113 Transmission image detection part 114 Upper surface regular reflection image detection part 115 Lower surface regular reflection image detection part 116 Upper surface reflection image detection part 117 Lower surface reflection image detection part 118 Magnetic detection unit 119 Fluorescence detection unit 120 Thickness detection unit 121 Detection information processing unit 301 Light source 302 Diffusion plate 303 Optical glass 304 Optical lens 305 Photoelectric sensor 306 Sensor signal processing board 307 Paper sheet 308 conveyed at the leading end Transported paper sheets 507 Mask (1)
508 Mask (2)
701 Optical path (1)
702 Optical path (2)
703 Light path (3)
704 Optical path (4)
705 Light path (5)

Claims

紙葉類を搬送し、前記紙葉類の物理的特徴を光学的若しくは磁気的、又はその他電気的な検知手段を用いて読み取り、読み取った結果をディジタル信号に変換し順次記憶手段に格納し、この格納された信号情報に基づき前記紙葉類の種類、真偽、汚損度のうち少なくとも１つの判定を行う紙葉類判別装置であって、
前記紙葉類を搬送する搬送手段と、
前記紙葉類の透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、
前記紙葉類の反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、
前記紙葉類の正反射画像を検知する正反射画像検知手段と、
前記紙葉類の磁気印刷特性を検知する磁気検知手段と、
前記紙葉類からのブリーチ発光特徴量や蛍光発光特徴量を検知する蛍光検知手段と、
前記紙葉類の物理的な厚さを検知する厚さ検知手段と、
前記各検知部からの検知情報を処理する検知情報処理手段と、
を備え、
前記正反射画像検知手段は、
前記紙葉類を照射する光源と、
この光源と前記紙葉類との間に配置した拡散板と、
この拡散板と前記搬送される紙葉類を検知する検知面との間に配置した光学ガラスと、
前記光源が前記拡散板及び前記光学ガラスを通して前記検知面を照射するとき、この検知面から反射される光を結像する光学レンズと、
この光学レンズで結増された光を受光する受光部と、
前記光源と前記検知面を結ぶ照射光路がなす入射角と、当該検知面と前記受光部を結ぶ光路がなす反射角が同じになるように前記受光部を配置し、かつ、前記拡散板に前記光学ガラスによる正反射を防止する非透過性のマスクを設けたことを特徴とする紙葉類判別装置。 Transporting paper sheets, reading the physical characteristics of the paper sheets using optical, magnetic, or other electrical detection means, converting the read results into digital signals and sequentially storing them in storage means, A paper sheet discriminating apparatus that performs at least one determination among the type, authenticity, and contamination degree of the paper sheet based on the stored signal information,
Conveying means for conveying the paper sheet;
A transmission image detection means for detecting transmission image information of the paper sheet;
Reflection image detection means for detecting reflection image information of the paper sheet;
Regular reflection image detection means for detecting a regular reflection image of the paper sheet;
Magnetic detection means for detecting magnetic printing characteristics of the paper sheet;
Fluorescence detection means for detecting a bleach emission characteristic amount or a fluorescence emission characteristic amount from the paper sheet,
A thickness detecting means for detecting a physical thickness of the paper sheet;
Detection information processing means for processing detection information from each detection unit;
With
The regular reflection image detection means includes:
A light source for illuminating the paper sheet;
A diffusion plate disposed between the light source and the paper sheet;
Optical glass disposed between this diffusion plate and the detection surface for detecting the conveyed paper sheet,
An optical lens for imaging light reflected from the detection surface when the light source irradiates the detection surface through the diffuser plate and the optical glass;
A light receiving unit that receives light condensed by the optical lens;
The light receiving unit is arranged such that an incident angle formed by an irradiation light path connecting the light source and the detection surface is equal to a reflection angle formed by an optical path connecting the detection surface and the light receiving unit, and the diffusion plate A paper sheet discriminating apparatus provided with a non-transparent mask for preventing regular reflection by optical glass.

前記受光部は、前記搬送方向と交差する方向に受光素子を配置したラインセンサで構成され、
前記マスクは、前記拡散板の内部に前記ラインセンサと並行である前記搬送方向と交差する方向に２箇所埋設して配置したことを特徴とする請求項１記載の紙葉類判別装置。 The light receiving unit is composed of a line sensor in which a light receiving element is arranged in a direction intersecting the transport direction,
2. The paper sheet discriminating apparatus according to claim 1, wherein the mask is embedded in two locations in the diffusing plate in a direction intersecting with the conveyance direction parallel to the line sensor.

前記正反射画像検知手段を構成する前記光学レンズの倍率が１／ｎで、前記ラインセンサの幅がＷｓのとき、前記マスクの幅Ｗｍは、
Ｗｍ≧Ｗｓ×ｎ
であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の紙葉類判別装置。 When the magnification of the optical lens constituting the regular reflection image detection means is 1 / n and the width of the line sensor is Ws, the width Wm of the mask is
Wm ≧ Ws × n
The paper sheet discriminating apparatus according to claim 1 or 2, wherein

紙葉類を搬送し、前記紙葉類の物理的特徴を光学的若しくは磁気的、又はその他電気的な検知手段を用いて読み取り、読み取った結果をディジタル信号に変換し順次記憶手段に格納し、この格納された信号情報に基づき前記紙葉類の種類、真偽、汚損度のうち少なくとも１つの判定を行う紙葉類判別装置であって、
前記紙葉類を搬送する搬送手段と、
前記紙葉類の透過画像情報を検知する透過画像検知手段と、
前記紙葉類の反射画像情報を検知する反射画像検知手段と、
前記紙葉類の正反射画像を検知する正反射画像検知手段と、
前記紙葉類の磁気印刷特性を検知する磁気検知手段と、
前記紙葉類からのブリーチ発光特徴量や蛍光発光特徴量を検知する蛍光検知手段と、
前記紙葉類の物理的な厚さを検知する厚さ検知手段と、
前記各検知部からの検知情報を処理する検知情報処理手段と、
を備え、
前記正反射画像検知手段は、
前記紙葉類を照射する光源と、
この光源と前記紙葉類との間に配置した拡散板と、
この拡散板と前記搬送される紙葉類を検知する検知面との間に配置した光学ガラスと、
前記光源が前記拡散板及び前記光学ガラスを通して前記検知面を照射するとき、この検知面から反射される光を結像する光学レンズと、
この光学レンズで結増された光を受光する受光部と、
前記光源と前記検知面を結ぶ照射光路がなす入射角と、当該検知面と前記受光部を結ぶ光路がなす反射角が同じになるように前記受光部を配置し、かつ、前記光学ガラスを搬送方向下流に向かって所定の角度傾けて配置したことを特徴とする紙葉類判別装置。 Transporting paper sheets, reading the physical characteristics of the paper sheets using optical, magnetic, or other electrical detection means, converting the read results into digital signals and sequentially storing them in storage means, A paper sheet discriminating apparatus that performs at least one determination among the type, authenticity, and contamination degree of the paper sheet based on the stored signal information,
Conveying means for conveying the paper sheet;
A transmission image detection means for detecting transmission image information of the paper sheet;
Reflection image detection means for detecting reflection image information of the paper sheet;
Regular reflection image detection means for detecting a regular reflection image of the paper sheet;
Magnetic detection means for detecting magnetic printing characteristics of the paper sheet;
Fluorescence detection means for detecting a bleach emission characteristic amount or a fluorescence emission characteristic amount from the paper sheet,
A thickness detecting means for detecting a physical thickness of the paper sheet;
Detection information processing means for processing detection information from each detection unit;
With
The regular reflection image detection means includes:
A light source for illuminating the paper sheet;
A diffusion plate disposed between the light source and the paper sheet;
Optical glass disposed between this diffusion plate and the detection surface for detecting the conveyed paper sheet,
An optical lens for imaging light reflected from the detection surface when the light source irradiates the detection surface through the diffuser plate and the optical glass;
A light receiving unit that receives light condensed by the optical lens;
The light receiving unit is arranged so that the incident angle formed by the irradiation optical path connecting the light source and the detection surface is the same as the reflection angle formed by the optical path connecting the detection surface and the light receiving unit, and the optical glass is conveyed. A paper sheet discriminating apparatus, wherein the paper sheet discriminating apparatus is disposed at a predetermined angle toward the downstream in the direction.

前記所定の角度は、前記光源が前記検知面になす有効指向角に相当する角度度を超えない範囲であることを特徴とする請求項４記載の紙葉類判別装置。 5. The paper sheet discriminating apparatus according to claim 4, wherein the predetermined angle is a range that does not exceed an angle degree corresponding to an effective directivity angle formed by the light source on the detection surface.