JPH02140686A - 光学式媒体検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、紙葉類等の媒体を検出する光学式センサを
備えた光学式媒体検出装置に関し、特に光学式センサが
紙の粉等により汚損されたときにその機能を補正するよ
うにした光学式媒体検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の技術として、例えば特開昭６２−１９８
７８３号に開示されたものがあった。この技術は、紙葉
類の媒体を取り扱う装置に関するものであり、複数の光
センサを備えると共に、各前記光センサを発光ダイオー
ドと、媒体の経路を介して前記発光ダイオードからの光
を受光する受光トランジスタとを互いに対向して配置さ
せると共に、受光する光のレベルの変化に応答して変化
する前記受光トランジスタの出力電圧についてレベル検
出をすることにより、媒体の走行や、残留を監視してい
た。

更に、前記装置は、発光源即ち発光ダイオードの発光量
を切り換える手段と、受光源即ち受光トランジスタの出
力電圧の変化により媒体の有無を判断するために用いる
比較電圧のレベルを切り換える手段とを備えている。前
記発光量を切り換える手段は、媒体が存在しない状態で
は発光源の発光量を媒体が存在するときの発光量より低
いレベルに設定する。また、前記比較電圧のレベルを切
り換える手段は、媒体が存在しない状態では前記比較電
圧を媒体が存在するときのレベルよりも高いレベルに設
定する。このようにして、光学式センサの汚損状態を検
知（ダスト・チエツク）すると共に、光センサが汚損状
態にあると判定したときは、その度合いに対応して発光
源の発光量を増加させることにより、紙粉等により光学
式センサが汚損されていても媒体の有無を正しく検出す
るようにしていた。

［発明が解決しようとする課！！！］ しかし、紙葉類取り扱い装置、紙幣入出金機等において
は、通常、多数の光センサを備えているので、このよう
な従来の技術によれば、光学式センサについての配線が
複雑となり、従ってそのためのスペースが増加し、更に
光学式センサの数に対応した発光量切り換え手段及びこ
の切り換え手段の制御手段も多数備えることが必要とな
り、装置の価格を上昇させるという問題があった。

配線についての問題は、発光ダイオードを直列接続すれ
ばかなり改善されるが、これらの汚損の度合いに対応し
て発光ダイオードの発光量を個々に設定することができ
なくなるという問題があった。

この発明は、前記のような問題点を解消するためなされ
たもので、光学式センサについての配線を簡単に、従っ
てこれらの配線に必要とするスペースを少なくでき、か
つ光学式センサの汚損に対応して各光学式センサの発光
量を個々に設定することができる光学式媒体検出装置を
得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る光学式媒体検出装置は、発光量のレベル
について選択可能な１以上の発光源からの光を、それぞ
れ前記発光源に対応して配置されている１以上の受光源
により受光し、その受光量に対応したレベルを有する電
気的な信号に変換し、前記発光源の発光量及び前記電気
的な信号により前記発光源と前記受光源との間に介在す
る検出対象の媒体の有無を判定するようにしたものであ
って、前記発光源を互いに直列接続すると共に、前記発
光源の発光量のレベルを記憶する記憶手段と、互いに直
列接続されている前記発光源を駆動する駆動手段と、前
記受光源からの前記電気的な信号のレベルを予め設定さ
れている複数の基準レベルのうちの一つと比較する比較
手段と、前記比較手段の比較結果に従って前記発光源の
前記発光量のレベル及び前記比較手段の基準レベルを選
択すると共に、前記記憶手段に記憶させる制御回路とを
備えたものである。

［作用］ この発明によれば、前記発光源の発光レベル、及び受光
源からの出力電圧の判定レベルを種々に選択し、かつ前
回の発光量も参照して前記出力電圧を判定することによ
り、前記発光源と受光源との間に残留媒体があるか否か
、その汚損状態はどのようなものかを判定して適正な発
光量及び判定レベルを設定するので、装置を最も好まし
い動作状態に設定することができ、また全ての発光源を
直列接続することにより、装置の配線を簡略化し、従っ
て装置の構成も簡単化する前記目的を達成している。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す光学式媒体検出装置
のブロック図である。第１図において、１ａ〜１ｄは互
いに直列接続され、発光源として機能する発光ダイオー
ド、２ａ〜２ｄは図示していない媒体の経路を介して発
光ダイオード１ａ〜１ｄに光学的に結合され、受光源と
して機能する受光トランジスタである。これらの発光ダ
イオード１ａ〜１ｄ及び受光トランジスタ２ａ〜２ｄは
それぞれ対をなして複数の光センサを構成している。

受光トランジスタ２ａ〜２ｄのエミッタは演算増幅器か
らなる電圧比較器３ａ〜３ｄの非反転入力に接続される
と共に、受光トランジスタ２ａ〜２ｄの負荷抵抗である
抵抗４ａ〜４ｄを介して接地されている。

発光ダイオード１ａのアノードは電圧ＶＣＣの電源線に
接続され、発光ダイオード１ｄのエミッタはトランジス
タ５及び抵抗６を介して接続されている。トランジスタ
５のベースは演算増幅器７の出力端に接続されている。

演算増幅器７の非反転入力はトランジスタ５のエミッタ
と抵抗６の接続点に接続されている。ここで、トランジ
スタ５、抵抗６及び演算増幅器７は、発光ダイオード１
ａ〜１ｄを定電流により駆動する定電流回路８を構成し
ている。

電圧比較器３ａ〜３ｄの出力端はセンサ制御回路９の入
力端に接続されている。センサ制御回路９は、ドライブ
電流レベルＶＦＩ　ＮＶＦｎ及び切り換え信号ＶＳＥＬ
Ｉ　”−ＶＳＥＬｍを出力してアナログ・マルチプレク
サ（ＡＭＰＸ）　１０ａに供給し、また検知レベルＲＦ
Ｉ−ＲＦｐ、検出しベル切り換え信号Ｒ５ＥＬＩ〜Ｒ５
ＥＬｑを出力してアナログ・マルチプレクサ（ＡＭＰＸ
）　ｌＯｂに供給する。

アナログ・マルチプレクサｌＯａは、切り換え信号ＶＳ
ＥＬＩ〜ＶＳＥＬｍのうちの−っ、例えば切り換え信号
ＶＳＥＬＩがオン（論理レベル１）となることに応答し
て、対応するドライブ電流レベルＶＦＩを選択し、ドラ
イブ電流レベルＶＦとして演算増幅器７の反転入力に印
加する。

アナログ・マルチプレクサＩＯｂは検出レベル切り換え
信号Ｒ５ＥＬＩ〜Ｒ５ＥＬｑのうちの一つ、例えば検出
レベル切り換え信号Ｒ５ＥＬＩがオンとなることにより
、これに対応する検知レベル（基準電圧）ＲＦＩ〜ＲＦ
ｐから検知レベルＲＦＩを選択し、これを検知レベルＲ
Ｆとして電圧比較器３ａ〜３ｄの反転入力にそれぞれ印
加する。

センサ制御回路９は、更に、エラー・メツセージ等を表
示する表示部１１と、前回に選択したドライブ電流レベ
ルＶＦＩ〜ＶＦｎ　、及び検知レベルＲＦＩ〜ＲＦｐに
ついてのデータＭａｘＭｄを記憶するための記憶部１２
を接続している。

第２図は受光トランジスタ２ａ〜２ｄの出力特性を定性
的に表わす特性図である。第２図において、受光量が多
い領域（ｂ、ｃ）でも出力電圧が電圧ｖＣｃに達しない
のは、受光トランジスタ２ａ〜２ｄのコレクタ・エミッ
タ間に飽和電圧ＶＣＥが存在するためである。ａは発光
ダイオードｌａ〜１ｄと、受光トランジスタ２ａ〜２ｄ
との間の光学的な結合が正常であり、媒体が存在しない
ときの受光トランジスタ２ａ〜２ｄの出力電圧を示し、
ａ′は媒体が存在するときの受光トランジスタ２ａ〜２
ｄの出力電圧を示す。ｂ、ｂ’ｃ、ｃ、ｄ、ｄ’はそれ
ぞれ発光ダイオード１ａ〜１ｄ及び受光トランジスタ２
ａ〜２ｄの汚損が進行し、両者間の光学的な結合が低下
したときの受光トランジスタ２ａ〜２ｄの出力電圧を示
す。出力電圧ａ、ａ’を識別するべく、検知レベルが例
えば点線により示すＲＦｐに設定されているときは、出
力電圧がす、ｂ’　　；ｃ、ｃ　　に低下するに従って
両者間を識別する余裕度が狭くなり、更に低下した出力
信号電圧ｄ、ｄ’では判別不能となる。

模擬的な汚損状態は、受光トランジスタ２ａ〜２ｄの飽
和電圧の近傍に検知レベルＲＦＩを設定し、かつ発光ダ
イオード１ａ〜１ｄのドライブ電流ＩＤを少なくしてそ
れらの発光量を少なくすることにより、創出される。こ
の状態において、電圧比較器３ａ〜３ｄは受光量に対応
する受光トランジスタ２ａ〜２ｄの出力信号と、検知レ
ベルＲＦとを比較して汚損状態にあるか否かの判定をす
る。

その結果、受光トランジスタ２ａ〜２ｄの出力電圧が第
２図で斜線により示すように、検知レベルＲＦに対して
充分な余裕度を有する領域にあれば、受光トランジスタ
２ａ〜２ｄは汚損状態にないと判定される。これは、特
に模様が印刷されている紙幣のように、色の濃淡による
影習が大きく現われる媒体を調べる場合に有効である。

汚損状態が検出された場合は、センサ制御回路９は、ド
ライブ電流レベルＶＦを変更して発光ダイオード１ａ７
１ｄのドライブ電流ＩＤを増加させることにより、それ
らの発光量を増加させる処理を行なう。

センサ制御回路９がドライブ電流レベルＶＦＩ、ＶＦ２
又はＶＦ３を選択すると、定電流回路８はその選択に従
ったドライブ電流ＩＤを供給して発光ダイオード１ａ〜
１ｄを発光させるので、これらの発光量が小、標準又は
大となる。即ち、ドライブ電流レベ／Ｌ／　Ｖ　Ｆ　ｌ
、ＶＦ２、ＶＦ３は、発光量の小、標準、大にそれぞれ
対応する。

また、センサ制御回路９が検知レベルＲＦＩ　、又はＲ
Ｆ２を選択すると、電圧比較器３ａ〜３ｄの反転入力に
おける検知レベルＲＦは、それぞれ電源電圧ＶＣＣ−飽
和電圧ｖＣＥの近傍電圧、又は標準電圧に設定される。

即ち、検知レベルＲＦＩ、　ＲＦ２は電源電圧ＶＣＣ−
飽和電圧■。の近傍電圧、標準電圧にそれぞれ対応する
。

なお、検出精度及び汚損状態に対応して追随性を高める
ために、ドライブ電流レベルＶＦ及び検知レベルＲＦを
多くシ（検知レベルの分解能を高め）てもよい。

次に、前述の構成の動作説明として、第３図及び第４図
に示すフローチャートを参照して、センサ制御回路９の
制御により、発光ダイオード１ａ〜１ｄ、及び受光トラ
ンジスタ２８〜２ｄの汚損状態のチエツク処理を説明す
る。、なお、チエツクの順序は、紙葉類取り扱い装置が
アイドル中に、例えば発光ダイオード１ａ及び受光トラ
ンジスタ２ａ、発光ダイオード１ｂ及び受光トランジス
タ２ｂ、・・・、発光ダイオード１ｄ及び受光トランジ
スタ２ｄの組合わせの順に行なわれるものとする。

ステップＳ１において、ドライブ電流レベルＶＦをＶＦ
２　　（発光量：標準）に設定し、検知レベルＲＦをＲ
Ｆ２に設定する。

従って、ドライブ電流レベルＶＦ２に対応するドライブ
電流レベルＶＦが定電流回路８に印加されるので、定電
流回路８はこれに対応したドライブ電流ＩＤを発光ダイ
オード１ａ〜１ｄ、トランジスタ５及び抵抗６を介して
流し、発光ダイオード１ａ〜１ｄは標準の発光量で発光
される。受光トランジスタ２ａ〜２ｄは発光ダイオード
１ａ〜１ｄの発光量に対応した出力信号を電圧比較器３
ａ〜３ｄの非反転入力にそれぞれ供給する。

また、検知レベルＲＦ２の設定によって、アナログ・マ
ルチプレクサ１０ｂは、検知レベルＲＦ２に対応した検
知レベルＲＦを電圧比較器３ａ〜３ｄの各反転入力に供
給する。

電圧比較器３ａ〜３ｄは、それぞれ非反転入力に印加さ
れている受光トランジスタ２ａ〜２ｄの出力電圧と、反
転入力に印加されている検知レベルＲＦとの間で大小関
係の比較をし、比較結果を論理レベルの１又は０により
出力する。例えば、電圧比較器３ａは受光トランジスタ
２ａの出力電圧が、電圧比較器３ａの反転入力に印加さ
れている検知レベルＲＦより大であれば、その比較結果
を論理レベル１にする。

ステップＳ２において、これらの比較結果をセンサ制御
回路９に読み込み、その論理レベルにより媒体の有無を
判定する。イエス即ち媒体ありのときは、ステップＳ３
に進む。

ステップＳ３では、発光ダイオード１ａ〜１ｄと受光ト
ランジスタ２ａ〜２ｄとの間に媒体が残留している。又
は汚損が基準レベルを超えているとの処理をする。更に
、ステップＳ４において、残留している媒体の除去要求
、光学式センサのダスト・エラー等を図示していない表
示装置上に表示させる。

ステップＳ２においてノー即ち媒体なしと判定されたと
きは、ステップＳ５に行く。ステップＳ５では、前回の
汚損チエツクの条件を記憶している記憶部１２のデータ
Ｍａ”−Ｍｄを読み出して、前回の汚損チエツクはドラ
イブ電流レベルＶＦ−ＶＦ３　（発光量二人）により実
行されたのか否かを判定する。ノーのときは、ステップ
Ｓ６に行き、ドライブ電流レベルＶＦをＶＦＩ　　（発
光量：小）、検知レベルＲＦをＲＦＩ　　（飽和電圧Ｖ
ＣＥの近傍電圧）に設定する。次のステップＳ７におい
て、電圧比較器３ａ〜３ｄの比較結果により媒体の有無
を判定する。

ノー即ち媒体なしのときは、ステップＳ８に行き、ドラ
イブ電流レベルＶＦをＶＦ２　　（発光量：標準）、検
知レベルＲＦをＲＦ２　　（標準比較電圧）に戻して処
理を終了する。ステップＳ８により一連の処理が終了し
た場合は、正常であることを意味する。

ステップＳ５においてイエス即ち発光量が大であると判
定されたときは、ステップＳ９に進み、ドライブ電流レ
ベルＶＦをＶＦ２　　（発光量：標準）にし、検知レベ
ルＲＦをＲＦＩ　　（飽和電圧ｖｃＥの近傍電圧）に設
定する。次いでステップＳＩＯにおいて、媒体の有無を
判定する。イエスのときは、ステップＳ１１によりセン
サ・アラームを出し、ステップＳ＋２によりセンサ・ダ
スト・エラー等の表示を図示していない表示装置上に表
示させる。

一方、ステップＳｌＯにおいてノーのとき、及びステッ
プＳ７においてイエスのときは、ステップＳ１３におい
て、ドライブ電流レベルＶＦ−ＶＦ３　（発光量：多）
、検知レベルＲＦ−２（標準比較電圧）に設定する。ス
テップＳ１４において、ドライブ電流レベルＶＦ−ＶＦ
３をメモリＭａＮＭｄに書き込む。ステップＳ１５にお
いて、汚損が認められるとして、センサ・プレアラーム
を表示をし、一連の処理を正常に終了する。

第４図は紙葉類取り扱い装置における光学式媒体装置の
動作のフローチャートを示す。なお、ここでは、処理を
受光トランジスタ２ａ〜２ｄに与えられている番号順に
チエラックするものとする。第４図（ａ）のフローチャ
ートを説明する。ステップＰ１において、当該装置はア
イドル状態から紙葉類の取り扱いを開始する。ステップ
Ｐ２において、受光トランジスタ２ａの出力信号を読み
込む。この読み込みの処理は第４図（ｂ）に示すセンサ
読み込みサブルーチンにより実行され、以下で詳細に説
明する。ステップＰ３において、受光トランジスタ２ａ
のオン／オフを判定し、オンのときは、ステップＰ４に
行く。

ステップＰ４〜Ｐ５、Ｐ６〜Ｐ７、Ｐ８〜Ｐ９は、ステ
ップＰ２〜Ｐ３において、受光トランジスタ２ａに対し
て行なった処理と同じような処理を受光トランジスタ２
ｂ〜２ｄについてそれぞれ行なう処理である。以上の処
理により、発光ダイオード１ａ〜１ｄのドライブ電流Ｉ
Ｏが設定され、媒体の有無が判定される。

ステップＰ９に続くステップＰＩＯにおいて、連の処理
を終了し、当該装置がアイドル状態になり、当該フロー
チャートの最初の処理に戻る。

第４図すに示すセンサ読み込みサブルーチンのフローチ
ャートをステップＳ２の場合について説明する。

ステップＳＢＩにおいて、記憶部Ｉ２からデータＭａを
読み込む。ステップＳＢ２において、データＭａに従っ
てドライブ電流レベルＶＦをＶＦ２又はＶＦ３に設定す
る。ステップＳＢ４において、ドライブ電流１０の切り
換えに伴い、発光ダイオード１ａ及び受光トランジスタ
２ａを含む回路が安定する時間を取る。ステップＳＢ５
において、電圧比較器３ａの出力電圧を読み込む。ステ
ップＳＢ６において、第４図ａに示すメイン・ルーチン
に戻す。

なお、前述の実施例において、受光トランジスタ２ａ〜
２ｄの出力信号を直接、電圧比較器３ａ〜３ｄに入力す
る実施例を示したが、受光トランジスタ２ａ〜２ｄの代
わりに、受光ダイオードを用い、受光ダイオードと電圧
比較器３ａ〜３ｄとの間に電流・電圧変換回路を設けて
もよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、複数の光学式センサ
における発光量のレベル、及び受光量の判定レベルを選
択して光学式センサの汚損や、残留媒体の有無を判定す
るように構成したので、複数の光学式センサが直列接続
されたものであっても個々の光学式センサの状態を適正
に判定することができ、また直列接続により装置の配線
が簡略化されるので、装置の構成も簡単になる。

更に、この発明によれば、光学式センサの汚損の度合い
を的確に判定するようにしたので、紙粉等により光学式
センサの汚損が激しい複写機、ブリンク、金融自動化機
器等に有用であり、それらの信頼性を高める効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す光学式媒体検出装置
のブロック図、 第２図は受光トランジスタの出力特性を表わす図、 第３図、第４図は第１図に示す光学式媒体検出装置の動
作を説明するフローチャートである。 １ａ〜１ｄ・・・発光ダイオード、 ２ａ〜２ｄ・・・受光トランジスタ、 ３ａ〜３ｄ・・・電圧比較器、 ８　・・・定電流回路、 ９　・・・センサ制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発光量のレベルについて選択可能な１以上の発光源から
   の光を、それぞれ前記発光源に対応して配置されている
   １以上の受光源により受光し、その受光量に対応したレ
   ベルを有する電気的な信号に変換し、前記発光源の発光
   量及び前記電気的な信号により前記発光源と前記受光源
   との間に介在する検出対象の媒体の有無を判定するよう
   にした光学式媒体検出装置において、 前記発光源を互いに直列接続すると共に、 前記発光源の発光量のレベルを記憶する記憶手段と、 互いに直列接続されている前記発光源を駆動する駆動手
   段と、 前記受光源からの前記電気的な信号のレベルを予め設定
   されている複数の基準レベルのうちの一つと比較する比
   較手段と、 前記比較手段の比較結果に従って前記発光源の前記発光
   量のレベル及び前記比較手段の基準レベルを選択すると
   共に、前記記憶手段に記憶させる制御回路と を備えたことを特徴とする光学式媒体検出装置。