JPH0954848A - 紙幣識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形化された構成で紙幣のカラー判別が可能
となり、識別精度を格段に向上することができ、メンテ
ナンスが容易な紙幣識別装置を提供する。 【解決手段】 ビルバリ２１において、紙幣の挿入口２
２の背後側で紙幣２３の通過経路の一方側に、複数の波
長帯域λ１、λ２、λ３の光をそれぞれ発生する複数の
ＬＥＤチップ３６〜３８が基板３５に搭載され、表面に
拡散フィルム４０が配置された光源装置２７と、光源装
置２７からの光を集光する集光レンズ２８とが配置され
る。紙幣２３の通過経路の反対側に、紙幣２３の前記幅
方向に直線状に延びるスリット４２が形成されたスリッ
ト部材２９とプリズム３０とＣＣＤ撮像装置３１が配置
される。ＣＣＤ撮像装置３１からの信号は、パターン判
別装置４１によって読取られ、所定の色彩のパターンの
判別が行われ、紙幣２３の真贋の判別と、紙幣２３の種
類の判別とが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙幣を使用可能な
自動販売機などに用いられる紙幣識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は紙幣のカラー判別を行う従来の紙
幣識別装置１の系統図である。ここで、カラー判別と
は、複数の波長の光を紙幣に照射し、紙幣からの透過光
或いは反射光の波長毎の強度分布から紙幣の真偽を判別
する技術である。従来の紙幣識別装置（以下、ビルバ
リ）１は、紙幣の挿入口２の背後側に紙幣３を引き込む
一対の引き込みローラ４、５が設けられる。引き込みロ
ーラ４にはモータ６から動力が伝達され、引き込みロー
ラ４、５はギアなどで連動される。引き込みローラ４、
５の背後側には、紙幣３の通過経路を挟んで、波長λ１
の光を発生する発光素子７と受光素子８とからなるセン
サＳ１が配置される。また、センサＳ１の後段には波長
λ２の光を発生する発光素子９と受光素子１０とからな
るセンサＳ２が配置される。これらセンサＳ１，Ｓ２の
光の波長λ１、λ２は、紙幣３に用いられている印刷イ
ンクの所定の色彩に対応して定められている。また、各
センサＳ１、Ｓ２は、紙幣３の搬送方向に沿って同一ラ
イン上を走査するようにその位置が定められている。セ
ンサＳ２の後段には、一対の搬送ローラ１１、１２が配
置され紙幣を搬送する。搬送ローラ１１にはモータ１３
から動力が伝達され、搬送ローラ１１、１２はギアなど
で連動される。

【０００３】ビルバリ１に挿入口２から挿入された紙幣
３は、引き込みローラ４、５で引き込まれ、センサＳ
１、Ｓ２からの信号に基づいてパターン判別装置１４で
所定の色彩のパターンの判別が行われ、紙幣３の真贋の
判別と、紙幣３の種類の判別とが行われる。偽物と判別
された紙幣３はモータ６、１３が逆回転するなどして外
部に排出される。本物と判別された紙幣３はモータ６、
１３の回転により更に内部に搬送される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
ビルバリ１において、センサＳ１、Ｓ２は、紙幣３の搬
送方向に沿って同一ライン上を走査するようにその位置
が定められているので、各発光素子６、８は、単一のＬ
ＥＤ（発光ダイオード）素子が用いられ、点光源であ
る。従って、紙幣３をその搬送方向と直角な幅方向に沿
う所定幅の領域で走査できず、識別精度の向上に限界が
あるという問題点がある。

【０００５】ライン状の光源となる従来のＬＥＤは、同
一波長の光を発生するＬＥＤ素子を複数配列したもので
あり、ライン状のＬＥＤで複数の色彩に関するカラー判
別を行うことはできない。単一波長でなく帯域幅を有す
る光源として白色灯などのランプ類があるが、このよう
なランプ類は寿命が短く、ビルバリ１のメンテナンスに
手間を要するという問題点がある。

【０００６】また、複数の色彩に関して走査を行おうと
すると、図４に示すように発生した光の混同などがない
ように、距離を隔てた位置にセンサＳ１、Ｓ２を配置す
る必要があり、構成が小形化できないという問題点があ
る。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決しようと
してなされたものであり、その目的は、小形化された構
成で紙幣のカラー判別が可能となり、識別精度を格段に
向上することができ、メンテナンスが容易な紙幣識別装
置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の紙幣識別装置
は、複数の波長帯域の光をそれぞれ発生する複数の発光
素子を直線状に配列し、光の射出方向に光を拡散する光
拡散部材を配置した光源装置と、該光源装置からの識別
される紙幣を介する光を受光可能な位置に配置され、該
紙幣からの所定の波長帯域の光を、該波長帯域毎に検出
する光検出装置とを備えており、そのことによって、上
記目的を達成することができる。

【０００９】請求項２の発明の紙幣識別装置は、請求項
１の発明において、光検出装置が該紙幣からの光を所定
の複数の波長帯域の光に分光する分光部材を備えてお
り、そのことによって上記目的を達成することができ
る。

【００１０】請求項３の発明の紙幣識別装置は、請求項
２の発明において、上記光検出装置は上記分光部材から
の光が入射するＣＣＤ（電荷結合素子）撮像装置を備え
ており、そのことによって上記目的を達成することがで
きる。

【００１１】請求項４の発明の紙幣識別装置は、請求項
２の発明において、上記分光部材としてプリズムが用い
られており、そのことによって上記目的を達成すること
ができる。

【００１２】

【作用】請求項１の発明に従えば、光源装置の複数の発
光素子からは複数の波長帯域の光がそれぞれ発生され、
これらの光が光拡散部材によって拡散される。従って、
光源装置からは、前記複数の波長帯域の光を含んだ光が
射出される。この光源装置からの光は、識別される紙幣
を介して光検出装置によって受光される。光検出装置
は、紙幣からの所定の波長帯域の光をこの複数の波長帯
域毎に検出する。

【００１３】従って、本発明において、前記複数の発光
素子の配列方向が、識別される紙幣の幅方向となるよう
に、前記光源装置を紙幣識別装置において用いると、紙
幣をその幅方向に沿う所定幅の領域で走査することがで
き、識別精度を格段に向上することができる。

【００１４】また、本発明において、寿命が短いランプ
類を用いる必要がなく、光源装置の定期的な監視や、交
換などを行う必要がなくなる。これにより、紙幣識別装
置のメンテナンスが容易になる。

【００１５】また、本発明は、複数の波長帯域の光がそ
れぞれ発生される複数の発光素子を直線状に配列した構
成を用いるので、光源装置の構成が小形化され、紙幣識
別装置の構成を小形化することができる。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、光検出装置は紙幣からの光を所定の複数の波長帯域
の光に分光する分光部材を備えるようにしており、その
ことによっても請求項１の作用と同様な作用を実現する
ことができる。

【００１７】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、光検出装置は、分光部材からの光が入射するＣＣＤ
撮像装置を備えており、そのことによっても請求項１の
作用と同様な作用を実現することができる。

【００１８】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、上記分光部材としてプリズムが用いられており、そ
のことによっても請求項１の作用と同様な作用を実現す
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の一実施例を
示すものである。図１は本発明の一実施例の紙幣識別装
置２１の系統図であり、図２は紙幣識別装置２１に備え
られる光源装置２２の斜視図であり、図３は本実施例の
作用を説明するグラフである。

【００２０】以下、図１〜図３を参照して、本実施例の
紙幣識別装置（以下、ビルバリ）２１の構成について説
明する。

【００２１】なお、本実施例のビルバリ２１の紙幣識別
作用は、光源からの透過光を用いて行われるが、本発明
はこれに限定されるものではない。ビルバリ２１におい
て、紙幣の挿入口２２の背後側に紙幣２３を引き込む一
対の引き込みローラ２４、２５が設けられる。引き込み
ローラ２４にはモータ２６から動力が伝達され、引き込
みローラ２４、２５はギアなどで連動される。引き込み
ローラ２４、２５の背後側には、紙幣２３の通過経路の
一方側に、後述する構成を有する光源装置２７と、光源
装置２７からの光を集光する集光レンズ２８とが配置さ
れる。集光レンズ２８は、例としてシリンドリカルレン
ズなど、紙幣２３の搬送方向と垂直方向の幅方向（図１
の紙面と垂直方向）に長手とできるものが選ばれる。

【００２２】紙幣２３の通過経路の反対側に、集光レン
ズ２８からの光が紙幣２３を透過して得られる透過光を
直線状にするために、紙幣２３の前記幅方向に直線状に
延びるスリット４２が形成されたスリット部材２９が配
置され、スリット部材２９からの光は分光部材であるプ
リズム３０を介して分光される。分光された光を検出す
る位置に、２次元ＣＣＤ撮像装置３１が配置される。プ
リズム３０およびＣＣＤ撮像装置３１を含んで光検出装
置が構成される。ＣＣＤ撮像装置３１からの信号は、パ
ターン判別装置４１によって読取られ、所定の色彩のパ
ターンの判別が行われ、紙幣２３の真贋の判別と、紙幣
２３の種類の判別とが行われる。光源装置２７などの配
置位置の後段に、一対の搬送ローラ３２、３３が配置さ
れ紙幣を搬送する。搬送ローラ３２にはモータ３４から
動力が伝達され、搬送ローラ３２、３３はギアなどで連
動される。

【００２３】光源装置２７の構成例は、図２に示されて
いる。以下、光源装置２７の構成例について説明する。
光源装置２７は、基板３５上に直線状に配列され、例と
して３種の中心波長λ１、λ２、λ３を有する波長帯域
（以下、波長帯域λ１、λ２、λ３）の光をそれぞれ発
生する複数のＬＥＤチップ３６、３７、３８を備えてお
り、各ＬＥＤチップ３６〜３８は基板３５上の配線パタ
ーン３９に接続されており、配線パターン３９を介し
て、ビルバリ２１を備える例として自動販売機などのマ
イクロコンピュータなどによって発光状態が制御され
る。前記光の波長λ１、λ２、λ３は、紙幣２３に用い
られている印刷インクの所定の色彩に対応して定められ
ている。光源装置２１において、ＬＥＤチップ３６〜３
８の全てを覆って拡散フィルム４０が配置される。

【００２４】前記各複数のＬＥＤチップ３６〜３８は、
例としてＬＥＤチップ３６、３７、３８、３６、３７、
３８、…のように配列されるが、本発明は勿論このよう
な配列法に限定されるものではない。また、前記拡散フ
ィルム４０は、乳白色を呈する合成樹脂フィルム、ある
いは透明な合成樹脂フィルムの表面を粗面化したものな
ど各種のものが使用可能である。本実施例において、こ
のような拡散フィルム４０を用いることにより、ＣＣＤ
撮像装置３１に対して、光源装置２７の各ＬＥＤチップ
３６〜３８からの光の強度にむらを生じないようにでき
る。また、図３の実線の曲線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３でそれぞ
れ示される強度分布を有する各ＬＥＤチップ３６〜３８
からの波長帯域λ１、λ２、λ３の光が十分に混色し
て、図３の破線で示す所定の波長帯域の光として、紙幣
２３に照射される。

【００２５】本実施例の光源装置２７は、前述したよう
に長手板状であり、紙幣２３の前記幅方向を長手方向と
するように、ビルバリ２１に配置される。また、集光レ
ンズ２８およびスリット部材２９のスリット４２も前記
幅方向に長手である。よって、スリット４２からの光は
直線状になり、この光がやはり前記幅方向に長手のプリ
ズム３０によって分光され、波長帯域に従って図１の左
右方向に拡散する。よって、プリズム３０からの光は、
ＣＣＤ撮像装置３０の所定面状領域を照射することにな
る。

【００２６】以下に、本実施例の作用について説明す
る。ビルバリ２１に挿入口２２から挿入された紙幣２３
は、引き込みローラ２４、２５で引き込まれ、光源装置
２７で発生され、集光レンズ２８で集光された光が紙幣
２３に照射される。紙幣２３を透過した光は、スリット
２９で直線状に変換され、プリズム３０によって分光さ
れる。分光された光は、前記各波長帯域λ１、λ２、λ
３毎に異なる強度分布を有しており、この光強度の分布
はＣＣＤ撮像装置３１によって検出される。前記光強度
分布に対応するＣＣＤ撮像装置３１からの信号に基づい
て、パターン判別装置４１で所定の色彩のパターンの判
別が行われ、紙幣２３の真贋の判別と、紙幣２３の種類
の判別とが行われる。偽物と判別された紙幣３はモータ
２６、３４が逆回転するなどして外部に排出される。本
物と判別された紙幣２３はモータ２６、３４の回転によ
り更に内部に搬送される。

【００２７】このような本実施例のビルバリ２１におい
て、紙幣２３の幅方向に沿う所定の長さの直線状部分が
走査され、この直線状部分の各点の色彩の有する前記波
長帯域λ１、λ２、λ３毎の強度分布がＣＣＤ撮像装置
３１によって検出される。パターン判別装置４１は、前
述したようにＣＣＤ撮像装置３１の面状の領域からの画
像信号に対してパターン判別を行うので、従来技術のよ
うに、紙幣２３の搬送方向に沿って同一ライン上を走査
する構成と異なり、識別精度を格段に向上することがで
きる。しかも、この判別作用をカラー識別で行うことが
できるので、この点でも識別精度を向上することができ
る。また、カラー識別を行うための光源として従来技術
のように白色灯などのランプ類を用いる必要がない。よ
って、寿命が短いランプ類の場合のように定期的な監視
やランプ交換などが不必要になり、ビルバリ２１を長寿
命とすることができ、ビルバリ２１のメンテナンスを格
段に容易にすることができる。

【００２８】また、本実施例の光源装置２７において、
光の発生源は基板３５上に集積された複数のＬＥＤチッ
プ３６〜３８であり、従来技術のように複数の光源を距
離を隔てて配置する必要がなく、ビルバリ２１の構成を
小形化することができる。

【００２９】本発明は、前記実施例の構成に限定される
ものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な
変形例を含むものである。例として、光源装置２７は前
記波長帯域λ１、λ２、λ３に限らず、更に他種類の波
長帯域の光を発生させるように、ＬＥＤチップの種類を
増大してもよい。この場合、パターン判別装置４１によ
るパターン判別のプログラムを変更すれば対応できる。
また、集光レンズ２８も平面レンズなど集光作用を有す
る他のレンズとすることができる。また、分光部材は、
プリズム３０に限定されず、例として分光格子などを用
いてもよい。また、光源装置２７からの光を集光レンズ
２８で点状に集光してもよい。このとき、前記スリット
部材２９として、透孔が形成されたものを用いる。この
透孔からの光がプリズム３０などの分光部材で分光され
ると、直線状の光になるので、前記ＣＣＤ撮像装置とし
て１次元のラインＣＣＤ撮像装置を用いてもよい。この
場合、２次元ＣＣＤ撮像装置３１と比較して構成が簡略
化され、コストダウンを図ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に従えば、
前記複数の発光素子の配列方向が識別される紙幣の幅方
向となるように、前記光源装置を紙幣識別装置において
用いると、光源装置の複数の発光素子からは発生される
複数の波長帯域の光は光拡散部材によって拡散され紙幣
を照射するようにした。この光源装置からの光は、識別
される紙幣を介して光検出装置によって受光され、光検
出装置は紙幣からの所定の波長帯域の光を、この複数の
波長帯域毎に検出する。

【００３１】従って、本発明において、紙幣をその幅方
向に沿う所定幅の領域で走査することができ、識別精度
を格段に向上することができる。

【００３２】また、本発明において、寿命が短いランプ
類を用いる必要がなく、光源装置の定期的な監視や、交
換などを行う必要がなくなる。これにより、紙幣識別装
置のメンテナンスが容易になる。

【００３３】また、本発明は、複数の波長帯域の光がそ
れぞれ発生される複数の発光素子を直線状に配列した構
成を用いるので、光源装置の構成が小形化され、紙幣識
別装置の構成を小形化することができる。

【００３４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、光検出装置は、紙幣からの光を所定の複数の波長帯
域の光に分光する分光部材を備えるようにしているの
で、前記請求項１の効果と同様な効果を実現することが
できる。

【００３５】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、光検出装置は、前記分光部材からの光が入射するＣ
ＣＤ撮像装置を備えるようにしているので、請求項１の
効果と同様な効果を実現することができる。

【００３６】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、分光部材としてプリズムを用いるようにしており、
これによっても請求項１の効果と同様な効果を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のビルバリ２１の系統図であ
る。

【図２】ビルバリ２１に備えられる光源装置２２の斜視
図である。

【図３】本実施例の作用を説明するグラフである。

【図４】従来のビルバリ１の系統図である。

【符号の説明】

２１ ビルバリ ２３ 紙幣 ２７ 光源装置 ２８ 集光レンズ ２９ スリット部材 ３０ プリズム ３１ ＣＣＤ撮像装置 ３６、３７、３８ ＬＥＤチップ ４０ 拡散フィルム ４１ パターン判別装置 ４２ スリット λ１、λ２、λ３ 波長帯域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の波長帯域の光をそれぞれ発生する複
   数の発光素子を直線状に配列し、光の射出方向に光を拡
   散する光拡散部材を配置した光源装置と、 該光源装置からの識別される紙幣を介する光を受光可能
   な位置に配置され、該紙幣からの所定の波長帯域の光
   を、該波長帯域毎に検出する光検出装置とを備える紙幣
   識別装置。
2. 【請求項２】上記光検出装置は、該紙幣からの光を所定
   の複数の波長帯域の光に分光する分光部材を備えている
   請求項１に記載の紙幣識別装置。
3. 【請求項３】上記光検出装置は上記分光部材からの光が
   入射するＣＣＤ（電荷結合素子）撮像装置を備えている
   請求項２に記載の紙幣識別装置。
4. 【請求項４】上記分光部材としてプリズムが用いられる
   請求項２に記載の紙幣識別装置。