JPS5886679A - 紙葉走査装置 - 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】 本発明は、紙葉（シート）を走査する光学装置に関し、
紙幣（銀行券）の表面を分析するのに特に有用である。

この装置は銀行券の全体的な状態、たとえば銀行券の汚
れの程度に応答するか、またはノ譬ターン認識、たとえ
ば銀行券をその向きおよび額面または発行銀行に従って
分類するために使用することができる。

発明者は、先に、銀行券を横切るように配置される複数
の検出器を含み、銀行券を走査してその状態を分析する
かまたはその表面のパターンを認識する装置を提案した
。各検出器からの―匪のレベルの間で何らかの比較が行
なわれる分析の最終段ａｔで、各々の検出器からの信号
Ｆｉ個々に処理される。銀行券のパターン０１ｇ１１ｔ
Ｋ適用する場合、この方法は次のような６〈つかの欠点
を有する０中　検出器ヘッドに関して銀行券の横方向へ
の変位の感知； （ｌ）　　印刷時に生じるずれ、たとえば、１つのイン
ク層と別のインク層との印刷ずれ（銀行ａｔよ、通常、
いくつかの別個の印刷工程によ〕成される）および全体
のパターンと、銀行券の縁との印刷ずれの感知。

銀行券を確実に識別するために、多数の検出器から成る
システムは通常はすぐれた解像ｆＹｒ有する・すなわち
、画素の寸法が小さい。画素０寸法を小さくすると、走
査される銀行券の各々について大量の情報が得られ、有
効な限界内にデータ処理時間をお−さめるべきである場
合には、処理がきわめて複雑になるので不利である＠現
在利用できるデジタル処理システムにより、毎秒２０〜
３０枚の速度（銀行券搬送システムに共通の速度って走
査を行なうとき、銀行券の間で利用できる時間内でデー
タを処理するのは困難且つ高価となる。

従って、本発明の目的は、紙葉が損傷している場合また
は汚れている場合でも、紙業の表面の％−を示す波形を
容易に発生することができる簡単な構成の紙葉走査装置
を提供することにある。

本発明による紙葉走査装置は、紙業をｍ明する手段と；
紙葉の被照明部分から反射される光を集束する手段と；
被照明部分のすべての領域から集束される光に応答して
、合計強度信号を発生する手段と；紙葉を光集束手段に
対して、被照明部分に略鋸直な方向に移動させる手段と
、連続して発生される合計強度信号に応答して、紙葉の
表向の特性を示す波形を発生する分析手段とを具備する
。

集束される光に応答する手段は単一の光電検出器である
のが好ましく、また、被照明部分からの光を集束する手
段は魚尾状の光ファイ・９列であり、光フアイバ列の幅
の広い方の端部は被照明部分に隣接して配置され、幅の
狭い方の端部は光電変換器に光を供給するのが好ましい
。紙業は白色光で照明されるのが好ましく、集束される
光に応答する手段は人間の目のスペクトル応答に類似す
るスペクトル応答を有する。被照明部分を照明する手段
は魚尾状の光７アイ・１列であってもよく、白色會たは
青白色の光源は魚尾状の光ファイ・イ列の幅の挟い方の
端部に隣接して配置される。また、魚尾状光ファイバ列
の幅の広い方の端部は被照明部分Ｋ１１ｍして配置され
るので、被照明部分から反射される光は光電検出器に達
する。

本発明による銀行券走査装置の好ましい実施例にｉいて
は、銀行券のｌ！面の縦方向の被照明部分が照明され、
銀行券はその幅に平行な方向に移動する。装置は、銀行
券の長さよシ長い被照明部分を照明するように配置して
もよく、この長さ全体からの光が光電検出器に供給され
る。そのため、銀行券が走査装置を通過するにつれ−Ｃ
１走査方向に対して鳳直な方向に銀行券の位置が変動し
たとしても、発生される波長に影響を与えることＬない
。

このシステムは、銀行券の被照明部分に沿った方向の印
刷ずれも感知しない。別の構成においては、被照明部分
は紙葉の中心にあるので、紙葉の中央の領域が走査装置
によシ走査される。従って、紙葉がどのように装置内に
送られるかにかかわらず、常に、紙葉の同じ領域が走査
されることになる。

紙葉の向きが逆であると自は、波形を反転させるだけで
よい。しかしながら、紙葉を横切るように配置される２
つの被照明部分走査装置によシ為紙葉の２つの平行な領
域が走査されるように、紙葉を走査してもよい。これら
の領域は、幅が等り、＜且つ紙葉の中心から等距離にあ
るのが好ましい・この場合、紙葉の向きが変わっても、
岡じ２つの領域が逆向きに走査されるだけであり、その
結果、２つの被照明部分走査装置からの波形は入れ換わ
り且つ反転される。このような構成の装置においては、
各走査装置から各々の波形管記憶するための配憶装置が
設けられている。

好適な被照明部分走査装置は、別の紙業との間で比較を
行なうのに先立つて紙葉の特性波形を記憶する記憶装置
を含む。この場合、装置Ｆｉ２つの動作モードで交互に
動作し、第１の七−ドにおいて記憶装置に波形を記録し
、第２の七−ドにおいてはその時点で発生されている波
形を記憶された波形と比較する。紙葉が走査装置を通過
する際の紙葉の２つの向きに従って、異なる波形が発生
される。さらに、ｔ！ｃ２のモードにおるとき、装置が
同時にその時点で発生されている波形と反転された記憶
波形とを比較するのが好゛ましい。従って、紙業につい
て考えられる２つの向きに対応して、鼓形Ｆ１２つの波
形と比較される。

走査速度が一定であるとすれｄｌこの装置によシ時間Ｏ
関数として発生される波形は走査される紙葉の−によっ
て決まる。たとえば銀行券の場合、銀行券が走査装置に
湾曲して挿入されると、わずかに長い波形が発生されて
［７１う。このわず〃・に長い波形を、同じ′ｌ！１類
の銀行券′の記憶された特性波形と比較しても、これら
の間に相関関係は成立しない。同じことが、わずかに伸
張された銀行券またはわずかに収縮した銀行券について
もいえる。

本発明の好ましい特徴によれば、波長を測定し且つその
波長か標準波長となるまで波形を圧縮または伸長する回
路により、装置において発生される波形の長さの相違を
補償してい仝。

本発明の別の曲によれば、本装置には、前記連続する合
計強度信号の平均レベルを決定し且つ連続する合計強度
信号の各々をこの平均レベルと比較する回路が設けらＪ
している。信号レベルと平均レベルとの差を二乗し、合
計した後に、その平方根を求めて、連続する合計強度信
号の、平均からの標準偏差を決定するのが好ましい。こ
の標準偏差信号は、紙業の材料の汚れの古さおよび程度
とｄ接の関係を有し、最悪の状態の紙葉の４１！準偏差
が最も小さい。

紙業走査装置は、走査中に多数の連続する合計強直信号
を発生するのが好ましい。これらの信号は、すべて、同
じスペクトルを有する光に関するものであるか、色検出
器を使用することに上シ装置をさらに改良することがで
きる。

このような色検出器を有する装置は、紙葉を照明する手
段と、紙業の被照明部分から反射される光を集束する手
段と；被照明部分のすべての領域から集束される光に応
答して、集束される光の一群の異なる波長を夫々表わす
一組の、色彩強度信号を提供する手段と；紙葉を光集束
手段に対し−Ｃ被照明部分に略画直な方向に移動させる
手段と；連続する合計色彩強度信号に応答して、各色彩
について紙葉の表面の特性を示す波形を発生する分析手
段とを具備する。装置は、−色の比軟の場合について先
に説明したように、別の紙葉の夫々の波形との間で行な
われる比較に先立って、紙業の色彩の特性波形を記憶す
る記憶装置を含むのか好ましい。この場合、装置は２つ
の動作モードで交互に動作し、第１のモードにおいて波
形を記憶装置に記録し、第２のモードにおいてはその時
点で発生されＣいる波形を記憶された波形と比較して、
最良の一致状態を示す記憶波形を決定する。前述のよう
に、名前の特性波形を、紙業について考えられる２つの
向きに対応して、２つの記憶波形と比較するのが好まし
い。

との色検出装置は、たとえば、光の異なる波長に応答す
る複数の光電検出器を具備していてもよく、各光電検出
器は１，１Ｊ配光集束手段から光を受取るように配置さ
れる。連続する合計強度信号は、回転する各々の光電検
出器から散出されるのが好ましく、従って、この場合、
走査の間に任意の波長の合計強度信号が周期的にサンブ
リングされる。

このような色検出１を含む装置の好ましい構成において
は、銀行券が走査゛されるたびに、８種類の波長が１６
回ずつモニタされるので、連続する合計強直信号の総数
ｔｉ１２８となる。走査される銀行券の領域が同じ波長
群に基づいて標準銀行券の対応する領域と確実に比較さ
れるようにするため、各色の特性波形の波長を別個に正
規化するのが好ましい。

本発ＢＡをよ〕一層理解するために添付の図１ｌＩＪを
参照して本発明の２つの好ましい５ｊ！施例ｔ−説明す
る。

第１図に示す銀行券３３は、光ファイバ束の列からの白
色光または青白色光で照明され、銀行券の表面から反射
した光は、受光ファイバ束の列によ〕集束される。この
装置を汚れ検出システムを組合わせて使用する場合にハ
、特に銀行券に黄色の汚れが付着しているときに最も確
実な結果が祷られることが判明していることにより、可
視光−が使用される。この点で、光学検出器は人間か自
然光または警光灯による照明の下で分類作業を行なうの
と同様に機能する。魚尾状の光−ノアイパ列てあれば、
銀行券の被ｍ明部分およびこの被照明部分から反射され
る光の集束に利用することができる０本１Ｍ！施例では
、このような魚尾状ファイバを２列使用している。魚尾
状の光７アイパ列に、一群ＯＶＳ接するファイ・−束か
ら構成され、７アイパ束は一端に共通の光大刀端を有す
るように束ねられている。また、ファイバ束は、東の他
端が規則的な直−状の列として離間して配列されるよう
に扇形に広けられている。従って、この一群の７アイパ
束の細い方の端部に位置する単一の検出器または光源は
、夫々光ファイバ束の各々の端部と連通している。

本発明の好ましい実施例においては、魚尾状の受光ファ
イバ束の尾部は、銀行券の表面から拡散反射される光を
集束するように配置される。

走査すべき銀行券３３は、回転ドンム上に載置される。

検出器のヘッドは、ラングと、銀行券３３上の被照明部
分に光を照射する第１の魚尾状光ファイバ列と一銀行券
３３０表面から反射でれる光を集束し且つこの光を光電
検出器へ搬送する第２の魚尾状光ファイバ列とを含む〇 第１図は、本発明の第１の実施例による装置の１０ツク
回路図である。この装置は、銀行券３３の進路の上方に
配置される光学検出器ヘッドｌＫ−含む。銀行券３３の
長手方向走査から発生し、連続的に合計される光の強度
で示す波形はフィルタ２を介して、第１の遅延回路３お
よび比較器４に供給される。制御論理回路１３にょ多制
御されるクロック発生器／カウンタ８は、フィルタ２が
らの連続する信号によル表示される波形を第１の遅延回
路３にクロック入力する。比較器４は、銀行券３３を表
示する波形の開始と終了を決定するために、フィルタ２
からの波形と入力閾値レベルＩ（丁Ｈ）とを比較する。

比較器４の出力は制御に１ｊ！回路１３に供給され、制
御論理回路１３はクロック発生器／カウンタ８を制御す
る。このように、クロック発生器／カウンタ８は、波形
の長さに応答して、波形が別のフィルタ５を介してより
高いま九はよシ低い周波数で第２の遅延回路６にクロッ
ク入力されるようにクロック周波数を調節する。

第２の遷延回路６にクロック入力されるすべての波形は
、同じ標準波長となるように調節される。

上述の波形補償動作を達成するため、第１および＃Ｉ２
の遅延回路゛３，６が共にＮＴピットの容１を有し、波
長が第１の遅延回路３において最初のＮ。

ピントのみを占めるようなものであると仮定する（遅延
回路のビットサイズＮＴｌｌ１、すべての入力波形の波
長についてＮＷ＜、ＮＴとなるように定められている）
。このとき、波形は第２の遅延回路６のＮ、ビットすべ
てを正確に満たすように伸長される＠すなわち、波形は
標準波形となるように伸長される。

波形は周波数ｆ・で菖１の遅延回路にクロック入力され
る間に、ＮＷピットはカウントされ、レジスタに記憶さ
れている。この情報によ）、第１の遅延回路３からのク
ロック出力の周波数と、第２の遅延回路６へのクロック
入力の周波数との比が決定される。波形が周波数ｆ１で
第１の遅延回路からクロック出力される間に、記憶され
たデジタル数へはクロック発生器／カウンタ８内のダウ
ンカウンタへロードされる。このダウンカウンタ扛、ｆ
ｌより高い周波数ｆ茸でカウント丈ることによりゼロカ
ウントへ戻されて行き、ゼロに達したときに、単一のノ
ｆルスを発生する。この単一ノ９ルスは九波形部分を第
２の遅延回路６にクロック入力する必要が生じるたびに
発生される。従って、単／譬ルスは％　Ｆｓ　：　Ｎｙ
のクロック周波数で伸！に波形ｔ−菖２の遅延回路６に
ロードするためのクロックツ臂ルスである・単−ｐ４ル
スが発生されると、デジタル数Ｎ、が再びダウンカウン
タにロードされ、前述のプロセスが繰返されて、第２の
遅延同に６がＮ１ビットで満たされるまて、この遅延−
路６ｔクロックするための規則的な一連の単一ノ９ルス
が発生される。

ｊＩ２の遅延回路６ｔ−満たすのに要する時間は、ピッ
ト数ＮＴをクロック周波数で割った数に等しＮ。

く、従って、−ＸＮ、　ＩＩＣ等しい。このとき、ｉ＠
ｌのｆ愈 ｆｌ　　となるが、これがＮ、と岬しくなるべきである
の扛明らかである。このために、ｆｘＦ１波形とｒま無
関係に７１　ＸＮ、と尋しくしなけれにならない。

組１の遅延回路３および第２の遅延ＩｇＪ路６から発す
る波形扛、クロック周波数成分を＃去するためにフィル
タ５および７によシ夫々フィルタ処理される。

各々の遅延回路は一連のアナログ記憶装置を具備し、入
力端に現われる電圧をサンプリンダし、この値を鮪ｌの
アナログ記憶装置にクロック入力し、次に、第１のアブ
ログ記憶装置から最後のアナログ記憶装置まで順次クロ
ック入力して行くことによシアナログ信号を処理する。

第２図に示される長さ正規化ユニットを含む別の回路に
おいては、ｔｋｌおよび＠２の遅延回路の代わシに単一
の遅延回路３を使用しておシ、この回路に関連して、信
号からクロックパルスを除去するフィルタ５が設けられ
ている。クロック灸生器は遅延１路に波形をクロック入
力し、比較器４および制御論理回ｗ！１３は、第１図の
回路の場合と同様に、波長を決定する。波形は遅延回路
３に一定の周波数でクロック入力されるが、クロック出
力および同時に回路の他の部分にょシ行なわれる処理の
速度は可変である。この可変のクロック出力速度は、波
長を表示する制御論理回路１３からの信号に応答してｒ
フタル／アナログ変換器４１によシミ圧を供給する電圧
／周波数変換器４２によル決定される・以下の説明は、
第１図の回路と、第２の回路の双方に関する。

回路のうち、銀行券の汚れの古さおよび／または程度を
決定する働きをする部分は、１ｇ１図の右上角に示され
ている。波形の平均値は、制御−理回路１３により動作
される積分器９により決定される。スイッチ１０および
１１を動作する制御論理回路１３の制御を受けて、波形
の所定の部分か積分される。スイッチ１ｏｔｉ、フィル
タ５から信号を入力するように積分器９を接続し、スイ
ッチ１１は積分器９をゼロにリセットするように動作す
る。この回路部分の他の動作について以下に説明する。

正規化された、標準波長の波形はフィルタ７（第１図）
またはフィルタ５（第２図）から発する。装置が「記−
モード」にあるとき、この波形出力はデジタルの形でメ
モリ１６に記録される。

この配縁は、Ｎ９波形発生器１２および比較器１４によ
ｐ行なわれる。比較６１４は、クロック発生器／カウン
タ８および制御論理回Ｍｌ　３Ｏ制御を受けて、正規化
波形と、階段波形発生器１２によシ発生される連続的に
上昇する電位レベルとを比較する。このように、比較器
１４の出力はデジタルの形態をと９、連続する波形レベ
ルを表示する。本実施例においては、波形が通過する間
に１２８回のデジタル化が行なわれるが、種々の用途に
対して、これよ）少ないかまたは多い回数のデジタル化
を行なうことができる・ １　装置が「比較モード」にあるとき、フィルタフから
の正規化波形はメ舌り１６に記憶された波形と比較され
る。記憶された波形は、デジタル／アナログ変換器１５
において′アナログ形態に変換される６次に続く銀行券
からの波形の全体のレベルが、波形の特性は全く同一で
あっても、メモリに記憶された全体のレペ°ルよシ高く
なる場合もある。

従って、全体的なレベルの差をすべて補償するのが好ま
しい。この補償は、第１図の回路においては、積分器９
によプ除算される波形の平均値に従ってデジタル／アナ
ログ変換器１５の出力を制御することＫよシ行なうこと
ができる。積分器９のその時点の平均値が規準髄１９大
きい場合、メモリ１６から取出される信号のレベルも大
きくするべきである。ｔたは、フィルタ（５または７）
からの波形のレベルを低下させることもできるであろう
、＃！時点の波形と、記憶された波形とは、差動二乗器
１７により正しく比較される。これらの差は二乗され、
差動二乗器１７の出力はサンプル／ホールドユニット２
０に供給される。走査されつつある銀行券の波形は、理
想的には、メモリ１６に記憶された波形とは逆の波形と
比較されるべきである。このようにすれに１銀行券の向
きを考慮しなくてもよい。このために％ｒソノタルアナ
ログ変換器１５からの信号は、非反転メモリアドレスに
対応する値と、反転メモリアドレスに釣応する値を交互
にとる。従って、差動二乗器１７の出力は非反転論理値
の比較と反転＆塩値の比軟との間で交番し、この出力は
、制御Ｋ１１ｌｌ埋回鮎１３の制御の下で、サンプル／
ホールトコ、ニット２０および２１によル交互に合１ｉ
される。サンプル／ホールドユニット２０および２１は
、非反転メモリアドレスが選択されたか、または反転メ
モリアドレスが選択されたかに従って、交互に切換えら
れる０メモリ装置を完全に満たすことによシ、波形の反
対側の端部の部分の反転アドレスは、実際には、メモリ
のサイズから非反転アドレスを滅するだけで決にされる
。二進モードの場合には、これはアドレスの符号を変え
ること、すなわち二進アドレス数を反転させることと同
じである。８ビツトのメモリにおいては、たとえは、ア
ドレスＯ１Ｏを反転すると１０１になる。これらのサン
プル／ホールドユニット２０および２１の出力は積分器
１８および１９において夫々積分されて、現時点の波形
と記憶された波形との間の差の二乗の合計を表示する信
号を発生する。平方根形成装置２９゛は、これら”２つ
の波形出力に一致して切換えられ、平方根形成装置の出
力は２つの比較器２２および２３に交互に供給される。

これらの比較器２２および２３は、非反転波形ま九は反
転波形のいずれかが！リセ゛ットされた閾値を表わす信
号によル確定される許容レベル内で記憶された波形と一
致するか否かに従って、出力を発生する。

一般に、これらの出力〇一方が閾値レベルを上回り、他
方の出力線閾値レベルを下回るのは轟然のことである。

次に、これらの出力信号は、銀行券の向きおよび／また
はパターンに従って銀行券を導くために外部装置（図示
せず）によ）使用される・ ここで、銀行券の汚れの古さおよび／または程度を決定
するための回路部分に戻って説明する。

平均値を表示する、積分器９の出力は、正規化波形を表
示する、フィルタ７（第１因）またはフィルタ５（第２
図）φ島らの出力と比較される。この比較は、１２８個
の走査点の各々において、別の差動二乗器２４において
行なわれる。差は二乗され、サンプル／ホールドユニッ
ト２５においてタンプリングされ、積分器２６において
積分された後、平方根形成装＠２７において平方根が形
成される・その後、平方根の値は別の比較も２８におい
て所定の閾値と比較される。平方根形成装ｆ１２７から
の出力は、波形の、平均レベルからＶ橡単嘗差を示す◎
標準偏差が大きいときは、汚れのｌすとんどない新しい
銀行券を示す。最後の比較器２８の出力線、銀行券を、
その汚れの古さおよび／または程度に従って導くために
使用される。

システムを拡張するために、第１図のブロック図の１５
から２３および２９並びに制御輪Ｍ回路を２つずつ設け
ることができる・との場合、異なる記憶装置１６に記憶
される多数の異なる銀行券のパターンの任意の１つをＷ
ｇｉｌｌｉするようにグロダラムを組込むことができる
ゝ。この・臂ターン認ｇｍｔｉ。

同時に行なうことができる。このように、たとえば、１
枚の銀行券を多数の銀行券と同時に比較することができ
る。積分器１８および１９の双方からの出力を比較して
、最小の値を示す出力を決定することによシル入力波形
に最も近い、記憶されたノ臂ターンｔ−選択し、これに
従って銀行券を導く”ことができる。

第３図および第４図は、波長の異なる光を別個に分析す
ることによシ装置がさらに教養された本発明の第２の実
施例を示す。検出器ヘッドは、必要な波長の各々につい
て１つの光電検出器’に４！し、各光電検出器は同じ魚
尾状の光フアイバ列からの光を入射する。この色検出器
ヘッドを使用し１、本実施例では、８樵類の光の波長に
対応する８つの光電検出器を設けることによシ、１２８
回走査システムによシ各波長を１６回監視することがで
きる。次に、銀行券が通過するにつれて、連続的に走査
される多数の個々の領域について、各色がメモリ内や対
応する値と比較される。

検出器ヘッドの配列を第３図に示す。幅の広い帯域を提
供する光源１０１からの光は移動する銀行券１０２上に
集束される。反射光は分光器１０３および光をスペクト
ルＳＰに分割するレンズ１０４を通過する。このスペク
トルＳＰは、光電検出器列１０５を構成する複数の光電
検出＆１九はこれに類似する検出手段に入射し、光電検
出器列の各検出素子は、選択された一連の波長を１する
光０強ｆ　ｔ　＠定する。これらの検出素子の各々の出
力は、別個のチャンネルに沿って各増幅器１０ｇ（＠４
図）に転送されるユ適切な検出器−＼ラドは、１９８２
年１月６日付の英国同時係属比重第２，０７８，３６８
Ａ号にも記載されている。

第４図は、カラー信号に応答し、１つのカラー・譬ター
ンと２つ以上の記憶されたカラー・母ターンとの間の相
関関係に従って、検出される銀行券を偏向する信′号処
理装置を示す。この回路は第１図の回路と非常に良く似
ているが、検出器ヘッドから各色について１つずつ、い
くつかのチャンネルがあシ、単一のメモリｌ纏の代わり
に、対応する複数の銀行券の模様について２つ（以上）
のメモリ１２８，１２９が設けられている点が異なる。

各々の波長正規化ユニット１０９は、前述の方法で制御
される数個の遅延回路を含む。第４図の回路には汚れ検
出部分（第１図の９．１０，１１゜２４から２８）は含
まれていないか、この部分が含まれていてもよ諭。制御
回路１３２は、銀行券の有無を示す、検出器ヘッド１０
７からの信号に応答して、第４図に［制御（ＣＯＮＴ）
Ｊ入力端により示されているように、回路のいくつかの
他の素子を制御する。各カラーチャンネルに付輌する増
幅器１０８は、波長正規化ユニット１０９に色彩強度信
号出力を供給する。波長正規化ユニット１０９は各チャ
ンネルについて１つずつ設ケラれ、アナログ−遅延回路
３，６（第１図または第２図）に′関連して前述のよう
に機能する。

この装置の第１の動作モードにおいて、各カラーチャン
ネルからの連続する信号は記憶装置１２８または１２９
に記憶される。従って記憶装ｆｋＦｉ、連続する走査点
の各々においてカラースペクトルの測定値を記憶する。

第２の動作セードにおいては、装置は目標の銀行券から
のカラー信号に応答して、最良の一致状ｍを決定するた
めに、信号ユニットを相互に関係づける。このような、
色ごとの比較の方法は、前述の英国同時係属出願第２．
０７８，３６８Ａ号に記載されている。この先行技術に
よれば、サンプルの標準波形が指定さｔまた豹容範囲内
にない場合に、エラー信号が発生さｔＩる。

これに対し、本実施例の回路の主な目的は、各々の比較
につ埴て１つの相関関係信号を発生し且つ最高の相関関
係、すなわち最良の一致状態を決定することである。

連続する銀行券の被照明部分が重な９合うのは通常不利
であるが、被照明部分′の輻（移動方向に対して総置の
方向）はその長さの繊囲内でまたはそれを越えて可変で
あるので、走査される被無明部分の大きさを移動方向に
ほんのわずかたけ変化させることができる。監視される
領域が銀行券の長さよシ大きけれｄ１走査運動に対して
重置の銀行券の運動が行なわれる測定に影１１ヲ与える
ことは全くない。これは、検出器が常に監視される領域
を横切る方向の色特性を示すためである。

前述のように、波形を反転された標準波形および標準波
形と比較することにより、システムを通過する銀行券を
、その向きにかかわらず検出することができる。走査さ
れる銀行券の被ｍ明部分が１つしかない場合、検出器ヘ
ッドを銀行券の上方の、その中心に配置しなければなら
ない。簡単に模様の反転を行なえるように、銀行券から
の波長を正規化することが必要である。または、銀行券
の中心線から尋距離にあシ、走査方向の紐に沿って銀行
券を監視する２つの検出器ヘッドを設けてもよい、０２
つの検出器ヘッドから得られる、サンプルの銀行券１表
わす信号は、１つの選択された側の力２−ノリ一ンを表
わす単一の１憶された標準信号と比較され、必要に応じ
て前述のように反転され九標準信号と比較されて、求め
られるいずれかの検出器から一致状態を得る・または１
２つの検出器ヘッドからの信号を、夫禽、銀行券の両側
のカラーノ譬ターンを表わす２つの標準信号と比較し、
適切な方法で反転された標準信号と比較（て、２つの検
出器ヘッドについて求められるいずれかの・臂ターンに
対して一致状態が得られる。

記憶装置１２８および１２９は、２つの標準銀行券につ
いてパターンを記憶する。波長正規化ユニット１０９は
、監視される長さが各々の一竹努について確実に同じと
なるようにすると共に、記憶装置１２ｇおよび１２９の
メモリアドレスがすべての銀行券について完全に満たさ
れるように保証する。そのため、メモリアドレスを反転
するだけでパターンを反転することができる。

異なる色のための個々の増幅器１０８からの信号を同時
に監視することができるので、各銀行券の被照明部分を
すべての色について走査してもよい・この場合、各カラ
ーチャンネルにおいて形成される特性波形は同じ係数に
よシ伸長または圧縮される・しかしながら、各色につい
て銀行券の異なる被照明部分が走査され、銀行券がその
幅に沿って走査されるにつれて増幅器１０８からの信号
が循環的にサンプリングされるように、カラー信号を順
次監視するのが好ましい、この場合には、正規化ノロセ
スにおいてすべての色について同じ伸長係数を適用した
とすれば、幅は異なるが他の点では全く同じである銀行
券がすべての色について一致する特性波形を発生すると
祉限らない。これは、任意の銀行券からのサンプルの総
数が各々の色で異なる場合があるためである。走査を常
に１つの特定の色と共に開始してもよいが、最後に走査
される色は銀行券の模様の長さによって決まる。従って
、この場合、各カラーチャンネルについて別個に正規化
を行なわなければならない。これによシ、走査される銀
行券の領域は同じ波長群に基づいて標準銀行券の対応す
る領域と確実に比較される。

種々のカラーチャンネルはマルチプレクサユニット１１
０においてマルチプレクスされ、装置が第１の動作モー
ド（標準・母ターンの記憶）にあるときに、アナログ／
デジタル変換器１１１′−に供給される。標準パターン
がこのようにして記録されているとき、多数のデジタル
情報の行から成る、アナログ／デジタル変換器１１１の
出力は２つの記憶装置１２８および１２９のうち一方に
書込まれる。

比較モードにあるときは、記憶装置１２８゜１２９から
の出力は再びデジタル／アナログ変換器１１３．１１４
によシアナログ形態に変換され、減算／二乗回路１１５
および１１６によシ、マルテグレクナユニット１１０か
らのサンノルカラー波形から減算される。マルチプレク
サユニット１１０からのカラー信号は、平均レベル評価
二二ッ）１１２にも供給されて、各色の平均強度レベル
を示す基準電圧を提供する。この平均強ｆＬ・ベルは、
マルチプレクサユニット１１０から入力されるカラー信
号との間で正しい比較を行なうことができるようなレベ
ルに記憶装置からの出力ｔ−調節するために使用される
。スペクトル全体に彫物を与える強度の差は、すべて、
この方法によシ補償される。

減算／二乗回路１１５および１１６からの出力は、比較
されているパターンが非反転論理値又は、反転論理ｉｋ
を示すかにより、電子スイッチ１１７゜１１８において
、制御回路１３２によりサンプル／ホールド増幅囲路１
１９，１２０，１２１および１２２へ切換えられ、次に
、これらの出力は積分器１２３，１２４，１２５および
１２６によシ谷計される。このように、銀行券の各々の
向きに基づいて、各色の各々の測定値と各記憶装置から
の対応する記憶信号とが比較される。電子的スイッチ１
１７および１１８は、比較が非反転・臂ターンと反転／
母ターンとの間で交互に行なわれるのと同様に交互に動
作する。従って、サングル／ホールド増幅回路１１９は
メモリ１２ｇからの非反転ノリ―ンに関する比較の結果
を記憶し、サングル／ホールド増幅回路１２０はメモリ
１２８の反転パターンに関する比較の結果を記憶する。

また、す／フル／ホールド増幅回路１２１および１２２
は１メモリ１２９内の非反転ｔ４ターンおよび反転ノリ
ーンに関する比較の対応する結果ｔ−配憶する。

積分器からの出力は、比較終了時に、制御回路によ〕順
次平方根形成回路１３１へ切換えられる。

サンプルの銀行券と標準の銀行券との差の二乗の合計の
平方根を表わす出力は、銀行券および向きの各々につい
て、順次、最良一致出力処理エニット１３０へ供給され
る。この処理ユニットは、実際にはサンプルと標準の銀
行券からの標準偏差を表わすこれらの出力信号を比較し
、最良の一皺状態を選択する。この最良の一致状１１Ｊ
ＡＦｃ従って、−行券を不合格とするデータまたは銀行
券１に１つ以上の目的地へ偏向するデータは、被験体搬
送システムへ送られて、その進行状態は適切に制御する
ことがてきる。

標準銀行券のデータを記憶する記憶装置１２８゜１２９
並びにこれに関連する減算／二乗回路、す／グル／ホー
ルド増幅回路等の数を増すことかできる・各々の向きに
ついて、すべての標準の銀行券から得られる「最良一致
」は、この場合、アナログ形態で得られる。、 以上説明した本発明の実施例においては、銀行券はその
表面から反射される可視光にょシ走査される。しかしな
がら、本発明の他の実施例の場合には、紙業を透過した
光が非照明部分走査装置により検出される。さらに、使
用される光のスペ？トルは可視光範曲になくてもよく、
たとえば、銀行券の透かし模様を走査する場合には、紫
外−を使用することができる。光源の波長は、白色光の
下では同じに見える種類の銀行券の・母ターンの波形の
相違をきわ立たせるように選択してもよい。

前述の実施例のいずれにおいても、銀行券の被照明部分
を照明する手段は、銀行券の被１１明部分の幅管変える
ことができ−るようにするのが好ましい。このようにす
れば、検出器ヘッドの解像度を変えるだけで、特定の銀
行券の特性を示す波形を変えることができ、１つの種類
の銀行券を同じｒディンの他の銀行券と区別すべきであ
る場合には、特に有用である・ 開口数の大きな光フイイパから構成される魚尾状の照明
用光ファイバ束を使用することにより解像度を可変とす
ることができる。検出器ヘッドの解像度を決定する出力
ビームの発散度は・入力光源を光ファイバに向って幾ら
か集束すること＆Ｃよシ制御される。（入力ビームから
光フーｆイ・ｆへの発散駄は、光ファイバの開口数の範
囲内で、九ファイバからの出力ビームの発散度を決定す
るＯ）

【図面の簡単な説明】

第１図は、銀行券の表面の特性・々ター／′１ｉｌ−鉋
麺し且つ銀行券の汚れの古さおよび／１ｆｃはｔ＝ｍを
検出するための、本発明の一夾り例による装置を示すブ
ロック回路１、 第２＠は、第１図の回路において代わシに使用すること
ができる別の波長正規化部分を示すン゛口、り線図、 第３図は、別の好ましい実施例によるカラーｔ！ターン
走査装置の検出ヘッドを示す図、第４図は、他の実施例
の装置の検出／分析装置を示すブロックｍ図である。 （図中符号） ｌ・・・光学検出器ヘッド；３・・・＃ｌｌの遅延回路
；４・・・比較器；５・・・フィルタ；６・・・第２の
遅延回路：８・・・クロック発生器／カウンタ；９・・
・積分器；１２・・・階段波発ｉ器、１３・・・制御論
理回路；１４゜２２．２３．２８・・・比較器；１５・
・・ＤＡ変挾器；１６・・・メモリ：１７，２４・・・
差動二乗器；１８゜１９．２６・・・積分器；２０，２
１，２５・・・サングル／ホールドユニツ）　：　２７
．２９・・・平方根装置；１０１・・・光ｉ１：１０１
ｍ・・・レンズ；１０２・・・移動対象物；１０３・・
・分光器；１０４・・・レンズ：　１０５・・・光電検
出器列；１０７・・・検出器ヘッド：１０８・・・増幅
器；１０９・・・波長正規化ユニツ）：１１０・・・マ
ルチブレフサ：１１１・・・ムＤ変換器：１１２・・・
平均レベル評価ユニツ）：１１３，１１４・・・ＤＡ変
換器：１１５，１１６・・・減算／二乗１路：　１１７
゜１１８・・・電子的スイッチ：１１９，１２０，１２
１゜１２２・・・サンプル／ホールド増幅回路：１２３
゜１２４．１２５．１２６・・・積分器：１２７・・・
スイッチ：１２８，１２９・・・記憶装置；１３０・・
・最良一致出力処理゛ユニツ）：１３１・・・平方根回
路；１３２・・・制御回路：　Ｉ（ＴＨ）・・・入力閾
値；８．Ｄ、・・・汚れデータ：ｇｐ−・・スペクトル
；Ｃ０ＮＴ・・・制ｍｗ；ＲＥＦ・・・基準電圧；　Ｏ
ＢＪ・・・対象物存在信号；　Ｃ，Ｏ・・・・システム
への制御出力；　ＡＣＣ／ＲＥＣ・・・合格／不合格デ
ータ。 特許出願人 デ　ラ　ルー　システムズ　リミティド特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　松　下　　　操 弁理士　山　口　昭　之 手続補正書（方式） 昭和５７年１２月２０日 特許庁長官　若杉和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願　　第１３８６７５号２、発明の名
称 紙葉走査装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　テ　ラ　ルー　システムズ　リミティド４、代
理人 イ主　所　東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号静光虎ノ
門ビル〒１０５電話（５０４）０７２１ 氏名弁理士（６５７９）青水　　　朗 （外　３　名） ５、補正命令の日付 昭和５７年１１月３ＯＳ　（発送日） （１）　　ｆ’Ａｈ書 （２）　　図　面 ７、補正の内容 （１）　　明細書の浄１ｉ）（内容Ｋｍ更なし）Ｃ）　
図面の浄１！（内容に羨更なし）８、添附書類の目録 （１）　　浄書明細書　　　　　　　　　　１通（２）
浄書図面　　　　　　　　　　　１通６Ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、紙葉を照明する照明手段、骸紙葉の表面上の被照明
   部分から反射される光を集束する集束手段、該被照明部
   分のすべての領域から集束される光に応答して、合計一
   度信号を発生する応答手段、皺紙案を該集束手段に対し
   て該被照明部分にほぼ鳳直な方向に移動させる搬送手段
   、および、連続して発生される合計強度信号に応答して
   、皺紙集Ｏ費面の特性を示す波形を発生する分析手段、
   を具備する紙葉走査装置。 ２、該応答手段は単一の光電変換器である、特許請求の
   範８第１項に記載の紙葉走査装置・３、該集束手段は魚
   尾状Ｏ光７アイパ列であり、皺光７アイパ列の幅の広い
   方の端部祉該被湘明部分に間接して配置され、幅の狭い
   方の端部扛除光亀変換−に光を特徴する特許請求の範Ｈ
   第２項に記載の装置。 ４、該照明手段は魚尾状Ｏ光ファイバ列から構成され、
   該光フアイバ列の−の広い方の端部は該被照明部分に隣
   接して配置される、特許請求の範囲第１〜第３項のいず
   れかに記載の装置。 ５、該被照明部分は紙幣の長さよシ長く、この長さ全体
   から反射される光は該応答手段に供給され、且つ該搬送
   手段は紙幣をその輪に平行な方向へ移動させるコンベヤ
   を具備し、紙幣を特徴する特許請求の範囲第１〜館４項
   のいずれかに記載の装置。 ６、少なくとも１つの他の被照明部分が該被照明部分と
   平行に１．且つそれとは別個に照明され、該紙葉走査装
   置はこれらの被照明部分から集束される光に夫々応答す
   る応答手段を含み、且つ分析手段は各被照明部分に対応
   し且つ連続して発生される合計強度信号に応答して、こ
   れに対応する複数の特性波形を取ル出す、特許請求の範
   囲第１〜第４項のいずれかに記載の装置。 ７、峡被照明部分と、骸他の被照明部分とは輪が等しく
   且つ紙葉の中心から勢距離にあるため、紙葉の向１１を
   反転しても単に同じ、２つの被照明部分が逆に走査され
   るにすぎず、その結果２つの被照明部分走査部からの波
   形は交換され且つ反転される、特許請求の範囲第６項に
   記載の装置。 ８、＃紙葉走査装置は、骸紙集と別の紙−とを比較する
   前に骸紙葉の特性波形を記憶する記憶装置を具備し、さ
   らに２つの動作モードヤ変互に動作し、第１のモードに
   おいて記憶装置に波形を配―シ、第２のモードにおいて
   はその時点で発生されている波形と記憶された波形とを
   特徴する特許請求の範囲第１〜第７項Ｑいずれかに記載
   の装置・ ９、　９菖２のモードにおいて、その時点で発生されて
   いる波形と該記憶された波形とを比較すると同時に、皺
   発生されている波形と紙葉の逆の向きに対応する反転記
   憶波形とを特徴する特許請求の範囲第８項に記載の装置
   。 １０、　　連続して発生される合計＊＆傷信号平均レベ
   ルを決定し且つ連続して発生される合計強度信号の各々
   と誼平均レベルとを比較する比較手段をさらに含み、各
   合計強度信号のレベルと骸平均レベルとの差は、次に連
   続して発生される合計強度信号においてその平均レベル
   からの標準偏差１ｉ−表わす信号を発生するように処理
   される、特許請求の範囲第１〜第９項のいずれかに記載
   の装置。 １１、　　紙葉ｔ−照明する照明手段、該紙葉の被照明
   部分から反射される光を集束する集束手段、被照明部分
   のすべての領域から集束さ五る光に応答して集束される
   光の一群の異なる波長を夫々表わす一組の色彩！ｌｌ１
   ｌｆ信号を発生する応答手段、鋏紙莱を該集束手段に対
   して被照明部分にｆｌ［ｉ！ｍ直な方向に移動させる搬
   送手段、および、連続して発生される合計色彩強度信号
   に応答して各色彩について該紙葉の表面の特性を示す波
   形を発生する分析手段、を具備する紙葉走査装置。 １２、　　骸紙集走査装置は、咳紙葉と別の紙業との夫
   青の波形を比較する前に１骸紙葉の色彩を示す特性波形
   を記憶する記憶装置を具備し、該紙葉走査装置は、２つ
   の動作モードで交互に動作し、第１のモードにおいて波
   形を記憶装置に記録し、第２０モードにおいてはその時
   点で発生されている波形を記憶された波形と比較し最良
   の一致状塾を示す記憶波形を特徴する特許請求の範囲第
   １　’１項に記載の装置。 １３、　　該紙業走査ｉ置は光の種々の波長に応答し且
   つ夫々諒集束手段から光を受は取るように配置された複
   数の光電検出器を具備し、販分析手段は回転する各光電
   検出器から連続して発生される合計色彩強度信号を取シ
   出し、それによシ、走査中を′こ任意の波長の合計強度
   信号が周期的にサンブリングされる、特許請求の範囲第
   １ｉｔたは第１２項に記載の装置。 １４、各色彩の特性波形の波長を別個に正規イヒして、
   同じ波長群に基づいて走査される紙幣の領域と標準紙幣
   の対応する領域とを確実に比較する比較手段を含む、特
   許請求の範囲第１３項に記載の装置・ １＆　所定の容量Ｎｌを有する館ｌの遅延回路、第１４
   ０波形信号を第１の遅延回路にクロック入力する手段で
   あってｔｓｌの波形がそのとき第１１Ｚ）ｉｌ延回路の
   可変ピット数Ｎ、を占めるもの、第１の波形の長さＮ、
   をカウントしこれ管記憶する手段、第１の波形を第１の
   クロック周波数において第１の遅延回路からクロック出
   力し第２のクロック周波数において第２の遅延回路へク
   ロック入力する手段でおって第１と第２のクロック周波
   数の比は比Ｎ、二Ｎｉに依存しそれによシ波形が第２の
   遅延回路を正確に満たすように伸長されるもの、該第２
   の遅延回路からの波形をデジタル形態で記憶する記憶装
   置、該記憶装置に先に記憶されて且つ該第１の波形と同
   じ長さを有する第２の波形の各ビットと該第２の遅延装
   置から取）出される該第１の波形の対応するビットとを
   比較する相関手段、および、骸相関手段に応答し該第１
   の波形と該第２の波形の相関関係の程度を示す出力信号
   を出力す　′る手段、を具備する２つの波形を相関させ
   る電子回路０