JPH02297049A - シート状部材の試験装置 - 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］ 本発明はシート状部材の試験装置、さらに詳細には読取
光線を発生させる光源と所定のスペクトル領域において
シート状部材を行単位で光学的に検出する少なくとも１
つの光電検出器を備え、前記読取光線が矩形の断面を有
し、かつ検出面の読取区画においてシート状部材を照射
するように構成された測定装置と、シート状部材を移送
する移送装置と、検出器に接続されて検出器の信号を測
定値に変換する処理装置とを有するシート状部材の試験
装置に関する。

この種の試験装置は好ましくは、自動顧客サービス装置
のような紙幣受付装置に使用される。

［従来の技術］ 冒頭で述べた種類の試験装置は米国特許第３７６１８７
６号明細書及び米国特許第４３１９１３７号明、ｉｌ！
に記載されており、同公報装置においては多数の検出手
段を有する直線状の装置を用いて紙幣等のシート状部材
を１行ずつ光学的に検出している。各行は検出手段の数
に応じて同じ数の画像素子に分解される。さらに前記米
国特許第４３１９１３７号明細書によれは、本物である
と判定されたシート状部材は所定のデータからなるパタ
ーンも持フていなければならず、かつシート状部材はエ
ンドレスのベルトによって移送されることが記載されて
いる。

スイス特許公報第６６１６０３号には、エンドレスのベ
ルトによフて大きな銀行券を丁寧に移送する移送装置が
記載されている。

ヨーロッパ特願第１０９４９０号にも、紙幣の汚れや損
傷を確認するために、紙幣の一部だけを反射によって試
験することが記載されている。

ヨーロッパ特願第１９８８１９号によれは、紙幣の試験
装置における位置とは関係なく紙幣の真性を確認するた
めに、紙幣の全面を透過しあるいは反射するスペクトル
の変化した光を少なくとも１つの検出器によってどのよ
うに分析するかが記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記のような従来の装置を改良するためになさ
れたもので、シート状部材の全面を行単位で透過して識
別することのできる簡単な試験装置を提供することをそ
の課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題は本発明によれは、請求項第１項の特徴によ
って解決される。

［作用］ 本発明は上記のように形成されているので、簡単な構成
でシート状部材の全面を行単位で透過して識別すること
ができる。

［実施例コ 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図において符号１で示すものは銀行券読取装置であ
って、銀行券読取装置１にはメモリ３と演算ユニット３
′を有する処理装置２が設けられている。銀行券読取装
置ｌには測定装置が設けられており、測定装置には光電
検出器５の前段に配置された受光器４とディフューザ７
を有する光源６とが設けられている。例えばディフュー
ザ７に設けられた第１の円柱レンズ８と、受光器４の前
段に設けられ銀行券等のシート状部材１０の側に配置さ
れた第２の円柱レンズ９とによって測定装置の光学特性
が改善される。銀行券１０の移送装置にはベルト１１と
搬送ローラ１２とガイド板１３が設けられている。

読取光線１４が銀行券１０の移送面１５においてディフ
ューザ７により形成される。移送Ｈａは銀行券１０を移
送方向例えば銀行券１０の長手方向に移送する。

移送面１５の下方に配置された光源６とディフューザ７
及び移送面１５の上方に配置された受光器４並びに少な
くとも１つの検出器５によって最小限の測定装置が形成
される。受光器４とディフューザ７は、移送装置の有効
幅Ｂ（第２図）にわたって横に配置されており、かつ受
光器４とディフューザ７によって銀行券１０を通過させ
る幅Ｂのスリット状の通過部１７が形成されるように、
受光器４とディフューザ７は所定距離隔てて互いに平行
に配置されている。なお、前記通過部１７によって検出
面１５′が形成される。検出面１５は通過部１７内にお
いて移送面１５（第１図と第２図）と一致する。

移送装置は、部材１１〜１３の他に不図示の駆動装置を
有し、測定装置の両側に設けられた少なくとも２つの移
送ユニット１８と１８゛に分けられる。見やすくするた
めに、２つの移送ユニット１８．１８′のうち第１の移
送ユニットの部材１１〜１３だけに符号を付しである。

搬送ローラ１２は図面の面に垂直な軸を中心に回転し、
ベルト１１を移送面１５に対して対称に案内し、それに
よって銀行券１０は移送面１５内で公知のように対のベ
ル）１１の間に挟持され、移送方向１６に沿って通過部
１７へ案内されて、他方の側に搬出される。

両移送ユニット１８と１８“の間隔は、所定の公称値を
有する最も短い銀行券１０が測定装置を通過するときに
、第２の移送ユニット１８′が銀行券１０を捕捉してか
ら第１の移送ユニット１８のベル）１１を完全に離れる
ように設定されている。ガイド板１３は、完全に平坦で
ない銀行券１０が通過部１７につかえることを防止する
ために、好ましくは移送面１５の上側と下側及び通過部
の両側に設けられ、それによって銀行券１０が正確に案
内される。

第１図の図の面の上方及び下方には好ましくは一対の移
送ユニット１８と１８′が図の面に対して平行に配置さ
れている。この平行な移送ユニット１８．１８′の数は
、測定装置を通して損傷を与えずに移送しようとする銀
行券の所定の最大幅に従って決定される。

光源６、ディフューザ７、受光器４及び検出器５の移送
面１５からの距離は部材４．６〜９に使用する手段の光
学特性に従って決められる。

光源６は好ましくは白色光を発生し、この白色光は例え
はハロゲンランプから放出される。しかし例えは光ダイ
オードからなる単色光１９を使用し、あるいは例えはガ
ス放電など種々のカラー成分からなる混合光を使用する
こともできる。

光源６からの光１９は、ディフューザ７によって拡散さ
れて読取光線１４となる。この読取光線１４の検出面１
５′　（第３図）における断面は細長い矩形であって、
通過部１７全体の上方に横に延びている。なお、検出面
１５’においては読取光線１４の強度は均一に分布して
いる。通過部１７においては、読取光線１４は好ましく
は絞りによって制限される。絞りは例えば通過部１７の
一部として形成される。読取光線１４の移送方向１６に
おける長さは２．３ミリメーターに過ぎず、好ましくは
５ミリメーター以下である。

読取光線１４（第２図と第３図）は通過部１７にある検
出面１５′を通過し、通過部１７を通過する銀行券１０
の矩形の読取区画２０を照射する。

処理装置２に制御されて、銀行券１０は読取光線１４を
横切って移送方向１６へ移送される。その場合、読取区
画２０が銀行券１０の全面を少しずつ（行単位に）検出
して行く。各行の検出毎に処理装置２は移送方向１６と
対向する読取方向１６′の値Ｘを読取区画２０に与える
。銀行券１０（第２図）によって変化した光１９′は検
出面１５′側の入射面２１を通って受光器４へ入射し、
受光器は前記光１９’を検出器５．５′に集光する。

受光器４は、例えば検出器５．５′へ向かって細くな鰺
って接続片２２へ入り、接続片２２が光１９′を検出器
５．５′上に導く。各検出器５ないし５”は検出器５．
５′の窓を通って入射する光１９’をその強度に比例し
た電気信号Ｅに変換する。検出器５．５′は信号Ｅを処
理装置２へ導くリード線２３を介して処理装置２と接続
されている。

各検出器５ないし５′の窓と接続片２２との間には好ま
しくは所定の分光特性を有するフィルタ２４が配置され
ており、それによって各検出器５ないし５′はフィルタ
２４を通過したスペクトルを有する光１９′に感度を有
する。

所定の公称値を有する銀行券１０の光学的構成によって
、必要な検出器５〜５′の数とフィルタ２４の分光特性
が決定される。銀行券読取装置１の好ましい実施例では
異なる４つのスペクトル領域が設けられている。スペク
トル領域は例えば青、黄緑、赤及び赤外線の領域である
。

銀行券１０が通過部１７にない間は、検出器５．５“は
読取光線１４の強度とスペクトル分布を検出する。処理
装置２において、信号Ｅは各スペクトル領域に対応した
基準レベルＥＯとなフている。

各公称値を有する通常の銀行券１０（第２図と第３図）
は、所定の紙から形成され、両側に所定のパターンがカ
ラー印刷されている。読取区画２０において銀行券１０
を通過する光１９′は紙とパターンまた場合によっては
保護層を通過することによりスペクトル分布が所定に変
化するとともに弱められる。従って銀行券１０が通過部
１７を通過する間に銀行券１０に入射する光の強度とス
ペクトルは変化し、読取方向１６′における値Ｘを関数
として銀行券１０の各公称値に対応して変化する。

読取区画２０全体にわたって銀行券１０の透過度が平均
される。というのは各スペクトル領域毎に一つの信号Ｅ
だけでよいからである。処理装置２において演算ユニッ
ト３′は移送装置が移動する毎に信号Ｅの瞬間値を取り
入れて、読取区画２０全体について各スペクトル領域を
透過した測定値を一つだけ（平均値）形成する。

作動時間に関係する光Ｒ６と検出器５．５′の感度の影
響を除去するために、好ましくは演算ユニット３′は演
算する前に透過度のすべての測定値をそのスペクトル領
域の基準レベルＥＯに規格化する。測定値は読取方向１
６゛における値Ｘと共にメモリ３に格納される。

上述の銀行券読取装置は、必ず銀行券１０の所定の縁か
ら走査が開始される場合には受光器４に銀行券の表裏ど
ちらが向いているかには無間係に同一の測定値が同一の
順序で得られ記憶されるという利点を有する。

信号Ｅのレベルは銀行券１０が読取光線１４内に入ると
、基準レベルＥＯから著しく低下する。処理装置２は第
１の読取区画２０を位置ｘ＝ＸＯに対応させる。銀行券
１０が通過部１７を通って例えはＮ個分移動したとする
。その際には銀行券１０がＮ個の読取区画２０を順次通
過する。各々の検出器５．５′に対して、すなわち所定
の各スペクトル領域に対して、Ｎ個の測定値が対応する
値ＸＯ〜ＸＮと共にメモリ３に格納される。Ｎ回の測定
の後に銀行券１０が５位置Ｘ　＝　Ｘ　Ｎ＋１で読取光
線１４を離れると、信号Ｅは再び基準レベルＥＯより高
くなる。差ＸＮ−Ｘ０の値は銀行券１０の長さに比例し
、ｘＯ〜ＸＮの値は好ましくは読取方向１６′に均一に
分布する。

読取光線１４は通過部１７の全幅Ｂにわたって延び、か
つ銀行券１０の横幅は最も大きいものでも前記幅Ｂと同
じかそれよりも小さいので、読取光線１４の銀行券１０
によって変化した光１９′の他に、銀行券１０の横幅に
従って変化していない光の成分も受光器４に入射する。

従って信号Ｅの減少は銀行券１０の透過だけでなく、銀
行券１０の幅にも関係し、幅の狭い銀行券１０の場合に
は幅の広い銀行券の場合よりも光１９′のスペクトル成
分の変化と強度の低下が目だたなくなる。

通過部１７内において銀行券１０がどの位置にあるかは
、信号Ｅには影響せず、従って通過部１７内で銀行券１
０の側方を正確に案内する装置を省くことができ、有利
である。

銀行券読取装置１は、鑑定しようとする銀行券１０の透
過度の測定値をメモリ３に記憶された所定の公称値をも
つパターン値と比較する。銀行券１０の長さを検査する
ために、演算ユニット３′（第１図と第２図）によって
測定値の数Ｎが各公称値に関するパターン値の数と一致
するかどうかが検出される。銀行券１０が公称値の所定
データのいずれかと等しい長さを有する場合には、よく
知られているように処理装置２において各スペクトル領
域に関して、各値Ｘについて基準レベルＥＯに対して規
格化された透過度の測定値とそれに対応して規格化され
た公称値のパターン値との差が形成される。所定の各ス
ペクトル領域に関するＮ個の差から相関値が形成され、
所定のしきい値と比較される。相関値がしきい値より上
にある場合には、銀行券１０はこの公称値をもった銀行
券として識別される。この条件が満たされない場合には
、銀行券１０は同一性がないものとして排除される。

鑑定すべき銀行券と同一の長さの公称値をもつパターン
が多数ありその相関値がしきい値より大きい場合には、
銀行券１０の透過度の測定値に対して最も良い相関を持
つ公称値を有するパターン値を銀行券１０に対応させる
。

所定のパターン値は、始動時にあるいは検査時に銀行券
読取装置ｌを用いて作業所あるいは改変作業部において
所定の公称値を有する銀行券を読み取ることによって形
成される。また、メモリ３に格納されているパターン値
を第１の銀行券読取装置１から他の同じ仕様の読取装置
へ転送することも可能である。

例えば真性が認められている銀行券１０の透過度の測定
値が、好ましくはこの公称値を有するパターン値を修正
するのに使用される。従って銀行券読取装置１は一連の
同一の公称値間に発生する小さな差異に整合されており
、拒否される真性の銀行券１０の数を減少させる。

好ましくは処理装置２の出力には処理結果としてディジ
タルの出力信号が出力され、この出力信号は例えば識別
された銀行券１０の公称値に対応するコード値に相当し
、あるいは処理装置２によって銀行券１０が識別不能と
分類された場合には所定のエラーコードとなる。

好ましくは演算ユニット３は各スペクトル領域に対して
、メモリ３から逆の順序ＸＮ・・・ＸＯで読み出された
測定値ＮとＸＯ・・・ＸＮの順序のパターン値Ｎと比較
する。このようにして銀行券読取装置ｌは、通過部１７
において４つのスペクトル領域に関連した位置とは無間
係に銀行券１０を識別する。

その場合、銀行券読取装置１の前段に機械的な転向装置
を設ける必要はない。

例えは２０ｃｍ長さの銀行券１０は、読取方向１６′に
測定した読取光線１４の幅が４　ｍ　ｍである場合には
、同時に４つのスペクトル領域を測定する銀行券読取装
置ｌによって次々に面を覆うように５０回で読み取られ
る。その場合に処理装置２は４つのスペクトル領域にお
ける４つの検出器５〜５′の信号Ｅからそれぞれ５０の
測定値を形成し、従って銀行券１０は、２００の測定値
の特徴を有する。このことは多数の所定の公称値から銀
行券１０を識別する場合に有利であって、迅速な識別を
可能にするものである。

好ましくは銀行券が連続的に送られ、その場合銀行券１
０は移送装置全体にわたって均一な速度で移動されるの
で、銀行券１０は非常にていねいに取り扱われる。いず
れかの搬送ローラ１２によって駆動される不図示の公知
の手段によって同期信号が発生され、この同期信号が処
理装置２において不図示のカウンタに供給される。同期
信号は、銀行券１０が読取区画２０の幅だけ移動される
毎に同期信号が出力されるように、時間的に設定される
。信号Ｅが基準レベルＥＯより上にある間は、カウンタ
はオフされ、計数状態ゼロにセットされている。信号Ｅ
が基準レベルＥＯより低くなると、カウンタがオンにさ
れて、それぞれ同期信号に従ってインクリメントされ、
その計数値がメモリ３に格納される。この計数値は、読
取区画２ｏないし透過度の測定値を走査順序で番号付け
る値Ｘとして用いられる。

所定の公称値から銀行券１０を識別するためには、銀行
券１００幅全体にわたって順次帯られる読取区画２０の
透過度の測定値で十分である。特に、透過度の測定値を
１個おきに求めて格納することもできる。それぞれ銀行
券１０に設けられたパターンの種類に応じて、このとび
とびの測定値を用いて十分に銀行券ＩＯの識別あるいは
銀行券読取装置１における銀行券の方向づけを行うこと
ができる。

また他の測定装置の実施例においては、銀行券１０は横
のフォーマットで読み取られ、その場合には銀行券の最
大長さによって幅Ｂが定まる。

他の実施例においては、ディフューザ７と円柱レンズ８
の代わりに光ガイド２６（第４図）が使用され、この光
ガイドによって光１９が光源６から検出面１５′まで導
かれる。光ガイド２６は、例えばプラスチックからなる
薄い繊維の束の形状で使用される。光ガイド２６の断面
形状は一方側においては光源６に合わせられている。他
方側においては光ガイドの束は検出面１５′において垂
直に終端しており、読取光線１４の断面形状を有する。

読取光線１４の形状は検出面１５′　（第５図）に垂直
に挿入された矩形の絞り２７を用いて形成することがで
きる。光源６が長さＢの線形の広がりを有する場合には
、マットなディスク２８だけで絞り２７内の照明の強度
を均一に分布させることができ、その場合に好ましくは
放物線の断面を有する円弧状のミラー２９によっである
いは他の非点収差の光学的結像系によって光源６の発光
効率を高めることができる。

受光器４（第６図）の移送方向１６における寸法は、入
射側２１の読取光線１４と少なくとも同じである。最も
簡単に形成する場合には、受光器４は例えば透明なプラ
スチックあるいはゴムなどからなる光を通す材料のプレ
ートから形成され、好ましくは台形ないしは矩形断面を
有する中空でない平坦な［１？−トの形状で、移送方向
１６と直交する方向に接続片２２に向かって狭くなる形
状となっている。

受光器４（第７図）については、検出面１５′上に設け
た非点収差の結像系を用いることも可能であって、結像
系の合焦線内に少なくとも１つのフィルタ２４と検出器
５が配置されており、結像系の間口断面は少なくとも入
射側２１と同じ寸法を有する。入射側２１を通過するす
べての光１９は、受光器４において結像系の合焦線内に
集光される。第７図に示す実施例においては、受光器４
は光ガイドプレートからなり、その端縁は入射側２１の
平坦な端面と、放物線状の湾曲した端面３０を有する。

光ガイドプレートには接続片２２が挿入されており、接
続片は端面３０を包囲し、かつ光１９′をフィルタ２４
と検出器５に導く。

好ましくは受光器４の光ガイドプレートには入射側２１
と接続片２２の面とを除いてすべての表面に反射コーテ
ィング３１（第７図）が設けられており、それによって
光ガイドプレートの境界面での全反射が行なわれる。

また、他の受光器４の例としては、反射面が上述した受
光器４のコーティング３１を施された面の形状を有し、
空気が充填された空間を包囲するミラー装置が挙げられ
る。

第８図においては、２つ以上の受光器４．４′が移送方
向１６に順次配置されている。各受光器はそれぞれ読取
光線を受光する。銀行券１０は所定のスペクトル領域に
おいて順次走査される。受光器４．４′は好ましくは所
定の分光特性を有する材料から形成されているので、各
検出器５ないし５′は所定のスペクトル領域の光１９′
のみを検出する。

所定のスペクトル領域に適合された読取光線ないしは多
色の読取光線を使用する場合にも同様な効果が得られる
。例えばカラーの読取光線は、所定のスペクトル通過特
性を有する材料から形成された光ガイド２６によって白
色光１９（第４図）から発生される。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によればシート
状部材の全面を行単位で透過して識別することのできる
簡単な試験装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は試験装置の移送方向における断面図、第２図は
第１図に示す試験装置の移送方向に直交する方向の断面
図、第３図は読取区域を有する銀行券の正面図、第４図
は光ガイドを有する照明装置の部分斜視図、第５図はミ
ラーと直線状の光源を有する照明装置の斜視図、第６図
はロート状の受光器の斜視図、第７図は非点収差を有す
る受光器の断面図、第８図は多数の受光器を有する試験
装置の断面図である。 ２・・・処理装置　　　　３・・・メモリ４・・・受光
器 ７・・・ディフューザ １４・・・読取光線 ５・・・検出器 １０・・・銀行券 １９・・・光 −〉 ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）読取光線を発生させる光源と所定のスペクトル領域
   においてシート状部材を行単位で光学的に検出する少な
   くとも１つの光電検出器を備え、前記読取光線が矩形の
   断面を有し、かつ検出面の読取区画においてシート状部
   材を照射するように構成された測定装置と、シート状部
   材を移送する移送装置と、検出器に接続されて検出器の
   信号を測定値に変換する処理装置とを有するシート状部
   材の試験装置において、 測定装置（４〜９）の検出面（１５’）の一方側に検出
   器（５、５’）に接続される受光器（４）が設けられ、
   検出面（１５’）の他方側に前記受光器（４）と対向し
   てディフューザ（７）を有する光源（６）が設けられて
   おり、 移送装置（１８、１８’）が２つの移送ユニット（１８
   、１８’）から形成され、両ユニット間に受光器（４）
   とディフューザ（７）によってシート状部材（１０）を
   通過させる通過部（１７）が形成され、 受光器（４）は読取区画（２０）全体にシート状部材（
   １０）を透過する光線（１９’）を集光させるように形
   成されており、 処理装置（２）は、検出を行う毎に所定のスペクトル領
   域においてシート状部材の透過度の測定値を一つ形成す
   ることを特徴とするシート状部材の試験装置。 ２）移送ユニット（１８、１８’）と処理装置（２）が
   、シート状部材（１０）を通過部（１７）を通して読取
   区画（２０）の幅だけ移送させる前に、処理装置（２）
   において検出器（５、５’）から得られる信号（Ｅ）を
   読取区画（２０）全体に関するシート状部材の透過度の
   測定値に変換するように構成されていることを特徴とす
   る請求項第１項に記載の試験装置。 ３）受光器（４）と検出器（５、５’）との間に所定の
   分光特性を有するフィルタ（２４）が配置されており、 検出器（５ないし５’）はフィルタ（２４）によってス
   ペクトル領域を限定された光（１９’）にのみ感度を有
   することを特徴とする請求項第１項あるいは第２項に記
   載の試験装置。 ４）受光器（４）が所定の分光特性を有することを特徴
   とする請求項第１項あるいは第２項に記載の試験装置。 ５）処理装置（２）が、各読取区画（２０）からの光（
   １９’）の分光特性によって定まる各スペクトル領域に
   対してシート状部材の透過度の測定値を一つ形成するよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項第３項ある
   いは第４項に記載の試験装置。 ６）光源（６）が、通過部（１７）の幅（Ｂ）に対応し
   た線形の広がりを有することを特徴とする請求項第１項
   から第５項のいずれか１項に記載の試験装置。 ７）読取光線（１４）の光（１９）が、所定幅のスペク
   トル領域を有することを特徴とする請求項第１項から第
   ６項のいずれか１項に記載の試験装置。 ８）読取光線（１４）を形成するために、光源（６）と
   検出面（１５’）との間に光ガイド（２６）が配置され
   ていることを特徴とする請求項第１項から第７項のいず
   れか１項に記載の試験装置。 ９）読取光線（１４）を形成するために、検出面（１５
   ’）の下方に移送方向（１６）に対して横方向に延びる
   非点収差の結像光学系（２９）が配置されていることを
   特徴とする請求項第１項から第７項のいずれか１項に記
   載の試験装置。 １０）処理装置（２）に、所定の読取区画（２０）に関
   して形成されたシート状部材の透過度の測定値を格納す
   るためにメモリ（３）が設けられており、 前記メモリ（３）に所定数のシート状部材（１０）に関
   する各公称値のパターン値がスペクトル領域毎に格納さ
   れており、 処理装置（２）の演算ユニット（３’）は前記パターン
   値とシート状部材（１０）の対応する測定値とを比較し
   、相関信号を算出するように構成されており、 処理装置（２）に出力信号を出力する出力端子（２５）
   が設けられていることを特徴とする請求項第１項から第
   ９項のいずれか１項に記載の試験装置。