纸张类识别装置以及光学传感器装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种纸张类识别装置以及光学传感器装置，以提高纸张类发出的荧光的检测精度。本发明的纸张类识别装置具备光学传感器部和识别部。所述光学传感器部具备：输送路径；光源部；分光器，将沿与输送方向垂直的第1方向的荧光沿着与所述第1方向垂直的第2方向进行分光;受光部，具有沿着所述第1方向以及所述第2方向以栅格状排列的多个受光元件；以及信号处理部，输出与所述荧光的分光光相应的荧光分光图像信号。所述识别部基于从所述光学传感器部输出的所述荧光分光图像信号，进行所述纸张类的识别。
【专利说明】纸张类识别装置以及光学传感器装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为纸币或有价证券等那样的纸张类，尤其对包含发出荧光的图像 (以下，还称为"荧光发光图像"）的纸张类进行识别的纸张类识别装置。
【背景技术】
[0002] 为了对包含荧光发光图像的纸张类进行识别，例如利用专利文献1中记载的光学 线传感器装置作为对纸张类的图像的图案（pattern)进行检测的装置。专利文献1的光学 线传感器装置是通过对检测对象的纸张类照射紫外光而将从纸张类发出的荧光经由R、G、 B的各滤色器用传感器模块的各受光元件接受，由此对各颜色的荧光的图像的图案进行检 测的装置。由光学线传感器装置检测到的各颜色的荧光的图像的图案被利用于纸张类的识 别。
[0003] 专利文献1 :特开2012 - 68731号公报
[0004] 但是，被用于纸张类中的荧光物质有各种各样的物质，荧光的颜色也各种各样。例 如，有以红色、绿色、黄色，蓝色等不同的单色的波长的可见光发出荧光的物质，还有以将多 个颜色的波长进行混合而得到的可见光发出荧光的物质。此外，有荧光物质由有机物构成 的物质，有由稀土类等的无机物构成的物质，发出荧光的波长、光谱分布不同。例如，即使荧 光的峰值波长相等，也因有机物与无机物的差异而荧光的光谱分布不同。一般，有机物的荧 光物质的光谱分布宽而平缓，无机物的突光物质的光谱窄而急剧。
[0005] 因此，在专利文献1中记载的以往的光学线传感器装置中，难以将上述的各种各 样的发出荧光的颜色的差异详细地区分来检测，在纸张类发出的荧光的检测精度方面不够 充分，基于荧光的差异的纸张类的识别精度方面不够充分。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种提高纸张类发出的荧光的检测精度、并提高纸张类的识 别精度的纸张类识别装置。
[0007] 为了解决上述问题，本发明的纸张类识别装置具备光学传感器部、以及进行所述 纸张类的识别的识别部。所述光学传感器部具备：输送路径；光源部；分光器，将沿与输送 方向垂直的第1方向的荧光沿着与所述第1方向垂直的第2方向进行分光；受光部，具有沿 着所述第1方向以及所述第2方向以栅格状排列的多个受光元件的受光部；以及信号处理 部，输出与所述荧光的分光光相应的荧光分光图像信号。所述识别部基于从所述光学传感 器部输出的所述荧光分光图像信号，进行所述纸张类的识别。
[0008] 发明效果
[0009] 根据本发明，能够高精度地区分从纸张类发出的荧光色的差异，并且能够进行纸 张类的高精度的识别。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是表示作为实施例1的纸币识别装置的概略结构的说明图。
[0011] 图2(A)是表示光学传感器部的概略结构的说明图。
[0012] 图2(B)是表示光学传感器部的概略结构的说明图。
[0013] 图3是表示受光部与向受光部的受光面照射的来自分光器的分光光的关系的说 明图。
[0014] 图4是表示以一定的输送距离单位区分的纸币的线状的块的例子的说明图。
[0015] 图5是表示由受光部读取的分光图像的一例的说明图。
[0016] 图6是表不由受光部读取的分光图像的其他一例的说明图。
[0017] 图7是表示由受光部读取的分光图像的又一个其他一例的说明图。
[0018] 图8是表示图7中（b)所示的位置坐标中检测的荧光分光分布的例子的说明图。
[0019] 图9是表示将通过对按每个线状的块读取的纸币的分光图像进行组合而得到的 纸币用特定的荧光色来表现的荧光图像的一例的说明图。
[0020] 图10是表示实施例2的纸币识别装置的光学传感器部的概略结构的说明图。
[0021] 图11是表示紫外光的发光以及白色光的发光的切换的说明图。
[0022] 图12是表示由受光部分时地读出的反射分光图像以及荧光分光图像的例子的说 明图。
[0023] 附图标记说明
[0024] 10......纸币识别装置；10A......纸币识别装置；10B......纸币识别装置；11...... 输送路径；llx……假想中心面；12……编码器部；13……输送驱动部；13a……输送辊； 13b......输送棍；14......光学传感器部；14B......光学传感器部；15......磁传感器部；16...... 控制部；16a……识别部；21……光源部；21B……光源部；22……导光透镜；22b……底面； 22s……端面；22t……凸面；25……透镜阵列；26……分光器；27……受光部；27p……受光 兀件；28......信号处理部；29......光学处理基板；30......箱体（壳体）；41......导光机构； S......纸币；DL......照射区域。
【具体实施方式】
[0025] 以下，作为本发明的纸张类识别装置的实施方式，以将纸币、有价证券、支票等纸 张类之中的纸币作为识别对象的纸币识别装置为例进行说明。纸币识别装置内置于在金融 机关设置的ATM (Automated Teller Machine)那样的自动交易装置、自动补票机、售票机等 对纸币进行处理的各种设备。
[0026] 【实施例1】
[0027] 实施例1对读取从纸币发出的荧光的图案（pattern)(还称为"荧光图像"）并进 行纸币的识别的纸币识别装置进行说明。
[0028] 图1是表示作为实施例1的纸币识别装置10的概略结构的说明图。该纸币识别 装置10具备输送路径11、沿着输送路径11依次配置的输送驱动部13、光学传感器部14、磁 传感器部15、编码器部12以及控制部16。
[0029] 输送驱动部13具备沿着沿X方向的输送路径11的宽度方向（y方向）架设且在 上下方向（z方向）上对置的输送棍13a、13b。输送棍13a、13b通过由输送马达（不图不） 传递旋转力而被驱动并旋转。上侧的输送辊13a是由输送马达驱动的驱动侧输送辊，下侧 的输送棍13b是从动于上侧的输送棍13a的旋转的从动侧输送棍。输送驱动部13将依次 引导至输送路径11的纸币S用一对输送棍13a、13b夹持，并沿着输送路径11向后端输送。 另外，纸币S以在输送方向（X方向）上短且在宽度方向（y方向）上长的横长的状态，在输 送路径11上被输送。
[0030] 编码器部12每隔表示一定的输送距离的输送间隔（输送周期），将脉冲状的时钟 作为输送驱动部13进行输送的定时来输出。光学传感器部14按照基于时钟的动作定时， 按每输送周期依次读取被输送的纸币S的图案。磁传感器部15按照基于时钟的动作定时， 对涂在被输送的纸币S上的磁墨的磁性进行判别。
[0031] 控制部16基于时钟对输送驱动部13、光学传感器部14以及磁传感器部15的动作 进行控制，并且基于由光学传感器部14读取的纸币S的图案信息以及由磁气传感器15判 别的纸币S的磁性信息，进行纸币的币种的识别、张数的检测、纸币的真伪的鉴别。
[0032] 图2(A)和图2(B)是表示光学传感器部14的概略结构的说明图。光学传感器部 14配置在箱状的箱体（壳体）30中，具备光源部21、透镜阵列25、分光器26、受光部27以 及安装有信号处理部28的光学处理基板29。
[0033] 光源部21具备沿着y方向配置成一列的发出紫外光的多个LED23、以及将多个 LED23发出的各个光线束扩散而作为总括的光线束来射出的导光透镜22。LED23发出的紫 外光被设定为激励纸币S所含有的荧光物质的波长。
[0034] 导光透镜22是具有与多个LED23对置的平面状的底面22b、相对于底面22b在与 多个LED23相反侧具有沿y方向（输送路径11的宽度方向）延伸的凸面22t的圆筒形透 镜（柱面透镜）。多个LED23沿着y方向排列安装在LED阵列基板24上，并且配置在底面 22b的附近，更优选的是配置成LED23的射出面与底面22b相接，以使各自发出的光高效率 地入射至导光透镜22的底面22b。
[0035] 光源部21设置成从导光透镜22射出的光照射输送路径11中的规定的线状的区 域。例如，光源部21以光源21的光轴中心从输送路径11的下游侧的上方的位置朝向输送 路径11的上流侧的照射区域DL的方式倾斜地设置，以在输送路径11的假想中心面llx (与 xy平面平行的面）上，向在y方向上细长的线状的照射区域DL照射光。照射区域DL被设 定为覆盖从输送来的纸币S的长边方向（y方向）的一端至另一端。另外，照射线状的照射 区域DL的光（以下，还称为"照射光"）与照射区域DL同样并不限定于沿与输送方向垂直 的y方向延伸的线状或带状（以下，称为"线状等"）的光。只要能够进行照射以覆盖照射 区域DL，则不一定需要是与输送方向垂直的线状等的照射光。但是，若考虑光的照射效率， 则优选的是实质上与照射区域DL的线的方向平行、即在实质上与输送方向垂直的范围内、 例如90度±10%的范围内的线状等的照射光。此外，越接近与输送方向垂直的方向则越优 选，与输送方向垂直的线状等的照射光最优选。此外，线状的照射区域DL的方向也不限定 于与输送方向垂直的方向，也可以是在实质上垂直的范围内、例如90度±10%的范围内的 方向。其中，越接近与输送方向垂直的方向则越优选，与输送方向垂直的方向最优选。
[0036] 透镜阵列25是具有从照射区域DL朝向与X方向（输送方向）以及y方向垂直的 z方向的光轴中心、在z方向上细长的形状的多个棒状透镜沿着y方向排列的构造的透镜元 件。向输送至照射区域DL的纸币S的部分（还称为"被照射部分"）照射的光的反射光、以 及从纸币S发出的荧光别用作表现纸币S的被照射部分中的图像的图像光。但是，在本例 中，如以下说明，只有荧光被用作有效的图像光。透镜阵列25以使来自输送至照射区域DL 的纸币S的图像光所表现的光学像（分光图像）成像在受光部27的受光面上的方式聚焦。
[0037] 分光器26配置在透镜阵列25与受光部27之间，将从透镜阵列25射出的线状（还 称为"带状"）的图像光沿着与y方向垂直的方向分光，变换为沿着与y方向垂直的方向扩 散的二维分布状（面状）的分光图像光。作为该分光器26,使用各种棱镜、光栅（衍射光 栅）等。本例中，设为使用三角柱状的棱镜。从分光器26射出的二维分布状的分光图像光 表现波长不同的每个光的分光波长光学像（分光波长图像）分别配置在与各个波长相应的 位置上的二维分布状的分光图像。另外，通过分光器26的光由于波长越短则光越强地折 射，因此在与y方向垂直的方向上从下至上分光为（图中，朝向右斜上方向）短波长侧至长 波长侧的光。另外，线状的图像光的线的方向相当于本发明的第1方向，线状的图像光被分 光的方向相当于本发明的第2方向。该线状的画像光被分光的方向（第2方向）并不限定 于与第1方向（本例中y方向）垂直的方向，也可以是在实质上垂直的范围内、例如90度 ±10 %的范围内的方向。但是，越接近与第1方向垂直的方向则越优选，与第1方向垂直的 方向最优选。
[0038] 图3是表示受光部27与向受光部27的受光面照射的分光图像光的关系的说明 图。受光部27是多个受光元件27p在主扫描方向（与y方向平行的v方向）以及与主扫 描方向垂直的副扫描方向（w方向）上排列的二维传感器。受光元件27p是将接受的光变 换为与其强弱相应的电动势的光电变换兀件，其动作由未图不的驱动电路控制。作为受光 部27,可以使用被组入了受光元件以及驱动电路的各种二维传感器1C，例如CMOS传感器、 CCD传感器。
[0039] 受光部27的多个受光元件27p在由从分光器26射出的分光图像光的分布方向即 第1方向以及第2方向构成的面内排列成栅格状，接受从分光器26射出的分光光（分光图 像光）Ysa。因此，在主扫描方向v上排列的受光元件27p的位置表示表现纸币S的长边方 向（y方向）的位置的坐标（还称为"位置坐标"），在副扫描方向w上排列的受光元件27p 的位置表示表现从分光光Ysa的长波长侧至短波长侧的波长的坐标（还称为"波长坐标")。
[0040] 受光部27中，通过对由各受光元件27p接受的光进行光电变换，将所接受的分光 光（分光图像光）所表现的分光光学像作为分光图像来读取。但是，如上所述，各受光元件 27p的动作按每时钟周期（还称为"输送周期"，或"输送期间"）受到控制，该时钟是按纸币 S的每一定的输送距离从编码器部12输出的时钟。因此，实际上，以一定的输送距离单位区 分的纸币S的线状（带状）的每个区域（块）的分光光学像作为分光图像而被依次读取。 因此，纸币S的短边方向（输送方向，X方向）的读取的分辨率为输送周期中的纸币S的输 送量（输送距离）。此外，纸币S的长边方向（与输送方向垂直的方向，y方向）的分辨率 对应于受光元件27p的主扫描方向的排列数。另外，受光元件27p的副扫描方向的排列数 对应于分光波长的分辨率。主扫描方向的受光元件27p的排列数越多，越能够详细地识别 纸币S的长边方向的位置，副扫描方向的受光元件的排列数越多，越能够详细地识别所检 测的光的波长、即颜色的差异。此外，输送周期中的纸币S的输送距离越短，越能够详细地 识别纸币S的短边方向（输送方向）的位置。
[0041] 图4是表示以一定的输送距离单位区分的纸币S的线状的块的例子的说明图。 DA(1)?DA (η)表示在各输送周期中读取的线状的块。
[0042] 与由受光部27读取的分光图像对应的模拟信号由安装在光学处理基板29上的信 号处理部28(图2(A)及图2(B))进行处理，进行各种运算?加工处理。由此，取得从纸币 S读取的各种图像信息。另外，信号处理部28通常由进行上述各种处理的电路被集成化而 成的1C构成。由信号处理部28得到的纸币S的各种图像信息被发送至控制部16的识别 部16a。识别部16a基于得到的图像信息进行纸币S的识别。
[0043] 纸币识别装置10中，能够基于在光学传感器部14中读取的纸币S的图像、具体而 言基于按纸币S的线状的每个块发出的荧光的分光图像光的分光图像，如以下说明的那样 进行纸币S的识别。
[0044] 图5是表示由受光部27读取的分光图像的一例的说明图。图5中（a)将由受光 部27读取的分光图像的一部分切出而表不。在副扫描方向上排列的各像素对应于按每 带宽25nm区分的九个带宽，各个区分的中心波长为680、655、630、605、580、555、530、505、 480nm。此外，在主扫描方向上排列的各像素对应于纸币S的长边方向的位置，本例中为了 容易说明，表示为每隔将纸币S的长边方向的长度进行20等分而得到的间隔进行区分后的 区域。另外，图5中（a)中示出像素内的颜色越浓则检测到的光强度越高，即为越亮的像素。
[0045] 图5中（a)的分光图像表示与中心波长580nm对应的波长坐标的像素的线被检测 为光强度高且明亮的像素的线的状态。在该情况下，例如图5中（b)所示，能够辨识出在被 读取了分光图像的纸币S的线状的块DA中，发出与检测到的波长坐标对应的颜色的荧光的 荧光图像Pfla沿着纸币S的长边方向以线状（带状）形成。具体而言，在该分光图像中检 测到的像素的线的波长坐标是中心波长为580nm的坐标，因此能够辨识出荧光图像Pfla发 出的荧光的颜色是黄色。此外，荧光色的明亮度能够根据各像素中检测到的光的强度来辨 识。
[0046] 另外，关于上述分光图像，以发出黄色的荧光的荧光图像为例进行了说明，但发出 其他颜色的荧光的荧光图像中也相同。此外，不仅能够辨识出380nm左右?780nm左右的 一般的可见光的颜色，而且发出更短波长侧的紫外光、更长波长侧的红外光的荧光的荧光 图像也同样能够辨识。
[0047] 图6是表不由受光部27读取的分光图像的其他一例的说明图。图6中（a)的分 光图像也与图5中（a)同样将由受光部27读取的分光图像的一部分切出而表示。该分光 图像表示与中心波长630nm、580nm及530nm对应的波长坐标的像素的线分别被检测为光强 度高且明亮的像素的线的状态。在该情况下也与图5中说明的分光图像的情况同样，例如 图6中（b)所示，能够辨识出在被读取了分光图像的纸币S的线状的块DA中，发出与检测 到的波长坐标对应的颜色的荧光的荧光图像Pflb沿着纸币S的长边方向以线状（带状） 形成。具体而言，该分光图像中检测到的像素的线的波长坐标是中心波长630nm、580nm以 及530nm，因此能够辨识出荧光图像Pflb所发出的荧光的颜色是红、黄、绿这3色。此外，各 个荧光色的明亮度能够根据各个光的强度来辨识。另外，该分光图像中，以发出红、黄、绿这 三个荧光色的情况为例进行了说明，但在发出其他多个荧光色的情况下也同样能够辨识。
[0048] 如以上所述，图5、6中，在读取的分光图像中，能够辨识出发出与光强度高且明亮 的像素的线对应的波长坐标所表示的荧光色的荧光图像，并且能够检测从纸币S发出的荧 光色及其明亮度，因此能够将其利用于纸币S的识别。此外，相反，通过检测预先决定的特 定的波长坐标、即特定的荧光色的像素的线的光强度的状态，从而能够检测有无发出特定 的荧光色的荧光图像，因此能够将其利用于纸币S的识别。
[0049] 图7是表示由受光部27读取的分光图像的又一个其他一例的说明图。图7中（a) 的分光图像也与图5中（a)、图6中（a)同样将由受光部27读取的分光图像的一部分切出 而表示。该分光图像示出表示纸币S的长边方向（y方向）的特定位置的位置坐标的像素 的线被检测为光强度高且明亮的像素的线的状态。在该情况下，例如图7中（b)所示，能够 辨识出在被读取了分光画像的纸币S的线状的块DA之中的、与检测到的位置坐标对应的纸 币S的长边方向的特定位置上，形成有发出荧光的荧光图像Pflc。此外，荧光图像Pflc发 出的荧光的颜色及其明亮度能够根据检测到的波长坐标以及光的强度来辨识。由于能够辨 识所读取的分光图像中光强度高且明亮的像素的位置，并且能够检测在该位置上从纸币S 发出的荧光色及其明亮度，因此能够将其利用于纸币S的识别。此外，也可以检测有无发出 预先决定的特定的荧光色的荧光物质。此外，如以下说明，也能够根据在各波长坐标中检测 到的荧光的光的强度的分布（以下，还称为"荧光分光分布"）确定所使用的荧光物质。
[0050] 图8是表示图7中（b)所示的位置坐标中检测的荧光分光分布的例子的说明图。 在如图8中（a)所示荧光分光分布陡峭的情况下，可知是基于无机化合物的荧光物质。此 夕卜，在如图8中（b)所示荧光分光分布平缓的情况下，可知是基于有机化合物的荧光物质。 像这样，能够基于荧光的波长分布（光谱分布）的形状来确定所使用的荧光物质。
[0051] 图9是表示将对按线状的每个块读取的纸币的分光图像进行组合而得到的纸币S 用特定的荧光色表现的荧光图像的一例的说明图。通过从按线状的每个块（参照图4)依次 读取的纸币S的分光图像，分别切出特定的波长坐标的像素的线PDA(l)?PDA (η)并进行 组合，能够生成仅用与特定的波长坐标对应的波长的荧光色表现纸币S的荧光图像Pfls。 图9的荧光图像Pfls表示形成了发出波长为580nm的荧光、即黄色的荧光的矩形状的图像 Pfll?Pfl4的例子。像这样，通过生成仅用与特定的波长坐标对应的波长的荧光色表现纸 币S的图像，能够利用于纸币S的识别。
[0052] 如以上说明，本实施例的纸币识别装置10中，由光学传感器部14对从纸币S发 出的荧光进行分光，并详细地检测发出分光后的波长所表示的颜色的荧光的位置以及明亮 度，由此能够详细地区分荧光的颜色和明亮度的差异。由此，能够高精度地读取纸币S的荧 光的图案（荧光图像），能够高精度地进行纸币S的识别。
[0053] 【实施例2】
[0054] 实施例2中说明与实施例1同样读取从纸币发生的荧光的图案（荧光图像），并且 一并读取来自纸币的反射光的图案（还称为"非荧光图像"），进行纸币的识别的纸币识别 装直。
[0055] 图10是表示实施例2的纸币识别装置10Β的光学传感器部14Β的概略结构的说 明图。光学传感器部14Β具备光源部21Β来取代实施例1的光学传感器部14的光源部21。 其以外的结构与实施例1基本相同，省略对其他结构的说明。
[0056] 光源部21Β在导光透镜22的y方向侧的端面22s设有发出如自然光那样具有宽 而均匀的波长分布特性的通常的光、例如发出白色光的LED40,并且在导光透镜22的底面 22b沿着y方向设有导光机构41。但是，并不一定需要是白色光，只要是具有能够读取要 识别的纸张类S的颜色的光的可见波长分布特性的光即可。本例中，设为发出白色光。从 LED40发出的光从端面22s入射，由导光机构41反射，由此以照射照射区域DL的方式从凸 面22r射出。另外，导光机构41例如可以由反射板构成。此外，也可以通过将导光透镜22 的底面22b的构造设为从LED40入射至导光透镜22内的光向凸面22t的方向反射的全反 射面，由此来设置导光机构41。此外，也可以在导光透镜22的底面22b设置全反射棱镜作 为导光机构41。
[0057] 图11是表示紫外光的发光以及白色光的发光的切换的说明图。图11中（a)表 示按纸币S的每一定的输送距离从编码器部12输出的时钟，该时钟的1个周期表示纸币S 的输送期间。图11中（b)表示将图11中（a)的输送期间进行分时，在输送周期的前半部 LED40被点亮而发出白色光的期间，图11中（c)表示将图11中（a)的输送周期进行分时， 在输送周期的后半部LED23被点亮而发出紫外光的期间。另外，这些LED23以及LED40的 点亮由安装在LED阵列基板24上的点亮控制电路（不图示）执行。
[0058] 图11中（b)所示的前半部的白色光发光期间中，照射至纸币S的白色光的反射光 (还称为"反射图像光"或"非荧光图像光"）的分光光（还称为"反射分光光"或"非荧光 分光光"，此外，还称为"反射分光图像光"或"非荧光分光图像光"）所表示的分光光学像作 为分光图像（"反射分光图像"或"非荧光分光图像"）被读取。此外，在图11中（c)所示 的后半部的紫外光发光期间中，与实施例1同样，荧光的分光光（还称为"荧光分光光"或 "荧光分光图像光"）所表示的分光光学像作为分光图像（还成为"荧光分光图像"）而被读 取。即，在纸币S被输送并读取纸币S的信息的一次读取过程中，通过将按纸币S的每一定 的输送距离区分的输送周期进行分时，能够读取通常的反射分光图像以及荧光分光图像双 方。
[0059] 图12是表示由受光部27分时地读取的反射分光图像以及荧光分光图像的例子的 说明图。图12中（a)的反射分光图像以及图12中（b)的荧光分光图像是在纸币S的与相 同的输送周期对应的线状的块（参照图4)中读取的分光图像。图12中（a)、(b)的分光图 像也都与图5中（a)、图6中（a)、图7中（a)同样将由受光部27读取的分光图像的一部分 切出而表示。
[0060] 图12中（a)的反射分光图像中表示像素内的颜色越浓则反射量越多且越明亮。因 此，像素区域Awl、Aw2与这些周边像素区域Aw3相比，示出反射量多且明亮的状态。由此能 够辨识出如图12中（c)所示，在被读取了反射分光图像的纸币S的线状的块DA之中的与 像素区域Awl对应的像素位置上，形成有包含与中心波长为505η?605nm的波段的各个波 段下的光强度对应的明亮度的颜色的图像Pwa。此外，能够辨识出在与像素区域Aw2对应的 像素位置上，形成有包含与中心波长为580nm?630nm的波段的每个波段下的光强度对应 的明亮度的颜色的图像Pwb。
[0061] 此外，图12中（b)的荧光分光图像中表示像素内的颜色越浓则荧光量越多且明 亮。因此，示出像素区域Af 11被检测出中心波长580nm的荧光、图像区域Afl 2被检测出中 心波长630nm的荧光的状态。由此能够辨识出如图12中（c)所示，在被读取了荧光分光图 像的纸币S的线状的块DA之中的与像素区域Afll、Afl2对应的像素位置上，形成有发出黄 色和红色的荧光的图像Pf Id。
[0062] 另外，在上述反射分光图像中，能够详细地辨识出与分光后的每个波长对应的颜 色的明亮度，因此能够详细地区分颜色的差异，基于颜色的差异能够高精度地进行纸币S 的识别。同样，在上述荧光分光图像中也能够详细地区分荧光色的差异，基于颜色的差异能 够高精度地进行纸币S的识别。进而，通过组合基于反射分光图像的纸币S的识别和基于 荧光分光图像的纸币S的识别，能够进行更高精度的纸币S的识别。
[0063] 如以上说明，本实施例的纸币识别装置10B的光学传感器部14B中，在纸币S被输 送时的一次读取过程中，通过将输送周期进行分时，能够进行纸币S的反射分光图像的读 取和纸币S的荧光分光图像的读取。由此，与以往的纸币识别装置同样，能够基于读取的反 射图像来进行纸币S的一般的识别，并且通过基于反射分光图像进行纸币S的识别，从而与 以往的纸币识别装置相比能够详细地区分颜色的差异，并且能够进行高精度的识别。此外， 与实施例1同样，基于读取的荧光分光图像详细地区分颜色的差异，能够高精度地进行纸 币S的识别。进而，能够将从反射分光图像得到的信息以及从荧光分光图像得到的信息进 行组合而综合地进行纸币S的识别，能够进行更高精度的识别。
[0064] 另外，本实施例的光源部21B构成为通过发出白色光的LED40、导光机构41以及导 光透镜22向照射区域DL照射白色光，但也可以与发出紫外光的多个LED23同样构成为将 发出白色光的多个LED以阵列状配置在导光透镜22的底面22b，经由导光透镜22向照射区 域DL照射白色光。此外，本例中，作为光源，以LED为例进行了说明，但并不限定于LED，也 可以使用各种光源。
[0065] 此外，本实施例的光学传感器部14B中，以相对于输送路径11在与受光部27相同 的上部侧配置光源部21B的反射光学系统为例进行了说明。但是，也可以是相对于输送路 径11在与受光部27相反的下部侧配置光源部21B的透射光学系统。此外，也可以是除了 反射光学系统以外还具备透射光学系统的结构。例如，也可以是将发出荧光的光源配置在 输送路径11的上部侧或下部侧，将发出白色光的光源配置在输送路径11的上部侧以及下 部侧的结构。
[0066] 另外，本发明并不限定于上述的实施例，而包含多种变形例。例如，上述的实施例 是为了将本发明易懂地说明而详细说明的实施例，并不限定于必须具备所说明的全部的结 构的构成。此外，也可以将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，此外，也可 以对某实施例的结构追加其他实施例的结构。
【权利要求】
1. 一种纸张类识别装置，对纸张类进行识别，其特征在于， 具备： 光学传感器部；以及 识别部，进行所述纸张类的识别； 所述光学传感器部具备： 输送路径，所述纸张类被沿着输送方向输送； 光源部，针对在所述输送路径上移动的所述纸张类，将具有使所述纸张类所含有的荧 光物质发出荧光的波长的光作为沿与所述输送方向垂直的方向延伸的线状或带状的照射 光向所述纸张类照射； 分光器，将从被照射所述照射光的所述纸张类的被照射部分入射的且沿与所述输送方 向垂直的第1方向的线状的荧光，沿着与所述第1方向垂直的第2方向进行分光； 受光部，具有多个受光元件，并接受来自所述分光器的荧光的分光光，所述多个受光元 件沿着所述第1方向以及所述第2方向以栅格状排列；以及 信号处理部，输出与所述受光部所接受的所述荧光的分光光相应的荧光分光图像信 号； 所述识别部基于从所述光学传感器部输出的所述荧光分光图像信号，进行所述纸张类 的识别。
2. 如权利要求1所述的纸张类识别装置，其特征在于， 所述识别部基于所述荧光分光图像之中的与规定的波长对应且沿所述第1方向的线 状的分光波长图像，检测从所述被照射部分发出的荧光的强度以及颜色，并基于检测结果 进行所述纸张类的识别。
3. 如权利要求1或2所述的纸张类识别装置，其特征在于， 所述识别部基于所述荧光分光图像之中的与所述第1方向的规定位置对应且沿所述 第2方向的线状的分光位置图像，检测从所述纸张类的被照射部分的所述规定位置发出的 荧光的强度以及分光分布，并基于检测结果进行所述纸张类的识别。
4. 如权利要求1或2所述的纸张类识别装置，其特征在于， 所述识别部通过对按所述纸张类的每个带状的区域得到的荧光分光图像的各自所包 含的规定波长的线状的分光波长图像进行组合，生成表示由所述规定波长的荧光所表现的 所述纸张类的图像，并基于生成的图像进行所述纸张类的识别，所述纸张类的每个带状的 区域是沿着所述输送方向按每一定的输送距离来区分的区域。
5. 如权利要求1或2所述的纸张类识别装置，其特征在于， 所述光源部具有： 第1光源，发出第1光，该第1光具有使所述突光物质发出突光的波长；以及 第2光源，发出第2光，该第2光为非突光，且具有规定的波长范围； 在将与所述纸张类的一定的输送量对应的输送期间进行分时而得到的第1期间中，所 述第1光作为所述照射光照射到所述被照射部分，由此从所述信号处理部输出所述荧光分 光图像信号， 在将所述输送期间进行分时而得到的第2期间中，所述第2光作为所述照射光照射 到所述被照射部分，由此由所述分光器对从所述被照射部分入射的线状的非荧光光进行分 光，由所述受光部接受来自所述分光器的所述非荧光的分光光，并从所述信号处理部输出 与所述受光部所接受的所述非荧光的分光光相应的非荧光分光图像信号； 所述识别部基于所述荧光分光图像信号以及所述非荧光分光图像信号，进行所述纸张 类的识别。
6. 如权利要求1或2所述的纸张类识别装置，其特征在于， 所述识别部基于所述荧光分光图像的沿所述第2方向的线状的分光图像所表现的荧 光的波长分布的形状，确定发出荧光的荧光物质，并基于确定结果进行所述纸张类的识别。
7. -种光学传感器装置，用于对纸张类进行识别，其特征在于，具备： 输送路径，所述纸张类被沿着输送方向输送； 光源部，针对在所述输送路径上移动的所述纸张类，将具有使所述纸张类所含有的荧 光物质发出荧光的波长的光作为沿与所述输送方向垂直的方向延伸的线状或带状的照射 光向所述纸张类照射； 分光器，将从被照射所述照射光的所述纸张类的被照射部分入射的且沿与所述输送方 向垂直的第1方向的线状的荧光，沿着与所述第1方向垂直的第2方向进行分光； 受光部，具有多个受光元件，并接受来自所述分光器的荧光的分光光，所述多个受光元 件沿着所述第1方向以及所述第2方向以栅格状排列；以及 信号处理部，输出与所述受光部所接受的所述荧光的分光光相应的荧光分光图像信 号。
【文档编号】G01N21/64GK104215613SQ201410242406
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2013年6月3日
【发明者】麦健忠 申请人:日立欧姆龙金融系统有限公司