紙幣識別装置

【課題】蛍光表示された紙幣の識別においては、複数個の発光ダイオードと受光トランジスタが必要であり大型化していた。
【解決手段】紙幣２の挿入口２１と、この挿入口２１に連結された通路２３と、この通路２３に設けられた搬送手段２４と、通路２３の一方の壁面に設けられた発光ダイオード２５と、他方の壁面に設けられたフォトトランジスタ２６と、このフォトトランジスタ２６から出力される信号に基づいて紙幣２の識別を行う識別部３０を備え、発光ダイオード２５から放射される光は紙幣２を透過するとともに紙幣２の蛍光表示部１６に塗布された蛍光体を励起させる波長としたものである。これにより、初期の目的を達成することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の面が蛍光表示された紙幣を識別する紙幣識別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、一方の面が蛍光表示された紙幣を識別する従来の紙幣識別装置について図面を参照しながら説明する。図４において、１は紙幣２の挿入口であり、この挿入口１には通路３が連結されている。また、この通路３にはプーリとタイミングベルトとで構成された搬送手段４が設けられている。
【０００３】
５は、通路３の上壁面に設けられた紫外線を放射する発光ダイオードであり、６は、紙幣２で反射された紫外線を受光するフォトトランジスタである。この発光ダイオード５とフォトトランジスタ６は、通路３の上壁面に設けられている。
【０００４】
また、７は、通路３の下壁面に設けられた紫外線を放射する発光ダイオードであり、８は、紙幣２で反射された紫外線を受光するフォトトランジスタである。このフォトトランジスタ８は、通路３の下壁面に設けられている。
【０００５】
そして、これらのフォトトランジスタ６と８の出力はリニア増幅器９と、対数増幅器１０と、Ａ／Ｄ変換器１１を介して識別部１２に接続されている。また、１４は、識別部１２の出力が接続された出力端子である。
【０００６】
また、１５は制御部であり、この制御部１５からは発光ダイオード５と７に接続されている。１３はメモリであり、識別部１２に接続されている。１７は制御部１５に接続された駆動手段であり、搬送手段４を駆動するものである。１４は、識別部１２の出力が接続された出力端子である。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１０−３５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような一方の面が蛍光表示された紙幣を識別する従来の紙幣識別装置では、通路３の上壁面に紫外線を放射する発光ダイオード５とフォトトランジスタ６が設けられ、通路３の下壁面にも同様に紫外線を放射する発光ダイオード７とフォトトランジスタ８とが設けられていた。このように、複数個の紫外線を放射する発光ダイオード５，７とフォトトランジスタ６，８が設けられている。これらの素子で紙幣２の蛍光表示部１６（図２参照）に塗布された蛍光体を検出する必要があった。
【０００９】
これは、以下の理由によるものである。即ち、紫外線を放射する発光ダイオード５，７から放射される紫外線は紙幣２の蛍光表示部１６に塗布された蛍光体を励起させることはできるが、紙幣２を透過することはできない。従って、紙幣２の表面を上にして挿入口１に挿入した場合でも紙幣２の裏面を上にして挿入口１に挿入した場合でも、共に紙幣２が識別できるように紙幣２を挟んで、通路３の上壁面と下壁面に夫々反射型のセンサを設ける必要があった。
【００１０】
そのために、複数個の発光ダイオード５，７とフォトトランジスタ６，８が必要であったため、紙幣識別装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、この問題を解決したもので、小型化された紙幣識別装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために本発明の紙幣識別装置は、発光ダイオードから放射される光は紙幣を透過するとともに前記紙幣の蛍光表示部に塗布された蛍光体を励起させる波長を有する発光ダイオードを用いたものである。これにより、初期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、発光ダイオードから放射される光は紙幣を透過するとともに前記紙幣の蛍光表示部に塗布された蛍光体を励起させる波長を有する発光ダイオードを用いたものであるので、紙幣の表面挿入であっても裏面挿入であっても、通路の一方の壁面に発光ダイオードを設けるとともに他方の壁面には受光素子の一組を設けるのみで、透過した光で紙幣の蛍光表示を検出することができる。
【００１４】
従って、従来のように通路の上壁面に発光ダイオードと受光素子を設けるとともに通路の下壁面にも発光ダイオードと受光素子を設ける必要はなく、発光ダイオードと受光素子の数を減らすことができるので、小型化された紙幣識別装置を提供することができる。
【００１５】
また、発光ダイオードと受光素子の数を少なくすることができるので、低価格化が実現できるとともに、センサの構成が単純化され故障原因が少なくなる。
【００１６】
更に、偽貨では蛍光印刷が少ないので、偽造紙幣の検出が容易にできる。
【００１７】
更にまた、発光ダイオードとして、紫色発光ダイオードを用いれば、紫色は可視光であるので、サービス性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における紙幣識別装置のブロック図である。図１において、２１は紙幣２の挿入口であり、２３はこの挿入口２１に連結して設けられた通路である。２４は、通路２３に設けられた搬送手段であり、プーリとこのプーリに架けられたタイミングベルトとで構成されている。
【００１９】
２５は、通路２３の上壁面に設けられた発光ダイオードであり、発光色は紫色を発光するものである。２６は受光素子としてのフォトトランジスタであり、通路２３の下壁面に設けられるとともに、発光ダイオード２５と対向して設けられている。そして、紙幣２はこの発光ダイオード２５とフォトトランジスタ２６の間を走行する。
【００２０】
２７は、フォトトランジスタ２６の出力が接続されたリニア増幅器であり、このリニア増幅器２７の出力には、対数増幅器２８が接続されている。対数増幅器２８を用いる理由は、入力レンジを大きくできるためである。即ち、対数的に増幅されるので、小信号入力では増幅度が大きくなり、詳細な信号の変化を正確に検出することができる。また、大信号入力では増幅度が小さくなり、適正な信号を出力することができることによる。これは、人間の感覚に近いものである。
【００２１】
この対数増幅器２８の出力はＡ／Ｄ変換器２９を介して識別部３０に接続されている。そして、この識別部３０の出力は出力端子３１に接続されている。３２は、紙幣２の基準データが格納されたメモリであり、識別部３０に接続されている。
【００２２】
なお、図示していないが、識別部３０内には、Ａ／Ｄ変換器２９の出力が一方の入力に接続されるとともに他方の入力にはメモリ３２の出力が接続された比較器と、この比較器の出力が接続された判別器とが設けられており、この判別器の出力は出力端子３１に接続されている。
【００２３】
３３は、制御部であり、この制御部３３の出力は搬送手段２４を駆動する駆動手段３４に接続されている。また、この制御部３３の出力は発光ダイオード２５にも接続されている。
【００２４】
以上のように構成された紙幣識別装置について、以下にその動作を説明する。挿入口２１から図２に示すような紙幣２が挿入されると、この紙幣２は通路２３に設けられた搬送手段２４によって、奥方向に引き込まれる。この搬送手段２４は駆動手段３４で駆動されており、１秒間に１枚の速度で紙幣２を搬送する。なお、紙幣２は、蛍光表示部１６内に蛍光塗料が塗布された蛍光体を有したものである。
【００２５】
このようにして、挿入された紙幣２は、通路２３の上壁面に設けられた発光ダイオード２５から放射された紫色光で、紙幣２の表面に設けられた蛍光表示部１６内に塗布された蛍光体が励起されて略黄色光を発光する。この黄色光は紙幣２を透過してフォトトランジスタ２６で電気エネルギーの信号に変換される。そして、この信号は増幅器２７と２８で増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換器２９でデジタル量に変換される。
【００２６】
デジタル量に変換された信号は識別部３０内の比較器で、メモリ３２内に格納された紙幣２の基準データと比較される。そして、この比較値が予め定められた範囲内に有るか否かを判別器で判別する。判別器では挿入された紙幣２の真偽と金種を判別する。この判別結果は出力端子３１から出力される。
【００２７】
また、制御部３３では、発光ダイオード２５を点灯させるとともに、駆動手段３４の制御も行っている。
【００２８】
図３は、紙幣の透過率の特性曲線である。図３において、縦軸４１は透過率（％）であり、横軸４２は波長（ｎｍ）である。また、４３は透過率の特性曲線である。
【００２９】
図３において、４４は、紫外線（３７５ｎｍ）を紙幣２へ放射した場合の透過率である。この場合、紙幣２の透過率は約１％と非常に小さい。従って、紫外線を用いた場合には、従来のように、反射型の発光ダイオード５，７とフォトトランジスタ６，８を上壁面と下壁面に夫々設ける必要がある。従って、複数個の反射型の発光ダイオードとフォトトランジスタとが必要となる。
【００３０】
４５は、紫色光（４１０ｎｍ）を紙幣２へ放射した場合の透過率である。この場合、紙幣２の透過率は約４％有することになる。本実施の形態においては、紫色光を発光する発光ダイオード２５を用いているので、紙幣２の蛍光表示部１６内に塗布された蛍光体を略黄色光に励起するとともに、この略黄色光を透過させてフォトトランジスタ２６に伝達することができる。従って、紙幣２を表側挿入しても裏側挿入しても、透過率の相違は若干あるが判定基準を表側挿入用と裏側挿入用と２種類設けることにより、一組の発光ダイオード２５とフォトトランジスタ２６を用いて識別することができる。
【００３１】
これは、紙幣２の特徴データを全て取り込んだ後、挿入された紙幣２が表面挿入か裏面挿入かを判断するので、判定基準を使い分けることができるものである。その判定基準は、紫色光の紙幣２の透過率は約４％、略黄色光の紙幣２への透過率は約１０％であることに基づいて設けている。透過率４％の場合は小信号となるが、対数増幅器２８を設けているので、効率良く小信号を増幅することができる。
【００３２】
このような配慮をすることにより、紙幣２の挿入口２１への挿入が表面挿入であっても裏面挿入であっても、通路２３の一方の壁面に発光ダイオード２５を設けるとともに他方の壁面にはフォトトランジスタ２６を設けるのみで、紙幣２の蛍光表示部１６に塗布された蛍光体を検出することができる。
【００３３】
従って、従来のように通路３の上壁面に発光ダイオード５とフォトトランジスタ６を設けるとともに通路３の下壁面にも発光ダイオード７とフォトトランジスタ８を設ける必要はなく、小型化された紙幣識別装置を提供することができる。なお、蛍光体は波長が４１０ｎｍの紫色光以下の波長で励起させることができる。
【００３４】
また、発光ダイオード２５とフォトトランジスタ２６の数を少なくすることができるので、紙幣識別装置の低価格化が実現できる。また、構成が単純化されるので、故障原因が少なくなる。
【００３５】
更に、偽造紙幣では、蛍光印刷がされることは少ないことが予想され、本実施の形態の紙幣識別装置を用いることにより、蛍光印刷の無い偽造紙幣の検出が容易にできる。
【００３６】
更にまた、発光ダイオード２５として、紫色発光ダイオードを用いており、この紫色は可視光であるので、故障時におけるサービス性が向上する。
【００３７】
４６は、青色光（４６０ｎｍ）を紙幣２へ放射した場合の透過率であり、４７は赤色光（６４４ｎｍ）を紙幣２へ放射した場合の透過率である。また、４８は赤外線（９６０ｎｍ）を紙幣２へ放射した場合の透磁率である。
【００３８】
可視光の範囲は、波長が３８０ｎｍ〜８１０ｎｍであり、紫色光の波長は４１０ｎｍである。従って、この紫色光は目視が可能である。即ち、紫色光ダイオード２５が良品か不良品かは目視で容易に判別することができ、サービス性が向上する。
【００３９】
なお、発光ダイオードとして、紫色光の他に赤色光ダイオードと赤外線ダイオードも併せて用いることにより、性質の異なる情報を容易に効率良く検出することができ、より正確な紙幣２の識別をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかる紙幣識別装置は、蛍光体を励起するとともに小型化された紙幣識別装置を実現することができるので、蛍光表示された紙幣を使用する自動販売機や券売機等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１における紙幣識別装置のブロック図
【図２】一方の面が蛍光表示された紙幣の平面図
【図３】紙幣の透過率の特性曲線図
【図４】従来の紙幣識別装置のブロック図
【符号の説明】
【００４２】
２紙幣
１６蛍光表示部
２１挿入口
２３通路
２４搬送手段
２５発光ダイオード
２６フォトトランジスタ
３０識別部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に蛍光表示された紙幣を識別する紙幣識別装置であって、前記紙幣識別装置は、前記紙幣の挿入口と、この挿入口に連結された通路と、この通路に設けられた搬送手段と、前記通路の一方の壁面に設けられた発光ダイオードと、他方の壁面に設けられた受光素子と、この受光素子から出力される信号に基づいて紙幣識別を行う識別部とを備え、前記発光ダイオードから放射される光は前記紙幣を透過するとともに前記紙幣の蛍光表示部に塗布された蛍光体を励起させる波長を有する発光ダイオードを用いた紙幣識別装置。
【請求項２】
紫色を発光する発光ダイオードを用いた請求項１に記載の紙幣識別装置。
【請求項３】
紫色光と赤色光と赤外線を放射する発光ダイオードを用いた請求項１に記載の紙幣識別装置。
【請求項４】
受光素子と識別部との間に対数増幅器が挿入された請求項１に記載の紙幣識別装置。

【図１】