紙葉類光学特性識別装置、紙葉類光学特性識別装置の設計方法、紙葉類光学特性検出方法
【課題】 紙葉類の光学特性の検出を簡単な構成で精度良く行う。
【解決手段】 紙幣鑑別装置２０は、紫外光を照射する照射部４０、可視カットフィルタ５０、紫外カットフィルタ６０、ラインタイプの受光素子を有する検出部７０を備えている。検出部７０は、紫外カットフィルタ６０を透過した光を受光する鑑別用センサ７１と、紫外カットフィルタ６０を透過しない光を受光する較正用センサ７２，７３とを備えている。紙幣鑑別装置２０は、紙幣Ｃａを光路上に配置しない状態で、照射部４０を照射して、鑑別用センサ７１，７２の出力を読み取り、出荷時にメモリに記憶した鑑別用センサ７１，７２の初期出力値と比較する。そして、その差が規定範囲内となるように、照射部４０の光量等を制御した上で、紙幣鑑別処理を実行する。
【解決手段】 紙幣鑑別装置２０は、紫外光を照射する照射部４０、可視カットフィルタ５０、紫外カットフィルタ６０、ラインタイプの受光素子を有する検出部７０を備えている。検出部７０は、紫外カットフィルタ６０を透過した光を受光する鑑別用センサ７１と、紫外カットフィルタ６０を透過しない光を受光する較正用センサ７２，７３とを備えている。紙幣鑑別装置２０は、紙幣Ｃａを光路上に配置しない状態で、照射部４０を照射して、鑑別用センサ７１，７２の出力を読み取り、出荷時にメモリに記憶した鑑別用センサ７１，７２の初期出力値と比較する。そして、その差が規定範囲内となるように、照射部４０の光量等を制御した上で、紙幣鑑別処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類の光学特性を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
金融機関においては、無人で入出金業務を行える現金自動取引装置が広く普及している。現金自動取引装置においては、取り扱う紙幣の真偽を判別する紙幣鑑別装置が設けられ、紙幣に光を照射して、照射光を励起光として得られる蛍光や燐光を検出したり、照射光の反射や透過の状態を識別したりして、紙幣の真偽が判別される。こうした紙幣鑑別装置において、光源の光量は、周囲温度の影響や経年劣化によって変動するため、真偽判別性能を正確に保ち続けるために、必要に応じて光量を補正する必要がある。こうしたことから、種々の光量補正技術が開発されている（例えば、下記特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
特許文献１では、紫外光を照射した紙葉類から得られる蛍光を検出する蛍光受光素子とは別の箇所に、紫外光受光用の紫外光受光素子を設けて、当該紫外光受光素子の検出結果を用いて光量補正を行う技術を開示している。また、特許文献２では、紫外光照射部、紙幣、反射板の順に配置し、紙幣に対して紫外線照射部と同じ側に設けられた蛍光受光素子で蛍光を受光し、また、紙幣が配置されていないときの反射板の反射光を受光する紫外光受光素子を別途設けて、当該紫外光受光素子の検出結果を用いて光量補正を行う技術を開示している。
【０００４】
しかしながら、これらの技術では、紫外光照射部の光量劣化をモニタするための独立した個別の紫外光受光素子を配置することが必要であり、その受光素子や光電変換する回路分の部品点数の増加、装置の複雑化・大型化などが問題となっていた。また、特許文献２の技術は、紫外光照射部と紫外光及び蛍光発光を受光する受光部とを対向して配置し、紙葉類の透過蛍光発光量及び透過紫外光量を識別する構成とする場合、紫外光照射部と受光素子との光路を反射板で塞ぐことになってしまうので、採用することができない。かかる問題は、紙幣鑑別装置に限らず、紙幣、有価証券、帳票などの紙葉類の光学特性を検出する種々の紙葉類光学特性検出装置に共通する問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９７５０６号公報
【特許文献２】特開２００３−０６７８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の問題の少なくとも一部を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、紙葉類の光学特性の検出を簡単な構成で精度良く行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］紙葉類の光学特性を検出する紙葉類光学特性識別装置であって、
光を照射する照射部と、
前記照射部が照射する照射光の光路の一部に設けられ、特定の波長の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタと、
光を検出する受光素子が複数配列された検出部であって、前記バンドパスフィルタを透過した光を受光する、少なくとも１つの受光素子からなる第１の受光素子と、前記バンドパスフィルタを透過しない経路の光を少なくとも受光する、少なくとも２つの受光素子からなる第２の受光素子とを備えた検出部と、
前記照射光の光路上に配置された前記紙葉類から、該紙葉類に照射された照射光を励起光として得られる二次光であって、前記バンドパスフィルタを透過した二次光の前記第１の受光素子での検出結果に基づいて、前記紙葉類の光学特性を識別する識別部と、
前記照射光の光路上に前記紙葉類が配置されていない状態における、前記第２の受光素子での検出結果に基づいて、前記第１の受光素子での検出結果を較正する制御部と
を備えた紙葉類光学特性識別装置。
【０００９】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、紙葉類に光を照射して得られる二次光をバンドパスフィルタに透過させ、第１の受光素子で検出した結果に基づいて、紙葉類の光学特性を識別する。ここで、制御部は、照射光の光路上に紙葉類が配置されていない状態における第２の受光素子での検出結果に基づいて、照射部の発光光量を制御し、及び／または、第１の受光素子での検出結果を補正する。したがって、周囲温度の影響や経年劣化によって光量が変動しても、その影響を較正して、紙葉類の光別特性を精度良く識別することができる。また受光素子が複数配列され、第１の受光素子と第２の受光素子とを備える検出部を用いるので、第１の受光素子と第２の受光素子とを個別的に配置する必要がない。したがって、装置構成を簡略化することができる。また、第２の受光素子は、少なくとも２つの受光素子からなるので、第２の受光素子での検出結果の信頼性を高めることができる。その結果、制御部の発光光量の制御や検出結果の補正を精度良く行い、紙葉類の識別精度を向上させることができる。
【００１０】
［適用例２］前記制御部は、前記較正として、前記照射部の発光光量の制御、前記第１の受光素子での検出結果の補正、前記第１の受光素子の感度の調整のうちの、少なくとも１つを行う適用例１記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、照射部の発光光量の制御、第１の受光素子での検出結果の補正、第１の受光素子の感度の調整の少なくとも１つを行うので、周囲温度の影響や経年劣化によって光量が変動しても、その影響を好適に較正して、紙葉類の光別特性を精度良く識別することができる。
【００１１】
［適用例３］前記照射部と前記検出部とは、前記バンドパスフィルタを介して、対向して配置された適用例１または適用例２記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、照射部と検出部とは対向して配置されるので、照射部と検出部とが同一方向側に向かって配置される場合と比べて、反射板などが必要なく、装置構成を簡略化することができる。
【００１２】
［適用例４］前記照射部は、単一の光源である適用例１ないし適用例３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、装置構成を簡略化することができる。また、第２の受光素子は、少なくとも２つの受光素子からなるので、第２の受光素子の各々の出力値の大きさの違いから、単一光源の光軸ずれが生じているか否かを検証することができる。つまり、紙葉類光学特性識別装置の製造段階において、光軸ずれが生じている場合、光軸ずれの解消作業を行うことができる。したがって、識別精度の高い紙葉類光学特性識別装置を提供することができる。
【００１３】
［適用例５］前記第２の受光素子を構成する少なくとも２つの受光素子は、互いに離れて配置された２つの受光素子を含む適用例４記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、単一光源の光軸ずれが生じた場合に、第２の受光素子の各々の出力値に差異が生じやすい。つまり、光軸ずれを把握しやすい。
【００１４】
［適用例６］前記第２の受光素子を構成する少なくとも２つの受光素子は、前記照射光の光軸を対称軸とする対称形に配置された適用例５記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、光軸ずれが生じた場合に、対称形に配置された第２の受光素子の出力値間に差異が生じるので、光軸ずれを把握しやすい。
【００１５】
［適用例７］前記第２の受光素子は、前記照射光の光軸に対して前記第１の受光素子よりも遠い位置に設けられた適用例４ないし適用例６のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置において、識別部が用いる第１の受光素子の検出結果は、紙葉類とバンドパスフィルタを通過した光を検出するものであり、制御部が用いる第２の受光素子の検出結果は、紙葉類とバンドパスフィルタのいずれも通過しない光を検出するものである。つまり、概して、第２の受光素子の方が、第１の受光素子よりも出力値が大きくなる。ここで、第２の受光素子は、第１の受光素子よりも照射光の光軸に対して遠い位置に設けられる。つまり、第２の受光素子は、照射部からの光学距離が相対的に長く、照射光が相対的に減衰する位置に設けられる。したがって、第２の受光素子を光軸から相対的に遠ざけることで、第１の受光素子と第２の受光素子の出力レベルを近づけることができる。
【００１６】
［適用例８］更に、前記照射光の光路上に前記紙葉類が配置されていない状態における、前記第２の受光素子での検出結果に基づいて、前記照射光の光軸のずれを検知する光軸ずれ検知部を備えた適用例４ないし適用例７のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、照射光の光路上に紙葉類が配置されていない状態における、第２の受光素子での検出結果に基づいて、光軸ずれを検知することができるので、製造段階において、あるいは、出荷後の使用時において、光軸ずれが生じたまま、つまり、制御部や識別部の精度が低下した状態で使用されることを避けることができる。
【００１７】
［適用例９］前記制御部は、前記光軸ずれ検知部の検知結果に基づいて、前記第１の受光素子での検出結果を補正する適用例８記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、光軸ずれの検知結果に基づいて第１の受光素子での検出結果を補正するので、光軸ずれによる影響を較正して、紙葉類の光別特性を精度良く識別することができる。
【００１８】
［適用例１０］適用例１ないし適用例３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置であって、前記照射部は、複数の光源が前記受光素子の配列方向に並んで配置されたライン光源であり、前記バンドパスフィルタは、前記受光素子の配列方向に少なくとも１つのスリットを備えた紙葉類光学特性識別装置。
【００１９】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、ライン光源を備えているので、単一光源の場合と比べて、広範囲に光を照射して、広範囲の紙葉類を一度に識別することができる。また、バンドパスフィルタが少なくとも１つのスリットを備えているので、例えば、バンドパスフィルタの両端部と、スリット対応部分とに第２の受光素子を配置することができる。つまり、第２の受光素子の配置間隔を小さくすることができる。したがって、ライン光源を構成する各々の光源の光量変化などによって、検出部の受光素子の配列方向に亘って光源ムラが生じても、その影響を抑制できる。また、検出部の位置に応じて、当該位置の近くに配された第２の受光素子の検出結果に基づいて、制御部の較正を精度良く行うことができる。
【００２０】
［適用例１１］前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、前記第１の受光素子と隣接しない受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う適用例１ないし適用例１０のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【００２１】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、第１の受光素子と隣接しない受光素子での出力結果に基づいて、つまり、バンドパスフィルタを透過した光の影響を受けない箇所の受光素子での出力結果に基づいて、較正を精度良く行うことができる。
【００２２】
［適用例１２］前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、相対的に出力値が大きい受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う適用例１ないし適用例１１のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【００２３】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、相対的に出力値が大きい受光素子での出力結果に基づいて、較正を行うので、結果として、バンドパスフィルタを透過した光の影響を受けて、出力が低下した受光素子の出力結果は用いない。したがって、適用例１０と同様の効果を奏する。
【００２４】
［適用例１３］前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、前記バンドパスフィルタを透過した光と、前記バンドパスフィルタを透過しない光とが干渉しない位置に設けられた受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う適用例１ないし適用例１２のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置も、同様の理由によって、適用例１０と同様の効果を奏する。
【００２５】
［適用例１４］適用例１ないし適用例１３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置の設計方法であって、前記第２の受光素子が前記バンドパスフィルタを透過した二次光を受光したと仮定した場合に、該第２の受光素子での該二次光の検出レベルが検出可能範囲に満たない位置に該第２の受光素子を配置する紙葉類光学特性識別装置の設計方法。
【００２６】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置の設計方法は、第２の受光素子における出力レベルを低く抑えることができるので、装置を低コスト化することができる。また、二次光の検出レベルが検出可能な範囲となる位置の全てに第１の受光素子を配置すれば、第１の受光素子を多く確保することができる。その結果、同時に広範囲の紙葉類の光学特性を識別して、効率的な識別を行うことができる。
【００２７】
また、本発明は、適用例１５に示す紙葉類光学特性検出方法としても実現可能である。
［適用例１５］紙葉類の光学特性を検出する紙葉類光学特性検出方法であって、紙葉類に単一光源から得られる光を照射して、照射した照射光から得られる二次光を、特定の波長の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタを透過させ、透過した透過光を第１の受光素子で検出する検出工程と、少なくとも２つの受光素子である第２の受光素子に、前記紙葉類を介さずに前記単一光源から得られる光を照射して、前記バンドパスフィルタを介さずに受光させて、該第２の受光素子での検出結果に基づいて、該照射光の光軸ずれを検知する検知工程と、前記検知工程での検知結果に基づいて、前記検出工程の検出結果を補正する補正工程と、前記補正工程での補正結果に基づいて、前記紙葉類の光学特性を識別する識別工程とを備えた紙葉類光学特性検出方法。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施例としての紙幣鑑別装置２０の概略構成を示す説明図である。
【図２】紙幣鑑別装置２０の検出ユニット３０の構成を模式的に表した斜視図である。
【図３】検出部７０の詳細を示す説明図である。
【図４】出荷調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】検出値較正処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】較正用センサ７２，７３の位置の決定方法を示す説明図である。
【図７】較正用センサ７２，７３の位置の決定方法を示す説明図である。
【図８】較正用センサ７２，７３の位置の変形例を示す説明図である。
【図９】紙幣鑑別装置２０の製造手順を示す工程図である。
【図１０】第２実施例としての検出ユニット４００の概略構成を示す説明図である。
【図１１】検出部４７０の詳細を示す説明図である。
【図１２】検出部４７０の変形例を示す説明図である。
【図１３】紫外カットフィルタ４６０の形状の変形例を示す説明図である。
【図１４】第３実施例としての紙幣鑑別装置５００の概略構成を示す説明図である。
【図１５】第３実施例としての検出値較正処理における検出値較正制御について示す説明図である。
【図１６】第３実施例としての検出値較正処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施例について説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．紙幣鑑別装置２０の構成：
図１は、本発明の紙葉類光学特性識別装置の第１実施例としての紙幣鑑別装置２０の概略構成を示す説明図である。紙幣鑑別装置２０は、紙幣Ｃａの真偽を鑑別する装置であり、例えば、紙幣Ｃａの預け入れ、引き出し、振込み等の取引を行う現金自動取引装置や、商品の無人販売を行う自動販売機などに搭載される。例えば、紙幣鑑別装置２０が現金自動取引装置に搭載される場合、紙幣鑑別装置２０は、紙幣の出し入れを行う入出金口から、入金紙幣を保管する入金庫への紙幣搬送経路の途中に設けられる。紙幣Ｃａは、一般的に、紫外光を照射しても蛍光を発しない特性を有する紙が使用されると共に、蛍光インクを用いた偽造防止用のパターン（以下、蛍光パターンともいう）が印刷されている。本実施例での紙幣鑑別装置２０は、紙幣Ｃａに紫外光を照射し、上述の蛍光パターンが現れるか否かを検出することにより、紙幣Ｃａの真偽を鑑別するものである。図１に示すように、紙幣鑑別装置２０は、検出ユニット３０と制御ユニット９０とを備えている。
【００３０】
検出ユニット３０は、照射部４０、可視カットフィルタ５０、紫外カットフィルタ６０、検出部７０、搬送部８０を備えている。照射部４０は、紙幣Ｃａの鑑別に用いる紫外光を照射するための光源であり、本実施例では、単一の紫外光ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた。単一光源とすることで、装置構成を簡略化できるからである。ただし、照射部４０は、複数の光源を備えていてもよい。また、照射部４０は、紫外線ランプなどを用いてもよい。
【００３１】
検出部７０は、照射部４０の照射光ＩＬを受光し、検出する受光素子（フォトセンサ）を備えている。本実施例では、検出部７０は、後述する搬送部８０による紙幣Ｃａの搬送方向と直交する方向に沿って、複数の受光素子が隙間なく配列されたラインタイプの受光素子である。受光素子は、受光した照射光の強さに応じた電圧を出力する素子であり、本実施例では、受光素子として、フォトダイオードを用いた。ただし、受光素子には、フォトトランジスタなどを用いてもよい。検出部７０は、照射部４０との間に紙幣Ｃａが配された場合には、照射部４０からの照射光ＩＬを励起光として発せられる蛍光も受光することができる。また、本実施例においては、照射部４０と検出部７０とは対向して設けられている。こうすれば、検出ユニット３０が反射板などを備えなくても、照射部４０の照射光を検出部７０で検出することができ、装置を簡略化できるからである。ただし、照射部４０と検出部７０とは、同一方向側に向かって配置されてもよく、反射板等を用いた構成であってもよい。
【００３２】
可視カットフィルタ５０は、照射部４０と検出部７０との間において、照射部４０から検出部７０に向かう照射光ＩＬの光軸方向に直交する光路断面の全範囲に設けられている。つまり、照射部４０からの照射光ＩＬは、必ず、可視カットフィルタ５０を透過した後に、検出部７０に受光される。可視カットフィルタ５０は、照射部４０からの照射光ＩＬから可視光をカットし、より精度の高い鑑別を行うために設置されるが、必須ではない。
【００３３】
紫外カットフィルタ６０は、紫外光をカットするバンドパスフィルタであり、可視カットフィルタ５０と検出部７０との間において、照射部４０から可視カットフィルタ５０に向かう照射光ＩＬの光軸方向に直交する光路断面の一部、具体的には、当該断面の中央部に設けられている。つまり、検出部７０は、照射光ＩＬが、可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０とを透過して検出部７０に受光される透過光ＩＬ１と、可視カットフィルタ５０のみを透過して検出部７０に受光される紫外光Ｌ２とを受光することができる。なお、可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０との間に紙幣Ｃａが配された場合には、紙幣Ｃａを透過した紫外光は、紫外カットフィルタ６０によってカットされるので、透過光ＩＬ１は、紫外光によって紙幣Ｃａで励起された蛍光のみを含むこととなる。そのため、透過光ＩＬ１を蛍光ＩＬ１ともいう。
【００３４】
搬送部８０は、鑑別対象となる紙幣Ｃａを可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０との間の照射光ＩＬの光路上に搬送する搬送路である。本実施例では、搬送部８０は、駆動式ローラコンベヤを用いた。搬送部８０の搬送面には、照射光ＩＬの光路を遮らないように、孔部が設けられている。
【００３５】
制御ユニット９０は、アナログ回路としての出力増幅部９１、ＡＤ変換器９２を備えている。また、制御ユニット９０は、ＣＰＵ（図示せず）がメモリ（図示せず）に記録されたプログラムを実行することで、データ処理部９３、真偽識別部９４、検出値較正部９５、紫外光制御部９６としても機能する。出力増幅部９１は、検出部７０からの出力電圧を増幅する可変ゲインアンプを備えている。ＡＤ変換器９２は、出力増幅部９１を介した検出部７０のアナログ出力をデジタル信号に変換する。
【００３６】
データ処理部９３は、ＡＤ変換器９２の出力のうちから、必要なデータを選択して、真偽識別部９４や検出値較正部９５に出力する。真偽識別部９４は、データ処理部９３からの出力データに基づいて、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行う。検出値較正部９５は、データ処理部９３からの出力データに基づいて、後述する検出値較正処理により、照射部４０の光量の制御等を行う。紫外光制御部９６は、検出値較正部９５からの制御信号に基づいて照射部４０の駆動電流を制御して、照射部４０を発光させる。なお、本実施例において、ソフトウェア的に構成した機能は、専用の回路を用いてハードウェア的に構成してもよい。
【００３７】
かかる紙幣鑑別装置２０の検出ユニット３０の構成を模式的に表した斜視図を図２に示す。ここでは、既に説明した構成については、説明を省略する。図示するように、検出部７０には、照射部４０の照射光ＩＬのうち、可視カットフィルタ５０及び紫外カットフィルタ６０を透過した透過光ＩＬ１を受光する鑑別光受光エリアＡ１（可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０との間に紙幣Ｃａが配されたときに、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行うための蛍光のみを受光するので、このように呼ぶ）が形成される。また、検出部７０の鑑別光受光エリアＡ１の両脇には、可視カットフィルタ５０のみを透過した紫外光ＩＬ２を受光する紫外光受光エリアＡ２が形成される。
【００３８】
ここで、検出部７０の詳細構成について図３を用いて説明する。本実施例では、検出部７０は、図示するように、１５個の受光素子が隙間なく配列されている。これらの受光素子は、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３とからなる。鑑別光受光エリアＡ１には鑑別用センサ７１が、鑑別光受光エリアＡ１の両脇の紫外光受光エリアＡ２には較正用センサ７２，７３が設けられている。鑑別用センサ７１の出力は、紙幣Ｃａの真偽鑑別に用いられる。較正用センサ７２，７３の出力は、後述する検出値較正処理に用いられる。なお、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３の個数は、特に限定するものではなく、それぞれが少なくとも１個以上あればよい。
【００３９】
Ａ−２．紙幣鑑別処理：
かかる構成の紙幣鑑別装置２０における紙幣鑑別処理について以下に説明する。紙幣鑑別処理とは、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行う処理である。紙幣鑑別処理が開始されると、搬送部８０は、紙幣Ｃａを照射部４０の光路上に搬送する。紙幣Ｃａが光路上に配置されると、制御ユニット９０は、紫外光制御部９６の処理として、照射部４０を発光させる。照射部４０からの透過光ＩＬ１は、可視カットフィルタ５０で可視光がカットされ、紙幣Ｃａに照射される。すると、当該照射光を励起光として、紙幣Ｃａから蛍光が放出され、紫外カットフィルタ６０を透過して、鑑別用センサ７１に受光される。ここで、紙幣Ｃａを透過した紫外光は、紫外カットフィルタ６０によってカットされるので、鑑別用センサ７１が受光するのは、蛍光ＩＬ１のみである。
【００４０】
蛍光ＩＬ１を受光すると、鑑別用センサ７１及び較正用センサ７２，７３は、受光した光の強さに応じた電圧を出力増幅部９１に出力する。かかる出力は、ＡＤ変換器でデジタル変換され、データ処理部９３に出力される。データ処理部９３は、入力されたデータのうちから、鑑別用センサ７１からの出力データのみを選択して、真偽識別部９４に出力する。真偽識別部９４は、データ処理部９３から入力された出力データが表す蛍光パターンと、メモリに記憶された真券の蛍光パターンとのパターンマッチングによって、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行う。
【００４１】
Ａ−３．検出値較正処理：
上述した紙幣鑑別装置２０における検出値較正処理について説明する。検出値較正処理とは、上述した紙幣鑑別処理において精度の良い鑑別を行うために、紙幣鑑別装置２０の使用時に、照射部４０の経年劣化や周囲温度の影響によって光量が変化することによる鑑別精度への影響を較正する処理である。検出値較正処理について説明する前に、まず、検出値較正処理の前提となる出荷調整処理について図４を用いて説明する。出荷調整処理とは、紙幣鑑別装置２０の製造段階に行われる処理である。本実施例においては、出荷調整処理は、ディスプレイを備えたコンピュータ装置を紙幣鑑別装置２０の制御ユニット９０に接続し、製造者の操作に基づいて、当該コンピュータ装置から制御ユニット９０に制御信号を送出することにより、制御ユニット９０が実行するものである。
【００４２】
図４に示すように、出荷調整処理が開始されると、まず、制御ユニット９０は、照射部４０を発光させる（ステップＳ１１０）。ここで照射部４０が照射する照射光ＩＬの強さは、設計段階において定められたデフォルト値である。照射部４０を発光させると、制御ユニット９０は、データ処理部９３の処理として、出力増幅部９１及びＡＤ変換器を介してデータ処理部９３に入力されたデータのうちの、較正用センサ７２，７３の出力である初期出力Ｓ０７２ｐ、Ｓ０７３ｑ（ｐ，ｑは、較正用センサ７２，７３の各々を示し、ここでは、いずれも１〜３の整数）を読み取る（ステップＳ１２０）。初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑを読み取ると、制御ユニット９０は、当該データを制御ユニット９０が備える不揮発性メモリに記憶する（ステップＳ１３０）。
【００４３】
初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑを記憶すると、制御ユニット９０は、記憶した出力が規定範囲内の値であるか否かを判断する（ステップＳ１４０）。その結果、記憶した出力が規定範囲内であれば（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、制御ユニット９０は、出荷調整処理を終了する。一方、記憶したデータが規定範囲内でなければ（ステップＳ１４０：ＮＯ）、較正用センサ７２，７３の出力特性が規定外であるということであり、制御ユニット９０は、コンピュータ装置のディスプレイに、較正用センサ７２，７３の交換指示を表示させ（ステップＳ１５０）、処理を終了する。この場合、製造者は、検出部７０を交換して、再度、上述の出荷前調整処理を実行させることとなる。
【００４４】
次に、紙幣鑑別装置２０における検出値較正処理について、図５を用いて説明する。本実施例では、検出値較正処理は、紙幣鑑別装置２０の電源が投入されると開始され、その後、真偽鑑別処理が実行されていない期間、換言すれば、検出ユニット３０の光路上に紙幣Ｃａが配置されていない期間において、繰返し実行される。検出値較正処理が開始されると、制御ユニット９０は、所定のイベントの発生を待機する（ステップＳ２１０）。本実施例において、所定のイベントは、紙幣鑑別装置２０を搭載する現金自動取引装置のＣＰＵから、取引が開始されたことの通知を受けたこととした。ただし、こうしたイベントは、特に限定するものではなく、例えば、現金自動取引装置の取引回数が所定回数に達したこと、紙幣鑑別装置２０での真偽鑑別処理が所定枚数の紙幣に対して実行されたこと、所定期間が経過したことなどとしてもよい。また、紙幣鑑別装置２０が温度センサを備えている場合であれば、当該温度センサでの検出温度が所定の範囲を超えたことなどとしてもよい。
【００４５】
そして、所定のイベントの発生を検知すると（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、制御ユニット９０は、照射部４０を発光させる（ステップＳ２２０）。照射部４０を発光させると、制御ユニット９０は、出力増幅部９１及びＡＤ変換器を介してデータ処理部９３に入力されたデータのうちの、較正用センサ７２，７３の出力であるセンサ出力Ｓ７２ｐ、Ｓ７３ｑを読み取り、検出値較正部９５に出力する（ステップＳ２３０）。
【００４６】
検出値較正処理は、検出ユニット３０の光路に紙幣Ｃａが配置されていない期間に行われるので、センサ出力データＳ７２ｐ、Ｓ７３ｑは、可視カットフィルタ５０のみを透過した照射光ＩＬ（紫外光ＩＬ２）の光の強さを表している。センサ出力Ｓ７２ｐ、Ｓ７３ｑが出力されると、検出値較正部９５は、上述の出荷調整処理によって不揮発性メモリに記憶された初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑと比較する（ステップＳ２４０）。
【００４７】
そして、制御ユニット９０は、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑと、その各々に対応するセンサ出力Ｓ７２ｐ、Ｓ７３ｑとの差異Ｄｉ（ｉは、１からｐ＋ｑの整数）がすべて規定の範囲内（差異なしを含む）であるか否かを判断する（ステップＳ２５０）。ここでの差異Ｄｉは、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑとセンサ出力Ｓ７２ｐ，Ｓ７３ｑとの差分として扱ってもよいし、比率として扱ってもよい。
【００４８】
その結果、差異Ｄｉのうち少なくとも１つが規定の範囲外であれば（ステップＳ２５０：ＮＯ）、経年劣化や周囲温度の影響による照射部４０の発光性能の変化が、真偽鑑別に影響するほどに生じているということである。したがって、制御ユニット９０は、照射部４０の光量変化の影響を較正する検出値較正制御を行い（ステップＳ２６０）、処理を上記ステップＳ２３０に戻し、ステップＳ２３０〜Ｓ２６０の処理を繰り返す。要するに、差異Ｄｉが規定の範囲内となるまで、フィードバック制御により、照射部４０の光量変化の影響を較正するのである。なお、ステップＳ２５０の判断では、差異Ｄｉのうちの所定数、または、全てが規定範囲外である場合に、ステップＳ２６０の処理を行う構成としてもよい。あるいは、初期出力Ｓ０７２ｐやＳ０７３ｑのそれぞれの平均値、または初期出力Ｓ０７２ｐ及びＳ０７３ｑの全体平均値と、対応するセンサ出力Ｓ７２ｐ，Ｓ７３ｑの平均値との差異が規定範囲外である場合に、ステップＳ２６０の処理を行う構成としてもよい。
【００４９】
本実施例におけるステップＳ２６０の具体的な制御内容について説明する。ステップＳ２６０において、制御ユニット９０は、まず、照射部４０の駆動電流を変化させる。出荷時の初期値である初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑと比較して、ステップＳ２３０で読み取ったセンサ出力Ｓ７２ｐ、Ｓ７３ｑの方が小さい場合（以下、発光性能劣化時ともいう）には、駆動電流を大きくすることとなる。
【００５０】
そして、駆動電流を変化させながらフィードバック制御を行っても、差異Ｄｉが規定の範囲内にならない場合には、制御ユニット９０は、それに加えて、照射部４０の発光時間を増減させる。発光性能劣化時には、発光時間を長くする制御が行われる。また、駆動電流と発光時間を変化させながらフィードバック制御を行っても、差異Ｄｉが規定の範囲内にならない場合には、制御ユニット９０は、それに加えて、出力増幅部９１のゲインを変化させる。発光性能劣化時には、ゲインを大きくする制御が行われる。
【００５１】
また、駆動電流と発光時間とゲインとを変化させながらフィードバック制御を行っても、差異Ｄｉが規定の範囲内にならない場合には、制御ユニット９０は、入力値に対してデジタル増幅またはデジタル減衰を行い、差異Ｄｉが規定の範囲内となるように制御を行う。発光性能劣化時には、デジタル増幅が行われる。なお、これらの制御メニューの優先順位は、特に限定するものではなく、任意の順序に入れ替えてもよい。また、これらの制御メニューの一部を実行するものであってもよい。例えば、デジタル増幅または減衰のみを行ってもよいし、十分に大きな電流制御やゲイン制御などが行える場合には、これらの制御のみを行う構成としてもよい。また、検出部７０の受光素子にフォトトランジスタを用いる場合には、バイアス電流を変化させて、受光素子の感度を変化させてもよい。
【００５２】
一方、差異Ｄｉが全て規定の範囲内であれば（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、経年劣化や周囲温度の影響による照射部４０の発光性能の変化が、真偽鑑別に影響するほどに生じていない、あるいは、発光性能の変化が生じていたが、上述のフィードバック制御によって、差異Ｄｉの較正がされたということである。したがって、制御ユニット９０は、差異Ｄｉが規定の範囲内となった制御値（電流値、点灯時間、ゲインなど）を不揮発性メモリに記憶し（ステップＳ２７０）、照射部４０を消灯して、処理を元に戻す。
【００５３】
このようにして、検出値較正処理が行われると、その後に実行される紙幣鑑別処理では、制御ユニット９０は、ステップＳ２７０で記憶した制御値を読み込んで、それに基づいた照射部４０等の制御を行うこととなる。ただし、紙幣鑑別処理の度に、事前に光量較正処理を行うのであれば、つまり、紙幣鑑別処理と光量較正処理とを交互に実行するのであれば、ステップＳ２７０は、省略可能である。また、検出値較正処理の終了時に照射部４０を点灯させたまま、紙幣鑑別処理に入ってもよい。
【００５４】
かかる構成の紙幣鑑別装置２０は、照射部４０から紙幣Ｃａに照射光ＩＬを照射して得られる二次光を紫外カットフィルタ６０に透過させた蛍光ＩＬ１を鑑別用センサ７１で検出した結果に基づいて、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行う。また、紙幣鑑別装置２０は、照射光ＩＬの光路上に紙幣Ｃａが配置されていない状態において、較正用センサ７２，７３で紫外光ＩＬ２を検出し、その結果に基づいて、鑑別用センサ７１の検出値の較正制御を行う。したがって、周囲温度の影響や経年劣化によって照射部４０の光量が変動しても、その影響を較正して、紙幣Ｃａの真偽を精度良く鑑別することができる。
【００５５】
また、紙幣鑑別装置２０は、ラインタイプの受光素子を備えた検出部７０を、鑑別用センサ７１及び較正用センサ７２，７３として用いるので、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３とを個別的に配置する必要がない。したがって、装置構成を簡略化することができる。また、少なくとも２つの受光素子である較正用センサ７２，７３で紫外光ＩＬ２を検出するので、紫外光ＩＬ２の検出結果の信頼性を高めることができる。その結果、鑑別用センサ７１の検出値の較正制御を精度良く行うことができる。
【００５６】
Ａ−４．検出ユニット３０の設計方法：
上述した検出ユニット３０の設計方法、具体的には、紫外カットフィルタ６０のサイズ及び較正用センサ７２，７３の位置の決定方法について、図６及び図７を用いて説明する。図６（ａ）は、照射部４０と検出部７０との間の光路上に、検出部７０を構成する受光素子の配列方向の全ての範囲において、可視カットフィルタ５０が配置され（図示省略）、紫外カットフィルタ６０及び紙幣Ｃａが配置されていない状態で照射部４０を発光させた場合の、検出部７０を構成する各受光素子の出力ＳＯ１を示している。照射部４０は単一の光源であるので、出力ＳＯ１は、図示するように、照射部４０の照射光の光軸ＯＡを中心に最も大きく、光軸から離れるにしたがって小さくなっている。ここで、光軸付近の受光素子の出力値は、本実施例におけるＡＤ変換器９２のＡＤレンジを越えている。
【００５７】
一方、図６（ｂ）は、照射部４０と検出部７０との間の光路上に、検出部７０を構成する受光素子の配列方向の全ての範囲において、可視カットフィルタ５０（図示省略）、紫外カットフィルタ６０及び紙幣Ｃａが配置された状態で照射部４０を発光させた場合の、検出部７０を構成する各受光素子の出力ＳＯ２を示している。つまり、出力ＳＯ２は、紙幣Ｃａから得られる蛍光の強さ分布を示している。出力ＳＯ２は、図示するように、照射部４０の照射光の光軸ＯＡを中心に最も大きく、光軸から離れるにしたがって小さくなっていき、所定の箇所で値０（検出限界以下）となる。ここで、光軸ＯＡを中心とした、出力ＳＯ２が検出可能な領域を蛍光検出可能領域Ａ１１、ＳＯ２が検出できない領域を蛍光検出限界領域Ａ１２ともいう。全ての出力ＳＯ２は、ＡＤ変換器９２のＡＤレンジの範囲内となっている。逆に言えば、そのように、ＡＤ変換器９２のＡＤレンジを決定する。
【００５８】
本実施例の設計方法では、かかる出力ＳＯ２を踏まえ、図７に示すように、蛍光検出可能領域Ａ１１の受光素子を鑑別用センサ７１として利用し、蛍光検出限界領域Ａ１２の受光素子を較正用センサ７２及び７３として利用する。具体的には、蛍光検出可能領域Ａ１１の両脇において、蛍光検出限界領域Ａ１２の受光素子のうちの、蛍光検出可能領域Ａ１１に最も近い位置に配置された３つの受光素子７２ａ〜７２ｃと受光素子７３ａ〜７３ｃとを、それぞれ較正用センサ７２，７３として設定する。また、較正用センサ７２及び７３の間の受光素子は、全て鑑別用センサ７１として設定する。ここで、鑑別用センサ７１を構成する受光素子は奇数（ここでは９個）であり、較正用センサ７２を構成する受光素子と較正用センサ７３を構成する受光素子とは同数（ここでは３個）であるから、較正用センサ７２と較正用センサ７３とは、光軸ＯＡを対称軸とする対称形に配置されたこととなる。このように較正用センサ７２と較正用センサ７３とを対称形に配置する理由については、後述する。
【００５９】
そして、このようにして決定した較正用センサ７２及び較正用センサ７３の位置に基づいて、紫外カットフィルタ６０のサイズを決定する。具体的には、鑑別用センサ７１の全ての受光素子が、紫外カットフィルタ６０を透過した二次光を受光可能なサイズであって、較正用センサ７２及び７３が、紫外カットフィルタ６０を透過しない照射光を受光可能なサイズに設定される。換言すれば、紫外カットフィルタ６０のサイズは、鑑別用センサ７１の全ての受光素子において、蛍光の検出レベルが検出可能範囲となる最大範囲で設定する。更に換言すれば、鑑別光受光エリアＡ１が蛍光検出可能領域Ａ１１と、紫外光受光エリアＡ２が蛍光検出限界領域Ａ１２と一致するように紫外カットフィルタ６０のサイズを設定する。
【００６０】
このとき、可視カットフィルタ５０のみを通過（紙幣Ｃａ及び紫外カットフィルタ６０は通過しない）する経路の照射光に対する蛍光検出限界領域Ａ１２の受光素子での出力ＳＯ３は、図７に示すように、基本的には、図６に示した該当領域の出力ＳＯ１と同じである。ただし、受光素子７２ｃ及び７３ｃにおける出力ＳＯ３は、当該受光素子における出力ＳＯ１よりも小さくなっている。これは、出力ＳＯ１として検出された光の一部が、出力ＳＯ３では、紫外カットフィルタ６０によって、カットされるためである。
【００６１】
また、図示するように、出力ＳＯ２及びＳＯ３は、全て、ＡＤ変換器のＡＤレンジの範囲内に納まっている。つまり、上述のように鑑別用センサ７１、較正用センサ７２，７３及び紫外カットフィルタ６０のサイズを設定すれば、上述の紙幣鑑別処理において必要な検出部７０の出力は、出力ＳＯ２であり、上述の検出値較正処理において必要な検出部７０の出力は、出力ＳＯ３であるから、各処理に必要な検出部７０の出力を全てＡＤレンジ内に収めることができる。換言すれば、紙幣鑑別処理に必要なＡＤレンジの範囲内に、検出値較正処理での出力を収めることができるので、検出値較正処理のために、ＡＤ変換器９２のＡＤレンジを無駄に大きくする必要がない。このように、較正用センサ７２，７３の位置を決定することによって、較正用センサ７２，７３の出力を低く抑えることができるからである。なお、較正用センサ７２，７３を図６に示した光軸ＯＡ付近に設定すると、図示するＡＤレンジでは、較正用センサ７２，７３の出力を適正に検出できないので、ＡＤレンジを大きくする必要がある。また、かかる効果は、較正用センサ７２，７３を、光軸ＯＡに対して鑑別用センサ７１よりも遠い位置に設けるだけであっても、一定程度得ることができる。
【００６２】
上述した検出ユニット３０の設計方法では、較正用センサ７２及び較正用センサ７３の受光素子は、それぞれ３個としたが、その個数は、特に限定するものではなくそれぞれが、少なくとも１つ以上であればよい。また、較正用センサ７２及び７３は、必ずしも、蛍光検出領域Ａ１１に最も近い位置、すなわち、鑑別用センサ７１と隣接する位置に配置する必要はない。
【００６３】
例えば、図８に示すように較正用センサ７２及び較正用センサ７３は、紙幣鑑別処理及び検出値較正処理のいずれにも使用しない無効受光素子７４，７５を介して、すなわち、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３とが隣接しないように設けてもよい。このように鑑別用センサ７１と較正用センサ７３との間に無効受光素子７４，７５を設ければ、紙幣Ｃａが光路上に配置されていない状態において、可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０とを透過した透過光ＩＬ１と、可視カットフィルタ５０のみを透過して検出部７０に受光される紫外光ＩＬ２とが干渉した光を較正用センサ７２，７３で受光することがないので、紫外光ＩＬ２の検出精度を高めることができる。また、紫外カットフィルタ６０や照射部４０の設置位置や設置角度が、製造精度の問題で僅かにずれたとしても、紫外光ＩＬ２の検出精度を確保することができる。なお、無効受光素子７４，７５の個数は、１個に限らず、複数であってもよく、蛍光ＩＬ１と紫外光ＩＬ２とが干渉しない位置に較正用センサ７２，７３を設ければよい。なお、図示は省略するが、鑑別用センサ７１についても、較正用センサ７２，７３側の両端部に無効受光素子を設けてもよい。つまり、鑑別用センサ７１の設置範囲を、蛍光ＩＬ１を受光できる最大範囲よりも小さくしてもよい。こうすれば、紙幣鑑別処理において、紫外光ＩＬ２と蛍光ＩＬ１とが干渉した光を鑑別用センサ７１で受光することがないので、紙幣Ｃａの鑑別精度を高めることができる。
【００６４】
また、かかる効果は、無効受光素子７４，７５を設けない構成であっても実現することができる。例えば、図７に示したように、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３とが隣接した配置の検出部７０を備えた紙幣鑑別装置２０において、制御ユニット９０は、受光素子７２ａ〜７３ｃの出力値のうちの相対的に大きい出力値（図７では、受光素子７２ｂの出力値）と、受光素子７３ａ〜７３ｃの出力値のうちの相対的に大きい出力値（図７では、受光素子７３ｂの出力値）とを用いて、上述の検出値較正処理を行ってもよい。こうすれば、鑑別用センサ７１と隣接する受光素子７２ｃ，７３ｃにおける出力ＳＯ３は、上述したように、紫外カットフィルタ６０の影響によって出力ＳＯ１よりも小さくなるので、結果的に、紫外カットフィルタ６０の影響を避けた位置の受光素子での出力値を検出値較正処理に用いることができるからである。なお、相対的に大きな出力値は１つに限らず、複数であってもよい。使用する出力値が多くなれば、出力値の信頼性が増し、紫外光Ｌ２の検出精度を向上させることができるからである。
【００６５】
Ａ−５．紙幣鑑別装置２０の製造方法：
上述した紙幣鑑別装置２０の製造手順について、図９を用いて説明する。紙幣鑑別装置２０の製造では、まず、上述した紙幣鑑別装置２０の構成部材のそれぞれを用意する（ステップＳ３１０）。次に、用意した構成部材をもとに、紙幣鑑別装置２０を組み立てる（ステップＳ３２０）。
【００６６】
紙幣鑑別装置２０を組み立てると、照射部４０の光路上に紙幣Ｃａを配置しない状態で、制御ユニット９０に、照射部４０を発光させ（ステップＳ３３０）、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑを読み取らせる（ステップＳ３４０）。なお、本実施例では、紙幣鑑別装置２０にコンピュータを接続し、当該コンピュータから、紙幣鑑別装置２０に制御信号を送出してステップＳ３３０及びステップＳ３４０を実行させ、初期出力データＳ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑをコンピュータに出力させることとした。ただし、紙幣鑑別装置２０の制御ユニット９０が備えるプログラムによって、ステップＳ３３０，Ｓ３４０及び後述するステップＳ３５０を制御ユニット９０に実現させてもよい。
【００６７】
初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑを得ると、これを基に、光軸ずれ係数Ｆを算出する（ステップＳ３５０）。光軸ずれ係数Ｆは、照射部４０の光軸ずれの程度を評価するための指標であり、本実施例では、次式（１）によって得られる。なお、ＡＶ７２，ＡＶ７３は、それぞれ、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑの平均値を表している。
Ｆ＝ＡＶ７２／（ＡＶ７２＋ＡＶ７３）・・・（１）
【００６８】
本実施例においては、較正用センサ７２と較正用センサ７３とは、照射部４０の光軸ＯＡを対称軸として対称形に配置されているので、照射部４０に光軸ずれが生じていない場合には、光軸ずれ係数Ｆ＝０．５となる。また、光軸ＯＡが較正用センサ７２側にずれている場合には、光軸ずれ係数Ｆ＞０．５となり、光軸ずれ係数Ｆが大きくなるにしたがって、光軸ずれが大きく生じていることを示している。同様に、光軸ＯＡが較正用センサ７３側にずれている場合には、光軸ずれ係数Ｆ＜０．５となり、光軸ずれ係数Ｆが小さくなるにしたがって、光軸ずれが大きく生じていることを示している。このように、光軸ずれ係数Ｆは、光軸ＯＡの光軸ずれの方向と程度とを表す指標となり得る。
【００６９】
上述の例では、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑのぞれぞれの平均値を用いて、光軸ずれ係数Ｆを算出したが、平均値に代えて、例えば、ｐ＝２，ｑ＝２の出力値を用いてもよい。平均値を用いたのは、光軸ずれの検出精度を向上させるためである。また、光軸すれ係数Ｆは、Ｆ＝ＡＶ７３／（ＡＶ７２＋ＡＶ７３）やＦ＝ＡＶ７２／ＡＶ７３などとしてもよい。光軸ずれ係数Ｆは、較正用センサ７２の出力と較正用センサ７３の出力との比が表せればよい。
【００７０】
光軸ずれ係数Ｆを算出すると、算出した光軸ずれ係数Ｆが規定の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３６０）。規定範囲は、本実施例ではＦ＝０．５であることとしたが、許容される測定精度を考慮して、例えば、０．４５≦Ｆ≦０．５５というように、適宜設定すればよい。
【００７１】
その結果、光軸ずれ係数Ｆが規定範囲内であれば（ステップＳ３６０：ＹＥＳ）、照射部４０の光軸ずれが許容範囲内であるので、紙幣鑑別装置２０は、完成となる。一方、光軸ずれ係数Ｆが規定範囲外であれば（ステップＳ３６０：ＮＯ）、照射部４０の光軸ずれが許容範囲外であるので、光軸ずれ解消作業を行う（ステップＳ３７０）。具体的には、照射部４０や検出部７０を組み直して、設置位置や設置角度を調節する。そして、光軸ずれ係数Ｆが規定範囲内となるまで、上記ステップＳ３３０〜Ｓ３７０の工程を繰り返す。
【００７２】
かかる紙幣鑑別装置２０の製造方法は、照射部４０の光路上に紙幣Ｃａを配置しない状態で照射部４０を発光させて得られる較正用センサ７２及び７３の出力を用いて、照射部４０の光軸ずれを把握することができるので、照射部４０の光軸ずれを調整して、精度良く検出値較正処理や紙幣鑑別処理を行うことができる。このような方法で紙幣鑑別装置２０を製造することができるのでは、紙幣鑑別装置２０が少なくとも２つの受光素子である較正用センサ７２，７３を備えているからである。特に、本実施例では、較正用センサ７２と較正用センサ７３とを光軸ＯＡを対称軸として対称形に配置しているので、光軸ずれの程度や方向を光軸ずれ係数Ｆによって把握しやすい。
【００７３】
Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例としての紙幣鑑別装置について説明する。第２実施例としての紙幣鑑別装置は、検出ユニットの構成が第１実施例と異なる。以下に、第１実施例と異なる点について説明する。なお、以下の説明において、第１実施例と同様の構成部分については、第１実施例と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。第２実施例としての検出ユニット４００の構成を図１０（ａ）に示す。図示するように、検出ユニット４００は、照射部４４０と可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ４６０と検出部４７０と搬送部８０とを備えている。これらの光軸方向の配置順序は、第１実施例と同様である。
【００７４】
照射部４４０は、複数の紫外光ＬＥＤを検出部７０の受光素子の配列方向に並べて構成されるライン光源である点が第１実施例と異なる。このように、ライン光源を備えることによって、第１実施例のように単一光源を用いる場合と比べて、照射範囲が広がるので、より広範囲の紙幣Ｃａを一度に鑑別することができる。また、紫外カットフィルタ４６０は、複数のスリット４６２を備えている点が第１実施例と異なる。なお、スリット４６２の数は、少なくとも１個あればよい。検出部４７０は、第１実施例と同様に、ラインタイプの受光素子である。ただし、鑑別用センサ４７１と較正用センサ４７２，４７３の配置が第１実施例と異なる。この点の詳細については、後述する。
【００７５】
また、紫外カットフィルタ４６０を可視カットフィルタ５０側から見た構成を図１０（ｂ）に示す。図示するように、本実施例の紫外カットフィルタ４６０では、スリット４６２は、検出部４７０の受光素子の配列方向に等間隔に設けられた貫通孔として形成されている。また、各々のスリット４６２は、受光素子の配列方向に直交する方向において、検出部４７０よりも広い幅で形成されている。
【００７６】
検出部４７０の構成を図１１に示す。図示するように、検出部４７０には、紫外カットフィルタ４６０と紫外カットフィルタ４６０が備えるスリット４６２とによって、鑑別光受光エリアＡ１と紫外光受光エリアＡ２とが形成される。具体的には、紫外カットフィルタ４６０は、スリット４６２を備えているので、スリット４６２に対応する位置にも、紫外光受光エリアＡ２が形成される。その結果、鑑別光受光エリアＡ１と紫外光受光エリアＡ２とが、受光素子の配列方向に交互に形成される。こうして形成された鑑別光受光エリアＡ１には鑑別用センサ４７１が、紫外光受光エリアＡ２には較正用センサ４７２，４７３が設けられる。その結果、スリット４６２がない場合と比べて、各々の較正用センサ４７２，４７３の配置間隔を小さくすることができる。
【００７７】
かかる構成の紙幣鑑別装置２０における検出値較正処理では、各々の鑑別用センサ４７１に隣接する較正用センサ４７２，４７３の出力のみを用いて、当該鑑別用センサ４７１の近くに配された光源に対して、あるいは、当該鑑別用センサ４７１の出力データに対して、検出値較正制御（ステップＳ２６０）を行う。こうすれば、ライン光源を構成する各々の光源の光量変化などによって、照射部４４０の受光素子の配列方向に亘って光源ムラが生じても、検出部４７０の鑑別用センサ４７１の受光素子の位置に応じた較正を行って、検出値較正処理を行うことができるので、検出値較正処理の精度を高めることができる。
【００７８】
ただし、第１実施例と同様に、各々の較正用センサ４７２，４７３の平均出力などを用いて、全てのライン光源に対して、あるいは、全ての鑑別用センサ４７１の出力データに対して一律的に検出値較正制御を行ってもよい。こうしても、配置間隔が小さい較正用センサ７２,７３に基づいて検出値較正制御を行えるので、第１実施例のように、検出部７０の両端のみに較正用センサ７２，７３が配置される場合と比べて、光源ムラの影響を緩和することができる。
【００７９】
また、検出部４７０には、図１２に示すように、蛍光ＩＬ１と紫外光ＩＬ２とが干渉する干渉エリアＡ３が形成される。したがって、制御ユニット９０は、第１実施例と同様に、干渉エリアＡ３を避けて設定された較正用センサ４７２，４７３の出力を用いて、検出値較正制御を行ってもよい。こうすれば、第１実施例と同様に、較正用センサ４７２，４７３での紫外光ＩＬ２の検出精度を高めることができる。
【００８０】
また、検出部４７０の形状の変形例を図１３に示す。図１３では、２つの紫外カットフィルタ４６０ａ，４６０ｂの形状と、それに対応する検出部４７０の設置位置を示している。紫外カットフィルタ４６０ａ及び４６０ｂは、略矩形の１つのフィルタを２つにカットしたものである。紫外カットフィルタ４６０ａには、その一片が切り欠かれたスリット４６２ａと、隣接するスリット４６２ａ間の非切欠部である凸部４６４ａとが交互に繰り返して形成されている。スリット４６２ａ及び凸部４６４ａのサイズは、同一に形成されている。
【００８１】
紫外カットフィルタ４６０ｂは、略矩形の１つのフィルタから、スリット４６２ａをカットした残りの部分である。上述した紫外カットフィルタ４６０ａの形状に起因して、紫外カットフィルタ４６０ｂの形状は、紫外カットフィルタ４６０ａをスリット４６２ａの繰返し方向の幅分だけスライドさせた形状となっている。かかる紫外カットフィルタ４６０ａ，４６０ｂにおいて、各々のスリット４６２ａ，４６２ｂは、検出部４７０の受光素子の配列方向に直交する方向において、検出部４７０よりも広い幅で形成されている。
【００８２】
かかる形状のスリット４６２ａ，４６２ｂを、図１３に示すように、スリット４６２ａ，４６２ｂの、検出部４７０の受光素子の配列方向に直交する方向の中央部に配置すれば、図１０（ｂ）に示した紫外カットフィルタ４６０と同様の機能を発揮することができる。また、かかる形状のスリット４６２ａ，４６２ｂは、略矩形の１つのフィルタを無駄なくカットして、製造することができるので、省資源化、低コスト化に資する。
【００８３】
Ｃ．第３実施例：
第３実施例としての紙幣鑑別装置５００について説明する。第３実施例としての紙幣鑑別装置５００は、制御ユニットの構成が第１実施例と異なる。以下の説明においては、第１実施例と異なる点についてのみ説明し、第１実施例と共通の点については、説明を省略する。なお、以下の説明において、第１実施例と同様の構成部分については、第１実施例と同一の符号を付している。第３実施例としての紙幣鑑別装置５００の構成を図１４に示す。紙幣鑑別装置５００の制御ユニット５９０は、光軸ずれ検知部５９７としても機能する。光軸ずれ検知部５９７は、較正用センサ７２，７３の出力から、照射部４０の光軸ずれを検出し、検出値較正部９５に出力する。これを受けて、検出値較正部９５は、鑑別用センサ７１の出力に対して、検出した光軸ずれの程度に基づいて補正を行い、その補正結果を用いて、検出値較正制御を行う。また、制御ユニット５９０は、後述する不揮発性メモリに補正係数テーブルＴａを記憶している（図示せず）。
【００８４】
本実施例における光軸ずれの検出及び検出値較正制御について、以下に具体的に説明する。まず、第３実施例の前提について説明する。説明を簡単にするために、第３実施例としての検出部７０は、図１５（ａ）に示すように、５つの受光素子からなる鑑別用センサ７１と、１つの受光素子からなる較正用センサ７２，７３とを備えているものとする。紙幣鑑別処理における鑑別用センサ７１の各々の受光素子のＡＤ変換器９２を介した出力は、較正用センサ７２に最も近い受光素子の出力を出力Ｘ１とし、較正用センサ７３側に向かうにしたがって、各受光素子の出力を出力Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５と呼ぶこととする。また、検出値較正処理における較正用センサ７２，７３の出力をそれぞれ出力ＸＬ，ＸＲと呼ぶこととする。
【００８５】
第３実施例としての検出値較正処理の流れを図１６に示す。図１６においては、図５に示した第１実施例としての検出値較正処理と同様のステップについては、図５と同一の符号を付して、説明を簡略化する。第３実施例としての検出値較正処理が開始されると、制御ユニット５９０は、所定のイベントの発生を待機し（ステップＳ２１０）、イベントの発生を検知すると（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、照射部４０を発光させる（Ｓ２２０）。照射部４０を発光させると、制御ユニット５９０は、出力増幅部９１及びＡＤ変換器を介してデータ処理部９３に入力された較正用センサ７２，７３の出力である出力ＸＬ，ＸＲを読み取る（ステップＳ２３０）。
【００８６】
出力ＸＬ，ＸＲを読み取ると、制御ユニット５９０は、出荷調整処理によって不揮発性メモリに記憶された較正用センサ７２，７３の初期出力ＸＬ０，ＸＲ０を読み込む（ステップＳ６１０）。初期出力ＸＬ０，ＸＲ０を読み込むと、制御ユニット５９０は、光軸ずれ検知部５９７の処理として、照射部４０の光軸ずれ検出を行う（ステップＳ６２０）。具体的には、ステップＳ６１０で読み込んだ初期出力ＸＬ０，ＸＲ０を用いて、光軸ずれ係数Ｆ（＝ＸＬ０／（ＸＬ０＋ＸＲ０））を算出する。
【００８７】
光軸ずれを検出すると、制御ユニット５９０は、検出値較正部９５処理として、光軸ずれ検知部５９７から、光軸ずれ係数Ｆを受け取って、検出値較正制御を行う（ステップＳ６３０）。ステップＳ６３０で行う検出値較正制御は、デジタル増幅またはデジタル減衰である。
【００８８】
ステップＳ６３０の処理については、更に詳細に説明する。一般的に、物質の励起を生じさせる光吸収は、入射光の２乗に比例して変化することが知られており、紙幣Ｃａから励起される蛍光は、照射部４０からの光出力が弱くなるほど小さくなる出力分布となる。したがって、照射光の光軸がずれた場合、そのずれに応じて照射部の照射光によって励起される蛍光の出力分布もずれる。かかる現象を踏まえ、ステップＳ６３０では、光軸ずれの影響を含めて較正できるように、鑑別用センサ７１から得られる出力Ｘ１〜Ｘ５に対して、デジタル増幅またはデジタル減衰を行う。以下、かかる処理について説明する。
【００８９】
制御ユニット５９０は、補正係数テーブルＴａを記憶している。補正係数テーブルＴａの具体例を図１５（ｂ）に概念的に示す。補正係数テーブルＴａには、上述の光軸ずれ係数Ｆと、補正係数ＣＦ１とが対応付けられている。補正係数ＣＦ１は、照射光ＩＬの光が最も強くなる位置、すなわち、光軸に対応する位置における光量を基準係数ａで表している。また、基準係数ａを基準として、当該位置から受光素子１個分だけ離れるたびに、当該位置の光が弱まる程度の逆数を係数ｂ，ｃ，ｄ，ｅで表している。補正係数ＣＦ１を鑑別用センサ７１の各出力に乗じれば、鑑別用センサ７１の各位置における光の強さを擬似的に揃えることができる。例えば、基準係数ａ＝１である場合、光軸から受光素子１個分離れた位置の光量が光軸該当位置の０．７倍になるとすれば、係数ｂ＝１／０．７であり、光軸から受光素子２個分離れた位置の光量が光軸該当位置の０．５倍になるとすれば、係数ｃ＝１／０．５である。これらの係数は、光学設計において実験的に求められるものである。なお、光の強さは、光源からの距離の２乗に反比例して減衰するので、照射部４０や検出部７０の位置関係に基づいて、計算によって単純に補正係数ＣＦ１を求めることもできるが、照射部４０のレンズ形状によって光出力分布の特徴に違いが生じることや、紙幣Ｃａの内部で紫外光が拡散されることなどから、光学特性が複雑化するため、光学設計の段階で実験的に求めることが望ましい。
【００９０】
かかる補正係数ＣＦ１は、光軸ずれの程度によって、基準係数ａと対応付けられる受光素子の位置が変化する。図１５（ｂ）の例では、光軸ずれがない場合、すなわち、光軸ずれ係数Ｆ＝０．５の場合には、基準係数ａは、鑑別用センサ７１の中心の受光素子に対応するので、出力Ｘ３と基準係数ａとが対応付けられ、受光素子１個分だけ離れた位置の出力Ｘ２，Ｘ４には係数ｂが対応付けられ、受光素子２個分だけ離れた位置の出力Ｘ１，Ｘ５には係数ｃが対応付けられている。また、光軸ずれ係数Ｆ＝０．６の場合には、照射光ＩＬの光が最も強くなる位置の変化量は、受光素子１個分に足りず、補正係数ＣＦ１は、光軸ずれ係数Ｆ＝０．５の場合と同じとなっている。
【００９１】
一方、光軸ずれ係数Ｆ＝０．７の場合には、照射光ＩＬの光が最も強くなる位置の変化量は、受光素子１個分に相当し、基準係数ａは、鑑別用センサ７１の中心よりも鑑別用センサ７１方向に受光素子１個分だけずれた位置の出力Ｘ２に対応付けられ、出力Ｘ１，Ｘ３には係数ｂが、出力Ｘ４には係数ｃが、出力Ｘ５には係数ｄが対応付けられている。光軸ずれ係数Ｆ＝０．８の場合には、光軸ずれ係数Ｆ＝０．６の場合と同様の理由によって、補正係数ＣＦ１は、光軸ずれ係数Ｆ＝０．７の場合と同じとなっている。
【００９２】
同様にして、光軸ずれ係数Ｆ＝０．９の場合には、照射光ＩＬの光が最も強くなる位置の変化量は、受光素子２個分に相当し、基準係数ａは、鑑別用センサ７１の中心よりも鑑別用センサ７１方向に受光素子２個分だけずれた位置の出力Ｘ１に対応付けられ、出力Ｘ２には係数ｂが、出力Ｘ３には係数ｃが、出力Ｘ４には係数ｄが、出力Ｘ５には係数ｅが対応付けられている。なお、図１５（ｂ）では、図示を省略しているが、補正係数テーブルＴａには、光軸ずれ係数Ｆが０．５未満の場合についても、図示した部分と同様に、出力Ｘ１〜Ｘ５に対して補正係数ＣＦ１が対応付けられている。
【００９３】
制御ユニット９０は、かかる補正係数テーブルＴａを参照して、ステップＳ６２０で算出した光軸ずれ係数Ｆに対応する補正係数ＣＦ１を読み込み、これらの係数と、出力ＸＬ，ＸＲ、初期出力ＸＬ０，ＸＲ０とを用いて、出力Ｘ１〜Ｘ５のデジタル増幅またはデジタル減衰を行うのである。その具体例を図１５（ｃ）に示す。この例は、光軸ずれ係数Ｆ＝０．７の場合のデジタル増幅またはデジタル減衰の内容を示している。光軸ずれ係数Ｆ＝０．７に対応する補正係数ＣＦ１（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５）＝（ｂ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ）であるから、出力Ｘ１の補正後の出力Ｘ１１は、Ｘ１１＝Ｘ１×（ＸＬ０／ＸＬ）×ｂとなる。「ＸＬ０／ＸＬ」は、初期出力ＸＬ０に対する出力ＸＬの変化量、つまり、工場出荷時からの光量の変化量を補正するものであり、「ｂ」は、光軸ずれの影響を補正するものである。
【００９４】
また、例えば、出力Ｘ４の補正後の出力Ｘ１４は、Ｘ１４＝Ｘ４×（ＸＲ０／ＸＲ）×ｃとなる。本実施例では、このように、出力Ｘ１では、「ＸＬ０／ＸＬ」を用いて光量変化を補正し、出力Ｘ４では、「ＸＲ０／ＸＲ」を用いて光量変化を補正している。つまり、較正用センサ７２側の受光素子については、較正用センサ７２の出力である「ＸＬ０／ＸＬ」を用い、較正用センサ７３側の受光素子については、較正用センサ７３の出力である「ＸＲ０／ＸＲ」を用いている。このように、較正用センサ７２，７３の出力のうちの、補正対象の受光素子に近い側の出力を用いることによって、較正精度が高まるからである。なお、鑑別用センサ７１の中央に位置する受光素子の出力Ｘ３については、本実施例では、便宜的に「ＸＲ０／ＸＲ」を用いている。ただし、出力Ｘ３については、「ＸＬ０／ＸＬ」と「ＸＲ０／ＸＲ」との平均値を用いてもよい。勿論、出力Ｘ１〜Ｘ５の全てに対して平均値を用いてもよい。このようにして、検出値較正制御を行うと、検出値較正処理は終了となる。
【００９５】
かかる構成の紙幣鑑別装置５００は、照射部４０の光量変化に加えて、照射部４０の光軸ずれについても較正した鑑別用センサ７１の出力を得て、精度良く紙幣鑑別処理を行うことができる。換言すれば、紙幣鑑別装置５００の製造段階において、照射部４０の光軸ずれを許容することができる。したがって、紙幣鑑別装置５００の製造時における制約が減り、製造工程を簡略化し、紙幣鑑別装置５００を低コスト化することができる。なお、かかる構成は、２つ以上の受光素子からなる較正用センサ７２，７３を備えていることで実現できるものである。
【００９６】
上述の例では、較正用センサ７２，７３は、それぞれ１つの受光素子からなるものとして説明したが、それぞれが複数の受光素子からなる場合であっても、第１実施例と同様に、これらの受光素子の出力の平均値を用いたり、最も大きい出力を用いたりしてもよい。
【００９７】
また、図１６の検出値較正処理は、紙幣鑑別装置５００の出荷後、すなわち、使用時において、何らかの理由で照射部４０の光軸ずれが生じてしまった場合においても応用することができる。すなわち、ステップＳ６２０において算出する光軸ずれ係数Ｆを、「ＸＬ０／（ＸＬ０＋ＸＲ０）」に代えて、「ＸＬ／（ＸＬ＋ＸＲ）」として算出し、これを基に、ステップＳ６３０の検出値較正制御を行ってもよい。こうすれば、使用時に、紙幣鑑別装置５００が衝撃などを受けて光軸ずれを生じたとしても、紙幣鑑別処理の精度を高く保つことができる。
【００９８】
Ｄ．変形例：
上述した実施例の変形例について説明する。
Ｄ−１．変形例１：
上述の実施形態においては、較正用センサ７２，７３を鑑別用センサ７１の両脇に配置する構成について示したが、必ずしも、このような配置に限るものではない。例えば、第１実施例や第３実施例においては、較正用センサ７２，７３は、光軸を対称軸として対称形に配置しなくてもよいし、鑑別用センサ７１の中央部や片側に並べて配置してもよい。また、検出部７０の受光素子が紙幣Ｃａの搬送方向にも配列される場合には、当該方向の両脇に較正用センサ７２，７３を配置してもよい。これらのようしても、２つ以上の受光素子である較正用センサ７２，７３の出力を用いて、検出値較正処理の信頼性を高めることができる。
【００９９】
また、較正用センサ７２，７３が対称形でない場合には、光軸ずれの判断は、その配置角度に応じた光軸ずれ係数Ｆの値によって行えばよい。例えば、較正用センサ７２と光軸ＯＡとの距離が、較正用センサ７３と光軸ＯＡとの距離よりも短くなるように、較正用センサ７２，７３を配置する場合には、光軸ずれ係数Ｆ＝ＸＬ０／（ＸＬ０＋ＸＲ０）＝が０．７のときに、光軸ずれが生じていないと判断できる場合もある。ただし、較正用センサ７２，７３は、離れて配置した方が、光軸ずれの検知精度を高めることができることは明らかである。また、対称形に配置した方が、光軸ずれの程度や方向の把握が容易である。
【０１００】
Ｄ−２．変形例２：
上述の実施形態においては、蛍光ＩＬ１及び紫外光ＩＬ２の光路には、特に仕切りを設けていないが、遮光板などを用いて、両光路を遮断してもよい。こうすれば、蛍光ＩＬ１と紫外光ＩＬ２との干渉を避けて、精度良く検出値較正処理を行うことができる。
【０１０１】
Ｄ−３．変形例３：
上述の実施形態においては、紫外カットフィルタ６０と検出部７０とは、別体構成としたが、これらは、一体的に構成してもよい。例えば、紫外カットフィルタ６０は、検出部７０の鑑別用センサ７１や、それに対応するレンズの表面に、蒸着や塗布などによって形成してもよい。こうすれば、装置をコンパクトにできると共に、蛍光ＩＬ１と紫外光ＩＬ２との干渉を抑制することができる。
【０１０２】
Ｄ−４．変形例４：
上述の実施形態においては、較正用センサ７２，７３の出力は、検出値較正処理のみに用いたが、紙幣鑑別処理にも用いてもよい。すなわち、鑑別用センサ７１によって、紙幣Ｃａの蛍光状態を検出すると共に、較正用センサ７２，７３によって、紙幣Ｃａの紫外光透過状態を検出してもよい。こうすれば、同時に、２種類の方法で紙幣鑑別を行えるので、鑑別精度を高めることができる。あるいは、２種類の装置をそれぞれ個別的に設ける必要がないので。装置構成を簡略化できる。
【０１０３】
Ｄ−５．変形例５：
第３実施例においては、較正用センサ７２，７３の出力から光軸ずれを検知し、その検知結果から、補正係数テーブルＴａを参照して、検出値較正制御を行う構成について示したが、かかる態様は、照射部４０のレンズの局所的な曇りに対する較正用としても応用可能である。レンズが局所的に曇ると、その曇りの位置や程度に応じて較正用センサ７２，７３の出力に差が生じるからである。この場合、想定される曇りに対応する較正用センサ７２，７３の出力の比率に応じた補正係数を実験的に求め、テーブルとして記憶しておけばよい。また、第２実施例のように、照射部４０にライン光源を用いる場合には、隣接する光源の明るさの変化の程度によって、較正用センサ７２，７３の出力に差が生じるので、それを較正する構成としても応用可能である。この場合、想定される明るさの変化に対応する較正用センサ７２，７３の出力の比率に応じた補正係数を実験的に求め、テーブルとして記憶しておけばよい。
【０１０４】
Ｄ−６．変形例６：
上述の実施形態においては、紙幣Ｃａの励起光として、紫外光を用いたが、励起光は、紫外光に限るものではなく、例えば、赤外線などであってもよい。また、この場合、紫外カットフィルタ６０に代えて、対応するバンドパスフィルタを用いればよい。また、バンドパスフィルタも、１種類に限らず、複数種類としてもよい。
【０１０５】
Ｄ−７．変形例７：
上述の実施形態においては、紙幣Ｃａから得られる蛍光を基に、紙幣Ｃａを鑑別する構成について示したが、紙幣Ｃａの鑑別光は、蛍光に限らず、燐光などであってもよい。また、蛍光と燐光の両方によって、鑑別するものであってもよい。つまり、紙幣Ｃａに光を照射して、当該照射光を励起光として得られる二次光の光学特性を識別するものであればよい。
【０１０６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態における本発明の構成要素のうち、独立クレームに記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、本発明は、紙幣の真偽鑑別装置に限らず、紙幣、有価証券、帳票などの紙葉類を取り扱う種々の紙葉類の光学特性識別装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
２０…紙幣鑑別装置
３０…検出ユニット
４０…照射部
５０…可視カットフィルタ
６０…紫外カットフィルタ
７０…検出部
７１…鑑別用センサ
７２，７３…較正用センサ
７２ａ〜７２ｃ，７３ａ〜７３ｃ…受光素子
７４…無効受光素子
８０…搬送部
９０…制御ユニット
９１…出力増幅部
９２…ＡＤ変換器
９３…データ処理部
９４…真偽識別部
９５…検出値較正部
９６…紫外光制御部
４００…検出ユニット
４４０…照射部
４６０，４６０ａ，４６０ｂ…紫外カットフィルタ
４６２，４６２ａ，４６２ｂ…スリット
４６４ａ，４６４ｂ…凸部
４７０…検出部
４７１…鑑別用センサ
４７２，４７３…較正用センサ
５００…紙幣鑑別装置
５９０…制御ユニット
５９７…光軸ずれ検知部
Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑ…初期出力
Ｓ７２ｐ，Ｓ７３ｑ…センサ出力
ＳＯ１〜ＳＯ３…出力
Ａ１…鑑別光受光エリア
Ａ２…紫外光受光エリア
Ａ３…干渉エリア
Ａ１１…蛍光検出可能領域
Ａ１２…蛍光検出限界領域
Ｘ１〜Ｘ５，ＸＬ，ＸＲ…出力
ＩＬ…照射光
ＩＬ１…蛍光、透過光
ＩＬ２…紫外光
Ｃａ…紙幣
ＯＡ…光軸
Ｔａ…補正係数テーブル
ＣＦ１…補正係数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類の光学特性を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
金融機関においては、無人で入出金業務を行える現金自動取引装置が広く普及している。現金自動取引装置においては、取り扱う紙幣の真偽を判別する紙幣鑑別装置が設けられ、紙幣に光を照射して、照射光を励起光として得られる蛍光や燐光を検出したり、照射光の反射や透過の状態を識別したりして、紙幣の真偽が判別される。こうした紙幣鑑別装置において、光源の光量は、周囲温度の影響や経年劣化によって変動するため、真偽判別性能を正確に保ち続けるために、必要に応じて光量を補正する必要がある。こうしたことから、種々の光量補正技術が開発されている（例えば、下記特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
特許文献１では、紫外光を照射した紙葉類から得られる蛍光を検出する蛍光受光素子とは別の箇所に、紫外光受光用の紫外光受光素子を設けて、当該紫外光受光素子の検出結果を用いて光量補正を行う技術を開示している。また、特許文献２では、紫外光照射部、紙幣、反射板の順に配置し、紙幣に対して紫外線照射部と同じ側に設けられた蛍光受光素子で蛍光を受光し、また、紙幣が配置されていないときの反射板の反射光を受光する紫外光受光素子を別途設けて、当該紫外光受光素子の検出結果を用いて光量補正を行う技術を開示している。
【０００４】
しかしながら、これらの技術では、紫外光照射部の光量劣化をモニタするための独立した個別の紫外光受光素子を配置することが必要であり、その受光素子や光電変換する回路分の部品点数の増加、装置の複雑化・大型化などが問題となっていた。また、特許文献２の技術は、紫外光照射部と紫外光及び蛍光発光を受光する受光部とを対向して配置し、紙葉類の透過蛍光発光量及び透過紫外光量を識別する構成とする場合、紫外光照射部と受光素子との光路を反射板で塞ぐことになってしまうので、採用することができない。かかる問題は、紙幣鑑別装置に限らず、紙幣、有価証券、帳票などの紙葉類の光学特性を検出する種々の紙葉類光学特性検出装置に共通する問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９７５０６号公報
【特許文献２】特開２００３−０６７８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の問題の少なくとも一部を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、紙葉類の光学特性の検出を簡単な構成で精度良く行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］紙葉類の光学特性を検出する紙葉類光学特性識別装置であって、
光を照射する照射部と、
前記照射部が照射する照射光の光路の一部に設けられ、特定の波長の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタと、
光を検出する受光素子が複数配列された検出部であって、前記バンドパスフィルタを透過した光を受光する、少なくとも１つの受光素子からなる第１の受光素子と、前記バンドパスフィルタを透過しない経路の光を少なくとも受光する、少なくとも２つの受光素子からなる第２の受光素子とを備えた検出部と、
前記照射光の光路上に配置された前記紙葉類から、該紙葉類に照射された照射光を励起光として得られる二次光であって、前記バンドパスフィルタを透過した二次光の前記第１の受光素子での検出結果に基づいて、前記紙葉類の光学特性を識別する識別部と、
前記照射光の光路上に前記紙葉類が配置されていない状態における、前記第２の受光素子での検出結果に基づいて、前記第１の受光素子での検出結果を較正する制御部と
を備えた紙葉類光学特性識別装置。
【０００９】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、紙葉類に光を照射して得られる二次光をバンドパスフィルタに透過させ、第１の受光素子で検出した結果に基づいて、紙葉類の光学特性を識別する。ここで、制御部は、照射光の光路上に紙葉類が配置されていない状態における第２の受光素子での検出結果に基づいて、照射部の発光光量を制御し、及び／または、第１の受光素子での検出結果を補正する。したがって、周囲温度の影響や経年劣化によって光量が変動しても、その影響を較正して、紙葉類の光別特性を精度良く識別することができる。また受光素子が複数配列され、第１の受光素子と第２の受光素子とを備える検出部を用いるので、第１の受光素子と第２の受光素子とを個別的に配置する必要がない。したがって、装置構成を簡略化することができる。また、第２の受光素子は、少なくとも２つの受光素子からなるので、第２の受光素子での検出結果の信頼性を高めることができる。その結果、制御部の発光光量の制御や検出結果の補正を精度良く行い、紙葉類の識別精度を向上させることができる。
【００１０】
［適用例２］前記制御部は、前記較正として、前記照射部の発光光量の制御、前記第１の受光素子での検出結果の補正、前記第１の受光素子の感度の調整のうちの、少なくとも１つを行う適用例１記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、照射部の発光光量の制御、第１の受光素子での検出結果の補正、第１の受光素子の感度の調整の少なくとも１つを行うので、周囲温度の影響や経年劣化によって光量が変動しても、その影響を好適に較正して、紙葉類の光別特性を精度良く識別することができる。
【００１１】
［適用例３］前記照射部と前記検出部とは、前記バンドパスフィルタを介して、対向して配置された適用例１または適用例２記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、照射部と検出部とは対向して配置されるので、照射部と検出部とが同一方向側に向かって配置される場合と比べて、反射板などが必要なく、装置構成を簡略化することができる。
【００１２】
［適用例４］前記照射部は、単一の光源である適用例１ないし適用例３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、装置構成を簡略化することができる。また、第２の受光素子は、少なくとも２つの受光素子からなるので、第２の受光素子の各々の出力値の大きさの違いから、単一光源の光軸ずれが生じているか否かを検証することができる。つまり、紙葉類光学特性識別装置の製造段階において、光軸ずれが生じている場合、光軸ずれの解消作業を行うことができる。したがって、識別精度の高い紙葉類光学特性識別装置を提供することができる。
【００１３】
［適用例５］前記第２の受光素子を構成する少なくとも２つの受光素子は、互いに離れて配置された２つの受光素子を含む適用例４記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、単一光源の光軸ずれが生じた場合に、第２の受光素子の各々の出力値に差異が生じやすい。つまり、光軸ずれを把握しやすい。
【００１４】
［適用例６］前記第２の受光素子を構成する少なくとも２つの受光素子は、前記照射光の光軸を対称軸とする対称形に配置された適用例５記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、光軸ずれが生じた場合に、対称形に配置された第２の受光素子の出力値間に差異が生じるので、光軸ずれを把握しやすい。
【００１５】
［適用例７］前記第２の受光素子は、前記照射光の光軸に対して前記第１の受光素子よりも遠い位置に設けられた適用例４ないし適用例６のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置において、識別部が用いる第１の受光素子の検出結果は、紙葉類とバンドパスフィルタを通過した光を検出するものであり、制御部が用いる第２の受光素子の検出結果は、紙葉類とバンドパスフィルタのいずれも通過しない光を検出するものである。つまり、概して、第２の受光素子の方が、第１の受光素子よりも出力値が大きくなる。ここで、第２の受光素子は、第１の受光素子よりも照射光の光軸に対して遠い位置に設けられる。つまり、第２の受光素子は、照射部からの光学距離が相対的に長く、照射光が相対的に減衰する位置に設けられる。したがって、第２の受光素子を光軸から相対的に遠ざけることで、第１の受光素子と第２の受光素子の出力レベルを近づけることができる。
【００１６】
［適用例８］更に、前記照射光の光路上に前記紙葉類が配置されていない状態における、前記第２の受光素子での検出結果に基づいて、前記照射光の光軸のずれを検知する光軸ずれ検知部を備えた適用例４ないし適用例７のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、照射光の光路上に紙葉類が配置されていない状態における、第２の受光素子での検出結果に基づいて、光軸ずれを検知することができるので、製造段階において、あるいは、出荷後の使用時において、光軸ずれが生じたまま、つまり、制御部や識別部の精度が低下した状態で使用されることを避けることができる。
【００１７】
［適用例９］前記制御部は、前記光軸ずれ検知部の検知結果に基づいて、前記第１の受光素子での検出結果を補正する適用例８記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、光軸ずれの検知結果に基づいて第１の受光素子での検出結果を補正するので、光軸ずれによる影響を較正して、紙葉類の光別特性を精度良く識別することができる。
【００１８】
［適用例１０］適用例１ないし適用例３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置であって、前記照射部は、複数の光源が前記受光素子の配列方向に並んで配置されたライン光源であり、前記バンドパスフィルタは、前記受光素子の配列方向に少なくとも１つのスリットを備えた紙葉類光学特性識別装置。
【００１９】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、ライン光源を備えているので、単一光源の場合と比べて、広範囲に光を照射して、広範囲の紙葉類を一度に識別することができる。また、バンドパスフィルタが少なくとも１つのスリットを備えているので、例えば、バンドパスフィルタの両端部と、スリット対応部分とに第２の受光素子を配置することができる。つまり、第２の受光素子の配置間隔を小さくすることができる。したがって、ライン光源を構成する各々の光源の光量変化などによって、検出部の受光素子の配列方向に亘って光源ムラが生じても、その影響を抑制できる。また、検出部の位置に応じて、当該位置の近くに配された第２の受光素子の検出結果に基づいて、制御部の較正を精度良く行うことができる。
【００２０】
［適用例１１］前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、前記第１の受光素子と隣接しない受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う適用例１ないし適用例１０のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【００２１】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、第１の受光素子と隣接しない受光素子での出力結果に基づいて、つまり、バンドパスフィルタを透過した光の影響を受けない箇所の受光素子での出力結果に基づいて、較正を精度良く行うことができる。
【００２２】
［適用例１２］前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、相対的に出力値が大きい受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う適用例１ないし適用例１１のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【００２３】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置は、相対的に出力値が大きい受光素子での出力結果に基づいて、較正を行うので、結果として、バンドパスフィルタを透過した光の影響を受けて、出力が低下した受光素子の出力結果は用いない。したがって、適用例１０と同様の効果を奏する。
【００２４】
［適用例１３］前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、前記バンドパスフィルタを透過した光と、前記バンドパスフィルタを透過しない光とが干渉しない位置に設けられた受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う適用例１ないし適用例１２のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置も、同様の理由によって、適用例１０と同様の効果を奏する。
【００２５】
［適用例１４］適用例１ないし適用例１３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置の設計方法であって、前記第２の受光素子が前記バンドパスフィルタを透過した二次光を受光したと仮定した場合に、該第２の受光素子での該二次光の検出レベルが検出可能範囲に満たない位置に該第２の受光素子を配置する紙葉類光学特性識別装置の設計方法。
【００２６】
かかる構成の紙葉類光学特性識別装置の設計方法は、第２の受光素子における出力レベルを低く抑えることができるので、装置を低コスト化することができる。また、二次光の検出レベルが検出可能な範囲となる位置の全てに第１の受光素子を配置すれば、第１の受光素子を多く確保することができる。その結果、同時に広範囲の紙葉類の光学特性を識別して、効率的な識別を行うことができる。
【００２７】
また、本発明は、適用例１５に示す紙葉類光学特性検出方法としても実現可能である。
［適用例１５］紙葉類の光学特性を検出する紙葉類光学特性検出方法であって、紙葉類に単一光源から得られる光を照射して、照射した照射光から得られる二次光を、特定の波長の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタを透過させ、透過した透過光を第１の受光素子で検出する検出工程と、少なくとも２つの受光素子である第２の受光素子に、前記紙葉類を介さずに前記単一光源から得られる光を照射して、前記バンドパスフィルタを介さずに受光させて、該第２の受光素子での検出結果に基づいて、該照射光の光軸ずれを検知する検知工程と、前記検知工程での検知結果に基づいて、前記検出工程の検出結果を補正する補正工程と、前記補正工程での補正結果に基づいて、前記紙葉類の光学特性を識別する識別工程とを備えた紙葉類光学特性検出方法。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施例としての紙幣鑑別装置２０の概略構成を示す説明図である。
【図２】紙幣鑑別装置２０の検出ユニット３０の構成を模式的に表した斜視図である。
【図３】検出部７０の詳細を示す説明図である。
【図４】出荷調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】検出値較正処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】較正用センサ７２，７３の位置の決定方法を示す説明図である。
【図７】較正用センサ７２，７３の位置の決定方法を示す説明図である。
【図８】較正用センサ７２，７３の位置の変形例を示す説明図である。
【図９】紙幣鑑別装置２０の製造手順を示す工程図である。
【図１０】第２実施例としての検出ユニット４００の概略構成を示す説明図である。
【図１１】検出部４７０の詳細を示す説明図である。
【図１２】検出部４７０の変形例を示す説明図である。
【図１３】紫外カットフィルタ４６０の形状の変形例を示す説明図である。
【図１４】第３実施例としての紙幣鑑別装置５００の概略構成を示す説明図である。
【図１５】第３実施例としての検出値較正処理における検出値較正制御について示す説明図である。
【図１６】第３実施例としての検出値較正処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施例について説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．紙幣鑑別装置２０の構成：
図１は、本発明の紙葉類光学特性識別装置の第１実施例としての紙幣鑑別装置２０の概略構成を示す説明図である。紙幣鑑別装置２０は、紙幣Ｃａの真偽を鑑別する装置であり、例えば、紙幣Ｃａの預け入れ、引き出し、振込み等の取引を行う現金自動取引装置や、商品の無人販売を行う自動販売機などに搭載される。例えば、紙幣鑑別装置２０が現金自動取引装置に搭載される場合、紙幣鑑別装置２０は、紙幣の出し入れを行う入出金口から、入金紙幣を保管する入金庫への紙幣搬送経路の途中に設けられる。紙幣Ｃａは、一般的に、紫外光を照射しても蛍光を発しない特性を有する紙が使用されると共に、蛍光インクを用いた偽造防止用のパターン（以下、蛍光パターンともいう）が印刷されている。本実施例での紙幣鑑別装置２０は、紙幣Ｃａに紫外光を照射し、上述の蛍光パターンが現れるか否かを検出することにより、紙幣Ｃａの真偽を鑑別するものである。図１に示すように、紙幣鑑別装置２０は、検出ユニット３０と制御ユニット９０とを備えている。
【００３０】
検出ユニット３０は、照射部４０、可視カットフィルタ５０、紫外カットフィルタ６０、検出部７０、搬送部８０を備えている。照射部４０は、紙幣Ｃａの鑑別に用いる紫外光を照射するための光源であり、本実施例では、単一の紫外光ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた。単一光源とすることで、装置構成を簡略化できるからである。ただし、照射部４０は、複数の光源を備えていてもよい。また、照射部４０は、紫外線ランプなどを用いてもよい。
【００３１】
検出部７０は、照射部４０の照射光ＩＬを受光し、検出する受光素子（フォトセンサ）を備えている。本実施例では、検出部７０は、後述する搬送部８０による紙幣Ｃａの搬送方向と直交する方向に沿って、複数の受光素子が隙間なく配列されたラインタイプの受光素子である。受光素子は、受光した照射光の強さに応じた電圧を出力する素子であり、本実施例では、受光素子として、フォトダイオードを用いた。ただし、受光素子には、フォトトランジスタなどを用いてもよい。検出部７０は、照射部４０との間に紙幣Ｃａが配された場合には、照射部４０からの照射光ＩＬを励起光として発せられる蛍光も受光することができる。また、本実施例においては、照射部４０と検出部７０とは対向して設けられている。こうすれば、検出ユニット３０が反射板などを備えなくても、照射部４０の照射光を検出部７０で検出することができ、装置を簡略化できるからである。ただし、照射部４０と検出部７０とは、同一方向側に向かって配置されてもよく、反射板等を用いた構成であってもよい。
【００３２】
可視カットフィルタ５０は、照射部４０と検出部７０との間において、照射部４０から検出部７０に向かう照射光ＩＬの光軸方向に直交する光路断面の全範囲に設けられている。つまり、照射部４０からの照射光ＩＬは、必ず、可視カットフィルタ５０を透過した後に、検出部７０に受光される。可視カットフィルタ５０は、照射部４０からの照射光ＩＬから可視光をカットし、より精度の高い鑑別を行うために設置されるが、必須ではない。
【００３３】
紫外カットフィルタ６０は、紫外光をカットするバンドパスフィルタであり、可視カットフィルタ５０と検出部７０との間において、照射部４０から可視カットフィルタ５０に向かう照射光ＩＬの光軸方向に直交する光路断面の一部、具体的には、当該断面の中央部に設けられている。つまり、検出部７０は、照射光ＩＬが、可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０とを透過して検出部７０に受光される透過光ＩＬ１と、可視カットフィルタ５０のみを透過して検出部７０に受光される紫外光Ｌ２とを受光することができる。なお、可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０との間に紙幣Ｃａが配された場合には、紙幣Ｃａを透過した紫外光は、紫外カットフィルタ６０によってカットされるので、透過光ＩＬ１は、紫外光によって紙幣Ｃａで励起された蛍光のみを含むこととなる。そのため、透過光ＩＬ１を蛍光ＩＬ１ともいう。
【００３４】
搬送部８０は、鑑別対象となる紙幣Ｃａを可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０との間の照射光ＩＬの光路上に搬送する搬送路である。本実施例では、搬送部８０は、駆動式ローラコンベヤを用いた。搬送部８０の搬送面には、照射光ＩＬの光路を遮らないように、孔部が設けられている。
【００３５】
制御ユニット９０は、アナログ回路としての出力増幅部９１、ＡＤ変換器９２を備えている。また、制御ユニット９０は、ＣＰＵ（図示せず）がメモリ（図示せず）に記録されたプログラムを実行することで、データ処理部９３、真偽識別部９４、検出値較正部９５、紫外光制御部９６としても機能する。出力増幅部９１は、検出部７０からの出力電圧を増幅する可変ゲインアンプを備えている。ＡＤ変換器９２は、出力増幅部９１を介した検出部７０のアナログ出力をデジタル信号に変換する。
【００３６】
データ処理部９３は、ＡＤ変換器９２の出力のうちから、必要なデータを選択して、真偽識別部９４や検出値較正部９５に出力する。真偽識別部９４は、データ処理部９３からの出力データに基づいて、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行う。検出値較正部９５は、データ処理部９３からの出力データに基づいて、後述する検出値較正処理により、照射部４０の光量の制御等を行う。紫外光制御部９６は、検出値較正部９５からの制御信号に基づいて照射部４０の駆動電流を制御して、照射部４０を発光させる。なお、本実施例において、ソフトウェア的に構成した機能は、専用の回路を用いてハードウェア的に構成してもよい。
【００３７】
かかる紙幣鑑別装置２０の検出ユニット３０の構成を模式的に表した斜視図を図２に示す。ここでは、既に説明した構成については、説明を省略する。図示するように、検出部７０には、照射部４０の照射光ＩＬのうち、可視カットフィルタ５０及び紫外カットフィルタ６０を透過した透過光ＩＬ１を受光する鑑別光受光エリアＡ１（可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０との間に紙幣Ｃａが配されたときに、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行うための蛍光のみを受光するので、このように呼ぶ）が形成される。また、検出部７０の鑑別光受光エリアＡ１の両脇には、可視カットフィルタ５０のみを透過した紫外光ＩＬ２を受光する紫外光受光エリアＡ２が形成される。
【００３８】
ここで、検出部７０の詳細構成について図３を用いて説明する。本実施例では、検出部７０は、図示するように、１５個の受光素子が隙間なく配列されている。これらの受光素子は、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３とからなる。鑑別光受光エリアＡ１には鑑別用センサ７１が、鑑別光受光エリアＡ１の両脇の紫外光受光エリアＡ２には較正用センサ７２，７３が設けられている。鑑別用センサ７１の出力は、紙幣Ｃａの真偽鑑別に用いられる。較正用センサ７２，７３の出力は、後述する検出値較正処理に用いられる。なお、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３の個数は、特に限定するものではなく、それぞれが少なくとも１個以上あればよい。
【００３９】
Ａ−２．紙幣鑑別処理：
かかる構成の紙幣鑑別装置２０における紙幣鑑別処理について以下に説明する。紙幣鑑別処理とは、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行う処理である。紙幣鑑別処理が開始されると、搬送部８０は、紙幣Ｃａを照射部４０の光路上に搬送する。紙幣Ｃａが光路上に配置されると、制御ユニット９０は、紫外光制御部９６の処理として、照射部４０を発光させる。照射部４０からの透過光ＩＬ１は、可視カットフィルタ５０で可視光がカットされ、紙幣Ｃａに照射される。すると、当該照射光を励起光として、紙幣Ｃａから蛍光が放出され、紫外カットフィルタ６０を透過して、鑑別用センサ７１に受光される。ここで、紙幣Ｃａを透過した紫外光は、紫外カットフィルタ６０によってカットされるので、鑑別用センサ７１が受光するのは、蛍光ＩＬ１のみである。
【００４０】
蛍光ＩＬ１を受光すると、鑑別用センサ７１及び較正用センサ７２，７３は、受光した光の強さに応じた電圧を出力増幅部９１に出力する。かかる出力は、ＡＤ変換器でデジタル変換され、データ処理部９３に出力される。データ処理部９３は、入力されたデータのうちから、鑑別用センサ７１からの出力データのみを選択して、真偽識別部９４に出力する。真偽識別部９４は、データ処理部９３から入力された出力データが表す蛍光パターンと、メモリに記憶された真券の蛍光パターンとのパターンマッチングによって、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行う。
【００４１】
Ａ−３．検出値較正処理：
上述した紙幣鑑別装置２０における検出値較正処理について説明する。検出値較正処理とは、上述した紙幣鑑別処理において精度の良い鑑別を行うために、紙幣鑑別装置２０の使用時に、照射部４０の経年劣化や周囲温度の影響によって光量が変化することによる鑑別精度への影響を較正する処理である。検出値較正処理について説明する前に、まず、検出値較正処理の前提となる出荷調整処理について図４を用いて説明する。出荷調整処理とは、紙幣鑑別装置２０の製造段階に行われる処理である。本実施例においては、出荷調整処理は、ディスプレイを備えたコンピュータ装置を紙幣鑑別装置２０の制御ユニット９０に接続し、製造者の操作に基づいて、当該コンピュータ装置から制御ユニット９０に制御信号を送出することにより、制御ユニット９０が実行するものである。
【００４２】
図４に示すように、出荷調整処理が開始されると、まず、制御ユニット９０は、照射部４０を発光させる（ステップＳ１１０）。ここで照射部４０が照射する照射光ＩＬの強さは、設計段階において定められたデフォルト値である。照射部４０を発光させると、制御ユニット９０は、データ処理部９３の処理として、出力増幅部９１及びＡＤ変換器を介してデータ処理部９３に入力されたデータのうちの、較正用センサ７２，７３の出力である初期出力Ｓ０７２ｐ、Ｓ０７３ｑ（ｐ，ｑは、較正用センサ７２，７３の各々を示し、ここでは、いずれも１〜３の整数）を読み取る（ステップＳ１２０）。初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑを読み取ると、制御ユニット９０は、当該データを制御ユニット９０が備える不揮発性メモリに記憶する（ステップＳ１３０）。
【００４３】
初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑを記憶すると、制御ユニット９０は、記憶した出力が規定範囲内の値であるか否かを判断する（ステップＳ１４０）。その結果、記憶した出力が規定範囲内であれば（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、制御ユニット９０は、出荷調整処理を終了する。一方、記憶したデータが規定範囲内でなければ（ステップＳ１４０：ＮＯ）、較正用センサ７２，７３の出力特性が規定外であるということであり、制御ユニット９０は、コンピュータ装置のディスプレイに、較正用センサ７２，７３の交換指示を表示させ（ステップＳ１５０）、処理を終了する。この場合、製造者は、検出部７０を交換して、再度、上述の出荷前調整処理を実行させることとなる。
【００４４】
次に、紙幣鑑別装置２０における検出値較正処理について、図５を用いて説明する。本実施例では、検出値較正処理は、紙幣鑑別装置２０の電源が投入されると開始され、その後、真偽鑑別処理が実行されていない期間、換言すれば、検出ユニット３０の光路上に紙幣Ｃａが配置されていない期間において、繰返し実行される。検出値較正処理が開始されると、制御ユニット９０は、所定のイベントの発生を待機する（ステップＳ２１０）。本実施例において、所定のイベントは、紙幣鑑別装置２０を搭載する現金自動取引装置のＣＰＵから、取引が開始されたことの通知を受けたこととした。ただし、こうしたイベントは、特に限定するものではなく、例えば、現金自動取引装置の取引回数が所定回数に達したこと、紙幣鑑別装置２０での真偽鑑別処理が所定枚数の紙幣に対して実行されたこと、所定期間が経過したことなどとしてもよい。また、紙幣鑑別装置２０が温度センサを備えている場合であれば、当該温度センサでの検出温度が所定の範囲を超えたことなどとしてもよい。
【００４５】
そして、所定のイベントの発生を検知すると（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、制御ユニット９０は、照射部４０を発光させる（ステップＳ２２０）。照射部４０を発光させると、制御ユニット９０は、出力増幅部９１及びＡＤ変換器を介してデータ処理部９３に入力されたデータのうちの、較正用センサ７２，７３の出力であるセンサ出力Ｓ７２ｐ、Ｓ７３ｑを読み取り、検出値較正部９５に出力する（ステップＳ２３０）。
【００４６】
検出値較正処理は、検出ユニット３０の光路に紙幣Ｃａが配置されていない期間に行われるので、センサ出力データＳ７２ｐ、Ｓ７３ｑは、可視カットフィルタ５０のみを透過した照射光ＩＬ（紫外光ＩＬ２）の光の強さを表している。センサ出力Ｓ７２ｐ、Ｓ７３ｑが出力されると、検出値較正部９５は、上述の出荷調整処理によって不揮発性メモリに記憶された初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑと比較する（ステップＳ２４０）。
【００４７】
そして、制御ユニット９０は、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑと、その各々に対応するセンサ出力Ｓ７２ｐ、Ｓ７３ｑとの差異Ｄｉ（ｉは、１からｐ＋ｑの整数）がすべて規定の範囲内（差異なしを含む）であるか否かを判断する（ステップＳ２５０）。ここでの差異Ｄｉは、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑとセンサ出力Ｓ７２ｐ，Ｓ７３ｑとの差分として扱ってもよいし、比率として扱ってもよい。
【００４８】
その結果、差異Ｄｉのうち少なくとも１つが規定の範囲外であれば（ステップＳ２５０：ＮＯ）、経年劣化や周囲温度の影響による照射部４０の発光性能の変化が、真偽鑑別に影響するほどに生じているということである。したがって、制御ユニット９０は、照射部４０の光量変化の影響を較正する検出値較正制御を行い（ステップＳ２６０）、処理を上記ステップＳ２３０に戻し、ステップＳ２３０〜Ｓ２６０の処理を繰り返す。要するに、差異Ｄｉが規定の範囲内となるまで、フィードバック制御により、照射部４０の光量変化の影響を較正するのである。なお、ステップＳ２５０の判断では、差異Ｄｉのうちの所定数、または、全てが規定範囲外である場合に、ステップＳ２６０の処理を行う構成としてもよい。あるいは、初期出力Ｓ０７２ｐやＳ０７３ｑのそれぞれの平均値、または初期出力Ｓ０７２ｐ及びＳ０７３ｑの全体平均値と、対応するセンサ出力Ｓ７２ｐ，Ｓ７３ｑの平均値との差異が規定範囲外である場合に、ステップＳ２６０の処理を行う構成としてもよい。
【００４９】
本実施例におけるステップＳ２６０の具体的な制御内容について説明する。ステップＳ２６０において、制御ユニット９０は、まず、照射部４０の駆動電流を変化させる。出荷時の初期値である初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑと比較して、ステップＳ２３０で読み取ったセンサ出力Ｓ７２ｐ、Ｓ７３ｑの方が小さい場合（以下、発光性能劣化時ともいう）には、駆動電流を大きくすることとなる。
【００５０】
そして、駆動電流を変化させながらフィードバック制御を行っても、差異Ｄｉが規定の範囲内にならない場合には、制御ユニット９０は、それに加えて、照射部４０の発光時間を増減させる。発光性能劣化時には、発光時間を長くする制御が行われる。また、駆動電流と発光時間を変化させながらフィードバック制御を行っても、差異Ｄｉが規定の範囲内にならない場合には、制御ユニット９０は、それに加えて、出力増幅部９１のゲインを変化させる。発光性能劣化時には、ゲインを大きくする制御が行われる。
【００５１】
また、駆動電流と発光時間とゲインとを変化させながらフィードバック制御を行っても、差異Ｄｉが規定の範囲内にならない場合には、制御ユニット９０は、入力値に対してデジタル増幅またはデジタル減衰を行い、差異Ｄｉが規定の範囲内となるように制御を行う。発光性能劣化時には、デジタル増幅が行われる。なお、これらの制御メニューの優先順位は、特に限定するものではなく、任意の順序に入れ替えてもよい。また、これらの制御メニューの一部を実行するものであってもよい。例えば、デジタル増幅または減衰のみを行ってもよいし、十分に大きな電流制御やゲイン制御などが行える場合には、これらの制御のみを行う構成としてもよい。また、検出部７０の受光素子にフォトトランジスタを用いる場合には、バイアス電流を変化させて、受光素子の感度を変化させてもよい。
【００５２】
一方、差異Ｄｉが全て規定の範囲内であれば（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、経年劣化や周囲温度の影響による照射部４０の発光性能の変化が、真偽鑑別に影響するほどに生じていない、あるいは、発光性能の変化が生じていたが、上述のフィードバック制御によって、差異Ｄｉの較正がされたということである。したがって、制御ユニット９０は、差異Ｄｉが規定の範囲内となった制御値（電流値、点灯時間、ゲインなど）を不揮発性メモリに記憶し（ステップＳ２７０）、照射部４０を消灯して、処理を元に戻す。
【００５３】
このようにして、検出値較正処理が行われると、その後に実行される紙幣鑑別処理では、制御ユニット９０は、ステップＳ２７０で記憶した制御値を読み込んで、それに基づいた照射部４０等の制御を行うこととなる。ただし、紙幣鑑別処理の度に、事前に光量較正処理を行うのであれば、つまり、紙幣鑑別処理と光量較正処理とを交互に実行するのであれば、ステップＳ２７０は、省略可能である。また、検出値較正処理の終了時に照射部４０を点灯させたまま、紙幣鑑別処理に入ってもよい。
【００５４】
かかる構成の紙幣鑑別装置２０は、照射部４０から紙幣Ｃａに照射光ＩＬを照射して得られる二次光を紫外カットフィルタ６０に透過させた蛍光ＩＬ１を鑑別用センサ７１で検出した結果に基づいて、紙幣Ｃａの真偽鑑別を行う。また、紙幣鑑別装置２０は、照射光ＩＬの光路上に紙幣Ｃａが配置されていない状態において、較正用センサ７２，７３で紫外光ＩＬ２を検出し、その結果に基づいて、鑑別用センサ７１の検出値の較正制御を行う。したがって、周囲温度の影響や経年劣化によって照射部４０の光量が変動しても、その影響を較正して、紙幣Ｃａの真偽を精度良く鑑別することができる。
【００５５】
また、紙幣鑑別装置２０は、ラインタイプの受光素子を備えた検出部７０を、鑑別用センサ７１及び較正用センサ７２，７３として用いるので、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３とを個別的に配置する必要がない。したがって、装置構成を簡略化することができる。また、少なくとも２つの受光素子である較正用センサ７２，７３で紫外光ＩＬ２を検出するので、紫外光ＩＬ２の検出結果の信頼性を高めることができる。その結果、鑑別用センサ７１の検出値の較正制御を精度良く行うことができる。
【００５６】
Ａ−４．検出ユニット３０の設計方法：
上述した検出ユニット３０の設計方法、具体的には、紫外カットフィルタ６０のサイズ及び較正用センサ７２，７３の位置の決定方法について、図６及び図７を用いて説明する。図６（ａ）は、照射部４０と検出部７０との間の光路上に、検出部７０を構成する受光素子の配列方向の全ての範囲において、可視カットフィルタ５０が配置され（図示省略）、紫外カットフィルタ６０及び紙幣Ｃａが配置されていない状態で照射部４０を発光させた場合の、検出部７０を構成する各受光素子の出力ＳＯ１を示している。照射部４０は単一の光源であるので、出力ＳＯ１は、図示するように、照射部４０の照射光の光軸ＯＡを中心に最も大きく、光軸から離れるにしたがって小さくなっている。ここで、光軸付近の受光素子の出力値は、本実施例におけるＡＤ変換器９２のＡＤレンジを越えている。
【００５７】
一方、図６（ｂ）は、照射部４０と検出部７０との間の光路上に、検出部７０を構成する受光素子の配列方向の全ての範囲において、可視カットフィルタ５０（図示省略）、紫外カットフィルタ６０及び紙幣Ｃａが配置された状態で照射部４０を発光させた場合の、検出部７０を構成する各受光素子の出力ＳＯ２を示している。つまり、出力ＳＯ２は、紙幣Ｃａから得られる蛍光の強さ分布を示している。出力ＳＯ２は、図示するように、照射部４０の照射光の光軸ＯＡを中心に最も大きく、光軸から離れるにしたがって小さくなっていき、所定の箇所で値０（検出限界以下）となる。ここで、光軸ＯＡを中心とした、出力ＳＯ２が検出可能な領域を蛍光検出可能領域Ａ１１、ＳＯ２が検出できない領域を蛍光検出限界領域Ａ１２ともいう。全ての出力ＳＯ２は、ＡＤ変換器９２のＡＤレンジの範囲内となっている。逆に言えば、そのように、ＡＤ変換器９２のＡＤレンジを決定する。
【００５８】
本実施例の設計方法では、かかる出力ＳＯ２を踏まえ、図７に示すように、蛍光検出可能領域Ａ１１の受光素子を鑑別用センサ７１として利用し、蛍光検出限界領域Ａ１２の受光素子を較正用センサ７２及び７３として利用する。具体的には、蛍光検出可能領域Ａ１１の両脇において、蛍光検出限界領域Ａ１２の受光素子のうちの、蛍光検出可能領域Ａ１１に最も近い位置に配置された３つの受光素子７２ａ〜７２ｃと受光素子７３ａ〜７３ｃとを、それぞれ較正用センサ７２，７３として設定する。また、較正用センサ７２及び７３の間の受光素子は、全て鑑別用センサ７１として設定する。ここで、鑑別用センサ７１を構成する受光素子は奇数（ここでは９個）であり、較正用センサ７２を構成する受光素子と較正用センサ７３を構成する受光素子とは同数（ここでは３個）であるから、較正用センサ７２と較正用センサ７３とは、光軸ＯＡを対称軸とする対称形に配置されたこととなる。このように較正用センサ７２と較正用センサ７３とを対称形に配置する理由については、後述する。
【００５９】
そして、このようにして決定した較正用センサ７２及び較正用センサ７３の位置に基づいて、紫外カットフィルタ６０のサイズを決定する。具体的には、鑑別用センサ７１の全ての受光素子が、紫外カットフィルタ６０を透過した二次光を受光可能なサイズであって、較正用センサ７２及び７３が、紫外カットフィルタ６０を透過しない照射光を受光可能なサイズに設定される。換言すれば、紫外カットフィルタ６０のサイズは、鑑別用センサ７１の全ての受光素子において、蛍光の検出レベルが検出可能範囲となる最大範囲で設定する。更に換言すれば、鑑別光受光エリアＡ１が蛍光検出可能領域Ａ１１と、紫外光受光エリアＡ２が蛍光検出限界領域Ａ１２と一致するように紫外カットフィルタ６０のサイズを設定する。
【００６０】
このとき、可視カットフィルタ５０のみを通過（紙幣Ｃａ及び紫外カットフィルタ６０は通過しない）する経路の照射光に対する蛍光検出限界領域Ａ１２の受光素子での出力ＳＯ３は、図７に示すように、基本的には、図６に示した該当領域の出力ＳＯ１と同じである。ただし、受光素子７２ｃ及び７３ｃにおける出力ＳＯ３は、当該受光素子における出力ＳＯ１よりも小さくなっている。これは、出力ＳＯ１として検出された光の一部が、出力ＳＯ３では、紫外カットフィルタ６０によって、カットされるためである。
【００６１】
また、図示するように、出力ＳＯ２及びＳＯ３は、全て、ＡＤ変換器のＡＤレンジの範囲内に納まっている。つまり、上述のように鑑別用センサ７１、較正用センサ７２，７３及び紫外カットフィルタ６０のサイズを設定すれば、上述の紙幣鑑別処理において必要な検出部７０の出力は、出力ＳＯ２であり、上述の検出値較正処理において必要な検出部７０の出力は、出力ＳＯ３であるから、各処理に必要な検出部７０の出力を全てＡＤレンジ内に収めることができる。換言すれば、紙幣鑑別処理に必要なＡＤレンジの範囲内に、検出値較正処理での出力を収めることができるので、検出値較正処理のために、ＡＤ変換器９２のＡＤレンジを無駄に大きくする必要がない。このように、較正用センサ７２，７３の位置を決定することによって、較正用センサ７２，７３の出力を低く抑えることができるからである。なお、較正用センサ７２，７３を図６に示した光軸ＯＡ付近に設定すると、図示するＡＤレンジでは、較正用センサ７２，７３の出力を適正に検出できないので、ＡＤレンジを大きくする必要がある。また、かかる効果は、較正用センサ７２，７３を、光軸ＯＡに対して鑑別用センサ７１よりも遠い位置に設けるだけであっても、一定程度得ることができる。
【００６２】
上述した検出ユニット３０の設計方法では、較正用センサ７２及び較正用センサ７３の受光素子は、それぞれ３個としたが、その個数は、特に限定するものではなくそれぞれが、少なくとも１つ以上であればよい。また、較正用センサ７２及び７３は、必ずしも、蛍光検出領域Ａ１１に最も近い位置、すなわち、鑑別用センサ７１と隣接する位置に配置する必要はない。
【００６３】
例えば、図８に示すように較正用センサ７２及び較正用センサ７３は、紙幣鑑別処理及び検出値較正処理のいずれにも使用しない無効受光素子７４，７５を介して、すなわち、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３とが隣接しないように設けてもよい。このように鑑別用センサ７１と較正用センサ７３との間に無効受光素子７４，７５を設ければ、紙幣Ｃａが光路上に配置されていない状態において、可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ６０とを透過した透過光ＩＬ１と、可視カットフィルタ５０のみを透過して検出部７０に受光される紫外光ＩＬ２とが干渉した光を較正用センサ７２，７３で受光することがないので、紫外光ＩＬ２の検出精度を高めることができる。また、紫外カットフィルタ６０や照射部４０の設置位置や設置角度が、製造精度の問題で僅かにずれたとしても、紫外光ＩＬ２の検出精度を確保することができる。なお、無効受光素子７４，７５の個数は、１個に限らず、複数であってもよく、蛍光ＩＬ１と紫外光ＩＬ２とが干渉しない位置に較正用センサ７２，７３を設ければよい。なお、図示は省略するが、鑑別用センサ７１についても、較正用センサ７２，７３側の両端部に無効受光素子を設けてもよい。つまり、鑑別用センサ７１の設置範囲を、蛍光ＩＬ１を受光できる最大範囲よりも小さくしてもよい。こうすれば、紙幣鑑別処理において、紫外光ＩＬ２と蛍光ＩＬ１とが干渉した光を鑑別用センサ７１で受光することがないので、紙幣Ｃａの鑑別精度を高めることができる。
【００６４】
また、かかる効果は、無効受光素子７４，７５を設けない構成であっても実現することができる。例えば、図７に示したように、鑑別用センサ７１と較正用センサ７２，７３とが隣接した配置の検出部７０を備えた紙幣鑑別装置２０において、制御ユニット９０は、受光素子７２ａ〜７３ｃの出力値のうちの相対的に大きい出力値（図７では、受光素子７２ｂの出力値）と、受光素子７３ａ〜７３ｃの出力値のうちの相対的に大きい出力値（図７では、受光素子７３ｂの出力値）とを用いて、上述の検出値較正処理を行ってもよい。こうすれば、鑑別用センサ７１と隣接する受光素子７２ｃ，７３ｃにおける出力ＳＯ３は、上述したように、紫外カットフィルタ６０の影響によって出力ＳＯ１よりも小さくなるので、結果的に、紫外カットフィルタ６０の影響を避けた位置の受光素子での出力値を検出値較正処理に用いることができるからである。なお、相対的に大きな出力値は１つに限らず、複数であってもよい。使用する出力値が多くなれば、出力値の信頼性が増し、紫外光Ｌ２の検出精度を向上させることができるからである。
【００６５】
Ａ−５．紙幣鑑別装置２０の製造方法：
上述した紙幣鑑別装置２０の製造手順について、図９を用いて説明する。紙幣鑑別装置２０の製造では、まず、上述した紙幣鑑別装置２０の構成部材のそれぞれを用意する（ステップＳ３１０）。次に、用意した構成部材をもとに、紙幣鑑別装置２０を組み立てる（ステップＳ３２０）。
【００６６】
紙幣鑑別装置２０を組み立てると、照射部４０の光路上に紙幣Ｃａを配置しない状態で、制御ユニット９０に、照射部４０を発光させ（ステップＳ３３０）、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑを読み取らせる（ステップＳ３４０）。なお、本実施例では、紙幣鑑別装置２０にコンピュータを接続し、当該コンピュータから、紙幣鑑別装置２０に制御信号を送出してステップＳ３３０及びステップＳ３４０を実行させ、初期出力データＳ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑをコンピュータに出力させることとした。ただし、紙幣鑑別装置２０の制御ユニット９０が備えるプログラムによって、ステップＳ３３０，Ｓ３４０及び後述するステップＳ３５０を制御ユニット９０に実現させてもよい。
【００６７】
初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑを得ると、これを基に、光軸ずれ係数Ｆを算出する（ステップＳ３５０）。光軸ずれ係数Ｆは、照射部４０の光軸ずれの程度を評価するための指標であり、本実施例では、次式（１）によって得られる。なお、ＡＶ７２，ＡＶ７３は、それぞれ、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑの平均値を表している。
Ｆ＝ＡＶ７２／（ＡＶ７２＋ＡＶ７３）・・・（１）
【００６８】
本実施例においては、較正用センサ７２と較正用センサ７３とは、照射部４０の光軸ＯＡを対称軸として対称形に配置されているので、照射部４０に光軸ずれが生じていない場合には、光軸ずれ係数Ｆ＝０．５となる。また、光軸ＯＡが較正用センサ７２側にずれている場合には、光軸ずれ係数Ｆ＞０．５となり、光軸ずれ係数Ｆが大きくなるにしたがって、光軸ずれが大きく生じていることを示している。同様に、光軸ＯＡが較正用センサ７３側にずれている場合には、光軸ずれ係数Ｆ＜０．５となり、光軸ずれ係数Ｆが小さくなるにしたがって、光軸ずれが大きく生じていることを示している。このように、光軸ずれ係数Ｆは、光軸ＯＡの光軸ずれの方向と程度とを表す指標となり得る。
【００６９】
上述の例では、初期出力Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑのぞれぞれの平均値を用いて、光軸ずれ係数Ｆを算出したが、平均値に代えて、例えば、ｐ＝２，ｑ＝２の出力値を用いてもよい。平均値を用いたのは、光軸ずれの検出精度を向上させるためである。また、光軸すれ係数Ｆは、Ｆ＝ＡＶ７３／（ＡＶ７２＋ＡＶ７３）やＦ＝ＡＶ７２／ＡＶ７３などとしてもよい。光軸ずれ係数Ｆは、較正用センサ７２の出力と較正用センサ７３の出力との比が表せればよい。
【００７０】
光軸ずれ係数Ｆを算出すると、算出した光軸ずれ係数Ｆが規定の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３６０）。規定範囲は、本実施例ではＦ＝０．５であることとしたが、許容される測定精度を考慮して、例えば、０．４５≦Ｆ≦０．５５というように、適宜設定すればよい。
【００７１】
その結果、光軸ずれ係数Ｆが規定範囲内であれば（ステップＳ３６０：ＹＥＳ）、照射部４０の光軸ずれが許容範囲内であるので、紙幣鑑別装置２０は、完成となる。一方、光軸ずれ係数Ｆが規定範囲外であれば（ステップＳ３６０：ＮＯ）、照射部４０の光軸ずれが許容範囲外であるので、光軸ずれ解消作業を行う（ステップＳ３７０）。具体的には、照射部４０や検出部７０を組み直して、設置位置や設置角度を調節する。そして、光軸ずれ係数Ｆが規定範囲内となるまで、上記ステップＳ３３０〜Ｓ３７０の工程を繰り返す。
【００７２】
かかる紙幣鑑別装置２０の製造方法は、照射部４０の光路上に紙幣Ｃａを配置しない状態で照射部４０を発光させて得られる較正用センサ７２及び７３の出力を用いて、照射部４０の光軸ずれを把握することができるので、照射部４０の光軸ずれを調整して、精度良く検出値較正処理や紙幣鑑別処理を行うことができる。このような方法で紙幣鑑別装置２０を製造することができるのでは、紙幣鑑別装置２０が少なくとも２つの受光素子である較正用センサ７２，７３を備えているからである。特に、本実施例では、較正用センサ７２と較正用センサ７３とを光軸ＯＡを対称軸として対称形に配置しているので、光軸ずれの程度や方向を光軸ずれ係数Ｆによって把握しやすい。
【００７３】
Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例としての紙幣鑑別装置について説明する。第２実施例としての紙幣鑑別装置は、検出ユニットの構成が第１実施例と異なる。以下に、第１実施例と異なる点について説明する。なお、以下の説明において、第１実施例と同様の構成部分については、第１実施例と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。第２実施例としての検出ユニット４００の構成を図１０（ａ）に示す。図示するように、検出ユニット４００は、照射部４４０と可視カットフィルタ５０と紫外カットフィルタ４６０と検出部４７０と搬送部８０とを備えている。これらの光軸方向の配置順序は、第１実施例と同様である。
【００７４】
照射部４４０は、複数の紫外光ＬＥＤを検出部７０の受光素子の配列方向に並べて構成されるライン光源である点が第１実施例と異なる。このように、ライン光源を備えることによって、第１実施例のように単一光源を用いる場合と比べて、照射範囲が広がるので、より広範囲の紙幣Ｃａを一度に鑑別することができる。また、紫外カットフィルタ４６０は、複数のスリット４６２を備えている点が第１実施例と異なる。なお、スリット４６２の数は、少なくとも１個あればよい。検出部４７０は、第１実施例と同様に、ラインタイプの受光素子である。ただし、鑑別用センサ４７１と較正用センサ４７２，４７３の配置が第１実施例と異なる。この点の詳細については、後述する。
【００７５】
また、紫外カットフィルタ４６０を可視カットフィルタ５０側から見た構成を図１０（ｂ）に示す。図示するように、本実施例の紫外カットフィルタ４６０では、スリット４６２は、検出部４７０の受光素子の配列方向に等間隔に設けられた貫通孔として形成されている。また、各々のスリット４６２は、受光素子の配列方向に直交する方向において、検出部４７０よりも広い幅で形成されている。
【００７６】
検出部４７０の構成を図１１に示す。図示するように、検出部４７０には、紫外カットフィルタ４６０と紫外カットフィルタ４６０が備えるスリット４６２とによって、鑑別光受光エリアＡ１と紫外光受光エリアＡ２とが形成される。具体的には、紫外カットフィルタ４６０は、スリット４６２を備えているので、スリット４６２に対応する位置にも、紫外光受光エリアＡ２が形成される。その結果、鑑別光受光エリアＡ１と紫外光受光エリアＡ２とが、受光素子の配列方向に交互に形成される。こうして形成された鑑別光受光エリアＡ１には鑑別用センサ４７１が、紫外光受光エリアＡ２には較正用センサ４７２，４７３が設けられる。その結果、スリット４６２がない場合と比べて、各々の較正用センサ４７２，４７３の配置間隔を小さくすることができる。
【００７７】
かかる構成の紙幣鑑別装置２０における検出値較正処理では、各々の鑑別用センサ４７１に隣接する較正用センサ４７２，４７３の出力のみを用いて、当該鑑別用センサ４７１の近くに配された光源に対して、あるいは、当該鑑別用センサ４７１の出力データに対して、検出値較正制御（ステップＳ２６０）を行う。こうすれば、ライン光源を構成する各々の光源の光量変化などによって、照射部４４０の受光素子の配列方向に亘って光源ムラが生じても、検出部４７０の鑑別用センサ４７１の受光素子の位置に応じた較正を行って、検出値較正処理を行うことができるので、検出値較正処理の精度を高めることができる。
【００７８】
ただし、第１実施例と同様に、各々の較正用センサ４７２，４７３の平均出力などを用いて、全てのライン光源に対して、あるいは、全ての鑑別用センサ４７１の出力データに対して一律的に検出値較正制御を行ってもよい。こうしても、配置間隔が小さい較正用センサ７２,７３に基づいて検出値較正制御を行えるので、第１実施例のように、検出部７０の両端のみに較正用センサ７２，７３が配置される場合と比べて、光源ムラの影響を緩和することができる。
【００７９】
また、検出部４７０には、図１２に示すように、蛍光ＩＬ１と紫外光ＩＬ２とが干渉する干渉エリアＡ３が形成される。したがって、制御ユニット９０は、第１実施例と同様に、干渉エリアＡ３を避けて設定された較正用センサ４７２，４７３の出力を用いて、検出値較正制御を行ってもよい。こうすれば、第１実施例と同様に、較正用センサ４７２，４７３での紫外光ＩＬ２の検出精度を高めることができる。
【００８０】
また、検出部４７０の形状の変形例を図１３に示す。図１３では、２つの紫外カットフィルタ４６０ａ，４６０ｂの形状と、それに対応する検出部４７０の設置位置を示している。紫外カットフィルタ４６０ａ及び４６０ｂは、略矩形の１つのフィルタを２つにカットしたものである。紫外カットフィルタ４６０ａには、その一片が切り欠かれたスリット４６２ａと、隣接するスリット４６２ａ間の非切欠部である凸部４６４ａとが交互に繰り返して形成されている。スリット４６２ａ及び凸部４６４ａのサイズは、同一に形成されている。
【００８１】
紫外カットフィルタ４６０ｂは、略矩形の１つのフィルタから、スリット４６２ａをカットした残りの部分である。上述した紫外カットフィルタ４６０ａの形状に起因して、紫外カットフィルタ４６０ｂの形状は、紫外カットフィルタ４６０ａをスリット４６２ａの繰返し方向の幅分だけスライドさせた形状となっている。かかる紫外カットフィルタ４６０ａ，４６０ｂにおいて、各々のスリット４６２ａ，４６２ｂは、検出部４７０の受光素子の配列方向に直交する方向において、検出部４７０よりも広い幅で形成されている。
【００８２】
かかる形状のスリット４６２ａ，４６２ｂを、図１３に示すように、スリット４６２ａ，４６２ｂの、検出部４７０の受光素子の配列方向に直交する方向の中央部に配置すれば、図１０（ｂ）に示した紫外カットフィルタ４６０と同様の機能を発揮することができる。また、かかる形状のスリット４６２ａ，４６２ｂは、略矩形の１つのフィルタを無駄なくカットして、製造することができるので、省資源化、低コスト化に資する。
【００８３】
Ｃ．第３実施例：
第３実施例としての紙幣鑑別装置５００について説明する。第３実施例としての紙幣鑑別装置５００は、制御ユニットの構成が第１実施例と異なる。以下の説明においては、第１実施例と異なる点についてのみ説明し、第１実施例と共通の点については、説明を省略する。なお、以下の説明において、第１実施例と同様の構成部分については、第１実施例と同一の符号を付している。第３実施例としての紙幣鑑別装置５００の構成を図１４に示す。紙幣鑑別装置５００の制御ユニット５９０は、光軸ずれ検知部５９７としても機能する。光軸ずれ検知部５９７は、較正用センサ７２，７３の出力から、照射部４０の光軸ずれを検出し、検出値較正部９５に出力する。これを受けて、検出値較正部９５は、鑑別用センサ７１の出力に対して、検出した光軸ずれの程度に基づいて補正を行い、その補正結果を用いて、検出値較正制御を行う。また、制御ユニット５９０は、後述する不揮発性メモリに補正係数テーブルＴａを記憶している（図示せず）。
【００８４】
本実施例における光軸ずれの検出及び検出値較正制御について、以下に具体的に説明する。まず、第３実施例の前提について説明する。説明を簡単にするために、第３実施例としての検出部７０は、図１５（ａ）に示すように、５つの受光素子からなる鑑別用センサ７１と、１つの受光素子からなる較正用センサ７２，７３とを備えているものとする。紙幣鑑別処理における鑑別用センサ７１の各々の受光素子のＡＤ変換器９２を介した出力は、較正用センサ７２に最も近い受光素子の出力を出力Ｘ１とし、較正用センサ７３側に向かうにしたがって、各受光素子の出力を出力Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５と呼ぶこととする。また、検出値較正処理における較正用センサ７２，７３の出力をそれぞれ出力ＸＬ，ＸＲと呼ぶこととする。
【００８５】
第３実施例としての検出値較正処理の流れを図１６に示す。図１６においては、図５に示した第１実施例としての検出値較正処理と同様のステップについては、図５と同一の符号を付して、説明を簡略化する。第３実施例としての検出値較正処理が開始されると、制御ユニット５９０は、所定のイベントの発生を待機し（ステップＳ２１０）、イベントの発生を検知すると（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、照射部４０を発光させる（Ｓ２２０）。照射部４０を発光させると、制御ユニット５９０は、出力増幅部９１及びＡＤ変換器を介してデータ処理部９３に入力された較正用センサ７２，７３の出力である出力ＸＬ，ＸＲを読み取る（ステップＳ２３０）。
【００８６】
出力ＸＬ，ＸＲを読み取ると、制御ユニット５９０は、出荷調整処理によって不揮発性メモリに記憶された較正用センサ７２，７３の初期出力ＸＬ０，ＸＲ０を読み込む（ステップＳ６１０）。初期出力ＸＬ０，ＸＲ０を読み込むと、制御ユニット５９０は、光軸ずれ検知部５９７の処理として、照射部４０の光軸ずれ検出を行う（ステップＳ６２０）。具体的には、ステップＳ６１０で読み込んだ初期出力ＸＬ０，ＸＲ０を用いて、光軸ずれ係数Ｆ（＝ＸＬ０／（ＸＬ０＋ＸＲ０））を算出する。
【００８７】
光軸ずれを検出すると、制御ユニット５９０は、検出値較正部９５処理として、光軸ずれ検知部５９７から、光軸ずれ係数Ｆを受け取って、検出値較正制御を行う（ステップＳ６３０）。ステップＳ６３０で行う検出値較正制御は、デジタル増幅またはデジタル減衰である。
【００８８】
ステップＳ６３０の処理については、更に詳細に説明する。一般的に、物質の励起を生じさせる光吸収は、入射光の２乗に比例して変化することが知られており、紙幣Ｃａから励起される蛍光は、照射部４０からの光出力が弱くなるほど小さくなる出力分布となる。したがって、照射光の光軸がずれた場合、そのずれに応じて照射部の照射光によって励起される蛍光の出力分布もずれる。かかる現象を踏まえ、ステップＳ６３０では、光軸ずれの影響を含めて較正できるように、鑑別用センサ７１から得られる出力Ｘ１〜Ｘ５に対して、デジタル増幅またはデジタル減衰を行う。以下、かかる処理について説明する。
【００８９】
制御ユニット５９０は、補正係数テーブルＴａを記憶している。補正係数テーブルＴａの具体例を図１５（ｂ）に概念的に示す。補正係数テーブルＴａには、上述の光軸ずれ係数Ｆと、補正係数ＣＦ１とが対応付けられている。補正係数ＣＦ１は、照射光ＩＬの光が最も強くなる位置、すなわち、光軸に対応する位置における光量を基準係数ａで表している。また、基準係数ａを基準として、当該位置から受光素子１個分だけ離れるたびに、当該位置の光が弱まる程度の逆数を係数ｂ，ｃ，ｄ，ｅで表している。補正係数ＣＦ１を鑑別用センサ７１の各出力に乗じれば、鑑別用センサ７１の各位置における光の強さを擬似的に揃えることができる。例えば、基準係数ａ＝１である場合、光軸から受光素子１個分離れた位置の光量が光軸該当位置の０．７倍になるとすれば、係数ｂ＝１／０．７であり、光軸から受光素子２個分離れた位置の光量が光軸該当位置の０．５倍になるとすれば、係数ｃ＝１／０．５である。これらの係数は、光学設計において実験的に求められるものである。なお、光の強さは、光源からの距離の２乗に反比例して減衰するので、照射部４０や検出部７０の位置関係に基づいて、計算によって単純に補正係数ＣＦ１を求めることもできるが、照射部４０のレンズ形状によって光出力分布の特徴に違いが生じることや、紙幣Ｃａの内部で紫外光が拡散されることなどから、光学特性が複雑化するため、光学設計の段階で実験的に求めることが望ましい。
【００９０】
かかる補正係数ＣＦ１は、光軸ずれの程度によって、基準係数ａと対応付けられる受光素子の位置が変化する。図１５（ｂ）の例では、光軸ずれがない場合、すなわち、光軸ずれ係数Ｆ＝０．５の場合には、基準係数ａは、鑑別用センサ７１の中心の受光素子に対応するので、出力Ｘ３と基準係数ａとが対応付けられ、受光素子１個分だけ離れた位置の出力Ｘ２，Ｘ４には係数ｂが対応付けられ、受光素子２個分だけ離れた位置の出力Ｘ１，Ｘ５には係数ｃが対応付けられている。また、光軸ずれ係数Ｆ＝０．６の場合には、照射光ＩＬの光が最も強くなる位置の変化量は、受光素子１個分に足りず、補正係数ＣＦ１は、光軸ずれ係数Ｆ＝０．５の場合と同じとなっている。
【００９１】
一方、光軸ずれ係数Ｆ＝０．７の場合には、照射光ＩＬの光が最も強くなる位置の変化量は、受光素子１個分に相当し、基準係数ａは、鑑別用センサ７１の中心よりも鑑別用センサ７１方向に受光素子１個分だけずれた位置の出力Ｘ２に対応付けられ、出力Ｘ１，Ｘ３には係数ｂが、出力Ｘ４には係数ｃが、出力Ｘ５には係数ｄが対応付けられている。光軸ずれ係数Ｆ＝０．８の場合には、光軸ずれ係数Ｆ＝０．６の場合と同様の理由によって、補正係数ＣＦ１は、光軸ずれ係数Ｆ＝０．７の場合と同じとなっている。
【００９２】
同様にして、光軸ずれ係数Ｆ＝０．９の場合には、照射光ＩＬの光が最も強くなる位置の変化量は、受光素子２個分に相当し、基準係数ａは、鑑別用センサ７１の中心よりも鑑別用センサ７１方向に受光素子２個分だけずれた位置の出力Ｘ１に対応付けられ、出力Ｘ２には係数ｂが、出力Ｘ３には係数ｃが、出力Ｘ４には係数ｄが、出力Ｘ５には係数ｅが対応付けられている。なお、図１５（ｂ）では、図示を省略しているが、補正係数テーブルＴａには、光軸ずれ係数Ｆが０．５未満の場合についても、図示した部分と同様に、出力Ｘ１〜Ｘ５に対して補正係数ＣＦ１が対応付けられている。
【００９３】
制御ユニット９０は、かかる補正係数テーブルＴａを参照して、ステップＳ６２０で算出した光軸ずれ係数Ｆに対応する補正係数ＣＦ１を読み込み、これらの係数と、出力ＸＬ，ＸＲ、初期出力ＸＬ０，ＸＲ０とを用いて、出力Ｘ１〜Ｘ５のデジタル増幅またはデジタル減衰を行うのである。その具体例を図１５（ｃ）に示す。この例は、光軸ずれ係数Ｆ＝０．７の場合のデジタル増幅またはデジタル減衰の内容を示している。光軸ずれ係数Ｆ＝０．７に対応する補正係数ＣＦ１（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５）＝（ｂ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ）であるから、出力Ｘ１の補正後の出力Ｘ１１は、Ｘ１１＝Ｘ１×（ＸＬ０／ＸＬ）×ｂとなる。「ＸＬ０／ＸＬ」は、初期出力ＸＬ０に対する出力ＸＬの変化量、つまり、工場出荷時からの光量の変化量を補正するものであり、「ｂ」は、光軸ずれの影響を補正するものである。
【００９４】
また、例えば、出力Ｘ４の補正後の出力Ｘ１４は、Ｘ１４＝Ｘ４×（ＸＲ０／ＸＲ）×ｃとなる。本実施例では、このように、出力Ｘ１では、「ＸＬ０／ＸＬ」を用いて光量変化を補正し、出力Ｘ４では、「ＸＲ０／ＸＲ」を用いて光量変化を補正している。つまり、較正用センサ７２側の受光素子については、較正用センサ７２の出力である「ＸＬ０／ＸＬ」を用い、較正用センサ７３側の受光素子については、較正用センサ７３の出力である「ＸＲ０／ＸＲ」を用いている。このように、較正用センサ７２，７３の出力のうちの、補正対象の受光素子に近い側の出力を用いることによって、較正精度が高まるからである。なお、鑑別用センサ７１の中央に位置する受光素子の出力Ｘ３については、本実施例では、便宜的に「ＸＲ０／ＸＲ」を用いている。ただし、出力Ｘ３については、「ＸＬ０／ＸＬ」と「ＸＲ０／ＸＲ」との平均値を用いてもよい。勿論、出力Ｘ１〜Ｘ５の全てに対して平均値を用いてもよい。このようにして、検出値較正制御を行うと、検出値較正処理は終了となる。
【００９５】
かかる構成の紙幣鑑別装置５００は、照射部４０の光量変化に加えて、照射部４０の光軸ずれについても較正した鑑別用センサ７１の出力を得て、精度良く紙幣鑑別処理を行うことができる。換言すれば、紙幣鑑別装置５００の製造段階において、照射部４０の光軸ずれを許容することができる。したがって、紙幣鑑別装置５００の製造時における制約が減り、製造工程を簡略化し、紙幣鑑別装置５００を低コスト化することができる。なお、かかる構成は、２つ以上の受光素子からなる較正用センサ７２，７３を備えていることで実現できるものである。
【００９６】
上述の例では、較正用センサ７２，７３は、それぞれ１つの受光素子からなるものとして説明したが、それぞれが複数の受光素子からなる場合であっても、第１実施例と同様に、これらの受光素子の出力の平均値を用いたり、最も大きい出力を用いたりしてもよい。
【００９７】
また、図１６の検出値較正処理は、紙幣鑑別装置５００の出荷後、すなわち、使用時において、何らかの理由で照射部４０の光軸ずれが生じてしまった場合においても応用することができる。すなわち、ステップＳ６２０において算出する光軸ずれ係数Ｆを、「ＸＬ０／（ＸＬ０＋ＸＲ０）」に代えて、「ＸＬ／（ＸＬ＋ＸＲ）」として算出し、これを基に、ステップＳ６３０の検出値較正制御を行ってもよい。こうすれば、使用時に、紙幣鑑別装置５００が衝撃などを受けて光軸ずれを生じたとしても、紙幣鑑別処理の精度を高く保つことができる。
【００９８】
Ｄ．変形例：
上述した実施例の変形例について説明する。
Ｄ−１．変形例１：
上述の実施形態においては、較正用センサ７２，７３を鑑別用センサ７１の両脇に配置する構成について示したが、必ずしも、このような配置に限るものではない。例えば、第１実施例や第３実施例においては、較正用センサ７２，７３は、光軸を対称軸として対称形に配置しなくてもよいし、鑑別用センサ７１の中央部や片側に並べて配置してもよい。また、検出部７０の受光素子が紙幣Ｃａの搬送方向にも配列される場合には、当該方向の両脇に較正用センサ７２，７３を配置してもよい。これらのようしても、２つ以上の受光素子である較正用センサ７２，７３の出力を用いて、検出値較正処理の信頼性を高めることができる。
【００９９】
また、較正用センサ７２，７３が対称形でない場合には、光軸ずれの判断は、その配置角度に応じた光軸ずれ係数Ｆの値によって行えばよい。例えば、較正用センサ７２と光軸ＯＡとの距離が、較正用センサ７３と光軸ＯＡとの距離よりも短くなるように、較正用センサ７２，７３を配置する場合には、光軸ずれ係数Ｆ＝ＸＬ０／（ＸＬ０＋ＸＲ０）＝が０．７のときに、光軸ずれが生じていないと判断できる場合もある。ただし、較正用センサ７２，７３は、離れて配置した方が、光軸ずれの検知精度を高めることができることは明らかである。また、対称形に配置した方が、光軸ずれの程度や方向の把握が容易である。
【０１００】
Ｄ−２．変形例２：
上述の実施形態においては、蛍光ＩＬ１及び紫外光ＩＬ２の光路には、特に仕切りを設けていないが、遮光板などを用いて、両光路を遮断してもよい。こうすれば、蛍光ＩＬ１と紫外光ＩＬ２との干渉を避けて、精度良く検出値較正処理を行うことができる。
【０１０１】
Ｄ−３．変形例３：
上述の実施形態においては、紫外カットフィルタ６０と検出部７０とは、別体構成としたが、これらは、一体的に構成してもよい。例えば、紫外カットフィルタ６０は、検出部７０の鑑別用センサ７１や、それに対応するレンズの表面に、蒸着や塗布などによって形成してもよい。こうすれば、装置をコンパクトにできると共に、蛍光ＩＬ１と紫外光ＩＬ２との干渉を抑制することができる。
【０１０２】
Ｄ−４．変形例４：
上述の実施形態においては、較正用センサ７２，７３の出力は、検出値較正処理のみに用いたが、紙幣鑑別処理にも用いてもよい。すなわち、鑑別用センサ７１によって、紙幣Ｃａの蛍光状態を検出すると共に、較正用センサ７２，７３によって、紙幣Ｃａの紫外光透過状態を検出してもよい。こうすれば、同時に、２種類の方法で紙幣鑑別を行えるので、鑑別精度を高めることができる。あるいは、２種類の装置をそれぞれ個別的に設ける必要がないので。装置構成を簡略化できる。
【０１０３】
Ｄ−５．変形例５：
第３実施例においては、較正用センサ７２，７３の出力から光軸ずれを検知し、その検知結果から、補正係数テーブルＴａを参照して、検出値較正制御を行う構成について示したが、かかる態様は、照射部４０のレンズの局所的な曇りに対する較正用としても応用可能である。レンズが局所的に曇ると、その曇りの位置や程度に応じて較正用センサ７２，７３の出力に差が生じるからである。この場合、想定される曇りに対応する較正用センサ７２，７３の出力の比率に応じた補正係数を実験的に求め、テーブルとして記憶しておけばよい。また、第２実施例のように、照射部４０にライン光源を用いる場合には、隣接する光源の明るさの変化の程度によって、較正用センサ７２，７３の出力に差が生じるので、それを較正する構成としても応用可能である。この場合、想定される明るさの変化に対応する較正用センサ７２，７３の出力の比率に応じた補正係数を実験的に求め、テーブルとして記憶しておけばよい。
【０１０４】
Ｄ−６．変形例６：
上述の実施形態においては、紙幣Ｃａの励起光として、紫外光を用いたが、励起光は、紫外光に限るものではなく、例えば、赤外線などであってもよい。また、この場合、紫外カットフィルタ６０に代えて、対応するバンドパスフィルタを用いればよい。また、バンドパスフィルタも、１種類に限らず、複数種類としてもよい。
【０１０５】
Ｄ−７．変形例７：
上述の実施形態においては、紙幣Ｃａから得られる蛍光を基に、紙幣Ｃａを鑑別する構成について示したが、紙幣Ｃａの鑑別光は、蛍光に限らず、燐光などであってもよい。また、蛍光と燐光の両方によって、鑑別するものであってもよい。つまり、紙幣Ｃａに光を照射して、当該照射光を励起光として得られる二次光の光学特性を識別するものであればよい。
【０１０６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態における本発明の構成要素のうち、独立クレームに記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、本発明は、紙幣の真偽鑑別装置に限らず、紙幣、有価証券、帳票などの紙葉類を取り扱う種々の紙葉類の光学特性識別装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
２０…紙幣鑑別装置
３０…検出ユニット
４０…照射部
５０…可視カットフィルタ
６０…紫外カットフィルタ
７０…検出部
７１…鑑別用センサ
７２，７３…較正用センサ
７２ａ〜７２ｃ，７３ａ〜７３ｃ…受光素子
７４…無効受光素子
８０…搬送部
９０…制御ユニット
９１…出力増幅部
９２…ＡＤ変換器
９３…データ処理部
９４…真偽識別部
９５…検出値較正部
９６…紫外光制御部
４００…検出ユニット
４４０…照射部
４６０，４６０ａ，４６０ｂ…紫外カットフィルタ
４６２，４６２ａ，４６２ｂ…スリット
４６４ａ，４６４ｂ…凸部
４７０…検出部
４７１…鑑別用センサ
４７２，４７３…較正用センサ
５００…紙幣鑑別装置
５９０…制御ユニット
５９７…光軸ずれ検知部
Ｓ０７２ｐ，Ｓ０７３ｑ…初期出力
Ｓ７２ｐ，Ｓ７３ｑ…センサ出力
ＳＯ１〜ＳＯ３…出力
Ａ１…鑑別光受光エリア
Ａ２…紫外光受光エリア
Ａ３…干渉エリア
Ａ１１…蛍光検出可能領域
Ａ１２…蛍光検出限界領域
Ｘ１〜Ｘ５，ＸＬ，ＸＲ…出力
ＩＬ…照射光
ＩＬ１…蛍光、透過光
ＩＬ２…紫外光
Ｃａ…紙幣
ＯＡ…光軸
Ｔａ…補正係数テーブル
ＣＦ１…補正係数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の光学特性を検出する紙葉類光学特性識別装置であって、
光を照射する照射部と、
前記照射部が照射する照射光の光路の一部に設けられ、特定の波長の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタと、
光を検出する受光素子が複数配列された検出部であって、前記バンドパスフィルタを透過した光を受光する、少なくとも１つの受光素子からなる第１の受光素子と、前記バンドパスフィルタを透過しない経路の光を少なくとも受光する、少なくとも２つの受光素子からなる第２の受光素子とを備えた検出部と、
前記照射光の光路上に配置された前記紙葉類から、該紙葉類に照射された照射光を励起光として得られる二次光であって、前記バンドパスフィルタを透過した二次光の前記第１の受光素子での検出結果に基づいて、前記紙葉類の光学特性を識別する識別部と、
前記照射光の光路上に前記紙葉類が配置されていない状態における、前記第２の受光素子での検出結果に基づいて、前記第１の受光素子での検出結果を較正する制御部と
を備えた紙葉類光学特性識別装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記較正として、前記照射部の発光光量の制御、前記第１の受光素子での検出結果の補正、前記第１の受光素子の感度の調整のうちの、少なくとも１つを行う請求項１記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項３】
前記照射部と前記検出部とは、前記バンドパスフィルタを介して、対向して配置された請求項１または請求項２記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項４】
前記照射部は、単一の光源である請求項１ないし請求項３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項５】
前記第２の受光素子を構成する少なくとも２つの受光素子は、互いに離れて配置された２つの受光素子を含む請求項４記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項６】
前記第２の受光素子を構成する少なくとも２つの受光素子は、前記照射光の光軸を対称軸とする対称形に配置された請求項５記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項７】
前記第２の受光素子は、前記照射光の光軸に対して前記第１の受光素子よりも遠い位置に設けられた請求項４ないし請求項６のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項８】
更に、前記照射光の光路上に前記紙葉類が配置されていない状態における、前記第２の受光素子での検出結果に基づいて、前記照射光の光軸のずれを検知する光軸ずれ検知部を備えた請求項４ないし請求項７のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記光軸ずれ検知部の検知結果に基づいて、前記較正として、少なくとも、前記第１の受光素子での検出結果の補正を行う請求項８記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置であって、
前記照射部は、複数の光源が前記受光素子の配列方向に並んで配置されたライン光源であり、
前記バンドパスフィルタは、前記受光素子の配列方向に少なくとも１つのスリットを備えた
紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、前記第１の受光素子と隣接しない受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う請求項１ないし請求項１０のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、相対的に出力値が大きい受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う請求項１ないし請求項１１のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、前記バンドパスフィルタを透過した光と、前記バンドパスフィルタを透過しない光とが干渉しない位置に設けられた受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う請求項１ないし請求項１２のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置の設計方法であって、
前記第２の受光素子が前記バンドパスフィルタを透過した二次光を受光したと仮定した場合に、該第２の受光素子での該二次光の検出レベルが検出可能範囲に満たない位置に該第２の受光素子を配置する
紙葉類光学特性識別装置の設計方法。
【請求項１５】
紙葉類の光学特性を検出する紙葉類光学特性検出方法であって、
紙葉類に単一光源から得られる光を照射して、照射した照射光から得られる二次光を、特定の波長の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタを透過させ、透過した透過光を第１の受光素子で検出する検出工程と、
少なくとも２つの受光素子である第２の受光素子に、前記紙葉類を介さずに前記単一光源から得られる光を照射して、前記バンドパスフィルタを介さずに受光させて、該第２の受光素子での検出結果に基づいて、該照射光の光軸ずれを検知する検知工程と、
前記検知工程での検知結果に基づいて、前記検出工程の検出結果を補正する補正工程と、
前記補正工程での補正結果に基づいて、前記紙葉類の光学特性を識別する識別工程と
を備えた紙葉類光学特性検出方法。
【請求項１】
紙葉類の光学特性を検出する紙葉類光学特性識別装置であって、
光を照射する照射部と、
前記照射部が照射する照射光の光路の一部に設けられ、特定の波長の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタと、
光を検出する受光素子が複数配列された検出部であって、前記バンドパスフィルタを透過した光を受光する、少なくとも１つの受光素子からなる第１の受光素子と、前記バンドパスフィルタを透過しない経路の光を少なくとも受光する、少なくとも２つの受光素子からなる第２の受光素子とを備えた検出部と、
前記照射光の光路上に配置された前記紙葉類から、該紙葉類に照射された照射光を励起光として得られる二次光であって、前記バンドパスフィルタを透過した二次光の前記第１の受光素子での検出結果に基づいて、前記紙葉類の光学特性を識別する識別部と、
前記照射光の光路上に前記紙葉類が配置されていない状態における、前記第２の受光素子での検出結果に基づいて、前記第１の受光素子での検出結果を較正する制御部と
を備えた紙葉類光学特性識別装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記較正として、前記照射部の発光光量の制御、前記第１の受光素子での検出結果の補正、前記第１の受光素子の感度の調整のうちの、少なくとも１つを行う請求項１記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項３】
前記照射部と前記検出部とは、前記バンドパスフィルタを介して、対向して配置された請求項１または請求項２記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項４】
前記照射部は、単一の光源である請求項１ないし請求項３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項５】
前記第２の受光素子を構成する少なくとも２つの受光素子は、互いに離れて配置された２つの受光素子を含む請求項４記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項６】
前記第２の受光素子を構成する少なくとも２つの受光素子は、前記照射光の光軸を対称軸とする対称形に配置された請求項５記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項７】
前記第２の受光素子は、前記照射光の光軸に対して前記第１の受光素子よりも遠い位置に設けられた請求項４ないし請求項６のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項８】
更に、前記照射光の光路上に前記紙葉類が配置されていない状態における、前記第２の受光素子での検出結果に基づいて、前記照射光の光軸のずれを検知する光軸ずれ検知部を備えた請求項４ないし請求項７のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記光軸ずれ検知部の検知結果に基づいて、前記較正として、少なくとも、前記第１の受光素子での検出結果の補正を行う請求項８記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置であって、
前記照射部は、複数の光源が前記受光素子の配列方向に並んで配置されたライン光源であり、
前記バンドパスフィルタは、前記受光素子の配列方向に少なくとも１つのスリットを備えた
紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、前記第１の受光素子と隣接しない受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う請求項１ないし請求項１０のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、相対的に出力値が大きい受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う請求項１ないし請求項１１のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記第２の受光素子のうちの、前記バンドパスフィルタを透過した光と、前記バンドパスフィルタを透過しない光とが干渉しない位置に設けられた受光素子での出力結果に基づいて、前記較正を行う請求項１ないし請求項１２のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか記載の紙葉類光学特性識別装置の設計方法であって、
前記第２の受光素子が前記バンドパスフィルタを透過した二次光を受光したと仮定した場合に、該第２の受光素子での該二次光の検出レベルが検出可能範囲に満たない位置に該第２の受光素子を配置する
紙葉類光学特性識別装置の設計方法。
【請求項１５】
紙葉類の光学特性を検出する紙葉類光学特性検出方法であって、
紙葉類に単一光源から得られる光を照射して、照射した照射光から得られる二次光を、特定の波長の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタを透過させ、透過した透過光を第１の受光素子で検出する検出工程と、
少なくとも２つの受光素子である第２の受光素子に、前記紙葉類を介さずに前記単一光源から得られる光を照射して、前記バンドパスフィルタを介さずに受光させて、該第２の受光素子での検出結果に基づいて、該照射光の光軸ずれを検知する検知工程と、
前記検知工程での検知結果に基づいて、前記検出工程の検出結果を補正する補正工程と、
前記補正工程での補正結果に基づいて、前記紙葉類の光学特性を識別する識別工程と
を備えた紙葉類光学特性検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２７２００９（Ｐ２０１０−２７２００９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４４４８（Ｐ２００９−１２４４４８）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
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