專(zhuān)利名稱(chēng)：紙狀對(duì)象物的檢測(cè)裝置和利用該檢測(cè)裝置的識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有針對(duì)紙狀對(duì)象物的高識(shí)別可信度和高識(shí)別精度的紙狀對(duì)象物的檢測(cè)裝置和利用該檢測(cè)裝置的識(shí)別裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，已知有通過(guò)掃描紙狀對(duì)象物的兩面、用光學(xué)方法來(lái)識(shí)別該紙狀對(duì)象物兩面構(gòu)成的各種識(shí)別裝置。大多數(shù)的這種識(shí)別裝置，大體上可分為反射型識(shí)別裝置和透射型識(shí)別裝置。例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，示出了可適用于通過(guò)檢測(cè)來(lái)自對(duì)象物(紙幣)的反射光的光學(xué)特性、進(jìn)行對(duì)象物識(shí)別的反射型識(shí)別裝置的紙幣識(shí)別方法。這種紙幣識(shí)別方法，具體的是如下所述。在這種方法中，事先檢測(cè)樣本對(duì)象物(真紙幣)的反射光特性，并將其檢測(cè)信號(hào)圖案(下面，稱(chēng)作基準(zhǔn)圖案)登錄好。而后，在實(shí)際的識(shí)別處理中，在用發(fā)光元件將光照射到紙幣上時(shí)檢測(cè)從紙幣反射的反射光，通過(guò)比較該檢測(cè)信號(hào)圖案和基準(zhǔn)圖案、來(lái)識(shí)別紙幣的真?zhèn)巍?br> 另外，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，示出了通過(guò)檢測(cè)來(lái)自對(duì)象物(紙幣)的透射光的光學(xué)特性、進(jìn)行對(duì)象物識(shí)別的透射型識(shí)別裝置。這種透射型識(shí)別裝置，具體的是按下述做法來(lái)識(shí)別紙幣的真?zhèn)?。這種透射型識(shí)別裝置，事先檢測(cè)樣本對(duì)象物(真紙幣)的透射光特性，并將其檢測(cè)信號(hào)圖案(下面，稱(chēng)作基準(zhǔn)圖案)登錄好。而后，在實(shí)際的識(shí)別處理中，在由發(fā)光元件將光照射到紙幣上時(shí)檢測(cè)透過(guò)紙幣的透射光，通過(guò)比較該檢測(cè)信號(hào)圖案和基準(zhǔn)圖案、來(lái)識(shí)別紙幣的真?zhèn)巍?br> 專(zhuān)利文獻(xiàn)1特許2896288號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-77026號(hào)公報(bào)然而，近年，偽造技術(shù)在急劇提高，已經(jīng)可以高精度、簡(jiǎn)單地制造出類(lèi)似真紙幣的假紙幣。這樣的偽造紙幣的正反面的圖案，非常近似于真紙幣，所以，來(lái)自其正反面的光(反射光、透射光)的光學(xué)的特性、也表現(xiàn)出和真紙幣幾乎相同的特性。這是由于來(lái)自假紙幣的反射光和透射光的檢測(cè)信號(hào)圖案，已經(jīng)變得與基準(zhǔn)圖案非常一致。
因而，在利用像上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2的識(shí)別方法和識(shí)別裝置那樣的反射光和透射光的識(shí)別中，存在這樣的問(wèn)題有將非常近似于真紙幣的假紙幣識(shí)別成真紙幣的危險(xiǎn)，缺乏真?zhèn)闻卸ǖ淖R(shí)別可信度和識(shí)別精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，就是用來(lái)解決上述課題的，其目的是要提供具有針對(duì)紙狀對(duì)象物的高識(shí)別可靠性和高識(shí)別精度的紙狀對(duì)象物的檢測(cè)裝置和利用該檢測(cè)裝置的識(shí)別裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種檢測(cè)裝置，它通過(guò)掃描紙狀對(duì)象物的兩面、用光學(xué)方法來(lái)檢測(cè)對(duì)象物兩面的構(gòu)成，其特征在于，具有在對(duì)象物的一面、相互靠近配置的一面的發(fā)光元件和一面的光接收元件，和在對(duì)象物的另一面、相互靠近配置的另一面的發(fā)光元件和另一面的光接收元件，以及以相互不同的發(fā)光定時(shí)使一面的發(fā)光元件和另一面的發(fā)光元件發(fā)光的發(fā)光控制部；將一面的發(fā)光元件、隔著對(duì)象物配置在對(duì)向另一面的光接收元件的位置，將一面的光接收元件、隔著對(duì)象物配置在對(duì)向另一面的發(fā)光元件的位置，由一面的光接收元件檢測(cè)由一面的發(fā)光元件發(fā)光、由對(duì)象物的一面反射的一面的反射光，由另一面的光接收元件檢測(cè)由一面的發(fā)光元件發(fā)光、透過(guò)對(duì)象物的透射光和由另一面的發(fā)光元件發(fā)光、由對(duì)象物的另一面反射的另一面的反射光，進(jìn)行這樣的復(fù)合檢測(cè)，來(lái)檢測(cè)對(duì)象物的兩面構(gòu)成。
另外，理想的是，將一面的發(fā)光元件和另一面的發(fā)光元件，配置成將各自發(fā)出的光照射到對(duì)象物的大致同一近旁區(qū)域。
也可以做成一面的發(fā)光元件和另一面的發(fā)光元件各自發(fā)出相互不同的波長(zhǎng)帶寬的多種光。
而且，本發(fā)明是使用通過(guò)掃描紙狀對(duì)象物的兩面、用光學(xué)方法來(lái)檢測(cè)對(duì)象物兩面構(gòu)成的檢測(cè)裝置的識(shí)別裝置，檢測(cè)裝置，具有在對(duì)象物的一面、相互靠近配置的一面的發(fā)光元件和一面的光接收元件，和在對(duì)象物的另一面、相互靠近配置的另一面的發(fā)光元件和另一面的光接收元件，以及以相互不同的發(fā)光定時(shí)使一面的發(fā)光元件和另一面的發(fā)光元件發(fā)光的發(fā)光控制部；將一面的發(fā)光元件、隔著對(duì)象物配置在對(duì)向另一面的光接收元件的位置，將一面的光接收元件、隔著對(duì)象物配置在對(duì)向另一面的發(fā)光元件的位置，由一面的光接收元件檢測(cè)由一面的發(fā)光元件發(fā)光、由對(duì)象物的一面反射的一面的反射光，由另一面的光接收元件檢測(cè)由一面的發(fā)光元件發(fā)光、透過(guò)對(duì)象物的透射光和由另一面的發(fā)光元件發(fā)光、由對(duì)象物的另一面反射的另一面的反射光，進(jìn)行這樣的復(fù)合檢測(cè)，除檢測(cè)裝置之外，還提供具有根據(jù)復(fù)合檢測(cè)結(jié)果來(lái)識(shí)別對(duì)象物的判定識(shí)別部的識(shí)別裝置。
理想的是，這個(gè)識(shí)別裝置另外具有運(yùn)算判定部，它判斷檢測(cè)裝置是否從一面的光接收元件和另一面的光接收元件分別輸出識(shí)別信號(hào)、和由檢測(cè)裝置所輸出的各識(shí)別信號(hào)是否在容許范圍內(nèi)。
另外，運(yùn)算判定部，可以做成判定由一面的光接收元件所輸出的一面的反射識(shí)別信號(hào)、和由接收到了透射光的另一面的光接收元件所輸出的另一面的透射識(shí)別信號(hào)、和由接收到了另一面反射光的另一面的光接收元件所輸出的另一面的反射識(shí)別信號(hào)，是否在各自的容許范圍內(nèi)，判定識(shí)別部根據(jù)運(yùn)算判定部的判定結(jié)果，來(lái)識(shí)別對(duì)象物。
而且，理想的是，將檢測(cè)裝置中的一面的發(fā)光元件和另一面的發(fā)光元件，配置成將各自發(fā)出的光照射到對(duì)象物的大致同一近旁區(qū)域。另外，也可以做成使檢測(cè)裝置中的一面的發(fā)光元件和另一面的發(fā)光元件各自發(fā)出相互不同的波長(zhǎng)帶寬的多種光。
從下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說(shuō)明中，將會(huì)更清楚地了解本發(fā)明，附圖僅為表示給出，決非是對(duì)本發(fā)明的局限。


圖1(a)是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的識(shí)別裝置的使用狀態(tài)斜視圖。
圖1(b)是表示識(shí)別傳感器沿掃描方向相對(duì)移動(dòng)的狀態(tài)斜視圖，圖1(c)是表示識(shí)別傳感器和光的傳播方向圖。
圖2(a)是表示一面的發(fā)光元件以及另一面的發(fā)光元件的發(fā)光定時(shí)和另一面的光接收元件的輸出電壓之間關(guān)系的曲線圖。圖2(b)是表示一面的發(fā)光元件以及另一面的發(fā)光元件的發(fā)光定時(shí)和一面的光接收元件的輸出電壓之間關(guān)系的曲線圖。
圖3(a)是表示另一面的光接收元件的識(shí)別信號(hào)特性圖。圖3(b)是表示一面的光接收元件的識(shí)別信號(hào)特性圖。
圖4(a)是表示本發(fā)明的變形例子涉及的識(shí)別傳感器的發(fā)光元件的斜視圖，(b)是識(shí)別傳感器的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的識(shí)別裝置使用狀態(tài)的另外的斜視圖。
圖6是表示識(shí)別裝置內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。
圖7是表示一面的發(fā)光元件以及另一面的發(fā)光元件和發(fā)光控制部的方框圖。
圖8是表示另外的識(shí)別裝置內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，就本發(fā)明涉及的紙狀對(duì)象物的檢測(cè)裝置以及使用該裝置的識(shí)別裝置的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。再者，在同一要素中采用同一符號(hào)，故省略重復(fù)說(shuō)明。
圖1(a)和圖5，是表示使用本發(fā)明實(shí)施方式涉及的紙狀對(duì)象物的檢測(cè)裝置(下面，稱(chēng)作檢測(cè)裝置)1的識(shí)別裝置30的使用狀態(tài)的斜視圖。圖6，是表示使用檢測(cè)裝置1的識(shí)別裝置30的內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。檢測(cè)裝置1，具有多個(gè)識(shí)別傳感器2…以及2′…，和在后面所述的運(yùn)算判定單元12、12′中所設(shè)置的發(fā)光控制部14、14′。識(shí)別裝置30，被構(gòu)成為用該檢測(cè)裝置1可以進(jìn)行對(duì)象物的識(shí)別，且具有在運(yùn)算判定單元12、12′中所設(shè)置的后面所述的運(yùn)算判定部13、13′，驅(qū)動(dòng)部15，運(yùn)送滾輪16，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部17、17′以及判定識(shí)別部19。
如圖1(a)和圖5所示，各識(shí)別傳感器2、2′，隔著紙狀對(duì)象物4、被配置在對(duì)象物4的兩面中對(duì)向的位置(下面，將該各識(shí)別傳感器2、2′的配置稱(chēng)作「對(duì)向配置」)。各識(shí)別傳感器2、2′通過(guò)這個(gè)對(duì)向配置、來(lái)掃描對(duì)象物4的兩面即一面(正面)6a和另一面(反面)6b，來(lái)進(jìn)行用光學(xué)方法檢測(cè)對(duì)象物4的兩面構(gòu)成(在一面和另一面所采用的構(gòu)成)的復(fù)合檢測(cè)，并輸出后面所述的識(shí)別信號(hào)T、T′。
在本實(shí)施方式的說(shuō)明中，作為紙狀對(duì)象物4適用紙幣(下面，記做紙幣4)，并將紙幣4的兩面6a、6b中所印刷的文字、圖形、記號(hào)等圖案規(guī)定為兩面構(gòu)成。再者，在圖1(a)中，示出了紙幣4的兩面構(gòu)成中、在一面(正面)6a所采用的構(gòu)成，而在另一面(反面)6b也構(gòu)成了規(guī)定紙幣4那樣的圖案(未圖示)。當(dāng)然，本發(fā)明，除紙幣4之外，也可適用于所謂金元券和帶條形碼的入場(chǎng)券這類(lèi)有價(jià)證券等紙狀對(duì)象物。
識(shí)別傳感器2、2′，為了使其各自可以沿特征部分掃描紙幣4，被排列在了多個(gè)地方。在圖1(a)和圖5中，示出了沿橫切紙幣4長(zhǎng)方向的方向(窄方向)、以規(guī)定間隔排列多個(gè)識(shí)別傳感器2、2′，并在長(zhǎng)方向上掃描紙幣4的構(gòu)成。此外，也可以做成，沿紙幣4的長(zhǎng)方向、以規(guī)定間隔排列各識(shí)別傳感器2、2′而在窄方向上掃描紙幣4。
再者，識(shí)別傳感器2、2′的排列間隔和個(gè)數(shù)，可根據(jù)紙幣4的特征部分中的圖案的形狀和圖案的位置任意來(lái)設(shè)定，所以，不特別限定識(shí)別傳感器2、2′的具體的排列間隔和個(gè)數(shù)。另外，所謂紙幣4的特征部分，是指兩面構(gòu)成之中、對(duì)于特別指定、判別紙幣4有效的部分。
作為用來(lái)使各識(shí)別傳感器2、2′可以掃描紙幣4的特征部分的裝置，有以下2個(gè)裝置。即，沿箭頭S1所示的掃描方向移動(dòng)各識(shí)別傳感器2、2′的裝置，和沿箭頭S2所示的掃描方向移動(dòng)紙幣4的裝置。在本實(shí)施方式中的識(shí)別裝置30中，擁有后者的裝置。亦即，識(shí)別裝置30，擁有驅(qū)動(dòng)部15和運(yùn)送滾輪16。驅(qū)動(dòng)部15，具有馬達(dá)和用來(lái)驅(qū)動(dòng)該馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路。運(yùn)送滾輪16，由驅(qū)動(dòng)部15來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，沿掃描方向S2來(lái)運(yùn)送紙幣4。當(dāng)然，也可以做成擁有前者裝置的識(shí)別裝置。
識(shí)別裝置30沿掃描方向S2移動(dòng)紙幣4，由此，識(shí)別傳感器2、2′對(duì)于紙幣4做相對(duì)移動(dòng)。這時(shí)，識(shí)別傳感器2、2′，隔著紙幣4以對(duì)向的狀態(tài)同時(shí)沿掃描方向S1移動(dòng)。
在圖1(b)，(c)中，示出了本發(fā)明實(shí)施方式涉及的識(shí)別傳感器2、2′的構(gòu)成。識(shí)別傳感器2、2′，分別備有相互靠近被配置在紙幣4的一面6a側(cè)的一面的發(fā)光元件8以及一面的光接收元件10、和相互靠近被配置在紙幣4的另一面6b側(cè)的另一面的發(fā)光元件8′以及另一面的光接收元件10′。一面的發(fā)光元件8，被配置在隔著紙幣4對(duì)向另一面的光接收元件10′的位置。另外，一面的光接收元件10，被配置在隔著紙幣4對(duì)向另一面發(fā)光元件8′的位置。這樣一來(lái)，識(shí)別傳感器2、2′就形成了隔著紙幣4的對(duì)向配置。
一面的發(fā)光元件8和另一面的發(fā)光元件8′，分別由發(fā)光控制部14、14′來(lái)控制，以使在掃描紙幣4的兩面的過(guò)程中、各自的發(fā)光定時(shí)不相互重疊。在此，我們?cè)O(shè)想為發(fā)光控制部14、14′使一面的發(fā)光元件8和另一面的發(fā)光元件8′交替地發(fā)光。
而后，由一面發(fā)光元件8發(fā)出的光的一部分由紙幣4的一面6a反射、作為在本發(fā)明中的一面的反射光La1，由一面的光接收元件10來(lái)檢測(cè)。另外，另外的部分透過(guò)紙幣4、作為在本發(fā)明中的透射光La2，由另一面的光接收元件10′來(lái)檢測(cè)。
再者，由另一面發(fā)光元件8′發(fā)出的光的一部分由紙幣4的另一面6b反射、作為在本發(fā)明中的另一面反射光Lb，由另一面的光接收元件10′來(lái)檢測(cè)。其他的光Lc(在圖1(c)中用虛線表示)透過(guò)紙幣4，由一面的光接收元件10來(lái)檢測(cè)。
在本實(shí)施方式中的檢測(cè)裝置1，進(jìn)行這樣的復(fù)合檢測(cè)用由另一面的光接收元件10′所檢測(cè)的透射光La2以及另一面的反射光Lb、和由一面的光接收元件10所檢測(cè)的一面的反射光La1等3個(gè)光來(lái)檢測(cè)紙幣4的兩面構(gòu)成。此外，檢測(cè)裝置1，除這3個(gè)光之外，也可以利用透射光Lc進(jìn)行復(fù)合檢測(cè)。
這種場(chǎng)合，在圖1(b)中，一面反射光La1、透射光La2是被照射到紙幣4不同的地方。但是，在識(shí)別傳感器2、2′中，由于一面的發(fā)光元件8和一面的光接收元件10靠近、而另一面的發(fā)光元件8′和另一面的光接收元件10′靠近，因此，一面的反射光La1、透射光La2以及另一面的反射光Lb，都被照射到紙幣4大致同一近旁區(qū)域內(nèi)。這樣，檢測(cè)裝置1，就能通過(guò)使用3個(gè)光的復(fù)合檢測(cè)來(lái)檢測(cè)紙幣4大致同一部分中的兩面構(gòu)成。
發(fā)光控制部14、14′，讓一面的發(fā)光元件8和另一面的發(fā)光元件8′按下述步驟發(fā)光。發(fā)光控制部14、14′，例如，這樣來(lái)控制發(fā)光定時(shí)讓一面發(fā)光元件8發(fā)一次光，接著，讓另一面發(fā)光元件8′發(fā)一次光，這樣來(lái)重復(fù)單次交替發(fā)光過(guò)程。另外，發(fā)光控制部14、14′，也可以這樣來(lái)控制發(fā)光定時(shí)讓一面發(fā)光元件8發(fā)多次光，其后，讓另一面發(fā)光元件8′發(fā)多次光，這樣來(lái)重復(fù)多次交替發(fā)光過(guò)程。當(dāng)然，發(fā)光控制部14、14′，也可以用其他的步驟來(lái)控制發(fā)光定時(shí)，為了一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′不同時(shí)發(fā)光，只要使其發(fā)光定時(shí)不同即可。由此，可以擇其一地讓一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′其中之一發(fā)光。這樣一來(lái)，在另一面光接收元件10′中，就可以區(qū)別接收到的2種光(透射光La2和另一面的反射光Lb)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。再者，識(shí)別傳感器2、2′，只要是不同時(shí)發(fā)光，可以根據(jù)使用目的和使用環(huán)境使其以任意的定時(shí)發(fā)光。
由紙幣4反射的光，根據(jù)兩面構(gòu)成的圖案的形狀和圖案的位置，或在兩面構(gòu)成的印刷中所使用墨水的種類(lèi)(例如磁性墨水)和印刷的濃淡，具有不同的光學(xué)特性(光強(qiáng)度的變化、散射、波長(zhǎng)的變化等)。在識(shí)別裝置30中，通過(guò)一面光接收元件10和另一面光接收元件10′檢測(cè)具有這樣的光學(xué)特性的光，來(lái)識(shí)別紙幣4的兩面構(gòu)成。
另外，一面發(fā)光元件8，由發(fā)光控制部14來(lái)控制使其能一個(gè)一個(gè)地發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的多種光。當(dāng)由一面發(fā)光元件8一個(gè)一個(gè)地發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的光時(shí)，一面光接收元件10依次接收由紙幣4的一面6a反射來(lái)的光(一面反射光La1)、另一面光接收元件10′依次接收透過(guò)紙幣4的光(透射光La2)。
另外，另一面發(fā)光元件8′，也由發(fā)光控制部14′來(lái)控制使其能一個(gè)一個(gè)地發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的多種光。當(dāng)由另一面發(fā)光元件8′一個(gè)一個(gè)地發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的光時(shí)，另一面光接收元件10′依次接收由紙幣4的另一面6b反射來(lái)的光(另一面的反射光Lb)。
如圖7所示，一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′分別具有多個(gè)發(fā)光元件8a、8b和8a′、8b′。發(fā)光元件8a、8b各自可發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的光。例如，發(fā)光元件8a、8b，為L(zhǎng)ED(發(fā)光二極管)的場(chǎng)合，通過(guò)改變生產(chǎn)材料的半導(dǎo)體成分等，就將其制造成了可發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的光。對(duì)于發(fā)光元件8a′、8b′，也采用與8a、8b同樣的方法，將其制造成可發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的光。
而后，各發(fā)光元件8a、8b，由發(fā)光控制部14來(lái)控制以使發(fā)光定時(shí)相互不同。另外，各發(fā)光元件8a′、8b′，由發(fā)光控制部14′來(lái)控制以使發(fā)光定時(shí)相互不同。由此，在檢測(cè)裝置1中，由一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′一個(gè)一個(gè)地發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的多種光。這樣一來(lái)，用波長(zhǎng)不同的2種光來(lái)檢測(cè)紙幣4的兩面構(gòu)成，所以可以提高檢測(cè)精度。
這種場(chǎng)合，理想的是相互不同波長(zhǎng)帶寬的多種光中，將一方的光設(shè)定為大約從700nm到1600nm的波長(zhǎng)帶寬，將另一方的光設(shè)定為大約從380nm到700nm的波長(zhǎng)帶寬。更理想的是希望相互不同波長(zhǎng)帶寬的多種光中，將一方的光設(shè)定為大約從800nm到1000nm的波長(zhǎng)帶寬，將另一方的光設(shè)定為大約從550nm到650nm的波長(zhǎng)帶寬。
在本實(shí)施方式中的識(shí)別裝置30中，作為一個(gè)例子，相互不同波長(zhǎng)帶寬的多種光中，將一方的光設(shè)定為大約940nm的波長(zhǎng)帶寬，將另一方的光設(shè)定為大約640nm的波長(zhǎng)帶寬。再者，為了便于說(shuō)明，決定將在大約從700nm到1600nm的波長(zhǎng)帶寬中所包含的光稱(chēng)作「近紅外光」，將在大約從380nm到700nm的波長(zhǎng)帶寬中所包含的光稱(chēng)作「可見(jiàn)光」，這樣，識(shí)別裝置30就發(fā)出近紅外光和可見(jiàn)光。
作為能實(shí)現(xiàn)這樣的波長(zhǎng)帶寬的光的一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′，例如可以適用發(fā)光二極管(LED)和半導(dǎo)體激光器等。即使是其他的器件，只要能實(shí)現(xiàn)上述的波長(zhǎng)帶寬的光，對(duì)一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′不作特別限定。
當(dāng)由一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的光(近紅外光、可見(jiàn)光)時(shí)，發(fā)光控制部14、14′，控制發(fā)光定時(shí)以使各發(fā)光元件8a、8b和8a′、8b′各自不能同時(shí)發(fā)出近紅外光和可見(jiàn)光。
這種場(chǎng)合，近紅外光和可見(jiàn)光的具體的發(fā)光定時(shí)，要依據(jù)紙幣4的移動(dòng)速度和紙幣4的種類(lèi)來(lái)設(shè)定。在移動(dòng)各識(shí)別傳感器2、2′時(shí)，要考慮各識(shí)別傳感器2、2′的移動(dòng)速度。例如，發(fā)光控制部14、14′，可以控制發(fā)光定時(shí)以使其能交替地發(fā)出近紅外光和可見(jiàn)光，但也可以按其他的定時(shí)使其發(fā)光。
而后，上述的識(shí)別傳感器2、2′，一邊對(duì)于紙幣4的移動(dòng)、沿掃描方向S1相對(duì)移動(dòng)紙幣4，一邊由一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′各自以規(guī)定的定時(shí)交替的發(fā)出近紅外光和可見(jiàn)光。這時(shí)，一面光接收元件10和另一面光接收元件10′通過(guò)依次接收由紙幣4的兩面構(gòu)成產(chǎn)生的光(反射光、透射光)、進(jìn)行兩面構(gòu)成的檢測(cè)，將對(duì)應(yīng)于該接收光量的電壓值(電流值)的電氣信號(hào)分別作為后面所述的識(shí)別信號(hào)T、T′輸出。該識(shí)別信號(hào)T、T′表示出了復(fù)合檢測(cè)的結(jié)果。
在識(shí)別傳感器2、2′中，分別連接有運(yùn)算判定單元12、12′。該運(yùn)算判定單元12、12′，如圖6所示，分別具有運(yùn)算判定部13、13′和發(fā)光控制部14、14′以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部17、17′，而且是由在控制基板20上所設(shè)置的CPU(中央處理單元)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)以及RAM(隨機(jī)存儲(chǔ)器)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該CPU依據(jù)ROM中所存儲(chǔ)的程序動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)作為運(yùn)算判定部13、13′，發(fā)光控制部14、14′以及后面所述的判定識(shí)別部19的功能。ROM存儲(chǔ)CPU執(zhí)行的程序，同時(shí)，存儲(chǔ)永久的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部17、17′，RAM存儲(chǔ)有CPU動(dòng)作時(shí)所使用的數(shù)據(jù)和程序。再者，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部17、17′中存儲(chǔ)有后面所述的樣本數(shù)據(jù)。
運(yùn)算判定單元12、12′，輸入由一面光接收元件10和另一面光接收元件10所輸出的識(shí)別信號(hào)T(T1)、T′(T1′、T2′)，運(yùn)算判定部13、13′用其輸入的識(shí)別信號(hào)T、T′進(jìn)行判定處理，將其結(jié)果輸入到判定識(shí)別部19。
亦即，運(yùn)算判定部13，用由接收到一面反射光La1的一面光接收元件10所輸出的一面的反射識(shí)別信號(hào)T1進(jìn)行判定處理，來(lái)判定一面反射識(shí)別信號(hào)T1是否在后面所述的一面反射容許范圍內(nèi)。運(yùn)算判定部13將其判定結(jié)果R輸入到判定識(shí)別部19。
另外，運(yùn)算判定部13′用由接收到透射光La2的另一面光接收元件10所輸出的另一面的透射識(shí)別信號(hào)T2′進(jìn)行判定處理，來(lái)判定另一面的透射識(shí)別信號(hào)T2′是否在后面所述的另一面的透射容許范圍內(nèi)。進(jìn)而，運(yùn)算判定部13′，用由接收到另一面反射光Lb的另一面光接收元件10′所輸出的另一面的反射識(shí)別信號(hào)T1′進(jìn)行判定處理，來(lái)判定另一面的反射識(shí)別信號(hào)T1′是否在后面所述的另一面的反射容許范圍內(nèi)。運(yùn)算判定部13′將這些判定結(jié)果R′輸入到判定識(shí)別部19。
運(yùn)算判定單元12、12′，用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部17、17′中所儲(chǔ)備的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行判定處理。該樣本數(shù)據(jù)，是由光學(xué)掃描與用識(shí)別傳感器2、2′掃描的紙幣4同種類(lèi)的樣本紙幣(真紙幣)的兩面構(gòu)成所得到的掃描數(shù)據(jù)所構(gòu)成。具體來(lái)說(shuō)，樣本數(shù)據(jù)是儲(chǔ)備了多張(譬如幾百?gòu)?樣本紙幣的掃描數(shù)據(jù)。該掃描數(shù)據(jù)，例如，如圖3(a)、(b)所示，由于樣本紙幣的兩面構(gòu)成中的磨損和變形等，是具有一定范圍的數(shù)據(jù)。再者，這樣的掃描數(shù)據(jù)，全部繪制了來(lái)自一面光接收元件10和另一面光接收元件10′的輸出信號(hào)(數(shù)字信號(hào))。
在運(yùn)算判定部13、13′中，將連接掃描數(shù)據(jù)的最大值形成的最大線M1、M1′、M1″和連接掃描數(shù)據(jù)的最小值形成的最小線M2、M2′、M2″之間的帶狀區(qū)域規(guī)定為容許范圍。這個(gè)容許范圍，具有上述的一面反射容許范圍、另一面透射容許范圍、另一面反射容許范圍等3個(gè)范圍。
圖3(a)中的容許范圍被分成為上方的容許范圍和下方的容許范圍2個(gè)系統(tǒng)。上方的容許范圍，由最大線M1′和最小線M2′來(lái)規(guī)定。這個(gè)容許范圍，表示在掃描過(guò)紙幣4時(shí)、由另一面光接收元件10′所輸出的反射光的信號(hào)特性變化所規(guī)定的另一面的反射容許范圍。下方的容許范圍，是由最大線M1″和最小線M2″規(guī)定的。這個(gè)容許范圍，表示由另一面光接收元件10′所輸出的透射光的信號(hào)特性變化所規(guī)定的另一面的透射容許范圍。
另外，圖3(b)中的容許范圍，是由最大線M1和最小線M2規(guī)定的。這個(gè)容許范圍，表示在掃描過(guò)紙幣4時(shí)、由一面光接收元件10所輸出的反射光的信號(hào)特性變化所規(guī)定的一面的反射容許范圍。
此處，圖2(a)，是表示在識(shí)別紙幣4的場(chǎng)合、一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′的發(fā)光定時(shí)與另一面光接收元件10′的輸出電壓(輸出值變化特性)之間關(guān)系的曲線圖，對(duì)應(yīng)于圖3(a)的P1部分。另外，圖2(b)，是表示一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′的發(fā)光定時(shí)與一面光接收元件10的輸出電壓(輸出值變化特性)之間關(guān)系的曲線圖，對(duì)應(yīng)于圖3(b)的P2部分。
而后，運(yùn)算判定部13、13′，判定由一面光接收元件10和另一面光接收元件10′所輸出的各識(shí)別信號(hào)(T1、T1′、T2′)，是否在最大線M1、M1′、M1″和最小線M2、M2′、M2″之間的區(qū)域，亦即是否在上述的容許范圍內(nèi)。
如上所述，用于判定處理的樣本數(shù)據(jù)是儲(chǔ)備的樣本紙幣的掃描數(shù)據(jù)，該掃描數(shù)據(jù)具有一定的范圍，而這個(gè)范圍就是容許范圍。因此，要識(shí)別的紙幣4如果是真的(真幣)，則可以考慮將各識(shí)別信號(hào)(T1、T1′、T2′)、3個(gè)都沿最大線M1、M1′、M1″和最小線M2、M2′、M2″之間的區(qū)域(容許范圍)、描繪成虛線所示的線。識(shí)別裝置30著眼于這點(diǎn)由判定識(shí)別部19、按下述方法來(lái)識(shí)別紙幣4。亦即，在判定識(shí)別部19，當(dāng)輸入的判定結(jié)果R和判定結(jié)果R′，表示識(shí)別信號(hào)T1、T1′、T2′都處在容許范圍內(nèi)時(shí)，就將紙幣4識(shí)別為真幣，而表示出各識(shí)別信號(hào)T1、T1′、T2′中至少有1個(gè)超出了容許范圍時(shí)，就將紙幣4識(shí)別為假幣。
這種場(chǎng)合，新紙幣(新鈔)和舊紙幣(舊鈔)中，由紙幣4的兩面構(gòu)成產(chǎn)生的光(反射光、透射光)顯示不同的光學(xué)特性(光量變化)。但是，即使在新鈔和舊鈔中，反射光和透射光的光量差(即識(shí)別信號(hào)的強(qiáng)度差)差別也沒(méi)有那么大。因而，沒(méi)有必要加大事先檢測(cè)的樣本紙幣的掃描數(shù)據(jù)的最大線M1、M1′、M1″和最小線M2、M2′、M2″之間的寬度。如果縮窄這個(gè)寬度，由于可減少將假紙幣判定為真紙幣的誤判，所以可以提高判定精度。
以上，是本實(shí)施方式涉及的識(shí)別裝置30，由檢測(cè)裝置1、進(jìn)行檢測(cè)由紙幣4大致同一地方所得到的來(lái)自紙幣兩面的2種反射光和透射光等3種光的復(fù)合檢測(cè)，并用由該復(fù)合檢測(cè)所獲得的識(shí)別信號(hào)，來(lái)進(jìn)行紙幣4的識(shí)別。因此，與傳統(tǒng)的識(shí)別裝置相比可以確保對(duì)紙幣4的高識(shí)別可信度和高識(shí)別精度。
我們認(rèn)為例如假定即使能容易地制作僅使紙幣4的兩面構(gòu)成的反射光特性或透射光特性其中之一類(lèi)似于真紙幣的偽造精度很高的偽造紙幣(下面，稱(chēng)作「高精度偽造紙幣」)，也難于制作同時(shí)滿足兩種特性的偽造紙幣。本實(shí)施方式中的識(shí)別裝置30，由于用使用了來(lái)自紙幣4的兩面的2種反射光和透射光這3種光的復(fù)合檢測(cè)的結(jié)果來(lái)進(jìn)行紙幣4的識(shí)別，即使是高精度偽造紙幣，也能將其與真紙幣的差異搞得很明確。因而，識(shí)別裝置30，也能將高精度偽造紙幣判定為偽造紙幣，所以，與傳統(tǒng)的識(shí)別裝置相比、可以確保對(duì)紙幣4的高識(shí)別可信度和高識(shí)別精度。
另外，由于是發(fā)出相互不同波長(zhǎng)帶寬的多種光(例如，近紅外光和可見(jiàn)光)來(lái)進(jìn)行復(fù)合檢測(cè)，即使在某一方的特性類(lèi)似于真紙幣的偽造紙幣中，也能將其與真紙幣的差異搞得很明確。因而，可以確保更高的識(shí)別可信度和更高的識(shí)別精度。
再者，在上述的實(shí)施方式中，在由復(fù)合檢測(cè)所得到的3個(gè)識(shí)別信號(hào)中沒(méi)有設(shè)定優(yōu)先順序、使其對(duì)等地進(jìn)行判定，但是，有的要識(shí)別的對(duì)象物，有正反面的某一面、比另一面在識(shí)別方面更重要的情況。例如，在帶有條形碼的入場(chǎng)券等中，在識(shí)別的時(shí)候與其背面相比要更重視帶有條形碼的那面(條形碼面)。在這種場(chǎng)合，帶有條形碼那面的識(shí)別信號(hào)優(yōu)先，也可以在3個(gè)識(shí)別信號(hào)中設(shè)定優(yōu)先順序來(lái)進(jìn)行判定。
另外，若依據(jù)本實(shí)施方式，作為由一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′發(fā)出的光使用「近紅外光」，所以，可以清楚地識(shí)別用磁性墨水所印刷的紙幣4的兩面構(gòu)成。
再者，本發(fā)明，并不限定于上述的實(shí)施方式，可以作如下變更。
例如在用磁性墨水印刷紙幣4的時(shí)侯，通過(guò)檢測(cè)該磁性圖案，也可以識(shí)別紙幣4。因此，也可以做成替代識(shí)別裝置30中的識(shí)別傳感器2、2′，或與識(shí)別傳感器2、2′一起，設(shè)置磁性傳感器，依靠磁性傳感器進(jìn)行識(shí)別。
另外，例如，如圖4(a)、(b)所示，也可以這樣來(lái)構(gòu)成一面發(fā)光元件8和另一面發(fā)光元件8′使在寬幅上確保與掃描方向S1正交方向的掃描區(qū)域E1的光對(duì)著對(duì)象物的表面發(fā)光。這種場(chǎng)合，為了接收由對(duì)象物的兩面構(gòu)成產(chǎn)生的光(反射光、透射光)，只要在與掃描方向S1正交的方向在寬幅上構(gòu)成一面光接收元件10和另一面光接收元件10′的光接收區(qū)域E2即可。這樣一來(lái)，就可以不受對(duì)象物(紙幣)4的表面構(gòu)成的磨損和變形等的影響、可準(zhǔn)確地判別紙幣4的真?zhèn)巍?br> 如上所述，若依據(jù)本發(fā)明，就可以得到具有針對(duì)紙狀對(duì)象物的高識(shí)別可信度和高識(shí)別精度的檢測(cè)裝置和識(shí)別裝置。
而且，上述的識(shí)別裝置30，具有與各識(shí)別傳感器2、2′分別對(duì)應(yīng)的運(yùn)算判定部13、13′和發(fā)光控制部14、14′以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部17、17′。本發(fā)明中的識(shí)別裝置，也可以做成如圖8所示，具有對(duì)應(yīng)于各識(shí)別傳感器2、2′雙方的運(yùn)算判定部23和發(fā)光控制部24以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部27的識(shí)別裝置31。運(yùn)算判定部23具有運(yùn)算判定部13、13′雙方的功能，發(fā)光控制部24具有發(fā)光控制部14、14′雙方的功能。另外，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部27存儲(chǔ)有在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部17、17′所存儲(chǔ)的雙方的樣本數(shù)據(jù)。而后，判定識(shí)別部19根據(jù)由運(yùn)算判定部23所輸出的判定結(jié)果RR(包含有與判定結(jié)果R、R′同樣的內(nèi)容)按上述的做法來(lái)識(shí)別紙幣。
根據(jù)以上的說(shuō)明，顯然，可以實(shí)施本發(fā)明的各種實(shí)施方式和變形例子。因而，在與下述的權(quán)利要求范圍同等的范圍內(nèi)，在上述最佳的實(shí)施方式以外也可以實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)裝置，其特征在于，其通過(guò)掃描紙狀對(duì)象物的兩面、用光學(xué)的方法來(lái)檢測(cè)上述對(duì)象物的兩面構(gòu)成，其特征在于，具有在上述對(duì)象物的一面、相互靠近配置的一面的發(fā)光元件和一面的光接收元件，和在上述對(duì)象物的另一面、相互靠近配置的另一面的發(fā)光元件和另一面的光接收元件，和以相互不同的發(fā)光定時(shí)、使上述一面的發(fā)光元件和上述另一面的發(fā)光元件發(fā)光的發(fā)光控制部；將上述一面的發(fā)光元件、隔著上述對(duì)象物配置在對(duì)向上述另一面的光接收元件的位置，將上述一面的光接收元件、隔著上述對(duì)象物配置在對(duì)向上述另一面的發(fā)光元件的位置，由上述一面的光接收元件檢測(cè)由上述一面的發(fā)光元件發(fā)光、由上述對(duì)象物的一面反射的一面反射光，由上述另一面的光接收元件檢測(cè)由上述一面的發(fā)光元件發(fā)光、透過(guò)上述對(duì)象物的透射光和由上述另一面的發(fā)光元件發(fā)光、由上述對(duì)象物的另一面反射的另一面反射光，進(jìn)行這樣的復(fù)合檢測(cè)，來(lái)檢測(cè)上述對(duì)象物的兩面構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的檢測(cè)裝置，其特征在于，上述一面的發(fā)光元件和上述另一面的發(fā)光元件，被配置成將各自發(fā)出的光照射到上述對(duì)象物的大致同一近旁區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的檢測(cè)裝置，其特征在于，上述一面的發(fā)光元件和上述另一面的發(fā)光元件各自發(fā)出相互不同的波長(zhǎng)帶寬的多種光。
4.一種識(shí)別裝置，其特征在于，其使用通過(guò)掃描紙狀對(duì)象物的兩面、用光學(xué)的方法來(lái)檢測(cè)上述對(duì)象物的兩面構(gòu)成的檢測(cè)裝置，其特征在于，上述檢測(cè)裝置，具有在上述對(duì)象物的一面、相互靠近配置的一面的發(fā)光元件和一面的光接收元件，和在上述對(duì)象物的另一面、相互靠近配置的另一面的發(fā)光元件和另一面的光接收元件，和以相互不同的發(fā)光定時(shí)、使上述一面的發(fā)光元件和上述另一面的發(fā)光元件發(fā)光的發(fā)光控制部；將上述一面的發(fā)光元件、隔著上述對(duì)象物配置在對(duì)向上述另一面的光接收元件的位置，將上述一面的光接收元件、隔著上述對(duì)象物配置在對(duì)向上述另一面的發(fā)光元件的位置，由上述一面的光接收元件檢測(cè)由上述一面的發(fā)光元件發(fā)光、由上述對(duì)象物的一面反射的一面反射光，由上述另一面的光接收元件檢測(cè)由上述一面的發(fā)光元件發(fā)光、透過(guò)上述對(duì)象物的透射光，和由上述另一面的發(fā)光元件發(fā)光、由上述對(duì)象物的另一面反射的另一面反射光，進(jìn)行這樣的復(fù)合檢測(cè)，除上述檢測(cè)裝置之外，還具有根據(jù)上述復(fù)合檢測(cè)的結(jié)果、來(lái)識(shí)別上述對(duì)象物的判定識(shí)別部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的識(shí)別裝置，其特征在于，上述檢測(cè)裝置由上述一面的光接收元件和上述另一面的光接收元件分別輸出識(shí)別信號(hào)，還具有判定由上述檢測(cè)裝置所輸出的上述各識(shí)別信號(hào)是否在容許范圍內(nèi)的運(yùn)算判定部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的識(shí)別裝置，其特征在于，上述運(yùn)算判定部，判定由上述一面的光接收元件所輸出的一面的反射識(shí)別信號(hào)、和由接收到上述透射光的上述另一面的光接收元件所輸出的另一面的透射識(shí)別信號(hào)、和由接收到上述另一面反射光的上述另一面的光接收元件所輸出的另一面的反射識(shí)別信號(hào)，是否在各自的容許范圍內(nèi)，上述判定識(shí)別部根據(jù)上述運(yùn)算判定部的判定結(jié)果，識(shí)別上述對(duì)象物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4～6中任一項(xiàng)記載的識(shí)別裝置，其特征在于，將上述檢測(cè)裝置中的上述一面的發(fā)光元件和上述另一面的發(fā)光元件，配置成將各自發(fā)出的光照射到上述對(duì)象物的大致同一近旁區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求4～7中任一項(xiàng)記載的識(shí)別裝置，其特征在于，上述檢測(cè)裝置中的上述一面的發(fā)光元件和上述另一面的發(fā)光元件各自發(fā)出相互不同的波長(zhǎng)帶寬的多種光。
全文摘要
本發(fā)明涉及的識(shí)別裝置30，在紙幣4的一面和另一面，對(duì)向配置具有相互靠近配置的一面的發(fā)光元件8和一面的光接收元件10的識(shí)別傳感器2、和相互靠近配置的另一面的發(fā)光元件8′和另一面的光接收元件10′的識(shí)別傳感器2′?？刂埔幻娴陌l(fā)光元件8和另一面的發(fā)光元件8′使發(fā)光定時(shí)不相互重疊。識(shí)別裝置30，由一面的光接收元件10檢測(cè)由一面的發(fā)光元件8發(fā)光、由紙幣4的一面反射的一面反射光La1，由另一面的光接收元件10′、檢測(cè)透過(guò)紙幣4的透射光La2和由另一面的發(fā)光元件8′發(fā)光、由紙幣4的另一面反射的另一面反射光Lb，進(jìn)行這樣的復(fù)合檢測(cè)，來(lái)識(shí)別紙幣4的兩面構(gòu)成。
文檔編號(hào)G07D7/20GK1551039SQ20041003417
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者富士本淳, 吉岡一榮, 榮 申請(qǐng)人:阿魯策株式會(huì)社, 株式會(huì)社塞塔