特許 6204898 紙葉類識別装置、および紙葉類におけるモーションスレッドの有無を特定する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6204898

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】紙葉類識別装置、および紙葉類におけるモーションスレッドの有無を特定する方法

(51)【国際特許分類】

   G07D 7/121 20160101AFI20170914BHJP

   G07D 7/206 20160101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G07D7/121

   G07D7/206

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-197900(P2014-197900)

(22)【出願日】2014年9月29日

(65)【公開番号】特開2016-71476(P2016-71476A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2016年11月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】504373093

【氏名又は名称】日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 靖智

(72)【発明者】

【氏名】川口 陵太

(72)【発明者】

【氏名】麥 健忠

(72)【発明者】

【氏名】南 裕亮

【審査官】 古川 峻弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２０５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４９８０５６９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０７Ｄ ７／００−７／２０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

紙葉類におけるモーションスレッドの有無を特定する紙葉類識別装置であって、
前記紙葉類の表面のうち一方の面に拡散光を照射する第１の光源部と、
前記第１の光源部に対向し、前記第１の光源部から照射され前記紙葉類を透過した第１の透過光を受光する第１のセンサと、
前記紙葉類の表面のうち他方の面に光を照射する第２の光源部と、
前記第２の光源部に対向し、前記第２の光源部から照射され前記紙葉類を透過した第２の透過光を受光する第２のセンサと、
前記第１の透過光に基づき第１の画像を生成し、前記第２の透過光に基づき第２の画像を生成する、画像生成部と、
前記第１の画像および前記第２の画像に、それぞれ前記モーションスレッドが有する所定の模様が含まれているか否かを識別する模様識別部と、
前記第１の画像と前記第２の画像とのうち、いずれか一方のみに前記所定の模様が含まれている場合に、前記紙葉類が前記モーションスレッドを有すると特定する特定部と、
を備える、紙葉類識別装置。

【請求項2】

請求項１に記載の紙葉類識別装置であって、
前記第２の光源部は、拡散光を照射する、
紙葉類識別装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の紙葉類識別装置であって、
前記拡散光を照射する光源部は、拡散体が付加された導光体を含む、
紙葉類識別装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の紙葉類識別装置であって、
前記拡散光を照射する光源部は、複数の点光源を配置したアレイ光源を含む、
紙葉類識別装置。

【請求項5】

請求項４に記載の紙葉類識別装置であって、さらに、
前記紙葉類を搬送方向に搬送するための搬送部を備え、
前記複数の点光源は、前記搬送方向と交わる方向に沿って並んで配置されている、
紙葉類識別装置。

【請求項6】

紙葉類におけるモーションスレッドの有無を特定する方法であって、
（ａ）前記紙葉類の表面のうち一方の面に拡散光を照射する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で照射され、前記紙葉類を透過した第１の透過光を受光する工程と、
（ｃ）前記紙葉類の表面のうち他方の面に光を照射する工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）で照射され、前記紙葉類を透過した第２の透過光を受光する工程と、
（ｅ）前記第１の透過光の受光に基づき第１の画像を生成する工程と、
（ｆ）前記第２の透過光の受光に基づき第２の画像を生成する工程と、
（ｇ）前記第１の画像および前記第２の画像に、それぞれ前記モーションスレッドが有する所定の模様が含まれているか否かを識別する工程と、
（ｈ）前記第１の画像と前記第２の画像とのうち、いずれか一方のみに前記所定の模様が含まれている場合に、前記紙葉類が前記モーションスレッドを有すると特定する工程と、
を備える、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紙葉類におけるモーションスレッドの有無の特定に関する。

【背景技術】

【0002】

紙幣や有価証券等の紙葉類において、偽造防止の要請から、モーションスレッドが用いられることがある。モーションスレッドは、紙葉類に印刷された画像と、その画像の上に配置されるマイクロレンズアレイとで構成される。モーションスレッドを有する紙葉類を傾けることにより印刷面上のアイコンと呼ばれる模様が動いて見えたり、傾ける角度により異なるアイコンが見えたりする。マイクロレンズアレイは、見る角度によって、印刷面における異なる位置の画像を結像させるように設計されている。

【0003】

モーションスレッドは製造が容易でないため、モーションスレッドの有無により紙葉類の真偽を判定できる。特許文献１には、紙葉類の一方の面に対して異なる２つの方向から光を照射し、紙葉類で反射された反射光をラインセンサで受光し、得られた２つの画像を比較することによりモーションスレッドの有無を判定する紙葉類識別装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−２０５４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の紙葉類識別装置では、各光源と紙葉類との角度が一定でなければ安定した画像が得られない。しかしながら、一般に、紙葉類は、紙葉類識別装置において連続的に高速搬送されるために撓みが生じ、その高さも一定ではない。このため、特許文献１の紙葉類識別装置では、各画像内のアイコンの位置が一定とならないため、モーションスレッドの有無の特定精度が低下するという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、モーションスレッドの有無の特定精度を向上可能な紙葉類識別装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明によれば、紙葉類におけるモーションスレッドの有無を特定する紙葉類識別装置が提供される。この紙葉類識別装置は、前記紙葉類の表面のうち一方の面に拡散光を照射する第１の光源部と；前記第１の光源部に対向し、前記第１の光源部から照射され前記紙葉類を透過した第１の透過光を受光する第１のセンサと；前記紙葉類の表面のうち他方の面に光を照射する第２の光源部と；前記第２の光源部に対向し、前記第２の光源部から照射され前記紙葉類を透過した第２の透過光を受光する第２のセンサと；前記第１の透過光に基づき第１の画像を生成し、前記第２の透過光に基づき第２の画像を生成する、画像生成部と；前記第１の画像および前記第２の画像に、それぞれ前記モーションスレッドが有する所定の模様が含まれているか否かを識別する模様識別部と；前記第１の画像と前記第２の画像とのうち、いずれか一方のみに前記所定の模様が含まれている場合に、前記紙葉類が前記モーションスレッドを有すると特定する特定部と；を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、モーションスレッドの有無の特定精度を向上可能な紙葉類識別装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態としての紙幣識別装置１０の概略構成および紙幣ＢＬの構成を示す説明図である。

【図2】光学センサ部１００の概略構成を示す斜視図である。

【図3】第１の導光体光源１１０の詳細構成を示す斜視図である。

【図4】光学センサ部１００を紙幣ＢＬが通過する様子を説明する斜視図である。

【図5】第１の導光体光源１１０における光路を説明する断面図である。

【図6】第１の導光体光源１１０における光路を説明する断面図である。

【図7】第１の導光体光源１１０から紙幣ＢＬに向かって光が照射された場合の光路を説明する模式図である。

【図8】第２の導光体光源１２０から紙幣ＢＬに向かって光が照射された場合の光路を説明する模式図である。

【図9】第１画像の例を示す説明図である。

【図10】第２画像の例を示す説明図である。

【図11】モーションスレッドＭの有無を特定する処理の手順を示すフローチャートである。

【図12】比較例における点光源３１０から紙幣ＢＬに向かって光が照射された場合の光路を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

Ａ．実施形態
Ａ−１．装置構成
図１は、本発明の一実施形態としての紙幣識別装置１０の概略構成および紙幣ＢＬの構成を示す説明図である。図１（Ａ）は、紙幣識別装置１０の構成を模式的に示す断面図であり、図１（Ｂ）は、紙幣識別装置１０において取り扱われる紙幣ＢＬの構成を模式的に示す断面図である。図１（Ａ）に示す紙幣識別装置１０は、紙幣ＢＬを１枚ずつ連続で搬送し、紙幣ＢＬの表面を光学的に読み取って、紙幣の金種および真偽を識別する。本実施形態では、紙幣識別装置１０は、現金自動預払機（ＡＴＭ：Automated Teller Machine）に内蔵されて用いられる。なお、ＡＴＭに代えて、紙幣計数機や、精算機、券売機等、紙幣を取り扱う各種の機器に内蔵されて用いられてもよい。図中で、互いに直行するＸ軸およびＹ軸は水平面と平行であり、＋Ｚ方向は鉛直上方向を示し、−Ｚ方向は鉛直下方を示す。白抜きの矢印で示す搬送方向ｄｄは、紙幣識別装置１０における紙幣ＢＬの搬送方向を意味し、本実施形態では、Ｙ軸と平行である。

【0011】

図１（Ｂ）に示す紙幣ＢＬは、真券であり、表面のうち一方の面にモーションスレッドＭを有している。モーションスレッドＭは、印刷画像Ｍ１と、マイクロレンズアレイＭ２とを備える。印刷画像Ｍ１は、紙幣ＢＬに印刷されている微小画像である。マイクロレンズアレイＭ２は、複数のマイクロレンズを有し、樹脂製のシートで構成されている。マイクロレンズアレイＭ２の個々のレンズは、印刷画像Ｍ１における所定の場所を結像させることで、所定の模様（以下、「アイコン」とも呼ぶ）が見えるように構成されている。すなわち、印刷画像Ｍ１は、マイクロレンズアレイＭ２が無い状態で見た場合に、何ら有意な模様を有しないが、マイクロレンズアレイＭ２を通して見た場合には、所定の場所が結像されるために、アイコンを有することとなる。図１（Ｂ）では、紙幣ＢＬ上に現れるアイコンとして、円形の模様と三角形の模様とが交互に並んだアイコン群ＩＣを模式的に示している。紙幣ＢＬを傾けることにより、アイコン群ＩＣのうち、円形の模様部分が結像して円形のアイコンのみが見えたり、三角形の模様部分が結像して三角形のアイコンのみが見えたりする。なお、図示しないが、印刷画像Ｍ１とマイクロレンズアレイＭ２との間には、樹脂製の光学スペーサーが配置されており、紙幣ＢＬと印刷画像Ｍ１とマイクロレンズアレイＭ２とは、一体となっている。なお、偽券では、マイクロレンズアレイＭ２が省略されたり、モーションスレッドＭ全体が省略されたりしている。

【0012】

紙幣識別装置１０は、挿入検知センサ２０と、搬送路３０と、複数のギア４０と、複数の搬送ローラ５０と、回転検知部６０と、制御部７０と、厚みセンサ８０と、光学センサ部１００とを備える。

【0013】

挿入検知センサ２０は、紙幣ＢＬの挿入口近傍に配置され、紙幣識別装置１０の内部に紙幣ＢＬが挿入されたことを検知する。本実施形態では、挿入検知センサ２０は、搬送路３０を挟んで対向する発光ダイオードとフォトトランジスタとで構成されている。搬送路３０は、紙幣識別装置１０内において、紙幣ＢＬの搬送経路として機能する。複数のギア４０は、上位装置であるＡＴＭ（不図示）から供給される動力により駆動して、複数の搬送ローラ５０を回転させる。複数の搬送ローラ５０は、搬送路３０に沿って配置されており、Ｙ軸方向（搬送方向ｄｄ）に紙幣ＢＬを搬送する。回転検知部６０は、搬送ローラ５０の回転を検知する。制御部７０は、不図示のＣＰＵやメモリ等から構成されるコンピュータであり、紙幣識別装置１０における各種の動作を制御する。厚みセンサ８０は、搬送路３０を搬送される紙幣ＢＬの厚みを検出する。本実施形態では、厚みセンサ８０は、搬送路３０を挟んで対向する一対の金属製ローラと、金属製ローラの鉛直上方に位置するコイルとで構成される渦電流式変位センサである。なお、渦電流式変位センサに代えて、静電容量式センサ等の他の任意の方式のセンサを厚みセンサ８０として用いてもよい。

【0014】

制御部７０は、画像生成部７１と、模様識別部７２と、特定部７３とを備える。画像生成部７１は、後述する第１の画像および第２の画像を生成する。模様識別部７２は、第１の画像および第２の画像に、それぞれモーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれているか否かを識別する。特定部７３は、モーションスレッドＭの有無を特定する。

【0015】

図２は、光学センサ部１００の概略構成を示す斜視図である。光学センサ部１００は、２つのセンサ部（第１センサ部１０１および第２センサ部１０２）を備えている。２つのセンサ部１０１，１０２は、互いに上下反転した構成を有するので、第１センサ部１０１を代表して説明する。２つのセンサ部１０１，１０２は、搬送方向ｄｄに沿って所定の距離ｄｙだけ離れて配置されている。本実施形態において、距離ｄｙは、紙幣ＢＬの短手方向の長さよりも短い。なお、距離ｄｙを紙幣ＢＬの短手方向の長さと同じまたはそれ以上の長さとしてもよい。第１センサ部１０１は、搬送方向ｄｄの下流側に位置し、第２センサ部１０２は、搬送方向ｄｄの上流側に位置している。

【0016】

第１センサ部１０１は、第１の導光体光源１１０と、第１のロッドレンズアレイ１３０と、第１のラインセンサ１５０とを備えている。第１の導光体光源１１０と第１のロッドレンズアレイ１３０と第１のラインセンサ１５０とは、いずれも、柱状の外観形状を有して長手方向がＸ軸方向と平行となるように配置されている。また、第１の導光体光源１１０と第１のロッドレンズアレイ１３０と第１のラインセンサ１５０とは、いずれも短手方向の中心がＺ軸方向に沿って並ぶように配置されている。具体的には、第１の導光体光源１１０が最も＋Ｚ方向（鉛直上方）に位置し、第１のラインセンサ１５０が最も−Ｚ方向（鉛直下方）に位置し、第１のロッドレンズアレイ１３０が第１の導光体光源１１０と第１のラインセンサ１５０との間に位置するように配置されている。第１の導光体光源１１０と第１のロッドレンズアレイ１３０との間、および第１のロッドレンズアレイ１３０と第１のラインセンサ１５０との間には、それぞれ所定の距離だけ空隙が設けられている。第１の導光体光源１１０と第１のロッドレンズアレイ１３０との間の空隙のＺ軸方向に沿った距離ｄｚは、紙幣ＢＬの厚みよりも長い。図２に示すように、第１の導光体光源１１０と第１のロッドレンズアレイ１３０との間の空隙は、搬送路３０の一部を形成している。

【0017】

第１の導光体光源１１０は、下方に向かって（搬送路３０に向かって）拡散光を照射する。第１の導光体光源１１０の詳細構成については、後述する。

【0018】

第１のロッドレンズアレイ１３０は、Ｚ軸方向と平行な方向に光軸中心を有する棒状の複数のレンズが、Ｘ軸方向に配列された構造を有する。第１のロッドレンズアレイ１３０は、搬送路３０を挟んで第１の導光体光源１１０と対向している。第１のロッドレンズアレイ１３０は、第１の導光体光源１１０から照射され紙幣ＢＬを透過した光（以下、「第１の透過光」と呼ぶ）を、第１のラインセンサ１５０に結像させる。

【0019】

第１のラインセンサ１５０は、第１のロッドレンズアレイ１３０を介して受光した第１の透過光を、電気信号に変換して制御部７０に送る。第１のラインセンサ１５０は、Ｘ軸方向を主走査方向とし、Ｙ軸方向（搬送方向）を副走査方向とするセンサであり、フォトダイオードにより構成されている。なお、フォトダイオードに代えて、フォトトランジスタ等の他の受光素子を用いてもよい。

【0020】

本実施形態において、第１センサ部１０１を構成する各部品（第１の導光体光源１１０、第１のロッドレンズアレイ１３０、第１のラインセンサ１５０）のＸ軸方向に沿った長さは、紙幣ＢＬの長手方向の長さとほぼ等しく、紙幣ＢＬの表面全体を撮像できるように構成されている。

【0021】

図３は、第１の導光体光源１１０の詳細構成を示す斜視図である。第１の導光体光源１１０は、導光体１１１と、拡散反射塗料１１２と、２つのＬＥＤ１１３とを備える。

【0022】

導光体１１１は、Ｘ軸方向に延びる凸面１１１ｔを有する樹脂製のシリンドリカルレンズで構成され、凸面１１１ｔが第１のロッドレンズアレイ１３０と対向するように配置されている。なお、樹脂に代えて、ガラス等の他の透明性の高い材料を用いてもよい。拡散反射塗料１１２は、導光体１１１において、凸面１１１ｔに対向する平面の全体に亘って塗布されており、光の拡散体として機能する。２つのＬＥＤ１１３は、導光体１１１の＋Ｘ方向の端面および−Ｘ方向の端面にそれぞれ対向して配置されている。２つのＬＥＤ１１３は、導光体１１１に向かって可視光をそれぞれ照射する。なお、可視光に代えて、他の波長の光（赤外光や紫外光）を照射してもよい。

【0023】

上述したように、第２センサ部１０２の構成は、上述した第１センサ部１０１の構成を上下反転させた構成を有する。第２センサ部１０２において、第２の導光体光源１２０は、第１センサ部１０１の第１の導光体光源１１０に対応する。同様に、第２センサ部１０２において第２のロッドレンズアレイ１４０は第１センサ部１０１の第１のロッドレンズアレイ１３０に、第２センサ部１０２において第２のラインセンサ１６０は第１センサ部１０１の第１のラインセンサ１５０に、それぞれ対応する。したがって、第２センサ部１０２の第２の導光体光源１２０は、上方に向かって（搬送路３０に向かって）拡散光を照射する。また、第２センサ部１０２の第２のロッドレンズアレイ１４０は、搬送路３０を挟んで第２の導光体光源１２０と対向する。加えて、第２のロッドレンズアレイ１４０は、第２の導光体光源１２０から照射され紙幣ＢＬを透過した光（以下、「第２の透過光」と呼ぶ）を、第２のラインセンサ１６０に結像させる。また、第２のラインセンサ１６０は、受光した第２の透過光を、電気信号に変換して制御部７０に送る。

【0024】

本実施形態において、紙幣ＢＬは請求項における紙葉類に相当し、紙幣識別装置１０は請求項における紙葉類識別装置に相当する。また、第１の導光体光源１１０は請求項における第１の光源部に、第２の導光体光源１２０は請求項における第２の光源部に、第１のラインセンサ１５０は請求項における第１のセンサに、第２のラインセンサ１６０は請求項における第２のセンサに、搬送路３０は請求項における搬送部に、それぞれ相当する。

【0025】

Ａ−２．紙幣識別装置１０の全体動作
図４は、光学センサ部１００を紙幣ＢＬが通過する様子を説明する斜視図である。紙幣識別装置１０の全体動作について、図１および図４を参照しながら説明する。本実施形態において、紙幣ＢＬは、Ｘ軸方向が長手方向、Ｙ軸方向が短手方向となるように紙幣識別装置１０内に挿入される。また、紙幣ＢＬは、モーションスレッドＭを有する面が鉛直上方を向いた状態で搬送路３０を搬送される。なお、紙幣ＢＬは、Ｘ軸方向が短手方向、Ｙ軸方向が長手方向となるように挿入および搬送されてもよい。

【0026】

紙幣ＢＬが紙幣識別装置１０に挿入されると、挿入検知センサ２０は紙幣ＢＬの挿入を検知する。挿入検知センサ２０は制御部７０に挿入検知を示す信号を送り、制御部７０は図示しない上位装置（ＡＴＭ）の制御部に同様の信号を送る。上位装置の制御部は、上位装置内部が有する駆動モータによりギア４０を駆動させ、これにより搬送ローラ５０が回転する。回転検知部６０は、搬送ローラ５０の回転を検知し、制御部７０に回転検知を示す信号を送る。制御部７０は、回転検知部６０から回転検知を示す信号を受信すると、搬送ローラ５０の回転に同期した光源点灯信号およびラインセンサ駆動信号を、光学センサ部１００に送る。これにより、第１の導光体光源１１０および第２の導光体光源１２０が点灯するとともに、第１のラインセンサ１５０および第２のラインセンサ１６０が駆動する。

【0027】

第１の導光体光源１１０および第２の導光体光源１２０は、搬送路３０上を搬送される紙幣ＢＬに向かってそれぞれ光を照射する。第１の導光体光源１１０から照射され、紙幣ＢＬを透過した第１の透過光は、第１のロッドレンズアレイ１３０に導かれ、第１のラインセンサ１５０に受光される。第１のラインセンサ１５０は、受光した第１の透過光を電気信号に変換して画像生成部７１に送信する。同様に、第２の導光体光源１２０から照射され、紙幣ＢＬを透過した第２の透過光は、第２のロッドレンズアレイ１４０に導かれ、第２のラインセンサ１６０に受光される。第２のラインセンサ１６０は、受光した第２の透過光を電気信号に変換して画像生成部７１に送信する。画像生成部７１は、第１の透過光の信号に基づいて第１の画像を生成し、第２の透過光の信号に基づいて第２の画像を生成する。模様識別部７２は、生成された第１の画像および第２の画像に、それぞれモーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれているか否かを識別する。特定部７３は、模様識別部７２の識別結果に基づき、モーションスレッドＭの有無を特定する。モーションスレッドＭの有無の特定については、後述する図１１において詳細に説明する。特定部７３により特定されたモーションスレッドＭの有無は、紙幣ＢＬの真偽判定に利用される。具体的には、例えば、モーションスレッドＭが無いと特定されると、紙幣ＢＬは偽券であると判定される。また、モーションスレッドＭが有ると特定されると、他の条件（後述の厚みに関する条件等）の具備を前提として真券であると判定される。

【0028】

厚みセンサ８０は、搬送される紙幣ＢＬの厚みを検出する。紙幣ＢＬが厚みセンサ８０における一対の金属製ローラに挟まれると、一対の金属製ローラのうち搬送路３０の鉛直上方に位置する金属製ローラが、紙幣ＢＬの厚みに応じて上下する。金属製ローラが上下することで、金属製ローラと、金属製ローラの鉛直上方に位置するコイルとの距離が変化し、コイルに流れる電流が変化する。厚みセンサ８０は、コイルに流れる電流を信号に変換して制御部７０に送信する。制御部７０は、厚みセンサ８０から受信した信号に基づき、紙幣ＢＬの厚みを算出する。制御部７０により算出された紙幣ＢＬの厚みは、枚数判定（複数の紙幣ＢＬが重なって搬送されていないか）と、紙幣ＢＬの真偽判定（所定の厚みであるか否か）とに利用される。

【0029】

Ａ−３．光路
図５および図６は、第１の導光体光源１１０における光路を説明する断面図である。図５は、第１の導光体光源１１０をＸ−Ｚ平面で切断したときの断面を示す。図６は、第１の導光体光源１１０をＹ−Ｚ平面で切断したときの断面を示す。図中において破線で示す矢印は、２つのＬＥＤ１１３から照射された光が導光体１１１を通過して拡散反射塗料１１２に到達するまでの光路を示している。図中において実線で示す矢印は、拡散反射塗料１１２で反射された光が導光体１１１を通過して凸面１１１ｔから出射されるまでの光路を示している。２つのＬＥＤ１１３から照射された光は、導光体１１１の拡散反射塗料１１２により拡散反射するため、拡散光となって凸面１１１ｔから出射される。「拡散光」とは、複数の射出点から様々な方向に射出される光を意味する。図５に示すように、拡散反射塗料１１２は、反射光の射出点を複数形成する。

【0030】

図７は、第１の導光体光源１１０から紙幣ＢＬに向かって光が照射された場合の光路を説明する模式図である。図では、紙幣ＢＬの表面のうちモーションスレッドＭを有する面に光が照射されている。図中の矢印は、光路を示す。第１の導光体光源１１０から照射された拡散光は、あらゆる方向からマイクロレンズアレイＭ２に入射する。その後、マイクロレンズアレイＭ２により屈折された光は、あらゆる方向に進み、印刷画像Ｍ１の表面全体を照らす。このとき、印刷画像Ｍ１における所定の場所が結像されないため、第１のラインセンサ１５０には、アイコンが結像されない。したがって、第１の画像には、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれない。

【0031】

図８は、第２の導光体光源１２０から紙幣ＢＬに向かって光が照射された場合の光路を説明する模式図である。図では、紙幣ＢＬの表面のうちモーションスレッドＭを有しない面に光が照射されている。紙幣ＢＬの表と裏の方向が図７に示す方向と同じであれば、第２の導光体光源１２０は、紙幣ＢＬにおけるモーションスレッドＭを有しない面に光を照射することになる。図中の矢印は、光路を示す。第２の導光体光源１２０から照射された拡散光は、あらゆる方向から紙幣ＢＬ（印刷画像Ｍ１）に入射する。その後、印刷画像Ｍ１を透過した光は、マイクロレンズアレイＭ２によって屈折されて、第２のロッドレンズアレイ１４０を通って第２のラインセンサ１６０に到達する。光がマイクロレンズアレイＭ２によって屈折されることにより、第２のラインセンサ１６０には所定のアイコン（図では、円形のアイコン）が結像される。したがって、第２の画像には、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれる。

【0032】

図９は、第１画像の例を示す説明図である。図１０は、第２画像の例を示す説明図である。図９に示すように、第１画像には、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれていない。他方、図１０に示すように、第２画像には、モーションスレッドＭが有する所定のアイコン（図では、円形のアイコン）が含まれている。このように、第１画像および第２画像は、アイコンの有無の点で互いに異なる。

【0033】

本実施形態において、紙幣ＢＬが裏表逆の状態で紙幣識別装置１０に挿入された場合、第１の画像にはモーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれ、第２の画像にはモーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれないこととなる。以上のことから、第１の画像と第２の画像とのうち、いずれか一方のみに所定のアイコンが含まれている場合に、紙幣ＢＬがモーションスレッドＭを有すると特定することができる。

【0034】

Ａ−４．モーションスレッドＭの有無の特定
図１１は、モーションスレッドＭの有無を特定する処理の手順を示すフローチャートである。紙幣識別装置１０では、電源オンの後、モーションスレッドＭを特定する処理が実行される。制御部７０は、挿入検知センサ２０の検知結果に基づき、紙幣ＢＬが紙幣識別装置１０に挿入されたか否かを判定する（ステップＳ２０５）。紙幣ＢＬが挿入されたと判定された場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、制御部７０は、搬送ローラ５０を回転させ、第１の導光体光源１１０および第２の導光体光源１２０を点灯させ、第１のラインセンサ１５０および第２のラインセンサ１６０を駆動させる（ステップＳ２１０）。なお、ステップＳ２１０の各処理の詳細手順は、上述した「Ａ−２．紙幣識別装置１０の全体動作」に記載された手順と同じであるので、詳細な説明を省略する。

【0035】

光学センサ部１００は、紙幣ＢＬに光を照射するとともに、紙幣ＢＬを透過した透過光をラインセンサで受光する（ステップＳ２１５）。画像生成部７１は、第１のラインセンサ１５０における第１の透過光の受光に基づき、第１の画像を生成する（ステップＳ２２０）。画像生成部７１は、第２のラインセンサ１６０における第２の透過光の受光に基づき、第２の画像を生成する（ステップＳ２２５）。

【0036】

模様識別部７２は、生成された第１の画像に、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれているか否かを識別する（ステップＳ２３０）。所定のアイコンが含まれていると識別された場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、模様識別部７２は、生成された第２の画像に、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれているか否かを識別する（ステップＳ２３５）。他方、生成された第１の画像に、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれていないと識別された場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）も、模様識別部７２は、生成された第２の画像に、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれているか否かを識別する（ステップＳ２４０）。

【0037】

ステップＳ２３５において、所定のアイコンが含まれていないと識別された場合（ステップＳ２３５：ＮＯ）、第１の画像と前記第２の画像とのうち、いずれか一方のみに所定のアイコンが含まれていることとなる。このため、特定部７３は、紙幣ＢＬがモーションスレッドＭを有すると特定する（ステップＳ２５０）。同様に、ステップＳ２４０において、所定のアイコンが含まれていると識別された場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）も、第１の画像と第２の画像とのうち、いずれか一方のみに所定のアイコンが含まれていることとなる。このため、特定部７３は、紙幣ＢＬがモーションスレッドＭを有すると特定する（ステップＳ２５０）。

【0038】

ステップＳ２３５において、所定のアイコンが含まれていると識別された場合（ステップＳ２３５：ＹＥＳ）、第１の画像および第２の画像のいずれにも所定のアイコンが含まれていることとなる。このため、特定部７３は、紙幣ＢＬがモーションスレッドＭを有しないと特定する（ステップＳ２４５）。第１の画像および第２の画像のいずれにも所定のアイコンが含まれている場合としては、紙幣ＢＬがマイクロレンズアレイＭ２を有さず、かつ、所定のアイコンが、マイクロレンズアレイＭ２無しでも特定可能に紙幣ＢＬに印刷されている場合が想定される。

【0039】

ステップＳ２４０において、所定のアイコンが含まれていないと識別された場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）、第１の画像および前記第２の画像のいずれにも所定のアイコンが含まれていないこととなる。このため、特定部７３は、紙幣ＢＬがモーションスレッドＭを有しないと特定する（ステップＳ２５５）。第１の画像および前記第２の画像のいずれにも所定のアイコンが含まれていない場合としては、紙幣ＢＬがマイクロレンズアレイＭ２を有さず、かつ、アイコンが紙幣ＢＬに印刷されていない場合が想定される。

【0040】

以上説明した本実施形態の紙幣識別装置１０では、第１の画像と第２の画像とのうち、いずれか一方のみに所定のアイコンが含まれている場合に、紙幣ＢＬがモーションスレッドＭを有すると特定するので、モーションスレッドＭの有無の特定精度を向上させることができる。すなわち、アイコンの有無により２つの画像が互いに異なる画像となる場合に、紙幣ＢＬがモーションスレッドＭを有すると特定するので、２つの画像におけるアイコンの位置を比較する手法と比べて、モーションスレッドＭの有無の特定精度を向上させることができる。

【0041】

紙幣ＢＬは紙幣識別装置１０内で連続的に高速搬送されるために撓みや位置ずれが生じ易いので、２つの画像におけるアイコンの位置を比較する手法では、紙幣ＢＬの搬送時の位置ずれを考慮する必要がある。しかしながら、本実施形態の紙幣識別装置１０では、アイコンの有無という明確な差に基づいてモーションスレッドＭの有無を特定するので、紙幣ＢＬの搬送時の位置ずれを考慮する必要がない。このため、画像処理を容易に行なうことができ、紙幣識別装置１０の負荷を低減させることができることに加えて、モーションスレッドＭの有無を迅速に特定することができる。また、第１導光体光源１１０および第２の導光体光源１２０として、拡散体が付加された導光体を用いることにより、装置構成を簡略化することができる。さらに、第１の導光体光源１１０および第２の導光体光源１２０は、いずれも拡散光を照射するので、挿入される紙幣ＢＬの裏表に関わらずモーションスレッドＭの有無を特定することができる。すなわち、モーションスレッドＭを有する面が鉛直上方を向いて搬送された場合と、鉛直下方を向いて搬送された場合とのいずれにおいても、一方の画像のみにモーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれている場合に、紙幣ＢＬがモーションスレッドＭを有すると特定できる。

【0042】

モーションスレッドＭは、紙幣ＢＬを傾けることにより、アイコンが動いて見えるものや、異なるアイコンが見えるもの、アイコンが浮き上がって見えるもの等、様々な種類のものが知られている。本実施形態の紙幣識別装置１０では、アイコンの有無という明確な差に基づいてモーションスレッドＭの有無を特定するので、紙幣ＢＬがいずれの種類のモーションスレッドＭを有する場合であっても、モーションスレッドＭの有無を精度よく特定することができる。

【0043】

Ｂ．比較例
図１２は、比較例における点光源３１０から紙幣ＢＬに向かって光が照射された場合の光路を説明する模式図である。図中の矢印は、光路を示す。点光源３１０は、紙幣ＢＬの表面のうちモーションスレッドＭを有する面に光を照射する。ロッドレンズアレイ３３０は、紙幣ＢＬを透過した透過光をラインセンサ３５０に結像させる。点光源３１０から照射されマイクロレンズアレイＭ２により屈折された光は、印刷画像Ｍ１における所定の場所を結像する。このため、点光源３１０と対向するラインセンサ３５０には、所定のアイコン（図では、円形のアイコン）が結像される。したがって、点光源３１０を用いて、紙幣ＢＬの表面のうちモーションスレッドＭを有する面に光を照射する場合に得られる画像には、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが必ず含まれる。なお、比較例の構成において、紙幣ＢＬの表面のうちモーションスレッドＭを有する面とは反対面に光を照射した場合、上述の実施形態と同様に、得られる画像には所定のアイコンが含まれる。したがって、比較例の構成では、第１の画像と第２の画像とのいずれにおいても所定のアイコンが含まれることとなる。ここで、モーションスレッドＭに代えて所定のアイコンが印刷された偽券が用いられた場合にも、比較例の構成では、第１の画像と第２の画像とのいずれにおいても所定のアイコンが含まれることとなる。それゆえ、比較例の構成では、紙幣ＢＬにおけるモーションスレッドＭの有無を特定できない場合が起こり得る。

【0044】

これに対して、上述した実施形態における紙幣識別装置１０によれば、第１の導光体光源１１０および第１の導光体光源１１０は、いずれも拡散光を照射する。このため、モーションスレッドＭを有する紙幣ＢＬについては、上述したように第１の画像と第２の画像とのうち一方の画像にのみ所定のアイコンが含まれる。ここで、モーションスレッドＭに代えて円形のアイコンが印刷された偽券が用いられた場合、実施形態の構成では、第１の画像と第２の画像とのいずれにおいても所定のアイコンが含まれる。したがって、実施形態の紙幣識別装置１０によれば、紙幣ＢＬにおけるモーションスレッドＭの有無を確実に特定することができる。

【0045】

Ｃ．変形例
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0046】

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するためのプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよく、装置外部のコンピュータにより実現してもよい。各機能を実現するためのプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

【0047】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上の制御線や情報線を必ずしも全て示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。また、本発明には、具体的な以下のような変形例が含まれ得る。

【0048】

Ｃ−１．変形例１
実施形態では、第１の導光体光源１１０および第２の導光体光源１２０は、いずれも拡散光を照射する光源であったが、本発明はこれに限定されない。第２の導光体光源１２０は、点光源であってもよい。かかる構成における光路について、以下に説明する。第２の導光体光源１２０から照射されて紙幣ＢＬ（印刷画像Ｍ１）に入射した光は、マイクロレンズアレイＭ２により屈折されて、第２のロッドレンズアレイ１４０を通って第２のラインセンサ１６０に到達する。光がマイクロレンズアレイＭ２により屈折されることにより、第２のラインセンサ１６０には所定のアイコンが結像される。このため、第２の画像には、モーションスレッドＭが有する所定のアイコンが含まれる。したがって、かかる構成によっても実施形態における第２の画像と同様の画像が得られるため、実施形態の紙幣識別装置１０と同様の効果を奏する。

【0049】

Ｃ−２．変形例２
実施形態では、光学センサ部１００の光源として、拡散体が付加された導光体（第１の導光体光源１１０および第２の導光体光源１２０）を用いていたが、本発明はこれに限定されない。光学センサ部１００の光源として、複数の点光源を配置したアレイ光源を用いてもよい。また、このアレイ光源において複数の点光源は、搬送方向（Ｙ軸方向）に交わる方向に沿って並んでいてもよい。このような構成により、紙幣ＢＬの表面上におけるモーションスレッドＭの配置位置に関わらず、モーションスレッドＭの有無を特定する可能性を向上できる。さらに、第１の導光体光源１１０および第２の導光体光源１２０は、それぞれ複数の導光体を含む光源であってもよい。また、１つの点光源から射出されレンズ拡散板等を用いて拡散させて得られた光を、光学センサ部１００の光源としてもよい。この構成では、１つの点光源とレンズ拡散板とが、請求項における第１の光源部および第２の光源部に相当する。すなわち、一般には、紙幣ＢＬの表面に拡散光を照射する光源部を、本発明の紙幣識別装置１０に適用してもよい。

【0050】

Ｃ−３．変形例３
実施形態では、第１の導光体光源１１０は、２つのＬＥＤ１１３を備えていたが、第１の導光体光源１１０が備えるＬＥＤ１１３は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。同様に、第２の導光体光源１２０が備えるＬＥＤ１１３は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。また、光学センサ部１００において、第１のロッドレンズアレイ１３０および第２のロッドレンズアレイ１４０のうち、少なくとも一方を省略してもよい。かかる構成によっても、実施形態の紙幣識別装置１０と同様の効果を奏する。

【0051】

Ｃ−４．変形例４
実施形態では、光学センサ部１００のセンサとして、ラインセンサ（第１のラインセンサ１５０および第２のラインセンサ１６０）を用いていたが、本発明はこれに限定されない。ラインセンサに代えて、エリアセンサを備えていてもよい。なお、解像度の観点等からラインセンサを用いることが好ましく、エリアセンサを用いる場合と比較して、モーションスレッドＭの有無の特定精度をより向上させることができる。

【0052】

Ｃ−５．変形例５
実施形態では、光学センサ部１００を構成する各部品（導光体光源、ロッドレンズアレイ、ラインセンサ）は、紙幣ＢＬの表面全体を撮像できるように構成されていたが、本発明はこれに限定されない。紙幣ＢＬのモーションスレッドＭを含む一部分を撮像できるように構成されていてもよい。また、実施形態では、光学センサ部１００を構成する各部品は、Ｘ軸方向を長手方向として配置されていたが、Ｙ軸方向と交差する任意の方向を長手方向として配置されればよく、各部品の長手方向がＹ軸と垂直に交わらなくてもよい。さらに、実施形態では、光学センサ部１００を構成する各部品は、Ｚ軸に沿ってそれぞれ配置されていたが、本発明はこれに限定されない。各光源の光を各センサがそれぞれ受光できるのであれば、Ｘ−Ｙ平面と垂直に交わらない軸上に沿ってそれぞれ配置されていてもよい。このような構成によっても、実施形態の紙幣識別装置１０と同様の効果を奏する。

【0053】

Ｃ−６．変形例６
実施形態では、搬送ローラ５０は、上位装置（ＡＴＭ）からの動力を複数のギア４０で受け取ることによって駆動していたが、紙幣識別装置１０がモータ等の動力源を有する構成とし、かかる動力源により駆動してもよい。また、実施形態の紙幣識別装置１０は、厚みセンサ８０を備えていたが、厚みセンサ８０を省略してもよい。

【0054】

Ｃ−７．変形例７
実施形態では、対象物が紙幣ＢＬである紙幣識別装置１０に本発明を適用したが、これに代えて、有価証券等の他の任意の紙葉類を識別する装置に本発明を適用してもよい。

【符号の説明】

【0055】

１０…紙幣識別装置
２０…挿入検知センサ
３０…搬送路
４０…ギア
５０…搬送ローラ
６０…回転検知部
７０…制御部
７１…画像生成部
７２…模様識別部
７３…特定部
８０…厚みセンサ
１００…光学センサ部
１０１…第１センサ部
１０２…第２センサ部
１１０…第１の導光体光源
１１１…導光体
１１１ｔ…凸面
１１２…拡散反射塗料
１２０…第２の導光体光源
１３０…第１のロッドレンズアレイ
１４０…第２のロッドレンズアレイ
１５０…第１のラインセンサ
１６０…第２のラインセンサ
３１０…点光源
３３０…ロッドレンズアレイ
３５０…ラインセンサ
ＢＬ…紙幣
ＩＣ…アイコン群
Ｍ…モーションスレッド
Ｍ１…印刷画像
Ｍ２…マイクロレンズアレイ
ｄｄ…搬送方向
ｄｙ…距離
ｄｚ…距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】