Устройство распознавания бумажного листа, световод и корпус световода для использования в спектрометрическом измерении бумажного листа
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к средствам распознавания характеристик бумажного листа. Технический результат заключается в упрощении устройства и обеспечении возможности увеличения участков распознавания. Устройство включает в себя по меньшей мере один источник света, который испускает свет в направлении бумажного листа; световодный элемент, который принимает как отраженный свет, который отражен от множественных участков бумажного листа, так и проходящий свет, который прошел сквозь множественные участки бумажного листа благодаря испусканию света на бумажный лист от источника света, конденсирует принятый свет и выводит конденсированный свет от световыводящего участка; блок оптической обработки, который формирует спектральное распределение из конденсированного света, выведенного от световыводящего участка световодного элемента; и блок распознавания, который распознает бумажный лист на основе признака спектрального распределения, сформированного блоком оптической обработки. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 39 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству распознавания бумажного листа, которое может распознавать бумажный лист, к световоду, который может быть использован в устройстве распознавания бумажных листов при выполнении спектрометрических измерений бумажного листа для получения оптических характеристик бумажного листа, и к корпусу световода, в который может быть, помещен световод.
Уровень техники
В уровне техники известна технология распознавания достоинства, подлинности и пригодности банкноты за счет анализа оптических характеристик банкноты, полученных путем излучения света на банкноту и измерения отраженного света, отражающегося от поверхности банкноты, или проходящего света, проходящего сквозь банкноту. Например, в Патентном документе 1 раскрыто устройство распознавания банкнот, которое измеряет оптические характеристики банкнот, используя источники света разных типов, выстроенные в линию, включая источники ультрафиолетового или инфракрасного света, и датчики, установленные в соответствии с этими источниками света. С другой стороны, Патентный документ 2 раскрывает устройство, распознающее банкноту, путем генерирования двух отраженных потоков света разной длины волны за счет фильтрации ультрафиолетового света, отраженного от поверхности банкноты, измеряя эти отраженные потоки света в соответствующих датчиках и подвергая результат измерения спектральному анализу.
Если оптические характеристики банкноты позволяют использовать ультрафиолетовый или инфракрасный свет, тогда возможно распознавать эту банкноту, излучая ультрафиолетовый иди инфракрасный свет на банкноту и анализируя интенсивности отраженного света или проходящего света, принятого от банкноты. С другой стороны, если в качестве объектов обработки выступают множество типов банкнот, эти банкноты могут распознаваться путем анализа их спектральных составов, если спектральный состав отраженного света или проходящего света, полученного от этих банкнот при облучении банкнот ультрафиолетовым или инфракрасным светом, различается в зависимости от достоинства. Поскольку такие оптические характеристики измеряются на каждом из множества участков банкноты, устанавливаются множество источников света, каждый из которых может испускать контрольный свет определенной длины волны на каждый из участков, и устанавливаются множество датчиков, соответствующих множеству источников света. Распознание банкноты выполняется с помощью данных, полученных этими датчиками.
Традиционные документы
Патентные документы
Патентный документ 1: Патент Японии 3152372.
Патентный документ 2: Выложенная заявка на патент Японии №10-143705.
Раскрытие изобретения
Техническая задача
Описанная выше традиционная технология требует множества датчиков, соответствующих множеству контрольных ламп, используемых в качестве источников света. Кроме того, поскольку данные, собранные каждым из датчиков, необходимо обрабатывать отдельно, оборудование для обработки и схема обработки усложняются. Следовательно, проблемы традиционной технологии состояли в большом размере устройства и высокой производственной себестоимости. Например, при измерении оптических характеристик при использовании в качестве контрольного света как инфракрасного, так и ультрафиолетового света требуется установить для каждого контрольного света источник света и датчик, соответствующий каждому из источников света, а результаты измерений, полученные с помощью каждого из источников света, нужно обрабатывать отдельно. В результате усложняется не только структура устройства, но также и оборудование для обработки.
Один из подходов к решению описанных выше задач состоит в том, чтобы использовать световод и подвести свет, являющийся объектом измерения, к одному датчику при помощи этого световода. Желательно, чтобы этот световод был компактным, подобно линейному датчику, используемому в устройстве распознавания банкнот для получения изображения всей поверхности банкноты, а также чтобы он был способен эффективно измерять оптические характеристики всей поверхности банкноты. Однако такой световод трудно изготовить.
Далее, если предположить, что такой световод каким-либо образом изготовлен, для эффективного подведения принятого света к датчику желательно, чтобы другие составляющие не прикасались к световоду. Дополнительно, чтобы использовать световод, необходим корпус световода, в который может быть помещен световод, при этом он должен удовлетворять всем прочим требованиям.
Настоящее изобретение сделано с целью устранить недостатки описанной выше традиционной технологии. Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство распознавания бумажного листа, которое может распознавать оптические характеристики бумажного листа быстро и обладает простой структурой, световод для спектрометрических измерений бумажного листа, который может быть использован в устройстве распознавания бумажного листа для эффективного измерения оптических характеристик большого участка бумажного листа, и корпус световода, в который может быть помещен световод, при сохранении высоких эксплуатационных характеристик корпуса световода.
Решение задачи
Для решения описанных выше задач и достижения поставленных выше целей устройство распознавания бумажного листа, которое распознает бумажный лист на основе оптических характеристик бумажного листа, согласно одному объекту настоящего изобретения включает в себя по меньшей мере один источник света, который испускает свет в направлении бумажного листа; световодный элемент, который принимает как отраженный свет, так и проходящий свет с множества участков бумажного листа, облученных светом из источника света, конденсирует принятый свет и выводит конденсированный свет из световыводящего участка; блок оптической обработки, который вырабатывает спектральное распределение из конденсированного света, выведенного из световыводящего участка световодного элемента; и блок распознавания, который распознает бумажный лист на основе признаков спектрального распределения, выработанного блоком оптической обработки.
В устройстве распознавания бумажного листа согласно другому объекту настоящего изобретения, в описанном выше объекте блок распознавания выполняет по меньшей мере одну операцию из распознавания достоинства и распознавания подлинности на основе признаков спектрального распределения.
Устройство распознавания бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте дополнительно включает в себя блок управления источниками света, который управляет источниками света, множество источников света расположены в соответствии с множеством участков бумажного листа, а световодный элемент принимает как отраженный свет, так и проходящий свет с участков, облученных светом из источников света, управляемых блоком управления источниками света.
В устройстве распознавания бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте блок оптической обработки вырабатывает интерференционные полосы из света, выведенного из световыводящей поверхности световодного элемента, а блок распознавания распознает бумажный лист на основе интерференционных полос, выработанных блоком оптической обработки.
В устройстве распознавания бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте блок оптической обработки включает в себя первую поляризующую пластину, которая принимает свет, выведенный из световыводящего участка световодного элемента, и преобразует принятый свет в линейно-поляризованный свет; призму, которая принимает линейно-поляризованный свет, преобразованный первой поляризующей пластиной, и выводит аномальный свет и нормальный свет, взаимная разность фаз которых зависит от положения приема линейно-поляризованного света; и вторую поляризующую пластину, которая принимает аномальный свет и нормальный свет, выводимый из призмы, и преобразует аномальный свет и нормальный свет в линейно-поляризованный свет, и интерференционные полосы вырабатываются линейно-поляризованным светом, выведенным со второй поляризующей пластины.
В устройстве распознавания бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте призма является призмой Волластона, которая включает в себя клиновидный первый двулучепреломляющий элемент, обладающий разными коэффициентами преломления для аномального света и нормального света, и клиновидный второй двулучепреломляющий элемент, кристаллографическая ось которого отлична от кристаллографической оси первого двулучепреломляющего элемента.
В устройстве распознавания бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте первая поляризующая пластина и вторая поляризующая пластина преобразуют принятый свет в линейно-поляризованную световую волну, которая отклоняется от вертикали на 45°.
В устройстве распознавания бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте блок распознавания вырабатывает частотное распределение, подвергая интерференционные полосы, выработанные блоком оптической обработки, преобразованию Фурье, и распознает бумажный лист на основе признаков частотного распределения.
Световод для спектрометрического измерения бумажного листа, который может быть использован для выполнения спектрометрического измерения на поверхности бумажного листа, согласно еще одному объекту настоящего изобретения, включает в себя множество светоприемных участков, каждый из который имеет светоприемную поверхность, обращенную к бумажному листу, чтобы принимать свет от поверхности бумажного листа; и световыводящий участок, который выводит свет, принятый от светоприемных участков, в направлении, отличном от направления, с которого свет был принят, при этом светоприемные участки расположены путем регулировки их промежутков и высот так, чтобы два соседних светоприемных участка были расположены на расстоянии друг от друга, и их измерительные участки, где свет может быть эффективно измерен, либо соприкасаются, либо частично перекрываются в направлении их расположения, и свет может быть принят с участка, проходящего в направлении расположения бумажного листа.
Световод для спектрометрического измерения бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте дополнительно включает в себя множество световодных пластин, размещенных решеткой в направлении толщины, при этом светоприемные участки образованы путем разделения в каждой из световодных пластин.
В световоде для спектрометрического измерения бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте световодные пластины имеют изогнутую часть, изогнутую в направлении толщины, в части, которая разветвляется на светоприемные участки, соответственно, так что когда световодные пластины расположены в направлении толщины, все световодные пластины находятся на одной прямой.
В световоде для спектрометрического измерения бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте каждая из световодных пластин расположена так, что углы изгиба световодных пластин с большим расстоянием от световыводящих участков до светоприемных участков меньше, чем углы изгиба световодных пластин с меньшим расстоянием от световыводящих участков до светоприемных участков.
В световоде для спектрометрического измерения бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте каждая из световодных пластин при взгляде с ее боковой стороны имеет дугообразную часть, имеющую постоянное поперечное сечение от основания ответвления до конца ответвляющихся областей, ведущих к множеству светоприемных участков.
В световоде для спектрометрического измерения бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте в каждой из световодных пластин наружный радиус первой дугообразной части и внутренний радиус соседней с внешней стороны второй дугообразной части равны.
Световод для спектрометрического измерения бумажного листа согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте дополнительно включает в себя разделительную перегородку, которая блокирует свет и которая размещена между соседними светоприемными участками.
Корпус световода, в который помещен описанный выше световод, такой, что только светоприемные участки и световыводящий участок открыты наружу, согласно еще одному объекту настоящего изобретения включает в себя основание, которое ориентирует и поддерживает каждую из световодных пластин снизу; и покрывающий элемент, который ориентирует и поддерживает каждую из световодных пластин сверху, при этом основание и покрывающий элемент соприкасаются со световодом только в угловой части световодной пластины.
В корпусе световода согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте покрывающий элемент включает в себя верхний держатель, имеющий основную часть и пластинчатую пружину, закрепленную на основной части, и верхний держатель ориентирует и закрепляет световодные пластины, прижимая боковую поверхность световодных пластин к основной части пластинчатой пружиной.
В корпусе световода согласно еще одному объекту настоящего изобретения в описанном выше объекте основание включает в себя нижний держатель, в котором имеется паз для ориентирования световодной пластины, при этом только обе внешние боковые стороны нижнего держателя, сделанные выше, чем центральная часть нижней поверхности, соприкасаются с нижними углами световодной пластины на дне паза, и только нижняя часть нижнего держателя, сделанная уже, чем верхняя часть, соприкасаются с нижними углами световодной пластины на обеих внешних боковых сторонах паза.
Преимущества изобретения
Согласно настоящему изобретению, поскольку множество участков, оптические характеристики которых могут быть измерены и использованы для распознавания бумажного листа, расположены на бумажном листе, а измеряемые потоки света с этих участков конденсируются и используются в процессе распознавания, нет необходимости размещать множество датчиков, которые обрабатывают свет по отдельности. Следовательно, можно предотвратить усложнение структуры устройства, сохранив точность распознавания бумажного листа. Кроме того, хотя конденсируется и используется свет, принятый от бумажного листа, скорость обработки высока, поскольку этот процесс является оптическим процессом.
Согласно настоящему изобретению, множество участков бумажного листа, оптические характеристики которых могут быть измерены и использованы в процессе распознавания, таком как распознавание достоинства или определение сохранности, расположены на бумажном листе, а свет, подлежащий измерению с каждого из этих участков, конденсируется, и процесс распознавания выполняется на основе конденсированного света. Следовательно, в зависимости от участков, расположенных на бумажном листе, в одном процессе обработки может быть выполнено распознавание достоинства или определение сохранности, или могут быть выполнены и распознавание достоинства, и определение сохранности.
Согласно настоящему изобретению, множество светоприемных участков расположены так, чтобы их измерительные участки на бумажном листе примыкали друг к другу. Соответственно, оптические характеристики могут быть измерены на протяженном участке в направлении размещения светоприемных участков.
Согласно настоящему изобретению, множество светоприемных участков расположены в каждой из множества световодных пластин. Соответственно, оптические характеристики могут быть измерены более эффективно, чем в том случае, когда все светоприемные участки расположены в единственной световодной пластине.
Согласно настоящему изобретению, множество светоприемных участков расположены в направлении толщины, и часть каждой из световодных пластин изогнута в направлении толщины, чтобы добиться расположения множества светоприемных участков на одной прямой. Соответственно, возможно просканировать всю поверхность бумажного листа и измерить его оптические характеристики.
Согласно настоящему изобретению, каждая из световодных пластин расположена так, что углы изгиба тех световодных пластин, на которых расстояние от светоприемных участков до световыводящего участка длиннее, меньше, чем углы изгиба тех световодных пластин, на которых расстояние от светоприемных участков до световыводящего участка короче. Соответственно, неравномерного затухания света в световодных пластинах можно избежать, поддерживая баланс между затуханием света из-за изгибов и затуханием света из-за расстояния между светоприемными участками и световыводящим участком.
Согласно настоящему изобретению, поскольку световодная пластина при виде сбоку имеет дугообразную часть на участке, где каждая из световодных пластин разветвлена на пути от световыводящего участка до светоприемных участков, свет, принятый на светоприемных участках, может быть подведен к световыводящему участку так, чтобы возникло полное отражение внутри световодной пластины.
Согласно настоящему изобретению, каждая из световодных пластин, составляющих световод, и корпус световода, в который помещены световодные пластины, соприкасаются исключительно в углах световодных пластин. Соответственно, утечка света наружу из световодных пластин может быть сведена к минимуму.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1А и 1В являются принципиальными схемами конструкции устройства распознавания банкнот согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 2А и 2В являются принципиальными схемами конструкции световодов, которые могут быть использованы в устройстве распознавания банкнот согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 3A-3D являются условными схемами, поясняющими измерительные участки, где световоды согласно первому варианту осуществления выполняют измерения.
Фиг. 4A-4D являются графиками, поясняющими, что световоды согласно первому варианту осуществления обладают оптическими свойствами, которые позволяют им распознавать банкноту.
Фиг. 5 является принципиальной схемой конструкции блока оптической обработки согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 6 является схемой, поясняющей оптическую обработку, выполняемую блоком оптической обработки согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 7 является схемой примера интерференционных полос, выработанных блоком оптической обработки согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 8 является схемой примера частотного распределения, полученного с помощью преобразования Фурье интерференционных полос.
Фиг. 9 является принципиальной схемой конструкции устройства, используемого для оценки оптических свойств световода.
Фиг. 10А и 10В являются принципиальными схемами конструкции устройства распознавания банкнот согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 11A-11D являются схемами, поясняющими измерительные участки, где световод согласно второму варианту осуществления выполняет измерения.
Фиг. 12 является перспективной схемой внешнего вида световода согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 13 является схемой поперечного сечения, поясняющей форму изгиба в каждой из световодных пластин, включенных в световод согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 14 является схемой, поясняющей относительное расположение каждой из световодных пластин согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 15А и 15В являются схемами, поясняющими форму каждой световодной пластины согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 16А-16С являются схемами, поясняющими то, как световод согласно второму варианту осуществления закреплен внутри корпуса.
Фиг. 17А и 17В являются схемами поперечного сечения, поясняющими уплотнитель на стороне светоотдачи световода согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 18А и 18В являются схемами поперечного сечения, поясняющими, как закреплена световодная пластина согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 19А и 19В являются схемами поперечного сечения, поясняющими, как обеспечивается промежуток между световодными пластинами согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 20А и 20В являются схемами, показывающими поперечное сечение и внешний вид источника света, включенного в световод согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 21 является схемой, показывающей характеристики спектрального пропускания материала световодных пластин согласно второму варианту осуществления.
Варианты осуществления изобретения
Ниже со ссылками на приложенные чертежи пояснены варианты осуществления устройства распознавания бумажного листа, световода, который может быть использован в устройстве распознавания бумажного листа при проведении спектрометрических измерений бумажного листа для получения оптических характеристик бумажного листа, и корпуса световода, в который может быть помещен световод согласно настоящему изобретению. В нижеследующем пояснении в качестве примера бумажного листа рассмотрена банкнота.
Первый вариант осуществления
На фиг. 1А и 1В показана схема устройства распознавания банкнот. Как показано на фиг. 1А, устройство 1 распознавания банкнот включает в себя для распознавания банкноты 100 множество источников 2 света, которые соответственно излучают свет на банкноту 100, световод 10, который принимает от банкноты 100 отраженный свет, который испускают лампы источников 2 света, на соответственных светоприемных участках, и выводит принятый свет из световыводящего участка, блок 3 оптической обработки, который принимает отраженный от банкноты 100 свет через световод 10, и блок 4 распознавания, который обрабатывает данные, полученные в результате обработки света блоком 3 оптической обработки.
Фиг. 1В показывает устройство 1 распознавания банкнот, которое включает в себя световод 11, имеющий конфигурацию, отличную от показанной на фиг. 1А. За исключением световода 11 базовая конфигурация повторяет показанную фиг. 1А. Устройство 1 распознавания банкнот, показанное на фиг. 1А и 1В, обладает структурой, в которой световод 10 или световод 11 неподвижно закреплен на блоке 3 оптической обработки. Однако доступна структура, в которой световод 10 или световод 11 отделимы от блока 3 оптической обработки, и световод 10 и световод 11 взаимозаменяемы для того, чтобы реализовать структуру, показанную на фиг. 1А или фиг. 1В.
Помимо функциональных блоков, показанных на фиг. 1А и 1В, устройство 1 распознавания банкнот включает в себя другие блоки, такие как транспортный блок, который транспортирует банкноту 100, датчик синхронизации, который определяет время начала обработки на основе обнаружения поступления банкноты 100, и интерфейс связи, который выполняет передачу-прием данных на другие устройства или от них. Поскольку эти другие блоки аналогичны блокам в традиционной технологии, далее их описание будет опущено. Кроме того, ниже описано устройство 1 распознавания банкнот, которое использует отраженный свет, отраженный от банкноты 100. Однако структура не ограничена той, что использует отраженный свет. Например, устройство 1 распознавания банкнот может быть выполнено так, чтобы использовать проходящий свет, проходящий сквозь банкноту 100, или может быть выполнено так, чтобы использовать и отраженный, и проходящий свет. Поскольку описанная далее оптическая обработка аналогична для любой из этих конфигураций, этот вариант осуществления будет описан с использованием только отраженного света.
Источник 2 света является, например, светодиодом или лампой и испускает свет на банкноту 100 как на объект распознавания. Как показано на фиг. 1А, например, может быть использован источник 2 света, который включает в себя один белый светодиод, соответствующий каждому из множества светоприемных участков 10А-10Е световода 10. Однако при условии, что блок 3 оптической обработки принимает достаточное количество света через световод 10 или световод 11, количество и типы светодиодов и т.п., включенных в источники 2 света, не конкретизировано. Регулированием количества света источников 2 света, синхронизацией включения или выключения источников 2 света управляет блок 4 распознавания, который функционирует как блок управления источниками света.
Световод 10 или световод 11 является световодной пластиной (световодным элементом), изготовленной, например, из бесцветного и прозрачного синтетического материала или стекла. Световод 10 или световод 11 принимают свет от одного или нескольких светоприемных участков и выводят принятый свет от заранее определенного световыводящего участка. Световод 10, показанный на фиг. 1А, принимает свет от пяти светоприемных участков 10А-10Е, расположенных над (в области положительных значений оси Z) банкнотой 100. Напротив, в световоде 11, показанном на фиг. 1В, который включает в себя один светоприемный участок 11А, расположенный над банкнотой 100, вся поверхность, обращенная к банкноте 100, функционирует как светоприемная поверхность. Фиг. 1А и 1В схематически показывают световоды 10 и 11, а подробная структура световодов 10 и 11 показана, например, на фиг. 2А и 2В.
Световод 10, показанный на фиг. 2А, конденсирует свет, принятый на каждом из пяти светоприемных участков 10А-10Е, которые обращены к банкноте 100 в устройстве 1 распознавания банкнот, и выводит конденсированный свет на блок 3 оптической обработки через единый световыводящий участок 10F. Форма световода 10 оптически спроектирована так, что свет, принятый на каждом из светоприемных участков 10А-10Е, внутренне отражается и выводится из световыводящего участка 10F. Помимо этого, форма световода 10 оптически спроектирована так, что свет, принятый на каждом из светоприемных участков 10А-10Е, которые выстроены по направлению оси X, может передаваться без существенных изменений его интенсивности на световыводящий участок 10F, который расположен практически в центре в направлении оси X.
Конкретно, например, по мере удаления от светоприемного участка 10С, расположенного практически в центре по направлению оси X, площадь поверхности светоприемной поверхности увеличивается. То есть площади поверхности светоприемных участков 10В и 10D больше, чем площадь поверхности светоприемного участка 10С, а площади поверхности светоприемных участков 10А и 10Е больше, чем площади поверхности светоприемных участков 10В и 10D.
Количество принимаемого света можно регулировать путем оптического проектирования с учетом формы световода, например, форм светоприемных участков и т.п., а также материала и т.п. световода. Как вариант, количество принимаемого света можно регулировать путем управления источниками 2 света. Конкретно, при условии, что площади поверхности светоприемных поверхностей 10А-10Е световода 10, показанные на фиг. 2А, равны, количество принимаемого света можно регулировать путем управления количеством света, испускаемого источниками 2 света, расположенными в соответствии со светоприемными участками 10А-10Е. Таким образом, путем управления количеством света, испускаемого источниками 2 света, на основе формы световода 10 или длины оптического пути и т.п. от светоприемных участков 10А-10Е до световыводящего участка 10F, можно управлять количеством света, доходящего до световыводящего участка 10F от светоприемных участков 10А-10Е. Вообще, регулирование количества света выполняется так, что свет, принятый на каждом из светоприемных участков 10А-10Е, достигает световыводящего участка 10F без существенных изменений интенсивности; однако, можно целенаправленно менять интенсивности. Конкретно, можно изменять количество испускаемого света и время испускания света с каждого из источников 2 света, расположенных в соответствии с каждым из светоприемных участков 10А-10Е. Например, на один участок банкноты 100 можно испускать более сильный свет, а на другой участок банкноты 100 - более слабый. Управление формой световода 10 или каждого из источников 2 света выполняется соответствующим образом так, чтобы признаки банкноты 100 были выявлены при описанном далее спектроскопическом анализе, выполняемом с целью распознавания банкноты 100.
В световоде 11, показанном на фиг. 2В, свет, принятый на светоприемном участке 11А, обращенном к банкноте 100 в устройстве 1 распознавания банкнот, выводится на блок 3 оптической обработки через световыводящий участок 11 В. Форма световода 11 определяется на основе оптического проектирования так, чтобы свет, принятый на светоприемном участке 11А, выводился из световыводящего участка 11 В. На светоприемном участке 11А имеется линза Френеля, чтобы он мог конденсировать свет. Даже световод 11, показанный на фиг. 2В, выполнен так, чтобы свет, поступивший с большего участка банкноты 100, мог быть сконденсирован, и конденсированный свет выведен из единого световыводящего участка 11В.
Таким образом, одним из отличительных признаков устройства 1 распознавания банкнот согласно настоящему варианту осуществления является то, что множество потоков света принимаются от множества участков или свет принимается от одного большего участка банкноты с помощью световода 10 или световода 11, принятые потоки света конденсируются в один поток света, и конденсированный свет используется далее для выполнения распознавания банкноты 100. Поскольку блок 3 оптической обработки и блок 4 распознавания выполняют обработку, используя конденсированный свет, нет необходимости размещать множество датчиков, как предполагает традиционная технология. Соответственно, структура устройства становится проще и себестоимость производства может быть снижена по сравнению с традиционным устройством. Кроме того, хотя оптические характеристики и измеряются на множестве участков, поскольку оптические характеристики каждого из участков не используются отдельно, то есть поскольку используется конденсированный свет, обработка может выполняться быстрее.
На фиг. 3A-3D показан пример участков банкноты 100, где световод 10 или световод 11 выполняют измерения. Когда используется световод 10, показанный на фиг. 2А, как показано на фиг. 3А, свет может быть принят от каждого из пяти независимых участков 101А-101Е на банкноте 100, которая движется по оси Y ниже (по оси Z в области отрицательных значений) световода 10, на соответствующие светоприемные участки 10А-10Е.
Когда используется световод 11, показанный на фиг. 2В, как показано на фиг. 3В, свет может быть принят от большего участка 102 банкноты 100, которая движется ниже световода 10, на светоприемный участок 11А. Кроме того, управляя временем испускания света источниками 2 света, как показано на фиг. 3С, возможно принимать свет только с части участков 103А и 103В банкноты 100, которая проходит под световодом 11, в направлении движения банкноты 100 (вдоль оси Y). Даже со световодом 10, показанном на фиг. 2А, возможно выполнить измерения только части банкноты в направлении оси Y.
Помимо техники использования световода 10 или световода 11 и конденсирования света, принятого от множества участков, возможно измерить свет от множества участков по отдельности. Конкретно, в случае со световодом 11, показанным на фиг. 2В, хотя светоприемный участок 11А имеется только на одной поверхности, как показано на фиг. 1В, поскольку множество источников 2 света расположены в изолированных местах, путем управления временем испускания света каждым из источников 2 света, как показано на фиг. 3D, возможно выбрать в качестве объекта измерения участки 104А-104Е банкноты 100 и принять свет от каждого из этих участков в отдельности.
Даже когда используется световод 10, показанный на фиг. 2А, как показано на фиг. 3А, путем управления временем испускания света от каждого из источников 2 света, расположенных в соответствии с каждым из светоприемных участков 10А-10Е, как показано на фиг. 3D, возможно выбрать в качестве объекта измерения участки 104А-104Е банкноты 100, соответствующие каждому из светоприемных участков 10А-10Е, и принять свет от каждого из этих участков. В случае со световодом 10, показанным на фиг. 2А, поскольку участки, являющиеся объектами измерений, ограничены числом светоприемных участков 10А-10Е и взаимно-однозначно соответствуют им, участки 104А-104Е могут быть более точно определены в качестве объектов измерения по сравнению со световодом 11, показанным на фиг. 2В.
Следует отметить, что с помощью сопоставления положения каждого участка 104А-104Е, показанного на фиг. 3D, на оси Y возможно выполнить измерения произвольно выбранных двух, трех или четырех участков одновременно.
Таким образом, управляя формами световодов 10 и 11, временем включения источников 2 света или количеством света, испускаемого источниками 2 света, можно изменять положение и участок банкноты 100, откуда будет приниматься свет. Если оптические характеристики банкноты 100, являющейся объектом распознавания, требуется определить только на одном ее участке, то эту банкноту 100 возможно обработать, управляя измеряемым участком световодов 10 и 11. Выполняя измерения только на одном участке, где легко получить оптические характеристики, возможно снизить объем последующей обработки результатов измерений и выполнить распознавание быстрее. Кроме того, когда измеряемый участок ограничен таким образом, можно улучшить точность распознавания банкноты 100 за счет ослабления влияния других участков на результат измерений.
Световоды 10 и 11, показанные на фиг. 2А и 2В соответственно, при взгляде сбоку (вдоль оси X), в отличие от фронтальной проекции, показанной на тех же схемах, имеют тонкую пластинчатую структуру. Например, в отличие от длины и ширины (вдоль осей Х и Z), составляющих от нескольких десятков до сотни миллиметров на фронтальной проекции, толщина составляет всего лишь около 5 мм. Однако эти размеры не являются ограничениями. Например, световоды 10 и 11 могут быть даже длиннее, чем ширина (измерение по оси X) банкноты 100.
Световоды 10 и 11, показанные на фиг. 2А и 2В соответственно, являются всего лишь примерами. То есть формы световодов 10 и 11 могут быть определены соответствующим образом исходя из являющихся объектами измерения участков банкноты 100, являющейся объектом распознавания, и относительного расположения банкноты 100 и блока 3 оптической обработки. Конкретно, например, световоды 10 и 11 могут иметь форму литеры L или литеры U со стороны светоприемного участка к световыводящему участку. Кроме того, число светоприемных участков также не ограничено.
Когда используются световоды 10 или 11, увеличивается степень свободы в отношении места расположения блока 3 оптической обработки относительно положения приема света с банкноты 100. Соответственно, размер устройства 1 распознавания банкнот может быть уменьшен. Кроме того, поскольку свет, принимаемый с банкноты 100, конденсируется и используется в световодах 10 и 11, при выполнении распознавания достаточное количество света достигает единственного блока датчика.
Кроме того, положение измерения и измеряемый участок банкноты 100 можно изменять, изменяя формы световодов 10 и 11 или управляя расположением или временем включения и т.п. источников 2 света, чтобы можно было менять оптические характеристики света, полученного путем конденсирования на световодах 10 и 11. Соответственно, изменяя формы световодов 10 и 11 или управляя расположением или временем включения и т.п. источников 2 света в соответствии с оптическими характеристиками банкноты 100 как объекта обработки, можно точно распознать банкноту 100.
Конкретно, например, для некоторой банкноты 100, как показано на фиг. 3А, если оптические характеристики, использованные при распознавании достоинства, получены от участков 101А-101С, а оптические характеристики, использованные при распознавании подлинности, получены от участков 101D и 101Е, то измеряемый участок можно удобно выбрать в соответствии с типом распознавания, ко