JP2007164385A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙幣等の透かし部分や反射部分について鑑定を行うためには、複数回、紙幣等を読取に通さなければならないという課題があった。
【解決手段】 透かしを有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、被照射物の他方の面側に配置され、照射部に光を照射する第２の光源と、照射部から搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、検出手段により透過部分が照射部を通過する間において、第２の光源を点灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、レンズアレイにより収束された光を受光するセンサとを備えた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、紙幣等のように光の反射部分と透過部分を有する被照射物の画像を読み取る画像読取装置に関するものである。

従来、この種の画像読取装置として、例えば、特開２０００−１１３２６９号公報（特許文献１）に記載のものがあった。すなわち、この特許文献１には、紙幣等の透かし模様に光を照射し、その透過光を人工網膜チップにより検出し、透かし画像の形状等やその有無の情報を知識処理回路により処理して、紙幣等の鑑定を行う紙幣鑑定装置が記載されている。
一方、特開２００３−８７５６４号公報（特許文献２）には、いわゆる透過型と反射型とを併用した画像読取装置が記載されている。そして、その画像読取装置は、透過原稿用の光源を原稿カバーに収容され、その原稿カバーに着脱自在に原稿マットを係止し、反射原稿の読取時にはその原稿マットを原稿カバーに装着する一方、透過原稿の読取時には原稿マットを原稿カバーから取り外すように構成した画像読取装置が記載されている。

特開２０００−１１３２６９号公報（第１図）

特開２００３−８７５６４号公報（段落００２４、第２図）

しかしながら、特許文献１に記載された紙幣鑑定装置は、紙幣等の透かし部分の鑑定は可能であるが、紙幣等の透かし部分以外の光の反射部分について鑑定を行うためには、再度、紙幣等を当該紙幣鑑定装置に通さなければならないという課題があった。

また、特許文献２に記載された画像読取装置は、いわゆる透過型の画像読取装置（以下、単に「透過型」という。）と反射型の画像読取装置（以下、単に「反射型」という。）とを併用したものと考えることができるが、原稿の反射部分の読取時及び原稿の透過部分の読取時には、それに応じて原稿カバーに原稿マットを取り付け及びその取り外しを行うという面倒な手間が必要であり、このような原稿マットの取り付け・取り外しを行う限り、反射型と透過型とを組合せる意義を十分に発揮できないという課題があった。なお、原稿の搬送方向に反射型と透過型とを並設して、原稿を一度だけ搬送することにより、原稿の反射部分と透過部分と同時に読み取ることも考えられる。しかしながら、この場合には、画像読取装置自体が大型化し、また、効率的でないという課題がある。

この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、いわゆる反射型と透過型とを組合せて構成し、光の反射部分及び透過部分を有する被照射物に対してその被照射物を一度だけ搬送することにより、被照射物の光の反射部分と透過部分とを併せて読み取ることが可能となり、小型で効率的な画像読取装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る画像読取装置は、光の反射部分と透過部分を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、被照射物の他方の面側に配置され、前記照射部に光を照射する第２の光源と、前記照射部から前記搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、この検出手段により当該透過部分が前記照射部を通過する間において、前記第２の光源を点灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光するセンサとを備えたものである。

請求項２に係る画像読取装置は、光の反射部分と透過部分を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、被照射物の他方の面側に配置され、前記照射部に光を照射する第２の光源と、前記照射部から前記搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、この検出手段により当該透過部分が前記照射部を通過する間において、前記第２の光源を点灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光して光電変換するセンサと、このセンサの出力信号に基づいて被照射物の真偽を照合する照合手段とを備えたものである。

請求項３に係る画像読取装置は、前記検出手段は、発光素子及び受光素子から構成され、これらの発光素子と受光素子との間に被照射物を搬送する請求項１又は２に記載のものである。

請求項４に係る画像読取装置は、前記搬送手段は、被照射物を一定速度で搬送し、前記点灯制御手段は、前記検出手段による被照射物の透過部分の検出時から一定時間経過後に、前記第２の光源を点灯させ、前記第１の光源を消灯させるようにした請求項１又は２に記載のものである。

請求項５に係る画像読取装置は、前記検出手段は被照射物の搬送方向に対する直交方向に複数設け、前記第２の光源は各検出手段に対応して区分けされ、それら区分けされた領域ごとに前記点灯制御手段により点灯を行うようにした請求項１又は２に記載のものである。

請求項６に係る画像読取装置の前記第２の光源は、赤外線光源である請求項５に記載のものである。

請求項７に係る画像読取装置の前記照合手段は、前記センサの被照射物の透過部分における出力信号をＡ／Ｄ変換したデジタル出力信号と記憶手段に記憶した被照射物の透過部分の画像信号とを比較する請求項２に記載のものである。

請求項８に係る画像読取装置の前記照合手段は、被照射物の透過部分におけるデジタル出力信号において所定レベル以下を削除したデジタル出力信号と記憶手段に記憶した被照射物の透過部分のデジタル画像信号とを比較する請求項２に記載のものである。

請求項９に係る画像読取装置の前記照合手段は、被照射物の透過部分における出力信号を平均化する平均化手段を有する請求項７又は８に記載のものである。

請求項１０に係る画像読取装置の前記照合手段は、走査ラインごとのデジタル出力信号を保持するレジスタを有する請求項７又は８に記載のものである。

請求項１１に係る画像読取装置の前記記憶手段は、黒透かし部分若しくは白透かし部分の画像データ、又は蛍光インクの塗布領域データの画像データを記憶した請求項７に記載のものである。

請求項１２に係る画像読取装置は、光の反射部分と透過部分を有し、その透過部分に蛍光インクを塗布した被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、被照射物の他方の面側に配置され、前記照射部に紫外線を照射する第２の光源と、前記照射部から前記搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、この検出手段により当該透過部分が前記照射部を通過する間において、前記第２の光源を点灯させ、前記第１の光源を消灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光するセンサとを備えたものである。

請求項１３に係る画像読取装置は、光の反射部分と透過部分を有し、その透過部分に蛍光インクを塗布した被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、これらの第１の光源と被照射物との間の前記照射部に設けられ、紫外線を除去する紫外線カットフィルタと、被照射物の他方の面側に配置され、前記照射部に紫外線を照射する第２の光源と、前記照射部から前記搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、この検出手段により当該透過部分が前記照射部を通過する間において、前記第２の光源を点灯させ、前記第１の光源を消灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光するセンサとを備えたものである。

この発明によれば、光の反射部分及び透過部分を有する被照射物に対し、その被照射物の搬送により光の反射部分と透過部分とを一度に読み取ることができるという効果を奏する。

実施の形態１．
（構成）
以下、この発明の実施の形態１について、図１、図２を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る画像読取装置の断面構成図である。図２は、その画像読取装置の平面構成図である。図１、図２において、１は、例えば、紙幣、有価証券又は小切手等の被照射物（以下、単に「原稿」或いは「紙幣」という。）であって、半透明又は透明の透かし部分（以下、透過部分ともいう。）と光が透過しない反射部分を有するものである。ここでは、透過部分は、図２に示すように、原稿１の搬送方向に対して一定の幅で、その垂直方向に対して一端から他端に亘って形成されているものとする。

２は、原稿１の一方の面側（図１において下側）に配置した密着イメージセンサ（以下、単に「ＣＩＳ」という。）である。３は、ＣＩＳ２において両側に配置した第１の光源（以下、反射型光源という。）で、原稿１の一方の面側に配置され、原稿１の幅方向（主走査方向）に亘ってＬＥＤチップをアレイ状に直線的に配列したものである。４は、各反射型光源３から出射した光が原稿１の照射部５に照射されるように導光する屈折型導光体で、光射出部４ａを有する。ここで、照射部５については、反射型光源３からの光が、原稿１の搬送経路における原稿１に照射される主走査方向における直線状部分であって、搬送される原稿１の読み取り部分を意味する。

６は、発光素子６ａ及び受光素子６ｂを有する分離型フォトセンサにより構成した検出手段（以下、単に「フォトセンサ」という。）で、原稿１の主走査方向において原稿１の一端から他端に延在して設けている。フォトセンサ６にはコネクタ６ｃを設け、フォトセンサ６を支持するステー７を設けている。このフォトセンサ６は、照射部５に対して、原稿１の搬送方向と反対方向に所定距離（例えば、Ｌ＝５０ｍｍ）だけ離隔して設け、原稿１は発光素子６ａと受光素子６ｂとの間に搬送されるように構成している。そして、フォトセンサ６については、発光素子６ａから出射した光は、原稿１の反射部分に対しては反射されて受光素子６ｂには到達しないが、原稿１の透過部分に対してはその透過部分を透過して受光素子６ｂに到達する。このとき、フォトセンサ６は、原稿１の透過部分が通過終了するまで受光素子６ｂにより光を受光することとなる。

８は、ＣＩＳ２内に異物等の混入を防止する機能を有する透過体で、原稿１はこの透明体８の外側においてガイドされるように搬送される。９は、反射型光源３から出射した光が原稿１の一方の面側で反射され、その反射光を収束するロッドレンズアレイ、１０は、ロッドレンズアレイ９により収束された反射光を受光する受光部（センサ）であって、複数の光電変換部とそれらの駆動回路等を組み込んだセンサＩＣにより構成している。１１は、受光部（センサ、センサＩＣとも呼ぶ）１０を複数個搭載したセンサ基板で、１２は、反射型光源３を両側に搭載するプリント配線板等により構成した基板である。

１３は、受光部１０により光電変換されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換した後に、各画素（ビット）の信号出力をシェーディング補正や全ビット補正を行う補正回路を含む信号処理部を組み込み、原稿１からのイメージ情報を画像信号として出力する信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）である。１４は、基板１２の裏側に支持したコネクタで、ＣＩＳ２を駆動するためのシステム信号（ＳＣＬＫ）、スタート信号（ＳＩ）、クロック信号（ＣＬＫ）及び電源等の入力信号や光源等に電力を供給し、制御信号を入出力し、さらには画像信号（ＳＩＧ）等を外部に出力するものである。１５は、センサ基板１１と基板１２との信号の受け渡しを行う中継コネクタで、１６は、ロッドレンズアレイ９及びセンサ基板１１を収納し、保持する内部筐体で、１７は、屈折型導光体４、透過体８及び基板１２を収納し、保持する外部筐体である。なお、内部筐体１６は、中継コネクタ１５により保持している。以上より、反射型は、反射型光源３、ロッドレンズアレイ９及び受光部１０等により構成している。

一方、２０は、原稿１の主走査方向に亘って光を出射する透過型光源体である。この透過型光源体２０において、２１は、主走査方向に亘ってＬＥＤチップをアレイ状に直線的に配列した第２の光源（以下、透過型光源という。）であり、２２は、透過型光源２１から出射した光を原稿１に導くラッパ型導光体で、光射出部２２ａを有する。そして、光射出部２２ａから出射した光は、原稿１の搬送経路における照射部５に照射するように構成している。

ここに、その照射部５は、前記したように、反射型光源３により照射される照射部５に一致させている。このことは、図１に示すように、透過型光源２１から出射した光が、ロッドレンズアレイ９を介して受光部１０に結像されるように、透過型光源２１、ロッドレンズアレイ９及び受光部１０を透過型光源２１の光軸上に配置した構成としている。また、２３は、光が透過する透明なガラス板で、２４は、透過型光源２１のＬＥＤチップを搭載するＬＥＤ基板で、２５は、ＬＥＤ基板２４に支持し、透過型光源２１を駆動するための電力を供給するコネクタで、２６は、ラッパ型導光体２２、ガラス板２３及びＬＥＤ基板２４を収納し、保持する筐体である。以上より、透過型は、透過型光源２１、ロッドレンズアレイ９及び受光部１０等により構成している。

また、図２においては、搬送手段についても記載している。すなわち、３０は、搬送ローラであって、給紙側ローラ３０ａ、排紙側ローラ３０ｂ、原稿１の取り出しローラ３０ｃ、原稿１の取り込みローラ３０ｄから構成している。搬送ローラ３０は、所定の搬送信号に基づいてモータ（図示せず）の駆動により原稿１を搬送させる。３１は、原稿１を収納するカセットであって、給紙側カセット３１ａ、排紙側カセット３１ｂを有する。３２は、ＣＩＳ２を固定する受け台で、３３は、フォトセンサなる検出手段６や第２の光源（透過型光源）２１を固定するホルダーである。３４は、原稿１を載置する原稿台である。

さらに、図２においては、フォトセンサ６はステー７に固定している。給紙側カセット３１ａの上部に載置された原稿１は、順次に、搬送ローラ３０ｃ、３０ａによりＣＩＳ２の読み取り領域の照射部５に搬送される。原稿１の搬送経路中において、原稿１の黒透かし、白透かし等の入った透過部分を検出するフォトセンサ６は、照射部５に対して搬送方向と反対側に所定距離Ｌだけ隔てて設置している。図２においては、３本のフォトセンサ６を原稿１の主走査方向に等間隔に設けているが、原稿１の透過部分が、図２に示すように、原稿１の主走査方向において一端から他端に亘って形成されているような場合には、フォトセンサは１本で構成すればよい。また、読み取り領域を通過した紙幣１は搬送ローラ３０ｂ、３０ｄでカセット３１ｂに収納される。ここに、搬送ローラ３１ａと３１ｂは、原稿１の搬送速度が、例えば、２５０ｍｍ／ｓｅｃで搬送されるように同期して駆動される。なお、図２において、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。

なお、反射型光源３や透過型光源２１、フォトセンサ６及び外部筐体１７等は、例えば、金融端末装置の画像読取装置（読取システム）の本体に固定されるものである。

（光源の点灯と消灯）
実施の形態１に係る画像読取装置においては、原稿１の反射部分が照射部５を搬送されている間において、反射型光源３を点灯させれば、照射部５における原稿１の反射部分から反射された反射光は、ロッドレンズアレイ９を介して受光部１０に結像される。このとき、透過型光源２１は消灯させておく。一方、原稿１の透過部分が照射部５を搬送されている間においては、透過型光源２１を点灯させれば、原稿１の透過部分を透過した透過光は、ロッドレンズアレイ９を介して受光部１０に結像される。このとき、反射型光源２１は消灯させておく。ここでは、反射型光源３と透過型光源２１の点灯及び消灯はこのようにするが、反射型光源が点灯している間に透過型光源２１を点灯させておいても、透過型光源２１の光は、原稿１の反射部分により反射され、ロッドレンズアレイ９を介して受光部１０にはほとんど受光されない場合には、透過型光源２１が点灯していても原稿１の反射部分の読み取りにはほとんど影響を与えない。

他方、透過型光源２１を点灯させている間に、反射型光源３を点灯させれば、反射型光源３の光は原稿１の透過部分を透過するが、その光の一部は原稿１の透過部分により反射されて受光部１０により受光されるおそれがあり、原稿１の透過部分における正確な読み取りに影響を与える可能性がある。したがって、このような場合には、透過型光源２１が点灯している間は反射型光源３は消灯させておく方がよい。

（光源の点灯・消灯の制御）
次に、図３（ａ）（ｂ）は、実施の形態１に係る画像読取装置のブロック構成図である。図３（ａ）において、３５は、反射型光源３及び透過型光源２１を点灯させ、かつ、消灯させるため光源駆動回路である。３６は制御部（ＣＰＵ）であり、光源駆動回路３５を制御する。すなわち、フォトセンサ６により、原稿１の透過部分を最初に検出するタイミング信号がＣＰＵ３６に入力される。このとき、原稿１の搬送速度が一定の場合には、フォトセンサ６と照射部５との所定距離Ｌに対応した時間経過後に、原稿１の透過部分が照射部５に差し掛かるので、そのタイミングで光源駆動回路３５を駆動制御して、透過型光源２１を点灯させる一方、反射型光源３を消灯させる。そして、ＣＰＵ３６は、フォトセンサ６により原稿１の透過部分を検出している時間だけ透過型光源２１の点灯、反射型光源３の消灯を継続するように光源駆動回路３５を制御する。

他方、ＣＰＵ３６に読み取りシステム信号（ＳＣＬＫ）が入力された後、フォトセンサ６が原稿１の透過部分を検出していない間においては、ＣＰＵ３６は、フォトセンサ６を原稿１の反射部分が通過しているものとして、反射型光源３を点灯させ、透過型光源２１を消灯させるように光源駆動回路３５を駆動制御する。このように、ＣＰＵ３６により光源駆動回路３５を駆動制御して、反射型光源３と透過型光源２１の点灯・消灯を制御する。なお、３７はアナログ信号を増幅する可変増幅器、３８はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログデジタル）変換器、３９は補正回路、４０は照合回路である。図中、図１及び図２と同一符号は、同一または相当部分を示す。

図４は、フォトセンサ６の出力信号（ＦＯ）と反射型光源３及び透過型光源２１の点灯信号との関係を時間軸に対する変化の様子を示したタイムチャート図である。原稿１は、例えば、２５０ｍｍ／ｓｅｃで搬送されているものとする。フォトセンサ６における原稿１が反射部分である場合には、フォトセンサ６の出力信号（ＦＯ）は低レベルであるので、反射型光源３は点灯（ＯＮ）し、透過型光源２１は消灯（ＯＦＦ）している。ところが、フォトセンサ６における原稿１が透過部分に差し掛かった場合には、フォトセンサ６の出力信号（ＦＯ）は高レベルとなる。このとき、フォトセンサ６の出力信号（ＦＯ）が所定のレベル範囲内、すなわち、Ｖｔｈ（Ｌ）とＶｔｈ（Ｈ）間に、フォトセンサ６の出力信号が立ち上がった時点から、例えば、２００ｍｓ後に反射型光源３が消灯（ＯＦＦ）し、透過型光源２１が点灯（ＯＮ）する。そして、フォトセンサ６の出力信号（ＦＯ）がＶｔｈ（Ｌ）とＶｔｈ（Ｈ）間だけ継続する。

（ブロック構成の動作）
ここでは、図３（ａ）に示す全体ブロック構成図について、説明する。まず、読み取りシステム信号（ＳＣＬＫ）に基づいて、ＣＩＳ２のクロック信号（ＣＬＫ）と同期したスタート信号（ＳＩ）が受光部１０に入力されると、そのタイミングにより受光部１０において光電変換されたアナログ出力（ＳＯ）が出力される。そのＳＯは、可変増幅器３７により増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器３８によりアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換され、補正回路３９及び照合回路４０に入力される。補正回路３９は、サンプル・ホールドを含むシェーディング補正や全ビット補正などが行われる。ＳＯから得られたデジタル信号データの補正は、あらかじめ設定された基準信号データを記憶したデジタルデータをＲＡＭ１領域から読み出し、原稿１から採取したイメージ情報と補正回路３９により演算加工する。これは、ＣＩＳ２を構成する反射型光源３、ロッドレンズアレイ９及び受光部１０等における個々の素子のばらつきを考慮して受光部１０による光電変換出力を均一化するために行うものである。

また、補正回路３９に組み込まれた照合回路４０については、図３（ｂ）にその構成を示している。照合回路４０は、原稿１の透過部分における画像信号をあらかじめ決められた画像パターンに対応したデジタルデータをＲＡＭ２から読み出し、実際に読み取られた透過部分における画像データとの照合を行うものである。すなわち、透過型光源２１を点灯させて原稿１の透過部分における画像を読み取る場合には、前記のとおり、ＣＩＳ２に収納されている反射型光源３を消灯することにより、原稿１の透過部分を読み取るが、こうして得られた照度を受光部１０により光電変換して画像出力信号（ＳＩＧ）とする。そして、この画像出力信号（ＳＩＧ）は、ＲＡＭ２に収納された透過部分の画像データと比較照合し、一致した場合には一致信号（Ａ）を外部に出力する。

ところで、透過型光源２１からの透過光は直接光であるため、反射型光源３による反射された照度より大きい。したがって、原稿１の透過部分による出力の下限を設定し、この設定値出力より大きい出力に対して１ラインのライン情報として取り出す。このことは、図３（ａ）において引出した波形図として図示している。このように、設定値出力より大きい出力は、ＲＡＭ２に収納されたデータの相似部分の有無についてラインごとに照合する。例えば、８ドット／ｍｍの分解能を有するＣＩＳ２の読み取りにおいては、連続４ビットの平均データをＲＡＭ２に収納されたデータと比較し、デジタルデータの包絡線形状で複数箇所について判定する。そして、これを順次ラインごとに行い、複数ラインに亘って一致信号（Ａ）が発生する場合には、読み取りシステム側において、原稿１１の真偽を照合する。

図５は、読み取り周期の１ライン（０．５ｍｓ）ごとの反射型光源３により、原稿１を読み取った領域における画像出力（ＳＯ）と、透過型光源２１により読み取った領域における画像出力（ＳＯ）を示した時間軸に対する出力波形特性図である。反射型光源３による読み取りの画像出力（ＳＯ）は、原稿１からの散乱光を受光するので、出力レベルは低いのに対して、透過型光源２１による読み取りの画像出力（ＳＯ）は、原稿１を透過して透過型光源２１の直接光を受光するので、出力レベルは高くなる。原稿１の透過部分においては、一定の閾値を設けて直接光に重畳した出力の画像データの変化をＲＡＭ２データと相似比較するので、画像処理により一致不一致の検出が容易となる。

（照合）
次に、照合方法について、図３（ａ）（ｂ）を用いてさらに説明する。透かし部分（透過部分）を有する紙幣（原稿）１をその長手方向に沿って搬送する場合には、紙幣１のサイズは、通常、８０ｍｍ以下であるため、分解能仕様が８ドット／ｍｍのＣＩＳでは、６４０ビットの有効読取領域を設けている。アナログ信号の画像出力（ＳＯ）は、Ａ／Ｄ変換してデジタル出力とし、補正回路３９によりシェーディング補正等を行い、ＳＩＧから画像出力として読取システムに送られる。補正回路３９の出力は、照合回路４０に共通して送られ、照合回路４０では透かし領域に配置された透かし画像とあらかじめＲＡＭ２に収納された透かし画像データとを比較して照合する。

図６（ａ）は、Ａ／Ｄ変換された画像出力（ＳＯ）からの画像データを４ビット単位で単純平均したデジタル出力を表現したデジタル出力図である。Ａ／Ｄ変換器３８は、ここでは、８ビットの分解能のものを使用しているため、２５６ｄｉｇｉｔｓで表現して数値が高いほど出力が高いものとする。照合回路４０に入力されたライン（ｌ）ごとのデータは、まず、演算され平均化処理され、レジスタ（シフトレジスタ）に収納される。本実施の形態１では、レジスタのビットは１６０ビットである。次に透かし領域の画像を照合するので、透かし領域以外の不要なデータを消去するため、基準出力を１８０とし、各データとの差分を取り、１００ｄｉｇｉｔ以下のデータを削除する。（図６（ｂ））。

次に、図７（ａ）に示すように、透かし領域の透かし画像を特定するため、透かし画像の最低出力を設定し（本実施の形態１では基準出力はー５０）、この値の絶対値を各出力と加算する。一方、ＲＡＭ２には、あらかじめ図７（ｂ）に示す黒透かし部の画像データを収納しておき、ラインごとに送られてくる透かし領域のデータと比較する。比較には双方向のレジスタに収納された画像データを双方向に転送し、次ラインの読取期間中を利用してＲＡＭ２データ（１）と比較する。

次に、シフトレジスタ（レジスタ）のシフト回数から対応するＣＩＳ２の画素位置が特定されるので、次ラインでは特定画素位置におけるデータをシフトレジスタに転送し、ラッチ後、ＲＡＭ２データ（２）と比較し、照合する。この時点で、一致出力（Ａ）を読取システムに送出してもよいが、同様に次々ラインの画像データをＲＡＭ２データ（３）と比較照合し、一致出力とする。

前記においては、画像出力（ＳＯ）からの画像出力を４ビットの平均化出力としたが、これは、透かし領域画像は比較的粗い画像とみなしていることによる。また、透過型光源２１からの照射は、その直接光で画像読取を行うので、画像出力に直接光の出力が含まれることによる。また、透かし領域の汚れなども考慮して平均化出力とした。すなわち、透かし領域の画像は、２ビット／ｍｍの分解能で読取判定を行っている。したがって、さらに高密度で判定する場合には１２ドット／ｍｍの分解能を有するＣＩＳを適応することでさらに高精度の画像読取が可能である。なお、透かし領域は、黒透かし（厚みが厚く透かしの濃い部分）と白透かし（厚みが薄い部分）があるが、白透かしの画像部分では透過型光源２１の透過量は高く、反射型光源を点灯した場合においても白透かしではその厚みが薄いので透過量が高いため、ＲＡＭ２の照合データは白透かし領域のみのデータとすることで反射型光源側を点灯状態としておいても透かし領域に対する相応の真偽判別は可能である。

図８は、様々な透かし領域を説明する説明図であり、図８（ａ）は、矩形の透かしを有する紙幣を長手方向に搬送する場合の透かし領域を示す。図８（ｂ）は、楕円形の透かしを有する紙幣を長手方向に搬送する場合の透かし領域を示す。また、図８（ｃ）は、矩形の透かしを有する紙幣を短手方向に搬送する場合の透かし領域を示す。したがって、図８（ｃ）に示すような条件における搬送方法では、紙幣１のほぼ全領域が透かし領域となり、本来の紙幣１の透かし領域以外の画像が反射型光源をＯＦＦとしているので読み取り不能となる。これについて実施の形態２で説明する。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態１について、図９等を用いて説明する。図９は、実施の形態２に係る画像読取装置の平面構成図である。実施の形態２においては、紙幣１を短手方向に搬送する場合について説明する。図９では、６個のフォトセンサ６を所定間隔だけ隔てて設置し、透過型光源２１の内部回路も６分割とすることにより紙幣１の透かし領域を特定する。すなわち、図８（ｄ）に示すように本来の透かしに対して透かし領域を６ヶ所に分割する。

紙幣１の透かし部分が、紙幣１の主走査方向において部分的に存在するような場合には、フォトセンサ６については、例えば、図９に示すように、主走査方向に沿って６本のフォトセンサ６を設けている。このようにすれば、紙幣１の中央部のみに透かし部分が存在する場合に、その対応するフォトセンサ６のみが透かし部分を検出し、その他のフォトセンサ６は透かし部分を検出しないこととなる。このような場合には、透過型光源２１は、フォトセンサ６にそれぞれ対応して６つに区分けして、個別に点灯できるように構成してもよい。

そうすると、一部のフォトセンサ６のみが透かし部分を検出したときには、その透かし部分が照射部５に差し掛かった際には、透過型光源２１のうち、そのフォトセンサ６に対応する中央部の光源のみが点灯するようになる。すなわち、その際には、透過型光源２１のうち、その両端部の光源は消灯させておけばよい。こうして、紙幣１の中央部における透過部分を透過型光源２１の中央部の光源により読取可能となる。一方、反射型光源３についても、透過型光源２１と同様に、例えば、紙幣１の主走査方向に沿って６つに区分けしておけば、前記の場合には、反射型光源３の中央部は消灯させ、その両端部を点灯させることで、紙幣１の透過部分における両端部の反射部分も読取可能となる。

実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２では、紙幣１の透かし部分における光の透過量の差異から画像読み取り及び照合を行ったが、実施の形態３においては、透かし画像に蛍光インクが施されている場合や透かし部分に蛍光インクが施されたパターンが印刷などされている場合について説明する。

図１０は、受光部１０の分光感度を示した分光感度図である。受光部１０の受光感度は、赤外線側では感度が高く紫外線側では感度は低い。また、図１１は、赤外線ＬＥＤと紫外線ＬＥＤを搭載した結線図である。実施の形態３では、光学的波長（λ）が３７５±２ｎｍの紫外線ＬＥＤ（ＵＶ ＬＥＤ）を適用し、実施の形態１及び２の透過体８に替えて市販の紫外線カットフィルタを塗布叉は印刷した透過体を搭載した場合について説明する。

紙幣１の透かし領域に塗布された蛍光インクに透過型光源２１から照射された紫外光は、紙幣１に印刷された蛍光領域で可視光に変換され受光部１０で受光される。また、透過型光源２１からの紫外光は、前記の透過体で遮光されるので、受光部１０には伝達されない。また、図１０に示すように、蛍光可視光は紫から赤色範囲内で良好な受光感度を示すので、実施の形態３の光源駆動では反射型光源３に搭載された可視光ＬＥＤを消灯することで充分な透かし領域に塗布された蛍光インクなどの有無にとどまらず蛍光インクの塗布領域データを図３（ａ）に示すＲＡＭ２に収納しておくことでインク塗布パターンの真偽の検出が可能である。

すなわち、透過型光源２１は、図１１のＬＥＤの結線図に示すように、赤外線光源（ＩＲ ＬＥＤ）と紫外線光源とを搭載した６個のグループとすることにより、紙幣１の読み取り領域を６分割として読み取りを行う。詳しくは、フォトセンサ６の分割位置と透過型光源２１の分割位置を対応させ、いずれかの分割領域に蛍光インクが塗布されている紙幣１の透かしがあることを検出することにより、実施の形態１及び２同様に透かし領域の位置検出と透かし画像の読み取りと真偽判別が可能であるとともに透かし領域以外の画像読み取り領域が拡大する。

なお、実施の形態３では紫外線光源を照射することで蛍光インクからの可視光を受光部１０で受光するとしたが、透過型光源の紫外光は、副次的な２次可視光が含まれていても良い。また、透過体は紫外線カットフィルタを塗布したものを使用したが、図１０に示すように紫外光に対する受光部１０の感度は低いので、紫外線カットフィルタを用いなくても相応の真偽照合は可能である。

また、実施の形態１及び２では、赤外線光源を第２の光源２１のＬＥＤチップとして使用することにより、他の赤、青、緑などの可視光ＬＥＤよりも大きな出力を得ることが可能となり、受光部１０の光電変換出力も高くなるので画像読み取り精度及び真偽判別精度が向上するが、透過型光源２１に可視光ＬＥＤを用いても相応の効果がある。また、反射型光源３のＬＥＤとしては、可視光のみならず、赤外光の波長を例えば、８２０ｎｍ、８８０ｎｍ、９４０ｎｍなどと適宜複数波長で使用することにより、相応の画像読み取りが可能である。

この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の平面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読み取り装置のブロック図であり、（ａ）は全体ブロック構成図、（ｂ）は照合回路のブロック構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置のタイミングチャート図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の画像出力特性図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の画像デジタル出力図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の画像デジタル出力図である。 様々な透かし領域を説明するための説明図である。 この発明の実施の形態２に係る画像読取装置の平面構成図である。 この発明の実施の形態３に係る画像読取装置について説明するための分光感度図である。 この発明の実施の形態１乃至３に係る画像読取装置のＬＥＤの結線図である。

符号の説明

１ 被照射物（紙幣）、 ２ 密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）、 ３ 第１の光源、 ４ 導光体１（屈折型導光体）、 ４ａ 光射出部、 ５ 照射部、 ６ 検出手段（分離型フォトセンサ）、 ６ａ 発光側、 ６ｂ 受光側、 ７ステー、 ８ 透過体、 ９ ロッドレンズアレイ（レンズアレイ）、 １０ 受光部（センサ）、 １１ センサ基板、 １２ 基板、 １３ 信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）、 １４ コネクタ、 １５ 中継コネクタ、 １６ 内部筐体、 １７ 外部筐体、 ２０ 透過型光源体、 ２１ 第２の光源、 ２２ 導光体（ラッパ型導光体）、 ２２ａ 光射出部、 ２３ガラス板、 ２４ ＬＥＤ基板、 ２５ コネクタ、 ２６ 筐体、 ３０ 搬送ローラ、 ３１ カセット、 ３２ 受け台、 ３３ ホルダー、 ３４ 原稿台、 ３５ 光源駆動回路、 ３６ 制御部（ＣＰＵ）、 ３７ 増幅器（可変増幅器）、 ３８ Ａ／Ｄ変換器、 ３９ 補正回路、 ４０ 照合回路。

Claims (13)

1. 光の反射部分と透過部分を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、被照射物の他方の面側に配置され、前記照射部に光を照射する第２の光源と、前記照射部から前記搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、この検出手段により当該透過部分が前記照射部を通過する間において、前記第２の光源を点灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光するセンサとを備えた画像読取装置。
2. 光の反射部分と透過部分を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、被照射物の他方の面側に配置され、前記照射部に光を照射する第２の光源と、前記照射部から前記搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、この検出手段により当該透過部分が前記照射部を通過する間において、前記第２の光源を点灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光して光電変換するセンサと、このセンサの出力信号に基づいて被照射物の真偽を照合する照合手段とを備えた画像読取装置。
3. 前記検出手段は、発光素子及び受光素子から構成され、これらの発光素子と受光素子との間に被照射物を搬送する請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記搬送手段は、被照射物を一定速度で搬送し、前記点灯制御手段は、前記検出手段による被照射物の透過部分の検出時から一定時間経過後に、前記第２の光源を点灯させ、前記第１の光源を消灯させるようにした請求項１又は２に記載の画像読取装置。
5. 前記検出手段は被照射物の搬送方向に対する直交方向に複数設けられ、前記第２の光源は各検出手段に対応して区分けされ、それら区分けされた領域ごとに前記点灯制御手段により点灯を行うようにした請求項１又は２に記載の画像読取装置。
6. 前記第２の光源は、赤外線光源である請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記照合手段は、前記センサの被照射物の透過部分における出力信号をＡ／Ｄ変換したデジタル出力信号と記憶手段に記憶した被照射物の透過部分の画像信号とを比較する請求項２に記載の画像読取装置。
8. 前記照合手段は、被照射物の透過部分におけるデジタル出力信号において所定レベル以下を削除したデジタル出力信号と記憶手段に記憶した被照射物の透過部分のデジタル画像信号とを比較する請求項２に記載の画像読取装置。
9. 前記照合手段は、被照射物の透過部分における出力信号を平均化する平均化手段を有する請求項７又は８に記載の画像読取装置。
10. 前記照合手段は、走査ラインごとのデジタル出力信号を保持するレジスタを有する請求項７又は８に記載の画像読取装置。
11. 前記記憶手段は、黒透かし部分若しくは白透かし部分の画像データ、又は蛍光インクの塗布領域データの画像データを記憶した請求項７に記載の画像読取装置。
12. 光の反射部分と透過部分を有し、その透過部分に蛍光インクを塗布した被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、被照射物の他方の面側に配置され、前記照射部に紫外線を照射する第２の光源と、前記照射部から前記搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、この検出手段により当該透過部分が前記照射部を通過する間において、前記第２の光源を点灯させ、前記第１の光源を消灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光するセンサとを備えた画像読取装置。
13. 光の反射部分と透過部分を有し、その透過部分に蛍光インクを塗布した被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の搬送経路における光の照射部に光を照射する第１の光源と、これらの第１の光源と被照射物との間の前記照射部に設けられ、紫外線を除去する紫外線カットフィルタと、被照射物の他方の面側に配置され、前記照射部に紫外線を照射する第２の光源と、前記照射部から前記搬送方向と反対方向に所定距離だけ隔てて配置され、被照射物の透過部分を検出する検出手段と、この検出手段により当該透過部分が前記照射部を通過する間において、前記第２の光源を点灯させ、前記第１の光源を消灯させるように制御する点灯制御手段と、被照射物の一方の面側に配置され、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光及び透過部分を透過した透過光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光するセンサとを備えた画像読取装置。
    

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