JP2017162022A - 画像読取装置、及び紙葉類処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成でカラー画像と紫外光とを検出する画像読取装置、及び紙葉類処理装置を提供する。【解決手段】 一実施形態に係る画像読取装置は、光源、センサ、及び撮像制御部を具備する。光源は、可視光、及び紫外光の波長帯域の光を紙葉類に照射する。センサは、可視光、及び紫外光の波長帯域を感度領域とし、前記紙葉類からの光に応じて画像信号を取得する。撮像制御部は、前記紙葉類に照射された前記可視光の反射光に基づいて前記センサにより可視画像を取得し、前記紙葉類に照射された前記紫外光の透過光に基づいて前記センサにより紫外画像を取得する。【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、画像読取装置、及び紙葉類処理装置に関する。

従来、種々の紙葉類の検査を行う紙葉類処理装置が実用化されている。紙葉類処理装置は、紙葉類のカラー画像と、紫外光の透過光とを検出する画像読取装置を備える。

特許第５５４４２５７号公報

画像読取装置の受光素子にＲＧＢのカラーフィルタが設けられている場合、同じ受光素子を用いてカラー画像と、紫外光と、を検出することができない。この為、カラー画像を受光する受光素子と、紫外光を受光する受光素子と、が必要になる為、コストが嵩み且つ大型化を招くという課題がある。

そこで本発明は、簡易な構成でカラー画像と紫外光とを検出する画像読取装置、及び紙葉類処理装置を提供することを目的とする。

一実施形態に係る画像読取装置は、光源、センサ、及び撮像制御部を具備する。光源は、可視光、及び紫外光の波長帯域の光を紙葉類に照射する。センサは、可視光、及び紫外光の波長帯域を感度領域とし、前記紙葉類からの光に応じて画像信号を取得する。撮像制御部は、前記紙葉類に照射された前記可視光の反射光に基づいて前記センサにより可視画像を取得し、前記紙葉類に照射された前記紫外光の透過光に基づいて前記センサにより紫外画像を取得する。

図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の構成例について説明するための図である。 図２は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の構成例について説明するための図である。 図３は、一実施形態に係る画像読取装置の構成例について説明するための図である。 図４は、一実施形態に係るセンサの感度特性について説明するための図である。 図５は、一実施形態に係る画像読取装置の動作について説明するための図である。 図６は、一実施形態に係る画像読取装置の動作について説明するための図である。 図７は、一実施形態に係る画像読取装置の動作について説明するための図である。 図８は、一実施形態に係る画像読取装置の動作について説明するための図である。 図９は、一実施形態に係る画像読取装置の受光素子の他の構成例について説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る画像読取装置、及び紙葉類処理装置について詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置１の搬送系の構成例を示す。また、図２は、紙葉類処理装置１の制御系の構成例を示す。
紙葉類処理装置１は、紙葉類２に対して種々の検査を行い、検査結果に基づいて紙葉類２を識別し、識別結果に基づいて紙葉類を区分して集積する。例えば、紙葉類処理装置１は、紙葉類２から種々の画像を取得し、取得した画像に基づいて紙葉類２の券種、真偽、及び正損などを識別する。

図１に示すように、紙葉類処理装置１は、供給部１１、分離ローラ１２、搬送路１３、検査部１４、第１のゲート１５、排除搬送路１６、排除集積部１７、区分集積部１８、第２のゲート１９、損券集積部２０、裁断部２１、及び主制御部２２を備える。また、図２に示すように紙葉類処理装置１は、搬送制御部５１、区分制御部５２、操作部５３、表示部５４、及び通信部５５を備える。

供給部１１は、紙葉類処理装置１に取り込む紙葉類２をストックする。供給部１１は、重ねられた状態の紙葉類２をまとめて受け入れる。

分離ローラ１２は、供給部１１の端部に設置される。供給部１１に投入された紙葉類２の束から紙葉類２を一枚ずつ搬送路１３に取り込む。例えば、分離ローラ１２は、紙葉類２を一定の周期で搬送路１３を取り込む。

搬送路１３は、紙葉類２を紙葉類処理装置１内の各部に搬送する搬送部である。搬送路１３は、図示されない搬送ベルト、駆動プーリ、及び駆動モータなどを備える。搬送路１３は、駆動モータを駆動して駆動プーリを回転させることによって、駆動プーリに掛け回された搬送ベルトを一定の速度で動作させる。搬送路１３は、分離ローラ１２により取り込まれた紙葉類２を一対の搬送ベルトにより挟んだ状態で一定速度で搬送する。なお、搬送路１３において分離ローラ１２に近い側を上流側、逆側を下流側として説明する。

検査部１４は、搬送路１３により搬送されている紙葉類２に対して種々の検査を行う。検査部１４は、検査結果に紙葉類２を識別する。具体的には、検査部１４は、紙葉類２の券種、真偽、及び正損などを識別する。検査部１４は、識別結果を主制御部２２に通知する。

検査部１４は、例えば、画像読取部３１、厚み検査部３２、及び図示されない他の検査部３３を備える。また、図２に示されるように、検査部１４は、画像読取部３１、厚み検査部３２、及び他の検査部３３による検査結果に基づいて紙葉類２を識別する統合判定部３４を備える。画像読取部３１は、紙葉類２から画像を取得する。画像読取部３１は、紙葉類２から例えば赤色（Ｒ）緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のカラー画像、赤外画像（ＩＲ画像）、蛍光画像、及び紫外画像などを読み取る。画像読取部３１の詳細な構成については後述する。厚み検査部３２は、搬送路１３により搬送される紙葉類２の厚みを検査する。さらに、検査部１４は、紙葉類２から磁気を検出する磁気センサなどを他の検査部３３として備えていてもよい。

統合判定部３４は、画像読取部３１、厚み検査部３２、及び他の検査部３３による検査結果に基づいて、紙葉類２の券種、真偽、正損、及び二枚取りなどを判定する。例えば、統合判定部３４は、判定の基準となる基準データが記憶されたメモリを備える。具体的には、基準データは、紙葉類の券種毎のカラー画像、赤外画像、蛍光画像、及び紫外画像などである。統合判定部３４は、紙葉類２から読み取ったカラー画像、赤外画像、蛍光画像、及び紫外画像と、メモリに記憶されている基準データとを比較することによって、紙葉類２の券種、真偽、及び正損などを判定する。統合判定部３４は、紙葉類２の券種、真偽、正損、及び二枚取りなどの判定結果を主制御部２２に通知する。

また、統合判定部３４は、厚み検査部３２により検出された紙葉類２の厚みに基づいて、紙葉類２の二枚取りを検出する。例えば、統合判定部３４は、厚み検査部３２により検出された紙葉類２の厚みの値が予め設定された閾値以上である場合に紙葉類２が二枚取りされたと判定する。統合判定部３４は、紙葉類２が二枚取りされたと判定した場合にその旨を主制御部２２に通知する。

第１のゲート１５は、検査部１４の下流側に設けられる。第１のゲート１５は、紙葉類２の搬送先を排除搬送路１６の終端に設けられた排除集積部１７側と区分集積部１８側とで切り替える為の機構である。

排除搬送路１６は、第１のゲート１５により分岐された紙葉類２を排除集積部１７に搬送する。排除搬送路１６の構成は、搬送路１３と同様である。

排除集積部１７は、排除搬送路１６の終端に設けられる。排除集積部１７は、排除搬送路１６により搬送された紙葉類２を集積する。

区分集積部１８は、紙葉類２を区分した上で集積する。区分集積部１８は、第１のゲート１５の下流に設けられる。区分集積部１８は、図１に示すように、第３のゲート４１、第４のゲート４２、第５のゲート４３、第６のゲート４４、第１の集積庫４５、第２の集積庫４６、第３の集積庫４７、及び第４の集積庫４８を備える。

第３のゲート４１は、紙葉類２の搬送先を第１の集積庫４５と下流側の搬送路１３とで切り替える為の機構である。第１の集積庫４５は、第３のゲート４１により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。第４のゲート４２は、紙葉類２の搬送先を第２の集積庫４６と下流側の搬送路１３とで切り替える為の機構である。第２の集積庫４６は、第４のゲート４２により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。第５のゲート４３は、紙葉類２の搬送先を第３の集積庫４７と下流側の搬送路１３とで切り替える為の機構である。第３の集積庫４７は、第５のゲート４３により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。第６のゲート４４は、紙葉類２の搬送先を第４の集積庫４８と下流側の搬送路１３とで切り替える為の機構である。第４の集積庫４８は、第６のゲート４４により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。さらに、第１の集積庫４５、第２の集積庫４６、第３の集積庫４７、及び第４の集積庫４８は、それぞれ所定の枚数の紙葉類２が集積されるごとに紙葉類２の束を結束する構成であってもよい。

第２のゲート１９は、紙葉類２の搬送先を損券集積部２０と裁断部２１とで切り替える為の機構である。第２のゲート１９は、区分集積部１８の下流に設けられる。

損券集積部２０は、第２のゲート１９により分岐された搬送路１３の一方の終端に設けられる。損券集積部２０は、第２のゲート１９により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。

裁断部２１は、第２のゲート１９により分岐された搬送路１３の他方の終端に設けられる。裁断部２１は、第２のゲート１９により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を裁断する。

主制御部２２は、紙葉類処理装置１の動作を統合的に制御する。主制御部２２は、ＣＰＵと、メモリと、を備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。主制御部２２は、ＣＰＵによりメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を実行する。

例えば、主制御部２２は、統合判定部３４による判定結果に基づいて、紙葉類２を計数する。主制御部２２は、統合判定部３４による判定結果に基づいて、紙葉類２の搬送先（区分先）を判定する。主制御部２２は、図２に示す搬送制御部５１及び区分制御部５２を制御することによって、各ゲート及び搬送路１３の動作を制御する。主制御部２２は、決定した紙葉類２の搬送先に応じて搬送制御部５１及び区分制御部５２を制御することによって、決定した搬送先に紙葉類２を搬送させる。

搬送制御部５１は、搬送路１３、及び排除搬送路１６の動作を制御する。搬送制御部５１は、例えば、主制御部２２の制御に基づいて搬送路１３及び排除搬送路１６の駆動モータを駆動することにより紙葉類２の搬送を制御する。

区分制御部５２は、第１のゲート１５、第２のゲート１９、第３のゲート４１、第４のゲート４２、第５のゲート４３、及び第６のゲート４４などの各ゲートの動作を制御する。区分制御部５２は、例えば主制御部２２の制御に基づいて各ゲートを切り替えることにより、主制御部２２が指示した搬送先に紙葉類２を搬送させる。

操作部５３は、オペレータによる各種操作入力を操作部により受け付ける。操作部５３は、オペレータにより入力される操作に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号を主制御部２２に伝送する。

表示部５４は、主制御部２２の制御に基づいて種々の画面を表示する。例えば、表示部５４は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作部５３と表示部５４とは、タッチパネルとして一体に形成されていてもよい。

通信部５５は、紙葉類処理装置１に接続される外部機器、または記憶媒体とデータの送受信を行う。例えば、通信部５５は、ディスクドライブ、ＵＳＢコネクタ、ＬＡＮコネクタ、またはデータの送受信が可能な他のインターフェースなどを備える。紙葉類処理装置１は、通信部５５に接続される外部機器、または記憶媒体からデータを取得することができる。また、紙葉類処理装置１は、通信部５５に接続される外部機器、または記憶媒体に処理結果を伝送することもできる。

主制御部２２は、統合判定部３４から通知された判定結果に基づいて、紙葉類２の搬送先を決定する。例えば、主制御部２２は、紙葉類２の搬送先を排除集積部１７、第１の集積庫４５、第２の集積庫４６、第３の集積庫４７、第４の集積庫４８、損券集積部２０、及び裁断部２１の中から決定する。

例えば、主制御部２２は、統合判定部３４により二枚取りであると判定された紙葉類２の搬送先を排除集積部１７に決定する。また例えば、主制御部２２は、統合判定部３４により偽券であると判定された紙葉類２の搬送先を排除集積部１７に決定する。

また、主制御部２２は、統合判定部３４により損券であると判定された紙葉類２の搬送先を損券集積部２０または裁断部２１に決定する。例えば、主制御部２２は、設定に応じて損券の搬送先を損券集積部２０または裁断部２１に決定する。具体的には、主制御部２２は、損券を集積する設定である場合、損券の搬送先を損券集積部２０に決定する。また、主制御部２２は、損券を裁断する設定である場合、損券の搬送先を裁断部２１に決定する。

また、主制御部２２は、統合判定部３４により正券であると判定された紙葉類２の搬送先を区分集積部１８の中のいずれかの集積庫に決定する。例えば、主制御部２２は、統合判定部３４により判定された紙葉類２の券種ごとに異なる集積庫を搬送先として決定する。すなわち、主制御部２２は、第１の集積庫４５、第２の集積庫４６、第３の集積庫４７、及び第４の集積庫４８のそれぞれに異なる券種の紙葉類２が集積されるように搬送制御部５１、及び区分制御部５２を制御する。

なお、紙葉類処理装置１により処理する紙葉類２は、蛍光体を含有した蛍光インクにより印刷された図柄と、赤外インクにより印刷された図柄と、カラーインクにより印刷された図柄と、を有する。蛍光体は、不可視光を励起光とする素材により構成される。例えば、蛍光体は、不可視光である紫外線（ＵＶ）を励起光として蛍光を発する。蛍光体は、例えば紫外線などの所定の波長の光（励起光）により励起されて光（蛍光）を発する状態になる。

次に、画像読取部３１の構成例について説明する。
画像読取部３１は、紙葉類２に対して可視光を照射しているタイミングでカラー画像を読み取る。また画像読取部３１は、紙葉類２に対して近赤外光を照射しているタイミングで赤外画像を読み取る。また、画像読取部３１は、励起光としての紫外光を照射しているタイミングで蛍光の画像である蛍光画像を読み取る。また、画像読取部３１は、紫外光を照射しているタイミングで紙葉類２を透過した紫外光の画像である紫外画像を読み取る。画像読取部３１は、紙葉類２に対して照射する光の波長を変えながら画像を読み取ることにより、異なる波長の光を順次読み取る。

図３は、画像読取部３１の構成の例を示す。画像読取部３１は、撮像部６１、制御部６２、及び信号処理部６３を備える。

撮像部６１は、搬送路１３によって一定の速度で搬送されている紙葉類２の画像を取得する。撮像部６１は、制御部６２の制御に従って紙葉類２に対して照射する光の波長を変えながら画像を取得する。撮像部６１は、センサ６５、レンズ６６、反射光源６７、透過光源６８、ガラスカバー６９、センサ７０、レンズ７１、反射光源７２、透過光源７３、及びガラスカバー７４を備える。センサ６５、レンズ６６、反射光源６７、透過光源６８、及びガラスカバー６９は、１つのカメラ（第１のカメラ）７５を構成する。センサ７０、レンズ７１、反射光源７２、透過光源７３、及びガラスカバー７４は、搬送路１３を挟んで第１のカメラ７５と対向する位置に設けられたもう１つのカメラ（第２のカメラ）７６を構成する。第１のカメラ７５と第２のカメラ７６とは、同じ構成である。即ち、センサ６５とセンサ７０、レンズ６６とレンズ７１、反射光源６７と反射光源７２、透過光源６８と透過光源７３、及びガラスカバー６９とガラスカバー７４は、それぞれ同じ構成である為、重複する説明を省略する。

センサ６５は、光を電気信号に変換する画素を複数備える撮像素子である。センサ６５は、例えば、モノクロのラインイメージセンサである。すなわち、センサ６５は、ライン状に配列された複数の画素を備える撮像面を有する。センサ６５は、制御部６２の制御に従って撮像面に結像された像を電気信号に変換することにより、紙葉類２の１ライン分の画像信号を取得する。

図４は、センサ６５の感度特性の例を示す図である。センサ６５は、可視光である赤、緑、青、不可視光である近赤外（ＩＲ）光、及び紫外（ＵＶ）光（紫外線）に対して感度を持つ。すなわち、センサ６５は、検査する紙葉類２に用いられている蛍光体励起光である波長帯域の光から近赤外までの波長帯域の光に対して感度を持つように構成されている。より具体的には、センサ６５は、紫外光の波長帯域である３６０ｎｍから近赤外の波長帯域である１０００ｎｍの波長の光に対して感度を持つように構成されている。なお、センサ６５は、紫外光の波長帯域の感度が、他の波長帯域の感度比べて低く構成されている。

センサ６５は、例えば上記のような特性を有するＣｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）またはＣｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）などの撮像素子により構成されていてもよいし、所望の波長の光を透過するフィルタ（ロングパスフィルタ、バンドパスフィルタなど）を備える構成であってもよい。

レンズ６６は、読取範囲からの光をセンサ６５の撮像面に結像させる光学系である。レンズ６６の読取範囲は、例えば紙葉類２が搬送される搬送面上のライン状の範囲である。レンズ６６は、例えばセルフォック（登録商標）レンズなどの自己収束型レンズにより構成される。

反射光源６７は、光を紙葉類２に対して照射する光源である。反射光源６７は、少なくともレンズ６６の読取範囲に対して光を照射する。反射光源６７は、例えば、光を発するＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子からの光をレンズ６６の読取範囲に照射させる導光部材と、を備える。

反射光源６７は、制御部６２の制御に従って紙葉類２に照射する光の波長を切り替える。例えば、反射光源６７は、それぞれ異なる波長の光を発する複数のＬＥＤ素子（発光部）を備える。反射光源６７は、制御部６２の制御に基づいて、複数のＬＥＤ素子の点灯状態を個別に切り替えることにより、紙葉類２に照射する光の波長を切り替える。より具体的には、反射光源６７は、紫外光、赤、緑、青、及び近赤外の波長帯域の光をそれぞれ発する複数のＬＥＤ素子を備える。反射光源６７は、制御部６２の制御に基づいて、複数のＬＥＤ素子の点灯状態を個別に切り替えることにより、紫外光、赤、緑、青、及び近赤外の中のいずれか、または複数の波長の光を紙葉類２に照射する。

透過光源６８は、光を紙葉類２に対して照射する光源である。透過光源６８は、少なくとも対向するカメラ（ここでは第２のカメラ７６）のレンズ７１の読取範囲に対して光を照射する。透過光源６８は、例えば、光を発するＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子からの光をレンズ７１の読取範囲に照射させる導光部材と、を備える。

透過光源６８は、制御部６２の制御に従って紙葉類２に照射する光の波長を切り替える。例えば、透過光源６８は、それぞれ異なる波長の光を発する複数のＬＥＤ素子（発光部）を備える。透過光源６８は、制御部６２の制御に基づいて、複数のＬＥＤ素子の点灯状態を個別に切り替えることにより、紙葉類２に照射する光の波長を切り替える。より具体的には、透過光源６８は、紫外光、及び近赤外の波長帯域の光をそれぞれ発する複数のＬＥＤ素子を備える。透過光源６８は、制御部６２の制御に基づいて、複数のＬＥＤ素子の点灯状態を個別に切り替えることにより、紫外光と近赤外とのいずれか、または両方の波長の光を紙葉類２に照射する。

ガラスカバー６９は、紙粉がレンズ６６及び反射光源６７に付着することを防ぐ保護部材である。

撮像部６１は、反射光源６７の発光波長を切り替えながらセンサ６５により画像信号を取得することにより、赤色、緑色、青色、赤外光、及び紫外光により蛍光体が励起されることによって得られる蛍光の画像信号を取得する。

制御部６２は、画像読取部３１の各部の動作を制御する撮像制御部である。制御部６２は、ＣＰＵと、メモリと、を備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。主制御部２２は、ＣＰＵによりメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を実行する。制御部６２は、撮像部６１のセンサ６５及びセンサ７０のスキャンのタイミングを制御する。また、制御部６２は、反射光源６７、透過光源６８、反射光源７２、及び透過光源７３の発光のタイミング及び発光波長を制御する。

信号処理部６３は、撮像部６１により撮像されたに画像信号に対して信号処理を行う。例えば、信号処理部６３は、撮像部６１により取得したアナログの画像信号をディジタル変換することにより、画像データを取得する。信号処理部６３は、撮像部６１により取得された１ライン分の画像信号を画像データに変換し、複数ラインの画像データを連結することにより、紙葉類２の画像を取得する。

図５乃至図８は、画像読取部３１の動作について説明する為の図である。図５は、波長ごとの反射光源６７の発光のタイミングと、センサ６５及びセンサ７０のスキャンのタイミングと、を示すタイミングチャートである。図６は、画像読取部３１の動作の例を示すフローチャートである。図７は、反射光または蛍光に基づいて画像を取得する場合の画像読取部３１の動作について説明する為の図である。図８は、透過光に基づいて画像を取得する場合の画像読取部３１の動作について説明する為の図である。

制御部６２は、図５に示す読取トリガを撮像部６１に入力することにより、センサ６５及びセンサ７０によるスキャンを実行させる。なお、センサ６５によるスキャンを実行させる為の読取トリガを読取トリガＲと称し、センサ７０によるスキャンを実行させる為の読取トリガを読取トリガＴと称する。制御部６２は、読取トリガＲをオンにすることにより、センサ６５にスキャンを実行させる。また、制御部６２は、読取トリガＴをオンにすることにより、センサ７０にスキャンを実行させる。また、制御部６２は、図５に示す各波長毎の照明トリガを撮像部６１に入力することにより、反射光源６７の発光のタイミングと発光波長とを制御する。なお、反射光源６７により赤色の波長帯域の光を放出させる為の照明トリガを照明トリガＲと称し、反射光源６７により緑色の波長帯域の光を放出させる為の照明トリガを照明トリガＧと称し、反射光源６７により青色の波長帯域の光を放出させる為の照明トリガを照明トリガＢと称し、反射光源６７により近赤外の波長帯域の光を放出させる為の照明トリガを照明トリガＩＲ−Ｒと称し、反射光源６７により紫外の波長帯域の光（紫外光）を放出させる為の照明トリガを照明トリガＵＶ−Ｒと称し、透過光源６８により近赤外の波長帯域の光を放出させる為の照明トリガを照明トリガＩＲ−Ｔと称し、透過光源６８により紫外の波長帯域の光（紫外光）を放出させる為の照明トリガを照明トリガＵＶ−Ｔと称する。

制御部６２は、赤色画像を取得するタイミングＴｒで反射光源６７から赤色の波長帯域の光を出力させる（ステップＳ１１）。制御部６２は、このタイミングＴｒで、センサ６５により赤色の画像信号を取得する（ステップＳ１２）。即ち、制御部６２は、図７に示されるように反射光源６７からの赤色光が紙葉類２によって反射された反射光に基づいて赤色画像を取得する。制御部６２は、センサ６５により赤色の画像信号を取得すると反射光源６７による赤色の波長帯域の発光を停止させる。

制御部６２は、緑色画像を取得するタイミングＴｇで反射光源６７から緑色の波長帯域の光を出力させる（ステップＳ１３）。制御部６２は、このタイミングＴｇで、センサ６５により緑色の画像信号を取得する（ステップＳ１４）。即ち、制御部６２は、図７に示されるように反射光源６７からの緑色光が紙葉類２によって反射された反射光に基づいて緑色画像を取得する。制御部６２は、センサ６５により緑色の画像信号を取得すると反射光源６７による緑色の波長帯域の発光を停止させる。

制御部６２は、青色画像を取得するタイミングＴｂで反射光源６７から青色の波長帯域の光を出力させる（ステップＳ１５）。制御部６２は、このタイミングＴｂで、センサ６５により青色の画像信号を取得する（ステップＳ１６）。即ち、制御部６２は、図７に示されるように反射光源６７からの青色光が紙葉類２によって反射された反射光に基づいて青色画像を取得する。制御部６２は、センサ６５により青色の画像信号を取得すると反射光源６７による青色の波長帯域の発光を停止させる。

制御部６２は、赤外画像を取得するタイミングＴｉｒ１で透過光源６８から近赤外の波長帯域の光を出力させる（ステップＳ１７）。制御部６２は、このタイミングＴｉｒ１で、センサ７０により赤外の画像信号を取得する（ステップＳ１８）。即ち、制御部６２は、図８に示されるように透過光源６８からの近赤外光が紙葉類２を透過した透過光に基づいて透過近赤外画像を取得する。制御部６２は、センサ７０により透過近赤外画像を取得すると透過光源６８による近赤外の波長帯域の発光を停止させる。

制御部６２は、赤外画像を取得するタイミングＴｉｒ２で反射光源６７から近赤外の波長帯域の光を出力させる（ステップＳ１９）。制御部６２は、このタイミングＴｉｒ２で、センサ６５により赤外の画像信号を取得する（ステップＳ２０）。即ち、制御部６２は、図７に示されるように反射光源６７からの近赤外光が紙葉類２によって反射された反射光に基づいて反射近赤外画像を取得する。制御部６２は、センサ６５により反射近赤外画像を取得すると反射光源６７による近赤外の波長帯域の発光を停止させる。

制御部６２は、蛍光画像を取得するタイミングＴｕｖ１で透過光源６８からの紫外の波長帯域の光を出力させる（ステップＳ２１）。制御部６２は、このタイミングＴｕｖ１で、センサ７０により紙葉類２を透過した紫外光の画像信号を取得する（ステップＳ２２）。即ち、制御部６２は、図８に示されるように透過光源６８からの紫外光が紙葉類２を透過した透過紫外光に基づいて透過紫外画像を取得する。制御部６２は、センサ７０により透過紫外画像を取得すると透過光源６８による紫外光の波長帯域の発光を停止させる。

制御部６２は、蛍光画像を取得するタイミングＴｕｖ２で反射光源６７から紫外の波長帯域の光を出力させる（ステップＳ２３）。制御部６２は、このタイミングＴｕｖ２で、センサ６５により紫外光により励起された蛍光の画像信号を取得する（ステップＳ２４）。即ち、制御部６２は、図７に示されるように反射光源６７からの励起光としての紫外光によって紙葉類２に塗布された蛍光体が励起されて生じた蛍光に基づいて蛍光画像を取得する。制御部６２は、センサ６５により蛍光画像を取得すると反射光源６７による紫外光の波長帯域の発光を停止させる。なお、制御部６２は、透過光源６８から紫外光が照射されている状態で反射光源６７からの紫外光の照射が開始されるようにタイミングＴｕｖ２を設定する。

制御部６２は、センサ６５により蛍光画像を取得すると、紙葉類２の全体を撮像したか否か判断する（ステップＳ２５）。制御部６２は、例えば、図示されない紙葉類２の位置を検出するセンサの出力に基づいて、紙葉類２の全体を撮像したか否か判断する。また、制御部６２は、主制御部２２の制御に基づいて紙葉類２の全体を撮像したか否か判断する構成でもよい。

紙葉類２の全体を撮像していないと判断した場合（ステップＳ２５、ＮＯ）、制御部６２は、ステップＳ１１の処理に移行する。これにより、制御部６２は、タイミングＴＲからタイミングＴｕｖ２までの処理を１周期として繰り返しスキャンを行うことにより、紙葉類２の全体から赤色画像、緑色画像、青色画像、反射赤外画像、透過赤外画像、透過紫外画像、及び蛍光画像を取得する。

上記の処理によると、蛍光画像を取得するタイミングにおいてセンサ６５が紫外光の反射光を検出してしまう。紙葉類２の全体を撮像したと判断した場合（ステップＳ２５、ＹＥＳ）、制御部６２は、信号処理部６３によって蛍光画像の画素値から予め設定された値を減算する（ステップＳ２６）。これにより、制御部６２は、蛍光画像に対する紫外光の影響を除去する。なお、制御部６２は、光源から紙葉類２に照射される紫外光の強度に応じた値を蛍光画像の画素値から減算する構成であってもよい。

画像読取部３１は、取得した画像（赤色画像、緑色画像、青色画像、反射赤外画像、透過赤外画像、透過紫外画像、及び蛍光画像）を統合判定部３４に送信し（ステップＳ２７）、処理を終了する。

上記した実施形態によると、画像読取部３１は、すくなくとも可視光、及び紫外光の波長帯域の光を紙葉類２に照射する光源と、可視光及び紫外光の波長帯域を感度領域とし且つ紙葉類２からの光に応じて画像信号を取得するセンサと、を備え、紙葉類２に照射された可視光の反射光に基づいてセンサにより可視画像を取得し、紙葉類２に照射された紫外光の透過光に基づいてセンサにより紫外画像を取得する。このように可視光を照射しているタイミングで可視画像を取得し、紫外光を照射しているタイミングで紫外画像を取得することにより、可視画像を取得する為のセンサと紫外画像を取得する為のセンサを分ける必要がなくなる。これにより、簡易な構成で可視画像と紫外画像とを検出することが可能になる。

また、上記した実施形態によると、画像読取部３１は、光源からの紫外光を照射しているタイミングで紙葉類２に塗布された蛍光体が励起されて生じた蛍光に基づいて蛍光画像を取得し、取得した蛍光画像の画素値から予め設定された値を減算する。これにより、画像読取部３１は、簡易な構成で紫外光の影響を抑えた蛍光画像をさらに検出することが可能になる。

また、上記した実施形態によると、画像読取部３１は、紫外光の波長帯域の感度が他の波長帯域の感度に比べて低く設定されているセンサを備える。これにより、画像読取部３１は、蛍光画像への紫外光の影響を抑え、Ｓ／Ｎ比を高めることができる。

また、上記した実施形態によると、画像読取部３１は、紫外画像を取得した直後のタイミングで蛍光画像を取得する。これにより、蛍光体の発光強度を飽和させた状態で鮮明な蛍光画像を取得することができる。

なお、上記の実施形態では、画像読取部３１は、センサ６５、レンズ６６、反射光源６７、透過光源６８、ガラスカバー６９、センサ７０、レンズ７１、反射光源７２、透過光源７３、及びガラスカバー７４を備える構成であると説明したが、この構成に限定されない。画像読取部３１は、少なくともセンサ６５、レンズ６６、反射光源６７、透過光源６８、センサ７０、及びレンズ７１を備える構成であってもよい。この場合、画像読取部３１は、上記の図５に示す例のように各部を動作させて赤色画像、緑色画像、青色画像、反射赤外画像、透過赤外画像、透過紫外画像、及び蛍光画像を取得する。

また、画像読取部３１は、少なくともセンサ６５、レンズ６６、反射光源６７、及び透過光源７３を備える構成であってもよい。この場合、画像読取部３１は、上記の図５の読取トリガＴと読取トリガＲとのいずれかがオンであるタイミングにおいてセンサ６５によりスキャンを行い、照明トリガＩＲ−Ｔがオンであるタイミングにおいて透過光源７３により近赤外の波長帯域の光を放出させ、照明トリガＵＶ−Ｔがオンであるタイミングにおいて透過光源７３により紫外の波長帯域の光を放出させる。この構成によっても、画像読取部３１は、赤色画像、緑色画像、青色画像、反射赤外画像、透過赤外画像、透過紫外画像、及び蛍光画像を取得することができる。

また、紙葉類２に塗布された蛍光体が、励起光の照射が終了した場合に時間と共に徐々に減衰する光（残光）を発する特性を有する場合、画像読取部３１は、励起光の照射を中断した状態で残光の画像である残光画像をさらに読み取る構成であってもよい。

また、上記の実施形態では、センサ６５及び７０は、ライン状に配列された複数の画素を備える撮像面を有する構成であると説明したがこの構成に限定されない。図９に示されるように、センサ６５及び７０は、ライン状に配列された複数の画素８１を備える撮像面上に紫外光をカットするフィルタ８２が設けられた領域と、フィルタ８２が設けられていない領域と、を有する構成であってもよい。このような構成によると、画像読取部３１は、反射光源６７からの紫外光によって紙葉類２に塗布された蛍光体が励起されて生じた蛍光に基づいてセンサ６５のフィルタ８２が設けられた領域により紫外光の影響の無い蛍光画像を取得することができる。また、画像読取部３１は、紙葉類２に照射された紫外光の透過光に基づいてセンサ７０のフィルタ８２が設けられていない領域により紫外画像を取得することができる。このような構成によると、画像読取部３１は、上記したように蛍光画像から紫外光の影響を減算する必要が無い為、信号処理部６３による処理負担を軽減することが可能になる。

なお、上記の実施形態では、図５の例では、紙葉類２の第１のカメラ７５を向いた面の赤色画像、緑色画像、青色画像、反射赤外画像、及び蛍光画像と、透過紫外画像及び透過赤外画像とを取得する例について説明したが、画像読取部３１は、この構成に限定されない。画像読取部３１は、さらに紙葉類２の第２のカメラ７６を向いた面の赤色画像、緑色画像、青色画像、反射赤外画像、及び蛍光画像を同時に取得する構成であってもよい。例えば、画像読取部３１は、図５に示すタイミングチャートと同様のタイミングチャートによって第２のカメラ７６のセンサ７０、及び反射光原７２を動作させることによって、紙葉類２の他方の面の赤色画像、緑色画像、青色画像、反射赤外画像、及び蛍光画像を同時に取得することができる。

なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…紙葉類処理装置、２…紙葉類、１１…供給部、１２…分離ローラ、１３…搬送路、１４…検査部、１６…排除搬送路、１７…排除集積部、１８…区分集積部、１９…第２のゲート、２０…損券集積部、２１…裁断部、２２…主制御部、３１…画像読取部、３２…厚み検査部、３３…他の検査部、３４…統合判定部、５１…搬送制御部、５２…区分制御部、５３…操作部、５４…表示部、５５…通信部、６１…撮像部、６２…制御部、６３…信号処理部、６５…センサ、６６…レンズ、６７…反射光源、６８…透過光源、６９…ガラスカバー、７０…センサ、７１…レンズ、７２…反射光源、７３…透過光源、７４…ガラスカバー、７５…第１のカメラ、７６…第２のカメラ、８１…画素、８２…フィルタ。

Claims (8)

1. 可視光、及び紫外光の波長帯域の光を紙葉類に照射する光源と、
   可視光、及び紫外光の波長帯域を感度領域とし、前記紙葉類からの光に応じて画像信号を取得するセンサと、
   前記紙葉類に照射された前記可視光の反射光に基づいて前記センサにより可視画像を取得し、前記紙葉類に照射された前記紫外光の透過光に基づいて前記センサにより紫外画像を取得する撮像制御部と、
   を具備する画像読取装置。
2. 前記撮像制御部は、前記光源からの紫外光によって前記紙葉類に塗布された蛍光体が励起されて生じた蛍光に基づいて前記センサにより蛍光画像を取得し、
   取得した前記蛍光画像の画素値から予め設定された値を減算する信号処理部をさらに具備する請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記信号処理部は、前記光源から前記紙葉類に照射される紫外光の強度に応じた値を前記蛍光画像の画素値から減算する請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記センサは、前記紫外光の波長帯域の感度が他の波長帯域の感度に比べて低く設定されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記撮像制御部は、前記紫外画像を取得した直後のタイミングで前記蛍光画像を取得する請求項２または３に記載の画像読取装置。
6. 前記可視光は、赤色、緑色、及び青色の光を含み、
   前記撮像制御部は、前記光源の波長を赤色、緑色、及び青色で順次切り替えて前記紙葉類に対して照射させ、前記光源の波長を切り替える毎に前記センサにより画像信号を取得して赤色、緑色、及び青色の画像信号をそれぞれ取得して前記可視画像を取得する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 前記センサは、前記紫外光をカットするフィルタが設けられた領域と、前記フィルタが設けられていない領域と、を撮像面上に有し、
   前記撮像制御部は、前記光源からの紫外光によって前記紙葉類に塗布された蛍光体が励起されて生じた蛍光に基づいて前記センサの前記フィルタが設けられた領域により蛍光画像を取得し、前記紙葉類に照射された前記紫外光の透過光に基づいて前記センサの前記フィルタが設けられていない領域により紫外画像を取得する請求項１に記載の画像読取装置。
8. 紙葉類を搬送する搬送部と、
   可視光、及び紫外光の波長帯域の光を前記紙葉類に照射する光源と、
   可視光、及び紫外光の波長帯域を感度領域とし、前記紙葉類からの光に応じて画像信号を取得するセンサと、
   前記紙葉類に照射された前記可視光の反射光に基づいて前記センサにより可視画像を取得し、前記紙葉類に照射された前記紫外光の透過光に基づいて前記センサにより紫外画像を取得する撮像制御部と、
   前記可視画像及び前記紫外画像に基づいて前記紙葉類の区分先を判定する判定部と、
   前記判定部による判定結果に基づいて前記紙葉類を区分する区分集積部と、
   を具備する紙葉類処理装置。