JP2000163623A - 読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に構成でき、かつ、読取り対象物の表面
を高速に読み取ることができる読取り装置を提供する。 【解決手段】 読取り装置１０は、撮像領域１２に照明
光を照射する照明用ＬＥＤ２４と、受光部２６ａ、蓄積
部２６ｂ、転送部２６ｃ及び排出部２６ｄを有して、撮
像領域１２に配置された紙幣２の表面を撮像するＣＣＤ
２６と、ＣＣＤ２６に電荷転送を開始させる読み出し信
号を出力する制御部５６と、ＣＣＤ２６の受光部２６ａ
の一部を遮光する遮光板２８とを備えて構成される。上
記蓄積部２６ｂには、遮光板２８により電荷が生じない
無電荷領域と紙幣２の像により電荷が生じる電荷領域と
が形成され、無電荷領域に先だって、電荷領域の電荷が
転送される。また、制御部５６は電荷領域の電荷の転送
の終了後であって、１フィールド分の電荷転送時間が経
過する前に、次位の読み出し信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、読取り対象物の表
面を読み取る読取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今のバンキングシステムの自動化に伴
い、紙幣の種類を判別する必要性が高まっている。かか
る紙幣の種類の判別は、通常、紙幣の表面に印刷された
印刷パターンのうち特徴部分を読み取ることによって行
われている。

【０００３】上記読取り装置としては、例えば、紙幣の
表面に光を照射するＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の
照明手段と、この照明光によって形成された紙幣の反射
像を撮像するＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像
手段とを備えて構成されるものが知られている。上記撮
像手段によって、紙幣の特徴部分を撮像して読み取るこ
とにより、紙幣の種類を判別することが可能となる。

【０００４】また、上記の読取り装置は、紙幣の種類を
判別するためだけでなく、カード、伝票、有価証券な
ど、様々な読取り対象物の表面に印刷されたパターンを
読み取るために用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記読取り装
置には、以下に示すような問題点がある。すなわち、上
記読取り装置においては、撮像手段として通常のＣＣＤ
を用いているため、ＣＣＤによって撮像された１フィー
ルド分の画像全ての転送処理が終了しなければ、次の画
像の処理を行うことができない。すなわち、読取り対象
物の表面の印刷パターンのうち読取りたい特徴部分が、
例えば文字列などのように横長領域（縦長領域でも同
様）を形成する場合などは、実際に判別に必要であるの
は撮像画像の上側半分等であるにもかかわらず、判別に
不要な下側半分も含めた１フィールド分の画像全ての転
送処理が終了しなければ、次の画像の処理を行うことが
できず、読取りの高速化が妨げられる。

【０００６】一方、かかる場合に読取りの高速化を図る
べく、通常用いられる周波数（１４．３１８１８ＭＨ
ｚ）の倍の周波数で駆動できるＣＣＤを用いたり、受光
面を分割して撮像画像を並列に出力できるＣＣＤを用い
たりする方法も考えられるが、いずれも特殊なＣＣＤを
用いるため、製造コストが多大となる。

【０００７】そこで本発明は、上記問題点を解決し、安
価に構成できるとともに、読取り対象物の表面を高速に
読み取ることができる読取り装置を提供することを課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の読取り装置は、所定の撮像領域に配置され
た読取り対象物の表面を読み取る読取り装置であって、
撮像領域に照明光を照射する照明手段と、光の入射に伴
い電荷を生ずる受光部、受光部に生じた電荷を蓄積する
蓄積部、及び、読み出し信号に基づいて蓄積部に蓄積さ
れた電荷を転送して出力する転送部を有して、撮像領域
に配置された読取り対象物の表面を撮像する撮像手段
と、読み出し信号を出力する制御手段と、撮像手段の受
光部の一部を遮光する遮光手段とを備え、蓄積部には、
光の入射に伴って生じた電荷が存在する電荷領域と遮光
手段により遮光されることによって電荷が存在しない無
電荷領域とが形成され、転送部は、無電荷領域に先だっ
て、電荷領域の電荷の転送を行い、制御手段は、電荷領
域の電荷の転送の終了後であって、電荷領域と無電荷領
域とを合わせた１フィールド分の電荷転送時間が経過す
る前に、次位の読み出し信号を出力することを特徴とし
ている。

【０００９】撮像手段の受光部の一部を遮光する遮光手
段を備えることで、読取り対象物の表面のうち、必要な
部分の像のみを受光部、蓄積部に形成し、他の部分を無
電荷状態とすることができる。さらに、転送部が、無電
荷領域に先だって電荷領域の電荷を転送することで、当
該電荷領域の電荷の転送後は、転送部に残存する電荷が
なくなり、次の画像の処理が可能となる。さらに、電荷
領域の電荷の転送の終了後であって１フィールド分の電
荷転送時間が経過する前に次位の読み出し信号が出力さ
れることで、１フィールド分の電荷転送時間の経過を待
たずに、次の画像の処理がなされる。

【００１０】本発明の読取り装置においては、電荷転送
時間は、テレビジョン方式によって定められ、制御手段
は、テレビジョン方式の１フィールド分の電荷転送時間
を等分した周期で、読み出し信号を順次出力することを
特徴としてもよい。

【００１１】読み出し信号をテレビジョン方式の１フィ
ールド分の電荷転送時間を等分した周期で出力すること
により、読み出し信号の生成、出力が容易となる。

【００１２】本発明の読取り装置においては、照明手段
は、相前後する２つの読み出し信号の出力間で、一定の
時間だけ撮像領域に照明光を照射することを特徴として
もよい。

【００１３】各読み出し信号間において、一定の時間だ
け照明光を照射することで、各撮像画像の輝度レベルを
ほぼ一定に維持することができる。

【００１４】本発明の読取り装置においては、撮像手段
は、蓄積部に生じた電荷を排出する排出部をさらに有
し、排出部は、読み出し信号に同期して電荷の排出を開
始し、照明手段による照明の開始に同期して電荷の排出
を停止することを特徴としてもよい。

【００１５】排出部を有して、読み出し信号に同期して
電荷の排出を開始し、照明手段による照明の開始に同期
して電荷の排出を停止することで、外乱光の影響によっ
て照明開始前に受光部に生じた電荷を効果的に排出する
ことができる。

【００１６】本発明の読取り装置においては、制御手段
は、照明手段による照明の終了に同期して読み出し信号
を出力することを特徴としてもよい。

【００１７】照明の終了に同期して読み出し信号が出力
される、すなわち、照明終了と同時に蓄積部から電荷が
転送され、出力されることで、照明終了後、電荷転送ま
での外乱光の影響を除去できる。

【００１８】本発明の読取り装置においては、遮光手段
は、撮像手段の受光部に対向して配置され、一部に開口
を有する遮光板であることを特徴としてもよい。

【００１９】一部に開口を有する遮光板を遮光手段とす
ることで、当該遮光手段を容易に構成することができ
る。

【００２０】本発明の読取り装置においては、遮光手段
は、読取り対象物の表面の一部または全部を、撮像手段
の受光部の一部に結像させる結像光学系であることを特
徴としてもよい。

【００２１】読取り対象物の表面の一部または全部を撮
像手段の受光面の一部に結像させる結像光学系を遮光手
段とすることによっても、当該遮光手段を容易に構成す
ることができる。

【００２２】本発明の読取り装置においては、撮像領域
を含んで延在する搬送路と、搬送路上で読取り対象物を
撮像領域まで搬送する搬送手段とをさらに備えたことを
特徴としてもよい。

【００２３】搬送路及び搬送手段を備えることで、読取
り対象物を撮像領域まで搬送することが可能となる。

【００２４】本発明の読取り装置においては、撮像領域
を含んで延在する搬送路と、搬送路上で読取り対象物を
撮像領域まで搬送する搬送手段と、撮像領域に読取り対
象物が配置され、若しくは近接したことを検出し、所定
の検出信号を出力する検出手段とをさらに備え、照明手
段は、検出信号に基づいて照明を開始することを特徴と
してもよい。

【００２５】搬送路及び搬送手段を備えることで、読取
り対象物を撮像領域まで搬送することが可能となるとと
もに、検出信号に基づいて照明を開始することで、撮像
領域に読取り対象物が配置されたタイミングに当該読取
り対象物の表面を撮像することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態にかかる読取り
装置について図面を参照して説明する。本実施形態に係
る読取り装置は、撮像領域に配置された紙幣（読取り対
象物）の表面に印刷された印刷パターンを読み取る読取
り装置である。まず、本発明の実施形態にかかる読取り
装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係
る読取り装置の一部切り欠き斜視図である。

【００２７】読取り装置１０は、上面の一部に撮像領域
１２が形成された直方体形状の撮像ユニット１４と、撮
像領域１２の両側に取り付けられた平面板１６,１８
と、撮像領域１２及び平面板１６,１８の上方に配設さ
れたベルトコンベヤ２０（搬送手段）とを備えて構成さ
れる。ここで、撮像領域１２が形成されている撮像ユニ
ット１４の上面と平面板１６、１８の上面の高さは一致
して全体で一平面を形成しており、これらは撮像領域１
２を含んで延在する搬送路２２を構成する。

【００２８】撮像ユニット１４は、図２の断面図に示す
ように、複数のＬＥＤ２４（照明手段）、ＣＣＤ２６
（撮像手段）、遮光板２８（遮光手段）、結像レンズ３
０、ハーフミラー３２等を、ハウジング３４に内蔵して
構成される。

【００２９】ハウジング３４は、遮光性の材料によって
形成された上カバー３６と、同じく遮光性の材料によっ
て形成された底蓋３８とを接合させて構成される。ここ
で、上カバー３６と底蓋３８との接合部には、ハウジン
グ３４内部への粉塵等の進入を防止するために、ゴム製
のＯリング３９が設けられている。また、上カバー３６
の上面には、壁面の一部を開口した読取り窓３６ａにガ
ラス製の透明板４０がはめ込まれた部分が形成されてお
り、当該部分が搬送路２２上の撮像領域１２となる。

【００３０】読取り窓３６ａに対向する位置には、撮像
領域１２に照明光を照射する複数のＬＥＤ２４が設けら
れている。ＬＥＤ２４は、矩形状のプリント基板４２上
に組み込まれ、当該プリント基板４２は、支持柱４４を
介して上カバー３６に固定されている。尚、ＬＥＤ２４
には、当該プリント基板４２からハウジング３４の外部
に延線されたフラットケーブル４６を介して、制御信号
（後述の照明信号Ｓ３）が与えられる。

【００３１】ＬＥＤ２４が組み込まれたプリント基板４
２と読取り窓３６ａとの間には、プリント基板４２と読
取り窓３６ａとを結ぶ方向と４５゜の角度を持ってハー
フミラー３２が斜めに配置されている。ハーフミラー３
２は、ＬＥＤ２４から照射された光を透過させて撮像領
域１２に照射光を入射させるとともに、撮像領域１２に
配置された紙幣２の表面で反射した光をほぼ垂直に反射
させて結像レンズ３０に入射させる。

【００３２】ハーフミラー３２によって反射する光の光
路上、すなわち、ハーフミラー３２からハウジング３４
の長手方向に後退した位置には、結像レンズ３０が配置
されており、さらに結像レンズ３０の後段には、結像レ
ンズ３０によって結像された紙幣２の表面像を撮像する
ＣＣＤ２６が配置されている。ここで、ＣＣＤ２６は、
光の入射に伴い電荷を生ずる受光部２６ａと、受光部２
６ａに生じた電荷を蓄積する蓄積部２６ｂと、後述の読
み出し信号Ｓ６に同期して蓄積部２６ｂに蓄積された電
荷を転送して出力する転送部２６ｃと、蓄積部２６ｂに
生じた電荷を排出する排出部２６ｄとを有している。ま
た、ＣＣＤ２６には、ハウジング３４の外部に延線され
たフラットケーブル４８が接続されており、かかるフラ
ットケーブル４８を介してＣＣＤ２６に種々の制御信号
（後述の読み出し信号Ｓ６等）が与えられるとともに、
ＣＣＤ２６からの出力信号が出力される。

【００３３】ＣＣＤ２６の受光部２６ａに対向する位置
には、ＣＣＤ２６の受光部２６ａの上側半分に対応する
位置に開口２８ａを有し、下側半分を遮光する遮光板２
８が配置されている。かかる位置に遮光板３４を配置す
ることで、ＣＣＤ２６の蓄積部２６ｂの上側半分には、
光の入射に伴って生じた電荷が存在する電荷領域が形成
され、また、下側半分には、遮光されることによって電
荷が存在しない無電荷領域が形成されることになる。

【００３４】さらに、ＬＥＤ２４とハーフミラー３２と
の間には、ＬＥＤ２４から出射された出射光を拡散させ
る映り込み防止板５０が設けられている。このため、紙
幣２には拡散光が照射され、紙幣２の像にＬＥＤ２４が
映り込むことはない。

【００３５】ベルトコンベヤ２０のベルトは、図１に示
すように、搬送路２２の中央に設けられており、搬送路
２２上に載置された紙幣２は、ベルトコンベヤ２０の駆
動によって、搬送路２２上を撮像領域１２まで搬送さ
れ、あるいは撮像領域１２から搬出される。

【００３６】ハウジング１４の内部であって上記ベルト
の両側に対応する位置には、一対の検出用ＬＥＤ５２が
配置されており、検出用ＬＥＤ５２から出射された光は
読取り窓３６ａ及びベルトコンベヤ２０のベルトの両側
を通過して上方に向けて進行する。また、ベルトコンベ
ヤ２０の上方であって上記出射光の光路上には、一対の
光検出器（以下ＰＤ５４という）が配設されている。こ
こで、検出用ＬＥＤ５２とＰＤ５４とは、撮像領域１２
に紙幣２が配置され、若しくは近接したことを検出して
検出信号を出力する検出手段を構成する。

【００３７】読取り装置１０は、さらに、図３に示す制
御部５６、ドライバ５８及びアンプ６０を備えている。
制御部５６は、取込み信号生成回路６２、照明信号生成
回路６４、同期信号生成回路６６、読み出し信号生成回
路６８及び排出信号生成回路７０を備えて構成される。
以下、各構成要素について詳述する。

【００３８】取込み信号生成回路６２は、検出用ＬＥＤ
５２とＰＤ５４とによって構成される検出手段から出力
される検出信号Ｓ１に基づいて、パルス状の取込み信号
Ｓ２を生成し、出力する。具体的には、搬送路２２上を
撮像領域１２に向かって紙幣２が搬送されると、検出用
ＬＥＤ５２から出射されてＰＤ５４に入射する光（以下
検出光という）の光路が紙幣２に遮られ、検出光が一旦
遮光される。その後、紙幣２が撮像領域１２に到達する
と、紙幣２は検出光の光路からはずれるため、検出光は
再度通光する。取込み信号生成回路６２は、上記通光タ
イミングに取込み信号Ｓ２を生成し、この取込み信号Ｓ
２を照明信号生成回路６４に出力する。

【００３９】照明信号生成回路６４は、取込み信号Ｓ２
をうけて、一定時間のみハイレベルとなる照明信号Ｓ３
を照明用ＬＥＤ２４及び排出信号生成回路７０に対して
出力する。照明用ＬＥＤ２４は、照明信号Ｓ３がハイレ
ベルである間、撮像領域１２に対して光を照射する。こ
のとき同期信号生成回路６６の同期信号をモニタするこ
とで、相前後する２つの読み出し信号Ｓ６の出力間で、
一定の時間だけ照明することができる。

【００４０】同期信号生成回路６６は、垂直同期信号Ｓ
４及び水平同期信号Ｓ５を発生させ、ドライバ５８を介
してＣＣＤ２６に対して出力する。ここで、垂直同期信
号Ｓ４は、テレビジョン方式すなわちＮＴＳＣ準拠の一
定周期毎にパルスを発生させる周期信号であり、かかる
垂直同期信号Ｓ４の間隔は、ＣＣＤ２６に蓄積された１
フィールド分の電荷転送時間となる。また、垂直同期信
号Ｓ４を読み出し信号生成回路６８に対しても出力す
る。

【００４１】読み出し信号生成回路６８は、同期信号生
成回路６６から受けた垂直同期信号Ｓ４を分周して読み
出し信号Ｓ６を発生させる。読み出し信号Ｓ６は、垂直
同期信号Ｓ４の半周期毎にパルスを発生させる周期信号
であり、読み出し信号生成回路６８は、当該読み出し信
号Ｓ６を、ドライバ５８を介してＣＣＤ２６に対して出
力するとともに、排出信号生成回路７０に対して出力す
る。ＣＣＤ２６では、当該読み出し信号Ｓ４のパルスに
同期して、蓄積部２６ｂに蓄積された電荷の転送、出力
が開始される。その際、蓄積部２６ｂにおける無電荷領
域に先立って、電荷領域の電荷が転送されるようになっ
ている。また、読み出し信号Ｓ４は、上記垂直同期信号
Ｓ４の周期を２等分した周期でパルスを発生させるの
で、上記蓄積部２６ｂの上側半分に形成される電荷領域
の電荷の転送後であって、テレビジョン方式における１
フィールド分の電荷転送時間が経過する前に、次位の読
み出し信号Ｓ４が出力されることになる。ＣＣＤ２６か
ら出力された出力画像は、アンプ６０によって増幅され
た後、外部に対して出力される。

【００４２】排出信号生成回路７０は、パルス状の排出
信号Ｓ７を繰り返し生成し、ドライバ５８を介してＣＣ
Ｄ２６に出力する。かかる排出信号Ｓ７は電荷排出用の
トリガ信号であり、ＣＣＤ２６の蓄積部２６ｂに蓄積さ
れた電荷は、排出信号Ｓ７の入力に伴って排出される。
排出信号生成回路７０は、照明信号Ｓ３がハイレベルと
なるタイミング（すなわち照射用ＬＥＤ２４の照明の開
始のタイミング）に同期して、排出信号Ｓ７の出力を停
止するとともに、読み出し信号生成回路６８から出力さ
れる読み出し信号Ｓ６のパルスに同期して排出信号Ｓ７
の出力を再開する。

【００４３】続いて、本実施形態にかかる読取り装置１
０の動作及び作用について説明する。図４は、本実施形
態にかかる読取り装置１０の搬送路２２上を紙幣２が搬
送される様子を示す説明図である。紙幣２は、図４
（ａ）に示すように、撮像ユニット１４の上面に形成さ
れた撮像領域１２及び平面板１４、１６からなる搬送路
２２とベルトコンベヤ２０との隙間に挿入され、搬送路
２２に沿って搬送される。ここで、検出用ＬＥＤ５２か
らは光が上方に向けて出射されており、出射光は撮像領
域１２及びベルトコンベヤ２０のベルトの両側を通過し
てＰＤ５４に入射している。

【００４４】図４（ｂ）に示すように、ベルトコンベヤ
２０のベルトの移動に合わせて紙幣２が搬送され、検出
用ＬＥＤ５２の出射光の光路上に紙幣２が到達すると、
出射光は紙幣２によって遮られ、検出信号Ｓ１がローレ
ベルとなる。検出信号Ｓ１がローレベルになることで、
紙幣２が撮像領域１２に近接していると判断される。

【００４５】更に、紙幣２が搬送されて、図４（ｃ）に
示すように、撮像領域１２に紙幣２が到達すると、それ
まで紙幣２により通光を阻まれていた検出用ＬＥＤ５２
の出射光は再びＰＤ５４に入射されて、検出信号Ｓ１が
ハイレベルとなる。かかる検出信号Ｓ１の立ち上がりに
伴い、制御部５６によって照明用ＬＥＤ２４の発光が制
御され、紙幣２の表面がＣＣＤ２６によって撮像され
る。

【００４６】以下、紙幣２が撮像領域１２に到達した後
の、信号の流れについて説明する。図５は、比較のため
に用いる従来技術にかかる読取り装置における各信号の
タイミングチャートであり、図６は、本実施形態に係る
読取り装置１０における各信号のタイミングチャートで
ある。

【００４７】紙幣２が撮像領域１２に到達すると、上述
の如く、ＰＤ５４から出力される検出信号Ｓ１が、ロー
レベルからハイレベルに立ち上がる。

【００４８】検出信号Ｓ１がローレベルからハイレベル
に立ち上がると、取込み信号生成回路６２によって、パ
ルス状の取込み信号Ｓ２が生成され、この取込み信号Ｓ
２は照明信号生成回路６４に出力される。

【００４９】取込み信号Ｓ２が照明信号生成回路６４に
入力されると、一定時間のみハイレベルとなる照明信号
Ｓ３が生成され、照明用ＬＥＤ２４及び排出信号生成回
路７０に対して出力される。かかる照明信号Ｓ３がハイ
レベルである間、照明用ＬＥＤ２４から撮像領域１２に
対して光が照射され、この間、紙幣２による反射光がＣ
ＣＤ２６の受光部２６ａに入射され、紙幣２の表面パタ
ーンに応じた電荷量がＣＣＤ２６の蓄積部２６ｂに蓄積
される。ここで、ハウジング１４が遮光性の材料ででき
ていることから、外乱光の影響を極力抑えることが可能
となる。

【００５０】一方、テレビジョン方式の垂直同期信号Ｓ
４及び水平同期信号Ｓ５は、逐次同期信号生成回路６６
によって生成され、ドライバ５８を介してＣＣＤ２６に
対して出力されている。また、読み出し信号生成回路６
８により、同期信号生成回路６６によって生成された垂
直同期信号Ｓ４を分周することによって、垂直同期信号
Ｓ４の２分の１の周期でパルスを生じる読み出し信号Ｓ
６が生成され、ドライバ５８を介してＣＣＤ２６に対し
て出力される。

【００５１】ＣＣＤ２６は、垂直同期信号Ｓ４及び水平
同期信号Ｓ５によって駆動され、読み出し信号Ｓ６のパ
ルスが生じる度に、蓄積部２６ｂに蓄積された電荷を転
送し、出力する。ここで、従来技術にかかる読取り装置
においては、１フィールド分の電荷転送時間毎に読み出
し信号Ｓ６のパルスが生じていたため、図５に示すよう
に、１フィールド分の電荷転送時間毎に１フィールド分
の出力画像が出力される。

【００５２】これに対して、本実施形態に係る読取り装
置１０においては、１フィールド分の電荷転送時間の半
分の時間毎に読み出し信号Ｓ６のパルスが生じる。従っ
て、２分の１フィールド分の画像が転送され、出力され
たタイミングで、次の画像の出力が開始される。ここ
で、本実施形態に係る読取り装置１０は、遮光板２８を
設けて、ＣＣＤ２６の受光部２６ａの上側半分にのみ紙
幣２からの反射光を照射して電荷領域を形成するととも
にＣＣＤ２６の下側半分を無電荷領域として、当該無電
荷領域に先立って電荷領域の電荷の転送を行う。また、
紙幣２の表面パターンを表す２分の１フィールド分の画
像の転送終了後であって、ＣＣＤ２６の転送部２６ｃが
無電荷状態となったときに次の画像の転送を開始する。
従って、相前後する２つの画像が重なることはない。そ
の結果、１フィールド分の画像を出力する時間内に、異
なる２つの２分の１フィールド分の画像を出力すること
が可能となる。

【００５３】ところで、紙幣等の種類の判別は、紙幣２
の表面パターンのうち特定の文字列など、横長（あるい
は縦長）領域のパターンを読み取れば十分な場合が多
い。本実施形態に係る読取り装置１０は、かかる場合に
極めて有利である。すなわち、図７（ａ）に示すよう
に、紙幣２の表面パターンのうち、横長の金額表示の部
分のみを読み取りたい場合に、縦横比がほぼ４：３の長
方形の受光面を有する汎用のＣＣＤ２６を用いる場合、
図７（ｂ）に示すように、判別に必要のない部分（図７
（ｂ）中の「○○銀」）まで撮像され、出力される。こ
れに対して、本実施形態に係る読取り装置１０において
は、図７（ｃ）に示すように、判別に必要なパターンを
含む２つの２分の１フィールド分の画像を、１フィール
ド分の画像を出力する時間内に出力することができる。

【００５４】また、排出信号生成回路７０から出力され
る排出信号Ｓ７によって、照明用ＬＥＤ２４の照明の開
始から電荷の読み出しまでの間のみ、蓄積部２６ｂに電
荷が蓄積されて、それ以外のときは電荷が逐次排出され
る。従って、外乱光の影響を極めて小さくすることがで
きる。

【００５５】続いて、本実施形態にかかる読取り装置の
効果について説明する。本実施形態に係る読取り装置１
０は、遮光板２８を用いることによって紙幣２の表面の
特徴部分（例えば金額表示部分）の像のみをＣＣＤ２６
の受光部２６ａ、蓄積部２６ｂに電荷領域として形成す
るとともに、当該電荷領域の電荷の転送後であって１フ
ィールド分の電荷転送時間が経過する前に次位の読み出
し信号を出力することで、１フィールド分の電荷転送時
間の経過を待たずに、次の画像の処理をすることができ
る。従って、高価な特殊ＣＣＤ等を用いなくても、安価
な汎用ＣＣＤを用いて、読取り対象物である紙幣２の表
面を高速に読み取ることが可能となる。

【００５６】また、本実施形態に係る読取り装置１０
は、読み出し信号Ｓ６をテレビジョン方式の１フィール
ド分の電荷転送時間を２等分した周期で出力することに
より、容易に読み出し信号Ｓ６の生成、出力することが
可能となる。

【００５７】また、本実施形態に係る読取り装置１０
は、各読み出し信号Ｓ６間において、一定の時間だけ照
明光を照射することで、各撮像画像の輝度レベルをほぼ
一定に維持できる。その結果、良好な撮像画像を得るこ
とが可能となる。

【００５８】また、本実施形態に係る読取り装置１０
は、ＣＣＤ２６が上記排出部２６ｄを有することで、外
乱光の影響によって照明開始前に受光部２６ａに生じた
電荷を外部に排出することができる。その結果、外乱光
の影響が低減され、良好な撮像画像を得ることが可能と
なる。

【００５９】また、本実施形態に係る読取り装置１０
は、遮光手段として一部に開口２８ａを有する遮光板２
８を採用することで、当該遮光手段を容易に構成するこ
とができる。その結果、読取り装置１０の製造コストの
低減を図ることができる。

【００６０】さらに、本実施形態に係る読取り装置１０
は、搬送路２２及び搬送手段２０を備えることで、読取
り対象物である紙幣２を自動的に、かつ、高速に撮像領
域まで搬送することが可能となる。その結果、複数の紙
幣２の表面を連続的に高速に読み取ることが可能とな
る。

【００６１】また、本実施形態に係る読取り装置１０
は、撮像領域１２に紙幣２が配置されたことを検出する
検出手段である検出用ＬＥＤ５２とＰＤ５４とを備え、
この検出信号に同期して照明を開始することで、撮像領
域１２に紙幣２が配置されたタイミングに効果的に紙幣
２の表面に照射光を照射することができる。その結果、
極めて良好な撮像画像を得ることが可能となる。

【００６２】上記実施形態にかかる読取り装置１０にお
いては、遮光板２８を用いることによってＣＣＤ２６の
受光部２６ａの上側半分のみに紙幣２の表面パターンを
撮像し、かかる撮像画像を１フィールド分の電荷転送時
間の半周期毎に読み出していたが、これは、遮光板２８
を用いてＣＣＤ２６の受光部２６ａの上側３分の１のみ
に紙幣２の表面パターンを撮像し、図８に示すように、
１フィールド分の電荷転送時間の３分の１周期毎に読み
出し信号Ｓ６のパルスを生じさせることで、３つの３分
の１フィールド分の画像を、１フィールド分の画像を出
力する時間内に出力するようにしてもよい。

【００６３】このようにすることで、図９（ａ）に示す
ような、さらに横長（あるいは縦長）領域の部分を、汎
用のＣＣＤ２６を用いて読み取る際に、図７（ｂ）に示
すように、判別に必要のない部分（図７（ｂ）中の肖像
画部分）を除去し、図７（ｃ）に示すように、判別に必
要なパターンを含む３つの３分の１フィールド分の画像
として、１フィールド分の画像を出力する時間内に出力
することができる。

【００６４】また、上記実施形態に係る読取り装置１０
においては、１フィールド分の電荷転送時間を等分した
間隔でパルスを生じる読み出し信号Ｓ６を出力していた
が、かかる読み出し信号Ｓ６のパルス間隔は等間隔でな
くてもよい。すなわち、図１０に示すように、照明信号
Ｓ３のハイレベルからローレベルへの立ち下がり、すな
わち、照明の終了に同期させて読み出し信号Ｓ６のパル
スを生じさせるようにしてもよい。このようにすること
で、照明の終了から電荷読み出しまでの間の外乱光の影
響を除去することができる。また、この場合は、外部へ
の画像出力を２分の１フィールド毎に行うことで、効率
のよい画像出力を行うことができる。すなわち、出力画
像は、図１１（ｃ）に示すように、２分の１フィールド
毎に出力される。

【００６５】また、上記実施形態に係る読取り装置１０
においては、受光部２６ａに対向する位置に設けられた
遮光板２８を遮光手段として用いていたが、これは、紙
幣２の表面の一部（または全部）を、ＣＣＤ２６の受光
部２６ａの一部（上側半分、上側３分の１等）に結像さ
せる結像光学系であってもよい。かかる結像光学系の例
としては、図１２に示すような開口部３２ａを有するハ
ーフミラー３２と結像レンズ３０との組み合わせ、ある
いは、図１３に示すような、開口７２ａを有する遮光シ
ート７２を上面に張り付けた透明板４０と結像レンズ３
０との組み合わせが考えられる。このような構成の遮光
手段であっても、構成が容易であり、ＣＣＤ２６の蓄積
部２６ｂに効果的に電荷領域と無電荷領域を形成するこ
とができる。

【００６６】また、上記実施形態に係る読取り装置１０
は、紙幣２の表面に印刷された印刷パターンを読み取る
読取り装置であったが、本発明に係る読取り装置１０
は、伝票やカードなどその他の紙葉類の表面に現れたパ
ターンを読み取る読取り装置としても適用可能である。

【００６７】

【発明の効果】本発明の読取り装置は、遮光手段を用い
て読取り対象物の表面の一部を撮像手段の受光部、蓄積
部に電荷領域として形成するとともに、当該電荷領域の
電荷の転送後であって１フィールド分の電荷転送時間が
経過する前に次位の読み出し信号を出力することで、１
フィールド分の電荷転送時間の経過を待たずに、次の画
像の処理をすることができる。従って、高価な特殊ＣＣ
Ｄを用いなくても、安価な汎用ＣＣＤを用いて、読取り
対象物の表面の必要部分を高速に読み取ることが可能と
なる。

【００６８】また、本発明の読取り装置は、読み出し信
号をテレビジョン方式の１フィールド分の電荷転送時間
を等分した周期で出力することにより、容易に読み出し
信号の生成、出力することが可能となる。

【００６９】また、本発明の読取り装置は、各読み出し
信号間において、一定の時間だけ照明光を照射すること
で、各撮像画像の輝度レベルをほぼ一定に維持できる。
その結果、良好な撮像画像を得ることが可能となる。

【００７０】また、本発明の読取り装置は、撮像手段が
排出部を有することで、外乱光の影響によって照明開始
前に受光部に生じた電荷を効果的に排出することができ
る。その結果、外乱光の影響が低減され、良好な撮像画
像を得ることが可能となる。

【００７１】また、本発明の読取り装置は、照明の終了
に同期して読み出し信号を出力することで、照明の終了
から電荷読み出しまでの間の外乱光の影響を除去するこ
とができる。その結果、外乱光の影響が低減され、良好
な撮像画像を得ることが可能となる。

【００７２】また、本発明の読取り装置は、遮光手段と
して、一部に開口を有する遮光板、あるいは、読取り対
象物の表面の一部または全部を撮像手段の受光面の一部
に結像させる結像光学系を採用することで、当該遮光手
段を容易に構成することができる。その結果、読取り装
置の製造コストの低減を図ることができる。

【００７３】さらに、本発明の読取り装置は、搬送路及
び搬送手段を備えることで、読取り対象物を自動的に、
かつ、高速に撮像領域まで搬送することが可能となる。
その結果、複数の読取り対象物の表面を連続的に高速に
読み取ることが可能となる。

【００７４】また、本発明の読取り装置は、撮像領域に
読取り対象物が配置されたことを検出する検出手段を備
え、この検出信号に基づいて照明を開始することで、撮
像領域に読取り対象物が配置されたタイミングに効果的
に読取り対象物の表面に照射光を照射することができ
る。その結果、極めて良好な撮像画像を得ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】読取り装置の一部切り欠き斜視図である。

【図２】撮像ユニットの断面図である。

【図３】制御部の構成図である。

【図４】紙幣が搬送される様子を示す図である。

【図５】各信号の流れを示すタイミングチャートであ
る。

【図６】各信号の流れを示すタイミングチャートであ
る。

【図７】出力画像を示す図である。

【図８】各信号の流れを示すタイミングチャートであ
る。

【図９】出力画像を示す図である。

【図１０】各信号の流れを示すタイミングチャートであ
る。

【図１１】出力画像を示す図である。

【図１２】ハーフミラーの斜視図である。

【図１３】透明板の斜視図である。

【符号の説明】

１０…読取り装置、１２…撮像領域、１４…撮像ユニッ
ト、１６，１８…平面板、２０…ベルトコンベア、２２
…搬送路、２４…照明用ＬＥＤ、２６…ＣＣＤ、２６ａ
…受光部、２６ｂ…蓄積部、２６ｃ…転送部、２６ｄ…
排出部、２８…遮光板、２８ａ…開口、３０…結像レン
ズ、３２…ハーフミラー、３４…ハウジング、３６…上
カバー、３８…底蓋、３９…Ｏリング、４０…透明板、
４２…プリント基板、４４…支持柱、４６，４８…フラ
ットケーブル、５０…映り込み防止板、５２…検出用Ｌ
ＥＤ、５４…ＰＤ、５６…制御部、５８…ドライバ、６
０…アンプ、６２…取込み信号生成回路、６４…照明信
号生成回路、６６…同期信号生成回路、６８…読み出し
信号生成回路、７０…排出信号生成回路、７２…遮光シ
ート

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の撮像領域に配置された読取り対象
   物の表面を読み取る読取り装置において、 前記撮像領域に照明光を照射する照明手段と、 光の入射に伴い電荷を生ずる受光部、前記受光部に生じ
   た電荷を蓄積する蓄積部、及び、読み出し信号に基づい
   て前記蓄積部に蓄積された電荷を転送して出力する転送
   部を有して、前記撮像領域に配置された前記読取り対象
   物の表面を撮像する撮像手段と、 前記読み出し信号を出力する制御手段と、 前記撮像手段の前記受光部の一部を遮光する遮光手段と
   を備え、 前記蓄積部には、光の入射に伴って生じた電荷が存在す
   る電荷領域と前記遮光手段により遮光されることによっ
   て電荷が存在しない無電荷領域とが形成され、 前記転送部は、前記無電荷領域に先だって、前記電荷領
   域の電荷の転送を行い、 前記制御手段は、前記電荷領域の電荷の転送の終了後で
   あって、前記電荷領域と前記無電荷領域とを合わせた１
   フィールド分の電荷転送時間が経過する前に、次位の読
   み出し信号を出力することを特徴とする読取り装置。
2. 【請求項２】 前記電荷転送時間は、テレビジョン方式
   によって定められ、 前記制御手段は、 テレビジョン方式の１フィールド分の電荷転送時間を等
   分した周期で、前記読み出し信号を順次出力することを
   特徴とする請求項１に記載の読取り装置。
3. 【請求項３】 前記照明手段は、 相前後する２つの前記読み出し信号の出力間で、一定の
   時間だけ前記撮像領域に照明光を照射することを特徴と
   する請求項１または２に記載の読取り装置。
4. 【請求項４】 前記撮像手段は、 前記蓄積部に生じた電荷を排出する排出部をさらに有
   し、 前記排出部は、前記読み出し信号に同期して電荷の排出
   を開始し、前記照明手段による照明の開始に同期して前
   記電荷の排出を停止することを特徴とする請求項３に記
   載の読取り装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記照明手段による照
   明の終了に同期して前記読み出し信号を出力することを
   特徴とする請求項３または４に記載の読取り装置。
6. 【請求項６】 前記遮光手段は、前記撮像手段の前記受
   光部に対向して配置され、一部に開口を有する遮光板で
   あることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記
   載の読取り装置。
7. 【請求項７】 前記遮光手段は、前記読取り対象物の表
   面の一部または全部を、前記撮像手段の前記受光部の一
   部に結像させる結像光学系であることを特徴とする請求
   項１〜５のいずれか１項に記載の読取り装置。
8. 【請求項８】 前記撮像領域を含んで延在する搬送路
   と、 前記搬送路上で前記読取り対象物を前記撮像領域まで搬
   送する搬送手段とをさらに備えたことを特徴とする請求
   項１〜７のいずれか１項に記載の読取り装置。
9. 【請求項９】 前記撮像領域を含んで延在する搬送路
   と、 前記搬送路上で前記読取り対象物を前記撮像領域まで搬
   送する搬送手段と、前記撮像領域に前記読取り対象物が
   配置され、若しくは近接したことを検出し、所定の検出
   信号を出力する検出手段とをさらに備え、 前記照明手段は、前記検出信号に基づいて照明を開始す
   ることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載
   の読取り装置。