JP2007194797A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させて光源を配置し、この光源からの光が被照射物の透過部分における起伏により散乱された散乱光を受光することにより、被照射物で透過された透過部分を読み取る画像読取装置を提供する。
【解決手段】 光の透過部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させた光源と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱光を受光するセンサとを備えるようにした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、紙幣等のような被照射物の光の透過部分を読み取る読取装置に関するものである。

従来、この種の読取装置として、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、透過部分（以下、「透かし部分」ともいう。）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し、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、光源からのいわゆる直接光を紙幣等の透かし部分に対して透過させてこれを電気信号に変換して紙幣等の透かし部分の画像を読み取るものであった。

また、特許文献２に記載された画像読取装置では、いわゆる透過型の画像読取装置（以下、単に「透過型」ともいう。）と反射型の画像読取装置（以下、単に「反射型」ともいう。）とを併用したものと考えることもできるが、この場合も、透過型による光の透過部分における画像の読み取りにおいては、いわゆる直接光により透過部分の画像の読み取りを行うものであった。

この発明は、被照射物の一方の面側であって、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させて光源を配置し、この光源からの光が被照射物の透過部分における起伏により散乱された散乱光を受光することにより、被照射物の透過部分を読み取る新規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。
また、この発明は、被照射物の一方の面側であって、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させて透過型光源を配置し、この透過型光源からの光が被照射物の透過部分における起伏により散乱された散乱光を受光するとともに、被照射物の他方の面側に反射型光源を配置し、この反射型光源からの光が被照射物の反射部分により反射された反射光を受光して、被照射物の透過部分及び反射部分を読み取る新規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、光の透過部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させた光源と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱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、光の透過部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させた光源と、この光源の光を被照射物の照射部に導く導光部材と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱光を受光するセンサとを備えたものである。

請求項３に係る画像読取装置は、光の透過部分及び反射部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ被照射物の搬送方向及び反搬送方向に傾斜させた第１及び第２の透過型光源と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱光を受光するセンサと、被照射物の搬送方向において前記センサの両側に配置された第１及び第２の反射型光源と、被照射物の照射部に照射するように前記第１及び第２の反射型光源の光を導く導光部材とを備えたものである。

請求項４に係る画像読取装置は、前記所定角度を３０度〜６０度の範囲内とした請求項１〜３のいずれかに記載のものである。

請求項５に係る画像読取装置は、光の透過部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させた光源と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱光を受光して電気信号を出力するセンサと、このセンサの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、あらかじめ被照射物の透過部分におけるデジタル値を記憶しておく記憶手段と、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル値と前記記憶手段に記憶されたデジタル値とを照合する照合手段とを備えたものである。

請求項６に係る画像読取装置は、被照射物の搬送方向及びその主走査方向において、一定間隔ごとの前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル値を前記記憶手段に記憶した請求項５に記載のものである。

請求項７に係る画像読取装置は、前記照合手段により、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル値に所定量を加算して、前記記憶手段からのデジタル値と照合する請求項５に記載のものである。

この発明によれば、被照射物の一方の面側であって、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させて光源を配置し、この光源からの光が被照射物の透過部分における起伏により散乱された散乱光を受光することにより、被照射物の透過部分を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１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。）と光がほぼ透過しない反射部分とを有するものである。

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、ＣＩＳ２内に異物等の混入を防止する機能を有する透明プラスチック材で構成した約２．５ｍｍ厚の透過体で、原稿１はこの透過体６の外側においてガイドされるように搬送される。７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、８は、ロッドレンズアレイ７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。９は、受光部（センサ、センサＩＣとも呼ぶ）８を複数個搭載したセンサ基板で、１０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。

１１は、受光部８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。１２は、基板１０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。１３は、センサ基板９と基板１０との信号の受け渡しを行う中継コネクタで、１４は、ロッドレンズアレイ７及びセンサ基板９を収納し、保持する内部筐体で、１５は、屈折型導光体４、透過体６及び基板１０を収納し、保持する外部筐体である。なお、内部筐体１４は、中継コネクタ１３により保持し、透過体６は外部筐体１５に切り欠きなどを設けて固定されている。以上より、反射型は、反射型光源３、ロッドレンズアレイ７及び受光部８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。また、光射出部２２ａから出射する光は、原稿１の搬送方向と直交するロッドレンズアレイ７の光軸に対して約４５度の角度で持って照射される。

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に支持され、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。また、２７は２．５ｍｍ厚のプラスチック材で構成された上部搬送ガイドである。以上より、透過型は、透過型光源２１、ロッドレンズアレイ７及び受光部８等により構成している。図中、同一符号は、同一叉は相当部分を示す。

図２は透過体６の平面図であり、６ａはロッドレンズアレイ７の収束領域に設けられた透過体６の溝である。この溝は、原稿１の搬送方向に対して一定の幅で、主走査方向に対して一端から他端に亘って空洞として形成されている。

図３は実施の形態１に係る画像読取装置の構成図であり、図３ａはその平面図、図３ｂはその側面図である。図３ａ及び図３ｂにおいて、２７ａはロッドレンズアレイ７の収束領域に設けられた上部搬送ガイド２７の窪み部である。この窪み部２７ａは、原稿１の搬送方向に対して幅広で、主走査方向に対して一端から他端に亘って凹状で一体化形成されている。２８は上部搬送ガイド２７と透過型光源体２０を支持するステーである。上部搬送ガイド２７とステー２８とは弾性接着剤で固定され、透過型光源体２０とステー２８とは当接板２９を介してねじ止めされる。そして、透過体６と上部搬送ガイド２７間の隙間を原稿１が搬送される。この隙間は位置により約０．３ｍｍ〜１ｍｍあり、搬送方向の照射部５に近づくほど上部搬送ガイド２７の自重と透過型光源２１の自重とでたわみ、隙間は狭くなる。これは、原稿１に皺や曲がりがあっても原稿１を平滑にすることにより読取精度を向上させるためである。図中、図１と同一符号は、同一叉は相当部分を示す。

図４は実施の形態１に係る画像読取装置の搬送手段を含めた平面構成図である。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、透過型光源体２０及び上部搬送ガイド２７をステー２８を介して固定する固定ホルダーであり、３４は、原稿１を載置する原稿台である。

３６は、発光素子３６ａ及び受光素子３６ｂ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３６にはコネクタ３６ｃを設け、フォトセンサ３６はステー３７を介して固定ホルダー３３で位置決め固定されている。このフォトセンサ３６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３６ａと受光素子３６ｂ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３６については、発光素子３６ａ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３６ｂ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３６ｂに到達する。このとき、フォトセンサ３６は、原稿１の透過部分が通過終了するまで受光素子３６ｂにより光を受光することとなる。

従って、図４においては、フォトセンサ３６はステー３７に固定されている。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３６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４においては、３本のフォトセンサ３６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４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３６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３０ａと３０ｂ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４において、図１及び図３と同一符号は、同一又は相当部分を示す。

ＣＩＳ２、透過型光源体２０及びフォトセンサ３６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７を介して受光部８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７を介して受光部８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３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７を介して受光部８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８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５ａ及び図５ｂ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５ａにおいて、４０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。４１は制御部（ＣＰＵ）であり、光源駆動回路４０を制御する。すなわち、フォトセンサ３６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ＣＰＵ４１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３６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４０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、ＣＰＵ４１は、フォトセンサ３６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４０を制御する。

他方、ＣＰＵ４１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３６が原稿１の透過部分を検出していない間においては、ＣＰＵ４１は、フォトセンサ３６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４０を駆動制御する。このように、ＣＰＵ４１により光源駆動回路４０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、４２はアナログ信号（ＳＯ アナログの画像出力とも呼ぶ）を増幅する可変増幅器、４３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、４４は補正回路、４５は照合回路である。

図６は、フォトセンサ３６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３６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３６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３６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３６の出力信号（ＦＯ）は高レベルとなる。このとき、フォトセンサ３６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３６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３６の出力信号（ＦＯ）がＶｔｈ（Ｌ）とＶｔｈ（Ｈ）間だけ継続する。図７に反射型光源読み取り領域と透過型光源読み取り領域との画像出力（ＳＯ）の時間的変化を示す。スタート信号（ＳＩ）に同期して順次画像出力（ＳＯ）が現われ、各ライン出力間にはブランキング期間を設けることにより、読み取り時間の変更や搬送スピードの変更を行うことができる。

（ブロック構成の動作）
次に、図５ａ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０．５ｍｓ／Ｌｉｎｅのスタート信号（ＳＩ）が受光部８に入力されると、そのタイミングにより受光部８において光電変換されたアナログ信号（ＳＯ）が出力される。ＳＯは、可変増幅器４２により増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器４３によりアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換され、補正回路４４及び照合回路４５に入力される。補正回路４４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４４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７及び受光部８等における個々の素子のばらつきを考慮して受光部８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４４に組み込まれた照合回路４５については、図５ｂにその構成を示している。照合回路４５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（起伏パターンとも呼ぶ）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８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。

次に原稿１に対して照射角度が４５度で設置された透過光源について図８で説明する。ＯＨＰシートなどの完全に平滑な透明フィルムなどに入射する光はシート面でその反射光と透過光が発生する。通常反射光は１０％以下であり、透過した直接光は９０％以上である。
ところで透過光源を使用する場合は、一般的にはレンズ（ロッドレンズアレイなど）の光軸と対向させて光源を設置するが、本実施の形態１ではレンズの光軸に対して４５度の角度を持たせて設置しているのでレンズには直接光及び反射光は入射しないので、レンズの原稿面側と反対方向に設置されたセンサでは出力はほぼ零である。

次に、図８ｂに示すようにＯＨＰシートに凸凹を設けることにより散乱光が一部発生する。また、散乱光は散乱反射光と散乱透過光に分離され、散乱透過光は５％程度発生する。

図８ｃは様々な材質の透明性を有する材料を用いてそれらに対する反射光と直接透過光と散乱透過光との割合を比較したものである。透明フィルムでは散乱光の発生は無視できるのに対して、白色の半濁フィルムではフィルム内部の反射面で反射・屈折する散乱透過光が発生する。また、半透明である紙幣の透かし部分では、ＯＨＰシートに設けた凸凹同様に散乱透過光が発生する。これは紙幣等の透かし部分は黒透かしや白透かしなどの作製時の起伏があることによる。

図９は紙幣１の透かし部分の拡大模式図であり、紙幣の起伏状態で散乱された一部の透過光がレンズ７を介して受光部８に入射する。

紙幣１の場合、透過型光源２１からの可視光や赤外光は、透かし部分を通過する光の方が透かし部分以外を通過する光よりも大きい。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５ａ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１の真偽を決定する。

（照合）
次に、照合方法について、図５ａ及び図５ｂ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４４によりシェーディング補正等を行い、ＳＩＧからデジタル画像出力として読取システムに送られる。補正回路４４の出力は、照合回路４５にも共通して送られ、照合回路４５では透かし部分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１０ａは、Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像出力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４３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。また、便宜上、５ｄｉｇｉｔｓごとにまとめて表現している。照合回路４５に入力されたライン（ｌ）ごとのデータは、図５ｂに示すように、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、レジスタのビット数は１６０ビットである。次に透かし部分の画像を照合するので、透かし部分以外の不要なデータを消去するため、１０ｄｉｇｉｔ以下のデータを削除する。

次に、図１０ｂに示すように、透かし部分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３０）、この値を各出力と加算する。一方、ＲＡＭ２には、あらかじめ図１１ａ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部分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。基準出力をー３０としたのは、黒透かし部分の最低出力を零より大きい値に合わせるためであり、赤外光のように透過型光源２１の光量が大きい場合はさらにその絶対値を大きくし、可視光のように透過型光源２１の光量が小さい場合はその絶対値を小さくすることにより、調整するためである。また、この基準出力は、透過型光源２１の光量をＣＩＳ２に組み込まれたモニター用の受光素子でもって自動調整しても良い。

また、図１１ｂ及び図１２に示すようにＲＡＭ２データには各ライン（ｌ）ごとに照合加算データと照合減算データとしてＲＡＭ２の基準値とは各画素データが±５ｄｉｇｉｔｓ異なる値を収納しておくことにより、それぞれの画像信号（ＳＯ）のデジタル出力値と比較することにより高精度でエラーの少ない照合が可能となる。

また、図５ｂもしくは図１２に示すように１６０ビット以上のセルを持つ双方向レジスタのシフト（転送）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（ＬＡ）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、一致出力とすることにより簡便な照合を行うことが可能である。

前記においては、画像信号（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、透かし部分は、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、本実施の形態１では透過型光源２１をロッドレンズアレイ７の光軸に対して４５度の傾斜を持たせているので、黒透かし部分と白透かし部分の起伏を画像データとして読み込んでいることは前述した。

なお、紙幣１の無い受光部８の領域は透過光は透過型光源２１を傾斜させているので画像信号（ＳＯ）の出力はほぼ零であるため、透かし領域以外に含まれる。また、透過型光源２１の傾斜角度はロッドレンズアレイ７の光軸（紙幣１などの搬送方向と直角方向）に対して４５度と設定したが±１５度までが適当である。傾斜角度が６０度以上になると透過型光源２１からの光は散乱光も全反射や発散がおこり、読取出力が低下する。また、傾斜角度が３０度以下になるとロッドレンズアレイ７に直接透過光が入射し、読取出力は大きくなるが、直接透過光は不要光であるから真偽判別精度は低下する。

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透過体の平面図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読み取り装置の構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 この発明の実施の形態１に係る搬送手段を含む画像読取装置の平面図である。 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構成図であり、（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フォトセンサのタイミング図である。 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のタイミング図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の透過光源の透過光・反射光の説明図であり、（ａ）は透明シートを用いた場合、（ｂ）は透明シートに起伏を持たせた場合、（ｃ）は各材質による透過光や反射光の割合を説明する図である。 紙幣などの透かし部分による散乱光の収束状態を説明する図である。 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照合データ図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の照合回路のブロック構成図である。

符号の説明

１ 被照射物（紙幣）、 ２ 密着イメージセンサ（ＣＩＳ）、 ３ 第１の光源（反射型光源）、 ４ 導光体（屈折型導光体）、 ４ａ 光射出部、 ５ 照射部、 ６ 透過体、 ７ レンズ（ロッドレンズアレイ）、 ８ 受光部（センサ）、 ９ センサ基板、 １０ 基板、 １１ 信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）、 １２ コネクタ、 １３ 中継コネクタ、 １４ 内部筐体、 １５ 外部筐体、 ２０ 透過型光源体、 ２１ 第２の光源（透過型光源）、 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、 ２７ 上部搬送ガイド、 ２８ ステー、 ３０ 搬送ローラ、 ３１ カセット、 ３２ 受け台、 ３３ 固定ホルダー、 ３４ 原稿台、 ３６ 検出手段（フォトセンサ）、３６ａ 発光側、 ３６ｂ 受光側、 ３６ｃ コネクタ、 ３７ ステー、 ４０ 光源駆動回路、 ４１ 制御部（ＣＰＵ）、 ４２ 増幅器（可変増幅器）、 ４３ Ａ／Ｄ変換器、 ４４ 補正回路、 ４５ 照合回路。

Claims (7)

1. 光の透過部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させた光源と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱光を受光するセンサとを備えた画像読取装置。
2. 光の透過部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させた光源と、この光源の光を被照射物の照射部に導く導光部材と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱光を受光するセンサとを備えた画像読取装置。
3. 光の透過部分及び反射部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ被照射物の搬送方向及び反搬送方向に傾斜させた第１及び第２の透過型光源と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱光を受光するセンサと、被照射物の搬送方向において前記センサの両側に配置された第１及び第２の反射型光源と、被照射物の照射部に照射するように前記第１及び第２の反射型光源の光を導く導光部材とを備えた画像読取装置。
4. 前記所定角度は、３０度〜６０度の範囲内とした請求項１〜３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 光の透過部分を有する被照射物を搬送する搬送手段と、被照射物の一方の面側に配置され、被照射物の垂直面に対して所定角度だけ傾斜させた光源と、被照射物の他方の面側に配置され、被照射物の照射部に照射された光が被照射物の透過部分における起伏により散乱され、その散乱光を収束するレンズと、このレンズにより収束された散乱光を受光して電気信号を出力するセンサと、このセンサの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、あらかじめ被照射物の透過部分におけるデジタル値を記憶しておく記憶手段と、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル値と前記記憶手段に記憶されたデジタル値とを照合する照合手段とを備えた画像読取装置。
6. 前記記憶手段は、被照射物の搬送方向及びその主走査方向において、一定間隔ごとの前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル値を記憶した請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記照合手段は、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル値に所定量を加算して、前記記憶手段からのデジタル値と照合する請求項５に記載の画像読取装置。
   

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