JP2013089178A - イメージセンサユニットおよび画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射読取りと透過読取りの両方を実施可能なイメージセンサユニットを提供することである。
【解決手段】紙幣Ｓに対して光を照射する第一の導光体２２と、紙幣Ｓに対して光を照射する第二の導光体３２と、第一の導光体２２から発せられ紙幣Ｓで反射した光と、第二の導光体３２から発せられ紙幣Ｓを透過した光とを受光するロッドレンズアレイ２５と、紙幣Ｓの背景色を形成する背景部材３３とを備え、ロッドレンズアレイ２５と背景部材３３および第二の導光体３２との間を紙幣Ｓが通過可能であり、背景部材３３がロッドレンズアレイ２５の光軸上に対向して配設されるとともに、第二の導光体３２がロッドレンズアレイ２５の光軸に対して紙幣Ｓの搬送方向に沿ってずれた位置に配設される。
【選択図】図１

Description

本発明は、イメージセンサユニットおよび画像読取装置に関する。特に、紙幣に対して反射読取りと透過読取りの両方を実施可能なイメージセンサユニットと、このイメージセンサユニットが適用され、紙幣の両面に対して反射読取りと両面の透過読取りが可能な画像読取装置に関する。

複写機やファクシミリやイメージスキャナなどといった画像読取装置は、被照明体を光学的に読取るものである。一般にこのような画像読取装置は、被照明体を光学的に読み取って電気信号に変換するイメージセンサユニットを備える。

また、紙幣を取り扱う装置にも、紙幣の種類の判別や、計数や、真贋の判定などのために、イメージセンサユニットが組み込まれている。紙幣を取り扱う装置のイメージセンサユニットは、反射読取りを実施することによって、紙幣のホログラムなどを読取る。また、透過読取りを実施することによって、紙幣の「透かし」などを読取る。そして、このような画像読取装置は、読取の精度や信頼性の向上などのため、紙幣の両面に対して、反射読取りと透過読取りとを実施する。このように、一つの紙幣の両面に対して、反射読取りと透過読取りの両方を実施したいという要求がある。

特許文献１には、紙幣の透かしを透過した光を検出する透過読取りを実施する紙幣鑑別装置が記載されている。また、特許文献２には、反射読取りと透過読取りの両方を実施する画像読み取り装置が記載されている。

特開２０００−１１３２６９号公報 特開２００３−８７５６４号公報

しかしながら、特許文献１の構成は、紙幣の反射読取りを行うためには、再度、紙幣を当該紙幣鑑別装置に通す必要がある。このため、読取りに手間と時間を要する。また、特許文献２に記載の構成では、反射読取りと透過読取りとを実施するごとに、原稿カバーに原稿マットを取り付ける作業や取り外す作業が必要となる。このため、やはり読取りに手間と時間とを要する。

そこで、画像読取装置には、反射読取りを実施するイメージセンサユニットと、透過読取りを実施するイメージセンサユニットとの両方を備え、紙幣の一回の搬送で、反射読取りと透過読取りとを実施するものがある。たとえば、紙幣に対して反射読取りを実施する二組のイメージセンサユニットと、透過読取りを実施するイメージセンサユニットとを備える。そして、反射読取りを実施する二組のイメージセンサユニットの一方が、紙幣Ｓの一方の表面に対して反射読取りを実施し、他方が、紙幣の他方の表面に対して反射読取りを実施する。また、透過読取りを実施するイメージセンサユニットが、紙幣に対して透過読取りを実施する。しかしながら、このような画像読取装置には、たとえば紙幣の両面に対して、反射読取りと透過読取りとを実施するために、合計で四組のイメージセンサユニットが必要となる。

このため図３に示すように、反射読取り用のイメージセンサユニットと透過読取り用光源を一体化することが行われている。図３は、紙幣の両面に対して反射読取りと透過読取りを実施可能な画像読取装置の構成の従来例を、模式的に示した断面図である。図３に示すように、この画像読取装置９は、紙幣Ｓを搬送する搬送ローラ９７と、紙幣Ｓに対して反射読取りと透過読取りを実施するイメージセンサユニット９１と、反射読取りを実施するイメージセンサユニット９２とを備える。このような画像読取装置９には、透過読取り用の光を照射する光源９５が、反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニット９１に対向して配設されるものである。これにより、部品点数の削減を図るものである。

しかしながら、この構成においては、反射読取り時に紙幣Ｓが無い状態（例えば紙幣Ｓを連続して読み取る際の紙幣Ｓ間の隙間、傷・破れ等の破損部分）または透かし部分の読取り時に透かし部分を透過した光線が生じた際にイメージセンサユニット９１からの光が、光源９５に設けられた導光体内に入光された後、再出射される現象が生じる。この光の一部が照り返し光となりロッドレンズアレイを通して結像することにより、背景色の基準レベル（反射光無し＝黒基準）に変動が生じ、読取画像の品質を低下させるものであった。

このように、紙幣の両面に対して反射読取りと透過読取りとの両方を実施する画像読取装置は、照り返しにより読取画像の品質低下が生じるという問題点を有する。かかる実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、紙幣に対して反射読取りと透過読取りが可能で、かつ照り返し光を低減できる画像読取装置を提供することである。

本発明のイメージセンサユニットは、被照明体に対して反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットであって、発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第一の光源および第二の光源と、前記第一の光源から発せられ前記被照明体で反射した光と、前記第二の光源から発せられ前記被照明体を透過した光とを受光する結像素子と、前記被照明体の背景色を形成する背景部材とを備え、前記結像素子と前記背景部材および前記第二の光源との間を前記被照明体が通過可能で、前記背景部材は前記結像素子の光軸上に対向して配設されるとともに前記第二の光源は前記結像素子の光軸に対してずれた位置に配設されることを特徴とする。
また、本発明のイメージセンサユニットは、被照明体に対して反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットであって、発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第一の光源と、前記被照明体からの光を受光する結像素子とを備える第一のサブユニットと、発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第二の光源と、前記被照明体の背景色を形成する背景部材とを備える第二のサブユニットとを備え、前記第一のサブユニットと前記第二のサブユニットとが対向して配設されて前記第一のサブユニットと前記第二のサブユニットとの間を前記被照明体が通過可能であり、前記背景部材は前記結像素子の光軸上に対向するとともに、前記第二の光源は前記結像素子の光軸に対してずれた位置に配置されることを特徴とする。
また、本発明の画像読取装置は、被照明体の両方の面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットを用いた画像読取装置であって、発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第一の光源および第二の光源と、前記第一の光源から発せられ前記被照明体で反射した光と前記第二の光源から発せられ前記被照明体を透過した光とを受光する結像素子と、前記被照明体の背景色を形成する背景部材とを備え、前記結像素子と前記背景部材および前記第二の光源との間を前記被照明体が通過可能で前記背景部材は前記結像素子に対向して配設されるとともに前記第二の光源は前記結像素子に対してずれた位置に配設されるイメージセンサユニットを二組備え、前記二組のイメージセンサユニットの一方が前記被照明体の一方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するとともに、前記二組のイメージセンサユニットの他方が前記被照明体の他方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するように配設されることを特徴とする。
また、本発明の画像読取装置は、被照明体の両方の面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットを用いた画像読取装置であって、発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第一の光源と前記被照明体からの光を受光する結像素子とを備える第一のサブユニットと、発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第二の光源と前記被照明体の背景色を形成する背景部材とを備える第二のサブユニットとを有し、前記第一のサブユニットと前記第二のサブユニットの間を前記被照明体が通過可能であり、前記背景部材は前記結像素子の光軸上に対向するとともに、前記第二の光源は前記結像素子の光軸に対してずれた位置に配置されるイメージセンサユニットを二組備え、前記二組のイメージセンサユニットの一方が前記被照明体の一方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するとともに、前記二組のイメージセンサユニットの他方が前記被照明体の他方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するように配設されることを特徴とする。

また、本発明によれば、反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットを備え、背景部材は結像素子の光軸上に対向して配設されるとともに、第二の光源は結像素子の光軸に対してずれた位置に配設される。これにより、反射読取り用の光源からの光を背景部材に受けることができるため、反射物の無い領域においても第一の光源からの光が直接第二の光源に入光することが無い。したがって、照り返し低減を図ると共に、背景色に応じた基準レベルを安定して得ることができる。

図１は、本発明を適用できる実施形態にかかるイメージセンサユニットの構成を、模式的に示した断面図である。 図２は、本発明を適用できる実施形態にかかる画像読取装置の要部の構成を、模式的に示した断面図である。 図３は、画像読取装置の構成の従来例を模式的に示した断面図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明を適用できる実施形態にかかるイメージセンサユニット１１について説明する。イメージセンサユニット１１は、被照明体としての紙幣Ｓの一方または他方の表面に対して、反射読取りと透過読取りの両方を実施できる。図１は、イメージセンサユニット１１の構成を、模式的に示した断面図である。図１中の矢印Ｆは、紙幣Ｓの搬送方向を示す。図１に示すように、イメージセンサユニット１１は、第一のサブユニット２０と第二のサブユニット３０とを備える。そして、第一のサブユニット２０と第二のサブユニット３０とが対向して配設されている。第一のサブユニット２０と第二のサブユニット３０の間は、紙幣Ｓが通過可能である。

第一のサブユニット２０は、第一のケーシング（ハウジング）２１と、第一の発光モジュール２７と、第一の導光体２２と、結像素子としてのロッドレンズアレイ２５と、センサ基板２４と、第一のカバー部材２６とを備える。

第一のケーシング２１は、第一のサブユニット２０の筐体となる部材である。第一のケーシング２１は、略棒状の部材である。図１の紙面に直角な方向が、第一のケーシング２１の長手方向となる。そして第一のケーシング２１の内部には、第一の導光体２２を嵌め込むことなどにより収容可能な領域と、ロッドレンズアレイ２５を収容可能な領域と、センサ基板２４を収容可能な領域とが形成される。さらに、第一のケーシング２１の長手方向の端部には、第一の発光モジュール２７を収容する領域が形成される。第一のケーシング２１は、たとえば樹脂材料により形成される。

第一の発光モジュール２７と第一の導光体２２とが、第一の光源２９を構成する。換言すると、イメージセンサユニット１１の第一のサブユニット２０は、第一の発光モジュール２７と第一の導光体２２とを含む第一の光源２９を備える。そして、第一の光源２９は、紙幣Ｓに対して、光を照射することができる。第一の発光モジュール２７は、所定の色の光を発することができる。たとえば、第一の発光モジュール２７は、赤色と緑色と青色との各色の発光素子（たとえば、各色のＬＥＤパッケージなど）を備える点光源が適用される。第一の導光体２２は、第一の発光モジュール２７が発した光を線状化して紙幣Ｓへ照射することができる。第一の導光体２２は、略透明で所定の断面形状を有する略棒状の部材である。図１中の紙面に直角な方向が、第一の導光体２２の長手方向である。第一の導光体２２の材料には、アクリル系の樹脂やポリカーボネートなどが適用される。第一の導光体２２の側面には、射出面２２１と反射面２２２とが形成される。射出面２２１は、紙幣Ｓに向かって光を照射する面である。反射面２２２は、たとえば、シルク印刷等により光反射性の塗料からなる図示しないパターンが形成された、光を反射・拡散しやすい表面性状を有する面である。射出面２２１と反射面２２２は、いずれも長手方向に沿って延伸する帯状の面である。そして射出面２２１と反射面２２２とは、互いに対向する位置に形成される。

ロッドレンズアレイ２５とセンサ基板２４とは、受光部２８を構成する。換言すると、イメージセンサユニット１１の第一のサブユニット２０は、ロッドレンズアレイ２５とセンサ基板２４とを含む受光部２８を備える。受光部２８は、紙幣Ｓからの光を受光し、受光した光を電気信号に変換することができる。ロッドレンズアレイ２５は、紙幣Ｓからの光を、センサ基板２４に設けられる光電変換モジュール２３（後述）上に結像するための部材である。ロッドレンズアレイ２５は、入射面２５１と射出面２５２とを有する。入射面２５１は、紙幣Ｓからの光を入射する面である。射出面２５２は、光電変換モジュール２３へ光を射出する面である。ロッドレンズアレイ２５は、たとえば、複数の正立等倍結像型レンズ素子が略直線状に配列された構成を有する。センサ基板２４は、ロッドレンズアレイ２５からの光を受光し、電気信号に変換する機能を有する。センサ基板２４には、複数の光電変換素子が略直線状に並べて実装されており、光電変換モジュール２３を構成する。または、光電変換モジュール２３として、ラインセンサが実装される構成であってもよい。図１の紙面に直角な方向が、複数の光電変換素子の配列の方向またはラインセンサの長手方向である。なお、ロッドレンズアレイ２５と光電変換素子とラインセンサには、公知の各種ロッドレンズアレイと光電変換素子とラインセンサが適用できる。

なお、第一の導光体２２と、ロッドレンズアレイ２５と、センサ基板２４に実装される複数の光電変換モジュール２３の長手方向の寸法は、紙幣Ｓの幅寸法に対応する寸法に形成される。紙幣Ｓの幅方向寸法は、搬送方向Ｆに直角な方向の寸法をいうものとする。図１においては、紙面に直角な方向が、紙幣Ｓの幅方向である。

第一のカバー部材２６は、第一の導光体２２とロッドレンズアレイ２５を保護する機能や、紙幣Ｓを平面に維持する機能を有する。第一のカバー部材２６は、略透明な平板状の部材である。第一のカバー部材２６は、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに平行に設けられる。第一のカバー部材２６には、ガラス板や透明な樹脂材料からなる板などが適用できる。

第二のサブユニット３０は、第二のケーシング（ハウジング）３１と、第二の発光モジュール３５と、第二の導光体３２と、背景部材３３と、第二のカバー部材３４とを備える。第二の発光モジュール３５と第二の導光体３２と第二のカバー部材３４とは、それぞれ第一のサブユニット２０の第一の発光モジュール２７と第一の導光体２２と第一のカバー部材２６と同じ構成が適用できる。したがって説明は省略する。

第二の発光モジュール３５と第二の導光体３２とは、第二の光源３９を構成する。換言すると、イメージセンサユニット１１の第二のサブユニット３０は、第二の発光モジュール３５と第二の導光体３２とを含む第二の光源３９を備える。第二の光源３９は、紙幣Ｓに向かって光を照射できる。

背景部材３３は、紙幣Ｓを反射読取りする際に、紙幣Ｓの背景色を形成する部材である。背景部材３３には、略白色または略黒色の棒状または帯板状部の部材が適用される。図１の紙面に直角な方向が、背景部材３３の長手方向である。背景部材３３は、第二のサブユニット３０に着脱可能に設けられる。

第一のサブユニット２０の組み付け構成は、次のとおりである。第一のケーシング２１に、第一の発光モジュール２７と、第一の導光体２２と、ロッドレンズアレイ２５と、センサ基板２４と、第一のカバー部材２６とが組み付けられる。第一の導光体２２とロッドレンズアレイ２５とは、互いに略平行で、それらの長手方向が紙幣Ｓの搬送方向Ｆに対して略直角となるように配設される。第一の発光モジュール２７は、第一の導光体２２の長手方向の端面に対して光を照射できるように配設される。このため、第一の発光モジュール２７が発した光は、第一の導光体２２の端面からその内部に入射する。第一の導光体２２の内部に入射した光は、反射面２２２で反射・拡散などして、射出面２２１から紙幣Ｓに射出する。第一の導光体２２の射出面２２１は、長手方向に延伸する帯状の部分であるから、第一の発光モジュール２７が射出した光は、第一の導光体２２によって線状化される。すなわち、第一の光源２９は、全体として線光源となる。第一の導光体２２の射出面２２１から外部に射出した光の軸線は、ロッドレンズアレイ２５の光軸に対して所定の角度をもって傾斜している。図１中の矢印Ａは、第一の導光体２２から射出された光（すなわち、第一の光源２９から射出された光）の軸線を模式的に示す。そして、第一のカバー部材２６が、第一の導光体２２の射出面２２１と、ロッドレンズアレイ２５の入射面２５１とを覆うように配設される。また、ロッドレンズアレイ２５と、センサ基板２４に実装される光電変換モジュール２３とは、それらの長手方向が略平行となるように配設される。そして、ロッドレンズアレイ２５の射出面２５２と、光電変換モジュール２３とが対向する。

第二のサブユニット３０の組み付け構成は、次のとおりである。第二のケーシング３１に、第二の発光モジュール３５と、第二の導光体３２と、背景部材３３と、第二のカバー部材３４とが組み付けられる。第二の導光体３２と背景部材３３とは、それらの長手方向が略平行で、かつ、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに対して略直角となるように配設される。第二の発光モジュール３５は、第二の導光体３２の長手方向の端面に対して光を照射できるように配設される。このため、第二の発光モジュール３５が発した光は、第二の導光体３２の端面からその内部に入射する。第二の導光体３２の内部に入射した光は、反射面３２２で反射・拡散するなどして、射出面３２１から紙幣Ｓに射出する。第二の導光体３２の射出面３２１は、長手方向に延伸する帯状の部分であるから、第二の発光モジュール３５が射出した光は、第二の導光体３２によって線状化される。すなわち、第二の光源３９は、全体として線光源となる。第二の導光体２２の射出面３２１から外部に射出した光の軸線は、ロッドレンズアレイ２５の光軸に対して所定の角度をもって傾斜している。図１中の矢印Ｂは、第二の導光体３２から射出された光（すなわち、第二の光源３９から射出された光）の軸線を模式的に示す。そして、第二のカバー部材３４が、第二の導光体３２の射出面３２１と、背景部材３３とを覆うように配設される。

イメージセンサユニット１１の全体の組み付け構造は、次のとおりである。イメージセンサユニット１１は、第一のサブユニット２０と第二のサブユニット３０とが対向して配置されるという構成を有する。そして、第一のサブユニット２０と第二のサブユニット３０との間を紙幣Ｓが通過可能である。詳しくは、第一のサブユニット２０の第一のカバー部材３４と、第二のサブユニット３０の第二のカバー部材３４とが対向する。そして、第一のカバー部材２６と第二のカバー部材３４との間を、紙幣Ｓが通過可能である。また、第一のサブユニット２０のロッドレンズアレイ２５の入射面２５１と、第二のサブユニット３０の背景部材３３とが対向する。具体的には、ロッドレンズアレイ２５の光軸の延長線Ｃ上に、背景部材３３が位置する。このように、第一のサブユニット２０の受光部２８と、第二のサブユニット３０の背景部材３３とが対向する。

一方、第一のサブユニット２０のロッドレンズアレイ２５の入射面２５１と、第二のサブユニット３０の第二の導光体３２とは、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに沿って、互いにずれた位置にある。具体的には、第二のサブユニット３０の第二の導光体３２は、第一のサブユニット２０のロッドレンズアレイ２５の光軸の延長線Ｃ上に位置しない。このように、第一のサブユニット２０の受光部２８と、第二のサブユニット３０の第二の光源３９とは、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに沿って互いにずれている。そして、第二のサブユニットの３０の第二の導光体３２から発せられる光は、第一のサブユニット２０のロッドレンズアレイ２５の光軸に対して所定の角度をもって傾斜している。

このような構成であると、第一のサブユニット２０の第一の発光モジュール２７が発した光は、第一の導光体２２によって第一の発光モジュール２７が線光源化され、紙幣Ｓに向かって照射される。そして、照射された光は、紙幣Ｓの一方の表面で反射して、ロッドレンズアレイ２５の入射面２５１からその内部に入射する。ロッドレンズアレイ２５に入射した光は、射出面２５２から射出し、センサ基板２４の光電変換モジュール２３の表面で結像する。光電変換モジュール２３は、結像した光を受光して電気信号に変換する。このように、第一の光源２９が発した光は、紙幣Ｓの一方の表面で反射して、受光部２８に到達する。すなわち、第一のサブユニット２０の受光部２８は、第一の光源２９が発して紙幣Ｓの一方の表面で反射した光を受光することができる。したがって、イメージセンサユニット１１は、紙幣Ｓの一方の表面に対して反射読取りを実施することができる。

なお、第一の導光体２２の射出面２２１から射出される光の軸線Ａと、ロッドレンズアレイ２５光軸とがなす「所定の角度」は、特に限定されるものではない。要は、第一の導光体２２から発せられた光が、紙幣Ｓの一方の表面で反射して、ロッドレンズアレイ２５の入射面２５１に到達できるような角度であればよい。

一方、第二のサブユニット３０の第二の発光モジュール３５が発した光は、第二の導光体３２によって線状化され、紙幣Ｓに向かって照射される。第二のサブユニット３０の第二の導光体３２から発せられる光の軸線Ｂは、ロッドレンズアレイ２５光軸に対して、第一のサブユニット２０のロッドレンズアレイ２５の側に向かって傾斜している。すなわち、第二のサブユニット３０の第二の導光体３２から発せられる光の軸線Ｂと、ロッドレンズアレイ２５光軸とは平行ではなく、所定の角度をもって傾斜している。このため、照射された光は、紙幣Ｓの他方の表面から一方の表面に向かって透過し、ロッドレンズアレイ２５の入射面２５１からその内部に入射する。このように、第二の光源３９が発した光は、紙幣Ｓを透過して、受光部２８に到達する。換言すると、第一のサブユニット２０の受光部２８は、第二の光源３９が発して紙幣Ｓを透過した光を受光することができる。したがって、イメージセンサユニット１１は、紙幣Ｓに対して透過読取りを実施することができる。

第二の導光体３２の射出面３２１から射出される光の軸線Ｂと、ロッドレンズアレイ２５光軸とがなす「所定の角度」は、特に限定されるものではない。要は、第二の導光体２２から発せられた光が、紙幣Ｓを透過して、ロッドレンズアレイ２５の入射面２５１に到達できるような角度であればよい。

ところで、反射読取り時に紙幣Ｓが無い状態（例えば紙幣Ｓを連続して読み取る際の紙幣Ｓ間の隙間、傷・破れ等の破損部分）または透かし部分の読取り時に透かし部分を透過した光線が生じた際に照り返し光が生じるものである。
ここで、照り返し光とは、反射読取り用の光が透過読取りを実施するイメージセンサ（の導光体）に入射された後、導光体内で再反射されてロッドレンズアレイ２５に再出射される光のことをいう。具体的には、反射読取りの際に第一の光源２９が発する光のうち、第二の光源３９の第二の導光体３２に入射し、内部で再反射してロッドレンズアレイ２５に再出射される光をいう。
この光の一部がロッドレンズアレイ２５を通して結像することにより、イメージセンサユニットの出力においてノイズ成分となり背景色の基準レベルに変動が生じるものであった。これにより、紙幣Ｓがある場合の出力（信号成分）と迷光によるノイズ成分との差分が小さくなり、コントラストが不鮮明になり読取画像の精度が低下するものである。
本発明によると、背景部材３３は、紙幣Ｓの反射読取りを実施する際において、紙幣Ｓの背景色を形成する。イメージセンサユニット１１には、白色または黒色の背景部材が適用される。背景部材３３が白色である場合には、背景部材３３を白基準として色の補正や校正に用いることができる。このため、反射読取りを実行するごとに、色の補正や校正を実行できるから、読取りの精度の維持を図ることができる。また、反射読取り時に紙幣Ｓが無い状態（例えば紙幣Ｓを連続して読み取る際の紙幣Ｓ間の隙間、傷・破れ等の破損部分）または透かし部分の読取り時に透かし部分を透過した光線が生じた際において、背景部材３３によって第一の発光モジュール２７からの光を反射できる。このため、照り返し光を低減できると共に、背景部材３３からの反射率が一定なことから、反射光に対する補正が容易となる。
背景部材３３が黒色である場合には、背景部材３３を黒基準として色の補正や校正に用いることができる。このため、反射読取りを実行するごとに、色の補正や校正を実行できるから、読取りの精度の維持を図ることができると共に、紙幣Ｓの輪郭の抽出の精度の向上を図ることができる。したがって、紙幣Ｓの認識の精度の向上を図ることができる。また、反射読取り時に紙幣Ｓが無い状態（例えば紙幣Ｓを連続して読み取る際の紙幣Ｓ間の隙間、傷・破れ等の破損部分）または透かし部分の読取り時に透かし部分を透過した光線が生じた際において、背景部材３３によって第一の発光モジュール２７からの光を吸収できるため、照り返し光を低減できる。さらには、読取り時の裏写りも低減できる。
背景部材３３は、第二のサブユニット３０に着脱可能であるから、容易に交換することができる。そして、背景部材３３を交換することにより、紙幣Ｓの背景色を変更することができる。したがって、照り返し光の低減を図ると共に、背景色に応じた基準レベルを安定して得ることができる。

以上のとおり、イメージセンサユニット１１は、紙幣Ｓの一方の表面または他方の表面に対して、反射読取りと透過読取りの両方を実施することができる。

次に、本発明を適用できる実施形態にかかる画像読取装置１について説明する。画像読取装置１は、イメージセンサユニット１１を備える。また、画像読取装置１は、シートフィード型の画像読取装置である。すなわち、画像読取装置１は、紙幣Ｓをその面方向に搬送しながら、その両面に対して反射読取りと透過読取りとを実施できる。

図２は、画像読取装置１の要部の構成を、模式的に示した断面図である。図２に示すように、画像読取装置１は、搬送ローラ１９と、二組のイメージセンサユニット１１とを有する。なお、二組のイメージセンサユニット１１の一方は、背景部材３３を有するが、第二のサブユニット３０を有さない。すなわち、二組のイメージセンサユニット１１の前記一方は、紙幣Ｓの表面の反射読取りを実施するが、透過読取りは実施しない。搬送ローラ１９は、図略の動力機構によって回転し、紙幣Ｓをその面方向に搬送することができる。図１中の矢印Ｆは、搬送ローラ１９による紙幣Ｓの搬送方向を示す。二組のイメージセンサユニット１１は、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに沿って並べて配設される。また、二組のイメージセンサユニット１１は、互いに反対向きの（たとえば紙幣Ｓに対して１８０°反転した）姿勢で配設される。

そして、二組のイメージセンサユニット１１の前記一方が、紙幣Ｓの他方の表面に対して反射読取りを実施する。また。二組のイメージセンサユニット１１の他方が、紙幣Ｓの一方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施することができる。このように、画像読取装置１には、二組のイメージセンサユニット１１が反対向きの姿勢で配設されるため、紙幣Ｓの両面に対して反射読取りを実施できる。さらに、前記他方のイメージセンサユニット１１により、紙幣Ｓに対して透過読取りを実施できる。

画像読取装置１は、紙幣Ｓを搬送ローラ１９によって搬送しながら、紙幣Ｓの両面に対して、反射読取りと透過読取りとを実施する。反射読取りは、第一の光源２９から赤色の光を照射して反射光を受光部２８で受光する動作と、第一の光源２９から緑色光を照射して反射光を受光部２８で受光する動作と、第一の光源２９から青色光を照射して反射光を受光部２８で受光する動作とを有する。透過読取りは、第二の光源３９から赤色の光を照射して透過光を受光部２８で受光する動作と、第二の光源３９から緑色光を照射して透過光を受光部２８で受光する動作と、第二の光源３９から青色光を照射して透過光を受光部２８で受光する動作とを有する。そして、画像読取装置１は、紙幣Ｓを搬送しながら、前述した各動作を周期的に繰り返す。これにより、画像読取装置１は、紙幣Ｓの一回の搬送で、紙幣Ｓの両面に対して、反射読取りと透過読取りとを実施できる。

なお、イメージセンサユニット１１のうち、図示および説明を省略した部分については、従来公知の各種イメージセンサユニットと同じ構成が適用できる。同様に、画像読取装置１のうち、図示および説明を省略した部分については、従来公知の各種シートフィード型の画像読取装置が適用できる。

イメージセンサユニット１１および画像読取装置１の作用効果は、次のとおりである。

一組のイメージセンサユニット１１のいずれかが、紙幣Ｓの一方の表面の反射読取りと透過読取りの両方の動作を実行できる。そして、二組のイメージセンサユニット１１が反対向きの姿勢で配設される構成を備える構成であるから、紙幣Ｓの両面に対して反射読取りと透過読取りを実施できる。したがって、反射読取りを実施するイメージセンサユニット１１と透過読取りを実施するイメージセンサユニット１１とを別個独立して備える構成と比較すると、イメージセンサユニット１１の数を削減することができる。このため、画像読取装置１の小型化を図ることができる。特に、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに沿った寸法を小さくすることができる。

そして、一組のイメージセンサユニット１１が、反射読取りと透過読取りの両方を実施できるから、部品点数の削減を図ることができる。特に、光電変換モジュール２３の数の削減を図ることができる。また、二組のイメージセンサユニット１１の第一のサブユニット２０は、同じ構成を有するから、イメージセンサユニット１１の種類の削減を図ることができる。したがって、画像読取装置１の低価格化や、構造の単純化などを図ることができる。

また、イメージセンサユニット１１は、背景色を形成する背景部材３３を有する。このため、任意の背景色を設定可能である。特に、背景部材３３が交換可能な構成であると、背景色の変更が容易である。そして、イメージセンサユニット１１は、反射読取りにおいて背景色を形成する背景部材３３を備えながらも、透過読取りを実施することができる。すなわち、一般的には、背景部材３３と透過読取りに用いる光源とは、いずれも、受光部２８に対向する位置に配設される必要がある。このため、背景部材３３と光源とが干渉する。したがって、一組のイメージセンサユニット１１が、背景部材３３を使用する反射読取りと、光源を使用する透過読取りとの両方を実施する構成を備えることは困難である。これに対して、イメージセンサユニット１１は、背景部材３３をロッドレンズアレイ２５の光軸上に対向して配設されるとともに、第二の導光体３２（第二の光源３９）はロッドレンズアレイ２５の光軸に対してずれた位置に配設されることにより、反射読取りに用いる背景部材３３と、透過読取りに用いる第二の導光体３２とが、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに沿ってずれた位置に配設される。そして、第二の導光体３２が射出する光を、ロッドレンズアレイ２５を介して受光部２８の側に向かって、ロッドレンズアレイ２５の光軸に対して所定の角度をもって傾斜させることにより、透過読取りを実施することができる。したがって、イメージセンサユニット１１は、背景部材３３と第二の導光体３２との干渉を防止して、背景部材３３を用いる反射読取りと、第二の光源３９を用いる透過読取りの両方を実施できる。

また、黒色の背景部材３３を用いる構成であれば、背景部材３３を黒基準としてキャリブレーションに用いることができるから、読取精度の維持や向上を図ることができると共に、紙幣Ｓの輪郭の抽出の精度の向上を図ることできる。また、反射読取り時に紙幣Ｓが無い状態（例えば紙幣Ｓを連続して読み取る際の紙幣Ｓ間の隙間、傷・破れ等の破損部分）または透かし部分の読取り時に透かし部分を透過した光線が生じた際において、背景部材３３によって第一の発光モジュール２７からの光を吸収できるため、照り返し光を低減できる。さらには、読取り時の裏写りも低減できる。一方、白色の背景部材３３を用いる構成であれば、背景部材３３を白基準としてキャリブレーションに用いることができるから、読取精度の維持や向上を図ることができる。また、反射読取り時に紙幣Ｓが無い状態（例えば紙幣Ｓを連続して読み取る際の紙幣Ｓ間の隙間、傷・破れ等の破損部分）または透かし部分の読取り時に透かし部分を透過した光線が生じた際において、背景部材３３によって第一の発光モジュール２７からの光を反射できる。このため、照り返し光を低減できると共に、背景部材３３からの反射率が一定なことから、反射光に対する補正が容易となる。
紙幣Ｓの背景色は、ユーザによって要求が異なることがある。このため、背景部材３３が交換可能な構成であると、背景色の変更が容易であり、種々のユーザの要求に応じることができる。したがって、照り返し光の低減を図ると共に、背景色に応じた基準レベルを安定して得ることができる。

なお、背景色を自動的に切り替え手段を備えた構成であってもよい。たとえば、背景部材３３に白色の領域と黒色の領域とが形成されるとともに、背景部材３３をたとえば紙幣Ｓの搬送方向Ｆに往復動させる駆動機構が設けられる構成が適用できる。そして、駆動機構によって背景部材３３を移動させることにより、白色の領域と黒色の領域のいずれをロッドレンズアレイ２５の光軸の延長線Ｃ上に対向させるかを切り替える。これにより、反射読取りにおける背景色を切り替えることができる。また、背景部材３３の背中合わせの一方の面が白色に形成され他方の面が黒色に形成されるとともに、背景部材３３を回転させる駆動機構を備える構成であってもよい。このような構成によれば、背景部材３３を反転させることによって、反射読取りにおける背景色を切り替えることができる。このほか、背景部材３３が白色の領域と黒色の領域を有するベルト状の部材であるとともに、背景部材３３を巻き取る駆動機構を備える構成であってもよい。このような構成によれば、背景部材３３を巻き取ることによって、反射読取りにおける背景色を切り替えることができる。このように、背景色を切り替える構成は、従来公知の各種構成が適用できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明は前述する実施形態に何ら限定されるものではない。本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能である。たとえば、前述する実施形態においては、シートフィード型の画像読取装置を示したが、画像読取装置であれば種類は限定されるものではない。フラットベッドスキャナなどにも適用できる。また、被照明体の例として紙幣Ｓを示したが、被照明体は何ら限定されない。また、結像素子としてロッドレンズアレイを示したが、結像素子はロッドレンズアレイに限定されない。結像素子は、被照明体を透過した光および被照明体で反射した光を光電変換モジュールの表面に結像させることができる光学部材であればよい。

前述する実施形態においては、紙幣Ｓの両面に対して反射読取りと透過読取りの両方を実行する構成を示したが、本発明は、このような構成に限定されない。たとえば、紙幣Ｓの一方の表面に対しては反射読取りのみを行い、他方の面面に対しては透過読取りのみを行う構成であってもよい。また、紙幣Ｓの一方の表面に対しては、反射読取りと透過読取りの両方を行い、他方の表面に対しては、反射読取りと透過読取りの一方を行う構成であってもよい。
また、黒基準、白基準における白黒の濃度は必要に応じて変化させてもかまわない。

本発明は、画像読取装置として有効な技術である。

１：画像読取装置、１１：イメージセンサユニット、２０：第一のサブユニット、２２：第一の導光体、２３：光電変換モジュール、２４：センサ基板、２５：ロッドレンズアレイ、２８：受光部、２９：第一の光源、３０：第二のサブユニット、３２：第二の導光体、３３：背景部材、３９：第二の光源、Ｓ：紙幣、Ｆ：紙幣の搬送方向

Claims (8)

1. 被照明体に対して反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットであって、
   発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第一の光源および第二の光源と、
   前記第一の光源から発せられ前記被照明体で反射した光と、前記第二の光源から発せられ前記被照明体を透過した光とを受光する結像素子と、
   前記被照明体の背景色を形成する背景部材とを備え、
   前記結像素子と前記背景部材および前記第二の光源との間を前記被照明体が通過可能であり、前記背景部材は前記結像素子の光軸上に対向して配設されるとともに、前記第二の光源は前記結像素子の光軸に対してずれた位置に配設される
   ことを特徴とするイメージセンサユニット。
2. 前記第二の光源から発せられる光の軸線は、前記結像素子の光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
3. 被照明体に対して反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットであって、
   発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第一の光源と、前記被照明体からの光を受光する結像素子とを備える第一のサブユニットと、
   発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第二の光源と、前記被照明体の背景色を形成する背景部材とを備える第二のサブユニットとを備え、
   前記第一のサブユニットと前記第二のサブユニットとが対向して配設されて前記第一のサブユニットと前記第二のサブユニットとの間を前記被照明体が通過可能であり、
   前記背景部材は前記結像素子の光軸上に対向するとともに、前記第二の光源は前記結像素子の光軸に対してずれた位置に配置される
   ことを特徴とするイメージセンサユニット。
4. 前記第二のサブユニットの前記第二の光源から発せられる光の軸線は、前記結像素子の光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項３に記載のイメージセンサユニット。
5. 被照明体の両方の面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットを用いた画像読取装置であって、
   発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第一の光源および第二の光源と、前記第一の光源から発せられ前記被照明体で反射した光と前記第二の光源から発せられ前記被照明体を透過した光とを受光する結像素子と、前記被照明体の背景色を形成する背景部材とを備え、前記結像素子と前記背景部材および前記第二の光源との間を前記被照明体が通過可能であり、前記背景部材は前記結像素子の光軸上に対向して配設されるとともに、前記第二の光源は前記結像素子の光軸に対してずれた位置に配設されるイメージセンサユニットを二組備え、
   前記二組のイメージセンサユニットの一方が前記被照明体の一方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するとともに、前記二組のイメージセンサユニットの他方が前記被照明体の他方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するように配設されることを特徴とする画像読取装置。
6. 被照明体の両方の面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するイメージセンサユニットを用いた画像読取装置であって、
   発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第一の光源と前記被照明体からの光を受光する結像素子とを備える第一のサブユニットと、発光モジュールと前記発光モジュールが発する光を前記被照明体に対して照射する導光体とを有する第二の光源と前記被照明体の背景色を形成する背景部材とを備える第二のサブユニットとを有し、前記第一のサブユニットと前記第二のサブユニットの間を前記被照明体が通過可能であり、前記背景部材は前記結像素子の光軸上に対向するとともに、前記第二の光源は前記結像素子の光軸に対してずれた位置に配置されるイメージセンサユニットを二組備え、
   前記二組のイメージセンサユニットの一方が前記被照明体の一方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するとともに、前記二組のイメージセンサユニットの他方が前記被照明体の他方の表面に対して反射読取りと透過読取りとを実施するように配設されることを特徴とする画像読取装置。
7. 前記第二の光源から発せられる光の軸線は、前記結像素子の光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項５または６に記載の画像読取装置。
8. 前記背景部材には複数の背景色が形成され、前記複数の背景色のいずれかを前記結像素子に対向させる切り替え手段を備えた特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の画像読取装置。

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