JP2016005130A - イメージセンサユニット、画像読取装置および紙葉類識別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外の波長が照射されたときに発光する蛍光画像のコントラストを向上させる。【解決手段】イメージセンサユニットは、蛍光物質が施された紙幣にライン状の光を照射して、反射された光を読み取る。紫外の波長を含む光を発光する第１の光源５２ａと、第１の光源５２ａから発光される光のうち可視の波長の光を遮断する可視カットフィルタ７０と、棒状に形成され、長手方向における端部に形成された入射面２３ａから可視カットフィルタ７０を透過した光を入射させ紙幣に向かって出射する導光体２２と、紙幣からの光を電気信号へと変換するイメージセンサと、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、イメージセンサユニット、画像読取装置および紙葉類識別装置に関する。

紙幣、有価証券などの紙葉類には真贋を判定するために蛍光インクで施された蛍光画像が形成されているものがある。このような紙葉類に紫外の波長の光を照射することで蛍光画像が発光するので、発光された蛍光画像を読み取ることで紙葉類の真贋を判定することができる。特許文献１の紫外線ライン照明装置では、導光体を紫外領域の透過率の高いシクロオレフィン系樹脂によって形成することで、紫外線ＬＥＤ発光ユニットから発光された紫外線を導光体から効率よく原稿に照射できることが開示されている。

特開２００９−２８４３７３号公報

しかしながら、紫外の波長の光を発光する光源では、紫外の波長以外にも微弱な可視の波長の光を発光する。可視の波長の光が紙葉類に照射されることで、蛍光画像以外の背景画像で、可視の波長の光が反射されてしまう。したがって、蛍光画像のコントラストが低下してしまい、蛍光画像を読み取るのが困難になってしまうという問題がある。

本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、紫外の波長が照射されたときに発光する蛍光画像のコントラストを向上させることを目的とする。

本発明のイメージセンサユニットは、蛍光物質が施された被照明体にライン状の光を照射して、反射された光を読み取るイメージセンサユニットであって、紫外の波長を含む光を発光する光源と、前記光源から発光される光のうち可視の波長の光を遮断するフィルタ部材と、棒状に形成され、長手方向における端部に形成された入射面から前記フィルタ部材を透過した光を入射させ前記被照明体に向かって出射する導光体と、前記被照明体からの光を電気信号へと変換するイメージセンサと、を有することを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、上述したイメージセンサユニットと、前記イメージセンサユニットと前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、を有することを特徴とする。
本発明の紙葉類識別装置は、上述したイメージセンサユニットと、前記被照明体としての紙葉類を移送させる移送部と、前記紙葉類を識別する基準となる基準データを記憶する記憶部と、前記イメージセンサユニットに読み取られた画像情報と、前記記憶部に記憶されている前記基準データとを比較して前記紙葉類を識別する比較部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、紫外の波長が照射されたときに発光する蛍光画像のコントラストを向上させることができる。

図１は、画像読取装置の要部構成を示す断面図である。 図２は、下側イメージセンサユニットの分解斜視図である。 図３は、下側イメージセンサユニットの一部分解斜視図である。 図４は、図３の拡大斜視図である。 図５は、図４を矢印Ａ方向から見た斜視図である。 図６は、図１のＩ−Ｉ線の断面図である。 図７は、紫外カットフィルタの透過率を示すグラフである。 図８は、可視カットフィルタの透過率を示すグラフである。 図９は、紫外の波長の光を発光するＬＥＤ、蛍光画像および背景画像の波長分布を示すグラフである。 図１０は、図９の縦軸を拡大したグラフである。 図１１は、可視カットフィルタを用いない場合の蛍光画像と背景画像の出力比を示すグラフである。 図１２は、可視カットフィルタを用いた場合の蛍光画像と背景画像の出力比を示すグラフである。 図１３Ａは、紫外光源の配置の一例を示す図である。 図１３Ｂは、紫外光源の配置の一例を示す図である。 図１３Ｃは、紫外光源の配置の一例を示す図である。

以下、図面に基づき、本発明に係るイメージセンサユニットおよび画像読取装置の好適な実施形態について説明する。以下の説明においては、三次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。Ｘ方向が主走査方向であり、Ｙ方向が主走査方向に直角な副走査方向であり、Ｚ方向が垂直方向（上下方向）である。
（第１の実施形態）
本実施形態の画像読取装置１００は、紙幣、有価証券などの紙葉類の真贋判定を行う紙葉類識別装置として機能する。
図１は、本実施形態に係るイメージセンサユニット部１０を備えた画像読取装置１００の要部構成を示している。ここで先ず、これらの全体構成について概略を説明する。本実施形態では、被照明体として典型的には紙幣Ｓとする。なお、紙幣Ｓに限らず、その他の対象物に対しても本発明は適用可能である。
画像読取装置１００の所定部には、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに、対をなして紙幣Ｓを挟みながら搬送するための移送部としての搬送ローラ１０１Ａ、１０１Ｂと搬送ローラ１０２Ａ、１０２Ｂとが所定の間隔をおいて配置される。これらの搬送ローラ１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０２Ａ、１０２Ｂは駆動機構により回転駆動されるようになっており、紙幣Ｓは所定の搬送速度でイメージセンサユニット部１０に対して搬送方向Ｆに相対的に移送される。

イメージセンサユニット部１０は、搬送ローラ１０１Ａ、１０１Ｂと搬送ローラ１０２Ａ、１０２Ｂとの間に、紙幣Ｓが通過可能な搬送路を構成するように間隙を備えて配置されており、搬送される紙幣Ｓの画像を読み取る。イメージセンサユニット部１０は、紙幣Ｓの搬送路を挟んで、下側に第一のイメージセンサユニットとして下側イメージセンサユニット１０Ａと、上側に第二のイメージセンサユニットとして上側イメージセンサユニット１０Ｂとが配置されている。本実施形態では、下側イメージセンサユニット１０Ａおよび上側イメージセンサユニット１０Ｂは、図１に示す読取位置Ｏ₁に対して対称な同一構成である。下側イメージセンサユニット１０Ａおよび上側イメージセンサユニット１０Ｂは、それぞれ紙幣Ｓに反射式読み取り用の光を照射したり、透過式読み取り用の光を照射したりする。したがって、本実施形態では、下側イメージセンサユニット１０Ａおよび上側イメージセンサユニット１０Ｂにより、紙幣Ｓの表裏両面を一回の搬送で読み取ることを可能とする。

比較部１０３は下側イメージセンサユニット１０Ａおよび上側イメージセンサユニット１０Ｂにより読み取られた画像情報を取得する。また、比較部１０３は記憶部１０４に記憶されている基準データを読み出し、取得した画像情報と比較して、紙幣Ｓの真贋を識別する。

次に、下側イメージセンサユニット１０Ａおよび上側イメージセンサユニット１０Ｂの構成について説明する。下側イメージセンサユニット１０Ａおよび上側イメージセンサユニット１０Ｂは同一構成であるので、ここでは下側イメージセンサユニット１０Ａを取り上げて説明する。図２は下側イメージセンサユニット１０Ａの分解斜視図である。図３は図２に示す下側イメージセンサユニット１０Ａの一部の長手方向における一方側および他方側を拡大した斜視図である。図４は、下側イメージセンサユニット１０Ａのうち、後述する第１の導光部の長手方向における一方側を拡大した斜視図である。図５は、図４を矢印Ａ方向から見た斜視図である。下側イメージセンサユニット１０Ａは概して長方体に形成され、その長手方向が主走査方向となり、これに直交する副走査方向は紙幣Ｓの搬送方向Ｆとなる。

下側イメージセンサユニット１０Ａは、カバーガラス１３、フレーム１４、導光ユニット２０、集光体３８、センサ基板４０、イメージセンサ４５、光源ユニット５０、可視カットフィルタ７０などを備えている。これらの構成部材のうち、導光ユニット２０、光源ユニット５０および可視カットフィルタ７０は照明装置として機能する。また、上述した構成部材のうち、カバーガラス１３、フレーム１４、導光ユニット２０、センサ基板４０およびイメージセンサ４５は、読み取る紙幣Ｓの主走査方向の幅寸法に応じた長さに形成される。
カバーガラス１３はフレーム１４内に塵が侵入するのを防止するものである。カバーガラス１３は略平板状であって、フレーム１４を上側から覆うように、例えば両面テープなどを用いて固定される。なお、カバーガラス１３はガラスに限られず、例えばアクリルやポリカーボネートなどの透明な樹脂材料が適用できる。

フレーム１４は、下側イメージセンサユニット１０Ａの各構成部材を収容する収容部材である。フレーム１４は、主走査方向に長い略直方体であり、内部には各構成部材を位置決めして支持できるように形成される。図１に示すように、フレーム１４の略中央には、集光体３８を収容する集光体収容部１５が主走査方向に形成される。また、フレーム１４には集光体収容部１５を挟んだ両側に導光ユニット２０を収容する導光収容部１６が形成される。また、フレーム１４の下面には、センサ基板４０を配置するための基板収容部１７が主走査方向に亘ってフレーム１４の外側から凹状に形成される。フレーム１４には、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料が適用できる。

導光ユニット２０は、第１の導光部２１ａと、第２の導光部２１ｂとを有している。
第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂは、図１に示す集光体３８の光軸Ｚ₁を中心に線対称な同一の構成であり、ここでは第１の導光部２１ａについて説明する。

図３に示すように、第１の導光部２１ａは導光体２２と導光体保持部材２６とを有している。導光体２２は、光源ユニット５０からの光を紙幣Ｓに出射する。導光体２２は、主走査方向に長い棒状に形成され、紫外の波長の光に対して透過率が高い、例えばシクロオレフィン系の透明な樹脂材料が適用できる。導光体２２は、長手方向における一方側の端部に入射面２３ａが形成され、他方側の端部に入射面２３ｂが形成される。入射面２３ａ、２３ｂは、主走査方向に対して直交し、光源ユニット５０からの光が入射される。

また、導光体２２には、紙幣Ｓと対面する面に導光体２２内に入射された光を紙幣Ｓに向かって出射させる出射面２４が形成される。また、導光体２２は、出射面２４以外の主走査方向に沿った面が入射面２３ａ、２３ｂから入射された光を反射させて導光体２２の長手方向に伝搬させる反射面として機能する。

導光体保持部材２６は導光体２２を保持する。導光体保持部材２６は、主走査方向に沿って導光体２２と略同一の長さに形成される。図１に示すように、導光体保持部材２６は、集光体３８が配置される側を開口した断面略Ｃ字状に形成される。
導光体保持部材２６は、導光体２２の出射面２４の一部を上側から覆うことにより、紙幣Ｓに出射させる光の方向を規制する。また、導光体保持部材２６の内周面は、導光体２２に入射された光を導光体２２の出射面２４側に反射させる反射面として機能する。導光体保持部材２６は、紫外の波長の光を効率よく反射するように、例えば硫酸バリウムを含む樹脂材料が適用できる。

図３に示すように、第１の導光部２１ａの導光体保持部材２６の長手方向における両側の端部の上側には板状の庇部２７が一体で形成され、長手方向における他方側の端部の下側には位置合わせ部２８が一体で形成される。庇部２７は、導光体２２の入射面２３ａ、２３ｂと、光源ユニット５０との間から光源ユニット５０からの光が漏れないように遮蔽する。位置合わせ部２８は、光源ユニット５０側に向かって突出する突起で、例えば複数（２つ）の円柱状の突起２９が形成される。位置合わせ部２８は、後述する第１の回路基板６０ａの被位置合わせ部６５に係合されることで、導光体保持部材２６を介して導光体２２と光源ユニット５０とが位置決めされる。
なお、第２の導光部２１ｂは、第１の導光部２１ａを水平方向に１８０°回転させたものであり、第１の導光部２１ａと同一の構成である。したがって、第２の導光部２１ｂの導光体保持部材２６の長手方向における両側の端部には庇部２７が形成され、一方側の端部には位置合わせ部２８が形成される（図５を参照）。
また、第１の導光部２１ａの導光体２２および第２の導光部２１ｂの導光体２２は、フレーム１４内で副走査方向に並列して配置される。

図１および図２に戻り、集光体３８は、紙幣Ｓからの反射光および紙幣Ｓからの透過光をイメージセンサ４５上に結像する光学部材である。集光体３８は、例えば複数の正立等倍結像型の結像素子（ロッドレンズ）が主走査方向に直線状に配列されるロッドレンズアレイが適用できる。なお、集光体３８は、イメージセンサ４５上に結像できればよく、上述した構成に限定されない。集光体３８には各種マイクロレンズアレイなど、従来公知の各種集光機能を有する光学部材が適用できる。

図１に示すように、本実施形態の集光体３８の下面には、紫外の波長の光を遮断する、第２のフィルタ部材としての紫外カットフィルタ３９が主走査方向に亘って配置されている。
図７は、各波長に対する紫外カットフィルタの透過率を示すグラフである。図７に示すように紫外カットフィルタ３９は、略４２０ｎｍ以下の波長の透過率が０になるように設計されている。したがって、紫外カットフィルタ３９は、紙幣Ｓからの反射光および紙幣Ｓからの透過光のうち紫外の波長の光をカットすることができ、紫外の波長の光がイメージセンサ４５に結像されることを防止する。
なお、紫外カットフィルタ３９は、集光体３８の下面に限られず、集光体３８の上面に配置することができる。また、集光体３８の上面または下面の何れかに蒸着膜を施すことで、紫外カットフィルタ３９を形成してもよい。

図２に示すように、センサ基板４０は、主走査方向に長い平板状に形成される。センサ基板４０の実装面４１は、上下方向に対して直交する。センサ基板４０の実装面４１上には、光源ユニット５０を発光させたり、イメージセンサ４５を駆動させたりするための駆動回路などが実装される。また、センサ基板４０の長手方向における一方側の端部には第１の回路基板６０ａが挿入される接続孔４２ａが形成され、他方側の端部には第２の回路基板６０ｂが挿入される接続孔４２ｂが形成される。接続孔４２ａ、４２ｂは副走査方向に長い長孔状である。

イメージセンサ４５は、センサ基板４０に実装され、集光体３８の下側に配置される。イメージセンサ４５は、下側イメージセンサユニット１０Ａの読み取りの解像度に応じた複数の光電変換素子から構成されるイメージセンサＩＣ４６の所定数を実装面４１上に主走査方向に直線状に配列して実装される。イメージセンサ４５は、紙幣Ｓからの反射光および透過光が集光体３８によって結像された光を受光して電気信号に変換する。なお、イメージセンサ４５は、紙幣Ｓからの反射光および透過光を電気信号に変換できるものであればよく、上述した構成に限定されない。イメージセンサＩＣ４６には、従来公知の各種イメージセンサＩＣが適用できる。

光源ユニット５０は、光を発光することで導光ユニット２０を介して紙幣Ｓに光を出射する。光源ユニット５０は、導光ユニット２０の長手方向における一方側の端部に配置される第１の光源部５１ａと他方側の端部に配置される第２の光源部５１ｂを有している。
図４に示すように、第１の光源部５１ａは、第１の回路基板６０ａの同一の実装面６１に実装される複数の光源５２（５２ａ、５２ｂ）を有している。光源５２には、表面に発光素子としてのＬＥＤチップが実装され、裏面に電極が形成された、いわゆるトップビュータイプの表面実装型のＬＥＤパッケージが適用できる。表面実装型のＬＥＤパッケージは汎用されているために、下側イメージセンサユニット１０Ａに適用することでコストを削減することができる。
複数の光源５２（５２ａ、５２ｂ）は発光面を主走査方向に指向させた状態で、副走査方向に沿って並列して実装される。

第１の光源部５１ａは、第１の導光部２１ａの導光体２２の入射面２３ａに対面して配置される第１の光源５２ａと、第２の導光部２１ｂの導光体２２の入射面２３ａに対面して配置される第２の光源５２ｂとを有する。
第１の光源５２ａは、ＬＥＤチップ５４ｕｖが透明樹脂によって封止された状態で配置されている。ＬＥＤチップ５４ｕｖは主に紫外（以下、ＵＶともいう）の波長の光を発光する。
第２の光源５２ｂは、複数（例えば４つ）のＬＥＤチップ５４ｒ、５４ｇ、５４ｂ、５４ｉｒが透明樹脂によって封止された状態で配置されている。ＬＥＤチップ５４ｒ、５４ｇ、５４ｂは可視の波長の光として、それぞれ赤、緑、青（以下、ＲＧＢともいう）の波長の光を発光する。また、ＬＥＤチップ５４ｉｒは主に赤外（以下、ＩＲともいう）の波長の光を発光する。

第１の回路基板６０ａは、平板状に形成され、上側が複数の光源５２が実装される実装部６２であり、下側が上述したセンサ基板４０の接続孔４２ａに接続される接続部６３である。実装部６２には、予め複数の光源５２を所定の位置に半田付けなどによって実装される。接続部６３には、センサ基板４０と各光源５２とを電気的に接続するための回路パターンが形成される。また、接続部６３には、被位置合わせ部６５が形成される。被位置合わせ部６５は、挿入孔６６ａと切欠き部６６ｂとを有している。

第２の光源部５１ｂは、第１の光源部５１ａを水平方向に１８０°回転させたものであり、第１の光源部５１ａと同一の構成である。したがって、第２の光源部５１ｂには、第１の光源部５１ａと同一符号を付して、その説明を適宜省略する。
図３に示すように、第２の光源部５１ｂは、第１の導光部２１ａの導光体２２の入射面２３ｂに対面して配置される第３の光源５３ａと、第２の導光部２１ｂの導光体２２の入射面２３ｂに対面して配置される第４の光源５３ｂとを有する。
第３の光源５３ａは、上述した第２の光源５２ｂと同様にＬＥＤチップ５４ｒ、５４ｇ、５４ｂ、５４ｉｒが配置され、赤、緑、青および赤外の波長の光を発光する。
第４の光源５３ｂは、上述した第１の光源５２ａと同様にＬＥＤチップ５４ｕｖが配置され、紫外の波長の光を発光する。

図３に示すように、第２の回路基板６０ｂは、上側が複数の光源５３が実装される実装部６２であり、下側が上述したセンサ基板４０の接続孔４２ｂに接続される接続部６３である。接続部６３には、第１の回路基板６０ａと同様に、回路パターンや、被位置合わせ部６５が形成される。

したがって、第１の導光部２１ａの長手方向における一方側の入射面２３ａに対面して配置される第１の光源５２ａから紫外の波長の光が入射され、他方側の入射面２３ｂに対面して配置される第３の光源５３ａから赤、緑、青および赤外の波長の光が入射される。
一方、第２の導光部２１ｂの長手方向における一方端の入射面２３ａに対面して配置される第２の光源５２ｂから赤、緑、青および赤外の波長の光が入射され、他方端の入射面２３ｂに対面して配置される第４の光源５３ｂから紫外の波長の光が入射される。
第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂに入射された光はそれぞれ導光体２２の出射面２４から出射され、紙幣Ｓに照射される。

ここで、第１の光源５２ａおよび第４の光源５３ｂのＬＥＤチップ５４ｕｖは、紫外の波長以外にも微弱な可視の波長の光を発光する。そのため、紫外の波長ではない可視の波長の光が紙幣Ｓには照射されることで、紙幣Ｓの背景画像で可視の波長の光が反射されてしまい、蛍光画像のコントラストが低下してしまう。そこで、本実施形態の下側イメージセンサユニット１０Ａは、第１の光源５２ａおよび第４の光源５３ｂから発光される紫外の波長を含む光のうち可視の波長の光をカットする、フィルタ部材としての可視カットフィルタ７０を備えている。なお、蛍光画像とは蛍光インクなどの蛍光物質によって施された画像、文字をいい、背景画像とは蛍光画像以外の部分をいうものとする。

ここで、第１の光源５２ａに近接して配置された可視カットフィルタ７０について説明する。なお、第４の光源５３ｂに近接して配置された可視カットフィルタ７０も同様の構成である。
可視カットフィルタ７０は、第１の光源５２ａと、第１の導光部２１ａの導光体２２の入射面２３ａとの間に配置される。したがって、可視カットフィルタ７０は、第１の光源５２ａから発光される光のうち可視の波長の光の透過を遮断する。すなわち、第１の導光部２１ａの導光体２２の入射面２３ａから紫外の波長の光が入射されるので、紙幣Ｓには可視の波長の光を除いた紫外の波長の光が照射される。

図４に示すように、可視カットフィルタ７０は、略直方体に形成される。可視カットフィルタ７０は、例えばカットする波長帯域が異なるガラスを複数、積層させることで所望する可視の波長の光をカットすることができる。可視カットフィルタ７０には、例えばシグマ光機株式会社製の紫外透過可視吸収フィルタを用いることができる。また、可視カットフィルタ７０は紫外の波長の光を透過させ、可視の波長の光をカットすればよく、例えばガラスに紫外域透過性染料などを塗布してもよい。紫外域透過性染料には、オリエント化学工業株式会社の紫外域透過性染料ＳＯＣ−Ｌ−０１２３を用いることができる。

図８は、各波長に対する可視カットフィルタの透過率を示すグラフである。図８に示すように、本実施形態の可視カットフィルタ７０は、略４００ｎｍ以上の波長の透過率が０になるように設計されている。なお、略６７０ｎｍ以上の波長で透過率が０よりも大きくなっているのは、第１の光源５２ａから略６７０ｎｍ以上の波長の光はほぼ発光されておらず、カットする必要がないためである。

可視カットフィルタ７０は、第１の光源５２ａと、第１の導光部２１ａの導光体２２の入射面２３ａとの間に精度よく配置されるように保持部材７２に保持される。
図４に示すように、保持部材７２は、主走査方向から見て上側が開口した略Ｕ字状に形成される。保持部材７２の導光体２２側には、可視カットフィルタ７０の外周と嵌合するフィルタ位置決め部７３が凹状に形成される。一方、保持部材７２の光源側には、第１の光源５２ａの外周と嵌合する光源位置決め部７４が凹状に形成される。また、保持部材７２の下側には位置合わせ部７５が一体で形成される。位置合わせ部７５は、光源に向かって突出する突起で、例えば複数（２つ）の円柱状の突起７６が形成される。各突起７６は、第１の回路基板６０ａの挿入孔６６ａと切欠き部６６ｂに係合される。したがって、第１の光源５２ａと可視カットフィルタ７０との間は保持部材７２および第１の回路基板６０ａを介して位置決めされる。また、保持部材７２の上側の開口は、副走査方向における開口幅が、導光体保持部材２６の庇部２７の副走査方向の長さと略同一に形成される。したがって、保持部材７２の開口に庇部２７を下側から嵌め込むことで、導光体２２と可視カットフィルタ７０との間は保持部材７２および導光体保持部材２６を介して位置決めされる。このように、可視カットフィルタ７０が位置決めされることで、可視カットフィルタ７０のフィルタ面を第１の光源５２ａからの光に対して直交するように配置することができる。
なお、第４の光源５３ｂに近接して配置される可視カットフィルタ７０についても同様であり、その説明を省略する。

次に、上述したように構成されるイメージセンサユニット部１０の組み立て方法について説明する。下側イメージセンサユニット１０Ａおよび上側イメージセンサユニット１０Ｂは同一の構成であり、ここでは下側イメージセンサユニット１０Ａについて説明する。
まず、第１の回路基板６０ａおよび第２の回路基板６０ｂには、予め複数の光源５２を所定の位置に実装する。また、センサ基板４０には、予めイメージセンサ４５、駆動回路などを所定の位置に実装する。

次に、導光体２２を導光体保持部材２６に保持させて、第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂを構成する。
次に、図５に示すように、第１の導光部２１ａと第２の導光部２１ｂとを互いに対面させた状態で維持する。この状態から、各導光体保持部材２６の位置合わせ部２８を、第１の回路基板６０ａの被位置合わせ部６５および第２の回路基板６０ｂの被位置合わせ部６５に係合させて位置決めする。

このとき、可視カットフィルタ７０を、第１の導光部２１ａの導光体２２と第１の光源５２ａとの間、および、第２の導光部２１ｂの導光体２２と第４の光源５３ｂとの間に位置決めする。
具体的には、保持部材７２に可視カットフィルタ７０および第１の光源５２ａを保持させ、保持部材７２の位置合わせ部７５を第１の回路基板６０ａの被位置合わせ部６５に係合させると共に、保持部材７２の上側の開口を導光体保持部材２６の庇部２７に嵌め込むことで、位置決めする。
同様に、保持部材７２に可視カットフィルタ７０および第４の光源５３ｂを保持させ、保持部材７２の位置合わせ部７５を第２の回路基板６０ｂの被位置合わせ部６５に係合させると共に、保持部材７２の上側の開口を導光体保持部材２６の庇部２７に嵌め込むことで位置決めする。

次に、集光体３８をフレーム１４の上側から集光体収容部１５に収容する。更に、第１の回路基板６０ａ、第２の回路基板６０ｂおよび可視カットフィルタ７０が位置決めされた、第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂをフレーム１４の上側から導光収容部１６に収容する。その後、カバーガラス１３をフレーム１４の上側から覆うように、フレーム１４の上面に固定する。

次に、カバーガラス１３が下面になるようにフレーム１４を上下反転させた後、上下反転させたセンサ基板４０を基板収容部１７に収容する。このとき、センサ基板４０の長手方向における一方側の接続孔４２ａにフレーム１４から突出されている第１の回路基板６０ａの接続部６３を挿入する。また、センサ基板４０の長手方向における他方側の接続孔４２ｂにフレーム１４から突出されている第２の回路基板６０ｂの接続部６３を挿入する。したがって、第１の回路基板６０ａおよび第２の回路基板６０ｂがセンサ基板４０の長手方向の端部に接続される。

その後、接続孔４２ａ、４２ｂからセンサ基板４０の裏面に露出された第１の回路基板６０ａの接続部６３、第２の回路基板６０ｂの接続部６３を、センサ基板４０にそれぞれ半田付けする。次に、基板収容部１７に収容されたセンサ基板４０を、例えば熱かしめにより基板収容部１７内に固定することで、下側イメージセンサユニット１０Ａが製造される。同様に、上側イメージセンサユニット１０Ｂについても製造することで、イメージセンサユニット部１０を製造することができる。

図６は、図１に示すＩ−Ｉ線の断面図のうち、長手方向における一方側を示している。
図６に示すように、可視カットフィルタ７０は、保持部材７２によって保持され、第１の光源５２ａと、第１の導光部２１ａの導光体２２の入射面２３ａとの間に精度よく位置決めされる。

次に、上述したように構成されるイメージセンサユニット部１０の動作について説明する。下側イメージセンサユニット１０Ａは、搬送ローラ１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０２Ａ、１０２Ｂにより搬送方向Ｆに搬送される紙幣Ｓに対し、第１の光源５２ａ、第４の光源５３ｂのＬＥＤチップ５４ｕｖおよび第２の光源５２ｂ、第３の光源５３ａのＬＥＤチップ５４ｒ、５４ｇ、５４ｂ、５４ｉｒをそれぞれ順次、発光させる。
ここで、第１の光源５２ａおよび第４の光源５３ｂのＬＥＤチップ５４ｕｖから発光された波長（例えば、３６５ｎｍをピークとする３５０ｎｍ〜６００ｎｍ）の光のうち微弱な可視の波長（例えば、４００ｎｍ〜６００ｎｍ）の光は可視カットフィルタ７０によってカットされる。したがって、第１の導光部２１ａの導光体２２の入射面２３ａおよび第２の導光部２１ｂの導光体２２の入射面２３ｂから紫外の波長（例えば、３５０ｎｍ〜４００ｎｍ）の光のみが各導光体２２内に入射する。
一方、第２の光源５２ｂおよび第３の光源５３ａのＬＥＤチップ５４ｒ、５４ｇ、５４ｂ、５４ｉｒから発光された光は、カットされることなく各導光体２２内に入射する。

入射した光は第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂの各導光体２２の出射面２４から、図１において代表的に示される矢印Ｌ₁のように紙幣Ｓの読取位置Ｏ₁を指向するように出射される。出射された光は集光体３８を挟んだ２方向から紙幣Ｓの一方の面（下面）に対して、主走査方向に亘ってライン状に均一に照射される。
紙幣Ｓに照射された光が紙幣Ｓの下面によって反射されることで反射光として、集光体３８を介してイメージセンサ４５上に結像される。結像された光は、イメージセンサ４５により電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。

ここで、紙幣Ｓに蛍光画像が形成されている場合、照射された紫外の波長の光によって蛍光画像が可視の波長（例えば、４５０ｎｍ〜７００ｎｍであり５００ｎｍ〜６５０ｎｍが中心）の光、すなわち蛍光を発光するために、蛍光が集光体３８を介してイメージセンサ４５上に結像される。結像された蛍光は、イメージセンサ４５により画像として読み取られる。
本実施形態では、可視カットフィルタ７０を有することにより、第１の光源５２ａおよび第４の光源５３ｂから発光される紫外の波長を含む光のうち可視の波長の光がカットされた光が紙幣Ｓに照射される。したがって、紫外の波長の光を紙幣Ｓに照射されるときに、可視の波長の光が紙幣Ｓに照射されないようにすることで、背景画像で可視の波長の光が反射されてしまうことを防止することができる。すなわち、背景画像からの反射を抑制させることで、蛍光画像のコントラストを向上させることができ、紙幣Ｓに形成された蛍光画像を鮮明に読み取ることができる。

なお、集光体３８の下面には紫外カットフィルタ３９が配置されていることから、紙幣Ｓにより反射された紫外の波長の光は、集光体３８からイメージセンサ４５に向かって出射されるときにカットされる。したがって、紙幣Ｓにより反射された紫外の波長の光が、イメージセンサ４５上に結像されるのを防止することができるので、さらに蛍光画像を鮮明に読み取ることができる。

このようにしてＲＧＢ、ＩＲ、ＵＶ全ての反射光を１走査ライン分読み取ることで、紙幣Ｓの主走査方向における１走査ラインの読取動作を完了する。１走査ラインの読取動作終了後、紙幣Ｓの副走査方向への移動に伴い、上述と同様に次の１走査ライン分の読取動作が行われる。このように紙幣Ｓを搬送方向Ｆに搬送しながら１走査ライン分ずつ読取動作を繰り返すことで、紙幣Ｓの全面が順次走査されて反射光による画像情報の読み取りが実施される。下側イメージセンサユニット１０Ａは読み取った画像情報を比較部１０３に送信し、比較部１０３は基準データと、取得した画像情報と比較して、紙幣Ｓの真贋を識別する。このとき、下側イメージセンサユニット１０Ａは、読み取った画像情報には鮮明に読み取られた蛍光画像が含まれていることから、紙幣Ｓの真贋の識別の精度を向上させることができる。

なお、上側イメージセンサユニット１０Ｂにおいても、下側イメージセンサユニット１０Ａと異なるタイミングで、紙幣Ｓの他方の面（上面）に対して、主走査方向に亘ってライン状に均一に照射される。したがって、下側イメージセンサユニット１０Ａは、上側イメージセンサユニット１０Ｂから紙幣Ｓに照射された光が紙幣Ｓを透過されることで透過光として、集光体３８を介してイメージセンサ４５上に結像される。結像された光は、イメージセンサ４５により電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。同様に、下側イメージセンサユニット１０Ａは読み取った画像情報を比較部１０３に送信することができる。
なお、上側イメージセンサユニット１０Ｂの画像読取部１１についても他方の面（上面）に対して同様に実施される。

次に、可視カットフィルタ７０を用いる場合と用いない場合との蛍光画像のコントラストの相違について、日本国の１万円札の紙幣Ｓで測定またはシミュレーションした場合について図９〜図１２のグラフを参照して説明する。
まず、図９および図１０を参照して、ＬＥＤチップ５４ｕｖの波長分布および紙幣Ｓの蛍光画像および背景画像の反射光の波長分布を測定した結果について説明する。図１０は、図９の縦軸を拡大した図である。
図９および図１０に示す破線は、ＬＥＤチップ５４ｕｖが発光する光の波長分布である。また、図９および図１０に示す実線および一点鎖線は、ＬＥＤチップ５４ｕｖから導光体２２を介して紙幣Ｓに照射されて反射された背景画像および蛍光画像の波長分布である。縦軸は、ＬＥＤチップ５４ｕｖが発光する光量を１としたときの出力比である。なお、図９および図１０は、可視カットフィルタ７０および紫外カットフィルタ３９を用いていないときのグラフである。

図１０の破線で示すように、ＬＥＤチップ５４ｕｖからは紫外の波長以外に微弱な可視の波長の光も発光している。したがって、可視の波長の光が、紙幣Ｓの背景画像に反射されることで、図１０の実線で示すように背景画像の波長分布が、蛍光画像の波長分布と重複してしまう。そのため、蛍光画像のコントラストが低下してしまう。

次に、可視カットフィルタ７０を用いない場合と用いた場合との蛍光画像のコントラストの相違について図１１および図１２を参照して、説明する。
まず、図１１は、可視カットフィルタ７０を用いない場合の蛍光画像および背景画像の出力（イメージセンサ４５が受光して変換した出力）を測定した結果を示すグラフである。図１２は、可視カットフィルタ７０を用いた場合の蛍光画像および背景画像の出力をシミュレーションしたグラフである。
なお、図１１および図１２では、集光体３８に紫外カットフィルタ３９を配置したので、背景画像および蛍光画像では、紫外の波長の光は出力されない。

図１１では、可視カットフィルタ７０を用いていないため、背景画像が高く出力されてしまう。その結果、蛍光画像と背景画像との間の出力差が生じにくく、蛍光画像のコントラストが低下している。
一方、図１２では、可視カットフィルタ７０を用いているため、背景画像が低く出力される。その結果、蛍光画像と背景画像との間の出力差が大きくなり、蛍光画像のコントラストが向上している。

このように、本実施形態によれば、第１の光源５２ａおよび第４の光源５３ｂから発光される光のうち可視の波長の光をカットする可視カットフィルタ７０を有することから、紙幣Ｓには可視の波長の光を除いた紫外の波長の光が照射される。したがって、背景画像において可視の波長の光が反射されることを抑制できる分、紫外の波長の光によって蛍光を発光した蛍光画像を鮮明に読み取ることができる。すなわち、紫外の波長が照射されたときに発光する蛍光画像のコントラストを向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
上述した実施形態では、紫外の波長の光を発光する光源（以下、紫外光源）を、第１の導光部２１ａの長手方向における一方側および第２の導光部２１ｂの長手方向における他方側に配置する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、紫外光源を図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように配置してもよい。
図１３Ａ〜図１３Ｃは、上側から見たイメージセンサユニットの模式図である。図１３Ａ〜図１３Ｃでは、上述した実施形態と同様な構成に同一符号を付している。

図１３Ａに示すイメージセンサユニット９０は、紫外光源８０を第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂの長手方向におけるそれぞれ両端に配置している。また、紫外光源８０に対面させて、可視カットフィルタ７０をそれぞれ配置している。したがって、イメージセンサユニット９０の第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂは、可視の波長の光がカットされた紫外の波長の光を紙幣Ｓに照射する。
図１３Ｂに示すイメージセンサユニット９１は、可視光源８１を第１の導光部２１ａの長手方向における両端に配置し、紫外光源８０を第２の導光部２１ｂの長手方向における両端に配置している。また、紫外光源８０に対面させて、可視カットフィルタ７０をそれぞれ配置している。したがって、イメージセンサユニット９１の第２の導光部２１ｂは、可視の波長の光がカットされた紫外の波長の光を紙幣Ｓに照射する。
図１３Ｃに示すイメージセンサユニット９２は、紫外光源８０を第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂの長手方向における一方側に配置し、可視光源８１を第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂの長手方向における他方側に配置している。また、紫外光源８０に対面させて、可視カットフィルタ７０をそれぞれ配置している。したがって、イメージセンサユニット９２の第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂは、可視の波長の光がカットされた紫外の波長の光を紙幣Ｓに照射する。

また、上述した実施形態では、導光ユニット２０が第１の導光部２１ａと、第２の導光部２１ｂとを有する場合について説明したが、この場合に限られず、一つの導光部のみであってもよく、３つ以上の導光部を有してもよい。
また、上述した実施形態では、第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂの長手方向における両端に光源を配置する場合について説明したが、この場合に限られず、一方側または他方側のみに光源を配置してもよい。

また、上述した実施形態では、第１の導光部２１ａおよび第２の導光部２１ｂは、導光体２２と導光体保持部材２６とを有する場合について説明したが、この場合に限られず、導光体保持部材２６を省略し、導光体２２のみで構成してもよい。
また、上述した実施形態では、イメージセンサユニット部１０は下側イメージセンサユニット１０Ａと、上側イメージセンサユニット１０Ｂとを有する場合について説明したが、この場合に限られず、下側イメージセンサユニット１０Ａまたは上側イメージセンサユニット１０Ｂのみで構成してもよい。

１０：イメージセンサユニット部 １０Ａ：下側イメージセンサユニット １０Ｂ：上側イメージセンサユニット １４：フレーム ２２：導光体 ２３ａ、２３ｂ：入射面 ２６：導光体保持部材 ３８：集光体 ３９：紫外カットフィルタ（第２のフィルタ部材） ４０：センサ基板 ４５：イメージセンサ ５２、５３：光源 ５４ｒ、５４ｇ、５４ｂ、５４ｉｒ、５４ｕｖ：ＬＥＤチップ １０１Ａ、１０１Ｂ、１０２Ａ、１０２Ｂ：搬送ローラ（移送部） １０３：比較部 １０４：記憶部 １００：画像読取装置（紙葉類識別装置）

Claims (6)

1. 蛍光物質が施された被照明体にライン状の光を照射して、反射された光を読み取るイメージセンサユニットであって、
   紫外の波長を含む光を発光する光源と、
   前記光源から発光される光のうち可視の波長の光を遮断するフィルタ部材と、
   棒状に形成され、長手方向における端部に形成された入射面から前記フィルタ部材を透過した光を入射させ前記被照明体に向かって出射する導光体と、
   前記被照明体からの光を電気信号へと変換するイメージセンサと、を有することを特徴とするイメージセンサユニット。
2. 前記フィルタ部材を保持する保持部材を有し、
   前記保持部材は、前記フィルタ部材を前記光源および前記導光体に対して位置決めす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. 前記被照明体からの光を前記イメージセンサに結像する集光体を有し、
   前記集光体は、前記被照明体からの光のうち紫外の波長の光を遮断する第２のフィルタ部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載のイメージセンサユニット。
4. 前記導光体に入射された光を出射面側に反射させる反射面を有する導光体保持部材を備え、
   前記導光体保持部材は、硫酸バリウムを含む樹脂からなることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
5. 請求項１ないし４の何れか１項に記載のイメージセンサユニットと、
   前記イメージセンサユニットと前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、を有することを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項１ないし４の何れか１項に記載のイメージセンサユニットと、
   前記被照明体としての紙葉類を移送させる移送部と、
   前記紙葉類を識別する基準となる基準データを記憶する記憶部と、
   前記イメージセンサユニットに読み取られた画像情報と、前記記憶部に記憶されている前記基準データとを比較して前記紙葉類を識別する比較部と、を有することを特徴とする紙葉類識別装置。

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