JP2017204240A - イメージセンサユニットおよび紙葉類識別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙葉類Ｐの磁気情報と光情報とを同じ位置で読取ることができるようにする。【解決手段】イメージセンサユニット１ａは、所定の波長領域の光を出射する光源モジュール２と、光源モジュール２から出射された光を直線偏光に変える第１の偏光部材１１と、直線偏光に変えられた光の振動方向を紙葉類Ｐの磁気情報に応じて変える磁性ガーネット層３２と、ガーネット層を透過した光が反射する反射状態と透過する透過状態とを切替えることができる反射／透過層３３と、反射／透過層３３が反射状態である場合に反射／透過層３３で反射した光が透過し、透過状態である場合に磁性ガーネット層３２を透過して紙葉類Ｐで反射した光が透過するように設けられ、反射／透過層３３で反射した光の透過率が振動方向に応じて異なる第２の偏光部材１２と、第２の偏光部材１２を透過した光を検出するイメージセンサ１５とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、イメージセンサユニットおよび紙葉類識別装置に関する。特には、光情報および磁気情報を読み取ることができる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た紙葉類識別装置に関する。

紙葉類の種類の識別や真贋の判定を行う紙葉類識別装置には、イメージセンサユニットが設けられる。イメージセンサユニットは、紙葉類の表面に光を照射し、その反射光や透過光によって、紙葉類の表面に付加された光情報（文字や図形などのパターン）を読取る。また、紙幣などの紙葉類には、光では直接的に読み取ることができない磁気情報（例えば、磁性インクなどで描かれた文字や図形などの磁気パターン）が付与されているものがある。このため、紙葉類識別装置には、紙葉類の光情報と磁気情報の両方の読取に対応したイメージセンサユニットが用いられるものがある。

特許文献１には、読取対象物の光情報を読取るための光学系と、磁気情報を読取るための光学系と、これらの光学系により集光した光を検出するラインセンサとを有するイメージセンサユニットが開示されている。読取対象物の光情報を読取るための光学系は、読取対象物に光を照射する光源と、読取対象物からの反射光をラインセンサに集光させる光路とを有する。読取対象物の磁気情報を読取るための光学系は、入射した光の振動方向を読取対象物の磁気特性に応じて変化させて反射させる磁気光学素子と、磁気光学素子に光を照射する光源と、磁気光学素子からの反射光をラインセンサに集光させる光路とを有する。このような構成によれば、読取対象物の光情報と磁気情報とを１つの共通するラインセンサによって読取ることができる。

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、読取対象物の光情報を読取るための光学系と、磁気情報を読取るための光学系とが異なる位置に設けられるため、読取対象物の光情報と磁気情報とを同じ位置で読取ることができない。

特開２０１４−２１６０４号公報

上述した実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、読取対象物の光情報と磁気情報とを同じ位置で読取ることができることである。

前記課題を解決するため、本発明は、読取対象物の光情報と磁気情報とを読取るイメージセンサユニットであって、所定の波長領域の光を出射する光源と、前記光源から出射された前記光を直線偏光に変える第１の偏光部材と、直線偏光に変えられた前記光の振動方向を前記読取対象物の磁気情報に応じて変える磁性ガーネット層と、前記ガーネット層を透過した前記光が反射する第１の状態と透過する第２の状態とを切替えることができる反射／透過層と、前記反射／透過層が前記第１の状態である場合に前記反射／透過層で反射した光が入射し、前記反射／透過層が前記第２の状態である場合に前記反射／透過層を透過して前記読取対象物で反射した前記光が入射するように設けられ、前記反射／透過層で反射した前記光の透過率が前記振動方向に応じて異なる第２の偏光部材と、前記第２の偏光部材を透過した前記光を検出するイメージセンサと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、読取対象物の光情報と磁気情報とを同じ位置で読取ることができる。

図１は、第１の実施形態のイメージセンサユニットの構成例を模式的に示す分解斜視図である。図２Ａと図２Ｂは、第１の実施形態のイメージセンサユニット１ａの構成例を模式的に示す外観斜視図である。 図２Ａは、第１の実施形態のイメージセンサユニットの構成例を模式的に示す外観斜視図である。 図２Ｂは、第１の実施形態のイメージセンサユニットの構成例を模式的に示す外観斜視図である。 図３は、第１の実施形態のイメージセンサユニットを主走査方向に直角な平面で切断した断面を示す図である。 図４は、磁気情報転写部材の構成例を模式的に示す斜視図である。 図５は、透過軸どうしの交差角度と透過率との関係を模式的に示すグラフである。 図６は、第２実施形態のイメージセンサユニットの構成例を模式的に示す分解斜視図である。 図７は、第２実施形態のイメージセンサユニットの磁気情報転写部材および反射部材の構成例を模式的に示す外観斜視図である。 図８Ａは、第２実施形態のイメージセンサユニットの磁気情報転写部材および反射部材の構成例を模式的に示す断面図である。 図８Ｂは、第２実施形態のイメージセンサユニットの磁気情報転写部材および反射部材の構成例を模式的に示す断面図である。 図９は、紙葉類識別装置の要部の構成例を模式的に示す断面図である。 図１０は、２基のイメージセンサユニットを有する紙葉類識別装置の要部の構成例を模式的に示す図である。

以下に、本発明が適用された各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の各実施形態では、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た紙葉類識別装置を示す。各図においては、イメージセンサユニットの三次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。Ｘ方向は、イメージセンサユニットの主走査方向である。Ｙ方向は、イメージセンサユニットの副走査方向である。Ｚ方向は、イメージセンサユニットの上下方向である。なお、上下方向については、読取対象物に向ける側を上側とする。

各実施形態のイメージセンサユニットは、読取対象物に対して相対的に副走査方向に移動しながら、読取対象物に付与されている可視情報（可視パターン）と、赤外線情報（赤外線パターン）と、紫外線情報（紫外線パターン）と、磁気情報（磁気パターン）とを、光を用いて読み取る。本発明においては、「光」とは、可視光線のみならず、紫外線や赤外線などの可視光線以外の波長領域の電磁波を含むものとする。そして、説明の便宜上、可視情報と赤外線情報と紫外線情報とを、まとめて「光情報」と称する。

なお、各実施形態では、イメージセンサユニットが、可視情報と赤外線情報と紫外線情報と磁気情報の全てを読取ることができる構成を示すが、このような構成に限定されない。各実施形態のイメージセンサユニットは、少なくとも１種類の光情報と磁気情報とを読取ることができる構成であればよい。例えば、各実施形態のイメージセンサユニットは、可視情報と紫外線情報と磁気情報を読取ることができ、赤外線情報を読取ることができない構成であってもよい。また、各実施形態では、読取対象物として、紙幣や各種カードなどの紙葉類を示す。ただし、イメージセンサユニットの読取対象物は紙葉類に限定されない。

＜イメージセンサユニット（第１実施形態）＞
まず、第１実施形態のイメージセンサユニット１ａの構成例について説明する。第１実施形態は、光情報と磁気情報の読取りの切替えを電気的に行う形態である。図１は、第１の実施形態のイメージセンサユニット１ａの構成例を模式的に示す分解斜視図である。図２Ａと図２Ｂは、第１の実施形態のイメージセンサユニット１ａの構成例を模式的に示す外観斜視図である。なお、図２Ａは上側から見た図であり、図２Ｂは下側から見た図である。図３は、図２ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、第１の実施形態のイメージセンサユニット１ａを主走査方向に直角な平面で切断した断面を示す図である。図１〜図３に示すように、イメージセンサユニット１ａは、フレーム１０と、光源モジュール２と、第１の偏光部材１１と、磁気情報転写部材３ａと、第２の偏光部材１２と、集光体１３と、主回路基板１４と、フレーム１０と、カバー部材１６ａとを有する。

光源モジュール２は線状光源であり、主走査方向に長い線状光を磁気情報転写部材３ａに向けて出射する。光源モジュール２は、例えば、可視光である赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と白色光（Ｗ）と、不可視光である赤外線（ＩＲ）と紫外線（ＵＶ）とを出射する。また、光源モジュール２は、非偏光（無偏光とも称する）を出射する。なお、光源モジュール２から出射される各色の光（各波長領域の光）の光軸は同じである。図３においては、光源モジュール２から出射される各色の光の光軸を一点鎖線Ｌで示す。

ここで、光源モジュール２の構成例について説明する。光源モジュール２は、発光素子２１と、導光体２２と、導光体カバー２３とを有する。

発光素子２１は、前記各色の光を発する。例えば、光源モジュール２は、可視光を発する発光素子２１として、赤色光（Ｒ）を発する赤色ＬＥＤと、緑色光（Ｇ）を発する緑色ＬＥＤと、青色光（Ｂ）を発する青色ＬＥＤとを有している。また、光源モジュール２は、白色光（Ｗ）を発する白色ＬＥＤを有している。ただし、光源モジュール２が白色ＬＥＤを有しておらず、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとが同時に発光することにより白色光を出射する構成であってもよい。さらに、光源モジュール２は、不可視光を発する発光素子２１として、紫外線（ＵＶ）を発する紫外線ＬＥＤと、赤外線（ＩＲ）を発する赤外線ＬＥＤとを有している。

導光体２２は、発光素子２１が発する光を線状化（線光源化）する光学部材であり、透明で主走査方向に長い棒状の構成を有している。導光体２２には、例えば、アクリル樹脂などの透明な樹脂材料からなる射出成形品が適用される。導光体２２の長手方向（主走査方向）の端面には、発光素子２１が発する光を入射させる光入射面２２１が設けられている。なお、導光体２２の長手方向の端面の全域が光入射面２２１であってもよく、端面の一部の領域に光入射面２２１が設けられる構成であってもよい。また、光入射面２２１は、導光体２２の長手方向の両端面に設けられる構成であってもよく、一方の端面にのみ設けられる構成であってもよい。導光体２２の側面には、入射した光を拡散させるための光拡散面２２２と、導光体２２の外部（具体的には、磁気情報転写部材３ａ）に向けて線状光を出射する光出射面２２３とが設けられている。光拡散面２２２と光出射面２２３は、いずれも、導光体２２の長手方向（主走査方向）に長い帯状に形成されている。また、光拡散面２２２には、導光体２２の外部（具体的には、後述する導光体カバー２３の光反射面２３１）に向けて光を出射する図略の複数のプリズムパターンが設けられている。プリズムパターンは、導光体２２の長手方向に直角な方向に延伸する断面略三角形のリブ状の構成を有する。

導光体カバー２３は、導光体２２に入射した光を拡散させる機能と、光の有効利用を図る機能とを有する。導光体カバー２３は、酸化チタンが混合されたポリカーボネートなど、光の反射率が高い材料により形成される。また、導光体カバー２３は、射出成形により形成された射出成形品が適用できる。導光体カバー２３は棒状の部材であり、長手方向（主走査方向）に直角な平面で切断した断面は、略「Ｕ」字形状を有している。そして、導光体カバー２３は、導光体２２の側面（ただし、光出射面２２３を除く）を覆うように取り付けることができる。導光体カバー２３の内周側には、光反射面２３１が設けられている。光反射面２３１は、導光体カバー２３の長手方向に延伸する長い帯状の面であり、光を乱反射する表面性状を有している。導光体２２に導光体カバー２３が取付けられた状態では、導光体２２の光拡散面２２２が、導光体カバー２３の光反射面２３１で覆われる（光反射面２３１に対向する）。

なお、光源モジュール２は、前述の構成に限定されない。例えば、光源モジュール２は、導光体カバー２３を有していなくてもよい。この場合には、導光体２２の光拡散面２２２には、光を乱反射するパターン（例えば、白色のドットパターン）が設けられる構成が適用できる。また、光源モジュール２は、導光体２２を有していなくてもよい。例えば、光源モジュール２は、主走査方向に長い帯板状の配線板と、この配線板に主走査方向に並べて実装される複数の発光素子２１とで構成されていてもよい。このような構成によれば、直線状に並べて設けられている複数の発光素子２１が発光することで、線状光が出射される。この場合には、各色の単色光を発する発光素子２１が主走査方向に周期的に並ぶように実装される構成であってもよく、複数の色の光を発する発光素子２１が主走査方向に並べて実装される構成であってもよい。要は、光源モジュール２は、全体として、主走査方向に長い線状光を出射できる構成であればよい。

第１の偏光部材１１は、光源モジュール２が出射した光（非偏光）を、ある一方向に振動する直線偏光（平面偏光と称することもある）に変える。すなわち、第１の偏光部材１１には、ある１方向の透過軸が設定されており、この透過軸に平行な振動方向の偏光（偏波）を透過し、それ以外の振動方向の偏光（偏波）を遮断する。第１の偏光部材１１には、公知の偏光フィルムや偏光板など、公知の各種偏光子が適用できる。また、第１の偏光部材１１は、光源モジュール２が出射する各色の光のうち、磁気情報の読取りに用いる色（波長領域）の光を直線偏光に変えるものであればよく、全ての色の光を直線偏光に変えるものでなくてもよい。本実施形態では、イメージセンサユニット１ａは、白色光を用いて紙葉類Ｐの磁気情報を読取る。このような構成である場合には、第１の偏光部材１１は、白色光を直線偏光に変えるものが適用される。そして、第１の偏光部材１１は、赤外線や紫外線を直線偏光に変えないものであってもよい。第１の偏光部材１１を透過して直線偏光に変えられた光は、磁気情報転写部材３ａに入射する。

磁気情報転写部材３ａは、入射した直線偏光の振動の方向（方位角）を、紙葉類Ｐの表面の磁気情報に応じて変化させる。なお、紙葉類Ｐの表面の磁気情報とは、紙葉類Ｐに存在する磁性体（例えば、塗布されている磁性塗料など）が形成する漏洩磁束のパターン（紙葉類Ｐの表面の磁気パターン）というものとする。また、磁気情報転写部材３ａは、入射した光を反射させるか透過させるかを切替えることができる反射／透過層３３を有している。そして、磁気情報転写部材３ａの反射／透過層３３は、光情報の読取りの際には入射した光を透過させ、磁気情報の読取りの際には入射した光を反射させる。なお、磁気情報転写部材３ａの構成例については後述する。

第２の偏光部材１２は、入射した直線偏光を、その振動の方向に応じた透過率で透過させる。第２の偏光部材１２には所定の方向の透過軸が設定されている。第２の偏光部材１２に入射した直線偏光の透過率は、振動方向が透過軸と平行である場合に最も高く、振動方向と透過軸のなす角度が大きくなるにしたがって低下し、振動方向と透過軸のなす角度が直角である場合に最も低くなる。本実施形態では、第２の偏光部材１２の透過軸は、第１の偏光部材１１の透過軸に対して光軸回りに３５〜５５°の範囲で回転した方向に設定されている。特に、４５°回転した方向に設定されている構成であることがより好ましい。なお、第２の偏光部材１２は、第１の偏光部材１１と同様に、従来公知の偏光板や偏光フィルムなど、公知の各種偏光子が適用できる。

集光体１３は、入射した光を、イメージセンサ１５の表面に結像させる。集光体１３には、例えば、ロッドレンズアレイ（マイクロレンズアレイ）が適用される。一般的なロッドレンズアレイは、所定の方向に直線状に並んでいる複数の正立等倍結像型の結像素子（ロッドレンズ）を有する。なお、集光体１３は、結像素子が直線状に配列されている構成であればよく、具体的な構成は限定されない。例えば、集光体１３は、結像素子の列を複数列有する構成であってもよい。図３においては、集光体１３の光軸を一点鎖線Ｍで示す。

主回路基板１４は、主走査方向に長い回路基板である。主回路基板１４の上側の面にはイメージセンサ１５が設けられており、下面にはイメージセンサユニット１ａの外部（例えば、紙葉類識別装置５に設けられる制御機器など）と電気的に接続するためのコネクタ１４１が実装されている。また、主回路基板１４には、後述する反射／透過層３３を制御する制御回路が構築されていてもよい。例えば、後述する反射／透過層３３を制御するＩＣが実装されていてもよい。この場合には、主回路基板１４に構築された制御回路（実装されたＩＣ）が、反射／透過層３３を制御する制御手段として機能する。ただし、イメージセンサユニット１ａが反射／透過層３３を制御する制御手段を有しない構成であってもよい。この場合には、イメージセンサユニット１ａに接続される外部機器が、反射／透過層３３を制御する制御手段を有していればよい。

イメージセンサ１５は、集光体１３により結像された光を検出し、検出した光をその強度に応じた電気信号に変換する。イメージセンサ１５には、例えば、イメージセンサＩＣアレイが適用される。イメージセンサＩＣアレイは、複数のイメージセンサＩＣが主回路基板１４の上側の面に長手方向（主走査方向）に直線状に並べて実装されることによって形成される。イメージセンサＩＣは、所定の間隔で直線状に並べて配列される複数の受光素子（光電変換素子と称することもある）を有するＩＣである。なお、イメージセンサＩＣアレイを構成するイメージセンサＩＣの数や、イメージセンサＩＣが有する受光素子の数や間隔は、イメージセンサユニット１ａの構成に応じて適宜設定や選択される。また、イメージセンサＩＣには、従来公知の各種イメージセンサＩＣが適用できる。要は、イメージセンサ１５は、複数の受光素子が主走査方向に直線状に配列されている構成であればよい。また、イメージセンサＩＣが、千鳥配列のように複数列配列されている構成であってもよい。

コネクタ１４１は、主回路基板１４の下面に実装されている。主回路基板１４に設けられているイメージセンサ１５は、このコネクタ１４１を介してイメージセンサユニット１ａの外部と電気的に接続されることによって、外部と信号の送受信を行うとともに、外部から駆動用の電力の供給を受ける。また、光源モジュール２の発光素子２１は、このコネクタ１４１を介して外部から電力の供給を受けて発光する。なお、コネクタ１４１の具体的な構成は特に限定されるものではなく、公知の各種コネクタが適用できる。

フレーム１０は、イメージセンサユニット１ａの筐体であり、主走査方向に長い棒状の形状を有する。フレーム１０には、例えば、黒色に着色されており遮光性を有する樹脂材料（例えば、ポリカーボネートなど）により形成された射出成形品が適用される。フレーム１０の内部には、導光体カバー２３が取付けられた導光体２２を収容する導光体収容室１０１と、発光素子２１を収容する発光素子収容室１０２と、集光体１３を収容する集光体収容室１０３と、主回路基板１４を収容する回路基板収容室１０４とが設けられている。

導光体収容室１０１と発光素子収容室１０２と集光体収容室１０３は、いずれも、上側が開口している領域である。また、導光体収容室１０１と集光体収容室１０３とは、いずれも、フレーム１０の長手方向（主走査方向）に延伸する細長い凹状（溝状）の領域であり、それらの長手方向は互いに平行である。発光素子収容室１０２は、フレーム１０の長手方向の端部近傍であって、導光体収容室１０１の長手方向の外側に、導光体収容室１０１と連通するように設けられている。

導光体収容室１０１は、導光体カバー２３が取付けられている導光体２２を、その長手方向が主走査方向に平行となる向きで収容できる。発光素子収容室１０２は、発光素子２１を、導光体収容室１０１に収容された導光体２２の光入射面２２１（長手方向の端面）に光を照射できる位置および向きで収容できる。

なお、光源モジュール２に長手方向の両端面に光入射面２２１が設けられている導光体２２が適用される構成であれば、フレーム１０には、導光体収容室１０１の長手方向の両外側に発光素子収容室１０２が設けられている構成が適用される。光源モジュール２に長手方向の一方の端面に光入射面２２１が設けられている導光体２２が適用される構成であれば、フレーム１０には、導光体収容室１０１の長手方向の両外側に発光素子収容室１０２が設けられている構成が適用される。また、光源モジュール２が導光体２２を有しておらず、複数の発光素子２１が直線状に並べて実装されている配線板を有する構成であれば、フレーム１０には、導光体収容室１０１が設けられず、この配線板を収容する光源収容室が設けられる。この場合、光源収容室は、前述の導光体収容室１０１と同様に、上側が開口しておりフレーム１０の長手方向に延伸する凹状部（溝状部）が適用される。

回路基板収容室１０４は、フレーム１０の内部の下側寄りに設けられている。回路基板収容室１０４は、下側が開口しており、フレーム１０の長手方向に長い凹状（溝状）の構成を有する領域である。

また、フレーム１０には、集光体収容室１０３に収容されている集光体１３から回路基板収容室１０４に収容されている主回路基板１４のイメージセンサ１５に至る光路が設けられている。この光路は、集光体収容室１０３の底部から回路基板収容室１０４に至る貫通孔である。そして、この光路は、集光体収容室１０３に収容されている集光体１３の光軸Ｍに平行な方向視で、主走査方向に細長いスリット状の構成を有する。

回路基板収容室１０４と発光素子収容室１０２とは、発光素子収容室１０２に収容されている発光素子２１と回路基板収容室１０４に収容されている主回路基板１４とを電気的に接続できるように、貫通孔などによって連通している。例えば、発光素子収容室１０２に収容されている発光素子２１が、端子金具（リードフレーム）を有するＬＥＤであれば、ＬＥＤの端子金具は、この貫通孔を通じて、回路基板収容室１０４に引出され、主回路基板１４に電気的に接続される。

カバー部材１６ａは、略平板状の部材である。カバー部材１６ａの上部には、磁気情報転写部材３ａを収容する磁気情報転写部材収容部１６１ａが設けられている。磁気情報転写部材収容部１６１ａは、磁気情報転写部材３ａの厚さに応じた深さを有する凹部である。例えば、磁気情報転写部材収容部１６１ａは、カバー部材１６ａの短尺方向（副走査方向）の中央部に、長手方向（主走査方向）に延伸するように設けられている。そして、カバー部材１６ａには、磁気情報転写部材収容部１６１ａの底部とカバー部材１６ａの下面側とを連通する貫通孔が設けられている。この貫通孔は、導光体２２と磁気情報転写部材３ａおよび紙葉類Ｐとの間の光路として機能する。この貫通孔は、主走査方向に長いスリット状の構成を有している。

次に、磁気情報転写部材３ａの構成例について、図４を参照して説明する。図４は、磁気情報転写部材３ａの構成例を模式的に示す斜視図である。図４に示すように、磁気情報転写部材３ａは、平板状の構成を有する。磁気情報転写部材３ａは、基材層３１と、磁性ガーネット層３２と、反射／透過層３３と、保護層３４とを有し、これらの各層が下側から前記記載の順序で積層している。すなわち、磁性ガーネット層３２の上側（紙葉類Ｐに近い側）に反射／透過層３３が直接に接するように設けられており、反射／透過層３３の上側の面を覆うように保護層３４が設けられている。また、基材層３１と磁性ガーネット層３２と反射／透過層３３と保護層３４とが一体に結合しており、１つの部材を形成している。

基材層３１は、磁性ガーネット層３２と反射層４１と保護層３４とを支持する層であり、例えば、ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧＧ）の薄膜が適用される。基材層３１としてのＧＧＧの薄膜の厚さは、例えば、３００〜１０００μｍの範囲が適用できる。

磁性ガーネット層３２は、入射した直線偏光の振動方向を、紙葉類Ｐの磁気情報に応じて回転させる。磁性ガーネット層３２は、印加された磁界の向きと強さ（磁束の向きと磁束強度）に応じて磁区構造が変化する。このため、磁性ガーネット層３２に入射した光は、磁性ガーネット層３２を透過する際に、ファラデー効果により振動方向が変化（振動方向が回転）する。磁性ガーネット層３２には、従来公知の各種磁性ガーネットの薄膜が適用される。また、磁性ガーネット層３２の厚さは特に限定されないが、例えば、数１０〜１００ｎｍの範囲が適用できる。磁性ガーネット層３２の形成方法（製膜方法）には、例えば、液相エピタキシャル成長法が適用できる。

反射／透過層３３は、磁気情報転写部材３ａに入射した光を鏡面反射させる状態（第１の状態）と透過させる状態（第２の状態）とを電気的に切替えることができる層である。本実施形態では、反射／透過層３３には、エレクトロクロミックミラーが適用される。エレクトロクロミックミラーは、その外部から電圧を印加することによって色調を変化させて光の反射率を調整できる調光部材である。例えば、エレクトロクロミックミラーは、エレクトロクロミック材料（電気的に引き起こされる可逆的な酸化還元反応によって色調が変化する材料）の層と、このエレクトロクロミック材料へのイオンの供給源である電解質の層と、電解質の層に電圧を印加することによりイオンを移動させる電極の層とを有し、これらが２枚の透明基材により挟まれている構成を有する。なお、エレクトロクロミックミラーには、公知の各種構成が適用できる。要は、反射／透過層３３は、入射した光を鏡面反射させる状態と透過させる状態とを電気的に切替えることができる構成であればよく、具体的な構成は特に限定されない。説明の便宜上、入射した光を鏡面反射させる状態（第１の状態）を「反射状態」と称し、入射した光を透過させる状態（第２の状態）を「透過状態」と称する。

保護層３４は、反射／透過層３３の上側の面を被覆することにより、反射／透過層３３や磁性ガーネット層３２を保護する。特に、保護層３４は、反射／透過層３３や磁性ガーネット層３２の摩耗を防止する。保護層３４には、例えば、厚さが数μｍのダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）の薄膜が適用できる。ダイヤモンド・ライク・カーボンの薄膜の形成方法（製膜方向）には、例えばスパッタリング方が適用できる。なお、保護層３４は、ダイヤモンド・ライク・カーボンの薄膜に限定されない。保護層３４は、光源モジュール２が出射する波長領域の光の透過率が高く、かつ、耐摩耗性が高い材料であればよい。

次に、イメージセンサユニット１ａの組み付け構造について説明する。図３に示すように、導光体カバー２３が取付けられた導光体２２は、導光体カバー２３とともに導光体収容室１０１に収容されている。導光体収容室１０１に収容された導光体２２は、フレーム１０に設けられる押さえ爪などによって、フレーム１０に位置決めされた状態で固定されている。集光体１３は、集光体収容室１０３に収容されている。集光体収容室１０３に収容された集光体１３は、フレーム１０に位置決めされた状態で、熱硬化性の接着剤などによってフレーム１０に接着（固定）されている。イメージセンサ１５が設けられた主回路基板１４は、回路基板収容室１０４に収容されている。回路基板収容室１０４に収容された主回路基板１４は、フレーム１０に設けられているボスなどの熱カシメによって、フレーム１０に固定されている。発光素子２１は、導光体収容室１０１に収容された導光体２２の光入射面２２１に向けて光を出射できるように、発光素子収容室１０２に収容されている。発光素子収容室１０２に収容された発光素子２１は、回路基板収容室１０４に収容された主回路基板１４に電気的に接続されている。例えば、発光素子２１が、リードフレームを有するＬＥＤであれば、ＬＥＤのリードフレームが主回路基板１４に設けられる配線パターンにハンダ付け等されている。

フレーム１０の上側には、カバー部材１６ａが取付けられている。磁気情報転写部材３ａは、カバー部材１６ａの磁気情報転写部材収容部１６１ａに嵌め込まれるように取り付けられている。なお、磁気情報転写部材３ａの上側の面とカバー部材１６ａの上側の面とは、段差がなく平滑に連続している構成であることが好ましい。

第１の偏光部材１１は、導光体２２の光出射面２２３から出射された光の光路上（光軸Ｌ上）であって、導光体２２の光出射面２２３と磁気情報転写部材３ａの間に配置されている。例えば、図３に示すように、第１の偏光部材１１は、導光体２２の光出射面２２３を覆うように、導光体カバー２３に取り付けられている。要は、第１の偏光部材１１は、光源モジュール２から出射された光が磁気情報転写部材３ａに入射するまでに透過する位置に設けられる構成であればよい。第２の偏光部材１２は、磁気情報転写部材３ａおよび紙葉類Ｐからの反射光の光路上（光軸Ｍ上）であって、磁気情報転写部材３ａと集光体１３との間に設けられている。例えば、第２の偏光部材１２は、カバー部材１６ａに取り付けられる。要は、第２の偏光部材１２は、磁気情報転写部材３ａで反射した光が集光体１３に入射するまでに透過する位置に設けられる構成であればよい。そして、第１の偏光部材１１の透過軸の方向（方位角）と第２の偏光部材１２の透過軸の方向（方位角）とは、光軸回りに互いに３５〜５５°の範囲でずれている。なお、第１の偏光部材１１と第２の偏光部材１２は、上記位置に設けられる構成であればよく、いずれの部材に取り付けられるかなど、固定構造は特に限定されない。

フレーム１０の上側には、カバー部材１６ａが取り付けられている。このカバー部材１６ａにより、発光素子収容室１０２に収容されている発光素子２１と、導光体収容室１０１に収容されている導光体カバー２３および導光体２２と、集光体収容室１０３に収容されている集光体１３と、第１の偏光部材１１と、第２の偏光部材１２とが覆われている。

なお、図３に示すように、主走査方向視において、光源モジュール２から出射される光の光軸Ｌと、集光体１３の光軸Ｍとは、いずれも、磁気情報転写部材３ａの上側の面の法線方向（すなわち、イメージセンサユニット１ａの上下方向）に対して同じ所定の角度（例えば２０°）で傾斜している。そして、これらの光軸Ｌ，Ｍは、磁気情報転写部材３ａの反射／透過層３３またはその近傍において交差している。このような構成であれば、導光体２２に入射する光の光軸Ｌ（すなわち、導光体２２から出射されて磁気情報転写部材３ａの反射／透過層３３で鏡面反射した光の光軸および反射／透過層３３を透過して紙葉類Ｐの表面で反射した光の光軸）と、集光体１３の光軸Ｍ（ロッドレンズの光軸）とは、ほぼ一致する。したがって、光源モジュール２の導光体２２から出射されて磁気情報転写部材３ａや紙葉類Ｐで反射した光は、集光体１３により効率よく集光される。

次に、イメージセンサユニット１ａの動作について説明する。発光素子収容室１０２に収容されている光源モジュール２の発光素子２１は、主回路基板１４を介してイメージセンサユニット１ａの外部から電力の供給を受けて順次周期的に発光する。発光素子２１が発した各色の光は、導光体２２の光入射面２２１から導光体２２の内部に入射し、光出射面２２３から導光体２２の外部に出射する。これにより、光源モジュール２から各色の線状光が、磁気情報転写部材３ａに向かって出射される。なお、導光体２２の内部に入射して光拡散面２２２のプリズムパターンに到達した光は、プリズムパターンから導光体２２の外部に出射して導光体カバー２３の光反射面２３１で反射し、再び導光体２２の内部に入射する。これにより、導光体２２の内部に入射した光が拡散され、光出射面２２３から出射される光の主走査方向の強度分布が均一化される。なお、光源モジュール２が導光体カバー２３を有しておらず、導光体２２の光拡散面２２２にドットパターンなどが設けられている構成であれば、導光体２２に入射した光は、ドットパターンで乱反射することにより拡散する。また、光源モジュール２が導光体２２を有しておらず、配線板に直線状に並べて実装されている複数の発光素子２１を有する構成であれば、これら複数の発光素子２１が発光することにより、主走査方向に長い線状光が磁気情報転写部材３ａに向けて出射される。前述のとおり、光源モジュール２が発する各色の光は非偏光である。

導光体２２の光出射面２２３から磁気情報転写部材３ａに至る光路上（光軸Ｌ上）には、第１の偏光部材１１が設けられている。このため、導光体２２の光出射面２２３から出射した非偏光である各色の光は、第１の偏光部材１１によって直線偏光に変えられる。そして、第１の偏光部材１１により直線偏光に変えられた各色の光は、磁気情報転写部材３ａに入射する。

磁気情報転写部材３ａに入射した各色の光は、基材層３１と磁性ガーネット層３２とを透過して、反射／透過層３３に入射する。前述のとおり、反射／透過層３３には、エレクトロクロミックミラーが適用されており、入射した光を反射させる反射状態と透過させる透過状態とを電気的に切替えることができる。そして、反射／透過層３３が反射状態に切替えられていれば、反射／透過層３３に入射した各色の光は、その表面（磁性ガーネット層３２に接する側の表面）で反射し、磁性ガーネット層３２と基材層３１とを透過して磁気情報転写部材３ａから下側に出射し、第２の偏光部材１２に入射する。一方、反射／透過層３３が透過状態であれば、反射／透過層３３に入射した各色の光は、反射／透過層３３と保護層３４とを透過し、磁気情報転写部材３ａからイメージセンサユニット１ａの上側に出射する。イメージセンサユニット１ａの上側に出射した各色の光は、イメージセンサユニット１ａの上側に紙葉類Ｐが存在していればその表面で反射し、磁気情報転写部材３ａを透過して第２の偏光部材１２に入射する。第２の偏光部材１２を透過した各色の光は、集光体１３によりイメージセンサ１５の表面に結像される。イメージセンサ１５は、結像した光をその強度に応じた電気信号に変換して出力する。

反射／透過層３３にエレクトロクロミックミラーが適用される構成であれば、制御手段は、エレクトロクロミックミラーの電解質層に電圧を印加するか否かを切替えることにより、または、印加する電圧の極性を切替えることにより、反射／透過層３３を反射状態と透過状態の任意の一方に切替えることができる。そして、制御手段は、反射／透過層３３を反射状態に切替えることにより、紙葉類Ｐの磁気情報を読取ることができる。また、反射／透過層３３を透過状態に切替えることにより、紙葉類Ｐの光情報を読取ることができる。なお、前述のとおり、この制御手段は、イメージセンサユニット１ａが有していてもよく、イメージセンサユニット１ａに接続される機器が有していてもよい。

ここで、紙葉類Ｐの磁気情報の読取りについて説明する。反射／透過層３３が反射状態である場合には、第１の偏光部材１１で直線偏光に変えられた各色の光は、磁性ガーネット層３２を透過して反射／透過層３３の表面で鏡面反射する。このため、この反射光は、直線偏光である状態に維持されたまま、再び磁性ガーネット層３２を透過し、磁気情報転写部材３ａから出射して第２の偏光部材１２に入射する。磁気情報転写部材３ａの磁性ガーネット層３２は、紙葉類Ｐに接近したり接触したりすると、紙葉類Ｐからの漏洩磁束の向きと強度に応じて磁区構造が変化する。そして、磁区構造が変化すると、磁性ガーネット層３２を透過する各色の光（直線偏光）の振動方向（方位角）は、ファラデー効果によって変化する。この際、振動方向の変化の向きと大きさは、紙葉類Ｐからの漏洩磁束の向きと大きさに応じて決まる。このため、第２の偏光部材１２に入射する各色の光の振動方向は、紙葉類Ｐからの漏洩磁束の向きと大きさに応じて変化する。

第２の偏光部材１２に入射した直線偏光の透過率は、入射した直線偏光の振動方向と第２の偏光部材１２の透過軸とのなす角度に応じて異なる。図５は、この角度（以下、「交差角度」と称する）と透過率との関係を模式的に示すグラフである。図５に示すように、第２の偏光部材１２に入射した直線偏光の透過率は、交差角度が０°の場合に最大（１００％）であり、交差角度が大きくなるにしたがって小さくなり、９０°で最小（０％）になる。このような構成であると、磁性ガーネット層３２を透過して第２の偏光部材１２に入射した各色の光が直線偏光であり、その振動方向が磁性ガーネット層３２を透過した際に変化していると、振動方向の変化の向きと大きさに応じて透過率が変化する。このため、イメージセンサ１５に入射する各色の光の強度も、振動方向の変化の向きおよび大きさに応じて変化する。したがって、紙葉類Ｐの磁気情報がイメージセンサ１５に入射する光の強弱に変換されるから、紙葉類Ｐの磁気情報を、光を用いて読取ることができる。

次に、紙葉類Ｐの光情報の読取りについて説明する。反射／透過層３３が透過状態であると、第１の偏光部材１１により直線偏光に変えられた各色の光は、磁気情報転写部材３ａを透過し、紙葉類Ｐの表面に到達して反射する。紙葉類Ｐが紙幣など紙類であれば、紙葉類Ｐの表面での反射は鏡面反射ではなく乱反射または乱反射に近い状態となる。したがって、紙葉類Ｐへ入射した各色の光（直線偏光）は、紙葉類Ｐの表面で反射すると、非偏光に変わる。非偏光である反射光は、磁気情報転写部材３ａを透過し、第２の偏光部材１２に入射する。円偏光は、磁性ガーネット層３２を透過した際に振動方向が変化したとしても、円偏光のままである。このため、紙葉類Ｐの表面で反射して第２の偏光部材１２に入射した各色の光の透過率は、磁性ガーネット層３２の磁区構造の変化の影響を受けない。したがって、この場合には、イメージセンサ１５に入射する各色の光の強度は、紙葉類Ｐの表面の反射率に応じて変化し、紙葉類Ｐの磁気情報の影響を受けない。このように、反射／透過層３３を透過状態に切替えることにより、紙葉類Ｐの光情報を、磁気情報の影響を受けることなく読取ることができる。

以上のとおり、イメージセンサユニット１ａの反射／透過層３３を反射状態と透過状態のいずれかに切替えることによって、紙葉類Ｐの磁気情報の読取りと光情報の読取りが可能になる。

そして、イメージセンサユニット１ａは、紙葉類Ｐに対して副走査方向に相対的に移動しながら、反射／透過層３３を反射状態に切替えた状態で、所定の色の光（例えば、白色光）の出射およびその反射／透過層３３での反射光の検出を所定の周期で繰り返す。これにより、イメージセンサユニット１ａは、紙葉類Ｐに付与されている磁気情報を読取ることができる。また、イメージセンサユニット１ａは、紙葉類Ｐに対して副走査方向に相対的に移動しながら、反射／透過層３３を透過状態に切替えた状態で、各色の光の出射およびそれらの紙葉類Ｐでの反射光の検出を所定の間隔で順次行うとともに、この順次行う動作を所定の周期で繰り返す。これにより、イメージセンサユニット１ａは、紙葉類Ｐに付与されている光情報（可視情報、赤外線情報、紫外線情報）を読取ることができる。また、イメージセンサユニット１ａは、反射／透過層３３を反射状態に切替えて所定の色の光（例えば、白色光）の出射およびその反射／透過層３３での反射光の検出する動作と、反射／透過層３３を透過状態に切替えて各色の光の出射およびそれらの紙葉類Ｐでの反射光の検出を所定の間隔で順次行う動作とを、所定の周期で交互に繰り返してもよい。そして、イメージセンサユニット１ａは、読取った磁気情報と光情報を含むデータを生成して出力する。なお、このデータの形式や構造は特に限定されるものではない。

本実施形態では、紙葉類Ｐの磁気情報の読取りに用いる光と、光情報の読取に用いる光とで、光路（光軸Ｌ，Ｍ）が共通である。具体的には、磁気情報の読取りに用いる光と、光情報の読取に用いる光とで、光源モジュール２と、光源モジュール２から磁気情報転写部材３ａに至る光路と、磁気情報転写部材３ａからイメージセンサ１５に至る光路とが共通である。そして、磁気情報転写部材３ａの反射／透過層３３を反射状態と透過状態のいずれかに切替えることによって、磁気情報の読取りと光情報の読取とを切替えることができる。

このような構成であると、磁気情報の読取りと光情報の読取りとで、別々の光源モジュール２を設けなくてもよい。そして、磁気情報の読取りと光情報の読取りとで光路（光軸Ｌ，Ｍ）が共通しているから、磁気情報と光情報とを同一位置で読取ることができる。また、このような構成であると、磁気情報の読取りと光情報の読取りに別々のイメージセンサと光学系を設けなくてよい。したがって、イメージセンサユニット１ａの部品点数の削減を図ることができ、製造コストの削減や製品価格の低廉化を図ることができる。さらに、光情報の読取と磁気情報の読取とで光源モジュール２などの光学系を共通化することにより、光学系の配置に要するスペースの省スペース化を図ることができる。したがって、イメージセンサユニット１ａの小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、第１の偏光部材１１と第２の偏光部材１２の透過軸どうしのなす角度（方位角）が３５〜５５°に設定されている。そして、この角度は４５°であることがより好ましい。このような構成であると、次に示す理由により、紙葉類Ｐの表面の磁気情報の検出感度を高めることができる。紙葉類Ｐの表面に漏洩磁束が存在せず、磁気情報転写部材３ａの磁性ガーネット層３２の磁区構造が変化していないと、磁性ガーネット層３２を透過する所定の色の光（直線偏光）の振動方向は変化しない。このため、この場合には、交差角度は、第１の偏光部材１１と第２の偏光部材１２の透過軸どうしのなす角度と同じ角度（３５〜５５°）となる。

一方、紙葉類Ｐの表面に漏洩磁束が存在すると、第１の偏光部材１１を透過した所定の色の光（直線偏光）の振動方向は、磁性ガーネット層３２を透過する際に、この漏洩磁束の向きと大きさに応じて変化する。例えば、第１の偏光部材１１と第２の偏光部材１２の透過軸どうしのなす角度が３５〜５５°の範囲内に含まれる角度であれば、交差角度は、第１の偏光部材１１と第２の偏光部材１２の透過軸どうしのなす角度（３５〜５５度の範囲内の角度）を中心として磁性体からの漏洩磁束の向きと大きさに応じて変化する。図５に示すとおり、第２の偏光部材１２の直線偏光の透過率の変化の割合（すなわち、グラフの傾き）は、交差角度が３５〜５５°の範囲である場合に大きくなり、４５°である場合に最大となる。このため、イメージセンサ１５によって検出される光の強度の変化も、交差角度が３５〜５５°の範囲であると大きくなり、４５°の近傍において最大となる。したがって、このような構成によれば、振動方向の変化に対する透過率の変化を大きくできるから、紙葉類Ｐの表面の磁気情報の検出感度を高めることができる。特に、第１の偏光部材１１と第２の偏光部材１２の透過軸どうしのなす角度が４５°であれば、検出感度を最大にできる。

＜イメージセンサユニット（第２実施形態）＞
次に、第２実施形態のイメージセンサユニット１ｂの構成例について説明する。第２の実施形態は、紙葉類Ｐの磁気情報の読取りと光情報の読取りとを、機械的（物理的）に切替える形態である。図６は、第２実施形態のイメージセンサユニット１ｂの構成例を模式的に示す分解斜視図である。図７は、第２の実施形態の磁気情報転写部材３ｂと反射部材４の構成例を模式的に示す外観斜視図である。図８Ａと図８Ｂは、第２実施形態のイメージセンサユニット１ｂの構成例を模式的に示す断面図であり、主走査方向に直角な平面で切断した断面を示す図である。そして、図８Ａは、磁気情報の読取りを行う状態を示し、図８Ｂは光情報の読取りを行う状態を示す。なお、第１の実施形態の共通の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

図６〜図８Ｂに示すように、イメージセンサユニット１ｂは、フレーム１０と、光源モジュール２と、第１の偏光部材１１と、磁気情報転写部材３ｂと、反射部材４と、第２の偏光部材１２と、集光体１３と、主回路基板１４と、フレーム１０と、カバー部材１６ｂとを有する。なお、図７に示すように、磁気情報転写部材３ｂと反射部材４とは、互いに別体に形成された部材である。

磁気情報転写部材３ｂは、基材層３１と、この基材層３１の上側の表面に積層して設けられる磁性ガーネット層３２とを有する。基材層３１と磁性ガーネット層３２は、それぞれ、第１実施形態の磁気情報転写部材３ａの基材層３１と磁性ガーネット層３２と共通の構成が適用できる。

反射部材４は、反射層４１と、この反射層４１の上側の表面に設けられる保護層３４とを有する。反射層４１は、光源モジュール２が出射する光を鏡面反射する層である。反射層４１としては、例えば、厚さが１〜５μｍ程度の金や銀やアルミニウムなどが適用できる。そして、これらの材料を保護層３４の下側の表面に蒸着することによって、反射部材４が形成されている。なお、反射部材４は、光源モジュール２が出射する光を鏡面反射する構成であればよく、第１実施形態の反射／透過層３３のように反射状態と透過状態を切替えることができる構成でなくてもよい。また、反射部材４の保護層３４は、第１実施形態の磁気情報転写部材３ａの保護層３４と共通の構成が適用できる。

磁気情報転写部材３ｂは、基材層３１が下側に位置し磁性ガーネット層３２が上側に位置する向きで、カバー部材１６ｂの磁気情報転写部材収容部１６１ｂに収容されている。反射部材４は、反射層４１が下側に位置し保護層３４が上側に位置する向きで、磁気情報転写部材３ｂの上側に積層するように配置されている。そして、磁気情報転写部材３ｂは、カバー部材１６ｂに対して移動できないように固定されている。一方、反射部材４は、磁気情報転写部材３ｂに相対的に移動できるように設けられている。具体的には、反射部材４は、図８Ａに示すように、磁気情報転写部材３ｂの上側に重畳し、光源モジュール２から出射されて磁気情報転写部材３ｂを透過した光の光路上の位置（第１の位置）と、図８Ｂに示すように、この光の光路から外れた位置（第２の位置）とに移動できるように設けられている。このため、反射部材４は、カバー部材１６ｂに、スライド式に往復動可能に支持されている。なお、図８Ａと図８Ｂでは、反射部材４が副走査方向に往復動可能に設けられている構成を示す。ただし、反射部材４は、前記光の光路上の位置（第１の位置）とこの光路から外れた位置（第２の位置）とに移動できる構成であればよく、移動の態様や移動の方向は特に限定されない。

そして、図８Ａに示すように、反射部材４が光路上に位置している場合には、反射部材４の反射層４１の下側の面と磁気情報転写部材３ｂの磁性ガーネット層３２の上側の面とが密着している構成であることが好ましい。さらに、この場合には、反射部材４の保護層３４の上側の面とカバー部材１６ａの上側の面との間には段差がない構成であることが好ましい。一方、図８Ｂに示すように、反射部材４が光路上に位置していない場合には、磁性ガーネット層３２の上側の面が、カバー部材１６ａの上側の面よりも下側に窪んだ位置に設けられる構成であることが好ましい。このような構成であると、磁性ガーネット層３２が紙葉類Ｐに直接に接触することが抑制され、磁性ガーネット層３２の摩耗を抑制できる。

図８Ａに示すように、反射部材４が光路上に位置していると、光源モジュール２から出射されて磁気情報転写部材３ｂを透過した各色の光は、反射部材４の反射層４１で鏡面反射し、再び磁気情報転写部材３ｂを透過して第２の偏光部材１２に入射する。これは、第１の実施形態において、磁気情報転写部材３ａの反射／透過層３３が反射状態である場合に相当する。したがって、反射部材４を光路上に位置させることにより、紙葉類Ｐの磁気情報を読取ることができる。

一方、図８Ｂに示すように、反射部材４が光路上に位置していないと、光源モジュール２から出射されて磁気情報転写部材３ｂを透過した各色の光は、イメージセンサユニット１ｂの上側に出射される。そして、イメージセンサユニット１ｂの上側に紙葉類Ｐが存在していると、イメージセンサユニット１ｂの上側に出射した光は、紙葉類Ｐで反射し、再び磁気情報転写部材３ｂを透過して第２の偏光部材１２に入射する。これは、第１の実施形態において、磁気情報転写部材３ａの反射／透過層３３が透過状態にある場合に相当する。したがって、反射部材４を光路から外れた位置に移動させることにより、紙葉類Ｐの光情報を読取ることができる。

このように、第２実施形態では、反射部材４が、光源モジュール２から出射されて磁気情報転写部材３ｂを透過した光の光路上の位置とこの光路から外れた位置とに移動可能に設けられている。そして、反射部材４をこの光路上に移動させることにより紙葉類Ｐの磁気情報を読取ることができ、反射部材４をこの光路から外れた位置に移動させることにより紙葉類Ｐの光情報を読取ることができる。すなわち、反射部材４を移動させることにより、紙葉類Ｐの磁気情報の読取りと光情報の読取りを切替えて行うことができる。

なお、この反射部材４は、図略の駆動機構によって駆動される。図８Ａと図８Ｂに示すように、反射部材４が副走査方向に往復移動可能な構成であれば、駆動機構として各種リニアアクチュエータが適用できる。この駆動機構と、この駆動機構を制御する制御手段は、イメージセンサユニット１ｂが有する構成と有しない構成のいずれであってもよい。例えば、イメージセンサユニット１ｂが駆動機構と制御手段とを有する構成としては、フレーム１０またはカバー部材１６ａにアクチュエータが設けられ、制御手段として機能する制御回路が主回路基板１４に構築されている構成が適用できる。イメージセンサユニット１ｂが駆動機構と制御手段を有しない構成であれば、イメージセンサユニット１ｂが適用された装置（例えば、紙葉類識別装置５）に、駆動機構として機能するアクチュエータと、制御手段として機能する制御回路とが設けられる構成が適用できる。

＜紙葉類識別装置＞
次に、前記各実施形態のイメージセンサユニット１ａ，１ｂが適用された紙葉類識別装置５について、図９を参照して説明する。図９は、紙葉類識別装置５の要部の構成例を模式的に示す断面図であり、主走査方向に直角な面で切断した断面を示す。なお、図９においては、紙葉類識別装置５に第１の実施形態のイメージセンサユニット１ａが適用されている構成を示すが、第２の実施形態のイメージセンサユニット１ｂが適用される構成であってもよい。そして、紙葉類識別装置５に適用されたイメージセンサユニット１ｂは、紙葉類Ｐに向けて赤色光と緑色光と青色光と赤外線と紫外線とを周期的に出射して光情報を読取る。また、イメージセンサユニット１ａ，１ｂは、磁気情報転写部材３ａ，３ｂに向けて白色光を出射して紙葉類Ｐの磁気情報を読取る。

図９に示すように、紙葉類識別装置５は、イメージセンサユニット１ａ，１ｂと、紙葉類Ｐを搬送する搬送ローラー５１と、コネクタ１４１に配線接続された識別手段としての画像識別部５２とを有する。そして、紙葉類識別装置５には、イメージセンサユニット１ａ，１ｂのカバー部材１６ａ，１６ｂの上側に、紙葉類Ｐの搬送経路Ａが設定されている。紙葉類識別装置５は、紙葉類Ｐを搬送ローラー５１によって挟み、搬送経路Ａ上を読取方向（副走査方向）に搬送する。なお、集光体１３の紙葉類Ｐの側の焦点は、搬送経路Ａの上下方向の中央に設定されている。

このような構成の紙葉類識別装置５の動作は、次のとおりである。紙葉類識別装置５は、搬送ローラー５１によって紙葉類Ｐを搬送しながら、紙葉類Ｐに向けて赤色光と緑色光と青色光と赤外線と紫外線とを順次出射して光情報を読取る。

第１の実施形態のイメージセンサユニット１ａが適用されている構成であれば、制御手段は、磁気情報転写部材３ａの反射／透過層３３を透過状態に切替え、その状態を維持する。この状態で、イメージセンサユニット１ａは、赤色光と緑色光と青色光と赤外線と紫外線とを順次出射し、紙葉類Ｐからの反射光を検出する。そして、このような動作を周期的に繰り返して実行する。これにより、紙葉類識別装置５に適用されたイメージセンサユニット１ａは、紙葉類Ｐの磁気情報を読取る。また、制御手段は、磁気情報転写部材３ａの反射／透過層３３を反射状態に切替え、その状態を維持する。その状態で、イメージセンサユニット１ａは白色光を出射し、反射／透過層３３からの反射光を検出する。これにより紙葉類識別装置５に適用されたイメージセンサユニット１ａは、紙葉類Ｐの磁気情報を読取る。

第２の実施形態のイメージセンサユニット１ｂが適用されている構成であれば、制御手段は、反射部材４を光路から外れた位置に移動させてその状態を維持する。その状態で、イメージセンサユニット１ｂは、赤色光と緑色光と青色光と赤外線と紫外線とを順次出射し、紙葉類Ｐからの反射光を検出する。そして、このような動作を周期的に繰り返して実行する。これにより、紙葉類識別装置５に適用されたイメージセンサユニット１ｂは、紙葉類Ｐの光情報を読取る。また、制御手段は、反射部材４を光路上に移動させてその状態を維持する。その状態で、イメージセンサユニット１ｂは、光源モジュール２に白色光を出射し、反射／透過層３３からの反射光を検出する。これにより、紙葉類識別装置５に適用されたイメージセンサユニット１ｂは、紙葉類Ｐの磁気情報を読取る。

その後、画像識別部５２は、イメージセンサユニット１ａ，１ｂが読取った磁気情報および光情報のそれぞれを、あらかじめ用意されている紙幣の磁気情報（磁気パターン）と光情報（可視パターン、赤外線パターン、紫外線パターン）のそれぞれと比較することで、紙幣の種類や真贋の識別を行う。これは、真券である紙幣には、インクにより可視パターンなどが描かれているとともに、磁性インク（磁性体）により不可視の磁気パターンが描かれているためである。なお、説明および図示を省略した部分については、従来の紙葉類識別装置５と同じ構成が適用できる。また、画像識別部５２は、イメージセンサユニット１ａ，１ｂの主回路基板１４に設けられていてもよい。

また、図９では、紙葉類識別装置５が１基のイメージセンサユニット１ａ，１ｂを有する構成を示したが、２基のイメージセンサユニット１ａ，１ｂを有する構成であってもよい。図１０は、２基のイメージセンサユニット１ａ，１ｂを有する紙葉類識別装置５の要部の構成例を模式的に示す図である。図１０に示すように、２基のイメージセンサユニット１ａ，１ｂが、紙葉類Ｐの搬送経路Ａを挟んで対向して設けられている。このような構成の紙葉類識別装置５によれば、紙葉類Ｐの両面の磁気情報と光情報の読取りが可能である。

本実施形態によれば、紙葉類Ｐの磁気情報と光情報とを、同じ位置で読取ることができる。また、イメージセンサユニット１ａ，１ｂの小型化を図ることができるから、イメージセンサユニット１ａ，１ｂが適用された紙葉類識別装置５の小型化を図ることができる。

なお、イメージセンサユニット１ａ，１ｂの読取対象物は、紙葉類Ｐに限定されない。また、紙葉類識別装置５の読取対象物である紙葉類Ｐは、紙幣やカードに限定されない。たとえば、紙葉類Ｐとして、各種有価証券などが適用できる。

以上、本発明の各種実施形態について詳細に説明したが、前述の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述の各実施形態に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。

本発明は、イメージセンサユニットと、イメージセンサユニットを有する紙葉類識別装置に有効な技術である。そして、本発明によれば、読取対象物の光情報と磁気情報とを同じ位置で読取ることができる。

１ａ，１ｂ：イメージセンサユニット、１１：第１の偏光部材、１２：第２の偏光部材、１５：イメージセンサ、２：光源モジュール、３２：磁性ガーネット層、３３：反射／透過層

Claims (8)

1. 読取対象物の光情報と磁気情報とを読取るイメージセンサユニットであって、
   所定の波長領域の光を出射する光源と、
   前記光源から出射された前記光を直線偏光に変える第１の偏光部材と、
   直線偏光に変えられた前記光の振動方向を前記読取対象物の磁気情報に応じて変える磁性ガーネット層と、
   前記ガーネット層を透過した前記光が反射する第１の状態と透過する第２の状態とを切替えることができる反射／透過層と、
   前記反射／透過層が前記第１の状態である場合に前記反射／透過層で反射した光が入射し、前記反射／透過層が前記第２の状態である場合に前記反射／透過層を透過して前記読取対象物で反射した前記光が入射するように設けられ、前記反射／透過層で反射した前記光の透過率が前記振動方向に応じて異なる第２の偏光部材と、
   前記第２の偏光部材を透過した前記光を検出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. 前記反射／透過層は、エレクトロクロミックミラーであ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. 読取対象物の光情報と磁気情報とを読取るイメージセンサユニットであって、
   所定の波長領域の光を出射する光源と、
   前記光源から出射された前記光を直線偏光に変える第１の偏光部材と、
   直線偏光に変えられた前記光の振動方向を前記読取対象物の磁気情報に応じて変える磁性ガーネット層と、
   前記ガーネット層を透過した前記光の光路上の位置である第１の位置と、前記光の経路から外れた第２の位置とに移動可能な反射層と、
   前記反射層が前記第１の位置にある場合に前記磁性ガーネット層を透過して前記反射層で反射した光が透過するとともに、前記反射が前記第２の位置にある場合に前記磁性ガーネット層を透過して前記読取対象物で反射した前記光が透過するように設けられ、前記反射層で反射した前記光の透過率が前記振動方向に応じて異なる第２の偏光部材と、
   前記第２の偏光部材を透過した前記光を検出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。
4. 前記第１の偏光部材の透過軸と前記第２の偏光部材の透過軸の方向が互いに異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のイメージセンサユニット。
5. 前記第１の偏光部材の透過軸と前記第２の偏光部材の透過軸の方向は、互いに３５〜５５°の範囲でずれていることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサユニット。
6. 前記光源は、赤色と緑色と青色の各色の光を発することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のイメージセンサユニット。
7. 前記光源は、さらに、紫外線と赤外線の少なくとも一方を発することを特徴とする請求項６に記載のイメージセンサユニット。
8. イメージセンサユニットと対象物とを相対的に移動させながら、前記対象物の磁気情報と光情報とを読取る紙葉類識別装置であって、
   前記イメージセンサユニットは、請求項１から７のいずれか１項に記載のイメージセンサユニットであることを特徴とする紙葉類識別装置。

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