JP6049311B2 - 印面電子化装置 - Google Patents

Description

本発明は朱肉やインクを用いることなく、印鑑と同等の印面画像を電子的に得る技術に関するものである。

朱肉やインクを用いることなく、印鑑と同等の印面画像を電子的に得る技術については、特許文献１、２に記載されている。

これらはいずれも、予め捺印された印鑑の印面画像をカメラやスキャナーなどで電子化および記憶しておき、使用者が捺印する際の印鑑の回転角度を検知し、その角度に応じ記憶された印面画像を傾けて、編集用画面内に配置するもので、実際に捺印したときの印面画像に近い画像を電子化する従来技術である。

また特許文献３には、導光体と透明な弾性体と電子式カメラを用いて印面を撮影する技術が記載されている。

この技術は、一度も捺印することなく、印面を撮影する技術で、実際に捺印したときの印面画像に近い画像を電子化する別の従来技術である。

特許公開２００４−１５７８２０ 特許公開平１０−１４９４０５ 特許公開平５−１６５９４６

しかしながら従来から知られている技術には以下のような課題があった。

特許文献１及び２の技術においては、印鑑自体に電子回路や電子部品が必要であり、通常利用されている印鑑をそのまま利用できないという課題があった。

また特許文献３の技術では、「互いに平行な２面（１０ａ，１０ｂ）を有する透明な導光体（１０）の一方の面（１０ａ）に検出すべき凹凸物体（２０）を接触させ、他方の面（１０ｂ）の外側から入射させた光（２１）を導光体（１０）と物体（２０）との接触面で散乱させて、」との要件があり、これを実現するためには別の導光体を含む照明光源を導光体の他方の面（１０ｂ）の外側に設置の必要があり、装置の高さが高くなり装置が大型化する課題があった。

そこで小型で構成でき、通常の印鑑の印面画像を電子化できるようにするために、第一の発明は
直角プリズムの長辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、斜辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、
前記直角プリズム、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあるものとした。

また、小型に構成でき、通常の大面積の印鑑の印面画像を電子化できるようにするために、第二の発明としては
二つの直角プリズムのそれぞれの斜面が並行となるように長辺面ごとを密着し、一つの短辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、光源もしくは光拡散版を装着したプリズムの斜辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、残る短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、
二つの前記直角プリズム、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあるものとした。

さらに、小型で部品点数を少なく構成でき、通常の大面積の印鑑の印面画像を電子化できるようにするために、第三の発明としては
平行四辺形の導光体ブロックのひとつの短辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、同面と鋭角を構成する長辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、残る短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、
前記導光体ブロック、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあるものとした。

第一の発明は、
直角プリズムの長辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、斜辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、前記直角プリズム、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあるものであるため、小型で構成でき、通常の印鑑の印面画像を電子化できる効果がある。

また、第二の発明は、
二つの直角プリズムのそれぞれの斜面が並行となるように長辺面ごとを密着し、一つの短辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、光源もしくは光拡散版を装着したプリズムの斜辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、残る短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、二つの前記直角プリズム、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあるものであるため、小型で構成でき、通常の大面積の印鑑の印面画像を電子化できる効果がある。

さらに、第三の発明は、
平行四辺形の導光体ブロックのひとつの短辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、同面と鋭角を構成する長辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、残る短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、前記導光体ブロック、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあるものであるため、小型で部品点数を少なく構成でき、通常の大面積の印鑑の印面画像を電子化できる効果がある。

第一の発明の第一実施例主要部品構成例 第一の発明の第一実施例 第一の発明の原理説明図 本発明で用いる電子カメラに撮影される画像の例 第一の発明で用いる映像信号処理装置▲１▼の例 第一の発明の第二実施例 第一の発明の第三実施例 第二の発明の実施例 第二の発明の原理説明図 第二の発明で用いる映像信号処理装置▲２▼の例 第三の発明の実施例

図１は第一の発明の第一実施例主要部品構成例である。ここで直角プリズム１０１の長辺面には光源もしくは光拡散板１０２が付着され、斜辺面には透明弾性体シート１０３が付着され、短辺面には電子式カメラ１０４が装着されている。

電子式カメラの映像信号出力はカメラケーブル１０４１を通して、図示しない映像信号処理装置に送られる。

本発明はこの構成で、印鑑２００の印面２０１を前記透明弾性体シートに押し付けることにより、印面のうち透明弾性体シートに密着した部分が明瞭に画像として電子式カメラで撮影可能となる原理を利用している。

以下図面を用いて、印面画像の電子化が可能となる方法を説明する。

図２は第一の発明の第一実施例であり、図１に示したＡ−Ａ’間の断面を含む印面電子化装置１００を示している。

印面電子化装置１００は、前記直角プリズム１０１、光源もしくは光拡散板１０２、透明弾性体シート１０３、電子式カメラ１０４とこれらを支える部品保持具１９９、カメラケーブル１０４、映像信号処理装置１０５、印面電子化装置通信端子１０６から構成されている。

電子式カメラからの出力信号は、カメラケーブル１０４１を通して映像信号処理装置カメラ接続端子１０５１に入力され、映像信号処理装置１０５で信号処理をなされたあと、映像信号処理装置出力端子１０５２に出力され、前記印面電子化装置通信端子１０６に伝達される。

図３は、第一の発明の原理説明図である。ここでは光源もしくは光拡散板から出た光が、どのように電子式カメラに到達するかについて説明を行う。

ここで光源もしくは拡散板１０２の色は白色とし、透明弾性体シートの屈折率は直角プリズムの屈折率とほぼ等しいものとする。

光源もしくは光拡散板から出射された光線３０１は直角プリズム１０１内を進行し、透明弾性体シートに達するが、直角プリズムと透明弾性体シートの屈折率がほぼ等しいため、透明弾性体シート内を直進する。

光源もしくは光拡散板から出射された光線３０１が、印面に接触していない透明弾性体シート表面１０３１に到達し、このシート表面の法線３０２と光線３０１の成す角３０３が全反射角以上であった場合、光線３０１は１００％反射され、光線３０４となってプリズム通過し、電子式カメラに到達する。

これは、透明弾性体シートの屈折率をｎとし、入射光線と印面に接触していない透明弾性体シート表面上の法線が作る角度をθとし、ｎとθが数１に表す式を満たす場合θを全反射角と呼び、角３０３がθ以上である場合、入射光線の１００％を透明弾性体シート表面が反射する原理を利用している。

これに対し、光源もしくは光拡散板から出射された光線３０１が、印面に接触している透明弾性体シート表面１０３２に到達した場合、印面と透明弾性体シートの間に空間が無いため光線３０１は透明弾性体シート表面で反射することなく通過し、印面に到達する。

印面に到達した光線３０１は印面で乱反射した光線３０５となり、その一部がプリズム通過し、電子式カメラに到達する。

このように、印面に接触していない透明弾性体シート表面１０３１に到達した光は全反射するため、この部分を電子式カメラでは白色と認識し、印面に接触している透明弾性体シート表面１０３２に到達した光線は印面で乱反射するため、この部分を電子式カメラでは印面と同じ色と認識する。

したがって、印面の凹凸が同色の印鑑であっても、電子カメラでは印面の凸の部分は印面の色で、印面の凹の部分は白色と見えるため、容易に凹凸の差が認識できる。

透明弾性体シートは、プリズムと印面の密着性を改善するために用いており、２０１２年現在日本国内で株式会社エクシールコーポレーションより販売されている、ハイパーゲルシート（硬度３０、厚み１ｍｍ、屈折率１．４８）を用いているが、類似の性能のものであればこれに限る必要はない。

透明弾性体シートの硬度は、実験によれば１５度から４０度までが望ましい。これは硬度１５度未満ではわずかな力で印面の凹部が透明弾性体シートの表面に接触し、硬度４０度超では、印面凸部全部を透明弾性体シートに密着させるために、大きな押力を必要とするからである。

本発明は、特許文献３で必要とされていた照明装置位置を、印面を押しつける面に平行な面から、印面を押しつける面と鋭角を構成する面に変更したことにより、小型化が可能となった。

次に電子式カメラで撮影される画像について、説明を行う。

図３に示したように、本方式では電子式カメラの撮像素子１０４２と印面２０１が成す角φ３０６が０度ではないため、図４に示すように印面にひずみを生じた画像が撮影される。

図４において、４０３の仮想印面形状に対し、カメラでは４０４のように撮影される。

ここで
１）仮想印面形状の中心点＝原点座標（０，０）
２）カメラレンズ中心から前記座標（０，０）までの距離＝Ｌ（空気長）
３）撮像素子１０４２と印面２０１が成す角３０６＝φ
４）仮想印面形状の座標＝（Ｒ_ｘ，Ｒ_ｙ）
５）基準化した撮像素子上の座標＝（ｘ，ｙ）
６）Ｒ_ｙ＝０のときのＲ_ｘ＝ｘとなるように撮像素子上の（ｘ，ｙ）の座標を基準化する。
とした場合、（Ｒ_ｘ，Ｒ_ｙ）と（ｘ，ｙ）の間では、数２、数３で表す式が成り立つ。

このようなひずみは台形ひずみと呼ばれ、電子式カメラで撮影した画像は、台形ひずみを取り除くための映像信号処理が必要とされる。

図５は、前記台形ひずみを補正する部分を含む映像信号処理装置▲１▼１０５を表している。

図５において、映像信号処理装置カメラ接続端子１０５１に入力された映像信号は、反転部１０５３において、左右反転のための信号処理がなされる。

これは電子式カメラで撮影した映像は、印面を直接撮影した映像であるため、実際に印鑑を用いて捺印した画像と比べると、左右が反転しているため、これを補正するため左右反転のための信号処理がなされる。

左右反転をなされた映像信号は、台形ひずみ補正部１０５４において数２、および数３に記した演算式に従い台形ひずみ補正がなされる。

台形ひずみ補正がなされた映像信号は２値化部１０５５で２値化される。

これは、実際の印鑑と朱肉を用いて捺印する場合、印鑑の凸部に付着した朱肉部分のみが紙面に付着し、それ以外は紙面が元のままであり、印面画像はいわば２値化画像であるのに対し、本発明では映像信号がフルカラーの連続データとなるため、ある閾値を設け、映像信号がある閾値以上であれば印面の凹部、それ以下なら印面の凸部とする２値化を行う。

２値化された映像信号は、画像認識部１０５８と画像記憶部１０５６に導かれる。

画像認識部では、２値化された映像信号を１フレームごとに取り出し、数フレーム分比較し、安定したと判断した場合は、印面画像の周囲の欠落や特徴を判断し、適正と判断した場合、画像記憶部に映像信号の最終フレームを画像信号として記憶するように指示を出す。

指示を受けた画像記憶部は、２値化された映像信号の最終フレームを画像信号として記憶し、通信部１０５７に記憶したことを伝達する。

通信部１０５７の出力は映像信号処理装置出力端子１０５２と接続されており、この端子は印面電子化装置通信端子１０６に接続されているため、通信部１０５７は印面画像を記憶したことを出力すると、印面電子化装置通信端子１０６にその出力が現れる。

印面電子化装置通信端子１０６の接続は図面では明記していないが、例えばパーソナルコンピュータと接続し、通信部１０５７は印面画像を記憶したことを出力すると、パーソナルコンピュータがそれを受信し、パーソナルコンピュータの都合の良いタイミングで、印面画像を送信するよう通信部１０５７に指示を出し、通信部はそれに従い、記憶した印面画像をパーソナルコンピュータに送信するという、一連の動作を行うことが可能な構成である。

図６は、第一の発明の第二実施例である。

ここでは、第一の発明の第一実施例に用いた直角プリズム１０１を、直角二等辺プリズム１０１１に置き換えたもので、他の構成部品は第一実施例と同じである。

第一の発明の第二実施例においては、全反射角を利用する関係から、電子式カメラの光軸はプリズムのカメラ側の面の法線に対し、１５度ないし２０度傾斜させる必要があるが、これも第一の発明の範疇に入る実施例である。

図７は第一の発明の第三実施例である。

図７においては、パーソナルコンピュータ５００の内部に、表示装置５０１、演算処理装置５０２、キーボード５０３が含まれており、印面撮影装置１５０からのカメラケーブル１０４１はパーソナルコンピュータのＵＳＢ端子５０４に接続されている。

この図では、ＵＳＢ端子は映像信号処理機能ブロック１０５０に接続され、この機能ブロックは映像信号処理装置▲１▼１０５と同等の信号処理を行うが、この機能が演算処理装置５０２内で実現する様子を示している。

印面電子化装置は単独で用いられる場合は少なく、パーソナルコンピュータと組み合わせて、利用者がキーボード５０３や図示しないマウス等を操作し、印面画像をデータとして取り込み、文書、書類として保存、印刷するケースが多いと考えられる。

近年、パーソナルコンピュータの演算処理装置の処理能力が大幅に拡大しているため、本実施例のように、この処理能力の一部で映像信号処理を行うことで、印面電子化装置１００内から映像信号処理装置▲１▼１０５を取り除くことが可能となり、実施例１に比べ製造原価を低減できる。

なお、本実施例では演算処理装置含む機器としてパーソナルコンピュータを代表例として挙げたが、現金引き出し機や捺印読み取り機なども演算処理装置含む機器として利用可能である。

図８は第二の発明の第一実施例である。

この実施例では、第一の発明の第一実施例（図２）と比較し、第二直角プリズム１０７が追加され、映像信号処理装置▲１▼１０５が映像信号処理装置▲２▼１１５に変更されている。

図９は第二の発明の原理説明図である。

この発明で、光源もしくは光拡散板から出た光３０１は、印面に接触していない透明弾性体シート表面１０３１で全反射した光３０４と、印面で乱反射した光３０５はともに直角プリズム１０１と第二直角プリズム１０７の長辺面を通過し、第二直角プリズムの斜辺面で全反射をし、同短辺面から出た光が電子カメラ１０４に入力するようになされている。

本発明は、第一の発明に比べ印面からカメラまでの距離を多くとることができ、大きな印面を持つ印鑑にも対応が可能なる利点がある。

本発明も、特許文献３で必要とされていた照明装置位置を、印面を押しつける面に平行な面から、印面を押しつける面と鋭角を構成する面に変更したことにより、小型化が可能となった。

図１０は第二の発明で用いる映像信号処理装置▲２▼１１５の例である。

本発明で用いる映像信号処理装置▲２▼１１５は第一の発明で用いた映像信号処理装置▲１▼１０５（図５）に比べ、反転部１０５３が省略されている。

これは、図９で説明したように、印面とカメラの間の第二直角プリズムの斜辺面で反射を行うため、第一の発明で必要であった反転部が不要になったためである。

図１１は第三の発明の実施例である。

本実施例は、第二の発明実施例（図８）に比べて直角プリズム１０１及び第二直角プリズムが省略され、代わりに平行四辺形導光体ブロック１０８が用いられている。

本実施例は、第一の実施例に比べ部品点数が減り、製造が容易である利点がある。

第一、第二の発明で用いたプリズムや、第三の発明で用いた平行四辺形導光体ブロックの材質は、ガラスやアクリル等での実現が可能である。

第二の発明で、二つのプリズムを直角二等辺プリズムで構成すること及び、第二、第三の発明で映像信号処理装置▲２▼の機能を、パーソナルコンピュータに代表される演算処理装置を含む機器内に含めることも、本発明の一形態と考えられる。

１００・・・印面電子化装置
１０１・・・直角プリズム
１０１１・・直角二等辺プリズム
１０２・・・光源もしくは光拡散板
１０３・・・透明弾性体シート
１０３１・・印面に接触していない透明弾性体シート表面
１０３２・・印面に接触している透明弾性体シート表面
１０４・・・電子式カメラ
１０４１・・カメラケーブル
１０４２・・撮像素子
１０５・・・映像信号処理装置▲１▼
１０５０・・映像信号処理機能ブロック
１０５１・・映像信号処理装置カメラ接続端子
１０５２・・映像信号処理装置出力端子
１０５３・・反転部
１０５４・・台形ひずみ補正部
１０５５・・２値化部
１０５６・・画像記憶部
１０５７・・通信部
１０５８・・画像認識部
１０６・・・印面電子化装置通信端子
１０７・・・第二直角プリズム
１０８・・・平行四辺形導光体ブロック
１１５・・・映像信号処理装置▲２▼
１５０・・・印面撮影装置
１９９・・・部品保持具
２００・・・印鑑
２０１・・・印面
３０１・・・光源もしくは光拡散板から出射された光線
３０２・・・印面に接触していない透明弾性体シート表面上の法線
３０３・・・光源もしくは光拡散板から出射された光線と印面に接触していない透明弾性体シート表面上の法線が作る角度
３０４・・・印面に接触していない透明弾性体シート表面で全反射した光線
３０５・・・印面に接触している透明弾性体シート表面で乱反射した光線
３０６・・・印面と撮像素子が成す角
４０１・・・印面実物の座標
４０２・・・カメラで撮影される印面の座標
４０３・・・仮想印面形状
４０４・・・カメラで撮影される仮想印面形状
５００・・・パーソナルコンピュータ
５０１・・・表示装置
５０２・・・演算処理装置
５０３・・・キーボード
５０４・・・ＵＳＢ端子

Claims (3)

1. 直角プリズムの長辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、斜辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、
   前記直角プリズム、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、
   前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、
   前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあることを特徴とする印面電子化装置。
2. 二つの直角プリズムのそれぞれの斜面が並行となるように長辺面ごとを密着し、一つの短辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、光源もしくは光拡散版を装着したプリズムの斜辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、残る短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、
   二つの前記直角プリズム、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、
   前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、
   前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあることを特徴とする印面電子化装置。
3. 平行四辺形の導光体ブロックのひとつの短辺面に光源もしくは光拡散版を装着し、同面と鋭角を構成する長辺面に密着可能で、かつ印鑑の印面が押し付けられる透明弾性体シートを装着し、残る短辺面に相対する位置に電子式カメラを装着し、電子式カメラの出力を映像信号処理装置に接続した印面電子化装置であって、
   前記導光体ブロック、前記光源もしくは前記光拡散版、および前記電子カメラを保持する部品保持具を備え、
   前記印面に接触していない前記透明弾性体シートの表面に到達した光が全反射し、前記印面に接触している前記透明弾性体シートの表面に到達した光が前記印面で乱反射して、前記電子カメラに到達するように、前記光源もしくは前記光拡散版が配置され、
   前記透明弾性体シートは硬度が１５から４０の間にあることを特徴とする印面電子化装置。

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