JPH07203126A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】可視情報および可視以外の情報を明確に読み取
ることのできる画像処理装置を提供する。 【構成】可視情報と可視以外の情報を結像レンズ２０９
を介して固体撮像素子である４ラインセンサ２１０に結
像し読み取るもので、４ラインセンサ２１０は、可視情
報を読み取る受光素子であるＲ，Ｇ，Ｂセンサ２１０−
２〜４と、可視以外の情報を読み取る受光素子であるＩ
Ｒセンサ２１０−１と、を備え、４ラインセンサ２１０
のＲ，Ｇ，Ｂセンサ２１０−２〜４と原稿の間に可視以
外の光の一部を遮光する第１の遮光手段である第１の赤
外カットフィルタ１２１０１を設け、かつＲ，Ｇ，Ｂセ
ンサ２１０−２〜４およびＩＲセンサ２１０−１と原稿
の間に可視以外の光の一部を遮光する第２の遮光手段で
ある第２の赤外カットフィルタ２０８を設けたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可視及び可視以外の光
情報を処理する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機の高画質化、カラー化に伴
い、特に紙幣や印紙を有価証券の偽造の危惧が生じてい
る。一方、紙幣等の認識においては実開昭５０−６００
９０号等、様々な方式が考案されている。

【０００３】さらには、原稿の絵柄の中の線画の情報
や、その画像原稿の色味から紙幣等を認識する方式も本
出願人により提案されている。

【０００４】また、紙幣そのものにも紫外線を照射する
ことにより可視光を反射する蛍光インクで特定のマーク
を印刷して、本物と偽造紙幣の識別を可能にしている物
もある。

【０００５】また、特定のマークの検出方法として、赤
外光を吸収する特性を有するインクを用いることも本出
願人により提案されている。

【０００６】このような赤外光を検出する装置では通常
のカラー画像形成のための読み取りセンサと赤外光検出
用の読み取りセンサをモノリシックに構成して共通の光
学系を用いることにより装置の小型化や容易な光学調整
を実現できることが特願平４−２８６３５０号公報にお
いて提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな赤外情報と可視情報を各々読み取るセンサを用いる
場合、可視情報と可視以外の情報を明確に分離しておく
ことが必要となる。

【０００８】可視情報と可視以外の情報を明確に分離す
るために、可視光読み取りセンサの可視光以外の光の遮
光手段として置かれた一枚のフィルタだけでは、使用で
きる色素の材料が限定されていたりする等の理由から１
００％完全な分離ができず、可視以外の情報が可視光情
報のノイズになるという問題が生じている。

【０００９】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、可視
情報および可視以外の情報を明確に読み取ることのでき
る画像処理装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、可視情報と可視以外の情報を結像
レンズを介して固体撮像素子に結像し読み取る画像処理
装置において、前記固体撮像素子は、可視情報を読み取
る受光素子と、可視以外の情報を読み取る受光素子と、
を備え、前記固体撮像素子の可視情報を読み取る受光素
子と原稿の間に可視以外の光の一部を遮光する第１の遮
光手段を設け、かつ可視情報を読み取る受光素子および
可視以外の情報を読み取る受光素子と原稿の間に可視以
外の光の一部を遮光する第２の遮光手段を設けたことを
特徴とする。

【００１１】前記第１の遮光手段は、前記可視情報を読
み取る受光素子と前記結像レンズの間に設置するとよ
い。

【００１２】前記第２の遮光手段は、前記固体撮像素子
と前記結像レンズの間に設置するとよい。

【００１３】前記可視以外の光は、赤外光とするとよ
い。

【００１４】前記第１の遮光手段は、ガラスフィルタで
あり、前記固体撮像素子上のカバーガラスと貼り合わせ
て作ることもできる。

【００１５】前記第１の遮光手段は、前記固体撮像素子
上のカバーガラスに蒸着されたダイクロフィルタとする
こともできる。

【００１６】前記第１の遮光手段は、色素フィルタとし
てもよい。

【００１７】前記第２の遮光手段は、前記結像レンズ上
に蒸着された赤外カットフィルタとすることもできる。

【００１８】

【作用】上記のように構成された画像処理装置では、固
体撮像素子は、可視情報を読み取る受光素子と、可視以
外の情報を読み取る受光素子と、を備え、前記固体撮像
素子の可視情報を読み取る受光素子と原稿の間に可視以
外の光の一部を遮光する第１の遮光手段を設け、かつ可
視情報を読み取る受光素子および可視以外の情報を読み
取る受光素子と原稿の間に可視以外の光の一部を遮光す
る第２の遮光手段を設けたので、可視情報を読み取る受
光素子には、第１および第２の遮光手段を透過した光が
入射され、可視以外の情報を読み取る受光素子には、第
２の遮光手段のみを透過した光が入射される。

【００１９】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００２０】（第１実施例）第１実施例では本発明の適
応例として複写装置が示されるが、これに限る物ではな
く例えばイメージスキャナなど他の種々の装置に適応出
来ることは勿論である。

【００２１】図１は本発明の第１実施例におけるコピー
禁止原稿の識別マークの検出状態を示す図である。

【００２２】図２に本発明の第１実施例の装置の外観図
を示す。

【００２３】図２において２０１はイメージスキャナ部
であり、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分
である。また、２０２はプリンタ部であり、イメージス
キャナ部２０１に読み取られた原稿画像に対応した画像
を用紙にフルカラーでプリント出力する部分である。

【００２４】イメージスキャナ部２０１において、２０
０は厚板であり、原稿台ガラス２０３上の原稿２０４
は、ハロゲンランプ２０５の光で照射され、原稿からの
反射光はミラー２０６，２０７に導かれ、レンズ２０９
により固体撮像素子としての４ラインセンサ（以下ＣＣ
Ｄ）２１０上に像を結び、フルカラー情報レッド
（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分と、赤外情
報（ＩＲ）成分として信号処理部２１１に送られる。

【００２５】５１０２は標準白色板であり、受光素子と
してのセンサ２１０−１〜２１０−４のＩＲ，Ｒ，Ｇ，
Ｂセンサの読み取りデータの補正データを発生する。

【００２６】信号処理部２１１では読み取られた信号を
電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエ
ロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の各成分に分解し、プリ
ンタ部２０２に送る。また、イメージスキャナ部２０１
における一回の原稿走査（スキャン）につき、Ｍ，Ｃ，
Ｙ，ＢＫの内、一つの成分がプリンタ部２０２に送ら
れ、計４回の原稿走査により一回のプリントアウトが完
成する。

【００２７】イメージスキャナ部２０１より送られてく
るＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの画像信号は、レーザドライバ２１
２に送られる。レーザドライバ２１２は画信号に応じ、
半導体レーザ２１３を変調駆動する。レーザ光はポリゴ
ンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５、ミラー２１６を
介し、感光ドラム２１７上を走査する。

【００２８】２１８は回転現像器であり、マゼンタ現像
器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２２
１、ブラック現像器２２３、より構成され、４つの現像
器が交互に感光ドラム２１７に接し、感光ドラム２１７
上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像を対応する
トナーで現像する。

【００２９】２２３は転写ドラムで、用紙カセット２２
４または２２５より給紙された用紙をこの転写ドラム２
２３に巻き付け、感光ドラム２１７上に現像されたトナ
ー像を用紙に転写する。

【００３０】このようにしてＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの４色が
順次転写された後に、用紙は定着ユニット２２６を通過
して排紙される。

【００３１】図３に本実施例を用いたカラー複写装置の
光学系拡大図を示す。第１の遮光手段である第１の赤外
カットフィルタ１２１０１と、第２の遮光手段である赤
外カットフィルタ２０８はＣＣＤ２１０とレンズ２０９
の間に配置されている。また、１２１０２はカバーガラ
スである。

【００３２】図４（ａ）に本実施例に用いたセンサ、
（本実施例ではＣＣＤセンサを用いる）ＣＣＤ２１０の
構成を示す。

【００３３】ここで２１０−１は赤外光（ＩＲ）を読み
取るための受光素子列であり、２１０−２，２１０−
３，２１０−４は順にＲ，Ｇ，Ｂ波長成分を読み取るた
めの受光素子列である。

【００３４】この４本の異なる光学特性をもつ受光素子
列２１０−１〜２１０−４は、ＩＲ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各セ
ンサが原稿の同一ラインを読み取るべく互いに平行に配
置されるように、同一のシリコンチップ上にモノリシッ
クに構成されている。このような構成のＣＣＤ２１０を
用いることで可視光の読み取りと赤外光の読み取りに対
して、レンズ等の光学系を共通にしている。

【００３５】これにより、光学調整等の精度をあげるこ
とが可能となると共に、その調整も容易になる。

【００３６】図４（ｂ）に受光素子の拡大図を示す。各
センサは主走査方向に一画素当たり１０μｍの長さをも
つ。各センサＡ３原稿の短手方向（２９７ｍｍ）を４０
０ｄｐｉの解像度で読み取ることが出来るように、主走
査方向に５０００画素ある。

【００３７】また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサのライン間距
離は８０μｍであり、４００１ｐｉの副走査解像度に対
して各８ラインずつ離れている。

【００３８】ＩＲセンサ２１０−１とＲセンサ２１０−
２のライン間隔は他のライン間隔の倍の１６０μｍ（１
６ライン）となっている。

【００３９】また各ラインセンサは、ＩＲ，Ｒ，Ｇ，Ｂ
の所定の分光特性を得るためにセンサ表面に光学的なフ
ィルタ（各々、可視カット，Ｒ透過，Ｇ透過，Ｂ透過フ
ィルタ）が形成されている。これらのフィルタは、セン
サ２１０−１〜４に含まれるため図示はない。

【００４０】図１２，図１３を用いて、ＣＣＤ２１０の
Ｒ，Ｇ，Ｂのラインセンサの分光特性を説明する。

【００４１】図１２は従来から用いられているＲ，Ｇ，
Ｂのフィルタの特性である。この図からもわかるよう
に、従来のＲ，Ｇ，Ｂのフィルタは７００ｎｍ以上の赤
外光に対して感度を有している。この赤外光の影響を排
除するために、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサとレンズの間に第
１の赤外カットフィルタを設けている。

【００４２】図１３はその赤外カットフィルタの分光特
性である。この図からわかるように、Ｒ，Ｇ，Ｂフィル
タの前に置かれた第１の赤外カットフィルタだけでは、
１００％完全な赤外光の遮光は難しく、可視情報のＳ／
Ｎを落とす原因となっている。

【００４３】この赤外光の影響を排除するために、Ｉ
Ｒ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサとレンズの間に第２の赤外カ
ットのフィルタを設けることで赤外光を１００％遮光す
ることが可能となり、可視の良好な読み取りを行うこと
ができる。

【００４４】Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲの各センサとレンズの間
に付けるフィルタは図６のような分光特性をもちレンズ
２０９に蒸着する。この時、レンズ２０９を通過してく
る光の赤外成分を２１０−１のＩＲセンサで読み取る。
ここで、もし赤外の光量不足によりＳ／Ｎが低下し判定
精度が悪化する場合には、ＩＲセンサの副走査読み取り
解像度を犠牲にして１画素あたりの受光面積を増やす事
により赤外の読み取り信号のダイナミックレンジを確保
し、第２の赤外カットフィルタによる赤外光量の減衰を
解消することも可能である。

【００４５】図５に２１０−１のＩＲセンサに取り付け
ている可視カットフィルタの特性を示す。このフィルタ
は赤外情報を読み取るＩＲセンサに入射する可視光成分
を除去する物である。

【００４６】以下、本実施例においては、偽造防止の対
象となるコピー禁止原稿の一例として日本銀行券一万円
札と同サイズで、一万円札の朱印に相当する箇所に、可
視光に対して無色あるいは朱印と同等な反射特性を示
し、かつ赤外光に対して吸収特性を有するインクで朱印
と同様なマークが印刷されている原稿を想定している。

【００４７】そして、原稿台に置かれた原稿から読まれ
た赤外信号に上記のマークを検出した場合に、通常の画
像形成動作を阻止する。

【００４８】なお、コピー禁止原稿は、そのサイズやマ
ークが上記一万円札に相当する物に限定される物ではな
い。

【００４９】図１に本実施例で対象としたコピー禁止原
稿内に含まれるコピー禁止原稿認識マーク（以下認識マ
ーク）を、図７に前記マークの反射分光特性を示す。

【００５０】図７中点線は朱印に相当する通常のインキ
の特性、実線は赤外光に対して吸収特性を有するインキ
の特性である。本実施例では８００ｎｍ〜９００ｎｍの
赤外情報のインク間の違いを検出することによりコピー
禁止原稿の識別を行う。

【００５１】本実施例では、光源に含まれる赤外光を吸
収する材料を用いて認識マークを構成している。そのた
めこの認識マークは可視光に対しての特性は任意に設定
することが出来る。本実施例では、可視光に対して朱印
と同等な反射特性を示す赤外吸収インクを用いることに
より、コピー禁止原稿中の認識マークの存在を一般ユー
ザに意識させること無く、赤外情報を検出する物であ
る。

【００５２】以下、簡便に赤外情報読み取り原理を説明
する。原稿台ガラス２０３上の原稿２０４は、ハロゲン
ランプ２０５の光で照射される。

【００５３】原稿からの反射光はミラー２０６，２０７
を介し、レンズ２０９によりＣＣＤ２１０の各センサ上
のフルカラー情報レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブル
ー（Ｂ）成分と、赤外情報（ＩＲ）成分読み取り用の各
ラインセンサに像を結ぶ。

【００５４】前述のように、Ｒ，Ｇ，Ｂのラインセンサ
２１０−２〜２１０−４には赤外光を減衰させるようレ
ンズとセンサの間に赤外カットのフィルタ及びレンズ面
に赤外光減衰フィルタが付けられているため、赤外光の
影響のないフルカラー読み取りが行なえる。

【００５５】また、ＩＲセンサ２１０−１には図５の様
に７００ｎｍ以下をカットするフィルタが付けられてい
るので、図７の赤外成分のみを読み取れるようにしてい
る。この光は第２の赤外カットフィルタ２０８を透過し
ており、図６に示すように赤外光部は減衰しているが、
読み取りには影響ない。これらのフィルタにより、原稿
読み取り，画像記録時と同時に赤外情報の検出が出来、
プレスキャン等の赤外情報による認識マークを検出する
ためだけの余分な原稿走査動作が不要となる。

【００５６】以上のような構成により、原稿の通常のカ
ラー領域と、認識マークの赤外領域を良好に分離してい
る。

【００５７】（第２実施例）第１実施例では、可視光情
報のＳ／Ｎを良くする例を述べた。次に、可視情報及び
赤外情報両方のＳ／Ｎを良くし、可視情報と赤外情報を
明確に分離する例を説明する。

【００５８】本実施例における第１の赤外カットフィル
タの特性を図９に、第２の赤外カットフィルタの特性を
図８に示す。但し、全体の構成は第１の実施例と同様と
する。図７において示した様に、原稿中に含まれる通常
インクと赤外吸収インクの反射特性では、ある特定の波
長以上において差異が得られにくい。この波長以上の両
インクの反射光を第２の赤外カットフィルタで遮光する
ことで赤外情報のＳ／Ｎをあげることが可能となる。同
時に第１の赤外カットフィルタで遮光しなければならな
い波長範囲は前記特定波長以下に限定できることから、
第１の赤外カットフィルタにダイクロフィルタ等を用い
た場合、膜設計の自由度が大きくなり可視光読み取りセ
ンサの可視光以外の光の遮光率をあげることができる。
前記特定波長を本実施例において９００ｎｍとした場
合、図８と図９に示す２つの赤外カットフィルタを組み
合わせて用いることで可視情報及び赤外情報両方のＳ／
Ｎをあげることが可能となり、可視情報と赤外情報を明
確に分離することができる。

【００５９】（第３実施例）前述の説明は、全てモノリ
シックに構成された４ラインセンサに関してである。し
かしこの方法は図１０に示すセルフォックレンズアレイ
１２８０１を用いた等倍光学系に用いてもよい。この場
合、第１の赤外カットフィルタは１２１０１、第２の赤
外カットフィルタは２０８とし、センサは図１１に示し
ている可視光読み取り用のＲＧＢインラインセンサ１２
８０２−２と赤外光読み取り用のＩＲセンサ１２８０２
−１からなる２ラインセンサ１２８０２を使用してい
る。

【００６０】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、固体撮像素子は、可視情報を読み取る受光素子
と、可視以外の情報を読み取る受光素子と、を備え、前
記固体撮像素子の可視情報を読み取る受光素子と原稿の
間に可視以外の光の一部を遮光する第１の遮光手段を設
け、かつ可視情報を読み取る受光素子および可視以外の
情報を読み取る受光素子と原稿の間に可視以外の光の一
部を遮光する第２の遮光手段を設けたので、可視情報を
読み取る受光素子には、第１および第２の遮光手段を透
過した光が入射され、可視以外の情報を読み取る受光素
子には、第２の遮光手段のみを透過した光が入射され、
可視情報および可視以外の情報の少なくともどちらかの
Ｓ／Ｎを向上でき、可視情報と可視以外の情報とを明確
に分離できる。

【００６１】従って、特定原稿が判別でき、有価証券の
偽造を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例におけるコピー禁止
原稿の識別マークの検出状態を示す図である。

【図２】図２は本発明の画像処理装置としてのカラー複
写装置の構成図である。

【図３】図３は本発明の第１実施例の光学系を示す拡大
図である。

【図４】図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の画像処
理装置に適用された４ラインセンサを示す斜視図，構成
図である。

【図５】図５は本発明の画像処理装置に適用されたＩＲ
センサのフィルタの特性を示すグラフである。

【図６】図６は本発明の画像処理装置に適用された第２
の赤外カットフィルタの特性を示すグラフである。

【図７】図７は本発明の実施例における認識マークの分
光反射特性を示すグラフである。

【図８】図８は本発明の第２実施例における第２の赤外
カットフィルタの特性を示すグラフである。

【図９】図９は本発明の第２実施例における第１の赤外
カットフィルタの特性を示すグラフである。

【図１０】図１０は本発明の第３実施例の光学系を示す
拡大図である。

【図１１】図１１は本発明の第３実施例に適用されたセ
ンサを示す斜視図である。

【図１２】図１２は本発明の実施例における可視ライン
センサの分光感度特性を示すグラフである。

【図１３】図１３は本発明の実施例における第１の赤外
カットフィルタの特性を示すグラフである。

【符号の説明】

２０４ 原稿 ２０８ 第２の赤外カットフィルタ（第２の遮光手段） ２０９ レンズ ２１０ ４ラインセンサ，ＣＣＤ（固体撮像素子） ２１０−１ ＩＲセンサ（可視以外の情報を読み取る受
光素子） ２１０−２ Ｒセンサ（可視情報を読み取る受光素子） ２１０−３ Ｇセンサ（可視情報を読み取る受光素子） ２１０−４ Ｂセンサ（可視情報を読み取る受光素子） １２１０１ 第１の赤外カットフィルタ（第１の遮光手
段）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可視情報と可視以外の情報を結像レンズ
   を介して固体撮像素子に結像し読み取る画像処理装置に
   おいて、 前記固体撮像素子は、可視情報を読み取る受光素子と、
   可視以外の情報を読み取る受光素子と、を備え、前記固
   体撮像素子の可視情報を読み取る受光素子と原稿の間に
   可視以外の光の一部を遮光する第１の遮光手段を設け、
   かつ可視情報を読み取る受光素子および可視以外の情報
   を読み取る受光素子と原稿の間に可視以外の光の一部を
   遮光する第２の遮光手段を設けたことを特徴とする画像
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記第１の遮光手段は、前記可視情報を
   読み取る受光素子と前記結像レンズの間に設置すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記第２の遮光手段は、前記固体撮像素
   子と前記結像レンズの間に設置することを特徴とする請
   求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記可視以外の光は、赤外光であること
   を特徴とする請求項１，２または３に記載の画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 前記第１の遮光手段は、ガラスフィルタ
   であり、前記固体撮像素子上のカバーガラスと貼り合わ
   せて作ることを特徴とする請求項１，２，３または４に
   記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記第１の遮光手段は、前記固体撮像素
   子上のカバーガラスに蒸着されたダイクロフィルタであ
   ることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載の
   画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記第１の遮光手段は、色素フィルタで
   あることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載
   の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記第２の遮光手段は、前記結像レンズ
   上に蒸着された赤外カットフィルタであることを特徴と
   する請求項１，２，３，４，５，６または７に記載の画
   像処理装置。