WO2014178129A1 - 画像取得装置及び画像取得方法 - Google Patents

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WO2014178129A1
WO2014178129A1 PCT/JP2013/062666 JP2013062666W WO2014178129A1 WO 2014178129 A1 WO2014178129 A1 WO 2014178129A1 JP 2013062666 W JP2013062666 W JP 2013062666W WO 2014178129 A1 WO2014178129 A1 WO 2014178129A1
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light
light source
receiving sensor
reflected
paper sheet
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PCT/JP2013/062666
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晶 坊垣
孝洋 柳内
高明 森本
悟 大島
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グローリー株式会社
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Publication date
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    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
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    • G—PHYSICS
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    • G01N2201/063—Illuminating optical parts
    • G01N2201/0633—Directed, collimated illumination

Definitions

  • the present invention relates to an image acquisition apparatus and an image acquisition method for acquiring image data of paper sheets conveyed on a conveyance path.
  • Patent Document 1 discloses a banknote processing machine that captures banknotes, acquires image data, and identifies the type and authenticity of banknotes based on characteristics obtained from the image data.
  • the banknote handling machine according to Patent Document 1 arranges a light guide plate above a banknote, and irradiates light incident from a light source on the side of the light guide plate toward the banknote.
  • the reflected light is received by receiving the light reflected by the banknote by the first sensor disposed above, and the transmitted image is received by receiving the light transmitted through the banknote by the second sensor disposed below the banknote.
  • an image can be taken at each wavelength by sequentially turning on a light source having a plurality of wavelengths.
  • the banknote processing machine can acquire a transmission image and a reflection image of one side of a banknote, but in order to identify the type and authenticity of banknotes, obtain the characteristics of each side of the banknote. It is desirable to read the reflected image. For this reason, the apparatus which acquires the transparent image of a banknote, and the reflective image of both surfaces is also known.
  • the banknote image detection devices disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3 two detection units, each including a light source and an image detection sensor, are arranged above and below the banknote, so that a transparent image and both sides of the banknote are detected. Get a reflection image. Note that the arrangement of the light source and the image detection sensor in the detection unit is different between the apparatus of Patent Document 2 and the apparatus of Patent Document 3.
  • JP 2001-357429 A Japanese Patent No. 4334913 Japanese Patent No. 4334912
  • Patent Document 2 cannot obtain a sufficient amount of transmitted light because the light source for reading the transmitted image and the sensor are arranged at positions shifted from each other, and obtains a satisfactory transmitted image. It has become difficult.
  • the light source for reading the transmission image and the sensor are arranged at positions facing each other, but the light source for acquiring the reflection image is only on one side with respect to the fiber lens array. Since it is installed, it is difficult to obtain a good reflection image.
  • this apparatus is configured to read a transmission image by light transmitted from the upper side to the lower side and a transmission image by light transmitted from the lower side to the upper side. It is included.
  • the image acquisition device is used inside a banknote processing device or the like.
  • the image acquisition device is also small and low cost. It is required to have a good image reading performance.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and an image acquisition apparatus and an image acquisition method capable of acquiring a good reflection image and transmission image while realizing a reduction in size of the apparatus.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention provides a method for acquiring image data of a paper sheet transported through the transport path on one side of the paper sheet transported through the transport path.
  • a first light source provided on the side, a first light receiving sensor for receiving light irradiated from the first light source and reflected by the transported paper sheet, and the paper sheet transported through the transport path
  • a second light receiving sensor that receives light transmitted through the transported paper sheet, the first light source being transported to the first light receiving sensor. It emits light having directivity in both the first direction for supplying reflected light from the paper sheet and the second direction for supplying transmitted light to the second light receiving sensor.
  • the present invention further includes a second light source provided on the same side as the second light receiving sensor in the above invention, wherein the first light receiving sensor receives light emitted from the first light source.
  • the first reflected light reflected by one surface of the paper sheet is received, and the second light receiving sensor receives the second reflected light reflected from the other surface of the paper sheet by the light emitted from the second light source.
  • light transmitted from the first light source is transmitted through the paper sheet.
  • a third light source is provided on the same surface side as the first light receiving sensor, at a position where the front and rear of the first light source and the first light receiving sensor are opposite to each other, and the second light source
  • the second and fourth light sources are further provided both before and after the second sensor on the same surface side as the light receiving sensor.
  • the present invention is the above-described invention, wherein the first light source is a linear light source that distributes and emits a predetermined amount of light in the first direction and the second direction, and irradiates in the second direction.
  • the distribution ratio of the amount of light to be emitted is larger than the distribution ratio of the amount of light irradiated in the first direction.
  • the light accumulation time when the second light receiving sensor receives the transmitted light is such that the first light receiving sensor receives reflected light from the conveyed paper sheet.
  • the light accumulation time in this case and / or the light accumulation time in the case where the second light receiving sensor receives reflected light from the conveyed paper sheet are longer.
  • the irradiation time by the first light source when the second light receiving sensor receives the transmitted light is the reflected light from the paper sheet on which the first light receiving sensor is transported. Longer than the irradiation time of the first light source when receiving light and / or the irradiation time of the second light source when the second light receiving sensor receives reflected light from the conveyed paper sheet.
  • the light emission current supplied to the first light source when the second light receiving sensor receives the transmitted light is reflected from the banknote transported by the first light receiving sensor. From the light emission current supplied to the first light source when receiving light and / or the light emission current supplied to the second light source when the second light receiving sensor receives reflected light from the banknote being conveyed. Is also large.
  • the amplification factor with respect to the output of the second light receiving sensor when the second light receiving sensor receives the transmitted light is a reflection from the banknote to which the first light receiving sensor is conveyed. Based on an amplification factor for the output of the first light receiving sensor when receiving light and / or an amplification factor for the output of the second light receiving sensor when the second light receiving sensor receives reflected light from the conveyed bill. Is also large.
  • the present invention is characterized in that the reflected light from the conveyed banknote by the first light receiving sensor and the transmitted light by the second light receiving sensor are simultaneously received.
  • the present invention is the above invention, wherein the first light source and / or the second light source irradiates light having different wavelengths in a time-sharing manner, and at least irradiation time by the first light source and / or the second light source, Light emission current supplied to the first light source and / or the second light source, an accumulation time by the first light receiving sensor and the second light receiving sensor, and / or an output of the first light receiving sensor and the second light receiving sensor. Any one of the amplification factors with respect to is different depending on the wavelength.
  • the present invention is an image acquisition method for acquiring image data of a paper sheet that is transported through a transport path, the first method being provided on one side of the paper sheet that is transported through the transport path.
  • a light source is provided in a first direction in which light reflected by one surface of the paper sheet is received by a first light receiving sensor, and in a second direction in which light transmitted through the paper sheet is provided on the other side of the transport path.
  • a first irradiation step of simultaneously irradiating light having directivity with respect to two directions of the second direction received by the light receiving sensor, and the light irradiated from the first light source is one of the paper sheets
  • a transmitted light receiving step for receiving light for receiving light.
  • a first light source provided on one surface side of the paper sheet transported through the transport path; a first light receiving sensor that receives light emitted from the first light source and reflected by the transported paper sheet; A second light receiving sensor provided on the other surface side of the paper sheet transported through the transport path and receiving light transmitted through the transported paper sheet, wherein the first light source is provided in the first light receiving sensor. Since it is configured to emit light having directivity in both the first direction for supplying reflected light from the conveyed paper sheet and the second direction for supplying transmitted light to the second light receiving sensor, A good reflection image and transmission image can be obtained while realizing miniaturization.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the concept of image acquisition according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between the upper light emitting / receiving unit and the paper sheet.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a modification of the configuration of the light emitting and receiving unit.
  • FIG. 4 is a perspective view of the light emitting / receiving unit.
  • FIG. 5 is a functional block diagram for explaining a functional configuration of the image acquisition apparatus.
  • FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the light source control unit and the sensor control / signal processing unit.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for describing a modification of the light source control unit.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for describing a specific example of the operation of the image acquisition apparatus.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for describing a specific example of the operation of the image acquisition apparatus when performing simultaneous acquisition.
  • the image acquisition apparatus has a function of generating images from various paper sheets such as checks, gift certificates, and securities.
  • the image acquisition apparatus is used, for example, in a paper sheet processing apparatus to extract features from a generated image and determine the type and authenticity of the paper sheet.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the concept of image acquisition according to the embodiment.
  • the image acquisition apparatus according to the present embodiment has a conveyance path for conveying the paper sheet 100.
  • the transport direction of the paper sheet 100 is the negative X-axis direction
  • the axis perpendicular to the surface of the paper sheet 100 is the Z-axis
  • the Y-axis is orthogonal to the X-axis and the Z-axis.
  • the paper sheet 100 is transported substantially horizontally, and the Z-axis positive side is referred to as the upper side, and the Z-axis negative side is referred to as the lower side.
  • the surface on the positive side of the Z axis of the paper sheet 100 is referred to as a front surface
  • the surface on the negative side of the Z axis of the paper sheet 100 is referred to as a back surface.
  • the image acquisition device has two light emitting / receiving units 10 and 20.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the two light emitting / receiving units 10 and 20 viewed from the Y-axis direction. As shown in FIG. 1, the light emitting / receiving units 10 and 20 are opposed to each other through the conveyance path.
  • the light emitting / receiving unit 10 is provided on the positive side in the Z-axis direction, and a transparent member 16 made of glass or resin is fitted into the lower surface of the casing 17 (the surface facing the paper sheet 100).
  • the light emitting / receiving unit 10 includes a first light source 11 that irradiates light on the surface of the paper sheet 100.
  • the light emitting / receiving unit 10 includes a first condenser lens 13 and a first substrate 15.
  • a first light receiving sensor 14 is provided on the first substrate 15.
  • a plurality of the first light receiving sensors 14 are arranged in the Y-axis direction to form an image line sensor.
  • the first condenser lens 13 is arranged so that the light irradiated from the first light source 11 collects the reflected light reflected by the surface of the paper sheet 100 and is received by the first light receiving sensor 14. Therefore, the surface reflection image data of the paper sheet 100 can be generated using the output of the first light receiving sensor 14.
  • the transmitted light transmitted through the paper sheet 100 by the light emitted from the first light source 11 is received by the second light receiving sensor 24 inside the light emitting / receiving unit 20 and transmitted through the paper sheet 100. Used to generate image data. That is, the first light source 11 is shared by the generation of the surface reflection image data of the paper sheet 100 and the generation of the transmission image data of the paper sheet 100.
  • the light emitting / receiving unit 10 includes a third light source 12 that irradiates light on the surface of the paper sheet 100.
  • the light emitted from the third light source 12 is reflected by the surface of the paper sheet 100, condensed by the first condenser lens 13, and received by the first light receiving sensor 14.
  • the third light source 12 is used to supplement the light amount of the first light source 11 when generating the surface reflection image data of the paper sheet 100, and does not contribute to the generation of the transmission image data.
  • the light emitting / receiving unit 20 is provided on the negative side in the Z-axis direction, and a transparent member 26 made of glass or resin is fitted into the upper surface of the casing 27 (the surface facing the paper sheet 100).
  • the light emitting / receiving unit 20 includes a second light source 21 and a fourth light source 22 that irradiate the back surface of the paper sheet 100 with light.
  • the light emitting / receiving unit 20 includes a second condenser lens 23 and a second substrate 25.
  • a second light receiving sensor 24 is provided on the second substrate 25.
  • a plurality of second light receiving sensors 24 are arranged in the Y-axis direction to form an image line sensor.
  • the second condenser lens 23 is disposed so that the light irradiated from the second light source 21 and the fourth light source 22 collects the reflected light reflected by the back surface of the paper sheet 100 and is received by the second light receiving sensor 24. Is done. For this reason, the back surface reflection image data of the paper sheet 100 can be generated using the output of the second light receiving sensor 24.
  • the second condenser lens 23 is positioned so as to face the first light source 11 of the light emitting / receiving unit 10, and condenses the transmitted light transmitted through the paper sheet 100 by the light emitted from the first light source 11. Then, the second light receiving sensor 24 receives light. For this reason, the transmission image data of the paper sheet 100 can be generated using the output of the second light receiving sensor 24.
  • the light source control unit 30 is a control unit that controls lighting of the first light source 11, the second light source 21, the fourth light source 22, and the third light source 12 based on the position information of the paper sheet 100.
  • the sensor control / signal processing unit 40 controls the light reception by the first light receiving sensor 14 and the second light receiving sensor 24 and uses the outputs of the first light receiving sensor 14 and the second light receiving sensor 24 to transmit the surface reflection image data and the transmission image. It is a control part which produces
  • the first light source 11 is commonly used for the generation of the front surface reflection image data and the generation of the transmission image data
  • the second light receiving sensor 24 is used for the generation of the back surface reflection image data and the transmission image. Since it is shared for data generation, it is possible to obtain surface reflection image data, transmission image data, and back surface reflection image data with a small and low-cost apparatus configuration.
  • the necessary light amount is larger than that in the case of generating the front surface reflection image data and the back surface reflection image data.
  • the image acquisition apparatus based on the directivity of the first light source 11, at least the luminance of the first light source 11, the lighting time of the first light source 11, the light accumulation time in the second light receiving sensor 24, In addition, by controlling any one of the amplification factors (gains) with respect to the output from the second light receiving sensor 24, the amount of light required for generating good transmission image data is secured.
  • the first direction in which the light reflected by the surface of the paper sheet 100 is received by the first light receiving sensor 14, and the light transmitted through the paper sheet 100 is the second light receiving sensor.
  • a light guide having directivity in two directions, ie, a second direction received by 24 is used. This light guide distributes and emits a predetermined amount of light in the first direction and the second direction, and the distribution ratio of the amount of light irradiated in the second direction is the amount of light emitted in the first direction. It has a structure larger than the distribution ratio.
  • the amount of light used to generate transmission image data is adjusted. The reason for adjusting the amount of light is that the attenuation of transmitted light by the paper sheet 100 is larger than the attenuation of reflected light.
  • the light source control unit 30 controls the luminance of the first light source 11 to be higher than when the first light source 11 is used only for generation of surface reflection image data. By performing the above, it is possible to adjust the amount of light used to generate the transmission image data (A-1). Although details on the adjustment of the luminance will be described later, the luminance can be adjusted by changing the current used for the light irradiation by the first light source 11.
  • a light source control unit is set so that the lighting time of the first light source 11 is made longer than when the first light source 11 is used only for generation of surface reflection image data.
  • the control 30 controls, the amount of light used to generate the transmission image data can be adjusted (A-2).
  • the second light receiving sensor 24 when used for generating transmission image data, the light accumulation time in the second light receiving sensor 24 is made longer than when the second light receiving sensor 24 is used for generating back-surface reflection image data.
  • the sensor control / signal processing unit 40 By controlling the sensor control / signal processing unit 40, the amount of light used for generating transmission image data can be adjusted (B-1).
  • a well-known control method described in JP-A-6-189066 or the like can be used, so that detailed description is omitted.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 6-189066 the time for determining the exposure time is changed.
  • a signal for specifying the exposure time is added, and the output of each photodiode for one line is buffered. By performing reading from the buffer and exposure in parallel, it is possible to always read out pixels for one line in the same time.
  • the reading time of the output from the second light receiving sensor 24 is longer than when the second light receiving sensor 24 is used for generating back-surface reflection image data.
  • the sensor control / signal processing unit 40 controls so as to adjust the amount of light used to generate the transmission image data (B-2).
  • the gain for the output from the second light receiving sensor 24 is made larger than when the second light receiving sensor 24 is used for generating the back surface reflection image data.
  • the configurations and controls shown in (A-1) to (A-2) and (B-1) to (B-3) are used singly or in combination as described above.
  • the front surface reflection image data, the transmission image data, and the back surface reflection image data can be acquired in a good state.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between the upper light emitting / receiving unit 10 and the paper sheet 100.
  • FIG. 2A is a top view of the first light source 11, the third light source 12, and the condenser lens 13 included in the light emitting / receiving unit 10 as viewed from the Z axis positive direction side.
  • b) is a front view of the first light source 11 included in the light emitting / receiving unit 10 as seen from the X-axis positive side.
  • FIG. 3 is a modified example of the configuration of the light emitting / receiving unit
  • FIG. 4 is a perspective view of the light emitting / receiving units 10 and 20.
  • the first light source 11, the first condenser lens 13, and the third light source 12 included in the light receiving and emitting unit 10 are formed by a light guide that is long in the Y-axis direction.
  • the 1st light source 11 and the 3rd light source 12 can irradiate light to the whole Y-axis direction of the paper sheet 100, when the paper sheet 100 passes.
  • the first condenser lens 13 can collect light over the entire Y-axis direction of the paper sheet 100 when the paper sheet 100 passes.
  • the first sheet 100 is so conveyed that the sheet 100 being conveyed first passes under the first light source 11, then passes under the first condenser lens 13, and then passes under the second light source 12.
  • a light source 11, a first condenser lens 13, and a third light source 12 are arranged.
  • Light emitting units 31 and 32 are attached to the side surfaces of the first light source 11 and the third light source 12, respectively.
  • the light emitting units 31 and 32 include four light emitting elements 33 and 34, respectively. When the light emitting elements 33 and 34 are turned on, light enters from the side of the light guides of the first light source 11 and the third light source 12.
  • the second light source 21 and the fourth light source 22 included in the light emitting / receiving unit 20 also include the light emitting elements included in the side light emitting unit 41. 43 is turned on and light is incident from the side.
  • FIG. 2 shows a configuration in which the light emitting unit 31 and the light emitting unit 32 are provided on the same side (the Y axis direction negative side), but as shown in FIG. 3A, the light emitting unit 31 and the light emitting unit 32 are provided. May be provided on different sides.
  • FIG. 3A shows a configuration in which the light emitting unit 31 is provided on the Y axis direction positive side of the first light source 11 and the light emitting unit 32 is provided on the Y axis direction negative side of the third light source 12.
  • the light emitting elements 33, 34, and 43 used in the light emitting units 31, 32, and 41 are, for example, light having a predetermined wavelength.
  • LED Light Emitting Diode
  • infrared light transmission image data can be obtained in a state where two infrared LEDs of the light emitting element 33 are turned on. it can.
  • green visible light is emitted from the first light source 11 and the third light source 12 to the surface of the paper sheet 100.
  • Surface reflection image data of green visible light can be obtained.
  • green visible light transmission image data can be obtained.
  • the infrared light is irradiated from the second light source 21 and the fourth light source 22 to the back surface of the paper sheet 100, so the back surface of the infrared light. Reflection image data can be obtained.
  • green visible light is emitted from the second light source 21 and the fourth light source 22 to the back surface of the paper sheet 100, so that the green visible light is visible.
  • Light back surface reflection image data can be obtained.
  • the light emitting unit 31, 32 and 41 may be configured.
  • the number of light emitting elements used in the light emitting units 31, 32, and 41 and the light emission wavelength can be appropriately selected according to the image to be acquired.
  • the light guide functioning as the first light source 11 scatters the light incident from the side light emitting unit 31 uniformly inside, and then reaches the first condenser lens 13 and the second condenser lens 23. It has directivity that emits light in two directions. Further, the light guide functioning as the third light source 12 is directed obliquely downward so that the light incident from the side light emitting unit 32 is uniformly scattered inside and then reaches the first condenser lens 13. Has directivity to emit.
  • the light guides functioning as the second light source 21 and the fourth light source 22 reach the second condenser lens 23 after the light incident from the side light emitting portion 41 is similarly uniformly scattered inside. Irradiate upward.
  • the detailed description is omitted because the technology disclosed in the above can be used.
  • the first light receiving sensor 14 and the second light receiving sensor 24 are image sensors in which elements such as a CCD (charge-coupled device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) are arranged in a line in the Y-axis direction. It has a function of outputting line data for forming a paper sheet image upon receiving the light reflected by 100 or the light transmitted through the paper sheet 100.
  • the first light receiving sensor 14 is provided on the first substrate 15, and the second light receiving sensor 24 is provided on the second substrate 25.
  • the first substrate 15 and the second substrate 25 process a drive circuit for driving the first light receiving sensor 14 and the second light receiving sensor 24, respectively, and signals from the first light receiving sensor 14 and the second light receiving sensor 24, respectively. And a signal processing circuit for outputting.
  • the first substrate 15 outputs a signal corresponding to the light received by the first light receiving sensor 14 to the sensor control / signal processing unit 40
  • the second substrate 25 is a signal corresponding to the light received by the second light receiving sensor 24. Is output to the sensor control / signal processing unit 40.
  • the first condensing lens 13 has a function of condensing and propagating the reflected light that is irradiated from the first light source 11 and the third light source 12 and reflected by the paper sheet 100 to the first light receiving sensor 14.
  • the second condenser lens 23 is transmitted from the first light source 11 and transmitted through the paper sheet 100, or is reflected from the paper sheet 100 from the second light source 21 and the fourth light source 22. The reflected light is condensed and propagated to the second light receiving sensor 24.
  • FIG. 5 is a functional block diagram for explaining a functional configuration of the image acquisition apparatus.
  • the light source control unit 30 controls the lighting state of the light emitting units 31, 32, 41 according to the position information of the paper sheet 100. Specifically, the light source control unit 30 controls lighting and extinction and a current amount at the time of lighting for each of the light emitting elements 33, 34, and 43 included in the light emitting units 31, 32, and 41. And the amount of light at the time of lighting is controlled.
  • the light emitting unit 31 When the light emitting unit 31 emits light, the light enters the first light source 11 and is irradiated from the first light source 11 onto the surface of the paper sheet 100.
  • the first light source 11 functions as a surface reflection light source for acquiring surface reflection image data and a transmission light source for acquiring transmission image data.
  • the light emitting unit 32 When the light emitting unit 32 emits light, the light enters the third light source 12 and is irradiated from the third light source 12 to the surface of the paper sheet 100. As a result, the third light source 12 functions as a surface reflection light source for acquiring surface reflection image data.
  • the light emitting unit 41 When the light emitting unit 41 emits light, the light is incident on the second light source 21 and the fourth light source 22, and is irradiated on the back surface of the paper sheet 100 from the second light source 21 and the fourth light source 22.
  • the 2nd light source 21 and the 4th light source 22 function as a back surface reflection light source for acquiring back surface reflection image data.
  • the first light receiving sensor 14 When the first light receiving sensor 14 receives the reflected light reflected from the surface of the paper sheet 100, the first light receiving sensor 14 accumulates electric charges according to the amount of the received light. Similarly, when the second light receiving sensor 24 receives reflected light reflected by the back surface of the paper sheet 100 or transmitted light transmitted through the paper sheet 100, the second light receiving sensor 24 accumulates electric charge according to the amount of light received.
  • the sensor control / signal processing unit 40 reads the charge amount accumulated by the first light receiving sensor 14 and the second light receiving sensor 24 as the output of the first light receiving sensor 14 and the second light receiving sensor 24, and performs signal processing and amplification for the output. To generate front surface reflection image data, transmission image data, and back surface reflection image data.
  • FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the light source control unit 30 and the sensor control / signal processing unit 40.
  • the light source control unit 30 includes an operational amplifier that uses a transmissive light source control voltage as a positive input and an operational amplifier that uses a reflected light source control voltage as a positive input.
  • the output of the operational amplifier using the transmission light source control voltage as the positive side input is connected to the base of the NPN transistor via a resistance element having a resistance value R3.
  • the collector of the NPN transistor is connected to the light emitting unit 31 of the first light source.
  • the emitter of the NPN transistor is connected to the negative input of the operational amplifier, and is connected to the ground via a resistance element having a resistance value R1 and a switch. This switch is turned on by the transmitted light source ON signal.
  • the output of the operational amplifier having the reflection light source control voltage as the positive side input is connected to the base of the NPN transistor via a resistance element having a resistance value R3.
  • the collector of the NPN transistor is connected to the light emitting unit 31 of the first light source.
  • the emitter of the NPN transistor is connected to the negative input of the operational amplifier, and is connected to the ground via a resistance element having a resistance value R2 and a switch. This switch is turned on by the reflected light source ON signal.
  • the reflection light source ON signal is not input, and when the reflection light source ON state is input the transmission light source ON signal is not input.
  • the current value of the light emission current supplied to the light emitting unit 31 is determined according to the transmissive light source control voltage and the resistance value R1, and in the reflective light source ON state, the current value is supplied to the light emitting unit 31.
  • the light emission current value is determined according to the reflected light source control voltage and the resistance value R2. Specifically, the light emission current in the transmission light source ON state is substantially equal to the value obtained by dividing the transmission light source control voltage by the resistance value R1, and the light emission current in the reflection light source ON state is divided by the resistance value R2. Is approximately equal to the value obtained.
  • the transmitted light source control voltage, the resistance value R1, the reflected light source control voltage, and the resistance value R2 the light emission supplied to the light emitting unit 31 in the transmitted light signal ON state and the reflected light signal ON state.
  • the current value of the current can be adjusted. Since the luminance of the light emitting unit 31 depends on the current value of the light emitting current, the luminance of the light emitting unit 31 can be changed between the transmitted light signal ON state and the reflected light signal ON state by changing the current value of the light emitting current. it can.
  • the operational amplifier which makes a transmission light source control voltage the positive side input, and the various elements connected to this operational amplifier are unnecessary. For this reason, only the operational amplifier that uses the reflected light voltage as the positive input and the various elements connected to the operational amplifier are used.
  • the sensor control / signal processing unit 40 converts the output of the second light receiving sensor 24 into a digital value by AFE (Analog Front End), cuts the dark output, and amplifies it.
  • the gain at this time uses a transmission gain when the transmission light source is ON, and uses a reflection gain when the reflection light source is ON. By making the transmission gain larger than the reflection gain, good transmission image data can be obtained. Since the first light receiving sensor 14 is used only for generating the surface reflection image data, the reflection gain is always used for the output of the first light receiving sensor 14.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for describing a modified example of the light source control unit 30.
  • the case where two operational amplifiers are used that is, an operational amplifier with a transmission light source control voltage as a positive input and an operational amplifier with a reflection light source control voltage as a positive input.
  • the current value of the light emission current supplied to the light emitting unit 31 can be adjusted in the transmitted light signal ON state and the reflected light signal ON state.
  • the output of a DAC (digital-to-analog converter) is used as the positive input of the operational amplifier.
  • the output of the operational amplifier is connected to the base of the NPN transistor through a resistance element having a resistance value R3.
  • the collector of the NPN transistor is connected to the light emitting unit 31 of the first light source.
  • the emitter of the NPN transistor is connected to the negative input of the operational amplifier, and is connected to the ground via a resistance element having a resistance value R1 and a switch. This switch is turned on when either the transmitted light source ON signal or the reflected light source ON signal is input.
  • the transmission light signal ON The current value of the light emission current supplied to the light emitting unit 31 can be adjusted depending on the state and the reflected light signal ON state.
  • FIG. 7B is a modified example in which the DAC outputs a transmission light source control voltage and a reflection light source control voltage, respectively, and a switch for switching either of these two outputs as a positive input of an operational amplifier is provided.
  • the configuration is the same as that of the modified example of FIG. In the configuration of FIG. 7B, since the response time required for changing the output voltage by the DAC is not required, the transmitted light signal ON state and the reflected light signal ON state can be switched at higher speed.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for describing a specific example of the operation of the image acquisition apparatus.
  • the light source control unit 30 turns the transmission light ON (infrared transmission light source ON) from time 0t to time 2t and turns the transmission infrared OFF from time 2t to time 12t with respect to the first light source 11.
  • the first light source 11 is set to transmit green OFF (green visible light transmitted light source OFF) from time 0t to time 4t, transmitted green ON from time 4t to time 6t, and transmitted green OFF from time 6t to time 12t. To do.
  • the light source control unit 30 turns the reflected light ON (infrared reflected light source ON) from the time 8t to the time 9t with respect to the first light source 11, and sets the other to the reflected infrared OFF. Further, the light source control unit 30 sets the reflected light ON (the reflected light source of green visible light) for the first light source 11 from time 2t to time 3t, from time 6t to time 7t, and from time 10t to time 11t. Reflective green is off.
  • the light source control unit 30 sets the reflected infrared light ON (infrared reflected light source ON) from the time 8t to the time 9t for the third light source 12, and the other is set to the reflected infrared OFF. Further, the light source control unit 30 sets the third light source 12 to the reflection green ON (green visible light reflection light source ON) for the time 2t to the time 3t, the time 6t to the time 7t, and the time 10t to the time 11t. Reflective green is off.
  • the 1st light source 11 although the same infrared LED is turned ON at the time of transmission infrared ON and reflection infrared ON, the light emission current of LED differs as mentioned above.
  • the light source control unit 30 also reflects green on the second light source 21 and the fourth light source 22 from time 3t to time 4t, from time 7t to time 8t, and from time 11t to time 12t (green visible light reflection light source ON). Other than that, the reflection green is OFF. Further, the light source control unit 30 turns the reflected infrared light ON (infrared reflected light source ON) from the time 9t to the time 10t with respect to the second light source 21 and the fourth light source 22, and turns the reflected infrared light OFF otherwise.
  • the first light source 11 is turned on as a transmitted infrared light source (infrared transmitted light source) from time 0t to time 2t, and is turned on as a reflected green light source (green visible light reflected light source) from time 2t to time 3t. Then, the light is turned off from time 3t to time 4t, turned on as a transmission green light source (green visible light transmission light source) from time 4t to time 6t, turned on as a reflected green light source from time 6t to time 7t, and from time 7t to time 8t.
  • a transmitted infrared light source infrared transmitted light source
  • a reflected green light source green visible light reflected light source
  • the third light source 12 is turned on as a reflected green light source from time 2t to time 3t, turned on as a reflected green light source from time 6t to time 7t, turned on as a reflected infrared light source from time 8t to time 9t, and time 10t. From 11 to 11t as a reflected green light source.
  • the third light source 12 is turned on and off simultaneously with the first light source 11 whenever it is used as a light source for reflection above the conveyance path.
  • the second light source 21 and the fourth light source 22 are turned on as a reflected green light source from time 3t to time 4t, turned on as a reflected green light source from time 7t to time 8t, and are used as reflected infrared light sources from time 9t to time 10t. Turns on and turns on as a reflected green light source from time 11t to time 12t, and turns off otherwise.
  • the first light receiving sensor 14 receives the surface reflection green (green visible light reflected from the surface of the paper sheet 100) from time 2t to time 3t, accumulates and reads the charge, and reads the surface from time 6t to time 7t.
  • the reflected green light is received and accumulated and read out, and the surface reflected infrared light (infrared light reflected on the surface of the paper sheet 100) is received from time 8t to time 9t to accumulate the charge, and time 10t. From time until 11t, the surface reflection green light is received and electric charge is accumulated. In other cases, reading is performed as a dummy, but it is not used to generate image data.
  • the second light receiving sensor 24 receives transmitted infrared (infrared light transmitted through the paper sheet 100) from time 0t to time 2t, accumulates and reads the charge, and back surface from time 3t to time 4t.
  • the reflected green green visible light reflected by the back surface of the paper sheet 100
  • the transmitted green green visible light transmitted through the paper sheet 100
  • Light is received and accumulated and read out.
  • the back-surface reflected green light is received and accumulated and read out.
  • time 9t to time 10t back-surface reflected infrared light (of the paper sheet 100) is read.
  • Infrared light reflected from the back surface is received and accumulated and read out, and the back-surface reflected green light is received and accumulated from time 11t to time 12t. In other cases, reading is performed as a dummy, but it is not used to generate image data.
  • the time for light emission and light reception is 1 t for the reflected light, while the time for light emission and light reception is 2 t for the transmitted light. Even when the transmitted light is received, charges can be sufficiently accumulated and a good output can be obtained.
  • the cycle of light reception and emission affects the resolution of the image data to be acquired.
  • the reason why the reflected green light is received and emitted every 4 t, while the reflected infrared light is received and emitted every 12 t is because the resolution necessary for identifying the paper sheet differs depending on the wavelength.
  • the light reception for generating the transmission image data is performed at the same time, whereby the surface reflection image data and the transmission image data can be acquired simultaneously.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for describing a specific example of the operation of the image acquisition apparatus when performing simultaneous acquisition.
  • the light source control unit 30 turns the transmission / reflection infrared ON from the time 0t to the time 2t, turns the transmission / reflection infrared OFF from the time 2t to the time 5t, and transmits / reflects the first light source 11 from the time 5t to the time 6t. Infrared is ON, and transmission / reflection infrared is OFF from time 6t to time 10t. Further, for the first light source 11, transmission / reflection green is OFF from time 0t to time 3t, transmission / reflection green is ON from time 3t to time 4t, transmission / reflection green is OFF from time 4t to time 7t, and time 7t. From time 9t to time 10t, transmission / reflection green is ON, and from time 9t to time 10t, transmission / reflection green is OFF.
  • the light source control unit 30 turns the reflected infrared ON for the third light source 12 from time 0t to time 1t, turns the reflected infrared ON from time 5t to time 6t, and turns the reflected infrared OFF to the rest. Further, the light source control unit 30 turns the reflection green ON from the time 3t to the time 4t, the reflection green ON from the time 7t to the time 8t, and the other, the reflection green OFF, for the third light source 12.
  • the light source control unit 30 turns the reflection green ON from the time 4t to the time 5t and the time 9t to the time 10t with respect to the second light source 21 and the fourth light source 22, and sets the other to the reflection green OFF.
  • the light source control unit 30 sets the reflected infrared ON for the second light source 21 and the fourth light source 22 from the time 2t to the time 3t and from the time 6t to the time 7t, and sets the other to the reflected infrared OFF.
  • the first light source 11 and the third light source 12 always turn on and off the light of the same wavelength at the same time.
  • the first light source 11 is turned on by using both the transmitted infrared light source and the reflected infrared light source from time 0t to time 2t, turned off from time 2t to time 3t, and reflected green from time 3t to time 4t.
  • Turns on as a light source turns off from time 4t to time 5t, turns on as a reflected infrared light source from time 5t to time 6t, turns off from time 6t to time 7t, and transmits green light source and reflected green from time 7t to time 9t
  • the light source is turned on in combination with the light source and is turned off from time 9t to time 10t.
  • the third light source 12 is turned on as reflected infrared light from time 0t to time 1t, turned on as reflected green light source from time 3t to time 4t, turned on as reflected infrared light source from time 5t to time 6t, and time 7t. From time to time 8t, the light is turned on as a reflected green light source, and is otherwise turned off.
  • the second light source 21 and the fourth light source 22 are turned on as reflected infrared light sources from time 2t to time 3t, turned on as reflected green light sources from time 4t to time 5t, and reflected infrared light sources from time 6t to time 7t. Is turned on as a reflected green light source from time 9t to time 10t, and is otherwise turned off.
  • the first light receiving sensor 14 receives the surface reflected infrared light from time 0t to time t and accumulates and reads the charge, and receives the surface reflected green light from time 3t to time 4t and accumulates and reads the charge. From time 5t to time 6t, the surface reflected infrared light is received and accumulated and read out, and from time 7t to time 8t, the surface reflected green light is received and accumulated and read out. Other than that, it is not used for generation of image data as a dummy.
  • the second light receiving sensor 24 receives the transmitted infrared light from the time 0t to the time 2t, accumulates and reads the charge, and receives the back-surface reflected infrared light from the time 2t to the time 3t to accumulate the charge. From the time 4t to the time 5t, the back reflection green is received and the charge is accumulated and read. From the time 6t to the time 7t, the back reflection infrared light is received and the charge is accumulated and read. From 7t to time 9t, the transmitted green light is received and accumulated and read out. From time 9t to time 10t, the back surface reflected green light is received and accumulated and read out. In other cases, reading is performed as a dummy, but it is not used to generate image data.
  • the surface reflection image is obtained by repeating the operation for 10t.
  • Data, back reflection image data, and transmission image data can be acquired. Therefore, it is possible to improve the resolution as compared with the case where the operation of 12 t shown in FIG. 8 is repeated.
  • the first light source 11 is commonly used for generation of front-surface reflection image data and transmission image data
  • the second light receiving sensor 24 is used for generation of back-surface reflection image data. Since it is shared for the generation of transmission image data, it is possible to obtain surface reflection image data, transmission image data, and back surface reflection image data with a small and low-cost apparatus configuration.
  • the image acquisition device is downsized, the space freed by the downsizing can be used for driving for transporting the paper sheet 100, and the paper sheet 100 can be transported stably.
  • the image acquisition apparatus is based on the directivity of the first light source 11 in the two directions, the brightness of the first light source 11, the lighting time of the first light source 11, and the light of the second light receiving sensor 24.
  • the image acquisition apparatus is based on the directivity of the first light source 11 in the two directions, the brightness of the first light source 11, the lighting time of the first light source 11, and the light of the second light receiving sensor 24.
  • the configuration and operation disclosed in this embodiment do not limit the present invention, and the configuration and operation can be changed as appropriate.
  • the light quantity appropriate for the generation of each image data may be realized by changing the number of lighting of the LED in the case of generating the reflection image data and the case of generating the transmission image data.
  • the light emission time of each light source, the accumulation time of each light receiving sensor, and the like may be varied for each wavelength.
  • infrared light and green visible light have been described as an example.
  • the present invention can be applied even when other light in the ultraviolet to infrared region is used. .
  • the image acquisition device and the image acquisition method according to the present invention are suitable for acquiring a good reflection image and transmission image of paper sheets while realizing a reduction in size of the device.
  • Second light receiving sensor 10
  • Second light receiving sensor 11
  • First light source 12 Third light source 13
  • First condenser lens 14 First light receiving sensor 15
  • First substrate 16 26 Transparent member 17, 27 Case 21
  • Second light source 22 Fourth light source 23
  • Second Condensing lens 24 Second light receiving sensor 25
  • Second substrate 30 Light source control unit 31, 32, 41
  • Light emitting element 40 Sensor control / signal processing unit 100 Paper sheets

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Abstract

　搬送路を搬送される紙葉類１００の一方の面に対して第１光源１１より光を照射し、紙葉類１００の他方の面に対して第２光源２１、第４光源２２より光を照射する。第１受光センサ１４は、第１光源１１から照射された光が紙葉類１００の一方の面により反射した第１反射光を受光し、第２受光センサ２４は、第２光源２１、第４光源２２から照射された光が紙葉類１００の他方の面により反射した第２反射光を受光するとともに、第１光源１１から照射された光が紙葉類１００を透過した透過光を受光する。これにより装置の小型化を実現しながら、紙葉類の良好な反射画像及び透過画像を取得する。

Description

画像取得装置及び画像取得方法
　この発明は、搬送路を搬送される紙葉類の画像データを取得する画像取得装置及び画像取得方法に関する。
　従来、紙葉類の種類や真偽の識別、紙葉類の管理等を行うために紙葉類を撮像して画像データを取得する装置が利用されている。例えば、特許文献１には、紙幣を撮像して画像データを取得し、該画像データから得られる特徴に基づいて紙幣の種類や真偽を識別する紙幣処理機が開示されている。具体的には、特許文献１に係る紙幣処理機は、紙幣の上方に導光板を配置し、導光板の側方にある光源から入射した光を紙幣に向けて照射し、導光板と同じく紙幣上方に配置した第１のセンサによって紙幣で反射された光を受光して反射画像を取得すると共に、紙幣下方に配置した第２のセンサによって紙幣を透過した光を受光して透過画像を取得する。なお、この紙幣処理機では、複数波長の光源を順次点灯することにより、それぞれの波長で画像を撮像することができる。
　特許文献１に係る紙幣処理機は、透過画像と紙幣片面の反射画像とを取得することができるが、紙幣の種類や真偽を識別するには紙幣各面の特徴を得るために紙幣両面の反射画像を読み取ることが望ましい。このため、紙幣の透過画像と両面の反射画像とを取得する装置も知られている。例えば特許文献２及び特許文献３に開示された紙幣画像検出装置は、それぞれが光源及び画像検出センサを含む２つの検出ユニットを紙幣の上方及び下方に配置することにより、透過画像と、紙幣両面の反射画像とを取得する。なお、特許文献２の装置と特許文献３の装置では、検出ユニット内での光源及び画像検出センサの配置が異なっている。
特開２００１－３５７４２９号公報 特許第４３３４９１３号公報 特許第４３３４９１２号公報
　しかしながら、上記従来技術を用いたとしても、良好な画像データを取得することができない場合がある。具体的には、特許文献２に記載の装置は、透過画像を読み取るための光源とセンサとがずれた位置に配置されているために十分な透過光量を得られず、良好な透過画像を得ることが困難となっている。
　また、特許文献３に記載の装置では、透過画像を読み取るための光源とセンサとが対向する位置に配置されているが、反射画像を取得するための光源がファイバーレンズアレイに対して片側にのみ設置されているために良好な反射画像を得ることが困難となっている。また、この装置では上方から下方へ透過した光による透過画像と下方から上方へ透過した光による透過画像とを読み取る構成となっているが、透過画像は１枚取得すればよく、不要な光源が含まれた構成となっている。
　良好な紙幣画像を読み取るためには、光の指向性を考慮して、十分な光を紙幣に向けて照射することが好ましい。また、画像取得装置は紙幣処理装置等の内部で利用されるが、近年、紙幣処理装置の低コスト化、小型化が求められていることから、画像取得装置についても小型かつ低コストでありながら良好な画像を読み取る性能を有することが求められている。
　本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたもので、装置の小型化を実現しながら、良好な反射画像及び透過画像を取得することができる画像取得装置及び画像取得方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、搬送路を搬送される紙葉類の画像データを取得するために、前記搬送路を搬送される紙葉類の一方の面の側に設けられた第１光源と、前記第１光源から照射され、前記搬送される紙葉類によって反射された光を受光する第１受光センサと、前記搬送路を前記搬送される紙葉類の他方の面の側に設けられ、前記搬送される紙葉類を透過した光を受光する第２受光センサとを有する画像取得装置において、前記第１光源が前記第１受光センサに前記搬送される紙葉類からの反射光を供給する第１の方向及び前記第２受光センサに透過光を供給する第２の方向の両方の指向性を持った光を発することを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第２受光センサと同一の面の側に設けられた第２光源をさらに備え、前記第１受光センサは、前記第１光源から照射された光が前記紙葉類の一方の面により反射した第１反射光を受光し、前記第２受光センサは、前記第２光源から照射された光が前記紙葉類の他方の面により反射した第２反射光を受光するとともに、前記第１光源から照射された光が前記紙葉類を透過した透過光を受光することを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第１受光センサと同一の面側で、前記第１光源と前記第１受光センサの前後を反対にした位置に第３光源を設けるとともに、前記第２受光センサと同一面側の前記第２センサの前後の双方に前記第２及び第４光源を更に設けることを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第１光源は、所定の光量を前記第１の方向と前記第２の方向に分配して照射するライン状光源であり、前記第２の方向に照射する光量の分配比率は、前記第１の方向に照射する光量の分配比率よりも大きいことを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第２受光センサが前記透過光を受光する場合の光の蓄積時間は、前記第１受光センサが前記搬送される紙葉類からの反射光を受光する場合の光の蓄積時間並びに／若しくは前記第２受光センサが前記搬送される紙葉類からの反射光を受光する場合の光の蓄積時間よりも長いことを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第２受光センサが前記透過光を受光する場合の前記第１光源による照射時間は、前記第１受光センサが前記搬送される紙葉類からの反射光を受光する場合の前記第１光源による照射時間並びに／若しくは前記第２受光センサが前記搬送される紙葉類からの反射光を受光する場合の前記第２光源による照射時間よりも長いことを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第２受光センサが前記透過光を受光する場合に前記第１光源に供給される発光電流は、前記第１受光センサが前記搬送される紙幣からの反射光を受光する場合に前記第１光源に供給される発光電流並びに／若しくは前記第２受光センサが前記搬送される紙幣からの反射光を受光する場合に前記第２光源に供給される発光電流よりも大きいことを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第２受光センサが前記透過光を受光した場合の前記第２受光センサの出力に対する増幅率は、前記第１受光センサが前記搬送される紙幣からの反射光を受光した場合の前記第１受光センサの出力に対する増幅率並びに／若しくは前記第２受光センサが前記搬送される紙幣からの反射光を受光した場合の前記第２受光センサの出力に対する増幅率よりも大きいことを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第１受光センサによる前記搬送される紙幣からの反射光の受光と、前記第２受光センサによる前記透過光の受光とを同時に行うことを特徴とする。
　また、本発明は、上記発明において、前記第１光源及び／又は前記第２光源は、波長の異なる光を時分割で照射し、少なくとも前記第１光源及び／又は前記第２光源による照射時間、前記第１光源及び／又は前記第２光源に対して供給される発光電流、前記第１受光センサ及び前記第２受光センサによる蓄積時間並びに／若しくは前記第１受光センサ及び前記第２受光センサの出力に対する増幅率のいずれか１つが、前記波長に応じて異なることを特徴とする。
　また、本発明は、搬送路を搬送される紙葉類の画像データを取得する画像取得方法であって、前記搬送路を搬送される紙葉類の一方の面の側に設けられた第１光源が、前記紙葉類の一方の面により反射した光が第１受光センサにより受光される第１の方向と、前記紙葉類を透過した光が前記搬送路の他方に設けられた第２受光センサにより受光される第２の方向との２方向に対して指向性を有した光を同時に照射する第１照射ステップと、前記第１光源から照射された光が前記紙葉類の一方の面により反射した第１反射光を前記第１受光センサが受光する第１反射光受光ステップと、前記第１光源から照射された光が前記紙葉類を透過した透過光を前記第２受光センサが受光する透過光受光ステップとを含んだことを特徴とする。
　搬送路を搬送される紙葉類の一方の面の側に設けられた第１光源と、第１光源から照射され、搬送される紙葉類によって反射された光を受光する第１受光センサと、搬送路を搬送される紙葉類の他方の面の側に設けられ、搬送される紙葉類を透過した光を受光する第２受光センサとを備え、第１光源が第１受光センサに搬送される紙葉類からの反射光を供給する第１の方向及び第２受光センサに透過光を供給する第２の方向の両方の指向性を持った光を発するよう構成したので、装置の小型化を実現しながら、良好な反射画像及び透過画像を取得することができる。
図１は、実施例に係る画像取得の概念について説明するための説明図である。 図２は、上方の受発光ユニットと紙葉類の位置関係について説明するための説明図である。 図３は、受発光ユニットの構成の変形例を説明するための説明図である。 図４は、受発光ユニットの斜視図である。 図５は、画像取得装置の機能構成を説明するための機能ブロック図である。 図６は、光源制御部及びセンサ制御／信号処理部について説明するための回路図である。 図７は、光源制御部の変形例について説明するための説明図である。 図８は、画像取得装置の動作の具体例について説明するための説明図である。 図９は、同時取得を行う場合の画像取得装置の動作の具体例について説明するための説明図である。
　以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像取得装置及び画像取得方法の好適な実施形態を詳細に説明する。本実施形態に係る画像取得装置は、小切手、商品券、有価証券等、様々な紙葉類から画像を生成する機能を有する。画像取得装置は、例えば紙葉類処理装置内で、生成した画像から特徴を抽出して紙葉類の種類や真偽を判定するために利用される。
　まず、本実施例に係る画像取得の概念について説明する。図１は、実施例に係る画像取得の概念について説明するための説明図である。本実施例に係る画像取得装置は、紙葉類１００を搬送する搬送路を有する。ここで、紙葉類１００の搬送方向をＸ軸負方向とし、紙葉類１００の面に垂直な軸をＺ軸とし、Ｙ軸はＸ軸及びＺ軸に直交するものとする。また、紙葉類１００は略水平に搬送されるものとし、Ｚ軸正側を上方、Ｚ軸負側を下方という。さらに、説明の便宜上、紙葉類１００のＺ軸正側の面を表面といい、紙葉類１００のＺ軸負側の面を裏面という。
　画像取得装置は、２つの受発光ユニット１０，２０を有する。図１には、２つの受発光ユニット１０、２０をＹ軸方向から見た断面模式図を示している。図１に示すように、受発光ユニット１０，２０は、搬送路を介して対向する。
　受発光ユニット１０は、Ｚ軸方向正側に設けられており、その筐体１７の下面（紙葉類１００に対向する面）にはガラス又は樹脂から成る透明部材１６が嵌め込まれている。この受発光ユニット１０は、紙葉類１００の表面に光を照射する第１光源１１を有する。また、受発光ユニット１０は、第１集光レンズ１３及び第１基板１５を有する。第１基板１５には、第１受光センサ１４が設けられている。この第１受光センサ１４は、Ｙ軸方向に複数配列されてイメージラインセンサを形成する。
　第１集光レンズ１３は、第１光源１１から照射された光が紙葉類１００の表面により反射した反射光を集光して、第１受光センサ１４に受光させるよう配置される。このため第１受光センサ１４の出力を用い、紙葉類１００の表面反射画像データを生成することができる。
　また、詳細は後述するが、第１光源１１から照射された光が紙葉類１００を透過した透過光は、受発光ユニット２０内部の第２受光センサ２４により受光され、紙葉類１００の透過画像データの生成に用いられる。すなわち、第１光源１１は、紙葉類１００の表面反射画像データの生成と、紙葉類１００の透過画像データの生成とに共用されることとなる。
　さらに、受発光ユニット１０は、紙葉類１００の表面に光を照射する第３光源１２を有する。第３光源１２から照射された光は、紙葉類１００の表面により反射され、第１集光レンズ１３により集光され、第１受光センサ１４に受光される。この第３光源１２は、紙葉類１００の表面反射画像データを生成する際に第１光源１１の光量を補うために用いられるものであり、透過画像データの生成に寄与するものではない。
　受発光ユニット２０は、Ｚ軸方向負側に設けられており、その筐体２７の上面（紙葉類１００に対向する面）にはガラス又は樹脂から成る透明部材２６が嵌め込まれている。この受発光ユニット２０は、紙葉類１００の裏面に光を照射する第２光源２１及び第４光源２２を有する。また、受発光ユニット２０は、第２集光レンズ２３及び第２基板２５を有する。第２基板２５には、第２受光センサ２４が設けられている。この第２受光センサ２４は、Ｙ軸方向に複数配列されてイメージラインセンサを形成する。
　第２集光レンズ２３は、第２光源２１及び第４光源２２から照射された光が紙葉類１００の裏面により反射した反射光を集光して、第２受光センサ２４に受光させるよう配置される。このため第２受光センサ２４の出力を用い、紙葉類１００の裏面反射画像データを生成することができる。
　さらに、第２集光レンズ２３は、受発光ユニット１０の第１光源１１と対向するよう位置決めされており、第１光源１１から照射された光が紙葉類１００を透過した透過光を集光して、第２受光センサ２４に受光させる。このため、第２受光センサ２４の出力を用い、紙葉類１００の透過画像データを生成することができる。
　光源制御部３０は、紙葉類１００の位置情報に基づいて、第１光源１１、第２光源２１、第４光源２２及び第３光源１２の点灯を制御する制御部である。センサ制御／信号処理部４０は、第１受光センサ１４及び第２受光センサ２４による受光を制御するとともに、第１受光センサ１４及び第２受光センサ２４の出力を用いて表面反射画像データ、透過画像データ及び裏面反射画像データを生成する制御部である。
　このように、本実施例に係る画像取得装置は、第１光源１１を表面反射画像データの生成と透過画像データの生成に共用し、第２受光センサ２４を裏面反射画像データの生成と透過画像データの生成に共用するので、小型かつ低コストの装置構成で表面反射画像データ、透過画像データ及び裏面反射画像データを得ることができる。
　ここで、透過画像データを生成する場合には、紙葉類１００を透過した透過光を用いることから、表面反射画像データや裏面反射画像データを生成する場合よりも必要な光量が大きくなる。
　そこで、本実施例に係る画像取得装置は、第１光源１１の指向性に基づいて、少なくとも第１光源１１の輝度、第１光源１１の点灯時間、第２受光センサ２４における光の蓄積時間、並びに第２受光センサ２４からの出力に対する増幅率（ゲイン）のいずれか１つを制御することにより、良好な透過画像データの生成に要する光量を確保する。
　具体的には、第１光源１１として、紙葉類１００の表面により反射した光が第１受光センサ１４により受光される第１の方向と、紙葉類１００を透過した光が第２受光センサ２４により受光される第２の方向との２方向に指向性を有する導光体を用いる。この導光体は、所定の光量を第１の方向と前記第２の方向に分配して照射し、かつ第２の方向に照射する光量の分配比率が、第１の方向に照射する光量の分配比率よりも大きい構造を有する。この導光体の指向性を考慮して、透過画像データの生成に供する光量を調整する。このような光量の調整を行うのは、紙葉類１００による透過光の減衰は、反射光の減衰より大きいためである。
　第１光源１１を透過画像データの生成に用いる場合には、第１光源１１を表面反射画像データの生成にのみ用いる場合よりも、第１光源１１の輝度を大きくするよう光源制御部３０が制御を行うことにより、透過画像データの生成に供する光量を調整することができる（Ａ－１）。輝度の調整についての詳細は後述するが、第１光源１１による光の照射に使用する電流を異ならせることにより、輝度の調整が可能である。
　また、第１光源１１を透過画像データの生成に用いる場合には、第１光源１１を表面反射画像データの生成にのみ用いる場合よりも、第１光源１１の点灯時間を長くするよう光源制御部３０が制御を行うことにより、透過画像データの生成に供する光量を調整することができる（Ａ－２）。
　また、第２受光センサ２４を透過画像データの生成に用いる場合には、第２受光センサ２４を裏面反射画像データの生成に用いる場合よりも、第２受光センサ２４における光の蓄積時間を長くするようセンサ制御／信号処理部４０が制御を行なうことにより、透過画像データの生成に供する光量を調整することができる（Ｂ－１）。
　なお、蓄積時間の制御については、特開平６－１８９０６６号公報等に記載されている周知の制御方法を使用できるので詳細の記載は省略する。蓄積時間の制御は、受光センサが受光対象波長の光を受光するときに、フォトダイオードアレイの露光時間を変更することが好適である。特開平６－１８９０６６号では露光時間を決定する周期の時間を変更するようにしているが、露光時間を指定する信号を付加すること、及び、１ライン分の各フォトダイオードの出力をバッファリングし、バッファからの読み出しと露光とを並行に行わせることにより１ライン分の画素の読み出しを常に同一の時間で行うことができる。
　また、第２受光センサ２４を透過画像データの生成に用いる場合には、第２受光センサ２４を裏面反射画像データの生成に用いる場合よりも、第２受光センサ２４からの出力の読取時間を長くするようセンサ制御／信号処理部４０が制御を行なうことにより、透過画像データの生成に供する光量を調整することができる（Ｂ－２）。
　また、第２受光センサ２４を透過画像データの生成に用いる場合には、第２受光センサ２４を裏面反射画像データの生成に用いる場合よりも、第２受光センサ２４からの出力に対するゲインを大きくするようセンサ制御／信号処理部４０が制御を行なうことにより、透過画像データの生成に供する光量を調整することができる（Ｂ－３）。
　本実施形態に係る画像取得装置では、このように、（Ａ－１）～（Ａ－２）及び（Ｂ－１）～（Ｂ－３）に示した構成及び制御を単独又は組み合わせて用いることによって、表面反射画像データ、透過画像データ及び裏面反射画像データを良好な状態で取得できる。
　次に、受発光ユニット１０，２０の構成について説明する。図２は、上方の受発光ユニット１０と紙葉類１００の位置関係について説明するための説明図である。具体的には、図２（ａ）は、受発光ユニット１０に含まれる第１光源１１、第３光源１２及び集光レンズ１３をＺ軸正方向側から見た上面図であり、図２（ｂ）は、受発光ユニット１０に含まれる第１光源１１をＸ軸正側から見た正面図である。また、図３は、受発光ユニットの構成の変形例であり、図４は、受発光ユニット１０，２０の斜視図である。
　図２（ａ）に示すように、受発光ユニット１０に含まれる第１光源１１、第１集光レンズ１３及び第３光源１２は、Ｙ軸方向に長い導光体によって形成される。このため、第１光源１１及び第３光源１２は、紙葉類１００が通過する際に、紙葉類１００のＹ軸方向全体に光を照射することができる。同様に、第１集光レンズ１３は、紙葉類１００が通過する際に、紙葉類１００のＹ軸方向全体に亘って光を集光することができる。また、搬送中の紙葉類１００がまず第１光源１１の下を通過し、次に第１集光レンズ１３の下を通過し、その後、第２光源１２の下を通過するよう、第１光源１１、第１集光レンズ１３及び第３光源１２を配置している。
　第１光源１１及び第３光源１２の側面には、それぞれ発光部３１、３２が取り付けられている。発光部３１、３２はそれぞれ４つの発光素子３３、３４を含んでいる。この発光素子３３、３４が点灯すると、第１光源１１及び第３光源１２の導光体の側方から光が入射する。なお、図２では図示を省略しているが、図４に示すように、受発光ユニット２０に含まれる第２光源２１及び第４光源２２についても、側方の発光部４１に含まれる発光素子４３を点灯して側方から光を入射する。
　また、図２では、発光部３１と発光部３２とを同一の側（Ｙ軸方向負側）に設ける構成を示したが、図３（ａ）に示すように、発光部３１と発光部３２とを異なる側に設けてもよい。図３（ａ）では、第１光源１１のＹ軸方向正側に発光部３１を設け、第３光源１２のＹ軸方向負側に発光部３２を設けた構成を示している。また、図３（ｂ）に示すように、第１光源１１及び第３光源１２の両側方（Ｙ軸方向正側及びＹ軸方向負側）にそれぞれ発光部３１、３２を設けてもよい。
　各種画像データを取得するのに必要な波長の光を紙葉類１００に向けて照射するために、発光部３１、３２、４１で利用する発光素子３３、３４、４３として、例えば所定波長の光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を利用する。
　赤外光と緑色可視光の２つの波長を用いる場合には、発光素子３３、３４、４３の４つのＬＥＤうち、２つを赤外光のＬＥＤとし、２つを緑色可視光のＬＥＤとすればよい。
　発光素子３３，３４のうち、赤外光のＬＥＤ２つを点灯すれば、第１光源１１及び第３光源１２から紙葉類１００の表面に対して赤外光が照射されるので、赤外光の表面反射画像データを得ることができる。ここで、第１光源１１は透過画像データの光源としても使用可能であるので、発光素子３３のうち、赤外光のＬＥＤ２つを点灯した状態では、赤外光の透過画像データを得ることができる。
　同様に、発光素子３３，３４のうち、緑色可視光のＬＥＤ２つを点灯すれば、第１光源１１及び第３光源１２から紙葉類１００の表面に対して緑色可視光が照射されるので、緑色可視光の表面反射画像データを得ることができる。また、発光素子３３のうち、緑色可視光のＬＥＤ２つを点灯した状態では、緑色可視光の透過画像データを得ることができる。
　発光素子４３のうち、赤外光のＬＥＤ２つを点灯すれば、第２光源２１及び第４光源２２から紙葉類１００の裏面に対して赤外光が照射されるので、赤外光の裏面反射画像データを得ることができる。同様に、発光素子４３のうち、緑色可視光のＬＥＤ２つを点灯すれば、第２光源２１及び第４光源２２から紙葉類１００の裏面に対して緑色可視光が照射されるので、緑色可視光の裏面反射画像データを得ることができる。
　ここでは発光波長の異なる複数の素子を発光素子３３、３４、４３に含める構成を例示したが、発光波長を変更可能な素子を用いる場合には、かかる素子を１又は複数用いて発光部３１、３２、４１を構成してもよい。また、発光部３１、３２、４１で利用する発光素子の数や発光波長は、取得する画像に応じて適宜選択可能である。
　第１光源１１として機能する導光体は、側方の発光部３１から入射した光を、内部で一様に散乱した後、第１集光レンズ１３及び第２集光レンズ２３に到達するよう２つの方向に向けて出射する指向性を有する。また、第３光源１２として機能する導光体は、側方の発光部３２から入射した光が、内部で一様に散乱した後、第１集光レンズ１３に到達するよう斜め下方に向けて出射する指向性を有する。
　第２光源２１及び第４光源２２として機能する導光体は、側方の発光部４１から入射した光を、同様に内部で一様に散乱した後、第２集光レンズ２３に到達するよう上方に向けて照射する。
　なお、第３光源１２、第２光源２１及び第４光源２２のように、側方から入射した光を方向を変えて出射するための導光体については、例えば、特開２０１０－２６７５２４号公報に開示されている技術を利用することができるので詳細な説明は省略する。
　同様に、第１光源１１のように、側方から入射した光を異なる２方向へ出射する導光体についても、例えば、特開２００８－２１６４０９号公報に開示されている技術を利用することができるので詳細な説明は省略する。
　第１受光センサ１４及び第２受光センサ２４は、ＣＣＤ（charge-coupled device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の素子をＹ軸方向にライン状に配列したイメージセンサであって、紙葉類１００で反射された光や紙葉類１００を透過した光を受けて紙葉類画像を形成するラインデータを出力する機能を有する。第１受光センサ１４は第１基板１５上に設けられ、第２受光センサ２４は第２基板２５上に設けられている。
　第１基板１５及び第２基板２５は、それぞれ第１受光センサ１４及び第２受光センサ２４を駆動するための駆動回路と、第１受光センサ１４及び第２受光センサ２４からの信号を処理して出力するための信号処理回路とを含んでいる。第１基板１５は、第１受光センサ１４で受けた光に応じた信号をセンサ制御／信号処理部４０に出力し、第２基板２５は、第２受光センサ２４で受けた光に応じた信号をセンサ制御／信号処理部４０に出力する。
　第１集光レンズ１３は、第１光源１１及び第３光源１２から照射されて紙葉類１００で反射された反射光を第１受光センサ１４に集光するとともに伝搬する機能を有する。また、第２集光レンズ２３は、第１光源１１から照射されて紙葉類１００を透過した透過光、若しくは第２光源２１及び第４光源２２から照射されて紙葉類１００で反射された反射光を第２受光センサ２４へ集光するとともに伝搬する機能を有する。
　次に、画像取得装置の機能構成について説明する。図５は、画像取得装置の機能構成を説明するための機能ブロック図である。図５に示すように、光源制御部３０は、紙葉類１００の位置情報に応じて、発光部３１、３２、４１の点灯状態を制御する。具体的には、光源制御部３０は、発光部３１、３２、４１に含まれる各発光素子３３、３４、４３について、点灯及び消灯と、点灯時の電流量とを制御することにより、点灯時間及び点灯時の光量を制御する。
　発光部３１が発光すると、その光は第１光源１１に入射され、第１光源１１から紙葉類１００の表面に照射される。この結果、第１光源１１は、表面反射画像データを取得するための表面反射光源、並びに透過画像データを取得するための透過光源として機能する。
　発光部３２が発光すると、その光は第３光源１２に入射され、第３光源１２から紙葉類１００の表面に照射される。この結果、第３光源１２は、表面反射画像データを取得するための表面反射光源として機能する。
　発光部４１が発光すると、その光は第２光源２１及び第４光源２２に入射され、第２光源２１及び第４光源２２から紙葉類１００の裏面に照射される。この結果、第２光源２１及び第４光源２２は、裏面反射画像データを取得するための裏面反射光源として機能する。
　第１受光センサ１４は、紙葉類１００の表面で反射した反射光を受光すると、その受光量に応じて電荷を蓄積する。同様に、第２受光センサ２４は、紙葉類１００の裏面で反射した反射光や、紙葉類１００を透過した透過光を受光すると、受光量に応じて電荷を蓄積する。
　センサ制御／信号処理部４０は、第１受光センサ１４及び第２受光センサ２４が蓄積した電荷量を第１受光センサ１４及び第２受光センサ２４の出力として読取り、該出力に対する信号処理と増幅とを行って、表面反射画像データ、透過画像データ及び裏面反射画像データを生成する。
　次に、光源制御部３０及びセンサ制御／信号処理部４０についてさらに説明する。図６は、光源制御部３０及びセンサ制御／信号処理部４０について説明するための回路図である。図６に示すように、光源制御部３０は、透過光源制御電圧を正側入力とするオペアンプと、反射光源制御電圧を正側入力とするオペアンプとを有する。
　透過光源制御電圧を正側入力とするオペアンプの出力は、抵抗値Ｒ３の抵抗素子を介してＮＰＮトランジスタのベースに接続されている。このＮＰＮトランジスタのコレクタは、第１光源の発光部３１に接続されている。そして、ＮＰＮトランジスタのエミッタは、オペアンプの負側入力に接続されるとともに、抵抗値Ｒ１の抵抗素子と、スイッチとを介してグランドに接続されている。このスイッチは、透過光源ＯＮ信号によりＯＮ状態となる。
　また、反射光源制御電圧を正側入力とするオペアンプの出力は、抵抗値Ｒ３の抵抗素子を介してＮＰＮトランジスタのベースに接続されている。このＮＰＮトランジスタのコレクタは、第１光源の発光部３１に接続されている。そして、ＮＰＮトランジスタのエミッタは、オペアンプの負側入力に接続されるとともに、抵抗値Ｒ２の抵抗素子と、スイッチとを介してグランドに接続されている。このスイッチは、反射光源ＯＮ信号によりＯＮ状態となる。
　なお、透過光源ＯＮ信号を入力する透過光源ＯＮ状態では、反射光源ＯＮ信号は入力せず、反射光源ＯＮ信号を入力する反射光源ＯＮ状態では、透過光源ＯＮ信号は入力しない。
　かかる構成及び制御により、透過光源ＯＮ状態では、発光部３１に供給される発光電流の電流値は透過光源制御電圧及び抵抗値Ｒ１に応じて定まり、反射光源ＯＮ状態では、発光部３１に供給される発光電流の電流値は反射光源制御電圧と抵抗値Ｒ２に応じて定まることとなる。具体的には、透過光源ＯＮ状態の発光電流は、透過光源制御電圧を抵抗値Ｒ１で除算した値に略等しくなり、反射光源ＯＮ状態の発光電流は、反射光源制御電圧を抵抗値Ｒ２で除算した値に略等しくなる。
　このため、透過光源制御電圧、抵抗値Ｒ１、反射光源制御電圧及び抵抗値Ｒ２とを適切に設定することにより、透過光信号ＯＮ状態と反射光信号ＯＮ状態とで発光部３１に供給される発光電流の電流値を調節することができる。発光部３１の輝度は発光電流に電流値に依存するため、発光電流の電流値を異ならせることにより、透過光信号ＯＮ状態と反射光信号ＯＮ状態とで発光部３１の輝度を変化させることができる。
　なお、発光部３２，４１は、反射光源としてのみ用いられるので、透過光源制御電圧を正側入力とするオペアンプ、並びに該オペアンプに接続される各種素子は必要ではない。このため、反射光電圧を正側入力とするオペアンプ、並びに該オペアンプに接続される各種素子のみを使用することとなる。
　センサ制御／信号処理部４０は、第２受光センサ２４の出力をＡＦＥ（Analog Front End）によりデジタル値に変換し、暗出力をカットした上で増幅する。この時の増幅率は、透過光源ＯＮ状態では透過用ゲインを用い、反射光源ＯＮ状態では反射用ゲインを用いる。透過用ゲインを反射用ゲインよりも大きくすることにより、良好な透過画像データを得ることができる。なお、第１受光センサ１４は、表面反射画像データの生成にのみ用いられるので、第１受光センサ１４の出力に対しては常に反射用ゲインを使用することになる。
　次に、光源制御部３０の変形例について説明する。図７は、光源制御部３０の変形例について説明するための説明図である。図６に示した構成では、透過光源制御電圧を正側入力とするオペアンプと、反射光源制御電圧を正側入力とするオペアンプの２つを用いる場合について説明したが、オペアンプが単一であっても、その入力を変化させることにより、透過光信号ＯＮ状態と反射光信号ＯＮ状態とで発光部３１に供給される発光電流の電流値を調節することができる。
　図７（ａ）に示す変形例では、ＤＡＣ（digital to analog converter）の出力をオペアンプの正側入力としている。そして、オペアンプの出力は、抵抗値Ｒ３の抵抗素子を介してＮＰＮトランジスタのベースに接続されている。このＮＰＮトランジスタのコレクタは、第１光源の発光部３１に接続されている。ＮＰＮトランジスタのエミッタは、オペアンプの負側入力に接続されるとともに、抵抗値Ｒ１の抵抗素子と、スイッチとを介してグランドに接続されている。このスイッチは、透過光源ＯＮ信号と反射光源ＯＮ信号のいずれかが入力された場合にＯＮ状態となる。
　図７（ａ）の構成において、透過光源ＯＮ状態でＤＡＣの出力が透過光源制御電圧となり、反射光源ＯＮ状態でＤＡＣの出力が反射光源制御電圧となるようＤＡＣを制御すれば、透過光信号ＯＮ状態と反射光信号ＯＮ状態とで発光部３１に供給される発光電流の電流値を調節することができる。
　図７（ｂ）は、ＤＡＣが透過光源制御電圧と反射光源制御電圧とをそれぞれ出力し、この２つの出力のいずれかをオペアンプの正側入力として切替えるスイッチを設けた変形例であり、その他の構成については図７（ａ）の変形例と同様である。図７（ｂ）の構成では、ＤＡＣによる出力電圧の変更に要する応答時間が不要となるため、透過光信号ＯＮ状態と反射光信号ＯＮ状態とをより高速に切替えることができる。
　次に、画像取得装置の動作の具体例について説明する。図８は、画像取得装置の動作の具体例について説明するための説明図である。図８に示す動作では、画像取得装置は、単位時間をｔとした場合に、周期Ｔ＝４ｔのクロック信号ＭＣＬＫを基準とし、Ｔ１～Ｔ３（＝１２ｔ）分の動作を繰り返す。
　光源制御部３０は、第１光源１１に対し、時刻０ｔから時刻２ｔまで透過赤外ＯＮ（赤外の透過光源ＯＮ）とし、時刻２ｔから時刻１２ｔまで透過赤外ＯＦＦとする。また、第１光源１１に対し、時刻０ｔから時刻４ｔまで透過緑ＯＦＦ（緑色可視光の透過光源ＯＦＦ）とし、時刻４ｔから時刻６ｔまで透過緑ＯＮとし、時刻６ｔから時刻１２ｔまで透過緑ＯＦＦとする。
　また、光源制御部３０は、第１光源１１に対し、時刻８ｔから時刻９ｔまで反射赤外ＯＮ（赤外の反射光源ＯＮ）とし、それ以外を反射赤外ＯＦＦとする。また、光源制御部３０は、第１光源１１に対し、時刻２ｔから時刻３ｔ、時刻６ｔから時刻７ｔ、時刻１０ｔから時刻１１ｔについて反射緑ＯＮ（緑色可視光の反射光源ＯＮ）とし、それ以外を反射緑ＯＦＦとする。
　同様に、光源制御部３０は、第３光源１２に対し、時刻８ｔから時刻９ｔまで反射赤外ＯＮ（赤外の反射光源ＯＮ）とし、それ以外を反射赤外ＯＦＦとする。また、光源制御部３０は、第３光源１２に対し、時刻２ｔから時刻３ｔ、時刻６ｔから時刻７ｔ、時刻１０ｔから時刻１１ｔについて反射緑ＯＮ（緑色可視光の反射光源ＯＮ）とし、それ以外を反射緑ＯＦＦとする。なお、第１光源１１に関し、透過赤外ＯＮと反射赤外ＯＮ時とでは、同じ赤外ＬＥＤをＯＮさせるが、前述の様にＬＥＤの発光電流が異なっている。
　また、光源制御部３０は、第２光源２１及び第４光源２２に対し、時刻３ｔから時刻４ｔ、時刻７ｔから時刻８ｔ、時刻１１ｔから時刻１２ｔについて反射緑ＯＮ（緑色可視光の反射光源ＯＮ）とし、それ以外を反射緑ＯＦＦとする。また、光源制御部３０は、第２光源２１、第４光源２２に対し、時刻９ｔから時刻１０ｔまで反射赤外ＯＮ（赤外の反射光源ＯＮ）とし、それ以外を反射赤外ＯＦＦとする。
　かかる制御により、第１光源１１は、時刻０ｔから時刻２ｔまで透過赤外光源（赤外の透過光源）として点灯し、時刻２ｔから時刻３ｔまで反射緑光源（緑色可視光の反射光源）として点灯し、時刻３ｔから時刻４ｔまで消灯し、時刻４ｔから時刻６ｔまで透過緑光源（緑色可視光の透過光源）として点灯し、時刻６ｔから時刻７ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻７ｔから時刻８ｔまで消灯し、時刻８ｔから時刻９ｔまで反射赤外光源（赤外の反射光源）として点灯し、時刻９ｔから時刻１０ｔまで消灯し、時刻１０ｔから時刻１１ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻１１ｔから時刻１２ｔまで消灯することになる。
　また、第３光源１２は、時刻２ｔから時刻３ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻６ｔから時刻７ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻８ｔから時刻９ｔまで反射赤外光源として点灯し、時刻１０ｔから時刻１１ｔまで反射緑光源として点灯する。この第３光源１２は、搬送路上方で反射用光源として使用されるときは常に、第１光源１１と同時に点灯、消灯する。
　また、第２光源２１及び第４光源２２は、時刻３ｔから時刻４ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻７ｔから時刻８ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻９ｔから時刻１０ｔまで反射赤外光源として点灯し、時刻１１ｔから時刻１２ｔまで反射緑光源として点灯し、それ以外では消灯することとなる。
　第１受光センサ１４は、時刻２ｔから時刻３ｔまで表面反射緑（紙葉類１００の表面で反射した緑色可視光）を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻６ｔから時刻７ｔまで表面反射緑を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻８ｔから時刻９ｔまで表面反射赤外（紙葉類１００の表面で反射した赤外光）を受光して電荷を蓄積し、時刻１０ｔから時刻１１ｔまで表面反射緑を受光して電荷を蓄積する。なお、それ以外は、ダミーとして読み出しは実行するが、画像データの生成に使用しない。
　また、第２受光センサ２４は、時刻０ｔから時刻２ｔまで透過赤外（紙葉類１００を透過した赤外光）を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻３ｔから時刻４ｔまで裏面反射緑（紙葉類１００の裏面で反射した緑色可視光）を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻４ｔから時刻６ｔまで透過緑（紙葉類１００を透過した緑色可視光）を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻７ｔから時刻８ｔまで裏面反射緑を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻９ｔから時刻１０ｔまで裏面反射赤外（紙葉類１００の裏面で反射した赤外光）を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻１１ｔから時刻１２ｔまで裏面反射緑を受光して電荷を蓄積する。なお、それ以外は、ダミーとして読み出しは行われるが画像データの生成に使用しない。
　このように、図８に示した動作では、反射光については発光及び受光の時間を１ｔとしているのに対し、透過光については発光及び受光の時間を２ｔとしているため、第２受光センサ２４が透過光を受光する場合であっても十分に電荷を蓄積し、良好な出力を得ることができる。
　なお、紙葉類１００を搬送しつつ受発光を行う関係から、受発光の周期は取得する画像データの解像度に影響する。反射緑については４ｔ毎に受発光を行うのに対し、反射赤外については１２ｔ毎に受発光を行っているのは、波長によって紙葉類の識別に必要な解像度が異なるためである。
　図８に示した動作例では、表面反射画像データと透過画像データを生成するための受発光を個別に行う場合を示したが、表面反射画像データを生成するための受発光を行っているときに透過画像データを生成するための受光を同時に行うこともできる。
　表面反射画像データを生成するための受発光を行っているときに透過画像データを生成するための受光を同時に行うことで、表面反射画像データと透過画像データを同時取得することができる。
　図９は、同時取得を行う場合の画像取得装置の動作の具体例について説明するための説明図である。図９に示す動作では、画像取得装置は、単位時間をｔとした場合に、周期Ｔ＝５ｔのクロック信号ＭＣＬＫを基準とし、Ｔ１～Ｔ２（＝１０ｔ）分の動作を繰り返す。
　光源制御部３０は、第１光源１１に対し、時刻０ｔから時刻２ｔまで透過／反射赤外ＯＮとし、時刻２ｔから時刻５ｔまで透過／反射赤外ＯＦＦとし、時刻５ｔから時刻６ｔまで透過／反射赤外ＯＮとし、時刻６ｔから時刻１０ｔまで透過／反射赤外ＯＦＦとする。また、第１光源１１に対し、時刻０ｔから時刻３ｔまで透過／反射緑ＯＦＦとし、時刻３ｔから時刻４ｔまで透過／反射緑ＯＮとし、時刻４ｔから時刻７ｔまで透過／反射緑ＯＦＦとし、時刻７ｔから時刻９ｔまで透過／反射緑ＯＮとし、時刻９ｔから時刻１０ｔまで透過／反射緑ＯＦＦとする。
　また、光源制御部３０は、第３光源１２に対し、時刻０ｔから時刻１ｔまで反射赤外ＯＮとし、時刻５ｔから時刻６ｔまで反射赤外ＯＮとし、それ以外を反射赤外ＯＦＦとする。また、光源制御部３０は、第３光源１２に対し、時刻３ｔから時刻４ｔまで反射緑ＯＮとし、時刻７ｔから時刻８ｔまで反射緑ＯＮとし、それ以外を反射緑ＯＦＦとする。
　また、光源制御部３０は、第２光源２１及び第４光源２２に対し、時刻４ｔから時刻５ｔ、時刻９ｔから時刻１０ｔについて反射緑ＯＮとし、それ以外を反射緑ＯＦＦとする。また、光源制御部３０は、第２光源２１及び第４光源２２に対し、時刻２ｔから時刻３ｔ、時刻６ｔから時刻７ｔについて反射赤外ＯＮとし、それ以外を反射赤外ＯＦＦとする。図９に示す実施例では、第１光源１１と第３光源１２とは常に同一波長の光を同時に点灯、消灯を行う。
　かかる制御により、第１光源１１は、時刻０ｔから時刻２ｔまで透過赤外光源と反射赤外光源とを併用して点灯し、時刻２ｔから時刻３ｔまで消灯し、時刻３ｔから時刻４ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻４ｔから時刻５ｔまで消灯し、時刻５ｔから時刻６ｔまで反射赤外光源としてとして点灯し、時刻６ｔから時刻７ｔまで消灯し、時刻７ｔから時刻９ｔまで透過緑光源と反射緑光源とを併用して点灯し、時刻９ｔから時刻１０ｔまで消灯することとなる。
　また、第３光源１２は、時刻０ｔから時刻１ｔまで反射赤外として点灯し、時刻３ｔから時刻４ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻５ｔから時刻６ｔまで反射赤外光源として点灯し、時刻７ｔから時刻８ｔまで反射緑光源として点灯し、それ以外では消灯することとなる。
　また、第２光源２１及び第４光源２２は、時刻２ｔから時刻３ｔまで反射赤外光源として点灯し、時刻４ｔから時刻５ｔまで反射緑光源として点灯し、時刻６ｔから時刻７ｔまで反射赤外光源として点灯し、時刻９ｔから時刻１０ｔまで反射緑光源として点灯し、それ以外では消灯することとなる。
　第１受光センサ１４は、時刻０ｔから時刻ｔまで表面反射赤外を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻３ｔから時刻４ｔまで表面反射緑を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻５ｔから時刻６ｔまで表面反射赤外を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻７ｔから時刻８ｔまで表面反射緑を受光して電荷を蓄積して読み出される。なお、それ以外は、ダミーとして画像データの生成に使用しない。
　また、第２受光センサ２４は、時刻０ｔから時刻２ｔまで透過赤外を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻２ｔから時刻３ｔまで裏面反射赤外を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻４ｔから時刻５ｔまで裏面反射緑を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻６ｔから時刻７ｔまで裏面反射赤外を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻７ｔから時刻９ｔまで透過緑を受光して電荷を蓄積して読み出され、時刻９ｔから時刻１０ｔまで裏面反射緑を受光して電荷を蓄積して読み出される。なお、それ以外は、ダミーとして読み出しは行われるが画像データの生成に使用しない。
　このように、図９に示した動作では、時刻０ｔから時刻ｔ、並びに時刻７ｔから時刻８ｔにおいて表面反射光と透過光の同時取得を行っているため、１０ｔ分の動作を繰り返しにより表面反射画像データ、裏面反射画像データ及び透過画像データを取得することができる。したがって、図８に示した１２ｔ分の動作を繰り返す場合に比して解像度の向上が実現可能である。
　上述してきたように、本実施例に係る画像取得装置は、第１光源１１を表面反射画像データの生成と透過画像データの生成に共用し、第２受光センサ２４を裏面反射画像データの生成と透過画像データの生成に共用するので、小型かつ低コストの装置構成で表面反射画像データ、透過画像データ及び裏面反射画像データを得ることができる。このように、画像取得装置を小型化すれば、小型化により空いたスペースを紙葉類１００の搬送のための駆動用に用いることができ、紙葉類１００を安定して搬送可能である。
　また、本実施例に係る画像取得装置は、第１光源１１の２方向の指向性をもとに、第１光源１１の輝度、第１光源１１の点灯時間、第２受光センサ２４における光の蓄積時間、第２受光センサ２４における光の蓄積時間、第２受光センサ２４からの出力の読取時間、並びに第２受光センサ２４からの出力に対する増幅率を制御することにより、良好な透過画像データの生成に要する光量を確保することができる。
　なお、本実施例に開示した構成及び動作は本発明を限定するものではなく、その構成及び動作は適宜変更して実施可能である。例えば、反射画像データを生成する場合と透過画像データを生成する場合とでＬＥＤの点灯個数を異ならせることにより、各画像データの生成に適切な光量を実現するように構成してもよい。また、各光源の発光時間や各受光センサの蓄積時間などを波長毎に異ならせてもよい。
　また、本実施例では、赤外光と緑色可視光を用いる場合を例に説明を行ったが、その他の紫外～赤外領域の光を用いる場合であっても、本発明を適用可能である。
　以上のように、本発明に係る画像取得装置及び画像取得方法は、装置の小型化を実現しながら、紙葉類の良好な反射画像及び透過画像を取得することに適している。
　　１０，２０　受発光ユニット
　　１１　第１光源
　　１２　第３光源
　　１３　第１集光レンズ
　　１４　第１受光センサ
　　１５　第１基板
　　１６，２６　透明部材
　　１７，２７　筐体
　　２１　第２光源
　　２２　第４光源
　　２３　第２集光レンズ
　　２４　第２受光センサ
　　２５　第２基板
　　３０　光源制御部
　　３１，３２，４１　発光部
　　３３，３４，４３　発光素子
　　４０　センサ制御／信号処理部
　１００　紙葉類

Claims (11)

  1. 　搬送路を搬送される紙葉類の画像データを取得するために、
    　前記搬送路を搬送される紙葉類の一方の面の側に設けられた第１光源と、
    　前記第１光源から照射され、前記搬送される紙葉類によって反射された光を受光する第１受光センサと、
    　前記搬送路を前記搬送される紙葉類の他方の面の側に設けられ、前記搬送される紙葉類を透過した光を受光する第２受光センサとを有する画像取得装置において、
    　前記第１光源が前記第１受光センサに前記搬送される紙葉類からの反射光を供給する第１の方向及び前記第２受光センサに透過光を供給する第２の方向の両方の指向性を持った光を発することを特徴とする画像取得装置。
  2. 　前記第２受光センサと同一の面の側に設けられた第２光源をさらに備え、
    　前記第１受光センサは、前記第１光源から照射された光が前記紙葉類の一方の面により反射した第１反射光を受光し、
    　前記第２受光センサは、前記第２光源から照射された光が前記紙葉類の他方の面により反射した第２反射光を受光するとともに、前記第１光源から照射された光が前記紙葉類を透過した透過光を受光する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
  3. 　前記第１受光センサと同一の面側で、前記第１光源と前記第１受光センサの前後を反対にした位置に第３光源を設けるとともに、前記第２受光センサと同一面側の前記第２センサの前後の双方に前記第２及び第４光源を更に設けることを特徴とする請求項２に記載の画像取得装置。
  4. 　前記第１光源は、所定の光量を前記第１の方向と前記第２の方向に分配して照射するライン状光源であり、前記第２の方向に照射する光量の分配比率は、前記第１の方向に照射する光量の分配比率よりも大きいことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の画像取得装置。
  5. 　前記第２受光センサが前記透過光を受光する場合の光の蓄積時間は、前記第１受光センサが前記搬送される紙葉類からの反射光を受光する場合の光の蓄積時間並びに／若しくは前記第２受光センサが前記搬送される紙葉類からの反射光を受光する場合の光の蓄積時間よりも長いことを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の画像取得装置。
  6. 　前記第２受光センサが前記透過光を受光する場合の前記第１光源による照射時間は、前記第１受光センサが前記搬送される紙葉類からの反射光を受光する場合の前記第１光源による照射時間並びに／若しくは前記第２受光センサが前記搬送される紙葉類からの反射光を受光する場合の前記第２光源による照射時間よりも長いことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の画像取得装置。
  7. 　前記第２受光センサが前記透過光を受光する場合に前記第１光源に供給される発光電流は、前記第１受光センサが前記搬送される紙幣からの反射光を受光する場合に前記第１光源に供給される発光電流並びに／若しくは前記第２受光センサが前記搬送される紙幣からの反射光を受光する場合に前記第２光源に供給される発光電流よりも大きいことを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の画像取得装置。
  8. 　前記第２受光センサが前記透過光を受光した場合の前記第２受光センサの出力に対する増幅率は、前記第１受光センサが前記搬送される紙幣からの反射光を受光した場合の前記第１受光センサの出力に対する増幅率並びに／若しくは前記第２受光センサが前記搬送される紙幣からの反射光を受光した場合の前記第２受光センサの出力に対する増幅率よりも大きいことを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載の画像取得装置。
  9. 　前記第１受光センサによる前記搬送される紙幣からの反射光の受光と、前記第２受光センサによる前記透過光の受光とを同時に行うことを特徴とする請求項１～８のいずれか一つに記載の画像取得装置。
  10. 　前記第１光源及び／又は前記第２光源は、波長の異なる光を時分割で照射し、少なくとも前記第１光源及び／又は前記第２光源による照射時間、前記第１光源及び／又は前記第２光源に対して供給される発光電流、前記第１受光センサ及び前記第２受光センサによる蓄積時間並びに／若しくは前記第１受光センサ及び前記第２受光センサの出力に対する増幅率のいずれか１つが、前記波長に応じて異なることを特徴とする請求項１～９のいずれか一つに記載の画像取得装置。
  11. 　搬送路を搬送される紙葉類の画像データを取得する画像取得方法であって、
    　前記搬送路を搬送される紙葉類の一方の面の側に設けられた第１光源が、前記紙葉類の一方の面により反射した光が第１受光センサにより受光される第１の方向と、前記紙葉類を透過した光が前記搬送路の他方に設けられた第２受光センサにより受光される第２の方向との２方向に対して指向性を有した光を同時に照射する第１照射ステップと、
    　前記第１光源から照射された光が前記紙葉類の一方の面により反射した第１反射光を前記第１受光センサが受光する第１反射光受光ステップと、
    　前記第１光源から照射された光が前記紙葉類を透過した透過光を前記第２受光センサが受光する透過光受光ステップと
    　を含んだことを特徴とする画像取得方法。
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