イメージセンサ
【課題】 ホログラムなどの光学的変化パターンが被照射物に圧着や印刷されている領域で、反射された光を受光することにより、被照射物に対する真偽判別可能なイメージセンサを提供する。
【解決手段】 照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、一方の導光体光源と異なる照射角度から照射部に光を照射する他方の導光体光源と、他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、他方の導光体光源を介して照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源とを具備し、一方の導光体光源、他方の導光体光源及びＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出する。
【解決手段】 照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、一方の導光体光源と異なる照射角度から照射部に光を照射する他方の導光体光源と、他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、他方の導光体光源を介して照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源とを具備し、一方の導光体光源、他方の導光体光源及びＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紙幣等のような被照射物のホログラム部分を読み取るイメージセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、イメージセンサなどの読取装置として、例えば、特開２０００−２９３１０５号公報図１（特許文献１）に記載のラベル識別装置があった。この特許文献１には、光識別ラベル１の反射体の受光面に、１つの光源１０からビーム光が照射され、反射体の受光面は、ビーム光を２つの反射光に転換し、第１光成分Ａは第１センサ１１に向けて送られ、第２光成分Ｂは、第２センサ１２に向けて送られる。また、特開２００６−３９９９６号公報図１（特許文献２）に記載の紙葉類の認識装置には、照明装置１０から出射され、紙葉類２０を透過した光をレンズアレイ１１により受光素子１２へ導く構成ものが開示されている。
【０００３】
また、特開２００７−２４９４７５号公報図１（特許文献３参照）には、ホログラム領域を有する被照射物１を搬送方向に搬送する搬送手段と、ホログラム領域における照射部３ａに光を照射する第１光源４と、第１光源４と搬送方向に沿って離隔して設けられ、ホログラム領域が所定距離だけ搬送されたときのホログラム領域における照射部３ｂに光を照射する第２光源６とを備え、第１光源４の光を照射部３ａに照射する照射角度を、ホログラム領域が所定距離だけ搬送されたときの第２光源６の光を照射部３ｂに光を照射する照射角度と異なるように構成し、ホログラム領域による反射光をそれぞれ受光し、被照射物１のホログラム領域に関する電気信号を検出するものが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９３１０５号公報（第１図）
【０００５】
【特許文献２】特開２００６−３９９９６号公報（第１図）
【０００６】
【特許文献３】特開２００７−２４９４７５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたラベル識別装置は、光源からの光をラベルの反射体の受光面に対して照射し、受光面で反射された２種の光成分を設置角度の異なる２種のセンサで検出するものであるが、光を集束させるレンズなどが無いため識別すべき画像の読み取り位置や焦点位置が定まらず、マクロ的なラベルの真正品か否かを識別することは可能であるものの緻密な画素レベルにおけるラベルの識別には不十分であると言う問題点があった。また、特許文献２に記載された認識装置は、紙葉類の形状を認識することは可能なものの紙葉類で透過されない部分の読み取りは原理的に不可能であると言う問題点もあった。
【０００８】
また、特許文献３に記載された画像読取装置は、ホログラム領域の画像を白色光源などで読み取り、被照射物に対する真偽判別するものの光源部分の詳しい記載はない。
【０００９】
この発明は、波長の異なる多数の光源を用いてホログラムなどの光学的変化パターンが被照射物に圧着や印刷されている領域で、反射された光を受光することにより、被照射物に対する真偽判別可能なイメージセンサを提供することを目的とする。
【００１０】
また、この発明は、被照射物の搬送経路に沿って設けられた照射部にそれぞれ異なる角度からホログラム部分（領域）に波長の異なる多数の光源を照射することにより、ホログラム領域で発生した反射光のスペクトルの差異を検出することにより、さらに高精度な真偽判別が可能なイメージセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係るイメージセンサは、被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、この一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有する他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源及び前記ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するものである。
【００１２】
請求項２に係るイメージセンサは、アレイ状に配置する前記ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップの配列間隔が照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項１に記載のものである。
【００１３】
請求項３に係るイメージセンサは、アレイ状に配置する前記ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップを覆う透過性樹脂が照射領域中央部に漸近するに連れ、厚くなることを特徴とする請求項１に記載のものである。
【００１４】
請求項４に係るイメージセンサは、被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、この一方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記一方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載した第１ＬＥＤアレイ光源と、前記一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有する他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載した第２ＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記第１ＬＥＤアレイ光源、前記第２ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記第１ＬＥＤアレイ光源及び前記第２ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するものである。
【００１５】
請求項５に係るイメージセンサは、アレイ状に配置する前記第１ＬＥＤアレイ光源及び第２ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップの配列間隔が照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項４に記載のものである。
【００１６】
請求項６に係るイメージセンサは、アレイ状に配置する前記第１ＬＥＤアレイ光源及び第２ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップを覆う透過性樹脂が照射領域中央部に漸近するに連れ、厚くなることを特徴とする請求項４に記載のものである。
【００１７】
請求項７に係るイメージセンサは、被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有し、光散乱層を前記照射部に沿って設置した一方の導光体光源と、この一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有し、光散乱層を前記照射部に沿って設置した他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源及び前記ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するものである。
【００１８】
請求項８に係るイメージセンサは、前記一方の導光体光源及び前記他方の導光体光源の光散乱層のパターン間隔が、照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項７に記載のものである。
【００１９】
請求項９に係るイメージセンサは、前記一方の導光体光源及び前記他方の導光体光源の光散乱層のパターンが、照射領域中央部に漸近するに連れ、幅広となると共に抜きパターンを有することを特徴とする請求項７に記載のものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、複数のスペクトルを含む光を被照射物に照射し、被照射物からの反射光を照射角度毎に選択的に受光するのでホログラムの色彩に応じた出力を画像情報として得ることが可能である。
【００２１】
また、照射角度の異なる導光体光源とＬＥＤアレイ光源とを同一のイメージセンサ内に搭載しているので、高輝度を必要とする光源に対してはＬＥＤアレイ光源側に多数のＬＥＤチップを載置することにより、短時間で被照射物に対する真偽判別に必要な画像出力を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係るイメージセンサの断面構成図である。図１において、１は、紙幣、原稿、有価証券又は小切手等の被照射物であって、好ましくは透過性を有する基材にホログラム処理（ホログラフィー）を施した熱圧着部分、印刷部分、シール貼り付け部分及びその他見る角度により色彩が変化する部分等で、光が比較的透過しにくい領域を有するものである。
【００２３】
２は、被照射物１（紙幣１）を搬送する搬送ローラ（搬送手段）であり、２ａは給紙側搬送ローラ、２ｂは排紙側搬送ローラ、２ｃは紙幣１の位置を決める位置決めローラである。３は紙幣１の搬送経路にある照射部、４は導光体であり、４ａは照射部３を一方から広角で照射する第１導光体、４ｂは照射部３を一方から狭角で照射する第２導光体、４ｃは照射部３を他方から狭角で照射する第３導光体、４ｄは照射部３を他方から広角で照射する第４導光体、５はＬＥＤアレイ光源であり、５ａは照射部３を一方から広角で照射する第１ＬＥＤアレイ光源、５ｂは照射部３を他方から広角で照射する第２ＬＥＤアレイ光源、６は紙幣１に照射された光の反射光を収束するレンズアレイ（ロッドレンズアレイ）、７はレンズアレイ６で収束された光を受光し、光電変換する複数の半導体チップを直線状に配列して構成したセンサ（受光部）であり、各画素毎の光電変換部（光電変換回路）とそれらの駆動回路等を組み込んだセンサＩＣよりなる。
【００２４】
８はセンサ７を載置するセンサ基板、９はセンサ７で光電変換されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、各画素毎に信号処理を行い、紙幣１からのイメージ情報を演算・加工処理する信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）である。
【００２５】
１０は電子部品を搭載するプリント配線板等により構成した信号処理基板（基板）、１１はコンデンサなどの電子部品であり、基板１０に搭載される。１２は搬送経路に沿って設けられたプラスチック材又はガラス材で構成した透過体、１３は導光体４、ＬＥＤアレイ光源５、レンズアレイ６、センサ基板８、基板１０などを収納又は保持する筐体、１４は導光体４をそれぞれの所定位置に載置する導光体サポーター、１５は基板１０を着脱可能にするネジ（基板取付部）である。図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２６】
図２は、実施の形態１に係るイメージセンサの光源配置を説明する断面図である。図２において、導光体４ａ〜４ｄは端面に４個（ａｂｃｄで表記）のＬＥＤチップを配置する。導光体４ａは紙幣１の搬送方向垂直面を軸として６０°の広角で照射部３に光が照射される。導光体４ｂは紙幣１の搬送方向垂直面を軸として３０°の狭角で照射部３に光が照射される。導光体４ｃは紙幣１の搬送方向垂直面を軸として３０°の狭角で照射部３に光が照射される。導光体４ｄは紙幣１の搬送方向垂直面を軸として６０°の広角で照射部３に光が照射される。
【００２７】
ＬＥＤアレイ光源５ａは、導光体４ａを介して紙幣１の搬送方向垂直面を軸として６０°の広角で照射部３に光が照射される。ＬＥＤアレイ光源５ｂは、導光体４ｄを介して紙幣１の搬送方向垂直面を軸として６０°の広角で照射部３に光が照射される。図２中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２８】
図３は、実施の形態１に係るイメージセンサの搭載部品展開図である。図３において、１６は導光体４の両側側面端部を保持する中空部を有するホルダー、１７はホルダー１６の中空部にＬＥＤチップを挿入し、パターン配線されたＬＥＤ基板（フレキシブルケーブル基板）、１８は基板１０に支持された外部コネクタであり、システム信号（ＳＣＬＫ）、スタート信号（ＳＩ）、クロック信号（ＣＬＫ）及び電源等の入力信号や光源等に電力を供給し、その他制御信号を入出力し、さらに画像信号（ＳＩＧ）等を外部に出力する役割を持つ。なお、導光体４及びＬＥＤ基板１７とを合わせて導光体光源と呼ぶ。図３中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２９】
次にホログラム読み取りの構成について説明する。図４は、紙幣１の搬送方向に沿って並列に２台のイメージセンサ（ＣＩＳと呼称）を配置した図である。図４において、３ａは第１照射部、３ｂは第２照射部である。２１はイメージセンサであり、２１ａは第１イメージセンサ（ＣＩＳ）、２１ｂは第２イメージセンサ（ＣＩＳ）である。これらは搬送方向に一定の距離を離間して設置する。また、図５に示すように金融端末分野などで使用する紙幣判別機（紙葉類判別装置）に搭載されるイメージセンサなどの読取装置においては、紙幣１の表裏画像を１回の搬送で同時に画像を読み取る場合がある。図５において２１ｃは紙幣１の裏面読み取り用の第３イメージセンサ（ＣＩＳ）、２１ｄは紙幣１の裏面読み取り用の第４イメージセンサ（ＣＩＳ）であり、これら裏面読み取り用のＣＩＳも搬送方向に一定の距離を離間して設置する。図４、図５中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３０】
紙幣１の表裏同時読み取る場合には、ＣＩＳ２１ａ及びＣＩＳ２１ｂが紙幣１の搬送経路一方の面に配置されるのに対してＣＩＳ２１ｃ及びＣＩＳ２１ｄは、ＣＩＳ２１ａ及びＣＩＳ２１ｂとは上下反転させて他方の面に配置される。従って、紙幣１の搬送方向に直交する主走査方向（読み取り幅方向）においては、ＣＩＳ２１ａ及びＣＩＳ２１ｂは走査方向は同一で左端から右端に向かって走査され、ＣＩＳ２１ｃ及びＣＩＳ２１ｄは走査方向は同一であるが右端から左端に向かって走査される。また、照射部３ａと照射部３ｃ及び照射部３ｂと照射部３ｄは搬送経路において光源の干渉を防止するため少し離間させて設置する。なお、図中、図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３１】
次にホログラム読み取りの動作について図４を用いて説明する。紙幣１のホログラム領域の画像を読み取る場合には、光源の照射角度を変更して読み取った画像を信号処理する。従って、まず、搬送ローラ２ａで搬送されてきた紙幣１の画像をＣＩＳ２１ａの照射部３ａにおいて導光体４ａ、４ｄから照射された光を取り込み信号処理する。次に搬送ローラ２ｂで引き続き搬送されてきた紙幣１の画像をＣＩＳ２１ｂの照射部３ｂにおいて導光体４ｂ、４ｃから照射された光を取り込み信号処理する。
【００３２】
信号処理は、ＣＩＳ２１ａのホログラム領域で得た画像とＣＩＳ２１ｂのホログラム領域で得た画像を差分処理してホログラムの真偽判別を行う。また、ホログラム画像は照射する光の波長によっても異なる画像となるので適宜光源色を変更することで精度の高い真偽判別が可能となる。また、簡易的な真偽判別の場合には、１台のＣＩＳを用いて狭角照射と広角照射を１ラインの読み取り区間内に交互に点灯させても良い。
【００３３】
また、紙幣１で蛍光発光された画像を読み取る場合には、紫外線（ＵＶ光）などの比較的光学波長の短い照明光を照射することにより読み取りを行う。
【００３４】
次に導光体４やＬＥＤアレイ光源５を用いた照明装置について説明する。図６は実施の形態１に係るイメージセンサの導光体断面図である。図６において、４０は導光体４の長手方向（主走査方向）底面に白色シルク材料で印刷した光散乱層である。図７は光散乱層の各種パターンであり、図７（ａ）は導光体４の長手方向に幅やパターン間隔が変化する線状パターン、図７（ｂ）は導光体４の長手方向に幅やパターン間隔が変化する線状及び島状パターン、図７（ｃ）は中抜きの菱形パターンである。図７において、４１は照射領域端部から離間した中央部付近に設けた島状の光散乱層パターン、４２は照射領域中央部に漸近して幅広とし、その内部に中抜きパターンを設けた光散乱層パターンである。
【００３５】
本実施の形態１では、導光体４は両側にＬＥＤ基板１７に搭載したＬＥＤチップを設置しているので図７（ａ）に示すように導光体４の長手方向中央部ほど光散乱領域が多いように設計される。一方で導光体４の光散乱層のパターン間隔が照射領域中央部に漸近するに連れて狭くすると共に図７（ｂ）に示すように中央部付近のパターンを線状から島状とし、導光体４を介して設けるＬＥＤアレイ光源５の透過光量の透過率を向上させても良い。さらに別の手段として、導光体４の光散乱層のパターンが、照射領域中央部に漸近するに連れ幅広とすると共に図７（ｃ）に示すように幅広領域には抜きパターンを設けることにより、導光体４を介して設けるＬＥＤアレイ光源５の透過光量の透過率を向上させても良い。
【００３６】
なお、光散乱層４０、４１、４２は本実施の形態１では印刷パターンを用いて説明したが、導光体４の照射方向の底面側表面粗度を粗くして光散乱層としても良い。
【００３７】
図８は実施の形態１に係るイメージセンサのＬＥＤアレイ光源の平面図であり、５０は紫外線（ＵＶ）光源である。図８において、ＵＶ光源は、紙幣１に照射することにより、紙幣１で発した蛍光を読み取るものである。ＵＶ光源５０を搭載したＬＥＤアレイ光源５は、導光体４で設置した光散乱層で遮光された光量を補うようにＬＥＤアレイ光源５の長手方向中央部を密な発光領域とするため、配置するピッチを中央部ほど短く（Ｃ＜Ｂ＜Ａで示す）する。
【００３８】
図９は実施の形態１に係るイメージセンサのＬＥＤアレイ光源を説明する図であり、図９（ａ）は等ピッチ配列したＬＥＤアレイ光源の平面図、図９（ｂ）はその側面図であり、５１はＵＶ光源５０を保護する樹脂コーティング層である。図９において、ＵＶ光源５０の配列ピッチを等ピッチとした場合でも、導光体４で設置した光散乱層で遮光された光量を補うようにＬＥＤアレイ光源５の長手方向中央部を密な発光領域とするため樹脂コーティング層５１を中央部ほど厚く（ｈ３＞ｈ２＞ｈ１で示す）することにより、樹脂コーティング層５１が厚いほど樹脂によるレンズ効果による集光性が大きくなり、中央部の照射光量が増大する。
【００３９】
なお、図８、図９ではＬＥＤチップの光源をＵＶ光源５０としたが、青色発光光源でも良く、紙幣１の蛍光発光を受光する用途以外では、導光体４に搭載した波長の異なる多数のＬＥＤチップ光源同様ＬＥＤアレイ光源５の基材表面にアレイ状に波長の異なる多数のＬＥＤチップを搭載し、照射光量増加の目的としてＬＥＤアレイ光源５を使用しても良い。
【００４０】
図１０は、実施の形態１に係るイメージセンサの導光体の端部に搭載するＬＥＤ基板の平面図である。図１０において、６０はＬＥＤチップであり、６０ａは緑色発光光源（Ｇ光源）、６０ｂは赤外線（ＩＲ）光源である。７０はＬＥＤ基板１７のパターンであり、７０ａは共通電極パターン（ＶＬＥＤ）、７０ｂはＧ光源６０ａの個別パターン（Ｃ１）、７０ｃはＩＲ光源６０ｂの個別パターン、７０ｄはダミーパターン、８０は間隙（スリット）パターンである。９０はＬＥＤチップ６０のアノードとカソードとをＬＥＤ基板１７のパターンに接続する金線やアルミ線を用いたワイヤである。
【００４１】
図１１は、図１０に示すＬＥＤ基板１７の配線図である。ＬＥＤ基板１７の端子から供給されたＬＥＤ駆動電流は共通電極パターン７０ａに流れ、Ｃ１（７０ｂ）、Ｃ２（７０ｂ）からＬＥＤ基板１７の端子に帰還する。
【００４２】
なお図２においては、第１導光体４ａを介してＬＥＤアレイ光源５ａからの光を照射部３ａに照射し、第４導光体４ｄを介してＬＥＤアレイ光源５ｂからの光を照射部３ａに照射するようにしたが、導光体４ｂ及び導光体４ｃを介してＬＥＤアレイ光源を設けても良い。また、全ての導光体４ａ〜４ｄを介してＬＥＤアレイ光源を設けても良い。
【００４３】
また、本実施の形態１では、照射部３に対して紙幣１の搬送方向両側から照射したが、搬送される紙幣１に皺が無い場合や搬送による浮きが無い場合には、片側方向から照射するようにしても良い。
【００４４】
以上から照射角度の異なる導光体光源とＬＥＤアレイ光源とを同一のイメージセンサ内に搭載したので、高輝度を必要とする光源に対してはＬＥＤアレイ光源側に多数のＬＥＤチップを載置することにより、短時間で被照射物に対するホログラムの真偽判別に必要な画像出力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサ断面構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの光源配置を説明する断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの搭載部品展開図である。
【図４】紙幣の搬送方向に沿って並列に２台のイメージセンサを配置した説明図である。
【図５】紙幣の表裏画像を１回の搬送で同時に画像を読み取るイメージセンサを配置した説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの導光体断面図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの光散乱層のパターン図であり、図７（ａ）は線状のパターン図、図７（ｂ）は線状・島状パターン図、図７（ｃ）は中央部に漸近して幅広の中抜きパターン図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサのＬＥＤアレイ光源の平面図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの等ピッチ配列したＬＥＤアレイ光源を説明する図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサＬＥＤ基板の平面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサのＬＥＤ基板の配線図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・被照射物（紙幣） ２・・搬送手段（搬送ローラ） ２ａ・・給紙側搬送ローラ ２ｂ・・排紙側搬送ローラ ２ｃ・・位置決めローラ ３・・照射部
３ａ・・第１照射部 ３ｂ・・第２照射部 ３ｃ・・第３照射部 ３ｄ・・第４照射部
４・・導光体
４ａ・・第１導光体 ４ｂ・・第２導光体 ４ｃ・・第３導光体 ４ｄ・・第４導光体
５・・ＬＥＤアレイ光源 ５ａ・・第１ＬＥＤアレイ光源
５ｂ・・第２ＬＥＤアレイ光源 ６・・レンズアレイ（ロッドレンズアレイ）
７・・センサ（受光部） ８・・センサ基板 ９・・信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）
１０・・信号処理基板（基板） １１・・電子部品 １２・・透過体
１３・・筐体 １４・・導光体サポーター １５・・ネジ（基板取付け部）
１６・・ホルダー １７・・ＬＥＤ基板（フレキシブルケーブル基板）
１８・・外部コネクタ
２１・・イメージセンサ（ＣＩＳ）
２１ａ・・第１イメージセンサ（ＣＩＳ） ２１ｂ・・第２イメージセンサ（ＣＩＳ）
２１ｃ・・第３イメージセンサ（ＣＩＳ） ２１ｄ・・第４イメージセンサ（ＣＩＳ）
４０・・光散乱層 ４１・・照射領域中央部を島状とした光散乱層パターン
４２・・照射領域中央部を幅広とし、中抜きした光散乱層パターン
５０・・紫外線（ＵＶ）光源 ５１・・樹脂コーティング層
６０・・ＬＥＤチップ ６０ａ・・緑色発光光源（Ｇ光源）
６０ｂ・・赤外線（ＩＲ）光源 ７０・・ＬＥＤ基板パターン
７０ａ・・共通電極パターン（ＶＬＥＤ）
７０ｂ・・Ｇ光源の個別パターン（Ｃ１）
７０ｃ・・ＩＲ光源の個別パターン
７０ｄ・・ダミーパターン ８０・・間隙（スリット）パターン
９０・・ワイヤ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紙幣等のような被照射物のホログラム部分を読み取るイメージセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、イメージセンサなどの読取装置として、例えば、特開２０００−２９３１０５号公報図１（特許文献１）に記載のラベル識別装置があった。この特許文献１には、光識別ラベル１の反射体の受光面に、１つの光源１０からビーム光が照射され、反射体の受光面は、ビーム光を２つの反射光に転換し、第１光成分Ａは第１センサ１１に向けて送られ、第２光成分Ｂは、第２センサ１２に向けて送られる。また、特開２００６−３９９９６号公報図１（特許文献２）に記載の紙葉類の認識装置には、照明装置１０から出射され、紙葉類２０を透過した光をレンズアレイ１１により受光素子１２へ導く構成ものが開示されている。
【０００３】
また、特開２００７−２４９４７５号公報図１（特許文献３参照）には、ホログラム領域を有する被照射物１を搬送方向に搬送する搬送手段と、ホログラム領域における照射部３ａに光を照射する第１光源４と、第１光源４と搬送方向に沿って離隔して設けられ、ホログラム領域が所定距離だけ搬送されたときのホログラム領域における照射部３ｂに光を照射する第２光源６とを備え、第１光源４の光を照射部３ａに照射する照射角度を、ホログラム領域が所定距離だけ搬送されたときの第２光源６の光を照射部３ｂに光を照射する照射角度と異なるように構成し、ホログラム領域による反射光をそれぞれ受光し、被照射物１のホログラム領域に関する電気信号を検出するものが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９３１０５号公報（第１図）
【０００５】
【特許文献２】特開２００６−３９９９６号公報（第１図）
【０００６】
【特許文献３】特開２００７−２４９４７５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたラベル識別装置は、光源からの光をラベルの反射体の受光面に対して照射し、受光面で反射された２種の光成分を設置角度の異なる２種のセンサで検出するものであるが、光を集束させるレンズなどが無いため識別すべき画像の読み取り位置や焦点位置が定まらず、マクロ的なラベルの真正品か否かを識別することは可能であるものの緻密な画素レベルにおけるラベルの識別には不十分であると言う問題点があった。また、特許文献２に記載された認識装置は、紙葉類の形状を認識することは可能なものの紙葉類で透過されない部分の読み取りは原理的に不可能であると言う問題点もあった。
【０００８】
また、特許文献３に記載された画像読取装置は、ホログラム領域の画像を白色光源などで読み取り、被照射物に対する真偽判別するものの光源部分の詳しい記載はない。
【０００９】
この発明は、波長の異なる多数の光源を用いてホログラムなどの光学的変化パターンが被照射物に圧着や印刷されている領域で、反射された光を受光することにより、被照射物に対する真偽判別可能なイメージセンサを提供することを目的とする。
【００１０】
また、この発明は、被照射物の搬送経路に沿って設けられた照射部にそれぞれ異なる角度からホログラム部分（領域）に波長の異なる多数の光源を照射することにより、ホログラム領域で発生した反射光のスペクトルの差異を検出することにより、さらに高精度な真偽判別が可能なイメージセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係るイメージセンサは、被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、この一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有する他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源及び前記ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するものである。
【００１２】
請求項２に係るイメージセンサは、アレイ状に配置する前記ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップの配列間隔が照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項１に記載のものである。
【００１３】
請求項３に係るイメージセンサは、アレイ状に配置する前記ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップを覆う透過性樹脂が照射領域中央部に漸近するに連れ、厚くなることを特徴とする請求項１に記載のものである。
【００１４】
請求項４に係るイメージセンサは、被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、この一方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記一方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載した第１ＬＥＤアレイ光源と、前記一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有する他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載した第２ＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記第１ＬＥＤアレイ光源、前記第２ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記第１ＬＥＤアレイ光源及び前記第２ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するものである。
【００１５】
請求項５に係るイメージセンサは、アレイ状に配置する前記第１ＬＥＤアレイ光源及び第２ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップの配列間隔が照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項４に記載のものである。
【００１６】
請求項６に係るイメージセンサは、アレイ状に配置する前記第１ＬＥＤアレイ光源及び第２ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップを覆う透過性樹脂が照射領域中央部に漸近するに連れ、厚くなることを特徴とする請求項４に記載のものである。
【００１７】
請求項７に係るイメージセンサは、被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有し、光散乱層を前記照射部に沿って設置した一方の導光体光源と、この一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有し、光散乱層を前記照射部に沿って設置した他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源及び前記ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するものである。
【００１８】
請求項８に係るイメージセンサは、前記一方の導光体光源及び前記他方の導光体光源の光散乱層のパターン間隔が、照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項７に記載のものである。
【００１９】
請求項９に係るイメージセンサは、前記一方の導光体光源及び前記他方の導光体光源の光散乱層のパターンが、照射領域中央部に漸近するに連れ、幅広となると共に抜きパターンを有することを特徴とする請求項７に記載のものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、複数のスペクトルを含む光を被照射物に照射し、被照射物からの反射光を照射角度毎に選択的に受光するのでホログラムの色彩に応じた出力を画像情報として得ることが可能である。
【００２１】
また、照射角度の異なる導光体光源とＬＥＤアレイ光源とを同一のイメージセンサ内に搭載しているので、高輝度を必要とする光源に対してはＬＥＤアレイ光源側に多数のＬＥＤチップを載置することにより、短時間で被照射物に対する真偽判別に必要な画像出力を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係るイメージセンサの断面構成図である。図１において、１は、紙幣、原稿、有価証券又は小切手等の被照射物であって、好ましくは透過性を有する基材にホログラム処理（ホログラフィー）を施した熱圧着部分、印刷部分、シール貼り付け部分及びその他見る角度により色彩が変化する部分等で、光が比較的透過しにくい領域を有するものである。
【００２３】
２は、被照射物１（紙幣１）を搬送する搬送ローラ（搬送手段）であり、２ａは給紙側搬送ローラ、２ｂは排紙側搬送ローラ、２ｃは紙幣１の位置を決める位置決めローラである。３は紙幣１の搬送経路にある照射部、４は導光体であり、４ａは照射部３を一方から広角で照射する第１導光体、４ｂは照射部３を一方から狭角で照射する第２導光体、４ｃは照射部３を他方から狭角で照射する第３導光体、４ｄは照射部３を他方から広角で照射する第４導光体、５はＬＥＤアレイ光源であり、５ａは照射部３を一方から広角で照射する第１ＬＥＤアレイ光源、５ｂは照射部３を他方から広角で照射する第２ＬＥＤアレイ光源、６は紙幣１に照射された光の反射光を収束するレンズアレイ（ロッドレンズアレイ）、７はレンズアレイ６で収束された光を受光し、光電変換する複数の半導体チップを直線状に配列して構成したセンサ（受光部）であり、各画素毎の光電変換部（光電変換回路）とそれらの駆動回路等を組み込んだセンサＩＣよりなる。
【００２４】
８はセンサ７を載置するセンサ基板、９はセンサ７で光電変換されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、各画素毎に信号処理を行い、紙幣１からのイメージ情報を演算・加工処理する信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）である。
【００２５】
１０は電子部品を搭載するプリント配線板等により構成した信号処理基板（基板）、１１はコンデンサなどの電子部品であり、基板１０に搭載される。１２は搬送経路に沿って設けられたプラスチック材又はガラス材で構成した透過体、１３は導光体４、ＬＥＤアレイ光源５、レンズアレイ６、センサ基板８、基板１０などを収納又は保持する筐体、１４は導光体４をそれぞれの所定位置に載置する導光体サポーター、１５は基板１０を着脱可能にするネジ（基板取付部）である。図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２６】
図２は、実施の形態１に係るイメージセンサの光源配置を説明する断面図である。図２において、導光体４ａ〜４ｄは端面に４個（ａｂｃｄで表記）のＬＥＤチップを配置する。導光体４ａは紙幣１の搬送方向垂直面を軸として６０°の広角で照射部３に光が照射される。導光体４ｂは紙幣１の搬送方向垂直面を軸として３０°の狭角で照射部３に光が照射される。導光体４ｃは紙幣１の搬送方向垂直面を軸として３０°の狭角で照射部３に光が照射される。導光体４ｄは紙幣１の搬送方向垂直面を軸として６０°の広角で照射部３に光が照射される。
【００２７】
ＬＥＤアレイ光源５ａは、導光体４ａを介して紙幣１の搬送方向垂直面を軸として６０°の広角で照射部３に光が照射される。ＬＥＤアレイ光源５ｂは、導光体４ｄを介して紙幣１の搬送方向垂直面を軸として６０°の広角で照射部３に光が照射される。図２中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２８】
図３は、実施の形態１に係るイメージセンサの搭載部品展開図である。図３において、１６は導光体４の両側側面端部を保持する中空部を有するホルダー、１７はホルダー１６の中空部にＬＥＤチップを挿入し、パターン配線されたＬＥＤ基板（フレキシブルケーブル基板）、１８は基板１０に支持された外部コネクタであり、システム信号（ＳＣＬＫ）、スタート信号（ＳＩ）、クロック信号（ＣＬＫ）及び電源等の入力信号や光源等に電力を供給し、その他制御信号を入出力し、さらに画像信号（ＳＩＧ）等を外部に出力する役割を持つ。なお、導光体４及びＬＥＤ基板１７とを合わせて導光体光源と呼ぶ。図３中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２９】
次にホログラム読み取りの構成について説明する。図４は、紙幣１の搬送方向に沿って並列に２台のイメージセンサ（ＣＩＳと呼称）を配置した図である。図４において、３ａは第１照射部、３ｂは第２照射部である。２１はイメージセンサであり、２１ａは第１イメージセンサ（ＣＩＳ）、２１ｂは第２イメージセンサ（ＣＩＳ）である。これらは搬送方向に一定の距離を離間して設置する。また、図５に示すように金融端末分野などで使用する紙幣判別機（紙葉類判別装置）に搭載されるイメージセンサなどの読取装置においては、紙幣１の表裏画像を１回の搬送で同時に画像を読み取る場合がある。図５において２１ｃは紙幣１の裏面読み取り用の第３イメージセンサ（ＣＩＳ）、２１ｄは紙幣１の裏面読み取り用の第４イメージセンサ（ＣＩＳ）であり、これら裏面読み取り用のＣＩＳも搬送方向に一定の距離を離間して設置する。図４、図５中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３０】
紙幣１の表裏同時読み取る場合には、ＣＩＳ２１ａ及びＣＩＳ２１ｂが紙幣１の搬送経路一方の面に配置されるのに対してＣＩＳ２１ｃ及びＣＩＳ２１ｄは、ＣＩＳ２１ａ及びＣＩＳ２１ｂとは上下反転させて他方の面に配置される。従って、紙幣１の搬送方向に直交する主走査方向（読み取り幅方向）においては、ＣＩＳ２１ａ及びＣＩＳ２１ｂは走査方向は同一で左端から右端に向かって走査され、ＣＩＳ２１ｃ及びＣＩＳ２１ｄは走査方向は同一であるが右端から左端に向かって走査される。また、照射部３ａと照射部３ｃ及び照射部３ｂと照射部３ｄは搬送経路において光源の干渉を防止するため少し離間させて設置する。なお、図中、図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３１】
次にホログラム読み取りの動作について図４を用いて説明する。紙幣１のホログラム領域の画像を読み取る場合には、光源の照射角度を変更して読み取った画像を信号処理する。従って、まず、搬送ローラ２ａで搬送されてきた紙幣１の画像をＣＩＳ２１ａの照射部３ａにおいて導光体４ａ、４ｄから照射された光を取り込み信号処理する。次に搬送ローラ２ｂで引き続き搬送されてきた紙幣１の画像をＣＩＳ２１ｂの照射部３ｂにおいて導光体４ｂ、４ｃから照射された光を取り込み信号処理する。
【００３２】
信号処理は、ＣＩＳ２１ａのホログラム領域で得た画像とＣＩＳ２１ｂのホログラム領域で得た画像を差分処理してホログラムの真偽判別を行う。また、ホログラム画像は照射する光の波長によっても異なる画像となるので適宜光源色を変更することで精度の高い真偽判別が可能となる。また、簡易的な真偽判別の場合には、１台のＣＩＳを用いて狭角照射と広角照射を１ラインの読み取り区間内に交互に点灯させても良い。
【００３３】
また、紙幣１で蛍光発光された画像を読み取る場合には、紫外線（ＵＶ光）などの比較的光学波長の短い照明光を照射することにより読み取りを行う。
【００３４】
次に導光体４やＬＥＤアレイ光源５を用いた照明装置について説明する。図６は実施の形態１に係るイメージセンサの導光体断面図である。図６において、４０は導光体４の長手方向（主走査方向）底面に白色シルク材料で印刷した光散乱層である。図７は光散乱層の各種パターンであり、図７（ａ）は導光体４の長手方向に幅やパターン間隔が変化する線状パターン、図７（ｂ）は導光体４の長手方向に幅やパターン間隔が変化する線状及び島状パターン、図７（ｃ）は中抜きの菱形パターンである。図７において、４１は照射領域端部から離間した中央部付近に設けた島状の光散乱層パターン、４２は照射領域中央部に漸近して幅広とし、その内部に中抜きパターンを設けた光散乱層パターンである。
【００３５】
本実施の形態１では、導光体４は両側にＬＥＤ基板１７に搭載したＬＥＤチップを設置しているので図７（ａ）に示すように導光体４の長手方向中央部ほど光散乱領域が多いように設計される。一方で導光体４の光散乱層のパターン間隔が照射領域中央部に漸近するに連れて狭くすると共に図７（ｂ）に示すように中央部付近のパターンを線状から島状とし、導光体４を介して設けるＬＥＤアレイ光源５の透過光量の透過率を向上させても良い。さらに別の手段として、導光体４の光散乱層のパターンが、照射領域中央部に漸近するに連れ幅広とすると共に図７（ｃ）に示すように幅広領域には抜きパターンを設けることにより、導光体４を介して設けるＬＥＤアレイ光源５の透過光量の透過率を向上させても良い。
【００３６】
なお、光散乱層４０、４１、４２は本実施の形態１では印刷パターンを用いて説明したが、導光体４の照射方向の底面側表面粗度を粗くして光散乱層としても良い。
【００３７】
図８は実施の形態１に係るイメージセンサのＬＥＤアレイ光源の平面図であり、５０は紫外線（ＵＶ）光源である。図８において、ＵＶ光源は、紙幣１に照射することにより、紙幣１で発した蛍光を読み取るものである。ＵＶ光源５０を搭載したＬＥＤアレイ光源５は、導光体４で設置した光散乱層で遮光された光量を補うようにＬＥＤアレイ光源５の長手方向中央部を密な発光領域とするため、配置するピッチを中央部ほど短く（Ｃ＜Ｂ＜Ａで示す）する。
【００３８】
図９は実施の形態１に係るイメージセンサのＬＥＤアレイ光源を説明する図であり、図９（ａ）は等ピッチ配列したＬＥＤアレイ光源の平面図、図９（ｂ）はその側面図であり、５１はＵＶ光源５０を保護する樹脂コーティング層である。図９において、ＵＶ光源５０の配列ピッチを等ピッチとした場合でも、導光体４で設置した光散乱層で遮光された光量を補うようにＬＥＤアレイ光源５の長手方向中央部を密な発光領域とするため樹脂コーティング層５１を中央部ほど厚く（ｈ３＞ｈ２＞ｈ１で示す）することにより、樹脂コーティング層５１が厚いほど樹脂によるレンズ効果による集光性が大きくなり、中央部の照射光量が増大する。
【００３９】
なお、図８、図９ではＬＥＤチップの光源をＵＶ光源５０としたが、青色発光光源でも良く、紙幣１の蛍光発光を受光する用途以外では、導光体４に搭載した波長の異なる多数のＬＥＤチップ光源同様ＬＥＤアレイ光源５の基材表面にアレイ状に波長の異なる多数のＬＥＤチップを搭載し、照射光量増加の目的としてＬＥＤアレイ光源５を使用しても良い。
【００４０】
図１０は、実施の形態１に係るイメージセンサの導光体の端部に搭載するＬＥＤ基板の平面図である。図１０において、６０はＬＥＤチップであり、６０ａは緑色発光光源（Ｇ光源）、６０ｂは赤外線（ＩＲ）光源である。７０はＬＥＤ基板１７のパターンであり、７０ａは共通電極パターン（ＶＬＥＤ）、７０ｂはＧ光源６０ａの個別パターン（Ｃ１）、７０ｃはＩＲ光源６０ｂの個別パターン、７０ｄはダミーパターン、８０は間隙（スリット）パターンである。９０はＬＥＤチップ６０のアノードとカソードとをＬＥＤ基板１７のパターンに接続する金線やアルミ線を用いたワイヤである。
【００４１】
図１１は、図１０に示すＬＥＤ基板１７の配線図である。ＬＥＤ基板１７の端子から供給されたＬＥＤ駆動電流は共通電極パターン７０ａに流れ、Ｃ１（７０ｂ）、Ｃ２（７０ｂ）からＬＥＤ基板１７の端子に帰還する。
【００４２】
なお図２においては、第１導光体４ａを介してＬＥＤアレイ光源５ａからの光を照射部３ａに照射し、第４導光体４ｄを介してＬＥＤアレイ光源５ｂからの光を照射部３ａに照射するようにしたが、導光体４ｂ及び導光体４ｃを介してＬＥＤアレイ光源を設けても良い。また、全ての導光体４ａ〜４ｄを介してＬＥＤアレイ光源を設けても良い。
【００４３】
また、本実施の形態１では、照射部３に対して紙幣１の搬送方向両側から照射したが、搬送される紙幣１に皺が無い場合や搬送による浮きが無い場合には、片側方向から照射するようにしても良い。
【００４４】
以上から照射角度の異なる導光体光源とＬＥＤアレイ光源とを同一のイメージセンサ内に搭載したので、高輝度を必要とする光源に対してはＬＥＤアレイ光源側に多数のＬＥＤチップを載置することにより、短時間で被照射物に対するホログラムの真偽判別に必要な画像出力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサ断面構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの光源配置を説明する断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの搭載部品展開図である。
【図４】紙幣の搬送方向に沿って並列に２台のイメージセンサを配置した説明図である。
【図５】紙幣の表裏画像を１回の搬送で同時に画像を読み取るイメージセンサを配置した説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの導光体断面図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの光散乱層のパターン図であり、図７（ａ）は線状のパターン図、図７（ｂ）は線状・島状パターン図、図７（ｃ）は中央部に漸近して幅広の中抜きパターン図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサのＬＥＤアレイ光源の平面図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの等ピッチ配列したＬＥＤアレイ光源を説明する図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサＬＥＤ基板の平面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係るイメージセンサのＬＥＤ基板の配線図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・被照射物（紙幣） ２・・搬送手段（搬送ローラ） ２ａ・・給紙側搬送ローラ ２ｂ・・排紙側搬送ローラ ２ｃ・・位置決めローラ ３・・照射部
３ａ・・第１照射部 ３ｂ・・第２照射部 ３ｃ・・第３照射部 ３ｄ・・第４照射部
４・・導光体
４ａ・・第１導光体 ４ｂ・・第２導光体 ４ｃ・・第３導光体 ４ｄ・・第４導光体
５・・ＬＥＤアレイ光源 ５ａ・・第１ＬＥＤアレイ光源
５ｂ・・第２ＬＥＤアレイ光源 ６・・レンズアレイ（ロッドレンズアレイ）
７・・センサ（受光部） ８・・センサ基板 ９・・信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）
１０・・信号処理基板（基板） １１・・電子部品 １２・・透過体
１３・・筐体 １４・・導光体サポーター １５・・ネジ（基板取付け部）
１６・・ホルダー １７・・ＬＥＤ基板（フレキシブルケーブル基板）
１８・・外部コネクタ
２１・・イメージセンサ（ＣＩＳ）
２１ａ・・第１イメージセンサ（ＣＩＳ） ２１ｂ・・第２イメージセンサ（ＣＩＳ）
２１ｃ・・第３イメージセンサ（ＣＩＳ） ２１ｄ・・第４イメージセンサ（ＣＩＳ）
４０・・光散乱層 ４１・・照射領域中央部を島状とした光散乱層パターン
４２・・照射領域中央部を幅広とし、中抜きした光散乱層パターン
５０・・紫外線（ＵＶ）光源 ５１・・樹脂コーティング層
６０・・ＬＥＤチップ ６０ａ・・緑色発光光源（Ｇ光源）
６０ｂ・・赤外線（ＩＲ）光源 ７０・・ＬＥＤ基板パターン
７０ａ・・共通電極パターン（ＶＬＥＤ）
７０ｂ・・Ｇ光源の個別パターン（Ｃ１）
７０ｃ・・ＩＲ光源の個別パターン
７０ｄ・・ダミーパターン ８０・・間隙（スリット）パターン
９０・・ワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、この一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有する他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源及び前記ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するイメージセンサ。
【請求項２】
アレイ状に配置する前記ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップの配列間隔が照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項３】
アレイ状に配置する前記ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップを覆う透過性樹脂が照射領域中央部に漸近するに連れ、厚くなることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項４】
被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、この一方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記一方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載した第１ＬＥＤアレイ光源と、前記一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有する他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載した第２ＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記第１ＬＥＤアレイ光源、前記第２ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記第１ＬＥＤアレイ光源及び前記第２ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するイメージセンサ。
【請求項５】
アレイ状に配置する前記第１ＬＥＤアレイ光源及び第２ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップの配列間隔が照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項６】
アレイ状に配置する前記第１ＬＥＤアレイ光源及び第２ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップを覆う透過性樹脂が照射領域中央部に漸近するに連れ、厚くなることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項７】
被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有し、光散乱層を前記照射部に沿って設置した一方の導光体光源と、この一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有し、光散乱層を前記照射部に沿って設置した他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源及び前記ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するイメージセンサ。
【請求項８】
前記一方の導光体光源及び前記他方の導光体光源の光散乱層のパターン間隔が、照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項７に記載のイメージセンサ。
【請求項９】
前記一方の導光体光源及び前記他方の導光体光源の光散乱層のパターンが、照射領域中央部に漸近するに連れ、幅広となると共に抜きパターンを有することを特徴とする請求項７に記載のイメージセンサ。
【請求項１】
被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、この一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有する他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源及び前記ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するイメージセンサ。
【請求項２】
アレイ状に配置する前記ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップの配列間隔が照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項３】
アレイ状に配置する前記ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップを覆う透過性樹脂が照射領域中央部に漸近するに連れ、厚くなることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項４】
被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有する一方の導光体光源と、この一方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記一方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載した第１ＬＥＤアレイ光源と、前記一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有する他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載した第２ＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記第１ＬＥＤアレイ光源、前記第２ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記第１ＬＥＤアレイ光源及び前記第２ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するイメージセンサ。
【請求項５】
アレイ状に配置する前記第１ＬＥＤアレイ光源及び第２ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップの配列間隔が照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項６】
アレイ状に配置する前記第１ＬＥＤアレイ光源及び第２ＬＥＤアレイ光源のＬＥＤチップを覆う透過性樹脂が照射領域中央部に漸近するに連れ、厚くなることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
【請求項７】
被照射物のホログラム領域における照射部に光を照射する複数の光学波長を有し、光散乱層を前記照射部に沿って設置した一方の導光体光源と、この一方の導光体光源と異なる照射角度から前記照射部に光を照射する複数の光学波長を有し、光散乱層を前記照射部に沿って設置した他方の導光体光源と、この他方の導光体光源の照射角度領域に沿って設けられ、前記他方の導光体光源を介して前記照射部に光を照射するアレイ状にＬＥＤチップを搭載したＬＥＤアレイ光源と、前記照射部で反射され、その反射光を収束するレンズアレイと、このレンズアレイにより収束された光を受光する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源、前記ＬＥＤアレイ光源、前記レンズアレイ及び前記センサ基板を収納又は保持する筐体とを備え、前記一方の導光体光源、前記他方の導光体光源及び前記ＬＥＤアレイ光源を選択的に点灯制御することにより、異なる角度から照射した光を受光し、被照射物のホログラム領域の電気信号を検出するイメージセンサ。
【請求項８】
前記一方の導光体光源及び前記他方の導光体光源の光散乱層のパターン間隔が、照射領域中央部に漸近するに連れ、狭くなることを特徴とする請求項７に記載のイメージセンサ。
【請求項９】
前記一方の導光体光源及び前記他方の導光体光源の光散乱層のパターンが、照射領域中央部に漸近するに連れ、幅広となると共に抜きパターンを有することを特徴とする請求項７に記載のイメージセンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１８１４０３（Ｐ２００９−１８１４０３Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０６６１（Ｐ２００８−２０６６１）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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