反射型光学イメージセンサ及び貨幣処理装置
【課題】光源光量の補正の精度を高めること。
【解決手段】透明な支持部１２の検知面１２ａに支持された被読取媒体Ｂに、支持部を通してライン状光源１４から照射光を照射し、被読取媒体からの反射光を受光する反射型光学イメージセンサにおいて、支持部の一部分に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子１６と、支持部を通して検知面側へ照射光を照射するライン状光源と、支持部からの照射光に対応した反射光を受光するイメージセンサ部１８と、イメージセンサ部が受光する不透明状態の液晶素子からの反射光の強度に基づいて、光源の明るさ又はイメージセンサ部の感度を補正する補正部２０とを有する。
【解決手段】透明な支持部１２の検知面１２ａに支持された被読取媒体Ｂに、支持部を通してライン状光源１４から照射光を照射し、被読取媒体からの反射光を受光する反射型光学イメージセンサにおいて、支持部の一部分に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子１６と、支持部を通して検知面側へ照射光を照射するライン状光源と、支持部からの照射光に対応した反射光を受光するイメージセンサ部１８と、イメージセンサ部が受光する不透明状態の液晶素子からの反射光の強度に基づいて、光源の明るさ又はイメージセンサ部の感度を補正する補正部２０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、反射型光学イメージセンサ及び貨幣処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬貨の種類を識別する硬貨認識ユニットとしては、硬貨を磁気検出する技術が知られていた（例えば、特許文献１及び２参照）。しかしながら、近年、光源から光を照射して、硬貨や紙幣から反射される反射光を検出する反射型光学イメージセンサを用いた硬貨認識ユニットや紙幣認識ユニットが開発されている。
【０００３】
反射型光学イメージセンサを用いて、硬貨や紙幣等の被読取媒体の識別を行う場合には、長期間にわたる装置の使用により、光源が経年劣化し、光源から照射される光量が減少する場合がある。
【０００４】
このような光源の劣化を補正するために、イメージセンサ部と検知面との間に設けた透明状態と不透明状態とで透明度を変化可能な液晶シャッタを用いる技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４０７４７号公報
【特許文献２】特開２００３−６７００号公報
【特許文献３】特開２００７−２３３５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常は、反射型光学イメージセンサでは、ライン状光源の焦点位置を検知面に一致させている。それは、光源光量の補正を行う場合に、焦点位置にある検知面位置からの反射光を用いて補正を行ったときに最も正確な補正を行うことができるからである。
【０００６】
しかしながら、特許文献３に開示された技術では、液晶シャッタを、ライン状光源の焦点位置からずれた位置に設けている。
【０００７】
このため、特許文献３に開示されているような技術焦点位置からずれた位置に設けた液晶シャッタを用いて光源光量の補正を行う方法では、補正の精度が充分でない可能性があった。
【０００８】
この発明は、上述したような問題点に鑑みなされたものである。従って、この発明の目的は、従来よりも光源光量の補正の精度を高めた反射型光学イメージセンサ及び貨幣処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の発明者は、種々の検討を行ったところ、検知面に光源光量の補正に用いる液晶素子を配置することにより、上述した課題の解決を図ることができることに想到した。
【００１０】
そこで、この発明の第１の要旨の反射型光学イメージセンサは、特に、透明な支持部の検知面に支持された被読取媒体に、支持部を通してライン状光源から照射光を照射し、被読取媒体からの反射光を受光する。
【００１１】
この構成の反射型光学イメージセンサにおいては、好ましくは、支持部の一部分に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子と、支持部を通して検知面側へ照射光を照射するライン状光源と、支持部からの照射光に対応した反射光を受光するイメージセンサ部と、イメージセンサ部が受光する不透明状態の液晶素子からの反射光の強度に基づいて、ライン状光源の明るさ又はイメージセンサ部の感度を補正する補正部とを備えるのがよい。
【００１２】
また、この発明の第２の要旨の反射型光学イメージセンサは、特に、透明な支持部の検知面に支持された被読取媒体に、ライン状光源から照射光を照射し、前記被読取媒体からの反射光を受光する。
【００１３】
この構成の反射型光学イメージセンサにおいては、好ましくは、支持部の全部に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子と、支持部を通して検知面側へ照射光を照射するライン状光源と、支持部からの照射光に対応した反射光を受光するイメージセンサ部と、イメージセンサ部が受光する不透明状態の液晶素子からの反射光の強度の２次元分布に基づいて、ライン状光源の明るさ又はイメージセンサ部の感度と、イメージセンサ部の感度ムラとを補正する補正部とを備えるのがよい。
【００１４】
この発明の貨幣処理装置は、上述した反射型光学イメージセンサを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
このように、この発明の反射型光学イメージセンサは、ライン状光源の焦点位置に液晶素子を設けているので、従来よりも光源光量の補正の精度を高めることができる。
【００１６】
また、この反射型光学イメージセンサを備えた貨幣処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係について、この発明が理解できる程度に概略的に示してある。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。また、各図において、共通する構成要素には同符号を付し、その説明を省略することもある。
【００１８】
（実施の形態１）
図１及び図２を参照して、実施の形態１の反射型光学イメージセンサについて説明する。なお、この反射型光学イメージセンサは、貨幣処理装置の一部分を構成している。
【００１９】
（構造）
図１は、反射型光学イメージセンサ１０の構成を概略的に示す模式図である。この実施の形態の反射型光学イメージセンサ１０は、支持部１２と、液晶素子１６と、ライン状光源１４と、イメージセンサ部１８と、補正部２０とを備えている。
【００２０】
支持部１２は、例えばガラスやプラスチック等の透明な材料からなる平板状の部品を主要構成部品として備えている。この支持部１２は、装置外部に露出した一面が、紙幣や硬貨等の被読取媒体Ｂを載置（支持）する検知面１２ａとされている。検知面１２ａは、ライン状光源１４から支持部１２を通して照射される照射光の焦点位置に配置されている。
【００２１】
液晶素子１６は、周知の通り、内部に液晶が封入された平行平板であり、外部からの電圧のＯＮ／ＯＦＦにより、無色透明な透明状態と、白色の不透明状態の間で透明度を変化し得る。
【００２２】
液晶素子１６は、支持部１２の一部分に一構成要素として一体的に設けられている。より詳細には、液晶素子１６は、支持部１２の端部付近の領域に配置されている。液晶素子１６は、支持部１２の検知面１２ａの被読取媒体Ｂを載置する領域外であって、支持部１２の検知面１２ａと液晶素子１６の表面とが同一平面をなすように、支持部１２に配置されている。
【００２３】
ライン状光源１４は、支持部１２の透明な部分を通り検知面１２ａに照射光を照射するとともに、液晶素子１６を照射して、それぞれからの反射光をイメージセンサ部１８で受光できる位置に配置されているのが好ましい。すなわち、ライン状光源１４は、支持部１２とイメージセンサ部１８との間の支持部１２からイメージセンサ部１８へ向かう反射光を遮らない位置に配置するのが好適である。ライン状光源１４としては、好ましくは、例えば、従来公知の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを用いるのがよい。ライン状光源１４（以下、単に光源と称する場合がある。）には、図示しないレンズ等の光学系が設けられていて、光源１４から照射されるライン状の照射光で、検知面１２ａ及び液晶素子１６の全面を順次に走査できるように構成されている。
【００２４】
光源１４は、照射光を支持部１２に向けて照射する。光源１４から照射された照射光は、透明な支持部１２を通して被読取媒体Ｂに照射され、この被読取媒体Ｂから反射された反射光が、後述するイメージセンサ部１８で受光される。
【００２５】
また、後述する補正時においては、光源１４からの照射光は、白色に変化させた不透明状態の液晶素子１６に向けて照射される。この補正の際は、後述するように、不透明状態の液晶素子１６から反射された反射光がイメージセンサ部１８で受光され、この反射光の光量に基づいて、光源１４の照射光の光量又はイメージセンサ部１８の感度の補正を行う。
【００２６】
イメージセンサ部１８は、支持部１２に対面して配置されている。イメージセンサ部１８は、好ましくは、例えば撮像素子としてのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を２次元的に配置した部品である。イメージセンサ部１８において、撮像素子は、支持部１２からの反射光を受光できるだけの広さで配置されている。
【００２７】
補正部２０は、後述するように、予め組み込まれたアプリケーションプログラムを実行することによりＣＰＵ２２で達成される機能手段である。
【００２８】
ここでＣＰＵ２２は、制御部２４と、内部記憶部２６と、演算部２８とを備えている。ＣＰＵ２２は、データバスにより、外部記憶部３０に接続されており、これらは例えば一台のコンピュータ（図示せず）を構成していて、図示されないが、入力手段や表示手段も備えている。
【００２９】
制御部２４は、後述する補正時に、外部記憶部３０から読み込まれたアプリケーションプログラムにしたがって反射型光学イメージセンサ１０の動作全体を制御する。
【００３０】
内部記憶部２６は、ＣＰＵ２２の動作時に発生した情報などを一時的に格納する。
【００３１】
演算部２８は、アプリケーションプログラムの実行などのＣＰＵ２２の動作に当たり、各種の機能手段として作用する。これらの機能手段の一つが上述した補正部２０である。
【００３２】
詳細は動作の項で後述するが、補正部２０は、光源１４の経年劣化に伴う照射光、従って反射光の光量減少を評価する。そして、この光量減少を補正するように、光源１４に印加する電圧を上げることにより照射光の光量を増加させたり、イメージセンサ部１８の感度を増加させたりする。
【００３３】
（動作）
次に、反射型光学イメージセンサ１０の動作について説明する。
【００３４】
まず、始めに被読取媒体Ｂの読み取りを行う際の動作（以下、「通常動作」と称する。）について説明する。
【００３５】
通常動作においては、まず始めに、支持部１２の検知面１２ａ上には、紙幣や硬貨等の被読取媒体Ｂが載置される。この際、液晶素子１６は、被読取媒体Ｂの読み取りの障害とならないように、透明状態とされている。
【００３６】
その上で、光源１４から、検知面１２ａ上に置かれた被読取媒体Ｂに向けて照射光が照射される。支持部１２を通って被読取媒体Ｂに到達したライン状の照射光は、被読取媒体Ｂで反射されて反射光を生じる。この反射光は、支持部１２を通り、この支持部１２に対面して配置されているイメージセンサ部１８で受光される。
【００３７】
イメージセンサ部１８で受光された反射光は、従来公知の手法により、被読取媒体Ｂのイメージデータに変換される。
【００３８】
続いて、光源１４の光量を補正する際の動作（以下、「補正動作」と称する。）について、図１及び図２を参照して説明する。図２は、補正動作のフローチャートを示す図である。
【００３９】
反射型光学イメージセンサ１０を長期間使用していると、光源１４から照射される照射光の光量が、経年劣化により使用当初すなわち正常時の光量に比較して小さくなってくる。その結果、イメージセンサ部１８で得られる反射光の光量が正常時よりも低下しており、従って、被読取媒体Ｂのイメージデータが暗くなってしまう。そこで、図２を参照して説明する補正動作を行い、光源１４の照射光量低下を補正する必要がある。
【００４０】
今、補正開始前の液晶素子１６は透明状態にあり、光源１４は照射光を発生しておらず、イメージセンサ部１８は反射光を受光できる状態にあるとする。また、以下の処理で参照される指令やデータその他の信号は、予め外部記憶部３０に記憶されていて、補正動作開始時に外部記憶部３０から読み込まれて内部記憶部２６に一時的に記憶されている。
【００４１】
まず、Ｓ１において、液晶素子１６を不透明状態（白色）に変化させる。具体的には、ＣＰＵ２２を備えるコンピュータ（図示せず）の入力手段を用いて、ユーザにより補正動作の実行が指示されると、ＣＰＵ２２において、外部記憶部３０から演算部２８へと補正動作用のアプリケーションプログラムが読み込まれる。その結果、機能手段としての補正部２０が動作を開始する。
【００４２】
補正部２０は、まず始めに、液晶素子１６に対して、不透明状態への変化を指示する。より詳細には、この指示に応答して、電圧印加信号を内部記憶部２６から読み出して、液晶素子１６に対して電圧を印加している電圧印加部に出力し、液晶素子１６を透明状態から不透明状態へと変化させる電圧の印加を指示する。その結果、液晶素子１６は、不透明状態（白色）へと変化する。
【００４３】
続いて、Ｓ２において、光源１４から照射光を液晶素子１６に対して照射する。具体的には、補正部２０は、この電圧印加信号に応答して補正部２０から光源１４をオンにする指示信号を内部記憶部２６から読み出してきて、光源１４に出力して照射光の照射を指示する。その結果、光源１４から、不透明状態の液晶素子１６に向かって照射光が照射される。
【００４４】
続いて、Ｓ３において、イメージセンサ部１８は、液晶素子１６から反射された反射光の強度をモニタする。以降、液晶素子１６から反射された反射光のことを「補正用反射光」と称する。具体的には、補正部２０は、指示信号に応答して、内部記憶部２６からモニタ指示信号を読み出してイメージセンサ部１８に与える。
【００４５】
イメージセンサ部１８はモニタ指示信号によりモニタを開始して、イメージセンサ部１８が受光した補正用反射光の強度を表わす強度信号を補正部２０に出力する。
【００４６】
続いて、Ｓ４において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内かどうか判断される。具体的には、補正部２０は、強度信号に応答して外部記憶部３０から内部記憶部２６へと予め読み込まれた反射光の強度の補正目標範囲データと、補正用反射光の強度信号とを、演算部２８に送る。この演算部２８の比較部において、このデータと強度信号とが比較される。
【００４７】
Ｓ４の条件判断において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内に納まっていない場合（Ｎ）には、Ｓ５において、さらに条件判断が行われる。
【００４８】
すなわち、Ｓ５において、補正部２０では、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも大きいのか小さいのかが判断される。Ｓ５において、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも小さいと判断される場合、すなわち“補正用反射光の強度＜補正目標範囲の下限値”の場合（Ｙ）には、その結果が図示していない表示手段に表示されるとともに、Ｓ９に示される処理が行われる。
【００４９】
つまり、この場合には、ユーザは、表示手段に表示された結果を見て、入力手段から光源１４かイメージセンサ部１８のどちらを調整するかの第１の指示を与える。Ｓ９において、補正部２０は、入力手段からの第１の指示信号に応答して、この第１の指示信号に対応する第１の制御指令を内部記憶部２６から読み出してきて、対応する光源１４の電源部又はイメージセンサ部１８に送り、（１）光源１４の電源部を制御して、光源１４に印加する電圧を所定幅で増加するか、又は（２）イメージセンサ部１８の感度を所定幅だけ増加させる。すなわちイメージセンサ部１８の出力信号を所定幅だけ増大させる。そして、Ｓ２の処理に戻り、Ｓ４で、後述する正常（Ｙ）との判断が行われるまで処理を繰り返す。
【００５０】
また、Ｓ５において、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも大きいと判断される場合、すなわち“補正用反射光の強度＞補正目標範囲の上限値”の場合（Ｎ）には、Ｓ６に示される処理が行われる。
【００５１】
つまり、この場合には、上述と同様にしてユーザは表示手段に表示された結果を見て、入力手段から電源１４とイメージセンサ部１８のどちらを調整するかの第２の指示を与える。Ｓ６において、補正部２０は、入力手段からの第２の指示信号に応答して、この第２の指示信号に対応する第２制御指令を内部記憶部２６から読み出してきて、対応する光源１４又はイメージセンサ部１８に送り、（１）光源１４の電源部を制御して、光源１４に印加する電圧を所定幅で減少するか、又は（２）イメージセンサ部１８の感度を所定幅だけ減少させる。すなわちイメージセンサ部１８の出力信号を所定幅だけ減少させる。そして、Ｓ２の処理に戻り、後述する正常（Ｙ）の判断が行われるまで処理を繰り返す。
【００５２】
一方、Ｓ４の条件判断において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内であった場合（Ｙ）には、Ｓ７の処理が行われる。
【００５３】
すなわち、Ｓ７において、補正部２０は、この正常であるとの判断結果に応答して、内部記憶部２６から現状維持指令を読み出してきて、光源１４の電源及びイメージセンサ部１８に送り、よって、光源１４に印加する電圧、又はイメージセンサ部１８の感度を現在の値に維持又は固定する。
【００５４】
そして、Ｓ８において、補正部２０は、この現状維持指令を液晶素子１６に対して電圧を印加している電圧印加部に対して送り、液晶素子１６を不透明状態から透明状態へと変化させる電圧の印加を指示する。その結果、液晶素子１６は、透明状態へと変化する。
【００５５】
このようにして、光源１４からの照射光の光量の経年劣化が補正される。
【００５６】
（効果）
このように、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ１０は、支持部１２の検知面１２ａと液晶素子１６とを同一平面をなすように配置している。つまり、光源光量の劣化を補正するために用いる液晶素子１６を光源１４の焦点位置に配置している。その結果、従来の技術に比較して、より正確な光源光量の補正を行うことができる。
【００５７】
（設計条件）
以下、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ１０の設計条件について説明する。
【００５８】
（１）この実施の形態では、補正動作は、ユーザの指示（例えば、補正ボタンを押圧する等）により、行われる場合について説明した。しかし、補正動作は、ユーザの指示なく、自動的に実行されるようにしてもよい。例えば、被読取媒体Ｂの読み取り時ごとに、補正動作を行うようにしてもよい。これは、補正動作用のアプリケーションプログラムを書き換えることにより達成される。
【００５９】
（２）この実施の形態ではＳ６及びＳ９の光源光量及びイメージセンサ部の感度の補正において、（ａ）光源光量を変化させる、（ｂ）イメージセンサ部１８の感度を変える、という２種類の補正方法を併記した。これら２種類の補正方法は、反射型光学イメージセンサ１０の状況に応じて、適宜使い分けることが好ましい。
【００６０】
例えば、光源光量が最大値又は最低値に達するまでは、光源光量を変化させることで補正を行い、光源光量が最大値又は最低値に達したならば、イメージセンサ部の感度を変化させることが考えられる。
【００６１】
このように、光源光量とイメージセンサ部１８の感度の両者を用いて補正を行うことで、より長期間にわたり、光源光量及びイメージセンサ部の感度を適正に保つことができる。
【００６２】
（３）この実施の形態では、Ｓ６及びＳ９の光源光量及びイメージセンサ部の感度の補正において、光源光量及びイメージセンサ部の感度を所定幅だけ変化させることについて説明した。ここで、「所定幅」は、補正動作の実行頻度を勘案して任意好適な値に設定できる。例えば、補正動作を頻繁に実施する場合には、所定幅は、小さい値に設定し、及び補正動作の頻度が少ない場合には、大きい値に設定することが好ましい。
【００６３】
（実施の形態２）
図３及び図４を参照して、実施の形態２の反射型光学イメージセンサ６０について説明する。なお、この反射型光学イメージセンサは、貨幣処理装置の一部分を構成している。
【００６４】
（構造）
図３は、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ６０の構成を概略的に示す模式図である。反射型光学イメージセンサ６０は、液晶素子６４が支持部１２の全面に設けられている点、及び、補正部６２の機能が異なる点を除いて、図１に示す反射型光学イメージセンサ１０と同様に構成されている。従って、図３において、図１と同様の構成要素には同符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
反射型光学イメージセンサ６０において、液晶素子６４は、支持部１２の全面に設けられている。つまり、反射型光学イメージセンサ６０においては、液晶素子６４が支持部１２を構成している。
【００６６】
その結果、補正動作時において、イメージセンサ部１８は、支持部１２の全面に設けられた液晶素子６４からの補正用反射光を受光することになる。なお、補正動作の詳細については後述する。
【００６７】
反射型光学イメージセンサ６０において、補正部６２は、実施の形態１の補正部２０と同様に、ＣＰＵ２２の動作により達成される機能手段である。補正部６２の構成は、実施の形態１と同様であるので、これ以上の説明を省略する。詳細は後述するが、補正部６２は、光源１４からの照射光の光量の経年劣化又はイメージセンサ部１８の感度のみでなく、イメージセンサ部１８の撮像素子ごとの感度ムラを補正する。
【００６８】
（動作）
以下、図４を参照して、反射型光学イメージセンサ６０の動作について説明する。図４は、反射型光学イメージセンサ６０の補正動作のフローチャートを示す図である。
【００６９】
まず、Ｓ３１において、液晶素子６４を不透明状態（白色）に変化させる。具体的には、ユーザにより補正動作の実行が指示されると、ＣＰＵ２２において、外部記憶部３０から演算部２８へと補正動作用のアプリケーションプログラムが読み込まれる。その結果、機能手段としての補正部６２が動作を開始する。
【００７０】
補正部６２は、まず始めに、液晶素子６４に対して、不透明状態への変化を指示する。より詳細には、この指示に応答して、電圧印加信号を内部記憶部２６から読み出して、液晶素子６４に対して電圧を印加している電圧印加部に出力し、液晶素子６４を透明状態から不透明状態へと変化させる電圧の印加を指示する。その結果、液晶素子６４は、不透明状態（白色）へと変化する。つまり、支持部１２の全面が白色へと変化する。
【００７１】
続いて、Ｓ３２において、光源１４から照射光を液晶素子６４に対して照射する。具体的には、補正部６２は、この電圧印加信号に応答して補正部６２から光源１４をオンにする指示信号を内部記憶部２６から読み出してきて、光源１４に出力して照射光の照射を指示する。その結果、光源１４は、不透明状態の液晶素子６４に向かって照射光が照射されるとともに、液晶素子６４の全面の走査を行う。
【００７２】
続いて、Ｓ３３において、イメージセンサ部１８は、液晶素子６４から反射された補正用反射光の強度をモニタする。具体的には、補正部６２は、指示信号に応答して、内部記憶部２６からモニタ指示信号を読み出してイメージセンサ部１８に与える。
【００７３】
イメージセンサ部１８はモニタ指示信号によりモニタを開始して、イメージセンサ部１８が受光した補正用反射光の強度を表わす強度信号を補正部６２に出力する。
【００７４】
続いて、Ｓ３４において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内かどうか判断される。具体的には、補正部６２は、強度信号に応答して外部記憶部３０から内部記憶部２６へと予め読み込まれた反射光の強度の補正目標範囲データと、補正用反射光の強度信号とを、演算部２８に送る。この演算部２８の比較部において、このデータと強度信号とが比較される。
【００７５】
Ｓ３４の条件判断において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内に納まっていない場合（Ｎ）には、Ｓ３５において、さらに条件判断が行われる。
【００７６】
すなわち、Ｓ３５において、補正部６２では、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも大きいのか小さいのかが判断される。Ｓ３５において、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも小さいと判断される場合、すなわち“補正用反射光の強度＜補正目標範囲の下限値”の場合（Ｙ）には、その結果が図示していない表示手段に表示されるとともに、Ｓ４１に示される処理が行われる。
【００７７】
つまり、この場合には、ユーザは、表示手段に表示された結果を見て、入力手段から光源１４かイメージセンサ部１８のどちらを調整するかの第１の指示を与える。Ｓ４１において、補正部６２は、入力手段からの第１の指示信号に応答して、この第１の指示信号に対応する第１の制御指令を内部記憶部２６から読み出してきて、対応する光源１４の電源部又はイメージセンサ部１８に送り、（１）光源１４の電源部を制御して、光源１４に印加する電圧を所定幅で増加するか、又は（２）イメージセンサ部１８の感度を所定幅だけ増加させる。すなわちイメージセンサ部１８の出力信号を所定幅だけ増大させる。そして、Ｓ３２の処理に戻り、Ｓ３４で、後述する正常（Ｙ）との判断が行われるまで処理を繰り返す。
【００７８】
また、Ｓ３５において、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも大きいと判断される場合、すなわち“補正用反射光の強度＞補正目標範囲の上限値”の場合（Ｎ）には、Ｓ３６に示される処理が行われる。
【００７９】
つまり、この場合には、上述と同様にしてユーザは表示手段に表示された結果を見て、入力手段から電源１４とイメージセンサ部１８のどちらを調整するかの第２の指示を与える。Ｓ３６において、補正部６２は、入力手段からの第２の指示信号に応答して、この第２の指示信号に対応する第２制御指令を内部記憶部２６から読み出してきて、対応する光源１４又はイメージセンサ部１８に送り、（１）光源１４の電源部を制御して、光源１４に印加する電圧を所定幅で減少するか、又は（２）イメージセンサ部１８の感度を所定幅だけ減少させる。すなわちイメージセンサ部１８の出力信号を所定幅だけ減少させる。そして、Ｓ３２の処理に戻り、後述する正常（Ｙ）の判断が行われるまで処理を繰り返す。
【００８０】
一方、Ｓ３４の条件判断において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内であった場合（Ｙ）には、Ｓ３７の処理が行われる。
【００８１】
Ｓ３７及びＳ３８では、イメージセンサ部１８の撮像素子ごとの感度ムラが補正される。すなわちＳ３７において、補正部６２は、イメージセンサ部１８で検出された補正用反射光強度を撮像素子ごとに評価する。そして、撮像素子ごとの補正用反射光強度のバラツキが補正目標範囲に収まっているかどうかを判断する。
【００８２】
Ｓ３７で、撮像素子ごとの補正用反射光強度のバラツキが補正目標範囲を超えている場合（Ｎ）、Ｓ３８の処理が行われる。すなわち、Ｓ３８において、補正部６２は、イメージセンサ部１８を制御して、各撮像素子ごとの感度を調整し、撮像素子ごとの感度のバラツキを補正目標範囲内に収める。
【００８３】
つまり、補正目標範囲内よりも補正用反射光強度が大きい撮像素子については、その撮像素子に印加する電圧を減少し、感度を減少させ、及び補正目標範囲内よりも補正用反射光強度が小さい撮像素子については、その撮像素子に印加する電圧を増加し、感度を増加させる。そして、Ｓ３９以降の処理を行う。
【００８４】
一方、Ｓ３７の条件判断で、撮像素子ごとの補正用反射光強度のバラツキが補正目標範囲内に収まっている場合（Ｙ）には、Ｓ３９以降の処理が行われる。
【００８５】
すなわち、Ｓ３９では、補正部６２は、光源１４に印加する電圧、又はイメージセンサ部１８の感度を現在の値に固定する。
【００８６】
そして、Ｓ４０において、補正部６２は、液晶素子６４に対して電圧を印加している電圧印加部に対して、液晶素子６４を不透明状態から透明状態へと変化させる電圧の印加を指示する。その結果、液晶素子６４は、透明状態へと変化する。
【００８７】
このようにして、光源１４からの照射光の光量の経年劣化、イメージセンサ部１８の感度及びイメージセンサ部１８の撮像素子ごとの感度ムラが補正される。
【００８８】
（効果）
このように、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ６０は、支持部の全体を液晶素子６４としている。つまり、光源光量の劣化を補正するために用いる液晶素子１６を光源１４の焦点位置に配置している。その結果、従来の技術に比較して、より正確な光源光量の補正を行うことができる。また、イメージセンサ部１８の感度及びイメージセンサ部１８の撮像素子ごとの感度補正を行うことができ、その結果、より正確な被読取媒体Ｂのイメージデータを得ることができる。
【００８９】
（設計条件）
以下、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ６０の設計条件について説明する。
【００９０】
この実施の形態の反射型光学イメージセンサ６０は、実施の形態１と同様の設計条件の変更を行うことができる。
【００９１】
さらに、この実施の形態では、Ｓ３８におけるイメージセンサ部１８の感度ムラの補正において、撮像素子ごとに印加電圧を調整して、感度ムラを補正する場合について説明した。
【００９２】
しかし、撮像素子ごとの感度ムラの補正は、ソフトウエア的に実施することも可能である。すなわち、外部記憶部３０等の記憶装置に、撮像素子ごとの感度の補正係数を記憶させておき、被読取媒体Ｂのイメージデータ上において、画素ごとに、この補正係数を乗じるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】実施の形態１の反射型光学イメージセンサの構成を概略的に示す模式図である。
【図２】実施の形態１の反射型光学イメージセンサの補正動作のフローチャートを示す図である。
【図３】実施の形態２の反射型光学イメージセンサの構成を概略的に示す模式図である。
【図４】実施の形態２の反射型光学イメージセンサの補正動作のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０，６０ 反射型光学イメージセンサ
１２ 支持部
１２ａ 検知面
１４ ライン状光源
１６，６４ 液晶素子
１８ イメージセンサ部
２０，６２ 補正部
２２ ＣＰＵ
２４ 制御部
２６ 内部記憶部
２８ 演算部
３０ 外部記憶部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、反射型光学イメージセンサ及び貨幣処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬貨の種類を識別する硬貨認識ユニットとしては、硬貨を磁気検出する技術が知られていた（例えば、特許文献１及び２参照）。しかしながら、近年、光源から光を照射して、硬貨や紙幣から反射される反射光を検出する反射型光学イメージセンサを用いた硬貨認識ユニットや紙幣認識ユニットが開発されている。
【０００３】
反射型光学イメージセンサを用いて、硬貨や紙幣等の被読取媒体の識別を行う場合には、長期間にわたる装置の使用により、光源が経年劣化し、光源から照射される光量が減少する場合がある。
【０００４】
このような光源の劣化を補正するために、イメージセンサ部と検知面との間に設けた透明状態と不透明状態とで透明度を変化可能な液晶シャッタを用いる技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４０７４７号公報
【特許文献２】特開２００３−６７００号公報
【特許文献３】特開２００７−２３３５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常は、反射型光学イメージセンサでは、ライン状光源の焦点位置を検知面に一致させている。それは、光源光量の補正を行う場合に、焦点位置にある検知面位置からの反射光を用いて補正を行ったときに最も正確な補正を行うことができるからである。
【０００６】
しかしながら、特許文献３に開示された技術では、液晶シャッタを、ライン状光源の焦点位置からずれた位置に設けている。
【０００７】
このため、特許文献３に開示されているような技術焦点位置からずれた位置に設けた液晶シャッタを用いて光源光量の補正を行う方法では、補正の精度が充分でない可能性があった。
【０００８】
この発明は、上述したような問題点に鑑みなされたものである。従って、この発明の目的は、従来よりも光源光量の補正の精度を高めた反射型光学イメージセンサ及び貨幣処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の発明者は、種々の検討を行ったところ、検知面に光源光量の補正に用いる液晶素子を配置することにより、上述した課題の解決を図ることができることに想到した。
【００１０】
そこで、この発明の第１の要旨の反射型光学イメージセンサは、特に、透明な支持部の検知面に支持された被読取媒体に、支持部を通してライン状光源から照射光を照射し、被読取媒体からの反射光を受光する。
【００１１】
この構成の反射型光学イメージセンサにおいては、好ましくは、支持部の一部分に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子と、支持部を通して検知面側へ照射光を照射するライン状光源と、支持部からの照射光に対応した反射光を受光するイメージセンサ部と、イメージセンサ部が受光する不透明状態の液晶素子からの反射光の強度に基づいて、ライン状光源の明るさ又はイメージセンサ部の感度を補正する補正部とを備えるのがよい。
【００１２】
また、この発明の第２の要旨の反射型光学イメージセンサは、特に、透明な支持部の検知面に支持された被読取媒体に、ライン状光源から照射光を照射し、前記被読取媒体からの反射光を受光する。
【００１３】
この構成の反射型光学イメージセンサにおいては、好ましくは、支持部の全部に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子と、支持部を通して検知面側へ照射光を照射するライン状光源と、支持部からの照射光に対応した反射光を受光するイメージセンサ部と、イメージセンサ部が受光する不透明状態の液晶素子からの反射光の強度の２次元分布に基づいて、ライン状光源の明るさ又はイメージセンサ部の感度と、イメージセンサ部の感度ムラとを補正する補正部とを備えるのがよい。
【００１４】
この発明の貨幣処理装置は、上述した反射型光学イメージセンサを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
このように、この発明の反射型光学イメージセンサは、ライン状光源の焦点位置に液晶素子を設けているので、従来よりも光源光量の補正の精度を高めることができる。
【００１６】
また、この反射型光学イメージセンサを備えた貨幣処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係について、この発明が理解できる程度に概略的に示してある。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。また、各図において、共通する構成要素には同符号を付し、その説明を省略することもある。
【００１８】
（実施の形態１）
図１及び図２を参照して、実施の形態１の反射型光学イメージセンサについて説明する。なお、この反射型光学イメージセンサは、貨幣処理装置の一部分を構成している。
【００１９】
（構造）
図１は、反射型光学イメージセンサ１０の構成を概略的に示す模式図である。この実施の形態の反射型光学イメージセンサ１０は、支持部１２と、液晶素子１６と、ライン状光源１４と、イメージセンサ部１８と、補正部２０とを備えている。
【００２０】
支持部１２は、例えばガラスやプラスチック等の透明な材料からなる平板状の部品を主要構成部品として備えている。この支持部１２は、装置外部に露出した一面が、紙幣や硬貨等の被読取媒体Ｂを載置（支持）する検知面１２ａとされている。検知面１２ａは、ライン状光源１４から支持部１２を通して照射される照射光の焦点位置に配置されている。
【００２１】
液晶素子１６は、周知の通り、内部に液晶が封入された平行平板であり、外部からの電圧のＯＮ／ＯＦＦにより、無色透明な透明状態と、白色の不透明状態の間で透明度を変化し得る。
【００２２】
液晶素子１６は、支持部１２の一部分に一構成要素として一体的に設けられている。より詳細には、液晶素子１６は、支持部１２の端部付近の領域に配置されている。液晶素子１６は、支持部１２の検知面１２ａの被読取媒体Ｂを載置する領域外であって、支持部１２の検知面１２ａと液晶素子１６の表面とが同一平面をなすように、支持部１２に配置されている。
【００２３】
ライン状光源１４は、支持部１２の透明な部分を通り検知面１２ａに照射光を照射するとともに、液晶素子１６を照射して、それぞれからの反射光をイメージセンサ部１８で受光できる位置に配置されているのが好ましい。すなわち、ライン状光源１４は、支持部１２とイメージセンサ部１８との間の支持部１２からイメージセンサ部１８へ向かう反射光を遮らない位置に配置するのが好適である。ライン状光源１４としては、好ましくは、例えば、従来公知の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを用いるのがよい。ライン状光源１４（以下、単に光源と称する場合がある。）には、図示しないレンズ等の光学系が設けられていて、光源１４から照射されるライン状の照射光で、検知面１２ａ及び液晶素子１６の全面を順次に走査できるように構成されている。
【００２４】
光源１４は、照射光を支持部１２に向けて照射する。光源１４から照射された照射光は、透明な支持部１２を通して被読取媒体Ｂに照射され、この被読取媒体Ｂから反射された反射光が、後述するイメージセンサ部１８で受光される。
【００２５】
また、後述する補正時においては、光源１４からの照射光は、白色に変化させた不透明状態の液晶素子１６に向けて照射される。この補正の際は、後述するように、不透明状態の液晶素子１６から反射された反射光がイメージセンサ部１８で受光され、この反射光の光量に基づいて、光源１４の照射光の光量又はイメージセンサ部１８の感度の補正を行う。
【００２６】
イメージセンサ部１８は、支持部１２に対面して配置されている。イメージセンサ部１８は、好ましくは、例えば撮像素子としてのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を２次元的に配置した部品である。イメージセンサ部１８において、撮像素子は、支持部１２からの反射光を受光できるだけの広さで配置されている。
【００２７】
補正部２０は、後述するように、予め組み込まれたアプリケーションプログラムを実行することによりＣＰＵ２２で達成される機能手段である。
【００２８】
ここでＣＰＵ２２は、制御部２４と、内部記憶部２６と、演算部２８とを備えている。ＣＰＵ２２は、データバスにより、外部記憶部３０に接続されており、これらは例えば一台のコンピュータ（図示せず）を構成していて、図示されないが、入力手段や表示手段も備えている。
【００２９】
制御部２４は、後述する補正時に、外部記憶部３０から読み込まれたアプリケーションプログラムにしたがって反射型光学イメージセンサ１０の動作全体を制御する。
【００３０】
内部記憶部２６は、ＣＰＵ２２の動作時に発生した情報などを一時的に格納する。
【００３１】
演算部２８は、アプリケーションプログラムの実行などのＣＰＵ２２の動作に当たり、各種の機能手段として作用する。これらの機能手段の一つが上述した補正部２０である。
【００３２】
詳細は動作の項で後述するが、補正部２０は、光源１４の経年劣化に伴う照射光、従って反射光の光量減少を評価する。そして、この光量減少を補正するように、光源１４に印加する電圧を上げることにより照射光の光量を増加させたり、イメージセンサ部１８の感度を増加させたりする。
【００３３】
（動作）
次に、反射型光学イメージセンサ１０の動作について説明する。
【００３４】
まず、始めに被読取媒体Ｂの読み取りを行う際の動作（以下、「通常動作」と称する。）について説明する。
【００３５】
通常動作においては、まず始めに、支持部１２の検知面１２ａ上には、紙幣や硬貨等の被読取媒体Ｂが載置される。この際、液晶素子１６は、被読取媒体Ｂの読み取りの障害とならないように、透明状態とされている。
【００３６】
その上で、光源１４から、検知面１２ａ上に置かれた被読取媒体Ｂに向けて照射光が照射される。支持部１２を通って被読取媒体Ｂに到達したライン状の照射光は、被読取媒体Ｂで反射されて反射光を生じる。この反射光は、支持部１２を通り、この支持部１２に対面して配置されているイメージセンサ部１８で受光される。
【００３７】
イメージセンサ部１８で受光された反射光は、従来公知の手法により、被読取媒体Ｂのイメージデータに変換される。
【００３８】
続いて、光源１４の光量を補正する際の動作（以下、「補正動作」と称する。）について、図１及び図２を参照して説明する。図２は、補正動作のフローチャートを示す図である。
【００３９】
反射型光学イメージセンサ１０を長期間使用していると、光源１４から照射される照射光の光量が、経年劣化により使用当初すなわち正常時の光量に比較して小さくなってくる。その結果、イメージセンサ部１８で得られる反射光の光量が正常時よりも低下しており、従って、被読取媒体Ｂのイメージデータが暗くなってしまう。そこで、図２を参照して説明する補正動作を行い、光源１４の照射光量低下を補正する必要がある。
【００４０】
今、補正開始前の液晶素子１６は透明状態にあり、光源１４は照射光を発生しておらず、イメージセンサ部１８は反射光を受光できる状態にあるとする。また、以下の処理で参照される指令やデータその他の信号は、予め外部記憶部３０に記憶されていて、補正動作開始時に外部記憶部３０から読み込まれて内部記憶部２６に一時的に記憶されている。
【００４１】
まず、Ｓ１において、液晶素子１６を不透明状態（白色）に変化させる。具体的には、ＣＰＵ２２を備えるコンピュータ（図示せず）の入力手段を用いて、ユーザにより補正動作の実行が指示されると、ＣＰＵ２２において、外部記憶部３０から演算部２８へと補正動作用のアプリケーションプログラムが読み込まれる。その結果、機能手段としての補正部２０が動作を開始する。
【００４２】
補正部２０は、まず始めに、液晶素子１６に対して、不透明状態への変化を指示する。より詳細には、この指示に応答して、電圧印加信号を内部記憶部２６から読み出して、液晶素子１６に対して電圧を印加している電圧印加部に出力し、液晶素子１６を透明状態から不透明状態へと変化させる電圧の印加を指示する。その結果、液晶素子１６は、不透明状態（白色）へと変化する。
【００４３】
続いて、Ｓ２において、光源１４から照射光を液晶素子１６に対して照射する。具体的には、補正部２０は、この電圧印加信号に応答して補正部２０から光源１４をオンにする指示信号を内部記憶部２６から読み出してきて、光源１４に出力して照射光の照射を指示する。その結果、光源１４から、不透明状態の液晶素子１６に向かって照射光が照射される。
【００４４】
続いて、Ｓ３において、イメージセンサ部１８は、液晶素子１６から反射された反射光の強度をモニタする。以降、液晶素子１６から反射された反射光のことを「補正用反射光」と称する。具体的には、補正部２０は、指示信号に応答して、内部記憶部２６からモニタ指示信号を読み出してイメージセンサ部１８に与える。
【００４５】
イメージセンサ部１８はモニタ指示信号によりモニタを開始して、イメージセンサ部１８が受光した補正用反射光の強度を表わす強度信号を補正部２０に出力する。
【００４６】
続いて、Ｓ４において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内かどうか判断される。具体的には、補正部２０は、強度信号に応答して外部記憶部３０から内部記憶部２６へと予め読み込まれた反射光の強度の補正目標範囲データと、補正用反射光の強度信号とを、演算部２８に送る。この演算部２８の比較部において、このデータと強度信号とが比較される。
【００４７】
Ｓ４の条件判断において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内に納まっていない場合（Ｎ）には、Ｓ５において、さらに条件判断が行われる。
【００４８】
すなわち、Ｓ５において、補正部２０では、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも大きいのか小さいのかが判断される。Ｓ５において、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも小さいと判断される場合、すなわち“補正用反射光の強度＜補正目標範囲の下限値”の場合（Ｙ）には、その結果が図示していない表示手段に表示されるとともに、Ｓ９に示される処理が行われる。
【００４９】
つまり、この場合には、ユーザは、表示手段に表示された結果を見て、入力手段から光源１４かイメージセンサ部１８のどちらを調整するかの第１の指示を与える。Ｓ９において、補正部２０は、入力手段からの第１の指示信号に応答して、この第１の指示信号に対応する第１の制御指令を内部記憶部２６から読み出してきて、対応する光源１４の電源部又はイメージセンサ部１８に送り、（１）光源１４の電源部を制御して、光源１４に印加する電圧を所定幅で増加するか、又は（２）イメージセンサ部１８の感度を所定幅だけ増加させる。すなわちイメージセンサ部１８の出力信号を所定幅だけ増大させる。そして、Ｓ２の処理に戻り、Ｓ４で、後述する正常（Ｙ）との判断が行われるまで処理を繰り返す。
【００５０】
また、Ｓ５において、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも大きいと判断される場合、すなわち“補正用反射光の強度＞補正目標範囲の上限値”の場合（Ｎ）には、Ｓ６に示される処理が行われる。
【００５１】
つまり、この場合には、上述と同様にしてユーザは表示手段に表示された結果を見て、入力手段から電源１４とイメージセンサ部１８のどちらを調整するかの第２の指示を与える。Ｓ６において、補正部２０は、入力手段からの第２の指示信号に応答して、この第２の指示信号に対応する第２制御指令を内部記憶部２６から読み出してきて、対応する光源１４又はイメージセンサ部１８に送り、（１）光源１４の電源部を制御して、光源１４に印加する電圧を所定幅で減少するか、又は（２）イメージセンサ部１８の感度を所定幅だけ減少させる。すなわちイメージセンサ部１８の出力信号を所定幅だけ減少させる。そして、Ｓ２の処理に戻り、後述する正常（Ｙ）の判断が行われるまで処理を繰り返す。
【００５２】
一方、Ｓ４の条件判断において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内であった場合（Ｙ）には、Ｓ７の処理が行われる。
【００５３】
すなわち、Ｓ７において、補正部２０は、この正常であるとの判断結果に応答して、内部記憶部２６から現状維持指令を読み出してきて、光源１４の電源及びイメージセンサ部１８に送り、よって、光源１４に印加する電圧、又はイメージセンサ部１８の感度を現在の値に維持又は固定する。
【００５４】
そして、Ｓ８において、補正部２０は、この現状維持指令を液晶素子１６に対して電圧を印加している電圧印加部に対して送り、液晶素子１６を不透明状態から透明状態へと変化させる電圧の印加を指示する。その結果、液晶素子１６は、透明状態へと変化する。
【００５５】
このようにして、光源１４からの照射光の光量の経年劣化が補正される。
【００５６】
（効果）
このように、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ１０は、支持部１２の検知面１２ａと液晶素子１６とを同一平面をなすように配置している。つまり、光源光量の劣化を補正するために用いる液晶素子１６を光源１４の焦点位置に配置している。その結果、従来の技術に比較して、より正確な光源光量の補正を行うことができる。
【００５７】
（設計条件）
以下、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ１０の設計条件について説明する。
【００５８】
（１）この実施の形態では、補正動作は、ユーザの指示（例えば、補正ボタンを押圧する等）により、行われる場合について説明した。しかし、補正動作は、ユーザの指示なく、自動的に実行されるようにしてもよい。例えば、被読取媒体Ｂの読み取り時ごとに、補正動作を行うようにしてもよい。これは、補正動作用のアプリケーションプログラムを書き換えることにより達成される。
【００５９】
（２）この実施の形態ではＳ６及びＳ９の光源光量及びイメージセンサ部の感度の補正において、（ａ）光源光量を変化させる、（ｂ）イメージセンサ部１８の感度を変える、という２種類の補正方法を併記した。これら２種類の補正方法は、反射型光学イメージセンサ１０の状況に応じて、適宜使い分けることが好ましい。
【００６０】
例えば、光源光量が最大値又は最低値に達するまでは、光源光量を変化させることで補正を行い、光源光量が最大値又は最低値に達したならば、イメージセンサ部の感度を変化させることが考えられる。
【００６１】
このように、光源光量とイメージセンサ部１８の感度の両者を用いて補正を行うことで、より長期間にわたり、光源光量及びイメージセンサ部の感度を適正に保つことができる。
【００６２】
（３）この実施の形態では、Ｓ６及びＳ９の光源光量及びイメージセンサ部の感度の補正において、光源光量及びイメージセンサ部の感度を所定幅だけ変化させることについて説明した。ここで、「所定幅」は、補正動作の実行頻度を勘案して任意好適な値に設定できる。例えば、補正動作を頻繁に実施する場合には、所定幅は、小さい値に設定し、及び補正動作の頻度が少ない場合には、大きい値に設定することが好ましい。
【００６３】
（実施の形態２）
図３及び図４を参照して、実施の形態２の反射型光学イメージセンサ６０について説明する。なお、この反射型光学イメージセンサは、貨幣処理装置の一部分を構成している。
【００６４】
（構造）
図３は、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ６０の構成を概略的に示す模式図である。反射型光学イメージセンサ６０は、液晶素子６４が支持部１２の全面に設けられている点、及び、補正部６２の機能が異なる点を除いて、図１に示す反射型光学イメージセンサ１０と同様に構成されている。従って、図３において、図１と同様の構成要素には同符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
反射型光学イメージセンサ６０において、液晶素子６４は、支持部１２の全面に設けられている。つまり、反射型光学イメージセンサ６０においては、液晶素子６４が支持部１２を構成している。
【００６６】
その結果、補正動作時において、イメージセンサ部１８は、支持部１２の全面に設けられた液晶素子６４からの補正用反射光を受光することになる。なお、補正動作の詳細については後述する。
【００６７】
反射型光学イメージセンサ６０において、補正部６２は、実施の形態１の補正部２０と同様に、ＣＰＵ２２の動作により達成される機能手段である。補正部６２の構成は、実施の形態１と同様であるので、これ以上の説明を省略する。詳細は後述するが、補正部６２は、光源１４からの照射光の光量の経年劣化又はイメージセンサ部１８の感度のみでなく、イメージセンサ部１８の撮像素子ごとの感度ムラを補正する。
【００６８】
（動作）
以下、図４を参照して、反射型光学イメージセンサ６０の動作について説明する。図４は、反射型光学イメージセンサ６０の補正動作のフローチャートを示す図である。
【００６９】
まず、Ｓ３１において、液晶素子６４を不透明状態（白色）に変化させる。具体的には、ユーザにより補正動作の実行が指示されると、ＣＰＵ２２において、外部記憶部３０から演算部２８へと補正動作用のアプリケーションプログラムが読み込まれる。その結果、機能手段としての補正部６２が動作を開始する。
【００７０】
補正部６２は、まず始めに、液晶素子６４に対して、不透明状態への変化を指示する。より詳細には、この指示に応答して、電圧印加信号を内部記憶部２６から読み出して、液晶素子６４に対して電圧を印加している電圧印加部に出力し、液晶素子６４を透明状態から不透明状態へと変化させる電圧の印加を指示する。その結果、液晶素子６４は、不透明状態（白色）へと変化する。つまり、支持部１２の全面が白色へと変化する。
【００７１】
続いて、Ｓ３２において、光源１４から照射光を液晶素子６４に対して照射する。具体的には、補正部６２は、この電圧印加信号に応答して補正部６２から光源１４をオンにする指示信号を内部記憶部２６から読み出してきて、光源１４に出力して照射光の照射を指示する。その結果、光源１４は、不透明状態の液晶素子６４に向かって照射光が照射されるとともに、液晶素子６４の全面の走査を行う。
【００７２】
続いて、Ｓ３３において、イメージセンサ部１８は、液晶素子６４から反射された補正用反射光の強度をモニタする。具体的には、補正部６２は、指示信号に応答して、内部記憶部２６からモニタ指示信号を読み出してイメージセンサ部１８に与える。
【００７３】
イメージセンサ部１８はモニタ指示信号によりモニタを開始して、イメージセンサ部１８が受光した補正用反射光の強度を表わす強度信号を補正部６２に出力する。
【００７４】
続いて、Ｓ３４において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内かどうか判断される。具体的には、補正部６２は、強度信号に応答して外部記憶部３０から内部記憶部２６へと予め読み込まれた反射光の強度の補正目標範囲データと、補正用反射光の強度信号とを、演算部２８に送る。この演算部２８の比較部において、このデータと強度信号とが比較される。
【００７５】
Ｓ３４の条件判断において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内に納まっていない場合（Ｎ）には、Ｓ３５において、さらに条件判断が行われる。
【００７６】
すなわち、Ｓ３５において、補正部６２では、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも大きいのか小さいのかが判断される。Ｓ３５において、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも小さいと判断される場合、すなわち“補正用反射光の強度＜補正目標範囲の下限値”の場合（Ｙ）には、その結果が図示していない表示手段に表示されるとともに、Ｓ４１に示される処理が行われる。
【００７７】
つまり、この場合には、ユーザは、表示手段に表示された結果を見て、入力手段から光源１４かイメージセンサ部１８のどちらを調整するかの第１の指示を与える。Ｓ４１において、補正部６２は、入力手段からの第１の指示信号に応答して、この第１の指示信号に対応する第１の制御指令を内部記憶部２６から読み出してきて、対応する光源１４の電源部又はイメージセンサ部１８に送り、（１）光源１４の電源部を制御して、光源１４に印加する電圧を所定幅で増加するか、又は（２）イメージセンサ部１８の感度を所定幅だけ増加させる。すなわちイメージセンサ部１８の出力信号を所定幅だけ増大させる。そして、Ｓ３２の処理に戻り、Ｓ３４で、後述する正常（Ｙ）との判断が行われるまで処理を繰り返す。
【００７８】
また、Ｓ３５において、補正用反射光の強度が補正目標範囲よりも大きいと判断される場合、すなわち“補正用反射光の強度＞補正目標範囲の上限値”の場合（Ｎ）には、Ｓ３６に示される処理が行われる。
【００７９】
つまり、この場合には、上述と同様にしてユーザは表示手段に表示された結果を見て、入力手段から電源１４とイメージセンサ部１８のどちらを調整するかの第２の指示を与える。Ｓ３６において、補正部６２は、入力手段からの第２の指示信号に応答して、この第２の指示信号に対応する第２制御指令を内部記憶部２６から読み出してきて、対応する光源１４又はイメージセンサ部１８に送り、（１）光源１４の電源部を制御して、光源１４に印加する電圧を所定幅で減少するか、又は（２）イメージセンサ部１８の感度を所定幅だけ減少させる。すなわちイメージセンサ部１８の出力信号を所定幅だけ減少させる。そして、Ｓ３２の処理に戻り、後述する正常（Ｙ）の判断が行われるまで処理を繰り返す。
【００８０】
一方、Ｓ３４の条件判断において、補正用反射光の強度が補正目標範囲内であった場合（Ｙ）には、Ｓ３７の処理が行われる。
【００８１】
Ｓ３７及びＳ３８では、イメージセンサ部１８の撮像素子ごとの感度ムラが補正される。すなわちＳ３７において、補正部６２は、イメージセンサ部１８で検出された補正用反射光強度を撮像素子ごとに評価する。そして、撮像素子ごとの補正用反射光強度のバラツキが補正目標範囲に収まっているかどうかを判断する。
【００８２】
Ｓ３７で、撮像素子ごとの補正用反射光強度のバラツキが補正目標範囲を超えている場合（Ｎ）、Ｓ３８の処理が行われる。すなわち、Ｓ３８において、補正部６２は、イメージセンサ部１８を制御して、各撮像素子ごとの感度を調整し、撮像素子ごとの感度のバラツキを補正目標範囲内に収める。
【００８３】
つまり、補正目標範囲内よりも補正用反射光強度が大きい撮像素子については、その撮像素子に印加する電圧を減少し、感度を減少させ、及び補正目標範囲内よりも補正用反射光強度が小さい撮像素子については、その撮像素子に印加する電圧を増加し、感度を増加させる。そして、Ｓ３９以降の処理を行う。
【００８４】
一方、Ｓ３７の条件判断で、撮像素子ごとの補正用反射光強度のバラツキが補正目標範囲内に収まっている場合（Ｙ）には、Ｓ３９以降の処理が行われる。
【００８５】
すなわち、Ｓ３９では、補正部６２は、光源１４に印加する電圧、又はイメージセンサ部１８の感度を現在の値に固定する。
【００８６】
そして、Ｓ４０において、補正部６２は、液晶素子６４に対して電圧を印加している電圧印加部に対して、液晶素子６４を不透明状態から透明状態へと変化させる電圧の印加を指示する。その結果、液晶素子６４は、透明状態へと変化する。
【００８７】
このようにして、光源１４からの照射光の光量の経年劣化、イメージセンサ部１８の感度及びイメージセンサ部１８の撮像素子ごとの感度ムラが補正される。
【００８８】
（効果）
このように、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ６０は、支持部の全体を液晶素子６４としている。つまり、光源光量の劣化を補正するために用いる液晶素子１６を光源１４の焦点位置に配置している。その結果、従来の技術に比較して、より正確な光源光量の補正を行うことができる。また、イメージセンサ部１８の感度及びイメージセンサ部１８の撮像素子ごとの感度補正を行うことができ、その結果、より正確な被読取媒体Ｂのイメージデータを得ることができる。
【００８９】
（設計条件）
以下、この実施の形態の反射型光学イメージセンサ６０の設計条件について説明する。
【００９０】
この実施の形態の反射型光学イメージセンサ６０は、実施の形態１と同様の設計条件の変更を行うことができる。
【００９１】
さらに、この実施の形態では、Ｓ３８におけるイメージセンサ部１８の感度ムラの補正において、撮像素子ごとに印加電圧を調整して、感度ムラを補正する場合について説明した。
【００９２】
しかし、撮像素子ごとの感度ムラの補正は、ソフトウエア的に実施することも可能である。すなわち、外部記憶部３０等の記憶装置に、撮像素子ごとの感度の補正係数を記憶させておき、被読取媒体Ｂのイメージデータ上において、画素ごとに、この補正係数を乗じるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】実施の形態１の反射型光学イメージセンサの構成を概略的に示す模式図である。
【図２】実施の形態１の反射型光学イメージセンサの補正動作のフローチャートを示す図である。
【図３】実施の形態２の反射型光学イメージセンサの構成を概略的に示す模式図である。
【図４】実施の形態２の反射型光学イメージセンサの補正動作のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０，６０ 反射型光学イメージセンサ
１２ 支持部
１２ａ 検知面
１４ ライン状光源
１６，６４ 液晶素子
１８ イメージセンサ部
２０，６２ 補正部
２２ ＣＰＵ
２４ 制御部
２６ 内部記憶部
２８ 演算部
３０ 外部記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な支持部の検知面に支持された被読取媒体に、支持部を通してライン状光源から照射光を照射し、前記被読取媒体からの反射光を受光する反射型光学イメージセンサにおいて、
前記支持部の一部分に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子と、
前記支持部を通して前記検知面側へ照射光を照射する前記ライン状光源と、
前記支持部からの前記照射光に対応した反射光を受光する前記イメージセンサ部と、
前記イメージセンサ部が受光する不透明状態の前記液晶素子からの反射光の強度に基づいて、前記ライン状光源の明るさ又は前記イメージセンサ部の感度を補正する補正部と
を備えることを特徴とする反射型光学イメージセンサ。
【請求項２】
透明な支持部の検知面に支持された被読取媒体に、ライン状光源から照射光を照射し、前記被読取媒体からの反射光を受光する反射型光学イメージセンサにおいて、
前記支持部の全部に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子と、
前記支持部を通して前記検知面側へ照射光を照射する前記ライン状光源と、
前記支持部からの前記照射光に対応した反射光を受光する前記イメージセンサ部と、
前記イメージセンサ部が受光する不透明状態の前記液晶素子からの反射光の強度の２次元分布に基づいて、前記ライン状光源の明るさ又は前記イメージセンサ部の感度と、イメージセンサ部の感度ムラとを補正する補正部と
を備えることを特徴とする反射型光学イメージセンサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の反射型光学イメージセンサを備えた貨幣処理装置。
【請求項１】
透明な支持部の検知面に支持された被読取媒体に、支持部を通してライン状光源から照射光を照射し、前記被読取媒体からの反射光を受光する反射型光学イメージセンサにおいて、
前記支持部の一部分に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子と、
前記支持部を通して前記検知面側へ照射光を照射する前記ライン状光源と、
前記支持部からの前記照射光に対応した反射光を受光する前記イメージセンサ部と、
前記イメージセンサ部が受光する不透明状態の前記液晶素子からの反射光の強度に基づいて、前記ライン状光源の明るさ又は前記イメージセンサ部の感度を補正する補正部と
を備えることを特徴とする反射型光学イメージセンサ。
【請求項２】
透明な支持部の検知面に支持された被読取媒体に、ライン状光源から照射光を照射し、前記被読取媒体からの反射光を受光する反射型光学イメージセンサにおいて、
前記支持部の全部に設けられていて、透明状態及び不透明状態の間で透明度を変化し得る液晶素子と、
前記支持部を通して前記検知面側へ照射光を照射する前記ライン状光源と、
前記支持部からの前記照射光に対応した反射光を受光する前記イメージセンサ部と、
前記イメージセンサ部が受光する不透明状態の前記液晶素子からの反射光の強度の２次元分布に基づいて、前記ライン状光源の明るさ又は前記イメージセンサ部の感度と、イメージセンサ部の感度ムラとを補正する補正部と
を備えることを特徴とする反射型光学イメージセンサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の反射型光学イメージセンサを備えた貨幣処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１４０２３０（Ｐ２０１０−１４０２３０Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１５４９５（Ｐ２００８−３１５４９５）
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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