(57)【要約】【課題】波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する画像を形成する場合に、各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止する。【解決手段】少なくとも可視光領域及び赤外光領域の波長帯を含む複数の異なる波長帯の光を発光する光源を点灯タイミングを重ねて点灯することによって、少なくとも可視光領域及び赤外光領域の波長帯を含む複数の異なる波長帯の光を紙幣にタイミングを重ねて照射して、それぞれの光源の波長帯に応じた範囲の波長の光のみを透過するバンドパスフィルタを備えた受光素子を用いることによって、紙幣からのそれぞれの光源の波長帯に応じた範囲の波長の光の受光強度を同時に取得して、取得した波長帯ごとの受光強度に基づいて画像データを形成するようにした。【選択図】図１
2020047304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも可視光を発光する可視光発光素子と、第１の赤外波長帯域の赤外光を発光する第１の赤外光発光素子と、
前記第１の赤外波長帯域と異なる第２の赤外波長帯域の赤外光を発光する第２の赤外光発光素子と、
前記第１の赤外波長帯域及び前記第２の赤外波長帯域と異なる第３の赤外波長帯域の赤外光を発光する第３の赤外光発光素子と、
前記可視光発光素子から発光される可視光の発光タイミングに重ねつつ、前記第１の赤外光発光素子を第１の発光タイミングで発光させ、該第１の発光タイミングと異なる第２の発光タイミングで前記第２の赤外光発光素子を発光させ、該第１の発光タイミング及び該第２の発光タイミングと異なる第３の発光タイミングで前記第３の赤外光発光素子を発光させるよう制御する制御部とを有し、
発光された光を対象物に対して照射する発光部と、
前記対象物から到来する光のうち、第１の可視波長帯域の可視光を透過しつつ他の波長帯域の可視光及び赤外光を遮断する第１の可視光フィルタ領域と、
前記第１の可視波長帯域と波長帯域が異なる第２の可視波長帯域の可視光を透過しつつ他の波長帯域の赤外光及び可視光を遮断する第２の可視光フィルタ領域と、
前記第１の可視波長帯域及び前記第２の可視波長帯域と波長帯域が異なる第３の可視波長帯域の可視光を透過しつつ他の波長帯域の赤外光及び可視光を遮断する第３の可視光フィルタ領域と、
少なくとも、前記第１の赤外波長帯域、前記第２の赤外波長帯域及び前記第３の赤外波長帯域の赤外光を透過すると共に、可視光を遮断する赤外光フィルタ領域と
を有するフィルタと、
前記第１の可視光フィルタ領域を透過した可視光を検知する第１の可視光受光素子と、
前記第２の可視光フィルタ領域を透過した可視光を検知する第２の可視光受光素子と、
前記第３の可視光フィルタ領域を透過した可視光を検知する第３の可視光受光素子と、
前記赤外光フィルタ領域を透過した赤外光を検知する赤外光受光素子と
を少なくとも有する受光部と、
前記第１の可視光受光素子で検知された第１の可視光受光データ、前記第２の可視光受光素子で検知された第２の可視光受光データ、前記第３の可視光受光素子で検知された第３の可視光受光データ及び前記赤外光受光素子で検知された赤外光受光データを出力する出力部と
を備えたことを特徴とするセンサモジュール。
【請求項２】
前記出力部は、
各受光データを小振幅差動信号方式の信号として並列出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項３】
前記発光部は、
紫外光を含む光を発光する紫外光発光素子と、
前記紫外光発光素子から発光された光のうち可視光及び赤外光の少なくとも一つの光を遮断する紫外光透過フィルタと
を備え、
前記制御部は、
前記第１の発光タイミング、前記第２の発光タイミング及び前記第３の発光タイミングのいずれとも異なる第４の発光タイミングで前記紫外光発光素子を発光させるよう制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項４】
前記発光部は、
一又は複数の入力端部から入光した可視光、前記第１の赤外波長帯域の赤外光、前記第２の赤外波長帯域の赤外光及び前記第３の赤外波長帯域の赤外光を所定の出力端部に導光する導光体
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項５】
前記可視光発光素子は、
前記第１の可視波長帯域の可視光を発光する第１の可視光発光素子と、
前記第２の可視波長帯域の可視光を発光する第２の可視光発光素子と、
前記第３の可視波長帯域の可視光を発光する第３の可視光発光素子と
を含む
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のセンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する画像を形成する場合に、各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止するセンサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる波長帯の光を紙幣に照射し、照射した光が紙幣から反射する反射光の光量に基づいて、異なる波長帯ごとの画像を形成する技術が知られている。例えば、特許文献１には、異なる波長帯の可視光を発光する複数の発光素子を光源とし、各発光素子の点灯を順次切り替えながら紙幣に可視光を照射し、照射した可視光が紙幣で反射する反射光の光量を受光素子で検知し、検知した反射光の光量を画素値として画像を形成する技術が開示されている。
【０００３】
この特許文献１のように、各発光素子の点灯を順次切り替えながら紙幣に可視光を照射したのでは、一つの発光素子の点灯を繰り返す場合よりも反射光の光量を検知する機会が減少してしまう。例えば、赤色光、緑色光、青色光の発光素子の点灯を順次切り替える場合には、赤色光の画像、緑色光の画像、青色光の画像を形成することができるものの、この赤色光の画像の検知回数は、赤色光のみの発光素子の点灯を繰り返す場合の１／３となってしまう。その結果、紙幣の搬送方向である副走査方向の解像度が１／３に低下する。
【０００４】
かかる解像度の低下を防止するために、例えば、特許文献２には、赤色光、緑色光及び青色光の発光素子を同時に点灯するとともに、赤色、緑色及び青色のカラーフィルタでそれぞれ覆われた３つの受光素子を用いることによって、反射光の光量を検知する機会の減少を防ぎ、もって赤色光のみの発光素子の点灯を繰り返す場合と同等の解像度を得ることのできる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４６７２６号公報
【特許文献２】特開２０１２−６８７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２によれば、各カラーフィルタが赤外光を透過してしまうため、紙幣から反射する反射光の光量に赤外光の光量が重畳されてしまう。その結果、例えば赤色光の画像は、赤色光及び赤外光（赤色光＋赤外光）の光量を画素値とした画像となってしまい、画像の正確性に欠けるという問題がある。
【０００７】
特に、紙幣の真偽や汚損度などを判別する場合には、赤外光を発光する赤外光発光素子を設け、この赤外光が紙幣から反射する反射光の光量を用いて赤外画像を形成することが望ましいため、赤外光発光素子から発光される赤外光が、各可視光（赤色光、緑色光及び青色光）のカラーフィルタを透過してしまい、結果的に各可視光の画像の精度が低下することとなる。
【０００８】
なお、各可視光の画像の正確性を担保しようとすれば、赤色、緑色及び青色の発光素子の発光タイミングと、赤外光発光素子から赤外光を発光する発光タイミングとを異ならせる必要が生ずるため、結果的に各可視光の画像及び赤外光の画像の解像度が低下してしまう結果となる。
【０００９】
これらのことから、波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する紙幣の画像を形成する場合に、いかにして各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止するかが重要な課題となっている。かかる課題は、紙幣を対象とする場合だけでなく、小切手や手形等の紙葉類を対象とする場合にも同様に生ずる課題である。
【００１０】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためのものであって、波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する画像を形成する場合に、各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止することができるセンサモジュール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】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、少なくとも可視光を発光する可視光発光素子と、第１の赤外波長帯域の赤外光を発光する第１の赤外光発光素子と、前記第１の赤外波長帯域と異なる第２の赤外波長帯域の赤外光を発光する第２の赤外光発光素子と、前記第１の赤外波長帯域及び前記第２の赤外波長帯域と異なる第３の赤外波長帯域の赤外光を発光する第３の赤外光発光素子と、前記可視光発光素子から発光される可視光の発光タイミングに重ねつつ、前記第１の赤外光発光素子を第１の発光タイミングで発光させ、該第１の発光タイミングと異なる第２の発光タイミングで前記第２の赤外光発光素子を発光させ、該第１の発光タイミング及び該第２の発光タイミングと異なる第３の発光タイミングで前記第３の赤外光発光素子を発光させるよう制御する制御部とを有し、発光された光を対象物に対して照射する発光部と、前記対象物から到来する光のうち、第１の可視波長帯域の可視光を透過しつつ他の波長帯域の可視光及び赤外光を遮断する第１の可視光フィルタ領域と、前記第１の可視波長帯域と波長帯域が異なる第２の可視波長帯域の可視光を透過しつつ他の波長帯域の赤外光及び可視光を遮断する第２の可視光フィルタ領域と、前記第１の可視波長帯域及び前記第２の可視波長帯域と波長帯域が異なる第３の可視波長帯域の可視光を透過しつつ他の波長帯域の赤外光及び可視光を遮断する第３の可視光フィルタ領域と、少なくとも、前記第１の赤外波長帯域、前記第２の赤外波長帯域及び前記第３の赤外波長帯域の赤外光を透過すると共に、可視光を遮断する赤外光フィルタ領域とを有するフィルタと、前記第１の可視光フィルタ領域を透過した可視光を検知する第１の可視光受光素子と、前記第２の可視光フィルタ領域を透過した可視光を検知する第２の可視光受光素子と、前記第３の可視光フィルタ領域を透過した可視光を検知する第３の可視光受光素子と、前記赤外光フィルタ領域を透過した赤外光を検知する赤外光受光素子とを少なくとも有する受光部と、前記第１の可視光受光素子で検知された第１の可視光受光データ、前記第２の可視光受光素子で検知された第２の可視光受光データ、前記第３の可視光受光素子で検知された第３の可視光受光データ及び前記赤外光受光素子で検知された赤外光受光データを出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記出力部は、各受光データを小振幅差動信号方
式の信号として並列出力することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記発光部は、紫外光を含む光を発光する紫外光発光素子と、前記紫外光発光素子から発光された光のうち可視光及び赤外光の少なくとも一つの光を遮断する紫外光透過フィルタとを備え、前記制御部は、前記第１の発光タイミング、前記第２の発光タイミング及び前記第３の発光タイミングのいずれとも異なる第４の発光タイミングで前記紫外光発光素子を発光させるよう制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記発光部は、一又は複数の入力端部から入光した可視光、前記第１の赤外波長帯域の赤外光、前記第２の赤外波長帯域の赤外光及び前記第３の赤外波長帯域の赤外光を所定の出力端部に導光する導光体をさらに備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記可視光発光素子は、前記第１の可視波長帯域の可視光を発光する第１の可視光発光素子と、前記第２の可視波長帯域の可視光を発光する第２の可視光発光素子と、前記第３の可視波長帯域の可視光を発光する第３の可視光発光素子とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する画像を形成する場合
に、各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る紙幣処理装置による紙幣の画像形成方法の概念を説明するための説明図である。
【図２】図２は、実施例１に係る紙幣処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示した紙幣処理装置のラインセンサを紙幣の搬送面に垂直で、紙幣の搬送方向と平行な面で切った断面図である。
【図４】図４は、実施例１に係るラインセンサの受光部の受光素子の配置と光学フィルタの対応を示した図である。
【図５】図５は、図３に示した発光部及び集光レンズの詳細な構成を示す図である。
【図６】図６は、図５に示したＬＥＤヘッダにおけるＬＥＤ素子の配置を示す図である。
【図７】図７は、図３に示したラインセンサの実施例１に係る発光部の発光タイミング及び受光部の受光タイミングを示したタイミングチャートである。
【図８】図８は、図３に示したラインセンサで取得したデータに基づいて画像データを形成する処理の流れを示す制御ブロック図である。
【図９】図９は、図８に示したＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）インタフェースを用いたラインセンサから制御部への実施例１に係る送信データの構成を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例２に係る紙幣処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係るラインセンサの受光部の受光素子の配置と光学フィルタの対応を示した図である。
【図１２】図１２は、ラインセンサの実施例２に係る発光部の発光タイミング及び受光部の受光タイミングを示したタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、実施例２に係るラインセンサで取得したデータに基づいて画像データを形成する処理の流れを示す制御ブロック図である。
【図１４】図１４は、図１３に示したＬＶＤＳインタフェースを用いたラインセンサから制御部への実施例２に係る送信データの構成を示す図である。
【図１５】図１５は、図３に示したラインセンサの変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係るセンサモジュールの好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
まず、本発明に係る紙幣処理装置１００による紙幣の画像形成方法の概念を、図１を用いて説明する。図１は、紙幣の画像形成に係る発光部１３７及び受光部１３４の構成の特徴となる部分を示す図である。
【００２０】
発光部１３７は、波長帯が４００ｎｍ〜５００ｎｍの青色光源と、波長帯が５００ｎｍ〜６００ｎｍの緑色光源と、波長帯が６００ｎｍ〜７００ｎｍの赤色光源と、波長帯が７００ｎｍ〜１０００ｎｍの赤外光源とを有しており、これらの光源を点灯タイミングを重ねて点灯する。発光部１３７の４つの波長帯の光源を点灯タイミングを重ねて点灯して紙幣に照射して、その反射光を集光レンズ１３３で受光部１３４に集光させて、受光部１３４によって集光された反射光の受光強度を測定する。
【００２１】
図１の右側に示すように、受光部１３４は、４つの受光素子１３４ａ〜１３４ｄを備えており、４つの受光素子１３４ａ〜１３４ｄはそれぞれ透過する波長帯の異なるバンドパスフィルタを備えている。受光素子１３４ａは４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯の光のみを通すバンドパスフィルタ、受光素子１３４ｂは５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯の光のみを通すバンドパスフィルタ、受光素子１３４ｃは６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯の光のみを通すバンドパスフィルタ、受光素子１３４ｄは７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長帯の光のみを通すバンドパスフィルタを備えている。
【００２２】
これによって、発光部１３７から４つの波長帯の光を発光タイミングを重ねて紙幣に照射して、照射した４種類の波長帯の光に対する紙幣からの反射光を受光部１３４で同時に受光したとしても、それぞれの波長帯に対応したバンドパスフィルタによってフィルタリングされるので、それぞれの波長帯ごとの受光強度を受光素子１３４ａ〜１３４ｄによって取得することが可能である。従来であれば、受光部１３４に図１に示したようなバンドパスフィルタを備えていなかったので、照射する光の波長帯ごとの反射光の受光強度は、４つの波長帯の光を１つずつ順番に点灯して、いずれかの波長帯の光だけが照射されていて、いずれかの波長帯の反射光だけが受光できる状態で受光強度を取得しなければならなかった。また、赤色、緑色及び青色のカラーフィルタで覆った受光素子を使用したとしても、赤色、緑色及び青色のカラーフィルタはいずれも赤外光を透過してしまうことから、３つの波長帯の可視光を発光タイミングを重ねて照射して可視光の３つの波長帯ごとの反射光の受光強度は取得することはできるが、赤外光の照射時の反射光の受光強度と同時に取得することはできなかった。
【００２３】
つまり、受光部１３４で受光強度を取得する間隔及び紙幣の搬送速度を同等とした場合には、図１に示す例では、時分割でデータを取得している従来の方法と比較すると、各波長帯ごとの受光強度のサンプリング数が４倍となることから、副走査方向の解像度が４倍となることを示している。また、従来と同程度の解像度で良いのであれば、紙幣の搬送速度を４倍にすることが可能となる。また、赤色、緑色及び青色のカラーフィルタで覆った受光素子を使用した場合と比較しても、図１に示す構成の場合には、副走査方向の解像度が２倍若しくは搬送速度を２倍にすることが可能となる。
【００２４】
また、受光部の受光素子を６つとして、赤外の７００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲を３つに分割して、分割された波長範囲の光だけを通すバンドパスフィルタに対応する受光素子を設けるようにしたならば、赤外光照射時の画像データについても３つの波長帯ごとの解像度の高い画像データを形成することができる。
【００２５】
このように、少なくとも可視光領域及び赤外光領域の波長帯を含む複数の異なる波長帯の光を発光する光源を点灯タイミングを重ねて点灯することによって、少なくとも可視光領域及び赤外光領域の波長帯を含む複数の異なる波長帯の光を紙幣にタイミングを重ねて照射して、それぞれの光源の波長帯に応じた範囲の波長の光のみを透過するバンドパスフィルタを備えた受光素子を用いることによって、紙幣からのそれぞれの光源の波長帯に応じた範囲の波長の光の受光強度を同時に取得することができるようにしたので、波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する画像を形成する場合に、各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止することができる。
【００２６】
また、従来のように４つの波長帯の光を１つずつ順番に点灯して、波長帯ごとの受光強度を取得するようにしてもよい。その場合においては、照射した光と異なる波長帯での発光に特徴を有するような紙幣の特徴画像を取得することができる。
【００２７】
次に、実施例１に係る紙幣処理装置１００の内部構成を説明する。図２は、実施例１に係る紙幣処理装置１００の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、紙幣処理装置１００は、搬送中の紙幣の画像に係る情報を取得するラインセンサ１２０、記憶部１６０及び制御部１７０を有する。
【００２８】
ラインセンサ１２０は、図２で示したように、上部ユニット１３０と下部ユニット１４０とを有している。上部ユニット１３０と下部ユニット１４０は紙幣の搬送される搬送路１５０を挟んで反対側に位置しており、紙幣の両面の画像に係る情報を取得する。また、ラインセンサ１２０は、紙幣のそれぞれの面に光を照射して反射する反射光に基づく反射データと、紙幣に光を照射して透過する透過光に基づく透過データの取得を行うことができる。
【００２９】
記憶部１６０は、ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ等からなる記憶デバイスである。記憶部１６０は、Ｂ面可視反射生画像データ１６１、Ｂ面反射画像データ１６２、Ｂ面ＵＶ蛍光画像データ１６３、Ａ面可視反射生画像データ１６４、Ａ面反射画像データ１６５、Ａ面ＵＶ蛍光画像データ１６６及び透過画像データ１６７を有する。
【００３０】
Ｂ面可視反射生画像データ１６１は、上部ユニット１３０によって紙幣のＢ面に可視光を照射して、上部ユニット１３０の備えるセンサによって取得した照射した光の波長帯ごとの反射光に基づく反射画像データを含む。Ｂ面可視反射生画像データ１６１は、ノイズ除去やモアレ防止を目的とした加算平均の処理を加えていない画像データである。
【００３１】
Ｂ面反射画像データ１６２は、上部ユニット１３０によって紙幣のＢ面に可視光及び赤外光を照射して、上部ユニット１３０の備えるセンサによって取得した照射した光の波長帯ごとの反射光に基づく反射画像データを含む。Ｂ面反射画像データ１６２は、加算平均の処理を加えた画像である。
【００３２】
Ｂ面ＵＶ蛍光画像データ１６３は、上部ユニット１３０によって紙幣のＢ面に紫外光を照射して、上部ユニット１３０の備えるセンサによって取得した紙幣が発する蛍光に基づく波長帯ごとの蛍光画像データを含む。Ｂ面ＵＶ蛍光画像データ１６３は、加算平均の処理を加えた画像データである。
【００３３】
Ａ面可視反射生画像データ１６４は、下部ユニット１４０によって紙幣のＡ面に可視光を照射して、下部ユニット１４０の備えるセンサによって取得した照射した光の波長帯ごとの反射光に基づく反射画像データを含む。Ａ面可視反射生画像データ１６４は、加算平均の処理を加えていない画像データである。
【００３４】
Ａ面反射画像データ１６５は、下部ユニット１４０によって紙幣のＡ面に可視光及び赤外光を照射して、下部ユニット１４０の備えるセンサによって取得した照射した光の波長帯ごとの反射光に基づく反射画像データを含む。Ａ面反射画像データ１６５は、加算平均の処理を加えた画像データである。
【００３５】
Ａ面ＵＶ蛍光画像データ１６６は、下部ユニット１４０によって紙幣のＡ面に紫外光を照射して、下部ユニット１４０の備えるセンサによって取得した紙幣が発する蛍光に基づく波長帯ごとの蛍光画像データを含む。Ａ面ＵＶ蛍光画像データ１６６は、加算平均の処理を加えた画像データである。
【００３６】
透過画像データ１６７は、上部ユニット１３０の備える光源を点灯することによって紙幣に光を照射して、下部ユニット１４０の備えるセンサによって取得した照射した光の波長帯ごとの紙幣を透過した透過光に基づく透過画像データを含む。透過画像データ１６７は、加算平均の処理を加えた画像データである。
【００３７】
制御部１７０は、紙幣処理装置１００の全体を制御する制御部であり、画像データ生成ユニット１７１、ラインメモリ１７２、光源制御部１７３及びＡＦＥ制御部１７４を有する。
【００３８】
画像データ生成ユニット１７１は、ラインセンサ１２０から取得したデータをラインメモリ１７２に一旦取り込む。ラインメモリ１７２にはラインセンサ１２０で同時に取得された、複数の種類のラインデータが含まれている。ラインデータの種類とは、紙幣のＡ面側から取得したデータなのかＢ面側から取得したデータなのか、反射光を取得したデータなのか透過光を取得したデータなのか、及び照射した光の波長の違いなどによって区別される。画像データ生成ユニット１７１は、ラインメモリ１７２のデータをラインデータの種類ごとに振り分けることによって、それぞれの種類に応じた画像データを生成する。また、画像データ生成ユニット１７１は、それぞれの種類の画像データに対して補正や、加算平均などの処理を行って、生成した画像データをＢ面可視反射生画像データ１６１、Ｂ面反射画像データ１６２、Ｂ面ＵＶ蛍光画像データ１６３、Ａ面可視反射生画像データ１６４、Ａ面反射画像データ１６５、Ａ面ＵＶ蛍光画像データ１６６及び透過画像データ１６７に登録する。
【００３９】
光源制御部１７３は、ラインセンサ１２０の有する複数の光源ごとの点灯及び消灯の制御を行う。ＡＦＥ制御部１７４は、ラインセンサ１２０の有する図示しないＡＦＥ１４５ａに対して、オフセット調整、入力信号のサンプリング設定、データを取り込むタイミングの制御及びデータ出力設定などを行う。
【００４０】
また、図２には図示しないが、紙幣処理装置１００は、紙幣を受け付ける紙幣受付部、受け付けた紙幣を搬送する搬送部、ラインセンサ１２０で取得したデータに基づいて形成した各種画像データに基づいて紙幣の金種、真偽及び正損等の識別を行う鑑別部、鑑別部で鑑別後の紙幣を収納する収納部などを備える。
【００４１】
次に、図２に示した紙幣処理装置１００のラインセンサ１２０の構成を説明する。図３は、紙幣処理装置１００のラインセンサ１２０を紙幣の搬送面に垂直で、紙幣の搬送方向と平行な面で切った断面図である。
【００４２】
ラインセンサ１２０は、紙幣を搬送する搬送路１５０を挟むようにして図面上に示す紙幣のＢ面側の上部ユニット１３０とＡ面側の下部ユニット１４０とを含む。上部ユニット１３０は、発光部１３１と、発光部１３２ａ、１３２ｂ（以下、まとめて発光部１３２と言う）と、集光レンズ１３３と、受光部１３４と、受光部基板１３５と、透明部材１３６とを含む。また、下部ユニット１４０は、発光部１４２ａ、１４２ｂ（以下、まとめて発光部１４２と言う）と、集光レンズ１４３と、受光部１４４と、受光部基板１４５と、透明部材１４６とを含む。
【００４３】
発光部１３１、１３２、１４２の光源は、導光体若しくはＬＥＤアレイで構成されている。発光部１３２は、ピーク波長を９５０ｎｍの赤外光１（ＩＲ１）とする光源と、ピーク波長を８５０ｎｍの赤外光２（ＩＲ２）とする光源と、ピーク波長を７５０ｎｍの遠赤色光（ＦＲ）とする光源と、ピーク波長を６５０ｎｍの赤色光（Ｒ）とする光源と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（Ｇ）とする光源と、ピーク波長を４２０ｎｍの紫色光（Ｖ）とする光源と、ピーク波長を３７０ｎｍの紫外光（ＵＶ）とする光源とを有している。発光部１３２から照射された光は、透明なガラス又は樹脂からなる透明部材１３６を通して紙幣に照射され、紙幣から反射された光は、集光レンズ１３３によって集光されて、受光部１３４で受光され、受光部１３４によって取得されたデータは、受光部基板１３５によって制御部１７０に送信される。受光部１３４は、図３の紙面に垂直な方向に延びるライン状の受光センサであって、約１６００個の画素単位ユニットがライン状に並んでいる。また、該画素単位ユニットは４つの受光素子１３４ａ〜１３４ｄを含んでおり、それぞれの受光素子１３４ａ〜１３４ｄは所定の波長帯の光のみを透過させるバンドパスフィルタを備えている。
【００４４】
搬送路１５０と受光部１３４との間に紫外光を遮断する紫外光カットフィルタを備えることもできる。例えば、集光レンズ１３３に紫外光カットフィルタを蒸着させておいて、紙幣からの光が受光部１３４へ至る前に４００ｎｍ以下の紫外光成分がカットされるようになっていてもよい。これによって、紙幣から反射された紫外光成分をカットすることができ、紫外光照射時に取得する可視光の光量を蛍光発光による光量に限定することが可能となるのである。特に、取得する可視光の蛍光発光の光量が少ない場合には、その蛍光発光および燐光発光を高精度に検知することができるようになる。
【００４５】
発光部１３１は、ピーク波長を９５０ｎｍの赤外光（ＩＲ）とする光源と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（Ｇ）とする光源とを有している。発光部１３１から照射された光は、透明なガラス又は樹脂からなる透明部材１３６を通して紙幣に照射され、紙幣を透過した光は、透明なガラス又は樹脂からなる透明部材１４６を通して集光レンズ１４３に入り、集光レンズ１４３よって集光されて、受光部１４４で受光され、受光部１４４によって取得されたデータは、受光部基板１４５によって制御部１７０に送信される。受光部１４４は、受光部１３４と同じで、図３の紙面に垂直な方向に延びるライン状の受光センサであって、画素単位ユニットが複数ライン状に並んでいる。また、該画素単位ユニットは４つの受光素子１４４ａ〜１４４ｄを含んでおり、それぞれの受光素子１４４ａ〜１４４ｄは所定の波長帯の光のみを透過させるバンドパスフィルタを備えている。
【００４６】
発光部１４２は、発光部１３２と同じピーク波長を有する７つの光源を有している。発光部１４２から照射された光は、透明部材１４６を通して紙幣に照射され、紙幣から反射された光は、集光レンズ１４３によって集光されて、受光部１４４で受光され、受光部１４４によって取得されたデータは、受光部基板１４５によって制御部１７０に送信される。
【００４７】
また、上部ユニット１３０の受光部１３４と下部ユニット１４０の受光部１４４は、紙幣の搬送方向に対して、３〜２５ｍｍのずれがある。これは、上部ユニット１３０の発光部１３２と、下部ユニット１４０の発光部１４２とが点灯タイミングを重ねて点灯しても、対向する受光面に影響を与えないことを考慮した距離である。また、上部ユニット１３０と下部ユニット１４０の間には搬送路１５０があり、上部ユニット１３０と下部ユニット１４０の隙間は１〜３ｍｍである。これは、紙幣が搬送中にジャム等の障害を起こさないこと、及び光学特性で焦点と照明深度が適切に構成できることを考慮した距離である。また、受光部１３４と受光部１４４は、図３の紙幣の搬送方向に対して垂直方向である主走査方向の長さは約２００ｍｍであり、画素単位ユニットが約１６００個であることから主走査方向の解像度は約２００ｄｐｉである。また、紙幣の搬送速度は２０００ｍｍ／秒である。
【００４８】
次に、実施例１に係るラインセンサ１２０の受光部１３４の受光素子１３４ａ〜１３４ｄの配置と光学フィルタの対応を説明する。図４は、実施例１に係るラインセンサ１２０の受光部１３４の受光素子１３４ａ〜１３４ｄの配置と光学フィルタの対応を示した図である。図４の説明では、受光部１３４を例に説明するが、受光部１４４も同じ構成である。
【００４９】
図４（ａ）に示すように、実施例１の受光部１３４の画素単位ユニットは４つの受光素子１３４ａ〜１３４ｄを有している。画素単位ユニットは、４００〜５００ｎｍの波長の青色光（Ｂ）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子１３４ａと、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光（Ｇ）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子１３４ｂと、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子１３４ｃと、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光（ＩＲ）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子１３４ｄとを有している。なお、受光素子１３４ｄのフィルタは、１０００ｎｍを超える波長範囲を透過するものであってもよい。
【００５０】
これによって受光部１３４は、４００〜５００ｎｍの波長の青色光（Ｂ）の受光強度と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光（Ｇ）の受光強度と、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）の受光強度と、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光（ＩＲ）の受光強度とを同時に取得することができる。
【００５１】
実施例１では、図４（ａ）に示すように、受光素子は、紙幣の搬送方向に２列、搬送方向と垂直な方向に２列となるよう配置される例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図４（ｂ）に示すように、受光素子は、紙幣の搬送方向に対して垂直な方向に１列に配置されてもよい。また、図４（ｃ）に示すように、受光素子は、紙幣の搬送方向に１列に配置されてもよい。
【００５２】
次に、図３に示した発光部１３１、１３２、１４２及び集光レンズ１３３、１４３の詳細な構成を、図５を用いて説明する。図５では、図３に示した発光部１３１、１３２ａ及び集光レンズ１３３を例に説明するが、発光部１３２ｂ、１４２ａ、１４２ｂは発光部１３２ａと同じ構成であり、集光レンズ１４３は集光レンズ１３３と同じ構成である。
【００５３】
図５（ａ）は、図３に示した発光部１３１の詳細な構成を示しており、主走査方向に伸びる導光体１２とその主走査方向の両方の端面に光源であるＬＥＤヘッダ１１を備えている。導光体１２の両方の端面から、図面上に示す矢印の方向にＬＥＤヘッダ１１によって光を照射することによって、照射した光の波長で導光体１２が均等に発光する。
【００５４】
図５（ｂ）は、図３に示した発光部１３２ａの詳細な構成を示しており、導光体２２とその主走査方向の両方の端面に光源であるＬＥＤヘッダ２１を備えている。導光体２２の両方の端面から、図面上に示す矢印の方向にＬＥＤヘッダ２１によって光を照射することによって、照射した光の波長で導光体２２が均等に発光することに関しては、発光部１３１と同様である。ただし、ＬＥＤヘッダ２１から照射される光の波長は、ＬＥＤヘッダ１１から照射される光の波長とは異なっている。詳しくは後述する。
【００５５】
図５（ｃ）は、図３に示した集光レンズ１３３の詳細な構成を示している。集光レンズ１３３は、主走査方向にアレイ状に並べられた複数のロッドレンズ３１で構成されたロッドレンズアレイである。
【００５６】
図５（ａ）、図５（ｂ）では、発光部１３１、１３２ａは、導光体１２、２２の両端部にＬＥＤヘッダ１１、２１を備えるものとした。これは、両端部に光源を設けることによって導光体１２、２２の発光強度を確保し、導光体１２、２２の場所による発光強度の差異を最小化することを目的としたものであった。しかしながら、ＬＥＤヘッダ１１、２１に用いるＬＥＤ素子の発光強度及び導光体１２、２２の性能によっては、導光体１２、２２の両端にＬＥＤヘッダ１１、２１を持たせることが必須ではない。
【００５７】
図５（ｄ）は、図５（ａ）に示した発光部１３１に対して、ＬＥＤヘッダ１１が片側の端部にのみ設けられた発光部１３１を示している。図５（ｅ）は、図５（ｂ）に示した発光部１３２ａに対して、ＬＥＤヘッダ２１が片側の端部にのみ設けられた発光部１３２ａを示している。
【００５８】
次に、図５に示したＬＥＤヘッダ１１、２１におけるＬＥＤ素子の配置を、図６を用いて説明する。
【００５９】
図６（ａ）は、ＬＥＤヘッダ１１、２１におけるＬＥＤ素子の配置の一例である。図６（ａ）に示すＬＥＤヘッダ１１は、９個のＬＥＤ素子が３行×３列に配置されている。９個のＬＥＤ素子の内訳は、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（Ｇ）を発光するＬＥＤ素子１１ａが４個と、ピーク波長を９５０ｎｍの赤外光（ＩＲ１）を発光するＬＥＤ素子１１ｂが５個で構成されていて、緑色光（Ｇ）を発光するＬＥＤ素子１１ａと、赤外光（ＩＲ１）を発光するＬＥＤ素子１１ｂとが、隣接しないよう配置されている。
【００６０】
図６（ａ）に示すＬＥＤヘッダ２１は、９個のＬＥＤ素子が３行×３列に配置されている。９個のＬＥＤ素子の内訳は、ピーク波長を４２０ｎｍの紫色光（Ｖ）を発光するＬＥＤ素子２１ａが１個と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（Ｇ）を発光するＬＥＤ素子２１ｂが１個と、ピーク波長を６５０ｎｍの赤色光（Ｒ）を発光するＬＥＤ素子２１ｃが１個と、ピーク波長を７５０ｎｍの遠赤色光（ＦＲ）を発光するＬＥＤ素子２１ｄが１個と、ピーク波長を８５０ｎｍの赤外光２（ＩＲ２）を発光するＬＥＤ素子２１ｅが１個と、ピーク波長を９５０ｎｍの赤外光１（ＩＲ１）を発光するＬＥＤ素子２１ｆが１個と、ピーク波長を３７０ｎｍの紫外光（ＵＶ）を発光するＬＥＤ素子２１ｇが３個とで構成されている。
【００６１】
紫外光（ＵＶ）を発光するＬＥＤ素子２１ｇは、紫外光照射時の蛍光発光を取得することを目的としており、反射光に比較して光量の少ない蛍光を取得するために他の光源よりも多く配置している。また、紫外光（ＵＶ）を発光するＬＥＤ素子２１ｇは、図６（ａ）に示すように、３行×３列の２行目に配置されている。
【００６２】
また、紫外光（ＵＶ）を発光するＬＥＤ素子２１ｇは、図示していないが、可視光成分をカットする可視光カットフィルターを備えている。これによって、ＬＥＤ素子２１ｇによって照射される光から可視光成分をカットすることができ、紫外光（ＵＶ）照射時に取得する可視光の光量を蛍光発光による光量に限定することが可能となるのである。
【００６３】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したＬＥＤ素子の配列の別の一例である。図６（ｂ）に示すＬＥＤヘッダ１１は、１３個のＬＥＤ素子が、１行目に１個、２行目に３個、３行目に５個、４行目に３個、５行目に１個の菱形に配置されている。１３個のＬＥＤ素子の内訳は、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（Ｇ）を発光するＬＥＤ素子１１ａが６個と、ピーク波長を９５０ｎｍの赤外光（ＩＲ１）を発光するＬＥＤ素子１１ｂが７個で構成されている。緑色光（Ｇ）を発光するＬＥＤ素子１１ａは、２行目と４行目に配置され、赤外光（ＩＲ１）を発光するＬＥＤ素子１１ｂは、１行目と３行目と５行目に配置される。
【００６４】
図６（ｂ）に示すＬＥＤヘッダ２１は、１３個のＬＥＤ素子が、１行目に１個、２行目に３個、３行目に５個、４行目に３個、５行目に１個の菱形に配置されている。１３個のＬＥＤ素子の内訳は、ピーク波長を４２０ｎｍの紫色光（Ｖ）を発光するＬＥＤ素子２１ａが１個と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（Ｇ）を発光するＬＥＤ素子２１ｂが１個と、ピーク波長を６５０ｎｍの赤色光（Ｒ）を発光するＬＥＤ素子２１ｃが１個と、ピーク波長を７５０ｎｍの遠赤色光（ＦＲ）を発光するＬＥＤ素子２１ｄが１個と、ピーク波長を８５０ｎｍの赤外光２（ＩＲ２）を発光するＬＥＤ素子２１ｅが２個と、ピーク波長を９５０ｎｍの赤外光１（ＩＲ１）を発光するＬＥＤ素子２１ｆが２個と、ピーク波長を３７０ｎｍの紫外光（ＵＶ）を発光するＬＥＤ素子２１ｇが５個とで構成されている。
【００６５】
紫外光（ＵＶ）を発光するＬＥＤ素子２１ｇは、３行目に５個配置されている。また、紫外光（ＵＶ）を発光するＬＥＤ素子２１ｇは、図示していないが、可視光成分をカットする可視光カットフィルターを備えている。
【００６６】
また、赤外光２（ＩＲ２）を発光するＬＥＤ素子２１ｅは、２行目と５行目に１個ずつ配置されている。また、赤外光１（ＩＲ１）を発光するＬＥＤ素子２１ｆは、１行目と４行目に１個ずつ配置されている。
【００６７】
次に、図３に示したラインセンサ１２０の実施例１に係る発光部１３１、１４２、１３２の発光タイミング及び受光部１４４、１３４の受光タイミングを説明する。図７は、ラインセンサ１２０の実施例１に係る発光部１３１、１４２、１３２の発光タイミング及び受光部１４４、１３４の受光タイミングを示したタイミングチャートである。
【００６８】
図７に示したように、ラインセンサ１２０はフェーズ１〜６の６フェーズを１サイクルとして、該サイクルを繰り返すことによって紙幣の全面に対応するデータを取得する。
【００６９】
フェーズ１では、発光部１３１のピーク波長を９５０ｎｍの赤外光（ＴＩＲ）とする光源と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（ＴＧ）とする光源とを点灯することによって赤外光（ＴＩＲ）及び緑色光（ＴＧ）を紙幣に照射して、受光部１４４で紙幣を透過した光を受け付けて、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光の受光強度（ＴＩＲデータ）と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光の受光強度（ＴＧデータ）とを取得する。
【００７０】
フェーズ２では、発光部１４２及び発光部１３２のピーク波長を９５０ｎｍの赤外光１（ＲＩＲ１）とする光源と、ピーク波長を６５０ｎｍの赤色光（ＲＲ）とする光源と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（ＲＧ）とする光源と、ピーク波長を４２０ｎｍの紫色光（ＲＶ）とする光源とを点灯することによって、赤外光１（ＲＩＲ１）、赤色光（ＲＲ）、緑色光（ＲＧ）及び紫色光（ＲＶ）を紙幣に照射して、受光部１４４及び受光部１３４で紙幣から反射された光を受け付けて、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光の受光強度（ＲＩＲ１データ）と、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光の受光強度（ＲＲデータ）と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光の受光強度（ＲＧデータ）と、４００〜５００ｎｍの波長の紫色光の受光強度（ＲＶデータ）とを取得する。
【００７１】
フェーズ３では、発光部１４２及び発光部１３２のピーク波長を８５０ｎｍの赤外光２（ＲＩＲ２）とする光源を点灯することによって、赤外光２（ＲＩＲ２）を紙幣に照射して、受光部１４４及び受光部１３４で紙幣から反射された光を受け付けて、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光の受光強度（ＲＩＲ２データ）を取得する。
【００７２】
フェーズ４では、発光部１４２及び発光部１３２のピーク波長を７５０ｎｍの遠赤色光（ＲＦＲ）とする光源と、ピーク波長を６５０ｎｍの赤色光（ＲＲ）とする光源と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（ＲＧ）とする光源と、ピーク波長を４２０ｎｍの紫色光（ＲＶ）とする光源とを点灯することによって、遠赤色光（ＲＦＲ）、赤色光（ＲＲ）、緑色光（ＲＧ）及び紫色光（ＲＶ）を紙幣に照射して、受光部１４４及び受光部１３４で紙幣から反射された光を受け付けて、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光の受光強度（ＲＦＲデータ）と、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光の受光強度（ＲＲデータ）と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光の受光強度（ＲＧデータ）と、４００〜５００ｎｍの波長の紫色光の受光強度（ＲＶデータ）とを取得する。
【００７３】
フェーズ５では、発光部１４２及び発光部１３２のピーク波長を３７０ｎｍの紫外光（ＲＵＶ）とする光源を点灯することによって、紫外光（ＲＵＶ）を紙幣に照射して、受光部１４４及び受光部１３４で紙幣からの蛍光を受け付けて、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光の受光強度（ＲＩＲ―ＵＶデータ）と、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光の受光強度（ＲＲ―ＵＶデータ）と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光の受光強度（ＲＧ―ＵＶデータ）と、４００〜５００ｎｍの波長の青色光の受光強度（ＲＢ―ＵＶデータ）とを取得する。
【００７４】
フェーズ６では、発光部１４２及び発光部１３２のピーク波長を６５０ｎｍの赤色光（ＲＲ）とする光源と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（ＲＧ）とする光源と、ピーク波長を４２０ｎｍの紫色光（ＲＶ）とする光源とを点灯することによって、赤色光（ＲＲ）、緑色光（ＲＧ）及び紫色光（ＲＶ）を紙幣に照射して、受光部１４４及び受光部１３４で紙幣から反射された光を受け付けて、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光の受光強度（ＲＲデータ）と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光の受光強度（ＲＧデータ）と、４００〜５００ｎｍの波長の紫色光の受光強度（ＲＶデータ）とを取得する。
【００７５】
これらにより、可視光（ＲＲ、ＲＧ、ＲＶ）照射時の反射光に対するデータは１メカクロック毎に１回、赤外光（ＲＩＲ１、ＲＩＲ２、ＲＦＲ）照射時の反射光に対するデータは３メカクロック毎に１回、緑色光（ＴＧ）及び赤外光（ＴＩＲ）照射時の透過光に対するデータは３メカクロック毎に１回、紫外光（ＲＵＶ）照射時の蛍光に対するデータは３メカクロック毎に１回取得していることから、可視光（ＲＲ、ＲＧ、ＲＶ）照射時の反射光に基づいて形成される画像データは、他の光に基づいて形成される画像データの３倍の解像度の画像データとなる。
【００７６】
また、図７に示したラインセンサ１２０のメカクロックの約１６ｋＨｚと、紙幣の搬送速度の２０００ｍｍ／秒とに基づいて算出すると、可視光（Ｒ、Ｇ、Ｖ）照射時の反射画像データの副走査方向の解像度は約２００ｄｐｉであり、他の画像データは約２００／３ｄｐｉである。
【００７７】
次に、図３に示したラインセンサ１２０で取得したデータに基づいて画像データを形成する処理の流れを説明する。図８は、ラインセンサ１２０で取得したデータに基づいて画像データを形成する処理の流れを示す制御ブロック図である。
【００７８】
ラインセンサ１２０の受光部１３４で取得したデータと、受光部１４４で取得したデータは、取得したデータを基にして画像データを形成するまでは互いに独立、並列で処理される。図８は受光部１４４で取得したデータを使用して画像データを形成する処理を説明したものである。受光部１３４で取得したデータに対する処理もほぼ同様であるが、受光部１３４では透過光のデータは取得しないため、図８に「※」で示す透過光の受光にともなう処理はない。
【００７９】
受光部１４４は約１６００個の画素単位ユニットを有しており、図４で示した通り該画素単位ユニットは４つの異なる波長帯（Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ）の光を受光する受光素子１４４ａ〜１４４ｄを備えている。また、受光部１４４は８つの出力チャネルを約１６００個有しており、それぞれの画素単位ユニットで取得した情報はこの８つの出力チャネルを使って所定の順番でＡＦＥ（Analog Front End）１４５ａに送信される。
【００８０】
図８の例では、ＡＦＥ１４５ａは、受光部１４４の出力チャネルから接続される８つの入力チャネルを通して約１６００個の画素単位ユニットで取得したアナログ情報を受け付けて、入力チャネルの特性に応じたオフセットの調整とゲインの調整を実施後にＡ／Ｄ変換を行う。また、Ａ／Ｄ変換によってデジタル化された受光部１４４で取得したデータを、本体の制御部１７０への送信をするために並べ替えなどの画素出力変換１４５ｂを行って、ＬＶＤＳシリアライザに通すことによってＬＶＤＳ出力１４５ｃを行い、本体の制御部１７０へＬＶＤＳインタフェースを用いて送信する。なお、ＡＦＥはＬＶＤＳ出力内蔵のものもあり、画素並べ替え処理は制御部１７０で実施してもよい。
【００８１】
制御部１７０は、ＬＶＤＳ入力１７１ａでＬＶＤＳインタフェースで受け付けたデジタル化された受光部１４４で取得したデータを、一旦ラインメモリ１７２に格納する。ラインセンサ１２０の下部ユニット１４０からは、受光部１４４によってデータ取得の都度、送信されてくるので、約１６００個ある画素単位ユニットのそれぞれの受光素子１４４ａ〜１４４ｄごとのデータが、ラインメモリ１７２に送られてきた順番に格納される。制御部１７０の画像データ生成ユニット１７１は、ラインメモリ１７２に格納されたデータを、個々のデータに対応する取得条件別のデータへの分解である波長分解１７１ｂを行う。取得条件別のデータに分解するとは、具体的には、赤色光を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＲ）と、緑色光を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＧ）と、紫色光を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＶ）と、赤外光１を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＩＲ１）と、赤外光２を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＩＲ２）と、遠赤色光を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＦＲ）と、紫外光を照射して蛍光発光した赤外光の受光強度データ（ＲＩＲ−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した赤色光の受光強度データ（ＲＲ−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した緑色光の受光強度データ（ＲＧ−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した青色光の受光強度データ（ＲＢ−ＵＶ）と、赤外光を照射して透過した光の受光強度データ（ＴＩＲ）と、緑色光を照射して透過した光の受光強度データ（ＴＧ）とに分解することである。
【００８２】
また、画像データ生成ユニット１７１は、分解された取得条件別のデータごとの特性に準じて、暗出力カット１７１ｃ、ゲイン調整１７１ｄ及び明出力レベルの補正である明出力補正１７１ｅを行う。さらに、画像データ生成ユニット１７１は、用途に応じて、可視光（ＲＲ、ＲＧ、ＲＶ）照射時の反射光に基づく反射可視光画像データに特に加工を加えていない生画像データを記憶部１６０にＡ面可視反射生画像データ１６４として記憶する。また、画像データ生成ユニット１７１は、可視光及び赤外光（ＲＲ、ＲＧ、ＲＶ、ＲＩＲ１、ＲＩＲ２、ＲＦＲ）照射時の反射光画像データ、紫外光（ＲＵＶ）照射時の蛍光画像データ、及び透過光（ＴＩＲ、ＴＧ）照射時の透過光画像データに対して、ノイズの除去及びモアレの防止のために波長帯ごとにブロック化された加算平均画像のデータを生成して、記憶部１６０にＡ面反射画像データ１６５、Ａ面ＵＶ蛍光画像データ１６６及び透過画像データ１６７として記憶する。
【００８３】
次に、図８に示したＬＶＤＳインタフェースを用いたラインセンサ１２０から制御部１７０への実施例１に係る送信データの構成を説明する。図９は、１クロックで２１ビット送信可能なＬＶＤＳインタフェースを用いたラインセンサ１２０から制御部１７０への実施例１に係る送信データの構成を示す図である。
【００８４】
図９（ａ）は、１つのＬＶＤＳインタフェースを１３２ＭＨｚのクロックで使用して送信する場合の、クロックと送信するデータの関係を示した図である。実施例１で使用する受光部１３４及び受光部１４４の画素単位ユニットは、図４に示した通りそれぞれ４つの受光素子１３４ａ〜１３４ｄ、１４４ａ〜１４４ｄを備えている。１つの画素単位ユニットの４つの受光素子で取得した情報を送信するためには、１つの受光素子で取得した情報を送信するには１０ビット必要であることから、１クロックで２１ビット送信可能なＬＶＤＳインタフェースを利用した場合には、図９（ａ）に示すように２クロックが必要である。
【００８５】
図９（ａ）の例では、１つめのクロックで６００〜７００ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）の受光強度に対応する１０ビットと、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光（Ｇ）の受光強度に対応する１０ビットとを送信し、２つめのクロックで４００〜５００ｎｍの波長の青色光（Ｂ）の受光強度に対応する１０ビットと、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光（ＩＲ）の受光強度に対応する１０ビットとを送信することを示している。
【００８６】
図９（ｂ）は、２つのＬＶＤＳインタフェースを６６ＭＨｚのクロックで使用して送信する場合の、クロックと送信するデータの関係を示した図である。１クロックで２１ビット送信可能なＬＶＤＳインタフェースを２つ利用した場合には、図９（ｂ）に示すように１クロックで送信することが可能である。
【００８７】
図９（ｂ）の例では、１つめのＬＶＤＳインタフェースで６００〜７００ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）の受光強度に対応する１０ビットと、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光（Ｇ）の受光強度に対応する１０ビットとを送信し、２つめのＬＶＤＳインタフェースで４００〜５００ｎｍの波長の青色光（Ｂ）の受光強度に対応する１０ビットと、７００〜１０００ｎｍの波長の赤外光（ＩＲ）の受光強度に対応する１０ビットとを送信することを示している。
【００８８】
上述してきたように、本実施例１では、光源は、可視光の３分割された波長帯に所定の光量を出力する可視光光源と、赤外光の３分割された波長帯ごとの３つの赤外光光源とを備え、可視光の３分割された３つの波長帯及び赤外光の３つの波長帯をまとめた１つの波長帯に応じたバンドパスフィルタで覆われた４つの受光素子を備え、可視光照射時の３分割された３つの波長帯ごとの画像データは、可視光光源を点灯して可視光の３分割された３つの波長帯に応じたバンドパスフィルタで覆われた３つの受光素子で取得したデータに基づいて生成し、赤外光照射時の３分割された３つの波長帯ごとの画像データは、赤外光の３分割された波長帯ごとの赤色光光源を１つずつ順番に点灯して赤外光に応じたバンドパスフィルタで覆われた受光素子で取得したデータに基づいて生成するよう構成したので、波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する画像を形成する場合に、各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止することができる。
【実施例２】
【００８９】
実施例１では、可視光の照射時の反射画像データを高解像度で形成して、それ以外の赤外光照射時の反射画像データ、遠赤色光照射時の反射画像データ、紫外光照射時の蛍光画像データ及び可視光照射時の透過画像データなどは可視光の照射時の反射画像データに対して３分の１の解像度となるという例を説明してきた。しかしながら、画像データの用途によっては、可視光の照射時の反射画像データ以外の画像データについてもより高い解像度を必要とするケースもある。そこで、実施例２では、高速な処理性能を確保しつつ可視光の照射時の反射画像データ以外の画像データについても解像度の高い画像データを形成することのできる例について説明する。
【００９０】
まず、実施例２に係る紙幣処理装置２００の内部構成を説明する。図１０は、実施例２に係る紙幣処理装置２００の内部構成を示すブロック図である。図１０では、実施例１の紙幣処理装置１００と同じ構成要素については同じ符号を付与し、実施例１の紙幣処理装置１００と同じ構成要素についての説明は省略して、紙幣処理装置１００と異なる構成要素について主に説明する。
【００９１】
ラインセンサ１２０は、上部ユニット２３０及び下部ユニット２４０が、それぞれ実施例１の上部ユニット１３０及び下部ユニット１４０と差異がある。具体的には、実施例１では、１つの画素単位ユニットに４つの受光素子が、それぞれに異なる波長帯の光を通すバンドパスフィルタを備えていたが、実施例２では１つの画素単位ユニットに６つの受光素子と、それぞれに異なる波長帯の光を通すバンドパスフィルタを備えている。詳細な内容は後述するが、実施例１では赤外の波長帯を１つの受光素子に対応させていたが、実施例２では赤外の波長帯を３つの波長帯に分けて、その３つの波長帯に応じたバンドパスフィルタを備えた受光素子を一つずつ設けた。
【００９２】
記憶部２６０の、Ｂ面反射画像データ２６２、Ｂ面ＵＶ蛍光画像データ２６３、Ａ面反射画像データ２６５、Ａ面ＵＶ蛍光画像データ２６６及び透過画像データ２６７は、実施例１のＢ面反射画像データ１６２、Ｂ面ＵＶ蛍光画像データ１６３、Ａ面反射画像データ１６５、Ａ面ＵＶ蛍光画像データ１６６及び透過画像データ１６７とは差異がある。
【００９３】
Ｂ面反射画像データ２６２に含まれる画像データの種類は、実施例１のＢ面反射画像データ１６２に含まれる画像データの種類と同じであるが、実施例２のＢ面赤外光１（ＩＲ１）照射時反射画像データ、Ｂ面赤外光２（ＩＲ２）照射時反射画像データ及びＢ面遠赤色光（ＦＲ）照射時反射画像データは、実施例１のものと比較すると副走査方向の解像度が３倍となっている。
【００９４】
Ｂ面ＵＶ蛍光画像データ２６３に含まれる画像データの種類は、実施例１のＢ面ＵＶ蛍光画像データ１６３に含まれる画像データの種類と比較すると、赤外のバンドパスフィルタが３つになったことにともなって、実施例１のＢ面ＵＶ蛍光画像データ１６３に含まれていたＢ面紫外光（ＵＶ）照射時赤外（ＩＲ）発光画像データが、Ｂ面紫外光（ＵＶ）照射時の赤外の３つの波長帯に対する３つの画像データに代わっている。また、実施例１でＢ面ＵＶ蛍光画像データ１６３にも含まれていたＢ面紫外光（ＵＶ）照射時赤色（Ｒ）発光画像データ、Ｂ面紫外光（ＵＶ）照射時緑色（Ｇ）発光画像データ及びＢ面紫外光（ＵＶ）照射時青色（Ｂ）発光画像データは、実施例１のものと比較すると副走査方向の解像度が１．５倍となっている。
【００９５】
Ａ面反射画像データ２６５に含まれる画像データの種類は、実施例１のＡ面反射画像データ１６５に含まれる画像データの種類と同じであるが、実施例２のＡ面赤外光１（ＩＲ１）照射時反射画像データ、Ａ面赤外光２（ＩＲ２）照射時反射画像データ及びＡ面遠赤色光（ＦＲ）照射時反射画像データは、実施例１のものと比較すると副走査方向の解像度が３倍となっている。
【００９６】
Ａ面ＵＶ蛍光画像データ２６６に含まれる画像データの種類は、実施例１のＡ面ＵＶ蛍光画像データ１６６に含まれる画像データの種類と比較すると、赤外のバンドパスフィルタが３つになったことにともなって、実施例１のＡ面ＵＶ蛍光画像データ１６６に含まれていたＡ面紫外光（ＵＶ）照射時赤外（ＩＲ）発光画像データが、Ａ面紫外光（ＵＶ）照射時の赤外の３つの波長帯に対する３つの画像データに代わっている。また、実施例１でＡ面ＵＶ蛍光画像データ１６６にも含まれていたＡ面紫外光（ＵＶ）照射時赤色（Ｒ）発光画像データ、Ａ面紫外光（ＵＶ）照射時緑色（Ｇ）発光画像データ及びＡ面紫外光（ＵＶ）照射時青色（Ｂ）発光画像データは、実施例１のものと比較すると副走査方向の解像度が１．５倍となっている。
【００９７】
透過画像データ２６７に含まれる画像データの種類は同じであるが、実施例２の赤外光（ＩＲ）照射時透過画像データ及び緑色光（Ｇ）照射時透過画像データは、実施例１のものと比較すると副走査方向の解像度が１．５倍となっている。
【００９８】
制御部２７０は画像データ生成ユニット２７１が、実施例１の画像データ生成ユニット１７１とは異なっている。画像データ生成ユニット２７１は、処理している論理的な内容は同様であるが、受光部２３４、２４４の構成が変わっていることからデータ取得の頻度及び取得されるデータの種類の差異によってラインセンサ１２０から送信されてくるデータに差異があり、その差異にともなって画像データを形成する処理にも差異がある。また、ラインメモリ２７２は、データをバッファリングする領域という役割においては実施例１と同等であるが、バッファリングされるデータの種類及び必要な容量に差異がある。
【００９９】
また、光源制御部２７３は、ラインセンサ１２０の光源の構成は同様であるものの、画素単位ユニットの受光素子の構成が変わっていることから光源ごとの点灯及び消灯タイミングの制御の内容は、実施例１の光源制御部１７３から変更がある。具体的には後述するが、実施例１では画素単位ユニットに含まれる受光素子数が４つで、赤外の波長帯を１つの受光素子に対応させていたが、実施例２では画素単位ユニットに含まれる受光素子を６つとして、赤外３つの波長帯に応じたバンドパスフィルタを備えた受光素子を１つずつ設けたことから、赤外の３つの波長帯の光を同時に照射して、赤外の３つの波長帯ごとの受光強度を取得することが可能となった。
【０１００】
また、ＡＦＥ制御部２７４についても、ラインセンサ１２０の画素単位ユニットの構成及び光源制御部２７３の光源の発光タイミングの変更に伴って、オフセット調整、入力信号のサンプリング設定、データを取り込むタイミングの制御及びデータ出力設定などの処理内容も、実施例１のＡＦＥ制御部１７４とは差異がある。
【０１０１】
次に、実施例２に係るラインセンサ１２０の受光部２３４の受光素子２３４ａ〜２３４ｆの配置と光学フィルタの対応を説明する。図１１は、実施例２に係るラインセンサ１２０の受光部２３４の受光素子２３４ａ〜２３４ｆの配置と光学フィルタの対応を示した図である。図１１の説明では、上部ユニット２３０が備える受光部２３４を例に説明するが、下部ユニット２４０が備える受光部２４４も同じ構成である。
【０１０２】
図１１（ａ）に示すように、実施例２の受光部２３４の画素単位ユニットは６つの受光素子２３４ａ〜２３４ｆを有している。画素単位ユニットには、４００〜５００ｎｍの波長の青色光（Ｂ）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子２３４ａと、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光（Ｇ）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子２３４ｂと、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子２３４ｃと、７００〜８００ｎｍの波長の遠赤色光（ＦＲ）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子２３４ｄと、８００〜９００ｎｍの波長の赤外光１（ＩＲ２）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子２３４ｅと、９００〜１０００ｎｍの波長の赤外光２（ＩＲ１）を透過するバンドパスフィルタを有する受光素子２３４ｆとを有している。
【０１０３】
これによって受光部２３４は、４００〜５００ｎｍの波長の青色光（Ｂ）の受光強度と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光（Ｇ）の受光強度と、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）の受光強度と、７００〜８００ｎｍの波長の遠赤色光（ＦＲ）の受光強度と、８００〜９００ｎｍの波長の赤外光１（ＩＲ２）の受光強度と、９００〜１０００ｎｍの波長の赤外光２（ＩＲ１）の受光強度とを同時に取得することができる。
【０１０４】
実施例２では、図１１（ａ）に示すように、受光素子は、紙幣の搬送方向に２列、搬送方向と垂直な方向に３列となるよう配置される例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１１（ｂ）に示すように、受光素子は、紙幣の搬送方向に対して垂直な方向に１列に配置されてもよい。また、図１１（ｃ）に示すように、受光素子は、紙幣の搬送方向に１列に配置されてもよい。また、図１１（ｄ）に示すように、紙幣の搬送方向に３列、搬送方向と垂直な方向に２列となるよう配置されてもよい。
【０１０５】
次に、ラインセンサ１２０の実施例２に係る発光部１３１、１４２、１３２の発光タイミング及び受光部２４４、２３４の受光タイミングを説明する。図１２は、ラインセンサ１２０の実施例２に係る発光部１３１、１４２、１３２の発光タイミング及び受光部２４４、２３４の受光タイミングを示したタイミングチャートである。
【０１０６】
図１２に示したように、ラインセンサ１２０はフェーズ１〜４の４フェーズを１サイクルとして、該サイクルを繰り返すことによって紙幣の全面に対応するデータを取得する。
【０１０７】
フェーズ１では、発光部１３１のピーク波長を９５０ｎｍの赤外光（ＴＩＲ）とする光源と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（ＴＧ）とする光源とを点灯することによって赤外光（ＴＩＲ）及び緑色光（ＴＧ）を紙幣に照射して、受光部２４４で紙幣を透過した光を受け付けて、９００〜１０００ｎｍの波長の赤外光１の受光強度（ＴＩＲデータ）と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光の受光強度（ＴＧデータ）とを取得する。
【０１０８】
フェーズ２とフェーズ４は同じで、発光部１４２及び発光部１３２のピーク波長を９５０ｎｍの赤外光１（ＲＩＲ１）とする光源と、ピーク波長を８５０ｎｍの赤外光２（ＲＩＲ２）とする光源と、ピーク波長を７５０ｎｍの遠赤色光（ＲＦＲ）とする光源と、ピーク波長を６５０ｎｍの赤色光（ＲＲ）とする光源と、ピーク波長を５５０ｎｍの緑色光（ＲＧ）とする光源と、ピーク波長を４２０ｎｍの紫色光（ＲＶ）とする光源とを点灯することによって、赤外光１（ＲＩＲ１）、赤外光２（ＲＩＲ２）、遠赤色光（ＲＦＲ）、赤色光（ＲＲ）、緑色光（ＲＧ）及び紫色光（ＲＶ）を紙幣に照射して、受光部２４４及び受光部２３４で紙幣から反射された光を受け付けて、９００〜１０００ｎｍの波長の赤外光１の受光強度（ＲＩＲ１データ）と、８００〜９００ｎｍの波長の赤外光２の受光強度（ＲＩＲ２データ）と、７００〜８００ｎｍの波長の遠赤色光の受光強度（ＲＦＲデータ）と、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光の受光強度（ＲＲデータ）と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光の受光強度（ＲＧデータ）と、４００〜５００ｎｍの波長の紫色光の受光強度（ＲＶデータ）とを取得する。
【０１０９】
フェーズ３では、発光部１４２及び発光部１３２のピーク波長を３７０ｎｍの紫外光（ＲＵＶ）とする光源を点灯することによって、紫外光（ＲＵＶ）を紙幣に照射して、受光部２４４及び受光部２３４で紙幣から蛍光発光された光を受け付けて、９００〜１０００ｎｍの波長の赤外光１の受光強度（ＲＩＲ１−ＵＶデータ）と、８００〜９００ｎｍの波長の赤外光２の受光強度（ＲＩＲ２−ＵＶデータ）と、７００〜８００ｎｍの波長の遠赤色光の受光強度（ＲＦＲ−ＵＶデータ）と、６００〜７００ｎｍの波長の赤色光の受光強度（ＲＲ−ＵＶデータ）と、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光の受光強度（ＲＧ−ＵＶデータ）と、４００〜５００ｎｍの波長の青色光の受光強度（ＲＢ−ＵＶデータ）とを取得する。
【０１１０】
これらにより、赤外光（ＩＲ１、ＩＲ２）、遠赤色光（ＦＲ）及び可視光（Ｒ、Ｇ、Ｖ）照射時の反射光に対するデータは１メカクロック毎に１回、緑色光（Ｇ）及び赤外光（ＩＲ）照射時の透過光に対するデータは２メカクロック毎に１回、紫外光（ＵＶ）照射時の蛍光に対するデータは２メカクロック毎に１回取得していることから、赤外光（ＩＲ１、ＩＲ２）、遠赤色光（ＦＲ）及び可視光（Ｒ、Ｇ、Ｖ）照射時の反射光に基づいて形成される画像データは他の光に基づいて形成される画像データの２倍の解像度の画像データとなる。
【０１１１】
また、図１２に示したラインセンサ１２０のメカクロックの約１６ｋＨｚと、紙幣の搬送速度の２０００ｍｍ／秒とに基づいて算出すると、赤外光（ＩＲ１、ＩＲ２）、遠赤色光（ＦＲ）及び可視光（Ｒ、Ｇ、Ｖ）照射時の反射画像データの副走査方向の解像度は約２００ｄｐｉであり、他の画像データは１００ｄｐｉである。実施例１と比較すると、赤外光（ＩＲ１、ＩＲ２）、遠赤色光（ＦＲ）の反射光に基づいて形成される画像データは３倍の解像度、緑色光（Ｇ）及び赤外光（ＩＲ）照射時の透過光に基づいて形成される画像データ及び紫外光（ＵＶ）照射時の蛍光に基づいて形成される画像データは１．５倍の解像度となる。
【０１１２】
次に、実施例２に係るラインセンサ１２０で取得したデータに基づいて画像データを形成する処理の流れを説明する。図１３は、実施例２に係るラインセンサ１２０で取得したデータに基づいて画像データを形成する処理の流れを示す制御ブロック図である。図１３に基づいて、図８に示した実施例１の制御ブロック図と差異のある部分を中心に説明する。
【０１１３】
ラインセンサ１２０の受光部２３４で取得したデータと、受光部２４４で取得したデータは、取得したデータを基にして画像データを形成するまでは互いに独立、並列で処理される。図１３は受光部２４４で取得したデータを使用して画像データを形成する処理を説明したものである。受光部２３４で取得したデータに対する処理もほぼ同様であるが、受光部２３４では透過光のデータは取得しないため、図１３に「※」で示す透過光の受光にともなう処理はない。
【０１１４】
受光部２４４は約１６００個の画素単位ユニットを有しており、図１１で示した通り該画素単位ユニットは６つの異なる波長帯（Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＦＲ、ＩＲ１、ＩＲ２）の光を受光する受光素子２４４ａ〜２４４ｆを備えている。また、受光部２４４は１２個の出力チャネルを有しており、約１６００個の画素単位ユニットで取得した情報はこの１２個の出力チャネルを使って所定の順番でＡＦＥ（Analog Front End）２４５ａに送信される。
【０１１５】
ＡＦＥ２４５ａに送信されてから制御部２７０のラインメモリ２７２に入れるまでの処理は、画素単位ユニットに含まれる受光素子の数が増えたことによりデータの種類は増えていること及びデータの種類によってはデータ取得頻度が上がっていることを除いては、ＡＦＥ２４５ａ、画素出力変換２４５ｂ、ＬＶＤＳ出力２４５ｃ及びＬＶＤＳ入力２７１ａの処理は論理的には同等である。なお、ＡＦＥ２４５ａはＬＶＤＳ出力内蔵のものもあり、画素並べ替え処理は制御部２７０で実施してもよい。
【０１１６】
制御部２７０の画像データ生成ユニット２７１は、ラインメモリ２７２に格納されたデータに対して、個々のデータに対応する取得条件別のデータへの分解である波長分解２７１ｂを行う。取得条件別のデータに分解するとは、具体的には、赤色光を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＲ）と、緑色光を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＧ）と、紫色光を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＶ）と、赤外光１を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＩＲ１）と、赤外光２を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＩＲ２）と、遠赤色光を照射して反射した光の受光強度データ（ＲＦＲ）と、紫外光を照射して蛍光発光した赤外光１の受光強度データ（ＲＩＲ１−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した赤外光２の受光強度データ（ＲＩＲ２−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した遠赤色光の受光強度データ（ＲＦＲ−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した赤色光の受光強度データ（ＲＲ−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した緑色光の受光強度データ（ＲＧ−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した青色光の受光強度データ（ＲＢ−ＵＶ）と、赤外光を照射して透過した光の受光強度データ（ＴＩＲ）と、緑色光を照射して透過した光の受光強度データ（ＴＧ）とに分解することである。実施例１と比較すると、実施例２では、紫外光を照射して蛍光発光した赤外光の受光強度データ（ＲＩＲ−ＵＶ）が、受光部２４４で赤外光の３つの波長帯ごとにデータが取得可能となったことによって、紫外光を照射して蛍光発光した赤外光１の受光強度データ（ＲＩＲ１−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した赤外光２の受光強度データ（ＲＩＲ２−ＵＶ）と、紫外光を照射して蛍光発光した遠赤色光の受光強度データ（ＲＦＲ−ＵＶ）とに代わっている。
【０１１７】
また、分解された取得条件別のデータに対する暗出力カット２７１ｃ、ゲイン調整２７１ｄ、明出力補正２７１ｅを行うことは、データの種類が増えたこと及びデータの種類によっては解像度が上がっていることを除いて、実施例１と論理的に同等である。また、暗出力カット２７１ｃ、ゲイン調整２７１ｄ及び明出力補正２７１ｅによって補正されたデータに基づいて可視光（ＲＲ、ＲＧ、ＲＶ）照射時の反射光に基づく生画像データとしてＡ面可視反射生画像データ２６４を生成したり、波長帯ごとにブロック化された加算平均画像のデータを生成して、記憶部２６０にＡ面反射画像データ２６５、Ａ面ＵＶ蛍光画像データ２６６及び透過画像データ２６７として記憶する処理についても、データの種類が増えたこと及びデータの種類によっては解像度が上がっていることを除いて、実施例１と論理的に同等である。
【０１１８】
次に、図１３に示したＬＶＤＳインタフェースを用いたラインセンサ１２０から制御部２７０への実施例２に係る送信データの構成を説明する。図１４は、１クロックで３５ビット送信可能なＬＶＤＳインタフェースを用いたラインセンサ１２０から制御部２７０への実施例２に係る送信データの構成を示す図である。
【０１１９】
図１４（ａ）は、１つのＬＶＤＳインタフェースを１３２ＭＨｚのクロックで使用して送信する場合のクロックと送信するデータの関係を示した図である。実施例２で使用する受光部２３４及び受光部２４４の画素単位ユニットは、図１１に示した通りそれぞれ６つの受光素子２３４ａ〜２３４ｆ、２４４ａ〜２４４ｆを備えている。１つの画素単位ユニットの６つの受光素子で取得した情報を送信するためには、１つの受光素子で取得した情報を送信するには１０ビット必要であることから、１クロックで３５ビット送信可能なＬＶＤＳインタフェースを利用した場合には、図１４（ａ）に示すように２クロックが必要である。
【０１２０】
図１４（ａ）の例では、１つめのクロックで６００〜７００ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）の受光強度に対応する１０ビットと、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光（Ｇ）の受光強度に対応する１０ビットと、４００〜５００ｎｍの波長の青色光（Ｂ）の受光強度に対応する１０ビットとを送信し、２つめのクロックで７００〜８００ｎｍの波長の遠赤色光（ＦＩＲ）の受光強度に対応する１０ビットと、９００〜１０００ｎｍの波長の赤外光１（ＩＲ１）の受光強度に対応する１０ビットと、８００〜９００ｎｍの波長の赤外光２（ＩＲ２）の受光強度に対応する１０ビットとを送信することを示している。
【０１２１】
図１４（ｂ）は、２つのＬＶＤＳインタフェースを６６ＭＨｚのクロックで使用して送信する場合のクロックと送信するデータの関係を示した図である。１クロックで３５ビット送信可能なＬＶＤＳインタフェースを２つ利用した場合には、図１４（ｂ）に示すように１クロックで送信することが可能である。
【０１２２】
図１４（ｂ）の例では、１つめのＬＶＤＳインタフェースで６００〜７００ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）の受光強度に対応する１０ビットと、５００〜６００ｎｍの波長の緑色光（Ｇ）の受光強度に対応する１０ビットと、４００〜５００ｎｍの波長の青色光（Ｂ）の受光強度に対応する１０ビットとを送信し、２つめのＬＶＤＳインタフェースで７００〜８００ｎｍの波長の遠赤色光（ＦＩＲ）の受光強度に対応する１０ビットと、９００〜１０００ｎｍの波長の赤外光１（ＩＲ１）の受光強度に対応する１０ビットと、８００〜９００ｎｍの波長の赤外光２（ＩＲ２）の受光強度に対応する１０ビットとをすることを示している。
【０１２３】
上述してきたように、本実施例２では、光源として、可視光の３分割された波長帯に所定の光量を出力する可視光光源と、赤外光の３分割された波長帯に所定の光量を出力する赤外光光源とを備え、可視光の３分割された３つの波長帯及び赤外光の３分割された３つの波長帯に応じたバンドパスフィルタで覆われた６つの受光素子を備え、可視光光源及び赤外光光源を、点灯タイミングを重ねて点灯して、可視光の３分割された３つの波長帯に応じたバンドパスフィルタで覆われた３つの受光素子で取得したデータに基づいて可視光照射時の３分割された３つの波長帯ごとの画像データを形成し、赤外光の３分割された３つの波長帯に応じたバンドパスフィルタで覆われた３つの受光素子で取得したデータに基づいて赤外光照射時の３分割された３つの波長帯ごとの画像データを形成するよう構成したので、波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する画像を形成する場合に、各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止することができる。また、実施例１と比較すると、画素単位ユニットに６つの受光素子を設けて、赤外光を分光できるようにしたので、赤外の波長帯ごとの画像データの解像度をより高くすることができる。
【０１２４】
なお、上述の実施例１及び実施例２では、紙幣に係る処理を行う紙幣処理装置１００、２００について説明してきたが、本発明は対象を紙幣とする装置に限定されるものではない。例えば小切手及び商品券などの有価価値媒体の画像を形成する装置に対して、同様のセンサモジュールを適用してもよい。
【０１２５】
また、上述の実施例１及び実施例２では、ラインセンサ１２０のメカクロックを約１６ｋＨｚ、紙幣の搬送速度を２０００ｍｍ／秒、ＬＶＤＳインタフェースのクロックを６６ＭＨｚ又は１３２ＭＨｚとして説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。同程度の解像度の画像を得るためには、搬送速度をさらに高速化して、ラインセンサ１２０のメカクロックやＬＶＤＳインタフェースのクロックを搬送速度に比例して上げてもよい。またＬＶＤＳインタフェースのクロック数を上げる代わりに複数個のＬＶＤＳインタフェースを並列で使用するようにしてもよい。
【０１２６】
また、上述の実施例１及び実施例２では、可視光及び赤外光に対応する発光部は、分割された複数の波長帯ごとにそれぞれの波長帯の範囲内にピーク波長を有する光を発する複数の光源で構成されるということを説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。分割された複数の波長帯ごとに所定の強度を有する光を照射できればよいのであって、分割された波長帯ごとに別の光源である必要はなく、例えば、分割された複数の波長帯ごとに所定の強度を有する光を照射できる単一の白色光源であってもよい。
【０１２７】
また、上述の実施例１及び実施例２では、図７及び図１２で示したように発光部から光照射中に取得したデータに基づいて、反射光画像データ、透過光画像データ及び蛍光発光画像データを形成することを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、紙幣に所定帯の波長の励起光の照射によって、励起光の照射停止後の残光（燐光）を検知するために、発光部の消灯される時間帯を設けて、消灯中に紙幣の燐光を取得するようにラインセンサ１２０を制御するようにして、取得した燐光強度の情報に基づいて燐光の画像データを形成するようにしてもよい。
【０１２８】
また、例えば、他の例として図１５は、図３とは別のラインセンサ１２０の断面図で、上下ユニットの搬送方向のサイズを同じにし、配置を重ね合わせて小型化することもできる。
【０１２９】
また、上述の実施例で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
以上のように、本発明に係るセンサモジュールは、波長帯の異なる複数の可視光及び赤外光に関する画像を形成する場合に、各画像の解像度及び正確性の低下を効率良く防止することに適している。
【符号の説明】
【０１３１】
１１、２１  ＬＥＤヘッダ
１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ  ＬＥ    Ｄ素子
１２、２２  導光体
３１  ロッドレンズ
１００、２００  紙幣処理装置
１２０  ラインセンサ
１３０、２３０  上部ユニット
１３１、１３２、１３２ａ、１３２ｂ、１３７、１４２、１４２ａ、１４２ｂ  発光部
１３３、１４３  集光レンズ
１３４、１４４、２３４、２４４  受光部
１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ、１４４ｄ、２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃ、２３４ｄ、２３４ｅ、２３４ｆ、２４４ａ、２４４ｂ、２４４ｃ、２４４ｄ、２４４ｅ、２４４ｆ  受光素子
１３５、１４５  受光部基板
１３６、１４６  透明部材
１４０、２４０  下部ユニット
１４５ａ、２４５ａ  ＡＦＥ
１４５ｂ、２４５ｂ  画素出力変換
１４５ｃ、２４５ｃ  ＬＶＤＳ出力
１５０  搬送路
１６０、２６０  記憶部
１６１  Ｂ面可視反射生画像データ
１６２、２６２  Ｂ面反射画像データ
１６３、２６３  Ｂ面ＵＶ蛍光画像データ
１６４、２６４  Ａ面可視反射生画像データ
１６５、２６５  Ａ面反射画像データ
１６６、２６６  Ａ面ＵＶ蛍光画像データ
１６７、２６７  透過画像データ
１７０、２７０  制御部
１７１、２７１  画像データ生成ユニット
１７１ａ、２７１ａ  ＬＶＤＳ入力
１７１ｂ、２７１ｂ  波長分解
１７１ｃ、２７１ｃ  暗出力カット
１７１ｄ、２７１ｄ  ゲイン調整
１７１ｅ、２７１ｅ  明出力補正
１７２、２７２  ラインメモリ
１７３、２７３  光源制御部
１７４、２７４  ＡＦＥ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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