(57)【要約】【課題】  高速に紙葉類から画像を読み取る画像読取装置、及び紙葉類処理装置を提供する。【解決手段】  一実施形態に係る画像読取装置は、センサと、光源と、撮像制御部と、を具備する。センサは、所定の波長帯域を感度領域とし、紙葉類からの光に応じて画像信号を取得する。光源は、前記センサの感度領域内の波長の第１の光を発光する第１の発光部と、前記センサの感度領域外であり且つ前記紙葉類に塗布された蛍光体を励起させる波長の前記第２の光を発光する第２の発光部と、を有する。撮像制御部は、前記第１の発光部及び前記第２の発光部により前記第１の光と前記第２の光とを前記紙葉類に照射させて前記センサにより第１の画像信号を取得し、前記第１の画像信号を取得した後に前記第２の発光部により第２の光のみを前記紙葉類に照射させて第２の画像信号を取得する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長帯域を感度領域とし、紙葉類からの光に応じて画像信号を取得するセンサと、
前記センサの感度領域内の波長の第１の光を発光する第１の発光部と、前記センサの感度領域外であり且つ前記紙葉類に塗布された蛍光体を励起させる波長の第２の光を発光する第２の発光部と、を有する光源と、
前記第１の発光部及び前記第２の発光部により前記第１の光と前記第２の光とを前記紙葉類に照射させて前記センサにより第１の画像信号を取得し、前記第１の画像信号を取得した後に前記第２の発光部により前記第２の光のみを前記紙葉類に照射させて第２の画像信号を取得する撮像制御部と、
を具備する画像読取装置。
【請求項２】
前記第１の画像信号から前記第２の画像信号を減算する信号処理部をさらに具備する請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記第２の画像信号に対して予め設定された補正係数を乗算して前記第１の画像信号から減算する請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記補正係数は、前記撮像制御部により前記第１の画像信号を取得するタイミングに応じて設定される請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記第１の光は、赤色、青色、緑色、及び赤外の光を含み、
前記撮像制御部は、前記光源の波長を赤色、青色、緑色、及び赤外で順次切り替えて前記紙葉類に対して照射させ、前記光源の波長を切り替える毎に前記センサにより画像信号を取得して赤色、青色、緑色、及び赤外の画像信号をそれぞれ第１の画像信号として取得する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記第２の光は、紫外線である請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項７】
紙葉類を搬送する搬送部と、
所定の波長帯域を感度領域とし、前記搬送部により搬送されている前記紙葉類からの光に応じて画像信号を取得するセンサと、
前記センサの感度領域内の波長の第１の光を発光する第１の発光部と、前記センサの感度領域外であり且つ前記紙葉類に塗布された蛍光体を励起させる波長の第２の光を発光する第２の発光部と、を有する光源と、
前記第１の発光部及び前記第２の発光部により前記第１の光と前記第２の光とを前記紙葉類に照射させて前記センサにより第１の画像信号を取得し、前記第１の画像信号を取得した後に前記第２の発光部により前記第２の光のみを前記紙葉類に照射させて第２の画像信号を取得する撮像制御部と、
前記第１の画像信号及び前記第２の画像信号に基づいて前記紙葉類の区分先を判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に基づいて前記紙葉類を区分する区分集積部と、
を具備する紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像読取装置、及び紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の紙葉類の検査を行う紙葉類処理装置が実用化されている。紙葉類処理装置は、紙葉類から蛍光及び残光を検出する画像読取装置を備える。紙葉類は、蛍光体を含有した蛍光インクにより印刷された図柄を有する。蛍光体は、例えば紫外線などの所定の波長の光（励起光）により励起されて光（蛍光）を発する状態になる。また、蛍光体は、励起光の照射が終了した場合に時間と共に徐々に減衰する光（残光）を発する状態になる。画像読取装置は、励起光を照射しているタイミングで蛍光の画像である蛍光画像を読み取り、励起光の照射を中断した状態で残光の画像である残光画像を読み取る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許２０１０−１９１８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蛍光体及び燐光体は、発光強度が飽和するまでに時間を要する。特に、燐光体は、蛍光体に比べて発光強度が飽和するまでの時間が長い。この為、画像読取装置は、蛍光体及び燐光体発光強度が飽和するまでの間励起光を紙葉類に照射する時間を確保する必要があり、スループットの低下の原因になるという課題がある。
【０００５】
そこで本発明は、高速に紙葉類から画像を読み取る画像読取装置、及び紙葉類処理装置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】
【０００６】
一実施形態に係る画像読取装置は、センサと、光源と、撮像制御部と、を具備する。センサは、所定の波長帯域を感度領域とし、紙葉類からの光に応じて画像信号を取得する。光源は、前記センサの感度領域内の波長の第１の光を発光する第１の発光部と、前記センサの感度領域外であり且つ前記紙葉類に塗布された蛍光体を励起させる波長の前記第２の光を発光する第２の発光部と、を有する。撮像制御部は、前記第１の発光部及び前記第２の発光部により前記第１の光と前記第２の光とを前記紙葉類に照射させて前記センサにより第１の画像信号を取得し、前記第１の画像信号を取得した後に前記第２の発光部により第２の光のみを前記紙葉類に照射させて第２の画像信号を取得する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の構成例について説明するための図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の構成例について説明するための図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る画像読取装置の構成例について説明するための図である。
【図４】図４は、一実施形態に係るセンサの感度特性について説明するための図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る蛍光体の蛍光発光の時間特性について説明するための図である。
【図６】図６は、一実施形態に係る燐光体の燐光発光の時間特性について説明するための図である。
【図７】図７は、一実施形態に係る画像読取装置の動作について説明するための図である。
【図８】図８は、一実施形態に係る画像読取装置の動作について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る画像読取装置、及び紙葉類処理装置について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置１の搬送系の構成例を示す。また、図２は、紙葉類処理装置１の制御系の構成例を示す。  
紙葉類処理装置１は、紙葉類２に対して種々の検査を行い、検査結果に基づいて紙葉類２を識別し、識別結果に基づいて紙葉類を区分して集積する。例えば、紙葉類処理装置１は、紙葉類２から種々の画像を取得し、取得した画像に基づいて紙葉類２の券種、真偽、及び正損などを識別する。
【００１０】
図１に示すように、紙葉類処理装置１は、供給部１１、分離ローラ１２、搬送路１３、検査部１４、第１のゲート１５、排除搬送路１６、排除集積部１７、区分集積部１８、第２のゲート１９、損券集積部２０、裁断部２１、及び主制御部２２を備える。また、図２に示すように紙葉類処理装置１は、搬送制御部５１、区分制御部５２、操作部５３、表示部５４、及び通信部５５を備える。
【００１１】
供給部１１は、紙葉類処理装置１に取り込む紙葉類２をストックする。供給部１１は、重ねられた状態の紙葉類２をまとめて受け入れる。
【００１２】
分離ローラ１２は、供給部１１の端部に設置される。供給部１１に投入された紙葉類２の束から紙葉類２を一枚ずつ搬送路１３に取り込む。例えば、分離ローラ１２は、紙葉類２を一定の周期で搬送路１３を取り込む。
【００１３】
搬送路１３は、紙葉類２を紙葉類処理装置１内の各部に搬送する搬送部である。搬送路１３は、図示されない搬送ベルト、駆動プーリ、及び駆動モータなどを備える。搬送路１３は、駆動モータを駆動して駆動プーリを回転させることによって、駆動プーリに掛け回された搬送ベルトを一定の速度で動作させる。搬送路１３は、分離ローラ１２により取り込まれた紙葉類２を一対の搬送ベルトにより挟んだ状態で一定速度で搬送する。なお、搬送路１３において分離ローラ１２に近い側を上流側、逆側を下流側として説明する。
【００１４】
検査部１４は、搬送路１３により搬送されている紙葉類２に対して種々の検査を行う。検査部１４は、検査結果に紙葉類２を識別する。具体的には、検査部１４は、紙葉類２の券種、真偽、及び正損などを識別する。検査部１４は、識別結果を主制御部２２に通知する。
【００１５】
検査部１４は、例えば、画像読取部３１、厚み検査部３２、及び図示されない他の検査部３３を備える。また、図２に示されるように、検査部１４は、画像読取部３１、厚み検査部３２、及び他の検査部３３による検査結果に基づいて紙葉類２を識別する統合判定部３４を備える。画像読取部３１は、紙葉類２から画像を取得する。画像読取部３１は、紙葉類２から例えば赤色（Ｒ）青色（Ｂ）及び緑色（Ｇ）のカラー画像、赤外画像（ＩＲ画像）、蛍光画像、及び残光画像などを読み取る。画像読取部３１の詳細な構成については後述する。厚み検査部３２は、搬送路１３により搬送される紙葉類２の厚みを検査する。さらに、検査部１４は、紙葉類２から磁気を検出する磁気センサなどを他の検査部３３として備えていてもよい。
【００１６】
統合判定部３４は、画像読取部３１、厚み検査部３２、及び他の検査部３３による検査結果に基づいて、紙葉類２の券種、真偽、正損、及び二枚取りなどを判定する。例えば、統合判定部３４は、判定の基準となる基準データが記憶されたメモリを備える。具体的には、基準データは、紙葉類の券種毎のカラー画像、赤外画像、蛍光画像、及び残光画像などである。統合判定部３４は、紙葉類２から読み取ったカラー画像、赤外画像、蛍光画像、及び残光画像と、メモリに記憶されている基準データとを比較することによって、紙葉類２の券種、真偽、及び正損などを判定する。統合判定部３４は、紙葉類２の券種、真偽、正損、及び二枚取りなどの判定結果を主制御部２２に通知する。
【００１７】
また、統合判定部３４は、厚み検査部３２により検出された紙葉類２の厚みに基づいて、紙葉類２の二枚取りを検出する。例えば、統合判定部３４は、厚み検査部３２により検出された紙葉類２の厚みの値が予め設定された閾値以上である場合に紙葉類２が二枚取りされたと判定する。統合判定部３４は、紙葉類２が二枚取りされたと判定した場合にその旨を主制御部２２に通知する。
【００１８】
第１のゲート１５は、検査部１４の下流側に設けられる。第１のゲート１５は、紙葉類２の搬送先を排除搬送路１６の終端に設けられた排除集積部１７側と区分集積部１８側とで切り替える為の機構である。
【００１９】
排除搬送路１６は、第１のゲート１５により分岐された紙葉類２を排除集積部１７に搬送する。排除搬送路１６の構成は、搬送路１３と同様である。
【００２０】
排除集積部１７は、排除搬送路１６の終端に設けられる。排除集積部１７は、排除搬送路１６により搬送された紙葉類２を集積する。
【００２１】
区分集積部１８は、紙葉類２を区分した上で集積する。区分集積部１８は、第１のゲート１５の下流に設けられる。区分集積部１８は、図１に示すように、第３のゲート４１、第４のゲート４２、第５のゲート４３、第６のゲート４４、第１の集積庫４５、第２の集積庫４６、第３の集積庫４７、及び第４の集積庫４８を備える。
【００２２】
第３のゲート４１は、紙葉類２の搬送先を第１の集積庫４５と下流側の搬送路１３とで切り替える為の機構である。第１の集積庫４５は、第３のゲート４１により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。第４のゲート４２は、紙葉類２の搬送先を第２の集積庫４６と下流側の搬送路１３とで切り替える為の機構である。第２の集積庫４６は、第４のゲート４２により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。第５のゲート４３は、紙葉類２の搬送先を第３の集積庫４７と下流側の搬送路１３とで切り替える為の機構である。第３の集積庫４７は、第５のゲート４３により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。第６のゲート４４は、紙葉類２の搬送先を第４の集積庫４８と下流側の搬送路１３とで切り替える為の機構である。第４の集積庫４８は、第６のゲート４４により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。さらに、第１の集積庫４５、第２の集積庫４６、第３の集積庫４７、及び第４の集積庫４８は、それぞれ所定の枚数の紙葉類２が集積されるごとに紙葉類２の束を結束する構成であってもよい。
【００２３】
第２のゲート１９は、紙葉類２の搬送先を損券集積部２０と裁断部２１とで切り替える為の機構である。第２のゲート１９は、区分集積部１８の下流に設けられる。
【００２４】
損券集積部２０は、第２のゲート１９により分岐された搬送路１３の一方の終端に設けられる。損券集積部２０は、第２のゲート１９により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を集積する。
【００２５】
裁断部２１は、第２のゲート１９により分岐された搬送路１３の他方の終端に設けられる。裁断部２１は、第２のゲート１９により分岐されて搬送されてきた紙葉類２を裁断する。
【００２６】
主制御部２２は、紙葉類処理装置１の動作を統合的に制御する。主制御部２２は、ＣＰＵと、メモリと、を備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。主制御部２２は、ＣＰＵによりメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を実行する。
【００２７】
例えば、主制御部２２は、統合判定部３４による判定結果に基づいて、紙葉類２を計数する。主制御部２２は、統合判定部３４による判定結果に基づいて、紙葉類２の搬送先（区分先）を判定する。主制御部２２は、図２に示す搬送制御部５１及び区分制御部５２を制御することによって、各ゲート及び搬送路１３の動作を制御する。主制御部２２は、決定した紙葉類２の搬送先に応じて搬送制御部５１及び区分制御部５２を制御することによって、決定した搬送先に紙葉類２を搬送させる。
【００２８】
搬送制御部５１は、搬送路１３、及び排除搬送路１６の動作を制御する。搬送制御部５１は、例えば、主制御部２２の制御に基づいて搬送路１３及び排除搬送路１６の駆動モータを駆動することにより紙葉類２の搬送を制御する。
【００２９】
区分制御部５２は、第１のゲート１５、第２のゲート１９、第３のゲート４１、第４のゲート４２、第５のゲート４３、及び第６のゲート４４などの各ゲートの動作を制御する。区分制御部５２は、例えば主制御部２２の制御に基づいて各ゲートを切り替えることにより、主制御部２２が指示した搬送先に紙葉類２を搬送させる。
【００３０】
操作部５３は、オペレータによる各種操作入力を操作部により受け付ける。操作部５３は、オペレータにより入力される操作に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号を主制御部２２に伝送する。
【００３１】
表示部５４は、主制御部２２の制御に基づいて種々の画面を表示する。例えば、表示部５４は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作部５３と表示部５４とは、タッチパネルとして一体に形成されていてもよい。
【００３２】
通信部５５は、紙葉類処理装置１に接続される外部機器、または記憶媒体とデータの送受信を行う。例えば、通信部５５は、ディスクドライブ、ＵＳＢコネクタ、ＬＡＮコネクタ、またはデータの送受信が可能な他のインターフェースなどを備える。紙葉類処理装置１は、通信部５５に接続される外部機器、または記憶媒体からデータを取得することができる。また、紙葉類処理装置１は、通信部５５に接続される外部機器、または記憶媒体に処理結果を伝送することもできる。
【００３３】
主制御部２２は、統合判定部３４から通知された判定結果に基づいて、紙葉類２の搬送先を決定する。例えば、主制御部２２は、紙葉類２の搬送先を排除集積部１７、第１の集積庫４５、第２の集積庫４６、第３の集積庫４７、第４の集積庫４８、損券集積部２０、及び裁断部２１の中から決定する。
【００３４】
例えば、主制御部２２は、統合判定部３４により二枚取りであると判定された紙葉類２の搬送先を排除集積部１７に決定する。また例えば、主制御部２２は、統合判定部３４により偽券であると判定された紙葉類２の搬送先を排除集積部１７に決定する。
【００３５】
また、主制御部２２は、統合判定部３４により損券であると判定された紙葉類２の搬送先を損券集積部２０または裁断部２１に決定する。例えば、主制御部２２は、設定に応じて損券の搬送先を損券集積部２０または裁断部２１に決定する。具体的には、主制御部２２は、損券を集積する設定である場合、損券の搬送先を損券集積部２０に決定する。また、主制御部２２は、損券を裁断する設定である場合、損券の搬送先を裁断部２１に決定する。
【００３６】
また、主制御部２２は、統合判定部３４により正券であると判定された紙葉類２の搬送先を区分集積部１８の中のいずれかの集積庫に決定する。例えば、主制御部２２は、統合判定部３４により判定された紙葉類２の券種ごとに異なる集積庫を搬送先として決定する。すなわち、主制御部２２は、第１の集積庫４５、第２の集積庫４６、第３の集積庫４７、及び第４の集積庫４８のそれぞれに異なる券種の紙葉類２が集積されるように搬送制御部５１、及び区分制御部５２を制御する。
【００３７】
なお、紙葉類処理装置１により処理する紙葉類２は、蛍光体を含有した蛍光インクにより印刷された図柄と、赤外インクにより印刷された図柄と、カラーインクにより印刷された図柄と、を有する。蛍光体は、例えば紫外線などの所定の波長の光（励起光）により励起されて光（蛍光）を発する状態になる。また、蛍光体は、励起光の照射が終了した場合に時間と共に徐々に減衰する光（残光）を発する状態になる。
【００３８】
蛍光体には、励起光に対する応答が速い蛍光特性を有する蛍光体と、励起光に対する応答が遅い燐光特性を有する蛍光体（燐光体とも称する）と、がある。蛍光特性を有する蛍光体は、励起光の照射が終了してから蛍光を発しない状態になるまでの時間が燐光体に比べて短い。この為、励起光の照射が終了して蛍光体が発光しない状態になってから燐光体が発光しない状態になるまでの間に、燐光体の残光の検出が可能になる。
【００３９】
なお、蛍光体及び燐光体は、それぞれ不可視光を励起光とする素材により構成される。例えば、蛍光体及び燐光体は、不可視光である紫外線（ＵＶ）を励起光として蛍光を発する。
【００４０】
次に、画像読取部３１の構成例について説明する。  
画像読取部３１は、励起光を照射しているタイミングで蛍光の画像である蛍光画像を読み取り、励起光の照射を中断した状態で残光の画像である残光画像を読み取る。また、画像読取部３１は、紙葉類２に対して可視光または近赤外光を照射しているタイミングでカラー画像及び赤外画像を読み取る。画像読取部３１は、紙葉類２に対して照射する光の波長を変えながら画像を読み取ることにより、異なる波長の光を１つの光学系及びセンサによって読み取る。
【００４１】
図３は、画像読取部３１の構成の例を示す。画像読取部３１は、撮像部６１、制御部６２、及び信号処理部６３を備える。
【００４２】
撮像部６１は、搬送路１３によって一定の速度で搬送されている紙葉類２の画像を取得する。撮像部６１は、制御部６２の制御に従って紙葉類２に対して照射する光の波長を変えながら画像を取得する。撮像部６１は、センサ６５、レンズ６６、光源６７、及びガラスカバー６８を備える。
【００４３】
センサ６５は、光を電気信号に変換する画素を複数備える撮像素子である。センサ６５は、例えば、モノクロのラインイメージセンサである。すなわち、センサ６５は、ライン状に配列された複数の画素を備える撮像面を有する。センサ６５は、制御部６２の制御に従って撮像面に結像された像を電気信号に変換することにより、紙葉類２の１ライン分の画像信号を取得する。
【００４４】
図４は、センサ６５の感度特性の例を示す図である。センサ６５は、紫外線に対して感度持たず、可視光である青、緑、赤、及び不可視光である近赤外（ＩＲ）光に対して感度を持つ。すなわち、センサ６５は、検査する紙葉類２に用いられている蛍光体及び燐光体の励起光である波長帯域の光に対して感度を持たず、青から近赤外までの波長帯域の光に対して感度を持つように構成されている。より具体的には、センサ６５は、紫外線の波長帯域である４００ｎｍ未満の波長の光に対して感度を持たない構成である。センサ６５は、例えば上記のような特性を有するＣｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）またはＣｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）などの撮像素子により構成されていてもよいし、紫外線を透過せず、青から近赤外までの波長の光を透過するフィルタ（ロングパスフィルタ、バンドパスフィルタなど）を備える構成であってもよい。
【００４５】
レンズ６６は、読取範囲からの光をセンサ６５の撮像面に結像させる光学系である。レンズ６６の読取範囲は、例えば紙葉類２が搬送される搬送面上のライン状の範囲である。レンズ６６は、例えばセルフォック（登録商標）レンズなどの自己収束型レンズにより構成される。
【００４６】
光源６７は、光を紙葉類２に対して照射する光源である。光源６７は、少なくともレンズ６６の読取範囲に対して光を照射する。光源６７は、例えば、光を発するＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子からの光をレンズ６６の読取範囲に照射させる導光部材と、を備える。
【００４７】
光源６７は、制御部６２の制御に従って紙葉類２に照射する光の波長を切り替える。例えば、光源６７は、それぞれ異なる波長の光を発する複数のＬＥＤ素子（発光部）を備える。光源６７は、制御部６２の制御に基づいて、複数のＬＥＤ素子の点灯状態を個別に切り替えることにより、紙葉類２に照射する光の波長を切り替える。より具体的には、光源６７は、紫外線、青、緑、赤、及び近赤外の波長帯域の光をそれぞれ発する複数のＬＥＤ素子を備える。光源６７は、制御部６２の制御に基づいて、複数のＬＥＤ素子の点灯状態を個別に切り替えることにより、紫外線、青、緑、赤、及び近赤外の中のいずれか、または複数の波長の光を紙葉類２に照射する。
【００４８】
ガラスカバー６８は、紙粉がレンズ６６及び光源６７に付着することを防ぐ保護部材である。
【００４９】
撮像部６１は、光源６７の発光波長を切り替えながらセンサ６５により画像信号を取得することにより、青色、緑色、赤色、赤外光、及び紫外線により蛍光体及び燐光体が励起されることによって得られる蛍光及び残光の画像信号を取得する。
【００５０】
制御部６２は、画像読取部３１の各部の動作を制御する撮像制御部である。制御部６２は、ＣＰＵと、メモリと、を備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。主制御部２２は、ＣＰＵによりメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を実行する。制御部６２は、撮像部６１のセンサ６５のスキャンのタイミングと、光源６７の発光のタイミング及び発光波長を制御する。
【００５１】
信号処理部６３は、撮像部６１により撮像されたに画像信号に対して信号処理を行う。例えば、信号処理部６３は、撮像部６１により取得したアナログの画像信号をディジタル変換することにより、画像データを取得する。信号処理部６３は、撮像部６１により取得された１ライン分の画像信号を画像データに変換し、複数ラインの画像データを連結することにより、紙葉類２の画像を取得する。
【００５２】
なお、蛍光体及び燐光体は、発光強度が飽和するまでに時間を要する。特に、燐光体は、蛍光体に比べて発光強度が飽和するまでの時間が長い。図５は、蛍光体の蛍光発光の時間特性の模式図を示す。図６は、燐光体の燐光発光の時間特性の模式図を示す。鮮明な蛍光画像を取得する為に、蛍光体の発光強度が飽和するまで励起光を照射した上で蛍光画像を取得することが望ましい。また、鮮明に残光画像を取得する為に、燐光体の発光強度が飽和してから励起光の照射を停止して残光画像を取得することが望ましい。この為に、制御部６２は、光源６７による発光及びセンサ６５によるスキャンを図７及び図８に示すタイミングで実行する。
【００５３】
図７及び図８は、画像読取部３１の動作について説明する為の図である。図７は、波長ごとの光源６７の発光のタイミングと、センサ６５のスキャンのタイミングとを示すタイミングチャートである。また、図８は、画像読取部３１の動作の例を示すフローチャートである。
【００５４】
制御部６２は、図７に示す読取トリガを撮像部６１に入力することにより、センサ６５によるスキャンを実行させる。即ち、制御部６２は、読取トリガがオンにすることにより、センサ６５にスキャンを実行させる。また、制御部６２は、図７に示す各波長毎の照明トリガを撮像部６１に入力することにより、光源６７の発光のタイミングと発光波長とを制御する。
【００５５】
制御部６２は、赤色画像を取得するタイミングＴｒで光源６７から赤色の波長帯域の光と紫外線とを出力させる（ステップＳ１１）。制御部６２は、このタイミングＴｒで、センサ６５により赤色の画像信号を取得する（ステップＳ１２）。制御部６２は、センサ６５により赤色の画像信号を取得すると光源６７による赤色の波長帯域の発光を停止させる。
【００５６】
制御部６２は、青色画像を取得するタイミングＴｂで光源６７から青色の波長帯域の光と紫外線とを出力させる（ステップＳ１３）。制御部６２は、このタイミングＴｂで、センサ６５により青色の画像信号を取得する（ステップＳ１４）。制御部６２は、センサ６５により青色の画像信号を取得すると光源６７による青色の波長帯域の発光を停止させる。
【００５７】
制御部６２は、緑色画像を取得するタイミングＴｇで光源６７から緑色の波長帯域の光と紫外線とを出力させる（ステップＳ１５）。制御部６２は、このタイミングＴｇで、センサ６５により緑色の画像信号を取得する（ステップＳ１６）。制御部６２は、センサ６５により緑色の画像信号を取得すると光源６７による緑色の波長帯域の発光を停止させる。
【００５８】
制御部６２は、赤外画像を取得するタイミングＴｉｒで光源６７から近赤外の波長帯域の光と紫外線とを出力させる（ステップＳ１７）。制御部６２は、このタイミングＴｉｒで、センサ６５により赤外の画像信号を取得する（ステップＳ１８）。制御部６２は、センサ６５により赤外の画像信号を取得すると光源６７による近赤外の波長帯域の発光を停止させる。
【００５９】
制御部６２は、蛍光画像を取得するタイミングＴｕｖまで光源６７からの紫外線の出力を継続させ、このタイミングＴｕｖで、センサ６５により紫外線により励起された蛍光の画像信号を取得する（ステップＳ１９）。即ち、タイミングＴｕｖでは、光源６７は、紫外線のみを出力している状態となる。制御部６２は、センサ６５により蛍光の画像信号を取得すると光源６７による紫外線の波長帯域の発光を停止させる。
【００６０】
制御部６２は、タイミングＴａｇで、センサ６５によりタイミングＴｒからＴｕｖにかけて励起された燐光体から放出される残光の画像信号を取得する（ステップＳ２０）。タイミングＴａｇでは、光源６７は、可視光、赤外光、及び紫外線の出力を停止させている状態となる。
【００６１】
制御部６２は、センサ６５により残光の画像信号を取得すると、紙葉類２の全体を撮像したか否か判断する（ステップＳ２１）。制御部６２は、例えば、図示されない紙葉類２の位置を検出するセンサの出力に基づいて、紙葉類２の全体を撮像したか否か判断する。また、制御部６２は、主制御部２２の制御に基づいて紙葉類２の全体を撮像したか否か判断する構成でもよい。
【００６２】
紙葉類２の全体を撮像していないと判断した場合（ステップＳ２１、ＮＯ）、制御部６２は、ステップＳ１１の処理に移行する。これにより、制御部６２は、タイミングＴｒからタイミングＴｕｖまでの処理を１周期として繰り返しスキャンを行うことにより、紙葉類２の全体から赤色の画像信号、青色の画像信号、緑色の画像信号、赤外の画像信号、蛍光の画像信号、及び残光の画像信号を取得する。
【００６３】
信号処理部６３は、複数ラインの画像信号をディジタル変換して連結することにより、紙葉類２の全体の画像データを取得する（ステップＳ２２）。例えば、信号処理部６３は、複数ラインの赤色の画像信号をディジタル変換して連結することにより、紙葉類２の全体の赤色画像データを取得する。信号処理部６３は、複数ラインの青色の画像信号をディジタル変換して連結することにより、紙葉類２の全体の青色画像データを取得する。信号処理部６３は、複数ラインの緑色の画像信号をディジタル変換して連結することにより、紙葉類２の全体の緑色画像データを取得する。信号処理部６３は、複数ラインの赤外の画像信号をディジタル変換して連結することにより、紙葉類２の全体の赤外画像データを取得する。信号処理部６３は、複数ラインの蛍光の画像信号をディジタル変換して連結することにより、紙葉類２の全体の蛍光画像データを取得する。信号処理部６３は、複数ラインの残光の画像信号をディジタル変換して連結することにより、紙葉類２の全体の残光画像データを取得する。
【００６４】
上記の処理によると、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データを取得するタイミングでも励起光が紙葉類２に照射されている為、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データにも蛍光が映り込む。制御部６２は、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データから蛍光画像データを減算することにより、蛍光の影響を除去する。
【００６５】
制御部６２は、ステップＳ２２で蛍光画像データを取得したか否か判断する（ステップＳ２３）。蛍光画像データを取得したと判断した場合、制御部６２は、信号処理部６３によって赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データから蛍光画像データを減算する（ステップＳ２４）。制御部６２は、各画像データを出力し（ステップＳ２５）、１枚分の紙葉類２の画像読取処理を終了する。制御部６２は、例えば、蛍光画像データを減算した赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データを統合判定部３４に出力する。また、制御部６２は、例えば、蛍光画像データも統合判定部３４に出力する。
【００６６】
また、ステップＳ２３で、蛍光画像データを取得していないと判断した場合、制御部６２は、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データを出力し（ステップＳ２６）、１枚分の紙葉類２の画像読取処理を終了する。制御部６２は、例えば、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データを統合判定部３４に出力する。
【００６７】
上記した構成によると、画像読取部３１は、光源６７の発光波長を赤色、青色、緑色、及び近赤外と切り替えつつセンサ６５によるスキャンを行うことにより赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データを取得する。さらに、画像読取部３１は、赤色、青色、緑色、及び近赤外で光源６７を発光させている間に光源６７から紫外線の出力を継続して行わせる。またさらに、画像読取部３１は、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データの取得が完了した後に光源６７からの紫外線の出力を継続させた状態で蛍光画像データを取得する。またさらに、画像読取部３１は、蛍光画像の取得が完了した後に光源６７からの紫外線の出力を停止させて残光画像データを取得する。
【００６８】
この結果、画像読取部３１は、センサ６５の感度波長帯域ではない励起光と、励起光を除く他の波長の光（センサ６５の感度波長帯域の光）と、を同時に紙葉類２に照射することができる。即ち、画像読取部３１は、励起光とは異なる波長の光を紙葉類２に照射する間に励起光を継続して紙葉類２に照射することで、励起光を紙葉類２に照射する時間を蛍光及び残光の撮像前に確保することができる。この結果、励起光とは異なる波長の光の読取が完了してから励起光を紙葉類２に対して照射する構成に比べて、画像読取部３１は、蛍光画像データ及び残光画像データを取得する為の時間を短縮することができる。この結果、画像読取部３１は、紙葉類２の画像読取のスループットを向上させることができる。また、画像読取部３１は、紙葉類２の搬送方向の分解能を高めることもできる。
【００６９】
さらに、画像読取部３１は、励起光を紙葉類２に照射する時間を蛍光及び残光の撮像前に確保することにより、安定した状態で蛍光及び残光の読取を行うことができる。即ち、蛍光及び残光から検出した画像信号のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００７０】
またさらに、画像読取部３１は、異なる波長の光を１つの光学系及びセンサによって読み取ることができる為、省スペース化及び低コスト化が見込める。
【００７１】
なお、上記した実施形態では、図８のステップＳ２４で示したように、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データから蛍光画像データを減算する構成であると説明したがこの構成に限定されない。蛍光体は、発光が安定（飽和）するまでに時間を要する為、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データの取得までに発行が飽和していない可能性がある。そこで、画像読取部３１は、各画像データ毎に補正係数を予め例えば制御部６２のメモリ等に記憶しておき、補正係数を蛍光画像データを乗じた上で赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データから減算する構成であってもよい。
【００７２】
例えば、蛍光体の発光が飽和した状態の発光強度をＦｍａｘとし、赤色画像データを読み取るタイミングＴｒでの蛍光体の発光強度をＦｒとした場合、画像読取部３１は、蛍光画像データの画素値に補正係数Ｆｒ／Ｆｍａｘを乗じることによって、赤色画像データから減算する蛍光補正データを作成する。
【００７３】
画像読取部３１は、蛍光体の発光が飽和していない場合であっても、蛍光の発光強度を推定することにより得られた蛍光補正データを赤色画像データから減算することにより、蛍光の影響を適切に抑えることができる。なお、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データについても同様の処理によって蛍光の影響を適切に抑えることができる為、説明を省略する。このような構成によると、画像読取部３１は、さらに安定して赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データを取得することができる。
【００７４】
なお、上記の実施形態では、画像読取部３１は、蛍光及び残光を読み取って蛍光画像データ及び残光画像データを取得する構成であるとして説明したが、この構成に限定されない。画像読取部３１は、蛍光と残光とのいずれかを読み取る構成であってもよい。即ち、画像読取部３１は、蛍光画像データと残光画像データとのいずれかを取得する構成であってもよい。
【００７５】
また、上記の実施形態では、画像読取部３１は、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データから蛍光画像データを減算する構成であると説明したがこの構成に限定されない。画像読取部３１は、赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データから予め設定されたデータ、即ち固定の値を減算する構成であってもよい。赤色画像データ、青色画像データ、緑色画像データ、及び赤外画像データに映り込んでいると想定される蛍光の発光強度に応じて設定された固定値を減算する構成によると、減算用の減算に要する処理負担を軽減することができる。
【００７６】
なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【００７７】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…紙葉類処理装置、２…紙葉類、１１…供給部、１２…分離ローラ、１３…搬送路、１４…検査部、１５…第１のゲート、１６…排除搬送路、１７…排除集積部、１８…区分集積部、１９…第２のゲート、２０…損券集積部、２１…裁断部、２２…主制御部、３１…画像読取部、３２…厚み検査部、３３…他の検査部、３４…統合判定部、５１…搬送制御部、５２…区分制御部、５３…操作部、５４…表示部、５５…通信部、６１…撮像部、６２…制御部、６３…信号処理部、６５…センサ、６６…レンズ、６７…光源、６８…ガラスカバー。
【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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