JP4531848B1 - 帳票読取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置近傍での十分な磁界強度と、装置遠方での磁界強度の低減と、装置の小型化を実現することのできる帳票読取り装置を提供する。
【解決手段】 帳票読取り装置１は、パスポート２に実装されたＩＣチップ５の記録情報を無線通信で読み取るためのループアンテナ６と、パスポート２に設けられた読取り領域の画像情報を光学的に読み取るための画像読取り面３と、読み取った記録情報または画像情報を処理するためのディジタル回路部７を備えている。ループアンテナ６は、大ループ８と小ループ９とを有する非対称８の字ループアンテナであり、画像読取り面３は、大ループ８の内部に配置されており、ディジタル回路部７は、大ループ８より磁界密度の高い小ループ９の近傍に配置されている。装置１の上面は、パスポート２が載置される載置面４と画像読取り面３とから構成され、載置面４の面積は画像読取り面３の面積より小さい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＩＣチップの読取り機能を備えた帳票読取り装置に関するものである。

従来、帳票（パスポートなど）のＩＣチップの読取り機能を備えた帳票読取り装置が知られている。このような帳票読取り装置では、ＩＣチップの情報を無線通信で読み取るためにループアンテナが使用されている。そして、このループアンテナとしては、見開かれた状態で下向きに載置された帳票（パスポートなど）の全体を囲む円形のループアンテナが使用されている。このような帳票読取り装置では、装置近傍ではＩＣチップの読取りに十分な磁界強度が必要とされる一方、装置遠方では隣接設置機器への影響を考慮して磁界強度を低減することが要求される。ところが、従来の円形のループアンテナでは、装置近傍の磁界強度を強くすると、装置遠方での磁界強度が過大となってしまうという問題があった。

そこで、装置遠方での磁界強度を低減するために、８の字状のループアンテナを使用したパスポートリーダが提案されている（例えば特許文献１参照）。８の字状のループアンテナでは、対称な二つのループを流れる電流の向きが互いに逆向きになるため、二つのループから発生する磁界も逆向きになり、装置遠方では二つのループから発生する磁界が互いに相殺される。これにより、装置近傍での十分な磁界強度と、装置遠方での磁界強度の低減が実現されていた。

特表２００８−５１５０８６号公報

しかしながら、従来のパスポートリーダでは、８の字状のループアンテナの二つのループのうち、一方のループを大きく設計しようとした場合（例えば、見開かれたパスポートの片方のページの画像だけ大きく撮影できるように設計した場合）には、対称であるもう一方のループも同じように大きく設計する必要がある。したがって、そのような場合には2つのループに角度を持たせて配置するなどして寸法をつめても、装置の小型化が困難になるという問題があった。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、装置近傍での十分な磁界強度と、装置遠方での磁界強度の低減と、装置の小型化を実現することのできる帳票読取り装置を提供することを目的とする。

本発明の帳票読取り装置は、帳票に実装されたＩＣチップの記録情報を無線通信で読み取るためのループアンテナと、前記帳票に設けられた読取り領域の画像情報を光学的に読み取るための画像読取り面と、読み取った前記記録情報または前記画像情報を処理するための回路部と、を備えた帳票読取り装置において、前記ループアンテナは、大ループと小ループとを有する非対称８の字ループアンテナであって、前記帳票読取り装置の上部に配置されており、前記画像読取り面は、前記帳票読取り装置の上面において前記大ループの内部に配置されており、前記回路部は、前記帳票読取り装置の内部において前記小ループの下方、かつ、前記大ループに比べて前記小ループの近傍に配置されており、前記小ループの磁界密度は、前記大ループの磁界密度より高く、前記帳票読取り装置の上面は、前記帳票が載置される載置面と前記画像読取り面とから構成されており、前記載置面の前記上面における面積は、前記画像読取り面の前記上面における面積より小さい構成を有している。

この構成により、装置近傍での十分な磁界強度と、装置遠方での磁界強度の低減と、装置の小型化を実現することができる。つまり、大ループ側に読取り面を配置することで、装置を小型化したとしても、読取り面として十分に大きな面積を確保できる。この場合、非対称の８の字アンテナを採用しているので、例えば、大ループを大きくした分だけ、小ループを小さく設計することができ、これにより、画像読取り面として十分に大きな面積を確保しつつ、装置の大型化を防ぐ（小型化を図る）ことが可能になる。ループアンテナのループが大きいと、磁界密度が低くなり信号対ノイズの比（Ｓ／Ｎ比）が悪くなるためノイズに弱くなるが、画像読取り面の側には、読取り画像の光路を確保するための空間が広くあり遮蔽物は配置されない。つまり、読取り面の側には、大きなノイズの発生源となるような回路は配置されず、回路ノイズによるＳ／Ｎ比の劣化が小さいので、あまり磁界強度を強くしなくても、装置の近傍で十分にＩＣチップの読取りを行うことができる。一方、小ループの側には、ノイズの発生源である回路（特にデジタル回路の場合はノイズが大きくなる傾向がある）が配置されるが、ループアンテナのループが小さいので、磁界密度が高くなりＳ／Ｎ比が上がるためノイズに強くなる。したがって、回路ノイズによるＳ／Ｎ比の劣化が抑えられ、装置の近傍で十分にＩＣチップの読取りを行うことができる。このように、（非対称８の字アンテナを採用しているので装置遠方での相殺量は小さくなるが）磁界強度をあまり強くする必要がないので、装置遠方での磁界強度を十分に低く抑えられる。

また、本発明に関連する帳票読取り装置は、前記読取り領域の画像情報を光学的に読み取る撮像手段と、前記読取り領域の読取り画像の光路を変換する光路変換手段と、を備え、前記光路変換手段は、前記大ループ側に配置されており、前記撮像手段は、前記小ループ側に配置されている構成を有している。

この構成により、大ループ側（例えば画像読取り面の下側）に配置された光路変換手段（例えば反射ミラー）によって読取り画像の光路の向きが変えられ、小ループ側（ディジタル回路と同じ側）に配置された撮像手段によって読取り画像が撮影される。これにより、装置を小型化したとしても（限られた装置内部の空間の中で）、光路長を長くとる（被写界深度を深くとる）ことができ、帳票の浮きが生じても良好な読取り画像を得ることができ、装置の大型化を防ぐ（小型化を図る）ことが可能になる。また、この場合、光路変換手段は、大きなノイズの発生源とはならない（回路ノイズによるＳ／Ｎの劣化が小さい）ので、あまり磁界強度を強くしなくても、装置の近傍で十分にＩＣチップの読取りを行うことができる。

また、本発明の帳票読取り装置では、前記画像読取り面には、前記帳票が見開かれた状態で下向きに載置され、前記画像読取り面の大きさは、前記帳票の見開き半分以上の大きさに設定されている構成を有している。

この構成により、パスポート、通帳等のある程度大きさが決まっている帳票を対象とした読取装置では、帳票の読取り画像に見開き半分以上が含まれるようになり、帳票の綴じ部が含まれるため、綴じ部近傍の情報も読みこめるようになり、帳票の読取り領域の画像情報として十分な情報を得ることができる。そのためには、画像読取り面として大きな面積を確保する必要があるが、この場合、非対称の８の字アンテナを採用しているので、例えば、大ループを大きくした分だけ、小ループを小さく設計することができ、これにより、画像読取り面として十分に大きな面積を確保しつつ、装置の大型化を防ぐ（小型化を図る）ことが可能になる。

また、本発明の帳票読取り装置は、前記画像読取り面に隣接する位置に、前記画像読取り面に載置される前記帳票を位置決めするためのＬ字ガイドを備え、前記Ｌ字ガイドは、前記大ループ側に配置されており、かつ、前記大ループと前記小ループの間のアンテナ交点の上側には配置されていない構成を有している。

この構成により、画像読取り面に帳票を載置するときに、Ｌ字ガイドに帳票を当てることによって容易に位置決めすることができる。この場合、Ｌ字ガイドがアンテナ交点の上側に配置されていないので、画像読取り面に帳票を載置するときにアンテナ交点の上側を通過させて帳票をＬ字ガイドに突き当てることにより、ループアンテナ上に帳票を見開いた状態で載置することができる。

本発明は、非対称な８の字ループアンテナを採用することにより、装置近傍での十分な磁界強度と、装置遠方での磁界強度の低減と、装置の小型化を実現することができるという効果を有する帳票読取り装置を提供することができるものである。

本実施の形態における帳票読取り装置の斜視図 帳票読取り装置の一部を分解した斜視図 帳票読取り装置の側断面図 アンテナパターンの説明図

以下、本発明の実施の形態の帳票読取り装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、パスポートリーダ等に用いられる帳票読取り装置の場合を例示する。

本実施の形態の帳票読取り装置の構成を、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本実施の形態の帳票読取り装置の斜視図であり、図２は、帳票読取り装置の一部を分解した斜視図である。図３は、帳票読取り装置の側断面図であり、図４は、アンテナパターンを説明するための図である。図１〜図４に示すように、帳票読取り装置１の上面には、パスポート２を載せるための画像読取り面３と載置面４が設けられている。この画像読取り面３と載置面４の上に、パスポート２が見開かれた状態で下向きに載置される。この場合、画像読取り面３の大きさは、パスポート２の見開き半分以上の大きさ（つまり、パスポート２の綴じ部が画像に含まれるような大きさ）に設定されている。

この帳票読取り装置１には、パスポート２に実装されたＩＣチップ５の記録情報を無線通信で読み取るためのループアンテナ６と、読み取った記録情報と画像情報を処理するためのディジタル回路部７が設けられている（図１および図２参照）。ループアンテナ６は、大ループ８と小ループ９とを有する非対称８の字ループアンテナ６である（図４参照）。この場合、画像読取り面３は、大ループ８側（図３における右側）に配置されており、ディジタル回路部７は、小ループ９側（図３における左側）に配置されている（図３参照）。

また、帳票読取り装置１には、画像読取り面３上に置かれたパスポート２の内容を光学的に読み取るカメラ１０と、画像読取り面３上に置かれたパスポート２を下側から照らす照明ユニット１１が内蔵されている（図３参照）。カメラ１０は、照明ユニット１１によって照らされたパスポート２の画像を、透明なガラス板を通して下側から撮影できるように構成されている。また、帳票読取り装置１には、反射ミラー１２が設けられており、カメラ１０は、反射ミラー１２を介してパスポート２の画像を撮影するように配置されている。パスポート２の読取り領域には、所有者の氏名や国籍などの個人情報が機械読取り可能に記載されている。また、この読取り領域には、所有者の顔写真が貼り付けられている。このような画像情報が、カメラ１０によって読み取られ、ディジタル回路部７で処理される。この場合、カメラ１０は、小ループ９側（図３における左側）に配置されており、反射ミラー１２は、大ループ８側（図３における右側）に配置されている。ここでは、カメラ１０は、本発明の撮影手段に相当し、反射ミラー１２は、本発明の光路変換手段に相当する。

また、帳票読取り装置１の上面には、画像読取り面３に隣接する位置に、画像読取り面３に載置されるパスポート２を位置決めするためのＬ字ガイド１３が設けられている。この場合、Ｌ字ガイド１３は、大ループ８側に配置されており、かつ、大ループ８と小ループ９の間のアンテナ交点１４の上側には配置されていない。また、このＬ字ガイド１３には、載置されたパスポート２の端部を差し込む差込み凹部１５が設けられており、差込み凹部１５の天井面によって、パスポート２の端部の浮き上がりが防止されている。そして、この差込み凹部１５の天井面からは、パスポート２を検出するためのＬＥＤ１６の光が照射されるように構成されている。この場合、ＬＥＤ１６の照射位置Ｐは、パスポート２の端部に対応する位置に設定されている（図４参照）。一般に、パスポート２の端部には情報が記載されていない（情報は中央部に記載されている）ことが多いので、パスポート２の検出位置には端部を用いるのが適切である。

また、帳票読取り装置１の奥側（図３および図４の右側）には、電源スイッチ１７や外部機器との接続用のインターフェース１８などが設けられている。つまり、このような電源スイッチ１７やインターフェース１８などが設けられていない側が、帳票読取り装置１の手前側（図３および図４の左側）である。帳票読取り装置１を使用するときには、パスポート２を開いて下向きにした状態で、帳票読取り装置１の手前側から奥側へスライドさせて差し込み、パスポート２の２辺をＬ字ガイド１３に突き当てると、画像読取り面３と載置面４の上にパスポート２が位置決めされてセットされる。

ここで、図４を参照して、非対称の８の字ループアンテナ６のアンテナパターンについて詳しく説明する。図４に示すように、ループアンテナ６の大ループ８の奥行き方向（図４の左右方向）の幅Ｄ１は、小ループ９の奥行き方向の幅Ｄ２より大きく設定されている。一方、ループアンテナ６の大ループ８の左右方向（図４の上下方向）の幅は、小ループ９の左右方向の幅と同じに設定されている。そして、大ループ８は、反射ミラー１２の側に配置されており、小ループ９は、カメラ１０の側に配置されているといえる。また、大ループ８は、画像読取り面３の側に配置されており、小ループ９は、載置面４の側に配置されているともいえる。また、大ループ８は、電源スイッチ１７やインターフェース１８の側に配置されており、小ループ９は、ディジタル回路部７の側に配置されているともいえる。また、大ループ８は、Ｌ字ガイド１３のある側に配置されており、小ループ９は、Ｌ字ガイド１３のない側に配置されているともいえる。また、大ループ８は、ＬＥＤ１６のある側に配置されており、小ループ９は、ＬＥＤ１６のない側に配置されているともいえる。

以上のように構成された帳票読取り装置１について、パスポート２を読み取るときの動作を説明する。

本実施の形態の帳票読取り装置１を用いてパスポート２の読取りを行うときには、パスポート２を開いて下向きにした状態で、帳票読取り装置１の手前側から奥側へスライドさせて差し込み、パスポート２の２辺をＬ字ガイド１３に突き当てて、画像読取り面３と載置面４の上にパスポート２を位置決めしてセットする。そうすると、ＬＥＤ１６の光がパスポート２によって遮られ、パスポート２が載置されたことが検出される。

そして、パスポート２の読取り領域の画像情報がカメラ１０によって撮影されるとともに、パスポート２のＩＣチップ５の記録情報がループアンテナ６による無線通信で読み取られる。このパスポート２には、表紙と裏表紙の両方にそれぞれＩＣチップ５が内蔵されており、見開かれたパスポート２の片方のページ側のＩＣチップ５の記録情報は大ループ８によって読み取られ、もう一方のページ側のＩＣチップ５の記録情報は小ループ９によって読み取られる。また見開かれたパスポートの片方のページにのみＩＣチップがある場合はそれぞれ該当する側のアンテナでＩＣチップの記録情報を読取る。

このような本発明の実施の形態の帳票読取り装置１（符号付き）によれば、非対称な８の字ループアンテナ６を採用することにより、装置近傍での十分な磁界強度と、装置遠方での磁界強度の低減と、装置の小型化を実現することができる。つまり、本来であれば、遠方での相殺量が小さくなるので、従来の装置で採用していた通常の８の字のループアンテナ６を非対称にするようなことは考えもしないところ、本実施の形態では、あえて非対称の８の字ループアンテナ６を採用し、その大ループ８側に画像読取り面３を配置し、小ループ９側に高周波のディジタル回路を配置して、これにより、装置近傍での十分な磁界強度と、装置遠方での磁界強度の低減と、装置の小型化を実現することを可能にしたのである。

すなわち、本実施の形態では、大ループ８側に画像読取り面３を配置することで、装置を小型化したとしても、画像読取り面３として十分に大きな面積を確保できる。この場合、非対称の８の字アンテナを採用しているので、例えば、大ループ８を大きくした分だけ、小ループ９を小さく設計することができ、これにより、画像読取り面３として十分に大きな面積を確保しつつ、装置の大型化を防ぐ（小型化を図る）ことが可能になる。ループアンテナ６のループが大きいと、磁界密度が低くなりノイズに弱くなるが、画像読取り面３の側には、読取り画像の光路を確保するために遮蔽物は配置されない。つまり、画像読取り面３の側には、大きなノイズの発生源となるような回路は配置されない（回路ノイズによるＳ／Ｎの劣化が小さい）ので、あまり磁界強度を強くしなくても、装置の近傍で十分にＩＣチップ５の読取りを行うことができる。一方、小ループ９の側には、ノイズの発生源であるディジタル回路が配置されるが、ループアンテナ６のループが小さいので、磁界密度が高くなりノイズに強くなる。したがって、回路ノイズによるＳ／Ｎの劣化が抑えられ、あまり磁界強度を強くしなくても、装置の近傍で十分にＩＣチップ５の読取りを行うことができる。このように、（非対称８の字アンテナを採用しているので装置遠方での相殺量は小さくなるが）磁界強度をあまり強くする必要がないので、装置遠方での磁界強度を十分に低く抑えられる。

また、本実施の形態では、大ループ８側（例えば画像読取り面３の下側）に配置された光路変換手段（例えば反射ミラー１２）によって読取り画像の光路の向きが変えられ、小ループ９側（ディジタル回路と同じ側）に配置された撮像手段によって読取り画像が撮影される。これにより、装置を小型化したとしても（限られた装置内部の空間の中で）、光路長を長くとる（被写界深度を深くとる）ことができ、パスポート２の浮きが生じても良好な読取り画像を得ることができ、装置の大型化を防ぐ（小型化を図る）ことが可能になる。また、この場合、光路変換手段は、大きなノイズの発生源とはならない（回路ノイズによるＳ／Ｎの劣化が小さい）ので、あまり磁界強度を強くしなくても、装置の近傍で十分にＩＣチップ５の読取りを行うことができる。

また、本実施の形態では、パスポート２の読取り画像に見開き半分以上が含まれるようになり（パスポート２の綴じ部が含まれるようになり）、パスポート２の読取り領域の画像情報として十分な情報を得ることができる。そのためには、画像読取り面３として大きな面積を確保する必要があるが、この場合、非対称の８の字アンテナを採用しているので、例えば、大ループ８を大きくした分だけ、小ループ９を小さく設計することができ、これにより、画像読取り面３として十分に大きな面積を確保しつつ、装置の大型化を防ぐ（小型化を図る）ことが可能になる。

また、本実施の形態では、画像読取り面３にパスポート２を載置するときに、Ｌ字ガイド１３にパスポート２を当てることによって容易に位置決めすることができる。この場合、Ｌ字ガイド１３がアンテナ交点１４の上側に配置されていないので、画像読取り面３にパスポート２を載置するときにアンテナ交点１４の上側を通過させてパスポート２をＬ字ガイド１３に突き当てることにより、ループアンテナ６上にパスポート２を見開いた状態で載置することができる。

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。

例えば、以上の説明では、帳票読取り装置の読取り対象である帳票がパスポートである場合について例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、帳票は、例えば金融機関の通帳などであってもよい。

以上のように、本発明にかかる帳票読取り装置は、装置近傍での十分な磁界強度と、装置遠方での磁界強度の低減と、装置の小型化を実現することができるという効果を有し、パスポートリーダ等として有用である。

１ 帳票読取り装置
２ パスポート
３ 画像読取り面
４ 載置面
５ ＩＣチップ
６ ループアンテナ
７ ディジタル回路部
８ 大ループ
９ 小ループ
１０ カメラ
１２ 反射ミラー
１３ Ｌ字ガイド
１４ アンテナ交点

Claims (2)

1. 帳票に実装されたＩＣチップの記録情報を無線通信で読み取るためのループアンテナと、
   前記帳票に設けられた読取り領域の画像情報を光学的に読み取るための画像読取り面と、
   前記画像読取り面より下方に配置され、前記画像読取り面に載置された前記帳票から前記読取り領域の画像情報を光学的に読み取る撮像手段と、
   読み取った前記記録情報または前記画像情報を処理するための回路部と、
   を備えた帳票読取り装置において、
   前記ループアンテナは、大ループと小ループとを有する非対称８の字ループアンテナであって、前記帳票読取り装置の上部に配置されており、
   前記画像読取り面は、前記帳票読取り装置の上面において前記大ループの内部に配置されており、
   前記回路部は、前記帳票読取り装置の内部において前記小ループの下方、かつ、前記大ループに比べて前記小ループの近傍に配置されており、前記小ループの磁界密度は、前記大ループの磁界密度より高く、
   前記帳票読取り装置の上面は、前記帳票が載置される載置面と前記画像読取り面とから構成されており、前記載置面の前記上面における面積は、前記画像読取り面の前記上面における面積より小さいことを特徴とする帳票読取り装置。
2. 前記画像読取り面には、前記帳票が見開かれた状態で下向きに載置され、
   前記画像読取り面の大きさは、前記帳票の見開き半分以上の大きさに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の帳票読取り装置。