JP5117468B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像媒体（硬貨、メダル、カード等或いは紙幣などの紙葉類）の撮像に際して、撮像媒体の到来を検出するセンサを備えた撮像装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２００１−１２６１０２号公報がある。この公報に記載された刻印読取り装置（撮像装置）は、環状に配列したＬＥＤから外方に向けて出射させた光を、リング状の反射鏡で一旦反射させ、この反射光で硬貨を照らし出すよう構成されている。すなわち、撮像媒体である硬貨は間接照明によって、ＣＣＤで撮像されることになる。このような間接照明は、照明ムラを低減させることができ、これによって、硬貨の刻印を鮮明に撮像させることが可能である。このような撮像を可能にするために、この刻印読取り装置で、硬貨は、ガイドレール（搬送路）上を無端ベルトによって搬送され、搬送途中の硬貨は、到来センサによって検知され、この到来センサからの信号に基づいてＬＥＤ及びＣＣＤが作動を開始する。また、この到来センサは、ガイドレールの上方に設置された刻印読取り装置内に収容されている発光素子と、ガイドレールの下方に設置された受光素子とからなり、ガイドレール上の硬貨が、発光素子から出射される光を横切ることで、硬貨の到来を検知している。

特開２００１−１２６１０２号公報

しかしながら、前述したように、ガイドレールの下方に配置されている受光素子の受光面は、ガイドレールから落下するゴミ（硬貨の摩耗粉、塵や埃）が付着し易い。そして、ゴミ対策が何ら施されていないので、受光面にゴミが付着することによって受光感度の劣化が発生し、硬貨の誤検知を引き起こす虞があった。そして、到来センサの性能を維持するためには、受光素子の受光面を定期的にメンテナンスする必要があった。

本発明は、撮像媒体の到来の誤検知を引き起こし難くした撮像装置を提供することを目的とする。

本発明は、搬送路上を流動する撮像媒体を撮像する撮像装置において、
搬送路より上方に配置されると共に、撮像媒体を撮像する撮像部と、
搬送路より上方に配置されると共に、撮像時に撮像媒体を照らす光源と、
搬送路より上方に配置されると共に、撮像媒体によって遮られる光を、搬送路に形成された光絞り孔に向けて照射する発光素子とを備え、
光絞り孔を通った光を受光する受光素子は、搬送路より下方に配置されると共に、光絞り孔の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線から外方にオフセットした位置に配置され、
光絞り孔と受光素子との隔壁をなす透光部を通って、発光素子の光が受光素子に達することを特徴とする。

この撮像装置では、搬送路の上方に撮像部及び光源が配置され、搬送路には、撮像媒体の到来を検知するために利用される光を通過させるための光絞り孔が形成されている。光絞り孔を設けることで、発光素子から出射された光を光絞り孔で制限し、受光素子による受光範囲を絞り込むことができるので、受光素子による確実な検知が可能になる。さらに、このような光絞り孔からゴミ（硬貨の摩耗粉、塵や埃）が落下することの対策として、本発明に適用される受光素子は、搬送路より下方に配置されると共に、光絞り孔の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線から外方にオフセットした位置に配置されている。従って、光絞り孔から落下したゴミが受光素子の受光面に付着し難く、これによって、受光感度の劣化が発生し難く、硬貨の到来の誤検知を引き起こし難い。

更に、光絞り孔と受光素子との隔壁をなす透光部を通って、発光素子の光が受光素子に達する。
このような構成を採用すると、光絞り孔から落下したゴミは透光部の表面に付着するのみであるから、受光素子の性能劣化や寿命低下を引き落とす受光素子へのゴミの付着を無くすことができる。また、この透光部の外表面を鉛直方向に延在させると、透光部にゴミが付着し難く、ゴミ対策として更に効果的である。

本発明は、搬送路上を流動する撮像媒体を撮像する撮像装置において、
搬送路より上方に配置されると共に、撮像媒体を撮像する撮像部と、
搬送路より上方に配置されると共に、撮像時に撮像媒体を照らす光源と、
搬送路より上方に配置されると共に、撮像媒体によって遮られる光を、搬送路に形成された光絞り孔からの光を受光する受光素子とを備え、
光絞り孔を通る光を出射する発光素子は、搬送路より下方に配置されると共に、光絞り孔の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線から外方にオフセットした位置に配置され、
光絞り孔と前記発光素子との隔壁をなす透光部を通って、発光素子の光が受光素子に達することを特徴とする。

この撮像装置では、搬送路の上方に撮像部及び光源が配置され、搬送路には、撮像媒体の到来を検知するために利用される光を通過させるための光絞り孔が形成されている。光絞り孔を設けることで、発光素子から出射された光を光絞り孔で制限し、受光素子による受光範囲を絞り込むことができるので、受光素子による確実な検知が可能になる。さらに、このような光絞り孔からゴミ（硬貨の摩耗粉、塵や埃）が落下することの対策として、本発明に適用される発光素子は、搬送路より下方に配置されると共に、光絞り孔の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線から外方にオフセットした位置に配置されている。従って、光絞り孔から落下したゴミが発光素子の発光面に付着し難く、これによって、発光性能の劣化が発生し難く、硬貨の到来の誤検知を引き起こし難い。

更に、光絞り孔と発光素子との隔壁をなす透光部を通って、発光素子の光が受光素子に達する。
このような構成を採用すると、光絞り孔から落下したゴミは透光部の表面に付着するのみであるから、発光素子の性能劣化や寿命低下を引き落とす発光素子へのゴミの付着を無くすことができる。また、この透光部の外表面を鉛直方向に延在させると、透光部にゴミが付着し難く、ゴミ対策として更に効果的である。

本発明によれば、撮像媒体の到来の誤検知を引き起こし難くすることができる。

本発明に係る撮像装置の一実施形態を示す断面図である。 図１に示された撮像装置を上から見た斜視図である。 図１に示された撮像装置を下から見た斜視図である。 搬送路を示す平面図である。 硬貨が到来した状態を示す要部拡大断面図である。 本発明に係る撮像装置の他の実施形態を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る撮像装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、撮像装置１は、硬貨の刻印を読み取るための装置であり、メダル選別装置内で硬貨の撮像に利用され、省スペース化のために小型化が図られた筐体１０を有している。この筐体１０は、樹脂からなる直方体形状をなし、この下面には、円形状の開口窓１１が設けられている。そして、この開口窓１１にはサファイアガラス等で形成された透明板１２が嵌め込まれ、透明板１２の略中央で撮像媒体（例えば５００円硬貨）２０が撮像される。この撮像媒体２０は、筺体１０の下方に配置された搬送装置３０によって撮像装置１まで搬送される。

撮像装置１の筺体１０内には、透明板１２の上面に対して近接した位置に照明部１４が設けられている。この照明部１４は、透明板１２の周縁に沿って環状に配置されると共に、外方に向けて発散光を出射する複数の光源１５（例えば面実装タイプのＬＥＤ又はリードタイプのＬＥＤ）と、各光源１５の包囲するように配置されて、各光源１５からの照射光を透明板１２に向けて反射させる環状の反射鏡１６とを有している。この反射鏡１６は、筺体１０の内壁面に固着させるように取り付けられている。このような照明部１４により間接照明が達成されている。

また、各光源１５は、回路基板１８の下面において等間隔で且つ環状に配列されると共に、外方の反射鏡１６に向けて放射状に発散光を出射する。この回路基板１８は、筺体１０内に設けられた支持フレーム１９の下端にネジにより固定されている。そして、回路基板１８には、透明板１２に対して平行に配置させると共に、中央に円形の撮像用の開口部が形成されている。

このように構成された照明部１４において、光源１５から出た光は、反射鏡１６で一旦反射させた後、硬貨２０を照らし出すことになる。このような間接照明によって、硬貨２０の照明ムラを低減させることができ、これによって、硬貨２０の刻印を鮮明に撮像させることができる。

さらに、筺体１０内において、透明板１２の上方位置には、撮像部としてのＣＣＤカメラ１３が筐体１０の上部に固定され、ＣＣＤカメラ１３と光源１５との間には、透明板１２に向けて光を出射させる発光素子（例えばＬＥＤ）２１とが設けられている。また、透明板１２の下方に配置された搬送装置３０のガイドレール３１の下方には、受光素子２２が配置され、発光素子２１から出射された光を受光素子２２で受光することができる。そして、発光素子２１と受光素子２２とで硬貨２０の到来センサ２３を構成し、この到来センサ２３によって硬貨２０の撮像のタイミングを図っている。

この受光素子２２は、図１に示すように、発光素子２１からの光を検出している間にあっては、信号を出力し(ＯＮ信号)、図５に示すように、発光素子２１からの光を検知できない状態にあっては出力を出力しない(ＯＦＦ信号)。そして、ＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わったタイミングで光源１５及びＣＣＤカメラ１３が作動を開始する。なお、各光源１５からは瞬時点灯光が出射されるので、ＣＣＤカメラ１３では、搬送中の撮像媒体２０の一瞬を捕らえた静止画像が撮像される。

図１〜図３に示すように、前述した撮像装置１は、硬貨２０を高速で搬送するための搬送装置３０に組み込まれて利用される。この搬送装置３０には、例えば、硬貨２０を弾くようにして撮像装置１まで搬送するもの、硬貨２０を自重によって滑り降ちるように撮像装置１まで搬送するもの、モータ駆動する上下一対の無端ベルトによって硬貨２０を撮像装置１まで搬送するものなど様々なタイプのものがあるが、何れの場合でも、硬貨２０は、ガイドレール(搬送路)３１上を流動して撮像装置１まで搬送される。

このガイドレール３１は、第１のレール部３２と第２のレール部３３とによって左右に分断され、各レール部３２，３３の端部には、硬貨２０の脱落を防止するためのＵ溝３２ａ，３３ａが設けられている。このＵ溝３２ａによって、硬貨２０の縁がガイドレール３１から脱落することなく、硬貨２０をガイドレール３１に沿って確実に搬送することができる。

図１、図４及び図５に示すように、第１のレール部３２には、円形の光絞り孔３４が形成されている。この光絞り孔３４は、ガイドレール３１上において、撮像装置１の撮像軸線Ｌより上流側に形成されている。そして、発光素子２１からの光は光絞り孔３４に向けて照射され、発光素子２１と受光素子２２とを結ぶ光軸Ｒは光絞り孔３４の中心を通り、光絞り孔３４を利用することで、発光素子２１から拡散して出射される光の絞り込みを行っている。

到来センサ２３を構成する発光素子２１は、撮像の邪魔にならないように、筐体１０の内側壁面１０ａに近づけて配置され、光絞り孔３４に向けて傾けられた状態で回路基板(図示せず)に固定されている。これに対して、受光素子２２の受光面は、発光素子２１と対面するように、光絞り孔３４に向けて傾けられた状態で回路基板(図示せず)に固定されている。さらに、受光素子２２は、光絞り孔３４の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線Ｓから外方にオフセットした位置に配置されている。また、このように配置された到来センサ２３の光軸Ｒは、光絞り孔３４の中心を通る鉛直線Ｈからの傾き角度α(例えば３０°〜６０°の範囲内)をもって傾けられている。

前述したように、撮像装置１では、ガイドレール(搬送路)３１に上方にＣＣＤカメラ(撮像部)１３及び光源１５が配置され、ガイドレール３１には、硬貨２０の到来を検知するために利用される光を通過させるための光絞り孔３４が形成されている。光絞り孔３４を設けることで、発光素子２１から出射された光を光絞り孔３４で制限し、受光素子２２による受光範囲を絞り込むことができるので、受光素子２２による確実な検知が可能になる。

さらに、単位時間あたり非常に多くの数量の硬貨２０がガイドレール３１上を搬送されるので、光絞り孔３４からゴミ（硬貨の摩耗粉、塵や埃）が落下する。この対策として、受光素子２２は、ガイドレール３１より下方に配置されると共に、光絞り孔３４の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線Ｓから外方にオフセットした位置に配置されている。従って、光絞り孔３４から落下したゴミが受光素子２２の受光面に付着し難く、これによって、受光感度の劣化が発生し難く、硬貨２０の到来の誤検知を引き起こし難い。

受光素子２２の性能劣化や寿命低下を引き落とす原因となる受光素子２２の受光面へのゴミの付着を完全に無くすために、受光素子２２は、ガイドレール３１の底面に固定されたハウジング３５内に収容されている。このハウジング３５の前面側には、ガラス板からなる透光部３５ａが配置されている。この透光部３５ａは、光絞り孔３４と受光素子２２との隔壁をなし、発光素子２１の光は、透光部３５ａを透過して受光素子２２まで達する。なお、この透光部３５ａは、発光素子２１から出射される光のうちの特定の波長の光を透過させるためのフィルタであってもよい。

さらに、透光部３５ａの外表面は、鉛直方向に延在すると共に、輪郭延長線Ｓから外方にオフセットした位置に配置されている。従って、透光部３５ａの外表面にゴミが付着し難く、ゴミ対策として更に効果的である。また、受光素子２２がハウジング３５内に封入されることで、第１のレール部３２と第２のレール部３３の間の隙間から落下する硬貨の摩耗粉や、空気中に浮遊する塵や埃が受光素子２２に付着することがない。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、図６に示すように、他の実施形態に係る撮像装置４０の筐体１０内には、光絞り孔３４からの光を受光する受光素子４２が収容されている。そして、光絞り孔３４を通る光を出射するための発光素子４１は、光絞り孔３４の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線Ｓ(図５参照)から外方にオフセットした位置に配置されている。従って、発光素子４１に対するゴミの付着を防止して、発光性能の劣化や寿命の低下を防止し、誤検知を回避させることができる。

このように構成された撮像装置４０であっても、撮像装置１と同様の効果を奏する。なお、この発光素子４１は、ハウジング３５内に収容され、透光部３５ａは、発光素子４１から出射される光のうちの特定の波長の光を透過させるフィルタであってもよい。

撮像媒体２０としては、硬貨に限られず、メダル、カード等或いは紙幣などの紙葉類であってもよいことは言うまでもない。

１，４０…撮像装置、１３…ＣＣＤカメラ(撮像部)、１５…光源、２０…硬貨(撮像媒体)、２１，４１…発光素子、２２，４２…受光素子、３１…ガイドレール(搬送路)、３４…光絞り孔、３５ａ…透光部、Ｓ…輪郭延長線。

Claims (2)

1. 搬送路上を流動する撮像媒体を撮像する撮像装置において、
   前記搬送路より上方に配置されると共に、前記撮像媒体を撮像する撮像部と、
   前記搬送路より上方に配置されると共に、撮像時に前記撮像媒体を照らす光源と、
   前記搬送路より上方に配置されると共に、前記撮像媒体によって遮られる光を、前記搬送路に形成された光絞り孔に向けて照射する発光素子とを備え、
   前記光絞り孔を通った光を受光する受光素子は、前記搬送路より下方に配置されると共に、前記光絞り孔の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線から外方にオフセットした位置に配置され、
   前記光絞り孔と前記受光素子との隔壁をなす透光部を通って、前記発光素子の光が前記受光素子に達することを特徴とする撮像装置。
2. 搬送路上を流動する撮像媒体を撮像する撮像装置において、
   前記搬送路より上方に配置されると共に、前記撮像媒体を撮像する撮像部と、
   前記搬送路より上方に配置されると共に、撮像時に前記撮像媒体を照らす光源と、
   前記搬送路より上方に配置されると共に、前記撮像媒体によって遮られる光を、前記搬送路に形成された光絞り孔からの光を受光する受光素子とを備え、
   前記光絞り孔を通る光を出射する発光素子は、前記搬送路より下方に配置されると共に、前記光絞り孔の輪郭の鉛直方向における輪郭延長線から外方にオフセットした位置に配置され、
   前記光絞り孔と前記発光素子との隔壁をなす透光部を通って、前記発光素子の光が前記受光素子に達することを特徴とする撮像装置。
   

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