CN103996236B - 薄片检测装置和图像读取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种薄片检测装置和图像读取装置。薄片检测装置包括：厚度检测传感器；除静电部，除静电部设置在厚度检测传感器的采集入口端的前方。由于除静电部设置在厚度检测传感器的采集入口端的前方，因而在使用本发明中的薄片检测装置时，被检测物体先通过除静电部，以使被检测物体携带的静电被释放，然后不带有静电的被检测物体再通过厚度检测传感器，从而释放了静电对厚度检测传感器的影响、提高了厚度检测传感器的检测精度，进而提高了薄片检测装置检测精度、有效降低了薄片检测装置的测量误差。

Description

薄片检测装置和图像读取装置

技术领域

本发明涉及金融检测设备技术领域，更具体地，涉及一种薄片检测装置和图像读取装置。

背景技术

目前，厚度检测传感器可应用于检测纸币厚度。当纸张类票据发生如下情况：贴有异物(特别是透明胶带)、缺损或重叠，即纸张类票据的厚度发生变化时，厚度检测传感器能够检测出纸币厚度变化的相关信息。

当被检测的纸币携带有大量静电时，静电会对厚度检测传感器产生影响，从而降低了厚度检测传感器的检测精度，进而导致薄片检测装置存在检测精度低、测量误差大的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种薄片检测装置和图像读取装置，以解决现有技术中由于被检测物体带静电而导致薄片检测装置存在检测精度低、测量误差大的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种薄片检测装置，包括：厚度检测传感器；除静电部，除静电部设置在厚度检测传感器的采集入口端的前方。

进一步地，厚度检测传感器包括：第一电极部；第二电极部，第二电极部间隔设置在第一电极部的上方且与第一电极部平行设置，第一电极部与第二电极部之间形成检测通道，检测通道的第一侧为采集入口端。

进一步地，第一电极部是透明的。

进一步地，除静电部包括：第一除静电导轮；第二除静电导轮，第一除静电导轮与第二除静电导轮并列设置且相对转动，第一除静电导轮的外周缘与第二除静电导轮的外周缘抵接并形成除静电通道，除静电通道位于采集入口端的延伸方向上。

进一步地，第一除静电导轮包括：导轮本体；除静电层，除静电层设置在导轮本体的外周缘上。

进一步地，除静电层的阻抗值小于10¹⁰欧姆·厘米。

进一步地，除静电部还包括除静电导引组件，除静电导引组件位于除静电通道和采集入口端之间。

进一步地，除静电导引组件包括：第一导引板；第二导引板，第二导引板间隔设置在第一导引板的上方且与第一导引板平行设置，第一导引板与第二导引板之间形成第一导引通道，第一导引通道位于除静电通道的延伸方向上；除静电件，除静电件为至少一个，第一导引板和/或第二导引板上设置有除静电件。

进一步地，薄片检测装置还包括出口导引组件，出口导引组件设置在厚度检测传感器的采集出口端。

进一步地，出口导引组件包括：第一导出轮；第二导出轮，第一导出轮与第二导出轮并列设置且相对转动，第一导出轮的外周缘与第二导出轮的外周缘抵接并形成第二导引通道，第二导引通道位于采集出口端的延伸方向上。

进一步地，出口导引组件包括：第三导引板；第四导引板，第四导引板间隔设置在第三导引板的上方且与第三导引板平行设置，第三导引板与第四导引板之间形成第三导引通道，第三导引通道位于采集出口端的延伸方向上。

根据本发明的另一个方面，提供了一种图像读取装置，包括图像传感器和薄片检测装置，厚度检测传感器与图像传感器电连接，薄片检测装置是上述的薄片检测装置。

进一步地，厚度检测传感器的第一电极部设置在图像传感器的图像采集区域内。

进一步地，第一电极部的第一侧与图像传感器的第一侧端部对齐设置，且第一电极部的宽度小于或等于图像传感器的宽度。

进一步地，第一电极部的第二侧与图像传感器的第二侧端部对齐设置，且第一电极部的宽度小于或等于图像传感器的宽度。

进一步地，图像读取装置还包括透射部，透射部设置在厚度检测传感器的第二电极部的上方，且第二电极部是透明的。

本发明中的厚度检测传感器与图像传感器电连接，除静电部设置在厚度检测传感器的采集入口端的前方。由于除静电部设置在厚度检测传感器的采集入口端的前方，因而在使用本发明中的薄片检测装置时，被检测物体先通过除静电部，以使被检测物体携带的静电被释放，然后不带有静电的被检测物体再通过厚度检测传感器，从而释放了静电对厚度检测传感器的影响、提高了厚度检测传感器的检测精度，进而提高了薄片检测装置检测精度、有效降低了薄片检测装置的测量误差。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明中的一个优选实施方式中图像读取装置的结构示意图；

图2示意性示出了本发明中的另一个优选实施方式中图像读取装置的结构示意图；以及

图3示意性示出了本发明中的另一个优选实施方式中图像读取装置的结构示意图。

图中附图标记：10、图像传感器；11、图像传感器的第一侧；12、光源；13、感光部；14、基板；15、透光板；16、安装盒；17、透镜；20、厚度检测传感器；21、采集入口端；22、第一电极部；22a、第一电极部的第一侧；22b、检测电极基板；22c、检测电极；23、第二电极部；23a、带电电极基板；23b、带电电极；24、检测通道；30、除静电部；31、第一除静电导轮；31a、导轮本体；31b、除静电层；32、第二除静电导轮；33、除静电导引组件；33a、第一导引板；33b、第二导引板；33c、第一导引通道；33d、除静电件；40、出口导引组件；41、第一导出轮；42、第二导出轮；43、第三导引板；44、第四导引板；45、第三导引通道；46、第五导引板；50、采集出口端；60、透射部；70、检测电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

作为本发明的第一个方面，提供了一种薄片检测装置。如图1至图3所示，薄片检测装置包括厚度检测传感器20和除静电部30，除静电部30设置在厚度检测传感器20的采集入口端21的前方。由于除静电部30设置在厚度检测传感器20的采集入口端21的前方，因而在使用本发明中的薄片检测装置时，被检测物体先通过除静电部30，以使被检测物体携带的静电被释放，然后不带有静电的被检测物体再通过厚度检测传感器20，从而释放了静电对厚度检测传感器20的影响、提高了厚度检测传感器20的检测精度，进而提高了薄片检测装置检测精度、有效降低了薄片检测装置的测量误差。

本发明中的薄片检测装置还包括安装外壳，厚度检测传感器20和除静电部30均设置在安装外壳上。

本发明中的厚度检测传感器20包括第一电极部22和第二电极部23，第二电极部23间隔设置在第一电极部22的上方且与第一电极部22平行设置，第一电极部22与第二电极部23之间形成检测通道24，检测通道24的第一侧为采集入口端21。优选地，第一电极部22和第二电极部23之间的高度可以根据需要进行调整，从而使检测通道24的空间具有可调性。

优选地，第一电极部22是透明的。由于第一电极部22是透明的，因而当厚度检测传感器20下方设置有图像传感器10时，能够有效避免厚度检测传感器20遮挡被检测物体，从而保证了图像传感器10的工作可靠性。

如图1至图3所示，第一电极部22包括检测电极基板22b和检测电极22c，检测电极22c设置在检测电极基板22b上且朝向第二电极部23一侧，且检测电极基板22b和检测电极22c均是透明的。进一步地，第二电极部23包括带电电极基板23a和带电电极23b且朝向第一电极部22一侧，带电电极23b设置在带电电极基板23a上。当被检测物体(例如贴有异物、缺损以及重叠的纸币)通过检测通道24时，由于第一电极部22和第二电极部23之间的介质发生了变化，因而使得检测电极22c上感应电荷发生变化，电荷的变化量与被检测物体的厚度变化大小有关，从而反映出被检测物体的厚度变化情况，是否粘附有异物、重叠、破损等信息。

优选地，带电电极23b可以采用普通带电电极或驻极体电极，普通带电电极需要外部提供一定的电压而使其带电，驻极体电极使用驻极体材料制成，驻极体材料可以通过高温高压放电的方式使其永久带有一定量的电荷，不需要外接电源。

本发明中的除静电部30包括第一除静电导轮31和第二除静电导轮32，第一除静电导轮31与第二除静电导轮32并列设置且相对转动，第一除静电导轮31的外周缘与第二除静电导轮32的外周缘抵接并形成除静电通道，除静电通道位于采集入口端21的延伸方向上(请参考图1至图3)。由于被检测物体通过第一除静电导轮31和第二除静电导轮32形成的除静电通道后再进入厚度检测传感器20的检测通道24，因而使被检测物体携带的静电被释放，并保证了没有静电对检测电极22c产生干扰，从而有效提高了厚度检测传感器20的检测精度，进而保证了薄片检测装置的工作可靠性。

优选地，第一除静电导轮31和第二除静电导轮32通过齿轮传动，驱动装置可以同时驱动第一除静电导轮31和第二除静电导轮32转动。

如图1至图3所示，第一除静电导轮31包括导轮本体31a和除静电层31b，除静电层31b设置在导轮本体31a的外周缘上。由于导轮本体31a的外周缘上设置有除静电层31b，因而除静电层31b与被检测物体直接接触，从而使被检测物体上的静电被释放。

优选地，除静电层31b是导体材料制成的。进一步，除静电层31b是金属层。再进一步地，金属层是铜层或铝层。

优选地，第二除静电导轮32与第一除静电导轮31的结构相同。

本发明中的除静电层31b的阻抗值小于10¹⁰欧姆·厘米(Ω·cm)。由于阻抗值小于10¹⁰欧姆·厘米的除静电层31b能够有效使得被检测物体上的静电被释放，从而保证了除静电部30的工作可靠性，进而保证了厚度检测传感器20的检测精度。当然，阻抗值低于10¹⁰欧姆·厘米的非导体材料也可以。此处选择的非导体材料为在非导体材料中添加导电成分以使其成为阻抗值低于10¹⁰欧姆·厘米的材料。例如，可以在橡胶中加入石墨或离子性导电材料。

优选地，除静电部30还包括除静电导引组件33，除静电导引组件33位于除静电通道和采集入口端21之间。由于除静电导引组件33位于除静电通道和采集入口端21之间，因而不仅进一步将被检测物体的静电释放、中和，还能起到导引被检测物体的作用，从而保证检测过程顺利完成，进而提高了薄片检测装置的使用可靠性。

如图1至图3所示，除静电导引组件33包括第一导引板33a、第二导引板33b和除静电件33d，第二导引板33b间隔设置在第一导引板33a的上方且与第一导引板33a平行设置，第一导引板33a与第二导引板33b之间形成第一导引通道33c，第一导引通道33c位于除静电通道的延伸方向上；除静电件33d为至少一个，第一导引板33a和/或第二导引板33b上设置有除静电件33d。由于设置有除静电件33d，因而有效保证被检测物体在通过第一导引通道33c时，其携带的静电能够有效释放、被中和，从而避免了被检测物体所带的静电对检测电极22c的感应电荷产生影响，提高了厚度检测传感器20的检测感度。优选地，除静电件33d为除静电刷。

优选地，第一导引板33a的朝向第二导引板33b一侧的表面与第一电极部22的朝向第二电极部23一侧的表面(检测电极22c的上表面)高度平齐。由于第一导引板33a的朝向第二导引板33b一侧的表面与第一电极部22的朝向第二电极部23一侧的表面(检测电极22c的上表面)高度平齐，因而被检测物体通过第一导引通道33c后直接进入检测通道24内不会存在高度落差，从而有效避免被检测物体折弯、折损、卡死等问题，进而保证了薄片检测装置的工作可靠性。

本发明中的薄片检测装置还包括出口导引组件40，出口导引组件40设置在厚度检测传感器20的采集出口端50(请参考图1至图3)。由于在厚度检测传感器20的采集出口端50设置有出口导引组件40，因而保证了检测完成后的被检测物体能够顺利从薄片检测装置内导出，从而提高了薄片检测装置的使用可靠性。

如图1至图3所示，出口导引组件40包括第一导出轮41和第二导出轮42，第一导出轮41与第二导出轮42并列设置且相对转动，第一导出轮41的外周缘与第二导出轮42的外周缘抵接并形成第二导引通道，第二导引通道位于采集出口端50的延伸方向上。由被检测物体由采集出口端50进入第二导引通道内，并在第一导出轮41和第二导出轮42的运动过程中被导出，使被检测物体的输出方向具有一致性，保证了被检测物体的输出可靠性，从而提高了薄片检测装置的工作可靠性。

如图1至图3所示，出口导引组件40包括第三导引板43和第四导引板44，第四导引板44间隔设置在第三导引板43的上方且与第三导引板43平行设置，第三导引板43与第四导引板44之间形成第三导引通道45，第三导引通道45位于采集出口端50的延伸方向上。由于在采集出口端50和第二导引通道之间设置有第三导引通道45，因而提高了被检测物体的运动可靠性，从而提高了薄片检测装置的工作可靠性。

优选地，第三导引板43的朝向第四导引板44一侧的表面与第一电极部22的朝向第二电极部23一侧的表面(检测电极22c的上表面)高度平齐。由于第三导引板43的朝向第四导引板44一侧的表面与第一电极部22的朝向第二电极部23一侧的表面(检测电极22c的上表面)高度平齐，因而被检测物体通过检测通道24后直接进入第三导引通道45内不会存在高度落差，从而有效避免被检测物体折弯、折损、卡死等问题，进而保证了薄片检测装置的工作可靠性。

如图1至图3所示，出口导引组件40还包括第五导引板46，第五导引板46设置在第二导引通道的延伸方向上。由于设置有第五导引板46，因而由第二导引通道内输出的被检测物体可以在第五导引板46的支撑下顺利由第二导引通道内导出，从而保证了薄片检测装置的工作可靠性。

作为本发明的第二个方面，提供了一种图像读取装置。如图1至图3所示，图像读取装置包括图像传感器10和薄片检测装置，厚度检测传感器20与图像传感器10电连接，薄片检测装置是上述的薄片检测装置。优选地，图像传感器10位于安装外壳内。由于厚度检测传感器20与图像传感器10电连接，因而本发明中的图像读取装置在获取被检测物体的厚度信息的同时还能采集被检测物体的图像信息，从而提高了图像读取装置的使用可靠性。

本发明中的厚度检测传感器20的第一电极部22设置在图像传感器10的图像采集区域内。由于厚度检测传感器20设置在图像传感器10的图像采集区域内，因而被检测物体通过厚度检测传感器20时，也就是通过了图像传感器10的图像采集区域，从而使图像读取装置能够同时读取被检测物体的图像信息和厚度信息，提高了图像读取装置的工作可靠性。

优选地，图像传感器10为接触式图像传感器。

如图1至图3所示，图像读取装置还包括检测电路70，图像传感器10通过检测电路70与厚度检测传感器20电连接。图像传感器10包括光源12、感光部13(例如：光电转换芯片、光敏IC)、基板14、透光板15、安装盒16和透镜17，透光板15设置在安装盒16的上端，基板14设置在安装盒16的下端，感光部13设置在基板14上，光源12设置在安装盒16内部，且透镜17位于光源12的反射光路中，感光部13与透镜17对应设置。优选地，光源12为两个，两个光源分别设置在透镜17的两侧。当然，图像传感器10可以选择单光源结构或多光源结构。

优选地，检测电极基板22b与图像传感器10的透光板15是同一块板。

优选地，带电电极基板23a的材料可以为玻璃，印制电路板(PCB)，金属板或陶瓷板等。由于检测电极基板22b下方的图像传感器10要对被检测物体进行图像扫描，为了不影响图像传感器10的光路，检测电极基板22b上设置的检测电极22c使用透明的ITO导电膜制成，检测电极基板22b使用透明材料制成，可以使用玻璃或塑料盖板等材料。

如图1至图3所示，第一电极部22的第一侧22a与图像传感器10的第一侧11端部对齐设置，且第一电极部22的宽度小于或等于图像传感器10的宽度。由于第一电极部22的第一侧22a与图像传感器10的第一侧11端部对齐设置，因而当被检测物体通过检测通道24时，图像传感器10和厚度检测传感器20同时读取被检测物体的相关信息，从而使被检测物体的图像信息和厚度信息具有匹配性高的特点，同时节约了检测时间、提高了检测效率，进而提高了图像读取装置的使用可靠性。当然，第一电极部22的第二侧(与第一电极部22的第一侧22a相对设置的一侧)可以与图像传感器10的第二侧(与图像传感器10的第一侧11相对设置的一侧)端部对齐设置。

如图3所示，由于第一电极部22的宽度远小于图像传感器10的宽度，因而检测电极基板22b与图像传感器10的透光板15可以是同一块板也可以是不同的基板。同样地，检测电极22c可以是不透明电极或透明电极。

如图2所示，图像读取装置还包括透射部60，透射部60设置在第二电极部23的上方，且第二电极部23是透明的，透射部60的透光板使用厚度检测传感器20的带电电极基板23a。由于图像传感器10要接收透射部60的透过光的图像，因此带电电极基板23a使用透明材质制成，可以使用玻璃或塑料盖板等材料。

图像读取装置工作时，被检测物体通过首先通过除静电通道，以使被检测物体携带的静电被释放，然后在通过第一导引通道33c的同时，除静电件33d进一步将被检测物体携带的静电释放、中和，而后使被检测物体被图像传感器10和厚度检测传感器20检测；当被检测物体的厚度发生变化时会使得检测电极22c上的感应电荷发生变化，感应电荷的变化量与被检测物体厚度的变化大小有关；检测电极22c输出的信号经过检测电路70及后续电路的处理后得到被检测物体的厚度变化信息；同时，图像传感器10的光源12发光，光束通过透光板15照射到检测通道24中的被检测物体上，被被检测物体反射后再穿过透光板15被透镜17收集，照射到基板14上的感光部13上，感光部13将接收到的光信号转换成电信号，经过后续电路的分析处理后得到被检测物体的图像信息，通过后续图像处理装置和显示装置，将被检测物体的厚度变化信息和图像信息相结合，最终得到被检测物体厚度变化的位置及图像特征等详细信息；测完完成后的被检测物体依次通过第三导引通道45、第二导引通道被运送输出。

本发明中的图像读取装置还具有结构合理、操作简便、体积小、便于携带、生产成本低、应用范围广(可以广泛应用于金融设备领域)等特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种薄片检测装置，其特征在于，包括：

厚度检测传感器(20)；

除静电部(30)，所述除静电部(30)设置在所述厚度检测传感器(20)的采集入口端(21)的前方；

所述除静电部(30)包括第一除静电导轮(31)和第二除静电导轮(32)，所述第一除静电导轮(31)与所述第二除静电导轮(32)并列设置且相对转动，所述第一除静电导轮(31)的外周缘与所述第二除静电导轮(32)的外周缘抵接并形成除静电通道，所述除静电通道位于所述采集入口端(21)的延伸方向上；

所述除静电部(30)还包括除静电导引组件(33)，所述除静电导引组件(33)位于所述除静电通道和所述采集入口端(21)之间；

所述除静电导引组件(33)包括：

第一导引板(33a)；

第二导引板(33b)，所述第二导引板(33b)间隔设置在所述第一导引板(33a)的上方且与所述第一导引板(33a)平行设置，所述第一导引板(33a)与所述第二导引板(33b)之间形成第一导引通道(33c)，所述第一导引通道(33c)位于所述除静电通道的延伸方向上；

除静电件(33d)，所述除静电件(33d)为至少一个，所述第一导引板(33a)和/或所述第二导引板(33b)上设置有所述除静电件(33d)。

2.根据权利要求1所述的薄片检测装置，其特征在于，所述厚度检测传感器(20)包括：

第一电极部(22)；

第二电极部(23)，所述第二电极部(23)间隔设置在所述第一电极部(22)的上方且与所述第一电极部(22)平行设置，所述第一电极部(22)与所述第二电极部(23)之间形成检测通道(24)，所述检测通道(24)的第一侧为所述采集入口端(21)。

3.根据权利要求2所述的薄片检测装置，其特征在于，所述第一电极部(22)是透明的。

4.根据权利要求1所述的薄片检测装置，其特征在于，所述第一除静电导轮(31)包括：

导轮本体(31a)；

除静电层(31b)，所述除静电层(31b)设置在所述导轮本体(31a)的外周缘上。

5.根据权利要求4所述的薄片检测装置，其特征在于，所述除静电层(31b)的阻抗值小于10¹⁰欧姆·厘米。

6.根据权利要求1所述的薄片检测装置，其特征在于，所述薄片检测装置还包括出口导引组件(40)，所述出口导引组件(40)设置在所述厚度检测传感器(20)的采集出口端(50)。

7.根据权利要求6所述的薄片检测装置，其特征在于，所述出口导引组件(40)包括：

第一导出轮(41)；

第二导出轮(42)，所述第一导出轮(41)与所述第二导出轮(42)并列设置且相对转动，所述第一导出轮(41)的外周缘与所述第二导出轮(42)的外周缘抵接并形成第二导引通道，所述第二导引通道位于所述采集出口端(50)的延伸方向上。

8.根据权利要求7所述的薄片检测装置，其特征在于，所述出口导引组件(40)包括：

第三导引板(43)；

第四导引板(44)，所述第四导引板(44)间隔设置在所述第三导引板(43)的上方且与所述第三导引板(43)平行设置，所述第三导引板(43)与所述第四导引板(44)之间形成第三导引通道(45)，所述第三导引通道(45)位于所述采集出口端(50)的延伸方向上。

9.一种图像读取装置，包括图像传感器(10)和薄片检测装置，所述厚度检测传感器(20)与所述图像传感器(10)电连接，其特征在于，所述薄片检测装置是权利要求1至8中任一项所述的薄片检测装置。

10.根据权利要求9所述的图像读取装置，其特征在于，所述厚度检测传感器(20)的第一电极部(22)设置在所述图像传感器(10)的图像采集区域内。

11.根据权利要求10所述的图像读取装置，其特征在于，所述第一电极部(22)的第一侧(22a)与所述图像传感器(10)的第一侧(11)端部对齐设置，且所述第一电极部(22)的宽度小于或等于所述图像传感器(10)的宽度。

12.根据权利要求10所述的图像读取装置，其特征在于，所述第一电极部(22)的第二侧与所述图像传感器(10)的第二侧端部对齐设置，且所述第一电极部(22)的宽度小于或等于所述图像传感器(10)的宽度。

13.根据权利要求9所述的图像读取装置，其特征在于，所述图像读取装置还包括透射部(60)，所述透射部(60)设置在所述厚度检测传感器(20)的第二电极部(23)的上方，且所述第二电极部(23)是透明的。