CN111487203A - 类别判定装置、电子设备以及类别判定方法 - Google Patents

类别判定装置、电子设备以及类别判定方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及类别判定装置、电子设备以及类别判定方法。在基于对象物的分光强度的类别判定中，能够进行基于对象物所包含的组成物、组成比的类别判定，但无法进行基于对象物的厚度差异的类别判定。类别判定装置具备：光检测部，检测来自对象物的光，并获取光信息；超声波检测部，实施向所述对象物发送超声波并接收经过所述对象物后的超声波的超声波测定，并获取超声波信息；以及类别判定部，基于所述光信息以及所述超声波信息，判定所述对象物的类别。

Description

类别判定装置、电子设备以及类别判定方法
技术领域
本发明涉及类别判定装置、电子设备以及类别判定方法。
背景技术
以往，已知判定纸等介质的类别并进行印刷处理、图像取入处理的印刷装置、图像扫描仪等电子设备(例如参照专利文献1)。
在专利文献1所记载的印刷装置中，预先在存储单元中存储多个基准印刷介质的平均分光强度和表示不同测量波长间的测量值的关系的协方差矩阵。
然后，对印刷介质实施印刷时，对该印刷介质进行分光测定，计算测定出的分光强度与多个基准印刷介质之间的马氏距离，并基于马氏距离来判定印刷介质的类别。
专利文献1：日本专利特开2013-107269号公报
然而，在基于印刷介质等对象物的分光强度的类别判定中，虽然能够进行基于对象物所包含的组成物、组成比的类别判定，但难以进行基于厚度差异的类别的判定。也考虑通过对透过对象物的光进行检测等而基于光透射率等来间接测定厚度，但对象物未必具有光透射性，无法以充分的精度实施基于对象物的厚度的类别判定。
发明内容
第一应用例所涉及的类别判定装置具备：光检测器，检测来自对象物的光；传感器，实施向所述对象物发送超声波并接收经过所述对象物后的所述超声波的超声波测定；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的方法：从所述光检测器获取对应于来自所述对象物的光的光信息；从所述传感器获取与经过所述对象物后的所述超声波对应的超声波信息；以及基于所述光信息以及所述超声波信息，判定所述对象物的类别。
第二应用例的电子设备具备：第一应用例的类别判定装置；以及处理部，所述处理部实施基于由所述一个或多个处理器判定出的所述对象物的类别的规定处理。
第三应用例的类别判定方法判定对象物的类别，并包括：使用光检测器检测来自所述对象物的光；使用传感器实施向所述对象物发送超声波并接收经过所述对象物后的超声波的超声波测定；从所述光检测器获取与来自于所述对象物的光对应的光信息；从所述传感器获取与经过所述对象物后的所述超声波对应的超声波信息；以及基于所述光信息以及所述超声波信息，判定所述对象物的类别。
附图说明
图1是示出第一实施方式的图像扫描仪的简要结构的外观图。
图2是示出第一实施方式的图像扫描仪的输送部的概要的侧剖视图。
图3是示出第一实施方式的传感器部的简要结构的侧视图。
图4是示出第一实施方式的分光器的简要结构的图。
图5是示出第一实施方式的厚度检测传感器的简要结构的图。
图6是第一实施方式的厚度检测传感器的超声波器件的剖视图。
图7是示出第一实施方式的重复检测传感器的简要结构的图。
图8是第一实施方式的重复检测传感器的超声波器件的剖视图。
图9是示出第一实施方式的控制部的结构以及运算部的功能结构的框图。
图10是示出第一实施方式的类别判定方法中的参照信息生成处理的流程图。
图11是示出第一实施方式的图像扫描仪的读取处理的流程图。
图12是示出第一实施方式的类别判定处理的流程图。
图13是示出针对组成物及组成比相同而厚度不同的塑料板改变第一传感器中心轴的角度进行了超声波测定时接收声压为最大的角度的图。
图14是示出将一张塑料板和两张塑料板作为对象变更第一传感器中心轴的倾斜角发送了超声波时的接收声压的变化的图。
图15是示出将一张明信片和两张明信片作为对象变更第一传感器中心轴的倾斜角发送了超声波时的接收声压的变化的图。
图16是示出第二实施方式的厚度检测传感器的简要结构的图。
附图标记说明：
10图像扫描仪(电子设备)；14扫描部(处理部)；15传感器部；16控制部；30分光器；31光源部；32分光元件；33受光元件；40厚度检测传感器；40A厚度检测传感器；40C第一传感器中心轴；41超声波发送部；42超声波接收部；43第一超声波器件；44旋转轴；45转动机构；50重复检测传感器；50C第二传感器中心轴；51发送元件；52接收元件；53第二超声波器件；130输送路径；161运算部；161A输送控制部；161B读取控制部；161C测定指令部；161D反射率计算部；161E参照计算部；161F距离计算部；161G类别判定部；161H厚度检测部；161I重复判定部；162存储部；P介质(对象物)。
具体实施方式
第一实施方式
以下，对第一实施方式进行说明。
图1是示出本实施方式的图像扫描仪10的简要结构的外观图。图2是示出图像扫描仪10的输送部的概要的侧剖视图。需要指出，在图2中是从相对于输送方向(Y方向)正交的主扫描方向(X方向)观察图像扫描仪10时的侧剖视图。
图像扫描仪10的简要结构
图像扫描仪10是电子设备的一例，如图1所示，该图像扫描仪10具备装置主体11和介质支架12。如图2所示，在装置主体11的内部设置有输送作为对象物的介质P的输送部13、读取被输送的介质P的图像的扫描部14、传感器部15和控制图像扫描仪10的控制部16。
需要指出，作为介质P，例如能够将纸、膜、布等具有可挠性的薄片作为对象。
如图1以及图2所示，在装置主体11中与介质支架12的连接位置上设置有进给口11A。载置于介质支架12的介质P被一张一张地朝进给口11A进给。被进给的介质P由输送部13沿装置主体11内的预定的输送路径130输送。然后，在该输送中途的读取位置通过扫描部14读取图像之后，从向装置主体11的前侧下部开口的排出口11B排出。
输送部13的结构
输送部13将放置于介质支架12的多张介质P在输送方向(Y方向)上一张一张地输送。即，输送部13一面将从进给口11A送入的介质P导向装置主体11内一面对其进行进给，将所进给的介质P沿预定的输送路径130输送。
更具体而言，输送部13具备配置于输送路径130的Y方向上的上游侧(-Y侧)的第一进给辊对131和配置于比第一进给辊对131靠Y方向上的下游侧(+Y侧)的第二进给辊对132。进一步地，输送部13具备隔着介质P的读取位置配置于-Y侧的第一输送辊对133和配置于+Y侧的第二输送辊对134。
第一进给辊对131由第一驱动辊131A和第一从动辊131B构成。同样地，第二进给辊对132由第二驱动辊132A和第二从动辊132B构成。此外，第一输送辊对133由第三驱动辊133A和第三从动辊133B构成。同样地，第二输送辊对134由第四驱动辊134A和第四从动辊134B构成。各从动辊131B～134B从动于各自成对的驱动辊131A～134A的旋转而旋转(带着转)。
构成各辊对131～134的各驱动辊131A～134A被作为它们的动力源的输送电机135的动力驱动旋转。需要指出，输送电机135由控制部16控制，驱动各驱动辊131A～134A。
此外，构成第二进给辊对132的第二从动辊132B为减速辊，其外周面相对于介质P的摩擦系数比第二驱动辊132A的外周面相对于介质P的摩擦系数大。因此，第二进给辊对132作为将介质P一张一张分离并朝+Y侧送出的分离机构发挥功能。因此，通过第一进给辊对131的旋转而使码放于介质支架12的多个介质P例如从最上层的介质起依次一张一张地从进给口11A朝装置主体11内进给，进而通过第二进给辊对132的旋转被逐张分离而朝+Y侧进给。
扫描部14的结构
如图2所示，在输送路径130的第一输送辊对133与第二输送辊对134之间设置有读取介质P的图像的读取位置，并设置有扫描部14。
扫描部14相当于电子设备中的处理部，由设置于隔着输送路径130的两侧的第一扫描部14A和第二扫描部14B构成。该扫描部14由能够向输送中的介质P照射光的光源141和在主扫描方向(X方向)上延伸的图像传感器142构成。在读取介质P的表面的普通读取模式时，第一扫描部14A进行读取动作，在读取介质P的正反面的双面读取模式时，第一扫描部14A和第二扫描部14B都进行读取动作。构成第一扫描部14A以及第二扫描部14B的光源141及图像传感器142连接于控制部16，通过控制部16的控制来实施读取介质P的图像的扫描处理。
传感器部15的结构
图3是示出传感器部15的简要结构的侧视图。
如图3所示，传感器部15在输送路径130上设置于第二进给辊对132与第一输送辊对133之间的位置。在该传感器部15中设置有用于进行介质P的类别判定以及介质P的重复检测的传感器，由传感器部15和控制部16构成类别判定装置。
具体而言，如图3所示，在传感器部15中设置有输送检测传感器20、分光器30、厚度检测传感器40和重复检测传感器50。
输送检测传感器20的结构
输送检测传感器20例如由隔着输送路径130而配置的发光部21和受光部22构成。该输送检测传感器20从发光部21输出光，并由受光部22接收该光，从而检测输送路径130上有无介质P。
需要指出，作为设置输送检测传感器20的位置，在图3中例示出输送方向上的最上游侧的位置，但并不限定于此，例如也可以是厚度检测传感器40与重复检测传感器50之间。此外，也可以在传感器部15中设置有多个，在该情况下，例如也可以在分光器30与厚度检测传感器40之间、厚度检测传感器40与重复检测传感器50之间、分光器30的上游侧、重复检测传感器50的下游侧各个位置上设置输送检测传感器20。
此外，输送检测传感器20的结构并不限定于使发光部21和受光部22隔着输送路径130而配置的结构。例如，也可以构成为由受光部22接收从发光部21射出并被介质P反射的光。在该情况下，通过输送介质P，从而受光部22检测光。进一步地，并不限定于基于光来进行介质P的输送检测，例如也可以使用超声波来代替光。或者，也可以使用通过在输送路径130上配置检测杆并检测介质P与检测杆的接触来检测介质P的输送的接触型传感器。
分光器30的结构
图4是示出分光器30的简要结构的图。
分光器30是光检测部，如图4所示，具备光源部31、分光元件32和受光元件33。在该分光器30中，从光源部31向介质P照射光，被介质P反射的光射入分光元件32。分光元件32构成为在入射光中使规定的分光波长的光透过且能够变更分光波长。由此，受光元件33能够获取对应于分光波长的光的分光强度作为光信息。需要指出，虽省略图示，但分光器30也可以构成为具备限制由受光元件33接收的光的波长范围的带通滤波器、将来自光源部31的光导向介质P或者将被介质P反射的光导向分光元件32、受光元件33的多个透镜。
光源部31具备包含由分光元件32分光的多个分光波长的发光波长范围的光源。例如，在由分光元件32对从可见光区到近红外区中包含的多个分光波长进行分光的情况下，使用将从可见光区到近红外区作为发光波长范围的例如卤素灯、LED等光源。在检测介质P有无荧光成分的情况等下，也可以使用输出紫外区的光的光源，还可以组合多个光源而输出对应宽波长范围的光。
分光元件32由波长可变型滤波器构成，例如能够使用法布里-珀罗标准具元件，该法布里-珀罗标准具元件将一对反射膜相对配置且能够变更一对反射膜间的距离。在这样的法布里-珀罗标准具元件中，通过变更一对反射膜间的距离而能够变更透过的光的波长。
需要指出，作为分光元件32，并不限定于上述那样的法布里-珀罗标准具元件，也可以使用液晶可调滤波器、声光可调滤波器、光栅元件等。
受光元件33接收透过分光元件32后的分光波长的光，并输出与分光强度相应的受光信号。
此外，虽省略图示，但分光器30具备用于驱动光源部31的光源驱动电路、用于驱动分光元件32的分光驱动电路、处理来自受光元件33的受光信号的受光电路。这些电路连接于控制部16，通过控制部16的控制来实施分光器30的分光测定。也就是说，分光器30基于来自控制部16的指令，切换由分光元件32分光的光的波长。然后，通过受光元件33接收切换后的分光波长的光，获取多个分光波长的分光强度并向控制部16输出。
厚度检测传感器40的结构
厚度检测传感器40设置于分光器30附近，例如在本实施方式中，如图3所示，在输送方向上设置于分光器30的下游侧。需要指出，也可以使厚度检测传感器40在输送方向上设置于分光器30的上游侧。
图5是示出厚度检测传感器40的简要结构的图。
厚度检测传感器40是超声波检测部，如图3以及图5所示，具备发送超声波的超声波发送部41和相对于输送路径130设置于与超声波发送部41相反的一侧来接收超声波的超声波接收部42。
如图5所示，厚度检测传感器40的超声波发送部41以及超声波接收部42在作为超声波的收发轴的第一传感器中心轴40C的轴上彼此相对并隔着输送介质P的输送路径130而配置。
在该厚度检测传感器40中，从超声波发送部41对通过输送部13沿输送路径130输送的介质P发送超声波。从超声波发送部41发送出的超声波输入介质P，透过介质P后的超声波由超声波接收部42接收。当接收到超声波时，超声波接收部42输出与作为超声波信息的超声波的接收声压相应的第一接收信号。需要指出，下面，将由厚度检测传感器40的超声波接收部42接收的超声波的接收声压称为第一接收声压，将由重复检测传感器50的接收元件52接收的超声波的接收声压称为第二接收声压。
如图5所示，在本实施方式中，第一传感器中心轴40C是通过超声波发送部41的发送超声波的发送面411的中心和超声波接收部42的接收超声波的接收面421的中心的轴。第一传感器中心轴40C相对于输送路径130的法线倾斜。因此，第一传感器中心轴40C也相对于在输送路径130上输送的介质P的法线倾斜。由此，能够抑制超声波在输送路径130上的介质P与超声波发送部41之间、介质P与超声波接收部42之间多重反射的不良情况，并抑制因多重反射造成的第一接收信号的噪声。
超声波发送部41以及超声波接收部42具备第一超声波器件43。
图6是第一超声波器件43的剖视图。
如图6所示，第一超声波器件43具备第一基板431、第一振动板432和第一压电元件433而构成。需要指出，在下面的说明时，将第一基板431的基板厚度方向设为Z1方向。Z1方向是超声波前进的方向，与第一传感器中心轴40C平行。
第一基板431是支承第一振动板432的基板，由Si等半导体基板构成。在第一基板431中设置有沿Z1方向贯通第一基板431且开口宽度分别不同的多种开口部431A。
需要指出，在图6所示的例子中，例示出开口宽度不同的三种开口部431A1、431A2、431A3，但也可以设置四种以上开口宽度不同的开口部431A。
第一振动板432由SiO2、SiO2和ZrO2的层叠体等构成，设置于第一基板431的-Z1侧。该第一振动板432由构成开口部431A的第一基板431支承，堵住开口部431A的-Z1侧。第一振动板432中从Z1方向观察时与各开口部431A重叠的部分构成在第一振动板432中通过振动进行超声波的收发的振动部432A。
第一压电元件433设置于第一振动板432上且从Z1方向观察时与各振动部432A重叠的位置。如图6所示，通过在第一振动板432上依次层叠下部电极433A、压电膜433B以及上部电极433C而构成该第一压电元件433。
在这样的第一超声波器件43中，由一个振动部432A和配置于该振动部432A上的第一压电元件433构成一个超声波换能器。
在超声波发送部41的第一超声波器件43中，通过在下部电极433A与上部电极433C之间施加驱动电压，从而压电膜433B伸缩。由此，振动部432A以与开口部431A的开口宽度等相应的频率进行振动，从振动部432A沿第一传感器中心轴40C向+Z1侧发送超声波。也就是说，第一基板431的+Z1侧的面成为超声波发送部41的超声波的发送面411，发送超声波。此外，如上所述，由于在第一基板431上设置有开口宽度不同的多种开口部431A，因此能够从超声波发送部41发送频率不同的超声波。例如，在仅输出一种频率的超声波的情况下，对与对应于该频率的开口宽度的开口部431A重叠的第一压电元件433施加驱动电压。
此外，在超声波接收部42的第一超声波器件43中，在第一基板431的+Z1侧配置第一振动板432，在第一振动板432的+Z1侧配置第一压电元件433。因此，在超声波接收部42的第一超声波器件43中，第一基板431的未设置有第一振动板432的-Z1侧的面成为接收面421，接收从-Z1侧朝向+Z1侧输入的超声波。然后，当沿第一传感器中心轴40C从开口部431A输入超声波时，振动部432A以与接收到的超声波的接收声压相应的振幅进行振动，在压电膜433B的下部电极433A侧与上部电极433C侧之间产生电位差，并输出与该电位差相应的第一接收信号。此时，具有与所输入的超声波的频率大致相同的共振频率的振动部432A进行共振，从而振动振幅增大，输出更大的第一接收信号。因此，通过将开口宽度相同的超声波换能器串联连接，从而能够以高精度检测与该开口宽度相应的频率的超声波。
此外，虽省略图示，但厚度检测传感器40具备驱动超声波发送部41的驱动电路、对从超声波接收部42输出的第一接收信号进行处理的接收电路，各电路连接于控制部16。
当从控制部16输入使厚度检测传感器40驱动这一意思的指令时，驱动电路控制超声波发送部41，同时或单独地发送多个频率的超声波。
在由超声波接收部42接收到超声波时，接收电路被输入与对应于各频率的第一接收声压相应的第一接收信号。此外，接收电路具备放大电路、A-D转换电路等，将由这些电路处理过的第一接收信号向控制部16输出。
重复检测传感器50的结构
如图3所示，重复检测传感器50在输送方向上配置于分光器30、厚度检测传感器40的下游侧。
图7是示出重复检测传感器50的简要结构的图。
重复检测传感器50与厚度检测传感器40具有大致同样的结构，如图3以及图7所示，具备发送超声波的发送元件51和相对于输送路径130设置于与发送元件51相反的一侧来接收超声波的接收元件52。
如图7所示，重复检测传感器50的发送元件51以及接收元件52在相对于输送路径130倾斜的第二传感器中心轴50C的轴上彼此相对并隔着输送介质P的输送路径130而配置。
在重复检测传感器50中，与厚度检测传感器40同样地，从发送元件51对介质P发送超声波，并通过接收元件52接收透过介质P后的超声波，从而输出与接收到的超声波的声压相应的第二接收信号。
如图7所示，第二传感器中心轴50C是通过发送元件51的发送超声波的第二发送面511的中心和接收元件52的接收超声波的第二接收面521的中心的轴。第二传感器中心轴50C相对于输送路径130倾斜。因此，能够抑制超声波在输送路径130上的介质P与发送元件51之间、介质P与接收元件52之间多重反射的不良情况，并抑制因多重反射造成的第二接收信号的噪声。
发送元件51以及接收元件52具备第二超声波器件53。
图8是第二超声波器件53的剖视图。
如图8所示，第二超声波器件53具有与第一超声波器件43大致同样的结构。也就是说，第二超声波器件53具备第二基板531、第二振动板532和第二压电元件533而构成。需要指出，在下面的说明时，将第二基板531的基板厚度方向设为Z2方向。Z2方向是超声波前进的方向，与第二传感器中心轴50C平行。
第二基板531与第一基板431同样地具有多个开口部531A。在此，在第一基板431中设置有开口宽度不同的多种开口部431A，但在第二基板531中设置有开口宽度相同的多个开口部531A。
需要指出，关于第二振动板532以及第二压电元件533，因与第一振动板432以及第一压电元件433为相同的结构，故省略在此的说明。
此外，虽省略图示，但重复检测传感器50具备驱动发送元件51的驱动电路、对从接收元件52输出的第二接收信号进行处理的接收电路，各电路连接于控制部16。
于是，当从控制部16向驱动电路输入使重复检测传感器50驱动这一意思的指令时，驱动电路控制发送元件51发送超声波，与由接收元件52接收到的超声波的第二接收声压相应的第二接收信号经由接收电路输出到控制部16。
控制部16的结构
接下来，对控制部16进行说明。
图9是示出控制部16的简要结构以及运算部161的功能结构的框图。控制部16包括一个或多个处理器。在本实施方式中，如图9所示，控制部16具备由一个以上的CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)等构成的运算部161和由存储器等记录电路构成的存储部162。
该控制部16连接于输送部13的输送电机135、扫描部14、传感器部15的输送检测传感器20、分光器30、厚度检测传感器40以及重复检测传感器50，控制图像扫描仪10的动作。此外，控制部16接收从个人计算机等外部设备输入的各种信息、信号，或者将图像扫描仪10读取到的信息向外部设备输出。
存储部162记录有用于控制图像扫描仪10的各种数据、各种程序。
运算部161通过读入并执行存储于存储部162的各种程序，从而如图9所示，作为输送控制部161A、读取控制部161B、测定指令部161C、反射率计算部161D、参照计算部161E、距离计算部161F、类别判定部161G、厚度检测部161H以及重复判定部161I等发挥功能。
输送控制部161A通过控制输送部13的输送电机135，使多个辊对131～134旋转，从而将放置于介质支架12的介质P一张一张地朝装置主体11内进给。进一步地，输送控制部161A使进给的介质P沿输送路径130输送。
读取控制部161B在介质P的输送过程中控制扫描部14，使得介质P的图像被读取。
测定指令部161C向分光器30以及厚度检测传感器40输出测定指令，使分光器30实施对介质P的分光测定，并使厚度检测传感器40对介质P实施超声波测定。
在此，分光测定是在分光器30中将透过分光元件32的光的波长依次切换为多个分光波长并由受光元件33接收各分光波长的光而获取对应于各分光波长的分光强度的处理。
此外，超声波测定是在厚度检测传感器40中获取从超声波发送部41发送超声波并由超声波接收部42接收到超声波时的超声波信息、也就是第一接收声压的处理。
反射率计算部161D根据通过分光测定所获得的对应于各分光波长的分光强度计算分光反射率。在此，分光强度以及分光反射率均是通过对介质P进行分光测定而得到的分光信息。在本实施方式中，既可以使用通过分光测定所获得的分光强度来判定介质P的类别，也可以基于根据分光强度计算的各分光波长下的分光反射率来判定介质P的类别。在求分光反射率的情况下，预先测定光源部31的发光光谱，计算介质P上的反射光的光谱相对于来自光源部31的照明光的发光光谱的比率即分光反射率。通过求出这样的分光反射率，从而例如即使在光源部31随时间老化等而照明光的光谱发生了变动的情况下，也能够进行稳定的介质P的类别判别处理。需要指出，通过对反射率已知的白色基准物照射光源部31的照明光并对由白色基准物反射的反射光进行分光测定而得到光源部31的照明光的发光光谱的测定。
参照计算部161E基于通过对基准对象的介质P进行分光测定以及超声波测定而得到的分光测定结果和超声波测定结果，计算距离计算部161F的运算所使用的参照信息。
距离计算部161F基于通过对介质P实施分光测定和超声波测定而得到的分光信息和超声波信息以及存储于存储部162的参照信息，计算介质P与各基准对象的马氏距离。
类别判定部161G基于计算出的马氏距离判定介质P的类别。
厚度检测部161H基于介质P的类别和由厚度检测传感器40检测的对应于各频率的超声波的接收声压，检测介质P的厚度。
重复判定部161I基于介质P的类别和介质P的厚度，设定用于检测介质P的重复的阈值，并将由重复检测传感器50获取的第二接收声压与所设定的阈值进行比较，从而来检测介质P的重复。
图像扫描仪10的动作
在本实施方式的图像扫描仪10中，当实施读取介质P的图像的读取处理时，为了抑制因输送路径130内的介质P的卡纸、介质P的重复而造成的图像的读取错误，通过传感器部15检测介质P的重复。
具体而言，重复判定部161I基于从设置于传感器部15的重复检测传感器50输出的第二接收信号，判定第二接收声压是否小于规定的阈值。也就是说，如果接收声压在阈值以上，则重复判定部161I判定为介质P被正常输送，如果小于阈值，则判定为介质P相重叠。
然而，在通过接收元件52接收从发送元件51输出的超声波来判定介质P的重复的情况下，若是不同类别的介质P，则构成介质P的组成物、组成比也不同，介质P的声阻抗也为不同的值。此外，即使介质P为相同的组成物、相同的组成比，当介质P的厚度不同时，超声波的透过容易度也变得不同。因此，为了基于由重复检测传感器50检测的第二接收声压判定介质P的重复，需要适当判定介质P的类别、厚度，并设定与该类别、厚度相应的阈值。
因此，本实施方式对测定对象的介质P的特征量与规定的基准对象(基准介质)的特征量进行比较，并将介质P的特征量最接近的基准介质判定为是测定对象的介质P的类别，进而检测该介质P的厚度。这里，本实施方式中，在介质P的特征量与基准介质的特征量的比较中，使用介质P与基准介质之间的马氏距离。
因此，在图像扫描仪10中，首先使用分光器30以及厚度检测传感器40进行对多个类别的基准介质的预备测定，实施生成参照信息的参照信息生成处理，该参照信息包含用于求出马氏距离的各种参数。该参照信息生成处理既可以在出厂出货时进行，也可以按一定周期进行，还可以在由用户指定的规定时机进行。以下，对在由用户所指定的时机实施的参照信息生成处理进行说明。
图10是示出类别判定方法所涉及的参照信息生成处理的流程图。
在参照信息生成处理中，控制部16首先使用分光器30获取分光基准信息(步骤S11)。也就是说，在本实施方式中，在由分光器30对作为测定对象的介质P进行了测定之后，通过反射率计算部161D将对应各分光波长的分光强度换算成分光反射率。在步骤S11中，将该反射率换算所需的光源部31的发光光谱作为分光基准信息进行获取。
具体而言，在步骤S11中，使用分光器30实施白色基准物的分光测定。白色基准物是反射率已知的基准物，使用对于由分光器30分光的多个分光波长反射率尽可能高的基准物。
接下来，用户将作为基准对象的基准介质放置于介质支架12，进行指示测定开始的输入操作。
当接收到测定开始的指令时，输送控制部161A驱动输送电机135，将基准介质沿输送路径130输送(步骤S12)。
然后，输送控制部161A在输送检测传感器20处使得由发光部21发出光，并在由受光部22接收的光的光量变为规定值以下的时机检测出基准介质已输送至传感器部15。
当基准介质被输送至传感器部15时，测定指令部161C向分光器30输出指示进行分光测定的分光测定指令。由此，分光器30实施对基准介质的分光测定，将对应多个分光波长的分光强度作为光信息进行获取，并向控制部16输出(步骤S13)。
此外，反射率计算部161D用在步骤S11中测定出的分光基准信息除在步骤S13中得到的对应各分光波长的分光强度，算出对应各分光波长的分光反射率(步骤S14)。
接着，测定指令部161C向厚度检测传感器40输出指示进行超声波测定的超声波测定指令。由此，厚度检测传感器40实施对基准介质的超声波测定，使得从超声波发送部41输出超声波，将由超声波接收部42接收到的超声波的第一接收声压作为超声波信息进行获取，并向控制部16输出(步骤S15)。此时，厚度检测传感器40将从超声波发送部41输出的超声波的频率依次切换为多个频率f1～fM，获取对应于各个频率的第一接收声压d1～dM。需要指出，由于第一接收声压与第一接收信号的信号电压成比例，因此d1～dM也可以设为第一接收信号的信号电压值。
需要指出，在本实施方式中，测定指令部161C对一种基准介质实施多次从步骤S13到步骤S15的测定处理。既可以对一个基准介质的多处实施从步骤S13到步骤S15的测定处理，也可以准备多个同种的基准介质，对这多个同种的基准介质实施从步骤S13到步骤S15的测定处理。
之后，测定指令部161C判定是否有其它基准介质(步骤S16)。例如，当从步骤S13到步骤S15的测定处理完成时，测定指令部161C使输送控制部161A排出该基准介质，并使从进给口11A送入新的基准介质。此时，在由输送检测传感器20检测到基准介质的输送的情况下，测定指令部161C在步骤S16中判定为是。另一方面，在未检测到基准介质的输送的情况下，测定指令部161C认为对所有基准介质的测定结束，在步骤S16中判定为否。
需要指出，步骤S16的判定也可以是基于用户的输入操作的判定。例如，也可以在用户进行了结束基准介质的测定这一意思的输入操作的情况下，在步骤S16中判定为否。
在步骤S16中判定为是的情况下，返回到步骤S12，输送其它基准介质继续进行测定处理。
在步骤S16中判定为否的情况下，参照计算部161E对用于计算测定对象的介质P与基准介质的马氏距离的参照信息进行计算(步骤S17)。
在此，说明参照计算部161E对参照信息的计算。
通过对类别i的基准介质实施步骤S13的分光测定，从而测定对应于分光波长I1～IL的各分光波长的L个分光强度。然后，在步骤S14中得到对应于各个分光波长的分光反射率si1～siL。此外，通过步骤S15的超声波测定，厚度检测传感器40实施使用多个频率的超声波测定。在使用从频率f1到频率fM共M个频率时，得到对应于各频率的第一接收声压di1～diM。
参照计算部161E将针对各基准对象通过一次测定得到的分光反射率si1～siL以及第一接收声压di1～diM设为学习值xij。也就是说，学习值xij为xij＝(xi1、xi2、……、xiL、di1、di2、……、diM)T，xij包含L+M个元素。需要指出，“T”表示转置矩阵。
在此，厚度检测传感器40分别测定出对应于各频率的第一接收声压，但也可以仅获取针对预先设定的一个频率的第一接收声压di。在该情况下，得到包含L+1个元素的学习值xij＝(xi1、xi2、……、xiL、di)T。
通过多次实施从步骤S13到步骤S15的测定处理，从而得到针对类别i的多个学习值xij。
接下来，如以下的式(1)所示，参照计算部161E按基准介质的每个类别基于学习值xij计算对各元素求出平均值后的平均学习值xi-AV，进而计算对所有类别的基准介质的学习值xij的各元素的值进行平均而得的全类别平均值x-AV。
[数学式1]
Figure BDA0002377658390000181
Figure BDA0002377658390000182
接下来，如以下的式(3)、(4)所示，参照计算部161E求出类内协方差矩阵SW和类别间协方差矩阵SB。
[数学式2]
Figure BDA0002377658390000183
Figure BDA0002377658390000184
接下来，参照计算部161E通过以下的式(5)求出针对SW -1SB的矩阵U、Λ。
[数学式3]
Figure BDA0002377658390000185
Figure BDA0002377658390000186
Figure BDA0002377658390000187
需要指出，在式(5)中，矩阵U是将特征向量u进行排列后的矩阵。特征向量u只求出学习值xij的元素数(L+M个)，其中上层K个被用作矩阵U的分量。因此，矩阵U为L+M行K列的矩阵。此外，矩阵Λ是对角分量为(λ1、λ2、……、λK)而除此之外的分量为0的K行K列的矩阵。
接下来，如下述式(6)所示，对所有的学习值xij求出特征量yij。进一步地，通过下述式(7)、(8)，关于类别i的基准介质，求出作为特征量yij的平均值的平均特征量yi-AV和表示每个类别的特征量的偏差的协方差矩阵Σi。
[数学式4]
yij＝Urxij···(6)
Figure BDA0002377658390000191
Figure BDA0002377658390000192
然后，参照计算部161E将如上所述求出的矩阵U以及按每个类别求出的平均特征量yi-AV和协方差矩阵Σi作为参照信息记录于存储部162中(步骤S18)。
读取处理
接下来，说明图像扫描仪10对图像的读取处理。
图11是示出包含类别判定方法的读取处理的流程图。
当用户将介质P放置于介质支架12并进行了指示由图像扫描仪10读取图像的读取处理的输入操作时，输送控制部161A使输送电机135驱动，将介质P沿输送路径130输送(步骤S21)。
然后，当通过输送检测传感器20检测到介质已被输送至传感器部15时，首先实施类别判定处理(步骤S22)。
图12是示出类别判定处理的流程图。
在类别判定处理中，首先，与步骤S13同样地，测定指令部161C向分光器30输出指示进行分光测定的分光测定指令。由此，分光器30对介质P实施分光测定，获取介质P的对应于各分光波长I1～IL的分光强度，并向控制部16输出(步骤S31)。
此外，与步骤S14同样地，反射率计算部161D用在步骤S11中得到的分光基准信息除在步骤S31中得到的各分光强度，计算对应于各分光波长的分光反射率x1～xL(步骤S32)。
此外，测定指令部161C向厚度检测传感器40输出指示进行超声波测定的超声波测定指令。由此，与步骤S15同样地，厚度检测传感器40实施超声波测定，获取第一接收声压作为超声波信息，并向控制部16输出(步骤S33)。
在该步骤S33中，厚度检测传感器40将从超声波发送部41输出的超声波的频率依次切换为多个频率f1～fM，获取对应于各个频率的第一接收声压d1～dM。需要指出，如上所述，d1～dM使用第一接收信号的信号电压即可。此外，在参照信息计算处理中，在使用对应于任一频率的第一接收声压的情况下，在步骤S33中也使用对应于该频率的第一接收声压即可。
综上，得到针对介质P的测定值x＝(x1、x2、……、xL、d1、d2、……、dM)T。
接下来，距离计算部161F从存储部162读出参照信息，分别计算多种基准介质与介质P的马氏距离(步骤S34)。
具体而言，使用矩阵U，根据下述式(9)计算特征量y，使用平均特征量yi-AV和协方差矩阵Σi，根据下述式(10)求出对应于各基准对象的马氏距离Di。
[数学式5]
y＝UTx···(9)
Figure BDA0002377658390000201
之后，类别判定部161G将马氏距离Di最小的类别i判定为介质P的类别(步骤S35)。
在步骤S22之后，厚度检测部161H使用从厚度检测传感器40输出的第一接收信号，检测介质P的厚度(步骤S23)。
以下，对厚度检测部161H的厚度检测的原理进行说明。
当通过厚度检测传感器40实施超声波测定时，由于介质P的类别、也就是说组成介质P的组成物，第一接收声压成为各不相同的值。此外，即使是由相同的组成物组成的同种的介质P，当介质P的厚度不同时，第一接收声压也成为不同的值。
图13是示出针对由组成物、组成比相同而厚度不同的塑料板构成的介质P改变第一传感器中心轴40C相对于介质P的法线的角度进行了超声波测定时第一接收声压变为最大的角度的图。需要指出，设介质P的法线与输送路径130的法线一致。在下面的说明中，将在第一传感器中心轴40C相对于介质P的法线的角度中第一接收声压为最大的角度称为峰值角度。在图13中，曲线Q1是使用厚度0.2mm的塑料板作为介质P时的测定结果，曲线Q2是使用厚度0.3mm的塑料板作为介质P时的测定结果，曲线Q3是使用厚度0.5mm的塑料板作为介质P时的测定结果。
在对介质P发送超声波并接收透过介质P后的超声波的情况下，因收发的超声波的频率和对介质P输入的超声波的角度，会发生收到超声波时的第一接收声压(接收振幅)产生变化的所谓的重合(coincidence)效应。
在此，当着眼于从超声波发送部41发送的超声波的一个频率时，从超声波接收部42得到最大接收声压的峰值角度根据介质P的厚度而为各不相同的角度。例如，如图13所示，在使用频率约为400kHz的超声波时，若是0.2mm的塑料板，则峰值角度约为50°，若是0.3mm的塑料板，则峰值角度约为42°，若是0.5mm的塑料板，则峰值角度约为35°。
此外，在使第一传感器中心轴40C相对于介质P的法线的倾斜角固定的情况下，根据介质P的厚度，第一接收声压为最大的超声波的频率各不相同。
例如，在图13的例子中，在使第一传感器中心轴40C相对于介质P的法线的倾斜角固定为50°的情况下，若是厚度为0.2mm的塑料板的介质P，则从超声波发送部41发送出约400kHz的频率的超声波时，第一接收声压为最大。若是厚度为0.3mm的塑料板的介质P，则从超声波发送部41发送出约300kHz的频率的超声波时，第一接收声压为最大。若是厚度为0.5mm的塑料板的介质P，则从超声波发送部41发送出约200kHz的频率的超声波时，第一接收声压为最大。
图13所示的例子是使介质P的类别为塑料板的例子，但在使用其它类别的情况下也是同样，若是不同厚度的同种的介质P，则得到最大接收声压的超声波的频率会各不相同。也就是说，得到最大接收声压的频率根据介质P的类别和厚度的不同而为各不相同的值。
图14是示出将厚度为0.2mm的一张塑料板和厚度为0.2mm的两张塑料板作为对象并变更第一传感器中心轴40C相对于介质P的法线的倾斜角而发送出规定频率的超声波时第一接收声压的变化的图。图15是示出将厚度为0.23mm的一张明信片和厚度为0.23mm的两张明信片作为对象并变更第一传感器中心轴40C相对于介质P的法线的倾斜角而发送出规定频率的超声波时第一接收声压的变化的图。
如图14以及图15所示，在输送单个的介质P的情况与介质P重复的情况间，峰值角度不会变动。
因此，即使在介质P重复的情况下，如果通过步骤S22的处理辨别出介质P的类别，则能够根据由厚度检测传感器40测定的各频率的第一接收声压来检测介质P的厚度。
在本实施方式中，预先在存储部162中记录介质P的每种类别的表示介质P的厚度、得到最大接收声压的频率和使用该频率进行超声波测定时的峰值接收声压的关系的第一关系数据。
然后，在步骤S23中，厚度检测部161H读出与在步骤S22中判定出的介质P的类别对应的第一关系数据。此外，厚度检测部161H计算从厚度检测传感器40输出的各频率的超声波的第一接收声压与记录于第一关系数据中的对应于各频率的峰值接收声压之差，将与该差最小的频率对应的厚度检测为介质P的厚度。也就是说，确定第一传感器中心轴40C相对于介质P的角度为峰值角度的频率，从该频率和峰值角度的组合来检测介质P的厚度。
之后，重复判定部161I基于在步骤S22中判定出的介质P的类别和在步骤S23中检测出的介质P的厚度，设定用于检测介质P的重复的阈值(步骤S24)。
对此，预先在存储部162中记录介质P的每种类别的表示介质P的厚度与用于进行重复判定的阈值的关系的第二关系数据。然后，重复判定部161I从第二关系数据读出与介质P的类别以及厚度对应的阈值。
在经过上述之后，重复判定部161I使重复检测传感器50驱动，以实施重复检测处理(步骤S25)。也就是说，重复检测传感器50使得从发送元件51发送超声波，并由接收元件52接收超声波。然后，重复检测传感器50将基于从接收元件52输出的第二接收声压的第二接收信号向控制部16输出。
当接收到从重复检测传感器50输出的第二接收信号时，重复判定部161I判定第二接收声压是否小于在步骤S24中所设定的阈值(步骤S26)。需要指出，第二接收声压与第二接收信号的信号电压成比例。因此，只要在步骤S25中设定第二接收信号的信号电压的阈值，并在步骤S26中对第二接收信号的信号电压与阈值进行比较即可。
在步骤S26中判定为是的情况下，也就是说，在第二接收声压小于阈值的情况下，通过介质P后的超声波的声压小，判定为重复输送了两张以上的介质P。在该情况下，输送控制部161A使介质P的输送动作停止，使介质P的输送方向反向，使介质P向输送方向的上游侧返回规定量，使得再次重新开始介质P的输送(步骤S27)。之后，再次实施步骤S26的重复判定。需要指出，在连续多次判定为重复的情况下，也可以显示报错消息等并结束处理。
此外，在步骤S26中判定为否的情况下，也就是说，在第二接收声压为阈值以上的情况下，继续进行输送控制部161A对介质P的输送动作(步骤S28)。然后，当被输送的介质P来到扫描部14的读取位置时，读取控制部161B控制扫描部14来读取图像(步骤S29)。之后，通过输送控制部161A，介质P被进一步输送，从而介质P从排出口11B排出。
本实施方式的作用效果
在本实施方式的图像扫描仪10中，具备由传感器部15以及控制部16构成的类别判定装置，基于判定出的介质P的类别进行介质P的重复(重叠进给)的检测。
在传感器部15中设置有分光器30和厚度检测传感器40，该分光器30检测来自介质P的光并获取包含分光强度的光信息，该厚度检测传感器40实施向介质P发送超声波并接收经过介质P后的超声波的超声波测定，获取包含接收声压的超声波信息。然后，控制部16的类别判定部161G基于这些光信息以及超声波信息判定介质P的类别。
也就是说，由于以往在判定介质P的类别时仅使用光信息，因此虽然能够判定基于介质P的组成物、组成比的类别，但无法分别辨别具有同一组成物且同一组成比而厚度不同的多种介质P。与此相对，在本实施方式中，除了基于光信息之外，还实施基于经过介质P后的超声波信息的类别判定。由于超声波根据介质P的厚度而透过率、反射率、衰减率等发生较大的变化，因此通过除了使用光信息之外，还使用这样的超声波信息实施类别判定，从而能够实施考虑到介质P的厚度的更准确的类别判定。
在本实施方式中，分光器30由光源部31、分光元件32以及接收元件33构成，通过对介质P实施分光测定，从而将对应于来自介质P的反射光中包含的多个分光波长的分光强度作为光信息进行获取。
这样，通过分光器30测定介质P的对应于多个分光波长的分光强度，从而与获取单一波长的光的情况等相比，能够实施高精度的测定。
在本实施方式中，通过对多种基准介质实施多次分光测定以及超声波测定，从而参照计算部161E计算每种类别的平均特征量yi-AV和协方差矩阵Σi以及矩阵U。然后，距离计算部161F使用这些平均特征量yi-AV、协方差矩阵Σi以及矩阵U，分别计算作为测定对象的介质P与各基准介质之间的马氏距离，类别判定部161G将马氏距离最小的类别判定为介质P的类别。
通过使用这样的马氏距离实施类别判定，从而能够实施考虑到分光测定时的分光信息、超声波测定时的超声波信息的偏差的类别判定，能够高精度地判定介质P的类别。需要指出，在此所说的偏差包含同一介质P中因测定位置差异所导致的面内偏差、采用同种的多个基准介质时每个基准介质的偏差(批次差)、每次实施测定时的传感器(分光器30以及厚度检测传感器40)的测量偏差，在本实施方式中，能够实施考虑到这些偏差的类别判定。
在本实施方式中，厚度检测传感器40作为超声波检测部发挥功能，该厚度检测传感器40具备向送到输送路径130的介质P发送超声波的超声波发送部41和接收透过介质P后的超声波的超声波接收部42。此外，该厚度检测传感器40将由超声波接收部42接收到超声波时的声压即第一接收声压作为超声波信息进行获取。
透过介质P的超声波由于会根据介质P的厚度而发生较大变化，因此例如与从介质P反射的超声波的声压等相比，适于作为进行介质P的厚度判定的信息。因此，通过将由厚度检测传感器40检测的第一接收声压作为超声波信息，从而能够精度良好地判定介质P的类别。
在本实施方式中，厚度检测部161H基于由类别判定部161G判定出的介质P的类别和由厚度检测传感器40检测的第一接收声压来检测介质P的厚度。
在本实施方式中，厚度检测部161H利用判定出的介质P的类别下的重合效应来检测介质P的厚度。由此，除了介质P的类别之外，还能够高精度地检测介质P的厚度。
在本实施方式中，设置于厚度检测传感器40的超声波发送部41以及超声波接收部42的第一超声波器件43构成为具有多种开口宽度的开口部431A，能够收发多个频率的超声波。此外，厚度检测部161H从与判定出的介质P的类别对应的第一关系数据读出与各频率对应的峰值接收声压，并确定通过测定得到的对应于各频率的接收声压与对应于该频率的峰值接收声压之差为最小的频率，从而来检测介质P的厚度。由此，能够利用重合效应而容易地检测介质P的厚度。
在本实施方式中，传感器部15具备重复检测传感器50，该重复检测传感器50具备向介质P发送超声波的发送元件51和接收透过介质P后的超声波的接收元件52。此外，重复判定部161I基于由类别判定部161G判定出的介质P的类别以及由厚度检测部161H检测出的介质P的厚度来设定阈值。然后，重复判定部161I通过将由接收元件52接收到的超声波的第二接收声压与阈值进行比较，从而判定介质P的重复。
透过介质P的超声波根据介质P的类别和厚度而发生变化，但在本实施方式中能够设定与介质P的类别以及厚度相应的阈值，能够高精度地判定介质P的重复。
因此，本实施方式的图像扫描仪10能够抑制由于介质P的重叠进给所导致的卡纸、因读取被重叠进给的介质P的图像而造成的图像的读取错误。
第二实施方式
接下来，对第二实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中，示出了厚度检测传感器40的第一传感器中心轴40C固定来发送多个频率的超声波的例子。与此相对，在第二实施方式中，与第一实施方式的不同点在于，能够变更厚度检测传感器40的第一传感器中心轴40C。需要指出，在下面的说明时，对于已经说明的事项标注相同符号，并对其说明进行省略或简化。
图16是示出第二实施方式的厚度检测传感器40A的简要结构的图。
如图16所示，本实施方式的厚度检测传感器40A具备旋转轴44和使厚度检测传感器40A绕旋转轴44转动的转动机构45。
这样的厚度检测传感器40A能够通过转动机构45变更第一传感器中心轴40C相对于介质P的法线的倾斜角。此外，在转动机构45中设置有旋转编码器等角度检测传感器，检测第一传感器中心轴40C的倾斜角。
此外，在本实施方式的厚度检测传感器40A中，第一超声波器件43进行单一频率的超声波的发送以及接收。因此，第一超声波器件43的各开口部431A的开口宽度形成为同一宽度即可。
在这样的本实施方式中，在步骤S15以及步骤S33的超声波测定中，依次变更第一传感器中心轴40C的角度，发送单一频率的超声波，并将与各角度相应的第一接收声压d1～dM作为超声波信息进行获取。
因此，参照计算部161E基于基准介质的分光反射率和变更了超声波的收发角度时的第一接收声压来计算参照信息。此外，距离计算部161F基于测定对象的介质P的分光反射率、变更了超声波的收发角度时的第一接收声压和参照信息来计算马氏距离。
此外，如图14及图15所示，当边变更第一传感器中心轴40C的角度边发送规定频率的超声波时，在与介质P的类别和介质P的厚度相应的特定角度下，第一接收声压成为峰值。因此，在步骤S23中，厚度检测部161H检测第一接收声压成为峰值的峰值角度，从而能够检测介质P的厚度。在该情况下，在存储部162中预先记录表示峰值角度与介质P的厚度的关系的第三关系数据。
当使用图13所示的例子时，介质P是塑料板，在使用400kHz的超声波实施了超声波检测时，如果峰值角度约为50°，则能够检测出0.2mm的厚度，如果峰值角度约为42°，则能够检测出0.3mm的厚度，如果峰值角度约为35°，则能够检测出0.5mm的厚度。
本实施方式的作用效果
在本实施方式中，厚度检测传感器40从多个角度对在输送路径130上输送的介质P发送超声波，厚度检测部161H基于与各角度对应的超声波的接收声压中对应于最大接收声压的峰值角度，来检测介质P的厚度。在该情况下，只要使用使介质P的厚度和峰值角度一对一地建立了对应的关系数据即可，可实现处理的简化。
变形例
变形例1
在第一实施方式中，为了确定第一传感器中心轴40C相对于介质P的角度成为与介质P的类别以及厚度对应的峰值角度的频率，计算出各频率的接收声压与记录于第一关系数据的各频率的峰值接收声压之差。
在该情况下，当重叠进给了介质P时，接收声压整体降低，无法适当地判定介质P的厚度。因此，也可以对于各频率，计算接收声压与峰值接收声压之差，在其差的最小值在预先设定的规定值以上的情况下，判定为介质P被重叠进给。
此外，在该情况下，也可以不设置重复检测传感器50。
变形例2
如在上述实施方式中所说明的，参照计算部161E以及距离计算部161F基于透过介质P后的超声波的接收声压和针对介质P的分光信息，进行参照信息的计算以及马氏距离的计算。在该情况下，除了进行基于介质P所包含的组成物、其组成比之差的类别的判定之外，还能够进行基于超声波的透过容易度的考虑到介质P的厚度的类别判定。
因此，当在图像扫描仪10中使用的介质P仅是预先限定的介质的情况下，也就是说，在可使用的介质P的类别以及厚度受到限制的情况下，也可以与类别判定同时地检测厚度。在该情况下，基于可在图像扫描仪10中使用的所有的类别、所有的厚度的基准介质，按每个类别、每个厚度计算平均特征量yi-AV、协方差矩阵Σi。由此，可以无需厚度检测部161H的厚度检测处理。
此外，在该情况下，也可以不设置厚度检测传感器40，而仅设置重复检测传感器50。也就是说，也可以使用通过在重复检测传感器50中实施的超声波的收发处理而得到的第二接收声压来进行参照信息的计算、介质P与基准介质之间的马氏距离的计算。
变形例3
在上述实施方式中，类别判定部161G基于由距离计算部161F计算的马氏距离对介质P的类别进行判定，但并不限定于此。例如，类别判定部161G也可以计算介质P与基准对象之间的欧氏距离，判定介质P与基准介质的特征量间的接近度。
变形例4
在第一实施方式中，示出了通过参照计算部161E计算参照信息的例子，但这些参照信息也可以在工厂出货时已存储于存储部162中，还可以经由互联网等从其它数据服务器接收。在该情况下，能够省略参照计算部161E的参照信息计算处理。
变形例5
在上述实施方式中，作为第一超声波器件43以及第二超声波器件53，通过使第一振动板432、第二振动板532振动而进行了超声波的发送、接收，但并不限定于此。例如，也可以使用通过对压电体施加电压而使压电体自身振动来发送超声波或者接收超声波的块体(bulk)型压电元件。
变形例6
在第二实施方式中，例示出厚度检测传感器40A构成为能够以旋转轴44为中心转动并通过转动机构45转动到规定角度的结构。
与此相对，厚度检测传感器也可以构成为，具备多个超声波发送部41和与这些超声波发送部41对应的多个超声波接收部42，各超声波发送部41的第一传感器中心轴40C分别相对于介质P的法线以不同的角度倾斜。在该情况下，也能够获取从多个角度对介质P输出了超声波时的第一接收声压。
进一步地，超声波发送部41也可以是在一方向上排列的多个超声波换能器能够分别独立地驱动的结构，或者构成为如下：由多个超声波换能器构成的超声波通道沿一方向排列配置，各超声波通道能够分别独立地驱动。在该情况下，通过使各超声波换能器或各超声波通道延迟驱动，从而能够将超声波的发送方向控制为与延迟时间相应的方向。这样，通过使超声波的发送方向发生变化，从而能够使超声波相对于介质P的法线的入射角变化为多个角度。
在该情况下，超声波接收部42例如只要构成为具有超声波接收面、且该超声波接收面覆盖能够被超声波发送部41扫描超声波的范围即可。即，相对于超声波发送部41的发送面411，充分增大超声波接收部42的接收面421。
在这样的结构中，由于无需旋转轴44、转动机构45的结构，且也不使用多个超声波发送部41以及多个超声波接收部42，因此能够实现厚度检测传感器40A的结构简化，使厚度检测传感器40A变得小型。
变形例7
在上述实施方式中，基于介质P的分光反射率以及对介质P实施了超声波测定时的接收声压而计算出介质P的特征量，但也可以使用分光强度来代替分光反射率。此外，并不限定于规定波长间隔的多个分光波长的分光反射率、分光强度，也可以使用特定波长的分光反射率、分光强度。例如，也可以使用多个分光波长的分光反射率中的主成分、PLS成分、独立成分的成分量来计算特征量。
进一步地，示出了光检测部是分光器30并获取分光强度作为光信息的例子，但例如也可以将由具备RGB滤色器的摄像相机拍摄的图像作为光信息。在该情况下，光信息为红色波长范围的光强度、绿色波长范围的光强度以及蓝色波长范围的光强度这三种颜色信息，与上述实施方式比较，类别判定精度降低，但能够以廉价的装置进行类别判定。此外，通过进行使用颜色信息和超声波信息的类别判定，从而与仅使用颜色信息进行类别判定的情况相比，能够提高类别判定精度。
变形例8
在上述实施方式中，作为具备类别判定装置的电子设备，例示出图像扫描仪10，但并不限定于此。
例如，也可以在将作为对象物的介质输送至规定的印刷位置并通过印刷头对被输送的介质进行印刷处理的打印机中并入类别判定装置。在该情况下，打印机是电子设备，印刷头为处理部。
具体而言，在打印机的印刷头上搭载分光器30以及厚度检测传感器40。于是，打印机在通过印刷头实施印刷处理之前，以与上述实施方式同样的方法进行介质的类别判定以及厚度检测。由此，打印机实施与判定出的介质的类别、厚度相应的印刷处理。例如，进行用于在介质上重现图像数据的颜色的颜色转换处理、半色调处理、油墨喷出量的计算等。
此外，也可以在打印机中设置与上述实施方式同样的传感器部15，检测被输送的介质的重叠进给。
第一应用例所涉及的类别判定装置具备：光检测器，检测来自对象物的光；传感器，实施向所述对象物发送超声波并接收经过所述对象物后的所述超声波的超声波测定；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的方法：从所述光检测器获取对应于来自所述对象物的光的光信息；从所述传感器获取与经过所述对象物后的所述超声波对应的超声波信息；以及基于所述光信息以及所述超声波信息，判定所述对象物的类别。
在本应用例的类别判定装置中，优选地，所述光检测器对所述对象物实施分光测定，所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：从所述光检测器获取与来自所述对象物的光中所包含的多个分光波长对应的分光信息作为所述光信息。
在本应用例的类别判定装置中，优选地，所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：针对多个类别的基准对象各自，基于通过所述光检测器对所述基准对象进行多次所述分光测定以及所述传感器进行所述超声波测定而得到的所述分光信息以及所述超声波信息，计算表示所述基准对象的特征的特征量的平均以及所述特征量的协方差矩阵；以及使用算出的所述平均以及所述协方差矩阵，计算所述对象物与所述基准对象之间的马氏距离，所述一个或多个处理器进一步被编程为执行包括下述内容的所述方法：基于相对于多个类别的所述基准对象的所述马氏距离，判定所述对象物的类别。
在本应用例的类别判定装置中，优选地，所述传感器具备超声波发送器件和超声波接收器件，所述超声波发送器件向所述对象物发送超声波，所述超声波接收器件相对于所述对象物配置于与所述超声波发送器件相反的一侧，接收透过所述对象物后的超声波，所述一个或多个处理器被编程为：获取由所述超声波接收器件接收到透过所述对象物后的超声波时的超声波的接收声压作为所述超声波信息。
在本应用例的类别判定装置中，优选地，所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：基于判定出的所述对象物的类别和所述接收声压，检测所述对象物的厚度。
在本应用例的类别判定装置中，优选地，所述传感器以多个频率的超声波实施所述超声波测定，所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：基于各频率的超声波的所述接收声压，检测所述对象物的厚度。
在本应用例的类别判定装置中，优选地，所述超声波发送器件从多个角度对所述对象物发送超声波，所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：基于与各角度对应的超声波的所述接收声压中对应于最大的所述接收声压的角度，检测所述对象物的厚度。
在本应用例的类别判定装置中，优选地，所述类别判定装置还具备重复检测传感器，所述重复检测传感器具备发送元件和接收元件，所述发送元件向所述对象物发送超声波，所述接收元件相对于所述对象物配置于与所述发送元件相反的一侧，接收透过所述对象物后的超声波，所述重复检测传感器检测由所述接收元件接收到透过所述对象物后的超声波时的第二接收声压，所述一个或多个处理器被进一步编程为执行包括下述内容的所述方法：将所述第二接收声压与规定的阈值进行比较，来判定所述对象物的重复；以及根据判定出的所述类别以及检测出的所述对象物的厚度，设定所述阈值。
第二应用例的电子设备具备：第一应用例的类别判定装置；以及处理部，所述处理部实施基于由所述一个或多个处理器判定出的所述对象物的类别的规定处理。
第三应用例的类别判定方法判定对象物的类别，并包括：使用光检测器检测来自所述对象物的光；使用传感器实施向所述对象物发送超声波并接收经过所述对象物后的超声波的超声波测定；从所述光检测器获取与来自于所述对象物的光对应的光信息；从所述传感器获取与经过所述对象物后的所述超声波对应的超声波信息；以及基于所述光信息以及所述超声波信息，判定所述对象物的类别。

Claims (10)

1.一种类别判定装置，其特征在于，具备：
光检测器，检测来自对象物的光；
传感器，实施向所述对象物发送超声波并接收经过所述对象物后的所述超声波的超声波测定；以及
一个或多个处理器，
所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的方法：
从所述光检测器获取对应于来自所述对象物的光的光信息；
从所述传感器获取与经过所述对象物后的所述超声波对应的超声波信息；以及
基于所述光信息以及所述超声波信息，判定所述对象物的类别。
2.根据权利要求1所述的类别判定装置，其特征在于，
所述光检测器对所述对象物实施分光测定，
所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：从所述光检测器获取与来自所述对象物的光中所包含的多个分光波长对应的分光信息作为所述光信息。
3.根据权利要求2所述的类别判定装置，其特征在于，
所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：针对多个类别的基准对象各自，
基于通过所述光检测器对所述基准对象进行多次所述分光测定以及所述传感器进行所述超声波测定而得到的所述分光信息以及所述超声波信息，计算表示所述基准对象的特征的特征量的平均以及所述特征量的协方差矩阵；以及
使用算出的所述平均以及所述协方差矩阵，计算所述对象物与所述基准对象之间的马氏距离，
所述一个或多个处理器进一步被编程为执行包括下述内容的所述方法：基于相对于多个类别的所述基准对象的所述马氏距离，判定所述对象物的类别。
4.根据权利要求1所述的类别判定装置，其特征在于，
所述传感器具备超声波发送器件和超声波接收器件，所述超声波发送器件向所述对象物发送超声波，所述超声波接收器件相对于所述对象物配置于与所述超声波发送器件相反的一侧，接收透过所述对象物后的超声波，
所述一个或多个处理器被编程为：获取由所述超声波接收器件接收到透过所述对象物后的超声波时的超声波的接收声压作为所述超声波信息。
5.根据权利要求4所述的类别判定装置，其特征在于，
所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：基于判定出的所述对象物的类别和所述接收声压，检测所述对象物的厚度。
6.根据权利要求5所述的类别判定装置，其特征在于，
所述传感器以多个频率的超声波实施所述超声波测定，
所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：基于各频率的超声波的所述接收声压，检测所述对象物的厚度。
7.根据权利要求5所述的类别判定装置，其特征在于，
所述超声波发送器件从多个角度对所述对象物发送超声波，
所述一个或多个处理器被编程为执行包括下述内容的所述方法：基于与各角度对应的超声波的所述接收声压中对应于最大的所述接收声压的角度，检测所述对象物的厚度。
8.根据权利要求5所述的类别判定装置，其特征在于，
所述类别判定装置还具备重复检测传感器，所述重复检测传感器具备发送元件和接收元件，所述发送元件向所述对象物发送超声波，所述接收元件相对于所述对象物配置于与所述发送元件相反的一侧，接收透过所述对象物后的超声波，所述重复检测传感器检测由所述接收元件接收到透过所述对象物后的超声波时的第二接收声压，
所述一个或多个处理器被进一步编程为执行包括下述内容的所述方法：
将所述第二接收声压与规定的阈值进行比较，来判定所述对象物的重复；以及
根据判定出的所述类别以及检测出的所述对象物的厚度，设定所述阈值。
9.一种电子设备，其特征在于，具备：
权利要求1所述的类别判定装置；以及
处理部，所述处理部实施基于由所述一个或多个处理器判定出的所述对象物的类别的规定处理。
10.一种类别判定方法，其特征在于，判定对象物的类别，并包括：
使用光检测器检测来自所述对象物的光；
使用传感器实施向所述对象物发送超声波并接收经过所述对象物后的超声波的超声波测定；
从所述光检测器获取与来自于所述对象物的光对应的光信息；
从所述传感器获取与经过所述对象物后的所述超声波对应的超声波信息；以及
基于所述光信息以及所述超声波信息，判定所述对象物的类别。
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