JP2002033506A - 光学センサ装置 - Google Patents
光学センサ装置Info
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Abstract
とができる光学センサ装置の提供。 【解決手段】 検査媒体12に向けて光を照射する発光
素子15と、該発光素子15の照射光の検査媒体12か
らの透過光(または反射光)を検出する受光素子16と
を有し、該受光素子16の受光量の変化を検出するもの
であって、発光素子15と検査媒体12との間の光路
上、および検査媒体12と受光素子16との間の光路上
の少なくともいずれか一方に、導入された光を集光する
導光部材17を設け、発光光の放射状拡散および透過光
(または反射光)の放射状拡散の少なくともいずれか一
方を防止する。
Description
の検査媒体の情報を光学的に検出する光学センサ装置に
関する。
や硬貨等の模様(文字、絵柄、刻印)等の光学的特徴を
検出する光学センサ装置は、紙幣や硬貨等の検査媒体に
向けて光を照射する発光素子と、この発光素子からの照
射光によって生じる、検査媒体からの透過光または反射
光を検出する受光素子とを有し、該受光素子の受光量の
変化を検出することにより検査媒体の光学的特徴を検出
している。
の透過光を検出する場合、発光素子と受光素子とが、搬
送されてくる検査媒体を挟んで対向位置に配置され、他
方、検査媒体における反射光を検出する場合、発光素子
と受光素子とが、搬送されてくる検査媒体に対し同じ側
に配置されるようになっている。
光学センサ装置は、以下のような問題があった。すなわ
ち、発光素子においては、発光させた光が放射状に拡散
してしまうために良好な出力特性を得られず、また、受
光素子においては、検査媒体からの透過光または反射光
が放射状に拡散してしまうために良好な入力特性が得ら
れず、これらの点から検査媒体の光学的特徴を高精度に
検出することは難しかった。
特徴を高精度に検出することができる光学センサ装置の
提供を目的とする。
に、本発明の請求項1記載の光学センサ装置は、検査媒
体に向けて光を照射する発光素子と、該発光素子の照射
光の前記検査媒体からの透過光または反射光を検出する
受光素子とを有し、該受光素子の受光量の変化を検出す
るものであって、前記発光素子と前記検査媒体との間の
光路上、および前記検査媒体と前記受光素子との間の光
路上の少なくともいずれか一方に、導入された光を集光
する導光部材を設けたことを特徴としている。
光路上、および検査媒体と受光素子との間の光路上の少
なくともいずれか一方に、導入された光を集光する導光
部材を設けるため、発光素子と検査媒体との間の光路上
に導光部材を配置すれば、発光素子の発光光を導光部材
で集光するため、該発光光が放射状に拡散してしまうの
を防止できる。また、検査媒体と受光素子との間の光路
上に導光部材を配置すれば、検査媒体からの透過光もし
くは反射光を導光部材で集光するため、検査媒体からの
透過光もしくは反射光が放射状に拡散してしまうのを防
止できる。
は、請求項1記載のものに関し、前記導光部材が、略円
錐形状をなしており、その外周面には内部側を全反射可
能とする鏡面状の被覆部が設けられていることを特徴と
している。
しており、その外周面には内部側を全反射可能とする鏡
面状の被覆部が設けられているため、導入された発光素
子からの発光光、あるいは検査媒体からの透過光もしく
は反射光を確実に集光させることができる。
は、請求項1または2記載のものに関し、前記導光部材
が、略円錐形状をなしており、その外周には外光を遮断
する被覆部が設けられていることを特徴としている。
しており、その外周面には外光を遮断する被覆部が設け
られているため、受光素子への外光の影響を排除するこ
とができる。
は、請求項2または3記載のものに関して、前記被覆部
がアルミ蒸着加工により形成されていることを特徴とし
ている。
り形成されるものであるため、被覆部を簡単かつ確実に
形成することができる。
は、請求項2乃至4のいずれか一項記載のものに関し
て、前記導光部材の頂角が90度以下とされていること
を特徴としている。
が90度以下とされているため、導入された発光素子か
らの発光光、あるいは検査媒体からの透過光もしくは反
射光をさらに確実に集光させることができる。
は、請求項1乃至5のいずれか一項記載のものに関し
て、前記導光部材が、前記発光素子と前記検査媒体との
間の光路上、および前記検査媒体と前記受光素子との間
の光路上の両方に設けられていることを特徴としてい
る。
媒体との間の光路上、および検査媒体と受光素子との間
の光路上の両方に設けられているため、発光素子からの
発光光、および検査媒体からの透過光もしくは反射光を
確実に集光させることができる。
学センサ装置を図1を参照して以下に説明する。
構成を示すもので、この光学センサ装置11は、貨幣処
理機に組み込まれて、検査媒体(具体的には紙幣)12
の光学的特徴を検出するものである。
送路13および該搬送路13で搬送させられる検査媒体
12を挟んで、一側(具体的には上側)に発光素子15
が、逆側(具体的には下側)に受光素子16がそれぞれ
配置されている。ここで、発光素子15は、その発光光
の光軸を検査媒体12に直交させるように配置されてお
り、受光素子16は、発光素子15の光軸上に配置され
ている。
される検査媒体12との間の光路上に、導入された光を
集光する導光部材17が設置されている。
には頂角側を中心軸線に対し直交する方向に切り落とし
た切頭円錐形状をなすガラス等の透明材料からなってい
る。すなわち、導光部材17には、その頂角側に、中心
軸線に直交する円形の先端面18が形成され、その頂角
に対し反対側に、先端面18と平行な該先端面18より
大きい円形の後端面19が形成され、さらに、先端面1
8と後端面19との間にある径方向における外周面20
は、中心軸線に対し所定角度で傾斜する形状とされてい
る。
を検査媒体12側に、後端面19を発光素子15側に
し、かつその中心軸線を発光素子15の光軸に一致させ
るように配置されている。
内部側が全反射可能な鏡面状をなし、かつ外光を遮断す
る被覆部22が、アルミ蒸着加工により形成されてい
る。すなわち、外周面20に形成された被覆部22は、
進入した光を漏らさず、しかも外光や迷光を遮断する。
また、導光部材17の外周面20の傾斜角度すなわち被
覆部22の傾斜角度は、後端面19側から導入される光
を全反射可能な角度とされており、後端面19から導入
された光は、集光されて先端面18から出射される。
材17の中心軸すなわち導光部材17の頂角を二等分し
た線(Y線)の軸とを一致(同軸となるように配置)さ
せた上で、導光部材17の頂角(導光部材17を中心軸
線を通る面で切断したときの切断面の頂点側の角度)α
を90度以下とする。このとき、検査媒体12に照射さ
れる光の照度は以下のようにして求めることができる。
光口)の面積をΔS、先端面18の法線と照射する光線
とがなす角をθ、先端面18から検査媒体12までの距
離をD、検査媒体12の照射される面積をdS、検査媒
体12の面の法線と照射される光線の光軸とがなす角を
φとしたとき、検査媒体12に照射される光の見かけの
面積はΔS・cosφとなり、この面が導光部材17の
先端面18に対して張る立体角ωは、次式で表すことが
できる。 dω=ΔS・cosφ/D2
されてくる検査媒体12の面とが互いに平行で、発光素
子15および導光部材17の光軸がこれらの面に対しい
ずれも垂直に入射する場合、角θおよび角φは、いずれ
も0度となるので、照度Eは、次式で求めることができ
る。 E=L・ΔS/D2
から出る照射光は、検査媒体12までの距離と先端面1
8の面積とを同条件とした場合に、頂角αの角度によっ
て検査媒体12に照射される照射面積が異なってくる。
つまり、この頂角αを小さくすることによって導光部材
17によって集光された光は、より小さい面積で効率よ
く検査媒体12に照射されることになる。
18から検査媒体12に向けて照射される。
の光路上にも、導入された光を集光する上記と同じ導光
部材17が設置されている。この導光部材17は、頂角
側の先端面18を受光素子16側に、逆側の後端面19
を検査媒体12側にし、かつその中心軸線を発光素子1
5の光軸に一致させるように配置されている。すなわ
ち、発光素子15の光軸、発光素子15と検査媒体12
との間の導光部材17の中心軸、検査媒体12の透過光
の光軸、検査媒体12と受光素子16との間の導光部材
17の中心軸、および受光素子16の軸は、すべて一直
線(Y線)上にあることになる。
受光する際に、発光素子15から発光され導光部材17
で集光されて、さらに検査媒体12を透過した透過光の
みを確実に捕らえるようにするために設けられるもので
あり、受光したい発光素子15からの光を効率よく集光
するとともに、それ以外の外光や迷光などの余計な光を
捕らえないようにする。
においては、検査媒体12に向けて発光素子15が照射
した光は、発光素子15と検査媒体12との間の導光部
材17で集光された後、検査媒体12を通過し、検査媒
体12と受光素子16との間の導光部材17で集光され
た後、受光素子16で受光されることになる。そして、
受光素子16の受光量の変化を検出して検査媒体12の
光学的特徴を検出することになる。
との間の光路上、および検査媒体12と受光素子16と
の間の光路上の両方に、導入された光を集光する導光部
材17をそれぞれ設けるため、発光素子15の発光光を
導光部材17で集光する結果、該発光光が放射状に拡散
してしまうのを防止でき、検査媒体12からの透過光を
導光部材17で集光する結果、検査媒体12からの透過
光が放射状に拡散してしまうのを防止できる。したがっ
て、検査媒体12の光学的特徴を高精度に検出すること
ができることになる。
なしており、その径方向における外周面20には内部側
を全反射可能とする鏡面状をなし、かつ外光を遮断する
被覆部22が設けられているため、導入された発光素子
15からの発光光、および検査媒体12からの透過光を
確実に集光させることができる上、受光素子16側への
外光の影響を排除することができる。したがって、検査
媒体12の光学的特徴をさらに高精度に検出することが
できることになる。
り形成されるため、被覆部22を簡単かつ確実に形成す
ることができる。
αが90度以下とされているため、導入された発光素子
15からの発光光、および検査媒体12からの透過光を
さらに確実に集光させることができる。したがって、検
査媒体12の光学的特徴をさらに高精度に検出すること
ができることになる。
査媒体12との間の光路上、および検査媒体12と受光
素子16との間の光路上の両方に、導入された光を集光
する導光部材17をそれぞれ設ける場合を例にとり説明
したが、発光素子15と検査媒体12との間の光路上、
および検査媒体12と受光素子16との間の光路上のい
ずれか一方に設けるだけでも、従来に比して検査媒体1
2の光学的特徴を高精度に検出することができる。
限定されることはなく、例えば、外周面のうちの一の面
に平行な平面で切ったときに断面が一定の等脚台形形状
をなすものとしてもよい。この場合は前記台形の上底側
が上記先端面とされ、前記台形の下底側が上記後端面と
されて、これらの間に存在するすべての外周面に上記と
同様の被覆部が形成されることになる。
装置を図2を参照して以下に第1実施形態との相違部分
を中心に説明する。なお、第1実施形態と同様の部分に
は同一の符号を付しその説明は略す。
は、貨幣処理機に組み込まれて、検査媒体12(具体的
には硬貨)の光学的特徴を検出するものである。
送路13および該搬送路13で搬送させられる検査媒体
12に対し、一側(具体的には上側)に発光素子15
が、同側に受光素子16がそれぞれ配置されている。こ
こで、発光素子15は、その発光光の光軸を検査媒体1
2に所定の角度で配置させ、その正反射方向に受光素子
16が配置されている。
される検査媒体12との間の光路上に、第1実施形態と
同様の導光部材17が、先端面18を検査媒体12側
に、後端面19を発光素子15側にし、かつその中心軸
線を発光素子15の光軸に一致させるようにして設置さ
れており、検査媒体12と受光素子16との間の光路上
にも、第1実施形態と同様の導光部材17が、先端面1
8を受光素子16側に、後端面19を検査媒体12側に
し、かつその中心軸線を検査媒体12で正反射される発
光素子15の光軸に一致させるようにして設置されてい
る。
においては、検査媒体12に向けて発光素子15が照射
した光は、発光素子15と検査媒体12との間の導光部
材17で集光された後、検査媒体12で反射させられ、
検査媒体12と受光素子16との間の導光部材17で集
光された後、受光素子16で受光されることになる。そ
して、受光素子16の受光量の変化を検出して検査媒体
12の光学的特徴を検出する。
においても、検査媒体12と受光素子16との間の導光
部材17が検査媒体12からの反射光を集光させる以外
は第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と同様
の効果を発揮することができる。
置11においても、第1実施形態と同様の変更が可能で
ある。
記載の光学センサ装置によれば、発光素子と検査媒体と
の間の光路上、および検査媒体と受光素子との間の光路
上の少なくともいずれか一方に、導入された光を集光す
る導光部材を設けるため、発光素子と検査媒体との間の
光路上に導光部材を配置すれば、発光素子の発光光を導
光部材で集光するため、該発光光が放射状に拡散してし
まうのを防止できる。また、検査媒体と受光素子との間
の光路上に導光部材を配置すれば、検査媒体からの透過
光もしくは反射光を導光部材で集光するため、検査媒体
からの透過光もしくは反射光が放射状に拡散してしまう
のを防止できる。したがって、検査媒体の光学的特徴を
高精度に検出することができることになる。
よれば、導光部材が、略円錐形状をなしており、その外
周面には内部側を全反射可能とする鏡面状の被覆部が設
けられているため、導入された発光素子からの発光光、
あるいは検査媒体からの透過光もしくは反射光を確実に
集光させることができる。したがって、検査媒体の光学
的特徴をさらに高精度に検出することができることにな
る。
よれば、導光部材が、略円錐形状をなしており、その外
周面には外光を遮断する被覆部が設けられているため、
受光素子への外光の影響を排除することができる。した
がって、検査媒体の光学的特徴をさらに高精度に検出す
ることができることになる。
よれば、被覆部がアルミ蒸着加工により形成されるもの
であるため、被覆部を簡単かつ確実に形成することがで
きる。
よれば、略円錐形状の導光部材の頂角が90度以下とさ
れているため、導入された発光素子からの発光光、ある
いは検査媒体からの透過光もしくは反射光をさらに確実
に集光させることができる。したがって、検査媒体の光
学的特徴をさらに高精度に検出することができることに
なる。
よれば、導光部材が、発光素子と検査媒体との間の光路
上、および検査媒体と受光素子との間の光路上の両方に
設けられているため、発光素子からの発光光、および検
査媒体からの透過光もしくは反射光を確実に集光させる
ことができる。したがって、検査媒体の光学的特徴をよ
り一層高精度に検出することができることになる。
略的に示す正面図である。
略的に示す正面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 検査媒体に向けて光を照射する発光素子
と、該発光素子の照射光の前記検査媒体からの透過光ま
たは反射光を検出する受光素子とを有し、該受光素子の
受光量の変化を検出する光学センサ装置において、 前記発光素子と前記検査媒体との間の光路上、および前
記検査媒体と前記受光素子との間の光路上の少なくとも
いずれか一方に、導入された光を集光する導光部材を設
けたことを特徴とする光学センサ装置。 - 【請求項2】 前記導光部材は、略円錐形状をなしてお
り、その外周面には内部側を全反射可能とする鏡面状の
被覆部が設けられていることを特徴とする請求項1記載
の光学センサ装置。 - 【請求項3】 前記導光部材は、略円錐形状をなしてお
り、その外周面には外光を遮断する被覆部が設けられて
いることを特徴とする請求項1または2記載の光学セン
サ装置。 - 【請求項4】 前記被覆部はアルミ蒸着加工により形成
されていることを特徴とする請求項2または3記載の光
学センサ装置。 - 【請求項5】 前記導光部材は、その頂角が90度以下
とされていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれ
か一項記載の光学センサ装置。 - 【請求項6】 前記導光部材は、前記発光素子と前記検
査媒体との間の光路上、および前記検査媒体と前記受光
素子との間の光路上の両方に設けられていることを特徴
とする請求項1乃至5のいずれか一項記載の光学センサ
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000213314A JP3776298B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | 光学センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000213314A JP3776298B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | 光学センサ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002033506A true JP2002033506A (ja) | 2002-01-31 |
JP3776298B2 JP3776298B2 (ja) | 2006-05-17 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018150958A1 (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | グローリー株式会社 | 媒体通過検知装置及び一対の媒体通過検知装置 |
-
2000
- 2000-07-13 JP JP2000213314A patent/JP3776298B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018150958A1 (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | グローリー株式会社 | 媒体通過検知装置及び一対の媒体通過検知装置 |
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