JP2003242548A - 媒体表面読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、媒体表面の読取に際して、その媒
体表面のエッジ部分を明瞭に照射する傾斜照射手段を設
けることにより、画像取得に適した影を長く作って高精
度に鮮明に読取れるようにした媒体表面読取装置の提供
を目的とする。 【解決手段】この発明は、搬送手段の搬送面に載せて搬
送される媒体の上面側を照射し、前記照射した媒体上面
のエッジ部分を読取手段により読取る媒体表面読取装置
であって、前記搬送手段により搬送される媒体の上面お
よび媒体外周縁部の各エッジ部分を前記読取手段の読取
位置と対応する斜め上方より照射する傾斜照射手段と、
前記傾斜照射手段から媒体上面および媒体外周縁部に対
する傾斜照射を許容して該媒体の搬送幅方向を搬送ガイ
ドする幅ガイド手段とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、例えば硬貨を取
扱う自動取引機に内部構成されるような媒体表面読取装
置に関し、さらに詳しくは媒体の種類を高精度に判別す
る高判別性能を有する媒体表面読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、硬貨やメダルなどの媒体の表面
模様を読取る読取装置は、媒体を載せて搬送する媒体搬
送路に沿って読取検知センサや材質検知センサを配設
し、これらセンサにより、ここに導かれた各種媒体を順
に読取って判別している。

【０００３】上述の読取検知センサは、例えば照射用Ｌ
ＥＤの照射光を硬貨表面に照射し、その表面模様の反射
光をＣＣＤイメージセンサで受光して、媒体の表面模様
を読取っている。

【０００４】この場合、図６に示すように、読取位置の
上方にＬＥＤ６１を設置し、この上方から真下に照射す
ると、媒体６２の表面模様として表れる細かな段差（エ
ッジ）部分の影が鮮明に出にくい。この結果、エッジ部
分が強調されないことから画像がハッキリせず、ＣＣＤ
イメージセンサ６３での撮影が難しくなっていた。

【０００５】このため、ＣＣＤイメージセンサに高コン
トラストの画像が得られるように、照射方向を真上から
ではなく、媒体の斜め上方から傾斜照射させてエッジ部
分の影を長く作ることによって、ＣＣＤイメージセンサ
の受光性能を高めることが考えられる(例えば特許文献
１参照)。

【０００６】しかし、図７に示すように、照射用のＬＥ
Ｄ７１を例えば媒体７２の左右両側の両斜め上方に配置
して両側面からの照射方向に設定した場合は、搬送路の
両側で媒体７２を搬送方向にガイドする幅ガイド板７３
が存在するため、この幅ガイド板７３が傾斜照射光７４
の一部を遮ることになり、図８に示すように、ＣＣＤイ
メージセンサが画像を取得する正規の読取領域８１は両
側面から照射するため中央寄りに制限され、この読取領
域８１より媒体８２がはみ出して通過したときは、その
はみ出した外周縁部分８３の画像が欠けて読取れず、正
規の大きさより小径の媒体と誤判定してしまう。

【０００７】例えば、図９に示すように、大きさが異な
るφ２０の小径硬貨９１と、φ２５の大径硬貨９２との
双方の硬貨９１，９２を識別する場合、両硬貨の画像デ
ータを比較したときに、それぞれの画像データの一部が
欠ける恐れがあることから両硬貨９１，９２の画像デー
タは正規の値に比べて±４mm程度の範囲でバラツキ、こ
のバラツキ範囲内で両硬貨９１，９２の画像データが一
部重なって識別不能になる重合検知領域９３が生じ、こ
の重合検知領域９３が生じるために識別精度が低くなっ
ていた。

【０００８】また、硬貨の下面側を、ガラス板を介して
下方から照射し、下面側で反射した硬貨の表面模様を読
取る読取装置が知られている(例えば特許文献２、特許
文献３参照。)。

【０００９】しかしながら、この場合は硬貨下面側の読
取装置である他、硬貨搬送路の下面側に読取装置を要し
て、配置構造に制約を受け、複雑化したりコスト高にな
る問題を有していた。

【００１０】

【特許文献１】特開平０６−１７６２３５号公報

【特許文献２】特開平０７−１６７７８８号公報

【特許文献３】特開平０９−２８８７５５号公報。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、媒
体表面の読取に際して、その媒体表面のエッジ部分を明
瞭に照射する傾斜照射手段を設けることにより、画像取
得に適した影を長く作って高精度に鮮明に読取れるよう
にした媒体表面読取装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、搬送手段の
搬送面に載せて搬送される媒体の上面側を照射し、前記
照射した媒体上面のエッジ部分を読取手段により読取る
媒体表面読取装置であって、前記搬送手段により搬送さ
れる媒体の上面および媒体外周縁部の各エッジ部分を前
記読取手段の読取位置と対応する斜め上方より照射する
傾斜照射手段と、前記傾斜照射手段から媒体上面および
媒体外周縁部に対する傾斜照射を許容して該媒体の搬送
幅方向を搬送ガイドする幅ガイド手段とを備えたことを
特徴とする。

【００１３】ここで搬送手段とは、媒体を搬送面に載せ
て読取位置に搬送する搬送ベルトで構成することができ
る。

【００１４】前記媒体とは、種類別に異なる特有の模様
を外表面に有する流通硬貨、外国硬貨、遊技メダル等が
利用される。

【００１５】前記エッジ部分とは、媒体の表面模様を作
成したときの僅かな凹凸段差部分であり、また媒体の外
周縁部、例えば円形外周縁部に形成されている略直角の
角部分である。

【００１６】前記読取手段とは、媒体の表面模様や外周
縁部のエッジ部分を読取る装置であり、例えば媒体のエ
ッジ部分を光学的に読取可能なＣＣＤイメージセンサで
構成することができる。

【００１７】前記傾斜照射手段とは、媒体上面のエッジ
部分によって作られる影を照射によって長く形成するた
め、斜め上方から照射するものであり、例えばＬＥＤの
照射方向を傾斜設定して構成することができる。

【００１８】前記幅ガイド手段とは、搬送手段により搬
送される媒体の搬送幅方向をガイドするものであり、媒
体の幅ガイド時には媒体上面および媒体外周縁部を斜め
上方より照射許容しながら搬送ガイドする形状に設け
る。

【００１９】例えば、幅ガイド手段のガイド面高さを、
媒体の高さより低くなるように設ければ、斜め上方から
の傾斜照射を許容することができる。

【００２０】さらに、幅ガイド手段のガイド面高さを前
記媒体上面の高さ以下に設けるとともに、前記傾斜照射
手段からの入射光用に傾斜面を切欠いて設け、前記傾斜
面の頂点と前記媒体上面の照射対向面側の頂点とを結ぶ
傾斜方向からの入射限界角度を設定し、この入射限界角
度を越えるように前記傾斜照射手段の入射角度を設定す
れば、媒体の外周縁部を確実に照射することができる。

【００２１】この結果、媒体の上面を斜め上方より照射
しても、その傾斜方向からの照射光が幅ガイド手段によ
って遮られないため、搬送幅方向を隅々まで確実に照射
して搬送幅方向の全体を読取検知領域に確保することが
できる。このため、媒体上面や媒体外周縁部を確実に照
射して鮮明に読取ることができる。したがって、読取っ
た画像データの一部分が欠けるというような不鮮明な読
取を完全に解消することができる。

【００２２】また、幅ガイド手段によって導かれた媒体
を幅方向の適正な読取領域に搬送ガイドできるため、媒
体を読取に適した位置に搬送ガイドしつつ媒体表面のエ
ッジ部分を明瞭に照射することができる。

【００２３】また、このような幅ガイド手段を備えるこ
とによって、媒体の読取精度が高まり、媒体の大きさを
正確に読取れるため必要以上に搬送幅を広げずに済み、
また読取領域を拡大しなくて済み、読取装置の小型化
と、これに基づく低コスト化とを図ることができる。

【００２４】ことに、媒体外周縁部のエッジ部分を鮮明
に照射して画像取得できることから近似する大きさの異
種媒体を識別する場合であっても、双方の近似する両検
知データがばらついて一部重なるような重合検知領域が
生じないため両媒体を明瞭に区別して高精度の識別性能
が得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態を以下図
面に基づいて説明する。図面は硬貨の表面模様を読取る
硬貨表面読取装置を示し、図１において、この硬貨表面
読取装置１１は硬貨Ｃを上面に載せて水平方向に搬送す
る搬送ベルト１２と、同ベルト１２の両側に沿って硬貨
Ｃを搬送ガイドする幅ガイド板１３と、搬送されてきた
硬貨Ｃの存在を検知する硬貨検知センサＳと、硬貨Ｃの
上面を搬送幅方向両側の斜め上方より照射する発光ダイ
オード（ＬＥＤ）１４，１５と、硬貨Ｃの上面より反射
した反射光を受光するＣＣＤイメージセンサ１６とを配
設して構成される。

【００２６】上述の搬送ベルト１２は、搬送方向に沿っ
て対設されたプーリＰ１，Ｐ２間に平ベルトが張設さ
れ、この平ベルト面上が硬貨の搬送面に設けられ、一方
のプーリに図示しない駆動機構が連結されて動力伝達さ
れ、硬貨の読取時には一定速度で回転駆動される。

【００２７】前記搬送ベルト１２の両側には幅ガイド板
１３を配設し、この幅ガイド板１３は搬送方向に沿って
内向きに傾斜する傾斜面１７を対向させて構成してい
る。

【００２８】この傾斜面１７は、図２および図３にも示
すように、水平方向のベルト搬送面に対し、その搬送幅
方向の斜め上方に位置する両側の各ＬＥＤ１４，１５か
ら斜め下向きに照射させたときの傾斜照射光１８を遮ら
ない傾斜角度に切欠いて設けている。

【００２９】また、搬送されてきた硬貨Ｃは後述する硬
貨検知センサＳにより検知確認するように設定してい
る。上述の硬貨検知センサＳは、例えば投光器と受光器
とからなる光電検知センサを用いて硬貨検知位置に配設
し、この硬貨検知位置に搬送ベルト１２の上面に載って
硬貨Ｃが導かれたとき、遮光したことによって硬貨Ｃの
存在を検知し、この検知信号に連動してＯＦＦ待機状態
にある各ＬＥＤ１４，１５を一定時間ＯＮ発光させ、そ
のときの傾斜照射光１８が読取検知領域２０に向けて照
射するものである。

【００３０】上述のＣＣＤイメージセンサ１６は、読取
位置の上方に配設され、ここで硬貨Ｃの上面から反射し
た画像データを受光して光学検知することにより、硬貨
上面の表面模様と硬貨外周部分との双方に表れるエッジ
部分を読取り、読取ったデータは図示しない制御部で金
種が識別される。図中、１９は保護ガラス板を示し、２
０は読取検知領域を示す。

【００３１】次に、ベルト上面に対する傾斜照射の原理
構造を図４を参照して説明する。

【００３２】図４(Ａ)に示すように、幅ガイド板１３は
硬貨Ｃの高さ(厚み)Ｌ１より幅ガイド板１３のガイド面
高さＬ２が低くなるように設定する。

【００３３】この場合、 Ｌ１：硬貨の高さ Ｌ２：ガイド面高さ ｔ：硬貨とガイド板との隙間 とすると、 ｔ＝０のとき Ｌ1＞Ｌ２ ｔ＞０のとき Ｌ1≧Ｌ２ で表され、 ｔ＝０のときが発生する可能性があるため、 条件式は Ｌ1＞Ｌ２ となる。

【００３４】このような条件式を設定すれば、斜め上方
からの傾斜照射光１８の入光を許容することができる。

【００３５】例えば、図４(Ａ)に想像線で示すように、
硬貨Ｃ１が幅方向に最も移動して片側の幅ガイド板１３
に接触し(ｔ＝０)、傾斜照射光１８の照射領域が最小と
なる搬送状態にあっても、同じく斜め上方からの傾斜照
射光１８の入光を許容することができる。

【００３６】ところが、読取対象物が硬貨Ｃのように極
めて薄い場合は、ベルト面上で平面的に搬送されること
から幅ガイド板１３のガイド面高さＬ２を低くすること
が難しくなり、薄過ぎると硬貨Ｃが幅ガイド板１３に乗
り上がる恐れがあり、本来の適切なガイド機能が得られ
なくなる。

【００３７】このため、図４(Ｂ)に示すように、硬貨Ｃ
の高さＬ１より幅ガイド板１３の内側のガイド面高さＬ
２が低くなるように設定するとともに、幅ガイド板１３
の内側上部に入射光用の傾斜面１７を切欠いて設け、こ
の傾斜面１７の頂点Ｍ１と硬貨Ｃ上面の照射対向面側の
頂点Ｍ２とを結ぶ傾斜方向の入射限界光Ｌ0の入射限界
角度θ２を設定し、この入射限界角度θ２を越える範囲
にＬＥＤの入射角度θ１を設定する。

【００３８】例えば、水平方向のベルト上面と、その斜
め上方からの入射角度との間で作られる入射限界角度θ
２が３０゜の場合であれば、ＬＥＤからの傾斜照射光１
８の入射角度θ１は３０゜より大きい角度に設定すれば
よい。

【００３９】この場合、 Ｌ１：硬貨の高さ Ｌ２：ガイド面高さ θ１：傾斜入射光の入射角度 θ２：入射限界角度 ｔ：硬貨とガイド板との隙間 とすると、 で表され、 ｔ＝０のときが発生する可能性があるため、 となる。

【００４０】このような条件式を設定すれば、全搬送幅
を読取検知領域２０に確保することができ、この広域の
読取検知領域２０にて硬貨Ｃの上面とその硬貨Ｃの円形
外周縁部とを確実に読取可能に照射することができる。

【００４１】またこのとき、図４(Ｂ)に想像線で示すよ
うに、硬貨Ｃ１が幅方向に最も移動して片側の幅ガイド
板１３に接触し(ｔ＝０)、傾斜照射光１８の入射限界光
Ｌ0の入射限界角度θ２が５０゜の場合であれば、ＬＥ
Ｄからの傾斜照射光１８の入射角度θ１は５０゜より大
きい角度に設定すればよい。これにより、硬貨Ｃ１の片
寄り搬送状態にあっても、斜め上方からの傾斜照射光１
８の入光を許容することができる。

【００４２】このように構成された硬貨表面読取装置１
１の読取動作を次に説明する。今、硬貨Ｃが搬送ベルト
１２に載って読取位置に導かれたとき、その読取位置の
硬貨検知センサＳが光軸を遮光した硬貨Ｃを検知する。
このとき、該センサＳの検知信号に基づいて図示しない
制御部が硬貨検知センサＳの光電出力をＯＦＦにした
後、このＯＦＦに連動して両側のＬＥＤ１４，１５をＯ
Ｎして照射開始させる。これに基づいて硬貨Ｃの上面全
体が照射される。

【００４３】このとき、硬貨Ｃの上面は斜め上方のＬＥ
Ｄ１４，１５より照射しても、その傾斜方向からの傾斜
照射光１８が幅ガイド板１３によって遮られないため、
硬貨Ｃの上面や円形外周縁部のエッジ部分を確実に照射
することができる。このため、読取位置の上方に設けら
れたＣＣＤイメージセンサ１６からは鮮明に読取ること
ができ、読取った画像データの一部分が幅ガイド板１３
によって欠けるというような不鮮明な読取を完全に解消
することができる。

【００４４】また、硬貨Ｃは両側の幅ガイド板１３によ
って読取に適した幅方向中央位置に搬送ガイドされなが
ら後段へと搬送される。このとき、ガイド面高さＬ２よ
りさらに上方に形成された傾斜面１７によっても硬貨Ｃ
の乗り上げを規制した働きが得られ、安定した硬貨の搬
送作用が得られる。

【００４５】このような読取機能を備えることによっ
て、金種別硬貨の読取精度が高まり、硬貨の大きさを正
確に読取れるため必要以上に搬送幅を広げたり、読取領
域を拡大しなくて済み、読取装置の小型化と、これに基
づく低コスト化とを図ることができる。

【００４６】ことに、硬貨の外周縁部のエッジ部分を鮮
明に照射して画像取得できることから近似する大きさの
金種別硬貨を識別する場合であっても、その近似する両
検知データがばらついて一部が重なるような重合検知領
域が生じないため各硬貨を明瞭に区別して高精度の識別
性能が得られる。

【００４７】図５は硬貨表面読取装置１１を用いた実験
結果例を示し、この硬貨表面読取装置１１を用いて、大
きさが異なるφ２０の小径硬貨５１と、φ２５の大径硬
貨５２との双方の硬貨５１，５２を識別した場合、両硬
貨の画像データを比較したときに、それぞれの両硬貨５
１，５２の画像データのバラツキは正規の値に比べて±
２mm程度の比較的小さい範囲でのバラツキで収まった。

【００４８】よって、両硬貨のバラツキ範囲内での画像
データは重ならず、識別不能になる重合検知領域が生じ
ないため、識別精度が確実に高められることが認められ
た。

【００４９】上述のように、硬貨の上面を斜め上方より
照射しても、その傾斜方向からの照射光が幅ガイド板に
よって遮られないため、搬送幅方向を隅々まで確実に照
射して搬送幅方向の全体を読取検知領域に確保すること
ができる。このため、硬貨上面や硬貨外周縁部を確実に
照射して鮮明に読取ることができる。ことに、実験結果
例からでも分かるように硬貨の外周縁部のエッジ部分を
鮮明に照射して画像取得できることから近似する大きさ
の硬貨であっても、重合検知領域が生じないため明瞭に
区別して高精度の識別性能が得られる。

【００５０】この発明と、上述の一実施の形態の構成と
の対応において、この発明の媒体表面読取装置は、実施
の形態の硬貨表面読取装置１１に対応し、以下同様に、
搬送手段は、搬送ベルト１２ に対応し、媒体は、硬貨
Ｃ，Ｃ１に対応し、読取手段は、ＣＣＤイメージセンサ
１６に対応し、傾斜照射手段は、左右のＬＥＤ１４，１
５に対応し、幅ガイド手段は、幅ガイド板１３に対応す
るも、この発明は請求項に示される技術思想に基づいて
応用することができ、上述の一実施の形態の構成のみに
限定されるものではない。

【００５１】

【発明の効果】この発明によれば、媒体の上面とその外
周縁部とを確実に読取可能に照射して媒体の全搬送幅を
読取検知領域に確保することができるため、信頼性の高
い読取を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 硬貨表面読取装置を示す要部斜視図。

【図２】 硬貨表面読取装置の硬貨搬送状態を示す要部
平面図。

【図３】 硬貨表面読取装置の硬貨読取状態を示す要部
縦断面図。

【図４】 硬貨表面読取装置の原理説明図。

【図５】 硬貨表面読取装置の実験結果例を示す図表。

【図６】 従来の垂直照射による媒体読取状態を示す要
部縦断面図。

【図７】 従来の傾斜照射による媒体読取状態を示す要
部縦断面図。

【図８】 従来の傾斜照射による媒体読取状態を示す要
部平面図。

【図９】 従来の硬貨識別時の重合検知領域発生状態を
示す図表。

【符号の説明】

１１…硬貨表面読取装置 １２…搬送ベルト １３…幅ガイド板 １４，１５…ＬＥＤ １６…ＣＣＤイメージセンサ １７…傾斜面 １８…傾斜照射光 Ｃ，Ｃ１…硬 貨 Ｌ0…入射限界光 θ２…入射限界角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E002 AA06 AA07 BD03 BD04 BD05 5B047 AA30 BA01 BB01 BC12 BC14 BC18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送手段の搬送面に載せて搬送される媒体
   の上面側を照射し、前記照射した媒体上面のエッジ部分
   を読取手段により読取る媒体表面読取装置であって、前
   記搬送手段により搬送される媒体の上面および媒体外周
   縁部の各エッジ部分を前記読取手段の読取位置と対応す
   る斜め上方より照射する傾斜照射手段と、前記傾斜照射
   手段から媒体上面および媒体外周縁部に対する傾斜照射
   を許容して該媒体の搬送幅方向を搬送ガイドする幅ガイ
   ド手段と、を備えた媒体表面読取装置。
2. 【請求項２】前記幅ガイド手段のガイド上面の高さを、
   前記媒体の高さ以下に設けたことを特徴とする請求項１
   記載の媒体表面読取装置。
3. 【請求項３】前記幅ガイド手段は、前記幅ガイド部材の
   媒体に向かう側のガイド側面の高さを前記媒体上面の高
   さ以下に設けるとともに、前記傾斜照射手段からの入射
   光用に切欠いた傾斜面を前記幅ガイド部材の媒体に向か
   う側のガイド側面に設け、前記傾斜面の頂点と前記媒体
   上面の照射対向面側の頂点とを結ぶ傾斜方向からの入射
   限界角度を設定し、この入射限界角度を越えるように前
   記傾斜照射手段の入射角度を設定したことを特徴とする
   請求項１または２記載の媒体表面読取装置。
4. 【請求項４】搬送手段の搬送面に載せて搬送される媒体
   の上面側を照射し、前記照射した媒体上面の刻印パター
   ンまたは形状を読取手段により読取る媒体表面読取装置
   であって、前記搬送手段により搬送される媒体の上面お
   よび媒体外周縁部の刻印パターンまたは形状を前記読取
   手段の読取位置と対応する斜め上方より照射光を照射す
   る光源と、前記光源から媒体上面および媒体外周縁部に
   対する傾斜照射を許容して該媒体の搬送幅方向に沿う端
   部に設けたガイド部材とを備え、前記ガイド部材を前記
   光源からの照射光を遮断しないで前記媒体上面の刻印パ
   ターンまたは形状を照射できるように設けたことを特徴
   とする媒体表面読取装置。
5. 【請求項５】前記幅ガイド部材の媒体に向かう側のガイ
   ド側面の高さを、前記媒体の高さ以下に設けたことを特
   徴とする請求項４記載の媒体表面読取装置。
6. 【請求項６】前記幅ガイド部材は、ガイド上面の高さを
   前記媒体上面の高さ以下に設けるとともに、前記光源か
   らの入射光用に切欠いた傾斜面を設け、前記傾斜面の頂
   点と前記媒体上面の照射対向面側の頂点とを結ぶ傾斜方
   向からの入射限界角度を設定し、この入射限界角度を越
   えるように前記光源の入射角度を設定したことを特徴と
   する請求項４または５記載の媒体表面読取装置。