JP2006059180A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 制御基板を容易に位置決めでき、かつ強固に取り付けることのできる撮像装置を提供する。
【解決手段】 撮像装置１は、撮像用保持体２４から突出する舌片３０ｃと、撮像用保持体２４から舌片３０ｃに対して垂直に突出する突き当て部３０ｄとを有している。そして、映像基板３２の一端部３２ａが突き当て部３０ｄに突き当てられ、映像基板３２ａの平面部３２ｂが舌片３０ｃの平面部３０ｅに当接させられた状態で、映像基板３１が舌片３０ｃにねじ止めされている。従って、この映像基板３２を装置本体に取り付ける際には、映像基板３２の平面部３２ｂを舌片３０ｃの平面部３０ｅに沿わせながら、映像基板３２の一端部３２ａを突き当て部３０ｄに突き当てるだけで、映像基板３２を容易に位置決めできる。また、位置決めされた映像基板３２は、ねじ止めによって舌片３０ｃに対して強固に取り付けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主として硬貨等の真偽及び金種の判別に利用される撮像装置に関する。

従来、このような分野の技術として、例えば特許文献１に開示された刻印読取り装置がある。この種の装置の筐体内には、ＬＥＤを配列させて対象物（紙幣や硬貨等）に光を照射する照明手段と、対象物からの反射光を受光して対象物を撮像する撮像手段とが収容されている。そして、照明手段によって照らし出された対象物は撮像手段によって撮像され、その撮像結果に基づいて対象物の真偽判別や金種判別等がなされる。
特開２００１−１２６１０２号公報

ところで、上述したような装置には、照明手段や撮像手段の動作等を制御するための制御基板が取り付けられている。この制御基板の取り付けに際しては、装置本体の小型化の要求を満足させるために、取り付け位置を正確に位置決めする必要がある。また、装置の使用時においては、振動等の外的要因によって制御基板からのノイズが発生するおそれがあることから、制御基板を装置本体に対して強固に取り付けることが重要となる。しかし、その一方で、取り付けに要する工程や部品の点数が増えてしまうと取り付け作業の複雑化を招くおそれがある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、制御基板を容易に位置決めでき、かつ強固に取り付けることのできる撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る撮像装置は、読取り対象物に照明光を照射する照明部と、読取り対象物からの反射光を受光して読取り対象物を撮像する撮像部と、照明部と撮像部との間に配置され、読取り対象物からの反射光を撮像部に集光させる集光レンズと、撮像部から出力された信号を制御する制御基板と、撮像部と集光レンズとを保持する撮像用保持体と、撮像用保持体から突出して設けられた舌片と、撮像用保持体から舌片に対して垂直に突出する突き当て部とを有し、制御基板の一端部が突き当て部に突き当てられ、制御基板の平面部が舌片の平面部に当接させられた状態で、制御基板は舌片にねじ止めされていることを特徴としている。

この撮像装置は、照明部から読取り対象物に照射された光の反射光を集光レンズによって撮像部に集光させて読取り対象物の撮像を行う装置である。この撮像装置は、撮像用保持体から突出する舌片と、撮像用保持体から舌片に対して垂直に突出する突き当て部とを有している。そして、制御基板の一端部が突き当て部に突き当てられ、制御基板の平面部が舌片の平面部に当接させられた状態で、制御基板が舌片にねじ止めされている。従って、この制御基板を装置本体に取り付ける際には、制御基板の平面部を舌片の平面部に沿わせながら、制御基板の一端部を突き当て部に突き当てるだけで、制御基板を容易に位置決めできる。また、位置決めされた制御基板は、ねじ止めによって舌片に対して容易に、かつ強固に取り付けられるので、振動等を原因とするノイズの発生を抑えることができる。

また、照明部を保持する照明用保持体と制御基板との間に配置された弾性部材によって、制御基板は突き当て部に向けて付勢されていることが好ましい。こうすると、位置決めされた制御基板が弾性部材によってより確実に保持されるので、ノイズの発生をより効果的に抑えることが可能となる。

さらに、撮像用保持体は、集光レンズの光軸方向に延在する金属製の支柱によって照明用保持体に連結されており、制御基板は、支柱に対して平行に配置され、撮像用保持体、支柱及び制御基板は、筐体内に収容されていることが好ましい。このように、金属製の支柱を各保持体間の連結に用いることで、装置本体の強度を保つことができる。しかも、広い組み立てスペースを確保することが可能となるため、組み立て作業性を向上させることができる。また、制御基板を支柱に対して平行に配置することで、筐体内のスペースを有効に利用でき、装置本体の小型化を図る上で効果的である。さらに、撮像用保持体、支柱及び制御基板が筐体内に収容されることで、耐衝撃性や防塵性を高めることができる。

以上説明したように、本発明に係る撮像装置によれば、制御基板を容易に位置決めでき、かつ強固に取り付けることができる。

以下、図面を参照しながら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〜図３に示すように、撮像装置１は、装置下方に配置された搬送経路（図示しない）上を連続して移動していく読取り対象物（例えば硬貨）Ｍを撮像し、その撮像結果に基づいて読取り対象物Ｍの真偽判別や金種判別を行えるように構成されている。

この撮像装置１は、遮光及び防塵構造を有する直方体形状の筐体２が設けられており、筐体２には、扁平な略直方体形状を有するプラスチック製の照明用保持体６が嵌め合わされている。照明用保持体６内には、読取り対象物Ｍに照明光を照射するＬＥＤ（照明部）４が保持されている。

さらに、照明用保持体６の中央部には、読取り対象物Ｍの形状に比較して十分な大きさの径を有する断面円形状の撮像窓が設けられ、この撮像窓には、サファイアガラス等から形成された防塵板１０が嵌め込まれている。そして、この防塵板１０の表面に沿って読取り対象物Ｍが流動すると、その略中央の撮像位置１４で読取り対象物Ｍが撮像される。

ここで、図４に示すように、照明用保持体６の内部には、防塵板１０の内面に近接させて環状の照明用回路基板１６が固定されている。照明用回路基板１６には、複数のＬＥＤ４が照明用回路基板１６の形状に沿って環状に配列されている。各ＬＥＤ４は、照明用回路基板１６によって発光の制御がなされ、読取り対象物Ｍが撮像位置１４に到達するタイミングに合わせて瞬間的に発散光を発する。

さらに、環状に配置された各ＬＥＤ４の周囲を取り囲むようにして、環状の反射ミラー１８が照明用保持体６に固定されている。各ＬＥＤからの照明光は、この反射ミラー１８によって一旦反射されることで撮像位置１４に向けて照射され、防塵板１０を通して読取り対象物Ｍを照らし出す。そして、読取り対象物Ｍの表面で反射した反射光は、再び防塵板１０を通って装置内部に戻り、後述するＣＣＤ２０に入射する。

なお、各ＬＥＤからの照明光は、反射ミラー１８を介在させることで一様に拡散するため、読取り対象物Ｍに対して間接照明としての効果を奏する。これにより、読取り対象物Ｍに到達する照明光の強度ムラを広範囲にわたって抑えることができ、鮮明な画像を取得することができる。

さらに、図１〜図４にも示すように、筐体２の内部には、ＣＣＤ（撮像部）２０及び集光レンズ２２を保持するプラスチック製の撮像用保持体２４と、４本の金属製支柱２６とが収容されている。そして、これらの部材２０，２２，２４，２６は、筐体２内に収容されることで耐衝撃性や防塵性が高められている。

撮像用保持体２４は、上端部に鍔部２８ａ（図４参照）が形成された円筒形状のプラスチック製保持ブロック２８と、中央に円形の開口を有する金属製の保持板３０とから構成されている。保持ブロック２８の円筒部分２８ｃは保持板３０の中央開口内に挿入され、保持ブロック２８の鍔部２８ａの下面と保持板３０の上面とは接面している。この状態で、保持板３０は保持ブロック２８にねじ止めされている。

光軸Ｌ方向に延在する４本の金属製支柱２６の下端は照明用保持体６の上面の各隅部にねじ止めされ、各金属製支柱２６の上端は保持板３０の平面部３０ａにおける各隅部にねじ止めされている。これにより、撮像用保持体２４を照明用保持体６の上方に積み上げることができる。さらに、保持板３０の平面部３０ａにおける縁部には、上方に向かって光軸Ｌ方向に延在する２本の連結棒２７の下端がねじによって固定されている。そして、この連結棒２７の上端を筐体２の上壁にねじ止めすることにより、撮影用保持体２４と筐体２との連結が達成される。

このように、金属製支柱２６によって照明用保持体６と撮像用保持体２４とを連結し、さらに連結棒２７によって撮像用保持体２４と筐体２とを連結することで、装置本体の強度を保つことができる。しかも、広い組み立てスペースを確保することが可能となるため、組み立て作業性を向上させることができる。

一方、保持ブロック２８の中央には、上下方向に貫通した断面円形状の中空部２８ｂ（図４参照）が設けられ、この中空部２８ｂ内で、上述したＣＣＤ２０及び集光レンズ２２が保持されている。ＣＣＤ２０は、例えばライン型又はエリア型ＣＣＤであって、保持ブロック２８における中空部２８ｂの上端部分に嵌め込まれ、ＣＣＤ２０に設けられたベース基板２１は、保持ブロック２８における鍔部２８ａの上面にねじ止めされている。このＣＣＤ２０は、集光レンズ２２によって集光された光を受光して読取り対象物Ｍの撮像を行い、撮像結果に基づく信号を後述する映像基板３２に出力する。

集光レンズ２２は、保持ブロック２８の中空部２８ｂにおいて、光軸Ｌが読取り対象物Ｍに対して直交する状態を維持するように、ＬＥＤ４とＣＣＤ２０との間に配置される。よって、集光レンズ２２は、読取り対象物Ｍからの反射光をＣＣＤ２０上に適切に集光させる。

さらに、筐体２内には、ＣＣＤ２０を制御する映像基板（制御基板）３２と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ基板３４とが収容されている。これらの各基板３２，３４は、撮像用保持体２４を挟んで対向するように配置され、金属製支柱２６で囲まれる領域の外側で、各支柱２６に対して平行に撮像用保持体２４に取り付けられている。このような配置によって、各基板３２，３４を金属製支柱２６と筐体２との間のスペースに収容することができ、装置本体の小型化が図られている。

映像基板３２は、リード線（図示しない）を介してＣＣＤ２０と電気的に接続されており、ＣＣＤ２０から受け取った信号に基づくアナログ信号を、ＡＤＣ基板３４に対して出力するものである。

また、ＡＤＣ基板３４は上端に出力端子３６を有しており、この出力端子３６は、筐体２の上面に形成された端子用開口３（図１参照）の真下に配置される。このＡＤＣ基板３４は、映像基板３２から受け取ったアナログ信号をデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）するものである。Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号は、出力端子３６に接続されたモニター等の外部装置（図示しない）に送信される。

ここで、上述した映像基板３２の取り付けに際して、装置１を小型化させる都合上、取り付け位置を正確に位置決めする必要がある。また、撮像装置１の使用時においては、振動等の外的要因によって映像基板３２から出力される信号にノイズが発生するおそれがあることから、映像基板３２を強固に取り付けることが重要となっている。

そこで、図１〜図４に示すように、映像基板３２の取り付けにあたって、保持板３０には、平面部３０ａの一端部から下方に向かって垂直に突出する垂下部３０ｂが形成されている。この垂下部３０ｂの下端部には、略中央からさらに下方に突出する舌片３０ｃと、この舌片３０ｃに対して垂直に筐体２の側壁側へ向かって突出する突き当て部３０ｄとが形成されている。さらに、舌片３０ｃの平面部３０ｅには、ねじ孔３１が設けられ、映像基板３２の一端部３２ａにおける中央付近には、ねじ孔３１に対応させたねじ挿入孔３３が形成されている。

そして、図５及び図６に示すように、映像基板３２を撮像用保持体２４に取り付ける際には、まず、映像基板３２の平面部３２ｂを舌片３０ｃの平面部３０ｅに当接させながら、映像基板３２の一端部３２ａを突き当て部３０ｄに対して矢印Ａ方向に突き当てる。次に、この状態で、映像基板３２を突き当て部３０ｄに沿ってスライドさせ、映像基板３２におけるねじ挿入孔３３の位置を舌片３０ｃにおけるねじ孔３１の位置に一致させる。その後、固定ねじ３５をねじ挿入孔３３及びねじ孔３１に螺入させて、映像基板３２を舌片３０ｃにしっかりと固定させる。

このような取り付け方法によれば、映像基板３２の平面部３２ｂを舌片３０ｃの平面部３０ｅに沿わせながら、映像基板３２の一端部３２ａを突き当て部３０ｄに対して矢印Ａ方向に突き当てるだけで、映像基板３２の位置決めを容易に行うことができる。また、位置決めされた映像基板３２では、一端部３２ａの略全面が突き当て部３０ｄに突き当たることにより、固定ねじ３５を螺入させた際の映像基板３２と固定ねじ３５との共回りが防止され、舌片３０ｃの平面部３０ｅに対して強固に取り付けられる。これにより、装置１の使用時等において映像基板３２への振動等の影響を軽減することができ、映像基板３２から出力されるノイズ信号を抑えることができる。

さらに、照明用保持体６の上面部には、例えばウレタンからなる直方体形状の弾性部材３８が配置されている（図４参照）。そして、上述した映像基板３２をねじ止めする際には、映像基板３２の下端部を弾性部材３８に押し付けながら固定ねじ３５によるねじ止めを行う。こうすると、弾性部材３８によって映像基板３２が矢印Ａ方向に付勢されるため、映像基板３２は、突き当て部３０ｄに押し付け固定される。このため、位置決めされた映像基板３２の固定状態をより確実に保持することができ、この結果として、ノイズ信号の発生を一層効果的に抑えることができる。

本発明に係る撮像装置１は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、読取り対象物Ｍは硬貨に限られず、紙幣或いはカード等であってもよい。また、弾性部材３８は弾性変形が可能な材質であればウレタンに限られず、ゴムや樹脂等を用いるものであっても、上述した作用効果を奏する。

本発明に係る撮像装置の一実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示した撮像装置の内部構造を示す斜視図である。 図２に示した撮像装置を映像基板側から見た側面図である 図３におけるＩＶ―ＩＶ線断面図である。 映像基板の取り付け状態を示す撮像装置の要部拡大図である。 撮像用保持体に映像基板を固定した状態を示す側面図である。

符号の説明

１…撮像装置、２…筐体、４…ＬＥＤ（照明部）、６…照明用保持体、２０…ＣＣＤ（撮像部）、２２…集光レンズ、２４…撮像用保持体、２６…金属製支柱（支柱）、３０ｃ…舌片、３０ｄ…突き当て部、３０ｅ…平面部（舌片の平面部）、３２…映像基板（制御基板）、３２ａ…一端部（制御基板の一端部）、３２ｂ…平面部（制御基板の平面部）、３８…弾性部材、Ｌ…光軸、Ｍ…読取り対象物。

Claims (3)

1. 読取り対象物に照明光を照射する照明部と、
   前記読取り対象物からの反射光を受光して前記読取り対象物を撮像する撮像部と、
   前記照明部と前記撮像部との間に配置され、前記読取り対象物からの反射光を前記撮像部に集光させる集光レンズと、
   前記撮像部から出力された信号を制御する制御基板と、
   前記撮像部と前記集光レンズとを保持する撮像用保持体と、
   前記撮像用保持体から突出して設けられた舌片と、
   前記撮像用保持体から前記舌片に対して垂直に突出する突き当て部とを有し、
   前記制御基板の一端部が前記突き当て部に突き当てられ、前記制御基板の平面部が前記舌片の平面部に当接させられた状態で、前記制御基板は前記舌片にねじ止めされていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記照明部を保持する照明用保持体と前記制御基板との間に配置された弾性部材によって、前記制御基板は前記突き当て部に向けて付勢されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記撮像用保持体は、前記集光レンズの光軸方向に延在する金属製の支柱によって前記照明用保持体に連結されており、
   前記制御基板は、前記支柱に対して平行に配置され、
   前記撮像用保持体、前記支柱及び前記制御基板は、筐体内に収容されていることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。

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