JP2021019331A - 画像読取装置、その画像読取装置を用いる硬貨認識装置、及び、硬貨取扱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サイズを小型化する。【解決手段】画像読取装置（カメラ部１５）は、光を出射する光源（ＬＥＤ２３）と、読取対象物の画像を撮像する撮像センサ（２次元受光センサ）と、光を導く筒型の導光体２５と、を備えている。光源及び導光体は、撮像センサの周囲を囲むように配置されている。導光体は、光源から出射した光を内部で反射させて読取対象物の方向に導く構成になっている。光源は、撮像センサの周囲を囲むように、導光体の下にリング状に配置されている。導光体は、円筒形状を呈しており、かつ、先細りするように、先端部にテーパ面２５ｔが形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、画像読取装置、その画像読取装置を用いる硬貨認識装置、及び、硬貨取扱装置に関する。

従来、硬貨を取り扱う硬貨取扱装置では、硬貨を認識（鑑別）する硬貨認識装置が用いられている。その硬貨認識装置の中には、照明から出射した光を反射材で反射させて読取対象物を照らす構成、つまり、いわゆる間接照明を利用して読取対象物を照らす構成になっている画像読取装置（例えば、特許文献１参照）を用いるものがある。

例えば、特許文献１に記載された画像読取装置（刻印読取り装置）は、非利用光の有効利用を図るために、照明（ＬＥＤ）から出射した光を反射材（主反射鏡）で一旦反射させた後に読取対象物を照らし、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像センサで読取対象物の画像を撮像する構成になっている。このような特許文献１に記載された画像読取装置は、照明ムラを低減するとともに、浅い入射角度の光を読取対象物に当てることで、読取対象物に設けられた刻印のコントラストを強調することができる。

特開２００６−１６４１７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の画像読取装置（刻印読取り装置）は、照明（ＬＥＤ）から出射した光を読取領域の外側に設けられた反射材（主反射鏡）に照射して反射させる構成になっている。そのため、特許文献１に記載された従来の画像読取装置（刻印読取り装置）は、比較的大きなサイズ（特に横幅方向に大きなサイズ）になってしまう、という課題があった。

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、サイズを小型化した画像読取装置、その画像読取装置を用いる硬貨認識装置、及び、硬貨取扱装置を提供することを主な目的とする。

前記目的を達成するため、第１発明は、画像読取装置であって、光を出射する光源と、読取対象物の画像を撮像する撮像センサと、光を導く筒型の導光体と、を備え、前記光源及び前記導光体は、前記撮像センサの周囲を囲むように配置されており、前記導光体は、前記光源から出射した光を内部で反射させて前記読取対象物の方向に導く構成とする。

また、第２発明は、硬貨認識装置であって、第１発明の画像読取装置と、前記読取対象物として用いられる硬貨の種類を判別する判別部と、を備える構成とする。

また、第３発明は、硬貨取扱装置であって、第２発明の硬貨認識装置と、前記読取対象物として用いられる硬貨が投入される入金部と、を備える構成とする。

本発明によれば、サイズを小型化することができる。

実施形態に係る硬貨認識装置を内蔵する硬貨取扱装置の一例としてのＡＴＭ（現金自動預け払い機）の全体構成を示す斜視図である。 実施形態に係る硬貨認識装置の構成を示す説明図である。 実施形態に係る硬貨認識装置の構成を示す概略図である。 画像読取装置で撮像された撮像画像の一例を示す概略図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）について詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

［実施形態］
＜硬貨取扱装置の構成＞
以下、図１を参照して、本実施形態に係る硬貨認識装置を内蔵する硬貨取扱装置の構成について説明する。硬貨取扱装置は、硬貨を取り扱う装置である。図１は、硬貨取扱装置の一例としてのＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ：現金自動預け払い機）の全体構成を示す斜視図である。

本実施形態では、硬貨取扱装置が金融機関や流通機関で用いられているＡＴＭとして構成されている場合を想定して説明する。ただし、硬貨取扱装置は、ＡＴＭだけでなく、金融機関や流通機関で用いられている硬貨自動入出金機、現金処理機、交通機関や流通機関で用いられている券売機、流通機関で用いられているキャッシュレジスター、自動販売機、その他の装置の形態であってもよい。

図１に示すように、本実施形態１に係る硬貨取扱装置の一例としてのＡＴＭ１は、媒体取扱部２と、表示操作部３と、通帳挿入排出口４と、紙幣入出金部５と、硬貨入出金部６と、を有している。

媒体取扱部２は、カードやレシート等の各種媒体を取り扱う部位である。媒体取扱部２には、カードが挿入及び排出されるカード挿入排出口２ａと、取引結果等が印字されたレシートが排出されるレシート排出口２ｂとが設けられている。
表示操作部３は、各種情報を表示するとともに、利用者による操作を受け付ける部位である。

通帳挿入排出口４は、通帳が挿入及び排出される開口部である。
紙幣入出金部５は、紙幣が投入される入金部と紙幣が排出される出金部を兼ねた部位である。
硬貨入出金部６は、硬貨が投入される入金部と硬貨が排出される出金部を兼ねた部位である。ＡＴＭ１は、硬貨入出金部６の下側の奥に、硬貨を読取対象物９９として認識する硬貨認識装置１０を有している。

図２に示すように、硬貨認識装置１０は、カメラ部１５と、制御部ｃｌと、を有している。
カメラ部１５は、読取対象物９９として硬貨の画像を読み取る画像読取装置である。
制御部ｃｌは、硬貨認識装置１０の動作を制御する。制御部ｃｌは、マイクロコンピュータ等で構成されている。

制御部ｃｌは、判別部ｃｌ１と、調整部ｃｌ２と、故障検知部ｃｌ３と、を有している。
判別部ｃｌ１は、読取対象物９９として用いられる硬貨の種類を判別（鑑別）する手段である。
調整部ｃｌ２は、ＬＥＤ２３（光源）の明るさを調整する手段である。
故障検知部ｃｌ３は、ＬＥＤ２３（光源）の故障（異常）を検知する手段である。
制御部ｃｌは、ＣＰＵ（central processing unit）がＲＯＭ（read-only member）やＲＡＭ（random-access memory）等の記憶手段に予め格納された制御プログラムを実行することで、これらの各機能を実現する。

＜硬貨認識装置の構成＞
以下、図２乃至図４を参照して、硬貨認識装置１０の構成について説明する。図２は、硬貨認識装置１０の構成を示す説明図である。図３は、硬貨認識装置１０の構成を示す概略図である。図３は、カメラ部１５（画像読取装置）の内部構造を重点的に示している。図４は、カメラ部１５（画像読取装置）で撮像された撮像画像Ｉ１１の一例を示す概略図である。

図２に示すように、硬貨認識装置１０は、搬送路１１（通路）と、搬送ベルト１２と、プーリー１３と、ゲート１４と、前記したカメラ部１５（画像読取装置）と、前記した制御部ｃｌと、を備えている。

搬送路１１は、硬貨を含む各種の読取対象物９９が通過する通路である。
搬送ベルト１２は、読取対象物９９を搬送する搬送手段である。搬送ベルト１２は、搬送路１１上に搬送路１１に沿って配置されている。
プーリー１３は、搬送ベルト１２を張架する部材であり、回転することで搬送ベルト１２を走行させる。
ゲート１４は、通過可能な読取対象物９９の厚さ（高さ）を規制することで、読取対象物９９を１枚ずつに分離させる分離手段である。ゲート１４は、通過可能な読取対象物９９の厚さ（高さ）として、取り扱うことが想定される最大の厚みを有する硬貨（日本では、５００円硬貨）の１枚分の厚さ（高さ）に規制している。

なお、本実施形態では、硬貨認識装置１０は読取対象物９９の搬送手段として搬送ベルト１２とプーリー１３とを有する構成になっている。しかしながら、硬貨認識装置１０は、読取対象物９９を落下させる構成にすることができる。この場合に、硬貨認識装置１０は、読取対象物９９の搬送手段としての搬送ベルト１２とプーリー１３を削除することができる。

搬送路１１の途中には、ガラス３２が配置されており、ガラス３２の下側にカメラ部１５が配置されている。ガラス３２は、カメラ部１５のＬＥＤ２３（図３参照）から出射した光を透過することが可能な透明性を有している。

カメラ部１５は、筒型の筐体３１を備えている。筐体３１は、円筒形状を呈している。筐体３１は、所望の高さを有している。その理由は、ＬＥＤ２３（図３参照）とガラス３２との間に所望の距離を確保して、後記する導光体２５（図３参照）がガラス３２に対して浅い入射角度の光を出射することができるようにするためである。また、その理由は、ＬＥＤ２３（図３参照）と読取対象物９９との間に所望の距離を設けることで、ＬＥＤ２３をリング状（円形状）に配置して隣接するＬＥＤ２３とＬＥＤ２３との間隔を空けても、読取対象物９９に対する照明ムラが少なくなるようにするためでもある。さらに、その理由は、レンズ２２が光を撮像センサ２１に結像するための距離を確保するためでもある。本実施形態では、筐体３１の高さが例えば３５ｍｍであるものとして説明する。

硬貨認識装置１０は、プーリー１３に張架された搬送ベルト１２を走行させることで、ゲート１４で読取対象物９９を１枚ずつに分離しながら、搬送路１１に沿って読取対象物９９を下流側（矢印Ａ９９参照）に向けて搬送する。その際に、読取対象物９９は、ガラス３２及びカメラ部１５の上を通過する。

硬貨認識装置１０は、走行路センサ（図示せず）等で読取対象物９９がカメラ部１５上に到来したことを検知して、カメラ部１５を作動させる。カメラ部１５は、ガラス３２の下側から撮像して、読取対象物９９が映り込んだ撮像画像を取得し、撮像画像を判別部ｃｌ１に出力する。判別部ｃｌ１は、撮像画像に基づいて、読取対象物９９の種類の判別（鑑別）を行う。

なお、特許文献１に記載された従来の画像読取装置（刻印読取り装置）には、前記した課題（比較的大きなサイズになってしまう、という課題）に加え、以下のような課題があった。本実施形態は、前記した課題（比較的大きなサイズになってしまう、という課題）に加え、以下の課題を解決することができる画像読取装置（カメラ部１５）を提供することも意図している。

（１）特許文献１に記載された従来の画像読取装置（刻印読取り装置）は、例えば、サイズを小さくするために複数の反射面を設ける構造にした場合に、構造が複雜になるため、部品の取り付け誤差による影響を受け易い、という課題があった。

（２）特許文献１に記載された従来の画像読取装置（刻印読取り装置）は、以下に説明するように、照明（ＬＥＤ）の明るさが不均一になってしまい、読取対象物の判別性能に影響を与えることがある、という課題があった。
例えば、特許文献１に記載された従来の画像読取装置（刻印読取り装置）は、撮像画像の明るさの基準となる白基準を撮像し、撮像された白基準の画像に基づいて照明（ＬＥＤ）の明るさや撮像センサの感度等を自動的に調整する構成にすることができる。このような構成にした場合に、従来の画像読取装置は、好適な明るさの読取対象物の画像を撮像することができる。しかしながら、従来の画像読取装置は、照明（ＬＥＤ）の異常を検知する機能を有していなかった。そのため、従来の画像読取装置は、例えば、照明（ＬＥＤ）の一部が破損する等の異常が発生した場合に、照明（ＬＥＤ）の異常を検知することができなかった。したがって、このような場合に、従来の画像読取装置は、照明（ＬＥＤ）の明るさが適正な明るさになるように照明（ＬＥＤ）を制御することができず、平均輝度値が低い（暗い）撮像画像しか撮像できなかった。その結果、従来の画像読取装置は、照明（ＬＥＤ）の明るさが不均一になってしまい、読取対象物の判別性能に影響を与えることがある、という課題があった。

図３に示すように、カメラ部１５（画像読取装置）は、撮像センサ２１と、レンズ２２と、ＬＥＤ２３（光源）と、ＬＥＤレンズ２４と、筒型の導光体２５と、遮光板２６（遮蔽材）と、を有しており、これらが基板２０に実装された構成になっている。

撮像センサ２１は、搬送路１１（通路）及び搬送路１１を通る読取対象物９９の画像を撮像するセンサである。ここでは、撮像センサ２１がＣＭＯＳイメージセンサ等の２次元受光センサであるものとして説明する。ただし、撮像センサ２１はラインセンサで構成することもできる。
レンズ２２は、光を撮像センサ２１に結像する部材である。
ＬＥＤ２３は、出射光４０を出射する光源である。
ＬＥＤレンズ２４は、出射光４０の半値角を小さくするための部材である。カメラ部１５は、ＬＥＤレンズ２４によって出射光４０の指向特性や配光特性を決めることができる。
導光体２５は、光を通す部材である。導光体２５は、筐体３１の外側部分を構成している。
遮光板２６は、光を遮る部材（遮蔽材）である。遮光板２６は、筐体３１の内側部分を構成している。

なお、カメラ部１５は、撮像センサ２１、レンズ２２、ＬＥＤ２３、ＬＥＤレンズ２４、導光体２５、遮光板２６等を同一の基板２０に実装することで、コストを低減することができる。また、硬貨認識装置１０は、コストを低減するために、判別部ｃｌ１を基板２０に実装するようにしてもよい。

ＬＥＤ２３及びＬＥＤレンズ２４は、撮像センサ２１の周囲を囲むように、リング状（円形状）に配置されている。ＬＥＤ２３は基板２０の上に配置され、ＬＥＤレンズ２４はＬＥＤ２３の上に配置されている。カメラ部１５は、ＬＥＤレンズ２４でＬＥＤ２３から出射した出射光４０の半値角を小さくしつつ出射光４０の指向性を高めて、導光体２５の先端部の方向に誘導している。

導光体２５は、ＬＥＤレンズ２４の上に配置されている。導光体２５は、リング状（円形状）に配置されたＬＥＤ２３から出射してＬＥＤレンズ２４で半値角を小さくされた（指向性を高められた）出射光４０を、内部で反射させて読取対象物９９の方向に導く。これにより、導光体２５は、読取対象物９９に対して全周囲から光を当てることができる。導光体２５は、アクリルやポリカーボネート等の透明性の高い素材で形成されている。

導光体２５は、撮像センサ２１の周囲を囲むように、円筒形状を呈している。すなわち、導光体２５は、軸方向視で円形状を呈している。その理由は、仮に導光体２５を軸方向視で矩形状に形成した場合に、角部分の内側に影（暗くなる部分）が形成されて照明ムラが発生する可能性があるため、それを回避するためである。導光体２５の直径は、ＬＥＤ２３及びＬＥＤレンズ２４の配置位置に対応した大きさになっている。換言すると、ＬＥＤ２３及びＬＥＤレンズ２４は、導光体２５の下面に対応する位置に配置されている。

導光体２５の先端部の外側には、任意の傾斜角度θで、先細りするようにテーパ面２５ｔが形成されている。導光体２５は、出射光４０をテーパ面２５ｔで反射させてガラス３２の方向に進行させる。これにより、カメラ部１５は、浅い入射角度の光を読取対象物９９に当てて、読取対象物９９に設けられた凹凸部分（刻印）のコントラストを強調することができる。

なお、図３に示す例では、テーパ面２５ｔは斜め方向に平坦な形状を呈している。しかしながら、テーパ面２５ｔは、例えば、斜め方向に円弧状に湾曲した形状にしたり、先端付近を水平方向に切断した形状にしたりすることができる。

導光体２５の内周面２５ｉには、円筒形状の遮光板２６が配置されている。遮光板２６は、ガラス３２で反射した光が導光体２５に入らないように、光を遮るための遮蔽材である。遮光板２６の内径Ｌ２６は、読取対象物９９として用いることが想定される最大径の硬貨の直径Ｌ９９よりも大きい。遮光板２６の先端部の高さは、導光体２５の先端部の高さよりも低くなるように設定されている。

導光体２５の内径Ｌ２５は、読取対象物９９として用いることが想定される最大径の硬貨の直径Ｌ９９よりも大きい。なお、日本では、最大径の硬貨は５００円硬貨であり、その直径が２６．５ｍｍであるため、直径Ｌ９９は２６．５ｍｍである。導光体２５の内径Ｌ２５は、その２６．５ｍｍの直径Ｌ９９よりも大きな値に設定されている。導光体２５の内径Ｌ２５は、最大径の硬貨の直径Ｌ９９を考慮すると、好ましくは３５ｍｍ以上であるとよい。

導光体２５の先端部の内周側は、円板状のカバー部材２８で閉鎖されている。カバー部材２８は、導光体２５の内部の密閉性を確保するための部材である。カバー部材２８は、光を透過することが可能な透明性を有している。ただし、カメラ部１５は、導光体２５の先端部がガラス３２と一体化された構成になっている場合に、カバー部材２８を削除するようにしてもよい。

遮光板２６の内側には、撮像センサ２１とレンズ２２が配置されている。撮像センサ２１とレンズ２２の大きさは、読取対象物９９として用いることが想定される最大径の硬貨の直径Ｌ９９よりも大きく、かつ、遮光板２６の内径Ｌ２６よりも小さい。

導光体２５の外周面２５ｏと先端部のテーパ面２５ｔのいずれか一方又は双方には、反射板２７が配置されている。なお、図３に示す例では、外周面２５ｏの一部にのみ、反射板２７が配置されている。反射板２７は、ＬＥＤ２３から出射した出射光４０が導光体２５の外部に漏れ出ることを抑制するための反射材である。なお、本実施形態では、反射板２７は、出射光４０を強く（高効率に）反射することで、撮像画像の中に任意の形状のパターン画像Ｉ４２（図４参照）を形成する構成になっている。

＜硬貨認識装置の動作＞
硬貨認識装置１０は、搬送路１１に沿って読取対象物９９を搬送し、読取対象物９９がカメラ部１５上を通過する際に、走行路センサ（図示せず）等で読取対象物９９がカメラ部１５上に到来（到達）したことを検知する。なお、読取対象物９９がカメラ部１５上に到来したことを検知する手段は特に問わない。

硬貨認識装置１０は、読取対象物９９がカメラ部１５上に到来したタイミングで、カメラ部１５を作動させる。カメラ部１５は、ＬＥＤ２３を発光させるとともに、撮像センサ２１で撮像する。

このとき、ＬＥＤ２３から出射した出射光４０は、ＬＥＤレンズ２４で半値角を小さくされて（指向性を高められて）、導光体２５の先端部に形成されたテーパ面２５ｔに向けて進行する。ただし、出射光４０は、ＬＥＤレンズ２４で指向性を高められるものの、導光体２５内を先端部に向けてほぼ直進して先端部のテーパ面２５ｔや外周面２５ｏの先端部付近で反射する光４１と、導光体２５内で全反射して外周面２５ｏの胴体部分で反射する光４２と、を含んでいる。光４１は、ガラス３２に対して浅い角度で入射する。一方、光４２は、ガラス３２に対して深い角度で入射する。以下、光４１を「浅い入射角度の光」と称し、光４２を「深い入射角度の光」と称する場合がある。

浅い入射角度の光４１及び深い入射角度の光４２は、導光体２５の先端部と遮光板２６の先端部との間を通って導光体２５の外部に出て、ガラス３２の方向に向かって進み、ガラス３２上を通過する読取対象物９９を照らす。

このとき、指向性が高くかつ浅い入射角度の光４１は、読取対象物９９に設けられた凹凸部分（刻印）のコントラストを強調する。一方、深い入射角度の光４２は、導光体２５内を全反射してガラス３２の方向に進行する。そのあと、ガラス３２で反射した反射光の成分は、レンズ２２を経由して撮像センサ２１で受光される。遮光板２６は、ガラス３２で反射した深い入射角度の光４２の反射光の成分を遮光しないように配置されている。

カメラ部１５は、レンズ２２で撮像センサ２１に結像して、撮像センサ２１で読取対象物９９の画像を撮像する。そして、カメラ部１５は、取得された撮像画像を判別部ｃｌ１に出力する。判別部ｃｌ１は、カメラ部１５で取得された撮像画像を処理して読取対象物９９の種類を判別（鑑別）する。

係る構成において、カメラ部１５（画像読取装置）は、円筒形状の導光体２５を用いてＬＥＤ２３（光源）と読取対象物９９との間に所望の距離を設けるとともに、ＬＥＤ２３（光源）から出射した出射光４０を導光体２５の内部で反射させて読取対象物９９に照射する。

これにより、カメラ部１５（画像読取装置）は、指向性が高くかつ浅い入射角度の光４１で読取対象物９９を照らす。このような硬貨認識装置１０は、読取対象物９９に設けられた凹凸部分（刻印）のコントラストを強調することができる。その結果、硬貨認識装置１０は、読取対象物９９の凹凸部分（刻印）のコントラストが強調された、読取対象物９９の鑑別に最適な撮像画像を取得することができる。

また、カメラ部１５（画像読取装置）は、ＬＥＤ２３と読取対象物９９との間に所望の距離を設けることで、ＬＥＤ２３をリング状（円形状）に配置して隣接するＬＥＤ２３とＬＥＤ２３との間隔を空けても、読取対象物９９に対する照明ムラが少なくなるようにすることができる。

カメラ部１５（画像読取装置）は、ＬＥＤレンズ２４でＬＥＤ２３から出射した出射光４０の指向性を高めることができ、その結果、導光体２５内から外部へ出て行く無効な光や導光体２５内を全反射する光を低減することができる。

ところで、出射光４０（特に深い入射角度の光４２）は、反射板２７（反射材）で強く反射することで、撮像画像Ｉ１１（図４参照）の中に任意の形状のパターン画像Ｉ４２（図４参照）を形成する。パターン画像Ｉ４２は、反射板２７（反射材）で反射し、さらにガラス３２で反射した深い入射角度の光４２の反射光の成分によって形成された画像である。図４に示す例では、パターン画像Ｉ４２はリング状（円形状）を呈している。

ただし、パターン画像Ｉ４２は、反射板２７を設けなくても導光体２５の外周面２５ｏの反射によって形成して得ることもできる。また、パターン画像Ｉ４２が明るすぎる場合は、光を反射しにくい素材を反射板２７に用いることで明るさを調整することができる。

ＬＥＤ２３に故障（異常）がない場合に、パターン画像Ｉ４２の平均輝度値は、一定の値を保っており、所望の範囲内に入っている。しかしながら、ＬＥＤ２３に故障（異常）がある場合に、パターン画像Ｉ４２の平均輝度値は、所望の範囲から外れる。

硬貨認識装置１０の調整部ｃｌ２は、ＬＥＤ２３に故障（異常）がある場合に、撮像センサ２１によって取得された撮像画像の中のパターン画像Ｉ４２の平均輝度値が所望の範囲内に入るように、ＬＥＤ２３（光源）の明るさを調整する。

例えば、硬貨認識装置１０は、例えば工場の出荷時等で調整が施された際に、初期時の撮像画像として、図４に示すパターン画像Ｉ４２が映り込んでいる撮像画像Ｉ１１を事前に撮像して記憶手段に格納しておく。硬貨認識装置１０は、運用時において、読取対象物９９の判別（鑑別）時や所望の時間が経過した時等に、現在の撮像画像として、撮像画像Ｉ１１を撮像する。調整部ｃｌ２は、任意のタイミングで初期時の撮像画像のパターン画像Ｉ４２と現在の撮像画像のパターン画像Ｉ４２とを比較する。そして、経年劣化や温度変化等の影響で現在の撮像画像のパターン画像Ｉ４２の明るさが初期時の撮像画像のパターン画像Ｉ４２の明るさから変化している場合に、調整部ｃｌ２は、次回以降に撮像される撮像画像Ｉ１１のパターン画像Ｉ４２の平均輝度値が所望の範囲内に入るように、ＬＥＤ２３（光源）の電流値の調整制御処理等を行う。これにより、調整部ｃｌ２は、ＬＥＤ２３（光源）の明るさを適正な値に調整することができる。その結果、硬貨認識装置１０は、読取対象物９９の撮像に最適なＬＥＤ２３（光源）の明るさを維持することができる。

また、硬貨認識装置１０の故障検知部ｃｌ３は、撮像センサ２１によって取得された撮像画像の中のパターン画像Ｉ４２の輪郭に基づいて、ＬＥＤ２３（光源）の不具合の有無を検知する不具合検知部として機能して、ＬＥＤ２３（光源）に故障の有無を検知する。

例えば、硬貨認識装置１０は、例えば工場の出荷時等で調整が施された際に、初期時の撮像画像として、図４に示すパターン画像Ｉ４２が映り込んでいる撮像画像Ｉ１１を事前に撮像して記憶手段に格納しておく。硬貨認識装置１０は、運用時において、読取対象物９９の判別（鑑別）時や所望の時間が経過した時等に、現在の撮像画像として、撮像画像Ｉ１１を撮像する。故障検知部ｃｌ３は、任意のタイミングで初期時の撮像画像のパターン画像Ｉ４２と現在の撮像画像のパターン画像Ｉ４２とを比較する。そして、経年劣化や温度変化等の影響で現在の撮像画像のパターン画像Ｉ４２の一部分が暗くなる等の現象が発生している場合に、故障検知部ｃｌ３は、パターン画像Ｉ４２の一部分が暗くなったことを検知する。これにより、故障検知部ｃｌ３は、ＬＥＤ２３（光源）に故障の発生を検知することができる。

＜画像読取装置の主な効果＞
（１）本実施形態に係るカメラ部１５（画像読取装置）は、筒型の導光体２５を用いることで、サイズの小型化（特に横幅方向のサイズの小型化）を実現することができる。しかも、カメラ部１５は、指向性が強くかつ浅い入射角度の光４１で読取対象物９９の凹凸部分（刻印）のコントラストを強調させた撮像画像Ｉ１１を撮像することができる。硬貨認識装置１０は、このようなカメラ部１５を用いることで、サイズの小型化を実現するとともに、読取対象物９９に対する高い判別（鑑別）性能を得ることができる。

（２）本実施形態に係るカメラ部１５（画像読取装置）は、撮像センサ２１、レンズ２２、ＬＥＤ２３、ＬＥＤレンズ２４、導光体２５、遮光板２６等を同一の基板２０に実装することで、コストを低減することができる。

（３）本実施形態に係るカメラ部１５（画像読取装置）は、読取対象物９９の凹凸部分（刻印）のコントラストを強調する照明として有効に作用しない深い入射角度の光４２をガラス３２に反射させて任意の形状（図４に示す例では、リング状）のパターン画像Ｉ４２を得る構成になっている。このようなカメラ部１５は、パターン画像Ｉ４２を用いることで、調整部ｃｌ２でＬＥＤ２３（光源）の明るさの調整を自動的に行ったり、故障検知部ｃｌ３でＬＥＤ２３（光源）の故障（異常）の検知を自動的に行ったりすることができる。

以上の通り、本実施形態に係るカメラ部１５（画像読取装置）によれば、サイズを小型化することができる。また、硬貨認識装置１０によれば、小型化されたカメラ部１５（画像読取装置）を用いることで、小型化されたカメラ部１５（画像読取装置）の分だけサイズを小型化することができる。

なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。

例えば、前記した実施形態は、本発明の要旨を分かり易く説明するために詳細に説明したものである。そのため、本発明は、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、本発明は、ある構成要素に他の構成要素を追加したり、一部の構成要素を他の構成要素に変更したりすることができる。また、本発明は、一部の構成要素を削除することもできる。

また、例えば、本発明は、硬貨を取り扱う硬貨取扱装置であれば、ＡＴＭ（現金自動預け払い機）だけでなく、金融機関や流通機関で用いられている硬貨自動入出金機、現金処理機、交通機関や流通機関で用いられている券売機、流通機関で用いられているキャッシュレジスター、自動販売機、その他の装置に利用することができる。

１ ＡＴＭ（硬貨取扱装置）
２ 媒体取扱部
２ａ カード挿入排出口
２ｂ レシート排出口
３ 表示操作部
４ 通帳挿入排出口
５ 紙幣入出金部
６ 硬貨入出金部（入金部）
１０ 硬貨認識装置
１１ 搬送路（通路）
１２ 搬送ベルト
１４ ゲート
１３ プーリー
１５ カメラ部（画像読取装置）
２０ 基板
２１ 撮像センサ
２２ レンズ
２３ ＬＥＤ（光源）
２４ ＬＥＤレンズ（光源用レンズ）
２５ 導光体
２５ｉ 内周面
２５ｏ 外周面
２５ｔ テーパ面
２６ 遮光板（遮蔽材）
２７ 反射板（反射材）
２８ カバー部材
３１ 筐体
３２ ガラス
４０ 出射光
４１ 光（浅い入射角度の光）
４２ 光（深い入射角度の光）
９９ 読取対象物
θ 傾斜角度
ｃｌ 制御部
ｃｌ１ 判別部
ｃｌ２ 調整部
ｃｌ３ 故障検知部（不具合検知部）
Ｉ１１ 撮像画像
Ｉ４２ パターン画像
Ｉ９９ 読取対象物部分

Claims (11)

1. 光を出射する光源と、
   読取対象物の画像を撮像する撮像センサと、
   光を導く筒型の導光体と、を備え、
   前記光源及び前記導光体は、前記撮像センサの周囲を囲むように配置されており、
   前記導光体は、前記光源から出射した光を内部で反射させて前記読取対象物の方向に導く
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記光源は、前記撮像センサの周囲を囲むように、前記導光体の下にリング状に配置されており、
   前記導光体は、円筒形状を呈しており、かつ、先細りするように、先端部の外側にテーパ面が形成されている
   ことを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項２に記載の画像読取装置において、
   前記光源と前記導光体の間には、前記光源から出射した光の半値角を小さくするための光源用レンズを備えている
   ことを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項２に記載の画像読取装置において、
   前記導光体の内径は、前記読取対象物としての最大径の硬貨の直径よりも大きい
   ことを特徴とする画像読取装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
   前記光源と前記撮像センサと前記導光体とは、同一の基板上に実装されている
   ことを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
   前記導光体の内周面には、光を遮るための遮蔽材が配置されている
   ことを特徴とする画像読取装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
   前記導光体の外周面と先端部のいずれか一方又は双方の任意の箇所には、光を反射するための反射材が配置されている
   ことを特徴とする画像読取装置。
8. 請求項７に記載の画像読取装置において、
   前記撮像センサによって取得された撮像画像の中の前記反射材で反射した光によって形成されたパターン画像の平均輝度値が所望の範囲内に入るように、前記光源の明るさを調整する調整部を備える
   ことを特徴とする画像読取装置。
9. 請求項７に記載の画像読取装置において、
   前記撮像センサによって取得された撮像画像の中の前記反射材で反射した光によって形成されたパターン画像の輪郭に基づいて、前記光源の不具合の有無を検知する不具合検知部を備える
   ことを特徴とする画像読取装置。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の画像読取装置と、
    前記読取対象物として用いられる硬貨の種類を判別する判別部と、を備える
    ことを特徴とする硬貨認識装置。
11. 請求項１０に記載の硬貨認識装置と、
    前記読取対象物として用いられる硬貨が投入される入金部と、を備える
    ことを特徴とする硬貨取扱装置。

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