JPH08147523A - 刻印読み取り装置 - Google Patents

刻印読み取り装置

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JPH08147523A
JPH08147523A JP6287966A JP28796694A JPH08147523A JP H08147523 A JPH08147523 A JP H08147523A JP 6287966 A JP6287966 A JP 6287966A JP 28796694 A JP28796694 A JP 28796694A JP H08147523 A JPH08147523 A JP H08147523A
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coin
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ccd
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Yasuo Ishiguro
靖男 石黒
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CCD20による撮像データの段階でほぼ均
一な光量分布が得られる刻印読み取り装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 表面に刻印24を有する硬貨14が載せられ
るガラス板22と、ガラス板22に載せられた状態の硬
貨14のまわりに配置され、硬貨14の表面に、この表
面と5〜15度の角度をなす方向から光を入射する複数
の光源10、26と、硬貨14からの反射光を受光する
ことにより刻印24を撮像するCCD20と、CCD2
0の撮像面上に硬貨14からの反射光を集光させるレン
ズ系28と、レンズ系28の主点以外の位置に配置され
た絞り36とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、撮像手段の撮像領域の
全面にわたってほぼ均一な光量分布を得ることができる
刻印読み取り装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、例えば、特開平5−89276
号公報に記載された従来の刻印読み取り装置を示す断面
図である。円周上に配列された複数の光源10からの光
は、円環状の反射面部材12で反射して、読み取り対象
物14の表面(ひょうめん、以下同様)16にほぼ水平
方向から入射する。この入射光は、対象物表面16で反
射して結像レンズ18を経て撮像素子20に入射・結像
するが、対象物表面16の上に存在する刻印の稜部で結
像レンズへ向けて反射するため、撮像素子20によって
この刻印の稜部が線画として撮像される。
【0003】そして、この撮像データが撮像素子20か
らデジタル信号変換を施しコンピュータ(図示せず)に
送出され、コンピュータは刻印の形状に基づいて読み取
り対象物14の種類(例えば、5円硬貨であるか10円
硬貨であるか)を判別したり、真偽を判定したりする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された従来の刻印読み取り装置においては、刻印を
読み取るための光が読み取り対象物14の周囲に配置さ
れた光源10から当てられるため、読み取り対象物14
の周辺付近からの光が強くなり、中央付近からの光が弱
くなってしまう。このため、撮像素子20による撮像デ
ータが均一な光量分布となるように何らかの段階で補正
する必要があり、従来はコンピュータによる画像処理の
段階で補正していた。従って、従来の刻印読み取り装置
は画像処理に負担をかけてしまっており、読み取り対象
物14の種類判別等の処理スピードを十分に上げられな
いという問題点があった。
【0005】そこで、本発明の目的は、撮像素子(撮像
手段)による撮像データの段階でほぼ均一な光量分布が
得られる刻印読み取り装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、表面に刻印を有する読み取
り対象物が載せられる透明板と、透明板に載せられた状
態の読み取り対象物のまわりに配置され、読み取り対象
物の表面に、この表面と5〜15度の角度をなす方向か
ら光を入射する複数の光源と、読み取り対象物からの反
射光を受光することにより刻印を撮像する撮像手段と、
撮像手段の撮像面上に読み取り対象物からの反射光を結
像させるレンズ系と、レンズ系の主点以外の位置に配置
された光制限部材とを備えている。
【0007】光制限部材が、照明による読み取り対象物
からの反射光が周辺部と中心部の光量を補正するような
周辺光量の変化率を生ずるように設定された絞り手段も
しくはこれに類する光線制限手段であってもよい。
【0008】また、光線制限手段はレンズ系の主点に対
しより出射側に配されているのが好ましい。
【0009】
【作用】本発明においては、光源が読み取り対象物のま
わりに配置されているため、読み取り対象物の周辺付近
からの反射光の光量が中心付近からの反射光に比べて多
くなる。一方、レンズ系の主点以外の位置に周辺光量を
調整する絞りをが配しているため、読み取り対象物の周
辺付近からの光が中心付近からの光に比べて強く制限さ
れる。従って、両者の効果が相殺され、撮像手段におけ
る光量がほぼ均一になる。
【0010】
【実施例】以下、添付図面に沿って本発明の実施例につ
いて説明する。なお、図面において同一又は相当部分に
は同一符号を用いるものとする。
【0011】図1は、本発明に従って構成された刻印読
み取り装置の外観構成を示す斜視図である。この刻印読
み取り装置の上部にはガラス板22が配置され、このガ
ラス板22の上に読み取り対象物である硬貨14が載せ
られる。硬貨14は、図示しない搬送装置によって次々
と送られてきてガラス板22の上を高速で移動し、ガラ
ス板22を激しく摩擦するため、ガラス板22は容易に
は傷が付かないサファイアガラス等から構成されてい
る。また、硬貨14の上下の表面には刻印24が形成さ
れている。
【0012】図2は、刻印読み取り装置からガラス板2
2を取り外した状態を示す斜視図であり、図3は刻印読
み取り装置の内部構造を示す側断面図である。多数のL
ED10から発せられた光は、LED10に対応して設
けられたライトガイド26によって導かれて、ガラス板
22の上に載せられた硬貨14の表面に、この表面と5
〜15度の角度をなす方向から投光・照射する。この角
度を中心にして、光は広がるにつれて減衰する。LED
10及びライトガイド26によって光源が構成される。
ライトガイド26は円周上に配列されている。そして、
硬貨14の表面で反射した光は、レンズ系28によって
集光されてCCD20の結像面に至る。CCD20は撮
像手段を構成する。硬貨14の表面で光が反射する際、
その表面に存在する刻印24は刻印24の稜部で結像レ
ンズに向けて光を反射するため、刻印24の稜部が線画
としてCCD20によって撮像される。なお、硬貨14
が搬送されてきてガラス板22上に来たことは硬貨到来
センサ30によって検出され、硬貨到来が検出された時
点で硬貨14の撮像が行われる。
【0013】図7に示した従来技術と同様に、LED1
0及びライトガイド26は硬貨14のまわりから光を当
てる構造になっているため、CCD20によって撮像さ
れる硬貨14の画像は、図5( a) に示すように周辺に
いくほど明るくなり中心付近は暗くなってしまう。従っ
て、レンズ系28は以下で説明するように構成されてい
る。
【0014】図4はレンズ系28の構成を示す図であ
る。レンズ系28は5枚のレンズ281 〜285 から構
成されており、ガラス板32がCCD素子の保護のため
に設けられている。このレンズ系28の主点には絞り3
4が配置され、CCD20に達する光の光量を均一に、
すなわち硬貨14の中心付近からの光も周辺付近からの
光も同じ割合で制限している。また、レンズ系28の主
点以外の位置には周辺光量調整用の絞り36が配置され
ている。
【0015】硬貨14の中心付近からの光は光路38を
通ってCCD20に達する。従って、この光の光量は絞
り36によってほとんど制限されない。一方、硬貨14
の周辺付近からの光は光路40を通ってCCD20に達
する。従って、周辺光量となるこの光は絞り36によっ
て制限されてしまう。すなわち、絞り36は、硬貨14
からの光のうち周辺寄りの光ほど強く制限し、中心寄り
の光ほど制限しなくなる。絞り36は、照明による周辺
部と中心部の反射光量を補正するよう周辺光量の変化率
を得られるように、配置位置や口径を決定すればよい。
また、例えば配置する位置としては、レンズ系28の主
点以外の位置であって、図4に示した位置以外に、レン
ズ281 の図4で左側、レンズ281 と282 との間、
レンズ284 と285 との間等であってもよい。
【0016】レンズ系28がこのような特性を有してい
るため、CCD20によって得られる硬貨14の画像は
図5( b) で示すようになる。このように光量分布がほ
ぼ均一になった画像が得られるのは、硬貨14で反射し
た光が周辺ほど光量が多いのに対し、絞り36が周辺か
らの光ほど強く制限するため、両者がちょうどキャンセ
ルして光量がほぼ均一になるように設定したためであ
る。従って、CCD20によって得られる撮像データの
段階で均一な光量分布を得ることができる。この結果、
刻印読み取り装置の後段に接続されて硬貨判別等を画像
処理によって行うコンピュータに対する負担が小さくな
り、全体の処理スピードも早くなる。
【0017】次に、実際の測定データを示す。図6はC
CD20の撮像面上における光量の分布を示すグラフで
あり、横軸はCCD20の中心からの距離を示してお
り、横軸の値が0の点はCCD20の中心に対応する。
また、縦軸は光量を示している。図6( a) はレンズ系
28から絞り36を取り外したときの状態、図6( b)
は絞り36を取り付けた状態である。絞り36を取り外
したときには、図6( a) に示すようにCCD20の中
心での光量が少なく周辺での光量が多くなってしまって
いる。絞り36を取り付けると、図6( b) に示すよう
にCCD20の全面にわたってほぼ均一な光量が得られ
る。これは、絞り36によって周辺での光量が低下し中
心からの光量が変化しないためである。このように、こ
の刻印読み取り装置によって、CCD20の撮像データ
の段階で均一な光量分布を得ることができた。
【0018】なお、以上の説明においては読み取り対象
物を硬貨としたが、例えばゲーム機や交通機関で使用さ
れる代用コインやクレジットカード等、表面に刻印が形
成されているものであれば、この刻印読み取り装置によ
って刻印を読み取ることが可能である。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、レンズ
系の主点以外の位置に絞りが配置されているため、読み
取り対象物の周辺付近からの光が中心付近からの光に比
べて強く制限される。従って、撮像手段における光量が
ほぼ均一になり、撮像手段による撮像データの段階でほ
ぼ均一な光量分布となる刻印読み取り装置を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された刻印読み取り装置の
外観構成を示す斜視図である。
【図2】刻印読み取り装置からガラス板を取り外した状
態を示す斜視図である。
【図3】刻印読み取り装置の内部構造を示す側断面図で
ある。
【図4】レンズ系の構成、及び硬貨表面での反射光の光
路を示す図である。
【図5】CCDによって得られる硬貨の画像を示す図で
あり、( a) は絞りを取り外した状態のもの、( b) は
絞りを取り付けた状態のものである。
【図6】CCDの撮像面上における光量の分布を示すグ
ラフであり、( a) は絞りを取り外した状態のもの、(
b) は絞りを取り付けた状態のものである。
【図7】従来の刻印読み取り装置を示す断面図である。
【符号の説明】 10…LED(光源)、14…硬貨(読み取り対象
物)、20…CCD(撮像手段)、22…ガラス板(透
明板)、24…刻印、26…ライトガイド(光源)、2
8…レンズ系、36…絞り。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年3月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された刻印読み取り装置の
外観構成を示す斜視図である。
【図2】刻印読み取り装置からガラス板を取り外した状
態を示す斜視図である。
【図3】刻印読み取り装置の内部構造を示す側断面図で
ある。
【図4】レンズ系の構成、及び硬貨表面での反射光の光
路を示す図である。
【図5】CCDによって得られる硬貨の画像をディスプ
レー上に表示した中間調画像を示す写真であり、(a)
は絞りを取り外した状態のもの、(b)は絞りを取り付
けた状態のものである。
【図6】CCDの撮像面上における光量の分布を示すグ
ラフであり、(a)は絞りを取り外した状態のもの、
(b)は絞りを取り付けた状態のものである。
【図7】従来の刻印読み取り装置を示す断面図である。
【符号の説明】 10…LED(光源)、14…硬貨(読み取り対象
物)、20…CCD(撮像手段)、22…ガラス板(透
明板)、24…刻印、26…ライトガイド(光源)、2
8…レンズ系、36…絞り。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に刻印を有する読み取り対象物が載
    せられる透明板と、 前記透明板に載せられた状態の前記読み取り対象物のま
    わりに配置され、前記読み取り対象物の表面に、この表
    面と5〜15度の角度をなす方向から光を入射する複数
    の光源と、 前記読み取り対象物からの反射光を受光することにより
    前記刻印を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段の撮像面上に前記読み取り対象物からの反
    射光を結像させるレンズ系と、 前記レンズ系の主点以外の位置に配置された光制限部材
    と、を備えた刻印読み取り装置。
  2. 【請求項2】 前記光制限部材が、照明による前記読み
    取り対象物からの反射光が周辺部と中心部の光量を補正
    するような周辺光量の変化率を生ずるように設定された
    絞り手段もしくはこれに類する光線制限手段であること
    を特徴とする請求項1に記載の刻印読み取り装置。
  3. 【請求項3】 前記光線制限手段は前記レンズ系の主点
    に対しより出射側に配されていることを特徴とする請求
    項2に記載の刻印読み取り装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6685000B2 (en) * 2000-05-19 2004-02-03 Kabushiki Kaisha Nippon Conlux Coin discrimination method and device
CN110956735A (zh) * 2019-07-25 2020-04-03 日本金钱机械株式会社 硬币识别单元

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6685000B2 (en) * 2000-05-19 2004-02-03 Kabushiki Kaisha Nippon Conlux Coin discrimination method and device
CN110956735A (zh) * 2019-07-25 2020-04-03 日本金钱机械株式会社 硬币识别单元

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