JPH08194807A - 表面パターン読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、読取対象物が撮像素子の撮像エリ
アに到来したことを容易に検出できる表面パターン読取
装置を提供することを目的とする。 【構成】 発光手段（１４）から照射された光は基準面
の第１の領域を貫いて受光手段（４０）で受光される。
読取対象物が基準面に沿って搬送され、第１の領域に到
来すると、照射光は読取対象物で遮断される。このた
め、受光手段（４０）での受光量が大きく減少する。制
御手段（５０）は、受光手段（４０）での受光量が減少
した場合に、撮像手段（１３）での撮像期間を含む所定
期間、光の照射を中止させるように発光手段（１４）を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬貨、メダル、カー
ド、紙葉類、缶、瓶などの読取対象物の表面パターンお
よび色を読み取る表面パターン読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】所定の物品の真偽を判別する必要性はま
すます高まっているが、この傾向は硬貨やメダルを扱う
バンクマシンや自動販売機等の分野で特に顕著である。
従来の硬貨読取装置は、硬貨の外形寸法（径、厚み）お
よび材質を基準にして当該硬貨の真偽を判別している
が、この判別方法では、近年の国際化に伴う社会問題に
充分に対処し得ない様相を呈している。即ち、近年の国
際化で多数の外国人が我国に入国しているが、この入国
に伴い、我国の硬貨に酷似した多数の外国硬貨が流入、
且つ、氾濫し、その結果、判別し難い偽造硬貨が行使さ
れて経済活動が大きく阻害されることが少なくない。例
えば、日本国政府が発行している５００円硬貨は、世界
で多いサイズであり、硬貨の大きさや厚み等の外形的寸
法からでは、韓国やロシア等の外国の硬貨と区別するこ
とはほとんどできない。そこで、近年の硬貨読取装置
は、照明装置を用いて、硬貨の刻印、詳言すれば、硬貨
の露出面における図形、数字、又は、文字等を基準にし
て当該硬貨の真偽を判別する工夫が施されている。

【０００３】従来の硬貨読取装置、即ち、表面パターン
読取装置には、特開平５−８９２７６号公報に開示され
たものがある。この表面パターン読取装置は、搬送され
る読取対象物の表面パターンを上部に配設した撮像素子
で撮像し、撮像された画像データより読取対象物の真偽
の判別を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
表面パターン読取装置は、金種、経年変化による硬貨表
面色の違いによる反射率の差異により安定したレベルの
色情報を正しく反映した画像情報（輝度情報）を取り込
むことは困難であり、連続した複数金種の連続判別には
問題があった。

【０００５】本発明は、このような問題を解決し、読取
対象物が撮像素子の撮像エリアに到来したことを容易に
検出できる表面パターン読取装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の表面パターン読取装置は、所定の基
準面に沿って搬送される読取対象物の表面パターンを読
み取る装置であって、（ａ）基準面の第１の領域を貫い
て光を照射する発光手段と、（ｂ）発光手段から照射さ
れた光の光路上で、且つ基準面を挟んで発光手段の反対
側に配置され、発光手段からの照射光を受光する受光手
段とを備えている。さらに、（ｃ）第１の領域を通過し
て基準面の第２の領域に到達した読取対象物の表面パタ
ーンを撮像する撮像手段と、（ｄ）読取対象物が第１の
領域を通過したために受光手段での受光量が減少した場
合に、撮像手段での撮像期間を含む所定期間、発光手段
での光の照射を中止させる制御手段とを備えている。

【０００７】また、本発明の第２の表面パターン読取装
置は、所定の基準面に沿って搬送される読取対象物の表
面パターンを読み取る表面パターン読取装置であって、
（ａ）基準面の第１の領域に向けて光強度がほぼ一定な
光を照射する第１の発光手段と、（ｂ）第１の発光手段
から照射された光が読取対象物の表面で反射した光を受
光する受光手段とを備えている。さらに、（ｃ）第１の
領域を通過して基準面の第２の領域に到達した読取対象
物の表面パターンを撮像する撮像手段と、（ｄ）第２の
領域に向けて光を照射する第２の発光手段と、（ｅ）読
取対象物の表面での反射光を受光手段で受光した場合
に、反射光の受光量に合わせて第２の発光手段からの光
の照射量を調整して、読取対象物の表面での反射光量が
ほぼ一定となるように制御する制御手段とを備えてい
る。

【０００８】さらに、本発明の第３の表面パターン読取
装置は、本発明の第１の表面パターン読取装置の構成、
及び第２の表面パターン読取装置の構成を共に備えてい
る。即ち、所定の基準面に沿って搬送される読取対象物
の表面パターンを読み取る表面パターン読取装置であっ
て、（ａ）基準面の第１の領域を貫いて光を照射する第
１の発光手段と、（ｂ）第１の発光手段から照射された
光の光路上で、且つ基準面を挟んで第１の発光手段の反
対側に配置され、第１の発光手段からの照射光を受光す
る第１の受光手段と、（ｃ）第１の発光手段から照射さ
れた光が読取対象物の表面で反射した光を受光する第２
の受光手段とを備えている。さらに、（ｄ）基準面の第
２の領域に向けて光強度がほぼ一定な光を照射する第２
の発光手段と、（ｅ）第１の領域および第２の領域を通
過して基準面の第３の領域に到達した読取対象物の表面
パターンを撮像する撮像手段と、（ｆ）第３の領域に向
けて光を照射する第３の発光手段とを備えている。さら
にまた、（ｇ）読取対象物が第１の領域を通過したため
に受光手段での受光量が減少した場合に、撮像手段での
撮像期間を含む所定期間、第２の発光手段での光の照射
を中止させる第１の制御手段と、（ｈ）読取対象物の表
面での反射光を第２の受光手段で受光した場合に、反射
光の受光量に合わせて第３の発光手段からの光の照射量
を調整して、読取対象物の表面での反射光量がほぼ一定
となるように制御する第２の制御手段とを備えている。

【０００９】

【作用】本発明の第１の表面パターン読取装置によれ
ば、発光手段から照射された光は基準面の第１の領域を
貫いて受光手段で受光される。読取対象物が基準面に沿
って搬送され、第１の領域に到来すると、照射光は読取
対象物で遮断される。このため、受光手段での受光量が
大きく減少する。制御手段は、受光手段での受光量が減
少した場合に、撮像手段での撮像期間を含む所定期間、
光の照射を中止させるように発光手段を制御する。

【００１０】このため、撮像手段によって読取対象物の
表面パターンが撮像されている間は発光手段から光が照
射されることはなく、照射光が撮像手段に入射すること
によって生じる撮像素子への悪影響が防止される。

【００１１】また、本発明の第２の表面パターン読取装
置によれば、読取対象物が基準面に沿って搬送され、第
１の領域に到来すると、照射光は読取対象物の表面で反
射して受光手段で受光される。制御手段は、反射光の受
光手段への受光量に合わせて第２の発光手段からの光の
照射量の調整を行う。

【００１２】この調整によって、表面反射率の異なる読
取対象物であっても、読取対象物の表面反射光量がほぼ
一定となる。このため、表面の光反射率が低い読取対象
物であっても、鮮明な画像として撮像手段で撮像でき
る。

【００１３】さらに、本発明の第３の表面パターン読取
装置は、本発明の第１の表面パターン読取装置の作用と
第２の表面パターン読取装置の作用のいずれも備えてい
る。即ち、読取対象物の通過によって第１の受光手段で
の受光量が減少した場合に、撮像手段での撮像期間を含
む所定期間、第２の発光手段での光の照射を中止させ
る。このため、撮像手段によって読取対象物の表面パタ
ーンが撮像されている間は発光手段から光が照射される
ことはなく、照射光が撮像手段に入射することによって
生じる撮像素子への悪影響が防止される。

【００１４】また、読取対象物の表面での反射光を第２
の受光手段で受光し、この反射光の受光量に合わせて第
３の発光手段からの光の照射量を調整し、読取対象物の
表面反射光量をほぼ一定とする。このため、表面の光反
射率が低い読取対象物であっても、鮮明な画像として撮
像手段で撮像できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第１〜第３の実施例について
添付図面を参照して説明する。図１は、第１の実施例に
係る表面パターン読取装置の構成を示す斜視図である。
この表面パターン読取装置は、硬貨の表面に刻印された
図形、模様、数字、又は文字等からなるパターンを読み
取る装置である。同図より本実施例の表面パターン読取
装置は、直方体形状の撮像ユニット１０と、撮像ユニッ
ト１０上面の対向する周縁部にそれぞれ取り付けられた
平面板２０，２１と、撮像ユニット１０及び平面板２
０，２１の上方に配設されたベルトコンベヤ３０とを備
えている。撮像ユニット１０の上面と平面板２０，２１
の上面の高さは一致しており、全体で一平面が形成さ
れ、硬貨の搬送路となっている。この平面とベルトコン
ベヤ３０の下面とは硬貨の厚さとほぼ同一の隙間が空け
られており、ベルトコンベヤ３０の駆動によって、この
隙間を硬貨が搬送される。

【００１６】図２に示すように、撮像ユニット１０は、
上面が開口した立方体形状の筐体１１とこの上面開口を
覆うガラスからなる上面板１２とから構成され、筐体１
１内部にＣＣＤ１３、ＬＥＤ１４、及びＬＥＤ１５が配
設されている。ＣＣＤ１３は筐体１１内部中央の固定台
１６に取り付けられ、上面板１２上を通過する硬貨の表
面パターンを撮像する。また、ＬＥＤ１４は筐体１１内
部側面から突出した固定板１７に取り付けられ、上面板
１２に向けて光を照射する。さらに、ＬＥＤ１５は上面
板１２の裏面に沿ってリング形に配設され、上面板１２
上を通過する硬貨に光を短時間ストロボ的に照射する。

【００１７】図１に示すベルトコンベヤ３０のベルト
は、前記搬送路の中央に設けられ該ベルトの両側に配置
された２個のＬＥＤ１４から照射された光は上面板１２
及びベルトコンベヤ３０のベルトの両側を通って上方に
向けて進行する。ベルトコンベヤ３０上方の照射光の光
路上にはＰＤ４０が配設されており、ベルトコンベヤ３
０のベルトの両側を通った光はＰＤ４０に入射する。

【００１８】図３に示すように、ＰＤ４０に入射した光
の光量変化の信号は制御回路５０に与えられ、制御回路
５０ではこの信号に基づいてＬＥＤ１４をオン／オフ制
御している。具体的には、ＰＤ４０での受光量が所定レ
ベル以上の間は、ＬＥＤ１４はオン状態を保持し光の照
射を続け、ＬＥＤ１４からの照射光が硬貨によって遮ら
れＰＤ４０での受光量が所定レベル未満になると、ＬＥ
Ｄ１４はオフ状態となり光の照射を中止する。

【００１９】次に、本実施例による硬貨の表面パターン
読取り処理について、図４の概念図及び図５の波形図を
用いて説明する。図４（ａ）より、硬貨の搬送が開始さ
れ平面板２０の図の右側を移動している段階では、ＬＥ
Ｄ１４から光が照射されており、照射光が上面板１２及
びベルトコンベヤ３０のベルトの両側を通ってＰＤ４０
に入射する。このため、ＰＤ４０での受光量は所定レベ
ル以上となり、ＬＥＤ１４はオン状態を保持する（図５
（ａ）（ｂ）参照）。

【００２０】次に、図４（ｂ）に示すように、ベルトコ
ンベヤ３０のベルトの移動に合わせて硬貨が搬送され、
ＬＥＤ１４からの照射光の光路上に到達すると、照射光
は硬貨によって遮られ、ＰＤ４０での受光量は所定レベ
ル未満となる。ＰＤ４０からは入射光の受光量に対応し
た受光量データが出力され、制御回路５０に与えられ
る。制御回路５０は、受光量データの値が所定レベル未
満であることから、ＬＥＤ１４に対してオフ状態になる
ように制御する（図５（ｂ）参照）。ＬＥＤ１４は少な
くともＣＣＤ１３による撮像取込が終了するまでの期間
（ｔ₁ ＋ｔ₂ ）、オフ状態を保持する。このため、ＣＣ
Ｄ１３の撮像中にＬＥＤ１４から光が照射されることは
ない。

【００２１】さらに硬貨が搬送されて、図４（ｃ）に示
すように、撮像ユニット１０の上面板１２中央に硬貨が
到達すると、ＬＥＤ１５から光が照射され、硬貨の表面
パターンを浮かび上がらせる。照射光は硬貨の表面に斜
めから入射するので、硬貨の表面の凹凸によって陰影の
あるパターン像が浮かび上がる。この表面パターンを下
方に配置されたＣＣＤ１３で撮像することにより、鮮明
な硬貨の表面パターンの画像が得られる（図５（ｃ）
（ｄ）参照）。ＬＥＤ１５からの光の照射は極めて短時
間なので、移動中の硬貨の一瞬を捕らえた静止画像を撮
像することができる。

【００２２】本実施例の特徴は、ＣＣＤ１３による硬貨
の表面パターン撮像中にＬＥＤ１４からの光の照射を中
止している点にある。本実施例では、ＣＣＤ１３の撮像
位置からずれた位置で硬貨の表面パターンが撮像される
のを防ぐために、ＣＣＤ１３に近接してＬＥＤ１４を配
置している。つまり、本実施例ではＰＤ４０で硬貨の到
来を検出してから一定時間（ｔ₁ ）経過した後に、上面
板１２中央に硬貨が到達したものとしてＣＣＤ１３によ
る撮像が開始される。したがって、硬貨検出位置と撮像
位置の距離が長い場合には、実際の到達位置が撮像位置
からずれることが多く、ＣＣＤ１３に近接してＬＥＤ１
４を配置する必要がある。しかし、このように配置し
て、ＣＣＤ１３の撮像中にＬＥＤ１４から光を照射する
と、照射光が硬貨表面或いは上面板１２で反射して、硬
貨の表面パターンの画像中に光点が映り込むといった問
題が生じる。そこで、本実施例では、ＣＣＤ１３による
硬貨の表面パターン撮像中にはＬＥＤ１４からの光の照
射を中止して、画像への光点の映り込みを防止している
のである。

【００２３】図６は、本実施例のブロック図である。制
御回路５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、
Ａ／Ｄコンバータ５４、及びＤ／Ａコンバータ５５を備
えている。ＲＯＭ５２には制御プログラムが内蔵されて
おり、ＣＰＵ５１がこの制御プログラムを実行し、ＬＥ
Ｄ１４，１５のオン／オフ制御を行う。ＣＰＵ５１から
の制御命令はＤ／Ａコンバータ５５でデジタル・アナロ
グ変換され、電圧源方式または電圧制御電流源方式によ
るＬＥＤドライバ６０，６１を介してＬＥＤ１４，１５
に与えられる。また、ＰＤ４０から出力された受光量デ
ータはアンプ６２を介してＡ／Ｄコンバータ５４でアナ
ログ・デジタル変換され、ＲＡＭ５３に記憶される。同
様に、ＣＣＤカメラ１３から出力された画像データはア
ンプ６３を介してＡ／Ｄコンバータ５４でアナログ・デ
ジタル変換され、ＲＡＭ５３に記憶される。

【００２４】ＰＤ１５の出力は単にコンパレータによる
基準閾値との比較処理を行ってもよいことは勿論であ
る。

【００２５】次に、本発明の第２の実施例について、図
７〜図１２を用いて説明する。図７は本実施例に表面パ
ターン読取装置の構成を示す斜視図である。本実施例の
構成が図１に示す第１の実施例の構成と異なる点は、硬
貨の表面反射率を検出するためのＬＥＤ７０、ＰＤ７
１，及びＰＤ７２が撮像ユニット１０の手前側に設けら
れている点である。撮像ユニット１０による硬貨の表面
パターンの撮像前にＬＥＤ７０等で表面反射率を検出す
ることにより、ＬＥＤ１５から硬貨の表面に光を照射す
る照射量を調整することが可能となる。具体的には、図
８に示す制御回路８０によってＬＥＤ１５の光照射量を
調整している。制御回路８０は、ＬＥＤ１５，７０の光
照射量を制御する光照射量制御手段８１と、ＰＤ７１〜
７３から出力された受光量データを受け付けて光照射量
制御手段８１に指示を与える光照射量演算回路８２とを
備えている。ＰＤ７１とＰＤ７３はそれぞれＬＥＤ７０
とＬＥＤ１５の光照射量をモニタするためのセンサであ
る。また、ＰＤ７２は硬貨の表面反射率を検出するため
のセンサである。

【００２６】次に、本実施例による硬貨の表面パターン
読取り処理について、図９の概念図及び図１０のフロー
チャートを用いて説明する。図９（ａ）より、硬貨の搬
送が開始され平面板２０の図の右側を移動している段階
では、ＬＥＤ１５とＬＥＤ７０から光が照射されてお
り、照射光はそれぞれベルトコンベヤ３０の側方を通っ
てＰＤ７３とＰＤ７１に入射する。ここで、平面板２０
は例えばガラスやプラスチックスなどの光を透過する材
料が用いられ、必要に応じて傷防止の表面処理が施され
ているものとする。またこれは、ＬＥＤ１５、ＬＥＤ７
０の光が通過する部分のみでよい。このため、ＬＥＤ７
０からの照射光は平面板２０を透過してＰＤ７１に向け
て進行する。ＰＤ７１，７３からは入射光の受光量に対
応した受光量データがそれぞれ出力され、光照射量演算
回路８２に与えられる。光照射量演算回路８２では、こ
れらの受光量データに基づいて、ＬＥＤ１５，７０の照
射光量が一定の値になるように、光照射量制御手段８１
に指示を与える。この指示を受け付けた光照射量制御手
段８１は、ＬＥＤ１５，７０の照射光量の調整を行う
（図１０：ステップ１００）。

【００２７】次に、本装置による読取処理を開始するた
めのスイッチ（図示せず）が投入されているか調べ、ス
イッチが投入されていない場合にはステップ１００の処
理に戻る。また、スイッチが投入されている場合には次
の処理に移る（図１０：ステップ１１０）。

【００２８】次に、図９（ｂ）に示すように、ベルトコ
ンベヤ３０のベルトの移動に合わせて硬貨が搬送され、
ＬＥＤ７０からの照射光の光路上に到達すると、照射光
は硬貨の表面で反射してＰＤ７２に入射する。この入射
によってＰＤ７２から受光量データが出力され、発光量
演算回路８２に与えられる。発光量演算回路８２ではこ
の受光量データに基づいて、硬貨の表面反射率を算出す
る（図１０：ステップ１２０）。さらに、発光量演算回
路８２では算出した表面反射率に基づいてＬＥＤ１５の
照射光量の適正量を求め、この適性量に合わせてＬＥＤ
１５の光照射量を制御すべく、光照射量制御手段８１に
指示を与える。光照射量制御手段８１では、この指示に
基づいてＬＥＤ１５の光照射量を調整する（図１０：ス
テップ１３０）。ここで求める適正量は、硬貨の表面反
射率の高低に関わらず、表面反射光量が一定になるよう
な照射光量である。硬貨は経年変化によって表面色が変
化するので、表面色変化によって硬貨の反射特性も変化
する。本実施例では、ＬＥＤ１５の照射光量の適正化を
図ることによって、表面反射光量の劣化を補正してい
る。表面反射光量の補正は、図１１（ａ）（ｂ）に示す
ように、発光光量（光照射光量）を可変調整することで
行われる。撮像ユニットからみると発光光量は（発光効
率×発光電流値×発光時間）に比例することになる。こ
こで発光強度は発光効率×発光電流値を示す。また、発
光効率はＬＥＤ個々に依存する明るさである。つまり、
図１１（ａ）より１０円硬貨と１００円硬貨では表面反
射率が大きく異なり、１００円硬貨の方が高い。そこ
で、図１１（ｂ）に示すように、１０円硬貨に対する発
光電流値を大きくすることによって、表面反射光量を一
定にしているのである。

【００２９】本実施例では実現が容易な発光電流を調整
することで行うが、発光時間を調整しても同様の効果が
得られることは明らかである。ＬＥＤをストロボ的に発
光させるとき、ＬＥＤの発光光量を増やすと、照射時間
は短かく、光量を減じると照射時間は長くなる。

【００３０】さらに硬貨が搬送されて、図９（ｃ）に示
すように、撮像ユニット１０の上面板１２中央に硬貨が
到達すると、適正な照射光量の光がＬＥＤ１５から照射
され、硬貨の表面パターンを浮かび上がらせる。この表
面パターンを下方に配置されたＣＣＤ１３で撮像するこ
とにより、鮮明な硬貨の表面パターンの画像が得られる
（図１０：ステップ１４０）。このように、ＣＣＤ１３
のよる硬貨の表面パターン撮像時には適正な照射光量の
光がＬＥＤ１５から照射されるので、表面反射率の低い
硬貨であっても、最適な露出で硬貨の表面パターンを撮
像することができる。

【００３１】ステップ１４０の処理終了後、本装置によ
る読取処理を終了させるためのスイッチ（図示せず）が
投入されているか調べ、スイッチが投入されていない場
合にはステップ１２０の処理に戻り、次の硬貨の表面パ
ターンの取り込みを行う。また、スイッチが投入されて
いる場合にはステップ１００の処理に戻り、次に読取処
理を開始するためのスイッチ（図示せず）が投入される
まで処理を中止する（図１０：ステップ１５０）。

【００３２】図１２は、本実施例のブロック図である。
制御回路５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５
３、Ａ／Ｄコンバータ５４、及びＤ／Ａコンバータ５５
を備えている。ＲＯＭ５２には制御プログラムが内蔵さ
れており、ＣＰＵ５１がこの制御プログラムを実行し、
ＬＥＤ１５，７０の照射光量の制御を行う。ＣＰＵ５１
からの制御命令はＤ／Ａコンバータ５５でデジタル・ア
ナログ変換され、電圧源方式または電圧制御電流源方式
によるＬＥＤドライバ６１，６４を介してＬＥＤ１５，
７０に与えられる。また、ＰＤ７１，７２，７３から出
力された受光量データはアンプ６５〜６７を介してＡ／
Ｄコンバータ５４でアナログ・デジタル変換され、ＲＡ
Ｍ５３に記憶される。同様に、ＣＣＤカメラ１３から出
力された画像データはアンプ６３を介してＡ／Ｄコンバ
ータ５４でアナログ・デジタル変換され、ＲＡＭ５３に
記憶される。

【００３３】次に、本発明の第３の実施例について、図
１３〜図１８を用いて説明する。図１３は本実施例に表
面パターン読取装置の構成を示す斜視図である。本実施
例の構成が図７に示す第２の実施例の構成と異なる点
は、硬貨の到来を検出するためのＬＥＤ１４とＰＤ４０
がＣＣＤ１３の撮像位置の直前に設けられている点であ
る。ＣＣＤ１３で撮像する前にＬＥＤ１４とＰＤ４０に
よって硬貨の到来を検出できるので、複数の硬貨を順次
搬送させてＣＣＤ１３で撮像する場合にも、確実に一枚
ずつ表面パターンを撮像することができる。本実施例も
図１に示す第１の実施例と同様、ＣＣＤ１３で硬貨の表
面パターンを撮像している間はＬＥＤ１５の光照射を中
止している。このため、パターン画像中にＬＥＤ１４の
発光像が映り込むことを防止できる。

【００３４】図１４に示すように、ＰＤ４０に入射した
光の光量変化の信号は制御回路５０に与えられ、制御回
路５０ではこの信号に基づいてＬＥＤ１４をオン／オフ
制御している。また、ＰＤ７１〜７３から出力された受
光量データは制御回路８０に与えられ、ＬＥＤ１４，１
５，７０の光照射量を調整している。

【００３５】次に、本実施例による硬貨の表面パターン
読取り処理について、図１５，１６の概念図及び図１７
のフローチャートを用いて説明する。図１５（ａ）よ
り、硬貨の搬送が開始され平面板２０の図の右側を移動
している段階では、ＬＥＤ１４，１５，７０から光が照
射されており、照射光はそれぞれベルトコンベヤ３０の
ベルトの側方を通ってそれぞれＰＤ４０，７３，７１に
入射する。ＰＤ４０からは入射光の受光量に対応した受
光量データが出力され、制御回路５０に与えられる。制
御回路５０は、受光量データの値が所定レベル以上であ
ることから、ＬＥＤ１４に対してオン状態を保持するよ
う制御する。また、ＰＤ７１，７３からは入射光の受光
量に対応した受光量データがそれぞれ出力され、光照射
量演算回路８２に与えられる。光照射量演算回路８２で
は、これらの受光量データに基づいて、ＬＥＤ１５，７
０の照射光量が一定の値になるように、光照射量制御手
段８１に指示を与える。この指示を受け付けた光照射量
制御手段８１は、ＬＥＤ１５，７０の照射光量の調整を
行う（図１７：ステップ２００）。

【００３６】次に、本装置による読取処理を開始するた
めのスイッチ（図示せず）が投入されているか調べ、ス
イッチが投入されていない場合にはステップ２００の処
理に戻る。また、スイッチが投入されている場合には次
の処理に移る（図１７：ステップ２１０）。

【００３７】次に、図１５（ｂ）に示すように、ベルト
コンベヤ３０のベルトの移動に合わせて硬貨が搬送さ
れ、ＬＥＤ７０からの照射光の光路上に到達すると、照
射光は硬貨の表面で反射してＰＤ７２に入射する。この
入射によってＰＤ７２から受光量データが出力され、発
光量演算回路８２に与えられる。発光量演算回路８２で
はこの受光量データに基づいて、硬貨の表面反射率を算
出する（図１７：ステップ２２０）。さらに、発光量演
算回路８２では算出した表面反射率に基づいてＬＥＤ１
５の照射光量の適正量を求め、この適性量に合わせてＬ
ＥＤ１５の光照射量を制御すべく、光照射量制御手段８
１に指示を与える。光照射量制御手段８１では、この指
示に基づいてＬＥＤ１５の光照射量を調整する（図１
７：ステップ２３０）。

【００３８】さらに硬貨が搬送されて、図１６（ｃ）に
示すように、ＬＥＤ１４からの照射光の光路上に到達す
ると、照射光は硬貨によって遮られ、ＰＤ４０での受光
量は所定レベル未満となる。ＰＤ４０からは入射光の受
光量に対応した受光量データが出力され、制御回路５０
に与えられる（図１７：ステップ２４０）。制御回路５
０は、受光量データの値が所定レベル未満であることか
ら、ＬＥＤ１４に対してオフ状態になるように制御する
（図１７：ステップ２５０）。ＬＥＤ１４は少なくとも
ＣＣＤ１３による撮像処理が終了するまでの期間、オフ
状態を保持する。このため、ＣＣＤ１３の撮像中にＬＥ
Ｄ１４から光が照射されることはない。

【００３９】さらに硬貨が搬送されて、図１６（ｄ）に
示すように、撮像ユニット１０の上面板１２中央に硬貨
が到達すると、適正な照射光量の光がＬＥＤ１５から照
射され、硬貨の表面パターンを浮かび上がらせる。この
表面パターンを下方に配置されたＣＣＤ１３で撮像する
ことにより、鮮明な硬貨の表面パターンの画像が得られ
る（図１７：ステップ２６０）。このように、ＣＣＤ１
３のよる硬貨の表面パターン撮像時には適正な照射光量
の光がＬＥＤ１５から照射されるので、表面反射率の低
い硬貨であっても、最適な露出で硬貨の表面パターンを
撮像することができる。

【００４０】ステップ２６０の処理終了後、本装置によ
る読取処理を終了させるためのスイッチ（図示せず）が
投入されているか調べ、スイッチが投入されていない場
合にはステップ２２０の処理に戻り、次の硬貨の表面パ
ターンの取り込みを行う。また、スイッチが投入されて
いる場合にはステップ２００の処理に戻り、次に読取処
理を開始するためのスイッチ（図示せず）が投入される
まで処理を中止する（図１７：ステップ２７０）。

【００４１】図１８は、本実施例のブロック図である。
制御回路５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５
３、Ａ／Ｄコンバータ５４、及びＤ／Ａコンバータ５５
を備えている。ＲＯＭ５２には制御プログラムが内蔵さ
れており、ＣＰＵ５１がこの制御プログラムを実行し、
ＬＥＤ１５，７０の照射光量の制御を行う。ＣＰＵ５１
からの制御命令はＤ／Ａコンバータ５５でデジタル・ア
ナログ変換され、ドライバ６０，６１，６４を介してＬ
ＥＤ１４，１５，７０に与えられる。また、ＰＤ４０，
７０，７２，７３から出力された受光量データはアンプ
６２，６５〜６７を介してＡ／Ｄコンバータ５４でアナ
ログ・デジタル変換され、ＲＡＭ５３に記憶される。同
様に、ＣＣＤカメラ１３から出力された画像データはア
ンプ６３を介してＡ／Ｄコンバータ５４でアナログ・デ
ジタル変換され、ＲＡＭ５３に記憶される。

【００４２】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、種々の変形が可能である。例えば、平面板２０
は必ずしも光を透過する材質のものに限定されない。例
えば金属性の平面板２０であってもよい。ただし、この
ような非透過性の材質を用いた場合には、少なくともＬ
ＥＤ１４，７０の光路上に貫通孔などが形成され、ＰＤ
４０，７１で受光可能になっている必要がある。

【００４３】また、本発明の読取対象物は硬貨に限定さ
れることなく、メダル、カード、紙葉類、缶、瓶などで
もよい。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の表
面パターン読取装置であれば、撮像手段によって読取対
象物の表面パターンが撮像されている間は発光手段から
光が照射されることはなく、照射光が撮像手段に入射す
ることによって生じる撮像素子への悪影響が防止され
る。

【００４５】また、表面反射率の異なる読取対象物であ
っても、読取対象物の表面反射光量がほぼ一定となる。
このため、表面の光反射率が低い読取対象物であって
も、鮮明な画像として撮像手段で撮像できる。

【００４６】さらに、あらかじめ表面の光反射率の許容
範囲を定めておけば、表面の汚れなどによって光反射率
が特に低い読取対象物のみを抽出することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係る表面パターン読取装置の構
成を示す斜視図である。

【図２】撮像ユニットの断面構造を示す斜視図である。

【図３】第１の実施例の動作原理を示す模式図である。

【図４】第１の実施例による硬貨の表面パターン読取り
処理を示す概念図である。

【図５】第１の実施例による硬貨の表面パターン読取り
処理を示す波形図である。

【図６】第１の実施例のブロック図である。

【図７】第２の実施例に係る表面パターン読取装置の構
成を示す斜視図である。

【図８】第２の実施例の動作原理を示す模式図である。

【図９】第２の実施例による硬貨の表面パターン読取り
処理を示す概念図である。

【図１０】第２の実施例による硬貨の表面パターン読取
り処理を示すフローチャートである。

【図１１】表面反射光量補正の原理を示す図である。

【図１２】第２の実施例のブロック図である。

【図１３】第３の実施例に係る表面パターン読取装置の
構成を示す斜視図である。

【図１４】第３の実施例の動作原理を示す模式図であ
る。

【図１５】第３の実施例による硬貨の表面パターン読取
り処理を示す概念図である。

【図１６】第３の実施例による硬貨の表面パターン読取
り処理を示す概念図である。

【図１７】第３の実施例による硬貨の表面パターン読取
り処理を示すフローチャートである。

【図１８】第３の実施例のブロック図である。

【符号の説明】

１０…撮像ユニット、１１…筐体、１２…上面板、１３
…ＣＣＤ、１４，１５，７０…ＬＥＤ、１６…固定台、
１７…固定板、２０，２１…平面板、３０…ベルトコン
ベヤ、４０，７１〜７３…ＰＤ、５０，８０…制御回
路、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、５４
…Ａ／Ｄコンバータ、５５…Ｄ／Ａコンバータ、６０，
６１，６４…ドライバ、６２，６３，６５〜６７…アン
プ、８１…光照射量制御手段、８２…光照射量演算回
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 卓 兵庫県姫路市下手野１丁目３番１号 グロ ーリー工業株式会社内 (72)発明者 永瀬 悟朗 兵庫県姫路市下手野１丁目３番１号 グロ ーリー工業株式会社内 (72)発明者 神崎 裕行 兵庫県姫路市下手野１丁目３番１号 グロ ーリー工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の基準面に沿って搬送される読取対
   象物の表面パターンを読み取る表面パターン読取装置に
   おいて、 前記基準面の第１の領域を貫いて光を照射する発光手段
   と、 前記発光手段から照射された光の光路上で、且つ前記基
   準面を挟んで前記発光手段の反対側に配置され、前記発
   光手段からの照射光を受光する受光手段と、 前記第１の領域を通過して前記基準面の第２の領域に到
   達した前記読取対象物の表面パターンを撮像する撮像手
   段と、 前記読取対象物が前記第１の領域を通過したために前記
   受光手段での受光量が減少した場合に、前記撮像手段で
   の撮像期間を含む所定期間、前記発光手段での光の照射
   を中止させる制御手段とを備えることを特徴とする表面
   パターン読取装置。
2. 【請求項２】 所定の基準面に沿って搬送される読取対
   象物の表面パターンを読み取る表面パターン読取装置に
   おいて、 前記基準面の第１の領域に向けて光強度がほぼ一定な光
   を照射する第１の発光手段と、 前記第１の発光手段から照射された光が前記読取対象物
   の表面で反射した光を受光する受光手段と、 前記第１の領域を通過して前記基準面の第２の領域に到
   達した前記読取対象物の表面パターンを撮像する撮像手
   段と、 前記第２の領域に向けて光を照射する第２の発光手段
   と、 前記読取対象物の表面での反射光を前記受光手段で受光
   した場合に、反射光の受光量に合わせて前記第２の発光
   手段からの光の照射量を調整して、前記読取対象物の表
   面での反射光量がほぼ一定となるように制御する制御手
   段とを備えることを特徴とする表面パターン読取装置。
3. 【請求項３】 所定の基準面に沿って搬送される読取対
   象物の表面パターンを読み取る表面パターン読取装置に
   おいて、 前記基準面の第１の領域を貫いて光を照射する第１の発
   光手段と、 前記第１の発光手段から照射された光の光路上で、且つ
   前記基準面を挟んで前記第１の発光手段の反対側に配置
   され、前記第１の発光手段からの照射光を受光する第１
   の受光手段と、 前記第１の発光手段から照射された光が前記読取対象物
   の表面で反射した光を受光する第２の受光手段と、 前記基準面の第２の領域に向けて光強度がほぼ一定な光
   を照射する第２の発光手段と、 前記第１の領域および前記第２の領域を通過して前記基
   準面の第３の領域に到達した前記読取対象物の表面パタ
   ーンを撮像する撮像手段と、 前記第３の領域に向けて光を照射する第３の発光手段
   と、 前記読取対象物が前記第１の領域を通過したために前記
   受光手段での受光量が減少した場合に、前記撮像手段で
   の撮像期間を含む所定期間、前記第２の発光手段での光
   の照射を中止させる第１の制御手段と、 前記読取対象物の表面での反射光を前記第２の受光手段
   で受光した場合に、反射光の受光量に合わせて前記第３
   の発光手段からの光の照射量を調整して、前記読取対象
   物の表面での反射光量がほぼ一定となるように制御する
   第２の制御手段とを備えることを特徴とする表面パター
   ン読取装置。