JPH09282513A - 刻印読取り装置 - Google Patents
刻印読取り装置Info
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- JPH09282513A JPH09282513A JP9713996A JP9713996A JPH09282513A JP H09282513 A JPH09282513 A JP H09282513A JP 9713996 A JP9713996 A JP 9713996A JP 9713996 A JP9713996 A JP 9713996A JP H09282513 A JPH09282513 A JP H09282513A
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Abstract
を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の刻印読取り装置1は、読取面12b
に対向して配置させて、読取対象物20を撮像する撮像
手段50と、読取部位12cの周囲に環状に配置させ
て、外方に向けて発散光を出射する複数の光源41と、
各光源41の周囲に配置させて、各光源41から出射し
た発散光を読取対象物20に向けて反射させる環状の反
射鏡42とを備え、反射鏡42の反射面43と読取面1
2bとがなす撮像手段50側の内角Sを直角以上にする
と共に、読取面12bの垂線方向Cにおいて、反射面4
3に対して光源41の光源中心軸線Bを傾けている。こ
のため、読取対象物20に到達する各光線は、光源中心
軸線Bに沿った光線が最も長い光路で遠方に導かれ、光
源中心軸線Bとの角度が大きくなるにつれて徐々に短い
光路で近方に導かれる。その結果、読取対象物20の照
度がほぼ均一となり、照明ムラが最小になる。
Description
関し、特に、硬貨、メダル或いはカード等に設けられた
刻印を読み取るための刻印読取り装置に関する。
5−89276号公報に開示されているように、円周上
に配置された複数の光源から出射した発散光が、筐体の
下部に配置された反射鏡で反射して、略水平方向から読
取対象物を照らした後、この読取対象物をCCDカメラ
等の撮像手段で撮像するように構成されている。
出射した発散光は、光源中心軸線(光軸ともいう)上の
輝度が最も高く光源中心軸線から離れるにつれて輝度が
低くなるといった発光特性を有している。そこで、刻印
読取り装置を各種装置に組み込み易くするために、刻印
読取り装置を小型化した場合、光源と読取対象物との光
路が短くなり、読取対象物の表面における照度不均一
(以下、照明ムラという)が顕著になる。そして、この
照明ムラによって撮像手段で撮像された画像は、読取対
象物表面の凹凸の一部が消えた画像となり、例えば、こ
の画像から読取対象物の重心を求めるといったような画
像処理を行うことは困難であった。
されたものであり、装置を小型化して光源と読取対象物
との光路を短くした場合であっても、照明ムラがほとん
ど発生しない刻印読取り装置を提供することを目的とす
る。
に、本発明の刻印読取り装置は、読取面上の読取部位に
配置された読取対象物の刻印を読み取る刻印読取装置に
おいて、読取面に対向して配置させて、読取対象物を撮
像する撮像手段と、読取部位の周囲に環状に配置させ
て、外方に向けて発散光を出射する複数の光源と、各光
源の周囲に配置させて、各光源から出射した発散光を読
取対象物に向けて反射させる環状の反射鏡とを備え、反
射鏡の反射面と読取面とがなす撮像手段側の内角を直角
以上にすると共に、読取面の垂線方向において、反射面
に対して光源の光源中心軸線を傾けたことを特徴とす
る。
から外方にむけて出射した発散光は、反射鏡の反射面に
入射する。読取面の垂線方向において、光源中心軸線は
反射面に対して傾いているので、反射面で反射した光の
半分近くの光が読取対象物に向かって直進する。そし
て、読取対象物に到達する各光線は、光源中心軸線に沿
った光線が最も長い光路で遠方に導かれ、光源中心軸線
との角度が大きくなるにつれて徐々に短い光路で近方に
導かれる。
源中心軸線上の輝度が最も高く光源中心軸線との角度が
大きくなるにつれて輝度が低くなるといった発光特性を
有している。また、各光源から出射した発散光は、光路
が長くなるにつれて輝度が低下する。
読取対象物に到達して、輝度の低い光線が短い光路で読
取対象物に到達するため、各光線が読取対象物に到達し
た際の輝度はほぼ等しくなる。その結果、読取対象物の
表面における照度がほぼ均一となる。このため、装置を
小型にして光源と読取対象物との光路を短くした場合で
あっても、読取対象物の表面での照明ムラがほとんど発
生することはなく、表面の凹凸が明瞭な読取対象物の画
像を撮像手段で撮像することができる。この画像に基づ
いて画像処理を行えば、例えば、読取対象物の重心を容
易且つ確実に求めることができる。
撮像手段側の内角を鈍角にすると共に、光源の光源中心
軸線を、透明板の内面に対して平行に延ばすことが好ま
しい。
像手段側の内角を直角にすると共に、光源の光源中心軸
線を、読取面に対して撮像手段側に傾けて延ばすことが
好ましい。
撮像手段側の内角を直角にすると共に、光源の光源中心
軸線を、読取面に対して読取面側に傾けて延ばすことが
好ましい。
なす撮像手段側の内角を鈍角にすると共に、光源の光源
中心軸線を、読取面に対して撮像手段側に傾けて延ばす
ことが好ましい。
源中心軸に沿った光線の光強度に対して半分の光強度を
有する光線について、この光線が読取部位を光源中心軸
方向に4分割した際の最も反射面に近い領域の範囲に導
かれるように、反射面に対して光源の光源中心軸線を傾
けることが好ましい。
段、光源、及び反射鏡を収容した筐体と、開口部に設け
られて、読取面と外面とを一致させた透明板とを更に備
えることが好ましい。
態について添付図面を参照して説明する。
第1の実施形態である刻印読取り装置1を示す斜視図で
ある。刻印読取り装置1は、樹脂からなるボックス状の
筺体10を備えており、この筺体10の上面に円形状の
開口部11が設けられている。そして、この開口部11
にはサファイアガラス等で形成された透明板12が固定
されており、この透明板12の外面と一致させた読取面
12b上の読取部位12cに読取対象物(例えば500
円硬貨)20を配置させることができる。また、筺体1
0の上方には、透明板12上まで読取対象物20を搬送
させるための搬送装置30が設けられている。この搬送
装置30は、読取対象物20の搬送方向Aに延在する無
端ベルト31と、この無端ベルト31を循環駆動させる
ための一対のプーリ32,33と、刻印読取り装置1の
上面に隣接して搬送方向Aに延びる搬送テーブル34と
を備えている。従って、図示しないモータによりプーリ
33を回転させることで、無端ベルト31を駆動させ
て、読取対象物20を透明板12の読取部位12c上ま
で自動的に搬送させることができる。
2の内面12aと近接した位置には照明部40が設けら
れている。この照明部40は、透明板12の読取部位1
2cの周囲に環状に配置させて、外方に向けて発散光を
出射する複数の光源41(例えば発光ダイオード)と、
各光源41の周囲に配置させて、各光源41からの照射
光を透明板12上の読取対象物20に向けて反射させる
環状の反射鏡42とを備えている。さらに、筺体10の
内部において、透明板12の下方位置には撮像手段とし
てのCCDカメラ50と、透明板12に向けて光を出射
させるLED60とが設けられている。
透明板12を介してLED60と対向する位置には、L
ED60から出射した光を受光する受光素子61が設け
られている。そして、LED60と受光素子61とから
読取対象物20の通過を検出するセンサが構成され、こ
のセンサを用いることによって読取対象物20がCCD
カメラ50の上方に到達したか否かを判断することがで
きる。このセンサからの信号は搬送装置30、光源41
及びCCDカメラ50に与えられて、この信号によって
搬送装置30が停止すると共に、光源41及びCCDカ
メラ50が作動を開始する。なお、光源41からの光は
極めて短時間であるので、CCDカメラ50では、搬送
中の読取対象物20の一瞬を捕らえた静止画像が撮像で
きる。
3上に環状に固定され、この回路基板13は、筺体10
内に設けられた支持フレーム14の上端に固定されて、
透明板12の内面12aに対して平行に配置されると共
に、中央に撮像用の開口部14aを有している。また、
光源41は、この回路基板13の上面で等間隔で且つ環
状に配置されると共に、外方に向けて放射状に発散光を
出射する。
の周囲に環状の反射鏡42が配置されている。この反射
鏡42は、筺体10の内壁面10aに立て掛けられると
共に、筺体10の蓋部10bと回路基板13とにより挟
持されることで位置決め固定がなされる。また、図3及
び図4に示すように、反射鏡42の内壁面には、複数の
反射面43が各光源41とそれぞれ対面させて形成され
ている。そして、各反射面43の溝底43aには発散光
の光源中心軸線Bが延びている。
3と読取面12bとがなすCCDカメラ50側の内角S
は、鈍角である。また、光源41の光源中心軸線Bは、
透明板12の内面12aに対して平行に延びている。こ
のため、読取面12bの垂線方向Cにおいて、反射鏡4
2の反射面43は光源41の光源中心軸線Bに対して、
CCDカメラ50側に傾くこととなる。即ち、反射鏡4
2の反射面43は、光源41の光源中心軸線Bに垂直な
面に対して3.96度の角度で傾いている。
に対して傾いているので、反射面43で反射して透明板
12に到達する光線のうち、光源中心軸線Bに沿った光
線Dが最長の光路で遠方に導かれる。さらに、透明板1
2に到達する光線は、光源中心軸線Bとの角度が大きく
なるにつれて徐々に光路が短くなり、光源中心軸線Bと
の角度が最も大きい光線Eが最短の光路で近方に導かれ
る。
ら出射した光は、光源中心軸線B上の輝度が最も高く、
光源中心軸線Bとの角度が大きくなるにつれて輝度が低
くなるといった発光特性を有している。また、各光源4
1から出射した発散光は、光路が長くなるにつれて輝度
が低下する。このように、輝度の高い光線Dが長い光路
で読取対象物20に到達し、輝度の低い光線Eが短い光
路で読取対象物20に到達するために、各光線が読取対
象物20に到達した際の輝度はほぼ等しくなる。その結
果、読取対象物20の表面における照度がほぼ均一とな
り、読取対象物20の表面における照明ムラが効果的に
抑えられる。よって、読取対象物20表面の凹凸が明瞭
な画像をCCDカメラ50で撮像することができる。
は、光源41の光源中心軸線Bに垂直な面に対して約4
度の角度で傾いている。この角度に反射面43を傾ける
ことにより、読取対象物20の表面での照明ムラが最小
になる。反射面43の傾斜角は、次のように調整され
る。
放射した発散光は、光源中心軸線B上の光強度が最も強
く、光源中心軸線Bから離れるにつれて光強度が低下す
る。そして、光源中心軸線に対して20度の角度で直進
する光線が、光源中心軸線Bに沿った光線に対して50
%の光強度となる(この角度を半値角という)。反射鏡
42の反射面43は、この半値角の光線Fが、読取部位
12cにおける特定の領域に到達するように傾斜してい
る。
位12cを径方向(光源中心軸B方向)に4分割した際
の最も反射面43に近い領域71に、半値角の光線Fが
到達するよう反射面43の傾斜角を設定すると、読取対
象物20の表面における照度がほぼ均一になることが判
かった。そこで、半値角の光線Fが領域71のいずれか
の位置に到達するように反射面43の傾斜角を調整する
ことによって、読取対象物20の表面での照明ムラを最
小にしている。
1のいずれかの位置とは、反射面43で反射した発散光
によって、読取部位12c全体を照明できる所望の位置
である。即ち、光源41の配置上、反射面43で反射し
た発散光の一部が光源41によって遮られて、読取部位
12c全体を照明できない場合がある。そこで、読取部
位12c全体に光線が到達するように、半値角の光線F
の入射位置は調整されている。なお、この調整での調整
量は、光源41の配光特性等によって異なる光源41固
有の値である。
ける各部材の配置は次のように行われる。即ち、光源4
1を反射面43に近付けすぎると、反射面43で反射し
た光線の一部が光源41によって遮られてしまう。ま
た、光源41を反射面43から離しすぎると、光源41
が読取部位12cに入ってしまう。そこで、反射光が光
源41によって遮られない程度に光源41を反射面43
から離すと共に、光源41が読取部位12cに入らない
程度に光源41を読取部位12cから離している。
て、この反射面43で反射した光を用いて読取対象物2
0を照明することにより、読取対象物20の表面におけ
る照度が均一になる。その結果、読取対象物20の表面
での照明ムラが最小になり、読取対象物20表面の凹凸
が明瞭な画像をCCDカメラ50で撮像することができ
る。
2の実施形態である刻印読取り装置2を説明する。図7
及び図8は、刻印読取り装置2の要部を示す断面図であ
る。この第2の実施形態が図1に示す第1の実施形態と
異なるのは、光源41の光源中心軸線Bを傾けて、透明
板12の内面12aを傾けていない点である。その他の
構成については第1の実施形態と同一又は同等である。
なお、第1の実施形態と同一又は同等な構成部分につい
ては同一符号を付し、その説明は省略する。
反射面43と読取面12bとがなすCCDカメラ50側
の内角Sは、直角である。また、光源41の光源中心軸
線Bは、透明板12の内面12aに対して、CCDカメ
ラ50側に傾いて延びている。このため、読取面12b
の垂線方向Cにおいて、光源41の光源中心軸線Bは、
反射鏡42の反射面43に対して傾くこととなる。即
ち、図7において、光源41の光源中心軸線Bに垂直な
面は、反射鏡42の反射面43に対して1.2度の角度
で傾いている。また、図8において、光源41の光源中
心軸線Bに垂直な面は、反射鏡42の反射面43に対し
て6.48度の角度で傾いている。
に対して傾いているので、反射面43で反射して透明板
12に到達する光線のうち、光源中心軸線Bに沿った光
線Dが最も長い光路で遠方に導かれる。さらに、透明板
12に到達する光線は、光源中心軸線Bとの角度が大き
くなるにつれて徐々に光路が短くなり、光源中心軸線B
との角度が最も大きい光線Eが最短の光路で最も近方に
導かれる。
した際の輝度がほぼ等しくなり、読取対象物20の表面
における照明ムラが効果的に抑えられる。よって、読取
対象物20表面の凹凸が明瞭な画像をCCDカメラ50
で撮像することができる。
値角の光線Fが領域71の一端71aに到達している。
また、図8では、反射面43で反射した半値角の光線F
が領域71の他端71bに到達している。このように、
光源中心軸線Bの傾斜角を調整することによって、領域
71の所望の位置に光線Fを到達させることができる。
3の実施形態である刻印読取り装置3を説明する。図9
は、刻印読取り装置3の要部を示す断面図である。この
第3の実施形態が図1に示す第1の実施形態と異なるの
は、光源41の光源中心軸線Bを傾けて、透明板12の
内面12aを傾けていない点である。その他の構成につ
いては第1の実施形態と同一又は同等である。なお、第
1の実施形態と同一又は同等な構成部分については同一
符号を付し、その説明は省略する。
3と読取面12bとがなすCCDカメラ50側の内角S
は、直角である。また、光源41の光源中心軸線Bは、
透明板12の内面12aに対して、内面12a側に傾い
て延びている。このため、読取面12bの垂線方向Cに
おいて、光源41の光源中心軸線Bは、反射鏡42の反
射面43に対して傾くこととなる。即ち、光源41の光
源中心軸線Bに垂直な面は、反射鏡42の反射面43に
対して6.8度の角度で傾いている。
に対して傾いているので、反射面43で反射して透明板
12に到達する光線のうち、光源中心軸線Bに沿った光
線Dが最も長い光路で遠方に導かれる。さらに、透明板
12に到達する光線は、光源中心軸線Bとの角度が大き
くなるにつれて徐々に光路が短くなり、光源中心軸線B
との角度が最も大きい光線Eが最短の光路で最も近方に
導かれる。
した際の輝度はほぼ等しくなり、読取対象物20の表面
における照明ムラが効果的に抑えられる。よって、読取
対象物20表面の凹凸が明瞭な画像をCCDカメラ50
で撮像することができる。
4の実施形態である刻印読取り装置4を説明する。図1
0は、刻印読取り装置4の要部を示す断面図である。こ
の第4の実施形態が図1に示す第1の実施形態と異なる
のは、光源41の光源中心軸線Bと透明板12の内面1
2aとを共に傾けている点である。その他の構成につい
ては第1の実施形態と同一又は同等である。なお、第1
の実施形態と同一又は同等な構成部分については同一符
号を付し、その説明は省略する。
43と読取面12bとがなすCCDカメラ50側の内角
Sは鈍角である。また、光源41の光源中心軸線Bは、
透明板12の内面12aに対して、CCDカメラ50側
に傾いて延びている。このため、読取面12bの垂線方
向Cにおいて、光源41の光源中心軸線Bは、反射鏡4
2の反射面43に対して傾くこととなる。即ち、光源4
1の光源中心軸線Bに垂直な面は、読取面12bの垂線
方向Cに1.0度の角度で傾いている。また、反射鏡4
2の反射面43は、読取面12bの垂線方向Cに2.0
度の角度で傾いている。
反射鏡42の反射面43とを共に傾けることにより、反
射面43で反射して透明板12に到達する光線のうち、
光源中心軸線Bに沿った光線Dが最も長い光路で遠方に
導かれる。さらに、透明板12に到達する光線は、光源
中心軸線Bとの角度が大きくなるにつれて徐々に光路が
短くなり、光源中心軸線Bとの角度が最も大きい光線E
が最短の光路で最も近方に導かれる。
した際の輝度はほぼ等しくなり、読取対象物20の表面
における照明ムラが効果的に抑えられる。よって、読取
対象物20表面の凹凸が明瞭な画像をCCDカメラ50
で撮像することができる。
板12の内面12a側に傾いて延びてもよい。この場合
でも、反射面43で反射した発散光の一部を用いて、ほ
とんど照明ムラを発生させることなく読取対象物20全
体を照明することができる。
ことはない。例えば、樹脂製の反射鏡42の底面を広く
形成して、その底面を回路基板13に固定することによ
り、反射鏡42の着座性を良くすることができる。
限らず、メダルやエンボス(刻印)加工されたカード等
がある。
板12を筺体10の上部に配置した例を示したが、透明
板12を筺体10の下部又は側部に配置してもよいこと
は言うまでもない。
ように構成されているため次のような効果を得ることが
できる。
心軸線は反射面に対して傾いているので、光源中心軸線
に沿った光線が最も長い光路で読取対象物に到達し、光
源中心軸線との角度が大きな光線になるにつれて徐々に
短い光路で読取対象物に到達する。また、光源中心軸線
に沿った光線が最も輝度が高く、光源中心軸線との角度
が大きな光線になるにつれて徐々に輝度が低くなる。
対象物の表面における照度がほぼ均一になり、読取対象
物の表面での照明ムラが効果的に抑えられる。このよう
に、読取対象物の表面における照明ムラがほとんど発生
しないため、表面の凹凸の明瞭な読取対象物の画像を撮
像手段で撮像することができる。
射鏡で反射させて読取対象物に到達させることにより、
狭いスペースで光源から読取対象物までの光路を稼ぐこ
とができる。このため、装置を小型にすることができ
る。
を示す斜視図である。
る。
す斜視図である。
す要部拡大図である。
特性を示す図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
態を示す断面図である。
…透明板、12a…内面、12b…読取面、12c…読
取部位、20…読取対象物、41…光源、42…反射
鏡、43…反射面、50…CCDカメラ(撮像手段)、
71…領域、B…光源中心軸線、C…垂線方向、S…内
角。
Claims (7)
- 【請求項1】 読取面上の読取部位に配置された読取対
象物の刻印を読み取る刻印読取装置において、 前記読取面に対向して配置させて、前記読取対象物を撮
像する撮像手段と、 前記読取部位の周囲に環状に配置させて、外方に向けて
発散光を出射する複数の光源と、 前記各光源の周囲に配置させて、前記各光源から出射し
た発散光を前記読取対象物に向けて反射させる環状の反
射鏡とを備え、 前記反射鏡の反射面と前記読取面とがなす前記撮像手段
側の内角を直角以上にすると共に、前記読取面の垂線方
向において、前記反射面に対して前記光源の光源中心軸
線を傾けたことを特徴とした刻印読取り装置。 - 【請求項2】 前記反射鏡の反射面と前記読取面とがな
す前記撮像手段側の前記内角を鈍角にすると共に、前記
光源の前記光源中心軸線を、前記透明板の内面に対して
平行に延ばしたことを特徴とした請求項1記載の刻印読
取り装置。 - 【請求項3】 前記反射鏡の反射面と前記読取面とがな
す前記撮像手段側の前記内角を直角にすると共に、前記
光源の前記光源中心軸線を、前記読取面に対して前記撮
像手段側に傾けて延ばしたことを特徴とした請求項1記
載の刻印読取り装置。 - 【請求項4】 前記反射鏡の反射面と前記読取面とがな
す前記撮像手段側の前記内角を直角にすると共に、前記
光源の前記光源中心軸線を、前記読取面に対して前記読
取面側に傾けて延ばしたことを特徴とした請求項1記載
の刻印読取り装置。 - 【請求項5】 前記反射鏡の反射面と前記読取面とがな
す前記撮像手段側の前記内角を鈍角にすると共に、前記
光源の前記光源中心軸線を、前記読取面に対して前記撮
像手段側に傾けて延ばしたことを特徴とした請求項1記
載の刻印読取り装置。 - 【請求項6】 前記光源からの発散光であって前記光源
中心軸に沿った光線の光強度に対して半分の光強度を有
する光線について、この光線が前記読取部位を前記光源
中心軸方向に4分割した際の最も前記反射面に近い領域
の範囲に導かれるように、前記反射面に対して前記光源
の光源中心軸線を傾けたことを特徴とした請求項1から
請求項5のいずれか一項に記載の刻印読取り装置。 - 【請求項7】 開口部を有し、内部に前記撮像手段、前
記光源、及び前記反射鏡を収容した筐体と、 前記開口部に設けられて、前記読取面と外面とを一致さ
せた透明板とを更に備えることを特徴とした請求項1か
ら請求項6のいずれか一項に記載の刻印読取り装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09713996A JP3716036B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 刻印読取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09713996A JP3716036B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 刻印読取り装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09282513A true JPH09282513A (ja) | 1997-10-31 |
JP3716036B2 JP3716036B2 (ja) | 2005-11-16 |
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ID=14184244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP09713996A Expired - Fee Related JP3716036B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 刻印読取り装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3716036B2 (ja) |
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JP2002150275A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Nidec Copal Corp | 刻印読み取り装置 |
JP2007156643A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Nidec Copal Corp | 光学検査装置 |
JP2016191976A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 日本電産コパル株式会社 | 読取装置 |
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1996
- 1996-04-18 JP JP09713996A patent/JP3716036B2/ja not_active Expired - Fee Related
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