(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換を行う画素を配列したエリアセンサ部を備えた固体撮像素子において、
前記各画素毎にアドレスラインを接続し、
前記画素を、円板状の検出対象を一定速度で直進移動させる通路上に２次元マトリックス状に配置し、
前記通路を一定速度で移動する円板状の検出対象の最外周縁を最初に結像した画素の位置と前記検出対象の移動速度とに基づいて前記検出対象の中心位置に対応した前記エリアセンサ部上の位置を特定すると共に、該特定されたエリアセンサ部上の位置を中心に前記検出対象に対して円状にアドレスラインを特定し、
該特定されたアドレスラインからのアドレス信号に基づきデータラインに信号を取り出すことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
光電変換を行う画素を配列したエリアセンサ部を備え、
前記各画素毎にアドレスラインを接続し、
前記画素を、円板状の検出対象を一定速度で直進移動させる通路上に２次元マトリックス状に配置し、
前記通路を一定速度で移動する円板状の検出対象の最外周縁を最初に結像した画素の位置と前記検出対象の移動速度とに基づいて前記検出対象の中心位置に対応した前記エリアセンサ部上の位置を特定すると共に、該特定されたエリアセンサ部上の位置を中心に前記検出対象に対して円状にアドレスラインを特定し、
該特定されたアドレスラインからのアドレス信号に基づきデータラインに信号を取り出す固体撮像素子を用い、
前記データラインに取り出された信号に基づき前記検出対象の形態を識別する形態識別部を備えたことを特徴とする種類識別装置。
【請求項３】
通路を移動する検出対象の材質を識別する材質識別手段及び形態を識別する形態識別手段を備えた種類識別装置において、
前記材質識別手段は、
前記通路を移動する検出対象の材質によって検出出力が変化する材質センサと、
前記通路を通過する検出対象の通過速度を検出する通過速度センサと、
前記材質センサ及び通過速度センサの検出出力に基づき前記検出対象の材質を識別する材質識別部とよりなり、
前記形態識別手段は、
光電変換を行う画素を配列したエリアセンサ部を備え、
前記各画素毎にアドレスラインを接続し、
前記画素を、円板状の検出対象を一定速度で直進移動させる通路上に２次元マトリックス状に配置し、
前記通路を一定速度で移動する円板状の検出対象の最外周縁を最初に結像した画素の位置と前記検出対象の移動速度とに基づいて前記検出対象の中心位置に対応した前記エリアセンサ部上の位置を特定すると共に、該特定されたエリアセンサ部上の位置を中心に前記検出対象に対して円状にアドレスラインを特定し、
該特定されたアドレスラインからのアドレス信号に基づきデータラインに信号を取り出す固体撮像素子を用い、
前記データラインに取り出された信号に基づき前記検出対象の形態を識別する形態識別部を備えた
ことを特徴とする種類識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子、種類識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アミューズメント施設においてスロットマシン等に使用されているメダルは、通常遊戯を行なう店舗にて予め定められた単価により遊戯者に貸し出している。又、貸し出しを受けたメダルについては、店外への持ち出しが固く禁じられている。しかしながら、遊戯者の一部には他店にて借り受け、又はペイアウトを受けたメダルを店外に持ち出し、これを他の店舗においてそのまま使用する事例が数多くある。このことにより同一店舗内のメダル遊戯やメダル貸し機の中に他店舗メダルが混入する恐れがある。
【０００３】
かかる混入に対し店舗管理を重要視する店舗では、メダル遊戯機から回収したメダルを手作業で排除する作業を長時間かけて行なっている。又、特殊配合金属や特殊形状のメダルを使用して遊戯機械の投入口で排除する工夫をしている店舗も一部にはある。
【０００４】
しかし、特殊配合金属により排除する方法は、現状において７種類程度しか識別することができない。又、特殊形状についてもコインセレクタや計数ホッパを通過させる必要から極端に変形したメダルを作成できない。このため、双方の方式とも自ずと作成可能な組み合わせが限られてしまうという問題がある。このため、現在営業している店舗全てがこれらの方式により他店メダルを排除しようとしても、地域での一元管理の下にメダルの供給を行なわない限り、他店メダルとの差別化は難しくなる。又、新たにメダルを製作する必要も生じ、経費負担も大きくなり、好ましいものとは言えない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現在、固有店舗のメダルを識別するために、一番有効な手段は、店舗独自のデザインによって製作されているメダルの絵柄を読み取り、その特徴を抽出して行なうことであると考えられている。このメダル識別には、現在実用化がなされている固体撮像素子を用いた画像処理装置（特開平１１−１７７８９３号公報等参照）を応用することはできるが、画素が２次元マトリクス状に配置されたエリアセンサ部を１行のライン毎に順次読み出すフレーム読出しであり、且つ画像処理を行うため、処理時間が長くなると共に装置自体が大型で高価なものになる恐れがある。
【０００６】
このため、多数のメダルを一度に扱うメダル運用店舗では処理速度もより早いものが要求されることから、メダル運用店舗に使用できるだけの処理速度が得られないという問題がある。また、装置自体が大型で高価なものになるのは、メダル運用店舗では実用的ではないと言う問題がある。
【０００７】
本発明は、処理速度が速く、より安価に製造することができる固体撮像素子及びこれを用いた種類識別装置の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光電変換を行う画素を配列したエリアセンサ部を備えた固体撮像素子において、前記各画素毎にアドレスラインを接続し、前記画素を、円板状の検出対象を一定速度で直進移動させる通路上に２次元マトリックス状に配置し、前記通路を一定速度で移動する円板状の検出対象の最外周縁を最初に結像した画素の位置と前記検出対象の移動速度とに基づいて前記検出対象の中心位置に対応した前記エリアセンサ部上の位置を特定すると共に、該特定されたエリアセンサ部上の位置を中心に前記検出対象に対して円状にアドレスラインを特定し、該特定されたアドレスラインからのアドレス信号に基づきデータラインに信号を取り出すことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、光電変換を行う画素を配列したエリアセンサ部を備え、前記各画素毎にアドレスラインを接続し、前記画素を、円板状の検出対象を一定速度で直進移動させる通路上に２次元マトリックス状に配置し、前記通路を一定速度で移動する円板状の検出対象の最外周縁を最初に結像した画素の位置と前記検出対象の移動速度とに基づいて前記検出対象の中心位置に対応した前記エリアセンサ部上の位置を特定すると共に、該特定されたエリアセンサ部上の位置を中心に前記検出対象に対して円状にアドレスラインを特定し、該特定されたアドレスラインからのアドレス信号に基づきデータラインに信号を取り出す固体撮像素子を用い、前記データラインに取り出された信号に基づき前記検出対象の形態を識別する形態識別部を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、通路を移動する検出対象の材質を識別する材質識別手段及び形態を識別する形態識別手段を備えた種類識別装置において、前記材質識別手段は、前記通路を移動する検出対象の材質によって検出出力が変化する材質センサと、前記通路を通過する検出対象の通過速度を検出する通過速度センサと、前記材質センサ及び通過速度センサの検出出力に基づき前記検出対象の材質を識別する材質識別部とよりなり、前記形態識別手段は、光電変換を行う画素を配列したエリアセンサ部を備え、前記各画素毎にアドレスラインを接続し、前記画素を、円板状の検出対象を一定速度で直進移動させる通路上に２次元マトリックス状に配置し、前記通路を一定速度で移動する円板状の検出対象の最外周縁を最初に結像した画素の位置と前記検出対象の移動速度とに基づいて前記検出対象の中心位置に対応した前記エリアセンサ部上の位置を特定すると共に、該特定されたエリアセンサ部上の位置を中心に前記検出対象に対して円状にアドレスラインを特定し、該特定されたアドレスラインからのアドレス信号に基づきデータラインに信号を取り出す固体撮像素子を用い、前記データラインに取り出された信号に基づき前記検出対象の形態を識別する形態識別部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１の発明では、光電変換を行う画素を配列したエリアセンサ部を備えた固体撮像素子において、前記各画素毎にアドレスラインを接続し、前記画素を、円板状の検出対象を一定速度で直進移動させる通路上に２次元マトリックス状に配置し、前記通路を一定速度で移動する円板状の検出対象の最外周縁を最初に結像した画素の位置と前記検出対象の移動速度とに基づいて前記検出対象の中心位置に対応した前記エリアセンサ部上の位置を特定すると共に、該特定されたエリアセンサ部上の位置を中心に前記検出対象に対して円状にアドレスラインを特定し、該特定されたアドレスラインからのアドレス信号に基づきデータラインに信号を取り出すため、画像処理回路等を設けずに、特定した画素の信号により検出対象の形態の判別等が可能となり、処理速度を速くすることができ、固体撮像素子を低コストで得ることができる。
しかも、各画素の中で、検出対象を最初に結像した画素の位置と、検出対象の通路上の移動速度とに基づいて検出対象の中心位置に対応したエリアセンサ部上の位置を特定し、該中心位置に基づいてアドレスラインを特定することができる。これにより、各円板状の検出対象が通路に対しそれぞれ位置的にずれて移動するものであっても、検出対象の中心位置に応じたエリアセンサ部上の位置を正確に特定することができ、円状のデータを正確に得ることで、より正確な識別を行なうことができる。
【００１３】
請求項２の発明では、光電変換を行う画素を配列したエリアセンサ部を備え、前記各画素毎にアドレスラインを接続し、前記画素を、円板状の検出対象を一定速度で直進移動させる通路上に２次元マトリックス状に配置し、前記通路を一定速度で移動する円板状の検出対象の最外周縁を最初に結像した画素の位置と前記検出対象の移動速度とに基づいて前記検出対象の中心位置に対応した前記エリアセンサ部上の位置を特定すると共に、該特定されたエリアセンサ部上の位置を中心に前記検出対象に対して円状にアドレスラインを特定し、該特定されたアドレスラインからのアドレス信号に基づきデータラインに信号を取り出す固体撮像素子を用い、前記データラインに取り出された信号に基づき前記検出対象の形態を識別する形態識別部を備えたため、画像処理を施すことなく、処理速度の速い正確な識別を行なうことができる。又、画像処理を行なわないので、メダル識別装置として低コストで製造することができる。
【００１５】
請求項４の発明では、材質識別手段においては、前記材質センサ及び通過速度センサの検出出力に基づき前記検出対象の材質を識別することができる。形態識別手段においては、アドレスラインの特定が円板状の検出対象の円上のものであり、該特定されたアドレスラインのアドレス信号により取り出された円上のデータに基づき検出対象を識別することができ、画像処理を施すことなく、処理速度の速い正確な識別を行なうことができる。
【００１６】
したがって、材質及び形態の双方により検出対象の種類、真偽の少なくとも一方を正確に判断することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るブロック図であり、カメラ１がＭＰＵ３に結線された状態を示している。結線の種類としては、複数のアドレスライン５と、リセットライン７と、データライン９と、チップセレクトライン１１と、シャッタライン１３とがある。
【００１８】
前記カメラ１は、固体撮像素子１５を備えており、該固体撮像素子１５はエリアセンサ部１７を備えている。前記固体撮像素子１５として、例えばＣＭＯＳセンサが用いられている。尚、ＣＣＤセンサを用いて構成することも可能である。
【００１９】
前記ＣＭＯＳセンサ１５は、エリアセンサ部１７に画素としての単位セルが縦横に２次元マトリクス状に配列されている。その数は、例えば数百個×数百個の配列である。
【００２０】
前記単位セルの構造は、図２のようになっている。すなわち、光電変換部としてのフォトダイオード１９と、フォトダイオード１９で電荷となった信号を基準信号と比較して信号を出力する信号比較部２１と、信号比較部２１の出力信号を保持する信号保持部としての信号保持回路２３とを備えている。
【００２１】
前記フォトダイオード１９は、入射光を検出し、光学像を結像させるものであって、受光量対応の信号電荷を発生するものであり、１つのフォトダイオード１９で１画素を構成している。フォトダイオード１９は、リセットトランジスタ２５を介して前記リセットライン７に接続されている。リセットライン７は本実施形態において１本だけであり、全ての単位セルのフォトダイオード１９が１本のリセットライン７に接続されている。
【００２２】
前記信号比較部２１は、増幅回路２７と、比較回路２９とからなっている。増幅回路２７は、前記フォトダイオード１９で電荷となった信号を増幅して比較回路２９へ出力するものである。比較回路２９では、基準電圧発生部３１からの基準信号としての基準電圧と、前記増幅回路２７からの出力電圧信号とを比較し、電荷蓄積レベルに応じて１又は０の信号を出力する。
【００２３】
前記基準電圧発生部３１は、単位セル毎に設けてもよいが、一括の基準電圧として外部からラインを引いて基準電圧を設定することも可能である。尚、この基準電圧は、そのレベルを可変にすることもできる。
【００２４】
前記信号保持回路２３は、例えばＤ型フリップフロップ回路で構成されており、読出トランジスタ３３を介してデータライン９に接続されている。該データライン９は、本実施形態において１本であり、各単位セル毎の信号保持回路２３がそれぞれ接続されている。
【００２５】
前記信号保持回路２３には、前記シャッタライン１３が接続されている。シャッタライン１３は、本実施形態において１本備えられており、各単位セル毎の信号保持回路２３がそれぞれ接続されている。シャッタライン１３は、電子シャッタとして例えば、１／１０００ｓ〜１／４０００ｓのタイミングでクロック信号が入力されており、かかるタイミングにおいて信号保持回路２３は前記比較回路２９からの１又は０の信号を保持するようになっている。
【００２６】
前記読出トランジスタ３３には、前記アドレスライン５の１本が接続されている。アドレスライン５は、各単位セル毎に接続され、前記のように複数備えられている。該複数のアドレスライン５から必要なアドレスライン５の特定は、前記ＭＰＵ３に備えられた図示しないデコーダにより行われている。アドレスライン５の特定のタイミングは、例えば、前記クロック信号と同期して行われている。
【００２７】
尚、前記チップセレクトライン１１はハイ又はローに切り替わるもので、チップセレクトライン１１がハイであるとき、データライン９がハイとなるものである。
【００２８】
そして、リセットライン７にリセットパルスが印加されると、このリセットパルスによりリセットトランジスタ２５がオンとなり、フォトダイオード１９に蓄積された信号電荷はリセットトランジスタ２５を介して放電される。これにより、フォトダイオード１９はリセットされたことになる。フォトダイオード１９は、リセット後、光学像を結像させ、信号電荷が蓄積される。蓄積された信号電荷は増幅回路２７で増幅され、比較回路２９で基準電圧と比較され、１又は０の信号が出力される。前記信号保持回路２３では、シャッタライン１３のクロック信号のタイミングで、前記１又は０の信号が保持されることになる。
【００２９】
一方、ＭＰＵ３の演算により前記複数のアドレスライン５の中から必要なアドレスライン５が特定され、該特定された各アドレスライン５から一対一に対応する各読出トランジスタ３３に前記クロック信号と同期して順次アドレス信号が入ると、読出トランジスタ３３が図３のようにオンとなり、信号保持回路２３からデータライン９に信号が取り出されることになる。
【００３０】
従って、各画素毎に接続された複数のアドレスライン５から必要なアドレスライン５を特定し、この特定したアドレスライン５のアドレス信号に基づき、特定された画素からのみデータライン９に信号を取り出すことができる。
【００３１】
かかるデータライン９からの信号の後述するような比較処理によるＭＰＵ３の形態識別部としての機能により、メダル等の検出対象の表面形態等を識別することが可能となり、フレーム読み出しによって画像処理を行なう場合に比べて、読出速度、信号処理が極めて速いものになる。又、単にデータライン９からの信号を比較処理するだけで、特別な画像処理をすることがないので、構造が極めて簡単であり、装置を小型化し、低コストで製造することができる。
【００３２】
次に、図４〜図７により前記固体撮像素子を用いた種類識別装置としてメダル識別装置について説明する。
【００３３】
図４はエリアセンサ部１７と、通路３５との関係を示している。この図４のように、通路３５はその幅方向略中央部にベルト３７が備えられており、ベルト３７上に乗った円板状の検出対象であるメダル３９がベルト３７の矢印方向の走行に伴って通路３５上を一定速度で移動する。
【００３４】
前記エリアセンサ部１７は、図５のカメラ１の固体撮像素子に備えられ、前記通路３５との関係において、実際には図５の配置となっている。すなわち、通路３５上には、ハーフミラー４１が４５°の設定をもって設けられ、このハーフミラー４１の上方にライト４３が配置されている。又、ハーフミラー４１の側方に前記カメラ１が配置されている。
【００３５】
こうすることによって、ライト４３からの光がハーフミラー４１を透過し、メダル３９で反射した光がハーフミラー４１で反射してカメラ１に入力されることになる。このような配置構成によって、カメラ１、ライト４３を通路３５に対してコンパクトに配置することができる。但し、スペースが許されるならハーフミラー４１を用いない構成にすることも可能である。
【００３６】
前記コイン３９に対し特定されたアドレスライン５は、図６の３本の一点鎖線で示す同心円４５，４７，４９上のものであり、該特定されたアドレスライン５のアドレス信号により取り出された同心円４５，４７，４９のデータに基づきメダル３９を識別するものである。同心円４５，４７，４９のデータとしては、例えば図７に示してある。図７（ａ）は図６の同心円４５上のもので、（ｂ）は同心円４７、（ｃ）は同心円４９上のものである。図６ではＤＢＣＡの文字がメダル３９の表面に突出しており、該文字の部分の反射光が他よりも強くなり図７において１の信号の部分となり、他の部分が０の信号部分となっている。文字がメダル表面３９に対し凹んだものであれば文字の部分が０，他の部分が１として検出することもできる。なお本実施形態において、同心円のデータは３個採っているが、これは検出精度を向上させるためであり、検出精度の要求度合いにより１個、２個又は４個以上でも良いものである。
【００３７】
ここで、前記同心円４５，４７，４９上のアドレスライン５の特定位置は、メダル３９が通路３５に対し図４のＹ方向にずれると、エリアセンサ部１７に対する同心円４５，４７，４９の位置がずれ、これに応じてずれることになるが、この場合の正しいアドレスライン５の特定は次のように行なう。
【００３８】
例えば図４のように、メダル３９がエリアセンサ部１７に対して移動するとき、各画素の中で、メダル３９を最初に結像した画素５１の位置が特定される。メダル３９のベルト３７が一定速度であることより、該速度と前記画素５１の位置とからエリアセンサ部１７に対するメダル３９の中心位置（Ｘｉ，Ｙｉ）が特定される。この中心位置（Ｘｉ，Ｙｉ）に基づいて同心円４５，４７，４９を特定するアドレスライン５を決定することができる。このようなアドレスライン５の特定は、ＭＰＵ３が演算してアドレスライン５のデコーダに信号を入力し、前記のようにデータライン９からデータを取り出し、図７のようなデータを得ることができる。
【００３９】
そして、最初の正規のメダル３９を基準ワークとして図７のようなデータを１回とり、メモリにストアしておく。この基準データに対し、次のメダルを比較ワークとし、同様にして得られたデータを図７のデータと比較する。比較結果が一致すれば同一メダルであり、異なれば同一メダルではないと判断することができる。
【００４０】
次に、前記通路３５上を移動する各メダル３９はその回転位置がランダムでそれぞれ異なっているものであり、同一メダル３９でありながら前記のようにデータを採って単に比較しても必ずしも一致しないことがある。したがって、同心円４５，４７，４９上の３６０°でデータを採ることによって、回転位置がずれたときは回転角のずれたデータを得ることができる。
すなわち、図４のように前記のようにメダル３９を最初に結像した画素５１及び移動速度に基づいてのエリアセンサ部１７上でメダル３９の中心位置とする座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を特定し、座標（Ｘｉ，Ｙｉ）に基づいて同心円４５，４７，４９を特定するアドレスライン５を決定する。このアドレスライン５からの信号を入力することで同心円４５，４７，４９上の３６０°でデータを採る。
各メダル３９は回転位置がランダムに移送されるため、図６のようなメダルが図４のように移送されるとき、移送方向に対しＤＢＣＡの文字の向きが必ず一致するというものではない。従って、アドレスライン５からの信号により得られるメダル３９のデータは、図７で示す凹凸形態が基準ワークと同一であるが位相のずれたものとなる恐れがある。
従って、ＭＰＵ３の演算により図７のように得られた各メダルのデータの位相を調整することによって、一致、不一致を容易に識別することができる。
【００４１】
これによってアミューズメント施設などにおいてスロットマシン等に使用されているメダルが自店舗のメダルか、他店舗のメダルかを区別することができ、メダルの識別を容易に行なうことができる。
【００４２】
そして、フレーム読出の場合は、同程度の大きさのエリアセンサ部に対し３０ｍｓ程度の読出時間がかかり、１秒間に１０〜１２枚のメダルの識別しかできないのに対し、本実施形態においては、より多くのメダルの識別を迅速に行うことが出きる。例えば前記のように同心円４５，４７，４９の３個分のサンプリング数が７６８点であるとすると、単位セルのアクセス時間が５０ｎｓ〜１００ｎｓであり、３８４００ｎｓ〜７６８００ｎｓが全読出時間となり、メダルの送り速度として１秒間に１００枚程度が可能となる。従って、極めて速い処理速度で識別することができ、又画像処理を行わないので、メダル識別装置としても大幅な小型化を図ることができる。
【００４３】
図８，図９はコインセレクタの概略図を示したもので、図８は断面図、図９は側面図である。このコインセレクタはハウジング５３に投入口５５が設けられ、投入口５５に識別路５７が接続されている。識別路５７の下側には選別部５９が設けられ、該選別部５９の下側に正貨取出路６１とリジェクト路６３とが設けられている。正貨取出路６１とリジェクト路６３との間には、シャッタ６５が設けられ、指令によって正貨取出路６１とリジェクト路６３とを選択的に閉塞できるようになっている。
【００４４】
前記選別路５７の一側には、図９のように種類識別装置であるコイン識別装置６７が取り付けられ、他側には金属センサ６９が取り付けられている。コイン識別センサ６７は、カメラ１、ランプ４３、ハーフミラー４１等を備えている。
【００４５】
そして、投入口５５から投入されたコイン７１は、選別路５７においてコイン識別装置６７によるデザインの識別が行なわれ、金属センサ６９において合金配合の識別が行なわれる。かかる合金配合とデザインの識別とによって、正確なコインセレクトを行なうことができる。又、コイン識別装置６７としては小型にすることができ、コインセレクタ全体としても大幅な小型化を図ることができる。（第２実施形態）
図１０〜図１２は、本発明の第２実施形態に係り、図１０は通路を正面から見た断面図、図１１は同側面から見た断面図、図１２は検出出力である電圧の変化を示すグラフである。
【００４６】
これら図１０、図１１のように、本実施形態は、種類識別装置として通貨識別装置を構成したもので、通路７３を落下移動する検出対象としての通貨７５の材質を識別する材質識別手段７７及び形態を識別する形態識別手段７９を備えている。
【００４７】
前記材質識別手段７７は、材質センサ８１と、通過速度センサ８３と、材質判別部８５とを備えている。前記材質センサ８１は、通路７３を移動する通貨の材質によって出力が変化するもので、例えば磁気センサによって構成されている。
【００４８】
前記通過速度センサ８３は、通路７３を落下移動する検出対象としての通貨の通過速度を検出するもので、例えば通路７３の一側の一対の発光素子８７、８９と、同他側の一対の受光素子９１、９３とで構成されている。発光素子８７、８９、受光素子９１、９３の検出範囲は、例えば、図１０、図１１の通路７３幅となっている。前記上側の発光素子８７及び受光素子９１と下側の発光素子８９及び受光素子９３との間隔は、Ｈ１に設定されている。
【００４９】
前記材質判別部８５は、前記材質センサ８１及び通過速度センサ８３の検出出力に基づき前記通貨７３の材質を判別するもので、ＭＰＵ８５によって構成されている。従って、ＭＰＵ８５には、磁気センサ８１、各発光素子８７、８９、各受光素子９１、９３が接続されている。
【００５０】
前記形態識別手段７９は、上記第１実施形態と同様に構成されており、カメラ１を備え、該カメラ１がＭＰＵ８５の出力ポート及び入力ポートに接続されている。
【００５１】
又本実施形態では、カメラ１に光学像を結像させるための光源として、発光ダイオードＬＥＤを用いている。発光ダイオードＬＥＤは、例えば通路７３一側の凹部９５内に支持された前記カメラ１の回りに配置され、円形の支持板９７の表面に面状に配列されている。前記発光ダイオードＬＥＤの発光時間は、前記ＭＰＵ８５によって制御され、カメラ１の露光時間と同一に設定されている。カメラ１の露光タイミングは、通貨７５の中心がカメラ１の中心に落下移動したときである。該タイミングの検出は、前記下側の発光素子８９及び受光素子９３が利用されている。つまり、発光素子８９及び受光素子９３からカメラの中心までの距離はＨ２に設定され、発光素子８９及び受光素子９３によって通貨７５の通過タイミングを検出することで、距離Ｈ２から通貨７５の中心がカメラの中心に移動するタイミングを演算することができる。この演算は、ＭＰＵ８５が受光素子９３からの信号に基づいて行う。なお、このようなカメラ１、発光ダイオードＬＥＤ、及びタイミング検出の構成の組み合わせは、上記メダル識別装置、コインセレクタ等にも適用することができる。
【００５２】
前記通貨７５は、投入口から投入されると、通路７３内を規定位置で落下移動するように案内されている。そして、通貨７５が磁気センサ８１の部分を通過すると、磁気センサ８１の出力が変化する。この出力変化の一例を図１２に示している。
【００５３】
図１２のように、本実施形態では、磁気センサ８１の出力を時間に対する電圧変化としている。この電圧変化は、同一材質の通貨７５であっても、通過速度、即ち通過時間の違いにより異なる。例えば、通過速度が遅ければ変化線９７のように変化し、同早ければ変化線９９のようにピーク電圧は同じであるが立ち上がりが急峻となる。又、通貨の種類、例えば、材質の異なる５円、１０円、５０円、１００円、５００円等の相違によりピーク電圧が変化する。従って、同一通貨で通過速度の違いによる電圧変化の相違を予め実測し、また、通過の種類によっても電圧変化の相違を予め実測し、それぞれ基準値としてＭＰＵ８５に記憶させておく。
【００５４】
前記磁気センサ８１に対する通過速度は、通過速度センサ８３により検出する。発光素子８７、８９の発光は、受光素子９１、９３で受光されており、通貨７５の通過で上下の光が順次遮られると、受光素子９１、９３からＭＰＵ８５へ信号が順次送られ、記憶されている距離Ｈ１を基に通過速度が演算される。
【００５５】
従って、通貨７５が投入され磁気センサ８１を通過して磁気センサ８１の出力が変化すると、その変化がＭＰＵ８５において基準値と比較され、同種の通貨か否かの金種及び真正な通貨か否かの真偽を識別することができる。また、自動販売機などにおいて通貨７５を投入するときには、必ずしも同一の状態行われるとは限らず、投入の仕方によっては投入された通貨７５の落下速度が異なる場合がある。かかる場合でも、通過速度センサ８３の検出信号をＭＰＵ８５に入力することにより、通貨の落下速度毎に記憶されている基準値と検出値とが比較され、同様に金種及び真偽を正確に識別することができる。
【００５６】
通貨７５が更に下方へ落下移動すると、発光素子８９及び受光素子９３による検出と、距離Ｈ２とにより、通貨７５の中心がカメラ１の中心位置に移動したときＭＰＵ８５がカメラ１を露光させると共に、ＬＥＤを同一時間だけ発光させる。従って、カメラ１は、通貨７５の光学像を結像し、ＭＰＵ８５の第１実施形態と同様な働きにより、通貨７５の同心円上の表面形状検出値が予め記憶されている基準値と比較され、形態的にも金種及び真偽を識別することができる。
【００５７】
こうして、本実施形態においては、上記実施形態と同様な効果に加え、材質及び形態の双方により検出対象である通貨７５の種類及び真偽の双方を正確に判断することができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、検出対象として通貨を用いたが、上記メダル等の識別に用いることもできるものである。また、上記では、金種及び真偽の双方を識別するようにしたが、金種のみ、又は真偽のみの識別を行わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る全体ブロック図である。
【図２】第１実施形態に係り、単位セルの回路図である。
【図３】第１実施形態に係り、単位セルの作用説明図である。
【図４】第１実施形態に係り、種類識別装置の概略平面図である。
【図５】第１実施形態に係り、種類識別装置の配置構成図である。
【図６】第１実施形態に係り、メダルの平面図である。
【図７】第１実施形態に係り、（ａ）はメダルの１つの同心円上のデータ、（ｂ）は他の同心円のデータ、（ｃ）は更に他の同心円のデータである。
【図８】第１実施形態に係り、コインセレクタの概略断面図である。
【図９】第１実施形態に係り、コインセレクタの概略側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る通貨識別装置の正面から見た断面図である。
【図１１】第２実施形態に係り、通貨識別装置の側面から見た断面図である。
【図１２】第２実施形態に係り、磁気センサの出力変化のグラフである。
【符号の説明】
３、８５  ＭＰＵ（形態識別部）
５  アドレスライン
７  リセットライン
９  データライン
１５  固体撮像素子
１７  エリアセンサ部
１９  フォトダイオード（光電変換部）
２１  信号比較部
２３  信号保持回路（信号保持部）
６７  コインセレクタ（種類識別装置）
７３  通路
７５  通貨（検出対象）
７７  材質識別手段
７９  形態識別手段
８１  磁気センサ（材質センサ）
８３  通過速度センサ
【図１】
0003704551.tif 000002
【図２】
0003704551.tif 000003
【図３】
0003704551.tif 000004
【図４】
0003704551.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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