(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送路を搬送される読取対象物を読み取る読取装置において、
前記搬送路の撮像領域を照明する照明手段と、
前記撮像領域に対する前記読取対象物の到来を検出する到来検出手段と、
この到来検出手段にて検出された検出信号に基づいて、前記撮像領域の読取対象物を撮像し画像データを出力する撮像手段と、
前記画像データに重畳されることにより複合映像信号を構成する同期信号を、前記検出信号に基づいて、リセットして出力するタイミング回路と、を具備し、
前記到来検出手段は、発光素子及び受光素子から成り、前記撮像手段及び前記タイミング回路の動作開始から前記撮像手段による画像データの出力が完了するまで、前記発光素子を点灯させる点灯回路及び前記受光素子の受光回路の少なくとも一方の動作を停止することを特徴とする読取装置。
【請求項２】
前記動作の停止／解除は、タイマーにより行われることを特徴とする請求項１記載の読取装置。
【請求項３】
前記照明手段は、前記撮像領域に対する前記読取対象物の到来から少なくとも前記撮像手段による前記読取対象物の撮像が終わるまで点灯して、消灯することを特徴とする請求項１又は２記載の読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨、メダル、カードなどの読取対象物を読み取る読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
硬貨を取り扱うバンクマシンや自動販売機等においては、当該硬貨の真偽を判別するための読取装置が備えられている。例えば、特開平９−２５９３２２号公報に記載の読取装置は、撮像領域に対する硬貨の到来がＬＥＤ及びＰＤ（到来検出手段）により検出されると、この検出信号に同期して取込みトリガが出力され、この取込みトリガに同期して、ＬＥＤ（照明手段）による撮像領域に対しての照明が行われる。また、この取込みトリガに同期して、エリアセンサ（撮像手段）による撮像が開始されると共に制御回路（タイミング回路）から垂直、水平同期信号がリセットされて出力される。そして、このエリアセンサから出力される画像データに、上記同期信号を重畳して複合映像信号として出力することで、硬貨の真偽を判別できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−２５９３２２号公報に記載の読取装置では、硬貨を連続搬送する場合、エリアセンサを通過した硬貨が、それより前に搬送された硬貨に衝突し跳ね返って、次の硬貨を撮像する前に、再度上記ＬＥＤ及びＰＤ（到来検出手段）に検出されてしまうことがある。その結果、再度ＰＤより検出信号が出力され、取込みトリガが出力されて、エリアセンサの撮像が開始されると共に制御回路から同期信号がリセットされて出力される（エリアセンサ及び制御回路が再始動する）ため、現在出力中の複合映像信号が壊されてしまい、硬貨の真偽を判別できなくなるといった問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決して、現在出力中の複合映像信号を保護し、良好な読取対象物の映像を得ることができる読取装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の読取装置は、所定の搬送路を搬送される読取対象物を読み取る読取装置において、搬送路の撮像領域を照明する照明手段と、撮像領域に対する読取対象物の到来を検出する到来検出手段と、この到来検出手段にて検出された検出信号に基づいて、撮像領域の読取対象物を撮像し画像データを出力する撮像手段と、画像データに重畳されることにより複合映像信号を構成する同期信号を、検出信号に基づいて、リセットして出力するタイミング回路と、を具備し、到来検出手段は、発光素子及び受光素子から成り、撮像手段及びタイミング回路の動作開始から撮像手段による画像データの出力が完了するまで、発光素子を点灯させる点灯回路及び受光素子の受光回路の少なくとも一方の動作を停止することを特徴としている。
【０００６】
このように構成された本発明の読取装置によれば、到来検出手段によって、撮像領域に対する読取対象物の到来が検出されると、この検出信号に基づいて、撮像手段が、撮像領域の読取対象物を撮像して画像データを出力し、同時にタイミング回路が、同期信号をリセットして出力する。ここで、上記検出信号に基づく撮像手段及びタイミング回路の動作開始から撮像手段による画像データの出力が完了するまで、到来検出に関連した動作が停止されるため、その間における撮像手段及びタイミング回路の再始動が防止され、現在出力中の複合映像信号が壊されなくなる。
【０００９】
また、上述した動作の停止／解除を行う構成としては種々のものが考えられるが、例えばタイマーにより行う構成を採用することができる。
【００１０】
さらにまた、照明手段は、撮像領域に対する読取対象物の到来から少なくとも撮像手段による読取対象物の撮像が終わるまで点灯して、消灯する構成とするのが好ましい。このような構成を採用した場合、照明手段が常時点灯していないため、照明手段の焼き付き等による破壊が防止され、長寿命化が図られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る読取装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る読取装置の構成を示す一部破断斜視図である。この読取装置１は、読取対象物としての硬貨Ａの表面に刻印された図形、模様、数字または文字等の情報を読み取る装置である。
【００１２】
図１に示すように、読取装置１は概略、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２０，２１の上方に配設されたベルトコンベヤ３０と、から構成される。
【００１３】
上記撮像ユニット１０の上面と平面板２０，２１の上面との高さは一致しており、全体で一平面が形成され、硬貨Ａを搬送する搬送路Ｂとなっている。この搬送路Ｂの中央に沿って、上記ベルトコンベヤ３０のベルトが配置されていると共に、当該搬送路Ｂとベルトコンベヤ３０のベルトの下面との間に、硬貨Ａの厚さとほぼ同一の隙間が設けられており、ベルトコンベヤ３０の駆動によって、上記隙間を硬貨Ａが搬送される。また、上記撮像ユニット１０、平面板２０，２１及びベルトコンベヤ３０は、外乱光の入射を遮るための遮光ケース３５に収容されている。
【００１４】
撮像ユニット１０は、図２に示すように、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透明なガラス製の上面板１２と、から外観が構成されている。この筐体１１内部には、撮像手段としてのエリアセンサ１３と、照明手段としての複数のＬＥＤ１５と、到来検出手段の一方を構成する一対の到来検出用のＬＥＤ１４，１４（図１参照）と、が配設されている。
【００１５】
上記エリアセンサ１３は、図２に示すように、筐体１１内部中央の固定台１６に取り付けられ、上面板１２上の撮像領域（エリアセンサ１３により撮像される領域）Ｃを通過する硬貨Ａを撮像する。このエリアセンサ１３は、図示を省略した受光部、電極部及び転送部を備えている。受光部は光の入射によって電荷を発生させ、受光部で発生した電荷は電極部に蓄積され、蓄積された電荷は電極部から転送部へ転送される。
【００１６】
上記照明用のＬＥＤ１５は、上面板１２の内面に沿ってリング形に複数配設され、撮像領域Ｃを通過する硬貨Ａに光を所定時間照射する。
【００１７】
上記到来検出用の一対のＬＥＤ１４，１４は、硬貨Ａの撮像領域Ｃに対する到来を検出するためのもので、筐体１１の内部側面から突出した固定板１７にそれぞれ取り付けられ、図１に示すように、撮像領域Ｃの手前（撮像領域Ｃより硬貨搬送方向上流側）且つ上記ベルトコンベヤ３０のベルトの両側を、各々の照射光が通過するように配置されている。
【００１８】
このベルトコンベヤ３０より上方の上記一対の到来検出用のＬＥＤ１４、１４による照射光の光路上には、到来検出手段の他方を構成する一対の到来検出用のＰＤ（フォトダイオード）４０，４０がそれぞれ配設されており、ベルトコンベヤ３０のベルトの両側を通過した照射光は、それぞれ対向する到来検出用のＰＤ４０，４０に入射される。
【００１９】
上記読取装置１はさらに制御系として、図４に示すように、トリガ信号出力手段２、到来検出用タイマー３、照明用タイマー４、タイミング回路６、アンプ５２、到来検出用のＬＥＤ１４を点灯させる点灯回路１４ａ、照明用のＬＥＤ１５を点灯させる点灯回路１５ａ及び到来検出用のＰＤ４０の受光回路４０ａを備えている。
【００２０】
トリガ信号出力手段２は、到来検出用の受光回路４０ａから出力される、硬貨Ａが撮像領域Ｃに到来したという検出信号（図５（ｂ）に示すパルスの立ち上がりエッジ参照）に同期してトリガ信号（図５（ｆ）参照）を発生して出力する。
【００２１】
上記エリアセンサ１３及びタイミング回路６は、上記トリガ信号により制御される。また、到来検出用の点灯回路１４ａは、上記トリガ信号を受けた到来検出用タイマー３により制御され、照明用の点灯回路１５ａは、上記トリガ信号を受けた照明用タイマー４により制御される。
【００２２】
上記エリアセンサ１３は、上記トリガ信号の立ち上がりエッジに同期して、受光部で発生した電荷を電極部に蓄積させる電荷蓄積処理を開始し、次いで電極部に蓄積された電荷を転送部に出力させる電荷出力処理を実行する。これらの処理は、上記トリガ信号と同一の垂直ブランキング区間内に行われる。
【００２３】
到来検出用タイマー３は、図５（ｃ）に示すように、上記トリガ信号の立ち上がりエッジに同期して立ち上がり、１フィールド期間（次の垂直ブランキング区間が来るまでの期間）または１フレーム期間（複数の垂直ブランキング区間が来るまでの期間）が経過すると、すなわちエリアセンサ１３が撮像を開始してから画像データの出力が完了すると、立ち下がるＨｉ（ハイ）信号を出力する。
【００２４】
到来検出用の点灯回路１４ａは、到来検出用タイマー３からＨｉ信号を受けると、動作を停止して到来検出用のＬＥＤ１４を消灯させ、Ｌｏ信号を受けると、動作を開始して到来検出用のＬＥＤ１４を点灯させる（図５（ｅ）参照）。なお、本実施形態においては、図５（ｅ）に示すように、到来検出用タイマー３の信号に対して若干のタイムラグを持って到来検出用のＬＥＤ１４の消灯／点灯が行われる。
【００２５】
照明用タイマー４は、図５（ｄ）に示すように、上記トリガ信号の立ち上がりエッジに同期して立ち上がり、エリアセンサ１３による硬貨Ａの撮像が終わってから立ち下がる（少なくとも当該撮像期間は立ち下がらない）Ｈｉ信号を出力する。
【００２６】
照明用の点灯回路１５ａは、照明用タイマー４からＬｏ信号を受けると、動作を停止して照明用のＬＥＤ１５を消灯させ、Ｈｉ信号を受けると、動作を開始して照明用のＬＥＤ１５を点灯させる（図５（ｇ）参照）。
【００２７】
上記タイミング回路６は、図５（ｉ）、（ｊ）に示すように、上記トリガ信号の立ち上がりエッジに同期して、テレビジョン方式の垂直同期信号及び水平同期信号をリセット（初期化）して出力する。
【００２８】
アンプ５２は、上記エリアセンサからの画像データ及びタイミング回路６からの垂直、水平同期信号が与えられ、当該画像データを増幅すると共に当該増幅した画像データに上記同期信号を重畳して、複合映像信号として出力する。
【００２９】
次に、このように構成された読取装置１による硬貨Ａの読取処理について、図３及び図５を参照しながら説明する。図３（ａ）は、上面板１２及び平面板２０，２１からなる搬送路Ｂとベルトコンベヤ３０のベルトとの隙間に硬貨Ａが挿入された状態を示している。到来検出用のＬＥＤ１４，１４からは光が上方に向けてそれぞれ照射されており（図５（ｅ）参照）、照射光は上面板１２及びベルトコンベヤ３０のベルトの両側を通過して到来検出用のＰＤ４０，４０にそれぞれ入射している。
【００３０】
次に、ベルトコンベヤ３０のベルトの移動に合わせて硬貨Ａが搬送され、図３（ｂ）に示すように、到来検出用のＬＥＤ１４，１４の光路上に硬貨Ａが到達すると、照射光は硬貨Ａにより遮られて、到来検出用のＰＤ４０，４０での受光量は、図５（ｂ）に示すように、所定レベル未満となる。
【００３１】
さらに、硬貨Ａが搬送されて、図３（ｃ）に示すように、撮像領域Ｃに硬貨Ａが到達すると、それまで硬貨Ａにより遮られていた到来検出用のＬＥＤ１４，１４からの照射光は、再び到来検出用のＰＤ４０，４０に照射され、到来検出用のＰＤ４０，４０での受光量は、図５（ｂ）に示すように、当初のレベルまで復帰する。
【００３２】
この受光量の復帰、すなわち図５（ｂ）に示すパルスの立ち上がりエッジに同期して、前述したトリガ信号が発生して出力される（図５（ｆ）参照）。このトリガ信号に同期して、照明用タイマー４による照明用の点灯回路１５ａに対する制御が開始され（図５（ｄ）参照）、撮像領域Ｃには照明用のＬＥＤ１５から光が照射され（図５（ｇ）参照）、撮像領域Ｃに到達した硬貨Ａは照明される。この照射光は、硬貨Ａの表面に対して斜めから入射するため、硬貨Ａの表面の凹凸によって陰影のある像が浮かび上がる。
【００３３】
また、上記トリガ信号に同期して、タイミング回路６が垂直、水平同期信号をリセットして出力する（図５（ｉ）、（ｊ）参照）。
【００３４】
また、上記トリガ信号に同期して、エリアセンサ１３が前述した処理を開始し、電荷蓄積処理により、硬貨Ａの表面で反射した反射光による光像が、エリアセンサ１３の電極部に電荷として蓄えられる。また、これに続く電荷出力処理により、この蓄積された電荷が転送部に出力される。この出力処理によって、垂直ブランキング区間終了後に硬貨Ａの画像データが出力される（図５（ｈ）参照）。
【００３５】
このように、垂直ブランキング区間内に電極部に電荷を蓄積させ、さらに電極部の電荷を転送部に出力させることにより、撮像を開始してから画像データを出力し終わるまでの期間を、１フィールド期間または１フレーム期間とすることができる。
【００３６】
この画像データは、アンプ５２に入力されて増幅されると共に、当該増幅された画像データに上記同期信号が加えられ、複合映像信号として出力される。そして、図示を省略した判別手段により、硬貨Ａの真偽が判別される。
【００３７】
一方、上記トリガ信号に同期して、到来検出用タイマー３による到来検出用の点灯回路１４ａに対する制御が開始され（図５（ｃ）参照）、到来検出用のＬＥＤ１４，１４は、前述したように、撮像した硬貨Ａの画像データの出力が完了するまで消灯される（図５（ｅ）参照）。すなわち、到来検出手段としての機能が停止される。
【００３８】
ここで、従来技術のように、到来検出用のＬＥＤ１４が常時点灯している構成では、図５（ａ）に示すように、撮像した硬貨Ａの画像データの出力が完了するまでに硬貨Ａが跳ね返ると、図５（ｂ）に点線で示すように、当該ＬＥＤ１４により、再検出（誤検出）が行われ、エリアセンサ１３及びタイミング回路６が再始動し、現在出力中の複合映像信号が壊されてしまう。
【００３９】
しかしながら、本実施形態においては、前述したように、エリアセンサ１３による撮像が開始されてから、当該撮像した画像データの出力が完了するまで、到来検出用のＬＥＤ１４，１４を消灯して、到来検出手段としての機能を果たさないようにしているため、上記期間において、エリアセンサ１３及びタイミング回路６が再始動を起こすことはなく、現在出力中の複合映像信号の破壊が防止されて、硬貨Ａの良好な映像を得ることができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、照明用のＬＥＤ１５の点灯時間を、撮像領域Ｃに対する硬貨Ａの到来から少なくともエリアセンサ１３による硬貨Ａの撮像が終わるまでに制限し（図５（ｄ）、（ｇ）参照）、常時点灯しないように構成しているため、照明用のＬＥＤ１５の焼き付き等による破壊が防止され、長寿命化が図られる。
【００４３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるというのはいうまでもなく、例えば、上記第１実施形態においては、エリアセンサ１３による撮像が開始されてから当該撮像した画像データの出力が完了するまで、到来検出用のＬＥＤ１４を消灯するようにしているが、到来検出用のＰＤ４０の受光回路４０ａの動作を停止するようにして、到来検出手段としての機能を果たさないようにしても良い。また、発光・受光両方の動作を停止するようにしても勿論良い。
【００４５】
また、上記実施形態においては、読取対象物を硬貨としているが、硬貨に限定されるものではなく、読取対象物を、例えばメダル、カード等に代えることもできる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明による読取装置は、到来検出手段によって、撮像領域に対する読取対象物の到来を検出すると、この検出信号に基づいて、撮像手段が、撮像領域の読取対象物を撮像して画像データを出力し、同時にタイミング回路が、画像データに重畳されることにより複合映像信号を構成する同期信号を、リセットして出力する一方で、上記検出信号に基づく撮像手段及びタイミング回路の動作開始から撮像手段による画像データの出力が完了するまで、到来検出に関連した動作を停止し、その間における撮像手段及びタイミング回路の再始動を防止して、現在出力中の複合映像信号を壊さないように構成したものであるから、当該複合映像信号を保護でき、良好な読取対象物の映像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る読取装置の構成を示す一部破断斜視図である。
【図２】図１の撮像ユニットの断面構造を示す斜視図である。
【図３】図１の読取装置による硬貨の読取処理を示す説明図である。
【図４】図１の読取装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】図１の読取装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…読取装置、２…トリガ信号出力手段、３…タイマー、６…タイミング回路、１３…撮像手段、１４，４０…到来検出手段、１４ａ…点灯回路、１５…照明手段、４０ａ…受光回路、５２…アンプ、Ａ…読取対象物、Ｂ…搬送路、Ｃ…撮像領域。
【図１】
0004105790.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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