(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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り装置において、
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で環状に配置させて、外方に向けて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、
前記読取部位と前記各光源との間で、前記光源から前記読取部位に直接向かう光を遮る位置に設けられた傘部と、隣接する前記光源間の漏れ光を遮る位置に設けられたスカート部とを有する遮光部材と、を備え、
前記遮光部材は、断面がＬ字状のリング体として形成されると共に、前記光源の発光側から迫り出すように前記光源の下面に乗るようにして前記光源の前記読取部位側に位置して前記傘部を形成する第１のリング状遮光部と、前記光源の前記背面側に位置して前記スカート部を形成する第２のリング状遮光部とを有し、
前記遮光部材の前記スカート部には、前記光源を配置させるベース板に設けられた撮像開口部の縁部に係合するフック部が外方に向けて突出して設けられていることを特徴とする刻印読取り装置。
【請求項２】
前記遮光部材は、遮る光が赤外線を主成分とする光であることを特徴とする請求項１記載の刻印読取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、刻印読取り装置に係り、特に、硬貨、メダル或いはカード等に形成した刻印を読み取るための刻印読取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開平９−２８２５１２号公報がある。この公報に記載された刻印読取り装置は、環状に配列したＬＥＤから外方に向けて出射させた光を、リング状の反射鏡で一旦反射させ、この反射光で硬貨を照らし出すよう構成されている。すなわち、読取り対象物である硬貨は間接照明によって、ＣＣＤで撮像されることになる。従って、照明ムラを低減させることができ、これによって、硬貨等の刻印を鮮明に撮像させることが可能となった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の刻印読取り装置には、次のような課題が存在している。すなわち、このような刻印読取り装置であっても、小型化を更に推し進めていく場合、リング状に整列させたＬＥＤの配列径を小さくする必要がある。これによって、各ＬＥＤが、互いに近づくことになる。その結果、図７に示すように、ＬＥＤ１００，１０２から出射した光のうちの直接光により、透明板１０３或いは読取り対象物の表面を介して虚像１０５を写し出してしまう場合がある。また、図８に示すように、ＬＥＤ１００から出射した光は、反射鏡１０１に反射した後、隣接するＬＥＤ１００間を通過するようにして対向側のＬＥＤ１０２に達する場合がある。このときにも、ＬＥＤ１０２の背面で反射した光が、透明板１０３や読取り対象物の表面を介して虚像１０５を写し出してしまう場合もある。すなわち、このような状態で硬貨１０６を撮像すると、ＣＣＤ上の画像に各ＬＥＤの各光が写し出されることになり、高品位な画像を得難く、このことが、装置の更なる小型化を推進させる上で問題であった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、更なる小型化の要求を満足させるようにした刻印読取り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】
請求項１に係る本発明の刻印読取り装置は、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り装置において、
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、
読取部位の周囲で環状に配置させて、外方に向けて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光を読取対象物に向けて反射させる環状の反射鏡と、
読取部位と各光源との間で、光源から読取部位に直接向かう光を遮る位置に設けられた傘部と、隣接する光源間の漏れ光を遮る位置に設けられたスカート部とを有する遮光部材と、を備え、
遮光部材は、断面がＬ字状のリング体として形成されると共に、光源の発光側から迫り出すように光源の下面に乗るようにして光源の読取部位側に位置して傘部を形成する第１のリング状遮光部と、光源の背面側に位置してスカート部を形成する第２のリング状遮光部とを有し、遮光部材のスカート部には、光源を配置させるベース板に設けられた撮像開口部の縁部に係合するフック部が外方に向けて突出して設けられていることを特徴とする。
【０００６】
この刻印読取り装置は、図７に示すような光源の映り込みを回避するためのものであり、この映り込み対策として、読取部位と各光源との間で、光源から読取部位に直接向かう光を遮る位置に遮光部を設けた。その結果、反射鏡で反射した間接光によって読取対象物を適切に照らし出すことができ、直接光による光源の映り込みを適切に回避させることができ、刻印のエッジ部分の反射光を撮像手段に効率良く取り込むことができ、コントラストの極めて高い画像が得られる。しかも、光源の映り込みが起きるくらいに環状に並べられた光源の配列径を小さくするような小型化をも可能にするものである。
【０００８】
さらに、この刻印読取り装置は、図８に示すような光源の映り込みを回避するためのものであり、この映り込み対策として、隣接する光源間の漏れ光を遮る位置に遮光部を設けた。その結果、反射鏡で反射した間接光によって読取対象物を適切に照らし出すことができ、漏れ光による光源の映り込みを適切に回避させ、これによって、刻印のエッジ部分の反射光を撮像手段に効率良く取り込むことができ、コントラストの極めて高い画像が得られる。しかも、径方向に対向する光源の間隔を、映り込みが起きるくらいに狭めるような小型化をも可能にするものである。
【００１０】
さらに、この刻印読取り装置は、図７及び図８に示すような光源の映り込みを同時に回避させるためのものであり、この映り込み対策として、読取部位と各光源との間で、光源から読取部位に直接向かう光を遮る位置に設けられた傘部と、隣接する光源間の漏れ光を遮る位置に設けられたスカート部とを有する遮光部材を採用する。その結果、反射鏡で反射した間接光によって読取対象物を適切に照らし出すことができ、直接光や漏れ光による光源の映り込みを適切に回避させ、これによって、刻印のエッジ部分の反射光を撮像手段に効率良く取り込むことができるため、コントラストの極めて高い画像が得られる。しかも、環状に並べられた光源の配列径を、映り込みが起きるくらいに小さくしたような場合でも、適切な小型化が図られる。
【００１１】
さらに、刻印読取り装置において、遮光部材は、断面Ｌ字状のリング体として形成されると共に、光源の読取部位側に位置して傘部を形成する第１のリング状遮光部と、光源の背面側に位置してスカート部を形成する第２のリング状遮光部とを有する。このような構成を採用した場合、遮光部材を樹脂等で一体に形成させることができ、様々な大きさの装置に適応できる極めて汎用性の高い遮光部材が実現される。
【００１２】
さらに、刻印読取り装置において、遮光部材のスカート部には、光源を配置させるベース板の撮像開口部の縁部に係合するフック部が外方に向けて突出して設けられている。このような構成を採用した場合、装置に遮光部材をワンタッチで装着することができ、装置の組立て作業性の向上に寄与するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による刻印読取り装置の好適な一実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、刻印読取り装置１は、樹脂からなる直方体形状の筺体１０を有しており、この筺体１０の下面に円形状の開口窓１１が設けられている。また、この開口窓１１にはサファイアガラス等で形成された透明板１２が嵌め込まれ、読取対象物（例えば５００円硬貨）２０は、この透明板１２の下面（外面）と一致させた読取面１２ｂ上の読取部位１２ｃに配置されて撮像される。そして、筺体１０の下方には、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。
【００１５】
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の下面に隣接して搬送方向Ａに延びる搬送テーブル３４とを有している。従って、図示しないモータでプーリ３３を回転させることによって、無端ベルト３１を駆動させ、読取対象物２０を透明板１２の読取部位１２ｃ上まで自動搬送させることができる。
【００１６】
また、筺体１０の内部において、透明板１２の上面（内面）と近接した位置には照明部１４が設けられている。この照明部１４は、透明板１２の読取部位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１５（例えば面実装タイプのＬＥＤ又はリードタイプのＬＥＤ）と、各光源１５の周囲に配置させて、各光源１５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１６とを有している。このような照明部１４によって間接照明を達成させている。すなわち、光源１５から出た光は、反射鏡１６で一旦反射させた後、読取対象物２０を裏面側から照らし出すことになる（図３の一点鎖線参照）。
【００１７】
さらに、筺体１０の内部において、透明板１２の上方位置には、撮像手段としてのＣＣＤカメラ３７と、透明板１２に向けて光を出射させる投光素子（例えばＬＥＤ）３８とが設けられている。また、透明板１２の下方において、透明板１２を介して投光素子３８と対向する位置には、投光素子３８から出射した光を受光する受光素子３９が設けられている。そして、投光素子３８と受光素子３９との協働によって読取対象物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で読取対象物２０がＣＣＤカメラ３７の下方に到達したか否かを判断することができる。
【００１８】
この受光素子３９からの硬貨検出信号は光源１５及びＣＣＤカメラ３７に付与され、この信号によって光源１５及びＣＣＤカメラ３７が作動を開始する。なお、各光源１５からは極めて短時間だけ光が出射されるので、ＣＣＤカメラ３７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される。
【００１９】
図２及び図３に示すように、各光源１５は回路基板（ベース板）１８上に環状に固定されている。この回路基板１８は、筺体１０内に設けられた支持フレーム１９の下端に固定されて、透明板１２に対して平行に配置させると共に、中央に円形の撮像用の開口部１８ａを有している。また、各光源１５は、回路基板１８の下面で等間隔で且つ環状に配列されると共に、外方に向けて放射状に発散光を出射する。更に、各光源１５の周囲に環状の反射鏡１６が配置され、この反射鏡１６は、筺体１０の内壁面１０ａに固着させるように取り付けられている。
【００２０】
ここで、刻印読取り装置１の小型化を推し進めていくと、リング状に整列させた光源１５の配列径が小さくなる。これにより、各光源１５の虚像１０５が読取部位１２ｃ内に映り込み、読取り対象物２０と重なり合った像としてＣＣＤカメラ３７に撮像される。その結果、図７及び図８に示すような光源の映り込みが発生することが見い出された。
【００２１】
このような映り込み対策として、図２〜図６に示すように、透明板１２と各光源１５との間で、光源１５から透明板１２に直接向かう光を遮る位置に第１の遮光部４１を配置させ、更には、隣接する光源１５間の漏れ光を遮る位置に第２の遮光部４２を配置させる。
【００２２】
具体的にこの装置１は、透明板１２に向かう光を制限して、不適切な映り込みを回避させるための遮光部材４０を有している。この遮光部材４０は、前述した第１の遮光部４１と第２の遮光部４２とを同時に満足させるＰＥＴ製の一体成形物である。すなわち、図４〜図６に示すように、遮光部材４０は、断面Ｌ字状のリング体として形成されている。更に、遮光部材４０の第１の遮光部４１は、光源１５の発光側から迫り出すように、光源１５の下面１５ａに載るようにして透明板１２側に配置させ、透光板１２に対して平行に延在する傘部として形成されている。また、第２の遮光部４２は、光源１５の背面１５ｂ側に位置するスカート部として形成されている。
【００２３】
従って、傘部４１の迫り出し部分によって、光源１５から透明板１２に直接向かう光を遮ることができ、スカート部４２によって、隣接する光源１５間の漏れ光を遮ることができる。その結果、反射鏡１６で反射した間接光によって読取対象物２０を適切に照らし出すことができ、直接光や漏れ光による光源１５の映り込みを適切に回避させることができる。そして、刻印のエッジ部分の反射光をＣＣＤカメラ（撮像手段）３７に効率良く取り込むことができ、コントラストの極めて高い画像が得られる。しかも、環状に並べられた光源１５の配列径を小さくするような小型化を可能にする。
【００２４】
更に、遮光部材４０のスカート部４２には、光源１５を配置させるための回路基板１８の撮像開口部１８ａの縁部に係合させる３個のフック部４４が設けられている。各フック部４４は、スカート部４２の外周面から外方に向けて突出するように設けられ、断面三角形の引掛け片として形成されている。従って、撮像開口部１８ａに遮光部材４０のスカート部４２を透明板１２側から差し込み、フック部４４を開口部１８ａの縁部に引っ掛けるようにすることで、遮光部材４０をワンタッチで装着することができ、装置１の組立て作業性を向上させている。そして、前述した遮光部材４０の構成は、様々な大きさの装置１に適合し易い形状でもある
【００２５】
なお、ここで利用されている光源１５は、赤外線（９５０ｎｍ）を主成分とする光であるから、遮光部材４０は、この種の光を透過させない材料（例えば合成樹脂）で形成されている。
【００２６】
本発明の刻印読取り装置１は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、図４に示した遮光部材４０のようなリング体に構成せずとも、読取部位１２ｃと各光源１５との間において、光源１５から読取部位１２ｃに直接向かう光を個別的に遮断するようにしてもよい。例えば、各光源１５毎に第１の遮光部４１を配置させてもよく、更には、光源１５自体が第１の遮光部４１をもつようにしてもよい。また、隣接する光源１５間の漏れ光を個別的に遮断するようにしてもよい。例えば、各隙間毎に個別的なスカート部を設けてもよく、更には、光源１５自体が第２の遮光部４２をもつようにしてもよい。
【００２７】
また、前述したように、読取部位１２ｃに透明板１２を配置させた場合は言うに及ばず、透明板１２の無い場合において、読取り対象物２０の表面を介して虚像を写し出してしまうような場合でも前述した遮光部が有効に機能することは言うまでもない。なお、読取対象物２０としては、硬貨に限られず、メダル或いはカード等であってもよいことは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による刻印読取り装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。
【００２９】
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り装置において、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、読取部位の周囲で環状に配置させて、外方に向けて光を出射する複数の光源と、記各光源の周囲に配置させて、各光源から出射した光を読取対象物に向けて反射させる環状の反射鏡と、読取部位と各光源との間で、光源から読取部位に直接向かう光を遮る位置に設けられた傘部と、隣接する光源間の漏れ光を遮る位置に設けられたスカート部とを有する遮光部材と、を備え、遮光部材は、断面がＬ字状のリング体として形成されると共に、光源の発光側から迫り出すように光源の下面に乗るようにして光源の読取部位側に位置して傘部を形成する第１のリング状遮光部と、光源の背面側に位置してスカート部を形成する第２のリング状遮光部とを有し、遮光部材のスカート部には、光源を配置させるベース板に設けられた撮像開口部の縁部に係合するフック部が外方に向けて突出して設けられていることにより、装置自体の更なる小型化の要求に応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る刻印読取り装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した刻印読取り装置の断面図である。
【図３】図１に示した刻印読取り装置の要部拡大平面図である。
【図４】本発明に係る刻印読取り装置に適用させる遮光部材の一実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４に示した遮光部材のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】装置に遮光部材を装着させた状態を示す要部拡大断面図である。
【図７】従来の刻印読取り装置を示す断面図である。
【図８】従来の刻印読取り装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１…刻印読取り装置、１２…透明板、１２ｂ…読取面、１２ｃ…読取部位、１５…光源、１５ｂ…光源の背面、１６…反射鏡、１８…回路基板（ベース板）、１８ａ…撮像開口部、２０…読取対象物、３７…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、４０…遮光部材、４１…第１の遮光部（傘部）、４２…第２の遮光部（スカート部）、４４…フック部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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