专利名称：介质表面读取装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及例如在处理硬钱币的自动交易机内部所构成的介质表面读取装置，更详细地讲是有关能够高精度识别介质种类的具有高识别性能的介质表面读取装置。
所述读取传感器，例如是将照射用LED的照射光照射到硬钱币表面，并把其表面图形的反射光用CCD图像传感器受光后来读取介质的表面图形。
这种情况下，如图6所法，在读取位置的上方设有LED61，当从该上方照射到E下方时，作为介质62的表面图形所表示的细微的边缘部分的影子就难以清楚地显现出来。其结果，由于边缘部分未被强调所以图像不清楚，使用CCD图像传感器63进行拍摄就变得困难。
由于这点，为了在CCD图像传感器上能得到高对比度的图像，将照射方向并不是从正上方而是从介质的斜上方进行倾斜照射，这样就会使边缘部分的影子作长(拉长)，这样可提高CCD图像传感器的受光性能(例如参照专利文献1)。
但是如图7所示，把照射用的LED71例如配置在介质72左右两侧的两斜上方且设定为是来自两侧面的照射方向时，由于在运送路径的两侧存在着把介质72导向运送方向的横向导向板73，所以该横向导板73就遮挡了倾斜照射光74的一部分。如图8所示，由CCD图像传感器取得图像的正规读取区域81由于是从两侧面进行照射，所以被限制于靠近中央处，当介质82从该读取区域81(范围内)越出并通过时，已越出的外周边部分83的图像因欠缺而未被读取，这样一来，介质就会被判定为是直径小于正规尺寸的介质。
例如，如图9所示，在识别大小不同的φ20小直径硬钱币91和φ25大直径硬钱币92这两硬钱币91、92的情况下，在把两硬钱币的图像数据进行比较时，其各自的图像数据也许要有部分欠缺，因此两硬钱币91、92的图像数据与正规值相比其标准离差在±4mm范围内，在该标准离差范围内，两硬钱币91、92的图像数据因一部分重叠而产生不能识别的重合检测区域93，由于产生了该重合区域93致使识别精度下降。
另外，还有一种读取装置是，从下方通过玻璃板照射硬钱币的下面侧，读取在下面侧反射的硬钱币表面图形(例如参照专利文献2，专利文献3)。
然而，这种情况除了要有硬钱币下的读取装置以外，在硬钱币运送路径的下面也要有读取装置，这样一来就要在配置结构上受到制约并变得复杂化，从而造成成本提高。
〔专利文献1〕特开平06-176235号公告〔专利文献2〕特开平07-167788〔专利文献3〕特开平09-288755号公告本发明涉及的介质表面读取装置，是一种对载于运送装置的运送面上并被运送的介质的上面进行照射，由读取装置读取所述被照射照射的介质上面的边缘部分的介质表面读取装置，其特征在于具有从与所述读取装置的读取位置相对应的斜上方照射被所述运送装置运送的介质的上面及介质的周边部的各边缘部分的倾斜照射装置、和容许从所述倾斜照射装置倾斜照射介质的上面及介质的周边部，并在运送的横向方向上引导介质的横向导向装置。
这里，运送装置是指能把介质装载于运送面上并运送到读取位置上的输送带。
所述介质是指被使用的、在外表面上具有不同种类区别的特有图形的流通硬钱币、外国硬钱币及游艺币。
所述边缘部分是指介质的表面图形做成后(具有)略微的凹凸等差部分，另外是指介质的周边部，例如是形成了圆形周边部的略呈直角的角部分。
所述读取装置是指读取介质的表面图形和周边部边缘部分的装置，例如是能够由可光学读取介质边缘部分的CCD图像传感器来构成的。
所述倾斜照射装置是指为使按照介质上面的边缘部分做成的影子通过照射形成较长后从斜上方实施照射的装置，例如能够倾斜并构成LED的照射方向。
所述横向导向装置是指利用运送装置使被运送的介质运送横向进行导向的装置，在横向引导介质时，一边容许从斜上方照射介质上面及介质周边部一边设置成进行运送引向的形状。
例如，如果把横向导向装置的导向面高度设置为低于介质的高度，那么就能容许来自斜上方的倾斜照射。
而且，在把横向导向装置的导向面高度设置为低于所述介质上面高度的同时，形成使所述倾斜照射装置的入射光通过的倾斜面，并设定连结所述倾斜面顶点与所述介质上面的照射对面一侧顶点之倾斜方向上的入射界限角度，如果设置所述倾斜照射装置的入射角度，使其超过该入射界限角度，就能确实照射介质的周边部。
其结果，即使从斜上方照射介质的上面，但由于来自其倾斜方向的照射光未因横向导向装置而被遮挡住，所以使运送横向确实照射到各个角落并能使整个运送横向确保在读取检测区域内。由于这点，因确实照射了介质上面及介质周边部所以能清楚地进行读取。因此能够完全消除读取后的图像数据的一部分出现欠缺那样不清楚的读取。
另外，由于能够把依靠横向导向装置导入的介质运送引导到横向适当的读取区域内，所以能把介质一边运送引导到适于读取的位置上一边清楚地照射介质表面的边缘部分。
另外，根据具有这样的横向导向装置可提高介质的读取精度，为了能正确读取介质的大小不要把运送宽度扩大到所需的宽度以上，另外不扩大读取区域就能谋求读取装置的小型化和因小型化带来的低制作成本。
而且，由于在清楚地照射了介质周边部的边缘部分后能取得图像，所以，即使是识别大小近似的不同种类的介质，但因双方近似的两检测数据是标准离差因而不会产生一部分重叠那样的重合检测区域，因此可清楚地区分两介质并能得到高精度的识别性能。
图2是表示硬钱币表面读取装置的硬钱币运送状态下的主要部分俯视图。
图3是表示硬钱币表面读取装置的硬钱币读取状态下的主要部分纵剖面图。
图4是硬钱币表面读取装置的原理说明图。
图5是表示硬钱币表面读取装置的试验结果例子的图表。
图6是表示由以往垂直照射进行的介质读取状态下的主要部分的纵剖面图。
图7是表示由以往倾斜照射进行的介质读取状态下的主要部分的纵剖面图。
图8是表示由以往倾斜照射进行的介质读取状态下的主要部分的俯视图。
图9是表示以往硬钱币识别时发生重合检测区域状态下的图表。
图中11-硬钱币表面读取装置，12-输送带，13-横向导板，14、15-LED，16-CCD图像传感器，17-倾斜面，18-倾斜照射光，C、Cl-硬钱币，LO-入射界限光，θ2-入射界限角度。
附图表示了读取硬钱币表面图形的硬钱币表面读取装置，在
图1中，该硬钱币表面读取装置11是由将硬钱币C装在上面后向水平方向运送的输送带12、和沿着该输送带12的两侧导送硬钱币C的横向导板13、和检测被运送过来的硬钱币CD的存在的硬钱币检测传感器S、和从运送横向两侧的斜上方照射硬钱币C的上面的发光二极管(LED)14、15、和把从硬钱币C的上面反射的反射光进行受光的CCD图像传感器16构成。
所述输送带12在沿着运送方向而面对面设置的皮带轮P1、P2之间以规定的张紧度设置平面皮带，该平面皮带面为硬钱币的运送面，并由在其中一个皮带轮上未图示的驱动机构连结后来转输动力，在硬钱币读取时以一定速度进行旋转驱动。
在所述输送带12的两侧配置有横向导板13，该横向导板13是，使沿着运送方向并在内向倾斜的倾斜面17相向构成的。
该倾斜面17如图2及图3所示，被切成对于水平方向的皮带运送面，从位于其运送横向斜上方两侧的LED14、15向斜下方进行照射时的倾斜照射光不被遮挡的倾斜角度。
另外，设定使被运送过来的硬钱币C通过后述的硬钱币检测传感器S进行检测。所述硬钱币检测传感器S，例如是把由投光器和受光器构成的光电检测传感器配置在硬钱币检测位置上，当硬钱币C装在输送带12的上面被引导到该硬钱币检测位置上时，根据遮光来检测硬钱币C的存在，并与该检测信号连动后使处于OFF待机状态下的各LED14、15进行一定时间ON发光，这时的倾斜照射光18面向读取检测区域20进行照射。
所述CCD图像传感器16被设置在读取位置的上方，在这里，从硬钱币C上面反射的图像数据受光后根据光学检测来读取在硬钱币上面的表面图样和硬钱币周边部分这两方面上表示的边缘部分，已读取的数据是用图未示的控制部来识别币种。图中，19是表示保护玻璃，20是表示读取检测区域。
以下，把对于输送带上面的倾斜照射原理结构参照图4进行说明。
如图4(A)所示，横向导板13是以横向导板13的导向面高度L2低于硬钱币C的高度(厚度)L1而设定的。
这种情况下，当设定L1硬钱币的高度L2导向面高度t硬钱币与导板的间隙时，以当t＝0时L1＞L2当t＞0时L1≥L2来表示，这样，由于有发生t＝0时的可能性，所以，条件式就成为L1＞L2。
根据设定这样的条件式就能容许来自斜上方的倾斜照射光18的入光。
例如，如图4(A)上的假想线所示，当硬钱币C1向横向最大限度移动并与单侧的横向导板13接触后(t＝0)，即使倾斜照射光18的照射区域处于最小的运送状态，也能容许来自同样斜上方的倾斜照射光18的入光。
但是，当读取对象物像硬钱币C那样极其薄的情况下，由于是用输送带上面进行平行地运送，所以难以使横向导板13的导向面高度L2变低，一旦过于薄，则硬钱币恐怕要上到横向导板13上，这样就得不到原来适宜的导向功能。
由于这点，如图4(B)所示，横向导板13内侧的导向面高度L2设定的要比硬钱币C的高度L1低，与此同时，在横向导板13的内侧(横向导板13)是被切成一个入射光用的倾斜面17，并设置了连结该倾斜17的顶点M1与硬钱币C上面照射对面一侧的顶点M2的倾斜方向的入射界限光L0的入射界限角度θ2，在超过该入射界限角度θ2的范围内设定LED的入射角度θ1。
例如，如果在水平方向的输送带上面与从来自其斜上方的入射角度之间所形成的入射界限角度θ2是30°的情况下，那么来自LED的倾斜照射光18的入射角度θ1可以设定为在于30°的角度。
这种情况下当L1硬钱币的高度L2导向面高度θ1倾斜入射光的入射角度θ2入射界限角度t硬钱币与导板的间隙时，以当t＝0时则 L1＞L2θ1＞θ2当t＞0时则 L1≥L2θ1≥θ2表示，这样，由于有发生t＝0时的可能性，所以条件式成为L1＞L2、θ1＞θ2。
根据设定这样的条件式就能在读取检测区域20内确保整个运送宽度，并在该广范围的读取检测区域20内能够确实可读取照射硬钱币C的上面和其硬钱币的圆形周边部。
另外，这时如图4(B)的假想线所示，当硬钱币C1向横向最大限度移动并与单侧的横向导板13接触后(t＝0)，如果倾斜照射光18的入射界限光L0的入射界限角度θ2是50°的情况下，那么来自LED的倾斜照射光18的入射角度θ1可以设定为大于50°的角度。根据这点，硬钱币C1即使处于偏心(偏光)的运送状态下，也能容许来自斜上方的倾斜照射光18的入光。
以下，就如此构成的硬钱币表面读取装置11的读取工作进行说明。
当硬钱币C装在输送带12上后被引导至读取位置上时，由读取位置上的硬钱币检测传感器S来检测遮挡住光轴光的硬钱币C。这时，根据该传感器S的检测信号由图未示的控制部使硬钱币检测传感器的光电输出形成OFF后，与该OFF连动使两侧的LED14、15形成ON并开始照射。根据这点，硬钱币C的上面就被完全照射。
这时，硬钱币C的上面即使从斜上方的LED14、15进行照射，然而由于来自其倾斜方向的倾斜照射光18没有因横向导板13而被遮挡，所以能够确实照射硬钱币C的上面及圆形外周边部的边缘部分。由于这点，从设在读取位置上方的CCD图像传感器能清楚地进行读取，并能完全消除已读取的图像数据的一部分因横向导板13的原因而欠缺的那样不清楚的读取。
另外，硬钱币C通过两侧的横向导板13一边被运送引导到适于读取的横向中央位置上一边被运送到下一阶段。这时，利用此导向面高度L2更上方上形成的倾斜面17也能得到限制硬钱币C被抬起的作用，从而能够实现稳定的硬钱币运送。
根据这样的读取功能就能提高币种其他硬钱币的读取精度，不需要在能够正确地读取硬钱币的大小的宽度基础上额外扩大运送宽度，不需扩大读取区域便可实现读取装置的小型化，并由此可降低成本。
尤其是，由于在清楚地照射硬钱币周边的边缘部后能取得图像，所以即使在识别大小近似的其他币种硬钱币时，由于两检测数据是标准离差所以不生产生一部分出现重叠那样的重合检测区域，因此能明确地区分各种硬钱币并能得到高精度的识别性能。
图5是表示使用了硬钱币表面读取装置11的试验结果，在使用该硬钱币表面读取装置11来识别大小不同的Φ20的小直径硬钱币51和Φ25大直径硬钱币52这两硬钱币51，52的情况下，将两硬钱币的图像数据进行比较后，其两硬钱币51，52各自图像数据的标准离差与正规值相比是用±2mm这一比较小范围的标准离差解决的。
因此，由于在两硬钱币的标准离差范围内的图像数据不会重叠，且不会产生不能识别的重合检测区域，所以被看作是确实能提高识别精度。
如上所述，即使从斜上方照射硬钱币的上面，但由于来自其倾斜方向的照射光未因横向导板而被遮挡，所以，通过运送横向确实能照射到各个角落，这样就能使运送横向的整体确保其成为读取检测区域。由于这点就能够确实地照射并清楚地读取硬钱币上面和硬钱币周边部。尤其是，从试验结果例子中也能得知，由于在清楚地照射硬钱币周边部的边缘部分后能取得图像，所以即使是大小近似的硬钱币，因不会产生重合检测区域，因而可清楚地进行区分并能得到高精度的识别性能。
在本发明与所述一实施例结构的对应中，该发明涉及的介质表面读取装置与实施例涉及的硬钱币表面读取装置11对应，以下同样是运送装置与输送带12对应，介质与硬钱币C、C1对应，读取装置与CCD图像传感器16对应，倾斜照射装置与左右的LED14、15对应，横(向)导向装置与横向导板13对应等，根据本发明的权利要求中表示的技术思想都能应用，并且不只限定于所述一实施例的结构。
根据本发明，由于确实能读取地照射介质的上面及其周边部并能使介质的整个运送宽度确保其成为读取检测区域，所以能实现可靠性较高的读取。
权利要求
1.一种介质表面读取装置，是一种对载于运送装置的运送面上并被运送的介质的上面进行照射，由读取装置读取所述被照射照射的介质上面的边缘部分的介质表面读取装置，其特征在于具有从与所述读取装置的读取位置相对应的斜上方照射被所述运送装置运送的介质的上面及介质的周边部的各边缘部分的倾斜照射装置、和容许从所述倾斜照射装置倾斜照射介质的上面及介质的周边部，并在运送的横向方向上引导介质的横向导向装置。
2.根据权利要求1所述的介质表面读取装置，其特征在于把所述横向导向装置的导向上面的高度设定为低于所述介质的高度。
3.根据权利要求1或2所述的介质表面读取装置，其特征在于所述横向导向装置是，把面向所述横向导向部件的朝向介质侧的导向侧面高度设置为低于所述介质上面的高度，并且在所述导向部件的面向介质一侧的导向侧面上形成为了通过所述倾斜照射装置照射的入射光的倾斜面，设定来自连结所述倾斜面顶点与所述介质上面的照射对面侧顶点之倾斜方向的入射界限角度，设定所述倾斜照射装置的入射角度使其超过该入射界限角度。
4.一种介质表面读取装置，是一种对载于运送装置的运送面上并被运送的介质的上面进行照射，由读取装置读取所述被照射照射的介质上面的边缘部分的介质表面读取装置，其特征在于具有将照射光从与所述读取装置的读取位置相对应的斜上方来照射被所述运送装置的介质上面及介质周边部刻印图形的光源、和容许所述光源倾斜照射介质的上面及介质的周边部的设置在沿着该介质运送横向端部上的导向部件，设置所述导向部件，使其不遮挡来自所述光源的照射光并能够使照射光照射所述介质的上面的刻印图形或形状。
5.根据权利要求4所述的介质表面读取装置，其特征在于把所述导向部件的朝向介质一侧的导向侧面的高度设置为低于所述介质的高度。
6.根据权利要求4或5所述的介质表面读取装置，其特征在于所述横向导向部件，把导向部件上面的高度设置为低于所述介质上面的高度，并且形成使所述光源的入射光通过的倾斜面，设定连结所述倾斜面顶点与所述介质上面的照射对面侧顶点的倾斜方向上的入射界限角度，设定所述光源的入射角度使其不超过该入射界线角度。
全文摘要
本发明提供一种介质表面读取装置，是一种通过对装载于运送装置的运送面上且被运送的介质的上面进行照射，由读取装置来读取所述被照射的介质的上面的边缘部分，从而实现对介质表面的读取的装置，其特征是，具有从与所述读取装置的读取位置相对应的斜上方照射被所述运送装置运送的介质的上面及介质四周部的各边缘部分的倾斜照射装置、和容许从所述的倾斜装置上倾斜照射介质的上面及介质的周边部、并在该介质的运送横向方向上引导该介质的横向导向装置。在读取介质表面时，通过设置可清楚地照射其介质表面边缘部分的倾斜照射装置，拉长适于取得图像的斜影，从而可高精度、清楚地进行读取。
文档编号G07D5/00GK1426026SQ0215588
公开日2003年6月25日 申请日期2002年12月13日 优先权日2001年12月14日
发明者由利正树, 三田胜也 申请人:欧姆龙株式会社