JP2000293665A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像入力装置において、外形が大きくならず
に対象物体から拡散反射光のみを受けることができ、濃
淡の大きい画像検出を可能とする。 【解決手段】 光源７と対象物体４の間に光を透過する
光透過物体９を有し、光源７から光透過物体９の直前ま
での光軸の方向と光透過物体９から対象物体４までの光
軸の方向を異ならせて、対象物体４に斜めに光を照射す
ることで、対象物体４の凹凸部からの拡散反射光のみを
カメラ１１で受光し得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対象物体からの反
射光を受光して、物体の有無又は判断をする画像入力装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像入力装置は、図１０
に示されるように、対象物体４に所定の入射角θ２で光
を照射する光源７と、その光軸上に設けたレンズ８と、
対象物体４に対する垂直線３１上に光像をパターンとし
て捕える検出器例えばカメラ１１が同一の筐体２８内に
配設されたものでなり、対象物体４を光源７からの光で
照射し、対象物体４のもつ平面形状物体特性、例えば表
面の凹凸部からの拡散反射光１０をカメラ１１で検出す
る。ここに、対象物体４の凹凸が拡散反射光１０に強弱
を生じさせ、それが濃淡パターンとなって得られる。

【０００３】ところが、光源７からの対象物体４へ光を
投射する入射角θ２が小さく設定された場合、図１１に
示したように、カメラ１１の受光軸３１（前記垂直線と
同じ）と正反射光３０が接近し、正反射光３０が拡散反
射光１０と共に検出され、凹凸部による濃淡が明瞭に得
られなくなる。

【０００４】他方、図１２に示すように、光源７からの
対象物体４へ光を投射する入射角θ３が大きく設定され
た場合、カメラ１１の受光軸３１と正反射光３０が離間
し、正反射光３０が検出されずに拡散反射光１０のみが
得られ凹凸部による濃淡が明瞭に得られる。ただし、カ
メラ１１の受光面が同一高さにある場合で、高さが異な
ると異なる結果を得る場合もある。

【０００５】しかし、光源７からの入射角θ３を大きく
設定しようとすると、光源７、レンズ８を、カメラ１１
から遠く離れて配置しなければならず、筐体２８が、図
１３に示したように、光源７とレンズ８の配置方向に長
くなり（点線で囲んだ部分）、設置スペースなどによっ
て外形が制限を受ける装置、例えばＡＴＭ、コイン自動
識別機、両替機、自動券売機などの省力機器で採用する
ことが困難となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の両者
の課題を解決し、外形が大きくなることなく検出物体か
らの拡散反射光を主として受けることができ、対象物体
の凹凸から濃淡の大きい画像検出が可能な画像入力装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光源と対象物体の間に配設された光を透過
する光透過物体と、前記対象物体からの反射光を受光す
る受光手段とを有した画像入力装置において、光源から
前記光透過物体の直前までの光軸の方向と前記光透過物
体から対象物体までの光軸の方向とを異ならせ、前記対
象物体と前記光透過物体の間の距離を調節する調整手段
を備えたものである。

【０００８】この構成においては、従来例と同じ位置に
光源を配置しても、より対象物体に斜めに照射でき、対
象物体の凹凸部からの拡散反射光のみを受光手段で検出
することが可能で、装置の小型化を図ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１及び図２は第１実施例
による画像入力装置を示す。筐体１は固定台２と移動体
３とから成り、固定台２に対して移動体３がスライド移
動自在に挿入され、固定台２の下方には、対象物体４を
移動自在に置くための空間部５が形成され、移動体３の
内部には、対象物体４を照射する２組の光源７と、光源
７の光軸線上に配置された２組のレンズ８と、レンズ８
を介して光源７からの光を対象物体４に大きな入射角θ
４でもって投射するように光を屈折透過させる物体９
（以下、光透過物体という）と、対象物体４から拡散反
射光１０を受光するカメラ１１が装着されている。

【００１０】光源７は、その光軸が移動体３の移動方向
と平行となるよう移動体３に装着されている。例えば移
動体３が上下方向に移動される場合には、光源７の光軸
は垂直に向けて配置される。

【００１１】レンズ８は、光源７からの光を平行な光に
変換する、例えばコリメータレンズ８を用いる。レンズ
８は光源７の光軸線上とレンズ８の光軸が一致するよう
移動体３に装着される。なお、光源７とレンズ８は別個
に移動体３の内壁に装着される場合と、光源７とレンズ
８をユニット化し、ユニット化された物が移動体３の内
壁に装着される場合とがある。ユニット化する方が光源
７とレンズ８の光軸が合わせ易くなり有利である。ま
た、光源７とレンズ８とカメラ１１を固定台２に取り付
け、光透過物体９のみを移動体３に取り付けた構成とす
ることも可能である。

【００１２】光透過物体９は、該物体への入射光の入射
角に対し、出射光が対象物体４への入射角を大きくする
分解能をもつ、例えばプリズムのようなものを用いる。
本実施例のプリズムは円錐台形状又は楔形状とされてい
る。光透過物体９は、調整手段６を、操作することで移
動体３の移動に伴って移動する。

【００１３】調整手段６は、調整用つまみ６１が固定台
２に貫通された穴に回動可能に挿入され、調整用つまみ
の突出軸の一端に歯車１２が固定され、移動体３の内部
に多数の鋸歯状の溝部１４が形成され、前記溝部１４に
歯車１２が噛み合わされ、調整用つまみ６１の回動操作
に伴って移動体３が移動調整される構造となっている。
なお、移動体３の自由降下を防止するロック手段を設け
ると一層よい。

【００１４】本実施例によれば、対象物体４と装置の間
の距離を調整できるので、対象物体４の凹凸部からの拡
散反射光のみを、より顕著に検出することができる。

【００１５】移動体３に設けられる光源７と光透過物体
９の配置構成などは種々のものが考えられる。以下に各
種実施例を説明する。

【００１６】図３は、第２実施例を示す。本実施例で
は、光透過物体として、直角二等辺三角形からなる通常
のプリズム１５を用いている。移動体３内に１個の光源
７と、光源７の下方に向けた光軸上にレンズ８と、直角
二等辺三角形の底辺を光源７からの光の受光面とする直
角二等辺三角形のプリズム１５が光源７の光軸上に設け
られ、かつ対象物体４からの拡散反射光１０を受光する
カメラ１１の受光軸が前記光源７の光軸と平行になるよ
うにカメラ１１が装着されている。調整手段は図示して
いない。

【００１７】本実施例によれば、外形に制限がある中
で、対象物体４に対して大きな入射角で光を照射できる
ため、対象物体４の凹凸部からの拡散反射のみを検出す
ることができ、カメラ１１の撮像により対象物体４の凹
凸情報が顕著な濃淡で得られる。また、全体形状の小型
化が図れる。

【００１８】図４は第３実施例を示す。本実施例では、
移動体３が装置全体を覆うカバーとなり、その内部に光
源７、レンズ８、光透過物体９としての楔形状のプリズ
ム及びカメラ１１の受光面が光源７の下方に向けた光軸
に沿って装着されている。カメラ１１の近傍に光源７、
レンズ８および光透過物体９としてのプリズムを配置で
きるので、外形の小型化が実現でき、しかも対象物体４
に対して大きな入射角で光照射が可能となる。

【００１９】本実施例によれば、移動体３がカバーを持
つために、ほこりなどの侵入を防ぐことができ、また、
カバーと光透過物体９としてのプリズムを一体化してい
るため、部品数の削減が可能となる。

【００２０】図５は第４実施例を示す。本実施例では、
複数個の光源７がリング形状に配置されており、光透過
物体としては直角二等辺三角形のプリズム１５を用いて
いる。それぞれの光源７に対し、レンズ８、プリズム１
５の配置は前述と同様である。移動体３としてのカバー
３とプリズム１５が一体化している場合は、図６に示す
ように、プリズム１５をカバー部材３′により覆う。

【００２１】本実施例によれば、複数個の光源７がリン
グ形状に配置されているので、対象物体４に多くの方向
から光を投射でき、プリズム１５などの移動も伴って対
象物体４の凹凸部による拡散反射光１０のみがより顕著
に検出できる。

【００２２】図７乃至図９は、第５実施例を示す。本実
施例は、画像入力装置をコイン識別機に適用したもので
ある。図７において、コイン識別機１７は、コインの投
入口１８から投入されたコインをコイン搬送コンベヤ２
３で搬送し、画像入力装置１９でコインの真偽や通貨単
位を識別するものである。画像入力装置１９からの識別
信号に基づき搬送されてきたコインが偽であると判断さ
れた場合には、偽コイン搬送コンベヤ２４にコインを移
動させ偽コイン収納ユニット２１へ収納させ、他方、真
であると判断された場合には、通貨単位を判断して、通
貨単位毎のコイン搬送コンベヤ２５にコインを移動さ
せ、通貨単位毎に仕切られた収納ユニット２０へ収納さ
せる。

【００２３】通貨単位毎に仕切られた収納ユニット２０
には重量計が設けられ、図示していない制御装置に通貨
単位ごとの重量計の検出信号が伝送され、制御装置内に
記憶された通貨単位毎の１枚当たりの単位重量で除算さ
せることで、通過単位毎の枚数が演算され、図９に示す
ような、表示パネル２２に通貨単位毎の枚数を表示す
る。

【００２４】画像入力装置１９は、図８に示すように、
前述の第１実施例と同等の構成を有する。画像入力装置
１９においては、コイン１６の表面の凹凸部にリング状
に配置された光源７からの光がレンズ８と楔形状の光透
過物体９としてのプリズムを介して照射され、コイン１
６から反射される拡散反射光１０がカメラ１１で捕えら
れ、凸部での強い拡散反射光と凹部での弱い拡散反射光
で生じる濃淡が得られ、この濃淡のパターンによってコ
インの真偽や通貨単位が識別される。

【００２５】本実施例に係るコイン自動識別機によれ
ば、コイン表面の凹凸を見ているため、大きさ、重さが
同じでも本物か否か、コインの種別をも無接触で識別す
ることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の画像入力装置によれば、光源か
ら光透過物体直前までの光軸の方向と光透過物体から対
象物体までの光軸の方向を異ならせ、外形を大きくする
ことなく、より対象物体に斜めに照射することができ、
従って、対象物体の凹凸部からの拡散反射光のみを検出
することができ、濃淡の大きい画像データが得られ、か
つ、装置の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による画像入力装置の正
面図である。

【図２】同装置の側面図である。

【図３】第２実施例による画像入力装置の正面図であ
る。

【図４】第３実施例による画像入力装置の正面図であ
る。

【図５】第４実施例による画像入力装置の正面図であ
る。

【図６】同実施例におけるプリズムの斜視図である。

【図７】第５実施例に係るコイン自動識別機の構成図で
ある。

【図８】同コイン自動識別機に用いられている画像入力
装置の構成図である。

【図９】同上コイン自動識別機のパネルの表示例を示す
平面図である。

【図１０】従来の画像入力装置の構成図である。

【図１１】入射角が小さい場合の対象物体からの反射光
を示す図である。

【図１２】入射角が大きい場合の対象物体からの反射光
を示す図である。

【図１３】従来装置で入射角を大きくとった場合の構成
図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 固定台 ３ 移動体 ４ 対象物体 ６ 調整手段 ７ 光源 ９ 光透過物体 １１ カメラ（受光手段） １５ プリズム（光透過物体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 速美 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 3E002 AA04 BD05 EA01 3E041 AA10 BA11 BA20 BB03 BC06 EA01 5B047 AA30 BA02 BB06 BC05 BC12 BC30

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と対象物体の間に配設された光を透
   過する光透過物体と、前記対象物体からの反射光を受光
   する受光手段とを有した画像入力装置において、 光源から前記光透過物体の直前までの光軸の方向と前記
   光透過物体から対象物体までの光軸の方向とを異なら
   せ、前記対象物体と前記光透過物体の間の距離を調節す
   る調整手段を備えたことを特徴とする画像入力装置。