[发明专利]成像单元和硬币识别装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种成像单元和硬币识别装置。

本申请要求2011年3月30日提交的日本专利申请No.2011-076340的优先权，该专利申请的内容通过引用结合于此。

背景技术

已知的硬币识别装置对硬币的表面成像，并根据所获得图像中出现的硬币表面的不平图案识别硬币。此类硬币识别装置在传送路径上连续传送多个硬币，且当硬币通过设置在传送路径上的成像位置时，成像单元对硬币成像。该成像单元包括发出照亮硬币表面的照明光的光源，和接收硬币表面所反射的反射光的成像器(例如，参见首次公开号为H09-319911的日本未审查专利申请(以下称为专利文件1)和首次公开号为H06-150104的日本未审查专利申请(以下称为专利文件2))。

在专利文件1所公开的成像单元中，光源配置成远离硬币表面的法线方向，且成像器配置在硬币表面的法线方向上。光源所发出的照明光倾斜地入射至硬币的表面，且该成像器主要接收由该硬币表面的不平图案(unevenness pattern)的边缘部反射的发射光。通过该成像单元获得的图像中的硬币表面的不平图案的边缘部和其它部分之间产生了差异(contrast)。然而，由于成像单元通过成像单元接收硬币表面的不平图案的边缘部反射的反射光，因此很难检测硬币表面的磨损状态和颜色。

在专利文件2所公开的成像单元中，发出平行光的表面光源用作该光源。该表面光源配置在硬币表面的法线方向上。半反射镜(half mirror)配置在该表面光源和硬币之间。成像器配置在沿硬币表面的法线方向行进且由该半反射镜反射的光束的光路。该表面光源发出的照明光(平行光)通过半反射镜垂直地入射至硬币表面上。该成像器接收主要由除不平图案的边缘部外的硬币表面反射并且由半反射镜所反射的反射光。通过该成像单元获得的图像中的硬币表面的不平图案的边缘部和其它部分之间产生了差异。此外，通过该成像单元，还可以能检测硬币表面的磨损状态和颜色。

然而，在专利文件2中所公开的成像单元中，在硬币表面严重磨损或硬币表面为漫射表面的情况中，该硬币表面的亮度整体不足。因此，所获得的图像中的硬币表面的不平图案的边缘部和其它部分之间的差异变得不明显，有时不能进行识别。作为这种情况的解决方案，根据硬币的表面性质调节光源的输出导致了多个硬币连续成像的硬币识别装置中识别处理速度的下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种成像单元，保持光源的输出不变的同时，能可靠地捕获物体表面的不平图案而不受到该物体表面的性质的影响。本发明的另一目的是提供一种硬币识别装置，其具有极好的识别处理速度。

根据本发明的成像单元对表面上具有不平图案的物体进行成像。该成像单元包括：表面光源，该表面光源发出不变输出的照明光照亮该物体的表面；成像器，该成像器接收物体表面反射的反射光；和分光器，该分光器配置在表面光源发出的照明光和入射至成像器的反射光彼此相交的位置处。表面光源发出的照明光经由分光器入射至物体的表面。物体表面反射的反射光经由分光器入射至成像器。入射至物体表面的照明光包括散射光和垂直入射至该物体表面的平行光。

根据本发明的硬币识别装置包括：传送硬币的传送单元；上述成像单元，成像单元对传送单元传送的硬币的表面进行成像；和识别单元，识别单元基于成像单元所获取的图像对硬币进行识别。

根据本发明，成像单元发出包括平行光和散射光的照明光至物体的表面。通过散射光确保了基板的全部表面的亮度，并且由此通过平行光在该基板表面的不平图案的边缘部和该基板表面的其它部分之间产生的差异变得明显。因此，当保持光源的输出不变时，能够可靠地捕获该物体表面的不平图案而不受到其表面性质的影响。此外，根据包括成像单元的硬币识别装置，可保持其识别处理速度。

附图说明

图1示出了用于描述本发明的实施例的硬币识别装置的一个示例。

图2示出了图1中的硬币识别装置的识别系统的方框图。

图3示出了图1中的硬币识别装置的成像单元，其为用于描述本发明的实施例的成像单元的一个示例。

图4示出了图3中的成像单元的表面光源的一个示例。

图5示意性地示出入射至硬币表面的照明光和硬币表面反射的反射光。

图6示出了图3中的成像单元的变型示例。

图7示出了用于描述本发明的实施例的成像单元的另一示例。

图8A示出了通过对硬币的表面成像所获得的图像的第一亮度分布。

图8B示出了通过对硬币的表面成像所获得的图像的第二亮度分布；