專利名稱：圖像傳感器、識別裝置及其修正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及識別裝置，尤其涉及具有反射型圖像傳感器的識別裝置。
背景技術(shù)：
識別裝置的圖像傳感器將從光源發(fā)出的光照射到對象物上，通過檢測其透射光或者其反射光來識別對象物。識別裝置的光源通常會隨著使用而劣化，因此，若比較剛剛開始運行識別裝置時和運行經(jīng)過了相當(dāng)長的期間時，即使檢測相同的對象物，檢測值有時也不同。例如，當(dāng)將識別裝置用于ATM(Automated Teller Machine自動取款機(jī))那樣的紙張類識別裝置的情況下，若比較剛剛開始運行時和運行經(jīng)過了相當(dāng)長的期間時，即使檢測相同紙幣，檢測值也不同。因此，紙幣的識別精度下降，有可能給存款業(yè)務(wù)帶來障礙。為了防止該問題，可以考慮對運行經(jīng)過了相當(dāng)長的期間之后的檢測值進(jìn)行修正，用修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別。此外，該問題不是紙張類識別裝置固有的問題，而是大部分具有圖像傳感器的識別裝置所具有的問題。
作為現(xiàn)有的反射型圖像傳感器/識別裝置的修正方法，在日本特開2000-232555號公報中有如下內(nèi)容在原稿面上的未放置對象物的地方、例如原稿面的端部放置基準(zhǔn)原稿，基于該基準(zhǔn)原稿的檢測值修正對象物的檢測值。另外，在日本特開平7-38751號公報中有如下內(nèi)容使成為基準(zhǔn)的修正板可移動，使修正板在原稿面上移動，基于其檢測值修正對象物的檢測值。還有如下內(nèi)容在原稿面上放置基準(zhǔn)原稿，基于其檢測值修正對象物的檢測值。還有如下內(nèi)容將原稿面本身做成白色來作為基準(zhǔn)原稿面，基于該基準(zhǔn)原稿面的檢測值修正對象物的檢測值。
但是，在原稿面上的未放置對象物的位置放置基準(zhǔn)原稿的修正方法中，在放置對象物的位置例如原稿面的大致中央、和放置基準(zhǔn)原稿的位置例如原稿面端部之間，在存在因位置不同所引起的光量的不均勻或者各個受光元件的靈敏度的偏差時，不能正確地進(jìn)行修正。在可移動作為基準(zhǔn)的修正板的修正方法中，需要新設(shè)置可移動的修正板。在原稿面上放置基準(zhǔn)原稿的方法中，必須暫時停止識別裝置的運行，運行損耗較大。在將原稿面本身作為基準(zhǔn)原稿面的方法中，例如在ATM中紙幣在原稿面上輸送，因此，有時會弄傷原稿面或污染原稿面。如果將弄傷的原稿面或污染的原稿面，作為基準(zhǔn)原稿面則不能正確地進(jìn)行修正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)上述課題，其目的在于，解決上述現(xiàn)有的課題，簡便地進(jìn)行反射型圖像傳感器/識別裝置的修正/校準(zhǔn)。
為了解決上述課題的至少1個，本發(fā)明提供一種識別對象物的圖像傳感器。本發(fā)明所涉及的圖像傳感器包括支承部，用于支承對象物；光源，照射用于識別上述對象物的光，與上述支承部相對置地配置；受光部，配置在相對于上述支承部與上述光源相同一側(cè)，具有受光元件；光閘(shutter)部，配置在上述光源和上述支承部之間，使從上述光源到上述支承部的光透射或反射；以及光閘控制部，對上述光閘部進(jìn)行控制，以便在校準(zhǔn)上述受光部時使來自上述光源的光反射。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的圖像傳感器，具有配置在光源和支承部之間并使從光源到支承部的光透射或反射的光閘部，該光閘部進(jìn)行控制，以便在校準(zhǔn)受光部時使來自光源的光反射，因此，能夠簡便地進(jìn)行圖像傳感器的修正/校準(zhǔn)。
本發(fā)明所涉及的圖像傳感器也可以在相對于支承部與受光部相反一側(cè)還具有第2光源。對于不僅包括反射型圖像傳感器而且還包括透射型圖像傳感器的、ATM那樣的紙頁類識別裝置的圖像傳感器，也能夠簡便地進(jìn)行修正/校準(zhǔn)。
本發(fā)明所涉及的圖像傳感器受光部由2個以上的受光元件構(gòu)成。例如，在用于紙頁類識別裝置時，作為對象物的紙幣的寬度較寬，因此，優(yōu)選的是受光部具有2個以上的受光元件。
本發(fā)明所涉及的圖像傳感器也可以為，受光部由1個以上的受光元件構(gòu)成，上述受光元件能在圖像傳感器的主掃描方向移動。通過該結(jié)構(gòu)，能夠消除由受光元件本身引起的靈敏度偏差。
在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器中，光閘部也可以是液晶光閘。如果是液晶光閘，則沒有機(jī)械可動部，能夠容易地以電的方式控制光閘部的透射狀態(tài)/反射狀態(tài)。
用于本發(fā)明所涉及的圖像傳感器的液晶光閘的液晶也可以是膽甾醇型液晶。如果是膽甾醇型液晶，則對于夾住液晶的板可使用玻璃板而不使用偏光板，因此，能夠增多透射液晶光閘部的光的光量。
本發(fā)明所涉及的圖像傳感器還包括修正值計算部，在校準(zhǔn)時，使用由上述受光部檢測出的檢測值和預(yù)先準(zhǔn)備的基準(zhǔn)值，計算修正值；以及修正部，使用上述計算出的修正值，對由上述受光部檢測出的檢測值進(jìn)行修正，并輸出。通過該結(jié)構(gòu)，能夠簡便地進(jìn)行圖像傳感器的修正/校準(zhǔn)。
本發(fā)明所涉及的識別裝置包括上述圖像傳感器；發(fā)光控制部，至少控制上述光源的點亮或熄滅以及光量；圖像處理部，對由上述受光部檢測出的檢測值進(jìn)行處理；修正值計算部，在校準(zhǔn)時，使用由上述圖像處理部所處理的檢測值和預(yù)先準(zhǔn)備的基準(zhǔn)值，計算修正值；存儲部，存儲有由上述圖像處理部處理過的檢測值和由上述修正值計算部計算出的上述修正值；以及修正部，使用上述修正值，對由上述受光部檢測出的檢測值進(jìn)行修正，并輸出。本發(fā)明不僅能夠以作為圖像傳感器的方式實施，而且還能夠以使用該圖像傳感器的識別裝置的方式實施。
本發(fā)明所涉及的識別裝置的修正方法是具有照射支承部的光源、在支承部和光源之間能切換為反射狀態(tài)或透射狀態(tài)的光閘部的識別裝置的修正方法，所述修正方法包括下述步驟將上述光閘部切換為反射狀態(tài)，檢測上述反射光，與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，計算修正值；將上述光閘部切換為透射狀態(tài)，檢測對象物，使用上述修正值，對由上述受光部檢測出的檢測值進(jìn)行修正并輸出。本發(fā)明不僅能夠以作為圖像傳感器、識別裝置的方式實施，而且還能夠以識別裝置的修正方法的方式實施。


圖1是表示用于本實施例的ATM的功能模塊的說明圖。
圖2是表示紙幣鑒別部的功能的框圖。
圖3是詳細(xì)說明圖像傳感器、傳感器控制部以及圖像處理部的框圖。
圖4是示意地表示本實施例所涉及的圖像傳感器的側(cè)面的說明圖。
圖5是示意地表示本實施例所涉及的圖像傳感器的正面的說明圖。
圖6是本實施例所涉及的圖像傳感器的立體圖。
圖7是表示用于本實施例的液晶光閘(liquid crystal shutter)的結(jié)構(gòu)的一例的說明圖。
圖8是表示本實施例所涉及的具有圖像傳感器的ATM運行之前的動作的流程圖。
圖9是表示從運行ATM開始到運行結(jié)束為止的動作的流程圖。
圖10是存儲初始數(shù)據(jù)時執(zhí)行的流程圖。
圖11是詳細(xì)表示求出識別紙幣前的修正值時的處理的流程圖。
圖12是詳細(xì)表示識別紙幣的處理的流程圖。
圖13是示意地表示變形例2所涉及的圖像傳感器的側(cè)面的說明圖。
圖14是變形例2所涉及的圖像傳感器的正視圖。
圖15是變形例2所涉及的圖像傳感器的立體圖。
圖16是表示使用膽甾醇型液晶的液晶光閘的說明圖。
圖17是將液晶光閘做成3層構(gòu)造時的概略圖。
圖18是示意地表示采用電泳的光閘的側(cè)面的說明圖。
圖19是示意地表示采用電泳的光閘的上面的說明圖。
圖20是示意地表示采用電泳的光閘的上面的說明圖。
具體實施例方式
以下，基于實施例按照以下順序說明本發(fā)明的實施方式。
A.ATM1的結(jié)構(gòu)B.圖像傳感器10的結(jié)構(gòu)C.圖像傳感器10的識別動作D.液晶光閘17的結(jié)構(gòu)E.ATM1的動作F.變形例A.ATM1的結(jié)構(gòu)
參照圖1說明本實施例的ATM1。圖1是表示本實施例的ATM1的功能的框圖。ATM1具有ATM控制部2、紙幣存取口3、卡讀取器4、打印機(jī)5、顯示板6以及紙幣存取機(jī)構(gòu)部7。ATM控制部2控制卡讀取器4、打印機(jī)5以及顯示板6等ATM1和使用者之間的接口。ATM控制部2例如將取款卡的認(rèn)證信息、存入ATM1的存款金額等發(fā)送給中央主計算機(jī)44，從中央主計算機(jī)44接收是否通過認(rèn)證、存款余額等信息。紙幣存取口3是ATM1的使用者存入紙幣、取出紙幣的存取口?？ㄗx取器4讀取插入ATM1的取款卡。打印機(jī)5打印存折或打印憑條。顯示板6顯示由ATM控制部2給使用者的消息，例如存款額、取款額、帳戶余額、轉(zhuǎn)帳目的地等。另外，顯示板6還兼作操作板，ATM1的使用者對顯示板進(jìn)行例如存款操作和取款操作。
紙幣存取機(jī)構(gòu)部7具有紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8、紙幣鑒別部33以及保險箱9。紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8接收來自ATM控制部2的指令，控制紙幣存取機(jī)構(gòu)部7的動作，并且將由紙幣鑒別部33識別出的紙幣面額數(shù)據(jù)發(fā)送到ATM控制部2。紙幣鑒別部33用于識別紙幣的面額和/或真假。保險箱9收存所存入的紙幣，或者預(yù)先準(zhǔn)備并收存取出用紙幣。保險箱9通常準(zhǔn)備有多個，取出用紙幣按面額收存在不同的保險箱9中。
使用圖2說明紙幣鑒別部33。圖2是表示紙幣鑒別部33的結(jié)構(gòu)的框圖。紙幣鑒別部33具有傳感器組34、傳感器控制部35、中央處理裝置(以下稱作“CPU”)36、存儲部37、非易失性存儲部38、通信控制部39以及圖像處理部20。
傳感器組34除圖像傳感器10外還具有各種傳感器。傳感器控制部35除控制圖像傳感器10外還控制紙幣鑒別部33的各種傳感器。CPU36是紙幣鑒別部33的中樞，控制紙幣鑒別部33的動作。CPU36使用圖像傳感器10所讀出的數(shù)據(jù)，計算修正值，比較修正處理后的數(shù)據(jù)和紙幣數(shù)據(jù)，執(zhí)行識別動作，并根據(jù)需要進(jìn)行修正處理等各種運算/數(shù)據(jù)處理。
存儲部37臨時存儲求出修正值時使用的比較用數(shù)據(jù)、修正值、修正處理后的數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。非易失性存儲部38是可擦寫的非易失存儲器，除ATM出廠時的初始數(shù)據(jù)、紙幣數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)外，還存儲用于控制傳感器控制部35的程序。
通信控制部39與紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收，或者接收來自紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8的指令，并傳送給CPU36。圖像處理部20對來自圖像傳感器10的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行修正處理等。
B.圖像傳感器10的結(jié)構(gòu)參照圖3～圖6說明本實施例的圖像傳感器10、傳感器控制部35以及圖像處理部20。圖3是詳細(xì)說明圖像傳感器10、傳感器控制部35以及圖像處理部20的框圖。圖4是示意地表示本實施例所涉及的圖像傳感器10的側(cè)面的說明圖。圖5是示意地表示本實施例所涉及的圖像傳感器10的正面的說明圖。圖6是本實施例所涉及的圖像傳感器10的立體圖。
圖像傳感器10具有紙幣輸送機(jī)構(gòu)11、光源13、受光部15、受光元件16以及液晶光閘17。
紙幣輸送機(jī)構(gòu)11具有紙幣輸送臺12和多個輥21。在紙幣輸送臺12的上側(cè)面具有識別面22，對輸送到識別面22上的紙幣23進(jìn)行識別。多個輥21成對設(shè)置在紙幣輸送臺12的上下，以夾住識別面22，紙幣23被2組輥21夾住，借助于輥21的旋轉(zhuǎn)輸送到紙幣輸送臺12上。
光源13與紙幣輸送臺12的識別面22相對置地配置。光源13線狀地照射紙幣輸送臺12上的識別面22。作為光源13，例如使用白色冷陰極熒光燈或LED。此外，光源的顏色也可以不是白色。
液晶光閘17被配置在識別面22和光源13之間。液晶光閘17用來切換透射光的透射狀態(tài)和反射光的反射狀態(tài)中的任意一種狀態(tài)。
受光部15被配置在相對于識別面22與光源13相同的一側(cè)。在受光部15上線狀地配置有2個以上的受光元件16，受光元件16一次次一條線地檢測從光源13向紙幣23照射的照射光的反射光。作為受光元件16，除可以使用CCD傳感器外，例如還可以使用MOS傳感器、光電二極管等。此外，當(dāng)使用MOS傳感器或光電二極管作為受光元件16時，不能一次一條線地檢測的照射光的反射光，因此，例如從受光元件16的一個端部開始依次檢測。
傳感器控制部35具有發(fā)光控制部14、光閘控制部18以及驅(qū)動部19。發(fā)光控制部14與光源13相連接，控制光源13的點亮/熄滅，并根據(jù)需要控制光源13的光量。光閘控制部18控制液晶光閘17的透射光的透射狀態(tài)和反射光的反射狀態(tài)的切換。驅(qū)動部19與受光元件16連接，驅(qū)動受光元件16的檢測動作。
圖像處理部20與受光元件16連接，對由受光元件16檢測到的檢測值進(jìn)行圖像處理。圖像處理部20具有用于執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換處理的A/D轉(zhuǎn)換器41，所述A/D轉(zhuǎn)換處理是將由受光元件16檢測到的模擬數(shù)據(jù)的檢測值轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。另外，圖像處理部20具有修正部42，該修正部42對由受光元件16檢測到并被轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的檢測值進(jìn)行修正處理。更具體地說，由修正部42所具有的DSP(Digital Signal Processor數(shù)字信號處理機(jī))43執(zhí)行修正處理。此外，在本實施例中由修正部42進(jìn)行修正處理，但也可以由CPU36進(jìn)行修正處理。另外，A/D轉(zhuǎn)換處理也可以由受光元件16進(jìn)行。
C.圖像傳感器10的識別動作參照圖4～圖6說明將液晶光閘17切換為透射狀態(tài)時、即檢測紙幣23時的圖像傳感器10的動作。當(dāng)發(fā)光控制部14點亮光源13時，光閘控制部18將液晶光閘17切換為透射狀態(tài)。借助于輥21的旋轉(zhuǎn)將紙幣23依次輸送到紙幣輸送臺12的識別面22上。來自光源13的光透射液晶光閘17照射紙幣23，由紙幣23反射的反射光到達(dá)受光部15的受光元件16。受光元件16通過驅(qū)動部19成為檢測狀態(tài)，檢測反射光。由于受光元件16被配置成線狀，因此能夠在一次檢測中檢測一條線的反射光。當(dāng)受光元件16檢測一條線的反射光時，輥21旋轉(zhuǎn)輸送一條線的紙幣23。當(dāng)輸送一條線的紙幣23時，受光元件16檢測下一條線的反射光。這樣，在每次通過輥21輸送一條線的紙幣23時，受光元件16就檢測來自紙幣23的一條線的反射光，最終檢測出紙幣23整體的反射光。此外，輥21的旋轉(zhuǎn)既可以是每次讀取反射光時停止旋轉(zhuǎn)的間歇動作，也可以是每次讀取反射光時不停止旋轉(zhuǎn)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
接著，參照圖4～圖6說明將液晶光閘17切換為反射狀態(tài)時、即取得初始數(shù)據(jù)時或計算修正值時圖像傳感器10的動作。當(dāng)發(fā)光控制部14點亮光源13時，光閘控制部18將液晶光閘17切換為反射狀態(tài)。從光源13發(fā)出的光照射液晶光閘17，由反射狀態(tài)的液晶光閘17反射，到達(dá)受光部15的受光元件16。受光元件16通過驅(qū)動部19成為檢測狀態(tài)，檢測上述反射光。由于受光元件16被配置成線狀，因此能夠在一次檢測中取得一條線的值。在取得初始數(shù)據(jù)和計算修正值時，只要取得一條線的檢測值就足夠了，但也可以測定若干次取平均值。因為這樣能夠減小讀取偏差。此外，在光源13能發(fā)出多個波長的光時，或者按照波長具有多個光源13時，優(yōu)選為按照波長檢測反射光。
D.液晶光閘17的結(jié)構(gòu)參照圖7說明液晶光閘17的結(jié)構(gòu)。圖7是表示用于本實施例的液晶光閘17的結(jié)構(gòu)的一例的說明圖。圖7(a)是不對液晶光閘17施加電壓時的說明圖，圖7(b)是對液晶光閘17施加電壓時的說明圖。
液晶光閘17具有夾住液晶25的2張偏光板26、27，偏光板26、27被配置成透射光的振動方向相差90度。偏光板26、27分別具有透明電極28、29，能夠?qū)σ壕?5施加電壓。在透明電極28、29的液晶25一側(cè)配置有取向膜30、31。取向膜30、31具有使相鄰的液晶分子32在一定方向上取向的性質(zhì)。取向膜30、31被配置成液晶分子32的取向方向相差90度。
在不對液晶25、即透明電極28、29之間施加電壓時，如圖7(a)所示，液晶分子32在與取向膜30接觸的地方與取向膜30的取向方向平行地排列，隨著遠(yuǎn)離取向膜30逐漸扭轉(zhuǎn)從而改變方向。在液晶分子32與相對一側(cè)的取向膜31接觸的地方，液晶分子32的方向與取向膜30的取向方向相差90度，與取向膜31的取向方向平行。
當(dāng)光入射到偏光板26時，僅一個方向的振動成分的光透射偏光板26。接著光通過液晶25，借助于液晶分子32的扭轉(zhuǎn)，光的振動方向逐漸扭轉(zhuǎn)。在光到達(dá)偏光板27時，光的振動方向與透射偏光板27的光的振動方向一致，光能夠透射偏光板27。
另一方面，在對液晶25施加了電壓時，如圖7(b)所示，液晶25的液晶分子32的分子的長度方向排列在與偏光板26、27所成的面垂直的方向上而不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
結(jié)果，當(dāng)光入射到偏光板26時，同樣僅一個方向的振動成分的光透射偏光板26，但由于液晶分子32不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，因此，在光通過液晶25期間光的振動方向不變。光到達(dá)偏光板27時光的振動方向與通過偏光板26時光的振動方向相同，與透射偏光板27的光的振動方向相差90度。因此，光不能透射偏光板27而發(fā)生反射。
在液晶光閘17上連接有光閘控制部18。光閘控制部18將液晶光閘17切換為透射狀態(tài)或反射狀態(tài)中的任意一種。即，如果不對液晶25施加電壓，則光閘控制部18使液晶光閘17為透射狀態(tài)，如果對液晶25施加電壓，則光閘控制部18使液晶光閘17為反射狀態(tài)。因此，能夠根據(jù)是否對液晶25施加電壓，容易地以電的方式進(jìn)行液晶光閘17的透射狀態(tài)或反射狀態(tài)的切換。
例如在要檢測紙幣23時，液晶光閘控制部18將液晶光閘17切換為透射狀態(tài)。而在取得初始數(shù)據(jù)時或計算修正值時，液晶光閘控制部18將液晶光閘17切換為反射狀態(tài)。
E.ATM1的動作參照圖8說明從制造ATM1到運行ATM1的處理步驟。圖8是表示本實施例所涉及的具有圖像傳感器的ATM1運行之前的動作的流程圖。以下按照流程圖進(jìn)行說明。
在制造ATM1之后，ATM1的CPU36將初始數(shù)據(jù)存儲到非易失性存儲部38(步驟S100)。這是因為，為了能夠在出廠時可以立即運行ATM1，最好是預(yù)先將初始數(shù)據(jù)存儲到非易失性存儲部38。此外，也可以在ATM1出廠后，例如設(shè)置于銀行后，將初始數(shù)據(jù)存儲到非易失性存儲部38。另外，在出廠后更換電源13時，將初始數(shù)據(jù)存儲到非易失性存儲部38(步驟S110)。這是因為，在更換電源13時，存儲在非易失性存儲部38中的初始數(shù)據(jù)無法使用。另外，將初始數(shù)據(jù)存儲到非易失性存儲部38的詳細(xì)動作將在后面闡述。
參照圖9說明運行ATM1以后的處理步驟。圖9是表示從運行ATM1開始到運行結(jié)束為止的動作的流程圖。當(dāng)為運行時間時啟動ATM1，等待使用者所進(jìn)行的操作。當(dāng)ATM1的使用者例如進(jìn)行存款操作時，位于ATM1內(nèi)的紙幣鑒別部33的CPU36計算修正值(步驟S200)。CPU36若計算出修正值，則執(zhí)行紙幣23的識別(步驟S210)。若紙幣23的識別結(jié)束，則ATM控制部2判斷是否在運行時間內(nèi)(步驟S220)，若在運行時間內(nèi)，則等待下一個使用者的存款操作(步驟S200)。另一方面，在運行時間外時，ATM控制部2停止ATM1的運行(步驟S230)。此外，修正值計算和紙幣識別的詳細(xì)處理將在以下說明。
參照圖10說明ATM1的存儲初始數(shù)據(jù)時的處理步驟。圖10是存儲初始數(shù)據(jù)時(步驟S100或步驟S110)執(zhí)行的流程圖。以下按照流程圖進(jìn)行說明。
ATM1的制造公司的責(zé)任人操作操作板6，將初始數(shù)據(jù)存儲到非易失性存儲部38。當(dāng)責(zé)任人操作操作板6時，由ATM控制部2分析操作內(nèi)容，為了取得初始數(shù)據(jù)向紙幣存取機(jī)構(gòu)部7發(fā)出指令。紙幣存取機(jī)構(gòu)部7的紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8向紙幣鑒別部33的CPU36傳送指令。CPU36向傳感器控制部35的發(fā)光控制部14發(fā)出指令，使光源13點亮，并且，向光閘控制部18發(fā)出指令，將液晶光閘17切換為反射狀態(tài)(步驟S300)。CPU36向驅(qū)動部19發(fā)出指令，使受光元件16處于檢測狀態(tài)，讓受光元件16檢測來自液晶光閘17的反射光(步驟S310)。
圖像處理部20的A/D轉(zhuǎn)換器41將受光元件16檢測到的檢測值(模擬數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(步驟S320)。CPU36判斷檢測值是否包含在預(yù)先存儲在非易失性存儲部38中的初始值的范圍內(nèi)(步驟S330)。當(dāng)檢測值包含在初始值的范圍內(nèi)時，CPU36將檢測值存儲到非易失性存儲部38，作為存儲初始數(shù)據(jù)時(以下稱作“基準(zhǔn)時”)的初始數(shù)據(jù)(步驟S340)。
當(dāng)檢測值未包含在初始值的范圍內(nèi)時，CPU36經(jīng)由通信控制部39向紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8傳送該消息。紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8將檢測值未包含在初始值的范圍內(nèi)的消息傳送給ATM控制部2，ATM控制部2將該消息顯示在顯示板6上(步驟S350)。CPU36向傳感器控制部35的發(fā)光控制部14發(fā)出指令，使光源13熄滅(步驟S360)。此外，當(dāng)將檢測值不在初始值的范圍內(nèi)的消息顯示在顯示板6時，責(zé)任人能夠采取再次更換光源13、或者修理ATM1本身這樣的應(yīng)對措施。
此外，取得初始數(shù)據(jù)時的處理不僅在出廠前進(jìn)行，而且還在更換光源時進(jìn)行(步驟S110)，但處理步驟相同。
參照圖11說明求出修正值的處理步驟。圖11是詳細(xì)表示在運行ATM1后并且識別紙幣前求出修正值時(步驟S200)的處理的流程圖。以下按照流程圖進(jìn)行說明。此外，基準(zhǔn)時的初始值已經(jīng)存儲在非易失性存儲部38。
當(dāng)ATM1的使用者操作操作板6對ATM1進(jìn)行存款操作時(步驟S400)，由ATM控制部2分析操作內(nèi)容，并向紙幣存取機(jī)構(gòu)部7傳送操作內(nèi)容。為了求出修正值，紙幣存取機(jī)構(gòu)部7的紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8向紙幣鑒別部33的CPU36發(fā)出指令。CPU36向傳感器控制部35的發(fā)光控制部14發(fā)出指令，使光源13點亮，向光閘控制部18發(fā)出指令，將液晶光閘17切換為反射狀態(tài)(步驟S410)。CPU36向驅(qū)動部19發(fā)出指令，使受光元件16為檢測狀態(tài)，讓受光元件16檢測來自液晶光閘17的反射光(步驟S420)。圖像處理部20的A/D轉(zhuǎn)換41將受光元件16檢測到的檢測值(模擬數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(步驟S430)。
CPU36判斷檢測值是否包含在預(yù)先存儲在非易失性存儲部38中的比較用數(shù)據(jù)值的范圍內(nèi)(步驟S440)。當(dāng)檢測值包含在比較用數(shù)據(jù)值的范圍內(nèi)時，CPU36將檢測值存儲到存儲部37作為求出修正值時的比較用數(shù)據(jù)(步驟S450)。
CPU36從非易失性存儲部38讀出初始數(shù)據(jù)，從存儲部37讀出比較用數(shù)據(jù)，來計算修正值(步驟S460)。CPU36判斷計算出的修正值是否包含在預(yù)先存儲在非易失性存儲部38中的修正值的范圍內(nèi)(步驟S470)。當(dāng)計算出的修正值包含在修正值的范圍內(nèi)時，CPU36將計算出的修正值存儲到存儲部37(步驟S480)，轉(zhuǎn)移到識別紙幣23的動作。
另一方面，當(dāng)檢測值未包含在比較用數(shù)據(jù)值的范圍內(nèi)，或者計算出的修正值未包含在修正值的范圍內(nèi)時，CPU36將該消息經(jīng)由通信控制部39傳送給紙幣存取機(jī)構(gòu)部7的紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8。紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8將該消息傳送給ATM1的ATM控制部2，ATM控制部2在顯示板6上顯示ATM1發(fā)生了故障的消息(步驟S490)。ATM1的使用者可以根據(jù)顯示板6上的顯示了解ATM1發(fā)生了故障，能夠采取呼叫銀行職員等應(yīng)對措施。此外，在顯示板6上顯示ATM1發(fā)生了故障的消息時，也可以由ATM控制部2發(fā)出警報，向職員報知ATM1發(fā)生了故障的情況。
此外，不僅可以在使用者使用ATM1時，而且，例如還可以在使用者和下一個使用者之間的時間，或者例如1天進(jìn)行一次的檢查時，執(zhí)行從步驟400到步驟490的處理步驟。此時，即便在計算出的修正值包含在修正值的范圍內(nèi)的情況下，也可以在計算出的修正值和修正值的范圍內(nèi)的差較小時，發(fā)出警報報知職員。由于當(dāng)使用者使用期間ATM1發(fā)生故障時，將給使用者帶來麻煩，因此，在有可能發(fā)生故障時，能夠采取停止使用ATM1等措施。
參照圖12說明紙幣鑒別部33識別紙幣23時的處理步驟。圖12是詳細(xì)表示識別紙幣23的處理的流程圖。以下按照流程圖進(jìn)行說明。在CPU36將修正值存儲到存儲部37(步驟S480)后，繼續(xù)進(jìn)行以下動作。
CPU36從存儲部37讀出修正值，向傳感器控制部35的發(fā)光控制部14發(fā)出指令，使得根據(jù)修正值來調(diào)整光源13的光量，并且，向光閘控制部18發(fā)出指令，將液晶光閘17切換為透射狀態(tài)(步驟S500)。CPU36使輥21旋轉(zhuǎn)，將紙幣23輸送到識別面22(步驟S510)。CPU36向驅(qū)動部19發(fā)出指令，使受光元件16為檢測狀態(tài)，讓受光元件16檢測來自紙幣23的反射光(步驟S520)。
圖像處理部20的A/D轉(zhuǎn)換器41將受光元件16檢測到的檢測值(模擬數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。CPU36將修正值發(fā)送給圖像處理部20的修正部42。修正部42使用修正值對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行修正處理(步驟S530)。CPU36將修正處理后的數(shù)據(jù)存儲到存儲部37(步驟S540)。
CPU36從存儲部37讀出修正處理后的數(shù)據(jù)，從非易失性存儲部38讀出預(yù)先存儲的紙幣數(shù)據(jù)，比較兩個數(shù)據(jù)，識別由修正處理后的數(shù)據(jù)所表示的紙幣的面額和/或真假，并存儲到存儲部37(步驟S550)。CPU36判斷是否有下一個要識別的紙幣23(步驟S560)，當(dāng)存在下一個要識別的紙幣23時，返回步驟S510。
另一方面，當(dāng)不存在下一個要識別的紙幣23時，CPU36從存儲部37讀出所識別出的紙幣23的合計金額，經(jīng)由通信控制部39傳送給紙幣存取機(jī)構(gòu)部7的紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8。紙幣存取機(jī)構(gòu)控制部8將識別出的紙幣23的合計金額傳送給ATM1的ATM控制部2。ATM控制部2在顯示板6上顯示識別出的紙幣的合計金額作為存款額，并且，將存款數(shù)據(jù)傳送給中央主計算機(jī)44(步驟S570)。CPU36向發(fā)光控制部14發(fā)出指令，使光源13熄滅(步驟S580)，結(jié)束本處理過程。
如以上說明的那樣，根據(jù)本實施例所涉及的ATM1，由于紙幣鑒別部33在光源13和識別面22之間具有能夠通過是否對液晶25施加電壓來以電的方式切換透射狀態(tài)和反射狀態(tài)的液晶光閘17，因此，能夠極容易地切換計算修正值時的動作(將液晶光閘17切換為反射狀態(tài))和識別紙幣23時的動作(將液晶光閘17切換為透射狀態(tài))。其結(jié)果是，能夠簡便地修正圖像傳感器的讀取數(shù)據(jù)。
另外，根據(jù)本實施例所涉及的ATM1，紙幣鑒別部33在將要識別紙幣23之前計算修正值，并連續(xù)執(zhí)行識別紙幣23的動作，由此，修正值的精度變高，結(jié)果，紙幣23的識別精度也變高。進(jìn)而，由于在將要識別紙幣23之前計算修正值，并連續(xù)執(zhí)行識別紙幣23的動作，所以，不需要為了計算修正值而停止ATM1的運行，也沒有運行損耗。此外，在計算修正值時，受光元件16僅檢測1條線的反射光即可，由此，與識別紙幣23的時間相比，能夠在極短時間內(nèi)計算修正值。因此，從ATM1的使用者看來，存款操作所需要的時間幾乎不變。
進(jìn)而，根據(jù)本實施例所涉及的ATM1，紙幣鑒別部33的液晶光閘17位于光源13和識別面22之間，由此，不會因輸送紙幣23而受到損傷或污染。因此，能夠穩(wěn)定地使用液晶光閘17來作為求出修正值時的基準(zhǔn)面。
F.變形例(1)變形例1在本實施例所涉及的圖形傳感器中，受光元件16為2個以上并線狀地配置，但也可以設(shè)受光元件16為1個元件以上并可在主掃描方向上移動。在這樣的情況下，能夠消除受光元件16的每一個的受光靈敏度的偏差。
(2)變形例2在本實施例中，作為圖像傳感器僅使用了反射型圖像傳感器，但也可以在相對于原稿面22與光源13相對一側(cè)具有第2光源62。即，不僅可以具有反射型圖像傳感器的功能，還可以具有透射型圖像傳感器的功能。在紙幣上有“水印”，有很多ATM例如為了檢測“水印”，除反射型圖像傳感器的功能外，還具有透射型圖像傳感器的功能。
參照圖13～圖15說明變形例2所涉及的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)。圖13是示意地表示變形例2所涉及的圖像傳感器的側(cè)面的說明圖，圖14是變形例2所涉及的圖像傳感器的正視圖，圖15是變形例2所涉及的圖像傳感器的立體圖。變形例2的結(jié)構(gòu)是與本實施例的ATM1的圖像傳感器10的結(jié)構(gòu)大體相同的結(jié)構(gòu)，但在相對于原稿面22與光源13相對一側(cè)具有第2光源62這一點不同。在變形例2的情況下，在作為反射型圖像傳感器動作時，熄滅光源62后進(jìn)行動作。因此，在作為反射型圖像傳感器動作時，計算修正值時和識別紙幣時的動作與本實施例完全相同，因此，對于變形例2的動作省略說明。
需要將用于對來自反射型圖像傳感器的光源13的反射光進(jìn)行全面修正的基準(zhǔn)板配置在識別面之下，但在除反射型圖像傳感器的功能還具有透射型圖像傳感器的功能的情況下，需要使來自透射型圖像傳感器用的第2光源62的光透射，因此，不能將用于對反射型圖像傳感器用的光源13的反射光進(jìn)行全面修正的基準(zhǔn)板配置在識別面之下。但是，根據(jù)變形例2，由于用于對來自反射型圖像傳感器的光源13的反射光進(jìn)行全面修正的基準(zhǔn)板為液晶光閘17，因此，能夠同時配置透射型圖像傳感器用的第2光源62，并按照動作對反射型圖像傳感器用的光源13的反射光進(jìn)行全面修正。
(3)變形例3作為液晶光閘17的液晶材料，還可以使用膽甾醇型液晶63。由于膽甾醇型液晶63具有即便解除電壓施加也維持取向的性質(zhì)，因此，作為電子紙張的材料，研究正在不斷推進(jìn)，但也能夠用作液晶光閘的材料。
參照圖16說明變形例3所涉及的液晶光閘64。圖16是表示使用膽甾醇型液晶63的液晶光閘64的說明圖。在此，圖16(a)是不對膽甾醇型液晶63施加電壓時的說明圖，圖16(b)是對膽甾醇型液晶63施加弱電壓時的說明圖，圖16(c)是對膽甾醇型液晶63施加強(qiáng)電壓時的說明圖。以下說明其結(jié)構(gòu)。由2張玻璃板65、66夾住膽甾醇型液晶63地構(gòu)成液晶光閘64。玻璃板65、66具有用于對膽甾醇型液晶63施加電壓的透明電極67、68。此外，也可以在液晶光閘64中使用取向膜，但在膽甾醇型液晶63中，借助于添加少量高分子，具有即便不使用取向膜也以電的方式處于雙穩(wěn)態(tài)的特征。因此，也可以不使用取向膜。以下說明其動作。
(a)不對膽甾醇型液晶63施加電壓時如圖16(a)所示，膽甾醇型液晶63為平行扭轉(zhuǎn)(planar)取向。當(dāng)光入射到液晶光閘64時，選擇反射對應(yīng)于膽甾醇型液晶63的螺旋截距69的顏色光。
(b)對膽甾醇型液晶63施加弱電壓時如圖16(b)所示，當(dāng)對膽甾醇型液晶63施加弱電壓時，其取向變?yōu)榇怪迸まD(zhuǎn)(focalconic)取向，入射到液晶光閘64的光透射液晶光閘64。即便在該狀態(tài)下解除電壓施加，也維持垂直扭轉(zhuǎn)取向，并透射光。
(c)對膽甾醇型液晶63施加強(qiáng)電壓時如圖16(c)所示，當(dāng)對膽甾醇型液晶63施加強(qiáng)電壓時，其取向變化為垂直(homeotropic)取向。此時在比垂直扭轉(zhuǎn)取向進(jìn)一步增加透明度的狀態(tài)下，使入射到液晶光閘64的光透射。當(dāng)在該狀態(tài)下解除電壓施加時，從垂直取向變化為平行扭轉(zhuǎn)取向，對光進(jìn)行反射。
此外，在使用膽甾醇型液晶63的情況下，當(dāng)對液晶光閘64施加電壓時，液晶光閘64為透射狀態(tài)，當(dāng)不施加電壓時，液晶光閘64為反射狀態(tài)。因此，與在本實施例中說明的液晶光閘17相比，是否施加電壓和液晶光閘的投射狀態(tài)/反射狀態(tài)的關(guān)系相反。
當(dāng)使用膽甾醇型液晶63作為液晶光閘的情況下，能夠使用玻璃板而不使用偏光板作為夾住液晶的板，因此，與使用在本實施例中說明的偏光板的液晶光閘17相比，能夠增多透射光閘部的光量。另外，由于在施加了弱電壓后即使解除電壓施加也維持取向，因此，從節(jié)能的觀點來看非常優(yōu)秀。
(4)變形例4使用膽甾醇型液晶63所形成的液晶光閘64優(yōu)選為具有反射藍(lán)光的層、反射綠光的層、反射紅光的層的3層構(gòu)造。即使在光源能夠發(fā)出多種波長的光時，或者根據(jù)波長具有多個光源時，也能夠用1個液晶光閘反射光源發(fā)出的任何波長的光。
參照圖17說明變形例4所涉及的液晶光閘64。圖17是將液晶光閘64做成3層構(gòu)造時的概略圖。從光源13一側(cè)開始由反射藍(lán)光的層70、反射綠光的層71、反射紅光的層72這3層構(gòu)成。能夠通過改變膽甾醇型液晶63的螺旋截距容易地改變反射光的顏色。在未對膽甾醇型液晶63施加電壓的狀態(tài)下，光從光源13入射時，從上層開始按照藍(lán)色、綠色、紅色的順序反射各顏色的光。其結(jié)果是，能夠反射白色光。
以上說明了使用液晶光閘17、64作為光閘部的例子，但光閘部的結(jié)構(gòu)不限于此。即使不是液晶光閘，只要能夠切換光的透射狀態(tài)和反射狀態(tài)，就能夠作為光閘部使用。即，只要在光源13和識別面22之間具有能夠切換光的透射狀態(tài)和反射狀態(tài)的光閘部即可。
(5)變形例5例如，可以考慮使用電泳作為光閘部的光閘80。參照圖18～圖20說明使用電泳的光閘80。圖18是示意地表示使用電泳的光閘80的側(cè)面的說明圖。圖19是示意地表示使用電泳的光閘80的上面的說明圖。圖20是示意地表示使用電泳的光閘80的上面的說明圖。
在上面和下面的一部分排列1列或多列具有開口部81、82的單元83，來構(gòu)成光閘80。在開口部81、82上分別設(shè)置有透明電極84、85。在單元83的開口部81、82之外的上面及下面上分別設(shè)置有電極86、87。在透明電極84、85和電極86、87上，連接有用于施加電壓的驅(qū)動部88。在單元83內(nèi)密封有使泳動粒子89分散的液體90。在2個單元83之間設(shè)置有隔壁91。雖然排列1列單元83并在各單元83之間設(shè)置有隔壁91，但也可以如圖20所示，整體作為1個單元92而不設(shè)置隔壁91。
若驅(qū)動部88在2個透明電極84、85之間施加電壓，停止在2個電極86、87之間施加電壓，則如圖18(a)所示，泳動粒子89在2個透明電極84、85之間移動，反射從開口部81上照射的光。相反地，若在2個電極86、87之間施加電壓，停止在2個透明電極84、85之間施加電壓，則如圖18(b)所示，泳動粒子89在2個電極86、87之間移動，在透明電極84、85之間不存在泳動粒子。其結(jié)果是，從開口部81上照射的光透射相對一側(cè)的開口部82。
(6)變形例6本實施例的ATM1采用如下結(jié)構(gòu)在連續(xù)識別紙幣時，每結(jié)束1張紙幣的識別，就檢測是否有下一張要識別的紙幣，如果有，則識別下一張紙幣，如果沒有，則以該紙幣結(jié)束識別。但也可以采用如下結(jié)構(gòu)先對要識別的紙幣張數(shù)進(jìn)行計數(shù)，然后每識別1張就增加識別數(shù)，或者，每識別1張就使剩余數(shù)減少，從而管理要識別的紙幣剩余張數(shù)。
(7)變形例7在本實施例中說明了存款時的動作，但本圖像傳感器10不僅能用于存款時，還能用于取款時。在保險箱9中，按照紙幣面額區(qū)分保險箱9來設(shè)置紙幣，但由于設(shè)置錢幣要由人來進(jìn)行，因此，有可能在保險箱9中設(shè)置面額錯誤的紙幣。因此，在取款時也要檢查紙幣面額，使得面額錯誤的紙幣不被取出。
作為本發(fā)明所涉及的圖像傳感器/識別裝置的實施例，以ATM為例進(jìn)行了說明，除ATM外，例如還可以用于識別有價證券、郵票、入場券、車票、月票等的圖像傳感器/識別裝置。
以上，根據(jù)若干個實施例說明了本發(fā)明的實施方式，但上述發(fā)明的實施方式用于使本發(fā)明的理解變得容易，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明能夠在不脫離其精神和權(quán)利要求書的情況下進(jìn)行變更、改良，并且，本發(fā)明還包括其等價物。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器，用于識別對象物，其特征在于，包括支承部，用于支承上述對象物；光源，照射用于識別上述對象物的光，與上述支承部相對置地配置；受光部，配置在相對于上述支承部與上述光源相同一側(cè)，具有受光元件；光閘部，配置在上述光源和上述支承部之間，使從上述光源到上述支承部的光透射或反射；以及光閘控制部，對上述光閘部進(jìn)行控制，以便在校準(zhǔn)上述受光部時使來自上述光源的光反射。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，在相對于上述支承部與上述受光部相反一側(cè)還具有第2光源。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，上述受光部由2個以上的受光元件構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，上述受光部由1個以上的受光元件構(gòu)成，上述受光元件能在圖像傳感器的主掃描方向移動。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，上述光閘部是液晶光閘。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其特征在于，上述光閘部的液晶是膽甾醇型液晶。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，還包括修正值計算部，在校準(zhǔn)時，使用由上述受光部檢測出的檢測值和預(yù)先準(zhǔn)備的基準(zhǔn)值，計算修正值；以及修正部，使用上述計算出的修正值，對由上述受光部檢測出的檢測值進(jìn)行修正，并輸出。
8.一種識別裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1所記載的圖像傳感器；發(fā)光控制部，至少控制上述光源的點亮或熄滅以及光量；圖像處理部，對由上述受光部檢測出的檢測值進(jìn)行處理；修正值計算部，在校準(zhǔn)時，使用由上述圖像處理部所處理的檢測值和預(yù)先準(zhǔn)備的基準(zhǔn)值，計算修正值；存儲部，存儲有由上述圖像處理部處理過的上述檢測值和由上述修正值計算部計算出的上述修正值；以及修正部，使用上述修正值，對由上述受光部檢測出的檢測值進(jìn)行修正，并輸出。
9.一種識別裝置的修正方法，所述識別裝置具有照射支承部的光源、在支承部和光源之間能切換為反射狀態(tài)或透射狀態(tài)的光閘部、以及接受從光源照射的光的受光部，其特征在于，所述修正方法包括將上述光閘部切換為反射狀態(tài)，檢測上述反射光，與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，計算修正值；將上述光閘部切換為透射狀態(tài)，檢測對象物，使用上述修正值，對由上述受光部檢測出的檢測值進(jìn)行修正并輸出。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于簡便地進(jìn)行反射型圖像傳感器/識別裝置的修正/校準(zhǔn)。其中，圖像傳感器(10)在光源(13)和識別面(22)之間具有能夠切換透射狀態(tài)和反射狀態(tài)的液晶光閘(17)。在將要識別對象物之前將液晶光閘(17)切換為反射狀態(tài)，讀取來自液晶光閘(17)的反射光，與預(yù)先準(zhǔn)備的基準(zhǔn)時來自液晶光閘(17)的反射光的讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，求出修正值。接著，將液晶光閘(17)切換為透射狀態(tài)，讀取來自對象物的反射光，使用修正值進(jìn)行修正處理。能夠容易地以電的方式進(jìn)行液晶光閘(17)的反射狀態(tài)/透射狀態(tài)的切換。
文檔編號G07D7/12GK101031014SQ20061014259
公開日2007年9月5日 申請日期2006年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者加藤篤史, 森章 申請人:日立歐姆龍金融系統(tǒng)有限公司