图像读取装置的制作方法

专利名称：图像读取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及读取纸币等被照射物的光透过部分的图像读取装置。
背景技术：
以往，作为这种读取装置，例如在日本专利特开2000 —113269号公报的 图l (专利文献l)中有所披露。即，该专利文献l披露了一种纸币鉴定装置， 该纸币鉴定装置向纸币等的水印图样照射光，通过人造视网膜芯片检测出该透 过光，由识别处理电路处理透过部分(以下也称作"水印部分")图像的形状 等或其有无的信息，进行纸币等的鉴定。
在曰本专利特开2003 — 87564号公报的图2 (参照专利文献2)中，披露
了一种并用所谓的透射式与反射式的图像读取装置。而且，在披露的该图像读 取装置中是这样构成的，S卩，将透过原件用的光源容纳在原件覆盖物中，该原 件覆盖物与原件垫卡紧，可自由装拆，在读取反射原件时将该原件垫安装在原 件覆盖物上，另一方面，在读取透过原件时将原件垫从原件覆盖物拆下。
在日本实用新型实开平7 — 7259号公报的图8 (参照专利文献3)中披露 了一种照明装置及使用该照明装置的图像读取装置，是从透明杆21的一个端 面21a或者21b向透明杆21的内部入射的光在透明杆21的外周围的表面反复 进行全反射，在朝向另一端面21a或者21b之间，被形成于外周围中的一个表 面的光扩散面31进行乱反射，从相反侧的面21c发出，在主扫描方向X呈现 均匀的明亮度。
在日本专利特开2007 — 194797号公报的图1 (参照专利文献4)中披露了 一种图像读取装置，该图像读取装置在被照射物的一侧，相对于被照射物的垂 直面倾斜规定的角度，配置光源，来自该光源的光由于照射物的透过部分的起 伏而散射，接收该散射的散射光，通过这样可以读取被照射物的透过部分。
专利文献l:日本专利特开2000 — 113269号公报(图l)专利文献2:日本专利特开2003—87564号公报(段落0024、图2) 专利文献3:日本实用新型实开平7—7259号公报(图8) 专利文献4:日本专利特开2007 — 194797号公报(段落0020、图1)

发明内容
然而，专利文献l所披露的纸币鉴定装置中，对于纸币等的水印部分的鉴 定，是使来自光源的所谓的直接光透过纸币等的水印部分，将其转换为电信号， 读取纸币等的水印部分的图像。
另外，在专利文献2所披露的图像读取装置中，也可以考虑是并用所谓的 透射式的图像读取装置(以下也仅称作"透射式")和反射式的图像读取装置 (以下也仅称作"反射式")，但此时，在利用透射式所进行的读取光的透过 部分的图像时，也是利用所谓的直接光读取透过部分的图像。
另外，专利文献3所披露的图像读取装置中，由于在副扫描方向排列个数 比较少的LED，将光沿主扫描方向引导并从光扩散面慢慢发出光使其均匀，所 以存在照明照度不足、不适合用于读取高速移动的原件的高速读取的用途这样 的问题。
另外，专利文献4所披露的图像读取装置中，由于是使用喇叭形导光体 22将从透射式光源21射出的光、以规定的角度将从喇叭形导光体22的光射出 部22a射出的光向原件1的运送路径的照射部5照射的结构，所以存在的问题 是，从透射式光源21到照射部5的导光体路径变得比较长，透射式光源组20 的与运送方向垂直方向的尺寸增大，不适于小型化，并且还只能以单一的规定 角度进行照射。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种图像读 取装置，该图像读取装置对被照射物的照射部能以不同倾斜角度进行照射，并 搭载平板形状的结构紧凑的照明部分，读取被照射物的透过部分。
权利要求l所涉及的图像读取装置，包括运送单元，上述运送单元在运 送方向运送具有光的透过部分的被照射物；透镜组，上述透镜组配置在被照射 物的一侧，将通过被照射物的上述透过部分的透过光进行聚焦；传感器，上述 传感器接收被该透镜组聚焦的上述透过光；光源，上述光源配置在被照射物的另一侧，沿着主扫描方向设置；以及导光体，上述导光体将该光源的光沿副扫 描方向引导，具有使反射后的光向被照射物的照射部照射的反射部。
权利要求2所涉及的图像读取装置是基于权利要求1的图像读取装置，上 述导光体的反射部使从上述光源射出的光相对于上述透镜组的成像光学系统 的光轴倾斜，向被照射物照射。
权利要求3所涉及的图像读取装置是基于权利要求1的图像读取装置，上 述导光体的反射部在表面施加反射部件。
权利要求4所涉及的图像读取装置是基于权利要求2的图像读取装置，上 述导光体的反射部在表面施加反射部件。
权利要求5所涉及的图像读取装置，包括运送单元，上述运送单元在运 送方向运送具有光的透过部分的被照射物；透镜组，上述透镜组配置在被照射 物的一侧，将通过被照射物的上述透过部分的透过光进行聚焦；传感器，上述 传感器接收被该透镜组聚焦的上述透过光；第一光源，上述第一光源配置在被 照射物的另一侧，在运送方向的垂直面沿主扫描方向设置；第二光源，上述第 二光源与该第一光源在同一上述垂直面内或者与其周边平行配置；导光体，上 述导光体将上述第一光源及上述第二光源的光沿副扫描方向引导，具有照射角 度互不相同的多个反射部，使反射后的光向被照射物的照射部照射；以及点亮 控制单元，上述点亮控制单元将入射该导光体的反射部的各反射部的光的曝光 比率时间分割进行控制，上述传感器分别检测出由上述点亮控制单元进行时间
分割的电信号。
权利要求6所涉及的图像读取装置是基于权利要求5的图像读取装置，上 述导光体的反射部使从上述第一光源或者上述第二光源出射的光相对于上述 透镜组的成像光学系统的光轴倾斜，向被照射物照射。
权利要求7所涉及的图像读取装置是基于权利要求5的图像读取装置，上 述导光体的反射部在表面的一部分施加反射部件。
权利要求8所涉及的图像读取装置是基于权利要求6的图像读取装置，上 述导光体的反射部在表面的一部分施加反射部件。
权利要求9所涉及的图像读取装置，包括运送单元，上述运送单元在运 送方向运送具有光的透过部分的被照射物；第一光源，上述第一光源在运送方向的垂直面沿主扫描方向设置；第二光源，上述第二光源与该第一光源在同一 上述垂直面内或者与其周边平行配置；第三光源，上述第三光源与上述第一光 源平面对称地对置设置，将与上述第一光源同一光谱的光向与上述第一光源相 反的方向照射；第四光源，上述第四光源与上述第二光源平面对称地对置设置， 将与上述第二光源同一光谱的光向与上述第二光源相反的方向照射；导光体， 上述导光体将上述第一光源至上述第四光源的光沿副扫描方向引导，具有使反 射后的光向被照射物的照射部照射的多个反射部；点亮控制单元，上述点亮控 制单元将入射该导光体的各反射部的光的曝光比率时间分割进行控制；透镜 组，上述透镜组将通过上述照射部的被照射物的上述透过部分的透过光进行聚 焦；以及传感器，上述传感器以每次时间分割接收被该透镜组聚焦的上述透过 光，上述导光体的多个反射部将从上述第一光源及上述第三光源引导的光、以 及从上述第二光源及上述第四光源引导的光以不同的照射角度向被照射物的 照射部照射。
权利要求10所涉及的图像读取装置是基于权利要求9的图像读取装置， 上述导光体的反射部使从上述第一光源或者上述第二光源射出的光相对于上 述透镜组的成像光学系统的光轴倾斜，向被照射物照射。
权利要求11所涉及的图像读取装置是基于权利要求9的图像读取装置， 上述导光体的反射部在表面的一部分施加反射部件。
权利要求12所涉及的图像读取装置是基于权利要求10的图像读取装置， 上述导光体的反射部在表面的一部分施加反射部件。
权利要求13所涉及的图像读取装置，包括运送单元，上述运送单元在 运送方向运送具有光的透过部分的被照射物；第一光源，上述第一光源在运送 方向的垂直面沿主扫描方向设置，照射多个波长的光；第二光源，上述第二光 源与该第一光源在同一上述垂直面内或者与其周边平行配置，照射多个波长的 光；导光体，上述导光体将上述第一光源及上述第二光源的光沿副扫描方向引 导，具有照射角度互不相同的反射部，使反射后的光向被照射物的照射部照射； 点亮控制单元，上述点亮控制单元选择入射该导光体的反射部的各反射部的光 的曝光比率进行控制；透镜组，上述透镜组将通过被照射物的上述透过部分的 透过光进行聚焦；以及传感器，上述传感器接收被该透镜组聚焦的上述透过光，
9切换向被照射物的上述照射部从不同的照射角度照射的光的上述透过光的电 信号进行检测。
权利要求14所涉及的图像读取装置，包括运送单元，上述运送单元在 运送方向运送具有水印部分的纸币；第一光源，上述第一光源在运送方向的垂 直面沿主扫描方向设置，照射光；第二光源，上述第二光源与该第一光源在同 一上述垂直面内或者与其周边平行配置，照射光；导光体，上述导光体将上述 第一光源及上述第二光源的光沿副扫描方向引导，具有照射角度互不相同的反 射部，使反射后的光向纸币的照射部照射；点亮控制单元，将入射该导光体的 反射部的各反射部的光的曝光比率时间分割进行控制；以及传感器，上述传感 器以每次时间分割接收透过上述水印部分的透过光，分别检测出从不同的照射 角度照射的光的上述透过光的电信号，进行纸币的真伪判定。
权利要求15所涉及的图像读取装置，包括运送单元，上述运送单元在 运送方向运送具有透过性的全息图区域的被照射物；第一光源，上述第一光源 在运送方向的垂直面沿主扫描方向设置，照射多个波长的光；第二光源，上述 第二光源与该第一光源在同一上述垂直面内或者与其周边平行配置，照射多个 波长的光；导光体，上述导光体将上述第一光源及上述第二光源的光沿副扫描 方向引导，具有照射角度互不相同的反射部，使反射后的光向上述全息图区域 的照射部照射；点亮控制单元，上述点亮控制单元将入射该导光体的反射部的 各反射部的光的曝光比率时间分割进行控制；以及传感器，上述传感器以每次 时间分割接收在上述全息图区域透过的透过光，检测在被照射物的全息图区域 从不同的照射角度照射的光的上述透过光的电信号。
根据本发明所涉及的图像读取装置，由于沿着被照射物的运送路径，在副 扫描方向将来自光源的光引导至照射部，光被反射部以规定的照射角度反射 后，读取被照射物的透过部分，所以可以使搭载在装置中的照明光学系统的结 构轻薄，可以得到结构紧凑的图像读取装置。
另外，权利要求5至15所涉及的图像读取装置，通过对导光体的反射部 设置多个对于照射部导光体有不同的照射角度的反射面，在读取被照射物的平 面图案的形状或尺寸时作为向下照明，在读取纸币等厚度变化的水印部分的时 候，不仅采用基于向下照明的基体材料的透射率所进行的真伪判别，还采用读取斜光照明所产生的纸币的起伏的真伪判别，从而可以高精度地进行纸币等的 真伪判别。
并且，权利要求5至15所涉及的图像读取装置，在利用透过光读取全息
图时，通过并用向下照明与斜光照明或者将多个照射角度不同的斜光照明组 合，可以高精度地进行全息像的真伪判别。


图1是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的截面结构图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的剖视图。 图3是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的透射式光源组的示意 俯视图。
图4是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的透射式光源组的示意 侧视图。
图5是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的方框结构图。
图6是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的光传感器的定时图。
图7是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的驱动定时图。
图8是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的对照电路的方框结构图。
图9是本发明的实施方式2所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的照 明光学系统的示意剖视图。
图10是本发明的实施方式3所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的 照明光学系统的示意剖视图。
图11是本发明的实施方式3所涉及的图像读取装置的搭载在基板上的透 射式光源的说明图。
图12是本发明的实施方式3所涉及的图像读取装置的透射式光源部分的 接线图。
图13是本发明的实施方式3所涉及的图像读取装置的驱动定时图。 图14是本发明的实施方式4所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的 照明光学系统的示意剖视图。图15是本发明的实施方式4所涉及的图像读取装置的驱动定时图。
图16是本发明的实施方式5所涉及的图像读取装置的包含反射式光源的 照明光学系统的示意剖视图。
图17是本发明的实施方式6所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的 照明光学系统的示意剖视图。
图18是本发明的实施方式7所涉及的图像读取装置的透射式光源组的俯 视图。
图19是本发明的实施方式8所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的 照明光学系统的示意剖视图。
图20是本发明的实施方式9所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的 照明光学系统的示意剖视图。
图21是本发明的实施方式IO所涉及的图像读取装置的截面结构图。
图22是说明本发明的实施方式11所涉及的图像读取装置的设置方法的截 面结构图。
标号说明
1被照射物(纸币)、2接触式图像传感器(CIS) 3反射式光源
3a第一排反射式光源、3b 第二排反射式光源 4反射式导光体、4a光射出部 5照射部、6透过体、7第一反射镜、8第一透镜 9缝隙、9a开口部、10 第二透镜 ll第二反射镜、12传感器、13 传感器基板 13a第一传感器基板、13b第二传感器基板 14信号处理IC (ASIC) 、 15信号处理基板 16内部连接器、17 散热块、18 壳体 19壳体、20透射式光源组、21透射式光源 21a第一排光源(第一光源或者第三光源) 21b第二排光源(第二光源或者第四光源) 22透射式导光体、22a光射出部、22b反射部23外部连接器、24透射式光源组的壳体 25运送单元
26光传感器(检测单元)、26T发光部分、26R光接收部分 27内部连接器、28 基板、29聚焦透镜
30点亮控制单元、31控制部(CPU) 、 32可变放大器(放大器) 33模拟数字转换器、34校正电路、35对照电路 40透射式导光体、40a光射出部、40b反射部 40c 平坦部
41透射式导光体、41a光射出部、41b反射部(楔形反射部) 41c反射部(倾斜面)
42透射式导光体、42a光射出部、42b反射部(第一全反射面) 42c反射部(第二全反射面)、42d 平坦部 43反射式导光体、43a光射出部、43b反射部(第一反射面) 43c反射部(第二反射面)
43d 第一反射面附近的平坦部、43e 第二反射面附近的平坦部 44透射式导光体、44a光射出部、44b反射部(楔形反射部) 44c反射部(倾斜面)
45透射式光源组、46向下照明用狭缝部、47斜光照明用狭缝部、48 壳体
50透镜组、51 反射式光源、52 反射式导光体
具体实施例方式
实施方式l
下面，使用图1说明本发明的实施方式1。图1是实施方式1所涉及的图 像读取装置的截面结构图。图1中，l是纸币、有价证券或支票、薄膜等被照 射物(以下仅称作"原件"或者"纸币")，具有半透明或者透明的水印部分 (以下也称作透过部分)与光几乎不会透过的反射部分。
2是配置在原件1的一侧(图1中的下侧)的接触式图像传感器(以下仅 称作"CIS" ) 。 3是在CIS2中配置在两侧的反射式光源，配置在原件l的一侧，是遍及原件l的宽度方向(主扫描方向)将LED芯片直线地排列为阵列状 而成的。4是将由从反射式光源3射出的光沿副扫描方向引导的用聚碳酸脂或 钠玻璃材料等透明部件构成的反射式导光体，具有光射出部4a。 5是照射部， 是来自反射式光源3的光照射在原件1的运送路径的原件1的主扫描方向直线 状部分，表示运送的原件1的读取部分。
6是具有防止异物等进入CIS2内的功能的、由透明塑料材料构成的厚约 2. 5mm的透过体，原件1在该透过体6的外侧被引导、运送。7是从反射式光 源3射出的光被原件1的一侧反射、而使其反射光向副扫描方向反射的第一反 射镜，8是接收来自第一反射镜7的反射光的第一凹透镜反射镜(也称作第一 透镜、第一非球面反射镜)，9是接收来自第一透镜8的平行光的缝隙，9a是 将周围遮光、将通过缝隙9的光的色像差缓和的设置在缝隙9的表面或者附近 的开口部，10是接收来自缝隙9的透过光的第二凹透镜反射镜(也称为第二透 镜、第二非球面反射镜)，ii是接收来自第二透镜io的光、使其反射的第二 反射镜。
12是通过第二反射镜11接收通过开口部9a的来自第二透镜10的反射光、 由进行光电转换的光电转换电路及其驱动电路组成的MOS半导体构成的传感器 IC (也称作传感器)，13是载放传感器IC12的传感器基板，由第一传感器基 板13a和第二传感器基板13b组成。14是对用传感器IC12进行光电转换的信 号进行信号处理的信号处理IC (ASIC) ， 15是载放ASIC14等的信号处理基板， 16是将传感器基板13与信号处理基板15电连接的内部连接器。17是使来自 反射式光源3的发热缓解的由铝材料等构成的散热块。
18是容纳由第一反射镜7和第二反射镜11的反射镜系统以及第一透镜8 和第二透镜10等透镜系统构成的成像单元(透镜组)即远心成像光学系统的 壳体。19是容纳反射形光源3及反射式导光体4等照明光学系统(照明装置) 的壳体。
另一方面，20是遍及原件1的主扫描方向、射出光的透射式光源组。该 透射式光源组20中，21是遍及主扫描方向将LED芯片直线地排列为阵列状的 透射式光源，22是将从透射式光源21射出的光沿副扫描方向引导的由聚碳酸 脂或钠玻璃材料等透明部件构成的透射式导光体，22a是透射式导光体22的光射出部，22b是使来自透射式光源21的被引导的光反射、由使光从光射出部 22a照射的楔形的槽形成的镜反射面或者全反射面形成的反射部。而且，从光 射出部22a射出的光、照射在原件1的运送路径的照射部5那样构成。
另外，从光射出部22a射出的光相对于与原件1的运送方向垂直的成像光 学系统的光轴大致平行地照射。23是提供用于驱动透射式光源21的功率的外 部连接器，24是透射式光源组20的壳体。25是设置在CIS2外部、在运送方 向运送原件1的由压辊或者滑轮等构成的运送单元。26是检测原件1的透过部 分的光传感器，26T是光传感器26的发光部分，26R是光传感器26的光接收 部分。图中，相同的标号表示相同或者相当的部分。
图2是图1所示的剖视图的主扫描方向的其他位置的剖视图，形成光的传 播路径的成像光学系统部分中，相对于读取的位置的每个邻近的方框与图l所 示的结构是对称的。图中，与图l相同的标号表示相同或者相当的部分。
图3是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的透射式光源组20的 去除壳体24的示意俯视图。图3中，27是向透射式光源21供电或提供控制信 号的内部连接器，28是载放将许多白色发光的LED沿主扫描方向排列为阵列状 的透射式光源21的基板。图中，与图l相同的标号表示相同或者相当的部分。
图4是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的透射式光源组20的 去除壳体24的从读取位置观察的示意侧视图。图4中，29是为了使由白色发 光LED等构成的透射式光源21在照射方向具有聚焦性、覆盖基板28的LED载
放部分那样而点涂覆有硅材料等透明铸模树脂的聚焦透镜，起到限制透射式光 源21向副扫描方向的方向性变宽的作用。另外，在使用单波长的LED芯片的 照明光学系统中，为了使其荧光发光，也可以对聚焦透镜29使用荧光发光树 脂，作为具有多个波长的仿真白色光源。图中，与图3相同的标号表示相同或 者相当的部分。
接下来说明动作。图5是本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的方 框结构图。图5中，30是控制反射式光源3及透射式光源21的点亮、熄灭动 作的光源驱动电路(点亮控制单元)。31是控制部(CPU)，还控制光源驱动 电路30。 g卩，利用光传感器26，将最初检测原件1的透过部分的定时信号(检 测信号)输入至光源驱动电路30和CPU31。此时，在原件1的运送速度为一定
15的时候，在经过与光传感器26和照射部5的规定距离L对应的时间后，由于 原件1的透过部分遮住照射部5，所以在该定时驱动控制光源驱动电路30,使 透射式光源21点亮，另一方面，使反射式光源3熄灭。CPU31控制光源驱动电 路30，使得仅在由光传感器26检测出原件1的透过部分的时间使透射式光源 21继续点亮、反射式光源3继续熄灭。
另一方面，向CPU31输入读取系统信号(SCLK)后，在光传感器26不检 测出原件1的透过部分的期间，CPU31作为原件1的反射部分通过光传感器26， 而驱动控制光源驱动电路30，使反射式光源3点亮，透射式光源21熄灭。这 样，利用CPU31驱动控制光源驱动电路30，控制反射式光源3和透射式光源 21的点亮、熄灭。另外，32是放大模拟信号(SO)的可变放大器，33是将模 拟信号转换为数字信号的A/D (模拟数字)转换器，34是校正电路，35是对 照电路。图中，与图l相同的标号表示相同或者相当的部分。
图6是表示光传感器26的输出信号(F0)与反射式光源3及透射式光源 21的点亮信号的关系相对于时间轴的变化的形态的时间图。原件1例如以 250mm/sec的速度被运送。在光传感器26处的原件1是反射部分的时候，由 于光传感器26的输出信号(F0)是低电平，所以反射式光源3点亮(ON)， 透射式光源21熄灭(OFF)。然而，在光传感器26处的原件1遮住透过部分 的时候，光传感器26的输出信号(F0)成为高电平。此时，在光传感器26的 输出信号(F0)为规定的电平范围内、即Vth (L)和Vth (H)之间，从光传 感器26的输出信号上升的时刻起经过例如200ms后，反射式光源3熄灭(0FF)， 透射式光源21点亮(0N)。而且，该状态仅在光传感器26的输出信号(F0) 位于Vth (L)和Vth (H)之间时持续。
图7表示反射式光源读取区域与透射式光源读取区域的图像输出(S0)随 时间的变化。与启动信号(SI)同步依次出现图像输出(S0)，通过在各行输 出间设置消隐期，可以变更读取时间或运送速度。
接下来，说明图5所示的整体方框结构图。首先，基于读取系统信号 (SCLK)，若与CIS2的时钟信号(CLK)同步的0. 5ms /行的启动信号(SI) 输入至传感器IC12，则利用其定时输出传感器IC12中进行了光电转换的模拟 信号(S0) 。 S0在被可变放大器32放大后，利用A / D转换器33进行模拟数字(A/D)转换，输乂至校正电路34及对照电路35。在校正电路34进行包含 采样保持的阴影校正或整位(full bit)校正等。
关于从SO得到的数字信号数据的校正，是从RAMI区域读出储存有预先设 定的基准信号数据的数字数据，利用从原件1提取的图像信息和校正电路34 进行计算加工的。这是考虑到构成CIS2的反射式光源3、透射式光源21及传 感器IC12等各个元件的偏差，用于将传感器IC12所产生的光电转换输出均匀 化而进行的。
另外，装入校正电路34的对照电路35的结构如图8所示。对照电路35 从RAM2读出与预先决定原件1的透过部分的图像信号的图像图案或真伪判别 图案对应的数字数据，将其与实际上读取的透过部分的图像数据进行对照。即， 在使透射式光源21点亮，读取原件1的透过部分的图像时，如上所述，通过 将容纳在CIS2的反射式光源3熄灭，读取原件1的透过部分，将这样得到的 照度利用传感器IC12进行光电转换为图像输出信号(SIG)。然后，将该图像 输出信号(SIG)与容纳在RAM2的透过部分的图像数据进行比较对照，在一致 时将一致信号(A)输出至外部。
另外，由于对照方法的细节在专利文献4有详细描述，所以省略说明。
以上，根据实施方式l所涉及的图像读取装置，由于在运送方向运送具有 光的透过部分的被照射物，包括将来自沿着主扫描方向设置的光源的光沿副扫 描方向引导的导光体，该导光体具有使反射后的光向被照射物的照射部向下 (投射)照明的反射部，所以可以得到搭载有平板形状的结构紧凑的照明部分 的读取被照射物透过部分的图像读取装置。
实施方式2
在实施方式1中，透射式光源组20是包括设置楔形的槽的透射式导光体 22，但在实施方式2中，说明在透射式导光体具有平坦凹部的结构。图9是实 施方式2所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的照明光学系统的示意剖视 图。图9中，40是将从透射式光源21射出的光沿副扫描方向引导的、由聚碳 酸脂或钠玻璃材料等透明部件构成的透射式导光体，40a是透射式导光体40 的光射出部，40b是使从透射式光源21引导的光反射、从光射出部40a照射的 由镜反射面或者全反射面形成的反射部。而且，从光射出部40a射出的光、照射在原件1的运送路径的照射部5那样构成。
另外，从光射出部40a射出的光，在全反射面的情况下相对于与原件1 的运送方向垂直的成像光学系统的光轴，以45度以下的小角度照射。40c是透 射式导光体40的平坦面(平坦部)，通过变更该平坦部的尺寸，可以得到规 定的照射角度。其他结构、动作与实施方式l说明的相同。图中，与图l相同 的标号表示相同或者相当的部分。
以上，根据实施方式2所涉及的图像读取装置，由于在运送方向运送具有 光的透过部分的被照射物，包括将来自沿着主扫描方向设置的光源的光沿副扫 描方向引导的导光体，该导光体具有使反射后的光向被照射物的照射部斜光照 明的反射部，所以可以得到搭载有平板形状的结构紧凑的照明部分的读取被照 射物透过部分的图像读取装置，并且对于有起伏的透过图案能以高精度进行读 取。
实施方式3
在实施方式1和2中，从透射式光源组照射的光分别是从规定的照射角度 照射的，但在实施方式3中，说明可从不同的倾斜角度照射的透射式光源组。 图10是实施方式3所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的照明光学系统 的示意剖视图。图10中，21a是第一排透射式光源，21b是第二排透射式光源， 41是将从透射式光源21射出的光沿副扫描方向引导的、由聚碳酸脂或钠玻璃 材料等透明部件构成的透射式导光体，41a是透射式导光体41的光射出部，41b 是使从透射式光源21引导的光反射后使其从光射出部41a照射、具有由镜反 射面或者全反射面形成的楔形凹部的反射部。照射光相对于与原件1的运送方 向垂直的成像光学系统的光轴大致平行地从光射出部41a照射。
41c是在与透射式导光体41的反射部41b对置的相反面切除形成而设置 的倾斜面(镜面)，相对于与原件l的运送方向垂直的成像光学系统的光轴， 以45度以下的小角度照射。而且，从光射出部41a射出的照射角度互不相同 的光、照射在原件1的运送路径的照射部5那样构成。
另外，将从设置在一侧的透射式光源21a (称为第一光源)引导的光反射 的反射部41b和将从透射式光源21b (称为第二光源)引导的光反射的反射部 (倾斜面)41c;以及将从设置在另一侧的透射式光源21a (称为第三光源)引导的光反射的反射部41b和将从透射式光源21b (称为第四光源)引导的光反 射的反射部(倾斜面)41c，是平面对称的关系。
图11是本发明的实施方式3所涉及的图像读取装置的搭载在基板28上的 透射式光源的说明图。图11中，21a是在运送方向的垂直面以4.23mm的间距 排列为阵列状的第一排光源(第一光源)，21b是在运送方向的垂直面与第一 排光源21a平行配置的第二排光源(第二光源)。另外，第一光源21a和第二 光源21b设置在同一基板28上，但也可以在分别设置的基板上平行配置，为 了调整第一光源21a和第二光源21b的相对照度等级，也可以在副扫描方向离 开一些位置而构成。
图12是本发明的实施方式3所涉及的图像读取装置的透射式光源部分的 接线图。图12中，透射式光源21的第一排光源21a、以及平行配置的透射式 光源21的第二排光源21b形成独立电路，分别利用LED控制信号端子(LEDC 一l)及LED控制信号端子(LEDC—2)的控制信号，从电源端子(VDD)供电， 进行点亮、熄灭驱动。
接下来使用图13说明实施方式3所涉及的图像读取装置的驱动定时。图 13中，在向下照明时，与CPU31联动，ASIC14将光源点亮信号(LEDC—1)打 开(接通)，光源驱动电路30向第一光源21a供电，第一光源21a对照射部5 进行向下照明。在其间与连续驱动的CLK信号同步，启动信号(SI)依次将传 感器IC12的形成驱动电路的各元件(像素)的移位寄存器的输出打开，对应 的开关组依次将公用线(SO)开关，得到与CLK同步的图像信息(SIG)。
在斜光照明时，将光源点亮信号(LEDC—2)打开(接通)，光源驱动电 路30向第二光源21b供电，从而第二光源21b从斜向对照射部5斜光照明。 启动信号(SI)依次将传感器IC12的形成驱动电路的各元件的移位寄存器的 输出打开，通过对应的开关组依次将公用线(S0)开关，得到与CLK同步的图 像信息(SIG)。
以上，根据实施方式3所涉及的图像读取装置，由于将来自在运送方向的 垂直面平行配置的、向副扫描方向照射光的多排光源的光沿副扫描方向引导， 可从透射式导光体不同的角度向原件照射光，所以在读取纸币的水印等透过部 分的起伏进行真伪判别时以斜光照明读取，在读取透过薄膜等平面图案图像的尺寸等时以向下照明读取，通过这样具有的效果是能用一种透射式光源组切 换读取真伪判别或高精度的图案尺寸测定等。 实施方式4
在实施方式3中，从透射式光源组照射的光是分为向下照明和斜光照明， 但在实施方式4中，说明可从不同的角度照射的多个斜光照明的透射式光源组。 图14是实施方式4所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的照明光学系统 的示意剖视图。图14中，42是将从透射式光源21射出的光沿副扫描方向引导 的、由聚碳酸脂或钠玻璃材料等透明部件构成的透射式导光体，42a是透射式 导光体42的光射出部，42b是在透射式光源21a的照射光轴中心有全反射面的 中心的反射部(第一全反射面)，42c是在透射式光源21b的照射光轴中心有 全反射面的中心的反射部(第二全反射面)，42d是平坦部。
另外，全反射面42b、 42c是将与照射部5相邻的透射式导光体42的一部 分切除而形成的，该部分被称为透射式导光体42的切除部。
另外，将从设置在一侧的透射式光源21a (第一光源)引导的光反射的全 反射面42b和将从透射式光源21b (第二光源)引导的光反射的全反射面42c; 以及将从设置在另一侧的透射式光源21a (称为第三光源)引导的光反射的全 反射面42b和将从透射式光源21b (称为第四光源)引导的光反射的全反射面 42c，是平面对称的关系。
接下来使用图15说明实施方式4所涉及的图像读取装置的驱动定时。图 15中，与CPU31联动，ASIC14将光源点亮信号(LEDC—1)打开(接通)0.25ms 期间，光源驱动电路30接收该信号，向透射式光源21a供电，从而透射式光 源21a发出白色光。在其间与连续驱动的CLK信号同步，启动信号(SI)依次 将传感器IC12的形成驱动电路的各元件(像素)的移位寄存器的输出打开， 对应的开关组依次将公用线(SO)开关，得到与CLK同步的图像信息(SIG)。
之后将光源点亮信号(LEDC—2)打开(接通)0.25ms期间，将光源点亮 信号(LEDC—1)关闭(断开)，光源驱动电路30向光源21b供电，从而透射 式光源21b发出白色光。启动信号(SI)依次将传感器IC12的形成驱动电路 的各元件的移位寄存器的输出打开，通过对应的开关组依次将公用线(SO)开 关，得到与CLK同步的图像信息(SIG)。由上述的动作完成一行的读取，移至下一行的读取。
以上，根据实施方式4所涉及的图像读取装置，由于将来自在运送方向的 垂直面平行配置的、向副扫描方向照射光的多排光源的光沿副扫描方向引导，
可从透射式导光体42的不同的角度照射原件l，所以将来自在运送方向的垂直 面平行配置的、向副扫描方向照射光的多排光源的光沿副扫描方向引导，将向 透射式导光体42的不同全反射面入射的光的曝光比率以时间分割进行控制， 在每次时间分割由传感器IC12接收光，通过这样具有的效果是可以在短时 间识别作为透过光的全息像的变化，进行真伪判别。 实施方式5
在实施方式4中，是将向透射式导光体42的不同全反射面入射的光的曝 光比率以时间分割进行控制，在每次时间分割由传感器IC12接收光，但在实 施方式5中，说明可从不同的倾斜角度照射来自反射式导光体4的光的反射式 导光体。图16是实施方式5所涉及的图像读取装置的包含反射式光源的照明 光学系统的示意剖视图。图16中，3a是第一排反射式光源，3b是第二排反射 式光源，43是将从反射式光源3a、 3b射出的光沿副扫描方向引导的、由聚碳 酸脂或钠玻璃材料等透明部件构成的反射式导光体，43a是反射式导光体43 的光射出部，43b是将反射式导光体43切除形成而设置的、在反射式光源3a 的照射光轴中心有全反射面的中心的反射部(第一反射面)。从该第一反射面 43b相对于与原件1的运送方向垂直的成像光学系统的光轴，以45度以下的小 角度照射光。
43c是在与反射式导光体43的反射部43b对置的相反面切除形成而设置 的、在反射式光源3b的照射光轴中心有倾斜面的中心的反射部(第二反射面)。 从该第二反射面43c相对于与原件1的运送方向垂直的成像光学系统的光轴， 以45度以上的大角度照射光。而且，从光射出部43a射出的照射角度互不相 同的光、照射在原件1的运送路径的照射部5那样构成。43d是第一反射面附 近的平坦部，43e是第二反射面附近的平坦部。图中，与图10相同的标号表示 相同或者相当的部分。
以上，根据实施方式5所涉及的图像读取装置，由于将来自在运送方向的 垂直面平行配置的、向副扫描方向照射光的多排光源的光沿副扫描方向引导，可从反射式导光体43的不同的角度照射原件l,所以将来自在运送方向的垂直 面平行配置的、向副扫描方向照射光的多排光源的光原样地沿副扫描方向引 导，将向反射式导光体43的不同的全反射面入射的光的曝光比率以时间分割 进行控制，在每次时间分割由传感器IC12接收光，通过这样具有的效果是 可以在短时间识别反射光的全息像的变化，进行真伪判别。 实施方式6
在实施方式3 5中，是将来自与运送方向的垂直面平行配置的、向副扫 描方向照射光的多排光源的光沿副扫描方向引导，分别向对应的导光体的反射 部入射，但在实施方式6中，说明将向不同的反射部入射光的量减少的结构。 图17是实施方式6所涉及的图像读取装置的包含透射式光源的照明光学系统 的示意剖视图。图17中，44是将从透射式光源21射出的光沿副扫描方向引导 的、由聚碳酸脂或钠玻璃材料等透明部件构成的透射式导光体，44a是透射式 导光体44的光射出部，44b是使从透射式光源21引导的光反射后从光射出部 44a照射、具有由镜反射面或者全反射面形成的楔形的凹部的反射部。照射光 相对于与原件1的运送方向垂直的成像光学系统的光轴大致平行地从光射出部 44a照射。
44c是在与透射式导光体44的反射部44b对置的相反面切除形成而设置 的倾斜面(镜面)，相对于与原件l的运送方向垂直的成像光学系统的光轴， 以45度以下的小角度照射。而且，从光射出部44a射出的照射角度互不相同 的光、照射在原件1的运送路径的照射部5那样构成。
尽管从透射式导光体44的端部向副扫描方向照射的光被聚焦透镜29聚 焦，但由于在光射出部44a—侧射出特性会有一些扩散，所以从透射式导光体 44的端部越向光射出部44a靠近，透射式导光体44的厚度越厚(由At表示)， 通过增大反射面44b及倾斜面44c的面积，减少从透射式光源21a照射的光向 倾斜面44c入射的量，从透射式光源21b照射的光向反射面44b入射的量。
实施方式7
在实施方式1 6中，是从导光体的光射出部照射的光原样对照射部5进 行照射，但在实施方式7中，说明防止不需要的光的照射、限制照射角度范围 的结构。图18是实施方式7所涉及的图像读取装置的透射式光源组的俯视图。图18中，45是在透射式导光体的照射光轴中心附近设置狭缝、限制照射角度 范围的透射式光源组，46是向下照明用的狭缝部，47是斜光照明用的狭缝部， 48是透射式光源组的壳体。
如图18所示，通过对于互不相同的照射角度在透过光源组45的照射区域 设置狭缝部，将向下照明用狭缝部46与斜光照明用狭缝部47设置为壳体48 的中空区域，从而只有从不同的反射面或倾斜面照射的照射角度中心区域的照 射光是点状照射的，这样可以维持高清晰图像的画质，进行读取。
实施方式8
在实施方式1 7中，导光体是通过在导光体的照射部附近的导光体附近 进行成形加工等设置切除部的一体式结构，但如图19所示，采用将透射式导 光体与副扫描方向平行地分割的结构，在相邻的接合部涂布或者蒸镀反射部 件，形成专用的全反射路径，这样能够防止不需要的光向相邻的全反射路径泄 漏，可以设定照射效率较高的曝光比率。同样在相邻的接合部涂布或者蒸镀光 吸收部件来遮光，防止不需要的光向相邻的全反射路径泄漏，这样也容易设定 曝光比率。
实施方式9
在实施方式1 8中，是从导光体的端部两侧照射光，但如图20所示，在 使用没有因原件1皱折或漂浮带来的不理想的运送单元时，或不需要高速读取 时，不一定需要从导光体的两侧照射光，只从单侧照射也能取得相应的效果。
实施方式10
在实施方式1 9中，说明了使用由反射镜系统和透镜系统构成的成像单 元(透镜组)的远心的成像光学系统，但在实施方式10中，说明使用普及型 的成像光学系统的情况。图21是本发明的实施方式IO所涉及的图像读取装置 的截面结构图。图21中，50是使来自照射部5的光聚焦的棒透镜阵列等透镜 组，51是反射式光源3， 52是反射式导光体。图中，与图l相同的标号表示相 同或者相当的部分。
接下来说明动作。图21中，将从沿主扫描方向延伸的透射式光源21照射 的光在透射式导光体22内部沿副扫描方向传播，被反射部22b反射，对原件1 的照射部5进行照明。通过原件1的透过光被棒透镜阵列50聚焦，被棒透镜
23阵列50聚焦的光由传感器IC12接收。由传感器IC12进行光电转换的模拟信 号通过传感器基板13由信号处理基板15进行信号处理。关于其他功能参照实 施方式l。
在本实施方式10中，由于与向传感器IC12入射的光对应的光接收面直线 配置为一排，所以能分别以一个基板对应传感器基板13及信号处理基板15。
以上，根据实施方式IO所涉及的图像读取装置，使从透射式光源21照射 的光在透射式导光体22内部沿副扫描方向传播，从透射式导光体22的反射部 22b对原件1照明，从原件1入射的光信息由棒透镜阵列50成像，所以也可以 应用于使用纤维透镜等普及型的图像读取装置(CIS)。
实施方式11
在实施方式1 10中，是将可从不同的角度照射的CIS2在原件1的运送 路径配置一组，但通过将多个CIS在原件1的运送路径平行设置，分别检测来 自不同的光学波长的光源的照射光，能以更高精度根据各个被照射物的特征进 行图像识别或者真伪判别，为了读取纸币l的两面，也可以平行配置CIS2。
权利要求
1.一种图像读取装置，其特征在于，包括运送单元，所述运送单元在运送方向运送具有光的透过部分的被照射物；透镜组，所述透镜组被配置在被照射物的一侧且将通过被照射物的所述透过部分的透过光进行聚焦；传感器，所述传感器接收被该透镜组聚焦的所述透过光；光源，所述光源被配置在被照射物的另一侧且沿着主扫描方向被设置；以及导光体，所述导光体将该光源的光沿副扫描方向引导且具有反射部，所述反射部对被引导的光进行反射并使反射后的光向被照射物的照射部照射。
2. 如权利要求l所述的图像读取装置，其特征在于， 所述导光体的反射部使从所述光源射出的光相对于所述透镜组的成像光学系统的光轴倾斜地向被照射物照射。
3. 如权利要求l所述的图像读取装置，其特征在于， 所述导光体的反射部在表面施加反射部件。
4. 如权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于， 所述导光体的反射部在表面施加反射部件。
5. —种图像读取装置，其特征在于，包括运送单元，所述运送单元在运送方向运送具有光的透过部分的被照射物； 透镜组，所述透镜组被配置在被照射物的一侧且将通过被照射物的所述透过部分的透过光进行聚焦；传感器，所述传感器接收被该透镜组聚焦的所述透过光； 第一光源，所述第一光源被配置在被照射物的另一侧且在运送方向的垂直面沿主扫描方向被设置；第二光源，所述第二光源被配置为与该第一光源在同一所述垂直面内，或者所述第二光源被配置为与该第一光源的周边平行；导光体，所述导光体将所述第一光源及所述第二光源的光沿副扫描方向引导且具有照射角度互不相同的多个反射部，所述反射部对被引导的光进行反射并使反射后的光向被照射物的照射部照射；以及点亮控制单元，所述点亮控制单元对入射到该导光体的各个反射部的光的 曝光比率的时间分割进行控制，所述传感器分别检测出由所述点亮控制单元进行时间分割的电信号。
6. 如权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于， 所述导光体的反射部使从所述第一光源或者所述第二光源射出的光相对于所述透镜组的成像光学系统的光轴倾斜地向被照射物照射。
7. 如权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于， 所述导光体的反射部在表面的一部分施加反射部件。
8. 如权利要求6所述的图像读取装置，其特征在于， 所述导光体的反射部在表面的一部分施加反射部件。
9. 一种图像读取装置，其特征在于，包括运送单元，所述运送单元在运送方向运送具有光的透过部分的被照射物；第一光源，所述第一光源在运送方向的垂直面沿主扫描方向被设置第二光源，所述第二光源被配置为与该第一光源在同一所述垂直面内，或 者所述第二光源被配置为与该第一光源的周边平行；第三光源，所述第三光源与所述第一光源平面对称地对置设置，将与所述 第一光源同一光谱的光向与所述第一光源相反的方向照射；第四光源，所述第四光源与所述第二光源平面对称地对置设置，将与所述 第二光源同一光谱的光向与所述第二光源相反的方向照射；导光体，所述导光体将所述第一光源至所述第四光源的光沿副扫描方向引 导且具有多个反射部，所述反射部对被引导的光进行反射并使反射后的光向被 照射物的照射部照射；点亮控制单元，所述点亮控制单元对入射到该导光体的各个反射部的光的 曝光比率的时间分割进行控制；透镜组，所述透镜组将通过所述照射部的被照射物的所述透过部分的透过 光进行聚焦；以及传感器，所述传感器在每次时间分割接收被该透镜组聚焦的所述透过光，所述导光体的多个反射部将从所述第一光源及所述第三光源引导的光以及从所述第二光源及所述第四光源引导的光以不同的照射角度向被照射物的 照射部照射。
10. 如权利要求9所述的图像读取装置，其特征在于， 所述导光体的反射部使从所述第一光源或者所述第二光源射出的光相对于所述透镜组的成像光学系统的光轴倾斜地向被照射物照射。
11. 如权利要求9所述的图像读取装置，其特征在于，所述导光体的反射部在表面的一部分施加反射部件。
12. 如权利要求10所述的图像读取装置，其特征在于，所述导光体的反射部在表面的一部分施加反射部件。
13. —种图像读取装置，其特征在于，包括运送单元，所述运送单元在运送方向运送具有光的透过部分的被照射物；第一光源，所述第一光源在运送方向的垂直面沿主扫描方向被设置且照射多个波长的光；第二光源，所述第二光源被配置为与该第一光源在同一所述垂直面内，或 者所述第二光源被配置为与该第一光源的周边平行，所述第二光源照射多个波 长的光；导光体，所述导光体将所述第一光源及所述第二光源的光沿副扫描方向引 导且具有照射角度互不相同的反射部，所述反射部对被引导的光进行反射并使 反射后的光向被照射物的照射部照射；点亮控制单元，所述点亮控制单元对入射到该导光体的各个反射部的光的 曝光比率进行选择并控制；透镜组，所述透镜组将通过被照射物的所述透过部分的透过光进行聚焦；以及传感器，所述传感器接收被该透镜组聚焦的所述透过光， 切换从不同的照射角度向被照射物的所述照射部照射的光的所述透过光 的电信号进行检测。
14. 一种图像读取装置，其特征在于，包括运送单元，所述运送单元在运送方向运送具有水印部分的纸币； 第一光源，所述第一光源在运送方向的垂直面沿主扫描方向被设置且照射光；第二光源，所述第二光源被配置为与该第一光源在同一所述垂直面内，或者所述第二光源被配置为与该第一光源的周边平行，所述第二光源照射光；导光体，所述导光体将所述第一光源及所述第二光源的光沿副扫描方向引导且具有照射角度互不相同的反射部，所述反射部对被引导的光进行反射并使反射后的光向纸币的照射部照射；点亮控制单元，所述点亮控制单元对入射到该导光体的各个反射部的光的曝光比率的时间分割进行控制；以及传感器，所述传感器在每次时间分割接收透过所述水印部分的透过光， 分别检测出从不同的照射角度照射的光的所述透过光的电信号来进行纸币的真伪判定。
15. —种图像读取装置，其特征在于，包括运送单元，所述运送单元在运送方向运送具有透过性的全息图区域的被照 射物；第一光源，所述第一光源在运送方向的垂直面沿主扫描方向被设置且照射 多个波长的光；第二光源，所述第二光源被配置为与该第一光源在同一所述垂直面内，或 者所述第二光源被配置为与该第一光源的周边平行，所述第二光源照射多个波 长的光；导光体，所述导光体将所述第一光源及所述第二光源的光沿副扫描方向引 导且具有照射角度互不相同的反射部，所述反射部对被引导的光进行反射并使 反射后的光向所述全息图区域的照射部照射；点亮控制单元，所述点亮控制单元对入射到该导光体的各个反射部的光的 曝光比率的时间分割进行控制；以及传感器，所述传感器在每次时间分割接收在所述全息图区域透过的透过光，在被照射物的全息图区域检测从不同的照射角度照射的光的所述透过光 的电信号。
全文摘要
本发明提供一种对被照射物的照射部能以不同倾斜角度照射、并搭载平板形状的紧凑的照明部分的读取被照射物透过部分的图像读取装置。包括运送单元，所述运送单元在运送方向运送具有光的透过部分的被照射物；透镜组，所述透镜组配置在被照射物的一侧，将通过被照射物的透过部分的透过光进行聚焦；传感器，所述传感器接收被该透镜组聚焦的透过光；光源，所述光源配置在被照射物的另一侧，沿着主扫描方向设置；以及导光体，所述导光体将该光源的光沿副扫描方向引导，具有使反射后的光向被照射物的照射部照射的反射部。
文档编号H04N1/028GK101605199SQ20091014544
公开日2009年12月16日 申请日期2009年5月22日 优先权日2008年6月11日
发明者远藤孝文, 野上阳平 申请人:三菱电机株式会社