照明设备、图像传感器单元及纸张类识别设备的制作方法
照明设备、图像传感器单元及纸张类识别设备的制作方法
【专利摘要】照明设备、图像传感器单元及纸张类识别设备。该照明设备包括：发出多种波长的光的光源；和将由光源发出的光线状化的棒状导光体，其中，导光体由包括对波长的透射率不恒定的区域的材料制成，光源配置于导光体的在纵向方向上的一端，光源包括对导光体的透射率不恒定的区域的波长，并且反射面形成于导光体的在纵向方向上的另一端，该反射面包括对多种波长的光具有反射率差异的反射构件。
【专利说明】照明设备、图像传感器单元及纸张类识别设备
[0001]相关申请
[0002]本申请基于并且要求2012年9月7日提交的在先日本专利申请N0.2012-197563和2013年7月4日提交的日本专利申请N0.2013-141003的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及照明设备、图像传感器单元以及纸张类识别设备。更特别地，本发明涉及能够发出诸如可见光和红外光等的多种波长的光的照明设备、包括该照明设备的图像传感器单元以及包括该图像传感器单元的纸张类识别设备。
【背景技术】
[0004]读取图像的一些图像传感器单元包括使由诸如LED等的点光源发出的光线状化的棒状导光体。在具有配置在导光体纵向方向的一端的光源的构造中，从导光体发出的光的照明强度可能朝相反侧的端部减小。专利文献I和专利文献2公开了包括一定角度的倾斜面的导光体，该倾斜面不允许光透过，并且倾斜面形成于在光源的相反侧的端部。根据该构造，到达光源的相反侧的端部的光被反射以增加端部附近的光的照明强度。这能够使得遍及整个导光体的光的照度分布均匀。
[0005]读取图像的图像传感器单元也被应用到确定纸币等的真假的纸张类识别设备。为了确定真假，纸币包括在可见光下和在红外光下获得的图像不同的区域。因此，应用到纸张类识别设备的图像传感器单元能够向纸币发出可见光和红外光以读取纸币的可见光图像和红外光图像。
[0006]专利文献1:日本特开2006-85975号公报
[0007]专利文献2:日本特开2007-183470号公报
[0008]根据导光体所使用的材料，导光体的光谱透射率可以是不同的。因此，如果红外光的透射率比可见光的透射率低，则与可见光的照明强度相比，从导光体发出的红外光的照明强度朝相反侧的端部减小。因此，射到纸币的红外光的照度分布趋于不均匀。结果，可能降低红外光图像的读取精度。
【发明内容】
[0009]鉴于上述情况，本发明的目的是在导光体中对具有低透射率的波长的光提供均匀的照度分布。
[0010]为了解决该问题，本发明提供一种照明设备，其包括:光源，其包括发出不同波长的光的多个发光元件；和棒状导光体，其将由所述光源发出的光线状化，其中，所述光源配置于所述导光体的在纵向方向上的一端，所述导光体由对所述光源所发出的不同波长的光的透射率不恒定的材料制成，并且设置有反射材料的反射面形成于所述导光体的在纵向方向上的另一端，所述反射材料对不同波长的光具有反射率差异。[0011]本发明提供一种图像传感器单元，其包括:光源，其包括发出不同波长的光的多个发光元件；棒状导光体，其将由所述光源发出的光线状化；聚光体，其聚集来自被照体的光；和图像传感器，其接收由所述聚光体聚集的反射光以将所述反射光转换成电信号，其中，所述光源配置于所述导光体的在纵向方向上的一端，所述导光体由对所述光源所发出的不同波长的光的透射率不恒定的材料制成，并且设置有反射材料的反射面形成于所述导光体的在纵向方向上的另一端，所述反射材料对不同波长的光具有反射率差异。
[0012]本发明提供一种纸张类识别设备，其包括图像传感器单元并且在使图像传感器单元和被照体相对地移动的状态下读取来自所述被照体的光。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是照明设备I的构造的示意性分解图；
[0014]图2是图1中的II部分的箭头M向视图；
[0015]图3是光源11的光谱强度、导光体12的透射率以及反射面123的反射率之间的关系的示意性曲线图；
[0016]图4是包括独立于导光体12的反射构件13的照明设备I的构造的示意性分解图；
[0017]图5是图像传感器单元3的构造的示意性分解图；
[0018]图6是图像传感器单元3的内部结构的示意性截面图，示出了沿着与主扫描方向垂直的平面截取的截面；
[0019]图7是纸张类识别设备5的构造的示意性截面图，示出了沿着与主扫描方向垂直的平面截取的截面；
[0020]图8是还包括透过照明设备52的纸张类识别设备5的构造的示意性截面图；
[0021]图9是包括两组图像传感器单元3的纸张类识别设备5的构造的示意性截面图；
[0022]图1OA是示出根据比较例的照明设备的照度分布的曲线图，该照明设备在导光体的入射面的相反侧未包括具有波长选择性的反射面；
[0023]图1OB是示出根据比较例的照明设备的照度分布的曲线图，该照明设备包括作为反射面的反射器的铝膜；
[0024]图1OC是示出根据本发明的实施例的照明设备I的照度分布的曲线图；
[0025]图11是示出丙烯酸树脂的光谱透射率的曲线图；
[0026]图12是示出丙烯酸树脂的光谱透射率的局部放大图。
【具体实施方式】
[0027]现在，将参照附图详细说明本发明的实施方式。本发明的实施方式包括照明设备
1、包括照明设备I的图像传感器单元3以及包括图像传感器单元3的纸张类识别设备5。在附图中，将由箭头X、Y和Z表示三维方向。X方向是图像传感器单元3的主扫描方向。Y方向是图像传感器单元3的副扫描方向。Z方向是图像传感器单元3的上下方向。
[0028]在本发明的实施方式中，“光”不仅包括可见光，还包括在可见光以外的波长的电磁波(例如，红外区域和紫外区域的波长)。
[0029](照明设备)[0030]将参照图1和图2说明照明设备I的构造。图1是照明设备I的构造的示意性分解图。图2是图1中的II部分的箭头M向视图。在被组合到图像传感器单元3 (稍后说明)中的情况下，照明设备I向作为被照体(纸张类)的纸币P发出可见光和红外光。
[0031]如图1所示，照明设备I包括光源11和导光体12。
[0032]光源11与入射面121 (稍后说明)间隔开地配置，入射面121是导光体12在主扫描方向(纵向方向)上的一个端面，并且光源11向导光体12的入射面121发出光。光源11包括例如发出依次点亮的波长为红(R)、绿(G)、蓝(B)和红外(Ir)的光的发光元件。发光元件可以是各种已知的LED。光源11被安装到图像传感器单元3的电路板33 (稍后说明)的上表面(Z方向上的上表面)。
[0033]导光体12是将由光源11发出的光线状化的光学构件。导光体12由诸如丙烯酸树脂等的透明树脂材料制成，并通过注射成型等一体地形成。导光体12整体上具有在主扫描方向上细长的棒状结构。
[0034]如图1所示，导光体12在主扫描方向上的一个端面是入射面121，由光源11发出的光从入射面121进入。
[0035]如图2所示，导光体12在主扫描方向上的另一个端面是反射面123，该反射面123反射由光源11发出的光。反射面123对特定波长的光的反射率比对其他波长的光的反射率高。例如，反射面123设置有作为反射部件的反射器125的膜，该反射部件对特定波长的反射率比对其他波长的反射率高。
[0036]如图1和图2所示，出射面122和漫射面124形成于导光体12的侧面。
[0037]出射面122是将从入射面121进入的光和由反射面123反射的光发射到纸币P的面。出射面122具有沿着主扫描方向延伸的细长的带形状。出射面122将光发射到纸币P的读取线O (参见图6至图9)。因此，例如，出射面122具有朝纸币P的读取线O凸起的曲面。
[0038]根据纸币P的尺寸设定出射面122在主扫描方向上的尺寸。例如，图像传感器单元3在沿纸币P的纵向方向相对移动的状态下进行读取，并且根据纸币P的短边尺寸设定出射面122在主扫描方向上的尺寸。
[0039]漫射面124是使从入射面121进入的光漫反射的面。漫射面124被形成为面对出射面122。例如，多个棱镜状漫射部以所需的间隔形成于漫射面124。多个漫射部的间隔在主扫描方向上从一端(接近入射面121)向另一端(接近反射面123)变小。
[0040]漫射部可以例如是由通过丝网印刷等生成的反光涂料制成的印刷图案。在这种情形下，印刷图案的密度随着距入射面121的距离的减小而减小，并且随着距入射面121的距离的增大而增大。该构造能够防止或者抑制从出射面122发出的光的照度分布的不均匀。特别地，该构造能够防止或者抑制光的照明强度随着距入射面121的距离的增加而减小，并且能够防止或者抑制遍及整个导光体12的光的照度分布的不均匀。
[0041]导光体12的外周面的其他面起到用于反射光的反射面的作用。
[0042]将参照图3说明反射面123的特征。反射器125的膜形成于反射面123，并且反射器125的膜反射光。图3是光源11的光谱强度、导光体12的透射率以及反射面123的反射器125的反射率之间的关系的示意性曲线图。
[0043]涂覆到导光体12的树脂材料的光谱透射率根据波长而变化。更具体地，导光体12由包括透射率不恒定的波长区域的材料形成。例如，丙烯酸树脂对红外光的透射率比对可见光(由光源11发出的R、G和B色光)的透射率低。因此，当光源11配置于导光体12在主扫描方向上的一端时，导光体12在主扫描方向上的另一端附近的红外光的照明强度比可见光的照明强度低。结果，红外光的遍及整个导光体12的照度分布不均匀。另一方面，当反射所有波长的光的反射器125的膜形成于配置在导光体12的纵向方向上的另一端的反射面123时，能够使红外光的照度分布均匀，但是反射面123附近的可见光的照明强度增力口。结果，遍及整个导光体12的照度分布不均匀。
[0044]这样，当导光体12由对特定波长的光的透射率比对其他波长的光的透射率低的材料制成时，难以获得特定波长的光(这里为红外光)的均匀照度分布和其他波长的光(这里为可见光)的均匀照度分布。
[0045]因此，对特定波长的光的反射率比对其他波长的光的反射率高的反射器125的膜形成于反射面123，反射面123是导光体12的入射面121的相反侧的端面。更具体地，由于导光体12对红外光的透射率比对可见光的透射率低，所以对红外光的反射率比对可见光的反射率高的反射器125的膜形成于导光体12的反射面123。
[0046]根据该构造，从入射面121进入且到达反射面123的红外光被反射面123反射并且从出射面122射出。这能够防止红外光的照明强度随着距入射面121的距离的增大而减小，并且能够使得红外光的照度分布均匀。
[0047]另一方面，从入射面121进入并且到达反射面123的可见光根据反射器125的反射率被反射面123反射或者吸收。这能够防止可见光的照明强度在反射面的端部附近增大，并且能够使可见光的照度分布均匀。
[0048]这能够遍及整个导光体12获得红外光的均匀照度分布和可见光的均匀照度分布。
[0049]这样，由包括反射率(或吸收率)差异的、具有波长选择性的反射材料制成的反射器125的膜被形成为反射面123上的反射部件的示例。例如，能够采用涂布作为反射材料的具有该特征的涂料的构造(形成膜的构造)。例如红外线反射颜料的各种已知的涂料可以用作该涂料。
[0050]可选择地，可以包括作为反射部件的示例的反射构件13，该反射构件13含有反射材料并且独立于导光体12而形成。图4是包括独立于导光体12的反射构件13的照明设备I的构造的示意性分解图。如图4所示，光源11配置于导光体12在主扫描方向上的一端，并且反射构件13配置在另一端。反射构件13具有与反射器125相同的表面特性。例如，如上所述的具有涂布了作为反射材料的涂料的板等被用作反射构件13。反射构件13被配置成面对导光体12的反射面123或者接触反射面123。根据该构造，从导光体12的反射面123发射到导光体12的外部的红外光被反射构件13反射并且再次进入导光体12。因此，能够获得相同的有益效果。
[0051](图像传感器单元)
[0052]将参照图5和图6说明图像传感器单元3的构造。图5是图像传感器单元3的构造的示意性分解图。图6是图像传感器单元3的内部结构的示意性截面图，示出了沿着与主扫描方向垂直的平面截取的截面。图像传感器单元3能够基于来自纸币P的可见光和红外光读取纸币P的图像。[0053]图像传感器单元3包括照明设备1、框31、聚光体32、电路板33和盖构件35。图像传感器34配置于电路板33的上表面。
[0054]框31是图像传感器单元3的壳体。框31具有棒状结构，并且例如由着黑色的遮光树脂材料形成。例如，聚碳酸酯能够用作树脂材料。在框31的Z方向上的上部，形成能够收纳照明设备I的导光体12的导光体收纳室311和能够收纳聚光体32的聚光体收纳室312。在框31的Z方向上的下部，形成能够收纳电路板33的基板收纳室313。聚光体收纳室312和基板收纳室313通过光能够通过的开口连接。在框31的主扫描方向上的一端，还形成能够收纳照明设备I的光源11的光源收纳室314。当照明设备I包括反射构件13时，能够收纳照明设备I的反射构件13的反射构件收纳室形成于框31的在主扫描方向上的另一端。
[0055]聚光体32是使来自纸币P的可见光和红外光在图像传感器34 (稍后说明)的表面上成像的光学构件。聚光体32可以是棒状透镜阵列(rod-lens array)。通常的棒状透镜阵列包括在主扫描方向上直线地排列的多个正立等倍成像型的成像元件(棒状透镜)。只要成像元件直线地排列，则聚光体32的具体构造不受限制。例如，聚光体32可以包括成多条直线地排列的成像元件。诸如各种已知的微透镜阵列等的各种已知的具有聚光功能的光学构件能够用作聚光体32。
[0056]电路板33具有在主扫描方向上长的矩形结构。图像传感器34和照明设备I的光源11被安装到电路板33的上表面(Z方向上的上表面)。光源11被安装到电路板33的在主扫描方向上的一端附近，以将光射到导光体12的入射面121。此外，图像传感器34被安装成使得光接收面在Z方向上朝上以接收来自聚光体32的光。用于将配线连接到外部的连接器等也被安装到电路板33。
[0057]图像传感器34将通过聚光体32集中的光转换成电信号。图像传感器34可以是图像传感器IC阵列。图像传感器IC阵列包括在主扫描方向上直线地安装于电路板33的表面的多个图像传感器1C。图像传感器IC包括与图像传感器单元3的读取分辨率对应的多个光接收元件(也可以被称为光电转换元件)。这样，图像传感器34包括在主扫描方向上直线地排列的多个图像传感器IC (光接收元件)。只要多个图像传感器IC直线地排列，则图像传感器34的构造不受特别限制。例如，图像传感器IC可以成多条直线地排列以形成交错配置。包含在作为图像传感器34的图像传感器IC阵列中的图像传感器IC可以是对可见光和红外光灵敏的各种传统已知的图像传感器1C。
[0058]盖构件35被配置成覆盖框31的上侧。盖构件35具有保护导光体12和聚光体32的功能，并且具有通过与纸币P接触而保持纸币P的平面的功能。盖构件35是平坦构件，并且盖构件35可以是具有同等强度的玻璃板或者透明树脂板。
[0059]图像传感器单元3还包括用于安装到纸张类识别设备5 (稍后说明)的安装部和用于电连接到纸张类识别设备5的连接器。安装部和连接器的构造不受特别限制。安装部可以具有能够将图像传感器单元3安装到纸张类识别设备5的任何构造。连接器可以具有能够连接图像传感器单元3和纸张类识别设备5的预定装置以允许电力或者电信号的传送和接收的任何构造。
[0060]如图5和图6所不,导光体12被收纳于框31的导光体收纳室311。聚光体32被收纳于框31的聚光体收纳室312。安装有光源11和图像传感器34的电路板33被收纳于基板收纳室313。
[0061]当导光体12被收纳于导光体收纳室311且安装有光源11的电路板33被收纳于基板收纳室313时,光源11以面对形成于导光体12—端的入射面121的方式被收纳于光源收纳室314。因此，由光源11发出的光进入形成于导光体12的一端的入射面121。当使用独立于导光体12的反射构件13时，反射构件13面对(或者接触)导光体12的另一端。结果，从导光体12的另一端发出的光被反射构件13反射，并且再次进入导光体12。
[0062]除了将反射器125的膜或者反射构件13配置于导光体12的反射面123的构造以夕卜，将反射器125的膜形成于框31的导光体收纳室311的内表面的构造也是可能的，其中，该内表面与导光体12的反射面123相对(或者接触)。该构造也能获得有益效果。
[0063]为了将光发射到纸币P，光源11依次点亮各颜色光和红外光的发光元件。由光源11发出的光(RGB颜色可见光和红外光)从导光体12的入射面121进入导光体12，并且在被漫射面124和其他反射面反射的状态下在内部传播。光从导光体12的出射面122发射到纸币P的读取线O。
[0064]聚光体32将来自纸币P的读取线O的反射光焦中到图像传感器34的表面。图像传感器34将由聚光体32形成的光学像转换成电信号。
[0065]图像传感器单元3在短时间重复将各颜色可见光和红外光发射到纸币P并且检测反射光的操作。基于上述操作，图像传感器单元3读取配置于纸币P的预定图案(例如，全息图)的可见光图像并且读取纸币P的红外光图像。
[0066]图像传感器单元3的未示出和未说明的部分可以与传统已知的图像传感器单元相同。
[0067](纸张类识别设备)
[0068]将参照图7说明图像传感器单元3所应用到的纸张类识别设备5。图7是纸张类识别设备5的构造的示意性截面图，示出了沿着与主扫描方向垂直的平面截取的截面。纸张类识别设备5向纸币P等发出光以读取来自纸币P的光，并且使用该读取的光来识别纸币P的种类或者真假。
[0069]如图7所示，纸张类识别设备5包括图像传感器单元3和输送纸币P的输送辊51。在纸张类识别设备5中，用于保持纸币P以经由盖构件35在图像传感器单元3上沿着读取方向(副扫描方向)输送纸币P的输送路径A被设在输送棍51之间。在这种情况下,聚光体32在纸币P侧的焦点被设在输送路径A的中央。如下为具有该构造的纸张类识别设备5的操作。基于上述操作，应用到纸张类识别设备5的图像传感器单元3读取配置于纸币P的预定图案的可见光图像，并且读取纸币P的红外光图像。纸张类识别设备5接着通过比较真纸币图像和将要在真假判断中判断的纸币P的可见光图像和红外光图像来确定纸币P的真假，其中真纸币图像是通过向准备好的真纸币P发射可见光和红外光所获得的。这是因为真纸币P包括在可见光下和在红外光下获得的图像不同的区域。未说明或者未示出的部分可以与传统的纸张类识别设备相同。
[0070]纸张类识别设备5还可以包括透过照明设备52。图8是还包括透过照明设备52的纸张类识别设备5的构造的示意性截面图。
[0071]透过照明设备52包括光源11和导光体12。透过照明设备52的光源11和导光体12具有与上述光源11和导光体12的构造相同的构造。透过照明设备52配置在面对图像传感器单元3的位置以向纸币P发出可见光和红外光。特别地，透过照明设备52被配置成使得从导光体12的出射面122发出的光的光轴与图像传感器单元3的聚光体32的光轴一致。
[0072]如下为具有该构造的纸张类识别设备5的操作。组合到图像传感器单元3中的照明设备I的光源11和透过照明设备52的光源11依次点亮各颜色可见光和红外光的发光元件。
[0073]从图像传感器单元3的照明设备I发射到纸币P的可见光和红外光被纸币P的表面反射并且进入聚光体32，并且在图像传感器34的表面形成图像。图像传感器34将所形成的光学像转换为电信号以基于来自纸币P的反射光获得可见光图像和红外光图像。另夕卜，从透过照明设备52发射到纸币P的可见光和红外光透过纸币P进入图像传感器单元3的聚光体32，并且在图像传感器34的表面形成图像。图像传感器34将所形成的光学像转换为电信号以基于来自纸币P的透过光获得可见光图像和红外光图像。
[0074]图像传感器单元3和透过照明设备52在短时间内重复向纸币P发出各颜色可见光和红外光并且检测反射光和透过光的操作。基于该操作，图像传感器单元3读取配置在纸币P上的预定图案(例如，全息图)的可见光图像并且读取纸币P的红外光图像。
[0075]根据该构造，纸张类识别设备5能够基于纸币P的反射光和透过光来读取可见光图像和红外光图像。
[0076]纸张类识别设备5也可以包括两组图像传感器单元3。图9是包括两组图像传感器单元3的纸张类识别设备5的构造的示意性截面图。
[0077]如图9所示，两组图像传感器单元3被配置成隔着纸币P的输送路径A彼此面对。该两组图像传感器单元3被配置成使得从一个图像传感器单元3的照明设备I发出并且透过纸币P的可见光和红外光进入另一个图像传感器单元3的聚光体32。
[0078]如下为具有该构造的纸张类识别设备5的操作。组合到两组图像传感器单元3中的照明设备I的光源11依次点亮各颜色可见光和红外光的发光元件。从一个图像传感器单元3的照明设备I向纸币P发出的可见光和红外光被纸币P的表面反射并且进入所述一个图像传感器单元3的聚光体32，并且在所述一个图像传感器单元3的图像传感器34的表面形成图像。所述一个图像传感器单元3的图像传感器34将所形成的光学像转换为电信号以基于来自纸币P的反射光获得可见光图像和红外光图像。从所述一个图像传感器单元3的照明设备I发出的可见光和红外光透过纸币P并且进入另一个图像传感器单元3的聚光体32，并且在所述另一个图像传感器单元3的图像传感器34的表面形成图像。所述另一个图像传感器单元3的图像传感器34将所形成的光学像转换为电信号以基于来自纸币P的透过光获得可见光图像和红外光图像。
[0079]根据该构造，纸张类识别设备5能够读取纸币P的两面的反射图像并且能够读取透过图像。
[0080](实施例)
[0081]将参照图1OA至图1OC说明验证本发明的有益效果的实施例。图1OA是示出根据第一比较例的照明设备的照度分布的曲线图，该照明设备在导光体的入射面的相反侧未包括具有波长选择性的反射面。图1OB是示出根据第二比较例的照明设备的照度分布的曲线图，该照明设备包括作为反射面的反射器的铝膜。图1OC是示出根据本发明的实施例的照明设备I的照度分布的曲线图，其中，照明设备I的反射面的反射材料使用了作为红外线反射颜料的“IR黑色”(精工油墨公司制造)。
[0082]图11是示出丙烯酸树脂的光谱透射率的图。图12是图11的局部放大图。如图11和图12所示，线100表示丙烯酸树脂的光谱透射率。光谱透射率表示光的各波长的透射率。丙烯酸树脂对光的吸收率随着透射率的增大而减小，并且丙烯酸树脂对光的吸收率随着透射率的减小而增大。
[0083]例如，合成树脂包括用于吸收红外光的区域。丙烯酸树脂包括800nm至IOOOnm的区域。这是材料的固有特性，并且由合成树脂的结构而引起的振动吸收红外光。
[0084]图11和图12中的丙烯酸树脂的光谱透射率表示厚度(d)=2mm的试件的数据。因此，例如在宽度为A4的导光体中，效果在从220mm至230mm处积聚。
[0085]在本发明的实施例中，铝被用于反射面123的反射器125。
[0086]图1OA的第一比较例示出在导光体的入射面的相反侧未形成具有波长选择性的反射面的构造。虽然可见光的照度分布基本均匀，但是，红外光的照度分布随着距入射面的距离的增大而减小。这可能是因为当丙烯酸树脂被用于导光体时，由于在800nm至IOOOnm范围的红外光(Ir)的透射率比可见光(R、G和B)的透射率低，所以从出射面射出的红外光的量随着距入射面的距离的增大而减小。这样，在导光体的入射面的相反侧未形成具有波长选择性的反射面的构造中，红外光的照度分布不均匀。
[0087]图1OB的第二比较例示出包括配置于反射面的铝膜的构造。防止红外光的照明强度随着距入射面的距离的增大而减小。然而，可见光的照明强度随着距反射面距离的减小而增大。这可能是因为铝对可见光的反射率和对红外光的反射率二者之间的差异不大，所以可见光被反射面反射并从出射面射出。这样，在反射面反射由光源发出的所有波长的光的构造中，可见光的照度分布不均匀。
[0088]图1OC示出了包括具有波长选择性的反射面的本发明的实施例。红外光的照度分布比图1OA中示出的示例的照度分布均匀，并且与图1OB中示出的示例相比，可见光的照度分布被维持在均匀状态。这样，根据本发明的实施例，能够使可见光和红外光的照度分布均匀。
[0089]虽然已参照【专利附图】
【附图说明】了本发明的实施方式，但是本发明无论如何不限于这些实施方式。在不背离本发明范围的情况下能够进行各种变型。例如，虽然在实施方式中导光体的反射面对红外光的反射率比对可见光的反射率高，但是反射面的特征不限于此特征。用于选择性地反射由用于导光体12的材料吸收的光的反射面能够形成于另一端，以通过对诸如紫外光等的短波长具有低透射率的材料在短波长与长波长之间形成均匀照明。在这种情况下，光源11能够包括发光元件(例如，紫外光LED)，该发光元件发出比可见光的波长短的诸如紫外区域等的光。
[0090]这样，当光源发出多种波长的光并且导光体对由光源发出的多种波长的光中的特定波长部分的透射率比对其他波长的透射率低时，对特定波长部分具有反射率差异的反射面能够形成于导光体的另一个端面。
[0091]虽然在实施方式中纸币被用作纸张，但是，纸张的类型不受限制。例如，纸张可以是各种证券和ID卡。不管类型，只要纸张能够对红外光起反应，就能够被应用。
[0092]本发明是在照明设备、图像传感器单元和纸张类识别设备中使用的有效技术。[0093]根据本发明，在导光体的光源相反侧的一端具有反射率差异的反射部件反射来自光源的多种波长的光。这能够防止或者抑制照明强度的降低和照度分布的不均匀。
【权利要求】
1.一种照明设备，其包括: 光源，其包括发出不同波长的光的多个发光兀件；和 棒状导光体，其将由所述光源发出的光线状化，其中， 所述光源配置于所述导光体的在纵向方向上的一端， 所述导光体由对所述光源所发出的不同波长的光的透射率不恒定的材料制成，并且设置有反射材料的反射面形成于所述导光体的在纵向方向上的另一端，所述反射材料对不同波长的光具有反射率差异。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其中， 所述光源包括发出红外区域的波长的发光元件。
3.根据权利要求1所述的照明设备，其中， 所述光源包括发出紫外区域的波长的发光元件。
4.一种图像传感器单元，其包括: 光源，其包括发出不同波长的光的多个发光兀件； 棒状导光体，其将由所述光源发出的光线状化； 聚光体，其聚集来自被照体的光；和 图像传感器，其接收由所述聚光体聚集的反射光以将所述反射光转换成电信号，其中， 所述光源配置于所述导光体的在纵向方向上的一端， 所述导光体由对所述光源所发出的不同波长的光的透射率不恒定的材料制成，并且设置有反射材料的反射面形成于所述导光体的在纵向方向上的另一端，所述反射材料对不同波长的光具有反射率差异。
5.根据权利要求4所述的图像传感器单元，其中， 所述光源包括发出红外区域的波长的发光元件。
6.根据权利要求4所述的图像传感器单元，其中， 所述光源包括发出紫外区域的波长的发光元件。
7.—种纸张类识别设备，其在使图像传感器单元和被照体相对地移动的状态下读取来自所述被照体的光，其中， 所述图像传感器单元是根据权利要求4至6中任一项所述的图像传感器单元。
【文档编号】H04N1/028GK103685833SQ201310404403
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2012年9月7日
【发明者】霜田修一, 手塚守央, 右田泰司, 开发隆弘 申请人:佳能元件股份有限公司
【专利摘要】照明设备、图像传感器单元及纸张类识别设备。该照明设备包括：发出多种波长的光的光源；和将由光源发出的光线状化的棒状导光体，其中，导光体由包括对波长的透射率不恒定的区域的材料制成，光源配置于导光体的在纵向方向上的一端，光源包括对导光体的透射率不恒定的区域的波长，并且反射面形成于导光体的在纵向方向上的另一端，该反射面包括对多种波长的光具有反射率差异的反射构件。
【专利说明】照明设备、图像传感器单元及纸张类识别设备
[0001]相关申请
[0002]本申请基于并且要求2012年9月7日提交的在先日本专利申请N0.2012-197563和2013年7月4日提交的日本专利申请N0.2013-141003的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及照明设备、图像传感器单元以及纸张类识别设备。更特别地，本发明涉及能够发出诸如可见光和红外光等的多种波长的光的照明设备、包括该照明设备的图像传感器单元以及包括该图像传感器单元的纸张类识别设备。
【背景技术】
[0004]读取图像的一些图像传感器单元包括使由诸如LED等的点光源发出的光线状化的棒状导光体。在具有配置在导光体纵向方向的一端的光源的构造中，从导光体发出的光的照明强度可能朝相反侧的端部减小。专利文献I和专利文献2公开了包括一定角度的倾斜面的导光体，该倾斜面不允许光透过，并且倾斜面形成于在光源的相反侧的端部。根据该构造，到达光源的相反侧的端部的光被反射以增加端部附近的光的照明强度。这能够使得遍及整个导光体的光的照度分布均匀。
[0005]读取图像的图像传感器单元也被应用到确定纸币等的真假的纸张类识别设备。为了确定真假，纸币包括在可见光下和在红外光下获得的图像不同的区域。因此，应用到纸张类识别设备的图像传感器单元能够向纸币发出可见光和红外光以读取纸币的可见光图像和红外光图像。
[0006]专利文献1:日本特开2006-85975号公报
[0007]专利文献2:日本特开2007-183470号公报
[0008]根据导光体所使用的材料，导光体的光谱透射率可以是不同的。因此，如果红外光的透射率比可见光的透射率低，则与可见光的照明强度相比，从导光体发出的红外光的照明强度朝相反侧的端部减小。因此，射到纸币的红外光的照度分布趋于不均匀。结果，可能降低红外光图像的读取精度。
【发明内容】
[0009]鉴于上述情况，本发明的目的是在导光体中对具有低透射率的波长的光提供均匀的照度分布。
[0010]为了解决该问题，本发明提供一种照明设备，其包括:光源，其包括发出不同波长的光的多个发光元件；和棒状导光体，其将由所述光源发出的光线状化，其中，所述光源配置于所述导光体的在纵向方向上的一端，所述导光体由对所述光源所发出的不同波长的光的透射率不恒定的材料制成，并且设置有反射材料的反射面形成于所述导光体的在纵向方向上的另一端，所述反射材料对不同波长的光具有反射率差异。[0011]本发明提供一种图像传感器单元，其包括:光源，其包括发出不同波长的光的多个发光元件；棒状导光体，其将由所述光源发出的光线状化；聚光体，其聚集来自被照体的光；和图像传感器，其接收由所述聚光体聚集的反射光以将所述反射光转换成电信号，其中，所述光源配置于所述导光体的在纵向方向上的一端，所述导光体由对所述光源所发出的不同波长的光的透射率不恒定的材料制成，并且设置有反射材料的反射面形成于所述导光体的在纵向方向上的另一端，所述反射材料对不同波长的光具有反射率差异。
[0012]本发明提供一种纸张类识别设备，其包括图像传感器单元并且在使图像传感器单元和被照体相对地移动的状态下读取来自所述被照体的光。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是照明设备I的构造的示意性分解图；
[0014]图2是图1中的II部分的箭头M向视图；
[0015]图3是光源11的光谱强度、导光体12的透射率以及反射面123的反射率之间的关系的示意性曲线图；
[0016]图4是包括独立于导光体12的反射构件13的照明设备I的构造的示意性分解图；
[0017]图5是图像传感器单元3的构造的示意性分解图；
[0018]图6是图像传感器单元3的内部结构的示意性截面图，示出了沿着与主扫描方向垂直的平面截取的截面；
[0019]图7是纸张类识别设备5的构造的示意性截面图，示出了沿着与主扫描方向垂直的平面截取的截面；
[0020]图8是还包括透过照明设备52的纸张类识别设备5的构造的示意性截面图；
[0021]图9是包括两组图像传感器单元3的纸张类识别设备5的构造的示意性截面图；
[0022]图1OA是示出根据比较例的照明设备的照度分布的曲线图，该照明设备在导光体的入射面的相反侧未包括具有波长选择性的反射面；
[0023]图1OB是示出根据比较例的照明设备的照度分布的曲线图，该照明设备包括作为反射面的反射器的铝膜；
[0024]图1OC是示出根据本发明的实施例的照明设备I的照度分布的曲线图；
[0025]图11是示出丙烯酸树脂的光谱透射率的曲线图；
[0026]图12是示出丙烯酸树脂的光谱透射率的局部放大图。
【具体实施方式】
[0027]现在，将参照附图详细说明本发明的实施方式。本发明的实施方式包括照明设备
1、包括照明设备I的图像传感器单元3以及包括图像传感器单元3的纸张类识别设备5。在附图中，将由箭头X、Y和Z表示三维方向。X方向是图像传感器单元3的主扫描方向。Y方向是图像传感器单元3的副扫描方向。Z方向是图像传感器单元3的上下方向。
[0028]在本发明的实施方式中，“光”不仅包括可见光，还包括在可见光以外的波长的电磁波(例如，红外区域和紫外区域的波长)。
[0029](照明设备)[0030]将参照图1和图2说明照明设备I的构造。图1是照明设备I的构造的示意性分解图。图2是图1中的II部分的箭头M向视图。在被组合到图像传感器单元3 (稍后说明)中的情况下，照明设备I向作为被照体(纸张类)的纸币P发出可见光和红外光。
[0031]如图1所示，照明设备I包括光源11和导光体12。
[0032]光源11与入射面121 (稍后说明)间隔开地配置，入射面121是导光体12在主扫描方向(纵向方向)上的一个端面，并且光源11向导光体12的入射面121发出光。光源11包括例如发出依次点亮的波长为红(R)、绿(G)、蓝(B)和红外(Ir)的光的发光元件。发光元件可以是各种已知的LED。光源11被安装到图像传感器单元3的电路板33 (稍后说明)的上表面(Z方向上的上表面)。
[0033]导光体12是将由光源11发出的光线状化的光学构件。导光体12由诸如丙烯酸树脂等的透明树脂材料制成，并通过注射成型等一体地形成。导光体12整体上具有在主扫描方向上细长的棒状结构。
[0034]如图1所示，导光体12在主扫描方向上的一个端面是入射面121，由光源11发出的光从入射面121进入。
[0035]如图2所示，导光体12在主扫描方向上的另一个端面是反射面123，该反射面123反射由光源11发出的光。反射面123对特定波长的光的反射率比对其他波长的光的反射率高。例如，反射面123设置有作为反射部件的反射器125的膜，该反射部件对特定波长的反射率比对其他波长的反射率高。
[0036]如图1和图2所示，出射面122和漫射面124形成于导光体12的侧面。
[0037]出射面122是将从入射面121进入的光和由反射面123反射的光发射到纸币P的面。出射面122具有沿着主扫描方向延伸的细长的带形状。出射面122将光发射到纸币P的读取线O (参见图6至图9)。因此，例如，出射面122具有朝纸币P的读取线O凸起的曲面。
[0038]根据纸币P的尺寸设定出射面122在主扫描方向上的尺寸。例如，图像传感器单元3在沿纸币P的纵向方向相对移动的状态下进行读取，并且根据纸币P的短边尺寸设定出射面122在主扫描方向上的尺寸。
[0039]漫射面124是使从入射面121进入的光漫反射的面。漫射面124被形成为面对出射面122。例如，多个棱镜状漫射部以所需的间隔形成于漫射面124。多个漫射部的间隔在主扫描方向上从一端(接近入射面121)向另一端(接近反射面123)变小。
[0040]漫射部可以例如是由通过丝网印刷等生成的反光涂料制成的印刷图案。在这种情形下，印刷图案的密度随着距入射面121的距离的减小而减小，并且随着距入射面121的距离的增大而增大。该构造能够防止或者抑制从出射面122发出的光的照度分布的不均匀。特别地，该构造能够防止或者抑制光的照明强度随着距入射面121的距离的增加而减小，并且能够防止或者抑制遍及整个导光体12的光的照度分布的不均匀。
[0041]导光体12的外周面的其他面起到用于反射光的反射面的作用。
[0042]将参照图3说明反射面123的特征。反射器125的膜形成于反射面123，并且反射器125的膜反射光。图3是光源11的光谱强度、导光体12的透射率以及反射面123的反射器125的反射率之间的关系的示意性曲线图。
[0043]涂覆到导光体12的树脂材料的光谱透射率根据波长而变化。更具体地，导光体12由包括透射率不恒定的波长区域的材料形成。例如，丙烯酸树脂对红外光的透射率比对可见光(由光源11发出的R、G和B色光)的透射率低。因此，当光源11配置于导光体12在主扫描方向上的一端时，导光体12在主扫描方向上的另一端附近的红外光的照明强度比可见光的照明强度低。结果，红外光的遍及整个导光体12的照度分布不均匀。另一方面，当反射所有波长的光的反射器125的膜形成于配置在导光体12的纵向方向上的另一端的反射面123时，能够使红外光的照度分布均匀，但是反射面123附近的可见光的照明强度增力口。结果，遍及整个导光体12的照度分布不均匀。
[0044]这样，当导光体12由对特定波长的光的透射率比对其他波长的光的透射率低的材料制成时，难以获得特定波长的光(这里为红外光)的均匀照度分布和其他波长的光(这里为可见光)的均匀照度分布。
[0045]因此，对特定波长的光的反射率比对其他波长的光的反射率高的反射器125的膜形成于反射面123，反射面123是导光体12的入射面121的相反侧的端面。更具体地，由于导光体12对红外光的透射率比对可见光的透射率低，所以对红外光的反射率比对可见光的反射率高的反射器125的膜形成于导光体12的反射面123。
[0046]根据该构造，从入射面121进入且到达反射面123的红外光被反射面123反射并且从出射面122射出。这能够防止红外光的照明强度随着距入射面121的距离的增大而减小，并且能够使得红外光的照度分布均匀。
[0047]另一方面，从入射面121进入并且到达反射面123的可见光根据反射器125的反射率被反射面123反射或者吸收。这能够防止可见光的照明强度在反射面的端部附近增大，并且能够使可见光的照度分布均匀。
[0048]这能够遍及整个导光体12获得红外光的均匀照度分布和可见光的均匀照度分布。
[0049]这样，由包括反射率(或吸收率)差异的、具有波长选择性的反射材料制成的反射器125的膜被形成为反射面123上的反射部件的示例。例如，能够采用涂布作为反射材料的具有该特征的涂料的构造(形成膜的构造)。例如红外线反射颜料的各种已知的涂料可以用作该涂料。
[0050]可选择地，可以包括作为反射部件的示例的反射构件13，该反射构件13含有反射材料并且独立于导光体12而形成。图4是包括独立于导光体12的反射构件13的照明设备I的构造的示意性分解图。如图4所示，光源11配置于导光体12在主扫描方向上的一端，并且反射构件13配置在另一端。反射构件13具有与反射器125相同的表面特性。例如，如上所述的具有涂布了作为反射材料的涂料的板等被用作反射构件13。反射构件13被配置成面对导光体12的反射面123或者接触反射面123。根据该构造，从导光体12的反射面123发射到导光体12的外部的红外光被反射构件13反射并且再次进入导光体12。因此，能够获得相同的有益效果。
[0051](图像传感器单元)
[0052]将参照图5和图6说明图像传感器单元3的构造。图5是图像传感器单元3的构造的示意性分解图。图6是图像传感器单元3的内部结构的示意性截面图，示出了沿着与主扫描方向垂直的平面截取的截面。图像传感器单元3能够基于来自纸币P的可见光和红外光读取纸币P的图像。[0053]图像传感器单元3包括照明设备1、框31、聚光体32、电路板33和盖构件35。图像传感器34配置于电路板33的上表面。
[0054]框31是图像传感器单元3的壳体。框31具有棒状结构，并且例如由着黑色的遮光树脂材料形成。例如，聚碳酸酯能够用作树脂材料。在框31的Z方向上的上部，形成能够收纳照明设备I的导光体12的导光体收纳室311和能够收纳聚光体32的聚光体收纳室312。在框31的Z方向上的下部，形成能够收纳电路板33的基板收纳室313。聚光体收纳室312和基板收纳室313通过光能够通过的开口连接。在框31的主扫描方向上的一端，还形成能够收纳照明设备I的光源11的光源收纳室314。当照明设备I包括反射构件13时，能够收纳照明设备I的反射构件13的反射构件收纳室形成于框31的在主扫描方向上的另一端。
[0055]聚光体32是使来自纸币P的可见光和红外光在图像传感器34 (稍后说明)的表面上成像的光学构件。聚光体32可以是棒状透镜阵列(rod-lens array)。通常的棒状透镜阵列包括在主扫描方向上直线地排列的多个正立等倍成像型的成像元件(棒状透镜)。只要成像元件直线地排列，则聚光体32的具体构造不受限制。例如，聚光体32可以包括成多条直线地排列的成像元件。诸如各种已知的微透镜阵列等的各种已知的具有聚光功能的光学构件能够用作聚光体32。
[0056]电路板33具有在主扫描方向上长的矩形结构。图像传感器34和照明设备I的光源11被安装到电路板33的上表面(Z方向上的上表面)。光源11被安装到电路板33的在主扫描方向上的一端附近，以将光射到导光体12的入射面121。此外，图像传感器34被安装成使得光接收面在Z方向上朝上以接收来自聚光体32的光。用于将配线连接到外部的连接器等也被安装到电路板33。
[0057]图像传感器34将通过聚光体32集中的光转换成电信号。图像传感器34可以是图像传感器IC阵列。图像传感器IC阵列包括在主扫描方向上直线地安装于电路板33的表面的多个图像传感器1C。图像传感器IC包括与图像传感器单元3的读取分辨率对应的多个光接收元件(也可以被称为光电转换元件)。这样，图像传感器34包括在主扫描方向上直线地排列的多个图像传感器IC (光接收元件)。只要多个图像传感器IC直线地排列，则图像传感器34的构造不受特别限制。例如，图像传感器IC可以成多条直线地排列以形成交错配置。包含在作为图像传感器34的图像传感器IC阵列中的图像传感器IC可以是对可见光和红外光灵敏的各种传统已知的图像传感器1C。
[0058]盖构件35被配置成覆盖框31的上侧。盖构件35具有保护导光体12和聚光体32的功能，并且具有通过与纸币P接触而保持纸币P的平面的功能。盖构件35是平坦构件，并且盖构件35可以是具有同等强度的玻璃板或者透明树脂板。
[0059]图像传感器单元3还包括用于安装到纸张类识别设备5 (稍后说明)的安装部和用于电连接到纸张类识别设备5的连接器。安装部和连接器的构造不受特别限制。安装部可以具有能够将图像传感器单元3安装到纸张类识别设备5的任何构造。连接器可以具有能够连接图像传感器单元3和纸张类识别设备5的预定装置以允许电力或者电信号的传送和接收的任何构造。
[0060]如图5和图6所不,导光体12被收纳于框31的导光体收纳室311。聚光体32被收纳于框31的聚光体收纳室312。安装有光源11和图像传感器34的电路板33被收纳于基板收纳室313。
[0061]当导光体12被收纳于导光体收纳室311且安装有光源11的电路板33被收纳于基板收纳室313时,光源11以面对形成于导光体12—端的入射面121的方式被收纳于光源收纳室314。因此，由光源11发出的光进入形成于导光体12的一端的入射面121。当使用独立于导光体12的反射构件13时，反射构件13面对(或者接触)导光体12的另一端。结果，从导光体12的另一端发出的光被反射构件13反射，并且再次进入导光体12。
[0062]除了将反射器125的膜或者反射构件13配置于导光体12的反射面123的构造以夕卜，将反射器125的膜形成于框31的导光体收纳室311的内表面的构造也是可能的，其中，该内表面与导光体12的反射面123相对(或者接触)。该构造也能获得有益效果。
[0063]为了将光发射到纸币P，光源11依次点亮各颜色光和红外光的发光元件。由光源11发出的光(RGB颜色可见光和红外光)从导光体12的入射面121进入导光体12，并且在被漫射面124和其他反射面反射的状态下在内部传播。光从导光体12的出射面122发射到纸币P的读取线O。
[0064]聚光体32将来自纸币P的读取线O的反射光焦中到图像传感器34的表面。图像传感器34将由聚光体32形成的光学像转换成电信号。
[0065]图像传感器单元3在短时间重复将各颜色可见光和红外光发射到纸币P并且检测反射光的操作。基于上述操作，图像传感器单元3读取配置于纸币P的预定图案(例如，全息图)的可见光图像并且读取纸币P的红外光图像。
[0066]图像传感器单元3的未示出和未说明的部分可以与传统已知的图像传感器单元相同。
[0067](纸张类识别设备)
[0068]将参照图7说明图像传感器单元3所应用到的纸张类识别设备5。图7是纸张类识别设备5的构造的示意性截面图，示出了沿着与主扫描方向垂直的平面截取的截面。纸张类识别设备5向纸币P等发出光以读取来自纸币P的光，并且使用该读取的光来识别纸币P的种类或者真假。
[0069]如图7所示，纸张类识别设备5包括图像传感器单元3和输送纸币P的输送辊51。在纸张类识别设备5中，用于保持纸币P以经由盖构件35在图像传感器单元3上沿着读取方向(副扫描方向)输送纸币P的输送路径A被设在输送棍51之间。在这种情况下,聚光体32在纸币P侧的焦点被设在输送路径A的中央。如下为具有该构造的纸张类识别设备5的操作。基于上述操作，应用到纸张类识别设备5的图像传感器单元3读取配置于纸币P的预定图案的可见光图像，并且读取纸币P的红外光图像。纸张类识别设备5接着通过比较真纸币图像和将要在真假判断中判断的纸币P的可见光图像和红外光图像来确定纸币P的真假，其中真纸币图像是通过向准备好的真纸币P发射可见光和红外光所获得的。这是因为真纸币P包括在可见光下和在红外光下获得的图像不同的区域。未说明或者未示出的部分可以与传统的纸张类识别设备相同。
[0070]纸张类识别设备5还可以包括透过照明设备52。图8是还包括透过照明设备52的纸张类识别设备5的构造的示意性截面图。
[0071]透过照明设备52包括光源11和导光体12。透过照明设备52的光源11和导光体12具有与上述光源11和导光体12的构造相同的构造。透过照明设备52配置在面对图像传感器单元3的位置以向纸币P发出可见光和红外光。特别地，透过照明设备52被配置成使得从导光体12的出射面122发出的光的光轴与图像传感器单元3的聚光体32的光轴一致。
[0072]如下为具有该构造的纸张类识别设备5的操作。组合到图像传感器单元3中的照明设备I的光源11和透过照明设备52的光源11依次点亮各颜色可见光和红外光的发光元件。
[0073]从图像传感器单元3的照明设备I发射到纸币P的可见光和红外光被纸币P的表面反射并且进入聚光体32，并且在图像传感器34的表面形成图像。图像传感器34将所形成的光学像转换为电信号以基于来自纸币P的反射光获得可见光图像和红外光图像。另夕卜，从透过照明设备52发射到纸币P的可见光和红外光透过纸币P进入图像传感器单元3的聚光体32，并且在图像传感器34的表面形成图像。图像传感器34将所形成的光学像转换为电信号以基于来自纸币P的透过光获得可见光图像和红外光图像。
[0074]图像传感器单元3和透过照明设备52在短时间内重复向纸币P发出各颜色可见光和红外光并且检测反射光和透过光的操作。基于该操作，图像传感器单元3读取配置在纸币P上的预定图案(例如，全息图)的可见光图像并且读取纸币P的红外光图像。
[0075]根据该构造，纸张类识别设备5能够基于纸币P的反射光和透过光来读取可见光图像和红外光图像。
[0076]纸张类识别设备5也可以包括两组图像传感器单元3。图9是包括两组图像传感器单元3的纸张类识别设备5的构造的示意性截面图。
[0077]如图9所示，两组图像传感器单元3被配置成隔着纸币P的输送路径A彼此面对。该两组图像传感器单元3被配置成使得从一个图像传感器单元3的照明设备I发出并且透过纸币P的可见光和红外光进入另一个图像传感器单元3的聚光体32。
[0078]如下为具有该构造的纸张类识别设备5的操作。组合到两组图像传感器单元3中的照明设备I的光源11依次点亮各颜色可见光和红外光的发光元件。从一个图像传感器单元3的照明设备I向纸币P发出的可见光和红外光被纸币P的表面反射并且进入所述一个图像传感器单元3的聚光体32，并且在所述一个图像传感器单元3的图像传感器34的表面形成图像。所述一个图像传感器单元3的图像传感器34将所形成的光学像转换为电信号以基于来自纸币P的反射光获得可见光图像和红外光图像。从所述一个图像传感器单元3的照明设备I发出的可见光和红外光透过纸币P并且进入另一个图像传感器单元3的聚光体32，并且在所述另一个图像传感器单元3的图像传感器34的表面形成图像。所述另一个图像传感器单元3的图像传感器34将所形成的光学像转换为电信号以基于来自纸币P的透过光获得可见光图像和红外光图像。
[0079]根据该构造，纸张类识别设备5能够读取纸币P的两面的反射图像并且能够读取透过图像。
[0080](实施例)
[0081]将参照图1OA至图1OC说明验证本发明的有益效果的实施例。图1OA是示出根据第一比较例的照明设备的照度分布的曲线图，该照明设备在导光体的入射面的相反侧未包括具有波长选择性的反射面。图1OB是示出根据第二比较例的照明设备的照度分布的曲线图，该照明设备包括作为反射面的反射器的铝膜。图1OC是示出根据本发明的实施例的照明设备I的照度分布的曲线图，其中，照明设备I的反射面的反射材料使用了作为红外线反射颜料的“IR黑色”(精工油墨公司制造)。
[0082]图11是示出丙烯酸树脂的光谱透射率的图。图12是图11的局部放大图。如图11和图12所示，线100表示丙烯酸树脂的光谱透射率。光谱透射率表示光的各波长的透射率。丙烯酸树脂对光的吸收率随着透射率的增大而减小，并且丙烯酸树脂对光的吸收率随着透射率的减小而增大。
[0083]例如，合成树脂包括用于吸收红外光的区域。丙烯酸树脂包括800nm至IOOOnm的区域。这是材料的固有特性，并且由合成树脂的结构而引起的振动吸收红外光。
[0084]图11和图12中的丙烯酸树脂的光谱透射率表示厚度(d)=2mm的试件的数据。因此，例如在宽度为A4的导光体中，效果在从220mm至230mm处积聚。
[0085]在本发明的实施例中，铝被用于反射面123的反射器125。
[0086]图1OA的第一比较例示出在导光体的入射面的相反侧未形成具有波长选择性的反射面的构造。虽然可见光的照度分布基本均匀，但是，红外光的照度分布随着距入射面的距离的增大而减小。这可能是因为当丙烯酸树脂被用于导光体时，由于在800nm至IOOOnm范围的红外光(Ir)的透射率比可见光(R、G和B)的透射率低，所以从出射面射出的红外光的量随着距入射面的距离的增大而减小。这样，在导光体的入射面的相反侧未形成具有波长选择性的反射面的构造中，红外光的照度分布不均匀。
[0087]图1OB的第二比较例示出包括配置于反射面的铝膜的构造。防止红外光的照明强度随着距入射面的距离的增大而减小。然而，可见光的照明强度随着距反射面距离的减小而增大。这可能是因为铝对可见光的反射率和对红外光的反射率二者之间的差异不大，所以可见光被反射面反射并从出射面射出。这样，在反射面反射由光源发出的所有波长的光的构造中，可见光的照度分布不均匀。
[0088]图1OC示出了包括具有波长选择性的反射面的本发明的实施例。红外光的照度分布比图1OA中示出的示例的照度分布均匀，并且与图1OB中示出的示例相比，可见光的照度分布被维持在均匀状态。这样，根据本发明的实施例，能够使可见光和红外光的照度分布均匀。
[0089]虽然已参照【专利附图】
【附图说明】了本发明的实施方式，但是本发明无论如何不限于这些实施方式。在不背离本发明范围的情况下能够进行各种变型。例如，虽然在实施方式中导光体的反射面对红外光的反射率比对可见光的反射率高，但是反射面的特征不限于此特征。用于选择性地反射由用于导光体12的材料吸收的光的反射面能够形成于另一端，以通过对诸如紫外光等的短波长具有低透射率的材料在短波长与长波长之间形成均匀照明。在这种情况下，光源11能够包括发光元件(例如，紫外光LED)，该发光元件发出比可见光的波长短的诸如紫外区域等的光。
[0090]这样，当光源发出多种波长的光并且导光体对由光源发出的多种波长的光中的特定波长部分的透射率比对其他波长的透射率低时，对特定波长部分具有反射率差异的反射面能够形成于导光体的另一个端面。
[0091]虽然在实施方式中纸币被用作纸张，但是，纸张的类型不受限制。例如，纸张可以是各种证券和ID卡。不管类型，只要纸张能够对红外光起反应，就能够被应用。
[0092]本发明是在照明设备、图像传感器单元和纸张类识别设备中使用的有效技术。[0093]根据本发明，在导光体的光源相反侧的一端具有反射率差异的反射部件反射来自光源的多种波长的光。这能够防止或者抑制照明强度的降低和照度分布的不均匀。
【权利要求】
1.一种照明设备，其包括: 光源，其包括发出不同波长的光的多个发光兀件；和 棒状导光体，其将由所述光源发出的光线状化，其中， 所述光源配置于所述导光体的在纵向方向上的一端， 所述导光体由对所述光源所发出的不同波长的光的透射率不恒定的材料制成，并且设置有反射材料的反射面形成于所述导光体的在纵向方向上的另一端，所述反射材料对不同波长的光具有反射率差异。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其中， 所述光源包括发出红外区域的波长的发光元件。
3.根据权利要求1所述的照明设备，其中， 所述光源包括发出紫外区域的波长的发光元件。
4.一种图像传感器单元，其包括: 光源，其包括发出不同波长的光的多个发光兀件； 棒状导光体，其将由所述光源发出的光线状化； 聚光体，其聚集来自被照体的光；和 图像传感器，其接收由所述聚光体聚集的反射光以将所述反射光转换成电信号，其中， 所述光源配置于所述导光体的在纵向方向上的一端， 所述导光体由对所述光源所发出的不同波长的光的透射率不恒定的材料制成，并且设置有反射材料的反射面形成于所述导光体的在纵向方向上的另一端，所述反射材料对不同波长的光具有反射率差异。
5.根据权利要求4所述的图像传感器单元，其中， 所述光源包括发出红外区域的波长的发光元件。
6.根据权利要求4所述的图像传感器单元，其中， 所述光源包括发出紫外区域的波长的发光元件。
7.—种纸张类识别设备，其在使图像传感器单元和被照体相对地移动的状态下读取来自所述被照体的光，其中， 所述图像传感器单元是根据权利要求4至6中任一项所述的图像传感器单元。
【文档编号】H04N1/028GK103685833SQ201310404403
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2012年9月7日
【发明者】霜田修一, 手塚守央, 右田泰司, 开发隆弘 申请人:佳能元件股份有限公司
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