紫外光线性光源及图像读取装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种紫外光线性光源及图像读取装置。其中，紫外光线性光源包括：导光体，具有光入射面、光反射面和光出射面；以及发光体，设置在所述光入射面处。通过本实用新型，解决了现有技术中紫外光光源使用紫外LED数量多的问题，进而达到了降低紫外光光源成本的效果。
【专利说明】紫外光线性光源及图像读取装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及紫外光领域，具体而言，涉及一种紫外光线性光源及图像读取装置。
【背景技术】
[0002]现有的诸如银行系统纸币等有价证券防伪识别使用的具有紫外信息识别功能的图像读取装置如图1所示，包括能发出紫外光并照射原稿8读取位置的紫外光源la，也有的还包括其它可见光的光源lb，收集原稿8反射光或激励光的透镜阵列2，将光信号转换成电信号的光电转换传感器3，光电转换传感器3搭载在传感器基板4上，搭载原稿8的透光板5，以及用于支撑上述部件的框架6，在原稿8读取位置与光电转换传感器之间的光路上设有选择性透光膜7，透镜阵列2用于将紫外光照射原稿8产生的激励光及反射光进行收集，通过透光膜7后汇聚到传感器基板上搭载的光电转换传感器表面的感光度窗口上，由光电转换传感器在其逻辑功能的控制下将光信号电信号并向外输出。
[0003]对纸币等有价证券进行紫外光信息识别，紫外光源发挥着重要作用，图2是现有技术中图像读取装置采用的LED阵列结构的紫外光源，图中的紫外光源Ia由紫外光LEDll和搭载LED的基板12构成。这种阵列结构的紫外光光源的缺点是要使用紫外LED数量多，成本高、发光均匀性差、功耗大等。
[0004]针对相关技术中紫外光光源使用紫外LED数量多的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0005]本实用新型的主要目的在于提供一种紫外光线性光源及图像读取装置，以解决现有技术中紫外光光源使用紫外LED数量多的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种紫外光线性光源，包括:导光体，具有光入射面、光反射面和光出射面；以及发光体，设置在光入射面处。
[0007]进一步地，导光体的材料成分由透光率为50%以上的材料和光稳定剂组成。
[0008]进一步地，紫外光线性光源还包括:反光件，设置在光反射面上，其中，反光件的个数为多个，第一区域内设置的反光件的总反光面积大于第二区域内设置的反光件的总反光面积，第一区域和第二区域均为光反光面上的区域，并且第一区域与光入射面之间的距离大于第二区域与光入射面之间的距离。
[0009]进一步地，紫外光线性光源还包括:反光膜，设置在导光体上，用于阻止从导光体的非光出射面射出来自发光体的光信号。
[0010]进一步地:光入射面和发光体的个数均为多个，每个光入射面处均设置有至少一个发光体。
[0011 ] 进一步地，紫外光线性光源还包括:连接部；以及基板，用于承载发光体，并通过连接部与导光体相连接。[0012]为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种图像读取装置，包括:紫外光线性光源，紫外光线性光源为本实用新型上述内容所提供的任一种紫外光线性光源；以及光信号接收转换部，用于接收原稿在紫外光线性光源照射下的反射光或透射光，并将接收到的光信号转换为电信号。
[0013]进一步地，图像读取装置还包括:支撑本体，紫外光线性光源和光信号接收转换部均设置在支撑本体内。
[0014]进一步地，图像读取装置还包括:支撑本体，其中，光信号接收转换部设置在支撑本体内，紫外光线性光源设置在支撑本体外，紫外光线性光源和支撑本体位于原稿的同侧，并且紫外光线性光源相对原稿的位置和/或发光角度可调。
[0015]进一步地，图像读取装置还包括:支撑本体，其中，光信号接收转换部设置在支撑本体内，紫外光线性光源设置在支撑本体外，紫外光线性光源位于原稿的第一侧，支撑本体位于原稿的第二侧，第一侧和第二侧为相对侧。
[0016]本实用新型采用以下结构的紫外光线性光源:导光体，具有光入射面、光反射面和光出射面；以及发光体，设置在所述光入射面处。通过利用导光体对发光体产生的光信号进行反射后传输，实现了无需点阵式排列紫外LED即可产生线性光输出，克服了现有技术中点阵式紫外光光源的缺点，解决了现有技术中紫外光光源使用紫外LED数量多的问题，进而达到了降低紫外光光源成本的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0018]图1是根据现有技术中的紫外光图像读取装置的断面示意图；
[0019]图2是根据现有技术中的紫外光LED阵列结构光源示意图；
[0020]图3是根据本实用新型实施例的紫外光线性光源的结构示意图；
[0021]图4是根据本实用新型实施例的紫外光线性光源的输出特性图；
[0022]图5是根据本实用新型第一实施例的图像读取装置的结构示意图；
[0023]图6是根据本实用新型第二实施例的图像读取装置的结构示意图；以及
[0024]图7是根据本实用新型第三实施例的图像读取装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0026]本实用新型实施例提供了一种紫外光线性光源，以下对本实用新型实施例所提供的紫外光线性光源进行具体介绍:
[0027]图3是根据本实用新型实施例的紫外光线性光源的结构示意图，如图3所示，本实用新型实施例的紫外光线性光源Ia主要包括导光体30和发光体10，其中，导光体30具有光入射面(图中未不出)、光反射面33和光出射面32,发光体10设置在光入射面处,在本实用新型实施例中，发光体10可以是紫外光LED，在导光体30的光传导方向上至少有一个面为光反射面33。此种结构的紫外光线性光源Ia产生线性光源的原理为:发光体10产生的紫外光，通过光入射面进入导光体30内部,并延导光体30的长度方向传输,光反射面33改变光的传播方向及均匀性，使光在光出射面32上均匀向外射出。
[0028]本实用新型实施例的紫外光线性光源la，通过利用导光体30对发光体10产生的光信号进行反射后传输，实现了无需点阵式排列紫外LED即可产生线性光输出，克服了现有技术中点阵式紫外光光源的缺点，解决了现有技术中紫外光光源使用紫外LED数量多的问题，进而达到了降低紫外光光源成本的效果。
[0029]进一步地，本实用新型实施例中导光体30的材料成分由透光率为50%以上的材料和光稳定剂组成，其中，透光率为50%以上的材料多为透明材料和半透明材料，比如聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚丙烯树脂PP和聚甲基丙烯酸甲酯PMMA等，均为常用的透明材料，聚甲基丙烯酸甲酯，以丙烯酸及其酯类聚合所得到的聚合物统称丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，其中以聚甲基丙烯酸甲酯应用最广泛。聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA，是迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较适宜的品种。
[0030]但是，现有技术中在用聚甲基丙烯酸甲酯制成的各种形状的制品时，通常在材料中混入紫外线吸收剂，用于吸收阳光及荧光光源中的紫外线，从而保证材料本身的特性持久，或作为容器使用时保护容纳物不受紫外线的照射，或是用于建筑或汽车行业直接起遮挡紫外线的目的。其实不仅仅是聚甲基丙烯酸甲酯，几乎所有透明的塑料材料以及很大一部分不透明的塑料材料中都需要使用紫外线吸收剂，使用紫外吸收剂几乎成为一种习惯性的行为。
[0031]透明塑料制品或通常的PMMA中使用的紫外线吸收剂有:水杨酸酯类，苯酮类，苯并三唑类，取代丙烯腈类，三嗪类和受阻胺类等。
[0032]这些紫外线吸收剂通常是无色或淡黄色或白色结晶粉末，在主原料中加入的比例通常不超过1%，但却能吸收几乎全部的紫外线，起到即不改变主原料特性又能吸收紫外线的目的。
[0033]由于紫外线吸收剂对紫外线有很强的吸收作用，即使很薄的结构也能阻挡紫外线穿过，所以通常的导光体30材料要想让紫外光在导光体30内传导几乎是不可能的。
[0034]在本实用新型实施例中，通过改变了导光体30的材料成份，设置导光体30的材料成分由透光率为50%以上的材料和光稳定剂组成，取消了能对此紫外线起吸收作用的紫外线吸收剂，改变了导光体30材料对光线的传导特性，尤其是改变了导光体30材料对紫外光的传导特性，使紫外光能在导光体30中几乎没有衰减地进行传导，从而使紫外光光源能够采用导光体30传导式结构，从而克服了阵列式光源的缺点，提高了紫外光光源的特性，提高了利用紫外光进行图像信息识别的能力。
[0035]图4是测试的图3结构的紫外光光源的输出特性，横座标是光源的长度传导方向也就是光源可照射的范围，纵座标是光的输出强度，如图4所示，光源的输出达到了很高的强度，完全能满足利用紫外光进行图像读取和识别的使用要求，光源输出的均匀性也完全符合使用要求。
[0036]由于包括聚甲基丙烯酸甲酯在内，通常的有机化学材料在受到紫外线照射后会产生一种聚合物降解所产生的活性自由基，这种活性自由基的游离会慢慢导致材料降解或其基本特性发生改变，因此使用导光体30传导紫外线，导光体30的使用寿命比传导可见光要大大缩短。
[0037]在本实用新型实施例中，通过在导光体30的材料成本中加入了光稳定剂，光稳定剂的作用是有效地捕获高分子材料在紫外线照射下产生的活性自由基，但其本身对紫外线没有吸收能力，因此，通过在导光体30的材料成本中加入了光稳定剂，保证了导光体30的使用寿命。市面上常用的光稳定剂的种类有很多，包括:三亚磷酸脂类，四甲基哌啶类，六甲基磷酰三胺等，本实用新型实施例的紫外光线性光源Ia中导光体30使用的材料是PMMA，因此本实用新型实施例中采用与此PMMA相适应的四甲基哌啶类光稳定剂。
[0038]由于光稳定剂对自由基有很强的捕获能力，因此在本实用新型实施例的紫外光线性光源Ia的导光体30中，加入的光稳定剂的比例也不需要很大，本实用新型实施例中加入不到1%的比例，就可以使导光体30的使用寿命达到与传导可见光时有同样的寿命，从而解决了导光体30传输紫外光时特性容易劣化的缺点，保证了导光体30的使用寿命。
[0039]优选地，本实用新型实施例的紫外光线性光源Ia还包括反光件40，该反光件40设置在光反射面33上，其中，反光件40的个数为多个，第一区域内设置的反光件40的总反光面积大于第二区域内设置的反光件40的总反光面积，第一区域和第二区域均为光反光面上的区域，并且第一区域与光入射面之间的距离大于第二区域与光入射面之间的距离，即，反光件40在离发光体10近的区域内，布设的个数或密度小，反光效率相对较低，而在离发光体10逐渐远的区域，布设的个数或密度逐渐增大，以便使其反光效率逐渐增加。
[0040]通过在导光体30的光反射面33上设置有反光件40，用于对传导过程中的紫外光线进行强制反射，使紫外光线能够向光出射面32的方向射出，通过设置反光件40，还实现了在导光体30的比较光滑的光反射面33上形成凹凸结构，并通过在距离光入射面远近不同的区域内布设总反光面积不同的反光件40，实现了对凹凸结构的密度进行调整，从而调整光在射出面上输出的光的强度达到均匀一致的程度。
[0041]进一步优选地，本实用新型实施例的紫外光线性光源Ia还包括设置在导光体30上的反光膜，该反光膜用于阻止从导光体30的非光出射面32射出来自发光体10的光信号。
[0042]通过在导光体30的除了光入射面和光出射面32之外的表面上，设置对紫外光具有反射作用反光膜，使射出导光体30非射出面的紫外光线，还能在反光膜的作用下进入导光体30内，防止紫外光在传导过程中从非光出射面射出导光体30造成光的损失。紫外光反光膜通常是由光亮型金属材料(即对光具有反射作用的金属)制成，并且在自然环境下其光亮度(反射效果)不会发生变化。这种金属反光膜通常使用铝材料制成，如铝箔或与导光体30形状相适合的固定形状的铝框架结构。
[0043]此外，在本实用新型实施例中，若导光体30具有多个光入射面,则发光体10也可以为多个，可以在每个光入射面处均设置有至少一个发光体10，也可以根据实际需要，只在导光体30的一个入射面设置发光体10，图3中示意性示出了在柱状导光体30的两端均设置有发光体10。
[0044]本实用新型实施例的紫外光线性光源Ia还包括连接部50和基板20，其中，基板20为搭载(或承载)发光体10的基板20，导光体30通过连接部50与承载有发光体10的基板20相连接。通过设置连接部50和基板20，实现了固定发光体10和导光体30的作用，保证发光体10产生的光正常进入导光体30。[0045]本实用新型实施例还提供了一种图像读取装置，以下对本实用新型实施例所提供的图像读取装置进行具体介绍:
[0046]图5是根据本实用新型第一实施例的图像读取装置的示意图，如图5所示，该实施例的图像读取装置主要包括紫外光线性光源Ia和光信号接收转换部，其中，紫外光线性光源Ia为本实用新型实施例上述内容所提供的任一种紫外光线性光源la，光信号接收转换部用于接收原稿8在紫外光线性光源Ia照射下的反射光或透射光，并将接收到的光信号转换为电信号。其中，图5中的标号60表示设置在紫外光线性光源Ia的导光体30上的反光膜。光信号接收转换部主要包括:收集原稿8反射光或激励光的透镜阵列2，将光信号转换成电信号的光电转换传感器3，光电转换传感器3搭载在传感器基板4上，搭载原稿8的透光板5，在原稿8读取位置与光电转换传感器3之间的光路上设有选择性透光膜7，透镜阵列2用于将紫外光照射原稿8产生的激励光及反射光进行收集，通过透光膜7后汇聚到传感器基板4上搭载的光电转换传感器3表面的感光度窗口上，由光电转换传感器3在其逻辑功能的控制下将光信号电信号并向外输出。
[0047]此外，该图像读取装置还包括支撑本体6，该支撑本体6为用于支撑上述各个部件的框架，紫外光线性光源Ia和光信号接收转换部均设置在支撑本体6内。该图像读取装置还可以包括用于产生可见光的可见光光源Ib,可见光光源Ib设置在支撑本体6内。
[0048]本实用新型第一实施例的图像读取装置，可以通过可见光光源Ib进行可见光图像的读取，同时通过紫外光线性光源la，进行紫外光图像的读取，并且通过使用本实用新型的紫外光光源，可以得到优质的紫外光图像。
[0049]图6是根据本实用新型第二实施例的图像读取装置的示意图，如图6所示，该实施例的图像读取装置与图5中示出的第一实施例的图像读取装置的不同之处在于:光信号接收转换部设置在支撑本体6内，紫外光线性光源Ia设置在支撑本体6外，紫外光线性光源Ia和支撑本体6位于原稿8的同侧，并且紫外光线性光源Ia相对原稿8的位置和/或发光角度可调。
[0050]在这种结构中，紫外光光源和光信号接收转换部分的结构体分开，可单独调整光源的位置及发光角度。这种结构的特点是紫外光可直接照射原稿8而不需要来回穿过原来结构体中透镜上面的透光板，从而可以提高光源照射原稿8时的光强度，从而得到更优质的图像质量，另一个特点是光信号接收转换部分的体积可以大大减小，比较适合于结构比较紧凑的使用场合。另外，紫外光源单独放置也可以根据需要调整光源的位置，以及改变光源照射原稿8时的光照角度。有时光源以不同的光射角度照射原稿8可以从原稿8上得到完全不同的图像，这也是纸币等有价证券进行防伪识别的常用手段之一。
[0051 ] 图7是根据本实用新型第三实施例的图像读取装置的示意图，如图7所示，该实施例的图像读取装置与图5中示出的第一实施例的图像读取装置的不同之处在于:光信号接收转换部设置在支撑本体6内，紫外光线性光源Ia设置在支撑本体6外，紫外光线性光源Ia位于原稿8的第一侧，支撑本体6位于原稿8的第二侧，第一侧和第二侧为相对侧。
[0052]在这种结构中，紫外光光源和光信号接收转换部分的结构体分开，并且紫外光源放置于光信号接收转换部分的结构体对面，使原稿8在光源与光信号接收转换部分之间通过，光源照射原稿8时，光线穿过原稿8之后被对面的透镜收集，从而可以读取到原稿8的透射光图像，以达到从原稿8的各个方面进行防伪识别的目的。[0053]从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了使用导光体结构制作紫外光源的目的，克服了阵列光源的缺点，改善了紫外光光源的输出特性，有效地提高了紫外光图像信号的读取质量。
[0054]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种紫外光线性光源，其特征在于，包括: 导光体(30),具有光入射面、光反射面和光出射面；以及 发光体(10)，设置在所述光入射面处； 反光件(40 )，设置在所述光反射面上， 其中，所述反光件(40)的个数为多个，第一区域内设置的所述反光件(40)的总反光面积大于第二区域内设置的所述反光件(40)的总反光面积，所述第一区域和所述第二区域均为所述光反光面上的区域，并且所述第一区域与所述光入射面之间的距离大于所述第二区域与所述光入射面之间的距离。
2.根据权利要求1所述的紫外光线性光源，其特征在于，所述紫外光线性光源还包括: 反光膜，设置在所述导光体(30)上，用于阻止从所述导光体(30)的非光出射面射出来自所述发光体(10)的光信号。
3.根据权利要求1所述的紫外光线性光源，其特征在于:所述光入射面和所述发光体(10)的个数均为多个，每个所述光入射面处均设置有至少一个所述发光体(10)。
4.根据权利要求1所述的紫外光线性光源，其特征在于，所述紫外光线性光源还包括: 连接部(50);以及 基板(20 )，用于承载所述发光体(10 )，并通过所述连接部(50 )与所述导光体(30 )相连接。
5.一种图像读取装置，其特征在于，包括: 紫外光线性光源(la)，所述紫外光线性光源(Ia)为权利要求1至4中任一项所述的紫外光线性光源；以及 光信号接收转换部，用于接收原稿在所述紫外光线性光源(Ia)照射下的反射光或透射光，并将接收到的光信号转换为电信号。
6.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于，所述图像读取装置还包括: 支撑本体(6)，所述紫外光线性光源(Ia)和所述光信号接收转换部均设置在所述支撑本体(6)内。
7.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于，所述图像读取装置还包括: 支撑本体(6)， 其中，所述光信号接收转换部设置在所述支撑本体(6)内，所述紫外光线性光源(Ia)设置在所述支撑本体(6)外，所述紫外光线性光源(Ia)和所述支撑本体(6)位于所述原稿的同侧，并且所述紫外光线性光源(Ia)相对所述原稿的位置和/或发光角度可调。
8.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于，所述图像读取装置还包括: 支撑本体(6)， 其中，所述光信号接收转换部设置在所述支撑本体(6)内，所述紫外光线性光源(Ia)设置在所述支撑本体(6)外，所述紫外光线性光源(Ia)位于所述原稿的第一侧，所述支撑本体(6)位于所述原稿的第二侧，所述第一侧和所述第二侧为相对侧。
【文档编号】G07D7/12GK203482290SQ201320464411
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】戚务昌, 泽江哲则, 马军伟 申请人:威海华菱光电股份有限公司