图像传感器单元以及使用它的图像读取装置制造方法
图像传感器单元以及使用它的图像读取装置制造方法
【专利摘要】一种图像传感器单元，其包括：反射光用导光体（16），其用于自反射光出射面（16b）对纸币S照射来自反射光用光源（15）的光；透射光用导光体（23），其用于自透射光出射面（23b）对纸币S照射来自透射光用光源（24）的光；杆状透镜阵列（18），其用于使来自纸币S的反射光和/或透过纸币S后的透射光成像；受光元件（19），其用于接收由杆状透镜阵列（18）聚集起来的光；以及框架（13），其具有能够容纳反射光用导光体（16）的容纳部（17）。在容纳部（17）的一部分具有自反射光用导光体（16）的反射光出射面（16b）向杆状透镜阵列（18）的光轴Z侧突出的遮光部（25），且遮光部（25）具有用于对反射光用导光体（16）进行定位的定位用基准面（26）。能够降低杂散光的影响，提高读取图像的精度。
【专利说明】图像传感器单元以及使用它的图像读取装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及在复印机、图像扫描仪或者传真机等图像读取装置中使用的图像传感器单元和使用该图像传感器单元的图像读取装置。特别是涉及一种对纸币、有价证券等记录介质进行真假判断的图像读取装置。
【背景技术】
[0002]以这种图像读取装置为代表，特别是在进行纸币等的真假判断的图像读取装置中，例如公知有一种专利文献I所记载的装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2007 - 116590号公报
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]然而，在上述专利文献I所公开的以往技术中，在进行反射读取时不存在原稿的状态下(例如连续读取纸币时的纸币间的间隙、缺陷、损坏等破损部分)，有时存在以下情况:从反射光用光源照射的光进入被配置在与原稿相反的一侧的透射光用导光体并进行再反射之后，因再次照射，而产生杂散光。此外，在读取水印部分时产生了透过水印部分的光的情况也是同样。会产生以下问题:该杂散光(后述的反射光)在图像传感器单元的输出中成为噪声成分，这使存在原稿时的输出(信号成分)与由杂散光产生的噪声成分之差变小，并使对比度不鲜明且使读取图像的精度下降等。
[0008]本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供能够通过降低杂散光的影响来提高读取图像的精度的图像传感器单元和图像读取装置。
_9] 用于解决问题的方案
[0010]本发明提供一种图像传感器单元，其用于向被照明体照射光并读取来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光，其特征在于，该图像传感器单元包括:反射光用导光体，其用于自反射光出射面对上述被照明体照射来自反射光用光源的光；透射光用导光体，其用于自透射光出射面对上述被照明体照射来自透射光用光源的光；成像元件，其用于使来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光成像；受光元件，其用于接收来自上述成像元件的光；以及框架，其具有能够容纳上述反射光用导光体的容纳部，在上述容纳部的一部分具有以覆盖上述反射光用导光体的反射光出射面的一部分的方式向上述成像元件的光轴侧突出的遮光部，且上述遮光部具有用于对上述反射光用导光体进行定位的定位用基准面。
[0011]本发明提供一种图像读取装置，其具有图像传感器单元，该图像传感器单元用于向被照明体照射光并读取来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光，其特征在于，上述图像传感器单元包括:反射光用导光体，其用于自反射光出射面对上述被照明体照射来自反射光用光源的光；透射光用导光体，其用于自透射光出射面对上述被照明体照射来自透射光用光源的光；成像元件，其用于使来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光成像；受光元件，其用于接收来自上述成像元件的光；以及框架，其具有用于容纳上述反射光用导光体的容纳部，在上述容纳部的一部分具有以覆盖上述反射光用导光体的反射光出射面的一部分的方式向上述成像元件的光轴侧突出的遮光部，且上述遮光部具有用于对上述反射光用导光体进行定位的定位用基准面，一边使上述被照明体和上述图像传感器单元相对地移动，一边利用上述图像传感器单元读取上述被照明体的图像。
[0012]发明的效果
[0013]采用本发明，通过将容纳部的一部分作为反射光用导光体的遮光部而缩小来自反射光用导光体的光的照射范围，能够减少向透射光用导光体入射的光。由此，由于能够减少杂散光(反射光)，因此能够在不增加零件个数的情况下使作为读取对象物的被照明体与背景的对比度变得鲜明而确保高读取精度。
[0014]此外，通过将框架分割构成为两部分，能够自下方插入反射光用导光体，由此能够提闻安装性。
[0015]此外，通过将遮光部作为反射光用导光体的定位用基准面，能够在不增加零件个数的情况下提高安装时的定位性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是表示具有本发明的图像传感器单元的图像读取装置的主要部分结构的剖视图。
[0017]图2A是表示本发明的下侧图像传感器单元部的外观的俯视图。
[0018]图2B是表示本发明的下侧图像传感器单元部的外观的主视图。
[0019]图2C是表示本发明的下侧图像传感器单元部的外观的仰视图。
[0020]图3A是表示本发明的反射光用导光体的结构的立体图，是从反射光出射面的一侧看到的图。
[0021]图3B是表示本发明的反射光用导光体的结构的立体图，是从入射面的一侧看到的图。
[0022]图4是表示本发明的下侧图像传感器单元部的结构例的分解立体图。
[0023]图5是表示第一实施方式的图像传感器单元中的主要部分结构例的局部剖视图。
[0024]图6是表示第二实施方式的图像传感器单元中的主要部分结构例的局部剖视图。
[0025]图7A是利用模拟表示由第一实施方式的反射光用照明部所出射的光的状态的图。
[0026]图7B是利用模拟表示由第二实施方式的反射光用照明部所出射的光的状态的图。
[0027]图7C是利用模拟表示由比较例的反射光用照明部所出射的光的状态的图。【具体实施方式】
[0028]以下，根据【专利附图】
【附图说明】能够应用本发明的图像传感器单元和图像读取装置的实施方式。
[0029]图1是表示具有本发明的图像传感器单元10的图像读取装置100的主要部分结构的剖视图。在此，首先说明它们的整体结构的概况。在本实施方式中，作为被照明体，代表性地设为纸币S。另外，并不限于纸币S，对于其它对象物也能够应用本发明。
[0030]在图像读取装置100的规定部位，在纸币S的输送方向F上隔开规定间隔地成对地配置用于夹持并输送纸币S的输送辊101AU01B和输送辊102AU02B。利用驱动机构驱动上述输送辊101AU01B和输送辊102AU02B并使之进行旋转，从而使纸币S相对于图像传感器单兀10以规定的输送速度沿着输送方向F相对地移动。
[0031]图像传感器单元10配置为具有间隙(在本实施方式中输送路径P的宽度=2.0mm)以构成能够使纸币S通过输送辊10ΙΑ、IOlB与输送辊102A、102B之间的输送路径P，并读取被输送的纸币S的图像。图像传感器单元10隔着纸币S的输送路径P，在下侧配置有图像传感器单元部IOA (以下，称作下侧图像传感器单元部10A)，在上侧配置有图像传感器单元部IOB (以下，称作上侧图像传感器单元部10B)。在本实施方式中，下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB是相对于图1所示的中心线Oc对称的相同结构。下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB分别具有图像读取部11和透射光用照明部12，该图像读取部11包含对纸币S照射反射式读取用的光的反射光用照明部11A，并读取图像，该透射光用照明部12对纸币S照射透射式读取用的光。能够通过图像读取部
11(反射光用照明部11A)和透射光用照明部12对纸币S实施利用反射光的图像信息的读取和利用透射光的图像信息的读取。上侧图像传感器单元部IOB的透射光用照明部12与下侧图像传感器单元部IOA的图像读取部11相对应地配置。此外，上侧图像传感器单元部IOB的图像读取部11与下侧图像传感器单元部IOA的透射光用照明部12相对应地配置。因而，在本实施方式中，能够通过下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB在一次的输送中读取纸币S的正反两面。
[0032]另外，也可以是，构成为具有图像读取部11 (反射光用照明部11A)和透射光用照明部12，该透射光用照明部12位于隔着纸币S与图像读取部11相反的一侧，以在纸币S的输送方向F上隔开规定间隔的方式配置图像传感器单元10。
[0033]在此，举出下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB中的下侧图像传感器单元部IOA来进行说明。图2A是表示下侧图像传感器单元部IOA的外观的俯视图。图2B是表示下侧图像传感器单元部IOA的外观的主视图。图2C是表示下侧图像传感器单元部IOA的外观的仰视图。下侧图像传感器单元部IOA大体形成为长方体，其长度方向为主扫描方向，与长度方向正交的副扫描方向是纸币S的输送方向F。
[0034]附图标记13是成为壳体的构件、即框架，其被分割为上部框架13A和下部框架13B这两部分。
[0035]附图标记14是被配置在下部框架13B的底部的基板，且安装有由沿主扫描方向排列的多个发光元件构成的反射光用光源15。反射光用光源15构成为包含由例如具有红色、绿色、蓝色、红外线以及紫外线(以下简称为RGB、IR、UV)的发光波长的LED构成的发光元件。
[0036]附图标记16是将自反射光用光源15照射的光导向纸币S的一面(下表面)的读取位置(读取行)01的、在主扫描方向上形成为长条状的反射光用导光体。使用丙烯酸类的树月旨、聚碳酸酯等透明材料来形成反射光用导光体16。反射光用导光体16的下端面形成为入射来自反射光用光源15的光的入射面16a,其上端面形成为出射在内部传播的光的反射光出射面16b。反射光出射面16b例如朝向纸币S侧形成为凹状，使得具有漫射作用。反射光用导光体16的除了入射面16a和反射光出射面16b以外的其它部位实质上形成为反射面。除此之外，在反射光用导光体16上还形成有第—^定面16c和第二卡定面16d。如图3A和图3B所不,第 ^定面16c是面向上侧的面,其形成于例如反射光用导光体16的上端。第二卡定面16d是面向下侧的面，其例如以与第一卡定面16c相对的方式形成于反射光出射面16b的下方。
[0037]附图标记17是从框架13的下端面起大致沿上下方向形成的具有开口的容纳部，构成为能够在反射光用光源15的上方容纳反射光用导光体16。通过使第 ^定面16c和第二卡定面16d分别与后述的基准面26和台阶部28相抵接，将反射光用导光体16以反射光出射面16b指向纸币S的状态安装在容纳部17内。
[0038]附图标记18是作为成像元件的杆状透镜阵列，例如是将多个正立等倍成像型的杆状透镜沿主扫描方向排列成直线状的结构。附图标记19是具有将光转换为电信号的光电转换元件的受光元件。附图标记20是安装有受光元件19的传感器基板。传感器基板20为这样的结构:将受光元件19以沿主扫描方向排列多个的方式进行安装并且配置为与杆状透镜阵列18的光轴Z实质上一致，从而使来自纸币S的反射光(也包括透射光的情况)在受光元件19上会聚成像。在传感器基板20上形成供反射光用导光体16插入的通孔20a。此外，传感器基板20由铆接等被固定在上部框架13A的底部。利用透明的盖21覆盖上部框架13A的上部。盖21具有使用透明的玻璃等形成的盖主体21a和用于保持盖主体21a的外框21b。外框21b被染成黑色等，以便不使光透过。另外，上述成像元件并不限于杆状透镜阵列18，例如也可以是微型透镜阵列。
[0039]如图4所示，反射光用导光体16、杆状透镜阵列18、传感器基板20等构件分别以被定位的状态嵌入框架13的内部。在本实施方式中，反射光用照明部IlA构成为:一对反射光用光源15和一对反射光用导光体16相互间隔着杆状透镜阵列18的光轴Z配置。图像读取部11构成为包含反射光用照明`部11A。
[0040]对上述结构的图像读取部11的基本动作进行说明。图像读取部11通过分别对反射光用光源15的RGB、IR、UV发光元件依次进行点亮驱动，使反射光用光源15向被输送辊101A、IOlB和输送棍102A、102B以规定的输送速度沿输送方向F输送的纸币S发光。从反射光用光源15照射的光从入射面16a入射到反射光用导光体16内。所入射的光在反射光用导光体16内进行反射，即、所入射的光一边被反射光用导光体16的反射面全反射一边在反射光用导光体16内进行传播，并指向纸币S的读取位置01，如在图1中代表性地示出的箭头LI那样从反射光出射面16b出射。所出射的光从隔着杆状透镜阵列18的两个方向对纸币S的一面(下表面)在整个主扫描方向上呈线状地进行均匀照射。
[0041]所照射的光被纸币S反射，从而经由杆状透镜阵列18在受光元件19上被会聚成像。在该被会聚成像的反射光被受光元件19转换为电信号之后，在未图示的信号处理部中进行处理。
[0042]通过像这样地读取一个扫描行的RGB、IR、UV的所有反射光，而完成纸币S的主扫描方向上的一个扫描行的读取动作。在一个扫描行的读取动作结束之后，随着纸币S向副扫描方向移动，与上述同样地进行下一个扫描行的读取动作。通过像这样地一边沿着输送方向F输送纸币S —边按每个扫描行逐行地反复进行读取动作，能够对纸币S的整面依次进行扫描并实施利用反射光的图像信息的读取。
[0043]另外，关于上侧图像传感器单元部IOB的图像读取部11，对另一面(上表面)也实施同样的处理。
[0044]附图标记22是形成在上部框架13A上的具有开口的容纳部。附图标记23是在主扫描方向上形成为长条状的透射光用导光体。透射光用导光体23在副扫描方向上与反射光用导光体16相邻并嵌入容纳部22内部。使用丙烯酸类的树脂、聚碳酸酯等透明材料使透射光用导光体23在主扫描方向上形成为细长形状。
[0045]使透射光用导光体23的长度方向上的一个端面形成为供来自透射光用光源24的光入射的入射面23a，使其上端面形成为出射在内部传播的光的透射光出射面23b，并使与透射光出射面23b相对的面形成为漫射面23c (参照图4)。透射光出射面23b形成为例如朝向纸币S侧呈凸状，以便具有聚光作用。透射光用导光体23以使透射光出射面23b指向纸币S的状态被安装在上部框架13A上。此外，在漫射面23c上利用例如丝网印刷等形成由光反射性的涂料构成的光漫射图案。除了入射面23a、透射光出射面23b以及漫射面23c以外的其它部位实质上形成为反射面。
[0046]附图标记24是透射光用光源，该透射光用光源例如构成为包含由具有红色、绿色、蓝色、红外线以及紫外线(以下简称为RGB、IR、UV)的发光波长的LED构成的发光元件。透射光用光源24配置在透射光用导光体23的长度方向上的一侧的端面附近。
[0047]在本实施方式中，由透射光用光源24和透射光用导光体23构成透射光用照明部12。
[0048]在此，在设置于下侧图像传感器单元部IOA的透射光用照明部12的情况下，透过纸币S的光经由上侧图像传感器单元部IOB的杆状透镜阵列18被受光元件19接收。另外，上述杆状透镜阵列18和受光元件19与下侧图像传感器单元部IOA的杆状透镜阵列18和受光元件19为同等的结构。
[0049]此外，在设置于上侧图像传感器单元部IOB的透射光用照明部12的情况下，透过纸币S的光经由下侧图像传感器单元部IOA的杆状透镜阵列18被受光元件19接收。
[0050]对上述结构的透射光用照明部12的动作进行说明。透射光用照明部12通过对透射光用光源24的RGB、IR、UV发光元件依次进行点亮驱动，使透射光用光源24向被输送辊101AU01B和输送辊102AU02B以规定的输送速度沿输送方向F输送的纸币S发光。从透射光用光源24照射的光从入射面23a入射到透射光用导光体23内。所入射的光在透射光用导光体23内进行反射、漫射，S卩、被形成于漫射面23c的光漫射图案反射、漫射，并且该入射的光一边被反射面全反射一边在透射光用导光体23内进行传播，指向纸币S的读取位置O2，如在图1中代表性地示出的箭头L2那样从透射光出射面23b出射。所出射的光对纸币S的一面(下表面)在整个主扫描方向上呈线状地进行均匀照射。
[0051]另外，所照射的光透过纸币S，从而经由上侧图像传感器单元部IOB的杆状透镜阵列18在受光元件19上被会聚成像。在该被会聚成像的透射光被受光元件19转换为电信号之后，在未图示的信号处理部中进行处理。
[0052]通过像这样地读取一个扫描行的RGB、IR、UV的所有透射光，而完成纸币S的主扫描方向上的一个扫描行的读取动作。在一个扫描行的读取动作结束后，随着纸币S向副扫描方向移动，与上述同样地进行下一个扫描行的读取动作。通过像这样地一边沿着输送方向F输送纸币S —边按每个扫描行逐行地反复进行读取动作，能够对纸币S的整面依次进行扫描并实施利用透射光的图像信息的读取。
[0053]另外，关于上侧图像传感器单元部IOB的透射光用照明部12，对另一面(上表面)也同样地实施。
[0054]第一实施方式
[0055]图5是表示第一实施方式的图像传感器单元10中的主要部分结构例的局部剖视图。
[0056]如图5所示，在上部框架13A的上部的位于容纳部17的一部分上具有遮光部25，该遮光部25分别自反射光用导光体16的反射光出射面16b向杆状透镜阵列18的光轴Z侧突出。如图5所不,遮光部25以覆盖反射光用导光体16的反射光出射面16b的一部分的方式呈屋檐状向光轴Z侧突出。即,在从上下方向(Z方向)观察时,遮光部25的一部分和反射光出射面16b的一部分重合。为了减少自反射光用导光体16朝向纸币S适当地照射的光(图1所示的箭头L1)直接入射到上侧图像传感器单元部IOB的透射光用导光体23，以缩小照射范围的方式设定遮光部25的突出量或长度。
[0057]在框架13内形成有用于容纳反射光用导光体16的容纳部17。上部框架13A的上部以构成容纳部17的一部分的方式随着朝向下方去而向副扫描方向扩张地开口。因而，反射光用导光体16能够相对于容纳部17从下方插入。在遮光部25形成有基准面26 (定位用基准面)，在将反射光用导光体16自下方插入时，通过使反射光用导光体16的第一卡定面16c与基准面26相抵接，能够定位反射光用导光体16。
[0058]通过该结构，反射光用导光体16和遮光部25成对地配置在杆状透镜阵列18的光轴Z的两侧，在配置于该两侧的上述遮光`部25的彼此之间形成规定宽度(开口宽度1、W2)的狭缝状的开口部。该开口宽度W的宽窄与遮光部25向光轴Z侧突出的突出量的大小相对应地变化，且能够利用与遮光部25的遮光效率之间的关系而选择最佳值(在本实施方式中，W1=S.5mm, W2=5.5mm)。
[0059]框架13中的上部框架13A和下部框架13B彼此在接合面27重合而一体化。在安装时，通过将反射光用导光体16自下方相对于上部框架13A插入容纳部17，使分别设于反射光用导光体16的上端的第—^定面16c与基准面26相抵接。此时各构件相互定位。之后，通过将上部框架13A和下部框架13B在上下方向上结合，使形成于下部框架13B的台阶部28与第二卡定面16d相抵接，将反射光用导光体16安装在容纳部17内。这样，通过在遮光部25设置基准面26，能够利用该部位有效地发挥遮光效果和定位作用这两者。
[0060]此时，反射光用导光体16的第一^^定面16c与形成于上部框架13A的面向下侧的面(基准面26)相对。另一方面,反射光用导光体16的第二卡定面16d与形成于下部框架13B的台阶部28的面向上侧的面相对。这样，通过利用上部框架13A和下部框架13B隔着反射光出射面16b地自反射光用导光体16的两侧夹持反射光用导光体16,从而将反射光用导光体16定位并保持在容纳部17内。
[0061]通过该构造,第--^定面16c和第二卡定面16d之间的部分成为固定端。因而,例
如由环境温度的变化导致的热膨胀和/或由收缩导致的反射光用导光体16变形的尺寸变动会以第一卡定面16c和第二卡定面16d之间的部分为起点而产生。即，通过将反射光用导光体16的伸缩所造成的影响转移至入射面16a侧，能够降低向靠近固定端的反射光出射面16b的伸缩所造成的影响。
[0062]另外，例如设想在进行反射读取时不存在纸币S的状态(例如连续读取纸币时的纸币间的间隙、缺陷、损坏等破损部分)。在该情况下，有时存在以下情况:来自下侧图像传感器单元部IOA的反射光用照明部IlA的光直接入射到上侧图像传感器单元部IOB的透射光用照明部12的透射光用导光体23，之后被再次照射至杆状透镜阵列18，从而产生杂散光。会产生以下问题:包括该杂散光等的所谓的反射光在下侧图像传感器单元部IOA的输出中成为噪声成分，这使存在纸币S时的输出(信号成分)与由反射光产生的噪声成分之差变小，在该状态下使对比度不鲜明且使读取图像的精度下降等。 [0063]此外，由于由环境温度的变化导致的反射光用导光体16的变形会使光的照射范围变动，因此可能产生反射光的产生变得不稳定的问题。
[0064]在本实施方式中，下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB是具有图像读取部11 (反射光用照明部11A)和透射光用照明部12，同时使用透射型和反射型的结构。
[0065]在此，在下侧图像传感器单元部IOA中，通过利用遮光部25遮挡自反射光用导光体16向上侧图像传感器单元部IOB的透射光用导光体23照射的光的一部分，能够缩小反射光用照明部IlA的光的照射范围。因此，在输送路径P的读取位置O1处不存在纸币S的状态和/或利用图像读取部11对水印部分进行读取等状态下，能够减少向透射光用导光体23入射的光。由此，能够有效地降低反射光的影响，从而能够提高读取图像的精度。
[0066]同样地，在上侧图像传感器单元部IOB中，通过利用遮光部25遮挡自反射光用导光体16向下侧图像传感器单元部IOA的透射光用导光体23照射的光的一部分，能够缩小反射光用照明部IlA的光的照射范围。因此，在输送路径P的读取位置02处不存在纸币S的状态和/或利用图像读取部11对水印部分进行读取等状态下，能够减少向透射光用导光体23入射的光。
[0067]此外，由于遮光部25与框架13 (上部框架13A)—体成形，因此不必额外设置遮光构件。由此，不会产生遮光构件的制造和安装成本，而且还能够简化装置构造。此外，能够利用模制成形来确保遮光部25的相互间的狭缝的高尺寸精度，并且，通过将框架13分割为两部分，能够在装置的组装时自下方插入反射光用导光体16，因此能够提高安装性。此外，通过将遮光部25作为反射光用导光体16的定位用基准面，能够提高定位性等。
[0068]此外,通过将第--^定面16c和第二卡定面16d之间的部分作为固定端,能够将由
环境温度的变化等导致的反射光用导光体16的伸缩所造成的影响转移至入射面16a侧。因而，能够降低在反射光出射面16b处的变形的影响，从而能够减少反射光出射面16b的变动。因此，即使产生环境温度的变化也能够使光的照射范围稳定，由此，能够有效地发挥遮光部25的遮光效果并能够有效地减少反射光。
[0069]第二实施方式
[0070]图6是表示第二实施方式的图像传感器单元10中的主要部分结构例的局部剖视图。另外，对于与上述第一实施方式具有相同功能的构件，标注同一附图标记并省略说明。
[0071]如图6所示，在上部框架13A的上部的位于容纳部17的一部分上具有遮光部25，该遮光部25作为分别自反射光用导光体16的反射光出射面16b向杆状透镜阵列18的光轴Z侧突出。
[0072]在本实施方式中，如图6所示，左右的遮光部25(将左侧的遮光部称作遮光部25A，将右侧的遮光部称作遮光部25B)的突出量和形状不同。遮光部25A以能够覆盖左侧的反射光用导光体16的反射光出射面16b的一部分的方式呈屋檐状地向光轴Z侧突出。另一方面，遮光部25B以没有到达反射光用导光体16的反射光出射面16b而覆盖第 ^定面16c的方式呈屋檐状地向光轴Z侧突出。此外，在遮光部25A的下部形成有倾斜部29 (在本实施方式中，倾斜角度α =大致60° )。倾斜部29能够在不降低自反射光出射面16b照射的光的照度的情况下缩小照射范围。另外，在遮光部25B侧，将遮光部25B的前端和盖21的外框21b (支承盖主体21a的支承部21c)连接起来的直线(图6所示的假想线V)形成为以与遮光部25A的倾斜部29的倾斜角度相同的倾斜角度。因而，在遮光部25B侧，利用遮光部25B和盖21的外框21b，能够在不降低自反射光出射面16b照射的光的照度的情况下缩小照射范围。
[0073]另外，遮光部25B也可以与遮光部25A同样地形成倾斜部29。即，遮光部25B也可以形成相对于光轴Z与遮光部25A对称的倾斜部29。此外,与第一实施方式同样地，在遮光部25A、25B上形成有与反射光用导光体16的第一卡定面16c相抵接的基准面26。
[0074]接着，参照图7A~图7C说明能够应用本发明的第一实施方式和第二实施方式的效果的验证结果。另外，对于与上述各实施方式具有相同功能的构件，标注同一附图标记并省略说明。
[0075]图7A~图7C是分别表不与第一实施方式、第二实施方式以及比较例相对应的反射光用照明部IlA的主要部分结构的剖视图。在图7A~图7C中，利用模拟示出了由单侧(左侧)的反射光用照明部IlA所出射的光的状态。自各图的反射光用导光体16延伸出的实线是对自反射光用光源15照射的光入射到反射光用导光体16内而自反射光出射面16b出射后的情形进行追踪的痕迹，实际上是光`束。
`[0076]图7A是具有第一实施方式的遮光部25的反射光用照明部11A。图7B是具有第二实施方式的遮光部25中的、形成有倾斜部29的遮光部25A的反射光用照明部11A。图7C是没有遮光部25而仅具有基准面26的反射光用照明部11A。
[0077]在图7C所示的比较例中，由于没有遮光部25，因此不能缩小来自反射光出射面16b的光的照射范围，光照射至沿副扫描方向远离读取位置O1的位置。另一方面，在图7A和图7B所不的第一实施方式和第二实施方式中,利用遮光部25、25A缩小来自反射光出射面16b的光的照射范围，能够将光引导至读取位置O1附近。
[0078]此外，以下的表1表不在第一实施方式、第二实施方式以及比较例中由反射光用照明部IlA的位于读取位置O1的单侧(左侧)所出射的照度值。
[0079]表1
[0080]
【权利要求】
1.一种图像传感器单元，其用于向被照明体照射光并读取来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光，其特征在于， 该图像传感器单元包括: 反射光用导光体，其用于自反射光出射面对上述被照明体照射来自反射光用光源的光; 透射光用导光体，其用于自透射光出射面对上述被照明体照射来自透射光用光源的光; 成像元件，其用于使来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光成像； 受光元件，其用于接收来自上述成像元件的光；以及 框架，其具有能够容纳上述反射光用导光体的容纳部， 在上述容纳部的一部分具有以覆盖上述反射光用导光体的反射光出射面的一部分的方式向上述成像元件的光轴侧突出的遮光部，且上述遮光部具有用于对上述反射光用导光体进行定位的定位用基准面。
2.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 上述框架的上部作为上述容纳部的一部分朝向下方扩张地开口，上述反射光用导光体能够从下方插入上述容纳部。
3.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 上述反射光用导光体在上述反射光出射面的附近具有第一卡定面和第二卡定面，上述框架分割构成为在上述容纳部内具有上述遮光部的上部框架和在上述容纳部内具有台阶部的下部框架这两部分， 通过使上述第一卡定面与上述遮光部相抵接并使上述台阶部与上述第二卡定面相抵接，使上述反射光用导光体定位在上述容纳部内。
4.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 上述反射光用导光体和上述遮光部配置在上述成像元件的光轴的两侧，在配置于该两侧的上述遮光部的彼此之间形成规定宽度的狭缝状的开口部。
5.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 在上述遮光部的下部形成有倾斜部。
6.一种图像读取装置，其具有图像传感器单元，该图像传感器单元用于向被照明体照射光并读取来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光，其特征在于， 上述图像传感器单元包括: 反射光用导光体，其用于自反射光出射面对上述被照明体照射来自反射光用光源的光; 透射光用导光体，其用于自透射光出射面对上述被照明体照射来自透射光用光源的光; 成像元件，其用于使来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光成像； 受光元件，其用于接收来自上述成像元件的光；以及框架，其具有能够容纳上述反射光用导光体的容纳部， 在上述容纳部的一部分具有以覆盖上述反射光用导光体的反射光出射面的一部分的方式向上述成像元件的光轴侧突出的遮光部，且上述遮光部具有用于对上述反射光用导光体进行定位的 定位用基准面，一边使上述被照明体和上述图像传感器单元相对地移动，一边利用上述图像传感器单元读取上述被照明体的图像。
【文档编号】H04N1/04GK103718539SQ201280038925
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年8月9日 优先权日:2011年8月9日
【发明者】堀口智之, 吉田英将, 藤原章史, 高桥秀尚 申请人:佳能元件股份有限公司
【专利摘要】一种图像传感器单元，其包括：反射光用导光体（16），其用于自反射光出射面（16b）对纸币S照射来自反射光用光源（15）的光；透射光用导光体（23），其用于自透射光出射面（23b）对纸币S照射来自透射光用光源（24）的光；杆状透镜阵列（18），其用于使来自纸币S的反射光和/或透过纸币S后的透射光成像；受光元件（19），其用于接收由杆状透镜阵列（18）聚集起来的光；以及框架（13），其具有能够容纳反射光用导光体（16）的容纳部（17）。在容纳部（17）的一部分具有自反射光用导光体（16）的反射光出射面（16b）向杆状透镜阵列（18）的光轴Z侧突出的遮光部（25），且遮光部（25）具有用于对反射光用导光体（16）进行定位的定位用基准面（26）。能够降低杂散光的影响，提高读取图像的精度。
【专利说明】图像传感器单元以及使用它的图像读取装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及在复印机、图像扫描仪或者传真机等图像读取装置中使用的图像传感器单元和使用该图像传感器单元的图像读取装置。特别是涉及一种对纸币、有价证券等记录介质进行真假判断的图像读取装置。
【背景技术】
[0002]以这种图像读取装置为代表，特别是在进行纸币等的真假判断的图像读取装置中，例如公知有一种专利文献I所记载的装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2007 - 116590号公报
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]然而，在上述专利文献I所公开的以往技术中，在进行反射读取时不存在原稿的状态下(例如连续读取纸币时的纸币间的间隙、缺陷、损坏等破损部分)，有时存在以下情况:从反射光用光源照射的光进入被配置在与原稿相反的一侧的透射光用导光体并进行再反射之后，因再次照射，而产生杂散光。此外，在读取水印部分时产生了透过水印部分的光的情况也是同样。会产生以下问题:该杂散光(后述的反射光)在图像传感器单元的输出中成为噪声成分，这使存在原稿时的输出(信号成分)与由杂散光产生的噪声成分之差变小，并使对比度不鲜明且使读取图像的精度下降等。
[0008]本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供能够通过降低杂散光的影响来提高读取图像的精度的图像传感器单元和图像读取装置。
_9] 用于解决问题的方案
[0010]本发明提供一种图像传感器单元，其用于向被照明体照射光并读取来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光，其特征在于，该图像传感器单元包括:反射光用导光体，其用于自反射光出射面对上述被照明体照射来自反射光用光源的光；透射光用导光体，其用于自透射光出射面对上述被照明体照射来自透射光用光源的光；成像元件，其用于使来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光成像；受光元件，其用于接收来自上述成像元件的光；以及框架，其具有能够容纳上述反射光用导光体的容纳部，在上述容纳部的一部分具有以覆盖上述反射光用导光体的反射光出射面的一部分的方式向上述成像元件的光轴侧突出的遮光部，且上述遮光部具有用于对上述反射光用导光体进行定位的定位用基准面。
[0011]本发明提供一种图像读取装置，其具有图像传感器单元，该图像传感器单元用于向被照明体照射光并读取来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光，其特征在于，上述图像传感器单元包括:反射光用导光体，其用于自反射光出射面对上述被照明体照射来自反射光用光源的光；透射光用导光体，其用于自透射光出射面对上述被照明体照射来自透射光用光源的光；成像元件，其用于使来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光成像；受光元件，其用于接收来自上述成像元件的光；以及框架，其具有用于容纳上述反射光用导光体的容纳部，在上述容纳部的一部分具有以覆盖上述反射光用导光体的反射光出射面的一部分的方式向上述成像元件的光轴侧突出的遮光部，且上述遮光部具有用于对上述反射光用导光体进行定位的定位用基准面，一边使上述被照明体和上述图像传感器单元相对地移动，一边利用上述图像传感器单元读取上述被照明体的图像。
[0012]发明的效果
[0013]采用本发明，通过将容纳部的一部分作为反射光用导光体的遮光部而缩小来自反射光用导光体的光的照射范围，能够减少向透射光用导光体入射的光。由此，由于能够减少杂散光(反射光)，因此能够在不增加零件个数的情况下使作为读取对象物的被照明体与背景的对比度变得鲜明而确保高读取精度。
[0014]此外，通过将框架分割构成为两部分，能够自下方插入反射光用导光体，由此能够提闻安装性。
[0015]此外，通过将遮光部作为反射光用导光体的定位用基准面，能够在不增加零件个数的情况下提高安装时的定位性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是表示具有本发明的图像传感器单元的图像读取装置的主要部分结构的剖视图。
[0017]图2A是表示本发明的下侧图像传感器单元部的外观的俯视图。
[0018]图2B是表示本发明的下侧图像传感器单元部的外观的主视图。
[0019]图2C是表示本发明的下侧图像传感器单元部的外观的仰视图。
[0020]图3A是表示本发明的反射光用导光体的结构的立体图，是从反射光出射面的一侧看到的图。
[0021]图3B是表示本发明的反射光用导光体的结构的立体图，是从入射面的一侧看到的图。
[0022]图4是表示本发明的下侧图像传感器单元部的结构例的分解立体图。
[0023]图5是表示第一实施方式的图像传感器单元中的主要部分结构例的局部剖视图。
[0024]图6是表示第二实施方式的图像传感器单元中的主要部分结构例的局部剖视图。
[0025]图7A是利用模拟表示由第一实施方式的反射光用照明部所出射的光的状态的图。
[0026]图7B是利用模拟表示由第二实施方式的反射光用照明部所出射的光的状态的图。
[0027]图7C是利用模拟表示由比较例的反射光用照明部所出射的光的状态的图。【具体实施方式】
[0028]以下，根据【专利附图】
【附图说明】能够应用本发明的图像传感器单元和图像读取装置的实施方式。
[0029]图1是表示具有本发明的图像传感器单元10的图像读取装置100的主要部分结构的剖视图。在此，首先说明它们的整体结构的概况。在本实施方式中，作为被照明体，代表性地设为纸币S。另外，并不限于纸币S，对于其它对象物也能够应用本发明。
[0030]在图像读取装置100的规定部位，在纸币S的输送方向F上隔开规定间隔地成对地配置用于夹持并输送纸币S的输送辊101AU01B和输送辊102AU02B。利用驱动机构驱动上述输送辊101AU01B和输送辊102AU02B并使之进行旋转，从而使纸币S相对于图像传感器单兀10以规定的输送速度沿着输送方向F相对地移动。
[0031]图像传感器单元10配置为具有间隙(在本实施方式中输送路径P的宽度=2.0mm)以构成能够使纸币S通过输送辊10ΙΑ、IOlB与输送辊102A、102B之间的输送路径P，并读取被输送的纸币S的图像。图像传感器单元10隔着纸币S的输送路径P，在下侧配置有图像传感器单元部IOA (以下，称作下侧图像传感器单元部10A)，在上侧配置有图像传感器单元部IOB (以下，称作上侧图像传感器单元部10B)。在本实施方式中，下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB是相对于图1所示的中心线Oc对称的相同结构。下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB分别具有图像读取部11和透射光用照明部12，该图像读取部11包含对纸币S照射反射式读取用的光的反射光用照明部11A，并读取图像，该透射光用照明部12对纸币S照射透射式读取用的光。能够通过图像读取部
11(反射光用照明部11A)和透射光用照明部12对纸币S实施利用反射光的图像信息的读取和利用透射光的图像信息的读取。上侧图像传感器单元部IOB的透射光用照明部12与下侧图像传感器单元部IOA的图像读取部11相对应地配置。此外，上侧图像传感器单元部IOB的图像读取部11与下侧图像传感器单元部IOA的透射光用照明部12相对应地配置。因而，在本实施方式中，能够通过下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB在一次的输送中读取纸币S的正反两面。
[0032]另外，也可以是，构成为具有图像读取部11 (反射光用照明部11A)和透射光用照明部12，该透射光用照明部12位于隔着纸币S与图像读取部11相反的一侧，以在纸币S的输送方向F上隔开规定间隔的方式配置图像传感器单元10。
[0033]在此，举出下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB中的下侧图像传感器单元部IOA来进行说明。图2A是表示下侧图像传感器单元部IOA的外观的俯视图。图2B是表示下侧图像传感器单元部IOA的外观的主视图。图2C是表示下侧图像传感器单元部IOA的外观的仰视图。下侧图像传感器单元部IOA大体形成为长方体，其长度方向为主扫描方向，与长度方向正交的副扫描方向是纸币S的输送方向F。
[0034]附图标记13是成为壳体的构件、即框架，其被分割为上部框架13A和下部框架13B这两部分。
[0035]附图标记14是被配置在下部框架13B的底部的基板，且安装有由沿主扫描方向排列的多个发光元件构成的反射光用光源15。反射光用光源15构成为包含由例如具有红色、绿色、蓝色、红外线以及紫外线(以下简称为RGB、IR、UV)的发光波长的LED构成的发光元件。
[0036]附图标记16是将自反射光用光源15照射的光导向纸币S的一面(下表面)的读取位置(读取行)01的、在主扫描方向上形成为长条状的反射光用导光体。使用丙烯酸类的树月旨、聚碳酸酯等透明材料来形成反射光用导光体16。反射光用导光体16的下端面形成为入射来自反射光用光源15的光的入射面16a,其上端面形成为出射在内部传播的光的反射光出射面16b。反射光出射面16b例如朝向纸币S侧形成为凹状，使得具有漫射作用。反射光用导光体16的除了入射面16a和反射光出射面16b以外的其它部位实质上形成为反射面。除此之外，在反射光用导光体16上还形成有第—^定面16c和第二卡定面16d。如图3A和图3B所不,第 ^定面16c是面向上侧的面,其形成于例如反射光用导光体16的上端。第二卡定面16d是面向下侧的面，其例如以与第一卡定面16c相对的方式形成于反射光出射面16b的下方。
[0037]附图标记17是从框架13的下端面起大致沿上下方向形成的具有开口的容纳部，构成为能够在反射光用光源15的上方容纳反射光用导光体16。通过使第 ^定面16c和第二卡定面16d分别与后述的基准面26和台阶部28相抵接，将反射光用导光体16以反射光出射面16b指向纸币S的状态安装在容纳部17内。
[0038]附图标记18是作为成像元件的杆状透镜阵列，例如是将多个正立等倍成像型的杆状透镜沿主扫描方向排列成直线状的结构。附图标记19是具有将光转换为电信号的光电转换元件的受光元件。附图标记20是安装有受光元件19的传感器基板。传感器基板20为这样的结构:将受光元件19以沿主扫描方向排列多个的方式进行安装并且配置为与杆状透镜阵列18的光轴Z实质上一致，从而使来自纸币S的反射光(也包括透射光的情况)在受光元件19上会聚成像。在传感器基板20上形成供反射光用导光体16插入的通孔20a。此外，传感器基板20由铆接等被固定在上部框架13A的底部。利用透明的盖21覆盖上部框架13A的上部。盖21具有使用透明的玻璃等形成的盖主体21a和用于保持盖主体21a的外框21b。外框21b被染成黑色等，以便不使光透过。另外，上述成像元件并不限于杆状透镜阵列18，例如也可以是微型透镜阵列。
[0039]如图4所示，反射光用导光体16、杆状透镜阵列18、传感器基板20等构件分别以被定位的状态嵌入框架13的内部。在本实施方式中，反射光用照明部IlA构成为:一对反射光用光源15和一对反射光用导光体16相互间隔着杆状透镜阵列18的光轴Z配置。图像读取部11构成为包含反射光用照明`部11A。
[0040]对上述结构的图像读取部11的基本动作进行说明。图像读取部11通过分别对反射光用光源15的RGB、IR、UV发光元件依次进行点亮驱动，使反射光用光源15向被输送辊101A、IOlB和输送棍102A、102B以规定的输送速度沿输送方向F输送的纸币S发光。从反射光用光源15照射的光从入射面16a入射到反射光用导光体16内。所入射的光在反射光用导光体16内进行反射，即、所入射的光一边被反射光用导光体16的反射面全反射一边在反射光用导光体16内进行传播，并指向纸币S的读取位置01，如在图1中代表性地示出的箭头LI那样从反射光出射面16b出射。所出射的光从隔着杆状透镜阵列18的两个方向对纸币S的一面(下表面)在整个主扫描方向上呈线状地进行均匀照射。
[0041]所照射的光被纸币S反射，从而经由杆状透镜阵列18在受光元件19上被会聚成像。在该被会聚成像的反射光被受光元件19转换为电信号之后，在未图示的信号处理部中进行处理。
[0042]通过像这样地读取一个扫描行的RGB、IR、UV的所有反射光，而完成纸币S的主扫描方向上的一个扫描行的读取动作。在一个扫描行的读取动作结束之后，随着纸币S向副扫描方向移动，与上述同样地进行下一个扫描行的读取动作。通过像这样地一边沿着输送方向F输送纸币S —边按每个扫描行逐行地反复进行读取动作，能够对纸币S的整面依次进行扫描并实施利用反射光的图像信息的读取。
[0043]另外，关于上侧图像传感器单元部IOB的图像读取部11，对另一面(上表面)也实施同样的处理。
[0044]附图标记22是形成在上部框架13A上的具有开口的容纳部。附图标记23是在主扫描方向上形成为长条状的透射光用导光体。透射光用导光体23在副扫描方向上与反射光用导光体16相邻并嵌入容纳部22内部。使用丙烯酸类的树脂、聚碳酸酯等透明材料使透射光用导光体23在主扫描方向上形成为细长形状。
[0045]使透射光用导光体23的长度方向上的一个端面形成为供来自透射光用光源24的光入射的入射面23a，使其上端面形成为出射在内部传播的光的透射光出射面23b，并使与透射光出射面23b相对的面形成为漫射面23c (参照图4)。透射光出射面23b形成为例如朝向纸币S侧呈凸状，以便具有聚光作用。透射光用导光体23以使透射光出射面23b指向纸币S的状态被安装在上部框架13A上。此外，在漫射面23c上利用例如丝网印刷等形成由光反射性的涂料构成的光漫射图案。除了入射面23a、透射光出射面23b以及漫射面23c以外的其它部位实质上形成为反射面。
[0046]附图标记24是透射光用光源，该透射光用光源例如构成为包含由具有红色、绿色、蓝色、红外线以及紫外线(以下简称为RGB、IR、UV)的发光波长的LED构成的发光元件。透射光用光源24配置在透射光用导光体23的长度方向上的一侧的端面附近。
[0047]在本实施方式中，由透射光用光源24和透射光用导光体23构成透射光用照明部12。
[0048]在此，在设置于下侧图像传感器单元部IOA的透射光用照明部12的情况下，透过纸币S的光经由上侧图像传感器单元部IOB的杆状透镜阵列18被受光元件19接收。另外，上述杆状透镜阵列18和受光元件19与下侧图像传感器单元部IOA的杆状透镜阵列18和受光元件19为同等的结构。
[0049]此外，在设置于上侧图像传感器单元部IOB的透射光用照明部12的情况下，透过纸币S的光经由下侧图像传感器单元部IOA的杆状透镜阵列18被受光元件19接收。
[0050]对上述结构的透射光用照明部12的动作进行说明。透射光用照明部12通过对透射光用光源24的RGB、IR、UV发光元件依次进行点亮驱动，使透射光用光源24向被输送辊101AU01B和输送辊102AU02B以规定的输送速度沿输送方向F输送的纸币S发光。从透射光用光源24照射的光从入射面23a入射到透射光用导光体23内。所入射的光在透射光用导光体23内进行反射、漫射，S卩、被形成于漫射面23c的光漫射图案反射、漫射，并且该入射的光一边被反射面全反射一边在透射光用导光体23内进行传播，指向纸币S的读取位置O2，如在图1中代表性地示出的箭头L2那样从透射光出射面23b出射。所出射的光对纸币S的一面(下表面)在整个主扫描方向上呈线状地进行均匀照射。
[0051]另外，所照射的光透过纸币S，从而经由上侧图像传感器单元部IOB的杆状透镜阵列18在受光元件19上被会聚成像。在该被会聚成像的透射光被受光元件19转换为电信号之后，在未图示的信号处理部中进行处理。
[0052]通过像这样地读取一个扫描行的RGB、IR、UV的所有透射光，而完成纸币S的主扫描方向上的一个扫描行的读取动作。在一个扫描行的读取动作结束后，随着纸币S向副扫描方向移动，与上述同样地进行下一个扫描行的读取动作。通过像这样地一边沿着输送方向F输送纸币S —边按每个扫描行逐行地反复进行读取动作，能够对纸币S的整面依次进行扫描并实施利用透射光的图像信息的读取。
[0053]另外，关于上侧图像传感器单元部IOB的透射光用照明部12，对另一面(上表面)也同样地实施。
[0054]第一实施方式
[0055]图5是表示第一实施方式的图像传感器单元10中的主要部分结构例的局部剖视图。
[0056]如图5所示，在上部框架13A的上部的位于容纳部17的一部分上具有遮光部25，该遮光部25分别自反射光用导光体16的反射光出射面16b向杆状透镜阵列18的光轴Z侧突出。如图5所不,遮光部25以覆盖反射光用导光体16的反射光出射面16b的一部分的方式呈屋檐状向光轴Z侧突出。即,在从上下方向(Z方向)观察时,遮光部25的一部分和反射光出射面16b的一部分重合。为了减少自反射光用导光体16朝向纸币S适当地照射的光(图1所示的箭头L1)直接入射到上侧图像传感器单元部IOB的透射光用导光体23，以缩小照射范围的方式设定遮光部25的突出量或长度。
[0057]在框架13内形成有用于容纳反射光用导光体16的容纳部17。上部框架13A的上部以构成容纳部17的一部分的方式随着朝向下方去而向副扫描方向扩张地开口。因而，反射光用导光体16能够相对于容纳部17从下方插入。在遮光部25形成有基准面26 (定位用基准面)，在将反射光用导光体16自下方插入时，通过使反射光用导光体16的第一卡定面16c与基准面26相抵接，能够定位反射光用导光体16。
[0058]通过该结构，反射光用导光体16和遮光部25成对地配置在杆状透镜阵列18的光轴Z的两侧，在配置于该两侧的上述遮光`部25的彼此之间形成规定宽度(开口宽度1、W2)的狭缝状的开口部。该开口宽度W的宽窄与遮光部25向光轴Z侧突出的突出量的大小相对应地变化，且能够利用与遮光部25的遮光效率之间的关系而选择最佳值(在本实施方式中，W1=S.5mm, W2=5.5mm)。
[0059]框架13中的上部框架13A和下部框架13B彼此在接合面27重合而一体化。在安装时，通过将反射光用导光体16自下方相对于上部框架13A插入容纳部17，使分别设于反射光用导光体16的上端的第—^定面16c与基准面26相抵接。此时各构件相互定位。之后，通过将上部框架13A和下部框架13B在上下方向上结合，使形成于下部框架13B的台阶部28与第二卡定面16d相抵接，将反射光用导光体16安装在容纳部17内。这样，通过在遮光部25设置基准面26，能够利用该部位有效地发挥遮光效果和定位作用这两者。
[0060]此时，反射光用导光体16的第一^^定面16c与形成于上部框架13A的面向下侧的面(基准面26)相对。另一方面,反射光用导光体16的第二卡定面16d与形成于下部框架13B的台阶部28的面向上侧的面相对。这样，通过利用上部框架13A和下部框架13B隔着反射光出射面16b地自反射光用导光体16的两侧夹持反射光用导光体16,从而将反射光用导光体16定位并保持在容纳部17内。
[0061]通过该构造,第--^定面16c和第二卡定面16d之间的部分成为固定端。因而,例
如由环境温度的变化导致的热膨胀和/或由收缩导致的反射光用导光体16变形的尺寸变动会以第一卡定面16c和第二卡定面16d之间的部分为起点而产生。即，通过将反射光用导光体16的伸缩所造成的影响转移至入射面16a侧，能够降低向靠近固定端的反射光出射面16b的伸缩所造成的影响。
[0062]另外，例如设想在进行反射读取时不存在纸币S的状态(例如连续读取纸币时的纸币间的间隙、缺陷、损坏等破损部分)。在该情况下，有时存在以下情况:来自下侧图像传感器单元部IOA的反射光用照明部IlA的光直接入射到上侧图像传感器单元部IOB的透射光用照明部12的透射光用导光体23，之后被再次照射至杆状透镜阵列18，从而产生杂散光。会产生以下问题:包括该杂散光等的所谓的反射光在下侧图像传感器单元部IOA的输出中成为噪声成分，这使存在纸币S时的输出(信号成分)与由反射光产生的噪声成分之差变小，在该状态下使对比度不鲜明且使读取图像的精度下降等。 [0063]此外，由于由环境温度的变化导致的反射光用导光体16的变形会使光的照射范围变动，因此可能产生反射光的产生变得不稳定的问题。
[0064]在本实施方式中，下侧图像传感器单元部IOA和上侧图像传感器单元部IOB是具有图像读取部11 (反射光用照明部11A)和透射光用照明部12，同时使用透射型和反射型的结构。
[0065]在此，在下侧图像传感器单元部IOA中，通过利用遮光部25遮挡自反射光用导光体16向上侧图像传感器单元部IOB的透射光用导光体23照射的光的一部分，能够缩小反射光用照明部IlA的光的照射范围。因此，在输送路径P的读取位置O1处不存在纸币S的状态和/或利用图像读取部11对水印部分进行读取等状态下，能够减少向透射光用导光体23入射的光。由此，能够有效地降低反射光的影响，从而能够提高读取图像的精度。
[0066]同样地，在上侧图像传感器单元部IOB中，通过利用遮光部25遮挡自反射光用导光体16向下侧图像传感器单元部IOA的透射光用导光体23照射的光的一部分，能够缩小反射光用照明部IlA的光的照射范围。因此，在输送路径P的读取位置02处不存在纸币S的状态和/或利用图像读取部11对水印部分进行读取等状态下，能够减少向透射光用导光体23入射的光。
[0067]此外，由于遮光部25与框架13 (上部框架13A)—体成形，因此不必额外设置遮光构件。由此，不会产生遮光构件的制造和安装成本，而且还能够简化装置构造。此外，能够利用模制成形来确保遮光部25的相互间的狭缝的高尺寸精度，并且，通过将框架13分割为两部分，能够在装置的组装时自下方插入反射光用导光体16，因此能够提高安装性。此外，通过将遮光部25作为反射光用导光体16的定位用基准面，能够提高定位性等。
[0068]此外,通过将第--^定面16c和第二卡定面16d之间的部分作为固定端,能够将由
环境温度的变化等导致的反射光用导光体16的伸缩所造成的影响转移至入射面16a侧。因而，能够降低在反射光出射面16b处的变形的影响，从而能够减少反射光出射面16b的变动。因此，即使产生环境温度的变化也能够使光的照射范围稳定，由此，能够有效地发挥遮光部25的遮光效果并能够有效地减少反射光。
[0069]第二实施方式
[0070]图6是表示第二实施方式的图像传感器单元10中的主要部分结构例的局部剖视图。另外，对于与上述第一实施方式具有相同功能的构件，标注同一附图标记并省略说明。
[0071]如图6所示，在上部框架13A的上部的位于容纳部17的一部分上具有遮光部25，该遮光部25作为分别自反射光用导光体16的反射光出射面16b向杆状透镜阵列18的光轴Z侧突出。
[0072]在本实施方式中，如图6所示，左右的遮光部25(将左侧的遮光部称作遮光部25A，将右侧的遮光部称作遮光部25B)的突出量和形状不同。遮光部25A以能够覆盖左侧的反射光用导光体16的反射光出射面16b的一部分的方式呈屋檐状地向光轴Z侧突出。另一方面，遮光部25B以没有到达反射光用导光体16的反射光出射面16b而覆盖第 ^定面16c的方式呈屋檐状地向光轴Z侧突出。此外，在遮光部25A的下部形成有倾斜部29 (在本实施方式中，倾斜角度α =大致60° )。倾斜部29能够在不降低自反射光出射面16b照射的光的照度的情况下缩小照射范围。另外，在遮光部25B侧，将遮光部25B的前端和盖21的外框21b (支承盖主体21a的支承部21c)连接起来的直线(图6所示的假想线V)形成为以与遮光部25A的倾斜部29的倾斜角度相同的倾斜角度。因而，在遮光部25B侧，利用遮光部25B和盖21的外框21b，能够在不降低自反射光出射面16b照射的光的照度的情况下缩小照射范围。
[0073]另外，遮光部25B也可以与遮光部25A同样地形成倾斜部29。即，遮光部25B也可以形成相对于光轴Z与遮光部25A对称的倾斜部29。此外,与第一实施方式同样地，在遮光部25A、25B上形成有与反射光用导光体16的第一卡定面16c相抵接的基准面26。
[0074]接着，参照图7A~图7C说明能够应用本发明的第一实施方式和第二实施方式的效果的验证结果。另外，对于与上述各实施方式具有相同功能的构件，标注同一附图标记并省略说明。
[0075]图7A~图7C是分别表不与第一实施方式、第二实施方式以及比较例相对应的反射光用照明部IlA的主要部分结构的剖视图。在图7A~图7C中，利用模拟示出了由单侧(左侧)的反射光用照明部IlA所出射的光的状态。自各图的反射光用导光体16延伸出的实线是对自反射光用光源15照射的光入射到反射光用导光体16内而自反射光出射面16b出射后的情形进行追踪的痕迹，实际上是光`束。
`[0076]图7A是具有第一实施方式的遮光部25的反射光用照明部11A。图7B是具有第二实施方式的遮光部25中的、形成有倾斜部29的遮光部25A的反射光用照明部11A。图7C是没有遮光部25而仅具有基准面26的反射光用照明部11A。
[0077]在图7C所示的比较例中，由于没有遮光部25，因此不能缩小来自反射光出射面16b的光的照射范围，光照射至沿副扫描方向远离读取位置O1的位置。另一方面，在图7A和图7B所不的第一实施方式和第二实施方式中,利用遮光部25、25A缩小来自反射光出射面16b的光的照射范围，能够将光引导至读取位置O1附近。
[0078]此外，以下的表1表不在第一实施方式、第二实施方式以及比较例中由反射光用照明部IlA的位于读取位置O1的单侧(左侧)所出射的照度值。
[0079]表1
[0080]
【权利要求】
1.一种图像传感器单元，其用于向被照明体照射光并读取来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光，其特征在于， 该图像传感器单元包括: 反射光用导光体，其用于自反射光出射面对上述被照明体照射来自反射光用光源的光; 透射光用导光体，其用于自透射光出射面对上述被照明体照射来自透射光用光源的光; 成像元件，其用于使来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光成像； 受光元件，其用于接收来自上述成像元件的光；以及 框架，其具有能够容纳上述反射光用导光体的容纳部， 在上述容纳部的一部分具有以覆盖上述反射光用导光体的反射光出射面的一部分的方式向上述成像元件的光轴侧突出的遮光部，且上述遮光部具有用于对上述反射光用导光体进行定位的定位用基准面。
2.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 上述框架的上部作为上述容纳部的一部分朝向下方扩张地开口，上述反射光用导光体能够从下方插入上述容纳部。
3.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 上述反射光用导光体在上述反射光出射面的附近具有第一卡定面和第二卡定面，上述框架分割构成为在上述容纳部内具有上述遮光部的上部框架和在上述容纳部内具有台阶部的下部框架这两部分， 通过使上述第一卡定面与上述遮光部相抵接并使上述台阶部与上述第二卡定面相抵接，使上述反射光用导光体定位在上述容纳部内。
4.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 上述反射光用导光体和上述遮光部配置在上述成像元件的光轴的两侧，在配置于该两侧的上述遮光部的彼此之间形成规定宽度的狭缝状的开口部。
5.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 在上述遮光部的下部形成有倾斜部。
6.一种图像读取装置，其具有图像传感器单元，该图像传感器单元用于向被照明体照射光并读取来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光，其特征在于， 上述图像传感器单元包括: 反射光用导光体，其用于自反射光出射面对上述被照明体照射来自反射光用光源的光; 透射光用导光体，其用于自透射光出射面对上述被照明体照射来自透射光用光源的光; 成像元件，其用于使来自上述被照明体的反射光和/或透过上述被照明体后的透射光成像； 受光元件，其用于接收来自上述成像元件的光；以及框架，其具有能够容纳上述反射光用导光体的容纳部， 在上述容纳部的一部分具有以覆盖上述反射光用导光体的反射光出射面的一部分的方式向上述成像元件的光轴侧突出的遮光部，且上述遮光部具有用于对上述反射光用导光体进行定位的 定位用基准面，一边使上述被照明体和上述图像传感器单元相对地移动，一边利用上述图像传感器单元读取上述被照明体的图像。
【文档编号】H04N1/04GK103718539SQ201280038925
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年8月9日 优先权日:2011年8月9日
【发明者】堀口智之, 吉田英将, 藤原章史, 高桥秀尚 申请人:佳能元件股份有限公司
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1