图像传感器单元、纸张识别装置、图像读取以及形成装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种图像传感器单元、纸张识别装置、图像读取以及形成装置。图像传感器单元(1a)具有：发光元件(31a)；大致棒状的导光体(32)，其使发光元件(31a)所发出的光线状化；聚光体(13)，其使来自被照明体(P)的光会聚；图像传感器(15)，其对由聚光体(13)会聚的光进行检测；以及框体(10)，其形成容纳导光体(32)的导光体容纳室(202)和容纳图像传感器(15)的图像传感器容纳室(103)，其中，在框体(10)形成有从导光体(32)不经由聚光体(13)到达图像传感器(15)的校正用光路(108)。
【专利说明】
图像传感器单元、纸张识别装置、图像读取以及形成装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种图像传感器单元、纸张识别装置、图像读取装置以及图像形成装置。特别涉及一种具有向被照明体照射光的光源的图像传感器单元、应用该图像传感器单元的纸张识别装置、图像读取装置以及图像形成装置。
【背景技术】
[0002]在纸张识别装置、图像读取装置等中，使用读取作为被照明体的纸币、原稿的图像传感器单元。在图像传感器单元中，存在一种具有向被照明体照射光的光源以及检测来自被照明体的光的图像传感器的图像传感器单元。光源的光的照射强度由于逐年劣化等而逐渐下降。若光源的光的照射强度下降，则读取的图像的亮度会下降。因此，对光源的光的照射强度进行校正，以消除由于逐年劣化导致的光的照射强度的下降。
[0003]以往，在这种校正中，如专利文献I所公开的结构那样使用白基准。即，向白基准照射光源所发出的光，通过图像传感器来检测由白基准反射的光，根据检测出的反射光的强度来对光源的光的照射强度进行校正。然而，在这种结构中需要白基准。并且，由于检测白基准的反射光，因此校正结果会受到白基准所具有的光学特性的影响。例如，若白基准的反射率低，则检测出的反射光的强度变低，因此有时会得不到校正所需的光量。
[0004]专利文献I:日本特开2012-146285号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
[0006]鉴于上述的实际情况，本发明要解决的问题在于，即使不设置作为白基准的构件，也能够获取用于校正的数据。
[0007]用于解决问题的方案
[0008]为了解决所述问题，本发明是一种向被照明体照射光并对来自所述被照明体的光进行检测的图像传感器单元，具有:光源;大致棒状的导光体，其使所述光源所发出的光线状化;聚光体，其使来自所述被照明体的光会聚；图像传感器，其对来自所述被照明体的光进行检测；以及框体，其形成有容纳所述导光体的导光体容纳室和容纳所述图像传感器的图像传感器容纳室，其中，在所述框体形成有从所述导光体容纳室至所述图像传感器容纳室的光路。
[0009]发明的效果
[0010]根据本发明，能够将从导光体射出的光不经由被照明体、滤光片等直接引导至图像传感器。因而，通过使用该光，即使不设置作为白基准的构件，也能够获取用于校正的数据。
【附图说明】
[0011]图1是示意性地表示第一实施方式的图像传感器单元的结构例的分解立体图。
[0012]图2是示意性地表示第一实施方式的图像传感器单元的结构例的外观立体图。
[0013]图3A是示意性地表示第一实施方式的图像传感器单元的结构例的俯视图。
[0014]图3B是从图3A省略了导光体的图。
[0015]图3C是示意性地表示第一实施方式的图像传感器单元的变形例的俯视图。
[0016]图4A是示意性地表示第一实施方式的图像传感器单元的结构例的截面图。
[0017]图4B是示意性地表示第一实施方式的图像传感器单元的结构例的截面图。
[0018]图5是示意性地表示第二实施方式的图像传感器单元的结构例的分解立体图。
[0019]图6是示意性地表示第二实施方式的图像传感器单元的结构例的截面图。
[0020]图7是示意性地表示纸张识别装置的主要部分的结构例的截面图。
[0021 ]图8是示意性地表示纸张识别装置的主要部分的结构例的截面图。
[0022]图9是示意性地表示纸张识别装置的主要部分的结构例的截面图。
[0023]图10是示意性地表示图像读取装置的结构例的外观立体图。
[0024]图11是示意性地表示图像读取装置的结构例的截面图。
[0025]图12是示意性地表示图像形成装置的结构例的外观立体图。
[0026]图13是示意性地表示图像形成装置的图像形成部的结构的图。
【具体实施方式】
[0027]下面，参照附图来详细说明能够应用本发明的实施方式。在本发明的实施方式中，示出了图像传感器单元、应用了该图像传感器单元的纸张识别装置、图像读取装置以及图像形成装置。图像传感器单元一边相对于被照明体P在副扫描方向上相对地移动一边照射光，利用其反射光或透射光来读取被照明体P的图像。此外，在本发明中，“光”不仅是可见光，也包括紫外线、红外线等可见光以外的波长带的电磁波。另外，在各图中，以X、Y、Z的各箭头来表示三维的各方向d方向是图像传感器单元的主扫描方向3方向是图像传感器单元的副扫描方向。Z方向是图像传感器单元的上下方向。关于上下方向，以被照明体P—侧为上侧。
[0028](图像传感器单元(第一实施方式))
[0029]参照图1?图4B来说明第一实施方式的图像传感器单元Ia的结构例。图1是示意性地表示第一实施方式的图像传感器单元Ia的结构例的分解立体图。图2是示意性地表示第一实施方式所涉及的图像传感器单元Ia的结构例的外观立体图。图3A是图像传感器单元Ia的俯视图。图3B是从图3A省略了导光体的图。图4A是图3A的IVA-1VA线截面图。图4B是图3A的IVB-1VB线截面图。
[0030]如图1?图3B所示，图像传感器单元Ia整体上具有在主扫描方向上长的大致棒状的结构。图像传感器单元Ia具有线状光源3a、导光体32、聚光体13、图像传感器基板14、图像传感器15、滤光片16以及盖构件17。
[0031]线状光源3a包括发光元件31a和导光体32。例如，作为发光元件31a，能够应用规定的发光色(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、红外线(Ir)、紫外线(UV))的点状光源。例如，作为发光元件31a，能够应用具有前述的各发光色(波长域)的LED元件的LED组件。此外，发光元件31a的发光色(波长域)并不限定于前述的组合。例如，发光元件31a的发光色也可以仅为一种。另外，发光元件31a的发光色可以是可见光(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))和红外线(Ir)，也可以是可见光和紫外线(UV)。并且，还可以是红外线和紫外线。
[0032]导光体32是使发光元件31a所发出的光线状化(线光源化)的光学构件。导光体32整体上具有在主扫描方向上细长的大致棒状的结构。导光体32包括丙烯酸系的树脂等之类的透明的树脂材料，通过注射成型等而形成为一体。在导光体32的长边方向(主扫描方向)的端面设置有光入射面321，发光元件31a所发出的光入射到该光入射面321。在导光体32的侧面设置有光扩散面322(参照图4A、图4B)和光出射面323。光扩散面322是用于使从光入射面321入射的光扩散的面，具有在主扫描方向上细长的带状形状。在光扩散面322上例如印刷有使光漫反射而扩散的点图案(dot pattern)。光出射面323是使从光入射面321入射的光向被照明体P射出的面。光出射面323具有在主扫描方向上细长的带状形状，以能够使发光元件31a所发出的光线状化(线光源化)。除此之外，在导光体32的长边方向的端部设置有用于在框体10上定位的卡合部324。作为卡合部324，例如能够应用在与长边方向正交的方向(副扫描方向)上突出的突起状的结构。
[0033]聚光体13是在图像传感器15(后述)的表面对来自被照明体P的光(反射光、透射光)进行成像的光学构件。作为聚光体13，例如应用一般的以往公知的杆状透镜阵列(微透镜阵列)。一般的杆状透镜阵列具有将多个正立等倍成像型的成像元件(杆状透镜)沿主扫描方向排列成直线状的结构。此外，聚光体13只要是将成像元件排列成直线状的结构即可，具体的结构并没有限定。例如，聚光体13也可以是排列多列成像元件的结构。
[0034]图像传感器基板14是在主扫描方向上长的大致长方形的电路板。在图像传感器基板14的上表面设置有图像传感器15。另外，在图像传感器基板14的下表面安装有用于与外部(纸张识别装置等)连接的连接器141。并且，在图像传感器基板14上安装有存储器，该存储器存储有在发光元件31a的光的照射强度的校正中使用的校正数据。此外，作为该存储器，能够应用公知的各种非易失性存储器。
[0035]图像传感器15对通过聚光体13而成像的光(来自被照明体P的反射光、透射光)进行检测并转换为电信号。图像传感器15被安装成受光面朝向上侧，以能够检测来自聚光体13的反射光、透射光。作为图像传感器15，例如能够应用图像传感器IC阵列。图像传感器IC阵列是通过将多个图像传感器IC在图像传感器基板14的上表面以沿长边方向(主扫描方向)排列成直线状的方式安装而构成的。图像传感器IC具有以排成直线状的方式排列的多个受光元件(光电转换元件)。而且，图像传感器IC以受光元件的排列方向与图像传感器基板14的长边方向(主扫描方向)平行的方向被安装。根据图像传感器单元I a的读取的分辨率来设定图像传感器IC的数量、设置于图像传感器IC的受光元件的数量。此外，图像传感器15只要是将多个图像传感器IC沿图像传感器基板14的长边方向排列的结构即可，除此以外的结构没有特别限定。例如，也可以是将图像传感器IC以交错排列的方式排列多列的结构。此夕卜，作为构成作为图像传感器15的图像传感器IC阵列的图像传感器1C，能够应用以往公知的各种图像传感器1C。
[0036]连接器141安装于图像传感器基板14的下表面。设置于图像传感器基板14的图像传感器15、线状光源3a的发光元件31a经由该连接器141与外部电连接。此外，连接器141只要是能够将图像传感器单元Ia以能够发送和接收电力、电信号的方式连接于纸张识别装置等规定的设备(例如电路板)的结构即可，具体的结构没有限定。
[0037]作为滤光片16，能够应用紫外线截止滤光片。此外，滤光片16的功能在后面叙述。在图4A和图4B中，示出了将滤光片16设置于聚光体13与图像传感器15之间的结构，但是设置滤光片16的位置不限定于图4A和图4B所示的位置。例如，也可以是将滤光片16设置于盖构件17与聚光体13之间的结构。总之，只要是将滤光片16设置于从被照明体P至图像传感器15的光路上的结构即可。
[0038]框体10是图像传感器单元Ia的壳体。框体10在俯视时具有在主扫描方向上长的长方形的形状。框体10例如由着色为黑色而具有遮光性的树脂材料形成。作为树脂材料，例如能够应用聚碳酸酯。在框体10的内部，形成有容纳线状光源3a的线状光源容纳室101a、容纳聚光体13的聚光体容纳室102以及容纳图像传感器基板14的图像传感器容纳室103。
[0039]线状光源容纳室1la具有容纳线状光源3a的导光体32的导光体容纳室202和容纳线状光源3a的发光元件31a的发光元件容纳室203。线状光源容纳室1la的导光体容纳室202是在主扫描方向上长的、上侧开口的区域。在导光体容纳室202的主扫描方向的端部附近设置有导光体32的卡合部324所卡合的被卡合部105。在如前所述的那样导光体32的卡合部324具有沿副扫描方向突出的凸状的结构的情况下，被卡合部105应用能够使导光体32的卡合部324卡合(嵌入)的凹部。而且，当导光体32的卡合部324卡合于被卡合部105时，导光体32相对于框体10在主扫描方向上被定位。
[0040]另外，在框体10中，在导光体容纳室202的副扫描方向的一侧设置有用于保持导光体32的压片106。压片106具有可弹性变形的舌片状的结构。压片106向副扫描方向的另一侧和下侧对容纳于导光体容纳室202的导光体32施力。因此，当导光体32被容纳于导光体容纳室202时，以被施力的状态抵接于导光体容纳室202的副扫描方向的另一侧的内周面(与主扫描方向平行的面)和底面(朝向上侧的面)。因而，导光体32保持为相对于框体10在副扫描方向和上下方向上被定位的状态。
[0041 ]线状光源容纳室1la的发光元件容纳室203设置于长边方向(主扫描方向)的端部附近且导光体容纳室202的长边方向外侧。发光元件容纳室203与导光体容纳室202连通，以使发光元件31a所发出的光能够照射到导光体32的光入射面321。因此，容纳于发光元件容纳室203的发光元件31a与容纳于导光体容纳室202的导光体32的光入射面321相对。并且，在发光元件容纳室203的底部，通过沿上下方向贯通的贯通孔与图像传感器容纳室103连通。而且，容纳于发光元件容纳室203的发光元件31a的端子(引线框)通过该贯通孔被引出至图像传感器容纳室103，连接(例如焊接)于图像传感器基板14。
[0042]聚光体容纳室102也与导光体容纳室202同样地，是在主扫描方向上长的上侧开口的区域。聚光体容纳室102能够将聚光体13以其光轴朝向上下方向的姿势(朝向被照明体P的读取行0(参照图4A、图4B)的姿势)容纳。例如通过紫外线固化型的粘接剂将容纳于聚光体容纳室102的聚光体13粘接固定于框体10。在聚光体容纳室102的底部形成有与图像传感器容纳室103连通的开口部。该开口部为从聚光体13至图像传感器15的光路。该开口部是沿上下方向贯通的贯通孔，在俯视时具有在主扫描方向上长的狭缝状的形状。
[0043]图像传感器容纳室103设置于框体10的内部的偏下且导光体容纳室202、聚光体容纳室102以及发光元件容纳室203的下侧(参照图4A、图4B)。图像传感器容纳室103是下侧开口的区域，能够从下侧容纳设置有图像传感器15的图像传感器基板14。通过将设置于框体10的毂(图略)等进行凿紧来将容纳于图像传感器容纳室103的图像传感器基板14固定于框体10。而且，如图4A和图4B所示，当将图像传感器基板14容纳于图像传感器容纳室103时，安装于图像传感器基板14的图像传感器15通过形成于聚光体容纳室102的底部的开口部而与聚光体13的下侧的面相对。
[0044]盖构件17设置于框体10的上侧。盖构件17是透明的板状构件，例如由玻璃板形成。盖构件17具有将导光体32、聚光体13与被照明体P维持为适宜读取的距离的功能、防止尘埃等异物侵入框体10的内部的功能。此外，在应用图像传感器单元Ia的图像读取装置等具有载置被照明体P的平板玻璃等的情况下，也可以不设置盖构件17。
[0045](图像传感器单元的动作)
[0046]在此，对图像传感器单元Ia的动作进行说明。在读取被照明体P时，依次点亮发光元件31a的各色以及红外线的LED元件。发光元件31a所发出的光从导光体32的光入射面321入射至其内部，并在光扩散面322扩散等来在其内部传播。在导光体32的内部传播的光从导光体32的光出射面323被线状化后朝向被照明体P的读取行0(参照图4A、图4B)射出。来自被照明体P的读取行O的反射光通过聚光体13而在图像传感器15的表面成像。图像传感器15对通过聚光体13成像出的光学像进行检测并转换为电信号。然后，图像传感器单元Ia—边在副扫描方向上与被照明体P相对地移动，一边以短时间周期性地重复向被照明体P照射光并检测反射光的动作。图像传感器单元Ia通过这样的动作来读取设置于被照明体P的规定的图案(例如，全息图)作为可见光图像。并且，读取被照明体P的红外线图像，并读取设置于被照明体P的荧光物质所产生的荧光来作为紫外线图像。
[0047]如前所述，在从被照明体P至图像传感器15的光路上设置有滤光片16。在本实施方式中，作为滤光片16，应用了紫外线截止滤光片。发光元件31a所发出的紫外线通过导光体32被线状化后朝向被照明体P的读取行O射出。当被照明体P上设置有由紫外线激励的荧光物质时(例如，当利用荧光涂料描绘了字符、图形时)，被照明体P的荧光物质由紫外线激励而发出荧光。被照明体P的荧光物质所发出的荧光通过聚光体13而在图像传感器15上成像。因此，图像传感器15能够通过检测荧光来读取紫外线图像。另一方面，通过作为紫外线截止滤光片的滤光片16来截止在被照明体P的表面反射的紫外线，以使该紫外线入射不到图像传感器15中。
[0048]此外，在本实施方式中，示出了将紫外线截止滤光片应用为滤光片16的结构，但是滤光片16不限定于紫外线截止滤光片。总之，只要是以下结构即可:在向被照明体P照射发光元件31a所具有的波长域的激励光并对由该激励光激励而发出的荧光进行检测的结构中，应用透过焚光而截止激励光的滤光片。
[0049]另外，隔着被照明体P在图像传感器单元Ia的相反侧配置光源装置、其它图像传感器单元la，由此该图像传感器单元Ia能够进行透射读取。在该情况下，光源装置、其它图像传感器单元Ia所发出的光透过被照明体P，通过聚光体而在图像传感器15的表面成像。图像传感器15对通过聚光体13成像出的光学像进行检测并转换为电信号(图像信号)。然后，图像传感器单元Ia—边在副扫描方向上与被照明体P相对地移动，一边以短时间周期性地重复通过光源装置、其它图像传感器单元Ia向被照明体P照射光并检测透射光的动作。
[0050]如图3A和图3B所示，对图像传感器单元Ia设置了有效读取范围E。此外，在图3A和图3B中，省略了盖构件17以了解内部结构。并且，在图3B中，省略了导光体32。有效读取范围E是图像传感器单元Ia实际进行被照明体P的读取的范围。即，图像传感器单元Ia读取在图像传感器15的有效读取范围E成像的光来作为被照明体P的图像，并转换为电信号(图像信号)后输出。但是，图像传感器15还设置于有效读取范围E的外侧。例如，图像传感器15的长边方向(主扫描方向)尺寸大于有效读取范围E的尺寸(主扫描方向尺寸)。而且，图像传感器15被设置成受光元件存在于整个有效读取范围E的区域。并且，图像传感器15被设置为:其长边方向的端部位于有效读取范围E的外侧，在有效读取范围E的外侧(主扫描方向的外侧且端部附近的区域)也存在受光元件。而且，图像传感器15在有效读取范围E的外侧也检测入射至受光元件的光并输出与检测出的光的强度相应的电信号。
[0051 ](校正用光路)
[0052]如图3A?图4A所示，在框体10设置有校正用光路108。校正用光路108用于校正发光元件31a所发出的光的照射强度。在此，对校正用光路108进行说明。校正用光路108是从导光体容纳室202至图像传感器容纳室103的光路。关于校正用光路108，例如应用将导光体容纳室202与图像传感器容纳室103连通的贯通孔。如图3A和图3B所示，该校正用光路108设置于有效读取范围E的外侧。例如，校正用光路108设置于俯视时的有效读取范围E与发光元件容纳室203之间。另外，校正用光路108的导光体容纳室202侧的开口部设置于被导光体32的侧面覆盖的位置。而且，校正用光路108不设置于俯视时的有效读取范围E的内侧。这样，在本实施方式中，在图像传感器单元Ia的框体10中，在有效读取范围E的外侧设置有从导光体32不通过滤光片16地到达图像传感器15的校正用光路108。
[0053]该校正用光路108也可以是被光路盖体109堵住的结构。其中，光路盖体109由发光元件31a所发出的光(在本实施方式中为可见光、红外线、紫外线)的透射率高的材料形成。作为这种材料，能够应用玻璃等。当校正用光路108是被光路盖体109堵住的结构时，能够防止尘埃等异物侵入校正用光路108、导光体容纳室202。另外，光路盖体109也可以是能够控制光的透射率的构件。例如，作为光路盖体109，能够应用液晶挡板。在该情况下，在校正时打开液晶挡板，在除此以外时(实际使用时等)关闭液晶挡板。由此，能够防止杂散光的产生，从而防止通过校正用光路108的光入射至图像传感器15的位于有效读取范围E的内侧的受光元件。此外，如果是将液晶挡板等应用为光路盖体109的结构，则校正用光路108也可以是设置于有效读取范围E的内侧的结构。
[0054]从容纳于导光体容纳室202的导光体32的侧面射出的光通过该校正用光路108后，不通过滤光片16而直接入射至图像传感器15。此外，如前所述，校正用光路108的导光体容纳室202侧的开口部设置于被导光体32的侧面覆盖的位置。因此，发光元件31a所发出的光经由导光体32入射至校正用光路108。
[0055]若是设置有这种校正用光路108的结构，则能够通过用图像传感器15检测通过校正用光路108后的光来根据检测结果进行发光元件31a的光的照射强度的校正。例如，发光元件31a由于逐年劣化而光的照射强度逐渐下降。因此，对发光元件31a的照射强度(投入到发光元件31a的电力)进行校正，以能够消除由于逐年劣化导致的照射强度的下降。以往通过测定在白基准处反射的光的强度来校正发光元件31a的照射强度。因此，为了校正而需要白基准。与此相对，根据本实施方式，能够通过测定通过校正用光路108入射至图像传感器15的光的强度来校正发光元件31a的照射强度，因此不需要白基准。
[0056]图3C是表示第一实施方式的变形例的图，是与图3B对应的图。如图3C所示，校正用光路108也可以设置于与设置有发光元件31a—侧相反的一侧。另外，也可以在长边方向的两端分别设置校正用光路108。若是校正用光路108设置于长边方向的两端部的结构，则能够执行明暗校正。
[0057]此外，优选是如下结构:如图4A所示，在导光体32中设置朝向校正用光路108反射光的光反射面325。具体地说，光反射面325设置于导光体32的长边方向的端部附近(在容纳于导光体容纳室202的状态下位于有效读取范围E的外侧的部分)的侧面中的、与堵住校正用光路108的面相反一侧的面。光反射面325只要具有使光漫反射的表面性状即可。例如，作为光反射面325，能够应用涂布使光漫反射的涂料的结构、设置使光漫反射的棱镜图案的结构。根据这种结构，能够加强通过校正用光路108入射至图像传感器15的光的强度。因而，能够实现校正的精度的提高。另外，也可以是如下结构:取代在导光体32设置光反射面325的结构，或者除了该结构之外，在框体10的导光体容纳室202的内周面设置光反射面201。在该情况下，光反射面201设置于框体10的导光体容纳室202的内周面、且与校正用光路108相对的面的有效读取范围E的外侧的部分。即使是这种结构，也会发挥与前述同样的效果。
[0058]并且，关于紫外线的照射强度的校正，由于如下的理由，能够提高校正的精度。若是在从被照明体P至图像传感器15的光路上设置滤光片16(紫外线截止滤光片)的结构，则图像传感器15无法检测在白基准(被照明体P)处反射的紫外线。因此以往通过使用具有荧光物质的白基准(例如，涂布有由紫外线激励而发出荧光的荧光涂料的白基准)，检测白基准的荧光物质的荧光，来测定发光元件31a的紫外线的照射强度。然而，由于荧光物质的特性一般会逐年劣化，因此无法稳定地测定荧光的强度(即，紫外线的强度)。另外，很难在开始使用图像传感器单元Ia之后经过了某种程度的期间后得到具有与制造图像传感器单元Ia等时的初次校正中使用的荧光物质相同的特性的荧光物质。
[0059]与此相对，在本实施方式中，从发光元件31a发出的通过校正用光路108的光(紫外线)入射至图像传感器15的有效读取范围E的外侧的与设置校正用光路108的位置对应的受光元件。在校正用光路108以及从校正用光路108至图像传感器15的光路上不设置紫外线截止滤光片。因此，发光元件31a所发出的光通过导光体32和校正用光路108，由此不通过滤光片16(紫外线截止滤光片)地入射至图像传感器15。若是这种结构，则在测定紫外线的照射强度的情况下，能够直接地测定发光元件31a所发出的紫外线的照射强度。因此，不受设置于白基准的荧光物质的特性的差异、逐年劣化的影响。因而，与测定白基准的荧光的结构相比，能够准确地测定发光元件31a的紫外线的照射强度。而且，能够使该测定结果反映至发光元件31a的紫外线的照射强度的校正中，因此校正变得准确。另外，也无需确保具有与在初次校正中使用的荧光物质相同的特性的荧光物质。
[0060]另外，关于红外线的照射强度的校正，由于如下的理由，能够提高校正的精度。校正中使用的白基准一般容易透射红外线。因此，入射至图像传感器15的红外线的强度变低，因此难以确保校正所需的照射强度。与此相对，根据本实施方式，能够将通过导光体32和校正用光路108入射至图像传感器15的红外线的照射强度的测定结果用于发光元件31a的红外线的照射强度的校正。因此，与使用在白基准处反射的红外线的照射强度的结构相比，能够使用高照射强度的红外线来进行校正。因而，能够提高校正的准确度。
[0061]此外，关于可见光，也能够不使用白基准地校正照射强度。因此，可见光的校正也不会受到白基准的光学特性(例如透射率)的影响。
[0062]此外，如图3A?图4A所示，该校正用光路108形成于有效读取范围的外侧且俯视时的发光元件容纳室203与有效读取范围之间。但是，该校正用光路108不形成于有效读取范围E的内侧。因此，通过校正用光路108的光不会入射至图像传感器15的有效读取范围E。因而，通过校正用光路108的光不会对有效读取范围E内的图像的读取造成影响。
[0063]在此，对校正的具体方法进行说明。在制造图像传感器单元Ia后，例如在工厂出货时，使图像传感器单元Ia动作，来对通过校正用光路108入射至图像传感器15的光的强度进行检测。然后，将检测出的光的强度作为校正用数据存储在安装于图像传感器基板14的存储器中。之后，在开始使用图像传感器单元Ia后，定期地(例如，每次启动时)对通过校正用光路108入射至图像传感器15的光的强度进行检测。然后，将检测出的光的强度与校正用数据进行比较，对发光元件31a的光的照射强度进行校正以得到与校正用数据相同的强度。另夕卜，也可以是如下结构:在图像传感器单元Ia的动作中还周期性地进行校正。根据这种结构，也能够应对发光元件31a的光的照射强度由于环境温度的变动而变动的情况。
[0064](图像传感器单元(第二实施方式))
[0065]此外，在第一实施方式中，示出了图像传感器单元Ia具有导光体32的结构，但是也可以是不具有导光体32的结构。在此，作为第二实施方式，参照图5和图6来说明不具有导光体32的图像传感器单元Ib的结构例。图5是示意性地表示第二实施方式的图像传感器单元Ib的结构例的分解立体图，是与第一实施方式的图1对应的图。图6是示意性地表示图像传感器单元Ib的结构例的截面图，是与第一实施方式的图4A对应的图。
[0066]如图5所示，第二实施方式的图像传感器单元Ib的线状光源3b的结构和线状光源容纳室1lb与第一实施方式不同。除此以外，能够应用与第一实施方式的图像传感器单元Ia共同的结构。
[0067]线状光源3b具有在主扫描方向上长的带状的布线板33和安装于该布线板33的上表面的多个发光元件31b。布线板33能够应用以往公知的各种刚性基板、挠性基板。关于发光元件31b，例如能够应用规定的发光色(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、红外线(Ir)、紫外线(UV))的表面安装型的发光元件。例如，作为发光元件31b，能够应用具有前述的各发光色(波长域)的LED元件的表面安装型的LED组件。此外，与第一实施方式同样地，发光元件31b的发光色(波长域)不限定于前述的组合。而且，如图5所示，多个发光元件31b在以沿长边方向(主扫描方向)排列成直线状的方式安装于布线板33的上表面。如果是应用多个发光色的发光元件31b的结构，则各色的发光元件31b以沿长边方向周期性地排列成直线状的方式被安装。
[0068]框体1b的线状光源容纳室1lb与第一实施方式的导光体容纳室202同样地，是在主扫描方向上长的、上侧开口的区域。此外，线状光源容纳室1lb只要能够将线状光源3b以所安装的多个发光元件31b沿主扫描方向排列成直线状的方向来容纳即可，具体的结构没有特别限定。
[0069]而且，如图6所示，线状光源3b容纳于框体1b的线状光源容纳室101b。在该状态下，包含于线状光源3b的多个发光元件31b中的至少一个发光元件31b位于有效读取范围E的外侧。特别是，优选是以下结构:多个发光元件31b中的至少一个发光元件31b在副扫描方向上与校正用光路108的开口部并排。根据这种结构，发光元件31b所发出的光通过校正用光路108，由此不经过聚光体13和滤光片16而直接入射至图像传感器15。而且，在第二实施方式中，也与第一实施方式同样地，使用通过校正用光路108入射至图像传感器15的光，来进行线状光源3b所包含的发光元件31b的光的照射强度的校正。这样，在第二实施方式中，通过使用线状光源3b的一部分发光元件31b所发出的光，来推测(预测)其它发光元件31b的劣化并进行校正。
[0070](纸张识别装置)
[0071]参照图7?图9来说明应用了图像传感器单元la、Ib的纸张识别装置5a?5c。图7?图9是示意性地表示纸张识别装置5a?5c的主要部分的结构的截面图，是表示与主扫描方向成直角的面上的截面的图。此外，在图7?图9中，表示应用第一实施方式的图像传感器单元Ia的结构的例子，但是也同样能够应用第二实施方式的图像传感器单元lb。纸张识别装置5a?5c向作为被照明体P的纸币等照射光，并且读取来自纸币的光，使用读取出的光来进行纸币的种类、真伪的识别。此外，应用于纸张识别装置5a?5c的图像传感器单元la、lb的线状光源3a、3b的发光元件31a、31b具有发出可见光的发光元件、发出红外线的发光元件以及发出紫外线的发光元件。
[0072]如图7所示，纸张识别装置5a具备图像传感器单元la、lb、输送纸币的输送辊51以及与连接器141进行布线连接的作为识别单元的图像识别部52。而且，在纸张识别装置5a设定有输送路径A，该输送路径A用于通过输送辊51来夹持纸币并隔着盖构件17在图像传感器单元Ia、Ib上沿读取方向(副扫描方向)输送纸币。此外，聚光体13的上侧(纸币侧)的焦点设定于输送路径A的上下方向的中央。
[0073]这种结构的纸张识别装置5a的动作如下。应用于纸张识别装置5a的图像传感器单元la、lb通过前述的动作来读取设置于纸币的规定图案作为可见光图像。并且，读取纸币的红外线图像，并读取纸币的紫外线图像。之后，图像识别部52将预先准备的通过向作为真钞的纸币照射可见光、红外线以及紫外线而得到的真钞纸币图像与作为判定真伪时的判定对象的纸币的可见光图像、红外线图像以及紫外线图像进行比较，由此来进行纸币的真伪判定。这是由于，在作为真钞的纸币上设置有在可见光下、红外线下以及紫外线下所得到的图像各不相同那样的区域。此外，关于省略了说明和图示的部分，能够应用与以往的纸张识别装置相同的结构。另外，也可以是图像识别部52设置于图像传感器基板14的结构。
[0074]图8所示的纸张识别装置5b还具有透射光源装置53。透射光源装置53具有发光元件531和导光体532来作为线状光源。作为透射光源装置53的发光元件531和导光体532，能够应用与应用于图像传感器单元la、lb的线状光源3a的发光元件31a和导光体32相同的结构。但是，也可以如第二实施方式的线状光源3b那样，是具有多个发光元件和安装有这些多个发光元件的布线板的结构。而且，如图8所示，透射光源装置53设置于与图像传感器单元la、lb相对的位置，向纸币照射光。特别是，透射光源装置53被配置成从其导光体532的出射面照射的光的光轴与图像传感器单元la、lb的聚光体13的光轴一致。
[0075]这种结构的纸张识别装置5b的动作如下。图像传感器单元la、Ib中装入的线状光源3a、3b的发光元件31a、31b以及透射光源装置53的发光元件531将各色的可见光、红外线以及紫外线的发光元件依次点亮。从图像传感器单元la、lb的导光体32向纸币照射的光(可见光、红外线、紫外线)在纸币的表面反射而入射至聚光体13，在图像传感器15的表面成像。图像传感器15将成像的光学像转换为电信号，由此生成基于来自纸币的反射光的可见光图像、红外线图像以及紫外线图像的图像数据。另一方面，从透射光源装置53向纸币照射的光透过纸币而入射至图像传感器单元la、lb的聚光体13，在图像传感器15的表面成像。图像传感器15将成像出的光学像转换为电信号，由此生成基于来自纸币的透射光的可见光图像、红外线图像以及紫外线图像的图像数据。
[0076]然后，图像传感器单元la、Ib的发光元件31a、31b和透射光源装置53以短时间交替地重复进行向纸币照射光并检测反射光和透射光的动作。图像传感器单元la、lb通过这样的动作来读取设置于纸币的规定图案(例如，全息图)作为可见光图像，并且读取纸币的红外线图像和紫外线图像。根据这种结构，纸张识别装置5b能够读取基于纸币的反射光和透射光的可见光图像、红外线图像以及紫外线图像。
[0077]图9所示的纸张识别装置5c具有2台图像传感器单元la、lb。如图9所示，2台图像传感器单元la、lb被配置成隔着纸币的输送路径A相对。而且，2台图像传感器单元la、lb配置成:从一个图像传感器单元la、lb的线状光源3a、3b照射并透过纸币的光入射至另一个图像传感器单元la、Ib的聚光体13。
[0078]这种结构的纸张识别装置5c的动作如下。2台图像传感器单元la、Ib中装入的线状光源3a、3b将各色的可见光、红外线以及紫外线的发光元件依次点亮。从一个图像传感器单元la、lb的线状光源3a、3b向纸币照射的光在纸币的表面反射而入射至一个图像传感器单元la、lb的聚光体13，在一个图像传感器单元la、lb的图像传感器15的表面成像。一个图像传感器单元la、lb的图像传感器15将成像出的光学像转换为电信号，由此获取基于来自纸币的反射光的可见光图像、红外线图像以及紫外线图像。另外，从一个图像传感器单元la、Ib的线状光源3a、3b向纸币照射的光透过纸币入射至另一个图像传感器单元la、lb的聚光体13，在另一个图像传感器单元la、lb的图像传感器15的表面成像。另一个图像传感器单元la、lb的图像传感器15将成像出的光学像转换为电信号，由此获取基于来自纸币的透射光的可见光图像、红外线图像以及紫外线图像。根据这种结构，纸张识别装置5c能够读取纸币两面的反射图像，并且能够读取透射图像。
[0079]此外，在本实施方式中，示出了通过照射可见光、红外线以及紫外线来将纸币读取为可见光图像、红外线图像以及紫外线图像的结构，但是不限定于该结构。例如，也可以是照射可见光、红外线以及紫外线中的任一种或两种的结构。另外，示出了将纸币应用为被照明体P的结构，但是纸张的种类并没有限定。例如，也能够读取各种有价证券、ID卡等。
[0080](图像读取装置(其一))
[0081]图10是表示作为图像读取装置的平板方式的扫描仪7a的结构的立体图。扫描仪7a具有壳体71a、作为被照明体载置部的平板玻璃72、图像传感器单元la、lb、对图像传感器单元la、lb进行驱动的驱动机构、电路板73a以及平板盖74。作为被照明体载置部的平板玻璃72包括玻璃等透明板，安装于壳体71a的上表面。平板盖74以覆盖载置于平板玻璃72的被照明体P的方式经由铰接机构等能够开闭地安装于壳体7 Ia。图像传感器单元Ia、Ib、用于驱动该图像传感器单元la、Ib的驱动机构以及电路板73a容纳于壳体7 Ia的内部。此外，扫描仪7a具有平板玻璃72，因此图像传感器单元la、Ib也可以不具有盖构件17。
[0082]驱动机构包含保持构件750、引导轴751、驱动电动机752以及电线754。保持构件750以包围图像传感器单元la、lb的方式保持图像传感器单元la、lb。引导轴751将保持构件750以能够沿着平板玻璃72在读取方向(副扫描方向)上移动的方式进行引导。驱动电动机752与保持构件750经由电线754连结，通过驱动电动机752的驱动力来使保持图像传感器单元la、lb的保持构件750在副扫描方向上移动。而且，图像传感器单元la、lb—边由于驱动电动机752的驱动力而在副扫描方向上移动，一边读取载置于平板玻璃72的作为被照明体P的原稿等。这样，一边使图像传感器单元la、lb与被照明体P相对地移动，一边读取被照明体P。
[0083]在电路板73a上构建有对图像传感器单元la、Ib所读取的图像实施规定的图像处理的图像处理电路、对包括图像传感器单元la、lb的扫描仪7a的各部进行控制的控制电路、对扫描仪7a的各部供给电力的电源电路等。
[0084](图像读取装置(其二))
[0085]图11是表示作为图像读取装置的馈纸方式的扫描仪7b的结构的截面示意图。如图11所示，扫描仪7b具有壳体71b、图像传感器单元la、lb、输送辊76、电路板73b以及盖玻璃77。通过省略了图示的驱动机构而使输送辊76旋转，输送辊76夹持并输送被照明体P ο盖玻璃77被设置成覆盖图像传感器单元la、lb的上侧。在电路板73b上构建有对包括图像传感器单元I a、I b的扫描仪7b的各部进行控制的控制电路、对扫描仪7b的各部供给电力的电源电路等。
[0086]而且，扫描仪7b通过输送辊76来在读取方向(副扫描方向)上输送被照明体P，同时通过图像传感器单元la、lb来读取被照明体P。即，一边使图像传感器单元la、lb与被照明体P相对地移动，一边读取被照明体P。此外，在图11中，示出了读取被照明体P的单面的扫描仪7b的例子，但是也可以是以下结构:将两个图像传感器单元la、lb设置成隔着被照明体P的输送路径A相对，该两个图像传感器单元la、lb读取被照明体P的两面。
[0087]以上，参照图10和图11，说明了扫描仪7a、7b来作为使用了能够应用本发明的图像传感器单元la、lb的图像读取装置的例子，但是使用图像传感器单元la、lb的图像读取装置的结构、种类并不限定于此。
[0088](图像形成装置)
[0089]接着，参照图12和图13来说明作为本发明的实施方式的图像形成装置9的结构例。在作为本发明的实施方式的图像形成装置9中能够应用作为本发明的实施方式的图像传感器单元la、lb。图12是作为本发明的实施方式的图像形成装置9的外观立体图。图13是将作为本发明的实施方式的图像形成装置9的壳体91的内部设置的图像形成部92抽出来进行表示的立体图。如图12和图13所示，图像形成装置9是平板方式的扫描仪与喷墨方式的打印机的复合机(MFP:Multifunct1n Printer，多功能打印机)。图像形成装置9具有作为读取图像的图像读取单元的图像读取部93和作为形成图像的图像形成单元的图像形成部92。而且，图像形成装置9的图像读取部93中装入有图像传感器单元la、lb。此外，图像形成装置9的图像读取部93能够应用与前述的图像读取装置共同的结构。因而，省略与图像读取装置共同的结构的说明。
[0090]如图12所示，图像形成装置9中设置有操作部94。操作部94中设置有显示操作菜单、各种消息等的显示部941和用于对图像形成装置9进行操作的各种操作按钮942。另外，如图13所示，在图像形成装置9的壳体91的内部设置有图像形成部92。图像形成部92具有输送辊921、引导轴922、喷墨处理盒923、电动机926以及一对同步轮927。输送辊921由于驱动源的驱动力而旋转，沿副扫描方向输送作为记录介质的打印用纸R。引导轴922是棒状的构件，以其轴线与打印用纸R的主扫描方向平行的方式固定于图像形成装置9的壳体91。
[0091]喷墨处理盒923能够通过在引导轴922上滑动来沿打印用纸R的主扫描方向往返运动。喷墨处理盒923例如由具备青色C、品红M、黄色Y、黑色K的墨的墨盒924(924C、924M、924Y、924K)和分别设置于这些墨盒924的喷出头925(925C、925M、925Y、925K)构成。一对同步轮927中的一个同步轮927安装于电动机926的旋转轴。而且，一对同步轮927设置于在打印用纸R的主扫描方向上相互分离的位置。同步带928平行地卷绕于一对同步轮927，规定的部位连结于喷墨处理盒923。
[0092]图像形成装置9的图像读取部93将图像传感器单元la、lb所读取出的图像转换为适于印刷的形式的电信号。而且，图像形成装置9的图像形成部92基于图像读取部93的图像传感器单元la、Ib所转换的电信号来驱动输送辊921、电动机926以及喷墨处理盒923，从而在打印用纸R上形成图像。除此之外，图像形成装置9的图像形成部92能够基于从外部输入的电信号来形成图像。此外，关于图像形成装置9中的图像形成部92的结构和动作，能够应用与以往公知的各种打印机相同的结构。因而，省略详细的说明。此外，作为图像形成部92，说明了利用喷墨方式的图像形成装置，但是也可以是电子照相方式、热转印方式、点击打方式等任何方式。
[0093]以上，对本发明的实施方式以及实施例详细地进行了说明，但是前述的实施方式以及实施例不过示出了实施本发明时的具体例。本发明的保护范围并不限定于前述的实施方式以及实施例。本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
[0094]例如，本发明所涉及的图像读取装置不限定于前述的实施方式所记载的结构的图像扫描仪。另外，图像形成装置也不限定于喷墨方式，可以是电子照相方式、热转印方式、点击打方式等任何方式，不限定于前述的实施方式所记载的复合机。应用本发明所涉及的图像传感器单元的复印机、传真机也包含于本发明的图像读取装置。
[0095]产业上的可利用性
[0096]本发明能够有效地利用于图像传感器单元、应用该图像传感器单元的图像读取装置、图像形成装置(例如，图像扫描仪、传真机、复印机、复合机等)。
【主权项】
1.一种图像传感器单元，向被照明体照射光并对来自所述被照明体的光进行检测，该图像传感器单元的特征在于，具有: 线状光源； 聚光体，其使来自所述被照明体的光会聚； 图像传感器，其对来自所述被照明体的光进行检测；以及 框体，其形成有容纳所述线状光源的线状光源容纳室和容纳所述图像传感器的图像传感器容纳室， 其中，在所述框体形成有从所述线状光源容纳室至所述图像传感器容纳室的光路。2.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于， 所述光路是将所述线状光源容纳室与所述图像传感器容纳室连通的贯通孔。3.根据权利要求2所述的图像传感器单元，其特征在于， 在所述贯通孔设置有透明的构件。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的图像传感器单元，其特征在于， 所述线状光源和所述图像传感器所设置的区域还包括俯视时的、读取所述被照明体的图像的范围即有效读取范围的外侧， 所述光路设置于俯视时的所述有效读取范围的外侧。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的图像传感器单元，其特征在于， 所述线状光源具有: 发光元件；以及 大致棒状的导光体，其使所述发光元件所发出的光线状化， 所述线状光源容纳室具有: 发光元件容纳室，其容纳所述发光元件；以及 导光体容纳室，其容纳所述导光体， 所述光路从所述导光体容纳室至所述图像传感器容纳室。6.根据权利要求5所述的图像传感器单元，其特征在于， 所述导光体和所述图像传感器所设置的区域还包括俯视时的、读取所述被照明体的图像的范围即有效读取范围的外侧， 所述光路设置于俯视时的所述发光元件与所述有效读取范围之间。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的图像传感器单元，其特征在于， 所述线状光源具有: 多个发光元件；以及 布线板，所述多个发光元件以排列成直线状的方式安装于所述布线板。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的图像传感器单元，其特征在于， 所述线状光源包括发出红外线的发光元件。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的图像传感器单元，其特征在于， 所述线状光源包括发出某种规定波长的光的发光元件， 在所述被照明体与所述图像传感器之间的光路上，设置有将所述规定波长的光截止的滤光片。10.根据权利要求9所述的图像传感器单元，其特征在于， 所述规定波长的光是紫外线。11.一种纸张识别装置，一边使图像传感器单元与被照明体相对地移动，一边读取来自所述被照明体的反射光，来进行所述被照明体的真伪判定，该纸张识别装置的特征在于， 所述图像传感器单元具有: 线状光源； 聚光体，其使来自所述被照明体的光会聚； 图像传感器，其对来自所述被照明体的光进行检测；以及 框体，其形成有容纳所述线状光源的线状光源容纳室和容纳所述图像传感器的图像传感器容纳室， 其中，在所述框体形成有从所述线状光源容纳室至所述图像传感器容纳室的光路。12.—种图像读取装置，一边使图像传感器单元与被照明体相对地移动，一边读取来自所述被照明体的反射光，该图像读取装置的特征在于， 所述图像传感器单元具有: 线状光源； 聚光体，其使来自所述被照明体的光会聚； 图像传感器，其对来自所述被照明体的光进行检测；以及 框体，其形成有容纳所述线状光源的线状光源容纳室和容纳所述图像传感器的图像传感器容纳室， 其中，在所述框体形成有从所述线状光源容纳室至所述图像传感器容纳室的光路。13.—种图像形成装置，具备: 图像读取单元，其一边使图像传感器单元与被照明体相对地移动，一边读取来自所述被照明体的反射光；以及 图像形成单元，其在记录介质上形成图像， 该图像形成装置的特征在于， 所述图像传感器单元具有: 线状光源； 聚光体，其使来自所述被照明体的光会聚； 图像传感器，其对来自所述被照明体的光进行检测；以及 框体，其形成有容纳所述线状光源的线状光源容纳室和容纳所述图像传感器的图像传感器容纳室， 其中，在所述框体形成有从所述线状光源容纳室至所述图像传感器容纳室的光路。
【文档编号】H04N1/00GK105872279SQ201610078387
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】霜田修, 霜田修一
【申请人】佳能元件股份有限公司