專利名稱：圖像傳感器單元和圖像讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在復(fù)印機(jī)、圖像掃描儀或者傳真機(jī)等圖像讀取裝置中使用的圖像傳感器單元和使用了該圖像傳感器單元的圖像讀取裝置。特別是涉及一種對紙幣，有價(jià)證券等記錄介質(zhì)進(jìn)行真假判斷的圖像讀取裝置。
背景技術(shù)：
以這種圖像讀取裝置為代表，特別是在進(jìn)行紙幣、有價(jià)證券等的真假判斷的·圖像讀取裝置中，例如已知一種專利文獻(xiàn)I中記載的裝置。專利文獻(xiàn)I :日本特開2007-194797號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
_4] 發(fā)明要解決的問題然而，在上述專利文獻(xiàn)I中公開的現(xiàn)有技術(shù)中，在進(jìn)行反射讀取時(shí)不存在原稿的狀態(tài)下(例如連續(xù)讀取紙幣時(shí)的紙幣間的間隙、瑕疵、損壞等破損部分)，從反射型光源射出的光線有時(shí)進(jìn)入被配置在原稿的相對側(cè)的導(dǎo)光體(喇叭型導(dǎo)光體)并再次被反射，之后再次射出并進(jìn)入受光元件。另外，當(dāng)讀取水印部分時(shí)產(chǎn)生了透過水印部分的光線的情況也是同樣。導(dǎo)致以下問題所述的雜散光(后述的反射光)在圖像傳感器單元的輸出中成為噪聲成分，存在原稿時(shí)的輸出信號(hào)(信號(hào)成分)與由雜散光產(chǎn)生的噪聲成分之差變小，對比度不鮮明，讀取圖像的精度下降等。本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況而完成的，其目的在于提供一種能夠通過降低雜散光的影響來提高讀取圖像的精度的圖像傳感器單元和圖像讀取裝置。
_7] 用于解決問題的方案為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的圖像傳感器單元利用反射光對被照明體實(shí)施圖像讀取以及利用透射光對被照明體實(shí)施圖像讀取，其特征在于，具備第一導(dǎo)光體，其對上述被照明體照射來自第一光源的光；第二導(dǎo)光體，其對上述被照明體照射來自第二光源的光；成像元件，其使來自上述被照明體的光成像；以及受光元件，其將由上述成像元件會(huì)聚的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，其中，上述第二光源和上述第二導(dǎo)光體以隔著能夠使上述被照明體通過的輸送路徑的方式進(jìn)行配置，并且，在上述第一導(dǎo)光體與上述第二導(dǎo)光體之間配置對來自上述第一導(dǎo)光體的光的一部分進(jìn)行遮擋的遮光單元。另外，本發(fā)明的圖像傳感器單元的特征在于，上述遮光單元被配置在上述第一導(dǎo)光體和上述第二導(dǎo)光體的任一側(cè)，且構(gòu)成為具有規(guī)定寬度的狹縫。另外，本發(fā)明的圖像傳感器單元的特征在于，上述遮光單元由被配置在上述第二導(dǎo)光體的出射面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)薄膜構(gòu)成。另外，本發(fā)明的圖像傳感器單元的特征在于，上述第一光源和上述第二光源各自的發(fā)光波長不同，上述遮光單元由被配置在上述第二導(dǎo)光體的出射面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)濾波器構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的圖像傳感器單元的特征在于，上述第二導(dǎo)光體的出射面與其它部位相比在副掃描方向上的寬度窄。另外，本發(fā)明的圖像讀取裝置的特征在于，一邊使上述任一個(gè)圖像傳感器單元與上述被照明體相對地移動(dòng)，一邊利用上述圖像傳感器單元讀取上述被照明體的圖像。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過有效遮擋反射光，能夠使作為讀取對象物的被照明體與背景的對比度變得鮮明，確保高讀取精度。


圖I是表示具備本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元的圖像讀取裝置的截面的示意圖。 圖2是表示本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中的圖像讀取部的結(jié)構(gòu)例的分解立體圖。圖3是表示本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中的透射光用照明部的結(jié)構(gòu)例的分解立體圖。圖4是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中具備作為遮光構(gòu)件的遮光片材的例子的截面的示意圖。圖5的(a)是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中設(shè)置了遮光構(gòu)件時(shí)的圖像傳感器單元的輸出信號(hào)的例子的圖，圖5的(b)是表示不設(shè)置遮光構(gòu)件時(shí)的圖像傳感器單元的輸出信號(hào)的例子的圖。圖6是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中具備作為遮光構(gòu)件的遮光片材的另一例的截面的示意圖。圖7是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中針對透射光用光源的照明深度特性的仿真結(jié)果的圖。圖8是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中針對反射光用光源的照明深度特性的仿真結(jié)果的圖。圖9是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中針對遮光片材的狹縫的開口寬度與反射光之間的關(guān)系的仿真結(jié)果的圖。圖10是表示在本發(fā)明的圖像傳感器單元中對紙幣實(shí)施反射讀取而得到的圖像的例子的圖。圖11是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中具備作為遮光構(gòu)件的遮光片材的另一例的截面的示意圖。圖12是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中具備作為遮光構(gòu)件的遮光格柵片的例子的截面的示意圖。圖13是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中具備作為遮光構(gòu)件的光學(xué)濾波器的例子的截面的示意圖。圖14的(a)是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中同時(shí)使用吸收可見光的光學(xué)濾波器(附著有鍺層的玻璃蓋片)和白色基準(zhǔn)構(gòu)件來作為遮光構(gòu)件的例子的示意圖，圖14的(b)是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中同時(shí)使用吸收可見光的光學(xué)濾波器(附著有鍺層的玻璃蓋片)和白色基準(zhǔn)構(gòu)件來作為遮光構(gòu)件的另一例的示意圖。圖15是表示圖14中的黑白的濃度變化的曲線的例子的圖。圖16是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中具備作為遮光構(gòu)件的鍺層的例子的截面的示意圖。圖17是表示在本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元中利用透射光用導(dǎo)光體本身來構(gòu)成遮光構(gòu)件的例子的截面的示意圖。附圖標(biāo)記說明I :遮光構(gòu)件；1A、1B、1C :遮光片材；1D :遮光格柵片；1E :光學(xué)濾波器；1F :鍺層；2、2’ 狹縫；10 :圖像傳感器單元；11 :圖像讀取部；12 :透射光用照明部；13、20 :框架；14 反射光用導(dǎo)光體(第一導(dǎo)光體)；15 :反射光用光源(第一光源)；16 :桿狀透鏡陣列；17 :傳感器基板；18 :受光元件；21 :透射光用導(dǎo)光體(第二導(dǎo)光體)；22 :透射光用光源(第二光源)；100:圖像讀取裝置；P :輸送路徑；S :紙幣(被照明體)。
具體實(shí)施例方式下面，基于

本發(fā)明所涉及的圖像傳感器單元和圖像讀取裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。圖I示出了具備本實(shí)施方式所涉及的圖像傳感器單元10的圖像讀取裝置100的主要部分結(jié)構(gòu)。在此，首先說明它們的整體結(jié)構(gòu)的概況。圖像讀取裝置100作為對紙幣、有價(jià)證券等記錄介質(zhì)進(jìn)行真假判斷的紙片類識(shí)別裝置而發(fā)揮功能。在本實(shí)施方式中，作為被照明體，代表性地設(shè)為紙幣S。此外，并不限于紙幣S，對于其它對象物也能夠應(yīng)用本發(fā)明。在圖像讀取裝置100的規(guī)定部位，在紙幣S的輸送方向F上隔開規(guī)定間隔地成對地配置用于夾持并輸送紙幣S的輸送輥101AU01B和輸送輥102AU02B。通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對這些輸送輥101AU01B和102AU02B進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，相對于圖像傳感器單元10，以規(guī)定的輸送速度沿著輸送方向F相對地輸送紙幣S。如圖所示，隔著輸送路徑P上下配置圖像傳感器單元10來讀取所輸送的紙幣S的圖像，該輸送路徑P能夠使紙幣S通過輸送輥101A、101B與輸送輥102A、102B之間。在本實(shí)施方式中，圖像傳感器單元10具備圖像讀取部11和透射光用照明部12，其中，該圖像讀取部11包括對紙幣S照射反射式讀取用的光的反射光用照明部11A，并讀取圖像，該透射光用照明部12對紙幣S照射透射式讀取用的光。通過由圖像讀取部11分別讀取來自圖像讀取部11 (反射光用照明部11A)和透射光用照明部12的光，能夠利用反射光對紙幣S實(shí)施圖像讀取和利用透射光對紙幣S實(shí)施圖像讀取。圖像讀取部11在成為殼體的構(gòu)件、即框架13內(nèi)具備反射光用照明部11A，該反射光用照明部IlA由反射光用導(dǎo)光體14 (第一導(dǎo)光體)和反射光用光源15 (參照圖2)構(gòu)成，其中，該反射光用導(dǎo)光體14如圖I中的概況圖所示地將來自反射光用光源15 (第一光源)的光導(dǎo)向紙幣S的一面(下表面)的讀取位置(讀取行)0，該反射光用光源15被配置在反射光用導(dǎo)光體14的長度方向端部。另外，圖像讀取部11還具備作為成像元件的桿狀透鏡陣列16，其使來自紙幣S的反射光(還包括如后所述的透射光的情況)在后述的受光元件18上成像；受光元件18，其被配置固定在傳感器基板17上；以及透明的玻璃蓋片19，其覆蓋框架13的上部。代表性地利用樹脂材料而將框架13大致形成為棒狀，與圖I的紙面正交的方向?yàn)榭蚣?3的長度方向(主掃描方向)。在此，圖2示出了圖像讀取部11的主要結(jié)構(gòu)，以框架13為代表，各構(gòu)件在主掃描方向上呈長條狀。在圖2中，省略了框架13等的詳細(xì)結(jié)構(gòu)或者形狀，當(dāng)在框架13的內(nèi)部形成有能夠以嵌入等方式來收容反射光用導(dǎo)光體14、桿狀透鏡陣列16、基板17以及反射光用光源15的部位。利用丙烯酸類的樹脂、聚碳酸酯等透明材料來形成反射光用導(dǎo)光體14，在該例中，一對反射光用導(dǎo)光體14相互間隔著桿狀透鏡陣列16的光軸配置。各反射光用導(dǎo)光體14將其長度方向上的一側(cè)端面形成為入射來自反射光用光源15的光的入射面14a,將其上端面形成為射出內(nèi)部傳播的光的反射光出射面14b,將與反射光出射面14b相向的面形成為漫射面14c。并且，將圖I中代表性地示出的光如箭頭L1那樣向紙幣S的讀取位置O進(jìn)行照射。
在這種情況下，如圖I所示，在被安裝于框架13的狀態(tài)下，紙幣S側(cè)的部位作為反射光出射面14b而從框架13露出，該反射光出射面14b朝向紙幣S側(cè)呈凸?fàn)?，以使其具有聚光作用。另外，除了入射?4a、反射光出射面14b以及漫射面14c以外的其它部位實(shí)質(zhì)上被形成為反射面。從入射面14a入射的光在反射光用導(dǎo)光體14內(nèi)進(jìn)行反射及漫射，即、所入射的光一邊被反射光用導(dǎo)光體14的反射面全反射一邊在反射光用導(dǎo)光體14內(nèi)進(jìn)行傳播，并且從反射光出射面14b射出，然后對紙幣S在主掃描方向上線狀地基本均勻地進(jìn)行照射。在入射面14a上配置有反射光用光源15。在圖2的圖不例中，反射光用導(dǎo)光體14的一側(cè)端面上配置有反射光用光源15，但也可以在反射光用導(dǎo)光體14的兩側(cè)端面上設(shè)置反射光用光源15。作為反射光用光源15，例如構(gòu)成為包括由具有紅色、綠色、藍(lán)色三種顏色(以下簡稱為RGB)的發(fā)光波長的LED構(gòu)成的發(fā)光元件，以及由發(fā)出紅外線(以下簡稱為IR)和紫外線(以下簡稱為UV)的光的LED構(gòu)成的發(fā)光元件。在桿狀透鏡陣列16中，例如將多個(gè)正立等倍成像型的桿狀透鏡沿主掃描方向排列成直線狀，在紙幣S側(cè)具有光的入射面，另外在受光元件18側(cè)具有光的出射面。這樣，一對反射光用導(dǎo)光體14在副掃描方向上互相隔開配置，在它們的中央位置配置桿狀透鏡陣列16。此外，成像元件并不限于桿狀透鏡陣列16，例如也可以是微型透鏡陣列。受光元件18被配置為與桿狀透鏡陣列16的光軸基本重合，構(gòu)成為包括將來自紙幣S的反射光(也包括如后所述的透射光的情況)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換元件。在上述結(jié)構(gòu)的圖像讀取部11的基本動(dòng)作中，通過對反射光用光源15的RGB、IR、UV發(fā)光元件依次進(jìn)行點(diǎn)亮驅(qū)動(dòng)，從而使反射光用光源15向被輸送輥101AU01B和102AU02B以規(guī)定的輸送速度沿輸送方向F輸送的紙幣S發(fā)光。從反射光用光源15照射的光在反射光用導(dǎo)光體14內(nèi)進(jìn)行傳播，并從隔著桿狀透鏡陣列16的兩個(gè)方向?qū)垘臩的表面的讀取位置O在主掃描方向上線狀地均勻地進(jìn)行照射。該照射光被紙幣S反射，由此經(jīng)由桿狀透鏡陣列16在受光元件18上收斂成像。被收斂成像的該反射光在被受光元件18轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(輸出信號(hào))之后，在未圖示的信號(hào)處理部中進(jìn)行處理。通過像這樣地讀取一個(gè)掃描行的RGB、IR、UV的所有反射光，來完成紙幣S的主掃描方向上的一個(gè)掃描行的讀取動(dòng)作。在一個(gè)掃描行的讀取動(dòng)作結(jié)束之后，隨著紙幣S向副掃描方向移動(dòng)，與上述結(jié)構(gòu)同樣地進(jìn)行下一個(gè)掃描行的讀取動(dòng)作。通過像這樣地一邊沿著輸送方向F輸送紙幣S —邊按每個(gè)掃描行逐行地反復(fù)進(jìn)行讀取動(dòng)作，能夠?qū)垘臩的整面依次進(jìn)行掃描并利用反射光實(shí)施圖像的讀取。接著，透射光用照明部12在成為殼體的構(gòu)件、即框架20內(nèi)具備透射光用導(dǎo)光體21 (第二導(dǎo)光體)，其如圖I的概況圖所示地將來自透射光用光源22 (第二光源)的光導(dǎo)向紙幣S的另一面(上表面)的讀取位置(讀取行)0 ;透射光用光源22，其被配置在透射光用導(dǎo)光體21的長度方向端部；以及透明的玻璃蓋片23，其覆蓋框架20的下部。此外，在透射光用照明部12的情況下，向紙幣S照射的光透過紙幣S，通過被設(shè)置在圖像讀取部11內(nèi)的桿狀透鏡陣列16在傳感器基板17上的受光元件18中成像。代表性地利用樹脂材料將框架20大致形成為棒狀，與圖I的紙面正交的方向?yàn)榭蚣?0的長度方向(主掃描方向)。在此，圖3示出了透射光用照明部12的主要結(jié)構(gòu)，以框架20為代表，各構(gòu)件在主掃描方向上呈長條狀。在圖3中，省略了框架20的詳細(xì)結(jié)構(gòu)或者形狀，但在框架20的內(nèi)部形成有能夠以嵌入等方式收容透射光用導(dǎo)光體21、透射光用光源 22的部位。使用丙烯酸類的樹脂、聚碳酸酯等透明材料來形成透射光用導(dǎo)光體21，在該例子中，在桿狀透鏡陣列16的光軸上，單個(gè)的透光用導(dǎo)光體21隔著紙幣S被配置在受光元件18的相對側(cè)。透射光用導(dǎo)光體21將其長度方向上的一側(cè)端面形成為入射來自透射光用光源22的光的入射面21a，將其下端面形成為射出內(nèi)部傳播的光的透射光出射面21b，將與透射光出射面21b相向的面形成為漫射面21c。并且，圖I中代表性地示出的光如箭頭L2那樣從正交方向朝紙幣S的讀取位置O照射。在這種情況下，如圖I所示，在被安裝于框架20的狀態(tài)下，紙幣S側(cè)的部位作為透射光出射面21b而從框架20露出，該透射光出射面21b朝向紙幣S側(cè)呈凸?fàn)?，以使其具有聚光作用。另外，除了入射?1a和透射光出射面21b以外的其它部位實(shí)質(zhì)上被形成為反射面。從入射面21a入射的光在透射光用導(dǎo)光體21內(nèi)發(fā)生反射及漫射，即、所入射的光一邊被透射光用導(dǎo)光體21的反射面全反射一邊在透射光用導(dǎo)光體21內(nèi)進(jìn)行傳播，并且從透射光出射面21b射出，然后對紙幣S在主掃描方向上線狀地基本均勻地進(jìn)行照射。在入射面21a上配置有透射光用光源22。在圖3的圖示例中，透射光用導(dǎo)光體21的一側(cè)端面上配置有透射光用光源22，但也可以在透射光用導(dǎo)光體21的兩側(cè)端面上設(shè)置透射光用光源22。作為透射光用光源22，例如構(gòu)成為包括由具有RGB三種顏色的發(fā)光波長的LED構(gòu)成的發(fā)光元件，以及由發(fā)出IR和UV的光的LED構(gòu)成的發(fā)光元件。在上述結(jié)構(gòu)的透射光用照明部12的基本動(dòng)作中，通過對透射光用光源22的RGB、IR、UV發(fā)光元件依次進(jìn)行點(diǎn)亮驅(qū)動(dòng)，從而使透射光用光源22向被輸送輥101AU01B和102A、102B以規(guī)定的輸送速度沿輸送方向F輸送的紙幣S發(fā)光。從透射光用光源22照射的光在透射光用導(dǎo)光體21內(nèi)進(jìn)行傳播，并對紙幣S的表面的讀取位置O在主掃描方向上線狀地均勻地進(jìn)行照射。該照射光透過紙幣S，由此經(jīng)由桿狀透鏡陣列16在受光元件18的光電轉(zhuǎn)換元件上收斂成像。被收斂成像的該透射光在被受光元件18轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(輸出信號(hào))之后，在信號(hào)處理部中進(jìn)行處理。利用透射光讀取圖像的情況同樣地，通過讀取一個(gè)掃描行的RGB、IR、UV的所有透射光來完成紙幣S的主掃描方向上的一個(gè)掃描行的讀取動(dòng)作。在一個(gè)掃描行的讀取動(dòng)作結(jié)束之后，隨著紙幣S向副掃描方向移動(dòng),與上述結(jié)構(gòu)同樣地進(jìn)行下一個(gè)掃描行的讀取動(dòng)作。通過像這樣地一邊沿著輸送方向F輸送紙幣S—邊按每個(gè)掃描行逐行地反復(fù)進(jìn)行讀取動(dòng)作，能夠?qū)垘臩的整面依次進(jìn)行掃描并利用透射光實(shí)施圖像的讀取。另外，如連續(xù)讀取紙幣S時(shí)的紙幣S間的間隙、瑕疵、損壞等破損部分、或者水印部分那樣，來自圖像讀取部11的光有時(shí)直接入射到透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21，之后再次向桿狀透鏡陣列16射出。會(huì)產(chǎn)生以下問題包含上述雜散光等的所謂的反射光在圖像傳感器單元10的輸出中成為噪聲成分，存在紙幣S時(shí)的輸出信號(hào)(信號(hào)成分)與由雜散光產(chǎn)生的噪聲成分之差變小，在這種狀態(tài)下對比度不鮮明，讀取圖像的精度下降等。并且，在本發(fā)明中，圖像傳感器單元10是具有圖像讀取部11和透射光用照明部12、同時(shí)使用透射型和反射型的結(jié)構(gòu)。特別是，在本發(fā)明中，如圖4所示那樣，在圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14與透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21之間配置作為遮光單元的遮光構(gòu)件1，該遮光構(gòu)件I對從圖像讀取部11側(cè)到透射光用照明部12側(cè)的光(圖4的箭頭L)的一部分進(jìn)行遮擋。
在本實(shí)施方式中，特別是遮光構(gòu)件I由被配置在透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的透射光出射面21b側(cè)的遮光蓋或者遮光片材IA構(gòu)成。該遮光片材IA具有沿主掃描方向形成的狹縫2，狹縫2在副掃描方向上具有規(guī)定的開口寬度W。作為遮光片材1A，能夠以圖像讀取部11的框架13本身的一部分形成，或者也可以附設(shè)獨(dú)立的蓋構(gòu)件。并且，遮光片材IA既可以通過附著獨(dú)立的片材構(gòu)件而得到，也可以與玻璃蓋片23形成為一體。期望在任何情況下遮光片材IA中的圖像讀取部11側(cè)的一面都具有光吸收特性，而透射光用照明部12側(cè)的另一面都具有光反射特性。在本發(fā)明的圖像傳感器單元10中，通過在圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14與透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21之間設(shè)置作為遮光構(gòu)件I的遮光片材1A，能夠在利用圖像讀取部11進(jìn)行讀取時(shí)如圖4那樣特別有效地遮擋要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線。在這種情況下，在被夾在圖像讀取部11與透射光用照明部12之間的輸送路徑P上不存在紙幣S的狀態(tài)和/或利用圖像讀取部11對水印部分進(jìn)行讀取的狀態(tài)等下，遮光片材IA能夠特別有效地發(fā)揮作用，將由反射光引起的圖像傳感器單元10的輸出信號(hào)中的噪聲成分抑制得較低。圖5的(a)示出了通過本發(fā)明而設(shè)置了遮光構(gòu)件I的情況下的圖像傳感器單元10，具體地說示出了圖像讀取部11的受光元件18的輸出信號(hào)，圖5的(b)作為比較例，示出了不設(shè)置遮光構(gòu)件I的情況下的圖像傳感器單元10的輸出信號(hào)。在不設(shè)置遮光構(gòu)件I、即該例中的遮光片材IA的情況下，在輸送路徑P上不存在紙幣S的狀態(tài)和/或利用圖像讀取部11對水印部分進(jìn)行讀取的狀態(tài)等下，從圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14射出的光成為反射光，到達(dá)透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21，并且直接通過透射光路徑(箭頭1^2)而被受光元件18接收。因此，圖像傳感器單元10的輸出信號(hào)如圖5的(b)那樣大幅增加。在此，當(dāng)讀取紙幣S等時(shí)，在讀取到的圖像中期望紙幣S的背景為黑色，從而在紙幣S的邊緣檢測中有效地發(fā)揮作用。當(dāng)在與背景對應(yīng)的部分接收到反射光時(shí)，紙幣S與背景的對比度下降，在該狀態(tài)下導(dǎo)致檢測精度或者圖像質(zhì)量降低。在本發(fā)明中，通過有效地遮擋這種反射光，能夠提高S/N比來獲得高質(zhì)量的圖像。此外，理想的是，期望在輸送路徑P上不存在紙幣S的狀態(tài)下使輸出信號(hào)為0，但實(shí)際上很難完全使其為O。在本發(fā)明中，即使在這種狀況下也能夠以非常接近理想的狀態(tài)來消除反射光的影響。另外，如圖6所示，遮光構(gòu)件I還能夠被配置在圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14的反射光出射面14b側(cè)。遮光構(gòu)件I由遮光蓋或者遮光片材IB構(gòu)成，該遮光片材IB的狹縫2'在副掃描方向上具有規(guī)定的開口寬度Wi。作為遮光片材1B，能夠以圖像讀取部11的框架13本身的一部分形成，或者也可以附設(shè)獨(dú)立的蓋構(gòu)件。并且，遮光片材IB既也可以通過附著獨(dú)立的片材構(gòu)件而得到，也可以與玻璃蓋片19形成為一體。期望在任何情況下遮光片材IB中的圖像讀取部11側(cè)的一面都具有光吸收特性，而透射光用照明部12側(cè)的另一面都具有光反射特性。在本發(fā)明的圖像傳感器單元10中，通過在圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14與透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21之間設(shè)置作為遮光構(gòu)件I的遮光片材1B，能夠在利用圖像讀取部11進(jìn)行讀取時(shí)特別有效地遮擋要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線(圖6的箭頭L)。因而，在這種情況下也能夠防止反射光 到達(dá)透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21。并且，具有與遮光片材IA的情況相同的作用效果。如上所述，即使在遮光片材IA和遮光片材IB單獨(dú)使用的情況下，也分別具有良好的遮光效果。另外，還能夠同時(shí)使用遮光片材IA和遮光片材1B。在此，說明針對圖像讀取部11和透射光用照明部12各自的反射側(cè)光源和透射側(cè)光源的照明深度特性的仿真結(jié)果。例如圖7示出了針對透射側(cè)光源的照明深度特性的仿真結(jié)果，且與遮光片材IA (參照圖4)的狹縫2的開口寬度W的變化相應(yīng)地表示照明深度(圖7的橫軸z)與相對照度(圖7的縱軸)之間的關(guān)系。在這種情況下，使開口寬度W在
1.5mnTlO. Omm的范圍內(nèi)變化。此外，具體地說，照明深度z (mm)意味著透射側(cè)光源的玻璃蓋片23與反射側(cè)光源的玻璃蓋片19相互間的縫隙為2mm，且在其中心部存在焦點(diǎn)(focus)。如上所述，遮光片材IA在起到防止反射光侵入的作用這一點(diǎn)上發(fā)揮著良好的功能，但如果使開口寬度W過窄，直至成為I. 5mm左右，則照度不足，因而遮光片材IA的狹縫2的開口寬度W優(yōu)選為最低2mm以上。同樣地，圖8示出了使照明深度與相對照度之間的關(guān)系與遮光片材1B(參照圖6)的狹縫w的開口寬度r相應(yīng)地變化時(shí)的、針對反射側(cè)光源的照明深度特性的仿真結(jié)果。在這種情況下，使開口寬度W在5. OmnTlO. Omm的范圍內(nèi)變化。遮光片材IB也具有良好的防止反射光侵入的功能，但如果使該開口寬度W'過窄，直至成為6. Omm左右，則照度不足，因而遮光片材IB的狹縫W的開口寬度V優(yōu)選為最低6. 5mm以上。并且，圖9示出了針對遮光片材IA和遮光片材IB的狹縫2、2^的開口寬度與反射光之間的關(guān)系的仿真結(jié)果。在這種情況下，使透射光用照明部12側(cè)(透)的遮光片材IA的狹縫2的開口寬度W在I. 5mnT3. Omm的范圍內(nèi)變化，另外使圖像讀取部11側(cè)(反)的遮光片材IB的狹縫2'的開口寬度Wi在6. 0mnT7. 5mm的范圍內(nèi)變化，并且對入射到透射側(cè)光源的光量進(jìn)行比較。將遮光片材IA和遮光片材IB均未設(shè)置時(shí)的反射光的光量設(shè)為基準(zhǔn)值I. 00，分別示出相對于該基準(zhǔn)值的比率。如圖9所示，為了有效減少反射光，遮光片材IA的狹縫2的開口寬度W為
2.0mnT3. 0mm、遮光片材IB的狹縫Y的開口寬度W為6. 5mnT7. 5mm的范圍P是恰當(dāng)?shù)摹Ｆ渲?，特別是當(dāng)遮光片材IA的狹縫2的開口寬度W=2. 5mm、遮光片材IB的狹縫2'的開口寬度W' =7. Omm時(shí)最為恰當(dāng)。在此，圖10示出了利用具備本發(fā)明的圖像傳感器單元10的圖像讀取裝置100的圖像讀取部11對紙幣S實(shí)施反射讀取所得到的圖像的例子。如上所述，在讀取紙幣S等而得到的圖像中期望紙幣S的背景為黑色，以在紙幣S的邊緣檢測中有效地發(fā)揮作用。根據(jù)本發(fā)明，通過有效地遮擋反射光來減少反射光的影響，能夠使紙幣S與背景的對比度變得鮮明，確保高的檢測精度。接著，圖11示出了被配置在圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14與透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21之間的遮光構(gòu)件I的另一例。此外，在以下的說明中，適當(dāng)使用相同的附圖標(biāo)記對相同或者相對應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)行說明。 在該例中，在透射光用照明部12中，遮光構(gòu)件I由遮光片材IC構(gòu)成，該遮光片材IC以從兩側(cè)夾著該透射光用導(dǎo)光體21的方式被傾斜地配置。遮光片材IC具有沿主掃描方向形成的狹縫2，狹縫2在副掃描方向上具有規(guī)定的開口寬度W。在該例中，在利用圖像讀取部11進(jìn)行讀取時(shí)輸送路徑P上不存在紙幣S的狀態(tài)和/或利用圖像讀取部11對水印部分進(jìn)行讀取的狀態(tài)等下，通過利用遮光片材IC使要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線(圖11中的箭頭L)發(fā)生反射，能夠特別有效地遮擋該光線。此外，在透射光用照明部12中，從透射光用光源22入射到透射光用導(dǎo)光體21的光如圖11的箭頭L2那樣朝向紙幣S照射。圖12示出了被配置在圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14與透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21之間的遮光構(gòu)件I的另一例。在該例中，在透射光用照明部12中，遮光構(gòu)件I例如由附著到玻璃蓋片23上的遮光格柵片ID構(gòu)成。遮光格柵片ID的格柵片指向桿狀透鏡陣列16的光軸方向而形成。在該例中，在利用圖像讀取部11進(jìn)行讀取時(shí)輸送路徑P上不存在紙幣S的狀態(tài)和/或利用圖像讀取部11對水印部分進(jìn)行讀取的狀態(tài)等下，通過利用遮光格柵片ID能夠有效地遮擋要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線(圖12中的箭頭L)。此外，在透射光用照明部12中，從透射光用光源22入射到透射光用導(dǎo)光體21的光如圖12的箭頭L2那樣朝向紙幣S照射。該光還能夠穿過遮光格柵片ID的格柵片之間而到達(dá)紙幣S。此外，遮光格柵片ID既可以是通過交替地配置透明層和遮光層而形成，也可以是百葉窗狀地設(shè)置遮光板的結(jié)構(gòu)。另外，除了上述情況外，例如還能夠?qū)⒐鈱W(xué)薄膜(未圖示)附著到玻璃蓋片23上，上述光學(xué)薄膜在桿狀透鏡陣列16的光軸附近是平坦的，在該平坦部的外側(cè)賦以沿著副掃描方向鋸齒狀地形成的菲涅爾透鏡形狀。利用該光學(xué)薄膜能夠在菲涅爾透鏡部有效地遮擋要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線。并且，還能夠在反射光用導(dǎo)光體14的反射光出射面14b側(cè)和透射光用導(dǎo)光體21的透射光出射面21b側(cè)分別設(shè)置偏振濾波器。在這種情況下，通過使偏振角正交能夠有效地遮擋要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線。圖13示出了被配置在圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14與透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21之間的遮光構(gòu)件I的另一例。
在該例中，在透射光用照明部12中，遮光構(gòu)件I例如由附著到玻璃蓋片23上的光學(xué)濾波器IE構(gòu)成。在這種情況下，圖像讀取部11的反射光用光源15的發(fā)光波長與透射光用照明部12的透射光用光源22的發(fā)光波長不同，光學(xué)濾波器IE吸收從反射光用光源15、即圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14射出的光，并且使從透射光用光源22、即透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21射出的光透過。在該例中，在利用圖像讀取部11進(jìn)行讀取時(shí)輸送路徑P上不存在紙幣S的狀態(tài)和/或利用圖像讀取部11對水印部分進(jìn)行讀取的狀態(tài)等下，通過利用光學(xué)濾波器IE進(jìn)行吸收能夠特別有效地遮擋要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線(圖13中的箭頭L)。此外，在透射光用照明部12中，從透射光用光源22入射到透射光用導(dǎo)光體21的光如圖13的箭頭L2那樣向紙幣S照射。該光還透過光學(xué)濾波器IE而到達(dá)紙幣S。在上述情況下，作為圖像讀取部11的反射光用光源15的發(fā)光波長與透射光用照明部12的透射光用光源22的發(fā)光波長的組合的例子，例如將反射光用光源15設(shè)為綠色 光，將透射光用光源22設(shè)為紅色光。并且，使用吸收綠色光的光學(xué)濾波器1E，由此，能夠營造透過紅色光而吸收綠色光的動(dòng)作環(huán)境。此外，不能將光學(xué)濾波器IE所吸收的波長用作透射光。例如在使用了吸收可見光的光學(xué)濾波器IE的情況下，能夠用作透射光的波長為IR、UV。將來自反射光用光源15的光設(shè)為可見光、將來自透射光用光源22的光設(shè)為紅外光。并且，使用吸收可見光的光學(xué)濾波器1E，由此，能夠營造透過紅外光而吸收可見光的動(dòng)作環(huán)境。在這種情況下，通過將光學(xué)濾波器IE配置在透射光用照明部12側(cè)，能夠作為遍及紙幣S的表面的讀取位置O的黑色的背景構(gòu)件而進(jìn)行利用，因此發(fā)揮了高效地進(jìn)行紙幣S的邊緣檢測的優(yōu)點(diǎn)。另外，例如在為了得到白色基準(zhǔn)值而使用白色基準(zhǔn)構(gòu)件30的情況下，通過同時(shí)使用光學(xué)濾波器IE和白色基準(zhǔn)構(gòu)件30，能夠更為準(zhǔn)確地獲得白色基準(zhǔn)值。并且，通過獲得黑白的濃度變化的曲線，能夠確認(rèn)反射光用照明部IlA與透射光用照明部12之間的位置關(guān)系(參照圖14的(a)、圖14的(b)、圖15)。此時(shí)，期望副掃描方向上的光學(xué)濾波器IE的寬度大于等于桿狀透鏡陣列16的透鏡的直徑，在主掃描方向上連接白色基準(zhǔn)構(gòu)件30。此外，白色基準(zhǔn)值是指進(jìn)行遮光校正時(shí)使用的基準(zhǔn)值，是針對具有白色的一樣的濃度分布的圖像的數(shù)據(jù)。為了提高紙幣S的色調(diào)的再現(xiàn)性而進(jìn)行遮光校正。具體地說，進(jìn)行使照射到紙幣S上的光適當(dāng)化的光量調(diào)整和使相對于受光元件18的圖像信號(hào)輸出的放大率適當(dāng)化的增益調(diào)整。并且，遮光校正在按像素單位對反射光用光源15、透射光用光源22、桿狀透鏡陣列16的光量不均、受光元件18的感度不均進(jìn)行校正時(shí)使用。圖16示出了被配置在圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14與透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21之間的遮光構(gòu)件I的另一例。在該例中，在透射光用照明部12中，遮光構(gòu)件I例如由附著到玻璃蓋片23的鍺層IF構(gòu)成。在這種情況下，圖像讀取部11的反射光用光源15的發(fā)光波長與透射光用照明部12的透射光用光源22的發(fā)光波長不同，鍺層IF使從反射光用光源15、即圖像讀取部11的反射光用導(dǎo)光體14射出的光發(fā)生反射，并且使從透射光用光源22、即透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21射出的光透過。在該例中，遮光構(gòu)件I由鍺層IF構(gòu)成，因此在使來自反射光用光源15的可見光反射的同時(shí)使來自透射光用光源22的紅外光透過。在該例中，在利用圖像讀取部11進(jìn)行讀取時(shí)輸送路徑P上不存在紙幣S的狀態(tài)和/或利用圖像讀取部11對水印部分進(jìn)行讀取的狀態(tài)等下，要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線(圖16中的箭頭L)能夠被成為鏡面狀態(tài)的鍺層IF反射，從而能夠特別有效地被遮擋。此外，在透射光用照明部12中，從透射光用光源22入射到透射光用導(dǎo)光體21的光如圖16的箭頭L2那樣向紙幣S照射。該光還能夠透過鍺層IF而到達(dá)紙幣S。此外，在使用附著有鍺層IF的玻璃蓋片23的情況下，能夠用作透射光的波長為IR。因此，通過同時(shí)使用白色基準(zhǔn)構(gòu)件30會(huì)發(fā)揮與使用上述光學(xué)濾波器IE的例子相同的效果。利用鍺來形成玻璃蓋片23的情況也同樣。在以上的實(shí)施方式中，作為遮光構(gòu)件1，以相互獨(dú)立地構(gòu)成(包括與框架20、玻璃蓋片19以及玻璃蓋片23形成為一體的情況)的例子進(jìn)行了說明。除了像這樣地相互獨(dú)立 地形成的情況之外，如圖17所示，例如能夠利用透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21本身來形成相同的結(jié)構(gòu)。即，與透射光用導(dǎo)光體21本身的其它部位相比，透射光用導(dǎo)光體21的透射光出射面21b的沿著副掃描方向的寬度w為窄幅。將透射光用導(dǎo)光體21的透射光出射面21b的寬度w設(shè)為窄幅，由此要從圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用讀取部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線(圖17中的箭頭L)很難入射到透射光用導(dǎo)光體21中。即，能夠?qū)嵸|(zhì)地遮擋要進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光。并且，如圖17所示，對要從透射光用導(dǎo)光體21的側(cè)面21c、圖像讀取部11側(cè)進(jìn)入透射光用照明部12的透射光用導(dǎo)光體21的光線(圖17中的箭頭L)進(jìn)行角度設(shè)定，以使該光線進(jìn)行鏡面反射。通過像這樣地形成透射光用導(dǎo)光體21的側(cè)面21c，能夠?qū)嵸|(zhì)上作為遮光構(gòu)件I而發(fā)揮功能。以上，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式，在其主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形和變更。上述實(shí)施方式中說明的具體的數(shù)值等是本發(fā)明的例子，并不僅限定于這些數(shù)值。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器單元，利用反射光對被照明體實(shí)施圖像讀取以及利用透射光對被照明體實(shí)施圖像讀取，其特征在于，具有第一導(dǎo)光體，其對上述被照明體照射來自第一光源的光；第二導(dǎo)光體，其對上述被照明體照射來自第二光源的光；成像元件，其使來自上述被照明體的光成像；以及受光元件，其將由上述成像元件會(huì)聚的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，其中，上述第二光源和上述第二導(dǎo)光體以隔著能夠使上述被照明體通過的輸送路徑的方式進(jìn)行配置，并且在上述第一導(dǎo)光體與上述第二導(dǎo)光體之間配置對來自上述第一導(dǎo)光體的光的一部分進(jìn)行遮擋的遮光單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像傳感器單元，其特征在于，上述遮光單元被配置在上述第一導(dǎo)光體側(cè)和/或上述第二導(dǎo)光體側(cè)，且構(gòu)成為具有規(guī)定寬度的狹縫。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像傳感器單元，其特征在于，上述遮光單元由被配置在上述第二導(dǎo)光體的出射面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)薄膜構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像傳感器單元，其特征在于，上述第一光源和上述第二光源各自的發(fā)光波長不同，上述遮光單元由被配置在上述第二導(dǎo)光體的出射面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)濾波器構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像傳感器單元，其特征在于，上述第二導(dǎo)光體的出射面與其它部位相比在副掃描方向上的寬度窄。
6.一種圖像讀取裝置，其特征在于，一邊使根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像傳感器單元與上述被照明體相對地移動(dòng)，一邊利用上述圖像傳感器單元讀取上述被照明體的圖像。
全文摘要
提供一種能夠通過降低雜散光的影響來提高讀取圖像的精度的圖像傳感器單元和圖像讀取裝置。一種圖像傳感器單元，利用反射光對紙幣實(shí)施圖像讀取以及利用透射光對紙幣實(shí)施圖像讀取，具備反射光用導(dǎo)光體，其對紙幣照射來自反射光用光源的光；透射光用導(dǎo)光體，其對紙幣照射來自透射光用光源的光；成像元件，其使來自紙幣的光成像；以及受光元件，其接收由成像元件會(huì)聚的光。透射光用光源和透射光用導(dǎo)光體以隔著能夠使紙幣通過的輸送路徑的方式進(jìn)行配置，并且，在反射光用導(dǎo)光體與透射光用導(dǎo)光體之間配置對來自反射光用導(dǎo)光體的光的一部分進(jìn)行遮擋的遮光單元。
文檔編號(hào)G07D7/12GK102930631SQ201210283329
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者霜田修一, 堀口智之, 吉田英將, 藤原章史, 高橋秀尚 申請人:佳能元件股份有限公司