JP2016005093A - イメージセンサユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】紫外光を発光するライン光源の実際の光量の変動を吸収して、紙葉類の読取り画像の照度の安定を保つ。【解決手段】基準蛍光部材17を、ライン光源10からレンズアレイ11までの光路上であって、受光部12の読取り領域内、かつ、紙葉類の画像を読取る画像領域Wから外れた部位に設置することにより、受光部12で読み取られた基準蛍光部材17からの蛍光量を取得する。この基準蛍光部材17からの蛍光量と、基準データ記憶部に格納された基準データとを基に、紙葉類の画像領域Wで読み取った紙葉類の画像を照度補正する。【選択図】図3A
Description
本発明は、ライン光源から出射され、紙幣や有価証券などの紙葉類を反射又は透過した光を読取るイメージセンサユニットに関するものである。
イメージセンサユニットは、紙葉類の鑑別などのために、紙葉類の色・模様などの認識をするために用いられる装置である。このイメージセンサユニットは、紙葉類を照明するためのライン光源と、そのライン光源から出射され紙葉類を透過又は反射した光(蛍光を含む)を導くためのレンズアレイと、そのレンズアレイにより導かれた光を受光する受光部とを備えている。
ライン光源から出射される光には、主に紙葉類の表と裏の図柄などを読取るための可視光及び赤外光と、主に紙葉類の真偽を判別するための紫外光とが用いられる。
ライン光源に用いられるLED(発光ダイオード)は、温度変化などにより発光波長に変動が生じる。
可視光、赤外光については、特許文献1は、雰囲気温度の変化により発光波長に温度シフトが生じる現象を利用して、光量の変動が生じても、安定した紙葉類の画像を取得することができるイメージセンサユニットを提案している。
ライン光源に用いられるLED(発光ダイオード)は、温度変化などにより発光波長に変動が生じる。
可視光、赤外光については、特許文献1は、雰囲気温度の変化により発光波長に温度シフトが生じる現象を利用して、光量の変動が生じても、安定した紙葉類の画像を取得することができるイメージセンサユニットを提案している。
しかし、ライン光源が紫外光を発光し、その蛍光を検知して紙葉類の真偽を判別するイメージセンサユニットにおいては、受光部において紫外光をカットする紫外光遮断フィルタを設置しているため、紫外光の光量変動を直接検知することができない。
本発明は、かかる実情に鑑み、紫外光を発光するライン光源の光量を推定して、その光量の変動を補正して、紙葉類の画像の照度の安定を保つことのできるイメージセンサユニットを提供しようとするものである。
本発明は、かかる実情に鑑み、紫外光を発光するライン光源の光量を推定して、その光量の変動を補正して、紙葉類の画像の照度の安定を保つことのできるイメージセンサユニットを提供しようとするものである。
本発明のイメージセンサユニットは、紙葉類を読取るための照明光源として用いられるライン光源と、そのライン光源から出射され紙葉類を反射又は透過した光を導くためのレンズアレイと、レンズアレイにより収束された光を受光し電気信号に変換する受光部とを備える。ライン光源は少なくとも紫外光を発光するライン光源である。
本発明のイメージセンサユニットは、ライン光源からレンズアレイまでの光路上に配置され、受光部の読取り領域内であって、紙葉類の画像を読取る画像領域から外れた部位に設けられ、紫外光が照射されたときに蛍光を励起する基準蛍光部材と、ライン光源の基準光量に対応する基準蛍光部材からの蛍光量を基準データとして記憶する基準データ記憶部と、受光部で読み取られた基準蛍光部材からの蛍光量と、基準データ記憶部に格納された基準データとを基に、紙葉類の画像を補正するための補正データを生成する補正データ生成部と、補正データを用いて紙葉類の画像の補正を行う補正部とを備えている。
本発明のイメージセンサユニットは、ライン光源からレンズアレイまでの光路上に配置され、受光部の読取り領域内であって、紙葉類の画像を読取る画像領域から外れた部位に設けられ、紫外光が照射されたときに蛍光を励起する基準蛍光部材と、ライン光源の基準光量に対応する基準蛍光部材からの蛍光量を基準データとして記憶する基準データ記憶部と、受光部で読み取られた基準蛍光部材からの蛍光量と、基準データ記憶部に格納された基準データとを基に、紙葉類の画像を補正するための補正データを生成する補正データ生成部と、補正データを用いて紙葉類の画像の補正を行う補正部とを備えている。
このイメージセンサユニットによれば、基準蛍光部材をライン光源からレンズアレイまでの光路上であって、受光部の読取り領域内、かつ、紙葉類の画像を読取る画像領域から外れた部位に設置することにより、基準蛍光部材からの蛍光量を受光部で読み取ることができる。紙葉類を反射しない、この基準蛍光部材からの蛍光量は紙葉類を反射した光ではないので、ライン光源の光量をそのまま表す。この基準蛍光部材からの蛍光量と、基準データ記憶部に格納された基準データとを基に、紙葉類の画像領域の蛍光画像を補正することができる。したがって、ライン光源の実際の光量の変動を吸収して、紙葉類の蛍光画像の照度を安定に保つことができる。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
<イメージセンサユニット>
図1は、本発明の実施の形態におけるイメージセンサユニットの構成を示す概略断面図である。
本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
<イメージセンサユニット>
図1は、本発明の実施の形態におけるイメージセンサユニットの構成を示す概略断面図である。
このイメージセンサユニットは、筐体16と、紙葉類を照明するためのライン光源10と、そのライン光源10から焦点面20に向けて出射され紙葉類を反射した光を導くためのレンズアレイ11と、基板13に実装されレンズアレイ11により導かれた透過光を受光する受光部12とを備えている。紙葉類は焦点面20に沿って一方向(エックスxで示す)に搬送される。
これらの筐体16、ライン光源10、受光部12、レンズアレイ11は、y方向、すなわち紙面の垂直な方向に延びていて、図1はその断面を示している。
ライン光源10は、焦点面20にある紙葉類に向けて光を出射するユニットである。ライン光源10から焦点面20に向けて出射される光を”B1”で示している。出射される光の種類は可視光と紫外光であり、さらに赤外光が出射されることもある。
ライン光源10は、焦点面20にある紙葉類に向けて光を出射するユニットである。ライン光源10から焦点面20に向けて出射される光を”B1”で示している。出射される光の種類は可視光と紫外光であり、さらに赤外光が出射されることもある。
この紫外光は波長ピークが300nm〜400nmを有するもので、赤外光は波長ピークが1500nmまで有するものである。
これらの光のうち少なくとも紫外光は、他の光と時間的に重ならないようにして(すなわち時間的にスイッチングされながら)発光される。赤外光は、可視光と時間的に重なって発光されることもあり、時間的に重ならないようにして発光されることもある。
これらの光のうち少なくとも紫外光は、他の光と時間的に重ならないようにして(すなわち時間的にスイッチングされながら)発光される。赤外光は、可視光と時間的に重なって発光されることもあり、時間的に重ならないようにして発光されることもある。
ライン光源10から出射された光B1は、保護ガラス14を透過して焦点面20に集光される。保護ガラス14は、使用中のごみの飛散や傷つきからライン光源10やレンズアレイ11を保護するために設置される。この保護ガラス14は、白基準板17を取り付けるためにも使用される。
本発明において、白基準板17は、ライン光源10から発光される紫外光に励起されて、蛍光を発する基準蛍光部材として機能する(後述)。
本発明において、白基準板17は、ライン光源10から発光される紫外光に励起されて、蛍光を発する基準蛍光部材として機能する(後述)。
保護ガラス14の材質はライン光源10から出射される光を透過させるものであれば良く、例えばアクリル樹脂やシクロオレフィン系樹脂などといった透明の樹脂であってもよい。ただ、本発明の実施の形態では、白板ガラス、ホウケイ酸ガラスなど特に紫外光を透過させるものを使用するのが好ましい。
ライン光源10の底面に対向して、ライン光源10の両端に設置された第2の光源部3、第1の光源部4を固定するための基板5が設置されている。この基板5はフェノール、ガラスエポキシなどで形成された薄い絶縁板であり、その裏面に銅箔からなる配線パターンが形成されている。第2の光源部3、第1の光源部4の端子を基板5の各所に形成された孔に挿入し、基板の裏面において半田などで配線パターンと接合することにより、第2の光源部3及び第1の光源部4を基板5に搭載し固定することができるとともに、所定の駆動電源(図示せず)から基板裏面の配線パターンを通して第2の光源部3及び第1の光源部4に電力を供給してその発光を駆動・制御することができる。
ライン光源10の底面に対向して、ライン光源10の両端に設置された第2の光源部3、第1の光源部4を固定するための基板5が設置されている。この基板5はフェノール、ガラスエポキシなどで形成された薄い絶縁板であり、その裏面に銅箔からなる配線パターンが形成されている。第2の光源部3、第1の光源部4の端子を基板5の各所に形成された孔に挿入し、基板の裏面において半田などで配線パターンと接合することにより、第2の光源部3及び第1の光源部4を基板5に搭載し固定することができるとともに、所定の駆動電源(図示せず)から基板裏面の配線パターンを通して第2の光源部3及び第1の光源部4に電力を供給してその発光を駆動・制御することができる。
レンズアレイ11は、紙葉類で反射された光を受光部12に結像する光学素子であり、セルフォックレンズアレイ(登録商標:日本板硝子製)などのロッドレンズアレイを用いることができる。本発明の実施の形態では、レンズアレイ11の倍率は1(正立)に設定されている。
焦点面20から受光部12までの任意の位置に、受光部12に紫外光が入らないように、紫外光を反射又は吸収することにより遮断する「フィルタ」としての紫外光遮断フィルタ膜15を設けることが好ましい。本発明の実施の形態では、レンズアレイ11の表面に紫外光遮断フィルタ膜15を取り付け、紫外光を遮断する機能を持たせている。本明細書で「光を遮断する」とは、光を反射又は吸収して、透過させないことをいう。
焦点面20から受光部12までの任意の位置に、受光部12に紫外光が入らないように、紫外光を反射又は吸収することにより遮断する「フィルタ」としての紫外光遮断フィルタ膜15を設けることが好ましい。本発明の実施の形態では、レンズアレイ11の表面に紫外光遮断フィルタ膜15を取り付け、紫外光を遮断する機能を持たせている。本明細書で「光を遮断する」とは、光を反射又は吸収して、透過させないことをいう。
この紫外光遮断フィルタ膜15は、特に限定するものではなく、紫外光が、受光部12へ入るのを防止することができれば、材質・構造を問わない。例えば有機系の紫外光吸収剤を透明フィルムに混入あるいはコーティングした紫外光吸収フィルム、ガラス表面に酸化チタン、酸化珪素など透過率や屈折率の異なる金属酸化物もしくは誘電体の薄膜を多層蒸着することで得られる干渉波フィルタ(バンドパスフィルタ)などが好ましい。
なお、紫外光遮断フィルタ膜15はレンズアレイ11の出射面に取り付けていたが、白基準板17から受光部12までの任意の位置に取り付けてもよい。例えばレンズアレイ11の入射面又は中間部に取り付けてもよい。要するに、紙葉類で反射された紫外光や白基準板17で反射された紫外光が、受光部12へ入るのを防止することができればよい。
受光部12は基板13に実装され、反射光を受けて光電変換により電気出力として画像を読取る受光素子を含んで構成されている。受光素子の材質・構造は特に規定されるものではなく、アモルファスシリコン、結晶シリコン、CdS、CdSeなどを用いたフォトダイオードやフォトトランジスタを配置したものであってもよい。またCCD(Charge Coupled Device)リニアイメージセンサであってもよい。さらに受光部12として、フォトダイオードやフォトトランジスタ、駆動回路及び増幅回路を一体としたIC(Integrated Circuit)を複数個並べた、いわゆるマルチチップ方式のリニアイメージセンサを用いることもできる。また、必要に応じて基板13上に駆動回路、増幅回路などの電気回路、あるいは信号を外部に取り出すためのコネクタなどを実装することもできる。さらに基板13上にマイクロコンピュータ、記憶素子、A/Dコンバータ、各種補正回路、画像処理回路、ラインメモリ、I/O制御回路などを同時に実装してデジタル信号として外部に取り出すこともできる。
受光部12は基板13に実装され、反射光を受けて光電変換により電気出力として画像を読取る受光素子を含んで構成されている。受光素子の材質・構造は特に規定されるものではなく、アモルファスシリコン、結晶シリコン、CdS、CdSeなどを用いたフォトダイオードやフォトトランジスタを配置したものであってもよい。またCCD(Charge Coupled Device)リニアイメージセンサであってもよい。さらに受光部12として、フォトダイオードやフォトトランジスタ、駆動回路及び増幅回路を一体としたIC(Integrated Circuit)を複数個並べた、いわゆるマルチチップ方式のリニアイメージセンサを用いることもできる。また、必要に応じて基板13上に駆動回路、増幅回路などの電気回路、あるいは信号を外部に取り出すためのコネクタなどを実装することもできる。さらに基板13上にマイクロコンピュータ、記憶素子、A/Dコンバータ、各種補正回路、画像処理回路、ラインメモリ、I/O制御回路などを同時に実装してデジタル信号として外部に取り出すこともできる。
本発明では、ライン光源10から発光される紫外光が当たることによって白基準板17から励起される蛍光を検知し、それによってライン光源10から発光される紫外光の光量を推定し、この推定された光量に基づいて、紙葉類の画像の照度補正を行うための照度補正システムが必須である。この補正システムにおける補正処理の内容については後述する。
なお、前述したイメージセンサユニットは、ライン光源10から紙葉類に向けて出射され紙葉類を反射した光を受光する反射型のイメージセンサユニットであったが、図2の下半分に示すように、ライン光源10Aを、焦点面20を基準にして、受光部12と反対の位置に置いて、ライン光源10Aから紙葉類に向けて光を出射する透過型のユニットが付加されていてもよい。この場合、ライン光源10Aの位置が焦点面20の下側になるところが図1の配置と異なるのみで、受光部12、レンズアレイ11の構造は、今まで説明したものと異なるところはない。
<白基準板>
白基準板17は、ライン光源10から発光される紫外光に励起されて蛍光を発する基準蛍光部材として機能するものである。
図3A、図3Bは、白基準板17の取り付け位置を示すためのイメージセンサユニットの斜視図である。図3Aは、イメージセンサユニットを下斜め方向から見た斜視図であり、筐体16を透視し、受光部12、レンズアレイ11、保護ガラス14を描いている。図3Bは、イメージセンサユニットを上斜め方向から見た斜視図である。
白基準板17は、ライン光源10から発光される紫外光に励起されて蛍光を発する基準蛍光部材として機能するものである。
図3A、図3Bは、白基準板17の取り付け位置を示すためのイメージセンサユニットの斜視図である。図3Aは、イメージセンサユニットを下斜め方向から見た斜視図であり、筐体16を透視し、受光部12、レンズアレイ11、保護ガラス14を描いている。図3Bは、イメージセンサユニットを上斜め方向から見た斜視図である。
紙葉類の画像を読取るためのy方向に沿った線状の画像領域を、図3Aに”W”で示す。
白基準板17は、受光部12の読取り領域(受光素子が光を読取ることが可能なy方向に沿った線状の領域をいう)の内であって、かつ、画像領域Wから外れた部位に設けられている。例えば白基準板17は、図3Aに示すように、画像領域Wから外れた、レンズアレイ11の両端部の直上の位置に設けられている。レンズアレイ11は前述したように倍率が1、正立のレンズであるので、このレンズアレイ11の両端部は、光学的に、受光部12の読取り領域の両端部に相当する。
白基準板17は、受光部12の読取り領域(受光素子が光を読取ることが可能なy方向に沿った線状の領域をいう)の内であって、かつ、画像領域Wから外れた部位に設けられている。例えば白基準板17は、図3Aに示すように、画像領域Wから外れた、レンズアレイ11の両端部の直上の位置に設けられている。レンズアレイ11は前述したように倍率が1、正立のレンズであるので、このレンズアレイ11の両端部は、光学的に、受光部12の読取り領域の両端部に相当する。
白基準板17を設置する位置は限定されないが、図1に示すように、保護ガラス14の内面に配置されていることが好ましい。ライン光源10から出射され、白基準板17に当たる光を”B2”で示す。
白基準板17は、保護ガラス14の外面に配置することもできるが、この場合は、搬送される紙葉類と接触するおそれがあるために、白基準板17を保護ガラス面に埋め込むなどの処置が必要である。
白基準板17は、保護ガラス14の外面に配置することもできるが、この場合は、搬送される紙葉類と接触するおそれがあるために、白基準板17を保護ガラス面に埋め込むなどの処置が必要である。
また、白基準板17は、図2に示すような透過型のユニットが付加されているときは、透過型のユニットの保護ガラス14の内面(”17A”で示す)に配置するようにしてもよい。この場合、ライン光源10から出射され、白基準板17Aに当たる光を”B3”で示す。
白基準板17の保護ガラス面への取り付け方法は限定されないが、例えばテープ状のものを貼り付けても良く、保護ガラス面に印刷しても良く、ペースト状のものを塗布してもよい。白基準板17の形状も限定されない。図示したような四角の形状であっても良く、他の任意の形状であってもよい。
白基準板17の保護ガラス面への取り付け方法は限定されないが、例えばテープ状のものを貼り付けても良く、保護ガラス面に印刷しても良く、ペースト状のものを塗布してもよい。白基準板17の形状も限定されない。図示したような四角の形状であっても良く、他の任意の形状であってもよい。
白基準板17は、紫外光を吸収して別の波長の蛍光を放出する性質を持つ蛍光材料を含んでいる。蛍光材料は無機蛍光染料または有機蛍光染料のようなもので良く、例えば、染料の一種である蛍光増白剤を使用してもよい。
<照度補正システム>
図4は、受光部12で読み取られた白基準板17からの蛍光量のデータに基づいて補正データを算出して、紙葉類の画像の補正を行う照度補正システム21を示すブロック図である。
<照度補正システム>
図4は、受光部12で読み取られた白基準板17からの蛍光量のデータに基づいて補正データを算出して、紙葉類の画像の補正を行う照度補正システム21を示すブロック図である。
照度補正システム21は、マイクロコンピュータ及びその周辺の記憶素子並びにマイクロコンピュータを駆動するためのソフトウェアなどで構成されている。
照度補正システム21は、画像領域Wにおける紙葉類の蛍光画像の適正な照度を実現するために必要な、ライン光源10の適正な光量を把握している。
基準データ記憶部22は、ライン光源10の光量が適正である場合に白基準板17から励起され、受光部12の端部にある受光素子で読み取られる蛍光量S0を想定して、該蛍光量S0を基準データとして記憶している。
照度補正システム21は、画像領域Wにおける紙葉類の蛍光画像の適正な照度を実現するために必要な、ライン光源10の適正な光量を把握している。
基準データ記憶部22は、ライン光源10の光量が適正である場合に白基準板17から励起され、受光部12の端部にある受光素子で読み取られる蛍光量S0を想定して、該蛍光量S0を基準データとして記憶している。
補正データ生成部23は、白基準板17から実際に励起され、受光部12の端部にある受光素子でリアルタイムで読み取られる蛍光量S1に基づいて、受光部12の中央部にある受光素子で読み取った紙葉類の画像を照度補正するための補正データを生成する。該補正データの関数形は限定されないが、例えば、蛍光量S1と蛍光量S0との比の逆数(S0/S1)であってもよい。
照度補正部24は、補正データを用いて紙葉類の画像の補正を行う。具体的には、受光部12の中央部にある受光素子で読み取った紙葉類の蛍光画像に、上に述べた補正データ(S0/S1)を乗算する。これでライン光源10の光量の変動を吸収して、紙葉類の蛍光画像の照度を常時一定とすることができる。
また、本発明の実施の形態では、白基準板17を、受光部12の読取り領域内であって、かつ、画像領域Wから外れた部位に設置することにより、受光部12の端部にある受光素子で白基準板17から励起された蛍光量S1を読取る動作と、受光部12の中央部で紙葉類の蛍光画像を読取る動作とを時間的に並行して行うことができる。したがって、紙葉類の画像を、より少ない遅延時間で(具体的に言えばほとんどリアルタイムで)補正することができる。すなわち補正ループの遅延時間が短くなる。
また、本発明の実施の形態では、白基準板17を、受光部12の読取り領域内であって、かつ、画像領域Wから外れた部位に設置することにより、受光部12の端部にある受光素子で白基準板17から励起された蛍光量S1を読取る動作と、受光部12の中央部で紙葉類の蛍光画像を読取る動作とを時間的に並行して行うことができる。したがって、紙葉類の画像を、より少ない遅延時間で(具体的に言えばほとんどリアルタイムで)補正することができる。すなわち補正ループの遅延時間が短くなる。
<ライン光源>
図5は、図1に示されるイメージセンサユニットにおけるライン光源10の外観を概略的に示す斜視図である。図6はライン光源10の各構成部材の分解斜視図、図7はライン光源10の側面図である。なお図7ではカバー部材2の図示は省略している。
ライン光源10は、長手方向Lに沿って延びる透明な導光体1と、長手方向Lの一方の端面付近に設けられた第2の光源部3と、長手方向Lの他方の端面付近に設けられた第1の光源部4と、導光体1の各側面(底側面1a及び左右側面1b,1c)を保持するためのカバー部材2と、底側面1aと左右側面1bとの間に斜めに形成された光拡散パターン形成面1gに形成され、第2の光源部3及び第1の光源部4から導光体1の端面1e,1fに入射され導光体1の中を進む光を拡散・屈折させて、導光体1の光出射側面1dから出射させるための光拡散パターンPとを有している。また好ましくは、導光体1の端面1e,1fにそれぞれ形成された第2のフィルタ6、第1のフィルタ7を有している。
図5は、図1に示されるイメージセンサユニットにおけるライン光源10の外観を概略的に示す斜視図である。図6はライン光源10の各構成部材の分解斜視図、図7はライン光源10の側面図である。なお図7ではカバー部材2の図示は省略している。
ライン光源10は、長手方向Lに沿って延びる透明な導光体1と、長手方向Lの一方の端面付近に設けられた第2の光源部3と、長手方向Lの他方の端面付近に設けられた第1の光源部4と、導光体1の各側面(底側面1a及び左右側面1b,1c)を保持するためのカバー部材2と、底側面1aと左右側面1bとの間に斜めに形成された光拡散パターン形成面1gに形成され、第2の光源部3及び第1の光源部4から導光体1の端面1e,1fに入射され導光体1の中を進む光を拡散・屈折させて、導光体1の光出射側面1dから出射させるための光拡散パターンPとを有している。また好ましくは、導光体1の端面1e,1fにそれぞれ形成された第2のフィルタ6、第1のフィルタ7を有している。
導光体1は、アクリル樹脂などの光透過性の高い樹脂、あるいは光学ガラスで形成してもよいが、本発明の実施の形態では、紫外光を発光する第1の光源部4を用いるので、導光体1の材料として、紫外光に対する減衰が比較的少ないフッ素系樹脂あるいはシクロオレフィン系樹脂が好ましい。
導光体1は、細長い柱状であり、その長手方向Lに直交する断面は、長手方向Lのどの切り口においても、実質的に同じ形状、同じ寸法をしている。また導光体1のプロポーション、すなわち導光体1の長手方向Lの長さと、その長手方向Lに直交する断面の高さHとの比率は10よりも大きく、好ましくは30よりも大きい。例えば導光体1の長さが200mmであれば、その長手方向Lに直交する断面の高さHは5mm程度である。
導光体1は、細長い柱状であり、その長手方向Lに直交する断面は、長手方向Lのどの切り口においても、実質的に同じ形状、同じ寸法をしている。また導光体1のプロポーション、すなわち導光体1の長手方向Lの長さと、その長手方向Lに直交する断面の高さHとの比率は10よりも大きく、好ましくは30よりも大きい。例えば導光体1の長さが200mmであれば、その長手方向Lに直交する断面の高さHは5mm程度である。
導光体1の側面は、光拡散パターン形成面1g(図6において導光体1の斜めカット面に相当)、底側面1a、左右側面1b,1c、光出射側面1d(図6において導光体1の上面に相当)の5つの側面からなる。底側面1a、左右側面1b,1cは平面形状であり、光出射側面1dはレンズの集光効果を持たせるために外向きに滑らかな凸の曲線状に形成されている。しかし光出射側面1dは必ずしも凸状に形成されていなくてもよく、平面形状であってもよい。この場合、平面1dに対向するように、導光体1から出射した光を集光するレンズを配置するとよい。
光拡散パターン形成面1g上の光拡散パターンPは、一定の幅を維持して、導光体1の長手方向Lに沿って一直線状に延びている。この光拡散パターンPの長手方向Lに沿った寸法は、イメージセンサの読取長(つまり受光部12の読取領域の幅)よりも長くなるように形成されている。
この光拡散パターンPは、導光体1の光拡散パターン形成面1gに彫刻された複数のV字状の溝により構成されている。この複数のV字状の溝の各々は、導光体1の長手方向Lに直交する方向に延びるよう形成されており、互いに同じ長さを有している。複数のV字状の溝は、断面が例えば二等辺三角形状を有していてもよい。
この光拡散パターンPは、導光体1の光拡散パターン形成面1gに彫刻された複数のV字状の溝により構成されている。この複数のV字状の溝の各々は、導光体1の長手方向Lに直交する方向に延びるよう形成されており、互いに同じ長さを有している。複数のV字状の溝は、断面が例えば二等辺三角形状を有していてもよい。
この光拡散パターンPにより、導光体1の端面1e,1fから入射され、導光体1の内部を長手方向Lに伝搬する光を屈折・拡散させ、長手方向Lに沿ってほぼ一様の明るさで光出射側面1dから照射することができる。これにより、導光体1の長手方向Lの全体において紙葉類に照射される光をほぼ一定とすることができ、照度むらを無くすことができる。
なお、光拡散パターンPの溝のV字形状は一例であり、照度むらが顕著にならない限り、V字形に代えてU字形にするなど任意に変更することができる。光拡散パターンPの幅も一定の幅を維持する必要はなく、導光体1の長手方向Lに沿って幅が変化するものであってもよい。溝の深さや溝の開口幅についても、適宜変更することができる。
カバー部材2は、導光体1の長手方向Lに沿った細長い形状であり、導光体1の底側面1a及び左右側面1b,1cを覆うことができるように、導光体1の光拡散パターン形成面1gに対向する底面2a、導光体1の右側面1bに対向する右側面2b、及び導光体1の左側面に対向する左側面2cを有している。これらの3つの側面はそれぞれ平面をなしており、これらの3つの内面で断面がほぼ「コ」の字状の凹部を形成するので、導光体1をこの凹部の中に挿入することができる。この覆った状態で、カバー部材2の底面2aが導光体1の底側面1aに密着し、カバー部材2の右側面2bが導光体1の右側面1bに密着し、左側面2cが導光体1の左側面1cに密着する。このため、カバー部材2で導光体1を保護することができる。
カバー部材2は、導光体1の長手方向Lに沿った細長い形状であり、導光体1の底側面1a及び左右側面1b,1cを覆うことができるように、導光体1の光拡散パターン形成面1gに対向する底面2a、導光体1の右側面1bに対向する右側面2b、及び導光体1の左側面に対向する左側面2cを有している。これらの3つの側面はそれぞれ平面をなしており、これらの3つの内面で断面がほぼ「コ」の字状の凹部を形成するので、導光体1をこの凹部の中に挿入することができる。この覆った状態で、カバー部材2の底面2aが導光体1の底側面1aに密着し、カバー部材2の右側面2bが導光体1の右側面1bに密着し、左側面2cが導光体1の左側面1cに密着する。このため、カバー部材2で導光体1を保護することができる。
なお、カバー部材2は透明なカバーに限定されず、半透明、又は不透明なものであってもよい。例えばカバー部材2は、導光体1の光出射面以外の側面より漏れ出す光を再び導光体1内に反射させるために、反射率の高い白色樹脂の成形品、又はその白色樹脂を塗布した樹脂の成形品であってもよい。または、カバー部材2をステンレスやアルミニウムなどの金属体で形成してもよい。
第2の光源部3は可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光を発光する光源であり、例えば近赤外、赤、緑、青の各波長の光を発する複数のLED(Light Emitting Diode)が用いられる。また、赤、緑、青を混在した白色光を発する場合、赤、緑、青の3色を同時点灯してもよいし、LED光源の封止剤に蛍光剤を混入し、蛍光による白色光を出してもよい。
第1の光源部4は、導光体1に対して紫外光を発光する光源であり、300nm〜400nmの紫外光LED光源等が使用可能である。好ましくは330nm〜380nmの範囲にピーク発光波長を有する紫外発光ダイオードが用いられる。
第1の光源部4は、導光体1に対して紫外光を発光する光源であり、300nm〜400nmの紫外光LED光源等が使用可能である。好ましくは330nm〜380nmの範囲にピーク発光波長を有する紫外発光ダイオードが用いられる。
第2の光源部3と第1の光源部4には、基板5に実装されるための端子31が形成されていて、この端子31を基板5に差込み、半田付けなどで接合することにより、それぞれ駆動電源(図示せず)に電気的に接続される。駆動電源は、第2の光源部3に電圧を印加する電極端子と第1の光源部4に電圧を印加する電極端子とを選択することにより、第2の光源部3及び第1の光源部4を同時に、若しくは時間的に切り替えて発光させることができる回路構成となっている。また第2の光源部3に内蔵された複数のLEDのうち任意のLEDを選択して同時に、若しくは時間的に切り替えて発光させることもできる。
以上の構成により、コンパクトな構成で、第2の光源部3が設置される端面1eから可視光又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を導光体1に入射することができ、第1の光源部4が設置される端面1fから紫外光を導光体1に入射することができる。これにより、第1の光源部4から発光される光、又は第2の光源部3から発光される光を、導光体1の光出射側面1dから出射することができる。
好ましくは、導光体1の第2の光源部3が設置される端面1eには、420nm以上の赤外光及び可視光を透過させ、400nm未満の紫外光を反射又は吸収することにより遮断する第2のフィルタ6が設けられている。また、導光体1の第1の光源部4が設置される端面1fには、400nm未満の紫外光を透過させ、420nm以上の赤外光及び可視光を反射又は吸収することにより遮断する第1のフィルタ7が設けられている。
第2のフィルタ6、第1のフィルタ7は、特に限定するものではなく目的とする波長域を遮断するものであれば材質・構造を問わない。例えば反射させるフィルタであれば、ガラス表面に透過率や屈折率の異なる金属酸化物もしくは誘電体の薄膜を多層蒸着することで得られる干渉波フィルタ(バンドパスフィルタ)が好ましい。
反射させる干渉波フィルタとしては、例えば、酸化珪素と五酸化タンタルなどを採用し、それぞれの透過率や屈折率及び膜厚を調整して多層蒸着することにより所望のバンドパスフィルタ特性を確保することで得られる。なお、当然ながら通常の光学関連産業用に従来から生産されているバンドパスフィルタで、要求性能を満足するものであれば採用に際して特に制限はない。
反射させる干渉波フィルタとしては、例えば、酸化珪素と五酸化タンタルなどを採用し、それぞれの透過率や屈折率及び膜厚を調整して多層蒸着することにより所望のバンドパスフィルタ特性を確保することで得られる。なお、当然ながら通常の光学関連産業用に従来から生産されているバンドパスフィルタで、要求性能を満足するものであれば採用に際して特に制限はない。
第2のフィルタ6、第1のフィルタ7に干渉波フィルタを用いる場合、前記干渉波フィルタのみでは目的とする透過域を調整出来ない場合は、さらにその上に金属又はその酸化物、窒化物、フッ化物の薄膜を用いたフィルムを重ねることで所望の波長特性を確保することが可能である。
第2のフィルタ6が紫外光を吸収するフィルタであれば、有機系の紫外光吸収剤を透明フィルムに混入あるいはコーティングした紫外光吸収フィルムであってもよい。また、干渉波フィルタで、例えば、酸化珪素と酸化チタンなどを採用し、それぞれの透過率や屈折率及び膜厚を調整して多層蒸着することにより紫外光を反射、吸収両機能により遮断することで所望波長特性を確保してもよい。
第2のフィルタ6が紫外光を吸収するフィルタであれば、有機系の紫外光吸収剤を透明フィルムに混入あるいはコーティングした紫外光吸収フィルムであってもよい。また、干渉波フィルタで、例えば、酸化珪素と酸化チタンなどを採用し、それぞれの透過率や屈折率及び膜厚を調整して多層蒸着することにより紫外光を反射、吸収両機能により遮断することで所望波長特性を確保してもよい。
また第1のフィルタ7が可視光、赤外光を吸収するフィルタであれば、紫外光を通過させ可視光、赤外光をカットする物質をフィルムの中に添加してもよい。
なお、第2のフィルタ6、第1のフィルタ7の導光体1への設置方法は任意であり、導光体1の端面1e,1fに塗布又は蒸着により被覆してもよい。またフィルム状もしくは板状の第2のフィルタ6、第1のフィルタ7を用意し、導光体1の端面1e,1fに密着させて、もしくは端面1e,1fから一定の距離をおいて取り付けてもよい。
なお、第2のフィルタ6、第1のフィルタ7の導光体1への設置方法は任意であり、導光体1の端面1e,1fに塗布又は蒸着により被覆してもよい。またフィルム状もしくは板状の第2のフィルタ6、第1のフィルタ7を用意し、導光体1の端面1e,1fに密着させて、もしくは端面1e,1fから一定の距離をおいて取り付けてもよい。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、以上の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
10 ライン光源
11 レンズアレイ
12 受光部
14,14A
15 フィルタ
16 筺体
17,17A 白基準板
21 照度補正システム
22 基準データ記憶部
23 補正データ生成部
24 照度補正部
W 画像領域
11 レンズアレイ
12 受光部
14,14A
15 フィルタ
16 筺体
17,17A 白基準板
21 照度補正システム
22 基準データ記憶部
23 補正データ生成部
24 照度補正部
W 画像領域
Claims (4)
- 紙葉類を読取るための照明光源として用いられるライン光源と、そのライン光源から出射され前記紙葉類を反射又は透過した光を導くためのレンズアレイと、前記レンズアレイにより収束された光を受光し電気信号に変換する受光部と、を備えるイメージセンサユニットであって、
前記ライン光源は少なくとも紫外光を発光する光源であり、
前記ライン光源から前記レンズアレイまでの光路上に配置され、前記受光部の読取り領域内であって、かつ前記紙葉類の画像を読取る画像領域から外れた部位に設けられ、紫外光が照射されたときに蛍光を励起する基準蛍光部材と、
前記ライン光源の基準光量に対応する前記基準蛍光部材からの蛍光量を想定して、それを基準データとして記憶する基準データ記憶部と、
前記受光部で読み取られた前記基準蛍光部材からの蛍光量と、前記基準データ記憶部に格納された基準データとを基に、前記紙葉類の画像を補正するための補正データを生成する補正データ生成部と、
前記補正データを用いて前記紙葉類の画像の補正を行う補正部とを備える、イメージセンサユニット。 - 前記画像領域から外れた部位は、前記受光部の読取り領域の両端に存在する、請求項1に記載のイメージセンサユニット。
- 前記基準蛍光部材は、白色部材である、請求項1に記載のイメージセンサユニット。
- 焦点面から前記受光部までの任意の位置に、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を透過させ、受光部に紫外光が入らないように紫外光を遮断するフィルタが設けられている、請求項1に記載のイメージセンサユニット。
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JP2014123656A JP2016005093A (ja) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | イメージセンサユニット |
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JP2014123656A JP2016005093A (ja) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | イメージセンサユニット |
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Cited By (4)
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JP2019068388A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | 株式会社ヴィーネックス | ライン光源及びこれを備えた光ラインセンサユニット |
WO2019077917A1 (ja) | 2017-10-19 | 2019-04-25 | グローリー株式会社 | 光ラインセンサユニット |
JP2020010241A (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 株式会社ヴィーネックス | 光ラインセンサユニット |
JPWO2021066181A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 |
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2014
- 2014-06-16 JP JP2014123656A patent/JP2016005093A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7041485B2 (ja) | 2017-10-05 | 2022-03-24 | 株式会社ヴィーネックス | ライン光源及びこれを備えた光ラインセンサユニット |
JP2019068388A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | 株式会社ヴィーネックス | ライン光源及びこれを備えた光ラインセンサユニット |
WO2019077917A1 (ja) | 2017-10-19 | 2019-04-25 | グローリー株式会社 | 光ラインセンサユニット |
US11375078B2 (en) | 2017-10-19 | 2022-06-28 | Glory Ltd | Optical linear sensor unit |
JP7076309B2 (ja) | 2018-07-11 | 2022-05-27 | 株式会社ヴィーネックス | 光ラインセンサユニット |
CN112313932A (zh) * | 2018-07-11 | 2021-02-02 | 株式会社维纳科斯 | 光学线传感器单元 |
KR20200142538A (ko) | 2018-07-11 | 2020-12-22 | 가부시키가이샤 비넥스 | 광 라인 센서 유닛 |
EP3823263A4 (en) * | 2018-07-11 | 2022-04-27 | Vienex Corporation | OPTICAL LINE SENSOR UNIT |
WO2020012729A1 (ja) | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 株式会社ヴィーネックス | 光ラインセンサユニット |
JP2020010241A (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 株式会社ヴィーネックス | 光ラインセンサユニット |
KR102462744B1 (ko) * | 2018-07-11 | 2022-11-03 | 가부시키가이샤 비넥스 | 광 라인 센서 유닛 |
JPWO2021066181A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | ||
JP7109683B2 (ja) | 2019-10-04 | 2022-07-29 | 三菱電機株式会社 | イメージセンサユニット及びイメージセンサユニットの製造方法 |
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