JP2016163146A - 装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光源から出射される光の集光体の光軸方向の照度分布の均一化と、対向するイメージセンサユニットの光の入射の抑制を図る。
【解決手段】2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cのそれぞれは、複数の線状光源と、複数の線状光源が出射して被照明体で反射した光を集光する集光体12と、集光体12が集光した光を検出するイメージセンサ14とを有し、複数の線状光源は、副走査方向について集光体12の同じ側に配置され、複数の線状光源の光軸は、集光体12の光軸と互いに異なる位置で交差し、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cは、集光体12が配置される側と複数の線状光源が配置される側とが対向するように配置される。
【選択図】図11
【解決手段】2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cのそれぞれは、複数の線状光源と、複数の線状光源が出射して被照明体で反射した光を集光する集光体12と、集光体12が集光した光を検出するイメージセンサ14とを有し、複数の線状光源は、副走査方向について集光体12の同じ側に配置され、複数の線状光源の光軸は、集光体12の光軸と互いに異なる位置で交差し、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cは、集光体12が配置される側と複数の線状光源が配置される側とが対向するように配置される。
【選択図】図11
Description
本発明は、対向する2基のイメージセンサユニットを有する装置に関する。特には、被照明体に光を照射して被照明体からの反射光を検出することにより被照明体を読取るイメージセンサユニットを有する装置に関する。
紙葉類識別装置や画像読取装置などといった画像読取機能を有する装置には、被照明体としての紙幣や原稿を読取るイメージセンサユニットが用いられている。従来一般のイメージセンサユニットは、被照明体に向けて線状光を照射する線状光源と、被照明体からの反射光を結像する集光体と、結像した光を検出するイメージセンサとを有する。そして、紙葉類識別装置や画像読取装置は、イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら(例えば、被照明体を搬送しながら)、被照明体を読取る。
読取りの際に、被照明体の動きや反りなどによって、イメージセンサユニットと被照明体との距離(特に、集光体の光軸方向の距離)が変動することがある。この場合、集光体の光軸方向について照度分布が不均一であると、イメージセンサユニットと被照明体との距離の変動によって、読取った画像の輝度が変動し、輝度ムラが生じる。そこで、イメージセンサユニットと被照明体との距離が変動した場合であっても、被照明体に照射される光の強度が変動しないように、光源から照射される光の強度が集光体の光軸方向について均一であることが求められる。特許文献1には、線状光を発する導光体(線状光源)を集光体の両側に設け、各々の線状光源が異なる領域に向けて光を照射することにより、集光体の光軸方向の照度分布の均一化を図る構成が開示されている。
ところで、被照明体の両面読取りに対応する装置には、対向する2基のイメージセンサユニットを有し、これら2基のイメージセンサユニットの間に被照明体の搬送経路が設けられるものがある。このような装置に、前述のような集光体の両側に線状光源が配置されるイメージセンサユニットが適用されると、それぞれのイメージセンサユニットの集光体に、対向するイメージセンサユニットの線状光源から出射された光が入射することがある。その結果、対向するイメージセンサユニットの線状光源から入射した光がノイズとなり、読取りの質が低下することがある。
上述した実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、集光体の光軸方向の照度分布の均一化を図りつつ、対向するイメージセンサユニットの光源からの光の入射を抑制することである。
前記課題を解決するため、本発明は、対向する2基のイメージセンサユニットを有する装置であって、前記2基のイメージセンサユニットのそれぞれは、複数の線状光源と、前記複数の線状光源が出射して被照明体で反射した光を集光する集光体と、前記集光体が集光した光を検出するイメージセンサと、を有し、前記複数の線状光源は、副走査方向について前記集光体の同じ側に配置され、前記複数の線状光源の光軸は、前記集光体の光軸と互いに異なる位置で交差し、前記2基のイメージセンサユニットは、一方のイメージセンサユニットの前記複数の線状光源が配置される側と他方のイメージセンサユニットの前記集光体が配置される側とが対向し、一方のイメージセンサユニットの前記集光体が配置される側と他方のイメージセンサユニットの前記複数の線状光源が配置される側とが対向することを特徴とする。
本発明によれば、複数の線状光源の光軸と集光体の光軸との交差位置を互いに異ならせることにより、照度分布(特に、集光体の光軸方向の照度分布)の均一化を図ることができる。そして、複数の線状光源を集光体の片側に設けることにより、2基のイメージセンサユニットが対向する状態において、線状光源が出射する光が対向するイメージセンサユニットの集光体に入射することが抑制される。
以下、本発明を適用できる実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態では、対向する2基のイメージセンサユニットを有する装置として、紙葉類識別装置と画像読取装置を示す。ただし、本発明の装置は、以下の実施形態で示す紙葉類識別装置と画像読取装置に限定されない。本発明は、画像読取機能を有する装置であれば適用できるものであり、装置の種類は限定されない。
各図においては、三次元の各方向を、X,Y,Zの各矢印で示す。X方向は、イメージセンサユニットの主走査方向である。Y方向は、イメージセンサユニットの副走査方向である。Z方向は、イメージセンサユニットの上下方向である。以下の説明では、被照明体Pの側をイメージセンサユニットの上側とする。イメージセンサユニットは、被照明体Pに対して副走査方向に相対的に移動しながら主走査方向に長い線状光を照射し、その反射光によって被照明体Pを読取る。なお、本発明において「光」とは、可視光線のみならず、紫外線、赤外線などの可視光線以外の波長帯域の電磁波を含むものとする。
(イメージセンサユニット(第1実施形態))
まず、第1実施形態のイメージセンサユニット1aについて説明する。図1は、イメージセンサユニット1aの構成例を模式的に示す分解斜視図である。図2は、イメージセンサユニット1aの構成例を模式的に示す外観斜視図である。図3Aは、図2のIIIA−IIIA線断面図である。図3Bは、図2のIIIB−IIIB線断面図である。これらの図に示すように、イメージセンサユニット1aは、光源モジュール2aと、光路調整部材11と、集光体12と、主回路基板13と、白基準15と、フレーム10と、カバー部材16とを有する。そして、イメージセンサユニット1aは、全体として、主走査方向に長い棒状の形状を有する。
まず、第1実施形態のイメージセンサユニット1aについて説明する。図1は、イメージセンサユニット1aの構成例を模式的に示す分解斜視図である。図2は、イメージセンサユニット1aの構成例を模式的に示す外観斜視図である。図3Aは、図2のIIIA−IIIA線断面図である。図3Bは、図2のIIIB−IIIB線断面図である。これらの図に示すように、イメージセンサユニット1aは、光源モジュール2aと、光路調整部材11と、集光体12と、主回路基板13と、白基準15と、フレーム10と、カバー部材16とを有する。そして、イメージセンサユニット1aは、全体として、主走査方向に長い棒状の形状を有する。
光源モジュール2aは、複数の線状光源を有する。本実施形態では、光源モジュール2aが2組の線状光源20a,21aを有する構成を示す。ただし、光源モジュール2aが有する線状光源の数は2組に限定されるものではなく、3組以上であってもよい。複数の線状光源20a,21aのそれぞれは、配線板22aと、配線板22aに直線状に並べて実装される複数の発光素子23aとで構成される。2組の線状光源20a,21aの配線板22aどうしは、可撓性を有する配線部材24(図4参照)によって電気的に接続されている。また、複数のうちの1組の線状光源20a,21aの配線板22aは、他の配線部材132(図4参照)によって、主回路基板13と電気的に接続されている。なお、光源モジュール2aの構成の詳細については後述する。
光路調整部材11は、光源モジュール2aが出射する光を屈折することによって、照射範囲を調整する部材である。光路調整部材11は、ある程度の厚さを有する透明な平板状の部材であり、線状光源20a,21aが出射する波長帯域の光の屈折率が大気の屈折率よりも大きい材料により形成される。光路調整部材11による照射範囲の調整機能については後述する。
なお、光路調整部材11は、所定の波長帯域の光を遮断するフィルターの機能を有していてもよい。例えば、イメージセンサユニット1aが紫外線読取りに対応するのであれば、光路調整部材11は照射範囲を調整する機能と紫外線以外の波長帯域の光を遮断するフィルターの機能とを有する。なお、この場合、線状光源20a,21aの発光素子23aには、紫外線を発する発光素子が適用される。このような構成によれば、光源モジュール2aが出射する紫外線のみが光路調整部材11を透過し、他の波長帯域の光は遮断される。したがって、ノイズの低減を図ることができる。また、光路調整部材11にフィルターの機能を持たせると、光路調整部材11とフィルターとを別部材とする構成に比較して、部品点数の削減を図ることができる。
集光体12は、被照明体Pからの反射光をイメージセンサ14(後述)の表面に結像する(合焦させる)光学部材である。集光体12には、たとえば、ロッドレンズアレイ(マイクロレンズアレイ)が適用される。一般的なロッドレンズアレイは、複数の正立等倍結像型の結像素子(ロッドレンズ)が主走査方向に直線状に配列された構成を有する。なお、集光体12は、結像素子が直線状に配列される構成であればよく、具体的な構成は限定されない。たとえば、集光体12は、複数列の結像素子が配列される構成であってもよい。
主回路基板13は、主走査方向に長い帯板状の回路基板である。主回路基板13の上面にはイメージセンサ14が設けられ、下面には外部と接続するためのコネクタ131が実装される。
イメージセンサ14は、集光体12が結像した光を検出して電気信号に変換する。イメージセンサ14は、集光体12が結像した光を検出できるように、受光面を上側に向けて実装される。イメージセンサ14には、例えば、イメージセンサICアレイが適用される。イメージセンサICアレイは、複数のイメージセンサICが主回路基板13の上面に主走査方向に直線状に配列して実装されることによって構成される。イメージセンサICは、イメージセンサユニット1aの読取りの解像度に応じた複数の受光素子(光電変換素子と称することもある)を有する。なお、イメージセンサ14は、複数のイメージセンサICが直線状に配列される構成であればよく、それ以外の構成は特に限定されない。たとえば、イメージセンサICが千鳥配列のように複数列配列される構成であってもよい。また、イメージセンサ14としてのイメージセンサICアレイを構成するイメージセンサICには、従来公知の各種イメージセンサICが適用できる。
コネクタ131は、主回路基板13の下面に実装される。主回路基板13に設けられるイメージセンサ14は、このコネクタ131を介して外部と電気的に接続され、外部と信号の送受信を行うとともに、外部から駆動用の電力の供給を受ける。また、主回路基板13に接続される光源モジュール2aの線状光源20a,21aは、このコネクタ131を介して外部から発光用の電力の供給を受ける。なお、コネクタ131には、公知の各種コネクタが適用でき、具体的な構成は限定されない。要は、コネクタ131は、イメージセンサユニット1aを、紙葉類識別装置や画像読取装置などに含まれる所定の機器(たとえば回路基板)に、電気信号の送受信や電力の供給を受けることができるように接続できる構成であればよい。
白基準15は、読取った画像のシェーディング補正や、光源モジュール2aが出射する光量の補正に用いられる部材である。白基準15には、例えば白色のシートや板が適用される。
フレーム10は、イメージセンサユニット1aの筺体である。フレーム10は、例えば、黒色に着色されて遮光性を有する樹脂材料により形成される。樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネートが適用できる。また、フレーム10は、上下方向視および副走査方向視において主走査方向に長い長方形の形状を有する。フレーム10の内部には、光源モジュール2aを収容する光源収容室101と、集光体12を収容する集光体収容室102と、主回路基板13を収容する回路基板収容室103とが設けられる。
光源収容室101と集光体収容室102は、いずれも上側が開口する領域である。また、光源収容室101と集光体収容室102は、主走査方向に長い領域であり、互いに平行である。そして、集光体収容室102は、フレーム10の副走査方向の一側寄りに偏倚した位置に設けられる。光源収容室101は、集光体収容室102の片側であって、集光体収容室102が設けられる側とは副走査方向の反対側の一側寄りに偏倚した位置に設けられる。
光源収容室101は、2組(複数)の線状光源20a,21aをまとめて収容できる。例えば、図3Aと図3Bに示すように、光源収容室101には、2組の線状光源20a,21aの配線板22aのそれぞれを載置できるように、2面の載置面104が隣接して設けられる。これら2面の載置面104のそれぞれは、主走査方向に長い帯状の平面である。また、これら2面の載置面104の法線方向は、上下方向(集光体12の光軸Lの方向)に対して傾斜しており、かつ、互いに異なる。このため、2組の線状光源20a,21aの配線板22aのそれぞれを2面の載置面104のそれぞれに接触させるように載置すると、2組の線状光源20a,21aの光軸M,Nは互いに異なる方向になる。なお、線状光源20a,21aの光軸M,Nの方向については後述する。
また、光源モジュール2aが3組以上の線状光源を有する場合には、光源収容室101には、線状光源の数に応じて3面以上の載置面104が形成される構成であればよい。この場合には、これら3面以上の載置面104の法線方向は、上下方向に対して傾斜しており、かつ、互いに異なればよい。このように、光源収容室101は、光源モジュール2aの複数の線状光源を、それらの光軸が互いに異なる方向となるように収容できる構成であればよい。
集光体収容室102は、集光体12を、その長手方向が主走査方向に平行となり、かつ、その光軸Lが上下方向を向く姿勢で収容できる。集光体収容室102の底部には、回路基板収容室103と連通する開口部105が形成される。この開口部105は、集光体収容室102に収容された集光体12から回路基板収容室103に収容された主回路基板13のイメージセンサ14に至る光路となる。この開口部105は、図3Aや図3Bに示すように、上下方向(集光体12の光軸Lの方向)に貫通する貫通孔であり、上下方向視において主走査方向に細長いスリット状の形状を有する。
回路基板収容室103は、図3Aや図3Bに示すように、フレーム10の内部の下寄りに設けられる領域であり、下側が開口する。なお、回路基板収容室103と光源収容室101とは、主回路基板13と光源モジュール2aの配線板22aとを接続する他の配線部材132を通すことができるように、図略の開口部によって連通している。
カバー部材16は、透明な平板状の部材であり、例えば透明なガラス板や合成樹脂板が適用される。カバー部材16は、光源モジュール2a(複数の線状光源20a,21a)と光路調整部材11と集光体12とを覆うように、フレーム10の上側に設けられる。カバー部材16は、フレーム10の内部に塵埃などといった異物の侵入を防止する機能や、フレーム10に収容された光源モジュール2aや光路調整部材11や集光体12などの各部材を保護する機能を有する。
次に、イメージセンサユニット1aの組み付け構造について説明する。図3Aや図3Bに示すように、光源モジュール2aの線状光源20a,21aが光源収容室101に収容され、集光体12が集光体収容室102に収容され、主回路基板13が回路基板収容室103に収容される。光源収容室101に収容された線状光源20a,21aの配線板22aのそれぞれは、ネジやフレーム10に設けられる図略のボスの熱カシメなどによって、フレーム10に固定される。集光体収容室102に収容された集光体12は、図略の紫外線硬化型の接着剤などによって、フレーム10に固定される。このように、集光体12がフレーム10の副走査方向の片側に配置され、2組の線状光源20a,21aは集光体12とは反対側の片側にまとめて配置される。すなわち、2組の線状光源20a,21aは、集光体12の副走査方向の両側に配置されるのではなく、集光体12の片側にまとめて配置される。
回路基板収容室103に収容された主回路基板13は、フレーム10に設けられる図略のボスの熱カシメなどによって、フレーム10に固定される。2組の線状光源20a,21aの上側であって、2組の線状光源20a,21aの光路上(光軸M,N上)には、光路調整部材11が配置される。さらに、フレーム10の上側には、2組の線状光源20a,21aと集光体12と光路調整部材11を覆うように、カバー部材16が設けられる。光路調整部材11とカバー部材16とは、いずれも平板状の部材である。そして、光路調整部材11とカバー部材16とは、互いに平行で、それらの表面の法線が集光体12の光軸Lの方向(上下方向)と平行になるように設けられる。
また、図2に示すように、イメージセンサユニット1aには、有効読取範囲Eが設定される。有効読取範囲Eは、イメージセンサユニット1aが、実際に被照明体Pの読取りを行う範囲である。そして、図3Aは有効読取範囲Eの内側の断面構造を示し、図3Bは有効読取範囲Eの外側の断面構造を示す。図3Bに示すように、有効読取範囲Eの外側には、集光体12とカバー部材16との間に、白基準15が設けられる。白基準15の下面と集光体12の上面との間には隙間が設けられる。このため、線状光源20a,21aが出射する光は、この隙間に入射して白基準15の下面を照射する。なお、図3Aに示すように、有効読取範囲Eの内側には、白基準15は設けられない。
ここで、イメージセンサユニット1aの動作について説明する。2組の線状光源20a,21aの発光素子23aは、同期して発光する。それぞれの線状光源20a,21aが複数の発光色の発光素子23aを有する構成であれば、各色の発光素子23aが順次点灯する。線状光源20a,21aが出射した光は、光路調整部材11とカバー部材16とを透過して、被照明体Pの読取ラインOに到達する。被照明体Pの読取ラインOからの反射光は、集光体12を透過してイメージセンサ14の表面に結像(合焦)する。イメージセンサ14は、集光体12によって結像した反射光を検出して電気信号に変換する。そして、イメージセンサユニット1aは、被照明体Pに光を照射して反射光を検出する動作を、被照明体Pに対して副走査方向に相対的に移動しながら、短時間で周期的に繰り返す。
(光源モジュール)
次に、光源モジュール2aの構成の詳細について、図4を参照して説明する。図4は、光源モジュール2aの構成例を模式的に示す外観斜視図である。光源モジュール2aの2組の線状光源20a,21aは、それぞれ、配線板22aと、配線板22aに実装される複数の発光素子23aとを有する。配線板22aは、主走査方向に長い帯板状の基板である。本実施形態では、配線板22aには、ガラスエポキシ基板などといった、リジッド基板が適用される。複数の発光素子23aは、それぞれの配線板22aの表面に、それらの長手方向(主走査方向)に直線状に並べて実装される。発光素子23aには、例えば、所定の発光色(波長帯域)のLED素子を有する表面実装型のLEDパッケージが適用される。なお、発光素子23aの発光色は特に限定されるものではなく、イメージセンサユニット1aの仕様に応じて適宜選択される。例えば、発光素子23aとして、可視光(赤色(R)、緑色(G)、青色(B))の発光素子と、赤外線の発光素子と、紫外線の発光素子とが適用できる。この場合には、配線板22aには、可視光(赤色(R)、緑色(G)、青色(B))の発光素子と、赤外線の発光素子と、紫外線の発光素子とが、長手方向に直線状に周期的に並べて実装される。なお、特定の発光色の発光素子のみ(例えば、紫外線の発光素子のみや、可視光の発光素子のみ)が実装される構成であってもよい。
次に、光源モジュール2aの構成の詳細について、図4を参照して説明する。図4は、光源モジュール2aの構成例を模式的に示す外観斜視図である。光源モジュール2aの2組の線状光源20a,21aは、それぞれ、配線板22aと、配線板22aに実装される複数の発光素子23aとを有する。配線板22aは、主走査方向に長い帯板状の基板である。本実施形態では、配線板22aには、ガラスエポキシ基板などといった、リジッド基板が適用される。複数の発光素子23aは、それぞれの配線板22aの表面に、それらの長手方向(主走査方向)に直線状に並べて実装される。発光素子23aには、例えば、所定の発光色(波長帯域)のLED素子を有する表面実装型のLEDパッケージが適用される。なお、発光素子23aの発光色は特に限定されるものではなく、イメージセンサユニット1aの仕様に応じて適宜選択される。例えば、発光素子23aとして、可視光(赤色(R)、緑色(G)、青色(B))の発光素子と、赤外線の発光素子と、紫外線の発光素子とが適用できる。この場合には、配線板22aには、可視光(赤色(R)、緑色(G)、青色(B))の発光素子と、赤外線の発光素子と、紫外線の発光素子とが、長手方向に直線状に周期的に並べて実装される。なお、特定の発光色の発光素子のみ(例えば、紫外線の発光素子のみや、可視光の発光素子のみ)が実装される構成であってもよい。
2組の線状光源20a,21aの配線板22aどうしは、可撓性を有する配線部材24によって電気的に接続されている。可撓性を有する配線部材24としては、公知の各種フレキシブル配線板や可撓性を有する公知の各種ケーブルが適用される。なお、光源モジュール2aが3枚以上の配線板(3組以上の線状光源)を有する構成であれば、3枚以上の配線板が、可撓性を有する配線部材24によって互いに電気的に接続される。配線板22aどうしが可撓性を有する配線部材24によって電気的に接続される構成であれば、この配線部材24を変形させることによって、複数の配線板22aを互いに異なる向きに向けることができる。なお、光源モジュール2aの複数の線状光源20a,21aの配線板22aは、電気的に接続された状態で、光軸M,Nを互いに異なる向きに向けることができる構成であればよい。さらに、2枚(複数)のうちの1枚の配線板22aは、他の配線部材132によって、主回路基板13と電気的に接続される。他の配線部材132も、公知の各種フレキシブル配線板や、可撓性を有する公知の各種ケーブルが適用される。
このような構成であると、他の配線部材132を介して主回路基板13に接続される配線板22aに実装される発光素子23aは、当該他の配線部材132を介して主回路基板13から発光用の電力の供給を受ける。それ以外の配線板22aは、さらに可撓性を有する配線部材24を介して主回路基板13から発光用の電力の供給を受ける。
また、図4に示すように、2組の線状光源20a,21aの発光素子23aは、主走査方向に千鳥状に配列される。すなわち、一方の線状光源20aの発光素子23aと他方の線状光源21aの発光素子23aとは、主走査方向の位置が互いに異なるように配置される。なお、光源モジュール2aが3組以上の線状光源を有する場合には、それぞれの線状光源の発光素子の主走査方向が互いに異なるように配置される構成が適用できる。このような構成によれば、主走査方向の照度分布の均一化を図ることができる。
次に、線状光源20a,21aの組み付け構造と線状光源20a,21aの光軸M,Nの方向について、図5を参照して説明する。図5は、線状光源20a,21aの組み付け構造とそれらの光軸M,Nを模式的に示す図であり、主走査方向に直角な面で切断した断面図である。図5に示すように、2組の線状光源20a,21aの発光素子23a(より正確には、出射される光の光軸M,Nの始点の位置)は、集光体12の光軸Lからの副走査方向の距離が互いに異なる。説明の便宜上、集光体12の光軸Lから遠い線状光源を第1の線状光源20aと称し、集光体12の光軸Lに近い線状光源を第2の線状光源21aと称する。
図5に示すように、第1の線状光源20aと第2の線状光源21aとは、互いに異なる領域に向けて光を出射する。具体的には、図5に示すように、第1の線状光源20aの光軸Mと第2の線状光源21aの光軸Nは、集光体12の光軸Lと、上下方向において互いに異なる位置において交差する。このような構成によれば、集光体12の光軸Lの方向について照度分布の均一化を図ることができる。このため、被照明体Pがイメージセンサユニット1に対して上下方向に移動した場合であっても、被照明体Pに照射される光量の変動が抑制される。したがって、読取った画像の輝度ムラの発生を抑制できる。
また、図5に示すように、第1の線状光源20aの光軸Mと集光体12の光軸Lとがなす角度θ1は、第2の線状光源21aの光軸Nと集光体12の光軸Lとがなす角度θ2よりも大きい。そして、第1の線状光源20aの発光素子23aは、第2の線状光源21aの発光素子23aよりも、上下方向についてカバー部材16の下面に近い位置(すなわち上側)に設けられる。さらに、第1の線状光源20aの光軸Mと第2の線状光源21aの光軸Nとは、集光体12の光軸Lよりも、第1の線状光源20aおよび第2の線状光源21aに近い側で交差する。このため、第1の線状光源20aの光軸Mと集光体12の光軸Lとの交差位置C1は、第2の線状光源21aの光軸Nと集光体12の光軸Lとの交差位置C2よりも、カバー部材16の上面に近い側(上面の直上の領域)に位置する。このような構成によれば、第1の線状光源20aは、主にカバー部材16の上面の直上の領域に向けて光を出射する。一方、第2の線状光源21aは、第1の線状光源20aが光を出射する領域よりも、上下方向についてカバー部材16の上面から遠い領域に向けて光を出射する。このように、2組の線状光源20a,21aは、互いに異なる領域に向けて光を出射する。
このような構成であれば、それぞれの線状光源20a,21aが出射する光の無駄を少なくできる。具体的には、以下のとおりである。第2の線状光源21aは、第1の線状光源20aよりも、副走査方向について集光体12の光軸Lに近い側に設けられる。このため、第2の線状光源21aが出射する光の一部が集光体12に遮られ、カバー部材16の上面の直近(直上)の領域に向けて出射される光量が少なくなる。一方、第1の線状光源20aは、第2の線状光源21aよりも、副走査方向で集光体12の光軸Lから遠い位置に配置され、かつ、上下方向でカバー部材16に近い位置に配置される。このため、第1の線状光源20aは、集光体12やフレーム10に設けられる構造物に遮られることなく、カバー部材16の上面の直近の領域に向けて光を出射できる。したがって、線状光源20a,21aが発する光の無駄を少なくでき、かつ、被照明体Pの輝度の向上を図ることができる。
なお、光源モジュール2aが3組以上の線状光源を有する構成であれば、集光体12の光軸Lから最も遠い線状光源の光軸と集光体12の光軸Lとのなす角度が、集光体12の光軸Lに最も近い線状光源の光軸と集光体12の光軸Lとのなす角度よりも大きい構成であればよい。例えば、集光体12の光軸Lからの副走査方向の距離が近い線状光源から順に、その光軸と集光体12の光軸Lとのなす角度が大きくなり、かつ、カバー部材16に接近していく構成が適用できる。
(光路調整部材の機能)
次に、光路調整部材11の機能について、図6を参照して説明する。図6は、光路調整部材11の機能を模式的に示す断面図である。図6において、光路調整部材11が設けられる場合の線状光源20a,21aを実線で、それらの光軸M,Nを一点鎖線で示す。また、光路調整部材11が設けられない場合において、光路調整部材11が設けられる場合と同じ範囲に光を照射できるようにするための線状光源20a,21bの配置位置およびそれらの光軸M,Nを破線で示す。
次に、光路調整部材11の機能について、図6を参照して説明する。図6は、光路調整部材11の機能を模式的に示す断面図である。図6において、光路調整部材11が設けられる場合の線状光源20a,21aを実線で、それらの光軸M,Nを一点鎖線で示す。また、光路調整部材11が設けられない場合において、光路調整部材11が設けられる場合と同じ範囲に光を照射できるようにするための線状光源20a,21bの配置位置およびそれらの光軸M,Nを破線で示す。
線状光源20a,21aから集光体12の上側の領域に向けて光を出射するためには、線状光源20a,21aの光軸M,Nと集光体12の光軸Lとの交差位置が、集光体12の上側(カバー部材16の上側)に位置していなければばらない。特に、カバー部材16の直上の領域に向けて光を出射するためには、線状光源20a,21aの少なくとも一方の光軸M,Nと集光体12の光軸Lとが、カバー部材16の直上で交差しなければならない。この場合、線状光源20a,21aの光軸M,Nと集光体12の光軸Lとのなす角度θ1,θ2が小さいと、線状光源20a,21aから出射される光が集光体12に遮られ、カバー部材16の直上の領域に向かって光を出射できない。そこで、線状光源20a,21aが出射する光が集光体12に遮られないように、線状光源20a,21aの光軸M,Nと集光体12の光軸Lとがなす角度をある程度大きくしなければならない。そのためには、線状光源20a,21aを、集光体12の光軸Lから副走査方向にある程度の距離を離れた位置に配置しなければならない。このため、フレーム10の副走査方向寸法が大きくなり、イメージセンサユニット1aの大型化を招く。なお、線状光源20a,21aと集光体12との好ましい距離は、集光体12の寸法などに応じて決まる。
そこで、本実施形態では、光路調整部材11によって線状光源20a,21aが出射する光を屈折させる。これにより、線状光源20a,21aの光軸M,Nと集光体12の光軸Lとの交差位置C1,C2と交差角度θ1,θ2を前述のように維持しつつ、線状光源20a,21aを集光体12の光軸Lに接近させることができるようにする。具体的には、次のとおりである。光路調整部材11は、ある程度の厚さを有する透明な平板状の部材であり、線状光源20a,21aが出射する波長帯域の光の屈折率が大気の屈折率よりも大きい材料により形成される。そして、図5に示すように、光路調整部材11は、その表面の法線が集光体12の光軸Lに平行となる向きで配置される。このような構成によれば、図5に示すように、光路調整部材11から出射後の線状光源20a,21aの光軸M,Nは、光路調整部材11に入射前の光軸M,Nよりも上側に移動する。また、入射前と入射後とで光軸M,Nは平行である。このため、線状光源20a,21aの光軸M,Nと集光体12の光軸Lとの交差位置C1,C2および交差角度θ1,θ2を変更することなく、線状光源20a,21aを集光体12の光軸Lに接近させることができる。
すなわち、図6に示すように、線状光源20a,21aの光軸M,Nと集光体12の光軸Lとの交差位置C1,C2と交差角度θ1,θ2を変えることなく、線状光源20a,21aの配置位置を破線で示す位置から実線で示す位置に変更できる。したがって、イメージセンサユニット1aのフレーム10の小型化(特に、副走査方向の寸法の縮小)を図ることができる。
なお、光路調整部材11による光軸M,Nの移動量は、光路調整部材11の屈折率と厚さ(上下方向寸法)によって決まる。したがって、イメージセンサユニット1aの寸法などに応じて、光路調整部材11の材料を適宜選択するとともに厚さを適宜設定すればよい。
また、本実施形態では、光路調整部材11がカバー部材16に平行である構成を示したが、この構成に限定されない。要は、光路調整部材11からの出射後の光軸M,Nが入射前の光軸M,Nよりも上側に移動するという条件を充足すれば、線状光源20a,21aの光軸M,Nと光路調整部材11の表面の法線とが平行でなくてもよい。例えば、前述の条件を充足する範囲で、光路調整部材11の表面が、カバー部材16の表面に対して傾斜していてもよい。
(白基準)
次に、白基準15と線状光源20a,21aとの関係について、図3Bを参照して説明する。イメージセンサユニット1aは、イメージセンサ14の有効読取範囲E(図2参照)の内側に結像した光を、被照明体Pの画像として電気信号(画像信号)に変換して出力する。ただし、線状光源20a,21aの発光素子23aおよびイメージセンサ14の受光素子は、有効読取範囲Eの外側にも設けられる。そして、イメージセンサ14は、有効読取範囲Eの外側においても、受光素子に入射した光を検出し、検出した光の強度に応じた電気信号を出力することができる。
次に、白基準15と線状光源20a,21aとの関係について、図3Bを参照して説明する。イメージセンサユニット1aは、イメージセンサ14の有効読取範囲E(図2参照)の内側に結像した光を、被照明体Pの画像として電気信号(画像信号)に変換して出力する。ただし、線状光源20a,21aの発光素子23aおよびイメージセンサ14の受光素子は、有効読取範囲Eの外側にも設けられる。そして、イメージセンサ14は、有効読取範囲Eの外側においても、受光素子に入射した光を検出し、検出した光の強度に応じた電気信号を出力することができる。
白基準15は、図3Bに示すように、有効読取範囲Eの外側において、カバー部材16の下面に設けられる。また、白基準15の下面と集光体12の上面との間には、隙間が設けられる。このような構成であると、線状光源20a,21aが出射した光は、白基準15の下面で反射し、集光体12によって有効読取範囲Eの外側に位置する受光素子に結像する。本実施形態では、第1の線状光源20aの光軸Mは、第2の線状光源21aの光軸Nよりも、集光体12の光軸Lとのなす角度が大きく、かつ、上下方向について集光体12に近い側で集光体12の光軸Lと交差する。このような構成であると、第1の線状光源20aが発する光は、白基準15の下面と集光体12の上面との隙間に入射しやすい。このため、白基準15に照射される光量を多くし、シェーディング補正や光量補正の精度の向上を図ることができる。なお、シェーディング補正や光量補正は、従来公知の方法が適用できる。したがって、説明を省略する。
光源モジュール2aが3組以上の線状光源を有する場合には、ある1組の線状光源の光軸と集光体12の光軸Lとの交差角度が最も大きく、かつ、その交差位置が最も集光体12に最も近くなるように設定すればよい。このような構成によれば、この1組の線状光源が出射する光が、白基準15の下面と集光体12の上面との隙間に入射しやすくなる。
(イメージセンサユニット(第2実施形態))
次に、第2実施形態のイメージセンサユニット1bについて説明する。第2実施形態のイメージセンサユニット1bは、光源モジュール2bの構成が第1実施形態と相違する。それ以外は、第1の実施形態と共通の構成が適用できる。このため、第1の実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
次に、第2実施形態のイメージセンサユニット1bについて説明する。第2実施形態のイメージセンサユニット1bは、光源モジュール2bの構成が第1実施形態と相違する。それ以外は、第1の実施形態と共通の構成が適用できる。このため、第1の実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
図7は、第2実施形態のイメージセンサユニット1bの光源モジュール2bの構成例を模式的に示す分解斜視図である。図7に示すように、光源モジュール2bは、フレキシブル配線板22bと、このフレキシブル配線板22bの一方の面に実装される複数の発光素子23bとを有する。フレキシブル配線板22bは、主走査方向に長い帯状の形状を有する。なお、フレキシブル配線板22bは、湾曲や屈曲できるものであればよく、従来公知の各種フレキシブル配線板が適用できる。そして、複数の発光素子23cが長手方向に直列に並べられることによって、線状光源20c,21cが形成される。本実施形態では、2列の発光素子23cの列が形成されることによって、2組の線状光源20c,21cが形成される構成を示す。すなわち、各列の発光素子23cが、各組の線状光源20b,21bとなる。ただし、第1実施形態と同様に、光源モジュール2bが有する線状光源20b,21bの数(発光素子23cの列の数)は2組(2列)に限定されない。
なお、フレキシブル配線板22bに2列の発光素子23cの列が設けられる構成であれば、図7に示すように、発光素子23bは主走査方向に千鳥状に配列される。すなわち、第1実施形態と同様に、各組の線状光源20c,21cに含まれる発光素子23bは、互いに主走査方向の位置が異なる。また、フレキシブル配線板22bに3列以上の発光素子23cの列が形成される場合には、それぞれの線状光源に含まれる発光素子23bの主走査方向が互いに異なる構成が適用できる。このような構成によれば、主走査方向の照度分布の均一化を図ることができる。
図8は、第2実施形態の光源モジュール2bが適用されたイメージセンサユニット1bの構成例を模式的に示す断面図であり、図3Aに対応する図である。なお、第1の実施形態と同様に、有効読取範囲Eの外側には、白基準15が設けられる。光源モジュール2bのフレキシブル配線板22bは、発光素子23cの列どうしの間(すなわち、2組の線状光源20b,21bどうしの間)で曲げられる。これにより、各組の線状光源20c,21cの光軸M,Nの方向を互いに異ならせることができる。そして、光源モジュール2bは、フレキシブル配線板22bが曲げられた状態で、フレーム10の光源収容室101に収容されて固定される。なお、それぞれの線状光源20b,21b(発光素子23cの列)の光軸M,Nの方向や、線状光源20b,21bの光軸M,Nと集光体12の光軸Lとの交差位置C1,C2および交差角度θ1,θ2は、第1実施形態と同様である。このような構成によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(イメージセンサユニット(第3実施形態))
次に、第3実施形態のイメージセンサユニット1cについて説明する。第3実施形態のイメージセンサユニット1cは、光源モジュール2cの構成が第1実施形態および第2実施形態と相違する。光源モジュール2cの構成以外は、第1の実施形態と共通の構成が適用できる。このため、第1の実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
次に、第3実施形態のイメージセンサユニット1cについて説明する。第3実施形態のイメージセンサユニット1cは、光源モジュール2cの構成が第1実施形態および第2実施形態と相違する。光源モジュール2cの構成以外は、第1の実施形態と共通の構成が適用できる。このため、第1の実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
図9は、第3の実施形態のイメージセンサユニット1cの構成例を模式的に示す分解斜視図である。図9に示すように、第3実施形態のイメージセンサユニット1cは、光源モジュール2cと、光路調整部材11と、集光体12と、主回路基板13と、白基準15と、フレーム10と、カバー部材16とを有する。そして、イメージセンサユニット1cは、全体として、主走査方向に長い棒状の形状を有する。
第3実施形態のイメージセンサユニット1cの光源モジュール2cは、複数の点状光源23cと、2本の導光体26とを有する。点状光源23cには、例えば、所定の発光色(波長帯域)のLED素子を有するLEDパッケージが適用される。なお、点状光源23cの発光色は、第1実施形態と同じでよい。導光体26は、点状光源23cが出射する光(点状光)を線状化(線光源化)する光学部材である。導光体26は、透明で主走査方向に長い棒状の構成を有する。導光体26の長手方向(主走査方向)の端面には、点状光源23cが出射する光が入射する光入射面261が設けられる。なお、光入射面261は、長手方向の両端面に設けられる構成であってもよく、一方の端面にのみ設けられる構成であってもよい。導光体26の側面には、光入射面261から入射した光を主走査方向に拡散させる光拡散面262と、所定の領域に向けて光を出射する光出射面263とが設けられる。光拡散面262と光出射面263とは、点状光源23cが発する光を線状化できるように、主走査方向に長い帯状に形成される。そして、1本の導光体26と、この1本の導光体26の光入射面261に向けて光を出射する点状光源23cとが、1組の線状光源20c,21cを構成する。
図10は、第3実施形態のイメージセンサユニット1cの断面構造を模式的に示す図であり、第1実施形態を示す図3Aに対応する図である。図10に示すように、フレーム10の光源収容室101に、2本の導光体26が収容される。そして、光源収容室101の主走査方向の端部には、点状光源23cが収容される。なお、導光体26の両端面に光入射面261が設けられる構成であれば、光源収容室101の主走査方向の両端部に点状光源23cが収容される。導光体26の一方の端面にのみ光入射面261が設けられる構成であれば、光入射面261が位置する側の端部に点状光源23cが収容される。光源収容室101に収容された点状光源23cは、回路基板収容室103に収容された主回路基板13に電気的に接続される。例えば、点状光源23cとしてリードフレーム(端子金具)を有するLEDパッケージが適用される構成であれば、点状光源23cのリードフレームが主回路基板13に設けられる配線パターンにハンダ付けされる。光源収容室101に収容された点状光源23cは、主回路基板13を介して外部から供給される電力によって発光する。このように、本実施形態においては、フレーム10の副走査方向の一側寄りの位置に集光体12が配置され、その反対側の一側寄りの位置に2本の導光体26がまとめて配置される。
ここで、第3実施形態のイメージセンサユニット1cの動作について説明する。複数の点状光源23cは、同期して発光する。それぞれの点状光源23cが複数の発光色のLED素子を有する構成であれば、点状光源23cの各色のLED素子を順次点灯する。点状光源23cが出射した光は、導光体26の光入射面261からその内部に入射し、光拡散面262において拡散するなどしてその内部を伝搬する。導光体26の内部を伝搬した光は、導光体26の光出射面263から線状化されて所定の領域に向けて出射する。被照明体Pの読取ラインOからの反射光は、集光体12によってイメージセンサ14の表面に結像する。イメージセンサ14は、集光体12によって結像した光を検出して電気信号に変換する。そして、イメージセンサユニット1cは、被照明体Pに光を照射して反射光を検出する動作を、被照明体Pに対して副走査方向に相対的に移動しながら、短時間で周期的に繰り返す。
このように、本実施形態では、それぞれの導光体26と、それぞれの導光体26の光入射面261に光を出射する点状光源23cとが、線状光源20c,21cを構成する。線状光源20c,21cの光軸M,Nと集光体12の光軸Lとの関係は、第1実施形態と共通である。したがって、説明は省略する。
(イメージセンサユニットの画像読取機能を有する装置への組み込み構造)
次に、各実施形態のイメージセンサユニット1a,1b,1cの、画像読取機能を有する装置4への組込み構造について、図11を参照して説明する。図11は、各実施形態に係るイメージセンサユニット1a,1b,1cが、画像読取機能を有する装置4に組み込まれた状態を模式的に示す断面図である。なお、図11では、第1実施形態のイメージセンサユニット1aが適用される構成を示すが、第2実施形態と第3実施形態のイメージセンサユニット1b,1cも同様に適用可能である。
次に、各実施形態のイメージセンサユニット1a,1b,1cの、画像読取機能を有する装置4への組込み構造について、図11を参照して説明する。図11は、各実施形態に係るイメージセンサユニット1a,1b,1cが、画像読取機能を有する装置4に組み込まれた状態を模式的に示す断面図である。なお、図11では、第1実施形態のイメージセンサユニット1aが適用される構成を示すが、第2実施形態と第3実施形態のイメージセンサユニット1b,1cも同様に適用可能である。
図11に示すように、画像読取機能を有する装置4には、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cが、カバー部材16どうしが対向する向きで設けられる。これら2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cのカバー部材16どうしの間には、被照明体Pが通過可能な隙間が設けられる。この隙間が、被照明体Pの搬送経路Aとなる。換言すると、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cは、被照明体Pの搬送経路Aを挟んで対向して設けられる。
図11に示すように、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cは、複数の線状光源20a,21a,20b,21b,20c,21cがまとめて配置される側と集光体12が配置される側とが、互いに対向するように設けられる。すなわち、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cは、主走査方向視において、被照明体Pの搬送経路Aに関して鏡面対称(線対称)ではなく、回転対称(点対称)となるように配置される。また、図11に示すように、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cは、集光体12の光軸Lが副走査方向に互いにずれた位置に配置される。
このような構成であると、線状光源20a,21a,20b,21b,20c,21cは、対向するイメージセンサユニット1a,1b,1cの集光体12が設けられる側とは反対側の一側寄りに向かって光を出射する。このため、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cのそれぞれの線状光源20a,21a,20b,21b,20c,21cが発する光は、対向するイメージセンサユニット1a,1b,1cの集光体12に入射しにくい。対向するイメージセンサユニット1a,1b,1cの線状光源20a,21a,20b,21b,20c,21cが発する光が集光体12に入射すると、入射した光がノイズとなることがある。そうすると、読取りの質(読取った画像の画質)が低下することがある。これに対して、本実施形態によれば、対向するイメージセンサユニット1a,1b,1cの線状光源20a,21a,20b,21b,20c,21cが出射する光が集光体12に入射することが防止されるから、読取りの質の低下を防止できる。
また、被照明体Pの搬送経路Aは、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cの両方について、交差位置C1と交差位置C2の間に設定される。このような構成であると、被照明体Pが上下方向に移動した場合において、被照明体Pの輝度の変動を抑制できる。
以上のとおり、本実施形態によれば、2組の線状光源20a,21a,20b,21b,20c,21cの光の出射領域を互いに異ならせることによって、集光体12の光軸Lの方向(上下方向)の照度分布の均一化を図ることができる。したがって、対向する2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cのカバー部材16どうしの間で被照明体Pが上下方向に移動しても、被照明体Pの輝度の変動を抑制できる。さらに、複数の線状光源20a,21a,20b,21b,20c,21cを集光体12の片側にまとめて設けられる。これにより、対向するイメージセンサユニット1a,1b,1cの線状光源20a,21a,20b,21b,20c,21cが出射する光が、自身の集光体12に入射することが抑制される。したがって、読取りの質の維持を図ることができる。このように本実施形態によれば、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cが対向して設けられる画像読取機能を有する装置4において、集光体12の光軸Lの方向の照度分布の均一化と、読取りの質の低下の防止の両立を図ることができる。
次に、本発明の各実施形態に係るイメージセンサユニット1a,1b,1cが適用された画像読取機能を有する装置4の例について説明する。ここでは、画像読取機能を有する装置4の例として、紙葉類識別装置5と画像読取装置6とを示す。
(紙葉類識別装置)
まず、紙葉類識別装置5について、図12を参照して説明する。図12は、紙葉類識別装置5の要部の構成を模式的に示す断面図であり、主走査方向に直角な面で切断した断面を示す。紙葉類識別装置5は、被照明体Pである紙幣などに光を照射すると共に、紙幣からの光を読み取り、読取った光を用いて紙幣の種類や真贋の識別を行う。
まず、紙葉類識別装置5について、図12を参照して説明する。図12は、紙葉類識別装置5の要部の構成を模式的に示す断面図であり、主走査方向に直角な面で切断した断面を示す。紙葉類識別装置5は、被照明体Pである紙幣などに光を照射すると共に、紙幣からの光を読み取り、読取った光を用いて紙幣の種類や真贋の識別を行う。
図12に示すように、紙葉類識別装置5は、対向して設けられる2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cと、紙幣を搬送する搬送ローラー51と、コネクタ131に配線接続された識別手段としての画像識別部52とを備える。2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cの組み込み構造は、前述のとおりである。なお、図12においては、第1実施形態に係るイメージセンサユニット1aが適用された構成を示すが、第2と第3実施形態に係るイメージセンサユニット1b,1cも同様に適用できる。そして、紙葉類識別装置5には、搬送ローラー51によって紙幣を挟んで搬送する搬送経路Aが設定される。前述のとおり、対向して設けられる2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cのカバー部材16どうしの隙間が、搬送経路Aとなる。なお、集光体12の紙幣側の焦点は、搬送経路Aの上下方向の中央に設定される。
このような構成の紙葉類識別装置5の動作は、次のとおりである。紙葉類識別装置5に適用された2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cが、前述した動作によって、紙幣に設けられる所定のパターンを読取る。その後、画像識別部52は、予め用意された真券である紙幣に可視光線および赤外線を照射することで得られた真券紙幣画像と、真贋判定時に判定対象となる紙幣の可視光画像と赤外画像とを比較することで、紙幣の真贋判定を行う。これは、真券である紙幣には、可視光下と、赤外光下とから得られる画像がそれぞれ異なるような領域が設けられているためである。なお、説明および図示を省略した部分については、従来の紙葉類識別装置と同じ構成が適用できる。また、画像識別部52は主回路基板13に設けられる構成であってもよい。
なお、本実施形態においては、可視光線および赤外線を照射することで紙幣を可視光画像および赤外画像として読み取る構成を示したが、この構成に限定されない。たとえば、紫外線を照射する構成であっても構わない。また、被照明体Pとして紙幣が適用される構成を示したが、紙葉類の種類は限定されるものではない。たとえば、各種有価証券やIDカードなどが適用できる。
本実施形態によれば、集光体12の光軸Lの方向の照度分布の均一化と、読取りの質の低下の防止の両立を図ることができる。このため、紙幣や各種有価証券やIDカードなどの紙葉類の真贋の判定の精度の向上を図ることができる。
(画像読取装置)
次に、イメージセンサユニット1a,1b,1cが適用された画像読取装置6について、図13を参照して説明する。ここでは、画像読取装置6の例として、シートフィード方式のスキャナーを示す。図13は、画像読取装置6であるシートフィード方式のスキャナーの構成を示す断面模式図である。図13に示すように、画像読取装置6は、筺体61と、対向して設けられる2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cと、搬送ローラー62と、回路基板63とを有する。搬送ローラー62は、図略の駆動機構によって回転し、被照明体Pを挟んで搬送する。回路基板63には、イメージセンサユニット1a,1b,1cを含む画像読取装置6の各部を制御する制御回路や、画像読取装置6の各部に電力を供給する電源回路などが構築される。
次に、イメージセンサユニット1a,1b,1cが適用された画像読取装置6について、図13を参照して説明する。ここでは、画像読取装置6の例として、シートフィード方式のスキャナーを示す。図13は、画像読取装置6であるシートフィード方式のスキャナーの構成を示す断面模式図である。図13に示すように、画像読取装置6は、筺体61と、対向して設けられる2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cと、搬送ローラー62と、回路基板63とを有する。搬送ローラー62は、図略の駆動機構によって回転し、被照明体Pを挟んで搬送する。回路基板63には、イメージセンサユニット1a,1b,1cを含む画像読取装置6の各部を制御する制御回路や、画像読取装置6の各部に電力を供給する電源回路などが構築される。
そして、画像読取装置6は、搬送ローラー62によって被照明体Pを読み取り方向(副走査方向)に搬送しつつ、対向して設けられる2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cにより被照明体Pを読取る。すなわち、2基のイメージセンサユニット1a,1b,1cと被照明体Pとを相対的に移動させながら、被照明体Pを読取る。
本実施形態によれば、集光体12の光軸Lの方向の照度分布の均一化と、ノイズの低減を図ることができる。このため、読取の画質の向上を図ることができる。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、前述の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
たとえば、前述の実施形態では、対向する2基のイメージセンサユニットを有する装置として、紙葉類識別装置と画像読取装置を示したが、本発明はこれらの装置に限定されない。本発明は、画像読取機能を有する装置であれば、種類を問わずに適用できる。例えば、画像読取機能を有する画像形成装置にも適用できる。このような画像形成装置としては、スキャナーとプリンターの複合機や、複写機や、ファクシミリが挙げられる。また、画像読取装置も、シートフィード方式のスキャナーに限定されない。例えば、ADF(Auto Document Feeder)を有し、両面読取りに対応するフラットベッド方式のスキャナーにも適用できる。
本発明は、対向する2基のイメージセンサユニットを有する装置(例えば、イメージスキャナー、ファクシミリ、複写機、複合機など)に有効に利用できる。
1a,1b,1c:イメージセンサユニット
10:フレーム
101:光源収容室
102:集光体収容室
103:回路基板収容室
104:載置面
105:開口部(光路)
11:光路調整部材
12:集光体
13:主回路基板
131:コネクタ
132:他の配線部材
14:イメージセンサ
15:白基準
16:カバー部材
2a,2b,2c:光源モジュール
20a,20b,20c:第1の線状光源
21a,21b,21c:第2の線状光源
22a:配線板(リジッド配線板)
22b:配線板(フレキシブル配線板)
23a,23b:発光素子(第1,第2実施形態)
23c:点状光源(第3実施形態)
24:可撓性を有する配線部材
26:導光体
261:光入射面
262:光拡散面
263:光出射面
4:画像読取機能を有する装置
5:紙葉類識別装置
51:搬送ローラー
52:画像識別部
6:画像読取装置(スキャナー)
61:筺体
62:搬送ローラー
63:回路基板
10:フレーム
101:光源収容室
102:集光体収容室
103:回路基板収容室
104:載置面
105:開口部(光路)
11:光路調整部材
12:集光体
13:主回路基板
131:コネクタ
132:他の配線部材
14:イメージセンサ
15:白基準
16:カバー部材
2a,2b,2c:光源モジュール
20a,20b,20c:第1の線状光源
21a,21b,21c:第2の線状光源
22a:配線板(リジッド配線板)
22b:配線板(フレキシブル配線板)
23a,23b:発光素子(第1,第2実施形態)
23c:点状光源(第3実施形態)
24:可撓性を有する配線部材
26:導光体
261:光入射面
262:光拡散面
263:光出射面
4:画像読取機能を有する装置
5:紙葉類識別装置
51:搬送ローラー
52:画像識別部
6:画像読取装置(スキャナー)
61:筺体
62:搬送ローラー
63:回路基板
Claims (10)
- 対向して設けられる2基のイメージセンサユニットを有する装置であって、
前記2基のイメージセンサユニットのそれぞれは、
複数の線状光源と、
前記複数の線状光源が出射して被照明体で反射した光を集光する集光体と、
前記集光体が集光した光を検出するイメージセンサと、
を有し、
前記複数の線状光源は、副走査方向について前記集光体の同じ側に配置され、
前記複数の線状光源の光軸は、前記集光体の光軸と互いに異なる位置で交差し、
前記2基のイメージセンサユニットは、一方のイメージセンサユニットの前記複数の線状光源が配置される側と他方のイメージセンサユニットの前記集光体が配置される側とが対向し、一方のイメージセンサユニットの前記集光体が配置される側と他方のイメージセンサユニットの前記複数の線状光源が配置される側とが対向するように配置される
ことを特徴とする装置。 - 前記複数の線状光源は、前記集光体の光軸からの副走査方向の距離が互いに異なり、
前記複数の線状光源のうちの前記距離が最も大きい第1の線状光源の光軸と前記集光体の光軸とがなす角度は、前記距離が最も小さい第2の線状光源の光軸と前記集光体の光軸とがなす角度よりも大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記第1の線状光源の光軸と前記第2の線状光源の光軸とは、前記集光体の光軸よりも前記第1の線状光源および前記第2の線状光源に近い側で交差する
ことを特徴とする請求項2に記載の装置。 - 前記複数の線状光源および前記集光体を覆うカバー部材をさらに有し、
前記複数の線状光源と前記カバー部材との間には、表面の法線の方向が前記集光体の光軸と平行な透明の平板が配置される
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の装置。 - 前記透明な平板は、所定の波長帯域の光を遮断するフィルターであることを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記複数の線状光源および前記集光体を覆うカバー部材をさらに有し、
前記集光体と前記カバー部材との間には、白基準が配置される
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の装置。 - 前記複数の線状光源のそれぞれは、
配線板と、
前記配線板に直線状に並べて実装される複数の発光素子と、
を有し、
前記複数の線状光源のそれぞれの配線板は、可撓性を有する配線板によって接続される
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の装置。 - 前記複数の線状光源は、
可撓性を有する配線板と、
前記配線板に直線状に並べて実装される複数の発光素子からなる複数列の発光素子の列と、
を含んで構成され、
前記複数列の発光素子のそれぞれの列が、前記複数の線状光源のそれぞれを形成し、
前記発光素子の列どうしの間で前記配線板が曲げられることによって、前記複数の線状光源の光軸の方向を互いに異ならせてある
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の装置。 - 2つの前記線状光源を有し、
2つの前記線状光源に含まれる複数の発光素子は、千鳥状に配列される
ことを特徴とする請求項7または8に記載の装置。 - 前記複数の線状光源のそれぞれは、
点状光源と、
前記点状光源が出射する光を線状化する導光体と、
を有する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の装置。
Priority Applications (1)
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JP2015038890A JP2016163146A (ja) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015038890A JP2016163146A (ja) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 装置 |
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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-
2015
- 2015-02-27 JP JP2015038890A patent/JP2016163146A/ja active Pending
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