JP2813826B2 - Dimension discriminator - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ファクシミリ装置、コピー装置及び紙幣判
別装置等に用いられる寸法判別機に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a size discriminating machine used for a facsimile machine, a copying machine, a bill discriminating device, and the like.
［従来の技術］ 従来、画像の読み取りにはCCDセンサーやMOS型センサ
ー等の縮小結像型イメージセンサーが用いられていた。
しかし、これらの縮小結像型イメージセンサーでは、セ
ンサー部が２〜4cmと小さいために1/5〜1/10程度の縮小
を行わなければならず、このため紙幣、原稿等の被読取
物からセンサー部までの光路長を長くする必要があっ
た。また、縮小率が大きくなるに従ってレンズの収差が
問題となり、光学系の設計精度が装置全体の性能を決定
する大きな要因となっていた。[Related Art] Conventionally, a reduced image sensor such as a CCD sensor or a MOS sensor has been used for reading an image.
However, in these reduced imaging type image sensors, since the sensor unit is as small as 2 to 4 cm, it must be reduced by about 1/5 to 1/10. It was necessary to increase the optical path length to the sensor. Also, as the reduction ratio increases, aberration of the lens becomes a problem, and the design accuracy of the optical system has been a major factor in determining the performance of the entire apparatus.
このような縮小結像型イメージセンサーに対し、近年
紙幣、原稿等の被読取物の幅と同じ長さの長尺センサー
を用い、この長尺センサーの受光面にセルフフォーカシ
ングレンズ（以下、SFLという。）を通して等倍結像さ
せる構造の密着型イメージセンサーの開発が活発に行わ
れている。このような密着型イメージセンサーに用いら
れる受光素子として、CdS−Se系薄膜、アモルファスシ
リコン（以下、ａ−Siという）薄膜等の薄膜を用いたも
のと、CCDセンサー、バイポーラICセンサー、MOS型セン
サー等のICセンサーを複数個長手方向に並べて紙幣、原
稿等の被読取物の幅と同程度の長さとしたマルチチップ
型のものとがある。In recent years, for such reduced image forming type image sensors, a long sensor having the same length as the width of an object to be read such as a banknote or a document is used, and a self-focusing lens (hereinafter, referred to as SFL) is provided on a light receiving surface of the long sensor. )), The development of a contact type image sensor having a structure that forms an image at the same magnification is actively performed. As the light receiving element used in such a contact type image sensor, one using a thin film such as a CdS-Se thin film, an amorphous silicon (hereinafter a-Si) thin film, a CCD sensor, a bipolar IC sensor, and a MOS sensor. There is a multi-chip type in which a plurality of IC sensors such as a banknote are arranged in the longitudinal direction and have a length substantially equal to the width of a read object such as a bill or a manuscript.
第７図にSFLを用いた密着型イメージセンサー（110）
の一例を示す。Fig. 7 shows a contact type image sensor using SFL (110)
An example is shown below.
すなわち、SFL（112）を用いた密着型イメージセンサ
ー（110）は、光源（114）によって紙幣、原稿等の被読
取物（116）を照射し、その反射光をSFL（112）を通し
て受光素子（118）上に等倍正立像を結像させるもので
ある。That is, the contact-type image sensor (110) using the SFL (112) irradiates an object to be read (116) such as a banknote or a document with a light source (114), and reflects the reflected light through the SFL (112) to a light receiving element ( 118) A 1: 1 erect image is formed thereon.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、SFL（112）を用いた場合には、下記の
ような問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, when the SFL (112) is used, there are the following problems.
SFL（112）の共役長が現在のところ15〜40mm程度で
あり、紙幣、原稿等の被読取物（116）と受光素子（11
8）との間にこの共役長の長さ分をとる必要がある。The conjugate length of the SFL (112) is currently about 15 to 40 mm, and the object to be read (116) such as a bill or a document and the light receiving element (11
It is necessary to take the length of this conjugate length between 8).
SFL（112）の焦点深度が浅いため生産過程において
調整工程が必要となり、生産性が低い。Since the depth of focus of the SFL (112) is shallow, an adjustment step is required in the production process, resulting in low productivity.
明るさの明るいSFL（112）を使用した場合に色収差
が問題となるので、カラーセンサーの場合には共役長が
長くしかも暗いSFL（112）を用いなければならない。Since chromatic aberration becomes a problem when using a bright SFL (112), in the case of a color sensor, a conjugate length must be long and a dark SFL (112) must be used.
SFL（112）のコストが高い。 The cost of SFL (112) is high.
そのため、上記密着型イメージセンサー（110）を用
いた寸法判別機であると、小型化し難いとともに、調整
も難しく、また、コストが高いという問題があった。Therefore, in the case of a dimensional discriminator using the contact type image sensor (110), there are problems that it is difficult to reduce the size, adjustment is difficult, and the cost is high.
［発明の目的］ そこで、本発明は、上記問題点を解決し、小型化可能
であると共に調整が不用で、分解能も高い寸法判別機を
提供するものである。[Object of the Invention] Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems, and provides a size discriminator that can be reduced in size, does not require adjustment, and has a high resolution.
［課題を解決するための手段］ 本発明の寸法判別機は、紙幣、原稿等の被読取面から
の入射光を電気信号に変換するアモルファスシリコン系
の半導体よりなる光電変換部と、紙幣、原稿等の被読取
面からの光を光電変換部へ導く光ファイバアレイプレー
ト（以下、FAPという。）とよりなる密着型イメージセ
ンサーを、紙幣、原稿等の被読取面の上方において、直
線方向に配列させるとともに、紙幣、原稿等の被読取面
の背面側に光源を設けて、被読取面の背面より光を入射
させたものである。[Means for Solving the Problems] A dimension discriminator according to the present invention includes a photoelectric conversion unit made of an amorphous silicon-based semiconductor that converts incident light from a surface to be read such as a bill or a document into an electric signal; A contact type image sensor consisting of an optical fiber array plate (hereinafter, referred to as FAP) that guides light from the surface to be read to the photoelectric conversion unit is linearly arranged above the surface to be read such as banknotes and originals. In addition, a light source is provided on the back side of the surface to be read such as bills and documents, and light is incident from the back of the surface to be read.
［作 用］ 上記構成の寸法判別機であると、紙幣、原稿等の被読
取面の背面側の光源より光が被読取面に入射する。そし
て、紙幣、原稿等の被読取面の上方における直線方向に
配列された密着型イメージセンサーのFAPを通って光が
光電変換部に到り、そして電気信号に変換されて寸法が
判別される。[Operation] In the dimension discriminator having the above configuration, light is incident on the surface to be read from the light source on the back side of the surface to be read such as a bill or a document. Then, the light reaches the photoelectric conversion unit through the FAPs of the contact type image sensors arranged in a linear direction above the surface to be read, such as a bill or a document, and is converted into an electric signal to determine its size.
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本実施例に使用する密着型イメージセンサー
（10）について説明する（第１図、第２図、第３図参
照）。First, a contact type image sensor (10) used in the present embodiment will be described (see FIGS. 1, 2 and 3).
（12）は光電変換部である。この光電変換部（12）
は、1.1mmの厚さを有する透明なガラス基板（14）の下
面に個別電極であるCrの金属電極（16）が形成されてい
る。この金属電極（16）の膜厚は、遮光性を持たせるた
めに10000以上が好ましい。平面形状は、矩形に形成す
る。なお、材料はCrに限らず、Ti、Al等でもよい。(12) is a photoelectric conversion unit. This photoelectric conversion part (12)
Has a metal electrode (16) of Cr, which is an individual electrode, formed on the lower surface of a transparent glass substrate (14) having a thickness of 1.1 mm. The thickness of the metal electrode (16) is preferably 10,000 or more in order to provide light shielding. The planar shape is rectangular. The material is not limited to Cr but may be Ti, Al, or the like.
（18）はａ−Si薄膜部であって、個別電極（16）の下
面に形成されている。ａ−Si薄膜部（18）は、この個別
電極（16）より小さい形状で形成して、迷光を防止す
る。このａ−Si薄膜部（18）としては、p/i/nの３層構
造、n/i/pの３層構造、p/iの２層構造、i/pの２層構
造、又はi/ショットキー構造等が挙げられる。(18) is an a-Si thin film part formed on the lower surface of the individual electrode (16). The a-Si thin film portion (18) is formed in a shape smaller than the individual electrode (16) to prevent stray light. The a-Si thin film portion (18) has a three-layer structure of p / i / n, a three-layer structure of n / i / p, a two-layer structure of p / i, a two-layer structure of i / p, or i-p. / Schottky structure and the like.
（20）は、絶縁膜である。この絶縁膜（20）は、ａ−
Si薄膜部（18）の端部を保護し、個別電極（16）と後述
する共通電極の絶縁を行うためにSiO2を用いて形成し、
厚みは概ね１μｍとした。絶縁膜（20）は導光部を兼ね
るため透明であることが望ましくSi3N4などでもよい。(20) is an insulating film. This insulating film (20)
Formed by using SiO2 to protect the end of the Si thin film part (18) and to insulate the individual electrode (16) from the common electrode described later,
The thickness was approximately 1 μm. The insulating film (20) is desirably transparent because it also serves as a light guide, and may be Si 3 N 4 or the like.
（22）は、共通電極である。この共通電極（22）は透
明電極で、ITOを用いて形成した。このときの光電変換
部（12）の有効受光部は、ITOとａ−Si薄膜部とCrとの
重なった部分である。そして、ガラス端部に信号取り出
し用の電極（24）を形成した。なお、共通電極（22）の
素材は、SnO2等を使用してもよい。(22) is a common electrode. The common electrode (22) is a transparent electrode and is formed using ITO. The effective light receiving portion of the photoelectric conversion portion (12) at this time is a portion where ITO, the a-Si thin film portion, and Cr overlap. Then, an electrode (24) for extracting a signal was formed at the end of the glass. The material of the common electrode (22) may be SnO 2 or the like.
（26）は、素子部保護部であって、Si3N4でコートし
た。(26) is an element part protection part, which was coated with Si 3 N 4 .
（28）は、FAPである。その構造は、コア、クラッド
及び最外層に光吸収体からなる光ファイバを多数本束ね
て加熱、延伸したマルチファイバ（シングルファイバ概
ね２μｍφ）を作り、このマルチファイバを３層に重ね
て幅1.4mmの導光部とし、これを幅方向にガラス部材を
用いて挟み込むようにして融着されたものからなってお
り、光軸方向の厚みは2mmとした。(28) is FAP. The structure consists of bundling a large number of optical fibers consisting of light absorbers in the core, cladding and outermost layer to produce a heated and drawn multi-fiber (approximately 2 μmφ single fiber). The light guide portion was formed by fusing so as to be sandwiched in the width direction using a glass member, and the thickness in the optical axis direction was 2 mm.
次にこのFAP（28）を透明なUV硬化樹脂（30）で光電
変換部（12）に接着するのであるが、MTFの劣化を少な
くするためにこれらの対向する距離は0.3mm以下とし
た。Next, the FAP (28) is adhered to the photoelectric conversion unit (12) with a transparent UV-curable resin (30). The distance between these FAPs (28) is set to 0.3 mm or less in order to reduce deterioration of the MTF.
（15）（17）は、ガラス基板（14）とUV硬化樹脂（3
0）との間に設けられた遮光膜である。(15) and (17) are glass substrates (14) and UV curable resin (3
0).
上記構成のイメージセンサー（10）において、ガラス
基板（14）の上方に設けられた発光ダイオード等の光源
（19）からガラス基板（14）へ入射した光は、光電変換
部（12）の外周に位置する導光部のFAP（28）を通って
紙幣の被読取面に入射する。そして、被読取面で乱反射
されて、再び光電変換部（12）の位置にある受光部のFA
P（28）に入射され、光電変換部（12）に入って電気信
号に変換される。In the image sensor (10) having the above configuration, light incident on the glass substrate (14) from a light source (19) such as a light emitting diode provided above the glass substrate (14) is applied to the outer periphery of the photoelectric conversion unit (12). The light passes through the FAP (28) of the located light guide and enters the surface to be read of the bill. Then, the light is irregularly reflected on the surface to be read, and the FA of the light receiving unit at the position of the photoelectric conversion unit (12) is again reflected.
The light is incident on P (28), enters the photoelectric conversion unit (12), and is converted into an electric signal.
この際、光電変換部（12）へ入射する反射光は、個別
電極（16）が遮光膜となって光源からの照明光が遮えぎ
られるため、その反射光の迷光成分が減衰される。した
がって、MTFの改善が達成できる。また、光源からの照
明光がFAP（28）の受光端から入射されるため、明るく
均一な照明が得られる。At this time, the reflected light incident on the photoelectric conversion unit (12) is blocked by the individual electrode (16) as a light-shielding film and the illumination light from the light source is blocked, so that the stray light component of the reflected light is attenuated. Therefore, an improvement in MTF can be achieved. In addition, since illumination light from the light source is incident from the light receiving end of the FAP (28), bright and uniform illumination can be obtained.
第４図と第５図は、イメージセンサー（10）の第２実
施例である。4 and 5 show a second embodiment of the image sensor (10).
このイメージセンサー（10）は、FAP（28）上に光電
変換部（12）を形成した例である。上記FAP（28）上
に、ITOの共通電極（22）、ａ−Si薄膜部（18）、絶縁
膜（20）、Crの個別電極（16）を順次形成し、最後に、
ガラス端部に信号取り出し用の電極を形成した後、素子
部保護部（26）であるSi3N4をコートした。This image sensor (10) is an example in which a photoelectric conversion unit (12) is formed on a FAP (28). On the FAP (28), an ITO common electrode (22), an a-Si thin film portion (18), an insulating film (20), and a Cr individual electrode (16) are sequentially formed.
After an electrode for signal extraction was formed on the edge of the glass, Si 3 N 4, which was an element part protection part (26), was coated.
紙幣判別装置における上記構成のイメージセンサー
（10）を用いた寸法判別機（32）を下記に説明する。The dimension discriminator (32) using the image sensor (10) having the above configuration in the bill discriminating apparatus will be described below.
寸法判別機（32）は、紙幣（34）が通過する面の上方
に配られ、その配置方向は、紙幣（34）の移動方向と直
角方向（以下幅方向という。）に配されている。The dimension discriminator (32) is disposed above a surface through which the banknote (34) passes, and is arranged in a direction perpendicular to the moving direction of the banknote (34) (hereinafter, referred to as a width direction).
この寸法判別機（32）には、多数のイメージセンサー
（10）が幅方向に配され、これらイメージセンサー（1
0）の下方を通過する紙幣（34）の幅方向の縁部の位置
を読取って、この位置より紙幣（34）の幅を計算するよ
うになっている。In the dimension discriminator (32), a number of image sensors (10) are arranged in the width direction.
The position of the edge in the width direction of the bill (34) passing below the portion (0) is read, and the width of the bill (34) is calculated from this position.
また、第１図に示すように光源（19）を紙幣の下方に
設けて光導入を紙幣の背面より入射させる。Further, as shown in FIG. 1, a light source (19) is provided below the bill so that light is introduced from the back of the bill.
上記構成の寸法判別機（32）であると、MTFの改善が
されたイメージセンサー（10）を使用しているため、分
解能がよく、また、FAP（28）を使用しているため、光
学的調整が不用であり、さらに、小型化が行い易いとい
う利点がある。そして、第１図に示すように光源（19）
を紙幣の下方に設けて光導入を紙幣の背面より入射させ
る透過型であるので、光量が増し分解能が改善される。The dimension discriminator (32) having the above configuration uses the image sensor (10) with improved MTF, so that the resolution is good, and the FAP (28) is used, There is an advantage that adjustment is unnecessary, and further, miniaturization is easy to perform. Then, as shown in FIG.
Is provided below the bill, and light is introduced from the back side of the bill, so that the amount of light is increased and the resolution is improved.
また、この実施例の寸法判別機（32）において、両端
部のイメージセンサー（10）に照射される光を赤色のフ
ィルターを通し、中央部のイメージセンサー（10）に照
射される光を緑色のフィルターを通すことにより、両端
部のイメージセンサー（10）で紙幣（34）の縁部の検出
を行い、中央部のイメージセンサー（10）では、紙幣
（34）のすかし部分（34a）の検出を行うようにするこ
ともできる。Further, in the dimension discriminator (32) of this embodiment, the light emitted to the image sensors (10) at both ends is passed through a red filter, and the light emitted to the image sensor (10) at the center is By passing through the filter, the edge of the bill (34) is detected by the image sensors (10) at both ends, and the watermark (34a) of the bill (34) is detected by the image sensor (10) at the center. Can be performed.
［発明の効果］ 上記により、本発明の寸法判別機は、光学的調整が不
用であると共に、小型化ができ、また、分解能がよい。
さらに、紙幣、原稿等の被読取物の背面より光を入射す
ることにより、寸法測定に加えてすかし検出等を同時に
行うことができる。[Effects of the Invention] As described above, the dimension discriminator of the present invention does not require optical adjustment, can be miniaturized, and has good resolution.
Further, by irradiating light from the back surface of the object to be read such as a banknote or a document, it is possible to simultaneously perform water mark detection in addition to dimensional measurement.
第１図は、本発明の一実施例を示す寸法判別機の縦断面
図、 第２図は、イメージセンサーの光電変換部の拡大縦断面
図、 第３図は、第２図におけるIII−III線断面図、 第４図は、第２の実施例のイメージセンサーの縦断面
図、 第５図は、第４図におけるＶ−Ｖ線断面図、 第６図は、寸法判別機の平面図、 第７図は、従来の寸法判別機の説明図である。 ［符号の説明］ 10……イメージセンサー 12……光電変換部 28……FAP 32……寸法判別機 34……紙幣FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a dimension discriminator showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a photoelectric conversion unit of an image sensor, and FIG. 3 is III-III in FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the image sensor of the second embodiment, FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4, FIG. 6 is a plan view of a dimension discriminator, FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional dimension discriminator. [Explanation of Signs] 10 Image sensor 12 Photoelectric converter 28 FAP 32 Dimension discriminator 34 Banknote
Claims (1)
気信号に変換するアモルファスシリコン系の半導体より
なる光電変換部と、 紙幣、原稿等の被読取面からの光を光電変換部へ導く光
ファイバアレイプレートとよりなる密着型イメージセン
サーを、 紙幣、原稿等の被読取面の上方において、直線方向に配
列させ、 かつ、紙幣、原稿等の被読取面の背面側に光源を設け
て、被読取面の背面より光を入射させた ことを特徴とする寸法判別機。1. A photoelectric conversion unit made of an amorphous silicon semiconductor for converting incident light from a surface to be read, such as a bill or a document, into an electric signal, and a photoelectric conversion unit for converting light from a surface to be read, such as a bill or a document, to a photoelectric conversion unit. -Type image sensor consisting of an optical fiber array plate that guides the bills and originals is arranged in a linear direction above the surface to be read such as banknotes and documents, and a light source is provided on the back side of the surface to be read such as banknotes and documents. A light is incident from the back of the surface to be read.
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| JPH03202705A JPH03202705A (en) | 1991-09-04 |
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