KR102462744B1 - 광 라인 센서 유닛 - Google Patents
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Abstract
라인 광원(10)은, 지엽류(紙葉類)를 조명하는 조명 광원으로서 이용된다. 기준 반사판(17)(반사 부재)은, 라인 광원(10)으로부터 렌즈 어레이까지의 광로 상에 배치되고, 수광부(受光部)의 수광 영역(R) 내이며, 또한 주(主)주사 방향(y)에서의 지엽류의 화상을 판독하는 판독 영역(W)의 외측에 설치되어 있다. 기준 반사판(17)의 부(副)주사 방향(x)의 적어도 한쪽에는, 라인 광원(10)으로부터의 광을 통과시켜 반송로에서의 렌즈 어레이의 대략 초점(21)으로 유도하는 광 통과 영역(18)이 형성되어 있다.
Description
본 발명은 반송로를 부(副)주사 방향을 따라 반송되는 지엽류(紙葉類)를 상기 부주사 방향에 직교하는 주(主)주사 방향을 따라 스캔하는 광 라인 센서 유닛에 관한 것이다.
일반적인 화상 판독 장치에는, 지엽류에 대해 가시광을 조사하기 위한 가시광원이 구비되어 있다. 이 가시광원으로부터의 광량을 보정하기 위해서, 가시광의 반사율이 높은 기준 반사판(반사 부재)이 이용되는 경우가 있다(예컨대, 하기 특허문헌 1 및 2 참조).
지폐나 유가 증권 등의 진위 판별에 사용되는 광 라인 센서 유닛에 있어서는, 진위 판별 성능의 향상을 목적으로 하여, 가시광원에 더하여 자외광원이나 적외광원이 구비되어 있다(예컨대, 하기 특허문헌 3 참조). 종래의 기준 반사판은 자외광의 반사율이 낮기 때문에, 이러한 종류의 광 라인 센서 유닛에 사용한 경우에는, 자외광원에 대해 정밀도 좋게 광량을 보정할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 종래의 기준 반사판은, 자외광에 대한 내광성도 없었다.
본원 발명자는 자외 영역, 가시 영역 및 근적외 영역에 걸쳐 높은 반사율을 갖는 기준 반사판의 재질 및 구조를 예의 검토한 결과, 각 파장 영역에 있어서 광량 보정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 것과 같은 재질 및 구조를 발견하기에 이르렀다. 그러나, 여전히, 수광부(受光部)에서의 지엽류의 화상을 판독하는 영역(판독 영역)의 수광량이 주주사 방향의 단부에 있어서 저하되거나, 그러한 수광량의 저하에 기초하여 판독 영역 전체의 광량이 불균일해지거나 한다고 하는 문제가 발생하고 있었다.
광 라인 센서 유닛에 있어서, 기준 반사판은, 수광부의 수광 영역 내(판독 가능한 영역 내)에서의 지엽류의 판독의 방해가 되지 않는 위치에 배치된다. 구체적으로는, 수광부의 수광 영역의 내측이며, 또한, 판독 영역(유효 판독 영역)의 주주사 방향의 외측에 기준 반사판이 배치된다. 본원 발명자는 이 기준 반사판의 존재가, 수광부의 판독 영역의 주주사 방향 단부에서의 수광량의 저하에 영향을 주고 있다고 생각하고, 더욱 예의 검토를 가한 결과, 기준 반사판의 형상을 적절히 변경함으로써 수광량의 저하를 방지할 수 있는 것을 발견하기에 이르렀다.
본원 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 수광부의 판독 영역의 수광량이 주주사 방향의 단부에 있어서 저하되는 것을 방지할 수 있는 광 라인 센서 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 본원 발명에 따른 광 라인 센서 유닛은, 반송로를 부주사 방향을 따라 반송되는 지엽류를 상기 부주사 방향에 직교하는 주주사 방향을 따라 스캔하는 광 라인 센서 유닛으로서, 라인 광원과, 렌즈 어레이와, 수광부와, 반사 부재를 구비한다. 상기 라인 광원은, 지엽류를 조명하는 조명 광원으로서 이용된다. 상기 렌즈 어레이는, 조명된 지엽류로부터의 광을 유도한다. 상기 수광부는, 상기 주주사 방향을 따라 나란히 배치된 복수의 수광 소자를 갖고, 상기 렌즈 어레이를 통과한 광을 상기 복수의 수광 소자로 수광한다. 상기 반사 부재는, 상기 라인 광원으로부터 상기 렌즈 어레이까지의 광로 상에 배치되고, 상기 수광부의 수광 영역 내이며, 또한 상기 주주사 방향에서의 지엽류의 화상을 판독하는 판독 영역의 외측에 설치되고, 상기 라인 광원으로부터의 광의 일부를 반사시켜 상기 렌즈 어레이로 유도한다. 상기 반사 부재의 상기 부주사 방향의 적어도 한쪽에는, 상기 라인 광원으로부터의 광을 통과시켜 상기 반송로에서의 상기 렌즈 어레이의 대략 초점으로 유도하는 광 통과 영역이 형성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 반사 부재의 부주사 방향의 적어도 한쪽에 형성된 광 통과 영역을 통해, 라인 광원으로부터의 광을 반송로에서의 렌즈 어레이의 대략 초점으로 유도할 수 있다. 이에 의해, 수광부의 판독 영역의 주주사 방향의 단부에 있어서, 라인 광원으로부터 초점으로 향하는 광이 반사 부재에 의해 차단되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 수광부의 판독 영역의 수광량이 주주사 방향의 단부에 있어서 저하되는 것을 방지할 수 있다.
(2) 상기 판독 영역의 단부 근방에서의 상기 수광 소자에 의한 수광 강도가, 상기 반사 부재가 있는 경우와 없는 경우에서 대략 일치하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 반사 부재를 배치한 경우라도, 판독 영역의 단부 근방에서의 수광 소자에 의한 수광 강도가 저하되지 않는다. 따라서, 수광부의 판독 영역의 수광량이 주주사 방향의 단부에 있어서 저하되는 것을 확실히 방지할 수 있다.
(3) 상기 경계 위치보다 상기 주주사 방향에 있어서 외측의 영역에 설치된 복수의 상기 수광 소자의 수광 강도의 총합을, 상기 반사 부재가 있는 경우에 Sp, 상기 반사 부재가 없는 경우에 Sn으로 했을 때, Sp/Sn>2인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 경계 위치보다 주주사 방향에 있어서 외측의 영역에서는, 반사 부재로부터의 반사광을 충분한 강도로 수광부에 의해 수광할 수 있다.
(4) 상기 광 통과 영역은, 상기 주주사 방향을 따라 대략 균일, 또는 상기 주주사 방향을 따라 상기 판독 영역측으로 향할수록 넓어지도록 형성되어 있어도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 광 통과 영역을 통해 라인 광원으로부터의 광을 반송로에서의 렌즈 어레이의 대략 초점으로 양호하게 유도할 수 있다. 특히, 광 통과 영역이 주주사 방향을 따라 판독 영역측으로 향할수록 넓어지도록 형성되어 있는 경우에는, 반사 부재로부터의 반사광을 충분한 강도로 수광부에 의해 수광하고, 또한, 수광부의 판독 영역의 수광량이 주주사 방향의 단부에 있어서 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
(5) 상기 반사 부재에서의 상기 판독 영역측의 부주사 방향측 단부는, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 상기 렌즈 어레이의 초점과, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 상기 라인 광원의 출사면의 상기 렌즈 어레이측의 단점(端點; end point)을 연결하는 직선에 대해, 상기 렌즈 어레이측에 위치하고 있어도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 반사 부재에서의 판독 영역측의 부주사 방향측 단부가, 라인 광원으로부터 초점으로 향하는 광을 차단하는 일이 없기 때문에, 수광부의 판독 영역의 수광량이 주주사 방향의 단부에 있어서 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
(6) 상기 라인 광원은, 상기 렌즈 어레이에 대해 상기 부주사 방향의 양측에 2개 설치되어 있어도 좋다. 이 경우, 상기 광 통과 영역은, 상기 렌즈 어레이에 대해 상기 부주사 방향의 양측에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 라인 광원이 렌즈 어레이에 대해 부주사 방향의 양측에 2개 설치된 구성(양측 조사)에 있어서, 각 라인 광원으로부터 초점으로 향하는 광이 반사 부재에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다.
(7) 상기 라인 광원은, 상기 렌즈 어레이에 대해 상기 부주사 방향의 한쪽측에 하나 설치되어 있어도 좋다. 이 경우, 상기 광 통과 영역은, 상기 렌즈 어레이에 대해 상기 부주사 방향의 한쪽측에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 라인 광원이 렌즈 어레이에 대해 부주사 방향의 한쪽측에 하나 설치된 구성(한쪽측 조사)에 있어서, 상기 라인 광원으로부터 초점으로 향하는 광이 반사 부재에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다.
(8) 상기 반사 부재는, 적어도 2층을 포함하는 다층 구조를 갖고 있어도 좋다. 이 경우, 상기 반사 부재에서의 상기 라인 광원측의 층은, 자외광을 반사하고, 상기 반사 부재에서의 상기 반송로측의 층은, 가시광 및 적외광을 반사하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 자외광을 반사 부재의 상기 라인 광원측의 층에 의해 반사시켜 수광부로 수광할 수 있고, 가시광 및 적외광을 반사 부재의 상기 반송로측의 층에 의해 반사시켜 수광부로 수광할 수 있다. 이에 의해, 자외광, 가시광 및 적외광을 각각 반사 부재로 반사시킬 수 있기 때문에, 넓은 파장 영역에 걸쳐 광량의 보정을 행하는 것이 가능해진다.
(9) 상기 반사 부재는, 금속 산화물, 이산화규소 또는 불소 수지 중 적어도 1종을 함유하는 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 넓은 파장 영역의 광을 반사 부재로 양호하게 반사시킬 수 있기 때문에, 넓은 파장 영역에 걸쳐 광량의 보정을 행하는 것이 가능해진다.
(10) 상기 반사 부재의 두께는, 0.3 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 렌즈 어레이와 반사 부재 사이의 거리가 커지고, 라인 광원으로부터 출사되어 반사 부재에 도달하고, 반사 부재에서 반사되는 광이 증가하기 때문에, 수광부의 수광량이 증가한다.
본원 발명에 의하면, 라인 광원으로부터 초점으로 향하는 광이 반사 부재에 의해 차단되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 수광부의 판독 영역의 수광량이 주주사 방향의 단부에 있어서 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 라인 센서 유닛의 구성예를 도시한 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광 라인 센서 유닛에서의 라인 광원의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 라인 광원의 측면도이다.
도 4는 기준 반사판의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 사시도이다.
도 5는 기준 반사판의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 6a는 도 5의 기준 반사판의 형상의 제1 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 6b는 도 5의 기준 반사판의 형상의 제2 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 7은 수광부의 각 수광 소자에서의 수광량의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 기준 반사판의 구체적 구조의 일례를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광 라인 센서 유닛의 구성예를 도시한 개략 단면도이다.
도 10은 도 9의 광 라인 센서 유닛에서의 기준 반사판의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 11은 도 10의 기준 반사판의 형상의 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광 라인 센서 유닛에서의 라인 광원의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 라인 광원의 측면도이다.
도 4는 기준 반사판의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 사시도이다.
도 5는 기준 반사판의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 6a는 도 5의 기준 반사판의 형상의 제1 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 6b는 도 5의 기준 반사판의 형상의 제2 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 7은 수광부의 각 수광 소자에서의 수광량의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 기준 반사판의 구체적 구조의 일례를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광 라인 센서 유닛의 구성예를 도시한 개략 단면도이다.
도 10은 도 9의 광 라인 센서 유닛에서의 기준 반사판의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
도 11은 도 10의 기준 반사판의 형상의 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다.
<광 라인 센서 유닛>
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 라인 센서 유닛의 구성예를 도시한 개략 단면도이다.
이 광 라인 센서 유닛은, 케이스(16)와, 지엽류를 조명하기 위한 2개의 라인 광원(10)과, 이들의 라인 광원(10)으로부터 광이 조사된 반송로(20) 상의 지엽류로부터의 광을 유도하기 위한 렌즈 어레이(11)와, 기판(13)에 실장되며 렌즈 어레이(11)에 의해 유도된 투과광을 수광하는 수광부(12)를 구비하고 있다. 지엽류는 반송로(20)를 따라 일방향(x)(부주사 방향)으로 반송된다.
이들의 케이스(16), 라인 광원(10), 수광부(12), 렌즈 어레이(11)는, y방향(주주사 방향), 즉 도 1에서의 지면에 대해 수직인 방향으로 연장되어 있고, 도 1은 그 단면을 도시하고 있다.
2개의 라인 광원(10)은, 각각 반송로(20)에 있는 지엽류를 향해 광을 출사함으로써 지엽류를 조명하는 조명 광원이다. 각 라인 광원(10)으로부터 출사되는 광은, 반송로(20) 상의 공통의 초점(21) 근방으로 유도되어 지엽류를 조명한다. 출사되는 광의 종류는 가시광 및 자외광이고, 또한 적외광이 출사되는 경우도 있다.
자외광은 300 ㎚~400 ㎚의 피크 파장을 갖는 것이고, 적외광은 1500 ㎚까지의 피크 파장을 갖는 것이다.
이들 광 중 적어도 자외광은, 다른 광과 시간적으로 중복되지 않도록 하여(즉 시간적으로 스위칭되면서) 발광된다. 적외광은, 가시광과 시간적으로 중복되어 발광되는 경우도 있고, 시간적으로 중복되지 않도록 하여 발광되는 경우도 있다.
각 라인 광원(10)으로부터 출사된 광은, 보호 유리(14)를 투과하여 반송로(20) 상의 초점(21) 근방으로 유도되어 지엽류를 조명한다. 보호 유리(14)는, 반드시 필요하지 않고 생략할 수도 있으나, 사용 중의 먼지(지엽류의 반송 시에 발생하는 종이가루 등의 더스트)의 비산이나 손상으로부터 라인 광원(10)이나 렌즈 어레이(11)를 보호하기 위해서 설치하는 것이 바람직하다.
보호 유리(14)의 재질은 라인 광원(10)으로부터 출사되는 광을 투과시키는 것이면 되고, 예컨대 아크릴 수지나 시클로올레핀계 수지 등과 같은 투명한 수지여도 좋다. 단, 본 발명의 실시형태에서는, 백판 유리, 붕규산 유리 등 특히 자외광을 투과시키는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
렌즈 어레이(11)는, 조명된 지엽류로부터의 광(반사광 또는 형광 등)을 수광부(12)로 유도하여 결상하는 광학 소자이고, 셀폭 렌즈 어레이(등록 상표: 니혼 이타가라스 제조) 등의 로드 렌즈 어레이를 이용할 수 있다. 본 발명의 실시형태에서는, 렌즈 어레이(11)의 배율은 등배로 설정되어 있다. 렌즈 어레이(11)는, 2개의 라인 광원(10) 사이에 설치되어 있다. 각 라인 광원(10)으로부터의 조사광에 기초한 지엽류로부터의 광은, 공통의 렌즈 어레이(11)의 동축 상을 통과하여, 수광부(12)에 집광된다.
반송로(20)로부터 수광부(12)까지의 임의의 위치에, 수광부(12)에 자외광이 들어가지 않도록, 자외광을 반사 또는 흡수함으로써 차단하는 자외광 차단 필터(도시하지 않음)를 설치하는 것이 바람직하다. 예컨대, 렌즈 어레이(11)의 표면에 자외광 차단 필터를 부착하여, 자외광을 차단하는 기능을 갖게 해도 좋다. 본 명세서에서 「광을 차단한다」란, 광을 반사 또는 흡수하여, 투과시키지 않는 것을 말한다.
수광부(12)는, 지엽류로부터의 광을 받아 광전 변환에 의해 전기 출력으로서 화상을 판독하는 복수의 수광 소자를 포함하여 구성되어 있다. 복수의 수광 소자는, 주주사 방향을 따라 나란히 배치되어 있다. 렌즈 어레이(11)를 통과한 지엽류로부터의 광을 각 수광 소자로 수광함으로써, 부주사 방향을 따라 반송되는 지엽류를 주주사 방향을 따라 스캔할 수 있다. 각 수광 소자의 재질·구조는 특별히 규정되는 것은 아니며, 비정질 실리콘, 결정 실리콘, CdS, CdSe 등을 이용한 포토다이오드나 포토트랜지스터를 배치한 것이어도 좋다. 또한 CCD(Charge Coupled Device) 리니어 이미지 센서여도 좋다. 또한 수광부(12)로서, 포토다이오드나 포토트랜지스터, 구동 회로 및 증폭 회로를 일체로 한 IC(Integrated Circuit)를 복수 개 배열한, 이른바 멀티칩 방식의 리니어 이미지 센서를 이용할 수도 있다.
<라인 광원>
도 2는 도 1에 도시된 광 라인 센서 유닛에서의 라인 광원(10)의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 3은 라인 광원(10)의 측면도이다. 한편, 도 2에서는 라인 광원(10)을 상하 반전시켜 도시하고 있다. 또한, 도 3에서는 커버 부재(2)의 도시는 생략하고 있다.
라인 광원(10)은, 길이 방향(L)[주주사 방향(y)]을 따라 연장되는 투명한 도광체(1)와, 길이 방향(L)의 한쪽의 단부면 부근에 설치된 광원부(3)와, 길이 방향(L)의 다른쪽의 단부면 부근에 설치된 광원부(4)와, 도광체(1)의 각 측면을 유지하기 위한 커버 부재(2)를 갖고 있다. 도광체(1)에서의 바닥측면과 좌우측면 사이에는, 광 확산 패턴 형성면(1g)이 비스듬히 형성되어 있다. 광원부(3) 및 광원부(4)로부터 도광체(1)의 단부면(1e, 1f)에 입사되어 도광체(1) 안을 진행하는 광은, 광 확산 패턴 형성면(1g)에 형성된 광 확산 패턴(P)에 의해 확산·굴절되고, 도광체(1)의 광 출사측면(1d)으로부터 출사된다. 또한 바람직하게는, 도광체(1)의 단부면(1e, 1f)에 각각 광학 필터(6, 7)가 설치되어 있다.
도광체(1)는, 아크릴 수지 등의 광 투과성이 높은 수지, 혹은 광학 유리로 형성해도 좋으나, 본 발명의 실시형태에서는 자외광을 이용하기 때문에, 도광체(1)의 재료로서, 자외광에 대한 감쇠가 비교적 적은 불소계 수지 혹은 시클로올레핀계 수지가 바람직하다.
도광체(1)는, 가늘고 긴 기둥형이고, 그 길이 방향(L)에 직교하는 단면은, 길이 방향(L)의 어느 절단면에 있어서도, 실질적으로 동일한 형상, 동일한 치수를 하고 있다. 또한 도광체(1)의 프로포션, 즉 도광체(1)의 길이 방향(L)의 길이와, 그 길이 방향(L)에 직교하는 단면의 높이(H)의 비율은 10보다 크고, 바람직하게는 30보다 크다. 예컨대 도광체(1)의 길이가 200 ㎜이면, 그 길이 방향(L)에 직교하는 단면의 높이(H)는 5 ㎜ 정도이다.
도광체(1)의 광 출사측면(1d)[도 2에서의 도광체(1)의 하면, 도 3에서의 도광체(1)의 상면에 상당]은, 렌즈의 집광 효과를 갖게 하기 위해서 바깥쪽을 향해 매끄러운 볼록한 곡선형으로 형성되어 있다. 그러나 광 출사측면(1d)은 반드시 볼록형으로 형성되어 있지 않아도 좋고, 평면 형상이어도 좋다. 이 경우, 광 출사측면(1d)에 대향하도록, 도광체(1)로부터 출사한 광을 집광하는 렌즈를 배치하면 된다.
광 확산 패턴 형성면(1g) 상의 광 확산 패턴(P)은, 일정한 폭을 유지하여, 도광체(1)의 길이 방향(L)을 따라 일직선형으로 연장되어 있다. 이 광 확산 패턴(P)의 길이 방향(L)을 따른 치수는, 이미지 센서의 판독 길이[즉 수광부(12)의 판독 영역의 폭]보다 길어지도록 형성되어 있다.
이 광 확산 패턴(P)은, 도광체(1)의 광 확산 패턴 형성면(1g)에 조각된 복수의 V자형의 홈에 의해 구성되어 있다. 이 복수의 V자형의 홈의 각각은, 도광체(1)의 길이 방향(L)에 직교하는 방향으로 연장되도록 형성되어 있고, 서로 동일한 길이를 갖고 있다. 복수의 V자형의 홈은, 단면이 예컨대 이등변 삼각형 형상을 갖고 있어도 좋다.
이 광 확산 패턴(P)에 의해, 도광체(1)의 단부면(1e, 1f)으로부터 입사되어, 도광체(1)의 내부를 길이 방향(L)으로 전파하는 광을 굴절·확산시켜, 길이 방향(L)을 따라 거의 똑같은 밝기로 광 출사측면(1d)으로부터 조사할 수 있다. 이에 의해, 도광체(1)의 길이 방향(L) 전체에 있어서 지엽류에 조사되는 광을 거의 일정하게 할 수 있고, 조도 불균일을 없앨 수 있다.
한편, 광 확산 패턴(P)의 홈의 V자형 형상은 일례이고, 조도 불균일이 현저해지지 않는 한, V자형을 대신하여 U자형으로 하는 등 임의로 변경할 수 있다. 광 확산 패턴(P)의 폭도 일정한 폭을 유지할 필요는 없고, 도광체(1)의 길이 방향(L)을 따라 폭이 변화하는 것이어도 좋다. 홈의 깊이나 홈의 개구폭에 대해서도, 적절히 변경할 수 있다.
커버 부재(2)는, 도광체(1)의 길이 방향(L)을 따른 가늘고 긴 형상이고, 도광체(1)의 광 출사측면(1d)을 제외한 측면을 덮을 수 있다. 커버 부재(2)는, 단면이 거의 U자형의 오목부를 갖고 있고, 도광체(1)를 이 오목부 안에 삽입할 수 있다.
커버 부재는, 불투명하고, 반사율이 높은 소재(예컨대 백색 소재)를 이용하여 형성된다. 예컨대 커버 부재(2)는, 도광체(1)의 광 출사측면(1d) 이외의 측면으로부터 누설되는 광을 다시 도광체(1) 내로 반사시키기 위해서, 반사율이 높은 백색 수지의 성형품, 또는 그 백색 수지를 도포한 수지의 성형품이어도 좋다. 또는, 커버 부재(2)를 스테인리스나 알루미늄 등의 금속체로 형성해도 좋다.
한쪽의 광원부(3)는 가시광, 또는 가시로부터 적외에 걸친 파장의 광을 발광하는 광원이고, 예컨대 근적외, 적색, 녹색, 청색의 각 파장의 광을 발하는 복수의 LED(Light Emitting Diode)가 이용된다. 또한, 적색, 녹색, 청색을 혼재한 백색광을 발하는 경우, 적색, 녹색, 청색의 3색을 동시 점등해도 좋고, LED 광원의 밀봉제에 형광제를 혼입하여, 형광에 의한 백색광을 내어도 좋다.
다른쪽의 광원부(4)는, 도광체(1)에 대해 자외광을 발광하는 광원이고, 300 ㎚~400 ㎚의 자외광 LED 광원 등이 사용 가능하다. 바람직하게는 330 ㎚~380 ㎚의 범위에 피크 발광 파장을 갖는 자외 발광 다이오드가 이용된다.
광원부(3)와 광원부(4)에는, 기판(5)에 실장되기 위한 단자(31)가 형성되어 있고, 이 단자(31)를 기판(5)에 삽입하여, 납땜 등으로 접합함으로써, 각각 구동 전원(도시하지 않음)에 전기적으로 접속된다. 구동 전원은, 광원부(3)에 전압을 인가하는 전극 단자와 광원부(4)에 전압을 인가하는 전극 단자를 선택함으로써, 광원부(3) 및 광원부(4)를 동시에, 혹은 시간적으로 전환하여 발광시킬 수 있는 회로 구성으로 되어 있다. 또한 광원부(3)에 내장된 복수의 LED 중 임의의 LED를 선택하여 동시에, 혹은 시간적으로 전환하여 발광시킬 수도 있다.
이상의 구성에 의해, 콤팩트한 구성으로, 광원부(3)가 설치되는 단부면(1e)으로부터 가시광 또는 가시광으로부터 적외광까지를 포함하는 파장 범위의 광을 도광체(1)에 입사할 수 있고, 광원부(4)가 설치되는 단부면(1f)으로부터 자외광을 도광체(1)에 입사할 수 있다. 이에 의해, 광원부(3)로부터 발광되는 광, 또는 광원부(4)로부터 발광되는 광을, 도광체(1)의 광 출사측면(1d)으로부터 출사할 수 있다.
바람직하게는, 도광체(1)의 광원부(3)가 설치되는 단부면(1e)에는, 420 ㎚ 이상의 적외광 및 가시광을 투과시키고, 400 ㎚ 미만의 자외광을 반사 또는 흡수함으로써 차단하는 필터(6)가 설치되어 있다. 또한, 도광체(1)의 광원부(4)가 설치되는 단부면(1f)에는, 400 ㎚ 미만의 자외광을 투과시키고, 420 ㎚ 이상의 적외광 및 가시광을 반사 또는 흡수함으로써 차단하는 필터(7)가 설치되어 있다.
필터(6, 7)는, 특별히 한정하는 것은 아니며 목적으로 하는 파장 영역을 차단하는 것이면 재질·구조를 불문한다. 예컨대 광을 반사시키는 필터이면, 유리 표면에 투과율이나 굴절률이 상이한 금속 산화물 혹은 유전체의 박막을 다층 증착함으로써 얻어지는 간섭파 필터(밴드패스 필터)가 바람직하다.
광을 반사시키는 간섭파 필터로서는, 예컨대, 산화규소와 오산화탄탈 등을 채용하고, 각각의 투과율이나 굴절률 및 막 두께를 조정하여 다층 증착함으로써 원하는 밴드패스 필터 특성을 확보함으로써 얻어진다. 한편, 당연하지만 통상의 광학 관련 산업용으로 종래부터 생산되고 있는 밴드패스 필터로, 요구 성능을 만족하는 것이면 채용 시에 특별히 제한은 없다.
필터(6, 7)에 간섭파 필터를 이용하는 경우, 상기 간섭파 필터만으로는 목적으로 하는 투과 영역을 조정할 수 없는 경우에는, 또한 그 위에 금속 또는 그 산화물, 질화물, 불화물의 박막을 이용한 필름을 중첩시킴으로써 원하는 파장 특성을 확보하는 것이 가능하다.
필터(6)가 자외광을 흡수하는 필터이면, 유기계의 자외광 흡수제를 투명 필름에 혼입 혹은 코팅한 자외광 흡수 필름이어도 좋다. 또한, 간섭파 필터로, 예컨대, 산화규소와 산화티탄 등을 채용하고, 각각의 투과율이나 굴절률 및 막 두께를 조정하여 다층 증착함으로써 자외광을 반사, 흡수 양(兩) 기능에 의해 차단함으로써 소망 파장 특성을 확보해도 좋다.
또한 필터(7)가 가시광, 적외광을 흡수하는 필터이면, 자외광을 통과시키고 가시광, 적외광을 커트하는 물질을 필름 중에 첨가해도 좋다.
한편, 필터(6, 7)의 도광체(1)에의 설치 방법은 임의이고, 도광체(1)의 단부면(1e, 1f)에 도포 또는 증착에 의해 피복해도 좋다. 또한 필름형 혹은 판형의 필터(6, 7)를 준비하고, 도광체(1)의 단부면(1e, 1f)에 밀착시키거나, 혹은 단부면(1e, 1f)으로부터 일정한 거리를 두고 부착해도 좋다.
<기준 반사판>
기준 반사판(17)은, 라인 광원(10)으로부터 출사되는 광을 반사시키는 반사 부재로서 기능하는 것이다. 도 4는 기준 반사판(17)의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 사시도이다. 도 5는 기준 반사판(17)의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다. 도 5에서는, 케이스(16)를 생략하여 도시하고 있다. 이하에서는, 도 1, 도 4 및 도 5를 이용하여, 기준 반사판(17)의 형상 및 부착 위치에 대해 구체적으로 설명한다.
지엽류의 화상을 판독하기 위한 주주사 방향(y)을 따른 선형의 판독 영역을, 도 4에 "W"로 나타낸다. 지엽류는, 판독 영역(W)의 내측에 있어서 반송된다. 기준 반사판(17)은, 수광부(12)의 수광 영역(R)[수광 소자가 광을 판독하는 것이 가능한 주주사 방향(y)을 따른 선형의 영역을 말함]의 내측이며, 또한, 판독 영역(W)의 외측에 설치되어 있다. 예컨대 기준 반사판(17)은, 판독 영역(W)으로부터 떨어진, 렌즈 어레이(11)의 양단부 바로 위의 위치에 설치되어 있다. 렌즈 어레이(11)는 전술한 바와 같이 배율이 1, 정립(正立)의 렌즈이기 때문에, 이 렌즈 어레이(11)의 양단부는, 광학적으로, 수광부(12)의 수광 영역(R)의 양단부에 상당한다.
수광 영역(R)의 양단부에 있어서, 라인 광원(10)으로부터 출사되는 광의 일부는 기준 반사판(17)에 접촉하여, 반사된다. 기준 반사판(17)으로부터의 반사광은, 렌즈 어레이(11)를 통과하여, 수광부(12)에 의해 수광된다. 이와 같이, 기준 반사판(17)은, 라인 광원(10)으로부터 렌즈 어레이(11)까지의 광로 상에 배치되어 있다. 기준 반사판(17)으로부터의 반사광을 수광부(12)로 수광함으로써, 그 수광량의 데이터에 기초하여, 지엽류의 화상을 보정할 수 있다. 예컨대, 기준 반사판(17)으로부터의 반사광의 수광량과, 미리 정해진 기준값과의 비율을 산출하고, 지엽류로부터의 광(반사광 또는 형광 등)을 수광부(12)로 수광했을 때의 광량에 대해 상기 비율을 이용한 연산을 행함으로써, 광량의 보정을 행할 수 있다.
기준 반사판(17)을 설치하는 위치는 한정되지 않으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 보호 유리(14)의 내면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 기준 반사판(17)은, 보호 유리(14)의 외면에 배치할 수도 있으나, 이 경우에는, 반송되는 지엽류와 접촉할 우려가 있기 때문에, 기준 반사판(17)을 보호 유리면에 매립하는 등의 처치가 필요하다.
본 실시형태에서는, 기준 반사판(17)의 부주사 방향(x)의 폭이 종래보다 좁게 형성되어 있다. 이에 의해, 도 5에 도시된 바와 같이, 기준 반사판(17)에 대해 부주사 방향(x)의 양측에, 각 라인 광원(10)으로부터의 광의 광 통과 영역(18)이 형성되어 있다. 즉, 기준 반사판(17)에 대한 부주사 방향(x)의 양측에서는, 각 라인 광원(10)으로부터 반송로(20)로 향하는 광이 완전히 차단되는 것이 아니라, 광 통과 영역(18)을 통해 반송로(20)에 광이 통과 가능하게 되어 있다.
광 통과 영역(18)을 통과한 각 라인 광원(10)으로부터의 광은, 반송로(20)에서의 렌즈 어레이(11)의 대략 초점(21)의 위치로 유도된다. 대략 초점(21)이란, 초점(21)뿐만이 아니라, 초점(21) 근방의 영역도 포함하는 개념이다. 본 실시형태에서는, 렌즈 어레이(11)가 주주사 방향(y)으로 연장되어 있기 때문에, 렌즈 어레이(11)의 초점(21)의 위치는, 주주사 방향(y)을 따라 직선 상에 형성되어 있다. 기준 반사판(17)은, 렌즈 어레이(11)와 초점(21) 사이에 배치되어 있고, 기준 반사판(17)에 대해 부주사 방향(x)의 양측에 대칭적으로 광 통과 영역(18)이 형성되어 있다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 렌즈 어레이(11)에 대해 부주사 방향(x)의 양측에 2개의 라인 광원(10)이 설치되고, 렌즈 어레이(11)에 대해 부주사 방향(x)의 양측에 광 통과 영역(18)이 형성되어 있다. 한쪽의 라인 광원(10)으로부터의 광은, 한쪽의 광 통과 영역(18)을 통과하여 대략 초점(21)으로 유도되고, 다른쪽의 라인 광원(10)으로부터의 광은, 다른쪽의 광 통과 영역(18)을 통과하여 대략 초점(21)으로 유도된다. 이에 의해, 수광부(12)의 수광 영역(R)의 주주사 방향(y)의 단부에 있어서, 라인 광원(10)으로부터 초점(21)으로 향하는 광이 기준 반사판(17)에 의해 차단되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 수광부(12)의 판독 영역(W)의 수광량이 주주사 방향(y)의 단부에 있어서 저하되는 것을 방지할 수 있다.
기준 반사판(17)의 보호 유리면에의 부착 방법은 한정되지 않으나, 예컨대 테이프형의 것을 접착해도 좋고, 보호 유리면에 인쇄해도 좋으며, 페이스트형의 것을 도포해도 좋다. 기준 반사판(17)의 형상도 한정되지 않는다. 이 예에서는, 기준 반사판(17)은, 주주사 방향(y)을 따라 장척(長尺)의 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 기준 반사판(17)의 부주사 방향(x)의 폭은, 예컨대 렌즈 어레이(11)의 부주사 방향(x)의 폭과 동일하지만, 렌즈 어레이(11)의 부주사 방향(x)의 폭보다 작아도 좋고, 커도 좋다. 또한, 기준 반사판(17)의 형상은, 다른 임의의 형상이어도 좋다.
도 6a는 도 5의 기준 반사판(17)의 형상의 제1 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다. 이 예에서는, 기준 반사판(17)의 형상은 도 5의 예와 마찬가지로 직사각형 형상이지만, 기준 반사판(17)의 부주사 방향(x)의 폭이 도 5의 예보다 넓다. 즉, 각 광 통과 영역(18)의 부주사 방향(x)의 폭이, 도 5의 예보다 좁다. 이러한 형상이어도, 기준 반사판(17)에 대한 부주사 방향(x)의 양측에, 각 라인 광원(10)으로부터의 광을 통과시켜 대략 초점(21)으로 유도하는 광 통과 영역(18)이 형성되어 있으면 된다.
도 6b는 도 5의 기준 반사판(17)의 형상의 제2 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다. 이 예에서는, 기준 반사판(17)의 형상이 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 도 5나 도 6a의 예에서는, 각 광 통과 영역(18)이 주주사 방향(y)을 따라 대략 균일한 폭으로 형성되어 있으나, 도 6b의 예에서는, 주주사 방향(y)을 따라 판독 영역(W)측으로 향할수록 넓어지도록 각 광 통과 영역(18)이 형성되어 있다.
도 6b의 예와 같이, 광 통과 영역(18)이 주주사 방향(y)을 따라 판독 영역(W)측으로 향할수록 넓어지도록 형성되어 있는 경우에는, 기준 반사판(17)으로부터의 반사광을 충분한 강도로 수광부(12)에 의해 수광하고, 또한, 수광부(12)의 판독 영역(W)의 수광량이 주주사 방향(y)의 단부에 있어서 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 기준 반사판(17)의 판독 영역(W)측에 있어서는, 광 통과 영역(18)의 부주사 방향(x)의 폭이 비교적 넓어, 라인 광원(10)으로부터 초점(21)으로 향하는 광이 기준 반사판(17)에 의해 차단되기 어렵기 때문에, 수광부(12)의 판독 영역(W)의 수광량이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 기준 반사판(17)의 판독 영역(W)측과는 반대측에 있어서는, 광 통과 영역(18)의 부주사 방향(x)의 폭이 비교적 좁아, 기준 반사판(17)으로부터의 반사광이 많아지기 때문에, 기준 반사판(17)으로부터의 반사광을 충분한 강도로 수광부(12)에 의해 수광할 수 있다.
광 통과 영역(18)이 주주사 방향(y)을 따라 판독 영역(W)측으로 향할수록 넓어지는 것과 같은 구성으로서는, 도 6b와 같이 기준 반사판(17)이 사다리꼴 형상으로 형성된 구성에 한정되는 것은 아니다. 기준 반사판(17)의 다른 형상으로서는, 예컨대 판독 영역(W)측을 향해 끝으로 갈수록 가늘어지는 삼각형 형상 외에, 판독 영역(W)측에 단차면이나 경사면을 갖는 형상 등, 다른 임의의 형상이어도 좋다.
도 7은 수광부(12)의 각 수광 소자에서의 수광량의 일례를 도시한 도면으로, 반송로(20)에 지엽류(기준 백색 매체)가 반송되고 있는 상태에서의 수광부(12)의 각 수광 소자(각 화소)에서의 수광량의 실측값(센서 출력값)을 도시한다. 도 7에 있어서, 실선은 기준 반사판(17)을 설치하지 않는 경우, 일점 쇄선은 광 통과 영역(18)이 있는 기준 반사판(17)(본 발명에 따름)을 설치한 경우, 파선은 광 통과 영역(18)이 없는 기준 반사판(17)(종래의 구성)을 설치한 경우를 나타내고 있다.
이 예에서는, 수광부(12)의 1~10화소째까지의 수광 소자에 대향하는 위치에, 기준 반사판(17)이 설치되어 있고, 판독 영역(W)은 11화소째 이후이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 판독 영역(W)의 단부인 11~15화소째의 수광 소자에 의한 수광 강도는, 기준 반사판(17)이 없는 경우(실선)에 비해, 종래의 구성의 기준 반사판(17)이 있는 경우(점선)에는 크게 저하되어 있다. 이에 비해, 본 발명에 따른 기준 반사판(17)이 있는 경우(일점 쇄선)에는, 기준 반사판(17)이 없는 경우(실선)에 대략 일치하고 있다. 즉, 기준 반사판(17)을 배치한 경우라도, 판독 영역(W)의 단부의 수광 소자에 의한 수광 강도가 저하되지 않는다. 따라서, 수광부(12)의 판독 영역(W)의 수광량이 주주사 방향(y)의 단부에 있어서 저하되는 것을 확실히 방지할 수 있다.
경계 위치(19)보다 주주사 방향(y)에 있어서 외측의 영역에 설치된 복수의 수광 소자(10화소째까지의 수광 소자)의 수광 강도의 총합을, 본 발명에 따른 기준 반사판(17)이 있는 경우(일점 쇄선)에 Sp, 기준 반사판(17)이 없는 경우(실선)에 Sn으로 했을 때, Sp/Sn>2인 것이 바람직하다. 이 경우, 경계 위치(19)보다 주주사 방향(y)에 있어서 외측의 영역에서는, 기준 반사판(17)으로부터의 반사광을 충분한 강도로 수광부(12)에 의해 수광할 수 있다.
기준 반사판(17)의 판독 영역(W)측의 부주사 방향(x)측 단부[경계 위치(19)에서의 부주사 방향(x)측 단부]는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 렌즈 어레이(11)의 초점(21)과, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 라인 광원(10)의 광 출사측면(1d)(출사면)의 렌즈 어레이(11)측의 단점(22)을 연결하는 직선(23)에 대해, 렌즈 어레이(11)측에 위치하고 있다. 단점(22)은, 렌즈 어레이(11)의 광 출사측면(1d)과 커버 부재(2)와의 렌즈 어레이(11)측의 경계에 위치하고 있고, 도광체(1)에서의 단점(22)보다 렌즈 어레이(11)측으로부터는 광이 출사되지 않는다.
즉, 기준 반사판(17)의 판독 영역(W)측의 부주사 방향(x)측 단부에 있어서, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 라인 광원(10)의 광 출사측면(1d)으로부터 초점(21)으로 향하는 광은, 상기 단부에 차단되지 않고, 전부 초점(21)에 도달한다. 이와 같이, 기준 반사판(17)에서의 판독 영역(W)측의 단부가, 라인 광원(10)으로부터 초점(21)으로 향하는 광을 차단하는 일이 없기 때문에, 수광부(12)의 판독 영역(W)의 수광량이 주주사 방향(y)의 단부에 있어서 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 한편, 렌즈 어레이(11)의 광 출사측면(1d)과 커버 부재(2)와의 렌즈 어레이(11)측과는 반대측의 경계에는, 단점(22')이 위치하고 있다. 2개의 단점(22, 22') 사이에서, 라인 광원(10)의 광 출사측면(1d)으로부터 초점(21)으로 향하는 광은, 차단되지 않고 전부 초점(21)에 도달한다.
도 8은 기준 반사판(17)의 구체적 구조의 일례를 도시한 단면도이다. 기준 반사판(17)은, 1층으로 형성되어 있어도 좋고, 도 8과 같이 복수 층(예컨대 2층)을 포함하는 다층 구조를 갖고 있어도 좋다. 도 8의 예에서는, 기준 반사판(17)에서의 라인 광원(10)측[도광체(1)측]의 제1 층(171)이, 황산바륨 또는 산화지르코늄에 의해 형성되어 있고, 기준 반사판(17)에서의 반송로(20)측[보호 유리(14)측]의 제2 층(172)이, 산화티탄에 의해 형성되어 있다.
기준 반사판(17)의 제1 층(171)은, 황산바륨 또는 산화지르코늄에 한하지 않고, 자외광을 반사하는 다른 재료에 의해 형성되어 있어도 좋다. 또한, 기준 반사판(17)의 제2 층(172)은, 산화티탄에 한하지 않고, 가시광 및 적외광을 반사하는 다른 재료에 의해 형성되어 있어도 좋다. 기준 반사판(17)은, 금속 산화물, 이산화규소 또는 불소 수지 중 적어도 1종을 함유하는 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 금속 산화물로서는, 예컨대 황산바륨, 산화지르코늄 또는 산화알루미늄 등을 예시할 수 있으나, 이것에 한하지 않는다. 불소 수지로서는, PTFE(polytetrafluoroethylene) 등을 예시할 수 있으나, 이것에 한하지 않는다. 기준 반사판(17)은, 예컨대 상기 재료를 함유하는 잉크가 보호 유리(14) 상에 실크 인쇄로 순차 적층됨으로써 형성되어도 좋다. 단, 불소 수지는 인쇄할 수 없기 때문에, 예컨대 테이프형의 불소 수지를 보호 유리(14)에 접착하는 등 해도 좋다.
본 실시형태에서는, 자외광을 기준 반사판(17)의 제1 층(171)에 의해 반사시켜 수광부(12)로 수광할 수 있고, 가시광 및 적외광을 기준 반사판(17)의 제2 층(172)에 의해 반사시켜 수광부(12)로 수광할 수 있다. 이에 의해, 자외광, 가시광 및 적외광을 각각 기준 반사판(17)으로 반사시킬 수 있기 때문에, 넓은 파장 영역에 걸쳐 광량의 보정을 행하는 것이 가능해진다. 단, 기준 반사판(17)은 3층 이상으로 구성되어 있어도 좋고, 그 경우, 가장 렌즈 어레이(11)측[반송로(20)측과는 반대측]의 층이, 자외광을 반사하는 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
기준 반사판(17)의 두께는, 0.3 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 렌즈 어레이(11)와 기준 반사판(17) 사이의 거리가 커지고, 라인 광원(10)으로부터 출사되어 기준 반사판(17)에 도달하고, 기준 반사판(17)에서 반사되는 광이 증가하기 때문에, 수광부(12)에서의 수광량이 증가한다.
<다른 실시형태>
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광 라인 센서 유닛의 구성예를 도시한 개략 단면도이다. 도 10은 도 9의 광 라인 센서 유닛에서의 기준 반사판(17)의 부착 위치를 나타내기 위한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다. 도 10에서는, 케이스(16)를 생략하여 도시하고 있다.
본 실시형태에서는, 상기 실시형태와 같이 라인 광원(10)이 렌즈 어레이(11)에 대해 부주사 방향(x)의 양측에 2개 설치된 구성이 아니라, 렌즈 어레이(11)에 대해 부주사 방향(x)의 한쪽측에 하나만 라인 광원(10)이 설치되어 있다. 그 때문에, 라인 광원(10)으로부터의 광을 통과시켜 대략 초점(21)으로 유도하는 광 통과 영역(18)에 대해서도, 본 실시형태에서는, 렌즈 어레이(11)에 대해 부주사 방향(x)의 한쪽측에만 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 라인 광원(10)의 수, 및 기준 반사판(17)의 형상 및 배치만이 상기 실시형태와는 상이하고, 다른 구성은 상기 실시형태와 동일하기 때문에, 동일한 구성에 대해서는 도면에 동일 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
본 실시형태에 있어서, 기준 반사판(17)에 대한 부주사 방향(x)의 한쪽측에서는, 라인 광원(10)으로부터 반송로(20)로 향하는 광이 완전히 차단되는 것이 아니라, 광 통과 영역(18)을 통해 반송로(20)에 광이 통과 가능하게 되어 있다. 광 통과 영역(18)을 통과한 라인 광원(10)으로부터의 광은, 반송로(20)에서의 렌즈 어레이(11)의 대략 초점(21)의 위치로 유도된다. 이에 의해, 수광부(12)의 수광 영역(R)의 주주사 방향(y)의 단부에 있어서, 라인 광원(10)으로부터 초점(21)으로 향하는 광이 기준 반사판(17)에 의해 차단되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 수광부(12)의 판독 영역(W)의 수광량이 주주사 방향(y)의 단부에 있어서 저하되는 것을 방지할 수 있다.
기준 반사판(17)의 판독 영역(W)측의 단부[경계 위치(19)에서의 단부]는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 렌즈 어레이(11)의 초점(21)과, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 라인 광원(10)의 광 출사측면(1d)(출사면)의 렌즈 어레이(11)측의 단점(22)을 연결하는 직선(23)에 대해, 렌즈 어레이(11)측에 위치하고 있다. 이와 같이, 기준 반사판(17)에서의 판독 영역(W)측의 단부가, 라인 광원(10)으로부터 초점(21)으로 향하는 광을 차단하는 일이 없기 때문에, 수광부(12)의 판독 영역(W)의 수광량이 주주사 방향(y)의 단부에 있어서 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시형태에서는, 기준 반사판(17)에 대한 부주사 방향(x)의 다른쪽측에는 라인 광원(10)이 설치되어 있지 않기 때문에, 상기 다른쪽측에 광 통과 영역(18)은 불필요하다. 그 때문에, 상기 다른쪽측에서의 기준 반사판(17)의 형상은 임의이다.
도 11은 도 10의 기준 반사판(17)의 형상의 변형예를 도시한 광 라인 센서 유닛의 부분 평면도이다. 이 예에서는, 기준 반사판(17)의 형상이 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이, 광 통과 영역(18)은, 기준 반사판(17)에 대해 부주사 방향(x)의 양측에 대칭적으로 형성되어 있을 필요는 없고, 기준 반사판(17)은 초점(21)에 대해 비대칭인 형상이어도 좋다. 단, 기준 반사판(17)의 형상은, 직사각형 형상이나 사다리꼴 형상에 한하지 않고, 다른 형상이어도 좋다.
1: 도광체 2: 커버 부재
3: 광원부 4: 광원부
10: 라인 광원 11: 렌즈 어레이
12: 수광부 14: 보호 유리
16: 케이스 17: 기준 반사판
18: 광 통과 영역 19: 경계 위치
20: 반송로 21: 초점
22, 22': 단점 23: 직선
3: 광원부 4: 광원부
10: 라인 광원 11: 렌즈 어레이
12: 수광부 14: 보호 유리
16: 케이스 17: 기준 반사판
18: 광 통과 영역 19: 경계 위치
20: 반송로 21: 초점
22, 22': 단점 23: 직선
Claims (10)
- 반송로를 부(副)주사 방향을 따라 반송되는 지엽류(紙葉類)를 상기 부주사 방향에 직교하는 주(主)주사 방향을 따라 스캔하는 광 라인 센서 유닛으로서,
지엽류를 조명하는 조명 광원으로서 이용되는 라인 광원과,
조명된 지엽류로부터의 광을 유도하는 렌즈 어레이와,
상기 주주사 방향을 따라 나란히 배치된 복수의 수광(受光) 소자를 갖고, 상기 렌즈 어레이를 통과한 광을 상기 복수의 수광 소자로 수광하는 수광부와,
상기 라인 광원으로부터 상기 렌즈 어레이까지의 광로 상에 배치되고, 상기 수광부의 수광 영역 내이며, 또한 상기 주주사 방향에서의 지엽류의 화상을 판독하는 판독 영역의 외측에 설치되고, 상기 라인 광원으로부터의 광의 일부를 반사시켜 상기 렌즈 어레이로 유도하는 반사 부재를 구비하고,
상기 반사 부재의 상기 부주사 방향의 적어도 한쪽에는, 상기 라인 광원으로부터의 광을 통과시켜 상기 반송로에서의 상기 렌즈 어레이의 초점으로 유도하는 광 통과 영역이 형성되어 있고,
상기 판독 영역의 단부 근방에서의 상기 수광 소자에 의한 수광 강도가, 상기 반사 부재가 있는 경우와 없는 경우에서 일치하는 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛. - 반송로를 부(副)주사 방향을 따라 반송되는 지엽류(紙葉類)를 상기 부주사 방향에 직교하는 주(主)주사 방향을 따라 스캔하는 광 라인 센서 유닛으로서,
지엽류를 조명하는 조명 광원으로서 이용되는 라인 광원과,
조명된 지엽류로부터의 광을 유도하는 렌즈 어레이와,
상기 주주사 방향을 따라 나란히 배치된 복수의 수광(受光) 소자를 갖고, 상기 렌즈 어레이를 통과한 광을 상기 복수의 수광 소자로 수광하는 수광부와,
상기 라인 광원으로부터 상기 렌즈 어레이까지의 광로 상에 배치되고, 상기 수광부의 수광 영역 내이며, 또한 상기 주주사 방향에서의 지엽류의 화상을 판독하는 판독 영역의 외측에 설치되고, 상기 라인 광원으로부터의 광의 일부를 반사시켜 상기 렌즈 어레이로 유도하는 반사 부재를 구비하고,
상기 반사 부재의 상기 부주사 방향의 적어도 한쪽에는, 상기 라인 광원으로부터의 광을 통과시켜 상기 반송로에서의 상기 렌즈 어레이의 초점으로 유도하는 광 통과 영역이 형성되어 있고,
경계 위치보다 상기 주주사 방향에 있어서 외측의 영역에 설치된 복수의 상기 수광 소자의 수광 강도의 총합을, 상기 반사 부재가 있는 경우에 Sp, 상기 반사 부재가 없는 경우에 Sn으로 했을 때, Sp/Sn>2인 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛. - 반송로를 부(副)주사 방향을 따라 반송되는 지엽류(紙葉類)를 상기 부주사 방향에 직교하는 주(主)주사 방향을 따라 스캔하는 광 라인 센서 유닛으로서,
지엽류를 조명하는 조명 광원으로서 이용되는 라인 광원과,
조명된 지엽류로부터의 광을 유도하는 렌즈 어레이와,
상기 주주사 방향을 따라 나란히 배치된 복수의 수광(受光) 소자를 갖고, 상기 렌즈 어레이를 통과한 광을 상기 복수의 수광 소자로 수광하는 수광부와,
상기 라인 광원으로부터 상기 렌즈 어레이까지의 광로 상에 배치되고, 상기 수광부의 수광 영역 내이며, 또한 상기 주주사 방향에서의 지엽류의 화상을 판독하는 판독 영역의 외측에 설치되고, 상기 라인 광원으로부터의 광의 일부를 반사시켜 상기 렌즈 어레이로 유도하는 반사 부재를 구비하고,
상기 반사 부재의 상기 부주사 방향의 적어도 한쪽에는, 상기 라인 광원으로부터의 광을 통과시켜 상기 반송로에서의 상기 렌즈 어레이의 초점으로 유도하는 광 통과 영역이 형성되어 있고,
상기 광 통과 영역은, 상기 주주사 방향을 따라 균일, 또는 상기 주주사 방향을 따라 상기 판독 영역측으로 향할수록 넓어지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛. - 반송로를 부(副)주사 방향을 따라 반송되는 지엽류(紙葉類)를 상기 부주사 방향에 직교하는 주(主)주사 방향을 따라 스캔하는 광 라인 센서 유닛으로서,
지엽류를 조명하는 조명 광원으로서 이용되는 라인 광원과,
조명된 지엽류로부터의 광을 유도하는 렌즈 어레이와,
상기 주주사 방향을 따라 나란히 배치된 복수의 수광(受光) 소자를 갖고, 상기 렌즈 어레이를 통과한 광을 상기 복수의 수광 소자로 수광하는 수광부와,
상기 라인 광원으로부터 상기 렌즈 어레이까지의 광로 상에 배치되고, 상기 수광부의 수광 영역 내이며, 또한 상기 주주사 방향에서의 지엽류의 화상을 판독하는 판독 영역의 외측에 설치되고, 상기 라인 광원으로부터의 광의 일부를 반사시켜 상기 렌즈 어레이로 유도하는 반사 부재를 구비하고,
상기 반사 부재의 상기 부주사 방향의 적어도 한쪽에는, 상기 라인 광원으로부터의 광을 통과시켜 상기 반송로에서의 상기 렌즈 어레이의 초점으로 유도하는 광 통과 영역이 형성되어 있고,
상기 반사 부재에서의 상기 판독 영역측의 부주사 방향측 단부는, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 상기 렌즈 어레이의 초점과, 상기 단부에 대향하는 위치에서의 상기 라인 광원의 출사면의 상기 렌즈 어레이측의 단점(端點; end point)을 연결하는 직선에 대해, 상기 렌즈 어레이측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라인 광원은, 상기 렌즈 어레이에 대해 상기 부주사 방향의 양측에 2개 설치되어 있고,
상기 광 통과 영역은, 상기 렌즈 어레이에 대해 상기 부주사 방향의 양측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라인 광원은, 상기 렌즈 어레이에 대해 상기 부주사 방향의 한쪽측에 하나 설치되어 있고,
상기 광 통과 영역은, 상기 렌즈 어레이에 대해 상기 부주사 방향의 한쪽측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛. - 반송로를 부(副)주사 방향을 따라 반송되는 지엽류(紙葉類)를 상기 부주사 방향에 직교하는 주(主)주사 방향을 따라 스캔하는 광 라인 센서 유닛으로서,
지엽류를 조명하는 조명 광원으로서 이용되는 라인 광원과,
조명된 지엽류로부터의 광을 유도하는 렌즈 어레이와,
상기 주주사 방향을 따라 나란히 배치된 복수의 수광(受光) 소자를 갖고, 상기 렌즈 어레이를 통과한 광을 상기 복수의 수광 소자로 수광하는 수광부와,
상기 라인 광원으로부터 상기 렌즈 어레이까지의 광로 상에 배치되고, 상기 수광부의 수광 영역 내이며, 또한 상기 주주사 방향에서의 지엽류의 화상을 판독하는 판독 영역의 외측에 설치되고, 상기 라인 광원으로부터의 광의 일부를 반사시켜 상기 렌즈 어레이로 유도하는 반사 부재를 구비하고,
상기 반사 부재의 상기 부주사 방향의 적어도 한쪽에는, 상기 라인 광원으로부터의 광을 통과시켜 상기 반송로에서의 상기 렌즈 어레이의 초점으로 유도하는 광 통과 영역이 형성되어 있고,
상기 반사 부재는, 적어도 2층을 포함하는 다층 구조를 갖고 있고,
상기 반사 부재에서의 상기 라인 광원측의 층은, 자외광을 반사하며,
상기 반사 부재에서의 상기 반송로측의 층은, 가시광 및 적외광을 반사하는 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 부재는, 금속 산화물, 이산화규소 또는 불소 수지 중 적어도 1종을 함유하는 재료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 부재의 두께는, 0.3 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 광 라인 센서 유닛.
- 삭제
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