TWI415033B - 紙張類鑑別用光學感測裝置 - Google Patents

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TWI415033B TW099127737A TW99127737A TWI415033B TW I415033 B TWI415033 B TW I415033B TW 099127737 A TW099127737 A TW 099127737A TW 99127737 A TW99127737 A TW 99127737A TW I415033 B TWI415033 B TW I415033B
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Description

紙張類鑑別用光學感測裝置
本發明係屬於光學感測裝置，特別是屬於藉由透過有價紙張或者在有價紙張上反射的複數光而檢測出紙幣等有價紙張之複數的光學特徵，提高有價紙張的鑑別性能之光學感測裝置。
圖22顯示藉由透過有價紙張之紙幣或者在紙幣上反射的複數之光而檢測紙幣之複數光學特徵之從前的紙幣鑑別裝置(100)。紙幣鑑別裝置(100)，具備使被插入入口(101)的紙幣(50)沿著搬送通路(55)搬送的搬送裝置(102)，及檢測出沿著搬送通路(55)移動的紙幣(50)的光學特性及磁氣特性之感測裝置(110)，受訊感測裝置(110)的輸出而判斷紙幣(50)的真偽同時對搬送裝置(102)賦予驅動訊號的控制裝置(103)。框架(104)係由金屬製的面板所形成之上部框架(104a)及下部框架(104b)所構成，搬送裝置(102)、感測裝置(110)及控制裝置(103)被收容於框架(104)內。
雖未圖示，但控制裝置(103)具備：預先記憶紙幣(50)的透光量模式資訊、反射光量模式資訊或磁氣模式資訊的記憶裝置，及比較感測裝置(110)輸出的紙幣(50)的資訊與記憶裝置內所記憶的紙幣資訊，藉由這些資訊的一致或不一致來判定紙幣(50)的種類或真偽，控制搬送裝置(102)的中央演算處理裝置。感測裝置(110)，具備檢測出紙幣(50)的光學特徵而產生檢測訊號之光學感測裝置(111)，及檢測出被印刷於紙幣(50)之預先決定的位置之磁性油墨產生檢測訊號之磁氣感測裝置(112)。控制裝置(103)，藉由從光學感測裝置(111)或磁氣感測裝置(112)所受訊的檢測訊號與來自記憶裝置的訊號之比較來判斷紙幣(50)的真偽。在由光學感測裝置(111)或磁氣感測裝置(112)所受訊的檢測訊號與來自記憶裝置的訊號一致，而控制裝置(103)把紙幣(50)判斷為真時，進而使搬送裝置(102)驅動，通過出口(106)把紙幣(50)收容於集聚室(105)內。相反地，在由光學感測裝置(111)或磁氣感測裝置(112)所受訊的檢測訊號與來自記憶裝置的訊號不一致，而控制裝置(103)不把紙幣(50)判斷為真時，反轉搬送裝置(102)，使紙幣(50)回到入口(101)。這種紙張類鑑別裝置，例如已揭示於下列專利文獻1。
如圖23所示，在紙張類鑑別裝置(100)，光學感測裝置(111)，係由鄰接搬送通路(55)且挾著搬送通路(55)於相反側相互分離於垂直方向地配置之發光二極體(114)與受光電晶體(115)構成的光耦合器所構成的。發光二極體(114)及受光電晶體(115)，具有由砲彈型之樹脂密封體(114a、115a)導出的外部導線(117)，對被設於框架(104)內的上部及下部印刷電路板(116)之貫孔插入外部導線(117)之栓插入方式，把發光二極體(114)及受光電晶體(115)安裝於上部及下部印刷電路板(116)。發光二極體(114)與受光電晶體(115)，分別對向於形成半球狀的透鏡之樹脂密封體(114a、115a)，設置圓柱狀透鏡(118)。這種光學感測裝置，例如已揭示於下列專利文獻2～5。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2006-512668號公報
[專利文獻2]日本專利特開2002-71568號公報
[專利文獻3]日本專利實公平6-22186號公報
[專利文獻4]日本新型登錄第3037946號公報
[專利文獻5]美國專利第5903339號公報
然而，在根據栓插入方式之從前的光學感測裝置，透過由樹脂密封體導出的外部導線而在印刷電路板上安裝發光二極體，所以隨著發光二極體之外部導線的形狀或者往貫孔之插入位置的差異，複數之發光二極體的垂直方向及水平方向的安裝方向有變成不均勻之虞，因為無法高精度地維持複數發光二極體的發光軸的定位，所以妨礙了對有價紙張上的特定位置正確地照射光而有效果地檢測出有價紙張之光學特徵。此外，在前述發光二極體，藉由樹脂密封體及由樹脂密封體導出的外部導線，越是增大光學感測裝置的高度或者厚度，增加光學感測器數目而提高透過光量模式的檢測精度，就有光學感測裝置的占有面積增大，紙張類鑑別裝置就更為大型化的缺點。進而，在從前的光學感測裝置，發光二極體及受光電晶體自身，具備砲彈型的透鏡部而且設有圓柱透鏡，所以來自發光二極體的光束隨著光學感測裝置的製造誤差而變動，是對光束的均勻化造成影響的缺陷。另一方面，由紙幣的多數之微小區域抽出多色透過光數據，精密地決定不同的波長的光輸出之差或者比是否該當於特定的範圍可以說是近代的紙幣鑑別法。
因此，本發明之目的，在於提供改善有價紙張的透過光量模式的檢測性能而可以檢測出有價紙張的複數光學特徵之光學感測裝置。本發明之其他目的，在於提供正確地控制發光元件的發光軸，可以提高有價紙張的透過光量模式的檢測精度之之光學感測裝置。本發明之其他目的在於提供藉由少數的受光元件來接受由增加數目的發光元件所照射的不同波長的光而可提高鑑別性能的光學感測裝置。本發明之進而其他的目的，在於減少檢測出有價紙張之複數光學特徵的複數發光元件間的間隔且減少發光元件與受光元件之間的間隔，提供小型的光學感測裝置。
根據具有四個發光受光元件的本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送有價紙張(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。上感測器組裝體(1)，具備：有複數之上導線(61)之上配線基板(11)、被表面實裝於上配線基板(11)上且有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之上發光元件(21)、及被表面實裝於上配線基板(11)上且有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之上受光元件(37)。下感測器組裝體(2)，具備：有複數之下導線(62)之下配線基板(12)、被表面實裝於下配線基板(12)上且有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之下發光元件(31)、及被表面實裝於下配線基板(12)上且有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之下受光元件(38)。上受光元件(37)，接受由下發光元件(31)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光，下受光元件(38)，接受由上發光元件(21)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光。
在根據本發明之具有四個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置，藉由以下之理由可以提高紙張類的透過光之透過光量模式的檢測精度。
[1-1]製造紙張類鑑別用光學感測裝置時，可以藉由安裝機(實裝機)把持(吸附)上發光元件(21)及下發光元件(31)，分別以數個微米的精度在上配線基板(11)及配線基板(12)上之特定的表面位置正確地實裝上發光元件(21)及下發光元件(31)，藉由上受光元件(37)及下受光元件(38)在有價紙張(50)上之特定位置正確地檢測透過光。
[1-2]因為把均為發光二極體晶片之上發光元件(21)及下發光元件(31)實裝於上配線基板(11)及下配線基板(12)的表面，所以與由樹脂密封體導出的外部導線插入貫孔的栓插入方式相比，可以顯著地減少上感測器組裝體(1)及下感測器組裝體(2)的厚度與排列長度。
[1-3]因為將上發光元件(21)及下發光元件(31)分別直接固接於上配線基板(11)及下配線基板(12)，所以不會有栓插入方式所會產生的外部導線及貫孔導致的位移或者安裝誤差，可以使上發光元件(21)及下發光元件(31)的光軸高精度地整合於對向的光學元件。
根據具有六個發光受光元件的本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送有價紙張(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。上感測器組裝體(1)，具備：有複數之上導線(61)之上配線基板(11)、個別地被表面實裝於上配線基板(11)上且分別有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之第1及第2上發光元件(21、22)、及被表面實裝於上配線基板(11)上且有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之上受光元件(37)。下感測器組裝體(2)，具備：有複數之下導線(62)之下配線基板(12)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且分別有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之第1及第2下發光元件(31、32)、及被表面實裝於下配線基板(12)上且有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之下受光元件(38)。上受光元件(37)，接受由第1及第2下發光元件(31、32)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光，下受光元件(38)，接受由第1及第2上發光元件(21、22)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光。
在根據本發明之具有六個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置，藉由以下之理由可以高精度地檢測紙張類的透過光之透過光量模式。
[2-1]製造紙張類鑑別用光學感測裝置時，可以藉由安裝機(實裝機)把持(吸附)上發光元件(21)及下發光元件(31)，分別以數個微米的精度在上配線基板(11)及配線基板(12)上之特定的表面位置正確地實裝上發光元件(21)及下發光元件(31)，藉由上受光元件(37)及下受光元件(38)在有價紙張(50)上之特定位置正確地檢測透過光。
[2-2]因為可以將1mm以下，較佳者為0.6mm以下的間距間隔相鄰的第1上發光元件(21)與第2上發光元件(22)實裝於上配線基板(11)的表面上，同時將1mm以下，較佳者為0.6mm以下的間距間隔相鄰的第1下發光元件(31)與第2下發光元件(32)實裝於下配線基板(12)的表面上，所以可以藉由下受光元件(38)檢測出由第1及第2上發光元件(21、22)所照射而透過實質上同一之有價紙張(50)的區域之光，同時藉由上受光元件(37)檢測出由第1及第2下發光元件(31、32)所照射而透過實質上同一之有價紙張(50)的區域之光，提高同一區域的透過光量模式之檢測精度。然而，發光元件間的間距間隔，考慮到發光元件的尺寸與絕緣條件，係該項業者可以因應於必要而適當設定的長度。
[2-3]因為分別把均為發光二極體晶片之第1及第2上發光元件(21、22)與第1及第2下發光元件(31、32)實裝於上配線基板(11)及下配線基板(12)之各表面，所以與由樹脂密封體導出的外部導線插入貫孔的栓插入方式相比，可以顯著地減少上感測器組裝體(1)及下感測器組裝體(2)的厚度與排列長度。
[2-4]因為將第1及第2上發光元件(21、22)與第1及第2下發光元件(31、32)分別直接固接於上配線基板(11)及下配線基板(12)，所以不會有栓插入方式所會產生的外部導線及貫孔導致的位移或者安裝誤差，可以使第1及第2上發光元件(21、22)與第1及第2下發光元件(31、32)的光軸高精度地整合於對向的光學元件。
[2-5]與從前的紙張類鑑別用光學感測裝置相比，增加發出不同波長的光之發光元件數及檢測的透過光量模式數，所以可提高鑑別性能，而且可以減少受光元件數目，減低製造價格。
根據具有八個發光受光元件的本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送有價紙張(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。上感測器組裝體(1)，具備：有複數之上導線(61)之上配線基板(11)、個別地被表面實裝於上配線基板(11)上且分別有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)、及被表面實裝於上配線基板(11)上且有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之上受光元件(37)。下感測器組裝體(2)，具備：有複數之下導線(62)之下配線基板(12)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且分別有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)、及被表面實裝於下配線基板(12)上且有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之下受光元件(38)。上受光元件(37)，接受由第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光，下受光元件(38)，接受由第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光。
在具有八個發光受光元件之本發明的紙張類鑑別用光學感測裝置，藉由以下之理由可以高精度地檢測紙張類的透過光之透過光量模式。
[3-1]製造紙張類鑑別用光學感測裝置時，可以藉由安裝機(實裝機)把持(吸附)第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)以及第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)，分別以數個微米的精度在上配線基板(11)及配線基板(12)上之特定的表面位置正確地實裝第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)以及第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)，藉由上受光元件(37)及下受光元件(38)在有價紙張(50)上之特定位置正確地檢測透過光。
[3-2]可以將1mm以下，較佳者為0.6mm以下的間距間隔相鄰的第1上發光元件(21)與第2上發光元件(22)實裝於上配線基板(11)的表面上且將1mm以下，較佳者為0.6mm以下的間距間隔相鄰的第1下發光元件(31)與第2下發光元件(32)實裝於下配線基板(12)的表面上。所以可以藉由下受光元件(38)檢測出由相鄰的第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)所照射而透過實質上同一之有價紙張(50)的區域之光，同時藉由上受光元件(37)檢測出由相鄰的第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)所照射而透過實質上同一之有價紙張(50)的區域之光，提高同一區域的透過光量模式之檢測精度。
[3-3]因為分別把均為發光二極體晶片之第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)與第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)實裝於上配線基板(11)及下配線基板(12)之表面，所以與栓插入方式相比，可以顯著地減少上感測器組裝體(1)及下感測器組裝體(2)的厚度與排列長度。
[3-4]因為將第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)與第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)分別直接固接於上配線基板(11)及下配線基板(12)，所以不會有栓插入方式所會產生的外部導線及貫孔導致的位移或者安裝誤差，可以使第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)與第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)的光軸高精度地整合於對向的光學元件。
[3-5]與從前的紙張類鑑別用光學感測裝置相比，增加發出不同波長的光之發光元件數及檢測的透過光量模式數，所以可提高鑑別性能，而且可以減少受光元件數目，減低製造價格。
根據具有十個發光受光元件的本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置之第1實施型態，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送有價紙張(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。上感測器組裝體(1)，具備：有複數之上導線(61)之上配線基板(11)、個別地被表面實裝於上配線基板(11)上且分別有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)、及被表面實裝於上配線基板(11)上且有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之上受光元件(37)。下感測器組裝體(2)，具備：有複數之下導線(62)之下配線基板(12)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且分別有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)、及被表面實裝於下配線基板(12)上且有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之下受光元件(38)。上受光元件(37)，接受由第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光，下受光元件(38)，接受由第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光。
在具有十個發光受光元件之本發明的紙張類鑑別用光學感測裝置之第1實施型態，藉由以下之理由可以高精度地檢測紙張類的透過光之透過光量模式。
[4-1]製造紙張類鑑別用光學感測裝置時，可以藉由安裝機(實裝機)把持(吸附)第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)，分別以數個微米的精度在上配線基板(11)及配線基板(12)上之特定的表面位置正確地實裝第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)，藉由上受光元件(37)及下受光元件(38)在有價紙張(50)上之特定位置正確地檢測透過光。
[4-2]可以將1mm以下，較佳者為0.6mm以下的間距間隔相鄰的第1上發光元件(21)與第2上發光元件(22)實裝於上配線基板(11)的表面上且將1mm以下，較佳者為0.6mm以下的間距間隔相鄰的第1下發光元件(31)與第2下發光元件(32)實裝於下配線基板(12)的表面上。所以可以藉由下受光元件(38)檢測出由相鄰的第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)所照射而透過實質上同一之有價紙張(50)的區域之光，同時藉由上受光元件(37)檢測出由相鄰的第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)所照射而透過實質上同一之有價紙張(50)的區域之光，提高同一區域的透過光量模式之檢測精度。
[4-3]因為分別把均為發光二極體晶片之第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)與第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)實裝於上配線基板(11)及下配線基板(12)之表面，所以與栓插入方式相比，可以顯著地減少上感測器組裝體(1)及下感測器組裝體(2)的厚度與排列長度。
[4-4]因為將第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)與第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)分別直接固接於上配線基板(11)及下配線基板(12)，所以不會有栓插入方式所會產生的外部導線及貫孔導致的位移或者安裝誤差，可以使第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)與第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)的光軸高精度地整合於對向的光學元件。
[4-5]與從前的紙張類鑑別用光學感測裝置相比，增加發出不同波長的光之發光元件數及檢測的透過光量模式數，所以可提高鑑別性能，而且可以減少受光元件數目，減低製造價格。
具有十個發光受光元件的本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置之第2實施型態，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送有價紙張(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。上感測器組裝體(1)，具備：有複數之上導線(61)之上配線基板(11)、個別地被表面實裝於上配線基板(11)上且分別有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)、及被表面實裝於上配線基板(11)上且有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子之上受光元件(37)。下感測器組裝體(2)，具備：有複數之下導線(62)之下配線基板(12)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且分別有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)、及被表面實裝於下配線基板(12)上且有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子之下受光元件(38)。上受光元件(37)，接受由第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光，與由第4上發光元件(24)照射而在通過搬送通路(55)的有價紙張(50)反射的光；下受光元件(38)，接受由第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)照射而透過通過搬送通路(55)的有價紙張(50)的光，與由第4下發光元件(34)照射而在通過搬送通路(55)的有價紙張(50)反射的光。
在具有十個發光受光元件之本發明的紙張類鑑別用光學感測裝置之第2實施型態，與前述第1實施型態同樣，可以提高紙張類鑑別用光學感測裝置的透過光量模式之檢測精度。上受光元件(37)接受來自第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)的透過光，下受光元件(38)接受來自第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)的透過光，所以透過光量模式數目增加，可以高精度地鑑別有價紙張(50)的真偽，同時上受光元件(37)接受來自第4上發光元件(24)的反射光而下受光元件(38)接受來自第4下發光元件(34)的反射光，所以可確實地識別有價紙張(50)的金額種類。
根據本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置，具備：複數發光用電極體(71)、受光用電極體(81)及被連接於發光用電極體(71)與受光用電極體(81)之各個之複數導線(61)之配線基板(11)、分別被表面實裝於配線基板(11)之同一或不同的發光用電極體(71)上的分別具有2個端子之至少第1及第2發光元件(21、22)、具有2個端子的受光元件(37)、被配置於配線基板(11)上的托架(41)、對向於第1及第2發光元件(21、22)而被支撐於托架(41)上的第1非球面透鏡(51)、對向於受光元件(37)而被配置的第2非球面透鏡(52)、及被形成於第1及第2發光元件(21、22)與第1非球面透鏡(51)之間的光擴散室(53)。
點亮第1及第2發光元件(21、22)時，第1及第2發光元件(21、22)之各光，在光擴散室(53)內擴散之後，透過第1非球面透鏡(51)而在紙張類上反射。透過第1非球面透鏡(51)的光，成為幾乎矩形剖面或者橢圓剖面的線狀光線，所以補償第1及第2發光元件(21、22)的實裝位置的差異，可以視為把第1及第2發光元件(21、22)固接於配線基板(11)上的同一位置。在書面上反射的光，可以通過第1非球面透鏡(51)而以受光元件(37)受光。
在本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置，可以正確地檢測出透過或者反射有價紙張上的特定位置之光，藉由受光元件檢測出透過或者反射實質上有價紙張之同一區域的光，增加有價紙張之透過光量模式數與反射光量模式數，而提高紙張類的檢測精度。
以下針對圖1～圖21說明根據適用於紙幣鑑別裝置的本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置的實施型態。在圖1～圖21，與圖22及圖23所示之處所實質上相同的部分賦予同一符號，省略其說明。構成圖示的座標軸的X軸，顯示移動於搬送通路(55)的紙幣(50)的寬幅方向或者搬送通路(55)的寬幅方向，Y軸顯示移動於搬送通路(55)的紙幣(50)的厚度方向或者是對紙幣(50)的表面及背面顯示垂直方向，Z軸顯示移動於搬送通路(55)的紙幣(50)的長度方向或者搬送通路(55)的進行方向。在本說明書，「上」及「上部」顯示Y軸方向的上方位置，「下」及「下部」顯示Y軸方向的下方位置。此外，圖14所示的配置複數發光元件及受光元件的Y軸上的上方之X軸稱為第1排列直線(56)，Y軸上的下方之X軸稱為第2排列直線(57)。第1及第2排列直線(56、57)係互為平行且與搬送通路(55)的進行方向為直角。此外，在本說明書「非球面透鏡」係可以使從發光元件照射的光朝向有價紙張(紙幣)聚光為橫向一列，亦即可以照射線狀光，同時使被照射於紙幣上的線狀光朝向受光元件聚光的圓柱透鏡、部分圓柱透鏡、拋物線透鏡或者具有這些的近似形狀的透鏡。此外，托架，把非球面透鏡保持於特定的位置，同時具有防止外部亂光侵入至內部的作用。
圖1～圖4係顯示根據具有四個發光受光元件之本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置(10a、10b)。圖1及圖2所示之光學感測裝置(10a)，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送紙幣(有價紙張)(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。上感測器組裝體(1)，具備：具有複數之上連接端子(63)的上支撐基板(13)、具有被導電連接於上支撐基板(13)之對應的上連接端子(63)之複數上導線(61)且被配置於上支撐基板(13)上的上配線基板(11)、被表面實裝於上配線基板(11)上且具有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子的上LED(發光二極體)晶片(上發光元件)(21)、被表面實裝於上配線基板(11)上且具有被導電連接於對應的上導線(61)的2個端子之上PD(光電二極體)晶片(上受光元件)(37)、被配置於上配線基板(11)上之上托架(41)、以及藉由上托架(41)支撐的上非球面透鏡(51)。
如圖13所示，上LED晶片(21)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於上配線基板(11)的上發光用電極體(71)上，上發光用電極體(71)，被連接於上導線(61)之一，上LED晶片(21)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之上導線(61)。上PD晶片(37)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上，上受光用電極體(81)，被連接於上導線(61)之其他之一，上PD晶片(37)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之上導線(61)。
上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，被整合而配置於與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上。上配線基板(11)之複數之上導線(61)，中介著焊錫或焊材被導電連接於上支撐基板(13)之上連接端子(63)。上非球面透鏡(51)，對向於上LED晶片(21)及上PD晶片(37)而被固定於上托架(41)內。上導線(61)，個別地供給電力至上LED晶片(21)及上PD晶片(37)。
與上感測器組裝體(1)同樣，下感測器組裝體(2)，具備：具有複數之下連接端子(64)的下支撐基板(14)、具有被導電連接於下支撐基板(14)之對應的下連接端子(64)之複數下導線(62)且被配置於下支撐基板(14)上的下配線基板(12)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且具有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子的下LED晶片(下發光元件)(31)、被表面實裝於下配線基板(12)上且具有被導電連接於對應的下導線(62)的2個端子之下PD(光電二極體)晶片(下受光元件)(38)、被配置於下配線基板(12)上之下托架(42)、以及藉由下托架(42)支撐的下非球面透鏡(52)。
如圖13所示，下LED晶片(38)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於下配線基板(12)的下發光用電極體(72)上，下發光用電極體(72)，被連接於下導線(62)之一，下LED晶片(31)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之下導線(62)。下PD晶片(38)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上，下受光用電極體(82)，被連接於下導線(62)之其他之一，下PD晶片(38)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之下導線(62)。
下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，被整合而配置於與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(57)上。下配線基板(12)之複數之下導線(62)，中介著焊錫或焊材被導電連接於下支撐基板(14)之下連接端子(64)。下非球面透鏡(52)，對向於下LED晶片(31)及下PD晶片(38)而被固定於下托架(42)內。下導線(62)，個別地供給電力至下LED晶片(31)及下PD晶片(38)。
上非球面透鏡(51)及下非球面透鏡(52)，把由上LED晶片(21)及下LED晶片(31)放射的光分別變換為平行的線狀光線。此外，上非球面透鏡(51)，把透過紙幣(50)的來自下LED晶片(31)的光聚光於上PD晶片(37)，同時下非球面透鏡(52)把透過紙幣(50)的來自上LED晶片(21)的光聚光於下PD晶片(38)。上發光元件(21)及下發光元件(31)自身沒有必要設置透鏡。
在紙幣鑑別裝置之框架(104)內形成搬送通路(55)的上壁(55a)被固定著上支撐基板(13)，於下壁(55b)被固定著下支撐基板(14)。上托架(41)，具有分離第1上LED晶片(21)與上PD晶片(37)之上隔壁(43)，下托架(42)具有分離第1下LED晶片(31)與下PD晶片(38)之下隔壁(44)。在被形成於上配線基板(11)的開口部(11a)，被嵌合上托架(41)之上隔壁(43)的端部，在被形成於下配線基板(12)的開口部(12a)，被嵌合下托架(42)的下隔壁(44)的端部。
上非球面透鏡(51)，中介著上托架(41)之上隔壁(43)由上LED晶片(21)及上PD晶片(37)離開一定距離而被配置，同時下非球面透鏡(52)，中介著下托架(42)之下隔壁(44)由第1之下LED晶片(31)及下PD晶片(38)離開一定距離而被配置。上托架(41)之上隔壁(43)，於鄰接於上LED晶片(21)的上PD晶片(37)防止來自上LED晶片(21)的光直接射入，可以抑制上PD晶片(37)的誤動作。同樣地，下托架(42)之下隔壁(44)，於鄰接於下LED晶片(31)的下PD晶片(38)防止來自下LED晶片(31)的光直接射入，可以抑制下PD晶片(38)的誤動作。
圖1及圖2所示之光學感測裝置(10a)，具備上LED晶片(21)與下LED晶片(31)於搬送通路(55)內的中心點周圍被配置於點對稱的位置，同樣地，上PD晶片(37)與下PD晶片(38)被配置於點對稱的位置。上LED晶片(21)與下LED晶片(31)，被時間分割控制而分別在不同的時間被點亮，阻止上PD晶片(37)及下PD晶片(38)同時接收到上LED晶片(21)的光與下LED晶片(31)之光。
由下LED晶片(31)照射的光，通過下非球面透鏡(52)被變換為平行線狀光線後，透過紙幣(50)，進而，通過上非球面透鏡(51)被聚光於上PD晶片(37)藉由上PD晶片(37)受光。同樣地，由上LED晶片(21)照射的光，通過上非球面透鏡(51)被變換為平行線狀光線後，透過紙幣(50)，進而，通過下非球面透鏡(52)朝向下PD晶片(38)被聚光，藉由下PD晶片(38)受光。在此場合，上LED晶片(21)熄滅後，下LED晶片(31)點亮，此外，在下LED晶片(31)熄滅後，上LED晶片(21)點亮。
在圖3及圖4所示之光學感測裝置(10b)，上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)及上PD晶片(37)與下PD晶片(38)於橫斷搬送通路(55)的中心軸周圍被配置於對稱位置。在圖1～圖3所示之具有四個發光受光元件的光學感測裝置(10a，10b)，以上LED晶片(21)與下LED晶片(31)產生不同波長的光，控制裝置(103)得到紙幣(50)之2種類的透過光資料，可以判斷紙幣(50)的真偽。
圖5～圖7係顯示具有六個發光受光元件之本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置(10c、10d、10e)。如圖5所示，光學感測裝置(10c)，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送紙幣(有價紙張)(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。
上感測器組裝體(1)，具備：具有複數之上連接端子(63)的上支撐基板(13)、具有被導電連接於上支撐基板(13)之對應的上連接端子(63)之複數上導線(61)且被配置於上支撐基板(13)上的上配線基板(11)、被個別地表面實裝於上配線基板(11)上且分別具有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子的第1及第2上LED晶片(第1及第2上發光元件)(21，22)、被表面實裝於上配線基板(11)上且具有被導電連接於對應的上導線(61)的2個端子之上PD晶片(上受光元件)(37)、被配置於上配線基板(11)上之上托架(41)、以及藉由上托架(41)支撐的上非球面透鏡(51)。
如圖13所示，第1及第2上LED晶片(21、22)之一方的端子，被個別的固接而導電連接於分離為上配線基板(11)而被形成的上發光用電極體(71)上，各上發光用電極體(71)，被連接於上導線(61)之一，第1及第2上LED晶片(21、22)之各另一方的端子，藉由金線被個別地導電連接於其他之上導線(61)。上PD晶片(37)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上，上受光用電極體(81)，被連接於上導線(61)之其他之一，上PD晶片(37)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之上導線(61)。上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，被整合而配置於與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上。上配線基板(11)之複數之上導線(61)，中介著焊錫或焊材被導電連接於上支撐基板(13)之上連接端子(63)。上導線(61)，個別地供給電力至第1及第2上LED晶片(21、22)以及上PD晶片(37)。上非球面透鏡(51)，對向於第1及第2上LED晶片(21、22)及上PD晶片(37)而被固定於上托架(41)內。
與上感測器組裝體(1)同樣，下感測器組裝體(2)，具備：具有複數之下連接端子(64)的下支撐基板(14)、具有被導電連接於下支撐基板(14)之對應的下連接端子(64)之複數下導線(62)之2個端子的第1及第2下LED晶片(第1及第2下發光元件)(31、32)、被表面實裝於下配線基板(12)上且具有被導電連接於對應的下導線(62)的2個端子之下PD晶片(下受光元件)(38)、被配置於下配線基板(12)上之下托架(42)、以及藉由下托架(42)支撐的下非球面透鏡(52)。
如圖13所示，第1及第2下LED晶片(31、32)之一方的端子，被個別的固接而導電連接於分離為下配線基板(12)而被形成的下發光用電極體(72)上，各下發光用電極體(72)，被連接於下導線(62)之一，第1及第2下LED晶片(31、32)之各另一方的端子，藉由金線被個別地導電連接於其他之下導線(62)。下PD晶片(38)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上，下受光用電極體(82)，被連接於下導線(62)之其他之一，下PD晶片(38)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之下導線(62)。下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，被整合而配置於與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(57)上。下配線基板(12)之複數之下導線(62)，中介著焊錫或焊材被導電連接於下支撐基板(14)之下連接端子(64)。下導線(62)，個別地供給電力至第1及第2下LED晶片(31、32)以及下PD晶片(38)。下非球面透鏡(52)，對向於第1及第2下LED晶片(31、32)及下PD晶片(38)而被固定於下托架(42)內。
沿著接受由第1及第2上LED晶片(21、22)照射而透過紙幣(50)的光的下PD晶片(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度，與沿著第1及第2上LED晶片(21、22)之第1排列直線(56)的發光面的長度相同或者比其更大。沿著接受由第1及第2下LED晶片(31、32)照射而透過紙幣(50)的光的上PD晶片(37)之第1排列直線(56)的受光面的長度，與沿著第1及第2下LED晶片(31、32)之第2排列直線(57)的發光面的長度相同或者比其更大。亦即，上PD晶片(37)及下PD晶片(38)，可以接受透過紙幣(50)的充分份量之光。例如，沿著下PD晶片(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度及沿著上PD晶片(37)的第1排列直線(56)的受光面的長度，分別為1.5mm或者更短。
圖5～圖7所示之具有六個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置(10c、10d、10e)之上非球面透鏡(51)與下非球面透鏡(52)，與圖1～圖4所示的具有四個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置(10a、10b)具有同樣的構造與作用。然而，圖5～圖7所示之上非球面透鏡(51)與下非球面透鏡(52)，把由第1及第2上LED晶片(21、22)以及第1及第2下LED晶片(31、32)所放射的光變換為平行的線狀光線，所以被投影於紙幣(50)上的光之像，係比起紙幣(50)的搬送方向長度而言在與此為直角的方向的長度較大而成為矩形剖面或者橢圓剖面，使來自相鄰的第1及第2上LED晶片(21、22)以及第1及第2下LED晶片(31、32)的光在幾乎相同的區域或者大部分重複的區域通過紙幣(50)的透過光模式可以藉由下PD晶片(38)及上PD晶片(37)檢測出。為此目的，上非球面透鏡(51)及下非球面透鏡(52)，係把由第1及第2上LED晶片(21、22)以及第1及第2下LED晶片(31、32)放射的光分別變換為平行的線狀光線。此外，上非球面透鏡(51)，把透過紙幣(50)的來自第1及第2下LED晶片(31、32)的光聚光於上PD晶片(37)，同時下非球面透鏡(52)把透過紙幣(50)的來自第1及第2上LED晶片(21、22)的光聚光於下PD晶片(38)。於第1及第2上發光元件(21、22)以及第1及第2下發光元件(31、32)自身沒有設置透鏡的必要。
由第1及第2下LED晶片(31、32)照射的光，通過下非球面透鏡(52)被變換為平行的線狀光線，而被投影於紙幣(50)上。透過紙幣(50)的光，通過上非球面透鏡(51)而被聚光於上PD晶片(37)。由第1及第2上LED晶片(21、22)照射的光，通過上非球面透鏡(51)被變換為平行的線狀光線，而被投影於紙幣(50)上。透過紙幣(50)的光，通過下非球面透鏡(52)而被聚光於下PD晶片(38)。第1上LED晶片(21)熄滅後，第2上LED晶片(22)點亮，下PD晶片(38)接受通過紙幣(50)的來自第2上LED晶片(22)的光。此外，第2上LED晶片(22)熄滅後，第1下LED晶片(31)點亮，由第1下LED晶片(31)照射的光，透過紙幣(50)，而上PD晶片(37)接受光。第1下LED晶片(31)熄滅後，第2下LED晶片(32)點亮，上PD晶片(37)，接受通過紙幣(50)的來自第2下LED晶片(32)的光。第2下LED晶片(32)熄滅後，第1上LED晶片(21)點亮，下PD晶片(38)接受通過紙幣(50)的來自第1上LED晶片(21)的光。
圖5～圖7所示之具有六個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置(10c、10d、10e)，在框架(104)內形成搬送通路(55)的上壁(55a)被固定著上支撐基板(13)，於下壁(55b)被固定著下支撐基板(14)。上托架(41)，具有分離第1及第2上LED晶片(21、22)與上PD晶片(37)之上隔壁(43)，下托架(42)具有分離第1及第2下LED晶片(31、32)與下PD晶片(38)之下隔壁(44)。在被形成於上配線基板(11)的開口部(11a)，被嵌合上托架(41)之上隔壁(43)的端部，在被形成於下配線基板(12)的開口部(12a)，被嵌合下托架(42)的下隔壁(44)的端部。
在圖5～圖7所示之具有六個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置(10c、10d、10e)，上非球面透鏡(51)，中介著上托架(41)之上隔壁(43)由第1及第2上LED晶片(21、22)以及上PD晶片(37)離開一定距離而被配置，同時下非球面透鏡(52)，中介著下托架(42)之下隔壁(44)由第1及第2下LED晶片(31、32)以及下PD晶片(38)離開一定距離而被配置。上托架(41)之上隔壁(43)，於鄰接於第1及第2上LED晶片(21、22)的上PD晶片(37)阻止來自第1及第2上LED晶片(21、22)的光直接射入，而可以防止上PD晶片(37)的誤動作以及第1及第2上LED晶片(21、22)之虛擬點亮。同樣地，下托架(42)之下隔壁(44)，於鄰接於第1及第2下LED晶片(31、32)的下PD晶片(38)阻止來自第1及第2下LED晶片(31、32)的光直接射入，而可以防止下PD晶片(38)的誤動作以及第1及第2下LED晶片(31、32)之虛擬點亮。
在圖5所示之光學感測裝置(10c)，第1上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)、第2上LED晶片(22)與第2下LED晶片(32)、及上PD晶片(37)與下PD晶片(38)分別於搬送通路(55)內的中心點周圍被配置於點對稱位置且在橫斷搬送通路(55)的中心軸周圍被配置於對稱位置。第1上LED晶片(21)、第2上LED晶片(22)、第1下LED晶片(31)及第2下LED晶片(32)，被時間分割控制各個在不同的時間被點亮，防止被上PD晶片(37)及下PD晶片(38)同時接受到第1及第2上LED晶片(21、22)以及第1及第2下LED晶片(31、32)的光。
在圖6所示之光學感測裝置(10d)，第1上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)、第2上LED晶片(22)與第2下LED晶片(32)、及上PD晶片(37)與下PD晶片(38)分別於搬送通路(55)內的中心點周圍被配置於點對稱位置。此外，第1上LED晶片(21)與第2上LED晶片(22)為鄰接配置，第1下LED晶片(31)與第2下LED晶片(32)為鄰接配置這一點與圖5所示的構成不同。在圖7所示之光學感測裝置(10e)，第1上LED晶片(21)與第2下LED晶片(32)、第2上LED晶片(22)與第1下LED晶片(31)、及上PD晶片(37)與下PD晶片(38)分別於橫斷搬送通路(55)的中心軸周圍被配置於對稱位置。在圖6及圖7所示之光學感測裝置(10d、10e)，第1上LED晶片(21)與第2上LED晶片(22)及第1下LED晶片(31)與第2下LED晶片(32)均以0.6mm以下，例如0.45mm之間距間隔被固定於第1及第2配線基板(11、12)上。
在由圖5～圖7所示之六個發光受光元件所構成的光學感測裝置(10c、10d、10e)，使第1及第2上LED晶片(21、22)與第1及第2下LED晶片(31、32)分別產生不同波長的光，使這些光透過紙幣(50)，藉由上PD晶片(37)與下PD晶片(38)進行檢測，藉由被連接於上PD晶片(37)與下PD晶片(38)的控制裝置(未圖示)，作成紙幣(50)之4種類的透過光模式資料，把透過光模式資料與預先被記憶在控制裝置內的透過光模式資料或者基準位準進行比較，可以判斷紙幣(50)的真偽。
此外，在圖5及圖6所示的光學感測裝置(10c、10d)，被配置為點對稱的第1上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)產生同一波長的光，同時第2上LED晶片(22)與第2下LED晶片(32)產生同一波長的光的話，使紙幣(50)的表面朝上或者背面朝上而將紙幣插入紙張類鑑別裝置的入口(101)時，在紙幣(50)的幾乎相同位置上同一波長的光由紙幣(50)的表側或者背側被掃描而且透過，所以即使在紙幣(50)的表面與背面之任一插入方向，均可以取出紙幣(50)之相同的透過光模式資料。例如，在紙幣(50)之真偽判斷之一基準位準，來自第1上LED晶片(21)與第2上LED晶片(22)的受光量之和，及與來自第1上LED晶片(21)的受光量之比以及與來自第2上LED晶片(22)的受光量之比在特定的範圍內，而且，來自第1下LED晶片(31)與第2下LED晶片(32)的受光量之和，及與來自第1下LED晶片(31)的受光量之比以及與來自第2下LED晶片(32)的受光量之比在特定的範圍內時，控制裝置可以把紙幣(50)判斷為真鈔。
圖8～圖10係顯示具有八個發光受光元件之本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置(10f、10g、10h)。如圖8所示，光學感測裝置(10f)，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送紙幣(有價紙張)(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。圖8～圖10所示之上感測器組裝體(1)，具備：具有複數之上連接端子(63)的上支撐基板(13)、具有複數上導線(61)且被配置於上支撐基板(13)上的上配線基板(11)、被個別地表面實裝於上配線基板(11)上且分別具有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子的第1、第2及第3上LED晶片(第1、第2及第3上發光元件)(21、22、23)、被表面實裝於上配線基板(11)上且具有被導電連接於對應的上導線(61)的2個端子之上PD晶片(上受光元件)(37)、被配置於上配線基板(11)上之上托架(41)、以及藉由上托架(41)支撐的上非球面透鏡(51)。
如圖13所示，第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)之一方的端子，被個別的固接而導電連接於分離為上配線基板(11)而被形成的上發光用電極體(71)上，各上發光用電極體(71)，被連接於上導線(61)之一，第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)之各另一方的端子，藉由金線被個別地導電連接於其他之上導線(61)。上PD晶片(37)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上，上受光用電極體(81)，被連接於上導線(61)之其他之一，上PD晶片(37)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之上導線(61)。上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，被整合而配置於與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上。上配線基板(11)之複數之上導線(61)，中介著焊錫或焊材被導電連接於上支撐基板(13)之上連接端子(63)。上導線(61)，個別地供給電力至第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及上PD晶片(37)。上非球面透鏡(51)，對向於第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)及上PD晶片(37)而被固定於上托架(41)內。
如圖8～圖10所示，與上感測器組裝體(1)同樣，下感測器組裝體(2)，具備：具有複數下連接端子(64)的下支撐基板(14)、具有複數下導線(62)且被配置於下支撐基板(14)上的下配線基板(12)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且分別具有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子的第1、第2及第3下LED晶片(第1、第2及第3下發光元件)(31、32、33)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且具有被導電連接於對應的下導線(62)的2個端子之下PD晶片(下受光元件)(38)、被配置於下配線基板(12)上之下托架(42)、以及藉由下托架(42)支撐的下非球面透鏡(52)。
如圖13所示，第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)之一方的端子，被個別的固接而導電連接於分離為下配線基板(12)而被形成的下發光用電極體(72)上，各下發光用電極體(72)，被連接於下導線(62)之一，第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)之各另一方的端子，藉由金線被個別地導電連接於其他之下導線(62)。下PD晶片(38)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上，下受光用電極體(82)，被連接於下導線(62)之其他之一，下PD晶片(38)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之下導線(62)。下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，被整合而配置於與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(57)上。下配線基板(12)之複數之下導線(62)，中介著焊錫或焊材被導電連接於下支撐基板(14)之下連接端子(64)。下導線(62)，個別地供給電力至第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)以及下PD晶片(38)。下非球面透鏡(52)，對向於第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)及下PD晶片(38)而被固定於下托架(42)內。
在圖8～圖10所示之具有八個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置(10f、10g、10h)，上非球面透鏡(51)，中介著上托架(41)之上隔壁(43)由第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及上PD晶片(37)離開一定距離而被配置，同時下非球面透鏡(52)，中介著下托架(42)之下隔壁(44)由第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)以及下PD晶片(38)離開一定距離而被配置。上托架(41)之上隔壁(43)，於鄰接於第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)的上PD晶片(37)阻止來自第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)的光直接射入，而可以防止上PD晶片(37)的誤動作以及第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)之虛擬點亮。同樣地，下托架(42)之下隔壁(44)，於鄰接於第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)的下PD晶片(38)阻止來自第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)的光直接射入，而可以防止下PD晶片(38)的誤動作以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)之虛擬點亮。
沿著接受由第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)照射而透過紙幣(50)的光的下PD晶片(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度，與沿著第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)之第1排列直線(56)的發光面的長度相同或者比其更大。此外，沿著接受由第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)照射而透過紙幣(50)的光的上PD晶片(37)之第1排列直線(56)的受光面的長度，與沿著第1～第3下LED晶片(31、32、33)之第2排列直線(57)的發光面的長度相同或者比其更大。藉此，上PD晶片(37)及下PD晶片(38)，可以接受透過紙幣(50)的充分數量之光。例如，沿著下PD晶片(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度及沿著上PD晶片(37)的第1排列直線(56)的受光面的長度，分別為1.5mm或者更短。
圖8～圖10所示之具有八個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置(10f、10g、10h)之上非球面透鏡(51)與下非球面透鏡(52)，與圖5～圖7所示的具有六個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置(10c、10d、10e)具有同樣的構造與作用。然而，圖8～圖10所示之上非球面透鏡(51)與下非球面透鏡(52)，把由第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)所放射的光變換為平行的線狀光線，所以被投影於紙幣(50)上的光之像，係比起紙幣(50)的搬送方向長度而言在與此為直角的方向的長度較大而成為矩形剖面或者橢圓剖面，使來自相鄰的第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)的光在幾乎相同的區域或者大部分重複的區域通過紙幣(50)的透過光模式可以藉由下PD晶片(38)及上PD晶片(37)檢測出。為此目的，上非球面透鏡(51)及下非球面透鏡(52)，係把由第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)放射的光分別變換為平行的線狀光線。此外，上非球面透鏡(51)，把透過紙幣(50)的來自第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)的光聚光於上PD晶片(37)，同時下非球面透鏡(52)把透過紙幣(50)的來自第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)的光聚光於下PD晶片(38)。於第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)以及第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)自身沒有設置透鏡的必要。
圖8～圖10所示之具有八個發光受光元件的紙張類鑑別用光學感測裝置(10f、10g、10h)，在框架內形成搬送通路(55)的上壁(55a)被固定著上支撐基板(13)，於下壁(55b)被固定著下支撐基板(14)。上托架(41)，具有分離第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)與上PD晶片(37)之上隔壁(43)，下托架(42)具有分離第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)與下PD晶片(38)之下隔壁(44)。在被形成於上配線基板(11)的開口部(11a)，被嵌合上托架(41)之上隔壁(43)的端部，在被形成於下配線基板(12)的開口部(12a)，被嵌合下托架(42)的下隔壁(44)的端部。
在圖8所示之光學感測裝置(10f)，第1上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)、第2上LED晶片(22)與第2下LED晶片(32)、第3上LED晶片(23)與第3下LED晶片(33)、及上PD晶片(37)與下PD晶片(38)分別於搬送通路(55)內的中心點周圍被配置於點對稱位置。第1上LED晶片(21)、第2上LED晶片(22)、第3上LED晶片(23)、第1下LED晶片(31)、第2下LED晶片(32)、及第3下LED晶片(33)，被時間分割控制各個在不同的時間被點亮，防止被上PD晶片(37)及下PD晶片(38)同時接受到第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)的光。
上PD晶片(37)，接受由第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)照射而透過通過搬送通路(55)的紙幣(50)的光，下PD晶片(38)，接受由第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)照射而透過紙幣(50)的光。由第1上LED晶片(21)照射的光，通過上非球面透鏡(51)被變換為平行光線，透過紙幣(50)，通過下非球面透鏡(52)在下PD晶片(38)受光。例如，第1上LED晶片(21)熄滅後，第2上LED晶片(22)點亮，於第2上LED晶片(22)熄滅後，第3上LED晶片(23)點亮，而在下PD晶片(38)接受光。此外，第3上LED晶片(23)熄滅後，第1下LED晶片(31)點亮，由第1下LED晶片(31)照射的光，通過下非球面透鏡(52)被變換為平行的線狀光線，透過紙幣(50)，通過上非球面透鏡(51)而在上PD晶片(37)接受光。第1下LED晶片(31)熄滅後，第2下LED晶片(32)點亮，第2下LED晶片(32)熄滅後，第3下LED晶片(33)點亮，而在上PD晶片(37)接受光。
在圖9所示之光學感測裝置(10g)，第1上LED晶片(21)與第3下LED晶片(33)、第2上LED晶片(22)與第2下LED晶片(32)、第3上LED晶片(23)與第1下LED晶片(31)、及上PD晶片(37)與下PD晶片(38)分別於搬送通路(55)內的中心點周圍被配置於點對稱位置。與圖9之光學感測裝置(10g)同樣，在圖10所示之光學感測裝置(10h)，第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)與上PD晶片(37)，以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)與下PD晶片(38)分別於橫斷搬送通路(55)的中心軸周圍被配置於對稱位置。然而，第1及第2上LED晶片(21、22)與第3上LED晶片(23)中介著上PD晶片(37)及上托架(41)之上隔壁(43)隔開而被配置，第3下LED晶片(33)與第1及第2下LED晶片(31、32)中介著下PD晶片(38)及下托架(42)之下隔壁(44)隔開而被配置這一點與圖8之構造不同。在圖8及圖9所示之光學感測裝置(10f、10g、10h)，第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)分別以0.6mm以下之各間隔被固定於第1及第2配線基板(11、12)。
在由圖8～圖10所示之八個發光受光元件所構成的光學感測裝置(10f、10g、10h)，使第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)與第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)分別產生不同波長的光，藉由被連接於上PD晶片(37)與下PD晶片(38)的控制裝置(未圖示)，作成紙幣(50)之6種類的透過光模式資料，把透過光模式資料與預先被記憶在控制裝置內的透過光模式資料或者基準位準進行比較，可以判斷紙幣(50)的真偽。
此外，在圖8所示的光學感測裝置(10f)，被配置為點對稱的第1上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)產生同一波長的光，同時第2上LED晶片(22)與第2下LED晶片(32)產生同一波長的光而且第3上LED晶片(23)與第3下LED晶片(33)產生同一波長的光的話，使紙幣(50)的表面朝上或者背面朝上而將紙幣插入紙張類鑑別裝置的入口時，在紙幣(50)的幾乎相同位置上同一波長的光由紙幣(50)的表側或者背側被掃描而且透過，所以即使在紙幣(50)的表面與背面之任一插入方向，均可以取出紙幣(50)之相同的透過光模式資料。例如，在紙幣(50)之真偽判斷之一基準位準，來自第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)的受光量之和，及與來自第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)的各受光量之比在特定的範圍內，而且，來自第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)的受光量之和，及與來自第1、第2、第3下LED晶片(31、32、33)的各受光量之比在特定的範圍內時，控制裝置，可以把紙幣(50)判斷為真鈔。
圖11及圖12，係顯示具有十個發光受光元件之本發明的紙幣鑑別用光學感測裝置(10i、10j)。如圖11所示，光學感測裝置(10i)，具備上感測器組裝體(1)、及中介著搬送紙幣(有價紙張)(50)之搬送通路(55)對向於上感測器組裝體(1)而被配置的下感測器組裝體(2)。上感測器組裝體(1)，具備：具有複數之上連接端子(63)的上支撐基板(13)、具有複數上導線(61)且被配置於上支撐基板(13)上的上配線基板(11)、被個別地表面實裝於上配線基板(11)上且分別具有被導電連接於對應的上導線(61)之2個端子的第1、第2、第3及第4上LED晶片(上發光元件)(21、22、23、24)、被表面實裝於上配線基板(11)上且具有被導電連接於對應的上導線(61)的2個端子之上PD晶片(上受光元件)(37)、被配置於上配線基板(11)上之上托架(41)、以及藉由上托架(41)支撐的上非球面透鏡(51)。
如圖13所示，第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)之一方的端子，被個別的固接而導電連接於分離為上配線基板(11)而被形成的上發光用電極體(71)上，各上發光用電極體(71)，被連接於上導線(61)之一，第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)之各另一方的端子，藉由金線被個別地導電連接於其他之上導線(61)。上PD晶片(37)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上，上受光用電極體(81)，被連接於上導線(61)之其他之一，上PD晶片(37)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之上導線(61)。上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，被整合而配置於與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上。上配線基板(11)之複數之上導線(61)，中介著焊錫或焊材被導電連接於上支撐基板(13)之上連接端子(63)。上導線(61)，個別地供給電力至第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及上PD晶片(37)。上非球面透鏡(51)，對向於第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)及上PD晶片(37)而被固定於上托架(41)內。
與上感測器組裝體(1)同樣，如圖11及圖12所示，下感測器組裝體(2)，具備：具有複數下連接端子(64)的下支撐基板(14)、具有複數下導線(62)且被配置於下支撐基板(14)上的下配線基板(12)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且分別具有被導電連接於對應的下導線(62)之2個端子的第1、第2、第3及第4下LED晶片(第1、第2、第3及第4下發光元件)(31、32、33、34)、個別地被表面實裝於下配線基板(12)上且具有被導電連接於對應的下導線(62)的2個端子之下PD晶片(下受光元件)(38)、被配置於下配線基板(12)上之下托架(42)、以及藉由下托架(42)支撐的下非球面透鏡(52)。
如圖13所示，第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)之一方的端子，被個別的固接而導電連接於分離為下配線基板(12)而被形成的下發光用電極體(72)上，各下發光用電極體(72)，被連接於下導線(62)之一，第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)之各另一方的端子，藉由金線被個別地導電連接於其他之下導線(62)。下PD晶片(38)之一方的端子，被固接而導電連接於被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上，下受光用電極體(82)，被連接於下導線(62)之其他之一，下PD晶片(38)之另一方的端子，藉由金線被導電連接於其他之下導線(62)。下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，被整合而配置於與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(57)上。下配線基板(12)之複數之下導線(62)，中介著焊錫或焊材被導電連接於下支撐基板(14)之下連接端子(64)。下導線(62)，個別地供給電力至第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)以及下PD晶片(38)。下非球面透鏡(52)，對向於第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)及下PD晶片(38)而被固定於下托架(42)內。
在圖11所示之光學感測裝置(10i)，第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)可以分別以0.6mm以下之間隔被固定於第1及第2配線基板(11、12)上。上非球面透鏡(51)，把由第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)所放射的光變換為平行的線狀光線，所以被投影於紙幣(50)上的光之像，係比起紙幣(50)的搬送方向長度而言在與此為直角的方向的長度較大而成為矩形剖面或者橢圓剖面，使來自相鄰的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)的光在幾乎相同的區域或者大部分重複的區域通過紙幣(50)的透過光模式可以藉由下PD晶片(38)及上PD晶片(37)檢測出。
為此目的，上非球面透鏡(51)及下非球面透鏡(52)，係把由第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)放射的光分別變換為平行的線狀光線。此外，上非球面透鏡(51)，把透過紙幣(50)的來自第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)的光聚光於上PD晶片(37)，同時下非球面透鏡(52)把透過紙幣(50)的來自第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)的光聚光於下PD晶片(38)。於第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)自身沒有設置透鏡的必要。
在圖11所示之光學感測裝置(10i)，在框架內形成搬送通路(55)的上壁(55a)被固定著上支撐基板(13)，於下壁(55b)被固定著下支撐基板(14)。上托架(41)，具有分離第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)與上PD晶片(37)之上隔壁(43)，下托架(42)具有分離第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)與下PD晶片(38)之下隔壁(44)。在被形成於上配線基板(11)的開口部(11a)，被嵌合上托架(41)之上隔壁(43)的端部，在被形成於下配線基板(12)的開口部(12a)，被嵌合下托架(42)的下隔壁(44)的端部。
中介著上托架(41)之上隔壁(43)由第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及上PD晶片(37)離開一定距離而被配置上非球面透鏡(51)，同時中介著下托架(42)之下隔壁(44)由第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)以及下PD晶片(38)離開一定距離而被配置下非球面透鏡(52)。上托架(41)之上隔壁(43)，防止來自第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)的光直接入射至上PD晶片(37)，同時可以防止上PD晶片(37)的誤動作以及第1～第4上LED晶片(21、22、23，24)之虛擬點亮。同樣地，下托架(42)之下隔壁(44)，阻止來自第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)的光直接入射鄰接的下PD晶片(38)，有防止下PD晶片(38)的誤動作以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)之虛擬點亮的作用。
沿著接受由第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)照射而透過紙幣(50)的光的下PD晶片(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度，與沿著第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)之第1排列直線(56)的發光面的長度相同或者比其更大。此外，沿著接受由第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)照射而透過紙幣(50)的光的上PD晶片(37)之第1排列直線(56)的受光面的長度，與沿著第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)之第2排列直線(57)的發光面的長度相同或者比其更大。亦即，上PD晶片(37)及下PD晶片(38)，可以接受透過紙幣(50)的充分數量之光。例如，沿著下PD晶片(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度及沿著上PD晶片(37)的第1排列直線(56)的受光面的長度，分別為1.5mm或者更短。
在圖11所示之光學感測裝置(10i)，第1及第2上LED晶片(21、22)與第3及第4上LED晶片(23、24)之間被配置上PD晶片(37)，第1及第2下LED晶片(31、32)與第3及第4下LED晶片(33、34)之間被配置下PD晶片(38)。在光學感測裝置(10i)，第1上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)、第2上LED晶片(22)與第2下LED晶片(32)、第3上LED晶片(23)與第3下LED晶片(33)、第4上LED晶片(24)與第4下LED晶片(34)、及上PD晶片(37)與下PD晶片(38)在搬送通路(55)內的中心點於Z軸周圍被配置於點對稱位置且在橫斷搬送通路(55)的中心軸於X軸方向被配置在對稱位置。第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)、均被時間分割在各個不同的時間被點亮，防止被上PD晶片(37)及下PD晶片(38)同時接受到第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)的光。
第1上LED晶片(21)熄滅後，第2上LED晶片(22)點亮，於第2上LED晶片(22)熄滅後，第3上LED晶片(23)點亮，第3上LED晶片(23)熄滅後，第4上LED晶片(24)點亮，點亮之光係下PD晶片(38)接受光。此外，第4上LED晶片(24)熄滅後，第1下LED晶片(31)點亮，由第1下LED晶片(31)照射的光，通過上非球面透鏡(51)被變換為平行的線狀光線。來自第1下LED晶片(31)的光，通過紙幣(50)，通過下非球面透鏡(52)在上PD晶片(37)受光。第1下LED晶片(31)熄滅後，第2下LED晶片(32)點亮，於第2下LED晶片(32)熄滅後，第3下LED晶片(33)點亮，第3下LED晶片(33)熄滅後，第4下LED晶片(34)被點亮，第3及第4下LED晶片(33、34)之光，在上PD晶片(37)被接受。
具有十個發光受光元件的圖11之光學感測裝置(10i)，使第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)與第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)分別產生不同波長的光，藉由被連接於上PD晶片(37)與下PD晶片(38)的控制裝置，作成紙幣(50)之8種類的透過光模式資料，把透過光模式資料與預先被記憶在控制裝置內的透過光模式資料或者基準位準進行比較，可以判斷紙幣(50)的真偽。
此外，在圖11所示的光學感測裝置(10f)，相互被配置為點對稱的第1上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)、第2上LED晶片(22)與第2下LED晶片(32)、第3上LED晶片(23)與第3下LED晶片(33)、第4上LED晶片(24)與第4下LED晶片(34)產生同一波長的光的話，使紙幣(50)的表面朝上或者背面朝上而將紙幣插入紙張類鑑別裝置的入口時，在紙幣(50)的幾乎相同位置上同一波長的光由紙幣(50)的表側或者背側被掃描而且透過，所以即使在紙幣(50)的表面與背面之任一插入方向，均可以取出紙幣(50)之相同的透過光模式資料。例如，在紙幣(50)之真偽判斷之一基準位準，來自第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)的受光量之和，及與來自第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)的各受光量之比在特定的範圍內，而且，來自第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)的受光量之和，及與來自第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)的各受光量之比在特定的範圍內時，控制裝置，可以把紙幣(50)判斷為真鈔。
在圖12所示之光學感測裝置(10j)，第1～第3上LED晶片(21、22、23)與第4上LED晶片(24)之間被配置上PD晶片(37)，第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)與第4下LED晶片(34)之間被配置下PD晶片(38)。與圖11之光學感測裝置(10i)同樣，在光學感測裝置(10j)，第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)與上PD晶片(37)，分別與第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)與下PD晶片(38)被配置於點對稱位置。第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)與第4上LED晶片(24)中介著上PD晶片(37)及上托架(41)之上隔壁(43)隔開而被配置，第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)與第4下LED晶片(34)中介著下PD晶片(38)及下托架(42)之下隔壁(44)隔開而被配置這一點與光學感測裝置(10i)不同。在圖12所示之光學感測裝置(10i)，第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)能夠以1mm以下，較佳者為0.6mm以下之間距間隔固定於第1及第2配線基板(11、12)。
在具有十個發光受光元件之途12的光學感測裝置(10j)，由第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)照射而透過通過搬送通路(55)的透過紙幣(50)的光，與由第4上發光元件(24)照射而在通過搬送通路(55)的紙幣(50)所反射的光，藉由上PD晶片(37)受光。由第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)照射而透過通過搬送通路(55)的透過紙幣(50)的光，與由第4下發光元件(34)照射而在通過搬送通路(55)的紙幣(50)所反射的光，藉由下PD晶片(38)受光。藉由上PD晶片(37)受光的第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)的透過光，與下PD晶片(38)受光之第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)的透過光，作成紙幣(50)之6種類的透過光模式資料，把透過光模式資料與預先被記憶在控制裝置內的透過光模式資料或者基準位準進行比較，可以高精度地判斷紙幣(50)的真偽。
此外，藉由上PD晶片(37)受光之第4上LED晶片(24)的反射光，與下PD晶片(38)受光之第4下LED晶片(34)的反射光，作成紙幣(50)之2種類的反射光模式資料，可以識別紙幣(50)的金額種類。第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)之一，與第4上LED晶片(24)產生同一波長之光，第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)之一，與第4下LED晶片(34)產生同一波長之光的話，不依存於被插入紙張類鑑別裝置之入口(101)的紙幣(50)的表面及背面之朝向，使同一波長的光反射或者透過紙幣(50)的表面或者背面上之幾乎同一位置，可以識別紙幣(50)的金額種類而且可以鑑別紙幣(50)的真偽。
在根據本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置之具有四個發光受光元件、六個發光受光元件、八個發光受光元件及十個發光受光元件的光學感測裝置(10a～10j)，第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)係產生由紫外光、藍色光、綠色光、紅色光、近紅外光及遠紅外光所選擇之光的發光二極體晶片(LED晶片)。詳細內容雖未圖示，但各LED晶片，具備半導體基板、分別被形成於半導體基板的上面與底面的陽極電極與陰極電極。
如圖13所示，各LED晶片之陰極電極(底面電極)，係在上配線基板(11)之上發光用電極體(71)及下配線基板(12)之下發光用電極體(72)中介著焊錫等導電性黏接材導電連接，上發光用電極體(71)及下發光用電極體(72)，分別被導電連接於上導線(61)及下導線(62)。各LED晶片之陽極電極(上面電極)，中介著金線等金屬細線(連接線)分別被導電連接於上配線基板(11)之上導線(61)及下配線基板(12)之下導線(62)。在本發明之所有實施型態，發光半導體二極體晶片、金屬細線、及由第1及第2配線基板(11、12)露出的第1及第2導線(61、62)之一部分，係藉由聚矽氧樹脂等透光性之保護樹脂(39)覆蓋，防止水份等異物由外部侵入，抑制各LED晶片(21，22，23，24，31，32，33，34)之劣化。
上PD晶片(37)及下PD晶片(38)，係具備半導體基板，及分別被形成於半導體基板的陽極端子及陰極端子之光電二極體。上PD晶片(37)及下PD晶片(38)之陽極端子(一方之端子)，分別被導電連接於上配線基板(11)之上受光用電極體(81)及下配線基板(12)之下受光用電極體(82)，陰極端子(另一方的端子)，藉由金線等金屬細線(連接線)導電連接於上導線(61)及下導線(62)。與LED晶片(21，22，23，24，31，32，33，34)同樣，光電二極體晶片、金屬細線、及由第1及第2配線基板(11、12)露出的第1及第2導線(61、62)之一部分，係藉由聚矽氧樹脂等透光性之保護樹脂(39)覆蓋，防止水份等異物由外部侵入，抑制上PD晶片(37)及下PD晶片(38)之劣化。替代光電二極體，而使用具有射極端子、基極端子及集極端子的光電電晶體等其他的光檢測器亦可。
使用玻璃環氧樹脂基板等公知之印刷電路板製作第1及第2配線基板(11、12)以及第1及第2支撐基板(13、14)，藉由未圖示的印刷裝置，於第1及第2配線基板(11、12)之上發光用電極體(71)、下發光用電極體(72)、上受光用電極體(81)及下受光用電極體(82)上印刷焊錫漿。其後，藉由未圖示之安裝機(表面實裝機)，使第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)與上PD晶片(37)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)與下PD晶片(38)以高位置精度被實裝於第1及第2配線基板(11、12)之焊錫漿上。其後，藉由未圖示之回流爐加熱溶解焊錫漿，各晶片(21，22，23，24，37，31，32，33，34，38)被固接於上發光用電極體(71)、下發光用電極體(72)、上受光用電極體(81)及下受光用電極體(82)上。接著，藉由引線接合導電連接對應的電極間，由紙幣鑑別裝置之未圖示的電源透過第1及第2連接端子(63、64)供給電力至第1及第2配線基板(11、12)之第1及第2導線(61、62)。
在光學感測裝置(10a～10j)，對紙幣(50)之搬送方向為直角的第1排列直線(56)上整合第1、第2、第3及第4上發光元件(21～24)而配置於上支撐基板(13)上，在第1上發光元件(21)與第2上發光元件(22)之間、第2上發光元件(22)與第3上發光元件(23)之間或者第3上發光元件(23)與第4上發光元件(24)之間配置上受光元件(37)。同樣地，在對紙幣(50)之搬送方向為直角的第2排列直線(57)上整合第1、第2、第3及第4下發光元件(31～34)而配置於下配線基板(12)上，在第1下發光元件(31)與第2下發光元件(32)之間、第2下發光元件(32)與第3下發光元件(33)之間或者第3下發光元件(33)與第4下發光元件(34)之間配置下受光元件(38)。
進行製造時，第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)可以藉由安裝機分別以數個mm之間距間隔正確地定位而表面實裝於第1及第2配線基板(11、12)上。亦即，以1mm以下，較佳者為0.6mm以下之間距間隔將相鄰的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)表面實裝於第1及第2配線基板(11、12)上，由相鄰的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)照射而使透過紙幣(50)之實質上同一區域或者重複的區域的光藉由上PD晶片及下PD晶片(37、38)檢測出，而可以提高檢測精度。
因為把第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)與第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)直接固定於第1及第2配線基板(11、12)上，所以與從前的栓插入方式相比，可以顯著地減少光學感測裝置(10a～10j)的厚度與排列長度。此外，因為將第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)與第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)分別直接固接於第1及第2配線基板(11、12)，所以與使用具有外部導線地從前的發光二極體的場合相比，不會有在第1及第2配線基板(11、12)上之安裝位置不均一，可以使各LED晶片(21，22，23，24，31，32，33，34)的光軸高精度地整合。在使用栓插入方式之從前的發光二極體時，隨著外部導線的形狀或者往貫孔之插入位置的差異，於樹脂蜜蜂體內的LED晶片的安裝位置會發生150μm程度之誤差，但在被表面實裝的第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)與第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)可以把安裝位置的誤差抑制於數個μm以下。
其次，如圖14所示，第1及第2支撐基板(13、14)，第1及第2配線基板(11、12)、第1及第2托架(41、42)以及第1及第2非球面透鏡(51、52)依序相互被安裝。第1及第2托架(41、42)係藉由環氧樹脂、ABS樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚丙烯、丙烯酸樹脂等不透明樹脂或不透光樹脂形成的。第1及第2非球面透鏡(51、52)係藉由聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂等透明樹脂或透光性樹脂形成的。
如圖15所示，於第1及第2托架(41、42)的底部(41a、42a)一體地被形成可撓性的密閉構件(46)，將第1及第2托架(41、42)安裝於第1及第2配線基板(11、12)時，密閉構件(46)，密接於第1及第2配線基板(11、12)的表面。例如，對於藉由環氧樹脂等比較硬質的材質形成的第1及第2托架(41、42)，以聚矽氧樹脂等比較軟質的彈性體形成的密閉構件(46)，沿著第1及第2托架(41、42)的底部(41a、42a)，與第1及第2托架(41、42)一體成形，在抵接於第1及第2配線基板(11、12)的表面之緣部(11b、12b)時，沿著緣部(11b、12b)的形狀稍微變形。第1及第2托架(41、42)與第1及第2配線基板(11、12)之間藉由密閉構件密閉，密閉構件(46)，與第1及第2托架(41、42)一起，機械地確實支撐各要素，同時可以防止外亂光線及異物侵入第1及第2托架(41、42)內，防止感測器組裝體(1，2)之檢測精度的降低。
如圖14所示，第1及第2非球面透鏡(51、52)，具有幾乎五角形剖面，具有形成朝向先端寬幅縮小的漸細狀剖面之2個傾斜面(51a、52a)，以及使2個傾斜面(51a、52a)在先端連接的圓柱面或彎曲面(51d、52d)。於第1及第2托架(41、42)的第1及第2隔壁(43、44)的上部，被形成具有幾乎配合於第1及第2非球面透鏡(51、52)的傾斜面(51a、52a)的2個傾斜面(43a、44a)的缺口部。如圖15所示，於第1及第2托架(41、42)安裝第1及第2非球面透鏡(51、52)時，於第1及第2托架(41、42)之第1及第2隔壁(43、44)的傾斜面(43a、44a)抵接第1及第2非球面透鏡(51、52)之傾斜面(51a、52a)，第1及第2非球面透鏡(51、52)被支撐於第1及第2托架(41、42)之第1及第2隔壁(43、44)。傾斜面(51a、52a)，被形成為60°～120°，較佳者為90°之角度，把由第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)照射的幾乎為圓形剖面或者橢圓形剖面的光，朝向紙幣(50)變換為平行的線狀光線。對向於傾斜面(51a、52a)而形成的第1及第2非球面透鏡(51、52)的平坦面(51b、52b)，放出幾乎矩形剖面的光。
如圖11及圖12所示，第1及第2非球面透鏡(51、52)的X軸方向的長度，比在X軸方向分別被配置為一列的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)及上PD晶片(37)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)及下PD晶片(38)之排列長度更大。通過上非球面透鏡(51)及下非球面透鏡(52)，透過紙幣(50)的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)的光確實地被照射於上PD晶片(37)。此外，通過下非球面透鏡(52)及上非球面透鏡(51)，透過紙幣(50)的第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)的光確實地被照射於下PD晶片(38)。
第1及第2非球面透鏡(51、52)，在對紙幣(50)的搬送方向為直角的方向上被寬幅度地形成，由第1及第2平坦面(51b、52b)所放出的光，也在對紙幣(50)的搬送方向為直角的方向上被寬幅度地形成。在從前的砲彈型LED晶片，幾乎為圓形剖面的光被照射於紙幣(50)，但在本實施型態的光學感測裝置(10)，藉由第1及第2非球面透鏡(51、52)，將幾乎為矩形剖面的光照射於紙幣(50)，可在紙幣(50)之更廣範圍得到透過光資料。如圖16所示，亦可在第1及第2非球面透鏡(51、52)的平坦面(51b、52b)與傾斜面(51a、52a)之間的側面形成段部(51c、52c)。平坦面(51b、52b)之剖面被縮小，限定被照射於紙幣(50)的光的範圍，可以得到紙幣(50)之更窄範圍的透過光資料。
將同一或者不同構造的四個發光受光元件、六個發光受光元件、八個發光受光元件、十個發光受光元件複數併置於X軸方向亦可。在圖17～圖21，使用波長370nm程度的紫外光LED晶片UV、波長470nm程度的藍色光LED晶片B、波長525nm程度的綠色光LED晶片G、波長620nm程度的紅色光LED晶片R、波長740nm程度的近紅外光LED晶片NIR、波長830nm程度的紅外光LED晶片IR。
在圖17所示之光學感測裝置(20a)之實施型態，於X軸方向的中央側配置1列具有四個發光受光元件的中央側光學感測裝置(30a)，於X軸方向的右側配置2列具有四個發光受光元件的右側光學感測裝置(30b)，於X軸方向的左側配置2列具有四個發光受光元件的左側光學感測裝置(30c)。中央側光學感測裝置(30a)，具有與圖1所示之光學感測裝置(10a)同樣配置的第1上LED晶片(21)及第1下LED晶片(31)。右側光學感測裝置(30b)，具有與圖3所示之光學感測裝置(10b)同樣配置的第1上LED晶片(21)及第1下LED晶片(31)。左側光學感測裝置(30c)，具有以中央側光學感測裝置(30a)為中心而反轉右側光學感測裝置(30b)的構造，圖3所示的光學感測裝置(10b)的第1上LED晶片(21)、上PD晶片(37)、第1下LED晶片(31)及下PD晶片(38)，係於對稱的位置被配置各晶片(21，37，31，38)。
各光學感測裝置(30a、30b、30c)之第1上LED晶片(21)與第1下LED晶片(31)，係以時間分割控制而分別在不同的時間點亮。此外，在各光學感測裝置(30a、30b、30c)，即使分別之1個LED晶片(21、31)同時點亮，被設於各光學感測裝置(30a、30b、30c)間的隔壁(43、44)也防止上PD晶片(37)及下PD晶片(38)同時接收到複數之光。
各LED晶片(21、31)之發光色，係對中央側光學感測裝置(30a)的中心(29)配置為左右對稱。藉由此LED排列，不管被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的表面及背面的方向，可以在紙幣(50)之幾乎同一位置使同一波長的光透過，而得到紙幣(50)的透過光資料。例如反轉表面與背面而將紙幣(50)插入搬送通路(55)內時，被照射於紙幣(50)的一側部表面的光的波長，與被照射於紙幣(50)之一側部背面的光的波長為相同。
控制裝置，決定由第1上LED晶片(21)所照射且透過紙幣(50)的第1光之根據下PD晶片(38)之受光量。與上感測器組裝體(1)同樣，下感測器組裝體(2)，也決定由第1下LED晶片(31)所照射且透過紙幣(50)的第2光之根據上PD晶片(37)之各受光量。控制裝置，在第1及第2光之受光量分別在特定比率的範圍內時，判斷紙幣(50)為真，驅動搬送裝置，將紙幣(50)收容於紙幣鑑別裝置之集聚室內。
在圖17之光學感測裝置(20a)，把在光學感測裝置(20a)的外側分別被配置1列的右側光學感測裝置(30b)及左側光學感測裝置(30c)使用於判斷紙幣(50)的金額種類。控制裝置，由右側光學感測裝置(30b)及左側光學感測裝置(30c)之第1上LED晶片(21)及第1下LED晶片(31)照射，以紙幣(50)反射而把由上PD晶片(37)及下PD晶片(38)受光的第1及第2光之受光量分別與特定的數值比較，可以判斷被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的金額種類。
在圖18所示之光學感測裝置(20b)之實施型態，於X軸方向的中央側配置1列具有六個發光受光元件的中央側光學感測裝置(30a)，於X軸方向的右側配置2列具有六個發光受光元件的右側光學感測裝置(30b)，於X軸方向的左側配置2列具有六個發光受光元件的左側光學感測裝置(30c)。中央側光學感測裝置(30a)，具有與圖5所示之光學感測裝置(10c)同樣配置的第1及第2上LED晶片(21、22)以及第1及第2下LED晶片(31、32)。右側光學感測裝置(30b)，具有與圖6所示之光學感測裝置(10b)同樣配置的第1及第2上LED晶片(21、22)以及第1及第2下LED晶片(31、32)。左側光學感測裝置(30c)，具有以中央側光學感測裝置(30a)為中心而反轉右側光學感測裝置(30b)的構造，圖6所示的光學感測裝置(10b)的第1及第2上LED晶片(21、22)、上PD晶片(37)、第1及第2下LED晶片(31、32)及下PD晶片(38)，係於對稱的位置被配置各晶片(21，22，37，31，32，38)。
各光學感測裝置(30a、30b、30c)之第1及第2上LED晶片(21、22)與第1及第2下LED晶片(31、32)，係以時間分割控制而分別在不同的時間點亮。此外，在各光學感測裝置(30a、30b、30c)，即使分別之1個LED晶片(21、22、31、32)同時點亮，被設於各光學感測裝置(30a、30b、30c)間的隔壁(43、44)也防止上PD晶片(37)及下PD晶片(38)同時接收到複數之光。
各LED晶片(21、22、31、32)之發光色，係對中央側光學感測裝置(30a)的中心(29)配置為左右對稱。藉由此LED排列，不管被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的表面及背面的方向，可以在紙幣(50)之幾乎同一位置使同一波長的光透過，而得到紙幣(50)的透過光資料。例如反轉表面與背面而將紙幣(50)插入搬送通路(55)內時，被照射於紙幣(50)的一側部表面的光的波長，與被照射於紙幣(50)之一側部背面的光的波長為相同。
控制裝置，加算由第1上LED晶片(21)及第2上LED晶片(22)所照射且透過紙幣(50)的第1及第2光之根據下PD晶片(38)之受光量，決定總受光量。其次，算出第1及第2光之各受光量與總受光量之比，各商在特定的範圍內時，判斷紙幣(50)為真。
與上感測器組裝體(1)同樣，下感測器組裝體(2)，也加算由第1及第2下LED晶片(31、32)所照射且透過紙幣(50)的第3及第4光之根據上PD晶片(37)之各受光量，決定總受光量。其次，算出第3及第4光之各受光量與總受光量之比，各商在特定的範圍內時，判斷紙幣(50)為真。如此般，控制裝置，在第1～第4光之受光量的比率在特定比率的範圍內時，判斷紙幣(50)為真，驅動搬送裝置，將紙幣(50)收容於紙幣鑑別裝置之集聚室內。
在圖18之光學感測裝置(20b)，使用在光學感測裝置(20b)的外側分別被配置1列的右側光學感測裝置(30b)及左側光學感測裝置(30c)，判斷紙幣(50)的金額種類。控制裝置，由右側光學感測裝置(30b)及左側光學感測裝置(30c)之第2上LED晶片(22)及第2下LED晶片(32)照射，以紙幣(50)反射而把由上PD晶片(37)及下PD晶片(38)受光的第2及第4光之受光量分別與特定的數值比較，可以判斷被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的金額種類。
在圖19所示之光學感測裝置(20c)之實施型態，於X軸方向的中央側配置1列具有八個發光受光元件的中央側光學感測裝置(30a)，於X軸方向的右側配置2列具有八個發光受光元件的右側光學感測裝置(30b)，於X軸方向的左側配置2列具有八個發光受光元件的左側光學感測裝置(30c)。中央側光學感測裝置(30a)，具有與圖9所示之光學感測裝置(10g)同樣配置的第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)。右側光學感測裝置(30b)，具有與圖8所示之光學感測裝置(10f)同樣配置的第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)。左側光學感測裝置(30c)，具有以中央側光學感測裝置(30a)為中心而反轉右側光學感測裝置(30b)的構造，圖8所示的光學感測裝置(10f)的第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)、上PD晶片(37)、第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)及下PD晶片(38)，係於對稱的位置被配置各晶片(21，22，23，37，31，32，33，38)。
各光學感測裝置(30a、30b、30c)之第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)與第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)，係以時間分割控制而分別在不同的時間點亮。此外，在各光學感測裝置(30a、30b、30c)，即使分別之1個LED晶片(21、22、23、31、32、33)同時點亮，被設於各光學感測裝置(30a、30b、30c)間的隔壁(43、44)也防止上PD晶片(37)及下PD晶片(38)同時接收到複數之光。
各LED晶片(21、22、23、31、32、33)之發光色，係對中央側光學感測裝置(30a)的中心(29)配置為左右對稱。藉由此LED排列，不管被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的表面及背面的方向，可以在紙幣(50)之幾乎同一位置使同一波長的光透過，而得到紙幣(50)的透過光資料。例如反轉表面與背面而將紙幣(50)插入搬送通路(55)內時，被照射於紙幣(50)的一側部表面的光的波長，與被照射於紙幣(50)之一側部背面的光的波長為相同。
控制裝置，加算由第1上LED晶片(21)及第2上LED晶片(22)所照射且透過紙幣(50)的第1及第2光之根據下PD晶片(37)之受光量，決定總受光量。其次，算出第1及第2光之各受光量與總受光量之比，各商在特定的範圍內時，判斷紙幣(50)為真。
與上感測器組裝體(1)同樣，下感測器組裝體(2)，也加算由第1及第2下LED晶片(31、32)所照射且透過紙幣(50)的第3及第4光之根據上PD晶片(37)之各受光量，決定總受光量。其次，算出第3及第4光之各受光量與總受光量之比，各商在特定的範圍內時，判斷紙幣(50)為真。如此般，控制裝置，在第1～第4光之受光量的比率在特定比率的範圍內時，判斷紙幣(50)為真，驅動搬送裝置，將紙幣(50)收容於紙幣鑑別裝置之集聚室內。
在圖19之光學感測裝置(20c)，控制裝置，由第3上LED晶片(23)及第3下LED晶片(33)照射，以紙幣(50)反射而分別把由上PD晶片(37)及下PD晶片(38)受光的第5及第6光之受光量分別與特定的數值比較，可以判斷被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的金額種類。
在圖20所示之光學感測裝置(20d)之實施型態，於X軸方向的中央側配置1列具有十個發光受光元件的中央側光學感測裝置(30a)，於X軸方向的右側配置2列具有十個發光受光元件的右側光學感測裝置(30b)，於X軸方向的左側配置2列具有十個發光受光元件的左側光學感測裝置(30c)。中央側光學感測裝置(30a)，具有與圖11所示之光學感測裝置(10i)同樣配置的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)。右側光學感測裝置(30b)，具有與圖12所示之光學感測裝置(10j)同樣配置的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)。左側光學感測裝置(30c)，具有以中央側光學感測裝置(30a)為中心而反轉右側光學感測裝置(30b)的構造，圖12所示的光學感測裝置(10j)的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)、上PD晶片(37)、第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)及下PD晶片(38)，係於對稱的位置被配置各晶片(21，22，23，24，37，31，32，33，34，38)。
各光學感測裝置(30a、30b、30c)之第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)與第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)，係以時間分割控制而分別在不同的時間點亮。此外，在各光學感測裝置(30a、30b、30c)，即使分別之1個LED晶片(21、22、23、24、31、32、33、34)同時點亮，被設於各光學感測裝置(30a、30b、30c)間的隔壁(43、44)也防止上PD晶片(37)及下PD晶片(38)同時接收到複數之光。
各LED晶片(21、22、23、24、31、32、33、34)之發光色，係對中央側光學感測裝置(30a)的中心(29)配置為左右對稱。藉由此LED排列，不管被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的表面及背面的方向，可以在紙幣(50)之幾乎同一位置使同一波長的光透過，而得到紙幣(50)的透過光資料。例如反轉表面與背面而將紙幣(50)插入搬送通路(55)內時，被照射於紙幣(50)的一側部表面的光的波長，與被照射於紙幣(50)之一側部背面的光的波長為相同。
在圖20之光學感測裝置(20d)，與圖22所示之從前的光學感測裝置(111)相比，增加發出不同波長的光的發光元件的數目，可以提高鑑別性能，同時削減比發光元件更為昂貴的PD晶片的數目，可以減低製造價格。控制裝置，加算由第1上LED晶片(21)、第2上LED晶片(22)及第3上LED晶片(23)所照射且透過紙幣(50)的第1、第2及第3光之根據下PD晶片(38)之受光量，決定總受光量。其次，算出第1、第2及第3光之各受光量與總受光量之比，各商在特定的範圍內時，判斷紙幣(50)為真。
與上感測器組裝體(1)同樣，下感測器組裝體(2)，也加算由第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)所照射且透過紙幣(50)的第4、第5及第6光之根據上PD晶片(37)之各受光量，決定總受光量。其次，算出第4、第5及第6光之各受光量與總受光量之比，各商在特定的範圍內時，判斷紙幣(50)為真。如此般，控制裝置，在第1～第6光之受光量的比率在特定比率的範圍內時，判斷紙幣(50)為真，驅動搬送裝置，將紙幣(50)收容於紙幣鑑別裝置之集聚室內。
在圖20之光學感測裝置(20d)，控制裝置，由第4上LED晶片(24)及第4下LED晶片(34)照射，以紙幣(50)反射而分別把由上PD晶片(37)及下PD晶片(38)受光的第7及第8光之受光量分別與特定的數值比較，可以判斷被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的金額種類。
組合四個發光受光元件、六個發光受光元件、八個發光受光元件及十個發光受光元件，併置於X軸方向亦可。在圖21所示之光學感測裝置(20e)之實施型態，於X軸方向的中央側配置1列具有六個發光受光元件的中央側光學感測裝置(40a)，於中央側光學感測裝置(40a)之X軸方向的右側配置1列具有八個發光受光元件的右側光學感測裝置(40b)，於右中央側光學感測裝置(40b)的X軸方向的右側配置1列具有十個發光受光元件的右側光學感測裝置(40c)。同樣地，於中央側光學感測裝置(40a)之X軸方向的左側配置1列具有八個發光受光元件的右側光學感測裝置(40d)，於左中央側光學感測裝置(40d)的X軸方向的左側配置1列具有十個發光受光元件的左側光學感測裝置(40e)。
中央側光學感測裝置(40a)，具有與圖6所示之光學感測裝置(10d)同樣配置的第1及第2上LED晶片(21、22)以及第1及第2下LED晶片(31、32)。右中央側光學感測裝置(40b)，具有與圖8所示之光學感測裝置(10f)同樣配置的第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)以及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)。右側光學感測裝置(40c)，具有與圖12所示之光學感測裝置(10j)同樣配置的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)以及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)。左中央側光學感測裝置(40d)，具有以中央側光學感測裝置(40a)為中心而反轉右中央側光學感測裝置(40b)的構造，圖8所示的光學感測裝置(10f)的第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)、上PD晶片(37)、第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)及下PD晶片(38)，係於對稱的位置被配置各晶片(21，22，37，31，32，38)。左側光學感測裝置(40e)，具有以中央側光學感測裝置(40a)為中心而反轉右側光學感測裝置(40c)的構造，圖12所示的光學感測裝置(10j)的第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)、上PD晶片(37)、第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)及下PD晶片(38)，係於對稱的位置被配置各晶片(21，22，23，24，37，31，32，33，34，38)。
各LED晶片(21、22、23、24、31、32、33、34)之發光色，係對中央側光學感測裝置(40a)的中心(29)配置為左右對稱。藉由此LED排列，不管被插入搬送通路(55)內的紙幣(50)的表面及背面的方向，可以在紙幣(50)之幾乎同一位置使同一波長的光透過，而得到紙幣(50)的透過光資料。例如反轉表面與背面而將紙幣(50)插入搬送通路(55)內時，被照射於紙幣(50)的一側部表面的光的波長，與被照射於紙幣(50)之一側部背面的光的波長為相同。在圖21之光學感測裝置(20e)，由右側光學感測裝置(40c)及左側光學感測裝置(40e)之第4上LED晶片(234及第4下LED晶片(34)照射，以紙幣(50)反射的反射光使用於金額種類的判斷，由其他LED晶片(21，22，23，31，32，33)照射而透過紙幣(50)的透過光使用於紙幣(50)的真偽的判斷。
藉由紙幣(50)的透過光資料，例如可以檢測出紙幣(50)的表面之油墨、紙、背面之油墨的材質及厚度，所以在鑑別高度偽造紙幣的紙幣鑑別裝置，比起利用紙幣(50)的反射光資料更重視使用紙幣(50)的透過光資料。此外，檢測出紙幣(50)之同一區域之3種類以上的透過光資料，可以高精度地檢測出偽造紙幣。然而，第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)的反射光藉由上PD晶片(37)受光，而第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)之反射光藉由下PD晶片(38)受光，使用紙幣(50)的反射光資料，判斷紙幣(50)的真偽亦可。此外，第4上LED晶片(24)的透過光藉由下PD晶片(38)受光，而第4下LED晶片(34)之透過光藉由上PD晶片(37)受光，而判斷紙幣(50)的真偽亦可。進而，使用第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)的透過光判斷紙幣(50)的金額種類亦可。
被插入紙張類鑑別裝置的入口(101)的紙幣(50)，藉由根據未圖示的置中裝置進行置中動作或者被導引至搬送通路(55)的側壁，沿著搬送通路(55)的寬幅方向之幾乎中心被搬送。移動於搬送通路(55)的中心的紙幣(50)，通過前述之光學感測裝置(10a～10j，20a～20e)的中心，所以各LED晶片(21，22，23，24，31，32，33，34)所放出的光，總是照射於紙幣(50)的寬幅方向之幾乎同一位置。因而，在互相被配置於點對稱位置的LED晶片發出同一波長的光之本實施型態之光學感測裝置(10a～10j，20a～20e)，使紙幣(50)的表面及背面之任一方朝上而插入紙張類鑑別裝置的入口(101)，都可以取出紙幣(50)的寬幅方向之幾乎同一位置的透過光模式資料或者反射光模式資料。
為了要實現由紙幣的多數之微小區域抽出多色透過光資料，精密地決定不同的波長的光輸出之差或者比是否該當於特定的範圍之近代的紙幣鑑別法，必須使用表面實裝型之發光元件與受光元件。亦即，可以於基板上的同一電極或者接近的不同的複數電極上實裝發光元件晶片，藉由同一保護樹脂，共通地覆蓋複數之發光元件晶片。於基板上之同一電極上實裝複數發光元件晶片，將發光元件晶片之各陽極電極或陰極電極連接於同一電極時，可以藉金屬細線(連接線)將發光元件晶片之各陰極電極或陽極電極連接於基板上之分別不同的其他電極。此外，於基板上之不同電極上分別實裝複數之發光元件晶片，將發光元件晶片之各陽極電極或陰極電極連接於不同的電極時，可以藉金屬細線(連接線)將發光元件晶片之各陰極電極或陽極電極連接於基板上之同一電極。使用於表面實裝的保護樹脂沒有透鏡作用，即使一方發光元件晶片點亮，另一方之發光元件晶片不會產生擬似點亮。發光元件晶片間的間距間隔為1mm以下，較佳者為0.6mm以下，使來自發光元件晶片的光在擴散室內擴散後，通過非球面透鏡照射於紙幣。藉此，使不同波長的光由發光元件晶片對紙幣之同一區域作為線狀光源進行照射，藉由受光元件晶片進行受光，可以得到紙幣之同一區域的多色光資料。在此構造，在發光元件晶片不需要具有透鏡作用的密封樹脂體及由樹脂密封體所導出的外部導線。換句話說，不會有樹脂密封體之透鏡作用，可以作為擴散室使用。
如圖6～圖12所示，在本發明之實施型態，分別具有2個端子的至少第1及第2發光元件(21、22)分別被表面實裝於配線基板(11)之同一或者不同的發光用電極體(71)上，在第1及第2發光元件(21、22)與非球面透鏡(51)之間被形成光擴散室(53)。分別被表面實裝於配線基板(11)之同一或不同的發光用電極體(71)上的第1及第2發光元件(21、22)藉由同一之透光性的保護樹脂覆蓋。具有2個端子的受光元件(37)被表面實裝於配線基板(11)之受光用電極體(81)上，可以通過非球面透鏡(51、52)聚光於受光元件(37)。作為其他方法，於對向於配線基板(11)而被配置的其他之配線基板(12)形成受光用電極體(81)，將具有2個端子的受光元件(37)表面實裝於受光用電極體(81)上亦可。即使在配線基板(11)上第1及第2發光元件(21、22)的實裝位置不同，也可以使第1及第2發光元件(21、22)以1mm以下，較佳者為0.6mm以下的間距間隔分離而表面實裝於同一或不同的發光用電極體(71)上。
點亮第1及第2發光元件(21、22)時，由各PN接合朝種種方向照射光，在光擴散室(53)內擴散之後，透過非球面透鏡(51)而在書面上反射。透過非球面透鏡(51)的光，成為幾乎矩形剖面或者橢圓剖面的線狀光線，所以補償第1及第2發光元件(21、22)的實裝位置的差異，可以視為把第1及第2發光元件(21、22)固接於配線基板(11)上的同一位置。在書面上反射的光，可以通過非球面透鏡(51)而以受光元件(37)受光。此外，由第1及第2發光元件(21、22)照射的光會通過光擴散室(53)，所以與栓插入方式之發光二極體不同，光線不通過密封樹脂內，所以可以防止密封樹脂的劣化。
包圍第1及第2發光元件(21、22)，把由第1及第2發光元件(21、22)朝向非球面透鏡(51、52)形成的反射面(54)(圖6)設於托架(41、42)，可以藉由反射面(54)形成光擴散室(53)之至少一部份。如圖6以虛線所示，可以由第1及第2發光元件(21、22)朝向非球面透鏡(52)作為在外側剖面擴大的傾斜面或者錐形面形成反射面(54)。藉由被形成為截頭圓錐形、截頭角錐形等截頭錘形體的反射壁(54)可以抑制在托架(41、42)吸收的光量而且增加往受光元件(37)反射的光量。
本發明之前述實施例，可以進行種種變更。例如，使用四個發光受光元件、六個發光受光元件及八個發光受光元件之第1、第2及第3上LED晶片(21、22、23)及第1、第2及第3下LED晶片(31、32、33)，得到紙幣(50)的反射光資料亦可。此外，增加LED晶片數目，構成六個發光受光元件以上的感測器組裝體，因應需要而使用2個以上之PD晶片亦可。
使第1、第2、第3及第4上LED晶片(21、22、23、24)及第1、第2、第3及第4下LED晶片(31、32、33、34)朝向紙幣(50)的搬送方向配置2列以上亦可。在此場合，對第1及第2排列直線(56、57)形成平行的第3及第4或者更多的排列直線。被設於各感測裝置(1、2)的LED晶片及PD晶片分別增加至5個以上亦可。上感測器組裝體(1)與下感測器組裝體(2)之數目，分別為5個或者更少為較佳，但感測器組裝體的數目，並不限制本發明之範圍。此外，以設置分別沿著第1排列直線(56)及第2排列直線(57)整合而配置的複數上感測器組裝體(1)，以及與上感測器組裝體(1)同數目之下感測器組裝體(2)較佳，但這些構造並不限制本發明之範圍。
在圖示之實施型態，包含第1及第2排列直線(56、57)的平面，係對紙幣(50)的搬送通路(55)平行地被形成，但使包含第1及第2排列直線(56、57)的平面對紙幣(50)的搬送通路(55)成直角或者以45°以下之角度使其傾斜亦可。本發明除了紙幣以外，例如可以適用於債券、證明書、兌換券、類證券、通貨、銀行券、有價證券、及票券等各種有價紙張這一點應該特別留意。
本發明之實施態樣列舉如下。
(1)上托架(41)具有分離上發光元件(21)與上受光元件(37)之上隔壁(43)，下托架(42)具有分離下發光元件(31)與下受光元件(38)之下隔壁(44)之請求項第2項記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(2)中介著上托架(41)之上隔壁(43)由上發光元件(21)及上受光元件(37)離開一定距離而配置上非球面透鏡(51)，同時中介著下托架(42)之下隔壁(44)由第1之下發光元件(31)及下受光元件(38)離開一定距離而配置下非球面透鏡(52)之前述(1)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(3)在被形成於上配線基板(11)的開口部(11a)內嵌合上托架(41)之上隔壁(43)的端部，在被形成於下配線基板(12)的開口部(12a)內嵌合下托架(42)的下隔壁(44)的端部之前述(1)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(4)於被設於上支撐基板(13)的複數上連接端子(63)導電連接複數之上導線(61)將上感測器組裝體(1)固定於上支撐基板(13)，於被設於下支撐基板(14)的複數下連接端子(64)導電連接複數之下導線(62)將下感測器組裝體(2)固定於下支撐基板(14)之請求項第1項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(5)上發光元件(21)及上受光元件(37)，與下發光元件(31)及下受光元件(38)配置於點對稱位置之請求項第1項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(6)被連接於上導線(61)之一而在被形成於上配線基板(11)的上發光用電極體(71)固接上發光元件(21)之一方的端子，被連接於上導線(61)之其他之一而在被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)固接上受光元件(37)之一方的端子，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，被連接於下導線(62)之一而在被形成於下配線基板(12)的下發光用電極體(72)固接下發光元件(31)之一方的端子，被連接於下導線(62)之其他之一而在被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)固接下受光元件(38)之一方的端子，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(57)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)之請求項第1項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(7)被連接於上導線(61)之一而在被形成於上配線基板(11)的上發光用電極體(71)固接上發光元件(21)之一方的端子，被連接於上導線(61)之其他之一而在被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)固接上受光元件(37)之一方的端子，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，被連接於下導線(62)之一而在被形成於下配線基板(12)的下發光用電極體(72)固接下發光元件(31)之一方的端子，被連接於下導線(62)之其他之一而在被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)固接下受光元件(38)之一方的端子，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(57)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，第1及第2排列直線(56、57)係相互平行之請求項第1項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(8)上托架(41)具有分離第1及第2上發光元件(21、22)與上受光元件(37)之複數上隔壁(43)，下托架(42)具有分離第1及第2下發光元件(31、32)與下受光元件(38)之複數下隔壁(44)之請求項第5項記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(9)中介著上托架(41)之上隔壁(43)由第1及第2上發光元件(21、22)及上受光元件(37)離開一定距離而配置上非球面透鏡(51)，同時中介著下托架(42)之下隔壁(44)由第1及第2下發光元件(31、32)及下受光元件(38)離開一定距離而配置下非球面透鏡(52)之前述(8)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(10)在被形成於上配線基板(11)的開口部(11a)內嵌合上托架(41)之上隔壁(43)的端部，在被形成於下配線基板(12)的開口部(12a)內嵌合下托架(42)的下隔壁(44)的端部之請求項第5項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(11)於被設於上支撐基板(13)的複數上連接端子(63)導電連接複數之上導線(61)將上感測器組裝體(1)固定於上支撐基板(13)，於被設於下支撐基板(14)的複數下連接端子(64)導電連接複數之下導線(62)將下感測器組裝體(2)固定於下支撐基板(14)之請求項第4項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(12)第1上發光元件(21)與第2上發光元件(22)之間隔與第1下發光元件(31)與第2下發光元件(32)之間隔為0.6mm以下之請求項第4項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(13)第1上發光元件(21)、第2上發光元件(22)及上受光元件(37)，與第1下發光元件(31)、第2下發光元件(32)及下受光元件(38)配置於點對稱位置之請求項第4項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(14)於被形成於上配線基板(11)的不同的上發光用電極體(71)固接第1及第2上發光元件(21、22)之一方的各端子而連接於不同的上導線(61)，被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上固接上受光元件(37)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，於被形成於下配線基板(12)的不同的下發光用電極體(72)固接第1及第2下發光元件(31、32)之一方的各端子而連接於不同的下導線(62)，被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上固接下受光元件(38)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(58)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)之請求項第4項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(15)接受由第1及第2上發光元件(21、22)照射而透過有價紙張(50)的光之下受光元件(38)之沿著第2排列直線(57)的受光面的長度，相同於沿著第1及第2上發光元件(21、22)的第1排列直線(56)的發光面的長度或者比其更大，接受由第1及第2下發光元件(31、32)照射而透過有價紙張(50)的光之上受光元件(37)之沿著第1排列直線(56)上的受光面的長度，相同於沿著第1及第2下發光元件(31、32)的第2排列直線(57)的發光面的長度或者比其更大之請求項第4項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(16)沿著下受光元件(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度及沿著上受光元件(37)的第1排列直線(56)的受光面的長度，分別為1.5mm或者更短之前述(15)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(17)對第1上發光元件(21)與第2上發光元件(22)之合計受光量之第1及第2上發光元件(21、22)之各發光元件的受光量在特定的比率範圍內時，判斷有價紙張(50)為真正，對第1下發光元件(31)與第2下發光元件(32)之合計受光量之第1及第2下發光元件(31、32)之各發光元件的受光量在特定的比率範圍內時，判斷有價紙張(50)為真正之請求項第4項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(18)於被形成於上配線基板(11)的不同的上發光用電極體(71)固接第1及第2上發光元件(21、22)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上固接上受光元件(37)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，於被形成於下配線基板(12)的不同的下發光用電極體(72)固接第1及第2下發光元件(31、32)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上固接下受光元件(38)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(58)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，第1及第2排列直線(56、57)係相互平行之請求項第4項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(19)上托架(41)具有分離第1、第2及第3上發光元件(21、22，23)與上受光元件(37)之複數隔壁(43)，下托架(42)具有分離第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)與下受光元件(38)之複數隔壁(44)之請求項第8項記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(20)中介著上托架(41)之上隔壁(43)由第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)及上受光元件(37)離開一定距離而配置上非球面透鏡(51)，同時中介著下托架(42)之下隔壁(44)由第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)及下受光元件(38)離開一定距離而配置下非球面透鏡(52)之前述(19)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(21)在被形成於上配線基板(11)的開口部(11a)內嵌合上托架(41)之隔壁(43)的端部，在被形成於下配線基板(12)的開口部(12a)內嵌合下托架(42)的隔壁(44)的端部之請求項第8項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(22)於被設於上支撐基板(13)的複數上連接端子(63)導電連接複數之上導線(61)將上感測器組裝體(1)固定於上支撐基板(13)，於被設於下支撐基板(14)的複數下連接端子(64)導電連接複數之下導線(62)將下感測器組裝體(2)固定於下支撐基板(14)之請求項第7項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(23)鄰接的第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)之間隔與鄰接的第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)之間隔為0.6mm以下之請求項第7項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(24)第1上發光元件(21)、第2上發光元件(22)、第3上發光元件(23)及上受光元件(37)，與第1下發光元件(31)、第2下發光元件(32)、第3下發光元件(33)及下受光元件(38)配置於點對稱位置之請求項第7項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(25)於被形成於上配線基板(11)的不同的上發光用電極體(71)固接第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)之一方的各端子而連接於不同的上導線(61)，被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上固接上受光元件(37)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，於被形成於下配線基板(12)的不同的下發光用電極體(72)固接第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)之一方的各端子而連接於不同的下導線(62)，被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上固接下受光元件(38)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(58)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)之請求項第7項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(26)接受由第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)照射而透過有價紙張(50)的光之下受光元件(38)之沿著第2排列直線(57)的受光面的長度，相同於沿著第1～第3上發光元件(21、22、23)的第1排列直線(56)的發光面的長度或者比其更大，接受由第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)照射而透過有價紙張(50)的光之上受光元件(37)之沿著第1排列直線(56)上的受光面的長度，相同於沿著第1～第3下發光元件(31、32、33)的第2排列直線(57)的發光面的長度或者比其更大之請求項第7項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(27)沿著下受光元件(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度及沿著上受光元件(37)的第1排列直線(56)的受光面的長度，分別為1.5mm或者更短之前述(26)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(28)對第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)之合計受光量之第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)之各發光元件的受光量在特定的比率範圍內時，判斷有價紙張(50)為真正，對第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)之合計受光量之第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)之各發光元件的受光量在特定的比率範圍內時，判斷有價紙張(50)為真正之請求項第7項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(29)於被形成於上配線基板(11)的不同的上發光用電極體(71)固接第1、第2及第3上發光元件(21、22、23)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上固接上受光元件(37)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，於被形成於下配線基板(12)的不同的下發光用電極體(72)固接第1、第2及第3下發光元件(31、32、33)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上固接下受光元件(38)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(58)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，第1及第2排列直線(56、57)係相互平行之請求項第7項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(30)上托架(41)具有分離第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22，23、24)與上受光元件(37)之複數隔壁(43)，下托架(42)具有分離第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)與下受光元件(38)之複數隔壁(44)之請求項第11項記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(31)中介著上托架(41)之上隔壁(43)由第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)及上受光元件(37)離開一定距離而配置上非球面透鏡(51)，同時中介著下托架(42)之下隔壁(44)由第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)及下受光元件(38)離開一定距離而配置下非球面透鏡(52)之前述(30)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(32)在被形成於上配線基板(11)的開口部(11a)內嵌合上托架(41)之隔壁(43)的端部，在被形成於下配線基板(12)的開口部(12a)嵌合下托架(42)的隔壁(44)的端部之前述(30)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(33)於被設於上支撐基板(13)的複數上連接端子(63)導電連接複數之上導線(61)將上感測器組裝體(1)固定於上支撐基板(13)，於被設於下支撐基板(14)的複數下連接端子(64)導電連接複數之下導線(62)將下感測器組裝體(2)固定於下支撐基板(14)之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(34)鄰接的第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)之間隔與鄰接的第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)之間隔為0.6mm以下之請求項第10項記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(35)第1上發光元件(21)、第2上發光元件(22)、第3上發光元件(23)、第4上發光元件(24)及上受光元件(37)，與第1下發光元件(31)、第2下發光元件(32)、第3下發光元件(33)、第4下發光元件(34)及下受光元件(38)配置於點對稱位置之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(36)於被形成在上配線基板(11)的不同的上發光用電極體(71)固接第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)之一方之各端子而連接於不同的上導線(61)，於被形成在上配線基板(11)的上受光用電極體(81)固接上受光元件(37)之一方之端子而連接於不同的上導線(61)，與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(37)於被形成在下配線基板(12)的不同的下發光用電極體(72)固接第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)之一方之各端子而連接於不同的下導線(62)，於被形成在下配線基板(12)的下受光用電極體(82)固接下受光元件(38)之一方之端子而連接於不同的下導線(62)，與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(57)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(38)於對有價紙張(50)之搬送方向成直角的第1排列直線(56)上整合第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)而配置於上支撐基板(13)上，於第1上發光元件(21)與第2上發光元件(22)之間、第2上發光元件(22)與第3上發光元件(23)之間或者第3上發光元件(23)與第4上發光元件(24)之間配置上受光元件(37)，於對有價紙張(50)之搬送方向成直角的第2排列直線(57)上整合第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)而配置於下配線基板(12)上，於第1下發光元件(31)與第2下發光元件(32)之間、第2下發光元件(32)與第3下發光元件(33)之間或者第3下發光元件(33)與第4下發光元件(34)之間配置下受光元件(38)之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(39)接受由第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)照射而透過有價紙張(50)的光之下受光元件(38)之沿著第2排列直線(57)的受光面的長度，相同於沿著第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)的第1排列直線(56)的發光面的長度或者比其更大，接受由第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)照射而透過有價紙張(50)的光之上受光元件(37)之沿著第1排列直線(56)上的受光面的長度，相同於沿著第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)的第2排列直線(57)的發光面的長度或者比其更大之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(40)沿著下受光元件(38)之第2排列直線(57)的受光面的長度及沿著上受光元件(37)的第1排列直線(56)的受光面的長度，分別為1.5mm或者更短之前述(39)所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(41)整合第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)的第1排列直線(56)與整合第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)的第2排列直線(57)係對搬送通路(55)被配置於相互對稱的位置且為平行之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(42)對第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)之合計受光量之第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)之各發光元件的受光量在特定的比率範圍內時，判斷有價紙張(50)為真正，對第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)之合計受光量之第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)之各發光元件的受光量在特定的比率範圍內時，判斷有價紙張(50)為真正之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(43)上受光元件(37)，接受由第1及第2上發光元件(21、22)所照射而在通過搬送通路(55)的有價紙張(50)反射的光，及由第3及第4上發光元件(23、24)照射而在通過搬送通路(55)的有價紙張(50)所反射的光；下受光元件(38)，接受由第1及第2下發光元件(31、32)所照射而在通過搬送通路(55)的有價紙張(50)反射的光，及由第3及第4下發光元件(33、34)照射而在通過搬送通路(55)的有價紙張(50)所反射的光；被配置於對搬送通路(55)相互對稱的位置之第1上發光元件(21)與第1下發光元件(31)，第2上發光元件(22)與第2下發光元件(32)，第3上發光元件(23)與第3下發光元件(33)，第4上發光元件(24)與第4下發光元件(34)，分別產生同一波長之光之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(44)於被形成於上配線基板(11)的不同的上發光用電極體(71)固接第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上固接上受光元件(37)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，於被形成於下配線基板(12)的不同的下發光用電極體(72)固接第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上固接下受光元件(38)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(58)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，第1及第2排列直線(56、57)係相互平行之請求項第10項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(45)於被形成於上配線基板(11)的不同的上發光用電極體(71)固接第1、第2、第3及第4上發光元件(21、22、23、24)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，被形成於上配線基板(11)的上受光用電極體(81)上固接上受光元件(37)之一方的端子而連接於不同的上導線(61)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第1排列直線(56)上整合配置上發光用電極體(71)與上受光用電極體(81)，於被形成於下配線基板(12)的不同的下發光用電極體(72)固接第1、第2、第3及第4下發光元件(31、32、33、34)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，被形成於下配線基板(12)的下受光用電極體(82)上固接下受光元件(38)之一方的端子而連接於不同的下導線(62)，在與搬送通路(55)的進行方向成直角的第2排列直線(58)上整合配置下發光用電極體(72)與下受光用電極體(82)，第1及第2排列直線(56、57)係相互平行之請求項第13項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(46)將具有2個端子的受光元件(37)表面實裝於配線基板(11)之受光用電極體(81)上，把第1非球面透鏡(51)作為受光用之非球面透鏡使用之請求項第15項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(47)於對向於配線基板(11)而被配置的其他之配線基板(12)形成受光用電極體(81)，將具有2個端子的受光元件(37)表面實裝於受光用電極體(81)上之請求項第15項所記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(48)托架(41)，具有具包圍第1及第2發光元件(21、22)由第1及第2發光元件(21、22)朝向非球面透鏡(52)擴大剖面的傾斜面之反射壁，托架(41)之反射壁(54)形成光擴散室(53)之至少一部份之請求項第15項記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
(49)使分別被表面實裝於配線基板(11)之同一或不同的發光用電極體(71)上的第1及第2發光元件(21、22)藉由同一之透光性的保護樹脂覆蓋之請求項第15項記載之紙張類鑑別用光學感測裝置。
[產業上利用可能性]
本發明可以做為紙幣鑑別裝置、紙幣識別裝置或者兌換券收取裝置等紙張類存取裝置之光學感測器適用於相當廣大的範圍。
(1)‧‧‧上感測器組裝體
(2)‧‧‧下感測器組裝體
(11)‧‧‧第1配線基板
(12)‧‧‧第2配線基板
(21~24)‧‧‧上發光元件(上LED晶片)
(31~34)‧‧‧下發光元件(下LED晶片)
(37)‧‧‧上受光元件(上PD晶片)
(38)‧‧‧下受光元件(下PD晶片)
(50)‧‧‧有價紙張(紙幣)
(55)‧‧‧搬送通路
(61)‧‧‧第1導線
(62)‧‧‧第2導線
UV‧‧‧紫外光LED晶片
B‧‧‧藍色光LED晶片
G‧‧‧綠色光LED晶片
R‧‧‧紅色光LED晶片
NIR‧‧‧近紅外光LED晶片
IR‧‧‧紅外光LED晶片
IR/R‧‧‧紅外光及/或紅色光LED晶片
NIR/R/G‧‧‧近紅外光及/或紅色光及/或綠色光LED晶片
圖1係顯示具有四發光受光元件之本發明之第1實施型態之剖面圖。
圖2為圖1之另一方向之剖面圖。
圖3係顯示具有四發光受光元件之本發明之第2實施型態之剖面圖。
圖4為圖3之另一方向之剖面圖。
圖5係顯示具有六發光受光元件之本發明之第1實施型態之剖面圖。
圖6係顯示具有六發光受光元件之本發明之第2實施型態之剖面圖。
圖7係顯示具有六發光受光元件之本發明之第3實施型態之剖面圖。
圖8係顯示具有八發光受光元件之本發明之第1實施型態之剖面圖。
圖9係顯示具有八發光受光元件之本發明之第2實施型態之剖面圖。
圖10係顯示具有八發光受光元件之本發明之第3實施型態之剖面圖。
圖11係顯示具有十發光受光元件之本發明之第1實施型態之剖面圖。
圖12係顯示具有十發光受光元件之本發明之第2實施型態之剖面圖。
圖13係顯示在本發明使用的LED晶片與PD晶片之代表性的配置狀態之部分立體圖。
圖14係顯示在本發明使用的發光元件與受光元件之代表性的配置狀態之部分分解立體圖。
圖15係顯示在本發明使用的發光元件與受光元件之代表性的配置狀態之部分擴大立體圖。
圖16係顯示非球面透鏡之變形例之立體圖。
圖17係顯示具有四發光受光元件之5個光學感測裝置配置為一列之本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置之實施型態之剖面圖。
圖18係顯示具有六發光受光元件之5個光學感測裝置配置為一列之本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置之實施型態之剖面圖。
圖19係顯示具有八發光受光元件之5個光學感測裝置配置為一列之本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置之實施型態之剖面圖。
圖20係顯示具有十發光受光元件之5個光學感測裝置配置為一列之本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置之實施型態之剖面圖。
圖21係顯示具有四、六、八、十發光受光元件之5個光學感測裝置配置為一列之本發明之紙張類鑑別用光學感測裝置之實施型態之剖面圖。
圖22係顯示從前的紙幣鑑別裝置之剖面圖。
圖23係顯示從前的光學感測裝置之剖面圖。
1．．．上感測器組裝體
2．．．下感測器組裝體
10a．．．光學感測裝置
11．．．第1配線基板
11a．．．開口部
12．．．第2配線基板
12a．．．開口部
13．．．上支撐基板
14．．．下支撐基板
21．．．上發光元件(上LED晶片)
31．．．下發光元件(下LED晶片)
37．．．上受光元件(上PD晶片)
38．．．下受光元件(下PD晶片)
39．．．保護樹脂
41．．．上托架
42．．．下托架
43．．．上隔壁
44．．．下隔壁
46．．．密閉構件
50．．．有價紙張(紙幣)
51．．．上非球面透鏡
52．．．下非球面透鏡
55．．．搬送通路
55a．．．上壁
55b．．．下壁
61．．．第1導線
62．．．第2導線
63．．．第1連接端子
64．．．下連接端子

Claims (15)

  1. 一種紙張類鑑別用光學感測裝置，其特徵為具備：上感測器組裝體、中介著搬送有價紙張的搬送通路對向於前述上感測器組裝體而被配置的下感測器組裝體；前述上感測器組裝體，具備：具有複數上導線之上配線基板、被表面實裝於該上配線基板上且有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之上發光元件、及被表面實裝於前述上配線基板上且有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之上受光元件；前述下感測器組裝體，具備：具有複數下導線之下配線基板、被表面實裝於該下配線基板上且有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之下發光元件、及被表面實裝於前述下配線基板上且有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之下受光元件；前述上受光元件，接受由前述下發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光；前述下受光元件，接受由前述上發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光。
  2. 如申請專利範圍第1項之紙張類鑑別用光學感測裝置，其中前述上感測器組裝體，具備：被配置於前述上配線基板上之上托架、及對向於前述上發光元件及前述上受光元件而被支撐於前述上托架上的上非球面透鏡；前述下感測器組裝體，具備：被配置於前述下配線基板上之下托架、及對向於前述下發光元件及前述下受光元 件而被支撐於前述下托架上之下非球面透鏡。
  3. 如申請專利範圍第1項之紙張類鑑別用光學感測裝置，其中接受由前述上發光元件照射而透過有價紙張的光之前述下受光元件之沿著第2排列直線上的受光面的長度，相同於沿著前述上發光元件的第1排列直線的發光面的長度或者比其更大，接受由前述下發光元件照射而透過有價紙張的光之前述上受光元件之沿著第1排列直線上的受光面的長度，相同於沿著前述下發光元件的第2排列直線的發光面的長度或者比其更大。
  4. 一種紙張類鑑別用光學感測裝置，其特徵為具備：上感測器組裝體、中介著搬送有價紙張的搬送通路對向於前述上感測器組裝體而被配置的下感測器組裝體；前述上感測器組裝體，具備：具有複數上導線之上配線基板、被個別地表面實裝於該上配線基板上且分別有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之第1及第2上發光元件、及被表面實裝於前述上配線基板上且有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之上受光元件；前述下感測器組裝體，具備：具有複數下導線之下配線基板、被個別地表面實裝於該下配線基板上且分別有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之第1及第2下發光元件、及被表面實裝於前述下配線基板上且有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之下受光元件；前述上受光元件，接受由第1及第2前述下發光元件 照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光；前述下受光元件，接受由第1及第2前述上發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光。
  5. 如申請專利範圍第4項之紙張類鑑別用光學感測裝置，其中前述上感測器組裝體，具備：被配置於前述上配線基板上之上托架、及對向於第1及第2前述上發光元件及前述上受光元件而被支撐於前述上托架上的上非球面透鏡；前述下感測器組裝體，具備：被配置於前述下配線基板上之下托架、及對向於第1及第2前述下發光元件及前述下受光元件而被支撐於前述下托架上之下非球面透鏡。
  6. 如申請專利範圍第4項之紙張類鑑別用光學感測裝置，其中被配置於第1及第2前述上發光元件與第1及第2前述下發光元件之相互點對稱位置的發光元件發出同一波長之光。
  7. 一種紙張類鑑別用光學感測裝置，其特徵為具備：上感測器組裝體、中介著搬送有價紙張的搬送通路對向於前述上感測器組裝體而被配置的下感測器組裝體；前述上感測器組裝體，具備：具有複數上導線之上配線基板、被個別地表面實裝於該上配線基板上且分別有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之第1、第2及第3上發光元件、及被表面實裝於前述上配線基板上且有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之上受光元件； 前述下感測器組裝體，具備：具有複數下導線之下配線基板、被個別地表面實裝於該下配線基板上且分別有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之第1、第2及第3下發光元件、及被表面實裝於前述下配線基板上且有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之下受光元件；前述上受光元件，接受由第1、第2及第3前述下發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光；前述下受光元件，接受由第1、第2及第3前述上發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光。
  8. 如申請專利範圍第7項之紙張類鑑別用光學感測裝置，其中前述上感測器組裝體，具備：被配置於前述上配線基板上之上托架、及對向於第1、第2及第3前述上發光元件以及前述上受光元件而被支撐於前述上托架上的上非球面透鏡；前述下感測器組裝體，具備：被配置於前述下配線基板上之下托架、及對向於第1、第2及第3前述下發光元件以及前述下受光元件而被支撐於前述下托架上之下非球面透鏡。
  9. 如申請專利範圍第7項之紙張類鑑別用光學感測裝置，其中被配置於第1、第2及第3前述上發光元件與 第1、第2及第3前述下發光元件之相互點對稱位置的發光元件發出同一波長之光。
  10. 一種紙張類鑑別用光學感測裝置，其特徵為具備：上感測器組裝體、中介著搬送有價紙張的搬送通路對向於前述上感測器組裝體而被配置的下感測器組裝體；前述上感測器組裝體，具備：具有複數上導線之上配線基板、被個別地表面實裝於該上配線基板上且分別有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之第1、第2、第3及第4上發光元件、及被表面實裝於前述上配線基板上且有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之上受光元件；前述下感測器組裝體，具備：具有複數下導線之下配線基板、被個別地表面實裝於該下配線基板上且分別有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之第1、第2、第3及第4下發光元件、及被表面實裝於前述下配線基板上且有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之下受光元件；前述上受光元件，接受由第1、第2、第3及第4前述下發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光；前述下受光元件，接受由第1、第2、第3及第4前述上發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光。
  11. 如申請專利範圍第10項之紙張類鑑別用光學感 測裝置，其中前述上感測器組裝體，具備：被配置於前述上配線基板上之上托架、及對向於第1、第2、第3及第4前述上發光元件以及前述上受光元件而被支撐於前述上托架上的上非球面透鏡；前述下感測器組裝體，具備：被配置於前述下配線基板上之下托架、及對向於第1、第2、第3及第4前述下發光元件以及前述下受光元件而被支撐於前述下托架上之下非球面透鏡。
  12. 如申請專利範圍第10項之紙張類鑑別用光學感測裝置，其中被配置於第1、第2、第3及第4前述上發光元件與第1、第2、第3及第4前述下發光元件之相互點對稱位置的發光元件發出同一波長之光。
  13. 一種紙張類鑑別用光學感測裝置，其特徵為具備：上感測器組裝體、中介著搬送有價紙張的搬送通路對向於前述上感測器組裝體而被配置的下感測器組裝體；前述上感測器組裝體，具備：具有複數上導線之上配線基板、被個別地表面實裝於該上配線基板上且分別有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之第1、第2、第3及第4上發光元件、及被表面實裝於前述上配線基板上且有被導電連接於對應的前述上導線之2個端子之上受光元件；前述下感測器組裝體，具備：具有複數下導線之下配線基板、被個別地表面實裝於該下配線基板上且分別有被 導電連接於對應的前述下導線之2個端子之第1、第2、第3及第4下發光元件、及被表面實裝於前述下配線基板上且有被導電連接於對應的前述下導線之2個端子之下受光元件；前述上受光元件，接受由第1、第2及第3前述下發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光，與由第4前述上發光元件照射而在通過前述搬送通路的前述有價紙張反射的光；前述下受光元件，接受由第1、第2及第3前述上發光元件照射而透過通過前述搬送通路的前述有價紙張的光，與由第4前述下發光元件照射而在通過前述搬送通路的前述有價紙張反射的光。
  14. 如申請專利範圍第13項之紙張類鑑別用光學感測裝置，其中前述上受光元件，接受由第1、第2及第3前述上發光元件所選擇的1個發光元件所照射而在通過前述搬送通路的前述有價紙張反射的光，及由第4前述上發光元件照射而在通過前述搬送通路的前述有價紙張所反射的光；由第1、第2及第3前述上發光元件所選擇之1個發光元件，與第4前述上發光元件，係產生同一波長之光；前述下受光元件，接受由第1、第2及第3前述下發光元件所選擇的1個發光元件所照射而在通過前述搬送通路的前述有價紙張反射的光，及由第4前述下發光元件照射而在通過前述搬送通路的前述有價紙張所反射的光； 由第1、第2及第3前述下發光元件所選擇之1個發光元件，與第4前述下發光元件，係產生同一波長之光。
  15. 一種紙張類鑑別用光學感測裝置，其特徵為具備：具有複數發光用電極體、受光用電極體及被連接於前述發光用電極體與前述受光用電極體之各個之複數導線之配線基板；分別被表面實裝於該配線基板之同一或不同的前述發光用電極體上的分別具有2個端子之至少第1及第2發光元件；具有2個端子的受光元件；被配置於前述配線基板上的托架；對向於第1及第2前述發光元件而被支撐於前述托架上的第1非球面透鏡；對向於前述受光元件而被配置的第2非球面透鏡；及被形成於第1及第2前述發光元件與前述第1非球面透鏡之間的光擴散室。
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