(57)【要約】  反射光用光源（１５）からの光を反射光出射面（１６ｂ）から紙幣Ｓに対して照射する反射光用導光体（１６）と、透過光用光源（２４）からの光を透過光出射面（２３ｂ）から紙幣Ｓに対して照射する透過光用導光体（２３）と、紙幣Ｓからの反射光及び／又は紙幣Ｓを透過した透過光を結像するロッドレンズアレイ（１８）と、ロッドレンズアレイ（１８）により集光された光を受光する受光素子（１９）と、反射光用導光体（１６）を収容可能な収容部（１７）を有するフレーム（１３）とを有する。収容部（１７）の一部に、反射光用導光体（１６）の反射光出射面（１６ｂ）からロッドレンズアレイ（１８）の光軸Ｚ側へ突出する遮光部（２５）を有すると共に、遮光部（２５）は、反射光用導光体（１６）に対する位置決め用基準面（２６）を有する。迷光の影響を低減することができ、読取画像の精度が向上する。
2013022060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明体に光を照射すると共に、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を読取るイメージセンサユニットであって、
反射光用光源からの光を反射光出射面から前記被照明体に対して照射する反射光用導光体と、
透過光用光源からの光を透過光出射面から前記被照明体に対して照射する透過光用導光体と、
前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を結像する結像素子と、
前記結像素子からの光を受光する受光素子と、
前記反射光用導光体を収容可能な収容部を有するフレームと、
を有し、
前記収容部の一部に、前記反射光用導光体の反射光出射面の一部を覆うように前記結像素子の光軸側へ突出する遮光部を有すると共に、
前記遮光部は、前記反射光用導光体に対する位置決め用基準面を有する
ことを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
前記収容部の一部として前記フレームの上部が下方に向かって拡開して開口され、前記反射光用導光体を前記収容部に対して下方から挿入可能である
ことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
【請求項３】
前記反射光用導光体は、前記反射光出射面の近傍に第一係止面及び第二係止面を有し、
前記フレームは、前記収容部内に前記遮光部を備えるアッパフレームと前記収容部内に段部を備えるロアフレームとに２分割構成され、
前記遮光部に前記第一係止面を、前記第二係止面に前記段部をそれぞれ当接することで前記反射光用導光体を前記収容部内に位置決めする
ことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記反射光用導光体及び前記遮光部は前記結像素子の光軸の両側に配置され、これらの遮光部の相互間に所定幅のスリット状の開口部が形成される
ことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
前記遮光部の下部には傾斜部が形成される
ことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
被照明体に光を照射すると共に、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を読取るイメージセンサユニットを備えた画像読取装置であって、
前記イメージセンサユニットは、
反射光用光源からの光を反射光出射面から前記被照明体に対して照射する反射光用導光体と、
透過光用光源からの光を透過光出射面から前記被照明体に対して照射する透過光用導光体と、
前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を結像する結像素子と、
前記結像素子からの光を受光する受光素子と、
前記反射光用導光体を収容可能な収容部を有するフレームと、
を有し、
前記収容部の一部に、前記反射光用導光体の反射光出射面の一部を覆うように前記結像素子の光軸側へ突出する遮光部を有すると共に、
前記遮光部は、前記反射光用導光体に対する位置決め用基準面を有し、
前記被照明体と前記イメージセンサユニットとを相対的に移動させながら、前記イメージセンサユニットによって前記被照明体の画像を読み取る
ことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、イメージスキャナーあるいはファクシミリ等の画像読取装置に使用されるイメージセンサユニット及びイメージセンサユニットを用いた画像読取装置に関する。特に、紙幣、有価証券等の記録媒体の真贋判定を行う画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像読取装置をはじめとして、特に紙幣等の真贋判定を行う画像読取装置において、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１６５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術においては、反射読み取り時に原稿がない状態（例えば紙幣を連続して読み取る際の紙幣間の隙間、傷や破れ等の破損部分）では、反射光用光源から照射した光が、原稿とは反対側に配置された透過光用導光体に入って再反射した後、再度照射することで迷光が生じる場合がある。また、透かし部分の読み取り時に透かし部分を透過した光が生じた際も同様であった。かかる迷光（後述する照り返し光）はイメージセンサユニットの出力においてノイズ成分となり、原稿がある場合の出力（信号成分）と迷光によるノイズ成分との差分が小さくなり、コントラストが不鮮明になり読取画像の精度が低下する等の問題を招来する。【０００５】
本発明はかかる実情に鑑み、迷光の影響を低減することで読取画像の精度を向上できるイメージセンサユニット及び画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のイメージセンサユニットは、被照明体に光を照射すると共に、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を読取るイメージセンサユニットであって、反射光用光源からの光を反射光出射面から前記被照明体に対して照射する反射光用導光体と、透過光用光源からの光を透過光出射面から前記被照明体に対して照射する透過光用導光体と、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を結像する結像素子と、前記結像素子からの光を受光する受光素子と、前記反射光用導光体を収容可能な収容部を有するフレームと、を有し、前記収容部の一部に、前記反射光用導光体の反射光出射面の一部を覆うように前記結像素子の光軸側へ突出する遮光部を有すると共に、前記遮光部は、前記反射光用導光体に対する位置決め用基準面を有することを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、被照明体に光を照射すると共に、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を読取るイメージセンサユニットを備えた画像読取装置であって、前記イメージセンサユニットは、反射光用光源からの光を反射光出射面から前記被照明体に対して照射する反射光用導光体と、透過光用光源からの光を透過光出射面から前記被照明体に対して照射する透過光用導光体と、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を結像する結像素子と、前記結像素子からの光を受光する受光素子と、前記反射光用導光体を収容可能な収容部を有するフレームと、を有し、前記収容部の一部に、前記反射光用導光体の反射光出射面の一部を覆うように前記結像素子の光軸側へ突出する遮光部を有すると共に、前記遮光部は、前記反射光用導光体に対する位置決め用基準面を有し、前記被照明体と前記イメージセンサユニットとを相対的に移動させながら、前記イメージセンサユニットによって前記被照明体の画像を読み取ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、収容部の一部を反射光用導光体の遮光部とすることにより、反射光用導光体からの光の照射範囲を狭めることで、透過光用導光体への光の入射を低減できる。これにより、迷光（照り返し光）を低減できるため、部品点数を増加させることなく、読取対象物である被照明体と背景とのコントラストを鮮明にし、高い読み取り精度を確保することができる。
また、フレームを２分割構成とすることにより、下方からの反射光用導光体の挿入が可能となるため、組み付け性を向上できる。
また、遮光部を反射光用導光体の位置決め用基準面とすることにより、部品点数を増やすことなく、組み付け時の位置決め性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明に係るイメージセンサユニットを備えた画像読取装置の要部構成を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明に係る下側イメージセンサユニット部の外観を示す上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明に係る下側イメージセンサユニット部の外観を示す正面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明に係る下側イメージセンサユニット部の外観を示す下面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明に係る反射光用導光体の構成を示す斜視図であり、反射光出射面の側から見た図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明に係る反射光用導光体の構成を示す斜視図であり、入射面の側から見た図である。
【図４】図４は、本発明に係る下側イメージセンサユニット部の構成例を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、第一の実施形態に係るイメージセンサユニットにおける要部構成例を示す部分断面図である。
【図６】図６は、第二の実施形態に係るイメージセンサユニットにおける要部構成例を示す部分断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第一の実施形態に係る反射光用照明部による光の状態をシミュレーションによって示した図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第二の実施形態に係る反射光用照明部による光の状態をシミュレーションによって示した図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、比較例に係る反射光用照明部による光の状態をシミュレーションによって示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用できるイメージセンサユニット及び画像読取装置の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るイメージセンサユニット１０を備えた画像読取装置１００の要部構成を示す断面図である。ここで先ず、これらの全体構成について概略を説明する。本実施形態において被照明体として典型的には紙幣Ｓとする。なお、紙幣Ｓに限らず、その他の対象物に対して本発明は適用可能である。
画像読取装置１００の所定部には紙幣Ｓの搬送方向Ｆに対して、対をなして紙幣Ｓを挟みながら搬送するための搬送ローラ１０１Ａ，１０１Ｂと搬送ローラ１０２Ａ，１０２Ｂとが所定間隔おいて配置される。これらの搬送ローラ１０１Ａ，１０１Ｂ及び１０２Ａ，１０２Ｂは、駆動機構により回転駆動されるようになっており、紙幣Ｓは所定の搬送速度で、イメージセンサユニット１０に対して搬送方向Ｆに相対的に移動される。
【００１０】
イメージセンサユニット１０は、搬送ローラ１０１Ａ，１０１Ｂと搬送ローラ１０２Ａ，１０２Ｂとの間に、紙幣Ｓが通過可能な搬送路Ｐを構成するように間隙（本実施形態においては、搬送路Ｐの幅＝２．０ｍｍ）を備えて配置されており、搬送される紙幣Ｓの画像を読み取る。イメージセンサユニット１０は、紙幣Ｓの搬送路Ｐを挟んで、下側にイメージセンサユニット部１０Ａ（以下、下側イメージセンサユニット部１０Ａという）、上側にイメージセンサユニット部１０Ｂ（以下、上側イメージセンサユニット部１０Ｂという）が配置されている。本実施形態では、下側イメージセンサユニット部１０Ａ及び上側イメージセンサユニット部１０Ｂは、図１に示す中心線Ｏｃに対して対称な同一構成である。下側イメージセンサユニット部１０Ａ及び上側イメージセンサユニット部１０Ｂは、それぞれ紙幣Ｓに反射式読み取り用の光を照射する反射光用照明部１１Ａを含む画像を読み取る画像読取部１１と、紙幣Ｓに透過式読み取り用の光を照射する透過光用照明部１２とを備えている。画像読取部１１（反射光用照明部１１Ａ）及び透過光用照明部１２により紙幣Ｓに対して反射光による読み取りと透過光による読み取りを実施することができる。下側イメージセンサユニット部１０Ａの画像読取部１１に対して上側イメージセンサユニット部１０Ｂの透過光用照明部１２が対応配置される。また下側イメージセンサユニット部１０Ａの透過光用照明部１２に対して上側イメージセンサユニット部１０Ｂの画像読取部１１が対応配置される。したがって、本実施形態では、下側イメージセンサユニット部１０Ａ及び上側イメージセンサユニット部１０Ｂにより、紙幣Ｓの表裏両面を一回の搬送で読み取ることを可能とする。
なお、イメージセンサユニット１０は、画像読取部１１（反射光用照明部１１Ａ）と紙幣Ｓを挟んで反対側に透過光用照明部１２とを備えた構成とし、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに対して、所定間隔おいて配置するものであってもよい。
【００１１】
ここで、下側イメージセンサユニット部１０Ａ及び上側イメージセンサユニット部１０Ｂのうち、下側イメージセンサユニット部１０Ａを取り上げて説明する。図２Ａは下側イメージセンサユニット部１０Ａの外観を示す上面図である。図２Ｂは下側イメージセンサユニット部１０Ａの外観を示す正面図である。図２Ｃは下側イメージセンサユニット部１０Ａの外観を示す下面図である。下側イメージセンサユニット部１０Ａは概して長方体に形成され、その長手方向が主走査方向となり、これに直交する副走査方向は紙幣Ｓの搬送方向Ｆとなる。
【００１２】
１３は筐体となる部材であるフレームであり、アッパフレーム１３Ａ及びロアフレーム１３Ｂに２分割構成される。
１４はロアフレーム１３Ｂの底部に配置された基板であり、主走査方向に複数配列された発光素子からなる反射光用光源１５が実装される。反射光用光源１５は、例えば赤色、緑色、青色、赤外線及び紫外線（以下、ＲＧＢ、ＩＲ、ＵＶと略称する）の発光波長を持つＬＥＤからなる発光素子を含んで構成される。
１６は反射光用光源１５から照射された光を紙幣Ｓの一方の面（下面）の読取位置（読取ライン）Ｏ１へと導く、主走査方向に長尺に形成された反射光用導光体である。反射光用導光体１６はアクリル系の樹脂やポリカーボネート等の透明素材を用いて形成される。反射光用導光体１６は、その下端面を反射光用光源１５からの光が入射する入射面１６ａ、その上端面を内部を伝搬した光が出射する反射光出射面１６ｂとして形成される。反射光出射面１６ｂは、例えば拡散作用を持つように紙幣Ｓ側へ向けて凹状に形成される。反射光用導光体１６の入射面１６ａ及び反射光出射面１６ｂ以外のその他の部位は実質的に反射面として形成される。反射光用導光体１６には、このほか、第一係止面１６ｃと第二係止面１６ｄとが形成される。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第一係止面１６ｃは上側を向く面であり、例えば反射光用導光体１６の上端に形成される。第二係止面１６ｄは下側を向く面であり、例えば反射光出射面１６ｂの下方に、第一係止面１６ｃと対向するように形成される。
１７はフレーム１３の下端面から略上下方向に形成された開口を有する収容部であり、反射光用光源１５の上方に反射光用導光体１６が収容可能に構成される。反射光用導光体１６は、第一係止面１６ｃ及び第二係止面１６ｄを後述する基準面２６及び段部２８にそれぞれ当接することにより、反射光出射面１６ｂが紙幣Ｓに指向する状態で収容部１７内に取り付けられる。
【００１３】
１８は結像素子としてのロッドレンズアレイであり、例えば複数の正立等倍結像型のロッドレンズが主走査方向に直線状に配列された構造である。１９は光を電気信号に変換する光電変換素子を備えた受光素子である。２０は受光素子１９が実装されたセンサ基板である。センサ基板２０は受光素子１９を主走査方向に複数配列して実装すると共に、ロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚと実質的に一致するように配置することで、受光素子１９上に紙幣Ｓからの反射光（透過光の場合も含む）を収束結像させるものである。センサ基板２０には反射光用導光体１６が挿入される通過孔２０ａが形成されている。また、センサ基板２０はアッパフレーム１３Ａの底部にかしめ等により固定される。アッパフレーム１３Ａの上部は、透明なカバー２１によって覆われる。カバー２１は、透明なガラス等を用いて形成されたカバー本体２１ａと、カバー本体２１ａを保持する外枠２１ｂとを有している。外枠２１ｂは、光が透過しないように黒色等で着色されている。なお、上述した結像素子は、ロッドレンズアレイ１８に限られず、例えばマイクロレンズアレイであってもよい。
【００１４】
図４に示されるように、反射光用導光体１６、ロッドレンズアレイ１８、センサ基板２０等の部材は夫々位置決めされた状態でフレーム１３の内部に嵌め込まれる。本実施形態においては、反射光用照明部１１Ａは、一対の反射光用光源１５と反射光用導光体１６とが、ロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚを挟んで相互に配置されることで構成される。画像読取部１１は反射光用照明部１１Ａを含んで構成される。
【００１５】
上述する構成による画像読取部１１の基本動作について説明する。画像読取部１１は搬送ローラ１０１Ａ，１０１Ｂ及び１０２Ａ，１０２Ｂにより所定の搬送速度で搬送方向Ｆに搬送される紙幣Ｓに対し、反射光用光源１５のＲＧＢ、ＩＲ、ＵＶ発光素子を順次、点灯駆動することにより反射光用光源１５を発光させる。反射光用光源１５から照射された光は入射面１６ａから反射光用導光体１６内に入射する。入射した光は反射光用導光体１６内で反射し、すなわちその反射面により全反射しながら反射光用導光体１６内を伝搬し、紙幣Ｓの読取位置Ｏ１を指向して図１において代表的に示される矢印Ｌ１のように反射光出射面１６ｂから出射される。出射された光はロッドレンズアレイ１８を挟んだ２方向から紙幣Ｓの一方の面（下面）に対して、主走査方向に亘ってライン状に均一に照射される。
照射された光は紙幣Ｓによって反射されることで、ロッドレンズアレイ１８を介して受光素子１９上に収束結像される。この収束結像された反射光は、受光素子１９により電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。
【００１６】
このようにしてＲＧＢ、ＩＲ、ＵＶ全ての反射光を１走査ライン分読み取ることで、紙幣Ｓの主走査方向における１走査ラインの読取動作を完了する。１走査ラインの読取動作終了後、紙幣Ｓの副走査方向への移動に伴い、上述と同様に次の１走査ライン分の読取動作が行われる。このように紙幣Ｓを搬送方向Ｆに搬送しながら１走査ライン分ずつ読取動作を繰り返すことで、紙幣Ｓの全面が順次走査されて反射光による画像情報の読み取りが実施される。
なお、上側イメージセンサユニット部１０Ｂの画像読取部１１についても他方の面（上面）に対して同様に実施される。
【００１７】
２２はアッパフレーム１３Ａに形成された開口を有する収容部である。２３は主走査方向に長尺に形成された透過光用導光体である。透過光用導光体２３は、反射光用導光体１６と副走査方向に隣接して、収容部２２内部に嵌め込まれる。透過光用導光体２３は、アクリル系の樹脂やポリカーボネート等の透明素材を用いて、主走査方向に細長状に形成される。
透過光用導光体２３は、その長手方向における一方の端面を透過光用光源２４からの光が入射する入射面２３ａ、その上端面を内部を伝搬した光が出射する透過光出射面２３ｂ、透過光出射面２３ｂと対向する面を拡散面２３ｃとして形成される（図４参照）。透過光出射面２３ｂは、例えば集光作用を持つように紙幣Ｓ側へ向けて凸状に形成される。透過光用導光体２３は、透過光出射面２３ｂが紙幣Ｓに指向する状態でアッパフレーム１３Ａに取り付けられる。また、拡散面２３ｃには、例えばシルク印刷などによる光反射性の塗料からなる光拡散パターンが形成されている。入射面２３ａ、透過光出射面２３ｂ及び拡散面２３ｃ以外のその他の部位は実質的に反射面として形成される。
２４は、例えば赤色、緑色、青色、赤外線及び紫外線（以下、ＲＧＢ、ＩＲ、ＵＶと略称する）の発光波長を持つＬＥＤからなる発光素子を含んで構成される透過光用光源である。透過光用光源２４は、透過光用導光体２３の長手方向における一方の端面の近傍に配置される。
本実施形態において透過光用光源２４と透過光用導光体２３とで透過光用照明部１２が構成される。
【００１８】
ここで、下側イメージセンサユニット部１０Ａに設けられた透過光用照明部１２の場合、紙幣Ｓを透過した光は、上側イメージセンサユニット部１０Ｂのロッドレンズアレイ１８を介して受光素子１９により受光される。なお、これらのロッドレンズアレイ１８及び受光素子１９は、下側イメージセンサユニット部１０Ａのロッドレンズアレイ１８及び受光素子１９と同等のものである。
また、上側イメージセンサユニット部１０Ｂに設けられた透過光用照明部１２の場合、紙幣Ｓを透過した光は、下側イメージセンサユニット部１０Ａのロッドレンズアレイ１８を介して受光素子１９により受光される。
【００１９】
上述する構成による透過光用照明部１２の動作について説明する。透過光用照明部１２は、搬送ローラ１０１Ａ，１０１Ｂ及び１０２Ａ，１０２Ｂにより所定の搬送速度で搬送方向Ｆに搬送される紙幣Ｓに対し、透過光用光源２４のＲＧＢ、ＩＲ、ＵＶ発光素子を順次、点灯駆動することにより、透過光用光源２４を発光させる。透過光用光源２４から照射された光は入射面２３ａから透過光用導光体２３内に入射する。入射した光は透過光用導光体２３内で反射・拡散し、すなわち拡散面２３ｃに形成された光拡散パターンによって反射・拡散されると共に、反射面により全反射しながら透過光用導光体２３内を伝搬し、紙幣Ｓの読取位置Ｏ２を指向して図１において代表的に示される矢印Ｌ２のように透過光出射面２３ｂから出射される。出射された光は紙幣Ｓの一方の面（下面）に対して、主走査方向に亘ってライン状に均一に照射される。
なお、照射された光は紙幣Ｓを透過することで、上側イメージセンサユニット部１０Ｂのロッドレンズアレイ１８を介して受光素子１９上に収束結像される。この収束結像された透過光は、受光素子１９により電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。
【００２０】
このようにしてＲＧＢ、ＩＲ、ＵＶ全ての透過光を１走査ライン分読み取ることで、紙幣Ｓの主走査方向における１走査ラインの読取動作を完了する。１走査ラインの読取動作終了後、紙幣Ｓの副走査方向への移動に伴い、上述と同様に次の１走査ライン分の読取動作が行われる。このように紙幣Ｓを搬送方向Ｆに搬送しながら１走査ライン分ずつ読取動作を繰り返すことで、紙幣Ｓの全面が順次走査されて透過光による画像情報の読み取りが実施される。
なお、上側イメージセンサユニット部１０Ｂの透過光用照明部１２についても他方の面（上面）に対して同様に実施される。
【００２１】
（第一の実施形態）
図５は、第一の実施形態に係るイメージセンサユニット１０における要部構成例を示す部分断面図である。
図５に示すようにアッパフレーム１３Ａの上部には、収容部１７の一部に、夫々反射光用導光体１６の反射光出射面１６ｂからロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚ側へ突出する遮光部２５を有する。図５に示すように遮光部２５は反射光用導光体１６の反射光出射面１６ｂの一部を覆うように庇状に光軸Ｚ側へ突出する。すなわち、上下方向（Ｚ方向）で見たとき、遮光部２５と反射光出射面１６ｂとが一部で重なり合っている。遮光部２５の突出量もしくは長さは、反射光用導光体１６から紙幣Ｓに向けて適正に照射された光（図１に示す矢印Ｌ１）が、上側イメージセンサユニット部１０Ｂの透過光用導光体２３に直接入射するのを減少させるべく照射範囲を狭めるように設定される。
【００２２】
フレーム１３には反射光用導光体１６を収容する収容部１７が形成される。アッパフレーム１３Ａの上部は、収容部１７の一部を構成するように下方に向かうにしたがって副走査方向に拡開して開口する。したがって反射光用導光体１６は収容部１７に対して下方から挿入可能となる。遮光部２５には基準面２６（位置決め用基準面）が形成されており、反射光用導光体１６を下方から挿入する際に、反射光用導光体１６の第一係止面１６ｃが当接することで反射光用導光体１６を位置決めできる。
【００２３】
この構成により、反射光用導光体１６及び遮光部２５はロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚの両側に一対で配置され、これらの遮光部２５の相互間に所定幅（開口幅Ｗ１,Ｗ２）のスリット状の開口部が形成される。この開口幅Ｗは遮光部２５の光軸Ｚ側への突出量の大小に応じて広狭変化し、遮光部２５の遮光効率との関係で最適な値が選ばれる（本実施形態では、Ｗ１＝５．５ｍｍ、Ｗ２＝５．５ｍｍである）。
【００２４】
フレーム１３は、アッパフレーム１３Ａ及びロアフレーム１３Ｂが相互に合せ面２７で重合し、一体化される。組立に際して、アッパフレーム１３Ａに対して反射光用導光体１６を収容部１７に下方から挿入することで、夫々反射光用導光体１６の上端に設けられた第一係止面１６ｃが基準面２６に当接する。このとき各部材が相互に位置決めされる。その後、アッパフレーム１３Ａとロアフレーム１３Ｂとを上下方向に結合することにより、ロアフレーム１３Ｂに形成された段部２８が第二係止面１６ｄに当接することで、反射光用導光体１６が収容部１７内に取り付けられる。このように、基準面２６を遮光部２５に設けることにより、この部位で遮光効果と位置決め作用の双方を有効に発揮させることができる。
【００２５】
このとき、反射光用導光体１６の第一係止面１６ｃは、アッパフレーム１３Ａに形成される下側を向く面（基準面２６）に対向する。一方、反射光用導光体１６の第二係止面１６ｄは、ロアフレーム１３Ｂに形成される段部２８の上側を向く面に対向する。このように、反射光用導光体１６は、アッパフレーム１３Ａとロアフレーム１３Ｂとによって反射光出射面１６ｂを挟んで、反射光用導光体１６の両側から挟持されることで、収容部１７内に位置決めされて保持される。
この構造により、第一係止面１６ｃ及び第二係止面１６ｄとの間が固定端となる。したがって、例えば環境温度の変化による熱膨張、及び／又は、収縮による反射光用導光体１６の変形の寸法変動は、第一係止面１６ｃ及び第二係止面１６ｄとの間を起点として生じることになる。すなわち、反射光用導光体１６の伸縮による影響を入射面１６ａ側へ逃がすことで、固定端に近い反射光出射面１６ｂへの伸縮による影響を低減できる。
【００２６】
ところで、例えば反射読み取り時に紙幣Ｓがない状態（例えば紙幣を連続して読み取る際の紙幣間の隙間、傷や破れ等の破損部分）を想定する。この場合、下側イメージセンサユニット部１０Ａの反射光用照明部１１Ａからの光が、上側イメージセンサユニット部１０Ｂの透過光用照明部１２の透過光用導光体２３に直接入射し、その後、ロッドレンズアレイ１８に再度照射されることで迷光が生じる場合がある。かかる迷光等を含む所謂、照り返し光は下側イメージセンサユニット部１０Ａの出力においてノイズ成分となり、紙幣Ｓがある場合の出力（信号成分）と照り返し光によるノイズ成分との差分が小さくなり、そのままではコントラストが不鮮明になり読取画像の精度が低下する等の問題が生じ得る。
また、環境温度の変化による反射光用導光体１６の変形により光の照射範囲が変動することで、照り返し光の発生が不安定となる問題が生じ得る。
【００２７】
本実施形態において下側イメージセンサユニット部１０Ａ及び上側イメージセンサユニット部１０Ｂは画像読取部１１（反射光用照明部１１Ａ）と透過光用照明部１２を有し、透過型及び反射型を併用した構成となっている。
ここで、下側イメージセンサユニット部１０Ａでは、反射光用導光体１６から上側イメージセンサユニット部１０Ｂの透過光用導光体２３へ照射される光の一部を遮光部２５により遮光することで、反射光用照明部１１Ａの光の照射範囲を狭めることができる。このため、搬送路Ｐにおける読取位置Ｏ１に紙幣Ｓがない状態、及び／又は、透かし部分に対する画像読取部１１による読み取り状態等において、透過光用導光体２３への光の入射を低減できる。これにより、照り返し光の影響を有効に低減でき、読取画像の精度を向上できる。
同様に、上側イメージセンサユニット部１０Ｂでは、反射光用導光体１６から下側イメージセンサユニット部１０Ａの透過光用導光体２３へ照射される光の一部を遮光部２５により遮光することで、反射光用照明部１１Ａの光の照射範囲を狭めることができる。このため、搬送路Ｐにおける読取位置Ｏ２に紙幣Ｓがない状態、及び／又は、透かし部分に対する画像読取部１１による読み取り状態等において、透過光用導光体２３への光の入射を低減できる。
【００２８】
また、遮光部２５はフレーム１３（アッパフレーム１３Ａ）と一体成形されるため、別途遮光部材を設ける必要がない。これにより遮光部材の製造及び組付けコストが発生せず、加えて装置構造が簡素化される。また、モールドによる成形で遮光部２５の相互間のスリットの高い寸法精度を確保することができる上、フレーム１３を２分割構成とすることで装置の組立時に反射光用導光体１６の下方からの挿入が可能となるため、組付け性を向上できる。また、遮光部２５を反射光用導光体１６の位置決め用基準面とすることにより、位置決め性等を向上できる。
【００２９】
また、第一係止面１６ｃ及び第二係止面１６ｄとの間を固定端とすることで、環境温度の変化等による反射光用導光体１６の伸縮による影響を入射面１６ａ側へ逃がすことができる。したがって、反射光出射面１６ｂにおいて変形の影響を低減できるため、反射光出射面１６ｂの変動を低減できる。このため、環境温度の変化が生じても光の照射範囲を安定できることから、遮光部２５による遮光効果を有効に発揮させることができ、照り返し光の低減を効果的に行うことができる。
【００３０】
（第二の実施形態）
図６は、第二の実施形態に係るイメージセンサユニット１０における要部構成例を示す部分断面図である。なお、上述した第一の実施形態と同一機能を有する部材については、同一符号を付して説明を省略する。
図６に示すようにアッパフレーム１３Ａの上部には、収容部１７の一部に、夫々反射光用導光体１６の反射光出射面１６ｂからロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚ側へ突出する遮光部２５を有する。
【００３１】
本実施形態では、図６に示すように左右の遮光部２５（左側を遮光部２５Ａとし、右側を遮光部２５Ｂとする）で、突出量及び形状が異なっている。遮光部２５Ａは、左側の反射光用導光体１６の反射光出射面１６ｂの一部を覆うまで庇状に光軸Ｚ側へ突出する。一方、遮光部２５Ｂは、反射光用導光体１６の反射光出射面１６ｂまで到達せず、第一係止面１６ｃを覆うように庇状に光軸Ｚ側へ突出する。また、遮光部２５Ａの下部には、傾斜部２９（本実施形態では、傾斜角度α＝略６０°）が形成されている。傾斜部２９は、反射光出射面１６ｂから照射された光の照度を低下させることなく、照射範囲を狭めることができる。なお、遮光部２５Ｂ側では、遮光部２５Ｂの先端とカバー２１の外枠２１ｂ（カバー本体２１ａを支持する支持部２１ｃ）とを繋ぐ直線（図６に示す仮想線Ｖ）が、遮光部２５Ａの傾斜部２９の傾斜角度と同一の傾斜角度で形成されている。したがって、遮光部２５Ｂ側では、遮光部２５Ｂとカバー２１の外枠２１ｂとによって、反射光出射面１６ｂから照射された光の照度を低下させることなく、照射範囲を狭めることができる。
なお、遮光部２５Ｂも、遮光部２５Ａと同様に傾斜部２９を形成してもよい。すなわち、遮光部２５Ｂは、光軸Ｚに対して遮光部２５Ａと対称になるような傾斜部２９を形成してよい。また、遮光部２５Ａ、２５Ｂには、第一の実施形態と同様、反射光用導光体１６の第一係止面１６ｃが当接する基準面２６が形成されている。
【００３２】
次に、本発明を適用できる第一の実施形態及び第二の実施形態の効果の検証結果について図７Ａ〜図７Ｃを参照して説明する。なお、上述した各実施形態と同一機能を有する部材については、同一符号を付して説明を省略する。
図７Ａ〜図７Ｃは、それぞれ第一の実施形態、第二の実施形態及び比較例に対応する反射光用照明部１１Ａの要部構成を示す断面図である。図７Ａ〜図７Ｃには、片側（左側）の反射光用照明部１１Ａによる光の状態をシミュレーションによって示している。各図の反射光用導光体１６から延出する実線は、反射光用光源１５から照射された光が反射光用導光体１６内に入射され反射光出射面１６ｂから出射された光を追跡したものであり、実際は光束である。
図７Ａは、第一の実施形態の遮光部２５を備えた反射光用照明部１１Ａである。図７Ｂは、第二の実施形態の遮光部２５のうち傾斜部２９が形成された遮光部２５Ａを備えた反射光用照明部１１Ａである。図７Ｃは、遮光部２５がなく基準面２６のみを備えた反射光用照明部１１Ａである。
図７Ｃに示す比較例では、遮光部２５がないため反射光出射面１６ｂからの光の照射範囲を狭めることができず、読取位置Ｏ１から副走査方向に離れた位置にまで光が照射される。一方、図７Ａ及び図７Ｂに示す第一の実施形態及び第二の実施形態では、遮光部２５、２５Ａによって反射光出射面１６ｂからの光の照射範囲を狭め、読取位置Ｏ１近辺に導光できる。
【００３３】
また、以下の表１は、第一の実施形態、第二の実施形態及び比較例において、読取位置Ｏ１における片側（左側）の反射光用照明部１１Ａによる照度値を示すものである。
【００３４】
【表１】
2013022060.tif 000003
【００３５】
表１に示すように、比較例と第二の実施形態との照度値は同程度であり、それらと比較して、第一の実施形態の照度値は低下している。これは、照射効率と照射範囲の広狭変化（照射範囲の広狭による透過光用導光体２３へ入射する光の増減に伴い、照り返し光も増減する）とがトレードオフの関係であることを示している。これにより、傾斜部２９の傾斜角度は、読取位置Ｏ１（Ｏ２）における照射効率と、照射範囲の広狭変化による照り返し光との関係において適宜設定できる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
上述する実施形態において反射光用導光体１６及び遮光部２５をロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚの両側に一対配置する例を説明したが、いずれか一方にのみ設ける場合も可能である。
透過光用照明部１２における透過光用導光体２３はロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚ上にある例を説明したが、読取位置Ｏ１（Ｏ２）に透過読み取り用の光を照射できれば、ロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚに対して斜めに設ける場合も可能である。
また、透過光用光源２４は透過光用導光体２３の長手方向の一方の端面に限らず、両端に配置される場合も可能である。
反射光用照明部１１Ａとして、一対の反射光用光源１５と反射光用導光体１６とが、ロッドレンズアレイ１８の光軸Ｚを挟んで相互に配置される構成について説明したが、一組であっても構わない。
なお、画像読取装置１００としてシートフィード型の画像読取装置について説明したが、フラットベッド型の画像読取装置についても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のイメージセンサユニットは、複写機、イメージスキャナーあるいはファクシミリ等の画像読取装置として有効に利用される。
【図１】
2013022060.tif 000004
【図２Ａ】
2013022060.tif 000005
【図２Ｂ】
2013022060.tif 000006
【図２Ｃ】
2013022060.tif 000007
【図３Ａ】
2013022060.tif 000008
【図３Ｂ】
2013022060.tif 000009
【図４】
2013022060.tif 000010
【図５】
2013022060.tif 000011
【図６】
2013022060.tif 000012
【図７Ａ】
2013022060.tif 000013
【図７Ｂ】
2013022060.tif 000014
【図７Ｃ】
2013022060.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月27日(2013.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明体に光を照射すると共に、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を読取るイメージセンサユニットであって、
反射光用光源からの光を出射面から前記被照明体に対して照射する反射光用導光体と、
透過光用光源からの光を出射面から前記被照明体に対して照射する透過光用導光体と、
前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を結像する結像素子と、
前記結像素子からの光を受光する受光素子と、
前記反射光用導光体を収容可能な収容部を有するフレームと、
を有し、
前記反射光用導光体は、前記反射光用導光体の出射面に近接した、前記結像素子の光軸から離れた側に、前記フレームと当接する第一係止部を有し、
前記フレームは、前記第一係止部と当接し、前記反射光用導光体の出射面の一部を覆う遮光部を有し、
前記反射光用導光体は、前記光軸に近い側に、前記反射光用導光体の出射面と対向し、前記フレームと当接する第二係止部を有し、
前記フレームは、前記第二係止部と当接する段部を有し、
前記反射光用導光体は、前記遮光部と前記段部とで挟持されることで位置決めされる
ことを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
前記収容部の一部として前記フレームの上部が下方に向かって拡開して開口され、前記反射光用導光体を前記収容部に対して下方から挿入可能である
ことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
【請求項３】
前記フレームは、前記収容部内に前記遮光部を備えるアッパフレームと前記収容部内に前記段部を備えるロアフレームとに２分割構成される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記反射光用導光体及び前記遮光部は前記結像素子の光軸の両側に配置され、これらの遮光部の相互間に所定幅のスリット状の開口部が形成される
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
前記遮光部の下部には傾斜部が形成される
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のイメージセンサユニットを有し、
前記被照明体と前記イメージセンサユニットとを相対的に移動させながら、前記イメージセンサユニットによって前記被照明体の画像を読み取る
ことを特徴とする画像読取装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明のイメージセンサユニットは、被照明体に光を照射すると共に、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を読取るイメージセンサユニットであって、反射光用光源からの光を出射面から前記被照明体に対して照射する反射光用導光体と、透過光用光源からの光を出射面から前記被照明体に対して照射する透過光用導光体と、前記被照明体からの反射光及び／又は前記被照明体を透過した透過光を結像する結像素子と、前記結像素子からの光を受光する受光素子と、前記反射光用導光体を収容可能な収容部を有するフレームと、を有し、前記反射光用導光体は、前記反射光用導光体の出射面に近接した、前記結像素子の光軸から離れた側に、前記フレームと当接する第一係止部を有し、前記フレームは、前記第一係止部と当接し、前記反射光用導光体の出射面の一部を覆う遮光部を有し、前記反射光用導光体は、前記光軸に近い側に、前記反射光用導光体の出射面と対向し、前記フレームと当接する第二係止部を有し、前記フレームは、前記第二係止部と当接する段部を有し、前記反射光用導光体は、前記遮光部と前記段部とで挟持されることで位置決めされることを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、上述したイメージセンサユニットを有し、前記被照明体と前記イメージセンサユニットとを相対的に移動させながら、前記イメージセンサユニットによって前記被照明体の画像を読み取ることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月6日(2014.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
フレーム１３は、アッパフレーム１３Ａ及びロアフレーム１３Ｂが相互に合せ面２７で重なり合い、一体化される。組立に際して、アッパフレーム１３Ａに対して反射光用導光体１６を収容部１７に下方から挿入することで、夫々反射光用導光体１６の上端に設けられた第一係止面１６ｃが基準面２６に当接する。このとき各部材が相互に位置決めされる。その後、アッパフレーム１３Ａとロアフレーム１３Ｂとを上下方向に結合することにより、ロアフレーム１３Ｂに形成された段部２８が第二係止面１６ｄに当接することで、反射光用導光体１６が収容部１７内に取り付けられる。このように、基準面２６を遮光部２５に設けることにより、この部位で遮光効果と位置決め作用の双方を有効に発揮させることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本実施形態では、図６に示すように左右の遮光部２５（左側を遮光部２５Ａとし、右側を遮光部２５Ｂとする）で、突出量及び形状が異なっている。遮光部２５Ａは、左側の反射光用導光体１６の反射光出射面１６ｂの一部を覆うまで庇状に光軸Ｚ側へ突出する。一方、遮光部２５Ｂは、反射光用導光体１６の反射光出射面１６ｂまで到達せず、第一係止面１６ｃを覆うように庇状に光軸Ｚ側へ突出する。また、遮光部２５Ａの下部には、傾斜部１９（本実施形態では、傾斜角度α＝略６０°）が形成されている。傾斜部１９は、反射光出射面１６ｂから照射された光の照度を低下させることなく、照射範囲を狭めることができる。なお、遮光部２５Ｂ側では、遮光部２５Ｂの先端とカバー２１の外枠２１ｂ（カバー本体２１ａを支持する支持部２１ｃ）とを繋ぐ直線（図６に示す仮想線Ｖ）が、遮光部２５Ａの傾斜部１９の傾斜角度と同一の傾斜角度で形成されている。したがって、遮光部２５Ｂ側では、遮光部２５Ｂとカバー２１の外枠２１ｂとによって、反射光出射面１６ｂから照射された光の照度を低下させることなく、照射範囲を狭めることができる。
なお、遮光部２５Ｂも、遮光部２５Ａと同様に傾斜部１９を形成してもよい。すなわち、遮光部２５Ｂは、光軸Ｚに対して遮光部２５Ａと対称になるような傾斜部１９を形成してよい。また、遮光部２５Ａ、２５Ｂには、第一の実施形態と同様、反射光用導光体１６の第一係止面１６ｃが当接する基準面２６が形成されている。
【国際調査報告】
2013022060.tif 000016
2013022060.tif 000017
2013022060.tif 000018
2013022060.tif 000019