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CN112313932B - 光学线传感器单元 - Google Patents

光学线传感器单元 Download PDF

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CN112313932B
CN112313932B CN201980040679.8A CN201980040679A CN112313932B CN 112313932 B CN112313932 B CN 112313932B CN 201980040679 A CN201980040679 A CN 201980040679A CN 112313932 B CN112313932 B CN 112313932B
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Abstract

线光源(10)用作为对纸张类进行照明的照明光源。基准反射板(17)(反射构件)被配置于从线光源(10)到透镜阵列为止的光路上，被设置于受光部的受光区域(R)内且是主扫描方向y上的对纸张类的图像进行读取的读取区域(W)的外侧的位置。在基准反射板(17)的副扫描方向(y)的至少一方形成有光通过区域(18)，该光通过区域(18)供来自线光源(10)的光通过并将该光引导至输送路径中的透镜阵列的大致焦点(21)。

Description

光学线传感器单元
技术领域
本发明涉及一种光学线传感器单元，其对沿着副扫描方向在输送路径上输送的纸张类沿着与所述副扫描方向正交的主扫描方向进行扫描。
背景技术
在通常的图像读取装置中具备用于对纸张类照射可见光的可见光光源。为了校正来自该可见光光源的光量，有时会使用可见光的反射率较高的基准反射板(反射构件)(例如，参照下述专利文献1以及2)。
在纸币、有价证券等的真伪辨别所使用的光学线传感器单元中，以真伪辨别性能的提高为目的，在可见光光源的基础上还具备紫外光光源、红外光光源(例如，参照下述专利文献3)。由于以往的基准反射板的紫外光的反射率较低，因此当在这种光学线传感器单元中使用的情况下，存在无法高精度地对紫外光光源校正光量这样的问题。另外，以往的基准反射板也不具有对紫外光的耐光性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-81696号公报
专利文献2：日本特开2008-72584号公报
专利文献3：日本特开2016-5093号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的发明人对跨越紫外光区、可见光区以及近红外光区地具有高的反射率的基准反射板的材质以及结构进行了潜心研究，其结果发现了能够在各波长区中提高光量校正的精度的材质以及结构。但是，依然产生有受光部中的对纸张类的图像进行读取的区域(读取区域)的受光量在主扫描方向的端部处发生降低、或者基于那样的受光量的降低而使读取区域整体的光量变得不均匀这样的问题。
在光学线传感器单元中，基准反射板被配置于受光部的受光区域内(可读取区域内)的不会妨碍纸张类的读取的位置。具体而言，基准反射板被配置于受光部的受光区域的内侧且是读取区域(有效读取区域)的主扫描方向的外侧的位置。本发明的发明人认为该基准反射板的存在对受光部的读取区域的主扫描方向端部中的受光量的降低带来了影响，进一步加以潜心研究，其结果发现通过适当变更基准反射板的形状能够防止受光量的降低。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够防止受光部的读取区域的受光量在主扫描方向的端部处发生降低的光学线传感器单元。
用于解决问题的手段
(1)本发明所涉及的光学线传感器单元对沿着副扫描方向在输送路径上输送的纸张类沿着与所述副扫描方向正交的主扫描方向进行扫描，具备线光源、透镜阵列、受光部以及反射构件。所述线光源用作为对纸张类进行照明的照明光源。所述透镜阵列对来自被照明的纸张类的光进行引导。所述受光部具有沿着所述主扫描方向排列配置的多个受光元件，以所述多个受光元件对通过所述透镜阵列后的光进行受光。所述反射构件被配置于从所述线光源到所述透镜阵列为止的光路上，被设置于所述受光部的受光区域内且是所述主扫描方向上的对纸张类的图像进行读取的读取区域的外侧的位置，将来自所述线光源的光的一部分反射而引导至所述透镜阵列。在所述反射构件的所述副扫描方向的至少一方形成有光通过区域，所述光通过区域供来自所述线光源的光通过并将该光引导至所述输送路径中的所述透镜阵列的大致焦点。
根据这样的构成，能够经由在反射构件的副扫描方向的至少一方形成的光通过区域将来自线光源的光引导至输送路径中的透镜阵列的大致焦点。由此，能够抑制从线光源去往焦点的光在受光部的读取区域的主扫描方向的端部处被反射构件遮挡。因而，能够防止受光部的读取区域的受光量在主扫描方向的端部处发生降低。
(2)优选为，在存在所述反射构件的情况下和不存在所述反射构件的情况下，所述读取区域的端部附近的所述受光元件中的受光强度大致一致。
根据这样的构成，即使在配置了反射构件的情况下，读取区域的端部附近的受光元件中的受光强度也不降低。因而，能够可靠地防止受光部的读取区域的受光量在主扫描方向的端部处发生降低。
(3)优选为，将在比所述反射构件的所述读取区域侧的端部沿所述主扫描方向靠外侧的区域处设置的多个所述受光元件的受光强度的总和在存在所述反射构件的情况下设为Sp、在不存在所述反射构件的情况下设为Sn，此时Sp/Sn＞2。
根据这样的构成，在比反射构件的读取区域侧的端部沿主扫描方向靠外侧的区域中，能够使得来自反射构件的反射光以足够的强度被受光部受光。
(4)可以是，所述光通过区域形成为宽度沿着所述主扫描方向而大致均匀、或沿着所述主扫描方向而越去往所述读取区域侧则越宽。
根据这样的构成，能够将经由光通过区域从线光源而来的光良好地引导至输送路径中的透镜阵列的大致焦点。特别是，在光通过区域形成为沿着主扫描方向而越去往读取区域侧则越宽的情况下，能够使得来自反射构件反射光以足够的强度被受光部受光，且有效地防止受光部的读取区域的受光量在主扫描方向的端部处发生降低。
(5)可以是，相对于将与该端部对置的位置处的所述透镜阵列的焦点、和与该端部对置的位置处的所述线光源的射出面的所述透镜阵列侧的端点相连的直线，所述反射构件中的所述读取区域侧的副扫描方向侧端部位于所述透镜阵列侧。
根据这样的构成，反射构件中的读取区域侧的副扫描方向侧端部不会遮挡从线光源去往焦点的光，因此能够有效地防止受光部的读取区域的受光量在主扫描方向的端部处发生降低。
(6)可以是，所述线光源相对于所述透镜阵列而在所述副扫描方向的两侧设置有两个。优选为，在该情况下，所述光通过区域相对于所述透镜阵列而形成于所述副扫描方向的两侧。
根据这样的构成，在线光源相对于透镜阵列而在副扫描方向的两侧设置有两个的构成(两侧照射)中，能够防止从各线光源去往焦点的光被反射构件遮挡。
(7)可以是，所述线光源相对于所述透镜阵列而在所述副扫描方向的一方侧设置有一个。优选为，在该情况下，所述光通过区域相对于所述透镜阵列而形成于所述副扫描方向的一方侧。
根据这样的构成，在线光源相对于透镜阵列而在副扫描方向的一方侧设置有一个的构成(单侧照射)中，能够防止从该线光源去往焦点的光被反射构件遮挡。
(8)可以是，所述反射构件具有由至少两层构成的多层结构。优选为，在该情况下，所述反射构件中的所述线光源侧的层反射紫外光，所述反射构件中的所述输送路径侧的层反射可见光以及红外光。
根据这样的构成，能够使紫外光经反射构件的所述线光源侧的层反射并由受光部受光，并且使可见光以及红外光经反射构件的所述输送路径侧的层反射并由受光部受光。由此，能够使紫外光、可见光以及红外光分别在反射构件反射，因此能够跨越宽的波长区进行光量的校正。
(9)优选为，所述反射构件由含有金属氧化物、二氧化硅或氟树脂中的至少一种的材料形成。
根据这样的构成，能够使宽的波长区的光在反射构件上良好地反射，能够跨越宽的波长区进行光量的校正。
(10)优选为，所述反射构件的厚度为0.3mm以下。
根据这样的构成，透镜阵列与反射构件间的距离变大，从线光源射出而到达反射构件并由反射构件反射的光增加，因此受光部的受光量增加。
发明效果
根据本发明，能够抑制从线光源去往焦点的光被反射构件遮挡，因此能够防止受光部的读取区域的受光量在主扫描方向的端部处发生降低。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的光学线传感器单元的构成例的概要剖视图。
图2是概要性地表示图1所示的光学线传感器单元中的线光源的外观的立体图。
图3是线光源的侧视图。
图4是用于表示基准反射板的安装位置的光学线传感器单元的立体图。
图5是用于表示基准反射板的安装位置的光学线传感器单元的局部俯视图。
图6A是对图5的基准反射板的形状的第一变形例进行表示的光学线传感器单元的局部俯视图。
图6B是对图5的基准反射板的形状的第二变形例进行表示的光学线传感器单元的局部俯视图。
图7是表示受光部的各受光元件中的受光量的一个例子的图。
图8是表示基准反射板的具体结构的一个例子的剖视图。
图9是表示本发明的另一实施方式所涉及的光学线传感器单元的构成例的概要剖视图。
图10是用于对图9的光学线传感器单元中的基准反射板的安装位置进行表示的光学线传感器单元的局部俯视图。
图11是对图10的基准反射板的形状的变形例进行表示的光学线传感器单元的局部俯视图。
具体实施方式
＜光学线传感器单元＞
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的光学线传感器单元的构成例的概要剖视图。
该光学线传感器单元具备：框体16；用于对纸张类进行照明的两个线光源10；透镜阵列11，其用于引导从被这些线光源10照射到光的输送路径20上的纸张类而来的光；受光部12，其安装于基板13并对由透镜阵列11引导来的透射光进行受光。纸张类被沿着输送路径20向一个方向x(副扫描方向)进行输送。
上述框体16、线光源10、受光部12、透镜阵列11在y方向(主扫描方向)、即图1中的相对于纸面垂直的方向上延伸，图1示出了其剖面。
两个线光源10是分别朝向处于输送路径20上的纸张类射出光而对纸张类进行照明的照明光源。从各线光源10射出的光被引导至输送路径20上的共同的焦点21附近而对纸张类进行照明。射出的光的种类为可见光以及紫外光，有时还进一步射出红外光。
紫外光是具有300nm～400nm的峰值波长的光，红外光是具有到1500nm为止的峰值波长的光。
在这些光中，至少紫外光以与其他光在时间上不重叠的方式(即一边在时间上进行切换一边)进行发光。红外光有时与可见光在时间的上重叠地进行发光，有时以在时间上不重叠的方式进行发光。
从各线光源10射出的光透过保护玻璃14被引导至输送路径20上的焦点21附近而对纸张类进行照明。保护玻璃14并不一定是必须的，也可以省略，但优选为了保护线光源10、透镜阵列11免受使用中的尘埃(在纸张类的输送时产生的纸粉等粉尘)的飞散、损伤的影响而进行设置。
保护玻璃14的材质只要是使从线光源10射出的光透过的材质即可，例如可以是丙烯酸树脂、环烯烃系树脂等这样的透明的树脂。不过，在本发明的实施方式中，优选使用白板玻璃、硼硅酸玻璃等特别使紫外光透过的玻璃。
透镜阵列11是将来自被照明的纸张类的光(反射光或荧光等)向受光部12引导而进行成像的光学元件，可以使用SELFOC Lens Array(注册商标：日本板硝子制造)等棒状透镜阵列。在本发明的实施方式中，透镜阵列11的倍率被设定为等倍。透镜阵列11设置于两个线光源10之间。基于来自各线光源10的照射光而产生的来自纸张类的光在共用的透镜阵列11的同轴上通过，并会聚于受光部12。
优选在从输送路径20到受光部12为止的任意位置上设置通过反射或吸收来遮断紫外光的紫外光遮断滤光器(未图示)以使得紫外光不进入受光部12。例如，可以在透镜阵列11的表面安装紫外光遮断滤光器而使其具有遮断紫外光的功能。在本说明书中，“遮断光”是指反射或吸收光而不使其透过。
受光部12构成为包含接收来自纸张类的光并通过光电转换而作为电输出读取图像的多个受光元件。多个受光元件沿着主扫描方向排列配置。对通过透镜阵列11的来自纸张类的光在各受光元件处进行受光，由此能够沿着主扫描方向对沿着副扫描方向输送的纸张类进行扫描。各受光元件的材质/结构没有特别规定，可以配置有使用了非晶硅、晶体硅、CdS、CdSe等的光电二极管或光电晶体管。另外，可以是CCD(Charge Coupled Device)线性图像传感器。进一步地，作为受光部12，也能够使用由将光电二极管或光电晶体管、驱动电路以及放大电路一体化而成的IC(Integrated Circuit)排列多个而得的、所谓的多芯片方式的线性图像传感器。
＜线光源＞
图2是概要性地表示图1所示的光学线传感器单元中的线光源10的外观的立体图。图3是线光源10的侧视图。此外，在图2中，上下反转地示出线光源10。另外，在图3中，省略了罩构件2的图示。
线光源10具有沿着长边方向L(主扫描方向y)延伸的透明的导光体1、设置于长边方向L的一方的端面附近的光源部3、设置于长边方向L的另一方的端面附近的光源部4、以及用于对导光体1的各侧面进行保持的罩构件2。在导光体1中的底侧面与左右侧面之间，倾斜地形成有光扩散图案形成面1g。从光源部3以及光源部4射入导光体1的端面1e、1f并在导光体1之中行进的光由光扩散图案形成面1g中形成的光扩散图案P进行扩散/折射，进而从导光体1的光射出侧面1d射出。另外优选为，在导光体1的端面1e、1f分别设置有光学滤光器6、7。
导光体1可以由丙烯酸树脂等透光性高的树脂、或者光学玻璃形成，但由于在本发明的实施方式中使用紫外光，因此作为导光体1的材料优选对紫外光的衰减比较少的氟系树脂或者环烯烃系树脂。
导光体1为细长的柱状，其与长边方向L正交的剖面在长边方向L上的任一切口处实质上均呈相同的形状、相同的尺寸。另外，导光体1的比例、即导光体1的长边方向L的长度和其与长边方向L正交的剖面的高度H的比率大于10，优选大于30。例如，如果导光体1的长度为200mm，则其与长边方向L正交的剖面的高度H为5mm左右。
导光体1的光射出侧面1d(相当于图2中导光体1的下表面、图3中的导光体1的上表面)为了具有透镜的会聚效果而形成为向外凸的光滑的曲线状。但是光射出侧面1d可以不一定形成为凸状，也可以是平面状。在该情况下，以与光射出侧面1d对置的方式配置对从导光体1射出的光进行会聚的透镜即可。
光扩散图案形成面1g上的光扩散图案P维持恒定的宽度，沿着导光体1的长边方向L延伸为一条直线状。该光扩散图案P的沿着长边方向L的尺寸形成为比图像传感器的读取长度(即受光部12的读取区域的宽度)长。
该光扩散图案P由雕刻于导光体1的光扩散图案形成面1g中的多个V字状的槽构成。该多个V字状的槽各自形成为在与导光体1的长边方向L正交的方向上延伸，具有彼此相同的长度。多个V字状的槽的剖面例如可以具有等腰三角形的形状。
通过该光扩散图案P，能够使从导光体1的端面1e、1f射入而沿长边方向L在导光体1的内部传播的光进行折射/扩散并沿着长边方向L以大致相同的亮度从光射出侧面1d照射出去。由此，能够使得在导光体1的长边方向L的整体上向纸张类照射的光大致恒定，能够消除照度不均。
此外，光扩散图案P的槽的V字形状为一个例子，只要照度不均不变得明显，则能够设为U字形来代替V字形等这样任意地进行变更。光扩散图案P的宽度也无需维持恒定的宽度，可以使宽度沿着导光体1的长边方向L进行变化。针对槽的深度、槽的开口宽度也能够进行适当变更。
罩构件2为沿着导光体1的长边方向L而成的细长形状，能够覆盖除导光体1的光射出侧面1d以外的侧面。罩构件2的剖面具有大致U字状的凹部，能够将导光体1插入到该凹部之中。
罩构件是使用不透明、反射率高的原材料(例如白色原材料)而形成的。例如，为了使从导光体1的光射出侧面1d以外的侧面漏出的光再次反射到导光体1内，罩构件2可以是反射率高的白色树脂的成型件、或涂布了该白色树脂的树脂的成型件。或者也可以由不锈钢、铝等的金属体形成罩构件2。
一方的光源部3是发出可见光、或从可见光到红外光的波长的光的光源，例如使用发出近红外光、红光、绿光、蓝光的各波长的光的多个LED(Light Emitting Diode)。另外，在发出将红光、绿光、蓝光混合而成的白色光的情况下，可以同时点亮红光、绿光、蓝光这三色光，也可以在LED光源的密封剂中混入荧光剂来发出基于荧光的白色光。
另一方的光源部4是对导光体1发出紫外光的光源，能够使用300nm～400nm的紫外光LED光源等。优选使用在330nm～380nm的范围中具有峰值发光波长的紫外发光二极管。
在光源部3和光源部4形成有用于安装于基板5的端子31，通过将该端子31插入基板5并以焊接等进行接合，从而分别电连接于驱动电源(未图示)。驱动电源形成为如下电路构成：通过选择对光源部3施加电压的电极端子和对光源部4施加电压的电极端子，能够使光源部3以及光源部4同时、或者以在时间上切换的方式进行发光。另外，也能够选择内置于光源部3的多个LED中的任意的LED并使其同时、或者以在时间上切换的方式进行发光。
通过以上的构成，能够以紧凑的构成从设置有光源部3的端面1e将可见光或包含可见光到红外光的波长范围的光射入导光体1，能够从设置有光源部4的端面1f将紫外光射入导光体1。由此，能够从导光体1的光射出侧面1d射出从光源部3发出的光、或从光源部4发出的光。
优选地，在导光体1的设置有光源部3的端面1e上设置透过420nm以上的红外光以及可见光、并通过反射或吸收来遮断不足400nm的紫外光的滤光器6。另外，在导光体1的设置有光源部4的端面1f上设置透过不足400nm的紫外光、并通过反射或吸收来遮断420nm以上的红外光以及可见光的滤光器7。
滤光器6、7没有特别限定，只要能对作为目标的波长区进行遮断，则材质/结构不限。例如如果是使光反射的滤光器，则优选为对玻璃表面多层蒸镀透射率、折射率不同的金属氧化物或者电介质的薄膜而得到的干渉滤光器(带通滤光器)。
作为使光反射的干渉滤光器例如能够通过如下方法而得到：采用氧化硅和五氧化钽等并调整各自的透射率、折射率以及膜厚来进行多层蒸镀，由此确保所期望的带通滤光器特性。此外，当然，如果是为了通常的光学关联产业用而一直以来生产的带通滤光器且满足要求性能的，则在采用时没有特别限制。
在作为滤光器6、7而使用干渉滤光器的情况下，当仅通过所述干渉滤光器无法调整作为目标的透射区时，能够通过进一步在其上重叠使用了金属或其氧化物、氮化物、氟化物的薄膜的膜来确保所期望的波长特性。
滤光器6如果是吸收紫外光的滤光器，则可以是将有机系的紫外光吸收剂混入或者涂覆于透明膜而成的紫外光吸收膜。另外，如果是干渉滤光器，则可以例如采用氧化硅和氧化钛等并调整各自的透射率、折射率以及膜厚来进行多层蒸镀，由此利用反射、吸收这两个功能遮断紫外光以确保所期望的波长特性。
另外，如果滤光器7是吸收可见光、红外光的滤光器，则可以将使紫外光通过而截止可见光、红外光的物质添加在膜中。
此外，滤光器6、7向导光体1的设置方法是任意的，可以通过涂布或蒸镀而覆盖于导光体1的端面1e、1f。另外，可以准备膜状或者板状的滤光器6、7并使其紧贴于导光体1的端面1e、1f，或者从端面1e、1f隔开一定的距离来进行安装。
＜基准反射板＞基准反射板17作为使从线光源10射出的光反射的反射构件而发挥功能。图4是用于表示基准反射板17的安装位置的光学线传感器单元的立体图。图5是用于表示基准反射板17的安装位置的光学线传感器单元的局部俯视图。在图5中，以省略框体16的方式进行表示。以下，使用图1、图4以及图5对基准反射板17的形状以及安装位置进行具体说明。
在图4中，以“W”表示用于读取纸张类的图像的、沿着主扫描方向y的线状读取区域。纸张类被在读取区域W的内侧中输送。基准反射板17被设置于受光部12的受光区域R(指受光元件能够读取光的、沿着主扫描方向y的线状的区域)的内侧且是读取区域W的外侧的位置。例如基准反射板17设置于从读取区域W离开的、透镜阵列11的两端部的正上方的位置。如前所述，透镜阵列11是倍率为1的正立的透镜，因此该透镜阵列11的两端部在光学上相当于受光部12的受光区域R的两端部。
在受光区域R的两端部中，从线光源10射出的光的一部分照到基准反射板17上并进行反射。来自基准反射板17的反射光通过透镜阵列11并被受光部12受光。如此，基准反射板17配置在从线光源10到透镜阵列11为止的光路上。通过由受光部12对来自基准反射板17的反射光进行受光，能够基于其受光量的数据来校正纸张类的图像。例如，对来自基准反射板17的反射光的受光量与预先规定的基准值的比率进行计算，并针对由受光部12对来自纸张类的光(反射光或荧光等)进行受光而得到的光量进行使用上述比率的运算，由此能够进行光量的校正。
设置基准反射板17的位置没有限定，如图1所示，优选配置于保护玻璃14的内表面。基准反射板17也可以配置于保护玻璃14的外表面，但在该情况下有可能与输送的纸张类接触，因此需要进行将基准反射板17埋入保护玻璃面等的处理。
在本实施方式中，基准反射板17的副扫描方向x的宽度形成得比以往窄。由此，如图5所示，相对于基准反射板17而在副扫描方向x的两侧，形成有来自各线光源10的光的光通过区域18。即，在相对于基准反射板17的副扫描方向x的两侧，从各线光源10去往输送路径20的光并不是被完全遮挡，而是能够经由光通过区域18使光通过而到输送路径20。
通过光通过区域18后的来自各线光源10的光被引导至输送路径20中的透镜阵列11的大致焦点21的位置。大致焦点21是指不仅包含焦点21还包含焦点21的附近的区域的概念。在本实施方式中，由于透镜阵列11在主扫描方向y上延伸，因此透镜阵列11的焦点21的位置沿着主扫描方向y形成在直线上。基准反射板17配置在透镜阵列11与焦点21之间，相对于基准反射板17而在副扫描方向x的两侧对称地形成有光通过区域18。
如此，在本实施方式中，相对于透镜阵列11而在副扫描方向x的两侧设置有两个线光源10，相对于透镜阵列11而在副扫描方向x的两侧形成有光通过区域18。来自一方的线光源10的光通过一方的光通过区域18并被向大致焦点21引导，来自另一方的线光源10的光通过另一方的光通过区域18并被向大致焦点21引导。由此，能够抑制从线光源10去往焦点21的光在受光部12的受光区域R的主扫描方向y上的端部处被基准反射板17遮挡。因而，能够防止受光部12的读取区域W的受光量在主扫描方向y的端部处发生降低。
基准反射板17向保护玻璃面的安装方法没有限定，例如可以贴附胶带状的材料，可以对保护玻璃面进行印刷，也可以涂布糊状的材料。基准反射板17的形状也没有限定。在该例子中，基准反射板17形成为沿着主扫描方向y较长的长方形。基准反射板17的副扫描方向x的宽度例如与透镜阵列11的副扫描方向x的宽度相同，但可以比透镜阵列11的副扫描方向x的宽度小，也可以比其大。另外，基准反射板17的形状可以是其他任意的形状。
图6A是对图5的基准反射板17的形状的第一变形例进行表示的光学线传感器单元的局部俯视图。在该例子中，基准反射板17的形状与图5的例子同样为矩形，但基准反射板17的副扫描方向x的宽度比图5的例子宽。即，各光通过区域18的副扫描方向x的宽度比图5的例子窄。即使是这样的形状，但只要在相对于基准反射板17的副扫描方向x的两侧形成有供来自各线光源10的光通过并将该光引导至大致焦点21的光通过区域18即可。
图6B是对图5的基准反射板17的形状的第二变形例进行表示的光学线传感器单元的局部俯视图。在该例子中，基准反射板17的形状形成为梯形。在图5、图6A的例子中，各光通过区域18沿着主扫描方向y形成为大致均匀的宽度，但在图6B的例子中，沿着主扫描方向y以越去往读取区域W侧则越宽的方式形成各光通过区域18。
如图6B的例子那样，在光通过区域18沿着主扫描方向y以越去往读取区域W侧则越宽的方式形成的情况下，能够使得来自基准反射板17的反射光以足够的强度被受光部12受光，且有效地防止受光部12的读取区域W的受光量在主扫描方向y的端部处发生降低。即，在基准反射板17的读取区域W侧处，光通过区域18的副扫描方向x的宽度比较宽，从线光源10去往焦点21的光不易被基准反射板17遮挡，因此能够防止受光部12的读取区域W的受光量发生降低。另一方面，在基准反射板17的与读取区域W侧相反的一侧处，光通过区域18的副扫描方向x的宽度比较窄而使来自基准反射板17的反射光变多，因此能够使得来自基准反射板17的反射光以足够的强度被受光部12受光。
作为光通过区域18沿着主扫描方向y越去往读取区域W侧则越宽的构成，不限于如图6B那样使基准反射板17形成为梯形。作为基准反射板17的其他形状，例如除了随着去往读取区域W侧而前端渐细的三角形状之外，还可以是在读取区域W侧具有高低差面或倾斜面的形状等这样的其他任意的形状。
图7是表示受光部12的各受光元件中的受光量的一个例子的图，表示在输送路径20上输送有纸张类(基准白介质)的状态下的受光部12的各受光元件(各像素)中的受光量的实测值(传感器输出值)。在图7中，实线表示未设置基准反射板17的情况，单点划线表示设置有存在光通过区域18的基准反射板17(本发明所涉及的)的情况，虚线表示设置有不存在光通过区域18的基准反射板17(以往的构成)的情况。
在该例子中，在与受光部12的第1像素～第10像素的受光元件对置的位置设置有基准反射板17，读取区域W为第11像素之后。
如图7所示，就作为读取区域W的端部的第11像素～第15像素的受光元件中的受光强度而言，与不存在基准反射板17的情况(实线)相比，在存在以往的构成的基准反射板17的情况(点线)中大幅降低。与此相对地，存在本发明所涉及的基准反射板17的情况(单点划线)与不存在基准反射板17的情况(实线)大致一致。即，即使在配置了基准反射板17的情况下，读取区域W的端部的受光元件中的受光强度也不降低。因而，能够可靠地防止受光部12的读取区域W的受光量在主扫描方向y的端部处发生降低。
将在比边界位置19沿主扫描方向y靠外侧的区域处设置的多个受光元件(到第10像素为止的受光元件)的受光强度的总和在存在本发明所涉及的基准反射板17的情况(单点划线)下设为Sp、在不存在基准反射板17的情况(实线)下设为Sn，此时优选Sp/Sn＞2。在该情况下，在比边界位置19沿主扫描方向y靠外侧的区域中，能够使得来自基准反射板17的反射光以足够的强度被受光部12受光。
基准反射板17的读取区域W侧的副扫描方向x侧端部(边界位置19处的副扫描方向x侧端部)，如图1所示，相对于将与该端部对置的位置处的透镜阵列11的焦点21和与该端部对置的位置处的线光源10的光射出侧面1d(射出面)的透镜阵列11侧的端点22相接的直线23而位于透镜阵列11侧。端点22位于透镜阵列11的光射出侧面1d和罩构件2的、透镜阵列11侧的边界，从导光体1中的比端点22靠透镜阵列11侧的部位不射出光。
即，在基准反射板17的读取区域W侧的副扫描方向x侧端部处，从与该端部对置的位置处的线光源10的光射出侧面1d去往焦点21的光不被该端部遮挡而全部到达焦点21。如此，由于基准反射板17中的读取区域W侧的端部不会遮挡从线光源10去往焦点21的光，因此能够防止受光部12的读取区域W的受光量在主扫描方向y的端部处发生降低。此外，端点22′位于线光源10的光射出侧面1d和罩构件2的、与透镜阵列11侧相反的一侧的边界。在两个端点22、22′之间，从线光源10的光射出侧面1d去往焦点21的光不被遮挡而全部到达焦点21。
图8是表示基准反射板17的具体结构的一个例子的剖视图。基准反射板17可以构成为一层，也可以如图8所示具有由多层(例如两层)构成的多层结构。在图8的例子中，基准反射板17中的线光源10侧(导光体1侧)的第一层171由硫酸钡或氧化锆形成，基准反射板17中的输送路径20侧(保护玻璃14侧)的第二层172由氧化钛形成。
基准反射板17的第一层171不限于硫酸钡或氧化锆，可以由反射紫外光的其他材料形成。另外，基准反射板17的第二层172不限于氧化钛，可以由反射可见光以及红外光的其他材料形成。基准反射板17优选由含有金属氧化物、二氧化硅或氟树脂中的至少一种的材料形成。作为金属氧化物，例如能够示例硫酸钡、氧化锆或氧化铝等，但不限于此。作为氟树脂，能够示例PTFE(polytetrafluoroethylene)等，但不限于此。基准反射板17例如可以通过利用丝网印刷将含有上述材料的油墨依次层叠在保护玻璃14上而形成。不过，由于氟树脂无法进行印刷，因此例如可以将胶带状的氟树脂贴附于保护玻璃14等。
在本实施方式中，能够使紫外光经基准反射板17的第一层171反射并由受光部12受光，并且使可见光以及红外光经基准反射板17的第二层172反射并由受光部12受光。由此，能够使紫外光、可见光以及红外光分别在基准反射板17反射，因此能够跨越宽的波长区进行光量的校正。不过，基准反射板17也可以构成为三层以上，在该情况下，最靠透镜阵列11侧(与输送路径20侧相反的一侧)的层优选由反射紫外光的材料形成。
基准反射板17的厚度优选为0.3mm以下。由此，透镜阵列11与基准反射板17间的距离变大，从线光源10射出而到达基准反射板17并由基准反射板17反射的光增加，因此受光部12中的受光量增加。
＜另一实施方式＞图9是表示本发明的另一实施方式所涉及的光学线传感器单元的构成例的概要剖视图。图10是用于对图9的光学线传感器单元中的基准反射板17的安装位置进行表示的光学线传感器单元的局部俯视图。在图10中，以省略框体16的方式进行表示。
在本实施方式中，并不构成为如上述实施方式那样相对于透镜阵列11而在副扫描方向x的两侧设置有两个线光源10，而是相对于透镜阵列11而在副扫描方向x的一方侧仅设置有一个线光源10。因此，关于供来自线光源10的光通过并将该光引导至大致焦点21的光通过区域18，在本实施方式中，其也仅形成于相对于透镜阵列11而在副扫描方向x的一方侧。在本实施方式中，仅线光源10的数量、以及基准反射板17的形状以及配置不同于上述实施方式，其他构成与上述实施方式相同，因此对相同的构成在图中标注相同的附图标记并省略详细的说明。
在本实施方式中，在相对于基准反射板17的副扫描方向x的一方侧，从线光源10去往输送路径20的光并不是被完全遮挡，而是能够经由光通过区域18使光通过而到输送路径20。通过光通过区域18后的来自线光源10的光被引导至输送路径20中的透镜阵列11的大致焦点21的位置。由此，能够抑制从线光源10去往焦点21的光在受光部12的受光区域R的主扫描方向y的端部处被基准反射板17遮挡。因而，能够防止受光部12的读取区域W的受光量在主扫描方向y的端部处发生降低。
基准反射板17的读取区域W侧的端部(边界位置19处的端部)，如图9所示，相对于将与该端部对置的位置处的透镜阵列11的焦点21和与该端部对置的位置处的线光源10的光射出侧面1d(射出面)的透镜阵列11侧的端点22相连的直线23而位于透镜阵列11侧。如此，基准反射板17中的读取区域W侧的端部不会遮挡从线光源10去往焦点21的光，能够有效地防止受光部12的读取区域W的受光量在主扫描方向y的端部处发生降低。
在本实施方式中，由于在相对于基准反射板17的副扫描方向x的另一方侧未设置线光源10，因此在该另一方侧无需光通过区域18。因此，该另一方侧中的基准反射板17的形状为任意。
图11是对图10的基准反射板17的形状的变形例进行表示的光学线传感器单元的局部俯视图。在该例子中，基准反射板17的形状形成为梯形。如此，光通过区域18无需相对于基准反射板17而对称地形成于副扫描方向x的两侧，基准反射板17可以是相对于焦点21而不对称的形状。不过，基准反射板17的形状不限于矩形、梯形，可以是其他形状。
附图标记说明
1 导光体
2 罩构件
3 光源部
4 光源部
10 线光源
11 透镜阵列
12 受光部
14 保护玻璃
16 框体
17 基准反射板
18 光通过区域
19 边界位置
20 输送路径
21 焦点
22、22′ 端点
23 直线

Claims (9)

1.一种光学线传感器单元，其对沿着副扫描方向在输送路径上输送的纸张类沿着与所述副扫描方向正交的主扫描方向进行扫描，其特征在于，
所述光学线传感器单元具备：
线光源，其用作为对纸张类进行照明的照明光源；
透镜阵列，其对来自被照明的纸张类的光进行引导；
受光部，其具有沿着所述主扫描方向排列配置的多个受光元件，以所述多个受光元件对通过所述透镜阵列后的光进行受光；以及
反射构件，其被配置于从所述线光源到所述透镜阵列为止的光路上，被设置于所述受光部的受光区域内且是所述主扫描方向上的对纸张类的图像进行读取的读取区域的外侧的位置，将来自所述线光源的光的一部分反射而引导至所述透镜阵列，
在所述反射构件的所述副扫描方向的至少一方形成有光通过区域，所述光通过区域供来自所述线光源的光通过并将该光引导至所述输送路径中的所述透镜阵列的大致焦点，
所述光通过区域形成为宽度沿着所述主扫描方向而越去往所述读取区域侧则越宽。
2.根据权利要求1所述的光学线传感器单元，其特征在于，在存在所述反射构件的情况下和不存在所述反射构件的情况下，所述读取区域的端部附近的所述受光元件中的受光强度大致一致。
3.根据权利要求1或2所述的光学线传感器单元，其特征在于，将在比所述反射构件的所述读取区域侧的端部沿所述主扫描方向靠外侧的区域处设置的多个所述受光元件的受光强度的总和在存在所述反射构件的情况下设为Sp、在不存在所述反射构件的情况下设为Sn，此时Sp/Sn＞2。
4.根据权利要求1或2所述的光学线传感器单元，其特征在于，所述反射构件中的所述读取区域侧的副扫描方向侧端部，相对于将与该端部对置的位置处的所述透镜阵列的焦点、和与该端部对置的位置处的所述线光源的射出面的所述透镜阵列侧的端点相连的直线而位于所述透镜阵列侧。
5.根据权利要求1或2所述的光学线传感器单元，其特征在于，
所述线光源相对于所述透镜阵列而在所述副扫描方向的两侧设置有两个，
所述光通过区域相对于所述透镜阵列而形成于所述副扫描方向的两侧。
6.根据权利要求1或2所述的光学线传感器单元，其特征在于，
所述线光源相对于所述透镜阵列而在所述副扫描方向的一方侧设置有一个，
所述光通过区域相对于所述透镜阵列而形成于所述副扫描方向的一方侧。
7.根据权利要求1或2所述的光学线传感器单元，其特征在于，
所述反射构件具有由至少两层构成的多层结构，
所述反射构件中的所述线光源侧的层反射紫外光，
所述反射构件中的所述输送路径侧的层反射可见光以及红外光。
8.根据权利要求1或2所述的光学线传感器单元，其特征在于，所述反射构件由含有金属氧化物、二氧化硅或氟树脂中的至少一种的材料形成。
9.根据权利要求1或2所述的光学线传感器单元，其特征在于，所述反射构件的厚度为0.3mm以下。
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