CN114467291A - 图像传感器单元和图像传感器单元的制造方法 - Google Patents

Abstract

图像传感器单元(100)包括：射出包括紫外光在内的光的第一光源；射出包括比紫外光的波长要长的可见光在内的光的第二光源；从两个端面对第一光源的光进行导光并从侧面向读取对象物照射的柱状的第一导光体(111)；以及从两个端面对第二光源的光进行导光并从侧面向读取对象物照射的柱状的第二导光体(112)。并且还包括：配置在第一光源和第一导光体(111)之间并且切断包含比紫外光的波长要长的可见光在内的光的可见光截止滤光片(151、152)；通过从第一导光体(111)和第二导光体(112)照射的光对在读取对象物中产生的光进行聚焦的透镜体(131)；接收由透镜体(131)聚焦的光的线传感器(143)；以及配置在透镜体(131)和线传感器(143)之间并且切断紫外光的紫外光截止滤光片(144)。

Description

图像传感器单元和图像传感器单元的制造方法

技术领域

本公开涉及图像传感器单元和图像传感器单元的制造方法。

背景技术

用于生成读取对象物的图像的图像传感器单元的用途广泛，例如被组装至复印机、复合机、传真装置、扫描装置、ATM中使用。图像传感器单元一般在内部包括光源、导光体、透镜体和线传感器。

图像传感器单元的光源包括射出各种波长的光的光源，并且能够检测对读取对象物的特定波长的光发生反应的墨水(例如，专利文献1)。专利文献1公开了一种在图像传感器单元中排列紫外光光源，照射至有价纸面，检测有价纸面产生的荧光分量的方法。

这样的图像传感器单元在照射紫外光时，有价纸面同时发生荧光反应和反射，因此存在读取荧光和所反射的紫外光这两者的问题。另外，由于从紫外光光源射出的光还含有紫外光以外的波长的光，因此利用图像传感器很难识别紫外光产生的荧光分量和光源中所含的光分量。

针对这些问题，专利文献1所记载的光学线传感器装置在紫外光LED的出射侧具备切断紫外光以外的光的第一滤光片，在介质与传感器部之间的光路具备切断紫外光的第二滤光片。通过这些滤光片，可以防止从紫外光LED射出的紫外光以外的分量直接进入受光部，也可以防止从紫外光LED射出并被介质反射的紫外光进入受光部。由此，对可以提高介质的荧光物质的检测能力进行说明。

另外，在图像传感器单元中，发光部射出的可见光或可见光以外的预定波长的光在导光体内部反射的同时被传输，从而使线状光照射读取对象物(例如，专利文献2)。说明专利文献2记载的光源装置在发光部与导光体的端部之间具备光学滤光片，通过具备即使导光体因温度变化而伸缩，也将光学滤光片与发光部的距离保持为一定的机构，从而能够保持照明特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012－190253号公报

专利文献2：日本专利特开2014－6979号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

有价纸面为了防伪，除了使用对紫外光有荧光反应的墨水外，还使用了多种只反射特定波长的光的墨水。对于包含这样的有价纸面的读取对象物，专利文献1记载的光学线传感器装置由于阻挡了紫外光以外的波长的光，所以不能检测紫外光的荧光物质以外的光。

另外，专利文献2记载的光源装置具有在光源与导光体之间切断一定范围的频率的滤光片，不是能够适用于利用紫外光光源和可见光光源这两者进行检测的读取对象物的结构。

本公开的目的是为了解决上述问题而完成的，其目的是获得一种图像传感器单元和图像传感器单元的制造方法，能够以低噪声检测紫外光的荧光，并且能够稳定地检测除紫外光以外的波长的光。

用于解决技术问题的技术手段

为了实现上述目的，本公开的图像传感器单元包括：射出包括紫外光在内的光的第一光源；射出包括比紫外光的波长要长的可见光在内的光的第二光源；从两个端面对第一光源的光进行导光并从侧面向读取对象物照射的柱状的第一导光体；以及从两个端面对第二光源的光进行导光并从侧面向读取对象物照射的柱状的第二导光体。并且还包括：配置在第一光源和第一导光体之间并且切断包括比紫外光的波长要长的可见光在内的光的可见光截止滤光片；通过从第一导光体和第二导光体照射的光对在读取对象物中产生的光进行聚焦的透镜体；以及接收由透镜体聚焦的光的线传感器；以及配置在透镜体和线传感器之间并且切断紫外光的紫外光截止滤光片。

发明效果

根据本公开，由于利用可见光截止滤光片切断第一光源的除紫外光以外的分量，并且利用紫外光截止滤光片切断紫外光的反射分量，因此能够以低噪声检测紫外光的荧光，并且由于第二光源的可见光不经过可见光截止滤光片而透过紫外光截止滤光片，因此能够稳定地检测除紫外光以外的波长的光。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的图像传感器单元的分解立体图。

图2是表示来自导光体的光的照射的示意图。

图3是导光体支架和LED基板的立体图。

图4A是图像传感器单元的外观图，是从上方观察的立体图。

图4B是图像传感器单元的外观图，是从下方观察的立体图。

图5是表示可见光及紫外光的动作的图。

图6A是表示图像传感器单元的制造工序的立体图。

图6B是表示图像传感器单元的制造工序的剖视图。

图7是表示图像传感器单元的制造工序的图。

图8是表示图像传感器单元的制造工序的图。

图9是表示图像传感器单元的制造工序的图。

图10是实施方式2的导光体支架和LED基板的立体图。

图11是实施方式3的导光体支架和LED基板的立体图。

图12是表示实施方式3的图像传感器单元中的可见光及紫外光的动作的图。

图13是表示实施方式4的图像传感器单元中的可见光及紫外光的动作的图。

具体实施方式

(实施方式1)

下面，参照附图对本发明的实施方式1所涉及的图像传感器单元100进行说明。图1是本实施方式1所涉及的图像传感器单元100的分解立体图。设图像传感器单元100的长边方向为X轴方向，短边方向为Y轴方向，与长边方向和短边方向垂直的高度方向为Z轴方向来示出。本实施方式1的图像传感器单元100中的长边方向和短边方向分别相当于图像传感器单元100中的主扫描方向和副扫描方向。

如图1所示，图像传感器单元100包括彼此平行配置的两个导光体111、112，以及支承导光体111、112两端的导光体支架121、122。另外，图像传感器单元100包括LED基板123、124和可见光截止滤光片151、152，该LED基板123、124安装用于向导光体111、112的端面照射光的LED、且分别与导光体支架121、122接合，该可见光截止滤光片151、152配置在导光体111的两个端面与LED基板123、124之间。

此外，图像传感器单元100包括：透镜体131，该透镜体131通过从导光体111、112的侧面射出的光来聚焦在读取对象物产生的荧光或反射光；以及框状的框架141，该框状的框架141收纳导光体111、112以及透镜体131。另外，图像传感器单元100包括覆盖框架141上方的开口部的至少一部分的盖142，接收由透镜体131聚焦的光的线传感器143，配置在透镜体131和线传感器143之间的紫外光截止滤光片144，以及沿导光体的长边方向安装线传感器143的传感器基板145。

由图像传感器单元100读取图像的读取对象物在图像读取时，沿着盖142的表面在作为短边方向的副扫描方向上相对地移动。图像传感器单元100可以相对于被固定的读取对象物移动，或者，读取对象物可以相对于被固定的图像传感器单元100移动。读取对象物是片状物，例如原稿、印刷品、纸币、有价证券、胶片及其他一般文件，是具有图像信息的物。

作为第一导光体的导光体111和作为第二导光体的导光体112是柱状透明体，例如由树脂形成。导光体111、112沿长边方向延伸，对从端面入射的光进行导光，并从侧面射出线形光。图2是表示来自导光体111、112的光的照射的示意图。如图2所示，反射图案161、162形成在与射出光的出射位置相对的位置处。

入射到导光体111、112两个端面的光在导光体内部重复反射并传输，并且到达反射图案161、162上的光从作为出射面的侧面前进至导光体111、112的外部。通过在与光的出射位置相对的位置处形成反射图案161、162，将导光体111、112的出射光照射到盖142上的读取位置。以这种方式，从导光体111、112的端面入射的光可以有效地照射到位于盖142上的读取对象物。

反射图案161、162是对入射到导光体111、112的光进行反射的任意图案，例如二维棱镜。二维棱镜还可以使光在导光体111、112内扩散，从而扩大从导光体111、112的出射宽度，从而即使图像传感器单元100的读取轴因组装偏差而有所移动，也可以照亮所需的范围。

图3是放大导光体支架121、122以及LED基板123、124的立体图。在作为第一导光体支架的导光体支架121和作为第二导光体支架的导光体支架122中分别形成有两个贯穿的开口部，并且通过将导光体111、121***到这些开口部来保持导光体111、112。在LED基板123、124上，作为第一光源的紫外光LED安装在与由导光体支架121、122所保持的导光体111的端面相对的位置处。此外，在LED基板123、124上，作为紫外光以外的第二光源的可见光LED安装在与由导光体支架121、122所保持的导光体112的端面相对的位置处。这里，第二光源可以包括具有互不相同的波长的多个可见光LED。

在导光体支架121中，在与导光体111的***方向垂直的方向上形成狭缝153，并且***平板状的可见光截止滤光片151。此外，在导光体支架122中，在与导光体111的***方向垂直的方向上形成狭缝154，并且***平板状的可见光截止滤光片152。

可见光截止滤光片151、152是用于使波长要长于紫外光波段的光衰减的波长滤光片。这里，紫外光LED射出的光还包括紫外光以外的波长的光。通过***可见光截止滤光片151、152，安装在LED基板123、124上的紫外光LED射出的光中透过可见光截止滤光片151、152的光入射到导光体111的两个端面。也就是说，紫外光LED的光在入射到导光体111之前的期间必须通过可见光截止滤光片151、152。入射到导光体111的紫外光在导光体111内部重复反射并传输，并且到达反射图案161的光从作为出射面的侧面前进至导光体111的外部，并且照射到读取对象物。

弹性体155设置在导光体支架121的导光体111、112的相反侧。导光体111、112和导光体支架121、122与弹性体155一起被收纳于框架141。因此，即使导光体111、112的长边方向的长度因温度变化而变化，弹性体155也可以吸收变化部分。

由于在可见光LED和导光体112的端面之间没有可见光截止滤光片151、152，因此从可见光LED射出的光直接入射到导光体112上，在导光体112内部重复反射并传输，并且到达反射图案162的光从作为出射面的侧面前进至导光体112的外部，并且照射到读取对象物。

透镜体131在短边方向上聚焦由于照射了紫外光而在读取对象物上产生的荧光或由于照射了可见光而被读取对象物反射的可见光。透镜体131的成像位置是线传感器143的像素存在的位置。透镜体131是在长边方向上延伸、在与延伸方向垂直的方向上聚焦像而形成连续像的任意透镜，例如是棒状透镜沿着长边方向排列多个而形成阵列状的棒状透镜阵列。

框架141具有矩形的框架形状，并收纳导光体111、112和导光体支架121、122。图4A、图4B是图像传感器单元100的外观图。图4A是从高度方向(Z轴方向)上方观察的立体图，图4B是从高度方向下方观察的立体图。如图4A所示，框架141的面向读取对象物的开口部的至少一部分被盖142覆盖。另一方面，如图4B所示，框架141的盖142的相反侧的底面的至少一部分被传感器基板145覆盖。传感器基板145通过紧固部件147被固定到框架141。紧固部件147例如是螺钉。

盖142具有由被外框支承的透明板146。透明板146不限制从导光体111、112射出的光的透过。盖142的功能是用于在不堵塞的情况下传送读取对象物的引导件。读取对象物的图像在透明板146上相对地移动。另外，盖142可以全部由透明材料一体成型，也可以没有外框。

线传感器143是沿着长边方向排列有多个传感器元件而成的阵列状的传感器，所述多个传感器元件接收由透镜体131聚焦的光并将其转换为电信号。除了线传感器143之外，在传感器基板145上还安装有各种电子元件。例如，安装有外部连接器，信号处理IC(ASIC：Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路))。信号处理IC可以设置在与传感器基板145不同的基板上。

紫外光截止滤光片144是平板状的波长滤光片，并且是使紫外光和比紫外光的波长要短的波长的光衰减的波长滤光片。虽然由透镜体131聚焦的光入射到紫外光截止滤光片144，但是从透镜体131射出的光包括由于紫外光照射到读取对象物而产生的荧光和从导光体111射出或由读取对象物反射的紫外光。通过由线传感器143接收在读取对象物中产生的荧光而获得的信息包括读取对象物的图像信息，但由线传感器143接收紫外光而得的分量是噪声。因此，通过紫外光截止滤光片144切断紫外光，可以减少噪声。

参照图5说明如上所述构成的图像传感器单元100的动作。图5是表示可见光及紫外光的动作的图。

如图5的左部流程所示，从安装在LED基板123、124上的紫外光LED照射的光通过可见光截止滤光片(Cut Filter：CF)151、152入射到导光体111的端部。此时，由于通过可见光截止滤光片151、152，因此光不具有可见光分量。可见光截止滤光片151、152实际上切断波长比紫外光要长的光。光在导光体111内部重复反射并传输，若光到达反射图案161，则光从侧面的出射面射出到导光体111的外部。

然后，通过透明板146照射到读取对象物。由于光是紫外光，因此对读取对象物的荧光分量作出反应，并产生可见光波段的荧光。一部分紫外光会直接反射。荧光和反射的紫外光再次通过透明板146并进一步通过透镜体131。通过透镜体131的光被聚焦，在线传感器143的像素部分成像。这里，由于在透镜体131和线传感器143之间设置紫外光截止滤光片(Cut Filter：CF)144，因此反射的紫外光被切断。因此，线传感器143的各个传感器元件只能检测荧光。

如图5的右部流程所示，从安装在LED基板123、124上的可见光LED照射的光直接入射到导光体112的端部。光在导光体112内部重复反射并传输，若光到达反射图案162，则光从侧面的出射面射出到导光体112的外部。然后，通过透明板146照射到读取对象物。若光到达读取对象物并被反射，则再次通过透明板146并进一步通过透镜体131。通过透镜体131的光被聚焦，在线传感器143的像素部分成像。这里，在透镜体131和线传感器143之间存在紫外光截止滤光片144，但是通过透镜体131的光不是紫外光，因此不影响传感器的检测。因此，可以在不受紫外光截止滤光片144的影响的情况下检测由紫外光以外的LED射出的光的反射光。

当读取读取对象物的图像时，每次发光的LED始终是一种，并且使不同种类的LED以预定顺序发光，由此线传感器143每次进行检测。LED除了紫外光以外，是还包括红、蓝、绿、红外光在内的各种波长的LED，每扫描一条线，就会切换发光LED的种类。例如，将红→蓝→绿→红外光→紫外光作为一组，对一条线执行一组扫描，并重复该扫描，直到读取对象物的输送完成为止。以这种方式，可以检测读取对象物中各个LED的出射光的反射光和荧光。另外，不需要将一组中的各LED的发光次数限定为一次，也可以多次点亮相同的LED。例如，以1组发光的LED的顺序也可以是红→蓝→红外光→红→绿→紫外光。

在包括本实施方式所涉及的图像传感器单元100的图像读取装置中，可以将其他线传感器夹着读取对象物配置在线传感器143的相反侧。在这种情况下，透射用光源安装在LED基板123、124上，并且透射光也进入LED的发光顺序中。例如，红→蓝→绿→红外光→紫外光→透射光设为一组。而且，由于不需要将透射光限定为1种，所以也可以将红→蓝→绿→红外光→紫外光→透射光1→透射光2作为1组。透射光可以是任意的光，但优选为发光波段较窄的光。

LED的亮度因颜色而不同。因此，亮度较低的LED通过延长点亮时间，可以延长传感器元件的积蓄时间，得到与其他亮度较高的LED同等的信噪比(Signal-Noise Ratio：S/N)。另外，在长时间使用线传感器143的过程中，LED的亮度可以改变。因此，可以具有监视LED的亮度的结构。

例如，针对导光体111、112，可以在线传感器143的相反侧的位置配置白色的板，或者在透明板146上粘贴白色胶带，通过由线传感器143检测由该白色的板或胶带反射的光，从而监视LED的亮度。此时，在监测紫外光的强度的情况下，设置LED亮度的监测专用范围，并且不在该范围内配置紫外光截止滤光片144。这样还可以监测紫外光LED的亮度。在这种情况下，白色的板或胶带选用不会因紫外光而产生荧光并进行反射的部件。作为其他方法，也可以利用通过在LED照射的光到达的位置配置照度传感器来监测LED的亮度的方法。

接着，对图像传感器单元100的制造方法进行说明。图6-9示出了图像传感器单元100的制造工序。

首先，最开始，如图6A、图6B所示，在框架141上安装透镜体131和紫外光截止滤光片144。图6A是立体图，图6B是垂直于长边方向的面的剖视图。在框架141中具有用于嵌入透镜体131的台阶148和用于嵌入紫外光截止滤光片144的台阶149，通过在此进行嵌入来确定位置，并用粘接剂进行固定。此外，框架141中，在透镜体131下方的光路上设置有狭缝150，使得在读取对象物中产生的光必然通过透镜体131和紫外光截止滤光片144。

接着，组装光源部(光源部组装步骤)。参照图3说明光源部的组装工序。首先，将导光体支架121接合到安装有LED的LED基板123，并且将导光体支架122接合到LED基板124。接合可以以任意方式进行，例如，通过热焊接或粘接剂进行固定。接着，在LED基板123的背面固定弹性体155。此外，将可见光截止滤光片151***导光体支架121的狭缝153中，并且将可见光截止滤光片152***到导光体支架122的狭缝154中并进行固定。固定例如通过粘接剂进行粘接。

接着，如图7所示，在光源部中***导光体111、112，并组装光源单元(光源单元组装步骤)。具体而言，导光体111、112***导光体支架121、122的开口部并进行固定。接着，如图8所示，将包括导光体111、112的光源单元组装到框架141并固定(光源单元固定步骤)。当将光源单元组装到框架141中时，在设置于框架141的长边方向的两端的狭缝处通过LED基板123、124的连接器连接部156、157伸出到框架141的外部，以便将LED基板123、124电连接到外部基板。

此后，在框架141的面向读取对象物的开口部安装盖142(盖安装步骤)。在将透明板146固定到外框架后，将盖142固定到框架141。固定例如通过粘接剂进行粘接。

最后，如图9所示，将传感器基板145设置在框架141的盖142的相反侧的底面(传感器基板设置步骤)。使用紧固部件147进行传感器基板145的设置。紧固部件例如是螺钉。此时，将从框架141的长边方向的两端的狭缝向外部伸出的LED基板123、124的连接器连接部156、157***传感器基板145的连接器中，并且进行电连接。

如上所述，根据本实施方式所涉及的图像传感器单元100包括导光体111和导光体112，该导光体111对安装在LED基板123、124上的紫外光LED的光进行导光并从侧面向读取对象物照射，该导光体112对安装在LED基板123、124上的可见光LED的光进行导光并从侧面向读取对象物照射。进一步包括：配置在紫外光LED和导光体111之间、切断可见光的可见光截止滤光片151、152；利用从导光体111、112照射的光来对在读取对象物中产生的荧光和反射光进行聚焦的透镜体131；接收由透镜体131聚焦的光的线传感器143；以及配置在透镜体131和线传感器143之间、并切断紫外光的紫外光截止滤光片144。由此，利用可见光截止滤光片151、152切断紫外光LED的可见光分量，并利用紫外光截止滤光片144切断紫外光的反射分量，因此能够以低噪声检测紫外光引起的荧光。另外，可见光LED的出射光不经过可见光截止滤光片151、152，而是透过紫外光截止滤光片144，因此可以稳定地检测紫外光以外的波长的光。

(实施方式2)

下面，参照附图对本发明的实施方式2所涉及的图像传感器单元100进行说明。图10是实施方式2所涉及的图像传感器单元100的导光体支架121、122和LED基板123、124的立体图。本实施方式2所涉及的图像传感器单元100的特征在于具有导光体支架121、122。除导光体支架121、122以外的图像传感器单元100的其他结构与实施方式1相同。

在实施方式1中，可见光截止滤光片151、152***设置在导光体支架121、122的狭缝153、154中并进行固定。与此相对地，在本实施方式2中，如图10所示，在导光体支架122的与LED基板124相对的面上设置台阶158，将可见光截止滤光片152嵌入到该台阶158中。

此时，可以在台阶158上设置粘接槽159，并且在嵌入可见光截止滤光片152之后，从粘接槽159注入粘接剂以固定可见光截止滤光片152。可见光截止滤光片151也以同样的方式嵌入到设置在导光体支架121的与LED基板123相对的面上的台阶中并进行固定。

本实施方式2所涉及的图像传感器单元100的动作与实施方式1相同。

本实施方式2所涉及的图像传感器单元100的制造方法与实施方式1相同，只有光源部组装步骤中的可见光截止滤光片151、152的设置方法不同。在实施方式1中，将可见光截止滤光片151、152***设置于导光体支架121、122的狭缝153、154中并进行固定，但在本实施方式2中，如图10所示，将可见光截止滤光片151、152嵌入到设置于导光体支架121、122的与LED基板123、124相对的面上的台阶中。

如上所述，本实施方式所涉及的图像传感器单元100在导光体支架121的与LED基板123相对的面上设置台阶并将可见光截止滤光片151嵌入到该台阶，在导光体支架122的与LED基板124相对的面上设置台阶158并将可见光截止滤光片152嵌入到该台阶158。因此，可以简化包括通过粘接剂进行的可见光截止滤光片151、152的固定在内的制造工序。

(实施方式3)

下面，参照附图对本发明的实施方式3所涉及的图像传感器单元100进行说明。图11是实施方式3所涉及的图像传感器单元100的导光体支架121、122和LED基板123、124的立体图。本实施方式3所涉及的图像传感器单元100的特征在于具有导光体支架121、122。除导光体支架121、122以外的图像传感器单元100的其他结构与实施方式2相同。

本实施方式3所涉及的图像传感器单元100的导光体支架121、122的至少内壁170的材质是吸收比紫外光波长要长的可见光的材质。例如，内壁170优选为黑色。此处，内壁170是***导光体支架121、122的导光体111、112的开口部的壁，并且可以包含粘接槽159。

可见光截止滤光片151、152都是具有切断光的切断特性但具有入射角依赖性的滤光片。可见光截止滤光片151、152例如是介电多层膜滤光片。在假设从作为第一光源的紫外光LED射出的光中，比紫外光波长要长的可见光被内壁170反射的情况下，该反射的可见光入射到作为介电多层膜滤光片的可见光截止滤光片151、152上的入射角度θin可以大于介电多层膜滤光片能够切断的光的入射角的阈值θth。当入射角度θin大于阈值θth时，由内壁170反射并入射到可见光截止滤光片151、152的可见光会透过可见光截止滤光片151、152。

本实施方式3所涉及的图像传感器单元100对此实施了对策。从紫外光LED射出的光中，波长比紫外光要长的可见光的至少一部分被内壁170吸收。也就是说，内壁170在因内壁170上的反射而产生会透过可见光截止滤光片151和152的可见光之前吸收该可见光。

使用图12说明本实施方式3所涉及的图像传感器单元100的动作。图12是表示可见光及紫外光的动作的图。

如图12的左部流程所示，从安装在LED基板123、124上的紫外光LED照射的光包括紫外光和波长比紫外光要长的可见光，但是，可见光中，沿内壁170的方向前进的可见光被内壁170吸收。从紫外光LED直接入射到可见光截止滤光片151、152的光中，紫外光透过可见光截止滤光片151、152，并且波长比紫外光要长的可见光被可见光截止滤光片151、152切断。

之后的动作与实施方式1相同，透过可见光截止滤光片151、152的紫外光在导光体111的内部重复反射并传输，并且当到达反射图案161时，该紫外光从侧面的出射面射出到导光体111的外部。此后，由于从导光体111照射的光是紫外光，因此与读取对象物的荧光分量发生反应，并且产生可见光波带中的荧光。一部分紫外光会直接反射。荧光所产生的可见光和反射的紫外光在透镜体131被聚焦，在线传感器143的像素部成像。这里，由于在透镜体131和线传感器143之间配置紫外光截止滤光片144，因此反射的紫外光被切断，线传感器143的各个传感器元件仅检测透过紫外光截止滤光片144的荧光分量。

从图12的右部流程所示的可见光LED照射的光的动作与实施方式1相同。

实施方式3的图像传感器单元100的制造方法与实施方式1相同。在光源部组装步骤中，导光体111和可见光截止滤光片151、152之间的导光体支架121、122的内壁170是吸收比紫外光波长要长的可见光的材质，并且在导光体支架121、122的与紫外光LED相对的位置配置对光的切断特性具有入射角度依赖性的滤光片即可见光截止滤光片151、152。

如上所述，在根据本实施方式所涉及的图像传感器单元100中，可见光截止滤光片151、152的切断特性具有入射角度依赖性，并且导光体支架121、122的内壁170的材质吸收比紫外光波长要长的可见光。由此，通过利用内壁170吸收比从紫外线LED射出的紫外光波长要长的可见光，并且抑制内壁170上的反射，使得由内壁170反射并入射到可见光截止滤光片151、152的入射角度大于可切断的入射角度，从而能够避免透过可见光截止滤光片151、152。

(实施方式4)

下面，参照附图对本发明的实施方式4所涉及的图像传感器单元100进行说明。本实施方式4所涉及的图像传感器单元100的特征在于具有导光体支架121、122。图像传感器单元100的其它结构与实施方式2相同。

本实施方式4所涉及的图像传感器单元100的导光体支架121、122的至少内壁170的材质是以紫外光的波长直接反射紫外光的材质。例如，对内壁170而言，在紫外光下产生荧光并被转换为可见光的材质是不合适的。此处，内壁170是***导光体支架121、122的导光体111、112的开口部的壁。内壁170可以包括粘接槽159或粘接剂。

可见光截止滤光片151、152都是切断光的切断特性具有入射角依赖性的滤光片。可见光截止滤光片151、152例如是介电多层膜滤光片。当从安装在LED基板123、124上的紫外光LED照射的光中的紫外光被内壁170反射时，内壁170因紫外光而产生荧光并被转换为可见光，在假设这种情况时，通过该荧光所产生的可见光入射到作为介电多层膜滤光片的可见光截止滤光片151、152上的入射角度θin可以大于介电多层膜滤光片能够切断的光的入射角度的阈值θth。当入射角度θin大于阈值θth时，由内壁170反射并入射到可见光截止滤光片151、152的可见光透过可见光截止滤光片151、152。

本实施方式4所涉及的图像传感器单元100对此实施了对策。从紫外光LED射出的光中，紫外光以紫外光的波长直接在内壁170反射。也就是说，内壁170是不会因内壁170的荧光而产生会透过可见光截止滤光片151、152的可见光的部件。

另外，当用于固定可见光截止滤光片151、152的粘接剂被紫外光照射而产生荧光(波长转换为比紫外光波长要长的可见光)时，同样的现象是产生会透过可见光截止滤光片151、152的可见光。因此，用于固定可见光截止滤光片151、152的粘接剂优选为在紫外光下产生荧光的粘接剂以外的粘接剂。也就是说，粘接剂的材质是以紫外光的波长直接反射紫外光的材质。在本实施方式4中，内壁170不仅包括导光体支架121、122的开口部的壁和粘接槽159，还可以包括用于固定可见光截止滤光片151、152的粘接剂。

使用图13说明本实施方式4所涉及的图像传感器单元100的动作。图13是表示可见光及紫外光的动作的图。

如图13的左部流程所示，从安装在LED基板123、124上的紫外光LED照射的光中的紫外光以紫外光的波长直接在内壁170反射。即，从紫外光LED直接入射到可见光截止滤光片151、152的光以及由内壁170反射的紫外光均透过可见光截止滤光片151、152，并且波长比紫外光要长的可见光被可见光截止滤光片151、152切断。

之后的动作与实施方式1相同，透过可见光截止滤光片151、152的紫外光在导光体111的内部重复反射并传输，并且当到达反射图案161时，该紫外光从侧面的出射面射出到导光体111的外部。此后，由于从导光体111照射的光是紫外光，因此与读取对象物的荧光分量发生反应，并且产生可见光波带中的荧光。一部分紫外光会直接反射。荧光所产生的可见光和反射的紫外光在透镜体131被聚焦，在线传感器143的像素部成像。这里，由于在透镜体131和线传感器143之间配置紫外光截止滤光片144，因此反射的紫外光被切断，线传感器143的各个传感器元件仅检测透过紫外光截止滤光片144的荧光分量。

从图13的右部流程所示的可见光LED照射的光的动作与实施方式1相同。

实施方式4的图像传感器单元100的制造方法与实施方式1相同。在光源部组装步骤中，导光体111和可见光截止滤光片151、152之间的内壁170的材质是以紫外光的波长直接反射紫外光的材质，在导光体支架121、122的与紫外光LED相对的位置配置对于光的切断特性具有入射角度依赖性的滤光片即可见光截止滤光片151、152。此处的内壁170可以包括粘接槽159或粘接剂。

如上所述，在根据本实施方式所涉及的图像传感器单元100中，可见光截止滤光片151、152的切断特性具有入射角度依赖性，并且导光体支架121、122的内壁170的材质是以紫外光的波长直接反射紫外光的材质。由此，从紫外线LED射出并在内壁170反射而入射到可见光截止滤光片151、152的入射角度大于可切断的入射角度，由此即使在会透过可见光截止滤光片151、152的情况下，在内壁170反射的紫外光以紫外光的波长直接反射，因此能够抑制比紫外光波长要长的可见光透过可见光截止滤光片151、152。

在不脱离本公开的广义精神与范围的情况下，可对本公开实施各种实施方式以及变形。另外，上述实施方式仅用来对本公开进行说明，而不对本公开的范围进行限定。即，本公开的范围由权利要求书的范围来表示，而不是由实施方式来表示。并且，在权利要求书的范围内及与其同等公开的意义的范围内所实施的各种变形也视为包含在本公开的范围内。

本申请基于2019年10月4日申请的日本专利申请特愿2019-184085号。本说明书中参照并引入日本专利申请特愿2019-184085号的说明书、权利要求书的范围、以及全部附图。

标号说明

100图像传感器单元，111、112导光体，121、122导光体支架，123、124LED基板，131透镜体，141框架，142盖，143线传感器，144紫外光截止滤光片，145传感器基板，146透明板，147紧固部件，148、149台阶，150狭缝，151、152可见光截止滤光片，153、154狭缝，155弹性体，156、157连接器连接部，158台阶，159粘接槽，161、162反射图案，170内壁。

Claims (12)

1.一种图像传感器单元，其特征在于，包括：

第一光源，该第一光源射出包括紫外光在内的光；

第二光源，该第二光源射出包括比紫外光的波长要长的可见光在内的光；

柱状的第一导光体，该柱状的第一导光体从两个端面对所述第一光源的光进行导光并从侧面向读取对象物照射；

柱状的第二导光体，该柱状的第二导光体从两个端面对所述第二光源的光进行导光并从侧面向读取对象物照射；

可见光截止滤光片，该可见光截止滤光片配置在所述第一光源和所述第一导光体之间并且切断包括比紫外光的波长要长的可见光在内的光；

透镜体，该透镜体通过从所述第一导光体和所述第二导光体照射的光对在读取对象物中产生的光进行聚焦；

线传感器，该线传感器接收由所述透镜体聚焦的光；以及

紫外光截止滤光片，该紫外光截止滤光片配置在所述透镜体和所述线传感器之间并且切断紫外光。

2.如权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于，

还包括第一导光体支架，该第一导光体支架具有用于***所述第一导光体和所述第二导光体的一端的两个开口部；以及第二导光体支架，该第二导光体支架具有用于***所述第一导光体和所述第二导光体的另一端的两个开口部，

在所述第一导光体支架和所述第二导光体支架的***有第一导光体的开口部设置所述可见光截止滤光片。

3.如权利要求2所述的图像传感器单元，其特征在于，

所述第一导光体支架和所述第二导光体支架具备与所述第一导光体的***方向正交的狭缝，

所述可见光截止滤光片被***所述狭缝。

4.如权利要求2所述的图像传感器单元，其特征在于，

所述第一导光体支架和所述第二导光体支架在与所述第一光源相对的面具备在***有所述第一导光体的开口部的周围所设置的台阶，

所述可见光截止滤光片被嵌入所述台阶。

5.如权利要求1至4中任一项所述的图像传感器单元，其特征在于，还包括：

框状的框架，该框状的框架收纳所述第一导光体、所述第二导光体和所述透镜体；

盖，该盖覆盖所述框架的与所述读取对象物相对的开口部的至少一部分，且不限制从所述第一导光体和所述第二导光体照射的光的透过；以及

传感器基板，该传感器基板是覆盖所述框架的所述盖的相反侧的底面的至少一部分的基板，且安装所述线传感器。

6.如权利要求1至5中任一项所述的图像传感器单元，其特征在于，

所述第二光源包括具有不同波长的两个以上的光源，

所述第一光源的紫外光和所述第二光源的具有不同波长的两个以上的光源的光按预定顺序射出，且由所述线传感器依次检测。

7.如权利要求2至4中任一项所述的图像传感器单元，其特征在于，

所述可见光截止滤光片是光的切断特性具有入射角度依赖性的滤光片，

所述第一导光体支架和所述第二导光体支架的、所述第一导光体和所述可见光截止滤光片之间的内壁的材质是吸收比紫外光波长要长的可见光的材质。

8.如权利要求7所述的图像传感器单元，其特征在于，

在所述内壁中，在假设波长比从所述第一光源射出的紫外光要长的可见光在所述内壁反射的情况下，该反射的可见光入射到所述可见光截止滤光片的入射角度大于所述可见光截止滤光片可切断的入射角度，由此通过在会透过所述可见光截止滤光片并进行了所述反射的可见光产生之前吸收可见光，从而抑制其到达所述可见光截止滤光片。

9.如权利要求2至4的任一项所述的图像传感器单元，其特征在于，

所述可见光截止滤光片是光的切断特性具有入射角度依赖性的滤光片，

所述第一导光体支架和所述第二导光体支架的、所述第一导光体和所述可见光截止滤光片之间的内壁的材质是以紫外光的波长直接反射紫外光的材质。

10.一种图像传感器单元的制造方法，其特征在于，包括：

光源部组装步骤，在该光源部组装步骤中，安装有射出包括紫外光在内的光的第一光源和射出包括比紫外光波长要长的可见光在内的光的第二光源的两个基板分别接合到第一导光体支架和第二导光体支架，并且在所述第一导光体支架和所述第二导光体支架的与第一光源相对的位置配置可见光截止滤光片，从而组装光源部；

光源单元组装步骤，在该光源单元组装步骤中，在通过所述光源部组装步骤组装得到的光源部中，以嵌入在长边方向延伸的第一导光体和第二导光体的方式组装光源单元；

光源单元固定步骤，在该光源单元固定步骤中，在因从所述第一导光体和所述第二导光体照射光而在读取对象物中产生的荧光或反射光通过的位置，在嵌入有在所述长边方向上延伸的透镜体和紫外光截止滤光片的框架上固定通过所述光源单元组装步骤组装得到的光源单元；

盖安装步骤，在该盖安装步骤中，利用具有透明板的盖覆盖所述框架的与读取对象物相对的开口部；以及

传感器基板设置步骤，在该传感器基板设置步骤中，在所述框架的所述盖的相反侧的底面上设置安装有线传感器的传感器基板。

11.如权利要求10所述的图像传感器单元的制造方法，其特征在于，

所述光源部组装步骤是下述步骤，即：在所述第一导光体与所述可见光截止滤光片之间的内壁的材质是吸收比紫外光波长要长的可见光的材质，在所述第一导光体支架和所述第二导光体支架分别接合所述两个基板，在所述第一导光体支架和所述第二导光体支架的与所述第一光源相对的位置，配置光的切断特性具有入射角度依赖性的滤光片即所述可见光截止滤光片。

12.如权利要求10所述的图像传感器单元的制造方法，其特征在于，

所述光源部组装步骤是下述步骤，即：在所述第一导光体与所述可见光截止滤光片之间的内壁的材质是以紫外光的波长直接反射紫外光的材质，在所述第一导光体支架和所述第二导光体支架分别接合所述两个基板，在所述第一导光体支架和所述第二导光体支架的与所述第一光源相对的位置，配置光的切断特性具有入射角度依赖性的滤光片即所述可见光截止滤光片。

Images