[发明专利]LED装置及与其一起使用的用于钞票验证机的光学检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在所要求的照射方向上具有较宽的光学方向角范围的LED装置和用于钞票验证机(bill validator)的具有该LED装置的光学检测器。

背景技术

例如，授予Argen J.Mulder的美国专利No.5383546公开了一种在连接到硬币的线被拉出或者将硬币从硬币通道中非法取出时，检测硬币通道中的外来物或线的装置。该装置包括红外发射器，以及用于检测从发射器发射并在线上反射的红外线的红外传感器。

授予Michael Walsh等的美国专利No.5806649示出了一种纸质货币验证机，其包括安装在验证机的钞票通路上的钞票检查器的配线板的相对侧的LED和光接收器，以根据从LED所发射的并由光接收器所感测的光量来检测通路中的外来物。

授予Alfred F.Gergeron等的美国专利5988345提出了一种钞票验证机，其包括在验证机的钞票通路之下彼此相对并相隔的LED和光晶体管，将来自二极管的光横向反射到通路中的第一棱镜，将来自第一棱镜的光穿过通路向光晶体管再次反射以基于来自光晶体管的输出检测通路中的外来物的第二棱镜。

这样，用于检测外来物的典型在先技术的光学装置采用了用于向钞票通路的内部照射光的塑料封装的LED装置。传统上，典型LED装置的塑料封装形成为炮弹或壳(cannonball or shell)型，并具有半球顶端，以提供在某种程度上将从二极管装置发射的光向光检测器汇聚的光学半球透镜。然而，该炮弹型的LED的缺点在于其径向地照明或照射朝照亮圆部分发散的光，这会导致光在与光检测器的无关的照射方向上分散的损失。当通过从LED装置发射的光检测钞票通路中的物体时，由于光的散射减少了到达检测器的光量，该检测器无法察觉在钞票通路中没有物体的明亮情况和存在物体的阴影情况之间所接收到的光量的差别，因此该分散的光的照射可能不利地劣化对物体的精确检测。

本发明的一个目的是提供一种在所需要的照射方向上具有较宽的光线方向角范围的LED装置。本发明的另一个目的是提供一种具有柱状透镜的LED装置，该柱状透镜可将来自LED芯片的光汇聚为在第一照射方向上变宽并在与第一照射方向不同的第二照射方向上变窄的线性光束部分。本发明的又一目的是提供一种用于钞票验证机的包含LED装置的光学检测器。

发明内容

根据本发明的LED装置包括：具有支架(3)的第一引线端(1)；具有结合区(4)的第二引线端(2)；安装在支架(3)上并电连接到支架(3)和结合区(4)的LED芯片(5)；以及用于密封支架(3)、LED芯片(5)和结合区(4)的光导塑料封装(7)。塑料封装(7)包括与LED芯片(5)相对设置的整体的柱状透镜(8)，以将从LED芯片(5)发射的光照射到塑料封装(7)外，使得在第一(Y)照射方向的方向角范围比第二(X)照射方向的方向角范围宽。当来自LED芯片(5)的光通过柱状透镜(8)照射到塑料封装(7)外时，柱状透镜(8)的外表面用于将来自LED芯片(5)的光转换为基本平行的光束。即使LED芯片(5)产生正是从LED芯片(5)的前部区域横向偏移的光，柱状透镜(8)的外表面也用于将这种光转换为基本平行的光束，而不使光沿着柱状透镜(8)的第一(Y)照射方向偏移，以使通过柱状透镜(8)发射的光束具有在所需要的第一(Y)照射方向上方向角范围较宽、在不需要的第二(X)照射方向上方向角范围较窄的一般线性光束部分，从而提高对光所引向的物体的检测精度。

根据本发明的光学检测器(15)用于钞票验证机中，所述光学检测器用于检测在通过通路(20)传送钞票的钞票验证机中所形成的通路(20)中的外来物或钞票。光学检测器(15)包括：配线板(21)；安装在配线板(21)上并设置在通路(20)的一侧的LED装置(10)；设置在通路(20)的另一侧的光反射器(22)，其用于接收和反射来自LED装置(10)并通过通路(20)的光；以及安装在配线板(21)上的光检测器(23)，其用于接收在光反射器(22)上反射的光，以产生其电平与所接收到的光的量相对应的电信号。LED装置(10)具有提高的检测物体的精度，从而可以用于确实地辨别在钞票通路(20)中钞票或外来物的存在。

附图说明

根据以下结合附图中所示的优选实施例的说明，本发明的上述和其它目的和优点将显而易见，其中：

图1是根据本发明的LED装置的第一实施例的透视图；

图2是第一实施例的前视图；

图3是第一实施例的侧视图；