JP2003046726A - 紙葉類の印刷パターン読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速で移動する原稿等の原稿と読取装置との
距離位置が変動する場合においても安定した読み取りが
可能な小型で安価な紙葉類の印刷パターン読取装置を提
供する。 【解決手段】 本発明の紙葉類の印刷パターン読取装置
は、印刷パターン読取装置と離れた位置にある原稿７に
光を照射する照明装置１と、原稿７で反射された反射光
を導くためのレンズアレイ２と、レンズアレイ２により
導かれた反射光を受けて印刷パターンを読み取る受光素
子３とを備えている。照明装置１は、長手状に延びる導
光体１２と、導光体１２の長手方向の少なくとも一方の
端面付近に配置された光源１９とを有し、光源１９から
発せられた光を導光体１２内を経てから原稿７に向けて
出射させ、かつ長手方向に直交する導光体１２の断面に
おける光出射面１５の辺の長さが導光体１２の受光素子
３方向への厚みＴよりも長い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば金融端末機
器、印刷機器などにおいて印刷物や記載事項などの印刷
パターンを読み取り、印刷物の真偽や印刷品質の検査を
行う判別装置に用いられる紙葉類の印刷パターン読取装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙葉類の印刷パターン読取装置は、例え
ば金融端末機器において紙幣や有価証券の鑑別装置や、
印刷機器などにおいて印刷物の色ずれや汚れの検査装置
に用いられ、印刷物の記載事項や画像を読み取るための
装置である。この紙葉類の印刷パターン読取装置は、基
板上に受光素子を直線状に配したセンサと、原稿を照明
するための棒状の照明装置と、原稿で反射された光を各
受光素子に導くためのレンズアレイとから構成されてい
る。

【０００３】一般に金融末端機器や印刷機器では紙葉類
を高速で処理する必要から、その印刷パターン読取部は
図２７に示す構造となっている。図２７を参照して、搬
入ローラ９で導入された原稿７は通紙ガイド８に設けら
れた空隙に導かれて移動し、読取装置１００によって印
刷パターンを読み取られた後、搬出ローラ１０により排
出される。なお、読取装置１００は、基板４上に受光素
子３を直線状に配したセンサと、原稿７を照明するため
の照明装置１と、原稿７で反射された光を各受光素子３
に導くためのレンズアレイ２とを有している。

【０００４】ここで、通紙ガイド８には、原稿７をスム
ーズに移動させるため原稿７の厚みの数倍以上の寸法の
空隙が必要であり、例えば原稿７が紙幣の場合には約１
〜３ｍｍとされることが多い。したがって、原稿７は通
紙ガイド８の空隙を上下に自由に動くことができるた
め、読取装置１００と原稿７との距離位置は一定でな
く、通紙ガイド８の空隙から原稿厚みの差分だけ変動す
ることになる。

【０００５】このことから、読取装置１００には距離位
置が変動する原稿７に対しても安定した光出力を得る必
要があり、その照明装置１には長さ方向の照度均一性だ
けでなく、距離の変動に対しても一定の照度を得る機能
が求められる。

【０００６】従来、紙葉類の印刷パターン読取装置とし
て照明装置１に蛍光灯を用いたものや、ＬＥＤ（light
emission diode、発光ダイオード）素子を光源として複
数個直線状に並べたものが用いられている。

【０００７】蛍光灯を照明装置１とした場合には、長さ
方向に均一照度を得ることが容易であり、発光面積が大
きいため原稿距離が数ｍｍ移動しても照度の変化量は小
さいが、読取装置が大きくなり小型化できないという問
題がある。

【０００８】一方、ＬＥＤ素子を光源として複数個直線
状に並べた構造の照明装置１では印刷面に照射される光
の発光面積が小さいため、長さ方向に照度むらが生じ
る。均一な光出力を得るためには受光素子と発光素子と
を１：１で対応させて配置する必要があり、均一な光出
力を得ながら解像度を上げるためには多数の発光素子が
必要になる。よって、コストが高く消費電流も大きくな
るという問題があった。

【０００９】ところで、ファックスやイメージスキャナ
用の画像読取装置として、密着型イメージセンサと称さ
れる読取装置が知られている。図２８は密着型イメージ
センサの構造の一例を示したものである。図２８を参照
して、密着型イメージセンサでは、原稿７は搬送ローラ
１１によって保護ガラス６に押し付けられながら移動す
る。この状態で、照明装置１からの光が原稿７に照射さ
れ、その反射光がレンズアレイ２を通して受光素子３で
光電変換され、光出力として画像が読み取られる。な
お、受光素子３は基板４上に形成されており、その基板
４とレンズアレイ２とは筐体５に支持されている。

【００１０】このような構造の密着型イメージセンサに
おいて原稿を均一に照射できる照明装置として、特開平
８−１６３３２０号公報や特開平６−２１７０８４号公
報で示される導光体を用いた照明装置が提案されてい
る。これらの照明装置は長手状の導光体と光拡散層と導
光体端部に配置された光源とからなり、ＬＥＤの使用個
数を少なくでき低コストで光照度の均一性の高い棒状照
明装置である。特に特開平８−１６３３２０号公報に記
載の照明装置は、照明装置の厚みが薄くイメージセンサ
を小型化できるという特徴もある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、密着型
イメージセンサは前述した通り、原稿７を保護ガラス６
に密着させて用いるものであるため、移動する原稿７と
保護ガラス６との間で摩擦が生じる。このため、原稿７
を高速に移動させることができないという問題がある。

【００１２】また、この密着型イメージセンサでは、原
稿７が保護ガラス６に密着した位置で最大照度となるよ
うに設計されている。このため、原稿７を高速に移動さ
せるために保護ガラス６から離すと、原稿７を照射する
光の照度が急激に減少して、安定な読み取りができない
という問題がある。

【００１３】本発明は、以上の問題点を鑑み成されたも
のである。すなわち本発明の目的は、高速で移動する原
稿などの紙葉類と読取装置との距離位置が変動する場合
においても安定した読み取りが可能な小型で安価な紙葉
類の印刷パターン読取装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の紙葉類の印刷パ
ターン読取装置は、印刷パターン読取装置と離れた位置
にある紙葉類に光を照射する照明装置と、照明装置によ
り照明され紙葉類で反射された反射光を導くためのレン
ズアレイと、レンズアレイにより導かれた反射光を受け
て印刷パターンを読み取る受光素子とを備えた紙葉類の
印刷パターン読取装置において、照明装置は、長手状に
延びる導光体と、導光体の長手方向の少なくとも一方の
端面付近に配置された光源とを有し、光源から発せられ
た光を導光体内を経てから紙葉類に向けて出射させ、か
つ長手方向に直交する導光体の断面における光出射面の
辺の長さは導光体の受光素子方向への厚みよりも長いこ
とを特徴とするものである。

【００１５】本発明の紙葉類の印刷パターン読取装置に
よれば、長手方向に直交する導光体の断面における光出
射面の辺の長さは導光体の受光素子方向への厚みよりも
長くなっているため、導光体からの光の出射角を大きく
することができる。これにより、導光体からの出射光の
出射方向の強度分布において、光強度の高い部分を従来
例よりも広くすることができる。このため、紙葉類が出
射光の焦点位置から少しずれても、紙葉類を照射する出
射光の照度低下は少なくなり、紙葉類を印刷パターン読
取装置と離して読み取りを行なう本発明の印刷パターン
読取装置でも安定した読み取りを実現することができ
る。

【００１６】また、紙葉類を印刷パターン読取装置と離
して読み取りを行なうことができるため、紙葉類と印刷
パターン読取装置とが接することによる摩擦も生じるこ
とはなく、ゆえに紙葉類を高速で移動させることが容易
となる。

【００１７】また、長手状に延びる導光体からの出射光
により紙葉類を照射するため、長手方向全体に多数のＬ
ＥＤなどの光源を配置する必要はなく、装置を小型化す
ることができる。

【００１８】上記の紙葉類の印刷パターン読取装置にお
いて好ましくは、照明装置は、導光体に入射された光を
紙葉類に向けて出射させるための光拡散層をさらに有す
る。光拡散層が形成された面と光出射面とが交わって角
部を形成し，かつ角部は鋭角をなす。

【００１９】これにより、長手方向に直交する導光体の
断面における光出射面の辺の長さを導光体の受光素子方
向への厚みよりも長くすることができる。

【００２０】上記の紙葉類の印刷パターン読取装置にお
いて好ましくは、光拡散層が形成された面と光出射面と
のなす角度が実質的に４５°である。

【００２１】これにより、導光体から出射する光の出射
角を適切に制御することができる。上記の紙葉類の印刷
パターン読取装置において好ましくは、光拡散層の少な
くとも一部が、光出射面を光拡散層が形成された面へ投
影した投影部に存在する。

【００２２】このように光拡散層が投影面に存在するこ
とにより、光出射面から出射する光の面積が広がる（出
射角度がおおきくなる）。これにより、光出射面から紙
葉類までの距離が変動した場合でも、照度の低下を抑え
ることができる。

【００２３】上記の紙葉類の印刷パターン読取装置にお
いて好ましくは、光源が異なる発光波長を有する複数の
発光素子からなり、異なる発光波長を順次切り替えて点
灯させる。

【００２４】これにより、各波長ごとに色分解された印
刷パターンを読み取ることができる。

【００２５】上記の紙葉類の印刷パターン読取装置にお
いて好ましくは、異なる発光波長を有する複数の発光素
子のうち、少なくとも一種類は近赤外波長を主波長とす
るＬＥＤである。

【００２６】これにより、印刷物に使用されているイン
クの種類の判別が容易となり、紙幣の真偽鑑定といった
用途に好適な印刷パターン読み取り装置を得ることがで
きる。

【００２７】なお、上記の本発明に関連する発明につい
て以下に記す。第１の関連発明の紙葉類の印刷パターン
読取装置は、印刷パターン読取装置と離れた位置にある
紙葉類に光を照射する照明装置と、照明装置により照明
され紙葉類を透過した透過光を導くためのレンズアレイ
と、前記レンズアレイにより導かれた透過光を受けて印
刷パターンを読み取る受光素子とを備えた紙葉類の印刷
パターン読取装置において、照明装置は、長手状に延び
る導光体と、導光体の長手方向の少なくとも一方の端面
付近に配置された光源とを有し、光源から発せられた光
を導光体内を経てから紙葉類に向けて出射させることを
特徴とするものである。

【００２８】第１の関連発明の紙葉類の印刷パターン読
取装置によれば、従来などに比べてＬＥＤなどの光源の
発光強度を高くすることができるため、紙葉類を透過さ
せた光を受光素子で読み取る、いわゆる透過型の印刷パ
ターン読取装置を実現することができる。

【００２９】また印刷パターン読取装置が透過型である
ため、紙葉類の紙質のセンシング、表裏のセンシング、
エッジのセンシングなどの多様な特性のセンシングが可
能となる。

【００３０】また、長手状に延びる導光体からの出射光
により紙葉類を照射するため、長手方向全体に多数のＬ
ＥＤなどの光源を配置する必要はなく、装置を小型化す
ることができる。

【００３１】また、導光体内を伝播させた光を原稿に向
けて出射させるため、紙葉類の長さ方向において比較的
均一な照度を実現することができる。

【００３２】第２の関連発明の紙葉類の印刷パターン読
取装置は、印刷パターン読取装置と離れた位置にある紙
葉類に光を照射する第１および第２の照明装置と、第１
の照明装置により照明され紙葉類を透過した透過光と第
２の照明装置により照明され紙葉類で反射した反射光と
を導くためのレンズアレイと、レンズアレイにより導か
れた透過光および反射光を受けて印刷パターンを読み取
る受光素子とを備えた紙葉類の印刷パターン読取装置に
おいて、第１および第２の照明装置の各々は、長手状に
延びる導光体と、導光体の長手方向の少なくとも一方の
端面付近に配置された光源とを有し、光源から発せられ
た光を導光体内を経てから紙葉類に向けて出射させるこ
とを特徴とするものである。

【００３３】第２の関連発明の紙葉類の印刷パターン読
取装置によれば、従来などに比べてＬＥＤなどの光源の
発光強度を高くすることができるため、紙葉類を透過さ
せた光を受光素子で読み取る、いわゆる透過型の印刷パ
ターン読取装置を実現することができる。

【００３４】また印刷パターン読取装置が透過型と反射
型との双方を備えるため、さらに多様な紙葉類の特性の
センシングが可能となる。

【００３５】また、透過型と反射型とでレンズアレイと
受光素子とを共有することができるため、少ない部品点
数で多様な特性を読み取ることができる。

【００３６】また、長手状に延びる導光体からの出射光
により紙葉類を照射するため、長手方向全体に多数のＬ
ＥＤなどの光源を配置する必要はなく、また透過型と反
射型とでレンズアレイと受光素子とを共有することがで
きるため、装置を小型化することができる。

【００３７】また、導光体内を伝播させた光を原稿に向
けて出射させるため、紙葉類の長さ方向において比較的
均一な照度を実現することができる。

【００３８】第３の関連発明の紙葉類の印刷パターン読
取装置は、印刷パターン読取装置と離れた位置にある紙
葉類に光を照射する第１、第２および第３の照明装置
と、第１の照明装置により照明され紙葉類を透過した透
過光と第２の照明装置により照明され紙葉類で反射した
反射光とを導くための第１のレンズアレイと、第１のレ
ンズアレイにより導かれた透過光および反射光を受けて
印刷パターンを読み取る第１の受光素子と、第３の照明
装置により照明され紙葉類で反射した反射光を導くため
の第２のレンズアレイと、第２のレンズアレイにより導
かれた反射光を受けて印刷パターンを読み取る第２の受
光素子とを備えた紙葉類の印刷パターン読取装置におい
て、第１、第２および第３の照明装置の各々は、長手状
に延びる導光体と、導光体の長手方向の少なくとも一方
の端面付近に配置された光源とを有し、光源から発せら
れた光を導光体内を経てから紙葉類に向けて出射させる
ことを特徴とするものである。

【００３９】第３の関連発明の紙葉類の印刷パターン読
取装置によれば、従来などに比べてＬＥＤなどの光源の
発光強度を高くすることができるため、紙葉類を透過さ
せた光を受光素子で読み取る、いわゆる透過型の印刷パ
ターン読取装置を実現することができる。

【００４０】また印刷パターン読取装置が透過型である
ため、紙葉類の紙質のセンシング、表裏のセンシング、
エッジのセンシングなどの多様な特性のセンシングが可
能となる。さらに、紙葉類の両面に対して反射型で読み
取ることもできるため、さらに多様な紙葉類の特性を読
み取ることができる。

【００４１】また、透過型と反射型とでレンズアレイと
受光素子とを共有することができるため、少ない部品点
数で多様な特性を読み取ることができる。

【００４２】また、長手状に延びる導光体からの出射光
により紙葉類を照射するため、長手方向全体に多数のＬ
ＥＤなどの光源を配置する必要はなく、また透過型と反
射型とでレンズアレイと受光素子とを共有することがで
きるため、装置を小型化することができる。

【００４３】また、導光体内を伝播させた光を原稿に向
けて出射させるため、紙葉類の長さ方向において比較的
均一な照度を実現することができる。

【００４４】さらに、反射型に関しては照明装置、レン
ズアレイおよび受光素子を表面側と裏面側とで別個に設
けているため、２つの反射型の光学系で光が干渉するこ
とはない。このため、反射型の光源を同時に発光させる
ことが可能となる。

【００４５】上記第１、第２および第３の関連発明の紙
葉類の印刷パターン読取装置において好ましくは、第１
の関連発明に用いられる照明装置ならびに第２および第
３の関連発明に用いられる第１の照明装置の導光体の長
手方向に直交する断面における出射面の形状は略半円状
の凸レンズ形状をなしている。さらに好ましくは長手方
向に直交する方向の光拡散層の幅は、０．３ｍｍ以上１
ｍｍ以下である。

【００４６】これにより、出射光の広がりを防止して略
平行な光束で紙葉類を照射することができ、紙葉類を照
射する光の強度を高く維持することができる。

【００４７】上記第１、第２および第３の関連発明の紙
葉類の印刷パターン読取装置において好ましくは、光源
は所定の周期を有するパルス信号により点滅発光する。

【００４８】このように光源をパルス信号により点滅発
光させる場合、瞬間的に発光強度を高くすることができ
るため、Ｓ／Ｎ比（signal-to-noise ratio）を高くす
ることができる。これにより、さらに安定した読み取り
が可能となる。

【００４９】上記第１、第２および第３の関連発明の紙
葉類の印刷パターン読取装置において好ましくは、光源
は異なる発光波長を有する複数の発光素子からなってい
る。

【００５０】これにより、受光素子の走査に合わせて発
光波長を切り替えれば、各波長ごとに色分解された印刷
パターンを読み取ることができる。また、発光波長を目
的の紙葉類により任意に選択することができる。具体的
には、赤、緑、青の３色の発光波長を用いて前述のよう
に各色を切り替えて発光させて走査すればＲＧＢ３原色
に色分解された印刷パターンが読み取れ、３色を同時に
発光させて走査すれば白色光源によるモノクロ画像を得
ることができる。また、発光波長に近赤外を選択すると
印刷物に使用されているインクの種類が容易に判別する
ことができ、特に紙幣の真偽鑑別といった用途に好適で
ある。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて詳細に説明する。

【００５２】図１は、本発明の一実施の形態における印
刷パターン読取装置の構成の１例を概略的に示す断面図
である。図１を参照して、本実施の形態の印刷パターン
読取装置は、照明装置１と、レンズアレイ２と、基板４
上に配置された受光素子３と、保護ガラス６と、これら
を支持する筐体５とを有している。

【００５３】受光素子３の材質は特に規定されるもので
はなく、アモルファスシリコン、結晶シリコン、Ｃｄ
Ｓ、ＣｄＳｅなどを含むフォトダイオードやフォトトラ
ンジスタを配置したもの、またＣＣＤ（Charge Coupled
Device）リニアイメージセンサであってもよい。さら
に、フォトダイオードやフォトトランジスタと駆動回路
やアンプ回路とを一体としたＩＣを複数個並べた、いわ
ゆるマルチチップ方式のリニアイメージセンサを用いる
こともできる。

【００５４】また、必要に応じて基板４上にドライブＩ
Ｃやアンプ回路などの電気回路、あるいは信号を外部に
取り出すためのコネクタなどを実装することもできる。
さらに図２４のブロック図に示すようにＡ／Ｄコンバー
タ、各種補正回路、画像処理回路、ラインメモリ、Ｉ／
Ｏ制御回路などを同時に実装してデジタル信号を外部に
取り出すこともできる。

【００５５】レンズアレイ２は原稿面で散乱された光を
受光素子に等倍で結像するものであり、セルフォックレ
ンズアレイ（Ｒ）（日本板硝子製）などのロッドレンズ
アレイであってもよい。

【００５６】保護ガラス６は必ずしも本発明に必要では
なく省略することもできるが、使用中のごみの飛散や傷
つきからレンズアレイ２や照明装置１を保護するために
設置することが望ましい。また、保護ガラス６の材質は
ガラスにこだわらず、例えばアクリルやポリカーボネー
トといった透明の樹脂に必要に応じて表面にハードコー
トを施した部材であってもよい。

【００５７】図２および図３は、図１の印刷パターン読
取装置に用いられる照明装置の構成を示す斜視図および
分解斜視図である。図２および図３を参照して、照明装
置１は、長手状に延びる導光体１２と、長手方向の端部
に設けられた光源ユニット１３と、導光体１２を保持す
るためのカバー１４とを有している。

【００５８】導光体１２はアクリルやポリカーボネート
などの光透過性の高い樹脂、あるいは光学ガラスで形成
される。特に光源として紫外波長を用いる場合にはフッ
素系樹脂あるいはシクロオレフィン系樹脂が好ましい。
この導光体１２の長手方向に直交する断面の形状は、図
４に示すように光出射面１５の辺の長さが導光体１２の
受光素子方向への厚みＴよりも長い形状となっている。
また、導光体１２に入射された光を原稿７に向けて出射
させるための光拡散層１６が形成されている。この光拡
散層１６が形成された面と光出射面１５とが交わって角
部を形成し、この角部は鋭角をなしている。

【００５９】これらの要件を満たす導光体１２の断面形
状は、たとえば台形状（一組の対辺が平行な四辺形）で
ある。台形状の場合、斜面が光出射面１５とされ、この
斜面と鋭角をなして隣接する側面の一部に光拡散層１６
が形成される。この光拡散層１６は、たとえば白色塗料
を導光体１２に塗布したものや導光体１２の表面に形成
した凹凸であってもよく、導光体１２内を伝播する光を
効率的に光出射面１５から出射させることができるもの
であればよい。

【００６０】図５は、光拡散層１６の長手方向パターン
の一例を示した斜視図である。図５を参照して、光拡散
層１６は、光源ユニット１３が配置される端面側ほど細
く、かつ切れ目のピッチが小さく、光源ユニット１３が
配置されない端面側ほど太く、かつ切れ目のピッチが大
きくなるパターンを有している。光拡散層１６を上記の
ようなパターンとすることにより、主走査方向における
照度むらを大幅に低減することができる。

【００６１】なお、導光体１２の断面形状は、図４に示
す形状に限定されず、図６（ａ）に示されるように長方
形の隣接する２角をカットした形状や、図６（ｂ）に示
されるように平行四辺形でもよい。また、光出射面１５
の辺の長さが導光体１２の受光素子方向への厚みＴより
も長い形状であれば、台形状に限定されず、他の４角形
や５角形以上の多角形であってもよい。しかしながら、
導光体１２の形成の容易さから図４に示す長方形の１角
をカットした台形状が望ましい。

【００６２】導光体１２内を伝播する光は、光拡散層１
６に当たって乱反射して光出射面１５に到達する。ここ
で、光が外部へ出射するためには、光出射面１５へ到達
した光と光出射面１５の法線とがなす角度が全反射角以
下である必要がある。このため、光出射面１５と光拡散
層１６が形成された面とのなす角度は４５°以下である
ことが望ましいが、この角度が小さくなると出射する光
が広がり過ぎ照度が低下するため、４５°とするのがよ
り望ましい。

【００６３】さらに光拡散層１６の一部あるいは全部
が、光拡散層１６が形成された面における光出射面１５
の投影部１７に存在することが好ましい。ここで、光出
射面１５の投影部１７とは、図４を参照して、光出射面
１５を光拡散層１６が形成された面の法線方向から（白
抜き矢印Ａ方向から）光拡散層１６が形成された面に投
影した部分を意味する。光拡散層１６が投影面１７に存
在することにより、光出射面１５から出射する光の面積
が広がる（出射角度がおおきくなる）。これにより、図
１に示す光出射面１５から原稿７までの距離が変動した
場合でも、照度の低下を抑えることができるため好まし
い。

【００６４】図２および図３を参照して、カバー１４
は、上記の乱反射した光のうち光出射面１５に到達しな
かった光を再び導光体１２内に反射させるため、光反射
率の高い白色樹脂や白色塗料を塗布した樹脂の成型品、
あるいはステンレスやアルミニウムなどの金属板で形成
されることが好ましい。

【００６５】図７（ａ）は図３の矢印Ｂ方向から光源ユ
ニットを見たときの図であり、図７（ｂ）は光源ユニッ
トの回路図である。図７（ａ）、（ｂ）を参照して、本
実施の形態では近赤外、赤、緑の各波長の光を発する３
種のＬＥＤ１９が用いられている。各ＬＥＤ１９は、正
の電圧が印加されるリードフレーム１８ｂにたとえばワ
イヤーボンディング２２により電気的に接続されてお
り、また負の電圧が印加されるリードフレーム１８ａに
たとえば半田などにより電気的に接続されている。な
お、各ＬＥＤ１９のリードフレーム１８ａ、１８ｂへの
電気的接続は上記の接続形態に限定されるものでなく、
各ＬＥＤ１９はリードフレーム１８ａ、１８ｂの双方に
ワイヤーボンディング２２により電気的に接続されてい
てもよい。

【００６６】各リードフレーム１８ａ、１８ｂは、樹脂
枠２１によって支持されている。樹脂枠２１はＬＥＤ１
９の光を効率よく導光体１２に導くために白色樹脂で形
成されていることが好ましい。また、樹脂枠２１はＬＥ
Ｄ１９の発熱に耐えるためにＰＢＴなどの耐熱樹脂で形
成されていることが好ましい。この樹脂枠２１には、各
ＬＥＤ１９を露出させるための開口が設けられている。
この開口内にシリコン樹脂やエポキシ樹脂などの透明樹
脂２０を埋め込むことによって、各ＬＥＤ１９は透明樹
脂２０によってコーティング保護されている。このよう
に各ＬＥＤ１９がリードフレーム１８ａ上に実装される
ことにより、ＬＥＤ１９を実装するためのプリント基板
を削除することが可能となり、部品点数を少なくするこ
とができる。

【００６７】上記の光源ユニット１３の構成において
は、リードフレーム１８ａの端子を選択することにより
各波長を切り替えて発光させることができる。受光素子
３の走査に合わせて発光波長を切り替えることにより、
各波長ごとに色分解された印刷パターンを読み取ること
が可能となる。

【００６８】ここで本実施の形態では、緑色ＬＥＤ１９
を１つのリードフレーム１８ａ上に２個実装している
が、これは緑のＬＥＤ１９の発光効率が悪いことから他
の波長と光出力を合わせるために複数個として光強度を
高めているものである。このように１つのリードフレー
ム１８ａ上に実装されるＬＥＤ１９の素子数は１個であ
る必要はなく、目的に応じて複数個を同時に実装するこ
ともできる。

【００６９】なお、ＬＥＤ１９の発光波長は目的の紙葉
類により任意に選択することができ、一種類のＬＥＤ１
９で用いてもよく、また異なる発光波長を有する複数種
のＬＥＤ１９を組み合わせて用いてもよい。さらに、複
数種のＬＥＤ１９は切り替えて発光させてもよく、また
同時に発光させてもよい。例えば赤、緑、青の３色のＬ
ＥＤ１９を用いて前述のように各色を切り替えて発光さ
せて走査すればＲＧＢ３原色に色分解された印刷パター
ンが読み取れ、３色を同時に発光させて走査すれば白色
光源によるモノクロ画像を得ることができる。また、特
に紙幣の真偽鑑別といった用途では、ＬＥＤ１９の発光
波長に近赤外を選択すると印刷物に使用されているイン
クの種類が容易に判別することができる。

【００７０】光源ユニット１３は図２および図３に示す
ように導光体１２の一方端部のみに設置してもよいが、
図８に示すように必要に応じて両方の端部に設置するこ
ともできる。この場合、２つの光源ユニット１３は同一
のものであってもよいし、別のものであってもよい。例
えば一方の光源ユニット１３と他方の光源ユニット１３
とで異なる波長のＬＥＤを実装しておけば、多数の波長
を同時にあるいは切り替えて使用することができる。

【００７１】本実施の形態では、図４に示すように長手
方向に直交する導光体１２の断面における光出射面１５
の辺の長さが導光体１２の受光素子方向への厚みＴより
も長いため、原稿７と光出射面１５との距離がある程度
変動しても、原稿７への出射光の照度むらが従来例より
も生じ難くなる。以下、そのことについて説明する。

【００７２】図９は従来例（特開平８−１６３３２０号
公報）の印刷パターン読取装置において照度むらが生じ
やすいことを説明するための模式図であり、図１０は本
発明の一実施の形態における印刷パターン読取装置にお
いて照度むらが生じ難いことを説明するための模式図で
ある。

【００７３】図９を参照して、従来例の印刷パターン読
取装置においては、導光体１２の断面形状が長方形の１
角を除去した５角形などを有しており、その断面におけ
る光出射面１５の辺の長さは、導光体１２の元の長方形
の短辺の長さＴ₁よりも短い。このため、光拡散層１６
から光出射面１５への出射角θが小さくなる。よって、
出射光のｚ方向照度分布は急峻な分布となり、焦点位置
でのピーク照度は高いが、焦点がずれた場合の照度低下
が著しくなる。

【００７４】本実施の形態の印刷パターン読取装置にお
いては、図４に示すように導光体１２の断面形状におけ
る光出射面１５の辺の長さが導光体１２の受光素子方向
への厚みＴよりも長い。このため、図１０を参照して、
光拡散層１６から光出射面１５への出射角θを従来例よ
りも大きくすることができる。よって、出射光のｚ方向
照度分布はブロード（幅広）な分布となり、焦点位置で
のピーク照度は低いが、焦点がずれた場合でも照度低下
は小さい。したがって、原稿７と光出射面１５との距離
がある程度変動しても、原稿７への出射光の照度むらが
従来例よりも生じ難くなる。

【００７５】上記の効果を確認するため、本願発明者ら
は原稿が焦点からずれた量と光出力との関係について、
本発明例と従来例とを比較して調べた。

【００７６】図１に示す本発明例の印刷パターン読取装
置において、保護ガラス１から１ｍｍの距離を焦点とし
て基板４、レンズアレイ２および照明装置１を筐体５に
組み込み、保護ガラス１からの白色原稿の距離を変化さ
せたときの光出力の変化について調べた。その結果を図
１１に示す。なお、得られた光出力については、焦点位
置での光出力を１００％とした相対値で示している。

【００７７】図１１の結果より、原稿の距離が焦点より
１ｍｍずれた点での光出力は９７％程度、１．５ｍｍず
れても９４％程度の光出力が得られることがわかる。す
なわち通紙ガイドの空隙が２ｍｍのときの光出力の変動
は３％程度であり、空隙が３ｍｍのとき光出力の変動は
６％程度であると言える。

【００７８】次に、比較例として市販の密着イメージセ
ンサ用照明装置（セルガイド：日本板硝子製）の導光体
を用い、その他の構成は図１の構成と同一とした場合の
光出力の変化を調べた。その結果を図１２に示す。な
お、導光体の断面は図１３に示すように長方形の１角を
カットした５角形になっており、そのカットした斜面１
５が光出射面である。

【００７９】図１２の結果より、原稿の距離が焦点より
１ｍｍずれた点での光出力は９３％程度、１．５ｍｍず
れると８５％程度の光出力しか得られないことがわか
る。すなわち通紙ガイドの空隙が２ｍｍのときの光出力
の変動は７％程度であり、空隙が３ｍｍのとき光出力の
変動は１５％程度もあり、本発明例と比較して大きく劣
っている。

【００８０】以上より、実験の結果からも、本実施の形
態では、原稿と光出射面との距離がある程度変動して
も、原稿への出射光の照度むらが従来例よりも生じ難い
ことが確認された。

【００８１】次に、上記した本実施の形態に関連するい
くつかの関連発明について説明する。

【００８２】（関連発明１）たとえば特開平１０−３１
２４８０号公報には、紙幣を挟んで一方側に光源を配置
し、かつ他方側に受光部を配置した透過型の紙幣識別装
置が開示されている。この装置における光源は、紙幣の
幅方向に配置した複数のＬＥＤよりなるＬＥＤアレイか
ら構成されている。

【００８３】しかし、ＬＥＤを光源として複数個直線状
に並べた構造のＬＥＤアレイでは印刷面に照射される光
の発光面積が小さいため、長さ方向に照度むらが生じ
る。均一な光出力を得るためには受光素子と発光素子と
を１：１で対応させて配置する必要があり、均一な光出
力を得ながら解像度を上げるためには多数の発光素子が
必要になる。よって、コストが高く消費電流も大きくな
るという問題があった。

【００８４】関連発明１は、このような課題を解決する
ためになされたものであり、長さ方向の照度むらを抑制
するとともに発光素子の個数を少なくでき小型化に適し
た紙葉類の印刷パターン読取装置を提供することを目的
としている。

【００８５】図１４は、関連発明１における紙葉類の印
刷パターン読取装置の構成を概略的に示す断面図であ
る。図１４を参照して、関連発明１に係る紙葉類の印刷
パターン読取装置は、透過型であって、原稿７の一方側
に照明装置３０を有し、かつ原稿７の他方側にレンズア
レイ２、受光素子３および基板４を有している。

【００８６】照明装置３０は、原稿７に向けて光を出射
するものである。レンズアレイ２は原稿７を透過した透
過光を受光素子３へ導くものである。受光素子３は透過
光を受けて光電変換により光出力として画像を読み取る
ものである。基板４は受光素子３を実装するものであ
る。

【００８７】受光素子３の材質は特に規定されるもので
はなく、アモルファスシリコン、結晶シリコンあるいは
ＣｄＳ、ＣｄＳｅなどを含むフォトダイオードやフォト
トランジスタを配置したもの、またＣＣＤ（Charge Cou
pled Device）リニアイメージセンサであってもよい。
さらに、フォトダイオードやフォトトランジスタと駆動
回路やアンプ回路とを一体としたＩＣを複数個並べた、
いわゆるマルチチップ方式のリニアイメージセンサを用
いることもできる。

【００８８】また、必要に応じて基板４上にドライブＩ
Ｃやアンプ回路などの電気回路、あるいは信号を外部に
取り出すためのコネクタなどを実装することもできる。
さらに図２４のブロック図に示すようにＡ／Ｄコンバー
タ、各種補正回路、画像処理回路、ラインメモリ、Ｉ／
Ｏ制御回路などを同時に実装してデジタル信号を外部に
取り出すこともできる。

【００８９】レンズアレイ２は原稿面で散乱された光を
受光素子に等倍で結像するものであり、セルフォックレ
ンズアレイ（Ｒ）（日本板硝子製）などのロッドレンズ
アレイをレンズアレイ２として用いることができる。

【００９０】図１５および図１６は、図１４の印刷パタ
ーン読取装置に用いられる照明装置の構成を示す斜視図
および分解斜視図である。

【００９１】図１５および図１６を参照して、照明装置
３０は、長手状に延びる導光体４２と、長手方向の端部
に設けられた光源ユニット４３と、導光体４２を保持す
るためのカバー４４とを有している。

【００９２】導光体４２はアクリルやポリカーボネート
などの光透過性の高い樹脂、あるいは光学ガラスで形成
される。特に光源として紫外波長を用いる場合にはフッ
素系樹脂あるいはシクロオレフィン系樹脂が好ましい。
この導光体４２の長手方向に直交する断面の形状は、図
１７に示すような形状となっている。

【００９３】図１７を参照して、導光体４２の断面形状
は略長方形である。この導光体４２には、導光体４２か
ら原稿７に向けて光を出射させるために光拡散層４６が
形成されている。この光拡散層４６は、たとえば白色塗
料を導光体４２に塗布したものや導光体４２の表面に形
成した凹凸であってもよく、導光体４２内を伝播する光
を効率的に光出射面４５から出射させることができるも
のであればよい。

【００９４】図１８は、図１７に示す光拡散層４６の長
手方向パターンの一例を示した斜視図である。図１８を
参照して、光拡散層４６は、光源ユニット４３が配置さ
れる端面側ほど切れ目のピッチが大きくなるパターンを
有している。光拡散層４６を上記のようなパターンとす
ることにより、主走査方向の照度むらを低減することが
できる。

【００９５】図１９は、光源ユニット４３の構成を示す
図である。図１９（ａ）、（ｂ）を参照して、関連発明
１では近赤外、赤、緑の各波長の光を発する３種のＬＥ
Ｄ４９が用いられている。各ＬＥＤ４９は、正の電圧が
印加されるリードフレーム４８ｂにたとえばワイヤーボ
ンディング５２により電気的に接続されており、また負
の電圧が印加されるリードフレーム４８ａにたとえば半
田などにより電気的に接続されている。なお、各ＬＥＤ
４９のリードフレーム４８ａ、４８ｂへの電気的接続は
上記の接続形態に限定されるものでなく、各ＬＥＤ４９
はリードフレーム４８ａ、４８ｂの双方にワイヤーボン
ディング５２により電気的に接続されていてもよい。

【００９６】各リードフレーム４８ａ、４８ｂは、樹脂
枠５１によって支持されている。樹脂枠５１はＬＥＤ４
９の光を効率よく導光体４２に導くために白色樹脂で形
成されていることが好ましい。また、樹脂枠５１はＬＥ
Ｄ４９の発熱に耐えるためにＰＢＴなどの耐熱樹脂で形
成されていることが好ましい。この樹脂枠５１には、各
ＬＥＤ４９を露出させるための開口が設けられている。
この開口内にシリコン樹脂やエポキシ樹脂などの透明樹
脂５０を埋め込むことによって、各ＬＥＤ４９は透明樹
脂５０によってコーティング保護されている。このよう
に各ＬＥＤ４９がリードフレーム４８ａ上に実装される
ことにより、ＬＥＤ４９を実装するためのプリント基板
を削除することが可能となり、部品点数を少なくするこ
とができる。

【００９７】上記の光源ユニット４３の構成において
は、リードフレーム４８ａの端子を選択することにより
各波長を切り替えて発光させることができる。受光素子
３の走査に合わせて発光波長を切り替えることにより、
各波長ごとに色分解された印刷パターンを読み取ること
が可能となる。

【００９８】ここで関連発明１では、緑色ＬＥＤ４９を
１つのリードフレーム４８ａ上に２個実装しているが、
これは緑のＬＥＤ４９の発光効率が悪いことから他の波
長と光出力を合わせるために複数個として光強度を高め
ているものである。このように１つのリードフレーム４
８ａ上に実装されるＬＥＤ４９の素子数は１個である必
要はなく、目的に応じて複数個を同時に実装することも
できる。

【００９９】なお、ＬＥＤ４９の発光波長は目的の紙葉
類により任意に選択することができ、一種類のＬＥＤ４
９で用いてもよく、また異なる発光波長を有する複数種
のＬＥＤ４９を組み合わせて用いてもよい。さらに、複
数種のＬＥＤ４９は切り替えて発光させてもよく、また
同時に発光させてもよい。例えば赤、緑、青の３色のＬ
ＥＤ４９を用いて前述のように各色を切り替えて発光さ
せて走査すればＲＧＢ３原色に色分解された印刷パター
ンが読み取れ、３色を同時に発光させて走査すれば白色
光源によるモノクロ画像を得ることができる。また、特
に紙幣の真偽鑑別といった用途では、ＬＥＤ４９の発光
波長に近赤外を選択すると印刷物に使用されているイン
クの種類が容易に判別することができる。

【０１００】光源ユニット４３は図１５および図１６に
示すように導光体４２の一方端部のみに設置してもよい
が、必要に応じて両方の端部に設置することもできる。
この場合、２つの光源ユニット４３は同一のものであっ
てもよいし、別のものであってもよい。例えば一方の光
源ユニット４３と他方の光源ユニット４３とで異なる波
長のＬＥＤを実装しておけば、多数の波長を同時にある
いは切り替えて使用することができる。

【０１０１】上記の関連発明１においては、従来などに
比べてＬＥＤなどの光源の発光強度を高くすることがで
きるため、紙葉類を透過させた光を受光素子で読み取
る、いわゆる透過型の印刷パターン読取装置を実現する
ことができる。

【０１０２】また印刷パターン読取装置が透過型である
ため、紙葉類の紙質のセンシング、表裏のセンシング、
エッジのセンシングなどの多様な特性のセンシングが可
能となる。

【０１０３】また、長手状に延びる導光体４２からの出
射光により紙葉類を照射するため、長手方向全体に多数
のＬＥＤなどの光源を配置する必要はなく、装置を小型
化することができる。

【０１０４】また、導光体４２内を伝播させた光を原稿
に向けて出射させるため、紙葉類の長さ方向において比
較的均一な照度を実現することができる。

【０１０５】上記の関連発明１においては、図１７に示
すように導光体４２の光出射面４５は平坦な形状を有し
ている。このため、光拡散層４６から反射した光は光出
射面４５から出射されて原稿７に至るまでに散乱し、原
稿７を照射する光の強度が低下し、安定した読み取りが
できなくなるおそれがある。

【０１０６】そこで、導光体４２の長手方向に直交する
断面の形状を図２０に示す形状とすることが好ましい。
図２０を参照して、導光体４２の光出射面４５の断面形
状を、略半円状の凸レンズ形状とすることが好ましい。
これにより、出射光の広がりを防止して原稿７を照射す
る光の強度を高く維持することができる。

【０１０７】さらに上記導光体４２の光出射面４５の断
面形状が略半円状の凸レンズ形状の場合、平行な出射光
を得るためには光拡散層４６の幅Ｗ１は細くすることが
望ましいが、細くし過ぎると光拡散層４６の形成加工が
難しくなる。また光拡散層４６の面積が小さくなるため
出射光強度が低下するという問題も生じる。そこで、長
手方向に直交する方向の光拡散層４６の幅Ｗ１は、０．
３ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。これによ
り、出射光の広がりを防止して略平行な光束で原稿７を
照射することができ、原稿７を照射する光の強度を高く
維持することができる。

【０１０８】図２１は、図２０に示す光拡散層４６の長
手方向パターンの一例を示した斜視図である。図２１を
参照して、光拡散層４６は、光源ユニット４３が配置さ
れる端面側ほど切れ目のピッチが大きくなるパターンを
有している。光拡散層４６を上記のようなパターンとす
ることにより、主走査方向の照度むらを低減することが
できる。

【０１０９】また上記の関連発明１では、光源は所定の
周期を有するパルス信号により点滅発光させることが好
ましい。このように光源をパルス信号により点滅発光さ
せる場合、瞬間的に発光強度を高くすることができるた
め、Ｓ／Ｎ比（signal-to-noise ratio）を高くするこ
とができる。これにより、さらに安定した読み取りが可
能となる。

【０１１０】また上記の関連発明１では、光源は異なる
発光波長を有する複数の発光素子からなっていることが
好ましい。これにより、受光素子の走査に合わせて発光
波長を切り替えれば、各波長ごとに色分解された印刷パ
ターンを読み取ることができる。また、発光波長を目的
の紙葉類により任意に選択することができる。具体的に
は、赤、緑、青の３色の発光波長を用いて前述のように
各色を切り替えて発光させて走査すればＲＧＢ３原色に
色分解された印刷パターンが読み取れ、３色を同時に発
光させて走査すれば白色光源によるモノクロ画像を得る
ことができる。また、発光波長に近赤外を選択すると印
刷物に使用されているインクの種類を容易に判別するこ
とができ、特に紙幣の真偽鑑別といった用途に好適であ
る。

【０１１１】また受光素子に蓄積センサを用いることも
できる。図２２は、受光素子３に特公平５−３１８６５
号公報などに示される構成の電荷蓄積型リニアイメージ
センサを用いた場合のタイミング図の一例を示したもの
である。図２２を参照して、まずＬＥＤ４９ａをオンし
て蓄積を開始し、オフした直後にスタートパルスを入力
してＬＥＤ４９ａによる信号を出力する。ＬＥＤ４９ａ
の信号出力が終了した後、ＬＥＤ４９ｂ、ＬＥＤ４９ｃ
のそれぞれの信号を出力して１ラインの読み込みを行な
うことができる。

【０１１２】図２３は、電荷の蓄積と信号の読み出しを
独立して行なう場合のタイミング図の一例を示したもの
である。図２３を参照して、まずＬＥＤ４９ａをオンし
てスタートパルスを入力し蓄積を行なうと同時に前回の
蓄積信号（ここではＬＥＤ４９ｃの信号）を出力する。
ＬＥＤ４９ａをオフして蓄積を終了した後、ＬＥＤ４９
ｂをオンしてスタートパルスを入力し蓄積を行なうと同
時にＬＥＤ４９ａの信号を出力する。このようにしてＬ
ＥＤ４９ａからＬＥＤ４９ｃの信号を出力して１ライン
の読み込みを行なうことができる。図２３のタイミング
では図２２のタイミングと比較してＬＥＤの点灯時間を
長くすることができるため、特に高速動作の場合には好
適である。

【０１１３】なお、上記のように複数のＬＥＤを切り替
える場合には、必然的にＬＥＤをパルス駆動（パルス信
号による点滅発光）することになる。

【０１１４】また、図１９に示す光源ユニット４３で
は、３種類の光を発光するように３種類のＬＥＤが配置
されているが、たとえば近赤外と緑のように２種類の光
を発光するように２種類のＬＥＤのみが配置されてもよ
く、また１種類の光を発光するように１種類のＬＥＤの
みが配置されてもよい。

【０１１５】（関連発明２）たとえば特開昭６２−１６
４１９２号公報および特開平６−６０２４１号公報に
は、紙幣の表面で反射させた反射光をセンサで読み取る
反射型と、紙幣を透過させた光をセンサで読み取る透過
型とを併用し、反射型と透過型とでレンズアレイおよび
センサを共有する構成の識別（判別）装置が開示されて
いる。

【０１１６】特開昭６２−１６４１９２号公報には、光
源として何を用いるかは記載されていない。また特開平
６−６０２４１号公報では、全ての光源にＬＥＤを用
い、そのＬＥＤから発した光を紙幣に直接照射すること
が記されている。

【０１１７】しかし、ＬＥＤを光源として紙幣に光を直
接照射する場合、印刷面に照射される光の発光面積が小
さいため、長さ方向に照度むらが生じる。均一な光出力
を得るためには受光素子と発光素子とを１：１で対応さ
せて配置する必要があり、均一な光出力を得ながら解像
度を上げるためには多数の発光素子が必要になる。よっ
て、コストが高く消費電流も大きくなるという問題があ
った。

【０１１８】関連発明２は、このような課題を解決する
ためになされたものであり、長さ方向の照度むらを抑制
するとともに発光素子の個数を少なくでき小型化に適し
た、反射型および透過型を併用した紙葉類の印刷パター
ン読取装置を提供することを目的としている。

【０１１９】図２５は、関連発明２における紙葉類の印
刷パターン読取装置の構成を概略的に示す断面図であ
る。図２５を参照して、関連発明２に係る紙葉類の印刷
パターン読取装置は、反射型および透過型を併用したも
のであって、原稿７の一方側に第１の照明装置３０を有
し、かつ原稿７の他方側に第２の照明装置１、レンズア
レイ２、受光素子３および基板４を有している。

【０１２０】第１および第２の照明装置３０、１は、原
稿７に向けて光を出射するものである。レンズアレイ２
は、第１の照明装置３０から出射され原稿７を透過した
透過光と、第２の照明装置１から出射され原稿７の表面
で反射した反射光とを受光素子３へ導くものである。受
光素子３は透過光または反射光を受けて光電変換により
光出力として画像を読み取るものである。基板４は受光
素子３を実装するものである。

【０１２１】第１の照明装置３０と、レンズアレイ２
と、受光素子３と、基板４との各構成などについては、
上述した関連発明１の構成と同じであるため、その説明
を省略する。また、第２の照明装置１の構成などについ
ては、上述した本発明の一実施例の構成（図２〜図８の
構成）と同じであるため、その説明を省略する。

【０１２２】上記の関連発明２の紙葉類の印刷パターン
読取装置によれば、従来などに比べてＬＥＤなどの光源
の発光強度を高くすることができるため、紙葉類を透過
させた光を受光素子で読み取る、いわゆる透過型の印刷
パターン読取装置を実現することができる。

【０１２３】また印刷パターン読取装置が透過型と反射
型との双方を備えるため、さらに多様な紙葉類の特性の
センシングが可能となる。

【０１２４】また、透過型と反射型とでレンズアレイ２
と受光素子３とを共有することができるため、少ない部
品点数で多様な特性を読み取ることができる。

【０１２５】また、長手状に延びる導光体１２、４２か
らの出射光により紙葉類を照射するため、長手方向全体
に多数のＬＥＤなどの光源を配置する必要はなく、また
透過型と反射型とでレンズアレイ２と受光素子３とを共
有することができるため、装置を小型化することができ
る。

【０１２６】また、導光体１２、４２内を伝播させた光
を原稿７に向けて出射させるため、紙葉類の長さ方向に
おいて比較的均一な照度を実現することができる。

【０１２７】また、上記の関連発明２においては、関連
発明１と同様、第１の照明装置の導光体４２の長手方向
に直交する断面における出射面が略半円状の凸型レンズ
状であることが好ましく、さらに光拡散層の線幅は０．
３ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。またＬＥ
Ｄはパルス駆動されることが好ましく、また光源は多波
長であることが好ましい。

【０１２８】（関連発明３）たとえば特開平６−６０２
４２号公報には、紙葉の表面で反射させた反射光をセン
サで読み取る反射型と、紙葉を透過させた光をセンサで
読み取る透過型とを併用し、反射型の光源、レンズアレ
イおよび受光素子のセットが紙葉の表面側および裏面側
に各１組ずつ配置された構成の認識装置が開示されてい
る。また、この公報には、全ての光源にＬＥＤを用い、
そのＬＥＤから発した光を紙幣に直接照射することが記
されている。

【０１２９】しかし、ＬＥＤを光源として紙幣に光を直
接照射する場合、印刷面に照射される光の発光面積が小
さいため、長さ方向に照度むらが生じる。均一な光出力
を得るためには受光素子と発光素子とを１：１で対応さ
せて配置する必要があり、均一な光出力を得ながら解像
度を上げるためには多数の発光素子が必要になる。よっ
て、コストが高く消費電流も大きくなるという問題があ
った。

【０１３０】また、この公報に記載の技術では、表面側
の反射型の光源から発せられた光と裏面側の反射型の光
源から発せられた光とが干渉し合うような位置関係で、
表面側の反射型の光源と裏面側の反射型の光源とが配置
されている。このため、表面側の反射型の光源と裏面側
の反射型の光源とを同時に発光させることができないと
いう問題もあった。

【０１３１】関連発明３は、このような課題を解決する
ためになされたものであり、長さ方向の照度むらを抑制
するとともに発光素子の個数を少なくでき小型化に適し
た、透過型および表裏両面についての反射型を併用した
紙葉類の印刷パターン読取装置を提供することを目的と
している。

【０１３２】また関連発明３は、透過型および表裏両面
についての反射型を併用した構成においても、表面側の
反射型の光源と裏面側の反射型の光源とを同時に発光さ
せることができる紙葉類の印刷パターン読取装置を提供
することを目的としている。

【０１３３】図２６は、関連発明３における紙葉類の印
刷パターン読取装置の構成を概略的に示す断面図であ
る。図２６を参照して、関連発明３に係る紙葉類の印刷
パターン読取装置は、透過型および表裏両面についての
反射型を併用したものであって、原稿７の一方側に第１
の照明装置３０を有し、かつ原稿７の他方側に第２の照
明装置１、レンズアレイ２、受光素子３および基板４を
有し、さらに原稿７の一方側に第３の照明装置３１、レ
ンズアレイ３２、受光素子３３および基板３４を有して
いる。

【０１３４】第１および第２の照明装置３０、１は、原
稿７に向けて光を出射するものである。レンズアレイ２
は、第１の照明装置３０から出射され原稿７を透過した
透過光と、第２の照明装置１から出射され原稿７の表面
で反射した反射光とを受光素子３へ導くものである。受
光素子３は透過光または反射光を受けて光電変換により
光出力として画像を読み取るものである。基板４は受光
素子３を実装するものである。

【０１３５】第３の照明装置３１は、原稿７の裏面に向
けて光を出射するものである。レンズアレイ３２は、第
３の照明装置３１から出射され原稿７の裏面で反射した
反射光を受光素子３３へ導くものである。受光素子３３
は原稿７の裏面での反射光を受けて光電変換により光出
力として画像を読み取るものである。基板３４は受光素
子３３を実装するものである。

【０１３６】第１の照明装置３０と、レンズアレイ２
と、受光素子３と、基板４との各構成などについては、
上述した関連発明１の構成と同じであるため、その説明
を省略する。また、第２の照明装置１の構成などについ
ては、上述した本発明の一実施例の構成（図２〜図８の
構成）と同じであるため、その説明を省略する。

【０１３７】また、第３の照明装置３１は第２の照明装
置１と同じ構成であり、レンズアレイ３２はレンズアレ
イ２と同じ構成であり、受光素子３３は受光素子３と同
じ構成であり、基板３４は基板４と同じ構成であるた
め、これらの各部材の説明も省略する。

【０１３８】また関連発明３では、第２の照明装置１か
ら原稿７に照射される光と第３の照明装置３１から原稿
７に照射される光とが互いに干渉しないように配置され
ている。具体的には、第２の照明装置１と第３の照明装
置３１とが原稿７を挟んでほぼ対向する位置に配置され
ており、第２の照明装置１は図中左側へ光を出射するよ
うに、かつ第３の照明装置３１は図中右側へ光を出射す
るように配置されている。なお、第２の照明装置１から
原稿７に照射される光と第３の照明装置３１から原稿７
に照射される光とが互いに干渉しないような配置はこれ
に限定されるものではない。

【０１３９】上記の関連発明３の紙葉類の印刷パターン
読取装置によれば、従来などに比べてＬＥＤなどの光源
の発光強度を高くすることができるため、紙葉類を透過
させた光を受光素子で読み取る、いわゆる透過型の印刷
パターン読取装置を実現することができる。

【０１４０】また印刷パターン読取装置が透過型である
ため、紙葉類の紙質のセンシング、表裏のセンシング、
エッジのセンシングなどの多様な特性のセンシングが可
能となる。さらに、紙葉類の両面に対して反射型で読み
取ることもできるため、さらに多様な紙葉類の特性を読
み取ることができる。

【０１４１】また、透過型と反射型とでレンズアレイ２
と受光素子３とを共有することができるため、少ない部
品点数で多様な特性を読み取ることができる。

【０１４２】また、長手状に延びる導光体１２、４２か
らの出射光により紙葉類を照射するため、長手方向全体
に多数のＬＥＤなどの光源を配置する必要はなく、また
透過型と反射型とでレンズアレイ２と受光素子３とを共
有することができるため、装置を小型化することができ
る。

【０１４３】また、導光体１２、４２内を伝播させた光
を紙葉類に向けて出射させるため、紙葉類の長さ方向に
おいて比較的均一な照度を実現することができる。

【０１４４】さらに、反射型に関しては照明装置１、３
１、レンズアレイ２、３２および受光素子３、３３を表
面側と裏面側とで別個に設けているため、２つの反射型
の光学系で光が干渉することはない。このため、反射型
の光源を同時に発光させることが可能となる。

【０１４５】また、上記の関連発明３においては、関連
発明１と同様、第１の照明装置の導光体４２の長手方向
に直交する断面における出射面が略半円状の凸型レンズ
状であることが好ましく、さらに光拡散層の線幅は０．
３ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。また、Ｌ
ＥＤはパルス駆動されることが好ましく、また光源は多
波長であることが好ましい。

【０１４６】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【０１４７】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明の紙葉
類の印刷パターン読取装置によれば、長手方向に直交す
る導光体の断面における光出射面の辺の長さは導光体の
受光素子方向への厚みよりも長くなっているため、導光
体からの光の出射角を大きくすることができる。これに
より、導光体からの出射光の出射方向の強度分布におい
て、光強度の高い部分を従来例よりも広くすることがで
きる。このため、紙葉類が出射光の焦点位置から少しず
れても、紙葉類を照射する出射光の照度低下は少なくな
り、紙葉類を印刷パターン読取装置と離して読み取りを
行なう本発明の印刷パターン読取装置でも安定した読み
取りを実現することができる。

【０１４８】また、紙葉類を印刷パターン読取装置と離
して読み取りを行なうことができるため、紙葉類と印刷
パターン読取装置とが接することによる摩擦も生じるこ
とはなく、ゆえに紙葉類を高速で移動させることが容易
となる。

【０１４９】また、長手状に延びる導光体からの出射光
により紙葉類を照射するため、長手方向全体に多数のＬ
ＥＤなどの光源を配置する必要はなく、装置を小型化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印刷
パターン読取装置の構造を概略的に示す断面図である。

【図２】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印刷
パターン読取装置に用いられる照明装置の構成を概略的
に示す斜視図である。

【図３】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印刷
パターン読取装置に用いられる照明装置の構成を概略的
に示す分解斜視図である。

【図４】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印刷
パターン読取装置に用いられる導光体の構成を概略的に
示す断面図である。

【図５】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印刷
パターン読取装置に用いられる光拡散層のパターンを概
略的に示す斜視図である。

【図６】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印刷
パターン読取装置に用いられる導光体の変形例の構成を
概略的に示す断面図である。

【図７】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印刷
パターン読取装置に用いられる光源ユニットの構成を図
３の矢印Ｂ方向から見た図（ａ）と回路図（ｂ）であ
る。

【図８】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印刷
パターン読取装置に用いられる照明装置の変形例の構成
を概略的に示す斜視図である。

【図９】 従来例では照度むらが生じやすいことを説明
するための図である。

【図１０】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印
刷パターン読取装置では照度むらが生じ難いことを説明
するための図である。

【図１１】 本発明の一実施の形態における紙葉類の印
刷パターン読取装置での焦点からのずれ量と光出力との
関係を示す図である。

【図１２】 比較例の紙葉類の印刷パターン読取装置で
の焦点からのずれ量と光出力との関係を示す図である。

【図１３】 比較例の紙葉類の印刷パターン読取装置に
用いられる導光体の構成を概略的に示す断面図である。

【図１４】 関連発明１の紙葉類の印刷パターン読取装
置の構造を概略的に示す断面図である。

【図１５】 関連発明１の紙葉類の印刷パターン読取装
置に用いられる照明装置の構成を概略的に示す斜視図で
ある。

【図１６】 関連発明１の紙葉類の印刷パターン読取装
置に用いられる照明装置の構成を概略的に示す分解斜視
図である。

【図１７】 関連発明１の紙葉類の印刷パターン読取装
置に用いられる導光体の構成を概略的に示す断面図であ
る。

【図１８】 図１７に示す光拡散層のパターンを概略的
に示す斜視図である。

【図１９】 関連発明１の紙葉類の印刷パターン読取装
置に用いられる光源ユニットの構成を示す図（ａ）と回
路図（ｂ）である。

【図２０】 関連発明１の紙葉類の印刷パターン読取装
置に用いられる導光体の出射面が断面において略半円状
の凸型レンズ形状となる構成を概略的に示す断面図であ
る。

【図２１】 図２０に示す光拡散層のパターンを概略的
に示す斜視図である。

【図２２】 受光素子に特公平５−３１８６５号公報な
どに示される構成の電荷蓄積型リニアイメージセンサを
用いた場合のタイミング図の一例を示す図である。

【図２３】 電荷の蓄積と信号の読み出しを独立して行
なう場合のタイミング図の一例を示す図である。

【図２４】 受光素子を説明するためのブロック図であ
る。

【図２５】 関連発明２の紙葉類の印刷パターン読取装
置の構造を概略的に示す断面図である。

【図２６】 関連発明３の紙葉類の印刷パターン読取装
置の構造を概略的に示す断面図である。

【図２７】 従来のイメージセンサの構造を概略的に示
す断面図である。

【図２８】 従来の密着型イメージセンサの構造を概略
的に示す断面図である。

【符号の説明】

１ 照明装置、２ レンズアレイ、３ 受光素子、４
基板、５ 筐体、６保護ガラス、７ 原稿、８ 通紙ガ
イド、９ 搬入ローラ、１０ 搬出ローラ、１１ 搬送
ローラ、１２ 導光体、１３ 光源ユニット、１４ カ
バー、１５光出射面、１６ 光拡散層、１７ 光出射面
の光拡散層を有する側面への投影面、１８ リードフレ
ーム、１９ ＬＥＤ、２０ 透明樹脂、２１ 樹脂枠、
１００ 読取装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｍ ５Ｆ０４１ Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｚ Ｆターム(参考） 2H037 AA04 BA05 BA12 BA14 2H038 AA13 AA51 BA01 5B047 AA01 BB02 BC05 BC11 CA19 5C051 AA01 DA02 DB01 DB04 DB29 DB31 DC05 DE07 DE30 5C072 AA01 BA01 BA13 CA05 CA07 CA08 CA15 DA02 DA04 DA23 5F041 AA06 AA12 BB03 DA92 EE01 EE11 FF11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷パターン読取装置と離れた位置にあ
   る紙葉類に光を照射する照明装置と、前記照明装置によ
   り照明され紙葉類で反射された反射光を導くためのレン
   ズアレイと、前記レンズアレイにより導かれた反射光を
   受けて印刷パターンを読み取る受光素子とを備えた紙葉
   類の印刷パターン読取装置において、 前記照明装置は、長手状に延びる導光体と、前記導光体
   の長手方向の少なくとも一方の端面付近に配置された光
   源とを有し、前記光源から発せられた光を前記導光体内
   を経てから紙葉類に向けて出射させ、かつ前記長手方向
   に直交する前記導光体の断面における光出射面の辺の長
   さは前記導光体の前記受光素子方向への厚みよりも長い
   ことを特徴とする、紙葉類の印刷パターン読取装置。
2. 【請求項２】 前記照明装置は、前記導光体に入射され
   た光を紙葉類に向けて出射させるための光拡散層をさら
   に有し、 前記光拡散層が形成された面と前記光出射面とが交わっ
   て角部を形成し，かつ前記角部は鋭角をなすことを特徴
   とする、請求項１に記載の紙葉類の印刷パターン読取装
   置。
3. 【請求項３】 前記光拡散層が形成された面と前記光出
   射面とのなす角度が実質的に４５°であることを特徴と
   する、請求項２に記載の紙葉類の印刷パターン読取装
   置。
4. 【請求項４】 前記光拡散層の少なくとも一部が、前記
   光出射面を前記光拡散層が形成された面へ投影した投影
   部に存在することを特徴とする、請求項１または２に記
   載の紙葉類の印刷パターン読取装置。
5. 【請求項５】 前記光源が異なる発光波長を有する複数
   の発光素子からなり、異なる発光波長を順次切り替えて
   点灯させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
   記載の紙葉類の印刷パターン読取装置。
6. 【請求項６】 前記異なる発光波長を有する複数の発光
   素子のうち、少なくとも一種類は近赤外波長を主波長と
   するＬＥＤであることを特徴とする、請求項５に記載の
   紙葉類の印刷パターン読取装置。