JP2023131422A - Image sensor illumination device, image sensor, paper-sheet identification device and paper-sheet processor - Google Patents

Image sensor illumination device, image sensor, paper-sheet identification device and paper-sheet processor Download PDF

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Abstract

To provide an image sensor illumination device which can diffuse light even in a depth direction and a sub-scanning direction in addition to a main scanning direction, and allows the easy manufacturing of a light guide body, an image sensor, a paper-sheet identification device and a paper-sheet processor.SOLUTION: In an image sensor illumination device having a light source and a light guide body extending in a main scanning direction, the light guide body has a light diffusion region for diffusing light which is made incident from the light source, and the light diffusion region is arranged from one end part of the light guide body to the other end part, and includes an irregular pattern having a ridge line extending in at least one oblique direction which forms a prescribed angle with respect to an axis in the main scanning direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、イメージセンサ用照明装置、イメージセンサ、紙葉類識別装置及び紙葉類処理装置に関する。 The present invention relates to an illumination device for an image sensor, an image sensor, a paper sheet identification device, and a paper sheet processing device.

イメージセンサ(光学ラインセンサ)に用いられる照明装置には、棒状の導光体を用いて点光源を線光源とするものがある。導光体の長手方向の端面には、点光源からの光が入射する入射面が設けられ、導光体の側面には、照射対象に向けて光を出射する帯状の出射面が設けられる。 Some lighting devices used in image sensors (optical line sensors) use a rod-shaped light guide to convert a point light source into a line light source. The longitudinal end surface of the light guide is provided with an entrance surface into which light from a point light source enters, and the side surface of the light guide is provided with a strip-shaped exit surface that emits light toward an irradiation target.

例えば、特許文献1、2には、導光体の光拡散部として、導光体の長手方向に対して直交する方向に稜線を持つ凹凸パターンを形成した照明装置が開示されている。また、特許文献1には、上記の凹凸パターンに加えて、導光体の少なくとも一方の端部に導光体の光拡散部として椀状等の等方的な形状の窪みや突起を形成することが開示されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose lighting devices in which a concavo-convex pattern having ridge lines in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light guide is formed as a light diffusion portion of the light guide. Furthermore, Patent Document 1 discloses that in addition to the above-mentioned uneven pattern, an isotropically shaped depression or protrusion such as a bowl shape is formed at at least one end of the light guide as a light diffusion part of the light guide. This is disclosed.

特開2020-65226号公報JP2020-65226A 特許第6246351号Patent No. 6246351

しかしながら、導光体の長手方向に対して直交する方向に稜線を持つ凹凸パターンでは、主走査方向にしか光が拡散せず、特に深度方向と副走査方向に対して光の拡散が充分ではなかった。 However, with a concavo-convex pattern having ridgelines perpendicular to the longitudinal direction of the light guide, light is only diffused in the main scanning direction, and light is not sufficiently diffused particularly in the depth direction and sub-scanning direction. Ta.

また、導光体を加工して等方的な形状の窪みや突起を形成するのは手間がかかり、コストが増加してしまう。 Furthermore, processing the light guide to form isotropically shaped depressions and protrusions is time consuming and increases costs.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、主走査方向に加えて深度方向と副走査方向に対しても光を拡散させることができ、かつ導光体を容易に製造可能なイメージセンサ用照明装置、イメージセンサ、紙葉類識別装置及び紙葉類処理装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation, and has an image that allows light to be diffused not only in the main scanning direction but also in the depth direction and the sub-scanning direction, and that makes it possible to easily manufacture a light guide. The object of the present invention is to provide a sensor illumination device, an image sensor, a paper sheet identification device, and a paper sheet processing device.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、(1)本開示の第1の態様に係るイメージセンサ用照明装置は、光源と、主走査方向に延設された導光体と、を有するイメージセンサ用照明装置であって、前記導光体は、前記光源から入射された光を拡散する光拡散領域を有し、前記光拡散領域は、前記導光体の一方の端部から他方の端部まで設けられ、前記主走査方向の軸に対して所定の角度をなす少なくとも1つの斜行方向に延設された稜線を有する凹凸パターンを含む。 In order to solve the above problems and achieve the objective, (1) an image sensor illumination device according to a first aspect of the present disclosure includes a light source and a light guide extending in the main scanning direction. An illumination device for an image sensor, wherein the light guide has a light diffusion region that diffuses light incident from the light source, and the light diffusion region extends from one end of the light guide to the other. includes a concavo-convex pattern having at least one ridgeline extending in a diagonal direction and forming a predetermined angle with respect to the axis in the main scanning direction.

(2)上記(1)に記載のイメージセンサ用照明装置において、前記稜線は、少なくとも、前記軸に対して第1の角度をなす第1の方向と、前記軸に対して第2の角度をなす第2の方向と、に延設されてもよい。 (2) In the illumination device for an image sensor according to (1) above, the ridgeline has at least a first direction forming a first angle with respect to the axis and a second direction forming a second angle with respect to the axis. and a second direction.

(3)上記(2)に記載のイメージセンサ用照明装置において、前記第1の角度は、前記第2の角度と異なる大きさであってもよい。 (3) In the illumination device for an image sensor according to (2) above, the first angle may have a different size from the second angle.

(4)上記(3)に記載のイメージセンサ用照明装置において、前記第1の角度は、70°以上、90°未満であってもよく、前記第2の角度は、50°以上、70°未満であってもよい。 (4) In the illumination device for an image sensor according to (3) above, the first angle may be greater than or equal to 70° and less than 90°, and the second angle may be greater than or equal to 50° and less than 70°. It may be less than

(5)上記(2)に記載のイメージセンサ用照明装置において、第1の角度は、前記第2の角度と同じ大きさであってもよい。 (5) In the illumination device for an image sensor according to (2) above, the first angle may have the same size as the second angle.

(6)上記(1)に記載のイメージセンサ用照明装置において、前記稜線は、前記軸に対して所定の角度をなす1つの斜行方向のみに延設されてもよい。 (6) In the illumination device for an image sensor according to (1) above, the ridgeline may extend only in one oblique direction forming a predetermined angle with respect to the axis.

(7)上記(6)に記載のイメージセンサ用照明装置において、前記所定の角度は、60°を超えて、75°以下であってもよい。 (7) In the illumination device for an image sensor according to (6) above, the predetermined angle may be greater than 60° and less than or equal to 75°.

(8)上記(1)~(7)のいずれかに記載のイメージセンサ用照明装置において、前記導光体の前記一方の端部及び前記他方の端部の少なくとも1つは、前記光源に隣り合ってもよく、前記凹凸パターンの副走査方向における幅は、前記一方の端部及び前記他方の端部のうちの前記光源に隣り合う端部と、前記導光体の中央部とで異なってもよい。 (8) In the lighting device for an image sensor according to any one of (1) to (7) above, at least one of the one end and the other end of the light guide is adjacent to the light source. The width of the concavo-convex pattern in the sub-scanning direction may be different between an end adjacent to the light source among the one end and the other end and a central part of the light guide. Good too.

(9)上記(8)に記載のイメージセンサ用照明装置において、前記幅は、前記光源に隣り合う前記端部でより狭くてもよく、前記中央部でより広くてもよい。 (9) In the illumination device for an image sensor according to (8) above, the width may be narrower at the end portions adjacent to the light source, and may be wider at the center portion.

(10)上記(1)~(9)のいずれかに記載のイメージセンサ用照明装置において、前記凹凸パターンは、前記稜線を挟んで隣り合う斜面がなす角の大きさが互いに異なる複数種の凸部を含んでもよい。 (10) In the illumination device for an image sensor according to any one of (1) to (9) above, the uneven pattern includes a plurality of types of protrusions in which the angles formed by adjacent slopes across the ridge line are different from each other. It may also include a section.

(11)また、本開示の第2の態様に係るイメージセンサは、上記(1)~(10)のいずれかに記載のイメージセンサ用照明装置を備える。 (11) Furthermore, an image sensor according to a second aspect of the present disclosure includes the illumination device for an image sensor according to any one of (1) to (10) above.

(12)また、本開示の第3の態様に係る紙葉類識別装置は、上記(11)に記載のイメージセンサを備える。 (12) Furthermore, a paper sheet identification device according to a third aspect of the present disclosure includes the image sensor described in (11) above.

(13)また、本開示の第4の態様に係る紙葉類処理装置は、上記(12)に記載の紙葉類識別装置を備える。 (13) Furthermore, a paper sheet processing device according to a fourth aspect of the present disclosure includes the paper sheet identification device according to (12) above.

本開示によれば、主走査方向に加えて深度方向と副走査方向に対しても光を拡散させることができ、かつ導光体を容易に製造可能なイメージセンサ用照明装置、イメージセンサ、紙葉類識別装置及び紙葉類処理装置を提供することができる。 According to the present disclosure, an illumination device for an image sensor, an image sensor, and a paper that can diffuse light not only in the main scanning direction but also in the depth direction and the sub-scanning direction and that can easily manufacture a light guide. A leaf identification device and a paper sheet processing device can be provided.

実施形態1に係る照明装置の側面模式図である。1 is a schematic side view of a lighting device according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体を入射面側から見た模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the incident surface side. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体を出射面側から見た模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the exit surface side. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体を対向面側から見た模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the opposing surface side. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体を側面側から見た模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the side. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体に設けられた凹凸パターンの一例を正面から見た模式図である。2 is a schematic diagram of an example of a concavo-convex pattern provided on a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the front. FIG. 図6に示す凹凸パターンのA-A線における断面模式図である。7 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the uneven pattern shown in FIG. 6. FIG. 図6に示す凹凸パターンのB-B線における断面模式図である。7 is a schematic cross-sectional view taken along line BB of the uneven pattern shown in FIG. 6. FIG. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体の一方の端面から入射した光線の進行方向の例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the traveling direction of light rays incident from one end surface of a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体の他方の端面から入射した光線の進行方向の例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the traveling direction of light rays incident from the other end surface of the light guide used in the lighting device according to the first embodiment. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体から出射される光線の進行方向の例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the traveling direction of light rays emitted from a light guide used in the lighting device according to the first embodiment. 実施形態1に係る照明装置を備えるイメージセンサにおいて導光体から出射される光線の進行方向の例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the traveling direction of light rays emitted from a light guide in an image sensor including the illumination device according to the first embodiment. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体に設けられた凹凸パターンの他の例を正面から見た模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of another example of a concavo-convex pattern provided on a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the front. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体から出射される光の強度をシミュレーションするために用いたモデル(各部材の配置)を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a model (arrangement of each member) used to simulate the intensity of light emitted from a light guide used in the lighting device according to the first embodiment. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体から出射される光の強度をシミュレーションする際の導光体の凹凸パターンの一例を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of an uneven pattern of a light guide when simulating the intensity of light emitted from the light guide used in the lighting device according to the first embodiment. 実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体から出射される光の強度をシミュレーションする際の導光体の凹凸パターンの他の例を説明するための模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining another example of the concavo-convex pattern of the light guide when simulating the intensity of light emitted from the light guide used in the lighting device according to the first embodiment. 実施形態2に係るイメージセンサの斜視模式図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of an image sensor according to a second embodiment. 実施形態2に係るイメージセンサの側面模式図である。FIG. 3 is a schematic side view of an image sensor according to a second embodiment. 実施形態3に係る紙葉類識別装置の構成を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of a paper sheet identification device according to a third embodiment. 実施形態4に係る紙葉類処理装置の外観を示した斜視模式図である。FIG. 7 is a schematic perspective view showing the appearance of a paper sheet processing device according to a fourth embodiment.

以下、図面を参照して、本開示に係るイメージセンサ用照明装置、イメージセンサ、紙葉類識別装置及び紙葉類処理装置の実施形態を詳細に説明する。本開示に係るイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサは様々な分野で利用できるものであるが、紙葉類を走査して、その光学画像情報を取得するイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサに利用できるため、本実施形態では、それらに適用した例について説明を行う。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an image sensor lighting device, an image sensor, a paper sheet identification device, and a paper sheet processing device according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The illumination device for an image sensor and the image sensor according to the present disclosure can be used in various fields, and can be used for the illumination device for an image sensor and an image sensor that scan paper sheets and acquire optical image information thereof. Therefore, in this embodiment, an example applied to these will be explained.

なお、以下の説明において、同一又は同様の機能を有する構成には同一の符号を異なる実施形態及び図面間で共通して適宜用い、その構成についての繰り返しの説明は適宜省略する。また、構造を説明する図面には、互いに直交するXYZ座標系を適宜示しており、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向がそれぞれ、イメージセンサの副走査方向、主走査方向及び高さ方向(深度方向)に対応している。 In the following description, the same reference numerals are appropriately used for components having the same or similar functions in different embodiments and drawings, and repeated explanations of the components are omitted as appropriate. In addition, the drawings explaining the structure appropriately show XYZ coordinate systems that are orthogonal to each other, and the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction correspond to the sub-scanning direction, main scanning direction, and height direction of the image sensor, respectively. (depth direction).

(実施形態1)
まず、実施形態1に係るイメージセンサ用照明装置について説明する。図1は、実施形態1に係る照明装置の側面模式図である。
(Embodiment 1)
First, an image sensor illumination device according to Embodiment 1 will be described. FIG. 1 is a schematic side view of a lighting device according to a first embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係るイメージセンサ用照明装置1は、複数の光源20と、主走査方向Yに延設された導光体10と、を備える。 As shown in FIG. 1, the image sensor lighting device 1 according to the present embodiment includes a plurality of light sources 20 and a light guide 10 extending in the main scanning direction Y.

導光体10は、各光源20からの光を導いて照射対象(照明対象)である紙葉類Pに向けて線状の光を照射するものであり、各光源20が発する光を線光源化する光学部材である。導光体10は、イメージセンサの主走査方向Yに延設された、細長い棒状の形状を有し、アクリル系樹脂等の透明樹脂からなる。 The light guide 10 guides the light from each light source 20 and irradiates the paper sheet P that is the irradiation target (illuminated target) with linear light, and the light emitted by each light source 20 is used as a linear light source. It is an optical member that can be The light guide 10 has an elongated bar shape extending in the main scanning direction Y of the image sensor, and is made of transparent resin such as acrylic resin.

各光源20は、主走査方向Yにおける導光体10の端面に隣接して設けられており、導光体10の端面から導光体10へ向けて光を入射するものである。光源20からの光が入射される各端面は入射面11として機能している。すなわち、導光体10の一方の端部15a及び他方の端部15bは、光源20に隣り合っている。 Each light source 20 is provided adjacent to the end surface of the light guide 10 in the main scanning direction Y, and makes light enter the light guide 10 from the end surface of the light guide 10 . Each end surface onto which light from the light source 20 is incident functions as an entrance surface 11. That is, one end 15a and the other end 15b of the light guide 10 are adjacent to the light source 20.

各光源20は、例えば互いに異なる波長帯域の光を照射可能な複数のLED(Light Emitting Diode)等の発光素子(図示せず)によって構成され、互いに異なる波長帯域の光(例えば、紫外光、赤色光、緑色光、青色光及び赤外光)を照射できるようになっている。各発光素子は、正の電圧が印加されるリードフレーム及び負の電圧が印加されるリードフレーム(いずれも図示せず)に電気的に接続されている。 Each light source 20 is configured by a light emitting element (not shown) such as a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) that can emit light in different wavelength bands (for example, ultraviolet light, red light, etc.). light, green light, blue light, and infrared light). Each light emitting element is electrically connected to a lead frame to which a positive voltage is applied and a lead frame to which a negative voltage is applied (both not shown).

なお、図1では、各入射面11に対して光源20が1つずつ配置されているが、各入射面11に対して複数の光源20が配置されてもよい。この場合、通常、各入射面11に対して、同数かつ同種類の光源20が配置される。ここで、同種類の光源とは、同一波長帯域の光を照射する光源を意味する。更に、2つの入射面11に対して互いに異なる種類の光源20が配置されてもよい。 Note that in FIG. 1, one light source 20 is arranged for each entrance surface 11, but a plurality of light sources 20 may be arranged for each entrance surface 11. In this case, normally the same number and type of light sources 20 are arranged for each entrance surface 11. Here, the same type of light source means a light source that emits light in the same wavelength band. Furthermore, different types of light sources 20 may be arranged on the two entrance surfaces 11.

他方、図1では、各入射面11に対して光源20が配置されているが、いずれか一方の入射面11に対してのみ光源20が配置されていてもよい。すなわち、導光体10の一方の端部15a及び他方の端部15bのいずれかのみが光源20に隣り合っていてもよい。 On the other hand, in FIG. 1, the light source 20 is arranged for each entrance surface 11, but the light source 20 may be arranged only for one of the entrance surfaces 11. That is, only one end 15a or the other end 15b of the light guide 10 may be adjacent to the light source 20.

次に導光体10について詳細に説明する。図2は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体を入射面側から見た模式図である。図3は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体を出射面側から見た模式図である。図4は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体を対向面側から見た模式図である。図5は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体を側面側から見た模式図である。 Next, the light guide 10 will be explained in detail. FIG. 2 is a schematic diagram of the light guide used in the lighting device according to the first embodiment, viewed from the entrance surface side. FIG. 3 is a schematic diagram of the light guide used in the lighting device according to the first embodiment, viewed from the output surface side. FIG. 4 is a schematic diagram of the light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the opposing surface side. FIG. 5 is a schematic diagram of a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the side.

図2~図5に示すように、導光体10は、主走査方向Yに延設された、断面が略円形である細長い棒状(略円柱)の形状を有している。導光体10の両端面にはそれぞれ、光源20からの光が入射する略平面状の入射面11が設けられており、略円柱の導光体10の側面には、出射面12と、出射面12の反対側に位置する対向面13とが形成されている。また、導光体10は、出射面12及び対向面13以外に、出射面12及び対向面13を連結する2つの側面14を有し、各側面14は2つの側面部から構成される。ただし、各側面14の側面部の数は、1つ以上であれば特に限定されない。各側面部は、平面状であってもよいし曲面状であってもよい。なお、本実施形態では、イメージセンサの主走査方向Y及び副走査方向Xに直交する方向を、高さ方向(深度方向)Zとしている。 As shown in FIGS. 2 to 5, the light guide 10 has an elongated rod-like (substantially cylindrical) shape extending in the main scanning direction Y and having a substantially circular cross section. A substantially planar entrance surface 11 into which light from the light source 20 enters is provided on both end surfaces of the light guide 10, and an exit surface 12 and an exit surface 12 are provided on the side surfaces of the substantially cylindrical light guide 10. A facing surface 13 located on the opposite side of the surface 12 is formed. In addition to the output surface 12 and the opposing surface 13, the light guide 10 has two side surfaces 14 that connect the output surface 12 and the opposing surface 13, and each side surface 14 is composed of two side surfaces. However, the number of side parts of each side 14 is not particularly limited as long as it is one or more. Each side portion may be planar or curved. In this embodiment, a direction perpendicular to the main scanning direction Y and the sub-scanning direction X of the image sensor is defined as the height direction (depth direction) Z.

出射面12は、光源20から入射された光を紙葉類に向けて出射する面である。出射面12は、図2に示すように凸状であってもよいし、平面状であってもよい。凸状である場合、出射面12は、単一の曲面から構成されてもよいし(例えば、断面視において円弧状又は楕円弧状であってもよい)、複数の面から構成されてもよい。出射面12が複数の面から構成される場合、各面は、平面状でも曲面状であってもよい。図3に示すように、出射面12は、主走査方向Yに沿って延び、かつ、副走査方向Xに所定の幅を持って形成された帯状の面である。 The output surface 12 is a surface that outputs the light incident from the light source 20 toward paper sheets. The output surface 12 may be convex as shown in FIG. 2, or may be planar. In the case of a convex shape, the exit surface 12 may be composed of a single curved surface (for example, it may be arcuate or elliptical in cross-sectional view), or may be composed of a plurality of surfaces. When the output surface 12 is composed of a plurality of surfaces, each surface may be planar or curved. As shown in FIG. 3, the output surface 12 is a belt-shaped surface extending along the main scanning direction Y and having a predetermined width in the sub-scanning direction X.

対向面13は、導光体10の内部を伝搬する光を出射面12に向けて反射する面である。対向面13は、図2に示すように平面状であってもよいし、凸状であってもよい。凸状である場合、対向面13は、単一の曲面から構成されてもよいし(例えば、断面視において円弧状又は楕円弧状であってもよい)、複数の面から構成されてもよい。対向面13が複数の面から構成される場合、各面は、平面状でも曲面状であってもよい。図4に示すように、対向面13は、主走査方向Yに沿って延び、かつ、副走査方向Xに所定の幅を持って形成された帯状の面である。 The opposing surface 13 is a surface that reflects light propagating inside the light guide 10 toward the output surface 12 . The opposing surface 13 may be planar as shown in FIG. 2, or may be convex. In the case of a convex shape, the facing surface 13 may be composed of a single curved surface (for example, it may be circular arc shape or elliptical arc shape in cross-sectional view), or may be composed of a plurality of surfaces. When the opposing surface 13 is composed of a plurality of surfaces, each surface may be planar or curved. As shown in FIG. 4, the opposing surface 13 is a belt-shaped surface extending along the main scanning direction Y and having a predetermined width in the sub-scanning direction X.

また、図4に示すように、導光体10の対向面13には、各光源20から導光体10に入射された光を拡散する光拡散領域Aが設けられている。光拡散領域Aは、導光体10の一方の端部15aから他方の端部15bまで設けられている。光拡散領域Aは、対向面13と同様に、主走査方向Yに沿って延び、かつ、副走査方向Xに所定の幅を持つ帯状の領域であり、対向面13の略全面に設定されている。 Further, as shown in FIG. 4, the opposing surface 13 of the light guide 10 is provided with a light diffusion area A that diffuses the light incident on the light guide 10 from each light source 20. The light diffusion region A is provided from one end 15a of the light guide 10 to the other end 15b. Like the opposing surface 13, the light diffusion region A is a belt-shaped region that extends along the main scanning direction Y and has a predetermined width in the sub-scanning direction X, and is set on substantially the entire surface of the opposing surface 13. There is.

図4に示すように、光拡散領域Aは、凹凸パターン30を含んでいる。凹凸パターン30は、光拡散領域Aと同様に、導光体10の一方の端部15aから他方の端部15bまで設けられている。 As shown in FIG. 4, the light diffusion region A includes a concavo-convex pattern 30. Similar to the light diffusion region A, the uneven pattern 30 is provided from one end 15a of the light guide 10 to the other end 15b.

なお、光拡散領域A(凹凸パターン30)は、導光体10の各端面から所定の距離だけ離れていてもよいし(図4参照)、導光体10の各端面の際まで配置されていてもよい。 Note that the light diffusion region A (the uneven pattern 30) may be spaced a predetermined distance from each end surface of the light guide 10 (see FIG. 4), or may be arranged up to the edge of each end surface of the light guide 10. It's okay.

図6は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体に設けられた凹凸パターンの一例を正面から見た模式図である。図7は、図6に示す凹凸パターンのA-A線における断面模式図である。図8は、図6に示す凹凸パターンのB-B線における断面模式図である。 FIG. 6 is a schematic diagram of an example of a concavo-convex pattern provided on a light guide used in the lighting device according to Embodiment 1, viewed from the front. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the uneven pattern shown in FIG. 6 taken along line AA. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the uneven pattern shown in FIG. 6 taken along line BB.

図6に示すように、凹凸パターン30は、主走査方向Yの軸Ayに対して所定の角度をなす少なくとも1つ(図6では2つ)の斜行方向に延設された稜線31を有している。また、図7及び図8に示すように、凹凸パターン30は、表面が凹凸形状からなる構造を有している。凹凸パターン30が上述のような稜線31を有するため、各光源20から導光体10に入射された光を、主走査方向Yに加えて深度方向Zと副走査方向Xにも拡散させることができる。この理由について図9~図12を用いてより詳細に説明する。 As shown in FIG. 6, the uneven pattern 30 has at least one (two in FIG. 6) ridge lines 31 extending in the oblique direction and forming a predetermined angle with respect to the axis Ay in the main scanning direction Y. are doing. Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the uneven pattern 30 has a structure in which the surface is formed into an uneven shape. Since the concavo-convex pattern 30 has the ridgelines 31 as described above, the light incident on the light guide 10 from each light source 20 can be diffused not only in the main scanning direction Y but also in the depth direction Z and the sub-scanning direction X. can. The reason for this will be explained in more detail using FIGS. 9 to 12.

図9は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体の一方の端面から入射した光線の進行方向の例を示す模式図である。図10は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体の他方の端面から入射した光線の進行方向の例を示す模式図である。図11は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体から出射される光線の進行方向の例を示す模式図である。図12は、実施形態1に係る照明装置を備えるイメージセンサにおいて導光体から出射された光線の進行方向の例を示す模式図である。なお、図9及び図10には、導光体10の両端面から入射した代表的な4本の光線B1~B4の軌跡を示している。 FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the traveling direction of light rays incident from one end surface of a light guide used in the lighting device according to the first embodiment. FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the traveling direction of light rays incident from the other end surface of the light guide used in the lighting device according to the first embodiment. FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the traveling direction of light rays emitted from the light guide used in the lighting device according to the first embodiment. FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of the traveling direction of the light beam emitted from the light guide in the image sensor including the illumination device according to the first embodiment. Note that FIGS. 9 and 10 show the trajectories of four representative light rays B1 to B4 incident from both end surfaces of the light guide 10.

図9及び図10に示すように、凹凸パターン30の稜線31が主走査方向Yの軸Ayに対して少なくとも1方向(図9及び図10では2方向)に斜行しているため、導光体10に入射した光線B1~B4は、凹凸パターン30で反射すると、主走査方向Yに対して直交する方向(副走査方向X)の成分が加わる。この結果、図11に示すように、凹凸パターン30で反射した光が導光体10の幅方向(副走査方向X)に広がり、図12に示すように、イメージセンサ100の深度方向Zと副走査方向Xでの光の均一性が向上する(両矢印参照)。 As shown in FIGS. 9 and 10, since the ridgeline 31 of the uneven pattern 30 is oblique in at least one direction (two directions in FIGS. 9 and 10) with respect to the axis Ay of the main scanning direction Y, the light guide When the light rays B1 to B4 incident on the body 10 are reflected by the concavo-convex pattern 30, a component in a direction perpendicular to the main scanning direction Y (sub-scanning direction X) is added. As a result, as shown in FIG. 11, the light reflected by the uneven pattern 30 spreads in the width direction (sub-scanning direction X) of the light guide 10, and as shown in FIG. The uniformity of the light in the scanning direction X is improved (see double arrow).

なお、図12に示すように、導光体10は、イメージセンサ100の高さ方向(深度方向)Zに対して斜め方向に光を照射するように傾斜して配置されてもよい。 Note that, as shown in FIG. 12, the light guide 10 may be arranged to be inclined so as to irradiate light in an oblique direction with respect to the height direction (depth direction) Z of the image sensor 100.

稜線31を有する凹凸パターン30は、例えば、導光体10の対向面13をバイトで切削加工することによって容易に形成することができる。また、金型を用いれば、凹凸パターン30を有する導光体10を一括成型することもできる。すなわち、凹凸パターン30を有する導光体10は容易に製造することが可能である。 The uneven pattern 30 having the ridge lines 31 can be easily formed, for example, by cutting the opposing surface 13 of the light guide 10 with a cutting tool. Further, by using a mold, the light guide 10 having the concavo-convex pattern 30 can be molded all at once. That is, the light guide 10 having the uneven pattern 30 can be easily manufactured.

図6に示すように、稜線31は、少なくとも、主走査方向Yの軸Ayに対して第1の角度θ1をなす第1の方向と、軸Ayに対して第2の角度θ2をなす第2の方向と、に延設されてもよい。これにより、稜線31が軸Ayに対して1つの斜行方向のみに延設される場合に比べて(後述する図13等参照)、導光体10に入射した光は導光体10の幅方向(副走査方向X)により広がるため、深度方向Zと副走査方向Xにより均一に光を拡散させることができる。 As shown in FIG. 6, the ridgeline 31 has at least a first direction that makes a first angle θ1 with respect to the axis Ay in the main scanning direction Y, and a second direction that makes a second angle θ2 with respect to the axis Ay. It may be extended in the direction of . As a result, compared to the case where the ridge line 31 extends in only one diagonal direction with respect to the axis Ay (see FIG. 13, etc. described later), the light incident on the light guide 10 is transmitted along the width of the light guide 10. Since the light spreads in the direction (sub-scanning direction X), the light can be uniformly diffused in the depth direction Z and the sub-scanning direction X.

なお、図6では、稜線31は、第1の方向及び第2の方向のみに延設される場合を示しているが、稜線31は、軸Ayに対して3つ以上の斜行方向に延設されていてもよい。 Note that although FIG. 6 shows a case in which the ridgeline 31 extends only in the first direction and the second direction, the ridgeline 31 may extend in three or more diagonal directions with respect to the axis Ay. may be set.

第1の角度θ1は、図6に示すように第2の角度θ2と異なる大きさであってもよいし、第2の角度θ2と同じ大きさ(実質的に同じ大きさである場合を含む)であってもよい。ただし、第1の角度θ1と第2の角度θ2とが互いに異なる大きさであると、第1の角度θ1と第2の角度θ2とが実質的に同じ大きさである場合に比べて、深度方向Zと副走査方向Xでの光の均一性がより向上する。 The first angle θ1 may have a different size from the second angle θ2 as shown in FIG. ). However, if the first angle θ1 and the second angle θ2 have different sizes from each other, the depth will be lower than when the first angle θ1 and the second angle θ2 have substantially the same size. The uniformity of light in the Z direction and the sub-scanning direction X is further improved.

より具体的には、後述するシミュレーションの結果から、第1の角度θ1は、70°以上、90°未満であり、第2の角度θ2は、50°以上、70°未満であってもよい。これにより、深度方向Zと副走査方向Xでの光の均一性、特に深度方向Zでの光の均一性をより向上することができる。同様の観点からは、第1の角度θ1は、75°以上、85°以下であり、第2の角度θ2は、55°以上、65°以下であってもよく、第1の角度θ1は、実質的に80°であり、第2の角度θ2は、実質的に60°であってもよい。 More specifically, from the results of a simulation described below, the first angle θ1 may be 70° or more and less than 90°, and the second angle θ2 may be 50° or more and less than 70°. Thereby, the uniformity of light in the depth direction Z and the sub-scanning direction X, particularly the uniformity of light in the depth direction Z, can be further improved. From a similar viewpoint, the first angle θ1 may be 75° or more and 85° or less, the second angle θ2 may be 55° or more and 65° or less, and the first angle θ1 is The second angle θ2 may be substantially 80° and the second angle θ2 may be substantially 60°.

図13は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体に設けられた凹凸パターンの他の例を正面から見た模式図である。なお、図13に示す凹凸パターンのB-B線における断面は、図8に示したものと同様である。 FIG. 13 is a schematic diagram of another example of the uneven pattern provided on the light guide used in the lighting device according to the first embodiment, viewed from the front. Note that the cross section of the concavo-convex pattern shown in FIG. 13 taken along line BB is the same as that shown in FIG. 8.

図13に示すように、稜線31は、主走査方向Yの軸Ayに対して所定の角度θをなす1つの斜行方向のみに延設されてもよい。これにより、導光体10の対向面13をバイトで切削加工することによって稜線31を有する凹凸パターン30をより容易に形成することができる。すなわち、凹凸パターン30を有する導光体10をより容易に製造することが可能である。 As shown in FIG. 13, the ridgeline 31 may extend only in one oblique direction forming a predetermined angle θ with respect to the axis Ay of the main scanning direction Y. Thereby, the uneven pattern 30 having the ridge lines 31 can be more easily formed by cutting the opposing surface 13 of the light guide 10 with a cutting tool. That is, it is possible to manufacture the light guide 10 having the uneven pattern 30 more easily.

後述するシミュレーションの結果から、所定の角度θは、60°を超えて、75°以下であってもよい。これにより、深度方向Zと副走査方向Xでの光の均一性、特に深度方向Zでの光の均一性をより向上することができる。同様の観点からは、所定の角度θは、65.°以上、72°以下であってもよく、実質的に70°であってもよい。 From the results of a simulation described later, the predetermined angle θ may be greater than 60° and less than or equal to 75°. Thereby, the uniformity of light in the depth direction Z and the sub-scanning direction X, particularly the uniformity of light in the depth direction Z, can be further improved. From a similar viewpoint, the predetermined angle θ may be greater than or equal to 65.° and less than or equal to 72°, or may be substantially 70°.

図4に示したように、凹凸パターン30の副走査方向における幅Wは、導光体10の一方の端部15a及び他方の端部15bのうちの光源20に隣り合う端部(図4では端部15a及び15b)と、導光体10の中央部16とで異なっていてもよい。これにより、主走査方向Yでの光の均一性を向上することができる。光源20に近いほど照明領域の光強度が強くなり、離れるほど光強度が弱くなる傾向があるためである。 As shown in FIG. 4, the width W of the concavo-convex pattern 30 in the sub-scanning direction is determined by the width W of the concave-convex pattern 30 at the end adjacent to the light source 20 (in FIG. The end portions 15a and 15b) may be different from the center portion 16 of the light guide 10. Thereby, the uniformity of light in the main scanning direction Y can be improved. This is because the closer the illumination area is to the light source 20, the stronger the light intensity becomes, and the further away from the light source 20, the weaker the light intensity tends to be.

このような観点からは、凹凸パターン30の幅Wは、導光体10の一方の端部15a及び他方の端部15bのうちの光源20に隣り合う端部(図4では端部15a及び15b)でより狭く、導光体10の中央部16でより広くてもよい。すなわち、光源20から離れるほど凹凸パターン30の幅Wを大きくして、凹凸パターン30による主走査方向Yでの光の拡散量を大きくしてもよい。また、凹凸パターン30の幅Wは、光源20から離れるほど、連続的に広くなっていってもよいし(図4参照)、段階的に広くなっていってもよい。 From this point of view, the width W of the concavo-convex pattern 30 is determined by the width W of the one end 15a and the other end 15b of the light guide 10 adjacent to the light source 20 (in FIG. 4, the ends 15a and 15b). ) and wider at the central portion 16 of the light guide 10 . That is, the width W of the concave-convex pattern 30 may be increased as the distance from the light source 20 increases, so that the amount of light diffused by the concave-convex pattern 30 in the main scanning direction Y may be increased. Further, the width W of the concavo-convex pattern 30 may become wider continuously as the distance from the light source 20 increases (see FIG. 4), or it may become wider stepwise.

図7及び図8に示したように、凹凸パターン30は、複数の凸部33を有していてもよく、複数の凸部33は、稜線31を挟んで隣り合う斜面33aがなす角φの大きさが互いに異なる複数種(図7及び図8では3種類)の凸部を含んでいてもよい。これにより、紙葉類に対して様々な方向から光を照射することができるため、紙葉類の折れ曲がった箇所やしわになった部分にもより均一に光を照射することができる。 As shown in FIGS. 7 and 8, the uneven pattern 30 may have a plurality of protrusions 33, and the plurality of protrusions 33 are formed by forming an angle φ between adjacent slopes 33a with the ridgeline 31 in between. A plurality of types (three types in FIGS. 7 and 8) of convex portions having different sizes may be included. As a result, the paper sheet can be irradiated with light from various directions, so that even bent or wrinkled parts of the paper sheet can be irradiated with light more uniformly.

より詳細には、複数種の凸部は、主走査方向Yに所定の順で所定の数ごと(例えば1つずつ)繰り返し配置されていてもよい。隣り合う斜面33aのなす角φは、例えば、85°以上、95°以下(例えば実質的に90°)であってもよいし、60°以上、75°以下(例えば実質的に67.5°)であってもよいし、70°以上、85°以下(例えば実質的に78.75°)であってもよい。これら3つの角度から少なくとも2つの角度を選択してもよい。また、複数種の凸部は、なす角φの大きさが大、小、中の順となるように主走査方向Yに繰り返し配置されていてもよい。 More specifically, the plurality of types of convex portions may be repeatedly arranged in a predetermined order in the main scanning direction Y by a predetermined number (for example, one at a time). The angle φ formed by the adjacent slopes 33a may be, for example, 85° or more and 95° or less (for example, substantially 90°), or 60° or more and 75° or less (for example, substantially 67.5°). ), or may be greater than or equal to 70° and less than or equal to 85° (for example, substantially 78.75°). At least two angles may be selected from these three angles. Further, the plurality of types of convex portions may be repeatedly arranged in the main scanning direction Y so that the angles φ formed by the convex portions are in the order of large, small, and medium.

ここで、凹凸パターン30の構造について更に詳述する。 Here, the structure of the uneven pattern 30 will be explained in more detail.

図7及び図8に示したように、凹凸パターン30は、複数の凸部33とともに複数の凹部34を有していてもよく、図6及び図13に示したように、複数の凸部33及び複数の凹部34は、主走査方向Yに交互に配置されもよい。ただし、凹凸パターン30は、導光体10の対向面13(基準面)から外側(出射面12と反対側)に全体が突出しており、各凹部34の底点が対向面13(基準面)上に位置している。 As shown in FIGS. 7 and 8, the uneven pattern 30 may have a plurality of concave portions 34 as well as a plurality of convex portions 33, and as shown in FIGS. The plurality of recesses 34 may be arranged alternately in the main scanning direction Y. However, the concavo-convex pattern 30 entirely protrudes outward (on the side opposite to the output surface 12) from the opposing surface 13 (reference surface) of the light guide 10, and the bottom point of each recess 34 is the opposing surface 13 (reference surface). It is located above.

各凸部33は、上述の凹凸パターン30の稜線31を有しており、各凹部34は、谷線32を有している。稜線31及び谷線32は、実質的に互いに平行であり、主走査方向Yに交互に配置されている。 Each convex portion 33 has the ridge line 31 of the above-described concavo-convex pattern 30, and each concave portion 34 has a valley line 32. The ridge lines 31 and the valley lines 32 are substantially parallel to each other and alternately arranged in the main scanning direction Y.

稜線31は、凸部33の頂点が線状に連続したものであり、直線状(図13参照)、又は、折れ線状(複数の真っ直ぐな線分から構成される線状、図6参照)に配置されている。同様に、谷線32は、凹部34の底点が線状に連続したものであり、直線状(図13参照)、又は、折れ線状(複数の真っ直ぐな線分から構成される線状、図6参照)に配置されている。 The ridge line 31 is a linear continuation of the vertices of the convex portion 33, and is arranged in a straight line (see FIG. 13) or in a broken line (a line made up of a plurality of straight line segments, see FIG. 6). has been done. Similarly, the valley line 32 is a linear continuation of the bottom points of the concave portion 34, and may be linear (see FIG. 13) or polygonal line (a line composed of a plurality of straight line segments, FIG. 6). (see).

図6に示すように、各稜線31及び各谷線32は、対向面13を正面視したときに、V字状に延設されていてもよい。また、V字状の稜線31が、その向きを変えずに主走査方向Yに複数配列されることによって、V字状の稜線31とV字状の谷線32とが主走査方向Yに交互に配置されてもよい。このように、各稜線31がV字状であることによって光がより均一に広がる。 As shown in FIG. 6, each ridge line 31 and each valley line 32 may extend in a V-shape when the opposing surface 13 is viewed from the front. Furthermore, by arranging a plurality of V-shaped ridge lines 31 in the main scanning direction Y without changing their orientation, the V-shaped ridge lines 31 and the V-shaped valley lines 32 are arranged alternately in the main scanning direction Y. may be placed in In this way, since each ridge line 31 is V-shaped, the light spreads more uniformly.

なお、V字状の稜線31の両端は、V字状の稜線31の屈曲点を通る副走査方向Xの軸Axに対して、同じ側に位置していてもよいし(図6参照)、V字状の稜線31の一端が軸Axに対して一方側に位置し、V字状の稜線31の他端が軸Axに対して他方側に位置していてもよい。 Note that both ends of the V-shaped ridgeline 31 may be located on the same side with respect to the axis Ax in the sub-scanning direction X passing through the bending point of the V-shaped ridgeline 31 (see FIG. 6), One end of the V-shaped ridge line 31 may be located on one side with respect to the axis Ax, and the other end of the V-shaped ridge line 31 may be located on the other side with respect to the axis Ax.

各凸部33は、例えば、三角柱状(三角プリズム状)であり、図7及び図8に示したように、稜線31に直交する断面が凸部の頂点を挟む二辺(2つの斜面33a)の長さが等しい二等辺三角形であってもよい。 Each convex portion 33 has, for example, a triangular prism shape (triangular prism shape), and as shown in FIGS. 7 and 8, the cross section perpendicular to the ridge line 31 has two sides (two slopes 33a) sandwiching the apex of the convex portion. It may be an isosceles triangle with equal lengths.

なお、各凸部33の頂部や各凹部34の底部は図7及び図8に示したように角張っていてもよいし、丸み(R)がついていてもよい。また、各斜面33aは、平面ではなくて曲面であってもよく、例えば、各凸部33は、稜線31に直交する断面が半円形又は半楕円形であってもよい。 Note that the top of each convex portion 33 and the bottom of each concave portion 34 may be angular as shown in FIGS. 7 and 8, or may be rounded (R). Further, each slope 33a may be a curved surface instead of a plane, and for example, each convex portion 33 may have a semicircular or semielliptic cross section perpendicular to the ridge line 31.

ただし、各斜面33aが平面であると、導光体10の対向面13をバイトで切削加工することによって各凸部33をより容易に形成することができる。また、各凸部33の稜線31に直交する断面が二等辺三角形(各凸部33の頂部や各凹部34の底部に丸み(R)がついていてもよい)であると、導光体10の対向面13をバイトで切削加工することによって凹凸パターン30をより容易に形成することができる。 However, if each slope 33a is a flat surface, each convex portion 33 can be more easily formed by cutting the opposing surface 13 of the light guide 10 with a cutting tool. Further, when the cross section of each convex portion 33 perpendicular to the ridgeline 31 is an isosceles triangle (the top of each convex portion 33 and the bottom of each concave portion 34 may be rounded (R)), the light guide 10 By cutting the opposing surface 13 with a cutting tool, the uneven pattern 30 can be formed more easily.

各凸部33の高さH(すなわち各凹部34の深さ)は、例えば、0.01mm以上、0.2mm以下であってもよいし、0.5mm以上、1.5mm以下であってもよいし、実質的に0.1mmであってもよい。全ての凸部33の高さH(全ての凹部34の深さ)は、互いに実質的に同じであってもよい。 The height H of each convex portion 33 (that is, the depth of each concave portion 34) may be, for example, 0.01 mm or more and 0.2 mm or less, or 0.5 mm or more and 1.5 mm or less. It may be substantially 0.1 mm. The heights H of all the protrusions 33 (the depths of all the recesses 34) may be substantially the same.

凸部33(凹部34)の主走査方向Yにおけるピッチは、例えば、0.1mm以上、1.5mm以下であってもよいし、0.5mm以上、1mm以下であってもよい。 The pitch of the convex portions 33 (concave portions 34) in the main scanning direction Y may be, for example, 0.1 mm or more and 1.5 mm or less, or 0.5 mm or more and 1 mm or less.

図8に示したように、隣り合う凸部33間には、対向面13と平行な平坦な面が存在していなくてもよい。これにより、導光体10から出射される光に、当該平坦な面に対応して影が生じるのを効果的に抑制することができる。同様の観点からは、図7に示した場合、隣り合う凸部33間の凹部34の底部は平坦ではなく丸みがついていてもよい。すなわち、各凹部34の底部は+Z方向に膨らんだ形状であってもよい。 As shown in FIG. 8, a flat surface parallel to the opposing surface 13 does not need to exist between adjacent convex portions 33. Thereby, it is possible to effectively suppress the appearance of a shadow on the light emitted from the light guide 10 corresponding to the flat surface. From a similar point of view, in the case shown in FIG. 7, the bottom of the recess 34 between adjacent projections 33 may not be flat but may be rounded. That is, the bottom of each recess 34 may have a shape that swells in the +Z direction.

なお、凹凸パターン30の凸部33及び凹部34は全体的に導光体10の中心側(出射面12側)にシフトしてもよく、凹凸パターン30全体が対向面13(基準面)よりも出射面12側に位置してもよい。 Note that the convex portions 33 and concave portions 34 of the concavo-convex pattern 30 may be entirely shifted toward the center of the light guide 10 (toward the exit surface 12 side), so that the concave-convex pattern 30 as a whole is shifted more than the opposing surface 13 (reference surface). It may be located on the exit surface 12 side.

また、図7及び図8に示した凹凸パターン30が対向面13(基準面)を中心に反転した形状であってもよい。この場合、反転前の凹部34の谷線32であった地点が反転後の凹凸パターンの稜線に相当することになる。 Further, the uneven pattern 30 shown in FIGS. 7 and 8 may have a shape inverted about the opposing surface 13 (reference surface). In this case, the point that was the valley line 32 of the concave portion 34 before inversion corresponds to the ridgeline of the uneven pattern after inversion.

ここで、稜線31の方向を変えて導光体10から出射される光の強度をシミュレーションした結果について説明する。 Here, the results of simulating the intensity of light emitted from the light guide 10 by changing the direction of the ridgeline 31 will be described.

図14は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体から出射される光の強度をシミュレーションするために用いたモデル(各部材の配置)を説明するための模式図である。図15は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体から出射される光の強度をシミュレーションする際の導光体の凹凸パターンの一例を説明するための模式図である。 FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a model (arrangement of each member) used to simulate the intensity of light emitted from a light guide used in the lighting device according to the first embodiment. FIG. 15 is a schematic diagram for explaining an example of an uneven pattern of a light guide when simulating the intensity of light emitted from the light guide used in the lighting device according to the first embodiment.

図14に示すように、このシミュレーションでは、カバーガラスAAの下方に、2本の導光体BBと、導光体BBから照射されて媒体で反射した光を集光する集光レンズCCと、集光レンズCCによって集光された光を受光する受光部DDと、を配置した。また、各導光体BBの両端面の中心にそれぞれ対向するように光源EEを配置した。図15に示すように、導光体BBの対向面には、V字状の稜線FAを有する凹凸パターンGAを設けた。稜線FAは、主走査方向Yの軸Ayに対して第1の角度θ1をなす第1の方向と、軸Ayに対して第2の角度θ2をなす第2の方向と、に延設させた。ここで、θ1は80°又は70°に設定し、θ2は50°、60°又は70°に設定した。 As shown in FIG. 14, in this simulation, below the cover glass AA, there are two light guides BB, a condenser lens CC that collects the light emitted from the light guide BB and reflected by the medium, A light receiving section DD that receives the light focused by the condensing lens CC is disposed. Further, light sources EE were arranged so as to face the centers of both end surfaces of each light guide BB. As shown in FIG. 15, an uneven pattern GA having a V-shaped ridgeline FA was provided on the opposing surface of the light guide BB. The ridge line FA extends in a first direction forming a first angle θ1 with respect to the axis Ay in the main scanning direction Y, and in a second direction forming a second angle θ2 with respect to the axis Ay. . Here, θ1 was set to 80° or 70°, and θ2 was set to 50°, 60° or 70°.

このモデルを用いて、媒体が通過する位置に相当する検出面HHをカバーガラスAAの上方に設定し、当該検出面HHに対して光を照射し、当該検出面HHにおける光の強度をシミュレーションした。検出面HHの高さは、カバーガラスAAの上面の高さを0mmとして、2.6mm、1.3mm又は0mmとした。そして、主走査方向の各位置において、各高さにおける光の強度を高さが1.3mmの時の光の強度で割ることでクリアランス比を算出する。更に、主走査方向の全ての位置におけるクリアランス比を平均化することによってクリアランス比平均値を算出した。その結果を表1に示す。 Using this model, a detection surface HH corresponding to the position through which the medium passes was set above the cover glass AA, light was irradiated onto the detection surface HH, and the intensity of light on the detection surface HH was simulated. . The height of the detection surface HH was 2.6 mm, 1.3 mm, or 0 mm, with the height of the top surface of the cover glass AA being 0 mm. Then, at each position in the main scanning direction, the clearance ratio is calculated by dividing the light intensity at each height by the light intensity when the height is 1.3 mm. Furthermore, the clearance ratio average value was calculated by averaging the clearance ratios at all positions in the main scanning direction. The results are shown in Table 1.

Figure 2023131422000002
Figure 2023131422000002

クリアランス比平均値は、媒体が通る高さ0mm~2.6mmの範囲において小さいことが好ましいため、表1から、最適な角度の組み合わせは第1の角度θ1=80°、第2の角度θ2=60°であることがわかる。 It is preferable that the average value of the clearance ratio is small within the height range of 0 mm to 2.6 mm through which the medium passes, so from Table 1, the optimal combination of angles is the first angle θ1 = 80° and the second angle θ2 = It can be seen that the angle is 60°.

次に、凹凸パターンを変更して行ったシミュレーションについて説明する。 Next, a simulation performed by changing the concavo-convex pattern will be described.

図16は、実施形態1に係る照明装置に用いられる導光体から出射される光の強度をシミュレーションする際の導光体の凹凸パターンの他の例を説明するための模式図である。 FIG. 16 is a schematic diagram for explaining another example of the uneven pattern of the light guide when simulating the intensity of light emitted from the light guide used in the lighting device according to the first embodiment.

図16に示すように、凹凸パターンを変更したこと以外は同様にしてシミュレーションを行った。ここでは、導光体BBの対向面に、直線状の稜線FBを有する凹凸パターンGBを設けた。稜線FBは、主走査方向Yの軸Ayに対して所定の角度θをなす方向に延設させた。ここで、θは75°、70°又は60°に設定した。 As shown in FIG. 16, a simulation was performed in the same manner except that the uneven pattern was changed. Here, a concavo-convex pattern GB having a linear ridgeline FB was provided on the opposing surface of the light guide BB. The ridgeline FB extends in a direction forming a predetermined angle θ with respect to the axis Ay in the main scanning direction Y. Here, θ was set to 75°, 70°, or 60°.

このモデルを用いて、上記の場合と同様に、カバーガラスAAの上面の高さを0mmとして、高さ2.6mm、1.3mm又は0mmのときの検出面HHでの光の強度をシミュレーションし、クリアランス比平均値を算出した。その結果を表2に示す。 Using this model, as in the case above, we simulated the light intensity at the detection surface HH when the height of the top surface of the cover glass AA was 0 mm and the height was 2.6 mm, 1.3 mm, or 0 mm. , the average clearance ratio value was calculated. The results are shown in Table 2.

Figure 2023131422000003
Figure 2023131422000003

表2から、最適な角度は所定の角度θ=70°であることがわかる。 From Table 2, it can be seen that the optimal angle is the predetermined angle θ=70°.

以上、本実施形態によれば、主走査方向Yに加えて深度方向Zと副走査方向Xに対しても光を拡散させることができ、かつ導光体10を容易に製造可能なイメージセンサ用照明装置1を実現できる。 As described above, according to the present embodiment, light can be diffused in the depth direction Z and the sub-scanning direction X in addition to the main scanning direction Y, and the light guide 10 can be easily manufactured for an image sensor. The lighting device 1 can be realized.

(実施形態2)
次に、実施形態2に係るイメージセンサについて説明する。図17は、実施形態2に係るイメージセンサの斜視模式図である。図18は、実施形態2に係るイメージセンサの側面模式図である。
(Embodiment 2)
Next, an image sensor according to Embodiment 2 will be described. FIG. 17 is a schematic perspective view of an image sensor according to the second embodiment. FIG. 18 is a schematic side view of the image sensor according to the second embodiment.

図17及び図18に示すように、本実施形態に係るイメージセンサ100は、搬送される紙幣BNの各種の光学特性を検出するものであり、互いに対向配置されたセンサユニット110及び120を備えている。センサユニット110及び120は、各々、後述する紙葉類処理装置の搬送路に対向するコンタクトイメージセンサから構成されており、Z方向において離間したセンサユニット110及び120の間には、紙幣BNがXY平面内をX方向に搬送される隙間が形成されており、この隙間は後述する紙葉類処理装置の搬送路の一部を構成する。センサユニット110及び120は、それぞれ、搬送路の上側(+Z方向)及び下側(-Z方向)に位置している。Y方向がセンサユニット110、120の主走査方向に対応し、X方向がセンサユニット110、120の副走査方向に対応している。 As shown in FIGS. 17 and 18, the image sensor 100 according to the present embodiment detects various optical characteristics of the banknote BN being conveyed, and includes sensor units 110 and 120 arranged opposite to each other. There is. The sensor units 110 and 120 are each composed of a contact image sensor that faces a conveyance path of a paper sheet processing device, which will be described later. A gap is formed for conveying the sheet in the X direction within the plane, and this gap constitutes a part of the conveyance path of the paper sheet processing apparatus described later. The sensor units 110 and 120 are located above (+Z direction) and below (−Z direction) the conveyance path, respectively. The Y direction corresponds to the main scanning direction of the sensor units 110 and 120, and the X direction corresponds to the sub scanning direction of the sensor units 110 and 120.

図17及び図18に示すように、各センサユニット110、120は、2つの反射用の照明装置111b、集光レンズ(対物レンズ)112、受光部113、これらを覆うカバーガラス114、基板(図示せず)、及びこれらが収納される筐体(図すせず)を備えている。各照明装置111bは、実施形態1のイメージセンサ用照明装置1に相当するものであり、主走査方向に延在する導光体10と、導光体10の少なくとも一方の端面に対向し、複数波長の光をそれぞれ照射する複数種の光源20(発光素子)とを備えている。センサユニット110の照明装置111bと、センサユニット120の照明装置111bとは、それぞれ、紙幣BNのA面とB面とに、複数波長の光を順次照射する。各照明装置111bは、複数波長の光として、例えばピーク波長が互いに異なる光を照射する。具体的には、例えば、赤外光(ピーク波長が互いに異なる複数種の赤外光でもよい)、赤色光、緑色光、青色光、白色光、紫外光等を用いることができる。集光レンズ112は、例えば、主走査方向に複数のロッドレンズが配列されたロッドレンズアレイから構成され、反射用の照明装置111bから出射され、紙幣BNのA面又はB面で反射された光を集光する。受光部113は、例えば、主走査方向に複数の受光素子(受光画素)が配列されたリニアイメージセンサを備えており、各受光素子は、照明装置111bが照射する複数波長の光の波長帯域に感度をもつ。各受光素子には、例えば、少なくとも可視領域から波長1100nmの赤外領域まで感度をもつ、シリコン(Si)フォトダイオードを用いることができる。各受光素子は、基板上に実装されており、集光レンズ112によって集光された光を受光して、入射光量に応じた電気信号に変換して基板に出力する。各受光素子は、照明装置111bによる各波長の光の照射タイミングに合わせて当該波長の光を受光する。基板は、例えば、受光素子を駆動するための駆動回路と、受光素子からの信号を処理して出力するための信号処理回路とを含んでいる。基板は、受光部113(各受光素子)の出力信号を増幅処理した後、デジタルデータにA/D変換した上で出力する。 As shown in FIGS. 17 and 18, each sensor unit 110, 120 includes two reflective illumination devices 111b, a condensing lens (objective lens) 112, a light receiving section 113, a cover glass 114 that covers these, and a substrate (see FIG. (not shown), and a housing (not shown) in which these are housed. Each lighting device 111b corresponds to the image sensor lighting device 1 of Embodiment 1, and includes a light guide 10 extending in the main scanning direction, and a plurality of light guides 111b facing at least one end surface of the light guide 10. It includes a plurality of types of light sources 20 (light emitting elements) that emit light of different wavelengths. The illumination device 111b of the sensor unit 110 and the illumination device 111b of the sensor unit 120 sequentially irradiate the A side and the B side of the banknote BN with light of a plurality of wavelengths. Each illumination device 111b irradiates light with multiple wavelengths, for example, light with different peak wavelengths. Specifically, for example, infrared light (multiple types of infrared light having different peak wavelengths may be used), red light, green light, blue light, white light, ultraviolet light, etc. can be used. The condensing lens 112 is composed of, for example, a rod lens array in which a plurality of rod lenses are arranged in the main scanning direction, and collects light emitted from the reflection illumination device 111b and reflected on the A side or the B side of the banknote BN. Focus the light. The light-receiving unit 113 includes, for example, a linear image sensor in which a plurality of light-receiving elements (light-receiving pixels) are arranged in the main scanning direction. Has sensitivity. For each light receiving element, for example, a silicon (Si) photodiode having sensitivity from at least the visible region to the infrared region with a wavelength of 1100 nm can be used. Each light receiving element is mounted on the substrate, receives the light focused by the condenser lens 112, converts it into an electric signal according to the amount of incident light, and outputs it to the substrate. Each light receiving element receives light of each wavelength in accordance with the irradiation timing of the light of each wavelength by the illumination device 111b. The substrate includes, for example, a drive circuit for driving the light receiving element and a signal processing circuit for processing and outputting a signal from the light receiving element. The board amplifies the output signal of the light receiving section 113 (each light receiving element) and then A/D converts it into digital data before outputting it.

照明装置111bは、紙幣BNに複数波長の光を照射し、受光部113は、同じセンサユニットの照明装置111bから照射されて紙幣BNで反射された複数波長の光を受光し、複数波長の光に係る反射画像データを波長毎に出力する。 The illumination device 111b irradiates the banknote BN with light of multiple wavelengths, and the light receiving unit 113 receives the light of multiple wavelengths irradiated from the illumination device 111b of the same sensor unit and reflected by the banknote BN. outputs reflection image data for each wavelength.

センサユニット120は、1つの透過用の照明装置111aを更に備えている。照明装置111aもまた、実施形態1のイメージセンサ用照明装置1に相当するものであり、主走査方向に延在する導光体10と、導光体10の少なくとも一方の端面に対向し、複数波長の光をそれぞれ照射する複数種の光源20(発光素子)とを備えている。照明装置111aは、センサユニット110の集光レンズ112の光軸上に配置されており、照明装置111aから出射された光の一部は、紙幣BNを透過し、センサユニット110の集光レンズ112に集光されて受光部113で検出される。照明装置111aは、紙幣BNのB面に、波長帯域が互いに異なる光を順次、又は同時に照射する。照明装置111aは、複数波長の光として、例えばピーク波長が互いに異なる光を照射する。具体的には、例えば、赤外光(ピーク波長が互いに異なる複数種の赤外光でもよい)、赤色光、緑色光、青色光、白色光、紫外光等を用いることができる。 The sensor unit 120 further includes one transmission illumination device 111a. The illumination device 111a also corresponds to the image sensor illumination device 1 of Embodiment 1, and includes a light guide 10 extending in the main scanning direction, and a plurality of light guides facing at least one end surface of the light guide 10. It includes a plurality of types of light sources 20 (light emitting elements) that emit light of different wavelengths. The illumination device 111a is arranged on the optical axis of the condensing lens 112 of the sensor unit 110, and a part of the light emitted from the illumination device 111a passes through the banknote BN and passes through the condensing lens 112 of the sensor unit 110. The light is focused on the light receiving section 113 and detected by the light receiving section 113. The illumination device 111a sequentially or simultaneously irradiates the B side of the banknote BN with light having different wavelength bands. The illumination device 111a emits light of multiple wavelengths, for example, light having different peak wavelengths. Specifically, for example, infrared light (multiple types of infrared light having different peak wavelengths may be used), red light, green light, blue light, white light, ultraviolet light, etc. can be used.

センサユニット110の受光部113は、照明装置111aから照射されて紙幣BNを透過した複数波長の光を受光し、複数波長の光に係る透過画像データを波長毎に出力する。 The light receiving section 113 of the sensor unit 110 receives light of multiple wavelengths that is irradiated from the illumination device 111a and transmitted through the banknote BN, and outputs transmitted image data related to the light of multiple wavelengths for each wavelength.

なお、「複数波長の光」とは、波長帯域が互いに異なる光であり、互いにピーク波長が異なっていてもよい。複数波長の光は、例えば、可視光については色が互いに異なる光であってもよく、赤外光及び紫外光については、波長帯域の一部のみが互いに重なる光又は波長帯域が互いに重ならない光であってもよい。 Note that "light with multiple wavelengths" refers to light with mutually different wavelength bands, and may have mutually different peak wavelengths. Light with multiple wavelengths may be, for example, visible light with different colors, and infrared light and ultraviolet light with only a portion of the wavelength bands overlapping each other or light with wavelength bands that do not overlap with each other. It may be.

本実施形態に係るイメージセンサ100は、実施形態1のイメージセンサ用照明装置1に相当する照明装置111a、111bを備えることから、明るさの均一性が高い照明環境において画像データを取得することができる。 Since the image sensor 100 according to this embodiment includes lighting devices 111a and 111b corresponding to the image sensor lighting device 1 of Embodiment 1, it is possible to acquire image data in a lighting environment with high uniformity of brightness. can.

(実施形態3)
次に、本実施形態に係る紙葉類識別装置の構成について説明する。本開示の対象となる紙葉類としては、紙幣、小切手、商品券、手形、帳票、有価証券、カード状媒体等の様々な紙葉類が適用可能であるが、以下においては、紙幣を対象とする装置を例として、本開示を説明する。図19は、実施形態3に係る紙葉類識別装置の構成を説明するブロック図である。
(Embodiment 3)
Next, the configuration of the paper sheet identification device according to this embodiment will be explained. Various paper sheets can be applied to paper sheets that are subject to this disclosure, such as banknotes, checks, gift certificates, bills, forms, securities, and card-like media, but in the following, banknotes are applicable. The present disclosure will be described using an example of a device. FIG. 19 is a block diagram illustrating the configuration of a paper sheet identification device according to the third embodiment.

図19に示すように、本実施形態に係る紙葉類識別装置200は、制御部210、検出部220及び記憶部230を備えている。 As shown in FIG. 19, the paper sheet identification device 200 according to this embodiment includes a control section 210, a detection section 220, and a storage section 230.

制御部210は、記憶部230に記憶された各種の処理を実現するためのプログラムと、当該プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、当該CPUによって制御される各種ハードウェア(例えばFPGA(Field Programmable Gate Array))等によって構成されている。制御部210は、記憶部230に記憶されたプログラムに従って、紙葉類識別装置200の各部を制御する。また、制御部210は、記憶部230に記憶されたプログラムにより、識別部の機能を有している。 The control unit 210 includes programs for realizing various processes stored in the storage unit 230, a CPU (Central Processing Unit) that executes the programs, and various hardware (for example, FPGA (Field)) controlled by the CPU. It is configured by a programmable gate array (Programmable Gate Array), etc. The control unit 210 controls each unit of the paper sheet identification device 200 according to a program stored in the storage unit 230. Further, the control unit 210 has a function of an identification unit using a program stored in the storage unit 230.

検出部220は、搬送される紙幣の各種特性を検出するものであり、紙幣の搬送路に沿って、上述のイメージセンサ100に加え、磁気検出部221及び厚み検出部222を備えていてもよい。イメージセンサ100は、上述のように紙幣を撮像して画像信号(画像データ)を出力する。 The detection unit 220 detects various characteristics of the banknote being conveyed, and may include a magnetic detection unit 221 and a thickness detection unit 222 in addition to the above-described image sensor 100 along the banknote conveyance path. . The image sensor 100 images a banknote and outputs an image signal (image data) as described above.

記憶部230は、半導体メモリやハードディスク等の不揮発性の記憶装置から構成されており、紙葉類識別装置200を制御するための各種プログラムと各種データとを記憶している。 The storage unit 230 is composed of a nonvolatile storage device such as a semiconductor memory or a hard disk, and stores various programs and various data for controlling the paper sheet identification device 200.

制御部210はまた、検出部220から取得した紙幣に係る各種信号を利用して識別処理を行う。制御部210は、紙幣の少なくとも金種及び真偽を識別する。制御部210は、紙幣の正損を判定する機能を有してもよい。その場合、制御部210は、紙幣の汚れ、折れ、破れ等を検出するとともに、紙幣の厚みから紙幣に貼り付けられたテープ等を検出することにより、紙幣を、市場で再利用できる正券及び市場流通に適さない損券のいずれとして処理するかを判定する機能を有する。 The control unit 210 also performs identification processing using various signals related to banknotes acquired from the detection unit 220. The control unit 210 identifies at least the denomination and authenticity of the banknote. The control unit 210 may have a function of determining the fitness of banknotes. In that case, the control unit 210 detects dirt, folds, tears, etc. on the banknotes, as well as detects tape attached to the banknotes based on the thickness of the banknotes, thereby classifying the banknotes into genuine bills that can be reused in the market. It has a function to determine which unfit notes are to be treated as unsuitable for market circulation.

このとき、制御部210は、金種、真偽、正損等を識別するためにイメージセンサ100が撮影した紙幣の画像(画像データ)を用いる。 At this time, the control unit 210 uses the image (image data) of the banknote taken by the image sensor 100 in order to identify the denomination, authenticity, fitness, etc.

本実施形態に係る紙葉類識別装置200は、実施形態2のイメージセンサ100を備えることから、明るさのばらつきが小さい画像に基づいて紙幣の識別処理を行うことができる。すなわち、識別の精度を向上することが可能である。 Since the paper sheet identification device 200 according to the present embodiment includes the image sensor 100 of the second embodiment, it is possible to perform banknote identification processing based on images with small variations in brightness. That is, it is possible to improve the accuracy of identification.

(実施形態4)
次に、本実施形態に係る紙葉類処理装置の構成について説明する。図20は、実施形態4に係る紙葉類処理装置の外観を示した斜視模式図である。本実施形態に係る紙葉類処理装置は、例えば、図20に示す構成を有するものであってもよい。図20に示す紙葉類処理装置300は、紙幣の識別処理を行う実施形態3に係る紙葉類識別装置(図20では図示せず)と、処理対象の複数の紙幣が積層状態で載置されるホッパ301と、リジェクト紙幣が排出される2つのリジェクト部302と、オペレータからの指示を入力するための操作部303と、筐体310内で金種、真偽及び正損が識別された紙幣を分類して集積するための4つの集積部306a~306dと、紙幣の識別計数結果や各集積部306a~306dの集積状況等の情報を表示するための表示部305とを備える。
(Embodiment 4)
Next, the configuration of the paper sheet processing apparatus according to this embodiment will be explained. FIG. 20 is a schematic perspective view showing the appearance of the paper sheet processing apparatus according to the fourth embodiment. The paper sheet processing device according to this embodiment may have the configuration shown in FIG. 20, for example. A paper sheet processing device 300 shown in FIG. 20 includes a paper sheet identification device (not shown in FIG. 20) according to the third embodiment that performs banknote identification processing, and a plurality of banknotes to be processed are placed in a stacked state. a hopper 301 for discharging rejected banknotes, two reject units 302 from which rejected banknotes are discharged, an operation unit 303 for inputting instructions from an operator, and a housing 310 in which denominations, authenticity, and fitness are identified. It includes four stacking sections 306a to 306d for classifying and stacking banknotes, and a display section 305 for displaying information such as the banknote identification and counting results and the stacking status of each stacking section 306a to 306d.

本実施形態に係る紙葉類処理装置300は、実施形態3の紙葉類識別装置を備えることから、当該紙葉類識別装置の識別結果に基づいて、紙幣をより正確に処理することができる。 Since the paper sheet processing device 300 according to the present embodiment includes the paper sheet identification device of Embodiment 3, it is possible to process banknotes more accurately based on the identification result of the paper sheet identification device. .

以上、図面を参照しながら実施形態を説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。また、各実施形態の構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。 Although the embodiments have been described above with reference to the drawings, the present disclosure is not limited to the above embodiments. Furthermore, the configurations of each embodiment may be combined or modified as appropriate without departing from the gist of the present disclosure.

以上のように、本開示は、イメージセンサ用照明装置において主走査方向に加えて深度方向と副走査方向に対しても光を拡散させ、かつ当該照明装置の導光体を容易に製造するのに有用な技術である。 As described above, the present disclosure makes it possible to diffuse light not only in the main scanning direction but also in the depth direction and the sub-scanning direction in a lighting device for an image sensor, and to easily manufacture a light guide of the lighting device. It is a useful technology for

1:照明装置
10:導光体
11:入射面
12:出射面
13:対向面
14:側面
15a、15b:端部
16:中央部
20:光源
30:凹凸パターン
31:稜線
32:谷線
33:凸部
33a:斜面
34:凹部
100:イメージセンサ
110、120:センサユニット
111a、111b:照明装置
112:集光レンズ
113:受光部
114:カバーガラス
200:紙葉類識別装置
210:制御部
220:検出部
221:磁気検出部
222:厚み検出部
230:記憶部
300:紙葉類処理装置
301:ホッパ
302:リジェクト部
303:操作部
305:表示部
306a~306d:集積部
A:光拡散領域
θ1:第1の角度
θ2:第2の角度
θ:所定の角度
φ:角
W:凹凸パターンの副走査方向における幅
H:凸部の高さ
X:副走査方向
Y:主走査方向
Z:高さ方向(深度方向)
Ay:主走査方向Yの軸
Ax:副走査方向Xの軸
B1~B4:4本の光線
P:紙葉類(照射対象)
BN:紙幣
1: Illumination device 10: Light guide 11: Incident surface 12: Output surface 13: Opposing surface 14: Side surfaces 15a, 15b: End portion 16: Center portion 20: Light source 30: Concave-convex pattern 31: Ridge line 32: Valley line 33: Convex portion 33a: Slope 34: Concave portion 100: Image sensors 110, 120: Sensor units 111a, 111b: Illumination device 112: Condensing lens 113: Light receiving portion 114: Cover glass 200: Paper sheet identification device 210: Control portion 220: Detection unit 221: Magnetic detection unit 222: Thickness detection unit 230: Storage unit 300: Paper sheet processing device 301: Hopper 302: Reject unit 303: Operation unit 305: Display units 306a to 306d: Stacking unit A: Light diffusion area θ1 : First angle θ2: Second angle θ: Predetermined angle φ: Angle W: Width H of the concavo-convex pattern in the sub-scanning direction: Height of the convex portion X: Sub-scanning direction Y: Main-scanning direction Z: Height Direction (depth direction)
Ay: Axis in the main scanning direction Y Ax: Axis B1 to B4 in the sub-scanning direction X: 4 light rays P: Paper sheets (irradiation target)
BN: Banknote

Claims (13)

光源と、主走査方向に延設された導光体と、を有するイメージセンサ用照明装置であって、
前記導光体は、前記光源から入射された光を拡散する光拡散領域を有し、
前記光拡散領域は、前記導光体の一方の端部から他方の端部まで設けられ、前記主走査方向の軸に対して所定の角度をなす少なくとも1つの斜行方向に延設された稜線を有する凹凸パターンを含む
ことを特徴とするイメージセンサ用照明装置。
An illumination device for an image sensor including a light source and a light guide extending in the main scanning direction,
The light guide has a light diffusion region that diffuses the light incident from the light source,
The light diffusion region is provided from one end of the light guide to the other end, and includes at least one ridge line extending in a diagonal direction and forming a predetermined angle with respect to the axis in the main scanning direction. An illumination device for an image sensor, comprising a concavo-convex pattern having a concavo-convex pattern.
前記稜線は、少なくとも、前記軸に対して第1の角度をなす第1の方向と、前記軸に対して第2の角度をなす第2の方向と、に延設される
ことを特徴とする請求項1記載のイメージセンサ用照明装置。
The ridgeline is characterized in that it extends in at least a first direction that makes a first angle with the axis and a second direction that makes a second angle with the axis. The illumination device for an image sensor according to claim 1.
前記第1の角度は、前記第2の角度と異なる大きさである
ことを特徴とする請求項2記載のイメージセンサ用照明装置。
3. The illumination device for an image sensor according to claim 2, wherein the first angle has a different size from the second angle.
前記第1の角度は、70°以上、90°未満であり、
前記第2の角度は、50°以上、70°未満である
ことを特徴とする請求項3記載のイメージセンサ用照明装置。
The first angle is 70° or more and less than 90°,
4. The illumination device for an image sensor according to claim 3, wherein the second angle is greater than or equal to 50 degrees and less than 70 degrees.
前記第1の角度は、前記第2の角度と同じ大きさである
ことを特徴とする請求項2記載のイメージセンサ用照明装置。
3. The illumination device for an image sensor according to claim 2, wherein the first angle has the same magnitude as the second angle.
前記稜線は、前記軸に対して所定の角度をなす1つの斜行方向のみに延設される
ことを特徴とする請求項1記載のイメージセンサ用照明装置。
2. The illumination device for an image sensor according to claim 1, wherein the ridge line extends only in one oblique direction forming a predetermined angle with respect to the axis.
前記所定の角度は、60°を超えて、75°以下である
ことを特徴とする請求項6記載のイメージセンサ用照明装置。
The illumination device for an image sensor according to claim 6, wherein the predetermined angle is greater than 60 degrees and less than or equal to 75 degrees.
前記導光体の前記一方の端部及び前記他方の端部の少なくとも1つは、前記光源に隣り合い、
前記凹凸パターンの副走査方向における幅は、前記一方の端部及び前記他方の端部のうちの前記光源に隣り合う端部と、前記導光体の中央部とで異なる
ことを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載のイメージセンサ用照明装置。
At least one of the one end and the other end of the light guide is adjacent to the light source,
A width of the concavo-convex pattern in the sub-scanning direction is different between an end adjacent to the light source among the one end and the other end and a central part of the light guide. 8. The illumination device for an image sensor according to any one of items 1 to 7.
前記幅は、前記光源に隣り合う前記端部でより狭く、前記中央部でより広い
ことを特徴とする請求項8記載のイメージセンサ用照明装置。
9. The illumination device for an image sensor according to claim 8, wherein the width is narrower at the end portions adjacent to the light source and wider at the center portion.
前記凹凸パターンは、前記稜線を挟んで隣り合う斜面がなす角の大きさが互いに異なる複数種の凸部を含む
ことを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載のイメージセンサ用照明装置。
The illumination device for an image sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the uneven pattern includes a plurality of types of protrusions having different angles formed by adjacent slopes with the ridge line in between. .
請求項1~10のいずれかに記載のイメージセンサ用照明装置を備えることを特徴とするイメージセンサ。 An image sensor comprising the illumination device for an image sensor according to any one of claims 1 to 10. 請求項11記載のイメージセンサを備えることを特徴とする紙葉類識別装置。 A paper sheet identification device comprising the image sensor according to claim 11. 請求項12記載の紙葉類識別装置を備えることを特徴とする紙葉類処理装置。 A paper sheet processing device comprising the paper sheet identification device according to claim 12.
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