JP5203289B2 - ライン光源ユニット及び紙葉類の読取装置 - Google Patents
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Description
この先行技術にかかるライン光源ユニットによれば、光源素子から導光体101に入射された光は、光拡散パターンにより拡散・屈折されて、その一部は導光体101から原稿面に向けて照射される。この光拡散パターンの微細形状を工夫することにより、原稿面への照射光の長手方向に沿う光量のばらつきを抑制しながら、原稿面に照射することができる。よって、安定した読み取りが可能となり、紙葉類の形状・模様などを正確に認識することができる。
このUV光を利用するために、UV光源を、可視・赤外光の光源とともに導光体の端面に配置することが考えられるが、UV光に対する導光体の吸収係数が大きいので、端面から入射したUV光は導光体の中を長手方向に沿って進むうちに減衰してしまい、導光体から原稿面に向けて照射されるUV光が弱くなってしまう。
導光体の光出射側面の、該導光体の長手方向と垂直な断面の形状が、外側に凸の曲線状を成していれば、レンズの働きをするので、この光出射側面により、導光体から出射する光を集光して、原稿に照度の高い照明領域を形成することが出来る。
また本発明の紙葉類の読取装置は、紙葉類からなる原稿を照明するためのライン光源ユニットと、そのライン光源ユニットから出射され原稿を反射又は透過した光を導くためのレンズアレイと、そのレンズアレイにより導かれた透過光を受光する受光素子とを備えるものであって、ライン光源ユニットは、本発明のライン光源ユニットの構成を備えるものである。
また、ライン光源ユニットを紙葉類の読取装置に用いれば、UV光を照射する第二の光源素子の容量を小さいものにすることができるので、消費電力を低減することができ、光源素子の寿命も延ばすことができる。
<読取装置>
図1は、本発明の一実施の形態における紙葉類の読取装置の構成を示す概略断面図である。
この紙葉類の読取装置は、原稿を照明するためのライン光源ユニット10と、そのライン光源ユニット10から原稿に向けて出射され、原稿を反射した光を導くためのレンズアレイ11と、基板に実装されそのレンズアレイ11により導かれた透過光を受光する受光素子12とを備えている。
ライン光源ユニット10は、焦点面20に載置される原稿に向けて光を出射するものである。
ライン光源ユニット10から出射された光は、保護ガラス14を透過して焦点面20に集光される。保護ガラス14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ライン光源ユニット10やレンズアレイ11を保護するために設置することが望ましい。保護ガラス14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。
受光素子12は基板13に実装され、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。受光素子12の材質・構造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、CdS、CdSeなどを用いた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であっても良い。またCCD(Charge Coupled Device)リニアイメージセンサであってもよい。さらに受光素子12として、フォトダイオードやフォトトランジスタ、駆動回路及び増幅回路を一体としたIC(Integrated Circuit)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。また、必要に応じて基板13上に駆動回路及び増幅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。さらに基板13上に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として外部に取り出すこともできる。
図2は、図1に示される紙葉類の読取装置におけるライン光源ユニット10の構成を概略的に示す斜視図である。図3は、このライン光源ユニット10の各構成部材の分解斜視図である。
ライン光源ユニット10は、長手方向Lに沿って延びる透明な導光体1と、長手方向Lの一方の端面付近に設けられた第一の光源素子3と、導光体1の各側面(光拡散パターン形成面1a及び左右側面1b,1c)を保持するためのカバー部材2と、導光体1の光拡散パターン形成面1aに形成され、第一の光源素子3から導光体1の端面1eに入射され導光体1の長手方向Lに沿って進む光を拡散・屈折させて、導光体1から出射させるための光拡散パターンPとを有している。
導光体1は、細長い柱状であり、その長手方向Lに直交する断面は、長手方向Lのどの切り口においても、実質的に同じ形状、同じ寸法をしている。また導光体1のプロポーション、すなわち導光体1の長手方向Lの長さと、その長手方向Lに直交する断面の高さH(図4参照)との比率は10よりも大きく、好ましくは30よりも大きい。例えば導光体1の長さが200mmであれば、その長手方向Lに直交する断面の高さHは5mm程度である。
また、カバー部材2は透明なカバーに限定されず、半透明、又は不透明なものであってもよい。例えばカバー部材2は、導光体1の光出射面以外の側面より漏れ出す光を再び導光体1内に反射させるために、反射率の高い白色樹脂の成形品、又はその白色樹脂を塗布した樹脂の成形品であってもよい。または、カバー部材2をステンレスやアルミニウムなどの金属体で形成してもよい。
第二の光源素子4の基板5への搭載個数は、1つでもよく複数でも良い。特に、複数個を長手方向Lに均一の距離だけ離して設置すれば、原稿面を長手方向Lに沿って、より均一に照射することが出来るので好ましい。図3では、5つの第二の光源素子4が長手方向Lに沿って等間隔で配列されている。また、複数の第二の光源素子4の長手方向Lに沿った寸法Dは、イメージセンサの読取長(つまり受光素子12の読取領域の幅)とほぼ同じ長さ、又は第二の光源素子4からの出射光の広がりを考慮して、イメージセンサの読取長の80%くらいの長さになるように形成することが好ましい。
この光拡散パターンPは、図5にその縦断面を示すように、導光体1の光拡散パターン形成面1aに彫刻された複数のV字状の溝31により構成されている。
この光拡散パターンPにより、導光体1の端面1eから入射された光を、屈折・拡散させ、長手方向Lに沿ってほぼ一様の明るさで光出射側面1dから照射することができる。これにより、導光体1の長手方向Lの全体において紙葉類に照射される光をほぼ一定とすることができるため、照度むらを無くすことができる。
第二の光源素子4を搭載した基板5は、カバー部材2の下方から、カバー部材2の貫通孔6を形成した底面2aに対向している。図4では基板5とカバー部材2とに隙間があるが、基板5とカバー部材2とが密着する構造でもよい。
各第二の光源素子4から出射されるUV光(図4に示す破線)は、貫通孔6を通り抜け、導光体1の光拡散パターン形成面1aから導光体1の内部に進入する。そして、扇状に拡がって導光体1の内部を伝搬し、導光体1の光出射側面1dから出射される。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、以上の形態に限定されるものではない。例えば本発明では、光拡散パターンPの形成面を、導光体1の光出射面1dを除く任意の面に配置することができる。例えば光拡散パターンを左側面1c又は右側面1bに形成して、これを光拡散パターンPの形成面としても良い。また、第二の光源素子4をカバー部材2の底面2aに取り付けていたが、カバー部材2の右側面2b又は左側面2cに取り付けることも可能である。この場合、第二の光源素子4から発光したUV光の束は扇状に拡がって導光体1の光出射面1dから出射されるが、導光体1のなかに正反射、乱反射、屈折、回折などによりUV光の方向を変える物質や素子を配置して、UV光の束を、原稿面を向いた所定の角度の方向へ出射させることが好ましい。また、複数の第二の光源素子4を導光体1の複数の側面にそれぞれ配置してもよい。その他本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
1a 導光体1の光拡散パターン形成面
1b,1c 左右側面
1d 光出射側面
2 カバー部材
2a カバー部材の底面
2b 右側面
2c 左側面
3 第一の光源素子
4 第二の光源素子
10 ライン光源ユニット
11 レンズアレイ
12 受光素子
31 V字状の溝
Claims (5)
- 紙葉類の読取装置の照明光源として用いられるライン光源ユニットであって、
長手方向Lに延びる透明な導光体と、
前記導光体の端面に配置された第一の光源素子と、
前記導光体の少なくとも1つの側面に形成され、前記光源素子から前記導光体の端面に入射され前記導光体の長手方向に沿って進む光を拡散・屈折させて出射させるための光拡散パターンと、
前記導光体の前記光拡散パターンが形成された側面を含む1又は複数の側面を覆うカバー部材とを有し、
前記1又は複数の側面を覆う前記カバー部材には、前記導光体に対してUV光を発光する第二の光源素子が取り付けられている、ライン光源ユニット。 - 前記カバー部材には、前記第二の光源素子を挿入する貫通孔が形成されている、請求項1記載のライン光源ユニット。
- 前記第二の光源素子が、前記長手方向に沿って複数個一列に配列されている、請求項1又は請求項2記載のライン光源ユニット。
- 前記導光体は光出射側面を有し、この光出射側面の、該導光体の長手方向と垂直な断面の形状が、外側に凸の曲線状を成している、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のライン光源ユニット。
- 紙葉類からなる原稿を照明するためのライン光源ユニットと、そのライン光源ユニットから出射され前記原稿を反射又は透過した光を導くためのレンズアレイと、そのレンズアレイにより導かれた透過光を受光する受光素子とを備える紙葉類の読取装置であって、
前記ライン光源ユニットは、長手方向に延びる透明な導光体と、
前記導光体の端面に配置された第一の光源素子と、
前記導光体の少なくとも1つの側面に形成され、前記光源素子から前記導光体の端面に入射され前記導光体の長手方向に沿って進む光を拡散・屈折させて出射させるための光拡散パターンと、
前記導光体の前記光拡散パターンが形成された側面を含む1又は複数の側面を覆うカバー部材とを有し、
前記1又は複数の側面を覆う前記カバー部材には、前記導光体に対してUV光を発光する第二の光源素子が取り付けられている、紙葉類の読取装置。
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