JP7041485B2 - ライン光源及びこれを備えた光ラインセンサユニット - Google Patents

Description

本発明は、例えば紙幣、有価証券などの紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットの照明光源として用いられるライン光源、及び、これを備えた光ラインセンサユニットに関するものである。

紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットの中には、ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源や白色ＬＥＤ光源を用いて紙葉類のカラー画像を取得できるものがある。白色ＬＥＤ光源としては、紫外線ＬＥＤと蛍光体を組み合わせたものや、紫色又は青色などの可視光ＬＥＤと蛍光体を組み合わせたものなどが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を用いる場合、従来は、各単色ＬＥＤ光源を順次点灯させることによりカラー画像を取得していた。紙葉類の読み取り速度の高速化が求められている近年においては、各単色ＬＥＤ光源を同時点灯させるとともに、受光部側にカラーフィルタを設けることにより、従来の３倍の速度で読み取り可能な構成が提案されている。白色ＬＥＤ光源を用いた構成においても同様に、紙葉類の読み取り速度の高速化が可能である。

特開２０１４－５３８８２号公報

しかしながら、上記のような従来の方式では、色再現の観点において問題があった。具体的には、ディスプレイやプリンタなどの一般的な電子機器では、ｓＲＧＢと呼ばれる国際電気標準会議（ＩＥＣ）が定めたＲＧＢ色空間の国際標準規格が採用されている。このｓＲＧＢに則った色調整を行うことにより、入力時と出力時の色の差異を少なくすることが可能である。光ラインセンサユニットにおいても、ｓＲＧＢを採用することが好ましいが、ｓＲＧＢの色域を忠実に再現できるような光源が存在しないという問題があった。

図１４は、ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源をそれぞれ個別に点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。このように、Ｒ（赤色）に対応する発光スペクトルのピーク波長は約６５０ｎｍ、Ｇ（緑色）に対応する発光スペクトルのピーク波長は約５２０ｎｍ、Ｂ（青色）に対応する発光スペクトルのピーク波長は約４６０ｎｍである。

図１５は、ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。このように、ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときには、各単色ＬＥＤ光源を個別に点灯させたときと同様に、約６５０ｎｍ、約５２０ｎｍ、約４６０ｎｍをピーク波長とする３つのピークが現れる。

ｓＲＧＢの色域においては、Ｇ（緑色）に対応する発光スペクトルの主波長が約５５０ｎｍとなる。そのため、上記のようにＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させた場合のＧ（緑色）に対応する発光スペクトルのピーク波長（約５２０ｎｍ）との差異が大きく、ｓＲＧＢの色域を忠実に再現することができない。

図１６は、ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの色域をｓＲＧＢの色域と比較して示したｘｙ色度図である。ｓＲＧＢの色域は実線で示されており、ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの色域は一点鎖線で示されている。

このように、ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの色域は、ｓＲＧＢの色域に対して大きく相違している。そこで、ＲＧＢ各色のスペクトル強度を調整することによりｓＲＧＢの色域に近付けることも考えられるが、それには限界があり、ｓＲＧＢの色域に近付けることは困難である。

図１７は、白色ＬＥＤ光源を点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。このように、白色ＬＥＤ光源を点灯させたときには、約４６０ｎｍをピーク波長とするシャープな発光スペクトルと、約５５０ｎｍをピーク波長とするブロードな発光スペクトルとが現れる。

ブロードな発光スペクトルのピーク波長（約５５０ｎｍ）は、ｓＲＧＢの色域を再現する観点からは好ましい波長であるが、ｓＲＧＢの色域を忠実に再現することはできない。白色ＬＥＤ光源における蛍光体の量を変更すれば、図１７に破線で示すように各ピークの強度を調整することが可能であるが、ｓＲＧＢの色域に一致させることはやはり困難である。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができるライン光源及びこれを備えた光ラインセンサユニットを提供することを目的とする。

本発明に係るライン光源は、紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットの照明光源として用いられるライン光源であって、白色ＬＥＤ光源と、複数の単色ＬＥＤ光源とを備える。前記白色ＬＥＤ光源は、蛍光体を蛍光させることにより白色光を発生させる。前記複数の単色ＬＥＤ光源は、赤色、緑色及び青色のうち前記白色ＬＥＤ光源の青色の発光領域における発光スペクトルのピーク波長と異なるピーク波長を有する少なくとも２色の単色光を発生させる。前記ライン光源は、前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させて前記紙葉類を照明する。

このような構成によれば、白色ＬＥＤ光源及び複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させて紙葉類を照明することにより、ｓＲＧＢの色域との差異を小さくすることができる。したがって、白色ＬＥＤ光源から発生する白色光の強度と、複数の単色ＬＥＤ光源から発生する各単色光の強度とを適切に設定すれば、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。

前記白色ＬＥＤ光源から発生する白色光の強度は、前記複数の単色ＬＥＤ光源から発生する各単色光の強度よりも大きいことが好ましい。
ここで、強度とは、可視域において、受光センサがフラットな分光感度特性を有していると仮定し、その受光センサの分光感度スペクトルに前記ＬＥＤ光源の発光スペクトルを掛け合わせた場合の可視域における積分値をいう。

このような構成によれば、白色ＬＥＤ光源から発生する白色光の強度と、複数の単色ＬＥＤ光源から発生する各単色光の強度とをより適切に設定することができるため、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。

前記複数の単色ＬＥＤ光源は、赤色、緑色、青色及び紫色の４色の単色光を発生させてもよい。

このような構成によれば、赤色、緑色及び青色に加えて、紫色の単色光を同時点灯させて紙葉類を照明することにより、ｓＲＧＢの色域との差異をさらに小さくすることができるため、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。

前記白色ＬＥＤ光源から発生する白色光の発光スペクトルは、前記複数の単色ＬＥＤ光源から発生する各単色光の発光スペクトルよりもブロードな発光スペクトルを有することが好ましい。

このような構成によれば、ブロードな発光スペクトルを有する白色光を発生する白色ＬＥＤ光源が、複数の単色ＬＥＤ光源と同時点灯されることにより、ｓＲＧＢの色域との差異をさらに小さくすることができるため、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。

前記白色ＬＥＤ光源の出力が１０％から９０％に立ち上がるまでの時間、及び、９０％から１０％に立ち下がるまでの時間のそれぞれは、２μ秒以下であることが好ましい。

このような構成によれば、応答性の高い白色ＬＥＤ光源を用いることにより、紙葉類を高速で読み取ることができる。

前記蛍光体は、ＹＡＧ蛍光体であることが好ましい。

このような構成によれば、応答性の高いＹＡＧ蛍光体を用いた白色ＬＥＤ光源を複数の単色ＬＥＤ光源と同時点灯させることにより、紙葉類をより高速で読み取ることができる。

前記ライン光源は、導光体と、光拡散パターンと、紫外光源とをさらに備えていてもよい。前記導光体は、長尺形状を有し、長手方向に沿って出射面が形成されている。前記光拡散パターンは、前記導光体の長手方向に沿って設けられ 、前記導光体の内部に入射した光を拡散させて前記出射面から出射させる。前記紫外光源は、前記導光体の長手方向における一方の端面に対向し、当該一方の端面から前記導光体の内部に紫外光を入射させる。この場合、前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源は、前記導光体の長手方向における他方の端面に対向し、当該他方の端面から前記導光体の内部に光を入射させることが好ましい。

あるいは、前記ライン光源は、導光体と、複数の紫外光源と、赤外光源とをさらに備えていてもよい。前記導光体は、長尺形状を有し、長手方向に沿って出射面が形成されている。前記複数の紫外光源は、前記導光体の長手方向に沿って並べて設けられ、前記導光体の内部に紫外光を入射させる。前記赤外光源は、前記導光体の長手方向における一方の端面に対向し、当該一方の端面から前記導光体の内部に赤外光を入射させる。この場合、前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源は、前記導光体の長手方向における他方の端面に対向し、当該他方の端面から前記導光体の内部に光を入射させることが好ましい。

本発明に係る光ラインセンサユニットは、前記ライン光源と、レンズアレイと、受光部とを備える。前記レンズアレイは、前記ライン光源から出射され、前記紙葉類で反射又は透過した光を導く。前記受光部は、前記レンズアレイにより収束された光を受光し、電気信号に変換する。

本発明によれば、白色ＬＥＤ光源及び複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させて紙葉類を照明することにより、ｓＲＧＢの色域との差異を小さくすることができるため、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。

本発明の実施の形態における光ラインセンサユニットの構成を概略的に示す断面図である。 光ラインセンサユニットの付加的な構成を概略的に示す断面図である。 ライン光源の斜視図である。 ライン光源の各構成部材を示す分解斜視図である。 ライン光源の側面図である。 受光部の素子配列を示す模式図である。 受光部における受光素子と各色フィルタの配列例を示す図である。 白色ＬＥＤ光源とＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。 白色ＬＥＤ光源とＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの色域をｓＲＧＢの色域と比較して示したｘｙ色度図である。 白色ＬＥＤ光源とＲＧＢＶ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。 白色ＬＥＤ光源とＲＧＢＶ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの色域をｓＲＧＢの色域と比較して示したｘｙ色度図である。 白色ＬＥＤ光源とＲＧ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。 白色ＬＥＤ光源とＲＧ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの色域をｓＲＧＢの色域と比較して示したｘｙ色度図である。 ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源をそれぞれ個別に点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。 ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。 ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの色域をｓＲＧＢの色域と比較して示したｘｙ色度図である。 白色ＬＥＤ光源を点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。

＜光ラインセンサユニット＞
図１は、本発明の実施の形態における光ラインセンサユニットの構成を示す概略断面図である。

この光ラインセンサユニットは、筐体１６と、紙葉類を照明するためのライン光源１０と、そのライン光源１０から焦点面２０に向けて出射され紙葉類で反射した光を導くためのレンズアレイ１１と、基板１３に実装されレンズアレイ１１により導かれた透過光を受光する受光部１２とを備えている。紙葉類は焦点面２０に沿って一方向ｘ（副走査方向）に搬送される。
これらの筐体１６、ライン光源１０、受光部１２、レンズアレイ１１は、ｙ方向（主走査方向）、すなわち図１における紙面に対して垂直な方向に延びていて、図１はその断面を示している。

ライン光源１０は、焦点面２０にある紙葉類に向けて光を出射するユニットである。出射される光の種類は可視光、白色光及び紫外光であり、さらに赤外光が出射されることもある。
この紫外光は３００ｎｍ～４００ｎｍのピーク波長を有するもので、赤外光は１５００ｎｍまでのピーク波長を有するものである。
これらの光のうち少なくとも紫外光は、他の光と時間的に重ならないようにして（すなわち時間的にスイッチングされながら）発光される。赤外光は、可視光と時間的に重なって発光されることもあり、時間的に重ならないようにして発光されることもある。

ライン光源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、必ずしも必要ではなく省略することもできるが、使用中（使用時）のごみ（紙葉類の搬送時に発生する紙粉等のダスト）の飛散や傷つきからライン光源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の材質はライン光源１０から出射される光を透過させるものであれば良く、例えばアクリル樹脂やシクロオレフィン系樹脂などといった透明の樹脂であってもよい。ただし、本発明の実施の形態では、白板ガラス、ホウケイ酸ガラスなど特に紫外光を透過させるものを使用するのが好ましい。

ライン光源１０の底面に対向して、ライン光源１０の両端に設置された第１の光源部４、第２の光源部３（図４、図５参照）を固定するための基板５が設置されている。この基板５はフェノール、ガラスエポキシなどで形成された薄い絶縁板であり、その裏面に銅箔からなる配線パターンが形成されている。第１の光源部４、第２の光源部３の端子を基板５の各所に形成された孔に挿入し、基板の裏面において半田などで配線パターンと接合することにより、第１の光源部４及び第２の光源部３を基板５に搭載し固定することができるとともに、所定の駆動電源（図示せず）から基板裏面の配線パターンを通して第１の光源部４及び第２の光源部３に電力を供給してその発光を駆動・制御することができる。

レンズアレイ１１は、紙葉類で反射された光を受光部１２に結像する光学素子であり、セルフォックレンズアレイ（登録商標：日本板硝子製）などのロッドレンズアレイを用いることができる。本発明の実施の形態では、レンズアレイ１１の倍率は１（正立）に設定されている。
焦点面２０から受光部１２までの任意の位置に、受光部１２に紫外光が入らないように、紫外光を反射又は吸収することにより遮断する紫外光遮断フィルタ１５を設けることが好ましい。本発明の実施の形態では、レンズアレイ１１の表面に紫外光遮断フィルタ１５を取り付け、紫外光を遮断する機能を持たせている。本明細書で「光を遮断する」とは、光を反射又は吸収して、透過させないことをいう。

この紫外光遮断フィルタ１５は、特に限定されるものではなく、紫外光が、受光部１２へ入るのを防止することができれば、材質・構造を問わない。例えば有機系の紫外光吸収剤を透明フィルムに混入あるいはコーティングした紫外光吸収フィルム、ガラス表面に酸化チタン、酸化珪素など透過率や屈折率の異なる金属酸化物もしくは誘電体の薄膜を多層蒸着することで得られる干渉フィルタ（バンドパスフィルタ）などが好ましい。

なお、紫外光遮断フィルタ１５はレンズアレイ１１の出射面に取り付けていたが、レンズアレイ１１の入射面又は中間部に取り付けてもよく、保護ガラス１４の内面に直接蒸着又は塗布して用いてもよい。要するに、紙葉類で反射された紫外光が、受光部１２へ入るのを防止することができればよい。
受光部１２は基板１３に実装され、反射光を受けて光電変換により電気出力として画像を読み取る受光素子を含んで構成されている。受光素子の材質・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よい。またＣＣＤ（Charge Coupled Device）リニアイメージセンサであってもよい。さらに受光部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、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。

なお、前述した光ラインセンサユニットは、ライン光源１０から紙葉類に向けて出射され紙葉類で反射した光を受光する反射型の光ラインセンサユニットであったが、図２に示すように、焦点面２０を基準にして、ライン光源１０を受光部１２と反対の位置に置いて、ライン光源１０から紙葉類に向けて出射され紙葉類を透過した光を受光する、透過型の光ラインセンサユニットであってもよい。この場合、ライン光源１０の位置が焦点面２０の下側になるところが図１の配置と異なるのみで、ライン光源１０自体の構造は、今まで説明したものと異なるところはない。また反射型の光ラインセンサユニットと透過型の光ラインセンサユニットを両方含んでいてもよい。

＜ライン光源＞
図３は、図１に示される光ラインセンサユニットにおけるライン光源１０の外観を概略的に示す斜視図である。図４はライン光源１０の各構成部材の分解斜視図、図５はライン光源１０の側面図である。なお、図５ではカバー部材２の図示は省略している。
ライン光源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２の光源部３と、長手方向Ｌの他方の端面付近に設けられた第１の光源部４と、導光体１の各側面（底側面１ａ及び左右側面１ｂ，１ｃ）を保持するためのカバー部材２と、底側面１ａと左右側面１ｂとの間に斜めに形成された光拡散パターン形成面１ｇに形成され、第２の光源部３及び第１の光源部４から導光体１の端面１ｅ，１ｆに入射され導光体１の中を進む光を拡散・屈折させて、導光体１の光出射側面１ｄ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。また好ましくは、導光体１の端面１ｅ，１ｆにそれぞれ形成された第２の光学フィルタ６、第１の光学フィルタ７を有している。

導光体１は、アクリル樹脂などの光透過性の高い樹脂、あるいは光学ガラスで形成してもよいが、本発明の実施の形態では、紫外光を発光する第１の光源部４を用いるので、導光体１の材料として、紫外光に対する減衰が比較的少ない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。
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。

導光体１の側面は、光拡散パターン形成面１ｇ（図４において導光体１の斜めカット面に相当）、底側面１ａ、左右側面１ｂ，１ｃ、光出射側面１ｄ（図４において導光体１の上面に相当）の５つの側面からなる。底側面１ａ、左右側面１ｂ，１ｃは平面形状であり、光出射側面１ｄはレンズの集光効果を持たせるために外向きに滑らかな凸の曲線状に形成されている。しかし光出射側面１ｄは必ずしも凸状に形成されていなくてもよく、平面形状であってもよい。この場合、光出射側面１ｄに対向するように、導光体１から出射した光を集光するレンズを配置するとよい。

光拡散パターン形成面１ｇ上の光拡散パターンＰは、一定の幅を維持して、導光体１の長手方向Ｌに沿って一直線状に延びている。この光拡散パターンＰの長手方向Ｌに沿った寸法は、イメージセンサの読取長（つまり受光部１２の読取領域の幅）よりも長くなるように形成されている。
この光拡散パターンＰは、導光体１の光拡散パターン形成面１ｇに彫刻された複数のＶ字状の溝により構成されている。この複数のＶ字状の溝の各々は、導光体１の長手方向Ｌに直交する方向に延びるよう形成されており、互いに同じ長さを有している。複数のＶ字状の溝は、断面が例えば二等辺三角形状を有していてもよい。

この光拡散パターンＰにより、導光体１の端面１ｅ，１ｆから入射され、導光体１の内部を長手方向Ｌに伝搬する光を屈折・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、照度むらを無くすことができる。

なお、光拡散パターンＰの溝のＶ字形状は一例であり、照度むらが顕著にならない限り、Ｖ字形に代えてＵ字形にするなど任意に変更することができる。光拡散パターンＰの幅も一定の幅を維持する必要はなく、導光体１の長手方向Ｌに沿って幅が変化するものであってもよい。溝の深さや溝の開口幅についても、適宜変更することができる。
カバー部材２は、導光体１の長手方向Ｌに沿った細長い形状であり、導光体１の底側面１ａ及び左右側面１ｂ，１ｃを覆うことができるように、導光体１の光拡散パターン形成面１ｇに対向する底面２ａ、導光体１の右側面１ｂに対向する右側面２ｂ、及び導光体１の左側面に対向する左側面２ｃを有している。これらの３つの側面はそれぞれ平面をなしており、これらの３つの内面で断面がほぼＵ字状の凹部を形成するので、導光体１をこの凹部の中に挿入することができる。この覆った状態で、カバー部材２の底面２ａが導光体１の底側面１ａに密着し、カバー部材２の右側面２ｂが導光体１の右側面１ｂに密着し、左側面２ｃが導光体１の左側面１ｃに密着する。このため、カバー部材２で導光体１を保護することができる。

なお、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の光出射側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２の光源部３は、白色光（Ｗ）を発生させる白色ＬＥＤ光源３Ｗと、赤色（Ｒ）の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源３Ｒと、緑色（Ｇ）の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源３Ｇと、青色（Ｂ）の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源３Ｂと、紫色（Ｖ）の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源３Ｖとを含む。ただし、第２の光源部３には、赤外光を発生させる赤外光源が含まれていてもよい。白色ＬＥＤ光源３Ｗは、蛍光体を蛍光させることにより白色光を発生させる光源であり、例えば青色又は紫色のＬＥＤで蛍光体を蛍光させて白色光を発生させる白色ＬＥＤ光源や、紫外域ＬＥＤで蛍光体を蛍光させて白色光を発生させる白色ＬＥＤ光源などが用いられる。蛍光体は、ＬＥＤ素子上にコーティング又は封止剤に混入され、ＬＥＤからの光に蛍光体の発光を付加させることにより、可視光域全てに出力がある白色ＬＥＤ光源となる。

白色ＬＥＤ光源３Ｗは、応答性が高いことが好ましく、例えば出力（相対発光強度）が１０％から９０％に立ち上がるまでの応答時間、及び、９０％から１０％に立ち下がるまでの応答時間が、２μ秒以下、特に好ましくは０．５μ秒以下である。蛍光体を蛍光させて白色光を発生させる白色ＬＥＤ光源は、蛍光体を使用していることに起因して応答性が阻害されているため、特定の蛍光体を採用することが好ましい。例えば、白色ＬＥＤ光源３ＷのＬＥＤ素子（図示せず）が紫又は青色であり、素子上に蛍光体が覆われた構造を有する。前記蛍光体として黄色発光するＹＡＧ蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ（セリウムドープ酸化イットリウム、アルミニウムガーネット焼結体））を用いれば、応答速度が速い白色ＬＥＤ光源３Ｗとすることができる。

第１の光源部４は、導光体１に対して紫外光を発光する紫外光源であり、３００ｎｍ～４００ｎｍの紫外光ＬＥＤ光源等が使用可能である。好ましくは３３０ｎｍ～３８０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する紫外発光ダイオードが用いられる。

第２の光源部３と第１の光源部４には、基板５に実装されるための端子３１が形成されていて、この端子３１を基板５に差込み、半田付けなどで接合することにより、それぞれ駆動電源（図示せず）に電気的に接続される。駆動電源は、第２の光源部３に電圧を印加する電極端子と第１の光源部４に電圧を印加する電極端子とを選択することにより、第２の光源部３及び第１の光源部４を同時に、若しくは時間的に切り替えて発光させることができる回路構成となっている。また第２の光源部３に内蔵された複数のＬＥＤのうち任意のＬＥＤを選択して同時に、若しくは時間的に切り替えて発光させることもできる。

以上の構成により、コンパクトな構成で、第２の光源部３が設置される端面１ｅから白色光及び複数色の単色光を導光体１に入射することができ、第１の光源部４が設置される端面１ｆから紫外光を導光体１に入射することができる。これにより、前記第１の光源部４から発光される光、又は前記第２の光源部３から発光される光を、前記導光体１の光出射側面１ｄから出射することができる。

好ましくは、導光体１の第２の光源部３が設置される端面１ｅには、４２０ｎｍ以上の可視光を透過させ、４００ｎｍ未満の紫外光を反射又は吸収することにより遮断する第２の光学フィルタ６が設けられている。また導光体１の第１の光源部４が設置される端面１ｆには、４００ｎｍ未満の紫外光を透過させ、４２０ｎｍ以上の可視光を反射又は吸収することにより遮断する第１の光学フィルタ７が設けられている。

第２の光学フィルタ６、第１の光学フィルタ７は、特に限定するものではなく、目的とする波長域を遮断するものであれば材質・構造を問わない。例えば反射させる光学フィルタであれば、ガラス表面に透過率や屈折率の異なる金属酸化物もしくは誘電体の薄膜を多層蒸着することで得られる干渉フィルタ（バンドパスフィルタ）が好ましい。
反射させる干渉フィルタとしては、例えば、酸化珪素と五酸化タンタルなどを採用し、それぞれの透過率や屈折率及び膜厚を調整して多層蒸着することにより所望のバンドパスフィルタ特性を確保することで得られる。なお、当然ながら通常の光学関連産業用に従来から生産されているバンドパスフィルタで、要求性能を満足するものであれば、採用に際して特に制限はない。

第２の光学フィルタ６、第１の光学フィルタ７に干渉フィルタを用いる場合、前記干渉フィルタのみでは目的とする透過域を調整出来ない場合は、さらにその上に金属又はその酸化物、窒化物、フッ化物の薄膜を用いたフィルムを重ねることで所望の波長特性を確保することが可能である。
第２の光学フィルタ６が紫外光を吸収する光学フィルタであれば、有機系の紫外光吸収剤を透明フィルムに混入あるいはコーティングした紫外光吸収フィルムであってもよい。また、干渉フィルタで、例えば、酸化珪素と酸化チタンなどを採用し、それぞれの透過率や屈折率及び膜厚を調整して多層蒸着することにより紫外光を反射、吸収両機能により遮断することで所望波長特性を確保してもよい。

また第１の光学フィルタ７が可視光を吸収する光学フィルタであれば、紫外光を通過させ可視光をカットする物質をフィルムの中に添加してもよい。
なお、第２の光学フィルタ６、第１の光学フィルタ７の導光体１への設置方法は任意であり、導光体１の端面１ｅ，１ｆに塗布又は蒸着により被覆してもよい。またフィルム状もしくは板状の第２の光学フィルタ６、第１の光学フィルタ７を用意し、導光体１の端面１ｅ，１ｆに密着させて、もしくは端面１ｅ，１ｆから一定の距離をおいて取り付けてもよい。
また、第２の光学フィルタ６、第１の光学フィルタ７を導光体１の端面１ｅ，１ｆに設けるのではなく、第２の光源部３、第１の光源部４に設けることも可能である。この場合、各光源部３，４に光学フィルタ６，７を塗布又は蒸着により被覆してもよいし、フィルム状もしくは板状の光学フィルタ６，７を用意し、各光源部３，４に密着させて取り付けてもよい。あるいは、第２の光源部３の封止剤に、可視光を透過させ、紫外光を遮断する物質を添加することにより、第２の光学フィルタ６を構成してもよい。同様に、第１の光源部４の封止剤に、紫外光を透過させ、可視光を遮断する物質を添加することにより、第１の光学フィルタ７を構成してもよい。

第１の光学フィルタ７が、紫外光を透過させ、可視光を反射又は吸収する光学フィルタであれば、次のような利点がある。第１の光源部４が酸化アルミニウム・セラミックス焼結体など、紫外光が当たった時に波長６９０ｎｍ付近の蛍光を発する実装基体を採用している場合を想定する。紫外光が第１の光源部４から照射されるときに、その照射光が第１の光源部４の実装基体に当たり６９０ｎｍ付近の蛍光が二次照射されて導光体１の中に入ることを防止する必要がある。そこで、第１の光学フィルタ７を、可視光を反射又は吸収するように設計することにより、二次照射された蛍光が導光体１の中に入らないようにすれば、導光体１の光出射側面１ｄからの不要な蛍光の出射を防止することができ、紙葉類の紫外蛍光のコントラストを良くすることができる。なお、紫外光が蛍光するものは酸化アルミニウム・セラミックス焼結体だけでなく、封止樹脂が蛍光する場合についても同様に二次照射を防ぐことができる。

第２の光学フィルタ６が、可視光を透過させ、紫外光を反射又は吸収する光学フィルタであれば、次のような利点がある。第２の光源部３が酸化アルミニウム・セラミックス焼結体など、紫外光が当たった時に波長６９０ｎｍ付近の蛍光を発する実装基体を採用している場合を想定する。第１の光源部４から照射された紫外光が導光体１の端面１ｅを通過して第２の光源部３に当たると、６９０ｎｍ付近の蛍光が第２の光源部３から二次照射されて導光体１の中に入って来るので、これを防止する必要がある。そこで、第２の光学フィルタ６を、紫外光を反射又は吸収するように設計することにより、紫外光が導光体１の端面１ｅから外に出ないようにすれば第２の光源部３に当たることがない。したがって、導光体１の光出射側面１ｄからの不要な蛍光の出射を防止することができる。その結果、紙葉類の紫外蛍光のコントラストを良くすることができる。

本発明の実施の形態では、第２の光学フィルタ６が可視光を透過させ、紫外光を反射する光学フィルタの方が好ましく、次のような利点がある。第１の光源部４から導光体１に入射され第２の光学フィルタ６で反射し導光体１に戻る紫外光の光量が増加するので、結果として、導光体１の光出射側面１ｄからの紫外光の出射光量が増大するという効果が得られる。この場合、第２の光学フィルタ６は第２の光源部３から照射される可視光を透過させるので、第２の光源部３からの可視光が導光体１に入るのを妨げることもない。

また第１の光学フィルタ７が紫外光を透過させ、可視光を反射する光学フィルタであれば、第２の光源部３から照射され、導光体１に入射され第１の光学フィルタ７で反射し導光体１に戻る可視光の光量が増加するので、結果として、導光体１の光出射側面１ｄからの可視光の出射光量が増大するという効果が得られる。また第１の光学フィルタ７は第１の光源部４から照射される紫外光を透過させるので、導光体１の光出射側面１ｄからの紫外光の出射も可能になる。

第１の光源部４から発光される紫外光は、第１の光学フィルタ７を介して導光体１に入射し、光拡散パターン形成面１ｇにより拡散・屈折して、光出射側面１ｄから焦点面２０にある紙葉類（媒体）に照射される。これにより、紙葉類から蛍光が生じ、その蛍光色発光が受光部１２で検出されることにより、紫外光を用いた紙葉類の識別を行うことができる。
第２の光源部３の白色ＬＥＤ光源から発光される白色光、単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖから発光される複数色の単色光は、第２の光学フィルタ６を介して導光体１に入射し、光拡散パターン形成面１ｇにより拡散・屈折して、光出射側面１ｄから焦点面２０にある紙葉類（媒体）に照射される。これにより、可視光を用いた紙葉類の識別を行うことができる。

＜受光部＞
図６は、受光部１２の素子配列を示す模式図である。受光部１２は、ｙ方向に直線状に並べられた複数の受光素子（それぞれフォトダイオード、フォトトランジスタなどで構成される）と信号処理部２１とドライバ２２とを一体化させたセンサＩＣチップを配列し、各受光素子をカラーフィルタで覆い、これを基板上に実装したものである。ドライバ２２は受光素子を駆動するためのバイアス電流を作成し供給する回路部分であり、信号処理部２１は受光素子の光検出信号を読み取り処理する回路部分である。受光素子の種類は、限定されないが、例えばシリコンＰＮダイオード若しくはＰＩＮダイオードが用いられる。

紙葉類がｘ方向（副走査方向）に移動する間に、一列に並べられた受光素子を露光することによって、紙葉類の面上にｙ方向（主走査方向）に沿った所定幅の観測ラインを設定することができる。紙葉類のライン情報を読み取る露光時間（光学読取時間という）は、光源の強度、センサの波長感度などに応じて任意に設定できる。例えば紙葉類のｘ方向の移動速度はＡＴＭや紙幣処理機などでは１５００～２０００ｍｍ／秒であり、光学読取時間として０．５～１．０ミリ秒を採用すれば、観測ラインのｘ方向の幅は０．７５～２ｍｍとなる。

本発明の実施の形態では、図６に示すように、受光部１２の一画素（画素とは、画像データを読み取り処理する空間的単位を言う）あたり複数、例えば４つの受光素子が直線状に並んで構成されている。図６では、４つの受光素子のうち、１番目の受光素子が赤（Ｒ）のカラーフィルタで覆われ、２番目の受光素子が緑（Ｇ）のカラーフィルタで覆われ、３番目の受光素子が青（Ｂ）のカラーフィルタで覆われている。そして、４番目の受光素子は透明フィルタ（Ｗ）で覆われているか、若しくは各色フィルタで覆われていない。なお前記カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は通常、３００～４００ｎｍの紫外光に対しては不透明であり、波長８００ｎｍ以上の赤外光に対しては透過性を有する。
このように、受光部１２には、各画素に対応付けて可視光カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が設けられ、このカラーフィルタを透過した光が各受光素子に入射する。ただし、カラーフィルタは、各画素につき３色に限らない。
なお、図６では１素子のみが同一色のカラーフィルタで覆われていたが、２つ以上の受光素子が同一色のカラーフィルタで覆われていてもよい。

透明（Ｗ）フィルタは、いかなる着色もない「透明な」フィルタである。若しくは全てのカラーフィルタの光透過スペクトルを重ね合わせた光透過スペクトルであってもよい。例えばＲフィルタの光透過スペクトルと、Ｇフィルタの光透過スペクトルと、Ｂフィルタの光透スペクトルを重ね合わせて出来た輪郭を有する光透過スペクトルであってもよい。透過帯域をつないで包絡線を作ったときの、この包絡線と同様の光透過率を有しても良い。このような「透明フィルタ」を形成する光学フィルタの材料は、有機材料では透明なアクリル樹脂、シクロオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂の中から選ばれ、また無機系では窒化シリコン、酸化シリコンの中から選ばれる。

これらの各色フィルタ材料は、３００～４００ｎｍの紫外光に対しても透明である。
なお、有機材料においては、液晶用途に用いられる紫外光吸収剤を含んだ透明材料は、紫外光に対して透明でないので、採用することは好ましくない。
このように、受光部１２は、一画素に複数の受光素子とそれらを覆う各色のカラーフィルタが搭載されているため、光源の波長を切り替えないで、それぞれが所望の波長領域の光を単独で照射できる複数の発光素子を同時に点灯させて、紙葉類の色情報を１本の観測ラインで一度に出力することが可能となる。

このような構成の受光部１２の光検出信号は、各受光素子の光検出信号を同時に取得した信号であり、これらは信号処理部２１に入力される。信号処理部２１は、受光部１２のＲ，Ｇ，Ｂの各カラーフィルタを透過した受光素子の信号強度に基づいて、紙葉類の色情報を判別するとともに、透明（Ｗ）フィルタを透過し、若しくは、前記各色フィルタを透過しない信号強度に基づいて、当該画素に入ってくる全体光量を算出する。これにより、全体光量を分母（リファレンス）とした、各色信号の正確な光量に基づく画像データを得ることができる。

ただし、受光部１２の素子配列は前記の形態に限定されるものではない。例えば、受光部１２の受光素子は図７（ａ）に示したように、ＲＧＢＷＲＧＢＷ・・・というように一列に配列されているとは限らず、二列以上に配列されたものであってもよい。図７（ｂ）は、前記受光素子が一画素あたり２×２に配列されたものであり、２列のうち１つの列（例えば下の列）の一隅に、透明（Ｗ）フィルタ又は各色フィルタ無の第二の受光素子が配列されている例を示す。図７（ｃ）は前記受光素子が一画素あたり４列に配列されたものであり、それらの４列のうち１つの列（例えば最も下の列）に、透明（Ｗ）フィルタ又は各色フィルタ無の第二の受光素子が配列されている例を示す。これらの場合でも、一画素内において、透明（Ｗ）フィルタを通して又は各色フィルタ無の受光素子で検出された光信号を記録するとともに、各カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を透過した各受光素子の信号強度を検出することができる。
また、透明（Ｗ）フィルタの代わりに、緑（Ｇ）のカラーフィルタを設けることにより、ＲＧＢＧＲＧＢＧ・・・というような配列にしてもよい。

本実施形態では、以下で説明するように、白色ＬＥＤ光源と複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させて紙葉類を照明することにより、得られるカラー画像データにおいてｓＲＧＢの色域を再現することができる。

＜白色ＬＥＤ光源とＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源の同時点灯＞
図８は、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを同時点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。

ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂのみを同時点灯させたときの発光スペクトルは、図１５に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長に対応するシャープな発光スペクトル（波長域が狭い発光スペクトル）を有している。これに対して、白色ＬＥＤ光源３Ｗから発生する白色光の発光スペクトルは、図１７に示すように、ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから発生する各単色光の発光スペクトルよりもブロードな発光スペクトルを有している。

このような白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂとが同時点灯されることにより、図８に示すように、ブロードな発光スペクトルの一部にシャープな発光スペクトルが現れる発光スペクトルが得られる。なお、白色ＬＥＤ光源３Ｗから発生する白色光の強度は、複数の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから発生するＲＧＢ各色の単色光の強度よりも大きい。

図９は、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを同時点灯させたときの色域をｓＲＧＢの色域と比較して示したｘｙ色度図である。ｓＲＧＢの色域は実線で示されており、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを同時点灯させたときの色域は二点鎖線で示されている。このように、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢ各色（３色）の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを同時点灯させたときの色域は、ｓＲＧＢの色域に近くなる。

なお、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを同時点灯させる場合、紫色の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源３Ｖは省略されてもよい。或いは、単色ＬＥＤ光源３Ｖの代わりに単色ＬＥＤ光源３Ｂを省略し、単色ＬＥＤ光源３Ｖを点灯させても良い。

＜白色ＬＥＤ光源とＲＧＢＶ各色の単色ＬＥＤ光源の同時点灯＞
図１０は、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢＶ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖを同時点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。

白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢＶ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖを同時点灯させた場合にも、図１０に示すように、ブロードな発光スペクトルの一部にシャープな発光スペクトルが現れる発光スペクトルが得られる。なお、白色ＬＥＤ光源３Ｗから発生する白色光の強度は、複数の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖから発生するＲＧＢＶ各色の単色光の強度よりも大きい。

図１１は、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢＶ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖを同時点灯させたときの色域をｓＲＧＢの色域と比較して示したｘｙ色度図である。ｓＲＧＢの色域は実線で示されており、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢＶ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖを同時点灯させたときの色域は破線で示されている。このように、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧＢＶ各色（４色）の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖを同時点灯させたときの色域は、ｓＲＧＢの色域により近くなる。

＜白色ＬＥＤ光源とＲＧ各色の単色ＬＥＤ光源の同時点灯＞
図１２は、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇを同時点灯させたときの発光スペクトルを示した図である。

白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇを同時点灯させた場合にも、図１２に示すように、ブロードな発光スペクトルの一部にシャープな発光スペクトルが現れる発光スペクトルが得られる。なお、白色ＬＥＤ光源３Ｗから発生する白色光の強度は、複数の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇから発生するＲＧ各色の単色光の強度よりも大きい。

図１３は、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇを同時点灯させたときの色域をｓＲＧＢの色域と比較して示したｘｙ色度図である。ｓＲＧＢの色域は実線で示されており、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇを同時点灯させたときの色域は点線で示されている。このように、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧ各色（２色）の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇを同時点灯させたときの色域は、図１６と比較するとｓＲＧＢの色域に近い。

なお、白色ＬＥＤ光源３ＷとＲＧ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇを同時点灯させる場合、青色及び紫色の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源３Ｂ，３Ｖは省略されてもよい。また、ＲＧの２色ではなく、ＲＢの２色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｂ、又は、ＧＢの２色の単色ＬＥＤ光源３Ｇ，３Ｂを白色ＬＥＤ光源３Ｗと同時点灯させてもよい。この場合には、緑色の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源３Ｇ、又は、赤色の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源３Ｒが省略されてもよい。

＜作用効果＞
本実施形態では、白色ＬＥＤ光源３Ｗ及び複数の単色ＬＥＤ光源（ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの少なくとも２つ）を同時点灯させて紙葉類を照明することにより、ｓＲＧＢの色域との差異を小さくすることができる。したがって、白色ＬＥＤ光源３Ｗから発生する白色光の強度と、複数の単色ＬＥＤ光源（ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの少なくとも２つ）から発生する各単色光の強度とを適切に設定すれば、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。

特に、白色ＬＥＤ光源３Ｗから発生する白色光の強度が、複数の単色ＬＥＤ光源（ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの少なくとも２つ）から発生する各単色光の強度よりも大きいため、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。
この場合、白色ＬＥＤ光源３Ｗと複数の単色ＬＥＤ光源（ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの少なくとも２つ）を同時に用いたときに、各単色光のピーク波長が白色ＬＥＤ光源３Ｗの青色波長領域における発光スペクトルのピーク波長と異なっていることがより望ましい。特に、白色ＬＥＤ光源３Ｗの青色波長領域における発光スペクトルのピーク波長よりも短波長側に、単色ＬＥＤ光源３Ｂの発光スペクトルのピーク波長があれば、３色光源で４色光源効果が得られるため更に一層好ましい。

また、図１０及び図１１に示すように、複数の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖが、赤色、緑色、青色及び紫色の４色の単色光を発生させる場合には、ｓＲＧＢの色域との差異をさらに小さくすることができるため、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。

さらに、白色ＬＥＤ光源３Ｗから発生する白色光の発光スペクトルが、複数の単色ＬＥＤ光源（ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの少なくとも２つ）から発生する各単色光の発光スペクトルよりもブロードな発光スペクトルを有することにより、ｓＲＧＢの色域との差異をさらに小さくすることができるため、ｓＲＧＢの色域をより忠実に再現することができる。

また、白色ＬＥＤ光源３Ｗの出力が１０％から９０％に立ち上がるまでの時間、及び、９０％から１０％に立ち下がるまでの時間のそれぞれが、２μ秒以下であるため、応答性の高い白色ＬＥＤ光源３Ｗを用いて紙葉類を高速で読み取ることができる。

特に、白色ＬＥＤ光源３Ｗが、蛍光体として応答性の高いＹＡＧ蛍光体を用いるものであるため、紙葉類をより高速で読み取ることができる。

＜変形例＞
ライン光源１０は、導光体１に対して長手方向Ｌの一方又は両方の端面から光を入射させ、光拡散パターンＰで光を拡散・屈折させるような構成に限らず、導光体１の底側面１ａ側から光出射側面１ｄを介して焦点面２０に光を直接照射するような構成（いわゆる直下型）であってもよい。この場合、紫外光源が、導光体の長手方向に沿って並べて複数設けられ、導光体の内部に紫外光を入射させるような構成であってもよい。また、赤外光源が、導光体の長手方向における一方の端面に対向し、当該一方の端面から導光体の内部に赤外光を入射させてもよい。さらに、白色ＬＥＤ光源及び複数の単色ＬＥＤ光源（ＲＧＢ各色の単色ＬＥＤ光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの少なくとも２つ）が、導光体の長手方向における他方の端面に対向し、当該他方の端面から導光体の内部に光を入射させてもよい。

１ 導光体
３ 第２の光源部
３Ｗ 白色ＬＥＤ光源
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ，３Ｖ 単色ＬＥＤ光源
４ 第１の光源部
１０ ライン光源
１１ レンズアレイ
１２ 受光部
Ｐ 光拡散パターン

Claims (11)

1. 紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットの照明光源として用いられるライン光源であって、
   蛍光体を蛍光させることにより白色光を発生させる白色ＬＥＤ光源と、
   赤色及び緑色の２色の単色光を発生させる複数の単色ＬＥＤ光源とを備え、
   前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させて前記紙葉類を照明することによりｓＲＧＢの色域との差異を小さくするように構成され、
   前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの発光スペクトルにおける赤色、緑色、青色の各色に対応するピーク強度をＩr、Ｉｇ、Ｉｂで表したとき、
   Ｉｇ＜Ｉｂ＜Ｉr
   を満足するとともに、
   前記発光スペクトルが、Ｉｇに対応するピークとＩｂに対応するピークとの間における４６０ｎｍ以上かつ５２０ｎｍ以下の波長に極小値を有することを特徴とするライン光源。
2. 紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットの照明光源として用いられるライン光源であって、
   蛍光体を蛍光させることにより白色光を発生させる白色ＬＥＤ光源と、
   赤色、緑色及び青色の３色の単色光を発生させる複数の単色ＬＥＤ光源とを備え、
   前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させて前記紙葉類を照明することによりｓＲＧＢの色域との差異を小さくするように構成され、
   前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの発光スペクトルにおける赤色、緑色、青色の各色に対応するピーク強度をＩr、Ｉｇ、Ｉｂで表したとき、
   Ｉｇに対応するピークが、Ｉr及びＩｂに対応するピークに比べてブロードな特性を有し、
   Ｉｇ＜Ｉr＜Ｉｂ
   を満足するとともに、
   前記発光スペクトルが、Ｉｇに対応するピークとＩｂに対応するピークとの間における４６０ｎｍ以上かつ５２０ｎｍ以下の波長に極小値を有することを特徴とするライン光源。
3. 紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットの照明光源として用いられるライン光源であって、
   蛍光体を蛍光させることにより白色光を発生させる白色ＬＥＤ光源と、
   赤色、緑色、青色及び紫色の４色の単色光を発生させる複数の単色ＬＥＤ光源とを備え、
   前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させて前記紙葉類を照明することによりｓＲＧＢの色域との差異を小さくするように構成され、
   前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源を同時点灯させたときの発光スペクトルにおける赤色、緑色、青色、紫色の各色に対応するピーク強度をＩr、Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｖで表したとき、
   Ｉｇに対応するピークが、Ｉr、Ｉｂ及びＩｖに対応するピークに比べてブロードな特性を有し、
   Ｉｇ＜Ｉr＜Ｉｂ＜Ｉｖ
   を満足するとともに、
   前記発光スペクトルが、Ｉｇに対応するピークとＩｂに対応するピークとの間における４６０ｎｍ以上かつ５２０ｎｍ以下の波長に極小値を有することを特徴とするライン光源。
4. 前記白色ＬＥＤ光源から発生する白色光の強度が、前記複数の単色ＬＥＤ光源から発生する各単色光の強度よりも大きいことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のライン光源。
5. 前記白色ＬＥＤ光源から発生する白色光の発光スペクトルは、前記複数の単色ＬＥＤ光源から発生する各単色光の発光スペクトルよりもブロードな発光スペクトルを有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のライン光源。
6. 前記白色ＬＥＤ光源の出力が１０％から９０％に立ち上がるまでの時間、及び、９０％から１０％に立ち下がるまでの時間のそれぞれが、２μ秒以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のライン光源。
7. 前記蛍光体が、ＹＡＧ蛍光体であることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のライン光源。
8. 長尺形状を有し、長手方向に沿って出射面が形成された導光体と、
   前記導光体の長手方向に沿って設けられ、前記導光体の内部に入射した光を拡散させて前記出射面から出射させる光拡散パターンと、
   前記導光体の長手方向における一方の端面に対向し、当該一方の端面から前記導光体の内部に紫外光を入射させる紫外光源とをさらに備え、
   前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源は、前記導光体の長手方向における他方の端面に対向し、当該他方の端面から前記導光体の内部に光を入射させることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のライン光源。
9. 長尺形状を有し、長手方向に沿って出射面が形成された導光体と、
   前記導光体の長手方向に沿って並べて設けられ、前記導光体の内部に紫外光を入射させる複数の紫外光源と、
   前記導光体の長手方向における一方の端面に対向し、当該一方の端面から前記導光体の内部に赤外光を入射させる赤外光源とをさらに備え、
   前記白色ＬＥＤ光源及び前記複数の単色ＬＥＤ光源は、前記導光体の長手方向における他方の端面に対向し、当該他方の端面から前記導光体の内部に光を入射させることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のライン光源。
10. 前記複数の単色ＬＥＤ光源のうち、青色の単色光を発生させる単色ＬＥＤ光源の発光スペクトルのピーク波長が、前記白色ＬＥＤ光源の青色波長領域における発光スペクトルのピーク波長よりも短波長であることを特徴とする請求項２又は３に記載のライン光源。
11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載のライン光源と、
    前記ライン光源から出射され、前記紙葉類で反射又は透過した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収束された光を受光し、電気信号に変換する受光部とを備えることを特徴とする光ラインセンサユニット。

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