JP7049094B2 - Line light source and optical line sensor unit equipped with this - Google Patents

Line light source and optical line sensor unit equipped with this Download PDF

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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。 The present invention relates to a line light source used as an illumination light source of an optical line sensor unit for reading paper sheets such as banknotes and securities, and an optical line sensor unit including the line light source.

紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットとして、長尺形状の導光体と、導光体の端部に設けられる光源とを備えるユニットが利用されている。この光ライセンサユニットでは、導光体の周面の一部に、長手方向に沿うようにして出射面が形成されている。また、導光体には、出射面と対向する位置に、長手方向に沿うようにして光拡散パターンが形成されている。この光ライセンサユニットでは、光源から出射された光が、導光体の内面で複数回反射した後、光拡散パターンに入射する。そして、光拡散パターンに入射した光は、光拡散パターンによって拡散され、その拡散された光が、出射面から出射する。このようにして、光ライセンサユニットでは、出射面からライン状の光が出射される(例えば、下記特許文献1参照)。 As an optical line sensor unit for reading paper sheets, a unit including a long light guide body and a light source provided at the end of the light guide body is used. In this optical licensor unit, an exit surface is formed along a part of the peripheral surface of the light guide body along the longitudinal direction. Further, the light guide body has a light diffusion pattern formed along the longitudinal direction at a position facing the emission surface. In this optical licensor unit, the light emitted from the light source is reflected on the inner surface of the light guide body a plurality of times and then incident on the light diffusion pattern. Then, the light incident on the light diffusion pattern is diffused by the light diffusion pattern, and the diffused light is emitted from the emission surface. In this way, the optical licensor unit emits line-shaped light from the emission surface (see, for example, Patent Document 1 below).

このような光ライセンサユニットにおいて、ライン状に出射される光の照度(強度分布)が、照射位置によって異なることがある。具体的には、光ライセンサユニットから出射されるライン状の光のうち、光源近傍の出射面から出射される光の強度が極端に高くなることがある。このことは、光源から出射された光が導光体内面で反射することなく直接光拡散パターンに入射し、その拡散された光が出射面から出射することなどに起因している。このような光の強度の不均一(照度むら)は、その後の画像処理などにおける不具合の原因となる。 In such an optical licensor unit, the illuminance (intensity distribution) of the light emitted in a line shape may differ depending on the irradiation position. Specifically, among the line-shaped light emitted from the optical licensor unit, the intensity of the light emitted from the exit surface near the light source may be extremely high. This is due to the fact that the light emitted from the light source is directly incident on the light diffusion pattern without being reflected on the inner surface of the light guide, and the diffused light is emitted from the emission surface. Such non-uniform light intensity (uneven illuminance) causes problems in subsequent image processing and the like.

このような点から、特許文献1に記載の光ライセンサユニットでは、導光体の出射面のうち、光源近傍の部分に、光を分散させるための微細な凹凸がシボ加工により形成されている。この光ライセンサユニットでは、光源近傍の出射面から出射する光を導光体に形成された凹凸で拡散させることで、光源近傍の出射面から出射する光の強度を低下させている。 From this point of view, in the optical licensor unit described in Patent Document 1, fine irregularities for dispersing light are formed on the portion of the emission surface of the light guide body in the vicinity of the light source by embossing. In this optical licensor unit, the light emitted from the emission surface near the light source is diffused by the unevenness formed on the light guide body, thereby reducing the intensity of the light emitted from the emission surface near the light source.

特開2013-145710号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-145710

しかしながら、上記のような従来の光ライセンサユニットでは、光源近傍の出射面から出射する光の全ては、導光体に形成された凹凸で拡散されてしまう。そのため、導光体内で複数回反射してから光拡散パターンで拡散されて光源近傍の出射面から出射される光のように、本来必要な光まで拡散させてしまい、光の利用効率が低下するといった不具合があった。 However, in the conventional optical licensor unit as described above, all the light emitted from the exit surface near the light source is diffused by the unevenness formed on the light guide body. Therefore, the light is diffused to the originally required light like the light emitted from the exit surface near the light source after being reflected multiple times in the light guide and then diffused by the light diffusion pattern, and the light utilization efficiency is lowered. There was a problem such as.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、導光体から出射する光の強度の不均一性を抑制でき、かつ、光の利用効率の低下を抑制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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a line light source capable of suppressing non-uniformity of the intensity of light emitted from a light guide and suppressing a decrease in light utilization efficiency. It is an object of the present invention to provide an optical line sensor unit.

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る。前記ライン光源は、導光体と、少なくとも1つの光源と、光拡散パターンと、角度変換反射部とを備える。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。前記少なくとも1つの光源は、前記導光体の長手方向における少なくとも一方の端面に対向し、当該端面から前記導光体の内部に光を入射させる。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。前記角度変換反射部は、前記光拡散パターンにおける前記光源側の端部と前記光源とを結ぶ主光路上に設けられ、前記光源から前記導光体の内部に入射する光の一部の角度を変換する角度変換機能を有する。例えば、反射面を鏡面にすれば、反射角度のみ変換され、光源にほとんどの光が戻る。拡散面であれば、導光体入光部に一部の光が到達し、残りの光が光源に戻る。 The line light source according to the present invention is a line light source used as an illumination light source of an optical line sensor unit for reading paper sheets. The line light source includes a light guide body, at least one light source, a light diffusion pattern, and an angle conversion reflection unit. The light guide has a long shape, and an exit surface is formed along the longitudinal direction. The at least one light source faces at least one end face of the light guide in the longitudinal direction, and causes light to enter the inside of the light guide from the end face. The light diffusion pattern is provided along the longitudinal direction of the light guide body, diffuses the light incident on the inside of the light guide body, and emits the light from the emission surface. The angle conversion reflecting portion is provided on the main light path connecting the end portion on the light source side and the light source in the light diffusion pattern, and the angle of a part of the light incident on the inside of the light guide body from the light source is determined. It has an angle conversion function to convert. For example, if the reflecting surface is a mirror surface, only the reflection angle is converted and most of the light returns to the light source. If it is a diffused surface, a part of the light reaches the light entering portion of the light guide, and the remaining light returns to the light source.

ここで、主光路とは、入光部近傍の光拡散パターンの主走査方向における光源側の端部の任意の1点と光源の任意の1点とを結ぶ導光体の屈折率、及び、レンズ付きLEDの場合はレンズの屈折率も含めた関係で決まるある立体角の光線群で囲まれる領域において中心となる光路を意味する。
大きさを有する光源からは、多数の点光源の上記の立体角がその数存在することになるので、ある領域を遮蔽する必要があり、そのため、主光路近傍を遮断する必要がある。
Here, the main optical path refers to the refractive index of the light guide that connects an arbitrary point on the end of the light source side in the main scanning direction of the light diffusion pattern in the vicinity of the light entry portion with any one point of the light source, and In the case of an LED with a lens, it means an optical path that is the center in a region surrounded by a group of light rays having a certain stereoscopic angle, which is determined by the relationship including the refractive index of the lens.
Since the number of the above-mentioned solid angles of a large number of point light sources exists from a light source having a size, it is necessary to shield a certain region, and therefore, it is necessary to block the vicinity of the main optical path.

このような構成によれば、角度変換反射部は、光拡散パターンにおける光源側の端部と光源とを結ぶ主光路近傍に設けられる。そして、光源から出射されて導光体の内部に入射する光の一部は、角度変換反射部で角度変換されて、反射又は拡散される。 According to such a configuration, the angle conversion reflection unit is provided in the vicinity of the main optical path connecting the end portion on the light source side and the light source in the light diffusion pattern. Then, a part of the light emitted from the light source and incident on the inside of the light guide body is angle-converted by the angle-converting reflecting unit and reflected or diffused.

そのため、光源から出射された光のうち、導光体の内面で反射することなく、光拡散パターンにおける光源側の端部に直接向かう光を、角度変換(拡散も含む)させ、又は、光源側に戻すことにより、光拡散パターンに直接入射しないようにすることできる。
その結果、光源から出射されて直接光拡散パターンに入射する光の量を調整又は低減できる。そして、入光部近傍において光拡散パターンで拡散される光の強度が極端に高くなることを抑制できる。
よって、導光体から出射する光の入光部近傍の強度の不均一性を抑制できる。
Therefore, among the light emitted from the light source, the light directly directed to the end of the light source side in the light diffusion pattern without being reflected by the inner surface of the light guide is angle-converted (including diffusion) or the light source side. By returning to, it is possible to prevent direct incident on the light diffusion pattern.
As a result, the amount of light emitted from the light source and directly incident on the light diffusion pattern can be adjusted or reduced. Then, it is possible to prevent the intensity of the light diffused by the light diffusion pattern from becoming extremely high in the vicinity of the light entering portion.
Therefore, it is possible to suppress the non-uniformity of the intensity in the vicinity of the light input portion of the light emitted from the light guide.

また、光源からの光のうち、導光体からの出射光の強度の不均一性の要因となる光のみを、角度変換反射部において拡散又は反射させることにより、その光量を調整又は低減することができる。 Further, among the light from the light source, only the light that causes the non-uniformity of the intensity of the light emitted from the light guide is diffused or reflected by the angle conversion reflecting unit to adjust or reduce the amount of light. Can be done.

そのため、光の利用効率を維持しながら主走査方向への光強度分布を均一にできる。
このように、本発明に係るライン光源によれば、導光体から出射する光の強度の不均一性を抑制でき、かつ、光の利用効率の低下を抑制できる。
Therefore, the light intensity distribution in the main scanning direction can be made uniform while maintaining the light utilization efficiency.
As described above, according to the line light source according to the present invention, the non-uniformity of the intensity of the light emitted from the light guide can be suppressed, and the decrease in the efficiency of light utilization can be suppressed.

また、前記角度変換反射部は、拡散反射、鏡面反射又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有してもよい。 Further, the angle conversion reflecting unit may have a diffuse reflection, a mirror surface reflection, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and specular reflection.

このような構成によれば、光源から出射された光が、光拡散パターンに直接入射することを確実に防止できる。 With such a configuration, it is possible to reliably prevent the light emitted from the light source from directly incident on the light diffusion pattern.

また、前記ライン光源は、ミキシング空間をさらに備えてもよい。前記ミキシング空間は、前記角度変換反射部で角度変換された光を反射させる反射面により形成され、当該反射面で反射した光を前記光源からの光とともに前記導光体の内部に導く。 Further, the line light source may further include a mixing space. The mixing space is formed by a reflecting surface that reflects the light angle-converted by the angle-converting reflecting unit, and guides the light reflected by the reflecting surface to the inside of the light guide together with the light from the light source.

このような構成によれば、光源から出射した光のうち、角度変換反射部で拡散反射又は角度変換された光を、ミキシング空間に形成された反射面で反射させて、導光体の内部に入射させることができる。又は、光源側への戻り光は、反射面で再び反射され、ミキシング空間を経て、再び角度変換反射部に入射し、拡散反射又は角度変換されて、一部が導光体入光部に入射し、残りが戻り光となる。角度変換反射部に入射せずに導光体端面に入射した光は、入光部近傍の光拡散パターンに入射せず、光拡散パターンから離れた位置に入射する。 According to such a configuration, among the light emitted from the light source, the light diffusely reflected or angle-converted by the angle-converting reflecting unit is reflected by the reflecting surface formed in the mixing space and inside the light guide. Can be incident. Alternatively, the return light to the light source side is reflected again by the reflecting surface, passes through the mixing space, is incident on the angle conversion reflecting portion again, is diffusely reflected or angle-converted, and a part of the light is incident on the light guide portion. Then, the rest becomes the return light. The light incident on the end face of the light guide body without incident on the angle conversion reflecting portion does not incident on the light diffusion pattern in the vicinity of the light input portion, but incidents on a position away from the light diffusion pattern.

すなわち、光源から出射した光のうち、角度変換反射部に入射する光は、光源側に戻り、又は、導光体入光部に入射する。また、光源から出射した光のうち、角度変換反射部に入射しない光は、直接導光体入光部に入射する。
また、光源側への戻り光は、光源側の反射面で反射されて再び導光体側に向かう。そして、この導光体側に向かう光のうち、角度変換反射部に入射する光は、光源側に戻り、又は、導光体入光部に入射する。また、導光体側に向かう光のうち、角度変換反射部に入射しない光は、直接導光体入光部に入射する。光源側の反射面は、各々の波長に応じた高反射素材(素材)を用いるか、又は、高反射素材でコーティングされており、再帰反射効率を良好にしている。
That is, among the light emitted from the light source, the light incident on the angle conversion reflection portion returns to the light source side or is incident on the light guide portion. Further, among the light emitted from the light source, the light that is not incident on the angle conversion reflection portion is directly incident on the light input portion of the light guide body.
Further, the return light to the light source side is reflected by the reflecting surface on the light source side and heads toward the light guide body side again. Then, among the light directed to the light guide body side, the light incident on the angle conversion reflection portion returns to the light source side or is incident on the light guide body incoming light portion. Further, among the light directed to the light guide body side, the light that does not enter the angle conversion reflecting portion directly incidents on the light input portion of the light guide body. The reflective surface on the light source side uses a highly reflective material (material) corresponding to each wavelength, or is coated with a highly reflective material to improve the retroreflection efficiency.

このように、角度変換反射部における光の拡散反射又は角度変換、及び、反射面での光の反射を繰り返すことにより、入光部近傍の光拡散パターンに直接入射する光量を制限又は調整ができ、光強度分布が均一になる。
しかも、上記したように、再帰光の利用による効果により、光利用効率の低下を抑制できる。
言い換えれば、入光部近傍の光強度の上昇分を他の部分に振り分けることにより、光利用効率を低下させることなく、光強度分布の均一性を高めることが可能になる。
In this way, by repeating the diffuse reflection or angle conversion of light in the angle conversion reflecting portion and the reflection of light in the reflecting surface, the amount of light directly incident on the light diffusion pattern in the vicinity of the light input portion can be limited or adjusted. , The light intensity distribution becomes uniform.
Moreover, as described above, it is possible to suppress a decrease in light utilization efficiency due to the effect of utilizing retroactive light.
In other words, by allocating the increase in light intensity in the vicinity of the light input portion to other portions, it is possible to improve the uniformity of the light intensity distribution without lowering the light utilization efficiency.

また、前記ライン光源において、前記導光体の前記端面に対向して配置されるように前記ミキシング空間が形成されていてもよい。
このような構成によれば、適切な位置にミキシング空間を形成することができる。
Further, in the line light source, the mixing space may be formed so as to be arranged so as to face the end face of the light guide body.
According to such a configuration, the mixing space can be formed at an appropriate position.

また、前記ライン光源は、筒状部材をさらに備えてもよい。前記筒状部材は、前記導光体の前記端面に対向して配置され、前記ミキシング空間が内部に形成されている。前記ミキシング空間は、前記光源から遠ざかるにつれて断面積が光源側の端部の面積に対し、少なくとも同等以上の面積になるように形成されていてもよい。 Further, the line light source may further include a tubular member. The tubular member is arranged so as to face the end surface of the light guide body, and the mixing space is formed inside. The mixing space may be formed so that the cross-sectional area becomes at least equal to or larger than the area of the end portion on the light source side as the distance from the light source increases.

このような構成によれば、ミキシング空間を形成する反射面で反射する光の出射強度が平行に近づき、導光体入光部端面におけるフレネル損失を少なくでき、ミキシング空間を通過した光を効率よく導光体の内部に入射させることができる。
フレネル損失とは、光が異なる媒質に入射する際に、入射角度により反射率(透過率)が変わり、入射角度が増加すると反射率が増大することを意味しており、フレネルの式で表される。
なお、ミキシング空間の内面の反射面は、鏡面又は鏡面に近い表面性を有することが好ましい。
前記のラッパ型のような拡がる断面形状を有するミキシング空間は、その内面で反射した際に反射角度がより導光体の光軸に近づき、そのため、導光体端面に入射した際に入射角度が小さくなるため、導光体と空気の界面での透過率が向上することによって、入射効率が増大する。
According to such a configuration, the emission intensity of the light reflected by the reflecting surface forming the mixing space approaches parallel, the Fresnel loss at the end surface of the light input portion of the light guide body can be reduced, and the light passing through the mixing space can be efficiently transmitted. It can be incident inside the light guide.
Fresnel loss means that when light is incident on a different medium, the reflectance (transmittance) changes depending on the angle of incidence, and the reflectance increases as the angle of incidence increases, and is expressed by the Fresnel equation. To.
It is preferable that the reflective surface on the inner surface of the mixing space has a mirror surface or a surface property close to the mirror surface.
In a mixing space having an expanding cross-sectional shape such as the trumpet type, the reflection angle is closer to the optical axis of the light guide when reflected on the inner surface thereof, and therefore the incident angle is changed when the light is incident on the end face of the light guide. Since the size is reduced, the transmittance at the interface between the light guide and the air is improved, so that the incident efficiency is increased.

また、前記導光体の前記端面には、前記光源を収容する凹部が形成されていてもよい。前記角度変換反射部は、前記凹部内に設けられていてもよい。
このような構成によれば、ライン光源の小型化を実現できる。
Further, a recess for accommodating the light source may be formed on the end face of the light guide body. The angle conversion reflecting portion may be provided in the recess.
With such a configuration, it is possible to realize a miniaturization of the line light source.

また、前記ライン光源は、遮光部をさらに備えてもよい。前記遮光部は、前記導光体の前記出射面における前記凹部に対向する位置に設けられている。 Further, the line light source may further include a light-shielding portion. The light-shielding portion is provided at a position facing the concave portion on the emission surface of the light guide body.

このような構成によれば、光源から出射された光が、角度変換反射部で拡散反射又は角度変換され、導光体出射面に向かい、導光体入光部近傍の出射面から直接外部に出射することを抑制できる。 According to such a configuration, the light emitted from the light source is diffusely reflected or angle-converted by the angle conversion reflecting unit, directed toward the light guide body emission surface, and directly to the outside from the emission surface near the light guide body entrance surface. It is possible to suppress the emission.

また、前記遮光部は、光源の波長に対して任意の透過率を有する光学フィルタであるか、又は、光学フィルタと拡散素材との組み合わせからなるものであってもよい。 Further, the light-shielding portion may be an optical filter having an arbitrary transmittance with respect to the wavelength of the light source, or may be made of a combination of an optical filter and a diffusion material.

このような構成によれば、導光体入光部近傍の光を取り出すことができる。 According to such a configuration, it is possible to take out the light in the vicinity of the light input portion of the light guide body.

また、前記遮光部には、任意の少なくとも1つの開口部が形成されていてもよい。 Further, at least one arbitrary opening may be formed in the light-shielding portion.

このような構成によれば、導光体入光部近傍の光を取り出すことができる。 According to such a configuration, it is possible to take out the light in the vicinity of the light input portion of the light guide body.

また、前記導光体の前記端面における前記光源からの光が入射する入射領域の面積をDとし、前記導光体の前記端面に対する前記角度変換反射部の投影面積をSとした場合に、8<(D+S)/S<12の関係式を満たしてもよい。 Further, when the area of the incident region where the light from the light source is incident on the end face of the light guide is D, and the projected area of the angle conversion reflecting portion on the end face of the light guide is S, 8 The relational expression <(D + S) / S <12 may be satisfied.

このような構成によれば、角度変換反射部を、光源からの光を拡散反射又は角度変換するのに適した大きさに構成できる。 According to such a configuration, the angle conversion reflecting unit can be configured to have a size suitable for diffuse reflection or angle conversion of light from a light source.

また、前記角度変換反射部の表面が、曲面若しくは異なる種類の曲面の組み合わせからなる拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有してもよい。 Further, the surface of the angle conversion reflection unit may have a diffuse reflection function composed of a curved surface or a combination of different types of curved surfaces, a specular reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and specular reflection.

このような構成によれば、角度変換反射部の表面形状を、曲面若しくは異なる種類の曲面の組み合わせで形成するという簡易な構成で、角度変換反射部に角度変換機能を持たせることができる。 According to such a configuration, the angle conversion reflecting portion can be provided with an angle conversion function by a simple configuration in which the surface shape of the angle conversion reflecting portion is formed by a curved surface or a combination of different types of curved surfaces.

また、前記角度変換反射部の表面が、平面若しくは異なる角度を有する平面の組み合わせからなる拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有してもよい。 Further, the surface of the angle conversion reflecting portion may have a diffuse reflection function composed of a plane or a combination of planes having different angles, a mirror reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and mirror reflection.

このような構成によれば、角度変換反射部の表面形状を、平面若しくは異なる角度を有する平面の組み合わせで形成するという簡易な構成で、角度変換反射部に角度変換機能を持たせることができる。 According to such a configuration, the angle conversion reflecting portion can be provided with an angle conversion function by a simple configuration in which the surface shape of the angle conversion reflecting portion is formed by a plane or a combination of planes having different angles.

また、前記角度変換反射部の表面が、平面及び曲面の組み合わせからなる拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有してもよい。 Further, the surface of the angle conversion reflection unit may have a diffuse reflection function composed of a combination of a flat surface and a curved surface, a mirror surface reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and mirror surface reflection.

このような構成によれば、角度変換反射部の表面形状を、平面及び曲面の組み合わせで形成するという簡易な構成で、角度変換反射部に角度変換機能を持たせることができる。 According to such a configuration, the angle conversion reflecting portion can be provided with the angle conversion function by a simple configuration in which the surface shape of the angle conversion reflecting portion is formed by a combination of a flat surface and a curved surface.

また、前記少なくとも1つの光源には、第1光源と、第2光源とが含まれてもよい。前記第1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。前記第2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、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を入射させる。
このような構成によれば、紫外光、可視光、又は、可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を選択し、その光を光源から出射させて、導光体の内部に入射させることができる。
そのため、導光体の出射面から最適な光を出射させることができる。
Further, the at least one light source may include a first light source and a second light source. The first light source faces one end face of the light guide in the longitudinal direction, and ultraviolet light is incident on the inside of the light guide from the one end face. The second light source faces the other end face in the longitudinal direction of the light guide, and has a wavelength range including visible light or visible light to infrared light from the other end face to the inside of the light guide. Light is incident.
According to such a configuration, light in the wavelength range including ultraviolet light, visible light, or visible light to infrared light is selected, and the light is emitted from the light source and incident on the inside of the light guide body. be able to.
Therefore, optimum light can be emitted from the emission surface of the light guide.

また、前記ライン光源は、第1光学フィルタをさらに備えてもよい。前記第1光学フィルタは、前記導光体の一方の端面と前記第1光源との間に配置され、紫外光を透過させるとともに、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を遮断する。前記角度変換反射部は、前記光拡散パターンにおける前記第1光源側の端部と前記第1光源とを結ぶ主光路上に設けられていてもよい。 Further, the line light source may further include a first optical filter. The first optical filter is arranged between one end surface of the light guide and the first light source, transmits ultraviolet light, and has a wavelength range including visible light or visible light to infrared light. Block the light. The angle conversion reflection unit may be provided on the main light path connecting the end portion of the light diffusion pattern on the first light source side and the first light source.

このような構成によれば、第1光源から出射された紫外光のみを第1光学フィルタで透過させて導光体内部に入射させることができる。例えば、第1光源が、酸化アルミニウム・セラミック焼結体など、紫外光が当たったときに蛍光を発する実装基板を採用している場合には、第1光源からの照射光が実装基板に当たり、蛍光が二次照射されることとなる。上記した構成であれば、第1光源から二次照射される蛍光が導光体内部に入ることを、第1光学フィルタにより防止できる。 According to such a configuration, only the ultraviolet light emitted from the first light source can be transmitted by the first optical filter and incident on the inside of the light guide body. For example, when the first light source employs a mounting substrate such as an aluminum oxide ceramic sintered body that emits fluorescence when exposed to ultraviolet light, the irradiation light from the first light source hits the mounting substrate and fluoresces. Will be secondarily irradiated. With the above configuration, the fluorescence secondarily irradiated from the first light source can be prevented from entering the inside of the light guide by the first optical filter.

また、前記ライン光源は、第2光学フィルタをさらに備えてもよい。前記第2光学フィルタは、前記導光体の他方の端面と前記第2光源との間に配置され、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を透過させるとともに、紫外光を遮断する。前記角度変換反射部は、前記光拡散パターンにおける前記第2光源側の端部と前記第2光源とを結ぶ主光路上に設けられていてもよい。 Further, the line light source may further include a second optical filter. The second optical filter is arranged between the other end surface of the light guide and the second light source, transmits visible light, or light in a wavelength range including visible light to infrared light, and is ultraviolet. Block the light. The angle conversion reflection unit may be provided on the main light path connecting the end portion of the light diffusion pattern on the second light source side and the second light source.

このような構成によれば、第2光源から出射された可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光のみを第2光学フィルタで透過させて導光体内部に入射させることができる。例えば、第2光源が、酸化アルミニウム・セラミック焼結体など、紫外光が当たったときに蛍光を発する実装基板を採用している場合には、第1光源からの照射光が導光体を通過して第2光源の実装基板に当たり、蛍光が二次照射されることとなる。上記した構成であれば、第1光源から照射される紫外光が第2光源に入射することを、第2光学フィルタにより防止できる。そして、第2光源において蛍光が二次照射されることを防止できる。 According to such a configuration, only the visible light emitted from the second light source or the light in the wavelength range including the visible light to the infrared light is transmitted by the second optical filter and incident on the inside of the light guide body. Can be done. For example, when the second light source employs a mounting substrate that emits fluorescence when exposed to ultraviolet light, such as an aluminum oxide ceramic sintered body, the irradiation light from the first light source passes through the light guide body. Then, it hits the mounting substrate of the second light source and is secondarily irradiated with fluorescence. With the above configuration, the ultraviolet light emitted from the first light source can be prevented from being incident on the second light source by the second optical filter. Then, it is possible to prevent the second light source from being secondarily irradiated with fluorescence.

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、第3光学フィルタとを備える。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。前記第3フィルタは、前記紙葉類と前記受光部との間に設けられ、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を透過させ、前記受光部に紫外光が入らないように、紫外光を遮断する。 The optical line sensor unit according to the present invention includes the line light source, a lens array, a light receiving unit, and a third optical filter. The lens array is emitted from the line light source and guides light reflected or transmitted by the paper sheets. The light receiving unit receives the light converged by the lens array and converts it into an electric signal. The third filter is provided between the paper sheets and the light receiving portion, transmits light in a wavelength range including visible light or visible light to infrared light, and ultraviolet light enters the light receiving portion. Block ultraviolet light so that it does not exist.

このような構成によれば、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光のみを第3フィルタを透過させて、受光部で受光させることができる。
そのため、受光部の近傍において、紫外光により蛍光が二次照射されることを防止できる。
According to such a configuration, only visible light or light in a wavelength range including visible light to infrared light can be transmitted through the third filter and received by the light receiving unit.
Therefore, it is possible to prevent the secondary irradiation of fluorescence by ultraviolet light in the vicinity of the light receiving portion.

本発明によれば、角度変換反射部は、光拡散パターンにおける光源側の端部と光源とを結ぶ主光路近傍に設けられる。光源から出射されて導光体の内部に入射する光の一部は、角度変換反射部で角度変換されて、反射又は拡散される。光源から出射されて直接拡散パターンに向かう光は、角度変換反射部で拡散反射又は角度変換される結果、光源から出射されて直接光拡散パターンに入射する光の量を調整又は低減できる。よって、導光体から出射する光の入光部近傍の強度の不均一性を抑制できる。また、光源からの光のうち、導光体からの出射光の強度の不均一性の要因となる光のみを、角度変換反射部で、拡散反射又は角度変換させるため、その光量を低減させることができる。しかも、再帰光反射効果を用いるため、光の利用効率の低下を抑制できる。
以上述べたように、角度変換反射部を導入することにより、入光部近傍の光拡散パターンに光源から出射した光が直接入射しなくなることで、入光部近傍の出射光の強度の不均一性を抑制できる、と同時に、角度変換反射部で光源側に戻った光を再利用(再帰光の利用)することで、光利用効率の低下を抑制できる。
According to the present invention, the angle conversion reflection portion is provided in the vicinity of the main optical path connecting the end portion on the light source side and the light source in the light diffusion pattern. A part of the light emitted from the light source and incident on the inside of the light guide body is angle-converted by the angle-converting reflecting unit and reflected or diffused. As a result of diffuse reflection or angle conversion of the light emitted from the light source and directed to the direct diffusion pattern, the amount of light emitted from the light source and directly incident on the light diffusion pattern can be adjusted or reduced. Therefore, it is possible to suppress the non-uniformity of the intensity in the vicinity of the light input portion of the light emitted from the light guide. Further, among the light from the light source, only the light that causes the non-uniformity of the intensity of the light emitted from the light guide is diffusely reflected or angle-converted by the angle conversion reflecting unit, so that the amount of light is reduced. Can be done. Moreover, since the retroreflective effect is used, it is possible to suppress a decrease in light utilization efficiency.
As described above, by introducing the angle conversion reflection unit, the light emitted from the light source is not directly incident on the light diffusion pattern near the light entry part, so that the intensity of the emitted light near the light entry part is non-uniform. At the same time, it is possible to suppress the deterioration of the light utilization efficiency by reusing the light returned to the light source side (using the retrolight) in the angle conversion reflecting unit.

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。It is sectional drawing which shows schematic the structure of the optical line sensor unit in embodiment of this invention. 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。It is sectional drawing which shows the additional structure of an optical line sensor unit schematicly. ライン光源の斜視図である。It is a perspective view of a line light source. ライン光源の各構成部材を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows each component of a line light source. ライン光源の側面図である。It is a side view of a line light source. ライン光源の一方の端部の側断面図である。It is a side sectional view of one end of a line light source. 一方の角度変換反射部の正面図である。It is a front view of one angle conversion reflection part. ライン光源の他方の端部の側断面図である。It is a side sectional view of the other end of a line light source. 他方の角度変換反射部の正面図である。It is a front view of the other angle conversion reflection part. 光ライセンサユニットにおける紙葉類に対する光の強度分布を示したグラフである。It is a graph which showed the light intensity distribution with respect to the paper leaf in an optical licensor unit. 従来の光ライセンサユニットにおける光の強度分布を立体的に示したグラフである。It is a graph which showed three-dimensionally the intensity distribution of light in a conventional optical licensor unit. 図11Aとは別の従来の光ライセンサユニットにおける光の強度分布を立体的に示したグラフである。It is a graph which showed three-dimensionally the intensity distribution of light in the conventional optical licensor unit different from FIG. 11A. 角度変換反射部の投影面積が大きい場合の光ライセンサユニットにおける光強度分布を立体的に示したグラフである。It is a graph which showed three-dimensionally the light intensity distribution in an optical licensor unit when the projected area of an angle conversion reflection part is large. 角度変換反射部の投影面積が中程度の大きさの場合の光ライセンサユニットにおける光強度分布を示したグラフである。It is a graph which showed the light intensity distribution in the optical licensor unit when the projected area of the angle conversion reflection part is a medium size. 角度変換反射部の投影面積が小さい場合の光ライセンサユニットにおける光強度分布を立体的に示したグラフである。It is a graph which showed three-dimensionally the light intensity distribution in an optical licensor unit when the projected area of an angle conversion reflection part is small. 光ライセンサユニットにおける光の利用効率を示したグラフである。It is a graph which showed the utilization efficiency of light in an optical licensor unit. 本発明の第2実施形態に係るライン光源の側断面図である。It is a side sectional view of the line light source which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るライン光源の側断面図である。It is a side sectional view of the line light source which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

<第1実施形態>
<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。
<First Embodiment>
<Optical line sensor unit>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an optical line sensor unit according to an embodiment of the present invention.
This optical line sensor unit includes a housing 16, a line light source 10 for illuminating paper leaves, and a lens for guiding light emitted from the line light source 10 toward the focal plane 20 and reflected by the paper leaves. The array 11 and a light receiving unit 12 mounted on the substrate 13 and receiving the transmitted light guided by the lens array 11 are provided. Paper leaves are transported in one direction x (secondary scanning direction) along the focal plane 20.

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。
These housing 16, the line light source 10, the light receiving unit 12, and the lens array 11 extend in the y direction (main scanning direction), that is, in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1, and FIG. 1 shows a cross section thereof. Shows.
The line light source 10 is a unit that emits light toward the paper leaves on the focal plane 20. The types of emitted light are visible light, white light and ultraviolet light, and infrared light may also be emitted.

この紫外光は、300nm~400nmの波長範囲にピーク波長を有するもので、赤外光は、1500nmまでの波長範囲に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。
This ultraviolet light has a peak wavelength in the wavelength range of 300 nm to 400 nm, and the infrared light has a peak wavelength in the wavelength range up to 1500 nm.
Of these lights, at least ultraviolet light is emitted so as not to overlap with other lights in time (that is, while being switched in time). Infrared light may be emitted so as to overlap with visible light in time, or may be emitted so as not to overlap with visible light in time.

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。 The light emitted from the line light source 10 passes through the protective glass 14 and is focused on the focal plane 20. The protective glass 14 is not always necessary and can be omitted, but the line light source 10 and the lens array are prevented from scattering and scratching dust during use (during use) (dust such as paper dust generated during transportation of paper leaves). It is desirable to install it to protect 11.

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。 The material of the protective glass 14 may be any material as long as it transmits light emitted from the line light source 10, and may be a transparent resin such as an acrylic resin or a cycloolefin resin. However, in the embodiment of the present invention, it is preferable to use glass such as white plate glass or borosilicate glass that transmits ultraviolet light.

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光源3、第2光源4(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光源3が実装される基板6、及び、第2光源4が実装される基板7のそれぞれに接続された端子(コネクタ)を基板5の各所に形成された孔に挿入し、基板5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光源3及び第2光源4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光源3及び第2光源4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。 A substrate 5 for fixing the first light source 3 and the second light source 4 (see FIGS. 4 and 5) installed at both ends of the line light source 10 is installed facing the bottom surface of the line light source 10. The substrate 5 is a thin insulating plate made of phenol, glass epoxy, or the like, and a wiring pattern made of copper foil is formed on the back surface thereof. Terminals (connectors) connected to the substrate 6 on which the first light source 3 is mounted and the substrate 7 on which the second light source 4 is mounted are inserted into holes formed in various parts of the substrate 5 to form the substrate 5. By joining to the wiring pattern with solder or the like on the back surface, the first light source 3 and the second light source 4 can be mounted and fixed on the substrate 5, and wiring from a predetermined drive power source (not shown) to the back surface of the substrate. Power can be supplied to the first light source 3 and the second light source 4 through the pattern to drive and control the light emission thereof.

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(収束)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。 The lens array 11 is an optical element that forms (converges) the light reflected by paper sheets on the light receiving unit 12, and a rod lens array such as a selfock lens array (registered trademark: manufactured by Nippon Sheet Glass) can be used. can. In the embodiment of the present invention, the magnification of the lens array 11 is set to 1 (upright).

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光学フィルタ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光学フィルタ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。 It is preferable to provide an ultraviolet light blocking optical filter 15 at an arbitrary position from the focal plane 20 to the light receiving unit 12 by reflecting or absorbing the ultraviolet light so that the ultraviolet light does not enter the light receiving unit 12. In the embodiment of the present invention, an ultraviolet light blocking optical filter 15 is attached to the surface of the lens array 11 to have a function of blocking ultraviolet light. As used herein, "blocking light" means reflecting or absorbing light and not transmitting it.

この紫外光遮断光学フィルタ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。紫外光遮断光学フィルタ15が、第3光学フィルタの一例である。 The ultraviolet light blocking optical filter 15 is not particularly limited, and may be of any material and structure as long as it can prevent ultraviolet light from entering the light receiving unit 12. For example, an ultraviolet light absorbing film in which an organic ultraviolet light absorber is mixed or coated in a transparent film, or a thin film of a metal oxide or a dielectric having different transmittances and refractive indexes such as titanium oxide and silicon oxide is deposited on the glass surface in multiple layers. The interference filter (band pass filter) obtained by the above is preferable. The ultraviolet light blocking optical filter 15 is an example of a third optical filter.

なお、紫外光遮断光学フィルタ15は、レンズアレイ11の出射面に取り付けられているが、レンズアレイ11の入射面又は中間部に取り付けられてもよく、保護ガラス14の内面に直接蒸着又は塗布して用いられてもよい。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。 Although the ultraviolet light blocking optical filter 15 is attached to the exit surface of the lens array 11, it may be attached to the incident surface or the intermediate portion of the lens array 11 and is directly vapor-deposited or applied to the inner surface of the protective glass 14. May be used. In short, it suffices if the ultraviolet light reflected by the paper sheets can be prevented from entering the light receiving unit 12.

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。 The light receiving unit 12 is mounted on a substrate 13 and includes a light receiving element that receives reflected light and reads an image as an electric output by photoelectric conversion. The material and structure of the light receiving element are not particularly specified, and a photodiode or phototransistor using amorphous silicon, crystalline silicon, CdS, CdSe, or the like may be arranged. Further, it may be a CCD (Charge Coupled Device) linear image sensor. Further, as the light receiving unit 12, a so-called multi-chip type linear image sensor in which a plurality of ICs (Integrated Circuits) in which a photodiode, a phototransistor, a drive circuit, and an amplifier circuit are integrated can be arranged can also be used. Further, if necessary, an electric circuit such as a drive circuit or an amplifier circuit, or a connector for taking out a signal to the outside can be mounted on the substrate 13. Further, an A / D converter, various correction circuits, an image processing circuit, a line memory, an I / O control circuit, and the like can be simultaneously mounted on the substrate 13 and taken out as a digital signal.

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。 The above-mentioned optical line sensor unit was a reflection type optical line sensor unit that was emitted from the line light source 10 toward the paper leaves and received the light reflected by the paper leaves. As shown in FIG. A transmissive type in which the line light source 10 is placed at a position opposite to the light receiving unit 12 with the focal plane 20 as a reference, and the light emitted from the line light source 10 toward the paper leaves and transmitted through the paper leaves is received. It may be an optical line sensor unit. In this case, the structure of the line light source 10 itself is not different from that described so far, except that the position of the line light source 10 is below the focal plane 20 only in the arrangement of FIG. Further, both a reflective optical line sensor unit and a transmissive optical line sensor unit may be included.

<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の図示を省略している。
<Line light source>
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the appearance of the line light source 10 in the optical line sensor unit shown in FIG. 1. FIG. 4 is an exploded perspective view of each component of the line light source 10, and FIG. 5 is a side view of the line light source 10. In FIG. 5, the cover member 2 is not shown.

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1光源3と、長手方向Lの他方の端面付近に設けられた第2光源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1光源3及び第2光源4から導光体1の端面1f,1e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。 The line light source 10 is provided near the transparent light guide body 1 extending along the longitudinal direction L, the first light source 3 provided near one end face of the longitudinal direction L, and the other end face of the longitudinal direction L. A second light source 4, a cover member 2 for holding each side surface (bottom side surface 1a and left and right side surfaces 1b, 1c) of the light guide body 1, and diagonally formed between the bottom side surface 1a and the right side surface 1b. The light that is formed on the light diffusion pattern forming surface 1g and is incident on the end faces 1f and 1e of the light guide body 1 from the first light source 3 and the second light source 4 and travels through the light guide body 1 is diffused and refracted to guide the light. It has a light diffusion pattern P for emitting light from the light emitting side surface 1d of the body 1.

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光源3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(高さHに対する長手方向Lの長さの比率)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。
The light guide body 1 may be formed of a highly light-transmitting resin such as acrylic resin or optical glass, but in the embodiment of the present invention, the first light source 3 that emits ultraviolet light is used, so that the light guide body 1 is guided. As the material of the optical body 1, a fluororesin or a cycloolefin resin having relatively little attenuation to ultraviolet light is preferable.
The light guide body 1 has an elongated columnar shape, and its cross section orthogonal to the longitudinal direction L has substantially the same shape and the same dimensions at any cut end in the longitudinal direction L. Further, the proportion of the light guide body 1, that is, the ratio of the length of the light guide body 1 in the longitudinal direction L to the height H of the cross section orthogonal to the longitudinal direction L (ratio of the length of the longitudinal direction L to the height H). Is greater than 10, preferably greater than 30. For example, if the length of the light guide body 1 is 200 mm, the height H of the cross section orthogonal to the longitudinal direction L is about 5 mm.

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。 The side surfaces of the light guide body 1 are a light diffusion pattern forming surface 1 g (corresponding to an oblique cut surface of the light guide body 1 in FIG. 4), a bottom side surface 1a, left and right side surfaces 1b, 1c, and a light emission side surface 1d (light guide in FIG. 4). It consists of five sides (corresponding to the upper surface of the body 1). The bottom side surface 1a and the left and right side surfaces 1b and 1c have a planar shape, and the light emitting side surface 1d is formed in an outwardly smooth convex curved shape in order to have a light collecting effect of the lens. However, the light emitting side surface 1d does not necessarily have to be formed in a convex shape, and may have a planar shape. In this case, it is preferable to arrange a lens that collects the light emitted from the light guide body 1 so as to face the light emitting side surface 1d.

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に付与された複数のV字状の溝により構成されている。V字状の溝の加工方法には各種あり、射出成型やプレスなどの金型にV字状の加工溝を形成し、成型時に溝が形成される手法が一般的であるが、他にも精密彫刻などの手法もある。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字状の溝の断面は、例えば、二等辺三角形状であってもよいし、非対称三角形であってもよい。また、頂角部分が丸みを帯びていてもよい。
The light diffusion pattern P on the light diffusion pattern forming surface 1g maintains a constant width and extends linearly along the longitudinal direction L of the light guide body 1. The dimension of the light diffusion pattern P along the longitudinal direction L is formed to be longer than the reading length of the image sensor (that is, the width of the reading region of the light receiving unit 12).
The light diffusion pattern P is composed of a plurality of V-shaped grooves provided on the light diffusion pattern forming surface 1g of the light guide body 1. There are various methods for processing V-shaped grooves, and the general method is to form V-shaped grooves in a mold such as injection molding or pressing, and to form the grooves during molding, but there are other methods as well. There are also methods such as precision engraving. Each of the plurality of V-shaped grooves is formed so as to extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction L of the light guide body 1, and has the same length as each other. The cross section of the plurality of V-shaped grooves may be, for example, an isosceles triangle or an asymmetric triangle. Further, the apex corner portion may be rounded.

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に沿って光出射側面1dから照射することができる。
なお、光拡散パターンPの溝のV字形状は、一例であり、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。更には、各種形状(半球、三角錐、四角錘、半円柱)のドットパターンであってもよい。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。ドットパターンにおいても一定の面積密度である必要は無く、主走査方向や副走査方向に任意に面積密度を変化させてもよい。
Due to this light diffusion pattern P, light incident from the end faces 1e and 1f of the light guide body 1 and propagating inside the light guide body 1 in the longitudinal direction L is refracted and diffused, and the light emitting side surface 1d is along the longitudinal direction L. Can be irradiated from.
The V-shape of the groove of the light diffusion pattern P is an example, and can be arbitrarily changed such as a U-shape instead of the V-shape. Further, it may be a dot pattern having various shapes (hemisphere, triangular pyramid, square pyramid, semi-cylinder). The width of the light diffusion pattern P does not need to be maintained constant, and the width may change along the longitudinal direction L of the light guide body 1. The depth of the groove and the opening width of the groove can also be changed as appropriate. The dot pattern does not have to have a constant area density, and the area density may be arbitrarily changed in the main scanning direction and the sub-scanning direction.

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1cに対向する左側面2cを有している。これらの3つの側面のそれぞれは、平面をなしており、これらの3つの内面で断面がほぼ矩形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に空気層を介して密着し、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に空気層を介して密着する。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。 The cover member 2 has an elongated shape along the longitudinal direction L of the light guide body 1, and the light diffusion of the light guide body 1 so as to cover the bottom side surface 1a and the left and right side surfaces 1b, 1c of the light guide body 1. It has a bottom surface 2a facing the pattern forming surface 1g, a right side surface 2b facing the right side surface 1b of the light guide body 1, and a left side surface 2c facing the left side surface 1c of the light guide body 1. Since each of these three side surfaces forms a flat surface and a recess having a substantially rectangular cross section is formed on the inner surface of these three surfaces, the light guide body 1 can be inserted into the recess. In this covered state, the bottom surface 2a of the cover member 2 is in close contact with the bottom side surface 1a of the light guide body 1 via the air layer, and the right side surface 2b of the cover member 2 is in close contact with the right side surface 1b of the light guide body 1. The left side surface 2c is in close contact with the left side surface 1c of the light guide body 1 via an air layer. Therefore, the cover member 2 can protect the light guide body 1.

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1d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。 The cover member 2 is not limited to a transparent cover, and may be translucent or opaque. For example, the cover member 2 is a molded product of white resin having high reflectance or a white resin thereof in order to reflect the light leaking from the side surface other than the light emitting side surface 1d of the light guide body 1 again into the light guide body 1. It may be a molded product of a resin coated with. Alternatively, the cover member 2 may be formed of a metal body such as stainless steel or aluminum.

第1光源3は、基板6に実装されている。第1光源3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。第1光源3として、好ましくは、330nm~380nmの範囲にピーク発光波長を有するレンズモールド型の紫外発光ダイオードが用いられる。紫外線発光ダイオードの基板には、セラミック基板が用いられており、紫外線を高効率で反射することができる。 The first light source 3 is mounted on the substrate 6. The first light source 3 is an ultraviolet light source that emits ultraviolet light with respect to the light guide body 1, and an ultraviolet light LED light source having a diameter of 300 nm to 400 nm or the like can be used. As the first light source 3, a lens-molded ultraviolet light emitting diode having a peak emission wavelength in the range of 330 nm to 380 nm is preferably used. A ceramic substrate is used as the substrate of the ultraviolet light emitting diode, and ultraviolet rays can be reflected with high efficiency.

第2光源4は、基板7に実装されている。第2光源4は、可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光を発光する光源であり、例えば、近赤外、赤、緑、青の各波長の光を発する表面実装型のLED(Light Emitting Diode)が用いられる。また、赤、緑、青を混在した白色光を発する場合、赤、緑、青の3色を同時点灯してもよい。表面実装型のLEDには、可視光や近赤外線を高効率で反射する樹脂モールド基板が用いられている。 The second light source 4 is mounted on the substrate 7. The second light source 4 is a light source that emits visible light or light having a wavelength ranging from visible to infrared, and is, for example, a surface-mounted LED (Light) that emits light having each wavelength of near infrared, red, green, and blue. Emitting Diode) is used. Further, when emitting white light in which red, green, and blue are mixed, the three colors of red, green, and blue may be turned on at the same time. A resin molded circuit board that reflects visible light and near-infrared rays with high efficiency is used for the surface mount type LED.

基板6及び基板7のそれぞれには、端子30が形成されていて、この端子30を基板5に差込み、半田付けなどで接合することにより、第1光源3及び第2光源4のそれぞれが、駆動電源(図示せず)に電気的に接続される。駆動電源は、第1光源3に電圧を印加する電極端子と第2光源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1光源3及び第2光源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。 Terminals 30 are formed on each of the substrate 6 and the substrate 7, and by inserting the terminals 30 into the substrate 5 and joining them by soldering or the like, each of the first light source 3 and the second light source 4 is driven. It is electrically connected to a power source (not shown). As the drive power source, the first light source 3 and the second light source 4 can be simultaneously or temporally selected by selecting an electrode terminal that applies a voltage to the first light source 3 and an electrode terminal that applies a voltage to the second light source 4. It has a circuit configuration that can be switched to and emit light.

以上の構成により、コンパクトな構成で、第1光源3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、第2光源4が設置される端面1eから可視光、又は、可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を導光体1に入射することができる。これにより、前記第1光源3から発光される光、又は前記第2光源4から発光される光を、光拡散パターンPにより屈折・拡散させて、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。 With the above configuration, in a compact configuration, ultraviolet light can be incident on the light guide body 1 from the end surface 1f where the first light source 3 is installed, and visible light or visible light or visible light from the end surface 1e where the second light source 4 is installed. , Light in a wavelength range including visible light to infrared light can be incident on the light source 1. As a result, the light emitted from the first light source 3 or the light emitted from the second light source 4 is refracted and diffused by the light diffusion pattern P, and emitted from the light emitting side surface 1d of the light guide body 1. can do.

また、ライン光源10において、導光体1の一方の端面には、第1筒状部材8が取り付けられており、導光体1の他方の端面には、第2筒状部材9が取り付けられている。基板6は、第1筒状部材8における導光体1と反対側の端面(一方の端面)に取り付けられている。基板7は、第2筒状部材9における導光体1と反対側の端面(他方の端面)に取り付けられている。図5に示すように、第1筒状部材8内には、第1光学フィルタ18が設けられており、第2筒状部材9内には、第2光学フィルタ19が設けられている。なお、第1筒状部材8及び第2筒状部材9の詳細な構成については、後述する。 Further, in the line light source 10, the first tubular member 8 is attached to one end surface of the light guide body 1, and the second tubular member 9 is attached to the other end surface of the light guide body 1. ing. The substrate 6 is attached to an end surface (one end surface) of the first cylindrical member 8 opposite to the light guide body 1. The substrate 7 is attached to an end surface (the other end surface) of the second tubular member 9 on the side opposite to the light guide body 1. As shown in FIG. 5, a first optical filter 18 is provided in the first tubular member 8, and a second optical filter 19 is provided in the second tubular member 9. The detailed configuration of the first cylindrical member 8 and the second tubular member 9 will be described later.

第1光学フィルタ18は、導光体1の端面1fに対向しており、第2光学フィルタ19は、導光体1の端面1eに対向している。
第1光学フィルタ18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光学フィルタである。
The first optical filter 18 faces the end surface 1f of the light guide body 1, and the second optical filter 19 faces the end surface 1e of the light guide body 1.
The first optical filter 18 is an optical filter that transmits ultraviolet light of less than 400 nm and blocks visible light of 420 nm or more by reflecting or absorbing it.

第2光学フィルタ19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光学フィルタである。
第1光学フィルタ18及び第2光学フィルタ19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。
The second optical filter 19 is an optical filter that transmits visible light of 420 nm or more and blocks ultraviolet light of less than 400 nm by reflecting or absorbing it.
The first optical filter 18 and the second optical filter 19 are not particularly limited, and may be of any material and structure as long as they block the target wavelength range. For example, in the case of an optical filter that reflects light, an interference filter (bandpass filter) obtained by laminating a thin film of a metal oxide or a dielectric having different transmittances and refractive indexes on the glass surface is preferable.

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。 For example, silicon oxide and tantalum pentoxide are used as the interfering filter to reflect, and the desired bandpass filter characteristics are secured by performing multi-layer deposition by adjusting the transmittance, refractive index and film thickness of each. can get. As a matter of course, there is no particular limitation in adoption as long as it is a bandpass filter conventionally produced for ordinary optical-related industries and satisfies the required performance.

第1光学フィルタ18及び第2光学フィルタ19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。 When an interference filter is used for the first optical filter 18 and the second optical filter 19, if the target transmission region cannot be adjusted only by the interference filter, a metal or an oxide thereof, a nitride, or a fluoride thereof is further applied. It is possible to secure the desired wavelength characteristics by stacking films using the thin film of.

第2光学フィルタ19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。 If the second optical filter 19 is an optical filter that absorbs ultraviolet light, it may be an ultraviolet light absorbing film in which an organic ultraviolet light absorber is mixed or coated in a transparent film. In addition, for example, silicon oxide and titanium oxide are used as interference filters, and the transmittance, refractive index, and film thickness of each are adjusted to achieve multi-layer deposition, thereby blocking ultraviolet light by both reflecting and absorbing functions. The desired wavelength characteristic may be secured.

また、第1光学フィルタ18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1光学フィルタ18及び第2光学フィルタ19の導光体1への設置方法は任意であり、導光体1の端面1f,1eに塗布又は蒸着により形成してもよい。また、フィルム状もしくは板状の第1光学フィルタ18及び第2光学フィルタ19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。
Further, if the first optical filter 18 is an optical filter that absorbs visible light, a substance that allows ultraviolet light to pass through and cuts visible light may be added to the film.
The method of installing the first optical filter 18 and the second optical filter 19 on the light guide body 1 is arbitrary, and may be formed by coating or vapor deposition on the end faces 1f, 1e of the light guide body 1. Further, a film-shaped or plate-shaped first optical filter 18 and a second optical filter 19 are prepared and attached to the end faces 1e and 1f of the light guide body 1 or attached at a certain distance from the end faces 1e and 1f. You may.

また、第1光学フィルタ18及び第2光学フィルタ19のそれぞれを、第1光源3及び第2光源4のそれぞれに設けることも可能である。この場合、各光源3,4に第1光学フィルタ18,第2光学フィルタ19を塗布又は蒸着により形成してもよいし、フィルム状もしくは板状の第1光学フィルタ18,第2光学フィルタ19を用意し、各光源3,4に密着させて取り付けてもよい。あるいは、第1光源3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光学フィルタ18を構成してもよい。同様に、第2光源4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光学フィルタ19を構成してもよい。 Further, each of the first optical filter 18 and the second optical filter 19 can be provided in each of the first light source 3 and the second light source 4. In this case, the first optical filter 18 and the second optical filter 19 may be formed on the light sources 3 and 4 by coating or vapor deposition, or the film-shaped or plate-shaped first optical filter 18 and the second optical filter 19 may be formed. It may be prepared and attached in close contact with each of the light sources 3 and 4. Alternatively, the first optical filter 18 may be configured by adding a substance that transmits ultraviolet light and blocks visible light to the sealing agent of the first light source 3. Similarly, the second optical filter 19 may be configured by adding a substance that transmits visible light and blocks ultraviolet light to the sealant of the second light source 4.

第1光学フィルタ18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光源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。紫外光が第1光源3から照射されるときに、その照射光が第1光源3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光学フィルタ18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。 If the first optical filter 18 is an optical filter that transmits ultraviolet light and reflects or absorbs visible light, it has the following advantages. It is assumed that the first light source 3 employs a mounting substrate such as an aluminum oxide / ceramics sintered body that emits fluorescence in the vicinity of a wavelength of 690 nm when exposed to ultraviolet light. When ultraviolet light is emitted from the first light source 3, it is necessary to prevent the irradiation light from hitting the mounting substrate of the first light source 3 and being secondarily irradiated with fluorescence near 690 nm to enter the light guide body 1. be. Therefore, if the first optical filter 18 is designed so as to reflect or absorb visible light so that the fluorescence secondarily irradiated does not enter the light guide body 1, the light of the light guide body 1 is prevented. It is possible to prevent unnecessary emission of fluorescence from the emission side surface 1d, and it is possible to improve the contrast of ultraviolet fluorescence of paper leaves. It should be noted that not only the aluminum oxide / ceramics sintered body that fluoresces the ultraviolet light but also the case where the sealing resin fluoresces can prevent the secondary irradiation.

第2光学フィルタ19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光源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。第1光源3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光源4に当たると、690nm付近の蛍光が第2光源4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光学フィルタ19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光源4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。 If the second optical filter 19 is an optical filter that transmits visible light and reflects or absorbs ultraviolet light, it has the following advantages. It is assumed that the second light source 4 employs a mounting substrate such as an aluminum oxide / ceramics sintered body that emits fluorescence in the vicinity of a wavelength of 690 nm when exposed to ultraviolet light. When the ultraviolet light emitted from the first light source 3 passes through the end surface 1e of the light guide body 1 and hits the second light source 4, fluorescence near 690 nm is secondarily irradiated from the second light source 4 and inside the light guide body 1. You need to prevent this as it comes in. Therefore, if the second optical filter 19 is designed to reflect or absorb the ultraviolet light so that the ultraviolet light does not come out from the end surface 1e of the light guide body 1, it does not hit the second light source 4. .. Therefore, it is possible to prevent unnecessary fluorescence from being emitted from the light emitting side surface 1d of the light guide body 1. As a result, the contrast of ultraviolet fluorescence of paper leaves can be improved.

また、第1光学フィルタ18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光源4から照射され、導光体1に入射され第1光学フィルタ18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光学フィルタ18は第1光源3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。 If the first optical filter 18 is an optical filter that transmits ultraviolet light and reflects visible light, it is irradiated from the second light source 4, incident on the light guide body 1, and reflected by the first optical filter 18 to guide the light. Since the amount of visible light returning to the body 1 increases, as a result, the effect of increasing the amount of visible light emitted from the light emitting side surface 1d of the light guide body 1 can be obtained. Further, since the first optical filter 18 transmits the ultraviolet light emitted from the first light source 3, the ultraviolet light can be emitted from the light emitting side surface 1d of the light guide body 1.

また、第2光学フィルタ19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光源3から導光体1に入射され第2光学フィルタ19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光学フィルタ19は、第2光源4から照射される可視光を透過させるので、第2光源4からの可視光が導光体1に入るのを妨げることもない。 Further, an optical filter in which the second optical filter 19 transmits visible light and reflects ultraviolet light is preferable, and has the following advantages. Since the amount of ultraviolet light incident on the light guide 1 from the first light source 3 and reflected by the second optical filter 19 and returning to the light guide 1 increases, as a result, the ultraviolet light from the light emitting side surface 1d of the light guide 1 increases. The effect of increasing the amount of emitted light can be obtained. In this case, since the second optical filter 19 transmits the visible light emitted from the second light source 4, it does not prevent the visible light from the second light source 4 from entering the light guide body 1.

ライン光源10において、第1光源3から発光される紫外光は、第1光学フィルタ18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。 In the line light source 10, the ultraviolet light emitted from the first light source 3 is incident on the light guide body 1 via the first optical filter 18, diffused and refracted by the light diffusion pattern forming surface 1g, and the light emission side surface 1d. Is irradiated to the paper leaves (medium) on the focal plane 20. As a result, fluorescence is generated from the paper leaves, and the fluorescent color emission is detected by the light receiving unit 12, so that the paper leaves can be identified using ultraviolet light.

また、第2光源4から発光される可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光は、第2光学フィルタ19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、又は可視から赤外にわたる波長の光を用いた紙葉類の識別を行うことができる。 Further, visible light emitted from the second light source 4 or light having a wavelength ranging from visible to infrared rays enters the light guide body 1 via the second optical filter 19, and is diffused / refracted by the light diffusion pattern forming surface 1g. Then, the paper leaves (medium) on the focal plane 20 are irradiated from the light emitting side surface 1d. This makes it possible to identify paper sheets using visible light or light having a wavelength ranging from visible to infrared.

<受光部>
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)を配列し、これを基板上に実装したものである。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。
<Light receiving part>
The light receiving unit 12 is formed by arranging a plurality of light receiving elements (consisting of a photodiode, a phototransistor, etc.) arranged linearly in the y direction and mounting them on a substrate. The type of the light receiving element is not limited, and for example, a silicon PN diode or a PIN diode is used.

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。 By exposing the light receiving elements arranged in a row while the paper leaves move in the x direction (secondary scanning direction), the surface of the paper leaves has a predetermined width along the y direction (main scanning direction). Observation lines can be set. The exposure time (referred to as optical reading time) for reading the line information of paper sheets can be arbitrarily set according to the intensity of the light source, the wavelength sensitivity of the sensor, and the like. For example, the moving speed of paper sheets in the x direction is 1500 to 2000 mm / sec in an ATM or a banknote processor, and if 0.5 to 1.0 ms is adopted as the optical reading time, the x of the observation line The width in the direction is 0.75 to 2 mm.

<筒状部材及び角度変換反射部>
図6は、ライン光源10の一方の端部の側断面図である。
上記したように、ライン光源10では、導光体1の一方の端面1fに第1筒状部材8が対向するように配置されている。第1筒状部材8には、第1光源3が実装された基板6が取り付けられている。また、第1筒状部材8の内部には、第1光学フィルタ18とともに角度変換反射部40が設けられている。
<Cylindrical member and angle conversion reflector>
FIG. 6 is a side sectional view of one end of the line light source 10.
As described above, in the line light source 10, the first cylindrical member 8 is arranged so as to face one end surface 1f of the light guide body 1. A substrate 6 on which the first light source 3 is mounted is attached to the first tubular member 8. Further, inside the first tubular member 8, an angle conversion reflecting unit 40 is provided together with the first optical filter 18.

第1筒状部材8は、円筒状に形成されている。第1筒状部材8の中心軸は、導光体1の中心軸と一致している。すなわち、第1筒状部材8及び導光体1は、中心軸Aを共有している。第1筒状部材8の内径は、一方の端部(図6の右端部)から他方の端部に向かうにつれて大きくなっている。すなわち、第1筒状部材8の内周面81は、一方の端縁から他方の端縁に向かうにつれて広がるテーパー状に形成されている。第1筒状部材8の内周面81は、光を反射させる反射面として形成されている。 The first tubular member 8 is formed in a cylindrical shape. The central axis of the first tubular member 8 coincides with the central axis of the light guide body 1. That is, the first cylindrical member 8 and the light guide body 1 share the central axis A. The inner diameter of the first tubular member 8 increases from one end (right end in FIG. 6) toward the other end. That is, the inner peripheral surface 81 of the first cylindrical member 8 is formed in a tapered shape that expands from one end edge toward the other end edge. The inner peripheral surface 81 of the first tubular member 8 is formed as a reflecting surface that reflects light.

また、第1筒状部材8の内部空間が、ミキシング空間50である。ミキシング空間50は、第1光源3から遠ざかるにつれて断面積が第1光源3側の端部の面積に対し、少なくとも同等以上の面積になるように形成されている。具体的には、ミキシング空間50は、導光体1に近づくにつれて(第1光源3から遠ざかるにつれて)断面積が大きくなるように形成されている。
基板6は、第1筒状部材8の一方の端面(図6の右端面)に取り付けられている。第1光源3は、基板6における導光体1との対向面(第1筒状部材8側の面)に設けられている。第1光源3は、樹脂モールドレンズ31により覆われている。
Further, the internal space of the first tubular member 8 is the mixing space 50. The mixing space 50 is formed so that the cross-sectional area becomes at least equal to or larger than the area of the end portion on the side of the first light source 3 as the distance from the first light source 3 increases. Specifically, the mixing space 50 is formed so that the cross-sectional area increases as it approaches the light guide body 1 (as it moves away from the first light source 3).
The substrate 6 is attached to one end surface (right end surface in FIG. 6) of the first cylindrical member 8. The first light source 3 is provided on the surface of the substrate 6 facing the light guide body 1 (the surface on the side of the first tubular member 8). The first light source 3 is covered with a resin molded lens 31.

第1光学フィルタ18は、第1筒状部材8の他端部の内部空間に設けられている。換言すれば、第1光学フィルタ18は、ミキシング空間50内において他方側(導光体1側)に配置されている。第1光学フィルタ18は、導光体1の端面1fに対向している。
角度変換反射部40は、第1筒状部材8内(ミキシング空間50)に配置されており、かつ、第1光源3と第1光学フィルタ18との間に配置されている。
The first optical filter 18 is provided in the internal space at the other end of the first cylindrical member 8. In other words, the first optical filter 18 is arranged on the other side (light guide body 1 side) in the mixing space 50. The first optical filter 18 faces the end surface 1f of the light guide body 1.
The angle conversion reflection unit 40 is arranged in the first cylindrical member 8 (mixing space 50), and is arranged between the first light source 3 and the first optical filter 18.

図7は、角度変換反射部40の正面図である。図7では、角度変換反射部40を、中心軸Aに沿う方向から見た状態が示されている。
図6及び図7に示すように、角度変換反射部40は、環状部401と、遮蔽部402と、保持部403とを備えている。
FIG. 7 is a front view of the angle conversion reflecting unit 40. FIG. 7 shows a state in which the angle conversion reflecting unit 40 is viewed from a direction along the central axis A.
As shown in FIGS. 6 and 7, the angle conversion reflection unit 40 includes an annular portion 401, a shielding portion 402, and a holding portion 403.

環状部401は、一定の厚みを有しており、円環状に形成されている。
遮蔽部402は、環状部401の内方に配置されている。遮蔽部402は、正面視形状が楕円状であり、中心に向かって厚みが増す構造となっている。遮蔽部402の表面は、光を高効率に拡散反射又は角度変換する反射面として形成されている。
The annular portion 401 has a certain thickness and is formed in an annular shape.
The shielding portion 402 is arranged inside the annular portion 401. The shielding portion 402 has an elliptical front view shape and has a structure in which the thickness increases toward the center. The surface of the shielding portion 402 is formed as a reflecting surface that diffusely reflects or changes the angle of light with high efficiency.

遮蔽部402は、所謂曲面で形成されているが、非球面、球面、或いは、非球面と球面の組み合わせなどの各種形態があり、その何れかを、入光部近傍の光強度の急激な上昇を抑制する効果、並びに、光利用効率、距離特性、コストなどを考慮して決める。また、必ずしも、曲面である必要は無く、多面体や各種多面体の組み合わせであってもよいし、単なる平板でもよい。要は、光源から出射した光が、入光部近傍の光拡散パターンに直接入射させないように各種パラメータを考慮して形状を決めればよい。 The shielding portion 402 is formed of a so-called curved surface, but has various forms such as an aspherical surface, a spherical surface, or a combination of an aspherical surface and a spherical surface. It is decided in consideration of the effect of suppressing the light, light utilization efficiency, distance characteristics, cost, and the like. Further, it does not necessarily have to be a curved surface, and may be a polyhedron, a combination of various polyhedra, or a simple flat plate. In short, the shape may be determined in consideration of various parameters so that the light emitted from the light source is not directly incident on the light diffusion pattern in the vicinity of the incoming light portion.

例えば、角度変換反射部40の遮蔽部402の表面が、曲面若しくは異なる種類の曲面の組み合わせからなり、拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有するものであってもよい。
また、角度変換反射部40の遮蔽部402の表面が、平面若しくは異なる角度を有する平面の組み合わせからなり、拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有するものであってもよい。
また、角度変換反射部40の遮蔽部402の表面が、平面及び曲面の組み合わせからなり、拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有するものであってもよい。
For example, the surface of the shielding portion 402 of the angle conversion reflecting unit 40 is composed of a curved surface or a combination of different types of curved surfaces, and has a diffuse reflection function, a specular reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and specular reflection. May be.
Further, the surface of the shielding portion 402 of the angle conversion reflecting unit 40 is composed of a plane or a combination of planes having different angles, and has a diffuse reflection function, a mirror reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and mirror reflection. It may be a thing.
Further, the surface of the shielding portion 402 of the angle conversion reflecting unit 40 is composed of a combination of a flat surface and a curved surface, and has a diffuse reflection function, a mirror surface reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and mirror surface reflection. May be good.

保持部403は、遮蔽部402の外縁の複数箇所から環状部401の内縁に向かって棒状に延びている。保持部403は、遮蔽部402を環状部401の内方に位置した状態で保持している。
角度変換反射部40において、環状部401、遮蔽部402及び保持部403以外の領域が、第1光源3からの光が入射する入射領域404となる。正面視(図7に示す状態)における入射領域404の面積をDとし、正面視(図7に示す状態)における環状部401、遮蔽部402及び保持部403の面積をSとした場合に、8<(D+S)/S<12の関係式が満たされる。正面視における環状部401、遮蔽部402及び保持部403の面積とは、導光体1の端面1fに対する角度変換反射部40の投影面積である。
The holding portion 403 extends in a rod shape from a plurality of locations on the outer edge of the shielding portion 402 toward the inner edge of the annular portion 401. The holding portion 403 holds the shielding portion 402 in a state of being located inside the annular portion 401.
In the angle conversion reflection unit 40, the region other than the annular portion 401, the shielding portion 402, and the holding portion 403 is the incident region 404 on which the light from the first light source 3 is incident. When the area of the incident region 404 in the front view (state shown in FIG. 7) is D, and the area of the annular portion 401, the shielding portion 402, and the holding portion 403 in the front view (state shown in FIG. 7) is S, 8 The relational expression <(D + S) / S <12 is satisfied. The area of the annular portion 401, the shielding portion 402, and the holding portion 403 in the front view is the projected area of the angle conversion reflecting portion 40 with respect to the end surface 1f of the light guide body 1.

角度変換反射部40は、環状部401が第1筒状部材8の内周面81に取り付けられることで、ミキシング空間50内に配置されている。角度変換反射部40は、ミキシング空間50内において、第1光学フィルタ18に近接している。そして、角度変換反射部40の遮蔽部402は、ミキシング空間50内における下方側に配置されており、中心軸Aよりも下方側(光拡散パターンP側)に配置されている。遮蔽部402は、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)と、第1光源3とを結ぶ主光路B上に配置されている。 The angle conversion reflecting portion 40 is arranged in the mixing space 50 by attaching the annular portion 401 to the inner peripheral surface 81 of the first tubular member 8. The angle conversion reflection unit 40 is close to the first optical filter 18 in the mixing space 50. The shielding portion 402 of the angle conversion reflecting portion 40 is arranged on the lower side in the mixing space 50, and is arranged on the lower side (light diffusion pattern P side) than the central axis A. The shielding portion 402 is arranged on the main optical path B connecting one end portion (end portion on the first light source 3 side) of the light diffusion pattern P and the first light source 3.

遮蔽部402は、入光部近傍の光拡散パターンPの主走査方向における両端の任意の1点と第1光源3の任意の1点を結ぶ導光体1の屈折率、及び、モールドレンズ型LEDの場合はレンズの屈折率も含めた関係で決まるある立体角の光線群で囲まれる領域を遮蔽する位置に配置され、かつ、導光体1の入光部近傍の光拡散パターンPに直接入射させない大きさを有している。遮蔽部402の中心は、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)と、第1光源3とを結ぶ主光路B上に配置されている。 The shielding portion 402 includes the refractive index of the light guide body 1 connecting any one point at both ends of the light diffusion pattern P near the light entering portion in the main scanning direction and any one point of the first light source 3, and a mold lens type. In the case of an LED, it is arranged at a position that shields a region surrounded by a group of light rays having a certain three-dimensional angle determined by the relationship including the refractive index of the lens, and is directly applied to the light diffusion pattern P in the vicinity of the light entrance portion of the light guide body 1. It has a size that does not allow it to enter. The center of the shielding portion 402 is arranged on the main optical path B connecting one end portion (the end portion on the first light source 3 side) of the light diffusion pattern P and the first light source 3.

図8は、ライン光源10の他方の端部の側断面図である。
ライン光源10では、導光体1の他方の端面1eに第2筒状部材9が対向するように配置されている。第2筒状部材9には、第2光源4が実装された基板7が取り付けられている。また、第2筒状部材9の内部には、第2光学フィルタ19とともに角度変換反射部60が設けられている。
FIG. 8 is a side sectional view of the other end of the line light source 10.
In the line light source 10, the second tubular member 9 is arranged so as to face the other end surface 1e of the light guide body 1. A substrate 7 on which the second light source 4 is mounted is attached to the second tubular member 9. Further, inside the second tubular member 9, an angle conversion reflecting unit 60 is provided together with the second optical filter 19.

第2筒状部材9は、光軸方向において、第1筒状部材8よりも厚みの薄い円筒状に形成されている。第2筒状部材9の中心軸は、導光体1の中心軸と一致している。すなわち、第2筒状部材9及び導光体1は、中心軸Aを共有している。第2筒状部材9の内径は、他方の端部(図8の右端部)から一方の端部に向かうにつれて大きくなっている。すなわち、第2筒状部材9の内周面91は、第2光源4側の端縁から導光体1の入光部側の端縁に向かうにつれて広がるテーパー状に形成されている。第2筒状部材9の内周面91は、光を反射させる反射面として形成されている。 The second tubular member 9 is formed in a cylindrical shape having a thickness thinner than that of the first tubular member 8 in the optical axis direction. The central axis of the second tubular member 9 coincides with the central axis of the light guide body 1. That is, the second tubular member 9 and the light guide body 1 share the central axis A. The inner diameter of the second tubular member 9 increases from the other end (right end in FIG. 8) toward one end. That is, the inner peripheral surface 91 of the second tubular member 9 is formed in a tapered shape that expands from the edge on the side of the second light source 4 toward the edge on the light receiving portion side of the light guide body 1. The inner peripheral surface 91 of the second tubular member 9 is formed as a reflecting surface that reflects light.

また、第2筒状部材9の内部空間が、ミキシング空間53である。ミキシング空間53は、第2光源4から遠ざかるにつれて断面積が第2光源4側の端部の面積に対し、少なくとも同等以上の面積になるように形成されている。具体的には、ミキシング空間53は、導光体1に近づくにつれて(第2光源4から遠ざかるにつれて)断面積が大きくなるように形成されている。
基板7は、第2筒状部材9の他方の端面(図8の右端面)に取り付けられている。第2光源4は、基板7における導光体1との対向面(第2筒状部材9側の面)に設けられている。第2光源4は、表面実装型のLEDであって、白色光源41と、複数の単色光源42とを備えている。
Further, the internal space of the second tubular member 9 is the mixing space 53. The mixing space 53 is formed so that the cross-sectional area becomes at least equal to or larger than the area of the end portion on the side of the second light source 4 as the distance from the second light source 4 increases. Specifically, the mixing space 53 is formed so that the cross-sectional area increases as it approaches the light guide body 1 (as it moves away from the second light source 4).
The substrate 7 is attached to the other end surface (right end surface in FIG. 8) of the second cylindrical member 9. The second light source 4 is provided on the surface of the substrate 7 facing the light guide body 1 (the surface on the side of the second tubular member 9). The second light source 4 is a surface mount type LED, and includes a white light source 41 and a plurality of monochromatic light sources 42.

白色光源41は、基板7の中央部よりもやや上方側に配置されており、単色光源42は、基板7の中央部よりもやや下方側に配置されている。
白色光源41は、白色光(W)を発生させる白色LED光源である。
単色光源42は、単色光を発生させる単色LED光源である。図8では、単色光源42は、1つのみが示されているが、実際には、複数(例えば、3つ)設けられている。
The white light source 41 is arranged slightly above the central portion of the substrate 7, and the monochromatic light source 42 is arranged slightly below the central portion of the substrate 7.
The white light source 41 is a white LED light source that generates white light (W).
The monochromatic light source 42 is a monochromatic LED light source that generates monochromatic light. In FIG. 8, only one monochromatic light source 42 is shown, but in reality, a plurality of (for example, three) monochromatic light sources 42 are provided.

第2光学フィルタ19は、第2筒状部材9の一端部の内部空間に設けられている。換言すれば、第2光学フィルタ19は、ミキシング空間53内において一方側(導光体1側)に配置されている。第2光学フィルタ19は、導光体1の端面1 eに対向している。
角度変換反射部60は、第2筒状部材9内(ミキシング空間53)に配置されており、かつ、第2光源4と第2光学フィルタ19との間に配置されている。
The second optical filter 19 is provided in the internal space of one end of the second tubular member 9. In other words, the second optical filter 19 is arranged on one side (light guide body 1 side) in the mixing space 53. The second optical filter 19 faces the end surface 1e of the light guide body 1.
The angle conversion reflection unit 60 is arranged in the second tubular member 9 (mixing space 53), and is arranged between the second light source 4 and the second optical filter 19.

図9は、角度変換反射部60の正面図である。図9では、角度変換反射部60を、中心軸Aに沿う方向から見た状態が示されている。
図8及び図9に示すように、角度変換反射部60は、環状部601と、第1遮蔽部602と、第2遮蔽部603と、保持部604とを備えている。
FIG. 9 is a front view of the angle conversion reflecting unit 60. FIG. 9 shows a state in which the angle conversion reflecting unit 60 is viewed from a direction along the central axis A.
As shown in FIGS. 8 and 9, the angle conversion reflecting unit 60 includes an annular portion 601, a first shielding portion 602, a second shielding portion 603, and a holding portion 604.

環状部601は、一定の厚みを有しており、円環状に形成されている。
第1遮蔽部602は、環状部601の内方において、やや上方側に配置されている。第1遮蔽部602は、正面視形状が楕円状である。第1遮蔽部602の表面は、光を高効率に拡散反射又は角度変換する反射面として形成されている。
The annular portion 601 has a certain thickness and is formed in an annular shape.
The first shielding portion 602 is arranged slightly upward on the inner side of the annular portion 601. The first shielding portion 602 has an elliptical front view shape. The surface of the first shielding portion 602 is formed as a reflecting surface that diffusely reflects or changes the angle of light with high efficiency.

第2遮蔽部603は、環状部601の内方において、やや下方側に配置されている。第2遮蔽部603は、第1遮蔽部602の下方に間隔を隔てて配置されている。第2遮蔽部603は、正面視形状が楕円状である。第2遮蔽部603の表面は、光を高効率に拡散反射又は角度変換する反射面として形成されている。第1遮蔽部602及び第2遮蔽部603のそれぞれは、中心に向かって厚みが増す構造となっている。 The second shielding portion 603 is arranged slightly downward on the inner side of the annular portion 601. The second shielding portion 603 is arranged below the first shielding portion 602 at intervals. The second shielding portion 603 has an elliptical front view shape. The surface of the second shielding portion 603 is formed as a reflecting surface that diffusely reflects or changes the angle of light with high efficiency. Each of the first shielding portion 602 and the second shielding portion 603 has a structure in which the thickness increases toward the center.

第1遮蔽部602及び第2遮蔽部603のそれぞれは、角度変換反射部40の遮蔽部402と同様に、各種形態をとることが可能である。
保持部604は、第1遮蔽部602の外縁の複数箇所、及び、第2遮蔽部603の外縁の複数箇所から環状部601の内縁に向かって棒状に延びている。保持部604の一部は、第1遮蔽部602と第2遮蔽部603とを接続している。保持部604は、第1遮蔽部602及び第2遮蔽部603を環状部601の内方に位置した状態で保持している。
Each of the first shielding unit 602 and the second shielding unit 603 can take various forms like the shielding unit 402 of the angle conversion reflecting unit 40.
The holding portion 604 extends in a rod shape from a plurality of locations on the outer edge of the first shielding portion 602 and a plurality of locations on the outer edge of the second shielding portion 603 toward the inner edge of the annular portion 601. A part of the holding portion 604 connects the first shielding portion 602 and the second shielding portion 603. The holding portion 604 holds the first shielding portion 602 and the second shielding portion 603 in a state of being located inside the annular portion 601.

角度変換反射部60において、環状部601、第1遮蔽部602、第2遮蔽部603及び保持部604以外の領域が、第2光源4からの光が入射する入射領域605となる。正面視(図9に示す状態)における入射領域605の面積をDとし、正面視(図9に示す状態)における環状部601、第1遮蔽部602、第2遮蔽部603及び保持部604の面積をSとした場合に、8<(D+S)/S<12の関係式が満たされる。正面視における環状部601、第1遮蔽部602、第2遮蔽部603及び保持部604の面積とは、導光体1の端面1eに対する角度変換反射部60の投影面積である。 In the angle conversion reflection unit 60, the region other than the annular portion 601, the first shielding portion 602, the second shielding portion 603, and the holding portion 604 becomes an incident region 605 to which the light from the second light source 4 is incident. Let D be the area of the incident region 605 in the front view (state shown in FIG. 9), and the areas of the annular portion 601, the first shielding portion 602, the second shielding portion 603, and the holding portion 604 in the front view (state shown in FIG. 9). When S is, the relational expression of 8 <(D + S) / S <12 is satisfied. The area of the annular portion 601, the first shielding portion 602, the second shielding portion 603, and the holding portion 604 in the front view is the projected area of the angle conversion reflecting portion 60 with respect to the end surface 1e of the light guide body 1.

角度変換反射部60は、環状部601が第2筒状部材9の内周面91に取り付けられることで、ミキシング空間53内に配置されている。角度変換反射部60は、ミキシング空間53内において、第2光学フィルタ19に近接している。そして、角度変換反射部60の第1遮蔽部602は、ミキシング空間53内における中央部に配置されており、角度変換反射部60の第2遮蔽部603は、ミキシング空間53内における下方側に配置されており、中心軸Aよりも下方側(光拡散パターンP側)に配置されている。第1遮蔽部602は、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)と、白色光源41とを結ぶ主光路C上に配置されている。第2遮蔽部603は、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)と、単色光源42とを結ぶ主光路D上に配置されている。 The angle conversion reflecting portion 60 is arranged in the mixing space 53 by attaching the annular portion 601 to the inner peripheral surface 91 of the second tubular member 9. The angle conversion reflection unit 60 is close to the second optical filter 19 in the mixing space 53. The first shield portion 602 of the angle conversion reflection unit 60 is arranged in the central portion in the mixing space 53, and the second shield portion 603 of the angle conversion reflection unit 60 is arranged on the lower side in the mixing space 53. It is arranged on the lower side (light diffusion pattern P side) than the central axis A. The first shielding portion 602 is arranged on the main optical path C connecting the other end portion (the end portion on the second light source 4 side) of the light diffusion pattern P and the white light source 41. The second shielding portion 603 is arranged on the main optical path D connecting the other end portion (the end portion on the second light source 4 side) of the light diffusion pattern P and the monochromatic light source 42.

第1遮蔽部602及び第2遮蔽部603のそれぞれは、入光部近傍の光拡散パターンPの主走査方向における両端の任意の1点と第2光源4の任意の1点を結ぶ導光体1の屈折率、及び、モールドレンズ型LEDの場合はレンズの屈折率も含めた関係で決まるある立体角の光線群で囲まれる領域を遮蔽する位置に配置され、かつ、導光体1の入光部近傍の光拡散パターンPに直接入射させない大きさを有している。第1遮蔽部602の中心は、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)と、白色光源41とを結ぶ主光路C上に配置されている。第2遮蔽部603の中心は、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)と、単色光源42とを結ぶ主光路D上に配置されている。
角度変換反射部40,60は、拡散反射、鏡面反射又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有している。
Each of the first shielding unit 602 and the second shielding unit 603 is a light guide body connecting an arbitrary point at both ends of the light diffusion pattern P in the vicinity of the light entering portion in the main scanning direction and an arbitrary point of the second light source 4. In the case of a molded lens type LED, it is arranged at a position that shields a region surrounded by a group of light rays having a certain stereoscopic angle, which is determined by the relationship including the refraction coefficient of 1 and the light guide body 1 is inserted. It has a size that does not directly incident on the light diffusion pattern P in the vicinity of the light portion. The center of the first shielding portion 602 is arranged on the main optical path C connecting the other end portion (the end portion on the second light source 4 side) of the light diffusion pattern P and the white light source 41. The center of the second shielding portion 603 is arranged on the main optical path D connecting the other end portion (the end portion on the second light source 4 side) of the light diffusion pattern P and the monochromatic light source 42.
The angle conversion reflecting units 40 and 60 have a diffuse reflection, a mirror surface reflection, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and specular reflection.

ライン光源10において、第1光源3から紫外光が出射されると、その紫外光の多くは、角度変換反射部40の入射領域404を通過し、さらに、第1光学フィルタ18を透過して、導光体1の端面1fから導光体1内部に入射する。 When ultraviolet light is emitted from the first light source 3 in the line light source 10, most of the ultraviolet light passes through the incident region 404 of the angle conversion reflecting unit 40 and further passes through the first optical filter 18. It is incident on the inside of the light guide body 1 from the end surface 1f of the light guide body 1.

一方、第1光源3から出射された紫外光のうち、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)に向かう紫外光は、角度変換反射部40の遮蔽部402で拡散反射又は角度変換される。具体的には、第1光源3から出射された紫外光のうち、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)に向かう紫外光は、角度変換反射部40の遮蔽部402の表面で反射されて、ミキシング空間50の内部に向かう。そして、その反射光は、第1筒状部材8の内周面81で再度反射される。このとき、紫外光は、角度変換反射部40に再入射し、拡散反射し、再び、導光体1の入光部端面1fに向かい、角度変換反射部40に再入射する光もあれば、角度変換反射部40の入射領域404から導光体1の端面1fに向かう光もある。このように、角度変換反射部40と第1光源3との間を往復しながら、角度変換反射部40の入射領域404から導光体1の入光部の端面1fに向かう光が増加する。そして、その光は、第1光学フィルタ18を透過して、導光体1の端面1fから導光体1内部に入射する。 On the other hand, among the ultraviolet light emitted from the first light source 3, the ultraviolet light directed to one end (the end on the first light source 3 side) in the light diffusion pattern P is generated by the shielding portion 402 of the angle conversion reflecting portion 40. Diffuse reflection or angle conversion. Specifically, among the ultraviolet light emitted from the first light source 3, the ultraviolet light directed to one end (the end on the first light source 3 side) in the light diffusion pattern P is shielded by the angle conversion reflecting unit 40. It is reflected by the surface of the portion 402 and heads toward the inside of the mixing space 50. Then, the reflected light is reflected again on the inner peripheral surface 81 of the first tubular member 8. At this time, the ultraviolet light re-enters the angle-converting reflection unit 40, diffusely reflects, and again heads toward the light entry portion end surface 1f of the light guide body 1 and re-enters the angle-converting reflection unit 40. There is also light directed from the incident region 404 of the angle conversion reflecting unit 40 toward the end surface 1f of the light guide body 1. In this way, while reciprocating between the angle conversion reflecting unit 40 and the first light source 3, the light increasing from the incident region 404 of the angle conversion reflecting unit 40 toward the end surface 1f of the light input portion of the light guide body 1. Then, the light passes through the first optical filter 18 and is incident on the inside of the light guide body 1 from the end surface 1f of the light guide body 1.

そして、導光体1の内部に入射した紫外光は、導光体1の内面で複数回反射した後、光拡散パターンPにより拡散されて、光出射側面1dから出射する。 Then, the ultraviolet light incident on the inside of the light guide body 1 is reflected a plurality of times on the inner surface of the light guide body 1, then diffused by the light diffusion pattern P, and is emitted from the light emission side surface 1d.

また、ライン光源10において、第2光源4から可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光が出射されると、その光の多くは、角度変換反射部60の入射領域605を通過し、さらに、第2光学フィルタ19を透過して、導光体1の端面1eから導光体1内部に入射する。 Further, in the line light source 10, when visible light or light having a wavelength ranging from visible to infrared is emitted from the second light source 4, most of the light passes through the incident region 605 of the angle conversion reflecting unit 60, and further. , It passes through the second optical filter 19 and is incident on the inside of the light guide body 1 from the end surface 1e of the light source body 1.

一方、第2光源4から出射された可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光のうち、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)に向かう光は、角度変換反射部60の第1遮蔽部602及び第2遮蔽部603のそれぞれの表面で反射されて、第2筒状部材9のミキシング空間53の内部に向かう。そして、その反射光は、第2筒状部材9の内周面91で再度反射され、角度変換反射部60に再入射し、拡散反射し、再び、導光体1の入光部端面1eに向かい、角度変換反射部60に再入射する光もあれば、角度変換反射部60の入射領域605から導光体1の端面1eに向かう光もある。このように、角度変換反射部60と第2光源4との間を往復しながら、角度変換反射部60の入射領域605から導光体1の入光部の端面1eに向かう光が増加する。そして、その光は、第2光学フィルタ19を透過して、導光体1の端面1eから導光体1内部に入射する。
そして、導光体1の内部に入射した可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光は、導光体1の内面で複数回反射した後、光拡散パターンPにより拡散されて、光出射側面1dから出射する。
On the other hand, among the visible light emitted from the second light source 4 or the light having a wavelength ranging from visible to infrared, the light directed to the other end (the end on the second light source 4 side) in the light diffusion pattern P is an angle. It is reflected by the surfaces of the first shielding portion 602 and the second shielding portion 603 of the conversion reflecting portion 60, and heads toward the inside of the mixing space 53 of the second tubular member 9. Then, the reflected light is reflected again on the inner peripheral surface 91 of the second tubular member 9, re-entered on the angle conversion reflecting portion 60, diffusely reflected, and again on the light input portion end surface 1e of the light guide body 1. Some light faces and re-enters the angle-converting reflecting unit 60, and some light goes from the incident region 605 of the angle-converting reflecting unit 60 toward the end face 1e of the light guide body 1. In this way, while reciprocating between the angle conversion reflection unit 60 and the second light source 4, the light from the incident region 605 of the angle conversion reflection unit 60 toward the end surface 1e of the light input portion of the light guide body 1 increases. Then, the light passes through the second optical filter 19 and is incident on the inside of the light guide body 1 from the end surface 1e of the light guide body 1.
Then, the visible light incident on the inside of the light guide body 1 or the light having a wavelength ranging from visible to infrared rays is reflected a plurality of times on the inner surface of the light guide body 1 and then diffused by the light diffusion pattern P to emit light. Emit from 1d.

このように、ライン光源10では、第1光源3から出射される紫外光のうち、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)に向かう紫外光は、角度変換反射部40の遮蔽部402で拡散反射されるか角度変換される。同様に、第2光源4から出射される可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光のうち、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)に向かう光は、角度変換反射部60の第1遮蔽部602及び第2遮蔽部603で拡散反射されるか角度変換される。そのため、第1光源3及び第2光源4のそれぞれから出射される光が、光拡散パターンPに直接入射することを抑制できる。 As described above, in the line light source 10, among the ultraviolet light emitted from the first light source 3, the ultraviolet light directed to one end (the end on the first light source 3 side) in the light diffusion pattern P is reflected by angle conversion. It is diffusely reflected or angle-converted by the shielding portion 402 of the portion 40. Similarly, among the visible light emitted from the second light source 4 or the light having a wavelength ranging from visible to infrared, the light directed to the other end (the end on the second light source 4 side) in the light diffusion pattern P is Angle conversion Reflection reflection or angle conversion is performed by the first shielding unit 602 and the second shielding unit 603 of the reflecting unit 60. Therefore, it is possible to suppress that the light emitted from each of the first light source 3 and the second light source 4 is directly incident on the light diffusion pattern P.

図10は、光ライセンサユニットにおける紙葉類に対する光の強度分布を示したグラフである。図10では、横軸が主走査方向における位置を表しており、縦軸が光の強度を表している。図10の各グラフに対応する光ライセンサユニットでは、便宜上、ライン光源における光源を1のみ設けている。図10では、横軸において、数値が小さいほど(左側であるほど)光源側の位置であることを示している。 FIG. 10 is a graph showing the intensity distribution of light with respect to paper sheets in the optical licensor unit. In FIG. 10, the horizontal axis represents the position in the main scanning direction, and the vertical axis represents the light intensity. In the optical licensor unit corresponding to each graph of FIG. 10, only one light source in the line light source is provided for convenience. In FIG. 10, it is shown that the smaller the numerical value (on the left side), the closer the position is to the light source on the horizontal axis.

図10において、グラフB2は、従来の光ライセンサユニットにおける光の強度分布を示している。具体的には、グラフB2の光強度分布を示す光ライセンサユニットでは、筒状部材において、角度変換反射部が設けられていない。さらに、図10において、グラフB1は、従来の別の光ラインセンサユニットの光の強度分布を表している。具体的には、グラフB1に対応する光ラインセンサユニットでは、平行光束に近い成分を選択的に導光体に入射させる目的で絞りを入れた場合で、かつ、角度変換反射部を設けていない。 In FIG. 10, graph B2 shows the intensity distribution of light in a conventional optical licensor unit. Specifically, in the optical licensor unit showing the light intensity distribution of the graph B2, the tubular member is not provided with the angle conversion reflecting portion. Further, in FIG. 10, graph B1 shows the light intensity distribution of another conventional optical line sensor unit. Specifically, in the optical line sensor unit corresponding to the graph B1, the diaphragm is inserted for the purpose of selectively injecting a component close to the parallel luminous flux into the light guide body, and the angle conversion reflection unit is not provided. ..

グラフB1、B2から、ライン光源において角度変換反射部を設けない場合には、ライン光源から出射される光のうち、光源に近い位置における光の強度が極端に強くなることが確認できる。 From the graphs B1 and B2, it can be confirmed that when the line light source is not provided with the angle conversion reflection unit, the intensity of the light emitted from the line light source at a position close to the light source becomes extremely strong.

図10において、グラフA1,A2,A3は、本願発明の光ライセンサユニット(ライン光源10を備えた光ライセンサユニット)における光の強度分布を示している。グラフA1は、角度変換反射部40の投影面積が大きい場合の光ライセンサユニットにおける光強度分布を示している。グラフA3は、角度変換反射部40の投影面積が小さい場合の光ライセンサユニットにおける光強度分布を示している。グラフA2は、角度変換反射部40の投影面積が、グラフA3のユニットよりも大きく、かつ、グラフA1のユニットよりも小さい場合(角度変換反射部40の投影面積の大きさが中程度の場合)の光ライセンサユニットにおける光強度分布を示している。すなわち、ライン光源10における角度変換反射部40の投影面積の大きさを比べると、A3<A2<A1となる。 In FIG. 10, graphs A1, A2, and A3 show the intensity distribution of light in the optical licensor unit (optical licensor unit provided with the line light source 10) of the present invention. Graph A1 shows the light intensity distribution in the optical licensor unit when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is large. Graph A3 shows the light intensity distribution in the optical licensor unit when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is small. In the graph A2, when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is larger than the unit of the graph A3 and smaller than the unit of the graph A1 (when the size of the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is medium). The light intensity distribution in the optical licensor unit of is shown. That is, when comparing the sizes of the projected areas of the angle conversion reflecting unit 40 in the line light source 10, A3 <A2 <A1.

グラフA1,A2,A3から、角度変換反射部40を備えるライン光源10を用いた場合には、光源側の端部における光の強度の急上昇が改善される(光の強度分布が均一化される)ことが確認できる。また、角度変換反射部40の投影面積が大きいほど、光の強度の均一性(平坦性)が増すことが確認できる。 From the graphs A1, A2, and A3, when the line light source 10 provided with the angle conversion reflecting unit 40 is used, the rapid increase in the light intensity at the end on the light source side is improved (the light intensity distribution is made uniform). ) Can be confirmed. Further, it can be confirmed that the larger the projected area of the angle conversion reflecting unit 40, the higher the uniformity (flatness) of the light intensity.

このことから、光ライセンサユニットでは、ライン光源10のように、光拡散パターンにおける端部と光源とを結ぶ主光路上に角度変換反射部を設けることが、光の強度の均一性の観点から有効であることが分かる。 For this reason, in the optical licensor unit, it is effective to provide an angle conversion reflecting portion on the main light path connecting the end portion and the light source in the light diffusion pattern, as in the line light source 10, from the viewpoint of uniformity of light intensity. It turns out that.

図11Aは、従来の光ライセンサユニットにおける光の強度分布を立体的に示したグラフである。図11Bは、従来の別の光ラインセンサユニットにおける光の強度分布を立体的に示したグラフである。図11Aに対応する光ライセンサユニットでは、筒状部材において、角度変換反射部が設けられていない。また、図11Bに対応する光ラインセンサユニットでは、筒状部材において、角度変換反射部が設けられておらず、かつ、平行光束に近い成分を選択的に導光体に入射させる目的で絞りが入れられている。 FIG. 11A is a graph showing a three-dimensional light intensity distribution in a conventional optical licensor unit. FIG. 11B is a graph showing the light intensity distribution in another conventional optical line sensor unit in three dimensions. In the optical licensor unit corresponding to FIG. 11A, the cylindrical member is not provided with the angle conversion reflecting portion. Further, in the optical line sensor unit corresponding to FIG. 11B, the tubular member is not provided with an angle conversion reflecting unit, and the diaphragm is used for the purpose of selectively injecting a component close to a parallel luminous flux into the light guide body. It has been put in.

図11C~図11Eは、本願発明の光ライセンサユニット(ライン光源10を備えた光ライセンサユニット)における光の強度分布を立体的に示したグラフである。具体的には、図11Cのグラフは、角度変換反射部40の投影面積が大きい場合の光ライセンサユニットにおける光強度分布を立体的に示している。図11Eのグラフは、角度変換反射部40の投影面積が小さい場合の光ライセンサユニットにおける光強度分布を立体的に示している。図11Dのグラフは、角度変換反射部40の投影面積が、図11Eのグラフのユニットよりも大きく、かつ、図11Cのグラフのユニットよりも小さい場合(角度変換反射部40の投影面積の大きさが中程度の場合)の光ライセンサユニットにおける光強度分布を示している。 11C to 11E are graphs showing the intensity distribution of light in the optical licensor unit (optical licensor unit provided with the line light source 10) of the present invention in three dimensions. Specifically, the graph of FIG. 11C shows three-dimensionally the light intensity distribution in the optical licensor unit when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is large. The graph of FIG. 11E shows three-dimensionally the light intensity distribution in the optical licensor unit when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is small. In the graph of FIG. 11D, when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is larger than the unit of the graph of FIG. 11E and smaller than the unit of the graph of FIG. 11C (the size of the projected area of the angle conversion reflecting unit 40). The light intensity distribution in the optical licensor unit (when is medium) is shown.

なお、図11A~図11Eの左側の図では、上下方向の軸が光の強度を表しており、紙面と直交する方向の軸が主走査方向における位置を表しており、左右方向の軸が副走査方向における位置を表している。また、図11A~図11Eの右側のグラフは、左側のグラフの角度を変えてより立体的にみたものであり、グラフの左上部が導光体1の入光部であり、右下部が、入光部と反対側に位置を表す。
図11A~図11Eのグラフに対応する光ライセンサユニットでは、便宜上、ライン光源における光源を1のみ設けている。図11A~図11Eでは、奥側であるほど光源側の位置であることを示している。
In the figures on the left side of FIGS. 11A to 11E, the vertical axis represents the light intensity, the axis orthogonal to the paper surface represents the position in the main scanning direction, and the horizontal axis represents the secondary axis. It represents the position in the scanning direction. Further, the graphs on the right side of FIGS. 11A to 11E are viewed more three-dimensionally by changing the angle of the graph on the left side. The position is shown on the opposite side of the light entrance.
In the optical licensor unit corresponding to the graphs of FIGS. 11A to 11E, for convenience, only one light source in the line light source is provided. In FIGS. 11A to 11E, it is shown that the farther the side is, the closer the position is to the light source side.

図11A及び図11Bから、ライン光源において角度変換反射部を設けない場合には、ライン光源から出射される光のうち、光源に近い位置における光の強度が極端に強くなることが確認できる。
図11C~図11Eから、角度変換反射部40を備えるライン光源10を用いた場合には、光源側の端部における光の強度の急上昇が改善される(光の強度の均一性が増す)ことが確認できる。また、図11Cに示すように、角度変換反射部40の投影面積が大きいほど、光の強度の均一性が増すことが確認できる。
From FIGS. 11A and 11B, it can be confirmed that when the line light source is not provided with the angle conversion reflection unit, the intensity of the light emitted from the line light source at a position close to the light source becomes extremely strong.
From FIGS. 11C to 11E, when the line light source 10 provided with the angle conversion reflecting unit 40 is used, the rapid increase in the light intensity at the end portion on the light source side is improved (the uniformity of the light intensity is increased). Can be confirmed. Further, as shown in FIG. 11C, it can be confirmed that the larger the projected area of the angle conversion reflecting unit 40, the higher the uniformity of the light intensity.

さらに、図11C~図11Eのグラフは、図11Bのグラフと比べて、副走査方向(左右方向の軸)において、均一性の増した強度の光が出射される位置の幅が大きくなっていることが確認できる。また、図11Aと比べても副走査方向の光強度の均一性が同等であり、かつ、導光体1の入光部近傍の光強度の上昇が少ないことが分かる。このように、導光体1の入光部近傍の光強度の上昇が抑制できると同時に、副走査方向において均一性の増した強度の光が出射される部分が大きくなれば、副走査方向に送り出される紙葉類がぶれるなどして、光の焦点位置と紙葉類との相対位置が多少ずれる場合であっても、主走査方向に均一な光強度で光を出射できる。すなわち、ライン光源において角度変換反射部を設けることで、導光体1の入光部近傍の光強度の上昇を抑えると同時に光の焦点位置と紙葉類との相対位置のずれの許容範囲を大きくすることができる(距離特性が向上する)。 Further, in the graphs of FIGS. 11C to 11E, the width of the position where the light of increased intensity with increased uniformity is emitted is larger in the sub-scanning direction (axis in the left-right direction) than in the graph of FIG. 11B. Can be confirmed. Further, it can be seen that the uniformity of the light intensity in the sub-scanning direction is the same as that of FIG. 11A, and the increase in the light intensity in the vicinity of the light input portion of the light guide body 1 is small. In this way, if the increase in the light intensity in the vicinity of the light input portion of the light guide body 1 can be suppressed, and at the same time, the portion where the light having the increased uniformity intensity is emitted in the sub-scanning direction becomes large, the sub-scanning direction is reached. Even when the focal position of the light and the relative position of the paper leaves are slightly deviated due to blurring of the paper leaves to be sent out, the light can be emitted with a uniform light intensity in the main scanning direction. That is, by providing the angle conversion reflecting portion in the line light source, the increase in the light intensity in the vicinity of the light input portion of the light guide body 1 is suppressed, and at the same time, the allowable range of the deviation between the focal position of the light and the relative position of the paper sheets is adjusted. Can be made larger (improves distance characteristics).

図12は、光ライセンサユニットにおける光の利用効率を示したグラフである。図12において、グラフb1及びb2は、従来の光ライセンサユニットにおける光の利用効率を表している。図12の小文字の数字と、図10の大文字の数字がそれぞれ対応している。図12において、グラフa1~a3は、本願発明の光ライセンサユニットにおける光の利用効率を表している。具体的には、グラフa1は、角度変換反射部40の投影面積が大きい場合の光ライセンサユニットにおける光の利用効率を示している。グラフa3は、角度変換反射部40の投影面積が小さい場合の光ライセンサユニットにおける光の利用効率を示している。グラフa2は、角度変換反射部40の投影面積が、グラフa3のユニットよりも大きく、かつ、グラフa1のユニットよりも小さい場合(角度変換反射部40の投影面積の大きさが中程度の場合)の光ライセンサユニットにおける光強度分布を示している。 FIG. 12 is a graph showing the utilization efficiency of light in the optical licensor unit. In FIG. 12, graphs b1 and b2 represent the efficiency of light utilization in a conventional optical licensor unit. The lowercase numbers in FIG. 12 and the uppercase numbers in FIG. 10 correspond to each other. In FIG. 12, graphs a1 to a3 represent the efficiency of light utilization in the optical licensor unit of the present invention. Specifically, graph a1 shows the efficiency of light utilization in the optical licensor unit when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is large. Graph a3 shows the efficiency of light utilization in the optical licensor unit when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is small. In the graph a2, when the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is larger than the unit of the graph a3 and smaller than the unit of the graph a1 (when the size of the projected area of the angle conversion reflecting unit 40 is medium). The light intensity distribution in the optical licensor unit of is shown.

これらのグラフから、投影面積の大きい角度変換反射部40を備えるライン光源10を用いた場合(a1の場合)には、従来のライン光源を用いた場合(b2の場合)に比べて光の利用効率がやや減少するが、その減少幅は小さいことが分かる。また、投影面積が中程度の角度変換反射部40を備えるライン光源10を用いた場合(a2の場合)、及び、投影面積が小さい角度変換反射部40を備えるライン光源10を用いた場合(a3の場合)には、従来のライン光源を用いた場合(b1及びb2の場合)に比べて光の利用効率が増加することが分かる。特に、投影面積が小さい角度変換反射部40を備えるライン光源10(a3)を用いることが、光の利用効率の観点からは有効であることが分かる。更に従来の別のライン光源であるb1の場合(絞りのある場合)に比べて、角度変換反射部を設けたa1~a3の全ての場合について光利用効率が上回っていることが分かる。 From these graphs, when the line light source 10 provided with the angle conversion reflecting unit 40 having a large projected area is used (in the case of a1), the light is used as compared with the case where the conventional line light source is used (in the case of b2). It can be seen that the efficiency decreases slightly, but the amount of decrease is small. Further, when the line light source 10 including the angle conversion reflecting unit 40 having a medium projected area is used (in the case of a2), and when the line light source 10 including the angle conversion reflecting unit 40 having a small projected area is used (a3). In the case of), it can be seen that the light utilization efficiency is increased as compared with the case of using the conventional line light source (in the case of b1 and b2). In particular, it can be seen that it is effective to use the line light source 10 (a3) provided with the angle conversion reflecting unit 40 having a small projected area from the viewpoint of light utilization efficiency. Further, it can be seen that the light utilization efficiency is higher in all cases of a1 to a3 provided with the angle conversion reflecting portion than in the case of b1 which is another conventional line light source (when there is a diaphragm).

なお、上記したライン光源10において、光拡散パターンPにおける端部とは、例えば、長尺方向における光拡散パターンPの全体の寸法(長さ)に対して、光拡散パターンPの端縁からの寸法(長さ)が0.5~5%となる部分である。
さらに、光拡散パターンPにおける端部とは、例えば、光拡散パターンPの端縁からの寸法(長さ)が1~10mmとなる部分である。
このような構成であれば、光ライセンサユニットにおける光の強度の均一化を有効に実現できる。
In the above-mentioned line light source 10, the end portion in the light diffusion pattern P is, for example, from the edge of the light diffusion pattern P with respect to the entire dimension (length) of the light diffusion pattern P in the long direction. This is a portion where the dimension (length) is 0.5 to 5%.
Further, the end portion in the light diffusion pattern P is, for example, a portion where the dimension (length) from the edge of the light diffusion pattern P is 1 to 10 mm.
With such a configuration, it is possible to effectively realize uniform light intensity in the optical licensor unit.

<作用効果>
本実施形態では、図6及び図8に示すように、ライン光源10は、角度変換反射部40,60を備えている。ライン光源10の一方の端部において、角度変換反射部40の遮蔽部402は、光拡散パターンPにおける第1光源3側の端部と第1光源3とを結ぶ主光路B上に設けられる。また、ライン光源10の他方の端部において、角度変換反射部60の第1遮蔽部602は、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)と、白色光源41とを結ぶ主光路C上に設けられる。角度変換反射部60の第2遮蔽部603は、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)と、単色光源42とを結ぶ主光路D上に設けられる。
<Action effect>
In the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 8, the line light source 10 includes angle conversion reflecting units 40 and 60. At one end of the line light source 10, the shielding portion 402 of the angle conversion reflecting portion 40 is provided on the main optical path B connecting the end on the first light source 3 side in the light diffusion pattern P and the first light source 3. Further, at the other end of the line light source 10, the first shielding portion 602 of the angle conversion reflecting portion 60 includes the other end of the light diffusion pattern P (the end on the second light source 4 side) and the white light source 41. It is provided on the main optical path C connecting the above. The second shielding portion 603 of the angle conversion reflecting portion 60 is provided on the main optical path D connecting the other end portion (the end portion on the second light source 4 side) of the light diffusion pattern P and the monochromatic light source 42.

そのため、第1光源3から出射された紫外光のうち、導光体1の内面で反射されることなく光拡散パターンPにおける第1光源3側の端部に直接向かう紫外光は、角度変換反射部40の遮蔽部402で拡散反射されるか、角度変換される。同様に、第2光源4から出射された可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光のうち、導光体1の内面で反射されることなく光拡散パターンPにおける第2光源4側の端部に直接向かう光は、角度変換反射部60の第1遮蔽部602及び第2遮蔽部603で拡散反射されるか、角度変換される。 Therefore, among the ultraviolet light emitted from the first light source 3, the ultraviolet light directly directed to the end on the first light source 3 side in the light diffusion pattern P without being reflected by the inner surface of the light guide body 1 is angle-converted reflection. It is diffusely reflected or angle-converted by the shielding portion 402 of the portion 40. Similarly, of the visible light emitted from the second light source 4 or the light having a wavelength ranging from visible to infrared, the end on the second light source 4 side in the light diffusion pattern P without being reflected by the inner surface of the light guide body 1. The light directly directed to the unit is diffusely reflected or angle-converted by the first shielding unit 602 and the second shielding unit 603 of the angle conversion reflecting unit 60.

その結果、第1光源3から出射されて導光体1の入光部近傍の光拡散パターンPに直接入射する紫外光の量を調整又は低減できる。そして、入光部近傍において光拡散パターンで拡散される光の強度が極端に高くなることを抑制できる。また、同様に、第2光源4から出射されて導光体1の入光部近傍の光拡散パターンPに直接入射する可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光の量を調整又は低減できる。そして、入光部近傍において光拡散パターンで拡散される光の強度が極端に高くなることを抑制できる。
よって、導光体1から出射する光の強度の不均一性を抑制できる。
As a result, the amount of ultraviolet light emitted from the first light source 3 and directly incident on the light diffusion pattern P in the vicinity of the light entrance portion of the light guide body 1 can be adjusted or reduced. Then, it is possible to prevent the intensity of the light diffused by the light diffusion pattern from becoming extremely high in the vicinity of the light entering portion. Similarly, the amount of visible light emitted from the second light source 4 and directly incident on the light diffusion pattern P in the vicinity of the light inlet portion of the light guide body 1 or light having a wavelength ranging from visible to infrared can be adjusted or reduced. .. Then, it is possible to prevent the intensity of the light diffused by the light diffusion pattern from becoming extremely high in the vicinity of the light entering portion.
Therefore, it is possible to suppress the non-uniformity of the intensity of the light emitted from the light guide body 1.

また、導光体1では、第1光源3からの紫外光、及び、第2光源4からの可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光のうち、導光体1からの出射光の強度の不均一性の要因となる光のみを、角度変換反射部40で拡散反射させるか、角度変換させて、光利用効率を犠牲にせずに、その光量を調整又は低減することができる。
このように、ライン光源10によれば、導光体1から出射する光の強度の不均一性を抑制でき、かつ、光の利用効率の低下を抑制できる。
Further, in the light guide body 1, the intensity of the emitted light from the light guide body 1 among the ultraviolet light from the first light source 3, the visible light from the second light source 4, and the light having a wavelength ranging from visible to infrared. Only the light that causes the non-uniformity of the light can be diffusely reflected or angle-converted by the angle conversion reflecting unit 40 to adjust or reduce the amount of light without sacrificing the light utilization efficiency.
As described above, according to the line light source 10, the non-uniformity of the intensity of the light emitted from the light guide body 1 can be suppressed, and the decrease in the light utilization efficiency can be suppressed.

また、本実施系形態では、角度変換反射部40,60は、拡散反射、鏡面反射又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有する。
そのため、第1光源3及び第2光源4のそれぞれから出射された光が、拡散パターンPに直接入射することを確実に防止できる。
Further, in the present embodiment, the angle conversion reflecting units 40 and 60 have a diffuse reflection, a mirror surface reflection, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and specular reflection.
Therefore, it is possible to reliably prevent the light emitted from each of the first light source 3 and the second light source 4 from directly incident on the diffusion pattern P.

また、本実施形態では、第1光源3から出射した紫外光のうち、角度変換反射部40で反射した紫外光は、ミキシング空間50を区画する第1筒状部材8の内周面81で反射されて、第1光源3と角度変換反射部40の遮蔽部402との間を往復しながら、ついには、導光体1の内部に入射される。同様に、第2光源4から出射した可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光のうち、角度変換反射部60で反射した光は、第2筒状部材9の内周面91で反射されて、第2光源4と角度変換反射部60の第1遮蔽部602及び第2遮蔽部603との間を往復しながら、ついには、導光体1の内部に入射される。
そのため、第1光源3から出射される紫外光、及び、第2光源4から出射される可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光の利用効率の低下を抑制できる。
Further, in the present embodiment, among the ultraviolet light emitted from the first light source 3, the ultraviolet light reflected by the angle conversion reflecting unit 40 is reflected by the inner peripheral surface 81 of the first tubular member 8 that partitions the mixing space 50. Then, while reciprocating between the first light source 3 and the shielding portion 402 of the angle conversion reflecting portion 40, the light is finally incident on the inside of the light guide body 1. Similarly, of the visible light emitted from the second light source 4 or the light having a wavelength ranging from visible to infrared, the light reflected by the angle conversion reflecting unit 60 is reflected by the inner peripheral surface 91 of the second tubular member 9. Then, while reciprocating between the second light source 4 and the first shielding unit 602 and the second shielding unit 603 of the angle conversion reflecting unit 60, the light is finally incident on the inside of the light guide body 1.
Therefore, it is possible to suppress a decrease in utilization efficiency of ultraviolet light emitted from the first light source 3, visible light emitted from the second light source 4, or light having a wavelength ranging from visible to infrared.

また、本実施形態では、ライン光源10において、ミキシング空間50,53は、導光体1の端面1f,1eに対向して配置するように形成されている。
そのため、適切な位置にミキシング空間50,53を形成することができる。
Further, in the present embodiment, in the line light source 10, the mixing spaces 50 and 53 are formed so as to face the end faces 1f and 1e of the light guide body 1.
Therefore, the mixing spaces 50 and 53 can be formed at appropriate positions.

また、本実施形態では、図6に示すように、第1筒状部材8に形成されるミキシング空間50は、第1光源3から遠ざかるにつれて断面積が第1光源3側の端部の面積に対し、少なくとも同等以上の面積になるように形成されている。具体的には、第1光源3から遠ざかるにつれて断面積が大きくなるように形成されている。同様に、第2筒状部材9に形成されるミキシング空間53は、第2光源4から遠ざかるにつれて断面積が第2光源4側の端部の面積に対し、少なくとも同等以上の面積になるように形成されている。具体的には、ミキシング空間53は、第2光源4から遠ざかるにつれて断面積が大きくなるように形成されている。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the mixing space 50 formed in the first tubular member 8 has a cross-sectional area of the area of the end portion on the first light source 3 side as the distance from the first light source 3 increases. On the other hand, it is formed so as to have an area of at least the same or larger. Specifically, it is formed so that the cross-sectional area increases as the distance from the first light source 3 increases. Similarly, the mixing space 53 formed in the second tubular member 9 has a cross-sectional area at least equal to or larger than the area of the end portion on the second light source 4 side as the distance from the second light source 4 increases. It is formed. Specifically, the mixing space 53 is formed so that the cross-sectional area increases as the distance from the second light source 4 increases.

そのため、第1筒状部材8の内周面81で反射する紫外光、及び、第2筒状部材9の内周面91で反射する可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光を、効率よく導光体1の内部に入射させることができる。 Therefore, the efficiency of ultraviolet light reflected by the inner peripheral surface 81 of the first tubular member 8, visible light reflected by the inner peripheral surface 91 of the second tubular member 9, or light having a wavelength ranging from visible to infrared is efficient. It can be often incident on the inside of the light guide body 1.

また、本実施形態では、ライン光源10において、角度変換反射部40,60の入射領域404,605の面積をDとし、導光体1の端面に対する角度変換反射部40,60の投影面積をSとした場合に、8<(D+S)/S<12の関係式が満たされる。 Further, in the present embodiment, in the line light source 10, the area of the incident regions 404, 605 of the angle conversion reflecting portions 40, 60 is D, and the projected area of the angle conversion reflecting portions 40, 60 with respect to the end face of the light guide body 1 is S. , The relational expression of 8 <(D + S) / S <12 is satisfied.

そのため、ライン光源10において、角度変換反射部40を、第1光源3からの紫外光を拡散反射又は角度変換するのに適した大きさに構成できる。同様に、ライン光源10において、角度変換反射部60を、第2光源4からの可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光を拡散反射又は角度変換するのに適した大きさに構成できる。 Therefore, in the line light source 10, the angle conversion reflection unit 40 can be configured to have a size suitable for diffuse reflection or angle conversion of ultraviolet light from the first light source 3. Similarly, in the line light source 10, the angle conversion reflecting unit 60 can be configured to have a size suitable for diffuse reflection or angle conversion of visible light from the second light source 4 or light having a wavelength ranging from visible to infrared.

また、本実施形態では、角度変換反射部40,60は、その表面が、例えば、曲面若しくは異なる種類の曲面の組み合わせからなることで、拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有する。 Further, in the present embodiment, the angle conversion reflecting units 40 and 60 have a diffuse reflection function, a specular reflection function, or a diffuse reflection and a specular reflection, because the surface thereof is, for example, a curved surface or a combination of different types of curved surfaces. It has an angle conversion function by including reflection.

そのため、角度変換反射部40,60の表面形状を、曲面若しくは異なる種類の曲面の組み合わせで形成するという簡易な構成で、角度変換反射部40,60に角度変換機能を持たせることができる。 Therefore, the angle conversion reflecting units 40 and 60 can be provided with an angle conversion function by a simple configuration in which the surface shapes of the angle conversion reflecting units 40 and 60 are formed by a curved surface or a combination of different types of curved surfaces.

また、本実施形態では、角度変換反射部40,60は、その表面が、例えば、平面若しくは異なる角度を有する平面の組み合わせからなることで、拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有する。 Further, in the present embodiment, the angle conversion reflecting units 40 and 60 have a diffuse reflection function, a mirror reflection function, or a diffuse reflection and a mirror reflection, because the surface thereof is, for example, a plane or a combination of planes having different angles. It has an angle conversion function by reflection including.

そのため、角度変換反射部40,60の表面形状を、平面若しくは異なる角度を有する平面の組み合わせで形成するという簡易な構成で、角度変換反射部に角度変換機能を持たせることができる。 Therefore, the angle conversion reflecting unit can be provided with an angle conversion function by a simple configuration in which the surface shapes of the angle conversion reflecting units 40 and 60 are formed by a plane or a combination of planes having different angles.

また、本実施形態では、角度変換反射部40,60は、その表面が、平面及び曲面の組み合わせからなることで、拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有する。 Further, in the present embodiment, the surface of the angle conversion reflecting units 40 and 60 is composed of a combination of a plane and a curved surface, so that the surface is a diffuse reflection function, a mirror reflection function, or an angle conversion by reflection including diffuse reflection and mirror reflection. Has a function.

そのため、角度変換反射部の表面形状を、平面及び曲面の組み合わせで形成するという簡易な構成で、角度変換反射部に角度変換機能を持たせることができる。 Therefore, the angle conversion reflecting portion can be provided with the angle conversion function by a simple configuration in which the surface shape of the angle conversion reflecting portion is formed by a combination of a flat surface and a curved surface.

また、本実施形態では、図5に示すように、ライン光源10は、光源として、第1光源3及び第2光源4を備えている。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the line light source 10 includes a first light source 3 and a second light source 4 as light sources.

そのため、紫外光、可視光、又は、可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を選択し、その光を光源から出射させて、導光体1の内部に入射させることができる。
そのため、導光体1の光出射側面1dから最適な光を出射させることができる。
Therefore, it is possible to select light having a wavelength range including ultraviolet light, visible light, or visible light to infrared light, emit the light from the light source, and make the light enter the inside of the light guide body 1.
Therefore, the optimum light can be emitted from the light emitting side surface 1d of the light guide body 1.

また、本実施形態では、図5に示すように、ライン光源10は、導光体1の一方の端面1fと第1光源3との間に配置される第1光学フィルタ18を備えている。第1光学フィルタ18は、紫外光を透過させるとともに、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を遮断する。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the line light source 10 includes a first optical filter 18 arranged between one end surface 1f of the light guide body 1 and the first light source 3. The first optical filter 18 transmits ultraviolet light and blocks visible light or light in a wavelength range including visible light to infrared light.

そのため、第1光源3から出射された紫外光のみを第1光学フィルタ18で透過させて導光体1内部に入射させることができる。例えば、第1光源3が、酸化アルミニウム・セラミック焼結体など、紫外光が当たったときに蛍光を発する実装基板を採用している場合には、第1光源3からの照射光が実装基板に当たり、蛍光が二次照射されることとなる。本実施形態のライン光源10であれば、第1光源3から二次照射される蛍光が導光体1内部に入ることを、第1光学フィルタ18により防止できる。 Therefore, only the ultraviolet light emitted from the first light source 3 can be transmitted by the first optical filter 18 and incident on the inside of the light guide body 1. For example, when the first light source 3 employs a mounting substrate such as an aluminum oxide ceramic sintered body that emits fluorescence when exposed to ultraviolet light, the irradiation light from the first light source 3 hits the mounting substrate. , Fluorescence will be secondarily irradiated. With the line light source 10 of the present embodiment, the fluorescence secondarily irradiated from the first light source 3 can be prevented from entering the inside of the light guide body 1 by the first optical filter 18.

また、本実施形態では、図5に示すように、ライン光源10は、導光体1の他方の端面1eと第2光源4との間に配置される第2光学フィルタ19を備えている。第2光学フィルタ19は、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を透過させるとともに、紫外光を遮断する。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the line light source 10 includes a second optical filter 19 arranged between the other end surface 1e of the light guide body 1 and the second light source 4. The second optical filter 19 transmits visible light or light in a wavelength range including visible light to infrared light, and blocks ultraviolet light.

そのため、第2光源4から出射された可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光のみを第2光学フィルタ19で透過させて導光体1内部に入射させることができる。例えば、第2光源が、酸化アルミニウム・セラミック焼結体など、紫外光が当たったときに蛍光を発する実装基板を採用している場合には、第1光源3からの照射光が導光体1を通過して第2光源4の実装基板に当たり、蛍光が二次照射されることとなる。本実施形態のライン光源10であれば、第1光源3から照射される紫外光が第2光源4に入射することを、第2光学フィルタ19により防止できる。そして、第2光源4において蛍光が二次照射されることを防止できる。 Therefore, only the visible light emitted from the second light source 4 or the light in the wavelength range including the visible light to the infrared light can be transmitted by the second optical filter 19 and incident on the inside of the light guide body 1. For example, when the second light source employs a mounting substrate that emits fluorescence when exposed to ultraviolet light, such as an aluminum oxide ceramic sintered body, the irradiation light from the first light source 3 is the light guide body 1. It passes through the above and hits the mounting substrate of the second light source 4, and is secondarily irradiated with fluorescence. With the line light source 10 of the present embodiment, the ultraviolet light emitted from the first light source 3 can be prevented from being incident on the second light source 4 by the second optical filter 19. Then, it is possible to prevent the second light source 4 from being secondarily irradiated with fluorescence.

また、本実施形態では、図1に示すように、光ラインセンサユニットは、レンズアレイ11と、紫外光遮断光学フィルタ15とを備えている。紫外光遮断光学フィルタ15は、焦点面20(紙葉類)と受光部12との間に設けられている。紫外光遮断光学フィルタ15は、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を透過させ、受光部12に紫外光が入らないように、紫外光を遮断する。
そのため、受光部12の近傍において、紫外光により蛍光が二次照射されることを防止できる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the optical line sensor unit includes a lens array 11 and an ultraviolet light blocking optical filter 15. The ultraviolet light blocking optical filter 15 is provided between the focal plane 20 (paper sheets) and the light receiving unit 12. The ultraviolet light blocking optical filter 15 transmits visible light or light in a wavelength range including visible light to infrared light, and blocks ultraviolet light so that ultraviolet light does not enter the light receiving unit 12.
Therefore, it is possible to prevent the secondary irradiation of fluorescence by ultraviolet light in the vicinity of the light receiving unit 12.

<第2実施形態>
図13は、本発明の第2実施形態に係るライン光源10の側断面図である。図13では、ライン光源10における一方の端部周辺が示されている。
上記した第1実施形態では、ライン光源10において、基板6は、第1筒状部材8に取り付けられており、基板7は、第2筒状部材9に取り付けられている。
<Second Embodiment>
FIG. 13 is a side sectional view of the line light source 10 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 13 shows the periphery of one end of the line light source 10.
In the first embodiment described above, in the line light source 10, the substrate 6 is attached to the first cylindrical member 8, and the substrate 7 is attached to the second tubular member 9.

対して、第2実施形態では、ライン光源10は、第1筒状部材8及び第2筒状部材9を備えておらず、導光体1の端面に基板6及び基板7が取り付けられている。
具体的には、第2実施形態では、導光体1の一方の端面1fには、軸方向内方側(図13において左方側)に窪む凹部1hが形成されている。
On the other hand, in the second embodiment, the line light source 10 does not include the first tubular member 8 and the second tubular member 9, and the substrate 6 and the substrate 7 are attached to the end faces of the light guide body 1. ..
Specifically, in the second embodiment, the one end surface 1f of the light guide body 1 is formed with a recess 1h that is recessed inward in the axial direction (left side in FIG. 13).

凹部1hは、半球状(ドーム状)であって、導光体1の内方に向かって窪んでいる。なお、図13では、導光体1の端面1fのみが示されているが、導光体1の他方の端面1eにも同様に、凹部1hが形成されている。
導光体1の端面1fには、基板6が取り付けられている。第1光源3及び樹脂モールドレンズ31は、導光体1の凹部1h内に配置(収容)されている。
The recess 1h is hemispherical (dome-shaped) and is recessed toward the inside of the light guide body 1. Although only the end surface 1f of the light guide body 1 is shown in FIG. 13, the recess 1h is similarly formed on the other end surface 1e of the light guide body 1.
A substrate 6 is attached to the end surface 1f of the light guide body 1. The first light source 3 and the resin molded lens 31 are arranged (accommodated) in the recess 1h of the light guide body 1.

導光体1の端面1fの凹部1hの内面には、第1光学フィルタ55が配置されている。ここで、配置とは、貼り付け、蒸着などの手段により、干渉フィルタを形成することを表す。この第1光学フィルタ55は、第1実施形態の第1光学フィルタ18と同様のものである。 A first optical filter 55 is arranged on the inner surface of the recess 1h of the end surface 1f of the light guide body 1. Here, the arrangement means that an interference filter is formed by means such as pasting and vapor deposition. The first optical filter 55 is the same as the first optical filter 18 of the first embodiment.

第1光学フィルタ55には、角度変換反射部70が設けられている。角度変換反射部70の表面は、光を反射する反射面として形成されている。角度変換反射部70は、中心軸Aよりも下方側(光拡散パターンP側)に設けられている。角度変換反射部70は、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)と、第1光源3とを結ぶ主光路E上に配置されている。 The first optical filter 55 is provided with an angle conversion reflection unit 70. The surface of the angle conversion reflecting unit 70 is formed as a reflecting surface that reflects light. The angle conversion reflection unit 70 is provided on the lower side (light diffusion pattern P side) of the central axis A. The angle conversion reflection unit 70 is arranged on the main optical path E connecting one end of the light diffusion pattern P (the end on the first light source 3 side) and the first light source 3.

導光体1の光出射側面1dにおける凹部1hと対向する位置には、遮光部56が設けられている。なお、図13では、導光体1の一方の端部のみが示されているが、導光体1の他方の端部でも同様に、遮光部56が設けられている。 A light-shielding portion 56 is provided at a position facing the recess 1h on the light emitting side surface 1d of the light guide body 1. Although only one end of the light guide 1 is shown in FIG. 13, a light-shielding portion 56 is also provided at the other end of the light guide 1.

また、図示しないが、導光体1の端面1eには、基板7が取り付けられている。また、導光体1の端面1eの凹部1hの内面には、第1実施形態の第2光学フィルタ19と同様のフィルタが配置されている。そして、その光学フィルタの表面には、角度変換反射部70が設けられている。この角度変換反射部70は、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)と、第2光源4とを結ぶ主光路上に配置されている。 Further, although not shown, the substrate 7 is attached to the end surface 1e of the light guide body 1. Further, a filter similar to the second optical filter 19 of the first embodiment is arranged on the inner surface of the recess 1h of the end surface 1e of the light guide body 1. An angle conversion reflection unit 70 is provided on the surface of the optical filter. The angle conversion reflection unit 70 is arranged on the main light path connecting the other end portion (the end portion on the second light source 4 side) of the light diffusion pattern P and the second light source 4.

ライン光源10において、第1光源3から紫外光が出射されると、その紫外光のうち、光拡散パターンPにおける他方の端部(第1光源3側の端部)に向かう光は、角度変換反射部70の表面で拡散反射又は角度変換される。角度変換反射部70で拡散反射又は角度変換された紫外光、及び、第1光源3から出射された紫外光のうち、導光体1の一方の端部側から上方(光出射側面1d側)に向かう光は、遮光部56によって遮られる。そして、角度変換反射部70で拡散反射又は角度変換されなかった紫外光、又は、角度変換反射部70で反射された後、凹部1hから出射して遮光部56及びカバー部材2により反射を繰り返して、角度変換反射部70以外の部分から導光体1内に向かう紫外光は、第1光学フィルタ55を透過して、導光体1の内部に入射する。 When ultraviolet light is emitted from the first light source 3 in the line light source 10, the light directed to the other end of the light diffusion pattern P (the end on the first light source 3 side) of the ultraviolet light is angle-converted. Diffuse reflection or angle conversion is performed on the surface of the reflection unit 70. Of the ultraviolet light diffusely reflected or angle-converted by the angle-converted reflecting unit 70 and the ultraviolet light emitted from the first light source 3, it is upward from one end side of the light guide body 1 (light emitting side surface 1d side). The light directed toward is blocked by the light-shielding portion 56. Then, after the ultraviolet light diffusely reflected or not angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70 or reflected by the angle-converting reflecting unit 70, the light is emitted from the recess 1h and repeatedly reflected by the light-shielding unit 56 and the cover member 2. The ultraviolet light directed into the light guide body 1 from a portion other than the angle conversion reflection unit 70 passes through the first optical filter 55 and is incident on the inside of the light guide body 1.

また、ライン光源10において、第2光源4から可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光が出射されると、その光のうち、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)に向かう光は、角度変換反射部70の表面で拡散反射又は角度変換される。角度変換反射部70で拡散反射又は角度変換された光、及び、第2光源4から出射された光のうち、導光体1の他方の端部側から上方(光出射側面1d側)に向かう光は、遮光部56によって遮られる。そして、角度変換反射部70で拡散反射又は角度変換されなかった光、又は、角度変換反射部70で反射された後、凹部1hから出射して遮光部56の導光体1側の面及びカバー部材2の内壁により反射を繰り返して、角度変換反射部70以外の部分から導光体1内に向かう光は、光学フィルタを透過して、導光体1の内部に入射する。 Further, when the line light source 10 emits visible light or light having a wavelength ranging from visible to infrared from the second light source 4, one end of the light in the light diffusion pattern P (the first light source 3 side). The light directed to the end portion) is diffusely reflected or angle-converted on the surface of the angle-converting reflection unit 70. Of the light diffusely reflected or angle-converted by the angle-converted reflecting unit 70 and the light emitted from the second light source 4, the light is directed upward (light emitting side surface 1d side) from the other end side of the light guide body 1. The light is blocked by the light-shielding portion 56. Then, the light that has not been diffusely reflected or angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70, or the light that has not been angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70, or is reflected by the angle-converting reflecting unit 70 and then emitted from the recess 1h to emit light from the concave portion 1h to the surface and cover of the light-shielding portion 56 on the light guide body 1 side. Light that is repeatedly reflected by the inner wall of the member 2 and heads into the light guide body 1 from a portion other than the angle conversion reflection unit 70 passes through an optical filter and is incident on the inside of the light guide body 1.

このように、第2実施形態では、図13に示すように、ライン光源10は、第1筒状部材8及び第2筒状部材9を備えておらず、導光体1の端面に基板6及び基板7が取り付けられている。導光体1の端面には、凹部1hが形成されている。角度変換反射部70は、凹部1hに設けられている。ミキシング空間における反射面は、凹部1hを包み込む遮光部56の導光体1側の面及びカバー部材2の内壁になる。
以上より、ライン光源10の小型化を実現できる。
As described above, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, the line light source 10 does not include the first tubular member 8 and the second tubular member 9, and the substrate 6 is attached to the end surface of the light guide body 1. And the board 7 is attached. A recess 1h is formed on the end surface of the light guide body 1. The angle conversion reflecting portion 70 is provided in the recess 1h. The reflective surface in the mixing space is the surface of the light-shielding portion 56 on the light guide body side 1 that encloses the recess 1h and the inner wall of the cover member 2.
From the above, it is possible to realize the miniaturization of the line light source 10.

また、第2実施形態では、図13に示すように、ライン光源10は、遮光部56を備えている。遮光部56は、導光体1の光出射側面1dにおける凹部に対向する位置に設けられている。 Further, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, the line light source 10 includes a light-shielding portion 56. The light-shielding portion 56 is provided at a position facing the recess on the light emitting side surface 1d of the light guide body 1.

そのため、第1光源3から出射されて角度変換反射部70で拡散反射又は角度変換された後の紫外光が、導光体1の光出射側面1dから直接外部に出射することを抑制できると同時に、遮光部56をミキシング空間を形成する反射面として機能させることができる。同様に、第2光源4から出射されて角度変換反射部70で拡散反射又は角度変換された後の可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光が、導光体1の光出射側面1dから直接外部に出射することを抑制できる。なお、遮光部56の一部に少なくとも1つの開口部を形成するか、又は、遮光部56の素材として、光源波長に対する半透過性の素材(光学フィルタ)を用いることにより、入光部近傍の光の一部を取り出すことができる。遮光部56は、光学フィルタと拡散素材との組み合わせであってもよい。これにより、遮光部56を導光体1の全長にわたって使用することが可能となる。 Therefore, it is possible to suppress that the ultraviolet light emitted from the first light source 3 and diffusely reflected or angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70 is directly emitted to the outside from the light emitting side surface 1d of the light guide body 1. The light-shielding portion 56 can function as a reflective surface that forms a mixing space. Similarly, visible light emitted from the second light source 4 and diffuse-reflected or angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70, or light having a wavelength ranging from visible to infrared is emitted from the light emitting side surface 1d of the light guide body 1. It is possible to suppress direct emission to the outside. By forming at least one opening in a part of the light-shielding portion 56, or by using a semi-transparent material (optical filter) for the wavelength of the light source as the material of the light-shielding portion 56, the vicinity of the light input portion is formed. A part of the light can be taken out. The light-shielding portion 56 may be a combination of an optical filter and a diffusion material. This makes it possible to use the light-shielding portion 56 over the entire length of the light guide body 1.

また、第2実施形態では、図13に示すように、ライン光源10は、一方の端部の凹部1h内に設けられる第1光学フィルタ55を備えている。また、図示しないが、ライン光源10は、他方の端部の凹部1h内に設けられる光学フィルタを備えている。又は、導光体1の他方の端部には、凹部1hを設けずともよく、さらには、凹部1hと第1実施形態の筒状部8,9との組み合わせであってもよい。 Further, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, the line light source 10 includes a first optical filter 55 provided in the recess 1h at one end. Further, although not shown, the line light source 10 includes an optical filter provided in the recess 1h at the other end. Alternatively, the recess 1h may not be provided at the other end of the light guide body 1, and the recess 1h may be combined with the tubular portions 8 and 9 of the first embodiment.

そのため、第1光源3及び第2光源4から出射された光のうち、特定の波長範囲の光のみを光学フィルタで透過させて導光体1内部に入射させることができる。また、光学フィルタが凹部1h内に設けられるため、ライン光源10の小型化を実現できる。導光体1の両端部に凹部1hを設ける場合には、遮光部56の一部に少なくとも1つの開口部を形成するか、又は、遮光部56の素材として、光源波長に対する半透過性の素材(光学フィルタ)を用いることにより、入光部近傍の光の一部を取り出すことができる。遮光部56は、光学フィルタと拡散素材との組み合わせであってもよい。これにより、遮光部56を導光体1の全長にわたって使用することが可能となる。 Therefore, of the light emitted from the first light source 3 and the second light source 4, only the light in a specific wavelength range can be transmitted by the optical filter and incident on the inside of the light guide body 1. Further, since the optical filter is provided in the recess 1h, the line light source 10 can be downsized. When the recesses 1h are provided at both ends of the light guide body 1, at least one opening is formed in a part of the light-shielding portion 56, or the material of the light-shielding portion 56 is semi-transmissive to the light source wavelength. By using (optical filter), a part of the light in the vicinity of the light entering portion can be taken out. The light-shielding portion 56 may be a combination of an optical filter and a diffusion material. This makes it possible to use the light-shielding portion 56 over the entire length of the light guide body 1.

<第3実施形態>
図14は、本発明の第3実施形態に係るライン光源10の側断面図である。
第3実施形態のライン光源10は、その端面に形成される凹部1iの形状が、第2実施形態のライン光源10の凹部1hと異なっている。
具体的には、第3実施形態では、導光体1の一方の端面1fには、中心軸方向内方側(図14において左方側)に窪む凹部1iが形成されている。
<Third Embodiment>
FIG. 14 is a side sectional view of the line light source 10 according to the third embodiment of the present invention.
The shape of the recess 1i formed on the end surface of the line light source 10 of the third embodiment is different from that of the recess 1h of the line light source 10 of the second embodiment.
Specifically, in the third embodiment, the one end surface 1f of the light guide body 1 is formed with a recess 1i that is recessed inward in the central axial direction (left side in FIG. 14).

凹部1iは、正面視円形状であって、導光体1の内方に向かって窪んでいる。なお、図14では、導光体1の端面1fのみが示されているが、導光体1の他方の端面1eにも同様に、凹部1iが形成されている。 The recess 1i has a circular shape when viewed from the front, and is recessed toward the inside of the light guide body 1. Although only the end surface 1f of the light guide body 1 is shown in FIG. 14, a recess 1i is similarly formed on the other end surface 1e of the light guide body 1.

導光体1の端面1fの凹部1iには、第1光学フィルタ57が配置されている。第1光学フィルタ57は、凹部1iにおける中心軸方向内方側の端面に設けられている。この第1光学フィルタ55は、第1実施形態の第1光学フィルタ18(第2実施形態の第1光学フィルタ55)と同様のものである。第1光学フィルタ57には、角度変換反射部70が設けられている。角度変換反射部70は、第2実施形態と同様に、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)と、第1光源3とを結ぶ主光路E上に配置されている。 A first optical filter 57 is arranged in the recess 1i of the end surface 1f of the light guide body 1. The first optical filter 57 is provided on the end face on the inner side in the central axial direction in the recess 1i. The first optical filter 55 is the same as the first optical filter 18 of the first embodiment (the first optical filter 55 of the second embodiment). The first optical filter 57 is provided with an angle conversion reflecting unit 70. The angle conversion reflection unit 70 is arranged on the main optical path E connecting one end portion (the end portion on the first light source 3 side) of the light diffusion pattern P and the first light source 3 as in the second embodiment. ing.

また、図示しないが、導光体1の端面1eには、基板7が取り付けられている。また、導光体1の端面1eの凹部1iの内面には、第1実施形態の第2光学フィルタ19と同様の光学フィルタが配置されている。そして、その光学フィルタの表面には、光学フィルタと別体として角度変換反射部70が設けられている。この角度変換反射部70は、第2実施形態と同様に、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)と、第2光源4とを結ぶ主光路上に配置されている。 Further, although not shown, the substrate 7 is attached to the end surface 1e of the light guide body 1. Further, an optical filter similar to the second optical filter 19 of the first embodiment is arranged on the inner surface of the recess 1i of the end surface 1e of the light guide body 1. An angle conversion reflecting unit 70 is provided on the surface of the optical filter as a separate body from the optical filter. Similar to the second embodiment, the angle conversion reflecting unit 70 is arranged on the main light path connecting the other end portion (the end portion on the second light source 4 side) of the light diffusion pattern P and the second light source 4. ing.

ライン光源10において、第1光源3から紫外光が出射されると、その紫外光のうち、光拡散パターンPにおける他方の端部(第2光源4側の端部)に向かう光は、角度変換反射部70の表面で拡散反射又は角度変換される。角度変換反射部70で拡散反射若しくは角度変換されなかった紫外光、又は、角度変換反射部70で拡散反射若しくは角度変換された後、凹部1iで反射を繰り返して、角度変換反射部70以外の部分から導光体1内に向かう紫外光は、第1光学フィルタ57を透過して、導光体1の内部に入射する。 When ultraviolet light is emitted from the first light source 3 in the line light source 10, the light directed to the other end of the light diffusion pattern P (the end on the second light source 4 side) of the ultraviolet light is angle-converted. Diffuse reflection or angle conversion is performed on the surface of the reflection unit 70. Ultraviolet light that has not been diffusely reflected or angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70, or diffused reflected or angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70, and then repeatedly reflected by the recess 1i, and the portion other than the angle-converting reflecting unit 70. The ultraviolet light heading into the light guide body 1 passes through the first optical filter 57 and enters the inside of the light guide body 1.

また、ライン光源10において、第2光源4から可視光、又は可視から赤外にわたる波長の光が出射されると、その光のうち、光拡散パターンPにおける一方の端部(第1光源3側の端部)に向かう光は、角度変換反射部70の表面で拡散反射又は角度変換される。角度変換反射部70で拡散反射若しくは角度変換されなかった光、又は、角度変換反射部70で拡散反射若しくは角度変換された後、凹部1iで反射を繰り返して、角度変換反射部70以外の部分から導光体1内に向かう光は、光学フィルタを透過して、導光体1の内部に入射する。 Further, when the line light source 10 emits visible light or light having a wavelength ranging from visible to infrared from the second light source 4, one end of the light in the light diffusion pattern P (the first light source 3 side). The light directed to the end portion of the light is diffusely reflected or angle-converted on the surface of the angle-converting reflection unit 70. Light that has not been diffusely reflected or angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70, or light that has been diffusely reflected or angle-converted by the angle-converting reflecting unit 70, and then repeatedly reflected by the recess 1i, from a portion other than the angle-converting reflecting unit 70. The light directed into the light guide body 1 passes through the optical filter and enters the inside of the light guide body 1.

このように、第3実施形態では、図14に示すように、導光体1の一方の端面には、軸方向内方側に窪む凹部1iが形成されている。凹部1iは、正面視円形状であって、導光体1の内方に向かって窪んでいる。導光体1の端面1fの凹部1iには、光学フィルタが配置されている。光学フィルタは、凹部1iにおける軸方向内方側の端面に設けられている。
このような構成により、導光体1の端部において、光学フィルタを容易に設けることができる。
As described above, in the third embodiment, as shown in FIG. 14, a recess 1i recessed inward in the axial direction is formed on one end surface of the light guide body 1. The recess 1i has a circular shape when viewed from the front, and is recessed toward the inside of the light guide body 1. An optical filter is arranged in the recess 1i of the end surface 1f of the light guide body 1. The optical filter is provided on the end face on the inner side in the axial direction in the recess 1i.
With such a configuration, an optical filter can be easily provided at the end of the light guide body 1.

また、この場合においても、導光体1の両端部に凹部1iを設ける場合には、遮光部56の一部に少なくとも1つの開口部を形成するか、又は、遮光部56の素材として、光源波長に対する透過率を調整できる素材(光学フィルタ)を用いることにより、入光部近傍の光の一部を取り出すことができる。遮光部56は、光学フィルタと拡散素材との組み合わせであってもよい。これにより、遮光部56を導光体1の全長にわたって使用することが可能となる。凹部の形状として、凹部1iと第2実施形態の凹部1hとの組み合わせや、他の図示しない凹部形状との組み合わせを用いることができる。
さらに、第2実施形態と同様、導光体1の他方の端部には、凹部1iを設けずともよく、さらには、凹部1iと第1実施形態の筒状部8,9との組み合わせであってもよい。
Further, also in this case, when the recesses 1i are provided at both ends of the light guide body 1, at least one opening is formed in a part of the light-shielding portion 56, or the light source is used as the material of the light-shielding portion 56. By using a material (optical filter) that can adjust the transmittance with respect to the wavelength, it is possible to extract a part of the light in the vicinity of the light input portion. The light-shielding portion 56 may be a combination of an optical filter and a diffusion material. This makes it possible to use the light-shielding portion 56 over the entire length of the light guide body 1. As the shape of the concave portion, a combination of the concave portion 1i and the concave portion 1h of the second embodiment or a combination with another concave portion shape (not shown) can be used.
Further, as in the second embodiment, the recess 1i may not be provided at the other end of the light guide body 1, and further, the recess 1i and the tubular portions 8 and 9 of the first embodiment may be combined. There may be.

<変形例>
以上の実施形態では、光拡散パターンPは、導光体1に形成されるとして説明した。しかし、光拡散パターンPは、導光体1に近接して配置される別部材として構成されてもよい。
<Modification example>
In the above embodiment, the light diffusion pattern P has been described as being formed on the light guide body 1. However, the light diffusion pattern P may be configured as a separate member arranged in the vicinity of the light guide body 1.

また、以上の実施形態では、角度変換反射部40,60,70は、導光体1の端面の近傍において、別部材として構成されるとして説明した。しかし、導光体1の端面に角度変換反射部が形成されていてもよい。 Further, in the above embodiment, the angle conversion reflecting units 40, 60, and 70 have been described as being configured as separate members in the vicinity of the end face of the light guide body 1. However, an angle conversion reflecting portion may be formed on the end surface of the light guide body 1.

1 導光体
1d 光出射側面
1e,1f 端面
1g 光拡散パターン形成面
1h,1i 凹部
2 カバー部材
3 第1光源
4 第2光源
8 第1筒状部材
9 第2筒状部材
10 ライン光源
12 受光部
15 紫外光遮断光学フィルタ
18,55,57 第1光学フィルタ
19 第2光学フィルタ
40,60,70 角度変換反射部
50,53 ミキシング空間
56 遮光部
81,91 内周面
404,605 入射領域
B,C,D,E 主光路
P 光拡散パターン
1 Light guide body 1d Light emission side surface 1e, 1f End surface 1g Light diffusion pattern forming surface 1h, 1i Recess 2 Cover member 3 First light source 4 Second light source 8 First tubular member 9 Second tubular member 10 Line light source 12 Light receiving Part 15 Ultraviolet light blocking optical filter 18, 55, 57 First optical filter 19 Second optical filter 40, 60, 70 Angle conversion Reflecting part 50, 53 Mixing space 56 Light shielding part 81, 91 Inner peripheral surface 404,605 Incident region B , C, D, E Main light path P Light diffusion pattern

Claims (15)

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、
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おける少なくとも一方の端面に対向し、当該端面から前記導光体の内部に光を入射させる少なくとも1つの光源と、
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、
前記光拡散パターンにおける前記光源側の端部と前記光源とを結ぶ主光路上に設けられ、前記光源から前記導光体の内部に入射する光の一部の角度を変換する角度変換機能を有する角度変換反射部と、
前記角度変換反射部で角度変換された光を反射させる反射面により形成され、当該反射面で反射した光を前記光源からの光とともに前記導光体の内部に導くためのミキシング空間と、
前記導光体の前記端面に対向して配置され、前記ミキシング空間が内部に形成された筒状部材とを備え、
前記角度変換反射部は、環状部と、当該環状部の内方に配置された遮蔽部とを含み、前記遮蔽部が、前記環状部から離間した位置において、前記光拡散パターンにおける前記光源側の端部と前記光源とを結ぶ主光路上に設けられ、
前記ミキシング空間は、前記光源から遠ざかるにつれて断面積が光源側の端部の面積に対し、少なくとも同等以上の面積になるように形成されており、
前記角度変換反射部により角度変換された光のうち前記光源側に戻る光が、前記ミキシング空間において前記角度変換反射部と前記光源との間を少なくとも1回以上往復し、かつ、前記角度変換反射部は、前記主光路上の光を前記光拡散パターンに対し遮るように配置されていることを特徴とするライン光源。
An optical line light source used as an illumination light source for an optical line sensor unit that reads paper sheets.
A light guide body having a long shape and having an exit surface formed along the longitudinal direction,
At least one light source that faces at least one end face in the longitudinal direction of the light guide and causes light to enter the inside of the light guide from the end face.
A light diffusion pattern provided along the longitudinal direction of the light guide body to diffuse light incident on the inside of the light guide body and emit it from the emission surface.
It is provided on the main light path connecting the end of the light diffusion pattern on the light source side and the light source, and has an angle conversion function of converting the angle of a part of the light incident on the inside of the light guide from the light source. Angle conversion reflector and
A mixing space formed by a reflecting surface that reflects the angle-converted light by the angle-converting reflecting unit, and for guiding the light reflected by the reflecting surface to the inside of the light guide together with the light from the light source.
It is provided with a tubular member arranged so as to face the end face of the light guide and having the mixing space formed inside.
The angle conversion reflecting portion includes an annular portion and a shielding portion arranged inside the annular portion, and the shielding portion is located on the light source side in the light diffusion pattern at a position separated from the annular portion. It is provided on the main light path connecting the end and the light source.
The mixing space is formed so that the cross-sectional area becomes at least equal to or larger than the area of the end portion on the light source side as the distance from the light source increases.
Of the light angle-converted by the angle-converting reflector, the light returning to the light source side reciprocates between the angle-converting reflector and the light source at least once in the mixing space, and the angle-converting reflection occurs. The unit is a line light source characterized in that the unit is arranged so as to block the light on the main light path with respect to the light diffusion pattern.
前記角度変換反射部は、拡散反射、鏡面反射又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有することを特徴とする請求項1に記載のライン光源。 The line light source according to claim 1, wherein the angle conversion reflecting unit has a diffuse reflection, a mirror surface reflection, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and specular reflection. 前記導光体の前記端面に対向して配置されるように前記ミキシング空間が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のライン光源。 The line light source according to claim 1 or 2, wherein the mixing space is formed so as to be arranged so as to face the end surface of the light guide body. 前記導光体の前記端面には、前記光源を収容する凹部が形成されており、
前記角度変換反射部は、前記凹部内に設けられている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。
A recess for accommodating the light source is formed on the end face of the light guide.
The line light source according to any one of claims 1 to 3, wherein the angle conversion reflecting unit is provided in the recess.
前記導光体の前記出射面における前記凹部に対向する位置に設けられた遮光部をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載のライン光源。 The line light source according to claim 4, further comprising a light-shielding portion provided at a position facing the concave portion on the emission surface of the light guide body. 前記遮光部は、光源の波長に対して任意の透過率を有する光学フィルタであるか、又は、光学フィルタと拡散素材との組み合わせからなることを特徴とする請求項5に記載のライン光源。 The line light source according to claim 5, wherein the light-shielding portion is an optical filter having an arbitrary transmittance with respect to the wavelength of the light source, or is made of a combination of the optical filter and a diffusion material. 前記遮光部には、任意の少なくとも1つの開口部が形成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載のライン光源。 The line light source according to claim 5 or 6, wherein the light-shielding portion is formed with at least one arbitrary opening. 前記導光体の前記端面における前記光源からの光が入射する入射領域の面積をDとし、前記導光体の前記端面に対する前記角度変換反射部の投影面積をSとした場合に、8<(D+S)/S<12の関係式を満たす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。 When the area of the incident region where the light from the light source is incident on the end face of the light guide is D, and the projected area of the angle conversion reflecting portion on the end face of the light guide is S, 8 <( The line light source according to any one of claims 1 to 7, wherein the relational expression of D + S) / S <12 is satisfied. 前記角度変換反射部の表面が、曲面若しくは異なる種類の曲面の組み合わせからなる拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有することを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載のライン光源。 Claim 1 is characterized in that the surface of the angle conversion reflecting portion has a diffuse reflection function composed of a curved surface or a combination of different types of curved surfaces, a specular reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and specular reflection. The line light source according to any one of 8 to 8. 前記角度変換反射部の表面が、平面若しくは異なる角度を有する平面の組み合わせからなる拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有することを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載のライン光源。 The claim is characterized in that the surface of the angle conversion reflecting portion has a diffuse reflection function composed of a plane or a combination of planes having different angles, a specular reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and specular reflection. The line light source according to any one of 1 to 8. 前記角度変換反射部の表面が、平面及び曲面の組み合わせからなる拡散反射機能、鏡面反射機能又は拡散反射と鏡面反射とを含む反射による角度変換機能を有することを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載のライン光源。 The method 1 to 8 is characterized in that the surface of the angle conversion reflecting portion has a diffuse reflection function composed of a combination of a flat surface and a curved surface, a mirror surface reflection function, or an angle conversion function by reflection including diffuse reflection and mirror surface reflection. The line light source according to any one item. 前記少なくとも1つの光源には、
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第1光源と、
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、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を入射させる第2光源とが含まれることを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載のライン光源。
The at least one light source is
A first light source that faces one end face in the longitudinal direction of the light guide and causes ultraviolet light to enter the inside of the light guide from the one end face.
A second light source facing the other end face in the longitudinal direction of the light guide and incident light in a wavelength range including visible light or visible light to infrared light into the inside of the light guide from the other end face. The line light source according to any one of claims 1 to 11, wherein the line light source includes a light source.
前記導光体の一方の端面と前記第1光源との間に配置され、紫外光を透過させるとともに、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を遮断する第1光学フィルタをさらに備え、
前記角度変換反射部は、前記光拡散パターンにおける前記第1光源側の端部と前記第1光源とを結ぶ主光路上に設けられていることを特徴とする請求項12に記載のライン光源。
First optics arranged between one end face of the light guide and the first light source to transmit ultraviolet light and block visible light or light in a wavelength range including visible light to infrared light. With more filters
The line light source according to claim 12, wherein the angle conversion reflection unit is provided on a main light path connecting an end portion of the light diffusion pattern on the first light source side and the first light source.
前記導光体の他方の端面と前記第2光源との間に配置され、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を透過させるとともに、紫外光を遮断する第2光学フィルタをさらに備え、
前記角度変換反射部は、前記光拡散パターンにおける前記第2光源側の端部と前記第2光源とを結ぶ主光路上に設けられていることを特徴とする請求項12又は13に記載のライン光源。
Second optics arranged between the other end face of the light guide and the second light source to transmit visible light or light in a wavelength range including visible light to infrared light and block ultraviolet light. With more filters
The line according to claim 12 or 13, wherein the angle conversion reflection unit is provided on a main light path connecting an end portion of the light diffusion pattern on the second light source side and the second light source. light source.
請求項1~14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、
前記紙葉類と前記受光部との間に設けられ、可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光を透過させ、前記受光部に紫外光が入らないように、紫外光を遮断する第3光学フィルタとを備えることを特徴とする光ラインセンサユニット。
The line light source according to any one of claims 1 to 14,
A lens array for guiding light emitted from the line light source and reflected or transmitted by the paper sheets.
A light receiving unit that receives light converged by the lens array and converts it into an electric signal.
Extraviolet light is provided between the paper sheets and the light receiving portion to transmit visible light or light in a wavelength range including visible light to infrared light so that ultraviolet light does not enter the light receiving portion. An optical line sensor unit including a third optical filter that blocks light.
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