JP7158325B2 - Illuminators, readers and recorders - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置、読取装置および記録装置に関する。 The present invention relates to lighting devices, reading devices and recording devices.
読取装置などに用いられる照明装置には、光源が発する光を棒状の導光体で線光源化して被照射体に照射するものが知られている。特許文献1には、導光体に取り付けられた導光体カバーをフレームに設けられた導光体収容室に収容する構成が示されている。フレームの導光体収容室の壁面には、導光体カバーが導光体収容室から抜け出ることを抑制するための押さえ爪が形成されている。 2. Description of the Related Art As a lighting device used in a reading device or the like, there is known one in which light emitted from a light source is turned into a linear light source by a rod-shaped light guide and irradiated onto an object to be irradiated. Patent Literature 1 discloses a configuration in which a light guide cover attached to a light guide is housed in a light guide housing chamber provided in a frame. A pressing claw is formed on the wall surface of the light guide housing chamber of the frame to prevent the light guide cover from slipping out of the light guide housing chamber.
フレームの押さえ爪は、導光体カバーを取り付ける際に弾性変形する必要があるため、押さえ爪の両側が切り欠かれる場合がある。押さえ爪を形成するために切り欠かれた壁面は剛性が低下するため、押さえ爪が形成された壁面の外側にフレームの剛性を確保するための壁をさらに設ける必要があり、照明装置を小型化することが難しい。 Since the pressing claws of the frame need to be elastically deformed when the light guide cover is attached, both sides of the pressing claws may be cut off. Since the rigidity of the wall surface cut out to form the presser claws is reduced, it is necessary to install an additional wall outside the wall surface where the presser claws are formed to ensure the rigidity of the frame, making the lighting device more compact. difficult to do
本発明は、照明装置の小型化に有利な技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technology that is advantageous for downsizing a lighting device.
上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る照明装置は、光源が発する光を被照明面に向かって射出する光出射面を含む棒状の導光体と、導光体に取り付けられた導光体カバーと、導光体および導光体カバーを収容するための収容部が設けられた保持部と、を含む照明装置であって、保持部は、収容部を取り囲む側壁を備え、側壁は、保持部の長手方向に沿って配される第1側壁を含み、導光体カバーのうち第1側壁と対向する側部には、弾性変形可能な撓み部が配され、撓み部は、撓み部の一部が側部よりも第1側壁の方向へ突出した突出部を備え、突出部の上面が、第1側壁に配された抜け防止部と当接することを特徴とする。 In view of the above problems, an illumination device according to an embodiment of the present invention provides a rod-shaped light guide including a light emitting surface for emitting light emitted by a light source toward a surface to be illuminated, and a guide attached to the light guide. A lighting device including a light body cover and a holding part provided with a housing for housing the light guide and the light guide cover, the holding part comprising a side wall surrounding the housing part, the side wall , a first side wall arranged along the longitudinal direction of the holding portion, and an elastically deformable bending portion is arranged on a side portion of the light guide cover facing the first side wall, and the bending portion is a bending portion. A part of the portion is provided with a protruding portion that protrudes toward the first side wall from the side portion, and the upper surface of the protruding portion is in contact with the removal prevention portion provided on the first side wall.
上記手段によって、照明装置の小型化に有利な技術が提供される。 The above means provide a technology that is advantageous for downsizing the lighting device.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the invention. Two or more of the features described in the embodiments may be combined arbitrarily. Also, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.
図1~6を参照して、本発明の実施形態による照明装置、この照明装置が適用された読取装置、および、記録装置について説明する。各図において、三次元の方向をX、Y、Zの矢印で示す。X方向は、本実施形態の照明装置の長手方向であり、この照明装置が適用された読取装置の主走査方向である。Y方向は、本実施形態の照明装置の短手方向であり、この照明装置が適用された読取装置の副走査方向である。Z方向は、照明装置および読取装置の上下方向である。本明細書において、照明装置の光出射面の側を「上」側として説明する。 An illumination device according to an embodiment of the present invention, a reading device to which this illumination device is applied, and a recording device will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. In each figure, three-dimensional directions are indicated by X, Y, and Z arrows. The X direction is the longitudinal direction of the illumination device of this embodiment, and is the main scanning direction of the reader to which this illumination device is applied. The Y direction is the lateral direction of the illumination device of this embodiment, and is the sub-scanning direction of the reader to which this illumination device is applied. The Z direction is the vertical direction of the illumination device and the reading device. In this specification, the side of the light exit surface of the illumination device is referred to as the "upper" side.
図1は、本実施形態の照明装置100が組み込まれた読取装置200の斜視図である。図2(a)は、図2(c)に示される読取装置200の平面図のうちA-A’間の断面図であり、図2(b)は、図2(c)に示される読取装置200の平面図のうちB-B’間の断面図である。読取装置200は、照明装置100と、照明装置100によって照明される被照明体からの光を集光する集光体202と、集光体202によって集光された光を検出するセンサ部201と、を含む。センサ部201は、図1に示されるX方向(長手方向)を主走査方向とするラインセンサでありうる。集光体202は、例えば、ロッドレンズアレイでありうる。
FIG. 1 is a perspective view of a
照明装置100は、光源101が発する光を被照明面に向かって射出する光出射面を含む棒状の導光体102と、導光体102に取り付けられた導光体カバー103と、導光体102および導光体カバー103を収容するための収容部124が供えられた保持部104と、を含む。収容部124には、後述するように光源101も配される。保持部104は、フレームまたは筐体とも呼ばれうる。本実施形態において、照明装置100は、読取装置200に組み込まれ、保持部104をセンサ部201や集光体202と共有しているが、これに限られることはない。例えば、保持部104にセンサ部201や集光体202が配されず、照明装置100として単独で使用されてもよい。
The
光源101は、例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の光を発する発光素子を含みうる。発光素子には、例えば、発光ダイオード(LED)などが用いられうる。光源101の発光素子の発光波長や数などの構成は、照明装置100や読取装置200の仕様によって適宜、設定されればよい。例えば、発光素子は、上述の可視光だけでなく、赤外光や紫外光を発してもよい。本実施形態において、照明装置100には、2つの光源101が実装された基板105が配される。基板105は、2つの光源101の間に導光体102が取り付けられた導光体カバー103が配されるように保持部104に固定されている。つまり、光源101は、照明装置100のX方向の両端部に配されうる。しかしながら、これに限られることはなく、光源101は、照明装置100のX方向の一方の端部に1つだけが配されていてもよい。
The
導光体102は、光源101が発する光を線光源化(線状化)する光学部材である。導光体102は、X方向を長手方向とする棒状の構成を備え、例えばアクリル系の樹脂などの透明な樹脂材料を用いて一体に形成されうる。導光体102のX方向の端部には、光源101が発する光が入射する入射面が設けられる。また、導光体102の側面のZ方向の上側には、入射した光を出射する出射面が設けられる。さらに、導光体102の側面の出射面以外の部分は、光を拡散させるため拡散パターンが形成された拡散面が設けられていてもよい。また、導光体102の側面の一部は、図2(a)、2(b)に示されるように、保持部104と当接していてもよい。
The
導光体カバー103は、導光体102に取り付けられ、導光体102の外周の一部を覆う部材である。導光体カバー103は、図1に示されるように、導光体102と同様に、X方向を長手方向とする棒状の部材である。導光体カバー103は、例えば、酸化チタンなどの粉末が混合されたポリカーボネートなどの樹脂によって形成された、光の反射率が高い部材でありうる。導光体カバー103は、上述の材料などを用いて一体成型された部材であってもよい。導光体カバー103は、図2(a)、2(b)に示されるように、X方向と交差する方向の断面が、U字型やコの字型の部材である。これによって、導光体102を導光体カバー103の内側に挿入し、後述する構成を用いて、保持部104の収容部124に導光体102を固定する。導光体カバー103の内側は、導光体102の側面のうち出射面以外から漏れる光を導光体102に反射する反射面を備えていてもよい。導光体カバー103の内側に反射面を設けることによって、光の利用効率を向上させることができる。
The
次いで、導光体カバー103を保持部104の収容部124に収容する構成について説明する。図3は、保持部104の斜視図であり、図4は、導光体カバー103の斜視図および一部の拡大図である。保持部104は、収容部124を取り囲む側壁を備える。側壁は、保持部104の長手方向に沿って配される側壁134を含む。本実施形態において、側壁134は、保持部104の収容部124を取り囲む側壁のうち集光体202が配される側とは反対側の壁面であるが、これに限られることはなく、集光体202が配される側の壁面であってもよい。側壁134には、収容部124に挿入された導光体カバー103が収容部124から抜け出ることを抑制するための抜け防止部114が設けられる。抜け防止部114は、図2(b)、3に示されるような爪状の形状を有しうる。
Next, a configuration for housing the
一方、導光体カバー103のうち収容部124の側壁134と対向する側部123には、弾性変形可能な撓み部113が配される。撓み部113は、図4に示すように、撓み部113の一部が側部123よりも保持部104の側壁134の方向へ突出した突出部1131を備える。この突出部1131の上面が、図2(b)に示されるように、保持部104の側壁134に配された抜け防止部114と当接することによって、導光体カバー103が収容部124から抜けることが抑制される。撓み部113の突出部1131の上面と収容部124の側壁134に配された抜け防止部114の下面とは、図2(b)に示されるように、導光体カバー103を収容部124に収容した際に、互いに平らな面が当接しあう構造でありうる。
On the other hand, a
撓み部113は、側部123から続く腕部1130と上述の突出部1131とを備える。突出部1131は、図4に示されるように、腕部1130のうち長手方向に沿って配される部分に設けられている。腕部1130は、図4に示されるように、その全体が長手方向に沿って配されていてもよい。このとき、腕部1130は、長手方向と平行に配されていてもよい。また、導光体カバー103の側部123には、図2(b)、4に示されるように、撓み部113(腕部1130)のうち長手方向に沿った外縁のうち両方の外縁に隣接して、開口部115がそれぞれ設けられる。この構成によって、撓み部113は、弾性変形することができる。
The
導光体102を取り付けた導光体カバー103を収容部124に装着する際、図2(b)に示される矢印の方向に撓み部113が弾性変形する。一方で、保持部104の側壁134に設けられた抜け防止部114は、大きく変形しない。撓み部113の突出部1131は、導光体カバー103を収容部124に挿入しやすいように、図2(b)、4に示されるように、下部が面取りされていてもよい。導光体カバー103が、収容部124に収容されると、撓み部113の突出部1131は、収容部124の側壁134と当接してもよい。これによって、導光体102および導光体カバー103の一部が、収容部124のうち側壁134と対向する側壁135に当接する。例えば、撓み部113の突出部1131は、収容部124の側壁134を押圧していてもよい。結果として、導光体102および導光体カバー103のX方向(長手方向)およびY方向(短手方向)の移動が抑制される。また、上述のように、突出部1131の上面が、収容部124の側壁134に配された抜け防止部114と当接することによって、導光体102および導光体カバー103のZ方向の移動が抑制される。これらによって、導光体102および導光体カバー103が、保持部104に固定される。
When the
上述のように、撓み部113が撓むことによって、導光体カバー103は、保持部104の収容部124に装着され、その後、突出部1131と抜け防止部114とが当接することによって、導光体カバー103のZ方向の移動が抑制される。撓み部113の突出部1131は、上述のように、腕部1130のうち長手方向に沿った部分に設けられ、腕部1130のZ方向の上下には、図2(b)に示されるように、開口部115が配されている。したがって、突出部1131と抜け防止部114との間に力が加わった場合、撓み部113が、Z方向に撓んでしまう可能性がある。撓み部113がZ方向に撓むことを抑制するために、側部123の表面に沿いかつ長手方向と交差する方向(つまり、Z方向。)において、撓み部113(腕部1130)に隣接するそれぞれの開口部115の幅が、腕部1130のうち長手方向に沿った部分の1/2以下(50%以下)であるとよい。また、開口部115の幅が、腕部1130のうち長手方向に沿った部分の1/5以下(20%以下)であると尚望ましい。開口部115のZ方向の幅を小さくすることによって、撓み部113がZ方向に撓んでしまった場合であっても、腕部1130が、開口部115の腕部1130と対向する部分に接することによって、それ以上、撓んでしまうことを抑制できる。つまり、撓み部のY方向への変位(変形)を可能にしつつ(Y方向への変位のし易さを担保しつつ)、撓み部のZ方向への変位(変形)量の低減を行う(変位量が大きくなり過ぎるのを防ぐ)ことができる。
As described above, the
このように、本実施形態においては、導光体カバー103に撓み部113を介して設けられた突出部1131と、保持部104に設けられた抜け防止部114と、を当接させることによって、導光体カバー103の脱落を防ぐことができる。このような構成において、導光体カバー103を保持部104に装着する際には、撓み部113が撓むことによって突出部1131が保持部104と接触しながら導光体カバー103が保持部104に挿入される。その後、撓み部113の撓みが少なくとも部分的に戻ることによって突出部1131の上面が抜け防止部114と当接する。このため、導光体カバー103の装着時に、導光体カバー103を受け入れるために保持部104が変形することは必須ではない。例えば、抜け防止部114の周辺における保持部104の変形を可能とするために、抜け防止部114の周辺にスリットを設けたり、スリットを設けたことによる保持部104の剛性低下を防ぐために保持部104に補強のためのさらなる側壁を設けたりすることは必要ではない。このように、本実施形態の構成によれば、剛性の高い保持部104を用いることが容易となるため、側壁134のうち抜け防止部114が配される面とは反対側の面が、保持部104の外面を構成していてもよい。これによって、照明装置100を小型化することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, by bringing the protruding
また、上述の実施形態によれば、導光体カバー103が保持部104に設けられた収容部124に収容されると、撓み部113の突出部1131は側壁134と接触する。この際に、導光体102および導光体カバー103の一部が、保持部104に設けられた収容部124の側壁134と対向する側壁135にさらに当接することによって、導光体102および導光体カバー103を、保持部104の収容部124に保持し、これらのY方向の動きを抑制することができる。さらには、導光体102および導光体カバー103を保持部104の収容部124に収容した際に、撓み部113からの力で突出部1131が側壁134を押圧するように構成することができる。このような構成においては、導光体102および導光体カバー103の一部もまた、保持部104に設けられた収容部124の側壁134と対向する側壁135を押圧することとなる。これらの押圧力によれば、導光体102および導光体カバー103のX方向の動きを抑制することも可能となる。このように、導光体カバー103の脱落を防ぐために、撓み部113を介して設けられ、抜け防止部114と当接する突出部1131は、導光体102および導光体カバー103のX、Y、Z方向の移動を抑制する役割を兼ねていてもよい。これによって、導光体102および導光体カバー103の移動を抑制する機構を簡略化できるため、導光体カバー103の設計の自由度が高まり、照明装置100の仕様に応じて、より適した構造が得やすくなる。
Further, according to the above-described embodiment, when the
撓み部113は、図5(a)、5(c)に示されるように、片持ち梁構造を備えていてもよい。この場合、撓み部113の腕部1130の自由端の側に、突出部1131が配されうる。例えば、図5(a)、5(c)に示されるように、撓み部113の腕部1130の自由端の端部に、突出部1131が配されていてもよい。また、撓み部113は、図5(b)、5(d)に示されるように、両端固定梁構造を備えていてもよい。この場合、撓み部113の腕部1130の中央に、突出部1131が配されうる。撓み部113の腕部1130は、図5(a)、5(b)に示されるように、全体が長手方向に沿って配されていてもよい。また、撓み部113の腕部1130が、図5(c)、5(d)に示されるように、屈曲していてもよい。つまり、腕部1130が、X方向(長手方向)に沿った部分と、Z方向に沿った部分と、を含んでいてもよい。腕部1130が屈曲している場合であっても、図5(c)、5(d)に示されるように、腕部1130の長手方向に沿った外縁のうち両方の外縁に隣接して開口部115がそれぞれ設けられうる。何れの形状であっても、導光体カバー103を収容部124に挿入する際に撓み部113が弾性変形し、収容部124に挿入された後、突出部1131が、保持部104に設けられた収容部124の側壁134と当接し、抜け防止部114と嵌合していればよい。また、上述のように、撓み部113および突出部1131を含む導光体カバー103は、樹脂などによって一体成型されうる。図5(a)~5(d)の何れの形状であっても、導光体カバー103は、一体成型可能である。
保持部104に設けられた収容部124の側壁134に設けられる抜け防止部114は、図2(b)、3に示されるように、突出部1131の上面と当接するように側壁134から突出する構造を備えていてもよい。また、例えば、抜け防止部114が、側壁134に設けられた凹部であってもよい。この場合であっても、凹部の上面と突出部1131の上面とが、当接することによって導光体カバー103のZ方向の移動を抑制できる。また、この場合も、突出部1131が、側壁134の凹部や凹部の周辺と当接、さらに、押圧することによって、導光体カバー103のX、Y方向の移動を抑制できる。
The retaining
抜け防止部114は、図3に示されるように、保持部104の側壁134のうち突出部1131と対応する位置に部分的に配されていてもよい。また、抜け防止部114は、側壁134に沿って、X方向の全体に延在していてもよい。
As shown in FIG. 3 , the retaining
また、図4に示されるように、導光体カバー103の側部123に複数の撓み部113が配されていてもよい。この場合、図3に示されるように、保持部104に設けられた収容部124の側壁134には、複数の撓み部113が備える突出部1131とそれぞれ対応するように複数の抜け防止部114が配されていてもよい。また、この場合であっても、抜け防止部114が、側壁134のX方向の全体に延在していてもよい。
Further, as shown in FIG. 4 , a plurality of
本実施形態の照明装置100が組み込まれた読取装置200は、記録装置の構成要素として用いることができる。図6は、本発明の一実施形態に係る記録装置8の概略構成図である。記録装置8は、媒体の読取を行う照明装置100が組み込まれた読取装置200と、読取装置200による読取結果に基づいて媒体に記録を行う記録部9aと、媒体を搬送する搬送部9bと、を備える。
The
記録部9aはインクジェット方式又は電子写真方式などの任意の方法で、媒体P(例えば紙)に文字または画像などを記録することができる。また、搬送部9bとしては、媒体を上流から下流へと搬送する搬送ローラを用いることができる。一実施形態において、記録装置8はコピー処理を行うことができ、この場合、記録部9aは、読取装置200が読み取った画像を、媒体に記録する。また、一実施形態において、記録装置8はフィードバック制御を行うことができる。例えば、読取装置200は、記録部9aによって記録が行われた後の媒体に対する読取を行い、読取データを記録部9aに送信することができる。この読取データに基づき、記録部9aは媒体への記録状態を確認することができ、次回記録時における記録パラメータを制御することができる。
The
また、本実施形態の照明装置100が組み込まれた読取装置200が適用される記録装置は、紙などの媒体Pに記録する装置に限られるものではない。読取装置200が読み取った画像などを、電子データとしてメモリなどの媒体に記録してもよい。この場合、記録装置に、上述の搬送部9bは配されていなくてもよい。
Further, the recording device to which the
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。例えば、本件の照明装置で対象物体を照明し、対象物体からの光を光電変換素子などのセンサで検出し、そのセンサの検出結果を用いて、さまざまなものを判定する判定部を備える判定装置にも適用可能である。例えば、その判定とは、紙幣の真贋の判定であったり、食品の欠陥(ビスケットの欠けなど)の有無の判定であったり、食品の腐敗の判定であったり、対象物の温度の判定であったり、特定のガスの有無の判定であったりしてもよい。 The invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the invention. For example, a determination device comprising a determination unit that illuminates a target object with the lighting device of this case, detects light from the target object with a sensor such as a photoelectric conversion element, and uses the detection result of the sensor to determine various things. It is also applicable to For example, the determination may be determination of the authenticity of bills, determination of the presence or absence of food defects (missing biscuits, etc.), determination of spoilage of food, or determination of the temperature of an object. Alternatively, it may be determination of the presence or absence of a specific gas.
100:照明装置、101:光源、102:導光体、103:導光体カバー、104:保持部、113:撓み部、114:抜け防止部、123:側部、124:収容部、134:側壁、1131:突出部 Reference Signs List 100: lighting device, 101: light source, 102: light guide, 103: light guide cover, 104: holding portion, 113: bending portion, 114: removal prevention portion, 123: side portion, 124: housing portion, 134: side wall, 1131: protrusion
Claims (20)
前記導光体に取り付けられた導光体カバーと、
前記導光体および前記導光体カバーを収容するための収容部が設けられた保持部と、を含む照明装置であって、
前記保持部は、前記収容部を取り囲む側壁を備え、
前記側壁は、前記保持部の長手方向に沿って配される第1側壁を含み、
前記導光体カバーのうち前記第1側壁と対向する側部には、弾性変形可能な撓み部が配され、
前記撓み部は、前記撓み部の一部が前記側部よりも前記第1側壁の方向へ突出した突出部を備え、
前記突出部の上面が、前記第1側壁に配された抜け防止部と当接することを特徴とする照明装置。 a rod-shaped light guide including a light emitting surface for emitting light emitted by a light source toward a surface to be illuminated;
a light guide cover attached to the light guide;
a holding section provided with a housing for housing the light guide and the light guide cover,
The holding portion includes a side wall surrounding the accommodation portion,
the side wall includes a first side wall arranged along the longitudinal direction of the holding part;
An elastically deformable bending portion is disposed on a side portion of the light guide cover facing the first side wall,
the flexible portion has a protruding portion in which a portion of the flexible portion protrudes from the side portion toward the first side wall;
The illumination device, wherein the upper surface of the projecting portion is in contact with the removal preventing portion arranged on the first side wall.
前記腕部のうち前記長手方向に沿って配される部分に、前記突出部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 the flexure comprises an arm,
2. The illumination device according to claim 1, wherein the projecting portion is provided on a portion of the arm portion that is arranged along the longitudinal direction.
前記第1側壁には、複数の前記撓み部が備える突出部とそれぞれ対応するように複数の前記抜け防止部が配されることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の照明装置。 A plurality of the flexible portions are arranged on the side portion,
14. The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the first side wall is provided with a plurality of the retaining portions so as to respectively correspond to the projecting portions of the plurality of flexible portions. lighting device.
前記光源は、第1光源と第2光源とを含み、
前記基板は、前記第1光源と前記第2光源との間に前記導光体が取り付けられた前記導光体カバーが配されるように前記保持部に固定されていることを特徴とする請求項1乃至15の何れか1項に記載の照明装置。 The lighting device further includes a substrate on which the light source is mounted,
The light source includes a first light source and a second light source,
The substrate is fixed to the holding portion so that the light guide cover to which the light guide is attached is arranged between the first light source and the second light source. Item 16. The lighting device according to any one of Items 1 to 15.
前記照明装置によって照明される被照明体からの光を集光する集光体と、
前記集光体によって集光された光を検出するセンサ部と、
を含むことを特徴とする読取装置。 a lighting device according to any one of claims 1 to 17;
a light collecting body that collects light from an object to be illuminated illuminated by the lighting device;
a sensor unit that detects the light condensed by the condensing body;
A reading device comprising:
前記読取装置による読取結果に基づいて媒体に記録を行う記録手段と、
を備えることを特徴とする記録装置。 a reader according to claim 18;
a recording means for recording on a medium based on the result of reading by the reading device;
A recording device comprising:
前記対象物体からの光を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に応じて判定を行う判定部と、
を含むことを特徴とする判定装置。 18. The illumination device according to any one of claims 1 to 17, which illuminates a target object;
a sensor that detects light from the target object;
a determination unit that performs determination according to the detection result of the sensor;
A determination device comprising:
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