(57)【要約】【課題】主走査方向及び副走査方向の広範囲に渡って均一性の高い光を出射することができるイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサを提供する。【解決手段】本発明のイメージセンサ用照明装置は、例えば、光源と、導光体と、を備え、前記導光体は、前記光源からの光が入射される入射面と、前記光源から入射された光を照射対象に向けて出射する出射面と、前記出射面の反対側に位置する対向面と、前記出射面及び前記対向面の少なくとも一方に設けられた第一光拡散領域及び第二光拡散領域と、を有し、前記第一光拡散領域は、前記両端部のうちの一方又は両方の端部に設けられ、かつ、前記主走査方向及び副走査方向に光を拡散し、前記第二光拡散領域は、前記主走査方向における前記導光体の中央部に設けられ、かつ、各々が突起又は窪みである複数の光拡散部を含み、前記複数の光拡散部は、各々、前記副走査方向に延設される。【選択図】図３−１
2020065226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、主走査方向に延設された導光体と、を備えるイメージセンサ用照明装置であって、
前記導光体は、前記主走査方向における前記導光体の両端部の少なくとも一方を構成し、かつ、前記光源からの光が入射される入射面と、
前記光源から入射された光を照射対象に向けて出射する出射面と、
前記出射面の反対側に位置する対向面と、
前記出射面及び前記対向面の少なくとも一方に設けられた第一光拡散領域と、
前記出射面及び前記対向面の少なくとも一方に設けられた第二光拡散領域と、を有し、
前記第一光拡散領域は、前記両端部のうちの前記光源側の一方又は両方の端部に設けられ、かつ、前記主走査方向及び副走査方向に光を拡散し、
前記第二光拡散領域は、前記主走査方向における前記導光体の中央部に設けられ、かつ、各々が突起又は窪みである複数の光拡散部を含み、
前記複数の光拡散部は、各々、前記副走査方向に延設される
ことを特徴とするイメージセンサ用照明装置。
【請求項２】
前記第一光拡散領域は、各々が突起又は窪みである複数の光拡散部を含むことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ用照明装置。
【請求項３】
前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、各々、椀状、円錐状、円錐台状又は角錐状の突起又は窪みであることを特徴とする請求項２に記載のイメージセンサ用照明装置。
【請求項４】
前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、前記主走査方向において一定のピッチで配置され、かつ、前記副走査方向において一定のピッチで配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載のイメージセンサ用照明装置。
【請求項５】
前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、六角格子状に互いに隣接して配置されることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ用照明装置。
【請求項６】
前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、相対的に大きな光拡散部と、相対的に小さな光拡散部とを含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のイメージセンサ用照明装置。
【請求項７】
前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、前記相対的に大きな光拡散部と、前記相対的に小さな光拡散部とをそれぞれ複数含み、
前記相対的に大きな光拡散部と、前記相対的に小さな光拡散部とは、前記主走査方向において交互に配置されることを特徴とする請求項６に記載のイメージセンサ用照明装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のイメージセンサ用照明装置を備えることを特徴とするイメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサ用照明装置及びイメージセンサに関する。より詳しくは、紙葉類の光学画像情報を取得するイメージセンサに好適に用いられるイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサ（光学ラインセンサ）に用いられる照明装置には、棒状の導光体を用いて点光源を線光源とするものがある。導光体の長手方向の端面には、点光源からの光が入射する入射面が設けられ、導光体の側面には、照射対象に向けて光を出射する帯状の出射面が設けられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、導光体の長手方向の直交方向に同じ長さを有し、かつ長手方向に一直線状に整列した複数の楔状の溝を導光体に設けることにより、照明装置からの出射光の光量や光軸のばらつきを抑制できる技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、導光体の入射面に近い第１の領域における入射面に近い側での拡散パターンどうしの間隔を、第１の領域よりも入射面から遠い第２の領域における入射面に近い側での拡散パターンどうしの間隔に比べて小さくすることにより、照明強度の不均一を防止又は抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３９９９６号公報
【特許文献２】特開２０１５−５０７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
イメージセンサ用の照明装置には、イメージセンサの主走査方向及び副走査方向の広域で均一な照明が求められている。しかしながら、上記特許文献１及び２に開示されているように、三角形の楔やプリズム形状の溝が副走査方向に延在するように形成された導光体を用いた場合、主走査方向への光の均一性を高めることはできるが、光源が設けられた導光体の入射面側、すなわち端部では光源からの光が充分に広がっていないため、副走査方向への光の均一性が得られない。すなわち、光源からの光は、光源から離れるにしたがって、主走査方向だけでなく副走査方向にも広がるため、主走査方向における導光体の中央部では、主走査方向及び副走査方向に対して均一性の高い光が得られるが、入射面に近い領域、すなわち主走査方向における導光体の端部では、副走査方向に光が広がりにくく、副走査方向における光の均一性は満足のいくものではない。
【０００７】
なお、上記導光体の端部からの出射光を用いずに中央部からの出射光のみを用いることにより、副走査方向への光の均一性を高めることは可能であるが、照明に寄与しない端部も照明装置に含める必要があるため、照明装置が必要以上に大型化してしまう可能性がある。また、上記導光体の中央部及び端部からの出射光を照明に用い、イメージセンサによって得られた光学画像情報を照射された照明の明るさの分布に応じて補正することも考えられるが、その場合はその分だけ余分に画像処理に時間かかってしまう。
【０００８】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、主走査方向及び副走査方向の広範囲に渡って均一性の高い光を出射することができるイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、光源と、主走査方向に延設された導光体と、を備えるイメージセンサ用照明装置であって、前記導光体は、前記主走査方向における前記導光体の両端部の少なくとも一方を構成し、かつ、前記光源からの光が入射される入射面と、前記光源から入射された光を照射対象に向けて出射する出射面と、前記出射面の反対側に位置する対向面と、前記出射面及び前記対向面の少なくとも一方に設けられた第一光拡散領域と、前記出射面及び前記対向面の少なくとも一方に設けられた第二光拡散領域と、を有し、前記第一光拡散領域は、前記両端部のうちの前記光源側の一方又は両方の端部に設けられ、かつ、前記主走査方向及び副走査方向に光を拡散し、前記第二光拡散領域は、前記主走査方向における前記導光体の中央部に設けられ、かつ、各々が突起又は窪みである複数の光拡散部を含み、前記複数の光拡散部は、各々、前記副走査方向に延設されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記第一光拡散領域は、各々が突起又は窪みである複数の光拡散部を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、各々、椀状、円錐状、円錐台状又は角錐状の突起又は窪みであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、前記主走査方向において一定のピッチで配置され、かつ、前記副走査方向において一定のピッチで配置されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、六角格子状に互いに隣接して配置されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、相対的に大きな光拡散部と、相対的に小さな光拡散部とを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記第一光拡散領域の前記複数の光拡散部は、前記相対的に大きな光拡散部と、前記相対的に小さな光拡散部とをそれぞれ複数含み、前記相対的に大きな光拡散部と、前記相対的に小さな光拡散部とは、前記主走査方向において交互に配置されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記イメージセンサ用照明装置を備えることを特徴とするイメージセンサである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサによれば、主走査方向及び副走査方向の広範囲に渡って均一性の高い光を出射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係る照明装置の平面模式図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る照明装置に用いられる導光体に関する図であり、（ａ）は入射面側から見た模式図であり、（ｂ）は出射面側から見た模式図であり、（ｃ）は対向面側から見た模式図であり、（ｄ）は側面側から見た模式図である。
【図３−１】本発明の実施形態１に係る照明装置に用いられる導光体を、対向面側から見た拡大模式図である。
【図３−２】本発明の実施形態１に係る照明装置に用いられる導光体の端部における光の進み方をシミュレーションした結果を示す図であり、（ａ）は側面側から見た主走査方向における光の拡散の様子を表した図であり、（ｂ）は入射面側から見た副走査方向における光の拡散の様子を表した図である。
【図３−３】本発明の実施形態１に係る照明装置に用いられる導光体の中央部における光の進み方をシミュレーションした結果を示す図であり、（ａ）は側面側から見た主走査方向における光の拡散の様子を表した図であり、（ｂ）は入射面側から見た副走査方向における光の拡散の様子を表した図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る照明装置に用いられる導光体の端部付近に関する図であり、（ａ）は対向面側から見た拡大模式図であり、（ｂ）は側面側から見た拡大断面模式図であり、（ｃ）は導光体に形成された窪みの拡大断面模式図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る照明装置に用いられる導光体の中央部に関する図であり、（ａ）は対向面側から見た拡大模式図であり、（ｂ）は側面側から見た拡大断面模式図であり、（ｃ）は導光体に形成された窪みの拡大断面模式図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る照明装置を用いたイメージセンサに関する図であり、（ａ）は副走査方向の断面模式図であり、（ｂ）はイメージセンサの下部をＺ軸正方向側から見た平面模式図であり、（ｃ）はイメージセンサの上部をＺ軸負方向側から見た平面模式図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る照明装置に用いられる導光体を、対向面側から見た拡大模式図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る照明装置に用いられる導光体に関する図であり、（ａ）及び（ｂ）は導光体の端部付近に形成された窪みの拡大断面模式図であり、（ｃ）は導光体の中央部に形成された窪みの拡大断面模式図である。
【図９】変形例１に係る照明装置を用いたイメージセンサの、副走査方向の断面模式図である。
【図１０】変形例２に係る照明装置の、主走査方向の断面模式図である。
【図１１−１】変形例４に係る照明装置の導光体の端部に形成された光拡散部の配置例１を表した模式図である。
【図１１−２】変形例４に係る照明装置の導光体の端部に形成された光拡散部の配置例２を表した模式図である。
【図１１−３】変形例４に係る照明装置の導光体の端部に形成された光拡散部の配置例３を表した模式図である。
【図１１−４】変形例４に係る照明装置の導光体の端部に形成された光拡散部の配置例４を表した模式図である。
【図１１−５】変形例４に係る照明装置の導光体の端部に形成された光拡散部の配置例５を表した模式図である。
【図１２】実施例に係るイメージセンサに関する図であり、（ａ）はイメージセンサに用いられる導光体の端部付近を対向面側から見た模式図であり、（ｂ）は出射光の照度分布図である。
【図１３】出射光の強度をシミュレーションする際の、導光体及び照射窓の配置を説明した模式図である。
【図１４】副走査方向における出射面の中心線上における実施例に係るイメージセンサの出射光の強度を表したグラフであり、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、照射窓表面からの距離が０ｍｍ、１．３ｍｍ及び２．６ｍｍの位置における出射光の強度を表したグラフである。
【図１５】比較例１に係るイメージセンサに用いられる導光体に関する図であり、（ａ）は導光体の端部付近の斜視図であり、（ｂ）は導光体の対向面上の強度分布を表したグラフである。
【図１６】比較例２に係るイメージセンサに用いられる導光体に関する図であり、（ａ）は対向面側から見た模式図であり、（ｂ）は対向面側から見た拡大模式図であり、（ｃ）は対向面側から見た端部の拡大模式図であり、（ｄ）は側面側から見た端部の拡大断面模式図である。
【図１７】比較例２に係るイメージセンサの出射光の照度分布図及び出射光の強度を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態１）
以下、図面を参照して、本発明に係るイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサの好適な実施形態を詳細に説明する。本発明に係るイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサは様々な分野で利用できるものであるが、紙葉類を走査して、その光学画像情報を取得するイメージセンサ用照明装置及びイメージセンサに好適であるため、本実施形態では、本発明をそれらに適用した例について説明を行う。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係るイメージセンサ用照明装置１は、２つの光源２０と、光源２０間に位置する導光体１０とを備える。
【００２１】
導光体１０は、両光源２０からの光を導いて照射対象（照明対象）である紙葉類に向けて線状の光を照射するものであり、両光源２０が発する光を線光源化する光学部材である。導光体１０は、イメージセンサの主走査方向Ｙに延設された、細長い棒状の形状を有し、アクリル系樹脂等の透明樹脂からなる。
【００２２】
各光源２０は、主走査方向Ｙにおける導光体１０の端面に隣接して設けられており、導光体１０の端面から導光体１０へ向けて光を入射するものである。光源２０からの光が入射される各端面は入射面１１として機能している。
【００２３】
各光源２０は、例えば互いに異なる波長域の光を照射可能な複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子（図示せず）によって構成され、互いに異なる波長域の光（例えば、緑色の光及び赤外光）を照射できるようになっている。光源２０はそれぞれ、入射面１１の中央部に対応する位置に１つ又は複数の発光素子を有している。各発光素子は、正の電圧が印加されるリードフレーム及び負の電圧が印加されるリードフレーム（いずれも図示せず）に電気的に接続されている。
【００２４】
次に導光体１０について詳細に説明する。図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、導光体１０は、主走査方向Ｙに延設された、断面が略十角形である細長い棒状（略十角柱）の形状を有している。図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、導光体１０の両端面にはそれぞれ、光源２０からの光が入射する略平面状の入射面１１が設けられており、略十角柱の導光体１０の側面には、出射面１２と、出射面１２の反対側に位置する対向面１３とが形成されている。また、導光体１０は、出射面１２及び対向面１３以外に、出射面１２及び対向面１３を連結する２つの側面１４を有し、各側面１４は４つの側面部から構成される。ただし、各側面１４の側面部の数は、１つ以上であれば特に限定されない。各側面部は、平面状であってもよいし曲面状であってもよい。なお、本実施形態では、イメージセンサの主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘに直交する方向を、高さ方向Ｚとしている。出射面１２は、図２（ａ）に示すように、平面状であってもよいし、凸状であってもよい。凸状である場合、出射面１２は、単一の曲面から構成されてもよいし、複数の面から構成されてもよい。複数の面から構成される場合、各面は、平面状でも曲面状であってもよい。
【００２５】
出射面１２は、光源２０から入射された光を紙葉類に向けて出射する面である。図２（ｂ）に示すように、出射面１２は、主走査方向Ｙに沿って延び、かつ、副走査方向Ｘに所定の幅を持って形成された帯状かつ平面状の面である。
【００２６】
対向面１３は、導光体１０の内部を伝搬する光を出射面１２に向けて反射する面である。図２（ｃ）に示すように、対向面１３は、主走査方向Ｙに沿って延び、かつ、副走査方向Ｘに所定の幅を持って形成された帯状の面である。
【００２７】
主走査方向Ｙにおける導光体１０の両方の端部１１Ａにおいて対向面１３には、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘの両方に光を拡散する第一光拡散領域Ａが設けられ、主走査方向Ｙにおける導光体１０の中央部１１Ｂ（両端部１１Ａを除く中間部に相当）において対向面１３には、主に主走査方向Ｙに光を拡散する第二光拡散領域Ｂが設けられている。第一及び第二光拡散領域Ａ及びＢには、それぞれ、各々が窪み（凹み）である複数の光拡散部ＳＡ及びＳＢが形成されているが、これらの光拡散部ＳＡ及びＳＢは、互いに異なる構造をしており、その結果として、第一及び第二光拡散領域Ａ及びＢは上述のように互いに異なる光拡散特性を有する。なお、本明細書において「光を拡散する」とは、光を反射させることであって、かつ、その反射光が、導光体の巨視的な面（例えば巨視的な対向面１３）、すなわち光拡散部を無視した場合の導光体の面（例えば第一及び第二光拡散領域Ａ及びＢを無視した場合の対向面１３）への入射角θｉに等しい反射角方向（θｒ＝θｉ）への反射成分（正反射成分）のみならず、入射角θｉと異なる反射角方向（θｒ≠θｉ）への反射成分を含むことをいう。
【００２８】
図３−１に示すように、主走査方向Ｙにおける第一光拡散領域Ａの中央部１１Ｂ側のエッジから、対応する入射面１１までの幅Ｗは、３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であることが好ましい。他方、第二光拡散領域Ｂは、２つの第一光拡散領域Ａの間の領域全体に設けられており、主走査方向Ｙにおける第二光拡散領域Ｂの長さは、照射対象である紙葉類の幅等に応じて適宜設定可能である。
【００２９】
次に、導光体１０の対向面１３に形成された光拡散部ＳＡ及びＳＢについて説明する。
【００３０】
図３−１に示すように、第一光拡散領域Ａには、複数の光拡散部ＳＡとして、複数の椀状の窪み１０Ａが形成されており、第二光拡散領域Ｂには、複数の光拡散部ＳＢとして、副走査方向Ｘに延設された窪み１０Ｂが、主走査方向Ｙに沿って複数配置されている。
【００３１】
なお、本明細書において、椀状とは、球冠状、すなわち、球面を、これと交わる平面で切り取った空間図形の形状であり、理想的な球冠や、理想的な球冠と同視できるもの（実質的な球冠）等を含み、更には、曲率が変化する場合も含むものとする。
【００３２】
光源２０からの光は、両端部１１Ａ付近では、光源２０に近いため、導光体１０内で充分に広がっておらず、特に副走査方向Ｘには充分に広がっていないと考えられる。そこで本実施形態では、両端部１１Ａに複数の椀状の窪み１０Ａを含む第一光拡散領域Ａを設けることにより、図３−２（ａ）及び（ｂ）に示すように、光源２０からの光Ｌは、第一光拡散領域Ａにおいて主走査方向Ｙだけではなく、副走査方向Ｘにも拡散反射するため、導光体１０の両端部１１Ａにおける光Ｌの均一性、特に副走査方向Ｘにおける均一性を高めることが可能である。なお、図３−２（ｂ）に示したように、図３−２のシミュレーションでは、導光体１０の両端部１１Ａに位置決め用の突起１９を設けた。
【００３３】
他方、導光体１０の中央部１１Ｂへは、光源２０からの光が広がって到達するため、中央部１１Ｂでは光を副走査方向Ｘに拡散反射させる必要性は低い。そのため、仮に中央部１１Ｂにも第一光拡散領域Ａを設けた場合、中央部１１Ｂで光Ｌが副走査方向Ｘへ広がり過ぎ、光Ｌの出力ロスが生じて光利用効率が低下してしまう。そこで、本実施形態では、副走査方向Ｘに延設された窪み１０Ｂを含む第二光拡散領域Ｂを中央部１１Ｂに設け、第二光拡散領域Ｂでは、図３−３（ａ）及び（ｂ）に示すように、光源２０からの光Ｌが副走査方向Ｘではなく主に主走査方向Ｙへ拡散反射されるようにしている。その結果、光源２０からの光Ｌが副走査方向Ｘへも広がった状態で到達する中央部１１Ｂにおいて、第二光拡散領域Ｂで拡散反射された光Ｌが副走査方向Ｘへ広がり過ぎることを抑制しつつ、光Ｌを出射面１２から効率的に出射させることができる。
【００３４】
以上より、本実施形態では、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘの広域で均一性の高い出射光を得ることができる。
【００３５】
また、本実施形態の導光体１０を用いることにより、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘの広範囲に渡って均一性の高い光を得ることができるため、導光体１０の位置や角度が変化しても、照明装置１の特性の変動が小さい。そのため、製造公差によって導光体１０の位置や角度が設計値から外れても、照明装置１が所定の特性を満足することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、導光体１０の中央部１１Ｂのみならず両端部１１Ａにおいて出射面から出射される出射光を利用できることから、主走査方向における導光体１０の全長を短くでき、照明装置１を小型化することが可能である。
【００３７】
更に、本実施形態によれば、照明装置１による照明光の明るさの分布に応じた光学画像情報の補正処理を行わないこととすることができるため、画像処理時間の増加を防止することができる。
【００３８】
なお、光源２０は、両端面の一方のみに対して設けられてもよく、入射面１１を１箇所のみとしてもよいが、その場合は、入射面１１と反対側の端部１１Ａには、第一光拡散領域Ａではなく第二光拡散領域Ｂを設けることが好ましい。
【００３９】
第一光拡散領域Ａにおける複数の光拡散部ＳＡについて更に説明する。複数の光拡散部ＳＡは、各々が突起又は窪みであれば特に限定されず、どのように配置されていてもよいが、図４（ａ）に示すように、複数の光拡散部ＳＡは、主走査方向Ｙにおいて一定のピッチで配置され、かつ、副走査方向Ｘにおいて一定のピッチで配置されることが好ましい。主走査方向Ｙにおけるピッチと副走査方向Ｘにおけるピッチとは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００４０】
また、図４（ａ）に示すように、複数の光拡散部ＳＡは、六角格子状に互いに隣接して配置されることがより好ましい。これにより、第一光拡散領域Ａにより多くの光拡散部ＳＡを形成することが可能となり、副走査方向Ｘへの光の拡散を増加させることができる。ここで、六角格子状に配置されるとは、辺の長さが互いに等しい複数の正三角形が、各々の辺を隣接する正三角形の一辺と共有するよう配列した図形において、各正三角形の頂点に対応する位置（六角格子の格子点に対応する位置）に光拡散部ＳＡが配置されることをいう。六角格子状は、正三角格子状又は６０°千鳥状ともいう。本実施形態では、複数の光拡散部ＳＡが六角格子状に互いに隣接して配置される態様について説明したが、複数の光拡散部ＳＡの配置はこれに限定されない。
【００４１】
複数の光拡散部ＳＡは、各々、突起であってもよいし、窪み及び突起の両方を含むものであってもよい。
【００４２】
複数の光拡散部ＳＡの深さ又は高さ、例えば、図４（ｂ）及び（ｃ）に示す、複数の椀状の窪み１０Ａの深さＣは、それぞれ、０．０２ｍｍ以上、０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４３】
図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、複数の椀状の窪み１０Ａは、それぞれ、底面部Ｄ及び上面部Ｅを有し、底面部Ｄの曲率半径は、それぞれ、０．０１ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。上面部Ｅの曲率半径は、それぞれ、０．０１ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４４】
複数の光拡散部ＳＡの最も広い幅、例えば、図４（ｂ）及び（ｃ）に示す、複数の椀状の窪み１０Ａの直径Ｆは、それぞれ、０．０３ｍｍ以上、０．６０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４５】
本実施形態では、第一光拡散領域Ａにおける光拡散部ＳＡを椀状の窪み１０Ａとしたが、光拡散部ＳＡは、円錐状、円錐台状、円柱状、角錐状、ピラミッド状、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘに対して傾斜して延設されたプリズム形状（以下、斜めプリズム形状ともいう。）等の、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘに光Ｌを拡散することができる形状であってもよい。
【００４６】
本明細書において、円錐状とは、理想的な円錐であってもよいし、本発明の効果の観点から理想的な円錐と同視できるもの（実質的な円錐）であってもよいし、更には、底面が楕円である理想的な楕円錐、及び、本発明の効果の観点から理想的な楕円錐と同視できるもの（実質的な楕円錐）も含むものである。円錐台状とは、理想的な円錐台であってもよいし、発明の効果の観点から理想的な円錐台と同視できるもの（実質的な円錐台）であってもよく、例えば、底面と直交する断面視において側面の深さ方向における少なくとも一部が曲線となった形状等であってもよい。また、角錐状とは、理想的な角錐であってもよいし、本発明の効果の観点から理想的な角錐と同視できるもの（実質的な角錐）であってもよく、例えば、角錐の一部の角が丸みを帯びた形状等であってもよい。上記角錐における角の数は３以上であり、光源２０からの光を主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘの両方により効果的に広げる観点から、上記角錐における角の数は多い方が好ましく、４以上であることがより好ましく、円錐に近い形状になるほど更に好ましい。このように、光拡散部ＳＡは、等方的な形状を有することが好ましい。
【００４７】
また、光拡散部ＳＡは、椀状、円錐状、円錐台状、円柱状、角錐状、斜めプリズム形状等の突起であってもよく、これによっても、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘに光を拡散することができる。
【００４８】
しかしながら、光拡散部ＳＡは、突起より窪みであることが好ましい。このような態様とすることにより、導光体１０内部へより多くの光Ｌを拡散することが可能となり、出射面１２からの出射光量を高めることが可能となる。
【００４９】
光拡散部ＳＡは、第一拡散領域Ａにおいて、１個／ｍｍ２以上、５０個／ｍｍ２以下の密度で配置されていることが好ましい。
【００５０】
次に、第二光拡散領域Ｂにおける複数の光拡散部ＳＢについて更に説明する。図５（ａ）に示すように、第二光拡散領域Ｂには、複数の光拡散部ＳＢとして、副走査方向Ｘに延設された窪み１０Ｂが、主走査方向Ｙに沿って複数配置されている。複数の窪み１０Ｂは、互いに略等しい深さを有しており、略一定のピッチで形成されている。このように、光拡散部ＳＢは、異方的な形状を有することが好ましい。
【００５１】
複数の光拡散部ＳＢは、各々、突起であってもよいし、窪み及び突起の両方を含むものであってもよい。
【００５２】
複数の光拡散部ＳＢの深さ又は高さ、例えば、図５（ｂ）及び（ｃ）に示す、複数の窪み１０Ｂの深さＧは、それぞれ、０．０３ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５３】
図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、複数の窪み１０Ｂはそれぞれ、底面部Ｈ及び上面部Ｉを有し、底面部Ｈの曲率半径は、それぞれ、０．０３ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。上面部Ｉの曲率半径は、それぞれ、０．０２ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５４】
複数の光拡散部ＳＢのピッチ、例えば、図５（ｂ）及び（ｃ）に示す、複数の窪み１０ＢのピッチＪは、０．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５５】
本実施形態では、主走査方向Ｙにおける窪み１０Ｂの断面の形状を滑らかな凹形状としたが、主走査方向Ｙにおける窪み１０Ｂの断面の形状は、主に主走査方向Ｙに光Ｌを拡散することができるものであれば特に限定されず、例えばＵ字状、Ｖ字状、台形状、円弧状等の形状や、それらの形状が左右非対称となった形状であってもよい。
【００５６】
また、光拡散部ＳＢは、主走査方向Ｙにおける断面の形状がＵ字状、Ｖ字状、台形状、円弧状、それらの形状が左右非対称となった形状等の突起であってもよく、これによっても、主に主走査方向Ｙに光を拡散することができる。
【００５７】
しかしながら、光拡散部ＳＢは、突起より窪みであることが好ましい。このような態様とすることにより、導光体１０内部へより多くの光を拡散することが可能となり、出射面１２からの出射光量を高めることが可能となる。
【００５８】
また、第一光拡散領域Ａ及び第二光拡散領域Ｂは、いずれも、対向面１３ではなく出射面１２に設けられてもよく、出射面１２及び対向面１３の両面に設けられてもよい。また、第一光拡散領域Ａが対向面１３ではなく出射面１２に設けられ、第二光拡散領域Ｂが出射面１２ではなく対向面１３に設けられてもよいし、第一光拡散領域Ａが出射面１２ではなく対向面１３に設けられ、第二光拡散領域Ｂが対向面１３ではなく出射面１２に設けられてもよい。
【００５９】
次に、上記照明装置１を用いた本実施形態に係るイメージセンサについて説明する。
【００６０】
図６（ａ）に示すように、本実施形態に係るイメージセンサ２は、搬送路Ｐ１を副走査方向Ｘに搬送されている紙葉類Ｐの光学画像情報、具体的には透過画像を取得する光学ラインセンサである。イメージセンサ２は、導光体１０及び光源２０を備える照明装置１と、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子３０と、紙葉類Ｐからの光を撮像素子３０へ導くロッドレンズアレイ（透明の筒状の集光レンズのアレイ）４０と、を有している。
【００６１】
イメージセンサ２の下部には、図６（ｂ）に示すように、導光体１０と光源２０を備える照明装置１が配置されている。
【００６２】
イメージセンサ２の上部は、図６（ｃ）に示すように、主走査方向Ｙに延設されたライン形状を有しており、フォトダイオード等の複数の受光素子（画素）３１が主走査方向Ｙに配列されて撮像素子３０を構成している。撮像素子３０に対応するようにロッドレンズアレイ４０が配置されている。
【００６３】
導光体１０が収められたケースの上面は透明材から成る照射窓５０となっており、撮像素子３０が収められたケースの下面は透明材から成る測定窓６０となっている。
【００６４】
光源２０から導光体１０及び照射窓５０を経た光が、紙葉類Ｐに向けて照射される。そして、紙葉類Ｐを透過した光は、測定窓６０及びロッドレンズアレイ４０を経て撮像素子３０によって受光される。
【００６５】
このように、光源２０からの光が導光体１０に入射され、導光体１０が、入射された光を主走査方向Ｙ側へ導きながら高さ方向Ｚ側へ出射することにより、紙葉類Ｐに向けて光を照射するようになっている。
【００６６】
イメージセンサ２は、搬送されている紙葉類Ｐを搬送方向に走査して、紙葉類Ｐの全面を撮像する。より詳細には、イメージセンサ２は、搬送されている紙葉類Ｐに対して、主走査方向Ｙ全体にわたる紙葉類Ｐの直線状の被撮像領域の撮像を採取ライン毎に順次繰り返すことにより、紙葉類Ｐ全体の撮像を行う。
【００６７】
上述のように、上記実施形態に係るイメージセンサ用照明装置１は、光源２０と、主走査方向Ｙに延設された導光体１０と、を備え、導光体１０は、主走査方向Ｙにおける導光体１０の両端部１１Ａの少なくとも一方を構成し、かつ、光源１０からの光Ｌが入射される入射面１１と、光源２０から入射された光Ｌを照射対象Ｐに向けて出射する出射面１２と、出射面１２の反対側に位置する対向面１３と、出射面１２及び対向面１３の少なくとも一方に設けられた第一光拡散領域Ａと、出射面１２及び対向面１３の少なくとも一方に設けられた第二光拡散領域Ｂと、を有する。
【００６８】
光源２０からの光は、両端部１１Ａ付近では、光源２０に近いため、導光体１０内で充分に広がっておらず、特に副走査方向Ｘには充分に広がっていないと考えられる。そこで本実施形態では、第一光拡散領域Ａは、両端部１１Ａに設けられ、かつ、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘに光を拡散することにより、光源２０からの光Ｌは、第一光拡散領域Ａにおいて主走査方向Ｙだけではなく、副走査方向Ｘにも拡散反射するため、導光体１０の両端部１１Ａにおける光Ｌの均一性、特に副走査方向Ｘにおける均一性を高めることが可能である。
【００６９】
他方、導光体１０の中央部１１Ｂへは、光源２０からの光が広がって到達するため、中央部１１Ｂでは光を副走査方向Ｘに拡散反射させる必要性は低い。そのため、仮に中央部１１Ｂにも第一光拡散領域Ａを設けた場合、中央部１１Ｂで光Ｌが副走査方向Ｘへ広がり過ぎ、光Ｌの出力ロスが生じて光利用効率が低下してしまう。そこで、本実施形態では、第二光拡散領域Ｂは、主走査方向Ｙにおける導光体１０の中央部に設けられ、かつ、各々が突起又は窪みである複数の光拡散部ＳＢを含み、複数の光拡散部ＳＢは、各々、副走査方向Ｘに延設されることから、第二光拡散領域Ｂでは、光源２０からの光Ｌが副走査方向Ｘではなく主に主走査方向Ｙへ拡散反射される。その結果、光源２０からの光Ｌが副走査方向Ｘへも広がった状態で到達する中央部１１Ｂにおいて、第二光拡散領域Ｂで拡散反射された光Ｌが副走査方向Ｘへ広がり過ぎることを抑制しつつ、光Ｌを出射面１２から効率的に出射させることができる。
【００７０】
以上より、本実施形態では、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘの広域で均一性の高い出射光を得ることができる。
【００７１】
また、第一光拡散領域Ａは、各々が突起又は窪み１０Ａである複数の光拡散部ＳＡを含むことから、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘの広範囲に渡って、より効果的に均一性の高い光を出射することができる。
【００７２】
また、第一光拡散領域Ａの複数の光拡散部ＳＡは、各々、椀状、円錐状、円錐台状又は角錐状の突起又は窪み１０Ａであることから、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘの広範囲に渡って、更に効果的に均一性の高い光を出射することができる。
【００７３】
また、第一光拡散領域Ａの複数の光拡散部ＳＡは、主走査方向Ｙにおいて一定のピッチで配置され、かつ、副走査方向Ｘにおいて一定のピッチで配置される。
【００７４】
また、第一光拡散領域Ａの複数の光拡散部ＳＡは、六角格子状に互いに隣接して配置されることから、光拡散部ＳＡをより多く配置することが可能となり、第一光拡散領域Ａにおいて、副走査方向Ｘにより多くの光Ｌを拡散することが可能となる。
【００７５】
上述のように、上記実施形態に係るイメージセンサ２は、イメージセンサ用照明装置１を備えることから、照射対象に対して、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘの広範囲に渡って、均一性の高い光を照射することができる。
【００７６】
（実施形態２）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態１と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と上記実施形態１とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明するように、第一光拡散領域及び第二光拡散領域に設けられる光拡散部の形状が異なる点を除いて、上記実施形態１と実質的に同じである。
【００７７】
図７に示すように、本実施形態における第一光拡散領域Ａの複数の光拡散部ＳＡは、相対的に小さな光拡散部（以下、単に小さな拡散部とも言う。）ＳＡ１と、相対的に大きな光拡散部（以下、単に大きな拡散部とも言う。）ＳＡ２とを含む。このような態様とすることにより、小さな光拡散部ＳＡ１により様々な方向に光を拡散し、大きな光拡散部ＳＡ２により出射面１２方向に光をより拡散することが可能となり、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘで均一性の高い出射光を得ながら、出射面１２から出射する光の強度を高めることができる。
【００７８】
より具体的には、第一光拡散領域Ａの複数の光拡散部ＳＡは、小さな光拡散部ＳＡ１と、大きな光拡散部ＳＡ２とをそれぞれ複数含み、大きな光拡散部ＳＡ２と、小さな光拡散部ＳＡ１とは、主走査方向Ｙにおいて交互に配置される。これにより、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘで更に均一性の高い出射光を得ることができる。また、大きな光拡散部ＳＡ２は、主走査方向Ｙにおいて一定のピッチで配置され、小さな光拡散部ＳＡ１は、大きな光拡散部ＳＡ２の間の領域を埋めるように配置されている。
【００７９】
小さな光拡散部ＳＡ１が配置された各領域では、小さな光拡散部ＳＡ１が主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘにおいて一定のピッチで配置されている。主走査方向Ｙにおけるピッチと副走査方向Ｘにおけるピッチとは、互いに同一であっても異なっていてもよい。本実施形態では、小さな光拡散部ＳＡ１が配置された各領域において、小さな光拡散部ＳＡ１が正方格子状に配置されるが、その配置及び数は特に限定されない。これらの各領域において、小さな光拡散部ＳＡ１は、六角格子状、平行体格子状、矩形格子状、斜方格子状又は六角格子状に配置されてもよい。
【００８０】
大きな光拡散部ＳＡ２は、主走査方向Ｙにおいて一定のピッチで配置され、副走査方向Ｘにおいて２つが互いに隣接して配置されるが、大きな光拡散部ＳＡ２の配置及び数は特に限定されない。
【００８１】
対向面１３側から平面視したとき、大きな光拡散部ＳＡ２の各面積は、小さな光拡散部ＳＡ１の各面積の１．５倍以上、５０倍以下であることが好ましく、３倍以上、２０倍以下であることがより好ましい。
【００８２】
本実施形態の第一光拡散領域Ａに設けられる小さな光拡散部ＳＡ１は、例えば、図８（ａ）に示すような円錐台状の窪み１０Ａ１であってもよい。図８（ａ）に示す窪み１０Ａ１は、底面（上底）Ｄ１と、底面Ｄ１に対向し、かつ、底面Ｄ１より直径の大きな底面（下底）Ｆ１と、底面Ｄ１と底面Ｆ１とをつなぐ側面ＥＡ１と、を備える円錐台状の形状を有する。側面ＥＡ１は、底面Ｄ１、Ｆ１と直交する断面視において円弧状である。側面ＥＡ１と底面Ｄ１とが交わる部分は、それぞれ、面取りされることにより、なだらかに繋がっていてもよい。
【００８３】
図８（ａ）に示す窪み１０Ａ１の深さＣ１は、それぞれ、０．０２ｍｍ以上、０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。窪み１０Ａ１の底面Ｄ１の直径は、それぞれ、０．０１ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。窪み１０Ａ１の側面ＥＡ１の曲率半径は、それぞれ、０．０１ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。窪み１０Ａ１の直径Ｆａ（底面Ｆ１の直径）は、それぞれ、０．０３ｍｍ以上、０．８０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８４】
本実施形態の第一光拡散領域Ａに設けられる大きな光拡散部ＳＡ２は、例えば、図８（ｂ）に示すような円錐台状の窪み１０Ａ２であってもよい。図８（ｂ）に示す窪み１０Ａ２は、底面（上底）Ｄ２と、底面Ｄ２に対向し、かつ、底面Ｄ２より直径の大きな底面（下底）Ｆ２と、底面Ｄ２と底面Ｆ２とをつなぐ側面ＥＡ２と、を備える円錐台状の形状を有する。側面ＥＡ２は、底面Ｄ２、Ｆ２と直交する断面視において底面Ｆ２側の一部が円弧状である。側面ＥＡ２と底面Ｄ２とが交わる部分は、それぞれ、面取りされることにより、なだらかに繋がっていてもよい。
【００８５】
図８（ｂ）に示す窪み１０Ａ２の深さＣ２は、それぞれ、０．０４ｍｍ以上、０．８０ｍｍ以下であることが好ましい。窪み１０Ａ２の底面Ｄ２の直径は、それぞれ、０．０２ｍｍ以上、０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。窪み１０Ａ２の側面ＥＡ２の円弧部の曲率半径は、それぞれ、０．０１ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。窪み１０Ａ２の直径Ｆｂ（底面Ｆ２の直径）は、それぞれ、０．０６ｍｍ以上、１．４０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８６】
次に、第二光拡散領域Ｂの複数の光拡散部ＳＢについて説明する。図８（ｃ）に示すように、第二光拡散領域Ｂには、複数の光拡散部ＳＢとして、断面形状が台形状の窪み１０Ｂ１が、主走査方向Ｙに沿って複数配置されている。複数の窪み１０Ｂ１は、互いに略等しい深さを有しており、略一定のピッチで形成されている。
【００８７】
図８（ｃ）に示す窪み１０Ｂ１の断面形状は、底面（上底）Ｈ１と、底面Ｈ１に対向し、かつ、底面Ｈ１より幅の広い底面（下底）Ｍ１と、側面ＮＡ１と、を備える台形状の形状を有する。側面ＮＡ１は、断面視において底面Ｈ１側及び底面Ｍ１側のそれぞれ一部が円弧状である。
【００８８】
図８（ｃ）に示す窪み１０Ｂ１の深さＧの好ましい範囲は、実施形態１の窪み１０Ｂの深さＧの好ましい範囲と同じである。図８（ｃ）に示す窪み１０Ｂ１の底面Ｈ１の幅は、それぞれ、０．０２ｍｍ以上、０．８０ｍｍ以下であることが好ましい。図８（ｃ）に示す窪み１０Ｂ１の側面ＮＡ１の底面Ｍ１側の曲率半径は、それぞれ、０．０１ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。図８（ｃ）に示す窪み１０Ｂ１の側面ＮＡ１の底面Ｈ１側の曲率半径は、それぞれ、０．０１ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８９】
（変形例１）
上記実施形態の導光体１０は、導光体１０を傾けても均一性の高い光を得ることができるため、導光体１０を傾けて配置する反射光源としても使用することが可能である。したがって、上記実施形態の導光体１０は、透過光源及び反射光源に共通して用いることができる。
【００９０】
上記実施形態では、搬送路Ｐ１を介して、イメージセンサ用照明装置１を撮像素子３０と対向して配置したが、イメージセンサ用照明装置１は、反射光源としても使用し得ることから、図９に示すように、イメージセンサ用照明装置１は、搬送路Ｐ１に対して撮像素子３０と同じ側にも配置されてもよい。この場合、撮像素子３０側のイメージセンサ用照明装置１から測定窓６０を経て照射された光が紙葉類Ｐによって反射される。この反射光が測定窓６０及びロッドレンズアレイ４０を経て撮像素子３０によって受光されることとなる。
【００９１】
本変形例では、イメージセンサ用照明装置１を、搬送路Ｐ１に対して撮像素子３０と同じ側及び反対側の２箇所に設けることにより、通過する紙葉類Ｐの反射画像及び透過画像を取得することが可能となる。もちろん、イメージセンサ用照明装置１を撮像素子３０側のみに設けてもよい。
【００９２】
（変形例２）
上記実施形態では、光源２０からの光が入射する入射面１１を略平面状としたが、図１０に示すように、入射面１１の光源２０に対向する部分、好ましくは中央部を導光体１０の内側方向へと窪ませることにより、光源２０からの光を副走査方向Ｘへより広げることも可能である。
【００９３】
（変形例３）
上記実施形態では、各々が突起又は窪みである複数の光拡散部ＳＡを第一光拡散領域Ａが含む場合について説明したが、第一光拡散領域Ａは、白色塗料を塗布することによって形成された塗膜を含んでいてもよい。このような態様であっても、第一光拡散領域Ａにおいて、主走査方向Ｙのみならず、副走査方向Ｘへ光を拡散することが可能となる。ただし、この場合、第一光拡散領域Ａは、出射面１２ではなく対向面１３に設けられる。白色塗料から形成された塗膜が出射面１２に設けられると、光を遮蔽して出射光を減らすこととなるためである。
【００９４】
白色塗料は、少なくとも１種類の白色顔料を含む。白色顔料には、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等を用いることができる。
【００９５】
なお、本変形例の照明装置の製造には、導光体に白色塗料を塗布する工程が必要となるため、製造工程数が増加し、製造コストもかかってしまう。したがって、製造工程数及び製造コストの削減の観点からは、本変形例のように白色塗料を塗布するのではなく、上記実施形態のように光拡散部ＳＡを形成することにより光の均一性を高める方が好ましい。
【００９６】
（変形例４）
上記実施形態では、複数の光拡散部ＳＡの少なくとも一部を六角格子状又は正方格子状に互いに隣接して配置したが、複数の光拡散部ＳＡの少なくとも一部は、例えば、図１１−１に示すように平行体格子状に配置されてもよく、図１１−２に示すように矩形格子状に配置されてもよく、図１１−３に示すように斜方格子状に配置されてもよく、図１１−４に示すように六角格子状に互いに離れて配置されてもよく、図１１−５に示すように正方格子状に互いに離れて配置されてもよい。なお、複数の光拡散部ＳＡが上記のような平面格子（平行体格子、矩形格子、斜方格子、六角格子及び正方格子）状に配置されるとは、平面格子の格子点に対応する位置に光拡散部ＳＡが配置されることをいう。
【００９７】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、説明された個々の事項は、すべて本発明全般に対して適用され得るものである。また、各実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
【００９８】
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００９９】
［実施例］
実施例のイメージセンサ２は、上述した実施形態１のイメージセンサ２の具体例であり、下記の構成を有する。
【０１００】
実施例のイメージセンサ２は、図１２（ａ）に示す、主走査方向Ｙにおける全長が２１５ｍｍである導光板１０を備えており、上述の図１〜図６に示した構成を有する。実施例のイメージセンサ２では、第一光拡散領域Ａにおける複数の椀状の窪み１０Ａの深さＣを０．１８ｍｍ、底面部Ｄの曲率半径を０．０７５ｍｍ、上面部Ｅの曲率半径を０．１５ｍｍ、直径を０．４５ｍｍとした。第一拡散領域Ａの配置領域に関する幅Ｗは、１５ｍｍとした。また、第二光拡散領域Ｂにおける複数の窪みＢの深さＧを０．１ｍｍ、底面部Ｈの曲率半径を０．１ｍｍ、上面部Ｉの曲率半径を０．１５ｍｍ、ピッチＪを０．８ｍｍとした。照射窓としてはガラス板を用いた。
【０１０１】
実施例のイメージセンサ２について、出射光の照度分布をシミュレーションにより求めた。結果を図１２（ｂ）に示した。なお、図１２（ｂ）の破線で囲んだ部分が図１２（ａ）の破線で囲んだ部分に対応している。図１２（ｂ）は、必要な光量が確保される有効領域のみを表している。
【０１０２】
更に、実施例のイメージセンサ２における照射窓５０からの距離が０ｍｍ、１．３ｍｍ及び２．６ｍｍの位置における、出射光の強度をシミュレーションにより求めた。より具体的には、図１３に示すように、導光体１０の出射面１２と照射窓５０の入射面５１との距離が１．２ｍｍとなるよう、膜厚１．３ｍｍの照射窓５０を配置し、照射窓５０の出射面５２から評価面８０までの距離５２Ａ（すなわち、照射窓５０からの距離）を０ｍｍ、１．３ｍｍ、及び２．６ｍｍと変化させた場合の出射光の強度をシミュレーションにより求めた。結果を図１４に示した。なお、図１４は、主走査方向Ｙに平行な出射面１２の中心線上での結果である。
【０１０３】
［比較例１］
比較例１のイメージセンサは、導光体の構成が異なること以外は、実施例のイメージセンサと同様の構成を有する。比較例１のイメージセンサは、図１５（ａ）に示す導光体１１０を備えている。比較例１で用いた導光体１１０の対向面１１３には、実施例の導光体１０の対向面１３に設けられたような光拡散部はなく、いずれの面も平面状であった。
【０１０４】
比較例１のイメージセンサについて、対向面１１３上の強度分布をシミュレーションにより求めた。結果を図１５（ｂ）に示した。図１５（ｂ）では、照明装置として使用可能な有効領域に加えて、有効領域の外側の、入射面付近の結果についても表している。
【０１０５】
［比較例２］
比較例２のイメージセンサは、導光体の構成が異なること以外は、実施例のイメージセンサ２と同様の構成を有する。比較例２のイメージセンサは、図１６に示す導光体１１０を備えている。図１６（ｄ）は、図１６（ｃ）におけるａ−ｂ線に沿った断面模式図である。比較例２で用いた導光体１１０は、対向面１１３全面に渡って、副走査方向Ｘに延設された窪み１１０Ｂが、主走査方向Ｙに沿って複数配置されている。複数の窪み１１０Ｂの深さＧｒを０．１ｍｍ、底面部Ｈｒの曲率半径を０．１ｍｍ、上面部Ｉｒの曲率半径を０．１５ｍｍ、主走査方向Ｙにおける導光体１１０の両方の端部でのピッチＪｒ１を０．８ｍｍとし、主走査方向Ｙにおける導光体１１０の中央部でのピッチＪｒ２を０．９ｍｍとした。また、入射面１１１から、入射面１１１に最も近い窪み１１０Ｂまでの距離Ｋｒは１ｍｍとした。
【０１０６】
比較例２のイメージセンサについて、実施例と同様に、出射光の照度分布及び強度をシミュレーションにより求めた。結果を図１７に示した。なお、図１７のグラフは、主走査方向Ｙに平行な出射面の中心線上、かつ、照射窓からの距離が１．３ｍｍの位置における結果である。また、図１７における照度分布の結果は、照明装置として使用可能な有効領域のみを表している。
【０１０７】
［実施例及び比較例の対比］
【０１０８】
図１５（ｂ）に示すように、比較例１の導光体１１０の入射面付近の領域１１１Ａでは、対向面１１３に光源からの直接光が届き、高い強度が得られた。したがって、この光を副走査方向に広げることで、導光体内を進む反射光の副走査方向の分布も広げことができることが分かる。また、有効領域が含まれる範囲、例えば、端部付近の領域１１１Ａより中央側の領域１１１Ｂにおいては、導光体１１０内を反射して進行した光が対向面１１３をスポット的に照らした。入射面に比較的近い領域１１１Ｂのように、光の反射回数が少ないと、光源からの光が副走査方向に充分広がらないことが分かる。したがって、この領域１１１Ｂの光を副走査方向Ｘに延設された窪みで拡散しても、副走査方向Ｘに広がらないため、この光を副走査方向Ｘに広げる構造が必要であることが分かる。
【０１０９】
また、副走査方向Ｘに延設された窪み１１０Ｂを設けた比較例２では、図１７に示すように、導光体の中央部で出射光が副走査方向に充分広がっているが、図１７において破線で示した導光体の端部付近では、やはり上述のように出射光が副走査方向に充分に広がらなかった。すなわち、比較例２のイメージセンサに用いた導光体１１０では、出射面の全面に渡って均一な広がりをもつ光が得られなかった。この理由は、次のように考えられる。比較例２で用いた導光体１１０は、端部においても、副走査方向Ｘに延設された窪み１１０Ｂが設けられている。この窪み１１０Ｂは、光を主に主走査方向Ｙへと拡散するため、入射面１１１から入った光源からの光が副走査方向に充分に広がっていない端部付近では、副走査方向Ｘへ充分に光が拡散されなかったと考えられる。
【０１１０】
一方、実施例では、図１２（ｂ）及び図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、導光体１０の出射面１２の全面に渡って均一性の高い光が得られた。特に、比較例１では端部において出射光が充分に広がらなかったが、実施例では、図１２の点破線囲んだ部分に示されるように、端部においても出射光を副走査方向に広げることが可能となった。この理由は次のように考えられる。実施例で用いた導光体１０では、光源２０からの光が充分に広がっていない端部において、複数の椀状の窪み１０Ａを含む第一光拡散領域Ａを設けたため、端部においても主走査方向Ｙだけでなく副走査方向Ｘにも光を拡散することが可能となった。更に、光が充分広がった状態で到達する中央部においては、副走査方向Ｘに延設された窪み１０Ｂを含む第二光拡散領域Ｂを設けることにより、主に主走査方向Ｙへ光を拡散することが可能となった。その結果、導光体１０の出射面１２の全体に渡って、主走査方向Ｙ及び副走査方向Ｘへ光を拡散することが可能となり、照明装置１からの出射光の均一性を高めることができたと考えられる。
【０１１１】
更に、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、実施例のイメージセンサは、照射窓５０からの距離によらずに均一性の高い出射光を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上のように、本発明は、イメージセンサによる光学画像情報の取得に有用な技術である。
【符号の説明】
【０１１３】
１：照明装置
２：イメージセンサ
１０、１１０：導光体
１０Ａ、１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ、１０Ｂ１、１１０Ｂ：窪み
１１、１１１：入射面
１１Ａ：端部
１１Ｂ：中央部
１２：出射面
１３、１１３：対向面
１４：側面
１９：突起
２０：光源
３０：撮像素子
３１：受光素子
４０：ロッドレンズアレイ
５０：照射窓
５１：照射窓の入射面
５２：照射窓の出射面
５２Ａ：照射窓の出射面から評価面までの距離
６０：測定窓
８０：評価面
１１１Ａ、１１１Ｂ：領域
Ａ：第一光拡散領域
Ｂ：第二光拡散領域
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｇ、Ｇｒ：深さ
Ｄ、Ｈ、Ｈｒ：底面部
Ｄ１、Ｄ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｈ１、Ｍ１：底面
Ｅ、Ｉ、Ｉｒ：上面部
ＥＡ１、ＥＡ２、ＮＡ１：側面
Ｆ、Ｆａ、Ｆｂ：直径
Ｊ、Ｊｒ１、Ｊｒ２：ピッチ
Ｋｒ：距離
Ｌ：光
Ｐ：紙葉類（照射対象）
Ｐ１：搬送路
ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＢ：光拡散部
Ｗ：幅
Ｘ：副走査方向
Ｙ：主走査方向
Ｚ：高さ方向
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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【図１１−４】
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【図１１−５】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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