(57)【要約】  導光体（１）の両端部に光源部（３，４）を設置した構成のライン光源において、導光体（１）の一側面（１ｄ）から紙葉類に向けて照射される光の光量の低下を防ぐ。長手方向（Ｌ）に延びる、紫外光から可視光までの光を透過する樹脂で形成された導光体（１）と、導光体（１）の第１の端面（１ｆ）に配置され、紫外光を照射する第１の光源部（４）と、導光体（１）の第２の端面（１ｅ）に配置され、可視光を照射する第２の光源部（３）と、導光体（１）の第２の端面（１ｅ）と第２の光源部（３）との間に配置され、可視光を透過させ、紫外光を反射する第２のフィルタ（６）と、導光体（１）の第１の端面（１ｆ）と前記第１の光源部（４）との間に配置され、紫外光を透過させ、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のフィルタ（７）とを備える。第２の光源部（３）から照射される光、又は第１の光源部（４）から照射される光は、導光体（１）の光出射側面（１ｄ）から出射される。
2015186566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットの照明光源として用いられるライン光源であって、  長手方向に延びる、紫外光から可視光までの光、又は紫外光から可視光、赤外光までを含む波長範囲の光を透過する樹脂で形成された導光体と、  前記導光体の第１の端面に配置され、紫外光を照射する第１の光源部と、  前記導光体の第２の端面に配置され、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照射する第２の光源部とを備え、  前記第１の光源部から発光される光、又は前記第２の光源部から発光される光を前記導光体の光出射側面から出射する、ライン光源。
【請求項２】
前記導光体の第１の端面と前記第１の光源部との間に配置され、紫外光を透過させ、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のフィルタを備える、請求項１に記載のライン光源。
【請求項３】
前記導光体の第２の端面と前記第２の光源部との間に配置され、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、紫外光を遮断する第２のフィルタとを備え、る、請求項１に記載のライン光源。
【請求項４】
前記導光体の第２の端面と前記第２の光源部との間に配置され、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、紫外光を遮断する第２のフィルタをさらに備える、請求項２に記載のライン光源。
【請求項５】
前記導光体の第１の端面と前記第１の光源部との間に配置され、紫外光を透過させ、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反射する第１のフィルタと、  前記導光体の第２の端面と前記第２の光源部との間に配置され、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、紫外光を反射する第２のフィルタとを備える、請求項１に記載のライン光源。
【請求項６】
前記第２のフィルタと前記第１のフィルタは、光透過率及び／又は屈折率の異なる誘電体の薄膜もしくは金属酸化物を多層に蒸着して構成されたものである、請求項１から請求項５の何れかに記載のライン光源。
【請求項７】
前記第２の光源部は紫外ＬＥＤと蛍光剤を用いた白色光源である、請求項１から請求項６の何れかに記載のライン光源。
【請求項８】
前記第２の光源部は青色ＬＥＤと蛍光剤を用いた白色光源である、請求項１から請求項６の何れかに記載のライン光源。
【請求項９】
前記導光体の側面に光拡散パターンが形成されている、請求項１から請求項８の何れかに記載のライン光源。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れかに記載のライン光源と、そのライン光源から出射され前記紙葉類を反射又は透過した光を導くためのレンズアレイと、  前記レンズアレイにより収束された光を受光し、電気信号に変換する受光部と、を備える光ラインセンサユニットであって、  前記紙葉類から受光部までの任意の位置に、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透過させ、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のフィルタが設けられている、光ラインセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、紙幣や有価証券などの紙葉類に光を出射するライン光源に関するものである。また本発明は、このようなライン光源から出射され、紙葉類を透過又は反射した光を読み取る光ラインセンサユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  光ラインセンサユニットは、紙葉類の鑑別などのために、紙葉類の色・模様などの認識をするために用いられる装置である。この光ラインセンサユニットは、紙葉類を照明するためのライン光源と、そのライン光源から出射され紙葉類を透過又は反射した光（蛍光を含む）を導くためのレンズアレイと、そのレンズアレイにより導かれた光を受光する受光部とを備えている。【０００３】  ライン光源から出射される光には、主に紙葉類の表と裏の図柄などを読み取るための可視光と、主に紙葉類の真偽を判別するための紫外線、赤外光とが用いられる。  先行技術にかかるライン光源の典型的な構成は、紙葉類の搬送方向に直角に長手状に延びる導光体と、導光体の一側面に長手方向に形成された光拡散パターンと、導光体の一方の端面付近に設けられた光源部と、導光体を保持するためのカバーとを有している（特許文献１参照）。【０００４】  この先行技術にかかるライン光源によれば、光源部から導光体の一端に入射された光は、光拡散パターンにより拡散・屈折されて、その一部は導光体の一側面から紙葉類に向けて照射される。この光拡散パターンの微細形状を工夫することにより、紙葉類への照射光の長手方向に沿う光量のばらつきを抑制しながら、紙葉類に照射することができる。よって、安定した読み取りが可能となり、紙葉類の形状・模様などを正確に認識することができる。
【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2001-229722号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  特許文献１に開示された、導光体の一端に光源部を設置する構成では、可視光又は赤外光を照射する光源部と、紫外光を照射する光源部とを設置する場合、紫外光を照射する光源部の容積が大きいので、導光体の一端に両方の光源部を設置できないという問題がある。  また、紫外光を照射する光源部から紫外光が照射された場合、照射された紫外光が該光源部を構成する基体に当たって二次的に蛍光を発することがある。また紫外光を照射する光源部から導光体の一端面に入射された紫外光が、他端面を透過して他方の光源部に当たってそこからも二次的に蛍光が出ることがある。これらの蛍光が導光体に入射し、受光素子に検出されると、紙葉類の真偽判別の精度が低下する。【０００７】  また、導光体の一端面に照射された光が、導光体の他端部に達するとそこを透過して逃げてしまい、導光体の一側面から紙葉類に向けて照射される光の光量が確保できないことがある。  本発明は、かかる実情に鑑み、可視光又は赤外光を照射する光源部と、紫外光を照射する光源部とを両方設置することのできる、ライン光源及びそれを用いた光ラインセンサユニットを提供しようとするものである。【０００８】  また本発明は、導光体の両端部に光源部を設置した構成のライン光源において、導光体の一側面から紙葉類に向けて蛍光が照射されることのない、ライン光源及びそれを用いた光ラインセンサユニットを提供しようとするものである。  また本発明は、導光体の両端部に光源部を設置した構成のライン光源において、導光体の一側面から紙葉類に向けて照射される光の光量を低下させることのない、ライン光源及びそれを用いた光ラインセンサユニットを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明の一局面に係るライン光源は、長手方向に延びる、紫外光から可視光までの光、又は紫外光から可視光、赤外光までを含む波長範囲の光を透過する樹脂で形成された導光体と、前記導光体の第１の端面に配置され、紫外光を照射する第１の光源部と、前記導光体の第２の端面に配置され、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照射する第２の光源部とを備え、前記第１の光源部から発光される光、又は前記第２の光源部から発光される光を前記導光体の光出射側面から出射する。【００１０】  このライン光源によれば、第１の光源部から導光体に入射される紫外光は第１の端面を通って導光体に入射し、第２の光源部から導光体に入射される光は第２の端面を通って導光体に入射するので、したがって、可視光又は赤外光を照射する光源部と、紫外光を照射する光源部とを両方設置することのできるライン光源が実現できる。  本発明の他の局面に係るライン光源は、長手方向に延びる、紫外光から可視光までの光、又は紫外光から可視光、赤外光までを含む波長範囲の光を透過する樹脂で形成された導光体と、導光体の第１の端面に配置され、紫外光を照射する第１の光源部と、導光体の第２の端面に配置され、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照射する第２の光源部と、導光体の第１の端面と第１の光源部との間に配置され、紫外光を透過させ、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のフィルタとを備え、第１の光源部から発光される光、又は第２の光源部から発光される光を導光体の光出射側面から出射する。【００１１】  このライン光源によれば、紫外光を照射する第１の光源部から紫外光が発光される場合、発光された紫外光が第１の光源部を構成する部材に当たって蛍光を発することがある。そこで、第１のフィルタにより、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反射又は吸収することにより、前記蛍光を導光体に入射させないようにすることができる。【００１２】  本発明の他の局面に係るライン光源は、長手方向に延びる、紫外光から可視光までの光、又は紫外光から可視光、赤外光までを含む波長範囲の光を透過する樹脂で形成された導光体と、導光体の第１の端面に配置され、紫外光を照射する第１の光源部と、導光体の第２の端面に配置され、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照射する第２の光源部と、導光体の第２の端面と第２の光源部との間に配置され、紫外光を透過させ、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２のフィルタとを有するものである。【００１３】  このように配置することにより、第２の光源部から導光体に向かって、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第２のフィルタを通過して入射できる。また、第１の光源部から導光体の中に入射された紫外光が、導光体の第２の端面を透過しようとするとき、第２のフィルタにより、紫外光を遮断することによって、第２の光源部に紫外光が当たらないようにすることができる。したがって、第２の光源部からの蛍光の発生を防止できる。  また本発明のさらに他の局面に係るライン光源は、前記第２のフィルタと���前記第１のフィルタとの両方を備える構成である。【００１４】  本発明のさらに他の局面に係るライン光源は、第２のフィルタと、第１のフィルタとの両方を備える構成において、第２のフィルタが、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紫外光を反射することにより、光の透過を遮断するものであり、第１のフィルタが紫外光を透過させ、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反射することにより、光の透過を遮断するものである。【００１５】  このライン光源によれば、第１の光源部から導光体に入射される紫外光は第１のフィルタを通って導光体に入射し、第２の端面の第２のフィルタで反射されて、導光体の中に戻って来るので、光が第２の端面から無駄に逃げて行くことがない。同様に、第２の光源部から導光体に入射される光は第２のフィルタを通って導光体に入射し、第１の端面に設置された第１のフィルタで反射されて、導光体の中に戻って来るので、光が第１の端面から無駄に逃げて行くことがない。したがって、導光体の一側面から紙葉類に向けて照射される光の光量を低下させず光量を確保することができる。【００１６】  また本発明の紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットは、紙葉類を照明するための前述したいずれかのライン光源と、そのライン光源から出射され前記紙葉類を反射又は透過した光を導くためのレンズアレイと、前記レンズアレイにより収束された光を受光し電気信号に変換する受光部とを備え、前記紙葉類から受光部までの任意の位置に、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透過させ、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のフィルタがさらに設けられている。  この光ラインセンサユニットによれば、第１の光源部から紫外光が出射された場合、第３のフィルタにより該紫外光が直接受光部に入ることが遮断される。よって、紙葉類からの蛍光のみを読み取ることができ、第２の光源部から可視光または赤外光が出射された場合、紙葉類を反射もしくは透過した光は第３のフィルタも透過して受光部に入射され、受光部は、通常の反射光もしくは透過光を読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】ライン光源の斜視図である。
【図４】ライン光源の各構成部材を示す分解斜視図である。
【図５】ライン光源の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。  本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。  ＜光ラインセンサユニット＞  図１は、本発明の実施の形態における光ラインセンサユニットの構成を示す概略断面図である。
【００１９】  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を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（エックスｘで示す）に搬送される。  これらの筐体１６、ライン光源１０、受光部１２、レンズアレイ１１は、ｙ方向、すなわち紙面の垂直な方向に延びていて、図１はその断面を示している。
【００２０】  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と紫外光であり、さらに赤外光が出射されることもある。  この紫外光は波長ピークが３００ｎｍ〜４００ｎｍを有するもので、赤外光は波長ピークが１５００ｎｍまで有するものである。  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。
【００２１】  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、使用中のごみの飛散や傷つきからライン光源１０やレンズアレイ１１を保護するために設置することが望ましい。  保護ガラス１４の材質はライン光源１０から出射される光を透過させるものであれば良く、例えばアクリル樹脂やシクロオレフィン系樹脂などといった透明の樹脂であってもよい。ただ、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。
【００２２】  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２の光源部３、第１の光源部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２の光源部３、第１の光源部４の端子を基板５の各所に形成された孔に挿入し、基板の裏面において半田などで配線パターンと接合することにより、第２の光源部３及び第１の光源部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２の光源部３及び第１の光源部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。
【００２３】  レンズアレイ１１は、紙葉類で反射された光を受光部１２に結像する光学素子であり、セルフォックレンズアレイ（登録商標：日本板硝子製）などのロッドレンズアレイを用いることができる。本発明の実施の形態では、レンズアレイ１１の倍率は１（正立）に設定されている。  焦点面２０から受光部１２までの任意の位置に、受光部１２に紫外光が入らないように、紫外光を反射又は吸収することにより遮断する「第３のフィルタ」としての紫外光遮断フィルタ膜１５を設けることが好ましい。本発明の実施の形態では、レンズアレイ１１の表面に紫外光遮断フィルタ膜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。
【００２４】  この紫外光遮断フィルタ膜１５は、特に限定するものではなく、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波フィルタ（バンドパスフィルタ）などが好ましい。
【００２５】  なお、紫外光遮断フィルタ膜１５はレンズアレイ１１の出射面に取り付けていたが、レンズアレイ１１の入射面又は中間部に取り付けてもよく、保護ガラス１４の内面に直接蒸着又は塗布して用いてもよい。要するに、紙葉類で反射された紫外光が、受光部１２へ入るのを防止することができればよい。  受光部１２は基板１３に実装され、反射光を受けて光電変換により電気出力として画像を読み取る受光素子を含んで構成されている。受光素子の材質・構造は特に規定されるものではなく、アモルファスシリコン、結晶シリコン、ＣｄＳ、ＣｄＳｅなどを用いたフォトダイオードやフォトトランジスタを配置したものであってもよい。またＣＣＤ（Charge Coupled Device）リニアイメージセンサであってもよい。さらに受光部１２として、フォトダイオードやフォトトランジスタ、駆動回路及び増幅回路を一体としたＩＣ（Integrated Circuit）を複数個並べた、いわゆるマルチチップ方式のリニアイメージセンサを用いることもできる。また、必要に応じて基板１３上に駆動回路、増幅回路などの電気回路、あるいは信号を外部に取り出すためのコネクタなどを実装することもできる。さらに基板１３上にＡ／Ｄコンバータ、各種補正回路、画像処理回路、ラインメモリ、Ｉ／Ｏ制御回路などを同時に実装してデジタル信号として外部に取り出すこともできる。
【００２６】  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を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、ライン光源１０を、焦点面２０を基準にして、受光部１２と反対の位置に置いて、ライン光源１０から紙葉類に向けて出射され紙葉類を透過した光を受光する、透過型の光ラインセンサユニットであってもよい。この場合、ライン光源１０の位置が焦点面２０の下側になるところが図１の配置と異なるのみで、ライン光源１０自体の構造は、今まで説明したものと異なるところはない。また反射型の光ラインセンサユニットと透過型の光ラインセンサユニットを両方含んでいてもよい。  ＜ライン光源＞
【００２７】  図3は、図１に示される光ラインセンサユニットにおけるライン光源１０の外観を概略的に示す斜視図である。図４はライン光源１０の各構成部材の分解斜視図、図５はライン光源１０の側面図である。なお図５ではカバー部材２の図示は省略している。  ライン光源１０は、長手方向Ｌに沿って延びる透明な導光体１と、長手方向Ｌの一方の端面付近に設けられた第２の光源部３と、長手方向Ｌの他方の端面付近に設けられた第１の光源部４と、導光体１の各側面（底側面１ａ及び左右側面１ｂ，１ｃ）を保持するためのカバー部材２と、底側面１ａと左右側面１ｂとの間に斜めに形成された光拡散パターン形成面１gに形成され、第２の光源部３及び第１の光源部４から導光体１の端面１ｅ，１ｆに入射され導光体１の中を進む光を拡散・屈折させて、導光体１の光出射側面１ｄから出射させるための光拡散パターンＰとを有している。また好ましくは、導光体１の端面１ｅ，１ｆにそれぞれ形成された第２のフィルタ６、第１のフィルタ７を有している。
【００２８】  導光体１は、アクリル樹脂などの光透過性の高い樹脂、あるいは光学ガラスで形成してもよいが、本発明の実施の形態では、紫外光を発光する第１の光源部４を用いるので、導光体１の材料として、紫外光に対する減衰が比較的少ないフッ素系樹脂あるいはシクロオレフィン系樹脂が好ましい（特許文献２参照）。  導光体１は、細長い柱状であり、その長手方向Ｌに直交する断面は、長手方向Ｌのどの切り口においても、実質的に同じ形状、同じ寸法をしている。また導光体１のプロポーション、すなわち導光体１の長手方向Ｌの長さと、その長手方向Ｌに直交する断面の高さＨとの比率は１０よりも大きく、好ましくは３０よりも大きい。例えば導光体１の長さが２００ｍｍであれば、その長手方向Ｌに直交する断面の高さＨは５ｍｍ程度である。
【００２９】  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、平面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。
【００３０】  光拡散パターン形成面１g上の光拡散パターンＰは、一定の幅を維持して、導光体１の長手方向Ｌに沿って一直線状に延びている。この光拡散パターンＰの長手方向Ｌに沿った寸法は、イメージセンサの読取長（つまり受光部１２の読取領域の幅）よりも長くなるように形成されている。  この光拡散パターンＰは、導光体１の光拡散パターン形成面１gに彫刻された複数のＶ字状の溝により構成されている。この複数のＶ字状の溝の各々は、導光体１の長手方向Ｌに直交する方向に延びるよう形成されており、互いに同じ長さを有している。複数のＶ字状の溝は、断面が例えば二等辺三角形状を有していてもよい。
【００３１】  この光拡散パターンＰにより、導光体１の端面１ｅ，１ｆから入射され、導光体１の内部を長手方向Ｌに伝搬する光を屈折・拡散させ、長手方向Ｌに沿ってほぼ一様の明るさで光出射側面１ｄから照射することができる。これにより、導光体１の長手方向Ｌの全体において紙葉類に照射される光をほぼ一定とすることができ、照度むらを無くすことができる。
【００３２】  なお、光拡散パターンＰの溝のＶ字形状は一例であり、照度むらが顕著にならない限り、Ｖ字形に代えてＵ字形にするなど任意に変更することができる。光拡散パターンＰの幅も一定の幅を維持する必要はなく、導光体１の長手方向Ｌに沿って幅が変化するものであってもよい。溝の深さや溝の開口幅についても、適宜変更することができる。  カバー部材２は、導光体１の長手方向Ｌに沿った細長い形状であり、導光体１の底側面１ａ及び左右側面１ｂ，１ｃを覆うことができるように、導光体１の光拡散パターン形成面１gに対向する底面２ａ、導光体１の右側面１ｂに対向する右側面２ｂ、及び導光体１の左側面に対向する左側面２ｃを有している。これらの３つの側面はそれぞれ平面をなしており、これらの３つの内面で断面がほぼＵ字状の凹部を形成するので、導光体１をこの凹部の中に挿入することができる。この覆った状態で、カバー部材２の底面２ａが導光体１の底側面１ａに密着し、カバー部材２の右側面２ｂが導光体１の右側面１ｂに密着し、左側面２ｃが導光体１の左側面１ｃに密着する。このため、カバー部材２で導光体１を保護することができる。
【００３３】  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の光出射面以外の側面より漏れ出す光を再び導光体１内に反射させるために、反射率の高い白色樹脂の成形品、又はその白色樹脂を塗布した樹脂の成形品であってもよい。または、カバー部材２をステンレスやアルミニウムなどの金属体で形成してもよい。
【００３４】  第２の光源部３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複数の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し、ＬＥＤ光源の封止剤に蛍光剤を混入し、蛍光による白色光を出してもよい。  第１の光源部４は、導光体１に対して紫外光を発光する光源であり、３００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光ＬＥＤ光源等が使用可能である。好ましくは３３０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する紫外発光ダイオードが用いられる。
【００３５】  第２の光源部３と第１の光源部４には、基板５に実装されるための端子３１が形成されていて、この端子３１を基板５に差込み、半田付けなどで接合することにより、それぞれ駆動電源（図示せず）に電気的に接続される。駆動電源は、第２の光源部３に電圧を印加する電極端子と第１の光源部４に電圧を印加する電極端子とを選択することにより、第２の光源部３及び第１の光源部４を同時に、若しくは時間的に切り替えて発光させることができる回路構成となっている。また第２の光源部３に内蔵された複数のＬＥＤのうち任意のＬＥＤを選択して同時に、若しくは時間的に切り替えて発光させることもできる。
【００３６】  以上の構成により、コンパクトな構成で、第２の光源部３が設置される端面１ｅから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、第１の光源部４が設置される端面１ｆから紫外光を導光体１に入射することができる。これにより、前記第１の光源部４から発光される光、又は前記第２の光源部３から発光される光を、前記導光体１の光出射側面１ｄから出射することができる。
【００３７】  好ましくは、導光体１の第２の光源部３が設置される端面１ｅには、４２０ｎｍ以上の赤外光及び可視光を透過させ、４００ｎｍ未満の紫外光を反射又は吸収することにより遮断する第２のフィルタ６が設けられている。また導光体１の第１の光源部４が設置される端面１ｆには、４００ｎｍ未満の紫外光を透過させ、４２０ｎｍ以上の赤外光及び可視光を反射又は吸収することにより遮断する第１のフィルタ７が設けられている。
【００３８】  第２のフィルタ６、第１のフィルタ７は、特に限定するものではなく目的とする波長域を遮断するものであれば材質・構造を問わない。例えば反射させるフィルタであれば、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波フィルタ（バンドパスフィルタ）が好ましい。  反射させる干渉波フィルタとしては、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。
【００３９】  第２のフィルタ６、第１のフィルタ７に干渉波フィルタを用いる場合、前記干渉波フィルタのみでは目的とする透過域を調整出来ない場合は、さらにその上に金属又はその酸化物、窒化物、フッ化物の薄膜を用いたフィルムを重ねることで所望の波長特性を確保することが可能である。  第２のフィルタ６が紫外光を吸収するフィルタであれば、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、干渉波フィルタで、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。
【００４０】  また第１のフィルタ７が可視光、赤外光を吸収するフィルタであれば、紫外光を通過させ可視光、赤外光をカットする物質をフィルムの中に添加してもよい。  なお、第２のフィルタ６、第１のフィルタ７の導光体１への設置方法は任意であり、導光体１の端面１ｅ，１ｆに塗布又は蒸着により被覆してもよい。またフィルム状もしくは板状の第２のフィルタ６、第１のフィルタ７を用意し、導光体１の端面１ｅ，１ｆに密着させて、もしくは端面１ｅ，１ｆから一定の距離をおいて取り付けてもよい。  また、第２のフィルタ６、第１のフィルタ７を導光体１の端面１ｅ，１ｆに設けるのではなく、第２の光源部３、第１の光源部４に設けることも可能である。この場合、各光源部３，４にフィルタ６，７を塗布又は蒸着により被覆してもよいし、フィルム状もしくは板状のフィルタ６，７を用意し、各光源部３，４に密着させて取り付けてもよい。あるいは、第２の光源部３の封止剤に、可視光、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、紫外光を遮断する物質を添加することにより、第２のフィルタ６を構成してもよい。同様に、第１の光源部４の封止剤に、紫外光を透過させ、可視光、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物質を添加することにより、第１のフィルタ７を構成してもよい。
【００４１】  第１のフィルタ７が、紫外光を透過させ、赤外光及び可視光を反射又は吸収するフィルタであれば、次のような利点がある。第１の光源部４が酸化アルミニウム・セラミックス焼結体など、紫外光が当たった時に波長６９０ｎｍ付近の蛍光を発する実装基体を採用している場合を想定する。紫外光が第１の光源部４から照射されるときに、その照射光が第１の光源部４の実装基体に当たり６９０ｎｍ付近の蛍光が二次照射されて導光体１の中に入ることを防止する必要がある。そこで、第１のフィルタ７を、赤外光及び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。
【００４２】  第２のフィルタ６が、赤外光及び可視光を透過させ、紫外光を反射又は吸収するフィルタであれば、次のような利点がある。第２の光源部３が酸化アルミニウム・セラミックス焼結体など、紫外光が当たった時に波長６９０ｎｍ付近の蛍光を発する実装基体を採用している場合を想定する。第１の光源部４から照射された紫外光が導光体１の端面１ｅを通過して第２の光源部３に当たると、６９０ｎｍ付近の蛍光が第２の光源部３から二次照射されて導光体１の中に入って来るので、これを防止する必要がある。そこで、第２のフィルタ６を、紫外光を反射又は吸収するように設計することにより、紫外光が導光体１の端面１ｅから外に出ないようにすれば第２の光源部３に当たることがない。したがって、導光体１の光出射側面１ｄからの不要な蛍光の出射を防止することができる。その結果、紙葉類の紫外蛍光のコントラストを良くすることができる。
【００４３】  本発明の実施の形態では、第２のフィルタ６が赤外光及び可視光を透過させ、紫外光を反射するフィルタの方が好ましく、次のような利点がある。第１の光源部４から導光体１に入射され第２のフィルタ６で反射し導光体１に戻る紫外光の光量が増加するので、結果として、導光体１の光出射側面１ｄからの紫外光の出射光量が増大するという効果が得られる。この場合第２のフィルタ６は第２の光源部３から照射される赤外光及び可視光を透過させるので、第２の光源部３からの赤外光及び可視光が導光体１に入るのを妨げることもない。
【００４４】  また第１のフィルタ７が紫外光を透過させ、可視光、赤外光を反射するフィルタであれば、第２の光源部３から照射され、導光体１に入射され第１のフィルタ７で反射し導光体１に戻る可視光、赤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からの可視光、赤外光の出射光量が増大するという効果が得られる。また第１のフィルタ７は第１の光源部４から照射される紫外光を透過させるので、導光体１の光出射側面１ｄからの紫外光の出射も可能になる。
【００４５】  以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、以上の形態に限定されるものではない。例えば本発明では、第２の光源部３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ったが、可視光のみを発光する光源であってもよい。また光拡散パターンＰの形成面を、導光体１の光出射面１ｄを除く任意の面に配置することができる。例えば光拡散パターンを底側面１ａに形成して、これを光拡散パターンＰの形成面としてもよい（この場合底側面１ａと左右側面１ｂとの間に斜めに面を形成する必要はない）。その他本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４６】１  導光体１ｄ  光出射側面１ｅ  第２の端面１ｆ  第１の端面１ｇ  導光体１の光拡散パターン形成面３  第２の光源部４  第１の光源部６  第２のフィルタ７  第１のフィルタ１０  ライン光源１１  レンズアレイ１２  受光部１５  第３のフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月6日(2016.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を読み取る光ラインセンサユニットの照明光源として用いられるライン光源であって、
長手方向に延びる、紫外光から可視光までの光、又は紫外光から可視光、赤外光までを含む波長範囲の光を透過する樹脂あるいは光学ガラスで形成された導光体と、
前記導光体の第１の端面に配置され、紫外光を照射する第１の光源部と、
前記導光体の長手方向の前記第１の端面に対向する第２の端面に配置され、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照射する第２の光源部と、
前記導光体の第１の端面と前記第１の光源部との間に配置され、又は、前記導光体の第１の端面に被覆され、前記第１の光源部から照射される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反射、若しくは、遮断することにより、前記第１の光源部から二次照射される蛍光が前記導光体の中に入ることを防止する第１の光学フィルタと、
前記導光体の第２の端面と前記第２の光源部との間に配置され、又は、前記導光体の第２の端面に被覆され、前記第２の光源部から照射される可視光、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、紫外光を反射、若しくは、遮断することにより、前記第１の光源部から照射された紫外光が前記導光体の第２の端面を通過して前記第２の光源部に当たることを防止する第２の光学フィルタとを備え、
前記第１の光源部から発光される光、又は前記第２の光源部から発光される光を前記導光体の光出射側面から出射する、ライン光源。
【請求項２】
前記第１の光源部から照射される紫外光は、前記第２の光源部から照射される可視光、又は可視光から赤外光までを含む波長範囲の光と時間的に重ならないようにして発光され、
前記第２の光学フィルタは、紫外光が前記第１の光源部から照射されるときに、その紫外光を遮断することにより、前記第１の光源部から照射された紫外光が前記導光体の第２の端面を通過して前記第２の光源部に当たることを防止する、請求項１に記載のライン光源。
【請求項３】
前記第２のフィルタと前記第１のフィルタは、光透過率及び／又は屈折率の異なる誘電体の薄膜もしくは金属酸化物を多層に蒸着して構成されたものである、請求項１又は２に記載のライン光源。
【請求項４】
前記第２の光源部は紫外ＬＥＤと蛍光剤を用いた白色光源である、請求項１から請求項３の何れかに記載のライン光源。
【請求項５】
前記第２の光源部は青色ＬＥＤと蛍光剤を用いた白色光源である、請求項１から請求項３の何れかに記載のライン光源。
【請求項６】
前記導光体の側面に光拡散パターンが形成されている、請求項１から請求項５の何れかに記載のライン光源。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れかに記載のライン光源と、そのライン光源から出射され前記紙葉類を反射又は透過した光を導くためのレンズアレイと、
前記レンズアレイにより収束された光を受光し、電気信号に変換する受光部と、を備える光ラインセンサユニットであって、
前記紙葉類から受光部までの任意の位置に、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透過させ、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の光学フィルタが設けられている、光ラインセンサユニット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の他の局面に係るライン光源は、長手方向に延びる、紫外光から可視光までの光、又は紫外光から可視光、赤外光までを含む波長範囲の光を透過する樹脂で形成された導光体と、導光体の第１の端面に配置され、紫外光を照射する第１の光源部と、導光体の第２の端面に配置され、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照射する第２の光源部と、導光体の第２の端面と第２の光源部との間に配置され、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、紫外光を遮断する第２のフィルタとを有するものである。
【国際調査報告】
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