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WO2011096411A1 - 照明装置、及び照明装置を備える画像読取装置 - Google Patents

照明装置、及び照明装置を備える画像読取装置 Download PDF

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WO2011096411A1
WO2011096411A1 PCT/JP2011/052094 JP2011052094W WO2011096411A1 WO 2011096411 A1 WO2011096411 A1 WO 2011096411A1 JP 2011052094 W JP2011052094 W JP 2011052094W WO 2011096411 A1 WO2011096411 A1 WO 2011096411A1
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WO
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light emitting
light
unit
light source
emitting element
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2011/052094
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English (en)
French (fr)
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精司 猪狩
浩 福田
剛志 森野
佳典 本宮
昌孝 白土
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority claimed from JP2010200042A external-priority patent/JP5665439B2/ja
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Priority to CN201180004336.XA priority patent/CN102598325B/zh
Publication of WO2011096411A1 publication Critical patent/WO2011096411A1/ja
Priority to US13/465,113 priority patent/US8610967B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D11/00—Devices accepting coins; Devices accepting, dispensing, sorting or counting valuable papers
    • G07D11/50—Sorting or counting valuable papers
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/04—Testing magnetic properties of the materials thereof, e.g. by detection of magnetic imprint
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    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/121—Apparatus characterised by sensor details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02815—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
    • H04N1/02845—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head using an elongated light source, e.g. tubular lamp, LED array
    • H04N1/0285—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head using an elongated light source, e.g. tubular lamp, LED array in combination with at least one reflector which is in fixed relation to the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02815—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
    • H04N1/02845—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head using an elongated light source, e.g. tubular lamp, LED array
    • H04N1/02865—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head using an elongated light source, e.g. tubular lamp, LED array using an array of light sources or a combination of such arrays, e.g. an LED bar

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to an illumination device and an image reading device including the illumination device.
  • the paper sheet processing apparatus includes an image reading device that reads an image of a paper sheet.
  • the paper sheet processing apparatus takes in the paper sheets input into the input unit one by one and conveys them to the image reading apparatus.
  • the image reading device has an illumination unit (illumination device) and a line image sensor.
  • the image reading device irradiates light on a paper sheet conveyed in a predetermined direction by an illumination device.
  • the image reading device reads the transmitted light or reflected light of the light irradiated to the conveyed paper sheet by the line image sensor, and acquires an image.
  • the illumination device irradiates light on the surface of the paper sheet as the test object.
  • the illuminating device desirably has an illuminance distribution that is uniform in the longitudinal direction of the line image sensor.
  • the illumination unit needs to have high illuminance and illuminance uniformity in order to reduce the burden of image processing and signal processing.
  • the illumination unit includes, for example, a light source such as a halogen light source or a fluorescent lamp, and a light guide (light guide member) using an optical fiber.
  • a light source such as a halogen light source or a fluorescent lamp
  • a light guide light guide member
  • an illumination unit including a light source using Light Emitting Diode hereinafter simply referred to as LED
  • the illumination unit includes a plurality of LEDs arranged in a straight line or a matrix.
  • the illuminance distribution on the test object is a distribution obtained by spatially superimposing the illuminance distributions of the individual light emitting elements. Therefore, when using a light emitting element with a highly directional light distribution obtained by integrally molding an LED and a lens, the illuminance distribution of each light emitting element forms a bell-shaped illuminance distribution in a narrow range. There is a problem that the combined illuminance distribution becomes wavy and causes non-uniform illuminance. Furthermore, since the directivity of the light emitting elements is high, unevenness in the overall illuminance distribution is likely to occur due to the positional deviation or angular deviation of the individual light emitting elements.
  • the light emitting element near the center reduces the light emission amount by flowing a small amount of current, and the light emitting element near the edge increases the light emission amount by flowing a large amount of current to reduce the illuminance.
  • the brightness performance of the light-emitting element cannot be exhibited sufficiently.
  • an illuminating device including a reflecting member having an arc shape with an elliptical cross section in the conveyance direction of paper sheets in order to collect light emitted from a light source within a reading range of a line image sensor.
  • a reflecting member having an elliptical arc shape is used, the peak of the illuminance distribution becomes sharp.
  • the illuminance distribution is not uniform within the reading range of the line image sensor. For this reason, there is a problem that the read image may be affected by luminance unevenness, for example, depending on the conveyance state of the paper sheet.
  • an object is to provide an illuminating device capable of realizing higher illuminance and higher illuminance uniformity, and an image reading device including the illuminating device.
  • the lighting device includes a light source unit and a reflecting member.
  • the light source unit is formed in a linear shape and includes a light emitting unit that emits light.
  • the reflecting member has a reflecting surface that reflects light emitted from the light emitting unit of the light source unit with respect to a predetermined range.
  • the reflecting surface is a polygonal line shape having a plurality of line segments along a reference ellipse having a long axis that forms a predetermined angle with a direction perpendicular to a predetermined range in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light emitting unit of the light source unit.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an appearance of a paper sheet processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for describing a configuration example of a paper sheet processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of a control system of the paper sheet processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of the image reading apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of the light source unit according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a configuration example of a reflecting member according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of an arrangement position of the illumination device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an appearance of a paper sheet processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for describing a configuration example of a paper sheet processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the illuminance in the lighting device according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the illuminance in the illumination device according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the reflecting member and the illuminance according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining another configuration example of the reflecting member according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the illuminance distribution in the lighting apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining another configuration example of the image reading apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining another example of the arrangement position of the illumination device according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining another configuration example of the light source unit according to the embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining still another configuration example of the light source unit according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the illuminance distribution in the illumination device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an appearance of a paper sheet processing apparatus 100 according to an embodiment.
  • the sheet processing apparatus 100 includes a loading unit 112, an operation unit 136, an operation display unit 137, a door 138, an outlet 139, and a keyboard 140 outside the apparatus.
  • the input unit 112 is configured to input, for example, a paper sheet 7 as a test object.
  • the input unit 112 receives the stacked paper sheets 7 together.
  • the operation unit 136 receives various operation inputs by the operator.
  • the operation display unit 137 displays various operation guidance and processing results for the operator.
  • the operation display unit 137 may be configured as a touch panel. In this case, the sheet processing apparatus 100 detects various operation inputs based on the buttons displayed on the operation display unit 137 and the operations performed on the operation display unit 137 by the operator.
  • the door 138 is a door for opening and closing the input port of the input unit 112.
  • the take-out port 139 has a configuration for taking out the paper sheet 7 from the stacking unit in which the paper sheets 7 determined not to be recirculated by the paper sheet processing apparatus 100 are stacked.
  • the keyboard 140 functions as an input unit that receives various operation inputs by an operator.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for describing a configuration example of the paper sheet processing apparatus 100 illustrated in FIG. 1.
  • the sheet processing apparatus 100 includes an input unit 112, a take-out unit 113, a suction roller 114, a conveyance path 115, an inspection unit 116, gates 120 to 125, an exclusion conveyance path 126, an exclusion accumulation unit 127, an accumulation / bundling unit. 128 to 131, a cutting unit 133, and a stacker 134. Further, the paper sheet processing apparatus 100 includes a main control unit 151. The main control unit 151 controls the operation of each unit of the paper sheet processing apparatus 100 in an integrated manner.
  • the extraction part 113 is provided in the upper part of the input part.
  • the take-out unit 113 includes a suction roller 114.
  • the suction roller 114 is provided so that the paper sheet 7 set in the input unit 112 is in contact with the upper end in the stacking direction. That is, the suction roller 114 rotates to take the sheets 7 set in the input unit 112 one by one from the upper end in the stacking direction.
  • the suction roller 114 functions to take out one sheet 7 every rotation. Thereby, the suction roller 114 takes out the paper sheets 7 at a constant pitch.
  • the paper sheet 7 taken in by the suction roller 114 is introduced into the conveyance path 115.
  • the conveyance path 115 is conveyance means for conveying the paper sheet 7 to each part in the paper sheet processing apparatus 100.
  • the conveyance path 115 includes a conveyance belt and a drive pulley (not shown).
  • the conveyance path 115 operates the conveyance belt by a drive motor and a drive pulley (not shown).
  • the conveyance path 115 conveys the paper sheet 7 taken in by the suction roller 114 at a constant speed by the conveyance belt.
  • the side near the take-out portion 113 in the transport path 115 is the upstream side
  • the side near the stacker 134 is the downstream side.
  • An inspection unit 116 is provided on the conveyance path 115 extending from the extraction unit 113.
  • the inspection unit 116 includes an image reading device 117 and a thickness inspection unit 119.
  • the inspection unit 116 detects optical feature information, mechanical feature, and magnetic feature information of the paper sheet 7. Thereby, the paper sheet processing apparatus 100 inspects the type of the paper sheet 7, the fouling loss, the front and back, the authenticity, and the like.
  • the image reading device 117 includes a reading unit having a plurality of imaging elements such as a Charge Coupled Device (CCD), and an illumination device.
  • the reading unit functions as, for example, a line image sensor.
  • the reading unit includes a plurality of imaging elements arranged in a direction orthogonal to the conveyance direction of the paper sheet 7.
  • the image reading device 117 reads an image of the paper sheet 7 conveyed through the conveyance path 115.
  • the image reading device 117 may be configured to be installed on one side of the conveyance path 115 or may be configured to face both sides of the conveyance path 115. When installed so as to face both sides of the conveyance path 115, the image reading device 117 can read images on both sides of the paper sheet 7 conveyed along the conveyance path 115.
  • the image reading device 117 temporarily stores the read image in a memory (not shown) in the inspection unit 116.
  • the sheet processing apparatus 100 can display the image stored in the memory on the operation display unit 137 in accordance with an operation input.
  • the thickness inspection unit 119 inspects the thickness of the paper sheet 7 conveyed through the conveyance path 115. For example, if the detected thickness is equal to or greater than a specified value, the paper sheet processing apparatus 100 detects two sheets of the paper sheet 7 being picked.
  • a magnetic sensor for detecting magnetism from the paper sheet 7 conveyed through the conveyance path 115 may be provided.
  • the main control unit 151 Based on the detection results of the image reading device 117, the thickness inspection unit 119, and the like, the main control unit 151 performs the type determination, authenticity determination, correctness determination, and determination of whether or not the sheet is a rejection ticket based on the detection results by the image reading device 117 and the thickness inspection unit 119. Do.
  • the main control unit 151 determines the authenticity of the paper sheet 7 based on the detection result of each unit.
  • the main control unit 151 determines that the paper sheet 7 conforming to the preset parameter is a genuine sheet, and the non-conforming paper sheet 7 is a fake ticket (illegal sheet).
  • the main control unit 151 determines the ticket type of the paper sheet 7 based on the detection result of each unit and preset parameters.
  • the main control unit 151 determines whether or not the paper sheet 7 is a paper sheet 7 suitable for recirculation based on the detection result of each unit and a preset parameter (determination of damage). I do. That is, the main control unit 151 determines that the paper sheet 7 conforming to the preset parameter is a correct sheet (fit sheet), and the non-conforming paper sheet 7 is an unfit sheet (unfit sheet).
  • the paper sheet processing apparatus 100 conveys the paper sheet 7 determined to be a correct ticket to the stacking / binding unit 128 to 131. Further, the paper sheet processing apparatus 100 conveys the paper sheet 7 determined to be a non-performing ticket to the cutting unit 133.
  • the cutting part 133 cuts the conveyed slip.
  • the paper sheet processing apparatus 100 may convey and stack the non-use ticket to the stacker 134.
  • the stacker 134 performs sealing every time when the accumulated slips reach 100 sheets, for example.
  • the main control unit 151 rejects a paper sheet 7 such as a two-sheet ticket, a paper sheet 7 that is broken or torn, a paper sheet 7 whose ticket type is unknown, a counterfeit ticket, and the like. sheet).
  • the main control unit 151 controls each unit so as to convey the paper sheet 7 determined to be an exclusion ticket to the exclusion stacking unit 127.
  • gates 120 to 125 are sequentially arranged. Each of the gates 120 to 125 is controlled by the main control unit 151.
  • the main control unit 151 controls the operations of the gates 120 to 125 based on the result of the inspection by the inspection unit 116. As a result, the main control unit 151 performs control so that the paper sheet 7 being conveyed on the conveyance path 115 is conveyed to a predetermined processing unit.
  • An exclusion stacking unit (exclusion unit) 127 is provided at the end of the exclusion transport path 126.
  • the exclusion stacking unit 127 stacks the exclusion tickets in the posture taken out by the taking-out unit 113.
  • the paper sheets 7 accumulated in the exclusion accumulation unit 127 can be taken out from the take-out port 139.
  • stacking / binding portions 128 to 131 are provided at the branches of the gates 121 to 124, respectively.
  • the stacking / binding unit 132 the paper sheets 7 determined to be redistributable are stacked separately for each type and front and back.
  • the stacking / binding unit 132 binds and stores the stacked paper sheets 7 every predetermined number of sheets.
  • the paper sheet processing apparatus 100 collects and bundles a plurality of bundles of paper sheets 7 that are bundled every predetermined number by a bundling unit (not shown).
  • a cutting portion 133 and a stacker 134 are disposed at a point branched by the gate 125.
  • the cutting unit 133 cuts and stores the paper sheet 7.
  • the stacker 134 accumulates the paper sheets 7 to be conveyed.
  • the main control unit 151 controls the gates 121 to 124 so as to transport the paper sheet 7 determined to be a non-performing paper to the gate 125.
  • the main control unit 151 controls the gate 125 so as to transport the paper sheet 7 to the cutting unit 133. Further, the main control unit 151 controls the gate 125 so as to transport the paper sheet 7 to the stacker 134 when the non-paying sheet cutting mode is not selected.
  • the main control unit 151 sequentially stores the number of sheets 7 accumulated in the accumulation / binding unit 132, the number of sheets 7 cut by the cutting unit 133, and identification information.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a configuration example of a control system of the paper sheet processing apparatus 100 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the paper sheet processing apparatus 100 includes a main control unit 151, an inspection unit 116, a conveyance control unit 152, a stacking / binding control unit 153, a cutting control unit 156, an operation display unit 137, a keyboard 140, and the like.
  • the main control unit 151 governs overall control of the paper sheet processing apparatus 100.
  • the main control unit 151 controls the conveyance control unit 152 and the stacking / binding control unit 153 based on the operation input by the operation display unit 137 and the inspection result by the inspection unit 116.
  • the operator inputs the ticket type, the number of sheets, the damage determination level, the name of the supply source, the processing method, and the like of the paper sheet 7 to be processed by using the operation display unit 137 or the keyboard 140.
  • the inspection unit 116 includes an image reading device 117, a thickness inspection unit 119, other sensors 154, and a CPU 155.
  • the image reading device 117 reads an image of the paper sheet 7 conveyed through the conveyance path 115.
  • the image reading device 117 turns on the illumination device and irradiates the paper sheet 7 with light based on the control by the main control unit 151.
  • the image reading device 117 receives reflected light or transmitted light from the paper sheet 7, forms an image of the received light on the image sensor, and acquires an electrical signal (image).
  • the main control unit 151 stores an image (reference image) serving as a reference of the paper sheet 7 in the storage unit 151a in advance.
  • the main control unit 151 performs various determinations by comparing the image acquired from the paper sheet 7 with the reference image stored in the storage unit 151a.
  • the thickness inspection unit 119 inspects the thickness of the paper sheet 7 conveyed through the conveyance path 115.
  • the other sensors 154 include, for example, a magnetic sensor and / or an ultraviolet image acquisition unit.
  • the magnetic sensor detects magnetism from the paper sheet 7.
  • the ultraviolet image acquisition unit irradiates the paper sheet 7 conveyed through the conveyance path 115 with ultraviolet light, and detects excitation light emitted from the phosphor applied to the paper sheet 7.
  • the CPU 155 integrates the inspection results obtained by the image reading device 117, the thickness inspection unit 119, and other sensors 154.
  • the CPU 155 may be configured to determine the type, correctness, front / back, authenticity, and the like of the paper sheet 7 that is transported through the transport path 115 based on the inspection result of each unit.
  • the conveyance control unit 152 controls the take-out unit 113, the conveyance path 115, the exclusion conveyance path 126, and the gates 120 to 125 based on the control of the main control unit 151. Thereby, the conveyance control unit 152 controls the taking-in and conveyance of the paper sheet 7. Further, the conveyance control unit 152 performs a sorting process for sorting for each type of the determined paper sheet 7. That is, the transport control unit 152 functions as a sorting processing unit.
  • the stacking / binding unit 153 controls the exclusion stacking unit 127 and the stacking / binding units 128 to 131 based on the control of the main control unit 151. Thereby, the stacking / binding controller 153 controls the stacking and binding of the paper sheets 7.
  • the cutting control unit 156 controls the operation of the cutting unit 133 based on the control of the main control unit 151. Accordingly, the cutting unit 133 performs cutting of the conveyed paper sheet 7.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for describing a configuration example of the image reading device 117 illustrated in FIGS. 2 and 3.
  • the image reading device 117 is installed in the vicinity of the conveyance path 115 of the paper sheet processing apparatus 100, for example.
  • the paper sheet 7 is conveyed in the direction of arrow a (conveyance direction) by the conveyance path 115.
  • the transport direction a is parallel to the x-axis direction shown in FIG.
  • the image reading device 117 includes a reading unit 6 and an illumination device 10.
  • the reading unit 6 detects the optical characteristic information (optical image) of the paper sheet 7.
  • the reading unit 6 has an imaging optical axis in a direction (z-axis direction) perpendicular to a predetermined range on the paper sheet 7 to be conveyed as shown in FIG.
  • the reading unit 6 receives transmitted light or reflected light of light emitted from the illumination device 10 to the paper sheet 7 and acquires an image.
  • the reading unit 6 includes, for example, an image sensor such as a CCD and an imaging lens.
  • the imaging lens focuses the received light on the image sensor.
  • the imaging device converts light imaged by the imaging lens into an electrical signal (image).
  • the reading unit 6 includes a plurality of image sensors arranged in a direction orthogonal to the conveyance direction a of the paper sheet 7. That is, the reading unit 6 includes a line image sensor.
  • the reading unit 6 has a predetermined range (reading range) that is the same size as the predetermined range (irradiation range) irradiated with light by the illumination device 10 on the paper sheet 7 conveyed by the conveyance path 115 or narrower than the irradiation range. The light is received from and an image is acquired. The reading unit 6 acquires an image for one line from the reading range at one timing. The reading unit 6 acquires an entire image of the paper sheet 7 by continuously acquiring images from the paper sheet 7 conveyed by the conveyance path 115.
  • the reading unit 6 may include a plurality of line image sensors, a dichroic prism, and a color filter.
  • the reading unit 6 separates the light with a dichroic prism and filters the separated light with a color filter. As a result, the reading unit 6 can form images of light having a plurality of different wavelengths on different line image sensors.
  • the imaging lens of the reading unit 6 adds an image on the surface of the paper sheet 7 onto the line image sensor.
  • the imaging optical axis of the reading unit 6 may have any configuration as long as it satisfies such an imaging relationship and a relationship between an imaging optical axis of the reading unit 6 and an illumination device 10 described later.
  • the imaging optical axis of the reading unit 6 may be bent by using a mirror or a light guide member.
  • the illumination device 10 irradiates light on a predetermined range on the conveyed paper sheet 7 at a timing based on the control of the main control unit 151.
  • the illumination device 10 irradiates at least an irradiation range (irradiated region) wider than the reading range of the reading unit 6.
  • the image reading device 117 includes a sensor that detects the position of the paper sheet 7 conveyed by the conveyance path 115 and a control unit that automatically controls the operations of the reading unit 6 and the light emitting element 12 based on the detection result of the sensor.
  • the illumination device 10 includes a light source unit 15 and a reflecting member 11.
  • FIG. 4 shows a cross section of the reflecting member 11 in the conveyance direction of the paper sheet 7.
  • the light source unit 15 includes a light emitting element 12, a mounting substrate 13, and a heat dissipation member 14.
  • the light emitting element 12 is a light emitting element that emits light.
  • the light source unit 15 includes a plurality of LEDs as the light emitting elements 12 arranged in a line in a direction orthogonal to the conveyance direction of the paper sheet 7. That is, the light source unit 15 includes LEDs as a plurality of light emitting elements 12 arranged in a line parallel to the scanning direction of the reading unit 6. That is, the light source unit 15 includes a light emitting unit that is formed in a linear shape and emits light.
  • the light emitting element 12 may be configured to use a linear halogen light source or a fluorescent lamp.
  • the light emitting unit includes a plurality of LEDs arranged in a line.
  • the mounting substrate 13 is a base for disposing the LEDs as the light emitting elements 12.
  • the mounting substrate 13 is made of, for example, aluminum, copper, or another material with high heat dissipation.
  • an electrical circuit for lighting the light emitting element 12 is installed on the mounting board.
  • the heat radiating member 14 is a member for radiating the heat of the mounting substrate 13.
  • the light source unit 15 has a configuration in which light emitting elements 12A having a center wavelength of a first wavelength and light emitting elements 12B having a center wavelength of a second wavelength are alternately arranged in a line. Is provided.
  • the irradiation range light emitted from the light emitting element 12A and the light emitting element 12B is mixed in the process of being reflected by the reflecting member 11 and converged in the irradiation range. That is, the irradiation range is irradiated with light in which light having the first wavelength and light having the second wavelength are mixed.
  • the light source unit 15 may have a configuration in which light emitting elements having the same center wavelength are arranged in a line.
  • the reflection member 11 includes a mirror (reflection surface) that totally reflects light.
  • the mirror of the reflecting member 11 is formed in a polygonal line along an ellipse (reference ellipse) whose major axis is a straight line that forms an angle ⁇ with the imaging optical axis of the reading unit 6. That is, the mirror of the reflecting member 11 has a plurality of linear shapes that are inscribed in or circumscribed by the arc of the reference ellipse. Further, the mirror of the reflecting member 11 may have a shape in which a node of a broken line of the mirror exists on or near the reference ellipse.
  • the shape of the cross section of the mirror of the reflecting member 11 is determined by the following method, for example.
  • a reference ellipse is indicated by a broken line in FIG.
  • the focus F1 and the focus F2 of the reference ellipse are specified.
  • the focal points F1 and F2 are plotted on the x axis as shown in FIG. Is done.
  • the elliptical arc of the reference ellipse in the first quadrant so that they are equiangular when viewed from the focal point F2.
  • the elliptical arc is divided by auxiliary lines arranged at an equal angle as shown by a one-dot chain line in FIG.
  • the angle formed between the x-axis and the auxiliary line (A1) closest to the x-axis is half the angle formed between the auxiliary lines.
  • the angle formed by the straight line including the point F2 and the point Q and the auxiliary line (A5) closest to the y-axis is half the angle formed by the auxiliary lines.
  • Equations 1 and 2 ⁇ is an arbitrary angle determined by the number of broken lines of the mirror. Moreover, n in Formula 1 and Formula 2 shows the number of broken lines in the cross section of the mirror of the reflecting member 11.
  • the tangent of the elliptical arc with the intersection of each of the auxiliary lines A1 to A5 and the elliptical arc as a contact is specified.
  • the mirror of the reflecting member 11 is formed such that a broken line formed with the intersection of the specified tangents as a node (folding point) has a cross-sectional shape of the reflecting surface of the mirror of the reflecting member 11.
  • n 5
  • n 5
  • the mirror of the reflecting member 11 is made of a metal member such as aluminum. That is, the metal member is cut out so that the shape of the cross section becomes the polygonal line shape specified by the above method. Furthermore, a mirror surface (reflection surface) is formed by polishing the surface of the metal member. Thereby, the mirror of the reflecting member 11 can be formed.
  • the mirror of the reflecting member 11 may be formed of a bent sheet metal, for example.
  • the sheet metal is bent so that the cross-sectional shape becomes the broken line shape specified by the above method.
  • the mirror surface is polished by polishing the surface of the sheet metal. Thereby, the mirror of the reflecting member 11 can be formed.
  • the mirror of the reflecting member 11 may be formed by, for example, a plurality of rectangular mirrors. In this case, a plurality of mirrors are combined so that the shape of the cross section becomes a polygonal line shape specified by the above method. Thereby, the mirror of the reflecting member 11 can be formed.
  • the reflecting member 11 and the light emitting element 12 are arranged at the position shown in FIG. 7, for example.
  • the light emitting element 12 is installed at the position of one focal point F1 of a reference ellipse serving as a reference for the reflecting member 11.
  • the reflecting member 11 is installed so that the other focal point F2 of the reference ellipse is located in the vicinity of the reading range of the reading unit 6.
  • the reflecting member 11 is formed based on a reference ellipse in which the irradiation range on the paper sheet 7 exists at a position closer to the focal point F1 than the focal point F2.
  • the focal point F2 exists on the side facing the focal point F1 across the conveyance path 115.
  • FIG. 8 is a diagram showing a relative illuminance distribution in the illumination device 10.
  • the dotted line graph shows the illuminance distribution when the irradiated region is 1.5 mm above the focal point F2 in the z-axis direction.
  • the dashed-dotted line graph shows the illuminance distribution when the irradiated region is 1.5 mm below the focal point F2 in the z-axis direction.
  • the solid line shown in FIG. 8 indicates the illuminance distribution when the paper sheet 7 does not change in the direction of the imaging optical axis (z-axis direction) of the reading unit 6.
  • the dotted line shown in FIG. 8 indicates the illuminance distribution when the paper sheet 7 varies by +1.5 mm in the direction of the imaging optical axis (z-axis direction) of the reading unit 6.
  • the alternate long and short dash line shown in FIG. 8 indicates the illuminance distribution when the paper sheet 7 varies by ⁇ 1.5 mm in the direction of the imaging optical axis (z-axis direction) of the reading unit 6.
  • each illuminance distribution indicated by a solid line, a dotted line, and a one-dot chain line is standardized with the maximum illuminance of the illuminance distribution obtained by the optical simulation as 1.
  • the illuminance when the irradiation range is 1.5 mm above the focal point F2 in the z-axis direction is the case where the irradiation range is 1.5 mm below the focal point F2 in the z-axis direction. Higher than illuminance. For this reason, the illuminating device 10 illuminates the paper sheet 7 more efficiently by installing each part so that the irradiation range on the surface of the paper sheet 7 exists above the focal point F2 in the z-axis direction. can do.
  • the above tendency does not depend on the number of broken lines n of the reflecting member 11 and the length of the major axis of the reference ellipse.
  • the number n of mirror broken lines of the reflecting member 11 is determined based on required illuminance and required illuminance uniformity.
  • the illumination device 10 desirably has high illuminance in the reading range of the reading unit 6 in order to cope with high-speed conveyance of the paper sheet 7. Further, the paper sheet 7 conveyed at high speed may be fluttered, that is, change in the direction of the imaging optical axis (z-axis direction) shown in FIG. This variation causes a difference in luminance in the image. In order to correct this, an electronic correction process may be required. As a result, the processing speed may decrease and the load may increase.
  • the illumination device 10 illuminates the paper sheet 7 with uniform illuminance even when the paper sheet 7 fluctuates in the direction of the imaging optical axis of the reading unit 6.
  • the image reading device 117 of a paper sheet 7 such as a printed matter or a card has a change in illuminance within, for example, 10% with respect to a height fluctuation of about ⁇ 1.5 mm of the paper sheet 7. It is preferable.
  • FIG. 9 is a diagram showing a relative illuminance distribution in the lighting apparatus 10.
  • the solid line shown in FIG. 9 indicates the illuminance distribution when the paper sheet 7 does not vary in the direction of the imaging optical axis (z-axis direction) of the reading unit 6.
  • the dotted line shown in FIG. 9 shows the illuminance distribution when the paper sheet 7 fluctuates by +1.5 mm in the direction of the imaging optical axis (z-axis direction) of the reading unit 6.
  • the alternate long and short dash line in FIG. 9 indicates the illuminance distribution when the paper sheet 7 varies by ⁇ 1.5 mm in the direction of the imaging optical axis (z-axis direction) of the reading unit 6.
  • the appropriate number of mirror folding lines n of the reflecting member 11 can be specified.
  • the illuminance ratio can be maintained at 90% or more. That is, if the number of broken lines of the mirror of the reflecting member 11 is 10 or less, the lighting device 10 can irradiate the irradiation range with light having an appropriate illuminance distribution.
  • the light of the light emitting element 12 can be efficiently converged in the reading range of the reading unit 6.
  • the illuminating device 10 of the present embodiment the mirror image of the light emitting element 12 projected on each of the polygonal mirror surfaces of the reflecting member 11 illuminates the reading range of the reading unit 6.
  • the illuminating device 10 can implement
  • FIG. As a result, it is possible to realize the illumination device 10 having a margin strong against an attachment error of the illumination device 10 and the reading unit 6 and a manufacturing error. That is, according to the present embodiment, it is possible to provide an illuminating device that can realize high illuminance and high illuminance uniformity, and an image reading device including the illuminating device.
  • the illuminating device 10 further includes an end face mirror 16 as shown in FIG. 11 in order to improve the illuminance uniformity in the direction orthogonal to the transport direction of the paper sheet 7 (that is, the longitudinal direction of the light source unit 15). May be.
  • FIG. 11A shows the illumination device 10 as viewed from the direction in which the paper sheet 7 is conveyed.
  • B of FIG. 11 shows the illuminating device 10 seen from the direction orthogonal to the conveyance direction of the paper sheet 7.
  • FIG. 11 the end surface mirror 16 is a planar mirror having a mirror surface (reflection surface).
  • the end surface mirror 16 is provided at the end of the lighting device 10 in the longitudinal direction so as to sandwich the reflecting member 11 and the light source unit 15.
  • the end surface mirror 16 is installed so as to have a mirror surface parallel to a surface constituted by the x-axis direction and the z-axis direction shown in FIG.
  • FIG. 12 shows a simulation result of the illuminance distribution in the illumination device 10 having the end face mirror 16.
  • FIG. 12 shows a graph normalized so that the maximum value of illuminance is 1.
  • the illuminance is low at the end of the illumination device 10.
  • the illumination device 10 can illuminate the irradiation range with light having high illuminance uniformity in the longitudinal direction, as shown in FIG.
  • the illuminating device 10 was demonstrated as a structure provided with the one reflection member 11 and the light source part 15, respectively in above-described embodiment, it is not limited to this structure. As illustrated in FIG. 13, the illumination device 10 may be configured to include two reflecting members 11 and a light source unit 15, respectively.
  • FIG. 13 shows another configuration example of the image reading device 117.
  • the illumination device 10 further includes a reflecting member 21 and a light source unit 25.
  • the reflection member 21 has the same configuration as that of the reflection member 11.
  • the light source unit 25 has the same configuration as the light source unit 15. That is, the light source unit 25 includes the light emitting element 22, the mounting base 23, and the heat dissipation member 14.
  • the reflecting member 21 and the light source unit 25 are provided symmetrically with the reflecting member 11 and the light source unit 15 with the imaging optical axis of the reading unit 6 interposed therebetween.
  • the mirror of the reflecting member 21 is formed in a polygonal line along the second reference ellipse having a long axis as a straight line that forms an angle ⁇ with the imaging optical axis of the reading unit 6.
  • the first reference ellipse and the second reference ellipse serving as the reference of the reflecting member 11 are bilaterally symmetric with respect to the imaging optical axis of the reading unit 6.
  • the mirror of the reflecting member 21 has a plurality of linear shapes that are inscribed or circumscribed by the arc of the second reference ellipse. Further, the mirror of the reflecting member 21 may have a shape in which the node of the broken line of the mirror exists on or near the second reference ellipse. In addition, since the shape of the mirror of the reflecting member 21 can be specified by the same method as that of the mirror of the reflecting member 11, detailed description is omitted.
  • the reflecting member 21 and the light emitting element 22 of the light source unit 25 are arranged at, for example, the positions shown in FIG.
  • the light emitting element 22 is installed at the position of one focal point F3 of the second reference ellipse that becomes the reference of the reflecting member 21.
  • the reflecting member 21 is installed so that the other focal point F4 of the second reference ellipse is located in the vicinity of the reading range of the reading unit 6.
  • the irradiation range on the surface of the paper sheet 7 by the light source part 15 exists in the position near the light emitting element 22 arrange
  • the reflection member 11 is formed based on a reference ellipse (first reference ellipse) in which the irradiation range on the paper sheet 7 is present at a position closer to the focus F1 than the focus F2.
  • the focal point F2 exists on the side facing the focal point F1 across the conveyance path 115.
  • the irradiation range on the surface of the paper sheet 7 by the light source unit 25 be present at a position closer to the light emitting element 22 arranged near the focal point F3 than the focal point F4.
  • the reflecting member 21 is formed based on a reference ellipse (second reference ellipse) in which the irradiation range on the paper sheet 7 is present at a position closer to the focal point F3 than the focal point F4.
  • the focal point F4 exists on the side facing the focal point F3 with the conveyance path 115 interposed therebetween.
  • the light emitting element 12 and the light emitting element 22 are installed as shown in FIG. 15, for example. That is, the plurality of light emitting elements 12 and light emitting elements 22 are alternately installed on the mounting boards 13 and 23 in the longitudinal direction of the lighting device 10.
  • the lighting device 10 can improve the illuminance uniformity in the irradiation range.
  • the light emitting element 12 and the light emitting element 22 may each include at least two types of light emitting elements that emit light having different wavelengths.
  • the light emitting element 12 includes, for example, a light emitting element 12A that emits light having a first wavelength and a light emitting element 12B that emits light having a second wavelength.
  • the light emitting element 22 includes, for example, a light emitting element 22A that emits light of a first wavelength and a light emitting element 22B that emits light of a second wavelength.
  • the light emitting element 12A, the light emitting element 12B, the light emitting element 22A, and the light emitting element 22B are installed as shown in FIG. That is, the light emitting elements 12A and 22A that emit light of the first wavelength and the light emitting elements 12B and 22B that emit light of the second wavelength are alternately arranged on the mounting substrates 13 and 23 in the longitudinal direction of the lighting device 10. Installed.
  • the lighting device 10 can reduce wavelength unevenness in the irradiation range.
  • FIG. 17 shows the illuminance distribution in the illumination device 10.
  • the solid line in FIG. 17 indicates the relationship between the illuminance and the number of broken lines when the paper sheet 7 does not change in the direction of the imaging optical axis of the reading unit 6.
  • 17 indicates the relationship between the illuminance and the number of broken lines when the paper sheet 7 fluctuates by +1.5 mm in the direction of the imaging optical axis of the reading unit 6.
  • the dotted line in FIG. 17 indicates the relationship between the illuminance and the number of broken lines when the paper sheet 7 varies by ⁇ 1.5 mm in the direction of the imaging optical axis of the reading unit 6.
  • the illuminating device 10 as shown in FIG. 4 and FIG. 13 irradiates light with high illuminance uniformity in the short direction of the irradiation range, that is, in the transport direction of the paper sheet 7. Can do. As a result, the illuminating device 10 having a margin with respect to the deviation of the reading range of the reading unit 6 in the conveyance direction of the paper sheet 7 can be realized.
  • the illumination device 10 has a stable illuminance distribution regardless of fluctuations in the direction of the imaging optical axis of the reading unit 6. As a result, it is possible to realize the illumination device 10 having a margin even with respect to fluctuations in the direction of the imaging optical axis of the reading unit 6 of the paper sheet 7.
  • the illumination device 10 can achieve high illuminance and high illuminance uniformity.
  • the illuminating device 10 is as shown in FIG. Illuminance distribution can be realized. That is, the illuminating device 10 can realize a symmetric illumination distribution with the imaging optical axis of the reading unit 6 interposed therebetween. Thereby, it is possible to prevent the illuminance distribution in the irradiation range from being changed due to an attachment error of the illumination device 10 or the like.
  • the illumination device 10 can keep the change in illuminance with respect to a variation of ⁇ 1.5 mm in the z-axis direction of the paper sheet 7 to less than 10%.
  • the illuminating device 10 includes the reflection member and the light source provided symmetrically with respect to the imaging optical axis of the reading unit 6, and thus illuminance that is symmetrical with respect to the imaging optical axis of the reading unit 6. Distribution can be realized. Moreover, the illuminating device 10 can reduce the change of the illumination intensity with respect to the fluctuation
  • the image reading device 117 including the illumination device 10 and the reading unit 6 can stably acquire an image from the paper sheet 7 conveyed at high speed. In other words, the image reading device 117 can acquire an image with less luminance variation and luminance unevenness from a plurality of paper sheets 7 conveyed at high speed.
  • the image reading device 117 is described as a configuration that irradiates light to the conveyed paper sheet 7 and reads an image, but is not limited to this configuration.
  • the image reading device 117 may be configured to acquire an image from the stationary paper sheet 7 while moving the illumination device 10 and the reading unit 6. In this case, the illumination device 10 and the reading unit 6 move in conjunction with each other.
  • the reading unit 6 has been described as a configuration that acquires reflected light of light emitted from the illumination device 10, but the configuration is not limited thereto.
  • the reading unit 6 may be configured to acquire transmitted light of light emitted from the illumination device 10.
  • the reading unit 6 is provided on the side facing the illumination device 10 across the conveyance path 115. That is, the reading unit 6 receives light emitted from the illumination device 10 and transmitted through the paper sheet 7 and acquires an image.
  • the configuration in which the illumination device 10 includes the end surface mirror 16 in order to improve the illuminance uniformity in the direction orthogonal to the conveyance direction of the paper sheet 7 has been described. May be provided.
  • the illumination device 10 may further include a double-sided mirror (double-sided mirror) inside the two end face mirrors 16.
  • the lighting device 10 includes a substrate, a light emitting element, a plane mirror (end face mirror), and a double-sided mirror.
  • the base has the same configuration as the mounting base 13 shown in FIG.
  • the light-emitting element has a structure similar to that of the light-emitting element 12 illustrated in FIG.
  • the plane mirror has the same configuration as the end face mirror 16 shown in FIG.
  • the substrate may be any substrate as long as the light-emitting element is fixed so that light can be applied to the object to be tested, and power can be supplied.
  • the light emitting element is, for example, an LED, and is connected to the substrate as a light emitting element array including a plurality of light emitting elements by arranging the light emitting elements at equal intervals.
  • a plurality of light emitting elements are arranged as a light emitting element array.
  • a plurality of light emitting element arrays may be arranged in parallel.
  • the plane mirror is connected to the substrate on the outer side of the end of the light emitting element array so as to be perpendicular to the arrangement direction of the light emitting elements.
  • a plane facing the side where the light emitting element array exists is a mirror surface.
  • the double-sided mirror is a plane mirror whose both surfaces are mirror surfaces, and is connected to the substrate between the light emitting elements on the end side of the light emitting element array so as to be perpendicular to the arrangement direction of the light emitting elements.
  • the double-sided mirror is disposed between the outermost light emitting element in the light emitting element array and the second light emitting element from the outside. Further, the length of the double-sided mirror in the irradiation direction of the light emitting element array is made shorter than that of the plane mirror.
  • the double-sided mirror excessively blocks light from the light emitting element near the center of the light emitting element array toward the end of the light emitting element array. This is because, on the contrary, the illuminance at the end portion decreases.
  • the double-sided mirror is connected to the substrate, the effect of heat dissipation can be smoothed if the double-sided mirror is placed near the middle point between the light emitting element arranged on the outermost side and the light emitting element arranged at the second position from the outside. preferable.
  • the arrangement near the intermediate point is preferable in order to prevent structural interference between the means for holding the mirror and the light emitting element.
  • the size of the light emitting element, the width of the light distribution, and the interval at which the light emitting elements are arranged light emission is performed so that the difference between the maximum illuminance of the light emitting element array and the minimum illuminance of the light emitting element array is within a threshold value. What is necessary is just to connect a double-sided mirror in the appropriate position between elements.
  • the double-sided mirror is arranged between the light emitting element arranged at the outermost side and the light emitting element arranged at the second position from the outside is explained, but the difference between the maximum illuminance and the minimum illuminance is the threshold value. If it is within, a double-sided mirror may be arranged between the light emitting element arranged at the second position from the outside and the light emitting element located at the third position from the outside. Moreover, the larger the size of the double-sided mirror, the higher the effect.
  • the size of the double-sided mirror is applicable to these conditions, An appropriate size may be selected so as to be shorter than the length of the plane mirror in the irradiation direction of the light emitting element array.
  • a plane mirror and a double-sided mirror By arranging a plane mirror and a double-sided mirror in this way, several patterns can be considered as light irradiated on the test object. For example, of the light emitted from the light emitting element, the light directly irradiated on the test object, the light reflected by the plane mirror and irradiated on the test object, and reflected by the double-sided mirror and irradiated on the test object There is light and light that is reflected by the plane mirror and the double-sided mirror a plurality of times and irradiated onto the test object.
  • a plane mirror and a double-sided mirror are not installed, these lights are not irradiated on the test object, for example, the upper surface of the test object where the light emitting element at the end of the light emitting element array is directly under the other end The vicinity is irradiated, and sufficient illuminance on the upper surface of the test object just below this end cannot be obtained.
  • the surface on the object under the light emitting element near the end of the light emitting element array is irradiated by the effect of the combination mirror by the plane mirror and the double sided mirror. be able to.
  • the plane mirror and the double-sided mirror need only be connected to one end of the light emitting element array.
  • a plane mirror may be connected to the two or more light emitting element arrays and a double-sided mirror may be connected between the light emitting elements as in the case of one light emitting element array.
  • the number of the plane mirrors and the double-sided mirrors may be plural as in the state in which a plurality of illumination devices 10 each having a plane mirror and a double-sided mirror connected to one light-emitting element array. You may connect over the whole said light emitting element array.
  • the effect shown above is demonstrated based on the simulation result of the illumination distribution of the illuminating device 10 which concerns on 3rd Embodiment.
  • the relative illuminance gradually decreases from the center of the light emitting element array toward the end of the light emitting element array, and the relative illuminance of the light emitting element array decreases to about 0.72.
  • the relative illuminance is the illuminance when the maximum value is 1.
  • the characteristic that the relative illuminance near the end of the light emitting element array decreases is improved, and a relative illuminance of about 0.84 can be secured near the end.
  • the difference between the maximum illuminance and the minimum illuminance of the light emitting element array is between the light emitting elements near the end of the light emitting element array and the flat mirror at the end of the light emitting element array.
  • the illumination device according to the fourth embodiment is substantially the same as the illumination device 10 according to the third embodiment, but the arrangement of the double-sided mirrors is different.
  • a lighting device according to the fourth embodiment will be described.
  • the double-sided mirror according to the third embodiment it is arranged so as to be exactly in the middle between the light emitting elements.
  • the light emitting elements are arranged on a straight line passing through an intermediate point between the light emitting element arranged on the outermost side and the light emitting element arranged at the second position from the outside.
  • the double-sided mirror according to the fourth embodiment emits light that is arranged on the outermost side with respect to a straight line that passes through an intermediate point between the light-emitting element arranged on the outermost side and the light-emitting element arranged on the second position from the outside. Arranged on the element side.
  • the illumination uniformity can be further improved even when the irradiated beam is focused. .
  • the relative illuminance near the end of the light emitting element array is about 0.90, which is higher than the relative illuminance near the end of the light emitting element array of the illumination device 10 according to the third embodiment. Yes. Furthermore, since the relative illuminance is 0.90 or more even in the entire light emitting element array, high illuminance uniformity can be ensured.
  • the illuminance uniformity is further improved by arranging the double-sided mirror on the light emitting element side at the end of the light emitting element array rather than the intermediate point between the light emitting elements. Can do.
  • the fifth embodiment is different from the third embodiment and the fourth embodiment in that a plane mirror and a double-sided mirror are used at both ends of the illumination device, respectively.
  • the lighting device may have a configuration in which the plane mirror and the double-sided mirror are arranged at both ends by using the plane mirror and double-sided mirror arrangement method according to the third embodiment. Further, the lighting device may have a configuration in which the plane mirror and the double-sided mirror are arranged at both ends by using the plane mirror and double-sided mirror arrangement method according to the fourth embodiment.
  • the arrangement method of the plane mirror and the double-sided mirror according to the third embodiment is used at one end of the lighting device, and the arrangement method of the plane mirror and the double-sided mirror according to the fourth embodiment is used at the other end. It may be used.
  • the relative illuminance at both ends of the lighting device is considerably reduced as compared with the vicinity of the center of the light emitting element array.
  • the decrease in relative illuminance at both ends of the light emitting element array is improved, and the vicinity of the ends
  • the relative illuminance of about 0.84 can be secured.
  • a relative illuminance of about 0.90 can be secured near the end.
  • the illuminance uniformity is improved as a whole lighting device by arranging the plane mirror and the double-sided mirror according to the third embodiment and the fourth embodiment at both ends of the lighting device. be able to.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

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Abstract

　一実施形態に係る照明装置は、光源部と、反射部材と、を備える。光源部は、線状に形成され、光を放出する発光部を有する。反射部材は、光源部の発光部から放出される光を所定範囲に対して反射する反射面を有する。反射面は、光源部の発光部の長手方向と直交する方向において、所定範囲に対して垂直な方向と所定の角度を成す長軸を有する基準楕円に沿った複数の線分を有する折線形状である断面を有する。

Description

照明装置、及び照明装置を備える画像読取装置
　本発明の実施形態は、照明装置、及び照明装置を備える画像読取装置に関する。
　従来、紙幣等の種々の紙葉類の検査を行う紙葉類処理装置が実用化されている。紙葉類処理装置は、紙葉類の画像を読み取る画像読取装置を有する。紙葉類処理装置は、投入部に投入された紙葉類を１枚ずつ取り込み、画像読取装置に搬送する。
　画像読取装置は、照明部（照明装置）とラインイメージセンサとを有する。画像読取装置は、と所定の方向に搬送される紙葉類に対して照明装置により光を照射する。画像読取装置は、ラインイメージセンサにより、搬送される紙葉類に照射された光の透過光、または反射光を読み取り、画像を取得する。
　照明装置は、被検物として紙葉類の表面に光を照射する。この場合、照明装置は、ラインイメージセンサの長尺方向に均一になるような照度分布を備えることが望ましい。高速、且つ高精度な処理を行う場合、画像処理及び信号処理の負担を軽減する為に、照明部は、高い照度と、照度の均一性と、を備える必要がある。
　照明部は、例えば、ハロゲン光源または蛍光灯などの光源と、光ファイバーを用いたライトガイド（導光部材）と、を備える。また、近年、Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅを用いた光源（以下単にＬＥＤと称する）を備える照明部も実用化されつつある。この照明部は、直線状またはマトリクス状に複数配列されたＬＥＤを備える。
特開２００１－３３０７３４号公報 特開２０１０－１１０９３８号公報 特開２００７－７１７６３号公報
　しかしながら、ＬＥＤ等に代表される発光素子を配列した光源装置では、被検物上の照度分布は、１つ１つの発光素子による照度分布を空間的に重ね合わせた分布となる。それゆえ、ＬＥＤとレンズとを一体に成型した指向性の高い配光分布を持つ発光素子を用いる場合は、それぞれの発光素子の照度分布が狭い範囲でベル型の照度分布を形成するため、重ね合わせた照度分布は波状となり照度不均一性を生じてしまう問題がある。さらに、発光素子の指向性が高いために、個々の発光素子の位置ずれや角度ずれによって全体的な照度分布にムラが発生しやすい。
　一方、ＬＥＤとレンズとが一体に成型されていない指向性の低い発光素子を用いた場合は、１つの発光素子が光を照射する領域が広くなる。よって、被検物の中心付近ではその中心から見て両方向から来る光が照射されるが、被検物の端部付近はその端から見てＬＥＤが存在する片方向から来る光しか照射されない。このため中心付近は照度分布が高く、端部に向かうにしたがって照度が落ちていくという照度不均一性が生じてしまう問題がある。
　この照度不均一性を防ぐ方法としては、中心付近の発光素子は少量の電流を流すことで発光量を下げ、端付近の発光素子には多くの電流を流すことで発光量を上げて照度のバランスを取るという手段がある。しかしこの方法では、発光素子の明るさ性能を十分発揮させることができない。　
　また周辺の発光素子を稠密にして、端付近の発光量を増加し照度の低下を防ぐという方法もあるが、物理的に発光素子単体の大きさ以上に稠密にはできないため、光量の上昇に限度がある。
　また、光源から発せられる光をラインイメージセンサの読取範囲内に集光する為に、紙葉類の搬送方向における断面が楕円の弧の形状の反射部材を備える照明装置がある。しかし、楕円の弧の形状の反射部材を用いる場合、照度分布のピークが先鋭になる。
　照度分布のピークが先鋭である場合、照明装置の照度が均一である範囲が狭くなる。この為、ラインイメージセンサの読取範囲内を照度分布のピークに合わせてラインイメージセンサ及び照明装置を設置することが困難になるという課題がある。
　また、照度分布のピークが先鋭である為、ラインイメージセンサの読取範囲内で照度分布が均一でなくなる。この為、読み取った画像に、例えば紙葉類の搬送状態によって輝度のムラなどの影響が生じる可能性があるという課題がある。
　そこで、より高い照度と高い照度均一性とを実現することが出来る照明装置、及び照明装置を備える画像読取装置を提供することを目的とする。
　一実施形態に係る照明装置は、光源部と、反射部材と、を備える。光源部は、線状に形成され、光を放出する発光部を有する。反射部材は、光源部の発光部から放出される光を所定範囲に対して反射する反射面を有する。反射面は、光源部の発光部の長手方向と直交する方向において、所定範囲に対して垂直な方向と所定の角度を成す長軸を有する基準楕円に沿った複数の線分を有する折線形状である断面を有する。
図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の外観について説明するための図である。 図２は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の構成例について説明するための図である。 図３は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の制御系の構成例について説明するための図である。 図４は、一実施形態に係る画像読取装置の構成例について説明するための図である。 図５は、一実施形態に係る光源部の構成例について説明する為の図である。 図６は、一実施形態に係る反射部材の構成例について説明する為の図である。 図７は、一実施形態に係る照明装置の配置位置の例について説明する為の図である。 図８は、一実施形態に係る照明装置における照度について説明する為の図である。 図９は、一実施形態に係る照明装置における照度について説明する為の図である。 図１０は、一実施形態に係る反射部材と照度との関係について説明する為の図である。 図１１は、一実施形態に係る反射部材の他の構成例について説明する為の図である。 図１２は、一実施形態に係る照明装置における照度分布について説明する為の図である。 図１３は、一実施形態に係る画像読取装置の他の構成例について説明するための図である。 図１４は、一実施形態に係る照明装置の配置位置の他の例について説明するための図である。 図１５は、一実施形態に係る光源部の他の構成例について説明する為の図である。 図１６は、一実施形態に係る光源部のさらに他の構成例について説明する為の図である。 図１７は、一実施形態に係る照明装置における照度分布について説明する為の図である。
　以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る照明装置、照明装置を備える画像読取装置、及び画像読取装置を備える紙葉類処理装置について詳細に説明する。
　（第１の実施形態）　
　図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置１００の外観について説明するための説明図である。　
　図１に示すように、紙葉類処理装置１００は、装置外部に、投入部１１２、操作部１３６、操作表示部１３７、ドア１３８、取出口１３９、及びキーボード１４０を備えている。
　投入部１１２は、例えば被検物としての紙葉類７を投入するための構成である。投入部１１２は、重ねられた状態の紙葉類７をまとめて受け入れる。操作部１３６は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。操作表示部１３７は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作表示部１３７は、タッチパネルとして構成されていてもよい。この場合、紙葉類処理装置１００は、操作表示部１３７に表示されるボタンと、操作表示部１３７に対するオペレータによる操作と、に基づいて、各種の操作入力を検知する。
　ドア１３８は、投入部１１２の投入口を開閉する為のドアである。取出口１３９は、紙葉類処理装置１００により再流通不可と判断された紙葉類７がスタックされる集積部から紙葉類７を取り出す為の構成である。キーボード１４０は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける入力部として機能する。
　図２は、図１に示す紙葉類処理装置１００の構成例について説明するための説明図である。　
　紙葉類処理装置１００は、装置内部に、投入部１１２、取出部１１３、吸着ローラ１１４、搬送路１１５、検査部１１６、ゲート１２０乃至１２５、排除搬送路１２６、排除集積部１２７、集積・結束部１２８乃至１３１、裁断部１３３、及びスタッカ１３４を備える。また、紙葉類処理装置１００は、主制御部１５１を備える。主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する。
　取出部１１３は、投入部の上部に設けられる。取出部１１３は、吸着ローラ１１４を備えている。吸着ローラ１１４は、投入部１１２にセットされた紙葉類７を集積方向の上端に接するように設けられている。即ち、吸着ローラ１１４は、回転することにより、投入部１１２にセットされた紙葉類７を集積方向の上端から１枚ずつ装置内部に取り込む。吸着ローラ１１４は、たとえば、１回転するごとに１枚の紙葉類７を取出すように機能する。これにより、吸着ローラ１１４は、紙葉類７一定のピッチで取出す。吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類７は、搬送路１１５に導入される。
　搬送路１１５は、紙葉類７を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送する搬送手段である。搬送路１１５は、図示しない搬送ベルト及び駆動プーリなどを備えている。搬送路１１５は、図示しない駆動モータ及び駆動プーリにより搬送ベルトを動作させる。搬送路１１５は、吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類７を搬送ベルトにより一定速度で搬送する。なお、搬送路１１５における取出部１１３に近い側を上流側、スタッカ１３４に近い側を下流側として説明する。
　取出部１１３から延びた搬送路１１５上には、検査部１１６が設けられている。検査部１１６は、画像読取装置１１７、及び厚み検査部１１９を備えている。検査部１１６は、紙葉類７の光学的特徴情報、機械的特徴、及び磁気的特長情報を検出する。これにより、紙葉類処理装置１００は、紙葉類７の種類、汚棄損、表裏、及び真偽などを検査する。
　画像読取装置１１７は、例えばＣｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）などの撮像素子を複数有する読取部と、照明装置とを備える。読取部は、例えば、ラインイメージセンサとして機能する。この場合、読取部は、紙葉類７の搬送方向と直交する方向に複数配列された複数の撮像素子を有する。
　画像読取装置１１７は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７の画像を読み取る。画像読取装置１１７は、搬送路１１５の片側に設置される構成であってもよいし、搬送路１１５の両側に対面するように設置される構成であってもよい。搬送路１１５の両側に対面するように設置される場合、画像読取装置１１７は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７の両面の画像を読み取ることができる。
　画像読取装置１１７は、読み取った画像を検査部１１６内の図示しないメモリに一時的に記憶する。紙葉類処理装置１００は、このメモリに記憶されている画像を操作入力に応じて操作表示部１３７に表示することができる。
　厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７の厚みを検査する。例えば、検出した厚みが規定値以上である場合、紙葉類処理装置１００は、紙葉類７の２枚取りを検出する。
　またさらに、例えば、搬送路１１５を搬送される紙葉類７から磁気を検出する磁気センサを備えていてもよい。
　主制御部１５１は、画像読取装置１１７、及び厚み検査部１１９などによる検出結果に基づいて、紙葉類７の種類判定、真偽判定、正損判定、及び排除券であるかの判定などを行う。
　主制御部１５１は、各部の検出結果に基づいて、紙葉類７の真偽を判定する。主制御部１５１は、予め設定されるパラメータに適合する紙葉類７を真券（ｌｅｇａｌ　ｓｈｅｅｔ）、不適合な紙葉類７を偽券（ｉｌｌｅｇａｌ　ｓｈｅｅｔ）と判定する。
　また、主制御部１５１は、各部の検出結果と予め設定されるパラメータとに基づいて、紙葉類７の券種を判定する。
　またさらに、主制御部１５１は、各部の検出結果と予め設定されるパラメータとに基づいて、紙葉類７が再流通に適した紙葉類７であるか否かの判定（正損判定）を行う。即ち、主制御部１５１は、予め設定されるパラメータに適合する紙葉類７を正券（ｆｉｔ　ｓｈｅｅｔ）、不適合な紙葉類７を損券（ｕｎｆｉｔ　ｓｈｅｅｔ）と判定する。
　紙葉類処理装置１００は、正券と判定した紙葉類７を集積・結束部１２８乃至１３１に搬送する。また、紙葉類処理装置１００は、損券と判定した紙葉類７を裁断部１３３に搬送する。裁断部１３３は、搬送される損券を裁断する。なお、紙葉類処理装置１００は、損券をスタッカ１３４に搬送し集積してもよい。スタッカ１３４は、集積した損券が例えば１００枚に到達するごとに施封を行う。
　また、主制御部１５１は、２枚取り券などの紙葉類７、折れまたは破れなどが存在する紙葉類７、券種が不明な紙葉類７、及び偽券などを排除券（ｒｅｊｅｃｔｅｄ　ｓｈｅｅｔ）と判定する。主制御部１５１は、排除券と判定した紙葉類７を排除集積部１２７に搬送するように各部を制御する。
　検査部１１６の下流側の搬送路１１５上には、ゲート１２０乃至１２５が順に配設されている。ゲート１２０乃至１２５は、それぞれ、主制御部１５１により制御される。主制御部１５１は、検査部１１６による検査の結果に基づいて各ゲート１２０乃至１２５の動作を制御する。これにより、主制御部１５１は、搬送路１１５を搬送されている紙葉類７を所定の処理部に搬送するように制御する。
　検査部１１６の直後に配設されたゲート１２０は、搬送路１１５を排除搬送路１２６に分岐する。即ち、主制御部１５１は、排除券と判定した紙葉類７を排除搬送路１２６に搬送するようにゲート１２０を制御する。
　排除搬送路１２６の終端部には、排除集積部（排除部）１２７が設けられている。排除集積部１２７は、取出部１１３にて取出した姿勢のまま、排除券を集積する。排除集積部１２７に集積された紙葉類７は、取出口１３９から取り出すことができる。
　また、ゲート１２１乃至１２４により分岐される先には、集積・結束部１２８乃至１３１（総じて集積結束部１３２と称する）がそれぞれ設けられている。集積・結束部１３２には、再流通可能であると判定された紙葉類７が種類及び表裏毎に区別されて集積される。集積・結束部１３２は、集積した紙葉類７を所定枚数毎に結束して格納する。また、紙葉類処理装置１００は、図示しない結束部により、所定枚数毎に結束された紙葉類７の束を複数集積し、結束する。
　ゲート１２５により分岐される先には、裁断部１３３とスタッカ１３４とが配設されている。裁断部１３３は、紙葉類７を裁断して収納する。スタッカ１３４は、搬送される紙葉類７を集積する。主制御部１５１は、損券であると判定した紙葉類７をゲート１２５に搬送するようにゲート１２１乃至１２４を制御する。
　外部から入力される操作により損券裁断モードが選択されている場合、主制御部１５１は、紙葉類７を裁断部１３３に搬送するようにゲート１２５を制御する。また、主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されていない場合、紙葉類７をスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２５を制御する。
　なお、主制御部１５１は、集積・結束部１３２に集積された紙葉類７の枚数、及び、裁断部１３３により裁断された紙葉類７の枚数及び識別情報を逐次記憶する。
　図３は、図１及び図２に示す紙葉類処理装置１００の制御系の構成例について説明するための説明図である。
　紙葉類処理装置１００は、主制御部１５１、検査部１１６、搬送制御部１５２、集積・結束制御部１５３、裁断制御部１５６、操作表示部１３７、及びキーボード１４０などを備える。
　主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の全体的な制御を司る。主制御部１５１は、操作表示部１３７により入力される操作、及び検査部１１６による検査結果に基づき、搬送制御部１５２及び集積・結束制御部１５３を制御する。
　例えば、操作員は、操作表示部１３７またはキーボード１４０により、処理する紙葉類７の券種、枚数、正損判別レベル、供給元の名称、及び処理方法などを入力する。
　検査部１１６は、画像読取装置１１７、厚み検査部１１９、その他のセンサ類１５４、及びＣＰＵ１５５を備える。
　画像読取装置１１７は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７の画像を読み取る。画像読取装置１１７は、主制御部１５１による制御に基づいて、照明装置を点灯させ、紙葉類７に光を照射する。画像読取装置１１７は、紙葉類７から反射光、または透過光を受光し、受光した光を撮像素子に結像させ、電気信号（画像）を取得する。
　主制御部１５１は、紙葉類７の基準となる画像（基準画像）を記憶部１５１ａに予め記憶する。主制御部１５１は、紙葉類７から取得した画像と、記憶部１５１ａに記憶される基準画像とを比較することにより、各種の判定を行う。
　厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７の厚みを検査する。その他のセンサ類１５４は、例えば、磁気センサ、及び／または紫外画像取得部などを備える。磁気センサは、紙葉類７から磁気を検出する。紫外画像取得部は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７に紫外線を照射し、紙葉類７に塗布されている蛍光体から発せられる励起光を検出する。
　ＣＰＵ１５５は、画像読取装置１１７、厚み検査部１１９、及びその他のセンサ類１５４などによる検査の結果の統合を行う。また、ＣＰＵ１５５は、各部の検査結果に基づいて、搬送路１１５を搬送される紙葉類７の種類、正損、表裏、及び真偽などを判別する構成であってもよい。
　搬送制御部１５２は、主制御部１５１の制御に基づき、取出部１１３、搬送路１１５、排除搬送路１２６、及びゲート１２０乃至１２５を制御する。これにより、搬送制御部１５２は、紙葉類７の取り込み及び搬送を制御する。また、搬送制御部１５２は、判定した紙葉類７の種類毎に区分する区分処理を行う。即ち、搬送制御部１５２は、区分処理部として機能する。
　集積・結束制御部１５３は、主制御部１５１の制御に基づき、排除集積部１２７及び集積・結束部１２８乃至１３１を制御する。これにより、集積・結束制御部１５３は、紙葉類７の集積、及び結束の制御を行なう。
　裁断制御部１５６は、主制御部１５１の制御に基づき、裁断部１３３の動作を制御する。これにより、裁断部１３３は、搬送される紙葉類７の裁断を行う。
　図４は、図２及び図３に示す画像読取装置１１７の構成例について説明するための説明図である。画像読取装置１１７は、例えば紙葉類処理装置１００の搬送路１１５の近傍に設置される。ここでは、紙葉類７が搬送路１１５により矢印ａの方向（搬送方向）に搬送されると仮定する。なお、搬送方向ａは、図４に示すｘ軸方向と平行である。　
　画像読取装置１１７は、読取部６と照明装置１０とを備える。
　上記したように、読取部６は、紙葉類７の光学的特徴情報（光学画像）を検出する。読取部６は、例えば、図４に示すように搬送される紙葉類７上の所定範囲に対して垂直な方向（ｚ軸方向）の撮像光軸を有する。読取部６は、照明装置１０から紙葉類７に照射された光の透過光または反射光を受光し、画像を取得する。
　読取部６は、例えば、ＣＣＤなどの撮像素子と結像レンズとを有する。結像レンズは、受光した光を撮像素子に結像させる。撮像素子は、結像レンズにより結像される光を電気信号（画像）に変換する。読取部６は、紙葉類７の搬送方向ａと直交する方向に複数配列される撮像素子を備える。即ち、読取部６は、ラインイメージセンサを備える。
　読取部６は、搬送路１１５により搬送される紙葉類７上の、照明装置１０により光が照射される所定範囲（照射範囲）と同じ大きさ、または照射範囲より狭い所定範囲（読取範囲）から光を受光し、画像を取得する。読取部６は、１タイミングにおいて、読取範囲から１ライン分画像を取得する。読取部６は、搬送路１１５により搬送される紙葉類７から連続して画像を取得することにより、紙葉類７の全体の画像を取得する。
　なお、読取部６は、複数のラインイメージセンサと、ダイクロイックプリズム、及びカラーフィルタを備える構成であってもよい。読取部６は、ダイクロイックプリズムにより光を分光し、分光した光をカラーフィルタによりフィルタリングする。これにより、読取部６は、異なる複数の波長の光をそれぞれ異なるラインイメージセンサに結像させることができる。
　読取部６の結像レンズは、紙葉類７の表面上の像をラインイメージセンサ上に結増させる。読取部６の撮像光軸は、このような結像関係と、後述する読取部６の撮像光軸と照明装置１０との関係とを満たすものであれば、如何なる構成であってもよい。例えば、ミラー、または導光部材などを用いることにより、読取部６の撮像光軸を折り曲げても良い。
　照明装置１０は、主制御部１５１の制御に基づくタイミングにおいて、搬送される紙葉類７上の所定範囲に対して光を照射する。照明装置１０は、少なくとも読取部６の読取範囲より広い照射範囲（被照射領域）に対して光を照射する。
　なお、画像読取装置１１７の読取部６及び照明装置１０は、主制御部１５１の制御に基づいて画像を取得する構成として説明したが、この構成に限定されない。画像読取装置１１７は、搬送路１１５により搬送される紙葉類７の位置を検出するセンサと、このセンサの検出結果に基づいて読取部６及び発光素子１２の動作を自動的に制御する制御部と、を備える構成であってもよい。
　照明装置１０は、光源部１５と反射部材１１とを備える。なお、図４は、紙葉類７の搬送方向における反射部材１１の断面を示す。光源部１５は、発光素子１２、実装基板１３、及び放熱部材１４を備える。
　発光素子１２は、光を放出する発光素子である。光源部１５は、紙葉類７の搬送方向と直交する方向にライン状に配列された複数の発光素子１２としてのＬＥＤを備える。即ち、光源部１５は、読取部６の走査方向と平行にライン状に配列された複数の発光素子１２としてのＬＥＤを備える。即ち、光源部１５は、線状に形成され、光を放出する発光部を備える。
　なお、本実施形態では、発光素子１２としてＬＥＤを用いる例について説明するが、この構成に限定されない。発光素子は、ライン状のハロゲン光源、または蛍光灯などを用いる構成であってもよい。発光素子１２としてＬＥＤが用いられる場合、発光部は、線状に配列される複数のＬＥＤを備える。
　実装基板１３は、発光素子１２としてのＬＥＤを配設する為の基盤である。実装基板１３は、例えば、アルミ、銅、または他の放熱性の高い素材により形成される。また、実装基盤には、発光素子１２を点灯させる為の電気回路が設置されている。放熱部材１４は、実装基板１３の熱を放熱させる為の部材である。
　例えば、図５に示すように、光源部１５は、中心波長が第１の波長である発光素子１２Ａと中心波長が第２の波長である発光素子１２Ｂとが交互にライン状に配列された構成を備える。この場合、照射範囲において、発光素子１２Ａ及び発光素子１２Ｂから発せられる光は、反射部材１１により反射されて照射範囲に収斂される過程で混合される。即ち、照射範囲には、第１の波長の光と第２の波長の光とが混合された光が照射される。これにより、照明装置１０は、放射する光の波長のムラを抑えることができる。なお、光源部１５は、中心波長が同じである発光素子がライン状に配列された構成であってもよい。
　反射部材１１は、光を全反射するミラー（反射面）を備える。図６に示すように、反射部材１１のミラーは、読取部６の撮像光軸と角度θを成す直線を長軸とする楕円（基準楕円）に沿って折線状に形成される。即ち、反射部材１１のミラーは、基準楕円の弧に内接、または外接する複数の直線の形状を有する。また、反射部材１１のミラーは、ミラーの折線の節が基準楕円上、または近傍に存在する形状であってもよい。
　反射部材１１のミラーの断面の形状は、例えば以下の方法により決定される。　
　まず、図６に破線で基準楕円を示す。基準楕円の焦点Ｆ１及び焦点Ｆ２を特定する。基準楕円の中心を原点Ｏとし、長軸方向をｘ軸とし、短軸方向をｙ軸として直交座標系を設定する場合、図６に示すように、焦点Ｆ１及びＦ２は、ｘ軸上にプロットされる。
　また、基準楕円とｘ軸の正方向との交点をＰとし、基準楕円とｙ軸の正方向との交点をＱとする。反射部材１１のミラーは、第一象限における基準楕円の楕円弧に沿って形成される。
　第一象限における基準楕円の楕円弧を焦点Ｆ２から見て等角度となるように分割する。例えば、図６で一点鎖線で示すように等角度で並ぶ補助線により楕円弧を分割する。なお、ｘ軸とｘ軸に最も近い補助線（Ａ１）とが成す角度は、各補助線同士が成す角度の半分の角度である。また、点Ｆ２と点Ｑとを含む直線と、ｙ軸に最も近い補助線（Ａ５）とが成す角度は、各補助線同士が成す角度の半分の角度である。
　即ち、補助線Ａ１乃至Ａｎは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
を満たす。なお、数式１及び数式２におけるθは、ミラーの折線数によって決まる任意の角度である。また、数式１及び数式２におけるｎは、反射部材１１のミラーの断面における折線数を示す。
　ここで、各補助線Ａ１乃至Ａ５と楕円弧との交点を接点とする楕円弧の接線を特定する。反射部材１１のミラーは、特定した接線同士の交点を節（折点）として形成される折れ線が反射部材１１のミラーの反射面の断面の形状となるように形成される。なお、図６に示す例では、ｎ＝５として反射部材１１のミラーを示しているが、この構成に限定されない。
　反射部材１１のミラーは、例えば、アルミなどの金属部材などにより構成される。即ち、断面の形状が上記の方法で特定される折線形状になるように金属部材を削り出す。さらに、金属部材の表面を研磨することにより、鏡面（反射面）を形成する。これにより、反射部材１１のミラーを形成することができる。
　また、反射部材１１のミラーは、例えば、折り曲げられた板金により形成されていてもよい。この場合、断面の形状が上記の方法で特定される折線形状になるように板金を折り曲げる。さらに、板金の表面を研磨することにより、鏡面の反射面を形成する。これにより、反射部材１１のミラーを形成することができる。
　また、反射部材１１のミラーは、例えば、矩形状の複数のミラーにより形成されていてもよい。この場合、断面の形状が上記の方法で特定される折線形状になるように複数のミラーを組み合わせる。これにより、反射部材１１のミラーを形成することができる。
　反射部材１１と発光素子１２とは、例えば図７に示す位置で配置される。例えば、発光素子１２は、反射部材１１の基準となる基準楕円の１つの焦点Ｆ１の位置に設置される。
　また、反射部材１１は、基準楕円のもう１つの焦点Ｆ２が読取部６の読取範囲の近傍に位置するように設置される。例えば、反射部材１１は、紙葉類７上の照射範囲が、焦点Ｆ２より焦点Ｆ１に近い位置に存在する基準楕円に基づいて形成される。この場合、焦点Ｆ２は、搬送路１１５を挟んで焦点Ｆ１と対向する側に存在する。
　図８は、照明装置１０における相対的な照度分布を示す図である。　
　図８の実線のグラフは、焦点Ｆ２が図７の座標系ｘ、ｚにおいて、（ｘ，ｚ）＝（０，０）にあり、紙葉類７の表面における被照射領域が焦点Ｆ２と同じ高さにある場合の照度分布を示す。点線のグラフは、被照射領域が焦点Ｆ２よりｚ軸方向にして１．５ｍｍ上方にある場合の照度分布を示す。一点鎖線のグラフは、被照射領域が焦点Ｆ２よりｚ軸方向にして１．５ｍｍ下方にある場合の照度分布を示す。
　即ち、図８のグラフは、基準楕円の焦点Ｆ２が図７に示す座標系ｘ、ｚにおいて、（ｘ，ｚ）＝（０，０）に存在する例について示す。ここで、図８に示す実線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向（ｚ軸方向）に変動していない場合の照度分布を示す。また、図８に示す点線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向（ｚ軸方向）に＋１．５ｍｍ変動している場合の照度分布を示す。また、図８に示す一点鎖線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向（ｚ軸方向）に－１．５ｍｍ変動している場合の照度分布を示す。
　なお、実線、点線、及び一点鎖線で示される各照度分布は、光学シミュレーションで求めた照度分布の最大照度を１として規格化されている。
　図８に示す照度分布によると、照射範囲が焦点Ｆ２よりｚ軸方向において１．５ｍｍ上方に存在する場合の照度は、照射範囲が焦点Ｆ２よりｚ軸方向において１．５ｍｍ下方に存在する場合の照度より高い。この為、照明装置１０は、紙葉類７の表面上における照射範囲が、焦点Ｆ２よりｚ軸方向において上方に存在するように各部を設置することにより、より効率的に紙葉類７を照明することができる。なお、ここでは、照度分布の一例について説明したが、上記の傾向は、反射部材１１の折れ線数ｎ、及び基準楕円の長軸の長さなどに因らない。
　反射部材１１のミラーの折線の数ｎは、必要な照度と、必要な照度均一性（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）とに基づいて決定される。
　照明装置１０は、紙葉類７の高速搬送に対応する為に読取部６の読取範囲において高い照度を有することが望ましい。また、高速で搬送される紙葉類７は、バタツキ、即ち、図７に示す撮像光軸の方向（ｚ軸方向）の変動が生じる場合がある。この変動により、画像における輝度の差が生じる。これを補正する為に、電子的な補正処理が必要な場合がある。これにより、処理速度の低下する、負荷が増大する可能性がある。
　そこで、照明装置１０は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向に変動しても、紙葉類７を均一な照度で照明する事が望ましい。例えば、印刷物、またはカード類などの紙葉類７の画像読取装置１１７は、例えば、紙葉類７の±１．５ｍｍ程度の高さ変動に対して、照度の変化が例えば１０％以内に収まっていることが好ましい。
　図９は、照明装置１０における相対的な照度分布を示す図である。　
　図９に示す実線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向（ｚ軸方向）に変動していない場合の照度分布を示す。また、図９に示す点線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向（ｚ軸方向）に＋１．５ｍｍ変動している場合の照度分布を示す。また、図９に示す一点鎖線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向（ｚ軸方向）に－１．５ｍｍ変動している場合の照度分布を示す。
　図９に示す各照度分布は、基準位置（ｚ＝０）である場合の照射範囲における照度に基づいて規格化されている。実線により示される照度と、点線により示される照度と、一点鎖線により示される照度との変動が、図９に示す照射範囲内において１０％未満であることがわかる。
　例えば、ｚ軸方向における紙葉類７の変動量と、反射部材１１の折線数ｎとを変化させてシミュレーションを行うことにより、適切な反射部材１１のミラーの折線数ｎを特定することができる。
　照射範囲内における照度の変動量（例えば最大の変動量の絶対値）と、基準位置（ｚ＝０）における照度とに基づいて照度比を算出する。さらに、照度比を反射部材１１の折線数毎にシミュレーションする。シミュレーションの結果として、図１０に、照度比と反射部材１１の折線の数ｎとの関係を示す。図１０に示す照度比が９０％以上である場合、照度の変動が１０％未満であると判断することができる。
　即ち、図１０に示すように、反射部材１１の折線数ｎが１０以下である場合、照度比を９０％以上に維持することができる。即ち、反射部材１１のミラーの折線の数が１０以下であれば、照明装置１０は、適切な照度分布の光を照射範囲に照射することができる。
　上記したように、発光素子１２及び反射部材１１を設置することにより、効率良く発光素子１２の光を読取部６の読取範囲に収斂させることができる。
　即ち、本実施形態の照明装置１０は、反射部材１１の折線状のそれぞれの鏡面に映し出された発光素子１２の鏡像が読取部６の読取範囲を照明する。この構成によると、照明装置１０は、紙葉類７の搬送方向（即ち、照明装置１０の短手方向）に照度が均一である照射範囲を実現することが出来る。この結果、照明装置１０及び読取部６の取り付け誤差、及び製造誤差に強いマージンを有する照明装置１０を実現することが出来る。即ち、本実施形態によると、高い照度と高い照度均一性とを実現することが出来る照明装置、及び照明装置を備える画像読取装置を提供することができる。
　また、照明装置１０は、紙葉類７の搬送方向と直交する方向（即ち、光源部１５の長手方向）における照度均一性を高める為に、図１１に示すような端面ミラー１６をさらに備えていてもよい。
　図１１のＡは、紙葉類７の搬送方向から見た照明装置１０を示す。また、図１１のＢは、紙葉類７の搬送方向と直交する方向から見た照明装置１０を示す。図１１に示すように端面ミラー１６は、鏡面（反射面）を有する平面状のミラーである。端面ミラー１６は、反射部材１１と、光源部１５とを挟み込むように照明装置１０の長手方向の端部に設けられる。例えば、端面ミラー１６は、図７に示すｘ軸方向とｚ軸方向とにより構成される面と平行な鏡面を有するように設置される。
　図１２は、端面ミラー１６を有する照明装置１０における照度分布のシミュレーション結果を示す。なお、図１２は、照度の最大値が１になるように規格化されたグラフを示す。　端面ミラー１６が設けられていない場合、照明装置１０の端部において照度が低くなる。しかし、端面ミラー１６が設けられている場合、照明装置１０は、図１２に示すように、長手方向において高い照度均一性を有する光で照射範囲を照明することができる。
　（第２の実施形態）　
　また、上記した実施形態では、照明装置１０は、それぞれ１つの反射部材１１と光源部１５とを備える構成として説明したが、この構成に限定されない。図１３に示すように、照明装置１０は、それぞれ２つの反射部材１１と光源部１５とを備える構成であってもよい。
　図１３は、画像読取装置１１７の他の構成例を示す。照明装置１０は、反射部材２１と光源部２５とをさらに備える。反射部材２１は、反射部材１１と同様の構成を有している。また、光源部２５は、光源部１５と同様の構成を有している。即ち、光源部２５は、発光素子２２、実装基盤２３、及び放熱部材１４を備える。
　なお、反射部材２１及び光源部２５は、読取部６の撮像光軸を挟んで反射部材１１及び光源部１５と左右対称に設けられている。即ち、反射部材２１のミラーは、読取部６の撮像光軸と角度－θを成す直線を長軸とする第２の基準楕円に沿って折線状に形成される。なお、反射部材１１の基準と成る第１の基準楕円と第２の基準楕円とは、読取部６の撮像光軸を挟んで左右対称である。
　反射部材２１のミラーは、第２の基準楕円の弧に内接、または外接する複数の直線の形状を有する。また、反射部材２１のミラーは、ミラーの折線の節が第２の基準楕円上、または近傍に存在する形状であってもよい。なお、反射部材２１のミラーの形状は、反射部材１１のミラーと同様の方法により特定する事ができる為、詳細な説明を省略する。
　反射部材２１と光源部２５の発光素子２２とは、例えば図１４に示す位置で配置される。例えば、発光素子２２は、反射部材２１の基準となる第２の基準楕円の１つの焦点Ｆ３の位置に設置される。また、反射部材２１は、第２の基準楕円のもう１つの焦点Ｆ４が読取部６の読取範囲の近傍に位置するように設置される。
　なお、光源部１５による紙葉類７の表面上の照射範囲が、焦点Ｆ２より焦点Ｆ１近傍に配置される発光素子２２に近い位置に存在することが好ましい。反射部材１１は、紙葉類７上の照射範囲が、焦点Ｆ２より焦点Ｆ１に近い位置に存在する基準楕円（第１の基準楕円）に基づいて形成される。この場合、焦点Ｆ２は、搬送路１１５を挟んで焦点Ｆ１と対向する側に存在する。
　また、光源部２５による紙葉類７の表面上の照射範囲が、焦点Ｆ４より焦点Ｆ３近傍に配置される発光素子２２に近い位置に存在することが好ましい。反射部材２１は、紙葉類７上の照射範囲が、焦点Ｆ４より焦点Ｆ３に近い位置に存在する基準楕円（第２の基準楕円）に基づいて形成される。この場合、焦点Ｆ４は、搬送路１１５を挟んで焦点Ｆ３と対向する側に存在する。
　発光素子１２及び発光素子２２は、例えば、図１５に示すように設置される。即ち、複数の発光素子１２及び発光素子２２は、照明装置１０の長手方向において互い違いに実装基板１３及び２３上に設置される。上記したように設置される発光素子１２及び発光素子２２を備えることにより、照明装置１０は、照射範囲における照度均一性を高める事ができる。
　また、発光素子１２及び発光素子２２がそれぞれ異なる波長の光を放出する少なくとも２種類以上の発光素子を備えていてもよい。この場合、発光素子１２は、例えば、第１の波長の光を放出する発光素子１２Ａと、第２の波長の光を放出する発光素子１２Ｂとを備える。また、発光素子２２は、例えば、第１の波長の光を放出する発光素子２２Ａと、第２の波長の光を放出する発光素子２２Ｂとを備える。
　例えば、発光素子１２Ａ、発光素子１２Ｂ、発光素子２２Ａ、及び発光素子２２Ｂは、図１６に示すように設置される。即ち、第１の波長の光を放出する発光素子１２Ａ及び２２Ａと、第２の波長の光を放出する発光素子１２Ｂ及び２２Ｂとが、照明装置１０の長手方向において互い違いに実装基板１３及び２３上に設置される。上記したように設置される発光素子１２及び発光素子２２を備えることにより、照明装置１０は、照射範囲における波長のムラを低減することができる。
　図１７は、照明装置１０における照度分布を示す。　
　図１７の実線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向に変動しない場合の照度と折線数との関係を示す。図１７の一点鎖線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向に＋１．５ｍｍ変動する場合の照度と折線数との関係を示す。図１７の点線は、紙葉類７が読取部６の撮像光軸の方向に－１．５ｍｍ変動する場合の照度と折線数との関係を示す。
　図１７に示すように、図４、及び図１３に示すような照明装置１０は、照射範囲の短手方向、即ち、紙葉類７の搬送方向において、照度均一性の高い光を照射することができる。この結果、紙葉類７の搬送方向における読取部６の読取範囲のズレに対してマージンを有する照明装置１０を実現することができる。
　また、図１７に示すように、実線と点線と一点鎖線との差が少ない。即ち、照明装置１０は、読取部６の撮像光軸の方向における変動に因らず、安定した照度分布を有する。この結果、紙葉類７の読取部６の撮像光軸の方向における変動に対してもマージンを有する照明装置１０を実現することができる。
　即ち、本実施形態にかかわる照明装置１０は、高い照度と高い照度均一性とを実現することが出来る。
　図４に示す照明装置１０による照度分布は、図９に示すように、ｘ＝０の位置を挟んで左右非対称である。この為、紙葉類７のｚ軸方向における変動を考慮し、照射範囲内に照度分布のピーク（極大値）が存在しないように反射部材１１を設置する場合がある。この場合、照明装置１０の取り付けの誤差などの為に、照射範囲における照度分布が変化する可能性がある。
　しかし、上記したように、ｘ＝０の位置を挟んで左右対称に反射部材１１、光源部１５、反射部材２１、及び光源部２５を備えることにより、照明装置１０は、図１７に示すような照度分布を実現することが出来る。即ち、照明装置１０は、読取部６の撮像光軸を挟んで左右対称な照度分布を実現することが出来る。これにより、照明装置１０の取り付け誤差などにより照射範囲における照度分布が変化することを防ぐことができる。
　さらに、照明装置１０は、図１７に示すように、紙葉類７のｚ軸方向における±１．５ｍｍの変動に対する照度の変化を１０％未満に収めることができる。
　上記したように、照明装置１０は、読取部６の撮像光軸を挟んで左右対称に設けられる反射部材と光源部とを備えることにより、読取部６の撮像光軸を挟んで左右対称な照度分布を実現することができる。また、照明装置１０は、紙葉類７のｚ軸方向における変動に対する照度の変化を低減することができる。
　また、上記の照明装置１０と読取部６とを備える画像読取装置１１７は、高速で搬送される紙葉類７から安定して画像を取得することができる。即ち、画像読取装置１１７は、高速で搬送される複数の紙葉類７から輝度の変動、及び輝度のムラの少ない画像を取得することができる。
　なお、上記した実施形態では、画像読取装置１１７は、搬送される紙葉類７に対して光を照射し、画像を読み取る構成として説明したが、この構成に限定されない。画像読取装置１１７は、照明装置１０及び読取部６を移動させながら静止している紙葉類７から画像を取得する構成であってもよい。この場合、照明装置１０と読取部６とは、連動して移動する。
　また、上記した実施形態では、読取部６は、照明装置１０から放出される光の反射光を取得する構成として説明したが、この構成に限定されない。読取部６は、照明装置１０から放出される光の透過光を取得する構成であってもよい。この場合、読取部６は、照明装置１０と搬送路１１５を挟んで対向する側に設けられる。即ち、読取部６は、照明装置１０から放出され、紙葉類７を透過した光を受光し、画像を取得する。
　（第３の実施形態）　
　図１１に示すように、照明装置１０が、紙葉類７の搬送方向と直交する方向における照度均一性を高める為に、端面ミラー１６を備える構成について説明したが、照明装置１０は、さらにミラーを備える構成であってもよい。例えば、複数の発光素子１２が同じ波長の光を放出する発光素子である場合、照明装置１０は、２つの端面ミラー１６より内側にさらに両面ミラー（両面鏡）を備えていてもよい。
　第３の実施形態に係る照明装置１０は、基板、発光素子、平面鏡（端面ミラー）、および両面鏡を含む。なお、基盤は、図１１に示す実装基盤１３と同様の構成である。また、発光素子は、図１１に示す発光素子１２と同様の構成である。また、平面鏡は、図１１に示す端面ミラー１６と同様の構成である。
　基板は、被検物に対して光を照射できるように発光素子を固定し、さらに電源を供給できるものであればよい。
　発光素子は、例えばＬＥＤであり、発光素子を等間隔に配列して複数の発光素子を含む発光素子アレイとして基板に接続される。例えば、発光素子アレイとして複数の発光素子が配列される。また、発光素子アレイを複数並列させてもよい。
　平面鏡は、発光素子アレイの端部の外側の基板に、発光素子の配列方向に垂直となるように基板と接続される。また平面鏡は、発光素子アレイが存在する側に面した平面が鏡面となる。
　両面鏡は、両面が鏡面となっている平面鏡であり、発光素子アレイの端部側の発光素子間に、発光素子の配列方向に垂直となるように基板に接続される。例えば、両面鏡は、発光素子アレイの発光素子の中で最も外側にある発光素子と外側から２番目の位置にある発光素子との間に配置される。また、発光素子アレイの照射方向の両面鏡の長さは、平面鏡よりも短くする。この理由としては、両面鏡の発光素子の照射方向の長さを平面鏡よりも長くすると、発光素子アレイの中心付近の発光素子から発光素子アレイの端部に向かう光を両面鏡が過度に遮ることとになり、逆に端部の照度が低下してしまうからである。　
　両面鏡を基板に接続する位置としては、例えば最も外側に配置された発光素子と外側から２番目の位置に配置された発光素子との中間点付近に配置すれば放熱の影響を均整化できるため好ましい。さらに、この中間点付近に配置するのは、鏡を保持する手段と発光素子との構造的な干渉を防ぐためにも好ましい。実際には、発光素子の大きさや配光の広さ、発光素子を配列する間隔を考慮して、発光素子アレイの最大照度と発光素子アレイの最小照度との差が閾値以内となるように発光素子の間の適切な位置に両面鏡を接続すればよい。上記では、最も外側に配置された発光素子と外側から２番目の位置に配置された発光素子との間に両面鏡が配置された例について説明したが、最大照度と最小照度との差が閾値以内であれば、外側から２番目の位置に配置された発光素子と外側から３番目の位置にある発光素子との間に両面鏡を配置してもよい。　
　また、両面鏡の大きさは、一般的に大きければ大きいほど効果が高い。しかし、実際には光が照射される被検物と発光素子との距離は有限であり、照明装置１０全体の大きさも有限であるため、両面鏡の大きさはこれらの条件に当てはまるように、かつ発光素子アレイの照射方向の平面鏡の長さより短くなるように適切な大きさを選択すればよい。
　このように平面鏡および両面鏡を配置することにより、被検物上に照射される光としていくつかのパターンが考えられる。例えば、発光素子にから発光した光のうち直接被検物上に照射される光、平面鏡によって反射されて被検物上に照射される光、両面鏡によって反射され被検物上に照射される光、および平面鏡および両面鏡によって複数回反射され被検物上に照射される光が存在する。　
　これらの光は、平面鏡および両面鏡を設置していない場合には、被検物に照射されないか、例えば発光素子アレイの端部の発光素子がもう一方の端部の真下にある被検物上面付近を照射してしまい、この端部の真下にある被検物上面への十分な照度が得られない。しかし、本実施形態では平面鏡および両面鏡を配置することで、平面鏡および両面鏡による合わせ鏡の効果により、発光素子アレイの端部付近の発光素子の直下にある被検物上の面を照射することができる。これによって、端部付近の照度分布の低下を防ぐことができ全体的な照度均一性を向上することができる。　
　なお、平面鏡および両面鏡は、発光素子アレイのどちらか一方の端部に接続されていればよい。また、２以上の発光素子アレイを並列させる場合は、１つの発光素子アレイの場合と同様に、２以上の発光素子アレイに平面鏡を接続し、発光素子の間に両面鏡を接続すればよい。この際、１つの発光素子アレイに平面鏡および両面鏡を接続した照明装置１０を複数並列させた状態のように、平面鏡および両面鏡の数が複数でもよいし、１枚の平面鏡および両面鏡で２以上の発光素子アレイ全体にわたって接続されてもよい。
　以上に示した効果を、第３の実施形態に係る照明装置１０の照度分布のシミュレーション結果に基づいて説明する。　
　平面鏡および両面鏡を設置しなかった場合、発光素子アレイの中心から発光素子アレイの端部に進むに従って徐々に相対照度が低下し、発光素子アレイの相対照度が約０．７２まで低下している。なお、相対照度は、最大値を１とした場合の照度である。
　平面鏡および両面鏡を設置した場合、発光素子アレイの端部付近の相対照度が低下する特性が改善し、端部付近で約０．８４の相対照度を確保することができる。
　以上に示した第３の実施形態によれば、発光素子アレイの端部に平面鏡を、発光素子アレイの端部付近の発光素子の間に、発光素子アレイの最大照度と最小照度との差が閾値以内となるように両面鏡をそれぞれ設置することで、発光素子アレイの端部における相対照度の低下を防ぐことができ、高い照度均一性を得ることができる。
　（第４の実施形態）　
　第４の実施形態に係る照明装置は、第３の実施形態に係る照明装置１０とほぼ同様であるが、両面鏡の配置が異なる。　
　第４の実施形態に係る照明装置について説明する。　
　第３の実施形態に係る両面鏡の場合は、発光素子間のちょうど中間となるように配置される。即ち、最も外側に配置された発光素子と外側から２番目の位置に配置された発光素子との中間点を通る直線上に配置される。一方、第４の実施形態に係る両面鏡は、最も外側に配置された発光素子と外側から２番目の位置に配置された発光素子との中間点を通る直線よりも最も外側に配置された発光素子側に配置される。
　このようにすることで、発光素子アレイの端部付近にある発光素子から被検物の中心へ向かう光を、より被検物の端部付近の面上に集めることができ、全体として照度均一性を高めることができる。また、照明装置と発光素子アレイに沿った筒状のシリンドリカルレンズや反射鏡などの集光手段とを組み合わせ、照射されるビームを絞って用いるような場合でも、さらに照度均一性を高めることができる。
　以上に示した効果を、第４の実施形態に係る照明装置の照度分布のシミュレーション結果に基づいて説明する。　
　シミュレーション結果によると、発光素子アレイの端部付近の相対照度は約０．９０であり、第３の実施形態に係る照明装置１０の発光素子アレイの端部付近の相対照度よりもさらに高くなっている。さらに、発光素子アレイ全体でも相対照度が０．９０以上であるため高い照度均一性が確保できる。
　以上に示した第４の実施形態によれば、両面鏡を発光素子間の中間点よりも、発光素子アレイの端部にある発光素子側に配置することで、さらに照度均一性を改善することができる。
　（第５の実施形態）　
　第５の実施形態では、平面鏡および両面鏡をそれぞれ照明装置の両端部に用いる点が、第３の実施形態および第４の実施形態と異なる。
　例えば、照明装置は、第３の実施形態に係る平面鏡および両面鏡の配置方法を用いて、平面鏡および両面鏡が両端に配置される構成であってもてもよい。また、照明装置は、第４の実施形態に係る平面鏡および両面鏡の配置方法を用いて、平面鏡および両面鏡が両端に配置される構成であってもてもよい。なお、照明装置の一方の端部には第３の実施形態に係る平面鏡および両面鏡の配置方法を用い、もう一方の端部には第４の実施形態に係る平面鏡および両面鏡の配置方法を用いてもよい。
　第５の実施形態に係る照明装置の照度分布のシミュレーション結果を説明する。
　平面鏡および両面鏡を照明装置の両端部に設置しない場合のシミュレーション結果によると、発光素子アレイの中心付近と比較して、照明装置の両端部の相対照度がかなり低下している。
　第３の実施形態に係る平面鏡および両面鏡の設置方法を照明装置の両端部に用いた場合のシミュレーション結果によると、発光素子アレイの両端部の相対照度の低下が改善されており、端部付近で約０．８４の相対照度を確保できる。
　第４の実施形態に係る平面鏡および両面鏡の設置方法を照明装置の両端部に用いた場合のシミュレーション結果によると、端部付近で約０．９０の相対照度を確保できる。
　以上に示した第５の実施形態によれば、第３の実施形態および第４の実施形態に係る平面鏡および両面鏡を照明装置の両端に配置することで、照明装置全体として照度均一性を高めることができる。
　なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
　６…読取部、７…紙葉類、１０…照明装置、１１…反射部材、１２…発光素子、１３…実装基板、１４…放熱部材、１５…光源部、１６…端面ミラー、２１…反射部材、２２…発光素子、２３…実装基盤、２４…放熱部材、２５…光源部、１００…紙葉類処理装置、１１２…投入部、１１３…取出部、１１４…吸着ローラ、１１５…搬送路、１１６…検査部、１１７…画像読取装置、１１９…厚み検査部、１５１…主制御部、１５１ａ…記憶部、１５２…搬送制御部、１５３…集積・結束制御部、１５４…他のセンサ類、１５５…ＣＰＵ、１５６…裁断制御部。

Claims (16)

  1. 　光を放出する発光部が線状に形成される第１の光源部と、
    　前記第１の光源部の発光部から放出される光を所定範囲に対して反射する第１の反射面を有する第１の反射部材と、
    　を具備し、
    　前記第１の反射面は、前記第１の光源部の発光部の長手方向と直交する方向において、前記所定範囲に対して垂直な方向と所定の角度を成す長軸を有する基準楕円に沿った複数の線分を有する折線形状である断面を有する、
    　照明装置。
  2. 　前記第１の光源部の発光部は、前記基準楕円の第１の焦点の位置に設置され、
    　前記第１の反射部材は、前記所定範囲を挟んで前記第１の焦点と対向する位置に前記基準楕円の第２の焦点が配置されるように設置される請求項１に記載の照明装置。
  3. 　前記第１の反射面は、前記第１の光源部の発光部の長手方向と直交する方向において、前記折線形状の折点が前記基準楕円上に存在する断面を有する請求項２に記載の照明装置。
  4. 　前記第１の反射面の折線形状の線分の数は、前記所定範囲に対して垂直な方向の被検物の変動に対する前記所定範囲における照度の変動に基づいて特定される請求項３に記載の照明装置。
  5. 　前記第１の光源部は、光を放出する複数の発光素子が線状に形成される発光部を有する請求項１に記載の照明装置。
  6. 　前記発光部の両端部の少なくともいずれか一方に、前記複数の発光素子の配列方向に垂直に配置される平面鏡と、
    　前記発光部の最大照度と前記発光部の最小照度との差が閾値以内となるように、前記複数の発光素子間に、前記複数の発光素子の配列方向に垂直に配置される両面鏡とをさらに具備し、
    　前記両面鏡は、前記発光部の照射方向での長さが前記平面鏡の長さよりも短い請求項５に記載の照明装置。
  7. 　前記両面鏡は、前記発光素子間の中間点よりも前記発光部の端部側に配置される請求項６に記載の照明装置。
  8. 　前記両面鏡は、前記配列方向にある複数の発光素子のうちの最も外側の第１発光素子と外側から２番目の位置にある第２発光素子との間に配置されるか、または該第２発光素子と外側から３番目の位置にある第３発光素子との間に配置される請求項６または請求項７に記載の照明装置。
  9. 　前記平面鏡は、前記発光部の両端部に、前記複数の発光素子の配列方向に垂直に配置され、
    　前記両面鏡は、前記発光部の両端部にある発光素子と該発光素子よりも１つ中心寄りに配置されている発光素子との間の配置される請求項１に記載の照明装置。
  10. 　２以上の前記発光部が並列する場合、前記平面鏡および前記両面鏡は、２以上の前記発光部で張られる平面に垂直かつ前記発光素子による光が射出する面上に配置される請求項１に記載の照明装置。
  11. 　前記発光部は、第１の波長の光を放出する複数の発光素子と、第２の波長の光を放出する複数の発光素子とを備え、
    　前記第１の波長の光を放出する複数の発光素子及び前記第２の波長の光を放出する複数の発光素子は、交互に線状に形成される、請求項５に記載の照明装置。
  12. 　前記第１の反射部材は、前記第１の光源部の発光部の長手方向において前記第１の反射面と前記第１の光源部の発光部とを挟み込むように設けられ、光を反射する反射面をさらに有する請求項１に記載の照明装置。
  13. 　光を放出する発光部が線状に形成される第２の光源部と、
    　前記第２の光源部の発光部から放出される光を前記所定範囲に対して反射する第２の反射面を有する第２の反射部材と、
    　をさらに具備し、
    　前記第２の光源部の発光部は、前記所定範囲に対して垂直な方向と前記第１の光源部の発光部の長手方向とを含む面を挟んで前記第１の光源部の発光部と対称な位置に設けられ、
    　前記第２の反射面は、前記所定範囲に対して垂直な方向と前記第１の発光部の長手方向とを含む面を挟んで前記第１の反射面と対称な位置に設けられる、請求項１に記載の照明装置。
  14. 　前記第１及び第２の光源部は、光を放出する複数の発光素子が所定間隔ごとに線状に形成される発光部を有し、
    　前記第１及び第２の光源部の発光素子は、前記第１及び第２の光源部の発光部の長手方向において、互い違いに形成される請求項１３に記載の照明装置。
  15. 　前記第１の光源部は、第１の波長の光を放出する発光素子と、第２の波長の光を放出する発光素子とが交互に線状に形成される発光部を有し、
    　前記第２の光源部は、第１の波長の光を放出する発光素子と、第２の波長の光を放出する発光素子とが前記第１の光源部の発光部の発光素子と逆の順で交互に線状に形成される発光部を有する、請求項１３に記載の照明装置。
  16. 　光を放出する発光部が線状に形成される光源部と、
    　前記光源部の発光部から放出される光を所定範囲に対して反射する反射面を有する反射部材と、
    　前記所定範囲内から光を受光し、画像を取得する読取部と、
    　を具備し、
    　前記反射面は、前記光源部の発光部の長手方向と直交する方向において、前記所定範囲に対して垂直な方向と所定の角度を成す長軸を有する基準楕円に沿った複数の線分を有する折線形状である断面を有する、
    　画像読取装置。
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