CN102598325A - 照明装置、以及具备照明装置的图像读取装置 - Google Patents

Abstract

一个实施方式涉及的照明装置具备光源部和反射部件。光源部具有线状地形成并放出光的发光部。反射部件具有将从光源部的发光部放出的光对规定范围进行反射的反射面。反射面在与光源部的发光部的长度方向正交的方向上，具有折线形状的剖面，该折线形状具有沿着基准椭圆的多个线段，该基准椭圆具有与相对所述规定范围垂直的方向形成规定的角度的长轴。

Description

照明装置、以及具备照明装置的图像读取装置

技术领域

本发明的实施方式涉及照明装置、以及具备照明装置的图像读取装置。

背景技术

以往，检查纸币等各种纸张类的纸张类处理装置得到了实用化。纸张类处理装置具有读取纸张类的图像的图像读取装置。纸张类处理装置将投入到了投入部的纸张类逐张取入，并搬送到图像读取装置。

图像读取装置具有照明部(照明装置)和线性成像传感器。图像读取装置通过照明装置对在规定的方向上搬送的纸张类照射光。图像读取装置通过线性成像传感器读取对所搬送的纸张类照射的光的透射光、或者反射光，取得图像。

照明装置对作为被检物的纸张类的表面照射光。在该情况下，照明装置优选在线性成像传感器的长度方向上具备均匀那样的照度分布。在进行高速并且高精度的处理的情况下，为了减轻图像处理以及信号处理的负担，照明部需要具备高的照度、和照度的均匀性。

照明部例如具备卤素光源或者荧光灯等光源、和使用了光纤的光导(导光部件)。另外，近年来，具备使用了发光二极管的光源(以下简称为LED)的照明部也持续得到了实用化。该照明部具备直线状或者矩阵状地排列的多个LED。

【专利文献1】日本特开2001-330734号公报

【专利文献2】日本特开2010-110938号公报

【专利文献3】日本特开2007-71763号公报

发明内容

但是，在排列了以LED等为代表的发光元件的光源装置中，被检物上的照度分布成为使通过一个一个的发光元件得到的照度分布在空间上重叠的分布。因此，在使用使LED和透镜一体地成型了的具有指向性高的配光分布的发光元件的情况下，存在在各个发光元件的照度分布窄的范围内形成钟型的照度分布，所重叠的照度分布成为波状而产生照度不均匀性的问题。进而，由于发光元件的指向性高，所以由于各个发光元件的位置偏差、角度偏差，易于在整体的照度分布中发生不均匀。

另一方面，在使用了LED和透镜未一体成型的指向性低的发光元件的情况下，1个发光元件照射光的区域变宽。因此，在被检物的中心附近，在从其中心观察时，从两个方向来的光被照射，但在被检物的端部附近，在从其端观察时，仅照射从LED存在的单个方向来的光。因此，存在产生在中心附近照度分布高、随着朝向端部而照度降低这样的照度不均匀性的问题。

作为防止该照度不均匀性的方法，有在中心附近的发光元件中通过流过少量的电流而降低发光量，在端附近的发光元件中通过流过大量的电流而提高发光量，来取得照度的平衡这样的手法。但是，在该方法中，无法充分发挥发光元件的明亮度性能。

另外，还有使周边的发光元件变得稠密而增加端附近的发光量来防止照度降低这样的方法，但无法物理上稠密到发光元件单体的大小以上，所以在光量的上升中存在限度。

另外，有具备为了使从光源发出的光聚光到线性成像传感器的读取范围内，而使在纸张类的搬送方向上的剖面成为椭圆的弧形状的反射部件的照明装置。但是，在使用椭圆的弧形状的反射部件的情况下，照度分布的峰值变得尖锐。

在照度分布的峰值尖锐的情况下，照明装置的照度均匀的范围变窄。因此，存在难以在线性成像传感器的读取范围内与照度分布的峰值匹配地设置线性成像传感器以及照明装置这样的课题。

另外，由于照度分布的峰值尖锐，所以在线性成像传感器的读取范围内，照度分布变得不均匀。因此，存在在所读取的图像中，例如有可能由于纸张类的搬送状态而产生亮度的不均匀等影响这样的课题。

因此，本发明的目的在于提供一种能够实现更高的照度和更高的照度均匀性的照明装置、以及具备照明装置的图像读取装置。

一个实施方式涉及的照明装置具备光源部和反射部件。光源部具有形成为线状并放出光的发光部。反射部件具有将从光源部的发光部放出的光对规定范围进行反射的反射面。反射面在与光源部的发光部的长度方向正交的方向上，具有折线形状的剖面，该折线形状具有沿着基准椭圆的多个线段，该基准椭圆具有与相对规定范围垂直的方向形成规定的角度的长轴。

附图说明

图1是用于说明一个实施方式涉及的纸张类处理装置的外观的图。

图2是用于说明一个实施方式涉及的纸张类处理装置的结构例的图。

图3是用于说明一个实施方式涉及的纸张类处理装置的控制***的结构例的图。

图4是用于说明一个实施方式涉及的图像读取装置的结构例的图。

图5是用于说明一个实施方式涉及的光源部的结构例的图。

图6是用于说明一个实施方式涉及的反射部件的结构例的图。

图7是用于说明一个实施方式涉及的照明装置的配置位置的例子的图。

图8是用于说明一个实施方式涉及的照明装置中的照度的图。

图9是用于说明一个实施方式涉及的照明装置中的照度的图。

图10是用于说明一个实施方式涉及的反射部件与照度的关系的图。

图11是用于说明一个实施方式涉及的反射部件的另一结构例的图。

图12是用于说明一个实施方式涉及的照明装置中的照度分布的图。

图13是用于说明一个实施方式涉及的图像读取装置的另一结构例的图。

图14是用于说明一个实施方式涉及的照明装置的配置位置的另一例子的图。

图15是用于说明一个实施方式涉及的光源部的另一结构例的图。

图16是用于说明一个实施方式涉及的光源部的又一结构例的图。

图17是用于说明一个实施方式涉及的照明装置中的照度分布的图。

(符号说明)

6：读取部；7：纸张类；10：照明装置；11：反射部件；12：发光元件；13：安装基板；14：散热部件；15：光源部；16：端面反射镜；21：反射部件；22：发光元件；23：安装底座；24：散热部件；25：光源部；100：纸张类处理装置；112：投入部；113：取出部；114：吸附辊；115：搬送路径；116：***；117：图像读取装置；119：厚度***；151：主控制部；151a：存储部；152：搬送控制部；153：堆集、捆扎控制部；154：其他传感器类；155：CPU；156：裁断控制部。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边详细说明一个实施方式涉及的照明装置、具备照明装置的图像读取装置、以及具备图像读取装置的纸张类处理装置。

(第1实施方式)

图1是用于说明一个实施方式涉及的纸张类处理装置100的外观的说明图。

如图1所示，纸张类处理装置100在装置外部，具备投入部112、操作部136、操作显示部137、门138、取出口139以及键盘140。

投入部112是用于投入例如作为被检物的纸张类7的结构。投入部112集中接受重叠了的状态的纸张类7。操作部136接受操作人员进行的各种操作输入。操作显示部137针对操作人员显示各种操作引导、以及处理结果等。另外，操作显示部137也可以构成为触摸面板。在该情况下，纸张类处理装置100根据操作显示部137中显示的按钮、和操作人员针对操作显示部137的操作，探测各种操作输入。

门138是用于使投入部112的投入口开闭的门。取出口139是用于从堆垛了由纸张类处理装置100判断为不可再流通的纸张类7的堆集部取出纸张类7的结构。键盘140作为接受操作人员进行的各种操作输入的输入部发挥功能。

图2是用于说明图1所示的纸张类处理装置100的结构例的说明图。

纸张类处理装置100在装置内部，具备投入部112、取出部113、吸附辊114、搬送路径115、***116、闸门120至125、排除搬送路径126、排除堆集部127、堆集、捆扎部128至131、裁断部133、以及堆垛器134。另外，纸张类处理装置100具备主控制部151。主控制部151综合地控制纸张类处理装置100的各部分的动作。

取出部113设置于投入部的上部。取出部113具备吸附辊114。吸附辊114被设置成使设置于投入部112的纸张类7与堆集方向的上端相接。即，吸附辊114通过旋转，将设置于投入部112的纸张类7从堆集方向的上端逐张取入到装置内部。吸附辊114以例如针对每次旋转取出1张纸张类7的方式发挥功能。由此，吸附辊114以一定的间距取出纸张类7。将由吸附辊114取入的纸张类7导入到搬送路径115。

搬送路径115是将纸张类7搬送到纸张类处理装置100内的各部分的搬送单元。搬送路径115具备未图示的搬送带以及驱动轮等。搬送路径115通过未图示的驱动马达以及驱动轮而使搬送带动作。在搬送路径115上，通过搬送带，以一定速度，搬送由吸附辊114取入的纸张类7。另外，将搬送路径115中的接近取出部113的一侧设为上游侧、将接近堆垛器134的一侧设为下游侧而进行说明。

在从取出部113延伸的搬送路径115上，设置了***116。***116具备图像读取装置117、以及厚度***119。***116对纸张类7的光学性特征信息、机械性特征、以及磁性特征信息进行检测。由此，纸张类处理装置100检查纸张类7的种类、污弃损(污垢、废弃、破损)、表面和背面、以及真伪等。

图像读取装置117具备具有多个例如电荷耦合器件(ChargeCoupled Device：CCD)等摄像元件的读取部、和照明装置。读取部例如作为线性成像传感器发挥功能。在该情况下，读取部具有在与纸张类7的搬送方向正交的方向上排列了多个的多个摄像元件。

图像读取装置117读取在搬送路径115上搬送的纸张类7的图像。图像读取装置117既可以是设置于搬送路径115的单侧的结构，也可以被设置成与搬送路径115的两侧想面对的结构。在被设置成与搬送路径115的两侧相面对的情况下，图像读取装置117能够读取在搬送路径115上搬送的纸张类7的两面的图像。

图像读取装置117将所读取出的图像临时存储到***116内的未图示的存储器。纸张类处理装置100能够根据操作输入在操作显示部137中显示该存储器中存储的图像。

厚度***119检查在搬送路径115上搬送的纸张类7的厚度。例如，在所检测出的厚度是规定值以上的情况下，纸张类处理装置100检测为取出两张纸张类7。

另外进而，例如，也可以具备从在搬送路径115上搬送的纸张类7检测磁的磁传感器。

主控制部151根据由图像读取装置117、以及厚度***119等得到的检测结果，进行纸张类7的种类判定、真伪判定、正损判定、以及是否为排除券的判定等。

主控制部151根据各部分的检测结果，判定纸张类7的真伪。主控制部151将与预先设定的参数符合的纸张类7判定为真券(legalsheet)，将不符合的纸张类7判定为伪券(illegal sheet)。

另外，主控制部151根据各部分的检测结果和预先设定的参数，判定纸张类7的券种。

另外进而，主控制部151根据各部分的检测结果和预先设定的参数，判定纸张类7是否为适合于再流通的纸张类7(正损判定)。即，主控制部151将与预先设定的参数符合的纸张类7判定为正券(fitsheet)，将不符合的纸张类7判定为损券(unfit sheet)。

纸张类处理装置100将判定为正券的纸张类7搬送到堆集、捆扎部128至131。另外，纸张类处理装置100将判定为损券的纸张类7搬送到裁断部133。裁断部133将所搬送的损券裁断。另外，纸张类处理装置100也可以将损券搬送到堆垛器134而堆集。每当所堆集的损券达到例如100张，堆垛器134进行施封。

另外，主控制部151将取出了两张券等的纸张类7、存在折痕或者破损等的纸张类7、券种不明的纸张类7、以及伪券等判定为排除券(rejected sheet)。主控制部151对各部分进行控制，以使得将判定为排除券的纸张类7搬送到排除堆集部127。

在***116的下游侧的搬送路径115上，依次配设了闸门120至125。闸门120至125分别由主控制部151控制。主控制部151根据由***116得到的检查结果，控制各闸门120至125的动作。由此，主控制部151进行控制，以将在搬送路径115上搬送的纸张类7搬送到规定的处理部。

紧接着***116之后配设的闸门120使搬送路径115分支到排除搬送路径126。即，主控制部151以将判定为排除券的纸张类7搬送到排除搬送路径126的方式，控制闸门120。

在排除搬送路径126的终端部，设置了排除堆集部(排除部)127。排除堆集部127保持着由取出部113取出的姿势，堆集排除券。能够从取出口139取出堆集在排除堆集部127的纸张类7。

另外，在由闸门121至124分支的目的地，分别设置了堆集、捆扎部128至131(总称为堆集捆扎部132)。在堆集、捆扎部132中，针对每个种类以及表面和背面，区分判定为能够再流通的纸张类7并堆集。堆集、捆扎部132针对每规定张数，捆扎所堆集的纸张类7来进行保存。另外，纸张类处理装置100通过未图示的捆扎部，堆集多个针对每规定张数捆扎的纸张类7的束并捆扎。

在由闸门125分支的目的地，配设了裁断部133和堆垛器134。裁断部133将纸张类7裁断而收纳。堆垛器134堆集所搬送的纸张类7。主控制部151以将判定为损券的纸张类7搬送到闸门125的方式，控制闸门121至124。

在通过从外部输入的操作选择了损券裁断模式的情况下，主控制部151以将纸张类7搬送到裁断部133的方式，控制闸门125。另外，主控制部151在没有选择损券裁断模式的情况下，以将纸张类7搬送到堆垛器134的方式，控制闸门125。

另外，主控制部151依次存储堆集到堆集、捆扎部132的纸张类7的张数、以及由裁断部133裁断的纸张类7的张数以及识别信息。

图3是用于说明图1以及图2所示的纸张类处理装置100的控制***的结构例的说明图。

纸张类处理装置100具备主控制部151、***116、搬送控制部152、堆集、捆扎控制部153、裁断控制部156、操作显示部137以及键盘140等。

主控制部151承担纸张类处理装置100的整体性的控制。主控制部151根据通过操作显示部137输入的操作、以及由***116得到的检查结果，控制搬送控制部152以及堆集、捆扎控制部153。

例如，操作员通过操作显示部137或者键盘140，输入要处理的纸张类7的券种、张数、正损判别等级、供给源的名称以及处理方法等。

***116具备图像读取装置117、厚度***119、其他传感器类154以及CPU155。

图像读取装置117读取在搬送路径115上搬送的纸张类7的图像。图像读取装置117根据由主控制部151进行的控制，使照明装置点亮，对纸张类7照射光。图像读取装置117从纸张类7接收反射光或者透射光，使接收到的光在摄像元件上成像，取得电信号(图像)。

主控制部151将成为纸张类7的基准的图像(基准图像)预先存储到存储部151a。主控制部151通过比较从纸张类7取得的图像、和存储部151a中存储的基准图像，进行各种判定。

厚度***119检查在搬送路径115上搬送的纸张类7的厚度。其他传感器类154例如具备磁传感器、和/或紫外图像取得部等。磁传感器从纸张类7检测磁。紫外图像取得部对在搬送路径115上搬送的纸张类7照射紫外线，检测从在纸张类7上涂敷的荧光体发出的激励光。

CPU155合并由图像读取装置117、厚度***119以及其他传感器类154等得到的检查结果。另外，CPU155也可以根据各部分的检查结果，判别在搬送路径115上搬送的纸张类7的种类、正损、表面和背面以及真伪等。

搬送控制部152根据主控制部151的控制，控制取出部113、搬送路径115、排除搬送路径126以及闸门120至125。由此，搬送控制部152控制纸张类7的取入以及搬送。另外，搬送控制部152执行针对所判定出的纸张类7的每个种类进行区分的区分处理。即，搬送控制部152作为区分处理部发挥功能。

堆集、捆扎控制部153根据主控制部151的控制，控制排除堆集部127以及堆集、捆扎部128至131。由此，堆集、捆扎控制部153控制纸张类7的堆集、以及捆扎。

裁断控制部156根据主控制部151的控制，控制裁断部133的动作。由此，裁断部133将所搬送的纸张类7裁断。

图4是用于说明图2以及图3所示的图像读取装置117的结构例的说明图。图像读取装置117例如设置于纸张类处理装置100的搬送路径115的附近。此处，假设通过搬送路径115向箭头a的方向(搬送方向)搬送纸张类7。另外，搬送方向a与图4所示的x轴方向平行。

图像读取装置117具备读取部6和照明装置10。

如上所述，读取部6检测纸张类7的光学性的特征信息(光学图像)。读取部6具有例如如图4所示，相对所搬送的纸张类7上的规定范围垂直的方向(z轴方向)的摄像光轴。读取部6接收从照明装置10对纸张类7照射的光的透射光或者反射光，取得图像。

读取部6例如具有CCD等摄像元件和成像透镜。成像透镜使所接收到的光成像于摄像元件。摄像元件将由成像透镜成像的光变换为电信号(图像)。读取部6具备在与纸张类7的搬送方向a正交的方向上排列了多个的摄像元件。即，读取部6具备线性成像传感器。

读取部6从通过搬送路径115搬送的纸张类7上的、与由照明装置10照射光的规定范围(照射范围)相同的大小、或者比照射范围窄的规定范围(读取范围)接收光，取得图像。读取部6在1个定时，从读取范围取得1行量的图像。读取部6从通过搬送路径115搬送的纸张类7连续取得图像，从而取得纸张类7的整体的图像。

另外，读取部6也可以是具备多个线性成像传感器、二向色棱镜、以及滤色器的结构。读取部6通过二向色棱镜使光分光，通过滤色器对所分光的光进行滤色。由此，读取部6能够使不同的多个波长的光分别成像于不同的线性成像传感器。

读取部6的成像透镜使纸张类7的表面上的像成像于线性成像传感器上。只要是满足这样的成像关系、和后述读取部6的摄像光轴与照明装置10的关系的结构，读取部6的摄像光轴可以是任意结构。例如，也可以通过使用反射镜、或者导光部件等，而使读取部6的摄像光轴折弯。

照明装置10在基于主控制部151的控制的定时下，对所搬送的纸张类7上的规定范围照射光。照明装置10对至少比读取部6的读取范围宽的照射范围(被照射区域)照射光。

另外，说明图像读取装置117的读取部6以及照明装置10根据主控制部151的控制取得图像的结构，但不限于该结构。图像读取装置117也可以具备检测通过搬送路径115搬送的纸张类7的位置的传感器、和根据该传感器的检测结果自动地控制读取部6以及发光元件12的动作的控制部的结构。

照明装置10具备光源部15和反射部件11。另外，图4示出纸张类7的搬送方向上的反射部件11的剖面。光源部15具备发光元件12、安装基板13、以及散热部件14。

发光元件12是放出光的发光元件。光源部15具备在与纸张类7的搬送方向正交的方向上线状地排列的多个作为发光元件12的LED。即，光源部15具备与读取部6的扫描方向平行地线状地排列了的多个作为发光元件12的LED。即，光源部15具备线状地形成而放出光的发光部。

另外，在本实施方式中，说明了作为发光元件12使用LED的例子，但不限于该结构。发光元件也可以是使用线状的卤素光源、或者荧光灯等的结构。在作为发光元件12使用LED的情况下，发光部具备线状地排列的多个LED。

安装基板13是用于配设作为发光元件12的LED的基板。安装基板13例如由铝、铜、或者其他散热性高的原材料形成。另外，在安装基板中，设置了用于使发光元件12点亮的电气电路。散热部件14是用于使安装基板13的热散热的部件。

例如，如图5所示，光源部15具备交替线状地排列了中心波长是第1波长的发光元件12A和中心波长是第2波长的发光元件12B的结构。在该情况下，在照射范围内，从发光元件12A以及发光元件12B发出的光在通过反射部件11反射而收敛到照射范围的过程中混合。即，在照射范围内，照射混合了第1波长的光和第2波长的光的光。由此，照明装置10能够抑制所放射的光的波长的不均匀。另外，光源部15也可以是线状地排列了中心波长相同的发光元件的结构。

反射部件11具备对光进行全反射的反射镜(反射面)。如图6所示，反射部件11的反射镜沿着以与读取部6的摄像光轴形成角度θ的直线为长轴的椭圆(基准椭圆)折线状地形成。即，反射部件11的反射镜具有与基准椭圆的弧内切或者外接的多个直线的形状。另外，反射部件11的反射镜也可以是在基准椭圆上或者附近存在反射镜的折线的节的形状。

例如，通过以下的方法，决定反射部件11的反射镜的剖面的形状。

首先，在图6中用虚线示出基准椭圆。确定基准椭圆的焦点F1以及焦点F2。在将基准椭圆的中心设为原点O、将长轴方向设为x轴、将短轴方向设为y轴而设定正交坐标系的情况下，如图6所示，焦点F1以及F2绘制在x轴上。

另外，将基准椭圆与x轴的正方向的交点设为P，将基准椭圆与y轴的正方向的交点设为Q。沿着第一象限中的基准椭圆的椭圆弧，形成反射部件11的反射镜。

以从焦点F2观察时成为相等的角度的方式，分割第一象限中的基准椭圆的椭圆弧。例如，如在图6中用单点划线所示，通过以相等的角度排列的辅助线，分割椭圆弧。另外，x轴和最接近x轴的辅助线(A1)所成的角度是各辅助线彼此所成的角度的一半的角度。另外，包括点F2和点Q的直线、和最接近y轴的辅助线(A5)所成的角度是各辅助线彼此所成的角度的一半的角度。

即，辅助线A1至An满足

∠A1F2A2＝∠A2F2A3＝…＝∠An-1F2An＝θ式1

$\∠\mathrm{PF}2A1=\∠\mathrm{QF}2\mathrm{An}=\frac{\mathrm{\θ}}{2}$ 式2。

另外，式1以及式2中的θ是由反射镜的折线数决定的任意的角度。另外，式1以及式2中的n表示反射部件11的反射镜的剖面中的折线数。

此处，确定以各辅助线A1至A5与椭圆弧的交点为切点的椭圆弧的切线。反射部件11的反射镜形成为，使确定的切线彼此的交点形成为节(折点)的折线成为反射部件11的反射镜的反射面的剖面的形状。另外，在图6所示的例子中，设为n＝5，而示出了反射部件11的反射镜，但不限于该结构。

反射部件11的反射镜例如由铝等金属部件等构成。即，以使剖面的形状成为通过上述方法确定的折线形状的方式，切削金属部件。进而，通过对金属部件的表面进行研磨，形成镜面(反射面)。由此，能够形成反射部件11的反射镜。

另外，反射部件11的反射镜例如也可以通过折弯了的钣金形成。在该情况下，以使剖面的形状成为通过上述方法确定的折线形状的方式，使钣金折弯。进而，通过对钣金的表面进行研磨，形成镜面的反射面。由此，能够形成反射部件11的反射镜。

另外，反射部件11的反射镜例如也可以通过矩形形状的多个反射镜形成。在该情况下，以使剖面的形状成为通过上述方法确定的折线形状的方式，组合多个反射镜。由此，能够形成反射部件11的反射镜。

例如，在图7所示的位置，配置反射部件11和发光元件12。例如，在成为反射部件11的基准的基准椭圆的1个焦点F1的位置，设置发光元件12。

另外，以使基准椭圆的另1个焦点F2位于读取部6的读取范围的附近的方式，设置反射部件11。例如，反射部件11根据纸张类7上的照射范围存在于相比于焦点F2更接近焦点F1的位置的基准椭圆而形成的。在该情况下，焦点F2存在于隔着搬送路径115而与焦点F1相对向的一侧。

图8是示出照明装置10中的相对的照度分布的图。

图8的实线的曲线示出焦点F2在图7的坐标系x、z中处于(x，z)＝(0，0)，纸张类7的表面中的被照射区域处于与焦点F2相同的高度的情况下的照度分布。虚线的曲线示出被照射区域比焦点F2设在z轴方向上处于1.5mm上方的情况下的照度分布。单点划线的曲线示出被照射区域比焦点F2设在z轴方向上处于1.5mm下方的情况下的照度分布。

即，图8的曲线示出基准椭圆的焦点F2在图7所示的坐标系x、z中存在于(x，z)＝(0，0)的例子。此处，图8所示的实线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向(z轴方向)上没有变动的情况下的照度分布。另外，图8所示的虚线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向(z轴方向)上变动了+1.5mm的情况下的照度分布。另外，图8所示的单点划线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向(z轴方向)上变动了-1.5mm的情况下的照度分布。

另外，对于实线、虚线、以及单点划线所示的各照度分布，将通过光学仿真求出的照度分布的最大照度标准化为1。

根据图8所示的照度分布，照射范围比焦点F2在z轴方向上存在于1.5mm上方的情况下的照度高于照射范围比焦点F2在z轴方向上存在于1.5mm下方的情况下的照度。因此，照明装置10通过以使纸张类7的表面上的照射范围比焦点F2在z轴方向存在于上方的方式设置各部分，能够更高效地对纸张类7进行照明。另外，此处，说明了照度分布的一个例子，但上述倾向不依赖于反射部件11的折线数n、以及基准椭圆的长轴的长度等。

根据必要的照度、和必要的照度均匀性(illuminationuniformity)，决定反射部件11的反射镜的折线的数量n。

照明装置10为了对应于纸张类7的高速搬送，优选在读取部6的读取范围内具有高的照度。另外，高速搬送的纸张类7有时产生偏差、即图7所示的摄像光轴的方向(z轴方向)的变动。由于该变动，产生图像中的亮度的差。为了对其进行校正，有时需要电子性校正处理。由此，存在处理速度降低、负荷增大的可能性。

因此，照明装置10优选即使纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向上产生了变动，也能够以均匀的照度对纸张类7进行照明。例如，印刷物、或者卡类等纸张类7的图像读取装置117优选例如相对于纸张类7的±1.5mm左右的高度变动，使照度的变化收敛于例如10％以内。

图9是示出照明装置10中的相对的照度分布的图。

图9所示的实线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向(z轴方向)上未变动的情况下的照度分布。另外，图9所示的虚线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向(z轴方向)上变动了+1.5mm的情况下的照度分布。另外，图9所示的单点划线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向(z轴方向)上变动了-1.5mm的情况下的照度分布。

根据是基准位置(z＝0)的情况下的照射范围内的照度，对图9所示的各照度分布进行了标准化。可知实线所示的照度、虚线所示的照度、以及单点划线所示的照度的变动在图9所示的照射范围内小于10％。

例如，通过使z轴方向上的纸张类7的变动量、和反射部件11的折线数n变化来进行仿真，能够确定适合的反射部件11的反射镜的折线数n。

根据照射范围内的照度的变动量(例如最大的变动量的绝对值)、和基准位置(z＝0)处的照度，计算照度比。进而，针对反射部件11的每一折线数，对照度比进行仿真。作为仿真的结果，图10示出照度比与反射部件11的折线的数量n的关系。在图10所示的照度比是90％以上的情况下，能够判断为照度的变动小于10％。

即，如图10所示，在反射部件11的折线数n是10以下的情况下，能够将照度比维持为90％以上。即，如果反射部件11的反射镜的折线的数量是10以下，则照明装置10能够将适合的照度分布的光照射到照射范围。

如上所述，通过设置发光元件12以及反射部件11，能够使发光元件12的光高效地收敛于读取部6的读取范围。

即，在本实施方式的照明装置10中，反射部件11的折线状的各个镜面上映出的发光元件12的镜像对读取部6的读取范围进行照明。根据该结构，照明装置10能够在纸张类7的搬送方向(即，照明装置10的宽度方向)上实现照度均匀的照射范围。其结果，能够实现对照明装置10以及读取部6的安装误差、以及制造误差具有较强余量的照明装置10。即，根据本实施方式，能够提供能够实现高的照度和高的照度均匀性的照明装置、以及具备照明装置的图像读取装置。

另外，照明装置10也可以还具备图11所示那样的端面反射镜16，以提高与纸张类7的搬送方向正交的方向(即，光源部15的长度方向)上的照度均匀性。

图11的A示出从纸张类7的搬送方向观察的照明装置10。另外，图11的B示出从与纸张类7的搬送方向正交的方向观察的照明装置10。如图11所示，端面反射镜16是具有镜面(反射面)的平面状的反射镜。以夹着反射部件11、和光源部15的方式，在照明装置10的长度方向的端部，设置端面反射镜16。例如，以具有与由图7所示的x轴方向和z轴方向构成的面平行的镜面的方式，设置端面反射镜16。

图12示出具有端面反射镜16的照明装置10中的照度分布的仿真结果。另外，图12示出以使照度的最大值成为1的方式标准化了的曲线。在没有设置端面反射镜16的情况下，在照明装置10的端部，照度变低。但是，在设置了端面反射镜16的情况下，照明装置10能够如图12所示，在长度方向上用具有高的照度均匀性的光对照射范围进行照明。

(第2实施方式)

另外，在上述实施方式中，说明了照明装置10分别具备1个反射部件11和光源部15的结构，但不限于该结构。也可以如图13所示，照明装置10分别具备2个反射部件11和光源部15。

图13示出图像读取装置117的另一结构例。照明装置10还具备反射部件21和光源部25。反射部件21具有与反射部件11同样的结构。另外，光源部25具有与光源部15同样的结构。即，光源部25具备发光元件22、安装基板23、以及散热部件14。

另外，隔着读取部6的摄像光轴而与反射部件11以及光源部15左右对称地设置了反射部件21以及光源部25。即，沿着以与读取部6的摄像光轴形成角度-θ的直线为长轴的第2基准椭圆，折线状地形成反射部件21的反射镜。另外，成为反射部件11的基准的第1基准椭圆和第2基准椭圆隔着读取部6的摄像光轴而左右对称。

反射部件21的反射镜具有与第2基准椭圆的弧内切或者外接的多个直线的形状。另外，反射部件21的反射镜也可以是反射镜的折线的节存在于第2基准椭圆上或者附近的形状。另外，由于反射部件21的反射镜的形状能够通过与反射部件11的反射镜同样的方法来确定，所以省略详细的说明。

例如，在图14所示的位置，配置反射部件21和光源部25的发光元件22。例如，在成为反射部件21的基准的第2基准椭圆的1个焦点F3的位置，设置发光元件22。另外，以使第2基准椭圆的另1个焦点F4位于读取部6的读取范围的附近的方式，设置反射部件21。

另外，由光源部15照射纸张类7的表面上的照射范围优选存在于接近发光元件12的位置，该发光元件12被配置在相比于焦点F2更接近焦点F1附近。在反射部件11中，根据存在于比焦点F2更接近焦点F1的位置的基准椭圆(第1基准椭圆)，形成纸张类7上的照射范围。在该情况下，焦点F2存在于隔着搬送路径115而与焦点F1相对向的一侧。

另外，由光源部25照射纸张类7的表面上的照射范围优选存在于接近发光元件22的位置，该发光元件22被配置在相比于焦点F4更靠近焦点F3附近。在反射部件21中，根据存在于比焦点F4更接近焦点F3的位置的基准椭圆(第2基准椭圆)，形成纸张类7上的照射范围。在该情况下，焦点F4存在于隔着搬送路径115而与焦点F3相对向的一侧。

例如，如图15所示，设置发光元件12以及发光元件22。即，在照明装置10的长度方向上，在安装基板13以及23上，相互错开地设置多个发光元件12以及发光元件22。通过具备如上所述设置的发光元件12以及发光元件22，照明装置10能够提高照射范围内的照度均匀性。

另外，发光元件12以及发光元件22也可以分别具备放出不同的波长的光的至少2种以上的发光元件。在该情况下，发光元件12例如具备放出第1波长的光的发光元件12A、和放出第2波长的光的发光元件12B。另外，发光元件22例如具备放出第1波长的光的发光元件22A、和放出第2波长的光的发光元件22B。

例如，如图16所示，设置发光元件12A、发光元件12B、发光元件22A以及发光元件22B。即，在照明装置10的长度方向上，在安装基板13以及23上，相互错开地设置放出第1波长的光的发光元件12A以及22A、和放出第2波长的光的发光元件12B以及22B。通过具备如上所述设置的发光元件12以及发光元件22，照明装置10能够降低照射范围内的波长的不均匀。

图17示出照明装置10中的照度分布。

图17的实线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向上没有变动的情况下的照度与折线数的关系。图17的单点划线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向上变动+1.5mm的情况下的照度与折线数的关系。图17的虚线示出纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向上变动-1.5mm的情况下的照度与折线数的关系。

如图17所示，图4以及图13所示那样的照明装置10能够在照射范围的宽度方向、即纸张类7的搬送方向上，照射照度均匀性高的光。其结果，能够实现对纸张类7的搬送方向上的读取部6的读取范围的偏差具有余量的照明装置10。

另外，如图17所示，实线、虚线以及单点划线的差别少。即，照明装置10不依赖于读取部6的摄像光轴的方向上的变动，而具有稳定的照度分布。其结果，能够实现对纸张类7在读取部6的摄像光轴的方向上的变动也具有余量的照明装置10。

即，本实施方式涉及的照明装置10能够实现高的照度和高的照度均匀性。

通过图4所示的照明装置10得到的照度分布如图9所示，隔着x＝0的位置而左右非对称。因此，有时考虑纸张类7在z轴方向上的变动，以在照射范围内不存在照度分布的峰值(极大值)的方式，设置反射部件11。在该情况下，由于照明装置10的安装误差等，而照射范围内的照度分布有可能变化。

但是，通过如上所述隔着x＝0的位置而左右对称地具备反射部件11、光源部15、反射部件21以及光源部25，照明装置10能够实现图17所示那样的照度分布。即，照明装置10能够实现隔着读取部6的摄像光轴而左右对称的照度分布。由此，能够防止由于照明装置10的安装误差等而照射范围内的照度分布变化。

进而，照明装置10如图17所示，能够使相对纸张类7在z轴方向上发生的±1.5mm的变动的照度的变化小于10％。

如上所述，照明装置10通过具备隔着读取部6的摄像光轴而左右对称地设置的反射部件和光源部，能够实现隔着读取部6的摄像光轴而左右对称的照度分布。另外，照明装置10能够降低针对纸张类7在z轴方向上的变动的照度的变化。

另外，具备上述照明装置10和读取部6的图像读取装置117能够从高速搬送的纸张类7稳定地取得图像。即，图像读取装置117能够从高速搬送的多个纸张类7取得亮度的变动以及亮度的不均匀少的图像。

另外，在上述实施方式中，说明了图像读取装置117对所搬送的纸张类7照射光来读取图像的结构，但不限于该结构。图像读取装置117也可以是在使照明装置10以及读取部6移动的同时从静止的纸张类7取得图像的结构。在该情况下，照明装置10和读取部6连动地移动。

另外，在上述实施方式中，说明了读取部6取得从照明装置10放出的光的反射光的结构，但不限于该结构。读取部6也可以是取得从照明装置10放出的光的透射光的结构。在该情况下，读取部6设置于隔着搬送路径115而与照明装置10相对向的一侧。即，读取部6接收从照明装置10放出并透射了纸张类7的光，取得图像。

(第3实施方式)

虽然说明了如图11所示，照明装置10为了提高与纸张类7的搬送方向正交的方向上的照度均匀性，而具备端面反射镜16的结构，但照明装置10也可以还具备反射镜。例如，在多个发光元件12是放出相同的波长的光的发光元件的情况下，照明装置10也可以在比2个端面反射镜16靠内侧还具备两面反射镜(两面镜)。

第3实施方式涉及的照明装置10包括基板、发光元件、平面镜(端面反射镜)、以及两面镜。另外，基板是与图11所示的安装基板13同样的结构。另外，发光元件是与图11所示的发光元件12同样的结构。另外，平面镜是与图11所示的端面反射镜16同样的结构。

基板是以能够对被检物照射光的方式固定发光元件，进而能够供给电源的结构即可。

发光元件例如是LED，等间隔地排列发光元件，作为包括多个发光元件的发光元件阵列与基板连接。例如，作为发光元件阵列，排列多个发光元件。另外，也可以排列多个发光元件阵列。

平面镜在发光元件阵列的端部的外侧的基板中，以与发光元件的排列方向垂直的方式与基板连接。另外，在平面镜中，在发光元件阵列存在的一侧所面对的平面为镜面。

两面镜是两面为镜面的平面镜，在发光元件阵列的端部侧的发光元件之间，以与发光元件的排列方向垂直的方式与基板连接。例如，两面镜配置于在发光元件阵列的发光元件中位于最外侧的发光元件与处于从外侧起第2个位置的发光元件之间。另外，发光元件阵列的照射方向的两面镜的长度比平面镜短。其理由在于，如果使两面镜的发光元件的照射方向的长度比平面镜长，则两面镜过度地遮挡从发光元件阵列的中心附近的发光元件朝向发光元件阵列的端部的光，反而使端部的照度降低。

作为将两面镜与基板连接的位置，例如，由于在配置于最外侧的发光元件和配置于从外侧起第2个位置的发光元件之间的中间点附近配置的话，则能够使散热的影响匀称化，所以是优选的。进而，配置于该中间点附近的目的还在于，防止保持镜的单元和发光元件的构造上的干扰，所以优选。实际上，考虑发光元件的大小、配光的幅度、排列发光元件的间隔，以使发光元件阵列的最大照度与发光元件阵列的最小照度之差为阈值以内的方式，在发光元件之间的适合的位置连接两面镜即可。在上述中，说明了在配置于最外侧的发光元件与配置于从外侧起第2个位置的发光元件之间配置了两面镜的例子，但只要最大照度与最小照度之差是阈值以内，则也可以在配置于从外侧起第2个位置的发光元件与处于从外侧起第3个位置的发光元件之间配置两面镜。

另外，一般，两面镜的大小越大，其效果越佳。但是，实际上，由于照射光的被检物与发光元件的距离有限，且照明装置10整体的大小也有限，所以以使两面镜的大小符合于这些条件，并且比发光元件阵列的照射方向的平面镜的长度短的方式，选择适合的大小即可。

通过这样配置平面镜以及两面镜，作为照射到被检物上的光，考虑几个模式。例如，存在从发光元件发光的光中的、直接照射到被检物上的光、通过平面镜反射而照射到被检物上的光、通过两面镜反射而照射到被检物上的光、以及通过平面镜及两面镜多次反射而照射到被检物上的光。

在没有设置平面镜以及两面镜的情况下，这些光不会照射到被检物，例如发光元件阵列的端部的发光元件照射处于另一个端部的正下的被检物上表面附近，而无法获得对于处于该端部的正下的被检物上表面的充分照度。但是，在本实施方式中，通过配置平面镜以及两面镜，根据利用平面镜以及两面镜得到的组合镜的效果，能够照射处于发光元件阵列的端部附近的发光元件的正下的被检物上的面。由此，能够防止端部附近的照度分布降低，能够提高整体的照度均匀性。

另外，平面镜以及两面镜可以与发光元件阵列的某一方的端部连接。另外，在2个以上的发光元件阵列并列的情况下，与1个发光元件阵列的情况同样地，对2个以上的发光元件阵列连接平面镜，并在发光元件之间连接两面镜即可。此时，既可以如使对1个发光元件阵列连接了平面镜以及两面镜的照明装置10并列了多个的状态那样，使平面镜以及两面镜的数量为多个，也可以通过1个平面镜以及两面镜在2个以上的发光元件阵列整体上连接。

根据第3实施方式涉及的照明装置10的照度分布的仿真结果，说明以上叙述的效果。

在没有设置平面镜以及两面镜的情况下，随着从发光元件阵列的中心进入发光元件阵列的端部，相对照度逐渐降低，发光元件阵列的相对照度降低至约0.72。另外，相对照度是最大值为1的情况的照度。

在设置了平面镜以及两面镜的情况下，发光元件阵列的端部附近的相对照度降低的特性得到改善，能够在端部附近确保约0.84的相对照度。

根据以上叙述的第3实施方式，通过在发光元件阵列的端部设置平面镜，并在发光元件阵列的端部附近的发光元件之间，以使发光元件阵列的最大照度与最小照度之差为阈值以内的方式设置两面镜，能够防止发光元件阵列的端部处的相对照度降低，能够得到高的照度均匀性。

(第4实施方式)

第4实施方式涉及的照明装置与第3实施方式涉及的照明装置10大致相同，但两面镜的配置不同。

说明第4实施方式涉及的照明装置。

在第3实施方式涉及的两面镜的情况下，配置成处于发光元件之间的正中间。即，配置在通过配置于最外侧的发光元件与配置于从外侧起第2个位置的发光元件之间的中间点的直线上。另一方面，第4实施方式涉及的两面镜与在相比于通过配置于最外侧的发光元件与配置于从外侧起第2个位置的发光元件的中间点的直线相比，被配置于在最外侧被配置的发光元件侧。

由此，能够使从处于发光元件阵列的端部附近的发光元件朝向被检物的中心的光进一步集中到被检物的端部附近的面上，作为整体能够提高照度均匀性。另外，即使在组合照明装置和沿着发光元件阵列的筒状的柱面透镜、反射镜等聚光单元，而会聚所照射的光束来使用那样的情况下，也能够进一步提高照度均匀性。

根据第4实施方式涉及的照明装置的照度分布的仿真结果，说明以上叙述的效果。

根据仿真结果，发光元件阵列的端部附近的相对照度是约0.90，相比于第3实施方式涉及的照明装置10的发光元件阵列的端部附近的相对照度进一步变高。进而，即使在发光元件阵列整体中，相对照度也是0.90以上，所以能够确保高的照度均匀性。

根据以上叙述的第4实施方式，通过相比于发光元件之间的中间点，而在处于发光元件阵列的端部的发光元件侧配置两面镜，能够进一步改善照度均匀性。

(第5实施方式)

在第5实施方式中，在照明装置的两端部中分别使用平面镜以及两面镜的点与第3实施方式以及第4实施方式不同。

例如，在照明装置中，也可以是使用第3实施方式涉及的平面镜以及两面镜的配置方法，在两端配置平面镜以及两面镜的结构。另外，在照明装置中，也可以是使用第4实施方式涉及的平面镜以及两面镜的配置方法，在两端配置平面镜以及两面镜的结构。另外，也可以在照明装置的一端部，使用第3实施方式涉及的平面镜以及两面镜的配置方法，在另一端部，使用第4实施方式涉及的平面镜以及两面镜的配置方法。

说明第5实施方式涉及的照明装置的照度分布的仿真结果。

根据在照明装置的两端部没有设置平面镜以及两面镜的情况的仿真结果，相比于发光元件阵列的中心附近，照明装置的两端部的相对照度大幅降低。

根据在照明装置的两端部中使用了第3实施方式涉及的平面镜以及两面镜的设置方法的情况下的仿真结果，发光元件阵列的两端部的相对照度降低得到改善，能够在端部附近确保约0.84的相对照度。

根据在照明装置的两端部中使用了第4实施方式涉及的平面镜以及两面镜的设置方法的情况下的仿真结果，能够在端部附近确保约0.90的相对照度。

根据以上叙述的第5实施方式，通过在照明装置的两端配置第3实施方式以及第4实施方式涉及的平面镜以及两面镜，作为照明装置整体能够提高照度均匀性。

另外，本发明不限于上述实施方式，而能够在实施阶段中在不脱离其要旨的范围内使构成要素变形而具体化。另外，能够通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适宜的组合来形成各种发明。例如，也可以从实施方式所述的所有构成要素中删除几个构成要素。进而，也可以适宜地组合不同的实施方式的构成要素。

Claims (16)

1.一种照明装置，其特征在于，具备：

第1光源部，线状地形成有放出光的发光部；以及

第1反射部件，具有将从所述第1光源部的发光部放出的光对规定范围进行反射的第1反射面，

所述第1反射面在与所述第1光源部的发光部的长度方向正交的方向上，具有折线形状的剖面，该折线形状具有沿着基准椭圆的多个线段，该基准椭圆具有与相对所述规定范围垂直的方向形成规定的角度的长轴。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述第1光源部的发光部设置于所述基准椭圆的第1焦点的位置，

所述第1反射部件被设置成在隔着所述规定范围而与所述第1焦点相对的位置处配置所述基准椭圆的第2焦点。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，

所述第1反射面在与所述第1光源部的发光部的长度方向正交的方向上，具备所述折线形状的折点存在于所述基准椭圆上的剖面。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，

根据与相对于所述规定范围垂直的方向的被检物的变动对应的所述规定范围的照度的变动，确定所述第1反射面的折线形状的线段的数量。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述第1光源部具有线状地形成有放出光的多个发光元件的发光部。

6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，还具备：

平面镜，在所述发光部的两端部的至少某一方，与所述多个发光元件的排列方向垂直地配置；以及

两面镜，以使所述发光部的最大照度与所述发光部的最小照度之差为阈值以内的方式，在所述多个发光元件之间，与所述多个发光元件的排列方向垂直地配置，

在所述两面镜中，所述发光部在照射方向上的长度比所述平面镜的长度短。

7.根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，

所述两面镜被配置在相比于所述发光元件之间的中间点更靠近所述发光部的端部侧。

8.根据权利要求6或者7所述的照明装置，其特征在于，

所述两面镜被配置在处于所述排列方向上的多个发光元件中的最外侧的第1发光元件和处于从外侧起第2个位置的第2发光元件之间、或者被配置在该第2发光元件与处于从外侧起第3个位置的第3发光元件之间。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

在所述发光部的两端部中，与所述多个发光元件的排列方向垂直地配置所述平面镜，

所述两面镜被配置在处于所述发光部的两端部的发光元件、与比该发光元件向中心靠近一个地配置的发光元件之间。

10.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

在2个以上的所述发光部并列的情况下，所述平面镜以及所述两面镜被配置在与由2个以上的所述发光部所伸展的平面垂直并且由所述发光元件射出光的面上。

11.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，

所述发光部具备放出第1波长的光的多个发光元件、和放出第2波长的光的多个发光元件，

所述放出第1波长的光的多个发光元件以及所述放出第2波长的光的多个发光元件交替线状地形成。

12.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

在所述第1光源部的发光部的长度方向上，以夹着所述第1反射面和所述第1光源部的发光部的方式，设置了所述第1反射部件，所述第1反射部件还具有对光进行反射的反射面。

13.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还具备：

第2光源部，线状地形成有放出光的发光部；以及

第2反射部件，具有将从所述第2光源部的发光部放出的光对所述规定范围进行反射的第2反射面，

所述第2光源部的发光部设置于隔着包括相对所述规定范围垂直的方向和所述第1光源部的发光部的长度方向的面而与所述第1光源部的发光部对称的位置，

所述第2反射面设置于隔着包括相对所述规定范围垂直的方向和所述第1发光部的长度方向的面而与所述第1反射面对称的位置。

14.根据权利要求13所述的照明装置，其特征在于，

所述第1以及第2光源部具有针对每规定间隔线状地形成有放出光的多个发光元件的发光部，

在所述第1光源部以及所述第2光源部的发光部的长度方向上，相互错开地形成了所述第1光源部以及所述第2光源部的发光元件。

15.根据权利要求13所述的照明装置，其特征在于，

所述第1光源部具有交替线状地形成有放出第1波长的光的发光元件、和放出第2波长的光的发光元件的发光部，

所述第2光源部具有按照与所述第1光源部的发光部的发光元件相逆的顺序交替线状地形成有放出第1波长的光的发光元件、和放出第2波长的光的发光元件的发光部。

16.一种图像读取装置，其特征在于，具备：

光源部，线状地形成有放出光的发光部；

反射部件，具有将从所述光源部的发光部放出的光对规定范围进行反射的反射面；以及

读取部，从所述规定范围内接收光，取得图像，

所述反射面在与所述光源部的发光部的长度方向正交的方向上，具有折线形状的剖面，该折线形状具有沿着基准椭圆的多个线段，该基准椭圆具有与相对所述规定范围垂直的方向形成规定的角度的长轴。

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