書類受入機用光検出器装置
光透過測定を用いる銀行券確認機または他の書類受入機用のセンサ装置は、少なくとも１つの光源を含み、この光源は、書類通路の第１の側に設置され、書類通路を避けて光を書類通路の、第１の側と反対側の第２の側まで伝送するように配置されている。光検出器は、書類通路の第１の側に設置され、光源から送出されて書類搬送通路を通過する光を受光するように配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００６年８月２２日出願の米国仮特許出願第６０／８２３２２１号の優先権を主張する。同出願の開示を参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本開示は光検出器装置に関し、より詳細には貨幣確認機などの書類受入機用の光検出器装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動販売機およびゲーム業界で使用されているものなどの書類受入機は一般に、処理される書類（例えば紙幣）が物理的に存在することを検出するための、または機械内の可動要素の移動状態を検出するための感知手段を含む。効果的で広く使用される感知手段のタイプは光感知手段であり、光源および受光器を含むことがある。このようなセンサには一般に可動部分がなく、適正に機能するのに感知対象物との物理的な接触を必要としない。
【０００４】
このようなセンサは、書類が通り過ぎるときにそれを通過する光に対応する信号を時折発生する。これらの信号は、通路内の書類の位置、および書類の信憑性など特定の情報を決定するために処理される。このような決定を行うために、信号は、メモリ内に記憶された真正の紙幣に対応するデータと比較される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／８２３２２１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、光透過測定を用いる書類受入機用の書類確認機またはセンサ装置は、少なくとも１つの光源を含み、この光源は、書類通路の第１の側に設置され、書類通路を避けて光を書類通路の第２の側まで伝送するように配置される。第２の側は第１の側と向かい合っている。光検出器は、書類通路の第１の側に設置され、光源から送出されて書類通路を通過する光を受光するように配置される。
【０００７】
いくつかの実施では、センサ装置は、書類通路の第１の側に１つまたは複数のプリント回路基板を含み、この１つまたは複数のプリント回路基板に１つまたは複数の光源、および光検出器が取り付けられる。実際には、１つまたは複数の光源、および光検出器は、同じプリント基板に取り付けられてもよい。
【０００８】
一般に、１つまたは複数の光源は、書類通路内に書類がある状態で、光源から送出されて書類通路の第２の側に向かう光が実質的に書類を通過せずに書類通路の第２の側に到達するように配置されている。
【０００９】
光パイプ・アセンブリは、書類通路の第２の側に設置され、１つまたは複数の光源からの光を受光し、書類通路内に書類が存在すれば光を書類通路内のそのような書類を通して伝送するように配置されてよい。
【００１０】
別の態様では、書類受入機用の書類確認機またはセンサ装置は、光源、光検出器、およびフレネルレンズのアレイを含む。フレネルレンズのアレイは、このアレイの第１面上に第１のフレネル構造を含み、このアレイの第２面上に、直交する第２のフレネル構造を含む。第１のフレネル構造は、アレイのほぼ全長にわたって連続して延びる。第２のフレネル構造はフレネル・セグメントを有する。各フレネル・セグメントは、複数の光検出器のうちの１つと対応する。光源からの光は、フレネルレンズのアレイを通過して光検出器に達する。
【００１１】
いくつかの実施では、フレネルレンズのアレイは、アレイを通過する光をアナモルフィックに歪ませるように構成される。いくつかの実施では、フレネルレンズのアレイは、アレイを通過する光をアナモルフィックに圧縮するように構成される。一般に、第１および第２のフレネル構造はそれぞれ、凸状の中心領域と、凸状の中心領域の第１の側のアレイにわたって延びる第１の組の歯と、凸状の中心領域の第２の側のアレイにわたって延びる第２の組の歯とを含む。一般に、フレネルレンズ・アレイの第１面は光検出器とほぼ向き合う。
【００１２】
別の実施では、光パイプ・アセンブリは、光パイプ・アセンブリの第１の端部にある第１の光入力ポートと、実質的に光パイプ・アセンブリの第１の端部から第２の端部まで延びる光放出面と、光放出面内の表面フィーチャとを含む。各表面フィーチャは、表面フィーチャの、第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定する。第１の入力ポートに入る光が第１の内部反射境界に向けられる。１つまたは複数の反射面が、第１の内部反射境界からの光を反射して光放出面に通すように配置される。第１の内部反射境界のサイズが光放出面全体にわたって変わる。いくつかの実施では、第１の内部反射境界のサイズが、光パイプ・アセンブリの第１の端部から光パイプ・アセンブリの第２の端部に向かって増大する。
【００１３】
いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリはまた、光パイプ・アセンブリの第２の端部に第２の光入力ポートも含む。これらの実施では、光放出面内の各表面フィーチャが、この表面フィーチャの、第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定する。第２の光入力ポートに入る光が第２の内部反射境界に向けられる。１つまたは複数の反射面が、第２の内部反射境界からの光を反射して光放出面に通す。第２の内部反射境界のサイズが光放出面全体にわたって変わる。いくつかの実施では、第２の内部反射境界のサイズが、光パイプ・アセンブリの第２の端部から光パイプ・アセンブリの第１の端部に向かって増大する。
【００１４】
いくつかの実施では、表面フィーチャは、例えば、一方の辺が他方よりも長い１対のほぼ平行な辺を伴うほぼ台形の底面を有する。第１および第２の内部反射境界は、それぞれ第１および第２の光入力ポートからの光をほぼ内部全反射するように配置することができる。いくつかの実施によれば、第１および第２の入力ポート、ならびに光放出面は、光が第１の方向から第１または第２の入力ポートに入り第１の方向と反対の第２の方向に光放出面を出るように配置される。反射面は、光を拡散反射するように適合させることができる。いくつかの実施では、表面フィーチャはほぼピラミッド形である。
【００１５】
いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリの第１の端部に複数の第１の光入力ポート、および／または光パイプ・アセンブリの第２の端部に複数の第２の光入力ポートを含む。
【００１６】
さらに別の態様では、書類確認機は、１つまたは複数の光源と、光パイプ・アセンブリと、光パイプ・アセンブリの前記光放出面から放出される光を少なくとも部分的に平行にするように構成されたレンズと、少なくとも部分的に平行にされた光を受光するように配置された複数の光検出器とを含む。光パイプ・アセンブリは、その第１の端部に第１の光入力ポートを含む。第１の光入力ポートは、光源の１つから光を受光するように配置される。光放出面が、実質的に光パイプ・アセンブリの第１の端部から第２の端部まで延びる。表面フィーチャが光放出面内に形成される。各表面フィーチャが、この表面フィーチャの、第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定する。第１の入力ポートに入る光が前記第１の内部反射境界と、第１の内部反射境界からの光を反射して光放出面に通すように配置された１つまたは複数の反射面とに向けられる。第１の内部反射境界のサイズは、前記光放出面全体にわたって変わる。
【００１７】
いくつかの実施では、書類確認機はまた、光パイプ・アセンブリの第２の端部に第２の入力ポートも有する。第２の光入力ポートは、光源の第２のものから光を受光するように配置される。光放出面内の各表面フィーチャが、この表面フィーチャの、第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定する。第２の光入力ポートに入る光が第２の内部反射境界に向けられ、１つまたは複数の反射面が、第２の内部反射境界からの光を反射して光放出面に通す。第２の内部反射境界のサイズは、前記光放出面全体にわたって変わる。
【００１８】
いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリの第１の側に複数の第１の光入力ポート、および／または光パイプ・アセンブリの第２の側に複数の第２の光入力ポートを含む。
【００１９】
いくつかの実施では、以下の１つまたは複数の利点を実現することができる。
【００２０】
光源および光検出器が、光透過検出を利用する書類受入機内の紙幣通路の同じ側に存在することができる。このような配置により、構造を簡単にして書類受入機に必要なハードウェアを最小限にすることができる。加えて、光源および光検出器を紙幣通路の同じ側に配置することにより、書類受入機の保守、試験および修理を簡単にすることができる。このことは特に、光源および光検出器が同じ回路基板上にある場合に当てはまる。
【００２１】
さらに、光放出面全体にわたる光強度／輝度のプロファイルを制御しカスタマイズして、例えば、そうしなければ光パイプ・アセンブリ全体にわたって発生する可能性がある光強度／輝度の損失に対応することができる。
【００２２】
加えて、書類通路内の書類を検出するために必要な光検出器の数を低減させることができる。
【００２３】
フレネルレンズは、特に機能的に比較できる従来のレンズと比べて、製造するのが相対的に簡単である。したがって、フレネルレンズはまた相対的に安価でもある。
【００２４】
本発明の他の特徴および利点は、説明および図面から、また特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】書類受入機の部分破断図である。
【図２】光検出器アセンブリの分解透視図である。
【図３】組み立てられた光検出器アセンブリの前面図である。
【図４】光パイプ・コアの透視図である。
【図５】図４の光パイプ・コアの部分拡大図である。
【図６】光パイプ・アセンブリの一部の断面図であり、方向矢印がその部分を通る光の流れを示す。
【図７】光パイプ・アセンブリの一部分の平面図である。
【図８】代替光パイプ・コアの透視図である。
【図９】光パイプ・アセンブリと下部書類通路窓の相対位置を示す部分透視図である。
【図１０】フレネルレンズ・アレイと上部ハウジング要素の透視図である。
【図１１】図１０の線１０−１０に沿った破断図である。
【図１２Ａ】フレネルレンズ・アレイからの単一レンズの透視図である。
【図１２Ｂ】図１１Ａのフレネルレンズの側面図である。
【図１２Ｃ】図１１Ａのフレネルレンズの上面図である。
【図１２Ｄ】図１１Ａのフレネルレンズの端面図である。
【図１３】書類通路に沿って５つの光検出器有効範囲領域を通り越して移動する書類の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、書類受入機１００（例えば紙幣確認機）の一例の、いくつかの構成要素が除去された破断図である。ここでは「書類」という語は、商品またはサービスと引き換えに使用することができるあらゆる紙幣、銀行券、バーコード付きクーポン、または他の証券を含む。図示の書類受入機１００は、確認部分１０２、搬送および積重ね部分１０４、ならびにマガジン部分１０６を含む。書類受入機１００を通る書類１０８の通路は点線１１０で示されている。書類通路１１０は、書類が書類受入機１００を通って移動する間に実際に通過する空間を含むことができる。
【００２７】
図示の搬送システムは、書類通路１１０の片側に設けられた１対の駆動ローラ１１２、被駆動ローラの第１の対１１４および被駆動ローラの第２の対１１６を含む。被駆動ローラの第１の対１１４は、１対のベルト１１８によって駆動ローラ対１１２と結合されている。被駆動ローラの第２の対１１６は、１対のベルト１２０によって被駆動ローラの第１の対１１４と結合されている。ローラ１１２、１１４および１１６は、ベルト１１８、１２０上の対応する歯と係合するための歯を含む。ローラ１２２は、ベルト１１８に対する張力を動作中に維持するようにベルト１１８を押すことが好ましい。図１には、ローラおよびベルトの各対の一方だけが示されている。
【００２８】
書類通路１１０の反対側で、ばね荷重ローラ１２４、１２６および１２８の各対が、被駆動ローラの第１の対１１４および被駆動ローラの第２の対１１６を押圧する。モータ（図示せず）が駆動ローラ対１１２に結合歯車（図示せず）を介して結合される。マイクロプロセッサ（図示せず）を含む制御および処理回路が、受入機ユニットの動作を制御する。
【００２９】
書類通路１１０を横切る書類センサ・アセンブリ１３６が概略的に示されている。書類センサ・アセンブリ１３６は一般に、１つまたは複数の光源（例えば発光ダイオード）および光検出器を含み、これらのすべてをプリント回路基板１３９に取り付けることができる。光検出器アセンブリ１３６はまた一般に、光源および光検出器とは書類通路１１０の反対側に光パイプ・アセンブリも含む。いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリは、光源からの光を受光し、その光を紙幣通路１１０を横切って光検出器に向けるように適合させることができる。いくつかの実施では、プリント回路基板１３９は、光検出器アセンブリの動作に関連した他の回路を含む。
【００３０】
動作中、書類受入機１００の確認部分１０２に挿入された書類１０８は、被駆動ローラの第２の対１１６と受動ローラ１２４とに係合される。書類は、被駆動ローラの第１の対１１４と受動ローラ１２６、次いで湾曲部分１３４の上の受動ローラ１２８へと送られ、それから光検出器アセンブリ１３６まで送られる。書類センサ・アセンブリ１３６を通過した後、書類は駆動ローラ対１１２と受動ローラ１３０へと上に搬送され、これらのローラは、書類を書類通路１１０の末端まで送ってマガジン部分１０６内の積重ね用の部分に入れる。押さえ板１３８および円錐ばね１４０が、書類受入機１００のマガジン部分１０６内に設けられている。
【００３１】
いくつかの実施では、光検出器アセンブリ１３６は、例えば確認モード、エスクロウ・モード、パターン検出またはバーコード検出モード、あるいは不正行為対策モードを含む様々なモードで動作することができる。
【００３２】
図２および図３は、図１の書類センサ・アセンブリ１３６の拡大透視図（図２）および組立て前面図（図３）を示す。
【００３３】
図示のアセンブリ１３６は、光検出器２０２のアレイ、１対の光源２０４、上部ハウジング要素２０６、フレネルレンズ・アレイ２０８、上部書類通路窓２１０、フレネル構造をその底面側に有する下部書類通路窓２１２、下部ハウジング要素２１４、ならびに光パイプ・コア２１８、第１のハウジング外殻２２０および第２のハウジング外殻２２２を有する光パイプ・アセンブリ２１６を含む。上部および下部書類通路窓２１０、２１２に隣接して書類１０８が示されており、双方向矢印２１９が、上部書類通路窓２１０と下部書類通路窓２１２の間で書類通路（すなわち図１の１１０）の一部分に沿って書類が移動できる方向を表している。
【００３４】
光検出器２０２および光源２０４は、書類通路１１０の第１の側に設置されている。いくつかの実施では、光検出器２０２および光源２０４は、同じ回路基板（例えば、図１の回路基板１３９）の上に取り付けられる。光検出器２０２および光源２０４は、制御および信号処理用の別の回路（図示せず）と結合することができる。
【００３５】
光検出器２０２は、フォトレジスタ、光電池、フォトダイオード、フォトトランジスタ、または光に応答する他のデバイスとすることができる。いくつかの実施では、光検出器はピンダイオードＢＰＷ３４であり、ほぼ正方形の有効領域、およびレンズがない平坦なプラスチック・パッケージを有する。これらの実施では、光検出器２０２は、その有効領域に入射光が入ることができるようにする。
【００３６】
図示のように、光検出器２０２は、光が下から光検出器の有効領域に入ることができる方向に向けられている。より具体的には、光センサ２０２は、下方に（すなわち、上部書類通路窓２１０と下部書類通路窓２１２の間に延びる書類通路１１０の一部分の方に）向いている。この配置で、書類通路から上に進む光が光検出器２０２の有効領域に入ることができる。光検出器２０２は、書類の進行方向２１９にほぼ垂直な実質的に一直線の列の形に配置されている。典型的な実施では、光検出器２０２のすべてが、上部ハウジング要素２０６に非常に近接して配置された同じ回路基板（例えば、図１の回路基板１３９）の上に取り付けられる。いくつかの実施では、上部ハウジング要素２０６は、光検出器の回路基板に直接取り付けられる。
【００３７】
光源２０４は、光検出器２０２の列の両端に配置され、これら光検出器２０２とほぼ整合されている。図示の光源２０４は発光ダイオードであるが、他のタイプの光源も同様に適しうる。いくつかの実施では、光検出器２０２の列の各端部に複数の光源を配置することができる。また、いくつかの実施では光源を１つだけ含む。光源２０４は、別々の波長で動作するように適合させることができる。いくつかの実施では、光源２０４は、ＯＳＲＡＭ Ｇｍｂｈから入手可能な上面ＬＥＤパッケージである。
【００３８】
アセンブリ内で、光源２０４は、光を書類通路の第１の側から、書類通路を避けて書類通路の反対側の、光パイプ・アセンブリ２１６が設置されている第２の側まで伝わるように配置される。いくつかの実施では、書類通路の反対側の第２の側まで伝送される光の小部分が、書類通路内の書類を通過することがある。しかし、書類通路の第１の側から反対側の第２の側まで伝送される光は、書類通路内の書類を通り抜けないことが好ましい。そうしないで、この光は書類を通過することなく種類通路を避けて進むことが好ましい。
【００３９】
光パイプ・アセンブリ２１６は、光源２０４から送出された光を受光し、その光の方向を書類通路の第２の側から書類通路の第１の側の光検出器２０２へと変える。光パイプ・アセンブリから送出された光は、概して書類通路を横切る（すなわち、書類通路内の書類を通過する）。したがって、図示の実施では、光検出器２０２に戻る光の少なくともかなりの部分が、書類通路内の書類を１回、かつ１回だけ通過した。
【００４０】
上部ハウジング要素２０６は、光センサ２０２および光源２０４の下に配置されている。上部ハウジング要素２０６は、書類通路１１０に沿った書類１０８の進行方向２１９に対してほぼ垂直の方向に延びる。
【００４１】
上部ハウジング要素２０６は、７個の光検出器構成要素２２４、および２個の光源構成要素２２６を含むいくつかの個別構成要素を有する。各光検出器２０２は、光検出器仕切り２２４のうちの関連付けられたものの上または内部に配置される。各光源２０４は、光源仕切り２２６のうちの関連付けられたものの上または内部に配置される。光検出器仕切り２２４と光源仕切り２２６は、ほぼ一直線の列の仕切りを形成する。
【００４２】
各仕切り２２４、２２６の底部では、仕切りの中に入る、またはそこから出るどちらの光の流れも可能である。いくつかの実施では、各仕切りの底部は、半透明および／または透明な材料で形成される。他の実施では、各仕切りの底部はただ単に開放されている。垂直遮光板が、隣り合う仕切りを互いに隔てる。垂直遮光板は実質的に不透明であり、したがって、隣り合う仕切りを互いに少なくとも部分的に、光学的に分離するように機能する。
【００４３】
いくつかの係合フィーチャ２２８が、上部ハウジング要素２０６内に形成されている。係合フィーチャ２２８は、フレネルレンズ・アレイ２０８上の対応する係合フィーチャ２３１とはめ合わされる。対応する係合フィーチャ２２８、２３１がはめ合わされると、上部ハウジング要素２２６とフレネルレンズ・アレイ２０８が一緒になって保持される。
【００４４】
フレネルレンズ・アレイ２０８は、上部ハウジング要素２０６と上部書類通路窓２１０の間に配置されている。フレネルレンズ・アレイ２０８は、ほぼ連続するフレネル構造をその上面に、セグメント化されたフレネル構造をその下面に有する。セグメント化されたフレネル構造は、フレネルレンズ・アレイ２０８の上面のフレネル構造とほぼ直交する。
【００４５】
フレネルレンズ・アレイは、光パイプ・アセンブリ２１６から光検出器２０２まで進む光をアナモルフィックに歪ませるように適合されている。アナモルフィックに歪ませることにより、書類通路の比較的幅広い領域からの光を各光検出器上に集束させることが容易になる。いくつかの実施では、この比較的幅広い領域はほぼ長方形である。各光検出器２０２が書類通路の比較的幅広い領域に対応する光を受光するので、ある特定の幅を有する書類通路を有効範囲に含むのに必要な光検出器２０２は少数でもよい。
【００４６】
フレネルレンズ・アレイ２０８は、光検出器２０２に到達する光パイプ・アセンブリ２１６からの光のほぼすべてがまずフレネルレンズ・アレイを通過するように、幅が十分に広い。しかし、フレネルレンズ・アレイ２０８は、光源２０４から送出されて光パイプ・アセンブリに至る光がフレネルレンズ・アレイ２０８を通過しないようにするには十分な狭い幅になっている。通過する代わりに、この光はフレネルレンズ・アレイ２０８の縁部の周辺を進む。フレネルレンズ・アレイ２０８は、書類通路１１０に沿った書類１０８の進行方向２１９に対してほぼ垂直の方向に延び、書類通路１１０の幅のほぼ全体を有効範囲に含む。
【００４７】
上部書類通路窓２１０は、フレネルレンズ・アレイ２０８の下にある。下部書類通路窓２１２は、上部書類通路窓２１０の下にある。上部書類通路窓２１０および下部書類通路窓２１２は、書類１０８の進行方向２１９に対してほぼ垂直の方向に延びる。上部書類通路窓２１０および下部書類通路窓２１２の上のほぼ平坦な面が、それらの間で書類通路１１０の一部分を画定する。上部書類通路窓２１０および下部書類通路窓２１２の一部分は半透明であり、したがって、光が下部書類通路窓２１２を通って書類通路１１０に入り、上部書類通路窓２１０を通って書類通路１１０から出ることが可能である。上部書類通路窓２１０は、フレネルレンズ・アレイ２０８とほぼ同じ幅を有する。
【００４８】
下部書類通路窓２１２は、上部書類通路窓２１０よりも幅が広い。下部書類通路窓は、その下面に無限共役円柱フレネルレンズを有する。このレンズは、通過する光を擬似的に平行にする（すなわち、少なくとも部分的に平行にする）ように適合されている。いくつかの例では、「擬似的に平行にする」という語は、（円柱レンズを使用する場合のように）１つの軸においてのみ平行にすることを指す。
【００４９】
１対の直線の光パイプ２３０が、下部書類通路窓２１２の両端から上に延びる。各管は、光源２０４から光パイプ・アセンブリ２１６まで光を搬送するように適合されている。したがって、各直線光パイプ２３０は、その上端にほぼ透明な入口と、その下端にほぼ透明な出口とを有する。いくつかの実施では、管２３０は、光伝送を容易にするための実質的に反射性の内面を有する。光検出器アセンブリが組み立てられるとき、管２３０は、上部ハウジング要素２０６のそれぞれの光源仕切り２２６の中に延びることができ、それぞれの光源２０４からの光を受光するようにおおまかに配置される。いくつかの実施では、直線光パイプは、透明なアクリル材料で形成される。
【００５０】
下部ハウジング要素２１４は、下部書類通路窓２１２の下に設置される。下部ハウジング要素２１４は、書類１０８の進行方向２１９に対しほぼ垂直の方向に延びる。下部ハウジング要素２１４の内面は、光が光パイプ・アセンブリ２１６から下部書類通路窓２１２まで通って進むことができる開口を画定する。いくつかの実施では、この開口は、下部ハウジング要素２１４の底部から上部まで延びる単なる開口である。いくつかの実施では、この開口は、実質的に不透明または透明の材料を含むこともできる。
【００５１】
下部ハウジング要素２１４は、それを貫通して延びる孔２３２をその両端に有する。光検出器アセンブリが組み立てられるとき、これらの孔２３２は、光パイプ・アセンブリ２１６の一部分を受け入れる。光は、下部書類通路窓２１２上の直線光パイプ２３０から、光パイプ・アセンブリ２１６への孔２３２の中に進む。
【００５２】
光パイプ・アセンブリ２１６は、ほぼＵ字形であり、光パイプ・コア２１８、第１のハウジング外殻２２０、および第２のハウジング外殻２２２を含む。
【００５３】
光パイプ・コア２１８は、ガラスまたは透明なプラスチックなどの半透明材料で製作することができる。光パイプ・コア２１８は、光パイプ・アセンブリ２１６の第１の端部で第１の光入力ポート２３４ａを、光パイプ・アセンブリ２１６の第２の端部で第２の光入力ポート２３４ｂを画定する。光放出面２４２が、実質的に光パイプ・アセンブリ２１６の第１の端部と第２の端部の間に延びる。図示の実施では、光放出面２４２は、書類通路を横切って光検出器２０２まで光を伝送するように配置される。
【００５４】
表面フィーチャが（図２では見えない）、光放出面２４２に形成される。いくつかの実施では、この表面フィーチャはピラミッド形である。一般に、表面フィーチャは、光放出面から放出される光が光放出面の幅全体にわたって確実にほぼ均一の明るさ／輝度になることに役立つ。いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリ２１８に光が第１の光入力ポート２３４ａから入るか第２の光入力ポート２３４ｂから入るかにかかわらず、そのような均一性を実現することができる。
【００５５】
図示の実施では、第１の光入力ポート２３４ａ、第２の光入力ポート２３４ｂ、および光放出面２４２は、光が第１の方向から（すなわち実質的に下向きの方向で）第１または第２の入力ポートに入り、第１の方向と反対の第２の方向に（すなわち実質的に上向きの方向に）光放出面２４２を出るように配置される。
【００５６】
光パイプ・コア２１８は、光入口ポート２３４ａ、２３４ｂ、各入口ポート２３４ａ、２３４ｂから下向きにそれぞれ延びる垂直ステム２３６ａ、２３６ｂ、各垂直ステム２３６ａ、２３６ｂからそれぞれ延びるある角度に曲げたコネクタ２３８ａ、２３８ｂ、およびある角度に曲げたコネクタ２３８ａ、２３８ｂの間に延びる水平基部２４０を含む。基部２４０の上面が光放出面２４２である。
【００５７】
第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２は、互いに係合して光パイプ・コア２１８の大部分を取り囲む保護バリヤを形成するように適合されている。いくつかの実施では、第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２は成形プラスチック部片であり、一般に不透明である。第１および第２の外殻ハウジングは白色でよい。いくつかの実施では、第１および第２の外殻ハウジングは、例えば、低コストのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）材料で作製され、コアを封止する。アセンブリ内で光パイプ・コア２１８に接触または面する、第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２の内面は、拡散反射性であることが好ましい（すなわち、そうした内面では、平坦でないまたは粗い面で反射が生じることができるため、入射光線が見かけ上多くの角度で反射されるようになる）。
【００５８】
第１の外殻ハウジング２２０と第２の外殻ハウジング２２２は、一緒に結合されたとき光パイプ・コア２１８の上面の上に開口を形成する。この開口により、光が光放出面２４２から書類通路に向けて上向きの方向に進むことができる。組み立てられたとき、端部（少なくとも第１および第２の光入口ポート２３４ａ、２３４ｂを含む）もまた、第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２を貫通して露出する。この構成により、光が光源２０４から、露出した光入口ポート２３４ａ、２３４ｂを通って光パイプ・コア２１８に入ることができる。
【００５９】
光センサ・アセンブリの動作の一例は次の通りである。光源２０４の１つが点灯される。光源２０４からの光が下向きに進み、直線光パイプ２３０の１つに入る。この光は、直線光パイプ２３０を通って進み、書類通路を避けて通過する。次に、直線光パイプ２３０からの光は、光入力ポートの１つを通って（例えば光入力ポート２３４ａを通って）光パイプ・アセンブリ２１６に入る。光は、内部全反射（ＴＩＲ）によって、かつ／または光パイプ・コア２１８の様々な部分で反射することによって、かつ／または拡散反射性の外殻ハウジング２２０、２２２の表面で反射することによって、光パイプ・コア２１８中を伝搬する。
【００６０】
内部全反射とは、光線がある媒体境界に、境界線の垂線に対するある臨界角よりも大きい角度で当たったときに起こる光学現象を指す。この状況で、屈折率が境界の他方の側でより低い場合には、光は境界を通り抜けないで内部全反射される。臨界角とは、それを超えると内部全反射が起こる入射角である。
【００６１】
光は光放出面２４２を通って光パイプ・コア２１８から出る。次に光は、第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２によって形成された開口を通って上向きに進む。次に光は、下部書類通路窓２１２上のフレネルレンズを通って進み書類通路に入る。いくつかの実施では、下部書類通路窓２１２上のフレネルレンズは、約１２ｍｍの焦点距離、および約０．７５ｍｍのフレネルピッチを有する。好ましくは、このフレネル構造は、下部書類通路窓２１２の下側に設置され、窓の他方の側は、書類通路の片側を形成し、ほぼ平坦になっている。こうすることは、詰まりの原因になりうる書類通路内の突出したフィーチャを回避するために望ましいと考えられてよい。下部書類通路窓２１２のほぼ平坦な面と向き合う上部書類通路窓２１０の面もまたほぼ平坦である。
【００６２】
書類通路の中に書類が存在する場合、書類通路を通過する光の少なくとも一部が書類自体を通過する。光は、上部書類通路窓２１０を通って書類通路を出る。次に光は、フレネルレンズ・アレイを通過し、上部ハウジング要素内の個別光検出器仕切り２２４に入る。次に光は、さらなる処理のための信号を発生する光検出器２０２に到達する。
【００６３】
図４は、図２の光パイプ・コア２１８の透視図である。図５は、図４の領域「Ａ」の拡大図である。
【００６４】
図示の実施では、１列の表面フィーチャ４０２が光放出面２４２上に形成されている。図示の表面フィーチャ４０２は、ほぼピラミッド形であり、光放出面２４２に沿ってだいたい等間隔に配置されている。各表面フィーチャ４０４は、ほぼ長方形の底面と、底面の上のある距離を隔てたところの点で接するサイズがだいたい等しい４つの三角形の側面とを有する。ほぼ長方形の各底面は、その側面のうちの２つが基部２４０の縦軸とだいたい平行になるように形成される。図示の実施では、表面フィーチャの最小のもので、光放出面２４２上の単位区域の表面積の約４０％を占める。より大きな表面フィーチャ４０２では、上面の各単位区域のより大きな割合を占める。
【００６５】
一般に、光放出面２４２の各部分から出る光の量は、その部分内の表面フィーチャ４０２のサイズと関係がある。より大きな表面フィーチャ４０２を有する部分では、これらの部分から出る光の量は一般に、それらの部分がより小さな表面フィーチャを有する、または全く表面フィーチャを有していないとした別の状況でそれらの部分から出るはずの量よりも多い。光放出面２４２全体にわたって表面フィーチャ４０４のサイズを変えることによって、光放出面２４２から出る光の強度／輝度のプロファイルをカスタマイズすることができる。
【００６６】
図示の実施では、表面フィーチャ４０２のサイズが光放出面２４２全体にわたって変わる。より具体的には、表面フィーチャ４０２の最小のものが光放出面２４２の両端にある。表面フィーチャ４０２のサイズは、光放出面２４２の中心に向かって位置を変えるにつれ徐々に増大する。ピラミッド形フィーチャ４０４の変化するサイズは、図５でより容易に見ることができる。
【００６７】
最小の表面フィーチャ４０２が光放出面２４２の両端に設置され、また表面フィーチャ４０２のサイズが、光放出面２４２の中心に向かって位置を変えるにつれ徐々に増大するので、光放出面２４２の中心付近で最大量の光増強が起こる。このような構成は、そうしなければ光放出面２４２の両端と比較して光放出面２４２の中心付近で起こりうる光強度／輝度の低下に対抗するのに役立ちうる。実際、図示の表面フィーチャの構成を用いると、光強度／輝度プロファイルに対する効果は、光パイプ・コア２１８に光が光入力ポート２３４ａを通って入ろうと、あるいは光入力ポート２３４ｂを通って入ろうと同様である。
【００６８】
一般には、光の強度／輝度は、光が光パイプ・アセンブリに入る場所から離れて位置を変えるにつれ、光放出面全体にわたって概して低下する。このような強度の低下は一般に、効率がよくないことによって引き起こされる。したがって、例えば光が光パイプ・アセンブリ２１６の入力ポート２３４ａに入るべきであり、コア２１８の基部２４０の上面４０２が完全に平坦である場合には、光放出面２４２全体にわたる光の強度／輝度は、入力ポート２３４ａから離れて位置が変わるにつれ低下する。しかし、上面が、入力ポート２３４ａから離れて位置が変わるにつれサイズが増大する表面フィーチャ４０２を有する場合には（図４および図５に示すように）、強度の低下を低減させることができる。
【００６９】
図６は、光パイプ・アセンブリ２１６の一部の断面概略図である。図示の実施は、光パイプ・コア２１８の一部および第２のハウジング外殻２２２の一部を示す。矢印は、光パイプ・アセンブリ２１６中を伝搬する光を示す。
【００７０】
光パイプ・コア２１８の図示の部分は、垂直ステム２３６ａの一部、ある角度に曲げたコネクタ２３８ａ、および基部２４０の一部を含む。図６では見えないが、垂直ステム２３６ａは、光パイプ・アセンブリ２１６の第１の端部で第１の光入力ポート（すなわち、図４で２３４ａ）に接続されている。基部２４０の上面は光放出面２４２である。
【００７１】
表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃは、光放出面４０２内に形成されている。図示の表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃはほぼピラミッド形であり、サイズが表面フィーチャ４０４ａから４０４ｃに向かって増大する。各表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃは、これら表面フィーチャの、第１の光入力ポート（すなわち、図４で２３４ａ）に対して遠い端面に第１の内部反射境界６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃを画定する。第１の光入力ポートに入った光は、ある角度に置いた反射面６５２によって第１の内部反射境界６５０ａ〜６５０ｃに向けられる。好ましくは、ある角度に置いた反射面６５２は、第１の光入力ポートからの光を確実に内部全反射（またはほぼ全反射）するように、垂直ステム２３６ａに対して十分な角度に置かれる。
【００７２】
第１の内部反射境界６５０ａ〜６５０ｃで反射された光は、ほぼ下向きに向けられ、光パイプ・コア２１８の下部境界６０８を通過する。確実に内部全反射（またはほぼ全反射）をするように、第１の内部反射境界６５０ａ〜６５０ｃは、ある角度に置いた反射面６５２から来る光の方向に対して十分な角度に置かれることが好ましい。また、表面フィーチャ４０４ａ〜４０４ｃは、ある角度に置いた反射面６５２からの、第１の内部反射境界を通過する光があれば、それが表面フィーチャ４０４ａ〜４０４ｃのうちの近傍の１つに再び入るように構成されることも好ましい。
【００７３】
下部境界６０８を通過する光は、第２のハウジング外殻２２２の内面の拡散反射面６５４で拡散反射される。一般に、拡散反射された光のかなりの部分が、上に進んで光放出面４０２を通って光パイプ・コア２１８から出て行く。このような光は一般に、表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃのうちの関連付けられた１つに近い、光パイプ・コア２１８に沿ったある長手方向部分から光パイプ・コア２１８を出る。
【００７４】
表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃのサイズが光放出面４０２全体にわたって増大するので、対応する第１の内部反射境界６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃのサイズもまたそのように増大する。したがって、第１の内部反射境界６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃのサイズが、第１の内部反射境界６５０ａから第１の内部反射境界６５０ｃに向かって徐々に増大する。より大きな第１の内部反射境界は一般に、より小さな第１の内部反射境界よりも光強度／輝度をいっそう増強する。
【００７５】
図示の光パイプ・アセンブリ２１６は、この光パイプ・アセンブリの第２の端部に第２の光入力ポート（すなわち、図４の２３４ｂ）を有する。光放出面４０２内の各表面フィーチャ４０４ａ、４０２ｂ、４０４ｃは、表面フィーチャ４０４ａ、４０２ｂ、４０４ｃの、第２の光入力ポート（すなわち、図４で２３４ｂ）に対して遠い端面に第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃを画定する。第２の光入力ポートに入った光（その一例を図６に点線の矢印で示す）は、ある角度に置いた反射面（図示せず）によって第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃに向けられる。第２のハウジング外殻２２２の拡散反射面６５４は、第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃから光を反射して光放出面４０２に通す。
【００７６】
第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃのサイズは、光放出面４０２全体にわたって変わる。光パイプ・アセンブリ２１６の図示の部分では、第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃのサイズは、表面フィーチャ４０４ａから表面フィーチャ４０４ｃに向かって増大する。
【００７７】
以下でさらに詳細に論じるように、いくつかの実施では、第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃのサイズが、光放出面全体にわたって１つの方向で増大できるのに対して、第１の内部反射境界６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃのサイズは、光放出面全体にわたって反対の、第２の方向で増大する。
【００７８】
図７は、光パイプ・アセンブリ７１６の一部分の平面図である。図示の光パイプ・アセンブリ７１６は、表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｇの代替構成をその上に伴う光放出面７０２を有する。
【００７９】
真ん中の表面フィーチャ７０４ｄを除き、表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｃおよび７０４ｅ〜７０４ｇのすべては、ほぼ台形の底面を有する。真ん中の表面フィーチャ７０４ｃは、ほぼ長方形の底面を有する。ほぼ台形の各底面は、一方の辺が他方よりも長い１対のほぼ平行な辺を有する。
【００８０】
第１の光入力ポート７３４ａが光放出面７０２の第１の端部にある。第２の光入力ポート７３４ａが光放出面７０２の反対側の、第２の端部にある。各表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｇは、これら表面フィーチャの、第１の光入力ポート７３４ａに対して遠い端面に第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇを画定する。第１の光入力ポート７３４ａに入った光は、第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇに向けられる。１つまたは複数の反射面（図７に示さず）が、第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇで反射された光を受光し、その光を拡散反射して光放出面７０２に通すように配置される。
【００８１】
図示のように、第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇのサイズは、光放出面７０２全体にわたって変わる。より具体的には、第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇのサイズは、第１の光入力ポート７３４ａから第２の光入力ポート７３４ｂに向かって徐々に増大する。
【００８２】
各表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｇはまた、表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｇの、第２の光入力ポート７３４ｂに対して遠い端面に第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇも画定する。第２の光入力ポート７３４ｂに入った光は、第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇに向けられる。１つまたは複数の反射面（図７に示さず）が、第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇで反射された光を受光し、その光を反射して光放出面７０２に通す。
【００８３】
図示のように、第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇのサイズは、光放出面７０２全体にわたって変わる。より具体的には、第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇのサイズは、第２の光入力ポート７３４ｂから第１の光入力ポート７３４ａに向かって徐々に増大する。
【００８４】
第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇ、および第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇのサイズが反対方向で徐々に増大するので、光強度／輝度のプロファイルは、光パイプ・アセンブリ７１６に光が第１の光入力ポート７３４ａを通って入っているか、あるいは第２の光入力ポート７３４ｂを通って入っているかにかかわらず、光放出面７０２全体にわたって一定にすることができる。
【００８５】
図８は、代替光パイプ・コア１２１８の透視図である。
【００８６】
図示の光パイプ・コアは、ほぼ平行な２つの入力ポート１２３４をコア１２１８の各端部に含む。図示の光パイプ・コア１２１８は、内部全反射（またはほぼ全反射）によって光を入力ポート１２３４のいずれからでも光放出面１２４２まで搬送するように適合されている。光放出面１２４２は、その上に形成された１列の表面フィーチャ１２０４を含む。表面フィーチャ１２０４のサイズは、光放出面１２４２の各端部から光放出面１２４２の中心に向かって徐々に増大する。動作中、光は、４つの光入力ポート１２３４のうちの１つまたは複数のポートを通って光パイプ・コア１２１８に入ることができる。
【００８７】
図示の２連ポート形状により、例えば光エネルギーを追加したい、または波長を追加したい場合に、照光用に２つを超える複数ダイの発光ダイオード・パッケージを使用できることが可能になる。いくつかの実施では、光パイプ・コアは、光パイプ・コアの各端部に３つ以上の入力ポートを含むことがある。
【００８８】
図９は、光パイプ・アセンブリ２１６と下部書類通路窓２１２の相対位置を示す部分透視図である。
【００８９】
光パイプ・アセンブリ２１６の光放出面４０２は、その上に１列のピラミッド形表面フィーチャ４０４を有する。下部書類通路窓２１２は、光放出面４０２の真上にある。フレネル構造（見えない）が下部書類通路窓２１２の、光パイプ・アセンブリ２１６と向き合う面にある。下部書類通路窓２１２の上面はほぼ平坦であり、書類通路の一部を形成する。
【００９０】
光放出面４０２から放出された光は、下部書類通路窓上のフレネル構造を通過する。このフレネル構造は、それを通過する光を少なくとも部分的に平行にする。
【００９１】
図１０は、フレネルレンズ・アレイ２０８と上部ハウジング要素２０６の透視図である。図１１は、図１０の線１１−１１に沿った破断図である。
【００９２】
図示のアレイ２０８は、その第１面に第１のフレネル構造９０２を含み、その反対側の第２面に第２のフレネル構造９０４を含む。第１のフレネル構造９０２は、アレイ２０８のほぼ全長にわたって連続して延びる。第２のフレネル構造９０４は、いくつかのフレネル・セグメント９１０を有する。各フレネル・セグメント９１０は、第１のフレネル構造９０２とほぼ直交している。各フレネル・セグメント９１０は、光検出器２０２の１つと対応し、それとほぼ整合している。
【００９３】
動作中、光はフレネルレンズのアレイ２０８を通過して複数の光検出器に達する。フレネルレンズのアレイ２０８は、その光をアナモルフィックに歪ませる。より具体的には、フレネルレンズのアレイ２０８は光をアナモルフィックに圧縮する。したがって、各光検出器２０２は、紙幣通路のほぼ長方形の領域に対応する光を受光する。いくつかの実施では、この長方形の領域は、書類通路の幅（すなわち通路を通る書類の進行方向に対して垂直の方向）を横切る方向に約１２ｍｍの幅を有する。いくつかの実施では、この長方形の領域の長さは（すなわち幅と直角の方向で）約７ｍｍである。
【００９４】
光検出器２０２が書類通路のほぼ長方形の領域に対応する光を受光するので、書類通路の特定の領域を有効範囲に含むのに必要な光検出器２０２は少数でもよい。
【００９５】
第１のフレネル構造９０２は、凸状の中心領域１１５０を含む。第１の組の歯１１５２は、凸状の中心領域１１５０の第１の側のアレイにわたって延びる。第２の組の歯１１５４は、凸状の中心領域１１５０の第２の側のアレイにわたって延びる。各歯は、アレイの面に対してほぼ垂直の方向にアレイから延びる第１面と、第１面の遠端から延び、アレイの面に対してある角度に置かれている第２面を含む。これらの歯のうちの少なくともいくつかの隣り合う第２面の角度は互いに異なる。より具体的には、各組の隣り合う歯の第２面の角度は、凸状の中心領域から離れて位置を変えるにつれ増大する。
【００９６】
同様に、第２のフレネル構造９０４の各フレネル・セグメント９１０は、凸状の中心領域９１２を含む。第１の組の歯９１４は、凸状の中心領域９１２の第１の側で各セグメント９１０の両端間に延びる。第２の組の歯９１５は、凸状の中心領域９１２の第２の側でアレイ２０８の両端間に延びる。各歯は、アレイの面に対してほぼ垂直の方向にアレイから延びる第１面と、第１面の遠端から延び、アレイの面に対してある角度に置かれている第２面とを含む。これらの歯のうちの少なくともいくつかの隣り合う第２面の角度は互いに異なる。より具体的には、各組の隣り合う歯の第２面の角度は、凸状の中心領域から離れて位置を変えるにつれ増大する。
【００９７】
第１のフレネル構造９０２と第２のフレネル構造９０４は互いにほぼ直交している。図示のフレネルレンズ・アレイ２０８は無限共役円柱フレネルレンズであり、光パイプ・コア２１８の上面４０２から出た光をアナモルフィックに結像するように適合されている。一般に、アナモルフィックに結像するレンズ（またはレンズ・アレイ）は、像平面内のそれぞれ異なる方向の線に沿って異なる拡大率をもたらす。図示の実施では、アナモルフィックに結像することにより、別の方法で可能な数よりも少ない光検出器２０２で、書類通路全体にわたってより大きな間隔を有効範囲に含むことができるようになる。したがって、アナモルフィックに結像する機能がない場合よりも、必要な光検出器２０２が少数でよい。
【００９８】
典型的な実施では、下部フレネル面９０４上の個別フレネル・セグメント９１０の数は、光検出アセンブリ内の光検出器２０２の数と等しく、各フレネル・セグメント９１０は、光検出器２０２のうちの対応するものと関連付けられている。したがって、図示の実施では、下部フレネル面９１２は７つの個別フレネル・セグメント９１０を有し、そのそれぞれが光検出器２０２のうちの関連付けられたものに対応する。
【００９９】
フレネルレンズ・アレイ２０８はプラスチックで作製することができる。しかし、他の材料もまた適する可能性がある。フレネルレンズ・アレイ２０８は、それが書類通路１１０の一部を形成するように成形することができる。しかし、フレネルレンズ・アレイ２０８の両面にフレネル・フィーチャがあるとき、フレネルレンズ・アレイ２０８では書類通路１１０の一部を形成しないことが多くの場合に望ましい。というのはそうすることにより、書類通路１１０が詰まりやすく、ほこりを集めやすくなる可能性があるからである。したがって一般には、フレネルレンズ・アレイを単独型部片として成形し、別個の要素（例えば上部書類通路窓２１０）を書類通路の一部として機能させることが望ましい。
【０１００】
上部ハウジング要素２０６は、フレネルレンズ・アレイ２０８の上にある。上部ハウジング要素２０６は、隣り合う光検出器仕切り２２４を互いに隔てる垂直遮光板１００２を含む。垂直遮光板１００２は実質的に不透明であり、したがって、隣り合う仕切りを互いに少なくとも部分的に、光学的に分離するように機能する。
【０１０１】
フレネルレンズ・アレイ２０８の焦点距離は一般に、各フレネル部分の光学的スループットを決定する。いくつかの実施では、各フレネル部分が書類通路１１０の約７×１２ｍｍの領域をアナモルフィックに結像することが望ましい。これらの実施では、約７ｍｍの焦点距離が適切と考えられる。焦点距離が短くなると、結像領域の有効範囲の減少が特に隅部において、また特に大きな作業距離において生じる傾向がある。縁部での損失を最小にするために、より短い焦点距離のレンズ、および短いセグメント幅を有することが一般に望ましい。
【０１０２】
図１２Ａ〜Ｄは、フレネルレンズ・アレイ（例えばフレネルレンズ・アレイ２０８）の単一レンズ１３０８の様々な図を示す。
【０１０３】
図示のレンズ１３０８の上面１３０２にも下面１３０４にも、その上にフレネル・フィーチャが形成されている。上面１３０２上のフレネル・フィーチャは、下面１３０４上に形成されたフレネル・フィーチャと直交している。
【０１０４】
図示のレンズ１３０８は、フレネルレンズ・アレイ２０８の一体形部分として成形することができる。あるいは、図示のレンズ１３０８は、フレネルレンズ・アレイ２０８の他のものとは別に形成し、接着または別の方法で他の要素に取り付けてフレネルレンズ・アレイ２０８を形成することもできる。
【０１０５】
図１３は、書類通路１１１０に沿って５つの光検出器有効範囲領域１１０２を通り越して移動する書類１０８の平面図である。
【０１０６】
図示の書類通路１１１０は、通路１１１０に沿って移動する書類１１０８（すなわち銀行券）の幅よりも大きい。書類１１０８が通路１１１０のどちらかの縁部により接近している可能性があるので、また大小の書類１１０８が利用されることがあるので、検出器が書類通路１１１０のほとんど（またはすべて）を有効範囲に含むことができることが一般に望ましい。さらに、このような有効範囲が最小限の数の光検出器を用いて得られることが望ましい。また、光パイプ・アセンブリが、書類通路１１１０の幅全体にわたってほぼ一様な連続した照光を実現することも望ましい。
【０１０７】
図示の実施では５個のセンサを利用しており、それぞれが書類通路１１１０の約７×１２ｍｍの部分を光学的に有効範囲に含むように適合されている。７ｍｍの寸法は書類の移動方向で取られ、１２ｍｍの寸法は書類通路の幅の方向で取られている。
【０１０８】
以上、いくつかの実施形態を説明してきた。しかしながら、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な改変を加えることができることを理解されたい。
【０１０９】
例えば、光パイプ・コアは、複数列の表面フィーチャを含むことができる。表面フィーチャは、整然と配置しなくてもよく、光パイプ・コアの上面に沿って特定の場所にだけ（しかし他にではなく）配置することができる。表面フィーチャは、立方体、円筒、切断された先端部を有するピラミッド形、丸い先端部を有するピラミッド形、および他を含む多様な形状を取ることができる。実際のところ、表面フィーチャは、非対称で不規則な形を取ることができる。各表面フィーチャは、光放出面全体にわたって表面フィーチャから表面フィーチャへとサイズを変更できる内部反射境界を画定しなければならない。
【０１１０】
センサ構成は、任意の数の光源および任意の数の光検出器を含むことができる。本明細書で説明した構造の様々な部分は一体化して形成でき、あるいは別々に形成でき、後者は互いに固定することができる。各光検出器および／または各光源は、一体化直線アレイとして形成することができる。
【０１１１】
様々な要素は、多種多様の方法で再配置することができる。光パイプ・アセンブリは、反射形または透過形書類受入機で利用することができる。光パイプ・アセンブリは、Ｕ字形である必要がない。実際、他の様々な形状が可能である。例えば、光パイプ・アセンブリは、その両端に光入力ポートを備えて実質的にまっすぐにすることができる。
【０１１２】
同様に、フレネルレンズ・アレイは、反射形または透過形いずれかの書類受入機を含め、いくつかの異なる書類受入機内に組み込むことができる。
【０１１３】
光源および／または光検出器は、同じプリント回路基板上ではないが、書類通路の同じ側に配置することができる。さらに、組立中にこれらの構成要素を同じ回路基板上に配置することもでき、次に、回路基板が書類受入機内に取り付けられる前に、回路基板を切断して２つ以上の小さな基板を形成することができる。光源および光検出器は、互いにだいたい同じ平面内に配置することが望ましいことがある。しかし、いくつかの例では、光源および光検出器は書類通路の互いに反対側に配置されてよい。
【０１１４】
光放出面上の表面フィーチャのサイズおよび形状は、かなり変わることがある。１つの表面フィーチャから次のものへの発展についての規則は、特定の用途に望ましい効果に応じて変わりうる。
【０１１５】
光パイプ・アセンブリの各端部にある光入力ポートの数は変わることがある。いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリの一方の端部にある光入力ポートの数は、その光パイプ・アセンブリの反対側の端部にある光入力ポートの数と異なる。
【０１１６】
したがって、他の実施は特許請求の範囲内にある。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００６年８月２２日出願の米国仮特許出願第６０／８２３２２１号の優先権を主張する。同出願の開示を参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本開示は光検出器装置に関し、より詳細には貨幣確認機などの書類受入機用の光検出器装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動販売機およびゲーム業界で使用されているものなどの書類受入機は一般に、処理される書類（例えば紙幣）が物理的に存在することを検出するための、または機械内の可動要素の移動状態を検出するための感知手段を含む。効果的で広く使用される感知手段のタイプは光感知手段であり、光源および受光器を含むことがある。このようなセンサには一般に可動部分がなく、適正に機能するのに感知対象物との物理的な接触を必要としない。
【０００４】
このようなセンサは、書類が通り過ぎるときにそれを通過する光に対応する信号を時折発生する。これらの信号は、通路内の書類の位置、および書類の信憑性など特定の情報を決定するために処理される。このような決定を行うために、信号は、メモリ内に記憶された真正の紙幣に対応するデータと比較される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／８２３２２１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、光透過測定を用いる書類受入機用の書類確認機またはセンサ装置は、少なくとも１つの光源を含み、この光源は、書類通路の第１の側に設置され、書類通路を避けて光を書類通路の第２の側まで伝送するように配置される。第２の側は第１の側と向かい合っている。光検出器は、書類通路の第１の側に設置され、光源から送出されて書類通路を通過する光を受光するように配置される。
【０００７】
いくつかの実施では、センサ装置は、書類通路の第１の側に１つまたは複数のプリント回路基板を含み、この１つまたは複数のプリント回路基板に１つまたは複数の光源、および光検出器が取り付けられる。実際には、１つまたは複数の光源、および光検出器は、同じプリント基板に取り付けられてもよい。
【０００８】
一般に、１つまたは複数の光源は、書類通路内に書類がある状態で、光源から送出されて書類通路の第２の側に向かう光が実質的に書類を通過せずに書類通路の第２の側に到達するように配置されている。
【０００９】
光パイプ・アセンブリは、書類通路の第２の側に設置され、１つまたは複数の光源からの光を受光し、書類通路内に書類が存在すれば光を書類通路内のそのような書類を通して伝送するように配置されてよい。
【００１０】
別の態様では、書類受入機用の書類確認機またはセンサ装置は、光源、光検出器、およびフレネルレンズのアレイを含む。フレネルレンズのアレイは、このアレイの第１面上に第１のフレネル構造を含み、このアレイの第２面上に、直交する第２のフレネル構造を含む。第１のフレネル構造は、アレイのほぼ全長にわたって連続して延びる。第２のフレネル構造はフレネル・セグメントを有する。各フレネル・セグメントは、複数の光検出器のうちの１つと対応する。光源からの光は、フレネルレンズのアレイを通過して光検出器に達する。
【００１１】
いくつかの実施では、フレネルレンズのアレイは、アレイを通過する光をアナモルフィックに歪ませるように構成される。いくつかの実施では、フレネルレンズのアレイは、アレイを通過する光をアナモルフィックに圧縮するように構成される。一般に、第１および第２のフレネル構造はそれぞれ、凸状の中心領域と、凸状の中心領域の第１の側のアレイにわたって延びる第１の組の歯と、凸状の中心領域の第２の側のアレイにわたって延びる第２の組の歯とを含む。一般に、フレネルレンズ・アレイの第１面は光検出器とほぼ向き合う。
【００１２】
別の実施では、光パイプ・アセンブリは、光パイプ・アセンブリの第１の端部にある第１の光入力ポートと、実質的に光パイプ・アセンブリの第１の端部から第２の端部まで延びる光放出面と、光放出面内の表面フィーチャとを含む。各表面フィーチャは、表面フィーチャの、第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定する。第１の入力ポートに入る光が第１の内部反射境界に向けられる。１つまたは複数の反射面が、第１の内部反射境界からの光を反射して光放出面に通すように配置される。第１の内部反射境界のサイズが光放出面全体にわたって変わる。いくつかの実施では、第１の内部反射境界のサイズが、光パイプ・アセンブリの第１の端部から光パイプ・アセンブリの第２の端部に向かって増大する。
【００１３】
いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリはまた、光パイプ・アセンブリの第２の端部に第２の光入力ポートも含む。これらの実施では、光放出面内の各表面フィーチャが、この表面フィーチャの、第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定する。第２の光入力ポートに入る光が第２の内部反射境界に向けられる。１つまたは複数の反射面が、第２の内部反射境界からの光を反射して光放出面に通す。第２の内部反射境界のサイズが光放出面全体にわたって変わる。いくつかの実施では、第２の内部反射境界のサイズが、光パイプ・アセンブリの第２の端部から光パイプ・アセンブリの第１の端部に向かって増大する。
【００１４】
いくつかの実施では、表面フィーチャは、例えば、一方の辺が他方よりも長い１対のほぼ平行な辺を伴うほぼ台形の底面を有する。第１および第２の内部反射境界は、それぞれ第１および第２の光入力ポートからの光をほぼ内部全反射するように配置することができる。いくつかの実施によれば、第１および第２の入力ポート、ならびに光放出面は、光が第１の方向から第１または第２の入力ポートに入り第１の方向と反対の第２の方向に光放出面を出るように配置される。反射面は、光を拡散反射するように適合させることができる。いくつかの実施では、表面フィーチャはほぼピラミッド形である。
【００１５】
いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリの第１の端部に複数の第１の光入力ポート、および／または光パイプ・アセンブリの第２の端部に複数の第２の光入力ポートを含む。
【００１６】
さらに別の態様では、書類確認機は、１つまたは複数の光源と、光パイプ・アセンブリと、光パイプ・アセンブリの前記光放出面から放出される光を少なくとも部分的に平行にするように構成されたレンズと、少なくとも部分的に平行にされた光を受光するように配置された複数の光検出器とを含む。光パイプ・アセンブリは、その第１の端部に第１の光入力ポートを含む。第１の光入力ポートは、光源の１つから光を受光するように配置される。光放出面が、実質的に光パイプ・アセンブリの第１の端部から第２の端部まで延びる。表面フィーチャが光放出面内に形成される。各表面フィーチャが、この表面フィーチャの、第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定する。第１の入力ポートに入る光が前記第１の内部反射境界と、第１の内部反射境界からの光を反射して光放出面に通すように配置された１つまたは複数の反射面とに向けられる。第１の内部反射境界のサイズは、前記光放出面全体にわたって変わる。
【００１７】
いくつかの実施では、書類確認機はまた、光パイプ・アセンブリの第２の端部に第２の入力ポートも有する。第２の光入力ポートは、光源の第２のものから光を受光するように配置される。光放出面内の各表面フィーチャが、この表面フィーチャの、第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定する。第２の光入力ポートに入る光が第２の内部反射境界に向けられ、１つまたは複数の反射面が、第２の内部反射境界からの光を反射して光放出面に通す。第２の内部反射境界のサイズは、前記光放出面全体にわたって変わる。
【００１８】
いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリの第１の側に複数の第１の光入力ポート、および／または光パイプ・アセンブリの第２の側に複数の第２の光入力ポートを含む。
【００１９】
いくつかの実施では、以下の１つまたは複数の利点を実現することができる。
【００２０】
光源および光検出器が、光透過検出を利用する書類受入機内の紙幣通路の同じ側に存在することができる。このような配置により、構造を簡単にして書類受入機に必要なハードウェアを最小限にすることができる。加えて、光源および光検出器を紙幣通路の同じ側に配置することにより、書類受入機の保守、試験および修理を簡単にすることができる。このことは特に、光源および光検出器が同じ回路基板上にある場合に当てはまる。
【００２１】
さらに、光放出面全体にわたる光強度／輝度のプロファイルを制御しカスタマイズして、例えば、そうしなければ光パイプ・アセンブリ全体にわたって発生する可能性がある光強度／輝度の損失に対応することができる。
【００２２】
加えて、書類通路内の書類を検出するために必要な光検出器の数を低減させることができる。
【００２３】
フレネルレンズは、特に機能的に比較できる従来のレンズと比べて、製造するのが相対的に簡単である。したがって、フレネルレンズはまた相対的に安価でもある。
【００２４】
本発明の他の特徴および利点は、説明および図面から、また特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】書類受入機の部分破断図である。
【図２】光検出器アセンブリの分解透視図である。
【図３】組み立てられた光検出器アセンブリの前面図である。
【図４】光パイプ・コアの透視図である。
【図５】図４の光パイプ・コアの部分拡大図である。
【図６】光パイプ・アセンブリの一部の断面図であり、方向矢印がその部分を通る光の流れを示す。
【図７】光パイプ・アセンブリの一部分の平面図である。
【図８】代替光パイプ・コアの透視図である。
【図９】光パイプ・アセンブリと下部書類通路窓の相対位置を示す部分透視図である。
【図１０】フレネルレンズ・アレイと上部ハウジング要素の透視図である。
【図１１】図１０の線１０−１０に沿った破断図である。
【図１２Ａ】フレネルレンズ・アレイからの単一レンズの透視図である。
【図１２Ｂ】図１１Ａのフレネルレンズの側面図である。
【図１２Ｃ】図１１Ａのフレネルレンズの上面図である。
【図１２Ｄ】図１１Ａのフレネルレンズの端面図である。
【図１３】書類通路に沿って５つの光検出器有効範囲領域を通り越して移動する書類の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、書類受入機１００（例えば紙幣確認機）の一例の、いくつかの構成要素が除去された破断図である。ここでは「書類」という語は、商品またはサービスと引き換えに使用することができるあらゆる紙幣、銀行券、バーコード付きクーポン、または他の証券を含む。図示の書類受入機１００は、確認部分１０２、搬送および積重ね部分１０４、ならびにマガジン部分１０６を含む。書類受入機１００を通る書類１０８の通路は点線１１０で示されている。書類通路１１０は、書類が書類受入機１００を通って移動する間に実際に通過する空間を含むことができる。
【００２７】
図示の搬送システムは、書類通路１１０の片側に設けられた１対の駆動ローラ１１２、被駆動ローラの第１の対１１４および被駆動ローラの第２の対１１６を含む。被駆動ローラの第１の対１１４は、１対のベルト１１８によって駆動ローラ対１１２と結合されている。被駆動ローラの第２の対１１６は、１対のベルト１２０によって被駆動ローラの第１の対１１４と結合されている。ローラ１１２、１１４および１１６は、ベルト１１８、１２０上の対応する歯と係合するための歯を含む。ローラ１２２は、ベルト１１８に対する張力を動作中に維持するようにベルト１１８を押すことが好ましい。図１には、ローラおよびベルトの各対の一方だけが示されている。
【００２８】
書類通路１１０の反対側で、ばね荷重ローラ１２４、１２６および１２８の各対が、被駆動ローラの第１の対１１４および被駆動ローラの第２の対１１６を押圧する。モータ（図示せず）が駆動ローラ対１１２に結合歯車（図示せず）を介して結合される。マイクロプロセッサ（図示せず）を含む制御および処理回路が、受入機ユニットの動作を制御する。
【００２９】
書類通路１１０を横切る書類センサ・アセンブリ１３６が概略的に示されている。書類センサ・アセンブリ１３６は一般に、１つまたは複数の光源（例えば発光ダイオード）および光検出器を含み、これらのすべてをプリント回路基板１３９に取り付けることができる。光検出器アセンブリ１３６はまた一般に、光源および光検出器とは書類通路１１０の反対側に光パイプ・アセンブリも含む。いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリは、光源からの光を受光し、その光を紙幣通路１１０を横切って光検出器に向けるように適合させることができる。いくつかの実施では、プリント回路基板１３９は、光検出器アセンブリの動作に関連した他の回路を含む。
【００３０】
動作中、書類受入機１００の確認部分１０２に挿入された書類１０８は、被駆動ローラの第２の対１１６と受動ローラ１２４とに係合される。書類は、被駆動ローラの第１の対１１４と受動ローラ１２６、次いで湾曲部分１３４の上の受動ローラ１２８へと送られ、それから光検出器アセンブリ１３６まで送られる。書類センサ・アセンブリ１３６を通過した後、書類は駆動ローラ対１１２と受動ローラ１３０へと上に搬送され、これらのローラは、書類を書類通路１１０の末端まで送ってマガジン部分１０６内の積重ね用の部分に入れる。押さえ板１３８および円錐ばね１４０が、書類受入機１００のマガジン部分１０６内に設けられている。
【００３１】
いくつかの実施では、光検出器アセンブリ１３６は、例えば確認モード、エスクロウ・モード、パターン検出またはバーコード検出モード、あるいは不正行為対策モードを含む様々なモードで動作することができる。
【００３２】
図２および図３は、図１の書類センサ・アセンブリ１３６の拡大透視図（図２）および組立て前面図（図３）を示す。
【００３３】
図示のアセンブリ１３６は、光検出器２０２のアレイ、１対の光源２０４、上部ハウジング要素２０６、フレネルレンズ・アレイ２０８、上部書類通路窓２１０、フレネル構造をその底面側に有する下部書類通路窓２１２、下部ハウジング要素２１４、ならびに光パイプ・コア２１８、第１のハウジング外殻２２０および第２のハウジング外殻２２２を有する光パイプ・アセンブリ２１６を含む。上部および下部書類通路窓２１０、２１２に隣接して書類１０８が示されており、双方向矢印２１９が、上部書類通路窓２１０と下部書類通路窓２１２の間で書類通路（すなわち図１の１１０）の一部分に沿って書類が移動できる方向を表している。
【００３４】
光検出器２０２および光源２０４は、書類通路１１０の第１の側に設置されている。いくつかの実施では、光検出器２０２および光源２０４は、同じ回路基板（例えば、図１の回路基板１３９）の上に取り付けられる。光検出器２０２および光源２０４は、制御および信号処理用の別の回路（図示せず）と結合することができる。
【００３５】
光検出器２０２は、フォトレジスタ、光電池、フォトダイオード、フォトトランジスタ、または光に応答する他のデバイスとすることができる。いくつかの実施では、光検出器はピンダイオードＢＰＷ３４であり、ほぼ正方形の有効領域、およびレンズがない平坦なプラスチック・パッケージを有する。これらの実施では、光検出器２０２は、その有効領域に入射光が入ることができるようにする。
【００３６】
図示のように、光検出器２０２は、光が下から光検出器の有効領域に入ることができる方向に向けられている。より具体的には、光センサ２０２は、下方に（すなわち、上部書類通路窓２１０と下部書類通路窓２１２の間に延びる書類通路１１０の一部分の方に）向いている。この配置で、書類通路から上に進む光が光検出器２０２の有効領域に入ることができる。光検出器２０２は、書類の進行方向２１９にほぼ垂直な実質的に一直線の列の形に配置されている。典型的な実施では、光検出器２０２のすべてが、上部ハウジング要素２０６に非常に近接して配置された同じ回路基板（例えば、図１の回路基板１３９）の上に取り付けられる。いくつかの実施では、上部ハウジング要素２０６は、光検出器の回路基板に直接取り付けられる。
【００３７】
光源２０４は、光検出器２０２の列の両端に配置され、これら光検出器２０２とほぼ整合されている。図示の光源２０４は発光ダイオードであるが、他のタイプの光源も同様に適しうる。いくつかの実施では、光検出器２０２の列の各端部に複数の光源を配置することができる。また、いくつかの実施では光源を１つだけ含む。光源２０４は、別々の波長で動作するように適合させることができる。いくつかの実施では、光源２０４は、ＯＳＲＡＭ Ｇｍｂｈから入手可能な上面ＬＥＤパッケージである。
【００３８】
アセンブリ内で、光源２０４は、光を書類通路の第１の側から、書類通路を避けて書類通路の反対側の、光パイプ・アセンブリ２１６が設置されている第２の側まで伝わるように配置される。いくつかの実施では、書類通路の反対側の第２の側まで伝送される光の小部分が、書類通路内の書類を通過することがある。しかし、書類通路の第１の側から反対側の第２の側まで伝送される光は、書類通路内の書類を通り抜けないことが好ましい。そうしないで、この光は書類を通過することなく種類通路を避けて進むことが好ましい。
【００３９】
光パイプ・アセンブリ２１６は、光源２０４から送出された光を受光し、その光の方向を書類通路の第２の側から書類通路の第１の側の光検出器２０２へと変える。光パイプ・アセンブリから送出された光は、概して書類通路を横切る（すなわち、書類通路内の書類を通過する）。したがって、図示の実施では、光検出器２０２に戻る光の少なくともかなりの部分が、書類通路内の書類を１回、かつ１回だけ通過した。
【００４０】
上部ハウジング要素２０６は、光センサ２０２および光源２０４の下に配置されている。上部ハウジング要素２０６は、書類通路１１０に沿った書類１０８の進行方向２１９に対してほぼ垂直の方向に延びる。
【００４１】
上部ハウジング要素２０６は、７個の光検出器構成要素２２４、および２個の光源構成要素２２６を含むいくつかの個別構成要素を有する。各光検出器２０２は、光検出器仕切り２２４のうちの関連付けられたものの上または内部に配置される。各光源２０４は、光源仕切り２２６のうちの関連付けられたものの上または内部に配置される。光検出器仕切り２２４と光源仕切り２２６は、ほぼ一直線の列の仕切りを形成する。
【００４２】
各仕切り２２４、２２６の底部では、仕切りの中に入る、またはそこから出るどちらの光の流れも可能である。いくつかの実施では、各仕切りの底部は、半透明および／または透明な材料で形成される。他の実施では、各仕切りの底部はただ単に開放されている。垂直遮光板が、隣り合う仕切りを互いに隔てる。垂直遮光板は実質的に不透明であり、したがって、隣り合う仕切りを互いに少なくとも部分的に、光学的に分離するように機能する。
【００４３】
いくつかの係合フィーチャ２２８が、上部ハウジング要素２０６内に形成されている。係合フィーチャ２２８は、フレネルレンズ・アレイ２０８上の対応する係合フィーチャ２３１とはめ合わされる。対応する係合フィーチャ２２８、２３１がはめ合わされると、上部ハウジング要素２２６とフレネルレンズ・アレイ２０８が一緒になって保持される。
【００４４】
フレネルレンズ・アレイ２０８は、上部ハウジング要素２０６と上部書類通路窓２１０の間に配置されている。フレネルレンズ・アレイ２０８は、ほぼ連続するフレネル構造をその上面に、セグメント化されたフレネル構造をその下面に有する。セグメント化されたフレネル構造は、フレネルレンズ・アレイ２０８の上面のフレネル構造とほぼ直交する。
【００４５】
フレネルレンズ・アレイは、光パイプ・アセンブリ２１６から光検出器２０２まで進む光をアナモルフィックに歪ませるように適合されている。アナモルフィックに歪ませることにより、書類通路の比較的幅広い領域からの光を各光検出器上に集束させることが容易になる。いくつかの実施では、この比較的幅広い領域はほぼ長方形である。各光検出器２０２が書類通路の比較的幅広い領域に対応する光を受光するので、ある特定の幅を有する書類通路を有効範囲に含むのに必要な光検出器２０２は少数でもよい。
【００４６】
フレネルレンズ・アレイ２０８は、光検出器２０２に到達する光パイプ・アセンブリ２１６からの光のほぼすべてがまずフレネルレンズ・アレイを通過するように、幅が十分に広い。しかし、フレネルレンズ・アレイ２０８は、光源２０４から送出されて光パイプ・アセンブリに至る光がフレネルレンズ・アレイ２０８を通過しないようにするには十分な狭い幅になっている。通過する代わりに、この光はフレネルレンズ・アレイ２０８の縁部の周辺を進む。フレネルレンズ・アレイ２０８は、書類通路１１０に沿った書類１０８の進行方向２１９に対してほぼ垂直の方向に延び、書類通路１１０の幅のほぼ全体を有効範囲に含む。
【００４７】
上部書類通路窓２１０は、フレネルレンズ・アレイ２０８の下にある。下部書類通路窓２１２は、上部書類通路窓２１０の下にある。上部書類通路窓２１０および下部書類通路窓２１２は、書類１０８の進行方向２１９に対してほぼ垂直の方向に延びる。上部書類通路窓２１０および下部書類通路窓２１２の上のほぼ平坦な面が、それらの間で書類通路１１０の一部分を画定する。上部書類通路窓２１０および下部書類通路窓２１２の一部分は半透明であり、したがって、光が下部書類通路窓２１２を通って書類通路１１０に入り、上部書類通路窓２１０を通って書類通路１１０から出ることが可能である。上部書類通路窓２１０は、フレネルレンズ・アレイ２０８とほぼ同じ幅を有する。
【００４８】
下部書類通路窓２１２は、上部書類通路窓２１０よりも幅が広い。下部書類通路窓は、その下面に無限共役円柱フレネルレンズを有する。このレンズは、通過する光を擬似的に平行にする（すなわち、少なくとも部分的に平行にする）ように適合されている。いくつかの例では、「擬似的に平行にする」という語は、（円柱レンズを使用する場合のように）１つの軸においてのみ平行にすることを指す。
【００４９】
１対の直線の光パイプ２３０が、下部書類通路窓２１２の両端から上に延びる。各管は、光源２０４から光パイプ・アセンブリ２１６まで光を搬送するように適合されている。したがって、各直線光パイプ２３０は、その上端にほぼ透明な入口と、その下端にほぼ透明な出口とを有する。いくつかの実施では、管２３０は、光伝送を容易にするための実質的に反射性の内面を有する。光検出器アセンブリが組み立てられるとき、管２３０は、上部ハウジング要素２０６のそれぞれの光源仕切り２２６の中に延びることができ、それぞれの光源２０４からの光を受光するようにおおまかに配置される。いくつかの実施では、直線光パイプは、透明なアクリル材料で形成される。
【００５０】
下部ハウジング要素２１４は、下部書類通路窓２１２の下に設置される。下部ハウジング要素２１４は、書類１０８の進行方向２１９に対しほぼ垂直の方向に延びる。下部ハウジング要素２１４の内面は、光が光パイプ・アセンブリ２１６から下部書類通路窓２１２まで通って進むことができる開口を画定する。いくつかの実施では、この開口は、下部ハウジング要素２１４の底部から上部まで延びる単なる開口である。いくつかの実施では、この開口は、実質的に不透明または透明の材料を含むこともできる。
【００５１】
下部ハウジング要素２１４は、それを貫通して延びる孔２３２をその両端に有する。光検出器アセンブリが組み立てられるとき、これらの孔２３２は、光パイプ・アセンブリ２１６の一部分を受け入れる。光は、下部書類通路窓２１２上の直線光パイプ２３０から、光パイプ・アセンブリ２１６への孔２３２の中に進む。
【００５２】
光パイプ・アセンブリ２１６は、ほぼＵ字形であり、光パイプ・コア２１８、第１のハウジング外殻２２０、および第２のハウジング外殻２２２を含む。
【００５３】
光パイプ・コア２１８は、ガラスまたは透明なプラスチックなどの半透明材料で製作することができる。光パイプ・コア２１８は、光パイプ・アセンブリ２１６の第１の端部で第１の光入力ポート２３４ａを、光パイプ・アセンブリ２１６の第２の端部で第２の光入力ポート２３４ｂを画定する。光放出面２４２が、実質的に光パイプ・アセンブリ２１６の第１の端部と第２の端部の間に延びる。図示の実施では、光放出面２４２は、書類通路を横切って光検出器２０２まで光を伝送するように配置される。
【００５４】
表面フィーチャが（図２では見えない）、光放出面２４２に形成される。いくつかの実施では、この表面フィーチャはピラミッド形である。一般に、表面フィーチャは、光放出面から放出される光が光放出面の幅全体にわたって確実にほぼ均一の明るさ／輝度になることに役立つ。いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリ２１８に光が第１の光入力ポート２３４ａから入るか第２の光入力ポート２３４ｂから入るかにかかわらず、そのような均一性を実現することができる。
【００５５】
図示の実施では、第１の光入力ポート２３４ａ、第２の光入力ポート２３４ｂ、および光放出面２４２は、光が第１の方向から（すなわち実質的に下向きの方向で）第１または第２の入力ポートに入り、第１の方向と反対の第２の方向に（すなわち実質的に上向きの方向に）光放出面２４２を出るように配置される。
【００５６】
光パイプ・コア２１８は、光入口ポート２３４ａ、２３４ｂ、各入口ポート２３４ａ、２３４ｂから下向きにそれぞれ延びる垂直ステム２３６ａ、２３６ｂ、各垂直ステム２３６ａ、２３６ｂからそれぞれ延びるある角度に曲げたコネクタ２３８ａ、２３８ｂ、およびある角度に曲げたコネクタ２３８ａ、２３８ｂの間に延びる水平基部２４０を含む。基部２４０の上面が光放出面２４２である。
【００５７】
第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２は、互いに係合して光パイプ・コア２１８の大部分を取り囲む保護バリヤを形成するように適合されている。いくつかの実施では、第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２は成形プラスチック部片であり、一般に不透明である。第１および第２の外殻ハウジングは白色でよい。いくつかの実施では、第１および第２の外殻ハウジングは、例えば、低コストのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）材料で作製され、コアを封止する。アセンブリ内で光パイプ・コア２１８に接触または面する、第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２の内面は、拡散反射性であることが好ましい（すなわち、そうした内面では、平坦でないまたは粗い面で反射が生じることができるため、入射光線が見かけ上多くの角度で反射されるようになる）。
【００５８】
第１の外殻ハウジング２２０と第２の外殻ハウジング２２２は、一緒に結合されたとき光パイプ・コア２１８の上面の上に開口を形成する。この開口により、光が光放出面２４２から書類通路に向けて上向きの方向に進むことができる。組み立てられたとき、端部（少なくとも第１および第２の光入口ポート２３４ａ、２３４ｂを含む）もまた、第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２を貫通して露出する。この構成により、光が光源２０４から、露出した光入口ポート２３４ａ、２３４ｂを通って光パイプ・コア２１８に入ることができる。
【００５９】
光センサ・アセンブリの動作の一例は次の通りである。光源２０４の１つが点灯される。光源２０４からの光が下向きに進み、直線光パイプ２３０の１つに入る。この光は、直線光パイプ２３０を通って進み、書類通路を避けて通過する。次に、直線光パイプ２３０からの光は、光入力ポートの１つを通って（例えば光入力ポート２３４ａを通って）光パイプ・アセンブリ２１６に入る。光は、内部全反射（ＴＩＲ）によって、かつ／または光パイプ・コア２１８の様々な部分で反射することによって、かつ／または拡散反射性の外殻ハウジング２２０、２２２の表面で反射することによって、光パイプ・コア２１８中を伝搬する。
【００６０】
内部全反射とは、光線がある媒体境界に、境界線の垂線に対するある臨界角よりも大きい角度で当たったときに起こる光学現象を指す。この状況で、屈折率が境界の他方の側でより低い場合には、光は境界を通り抜けないで内部全反射される。臨界角とは、それを超えると内部全反射が起こる入射角である。
【００６１】
光は光放出面２４２を通って光パイプ・コア２１８から出る。次に光は、第１および第２の外殻ハウジング２２０、２２２によって形成された開口を通って上向きに進む。次に光は、下部書類通路窓２１２上のフレネルレンズを通って進み書類通路に入る。いくつかの実施では、下部書類通路窓２１２上のフレネルレンズは、約１２ｍｍの焦点距離、および約０．７５ｍｍのフレネルピッチを有する。好ましくは、このフレネル構造は、下部書類通路窓２１２の下側に設置され、窓の他方の側は、書類通路の片側を形成し、ほぼ平坦になっている。こうすることは、詰まりの原因になりうる書類通路内の突出したフィーチャを回避するために望ましいと考えられてよい。下部書類通路窓２１２のほぼ平坦な面と向き合う上部書類通路窓２１０の面もまたほぼ平坦である。
【００６２】
書類通路の中に書類が存在する場合、書類通路を通過する光の少なくとも一部が書類自体を通過する。光は、上部書類通路窓２１０を通って書類通路を出る。次に光は、フレネルレンズ・アレイを通過し、上部ハウジング要素内の個別光検出器仕切り２２４に入る。次に光は、さらなる処理のための信号を発生する光検出器２０２に到達する。
【００６３】
図４は、図２の光パイプ・コア２１８の透視図である。図５は、図４の領域「Ａ」の拡大図である。
【００６４】
図示の実施では、１列の表面フィーチャ４０２が光放出面２４２上に形成されている。図示の表面フィーチャ４０２は、ほぼピラミッド形であり、光放出面２４２に沿ってだいたい等間隔に配置されている。各表面フィーチャ４０４は、ほぼ長方形の底面と、底面の上のある距離を隔てたところの点で接するサイズがだいたい等しい４つの三角形の側面とを有する。ほぼ長方形の各底面は、その側面のうちの２つが基部２４０の縦軸とだいたい平行になるように形成される。図示の実施では、表面フィーチャの最小のもので、光放出面２４２上の単位区域の表面積の約４０％を占める。より大きな表面フィーチャ４０２では、上面の各単位区域のより大きな割合を占める。
【００６５】
一般に、光放出面２４２の各部分から出る光の量は、その部分内の表面フィーチャ４０２のサイズと関係がある。より大きな表面フィーチャ４０２を有する部分では、これらの部分から出る光の量は一般に、それらの部分がより小さな表面フィーチャを有する、または全く表面フィーチャを有していないとした別の状況でそれらの部分から出るはずの量よりも多い。光放出面２４２全体にわたって表面フィーチャ４０４のサイズを変えることによって、光放出面２４２から出る光の強度／輝度のプロファイルをカスタマイズすることができる。
【００６６】
図示の実施では、表面フィーチャ４０２のサイズが光放出面２４２全体にわたって変わる。より具体的には、表面フィーチャ４０２の最小のものが光放出面２４２の両端にある。表面フィーチャ４０２のサイズは、光放出面２４２の中心に向かって位置を変えるにつれ徐々に増大する。ピラミッド形フィーチャ４０４の変化するサイズは、図５でより容易に見ることができる。
【００６７】
最小の表面フィーチャ４０２が光放出面２４２の両端に設置され、また表面フィーチャ４０２のサイズが、光放出面２４２の中心に向かって位置を変えるにつれ徐々に増大するので、光放出面２４２の中心付近で最大量の光増強が起こる。このような構成は、そうしなければ光放出面２４２の両端と比較して光放出面２４２の中心付近で起こりうる光強度／輝度の低下に対抗するのに役立ちうる。実際、図示の表面フィーチャの構成を用いると、光強度／輝度プロファイルに対する効果は、光パイプ・コア２１８に光が光入力ポート２３４ａを通って入ろうと、あるいは光入力ポート２３４ｂを通って入ろうと同様である。
【００６８】
一般には、光の強度／輝度は、光が光パイプ・アセンブリに入る場所から離れて位置を変えるにつれ、光放出面全体にわたって概して低下する。このような強度の低下は一般に、効率がよくないことによって引き起こされる。したがって、例えば光が光パイプ・アセンブリ２１６の入力ポート２３４ａに入るべきであり、コア２１８の基部２４０の上面４０２が完全に平坦である場合には、光放出面２４２全体にわたる光の強度／輝度は、入力ポート２３４ａから離れて位置が変わるにつれ低下する。しかし、上面が、入力ポート２３４ａから離れて位置が変わるにつれサイズが増大する表面フィーチャ４０２を有する場合には（図４および図５に示すように）、強度の低下を低減させることができる。
【００６９】
図６は、光パイプ・アセンブリ２１６の一部の断面概略図である。図示の実施は、光パイプ・コア２１８の一部および第２のハウジング外殻２２２の一部を示す。矢印は、光パイプ・アセンブリ２１６中を伝搬する光を示す。
【００７０】
光パイプ・コア２１８の図示の部分は、垂直ステム２３６ａの一部、ある角度に曲げたコネクタ２３８ａ、および基部２４０の一部を含む。図６では見えないが、垂直ステム２３６ａは、光パイプ・アセンブリ２１６の第１の端部で第１の光入力ポート（すなわち、図４で２３４ａ）に接続されている。基部２４０の上面は光放出面２４２である。
【００７１】
表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃは、光放出面４０２内に形成されている。図示の表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃはほぼピラミッド形であり、サイズが表面フィーチャ４０４ａから４０４ｃに向かって増大する。各表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃは、これら表面フィーチャの、第１の光入力ポート（すなわち、図４で２３４ａ）に対して遠い端面に第１の内部反射境界６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃを画定する。第１の光入力ポートに入った光は、ある角度に置いた反射面６５２によって第１の内部反射境界６５０ａ〜６５０ｃに向けられる。好ましくは、ある角度に置いた反射面６５２は、第１の光入力ポートからの光を確実に内部全反射（またはほぼ全反射）するように、垂直ステム２３６ａに対して十分な角度に置かれる。
【００７２】
第１の内部反射境界６５０ａ〜６５０ｃで反射された光は、ほぼ下向きに向けられ、光パイプ・コア２１８の下部境界６０８を通過する。確実に内部全反射（またはほぼ全反射）をするように、第１の内部反射境界６５０ａ〜６５０ｃは、ある角度に置いた反射面６５２から来る光の方向に対して十分な角度に置かれることが好ましい。また、表面フィーチャ４０４ａ〜４０４ｃは、ある角度に置いた反射面６５２からの、第１の内部反射境界を通過する光があれば、それが表面フィーチャ４０４ａ〜４０４ｃのうちの近傍の１つに再び入るように構成されることも好ましい。
【００７３】
下部境界６０８を通過する光は、第２のハウジング外殻２２２の内面の拡散反射面６５４で拡散反射される。一般に、拡散反射された光のかなりの部分が、上に進んで光放出面４０２を通って光パイプ・コア２１８から出て行く。このような光は一般に、表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃのうちの関連付けられた１つに近い、光パイプ・コア２１８に沿ったある長手方向部分から光パイプ・コア２１８を出る。
【００７４】
表面フィーチャ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃのサイズが光放出面４０２全体にわたって増大するので、対応する第１の内部反射境界６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃのサイズもまたそのように増大する。したがって、第１の内部反射境界６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃのサイズが、第１の内部反射境界６５０ａから第１の内部反射境界６５０ｃに向かって徐々に増大する。より大きな第１の内部反射境界は一般に、より小さな第１の内部反射境界よりも光強度／輝度をいっそう増強する。
【００７５】
図示の光パイプ・アセンブリ２１６は、この光パイプ・アセンブリの第２の端部に第２の光入力ポート（すなわち、図４の２３４ｂ）を有する。光放出面４０２内の各表面フィーチャ４０４ａ、４０２ｂ、４０４ｃは、表面フィーチャ４０４ａ、４０２ｂ、４０４ｃの、第２の光入力ポート（すなわち、図４で２３４ｂ）に対して遠い端面に第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃを画定する。第２の光入力ポートに入った光（その一例を図６に点線の矢印で示す）は、ある角度に置いた反射面（図示せず）によって第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃに向けられる。第２のハウジング外殻２２２の拡散反射面６５４は、第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃから光を反射して光放出面４０２に通す。
【００７６】
第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃのサイズは、光放出面４０２全体にわたって変わる。光パイプ・アセンブリ２１６の図示の部分では、第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃのサイズは、表面フィーチャ４０４ａから表面フィーチャ４０４ｃに向かって増大する。
【００７７】
以下でさらに詳細に論じるように、いくつかの実施では、第２の内部反射境界６５４ａ、６５４ｂ、６５４ｃのサイズが、光放出面全体にわたって１つの方向で増大できるのに対して、第１の内部反射境界６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃのサイズは、光放出面全体にわたって反対の、第２の方向で増大する。
【００７８】
図７は、光パイプ・アセンブリ７１６の一部分の平面図である。図示の光パイプ・アセンブリ７１６は、表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｇの代替構成をその上に伴う光放出面７０２を有する。
【００７９】
真ん中の表面フィーチャ７０４ｄを除き、表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｃおよび７０４ｅ〜７０４ｇのすべては、ほぼ台形の底面を有する。真ん中の表面フィーチャ７０４ｃは、ほぼ長方形の底面を有する。ほぼ台形の各底面は、一方の辺が他方よりも長い１対のほぼ平行な辺を有する。
【００８０】
第１の光入力ポート７３４ａが光放出面７０２の第１の端部にある。第２の光入力ポート７３４ａが光放出面７０２の反対側の、第２の端部にある。各表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｇは、これら表面フィーチャの、第１の光入力ポート７３４ａに対して遠い端面に第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇを画定する。第１の光入力ポート７３４ａに入った光は、第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇに向けられる。１つまたは複数の反射面（図７に示さず）が、第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇで反射された光を受光し、その光を拡散反射して光放出面７０２に通すように配置される。
【００８１】
図示のように、第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇのサイズは、光放出面７０２全体にわたって変わる。より具体的には、第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇのサイズは、第１の光入力ポート７３４ａから第２の光入力ポート７３４ｂに向かって徐々に増大する。
【００８２】
各表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｇはまた、表面フィーチャ７０４ａ〜７０４ｇの、第２の光入力ポート７３４ｂに対して遠い端面に第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇも画定する。第２の光入力ポート７３４ｂに入った光は、第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇに向けられる。１つまたは複数の反射面（図７に示さず）が、第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇで反射された光を受光し、その光を反射して光放出面７０２に通す。
【００８３】
図示のように、第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇのサイズは、光放出面７０２全体にわたって変わる。より具体的には、第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇのサイズは、第２の光入力ポート７３４ｂから第１の光入力ポート７３４ａに向かって徐々に増大する。
【００８４】
第１の内部反射境界７５０ａ〜７５０ｇ、および第２の内部反射境界７５４ａ〜７５４ｇのサイズが反対方向で徐々に増大するので、光強度／輝度のプロファイルは、光パイプ・アセンブリ７１６に光が第１の光入力ポート７３４ａを通って入っているか、あるいは第２の光入力ポート７３４ｂを通って入っているかにかかわらず、光放出面７０２全体にわたって一定にすることができる。
【００８５】
図８は、代替光パイプ・コア１２１８の透視図である。
【００８６】
図示の光パイプ・コアは、ほぼ平行な２つの入力ポート１２３４をコア１２１８の各端部に含む。図示の光パイプ・コア１２１８は、内部全反射（またはほぼ全反射）によって光を入力ポート１２３４のいずれからでも光放出面１２４２まで搬送するように適合されている。光放出面１２４２は、その上に形成された１列の表面フィーチャ１２０４を含む。表面フィーチャ１２０４のサイズは、光放出面１２４２の各端部から光放出面１２４２の中心に向かって徐々に増大する。動作中、光は、４つの光入力ポート１２３４のうちの１つまたは複数のポートを通って光パイプ・コア１２１８に入ることができる。
【００８７】
図示の２連ポート形状により、例えば光エネルギーを追加したい、または波長を追加したい場合に、照光用に２つを超える複数ダイの発光ダイオード・パッケージを使用できることが可能になる。いくつかの実施では、光パイプ・コアは、光パイプ・コアの各端部に３つ以上の入力ポートを含むことがある。
【００８８】
図９は、光パイプ・アセンブリ２１６と下部書類通路窓２１２の相対位置を示す部分透視図である。
【００８９】
光パイプ・アセンブリ２１６の光放出面４０２は、その上に１列のピラミッド形表面フィーチャ４０４を有する。下部書類通路窓２１２は、光放出面４０２の真上にある。フレネル構造（見えない）が下部書類通路窓２１２の、光パイプ・アセンブリ２１６と向き合う面にある。下部書類通路窓２１２の上面はほぼ平坦であり、書類通路の一部を形成する。
【００９０】
光放出面４０２から放出された光は、下部書類通路窓上のフレネル構造を通過する。このフレネル構造は、それを通過する光を少なくとも部分的に平行にする。
【００９１】
図１０は、フレネルレンズ・アレイ２０８と上部ハウジング要素２０６の透視図である。図１１は、図１０の線１１−１１に沿った破断図である。
【００９２】
図示のアレイ２０８は、その第１面に第１のフレネル構造９０２を含み、その反対側の第２面に第２のフレネル構造９０４を含む。第１のフレネル構造９０２は、アレイ２０８のほぼ全長にわたって連続して延びる。第２のフレネル構造９０４は、いくつかのフレネル・セグメント９１０を有する。各フレネル・セグメント９１０は、第１のフレネル構造９０２とほぼ直交している。各フレネル・セグメント９１０は、光検出器２０２の１つと対応し、それとほぼ整合している。
【００９３】
動作中、光はフレネルレンズのアレイ２０８を通過して複数の光検出器に達する。フレネルレンズのアレイ２０８は、その光をアナモルフィックに歪ませる。より具体的には、フレネルレンズのアレイ２０８は光をアナモルフィックに圧縮する。したがって、各光検出器２０２は、紙幣通路のほぼ長方形の領域に対応する光を受光する。いくつかの実施では、この長方形の領域は、書類通路の幅（すなわち通路を通る書類の進行方向に対して垂直の方向）を横切る方向に約１２ｍｍの幅を有する。いくつかの実施では、この長方形の領域の長さは（すなわち幅と直角の方向で）約７ｍｍである。
【００９４】
光検出器２０２が書類通路のほぼ長方形の領域に対応する光を受光するので、書類通路の特定の領域を有効範囲に含むのに必要な光検出器２０２は少数でもよい。
【００９５】
第１のフレネル構造９０２は、凸状の中心領域１１５０を含む。第１の組の歯１１５２は、凸状の中心領域１１５０の第１の側のアレイにわたって延びる。第２の組の歯１１５４は、凸状の中心領域１１５０の第２の側のアレイにわたって延びる。各歯は、アレイの面に対してほぼ垂直の方向にアレイから延びる第１面と、第１面の遠端から延び、アレイの面に対してある角度に置かれている第２面を含む。これらの歯のうちの少なくともいくつかの隣り合う第２面の角度は互いに異なる。より具体的には、各組の隣り合う歯の第２面の角度は、凸状の中心領域から離れて位置を変えるにつれ増大する。
【００９６】
同様に、第２のフレネル構造９０４の各フレネル・セグメント９１０は、凸状の中心領域９１２を含む。第１の組の歯９１４は、凸状の中心領域９１２の第１の側で各セグメント９１０の両端間に延びる。第２の組の歯９１５は、凸状の中心領域９１２の第２の側でアレイ２０８の両端間に延びる。各歯は、アレイの面に対してほぼ垂直の方向にアレイから延びる第１面と、第１面の遠端から延び、アレイの面に対してある角度に置かれている第２面とを含む。これらの歯のうちの少なくともいくつかの隣り合う第２面の角度は互いに異なる。より具体的には、各組の隣り合う歯の第２面の角度は、凸状の中心領域から離れて位置を変えるにつれ増大する。
【００９７】
第１のフレネル構造９０２と第２のフレネル構造９０４は互いにほぼ直交している。図示のフレネルレンズ・アレイ２０８は無限共役円柱フレネルレンズであり、光パイプ・コア２１８の上面４０２から出た光をアナモルフィックに結像するように適合されている。一般に、アナモルフィックに結像するレンズ（またはレンズ・アレイ）は、像平面内のそれぞれ異なる方向の線に沿って異なる拡大率をもたらす。図示の実施では、アナモルフィックに結像することにより、別の方法で可能な数よりも少ない光検出器２０２で、書類通路全体にわたってより大きな間隔を有効範囲に含むことができるようになる。したがって、アナモルフィックに結像する機能がない場合よりも、必要な光検出器２０２が少数でよい。
【００９８】
典型的な実施では、下部フレネル面９０４上の個別フレネル・セグメント９１０の数は、光検出アセンブリ内の光検出器２０２の数と等しく、各フレネル・セグメント９１０は、光検出器２０２のうちの対応するものと関連付けられている。したがって、図示の実施では、下部フレネル面９１２は７つの個別フレネル・セグメント９１０を有し、そのそれぞれが光検出器２０２のうちの関連付けられたものに対応する。
【００９９】
フレネルレンズ・アレイ２０８はプラスチックで作製することができる。しかし、他の材料もまた適する可能性がある。フレネルレンズ・アレイ２０８は、それが書類通路１１０の一部を形成するように成形することができる。しかし、フレネルレンズ・アレイ２０８の両面にフレネル・フィーチャがあるとき、フレネルレンズ・アレイ２０８では書類通路１１０の一部を形成しないことが多くの場合に望ましい。というのはそうすることにより、書類通路１１０が詰まりやすく、ほこりを集めやすくなる可能性があるからである。したがって一般には、フレネルレンズ・アレイを単独型部片として成形し、別個の要素（例えば上部書類通路窓２１０）を書類通路の一部として機能させることが望ましい。
【０１００】
上部ハウジング要素２０６は、フレネルレンズ・アレイ２０８の上にある。上部ハウジング要素２０６は、隣り合う光検出器仕切り２２４を互いに隔てる垂直遮光板１００２を含む。垂直遮光板１００２は実質的に不透明であり、したがって、隣り合う仕切りを互いに少なくとも部分的に、光学的に分離するように機能する。
【０１０１】
フレネルレンズ・アレイ２０８の焦点距離は一般に、各フレネル部分の光学的スループットを決定する。いくつかの実施では、各フレネル部分が書類通路１１０の約７×１２ｍｍの領域をアナモルフィックに結像することが望ましい。これらの実施では、約７ｍｍの焦点距離が適切と考えられる。焦点距離が短くなると、結像領域の有効範囲の減少が特に隅部において、また特に大きな作業距離において生じる傾向がある。縁部での損失を最小にするために、より短い焦点距離のレンズ、および短いセグメント幅を有することが一般に望ましい。
【０１０２】
図１２Ａ〜Ｄは、フレネルレンズ・アレイ（例えばフレネルレンズ・アレイ２０８）の単一レンズ１３０８の様々な図を示す。
【０１０３】
図示のレンズ１３０８の上面１３０２にも下面１３０４にも、その上にフレネル・フィーチャが形成されている。上面１３０２上のフレネル・フィーチャは、下面１３０４上に形成されたフレネル・フィーチャと直交している。
【０１０４】
図示のレンズ１３０８は、フレネルレンズ・アレイ２０８の一体形部分として成形することができる。あるいは、図示のレンズ１３０８は、フレネルレンズ・アレイ２０８の他のものとは別に形成し、接着または別の方法で他の要素に取り付けてフレネルレンズ・アレイ２０８を形成することもできる。
【０１０５】
図１３は、書類通路１１１０に沿って５つの光検出器有効範囲領域１１０２を通り越して移動する書類１０８の平面図である。
【０１０６】
図示の書類通路１１１０は、通路１１１０に沿って移動する書類１１０８（すなわち銀行券）の幅よりも大きい。書類１１０８が通路１１１０のどちらかの縁部により接近している可能性があるので、また大小の書類１１０８が利用されることがあるので、検出器が書類通路１１１０のほとんど（またはすべて）を有効範囲に含むことができることが一般に望ましい。さらに、このような有効範囲が最小限の数の光検出器を用いて得られることが望ましい。また、光パイプ・アセンブリが、書類通路１１１０の幅全体にわたってほぼ一様な連続した照光を実現することも望ましい。
【０１０７】
図示の実施では５個のセンサを利用しており、それぞれが書類通路１１１０の約７×１２ｍｍの部分を光学的に有効範囲に含むように適合されている。７ｍｍの寸法は書類の移動方向で取られ、１２ｍｍの寸法は書類通路の幅の方向で取られている。
【０１０８】
以上、いくつかの実施形態を説明してきた。しかしながら、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な改変を加えることができることを理解されたい。
【０１０９】
例えば、光パイプ・コアは、複数列の表面フィーチャを含むことができる。表面フィーチャは、整然と配置しなくてもよく、光パイプ・コアの上面に沿って特定の場所にだけ（しかし他にではなく）配置することができる。表面フィーチャは、立方体、円筒、切断された先端部を有するピラミッド形、丸い先端部を有するピラミッド形、および他を含む多様な形状を取ることができる。実際のところ、表面フィーチャは、非対称で不規則な形を取ることができる。各表面フィーチャは、光放出面全体にわたって表面フィーチャから表面フィーチャへとサイズを変更できる内部反射境界を画定しなければならない。
【０１１０】
センサ構成は、任意の数の光源および任意の数の光検出器を含むことができる。本明細書で説明した構造の様々な部分は一体化して形成でき、あるいは別々に形成でき、後者は互いに固定することができる。各光検出器および／または各光源は、一体化直線アレイとして形成することができる。
【０１１１】
様々な要素は、多種多様の方法で再配置することができる。光パイプ・アセンブリは、反射形または透過形書類受入機で利用することができる。光パイプ・アセンブリは、Ｕ字形である必要がない。実際、他の様々な形状が可能である。例えば、光パイプ・アセンブリは、その両端に光入力ポートを備えて実質的にまっすぐにすることができる。
【０１１２】
同様に、フレネルレンズ・アレイは、反射形または透過形いずれかの書類受入機を含め、いくつかの異なる書類受入機内に組み込むことができる。
【０１１３】
光源および／または光検出器は、同じプリント回路基板上ではないが、書類通路の同じ側に配置することができる。さらに、組立中にこれらの構成要素を同じ回路基板上に配置することもでき、次に、回路基板が書類受入機内に取り付けられる前に、回路基板を切断して２つ以上の小さな基板を形成することができる。光源および光検出器は、互いにだいたい同じ平面内に配置することが望ましいことがある。しかし、いくつかの例では、光源および光検出器は書類通路の互いに反対側に配置されてよい。
【０１１４】
光放出面上の表面フィーチャのサイズおよび形状は、かなり変わることがある。１つの表面フィーチャから次のものへの発展についての規則は、特定の用途に望ましい効果に応じて変わりうる。
【０１１５】
光パイプ・アセンブリの各端部にある光入力ポートの数は変わることがある。いくつかの実施では、光パイプ・アセンブリの一方の端部にある光入力ポートの数は、その光パイプ・アセンブリの反対側の端部にある光入力ポートの数と異なる。
【０１１６】
したがって、他の実施は特許請求の範囲内にある。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過測定を用いる書類受入機用のセンサ装置であって、
書類通路の第１の側に設置され、前記書類通路を避けて光を前記書類通路の、前記第１の側の反対側にある第２の側まで伝送するように配置された少なくとも１つの光源と、
前記書類通路の前記第１の側に設置され、前記光源から送出され前記書類通路を通過する光を受光するように配置された複数の光検出器とを備える、センサ装置。
【請求項２】
前記書類通路の前記第１の側に１つまたは複数のプリント回路基板をさらに備え、前記少なくとも１つの光源および前記光検出器が前記１つまたは複数のプリント回路基板に取り付けられる、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光源および前記光検出器が同じプリント回路基板に取り付けられる、請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光源が、前記書類通路内に書類がある状態で、前記光源から送出されて前記書類通路の前記第２の側に向かう光が前記実質的に書類を通過せずに前記書類通路の前記第２の側に到達するように配置されている、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記書類通路の前記第２の側に設置され、前記少なくとも１つの光源から光を受光し、光を前記書類通路内の書類を通して伝送するように適合された光パイプ・アセンブリをさらに備える、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記光パイプ・アセンブリが、
前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に設置され、前記少なくとも１つの光源の１つから光を受光するように配置された第１の光入力ポートと、
実質的に前記第１の端部から前記光パイプ・アセンブリの第２の端部まで延びる光放出面と、
前記光放出面内の複数の表面フィーチャであって、各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定し、前記第１の入力ポートに入る光が前記第１の内部反射境界に向けられる、複数の表面フィーチャと、
前記第１の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通すように配置された１つまたは複数の反射面とを備え、
前記第１の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記第１の内部反射境界のサイズが、前記光パイプ・アセンブリの第１の端部から前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に向かって増大する、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に、前記少なくとも１つの光源の第２のものから光を受光するように配置された、第２の光入力ポートをさらに備え、
前記光放出面内の各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定し、
前記第２の光入力ポートに入る光が前記第２の内部反射境界に向けられ、
前記１つまたは複数の反射面が、前記第２の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通し、
前記第２の内部反射面のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項９】
前記第２の内部反射境界のサイズが、前記光パイプ・アセンブリの第２の端部から前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に向かって増大する、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
複数の前記表面フィーチャが、一方の辺が他方よりも長い１対のほぼ平行な辺を伴うほぼ台形の底面を有する、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１１】
前記第１および第２の内部反射境界が、それぞれ第１および第２の光入力ポートからの光をほぼ内部全反射するように配置されている、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１２】
前記第１および第２の光入力ポート、ならびに前記光放出面が、光が第１の方向から前記第１または第２の入力ポートに入り前記第１の方向と反対の第２の方向に前記光放出面を出るように配置されている、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の反射面が、光を拡散反射するように適合されている、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項１４】
前記表面フィーチャがほぼピラミッド形である、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項１５】
前記光放出面が実質的に前記書類通路の幅全体に及ぶ、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項１６】
前記光源からの光が前記光検出器に到達する前に通過するように配置されたフレネルレンズをさらに備える、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項１７】
前記フレネルレンズのアレイが、
前記アレイの第１面上に、前記アレイのほぼ全長にわたって連続して延びる第１のフレネル構造と、
前記アレイの第２面上に、前記第１のフレネル構造とほぼ直交する方向にそれぞれが延びる複数のフレネル・セグメントを有する第２のフレネル構造とを備え、
各フレネル・セグメントが前記光検出器の１つに対応する、請求項１６に記載のセンサ装置。
【請求項１８】
前記フレネルレンズのアレイが、それを通過する光をアナモルフィックに歪ませる、請求項１７に記載のセンサ装置。
【請求項１９】
前記フレネルレンズのアレイが、前記アレイを通過する光をアナモルフィックに圧縮する、請求項１８に記載のセンサ装置。
【請求項２０】
前記第１のフレネル構造、および前記第２のフレネル構造がそれぞれ、
凸状の中心領域と、
前記凸状の中心領域の第１の側の前記アレイにわたって延びる第１の組の歯と、
前記凸状の中心領域の第２の側の前記アレイにわたって延びる第２の組の歯とを備える、請求項１７に記載のセンサ装置。
【請求項２１】
前記第１のフレネル構造が前記フレネルレンズ・アレイの、前記光検出器とほぼ向き合う面にある、請求項１７に記載のセンサ装置。
【請求項２２】
前記光検出器まで進む光を平行にするように構成されたレンズを備える、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項２３】
前記レンズが無限共役円柱フレネルレンズである、請求項２２に記載のセンサ装置。
【請求項２４】
前記レンズが、
ほぼ平坦な面と、
フレネル構造を有する面とを備え、
前記レンズの前記ほぼ平坦な面が前記書類通路の一部を形成する、請求項２２に記載のセンサ装置。
【請求項２５】
前記光検出器まで進む前記光を擬似的に平行にするように構成された無限共役円柱フレネルレンズをさらに備える、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項２６】
書類受入機用のセンサ装置であって、
光源と、
複数の光検出器と、
フレネルレンズのアレイとを備え、前記フレネルレンズのアレイが、
前記アレイの第１面上に、前記アレイのほぼ全長にわたって連続して延びる第１のフレネル構造と、
前記アレイの第２面上に、前記第１のフレネル構造とほぼ直交する方向にそれぞれが延びる複数のフレネル・セグメントを有する第２のフレネル構造とを含み、各フレネル・セグメントが前記複数の光検出器の１つと対応し、
前記光源からの光が前記フレネルレンズのアレイを通過して前記複数の光検出器に達する、センサ装置。
【請求項２７】
前記フレネルレンズのアレイが、前記アレイを通過する光をアナモルフィックに歪ませるように構成されている、請求項２６に記載のセンサ装置。
【請求項２８】
前記フレネルレンズのアレイが、前記アレイを通過する光をアナモルフィックに圧縮するように構成されている、請求項２６に記載のセンサ装置。
【請求項２９】
前記第１および第２のフレネル構造のそれぞれが、
凸状の中心領域と、
前記凸状の中心領域の第１の側の前記アレイにわたって延びる第１の組の歯と、
前記凸状の中心領域の第２の側の前記アレイにわたって延びる第２の組の歯とを備える、請求項２６に記載のセンサ装置。
【請求項３０】
各歯が、
前記アレイの面に対してほぼ垂直の方向にアレイから延びる第１面と、
前記第１面の遠端から延び、前記アレイの面に対して傾斜している第２面とを含む、請求項２９に記載のセンサ装置。
【請求項３１】
前記歯のうちの少なくともいくつかの隣り合う第２面の角度が互いに異なる、請求項３０に記載のセンサ装置。
【請求項３２】
各組の隣り合う歯の第２面の前記角度が、前記凸状の中心領域から離れて位置を変えるにつれ増大する、請求項３０に記載のセンサ装置。
【請求項３３】
前記フレネルレンズ・アレイの前記第１面が前記光検出器とほぼ向き合う、請求項２６に記載のセンサ装置。
【請求項３４】
請求項１乃至３３のいずれか１項に記載のセンサ装置を備える書類確認機。
【請求項３５】
光パイプ・アセンブリであって、
前記光パイプ・アセンブリの第１の端部にある第１の光入力ポートと、
実質的に前記第１の端部から前記光パイプ・アセンブリの第２の端部まで延びる光放出面と、
前記光放出面内の複数の表面フィーチャとを備え、各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定し、前記第１の入力ポートに入る光が前記第１の内部反射境界に向けられ、前記光パイプ・アセンブリがさらに、
前記第１の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通すように配置された１つまたは複数の反射面を備え、
前記第１の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、光パイプ・アセンブリ。
【請求項３６】
前記第１の内部反射境界のサイズが、前記光パイプ・アセンブリの前記第１の端部から前記光パイプ・アセンブリの前記第２の端部に向かって増大する、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項３７】
前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に複数の第１の光入力ポートを備える、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項３８】
前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に第２の光入力ポートをさらに備え、
前記光放出面内の各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定し、
前記第２の光入力ポートに入る光が前記第２の内部反射境界に向けられ、
前記１つまたは複数の反射面が、前記第２の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通し、
前記第２の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項３９】
前記第２の内部反射境界のサイズが、前記光パイプ・アセンブリの第２の端部から前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に向かって増大する、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４０】
複数の前記表面フィーチャがほぼ台形の底面を有する、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４１】
前記ほぼ台形の底面が、一方の辺が他方よりも長い１対のほぼ平行な辺を有する、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４２】
前記第１および第２の内部反射境界が、それぞれ前記第１および第２の光入力ポートからの光をほぼ内部全反射するように配置されている、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４３】
前記第１および第２の入力ポート、ならびに前記光放出面が、光が第１の方向から前記第１または第２の入力ポートに入り前記第１の方向と反対の第２の方向に前記光放出面を出るように配置されている、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４４】
前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に複数の第２の光入力ポートをさらに備える、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４５】
前記１つまたは複数の反射面が、光を拡散反射するように適合されている、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４６】
前記複数の表面フィーチャがほぼピラミッド形である、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４７】
請求項３５乃至４６のいずれか１項に記載の光パイプ・アセンブリを備える書類確認機。
【請求項４８】
１つまたは複数の光源と、
光パイプ・アセンブリとを備える書類確認機であって、前記光パイプ・アセンブリが、
前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に、前記光源の第１のものから光を受光するように配置された第１の光入力ポートと、
実質的に前記光パイプ・アセンブリの前記第１の端部から第２の端部まで延びる光放出面と、
前記光放出面内の複数の表面フィーチャであって、各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定し、前記第１の入力ポートに入る光が前記第１の内部反射境界に向けられる、複数の表面フィーチャと、
前記第１の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通すように配置された１つまたは複数の反射面とを含み、
前記第１の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わり、前記書類確認機がさらに、
前記光パイプ・アセンブリの前記光放出面から放出される光を少なくとも部分的に平行にするように構成されたレンズと、
前記少なくとも部分的に平行にされた光を受光するように配置された複数の光検出器とを備える、書類確認機。
【請求項４９】
前記光パイプ・アセンブリの前記第１の端部に複数の第１の光入力ポートを備える、請求項４８に記載の書類確認機。
【請求項５０】
前記第１の光入力ポートのそれぞれが、前記光源の少なくとも１つから光を受光するように配置されている、請求項４９に記載の書類確認機。
【請求項５１】
前記光パイプ・アセンブリがさらに、
前記光パイプ・アセンブリの前記第２の端部に第２の光入力ポートを備え、前記第２の光入力ポートが前記光源の第２のものから光を受光するように配置されており、
前記光放出面内の各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定し、
前記第２の光入力ポートに入る光が前記第２の内部反射境界に向けられ、
前記１つまたは複数の反射面が、前記第２の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通し、
前記第２の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、請求項４８に記載の書類確認機。
【請求項５２】
前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に複数の第２の光入力ポートを備える、請求項５１に記載の書類確認機。
【請求項５３】
前記第２の光入力ポートのそれぞれが、前記光源の少なくとも１つから光を受光するように配置されている、請求項５２に記載の書類確認機。
【請求項５４】
前記レンズが無限共役円柱フレネルレンズである、請求項４８に記載の書類確認機。
【請求項５５】
前記レンズが、
ほぼ平坦な面と、
フレネル構造を有する面とを備え、
前記レンズの前記ほぼ平坦な面が、前記書類確認機の中を通る書類通路の一部を形成する、請求項４８に記載の書類確認機。
【請求項１】
光透過測定を用いる書類受入機用のセンサ装置であって、
書類通路の第１の側に設置され、前記書類通路を避けて光を前記書類通路の、前記第１の側の反対側にある第２の側まで伝送するように配置された少なくとも１つの光源と、
前記書類通路の前記第１の側に設置され、前記光源から送出され前記書類通路を通過する光を受光するように配置された複数の光検出器とを備える、センサ装置。
【請求項２】
前記書類通路の前記第１の側に１つまたは複数のプリント回路基板をさらに備え、前記少なくとも１つの光源および前記光検出器が前記１つまたは複数のプリント回路基板に取り付けられる、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光源および前記光検出器が同じプリント回路基板に取り付けられる、請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光源が、前記書類通路内に書類がある状態で、前記光源から送出されて前記書類通路の前記第２の側に向かう光が前記実質的に書類を通過せずに前記書類通路の前記第２の側に到達するように配置されている、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記書類通路の前記第２の側に設置され、前記少なくとも１つの光源から光を受光し、光を前記書類通路内の書類を通して伝送するように適合された光パイプ・アセンブリをさらに備える、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記光パイプ・アセンブリが、
前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に設置され、前記少なくとも１つの光源の１つから光を受光するように配置された第１の光入力ポートと、
実質的に前記第１の端部から前記光パイプ・アセンブリの第２の端部まで延びる光放出面と、
前記光放出面内の複数の表面フィーチャであって、各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定し、前記第１の入力ポートに入る光が前記第１の内部反射境界に向けられる、複数の表面フィーチャと、
前記第１の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通すように配置された１つまたは複数の反射面とを備え、
前記第１の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記第１の内部反射境界のサイズが、前記光パイプ・アセンブリの第１の端部から前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に向かって増大する、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に、前記少なくとも１つの光源の第２のものから光を受光するように配置された、第２の光入力ポートをさらに備え、
前記光放出面内の各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定し、
前記第２の光入力ポートに入る光が前記第２の内部反射境界に向けられ、
前記１つまたは複数の反射面が、前記第２の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通し、
前記第２の内部反射面のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項９】
前記第２の内部反射境界のサイズが、前記光パイプ・アセンブリの第２の端部から前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に向かって増大する、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
複数の前記表面フィーチャが、一方の辺が他方よりも長い１対のほぼ平行な辺を伴うほぼ台形の底面を有する、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１１】
前記第１および第２の内部反射境界が、それぞれ第１および第２の光入力ポートからの光をほぼ内部全反射するように配置されている、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１２】
前記第１および第２の光入力ポート、ならびに前記光放出面が、光が第１の方向から前記第１または第２の入力ポートに入り前記第１の方向と反対の第２の方向に前記光放出面を出るように配置されている、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の反射面が、光を拡散反射するように適合されている、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項１４】
前記表面フィーチャがほぼピラミッド形である、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項１５】
前記光放出面が実質的に前記書類通路の幅全体に及ぶ、請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項１６】
前記光源からの光が前記光検出器に到達する前に通過するように配置されたフレネルレンズをさらに備える、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項１７】
前記フレネルレンズのアレイが、
前記アレイの第１面上に、前記アレイのほぼ全長にわたって連続して延びる第１のフレネル構造と、
前記アレイの第２面上に、前記第１のフレネル構造とほぼ直交する方向にそれぞれが延びる複数のフレネル・セグメントを有する第２のフレネル構造とを備え、
各フレネル・セグメントが前記光検出器の１つに対応する、請求項１６に記載のセンサ装置。
【請求項１８】
前記フレネルレンズのアレイが、それを通過する光をアナモルフィックに歪ませる、請求項１７に記載のセンサ装置。
【請求項１９】
前記フレネルレンズのアレイが、前記アレイを通過する光をアナモルフィックに圧縮する、請求項１８に記載のセンサ装置。
【請求項２０】
前記第１のフレネル構造、および前記第２のフレネル構造がそれぞれ、
凸状の中心領域と、
前記凸状の中心領域の第１の側の前記アレイにわたって延びる第１の組の歯と、
前記凸状の中心領域の第２の側の前記アレイにわたって延びる第２の組の歯とを備える、請求項１７に記載のセンサ装置。
【請求項２１】
前記第１のフレネル構造が前記フレネルレンズ・アレイの、前記光検出器とほぼ向き合う面にある、請求項１７に記載のセンサ装置。
【請求項２２】
前記光検出器まで進む光を平行にするように構成されたレンズを備える、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項２３】
前記レンズが無限共役円柱フレネルレンズである、請求項２２に記載のセンサ装置。
【請求項２４】
前記レンズが、
ほぼ平坦な面と、
フレネル構造を有する面とを備え、
前記レンズの前記ほぼ平坦な面が前記書類通路の一部を形成する、請求項２２に記載のセンサ装置。
【請求項２５】
前記光検出器まで進む前記光を擬似的に平行にするように構成された無限共役円柱フレネルレンズをさらに備える、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項２６】
書類受入機用のセンサ装置であって、
光源と、
複数の光検出器と、
フレネルレンズのアレイとを備え、前記フレネルレンズのアレイが、
前記アレイの第１面上に、前記アレイのほぼ全長にわたって連続して延びる第１のフレネル構造と、
前記アレイの第２面上に、前記第１のフレネル構造とほぼ直交する方向にそれぞれが延びる複数のフレネル・セグメントを有する第２のフレネル構造とを含み、各フレネル・セグメントが前記複数の光検出器の１つと対応し、
前記光源からの光が前記フレネルレンズのアレイを通過して前記複数の光検出器に達する、センサ装置。
【請求項２７】
前記フレネルレンズのアレイが、前記アレイを通過する光をアナモルフィックに歪ませるように構成されている、請求項２６に記載のセンサ装置。
【請求項２８】
前記フレネルレンズのアレイが、前記アレイを通過する光をアナモルフィックに圧縮するように構成されている、請求項２６に記載のセンサ装置。
【請求項２９】
前記第１および第２のフレネル構造のそれぞれが、
凸状の中心領域と、
前記凸状の中心領域の第１の側の前記アレイにわたって延びる第１の組の歯と、
前記凸状の中心領域の第２の側の前記アレイにわたって延びる第２の組の歯とを備える、請求項２６に記載のセンサ装置。
【請求項３０】
各歯が、
前記アレイの面に対してほぼ垂直の方向にアレイから延びる第１面と、
前記第１面の遠端から延び、前記アレイの面に対して傾斜している第２面とを含む、請求項２９に記載のセンサ装置。
【請求項３１】
前記歯のうちの少なくともいくつかの隣り合う第２面の角度が互いに異なる、請求項３０に記載のセンサ装置。
【請求項３２】
各組の隣り合う歯の第２面の前記角度が、前記凸状の中心領域から離れて位置を変えるにつれ増大する、請求項３０に記載のセンサ装置。
【請求項３３】
前記フレネルレンズ・アレイの前記第１面が前記光検出器とほぼ向き合う、請求項２６に記載のセンサ装置。
【請求項３４】
請求項１乃至３３のいずれか１項に記載のセンサ装置を備える書類確認機。
【請求項３５】
光パイプ・アセンブリであって、
前記光パイプ・アセンブリの第１の端部にある第１の光入力ポートと、
実質的に前記第１の端部から前記光パイプ・アセンブリの第２の端部まで延びる光放出面と、
前記光放出面内の複数の表面フィーチャとを備え、各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定し、前記第１の入力ポートに入る光が前記第１の内部反射境界に向けられ、前記光パイプ・アセンブリがさらに、
前記第１の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通すように配置された１つまたは複数の反射面を備え、
前記第１の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、光パイプ・アセンブリ。
【請求項３６】
前記第１の内部反射境界のサイズが、前記光パイプ・アセンブリの前記第１の端部から前記光パイプ・アセンブリの前記第２の端部に向かって増大する、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項３７】
前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に複数の第１の光入力ポートを備える、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項３８】
前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に第２の光入力ポートをさらに備え、
前記光放出面内の各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定し、
前記第２の光入力ポートに入る光が前記第２の内部反射境界に向けられ、
前記１つまたは複数の反射面が、前記第２の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通し、
前記第２の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項３９】
前記第２の内部反射境界のサイズが、前記光パイプ・アセンブリの第２の端部から前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に向かって増大する、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４０】
複数の前記表面フィーチャがほぼ台形の底面を有する、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４１】
前記ほぼ台形の底面が、一方の辺が他方よりも長い１対のほぼ平行な辺を有する、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４２】
前記第１および第２の内部反射境界が、それぞれ前記第１および第２の光入力ポートからの光をほぼ内部全反射するように配置されている、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４３】
前記第１および第２の入力ポート、ならびに前記光放出面が、光が第１の方向から前記第１または第２の入力ポートに入り前記第１の方向と反対の第２の方向に前記光放出面を出るように配置されている、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４４】
前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に複数の第２の光入力ポートをさらに備える、請求項３８に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４５】
前記１つまたは複数の反射面が、光を拡散反射するように適合されている、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４６】
前記複数の表面フィーチャがほぼピラミッド形である、請求項３５に記載の光パイプ・アセンブリ。
【請求項４７】
請求項３５乃至４６のいずれか１項に記載の光パイプ・アセンブリを備える書類確認機。
【請求項４８】
１つまたは複数の光源と、
光パイプ・アセンブリとを備える書類確認機であって、前記光パイプ・アセンブリが、
前記光パイプ・アセンブリの第１の端部に、前記光源の第１のものから光を受光するように配置された第１の光入力ポートと、
実質的に前記光パイプ・アセンブリの前記第１の端部から第２の端部まで延びる光放出面と、
前記光放出面内の複数の表面フィーチャであって、各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第１の光入力ポートに対して遠い端面に第１の内部反射境界を画定し、前記第１の入力ポートに入る光が前記第１の内部反射境界に向けられる、複数の表面フィーチャと、
前記第１の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通すように配置された１つまたは複数の反射面とを含み、
前記第１の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わり、前記書類確認機がさらに、
前記光パイプ・アセンブリの前記光放出面から放出される光を少なくとも部分的に平行にするように構成されたレンズと、
前記少なくとも部分的に平行にされた光を受光するように配置された複数の光検出器とを備える、書類確認機。
【請求項４９】
前記光パイプ・アセンブリの前記第１の端部に複数の第１の光入力ポートを備える、請求項４８に記載の書類確認機。
【請求項５０】
前記第１の光入力ポートのそれぞれが、前記光源の少なくとも１つから光を受光するように配置されている、請求項４９に記載の書類確認機。
【請求項５１】
前記光パイプ・アセンブリがさらに、
前記光パイプ・アセンブリの前記第２の端部に第２の光入力ポートを備え、前記第２の光入力ポートが前記光源の第２のものから光を受光するように配置されており、
前記光放出面内の各表面フィーチャが、前記表面フィーチャの、前記第２の光入力ポートに対して遠い端面に第２の内部反射境界を画定し、
前記第２の光入力ポートに入る光が前記第２の内部反射境界に向けられ、
前記１つまたは複数の反射面が、前記第２の内部反射境界からの光を反射して前記光放出面に通し、
前記第２の内部反射境界のサイズが前記光放出面全体にわたって変わる、請求項４８に記載の書類確認機。
【請求項５２】
前記光パイプ・アセンブリの第２の端部に複数の第２の光入力ポートを備える、請求項５１に記載の書類確認機。
【請求項５３】
前記第２の光入力ポートのそれぞれが、前記光源の少なくとも１つから光を受光するように配置されている、請求項５２に記載の書類確認機。
【請求項５４】
前記レンズが無限共役円柱フレネルレンズである、請求項４８に記載の書類確認機。
【請求項５５】
前記レンズが、
ほぼ平坦な面と、
フレネル構造を有する面とを備え、
前記レンズの前記ほぼ平坦な面が、前記書類確認機の中を通る書類通路の一部を形成する、請求項４８に記載の書類確認機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１３】
【公表番号】特表２０１０−５０１８６１（Ｐ２０１０−５０１８６１Ａ）
【公表日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２５７６２（Ｐ２００９−５２５７６２）
【出願日】平成１９年８月２２日（２００７．８．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０７６５５６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２４８６３
【国際公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（５０６２５８１８７）エムイーアイ インコーポレーテッド (27)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２２日（２００７．８．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０７６５５６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２４８６３
【国際公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（５０６２５８１８７）エムイーアイ インコーポレーテッド (27)
【Ｆターム（参考）】
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