CN101373225A - 正立等倍透镜阵列板、图像传感单元以及图像读取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够充分除去杂散光并且小型化的正立等倍透镜阵列板。正立等倍透镜阵列板(10)是在两面形成了多个凸透镜(18)的平板状透镜阵列板以对应的透镜的组构成同轴透镜系统的方式层叠多块而成的，接受来自一侧的大致直线状的光源的光，在另一侧的像面形成上述大致直线状的光源的正立等倍像。在正立等倍透镜阵列板(10)的中间面的形成大致直线状的光源的倒立像的位置附近，具有遮挡不影响成像的光的遮光部件(16)，并且，凸透镜(18)的主排列方向与正立等倍透镜阵列板的主扫描方向不同。

Description

正立等倍透镜阵列板、图像传感单元以及图像读取装置

技术领域

本发明涉及在图像读取装置和图像形成装置中使用的正立等倍透镜阵列板、以及使用了该正立等倍透镜阵列板的图像传感单元和图像读取装置。

背景技术

以往，作为扫描仪等图像读取装置和LED打印机等图像形成装置，已知有使用了正立等倍成像光学系统的装置。使用了正立等倍成像光学系统时，能够使装置比使用缩小成像光学系统时更紧凑。在图像读取装置的情况下，正立等倍成像光学系统由线状光源、正立等倍透镜阵列、线图像传感器构成。在图像形成装置的情况下，正立等倍成像光学系统由线状光源、正立等倍透镜阵列、感光鼓构成。

作为正立等倍成像光学系统中的正立等倍透镜阵列，使用能形成正立等倍像的棒透镜阵列。棒透镜阵列中，通常在透镜阵列的长度方向(图像读取装置的主扫描方向)上排列棒透镜。通过增加棒透镜的列数，能实现光量传导率的提高和透射光量不均的降低，但在棒透镜阵列的情况下，棒透镜的列数兼顾价格一般为1-2列。

另一方面，作为正立等倍透镜阵列，也可以构成为将在单面或双面规则排列了多个微小凸透镜的透明平板状透镜阵列板以各凸透镜的光轴一致的方式层叠了多块的正立等倍透镜阵列板。这样的正立等倍透镜阵列板可用射出成型等方法形成，因此，能够较廉价地制造多列的正立等倍透镜阵列。

在正立等倍透镜阵列板中，在相邻的透镜间没有用于隔离光线的壁，因此，存在倾斜入射到正立等倍透镜阵列板的光线在板内部倾斜传播而进入相邻的凸透镜、出射后形成鬼像(ghost image)这样的杂散光的问题。

为了应对该杂散光，例如，在专利文献1中，公开了在正立等倍透镜阵列板的表面设置遮光壁、并在正立等倍透镜阵列板的周围设置具有缝状开口部的隔壁结构体的技术。此外，在专利文献2中，公开了在正立等倍透镜阵列板的中间成像面设有遮光单元的成像光学系统。

[专利文献1]日本特开2005-37891号公报

[专利文献2]日本特开2005-122041号公报

但是，专利文献1所公开的成像光学系统的情况下，由于在正立等倍透镜阵列板的周围存在具有缝状开口部的隔壁结构体，从而难以使光学系统小型化和轻量化。

并且，专利文献2所公开的成像光学系统的情况下，向副扫描方向(正立等倍透镜阵列板的短边方向)的杂散光能够通过遮光单元除去，但经过本发明人的研究，发现难以充分除去主扫描方向的杂散光。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的是提供一种能够适当地除去杂散光并且使光学系统小型化和轻量化的正立等倍透镜阵列板以及使用了该正立等倍透镜阵列板的图像传感单元和图像读取装置。

为了解决上述课题，本发明的一个方式的正立等倍透镜阵列板，在单面或双面形成了多个透镜的平板状透镜阵列板以对应的透镜的组构成同轴透镜系统的方式层叠多块而成，接受来自一侧的大致直线状的光源的光，在另一侧的像面形成大致直线状的光源的正立等倍像，其中，在该正立等倍透镜阵列板的中间面的形成大致直线状的光源的倒立像的位置附近，具有遮挡不影响成像的光的遮光单元，并且，透镜主排列方向与该正立等倍透镜阵列板的主扫描方向不同。

按照这种方式，由于在正立等倍透镜阵列板的中间面的形成大致直线状的光源的倒立像的位置附近具有遮光单元，并且使透镜主排列方向与主扫描方向不同，能够适当地除去杂散光，能够在像面形成没有鬼像的正立等倍像。并且，因为在正立等倍透镜阵列板的中间面具有遮光单元，因此，与在正立等倍透镜阵列板的周围设有隔壁结构体的情况相比，能够使成像光学系统小型化和轻量化。

优选的是，遮光单元将各透镜的透光区域限制在与主扫描方向大致平行的缝状开口部，将其以外部分的透光完全遮挡。

优选的是，遮光单元将各透镜的透光区域作为各透镜的有效区域和与主扫描方向大致平行的具有一定宽度的缝状开口部重叠的区域，将其以外部分的透光完全遮挡。

优选的是，遮光单元在缝状开口部的内侧，用曲线或直线形成比缝状开口部小的开口，将其以外部分的透光完全遮挡。

优选的是，当设平板状透镜阵列板的板厚为t、透镜的工作距离为WD、平板状透镜阵列板的折射率为n、与该正立等倍透镜阵列板正交且从与主扫描方向平行的预定的基准面到透镜的中心的距离为y1时，从基准面到缝状开口部的副扫描方向的宽度中心的距离Y用Y＝y1×{1+t/(WD×n)}表示。

优选的是，当设平板状透镜阵列板的板厚为t、透镜的工作距离为WD、平板状透镜阵列板的折射率为n、透镜的节距为P、透镜排列角度为θ时，缝状开口部的副扫描方向的宽度w在w<2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ的范围内。

优选的是，当设像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为w0时，缝状开口部的副扫描方向的宽度w在w≤2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ一w0×t/(WD×n)的范围内。

优选的是，当设像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为w0时，缝状开口部的副扫描方向的宽度w在w0×t/(WD×n)≤w≤2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ—w0×t/(WD×n)的范围内。

优选的是，当设平板状透镜阵列板的板厚为t、透镜的工作距离为WD、平板状透镜阵列板的折射率为n、缝状开口部的副扫描方向的宽度为w、透镜的节距为P时，透镜排列角度θ在比满足w＝2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ1的角度θ1大、且比从由透镜的排列图案决定的第一相邻透镜间角度减去角度θ1而得到的角度θ2小的范围内。

优选的是，透镜排列角度θ在角度θ1加1°而得到的角度以上、且从角度θ2减去1°而得到的角度以下的范围内。

优选的是，在该正立等倍透镜阵列板的至少一个面上形成有进一步除去不影响成像的光的遮光壁。

本发明的另一种方式是图像传感单元。该图像传感单元包括：线状光源，其对被读取图像照射光；上述正立等倍透镜阵列板，其会聚从被读取图像反射的光；受光元件，其接受透射正立等倍透镜阵列板的光；以及壳体，其用于安装线状光源、正立等倍透镜阵列板以及受光元件。正立等倍透镜阵列板和受光元件通过分别抵到设于壳体的安装基准面而被安装在壳体的预定位置，当设平板状透镜阵列板的板厚为t、透镜的工作距离为WD、平板状透镜阵列板的折射率为n、透镜的节距为P、透镜排列角度为θ、包含将正立等倍透镜阵列板和受光元件安装在壳体上时的副扫描方向的安装公差在内的像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为wt0时，缝状开口部的副扫描方向的宽度w在wt0×t/(WD×n)≤w≤2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ—wt0×t/(WD×n)的范围内。

按照这种方式，由于使用上述正立等倍透镜阵列板构成图像传感单元，因此，能够检测适当地除去了杂散光的优质的图像信号，并且能够小型且轻量地构成图像传感单元。并且，由于采用了将正立等倍透镜阵列板和受光元件抵到壳体的安装基准面进行安装的结构，因此，图像传感单元的组装简单易行，能够降低制造成本。

本发明的另一种方式还是图像传感单元。该图像传感单元包括：线状光源，其对被读取图像照射光；上述正立等倍透镜阵列板，其会聚从被读取图像反射的光；受光元件，其接受透射正立等倍透镜阵列板的光；以及壳体，其用于安装线状光源、正立等倍透镜阵列板以及受光元件，正立等倍透镜阵列板通过抵到设于壳体的安装基准面而被安装在壳体的预定位置，受光元件由设于壳体的安装基准销安装在壳体的预定位置，当设平板状透镜阵列板的板厚为t、透镜的工作距离为WD、平板状透镜阵列板的折射率为n、透镜的节距为P、透镜排列角度为θ、包含将正立等倍透镜阵列板和受光元件安装在壳体上时的副扫描方向的安装公差在内的像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为wt0时，缝状开口部的副扫描方向的宽度w在wt0×t/(WD×n)≤w≤2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ—wt0×t/(WD×n)的范围内。

按照这种方式，由于使用上述正立等倍透镜阵列板构成图像传感单元，因此，能够检测适当地除去了杂散光的优质的图像信号，并且能够小型且轻量地构成图像传感单元。并且，由于采用了将正立等倍透镜阵列板抵到壳体的安装基准面进行安装并使用安装基准销将受光元件安装到壳体的结构，因此，图像传感单元的组装简单易行，能够降低制造成本。

优选的是，壳体是一体成形的一个部件。通过将壳体取为一体成形的一个部件，能够将正立等倍透镜阵列板和受光元件的安装公差取得较大。由此，图像传感单元的组装更加简单易行，能够降低制造成本。

本发明的另一种方式是图像读取装置。该装置包括上述图像传感单元和对由图像传感单元检测出的图像信号进行处理的图像处理部。

按照这种方式，由于使用上述图像传感单元构成图像读取装置，因此，能够生成适当地除去了杂散光的优质的图像数据，并且能够构成小型且轻量的图像读取装置。并且，由于使用了可通过无调芯组装的图像传感单元，因此，能够降低图像读取装置的制造成本。

以上特征的任意组合、将本发明的表现在方法、装置、系统等之间变换后的方式作为本发明的方式仍然有效。

按照本发明，可提供一种能够适当地除去杂散光并且使成像光学系统小型化和轻量化的正立等倍透镜阵列板以及使用了该正立等倍透镜阵列板的图像传感单元和图像读取装置。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的使用了正立等倍透镜阵列板的图像读取装置的示意结构的图。

图2(a)、(b)是示出本发明的实施方式的正立等倍透镜阵列板的图。

图3是遮光部件的俯视图。

图4是用于说明形成缝状开口部的位置的图。

图5是示出倒立像成像面上的倒立像A的图。

图6是用于说明缝状开口部的副扫描方向的宽度w的图。

图7是用于说明不能忽略倒立像的宽度时的缝状开口部的副扫描方向的宽度w的图。

图8是用于说明最稳妥时的缝状开口部的副扫描方向的宽度w的图。

图9是示出缝状开口部和各凸透镜的位置关系的图。

图10是用于说明考虑了邻近的透镜以外的透镜时的缝状开口部的副扫描方向的宽度w的图。

图11是示出本实施方式的正立等倍透镜阵列板上的透镜排列角度θ和杂散光比的关系的图。

图12是示出在第一平板状透镜阵列板上设置有遮光壁的正立等倍透镜阵列板的图。

图13(a)-(c)是示出遮光壁的另一设置例的图。

图14是用于说明遮光壁的高度h的图。

图15是放大了第二平板状透镜阵列板侧的第四相邻透镜周边的图。

图16(a)、(b)是示出透镜形状的变形例的图。

图17(a)、(b)是示出遮光部件的变形例的图。

图18是示出使用了正立放大缩小透镜阵列板的成像光学系统的图。

图19是使用了正立等倍透镜阵列板的图像传感单元的示意剖视图。

具体实施方式

本发明通过优选的实施例进行描述。但这只是本发明的一个例子，并不用于限制本发明。

图1是示出本发明的实施方式的使用了正立等倍透镜阵列板10的图像读取装置100的示意结构的图。图像读取装置100在框体108的内部收容有正立等倍成像光学系统110(也称作图像传感单元)。正立等倍成像光学系统110包括：线状光源106、正立等倍透镜阵列板10、线图像传感器104。

线状光源106是出射大致直线状的光的光源。在此，大致直线状是指，具有200μm左右的宽度的直线或包含在200μm左右的宽度内的曲线或配置成锯齿状的直线的形状。从线状光源106出射的光照射到放置在原稿台102上的作为被读取图像的原稿120。原稿120将来自线状光源106的大致直线状的光向正立等倍透镜阵列板10反射。以下，根据需要，将反射原稿120的光的区域称为光源B。光源B向正立等倍透镜阵列板10出射大致直线状的光。

正立等倍透镜阵列板10如后所述，在单面或双面形成有多个透镜的平板状透镜阵列板以对应的透镜组构成同轴的透镜系统的方式层叠多块。正立等倍透镜阵列板10接受来自一侧的光源B的大致直线状的光，在另一侧的像面形成正立等倍像。在形成正立等倍像的像面上设置作为受光元件的线图像传感器104，接收正立等倍像。而且，通过使正立等倍成像光学系统110在副扫描方向扫描，能够读取原稿120。

正立等倍透镜阵列板10以其长边方向与主扫描方向一致、短边方向与副扫描方向一致的方式安装在图像读取装置100上。并且，在以与正立等倍透镜阵列板10正交且通过在正立等倍透镜阵列板10的副扫描方向上的中心线的面为基准面50时，正立等倍透镜阵列板10以光源B和线图像传感器104的中心线位于基准面50的方式安装在图像读取装置100上。

图2(a)、(b)是示出本发明的实施方式的正立等倍透镜阵列板10的图。图2(a)是正立等倍透镜阵列板10的俯视图，图2(b)是图2(a)所示的正立等倍透镜阵列板10的X-X剖视图。

如图2(a)、(b)所示，正立等倍透镜阵列板10包括第一平板状透镜阵列板12、第二平板状透镜阵列板14以及遮光部件16。第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14呈长方形，在其两面排列形成有多个凸透镜18。

第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14的材质优选可用于射出成型、对需要的波带的光的光透射性高、吸水性差的材质。作为优选的材质，可例示出环烯烃类树脂、聚烯烃类树脂、降冰片烯类树脂等。

在第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14中，凸透镜18以同一排列图案形成，并在将第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14相对配置时一对一地对应。第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14以对应的凸透镜18彼此的光轴一致的方式配置。在本实施方式中，使凸透镜18的形状为球面，但凸透镜18的形状也可以是非球面。

如图2(a)所示，凸透镜18以六角形排列进行配置。六角形排列是在从一个凸透镜18观察时向6个方向延伸的排列。此外，在本实施方式的正立等倍透镜阵列板10中，以透镜主排列方向与正立等倍透镜阵列板10的长边方向(主扫描方向)不同的方式排列凸透镜18。在本实施方式中，将连接邻近的2个透镜的中心所得的直线的方向称作邻近透镜排列方向。邻近的2个透镜是指，在透镜间没有其他透镜的2个透镜。而且，将邻近透镜排列方向中排列的透镜数最多的方向称作透镜主排列方向。另外，将透镜主排列方向与主扫描方向所成的角度中较小的角度称作透镜排列角度θ。

在使用将平板状透镜阵列板相对配置的正立等倍透镜阵列板将点光源在像面成像的情况下，杂散光出现的方向是邻近透镜排列方向。因此，例如日本特开2005-122041所公开那样透镜主排列方向与主扫描方向为相同方向时，所产生的杂散光直接入射到与主扫描方向平行配置的线图像传感器，产生鬼像。该现象在透镜在基准面上或从基准面离开的情况下也同样会发生，只要透镜(光透射的部分)在主扫描方向平行排列就会产生鬼像。在本实施方式的正立等倍透镜阵列板10中，通过使透镜主排列方向与主扫描方向不同，杂散光的产生方向偏离副扫描方向，因此，能够减少直接入射到线图像传感器的杂散光。

遮光部件16是被设在第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14的中间的薄膜状部件。如图1(b)所示，遮光部件16被夹在形成于第一平板状透镜阵列板12的下表面12b的凸透镜18和形成于第二平板状透镜阵列板14的上表面14a的凸透镜18中间。

遮光部件16具有作为遮挡不影响成像的光的遮光单元的作用。在正立等倍透镜阵列板10中，如上述那样使透镜主排列方向与主扫描方向不同，但这仅是杂散光的产生方向偏离副扫描方向，并不是除去了杂散光本身。因此，在本实施方式的正立等倍透镜阵列板10中，设置遮光部件16，遮挡该偏离副扫描方向的杂散光透射正立等倍透镜阵列板10。即使杂散光不直接入射到线图像传感器，当杂散光照射到线图像传感器周边时，也会造成对比度下降，像质降低。通过设置遮光部件16，能够适当地除去杂散光，提高像质。

图3是遮光部件16的俯视图。在图3中，为了知道凸透镜18和缝状开口部20的位置关系，将凸透镜18用虚线示出。遮光部件16以各凸透镜18的透光区域为各凸透镜18的有效区域与大致平行于主扫描方向的具有一定宽度的缝状开口部20重叠的区域，将此外部分的透光全部遮挡。在此，透镜的有效区域是指具有作为透镜的功能的部分，大致平行是指基本上平行，由此，也包括例如稍有倾斜的直线彼此(相交的角度在10°以下)或波形线等其中心线平行的情况等。

如图3所示，在遮光部件16中，对各凸透镜18分别形成有1个缝状开口部20。由缝状开口部20限制各凸透镜18的透光区域。在遮光部件16中，缝状开口部20以外的区域由光吸收层覆盖，完全遮挡住透光。

作为遮光部件16，可以使用在光学透射率大的薄膜表面印刷光吸收层而形成了缝状开口部20的部件、或在光学透射率小的薄膜上设置孔而形成了缝状开口部20的部件。

在遮光部件16中，缝状开口部20在正立等倍透镜阵列板10的层叠方向的中间面上的形成光源B的倒立像的位置附近形成。形成光源B的倒立像的位置根据各凸透镜18而不同，因此，缝状开口部20的位置也因各凸透镜18而不同。例如，透镜中心在基准面50上的凸透镜18中，缝状开口部20的中心与透镜中心一致，但透镜中心越远离基准面50，缝状开口部20的中心越远离透镜中心。缝状开口部20的形状和位置将在后面描述，通过将图3所示的形成了缝状开口部20的遮光部件16设在第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14之间，能够使像面的影响成像的光即成像光透射，并且适当地除去不影响成像的杂散光。

图4是用于说明形成缝状开口部20的位置的图。图4是将第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14与对应的凸透镜彼此接触而配置的图。在图4中，纵向为正立等倍透镜阵列板10的副扫描方向(短边方向)，深度方向为主扫描方向(长边方向)。

在图4中，从光源B出射的光由第一平板状透镜阵列板12的凸透镜18a、18b会聚，在第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14的中间面形成倒立像A。将形成倒立像的中间面称作倒立像成像面52。该倒立像A由第二平板状透镜阵列板14的凸透镜18c、18d会聚，在像面形成正立等倍像C。

图5是示出倒立像成像面52上的倒立像A的图。正立等倍透镜阵列板10被应用于使用了线状光源的光学系统，因此，倒立像A如图5所示成为大致直线状的像。凸透镜的开口为圆形，但作为成像光使用的仅是形成倒立像A的区域，因此，以该区域为中心形成缝状开口部20即可。

返回图4，当设平板状透镜阵列板的板厚t、折射率n、透镜的工作距离WD时，在处于与透镜中心的距离为y1的位置的基准面50上的光源B发出的光被会聚而在与透镜中心距离y1′的位置形成倒立像A的情况下，从透镜中心到倒立像A的距离y1′可如下述那样求出。

当设从光源B入射到凸透镜18a的光的入射角为θ、入射到凸透镜18a的光的折射角为θ′时，根据斯涅耳定律，在θ和θ′之间，式(1)的关系成立。

sinθ＝n×sinθ′...(1)

另外，由图4，式(2)、式(3)的关系成立。

tanθ＝y1/WD...(2)

tanθ′＝y1′/t...(3)

在此，当近似为

时，由式(1)-式(3)能够导出以下的式(4)。

y1′/y1＝t/(WD×n)...(4)

式(4)的右边t/(WD×n)是常数，因此，形成倒立像A的位置从透镜中心偏离与从基准面50到透镜中心的距离y1成比例的值。

此外，从基准面50到倒立像A的距离Y＝y1+y1′，因此，以下的式(5)的关系成立。

Y/y1＝1+t/(WD×n)...(5)

式(5)的右边1+{t/(WD×n)}是常数(以下，将该常数称作F)，因此，从基准面50到倒立像A的距离Y成为将从基准面50到透镜中心的距离y1以一定的倍率F放大后的值。根据该式(5)，计算按照各凸透镜18形成倒立像A的位置，以该位置为副扫描方向的宽度中心形成缝状开口部20。由此，能够使成像光可靠地透射，并且除去杂散光。

在本实施方式中，以形成倒立像A的位置为中心形成缝状开口部20，但形成缝状开口部20的位置并不严格限于形成倒立像A的位置，只要是形成倒立像A的位置附近即可。即，只要设置缝状开口部20使得影响形成倒立像A的光能够透射即可。例如，可以在第一平板状透镜阵列板12下表面的凸透镜18表面上的影响形成倒立像A的光通过的位置、或第二平板状透镜阵列板14上表面的凸透镜18表面上的影响形成倒立像A的光通过的位置，通过例如印刷手段或光刻直接形成缝状开口部20。

接下来，说明缝状开口部20的副扫描方向的宽度。如上所述，缝状开口部20在倒立像成像面的形成倒立像的位置附近形成。本来，如果仅仅使成像光透射，则形成成像光宽度的开口即可，但为了使将第一平板状透镜阵列板12、第二平板状透镜阵列板14以及遮光部件16对位的工序更容易，优选缝状开口部20的副扫描方向的宽度尽量大。通过使对位工序更容易，能够降低制造成本。

图6是用于说明缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的图。如图6所示，凸透镜18e、18f以节距P、透镜排列角度θ进行排列。在此，节距P表示在透镜主排列方向上排列的2个透镜的间隔。当设凸透镜18e的透镜中心距基准面50的距离为y时，与凸透镜18e相邻的凸透镜18f的透镜中心距基准面50的距离为y+P×sinθ。此时，根据式(5)，由凸透镜18e形成的倒立像A1距基准面50的距离为y×F，由凸透镜18f形成的倒立像A2距基准面50的距离为(y+P×sinθ)×F。因此，倒立像A1和倒立像A2间的副扫描方向的距离为F×P×sinθ。

在此，当考察与凸透镜18f对应的缝状开口部20时，为了使透射凸透镜18e并透射与由凸透镜18e形成的倒立像A1相同的副扫描方向位置的杂散光不透射缝状开口部20，当使倒立像A1的副扫描方向的宽度小到可以忽略时，将缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的一半w/2设定得比倒立像A1和倒立像A2间的副扫描方向的距离F×P×sinθ小即可。即，缝状开口部20的副扫描方向的宽度w在以下的式(6)的范围内即可。

w<2×F×P×sinθ...(6)

这样，为了遮挡杂散光，必须使缝状开口部20的副扫描方向的宽度w比式(6)的右边2×F×P×sinθ小。在这种意义下，将式(6)的右边称作开口界限宽度W_max。

W_max＝2×F×P×sinθ...(7)

图7是用于说明不能忽略倒立像的宽度时的缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的图。在式(6)中，使倒立像A1的副扫描方向的宽度小到可以忽略而对缝状开口部20的副扫描方向的宽度w进行了限定，但也存在倒立像A1的副扫描方向的宽度不能忽略的情况。例如，在像面设置RGB3种颜色的CCD线图像传感器的情况下，需要在副扫描方向排列与RGB对应的3列CCD。而且，为了使光入射到这3列CCD，需要在像面形成至少具有3个CCD宽度的正立等倍像。这种情况下，在倒立像成像面形成的倒立像在副扫描方向也具有预定的宽度，因此，为了使由凸透镜18e形成的倒立像A1不透射缝状开口部20，需要对缝状开口部20的宽度w按式(6)进一步限定。

在此，设像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为w0(以下，将w0称作要求像面宽度)。要求像面宽度w0例如在像面设置3列CCD线图像传感器的情况下是3列CCD的宽度。本实施方式的正立透镜阵列是正立等倍透镜阵列，因此，光源B的副扫描方向的宽度也为w0。当来自该副扫描方向的宽度为w0的光源B的光入射到凸透镜18e时，在倒立像成像面形成的倒立像A1的副扫描方向的宽度w1为w0×(F—1)。例如，在w0＝20μm、F＝1.25的情况下，w1＝5μm。

因此，根据图7，只要缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的一半w/2在从倒立像A1和倒立像A2间的副扫描方向的距离F×P×sinθ减去倒立像A1的副扫描方向的宽度w1的一半w1/2而得到的值以下，就能够使得透射凸透镜18e并透射与由凸透镜18e形成的倒立像A1相同的副扫描方向位置的杂散光不透射缝状开口部20。即，只要缝状开口部20的副扫描方向的宽度w在以下的式(8)的范围内即可。

W≤2×F×P×sinθ—w0×(F—1)...(8)

此外，缝状开口部20必须使形成由凸透镜18f形成的倒立像A2的光全部透射，因此，副扫描方向的宽度w需要在倒立像A2的宽度w2以上，即w0×(F—1)以上。因此，缝状开口部20的副扫描方向的宽度w进一步优选为在以下的式(9)的范围内。

w0×(F—1)≤w≤2×F×P×sinθ—w0×(F—1)...(9)

图8是用于说明最稳妥时的缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的图。在使与凸透镜18e对应的缝状开口部20a和与凸透镜18f对应的缝状开口部20b在副扫描方向不重叠的情况下，能够使得透射凸透镜18e并透射与由凸透镜18e形成的倒立像A1相同的副扫描方向位置的杂散光透射缝状开口部20b的可能性最小。即，只要缝状开口部20的副扫描方向的宽度w在以下的式(10)的范围内即可。

w≤F×P×sinθ...(10)

但是，缝状开口部20的副扫描方向的宽度w越小形成正立等倍像的光的透射量越少，因此，优选开口宽度尽量大。由此，缝状开口部20的副扫描方向的宽度w进一步优选为以下的式(11)的值。

w＝F×P×sinθ...(11)

缝状开口部20的主扫描方向的宽度可以设定为与凸透镜18的直径相等。

以上说明了缝状开口部20的形成位置和副扫描方向的宽度。图9是示出缝状开口部20和各凸透镜18的位置关系的图。在图9中，在缝状开口部20和凸透镜18的有效区域重叠的部分设置各凸透镜18的透光区域的情况如图3所示。

图10是用于说明考虑了邻近的透镜以外的透镜时的缝状开口部的副扫描方向的宽度w的图。在此，当以透镜中心处于基准面50上的凸透镜为基准透镜70时，将邻近基准透镜70的虚线60上的凸透镜称作第一相邻透镜。并且，将位于第一相邻透镜周围的虚线62上的凸透镜称作第二相邻透镜。并且，将位于第二相邻透镜周围的虚线64上的凸透镜称作第三相邻透镜。此外，将连接第一相邻透镜中相邻的2个透镜中心和基准透镜70的透镜中心的2条直线所成的角度中较小的角度称作第一相邻间角度。第一相邻间角度由透镜的排列图案决定，在如图10那样六角形排列的情况下，第一相邻透镜间角度为60°，在正方形排列的情况下，第一相邻透镜间角度为90°。

在上述式(6)、式(8)、式(9)中，考虑基准透镜70和第一相邻透镜的位置关系限定了缝状开口部20的副扫描方向的宽度w，但也存在通过第一相邻透镜以外的透镜的光。但是，与基准透镜70距离远的透镜产生的杂散光的影响小，因此，在本实施方式中，研究基准透镜70和第二相邻透镜、第三相邻透镜的关系。

在使透镜排列角度由0°增大的情况下，首先，最初与基准透镜70在副扫描方向上的位置相同的是第三相邻透镜72。在六角形排列的情况下，在透镜排列角度θ＝19.1°时，基准透镜70与第三相邻透镜72在副扫描方向上的位置相同。

在此，在透镜排列角度处于0°<θ<19.1°的范围时，从基准面50到第三相邻透镜72的透镜中心的距离d3如以下的式(12)所示。

d3＝P×{sin(60°—θ)—2×sinθ}...(12)

由基准透镜70形成的倒立像和由第三相邻透镜72形成的倒立像间的副扫描方向的距离d3′为d3的F倍的值，因此如下所示：

d3′＝F×P×{sin(60°—θ)—2×sinθ}...(13)

由此，在对基准透镜70考虑第三相邻透镜72的情况下，在以下的式(14)的范围内设定缝状开口部的副扫描方向的宽度w。

w<2×F×{P×sin(60°—θ)—2×P×sinθ}...(14)

因此，透镜排列角度θ在0°<θ<19.1°的范围的情况下，优选考虑第一相邻透镜和第三相邻透镜来设定缝状开口部的副扫描方向的宽度w以满足式(6)和式(14)这两者。通过在这样的范围内设定缝状开口部的副扫描方向的宽度w，能够适当地除去杂散光。

在使透镜排列角度θ由19.1°进一步增大的情况下，接下来与基准透镜70在副扫描方向上的位置相同的是第二相邻透镜74。在六角形排列的情况下，在透镜排列角度θ＝30°时，基准透镜70与第二相邻透镜74在副扫描方向上的位置相同。

透镜排列角度θ在19.1°<θ<30°的范围的情况下，从基准面50到第三相邻透镜72的透镜中心的距离d3如以下的式(15)所示。

d3＝P×{2×sinθ—cos(30°+θ)}...(15)

由基准透镜70形成的倒立像和由第三相邻透镜72形成的倒立像间的副扫描方向的距离d3′为式(15)的d3的F倍的值，因此如下所示：

d3′＝F×P×{2×sinθ—cos(30°+θ)}...(16)

由此，透镜排列角度θ在19.1°<θ<30°的范围时，在对基准透镜70考虑第三相邻透镜72的情况下，在以下的式(17)的范围内设定缝状开口部的副扫描方向的宽度w。

W<2×F×P×{2×sinθ—cos(30°+θ)}...(17)

另一方面，透镜排列角度θ在19.1°<θ<30°的范围的情况下，从基准面50到第二相邻透镜74的透镜中心的距离d2如以下的式(18)所示。

d2＝P×{sin(60°—θ)—sinθ}...(18)

由基准透镜70形成的倒立像和由第二相邻透镜74形成的倒立像间的副扫描方向的距离d2′为式(18)的d2的F倍的值，因此如下所示：

d2′＝F×P×{sin(60°—θ)—sinθ}...(19)

由此，透镜排列角度θ在19.1°<θ<30°的范围时，在对基准透镜70考虑第二相邻透镜74的情况下，在以下的式(20)的范围内设定缝状开口部的副扫描方向的宽度w。

w<2×F×P×{sin(60°—θ)—sinθ}...(20)

因此，透镜排列角度θ在19.1°<θ<30°的范围的情况下，优选考虑第一相邻透镜、第二相邻透镜和第三相邻透镜来设定缝状开口部的副扫描方向的宽度w以全部满足式(6)、式(17)和式(20)。通过在这样的范围内设定缝状开口部的副扫描方向的宽度w，能够适当地除去杂散光。

图11是示出本实施方式的正立等倍透镜阵列板10上的透镜排列角度θ和杂散光比的关系的图。在此，用光线跟踪模拟计算使透镜排列角度θ变化时的杂散光比。在正立等倍透镜阵列板10的主扫描方向的区域中，以朗伯投影(ランバシャン)90度的条件发出相当于大致直线状的光源B的光线，以到达像面的特定线上的成像光的光量为传导光量，以到达特定的场所以外的光量为杂散光量。以杂散光量的总和除以传导光量而得到的值为杂散光比。另外，图11中连接各点的曲线仅是在各点(计算值)间光滑地连结而成的曲线。

进行模拟的条件是，透镜排列为六角形排列、透镜工作距离WD＝6.7mm、平板状透镜阵列板的板厚t＝2.4mm、透镜节距P＝0.42mm、透镜直径D＝0.336mm、折射率n＝1.53、曲率半径＝0.679mm、TC共轭长度＝18.2mm。对缝状开口部的副扫描方向宽度w为0.01mm和0.0415mm这两种进行了模拟。如图11所示，使透镜排列为六角形排列，因此，根据透镜排列的对称性，杂散光比以透镜排列角度θ＝30°为中心对称。

如图11所示，在透镜排列角度θ＝0°时，w＝0.01mm的杂散光比为120％，w＝0.0415mm的杂散光比为232％，都是非常高的，但当使透镜排列角度θ增大时，能够降低杂散光比。

在此，研究在使缝状开口部的副扫描方向宽度w为0.01mm时，将透镜排列角度θ设定为怎样的范围才能适当地减少杂散光。如上所述，为了适当地减少杂散光，需要将缝状开口部的副扫描方向宽度w设定为比开口界限宽度W_max小的值。

当设开口界限宽度W_max为0.01mm而由式(7)求出此时的透镜排列角度θ1时，θ1＝0.55°。根据图11，在透镜排列角度θ1＝0.55°时，杂散光比为94.76％，能够低于100％。另外，当设开口界限宽度W_max为0.0415mm而由式(7)求出此时的透镜排列角度θ1时，θ1＝2.3°。根据图11，在透镜排列角度θ1＝2.3°时，杂散光比为93.65％，能够低于100％。因此，为了适当地减少杂散光，优选将透镜排列角度θ设定为比满足下式(21)的角度θ1大。

w＝2×F×P×sinθ1...(21)

如上所述，杂散光比以θ＝30°为中心对称，因此，透镜排列角度θ优选设定为比从作为第一相邻透镜间角度的60°减去θ1而得到的角度θ2小的值。在缝状开口部的副扫描方向宽度w＝0.01mm的情况下，θ2＝59.45°，在w＝0.0415mm的情况下，θ2＝57.7°。

归纳以上所述，为了适当地减少杂散光，透镜排列角度θ优选设定为比满足式(21)的角度θ1大、且比从第一相邻透镜间角度减去角度θ1而得到的角度θ2小的范围。

透镜排列角度θ进一步优选在对角度θ1加1°而得到的角度以上、且从角度θ2减1°而得到的角度以下的范围。例如，在缝状开口部的副扫描方向宽度w＝0.01mm的情况下，透镜排列角度θ设定为1.55°≤θ≤58.45°的范围，在w＝0.0415mm的情况下，设定为3.3°≤θ≤56.7°的范围。在w＝0.01mm的情况下，杂散光比为21.06％，在w＝0.0415mm的情况下，杂散光比为11.22％，比后述的排列角度θ4的杂散光比小。通过在这样的范围内设定透镜排列角度θ，能够更适当地减少杂散光。

如图11所示，在缝状开口部的副扫描方向宽度w＝0.01mm、w＝0.0415mm的情况下，都是杂散光比在透镜排列角度θ＝19.1°、30°时取极大值。这是因为，在透镜排列角度θ＝19.1°的情况下，如图10中说明的那样，基准透镜与第三相邻透镜72在副扫描方向上的位置相同。另外，在透镜排列角度θ＝30°的情况下，基准透镜70与第二相邻透镜74在副扫描方向上的位置相同。

因此，透镜排列角度θ优选不设定为使基准透镜与第三相邻透镜在副扫描方向上的位置相同的透镜排列角度θ3、和使基准透镜与第二相邻透镜在副扫描方向上的位置相同的透镜排列角度θ4。此外，观察余量，透镜排列角度θ进一步优选不设定在透镜排列角度θ3±1°的范围、透镜排列角度θ4±1°的范围。

图12是示出在第一平板状透镜阵列板12上设置有遮光壁30的正立等倍透镜阵列板90的图。在图12中，示出了将正立等倍透镜阵列板90安装在图像读取装置100上的状况。在图12中，省略了遮光部件的图示。即使是图2(a)、(b)所示的未设置遮光壁的正立等倍透镜阵列板10也能充分除去杂散光，如图12所示，通过形成第一平板状透镜阵列板12上的用于在凸透镜18间除去杂散光的遮光壁30，能够更有效地除去杂散光。

图13(a)～(c)是示出遮光壁30的另一设置例的图。在图13(a)～(c)中，也省略了遮光部件的图示。如图13(a)所示，遮光壁30可以仅设置在像面侧的第二平板状透镜阵列板14上，也可以如图13(b)所示设置在第一平板状透镜阵列板12和第二平板状透镜阵列板14这两者上。并且，也可以如图13(c)所示以嵌入第一平板状透镜阵列板12内部的方式设置。关于遮光壁30的形成方法，例如在日本特开2005-37891号公报等中公开过，所以，在此省略详细的说明。

图14是用于说明遮光壁30的高度h的图。如图10中说明的那样，在本实施方式中，相对于基准透镜80由第一相邻透镜81、第二相邻透镜82、第三相邻透镜83造成的杂散光均已通过调整透镜排列角度θ而由遮光部件16除去，但存在由第四相邻透镜84以后的透镜造成的杂散光带来影响的可能性。由于越是相对于基准透镜80位于远方的透镜，杂散光的光量越少，因此影响小，但通过由遮光壁30将其除去，能够进一步提高像质。以下，说明用遮光壁30除去通过第四相邻透镜84的杂散光的条件。在图14中，绘制成从光源B出射而入射到透镜中心的光不发生折射，这是因为，设平板状透镜阵列板的板厚t为1/n倍而绘制出的。

如图14所示，使入射到第一平板状透镜阵列板12侧的第四相邻透镜84的光透射与基准透镜80对应的缝状开口部而通过第二平板状透镜阵列板14，并从第二平板状透镜阵列板14侧的第四相邻透镜84′出射。

图15是放大了第二平板状透镜阵列板14侧的第四相邻透镜84′周边的图。在此，假定通过透镜端部的光线112、114是与通过第四相邻透镜84′的透镜中心的光线111平行的光线。此时，当设透镜直径为D、遮光壁的高度为h时，与将图4中的WD置换为h/2、将y1′置换为y2′、将y1置换为D/2后的关系相同的关系成立，因此，

t/n:h/2＝y2′:D/2...(22)

的关系成立。将式(22)变形，有

h/D＝t/(y2′×n)...(23)

由该式(23)，能够求出用于除去第四相邻透镜造成的杂散光的遮光壁30的高度h。

为了确认遮光壁的效果，用光线模拟在有遮光壁的情况下和没有遮光壁的情况下计算杂散光比并进行比较。进行计算时的条件如上所述。与上述计算条件的不同之处在于，设缝状开口部的副扫描方向宽度w为w＝0.13mm、透镜排列角度θ为13.9°。在没有遮光壁的情况下，杂散光比为15.64％，而将0.3mm的遮光壁设在与图12同样的光源侧的情况下，能够完全除去杂散光，能够使杂散光比为0.00％。

以上，说明了本实施方式的正立等倍透镜阵列板。在正立等倍透镜阵列板中，在第一平板状透镜阵列板和第二平板状透镜阵列板的中间面设置形成有缝状开口部的遮光部件，并且使凸透镜的主排列方向与正立等倍透镜阵列板的主扫描方向不同。由此，能够使成像光透射并且适当地除去杂散光。此外，通过在正立等倍透镜阵列板的至少一个面上形成遮光壁，能够更适当地除去杂散光。

在本实施方式的正立等倍透镜阵列板中，即使不使用上述专利文献1中公开的具有缝状开口部的隔壁结构体也能充分除去杂散光，因此，能够使光学系统小型化和轻量化。并且，因为能够削减零件数目，因此能够降低成本。此外，由于不使用隔壁结构体，因此没有由隔壁结构体反射的光成为杂散光的危险。因此，能够防止在安装到图像形成装置等中时形成鬼像的情况，因此能够提高像质。

此外，由于在平板状透镜阵列板间设置遮光部件，因此不需要调整隔壁结构体和平板状透镜阵列板的位置。并且，遮光部件是与平板状透镜阵列板一体的结构，因此，固定一次之后不发生位置偏差，能够稳定地防止杂散光。

正立等倍透镜阵列板仅除去杂散光而不除去成像光，因此，能构成成像光传导率高的光学系统，能够得到亮的图像、尤其是在副扫描方向亮的图像。

本实施方式的正立等倍透镜阵列板具有与使用了具有缝状开口部的隔壁结构体的现有正立等倍透镜阵列板相同的杂散光除去能力。因此，本实施方式的正立等倍透镜阵列板能够用于高品质的图像读取装置或图像写入装置。

图16(a)、(b)是示出透镜形状的变形例的图。图16(a)所示的透镜92是六角形的透镜，图16(b)所示的透镜92是矩形的透镜。在这些透镜形状的情况下，通过使透镜主排列方向从主扫描方向倾斜透镜排列角度θ，并设置具有开口部93的遮光部件，能够适当地除去杂散光。

图17(a)、(b)是示出遮光部件的变形例的图。在图17(a)、(b)中，对透镜92设有比透镜92的有效区域小的开口部93。这样，遮光部件可以在缝状开口部的内侧，用曲线或直线形成比缝状开口部小的开口部，将其以外的部分的透光全部遮挡。这种情况下，透射透镜92的有效区域的光被部分遮挡，因此传导光量稍有减少，但能够更有效地除去杂散光。

图18是示出使用了正立放大缩小透镜阵列板152的成像光学系统150的图。如图18所示，通过使第一平板状透镜阵列板158的透镜和第二平板状透镜阵列板160的透镜的透镜直径不同，能够构成正立放大缩小透镜阵列板152。图18所示的正立放大缩小透镜阵列板152接收来自光源154的大致直线状的光，在像面156形成正立放大像。在正立放大缩小透镜阵列板152中，也与图2所示的正立等倍透镜阵列板10相同，通过设置形成有缝状开口部的遮光部件(未图示)，并且使透镜的主排列方向与主扫描方向不同，能够适当地除去杂散光。

图19是使用了正立等倍透镜阵列板的图像传感单元的示意剖视图。图19所示的图像传感单元500被组装在扫描仪或复印机等图像读取装置560中使用。图像传感单元500是大致长方体状的模块，以其长边方向与主扫描方向一致、短边方向与副扫描方向一致的方式安装于图像读取装置560。在图19中，除了图像传感单元500之外，图示了作为图像读取装置560的原稿台的玻璃板530和被放置在玻璃板530上的原稿532。通过使图像传感单元500在副扫描方向上扫描，能够读取原稿532。虽然在图19中未图示，但图像读取装置560具有对由图像传感单元500检测出的图像信号进行处理的图像处理部。

如图19所示，图像传感单元500具有如下结构，即，在壳体510上安装有向作为被读取图像的原稿532照射光的线状光源502、会聚从原稿532反射的光的正立等倍透镜阵列板504、具有作为接收透射正立等倍透镜阵列板504的光的受光元件的CCD线图像传感器506的基板508。

在图像传感单元500中，正立等倍透镜阵列板504可以是图2所示的正立等倍透镜阵列板10，也可以是图12、图13所示的正立等倍透镜阵列板90。另外，也可以取代正立等倍透镜阵列板504将图18所示的正立放大缩小透镜阵列板152安装在壳体510中。在此，对使用了图2所示的正立等倍透镜阵列板10的情况进行说明。

壳体510为大致长方体形状的、由树脂材料一体成形的部件。壳体510在其上部形成有用于安装线状光源502的线状光源安装部516和用于安装正立等倍透镜阵列板504的正立等倍透镜阵列板安装部512。

正立等倍透镜阵列板安装部512是形成于壳体510的上部的、在主扫描方向上延伸的细长的槽部。正立等倍透镜阵列板安装部512的一个内壁面成为用于将正立等倍透镜阵列板504安装在壳体510的预定位置上的安装基准面514。在将正立等倍透镜阵列板504安装到壳体510上时，将正立等倍透镜阵列板504插入正立等倍透镜阵列板安装部512，将正立等倍透镜阵列板504以抵到安装基准面514的状态固定。由此，能够将正立等倍透镜阵列板504安装在壳体510的预定位置上。

并且，在壳体510的下部，形成有用于安装具备CCD线图像传感器506的基板508的基板安装部518。通过使设于壳体510上的安装基准销520与设于基板508的定位用的孔522嵌合来将基板508安装到壳体510。设于壳体510的安装基准销520的形状只要是凸状就无特别限制。设于基板508的孔522可以是贯通孔，也可以取为凹部。此外，也可以在壳体510上设置孔或凹部，在基板508上设置安装基准销。在任何情况下，为了将基板508固定在壳体510上，可设置至少一个安装基准孔520。

在此，与正立等倍透镜阵列板504正交、且通过正立等倍透镜阵列板504的副扫描方向上的中心线的面为基准面550。安装基准面514、安装基准销520以在壳体510上安装正立等倍透镜阵列板504、基板508时CCD线图像传感器506的中心线位于基准面550上的方式设置在壳体510上。

这样，在图19所示的图像传感单元500中，正立等倍透镜阵列板504和CCD线图像传感器506不必精密调整彼此的位置关系，通过所谓的无调芯，使用安装基准面514和安装基准销520进行对位而安装在壳体510上。在通过无调芯将正立等倍透镜阵列板504和CCD线图像传感器506安装在壳体510上的情况下，产生安装公差，因此，需要使正立等倍透镜阵列板504具有能允许该安装公差的结构。在图像传感单元500中，使用了图3所示的包括具有与主扫描方向大致平行的缝状开口部20的遮光部件16的正立等倍透镜阵列板，因此，需要规定能允许副扫描方向的安装公差的缝状开口部20的副扫描方向的宽度w0。

因此，在图像传感单元500中，考虑包含将正立等倍透镜阵列板504和CCD线图像传感器506安装在壳体510上时的副扫描方向的安装公差的、像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度wt0，规定缝状开口部20的副扫描方向的宽度w0(以下，将wt0称作含有安装公差的要求像面宽度)。

当设正立等倍透镜阵列板504和CCD线图像传感器506的副扫描方向的安装公差为±tv(作为公差绝对值为2×tv)、1列CCD的副扫描方向的宽度为wc时，使用CCD为1列的CCD线图像传感器506时的含有安装公差的要求像面宽度wt0为

wt0＝2×tv+wc...(24)

例如，在tv＝±40μm、wc＝40μm的情况下，wt0＝120μm。另外，使用CCD为3列的CCD线图像传感器506时的含有安装公差的要求像面宽度wt0为

wt0＝2×tv+3×wc...(25)

例如，在tv＝±40μm、wc＝40μm的情况下，wt0＝200μm。

含有安装公差的要求像面宽度为wt0时的缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的范围，可以与导出上述式(9)的过程相同地考虑，因此，如用含有安装公差的要求像面宽度wt0置换式(9)中的要求像面宽度w0的下式(26)所示。

wt0×(F—1)≤w≤2×F×P×sinθ—wt0×(F—1)...(26)

缝状开口部20的副扫描方向的宽度w越大，安装时产生的偏差的允许量越大。因此，兼顾偏差量的允许性能和杂散光除去性能的最佳值为

w＝F×P×sinθ...(27)

以下，示出缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的范围的实施例。在此，设平板状透镜阵列板的板厚t＝2.4mm、平板状透镜阵列板的折射率n＝1.53、透镜的工作距离WD＝6.7mm、透镜节距P＝0.42mm、透镜排列角度θ＝13.9°、1列CCD的副扫描方向的宽度wc＝0.04mm、正立等倍透镜阵列板504和CCD线图像传感器506的副扫描方向的安装公差为±0.04mm。

根据式(24)，使用CCD为1列的CCD线图像传感器506时的含有安装公差的要求像面宽度wt0为wt0＝0.120mm。另外，因为F＝1+{t/(WD×n)}，因此F＝1.234。当将这些值应用于式(26)时，使用CCD为1列的CCD线图像传感器506时的缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的范围为

0.028mm≤w≤0.2219mm...(28)

根据式(25)，使用CCD为3列的CCD线图像传感器506时的含有安装公差的要求像面宽度wt0为wt0＝0.200mm。另外，F＝1.234。当将这些值应用于式(26)时，使用CCD为3列的CCD线图像传感器506时的缝状开口部20的副扫描方向的宽度w的范围为

0.0468mm≤w≤0.2032mm...(29)

此外，根据式(27)，在CCD为1列和3列这两种情况下，兼顾偏差量的允许性能和杂散光除去性能的w的最佳值都为

w＝0.125mm...(29)

将该w的最佳值应用于式(26)左侧的不等式，则

wt0×(F—1)≤0.125mm...(30)

将F＝1.234代入式(30)并变形，则有

wt0≤0.534mm...(31)

根据式(31)，含有安装公差的要求像面宽度wt0的最大值为0.534mm。

以上，说明了图像传感单元500。根据图像传感单元500，用使用图1～图18说明过的正立等倍透镜阵列板构成图像传感单元，因此，能够检测适当地除去了杂散光的优质的图像信号，并且能够小型且轻量地构成图像传感单元。另外，由于采用了使用壳体510的安装基准面514和安装基准销520来安装正立等倍透镜阵列板504和CCD线图像传感器506的结构，因此，正立等倍透镜阵列板504和CCD线图像传感器506的对位不需要精密的调整。因此，图像传感单元的组装简单易行，能够降低制造成本。

另外，在图像传感单元500中，将壳体510作为一体成型的一个部件。通过将壳体510作为一体成型的一个部件，安装基准面514和安装基准销520的位置精度增加。因此，使得正立等倍透镜阵列板和受光元件的安装公差变大，图像传感单元的组装更加简单易行。

图19所示的图像传感单元500具有以下结构，即，将正立等倍透镜阵列板504抵到壳体510的安装基准面514进行对位，将CCD线图像传感器506隔着基板508通过安装基准销520进行对位。但正立等倍透镜阵列板504和CCD线图像传感器506还可以通过分别抵到设于壳体的安装基准面而被安装到壳体的预定位置。这种情况下，安装基准面可以是同一个面，也可以是不同的面。

以上，基于实施方式说明了本发明。本领域技术人员可以理解，该实施方式仅是例示，在其各结构要素或各处理流程的组合中可以有各种变形例，且该变形例也在本发明的范围内。

例如，在上述实施方式中，通过在第一平板状透镜阵列板和第二平板状透镜阵列板之间夹入薄膜状的部件而形成遮光部件，但也可以在第一平板状透镜阵列板的下表面或第二平板状透镜阵列板的上表面使用黑色墨等遮光材料印刷缝状开口部的图案来形成遮光部件。这时，缝状开口部形成于第一平板状透镜阵列板下表面的凸透镜表面的影响形成倒立像的光通过的位置、或第二平板状透镜阵列板上表面的凸透镜表面的影响形成倒立像的光通过的位置。这种情况下，由于没有进行遮光部的位置调整的工序，因此能够降低制造成本。

在图1所示的正立等倍成像光学系统中，将与正立等倍透镜阵列板正交、且通过正立等倍透镜阵列板的副扫描方向上的中心线的面作为基准面，但也可以将与正立等倍透镜阵列板正交的与主扫描方向平行的预定的面作为基准面。

在上述实施方式中，层叠2块平板状透镜阵列板来构成正立等倍透镜阵列板，但平板状透镜阵列板的层叠块数并不限于2块。例如，也可以重叠3块平板状透镜阵列板并在正中的平板状透镜阵列板的中间面上设置遮光部件。

在上述实施方式中，以六角形排列来排列透镜，但透镜的排列图案并不限于六角形排列。例如，在以矩形排列来配置透镜的情况下，也能够应用本发明。

Claims (15)

1.一种正立等倍透镜阵列板，在单面或双面形成了多个透镜的平板状透镜阵列板以对应的上述透镜的组构成同轴透镜系统的方式层叠多块而成，接受来自一侧的大致直线状的光源的光，在另一侧的像面形成上述大致直线状的光源的正立等倍像，其特征在于：

在该正立等倍透镜阵列板的中间面的形成上述大致直线状的光源的倒立像的位置附近，具有遮挡不影响成像的光的遮光单元，并且，透镜主排列方向与该正立等倍透镜阵列板的主扫描方向不同。

2.根据权利要求1所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

上述遮光单元将各透镜的透光区域限制在与上述主扫描方向大致平行的缝状开口部，将其以外部分的透光完全遮挡。

3.根据权利要求2所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

上述遮光单元将上述各透镜的透光区域作为上述各透镜的有效区域和与上述主扫描方向大致平行的具有一定宽度的上述缝状开口部重叠的区域，将其以外部分的透光完全遮挡。

4.根据权利要求2所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

上述遮光单元在上述缝状开口部的内侧，用曲线或直线形成比上述缝状开口部小的开口，将其以外部分的透光完全遮挡。

5.根据权利要求2所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

当设上述平板状透镜阵列板的板厚为t、上述透镜的工作距离为WD、上述平板状透镜阵列板的折射率为n、与该正立等倍透镜阵列板正交且从与主扫描方向平行的预定的基准面到上述透镜的中心的距离为y1时，从上述基准面到上述缝状开口部的副扫描方向的宽度中心的距离Y用

Y＝y1×{1+t/(WD×n)}

表示。

6.根据权利要求2所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

当设上述平板状透镜阵列板的板厚为t、上述透镜的工作距离为WD、上述平板状透镜阵列板的折射率为n、上述透镜的节距为P、透镜排列角度为θ时，上述缝状开口部的副扫描方向的宽度w在

w<2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ

的范围内。

7.根据权利要求6所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

当设像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为w0时，上述缝状开口部的副扫描方向的宽度w在

w≤2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ—w0×t/(WD×n)

的范围内。

8.根据权利要求6所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

当设像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为w0时，上述缝状开口部的副扫描方向的宽度w在

w0×t/(WD×n)≤w≤2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ—w0×t/(WD×n)

的范围内。

9.根据权利要求2所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

当设上述平板状透镜阵列板的板厚为t、上述透镜的工作距离为WD、上述平板状透镜阵列板的折射率为n、上述缝状开口部的副扫描方向的宽度为w、上述透镜的节距为P时，透镜排列角度θ在比满足

w＝2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ1

的角度θ1大、且比从由上述透镜的排列图案决定的第一相邻透镜间角度减去角度θ1而得到的角度θ2小的范围内。

10.根据权利要求9所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

上述透镜排列角度θ在上述角度θ1加1°而得到的角度以上、且从上述角度θ2减去1°而得到的角度以下的范围内。

11.根据权利要求1所述的正立等倍透镜阵列板，其特征在于：

在上述正立等倍透镜阵列板的至少一个面上形成有进一步除去不影响成像的光的遮光壁。

12.一种图像传感单元，其特征在于：

该图像传感单元包括：

线状光源，其对被读取图像照射光；

权利要求2所述的正立等倍透镜阵列板，其会聚从上述被读取图像反射的光；

受光元件，其接受透射上述正立等倍透镜阵列板的光；以及

壳体，其用于安装上述线状光源、上述正立等倍透镜阵列板以及上述受光元件，

上述正立等倍透镜阵列板和上述受光元件通过分别抵到设于上述壳体的安装基准面而被安装在上述壳体的预定位置，

当设上述平板状透镜阵列板的板厚为t、上述透镜的工作距离为WD、上述平板状透镜阵列板的折射率为n、上述透镜的节距为P、透镜排列角度为θ、包含将上述正立等倍透镜阵列板和上述受光元件安装在上述壳体上时的副扫描方向的安装公差在内的像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为wt0时，上述缝状开口部的副扫描方向的宽度w在

wt0×t/(WD×n)≤w≤2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ—wt0×t/(WD×n)

的范围内。

13.一种图像传感单元，其特征在于：

该图像传感单元包括：

线状光源，其对被读取图像照射光；

权利要求2所述的正立等倍透镜阵列板，其会聚从上述被读取图像反射的光；

受光元件，其接受透射上述正立等倍透镜阵列板的光；以及

壳体，其用于安装上述线状光源、上述正立等倍透镜阵列板以及上述受光元件，

上述正立等倍透镜阵列板通过抵到设于上述壳体的安装基准面而被安装在上述壳体的预定位置，

上述受光元件由设于上述壳体的安装基准销安装在上述壳体的预定位置，

当设上述平板状透镜阵列板的板厚为t、上述透镜的工作距离为WD、上述平板状透镜阵列板的折射率为n、上述透镜的节距为P、透镜排列角度为θ、包含将上述正立等倍透镜阵列板和上述受光元件安装在上述壳体上时的副扫描方向的安装公差在内的像面中要求的正立等倍像的副扫描方向的宽度为wt0时，上述缝状开口部的副扫描方向的宽度w在

wt0×t/(WD×n)≤w≤2×{1+t/(WD×n)}×P×sinθ—wt0×t/(WD×n)

的范围内。

14.根据权利要求12所述的图像传感单元，其特征在于：

上述壳体是一体成形的一个部件。

15.一种图像读取装置，其特征在于，该图像读取装置包括：

权利要求12所述的图像传感单元；以及

对由上述图像传感单元检测出的图像信号进行处理的图像处理部。

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