CN1224848C - 等倍成像透镜阵列及使用该阵列的图像读取装置 - Google Patents

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Abstract

一种小型化等倍成像透镜阵列，具有被排列成1列的多个棒状透镜(22)。规定棒状透镜的排列间距D应满足(2m+1)·D≤2.1mm或2.5mm。规定棒状透镜的孔径角θ应满足αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2×(4m2/α2-1)1/2。通过以这种方式限定排列间距D以及孔径角θ，可获得总宽(Wt)与有效读取宽度(Wi)之差小于等于2.1mm或2.5mm的透镜阵列。

Description

等倍成像透镜阵列及使用该阵列的图像读取装置
技术领域
本发明涉及等倍成像透镜阵列，具体地说，涉及一种移动电话等移动电子设备的图像读取装置中使用的等倍成像透镜阵列有。
背景技术
迄今为止，在传真设备、复印机、扫描仪等设备上，使用了用于读取原稿上图像的接触式图像传感器等图像读取装置。由于可实现小型化，因此接触式图像传感器得到了广泛应用。
接触式图像传感器，由照射原稿的LED阵列光源、使原稿反射光线成像的透镜阵列、配置在成像点上的光敏元件等组成。如图1所示，普通接触式图像传感器中的等倍成像透镜阵列11将原稿上的图像在光敏元件上成等倍正像。例如，透镜阵列11是包含有其共轭长度TC约为10mm、排列成2列的多个棒状透镜12。
但是，如果想将包含有这种现有的透镜阵列11的接触式图像传感器，用于移动电话以及个人计算机等移动电子设备上，则存在着需增大设备尺寸的问题。这是基于以下的理由。
(1)棒状透镜阵列(rod lens array)11的图像有效读取宽度Wi(参照图2)，比棒状透镜阵列11的总宽Wt(参照图1)窄5～6mm。因此，必须在设备内确保比原先读取所需的宽度更宽的空间。在此，图像有效读取宽度Wi为可获得稳定光量的宽度范围(排除了周期光量不均的范围)。此外，图1以及图2的Wl为有效透镜宽度。
(2)由于约10mm的共轭长度TC较长，难以将具有棒状透镜阵列11的接触式图像传感器，安装在具有现行厚度的移动电子设备内。
发明内容
本发明的目的在于提供小型化的透镜阵列。
在本发明的第1实施例，将提供一种具有以透镜排列间距D进行排列、并至少被排列成1列的多个棒状透镜的等倍成像透镜阵列。侧板设置于各棒状透镜相对侧面，以固定所述棒状透镜，由树脂体使各棒状透镜形成一体；各棒状透镜具有孔径角θ。对于透镜排列间距D，规定其应满足以下关系式(1)。
(2m+1)·D≤2.1mm                               ……(1)
其中m为多个棒状透镜的重叠度。对于棒状透镜的孔径角θ，规定其应满足以下关系式(2)：
αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2×(4m2/α2-1)1/2
                                               ……(2)
在此，n为各棒状透镜光轴上的折射率，d为各棒状透镜的有效直径，α为透镜阵列的充填因子。在多个棒状透镜被排列成奇数列时，重叠度m被设定为1.53～3.00；在多个棒状透镜被排列成偶数列时，重叠度m被设定为1.10～3.00。
本发明提供一种读取装置，包括：照射原稿的照明光源；使原稿反射光线成像的上述第一实施例的等倍成像透镜阵列；配置在透镜阵列成像点的光电转换元件。
按照本发明的第二实施例，提供一种等倍成像透镜阵列，包括以透镜排列间距D进行排列的、具有至少被排列成1列的多个棒状透镜。侧板设置于各棒状透镜相对侧面，以固定所述棒状透镜，由树脂体使各棒状透镜形成一体；各棒状透镜具有孔径角θ。对于透镜排列间距D，规定其应满足以下关系式(1)。
(2m+1)·D≤2.5mm                                    ……(1)
其中m为多个棒状透镜的重叠度。对于棒状透镜的孔径角θ，规定其应满足以下关系式(2)：
αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2×(4m2/α2-1)1/2
                                               ……(2)
在此，n为各棒状透镜光轴上的折射率，d为各棒状透镜的有效直径，α为透镜阵列的充填因子。在多个棒状透镜被排列成奇数列时，重叠度m被设定为1.53～3.00；在多个棒状透镜被排列成偶数列时，重叠度m被设定为1.10～3.00。
按照本发明的第三实施例，提供一种图像读取装置，它包括：照射照明光至原稿的光源；使原稿反射的光线成像的等倍成像透镜阵列；配置在透镜阵列成像点的光电转换元件，上述等倍成像透镜阵列具有以透镜排列间距D进行排列、并至少排列成1列的多个棒状透镜，并且侧板设置于各棒状透镜相对侧面，以固定所述棒状透镜，由树脂体使各棒状透镜形成一体；各棒状透镜具有孔径角θ；透镜排列间距D，应满足以下关系式(1)
(2m+1)·D≤2.1mm                            ……(1)
其中m为多个棒状透镜的重叠度，棒状透镜的孔径角θ，应满足以下关系式(2)
αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2×(4m2/α2-1)1/2
                                            ……(2)
在此，n为各棒状透镜光轴上的折射率，d为各棒状透镜的有效直径，作为透镜阵列的充填因子α＝d/D，在多个棒状透镜被排列成奇数列时，重叠度m被设定为1.53-3.00；多个棒状透镜被排列成偶数列时，重叠度m被设定为1.10-3.00。
按照本发明的第四实施例，提供一种图像读取装置，它包括：照射照明光至原稿的光源；使原稿反射的光线成像的等倍成像透镜阵列；配置在透镜阵列成像点的光电转换元件，上述等倍成像透镜阵列具有以透镜排列间距D进行排列、并至少排列成1列的多个棒状透镜，并且侧板设置于各棒状透镜相对侧面，以固定所述棒状透镜，由树脂体使各棒状透镜形成一体；各棒状透镜具有孔径角θ；透镜排列间距D，应满足以下关系式(1)
(2m+1)·D≤2.5mm                          ……(1)
其中m为多个棒状透镜的重叠度，棒状透镜的孔径角θ，应满足以下关系式(2)
αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2×(4m2/α2-1)1/2
                                          ……(2)
在此，n为各棒状透镜光轴上的折射率，d为各棒状透镜的有效直径，作为透镜阵列的充填因子α＝d/D，在多个棒状透镜被排列成奇数列时，重叠度m被设定为1.53-3.00；多个棒状透镜被排列成偶数列时，重叠度m被设定为1.10-3.00。
本发明提供一种读取装置，包括：照射原稿的照明光源；使原稿反射光线成像的上述第二实施例的等倍成像透镜阵列；配置在透镜阵列成像点的光电转换元件。
附图说明
图1为现有棒状透镜阵列的示意图；
图2为用于说明图1棒状透镜阵列的图像读取有效范围的视图；
图3为本发明第一实施例的棒状透镜阵列的截面图；
图4为本发明第二实施例的棒状透镜阵列的截面图；
图5为具有图3所示棒状透镜阵列的本发明第三实施例的接触式图像传感器的示意图；
图6为具有图4所示棒状透镜阵列的本发明第四实施例的接触式图像传感器的示意图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明第一实施例的等倍成像透镜的棒状透镜阵列21。各附图中的相同构件被标注同一附图标记。
如图3所示，棒状透镜阵列21，由各光轴相互平行且排列成1列的多个棒状透镜22、以及为固定多个棒状透镜22而配置在其两侧的侧板23、24组成。即侧板23、24，在棒状透镜阵列21的厚度方向，被配置在棒状透镜22的两侧，使棒状透镜阵列21呈长方体形状。各棒状透镜22，均为正像等倍成像的圆柱状透镜，而且是具有沿径向折射率分布的折射率分布型棒状透镜。多个棒状透镜22被排列成1列，其相邻棒状透镜生成的图像均以相同重叠度m相互重叠。多个棒状透镜22，由树脂体25粘接成为一体。
树脂体25由黑色的硅树脂或环氧树脂制成，以去除反射光斑(flarelight)。树脂体25与多个棒状透镜22成为一体，以便填埋各棒状透镜22与侧板23、24之间的空隙，同时还覆盖全部棒状透镜22的四围。此外，在阵列的厚度方向，侧板23、24粘接在树脂体25的两侧面。侧板23、24，分别由具有与棒状透镜22的热膨胀系数基本相同特性的材料制成。当棒状透镜22采用玻璃镜片时，侧板23、24最好分别采用以玻璃布为基材的环氧(epoxy)树脂黑色层压板(FRP)。
为了能在移动电子设备内安装具有棒状透镜阵列21的接触式图像传感器(图像读取装置)，棒状透镜阵列21应满足以下条件(1)和条件(2)。
条件(1)：总宽(最大总宽值)Wt与图像有效读取宽度Wi之差(Wt-Wi)小于等于2.5mm。
条件(2)：共轭长度TC(参照图1)小于等于6mm。另外，工作距离L(参照图1)大于等于1mm。
具体地说，第1实施例的棒状透镜阵列21，为了满足条件(1)，依照下列公式(4)规定了重叠度m以及透镜配置间距D；为了满足条件(2)，依照下述公式(11)规定了透镜阵列21的孔径角θ。此外，根据满足了下列公式(4)的透镜配置间距D，可决定总宽Wt；为了得出该总宽值Wt，可沿透镜排列方向将侧板23、24的两端切断(图3箭头标注处)。
棒状透镜阵列21的图像有效读取宽度Wi，依照以下公式(1)求得。
Wi＝Wl-2·(X0-D/2)＝Wl-(2m-1)·D          ……公式(1)
在此，Wl为棒状透镜阵列21的有效透镜宽度(参照图1、图3)，X0为视场半径(参照图1)，D为透镜排列间距(pitch)(参照图1、图2、图3)，m为重叠度。
在通过切断来形成具有规定总宽Wt的棒状透镜阵列21，并且图3中斜线所示两端的两个棒状透镜由于切断损伤而无法发挥功能时，有效透镜宽度Wl与总宽Wt之间的差为最大。此时，以下公式(2)成立。
Wt＝Wl+2D                             ……公式(2)
根据上述公式(1)、公式(2)，可获得以下公式(3)。
Wi＝Wt-(2m+1)·D                      ……公式(3)
能预测的切断精度约为±0.2mm。考虑到该切断精度以及上述条件(1)(Wt-Wi≤2.5mm)，可获得以下公式(4)。
Wt-Wi＝(2m+1)·D≤2.5-2×0.2＝2.1(mm)
∴(2m+1)·D≤2.1                      ……公式(4)
在此，在多个棒状透镜22被排列成1列(奇数列)的第1实施例，考虑到周期光量不均与亮度之间的平衡，重叠度m的值被设定在约为1.53～3.00的范围内。重叠度m＝1.53时，透镜排列间距D设定为D≤0.517mm；重叠度m＝3.00时，透镜排列间距D设定为D≤0.3mm。
接下来，规定应满足与共轭长度TC有关的条件(2)(共轭长度TC≤6mm)的第1实施例的棒状透镜阵列21的孔径角θ的范围。应予说明的是，以下各公式使用的光学参数是：n为棒状透镜22的光轴上折射率，√A为折射率分布常数，P为1周期长度，θ为孔径角，r为有效半径，d为有效直径。另外，Z为棒状透镜阵列21的透镜长度，L为工作距离，TC为共轭长度，D为透镜排列间距(透镜元件排列周期)，α(α＝d/D)为棒状透镜阵列21的充填因子。
孔径角θ、工作距离L以及重叠度m，分别采用以下公式(5)、公式(6)、公式(7)表示。
θ＝n×√A×r                          ……公式(5)
L＝-1/n√A×tan(Zπ/P)                 ……公式(6)
m＝-α/2/cos(Zπ/P)                    ……公式(7)
从上述公式(6)、公式(7)，可获得以下公式。
(n·√AL)2+1＝(2m/α)2
在该公式中代入上列公式(5)，可获得以下公式(8)。
L＝r/θ×(4m2/α2-1)1/2                ……公式(8)
此外，从上列公式(7)可获得以下公式(9)。
Z＝P/π×cos-1(-α/2/m)
 ＝2·n·r/θ×cos-1(-α/2/m)          ……公式(9)
由于TC＝Z+2L(参照图1)，从上列公式(8)、公式(9)，可获得下列公式(10)。
TC＝αD/θ×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}  ……公式(10)
在此，将上列公式(8)、公式(10)分别代入上述条件(2)是规定的1≤L、共轭长度TC≤6mm式中，可获得确定孔径角θ的如下公式(11)。
α/D/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2×(4m2/α2-1)1/2
                                       ……公式(11)
第一实施例的棒状透镜阵列21具有以下优点。
(a)依照上述公式(4)规定了重叠度m以及透镜配置间距D，以使棒状透镜阵列21的总宽Wt与有效读取宽度Wi之差小于等于2.5mm；依据该透镜配置间距D，决定总宽Wt。然后，沿透镜排列方向将棒状透镜阵列21的两端切断，以获得具有规定总宽Wt的棒状透镜阵列21。在决定总宽Wt时，考虑了有效宽度Wl与总宽Wt之间的最大差值，以及+0.2mm的棒状透镜阵列21的切断误差。换而言之，即使有效宽度Wl与总宽Wt之差为最大，而且有+0.2mm的切断误差，仍然可以使棒状透镜阵列21的有效读取宽度Wi与总宽Wt之差小于等于2.5mm。即：可获得比现有棒状透镜阵列的总宽Wt更小的棒状透镜阵列21。
此外，依照上述公式(11)规定了棒状透镜阵列21的孔径角θ，以使共轭长度TC小于等于6mm。因为共轭长度TC小于等于6mm，所以不仅总宽Wt将变小，棒状透镜阵列21的厚度尺寸也将变小。这样，随着棒状透镜阵列21宽度和厚度变小，可实现阵列的小型化。因此，图像读取装置不必为了棒状透镜阵列而需要很大的空间。随着图像读取装置实现了小型化，就能将图像读取装置安装在具有现行厚度的移动电子设备内。换而言之，在无法安装采用了现有棒状透镜阵列的图像读取装置的移动电子设备中，将能安装采用了第1实施例的棒状透镜阵列21的图像读取装置。
(b)棒状透镜阵列21的孔径角θ，为确保1mm以上(包括1mm)的工作距离L，依照上述公式(11)进行了规定。因此，根据其工作距离L，将能确保在棒状透镜阵列21的附近配置其他部件的空间。
如图4所示，本发明第二实施例的棒状透镜阵列21A被设计为能满足上述条件(1)和条件(2)。具体地说，为满足条件(1)，依照以下公式(4’)规定了重叠度m以及透镜配置间距D；为满足条件(2)，依照公式(11)规定了透镜阵列21的孔径角θ。此外，沿透镜排列方向将棒状透镜阵列21A的侧板23、24的两端折断，从而根据依照公式(4’)确定的透镜配置间距D而得到总宽Wt。
通过折断两端形成具有规定总宽的棒状透镜阵列21A时，在下列情形中，有效宽度Wl与总宽Wt之差为最大。即省去如图4双点划线所示的两端的棒状透镜22a、22，侧板23、24两端部位以及树脂体25的两端部位没有棒状透镜22a、22。在该情形中，Wt、Wl、Wi的关系，由上述公式(2)以及公式(3)所决定。
由于折断侧板23、24时的尺寸精度高于切断精度，因而无考虑的必要。此外，当总宽Wt较小时，棒状透镜阵列21A的透镜排列间距D的精度，比切断精度(±0.2mm左右)小一个数量级。因此，可以忽视透镜排列间距D的精度。这样，在第2实施例，将上述条件(1)((Wt-Wi)≤2.5mm)代入上述公式(3)，可获得以下公式(4’)。
Wt-Wi＝(2m+1)·D≤2.5(mm)
∴(2m+1)·D≤2.5                         ……公式(4’)
应予说明的是，重叠度m值的范围，与上述第1实施例相同，被设定为1.53～3.00。
棒状透镜阵列21A的孔径角θ的范围，依照上述公式(11)的规定。
第2实施例的棒状透镜阵列21A，具有以下优点。
(a)为了获得具有依照上述公式(4’)决定的总宽Wt的棒状透镜阵列21A，沿透镜的排列方向折断侧板23、24的两端。因此，即使有效透镜宽度Wl与总宽Wt之差为最大，有效读取宽度Wi与总宽Wt之差仍小于等于2.5mm。由此实现了棒状透镜阵列21A的小型化。
(b)在确保工作距离L大于等于1mm的同时。可依上述公式(11)确定棒状透镜阵列21的孔径角θ。因此，根据所述工作距离L，将能确保在棒状透镜阵列21的附近配置其他部件的空间。
如图5所示，作为与本发明第3实施例有关的图像读取装置的接触式图像传感器31，由将照明光照射在原稿32上的读取部分32a的阵列状或线状光源33、等倍成像透镜阵列34、作为光源转换手段的光敏元件阵列35、以及盖玻璃36组成。来自光源33的照明光照射在原稿32的读取部分32a后，其照明光从原稿32反射。其反射光通过等倍成像透镜阵列34在光敏元件阵列35上成像。即通过等倍成像透镜阵列34记载在原稿32上的图像作为等倍正像在光敏元件阵列35上成像。等倍成像透镜阵列34为图3的棒状透镜阵列21或图4的棒状透镜阵列21A。阵列状光源33中使用了多个LED元件被排列成1列的LED阵列。而线状光源中使用了以LED为光源的光电导体。
第三实施例的接触式图像传感器31具有以下优点。
(a)总宽Wt与图像有效读取宽度Wi之差小于等于2.5mm的棒状透镜阵列21被用作等倍成像透镜阵列34。使用了总宽Wt较小的棒状透镜阵列21。因此，在无法安装采用现有棒状透镜阵列的图像读取装置的移动电话等移动电子设备中，将能安装接触式图像传感器31。
(b)共轭长度TC小于等于6mm并且工作距离L大于等于1mm的棒状透镜阵列21被用作等倍成像透镜阵列34。因此，接触式图像传感器31的厚度变小，能将接触式图像传感器31安装在具有现行厚度的移动电子设备内。从而在无法安装采用了现有棒状透镜阵列图像读取装置的移动电话等移动电子设备中，将能安装接触式图像传感器31。
(c)由于棒状透镜阵列21的工作距离L大于等于1mm，所以可确保在棒状透镜阵列21的附近配置其他部件的空间。
如图6所示，与本发明的第4实施例有关的接触式图像传感器31A具有在光源33一侧的侧板24’的厚度被设定为小于等于0.4mm的等倍成像透镜阵列34A。
第四实施例的接触式图像传感器31具有以下优点。
由于棒状透镜阵列21的侧板24’厚度小于等于0.4mm，所以不会产生一部分照明光因侧板24’而受妨碍的情况，而且照明光的光量分布F1的中心与原稿32的读取部分32a实质上一致。因而可提高光源33的照明效率。
本发明也可作以下变更。
多个棒状透镜22不仅能排成1列，也可以排列成2列或2列以上。
重叠度m值的范围1.53～3.00，也适用于将多个棒状透镜22排列成除1列之外的奇数列。将多个棒状透镜22排列成偶数列时，考虑到周期光量不均与亮度的平衡，将重叠度m基本上设定在1.10～3.00的范围。
侧板仅安装在树脂体25一个侧面的棒状透镜阵列、或者没有侧板的棒状透镜阵列，同样适用于本发明。对于没有侧板的棒状透镜阵列，则用树脂固定多个棒状透镜。类似这样没有侧板的棒状透镜阵列虽然自身容易弯曲，但是通过将棒状透镜阵列直接附在设备的支撑部件上，从而能确保棒状透镜阵列的刚性。类似这样没有侧板的棒状透镜阵列，具有能节省侧板空间的优点，特别适用于强烈要求小型化的移动电子设备。
也可以沿透镜阵列的排列方向仅切断棒状透镜阵列21的一侧端部。
还可以沿透镜排列方向仅折弯棒状透镜阵列21的一侧端部。
条件(1)的设定值并不限定于2.5mm。也可以根据移动电子设备的大小适当变更该数值。因此，上述公式(4)中的数值2.1mm，也可以进行适当变更。
条件(2)的设定值并不限定于6mm以及1mm。即可以根据移动电子设备的厚度适当选择大于6mm的共轭长度TC。此外，在不需要其他部件的配置空间的情况下，也可以适当选择小于1mm的工作距离L。
在接触式图像传感器31A中，也可以没有棒状透镜阵列21的侧板24’。
本发明并不限定于安装在移动电子设备上的接触式图像传感器的图像读取装置。即本发明也可适用于传真设备、复印机、台式扫描仪等设备。

Claims (14)

1.一种等倍成像的透镜阵列(21，21A)，其特征在于：包括以透镜排列间距D进行排列、并至少被排列成1列的多个棒状透镜(22)，并且
侧板(23，24，24′)设置于各棒状透镜相对侧面，以固定所述棒状透镜，由树脂体(25)使各棒状透镜形成一体；各棒状透镜(22)应具有孔径角θ，透镜排列间距D，应满足以下关系式(1)
(2m+1)·D≤2.1mm                   ……(1)
其中m为多个棒状透镜的重叠度，棒状透镜的孔径角θ，应满足以下关系式(2)
αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2
×(4m2/α2-1)1/2
                                   ……(2)
在此，n为各棒状透镜光轴上的折射率，d为各棒状透镜的有效直径，作为透镜阵列的充填因子α＝d/D，在多个棒状透镜被排列成奇数列时，重叠度m被设定为1.53-3.00；在多个棒状透镜被排列成偶数列时，重叠度m被设定为1.10-3.00。
2.根据权利要求1所述的透镜阵列，其特征在于：透镜阵列(21、21A)具有总宽(Wt)和有效读取宽度(Wi)，关系式(1)表示总宽与有效读取宽度之差的条件，而且关系式(1)是在考虑通过切断透镜阵列的两端以形成透镜阵列下设定的。
3.根据权利要求2所述的透镜阵列，其特征在于：透镜阵列具有小于总宽、而大于有效读取宽度的有效透镜宽度(W1)，关系式(1)是在考虑有效透镜宽度与总宽之间的最大差值下设定的。
4.根据权利要求1至3任一项所述的透镜阵列，其特征在于：透镜阵列具有共轭长度(TC)，关系式(2)是以共轭长度小于等于6mm为条件设定的。
5.根据权利要求4所述的透镜阵列，其特征在于：透镜阵列具有工作距离，关系式(2)是以工作距离大于等于1mm为条件设定的。
6.一种等倍成像的透镜阵列(21，21A)，其特征在于：包括：以透镜排列间距D进行排列，并至少被排列成1列的多个棒状透镜(22)，并且
侧板(23，24，24′)设置于各棒状透镜相对侧面，以固定所述棒状透镜，由树脂体(25)使各棒状透镜形成一体；各棒状透镜(22)应具有孔径角θ，透镜排列间距D，应满足以下关系式(1)
(2m+1)·D≤2.5mm                        ……(1)
其中m为多个棒状透镜的重叠度，棒状透镜的孔径角θ，应满足以下关系式(2)
αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2
×(4m2/α2-1)1/2
                                        ……(2)
在此，n为各棒状透镜光轴上的折射率，d为各棒状透镜的有效直径，作为透镜阵列的充填因子α＝d/D，在多个棒状透镜被排列成奇数列时，重叠度m被设定为1.53-3.00；在多个棒状透镜被排列成偶数列时，重叠度m被设定为1.10-3.00。
7.根据权利要求6所述的透镜阵列，其特征在于：透镜阵列(21、21A)具有总宽(Wt)和有效读取宽度(Wi)，关系式(1)表示总宽与有效读取宽度之差的条件，而且关系式(1)是在考虑至少折弯透镜阵列的两端中的一端以形成透镜阵列下设定的。
8.根据权利要求7所述的透镜阵列，其特征在于：透镜阵列具有小于总宽、且大于有效读取宽度的有效透镜宽度(W1)，关系式(1)是在考虑到有效透镜宽度与总宽之间的最大差值下设定的。
9.根据权利要求6至8任一项所述的透镜阵列，其特征在于：透镜阵列具有共轭长度(TC)，关系式(2)以共轭长度小于等于6mm为条件设定的。
10.根据权利要求9所述的透镜阵列，其特征在于：透镜阵列具有工作距离，关系式(2)以工作距离大于等于1mm为条件设定的。
11.一种图像读取装置，其特征在于：包括
照射照明光至原稿的光源(33)；
使原稿反射的光线成像的等倍成像透镜阵列(34，34A)；
配置在透镜阵列成像点的光电转换元件(35)，上述等倍成像透镜阵列(34，34A)具有以透镜排列间距D进行排列、并至少排列成1列的多个棒状透镜(22)，并且
侧板(23，24，24′)设置于各棒状透镜相对侧面，以固定所述棒状透镜，由树脂体(25)使各棒状透镜形成一体；各棒状透镜(22)具有孔径角θ；透镜排列间距D，应满足以下关系式(1)
(2m+1)·D≤2.1mm                      ……(1)
其中m为多个棒状透镜的重叠度，棒状透镜的孔径角θ，应满足以下关系式(2)
αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)I/2}≤θ≤αD/2
×(4m2/α2-1)1/2
                                      ……(2)
在此，n为各棒状透镜光轴上的折射率，d为各棒状透镜的有效直径，作为透镜阵列的充填因子α＝d/D，在多个棒状透镜被排列成奇数列时，重叠度m被设定为1.53-3.00；多个棒状透镜被排列成偶数列时，重叠度m被设定为1.10-3.00。
12.一种移动电子设备，其特征在于：包括权利要求11的图像读取装置。
13.一种图像读取装置，其特征在于：包括
照射照明光至原稿的光源(33)；
使原稿反射的光线成像的等倍成像透镜阵列(34，34A)；
配置在透镜阵列成像点的光电转换元件(35)，上述等倍成像透镜阵列(34，34A)具有以透镜排列间距D进行排列、并至少排列成1列的多个棒状透镜(22)，并且
侧板(23，24，24′)设置于各棒状透镜相对侧面，以固定所述棒状透镜，由树脂体(25)使各棒状透镜形成一体；各棒状透镜(22)具有孔径角θ；透镜排列间距D，应满足以下关系式(1)
(2m+1)·D≤2.5mm                        ……(1)
其中m为多个棒状透镜的重叠度，棒状透镜的孔径角θ，应满足以下关系式(2)
αD/6×{n·cos-1(-α/2/m)+(4m2/α2-1)1/2}≤θ≤αD/2
×(4m2/α2-1)1/2
                                          ……(2)
在此，n为各棒状透镜光轴上的折射率，d为各棒状透镜的有效直径，作为透镜阵列的充填因子α＝d/D，在多个棒状透镜被排列成奇数列时，重叠度m被设定为1.53-3.00；多个棒状透镜被排列成偶数列时，重叠度m被设定为1.10-3.00。
14.一种移动电子设备，其特征在于：包括权利要求13的图像读取装置。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4066960B2 (ja) * 2004-01-28 2008-03-26 三菱電機株式会社 イメージセンサ
JP2005332294A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Noriji Ooishi 走査型立体像取り込み装置
JP2006313218A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Noriji Ooishi 走査型立体像取り込み装置
JP6525562B2 (ja) * 2014-11-27 2019-06-05 株式会社沖データ ロッドレンズアレイ、ｌｅｄプリントヘッド、コンタクトイメージセンサヘッド、画像形成装置、及び画像読取装置
JP6572828B2 (ja) 2016-05-25 2019-09-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置
JP6547703B2 (ja) 2016-07-26 2019-07-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 読取モジュール及びそれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置
JP6544313B2 (ja) 2016-07-28 2019-07-17 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 読取モジュール及びそれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置
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JP6669276B2 (ja) 2016-11-30 2020-03-18 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 読取モジュール及びそれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置
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JP6895068B2 (ja) 2017-08-07 2021-06-30 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 読取モジュール及びそれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置
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Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233469A (en) * 1987-10-22 1993-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Imaging optical system using index distribution type optical elements
JP2696797B2 (ja) * 1989-09-20 1998-01-14 日本板硝子株式会社 屈折率分布型レンズアレイ
JP2815130B2 (ja) * 1992-11-04 1998-10-27 キヤノン株式会社 レンズアレイ及びそれを用いた密着型イメージセンサー
US5450157A (en) * 1993-12-06 1995-09-12 Xerox Corporation Imaging system using a gradient index lens array with improved depth of focus
JP3728032B2 (ja) * 1996-10-31 2005-12-21 三菱レイヨン株式会社 低色収差ロッドレンズアレイ及びそのユニット並びにこれらを用いたイメージスキャナ
JP3453492B2 (ja) * 1997-05-13 2003-10-06 キヤノン株式会社 画像形成装置及びプリンタヘッド
JPH1114803A (ja) * 1997-06-24 1999-01-22 Nippon Sheet Glass Co Ltd ロッドレンズアレイ及びそれを用いた等倍結像光学装置
JP4132145B2 (ja) * 1997-08-18 2008-08-13 日本板硝子株式会社 等倍結像光学装置
US6031668A (en) * 1997-12-24 2000-02-29 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical imaging system
US6545811B1 (en) * 1999-01-29 2003-04-08 Rohm Co., Ltd. Lens unit for image formation, and image reader having lens unit
JP2001174606A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Nippon Sheet Glass Co Ltd 結像光学装置
JP2001296405A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd ロッドレンズアレイ
TW504588B (en) * 2000-09-22 2002-10-01 Nippon Sheet Glass Co Ltd Array of rod lenses used in scanner

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