JP2002016758A - 画像読み取り装置 - Google Patents
画像読み取り装置Info
- Publication number
- JP2002016758A JP2002016758A JP2000194069A JP2000194069A JP2002016758A JP 2002016758 A JP2002016758 A JP 2002016758A JP 2000194069 A JP2000194069 A JP 2000194069A JP 2000194069 A JP2000194069 A JP 2000194069A JP 2002016758 A JP2002016758 A JP 2002016758A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image sensor
- rod lens
- image
- rod
- lens array
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Facsimile Heads (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光量を落とすことなく光量ムラを低減するこ
とができるコンパクトな画像読み取り装置を提供する。 【解決手段】 画像読み取り装置を、画素配列が１次元
のイメージセンサー９と、半径方向に屈折率分布を有す
るロッドレンズを、その光軸が互いに平行となるように
イメージセンサー９の長手方向に１列に複数本配列した
ロッドレンズアレイからなり、画像情報を光信号として
イメージセンサー９に伝送する結像光学装置８とにより
構成する。ロッドレンズのレンズ径（配列周期）を、イ
メージセンサー９の画素配列周期の１倍以上８倍以下に
設定する。
とができるコンパクトな画像読み取り装置を提供する。 【解決手段】 画像読み取り装置を、画素配列が１次元
のイメージセンサー９と、半径方向に屈折率分布を有す
るロッドレンズを、その光軸が互いに平行となるように
イメージセンサー９の長手方向に１列に複数本配列した
ロッドレンズアレイからなり、画像情報を光信号として
イメージセンサー９に伝送する結像光学装置８とにより
構成する。ロッドレンズのレンズ径（配列周期）を、イ
メージセンサー９の画素配列周期の１倍以上８倍以下に
設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ装
置、スキャナー、デジタル複写機などに用いられる画像
読み取り装置、特に、密着型イメージセンサーユニット
に関する。
置、スキャナー、デジタル複写機などに用いられる画像
読み取り装置、特に、密着型イメージセンサーユニット
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ファクシミリ装置、スキャナー、
デジタル複写機などに用いられる密着型イメージセンサ
ーユニットにおいては、主としてコスト面から、半径方
向に屈折率分布を有するロッドレンズを、その光軸が互
いに平行となるように１列に複数本配列したロッドレン
ズアレイが広く用いられている。この場合、周期的な光
量ムラをある程度小さく抑えるために、重なり度ｍを大
きめに設定したレンズ設計が採用されている（ｍ＝１．
５５〜１．９）。
デジタル複写機などに用いられる密着型イメージセンサ
ーユニットにおいては、主としてコスト面から、半径方
向に屈折率分布を有するロッドレンズを、その光軸が互
いに平行となるように１列に複数本配列したロッドレン
ズアレイが広く用いられている。この場合、周期的な光
量ムラをある程度小さく抑えるために、重なり度ｍを大
きめに設定したレンズ設計が採用されている（ｍ＝１．
５５〜１．９）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、センサーの高
解像力化に伴い、イメージセンサーユニットとしてロッ
ドレンズアレイによる周期的な光量ムラが目立つように
なってきた。すなわち、ロッドレンズは回転楕円体の光
量分布を持っており、その重ね合わせによって形成され
るロッドレンズアレイとしての像面は、周期的な光量分
布を持つことになる。低解像力のセンサーの場合には、
ある範囲の積分光量が各画素に取り込まれるので、光量
分布がなまされた形になるが、高解像力（小さな画素）
になるに伴って、ロッドレンズアレイによる光量ムラが
より忠実に現れることになる。このため、イメージセン
サーユニットが組み込まれる本体側における光量補正回
路の負担が大きくなる。
解像力化に伴い、イメージセンサーユニットとしてロッ
ドレンズアレイによる周期的な光量ムラが目立つように
なってきた。すなわち、ロッドレンズは回転楕円体の光
量分布を持っており、その重ね合わせによって形成され
るロッドレンズアレイとしての像面は、周期的な光量分
布を持つことになる。低解像力のセンサーの場合には、
ある範囲の積分光量が各画素に取り込まれるので、光量
分布がなまされた形になるが、高解像力（小さな画素）
になるに伴って、ロッドレンズアレイによる光量ムラが
より忠実に現れることになる。このため、イメージセン
サーユニットが組み込まれる本体側における光量補正回
路の負担が大きくなる。
【０００４】尚、ロッドレンズアレイの重なり度ｍを大
きくすることにより、ロッドレンズアレイによる光量ム
ラを低減することはできるが、ロッドレンズアレイの光
量伝達率が低下するために光源の負担が大きくなり、ま
た、共役長が長くなるために光学系も大きくなる。
きくすることにより、ロッドレンズアレイによる光量ム
ラを低減することはできるが、ロッドレンズアレイの光
量伝達率が低下するために光源の負担が大きくなり、ま
た、共役長が長くなるために光学系も大きくなる。
【０００５】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するためになされたものであり、光量を落とすことな
く光量ムラを低減することのできる小型の画像読み取り
装置を提供することを目的とする。
決するためになされたものであり、光量を落とすことな
く光量ムラを低減することのできる小型の画像読み取り
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る画像読み取り装置の構成は、画素配列
が１次元のイメージセンサーと、半径方向に屈折率分布
を有するロッドレンズを、その光軸が互いに平行となる
ように前記イメージセンサーの長手方向に１列に複数本
配列したロッドレンズアレイからなり、画像情報を光信
号として前記イメージセンサーに伝送する結像光学系と
を備えた画像読み取り装置であって、前記ロッドレンズ
アレイにおけるロッドレンズの配列周期が前記イメージ
センサーの画素配列周期の１倍以上８倍以下であること
を特徴とする。この画像読み取り装置の構成によれば、
ロッドレンズアレイの同一重なり度に対して、光量を落
とすことなく周期的な光量ムラを低減することができ
る。また、同一重なり度に対しては、ロッドレンズのレ
ンズ径が小さいほど共役長が短くなるので、小型の画像
読み取り装置を実現することができる。
め、本発明に係る画像読み取り装置の構成は、画素配列
が１次元のイメージセンサーと、半径方向に屈折率分布
を有するロッドレンズを、その光軸が互いに平行となる
ように前記イメージセンサーの長手方向に１列に複数本
配列したロッドレンズアレイからなり、画像情報を光信
号として前記イメージセンサーに伝送する結像光学系と
を備えた画像読み取り装置であって、前記ロッドレンズ
アレイにおけるロッドレンズの配列周期が前記イメージ
センサーの画素配列周期の１倍以上８倍以下であること
を特徴とする。この画像読み取り装置の構成によれば、
ロッドレンズアレイの同一重なり度に対して、光量を落
とすことなく周期的な光量ムラを低減することができ
る。また、同一重なり度に対しては、ロッドレンズのレ
ンズ径が小さいほど共役長が短くなるので、小型の画像
読み取り装置を実現することができる。
【０００７】また、前記本発明の画像読み取り装置の構
成においては、ロッドレンズアレイとイメージセンサー
を、長手方向に相対的に移動させることにより、前記ロ
ッドレンズアレイにおけるロッドレンズの配列と前記イ
メージセンサーの画素配列の位置合わせを行うようにす
るのが好ましい。
成においては、ロッドレンズアレイとイメージセンサー
を、長手方向に相対的に移動させることにより、前記ロ
ッドレンズアレイにおけるロッドレンズの配列と前記イ
メージセンサーの画素配列の位置合わせを行うようにす
るのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を用いて本発明
をさらに具体的に説明する。
をさらに具体的に説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施の形態における画像
読み取り装置としての密着型イメージセンサーユニット
を示す概略断面図である。
読み取り装置としての密着型イメージセンサーユニット
を示す概略断面図である。
【００１０】本実施の形態の密着型イメージセンサーユ
ニットは、以下のように構成されている。すなわち、図
１に示すように、センサー本体５には、その上部に平行
平面の透明基板（カバーガラス）６が設けられており、
このカバーガラス６の表面に原稿７を載せることができ
るようにされている。また、センサー本体５の内部に
は、カバーガラス６の下方に位置して、原稿７上の画像
情報を光信号として後述するイメージセンサー９に伝送
する結像光学系としての結像光学装置８が設けられてい
る。さらに、センサー本体５の内部には、結像光学装置
８の下方に位置して、結像光学装置８によって伝送され
てきた光信号を検知して電気信号に変換するイメージセ
ンサー９が設けられており、このイメージセンサー９は
複数の画素９ａを有している（図１０、図１１参照）。
尚、図１中、１０はカバーガラス６上の原稿７に光を照
射して、原稿７上の画像情報を光信号に変換するための
光源である。
ニットは、以下のように構成されている。すなわち、図
１に示すように、センサー本体５には、その上部に平行
平面の透明基板（カバーガラス）６が設けられており、
このカバーガラス６の表面に原稿７を載せることができ
るようにされている。また、センサー本体５の内部に
は、カバーガラス６の下方に位置して、原稿７上の画像
情報を光信号として後述するイメージセンサー９に伝送
する結像光学系としての結像光学装置８が設けられてい
る。さらに、センサー本体５の内部には、結像光学装置
８の下方に位置して、結像光学装置８によって伝送され
てきた光信号を検知して電気信号に変換するイメージセ
ンサー９が設けられており、このイメージセンサー９は
複数の画素９ａを有している（図１０、図１１参照）。
尚、図１中、１０はカバーガラス６上の原稿７に光を照
射して、原稿７上の画像情報を光信号に変換するための
光源である。
【００１１】本実施の形態においては、結像光学装置８
として、図２、図３に示すように、半径方向に屈折率分
布を有する円柱状のロッドレンズ１を、その光軸１ａが
互いに平行となるように１列に複数本配列した等倍結像
のロッドレンズアレイ２が用いられている。ロッドレン
ズアレイ２の両側には原稿面３と像面４とが位置してお
り、本実施の形態の密着型イメージセンサーユニットに
おいて、原稿面３はカバーガラス６の表面に相当し、像
面４はイメージセンサー９の部位に相当している。
として、図２、図３に示すように、半径方向に屈折率分
布を有する円柱状のロッドレンズ１を、その光軸１ａが
互いに平行となるように１列に複数本配列した等倍結像
のロッドレンズアレイ２が用いられている。ロッドレン
ズアレイ２の両側には原稿面３と像面４とが位置してお
り、本実施の形態の密着型イメージセンサーユニットに
おいて、原稿面３はカバーガラス６の表面に相当し、像
面４はイメージセンサー９の部位に相当している。
【００１２】図４に示すように、ロッドレンズ１の屈折
率ｎは、半径方向に分布しており、その屈折率分布は、
下記（数１）によって表記される。 ［数１］ ｎ（ｒ）2 ＝ｎ0 2・｛１−（ｇ・ｒ）2 ＋ｈ4 ・（ｇ・
ｒ）4＋ｈ6 ・（ｇ・ｒ）6 ＋ｈ8 ・（ｇ・ｒ）8 ｝ 但し、上記（数１）において、ｒはロッドレンズ１の光
軸１ａから測った径方向の距離、ｎ（ｒ）はロッドレン
ズ１の光軸１ａから測った径方向の距離ｒの位置におけ
る屈折率、ｎ0 はロッドレンズ１の光軸１ａ上における
屈折率（中心屈折率）、ｇ、ｈ4 、ｈ6 、ｈ8 は屈折率
分布係数である。
率ｎは、半径方向に分布しており、その屈折率分布は、
下記（数１）によって表記される。 ［数１］ ｎ（ｒ）2 ＝ｎ0 2・｛１−（ｇ・ｒ）2 ＋ｈ4 ・（ｇ・
ｒ）4＋ｈ6 ・（ｇ・ｒ）6 ＋ｈ8 ・（ｇ・ｒ）8 ｝ 但し、上記（数１）において、ｒはロッドレンズ１の光
軸１ａから測った径方向の距離、ｎ（ｒ）はロッドレン
ズ１の光軸１ａから測った径方向の距離ｒの位置におけ
る屈折率、ｎ0 はロッドレンズ１の光軸１ａ上における
屈折率（中心屈折率）、ｇ、ｈ4 、ｈ6 、ｈ8 は屈折率
分布係数である。
【００１３】ロッドレンズ１の半径ｒ0 は、０．０５ｍ
ｍ≦ｒ0 ≦０．６０ｍｍの範囲にあるのが望ましい。
ｍ≦ｒ0 ≦０．６０ｍｍの範囲にあるのが望ましい。
【００１４】ロッドレンズ１の諸収差による像のボケ量
は、レンズ全体の大きさに比例して大きくなるため、ｒ
0 が小さいレンズの方が高解像を実現し易い。しかし、
ｒ0が０．０５ｍｍ未満のロッドレンズ１は、製造及び
その組立てが困難であり、また、各ロッドレンズ１の有
効なレンズ部分の半径ｒ0 が０．６０ｍｍを超えるロッ
ドレンズアレイ２の場合には、収差量が大きくなり過ぎ
てしまう。
は、レンズ全体の大きさに比例して大きくなるため、ｒ
0 が小さいレンズの方が高解像を実現し易い。しかし、
ｒ0が０．０５ｍｍ未満のロッドレンズ１は、製造及び
その組立てが困難であり、また、各ロッドレンズ１の有
効なレンズ部分の半径ｒ0 が０．６０ｍｍを超えるロッ
ドレンズアレイ２の場合には、収差量が大きくなり過ぎ
てしまう。
【００１５】ロッドレンズ１の光軸１ａ上における屈折
率（中心屈折率）ｎ0 の実現可能な値は、ロッドレンズ
の材料（ガラスあるいは合成樹脂）によって決まり、
１．４≦ｎ0 ≦１．８の範囲にある。
率（中心屈折率）ｎ0 の実現可能な値は、ロッドレンズ
の材料（ガラスあるいは合成樹脂）によって決まり、
１．４≦ｎ0 ≦１．８の範囲にある。
【００１６】ロッドレンズ１の明るさは、無次元数ｇ・
ｒ0 、あるいはレンズが光を取り込むことのできる範囲
を示す開口角によって規定される。ここで、開口角θ
（°）は、下記（数２）によって表記される。 ［数２］ θ＝（ｎ0 ・ｇ・ｒ0 ）／（π／１８０） 無次元数ｇ・ｒ0 は、０．０４≦ｇ・ｒ0 ≦０．２７の
範囲にあるのが望ましい。ｇ・ｒ0 が０．０４未満の場
合には、像が暗くなって、スキャニング等に時間がかか
り、また、ｇ・ｒ0 が０．２７を超えると、像面湾曲と
非点収差の影響が大きくなって、解像力が低下してしま
うからである。
ｒ0 、あるいはレンズが光を取り込むことのできる範囲
を示す開口角によって規定される。ここで、開口角θ
（°）は、下記（数２）によって表記される。 ［数２］ θ＝（ｎ0 ・ｇ・ｒ0 ）／（π／１８０） 無次元数ｇ・ｒ0 は、０．０４≦ｇ・ｒ0 ≦０．２７の
範囲にあるのが望ましい。ｇ・ｒ0 が０．０４未満の場
合には、像が暗くなって、スキャニング等に時間がかか
り、また、ｇ・ｒ0 が０．２７を超えると、像面湾曲と
非点収差の影響が大きくなって、解像力が低下してしま
うからである。
【００１７】上記ｇ・ｒ0 の望ましい範囲は、例えば中
心屈折率をｎ0 ＝１．６０とおいた場合、４°≦θ≦２
５°に相当する。
心屈折率をｎ0 ＝１．６０とおいた場合、４°≦θ≦２
５°に相当する。
【００１８】図５に示すように正立結像するためには、
ロッドレンズ１の長さをＺ0 、ロッドレンズ１の周期長
をＰ（＝２π／ｇ）としたとき、Ｚ0 ／Ｐが、０．５＜
Ｚ0／Ｐ＜１．０の範囲にあることが必要である。
ロッドレンズ１の長さをＺ0 、ロッドレンズ１の周期長
をＰ（＝２π／ｇ）としたとき、Ｚ0 ／Ｐが、０．５＜
Ｚ0／Ｐ＜１．０の範囲にあることが必要である。
【００１９】ロッドレンズアレイ２の端面（レンズ面）
と原稿面３との間隔、及びロッドレンズアレイ２の端面
（レンズ面）と像面４との間隔Ｌ0 （図３参照）は、下
記（数３）によって表記される。 ［数３］ Ｌ0 ＝−（１／（ｎ0 ・ｇ））・ｔａｎ（Ｚ0 π／Ｐ） ここで、原稿面３と像面４との間隔（Ｚ0 ＋２Ｌ0 ）
は、『共役長』と呼ばれる。
と原稿面３との間隔、及びロッドレンズアレイ２の端面
（レンズ面）と像面４との間隔Ｌ0 （図３参照）は、下
記（数３）によって表記される。 ［数３］ Ｌ0 ＝−（１／（ｎ0 ・ｇ））・ｔａｎ（Ｚ0 π／Ｐ） ここで、原稿面３と像面４との間隔（Ｚ0 ＋２Ｌ0 ）
は、『共役長』と呼ばれる。
【００２０】上記のようなロッドレンズアレイ２を備え
た結像光学装置８においては、図６に示すように、像面
４に複数のロッドレンズ１による合成像が形成されるた
め、その重なり具合、つまり『重なり度』という無次元
量を用いると便利である。この重なり度ｍは、下記（数
４）によって表記される。 ［数４］ ｍ＝Ｘ0 ／Ｄ 但し、上記（数４）において、Ｘ0 は単一のロッドレン
ズ１が像面４に張る画像半径（視野半径）であり、Ｘ0
＝−ｒ0 ／ｃｏｓ（Ｚ0 π／Ｐ）によって定義される。
た結像光学装置８においては、図６に示すように、像面
４に複数のロッドレンズ１による合成像が形成されるた
め、その重なり具合、つまり『重なり度』という無次元
量を用いると便利である。この重なり度ｍは、下記（数
４）によって表記される。 ［数４］ ｍ＝Ｘ0 ／Ｄ 但し、上記（数４）において、Ｘ0 は単一のロッドレン
ズ１が像面４に張る画像半径（視野半径）であり、Ｘ0
＝−ｒ0 ／ｃｏｓ（Ｚ0 π／Ｐ）によって定義される。
【００２１】尚、重なり度ｍが大きくなるにつれて、共
役長は大きくなり、明るさは低下する。
役長は大きくなり、明るさは低下する。
【００２２】また、本実施の形態においては、イメージ
センサー９として、感光エレメント（画素）の配列が１
次元のリニアイメージセンサーが用いられており、この
イメージセンサー９は結像光学装置８（ロッドレンズア
レイ２）の長手方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿っ
て配置されている。
センサー９として、感光エレメント（画素）の配列が１
次元のリニアイメージセンサーが用いられており、この
イメージセンサー９は結像光学装置８（ロッドレンズア
レイ２）の長手方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿っ
て配置されている。
【００２３】図７に、イメージセンサー９の画素サイズ
を加味しない場合の、ロッドレンズアレイ２（重なり度
ｍ＝１〜３）の周期的な光量ムラの計算結果を示す。ま
た、図８、図９に、解像力が６００ｄｐｉのイメージセ
ンサー９に対して、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（配列
周期）を５６０μｍから小さくしていった場合の周期的
な光量ムラの計算結果を示す。計算は、光源１０として
完全拡散面光源を用い、イメージセンサー９の画素サイ
ズを４０μｍ×４０μｍ（イメージセンサー９の画素配
列周期：４０μｍ）とし、各画素領域に入射する光量の
総和をその画素の光量レベルＩとして、下記（数５）に
よって表記される光量ムラΔＥを、ロッドレンズアレイ
２の重なり度ｍに対して求めることにより行った。 ［数５］ ΔＥ＝１００（Ｉmax −Ｉmin ）／Ｉmin （％） この場合、ロッドレンズ１の配列とイメージセンサー９
の画素配列の、長手方向の位置関係で状況が変わってく
る。
を加味しない場合の、ロッドレンズアレイ２（重なり度
ｍ＝１〜３）の周期的な光量ムラの計算結果を示す。ま
た、図８、図９に、解像力が６００ｄｐｉのイメージセ
ンサー９に対して、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（配列
周期）を５６０μｍから小さくしていった場合の周期的
な光量ムラの計算結果を示す。計算は、光源１０として
完全拡散面光源を用い、イメージセンサー９の画素サイ
ズを４０μｍ×４０μｍ（イメージセンサー９の画素配
列周期：４０μｍ）とし、各画素領域に入射する光量の
総和をその画素の光量レベルＩとして、下記（数５）に
よって表記される光量ムラΔＥを、ロッドレンズアレイ
２の重なり度ｍに対して求めることにより行った。 ［数５］ ΔＥ＝１００（Ｉmax −Ｉmin ）／Ｉmin （％） この場合、ロッドレンズ１の配列とイメージセンサー９
の画素配列の、長手方向の位置関係で状況が変わってく
る。
【００２４】図１０、図１１に、ロッドレンズアレイ２
におけるロッドレンズ１の配列とイメージセンサー９の
画素配列の長手方向の位置合わせの一例を示す。
におけるロッドレンズ１の配列とイメージセンサー９の
画素配列の長手方向の位置合わせの一例を示す。
【００２５】図１０（ａ）は、イメージセンサー９の画
素サイズ：４０μｍ×４０μｍ（イメージセンサー９の
画素配列周期：４０μｍ）、ロッドレンズアレイ２の重
なり度ｍ：１．６０、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロ
ッドレンズ１の配列周期）：２８０μｍ（イメージセン
サー９の画素配列周期の７倍）の場合で、かつ、周期的
な光量ムラが最小となる場合の位置関係を示しており、
図１０（ｂ）は、周期的な光量ムラが最大となる場合の
位置関係を示している。
素サイズ：４０μｍ×４０μｍ（イメージセンサー９の
画素配列周期：４０μｍ）、ロッドレンズアレイ２の重
なり度ｍ：１．６０、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロ
ッドレンズ１の配列周期）：２８０μｍ（イメージセン
サー９の画素配列周期の７倍）の場合で、かつ、周期的
な光量ムラが最小となる場合の位置関係を示しており、
図１０（ｂ）は、周期的な光量ムラが最大となる場合の
位置関係を示している。
【００２６】また、図１１（ａ）は、イメージセンサー
９の画素サイズ：４０μｍ×４０μｍ（イメージセンサ
ー９の画素配列周期：４０μｍ）、ロッドレンズアレイ
２の重なり度ｍ：２．３０、ロッドレンズ１のレンズ径
Ｄ：２００μｍ（イメージセンサー９の画素配列周期の
５倍）の場合で、かつ、周期的な光量ムラが最小となる
場合の位置関係を示しており、図１１（ｂ）は、周期的
な光量ムラが最大となる場合の位置関係を示している。
９の画素サイズ：４０μｍ×４０μｍ（イメージセンサ
ー９の画素配列周期：４０μｍ）、ロッドレンズアレイ
２の重なり度ｍ：２．３０、ロッドレンズ１のレンズ径
Ｄ：２００μｍ（イメージセンサー９の画素配列周期の
５倍）の場合で、かつ、周期的な光量ムラが最小となる
場合の位置関係を示しており、図１１（ｂ）は、周期的
な光量ムラが最大となる場合の位置関係を示している。
【００２７】ロッドレンズアレイ２とイメージセンサー
９の実際の位置合わせは、ロッドレンズアレイ２に光を
通し、イメージセンサー９によって受光して光量ムラΔ
Ｅを測定しながら、ロッドレンズアレイ２又はイメージ
センサー９を長手方向に移動させ、両者の相対位置関係
を調節することによって行われる。
９の実際の位置合わせは、ロッドレンズアレイ２に光を
通し、イメージセンサー９によって受光して光量ムラΔ
Ｅを測定しながら、ロッドレンズアレイ２又はイメージ
センサー９を長手方向に移動させ、両者の相対位置関係
を調節することによって行われる。
【００２８】尚、図１０、図１１では、ロッドレンズア
レイ２におけるロッドレンズ１の配列周期とイメージセ
ンサー９の画素９ａの配列周期が倍数関係となっている
場合を示しているが、必ずしもこのような関係が満たさ
れているわけではない。
レイ２におけるロッドレンズ１の配列周期とイメージセ
ンサー９の画素９ａの配列周期が倍数関係となっている
場合を示しているが、必ずしもこのような関係が満たさ
れているわけではない。
【００２９】図８は周期的な光量ムラが最大となる位置
関係の場合を示しており、図９は周期的な光量ムラが最
小となる位置関係の場合を示している。
関係の場合を示しており、図９は周期的な光量ムラが最
小となる位置関係の場合を示している。
【００３０】周期的な光量ムラが最大となる位置関係の
場合でも、図８に示すように、重なり度がｍ＝１．１前
後の明るさの点で有利な領域が存在していることが分か
る。すなわち、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレ
ンズ１の配列周期）＝３２０μｍ（イメージセンサー９
の画素配列周期：４０μｍの８倍）以下で光量ムラΔＥ
＝１０％を達成することが可能であり、ロッドレンズ１
のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配列周期）＝１２０μ
ｍ（イメージセンサー９の画素配列周期：４０μｍの３
倍）以下で光量ムラΔＥ＝５％を達成することが可能で
ある。また、重なり度がｍ＝１．６前後の明るさの点で
も有利な領域が存在していることが分かる。すなわち、
ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配列周
期）＝２４０μｍ（イメージセンサー９の画素配列周
期：４０μｍの６倍）以下で光量ムラΔＥ＝５％を達成
することが可能である。
場合でも、図８に示すように、重なり度がｍ＝１．１前
後の明るさの点で有利な領域が存在していることが分か
る。すなわち、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレ
ンズ１の配列周期）＝３２０μｍ（イメージセンサー９
の画素配列周期：４０μｍの８倍）以下で光量ムラΔＥ
＝１０％を達成することが可能であり、ロッドレンズ１
のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配列周期）＝１２０μ
ｍ（イメージセンサー９の画素配列周期：４０μｍの３
倍）以下で光量ムラΔＥ＝５％を達成することが可能で
ある。また、重なり度がｍ＝１．６前後の明るさの点で
も有利な領域が存在していることが分かる。すなわち、
ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配列周
期）＝２４０μｍ（イメージセンサー９の画素配列周
期：４０μｍの６倍）以下で光量ムラΔＥ＝５％を達成
することが可能である。
【００３１】周期的な光量ムラが最小となる位置関係の
場合には、図９に示すように、重なり度がｍ＝１．１前
後の明るさの点で有利な領域が存在していることが分か
る。すなわち、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレ
ンズ１の配列周期）＝３２０μｍ（イメージセンサー９
の画素配列周期：４０μｍの８倍）以下では、ｍ＝１．
０７〜１．１２の０．０５幅で光量ムラΔＥ＝１０％以
下を達成することが可能であり、ロッドレンズ１のレン
ズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配列周期）＝２４０μｍ（イ
メージセンサー９の画素配列周期：４０μｍの６倍）以
下では光量ムラΔＥ＝５％を達成することが可能であ
り、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配
列周期）＝１６０μｍ（イメージセンサー９の画素配列
周期：４０μｍの４倍）以下では光量ムラΔＥ≒０％を
達成することが可能である。また、重なり度がｍ＝１．
６前後の明るさの点でも有利な領域が存在していること
が分かる。すなわち、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロ
ッドレンズ１の配列周期）＝２８０μｍ（イメージセン
サー９の画素配列周期：４０μｍの７倍）以下では、ｍ
＝１．５８〜１．６３の０．０５幅で光量ムラΔＥ＝５
％以下を達成することが可能であり、ロッドレンズ１の
レンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配列周期）＝１６０μｍ
（イメージセンサー９の画素配列周期：４０μｍの４
倍）以下では光量ムラΔＥ≒０％を達成することが可能
である。
場合には、図９に示すように、重なり度がｍ＝１．１前
後の明るさの点で有利な領域が存在していることが分か
る。すなわち、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレ
ンズ１の配列周期）＝３２０μｍ（イメージセンサー９
の画素配列周期：４０μｍの８倍）以下では、ｍ＝１．
０７〜１．１２の０．０５幅で光量ムラΔＥ＝１０％以
下を達成することが可能であり、ロッドレンズ１のレン
ズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配列周期）＝２４０μｍ（イ
メージセンサー９の画素配列周期：４０μｍの６倍）以
下では光量ムラΔＥ＝５％を達成することが可能であ
り、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配
列周期）＝１６０μｍ（イメージセンサー９の画素配列
周期：４０μｍの４倍）以下では光量ムラΔＥ≒０％を
達成することが可能である。また、重なり度がｍ＝１．
６前後の明るさの点でも有利な領域が存在していること
が分かる。すなわち、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロ
ッドレンズ１の配列周期）＝２８０μｍ（イメージセン
サー９の画素配列周期：４０μｍの７倍）以下では、ｍ
＝１．５８〜１．６３の０．０５幅で光量ムラΔＥ＝５
％以下を達成することが可能であり、ロッドレンズ１の
レンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配列周期）＝１６０μｍ
（イメージセンサー９の画素配列周期：４０μｍの４
倍）以下では光量ムラΔＥ≒０％を達成することが可能
である。
【００３２】以上のように、ロッドレンズ１のレンズ径
Ｄ（ロッドレンズ１の配列周期）を小さくしていくこと
により、ロッドレンズアレイ２の同一重なり度ｍに対し
て、光量を落とすことなく周期的な光量ムラを低減する
ことができる。また、同一重なり度ｍに対しては、ロッ
ドレンズ１のレンズ径Ｄが小さいほど共役長が短くなる
ので、小型の密着型イメージセンサーユニットを実現す
ることができる。
Ｄ（ロッドレンズ１の配列周期）を小さくしていくこと
により、ロッドレンズアレイ２の同一重なり度ｍに対し
て、光量を落とすことなく周期的な光量ムラを低減する
ことができる。また、同一重なり度ｍに対しては、ロッ
ドレンズ１のレンズ径Ｄが小さいほど共役長が短くなる
ので、小型の密着型イメージセンサーユニットを実現す
ることができる。
【００３３】上記した周期的な光量ムラの計算結果か
ら、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配
列周期）がイメージセンサー９の画素配列周期の８倍以
下であれば、以上のような効果が得られることが分か
る。また、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ
１の配列周期）は、製造及びその組立ての容易性等を考
慮すると、イメージセンサー９の画素９ａのサイズ（画
素配列周期）以上であるのが望ましい。従って、ロッド
レンズアレイ２におけるロッドレンズ１の配列周期は、
イメージセンサー９の画素配列周期の１倍以上８倍以下
に設定することが必要である。
ら、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ１の配
列周期）がイメージセンサー９の画素配列周期の８倍以
下であれば、以上のような効果が得られることが分か
る。また、ロッドレンズ１のレンズ径Ｄ（ロッドレンズ
１の配列周期）は、製造及びその組立ての容易性等を考
慮すると、イメージセンサー９の画素９ａのサイズ（画
素配列周期）以上であるのが望ましい。従って、ロッド
レンズアレイ２におけるロッドレンズ１の配列周期は、
イメージセンサー９の画素配列周期の１倍以上８倍以下
に設定することが必要である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光量を落とすことなく光量ムラを低減することができる
小型の画像読み取り装置を提供することができる。
光量を落とすことなく光量ムラを低減することができる
小型の画像読み取り装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施の形態における画像読み取り装
置としての密着型イメージセンサーユニットを示す概略
断面図
置としての密着型イメージセンサーユニットを示す概略
断面図
【図２】本発明の一実施の形態における密着型イメージ
センサーユニットに用いられる結像光学装置のロッドレ
ンズを示す斜視図
センサーユニットに用いられる結像光学装置のロッドレ
ンズを示す斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における密着型イメージ
センサーユニットに用いられる結像光学装置を示す斜視
図
センサーユニットに用いられる結像光学装置を示す斜視
図
【図４】本発明の一実施の形態における密着型イメージ
センサーユニットに用いられる結像光学装置のロッドレ
ンズの屈折率分布曲線
センサーユニットに用いられる結像光学装置のロッドレ
ンズの屈折率分布曲線
【図５】本発明の一実施の形態における密着型イメージ
センサーユニットに用いられる結像光学装置のロッドレ
ンズによる結像状態を示す模式図
センサーユニットに用いられる結像光学装置のロッドレ
ンズによる結像状態を示す模式図
【図６】本発明の一実施の形態における密着型イメージ
センサーユニットに用いられる結像光学装置の複数本の
ロッドレンズによる像の合成状態を示す模式図
センサーユニットに用いられる結像光学装置の複数本の
ロッドレンズによる像の合成状態を示す模式図
【図７】イメージセンサーの画素サイズを加味しない場
合の、１列ロッドレンズアレイの周期的な光量ムラの計
算結果を示す図
合の、１列ロッドレンズアレイの周期的な光量ムラの計
算結果を示す図
【図８】本発明の一実施の形態におけるイメージセンサ
ーの画素サイズを加味した場合の、１列ロッドレンズア
レイの周期的な光量ムラの計算結果を示す図（周期的な
光量ムラが最大となる位置関係の場合）
ーの画素サイズを加味した場合の、１列ロッドレンズア
レイの周期的な光量ムラの計算結果を示す図（周期的な
光量ムラが最大となる位置関係の場合）
【図９】本発明の一実施の形態におけるイメージセンサ
ーの画素サイズを加味した場合の、１列ロッドレンズア
レイの周期的な光量ムラの計算結果を示す図（周期的な
光量ムラが最小となる位置関係の場合）
ーの画素サイズを加味した場合の、１列ロッドレンズア
レイの周期的な光量ムラの計算結果を示す図（周期的な
光量ムラが最小となる位置関係の場合）
【図１０】本発明の一実施の形態のロッドレンズアレイ
におけるロッドレンズの配列とイメージセンサーの画素
配列の長手方向の位置合わせの一例を示す説明図
におけるロッドレンズの配列とイメージセンサーの画素
配列の長手方向の位置合わせの一例を示す説明図
【図１１】本発明の一実施の形態のロッドレンズアレイ
におけるロッドレンズの配列とイメージセンサーの画素
配列の長手方向の位置合わせの他の例を示す説明図
におけるロッドレンズの配列とイメージセンサーの画素
配列の長手方向の位置合わせの他の例を示す説明図
１ ロッドレンズ １ａ 光軸 ２ ロッドレンズアレイ ５ センサー本体 ６ カバーガラス ７ 原稿 ８ 結像光学装置 ９ イメージセンサ ９ａ 画素 １０ 光源
Claims (2)
- 【請求項１】 画素配列が１次元のイメージセンサー
と、半径方向に屈折率分布を有するロッドレンズを、そ
の光軸が互いに平行となるように前記イメージセンサー
の長手方向に１列に複数本配列したロッドレンズアレイ
からなり、画像情報を光信号として前記イメージセンサ
ーに伝送する結像光学系とを備えた画像読み取り装置で
あって、前記ロッドレンズアレイにおけるロッドレンズ
の配列周期が前記イメージセンサーの画素配列周期の１
倍以上８倍以下であることを特徴とする画像読み取り装
置。 - 【請求項２】 ロッドレンズアレイとイメージセンサー
を、長手方向に相対的に移動させることにより、前記ロ
ッドレンズアレイにおけるロッドレンズの配列と前記イ
メージセンサーの画素配列の位置合わせを行うようにし
た請求項１に記載の画像読み取り装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000194069A JP2002016758A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 画像読み取り装置 |
| TW90115504A TW519816B (en) | 2000-06-28 | 2001-06-27 | Image reader |
| CN 01124816 CN1343064A (zh) | 2000-06-28 | 2001-06-28 | 图像读取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000194069A JP2002016758A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 画像読み取り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002016758A true JP2002016758A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18692957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000194069A Pending JP2002016758A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 画像読み取り装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002016758A (ja) |
| CN (1) | CN1343064A (ja) |
| TW (1) | TW519816B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021030493A (ja) * | 2019-08-20 | 2021-03-01 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置 |
| US11801686B2 (en) | 2020-03-17 | 2023-10-31 | Seiko Epson Corporation | Printer |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011223190A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Sony Corp | 画像読取り装置、及びこれに用いる光学モジュール |
-
2000
- 2000-06-28 JP JP2000194069A patent/JP2002016758A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-27 TW TW90115504A patent/TW519816B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-06-28 CN CN 01124816 patent/CN1343064A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021030493A (ja) * | 2019-08-20 | 2021-03-01 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置 |
| JP7334535B2 (ja) | 2019-08-20 | 2023-08-29 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置 |
| US11801686B2 (en) | 2020-03-17 | 2023-10-31 | Seiko Epson Corporation | Printer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1343064A (zh) | 2002-04-03 |
| TW519816B (en) | 2003-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10228557B2 (en) | Image reading device and image forming apparatus therewith | |
| US8711442B2 (en) | Image reading apparatus | |
| US20060120098A1 (en) | Illumination device and image scanning device | |
| JPWO2009011153A1 (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2002048993A5 (ja) | ||
| TW460712B (en) | Optical imaging system | |
| JP2000221442A (ja) | 結像光学装置 | |
| JP4132145B2 (ja) | 等倍結像光学装置 | |
| JP2003121608A (ja) | 等倍結像用レンズアレイ、同アレイを用いた画像読取り装置および同装置を用いた携帯電子機器 | |
| CN100520479C (zh) | 使用图像读取镜头的图像读取设备 | |
| JPH118742A (ja) | ミラーアレイ読取装置 | |
| US5959783A (en) | Rod lens array and life-size imaging optical apparatus using the same | |
| JPS6156914B2 (ja) | ||
| JPH11258501A (ja) | コリメータレンズおよびこれを用いた光走査装置 | |
| JP2002016758A (ja) | 画像読み取り装置 | |
| US6555854B2 (en) | Charge coupled device with multi-focus lengths | |
| JPS63984B2 (ja) | ||
| JP4415927B2 (ja) | 画像読取光学系 | |
| JP4191275B2 (ja) | 結像光学装置及びその製造方法 | |
| JPH08204899A (ja) | イメージ読み取り装置 | |
| JPS6229942B2 (ja) | ||
| JP3258085B2 (ja) | ライン結像素子 | |
| JP2002228923A (ja) | 結像光学装置 | |
| JPS61230116A (ja) | 光学読取装置 | |
| JP2002098807A (ja) | 線走査用ロッドレンズアレイ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070323 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080514 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080520 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080714 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080902 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090106 |