JP2003121608A - 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 - Google Patents
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Info
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- G02B25/008—Magnifying glasses comprising two or more lenses
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/005—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along a single direction only, e.g. lenticular sheets
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化を図り、レンズアレイを用いた画像読
取り装置を従来搭載できなかった携帯電子機器へ搭載可
能にした等倍結像用レンズアレイを提供する。 【解決手段】 光軸を互いに平行にして少なくとも１列
に配置された複数のロッドレンズ２２からなるロッドレ
ンズアレイ２１において、｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝の値が
ほぼ２．１ｍｍ以下となるとともに、開口角θが次式α
Ｄ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2 ／
α2 −１）1/2 ｝≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −
１）1/2 を満たすように、レンズ並び方向両端の少なく
とも一方を切断した。画像読取り有効幅Ｗｉと全幅Ｗｔ
との差が２．５ｍｍ以下になり、横幅（Ｗｔ）が小さく
なる。また、共役長ＴＣが６ｍｍ以下になり、厚さ方向
の寸法も小さくなる。
取り装置を従来搭載できなかった携帯電子機器へ搭載可
能にした等倍結像用レンズアレイを提供する。 【解決手段】 光軸を互いに平行にして少なくとも１列
に配置された複数のロッドレンズ２２からなるロッドレ
ンズアレイ２１において、｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝の値が
ほぼ２．１ｍｍ以下となるとともに、開口角θが次式α
Ｄ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2 ／
α2 −１）1/2 ｝≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −
１）1/2 を満たすように、レンズ並び方向両端の少なく
とも一方を切断した。画像読取り有効幅Ｗｉと全幅Ｗｔ
との差が２．５ｍｍ以下になり、横幅（Ｗｔ）が小さく
なる。また、共役長ＴＣが６ｍｍ以下になり、厚さ方向
の寸法も小さくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話等の携帯
電子機器に搭載される画像読取り装置に適用して好適な
倍結像用レンズアレイ、同アレイを用いた携帯電子機器
および同装置を用いた携帯電子機器に関するものであ
る。
電子機器に搭載される画像読取り装置に適用して好適な
倍結像用レンズアレイ、同アレイを用いた携帯電子機器
および同装置を用いた携帯電子機器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ファクシミリ装置、コピー機、ス
キャナ等の機器には、原稿に記された画像を読み取るた
めに密着型イメージセンサ等の画像読取り装置が用いら
れている。なかでも密着型イメージセンサは、装置を小
型化できるので広く用いられている。
キャナ等の機器には、原稿に記された画像を読み取るた
めに密着型イメージセンサ等の画像読取り装置が用いら
れている。なかでも密着型イメージセンサは、装置を小
型化できるので広く用いられている。
【０００３】密着型イメージセンサは、原稿の読取り部
にＬＥＤアレイ等の光源から出射される照明光が照射さ
れ、原稿で反射した光をレンズアレイにより光導電素子
上に結像するように構成されている。こうした密着型イ
メージセンサには、原稿上の画像を光導電素子上に等倍
の正立像として結像する等倍結像用レンズアレイ１１
は、共役長ＴＣが約１０ｍｍで、複数のロッドレンズ１
２を２列に配置したロッドレンズアレイである。
にＬＥＤアレイ等の光源から出射される照明光が照射さ
れ、原稿で反射した光をレンズアレイにより光導電素子
上に結像するように構成されている。こうした密着型イ
メージセンサには、原稿上の画像を光導電素子上に等倍
の正立像として結像する等倍結像用レンズアレイ１１
は、共役長ＴＣが約１０ｍｍで、複数のロッドレンズ１
２を２列に配置したロッドレンズアレイである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
レンズアレイ１１を用いた密着型イメージセンサを用い
た密着型イメージセンサを、携帯電話機やパーソナルコ
ンピュータ等の携帯電子機器に搭載しようとすると、機
器のサイズアップを招いてしまうという問題があった。
これは、次のような理由による。
レンズアレイ１１を用いた密着型イメージセンサを用い
た密着型イメージセンサを、携帯電話機やパーソナルコ
ンピュータ等の携帯電子機器に搭載しようとすると、機
器のサイズアップを招いてしまうという問題があった。
これは、次のような理由による。
【０００５】（１）ロッドレンズアレイ１１の画像読取
り有効幅Ｗｉが（図６参照）その全幅Ｗｔ（図５参照）
に対して５〜６ｍｍほど狭いため、その長さ分だけ本来
読取りに必要な幅よりも広いスペースを機器内に確保す
る必要があるからである。ここで、「画像読取り有効幅
Ｗｉ」は、光量が一定となる範囲（周期光量ムラは除く
範囲）である。（２）共役長ＴＣが約１０ｍｍと長く、
ロッドレンズアレイ１１を用いた密着型イメージセンサ
を携帯電子機器の現行厚さ内に収めるのが難しいからで
ある。
り有効幅Ｗｉが（図６参照）その全幅Ｗｔ（図５参照）
に対して５〜６ｍｍほど狭いため、その長さ分だけ本来
読取りに必要な幅よりも広いスペースを機器内に確保す
る必要があるからである。ここで、「画像読取り有効幅
Ｗｉ」は、光量が一定となる範囲（周期光量ムラは除く
範囲）である。（２）共役長ＴＣが約１０ｍｍと長く、
ロッドレンズアレイ１１を用いた密着型イメージセンサ
を携帯電子機器の現行厚さ内に収めるのが難しいからで
ある。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、その目的は、小型化を図り、レン
ズアレイを用いた画像読取り装置を従来搭載できなかっ
た携帯電子機器へ搭載可能にした等倍結像用レンズアレ
イを提供することにある。
してなされたもので、その目的は、小型化を図り、レン
ズアレイを用いた画像読取り装置を従来搭載できなかっ
た携帯電子機器へ搭載可能にした等倍結像用レンズアレ
イを提供することにある。
【０００７】本発明の別の目的は、小型化を図り従来搭
載できなかった携帯電子機器への搭載を可能にした画像
読取り装置を提供することにある。また、本発明の別の
目的は、小型化を図った画像読取り装置を用いた携帯電
子機器を提供することにある。
載できなかった携帯電子機器への搭載を可能にした画像
読取り装置を提供することにある。また、本発明の別の
目的は、小型化を図った画像読取り装置を用いた携帯電
子機器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、光軸を互いに平行にして
少なくとも１列に配置された複数のロッドレンズからな
る等倍結像用レンズアレイにおいて、前記レンズアレイ
の重なり度をｍ、前記ロッドレンズのレンズ配列ピッチ
をＤ、同レンズの光軸上屈折率をｎ、その開口角をθ、
その有効直径をｄ、前記レンズアレイの充填率をα（α
＝ｄ／Ｄ）とし、前記レンズアレイの重なり度ｍが、前
記ロッドレンズが奇数列配置の場合にはほぼ１．５３〜
３．００の範囲内の値に、同レンズが偶数列配列の場合
にはほぼ１．１０〜３．００の範囲内の値に設定される
とき、｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝の値がほぼ２．１ｍｍ以下
となるとともに、前記ロッドレンズの開口角θが下記の
式 αＤ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2
／α2 −１）1/2 ｝≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −
１）1/2 を満たすように、レンズ並び方向両端の少なくとも一方
を切断したことを要旨とする。
めに、請求項１に係る発明は、光軸を互いに平行にして
少なくとも１列に配置された複数のロッドレンズからな
る等倍結像用レンズアレイにおいて、前記レンズアレイ
の重なり度をｍ、前記ロッドレンズのレンズ配列ピッチ
をＤ、同レンズの光軸上屈折率をｎ、その開口角をθ、
その有効直径をｄ、前記レンズアレイの充填率をα（α
＝ｄ／Ｄ）とし、前記レンズアレイの重なり度ｍが、前
記ロッドレンズが奇数列配置の場合にはほぼ１．５３〜
３．００の範囲内の値に、同レンズが偶数列配列の場合
にはほぼ１．１０〜３．００の範囲内の値に設定される
とき、｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝の値がほぼ２．１ｍｍ以下
となるとともに、前記ロッドレンズの開口角θが下記の
式 αＤ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2
／α2 −１）1/2 ｝≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −
１）1/2 を満たすように、レンズ並び方向両端の少なくとも一方
を切断したことを要旨とする。
【０００９】この構成によれば、｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝
の値がほぼ２．１ｍｍ以下となる（条件１）とともに、
ロッドレンズの開口角θが上記式を満たす（条件２）よ
うに、レンズ並び方向両端の少なくとも一方を切断して
ある。条件１を満たすことにより、レンズアレイの画像
読取り有効幅Ｗｉと全幅Ｗｔとの差（Ｗｉ−Ｗｔ）の値
は｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝の値に等しいので、その差が最
大となる場合に、レンズ並び方向両端の少なくとも一方
の切断時に＋０．２ｍｍの誤差が生じたとしても、その
差は２．５ｍｍ以下になる。その差が小さくなった分だ
けレンズアレイの横幅（全幅Ｗｔ）が小さくなり、本来
読取りに必要な幅よりも広いスペースを搭載される機器
内に確保する必要がない。なお、ここにいう、「前記差
が最大となる場合」とは、両端のロッドレンズ（図１で
斜線で示すレンズ）がほぼ丸ごと残っていながら損傷を
受けていて機能しない場合である。これに加えて、条件
２を満たすことにより、共役長ＴＣが６ｍｍ以下になる
ので、厚さ方向の寸法も小さくなる。こうしてレンズア
レイの横幅と厚さが小さくなり、同アレイの小型化を図
れるので、広いスペースを搭載される機器に確保する必
要がない。これにより、レンズアレイを用いた画像読取
り装置の小型化を図ることができ、同装置を携帯電話等
の携帯電子機器に搭載する際に、同機器内に確保する必
要のあるスペースが小さくてすむ。したがって、全幅や
厚さが大きすぎるために従来搭載できなかった携帯電子
機器にも、本発明のレンズアレイを用いた画像読取り装
置を搭載することが可能になる。
の値がほぼ２．１ｍｍ以下となる（条件１）とともに、
ロッドレンズの開口角θが上記式を満たす（条件２）よ
うに、レンズ並び方向両端の少なくとも一方を切断して
ある。条件１を満たすことにより、レンズアレイの画像
読取り有効幅Ｗｉと全幅Ｗｔとの差（Ｗｉ−Ｗｔ）の値
は｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝の値に等しいので、その差が最
大となる場合に、レンズ並び方向両端の少なくとも一方
の切断時に＋０．２ｍｍの誤差が生じたとしても、その
差は２．５ｍｍ以下になる。その差が小さくなった分だ
けレンズアレイの横幅（全幅Ｗｔ）が小さくなり、本来
読取りに必要な幅よりも広いスペースを搭載される機器
内に確保する必要がない。なお、ここにいう、「前記差
が最大となる場合」とは、両端のロッドレンズ（図１で
斜線で示すレンズ）がほぼ丸ごと残っていながら損傷を
受けていて機能しない場合である。これに加えて、条件
２を満たすことにより、共役長ＴＣが６ｍｍ以下になる
ので、厚さ方向の寸法も小さくなる。こうしてレンズア
レイの横幅と厚さが小さくなり、同アレイの小型化を図
れるので、広いスペースを搭載される機器に確保する必
要がない。これにより、レンズアレイを用いた画像読取
り装置の小型化を図ることができ、同装置を携帯電話等
の携帯電子機器に搭載する際に、同機器内に確保する必
要のあるスペースが小さくてすむ。したがって、全幅や
厚さが大きすぎるために従来搭載できなかった携帯電子
機器にも、本発明のレンズアレイを用いた画像読取り装
置を搭載することが可能になる。
【００１０】さらに、条件２を満たすように作ることに
より、作動距離Ｌが１ｍｍ以上になるので、レンズアレ
イの近くに配置される他部品の配置スペースを、搭載さ
れる機器に確保する必要がない。これによっても、レン
ズアレイを用いた画像読取り装置の小型化を図ることが
できる。
より、作動距離Ｌが１ｍｍ以上になるので、レンズアレ
イの近くに配置される他部品の配置スペースを、搭載さ
れる機器に確保する必要がない。これによっても、レン
ズアレイを用いた画像読取り装置の小型化を図ることが
できる。
【００１１】請求項２に係る発明は、光軸を互いに平行
にして少なくとも１列に配置された複数のロッドレンズ
からなる等倍結像用レンズアレイにおいて、前記レンズ
アレイの重なり度をｍ、前記ロッドレンズのレンズ配列
ピッチをＤ、同レンズの光軸上屈折率をｎ、その開口角
をθ、その有効直径をｄ、前記レンズアレイの充填率を
α（α＝ｄ／Ｄ）とし、前記レンズアレイの重なり度ｍ
が、前記ロッドレンズが奇数列配置の場合にはほぼ１．
５３〜３．００の範囲内の値に、同レンズが偶数列配列
の場合にはほぼ１．１０〜３．００の範囲内の値に設定
されるとき、｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝の値がほぼ２．５ｍ
ｍ以下となるとともに、前記ロッドレンズの開口角θが
下記の式 αＤ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2
／α2 −１）1/2 ｝≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −
１）1/2 を満たすように、レンズ並び方向両端の少なくとも一方
を折る等したことを要旨とする。
にして少なくとも１列に配置された複数のロッドレンズ
からなる等倍結像用レンズアレイにおいて、前記レンズ
アレイの重なり度をｍ、前記ロッドレンズのレンズ配列
ピッチをＤ、同レンズの光軸上屈折率をｎ、その開口角
をθ、その有効直径をｄ、前記レンズアレイの充填率を
α（α＝ｄ／Ｄ）とし、前記レンズアレイの重なり度ｍ
が、前記ロッドレンズが奇数列配置の場合にはほぼ１．
５３〜３．００の範囲内の値に、同レンズが偶数列配列
の場合にはほぼ１．１０〜３．００の範囲内の値に設定
されるとき、｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝の値がほぼ２．５ｍ
ｍ以下となるとともに、前記ロッドレンズの開口角θが
下記の式 αＤ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2
／α2 −１）1/2 ｝≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −
１）1/2 を満たすように、レンズ並び方向両端の少なくとも一方
を折る等したことを要旨とする。
【００１２】この構成によれば、｛（２ｍ＋１）・Ｄ｝
の値がほぼ２．５ｍｍ以下となる（条件１）とともに、
ロッドレンズの開口角θが上記式を満たす（条件２）よ
うに、レンズ並び方向両端の少なくとも一方を折る等し
てある。このため、前記差が最大となる場合でも、その
差は２．５ｍｍ以下になる。その差が小さくなった分だ
けレンズアレイの横幅（全幅Ｗｔ）が小さくなる。な
お、ここにいう、「前記差が最大となる場合」とは、例
えば、樹脂部で一体化された複数のロッドレンズが側板
で保持されている構成の場合、両端のロッドレンズ（図
２の二点鎖線で示すレンズ）が抜けて、その抜けた部分
に側板の両端部と樹脂部の両端部とが残っている場合で
ある。これに加えて、条件２を満たすことにより、共役
長ＴＣが６ｍｍ以下になるので、厚さ方向の寸法も小さ
くなる。こうしてレンズアレイの横幅と厚さが小さくな
り、同アレイの小型化を図れるので、広いスペースを搭
載される機器に確保する必要がない。これにより、レン
ズアレイを用いた画像読取り装置の小型化を図ることが
でき、同装置を携帯電話等の携帯電子機器に搭載する際
に、同機器内に確保する必要のあるスペースが小さくて
すむ。したがって、全幅や厚さが大きすぎるために従来
搭載できなかった携帯電子機器にも、本発明のレンズア
レイを用いた画像読取り装置を搭載することが可能にな
る。
の値がほぼ２．５ｍｍ以下となる（条件１）とともに、
ロッドレンズの開口角θが上記式を満たす（条件２）よ
うに、レンズ並び方向両端の少なくとも一方を折る等し
てある。このため、前記差が最大となる場合でも、その
差は２．５ｍｍ以下になる。その差が小さくなった分だ
けレンズアレイの横幅（全幅Ｗｔ）が小さくなる。な
お、ここにいう、「前記差が最大となる場合」とは、例
えば、樹脂部で一体化された複数のロッドレンズが側板
で保持されている構成の場合、両端のロッドレンズ（図
２の二点鎖線で示すレンズ）が抜けて、その抜けた部分
に側板の両端部と樹脂部の両端部とが残っている場合で
ある。これに加えて、条件２を満たすことにより、共役
長ＴＣが６ｍｍ以下になるので、厚さ方向の寸法も小さ
くなる。こうしてレンズアレイの横幅と厚さが小さくな
り、同アレイの小型化を図れるので、広いスペースを搭
載される機器に確保する必要がない。これにより、レン
ズアレイを用いた画像読取り装置の小型化を図ることが
でき、同装置を携帯電話等の携帯電子機器に搭載する際
に、同機器内に確保する必要のあるスペースが小さくて
すむ。したがって、全幅や厚さが大きすぎるために従来
搭載できなかった携帯電子機器にも、本発明のレンズア
レイを用いた画像読取り装置を搭載することが可能にな
る。
【００１３】さらに、条件２を満たすように作ることに
より、作動距離Ｌが１ｍｍ以上になるので、レンズアレ
イの近くに配置される他部品の配置スペースを、搭載さ
れる機器に確保する必要がない。これによっても、レン
ズアレイを用いた画像読取り装置の小型化を図ることが
できる。
より、作動距離Ｌが１ｍｍ以上になるので、レンズアレ
イの近くに配置される他部品の配置スペースを、搭載さ
れる機器に確保する必要がない。これによっても、レン
ズアレイを用いた画像読取り装置の小型化を図ることが
できる。
【００１４】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載された等倍結像用レンズアレイを用いた画像読取り
装置であって、前記等倍結像用レンズアレイと、原稿の
読取り部に照明光を照射する光源と、光電変換手段とを
備え、前記照明光が前記原稿で反射した光を前記レンズ
アレイにより前記光電変換手段上に結像するように構成
されていることを要旨とする。この構成によれば、横幅
と厚さが小さいレンズアレイを用いることで小型化を図
ることができ、従来搭載できなかった携帯電子機器への
搭載が可能になる。
記載された等倍結像用レンズアレイを用いた画像読取り
装置であって、前記等倍結像用レンズアレイと、原稿の
読取り部に照明光を照射する光源と、光電変換手段とを
備え、前記照明光が前記原稿で反射した光を前記レンズ
アレイにより前記光電変換手段上に結像するように構成
されていることを要旨とする。この構成によれば、横幅
と厚さが小さいレンズアレイを用いることで小型化を図
ることができ、従来搭載できなかった携帯電子機器への
搭載が可能になる。
【００１５】請求項４に係る発明は、請求項３に記載さ
れた画像読取り装置が内蔵されていることを特徴とする
画像読取り装置を用いた携帯電子機器である。この構成
によれば、画像読取り装置を備えた小型の携帯電子機器
を実現できる。
れた画像読取り装置が内蔵されていることを特徴とする
画像読取り装置を用いた携帯電子機器である。この構成
によれば、画像読取り装置を備えた小型の携帯電子機器
を実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した等倍結
像用レンズ、同レンズ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の各実施形態を図面に基づい
て説明する。 [ レンズアレイの第１実施形態]図１は第1 実施形態に
係る等倍結像用レンズアレイとしてのロッドレンズアレ
イ２１を示している。このロッドレンズアレイ２１は、
光軸を互いに平行にして１列に配置された多数の（複数
の）ロッドレンズ２２と、これらのロッドレンズ２２の
アレイ厚さ方向両側に固定された側板２３，２４とを備
える。多数のロッドレンズ２２は、それぞれ正立等倍結
像する円柱状のレンズで、半径方向に屈折率分布をもつ
屈折率分布型ロッドレンズである。これらのロッドレン
ズ２２は、隣り合うロッドレンズ２２の作る像が互いに
同じ重なり度ｍで重なり合うように１列に配列されてい
る。また、これらのロッドレンズ２２は、樹脂部２５で
一体化されている。
像用レンズ、同レンズ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の各実施形態を図面に基づい
て説明する。 [ レンズアレイの第１実施形態]図１は第1 実施形態に
係る等倍結像用レンズアレイとしてのロッドレンズアレ
イ２１を示している。このロッドレンズアレイ２１は、
光軸を互いに平行にして１列に配置された多数の（複数
の）ロッドレンズ２２と、これらのロッドレンズ２２の
アレイ厚さ方向両側に固定された側板２３，２４とを備
える。多数のロッドレンズ２２は、それぞれ正立等倍結
像する円柱状のレンズで、半径方向に屈折率分布をもつ
屈折率分布型ロッドレンズである。これらのロッドレン
ズ２２は、隣り合うロッドレンズ２２の作る像が互いに
同じ重なり度ｍで重なり合うように１列に配列されてい
る。また、これらのロッドレンズ２２は、樹脂部２５で
一体化されている。
【００１７】樹脂部２５は、フレアー光を除去するため
に、黒色のシリコーン樹脂やエボキシ樹脂等でできてい
る。樹脂部２５は、各ロッドレンズ２２間の隙間を埋め
るとともに全ロッドレンズ２２の周囲を覆うように、こ
れらのロッドレンズ２２と一体に成形（一体化）されて
いる。また、樹脂部２５のアレイ厚さ方向の両側面に側
板２３，２４が接着等により固定されている。側板２
３，２４には、ロッドレンズ２２の熱膨張とほぼ同じ特
性を持つ材料が選ばれ、ガラスレンズの場合はガラス布
基材エポキシ樹脂黒色積層板（ＦＲＰ）等が用いられて
いる。このように構成されたロッドレンズアレイ２１
は、図５に示す上記従来のロッドレンズアレイ１１と同
様に、直方体形状に作られている。
に、黒色のシリコーン樹脂やエボキシ樹脂等でできてい
る。樹脂部２５は、各ロッドレンズ２２間の隙間を埋め
るとともに全ロッドレンズ２２の周囲を覆うように、こ
れらのロッドレンズ２２と一体に成形（一体化）されて
いる。また、樹脂部２５のアレイ厚さ方向の両側面に側
板２３，２４が接着等により固定されている。側板２
３，２４には、ロッドレンズ２２の熱膨張とほぼ同じ特
性を持つ材料が選ばれ、ガラスレンズの場合はガラス布
基材エポキシ樹脂黒色積層板（ＦＲＰ）等が用いられて
いる。このように構成されたロッドレンズアレイ２１
は、図５に示す上記従来のロッドレンズアレイ１１と同
様に、直方体形状に作られている。
【００１８】また、ロッドレンズアレイ２１は、同アレ
イ２１を用いた密着型イメージセンサ等の画像読取り装
置を携帯電子機器に搭載（内蔵）するために、下記の条
件１と条件２とを満たすように作られている。
イ２１を用いた密着型イメージセンサ等の画像読取り装
置を携帯電子機器に搭載（内蔵）するために、下記の条
件１と条件２とを満たすように作られている。
【００１９】（条件１）全幅（全幅最大値）Ｗｔと画像
有効読取り幅Ｗｉとの差（Ｗｔ−Ｗｉ）は２．５ｍｍ以
下であること。 （条件２）共役長ＴＣ（図５参照）は６ｍｍ以下である
こと。ただし、作動距離Ｌ（図５参照）は１ｍｍ以上で
あること。
有効読取り幅Ｗｉとの差（Ｗｔ−Ｗｉ）は２．５ｍｍ以
下であること。 （条件２）共役長ＴＣ（図５参照）は６ｍｍ以下である
こと。ただし、作動距離Ｌ（図５参照）は１ｍｍ以上で
あること。
【００２０】具体的には、第１実施形態に係るロッドレ
ンズアレイ２１は、下記の（式４）と（式１１）とを満
たすように作られている。また、ロッドレンズアレイ２
１は、側板２３，２４のレンズ並び方向両端を（図１の
矢印で示す個所で）切断することで、下記の（式４）を
満たす所定の全幅にしてある。
ンズアレイ２１は、下記の（式４）と（式１１）とを満
たすように作られている。また、ロッドレンズアレイ２
１は、側板２３，２４のレンズ並び方向両端を（図１の
矢印で示す個所で）切断することで、下記の（式４）を
満たす所定の全幅にしてある。
【００２１】すなわち、ロッドレンズアレイ２１の画像
有効読取り幅Ｗｉは、次の（式１）のように求められ
る。 Ｗｉ＝Ｗｌ−２・（Ｘ0−Ｄ／２）＝Ｗｌ−（２ｍ−１）・Ｄ （式１） ここで、Ｗｌはロッドレンズアレイ２１の有効レンズ幅
（図１，図５参照）、Ｘ0は視野半径（図５参照）、Ｄ
はレンズ配列ピッチ（図１，図５，図６参照）、ｍは重
なり度である。
有効読取り幅Ｗｉは、次の（式１）のように求められ
る。 Ｗｉ＝Ｗｌ−２・（Ｘ0−Ｄ／２）＝Ｗｌ−（２ｍ−１）・Ｄ （式１） ここで、Ｗｌはロッドレンズアレイ２１の有効レンズ幅
（図１，図５参照）、Ｘ0は視野半径（図５参照）、Ｄ
はレンズ配列ピッチ（図１，図５，図６参照）、ｍは重
なり度である。
【００２２】上記切断によりロッドレンズアレイ２１の
全幅Ｗｔを所定値にする場合、ＷｌとＷｔとの差が最大
になるのは、図１において斜線で示す両端のロッドレン
ズがほぼ丸ごと残っていながら損傷を受けていて機能し
ない場合である。この場合、次の（式２）が成り立つ。
全幅Ｗｔを所定値にする場合、ＷｌとＷｔとの差が最大
になるのは、図１において斜線で示す両端のロッドレン
ズがほぼ丸ごと残っていながら損傷を受けていて機能し
ない場合である。この場合、次の（式２）が成り立つ。
【００２３】
Ｗｔ＝Ｗｌ＋２Ｄ ・・・（式２）
上記（式１），（式２）より、次の（式３）が得られる。
Ｗｉ＝Ｗｔ−（２ｍ＋１）・Ｄ ・・・（式３）
上記切断で期待できる精度は、±０．２ｍｍ程度であ
る。この条件と、上記条件１（Ｗｔ−Ｗｉ≦２．５ｍ
ｍ）とを上記（式３）に代入すると、次の（式４）が得
られる。
る。この条件と、上記条件１（Ｗｔ−Ｗｉ≦２．５ｍ
ｍ）とを上記（式３）に代入すると、次の（式４）が得
られる。
【００２４】
Ｗｔ−Ｗｉ＝（２ｍ＋１）・Ｄ≦２．５−２×０．２＝２．１（ｍｍ）
∴ （２ｍ＋１）・Ｄ≦２．１ ・・・（式４）
なお、ここで対象とするｍ値の範囲は、周期光量ムラと
明るさのバランスをとる観点から、多数のロッドレンズ
２２を１列（奇数列）に配置してある本例では、ほぼ
１．５３〜３．００とする。
明るさのバランスをとる観点から、多数のロッドレンズ
２２を１列（奇数列）に配置してある本例では、ほぼ
１．５３〜３．００とする。
【００２５】次に、上記条件２で規定される共役長ＴＣ
に関する制約（共役長ＴＣ≦６ｍｍ）から、本例に係る
ロッドレンズアレイ２１の開口角の範囲を求める。な
お、以下の各式で用いる光学パラメータは次の通りであ
る。ロッドレンズ２２の光軸上屈折率をｎ、屈折率分布
定数を√Ａ、１周期長をＰ、開口角をθ、有効半径を
ｒ、そして有効直径をｄとする。また、ロッドレンズア
レイ２１のレンズ長をＺ、作動距離をＬ、共役長をＴ
Ｃ、レンズ配列ピッチ（レンズ素子配列周期）をＤ、そ
して充填率をα（α＝ｄ／Ｄ）とする。
に関する制約（共役長ＴＣ≦６ｍｍ）から、本例に係る
ロッドレンズアレイ２１の開口角の範囲を求める。な
お、以下の各式で用いる光学パラメータは次の通りであ
る。ロッドレンズ２２の光軸上屈折率をｎ、屈折率分布
定数を√Ａ、１周期長をＰ、開口角をθ、有効半径を
ｒ、そして有効直径をｄとする。また、ロッドレンズア
レイ２１のレンズ長をＺ、作動距離をＬ、共役長をＴ
Ｃ、レンズ配列ピッチ（レンズ素子配列周期）をＤ、そ
して充填率をα（α＝ｄ／Ｄ）とする。
【００２６】開口角θ、作動距離Ｌ及び重なり度ｍは、
それぞれ下記の（式５），（式６）及び（式７）で表さ
れる。 θ＝ｎ×√Ａ×ｒ ・・・（式５） Ｌ＝−１／ｎ√Ａ×ｔａｎ（Ｚπ／Ｐ） ・・・（式６） ｍ＝−α／２／ｃｏｓ（Ｚπ／Ｐ） ・・・（式７） 上記（式６），（式７）より、次の式が得られる。
それぞれ下記の（式５），（式６）及び（式７）で表さ
れる。 θ＝ｎ×√Ａ×ｒ ・・・（式５） Ｌ＝−１／ｎ√Ａ×ｔａｎ（Ｚπ／Ｐ） ・・・（式６） ｍ＝−α／２／ｃｏｓ（Ｚπ／Ｐ） ・・・（式７） 上記（式６），（式７）より、次の式が得られる。
【００２７】（ｎ・√ＡＬ）2 ＋１＝（２ｍ／α）2
この式に上記（式５）を代入すると、下記の（式８）が
得られる。 Ｌ＝ｒ／θ×（４ｍ2 ／α2 −１）1/2 ・・・（式８） また、上の（式７）より下記の（式９）が得られる。
得られる。 Ｌ＝ｒ／θ×（４ｍ2 ／α2 −１）1/2 ・・・（式８） また、上の（式７）より下記の（式９）が得られる。
【００２８】
Ｚ＝Ｐ／π×ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）
＝２・ｎ・ｒ／θ×ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ） ・・・（式９）
次に、ＴＣ＝Ｚ＋２Ｌ（図５参照）に上記（式８），
（式９）を代入すると、下記の（式１０）が得られる。 ＴＣ＝αＤ／θ×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2 ／α2 −１）1/2 ｝ ・・・（式１０） ここで、上記条件２で規定される１≦Ｌ，共役長ＴＣ≦
６ｍｍに上記（式８），（式１０）をそれぞれ代入する
と、下記の（式１１）が得られる。
（式９）を代入すると、下記の（式１０）が得られる。 ＴＣ＝αＤ／θ×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2 ／α2 −１）1/2 ｝ ・・・（式１０） ここで、上記条件２で規定される１≦Ｌ，共役長ＴＣ≦
６ｍｍに上記（式８），（式１０）をそれぞれ代入する
と、下記の（式１１）が得られる。
【００２９】
α／Ｄ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2 ／α2 −１）1/2 ｝
≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −１）1/2 ・・・（式１１
）
上記第１実施形態に係るロッドレンズアレイ２１によれ
ば、以下の作用効果を奏する。
ば、以下の作用効果を奏する。
【００３０】（イ）ロッドレンズアレイ２１は、レンズ
並び方向両端を（図１の矢印で示す個所で）切断するこ
とで、上記の（式４）を満たす所定の全幅にしてある。
このため、上述したようにＷｌとＷｔとの差が最大とな
る場合に、ロッドレンズアレイ２１の両端の切断時に＋
０．２ｍｍの誤差が生じたとしても、ＷｔとＷｉとの差
は２．５ｍｍ以下になる。
並び方向両端を（図１の矢印で示す個所で）切断するこ
とで、上記の（式４）を満たす所定の全幅にしてある。
このため、上述したようにＷｌとＷｔとの差が最大とな
る場合に、ロッドレンズアレイ２１の両端の切断時に＋
０．２ｍｍの誤差が生じたとしても、ＷｔとＷｉとの差
は２．５ｍｍ以下になる。
【００３１】こうして上記従来のロッドレンズアレイで
は画像読取り有効幅Ｗｉと全幅Ｗｔとの差が５〜６ｍｍ
になっているのに対し、本例ではその差を２．５ｍｍ以
下にすることができる。その差が小さくなった分だけロ
ッドレンズアレイ２１の横幅（全幅Ｗｔ）を小さくする
ことができる。
は画像読取り有効幅Ｗｉと全幅Ｗｔとの差が５〜６ｍｍ
になっているのに対し、本例ではその差を２．５ｍｍ以
下にすることができる。その差が小さくなった分だけロ
ッドレンズアレイ２１の横幅（全幅Ｗｔ）を小さくする
ことができる。
【００３２】これに加えて、ロッドレンズアレイ２１
を、開口角θが上記（式１１）を満たすように作ること
により、共役著ＴＣが６ｍｍ以下になる。共役長ＴＣが
６ｍｍ以下になることで、横幅（全幅Ｗｔ）が小さくな
るのに加えて、厚さ方向の寸法も小さくなる。こうして
ロッドレンズアレイ２１の横幅と厚さが小さくなり、同
アレイの小型化を図れる。このため、広いスペースを搭
載される機器（画像読取り装置）に確保する必要がな
い。これによりロッドレンズアレイ２１を用いた画像読
取り装置の小型化を図ることができ、ロッドレンズアレ
イ２１を用いた画像読取り装置を携帯電子機器の現行厚
さ内に収めることが可能になる。
を、開口角θが上記（式１１）を満たすように作ること
により、共役著ＴＣが６ｍｍ以下になる。共役長ＴＣが
６ｍｍ以下になることで、横幅（全幅Ｗｔ）が小さくな
るのに加えて、厚さ方向の寸法も小さくなる。こうして
ロッドレンズアレイ２１の横幅と厚さが小さくなり、同
アレイの小型化を図れる。このため、広いスペースを搭
載される機器（画像読取り装置）に確保する必要がな
い。これによりロッドレンズアレイ２１を用いた画像読
取り装置の小型化を図ることができ、ロッドレンズアレ
イ２１を用いた画像読取り装置を携帯電子機器の現行厚
さ内に収めることが可能になる。
【００３３】したがって、上記従来のロッドレンズアレ
イを用いた画像読取り装置では搭載できなかった携帯電
話等の携帯電子機器にも、本例のロッドレンズアレイ２
１を用いた画像読取り装置を搭載することができる。
イを用いた画像読取り装置では搭載できなかった携帯電
話等の携帯電子機器にも、本例のロッドレンズアレイ２
１を用いた画像読取り装置を搭載することができる。
【００３４】（ロ）ロッドレンズアレイ２１を、開口角
θが上記（式１１）を満たすように作ることにより、作
動距離Ｌが１ｍｍ以上になるので、ロッドレンズアレイ
２１の近くに配置される他部品の配置スペースを確保す
ることができる。
θが上記（式１１）を満たすように作ることにより、作
動距離Ｌが１ｍｍ以上になるので、ロッドレンズアレイ
２１の近くに配置される他部品の配置スペースを確保す
ることができる。
【００３５】[ レンズアレイの第２実施形態]図２は第
２実施形態に係る等倍結像用レンズアレイとしてのロッ
ドレンズアレイ２１Ａを示している。このロッドレンズ
アレイ２１Ａも、上記第１実施形態と同様に、同アレイ
２１Ａを用いた密着型イメージセンサ等の画像読取り装
置を携帯電子機器に搭載するために、上記の条件１と条
件２を満たすように作られている。
２実施形態に係る等倍結像用レンズアレイとしてのロッ
ドレンズアレイ２１Ａを示している。このロッドレンズ
アレイ２１Ａも、上記第１実施形態と同様に、同アレイ
２１Ａを用いた密着型イメージセンサ等の画像読取り装
置を携帯電子機器に搭載するために、上記の条件１と条
件２を満たすように作られている。
【００３６】具体的には、ロッドレンズアレイ２１Ａ
は、下記の（式４´）と上記の（式１１）とを満たすよ
うに作られている。また、ロッドレンズアレイ２１Ａ
は、側板２３，２４のレンズ並び方向両端を折って短く
することで、下記の（式４´）を満たす所定の全幅にし
てある。
は、下記の（式４´）と上記の（式１１）とを満たすよ
うに作られている。また、ロッドレンズアレイ２１Ａ
は、側板２３，２４のレンズ並び方向両端を折って短く
することで、下記の（式４´）を満たす所定の全幅にし
てある。
【００３７】このように、ロッドレンズアレイ２１Ａ
を、両端を折ることで、下記の（式４´）を満たす所定
の全幅にする場合、ＷｌとＷｔとの差が最大となるの
は、次の場合である。すなわち、図２の二点鎖線で示す
両端のロッドレンズ２２ａ，２２が抜けて、その抜けた
部分に側板２３，２４の両端部と樹脂部２５の両端部と
が残っている場合に、ＷｌとＷｔとの差が最大になる。
この場合におけるＷｔ，Ｗｌ，Ｗｉの関係は、上記第１
実施形態の場合と同様である。
を、両端を折ることで、下記の（式４´）を満たす所定
の全幅にする場合、ＷｌとＷｔとの差が最大となるの
は、次の場合である。すなわち、図２の二点鎖線で示す
両端のロッドレンズ２２ａ，２２が抜けて、その抜けた
部分に側板２３，２４の両端部と樹脂部２５の両端部と
が残っている場合に、ＷｌとＷｔとの差が最大になる。
この場合におけるＷｔ，Ｗｌ，Ｗｉの関係は、上記第１
実施形態の場合と同様である。
【００３８】また、ロッドレンズアレイ２１Ａのレンズ
配列ピッチＤの精度は、携帯電子機器に用いる場合のよ
うに全幅Ｗｔの小さいものでは、上記第１実施形態にお
ける切断で期待できる精度（±０．２ｍｍ程度）より１
桁小さいと思われる。このため、レンズ配列ピッチＤの
精度は無視でき、上記条件１（（Ｗｔ−Ｗｉ）≦２．５
ｍｍ）を上記（式３）に代入すると、次の（式４´）が
得られる。
配列ピッチＤの精度は、携帯電子機器に用いる場合のよ
うに全幅Ｗｔの小さいものでは、上記第１実施形態にお
ける切断で期待できる精度（±０．２ｍｍ程度）より１
桁小さいと思われる。このため、レンズ配列ピッチＤの
精度は無視でき、上記条件１（（Ｗｔ−Ｗｉ）≦２．５
ｍｍ）を上記（式３）に代入すると、次の（式４´）が
得られる。
【００３９】
Ｗｔ−Ｗｉ＝（２ｍ＋１）・Ｄ≦２．５（ｍｍ）
∴（２ｍ＋１）・Ｄ≦２．５ ・・・（式４´）
なお、ここで対象とするｍ値の範囲は、上記第１実施形
態と同様にほぼ１．５３〜３．００とする。
態と同様にほぼ１．５３〜３．００とする。
【００４０】そして、本例に係るロッドレンズアレイ２
１Ａは、上記第１実施形態と同様に、開口角θの範囲が
上記の（式１１）を満たすように作られている。上記第
２実施形態に係るロッドレンズアレイ２１Ａによれば、
以下の作用効果を奏する。
１Ａは、上記第１実施形態と同様に、開口角θの範囲が
上記の（式１１）を満たすように作られている。上記第
２実施形態に係るロッドレンズアレイ２１Ａによれば、
以下の作用効果を奏する。
【００４１】（ハ）ロッドレンズアレイ２１は、レンズ
並び方向両端を折って短くすることで、上記の( 式４
´）を満たす所定の全幅にしてある。このため、上述し
たようにＷｌとＷｔとの差が最大となる場合でも、Ｗｔ
とＷｉとの差は２．５ｍｍ以下になる。したがって、上
記実施形態と同様に、上記（イ）の作用効果を奏する。
並び方向両端を折って短くすることで、上記の( 式４
´）を満たす所定の全幅にしてある。このため、上述し
たようにＷｌとＷｔとの差が最大となる場合でも、Ｗｔ
とＷｉとの差は２．５ｍｍ以下になる。したがって、上
記実施形態と同様に、上記（イ）の作用効果を奏する。
【００４２】（ニ）ロッドレンズアレイ２１は、開口角
θが上記( 式１１）を満たすように作ることにより、上
記実施形態と同様に、上記（ロ）の作用効果を奏する。 [ 画像読取り装置の第１実施形態]図３は第１実施形態
に係る画像読取り装置としての密着型イメージセンサ３
１を示している。この密着型イメージセンサ３１は、原
稿３２の読取り部３２ａに照明光を照射するアレイ状ま
たはライン状の光源３３と、等倍結像用レンズアレイ３
４と、光源変換手段としての光導電素子アレイ３５と、
カバーガラス３６とを備える。この密着型イメージセン
サ３１は、光源３３により原稿３２の読取り部３２ａに
照明光が照射され、その照明光が原稿３２で反射した光
を等倍結像用レンズアレイ３４により光導電素子アレイ
３５上に結像するようになっている。
θが上記( 式１１）を満たすように作ることにより、上
記実施形態と同様に、上記（ロ）の作用効果を奏する。 [ 画像読取り装置の第１実施形態]図３は第１実施形態
に係る画像読取り装置としての密着型イメージセンサ３
１を示している。この密着型イメージセンサ３１は、原
稿３２の読取り部３２ａに照明光を照射するアレイ状ま
たはライン状の光源３３と、等倍結像用レンズアレイ３
４と、光源変換手段としての光導電素子アレイ３５と、
カバーガラス３６とを備える。この密着型イメージセン
サ３１は、光源３３により原稿３２の読取り部３２ａに
照明光が照射され、その照明光が原稿３２で反射した光
を等倍結像用レンズアレイ３４により光導電素子アレイ
３５上に結像するようになっている。
【００４３】本例の密着型イメージセンサ３１では、原
稿３２に記入された画像を光導電素子アレイ３５上に等
倍の正立像として結像する等倍結像用レンズアレイ３４
として、図１に示す上記第１実施形態に係るロッドレン
ズアレイ２１が使用されている。また、アレイ状の光源
３３として、複数個のＬＥＤ素子を１列に配置したＬＥ
Ｄアレイが用いられ、ライン状の光源としてはＬＥＤを
光源とする導光体が用いられている。
稿３２に記入された画像を光導電素子アレイ３５上に等
倍の正立像として結像する等倍結像用レンズアレイ３４
として、図１に示す上記第１実施形態に係るロッドレン
ズアレイ２１が使用されている。また、アレイ状の光源
３３として、複数個のＬＥＤ素子を１列に配置したＬＥ
Ｄアレイが用いられ、ライン状の光源としてはＬＥＤを
光源とする導光体が用いられている。
【００４４】上記第１実施形態に係る密着型イメージセ
ンサ３１によれば、以下の作用効果を奏する。 （ホ）密着型イメージセンサ３１には、等倍結像用レン
ズアレイ３４として、全幅Ｗｔと画像読取り有効幅Ｗｉ
との差が２．５ｍｍ以下である上記ロッドレンズアレイ
２１が使用されている。すなわち、ＷｔとＷｌとの差が
２．５ｍｍ以下と小さく、その差が小さくなった分だけ
その横幅（全幅Ｗｔ）を小さくしたロッドレンズアレイ
２１を使用している。このため、上記従来のロッドレン
ズアレイを用いた画像読取り装置では搭載できなかった
携帯電話等の携帯電子機器にも、本例の密着型イメージ
センサ３１を搭載することができる。
ンサ３１によれば、以下の作用効果を奏する。 （ホ）密着型イメージセンサ３１には、等倍結像用レン
ズアレイ３４として、全幅Ｗｔと画像読取り有効幅Ｗｉ
との差が２．５ｍｍ以下である上記ロッドレンズアレイ
２１が使用されている。すなわち、ＷｔとＷｌとの差が
２．５ｍｍ以下と小さく、その差が小さくなった分だけ
その横幅（全幅Ｗｔ）を小さくしたロッドレンズアレイ
２１を使用している。このため、上記従来のロッドレン
ズアレイを用いた画像読取り装置では搭載できなかった
携帯電話等の携帯電子機器にも、本例の密着型イメージ
センサ３１を搭載することができる。
【００４５】（ヘ）密着型イメージセンサ３１には、等
倍結像用レンズアレイ３４として、共役長ＴＣが６ｍｍ
以下で、作動距離Ｌが１ｍｍ以上である上記ロッドレン
ズアレイ２１が使用されている。ロッドレンズアレイ２
１の共役長ＴＣが６ｍｍ以下であるため、密着型イメー
ジセンサ３１を携帯電子機器の現行厚さ内に収めること
が可能になる。これにより、上記従来のロッドレンズア
レイを用いた画像読取り装置では搭載できなかった携帯
電話等の携帯電子機器にも、密着型イメージセンサ３１
を搭載することができる。
倍結像用レンズアレイ３４として、共役長ＴＣが６ｍｍ
以下で、作動距離Ｌが１ｍｍ以上である上記ロッドレン
ズアレイ２１が使用されている。ロッドレンズアレイ２
１の共役長ＴＣが６ｍｍ以下であるため、密着型イメー
ジセンサ３１を携帯電子機器の現行厚さ内に収めること
が可能になる。これにより、上記従来のロッドレンズア
レイを用いた画像読取り装置では搭載できなかった携帯
電話等の携帯電子機器にも、密着型イメージセンサ３１
を搭載することができる。
【００４６】（ト）ロッドレンズアレイ２１の作動距離
Ｌが１ｍｍ以上であるため、ロッドレンズアレイ２１の
近くに配置される他部品の配置スペースを確保すること
ができる。
Ｌが１ｍｍ以上であるため、ロッドレンズアレイ２１の
近くに配置される他部品の配置スペースを確保すること
ができる。
【００４７】[ 画像読取り装置の第２実施形態]図４は
第２実施形態に係る画像読取り装置としての密着型イメ
ージセンサ３１を示している。上記第１実施形態に係る
密着型イメージセンサ３１では、等倍結像用レンズアレ
イ３４として用いたロッドレンズアレイ２１は作動距離
Ｌが短く、光源３３からの照明光の一部が一方の側板３
４でけられるおそれがある。これを避けるために、光源
３３を図１に示すように配置すると、その照明光の光量
分布Ｆ１の中心と、原稿３２の読取り部３２ａのずれＳ
１が大きくなってしまう。その結果、光源３３による照
明効率が下がるおそれがある。
第２実施形態に係る画像読取り装置としての密着型イメ
ージセンサ３１を示している。上記第１実施形態に係る
密着型イメージセンサ３１では、等倍結像用レンズアレ
イ３４として用いたロッドレンズアレイ２１は作動距離
Ｌが短く、光源３３からの照明光の一部が一方の側板３
４でけられるおそれがある。これを避けるために、光源
３３を図１に示すように配置すると、その照明光の光量
分布Ｆ１の中心と、原稿３２の読取り部３２ａのずれＳ
１が大きくなってしまう。その結果、光源３３による照
明効率が下がるおそれがある。
【００４８】このような不具合を改善するために、本例
に係る密着型イメージセンサ３１では、等倍結像用レン
ズアレイ３４として用いるロッドレンズアレイ２１の側
板２３，２４´のうちの、光源３３側に位置する側板３
４´の厚さを０．４ｍｍ以下にしてある。
に係る密着型イメージセンサ３１では、等倍結像用レン
ズアレイ３４として用いるロッドレンズアレイ２１の側
板２３，２４´のうちの、光源３３側に位置する側板３
４´の厚さを０．４ｍｍ以下にしてある。
【００４９】第２実施形態に係る密着型イメージセンサ
３１によれば、以下の作用効果を奏する。 （チ）ロッドレンズアレイ２１の側板２４の厚さを０．
４ｍｍ以下にすることで、照明光の一部が側板３４でけ
られないように、照明光の光量分布Ｆ１の中心と、原稿
３２の読取り部３２ａとを一致させることができる。そ
の結果、光源３３による照明効率を向上させることがで
きる。
３１によれば、以下の作用効果を奏する。 （チ）ロッドレンズアレイ２１の側板２４の厚さを０．
４ｍｍ以下にすることで、照明光の一部が側板３４でけ
られないように、照明光の光量分布Ｆ１の中心と、原稿
３２の読取り部３２ａとを一致させることができる。そ
の結果、光源３３による照明効率を向上させることがで
きる。
【００５０】[ 変形例]なお、この発明は以下のように
変更して具体化することもできる。 ・上記第１及び第２実施形態に係るロッドレンズアレイ
２１及び２１Ａでは、多数のロッドレンズ２２を１列に
配置してあるが、これらのロッドレンズ２２を２列以上
に配置したロッドレンズアレイにも本発明は適用可能で
ある。
変更して具体化することもできる。 ・上記第１及び第２実施形態に係るロッドレンズアレイ
２１及び２１Ａでは、多数のロッドレンズ２２を１列に
配置してあるが、これらのロッドレンズ２２を２列以上
に配置したロッドレンズアレイにも本発明は適用可能で
ある。
【００５１】・上記第１及び第２実施形態に係るロッド
レンズアレイ２１では、ｍ値の範囲をほぼ１．５３〜
３．００としているが、この範囲は、多数のロッドレン
ズ２２を１列以外の奇数列に配置する場合にも適用され
る。また、多数のロッドレンズ２２を偶数列に配置する
場合には、ｍ値の範囲は、周期光量ムラと明るさのバラ
ンスをとる観点から、ほぼ１．１０〜３．００とする。
レンズアレイ２１では、ｍ値の範囲をほぼ１．５３〜
３．００としているが、この範囲は、多数のロッドレン
ズ２２を１列以外の奇数列に配置する場合にも適用され
る。また、多数のロッドレンズ２２を偶数列に配置する
場合には、ｍ値の範囲は、周期光量ムラと明るさのバラ
ンスをとる観点から、ほぼ１．１０〜３．００とする。
【００５２】・上記第１及び第２実施形態に係るロッド
レンズアレイ２１では、樹脂部２５のアレイ厚さ方向の
両側面に側板２３，２４が固定されているが、その両側
面の一方にのみ側板が固定されているロッドレンズアレ
イ、あるいは両側面とも側板が除去されて存在しないロ
ッドレンズアレイにも本発明は適用可能である。側板が
存在しないロッドレンズアレイでは、複数のロッドレン
ズが樹脂で固定されている。このような側板のないロッ
ドレンズアレイの場合、アレイ自体は曲がりやすいが、
機器側の支持部材にロッドレンズアレイを直接貼り付け
て固定すればよい。このような側板のないロッドレンズ
アレイによれば、小型化が強く要求される携帯電話等の
携帯電子機器に用い場合に、側板のスペースが節約でき
るため、特に有効になる。
レンズアレイ２１では、樹脂部２５のアレイ厚さ方向の
両側面に側板２３，２４が固定されているが、その両側
面の一方にのみ側板が固定されているロッドレンズアレ
イ、あるいは両側面とも側板が除去されて存在しないロ
ッドレンズアレイにも本発明は適用可能である。側板が
存在しないロッドレンズアレイでは、複数のロッドレン
ズが樹脂で固定されている。このような側板のないロッ
ドレンズアレイの場合、アレイ自体は曲がりやすいが、
機器側の支持部材にロッドレンズアレイを直接貼り付け
て固定すればよい。このような側板のないロッドレンズ
アレイによれば、小型化が強く要求される携帯電話等の
携帯電子機器に用い場合に、側板のスペースが節約でき
るため、特に有効になる。
【００５３】・上記第１実施形態に係るロッドレンズア
レイ２１では、レンズアレイ並び方向両端を切断するよ
うにしているが、両端の一方のみを切断する場合にも本
発明は適用可能である。
レイ２１では、レンズアレイ並び方向両端を切断するよ
うにしているが、両端の一方のみを切断する場合にも本
発明は適用可能である。
【００５４】・上記第２実施形態に係るロッドレンズア
レイ２１では、レンズ並び方向両端を折るようにしてい
るが、両端の一方のみを折る場合にも本発明は適用可能
である。
レイ２１では、レンズ並び方向両端を折るようにしてい
るが、両端の一方のみを折る場合にも本発明は適用可能
である。
【００５５】・上記第１及び第２実施形態に係るロッド
レンズアレイ２１及び２１Ａにおいて、上記条件１（Ｗ
ｔ−Ｗｉ≦２．５ｍｍ）で規定した数値２．５ｍｍに本
発明は限定されない。その数値２．５ｍｍは、ロッドレ
ンズアレイを用いた密着型イメージセンサ等の画像読取
り装置が搭載される携帯電子機器のスペースの大きさに
応じて適宜変更可能である。したがって、上記の（式
４）における数値２．１（ｍｍ）も前記携帯電子機器の
スペースの大きさに応じて適宜変更可能である。
レンズアレイ２１及び２１Ａにおいて、上記条件１（Ｗ
ｔ−Ｗｉ≦２．５ｍｍ）で規定した数値２．５ｍｍに本
発明は限定されない。その数値２．５ｍｍは、ロッドレ
ンズアレイを用いた密着型イメージセンサ等の画像読取
り装置が搭載される携帯電子機器のスペースの大きさに
応じて適宜変更可能である。したがって、上記の（式
４）における数値２．１（ｍｍ）も前記携帯電子機器の
スペースの大きさに応じて適宜変更可能である。
【００５６】・上記第１及び第２実施形態に係るロッド
レンズアレイ２１において、上記条件２（共役長ＴＣ≦
６ｍｍ、作動距離Ｌ≧１ｍｍ）で規定した数値６ｍｍと
数値１ｍｍに本発明は限定されない。すなわち、共役長
ＴＣについては、携帯電子機器の厚さに応じて６ｍｍよ
り大きい値を適宜選択可能である。また、作動距離Ｌに
ついては、他部品の配置スペースを必要としない場合に
は、１ｍｍより小さい値を適宜選択可能である。
レンズアレイ２１において、上記条件２（共役長ＴＣ≦
６ｍｍ、作動距離Ｌ≧１ｍｍ）で規定した数値６ｍｍと
数値１ｍｍに本発明は限定されない。すなわち、共役長
ＴＣについては、携帯電子機器の厚さに応じて６ｍｍよ
り大きい値を適宜選択可能である。また、作動距離Ｌに
ついては、他部品の配置スペースを必要としない場合に
は、１ｍｍより小さい値を適宜選択可能である。
【００５７】・上記第１及び第２実施形態に係る密着型
イメージセンサ３１では、ロッドレンズアレイ２１の側
板２４´の厚さを０．４ｍｍ以下にしてあるが、その側
板２４´を無くしてもよい。
イメージセンサ３１では、ロッドレンズアレイ２１の側
板２４´の厚さを０．４ｍｍ以下にしてあるが、その側
板２４´を無くしてもよい。
【００５８】・上記各実施形態では、携帯電子機器に搭
載される密着型イメージセンサ等の画像読取り装置につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明
に係るロッドレンズアレイおよびそれを用いた画像読取
り装置は、ファクシミリ装置、コピー機、据え置き型の
スキャナー等の機器にも広く適用可能であり、これらの
機器に適用することで機器の小型化を図ることができ
る。
載される密着型イメージセンサ等の画像読取り装置につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明
に係るロッドレンズアレイおよびそれを用いた画像読取
り装置は、ファクシミリ装置、コピー機、据え置き型の
スキャナー等の機器にも広く適用可能であり、これらの
機器に適用することで機器の小型化を図ることができ
る。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び２に
係る発明によれば、レンズアレイの横幅と厚さが小さく
なり、同アレイの小型化を図れるので、レンズアレイを
用いた画像読取り装置の小型化を図ることができる。し
たがって、従来搭載できなかった携帯電子機器にも、レ
ンズアレイを用いた画像読取り装置を搭載することが可
能になる。
係る発明によれば、レンズアレイの横幅と厚さが小さく
なり、同アレイの小型化を図れるので、レンズアレイを
用いた画像読取り装置の小型化を図ることができる。し
たがって、従来搭載できなかった携帯電子機器にも、レ
ンズアレイを用いた画像読取り装置を搭載することが可
能になる。
【００６０】請求項３に係る発明によれば、画像読取り
装置の小型化を図ることができ、同装置を携帯電子機器
へ搭載可能になる。請求項４に係る発明によれば、画像
読取り装置を備えた小型の携帯電子機器を実現すること
ができる。
装置の小型化を図ることができ、同装置を携帯電子機器
へ搭載可能になる。請求項４に係る発明によれば、画像
読取り装置を備えた小型の携帯電子機器を実現すること
ができる。
【図１】 第１実施形態に係るロッドレンズアレイを示
す断面図。
す断面図。
【図２】 第２実施形態に係るロッドレンズアレイを示
す断面図。
す断面図。
【図３】 第１実施形態に係る密着型イメージセンサを
示す概略構成図。
示す概略構成図。
【図４】 第２実施形態に係る密着型イメージセンサを
示す概略構成図。
示す概略構成図。
【図５】 従来のロッドレンズアレイ及びその結像作用
を示す説明図。
を示す説明図。
【図６】 従来のロッドレンズアレイの画像読取り有効
範囲等を示す説明図。
範囲等を示す説明図。
２１…等倍結像用レンズアレイとしてのロッドレンズア
レイ、２２…ロッドレンズ、２３，２４，２４´…側
板、３１…画像読取り装置としての密着型イメージセン
サ、３４…等倍結像用レンズアレイ。
レイ、２２…ロッドレンズ、２３，２４，２４´…側
板、３１…画像読取り装置としての密着型イメージセン
サ、３４…等倍結像用レンズアレイ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｈ０４Ｎ 1/028 Ｚ
1/19 1/04 １０２
Ｆターム(参考） 2H087 KA08 KA18 LA01 RA21 RA26
RA44 RA45
5B047 AA01 BA03 BB02 BC05 BC20
5C051 AA01 BA04 DA03 DB01 DB22
DB29 DC04 DC07
5C072 AA01 BA01 CA05 DA03 DA25
EA07 PA00
Claims (4)
- 【請求項１】 光軸を互いに平行にして少なくとも１列
に配置された複数のロッドレンズからなる等倍結像用レ
ンズアレイにおいて、前記レンズアレイの重なり度を
ｍ、前記ロッドレンズのレンズ配列ピッチをＤ、同レン
ズの光軸上屈折率をｎ、その開口角をθ、その有効直径
をｄ、前記レンズアレイの充填率をα（α＝ｄ／Ｄ）と
し、前記レンズアレイの重なり度ｍが、前記ロッドレン
ズが奇数列配置の場合にはほぼ１．５３〜３．００の範
囲内の値に、同レンズが偶数列配列の場合にはほぼ１．
１０〜３．００の範囲内の値に設定されるとき、｛（２
ｍ＋１）・Ｄ｝の値がほぼ２．１ｍｍ以下となるととも
に、前記ロッドレンズの開口角θが下記の式 αＤ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2
／α2 −１）1/2 ｝≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −
１）1/2 を満たすように、レンズ並び方向両端の少なくとも一方
を切断したことを特徴とする等倍結像用レンズアレイ。 - 【請求項２】 光軸を互いに平行にして少なくとも１列
に配置された複数のロッドレンズからなる等倍結像用レ
ンズアレイにおいて、前記レンズアレイの重なり度を
ｍ、前記ロッドレンズのレンズ配列ピッチをＤ、同レン
ズの光軸上屈折率をｎ、その開口角をθ、その有効直径
をｄ、前記レンズアレイの充填率をα（α＝ｄ／Ｄ）と
し、前記レンズアレイの重なり度ｍが、前記ロッドレン
ズが奇数列配置の場合にはほぼ１．５３〜３．００の範
囲内の値に、同レンズが偶数列配列の場合にはほぼ１．
１０〜３．００の範囲内の値に設定されるとき、｛（２
ｍ＋１）・Ｄ｝の値がほぼ２．５ｍｍ以下となるととも
に、前記ロッドレンズの開口角θが下記の式 αＤ／６×｛ｎ・ｃｏｓ-1（−α／２／ｍ）＋（４ｍ2
／α2 −１）1/2 ｝≦θ≦αＤ／２×（４ｍ2 ／α2 −
１）1/2 を満たすように、レンズ並び方向両端の少なくとも一方
を折る等したことを特徴とする等倍結像用レンズアレ
イ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載された等倍結像用
レンズアレイを用いた画像読取り装置であって、前記等
倍結像用レンズアレイと、原稿の読取り部に照明光を照
射する光源と、光電変換手段とを備え、前記照明光が前
記原稿で反射した光を前記レンズアレイにより前記光電
変換手段上に結像するように構成されていることを特徴
とする等倍結像用レンズアレイを用いた画像読取り装
置。 - 【請求項４】 請求項３に記載された画像読取り装置が
内蔵されていることを特徴とする画像読取り装置を用い
た携帯電子機器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001313172A JP2003121608A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 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 |
| EP02022574A EP1302786A3 (en) | 2001-10-10 | 2002-10-08 | Lens array for unity magnification imaging and image reading apparatus using the same array |
| TW091123316A TW595204B (en) | 2001-10-10 | 2002-10-09 | Lens array for unity magnification imaging, and image reading apparatus using the same array |
| CNB021443467A CN1224848C (zh) | 2001-10-10 | 2002-10-10 | 等倍成像透镜阵列及使用该阵列的图像读取装置 |
| US10/268,512 US6724537B2 (en) | 2001-10-10 | 2002-10-10 | Lens array for unity magnification imaging, and image reading apparatus using the same array |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001313172A JP2003121608A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003121608A true JP2003121608A (ja) | 2003-04-23 |
| JP2003121608A5 JP2003121608A5 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=19131705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001313172A Pending JP2003121608A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 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 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6724537B2 (ja) |
| EP (1) | EP1302786A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003121608A (ja) |
| CN (1) | CN1224848C (ja) |
| TW (1) | TW595204B (ja) |
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| 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 |
| US10063740B2 (en) | 2016-05-25 | 2018-08-28 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image reading apparatus |
| US10069997B2 (en) | 2016-07-26 | 2018-09-04 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image reading unit and image reading device and image forming apparatus including the same |
| US10148842B2 (en) | 2016-07-28 | 2018-12-04 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module, and image reading device/image forming apparatus including the reading module |
| US10228557B2 (en) | 2016-11-30 | 2019-03-12 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image reading device and image forming apparatus therewith |
| US10237437B2 (en) | 2016-11-30 | 2019-03-19 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module and image reading device and image forming apparatus therewith |
| US10237438B2 (en) | 2016-11-30 | 2019-03-19 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module and image reading device and image forming apparatus therewith |
| US10440212B2 (en) | 2016-11-30 | 2019-10-08 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module and image reading device and image forming apparatus therewith |
| US10469697B2 (en) | 2017-08-07 | 2019-11-05 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module and image reading device including same, and image forming apparatus |
| US10602013B2 (en) | 2017-08-07 | 2020-03-24 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module and image forming apparatus provided with the same |
| US10666826B2 (en) | 2016-11-30 | 2020-05-26 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module having reflection mirror array, image reading device comprising same, and image forming apparatus therewith |
| US10681240B2 (en) | 2017-08-07 | 2020-06-09 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module, and image reading device and image forming apparatus therewith |
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|---|---|---|---|---|
| JP4066960B2 (ja) * | 2004-01-28 | 2008-03-26 | 三菱電機株式会社 | イメージセンサ |
| 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 |
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| 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 |
-
2001
- 2001-10-10 JP JP2001313172A patent/JP2003121608A/ja active Pending
-
2002
- 2002-10-08 EP EP02022574A patent/EP1302786A3/en not_active Withdrawn
- 2002-10-09 TW TW091123316A patent/TW595204B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-10-10 US US10/268,512 patent/US6724537B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-10 CN CNB021443467A patent/CN1224848C/zh not_active Expired - Fee Related
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| JP2006313218A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Noriji Ooishi | 走査型立体像取り込み装置 |
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| US10148842B2 (en) | 2016-07-28 | 2018-12-04 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module, and image reading device/image forming apparatus including the reading module |
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| US10666826B2 (en) | 2016-11-30 | 2020-05-26 | Kyocera Document Solutions Inc. | Reading module having reflection mirror array, image reading device comprising same, and image forming apparatus therewith |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP1302786A3 (en) | 2005-02-02 |
| US6724537B2 (en) | 2004-04-20 |
| CN1412578A (zh) | 2003-04-23 |
| US20030095335A1 (en) | 2003-05-22 |
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| TW595204B (en) | 2004-06-21 |
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