JP2003121608A5

JP2003121608A5 -

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Publication number: JP2003121608A5
Application number: JP2001313172A
Authority: JP
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2005-06-02

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に関するものである。

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では、図５に示すように、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１２を２列に配置したロッドレンズアレイである。

【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。

（条件１）全幅（全幅最大値）Ｗｔと画像読取り有効幅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。

すなわち、ロッドレンズアレイ２１の画像読取り有効幅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。

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，２２ａ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。

[ 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２４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３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Ｓ１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。

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２４´の厚さを０．４ｍｍ以下にしてある。

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２４´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。

・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、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る場合に、側板のスペースが節約できるため、特に有効になる。

・上記第２実施形態に係るロッドレンズアレイ２１Ａ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。

・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。