JP2009273000A - Image sensor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact image sensor in a plate shape wherein a casing illuminating an object to be irradiated and a casing for image-forming optical information incident from the object to be irradiated can be separated. <P>SOLUTION: An image sensor includes: a light source which radiates light over a main scanning direction; a light transmission body to which light from the light source is made incident, and which transmits the light in a sub scanning direction and irradiates an irradiation part of an object to be irradiated with light fully reflected on an emission surface; an image forming means comprising a lens for converging scattered light of light reflected on the object to be irradiated; a light receiving section for receiving light converged by the image forming means; and a casing housing or holding the light source, the light transmission body, the image forming means and the light receiving section. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、複写機や金融端末装置などの画像読み取りや画像識別に用いるイメージセンサに関するものである。   The present invention relates to an image sensor used for image reading and image identification such as a copying machine and a financial terminal device.

画像情報を読み取るイメージセンサとして、例えば、特開平2−177761号公報図1(特許文献1参照)には、LEDアレイ3、ロッドレンズアレイ5及びセンサモジュール40を各面に支持したシャーシ51と、このシャーシ51を覆うように構成したシャーシ52で互いに固定した光センサ装置が開示されている。   As an image sensor that reads image information, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-177761 FIG. 1 (see Patent Document 1) includes a chassis 51 that supports an LED array 3, a rod lens array 5, and a sensor module 40 on each surface; An optical sensor device fixed to each other by a chassis 52 configured to cover the chassis 51 is disclosed.

特開平11−215301号公報図1(特許文献2参照)には、2つの内壁面15a,15bによって挟まれた照射用光路14の高さ方向中間部に傾斜角度が相違する2つの傾斜面部16a,16bを設け、それらがLEDチップ6の上方に位置し、上部側になるほど画像読み取り領域Sに接近するように構成した画像読み取り装置が開示されている。
特開平11−8742号公報図2(特許文献3参照)には、光源11で照明された原稿10の読み取り画像をミラーアレイ第1ミラーアレイ13と第2ミラーアレイ14とで結像させる読取装置が開示されている。
1 (see Patent Document 2), there are two inclined surface portions 16a having different inclination angles at the intermediate portion in the height direction of the irradiation optical path 14 sandwiched between two inner wall surfaces 15a and 15b. , 16b, which are located above the LED chip 6 and approach the image reading region S as they are on the upper side, are disclosed.
FIG. 2 (see Patent Document 3) of Japanese Patent Laid-Open No. 11-8742 discloses a reading apparatus that forms an image of a read image of a document 10 illuminated by a light source 11 with a first mirror array 13 and a second mirror array 14. Is disclosed.

特開平10−290336号公報図1(特許文献4参照)には、画像読み取り装置本体に反射用照明ユニット18、反射原稿用結像レンズ23及び固体撮像素子24が組み込まれた画像読み取り装置が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 10-290336 discloses an image reading apparatus in which a reflection illumination unit 18, a reflection original imaging lens 23, and a solid-state image sensor 24 are incorporated in an image reading apparatus main body. Has been.

特開平2−177761号公報(第1図)JP-A-2-177761 (FIG. 1)

特開平11−215301号公報(第1図)[段落0035]JP 11-215301 A (FIG. 1) [paragraph 0035]

特開平11−8742号公報(第2図)Japanese Patent Laid-Open No. 11-8742 (FIG. 2)

特開平10−290336号公報(第1図)Japanese Patent Laid-Open No. 10-290336 (FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に記載のものは、各面を加工したシャーシ51にLEDアレイ3、ロッドレンズアレイ5及びセンサモジュール40を支持するので、LEDアレイ3による照明光学系とロッドレンズアレイとセンサモジュール40で構成する結像光学系とが合体した構成となるのでシャーシ51の精密な加工精度が要求されると共に光の照射経路から画像の結像までの光路調整が複雑になるという課題があった。   However, in the device described in Patent Document 1, the LED array 3, the rod lens array 5, and the sensor module 40 are supported on the chassis 51 whose surfaces are processed. Therefore, the illumination optical system, the rod lens array, and the sensor module by the LED array 3 are supported. Therefore, there is a problem that a precise processing accuracy of the chassis 51 is required and the optical path adjustment from the light irradiation path to the image formation becomes complicated. .

特許文献2に記載のものは、照射用光路14の下部にLEDチップ6を設け、LEDチップ6から照射して光を上方の傾斜部16a、16bで反射させて上部側に位置する画像読み取り領域Sを照明するので、照射経路が高さ方向に長くなり、比較的大きなサイズの画像読み取り装置になるという課題があった。   Patent Document 2 discloses an image reading region in which an LED chip 6 is provided at the lower part of an irradiation optical path 14 and is irradiated from the LED chip 6 and reflected by the upper inclined portions 16a and 16b to be positioned on the upper side. Since S is illuminated, there is a problem in that the irradiation path becomes longer in the height direction and the image reading apparatus has a relatively large size.

特許文献3に記載のものは、結像光学系にミラーアレイが用いられているものの、照明光学系の具体的設置位置や照射方法並びにミラーアレイの具体的設置位置に関する詳細な記載が無い。   Although the thing of patent document 3 uses the mirror array for the imaging optical system, there is no detailed description regarding the specific installation position and irradiation method of an illumination optical system, and the specific installation position of a mirror array.

特許文献4に記載のものは、反射ミラー19〜21、反射用照明ユニット18、反射原稿用結像レンズ23及び固体撮像素子24をキャリッジ枠体17の周囲に分散配置しているものの、照明光学系と結像光学系との具体的な結合などについては記載されていない。   In Patent Document 4, although the reflecting mirrors 19 to 21, the reflecting illumination unit 18, the reflecting original image forming lens 23 and the solid-state imaging device 24 are distributed around the carriage frame 17, the illumination optics is used. The specific coupling between the system and the imaging optical system is not described.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、被照射体を照明する筐体と、被照射体から入射する光情報を結像する筐体とが分離可能な平板形状のコンパクトなイメージセンサを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a flat plate in which a casing that illuminates an irradiated object and a casing that forms an optical image incident on the irradiated object can be separated. An object is to provide a compact image sensor having a shape.

請求項1に係る発明のイメージセンサは、主走査方向に亘って光を照射する光源と、この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、被照射体で反射した光の散乱光を収束するレンズを有する結像手段と、この結像手段で収束された光を受光する受光部と、前記光源、前記導光体、前記結像手段及び前記受光部を収納又は保持する筐体とを備えたものである。   An image sensor according to a first aspect of the present invention is a light source that irradiates light in the main scanning direction, light that is incident from the light source, guides light in the sub-scanning direction, and is totally reflected on the exit surface. A light guide for irradiating the irradiated portion of the irradiated body, an imaging means having a lens for converging the scattered light of the light reflected by the irradiated body, and a light receiving section for receiving the light converged by the imaging means And a housing that houses or holds the light source, the light guide, the imaging means, and the light receiving unit.

請求項2に係る発明のイメージセンサは、前記筐体は前記光源と前記導光体とを収納する照明ユニットと、前記結像手段と前記受光部とを収納する結像ユニットとに分割されている請求項1に記載のものである。   In the image sensor of the invention according to claim 2, the casing is divided into an illumination unit that houses the light source and the light guide, and an imaging unit that houses the imaging means and the light receiving unit. Claim 1.

請求項3に係る発明のイメージセンサは、主走査方向に亘って光を照射する光源と、この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、被照射体で反射した光の散乱光を入射し、副走査方向に反射させるアレイ状に配置した第1ミラーと、この第1ミラーからの光をコリメートし、略平行光線束として反射させるアレイ状に配置した凹形の第1非球面ミラーと、周囲が遮光され、選択的に光を通過させるアレイ状に配置した開口部を介して前記第1非球面ミラーからの光を通過させるアレイ状に配置したアパーチャーと、このアパーチャーからの光を入射し、収束光として反射させるアレイ状に配置した凹形の第2非球面ミラーと、この第2非球面ミラーで収束される光の光路上に設けられ、副走査方向に対して垂直方向に光を反射するアレイ状に配置した第2ミラーと、この第2ミラーからの光を入射し、前記開口部からの光に対応して結像する受光領域を有する受光部と、前記光源、前記導光体、前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する筐体とを備えたものである。   An image sensor according to a third aspect of the present invention is a light source that irradiates light in the main scanning direction, light that is incident from the light source, guides light in the sub-scanning direction, and is totally reflected on the exit surface. A light guide that irradiates the irradiation portion of the irradiated body, a first mirror that is arranged in an array that receives scattered light reflected by the irradiated body and reflects it in the sub-scanning direction, and the first mirror Through a concave first aspherical mirror arranged in an array that collimates the light and reflects it as a substantially parallel light bundle, and an aperture arranged in an array that is shielded from light and selectively allows light to pass through. Apertures arranged in an array that allows light from the first aspherical mirror to pass therethrough, and concave second aspherical mirrors arranged in an array that allows light from this aperture to be incident and reflected as convergent light, and Converged by the second aspherical mirror A second mirror arranged on the optical path of the light and arranged in an array shape that reflects light in a direction perpendicular to the sub-scanning direction, and the light from the second mirror is incident and corresponds to the light from the opening. A light receiving portion having a light receiving region to form an image, the light source, the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the light receiving And a housing for storing or holding the part.

請求項4に係る発明のイメージセンサは、主走査方向に亘って光を照射する光源と、この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、被照射体で反射した光の散乱光を入射し、副走査方向に反射させるアレイ状に配置した第1ミラーと、この第1ミラーからの光をコリメートし、略平行光線束として反射させるアレイ状に配置した凹形の第1非球面ミラーと、周囲が遮光され、選択的に光を通過させるアレイ状に配置した開口部を介して前記第1非球面ミラーからの光を通過させるアレイ状に配置したアパーチャーと、このアパーチャーからの光を入射し、収束光として反射させるアレイ状に配置した凹形の第2非球面ミラーと、この第2非球面ミラーで収束される光の光路上に設けられ、副走査方向に対して垂直方向に光を反射するアレイ状に配置した第2ミラーと、この第2ミラーからの光を入射し、前記開口部からの光に対応して結像する受光領域を有する受光部と、前記光源、前記導光体、前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する筐体とを備え、前記第1ミラーに入射した光は隣接するアレイ毎に異なる副走査方向に前記散乱光を反射させることを特徴とするものである。   An image sensor according to a fourth aspect of the present invention is a light source that irradiates light in the main scanning direction, light that enters from the light source, guides light in the sub-scanning direction, and is totally reflected on the exit surface. A light guide that irradiates the irradiation portion of the irradiated body, a first mirror that is arranged in an array that receives scattered light reflected by the irradiated body and reflects it in the sub-scanning direction, and the first mirror Through a concave first aspherical mirror arranged in an array that collimates the light of the beam and reflects it as a substantially parallel light bundle, and an aperture arranged in an array that allows light to pass through selectively. Apertures arranged in an array that allows light from the first aspherical mirror to pass therethrough, and concave second aspherical mirrors arranged in an array that allows light from this aperture to be incident and reflected as convergent light, and Converged by the second aspherical mirror A second mirror arranged on the optical path of the light and arranged in an array shape that reflects light in a direction perpendicular to the sub-scanning direction, and the light from the second mirror is incident and corresponds to the light from the opening. A light receiving portion having a light receiving region to form an image, the light source, the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the light receiving And a housing that houses or holds the portion, and the light incident on the first mirror reflects the scattered light in a different sub-scanning direction for each adjacent array.

請求項5に係る発明のイメージセンサは、主走査方向に亘って光を照射する光源と、この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、被照射体で反射した光の散乱光を入射し、副走査方向に反射させるアレイ状に配置した第1ミラーと、この第1ミラーからの光をコリメートし、略平行光線束として反射させるアレイ状に配置した凹形の第1非球面ミラーと、周囲が遮光され、選択的に光を通過させるアレイ状に配置した開口部を介して前記第1非球面ミラーからの光を入反射させるアレイ状に配置したアパーチャーと、このアパーチャーからの光を入射し、収束光として反射させるアレイ状に配置した凹形の第2非球面ミラーと、この第2非球面ミラーで収束される光の光路上に設けられ、副走査方向に対して垂直方向に光を反射するアレイ状に配置した第2ミラーと、この第2ミラーからの光を入射し、前記開口部からの光に対応して結像する受光領域を有する受光部と、前記光源、前記導光体、前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する筐体とを備えたものである。   An image sensor according to a fifth aspect of the present invention is a light source that irradiates light in the main scanning direction, light that is incident from the light source, guides light in the sub-scanning direction, and is totally reflected on the exit surface. A light guide that irradiates the irradiation portion of the irradiated body, a first mirror that is arranged in an array that receives scattered light reflected by the irradiated body and reflects it in the sub-scanning direction, and the first mirror Through a concave first aspherical mirror arranged in an array that collimates the light of the beam and reflects it as a substantially parallel light bundle, and an aperture arranged in an array that allows light to pass through selectively. Apertures arranged in an array for entering and reflecting light from the first aspherical mirror, and concave second aspherical mirrors arranged in an array for receiving light from this aperture and reflecting it as convergent light; Converged with this second aspherical mirror A second mirror disposed on the optical path of the light and arranged in an array shape that reflects the light in a direction perpendicular to the sub-scanning direction, and the light from the second mirror is incident on the light from the opening. A light-receiving unit having a light-receiving region that forms an image correspondingly, the light source, the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the And a housing that houses or holds the light receiving unit.

請求項6に係る発明のイメージセンサは、主走査方向に亘って光を照射する光源と、この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、被照射体で反射した光の散乱光を入射し、副走査方向に反射させるアレイ状に配置した第1ミラーと、この第1ミラーからの光をコリメートし、略平行光線束として反射させるアレイ状に配置した凹形の第1非球面ミラーと、周囲が遮光され、選択的に光を通過させるアレイ状に配置した開口部を介して前記第1非球面ミラーからの光を入反射させるアレイ状に配置したアパーチャーと、このアパーチャーからの光を入射し、収束光として反射させるアレイ状に配置した凹形の第2非球面ミラーと、この第2非球面ミラーで収束される光の光路上に設けられ、副走査方向に対して垂直方向に光を反射するアレイ状に配置した第2ミラーと、この第2ミラーからの光を入射し、前記開口部からの光に対応して結像する受光領域を有する受光部と、前記光源、前記導光体、前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する筐体とを備え、前記第1ミラーに入射した光は隣接するアレイ毎に異なる副走査方向に前記散乱光を反射させることを特徴とするものである。   An image sensor according to a sixth aspect of the present invention is a light source that irradiates light in the main scanning direction, light that enters from the light source, guides light in the sub-scanning direction, and is totally reflected on the exit surface. A light guide that irradiates the irradiation portion of the irradiated body, a first mirror that is arranged in an array that receives scattered light reflected by the irradiated body and reflects it in the sub-scanning direction, and the first mirror Through a concave first aspherical mirror arranged in an array that collimates the light of the beam and reflects it as a substantially parallel light bundle, and an aperture arranged in an array that allows light to pass through selectively. Apertures arranged in an array for entering and reflecting light from the first aspherical mirror, and concave second aspherical mirrors arranged in an array for receiving light from this aperture and reflecting it as convergent light; Converged with this second aspherical mirror A second mirror disposed on the optical path of the light and arranged in an array shape that reflects the light in a direction perpendicular to the sub-scanning direction, and the light from the second mirror is incident on the light from the opening. A light-receiving unit having a light-receiving region that forms an image correspondingly, the light source, the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the And a housing that houses or holds the light receiving unit, and the light incident on the first mirror reflects the scattered light in a different sub-scanning direction for each adjacent array.

請求項7に係る発明のイメージセンサは、前記筐体は前記光源と前記導光体とを収納する照明ユニットと、前記前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する結像ユニットとに分割されている請求項3乃至6のいずかれに記載のものである。   An image sensor according to a seventh aspect of the present invention is the image sensor, wherein the housing houses the light source and the light guide, the lighting unit, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the first 7. The apparatus according to claim 3, which is divided into two aspherical mirrors, an imaging unit that houses or holds the aperture and the light receiving unit.

この発明に係るイメージセンサによれば、導光体の導光路に沿って副走査方向に光を導光させ、導光体の射出面で全反射した光をそのまま導光体内部から外部に放射して被照射体の照射部を照射するので、照明光学系部分を構成する筐体部分の構造が平板形の構造となり、結像光学系部分を構成する筐体部分とが容易に分離設計可能なコンパクトなイメージセンサとなるという効果がある。   According to the image sensor of the present invention, the light is guided in the sub-scanning direction along the light guide path of the light guide, and the light totally reflected on the exit surface of the light guide is directly emitted from the inside of the light guide to the outside. Since the irradiation part of the irradiated object is irradiated, the structure of the housing part that forms the illumination optical system part becomes a flat structure, and the housing part that forms the imaging optical system part can be easily separated and designed There is an effect that it becomes a compact image sensor.

また、この発明に係るイメージセンサによれば、照明光学系から原稿などの被照射体に照射する照射経路と被照射体で反射した散乱光を受光するまでの結像経路とを区分けしたので結像光学系に焦点深度が深いテレセントリック光学系を用いた場合であっても焦点深度が比較的浅いロッドレンズアレイなどの一般のレンズ体を用いた場合であっても容易に組替え可能なイメージセンサを得る効果がある。   Further, according to the image sensor of the present invention, the irradiation path from the illumination optical system to the irradiated object such as a document is separated from the imaging path until the scattered light reflected by the irradiated object is received. Even if a telecentric optical system with a deep focal depth is used for the image optical system, an image sensor that can be easily replaced even when a general lens body such as a rod lens array with a relatively shallow focal depth is used. There is an effect to get.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係るイメージセンサ(CISとも呼ぶ)ついて図1を用いて説明する。図1は、実施の形態1によるイメージセンサの断面図である。図1において、1は文書やメディアなどの被照射体(原稿とも呼ぶ)、2は被照射体1を支持する天板、3は光を伝搬させる導光体、3aは導光体3の出射領域(射出部 出射部とも呼ぶ)、4は光を通過させる透過体、5は被照射体1に対する光の照射部、6は照射部5からの散乱光を副走査方向に反射させる第1ミラー、7は第1ミラー6からの反射光を受光する凹型の第1レンズミラー(第1レンズ 第1非球面ミラーとも呼ぶ)、8は第1レンズ7からの平行光を受光するアパーチャー、9はアパーチャー8からの透過光を受光する凹型の第2レンズミラー(第2レンズ 第2非球面ミラーとも呼ぶ)、10は周囲が遮光され、アパーチャー8を通過する光の色収差を緩和するアパーチャー8の表面又は近傍に設けた開口部、11は第2レンズ9からの光を受光し、反射させる第2ミラーである。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an image sensor (also referred to as CIS) according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the image sensor according to the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an object to be irradiated such as a document or a medium (also referred to as an original), 2 a top plate for supporting the object to be irradiated 1, 3 a light guide for propagating light, and 3 a for emission from the light guide 3. A region (also referred to as an emission part, an emission part), 4 is a transmissive body that allows light to pass through, 5 is a light irradiation part for the irradiated object 1, and 6 is a first mirror that reflects scattered light from the irradiation part 5 in the sub-scanning direction. , 7 is a concave first lens mirror that receives reflected light from the first mirror 6 (also referred to as a first lens or first aspherical mirror), 8 is an aperture that receives parallel light from the first lens 7, and 9 is A concave second lens mirror (also referred to as a second lens or second aspherical mirror) that receives the transmitted light from the aperture 8, 10 is a surface of the aperture 8 that is shielded from the surroundings and reduces chromatic aberration of light passing through the aperture 8 Or the opening provided in the vicinity, 11 is the second Receiving light from the lens 9, a second mirror for reflecting.

12は開口部10を通過した第2レンズ9からの反射光を第2ミラー11を介して受光し、光電変換する光電変換回路及びその駆動部からなるMOS半導体構成のセンサIC(受光部とも呼ぶ)、13はセンサIC12を載置するセンサ基板であり、第1センサ基板13aと第2センサ基板13bからなる。14はセンサIC12で光電変換された信号を信号処理する信号処理IC(ASIC)、15はセンサ基板13に載置されたコンデンサ、抵抗器などの電子部品、16はレンズやミラーで構成した結像手段(レンズ体)である結像光学系を収納する筐体である。17は照明光学系と結像光学系との境界に設けられたウレタンシートなどで構成した弾性部材、18は被照射体1からの光を通過させるスリットである。19はASIC14などを載置する信号処理基板、20はセンサ基板13と信号処理基板19とを電気接続する内部コネクタである。なお、照明光学系を構成する光の照射源及び導光体3を除き被照射体1からの反射光(散乱光)が伝搬し、レンズやミラーなどで構成した結像光学系を収納する筐体部分を結像ユニット(結像光学系ユニット)と呼ぶ。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。   Reference numeral 12 denotes a sensor IC (also referred to as a light receiving portion) having a MOS semiconductor configuration including a photoelectric conversion circuit that photoelectrically converts reflected light from the second lens 9 that has passed through the opening portion 10 through a second mirror 11 and a driving portion thereof. ), 13 is a sensor substrate on which the sensor IC 12 is placed, and includes a first sensor substrate 13a and a second sensor substrate 13b. Reference numeral 14 denotes a signal processing IC (ASIC) that processes a signal photoelectrically converted by the sensor IC 12, 15 denotes an electronic component such as a capacitor and a resistor placed on the sensor substrate 13, and 16 denotes an image formed by a lens or a mirror. It is a housing that houses an imaging optical system that is a means (lens body). Reference numeral 17 denotes an elastic member made of a urethane sheet or the like provided at the boundary between the illumination optical system and the imaging optical system, and 18 denotes a slit through which light from the irradiated body 1 passes. Reference numeral 19 denotes a signal processing board on which the ASIC 14 or the like is placed, and 20 denotes an internal connector that electrically connects the sensor board 13 and the signal processing board 19. Note that the reflected light (scattered light) from the irradiated body 1 propagates except the light irradiation source and the light guide 3 constituting the illumination optical system, and houses the imaging optical system composed of lenses and mirrors. The body part is called an imaging unit (imaging optical system unit). In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

図2は、図1に示した断面図の主走査方向の別位置における断面図であり、光の伝搬経路を形成する結像光学系部分は、読み取り位置に対して図1に示すものとシンメトリーの構造となっている。図中、図1と同一符号は同一又は相当部分を示す。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the cross-sectional view shown in FIG. 1 at another position in the main scanning direction. The imaging optical system portion forming the light propagation path is symmetrical with that shown in FIG. It has a structure. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

図3は、この発明の実施の形態1による画像読取装置に搭載する6mmピッチでアレイ状に設置した結像光学系内部の光の流れを説明する模式平面図である。図3において、21は6mmピッチ単位で個別に主走査方向にちどり配置構成とした光学セル(ホルダー)、22は第2レンズ9からの反射光がセンサIC12で受光される経路において隣接する光学セル21相互の光の干渉を防止する黒色で遮光すると共に光学セル21と一体形成した遮光壁(遮光板)である。   FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the flow of light inside the imaging optical system installed in an array with a 6 mm pitch mounted on the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 3, 21 is an optical cell (holder) that is individually arranged in the main scanning direction in units of 6 mm pitch, and 22 is an adjacent optical cell in the path where the reflected light from the second lens 9 is received by the sensor IC 12. 21 is a light-shielding wall (light-shielding plate) integrally formed with the optical cell 21 and shielded with black to prevent mutual light interference.

主走査方向(原稿1の読み取り幅方向)に延在する読み取りラインを中心に受光ラインは両側に形成され、隣接する各光学セル21はアレイ状に設けられ交互にシンメトリーの構造となっている。個々の光学セル21中心付近で読み取られた画像を形成する光線は、中央付近を折り返し反射しセンサIC12の受光ラインで受光され、光学セル21境界(端部)付近で読み取られた画像を形成する光線は、当該光学セル21の反対方向端部付近に位置するセンサIC12の受光ラインで受光される。図中、図1と同一符号は、同一又は相当部分を示す。   The light receiving lines are formed on both sides centering on the reading line extending in the main scanning direction (the reading width direction of the document 1), and the adjacent optical cells 21 are provided in an array and have a symmetrical structure. Light rays forming an image read in the vicinity of the center of each optical cell 21 are reflected around the center and received by the light receiving line of the sensor IC 12 to form an image read in the vicinity of the boundary (edge) of the optical cell 21. The light beam is received by the light receiving line of the sensor IC 12 located near the opposite end of the optical cell 21. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

図4は、この発明の実施の形態1によるイメージセンサの全体構成図であり、図4(a)は各側面を参照図示した平面図、図4(b)は照明光学系と結像ユニットとを分離した場合の側面参考図である。図4において、23はRGB又は擬似白色発光する主走査方向にアレイ状に配列した光源(LEDアレイ光源)、23aはLEDアレイ光源23を構成する個々のLEDチップ、23bは光源23に電力を供給するLEDケーブルである。24は光源23を収納する照明側筐体である。25は照明側筐体24と結像ユニットとを固定する固定用ねじ、26は照明光学系側筐体24と結像光学系筐体16とを位置決めする位置決めピンである。27はCISを駆動する入出力インターフェース用の外部コネクタである。なお、少なくとも光源23と導光体3とを収納する筐体部分を照明ユニット(照明光学系ユニット)と呼ぶ。   4 is an overall configuration diagram of the image sensor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) is a plan view illustrating the respective side surfaces, and FIG. 4 (b) is an illumination optical system, an imaging unit, and the like. It is a side reference figure at the time of isolate | separating. In FIG. 4, 23 is a light source (LED array light source) arranged in an array in the main scanning direction that emits RGB or pseudo white light, 23a is an individual LED chip constituting the LED array light source 23, and 23b supplies power to the light source 23. It is an LED cable. Reference numeral 24 denotes an illumination-side housing that houses the light source 23. Reference numeral 25 denotes a fixing screw for fixing the illumination side casing 24 and the imaging unit, and 26 denotes a positioning pin for positioning the illumination optical system side casing 24 and the imaging optical system casing 16. Reference numeral 27 denotes an external connector for an input / output interface that drives the CIS. A housing portion that houses at least the light source 23 and the light guide 3 is referred to as an illumination unit (illumination optical system unit).

図5は第1センサ基板13aと第2センサ基板13bとを平行配置したセンサ基板13の平面図である。20は内部コネクタ設置領域を示す。なお、センサ基板13a、センサ基板13bに直線的に配置するセンサIC12は互いに平行であるものの、照射部5から反射されてくるイメージ情報に対して互いに補間的に読み取るので、直線的に配置した隣接するセンサIC12間は隙間が有っても良く、直線的に配置した平行する2ラインのなかでは互いにちどり配置となっていても良い。   FIG. 5 is a plan view of the sensor substrate 13 in which the first sensor substrate 13a and the second sensor substrate 13b are arranged in parallel. Reference numeral 20 denotes an internal connector installation area. Although the sensor ICs 12 linearly arranged on the sensor board 13a and the sensor board 13b are parallel to each other, the image information reflected from the irradiating unit 5 is read in an interpolating manner, so that adjacent linearly arranged There may be a gap between the sensor ICs 12 to be arranged, and the two sensor ICs 12 may be arranged so as to be mutually aligned in two parallel lines arranged linearly.

図6はセンサIC12の平面図であり、28は1画素(ビット)に対して赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)からなるゼラチン材などで構成したRGBフィルタを受光面に配置した光電変換部(画素とも呼ぶ)、29は画素28に入射した光をRGBごとに光電変換し、その出力を保持し、駆動する光電変換・RGBシフトレジスタ駆動回路、30はセンサIC12に信号や電源を入出力するワイヤボンディングパッド部である。   FIG. 6 is a plan view of the sensor IC 12, and 28 is arranged on the light receiving surface with an RGB filter composed of gelatin material made of red (R), green (G) and blue (B) for one pixel (bit). The photoelectric conversion unit (also referred to as a pixel) 29 is a photoelectric conversion / RGB shift register driving circuit that photoelectrically converts the light incident on the pixel 28 for each RGB and holds the output, and 30 is a signal to the sensor IC 12 This is a wire bonding pad portion for inputting and outputting power.

図7は、実施の形態1によるイメージセンサのブロック構成図であり、31はセンサIC12で光電変換された信号を増幅する増幅器、32は増幅された光電変換出力をアナログ・デジタル変換するアナログデジタル変換器(A/D変換器)、33はRGB各色のデジタル出力を信号処理する信号処理部、34はCISとシステム本体側との信号をやりとりするシステムインターフェース、35は各色のイメージ情報を収納するRAM、36はCPU、37は光源駆動回路である。   FIG. 7 is a block diagram of the image sensor according to the first embodiment, in which 31 is an amplifier that amplifies a signal photoelectrically converted by the sensor IC 12, and 32 is an analog-to-digital conversion that performs analog / digital conversion on the amplified photoelectric conversion output. (A / D converter), 33 is a signal processing unit for processing digital outputs of RGB colors, 34 is a system interface for exchanging signals between the CIS and the system body, and 35 is a RAM for storing image information of each color. , 36 is a CPU, and 37 is a light source driving circuit.

次にこの発明の実施の形態1によるイメージセンサの動作について説明する。図7において、システム本体からのシステムコントロール信号(SYC)とシステムクロック信号(SCLK)信号に基づき、システムインターフェース34を経由して信号処理IC(ASIC)14のクロック信号(CLK)とこれに同期したスタート信号(SI)がセンサIC12に出力され、そのタイミングによりセンサIC12から各画素(n)の連続したアナログ信号が読み取りライン(m)毎に出力される。アナログ信号は図8に示す例では7200画素分を順次出力し、図9に示す分割出力とした例では144画素を単位として出力する。   Next, the operation of the image sensor according to the first embodiment of the present invention will be described. In FIG. 7, based on the system control signal (SYC) and the system clock signal (SCLK) signal from the system main body, the clock signal (CLK) of the signal processing IC (ASIC) 14 is synchronized with this via the system interface 34. A start signal (SI) is output to the sensor IC 12, and a continuous analog signal of each pixel (n) is output from the sensor IC 12 for each reading line (m) at the timing. In the example shown in FIG. 8, 7200 pixels are sequentially output for the analog signal, and in the example shown in FIG. 9, the output is 144 pixels as a unit.

増幅器31で増幅されたアナログ信号は、A/D変換器32でA/D変換してデジタル信号に変換され、A/D変換後に各画素(ビット)の信号出力をシェーディング補正や全ビット補正を行う補正回路で処理される。この補正は、あらかじめ白原稿などの基準テストチャートで読み込んだデータを均一化処理した補正データを記憶したRAM35から補正データを読み出し、A/D変換されたイメージ情報に相当するデジタル信号を演算加工することにより行う。このような一連の動作はCPU36の制御により行われる。この補正データは、センサIC12の各素子間の感度ばらつきや各光源23の不均一性を補正するためのものである。   The analog signal amplified by the amplifier 31 is A / D converted by the A / D converter 32 and converted into a digital signal. After the A / D conversion, the signal output of each pixel (bit) is subjected to shading correction and all bit correction. Processing is performed by a correction circuit to be performed. In this correction, correction data is read out from the RAM 35 storing correction data obtained by uniformizing data read in advance with a reference test chart such as a white original, and a digital signal corresponding to A / D converted image information is processed. By doing. Such a series of operations is performed under the control of the CPU 36. This correction data is for correcting the sensitivity variation between the elements of the sensor IC 12 and the non-uniformity of the light sources 23.

次に実施の形態1によるイメージセンサの駆動タイミングについて図7及び図10を用いて説明する。図7及び図10において、CPU36に連動してASIC14は光源点灯信号(LC)をONし、それを受けて光源駆動回路37は各光源23に所定時間電源を供給することにより、RGB光源23は白色光を発する。連続的に駆動するCLK信号に同期してスタート信号(SI)はセンサIC12のRGB駆動回路を形成する各素子(画素)のシフトレジスタの出力を順次ONし、対応するスイッチ群がSIG(SO)ラインを順次開閉することでCLKに同期したRGBのイメージ情報(画像出力)を得る。この画像出力は前ラインで読み込み蓄積した各イメージの出力である。なお、CNTはカラー/モノクロ切替信号であり、通常、カラーモードの場合はハイレベルとする。1ラインの各色読み取り区間にはBLK(ブランキング)時間を設定し、露光時間の設定可変を行う。従ってBLK区間はすべてのSIG(SO)は開放される。   Next, the drive timing of the image sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 10, the ASIC 14 turns on the light source lighting signal (LC) in conjunction with the CPU 36, and the light source drive circuit 37 supplies power to each light source 23 for a predetermined time. Emits white light. The start signal (SI) in synchronization with the continuously driven CLK signal sequentially turns on the output of the shift register of each element (pixel) forming the RGB drive circuit of the sensor IC 12, and the corresponding switch group is SIG (SO). By sequentially opening and closing the line, RGB image information (image output) synchronized with CLK is obtained. This image output is an output of each image read and accumulated in the previous line. Note that CNT is a color / monochrome switching signal, and is normally at a high level in the color mode. BLK (blanking) time is set for each color reading section of one line, and exposure time setting is varied. Therefore, all SIG (SO) is released in the BLK section.

次に順次出力される画像信号SIG(SO)について図11を用いて説明する。図11は主走査方向に対する光の経路を説明する原理図であり、照射部5は被照射体1の厚みにより、搬送面と直角方向に対して変化するが、被照射体1のイメージ情報となる散乱光は副走査方向に反射させる第1ミラーを介して被照射体(原稿)1の面に点光源を仮定したしたときに光をコリメートして、略平行光線束として反射させるレンズに入射する。アレイ状に配列した各レンズからの光は、6mmピッチで離散的に設置したアパーチャー8の窓(開口部10)には略平行光線束が照射される。さらに窓10から放射する光は各アレイごとに光の干渉を防止する遮光板22を設けたレンズを介して光束ごとにセンサIC12に入射するので画像情報はセンサIC12の受光面では倒立像となって結像する。従って、各センサIC12の受光部の画素28に結像される画像情報は原稿など被照射体1に対して逆像となる。SIG(SO)信号はセンサIC12の駆動回路に設けられたシフトレジスタ順次スイッチング信号によりRGBごとに3系列でアナログ信号が同時に出力される。   Next, the image signal SIG (SO) sequentially output will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a principle diagram illustrating a light path with respect to the main scanning direction. The irradiation unit 5 varies with respect to the direction perpendicular to the conveyance surface depending on the thickness of the irradiation object 1. Assuming that a point light source is assumed on the surface of the irradiated object (original) 1 through a first mirror that reflects in the sub-scanning direction, the scattered light is collimated and incident on a lens that reflects the light as a substantially parallel light beam. To do. The light from the lenses arranged in an array is irradiated with a substantially parallel light beam on the windows (openings 10) of the apertures 8 that are discretely installed at a pitch of 6 mm. Further, the light emitted from the window 10 is incident on the sensor IC 12 for each light flux through a lens provided with a light shielding plate 22 for preventing light interference for each array, so that the image information becomes an inverted image on the light receiving surface of the sensor IC 12. To form an image. Therefore, the image information formed on the pixel 28 of the light receiving unit of each sensor IC 12 is an inverse image with respect to the irradiated object 1 such as a document. As the SIG (SO) signal, analog signals are simultaneously output in three series for each RGB by a shift register sequential switching signal provided in the drive circuit of the sensor IC 12.

図12は、アレイ状に配列した光学系の同一副走査方向に光を放射するアレイの主走査方向に対する光の経路を説明する原理図であり、2列に平行に併設されたセンサIC12(12a、12bで表示)に実効入射する光は、隣接するアレイ毎に異なることを示す。   FIG. 12 is a principle diagram for explaining a light path in the main scanning direction of an array that emits light in the same sub-scanning direction of an optical system arranged in an array, and sensor ICs 12 (12a arranged in parallel in two rows). , 12b), the light that is effectively incident on each adjacent array.

図13は、A/D変換されたRGB信号の逆像データの並べ替えと信号処理を説明する図であり、144ビット毎にデータを並べ替え、その後信号処理を行う場合を示す。図13において、各々のRGB(SO)信号は、シフトレジスタ回路で左シフトさせたデータをシフトレジスタ回路で構成された各セルに収納し、ラッチ(LA)し、その後、ライト信号(WR)で順次、センサIC12の1番目のセルからSIG(SO)として並べ替えたデータをRAM35に収納し、補正演算処理が行われる。本実施の形態1では2系列のセンサIC12a、12bからの信号を信号処理するので、次段の比較・照合・間引・修復回路でさらに信号処理する。   FIG. 13 is a diagram for explaining rearrangement and signal processing of reverse image data of an RGB signal subjected to A / D conversion, and shows a case where data is rearranged every 144 bits and then signal processing is performed. In FIG. 13, each RGB (SO) signal is stored in each cell constituted by the shift register circuit after the data shifted to the left by the shift register circuit, latched (LA), and then written by a write signal (WR). Sequentially, data rearranged as SIG (SO) from the first cell of the sensor IC 12 is stored in the RAM 35, and correction calculation processing is performed. In the first embodiment, since signals from the two series of sensor ICs 12a and 12b are processed, further signal processing is performed by the comparison / collation / decimation / restoration circuit in the next stage.

図14は、比較・照合・間引・修復回路を説明するブロック図である。逆像データ並べ替え後、RAM35の一部であるRAM1、RAM2領域に収納したデータを順次出力としてシフトレジスタに入力し、アレイ境界領域のそれぞれのRAM35(RAM1、RAM2)データを比較・照合する。比較・照合は、隣接するアレイ毎に副走査方向に光の経路を反転させているので、同じ側にあるアレイと反対側にあるアレイとの空間や遮光壁となる遮光板22による幾分の不要光による反射などによる主走査方向のゴーストを改善するためであり、シフトレジスタの該当位置にある画素の情報を比較後差分し、画像データ出力の重み付けを行う。最外画素のデータほど重み付けを大きくし、内部画素になるほど重み付けを小さくする。また、内部画素領域では、一方の正規反射された光の領域は正規データとし、正規反射されない光の領域は無効データとする。これらのデータはマルチプレクサ回路でアドレス変換してから出力される。また、センサ基板13をちどり配置した場合においては、正規データと無効データ領域とをちどり配置の重なりに沿って補間すべきデータ領域を設定する。   FIG. 14 is a block diagram illustrating a comparison / collation / decimation / repair circuit. After rearrangement of the reverse image data, the data stored in the RAM1 and RAM2 areas, which are part of the RAM 35, are sequentially input to the shift register, and the respective RAM35 (RAM1, RAM2) data in the array boundary area are compared and verified. In the comparison / collation, since the light path is inverted in the sub-scanning direction for each adjacent array, the space between the array on the same side and the array on the opposite side and the light shielding plate 22 serving as the light shielding wall This is to improve the ghost in the main scanning direction due to reflection by unnecessary light, etc., and after comparing the pixel information at the corresponding position of the shift register, the difference is performed and the image data output is weighted. The weighting is increased for the data of the outermost pixel, and the weighting is decreased for the inner pixel. In the internal pixel region, one of the regularly reflected light regions is normal data, and the non-normally reflected light region is invalid data. These data are output after address conversion by a multiplexer circuit. Further, when the sensor substrate 13 is arranged in a random manner, a data area to be interpolated along the overlapping arrangement of the regular data and the invalid data area is set.

この補正演算処理された画像データは、特開平8−28966号公報図1に示すようにデータ解析、データ修復などを含むカラーマネジメントシステムで色変換及び色管理エンジンなどにより、システムインターフェース34を介してSIG(RGB)カラーデータとして出力される。   As shown in FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-28966, the image data subjected to the correction calculation processing is processed through a system interface 34 by a color management and color management engine including data analysis and data restoration. It is output as SIG (RGB) color data.

図15は副走査方向の光学距離について説明する図であり、第1レンズ7の一方の焦点位置は、変動する被照射体1の照射部5と略一致しており、他方の焦点位置はアパーチャー8と一致している。また、第2レンズ9の一方の焦点位置は、アパーチャー8と一致しており、他方の焦点位置は受光面と一致している。すなわち、L3=L1+L2、L4=L5+L6の関係がある。図16は光の経路に加えて光束を具現化した模式図であり、アパーチャー8には平行光が通過することを示している。   FIG. 15 is a diagram for explaining the optical distance in the sub-scanning direction. One focal position of the first lens 7 is substantially coincident with the irradiating portion 5 of the irradiated object 1, and the other focal position is the aperture. Is consistent with 8. In addition, one focal position of the second lens 9 coincides with the aperture 8 and the other focal position coincides with the light receiving surface. That is, there is a relationship of L3 = L1 + L2 and L4 = L5 + L6. FIG. 16 is a schematic view in which a light beam is embodied in addition to a light path, and shows that parallel light passes through the aperture 8.

図17は本実施の形態1における隣接するアレイ状の光学系を合わせた副走査方向の光の経路を具現化したものであり、第1レンズ7から第2レンズ9までの光学距離L3及びL4は略平行光である。なお、第1ミラー6から副走査方向に反射させる散乱光はミラー対象であれば隣接するアレイ毎にどちらの方角に放射しても良く、受光面に設置される受光部28もL4=L5+L6を満足すれば任意の位置でよい。   FIG. 17 embodies the light path in the sub-scanning direction by combining the adjacent arrayed optical systems in the first embodiment. The optical distances L3 and L4 from the first lens 7 to the second lens 9 are shown in FIG. Is substantially parallel light. The scattered light reflected from the first mirror 6 in the sub-scanning direction may be emitted in either direction for each adjacent array as long as it is a mirror target, and the light receiving unit 28 installed on the light receiving surface also has L4 = L5 + L6. Any position is acceptable if satisfied.

なお、図1及び図2において照射部5からの反射光の光軸を微少傾斜させた構成としているが、光学セル21をアレイ状にちどり配置構成した境界領域の信号処理を確実に行なうためであり、ちどり配置構成ではないCISや、解像度の低い又は読み取りスピードの遅いCISにおいては搬送方向に対して垂直方向の光軸としても良い。   1 and 2, the optical axis of the reflected light from the irradiating unit 5 is slightly inclined. However, in order to reliably perform signal processing in the boundary region in which the optical cells 21 are arranged in an array. Yes, in a CIS that is not a dust arrangement or a CIS with a low resolution or a low reading speed, the optical axis may be perpendicular to the transport direction.

以上から実施の形態1に係るイメージセンサによれば、光源から照射した光を導光体内部で副走査方向に伝搬させて導光体の出射部から被照射体を照明する照明ユニットと、被照射体から入射する光情報を結像する結像ユニットとを分離し、位置決めピンで位置合わせし、ねじで結合させたので、平板形状のコンパクトなイメージセンサを得る効果がある。   As described above, according to the image sensor according to the first embodiment, the illumination unit that illuminates the irradiated object from the light emitting part of the light guide by propagating the light emitted from the light source in the sub-scanning direction inside the light guide, Since the imaging unit for imaging light information incident from the irradiation body is separated, aligned with the positioning pin, and coupled with the screw, there is an effect of obtaining a flat plate-shaped compact image sensor.

実施の形態2.
実施の形態1では、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体とテレセントリック光学系の結像手段を用いて説明したが実施の形態2では、結像手段にロッドレンズアレイを用いた場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the light is guided in the sub-scanning direction and the light totally reflected on the exit surface is irradiated to the irradiation portion of the irradiated body, and the imaging means of the telecentric optical system is used. In the second embodiment, a case where a rod lens array is used as the imaging means will be described.

この発明の実施の形態2に係るイメージセンサついて図18を用いて説明する。図18は、実施の形態2によるイメージセンサの断面図である。図18において、50はロッドレンズアレイなどのレンズ体(結像手段)である。51は受光部12を載置するセンサ基板、52は信号処理基板、53はセンサ基板51と信号処理基板52との信号や電源の受け渡しをする内部コネクタである。図中、図1及び図4と同一符号は、同一又は相当部分を示す。   An image sensor according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view of an image sensor according to the second embodiment. In FIG. 18, reference numeral 50 denotes a lens body (imaging means) such as a rod lens array. Reference numeral 51 denotes a sensor board on which the light receiving unit 12 is placed, 52 denotes a signal processing board, and 53 denotes an internal connector that transfers signals and power between the sensor board 51 and the signal processing board 52. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 4 denote the same or corresponding parts.

次に動作について説明する。図18において、主走査方向に延在する光源23から照射された光は導光体3内部を副走査方向に伝搬し出射領域3aで全反射し被照射体1の照射部5を照明する。被照射体1で反射した光の散乱光はロッドレンズアレイ50で収束し、ロッドレンズアレイ50で収束された光は受光部12で受光される。受光部12で光電変換されたアナログ信号はセンサ基板51を介して信号処理基板52で信号処理される。本実施の形態2では受光部12に入射した光に対応する受光部12は一列に直線配置されているので通常の信号処理がなされる。   Next, the operation will be described. In FIG. 18, the light emitted from the light source 23 extending in the main scanning direction propagates in the light guide 3 in the sub-scanning direction and is totally reflected by the emission region 3 a to illuminate the irradiation unit 5 of the irradiated object 1. The scattered light of the light reflected by the irradiated object 1 is converged by the rod lens array 50, and the light converged by the rod lens array 50 is received by the light receiving unit 12. The analog signal photoelectrically converted by the light receiving unit 12 is signal-processed by the signal processing board 52 via the sensor board 51. In the second embodiment, since the light receiving portions 12 corresponding to the light incident on the light receiving portions 12 are linearly arranged in a line, normal signal processing is performed.

以上から実施の形態2に係るイメージセンサによれば、光源から照射した光を導光体内部で副走査方向に伝搬させて導光体の出射部から被照射体を照明する照明ユニットと、被照射体から入射する光情報を結像する結像ユニットとを分離し、実施の形態1同様に位置決めピンで位置合わせし、ねじで結合させることで、平板形状のコンパクトなイメージセンサを得る効果があると共にロッドレンズアレイなどを用いた普及タイプのイメージセンサにも適用可能である。   As described above, according to the image sensor according to the second embodiment, the illumination unit that illuminates the irradiated body from the light emitting portion of the light guide by propagating the light irradiated from the light source in the sub-scanning direction inside the light guide, By separating the imaging unit for imaging optical information incident from the illuminator, aligning with the positioning pin as in the first embodiment, and connecting with screws, the effect of obtaining a flat plate-shaped compact image sensor is obtained. In addition, it can be applied to a popular type image sensor using a rod lens array or the like.

実施の形態3.
実施の形態1、2では光源は副走査方向主体に光を放出させる構造としたが実施の形態3では導光体に複数の全反射面を設けた場合について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the light source is structured to emit light mainly in the sub-scanning direction, but in the third embodiment, a case where a plurality of total reflection surfaces are provided on the light guide will be described.

この発明の実施の形態3について、図19を用いて説明する。図19は、実施の形態3によるイメージセンサの断面図である。図19において、60は内部で光を全反射させ副走査方向に光を伝搬する導光体、60aは光源23から照射された光を副走査方向に全反射させる第1反射面、60bは副走査方向に伝搬してきた光を被照射体1の照射部5に照射される射出部(第2反射面)である。その他の構成は実施の形態1で説明した内容と同一である。図中、図1及び図4と同一符号は、同一又は相当部分を示す。   Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view of an image sensor according to the third embodiment. In FIG. 19, 60 is a light guide that totally reflects light and propagates light in the sub-scanning direction, 60a is a first reflecting surface that totally reflects light emitted from the light source 23 in the sub-scanning direction, and 60b is a sub-reflecting surface. It is an emission part (second reflection surface) that irradiates the irradiation part 5 of the irradiated body 1 with light propagating in the scanning direction. Other configurations are the same as those described in the first embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 4 denote the same or corresponding parts.

以上から実施の形態3に係る画像読取装置によれば、光源から照射した光を導光体内部で全反射させてから副走査方向に伝搬させるので光源を平面上に設置でき、照明ユニットの設計自由度が向上するという効果がある。   As described above, according to the image reading apparatus according to the third embodiment, the light emitted from the light source is totally reflected inside the light guide and then propagates in the sub-scanning direction. There is an effect that the degree of freedom is improved.

実施の形態4.
また、導光体の全反射面において効率良く副走査方向に全反射させるために図20に示すように光源23から全反射面60aまでの距離を延長した導光体61を用いても良く、図21に示すようにさらに光源23から全反射面60aまでの距離を延長した導光体62としても良い。また、図22に示すように光源23は信号処理基板19を大きくして信号処理基板19上に設置しても副走査方向に光を導光する領域はすべて同一なので相応の効果がある。
Embodiment 4 FIG.
Further, in order to efficiently perform total reflection in the sub-scanning direction on the total reflection surface of the light guide, a light guide 61 having an extended distance from the light source 23 to the total reflection surface 60a as shown in FIG. 20 may be used. As shown in FIG. 21, it is good also as the light guide 62 which extended the distance from the light source 23 to the total reflection surface 60a. In addition, as shown in FIG. 22, even if the light source 23 is enlarged on the signal processing board 19 and installed on the signal processing board 19, all the areas for guiding light in the sub-scanning direction are the same, so that there is a corresponding effect.

実施の形態4に係るイメージセンサによれば、光源から照射した光の導光路を延長して全反射させるので副走査方向に伝搬させる光を効率良く通過させる効果がある。   According to the image sensor of the fourth embodiment, since the light guide path of the light emitted from the light source is extended and totally reflected, there is an effect of efficiently passing the light propagating in the sub-scanning direction.

実施の形態5.
実施の形態1、3及び4では、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と開口部を通過するアパーチャーの結像手段を用いて説明したが実施の形態5では、アパーチャーの窓(開口部)で反射する結像手段を用いた場合について説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the first, third, and fourth embodiments, a light guide that guides light in the sub-scanning direction and irradiates the irradiated portion of the irradiated body with the light that is totally reflected by the exit surface, and an image of the aperture that passes through the opening. In the fifth embodiment, a description will be given of a case in which an image forming unit that reflects from an aperture window (opening) is used.

この発明の実施の形態5について図23を用いて説明する。図23は、実施の形態5によるイメージセンサの断面図である。図23において、106は照射部5からの散乱光を副走査方向に反射させる第1ミラー、107は第1ミラー106からの反射光を受光する凹型の第1レンズミラー(第1レンズ 第1非球面ミラーとも呼ぶ)、108は第1レンズ107からの平行光を受光するアパーチャー(アパーチャミラー)、109はアパーチャミラー108からの反射光を受光する凹型の第2レンズミラー(第2レンズ 第2非球面ミラーとも呼ぶ)、110は周囲が遮光され、アパーチャミラー108に入反射する光の色収差を緩和するアパーチャミラー108の表面に設けた開口部、111は第2レンズ109からの光を受光し、反射させる第2ミラーである。図中、図1及び図4と同一符号は、同一又は相当部分を示す。   Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a cross-sectional view of an image sensor according to the fifth embodiment. In FIG. 23, reference numeral 106 denotes a first mirror that reflects scattered light from the irradiation unit 5 in the sub-scanning direction, and 107 denotes a concave first lens mirror that receives reflected light from the first mirror 106 (first lens first non-first). 108 is an aperture (aperture mirror) that receives parallel light from the first lens 107, 109 is a concave second lens mirror that receives reflected light from the aperture mirror 108 (second lens second non-second). (Also referred to as a spherical mirror), 110 is an opening provided on the surface of the aperture mirror 108 that is shielded from the surroundings and reduces the chromatic aberration of light that is incident on and reflected by the aperture mirror 108, and 111 receives light from the second lens 109. It is the 2nd mirror to reflect. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 4 denote the same or corresponding parts.

図24は、図23に示した断面図の主走査方向の別位置における断面図であり、結像光学系部分(結像ユニットとも呼ぶ)は図23と読取位置に対してシンメトリーの構造となっている。図中、図23と同一符号は同一又は相当部分を示す。   FIG. 24 is a cross-sectional view of the cross-sectional view shown in FIG. 23 at another position in the main scanning direction. The imaging optical system portion (also referred to as an imaging unit) has a symmetrical structure with respect to FIG. 23 and the reading position. ing. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 23 denote the same or corresponding parts.

図25は、光学レンズ系の構成図であり、117は第1レンズ107及び第2レンズ109を一体的に配置するレンズ受け台、118はレンズ受け台117上にアレイ状に設置した第1レンズ107及び第2レンズ109相互の光の干渉を防止する遮光板である。レンズ受け台117、第1レンズ107及び第2レンズ109はアクリル樹脂で構成し、レンズのミラー面を除き黒色遮光材料を塗布している。なお、レンズ受け台117、第1レンズ107及び第2レンズ109はアクリル樹脂で一体成形しても良い。図中、図23と同一符号は同一、又は相当部分を示す。   FIG. 25 is a configuration diagram of the optical lens system. Reference numeral 117 denotes a lens base on which the first lens 107 and the second lens 109 are integrally arranged, and reference numeral 118 denotes a first lens installed in an array on the lens base 117. 107 is a light shielding plate for preventing light interference between the 107 and the second lens 109. The lens base 117, the first lens 107, and the second lens 109 are made of acrylic resin, and a black light shielding material is applied except for the mirror surface of the lens. The lens cradle 117, the first lens 107, and the second lens 109 may be integrally formed with acrylic resin. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 23 denote the same or corresponding parts.

図26は、光学レンズ系とミラー系を含めた結像系の模式側面図であり、アパーチャミラー108を挟んで対向するように第1ミラー106と第2ミラー111とが隣接するアレイに対して互い違いの構造とし帯状に連続配置される。アパーチャミラー108の表面は黒色樹脂又は金属薄板に孔を設け開口部110を6mmピッチで離散的にアレイ状に設置している。図中、図23及び図24と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
図27は副走査方向の光学距離について説明する図であり、第1レンズ107の一方の焦点位置は、変動する被照射体1の照射部5と略一致しており、他方の焦点位置はアパーチャミラー108と一致している。また、第2レンズ109の一方の焦点位置は、アパーチャミラー108と一致しており、他方の焦点位置は受光面と一致している。すなわち、L3=L1+L2、L4=L5+L6、L3=L4+Bの関係がある。
FIG. 26 is a schematic side view of an imaging system including an optical lens system and a mirror system. The first mirror 106 and the second mirror 111 are arranged adjacent to each other so as to face each other with the aperture mirror 108 interposed therebetween. It is an alternating structure and is continuously arranged in a strip shape. The surface of the aperture mirror 108 is provided with holes in a black resin or a thin metal plate, and the openings 110 are discretely arranged at a pitch of 6 mm. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 23 and 24 denote the same or corresponding parts.
FIG. 27 is a diagram for explaining the optical distance in the sub-scanning direction. One focal position of the first lens 107 is substantially coincident with the irradiating part 5 of the object 1 to be fluctuated, and the other focal position is the aperture. It matches the mirror 108. Further, one focal position of the second lens 109 coincides with the aperture mirror 108, and the other focal position coincides with the light receiving surface. That is, there are relationships of L3 = L1 + L2, L4 = L5 + L6, and L3 = L4 + B.

図28は光の経路に加えて光束を具現化した模式図であり、アパーチャミラー108には平行光が通過することを示している。   FIG. 28 is a schematic view in which a light beam is embodied in addition to a light path, and shows that parallel light passes through the aperture mirror 108.

図29は本実施の形態5における隣接するアレイ状の光学系を合わせた副走査方向の光の経路を具現化したものであり、第1レンズ107から第2レンズ109までの光学距離L3及びL4は略平行光である。なお、第1ミラー106から副走査方向に反射させる散乱光はミラー対象であれば隣接するアレイ毎にどちらの方角に放射しても良く、受光面に設置される受光部28もL4=L5+L6を満足すれば任意の位置でよい。   FIG. 29 embodies the light path in the sub-scanning direction by combining the adjacent arrayed optical systems in the fifth embodiment, and the optical distances L3 and L4 from the first lens 107 to the second lens 109. Is substantially parallel light. The scattered light reflected from the first mirror 106 in the sub-scanning direction may be emitted in either direction for each adjacent array as long as it is a mirror target, and the light receiving unit 28 installed on the light receiving surface also has L4 = L5 + L6. Any position is acceptable if satisfied.

なお、第2レンズ109から受光部12に入射した光を光電変換するプロセス以降は実施の形態1で説明したものと同一なので説明を省略する。   Since the process after the photoelectric conversion of the light incident on the light receiving unit 12 from the second lens 109 is the same as that described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

以上から実施の形態5に係るイメージセンサによれば、アパーチャーが反射型であってもテレセントリック光学系を構成できるので、実施の形態1に記載の効果に加えて光学レンズ系とミラー系をそれぞれ一体成形可能でコンパクトなCISの結像ユニットを構成できる。   From the above, according to the image sensor according to the fifth embodiment, since the telecentric optical system can be configured even if the aperture is a reflection type, in addition to the effects described in the first embodiment, the optical lens system and the mirror system are respectively integrated. A compact and compact CIS imaging unit can be constructed.

この発明の実施の形態1によるイメージセンサの断面図である。It is sectional drawing of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの主走査方向別位置から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the position according to the main scanning direction of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの結像光学系内部を流れる光を説明する模式平面図である。It is a model top view explaining the light which flows through the imaging optical system of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの側面を含む全体構成図であり、図4(a)は各側面を参照図示した平面図、図4(b)は照明光学系と結像ユニットとを分離した場合の側面参考図である。FIG. 4A is an overall configuration diagram including side surfaces of an image sensor according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 4A is a plan view illustrating each side surface, and FIG. 4B is a diagram illustrating an illumination optical system and an imaging unit. It is a side reference figure at the time of isolate | separating. この発明の実施の形態1によるイメージセンサのセンサ基板の平面図である。It is a top view of the sensor board | substrate of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサのセンサICの平面図である。It is a top view of sensor IC of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサのブロック構成図である。It is a block block diagram of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサのセンサIC同士の結線図である。It is a connection diagram of sensor ICs of the image sensor according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサのセンサIC同士の他実施例による結線図である。It is the connection diagram by other Example of sensor ICs of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサのタイミングチャートである。It is a timing chart of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの光の経路を説明する原理図である。It is a principle figure explaining the light path of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの光の経路を説明する原理図である。It is a principle figure explaining the light path of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの逆像データの並べ替え及び信号処理を説明する図である。It is a figure explaining rearrangement and signal processing of the reverse image data of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの比較・照合・間引・修復回路を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the comparison / collation / decimation / repair circuit of the image sensor according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの副走査方向の光経路を説明する図である。It is a figure explaining the optical path of the subscanning direction of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの副走査方向の具現化した光経路を説明する図である。It is a figure explaining the optical path embodied in the subscanning direction of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるイメージセンサの副走査方向の具現化した光経路を説明する図である。It is a figure explaining the optical path embodied in the subscanning direction of the image sensor by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2によるイメージセンサの断面図である。It is sectional drawing of the image sensor by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3によるイメージセンサの断面図である。It is sectional drawing of the image sensor by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4によるイメージセンサの導光路を延長した断面図である。It is sectional drawing which extended the light guide path of the image sensor by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4によるイメージセンサの導光路をさらに延長した断面図である。It is sectional drawing which extended further the light guide of the image sensor by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4によるイメージセンサの信号処理基板に光源を搭載した断面図である。It is sectional drawing which mounted the light source on the signal processing board | substrate of the image sensor by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5によるイメージセンサの断面図である。It is sectional drawing of the image sensor by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5によるイメージセンサの主走査方向別位置から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the position according to the main scanning direction of the image sensor by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5によるイメージセンサの光学レンズ系の構成図である。It is a block diagram of the optical lens system of the image sensor by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5によるイメージセンサの光学レンズ系とミラー系を含めた光学系の模式側面図である。It is a model side view of the optical system containing the optical lens system and mirror system of the image sensor by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5によるイメージセンサの副走査方向の光経路を説明する図である。It is a figure explaining the optical path of the subscanning direction of the image sensor by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5によるイメージセンサの副走査方向の具現化した光経路を説明する図である。It is a figure explaining the optical path embodied in the subscanning direction of the image sensor by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5によるイメージセンサの副走査方向の具現化した経路を説明する図である。It is a figure explaining the path | route which implemented the subscanning direction of the image sensor by Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・被照射体(原稿) 2・・天板 3・・導光体 3a・・出射部(射出部)
4・・透過体
5・・照射部 6・・第1ミラー 7・・第1レンズ(第1非球面ミラー)
8・・アパーチャー 9・・第2レンズ(第2非球面ミラー) 10・・開口部
11・・第2ミラー 12・・センサIC 13・・センサ基板
13a・・第1センサ基板 13b・・第2センサ基板
14・・信号処理IC(ASIC) 15・・電子部品
16・・結像系筐体(結像ユニット)
17・・弾性部材 18・・スリット部
19・・信号処理基板 20・・内部コネクタ
21・・光学セル(ホルダー) 22・・遮光板
23・・光源(LEDアレイ) 23a・・LEDチップ
24・・照明系筐体(照明ユニット)
25・・固定用ねじ(ねじ) 26・・位置決めピン 27・・外部コネクタ
28・・画素(ビット) 29・・光電変換及びRGBシフトレジスタ駆動回路
30・・W/Bパッド部
31・・増幅器 32・・A/D変換器 33・・信号処理部
34・・システムインターフェース回路 35・・RAM(ランダムアクセスメモリ)
36・・CPU 37・・光源駆動回路
50・・ロッドレンズアレイ(レンズ体)
51・・センサ基板 52・・信号処理基板 53・・内部コネクタ
60・・導光体 60a・・第1反射部 60b・・第2反射部(出射領域)
61・・導光体 62・・導光体
106・・第1ミラー 1077・・第1レンズ(第1非球面ミラー)
108・・アパーチャミラー(アパーチャー)
109・・第2レンズ(第2非球面ミラー)
110・・開口部 111・・第2ミラー 117・・レンズ受け台
118・・遮光板
1..Subject to be irradiated (original) 2..Top plate 3..Light guide 3a..Ejecting part (ejecting part)
4..Transparent body 5..Irradiating part 6..First mirror 7..First lens (first aspherical mirror)
8. Aperture 9. Second lens (second aspherical mirror) 10. Opening 11 Second mirror 12. Sensor IC 13. Sensor substrate 13a First sensor substrate 13b Second Sensor board 14 ··· Signal processing IC (ASIC) 15 · · Electronic component 16 · · Imaging housing (imaging unit)
17 .. Elastic member 18 .. Slit portion 19 .. Signal processing board 20 .. Internal connector 21 .. Optical cell (holder) 22 .. Light shielding plate 23 .. Light source (LED array) 23 a. Lighting system housing (lighting unit)
25 .. Fixing screw (screw) 26 .. Positioning pin 27 .. External connector 28 .. Pixel (bit) 29 .. Photoelectric conversion and RGB shift register drive circuit 30 .. W / B pad unit 31. ..A / D converter 33..Signal processing unit 34..System interface circuit 35..RAM (random access memory)
36..CPU 37..Light source drive circuit 50..Rod lens array (lens body)
51..Sensor board 52..Signal processing board 53..Internal connector 60..Light guide 60a..First reflection part 60b..Second reflection part (outgoing region)
61..Light guide 62..Light guide 106..First mirror 1077..First lens (first aspherical mirror)
108-Aperture mirror (aperture)
109 .. Second lens (second aspherical mirror)
110 .. Opening 111 .. Second mirror 117 .. Lens cradle 118 .. Shading plate

Claims (7)

主走査方向に亘って光を照射する光源と、
この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、
被照射体で反射した光の散乱光を収束するレンズを有する結像手段と、
この結像手段で収束された光を受光する受光部と、
前記光源、前記導光体、前記結像手段及び前記受光部を収納又は保持する筐体と、
を備えたイメージセンサ。
A light source that emits light over the main scanning direction;
A light guide that enters the light from the light source, guides the light in the sub-scanning direction, and irradiates the irradiated portion of the irradiated body with the light totally reflected on the exit surface;
An imaging means having a lens for converging the scattered light of the light reflected by the irradiated object;
A light receiving portion for receiving the light converged by the imaging means;
A housing that houses or holds the light source, the light guide, the imaging means, and the light receiving unit;
Image sensor equipped with.
前記筐体は、前記光源と前記導光体とを収納する照明ユニットと、前記結像手段と前記受光部とを収納する結像ユニットとに分割されている、請求項1に記載のイメージセンサ。   The image sensor according to claim 1, wherein the housing is divided into an illumination unit that houses the light source and the light guide, and an imaging unit that houses the imaging unit and the light receiving unit. . 主走査方向に亘って光を照射する光源と、
この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、
被照射体で反射した光の散乱光を入射し、副走査方向に反射させるアレイ状に配置した第1ミラーと、
この第1ミラーからの光をコリメートし、略平行光線束として反射させるアレイ状に配置した凹形の第1非球面ミラーと、
周囲が遮光され、選択的に光を通過させるアレイ状に配置した開口部を介して前記第1非球面ミラーからの光を通過させるアレイ状に配置したアパーチャーと、
このアパーチャーからの光を入射し、収束光として反射させるアレイ状に配置した凹形の第2非球面ミラーと、
この第2非球面ミラーで収束される光の光路上に設けられ、副走査方向に対して垂直方向に光を反射するアレイ状に配置した第2ミラーと、
この第2ミラーからの光を入射し、前記開口部からの光に対応して結像する受光領域を有する受光部と、
前記光源、前記導光体、前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する筐体と、
を備えたイメージセンサ。
A light source that emits light over the main scanning direction;
A light guide that enters the light from the light source, guides the light in the sub-scanning direction, and irradiates the irradiated portion of the irradiated body with the light totally reflected on the exit surface;
A first mirror disposed in an array that receives scattered light reflected by the irradiated object and reflects it in the sub-scanning direction;
A concave first aspherical mirror arranged in an array that collimates the light from the first mirror and reflects it as a substantially parallel beam;
Apertures arranged in an array that allows light from the first aspherical mirror to pass through openings arranged in an array that allows light to be selectively transmitted through the array,
A concave second aspherical mirror arranged in an array that receives light from this aperture and reflects it as convergent light;
A second mirror disposed on the optical path of the light converged by the second aspherical mirror and arranged in an array that reflects light in a direction perpendicular to the sub-scanning direction;
A light receiving unit having a light receiving region that receives light from the second mirror and forms an image corresponding to the light from the opening;
A housing that houses or holds the light source, the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the light receiving unit;
Image sensor equipped with.
主走査方向に亘って光を照射する光源と、
この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、
被照射体で反射した光の散乱光を入射し、副走査方向に反射させるアレイ状に配置した第1ミラーと、
この第1ミラーからの光をコリメートし、略平行光線束として反射させるアレイ状に配置した凹形の第1非球面ミラーと、
周囲が遮光され、選択的に光を通過させるアレイ状に配置した開口部を介して前記第1非球面ミラーからの光を通過させるアレイ状に配置したアパーチャーと、
このアパーチャーからの光を入射し、収束光として反射させるアレイ状に配置した凹形の第2非球面ミラーと、
この第2非球面ミラーで収束される光の光路上に設けられ、副走査方向に対して垂直方向に光を反射するアレイ状に配置した第2ミラーと、
この第2ミラーからの光を入射し、前記開口部からの光に対応して結像する受光領域を有する受光部と、
前記光源、前記導光体、前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する筐体と、
を備え、前記第1ミラーに入射した光は隣接するアレイ毎に異なる副走査方向に前記散乱光を反射させることを特徴とするイメージセンサ。
A light source that emits light over the main scanning direction;
A light guide that enters the light from the light source, guides the light in the sub-scanning direction, and irradiates the irradiated portion of the irradiated body with the light totally reflected on the exit surface;
A first mirror disposed in an array that receives scattered light reflected by the irradiated object and reflects it in the sub-scanning direction;
A concave first aspherical mirror arranged in an array that collimates the light from the first mirror and reflects it as a substantially parallel beam;
Apertures arranged in an array that allows light from the first aspherical mirror to pass through openings arranged in an array that allows light to pass therethrough selectively.
A concave second aspherical mirror arranged in an array that receives light from this aperture and reflects it as convergent light;
A second mirror disposed on the optical path of the light converged by the second aspherical mirror and arranged in an array that reflects light in a direction perpendicular to the sub-scanning direction;
A light receiving unit having a light receiving region that receives light from the second mirror and forms an image corresponding to the light from the opening;
A housing that houses or holds the light source, the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the light receiving unit;
And the light incident on the first mirror reflects the scattered light in different sub-scanning directions for each adjacent array.
主走査方向に亘って光を照射する光源と、
この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、
被照射体で反射した光の散乱光を入射し、副走査方向に反射させるアレイ状に配置した第1ミラーと、
この第1ミラーからの光をコリメートし、略平行光線束として反射させるアレイ状に配置した凹形の第1非球面ミラーと、
周囲が遮光され、選択的に光を通過させるアレイ状に配置した開口部を介して前記第1非球面ミラーからの光を入反射させるアレイ状に配置したアパーチャーと、
このアパーチャーからの光を入射し、収束光として反射させるアレイ状に配置した凹形の第2非球面ミラーと、
この第2非球面ミラーで収束される光の光路上に設けられ、副走査方向に対して垂直方向に光を反射するアレイ状に配置した第2ミラーと、
この第2ミラーからの光を入射し、前記開口部からの光に対応して結像する受光領域を有する受光部と、
前記光源、前記導光体、前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する筐体と、
を備えたイメージセンサ。
A light source that emits light over the main scanning direction;
A light guide that enters the light from the light source, guides the light in the sub-scanning direction, and irradiates the irradiated portion of the irradiated body with the light totally reflected on the exit surface;
A first mirror disposed in an array that receives scattered light reflected by the irradiated object and reflects it in the sub-scanning direction;
A concave first aspherical mirror arranged in an array that collimates the light from the first mirror and reflects it as a substantially parallel beam;
Apertures arranged in an array that allows light from the first aspherical mirror to be incident and reflected through openings arranged in an array that allows light to pass therethrough selectively.
A concave second aspherical mirror arranged in an array that receives light from this aperture and reflects it as convergent light;
A second mirror disposed on the optical path of the light converged by the second aspherical mirror and arranged in an array that reflects light in a direction perpendicular to the sub-scanning direction;
A light receiving unit having a light receiving region that receives light from the second mirror and forms an image corresponding to the light from the opening;
A housing that houses or holds the light source, the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the light receiving unit;
Image sensor equipped with.
主走査方向に亘って光を照射する光源と、
この光源からの光を入射し、副走査方向に光を導光すると共に射出面で全反射した光を被照射体の照射部に照射する導光体と、
被照射体で反射した光の散乱光を入射し、副走査方向に反射させるアレイ状に配置した第1ミラーと、
この第1ミラーからの光をコリメートし、略平行光線束として反射させるアレイ状に配置した凹形の第1非球面ミラーと、
周囲が遮光され、選択的に光を通過させるアレイ状に配置した開口部を介して前記第1非球面ミラーからの光を入反射させるアレイ状に配置したアパーチャーと、
このアパーチャーからの光を入射し、収束光として反射させるアレイ状に配置した凹形の第2非球面ミラーと、
この第2非球面ミラーで収束される光の光路上に設けられ、副走査方向に対して垂直方向に光を反射するアレイ状に配置した第2ミラーと、
この第2ミラーからの光を入射し、前記開口部からの光に対応して結像する受光領域を有する受光部と、
前記光源、前記導光体、前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する筐体と、
を備え、前記第1ミラーに入射した光は隣接するアレイ毎に異なる副走査方向に前記散乱光を反射させることを特徴とするイメージセンサ。
A light source that emits light over the main scanning direction;
A light guide that enters the light from the light source, guides the light in the sub-scanning direction, and irradiates the irradiated portion of the irradiated body with the light totally reflected on the exit surface;
A first mirror disposed in an array that receives scattered light reflected by the irradiated object and reflects it in the sub-scanning direction;
A concave first aspherical mirror arranged in an array that collimates the light from the first mirror and reflects it as a substantially parallel beam;
Apertures arranged in an array that allows light from the first aspherical mirror to be incident and reflected through openings arranged in an array that allows light to pass therethrough selectively.
A concave second aspherical mirror arranged in an array that receives light from this aperture and reflects it as convergent light;
A second mirror disposed on the optical path of the light converged by the second aspherical mirror and arranged in an array that reflects light in a direction perpendicular to the sub-scanning direction;
A light receiving unit having a light receiving region that receives light from the second mirror and forms an image corresponding to the light from the opening;
A housing that houses or holds the light source, the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the light receiving unit;
And the light incident on the first mirror reflects the scattered light in different sub-scanning directions for each adjacent array.
前記筐体は、前記光源と前記導光体とを収納する照明ユニットと、前記前記第1ミラー、前記第2ミラー、前記第1非球面ミラー、前記第2非球面ミラー、前記アパーチャー及び前記受光部を収納又は保持する結像ユニットとに分割されている請求項3乃至6のいずかれに記載のイメージセンサ。   The housing includes an illumination unit that houses the light source and the light guide, the first mirror, the second mirror, the first aspherical mirror, the second aspherical mirror, the aperture, and the light receiving unit. The image sensor according to claim 3, wherein the image sensor is divided into an image forming unit that houses or holds the portion.
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