JP2012163742A - 結像光学素子、結像光学アレイおよび画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ面と遮光部材の開口との位置関係を温度変化に依らずに安定させて、良好な結像性能を実現可能とする技術を提供する。
【解決手段】レンズ面が形成された透明媒体を備え、物体から射出してレンズ面を経由しつつ透明媒体を透過する光を結像することで、物体の正立等倍像を形成する結像光学素子であって、レンズ面に対応して開口が形成されており、当該開口によって通過する光を制限する遮光膜をさらに備え、遮光膜は、透明媒体に製膜されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、物体の正立等倍像を形成する結像光学素子、当該結像光学素子を備える結像光学アレイ、および当該結像光学素子を用いて物体の画像を読み取る画像読取装置に関するものである。

イメージスキャナー、ファクシミリ、複写機、金融端末装置等では、コンタクトイメージセンサー（Contact Image Sensor）モジュール（以下、「ＣＩＳモジュール」と略する）が画像読取装置として用いられている。このＣＩＳモジュールは、読取対象物に光を照射するとともに、このときに読取対象物から射出する光を光学センサーで検出することで、読取対象物の画像を読み取る。また、読取対象物からの光を光学センサーに適切に導くために、正立等倍の結像倍率を有する結像光学素子を用いることが一般的である。つまり、この結像光学素子は、読取対象物で反射された光を正立等倍で結像して、読取対象物の正立等倍像を光学センサーに向けて結像するものである。そして、光学センサーは、結像光学素子によって結像された正立等倍像を検出することで、読取対象物の画像を読み取ることができる。

ところで、このような結像光学素子に対しては、結像に不要な迷光等の光を遮光するために、遮光部材を併せて設けることがある。例えば、特許文献１では、結像光学系を構成する２枚のレンズ面の間に、これらレンズ面に対応した開口を有する遮光部材が設けられている。このように、遮光部材の開口によって結像に不要な光が遮光されて、結像に供する光が制限される。

特開２００８−０８７１８５号公報

しかしながら、特許文献１では、結像光学系を構成するレンズ面と遮光部材とが別体で構成されている。そのため、温度変化が生じると、レンズ面を構成する部材と遮光部材がばらばらに熱変形を起こして、レンズ面と遮光部材の開口との位置関係が大きくずれてしまい、所望の結像性能を得られない場合があった。

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、レンズ面と遮光部材の開口との位置関係を温度変化に依らずに安定させて、良好な結像性能を実現可能とする技術の提供を目的とする。

この発明にかかる結像光学素子は、レンズ面が形成された透明媒体を備え、物体から射出してレンズ面を経由しつつ透明媒体を透過する光を結像することで、物体の正立等倍像を形成する結像光学素子であって、上記目的を達成するために、レンズ面に対応して開口が形成されており、当該開口によって通過する光を制限する遮光膜をさらに備え、遮光膜は、透明媒体に製膜されていることを特徴としている。

また、この発明にかかる結像光学アレイは、上記目的を達成するために、この発明の上記結像光学素子が複数個配列された構成を備えたことを特徴としている。また、この発明にかかる画像読取装置は、上記目的を達成するために、物体に光を照射する光源部と、この発明の上記結像光学素子と、当該結像光学素子により結像された物体の正立等倍像を読み取る読取部とを備えたことを特徴としている。

このように構成された発明（結像光学素子、結像光学アレイ、画像読取装置）では、透明媒体にレンズ面が形成されている。そのため、透明媒体が熱変形を起こすと、レンズ面の位置が変化する場合がある。ただし、この発明では、遮光膜（遮光部材）は、この透明媒体に製膜されているため、透明媒体の熱変形に追従して変形する。その結果、レンズ面と遮光膜（遮光部材）の開口との位置関係を温度変化に依らずに安定させて、良好な結像性能が実現可能となっている。

ちなみに、上記発明は種々の形態の結像光学素子に適用可能である。そこで、例えば、一端にレンズ面が形成された透明媒体を２つ、それぞれの他端で相互に接合した構成を備え、物体から射出した光が、２つの透明媒体のうち一方に形成されたレンズ面に入射した後に、２つの透明媒体の接合部分を経由して、２つの透明媒体のうち他方に形成されたレンズ面から射出し、正立等倍の光学倍率で結像される結像光学素子に対して、２つの透明媒体いずれかの他端に遮光膜を製膜するように構成しても良い。

この際、２つの透明媒体を、当該２つの透明媒体と同じ屈折率を有する透明接着剤によって接合しても良い。これにより、２つの透明媒体の接合部分における光の反射を抑えて、光の利用効率の低下を抑制することができる。

ちなみに、遮光膜を製膜するにあたっては種々の技術を用いることができる。そこで、遮光膜は印刷により製膜されても良く、あるいは蒸着により製膜されても良い。

本発明にかかる画像読取装置の一実施形態の概略構成示す部分断面斜視図。 レンズアレイ等を示す斜視図。 第１実施形態の結像光学素子の光線図。 第２実施形態における遮光薄膜の形成位置を示す図。 第３実施形態におけるレンズアレイの概略構成を示す部分斜視図。 図５のレンズアレイが備える結像光学系の光線図。 第４実施形態にかかるＣＩＳモジュールの概略構成を示す図。 第４実施形態における遮光薄膜の製膜位置を示す図。 第４実施形態における遮光薄膜の形成位置の変形例を示す図。

第１実施形態
図１は、本発明にかかる画像読取装置の一例であるＣＩＳモジュールの概略構成を示す部分断面斜視図である。図２は、第１実施形態における入射側アパーチャー部材、レンズアレイおよび射出側アパーチャー部材を示す斜視図である。これら図１、図２および以下で説明する図では、各部材の位置関係を示すために、ＸＹＺ直交座標を適宜示すものとする。また、座標軸の矢印側を正側とするとともに座標軸の矢印反対側を負側とする。さらに、以下の説明では、Ｚ方向の負側を上側と、Ｚ方向の正側を下側と、Ｙ方向の負側を左側と、Ｙ方向の正側を右側と、Ｘ方向の負側を前側と、Ｘ方向の正側を後側として適宜取り扱う。

このＣＩＳモジュール１は、原稿ガラスＧＬ上に載置された原稿ＯＢを読取対象物として原稿ＯＢに印刷された画像を読み取る装置であり、原稿ガラスＧＬの直下に配置されている。ＣＩＳモジュール１は、Ｘ方向における最大読取範囲より長く延びる略直方体状のフレーム２を有しており、同フレーム２内に光源部３、入射側アパーチャー部材４、レンズアレイ５、射出側アパーチャー部材６、光センサー７およびプリント回路基板８が配置されている。

このフレーム２内には、原稿ＯＢに照明を照らす光源部３を収容する第１収容空間ＳＰ１と、原稿ＯＢの画像を読み取るための各機能部４、５、６，７、８を収容する第２収容空間ＳＰ2とがセパレーター２１によって区分けされている。第１収容空間ＳＰ1は、フレーム２内の上方の位置に設けられている。一方、第２収容空間ＳＰ2は、ＹＺ平面を含む断面(以下「副走査断面」という)において、第１収容空間ＳＰ1に対して、左側から下方に潜り込むようにして設けられている。より具体的には、第２収容空間ＳＰ2は、第１収容空間ＳＰ1の左側でＺ方向（上下方向）に延びる上部垂直空間ＳＰ2aと、第１収容空間ＳＰ2の下側でＺ方向（上下方向）に延びる下部垂直空間ＳＰ2bと、上部垂直空間ＳＰ2aの下端と下部垂直空間の上端ＳＰ2bとを連結するようにＹ方向（左右方向）に延びる左右空間ＳＰ2cとで構成されている。こうして、上部垂直空間ＳＰ2aから直角に湾曲して左右空間ＳＰ2cに到るとともに、さらに左右空間ＳＰ2cから直角に湾曲して下部垂直空間ＳＰ2bに到る第２収容空間ＳＰ2が形成される。

光源部３は、図示を省略するＬＥＤ(Light Emitting Diode)を光源としている。このＬＥＤはライトガイド３１のＸ方向の一方端から、ライトガイド３１の内部に向けて照明光を射出する。このライトガイド３１は、図１に示すように、セパレーター２１の上面で最大読取範囲とほぼ同じ長さだけＸ方向に延設されている。そして、照明光はライトガイド３１の一方端に入射すると、ライトガイド３１の他方端に向けてライトガイド３１中を伝播しながらライトガイド３１の各部で部分的に先端部（光射出面）を介して原稿ガラスＧＬに向けて射出して、原稿ガラスＧＬ上の原稿ＯＢに照射される。こうして、Ｘ方向に延びる帯状の照明光が原稿ＯＢに照射され、原稿ＯＢで反射される。

照明光の照射位置の直下には、上記した上部垂直空間ＳＰ2aが設けられており、その上端部に入射側アパーチャー部材４が配置されている。この入射側アパーチャー部材４は最大読取範囲とほぼ同じ長さだけＸ方向に延設されている。この入射側アパーチャー部材４には、複数の貫通孔４１がＸ方向に所定ピッチで一列に並べられており、それぞれレンズアレイ５に設けられる複数の第１レンズＬＳ1に対する入射側アパーチャーとして機能する。

レンズアレイ５は、最大読取範囲とほぼ同じ長さだけＸ方向に延設されており、レンズアレイ５全体がすっぽりと第２収容空間ＳＰ2に挿入可能となっている。このレンズアレイ５は、上側に凸の第１レンズＬＳ1（入射側レンズ）と、第１レンズＬＳ1の下方かつ右側に配置されて下側に凸の第２レンズＬＳ2（射出側レンズ）と、これら第１・第２レンズＬＳ1、ＬＳ2を連結する導光部５１とで構成されている。なお、この導光部５１は、２つの透明媒体Ｔ1、Ｔ2を接合して成るものであるが、これについては後に詳述する。

副走査断面において、導光部５１は、Ｚ方向に伸びる上部垂直部５１aと、上部垂直部５１aの下端から直角に湾曲して右側に延びる左右部５１cと、左右部の右端から直角に湾曲して下側に延びる下部垂直部５１bとで構成されている。このように、導光部５１は、上部垂直部５１aから左右部５１cに到る第１曲部ＣＶ1で直角に湾曲するとともに、左右部５１cから下部垂直部５１bに到る第２曲部ＣＶ2で直角に湾曲した形状を有している。導光部５１の上部垂直部５１aの上面には、入射側アパーチャー部材４の複数の貫通孔４１に一対一で対応して、複数の第１レンズＬＳ1がＸ方向に所定ピッチで一列に並んでいる。また、導光部５１の下部垂直部５１bの下面には、複数の第１レンズＬＳ1に一対一で対応して、複数の第２レンズＬＳ2がＸ方向に所定ピッチで一列に並んでいる。そして、第１レンズＬＳ1に入射した照明光は、導光部５１により第２レンズＬＳ2にまで導かれる。

また、導光部５１に対しては、第１レンズＬＳ1からの入射光を第２レンズＬＳ2に導くために、第１反射膜５１１および第２反射膜５１２が形成されている。第１反射膜５１１は、導光部５１の上部垂直部５１aから左右部５１cにかけて曲がる第１曲部ＣＶ1の外周面に蒸着された金属膜であり、第１レンズＬＳ1から入射した照明光を第２曲部ＣＶ2に向けて反射する。また、第２反射膜５１２は、導光部５１の左右部から下部垂直部５１bにかけて曲がる第２曲部ＣＶ2の外周面に蒸着された金属膜であり、第１反射膜５１１で反射された照明光を第２レンズＬＳ2に向けて反射する。こうして、第１レンズＬＳ1から入射した光は、第１・第２反射膜５１１、５１２それぞれで反射されて第２レンズＬＳ2に導かれる。

また、この導光部５１は、互いに同じ媒質で構成された２つの透明媒体Ｔ1、Ｔ2を接合した構成を具備する。なお、透明媒体Ｔ1、Ｔ2の媒質としては、照明光に対して光透過性を有する樹脂やガラスなどが挙げられる。詳述すると、第１レンズＬＳ1から左右部５１cの略中央までが透明媒体Ｔ1（第１透明媒体）で一体的に形成されるとともに、左右部５１cの当該略中央から第２レンズＬＳ2までが透明媒体Ｔ2（第２透明媒体）で一体的に形成されている。つまり、透明媒体Ｔ1、Ｔ2は、それぞれの一端にレンズＬＳ1、ＬＳ2（のレンズ面）が形成される一方、それぞれの他端がＺ−Ｘ平面に平行な平面形状に仕上げられている。そして、透明媒体Ｔ1、Ｔ2は、それぞれの他端で相互に接合されており、第１レンズＬＳ1から入射した光は、この接合部分を経由して第２レンズＬＳ2に向かう。

ちなみに、これら透明媒体Ｔ1、Ｔ2は遮光薄膜５３を介して接合されている。この遮光薄膜５３は、透明媒体Ｔ1の一方の他端にスクリーン印刷等の印刷技術により製膜されたものである。また、この遮光薄膜５３には、Ｙ方向に開口する開口５３１が第１・第２レンズＬＳ1、ＬＳ2に一対一の対応関係で複数形成されている。そして、透明媒体Ｔ1、Ｔ2は、当該透明媒体Ｔ1、Ｔ2と同じ屈折率を有する透明接着剤によって、それぞれの他端で遮光薄膜５３を介して接合される。ここで、透明接着剤は、照明光に対して光透過性を有する接着剤である。このように、２つの透明媒体Ｔ1、Ｔ2を、これらと同じ屈折率を有する透明接着剤によって接合することで、２つの透明媒体Ｔ1、Ｔ2の接合部分における光の反射を抑えて、光の利用効率の低下の抑制が図られている。

また、透明媒体Ｔ1、Ｔ2の接合は、それぞれに設けられたアライメントマークに基づいて、組立治具等によって透明媒体Ｔ1、Ｔ2のそれぞれを位置決めした状態で行なうことが好適である。なお、アライメントマークとしては、例えば、透明媒体Ｔ1、Ｔ2に設けられた位置決め形状等を用いることができる。

こうして、第１レンズＬＳ1、第１反射膜５１１、遮光薄膜５３の開口５３１、第２反射膜５１２および第２レンズＬＳ2がこの順番で並ぶ結像光学素子が構成されるとともに、この結像光学素子がＸ方向に複数並んでレンズアレイ５が形成される。

図３は、第１実施形態の結像光学素子の光線図である。図３に示すように、原稿ＯＢからの光は、第１レンズＬＳ1のレンズ面Ｓ1に入射してＺ方向に進行した後に、第１反射膜５１１で反射されてＹ方向に進行方向を変えて、第２反射膜５１２へと向かう。このとき、第１レンズＬＳ1のレンズ面Ｓ1および第１反射膜５１１が有する面形状の作用によって、第１反射膜５１１と第２反射膜５１２の間の位置ＩＭＰに中間像が形成される。そして、中間増からの光は、Ｙ方向に進んだ後に、第２反射膜５１２へ入射する。

ちなみに、第１反射膜５１１と第２反射膜５１２の間には、遮光薄膜５３の開口５３１が設けられている。したがって、第１反射膜５１１で反射されて第２反射膜５１２に入射する光は、開口５３１を通過するものに制限される。そして、第２反射膜５１２に入射した光は、当該第２反射膜５１２によって反射されてＺ方向に進行方向を変え、第２レンズＬＳ2のレンズ面Ｓ2へ向かう。こうして、第２反射膜５１２で反射された光はＺ方向に進んでレンズ面Ｓ2を透過した後に、光センサー７のセンサー面ＳＳに結像される。これによって、第２レンズＬＳ2のＺ方向にある光センサー７のセンサー面に原稿ＯＢの正立等倍像が結像される。

なお、上述のとおり、第１レンズＬＳ1と導光部５１の途中までを透明媒体Ｔ1で一体形成するとともに、導光部５１の当該途中から第２レンズＬＳ2までを透明媒体Ｔ2で一体形成して、これらを透明接着剤で接合することで、レンズアレイ５が構成されている。したがって、第１レンズＬＳ1に入射した照明光は、第１レンズＬＳ1から第１および第２反射膜５１１、５１２を経由して第２レンズに到るまで、空気層を通ること無く透明媒体の内部を進行する。

このように構成されたレンズアレイ５が、第２収容空間ＳＰ2の上部垂直空間ＳＰ2aの途中から左右空間ＳＰ2cを経由して下部垂直空間ＳＰ2bにまで配置されている。一方、下部垂直空間ＳＰ2bでは、レンズアレイ５と光センサー７とに挟まれるように射出側アパーチャー部材６が配置されている。この射出側アパーチャー部材６も、入射側アパーチャー部材４と同様に、最大読取範囲とほぼ同じ長さだけＸ方向に延設されるとともに、複数の貫通孔６１がＸ方向に一列で並んでいる。これら複数の貫通孔６１は、複数の第２レンズＬＳ2に対して一対一で対応して設けられており、各貫通孔６１は対応する第２レンズＬＳ2の射出側アパーチャーとして機能する。

以上説明したように、この実施形態では、透明媒体Ｔ1に第１レンズＬＳ1のレンズ面Ｓ1が形成されている。そのため、透明媒体Ｔ1が熱変形を起こすと、レンズ面Ｓ1の位置が変化する場合がある。ただし、この実施形態では、遮光薄膜５３は、この透明媒体Ｔ1に製膜されているため、透明媒体Ｔ1の熱変形に追従して変形する。その結果、レンズ面Ｓ1と遮光薄膜５３の開口５３１との位置関係を温度変化に依らずに安定させて、良好な結像性能が実現可能となっている。

なお、ここでは、透明媒体Ｔ1、Ｔ2のうち透明媒体Ｔ1の他端に遮光薄膜５３を製膜した場合について説明した。しかしながら、透明媒体Ｔ2の他端に遮光薄膜５３を製膜することによっても、上述と同様の効果を奏することができる。

第２実施形態
上記第１実施形態では、導光部５１の途中に遮光薄膜５３が形成されていた。しかしながら、遮光薄膜５３の製膜位置はこれに限られず、種々の変形が可能である。そこで、図４に示すように、複数の第１レンズＬＳ1が形成されている、導光部５１の上面に遮光薄膜５３を製膜しても良い。

図４は、第２実施形態における遮光薄膜の形成位置を示す図であり、同図上段には部分平面図が示され、同図下段には部分断面図が示されている。同図に示すように、導光部５１（の上部垂直部５１a）の上面に製膜された遮光薄膜５３には、複数の第１レンズＬＳ1に一対一で対応して複数の開口５３１が形成されている。この開口５３１は、第１レンズＬＳ1よりも小さい径を有しており、開口５３１の周縁部は第１レンズＬＳ1の周縁に重なっている。こうして、第１レンズＬＳ1に入射する光が、遮光薄膜５３の開口５３１により制限される。

このように、第２実施形態においても、遮光薄膜５３は、第１レンズＬＳ1が形成された透明媒体Ｔ1に製膜されている。したがって、レンズ面Ｓ1と遮光薄膜５３の開口５３１との位置関係を温度変化に依らずに安定させて、良好な結像性能が実現可能となっている。

なお、ここでは、導光部５１の上面に遮光薄膜５３を製膜した場合について説明した。しかしながら、複数の第２レンズＬＳ2が形成されている、導光部５１の下面に遮光薄膜５３を製膜することによっても、上述と同様の効果を奏することができる。

また、上述した導光部５１の上面、途中および下面のそれぞれに遮光薄膜５３を製膜しても良く、あるいは一部にのみ遮光薄膜５３を製膜しても良い。なお、導光部５１の途中に遮光薄膜５３を設けない場合には、２つの透明媒体Ｔ1、Ｔ2で導光部５１を構成するのではなく、単一の透明媒体で導光部５１を構成しても良い。

第３実施形態
上記第１実施形態では、２箇所で湾曲する形状を備えたレンズアレイ５に本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、図５および図６に示すように、１箇所でのみ湾曲する形状を備えたレンズアレイ５に対して、本発明を適用することも可能である。

図５は、第３実施形態におけるレンズアレイの概略構成を示す部分斜視図である。図６は、図５のレンズアレイが備える結像光学系の光線図である。このレンズアレイ５は、原稿ＯＢ（の照射位置ＬＰ）に対向して上側に凸の第１レンズＬＳ1（入射側レンズ）と、第１レンズＬＳ1の下方かつ右側で光センサー７に対向する右側に凸の第２レンズＬＳ2（射出側レンズ）と、これら第１・第２レンズＬＳ1、ＬＳ2を連結する導光部５１とで構成されている。

副走査断面において、導光部５１は、Ｚ方向に延びる入射部５１dと、入射部５１dの下端からＹ方向に湾曲した湾曲部５１eと、湾曲部５１eの右端からＹ方向に延びる射出部５１fとで構成されている。このように、導光部５１は入射部５１dから射出部５１fに到る湾曲部５１eにおいて、Ｘ方向からＹ方向に直角に湾曲している。導光部５１の入射部５１dの上面には、入射側アパーチャー部材４の複数の貫通孔４１に一対一で対応して、複数の第１レンズＬＳ1がＸ方向に所定ピッチで一列に並んでいる。また、導光部５１の射出部５１fの右端面には、複数の第１レンズＬＳ1に一対一で対応して、複数の第２レンズＬＳ2がＸ方向に所定ピッチで一列に並んでいる。そして、第１レンズＬＳ1に入射した照明光は、導光部５１により第２レンズＬＳ2にまで導かれる。

また、導光部５１に対しては、第１レンズＬＳ1からの入射光を第２レンズＬＳ2に導くために、反射膜５１１が形成されている。反射膜５１１は、導光部５１の入射部５１dから射出部５１fにかけて曲がる湾曲部５１eの外周面に蒸着された金属膜であり、第１レンズＬＳ1からＺ方向に入射した照明光を、Ｙ方向に反射する。こうして、照明光の照射位置ＬＰで原稿ＯＢから反射された光は、Ｚ方向に進んで第１レンズＬＳ1に入射する。

このように構成されたレンズアレイ５は、照明光の照射位置ＬＰで原稿ＯＢから反射された光を、Ｙ方向に向けて結像する（図６）。図６に示すように、原稿ＯＢで反射されてＸ方向に向かうは、第１レンズＬＳ1によって反射膜５１１に導かれる。このように、第１レンズＬＳ1によって、原稿ＯＢからＺ方向に向かう光を反射膜５１１に適切に導くことができ、光の利用効率の向上を図ることが可能となる。そして、原稿ＯＢから反射膜５１１にまで導かれた光は、この反射膜５１１によりＹ方向に向けて反射された後に、第２レンズＬＳ2によってＹ方向に向けて収束される。こうして、第２レンズＬＳ2のＹ方向にある光センサー７のセンサー面に原稿ＯＢの正立等倍像が結像される。

また、複数の第１レンズＬＳ1、導光部５１（５１d、５１e、５１f）および複数の第２レンズＬＳ2は、照明光に対して光透過性を有する樹脂やガラスなどの透明媒体によって一体的に形成されている。したがって、第１レンズＬＳ1に入射した照明光は、第１レンズＬＳ1から反射膜５１１を経由して第２レンズＬＳ2に到るまで、透明媒体の内部を進行する。つまり、これら第１レンズＬＳ1、反射膜５１１および第２レンズＬＳ2の間に空気が介在せず、したがって、空気との界面で光が散乱されることがなく、光の利用効率の向上を図ることが可能となっている。

そして、導光部５１の両端面（レンズＬＳ1、ＬＳ2が形成された面）および途中のいずれかあるいは全部に、上述したような遮光薄膜５３を製膜することで、レンズＬＳ1、ＬＳ2のレンズ面と遮光薄膜５３の開口５３１との位置関係を温度変化に依らずに安定させて、良好な結像性能が実現可能となる。

第４実施形態
図７は、第４実施形態にかかるＣＩＳモジュールの概略構成を示す図である。図８は、第４実施形態における遮光薄膜の製膜位置を示す図である。第４実施形態と上述の実施形態の差異は、主として結像光学系の構成である。そこで、第４実施形態では、当該差異点について主に説明することとし、共通部分については相等符号を付して説明を省略する。

第４実施形態では、略円柱状の貫通孔５５１がＸ方向に複数並んで形成されているレンズフレーム５５が設けられており、このレンズフレーム５５の貫通孔５５１にＹ方向に並ぶ２枚のレンズＬＳが嵌め込まれている。こうして、Ｙ方向に並ぶ２枚のレンズＬＳによって、射出部５１fが構成されている。したがって、射出部５１fの入射側のレンズＬＳに入社してきた光は、貫通孔５５１を通過した後に、射出部５１fの射出側のレンズＬＳから射出される。

また、この射出部５１fと別体で構成された反射ミラー５１２が、原稿ＯＢのＺ方向に配置されている。そして、原稿ＯＢからＺ方向に向かう光は、反射ミラー５１２に直接入射するとともに、この反射ミラー５１２によってＹ方向へ向けて反射される。そして、射出部５１fを構成する２枚のレンズＬＳが協働して、反射ミラー５１２で反射された光をＹ方向に向けて収束させる。こうして、光センサー７に正立等倍像が結像される。

そして、図８に示すように、射出部５１fを構成する２枚のレンズＬＳはいずれも平凸レンズであり、透明媒体ＴにレンズＬＳのレンズ面を形成した構成を具備する。これらのレンズＬＳのうち、入射側のレンズＬＳは物体側に平面を向けて像側に凸面を向けて配置される一方、射出側のレンズＬＳは物体側に凸面を向けて像側に平面を向けて配置されている。そして、各レンズＬＳの平面部分に、レンズＬＳに対応した開口５３１を有する遮光薄膜５３が製膜されている。

このように、遮光薄膜５３は、レンズＬＳが形成された透明媒体Ｔに製膜されている。したがって、レンズＬＳのレンズ面と遮光薄膜５３の開口５３１との位置関係を温度変化に依らずに安定させて、良好な結像性能が実現可能となっている。

なお、ここでは、平凸レンズＬＳの平面に遮光薄膜５３を製膜した場合について説明した。しかしながら、図９に示すように、平凸レンズＬＳの凸面に遮光薄膜５３を製膜しても良い。ここで、図９は、第４実施形態における遮光薄膜の形成位置の変形例を示す図である。図９では、入射側のレンズＬＳは物体側に凸面を向けて像側に平面を向けて配置される一方、射出側のレンズＬＳは物体側に平面を向けて像側に凸面を向けて配置されている。そして、各レンズＬＳの凸面部分に、レンズＬＳに対応した開口５３１を有する遮光薄膜５３が製膜されている。

このように、図９の変形例においても、遮光薄膜５３は、レンズＬＳが形成された透明媒体Ｔに製膜されている。したがって、レンズＬＳのレンズ面と遮光薄膜５３の開口５３１との位置関係を温度変化に依らずに安定させて、良好な結像性能が実現可能となっている。

その他
以上のように上記第１〜３実施形態では、第１レンズＬＳ1、遮光薄膜５３および第２レンズＬＳ2が協働して本発明の「結像光学素子」として機能し、第４実施形態では、２枚のレンズＬＳと遮光薄膜５３が本発明の「結像光学素子」として機能している。また、レンズアレイ５が本発明の「結像光学アレイ」に相当し、遮光薄膜５３が本発明の「遮光膜」に相当し、光源部３が本発明の「光源部」に相当し、光センサー７が本発明の「読取部」に相当している。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、印刷技術によって遮光薄膜５３を透明媒体に製膜していた。しかしながら、遮光薄膜５３を製膜する技術はこれに限られず、その他の種々の技術を採用可能であり、例えば、スパッタリング等の蒸着によって、遮光薄膜５３を製膜することもできる。

また、上記第４実施形態では、平凸レンズが用いられていた。しかしながら、使用可能なレンズは平凸レンズに限られず、両面が凸の両凸レンズを用いることもできる。この場合には、レンズの両凸面の一方あるいは両方に遮光薄膜５３を製膜することで、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記第１〜第３実施形態では、レンズアレイ５は、光源部３の左側方からＹ方向右側に向けて、光源部３の下を潜り込むように配置されている。しかしながら、レンズアレイ５を逆向き（光源部３の左側方からＹ方向左向き）に配置して、光源部３と上下方向に重ならないように配置しても良い。

また、上記第１〜第３実施形態では、導光部５１は直角に曲がっていた。しかしながら、導光部５１が曲がる角度は直角に限られない。

また、上記実施形態では、ＣＩＳモジュールに光源を搭載して原稿で反射した光をレンズアレイ５に入射させていた。しかしながら、ＣＩＳモジュール１（のレンズアレイ５）と原稿を挟んでＣＩＳモジュール１（のレンズアレイ５）に対向する側に光源を配置して、光源から射出されてフィルムなどの原稿を透過した光をレンズアレイ５に入射させる構成とすることもできる。

１…ＣＩＳモジュール、 ３…光源部、 ５…レンズアレイ、 ５１…導光部、 ５３…遮光薄膜、 ５３１…開口、 ７…光センサー、 ＬＳ1…第１レンズ、 ＬＳ2…第２レンズＬＳ、 ＯＢ…原稿ＯＢ、 Ｓ1…レンズ面Ｓ1、 Ｓ2…レンズ面、 Ｔ1…透明媒体Ｔ1、 Ｔ2…透明媒体、 Ｔ…透明媒体

Claims (7)

1. レンズ面が形成された透明媒体を備え、物体から射出して前記レンズ面を経由しつつ前記透明媒体を透過する光を結像することで、前記物体の正立等倍像を形成する結像光学素子であって、
   前記レンズ面に対応して開口が形成されており、当該開口によって通過する光を制限する遮光膜をさらに備え、
   前記遮光膜は、前記透明媒体に製膜されていることを特徴とする結像光学素子。
2. 一端に前記レンズ面が形成された前記透明媒体を２つ、それぞれの他端で相互に接合した構成を備え、前記物体から射出した光が、前記２つの透明媒体のうち一方に形成された前記レンズ面に入射した後に、前記２つの透明媒体の接合部分を経由して、前記２つの透明媒体のうち他方に形成された前記レンズ面から射出し、正立等倍の光学倍率で結像される請求項１に記載の結像光学素子であって、
   前記遮光膜は、前記２つの透明媒体いずれかの前記他端に製膜されている結像光学素子。
3. 前記２つの透明媒体は、当該２つの透明媒体と同じ屈折率を有する透明接着剤によって接合されている請求項２に記載の結像光学素子。
4. 前記遮光膜は、印刷により製膜されている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の結像光学素子。
5. 前記遮光膜は、蒸着により製膜されている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の結像光学素子。
6. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の結像光学素子が複数個配列されたことを特徴とする結像光学アレイ。
7. 物体に光を照射する光源部と、
   請求項１ないし４のいずれか一項に記載の結像光学素子と、
   前記結像光学素子により結像された前記物体の正立等倍像を読み取る読取部と
   を備えたことを特徴とする画像読取装置。

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