JP2970751B2 - イメージセンサ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はイメージセンサ装置
に係り、特に、ファクシミリやハンディスキャナ等の画
像入力装置に搭載される完全密着型のイメージセンサ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、イメージセンサ装置は、ファ
クシミリやハンディスキャナ等の小型の画像入力装置に
搭載する完全密着型のものが知られている。図９は、完
全密着型のイメージセンサ装置５０を示す斜視図であ
る。また、図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図で
ある。

【０００３】この完全密着型のイメージセンサ装置５０
は、線状光源６０とリニアイメージセンサ部７０と光フ
ァイバ収束部材８０とから構成される。

【０００４】線状光源６０は、プリント基板６１と、そ
の下面側に直線状に配列された複数の発光素子６４と、
反射枠６２と、棒状レンズ６３とから構成される。ま
た、符号６５は、発光素子６４の配線でありプリント基
板側に接続されている。

【０００５】リニアイメージセンサ部７０は、透明基板
７１と，この透明基板７１の下部にアモルファスシリコ
ン等の薄膜半導体を用いて形成された光電変換素子を含
む画素列７２とから構成される。

【０００６】そして、光ファイバ収束部材８０は、複数
の光ファイバ８１Ａが図における上下方向を向いた状態
を維持して束ねられてなる光ファイバ部８１とその支持
体８２とからなり、束ねられた複数の光ファイバ８１Ａ
の断面部の一方が画素列７２と対向状態で密着し、他方
が読み取り原稿Ｐと対向する構造となっている。

【０００７】上記従来例の動作を説明すると、まず、各
発光素子６４の発光面から四方に放射された光は、棒状
レンズ６３によりこの棒状レンズ６３に沿う方向の直線
状に集光される。

【０００８】そして、この集光された光は、透明基板７
１、及び画素列７２の隙間を通過した後に光ファイバ部
８１に入射する。各光ファイバ８１Ａ内を伝送された光
は、読み取り原稿Ｐを照射し、その反射光が再び各光フ
ァイバ８１Ａ内を伝送されて画素列７２で検出され、読
み取り原稿Ｐの読み取りが行われる。

【０００９】一般に、イメージセンサ装置の入力画像の
画質を向上させるためには、原稿面での照度分布は一様
であることが望ましい。

【００１０】この照度分布は、図１１に示すように、光
ファイバ８１Ａの開口数（ＮＡ）に応じて変化するもの
であり、例えば、光ファイバ８１Ａの開口数が小さい
と、その照度分布は、各発光素子６４の真下となる位置
と各発光素子６４の中間の真下となる位置とで差異が生
じる。図１１に示す点線部は、各発光素子６４の真下と
なる位置を示しており、これによれば、隣り合う各発光
素子６４の中間に対応する原稿の領域で、最も原稿面照
度が減少する。これは、光ファイバ８１Ａの配設方向に
対して、発光素子６４からの照射光が傾斜した角度から
照射され、その傾斜角度が各光ファイバのＮＡに決定さ
れる所定の限界の角度より大きくなって光ファイバ８１
Ａ内に侵入しないためである。

【００１１】またこれを防止する目的で、ＮＡが大きい
光ファイバ８１Ａを備える光ファイバ収束部材８０を使
用すると、照度分布の均一性は良好となるが、読み取り
原稿Ｐと光ファイバ収束部材８０との間に隙間が生じた
場合に、画素列７２に対応する読み取り原稿Ｐの所定領
域よりも広く反射光を検出し、結果的に識別性（分解
能）が低下する恐れがあった。

【００１２】このように、従来のイメージセンサ装置５
０では、ＮＡが小さい光ファイバ８１Ａを使用すれば、
原稿面照度の均一性が損なわれ、ＮＡが大きい光ファイ
バ８１Ａを使用すれば、分解能の低下が生じ易くなると
いう不都合が生じていた。

【００１３】ここで参考として、上記完全密着型イメー
ジセンサ装置の従来例に対して、密着型イメージセンサ
装置について説明する。この参考例は、特開平５−２２
７３６７号公報に開示されており、図１２に示すよう
に、ライン状に配列された複数の発光ダイオード９３か
ら構成され，光学部品９１のみを介して読み取り原稿Ｐ
を照射する線状光源９２と、この線状光源９２の読み取
り原稿Ｐ側に一方の面を近接させると共に他方の面を読
み取り原稿Ｐに対向させて配設された光学部品９１と、
読み取り原稿Ｐで反射された照射光（反射光）を透過す
るロッドレンズアレイ９５と、このロッドレンズアレイ
９５を介して反射光から読み取り原稿Ｐの画像の読み取
りを行うプリント基板９７上に搭載されたリニアイメー
ジセンサ部９６とから構成されている。

【００１４】この参考例としての密着型イメージセンサ
は、光学部品９１に各発光ダイオード９３に個別に対応
する凸部が形成されており、これにより読み取り原稿Ｐ
に対する照射光の照度の均一化を図るものである。

【００１５】かかる参考例は、密着型イメージセンサに
対応するものだが、完全密着型イメージセンサに応用す
ることも理論上では可能である。この応用例を図１３に
示す。この参考例は、前述の従来例と同じリニアイメー
ジセンサ部７０及び光ファイバ収束部材８０とを備え、
ライン上に配設された複数の発光ダイオード９３とリニ
アイメージセンサ部７０との間に、光学部品９８を介挿
した構成となっている。

【００１６】この光学部品９８は、各発光ダイオード９
３側に当該各発光ダイオード９３の配設間隔毎に凸部９
８Ａが形成されており、これにより照射光を屈折させ、
照度の均一化を図ることを目的としている。

【００１７】

【発明が解決しょうとする課題】前述した従来の完全密
着型イメージセンサ装置５０においては、原稿面照度の
均一性が損なわれるか或いは分解能の低下が生じ易くな
るという不都合を有している。

【００１８】そして、これを解決するための応用例にお
いては、光学部品９８が、複数の各発光ダイオード９３
の配設間隔（配列ピッチ）毎に個別に凸部９８Ａが形成
されており、かかる凸部９８Ａにより各発光ダイオード
９３からの照射光を一様に平行化するためには、各凸部
９８Ａの厚みを発光ダイオード９３の配列ピッチにほぼ
等しくする必要があった。

【００１９】一般に、各発光ダイオード９３の配列ピッ
チは、読取り原稿面における照度の均一性と製造コスト
を考慮して決められが、通常は３ｍｍ以上である。従っ
て、光学部品９８もそれに対応して厚くなる。このた
め、前述した応用例については、装置全体の構成が大型
化し、密着型イメージセンサ装置に比べて小型であると
いう完全密着型イメージセンサ装置の利点を損なうもの
となっていた。

【００２０】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例等の有する不都
合を改善し、分解能の低下を防ぎつつ読み取り原稿の照
度分布の均一性を保持し且つ装置の小型化を図り得るイ
メージセンサ装置を提供することを、その目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、一様に読み取り原稿側を向いて直線状に配列された
複数の発光素子と、これら発光素子からの照射光を線状
に収束させる集光手段と、この収束された照射光を透過
すると共に読み取り原稿に反射された当該照射光を検出
するリニアイメージセンサ部と、このリニアイメージセ
ンサ部の読み取り原稿側に密着して配設され，リニアイ
メージセンサ部から読み取り原稿に向けて一様に複数の
光ファイバを束ねた状態で装備した光ファイバ収束部材
とを備えている。

【００２２】そして、上記の構成に加えて、各発光素子
からの照射光を一様に各光ファイバの配設方向にほぼ平
行化する光学手段を備えている。

【００２３】上記の構成による読み取り原稿の読み取り
を行う際には、まず、複数の発光素子から照射光が発光
され、集光手段を通じて発光素子の配列方向に沿った線
状に集光される。

【００２４】この線状の照射光は、光学手段を透過する
際に、各光ファイバの入射面に対してほぼ垂直となる方
向に調整され、リニアイメージセンサ部を介して各光フ
ァイバに入射する。そして、各光ファイバ内を通過して
読み取り原稿を照射すると共に、その際の読み取り原稿
からの反射光が再び各光ファイバ内を通過してリニアイ
メージセンサ部によって検出される。

【００２５】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明と同様の構成を備え、さらに、光学手段が、複数の
発光素子から所定間隔をもって対向して配設すると共に
各発光素子の配列方向に沿って連続する無数の凹凸構造
を備えたレンズシートからなる構成となっている。

【００２６】上記の構成の場合、集光手段により発光素
子の配列方向に沿った線状に集光された各発光素子から
の照射光が、レンズシート上の各凹凸構造を透過する際
に各光ファイバの入射面に対してほぼ垂直となる方向に
調整される。

【００２７】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明と同様の構成を備えると共に、レンズシートが、各
発光素子の正面に対応する部分を除いて無数の凹凸構造
を備えている。

【００２８】ここで、各発光素子の正面に対応する部分
とは、レンズシート上において、各発光素子から読み取
り原稿に対してほぼ垂直方向に向かう照射光が透過する
各領域をいう。

【００２９】上記構成の場合には、集光手段により発光
素子の配列方向に沿った線状に集光された各発光素子か
らの照射光の内、発光素子の正面方向に進行する照射光
は、そのまま対応する光ファイバの入射面に垂直な方向
から入射し、またその他の照射光は、レンズシート上の
各凹凸構造を透過する際に各光ファイバの入射面に対し
てほぼ垂直となる方向に調整されて各光ファイバに入射
する。

【００３０】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
発明と同様の構成を備えると共に、光学手段が、集光手
段の表面上に形成した各発光素子の配列方向に沿って連
続した無数の凹凸構造から形成されている。

【００３１】かかる構成の場合には、請求項２記載の構
成と同様にして、各発光素子からの照射光が、レンズシ
ート上の各凹凸構造を透過する際に各光ファイバの入射
面に対してほぼ垂直となる方向に調整される。

【００３２】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
発明と同様の構成を備え、無数の凹凸構造が、各発光素
子の正面に対応する部分を除いて形成されている。

【００３３】ここで、各発光素子の正面に対応する部分
とは、集光手段の、各発光素子から読み取り原稿に対し
てほぼ垂直方向に向かう照射光が透過する各領域をい
う。

【００３４】かかる構成の場合には、請求項３記載の構
成と同様にして、発光素子の正面方向に進行する照射光
は、そのまま対応する光ファイバの入射面に垂直な方向
から入射し、またその他の照射光は、レンズシート上の
各凹凸構造を透過する際に各光ファイバの入射面に対し
てほぼ垂直となる方向に調整されて各光ファイバに入射
する。

【００３５】請求項６記載の発明では、請求項１記載の
発明と同様の構成を備えると共に、リニアイメージセン
サ部が、透明基板と，この透明基板上に１次元配列して
形成した複数の光電変換素子とから構成されている。

【００３６】請求項７記載の発明では、請求項１記載の
発明と同様の構成を備えると共に、リニアイメージセン
サ部が、結晶半導体基板と，この結晶半導体基板上に１
次元配列して形成した複数の光電変換素子とからなり、
このリニアイメージセンサ部は、光ファイバ収束部材の
各発光素子側にフリップ実装されている。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１乃至図
２に基づいて説明する。図１は、本実施形態に示すファ
クシミリやハンディスキャナ等の画像入力装置として使
用される完全密着型のイメージセンサ装置５の構成を示
す分解斜視図である。このイメージセンサ装置５は、読
み取り原稿Ｐに対して図１中のＺ方向に読み取りが行わ
れる。また、図２は、図１のＹ−Ｙ線に沿った断面図で
ある。

【００３８】この完全密着型のイメージセンサ装置５
は、読み取り原稿Ｐに向けて線状に収束された照射光を
照射する線状光源１と、この照射光を読み取り原稿に向
けてほぼ一様に平行化する光学手段としてのレンズシー
ト４と、平行化された照射光を透過すると共に読み取り
原稿Ｐに反射された当該照射光を検出するリニアイメー
ジセンサ部２と、このリニアイメージセンサ部２の読み
取り原稿Ｐ側に密着して配設され，リニアイメージセン
サ部２から読み取り原稿Ｐに向けて一様に複数の光ファ
イバ３１Ａを束ねた状態で装備した光ファイバ収束部材
３とから構成される。

【００３９】線状光源１は、プリント基板１１と、この
プリント基板１１の下面側に反射枠１２を介すると共に
図２における左右方向に沿って直線状に且つ一様に読み
取り原稿Ｐ側を向いた状態で配設された複数の発光素子
である発光ダイオード１４と、各発光ダイオード１４の
下方に，これら発光ダイオード１４の配列方向に沿って
配設された集光手段である棒状レンズ１３とから構成さ
れる。また、符号１５は、発光素子１４の配線でありプ
リント基板１１側に接続されている。

【００４０】反射枠１２は、各発光ダイオード１４毎に
凹面鏡が形成されており、これにより発光ダイオード１
４から発せられる光が全て下方の読み取り原稿側への照
射光となる。

【００４１】棒状レンズ１３は、円柱状のいわゆるシリ
ンドリカルレンズであり、前述したように各発光ダイオ
ード１４の下方にこれら発光ダイオード１４の配列方向
に沿って配設されている。このため、複数の発光ダイオ
ード１４からの各照射光は、このイメージセンサ装置５
の読み取り方向（図１における矢印Ｚ方向）について収
束され、各発光ダイオード１４の配列方向に沿った線状
に変換される。

【００４２】棒状レンズ１３の下方（読み取り原稿Ｐ
側）には、平板状のレンズシート４が、その平板面を各
発光ダイオード１４側に向けた状態で配設される。この
レンズシート４は、図２における左右方向が棒状レンズ
１３とほぼ同じ長さに設定され、これにより、上述の線
状に変換された照射光が一様に透過するようになってい
る。

【００４３】さらに、このレンズシート４の読み取り原
稿側面側（図２における下面側）には、当該発光ダイオ
ード１４の配列方向に沿って並列に複数の凹凸構造が形
成されている。即ち、この凹凸構造は、平板上に図２に
示すように、断面形状が略半円状の無数の凸部４Ａが発
光ダイオード１４の配列方向に沿って当該発光ダイオー
ド１４の配列間隔より十分小さい間隔で一様に設けられ
ており、これら凸部４Ａを透過する光は所定方向に屈折
するようになっている。

【００４４】ここで、図２に示すように棒状レンズ１３
とレンズシート４との間に空隙がある場合、空気とレン
ズシート４の各屈折率の違いにより、読み取り原稿側に
凸部４Ａを設けた方が、より各発光ダイオード１４から
の照射光を下方に向けて平行化する効果が高いことが光
線追跡の手法からも計算されている。

【００４５】また、レンズシート４上の凸部４Ａは、各
発光ダイオード１４の真下となる領域，即ち，各発光ダ
イオード１４からの照射光が読み取り原稿に向かってほ
ぼ垂直に向かう領域については形成されず、発光ダイオ
ード１４と発光ダイオード１４との間に対応する領域に
形成される。

【００４６】このレンズシート４により、各発光ダイオ
ード４から読み取り原稿Ｐに対して垂直方向に進行する
照射光はそのまま透過し、またこれ以外の垂直下方に対
して広がりをもって進行する照射光は、凸部４Ａを透過
することにより、読み取り原稿Ｐに対するほぼ垂直な方
向に変換される。

【００４７】レンズシート４の下方即ち読み取り原稿側
には、リニアイメージセンサ部２が配設される。このリ
ニアイメージセンサ部２は、透明基板２１と，この透明
基板２１の下面にアモルファスシリコン等の薄膜半導体
を用いて１次元配列して形成された複数の光電変換素子
を含む画素列２２から構成される。

【００４８】さらに、リニアイメージセンサ部２の読み
取り原稿Ｐ側には、光ファイバ収束部材３が配設され
る。この光ファイバ収束部材３は、複数の光ファイバ３
１Ａが、一様に図２における上下方向（読み取り原稿に
対して垂直となる方向）を向いた状態で，各発光ダイオ
ード１４からの照射光が照射される領域に，束ねられて
なる光ファイバ部３１と、これら光ファイバ３１Ａをそ
の状態で保持する支持体３２とからなり、束ねられた複
数の光ファイバ３１Ａの断面部の一方が画素列２２と対
向状態で密着し、他方が読み取り原稿Ｐと接触対向する
構造となっている。

【００４９】上記各構成からなる本実施形態の画像読み
取り動作を説明する。

【００５０】まず、線状光源１に配設された各発光ダイ
オード１４が一様に発光し、反射枠１２によって、一様
に読み取り原稿Ｐ側に向かう照射光となる。この照射光
は、棒状レンズ１３を透過し、これにより、図１におけ
るＺ方向について収束され、各発光ダイオード１４の配
列方向に沿った線状の照射光に変換される。また、この
時点で、線状となった照射光は、図２の左右方向につい
ては、まだ広がりをもって進行している。

【００５１】次に、照射光は、レンズシート４に入射す
る。このレンズシート４では、各発光ダイオード１４の
ほぼ垂直下方に進行する照射光についてはそのままの状
態で透過し、また、レンズシート４に対してある程度傾
斜した状態で進行する照射光については各凸部４Ａによ
って一様にほぼ垂直下方に進行するように変換する。こ
のため、線状の照射光は、その線の長さ方向についてほ
ぼ一様に平行化され且つ垂直下方に向かって、このレン
ズシート４からリニアイメージセンサ部２に進行する。

【００５２】リニアイメージセンサ部２では、上記平行
化された照射光はそのまま下方に透過される。そして、
照射光は、光ファイバ収束部材３において各光ファイバ
３１Ａの配設方向とほぼ平行な方向から一様に入射し、
その内部を伝って読み取り原稿Ｐを照射すると共に反射
され、再び各光ファイバ３１Ａ内を伝い、リニアイメー
ジセンサ部２の画素列２２によって読み取り信号として
検出される。

【００５３】上述のように、本実施形態では、レンズシ
ート４を介して光ファイバ収束部材３の各光ファイバ３
１Ａに各発光ダイオード１４からの照射光を入射させて
いるため、照射光は、各光ファイバ３１Ａの配設方向に
沿って一様にほぼ平行化された状態でこれら光ファイバ
３１Ａに入射するため、読み取り動作時に、各発光ダイ
オード１４の配設方向について照度分布の均一化を図る
ことができ、本実施形態に示すイメージセンサ装置５を
画像読み取り装置等に装備することにより、より精度良
く画像の読み取りを行うことが可能となる。

【００５４】また、照度分布を均一化することができる
ため、光ファイバ収束部材３の各光ファイバ３１Ａにつ
いて、開口数の高いものを装備する必要がなくなるの
で、例えば、読み取り原稿Ｐと光ファイバ収束部材３と
の間に隙間が生じた場合に、画素列に対応する所定領域
よりも広く反射光を検出して分解能の低下を招く事態を
防止することが可能となっている。

【００５５】また、本実施形態で開示したレンズシート
４については、装着時に各発光ダイオードに対応する位
置について凸部が形成されていないため、この部分にお
いては若干ではあるがレンズシートの光損失による照度
の低下を防ぐことが可能となっている。

【００５６】ここで、レンズシートについては、図３に
示すように、各発光ダイオード１４と棒状レンズ１３と
の間に配設しても上記実施形態と同様の効果を得ること
が可能である。この場合、各発光ダイオード１４とレン
ズシートとは所定の間隔をもって配設すること望まし
い。また、レンズシ−トの凸部は、発光ダイオ−ド側
（図２における上側）に設けても良い。かかる場合も、
下側に設ける場合と比べて幾分効果は下がるが、照射光
の平行化を図ることは可能である。

【００５７】図４は図３に示す構成の、発光ダイオード
の配列方向に垂直な方向の断面図を示している。図３及
び図４に示す実施形態では、レジンに封入された表面実
装型の発光ダイオードを用い、レンズシート４１をこの
レジンに密着させて配置する。レンズシート４１は、読
み取り原稿Ｐ側に側に一様に１００［μｍ］周期の連続
した波型形状を備えており、全体の厚さは ２５０［μ
ｍ］である。直径２［ｍｍ］の棒状レンズ１３と、厚さ
１［ｍｍ］のイメージセンサ２と、厚さ１［ｍｍ］の光
ファイバ収束部材３と組合せて構成することで、直径１
０［ｍｍ］の領域へ全ての構成要素を内蔵している。

【００５８】図５は、図４の例において、読取り原稿Ｐ
の位置での照度分布を測定した結果である。発光ダイオ
ードの配列ピッチは３［ｍｍ］である。対照実験とし
て、レンズシート４１を備えていない従来の完全密着型
イメージセンサ装置の構成についても、照度分布を同様
に測定して図５に同時に示している。レンズシート４１
を備えている場合には、より照度分布が平坦化されてお
り、これにより、均一性が改善されていることがこの実
験結果に示されている。

【００５９】レンズシート４上に形成される凹凸構造に
ついては、断面半円状の凸部でなくとも良い。例えば、
図６に示すように、連続した波型形状のものや、図７に
示すように連続した断面が三角形状の凸部によって形成
しても良い。かかる場合も、半円状の凸部４Ａと同様の
効果を得ることが可能である。また、発光ダイオード１
４の配列方向における各凸部の大きさ，形状等は、光線
追跡の手法を用いて、個別に設計しても良い。これによ
り、発光ダイオード１４からの照射光をより精密且つ一
様に各光ファイバ３１Ａの配設方向と平行化とすること
が可能となり、読み取り原稿上の照度分布をより均一化
することが可能となる。

【００６０】また、リニアイメージセンサ部について
は、上記実施形態中で説明した構成に限るものではな
い。他のリニアイメージセンサ部として、結晶シリコン
で形成するＣＣＤやＭ０Ｓ型イメージセンサ等を光ファ
イバ収束部材にフリップ実装しても、同様の効果が得る
ことが可能である。

【００６１】ここで、上記レンズシート４に替わる他の
光学手段について、図８に基づいて説明する。

【００６２】この他の光学手段は、集光手段としての棒
状レンズ１３Ａの外周面上の読み取り原稿Ｐ側に、各発
光ダイオード１４の配列方向に沿って並列された複数の
凹凸構造によって構成されている。即ち、この凹凸構造
は、この棒状レンズ１３Ａの長さ方向に、各発光ダイオ
ード１４の垂直下方となる領域を除いて形成された複数
の並列状態にある凸部によって構成されている。この複
数の凸部の間隔は、各発光ダイオード１４の間隔に比較
して十分に小さいものであり、これらによって、各発光
ダイオード１４からの照射光が平行化され、レンズシー
ト４と同様の効果を得ることが可能である。

【００６３】また、上記構成の場合、独立したレンズシ
ート４を装備する必要性がないため、装置全体の部品点
数の低減化が図れ、部品コストの面から経済性の向上を
図ることが可能となる。

【００６４】ここで、前述のレンズシート４に形成され
た凸部４及び棒状レンズ１３Ａに形成された凸部につい
ては、各発光ダイオード１４の配列方向に沿って一様に
連続的に形成しても良い。かかる場合も、前述のレンズ
シート４及び棒状レンズ１３Ａとほぼ同様の効果を得る
ことができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明では、光学手段を設け、これによ
り、各発光素子からの照射光を一様に各光ファイバの配
設方向にほぼ平行化するため、読み取り動作時に、各発
光素子の配設方向について照度分布の均一化を図ること
ができ、本発明を画像読み取り装置等に装備することに
より、画質の斑を排除し精度良く画像の読み取りを行う
ことが可能となる。

【００６６】また、照度分布を均一化することができる
ため、光ファイバ収束部材の各光ファイバについて、開
口数の高いものを装備する必要がなくなり、例えば、読
み取り原稿と光ファイバ収束部材との間に隙間が生じた
場合に、リニアイメージセンサ部に対応する所定領域以
外の反射光を検出して結果的に識別性（分解能）が低下
する事態を防止することが可能となる。

【００６７】また、本発明について、上記光学手段を各
発光素子の配列方向に沿った無数の凹凸構造を備えたレ
ンズシートで構成した場合、上述の構成と同様の効果を
得ることができる。そして、発光素子の個体数よりも数
多くの凹凸構造を備えることにより、各発光素子の配列
ピッチ間隔より小さく形成することが可能となり、これ
がため、レンズシートを薄く形成することができ、装置
全体の小型化を図ることが可能となる。

【００６８】また例えば、その配列方向毎に、各凹部と
凸部を個別に光線追跡等の手法を用いて設計することに
より、より照度分布の均一化を図ることが可能である。

【００６９】また、上記光学手段として、各発光素子の
配列方向に沿った無数の凹凸構造を、集光手段の表面上
に形成した構成とした場合、上記各構成と同様の効果を
得られると共に、独立した光学手段としての部品を設け
る必要がないため、装置全体の部品点数の低減化が図
れ、部品コストの面から経済性の向上を図ることが可能
となる。

【００７０】さらに、上述の凹凸構造について、各発光
ダイオードの正面に対応する位置を除いて設ける構成と
した場合、上記各校性と同様の効果を得られると共に、
この凹凸構造の形成領域での若干の光損失が少なくなる
分だけ、読取り原稿面での照度の低下を防ぐことが可能
となっている。

【００７１】本発明は以上のように構成され機能するた
め、従来にない優れたイメージセンサ装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。

【図２】図１中のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。

【図３】レンズシートの配置を変えた例を示す各発光ダ
イオードの配列方向に沿った断面図である。

【図４】図３に示す例の各発光ダイオードの配列方向に
垂直な方向に沿った断面図である。

【図５】レンズシートの有無による照射光の照度分布の
比較結果を示す線図である。

【図６】光学手段の凹凸構造の他の例を示す説明図であ
る。

【図７】光学手段の凹凸構造のさらに他の例を示す説明
図である。

【図８】図１に開示した光学手段の他の例を装備したイ
メージセンサ装置の各発光ダイオードの配列方向に沿っ
た断面図である。

【図９】従来例を示す分解斜視図である。

【図１０】図９中のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。

【図１１】光ファイバの開口数と照度分布の関係を示す
線図である。

【図１２】参考例としての密着型イメージセンサ装置を
示す図であり、図１２（Ａ）は各発光ダイオードの配列
方向に垂直な方向に沿った断面図であり、図１２（Ｂ）
は各発光ダイオードの配列方向に沿った断面図である。

【図１３】図１２に示す光学部品を完全密着型イメージ
センサ装置に応用した応用例を示す各発光ダイオードの
配列方向に沿った断面図である。

【符号の説明】

２ リニアイメージセンサ部 ３ 光ファイバ収束部材 ４，４１ 光学手段（レンズシート） ４Ａ 凸部（凹凸構造） ５ イメージセンサ装置 １３ 集光手段（棒状レンズ） １４ 発光素子（発光ダイオード） ２１ 透明基板 ３１Ａ 光ファイバ Ｐ 読み取り原稿

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−301761（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−236200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−161867（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−325158（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−191564（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−276961（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−47166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−87166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−256562（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−103062（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/028

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一様に読み取り原稿側を向いて直線状に
   配列された複数の発光素子と、これら発光素子からの照
   射光を線状に収束させる集光手段と、この収束された照
   射光を透過すると共に前記読み取り原稿に反射された当
   該照射光を検出するリニアイメージセンサ部と、このリ
   ニアイメージセンサ部の前記読み取り原稿側に密着して
   配設され，前記リニアイメージセンサ部から前記読み取
   り原稿に向けて一様に複数の光ファイバを束ねた状態で
   装備した光ファイバ収束部材とを備えるイメージセンサ
   装置において、 前記各発光素子からの照射光を一様に前記各光ファイバ
   の配設方向にほぼ平行化する光学手段を備えたことを特
   徴とするイメージセンサ装置。
2. 【請求項２】 前記光学手段は、前記複数の発光素子か
   ら所定間隔をもって対向して配設すると共に前記各発光
   素子の配列方向に沿って連続する無数の凹凸構造を設け
   たレンズシートであることを特徴とする請求項１記載の
   イメージセンサ装置。
3. 【請求項３】 前記レンズシートは、前記各発光素子の
   正面に対応する部分を除いて無数の凹凸構造を設けたこ
   とを特徴とする請求項２記載のイメージセンサ装置。
4. 【請求項４】 前記光学手段は、前記集光手段の表面上
   に形成した前記各発光素子の配列方向に沿って連続した
   無数の凹凸構造からなることを特徴とする請求項１記載
   のイメージセンサ装置。
5. 【請求項５】 前記無数の凹凸構造を、前記各発光素子
   の正面に対応する部分を除いて形成したことを特徴とす
   る請求項４記載のイメージセンサ装置。
6. 【請求項６】 前記リニアイメージセンサ部は、透明基
   板と，この透明基板上に１次元配列して形成した複数の
   光電変換素子とからなることを特徴とする請求項１記載
   のイメージセンサ装置。
7. 【請求項７】 前記リニアイメージセンサ部は、結晶半
   導体基板と，この結晶半導体基板上に１次元配列して形
   成した複数の光電変換素子とからなり、 当該リニアイメージセンサ部は、前記光ファイバ収束部
   材の前記各発光素子側にフリップ実装したことを特徴と
   する請求項１記載のイメージセンサ装置。