JP3507284B2 - ロッドレンズアレイ及び密着型イメージセンサ及び画像読取装置 - Google Patents
ロッドレンズアレイ及び密着型イメージセンサ及び画像読取装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロッドレンズアレ
イと、それを用いた密着型イメージセンサ及び画像読取
装置に関するものである。
イと、それを用いた密着型イメージセンサ及び画像読取
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの急激な
普及により一般家庭においても写真やイラスト等の画像
をスキャナと呼ばれる画像入力用の情報処理装置で読み
取り、コンピュータ上で処理してはがきや文書等に出力
するという用途が広がっている。このようなスキャナを
一般家庭において用いる場合、設置面積や取扱の簡便
性、インテリアの一部としてのデザイン性の観点から、
より小型で軽量なことが望まれる。
普及により一般家庭においても写真やイラスト等の画像
をスキャナと呼ばれる画像入力用の情報処理装置で読み
取り、コンピュータ上で処理してはがきや文書等に出力
するという用途が広がっている。このようなスキャナを
一般家庭において用いる場合、設置面積や取扱の簡便
性、インテリアの一部としてのデザイン性の観点から、
より小型で軽量なことが望まれる。
【０００３】その小型化・軽量化を実現するために、ス
キャナの読み取り部に原稿と密着して原稿上の画像読み
取りを行なう密着型イメージセンサが用いられているも
のがある。図１５は、従来の密着型イメージセンサの外
観を示す模式的斜視図であり、１はイメージセンサ全体
を支持するフレーム、５は原稿と接触してその読取面を
規定するカバーガラスである。フレーム１には多数の光
センサをその長手方向（矢印ＤＭ方向）に沿って配列し
たセンサアレイが内蔵されており、ここではそのＤＭ方
向を主走査方向と定義し、フレーム１の短手方向（ Ｄ
Ｍ方向と直行する矢印ＤＳ方向）を副走査方向と定義す
る。
キャナの読み取り部に原稿と密着して原稿上の画像読み
取りを行なう密着型イメージセンサが用いられているも
のがある。図１５は、従来の密着型イメージセンサの外
観を示す模式的斜視図であり、１はイメージセンサ全体
を支持するフレーム、５は原稿と接触してその読取面を
規定するカバーガラスである。フレーム１には多数の光
センサをその長手方向（矢印ＤＭ方向）に沿って配列し
たセンサアレイが内蔵されており、ここではそのＤＭ方
向を主走査方向と定義し、フレーム１の短手方向（ Ｄ
Ｍ方向と直行する矢印ＤＳ方向）を副走査方向と定義す
る。
【０００４】図１６は、図１５のＢＢ'線における断面
を示す図である。フレーム１の第一空間１Ａに結像素子
であるロッドレンズアレイ７が、第二空間１Ｂに照明装
置６がそれぞれ配置されており、第一空間１Ａ及び第二
空間１Ｂは互いに連通している。照明装置６は、１個以
上のＬＥＤ光源６３からの光を主走査方向（ＤＭ方向）
に導くとともに、原稿ＰＰを照明する機能を備えた導光
板６１と、導光板６１からの洩れ光を防ぐとともに導光
板６１の位置を定め、効率良く原稿ＰＰを照明する機能
を備えた枠材であるハウジング６２から構成されてい
る。このような光源６により照射された光は、カバーガ
ラス５上にある原稿ＰＰを照射し、その反射光がロッド
レンズアレイ７により、センサ基板４上に設けられたセ
ンサＩＣ３上に結像するように、センサ基板４が第三空
間１Ｃに配置されている。
を示す図である。フレーム１の第一空間１Ａに結像素子
であるロッドレンズアレイ７が、第二空間１Ｂに照明装
置６がそれぞれ配置されており、第一空間１Ａ及び第二
空間１Ｂは互いに連通している。照明装置６は、１個以
上のＬＥＤ光源６３からの光を主走査方向（ＤＭ方向）
に導くとともに、原稿ＰＰを照明する機能を備えた導光
板６１と、導光板６１からの洩れ光を防ぐとともに導光
板６１の位置を定め、効率良く原稿ＰＰを照明する機能
を備えた枠材であるハウジング６２から構成されてい
る。このような光源６により照射された光は、カバーガ
ラス５上にある原稿ＰＰを照射し、その反射光がロッド
レンズアレイ７により、センサ基板４上に設けられたセ
ンサＩＣ３上に結像するように、センサ基板４が第三空
間１Ｃに配置されている。
【０００５】このようなイメージセンサを組み立てる場
合は、まず照明装置６を接着剤やねじでフレーム１の取
付け面１Ｄに固定し、ロッドレンズアレイ７を第一空間
１Ａに入れて接着剤やねじでフレーム１の取付け面１Ｅ
に固定する。そして、センサＩＣ３が設けられているセ
ンサ基板４をフレーム２によってフレーム１に固定する
ことでイメージセンサが完成する。
合は、まず照明装置６を接着剤やねじでフレーム１の取
付け面１Ｄに固定し、ロッドレンズアレイ７を第一空間
１Ａに入れて接着剤やねじでフレーム１の取付け面１Ｅ
に固定する。そして、センサＩＣ３が設けられているセ
ンサ基板４をフレーム２によってフレーム１に固定する
ことでイメージセンサが完成する。
【０００６】ロッドレンズアレイ７は図１７に示すよう
にロッドレンズ７１を１列以上のライン状に複数個配列
して、その両側から側板と呼ばれる薄い板状の枠材７
２，７３で挟み込み、間隙に樹脂を充填して固着するこ
とにより形成されている。
にロッドレンズ７１を１列以上のライン状に複数個配列
して、その両側から側板と呼ばれる薄い板状の枠材７
２，７３で挟み込み、間隙に樹脂を充填して固着するこ
とにより形成されている。
【０００７】このロッドレンズ７１は、中央部から周辺
にかけて屈折率を徐々に変化させることでレンズ機能を
持たせた円柱形状のレンズ素子である。このレンズ素子
の径は約０．６ｍｍであり、側板の厚さは約０．５ｍｍ
である。このようなロッドレンズアレイは物体面上の画
像をレンズアレイを通して反対側の像面上に正立等倍結
像する機能を有しており、物体面に原稿を配置し、像面
にセンサの受光面を配して原稿面上の画像をセンサ面上
に結像せしめて、画像の読み取りを行なうのに適してい
る。
にかけて屈折率を徐々に変化させることでレンズ機能を
持たせた円柱形状のレンズ素子である。このレンズ素子
の径は約０．６ｍｍであり、側板の厚さは約０．５ｍｍ
である。このようなロッドレンズアレイは物体面上の画
像をレンズアレイを通して反対側の像面上に正立等倍結
像する機能を有しており、物体面に原稿を配置し、像面
にセンサの受光面を配して原稿面上の画像をセンサ面上
に結像せしめて、画像の読み取りを行なうのに適してい
る。
【０００８】次に図１８は、ロッドレンズアレイ７と物
体面及び像面の関係を示した図である。物体面ｏと像面
ｉの距離は、用いられる各単レンズの特性によって決定
し、共役長（ＴＣ）と呼ばれている。また、レンズ端面
から物体面、あるいは像面までの距離は、作動距離（Ｌ
０）と呼ばれている。さらに、図中Ｚ０で示したもの
は、レンズアレイを構成する各単レンズの長さ、すなわ
ちレンズアレイの高さである。
体面及び像面の関係を示した図である。物体面ｏと像面
ｉの距離は、用いられる各単レンズの特性によって決定
し、共役長（ＴＣ）と呼ばれている。また、レンズ端面
から物体面、あるいは像面までの距離は、作動距離（Ｌ
０）と呼ばれている。さらに、図中Ｚ０で示したもの
は、レンズアレイを構成する各単レンズの長さ、すなわ
ちレンズアレイの高さである。
【０００９】現在、この種のイメージセンサに主として
用いられるレンズアレイとしては、ＴＣが約９ｍｍのタ
イプと、約１８ｍｍのタイプの２種類があり、全体の小
型化を重視する場合には前者のタイプが、解像度や焦点
深度を重視する場合には後者のタイプが用いられてい
る。ここではＴＣが９．１ｍｍのものを例に取って説明
する。
用いられるレンズアレイとしては、ＴＣが約９ｍｍのタ
イプと、約１８ｍｍのタイプの２種類があり、全体の小
型化を重視する場合には前者のタイプが、解像度や焦点
深度を重視する場合には後者のタイプが用いられてい
る。ここではＴＣが９．１ｍｍのものを例に取って説明
する。
【００１０】図１９は、このＴＣが９．１ｍｍのロッド
レンズアレイを用いたイメージセンサの一例であり、図
２０は、そのロッドレンズアレイ７と、照明装置６、カ
バーガラス５及びセンサ基板４の位置関係を示した図で
ある。なお、ここでは照明装置６として、基板上にＬＥ
Ｄチップを複数個ライン状に配列したものを用いてい
る。ロッドレンズアレイ７の高さＺ０は４．３ｍｍ、レ
ンズアレイ端面からセンサＩＣの表面までの距離は前述
の作動距離Ｌ０に対応し、２．４ｍｍとなっている。ま
た、レンズアレイ端面から原稿面までの距離Ｌ０'は、
その間に厚さｄが１ｍｍ、屈折率約１．５のカバーガラ
スが存在しているために作動距離Ｌ０よりやや大きくな
り、２．７ｍｍに設定されている。そのため、原稿面か
らセンサＩＣの表面までの距離はレンズアレイのＴＣよ
りやや大きい９．４ｍｍとなり、イメージセンサの厚さ
としては、センサ基板の厚み等も含めて約１１ｍｍ程度
である。
レンズアレイを用いたイメージセンサの一例であり、図
２０は、そのロッドレンズアレイ７と、照明装置６、カ
バーガラス５及びセンサ基板４の位置関係を示した図で
ある。なお、ここでは照明装置６として、基板上にＬＥ
Ｄチップを複数個ライン状に配列したものを用いてい
る。ロッドレンズアレイ７の高さＺ０は４．３ｍｍ、レ
ンズアレイ端面からセンサＩＣの表面までの距離は前述
の作動距離Ｌ０に対応し、２．４ｍｍとなっている。ま
た、レンズアレイ端面から原稿面までの距離Ｌ０'は、
その間に厚さｄが１ｍｍ、屈折率約１．５のカバーガラ
スが存在しているために作動距離Ｌ０よりやや大きくな
り、２．７ｍｍに設定されている。そのため、原稿面か
らセンサＩＣの表面までの距離はレンズアレイのＴＣよ
りやや大きい９．４ｍｍとなり、イメージセンサの厚さ
としては、センサ基板の厚み等も含めて約１１ｍｍ程度
である。
【００１１】このような密着型イメージセンサの最大の
利点であるコンパクトな製品構成を実現し、さらなる小
型化の要求に応えるために、光学長ＴＣの短い結像素子
を採用することが提案されている。
利点であるコンパクトな製品構成を実現し、さらなる小
型化の要求に応えるために、光学長ＴＣの短い結像素子
を採用することが提案されている。
【００１２】レンズアレイのＴＣは以下の式で与えられ
ることが知られている。
ることが知られている。
【００１３】
【外１】
【００１４】上記式において、Ａは各単レンズの屈折率
分布定数、ｎ０は各単レンズの光軸上屈折率、Ｚ０は各
単レンズの長さ、Ｐは１周期長、Ｌ０は作動距離を表わ
している。
分布定数、ｎ０は各単レンズの光軸上屈折率、Ｚ０は各
単レンズの長さ、Ｐは１周期長、Ｌ０は作動距離を表わ
している。
【００１５】このような式で表わされるＴＣを短くする
ための方法として、レンズアレイを構成する各単レンズ
の長さ、すなわちレンズアレイの高さＺ０をやや長くす
る方法がある。例えば、図２０に示したＴＣ＝９．１ｍ
ｍのレンズアレイでは、上記各定数が
ための方法として、レンズアレイを構成する各単レンズ
の長さ、すなわちレンズアレイの高さＺ０をやや長くす
る方法がある。例えば、図２０に示したＴＣ＝９．１ｍ
ｍのレンズアレイでは、上記各定数が
【００１６】
【外２】
となっているが、これらの定数のうちｎ０と
【００１７】
【外３】
をそのままで、Ｚ０をやや大きくして、例えばＺ０＝
４．５ｍｍとすれば、前述の式を用いてＴＣ＝８．１ｍ
ｍとなることがわかる。図２１は、このＺ０＝４．５ｍ
ｍ、ＴＣ＝８．１ｍｍとしたレンズアレイを示したもの
であり、このようにすると、各単レンズ内部の屈折率分
布を変えずにＴＣを短くすることができる。しかしなが
らこの方法では、各単レンズの長さ、すなわちレンズア
レイ自体の高さＺ０はかえって大きくなるため、ＴＣの
短縮には限界があり、十分に短いＴＣを実現することは
困難である。
４．５ｍｍとすれば、前述の式を用いてＴＣ＝８．１ｍ
ｍとなることがわかる。図２１は、このＺ０＝４．５ｍ
ｍ、ＴＣ＝８．１ｍｍとしたレンズアレイを示したもの
であり、このようにすると、各単レンズ内部の屈折率分
布を変えずにＴＣを短くすることができる。しかしなが
らこの方法では、各単レンズの長さ、すなわちレンズア
レイ自体の高さＺ０はかえって大きくなるため、ＴＣの
短縮には限界があり、十分に短いＴＣを実現することは
困難である。
【００１８】そこで、ＴＣを短縮するもう一つの方法と
して、各単レンズ内部の屈折率分布を変え、中央部から
周辺部にかけて屈折率がより急激に変化するようにする
方法がある。すなわち前述の定数のうち、
して、各単レンズ内部の屈折率分布を変え、中央部から
周辺部にかけて屈折率がより急激に変化するようにする
方法がある。すなわち前述の定数のうち、
【００１９】
【外４】
を変更することにあたる。図２２は、このようなレンズ
アレイを示したものであり、各単レンズに入射した光束
がレンズ内部でより大きく曲げられるため、結果的にＴ
Ｃをより短くすることが可能である。このような方法に
よれば、ＴＣを短くしながら、同時にＺ０も小さくする
ことができる。図２２のレンズアレイは、ＴＣが４．７
ｍｍ、レンズアレイ自体の高さＺ０は２．２ｍｍ、レン
ズアレイとセンサＩＣの表面までの距離Ｌ０は１．３ｍ
ｍである。レンズアレイと原稿面までの距離Ｌ０'は、
その間に厚さ１ｍｍ、屈折率約１．５のカバーガラスが
存在しているためにやや大きくなり、１．６ｍｍとなっ
ている。
アレイを示したものであり、各単レンズに入射した光束
がレンズ内部でより大きく曲げられるため、結果的にＴ
Ｃをより短くすることが可能である。このような方法に
よれば、ＴＣを短くしながら、同時にＺ０も小さくする
ことができる。図２２のレンズアレイは、ＴＣが４．７
ｍｍ、レンズアレイ自体の高さＺ０は２．２ｍｍ、レン
ズアレイとセンサＩＣの表面までの距離Ｌ０は１．３ｍ
ｍである。レンズアレイと原稿面までの距離Ｌ０'は、
その間に厚さ１ｍｍ、屈折率約１．５のカバーガラスが
存在しているためにやや大きくなり、１．６ｍｍとなっ
ている。
【００２０】このようなＴＣの短いロッドレンズを用い
たイメージセンサを図２３に示す。図２３のように第二
空間１Ｂに挿入した照明装置６と第一空間１Ａに挿入し
たロッドレンズアレイ７を、カバーガラス５でフレーム
１に押し付けた状態でガラス５をフレーム１に固定する
ことで、光源６とロッドレンズアレイ７を同時に固定す
るようになっている。また、センサＩＣ３が設けられて
いるセンサ基板４は、接着材やねじにより、あるいはフ
レーム１自体をかしめることによってフレーム１に固定
される。このように構成することでイメージセンサを厚
み方向に更なるコンパクト化することができる。
たイメージセンサを図２３に示す。図２３のように第二
空間１Ｂに挿入した照明装置６と第一空間１Ａに挿入し
たロッドレンズアレイ７を、カバーガラス５でフレーム
１に押し付けた状態でガラス５をフレーム１に固定する
ことで、光源６とロッドレンズアレイ７を同時に固定す
るようになっている。また、センサＩＣ３が設けられて
いるセンサ基板４は、接着材やねじにより、あるいはフ
レーム１自体をかしめることによってフレーム１に固定
される。このように構成することでイメージセンサを厚
み方向に更なるコンパクト化することができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】図２４に、ＴＣが９．
１ｍｍのロッドレンズアレイ７と照明装置６から照明さ
れた照明光の関係を示す。照明装置６から照射された光
束は、レンズアレイ７の端面から原稿面までの間（Ｌ
０'＝２．７ｍｍ）を斜めに通過して原稿面上のレンズ
アレイの結像位置、すなわち被読み取り位置Ｐを照明す
る。実際には、イメージセンサ組立のメカ的な公差を考
慮して被読み取り位置Ｐを中心としてその左右±０．２
ｍｍ以上の領域を照明するように設計され、レンズアレ
イ７の光軸に対し、照明装置６から原稿面を照射する角
度θは、３０°から５０°の間にその主な光束が分布し
ているのが普通である。
１ｍｍのロッドレンズアレイ７と照明装置６から照明さ
れた照明光の関係を示す。照明装置６から照射された光
束は、レンズアレイ７の端面から原稿面までの間（Ｌ
０'＝２．７ｍｍ）を斜めに通過して原稿面上のレンズ
アレイの結像位置、すなわち被読み取り位置Ｐを照明す
る。実際には、イメージセンサ組立のメカ的な公差を考
慮して被読み取り位置Ｐを中心としてその左右±０．２
ｍｍ以上の領域を照明するように設計され、レンズアレ
イ７の光軸に対し、照明装置６から原稿面を照射する角
度θは、３０°から５０°の間にその主な光束が分布し
ているのが普通である。
【００２２】これに対して図２５は、ＴＣが図２４に示
したものの約半分である４．７ｍｍのロッドレンズアレ
イ７を用いたイメージセンサにおける、レンズアレイ７
と照明光の関係を示す図である。照明装置６から照射さ
れた光束は、レンズアレイ７の端面から原稿面までの間
（Ｌ０'＝１．６ｍｍ）を斜めに通過して原稿面を照明
するが、光学長ＴＣの短いレンズアレイ７は、その端面
から結像位置までの長さＬ０も短いため、なるべく照明
装置６をレンズアレイ７に近接して配置する必要があ
る。しかしながら、枠材の厚みがあるために、照明装置
６をレンズアレイ７にできる限り近接させたとしても、
被読み取り位置Ｐを照明することができないという問題
が発生する。このようにＴＣの短いレンズアレイを用い
てイメージセンサを構成すると、照明光が読み取り位置
に十分到達しないために、有効に原稿面上の画像を読み
取ることができないという問題が生じる。
したものの約半分である４．７ｍｍのロッドレンズアレ
イ７を用いたイメージセンサにおける、レンズアレイ７
と照明光の関係を示す図である。照明装置６から照射さ
れた光束は、レンズアレイ７の端面から原稿面までの間
（Ｌ０'＝１．６ｍｍ）を斜めに通過して原稿面を照明
するが、光学長ＴＣの短いレンズアレイ７は、その端面
から結像位置までの長さＬ０も短いため、なるべく照明
装置６をレンズアレイ７に近接して配置する必要があ
る。しかしながら、枠材の厚みがあるために、照明装置
６をレンズアレイ７にできる限り近接させたとしても、
被読み取り位置Ｐを照明することができないという問題
が発生する。このようにＴＣの短いレンズアレイを用い
てイメージセンサを構成すると、照明光が読み取り位置
に十分到達しないために、有効に原稿面上の画像を読み
取ることができないという問題が生じる。
【００２３】また、ロッドレンズアレイ７をカバーガラ
ス５から離れた位置に配置した場合、光源６から照射さ
れた直接光や内面反射光の間接光、また上記密着型イメ
ージセンサの外部からの迷光をセンサが受光しないよう
にするための遮光手段を設置する必要があるが、ＴＣの
短い結像素子を用いる場合に、この遮光手段の設置によ
り結像位置を光源により照射するのがさらに困難になる
という問題があった。
ス５から離れた位置に配置した場合、光源６から照射さ
れた直接光や内面反射光の間接光、また上記密着型イメ
ージセンサの外部からの迷光をセンサが受光しないよう
にするための遮光手段を設置する必要があるが、ＴＣの
短い結像素子を用いる場合に、この遮光手段の設置によ
り結像位置を光源により照射するのがさらに困難になる
という問題があった。
【００２４】
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、請求項に記載のロッ
ドレンズアレイは、原稿をライン状に照射するための照
明装置と、前記原稿からの反射光を画像信号に変換して
出力するリニアイメージセンサとを備える画像読取装置
に使用され、前記反射光を前記リニアイメージセンサ上
に結像するためのロッドレンズアレイであって、複数の
ロッドレンズと、前記複数のロッドレンズを配列して位
置決めするために前記配列の片側のみに固着した側板と
を備え、前記複数のロッドレンズを挟んで前記側板の反
対側に前記照明装置が配置されることを特徴とする。
決するためになされたものであり、請求項に記載のロッ
ドレンズアレイは、原稿をライン状に照射するための照
明装置と、前記原稿からの反射光を画像信号に変換して
出力するリニアイメージセンサとを備える画像読取装置
に使用され、前記反射光を前記リニアイメージセンサ上
に結像するためのロッドレンズアレイであって、複数の
ロッドレンズと、前記複数のロッドレンズを配列して位
置決めするために前記配列の片側のみに固着した側板と
を備え、前記複数のロッドレンズを挟んで前記側板の反
対側に前記照明装置が配置されることを特徴とする。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。
の形態について説明する。
【００３４】（第１の形態）図１は、本発明を実施した
読取ユニットである密着型イメージセンサの斜視図であ
り、図２は、図１のＡＡ'線における断面図である。な
お、前記図１５，１６で説明したものと同一の構成には
同一符号を付して説明を省略する。
読取ユニットである密着型イメージセンサの斜視図であ
り、図２は、図１のＡＡ'線における断面図である。な
お、前記図１５，１６で説明したものと同一の構成には
同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】図１において、１は支持体であるフレー
ム、５は原稿と接触してその読取面を規定する透明部材
としてのカバーガラスである。また、図２において、６
は原稿ＰＰを照明する照明装置であり、１個以上のＬＥ
Ｄ光源からの光６４を主走査方向ＤＭに導くとともに、
原稿ＰＰをライン状に照明する機能を備えた導光板６１
と、導光板６１からの洩れ光を防ぐとともに導光板６１
の位置を定めて効率良く原稿ＰＰを照明する機能を備え
たハウジング６２から構成されている。
ム、５は原稿と接触してその読取面を規定する透明部材
としてのカバーガラスである。また、図２において、６
は原稿ＰＰを照明する照明装置であり、１個以上のＬＥ
Ｄ光源からの光６４を主走査方向ＤＭに導くとともに、
原稿ＰＰをライン状に照明する機能を備えた導光板６１
と、導光板６１からの洩れ光を防ぐとともに導光板６１
の位置を定めて効率良く原稿ＰＰを照明する機能を備え
たハウジング６２から構成されている。
【００３６】７は照明装置６により照明された原稿ＰＰ
からの光を結像するロッドレンズアレイであり、ロッド
レンズ７１とロッドレンズ７１を１列以上のレンズアレ
イに形成するための側板７２，７３から構成されてい
る。ここで、ロッドレンズ７１と側板７２及び７３は樹
脂等の接着剤により固着されている。また、ロッドレン
ズ７１により結像された原稿ＰＰからの光は、センサＩ
Ｃ３により画像信号に光電変換され、センサＩＣ３を読
み取り原稿の長さに対応してライン状に複数個、ガラエ
ポ材等のセンサ基板４上に精度良く並べることでリニア
イメージセンサ１０を構成している。また、センサ基板
４は、画像読取装置と電気的に接続されている。
からの光を結像するロッドレンズアレイであり、ロッド
レンズ７１とロッドレンズ７１を１列以上のレンズアレ
イに形成するための側板７２，７３から構成されてい
る。ここで、ロッドレンズ７１と側板７２及び７３は樹
脂等の接着剤により固着されている。また、ロッドレン
ズ７１により結像された原稿ＰＰからの光は、センサＩ
Ｃ３により画像信号に光電変換され、センサＩＣ３を読
み取り原稿の長さに対応してライン状に複数個、ガラエ
ポ材等のセンサ基板４上に精度良く並べることでリニア
イメージセンサ１０を構成している。また、センサ基板
４は、画像読取装置と電気的に接続されている。
【００３７】本実施の形態のイメージセンサでは、ロッ
ドレンズアレイ７を構成する照明装置６側に配置される
第１の側板７２の厚さを、ロッドレンズ７１を挟んで側
板７２の反対側に配置される第２の側板７３よりも薄く
しており、照明装置６からの光６４がロッドレンズ７１
の結像位置、すなわち原稿ＰＰの被読み取り位置Ｐを十
分照らすことのできる位置まで照明装置６とロッドレン
ズ７１が近接することができる。しかしながら、このよ
うに側板の厚さを薄くした場合、ロッドレンズアレイ７
自体の剛性が低くなるため、フレームにより支持した場
合の光学的な位置決めを正確に行うのが困難になってし
まう場合がある。この場合には、側板７３の厚さをより
分厚くすることで、ロッドレンズアレイ自体の剛性を落
とすことなく、照明装置側の側板７２の厚さを薄くする
ことができる。
ドレンズアレイ７を構成する照明装置６側に配置される
第１の側板７２の厚さを、ロッドレンズ７１を挟んで側
板７２の反対側に配置される第２の側板７３よりも薄く
しており、照明装置６からの光６４がロッドレンズ７１
の結像位置、すなわち原稿ＰＰの被読み取り位置Ｐを十
分照らすことのできる位置まで照明装置６とロッドレン
ズ７１が近接することができる。しかしながら、このよ
うに側板の厚さを薄くした場合、ロッドレンズアレイ７
自体の剛性が低くなるため、フレームにより支持した場
合の光学的な位置決めを正確に行うのが困難になってし
まう場合がある。この場合には、側板７３の厚さをより
分厚くすることで、ロッドレンズアレイ自体の剛性を落
とすことなく、照明装置側の側板７２の厚さを薄くする
ことができる。
【００３８】このように構成することで、ロッドレンズ
アレイ７の側板７２とフレーム１を面接触させ、ロッド
レンズアレイ７をカバーガラス５でフレーム１に押し付
けて、カバーガラス５をフレーム１に固定する場合で
も、本実施の形態のロッドレンズアレイ７は十分な剛性
を有するため、簡単かつ確実にレンズアレイ７を光学的
な位置決めし、固定することができる。また、フレーム
１にレンズアレイ７を密着させることで、照明装置６か
らの直接光、及び内面反射光の間接光、また外部からの
迷光によるセンサＩＣ３への受光を遮断することができ
る。
アレイ７の側板７２とフレーム１を面接触させ、ロッド
レンズアレイ７をカバーガラス５でフレーム１に押し付
けて、カバーガラス５をフレーム１に固定する場合で
も、本実施の形態のロッドレンズアレイ７は十分な剛性
を有するため、簡単かつ確実にレンズアレイ７を光学的
な位置決めし、固定することができる。また、フレーム
１にレンズアレイ７を密着させることで、照明装置６か
らの直接光、及び内面反射光の間接光、また外部からの
迷光によるセンサＩＣ３への受光を遮断することができ
る。
【００３９】（第２の形態）図３は、第２の形態の密着
型イメージセンサの断面図を示したものである。本実施
の形態では、ロッドレンズアレイ７を構成する照明装置
６側の側板を廃止し、側板７３のみによりロッドレンズ
７１を保持するようにした。側板７３とロッドレンズ７
１は樹脂等の接着剤により固着される。このように構成
したことにより、原稿ＰＰを照明する照明装置６からの
光路を最大限に確保することができる。
型イメージセンサの断面図を示したものである。本実施
の形態では、ロッドレンズアレイ７を構成する照明装置
６側の側板を廃止し、側板７３のみによりロッドレンズ
７１を保持するようにした。側板７３とロッドレンズ７
１は樹脂等の接着剤により固着される。このように構成
したことにより、原稿ＰＰを照明する照明装置６からの
光路を最大限に確保することができる。
【００４０】また、照明装置６側において、ロッドレン
ズアレイ７の枠材を廃止したことで現れる面、例えばロ
ッドレンズ７１の表面、あるいは塗装面、またはレンズ
アレイを形成するための接着剤の樹脂表面と照明装置６
のハウジング６２の表面を面密着するように構成してお
り、照明装置６からの直接光、内面反射光の間接光、ま
たは外部からの迷光のセンサＩＣ３への入光を遮断する
ことができる。
ズアレイ７の枠材を廃止したことで現れる面、例えばロ
ッドレンズ７１の表面、あるいは塗装面、またはレンズ
アレイを形成するための接着剤の樹脂表面と照明装置６
のハウジング６２の表面を面密着するように構成してお
り、照明装置６からの直接光、内面反射光の間接光、ま
たは外部からの迷光のセンサＩＣ３への入光を遮断する
ことができる。
【００４１】（第３の形態）図４は、第３の形態の密着
型イメージセンサの断面図を、また図５はその上面図を
示したものである。
型イメージセンサの断面図を、また図５はその上面図を
示したものである。
【００４２】図４、５のように本実施の形態のイメージ
センサは、ライン状の光電変換素子群を具備したセンサ
ＩＣ３を読み取り原稿の長さに対応して複数個、ライン
状にガラエポ材等のセンサ基板４上に精度良く並べたリ
ニアイメージセンサ１０と、ロッドレンズアレイ７、照
明装置１１、原稿支持用の光透過性部材からなるカバー
ガラス５と、それらを位置決め保持するためのアルミニ
ューム等の金属あるいは、ポリカーボネイト等の樹脂の
材料からなるフレーム１から構成されている。
センサは、ライン状の光電変換素子群を具備したセンサ
ＩＣ３を読み取り原稿の長さに対応して複数個、ライン
状にガラエポ材等のセンサ基板４上に精度良く並べたリ
ニアイメージセンサ１０と、ロッドレンズアレイ７、照
明装置１１、原稿支持用の光透過性部材からなるカバー
ガラス５と、それらを位置決め保持するためのアルミニ
ューム等の金属あるいは、ポリカーボネイト等の樹脂の
材料からなるフレーム１から構成されている。
【００４３】このような構成において、不図示のローラ
等により押えられカバーガラス５により支持された原稿
は、照明装置１１より斜め方向からＲ，Ｇ，Ｂ３色の光
を順次切り換えて照明される。そして原稿からＲ，Ｇ，
Ｂ３色の光情報がロッドレンズアレイ７によりセンサＩ
Ｃ３に結像し、センサＩＣ３がＲ，Ｇ，Ｂ３色の光情報
を電気信号へ変換する。変換された画像信号は後述する
ようにシステムへ伝送され、そこでＲ，Ｇ，Ｂ３色の電
気信号を処理してカラー画像を再現する仕組みとなって
いる。
等により押えられカバーガラス５により支持された原稿
は、照明装置１１より斜め方向からＲ，Ｇ，Ｂ３色の光
を順次切り換えて照明される。そして原稿からＲ，Ｇ，
Ｂ３色の光情報がロッドレンズアレイ７によりセンサＩ
Ｃ３に結像し、センサＩＣ３がＲ，Ｇ，Ｂ３色の光情報
を電気信号へ変換する。変換された画像信号は後述する
ようにシステムへ伝送され、そこでＲ，Ｇ，Ｂ３色の電
気信号を処理してカラー画像を再現する仕組みとなって
いる。
【００４４】次に、図６に照明装置の断面図、図７にそ
の側面図を示す。照明装置１１は光源として赤（Ｒ）Ｌ
ＥＤ素子３１１，緑（Ｇ）ＬＥＤ素子３１２，青（Ｂ）
ＬＥＤ素子３１３の３色のＬＥＤ素子が一つにパッケー
ジングされたＲ，Ｇ，Ｂ３色ＬＥＤ光源３１と、アクリ
ル樹脂等の光透過性に優れた部材からなる導光体３２か
ら構成されている。Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤのピーク発光波
長は 色再現性を良くする目的から、それぞれ６００〜
６６０(nm)、５１０〜５５０ (nm)、４３０〜４８０ (n
m)のものから選択している。
の側面図を示す。照明装置１１は光源として赤（Ｒ）Ｌ
ＥＤ素子３１１，緑（Ｇ）ＬＥＤ素子３１２，青（Ｂ）
ＬＥＤ素子３１３の３色のＬＥＤ素子が一つにパッケー
ジングされたＲ，Ｇ，Ｂ３色ＬＥＤ光源３１と、アクリ
ル樹脂等の光透過性に優れた部材からなる導光体３２か
ら構成されている。Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤのピーク発光波
長は 色再現性を良くする目的から、それぞれ６００〜
６６０(nm)、５１０〜５５０ (nm)、４３０〜４８０ (n
m)のものから選択している。
【００４５】ＬＥＤ３１は、導光体３２の長手方向の端
部の片側あるいは両端から導光体へ光が入射するように
配置されており、図７に示すように入射した光は導光体
３２と空気の界面で全反射を繰り返し、導光体３２中を
伝搬していく。
部の片側あるいは両端から導光体へ光が入射するように
配置されており、図７に示すように入射した光は導光体
３２と空気の界面で全反射を繰り返し、導光体３２中を
伝搬していく。
【００４６】また、図７のように導光体３２にはの細か
な鋸歯形状が導光体３２の長手方向に連続的に形成され
ており、導光体中を伝搬していく光のなかで鋸歯部３２
１に入射した光だけは 他の面での反射とは異なり、原
稿面へ向かって大きく方向を換え、次の導光体３２と空
気との界面で全反射角条件を満足しなくなり、所望の方
向に光を出射させるようになっている。鋸歯部３２１は
アルミ蒸着や銀色、白色インク等の印刷を施した反射
面、または鋸歯の形状だけで空気との界面での完全反射
を利用したものであってもいい。あるいは、鋸歯形状を
形成しなくても単に白色インク等の印刷や粗面化するこ
とでも同様の効果が得られる。
な鋸歯形状が導光体３２の長手方向に連続的に形成され
ており、導光体中を伝搬していく光のなかで鋸歯部３２
１に入射した光だけは 他の面での反射とは異なり、原
稿面へ向かって大きく方向を換え、次の導光体３２と空
気との界面で全反射角条件を満足しなくなり、所望の方
向に光を出射させるようになっている。鋸歯部３２１は
アルミ蒸着や銀色、白色インク等の印刷を施した反射
面、または鋸歯の形状だけで空気との界面での完全反射
を利用したものであってもいい。あるいは、鋸歯形状を
形成しなくても単に白色インク等の印刷や粗面化するこ
とでも同様の効果が得られる。
【００４７】さらに、原稿面の照度を均一にするには、
光源から距離が離れるほど鋸歯の幅を広げることや、単
に白色インク印刷の場合は印刷面積を徐々に広げること
でより均一な原稿面の照射を行なうことが可能である。
導光体３２の原稿への光出射部以外を光の反射効率の良
い白色等の部材で覆うことで原稿面の照度アップが可能
である。
光源から距離が離れるほど鋸歯の幅を広げることや、単
に白色インク印刷の場合は印刷面積を徐々に広げること
でより均一な原稿面の照射を行なうことが可能である。
導光体３２の原稿への光出射部以外を光の反射効率の良
い白色等の部材で覆うことで原稿面の照度アップが可能
である。
【００４８】次に、図８に本実施の形態で用いているロ
ッドレンズアレイ７の断面図を示し、その特性を説明す
る。図８に示したロッドレンズアレイは、各単レンズ内
部の屈折率分布を従来のものと変え、周辺部と中央部と
の屈折率差をより大きくしている。このため、各単レン
ズに入射した光束がレンズ内部でより大きく曲げられ、
結果的にＴＣは従来のロッドレンズアレイの約半分とな
っている。
ッドレンズアレイ７の断面図を示し、その特性を説明す
る。図８に示したロッドレンズアレイは、各単レンズ内
部の屈折率分布を従来のものと変え、周辺部と中央部と
の屈折率差をより大きくしている。このため、各単レン
ズに入射した光束がレンズ内部でより大きく曲げられ、
結果的にＴＣは従来のロッドレンズアレイの約半分とな
っている。
【００４９】具体的には結像共役長ＴＣは４．７ｍｍ、
レンズアレイ自体の高さＺ０は２．２ｍｍ、レンズアレ
イとセンサＩＣの表面までの距離Ｌ０は１．３ｍｍであ
る。レンズアレイと原稿面までの距離Ｌ０'は、その間
に厚さ１ｍｍ、屈折率約１．５のカバーガラスが存在し
ているためにやや大きくなり、１．６ｍｍとなってい
る。
レンズアレイ自体の高さＺ０は２．２ｍｍ、レンズアレ
イとセンサＩＣの表面までの距離Ｌ０は１．３ｍｍであ
る。レンズアレイと原稿面までの距離Ｌ０'は、その間
に厚さ１ｍｍ、屈折率約１．５のカバーガラスが存在し
ているためにやや大きくなり、１．６ｍｍとなってい
る。
【００５０】さらに本実施の形態のレンズアレイでは、
レンズアレイを構成する各ロッドレンズ７１の直径φ
を、従来０．６ｍｍ程であったものを細径化し、０．３
ｍｍとしている。またアレイ状に配列したロッドレンズ
を両側からはさみこんでいる側板７２，７３の厚さｔ
を、従来の０．５ｍｍから０．３ｍｍへ減少させてい
る。このためレンズアレーの光軸から側板の外側までの
距離は０．４５ｍｍとなり、従来のものにくらべて大幅
に減少している。
レンズアレイを構成する各ロッドレンズ７１の直径φ
を、従来０．６ｍｍ程であったものを細径化し、０．３
ｍｍとしている。またアレイ状に配列したロッドレンズ
を両側からはさみこんでいる側板７２，７３の厚さｔ
を、従来の０．５ｍｍから０．３ｍｍへ減少させてい
る。このためレンズアレーの光軸から側板の外側までの
距離は０．４５ｍｍとなり、従来のものにくらべて大幅
に減少している。
【００５１】しかしながら、このようにロッドレンズの
直径を小さくし、さらに側板の厚さを薄くした場合、ロ
ッドレンズアレイ７自体の剛性が低くなるため、フレー
ムにより支持した場合の光学的な位置決めを正確に行う
のが困難になってしまう場合がある。この場合には、上
記第１の形態で説明したように照明装置６が配置される
側にある側板７２の厚さだけを０．３ｍｍにして、反対
側の側板７３の厚さを従来の０．５ｍｍよりも厚くすれ
ばよい。このようにすることで、ロッドレンズアレイ自
体の剛性を落とすことなく、照明装置側の側板の厚さを
薄くすることができる。
直径を小さくし、さらに側板の厚さを薄くした場合、ロ
ッドレンズアレイ７自体の剛性が低くなるため、フレー
ムにより支持した場合の光学的な位置決めを正確に行う
のが困難になってしまう場合がある。この場合には、上
記第１の形態で説明したように照明装置６が配置される
側にある側板７２の厚さだけを０．３ｍｍにして、反対
側の側板７３の厚さを従来の０．５ｍｍよりも厚くすれ
ばよい。このようにすることで、ロッドレンズアレイ自
体の剛性を落とすことなく、照明装置側の側板の厚さを
薄くすることができる。
【００５２】本実施の形態におけるレンズアレーと照明
装置による照明光の関係を図９、その拡大図を図１０に
示す。一般に、照明装置から照射された照明光が原稿面
を照射する角度θは３０°から５０°の間にその主な光
束が分布しているのが普通である。いま、この角度θを
３０°とし、イメージセンサ組立のメカ的な公差を考慮
して、読み取り位置Ｐを中心とするその左右±０．２ｍ
ｍ以上の領域をこの照明光が照明できるために必要な条
件について、図１０を用いて考察する。
装置による照明光の関係を図９、その拡大図を図１０に
示す。一般に、照明装置から照射された照明光が原稿面
を照射する角度θは３０°から５０°の間にその主な光
束が分布しているのが普通である。いま、この角度θを
３０°とし、イメージセンサ組立のメカ的な公差を考慮
して、読み取り位置Ｐを中心とするその左右±０．２ｍ
ｍ以上の領域をこの照明光が照明できるために必要な条
件について、図１０を用いて考察する。
【００５３】いま、図中Ｒａｙで示した照明装置から照
射された照明光がカバーガラスに到達し、そこで屈折さ
れて原稿面まで到達するときの進入距離ｓは、光束がカ
バーガラスに到達するまでに進む距離ｓ１と、カバーガ
ラス内部で進む距離ｓ２の和である。光束がカバーガラ
スに到達するまでに進む距離ｓ１は、レンズアレイの端
部からカバーガラスまでの距離である（Ｌ０'−ｄ）
に、光束の角度であるθの正接を乗じた値となる。
（ｄ：カバーガラスの厚み）ここでθを３０°とすれば
これは ｓ１＝（Ｌ０'−ｄ）×ｔａｎ３０° となる。光束はカバーガラスの内部に入るとその角度は
屈折により曲げられ、θ'となる。このθ'は屈折の公式
により θ'＝ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎ３０°）／ｎ） で与えられる。ここでｎは、カバーガラスの屈折率であ
る。光束がカバーガラス内部で進む距離ｓ２はカバーガ
ラスの厚みｄに、カバーガラス内部での光束の角度であ
るθ'の正接を乗じた値となる。θ'は上式で与えられる
のでこれは ｓ２＝ｄ×ｔａｎ（ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎ３０°）／
ｎ）） となる。一方、読み取り位置Ｐを中心とするその左右±
０．２ｍｍ以上の領域を光束が照明するためには、この
光束は、読み取り位置Ｐよりも更に０．２ｍｍ以上奥ま
で進入しなければならない。レンズアレイの側面から読
み取り位置Ｐまでの距離はφ／２＋ｔ（φ：ロッドレン
ズの直径、ｔ：側板の厚み）で表されるので、このこと
はすなわち φ／２＋ｔ＋０．２ｍｍ＜ｓ１＋ｓ２ でなければならないことを示す。この式に上述のｓ１、
ｓ２を代入し、整理すると、結局次の関係式が満足され
なければならないことがわかる。
射された照明光がカバーガラスに到達し、そこで屈折さ
れて原稿面まで到達するときの進入距離ｓは、光束がカ
バーガラスに到達するまでに進む距離ｓ１と、カバーガ
ラス内部で進む距離ｓ２の和である。光束がカバーガラ
スに到達するまでに進む距離ｓ１は、レンズアレイの端
部からカバーガラスまでの距離である（Ｌ０'−ｄ）
に、光束の角度であるθの正接を乗じた値となる。
（ｄ：カバーガラスの厚み）ここでθを３０°とすれば
これは ｓ１＝（Ｌ０'−ｄ）×ｔａｎ３０° となる。光束はカバーガラスの内部に入るとその角度は
屈折により曲げられ、θ'となる。このθ'は屈折の公式
により θ'＝ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎ３０°）／ｎ） で与えられる。ここでｎは、カバーガラスの屈折率であ
る。光束がカバーガラス内部で進む距離ｓ２はカバーガ
ラスの厚みｄに、カバーガラス内部での光束の角度であ
るθ'の正接を乗じた値となる。θ'は上式で与えられる
のでこれは ｓ２＝ｄ×ｔａｎ（ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎ３０°）／
ｎ）） となる。一方、読み取り位置Ｐを中心とするその左右±
０．２ｍｍ以上の領域を光束が照明するためには、この
光束は、読み取り位置Ｐよりも更に０．２ｍｍ以上奥ま
で進入しなければならない。レンズアレイの側面から読
み取り位置Ｐまでの距離はφ／２＋ｔ（φ：ロッドレン
ズの直径、ｔ：側板の厚み）で表されるので、このこと
はすなわち φ／２＋ｔ＋０．２ｍｍ＜ｓ１＋ｓ２ でなければならないことを示す。この式に上述のｓ１、
ｓ２を代入し、整理すると、結局次の関係式が満足され
なければならないことがわかる。
【００５４】φ／２＋ｔ＜ｄ×ｔａｎ（ａｒｃｓｉｎ
（（ｓｉｎ３０°）／ｎ））＋（Ｌ０'−ｄ）×ｔａｎ
３０°−０．２ｍｍ いまＬ０'＝１．６ｍｍ，ｄ＝１ｍｍ，ｎ＝１．５をそ
れぞれ代入すると、 φ／２＋ｔ＜０．５ｍｍ と規定される。本実施の形態においては、レンズアレイ
を構成する各ロッドレンズの径φを細径化し、０．３ｍ
ｍとしており、かつ側板の厚さを、減少させているた
め、φ／２＋ｔは０．４５ｍｍとなり、上記条件を満足
している。このことにより、照明装置から照射された光
束が、原稿面上の被読み取り位置Ｐを、その左右±０．
２ｍｍ以上の領域を含めて充分照明するようにすること
ができるようになっている。なお、ロッドレンズアレイ
７を構成するロッドレンズ７１と側板７２及び７３は、
樹脂等の接着剤により固着されている場合には、接着剤
による厚みも考慮して、上記式が成り立つようにすれば
よい。
（（ｓｉｎ３０°）／ｎ））＋（Ｌ０'−ｄ）×ｔａｎ
３０°−０．２ｍｍ いまＬ０'＝１．６ｍｍ，ｄ＝１ｍｍ，ｎ＝１．５をそ
れぞれ代入すると、 φ／２＋ｔ＜０．５ｍｍ と規定される。本実施の形態においては、レンズアレイ
を構成する各ロッドレンズの径φを細径化し、０．３ｍ
ｍとしており、かつ側板の厚さを、減少させているた
め、φ／２＋ｔは０．４５ｍｍとなり、上記条件を満足
している。このことにより、照明装置から照射された光
束が、原稿面上の被読み取り位置Ｐを、その左右±０．
２ｍｍ以上の領域を含めて充分照明するようにすること
ができるようになっている。なお、ロッドレンズアレイ
７を構成するロッドレンズ７１と側板７２及び７３は、
樹脂等の接着剤により固着されている場合には、接着剤
による厚みも考慮して、上記式が成り立つようにすれば
よい。
【００５５】（第４の形態）次に、、第４の形態の密着
型イメージセンサの断面図を図１１に示す。本実施の形
態の各構成要素は、基本的に図４に示したものと同じで
あるが、レンズアレイ７がカバーガラス５と接触してお
り、カバーガラス５によって押さえつけられるように保
持されている点が異なる。このような構成とすることに
より、カバーガラスの裏面やレンズアレイの表面にゴミ
等が付着して読み取り画質が低下するのを防ぐことがで
きる。
型イメージセンサの断面図を図１１に示す。本実施の形
態の各構成要素は、基本的に図４に示したものと同じで
あるが、レンズアレイ７がカバーガラス５と接触してお
り、カバーガラス５によって押さえつけられるように保
持されている点が異なる。このような構成とすることに
より、カバーガラスの裏面やレンズアレイの表面にゴミ
等が付着して読み取り画質が低下するのを防ぐことがで
きる。
【００５６】図１２に本実施の形態におけるレンズアレ
イと照明装置からの照明光の関係を示す。レンズアレイ
の共役長ＴＣや、レンズアレイ自体の高さＺ０、レンズ
アレイとセンサＩＣの表面までの距離Ｌ０は、それぞれ
第３の実施の形態と同じである。レンズアレイと原稿面
までの距離Ｌ０' は、その空間の大部分を屈折率約
１．５のカバーガラスが占めているためにより大きくな
り、２ｍｍとなっている。
イと照明装置からの照明光の関係を示す。レンズアレイ
の共役長ＴＣや、レンズアレイ自体の高さＺ０、レンズ
アレイとセンサＩＣの表面までの距離Ｌ０は、それぞれ
第３の実施の形態と同じである。レンズアレイと原稿面
までの距離Ｌ０' は、その空間の大部分を屈折率約
１．５のカバーガラスが占めているためにより大きくな
り、２ｍｍとなっている。
【００５７】読み取り位置Ｐを中心とするその左右±
０．２ｍｍ以上の領域を照明光が照明できるためには、
ｄ＝ Ｌ０'として得られる次の関係式が満足されなけれ
ばならない。
０．２ｍｍ以上の領域を照明光が照明できるためには、
ｄ＝ Ｌ０'として得られる次の関係式が満足されなけれ
ばならない。
【００５８】φ／２＋ｔ＜Ｌ０'×ｔａｎ（ａｒｃｓｉ
ｎ（（ ｓｉｎ３０°）／ｎ））−０．２ｍｍ ここでｎはカバーガラスの屈折率である。Ｌ０'＝２ｍ
ｍ，ｄ＝１ｍｍ，ｎ＝１．５を代入すると、これはやは
り次のようになる。
ｎ（（ ｓｉｎ３０°）／ｎ））−０．２ｍｍ ここでｎはカバーガラスの屈折率である。Ｌ０'＝２ｍ
ｍ，ｄ＝１ｍｍ，ｎ＝１．５を代入すると、これはやは
り次のようになる。
【００５９】φ／２＋ｔ＜０．５ｍｍ
本実施の形態のレンズアレイを構成する各ロッドレンズ
の径φを細径化し、０．３ｍｍとしており、かつ側板の
厚さを減少させているため、φ／２＋ｔは０．４５ｍｍ
となり、上記条件を満足している。このことにより、照
明装置から照射された光束が、原稿面上の被読み取り位
置Ｐを、その左右±０．２ｍｍ以上の領域を含めて充分
照明するようにすることができるようになっている。
の径φを細径化し、０．３ｍｍとしており、かつ側板の
厚さを減少させているため、φ／２＋ｔは０．４５ｍｍ
となり、上記条件を満足している。このことにより、照
明装置から照射された光束が、原稿面上の被読み取り位
置Ｐを、その左右±０．２ｍｍ以上の領域を含めて充分
照明するようにすることができるようになっている。
【００６０】（第５の形態）上記実施の形態で説明した
本発明に係る密着型イメージセンサを用いて構成した情
報処理装置の一例として、図１３に通信機能を有するフ
ァクシミリを示す。
本発明に係る密着型イメージセンサを用いて構成した情
報処理装置の一例として、図１３に通信機能を有するフ
ァクシミリを示す。
【００６１】図１３において、１００が上記各実施の形
態で説明した密着型イメージセンサで構成した読取ユニ
ット、１０２は原稿ＰＰを読取位置に向けて給送するた
めの給送ローラー、１０４は原稿ＰＰを一枚ずつ確実に
分離給送するための分離片である。１０６はセンサユニ
ット１００の読取位置に設けられて原稿ＰＰの被読取面
を規制するとともに原稿ＰＰを搬送する搬送ローラーで
ある。
態で説明した密着型イメージセンサで構成した読取ユニ
ット、１０２は原稿ＰＰを読取位置に向けて給送するた
めの給送ローラー、１０４は原稿ＰＰを一枚ずつ確実に
分離給送するための分離片である。１０６はセンサユニ
ット１００の読取位置に設けられて原稿ＰＰの被読取面
を規制するとともに原稿ＰＰを搬送する搬送ローラーで
ある。
【００６２】Ｐはロール紙形態をした記録用紙であり、
センサユニット１００により読み取られた画像情報ある
いは外部から送信された画像情報が形成される。記録用
紙は、ロール紙形態に限らず、所定のサイズに裁断され
た用紙でもかまわない。１１０は記録用紙Ｐ上に画像形
成を行うための記録ヘッドであり、サーマルヘッド、イ
ンクジェット記録ヘッド等種種のものを用いることがで
きる。また、この記録ヘッドは、シリアルタイプのもの
でも、ラインタイプのものでもよい。
センサユニット１００により読み取られた画像情報ある
いは外部から送信された画像情報が形成される。記録用
紙は、ロール紙形態に限らず、所定のサイズに裁断され
た用紙でもかまわない。１１０は記録用紙Ｐ上に画像形
成を行うための記録ヘッドであり、サーマルヘッド、イ
ンクジェット記録ヘッド等種種のものを用いることがで
きる。また、この記録ヘッドは、シリアルタイプのもの
でも、ラインタイプのものでもよい。
【００６３】１１２は記録ヘッド１１０による記録位置
に対し、記録用紙Ｐを搬送するとともにその被記録面を
規制するプラテンローラーである。１２０は、オペレー
タによる操作入力を行なうスイッチやボタン、あるいは
メッセージ、その他の装置の状態を報知するための行な
うための表示部等を配したオペレーションパネルであ
る。１６０は、システムコントロール基盤であり、各部
の制御を行う制御部や、光電変換素子の駆動回路、画像
情報の処理部、送受信部等が設けられる。１４０は、装
置の電源である。
に対し、記録用紙Ｐを搬送するとともにその被記録面を
規制するプラテンローラーである。１２０は、オペレー
タによる操作入力を行なうスイッチやボタン、あるいは
メッセージ、その他の装置の状態を報知するための行な
うための表示部等を配したオペレーションパネルであ
る。１６０は、システムコントロール基盤であり、各部
の制御を行う制御部や、光電変換素子の駆動回路、画像
情報の処理部、送受信部等が設けられる。１４０は、装
置の電源である。
【００６４】次に、このファクシミリ装置の基本的な動
作を説明する。送信動作を行なう場合は、オペレータが
原稿ＰＰを所定位置にセットし、送信先や送信モードを
オペレーションパネルで設定する。設定が終了すると、
給紙ローラー１０２により原稿ＰＰが読取位置まで給紙
され、読取ユニット１００による原稿ＰＰ上の画像情報
の読み取りが開始される。このとき原稿ＰＰは、搬送ロ
ーラ１０６により読取ユニット１００に押さえつけられ
ながら、搬送される。原稿の読み取りが終了すると、あ
るいは読み取りと平行して信号処理手段及び制御手段と
してのシステムコントロール基板１３０により、電話回
線を通じて相手に画像データを送る信号形態に変換され
てから送信される。
作を説明する。送信動作を行なう場合は、オペレータが
原稿ＰＰを所定位置にセットし、送信先や送信モードを
オペレーションパネルで設定する。設定が終了すると、
給紙ローラー１０２により原稿ＰＰが読取位置まで給紙
され、読取ユニット１００による原稿ＰＰ上の画像情報
の読み取りが開始される。このとき原稿ＰＰは、搬送ロ
ーラ１０６により読取ユニット１００に押さえつけられ
ながら、搬送される。原稿の読み取りが終了すると、あ
るいは読み取りと平行して信号処理手段及び制御手段と
してのシステムコントロール基板１３０により、電話回
線を通じて相手に画像データを送る信号形態に変換され
てから送信される。
【００６５】逆に相手側から送られてきた画像情報の受
信を行なう場合には、システムコントロール基板１３０
により記録用紙Ｐ上の画像を形成するための信号形態に
変換を行い、変換が終わったものから記録ヘッド１１０
によって記録用紙Ｐ上に順次画像が形成され、プラテン
ローラー１１２により排出される。
信を行なう場合には、システムコントロール基板１３０
により記録用紙Ｐ上の画像を形成するための信号形態に
変換を行い、変換が終わったものから記録ヘッド１１０
によって記録用紙Ｐ上に順次画像が形成され、プラテン
ローラー１１２により排出される。
【００６６】（第６の形態）情報処理装置としては 上
述したファクシミリの他に画像形成を行うための記録部
を持たず、イメージスキャナー等の装置でももちろん構
わない。本実施の形態は、前述した密着型イメージセン
サ１００を内蔵した画像読取装置１３０をパーソナルコ
ンピュータ１５０に接続してシステム化し、読み取った
画像情報をコンピューターあるいはネットワーク上に送
出するようにした構成例である。図１４において、１３
２は画像読取装置１３０全体を制御する第１の制御手段
としてのＣＰＵ、１００は前述した光源及びＣＣＤライ
ンセンサ等により構成され、原稿の画像を画像信号に変
換する読取ユニットとしてのカラーイメージセンサ、１
３６はカラーイメージスキャナ１００から出力されるア
ナログ画像信号にゲイン調整等のアナログ処理を施すア
ナログ信号処理回路である。
述したファクシミリの他に画像形成を行うための記録部
を持たず、イメージスキャナー等の装置でももちろん構
わない。本実施の形態は、前述した密着型イメージセン
サ１００を内蔵した画像読取装置１３０をパーソナルコ
ンピュータ１５０に接続してシステム化し、読み取った
画像情報をコンピューターあるいはネットワーク上に送
出するようにした構成例である。図１４において、１３
２は画像読取装置１３０全体を制御する第１の制御手段
としてのＣＰＵ、１００は前述した光源及びＣＣＤライ
ンセンサ等により構成され、原稿の画像を画像信号に変
換する読取ユニットとしてのカラーイメージセンサ、１
３６はカラーイメージスキャナ１００から出力されるア
ナログ画像信号にゲイン調整等のアナログ処理を施すア
ナログ信号処理回路である。
【００６７】また、１３８はアナログ信号処理回路１３
６の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１
８０はメモリ１４２を使用してＡ／Ｄ変換器１３８の出
力データにシェーディング補正処理、ガンマ変換処理及
び変倍処理等の画像処理を施す画像処理回路、１４４は
画像処理回路１８０により画像処理されたディジタル画
像データを外部に出力するインターフェースである。イ
ンターフェース１４４は、例えば、ＳＣＳＩ又はＢｉ−
Ｃｅｎｔｒｏｎｉｃｓ等のパーソナルコンピュータで標
準的に採用される規格に従っており、パーソナルコンピ
ュータ１５０に接続される。これらのアナログ信号処理
回路１３６、Ａ／Ｄ変換器１３８、画像処理回路１８
０、メモリ１４２により信号処理手段が構成される。
６の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１
８０はメモリ１４２を使用してＡ／Ｄ変換器１３８の出
力データにシェーディング補正処理、ガンマ変換処理及
び変倍処理等の画像処理を施す画像処理回路、１４４は
画像処理回路１８０により画像処理されたディジタル画
像データを外部に出力するインターフェースである。イ
ンターフェース１４４は、例えば、ＳＣＳＩ又はＢｉ−
Ｃｅｎｔｒｏｎｉｃｓ等のパーソナルコンピュータで標
準的に採用される規格に従っており、パーソナルコンピ
ュータ１５０に接続される。これらのアナログ信号処理
回路１３６、Ａ／Ｄ変換器１３８、画像処理回路１８
０、メモリ１４２により信号処理手段が構成される。
【００６８】第２の制御手段であるパーソナルコンピュ
ータ１５０には、外部記憶装置又は補助記憶装置１５２
として、光磁気ディスクドライブやフロッピーディスク
ドライブなどが装備される。１５４はパーソナルコンピ
ュータ１５０上での作業を表示するディスプレイ、１５
３はパーソナルコンピュータにコマンド等を入力するた
めのマウス／キーボードである。また、１５５はパーソ
ナルコンピュータと画像読取装置との間でデータ、コマ
ンド、画像読取装置の状態情報の授受をインターフェー
スである。
ータ１５０には、外部記憶装置又は補助記憶装置１５２
として、光磁気ディスクドライブやフロッピーディスク
ドライブなどが装備される。１５４はパーソナルコンピ
ュータ１５０上での作業を表示するディスプレイ、１５
３はパーソナルコンピュータにコマンド等を入力するた
めのマウス／キーボードである。また、１５５はパーソ
ナルコンピュータと画像読取装置との間でデータ、コマ
ンド、画像読取装置の状態情報の授受をインターフェー
スである。
【００６９】パーソナルコンピュータ１５０は、マウス
／キーボード１５３より画像読取装置に対し読取りの指
示を入力出来るようになっている。マウス／キーボード
１５３により読取指示が入力されると、ＣＰＵ１５６は
インターフェース１５５を介して画像読取装置に対して
読取コマンドを送信する。そして、パーソナルコンピュ
ータ１５０は、ＲＯＭ１５７に格納されている制御プロ
グラム情報に従って画像読取装置の制御を行なう。な
お、この制御プログラムは、補助記憶装置１５２に装填
される光磁気ディスクやフロッピーディスク等の記憶媒
体に記憶したものをパソコン１５０内に読み込むことに
よりＣＰＵ１５６が実行するようにしてもよい。
／キーボード１５３より画像読取装置に対し読取りの指
示を入力出来るようになっている。マウス／キーボード
１５３により読取指示が入力されると、ＣＰＵ１５６は
インターフェース１５５を介して画像読取装置に対して
読取コマンドを送信する。そして、パーソナルコンピュ
ータ１５０は、ＲＯＭ１５７に格納されている制御プロ
グラム情報に従って画像読取装置の制御を行なう。な
お、この制御プログラムは、補助記憶装置１５２に装填
される光磁気ディスクやフロッピーディスク等の記憶媒
体に記憶したものをパソコン１５０内に読み込むことに
よりＣＰＵ１５６が実行するようにしてもよい。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、密
着型イメージセンサの小型化と高画質化を両立した密着
型イメージセンサを実現できる。
着型イメージセンサの小型化と高画質化を両立した密着
型イメージセンサを実現できる。
【図１】実施の形態における密着型イメージセンサの斜
視図である。
視図である。
【図２】第１の実施の形態における密着型イメージセン
サの断面図である。
サの断面図である。
【図３】第２の実施の形態における密着型イメージセン
サの断面図である。
サの断面図である。
【図４】第３の実施の形態における密着型イメージセン
サの断面図である。
サの断面図である。
【図５】第３の実施の形態における密着型イメージセン
サーの上面図である。
サーの上面図である。
【図６】第３の実施の形態における照明装置の断面図で
ある。
ある。
【図７】第３の実施の形態における照明装置の側面図で
ある。
ある。
【図８】第３の実施の形態におけるレンズアレイの特性
を示した図である。
を示した図である。
【図９】第３の実施の形態におけるレンズアレイと照明
装置の照明光の関係を示した図である。
装置の照明光の関係を示した図である。
【図１０】図９を拡大した図である。
【図１１】第４の実施の形態における密着型イメージセ
ンサーの断面図である。
ンサーの断面図である。
【図１２】第４の実施の形態におけるレンズアレイと照
明光の関係を示した図である。
明光の関係を示した図である。
【図１３】密着型イメージセンサーを用いた情報処理装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図１４】密着型イメージセンサを用いた画像読取シス
テムの構成図である。
テムの構成図である。
【図１５】従来の密着型イメージセンサの斜視図であ
る。
る。
【図１６】従来の密着型イメージセンサーの断面図であ
る。
る。
【図１７】従来のロッドレンズアレイの斜視図である。
【図１８】従来のレンズアレイの特性を示した図であ
る。
る。
【図１９】従来の密着型イメージセンサーの断面図であ
る。
る。
【図２０】従来のレンズアレイとその周辺部分を示した
図である。
図である。
【図２１】ＴＣの短いレンズアレイを示した図である。
【図２２】ＴＣの短いレンズアレイを示した図である。
【図２３】ＴＣの短いレンズアレイを用いた密着型イメ
ージセンサの断面図である。
ージセンサの断面図である。
【図２４】従来のレンズアレイと照明光の関係を示した
図である。
図である。
【図２５】ＴＣの短いレンズアレイを用いた場合のレン
ズアレイと照明光の関係を示した図である。
ズアレイと照明光の関係を示した図である。
３ センサＩＣ
４ センサ基板
５ カバーガラス
６ 照明装置
７ ロッドレンズアレイ
１０ リニアイメージセンサ
１１ 照明装置
７１ ロッドレンズ
７２ 側板
７３ 側板
１００ 読取ユニット
１３０ 画像読取装置
１５０ パーソナルコンピュータ
１６０ システムコントロール基板
ＰＰ 原稿
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−288650（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 1/19
H04N 1/028
H04N 1/04 101
Claims (4)
- 【請求項１】 原稿をライン状に照射するための照明装
置と、前記原稿からの反射光を画像信号に変換して出力
するリニアイメージセンサとを備える画像読取装置に使
用され、前記反射光を前記リニアイメージセンサ上に結
像するためのロッドレンズアレイであって、 複数のロッドレンズと、前記複数のロッドレンズを配列
して位置決めするために前記配列の片側のみに固着した
側板とを備え、前記複数のロッドレンズを挟んで前記側
板の反対側に前記照明装置が配置されることを特徴とす
るロッドレンズアレイ。 - 【請求項２】 請求項２において、前記ロッドレンズと
前記側板を樹脂により固定したことを特徴とするロッド
レンズアレイ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のロッドレンズア
レイと、前記原稿をライン状に照射するための照明装置
と、前記原稿からの反射光を画像信号に変換して出力す
るリニアイメージセンサと、を有することを特徴とする
密着型イメージセンサ。 - 【請求項４】 請求項３に記載の密着型イメージセンサ
を搭載し、前記密着型イメージセンサと前記原稿との相
対位置を移動させる移動手段を有することを特徴とする
画像読取装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16723497A JP3507284B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | ロッドレンズアレイ及び密着型イメージセンサ及び画像読取装置 |
| TW087109017A TW417397B (en) | 1997-06-24 | 1998-06-06 | Rod lens array, and image read apparatus and system using the same |
| US09/097,277 US6239421B1 (en) | 1997-06-24 | 1998-06-12 | Rod lens array and image read apparatus and system using the same |
| EP98111331A EP0887993B1 (en) | 1997-06-24 | 1998-06-19 | Rod lens array, and image read apparatus and system using the same |
| DE69832668T DE69832668T2 (de) | 1997-06-24 | 1998-06-19 | Stablinsenanordnung und Bildlesevorrichtung und System, dass diese verwendet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16723497A JP3507284B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | ロッドレンズアレイ及び密着型イメージセンサ及び画像読取装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003290075A Division JP2004007820A (ja) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | ロッドレンズアレイ及び画像読取装置及び画像読取システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1117903A JPH1117903A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3507284B2 true JP3507284B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=15845948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16723497A Expired - Fee Related JP3507284B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | ロッドレンズアレイ及び密着型イメージセンサ及び画像読取装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6239421B1 (ja) |
| EP (1) | EP0887993B1 (ja) |
| JP (1) | JP3507284B2 (ja) |
| DE (1) | DE69832668T2 (ja) |
| TW (1) | TW417397B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4460198B2 (ja) * | 2001-09-10 | 2010-05-12 | ローム株式会社 | 双方向密着型イメージセンサ |
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| US7312432B2 (en) * | 2002-07-08 | 2007-12-25 | Dmetrix, Inc. | Single axis illumination for multi-axis imaging system |
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| KR100622404B1 (ko) * | 2002-10-23 | 2006-09-13 | 주식회사 애트랩 | 광 이미지 검출기 및 이를 채택하는 광 마우스 |
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| JP1553413S (ja) * | 2015-06-18 | 2016-07-11 | ||
| JP1553845S (ja) * | 2015-06-18 | 2016-07-11 | ||
| JP1553847S (ja) * | 2015-06-18 | 2016-07-11 | ||
| JP1553848S (ja) * | 2015-06-18 | 2016-07-11 | ||
| JP1553414S (ja) * | 2015-06-18 | 2016-07-11 | ||
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| JP1553846S (ja) * | 2015-06-18 | 2016-07-11 | ||
| JP1553417S (ja) * | 2015-06-18 | 2016-07-11 |
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