(57)【要約】【課題】  レンズアレイの焦点深度を拡大し、対象物（原稿）の「浮き」に対して解像度の劣化を抑制し、設計及び製造を高精度にして容易かつ低コストに行える画像読取り装置、及びこれに用いる光学モジュールを提供すること。【解決手段】  レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２が原稿２とラインセンサーＬＳとの間に光軸を共通にして順次配され、かつ互いに同一形状及び同一物性であって、それぞれが複数のレンズの一体成形によって形成されていると共に、レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２間に、上記光軸を中心とする開口（光通過孔）ＯＰを設けたアパーチャＡＰが中間結像面６に介在し、このアパーチャにおいては開口ＯＰの領域以外は遮光領域となっている。【選択図】          図１
2011223190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取られるべき画像を有する対象物に光を照射する光照射手段と、前記対象物からの光を撮像面に入射させ、正立像として結像させる結像手段と、前記正立像の入射光を画像信号に変換する光電変換手段とを有し、
前記結像手段が、前記対象物と前記光電変換手段との間に光軸を共通にして順次配さ  れた互いに同一形状及び同一物性の複数のレンズアレイによって構成され、これらのレ  ンズアレイはそれぞれ、複数のレンズの一体成形によって形成されており、
少なくとも前記複数のレンズアレイ間に、前記光軸を中心とする光通過孔を設けたア  パーチャが介在し、このアパーチャにおいては前記光通過孔の領域以外は遮光領域とな  っている
画像読取り装置。
【請求項２】
前記複数のレンズアレイの中間位置、光入射側及び光出射側のうち、少なくとも前記中間位置に前記アパーチャが配置されている、請求項１に記載した画像読取り装置。
【請求項３】
前記対象物の側に形成される前記結像手段の焦点面よりも前記結像手段に近い位置に、前記対象物が配される、請求項１に記載した画像読み取り装置。
【請求項４】
前記光照射手段と前記結像手段と前記アパーチャと前記光電変換手段とがユニット化され、このユニットが前記対象物に対して相対的に移動しながら前記光照射手段によって前記対象物にライン状に光が照射され、前記対象物からのライン状の反射光が、前記アパーチャの前記光通過孔を通して前記複数のレンズアレイによって前記撮像面に等倍正立像として結像される、請求項１に記載した画像読み取り装置。
【請求項５】
前記光照射手段が発光素子及び導光体によって構成され、前記結像手段が、複数の球面レンズが同一の金型でライン状に一体成形された複数のレンズアレイによって構成され、前記アパーチャが、前記複数の球面レンズの各中心と一致した中心を有する複数の円形の光通過孔を設けた遮光フィルムによって構成され、更に前記光電変換手段がリニアイメージセンサーによって構成されている、請求項４に記載した画像読取り装置。
【請求項６】
読取られるべき画像を有する対象物に光を照射する光照射手段と、前記対象物からの光を撮像面に入射させ、正立像として結像させる結像手段と、前記正立像の入射光を画像信号に変換する光電変換手段とがユニット化されてなり、
前記結像手段が、前記対象物と前記光電変換手段との間に光軸を共通にして順次配さ  れた互いに同一形状及び同一物性の複数のレンズアレイによって構成され、これらのレ  ンズアレイはそれぞれ、複数のレンズの一体成形によって形成されており、
少なくとも前記複数のレンズアレイ間に、前記光軸を中心とする光通過孔を設けたア  パーチャが介在し、このアパーチャにおいては前記光通過孔の領域以外は遮光領域とな  っている、
画像読取り用の光学モジュール。
【請求項７】
前記複数のレンズアレイの中間位置、光入射側及び光出射側のうち、少なくとも前記中間位置に前記アパーチャが配置されている、請求項６に記載した光学モジュール。
【請求項８】
前記対象物の側に形成される前記結像手段の焦点面よりも前記結像手段に近い位置に、前記対象物が配される、請求項６に記載した光学モジュール。
【請求項９】
前記光照射手段と前記結像手段と前記アパーチャと前記光電変換手段とのユニットが前記対象物に対して相対的に移動しながら前記光照射手段によって前記対象物にライン状に光が照射され、前記対象物からの反射光が、前記アパーチャの前記光通過孔を通して前記複数のレンズアレイによって前記撮像面に等倍正立像として結像される、請求項６に記載した光学モジュール。
【請求項１０】
前記光照射手段が発光素子及び導光体によって構成され、前記結像手段が、複数の球面レンズが同一の金型でライン状に一体成形された複数のレンズアレイによって構成され、前記アパーチャが、前記複数の球面レンズの各中心と一致した中心を有する複数の円形の光通過孔を設けた遮光フィルムによって構成され、更に前記光電変換手段がリニアイメージセンサーによって構成されている、請求項９に記載した光学モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読取られるべき画像を有する原稿等の対象物に例えばライン状に光を照射する光照射手段と、前記対象物からの光を撮像面に入射させ、正立像として結像させるライン状のレンズアレイ等の結像手段と、前記正立像の入射光を画像信号に変換するリニアイメージセンサー等の光電変換手段とを有するイメージスキャナー等の画像読取り装置、並びに、前記光照射手段と前記結像手段と前記光電変換手段とがユニット化されてなる光学モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機や、それを用いた周辺機器及び複合機、イメージスキャナー、ファクシミリ等の画像読取り装置においては、原稿をカバーガラス（通常は厚さ２．９ｍｍの青板ガラス）面上に載せて位置固定した状態で、ＣＩＳ（Contact Image Sensor：密着型イメージセンサー）モジュール等を有する読取り部を走査させ、各走査位置で原稿面上の文字、写真等の画像情報（原稿面からの反射光）をロッドレンズアレイに通し、このロッドレンズアレイによって等倍正立像をＣＣＤ（Charge-coupled Device）リニアセンサー又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）リニアセンサー等に結像させ、センサーから得られた画像信号を合成・加工して複写又はプリント等を行っている。
【０００３】
他方、例えば後記の特許文献１（特許第３５０７２８４号公報）などに示される情報処理装置のように、原稿面を自動的に搬送し、カバーバラス（厚さ１ｍｍ程度）面越しに、原稿紙面上の文字、写真等を読取る装置も知られている。また、読取り装置を原稿面の表裏面（両サイド）に設け、両面読取りを同時に行う装置もある。
【０００４】
いずれの場合も、原稿面上に照射される光は、導光体端面に位置している複数のＬＥＤ（発光色がＲ、Ｇ、Ｂ等の発光ダイオード）から発せられるが、アクリル樹脂等のプラスチックからなる導光体によってスキャナー等の走査方向又はそれと垂直方向に均一に分散・拡散され、原稿面上に照射される。照射された光は原稿面上で反射され、この反射光は、ロッドレンズアレイ等を通して、線状に配置されているＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサーに導かれ、原稿の画像信号として読取られることになる。この場合、ロッドレンズアレイとしては、日本板硝子（株）製のセルフォックレンズが著名である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セルフォックレンズは、原稿面上の像（文字や絵、写真など）の正立等倍像をリニアイメージセンサー上に結像させる役割をなし、小型、軽量で操作性に優れている一方で、次のような問題点を有している。
【０００６】
（１）製造工程上、材料ガラスを細いファイバー状に成形し、かつその動径（半径）方向の屈折率がある分布をなすように形成する必要があること。
（２）これらのファイバー状のガラス成形体を等しい長さに裁断して各ロッドレンズを作成し、これらを精密にアレイ状に平行して並べ、裁断した端面を平坦化して散乱などを防ぐ必要があること。
（３）各ロッドレンズに入る入射光が隣接するロッドレンズとの間でクロストークしないように、各ロッドレンズのガラスの外周を黒い樹脂等で覆う必要があること。
【０００７】
このように、セルフォックレンズは、複雑かつ精密な組立工程を経る必要があり、そのために価格が高くなり易く、顧客の要求に応え難く、また、製造工程上のバラツキ等により光学性能、特に解像度等がレンズアレイ毎に変化してしまうことがある。また、レンズアレイ自身の解像度は実質的に３００ｄｐｉから６００ｄｐｉ程度の範囲にあることが多いので、ＣＣＤやＣＭＯＳリニアイメージセンサー自身の解像度（１０００ｄｐｉ以上、例えば１２００ｄｐｉ）に対応できず、信号処理によって補正しなければならない等の欠点もある。
【０００８】
また、セルフォックレンズは、原稿面がカバーガラス面から「浮いた」場合、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）が急激に悪化し、これが結果的には焦点深度を非常に短くしてしまう。そのため、原稿面のカバーガラス面からの浮きによって、像がぼけ易くなるので、解像度を維持するためには、原稿面をカバーガラスに密着させる必要があるが、これはＡＤＦ（Auto Document Feeder）等の採用を難しくする傾向がある。また、カバーガラスとセルフォックレンズ面の距離を正確に維持・管理する必要があり、スキャナーなどの製造工程において、作業性を低下させる要因になる。
【０００９】
しかし、上記に示したような欠点を有しながらも、セルフォックレンズアレイは、その利便性などの理由から、密着型イメージセンサー用の光学素子として、殆ど全ての密着型イメージセンサーモジュールで用いられている。
【００１０】
こうしたセルフォックレンズを複数のレンズアレイで代替した例は、後記の特許文献２（特許第３９１０７５４号公報）及び後記の特許文献３（特許第３９１０７５８号公報）に示されている。
【００１１】
これらの例においては、金型を用いた射出成形法によってそれぞれのレンズアレイを形成しうるが、複数のレンズアレイは互いに同一のもの（同一形状及び同一物性又は材質）ではないので、各レンズアレイは別々に光学設計・製造することが必要になる。そのため、レンズ長がそれぞれ異なっていたり、各面のレンズ設計はレンズアレイ毎に異なっている。
【００１２】
そして、これらのレンズアレイのレンズ形状の成形精度及びそれらの組立精度は、全レンズにおいて高いことが要求され、かつ、それらを用いた機器の量産プロセスでも、設置に高い精度が要求されるものと推定されるが、各面のレンズアレイに含まれる個別レンズ形状の全部を正確に形成することは、簡単ではない。従って、各レンズが異なった複数の種類のレンズアレイを用いる場合は、別々に高い精度が要求されることとなり、それらの精度を維持しなければならないので、製造が非常に難しく、時間もかかる。
【００１３】
また、光のクロストーク防止にとって好ましいとされる遮光材を各レンズアレイのレンズ部側面等に塗布や埋め込みで形成しているので、遮光材の形成も複雑であり、コストが高くなる。それゆえ、これらのレンズアレイをセルフォックレンズの価格程度以下の価格で作製することは現実的に難しいと予想される。
【００１４】
本発明の目的は、上記した従来の問題点を解消し、レンズアレイの焦点深度を拡大し、対象物（原稿）の「浮き」に対して解像度の劣化を抑制し、レンズアレイ及びクロストーク防止手段を含めた設計及び製造を高精度にして容易かつ低コストに行える画像読取り装置、及びこれに用いる光学モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
即ち、本発明は、読取られるべき画像を有する対象物（例えば原稿）に光を照射する光照射手段（例えば発光ダイオード及び導光体）と、前記対象物からの光を撮像面に入射させ、正立像として結像させる結像手段（例えば２本又は３本のライン状のレンズアレイ）と、前記正立像の入射光を画像信号に変換する光電変換手段（例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳリニアセンサー）とを有し、
前記結像手段が、前記対象物と前記光電変換手段との間に光軸を共通にして順次配さ  れた互いに同一形状及び同一物性の複数のレンズアレイによって構成され、これらのレ  ンズアレイはそれぞれ、複数のレンズの一体成形によって形成されており、
少なくとも前記複数のレンズアレイ間に、前記光軸を中心とする光通過孔を設けたア  パーチャが介在し、このアパーチャにおいては前記光通過孔の領域以外は遮光領域とな  っている
画像読取り装置に係わり、また前記光照射手段と前記複数のレンズアレイと前記アパーチャと前記光電変換手段とがユニット化されてなる光学モジュールに係わるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像読取り装置及び光学モジュールによれば、正立像を結像させるための結像手段としての複数のレンズアレイが、同一形状及び同一物性であって複数のレンズの一体成形によって形成されているので、それらのレンズアレイは共通の金型を用いて形成することができ、各レンズアレイを高精度にして容易かつ低コストに設計及び製造することができる。
【００１７】
また、少なくとも複数のレンズアレイ間にアパーチャを介在させることによって、隣接レンズ間での像の重なり合いを防止することができるので、対象物の「浮き」が生じても解像度の劣化を抑制でき、結果的に焦点深度を拡大することができる。そして、このアパーチャは少なくともレンズアレイ間に挿入するだけでよいので、構造が簡単となり、これも装置の設計及び製造の簡略化、低コスト化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による画像読取り装置の要部の概略断面図における画像読み取りの原理図である。
【図２】アパーチャを設けない場合の像の重なり合いの発生を説明するための原理図である。
【図３】アパーチャを設けた場合の像の重なり合いの防止を説明するための原理図である。
【図４】アパーチャによる入射光の部分的遮蔽を示す原理図である。
【図５】アパーチャの追加によるクロストークの防止を説明するための原理図である。
【図６】アパーチャの更なる追加によるクロストークの一層の防止を説明するための原理図である。
【図７】本発明の実施例による画像読取り装置の要部の概略断面図である。
【図８】同、レンズアレイの一部分の正面図である。
【図９】同、アパーチャの一部分の平面図である。
【図１０】同、焦点面からの原稿の「浮き」量によるＭＴＦの変化を示すグラフである。
【図１１】同、原稿が焦点面にある場合で中間アパーチャの開口径が大きいときの光線追跡シミュレーション図である。
【図１２】同、中間アパーチャの開口径を適切にしたときの光線追跡シミュレーション図である。
【図１３】同、レンズアレイ方向の輝度変化を示すシミュレーション図及びグラフである。
【図１４】同、原稿が焦点面より下方にある場合のレンズアレイ方向の輝度変化を示すシミュレーション図及びグラフである。
【図１５】同、原稿が焦点面にあって黒レベルを高めたときのレンズアレイ方向の輝度変化を示すシミュレーション図及びグラフである。
【図１６】同、原稿が焦点面より下方にある場合のレンズアレイ方向の輝度変化を示すシミュレーション図及びグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の画像読取り装置及び光学モジュールにおいては、前記複数のレンズアレイの中間位置、光入射側及び光出射側のうち、少なくとも前記中間位置に前記アパーチャが配置されていることが、上記した効果を実現する上で必要であり、前記光出射側、更には前記光入射側にも前記アパーチャを介在させることによって隣接レンズ間での光のクロストークを抑制でき、焦点深度の拡大にとって有利である。
【００２０】
また、前記対象物の側に形成される前記結像手段の焦点面よりも前記結像手段に近い位置に、前記対象物が配されることによって、焦点深度を拡大させても高いＭＴＦで高画質の像を得ることができ、或いは、高画質が得られる焦点深度を拡大することができる。
【００２１】
また、前記光照射手段と前記結像手段と前記アパーチャと前記光電変換手段とがユニット化され、このユニットが前記対象物に対して相対的に移動しながら前記光照射手段によって前記対象物にライン状に光が照射（走査）され、前記対象物からのライン状の反射光が、前記アパーチャの前記光通過孔を通して前記複数のレンズアレイによって前記撮像面に等倍正立像として結像されるように構成することができる。
【００２２】
この場合、前記光照射手段が発光素子及び導光体によって構成され、前記結像手段が、複数の球面レンズが同一の金型でライン状に一体成形された複数のレンズアレイによって構成され、前記アパーチャが、前記複数の球面レンズの各中心と一致した中心を有する複数の円形の光通過孔を設けた遮光フィルムによって構成され、更に前記光電変換手段がリニアイメージセンサーによって構成されているのがよい。
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面の参照下に詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本実施の形態による画像読取り装置の要部と画像読取りの原理を概略的に示すものである。
【００２５】
この画像読取り装置１は、読取られるべき画像を有する原稿２を載置する原稿載置台３と、この原稿（面）２に光をライン状に照射する発光素子及び導光体（ここでは図示せず）と、原稿面２の各セグメント（画素）ＯＳからの反射光ＬをラインセンサーＬＳの撮像（結像）面４の各イメージセグメントＩＳに入射させ、等倍正立像として結像させる例えば２つのレンズアレイＬＡ１及びＬＡ２と、この正立像の入射光を画像信号に変換するＣＣＤ又はＣＭＯＳからなるリニアイメージセンサー（ラインセンサー）ＬＳとのユニットからなる光学モジュール（密着型イメージセンサーモジュール）５を有している。なお、レンズアレイの各レンズは理解容易のために数個分を図示したが、実際には数１００個存在している（以下、同様）。
【００２６】
そして、注目すべきことは、レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２が原稿２とラインセンサーＬＳとの間に光軸を共通にして順次配され、かつ互いに同一形状及び同一物性であって、それぞれが複数のレンズの一体成形によって形成されていると共に、レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２間に、上記光軸を中心とする円形の開口（光通過孔）ＯＰを設けたアパーチャＡＰが中間結像面６に介在し、このアパーチャにおいては開口ＯＰの領域以外は遮光領域となっていることである。
【００２７】
スキャナーのように、Ａ４又はＡ３サイズの原稿面を縮小光学系ではない光学系でスキャンする場合は、レンズアレイ等を用いざるをえない。この場合、上記したレンズアレイＬＡ１及びＬＡ２の各レンズは、原稿面２の画像領域を分割した各部分を受け持っていて、その分割した部分（セグメント又は画素ＯＳ）の像をセンサーＬＳ上に投影する。この分割部分ＯＳ（Object segment）をレンズアレイの各レンズで１：１に結像させていけば、原理的に全ての領域をカバーすることができるが、光線によっては、図２に示すように、隣接したレンズ同士が受け持つ部分が重なる領域の取り扱いが重要になり、レンズの焦点面から原稿がずれた場合に、ぼけた像が重なり合い、ＭＦＴが著しく劣化する。また、本来入射すべきレンズ以外のレンズに入射する場合（クロストーク）があり、これをできるだけ避ける必要がある。
【００２８】
図１に示したように、原稿２上の画像を正立像としてセンサーＬＳ上に結像するため、二段のレンズアレイを用い、一段目のレンズアレイＬＡ１の球面レンズによる像は、二段目のレンズアレイＬＡ２の球面レンズとの中間距離に倒立像に形成し、二段目のレンズで更に正立像とするが、上記した隣接画素が重なり合う場合には、図３に示すように一段目のレンズと二段目のレンズとの中間にアパーチャＡＰを設置することによって像のぼけをなくすことができる。即ち、各レンズの光軸（中心）と一致した中心を有する円形の開口（光通過孔）ＯＰを設けたアパーチャＡＰを設置すると、隣接画素の重なり合った部分からの入射光がアパーチャＡＰによって遮光されるため、センサーＬＳの結像面４上では像の重なり合いをなくすことができ、ＭＴＦを向上させることが可能となる。
【００２９】
なお、図４は、アパーチャＡＰによって、入射光が部分的に遮蔽される状況（shading）を示し、隣接レンズの境界域で光量低下が生じることがある。
【００３０】
また、上記したクロストークの防止については、図５に示すように、レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２間の上記したと同様のアパーチャＡＰ１を設置すると共にレンズアレイＬＡ２の光出射側に同様のアパーチャＡＰ２を追加して設置することによって、アパーチャＡＰ２の開口を通過した反射光Ｌが隣接する他のイメージセグメントに入射することをアパーチャＡＰ２によって防止することができる。
【００３１】
そして、図６に示すように、レンズアレイＬＡ１の光入射側にも、アパーチャＡＰ１と同様のアパーチャＡＰ３を更に追加すれば、反射光Ｌを破線で示すように遮光することができ、これもクロストークの防止にとって有効である。ただし、この第３のアパーチャＡＰ３は必ずしも設ける必要はない。
【００３２】
本実施の形態による画像読取り装置１及び光学モジュール５によれば、等倍正立像を結像させるための結像手段としての複数のレンズアレイＬＡ１及びＬＡ２が、互いに同一形状及び同一物性であって複数のレンズの一体成形によって形成されているので、それらのレンズアレイは共通の金型を用いて形成することができ、各レンズアレイを高精度にして容易かつ低コストに設計及び製造することができる。
【００３３】
即ち、既述した欠点を有するセルフォックレンズではなく、金型を用いた射出成形によって作製可能であって形状及び物性（又は材質）が同一の例えばプラスチック製のレンズアレイを複数（ＬＡ１、ＬＡ２）用いるので、射出成形法によって、セルフォックレンズのような複雑な工程が不要となり、製造コストが低減すると同時に、同一設計内容のレンズアレイＬＡ１、ＬＡ２としたことによって、金型はそれらに対して一つで済み、製造コストが更に低減することになり、また、金型の修正等も一つの金型のみについて行えばよいことから、金型の製造上においても製造時間の短縮等のメリットを持つ。
【００３４】
また、少なくとも複数のレンズアレイＬＡ１及びＬＡ２間にアパーチャＡＰを介在させることによって、隣接レンズ間での像の重なり合いを防止することができるので、原稿の「浮き」が生じても解像度の劣化を抑制でき、結果的に焦点深度を拡大することができる。そして、このアパーチャＡＰは少なくともレンズアレイＬＡ１及びＬＡ２間に挿入するだけでよいので、構造が簡単となり、これも装置の設計及び製造の簡略化、低コスト化に寄与する。
【００３５】
図６〜図９は、本実施の形態を具体化した本発明の実施例による画像読取り装置１の構造例を示す。
【００３６】
この具体例においては、光源としての発光ダイオードＬＥＤ（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））からの発光光が、支持枠７に取付けられた導光体８から原稿面２に対してライン状に照射される。支持枠７はベース基板９に固定されているが、発光ダイオードＬＥＤはベース基板９に取付けられてその発光光が導光体８へ導びかれるようにしてもよい（ただし、その導光構造は図示省略）。
【００３７】
また、レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２は、ベース基板９に固定された支持枠１０に固定されると共に、アパーチャＡＰ１、ＡＰ２及びＡＰ３も支持枠１０に固定されている。これらのレンズアレイ及びアパーチャは、例えばシアノアクリレート系接着剤によって支持枠１０に接着固定されている。
【００３８】
また、ラインセンサーＬＳは、レンズアレイの直下においてベース基板９に固定されている。
【００３９】
こうした構造例において、各部の寸法を含めた詳細は下記の通りである。
【００４０】
＜光源＞
光源：Ｒ、Ｇ、Ｂの各色を発光するＬＥＤ
Ｒｅｄ    ：ドミナント波長  ６２２ｎｍ、光度  ２００〜３００ｍｃｄ
Ｇｒｅｅｎ：ドミナント波長  ５３０ｎｍ、光度  ５５０〜６５０ｍｃｄ
Ｂｌｕｅ  ：ドミナント波長  ４６５ｎｍ、光度  １３０〜２００ｍｃｄ
導光体：アクリル樹脂で作製し、通常のＣＩＳモジュールに用いるものと類似の構造とした。
【００４１】
＜カバーガラス＞
カバーガラス３の厚み：２．９ｍｍ（青板ガラス）
カバーガラス３の上面に焦点を合わせた場合、カバーガラス３の下側面とレンズアレイＬＡ１の入射側レンズ面との面間の距離：１．５１ｍｍ
【００４２】
＜レンズアレイ＞
レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２の光入射側の球面レンズ(１)の半径：Ｒ＝０．８４６ｍｍ
レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２の光出射側の球面レンズ(２)の半径：Ｒ＝０．７１２ｍｍ
レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２の長さ（高さ）：２．５ｍｍ
レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２のレンズのピッチ：１ｍｍ
【００４３】
レンズアレイＬＡ１及びＬＡ２は、同一形状及び同一材質で同一の金型によってそれぞれ一体に射出成形。
レンズ樹脂：アクリル樹脂（レンズ材料は、ガラスファイバーを２０〜３０％含有。ポリ  カーボネート樹脂等でも構わない。）
レンズアレイＬＡ１−ＬＡ２間距離（頂点−頂点間距離）：１．１５ｍｍ
レンズアレイＬＡ１−ＬＡ２間のレンズ中心のずれの許容範囲：０．０５ｍｍ
レンズ個数：Ａ４サイズの場合は約２２０個程度、Ａ３サイズの場合は約３２０個程度。
【００４４】
ここで、低価格のセルフォックレンズに代替するレンズ系を考察しようとしたため、材料、製造方法を考慮し、レンズ製法上、困難でなく、精度が伴う程度の曲率になり、かつ製品としてある程度以下の寸法内に収めることが必要になる。こうしたことを考慮し、レンズピッチを１ｍｍとしたが、このレンズピッチは任意に変更可能であり、数ｍｍ程度までは可能である。
【００４５】
＜アパーチャ＞
光入射側アパーチャＡＰ３及び光出射側アパーチャＡＰ２の開口径Ｄ：
０．５±０．０５ｍｍ
光入射側アパーチャＡＰ３及び光出射側アパーチャＡＰ２の配置：
レンズアレイＬＡ１の直上及びレンズアレイＬＡ２の直下
中間（レンズアレイＬＡ１−ＬＡ２の中間）アパーチャＡＰ１の開口径Ｄ：
０．４９±０．０１ｍｍ
アパーチャＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３の材質と厚み：
黒色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、厚み１００〜２５０μｍ
【００４６】
＜ラインセンサー＞
ラインセンサーＬＳ：ＣＣＤリニアセンサー（６００ｄｐｉ）
（ＣＭＯＳリニアイメージセンサーでもよい。）
レンズアレイＬＡ２の光出射側頂点とラインセンサーＬＳとの間の距離：３．４５ｍｍ
【００４７】
本実施の構造例は、異なった画素ＯＳ（Object Segment）領域の制御、或いは、隣接したレンズ間の境界の制御は、焦点面をカバーガラス面からずらすことによって容易に行えるという知見に基づくものである。
【００４８】
図１０は、本実施例の構造例において、解像度を６００ｄｐｉとして原稿面の高さを変えた場合のＭＴＦ測定結果（１ｍｍ当り６本の白黒の斜線パターンについての値）を示すものである。
【００４９】
この図において、横軸はこのレンズ系での焦点面から原稿設置位置の変化（「浮き」量Ｚ）を示し、縦軸は６００ｄｐｉのＭＴＦ｛＝（Ｉmax−Ｉmin）／（Ｉmax＋Ｉmin）％｝値を示す。そして、横軸での原点は焦点面が原稿面と一致した場合であり、（−）軸方向は焦点面よりレンズアレイ側に原稿を近づけること、また（＋）軸方向は焦点面より原稿をレンズアレイから遠ざかるように配置することを意味している。
【００５０】
この測定結果から、本実施例による光学系では、焦点面からの原稿の「浮き」量Ｚが広い範囲で、ＭＴＦが高く保持され、高画質が得られることが分った。ただし、浮き量が−０．７ｍｍより（−）軸方向に大きくなると、原稿の斜線パターンにくびれが生じ、また浮き量が０．２ｍｍより（＋）軸方向に大きくなると、原稿の斜線パターンにホット（又はダーク）ラインが発生し、斜線パターンに折れが生じてしまうので、浮き量を−０．７ｍｍ〜０．２ｍｍとするのが望ましい。
【００５１】
このように、高いＭＴＦ値で高画質が得られる浮き量の許容範囲が広くなることによって、破線で示す従来のセルフォックレンズ使用の光学系と比べて、焦点深度をずっと拡大することができるので、ＡＤＦを使用しても高解像度が得られ、光学系の維持・管理も容易となる。特に、レンズ系の焦点面をカバーガラス表面より高い位置に設定すること（原稿面を焦点面から概ね下側にずらした場合）の方が、画質的に優れていることが分った。
【００５２】
即ち、原稿面が焦点面より０．２ｍｍ上方〜０．７ｍｍ下方にある場合（焦点深度として０．９ｍｍ）には、高画質の維持、高ＭＴＦの維持が可能である。このことは、０．５ｍｍ以上の焦点深度があるためにＡＤＦ等を使用でき、スキャナー等にも新規に応用でき、かつスキャナーの生産工程においてカバーガラス面−スキャナーセンサー間又はレンズ間の距離を精密に制御する必要性が薄れ、生産性・歩留りの向上に寄与することを意味する。また、セルフォックレンズの解像度（３００〜６００ｄｐｉ）と比べて、ラインセンサー自体の解像度（１０００ｄｐｉ以上）に十分に対応でき、ラインセンサーの本来の高解像度を達成することができる。
【００５３】
また、この系においては、１ｍｍピッチで形成した隣接レンズ間のレンズ−レンズ境界での像の重なりによって、輝度変化が生じ、ホットライン（輝線）又はダークライン（暗線）が発生することが分った。
【００５４】
特に、中間アパーチャＡＰ１の開口径に敏感であり、図１１に示すように、その開口径が０．５５ｍｍφと設計値（０．４９ｍｍφ）より大きくなると、隣接レンズの境界域にホットラインが発生する。これとは逆に、中間アパーチャＡＰ１の開口径が０．４５ｍｍφと設計値より小さいと、ダークラインが発生する。
【００５５】
こうした現象をなくすには、中間アパーチャＡＰ１の開口径を設計値である０．４９±０．０１ｍｍとして制御性を良くする必要がある。図１２〜図１６には、このような改善を施した場合の、本光学系における光線追跡シミュレーションの例を示す。
【００５６】
図１２に示す対策例（１）では、中間アパーチャの開口径を設計値とすることによって、レンズ境界での像の重なり合い（mixing）を制御できるため、ホットライン（又はダークライン）が消え、ほぼ均一な光強度が得られる。
【００５７】
図１３に示す対策例（２）は、図１２に示す条件において黒レベル輝度を２５％に変えた場合であるが、スキャン方向と直交する方向でのラインＬ１（レンズエッジ上）とラインＬ２（レンズ中心上）に沿った輝度変化がかなり消失する。
【００５８】
図１４に示す対策例（３）では、これと同一の黒レベル輝度において、原稿の「浮き」量Ｚを−０．５ｍｍとして原稿面を焦点面より０．５ｍｍ下方とすることによって、輝度変化がほぼ消失する。
【００５９】
図１５に示す対策例（４）は、図１２に示す条件において黒レベル輝度を５０％に変えた場合であるが、輝度変化がかなり消失する。
【００６０】
図１６に示す対策例（５）では、これと同一の黒レベル輝度において、原稿の「浮き」量Ｚを−０．５ｍｍとすることによって、輝度変化がほぼ消失する。
【００６１】
以上、実施の形態及び実施例について本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、種々に変形可能である。
【００６２】
例えば、上述した装置の構成部分の形状をはじめ、寸法、材質、種類等は様々に変更してよく、光のスキャン方式も原稿載置台の移動型としてよく、また光反射式でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、レンズアレイの焦点深度を拡大し、対象物（原稿）の「浮き」に対して解像度の劣化を抑制し、設計及び製造を高精度にして容易かつ低コストに行えるイメージスキャナー、複写機等を提供できる。
【符号の説明】
【００６４】
１…画像読取り装置、２…原稿面、３…原稿載置台（カバーガラス）、４…結像面、
５…光学モジュール、６…中間結像面、７、１０…支持枠、８…導光体、
９…ベース基板、ＬＥＤ…発光ダイオード（発光素子）、Ｌ…反射光、
ＬＡ１、ＬＡ２…レンズアレイ、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３…アパーチャ、
ＬＳ…ラインセンサー、ＯＳ…画素、ＯＰ…開口、Ｚ…原稿の「浮き」量
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特許第３５０７２８４号公報（段落番号［００３４］〜［００３８］、［図１］、［図２］）
【特許文献２】特許第３９１０７５４号公報（段落番号［００２４］〜［００３７］、［図１］〜［図５］）
【特許文献３】特許第３９１０７５８号公報（段落番号［００２８］〜［００５０］、［図１］〜［図１１］）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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