(57)【要約】【課題】遮光部材の通過部を通過するときに同通過部において反射される光によって、結像した光学像が不鮮明になることを抑制することができる結像光学素子を提供する。【解決手段】ＣＩＳＭ１０は、複数のレンズ１１を互いの光軸が平行となるように列状に配したレンズアレイ１２を備え、該レンズアレイ１２の光軸方向における一方端側からの入射光学像を他方端側で結像させて像を形成する。また、ＣＩＳＭ１０は、光を通過させる複数の通過部２０が配列方向に列状に設けられた遮光部材１３，１４をさらに備える。また、ＣＩＳＭ１０において、遮光部材１３，１４の通過部２０は光を透過する透光部材２１を含んで構成される。そして、遮光部材１３，１４と透光部材２１との屈折率の差は遮光部材１３，１４と空気との屈折率の差よりも小さく、遮光部材１３，１４と透光部材２１とは空気層が介在しない密着状態である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズを互いの光軸が平行となるように列状に配したレンズアレイを備え、該レンズアレイの光軸方向における一方端側からの入射光学像を他方端側で結像させて像を形成する結像光学素子であって、
前記レンズアレイの前記一方端側及び前記他方端側のうち少なくとも一方に配置され、光を通過させる複数の通過部が前記レンズアレイにおける前記レンズの配列方向である主走査方向と同方向に列状に設けられた遮光部材をさらに備え、
少なくとも一つの前記遮光部材の前記通過部は、光を透過する透光部材を含んで構成され、
前記遮光部材と前記透光部材との屈折率の差は、前記遮光部材と空気との屈折率の差よりも小さく、
前記遮光部材と前記透光部材とは、前記遮光部材と前記透光部材との間に空気層が介在しない密着状態であることを特徴とする結像光学素子。
【請求項２】
前記透光部材の屈折率は、前記遮光部材の屈折率と等しいことを特徴とする請求項１に記載の結像光学素子。
【請求項３】
前記遮光部材と前記透光部材とは同一原材料であり、
前記遮光部材はさらに遮光性材料を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の結像光学素子。
【請求項４】
前記光軸方向における前記透光部材の前記一方端側及び前記他方端側のうち少なくとも一方には、前記透光部材よりも屈折率が低く、空気よりも屈折率が高い中間屈折率層が形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の結像光学素子。
【請求項５】
前記通過部は、前記遮光部材に前記光軸方向に沿って形成された貫通孔であって、
前記貫通孔には、前記透光部材が充填されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の結像光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージスキャナーなどの画像読取装置に適用可能な結像光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像読取装置として、読取対象物に記録された文字や画像などの読み取りを行うイメージスキャナーが知られている。こうしたイメージスキャナーには、列状に配列された複数の撮像素子を有するイメージセンサーに読取対象物の光学像を正しく結像させるために、複数のレンズを列状に配列したレンズアレイと、複数のレンズに対応した貫通孔（通過部）が形成された遮光部材とを備える結像光学素子を備えるものがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
そして、このような結像光学素子では、遮光部材が、結像に不要とされる光を遮光する一方で、貫通孔を介して結像に必要とされる光を通過させることで、イメージセンサーにおいて読取対象物の光学像が正しく結像されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２１４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような結像光学素子において、遮光部材の貫通孔を通過する光には、貫通孔の内側面で反射されずにイメージセンサーに入射する光と、貫通孔の内側面で反射されてからイメージセンサーに入射する光とが含まれる。ここで、貫通孔の内側面で反射された光は、レンズの光軸から外れた方向に進むことで迷光となり、イメージセンサー上にて本来の結像位置と異なる位置で受光されやすい。この場合、そうした迷光がイメージセンサー上で光学像の結像に関与することで、結像した光学像が不鮮明になるという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものである。その目的は、遮光部材の通過部を通過するときに同通過部において反射される光によって、結像した光学像が不鮮明になることを抑制することができる結像光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する結像光学素子は、複数のレンズを互いの光軸が平行となるように列状に配したレンズアレイを備え、該レンズアレイの光軸方向における一方端側からの入射光学像を他方端側で結像させて像を形成する。さらに、同結像光学素子は、前記レンズアレイの前記一方端側及び前記他方端側のうち少なくとも一方に配置され、光を通過させる複数の通過部が前記レンズアレイにおける前記レンズの配列方向である主走査方向と同方向に列状に設けられた遮光部材をさらに備え、少なくとも一つの前記遮光部材の前記通過部は、光を透過する透光部材を含んで構成され、前記遮光部材と前記透光部材との屈折率の差は、前記遮光部材と空気との屈折率の差よりも小さく、前記遮光部材と前記透光部材とは、前記遮光部材と前記透光部材との間に空気層が介在しない密着状態である。
【０００８】
上記構成によれば、光軸方向において、一方端側から入射する光学像の光は、レンズアレイによって集光され他方端側に進む。また、光軸方向において、一方端側から入射する光学像のうち光軸から外れた光であって通過部に進入しない光は遮光部材で遮光され、同光学像のうち光軸に沿った光は遮光部材の通過部を通過して他方端側に進む。
【０００９】
そして、少なくとも一つの遮光部材において、光軸から外れた光が通過部に進入する場合、そうした光は、空気層が介在しない透光部材（通過部）と遮光部材との境界で反射され他方端側に進むことがある。ここで、上記構成では、遮光部材と透光部材の屈折率の差は、遮光部材と空気の屈折率の差よりも小さいため、透光部材内を進む光が同透光部材と遮光部材との境界で反射されるときの反射率は、空気中を進む光が空気と遮光部材との境界で反射されるときの反射率よりも小さくなる。このため、通過部を単なる貫通孔とする場合、すなわち通過部を空気で構成する場合に比較して、通過部において反射されて遮光部材の一方端側から他方端側に進む光の強度を弱めることができる。したがって、遮光部材の通過部を通過するときに同通過部において反射される光（迷光）が結像に関与し難くなることで、結像した光学像が不鮮明になることを抑制することができる。
【００１０】
上記結像光学素子において、前記透光部材の屈折率は、前記遮光部材の屈折率と等しいことが望ましい。
上記構成によれば、透光部材と遮光部材の屈折率が等しいことから、遮光部材と透光部材との屈折率の差が「０（零）」となる。このため、光軸から外れた光が、遮光部材の通過部に進入し、透光部材と遮光部材との境界に入射する場合には、そうした光が同境界で反射しなくなる。したがって、遮光部材の通過部で反射された光が、遮光部材の一方端側から他方端側に進むことが抑制され、光軸から外れた光がレンズアレイの他方端側において結像に関与することが抑制される。こうして、遮光部材の通過部を通過するときに同通過部において反射される光によって、結像した光学像が不鮮明になることをさらに抑制することができる。
【００１１】
上記結像光学素子において、前記遮光部材と前記透光部材とは同一原材料であり、前記遮光部材はさらに遮光性材料を含むことが望ましい。
上記構成によれば、遮光部材と透光部材が同一原材料であることから、遮光部材の屈折率と透光部材の屈折率の差を「０（零）」又は「０（零）」に近い値にすることができる。このため、通過部において、透光部材と遮光部材の境界で反射された光が、遮光部材の他方端側に進むことを抑制することができる。また、そうした原材料からなる遮光部材にさらに遮光性材料を含ませる一方で、同原材料からなる透光部材に遮光性材料を含ませないことで、光を遮光する遮光部材と光を透過する透光部材とをそれぞれ構成することができる。すなわち、遮光部材と透光部材とを別の原材料で構成する場合に比較して、遮光部材と透光部材とを簡易に製造することができる。
【００１２】
上記結像光学素子において、前記光軸方向における前記透光部材の前記一方端側及び前記他方端側のうち少なくとも一方には、前記透光部材よりも屈折率が低く、空気よりも屈折率が高い中間屈折率層が形成されることが望ましい。
【００１３】
上記構成によれば、透光部材に中間屈折率層が形成されることで、光が遮光部材の通過部を通過する際に、空気中から透光部材に光が入射する場合や透光部材から空気中に光が入射する場合などに、空気と透光部材との境界における反射光の強度を弱めることができる。すなわち、中間屈折率層を設けることで、所謂減反射コーティングの効果が発揮され、遮光部材の通過部を通過する光の強度が低下することを抑制することができる。
【００１４】
上記結像光学素子において、前記通過部は、前記遮光部材に前記光軸方向に沿って形成された貫通孔であって、前記貫通孔には、前記透光部材が充填されていることが望ましい。
【００１５】
上記構成によれば、遮光部材に対して透光部材を主走査方向に列状に配置することを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態のＣＩＳＭの概略構成を示す斜視図。
【図２】第１実施形態のＣＩＳＭの概略構成を示す断面図。
【図３】比較例のＣＩＳＭにおいて、原稿から出射される光の進行態様を説明する断面図。
【図４】ＣＩＳＭが読み取りの対象とする原稿を示す図。
【図５】（ａ）は比較例のＣＩＳＭの遮光部材の通過部を通過する光を示す断面図、（ｂ）は第１実施形態のＣＩＳＭの遮光部材の通過部を通過する光を示す断面図。
【図６】比較例のＣＩＳＭによる受光状態を示すグラフ。
【図７】第１実施形態のＣＩＳＭによる受光状態を示すグラフ。
【図８】第２実施形態のＣＩＳＭによる受光状態を示すグラフ。
【図９】第３実施形態のＣＩＳＭによる受光状態を示すグラフ。
【図１０】第４実施形態のＣＩＳＭによる受光状態を示すグラフ。
【図１１】第５実施形態のＣＩＳＭの概略構成を示す断面図。
【図１２】第５実施形態のＣＩＳＭによる受光状態を示すグラフ。
【図１３】第６実施形態のＣＩＳＭの概略構成を示す断面図。
【図１４】第６実施形態のＣＩＳＭによる受光状態を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、結像光学素子をコンタクトイメージセンサーモジュール（以下、「ＣＩＳＭ（Contact Image Sensor Module）」ともいう）に具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、ＣＩＳＭ１０は、複数のレンズ１１を互いの光軸Ｌが平行となるように列状に配したレンズアレイ１２と、光を通過可能な通過部２０が設けられた第１遮光部材１３及び第２遮光部材１４と、リニア式のイメージセンサー１５を有する受光部１６とを備えている。また、第１遮光部材１３がレンズアレイ１２と対向する他方端側とは反対側となる一方端側には、読取対象物の一例としての原稿Ｐが載置される原稿台１７が設けられている。
【００１９】
なお、以降の説明では、レンズアレイ１２において複数のレンズ１１が配列する方向を「配列方向」若しくは「主走査方向」ともいい、レンズ１１の光軸Ｌの延びる方向（図１では上下方向）を「光軸方向」ともいう。また、光軸方向において、原稿Ｐ側を「一方端側」ともいい、受光部１６側を「他方端側」ともいう。そして、配列方向（主走査方向）及び光軸方向の両方向と直交する方向を「副走査方向」ともいう。因みに、副走査方向は、ＣＩＳＭ１０が、原稿Ｐの読取を行う際に同原稿Ｐに対して相対的に移動する方向である。
【００２０】
レンズアレイ１２は、レンズ１１に入射する光をイメージセンサー１５に集光させるために設けられている。レンズアレイ１２としては、本実施形態のように棒状をなす複数のレンズ１１を配列したロッドレンズアレイを用いてもよいし、その他のレンズアレイを用いてもよい。
【００２１】
第１遮光部材１３及び第２遮光部材１４（以下、「遮光部材１３，１４」ともいう。）は、光軸方向においてレンズアレイ１２の一方端側及び他方端側に設けられている。図２に示すように、光軸方向において、第１遮光部材１３からレンズアレイ１２までの距離は、第２遮光部材１４からレンズアレイ１２までの距離よりも短くなっている。また、本実施形態では、第１遮光部材１３と第２遮光部材１４とは、同一形状とされている。
【００２２】
遮光部材１３，１４は、配列方向を長手方向とし副走査方向を短手方向とする板状をなしている。光軸方向における遮光部材１３，１４の一方端側の面は、同一方端側から他方端側に向かって進む光を反射する遮光面１８となっている。遮光部材１３，１４の通過部２０は略直方体状をなし、隣り合う通過部２０の中心間距離は、レンズアレイ１２において隣り合うレンズ１１の中心間距離と等しくなっている。このため、光軸方向における平面視において、各レンズ１１の中心位置と各通過部２０の中心位置は一致しており、各通過部２０はレンズアレイ１２の各レンズ１１に対応して設けられている。
【００２３】
また、本実施形態では、遮光部材１３，１４の通過部２０は光を透過する透光部材２１で構成されている。ここで、通過部２０の内側面、すなわち遮光部材１３，１４と透光部材２１の境界において、光の反射を低減するためには、遮光部材１３，１４と透光部材２１との屈折率の差を小さくすることが好ましい。そこで、本実施形態では、透光部材２１の屈折率を、空気の屈折率よりも高く設定することで、遮光部材１３，１４と透光部材２１との屈折率の差を遮光部材１３，１４と空気との屈折率の差よりも小さくしている。
【００２４】
また、本実施形態では、遮光部材１３，１４の通過部２０は、同遮光部材１３，１４に対し光軸方向に貫通形成された貫通孔に透光部材２１を充填することで形成されている。また、透光部材２１と遮光部材１３，１４とは同一原材料とされており、そうした原材料にさらに遮光性材料を含ませることで遮光部材１３，１４を構成し、同原材料に遮光性材料を含ませないことで透光部材２１を構成している。なお、ここでいう原材料とは、光を透過する透明樹脂材料などのことをいい、遮光性材料とはカーボンブラックなどの光を吸収しやすい材料のことをいう。そして、遮光部材１３，１４と透光部材２１とが同一原材料であることから、遮光部材１３，１４の屈折率と透光部材２１の屈折率とは等しくなっている。また、透光部材２１を充填して形成しているので、遮光部材１３，１４と透光部材２１とは、遮光部材１３，１４と透光部材２１との間に空気層が介在しない密着状態とされている。
【００２５】
図２に示すように、透光部材２１の光軸方向における一方端側及び他方端側の面には、透光部材２１よりも屈折率が小さく、空気よりも屈折率の高い薄膜２２が形成されている。薄膜２２は、空気中から透光部材２１に光が入射及び出射するときに、空気と透光部材２１との境界における反射光を低減するために設けられている。この点で、本実施形態では、薄膜２２が「中間屈折率層」の一例に相当する。薄膜２２を構成する材料としては、酸化珪素、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、若しくはフッ化セリウム等の無機物、又は含フッ素有機化合物の単独若しくは混合物、又は含フッ素有機化合物の重合体を含む組成物を用いることができる。透光部材２１に薄膜２２を形成する方法としては、上記材料を浸漬塗布してもよいし、蒸着してもよい。なお、薄膜２２の厚さについては、同薄膜２２の屈折率と透光部材２１の屈折率とに応じて、上記の反射光を低減するために、適切な厚さが選択されることが好ましい。
【００２６】
図１及び図２に示すように、原稿台１７は、光を透過するガラスなどで薄板状に形成されている。そして、原稿Ｐは、原稿台１７に対し、読み取り対象となる文字や画像が記録された面（読取面）をＣＩＳＭ１０に向けた状態で、原稿台１７に載置されることになる。
【００２７】
こうして、ＣＩＳＭ１０は、原稿台１７に載置された原稿Ｐの読取面からＣＩＳＭ１０に向かって進む光のうち、結像に不要な光を遮光部材１３，１４で遮光するとともに、結像に必要とする光をレンズアレイ１２で集光することで、原稿Ｐの読取面の画像等を受光部１６に結像させる。なお、原稿Ｐの読取面からＣＩＳＭ１０に向かって進む光とは、実際には、不図示の光源から原稿台１７越しに原稿Ｐの読取面に照射された光の反射光であることが一般的である。
【００２８】
次に、図３に示す従来（比較例）のＣＩＳＭ３０の模式図を参照して、原稿Ｐの読取面から受光部１６に向かう光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３について説明する。ここで、光Ｌ１〜Ｌ３のうち、光軸Ｌと間をなす角度が最も小さいのは光Ｌ１とされ、光軸Ｌと間をなす角度が最も大きいのは光Ｌ３とされ、光軸Ｌと間をなす角度が光Ｌ１以上であって光Ｌ３未満であるのが光Ｌ２とされる。こうした点で、以降の説明では、光Ｌ１を「光軸Ｌに沿う光Ｌ１」ともいい、光Ｌ２を「光軸Ｌから外れた光Ｌ２」ともいい、光Ｌ３を「光軸Ｌから大きく外れた光Ｌ３」ともいう。また、図３に示すＣＩＳＭ３０の遮光部材３１，３２は、通過部２０の材質が異なることを除き、本実施形態のＣＩＳＭ１０における遮光部材１３，１４と同一形状とされている。すなわち、ＣＩＳＭ３０では、遮光部材３１，３２における通過部２０が光軸Ｌに沿って貫通形成された貫通孔２３とされている。このため、遮光部材３１，３２の通過部２０は、ＣＩＳＭ３０が配置される場所の雰囲気である空気が充填されているともいえる。また、図３では説明理解の容易のために、レンズ１１及び原稿台１７の断面ハッチングを省略している。
【００２９】
図３に示すように、原稿Ｐの読取面から光軸方向における他方端側に出射される光のうち、光軸Ｌに沿う光Ｌ１は、原稿台１７から空気中に入射する際に屈折され、第１遮光部材３１の貫通孔２３を通過して、レンズ１１に入射する。そして、こうした光Ｌ１は、レンズ１１に入射する際及びレンズ１１から出射する際に屈折され、第２遮光部材３２の貫通孔２３を通過して、受光部１６のイメージセンサー１５で受光される。ここで、イメージセンサー１５上での光Ｌ１の受光位置は、同光Ｌ１が通過するレンズ１１の光軸Ｌの延長線上となっている。したがって、光軸Ｌに沿う光Ｌ１は、本来の結像位置ＧＰにおいて、受光部１６のイメージセンサー１５で受光される。
【００３０】
また、原稿Ｐの読取面から光軸方向における他方端側に出射される光のうち、光軸Ｌから大きく外れた光Ｌ３は、原稿台１７から空気中に入射する際に屈折され、遮光部材３１の遮光面１８に入射する。そして、こうした光Ｌ３は、同遮光面１８において光軸方向における一方端側に反射される。こうして、光軸Ｌから大きく外れた光Ｌ３は、遮光部材３１（遮光面１８）で遮光されることで、受光部１６のイメージセンサー１５で受光されない。
【００３１】
また、原稿Ｐの読取面から光軸方向における他方端側に出射される光のうち、光軸Ｌから外れた光Ｌ２は、原稿台１７から空気中に入射する際に屈折され、第１遮光部材３１の貫通孔２３の内側面２４で反射された後にレンズ１１に入射する。そして、こうした光Ｌ２は、レンズ１１に入射する際及びレンズ１１から出射する際に屈折され、第２遮光部材３２の貫通孔２３の内側面２４で反射された後に、受光部１６のイメージセンサー１５に受光される。ここで、イメージセンサー１５上での光Ｌ２の受光位置は、同光Ｌ２が通過するレンズ１１の光軸Ｌの延長線上からずれた位置ＢＰとなっている。したがって、光軸Ｌから外れた光Ｌ２は、本来の結像位置ＧＰとは異なる位置ＢＰで、受光部１６のイメージセンサー１５で受光される。このような光Ｌ２は、光学像の結像には不要な迷光となり、こうした迷光がイメージセンサー１５上で受光されることで、結像した光学像が不鮮明となり、読取り対象物の読取精度が低下する。
【００３２】
したがって、こうした遮光部材３１，３２を備えたＣＩＳＭでは、遮光部材３１，３２の通過部２０に進入する光のうち、同通過部２０と遮光部材３１，３２との境界で反射される光は迷光となりやすく、同迷光を抑制することが結像した光学像を鮮明とするために必要となる。そのため、本実施形態では、通過部２０を透光部材２１で構成することで、通過部２０で反射される光、すなわち遮光部材３１，３２と透光部材２１の境界で反射される光を抑制するようにした。
【００３３】
次に、本実施形態のＣＩＳＭ１０の作用について説明する。
ここでは、遮光部材１３，１４の通過部２０を透光部材２１とした本実施形態のＣＩＳＭ１０と、遮光部材３１，３２の通過部２０を貫通孔２３とした比較例のＣＩＳＭ３０とにおいて、通過部２０を通過しようとする光の進行態様の差異について説明する。さらに、本実施形態のＣＩＳＭ１０と比較例のＣＩＳＭ３０とにおいて、原稿Ｐを読み取ったときの光学像の結像状態の差異について説明する。
【００３４】
図４には、ＣＩＳＭ１０の読取り対象とする黒地に白い帯状の線が印刷された原稿Ｐを示している。この原稿Ｐは、原稿台１７に載置された状態では、図４における左右方向（一点鎖線が延びる方向）がＣＩＳＭ１０の主走査方向（配列方向）とされ、図４における上下方向（一点鎖線と直交する方向）がＣＩＳＭ１０の副走査方向とされる。そして、原稿Ｐにおいて、白い帯状の線は、その線幅Ｄが「１．０ｍｍ」とされ、副走査方向に対して「３０度」の傾きを有している。また、図４において、白い帯状の線の中心位置を基準位置ＣＰともいう。
【００３５】
次に、図５（ａ），（ｂ）を参照して、本実施形態のＣＩＳＭ１０と比較例のＣＩＳＭ３０とにおいて、通過部２０を通過しようとする光の進行態様の差異について説明する。ここでは、説明理解の容易のために、レンズアレイ１２の一方端側に設けられる第１遮光部材１３，３１の作用について説明する。なお、レンズアレイ１２の他方端側に設けられる第２遮光部材１４，３２の作用は、第１遮光部材１３，３１の作用と略同一である。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、比較例のＣＩＳＭ３０における第１遮光部材３１では、上述したように、原稿Ｐから出射された光のうち光軸Ｌに沿う光Ｌ１は、第１遮光部材３１の貫通孔２３の内側面２４で反射されることなく同貫通孔２３を通過する。一方、光軸Ｌから外れた光Ｌ２は、第１遮光部材３１の貫通孔２３の内側面２４で反射されて貫通孔２３を通過することで迷光となる。したがって、比較例では、第１遮光部材３１の通過部２０の内側面２４で反射された光（迷光）が、受光部１６のイメージセンサー１５で受光される。
【００３７】
なお、この光Ｌ２が第１遮光部材３１の貫通孔２３の内側面２４に入射する際には、空気と第１遮光部材３１とが屈折率に差を有していることにより、その入射光の一部が空気と第１遮光部材３１との境界で屈折されて第１遮光部材３１の内部に進むこととなる。ただし、そうした第１遮光部材３１の内部を進む屈折光は、同第１遮光部材３１内部で吸収されるため、レンズ１１に到達することはない。
【００３８】
これに対し、図５（ｂ）に示すように、本実施形態のＣＩＳＭ１０における第１遮光部材１３では、原稿Ｐから出射される光のうち光軸Ｌに沿う光Ｌ１は、第１遮光部材１３と透光部材２１との境界で反射されることなく薄膜２２及び透光部材２１を透過する。ここで、光Ｌ１が通過部２０に入射及び通過部２０から出射する際には、屈折率が空気よりも高く透光部材２１よりも低い薄膜２２を透過することとなる。このため、薄膜２２によって減反射コーティングの機能が発揮され、空気中から透光部材２１に入射する際の空気及び透光部材２１の境界での反射と、透光部材２１から空気中に入射する際の透光部材２１及び空気の境界での反射とが抑制される。こうして、通過部２０を透光部材２１としたことによる受光部１６での受光量の低下が抑制される。
【００３９】
一方、原稿Ｐから出射される光のうち光軸Ｌから外れた光Ｌ２は、通過部２０において、透光部材２１から第１遮光部材１３と透光部材２１の境界に入射する。ここで、第１遮光部材１３と透光部材２１は屈折率が等しく、また、第１遮光部材１３と透光部材２１との間に空気層が介在しないため、第１遮光部材１３と透光部材２１との相対屈折率は「１」とされ、第１遮光部材１３と透光部材２１との境界における反射率は「０（零）」とされる。このため、通過部２０において、透光部材２１から第１遮光部材１３に入射する光は、第１遮光部材１３と透光部材２１との境界において屈折及び反射することなく、第１遮光部材１３に入射して、同第１遮光部材１３内で吸収される。こうして、本実施形態では、第１遮光部材１３の通過部２０において反射された光（迷光）が、受光部１６のイメージセンサー１５で受光されることが抑制される。
【００４０】
なお、図５（ｂ）に示すように、本実施形態のＣＩＳＭ１０における第１遮光部材１３では、光Ｌ１，Ｌ２が透光部材２１に入射するときに屈折することになるが、図５（ｂ）ではその屈折角は僅かなものであるとして記載を省略した。
【００４１】
次に、図６及び図７を参照して、本実施形態のＣＩＳＭ１０と比較例のＣＩＳＭ３０とにおいて、原稿Ｐを読み取った時の光学像の結像状態の差について説明する。なお、図６及び図７は、図４に示す原稿Ｐの１点差線上における結像状態を示している。すなわち、図６及び図７において、横軸は原稿Ｐの基準位置ＣＰを基準とする１点鎖線上における位置を示し、縦軸は原稿Ｐの受光像の明度を示している。すなわち、縦軸の値が大きく明度が高い場合は白色であることを示し、縦軸の値が小さく明度が小さい場合は黒色であることを示している。
【００４２】
図６に示すように、比較例のＣＩＳＭ３０の結像状態によると、基準位置ＣＰ（図４参照）を中心として、「−１．５ｍｍ」未満の位置及び「１．５ｍｍ」以上の位置では、明度は「略０（零）」とされ、同位置が黒色であるとされる。一方、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置では、他の位置よりも明度が高く、同位置が白色であるとされる。そして、基準位置ＣＰを中心として、「−１．５ｍｍ」以上「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上「１．５ｍｍ」未満の位置では、明度は「０（零）」以上とされ、同位置が黒色よりは明るい色であるとされる。こうして、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置における明度の平均値を基準とする「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上の位置における明度の最大値の割合を計算すると「５．８％」となる。そして、この明度の最大値（５．８％）を２５６階調に置き換えると、１４階調分に相当する。このため、本来黒地であるはずの部分を黒よりも１４階調分だけ白色寄りの色と読み取ることととなり、比較例のＣＩＳＭ３０では結像した光学像が不鮮明となりやすい。
【００４３】
これに対し、図７に示すように、本実施形態のＣＩＳＭ１０の結像状態によると、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上の位置では、明度は「略０（零）」とされ、同位置が黒色であるとされる。一方、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置では、他の位置よりも明度が高く、同位置が白色であるとされる。こうして、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置における明度の平均値を基準とする「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上の位置における明度の最大値の割合を計算すると「０．１８％」となる。そして、この明度の最大値（０．１８％）を２５６階調に置き換えると、１階調分に満たないため、第１実施形態のＣＩＳＭ１０によれば、黒地部分を黒地として読み取ることが可能となり、結像した光学像において不鮮明な部分が生じにくい。
【００４４】
上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）遮光部材１３，１４と透光部材２１の屈折率の差は、遮光部材１３，１４と空気の屈折率の差よりも小さいため、透光部材２１内を進む光が同透光部材２１と遮光部材１３，１４との境界で反射されるときの反射率は、空気中を進む光が空気と遮光部材１３，１４との境界で反射されるときの反射率よりも小さくなる。このため、通過部２０を単なる貫通孔２３とする場合に比較して、通過部２０において反射されて遮光部材１３，１４の一方端側から他方端側に進む反射光を弱めることができる。したがって、遮光部材１３，１４の通過部２０を通過するときに同通過部２０において反射される光が結像に関与し、結像した光学像が不鮮明になることを抑制することができる。
【００４５】
（２）透光部材２１と遮光部材１３，１４の屈折率が等しいことから、遮光部材１３，１４と透光部材２１との屈折率の差が「０（零）」となる。このため、光軸Ｌから外れた光Ｌ２が、遮光部材１３，１４の通過部２０に進入し、透光部材２１と遮光部材１３，１４との境界に入射する場合に、そうした光が同境界で反射しなくなる。したがって、遮光部材１３，１４の通過部２０で反射された光が、イメージセンサー１５において結像に関与することが抑制される。こうして、遮光部材１３，１４の通過部２０を通過するときに、同通過部２０において反射される光によって、結像した光学像が不鮮明になることをさらに抑制することができる。
【００４６】
（３）遮光部材１３，１４と透光部材２１が同一原材料であるため、そうした原材料からなる遮光部材１３，１４にカーボンブラックなどの遮光性材料を含ませる一方で、同原材料からなる透光部材２１に遮光性材料を含ませないことで、光を遮光する遮光部材１３，１４と光を透過する透光部材２１とをそれぞれ構成することができる。すなわち、遮光部材１３，１４と透光部材２１とを別の原材料で構成する場合に比較して、遮光部材１３，１４と透光部材２１とを簡易に製造することができる。
【００４７】
（４）透光部材２１に薄膜２２を形成したことで、空気中から透光部材２１に光が入射する場合や透光部材２１から空気中に光が入射する場合に、空気と透光部材との境界における反射を抑制することができる。すなわち、薄膜２２を設けたことで、減反射コーティングの効果を得ることができ、遮光部材１３，１４の通過部２０を通過する光の強度が低下することを抑制することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、結像光学素子の第２実施形態について説明する。なお、第２の実施形態の結像光学素子（ＣＩＳＭ）では、遮光部材１３、１４の透光部材２１に薄膜２２を形成しない点が第１実施形態と異なる。したがって、以下の説明においては、第１実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１実施形態と同一の部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００４９】
上述したように、第２実施形態のＣＩＳＭは、第１遮光部材１３及び第２遮光部材１４を備えている。また、第１遮光部材１３の通過部２０は透光部材２１で構成され、第２遮光部材１４の通過部２０は透光部材２１で構成されている。そして、第１遮光部材１３の透光部材２１には薄膜２２が形成されず、第２遮光部材１４の透光部材２１には薄膜２２が形成されない。
【００５０】
次に、図８を参照して、本実施形態のＣＩＳＭにおける、イメージセンサー１５での結像状態について説明する。
図８に示すように、本実施形態のＣＩＳＭの結像状態によると、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」未満の位置と「０．６ｍｍ」以上の位置とでは、明度は「略０（零）」とされ、同位置が黒色であるとされる。一方、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置では、他の位置よりも明度が高く、同位置が白色であるとされる。なお、第１の実施形態に比較すると、薄膜２２を形成しない点で、減反射コーティングの効果が得られず、透光部材２１を透過するときに光が僅かに弱まることで、同位置における明度の平均値が僅かに低下している。また、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置における明度の平均値を基準とする「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上の位置における明度の最大値の割合を計算すると「１．０％」となる。そして、この明度の最大値（１．０％）を２５６階調に置き換えると、３階調分に満たないため、第２実施形態のＣＩＳＭによれば、黒地部分を略黒地として読み取ることが可能となり、比較例に対し、結像した光学像において不鮮明な部分が生じにくい。
【００５１】
上記第２実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）と同等の効果を得ることができる。
（第３実施形態）
次に、結像光学素子の第３実施形態について説明する。なお、第３の実施形態の結像光学素子（ＣＩＳＭ）では、第１遮光部材１３において、透光部材２１を設けない点が第１実施形態と異なる。したがって、以下の説明においては、第１実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１実施形態と同一の部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００５２】
上述したように、第３実施形態のＣＩＳＭは、第１遮光部材１３及び第２遮光部材１４を備えている。また、第１遮光部材１３の通過部２０は空気（貫通孔）で構成され、第２遮光部材１４の通過部２０は透光部材２１で構成されている。そして、第２遮光部材１４の透光部材２１には薄膜２２が形成される。
【００５３】
次に、図９を参照して、本実施形態のＣＩＳＭにおける、イメージセンサー１５での結像状態について説明する。
図９に示すように、本実施形態のＣＩＳＭの結像状態によると、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」未満の位置と「０．６ｍｍ」以上の位置とでは、明度は「略０（零）」とされ、同位置が黒色であるとされる。一方、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置では、他の位置よりも明度が高く、同位置が白色であるとされる。こうして、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置における明度の平均値を基準とする「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上の位置における明度の最大値の割合を計算すると「１．０％」となる。そして、この明度の最大値（１．０％）を２５６階調に置き換えると、３階調分に満たないため、第３実施形態のＣＩＳＭによれば、黒地部分を略黒地として読み取ることが可能となり、比較例に対し、結像した光学像において不鮮明な部分が生じにくい。
【００５４】
上記第３実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）と同等の効果を得ることができる。
（第４実施形態）
次に、結像光学素子の第４実施形態について説明する。なお、第４の実施形態の結像光学素子（ＣＩＳＭ）では、第１遮光部材１３において透光部材２１を設けず、第２遮光部材１４において、透光部材２１に薄膜２２を形成しない点が第１実施形態と異なる。すなわち、透光部材２１に薄膜２２を形成しない点が第３実施形態と異なる。したがって、以下の説明においては、第１実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１実施形態と同一の部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００５５】
上述したように、第４実施形態のＣＩＳＭは、第１遮光部材１３及び第２遮光部材１４を備えている。また、第１遮光部材１３の通過部２０は空気（貫通孔）で構成され、第２遮光部材１４の通過部２０は透光部材２１で構成されている。そして、第２遮光部材１４の透光部材２１には薄膜２２が形成されない。
【００５６】
次に、図１０を参照して、本実施形態のＣＩＳＭにおける、イメージセンサー１５での結像状態について説明する。
図１０に示すように、本実施形態のＣＩＳＭの結像状態によると、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」未満の位置と「０．６ｍｍ」以上の位置とでは、明度は「略０（零）」とされ、同位置が黒色であるとされる。一方、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置では、他の位置よりも明度が高く、同位置が白色であるとされる。こうして、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置における明度の平均値を基準とする「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上の位置における明度の最大値の割合を計算すると「１．１％」となる。そして、この明度の最大値（１．１％）を２５６階調に置き換えると、３階調分に満たないため、第４実施形態のＣＩＳＭによれば、黒地部分を略黒地として読み取ることが可能となり、比較例に対し、結像した光学像において不鮮明な部分が生じにくい。
【００５７】
上記第４実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）と同等の効果を得ることができる。
（第５実施形態）
次に、結像光学素子の第５実施形態について説明する。なお、第５の実施形態の結像光学素子（ＣＩＳＭ）では、第２遮光部材１４を設けない点が第１実施形態と異なる。したがって、以下の説明においては、第１実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１実施形態と同一の部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００５８】
図１１に示すように、第５実施形態のＣＩＳＭ４０は、レンズアレイ１２の光軸方向における一方端側において、光を通過可能な通過部２０が設けられた遮光部材４１を備えている。遮光部材４１は、配列方向を長手方向とし副走査方向を短手方向とする板状をなしている。また、光軸方向における遮光部材４１の長さ寸法は、第１実施形態における第１遮光部材１３の長さ寸法と第２遮光部材１４の長さ寸法の和と同一とされている。これは、レンズアレイ１２の他方端側に遮光部材を設けない分、レンズアレイ１２の一方端側の遮光部材の光軸方向における長さ寸法を長くしたものである。また、遮光部材４１の通過部２０は透光部材２１で構成され、透光部材２１には薄膜２２が形成されている。
【００５９】
次に、図１２を参照して、本実施形態のＣＩＳＭ４０における、イメージセンサー１５での結像状態について説明する。
図１２に示すように、本実施形態のＣＩＳＭ４０の結像状態によると、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」未満の位置と「０．６ｍｍ」以上の位置とでは、明度は「略０（零）」とされ、同位置が黒色であるとされる。一方、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置では、他の位置よりも明度が高く、同位置が白色であるとされる。こうして、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置における明度の平均値を基準とする「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上の位置における明度の最大値の割合を計算すると「０．０％」となる。そして、この明度の最大値（０．０％）を２５６階調に置き換えると、１階調分に満たないため、第５実施形態のＣＩＳＭ４０によれば、黒地部分を黒地として読み取ることが可能となり、結像した光学像において不鮮明な部分が生じにくい。
【００６０】
上記第５実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）と同等の効果を得ることができる。
（５）遮光部材４１をレンズアレイ１２の一方端側に設けるだけでよいため、レンズアレイ１２の光軸方向における両側に遮光部材を設ける場合に比較して、ＣＩＳＭ４０の組み立てを容易にすることができる。
【００６１】
（第６実施形態）
次に、結像光学素子の第６実施形態について説明する。なお、第６の実施形態の結像光学素子（ＣＩＳＭ）では、第１遮光部材１３を設けない点が第１実施形態と異なる。したがって、以下の説明においては、第１実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１実施形態と同一の部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００６２】
図１３に示すように、第６実施形態のＣＩＳＭ５０は、レンズアレイ１２の光軸方向における他方端側において、光を通過可能な通過部２０が設けられた遮光部材５１を備えている。遮光部材５１は、配列方向を長手方向とし副走査方向を短手方向とする板状をなしている。また、光軸方向における遮光部材５１の長さ寸法は、第１実施形態における第１遮光部材１３の長さ寸法と第２遮光部材１４の長さ寸法の和と同一とされている。これは、レンズアレイ１２の一方端側に遮光部材を設けない分、レンズアレイ１２の一方端側の遮光部材の光軸方向における長さ寸法を長くしたものである。また、遮光部材５１の通過部２０は透光部材２１で構成され、透光部材２１には薄膜２２が形成されている。
【００６３】
次に、図１４を参照して、本実施形態のＣＩＳＭ５０における、イメージセンサー１５での結像状態について説明する。
図１４に示すように、本実施形態のＣＩＳＭ５０の結像状態によると、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」未満の位置と「０．６ｍｍ」以上の位置とでは、明度は「略０（零）」とされ、同位置が黒色であるとされる。一方、基準位置ＣＰを中心として、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置では、他の位置よりも明度が高く、同位置が白色であるとされる。こうして、「−０．６ｍｍ」から「０．６ｍｍ」までの位置における明度の平均値を基準とする「−０．６ｍｍ」未満の位置及び「０．６ｍｍ」以上の位置における明度の最大値の割合を計算すると「０．０％」となる。そして、この明度の最大値（０．０％）を２５６階調に置き換えると、１階調分に満たないため、第６実施形態のＣＩＳＭ５０によれば、黒地部分を黒地として読み取ることが可能となり、結像した光学像において不鮮明な部分が生じにくい。
【００６４】
上記第５実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）及び第５実施形態の効果（５）と同等の効果を得ることができる。
なお、上記実施形態は以下に示すように変更してもよい。
【００６５】
・遮光部材１３，１４，４１，５１の通過部２０は、光軸方向に向かうにつれ、同光軸Ｌと交差する面積が次第に増加するようにしてもよいし、同光軸Ｌと交差する面積が次第に減少するようにしてもよい。
【００６６】
・遮光部材１３，１４，４１，５１の通過部２０は、光軸Ｌと交差する断面形状が矩形を除く他の多角形形状であってもよいし、真円形状若しくは楕円形状であってもよい。
・第２遮光部材１４と受光部１６との間に、さらにレンズアレイ１２と遮光部材を備えてもよい。この場合、そうした遮光部材を光軸方向においてレンズアレイ１２で挟持してもよい。さらに、そうした遮光部材の通過部２０に透光部材２１を充填してもよい。
【００６７】
・透光部材２１の屈折率は、遮光部材１３，１４，４１，５１の屈折率未満であってもよい。また、透光部材２１の屈折率は、遮光部材１３，１４，４１，５１の屈折率よりも高くてもよい。この場合、遮光部材１３，１４，４１，５１と透光部材２１の屈折率の差は、遮光部材１３，１４，４１，５１と空気の屈折率の差未満であることが好ましい。
【００６８】
・各ＣＩＳＭを構成する原稿台１７、第１遮光部材１３、レンズアレイ１２、第２遮光部材１４、及び受光部１６において、光軸方向における間隔などは、適宜変更してもよい。
【００６９】
・通過部２０の全部を透光部材２１としなくてもよい。例えば、光軸方向において、通過部２０の一方端側の半分を透光部材２１としてもよい。すなわち、通過部２０は、少なくとも透光部材２１を有していればよい。
【００７０】
・薄膜２２は、単層膜でなくてもよい。例えば、２種類以上の材質（屈折率）を組み合わせた複数膜であってもよい。
・遮光部材１３，１４，４１，５１と透光部材２１は、同一原材料でなくてもよい。この場合でも、遮光部材と透光部材２１の屈折率は等しいことが好ましい。
【００７１】
・透光部材２１を備える遮光部材１３，１４，４１，５１を製造する際に、透光部材２１を充填するのではなく、２色成形によって製造してもよい。この場合、先に遮光部材１３，１４，４１，５１を形成し、その後に透光部材２１を形成してもよいし、先に透光部材２１を形成し、その後に遮光部材１３，１４，４１，５１を形成してもよい。
【００７２】
・光軸方向において、透光部材２１の一方端側及び他方端側の一方に薄膜２２を形成してもよい。
・透光部材２１を備える遮光部材１３，１４，４１，５１を製造する際に、透光部材２１を充填、２色成形するのではなく、別途製造した透光部材２１を挿入して製造してもよい。この場合、遮光部材１３，１４，４１，５１を形成し、その後に透光部材２１を同透光部材２１と屈折率の等しい接着剤などで固定することが好ましい。そうすることで、充填、あるいは、２色成形と同様に、遮光部材１３，１４，４１，５１と透光部材２１との間の空気層を排除して、不要な反射を防止することができる。
【００７３】
・光軸方向におけて、レンズアレイ１２の一方端側及び他方端側のうち少なくとも一方に、レンズ１１の屈折率未満であって空気の屈折率以上の屈折率を有する材料で薄膜２２を形成してもよい。
【００７４】
・各ＣＩＳＭ（結像光学素子）は、イメージスキャナーの他に、複合プリンター、転写機、カードリーダー、及び認証装置などに適用してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０，４０，５０…ＣＩＳＭ（結像光学素子の一例）、１１…レンズ、１２…レンズアレイ、１３…第１遮光部材（遮光部材の一例）、１４…第２遮光部材（遮光部材の一例）、２０…通過部、２１…透光部材、２２…薄膜（中間屈折率層の一例）、５１，５２…遮光部材、Ｌ…光軸。
【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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