(57)【要約】【課題】高精細化を図ることが可能なカメラモジュールおよびこれを用いた画像読取装置を提供すること。【解決手段】配列ピッチｐでマトリクス状に配置された複数の受光領域３２が形成された受光面を有する２次元エリアセンサと、物体側から進行してきた光を上記受光面に結像させる光学系と、を備えるカメラモジュールであって、各受光領域３２は、方向ｘにおけるサイズｗが方向ｘにおける配列ピッチｐより小とされているとともに、方向ｙにおけるサイズｗが方向ｙにおける配列ピッチｐより小とされており、上記２次元エリアセンサを、方向ｘにおける配列ピッチｐの範囲内で複数の位置をとらせるとともに、方向ｙにおける配列ピッチｐの範囲内で複数の位置をとらせることができる駆動手段をさらに備えており、上記２次元エリアセンサを、上記駆動手段により、方向ｘについての上記複数の位置と、方向ｙについての上記複数の位置とに逐次移動させ、各位置において撮像を行うことにより１つの画像を得る。【選択図】  図７
2007235911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直角な第１および第２方向に沿ってそれぞれ所定の配列ピッチでマトリクス状に配置された複数の受光領域が形成された受光面を有する２次元エリアセンサと、物体側から進行してきた光を上記受光面に結像させる光学系と、を備えるカメラモジュールであって、
上記各受光領域は、上記第１方向におけるサイズが上記第１方向における配列ピッチより小とされているとともに、上記第２方向におけるサイズが上記第２方向における配列ピッチより小とされており、
上記２次元エリアセンサを、上記第１方向における上記配列ピッチの範囲内で複数の位置をとらせるとともに、第２方向における上記配列ピッチの範囲内で複数の位置をとらせることができる駆動手段をさらに備えており、
上記２次元エリアセンサを、上記駆動手段により、上記第１方向についての上記複数の位置と、上記第２方向についての上記複数の位置とに逐次移動させ、各位置において撮像を行うことにより１つの画像を得ることを特徴とする、カメラモジュール。
【請求項２】
上記受光領域の上記第１方向におけるサイズは上記第１方向における配列ピッチの１／ｍ（ｍは整数）以下とされているとともに、上記受光領域の上記第２方向におけるサイズは上記第２方向における配列ピッチの１／ｎ（ｎは整数）以下とされており、
上記駆動手段は、上記２次元エリアセンサを、上記第１方向において、初期位置と、上記第１方向における配列ピッチの１／ｍずつ移動させた位置とのｍ箇所の位置をとらせることができるとともに、上記第２方向において、初期位置と、上記第２方向における配列ピッチの１／ｎずつ移動させた位置とのｎ箇所の位置をとらせることができることができ、
上記２次元エリアセンサを、上記駆動手段により、上記第１方向についての上記ｍ箇所の位置と、上記第２方向についての上記ｎ箇所の位置とに逐次移動させ、ｍ×ｎ箇所の各位置において撮像を行うことにより１つの画像を得る、請求項1に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
上記駆動手段は、上記第１方向に伸縮する第１のピエゾ素子と、上記第２方向に伸縮する第２のピエゾ素子とを具備して構成されている、請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
上記光学系は、物体側レンズ群と、結像面側レンズ群と、上記物体側レンズ群と上記結像面側レンズ群との間に配置された１または複数の収束レンズとを備えた広角レンズとして構成されており、
上記物体側レンズ群は、物体側に凸面上の入射面を有する凹レンズを１また複数枚組み合わせて構成されており、
上記凹レンズは、上記入射面が凸の非球面であり、出射面が凹球面である、請求項１ないし３のいずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項５】
透明な原稿載置面と、この原稿載置面の下方に配置された請求項１ないし４のいずれかに記載のカメラモジュールとを備え、上記２次元エリアセンサにより、上記原稿載置面に載置された原稿の２次元画像を取得するように構成されたことを特徴とする、画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元画像を撮像するためのカメラモジュールおよびこれを用いた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、原稿面を２次元画像として読み取るための画像読取装置は、原稿読取面に載置された原稿の画像を光学レンズ系によって２次元エリアセンサ上に結像させ、この２次元エリアセンサによって２次元画像データを取得するように構成されている。また、光学レンズ系と２次元エリアセンサの受光面との間の距離を正確に規定するために、光学レンズ系と２次元エリアセンサとを一体に備えたカメラモジュールを用いることも多い。
【０００３】
２次元エリアセンサは、図１３に平面的に示すように、単位受光領域９１が複数行、複数列のマトリクス状に配置されて面的な受光面を構成している。通常、単位受光領域の縦方向の配列ピッチｐと横方向の配列ピッチｐは同じであり、近年においては、たとえば、原稿を３００ＤＰＩの解像度で読み取るための２次元エリアセンサとして、上記の配列ピッチが約２μｍのものが提供されるにいたっている。
【０００４】
ところで、解像度をさらに高めるためには、上記単位受光領域の配列ピッチをさらに縮小することが考えられるが、半導体素子製造技術（ウエハプロセス）上の限界が自ずと存在し、かかる限界を超えて単位受光領域の配列ピッチを縮小することはできない。
【０００５】
２次元エリアセンサを用いた画像読取装置において、２次元エリアセンサ上の単位受光領域の配列ピッチを縮小することなく解像度を高めるために提案された技術として、たとえば特許文献１に開示されたものがある。
【０００６】
同文献に示された技術は、２次元エリアセンサを、単位受光領域の配列ピッチの１／ｎずつ、縦横にｎ×ｎ回順次移動させつつ画像データを取得することにより、解像度を高めるようにしたものである。
【０００７】
しかしながら、同文献に示された技術においては、単位受光領域の大きさを変更しているわけではなく、したがって、２次元エリアセンサを上記のように順次移動させる際に、原稿上の重なった領域をずらせながら読み取っているにすぎないので、解像度がｎ倍に高まるわけではない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３４４７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、２次元エリアセンサ上の単位受光領域の配列ピッチを縮小することなく、より解像度を高めることができるカメラモジュールおよびこれを用いた画像読取装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面によって提供されるカメラモジュールは、互いに直角な第１および第２方向に沿ってそれぞれ所定の配列ピッチでマトリクス状に配置された複数の受光領域が形成された受光面を有する２次元エリアセンサと、物体側から進行してきた光を上記受光面に結像させる光学系と、を備えるカメラモジュールであって、上記各受光領域は、上記第１方向におけるサイズが上記第１方向における配列ピッチより小とされているとともに、上記第２方向におけるサイズが上記第２方向における配列ピッチより小とされており、上記２次元エリアセンサを、上記第１方向における上記配列ピッチの範囲内で複数の位置をとらせるとともに、第２方向における上記配列ピッチの範囲内で複数の位置をとらせることができる駆動手段をさらに備えており、上記２次元エリアセンサを、上記駆動手段により、上記第１方向についての上記複数の位置と、上記第２方向についての上記複数の位置とに逐次移動させ、各位置において撮像を行うことにより１つの画像を得ることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、受光領域のサイズが受光領域の配列ピッチよりも小であることから、上記駆動手段によって２次元エリアセンサにとらせる各位置間で、単位受光領域が重ならないようにすることができ、これにより、画像を重なりなく取得することができる。したがって、このカメラモジュールの取得画素数は、２次元エリアセンサの単位受光領域の数に、第１の方向についての上記複数の位置の数と第２の方向についての上記複数の位置の数とを乗じた数をさらに乗じたものとなり、解像度を実質において高めることができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記受光領域の上記第１方向におけるサイズは上記第１方向における配列ピッチの１／ｍ（ｍは整数）以下とされているとともに、上記受光領域の上記第２方向におけるサイズは上記第２方向における配列ピッチの１／ｎ（ｎは整数）以下とされており、上記駆動手段は、上記２次元エリアセンサを、上記第１方向において、初期位置と、上記第１方向における配列ピッチの１／ｍずつ移動させた位置とのｍ箇所の位置をとらせることができるとともに、上記第２方向において、初期位置と、上記第２方向における配列ピッチの１／ｎずつ移動させた位置とのｎ箇所の位置をとらせることができることができ、上記２次元エリアセンサを、上記駆動手段により、上記第１方向についての上記ｍ箇所の位置と、上記第２方向についての上記ｎ箇所の位置とに逐次移動させ、ｍ×ｎ箇所の各位置において撮像を行うことにより１つの画像を得るように構成される。
【００１３】
このような構成によれば、このカメラモジュールの取得画素数を、２次元エリアセンサの単位受光領域の数の（ｍ×ｎ）倍に増大させることができる。この場合においても、駆動手段によって２次元エリアセンサにとらせる各位置間で単位受光領域が重なることはないのであり、解像度が実質において飛躍的に高まる。
【００１４】
好ましい実施の形態においては、上記駆動手段は、上記第１方向に伸縮する第１のピエゾ素子と、上記第２方向に伸縮する第２のピエゾ素子とを具備して構成されている。このような構成によれば、上記２次元エリアセンサを瞬時に移動させて、上記第１の方向および第２の方向についての各位置をとらせることが可能である。このため、たとえば、上記のようにｍ×ｎ箇所の各位置における撮像に要する時間をいたずらに増大させることがない。したがって、光解像度の画像をごく短時間で取得することができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学系は、物体側レンズ群と、結像面側レンズ群と、上記物体側レンズ群と上記結像面側レンズ群との間に配置された１または複数の収束レンズとを備えた広角レンズとして構成されており、上記物体側レンズ群は、物体側に凸面上の入射面を有する凹レンズを１また複数枚組み合わせて構成されており、上記凹レンズは、上記入射面が凸の非球面であり、出射面が凹球面である。
【００１６】
このような構成によれば、上記広角レンズの画角を非常に広いものとしつつ、像歪みを数％程度の微小なものにとどめることが可能である。したがって、撮像対象を正確に撮像することができる。
【００１７】
本発明の第２の側面によって提供される画像読取装置は、透明な原稿載置面と、この原稿載置面の下方に配置された本発明の第１の側面によって提供されるカメラモジュールとを備え、上記２次元エリアセンサにより、上記原稿載置面に載置された原稿の２次元画像を取得するように構成されたことを特徴としている。
【００１８】
このような構成によれば、高精細な画像をごく短時間で撮像可能な画像読取装置を実現することが可能である。また、上記広角レンズの作用により、上記画像読取装置を薄型に構成することができる。
【００１９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
図１および図２は、本発明に係るカメラモジュールおよびこれを用いた画像読取装置の一例を示している。同図に示された画像読取装置Ｂは、カメラモジュールＡと、ケース６１、反射部材６１ａ、原稿載置台６２、およびカバー６４とを備えて構成されている。画像読取装置Ｂは、読取対象物である原稿Ｄｃの記載内容を画像データとして読み取るためのものである。
【００２２】
カメラモジュールＡは、支持基板１、駆動手段２、２次元エリアセンサ３、広角レンズ４、制御用半導体装置５１Ａ，５１Ｂ、および複数のＬＥＤ素子５２を具備している。カメラモジュールＡは、画像読取装置Ｂにおいて、原稿Ｄｃによって反射された光を受光することにより、原稿Ｄｃの記載内容を画像データとして復元する機能を有している。
【００２３】
支持基板１は、たとえばプリント配線基板であり、図２に示すように長矩形状とされている。支持基板１は、銅などからなる金属配線層と樹脂層とが積層された構造を有する。支持基板１の中央部分には、駆動手段２、２次元エリアセンサ３および広角レンズ４が実装されている。支持基板１の両端寄り部分には、複数のＬＥＤ素子５２が実装されている。支持基板１のうち広角レンズ４と複数のＬＥＤ素子５２のうち図中右側に配置されたものとの間の部分には、制御用半導体装置５１Ａ，５１Ｂが実装されている。
【００２４】
２次元エリアセンサ３は、たとえばＣＣＤ型やＣＭＯＳ型と呼ばれるものであり、図３および図４に示すように受光面３１を有している。なお、図４においては、便宜上広角レンズ４、レンズホルダ４８およびハウジング４９を省略している。図５および図６に示すように、受光面３１には、複数の単位受光領域３２が形成されている。各単位受光領域３２は、受けた光の光量に応じた起電力を生じさせる、いわゆる光電変換機能を発揮する部分である。複数の受光領域３２は、一定の配列ピッチｐで方向ｘおよび方向ｙについてマトリクス状に配置されている。本実施形態においては、３，５０８個×２，５５１個の受光領域３２が、２μｍとされた配列ピッチｐで配置されている。このような複数の受光領域３２の配置は、従来の手法によればＡ４サイズの原稿Ｄｃを３００ＤＰＩの解像度で読取可能とするものである。また、この実施形態において各受光領域３２は、方向ｘおよび方向ｙに辺が延びる正方形をしており、方向ｘおよび方向ｙにおけるサイズｗは、配列ピッチｐの１／２である１μｍもしくはそれ以下とされている。
【００２５】
図３および図４に示すように、駆動手段２は、第１ないし第３基板２１，２２，２３、およびピエゾ素子２４，２５を具備しており、２次元エリアセンサ３を広角レンズ４に対して方向ｘおよび方向ｙに沿って微動させるためのものである。第１ないし第３基板２１，２２，２３は、たとえば樹脂製またはセラミック製であり、互いに重ね合わされている。
【００２６】
第１基板２１は、支持基板１に直接接合されており、駆動手段２を支持基板１に対して固定するためのものである。図３および図４に示すように、第１基板２１と第２基板２２との間には、ピエゾ素子２４と２つのスペーサ２６とが設けられている。ピエゾ素子２４は、電圧が印加されることにより、方向ｙに沿って伸縮する圧電素子であり、一端が第１基板２１に、他端が第２基板２２に接合されている。ピエゾ素子２４への電圧印加はフレキシブルケーブル２８を介してなされる。ピエゾ素子２４の両側には、１対のスペーサ２６が配置されている。１対のスペーサ２６は、第２基板２２を第１基板２１に対して方向ｙに相対動可能に支持するためのものである。
【００２７】
第２基板２２と第３基板２３との間には、ピエゾ素子２５とスペーサ２７が設けられている。ピエゾ素子２５は、フレキシブルケーブル２８，２９を介して電圧が印加されることにより、方向ｘに沿って伸縮する圧電素子である。ピエゾ素子２５は、その一端が第２基板２２に、他端が第３基板２３に接合されている。スペーサ２７は、第３基板２３を第２基板２２に対して方向ｘに相対動可能に支持するためのものである。第３基板２３には、２次元エリアセンサ３が搭載されている。
【００２８】
本実施形態においては、ピエゾ素子２４，２５に所定の電圧を印加することにより、２次元エリアセンサ３を方向ｘおよび方向ｙそれぞれに１μｍずつ移動させることが可能とされている。ピエゾ素子２４，２５のヒステリシス特性によって一定の電圧を印加しても２次元エリアセンサ３の位置が特定できない場合には、２次元エリアセンサ３の方向ｘおよび方向ｙにおける位置を検出する位置センサを設けてもよい。
【００２９】
広角レンズ４は、原稿Ｄｃから向かってきた光を２次元エリアセンサ３の受光面３１に結像させるためのものであり、物体側レンズ群４Ａ、収束レンズ４Ｂ、および結像面側レンズ群４Ｃを備えている。物体側レンズ群４Ａ、収束レンズ４Ｂ、および結像面側レンズ群４Ｃは、それぞれのレンズ中心が一致するように、レンズホルダ４８に保持されている。レンズホルダ４８の下部には、雄ねじが形成されている。この雄ねじ部分は、ハウジング４９の雌ねじ部分に螺合されている。このような構造により、レンズホルダ４８は、ハウジング４９に対して広角レンズ４の光軸方向に相対動可能とされている。すなわち、レンズホルダ４８を適宜回転させることにより、広角レンズ４のピントを調整することができる。
【００３０】
物体側レンズ群４Ａは、３つの凹レンズ４１，４２，４３からなる。凹レンズ４１，４２，４３は、物体側の入射面４１ａ，４２ａ，４３ａと、結像面側の出射面４１ｂ，４２ｂ，４３ｂとを備えている。入射面４１ａ，４２ａ，４３ａは、凸の非球面とされている。入射面４１ａ，４２ａ，４３ａは、そのレンズ中心付近の曲率半径に対し、レンズ中心から遠ざかるにつれて曲率半径が小さくなる形状とされている。出射面４１ｂ，４２ｂ，４３ｂは、凹球面とされた領域をもっている。本実施形態においては、上記凹球面とされた領域は、ほほ１８０°に及んでいる。出射面４１ｂ，４２ｂ，４３ｂは、正確な凹球面であることが望ましいが、たとえば色消しのための樹脂層をコーティングすることはなんら差し支えないし、また、各種収差を補正するためにわずかな変更を加えても差し支えない。本実施形態の物体側レンズ群４Ａは、その画角が１３０〜１７０°であり、像歪みが±３％以内である構成とされている。
【００３１】
収束レンズ４Ｂは、物体側レンズ群４Ａが凹レンズからなるために、発散しながら進行してくる光を、平行光ないしは略平行光に修正して、結像面側レンズ群４Ｃへと入射させる役割を果たす。したがって、収束レンズ４Ｂは、全体として凸レンズとされている。
【００３２】
結像面側レンズ群４Ｃは、凸レンズ４５と２つの凹レンズ４６，４７とからなる。結像面側レンズ群４Ｃは、それ自体で収差少なく物体像を結像面に結像できるものが採用される。凸レンズ４５の入射面４５ａは、凸状の非球面とされている。凹レンズ４６，４７の入射面４６ａ，４７ａは、いずれも凹球面または略凹球面とされている。凹レンズ４６，４７の出射面４６ｂ，４７ｂは、いずれも凸状の非球面とされている。なお、２次元エリアセンサ３に赤外線が入射することを防止するために、結像面側レンズ群４Ｃと２次元エリアセンサ３との間に赤外線フィルタを設けてもよい。
【００３３】
図１および図２に示すように、複数のＬＥＤ素子５２は、原稿Ｄｃに向けて光を照射するためのものであり、支持基板１の両端寄りに設けられている。支持基板１の両端寄りに位置する３つずつのＬＥＤ素子５２は、それぞれ赤色光、緑色光、および青色光を発光可能に構成されている。
【００３４】
制御用半導体装置５１Ａ，５１Ｂは、カメラモジュールＡによる画像読取処理を制御するためものである。制御用半導体装置５１Ａは、演算処理回路が作りこまれた半導体チップであり、駆動手段２、２次元エリアセンサ３、および複数のＬＥＤ素子５２の駆動制御を行う。制御用半導体装置５１Ｂは、フラッシュメモリなどのメモリチップであり、制御用半導体装置５１Ａの駆動制御によって得られた画像データを記憶しておくためのものである。
【００３５】
ケース６１は、樹脂製の箱状であり、カメラモジュールＡ、２つの反射部材６１ａを収容している。カバー６４は、ケース６１に対して回動可能に取り付けられており、原稿Ｄｃを押さえるためのものである。原稿載置台６２は、たとえば透明樹脂からなる板状部材であり、ケース６１に取付けられている。原稿載置台６２は、原稿Ｄｃを平らな状態で載置するための部分である。
【００３６】
２つの反射部材６１ａは、カメラモジュールＡを挟んでケース６１の両側内面に取付けられている。反射部材６１ａは、たとえばアルミ製であり、反射率が高い面を有している。反射部材６１ａは、複数のＬＥＤ素子５２からの光を反射して、図２における図中上下方向および左右方向に広げる構成とされている。
【００３７】
次に、カメラモジュールＡによる画像読取処理を図７〜図１１を参照して以下に説明する。
【００３８】
図７は、カメラモジュールＡによる画像読取処理の開始状態を示している。本図においては、上述した駆動手段２によって２次元エリアセンサ３が広角レンズ４に対して図中左上側にシフトされている。すなわち、ピエゾ素子２４，２５に所定の電圧を印加することにより、電圧が印加されていない位置に対して方向ｘにおいて図中左側に０．５μｍ、方向ｙにおいて図中上側に０．５μｍシフトした状態とされている。この状態で、第１回目の画像読取処理を行う。この処理においては、複数の受光領域３２に入射した光の光量に応じた電気信号が制御用半導体装置５１Ａに送られる。制御用半導体装置５１Ａにおいては、Ａ／Ｄ変換処理を施すことにより、各受光領域３２が受けた光の光量をあらわすデジタル情報を制御用半導体装置５１Ｂへと転送する。制御用半導体装置５１Ｂでは、このデジタル情報を各受光領域３２に対応したアドレスに格納しておく。
【００３９】
次に、２次元エリアセンサ３を広角レンズ４に対して方向ｘにおいて図中右側にシフトさせることにより、図８に示す状態とする。このシフトにおいては、駆動手段２のピエゾ素子２５に所定の電圧を印加することにより、２次元エリアセンサ３を方向ｘにおいて図中右側に１μｍシフトさせる。このシフトは、２次元エリアセンサ３を、受光領域３２の方向ｘにおけるサイズｗ、すなわち配列ピッチｐの１／２だけ移動させるものである。この状態で第２回目の画像読取処理を行い、複数の受光領域３２が受けた光の光量を半導体制御装置５１Ｂにデジタル情報として格納しておく。
【００４０】
次に、２次元エリアセンサ３を広角レンズ４に対して方向ｘにおいて図中左側にシフトさせ、方向ｙにおいて図中下側にシフトさせることにより、図９に示す状態とする。このシフトにおいては、駆動手段２のピエゾ素子２４，２５に所定の電圧を印加することにより、２次元エリアセンサ３を配列ピッチｐの１／２だけ方向ｘおよび方向ｙに沿って移動させる。この状態で第３回目の画像読取処理を行い、複数の受光領域３２が受けた光の光量を半導体制御装置５１Ｂにデジタル情報として格納しておく。
【００４１】
次に、２次元エリアセンサ３を広角レンズ４に対して方向ｘにおいて図中右側にシフトさることにより、図１０に示す状態とする。そして、この状態で第４回目の画像読取処理を行い、複数の受光領域３２が受けた光の光量を半導体制御装置５１Ｂにデジタル情報として格納する。
【００４２】
以上の合計４回の画像読取処理により、制御用半導体装置５１Ｂには、４回の画像読取結果がデジタル情報として蓄積される。制御用半導体装置５１Ａによって、第１回目〜第４回目までの画像読取結果を、方向ｘおよび方向ｙにおいて配列ピッチｐの１／２ずつだけシフトされた位置における光量と認識し、互いを合成する。この合成処理によって、図１１に示す画像データＩｍが得られる。画像データＩｍは、方向ｘおよび方向ｙにおけるサイズｗが１μｍとされた複数の画素Ｐｃがサイズｗと同じ大きさの配列ピッチでマトリクス状に配置された構成となる。本実施形態においては、従来の手法によってＡ４サイズの原稿Ｄｃを３００ＤＰＩの解像度で読取可能な３，５０８個×２，５５１個の受光領域３２を有する２次元エリアセンサ３を用いて合計４回の画像読取処理を行うことにより、７，０１６個×５，１０２個の画素Ｐｃからなる画像データＩｍが得られる。この画像データＩｍは、Ａ４サイズの原稿Ｄｃを６００ＤＰＩ相当の解像度で読み取った画像データとなっている。
【００４３】
次に、カメラモジュールＡおよび画像読取装置Ｂの作用について説明する。
【００４４】
本実施形態によれば、２次元エリアセンサ３に形成された複数の受光領域３２の個数よりも多い複数の画素Ｐｃからなる画像データＩｍが得られる。すなわち、カメラモジュールＡによって４回の読取処理を行うことにより、複数の画素Ｐｃの個数は、複数の受光領域３２の個数の４倍となっている。したがって、２次元エリアセンサ３を製造するための半導体製造技術における微細加工精度を大きく超える高精細化を図ることが可能である。本実施形態においては、受光領域３２のサイズｗを配列ピッチｐの１／２とし、合計４回の読取処理を行っているが、たとえば、サイズｗを配列ピッチｐの１／３の大きさとし、合計９回の読取処理を行う構成としてもよい。また、たとえば方向ｘにおけるサイズｗを方向ｘにおける配列ピッチｐの１／２とし、方向ｙにおけるサイズｗを方向ｙにおける配列ピッチｐの１／３とし、２×３＝６回の読取処理を行う構成としてもよい。すなわち、方向ｘおよび方向ｙにおけるサイズｗと配列ピッチｐとの比をそれぞれｍ，ｎ（ｍ，ｎはいずれも整数）とした場合に、ｍ，ｎは互いに独立の整数を選択することができる。また、ｍ×ｎ回の読取処理を行えば、画像データＩｍの高精細化を適切に図ることができる。
【００４５】
受光領域３２のサイズｗは、配列ピッチｐの１／２とされており、各回の読取処理においては、２次元エリアセンサ３は、方向ｘまたは方向ｙに沿ってサイズｗだけシフトされる。このため、計４回の読取処理において、複数の受光領域３２どうしが重なり合うことがない。本実施形態とは異なり、複数の受光領域３２のいずれかが各回の読取処理において重なり合う構成においては、原稿Ｄｃの隣り合う微小領域どうしの光が混ざり合う、いわゆる混色が生じてしまう。本実施形態によれば、画像データＩｍの隣り合う画素Ｐｃどうしの間で混色が生じるおそれがない。したがって、微細な文字や線図などが記載された原稿Ｄｃの記載内容を画像データＩｍとして忠実に再現することができる。
【００４６】
なお、受光領域３２は、２次元エリアセンサ３の受光面３１に、一辺がサイズｗの正方形状の光電変換領域を作りこむことによって形成できる。また、これとは異なり、図１２に示すように、サイズｗよりも大きな光電変換領域３２Ａを作りこみ、この光電変換領域３２Ａをマスク３３によってその一部を覆う構成としてもよい。このマスク３３には、一辺がサイズｗの正方形状である複数の開口が形成されている。
【００４７】
ピエゾ素子２４，２５を用いた２次元エリアセンサ３のシフトは、制御用半導体装置５１Ａの指令によって電圧が印加されると即座に実現される。このため、計４回の読取処理を行うための各回のシフトには、ほとんど時間をかける必要がない。したがって、原稿載置台６２に載置された状態の原稿Ｄｃに対して、計４回の読取処理をほぼ瞬時に行うことが可能である。これは、１つの画像データＩｍを構成するための読取処理回数を４回から、９回、１６回と増やすほど読取処理に要する時間の増大を回避するのに適している。
【００４８】
広角レンズ４を用いることにより、カメラモジュールＡに対して比較的近い位置に載置された原稿Ｄｃの記載内容を一括して読み取ることが可能である。このため、原稿Ｄｃに対してカメラモジュールＡを走査させることが不要である。したがって、いわゆるラインスキャンタイプの画像読取装置と比べて原稿Ｄｃの読取に要する時間を大幅に短縮することができる。また、非球面を有する物体側レンズ群４Ａおよび結像面側レンズ群４Ｃを採用することにより、広角レンズ４は、１３０〜１７０°という広範囲を、像歪みが±３％以内という極めて歪みが少ない条件で読み取ることが可能である。これは、原稿Ｄｃの記載内容を正確に読み取るのに有利である。
【００４９】
本発明に係るカメラモジュールおよび画像読取装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るカメラモジュールおよび画像読取装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００５０】
本発明に係る駆動手段としては、ピエゾ素子を具備するものを用いることが読取時間の短縮に有利であるが、これに限定されず、２次元エリアセンサを方向ｘおよび方向ｙに沿って適切にシフトさせることが可能なものであればよい。広角レンズ４の構成は、物体側レンズ群、収束レンズ、および結像面側レンズ群からなるものに限定されず、また、物体側レンズ群および結像面側レンズ群を構成するレンズの枚数および形状も適宜変更してもよい。
【００５１】
また、２次元エリアセンサの各受光領域の方向ｘおよび方向ｙのサイズは、配列ピッチの正確に１／ｍあるいは１／ｎである必要はなく、１／ｍ以下、あるいは、１／ｎ以下であればよい。ただし、この場合、駆動手段によるエリアセンサの各方向への移動ピッチは、配列ピッチの１／ｍ、あるいは、１／ｎとなることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るカメラモジュールおよび画像読取装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図４】本発明に係るカメラモジュールの一例を示す要部平面図である。
【図５】本発明に係るカメラモジュールの一例に用いられる２次元エリアセンサを示す平面図である。
【図６】本発明に係るカメラモジュールの一例に用いられる２次元エリアセンサを示す要部拡大平面図である。
【図７】本発明に係るカメラモジュールの一例による第１回目の読取処理を示す要部拡大平面図である。
【図８】本発明に係るカメラモジュールの一例による第２回目の読取処理を示す要部拡大平面図である。
【図９】本発明に係るカメラモジュールの一例による第３回目の読取処理を示す要部拡大平面図である。
【図１０】本発明に係るカメラモジュールの一例による第４回目の読取処理を示す要部拡大平面図である。
【図１１】本発明に係るカメラモジュールの一例によって得られた画像データを示す要部拡大図である。
【図１２】本発明に係るカメラモジュールの一例に用いられる２次元エリアセンサを示す要部断面図である。
【図１３】従来のカメラモジュールの一例に用いられる２次元エリアセンサを示す要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ      カメラモジュール
Ｂ      画像読取装置
Ｉｍ    画像データ
ｐ      ピッチ
Ｐｃ    画素
ｗ      サイズ
ｘ      （第１）方向
ｙ      （第２）方向
１      支持基板
２      駆動手段
３      ２次元エリアセンサ
４      広角レンズ（光学系）
４Ａ    物体側レンズ群
４Ｂ    収束レンズ
４Ｃ    結像面側レンズ群
２１    第１基板
２２    第２基板
２３    第３基板
２４，２５  ピエゾ素子
２６，２７  スペーサ
３１    受光面
３２    受光領域
４１，４２，４３  凹レンズ
４１ａ，４２ａ，４３ａ  入射面
４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ  出射面
４５    凸レンズ
４６，４７  凹レンズ
４８    レンズホルダ
４９    ハウジング
５１Ａ，５１Ｂ  制御用半導体装置
５２    ＬＥＤ素子
６１    ケース
６１ａ  反射部材
６２    原稿載置台
６４    カバー
【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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