(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を載置する透明板、原稿面をライン状に照射する照明手段、前記照射された原稿面からの反射光を結像する集光手段、前記結像された光を受光して光電変換するライン状に配列した複数の受光素子を有し、原稿面の画像データを受光素子への光入力により検知する密着型イメージセンサにおいて、前記集光手段は前記ライン方向に配列された複数のレンズと該複数のレンズに対向して設けられた基面からの厚さが異なる複数の平行平面を有する透明平行板を有し、且つその透明平行板は前記の原稿を載置する透明板であることを特徴とする密着型イメージセンサ。
【請求項２】
前記ライン方向に配列された複数のレンズはライン方向に配列された複数のロッドレンズであり、前記原稿を載置する透明板は原稿載置面に平行な面よりなる第1段部および第2段部が設けられ、第1段部の厚さｄ１と第2段部の厚さｄ２の間にはｄ１１＞ｄ１２の関係があり、該第1段部と第２段部の境界は前記ロッドレンズの配列の方向に平行であり、各ロッドレンズの直径と略対向する位置にくるように前記透明板が位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の密着型イメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータ、ファクシミリ、複写機等の入力装置として、原稿の画像を読み取るイメージセンサ特に密着型イメージセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
イメージセンサは画像の入力装置として、操作性、汎用性に優れ、近年ＯＡ機器、情報機器等の分野で広く用いられている。特に近年、家庭用ファクシミリ装置の需要が高まり、これに用いられるイメージセンサとして小型で使い易いものが要求されているところから光源に発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）アレイ等を用いた密着型イメージセンサが普及しつつある。図１５は例えば特開平６ー３４２１３１号公報にも記載されている従来のかかる密着型イメージセンサの断面図であり、その概要を説明する。
【０００３】
図１５に示すように、密着型イメージセンサは光電変換を行うセンサ画素が複数配列された原稿読取受光素子１２１と、保護膜１２２と、これが実装された基板１２３とからなる成る受光素子アレイ１２４と、原稿を照射する線状光源であるＬＥＤアレイ１２５と、原稿１２９の像を受光部である前記受光素子アレイ１２４に結像するレンズアレイ１２６と、原稿１２９を載置する透明板１２７と、これらの部材を支持する外装ケース１２８より構成されている。
【０００４】
上記密着型イメージセンサにおける動作は、ＬＥＤアレイ１２５により原稿面を照射し、前記原稿面の読み取りライン上の拡散反射光をレンズアレイ１２６により受光素子アレイ上に結像し、前記反射光のもつ原稿１２９の濃淡情報、即ち光の強弱を受光素子アレイ１２４における個々の原稿読取受光素子１２１のセンサ画素が電気信号に変換し、シリアル又はパラレルの信号出力として読み取りラインごとに送り出す。そして、前記原稿１２９とセンサ画素列との相対位置をラインと垂直方向に移動させて、前記ラインごとのデータ送出を繰り返すことにより、２次元画像情報を時系列電気信号に変換する。
【０００５】
しかしながら、前述の密着型イメージセンサには次のような問題がある。前記レンズアレイ１２６は図面と垂直方向に配列された個々に集光性を有する複数のロッドレンズよりなる複眼レンズであり、このため、受光側において像の重なりが発生し、合成開口角が大きくなるので、被写界深度が浅く、原稿が折れていたり、切り貼りなど原稿に凹凸がある場合に画質が劣化するという問題があった。また、本の見開き部分等の読み取りをすることができず、かかるイメージセンサの用途が限定されていた。
【０００６】
前記のロッドレンズを用いたレンズアレイ１２６における結像の様子を図１６を用いて説明する。図１５に示すレンズアレイ１２６はロッドレンズ１２６ａが前記ライン方向に整列してなり、各ロッドレンズ１２６ａは光軸に直交する方向に屈折率分布を持った透光材よりなっている。個々のロッドレンズ１２６ａは図１６（ａ）に示すように原稿面上の直径Ｘ０の範囲を前記センサ画素の配置されたセンサ面上に正立等倍結像する。ある一点の発光点ｐとその結像ｑをを考える。ｐが基準位置にあるとき、丁度センサ面上に集光点があり、結像ｑにボケは生じないものとする。図１６（ｂ）に示すように、発光点ｐがｐ´へｘだけ移動すると、集光点もセンサ面の後方にｘだけ移動し、センサ面における結像ｑはＨの量のぼけを生ずる。ぼけの量Ｈはロッドレンズ１２６ａが単独の場合は、ほぼＨ＝Θｘとなり、開口角Θに依存する。図１７（ｃ）に示すようにロッドレンズ１２６ａが複数個配列しているときには、開口角はΘより大きいΘ′となり、ぼけの量はＨよりも大きいＨ´となり、略Ｈ´＝Θ´ｘとなる。そしてロッドレンズ１２６ａの配列数が増えるほど、結像範囲Ｘ０の重なりにより開口角は大となり、ボケも大となって行く。このように、開口角が広く、比写界深度が浅くなり、発光点ｐの移動に対し結像ｑのボケの量の割合が大きいことが問題となっていた。
【０００７】
このような欠点を除去するために個々のロッドレンズの開口角Θを小さくしようとすると、ｐからｑに至る光路長が長くなり、密着型イメージセンサに使用する場合、装置の大型化を招く。また、このようなロッドレンズ自体が高価となる。上記のこれらの欠点を改善することを目的に改良された図１７に示す密着型イメージセンサが特開平６ー３４２１３１号公報に記載されている。図１７において、１１０は開口制限部材であり、個々の前記ロッドレンズ１２６ａに対応してその出射側に配置されている。他の点に関しては図１６に示したイメージセンサと同様である。本例においては、開口制限部材１１０により個々のロッドレンズ１２６ａの開口角を制限するとともに、各ロッドレンズ間の像の重なりを制限し、ぼけの量を減少しようとしている。
【０００８】
しかしながら、この場合個々のロッドレンズ１２６ａに対し開口制限部材１１０の位置関係を精度良く合わせなければならず、組立性の上で不利となる。その上、開口制限部材１１０により、通過光量が制限され、前記受光素子アレイ１２６への入射光の強度が弱くなり、光電変換におけるＳ／Ｎ比が低下し発生信号の雑音を増加させる傾向を生ずる。
【０００９】
本発明は従来の密着型イメージセンサにおける上記の問題点、すなわち、一般に、開口角が広く被写界深度が浅いと言う問題、これを改善しようとして被写界深度を深いロッドレンズを用いると、装置の大型化等をまねくという問題、ロッドレンズに対し開口制限部材を設けると組立上不利となり、受光素子の信号の雑音を増加させるという問題を解決すべき課題とするものである。そして、本発明はこれらの課題を解決し、折れ曲がり、凹凸、見開き等各種の原稿に対応でき、精度良く原稿の画像を読み取ることができるとともに、組立も容易な密着型イメージセンサを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の手段として本発明は、原稿を載置する透明板、原稿面をライン状に照射する照明手段、前記照射された原稿面からの反射光を結像する集光手段、前記結像された光を受光して光電変換するライン状に配列した複数の受光素子を有し、原稿面の画像データを受光素子への光入力により検知する密着型イメージセンサにおいて、前記集光手段は前記ライン方向に配列された複数のレンズと該複数のレンズに対向して設けられた基面からの厚さが異なる複数の平行平面を有する透明平行板を有し、且つその透明平行板は前記の原稿を載置する透明板であることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するための第２の手段として本発明は、前記ライン方向に配列された複数のレンズはライン方向に配列された複数のロッドレンズであり、前記原稿を載置する透明板は原稿載置面に平行な面よりなる第1段部および第2段部が設けられ、第1段部の厚さｄ１と第2段部の厚さｄ２の間にはｄ１１＞ｄ１２の関係があり、該第1段部と第２段部の境界は前記ロッドレンズの配列の方向に平行であり、各ロッドレンズの直径と略対向する位置にくるように前記透明板が位置決めされていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の好適な実施の形態の一つである実施例について説明する。図１は本実施例に係る密着型イメージセンサの構成を示す断面図であり、図２は図１のＡーＡ断面図である。図１に示すように、本例の密着型イメージセンサは光電変換を行うセンサ画素が複数配列された原稿読取受光素子２１と、保護膜２２と、これが実装された基板２３とからなる成る受光素子アレイ２４と、原稿を照射する線状光源であるＬＥＤアレイ２５と、原稿２９の像を受光部である前記受光素子アレイ２４に結像するレンズアレイ２６および段差付きの透明平行板３１と、レンズアレイ２６と透明平行板３１とを保持する支持枠３７と原稿２９を載置する透明板２７と、これらの部材を支持する外装ケース２８より構成されている。本例においては透明平行板３１はレンズアレイ２６と受光素子アレイ２４との間に配置されている。
【００１６】
上記密着型イメージセンサにおける動作は、ＬＥＤアレイ２５により原稿面を照射し、前記原稿面の読み取りライン上の拡散反射光をレンズアレイ２６および透明平行板３１により受光素子アレイ２４に結像し、前記反射光のもつ原稿２９の濃淡情報、即ち光の強弱を受光素子アレイ２４における個々の原稿読取受光素子２１のセンサ画素が電気信号に変換し、シリアル又はパラレルの信号出力として読み取りラインごとに送り出す。そして、前記原稿２９とセンサ画素列との相対位置をラインと垂直方向に移動させて、前記ラインごとのデータ送出を繰り返すことにより、２次元画像情報を時系列電気信号に変換する。
【００１７】
レンズアレイ２６は図１および図２に示すように、前記原稿面の読み取りラインに平行な方向に配列された複数のロッドレンズ３６よりなり、保持枠３７により保持されている。透明平行板３１はロッドレンズ３６の前記透明板２７と反対側の端面に対向して、保持枠３７により保持されている。透明平行板３１は屈折率ｎ１の透光部材よりなり、その基面３１ａからｄ１の厚さを有する第１面３１ｂと、基面３１ａからｄ２の厚さを有する第２面３１ｃが、透明平行板３１の長手方向（ロッドレンズ３６の配列方向）に交互に設けられており、これらの面の長手方向の長さは共にロッドレンズ３６の径Ｄに略等しく、面の境界は長手方向に略直交している。ここで、第１面３１ｂの厚さｄ１と第２面３１ｃの厚さｄ２との間にはｄ１＞ｄ２の関係がある。図２に示すように第１面３１ｃと第２面の境界は各ロッドレンズ３６の配列方向に直交する直径と略対向する位置にくるように透明平行板３１が位置決めされている。
【００１８】
ロッドレンズ３６は図１６に示して説明した従来のロッドレンズ１２６ａと同様に光軸に直交する方向に屈折率分布を持った透光材よりなっており、それ自体では同様の機能を有する。
【００１９】
図３は透光材よりなる平行板の集光における一般的な作用を示す原理図である。図示しないレンズ等からの光が点Ｂ０に集光する方向で、屈折率ｎ１、厚さｄの平行板Ｌの一方の面Ｌａに入射する。このとき、面の法線に対する入射角をθ、屈折角をθ１とすると、法線に対し図のＯ１点でθで入射した光線は平行板Ｌの内部では屈折により方向がθ１の角度となって出射側の面ＬｂのＯ２′点に達する。Ｏ２′点からは屈折により面Ｌｂの法線に対し再びθの角度をなして出射する。この出射した光線は前記の点Ｂ０よりもＸだけ後方の点Ｂ１において光軸と交わる。ここでθとθ１の関係は、ｓｉｎθ＝ｎ１・ｓｉｎθ１であり、θが小なるときは略、θ１＝（１／ｎ１）θ・・・（１）と考えられる。
【００２０】
Ｏ１とＢ０を結ぶ直線が平行板Ｌの出射側の面Ｌｂと交わる点をＯ２とし、前記面Ｌａの入射点Ｏ１における法線が面Ｌｂと交わる点をＯ１´とする。Ｏ１´とＯ２の距離をｙ、Ｏ１´とＯ２´の距離をｙ１、Ｏ１´とＯ２´の距離をｙ´とすると、図３より、ｙ´＝ｙーｙ１＝ｄ・ｔａｎθーｄ・ｔａｎθ１・・・（２）、ｙ´＝Ｘ・ｔａｎθ・・・（３）となる。θが小なるときは略、ｔａｎθ＝θ、ｔａｎθ１＝θ１と考えられるので（２）、（３）式より、Ｘ＝ｙ´／θ＝（ｄ・（θーθ１））／θとなり、更に（１）式より、Ｘ＝ｙ´／θ＝（ｄ・（θーθ１））／θ＝ｄ・（１ー（１／ｎ１））・・・（４）となる。（４）式から、Ｘは入射角θに依存せずに平行板の厚みｄと屈折率ｎ１によりきまる。従って、平板Ｌに入射した前記の光はすべて略Ｂ１点に集光する。
【００２１】
逆に、Ｂ１点に光点があるとすると、Ｂ１点から平行板Ｌに入射した光は図４に示す光路を逆行し、面Ｌａからは、あたかも点Ｂ０から発した光線のような方向に出射する。このように、本来の集光点又はこれより前に透光性の平行板を光軸に垂直に配置することにより、集光点を後方にずらすことができる。
【００２２】
図４は本例におけるロッドレンズ３６および透明平行板３１よりなる集光手段の作用を示す原理図であり、（ａ）は全体を示すライン方向（ロッドレンズの配列方向）に平行な断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ部の詳細図、（ｃ）は（ｂ）のＣーＣ矢視図である。図４（ａ）において、基準となる位置にある発光点Ａ０から発した光はロッドレンズ３６に入射し、入射と反対側の端面から等倍正立の結像を生ずる仮想集光点Ｂ００に向かって出射し、透明平行板３１に入射する。この入射光のうち、第１面３１ｂに入射した光はすでに説明した原理によりｓ１、ｓ１´で例示するような光路をとって、Ｂ００よりもＸ１だけ後方の第１集光点点Ｂ１１に集光する。第２面３１ｃに入射した光はすでに説明した原理によりｓ２、ｓ２´で例示するような光路をとって、Ｂ００よりもＸ２だけ後方の第２集光点Ｂ１２に集光する。ここで、（４）式よりＸ１＝ｄ１・（１ー（１／ｎ１））、Ｘ２＝ｄ２・（１ー（１／ｎ１））であり、ｄ１＞ｄ２であるからＸ１＞Ｘ２であり、Ｂ１１とＢ１２の距離をｄｃとするとｄｃ＝（ｄ１ーｄ２）・（１ー（１／ｎ１））となる。
【００２３】
このようにして基準となる位置にある１の発光点Ａ０から発した光は集光手段により光軸上で前記ｄｃだけ離れた２の集光点Ｂ１１とＢ１２に集光する。Ｓは受光素子アレイ２４における原稿読取受光素子２１が配置されているセンサ面である。ここで、前記の集光点Ｂ１１がセンサ面Ｓにあるように構成しておく。発光点Ａ０からロッドレンズ３６を見た開口角（または前記Ｂ０からロッドレンズ３６を見た開口角）をΘ、第１面３１ｂの通過光によるセンサ面Ｓにおける結像をｑ１、第２面３１ｃの通過光によるセンサ面Ｓにおける結像をｑ２とすると、ｑ１とｑ２は重なった位置に生ずるが、ｑ１のぼけＨ１はＨ１＝０であり、ｑ２のぼけＨ２は略Ｈ２＝Θｄｃである。なお、ｑ２については、厳密にいえば、実線で囲まれた右半分にのみ結像が生ずることになるが、ボケの量に関しては光軸と結像の外端の距離が問題となるので、点線で囲まれた左半分も結像に含めて実効的な結像とみなす（以下、同様に取り扱う。）。
【００２４】
次に、図５は発光点の移動とぼけの関係示す図であり、（ａ）は全体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ部の拡大図、（ｃ）は（ｂ）のＥーＥ矢視図である。図５（ａ）に示すように発光点Ａ０が基準位置からｘだけ前方のＡ０′点に移動すると、仮想集光点Ｂ００はこれよりｘだけ後方のＢ００′点に移動し、これに伴い第１集光点Ｂ１１もとの位置よりｘだけ後方で、Ｂ００′からはＸ１だけ後方のＢ１１′点に移動し、第２集光点Ｂ１２ももとの位置よりｘだけ後方で、Ｂ００′からはＸ２だけ後方のＢ１２′に移動する。このとき第１面３１ｂの通過光による結像ｑ１のぼけの量Ｈ１は略、Ｈ１＝Θ｜ｘ｜となり、第２面３１ｃの通過光による結像ｑ２のぼけの量Ｈ２は略、Ｈ２＝Θ｜ｄｃーｘ｜となる。
【００２５】
図６は発光点Ａ０の基準位置からの移動量ｘと、第１面３１ｂの通過光による結像ｑ１のぼけの量Ｈ１および第２面３１ｃの通過光による結像ｑ２のぼけの量Ｈ２の関係を示す図である。ここで、いずれか１の結像についてボケの量が所定値以下であれば、受光面に配置した前記原稿読取受光素子２１を正常に動作させることができる。
【００２６】
そこで、図６に示すＨ１、Ｈ２のうちいずれか小なる方の値をとって、実効的なボケ量ＨＥとし、図１６（ｂ）に示した従来のロッドレンズのぼけ量Ｈと対比させたグラフを図７に示す。同図において、実線はＨＥを破線はＨを示す。図２に示す本実施例のロッドレンズ３６および透明平行板３１よりなる集光手段の場合は、発光点の移動に対する実効的なボケの量を従来よりも広い範囲にわたり小さく維持することができる。例えばｘが（３／２）ｄｃの場合はぼけの量を従来の１／３とすることができる。開口角Θを小さくすることなしに、実質的に焦点深度を深くして、ぼけを減小させることができる。この効果は複数のロッドレンズ３６が整列してなるレンズアレイにおいても、同様であり、図１６（ｃ）のΘ′に相当する合成的な開口角を小さくすることなしに、実質的に焦点深度を深くして、ぼけを減小させることができる。従って、本例においては、開口を制限する部材を設けたり、開口角を小さくするために、ロッドの径を小さくしたり、発光点と受光点の距離を長くする必要はない。
【００２７】
このように、ロッドレンズ３６に対向して透明平行板３１を設けることにより、１の発光点からの光が２の異なる位置に集光する２焦点レンズが構成され、基準点から前方に移動したことによる結像の実効的なボケを効果的に低減することができる。しかも、上記のように制限部材がなく、開口角も広くとれるので、装置を小型にし、受光面における光量も十分にとれる。これにより、図１に示した本実施例に係る密着型イメージセンサにおいて、原稿２９の折れ曲がりや、見開き等により透明板２７と原稿２９の間に隙間を生じ、原稿面における反射光の発光点が透明板２７の表面の位置から前方にずれた場合に、このずれに起因して受光面に配置した前記原稿読取受光素子２１における結像に発生するボケの量を従来より大幅に低減することができ、また、小型装置において、受光面の光量の確保により、原稿面のデータを精度よく読み取ることができる。
【００２８】
以下図面に基づいて本発明の好適な実施の形態の他の一つである実施例について説明する。図８は本実施例に係る密着型イメージセンサの構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図である。（ｂ）においては原稿２９の表示は省いてある。図８に示すように、本例の密着型イメージセンサは光電変換を行うセンサ画素が複数配列された原稿読取受光素子２１と、保護膜２２と、これが実装された基板２３とからなる成る受光素子アレイ２４と、原稿を照射する線状光源であるＬＥＤアレイ２５と、原稿２９の像を受光部である前記受光素子アレイ２４に結像するレンズアレイ２６と、レンズアレイ２６を保持する支持枠３７と原稿２９を載置する透明板２７と、これらの部材を支持する外装ケース２８より構成されている。
【００２９】
ここで、前記透明板２７は屈折率ｎ１の透光材よりなり、原稿載置面２７ａに平行な面よりなる第１段部２７ｂおよび第２段部２７ｃが設けられている。第１段部２７ｂの厚さ（原稿載置面２７ａからの距離）ｄ１１と第２段部２７ｃの厚さ（原稿載置面２７ａからの距離）ｄ１２の間には、ｄ１１＞ｄ１２の関係がある。本例においては図１に示した密着型イメージセンサのような透明平行板３１がレンズアレイ２６と受光素子アレイ２４との間に配置されておらず、これに代わり、透明板２７に段部が設けられている。
【００３０】
レンズアレイ２６は、図１に示した実施例と同様の原稿面の読み取りラインに平行な方向に配列された複数のロッドレンズ３６よりなり、保持枠３７により保持されている。図８（ｂ）に示すように第１段部２７ｂと第２段部２７ｃの境界はロッドレンズ３６の配列方向に平行であり各ロッドレンズ３６の直径と略対向する位置にくるように透明板２７が位置決めされている。ロッドレンズ３６、受光素子アレイ２４、ＬＥＤアレイ２５については図１に示した実施例の場合と同様である。
【００３１】
図９は本実施例の要部の作用を示す断面図である。先ず、発光点Ａ０が原稿載置面２７ａにある場合を考える。このとき発光点Ａ０から透明板２７に入射する光の光路は図３においてＢ１から出た光が逆行して平行板Ｌに入射する場合の光路と同様となる。すなわち、発光点Ａ０は図３のＢ１に対応し、原稿載置面２７ａは図３の平行板Ｌの一方の面Ｌｂに対応するのであるが、Ｂ１がＬｂ上にある場合に相当する。
【００３２】
従って光の逆行の原理により、発光点Ａ０から透明板２７に入射した光のうち第１段部２７ｂ通過した光はあたかもＡ０よりＸ１だけ後方のＡ０１から発した光と同様の光路ｓ１１をとって透明板２７から出射し、第２段部２７ｂ通過した光はあたかもＡ０よりＸ２だけ後方のＡ０２から発した光と同様の光路ｓ１２をとって透明板２７から出射する。ここで、（４）式よりＸ１＝ｄ１１・（１ー（１／ｎ１））、Ｘ２＝ｄ１２・（１ー（１／ｎ１））であり、ｄ１１＞ｄ１２であるからＸ１＞Ｘ２であり、Ａ０１とＡ０２の距離をｄｃ１とするとｄｃ１＝（ｄ１１ーｄ１２）・（１ー（１／ｎ１））となる。
【００３３】
前記の光路ｓ１１によりロッドレンズ３６に入射した光は光路ｓ２１の出射光としてＡ０１と等倍正立の位置にある第１集光点Ｂ０１に集光し、前記の光路ｓ１２によりロッドレンズ３６に入射した光は光路ｓ２２の出射光としてＡ０２と等倍正立の位置にある第２集光点Ｂ０２に集光する。ここでＢ０２はＢ０１よりもｄｃ１だけ後方に位置することになる。このようにして１の発光点に対し光軸上で互いに離れた２の集光点を生ずる集光手段が構成される。今、原稿２９の面の浮きにより発光点Ａ０がｘだけ前方のＡ０´に移動すれば、すでに説明した原理により、Ａ０１およびＡ０２は図示は省略するがｘだけ前方に移動し、Ｂ０１およびＢ０２はそれぞれｘだけ後方のＢ０１´およびＢ０２´に移動する。従って本例においても、図１に示す密着型イメージセンサの場合と同様の原理により、原稿読取受光素子２１におけるセンサ面の結像のボケを低減し、同様の効果を得ることができる。
【００３４】
以下図面に基づいて本発明の好適な実施の形態の他の一つである実施例について説明する。図１０は本例に係るカラー画像読取用の密着型イメージセンサの構成を示す図であり、（ａ）はその断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤーＤ断面図である。本例の密着型イメージセンサは光電変換を行うセンサ画素が複数配列された原稿読取受光素子２１と、保護膜２２と、これが実装された基板２３とからなる成る受光素子アレイ２４と、原稿を照射するカラー線状光源である後述するＬＥＤアレイ２５と、原稿２９の像を受光部である前記受光素子アレイ２４に結像するレンズアレイ２６および図１に示したのと同様の段差付きの透明平行板３１と、レンズアレイ２６と透明平行板３１とを保持する支持枠３７と原稿２９を載置する透明板２７と、これらの部材を支持する外装ケース２８より構成されている。
【００３５】
図１０（ａ）に示すように、レンズアレイ２６は、図１に示した実施例と同様に原稿面の読み取りラインに平行な方向に配列された複数のロッドレンズ３６よりなり、保持枠３７により保持されているが、ロッドレンズ３６はロッド部３６ａとこれに接続し、透明平行板３１の側の端部近傍に設けられた補償部３６ｂとよりなっている。
【００３６】
ロッド部３６ａは図２に示して説明したロッド３６と同様の構成を有し同様の光学特性を有する。補償部３６ｂでは光軸に平方な方向および直交する方向に屈折率を分布させ凸レンズのように集光性を高めるようにしてある。図１１は本実施における集光部材の作用を示す断面図である。基準位置にある光点Ａ０から発した光は、ロッドレンズ３６のロッド部３６ａに入射した後、端部近傍の補償部３６ｂから出射するがその出射光ｓ２１は発光点Ａ０と等倍正立に位置の点ＢＯより若干前方の位置にある仮想集光点ＢＯ１に集光する方向を取って透明平行板３１に入射し、この入射光のうち、第１面３１ｂに入射した光はすでに説明した原理により、Ｂ０１よりもＸ１だけ後方の第１集光点Ｂ０１１に集光する。第２面３１ｃに入射した光はすでに説明した原理によりＢ０１１よりもＸ２だけ後方の第２集光点Ｂ０１２に集光する。そしてすでに説明した原理により、Ｘ１＝ｄ１・（１ー（１／ｎ１））、Ｘ２＝ｄ２・（１ー（１／ｎ１））であり、Ｘ１＞Ｘ２であり、Ｂ０１１とＢ０１２の距離をｄｃとするとｄｃ＝（ｄ１ーｄ２）・（１ー（１／ｎ１））となる。
【００３７】
ところで屈折率ｎ１は光の波長により変化し波長が短くなるほど大となる。従って後述するＲ、Ｇ、Ｂの光に対する屈折率ｎ１は順次大となり、これに応じて前記Ｘ１、Ｘ２は共に順次大となる。したがって、このままでは集光点Ｂ０１１とＢ０１２はＲ、Ｇ、Ｂとなるに従って後方に移動する傾向にある。しかしながら、前記仮想集光点Ｂ０１の位置は補償部分３６ｂの作用により、凸レンズの集光効果のように光の波長が短くなるほど前方に移動する性質があり、Ｒ、Ｇ、Ｂとなるに従って前方に移動する傾向にある。よって、これら両方の傾向が補い合って、色消しレンズと類似の原理により、波長に対する分光性を低減し、後述するＲ、Ｇ、Ｂの光に対応する前記第１集光点Ｂ０１１および第１集光点Ｂ０１２を互いに所定の距離だけはなれた所定の位置に略一致するようにすることができる。
【００３８】
図１０に示したカラー画像読取用の密着型イメージセンサの動作につき説明する。原稿を照射する線状光源であるＬＥＤアレイ２５は図１０（ｂ）に示すように、ＬＥＤ基板２５ｃの上に略赤色の発光をするＬＥＤ（ＲのＬＥＤ）２５Ｒ、略緑色の発光をするＬＥＤ（ＧのＬＥＤ）２５Ｇおよび略青色の発光をするＬＥＤ（ＢのＬＥＤ）２５Ｂの３種類のＬＥＤが入り交じって読み取りラインの方向に一列に配列されている。これらのＬＥＤは図示しない光源駆動回路により図示しない駆動電極間に駆動電圧が印加されることにより、色毎に時分割で点灯され、原稿面の読み取りラインを照射し、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に原稿面における対応する色の成分の反射光を生じさせる。
【００３９】
反射光も略Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に時分割で反射点に対応するロッドレンズ３６に入射する。ロッドレンズ３６に入射した各色の光は色別にすでに説明した原理により色が変わってもほとんど定位置にある２点に向かって集光する。従って本例の場合は原稿のカラー画像の各色の読み取りに関し、図１に示した密着型イメージセンサと同様の原理により同様の作用効果を有し、精度よくカラー画像を読み取ることができる。
【００４０】
以上に本発明の実施の形態を各実施例により説明してきたが、本発明はこれらに限られるものではなく、同様の効果を有する構成のものについて広く適用されるものである。例えば、図１に示したような透明平行板（３１）又は図８に示したような段差付きの透明板（２７）をレンズアレイ（２６）に接触させる構成であっても、本発明の効果を得ることができる。  又、段差のない透明板（２７）とレンズアレイ（２６）の間に段差を有する透明平行板（３１）を配した場合も同様の効果を得ることができる。又、段差付きの透明板（２７）として図２に示したよう透明平行板（３１）のようにレンズアレイ（２６）の配列方向に直交する複数の溝（又は段差）を備えたも構造のものを用いた場合や、逆に透明平行板（３１）として図８に示した段差付きの透明板（２７）のようにレンズアレイ２６）の配列方向に沿って設けられた共通の段差を有する構造のものを用いた場合も本発明の効果を得ることができる。
【００４１】
更に、本発明の好適な実施の形態としては、透明平行板３１として、図１２または図１３に示すように、レンズアレイ２６の各ロッドレンズ３６に対応して第１面３１ｂと第２面により構成される複数の溝３１ｄを有するものを用いたものがある。ここで図１２は前記複数の溝３１ｄがレンズアレイ２６の配列方向に直交する場合を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図１３は前記複数の溝３１ｄがレンズアレイ２６の配列方向に沿って各ロッドレンズ３６に共通に対応するように設けられた場合を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００４２】
なお、このような溝形状は透明板（２７）についても適用することができる。本発明におけるレンズアレイ（２６）はロッドレンズ（３６）により構成するだけでなく、図１４に示すように凸レンズ４０によりレンズアレイ２６を構成することもできる。
【００４３】
【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において、開口角を制限せずに、原稿の浮きによる受光部の結像ぼけを低減し、小型で読み取り精度の高い装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一つである密着型イメージセンサの構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡーＡ断面図である。
【図３】平行透明板の光学作用を示す原理図である。
【図４】図１に示す密着型イメージセンサの作用を示す図である。
【図５】図１に示す密着型イメージセンサの作用を示す図である。
【図６】図１に示す密着型イメージセンサの作用を示す図である。
【図７】図１に示す密着型イメージセンサの作用を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の一つである密着型イメージセンサの構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図である。
【図９】図８に示す密着型イメージセンサの作用を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態の一つである密着型イメージセンサの構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤーＤ断面図である。
【図１１】図１０に示す密着型イメージセンサの作用を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態の一つである密着型イメージセンサの要部の構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の一つである密着型イメージセンサの要部の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態の一つである密着型イメージセンサの要部の構成を示す図である。
【図１５】従来の密着型イメージセンサの構成を示す断面図である。
【図１６】図１６に示す密着型イメージセンサに用いるロッドレンズの作用を示す図である。
【図１７】従来の密着型イメージセンサの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
２４  受光素子アレイ
２５  ＬＥＤアレイ
２６  レンズアレイ
２７  透明板
２８  外装ケース
２９  原稿
３１  透明平行板
３６  ロッドレンズ
４０  凸レンズ
【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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【図１７】
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