結像光学素子および画像読取装置
【課題】結像光学素子を構成する遮光部材の貫通孔への塵埃の侵入を効果的に防止して高品質な物体の正立等倍像を形成する。
【解決手段】レンズ５１２を有するレンズアレイ５１ａ、５１ｂを積層配置して原稿（物体）ＯＢの正立等倍像を形成する結像光学系５１と、原稿ＯＢで反射した光を通過させる貫通孔５２ａを有し、光が貫通孔５２ａを通過して原稿ＯＢに最も近い位置に配置された結像光学系５１のレンズアレイ５１ａに形成されたレンズ５１２に入射されるように結像光学系５１の物体（原稿）側に配置される遮光部材５２と、光を透過する材料で形成され、遮光部材５２の物体側に配置されて貫通孔５２ａを覆う透過性平板５５とを備えている。
【解決手段】レンズ５１２を有するレンズアレイ５１ａ、５１ｂを積層配置して原稿（物体）ＯＢの正立等倍像を形成する結像光学系５１と、原稿ＯＢで反射した光を通過させる貫通孔５２ａを有し、光が貫通孔５２ａを通過して原稿ＯＢに最も近い位置に配置された結像光学系５１のレンズアレイ５１ａに形成されたレンズ５１２に入射されるように結像光学系５１の物体（原稿）側に配置される遮光部材５２と、光を透過する材料で形成され、遮光部材５２の物体側に配置されて貫通孔５２ａを覆う透過性平板５５とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原稿などの物体で反射した光または物体を透過した光を結像して正立等倍像を形成する結像光学素子および当該結像光学素子を用いた画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の結像光学素子の一例として、例えば特許文献１に記載されたように、レンズを有するレンズアレイと、貫通孔を有する遮光部材とを組み合わせたレンズアレイユニットが知られている。また、このレンズアレイユニットを用いた画像読取装置が上記特許文献１に記載されている。すなわち、この画像読取装置では、原稿から反射された光をレンズにより正立等倍で結像するとともに、当該レンズにより結像された光を受光素子によって受光する。そして、遮光部材を設けることで複数のレンズ間における光のクロストークを適切に防止している。その結果、受光素子で読み取られる画像をより鮮明にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２７１８４１号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の画像読取装置では、レンズアレイユニット（結像光学素子）の最上部は貫通孔を有する遮光部材であるため、貫通孔に塵埃が侵入することがある。そのため、貫通孔内に塵埃が滞留すると、受光素子などの読取部に結像される正立等倍像の画像劣化が発生することがあった。
【０００５】
この発明にかかるいくつかの態様は、結像光学素子を構成する遮光部材の貫通孔への塵埃の侵入を効果的に防止して高品質な物体の正立等倍像を形成することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、結像光学素子であって、レンズを有するレンズアレイを１枚配置または複数枚積層配置して物体の正立等倍像を形成する結像光学系と、物体で反射した光または物体を透過した光を通過させる第１貫通孔を有し、光が第１貫通孔を通過して物体に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイに形成されたレンズに入射されるように結像光学系の物体側に配置される第１遮光部材と、光を透過する材料で形成され、第１遮光部材の物体側に配置されて第１貫通孔を覆う透過性平板５５とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の第２の態様は、画像読取装置であって、物体に光を照射する光源部と、この発明にかかる結像光学素子と、結像光学素子により結像される正立像を読み取る読取部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明（結像光学素子および画像読取装置）では、第１透過性平板が第１遮光部材の物体側に配置されて第１遮光部材の第１貫通孔を覆う。このように結像光学素子を構成する構成要素のうち第１透過性平板が最も物体側に位置しており、第１貫通孔への塵埃の侵入を阻止する。その結果、従来技術において問題となっていた第１貫通孔内への塵埃の滞留が解消され、高品質な物体の正立等倍像を形成することが可能となっている。なお、「物体に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」とは、結像光学系を構成するレンズアレイのうち最も物体側に配置されたレンズアレイを意味しており、１枚のレンズアレイにより結像光学系を構成した場合には当該レンズアレイがこれに相当し、複数枚のレンズアレイにより結像光学系を構成した場合には最も物体側に位置するレンズアレイがこれに相当する。
【０００９】
ここで、結像光学素子の物体側より飛散してくる塵埃は第１透過性平板の物体側の主面に止められて第１貫通孔内への塵埃の侵入が阻止されるが、第１透過性平板の物体側の主面に塵埃が付着して残存してしまうと、正立等倍像の画像劣化を招くおそれがある。したがって、第１透過性平板の物体側の主面に塵埃が残存するのを防止するために、当該主面に対して防塵処理を施しておくのが望ましい。また、第１透過性平板を水平面に対して傾斜して配置しておくことで、第１透過性平板の物体側の主面に塵埃が堆積するのを防止することができ、当該主面への塵埃の残存量を抑制することができ、より好適である。
【００１０】
また、結像光学系により物体の正立等倍像を読取部に結像する場合、読取部側に第２遮光部材を配置して画質向上を図ってもよく、さらに、結像光学系から出射される光を通過させる第２貫通孔を有し、読取部に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイに形成されたレンズから出射される光が第２貫通孔を通過して読取部に入射されるように結像光学系の読取部側に配置される第２遮光部材をさらに設けてもよい。この場合、結像光学素子を構成する構成要素のうち第２透過性平板が最も読取部側に位置しており、第２遮光部材の第２貫通孔を覆っている。このため、第２透過性平板により第２貫通孔への塵埃の侵入が阻止され、より高品質な物体の正立等倍像を形成することが可能となる。なお、「読取部に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」とは、結像光学系を構成するレンズアレイのうち最も読取部側に配置されたレンズアレイを意味しており、１枚のレンズアレイにより結像光学系を構成した場合には当該レンズアレイがこれに相当し、複数枚のレンズアレイにより結像光学系を構成した場合には最も読取部側に位置するレンズアレイがこれに相当する。
【００１１】
このように第２遮光部材の読取部側に第２透過性平板を配置する場合にも、第１透過性平板と同様の理由から、第２透過性平板の読取部側の主面に対して防塵処理を施す、あるいは第２透過性平板を水平面に対して傾斜して配置するのが望ましく、これらによって、結像光学素子の読取部側より飛散してくる塵埃が第２透過性平板の読取部側の主面に残存するのを効果的に防止することができ、より好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる画像読取装置の第１実施形態を示す部分側面図。
【図２】図１のＣＩＳモジュールの概略構成を示す部分断面図。
【図３】結像光学素子の部分組立斜視図。
【図４】結像光学素子の構成を示す組立断面図。
【図５】本発明にかかる画像読取装置の第２実施形態を示す図。
【図６】本発明にかかる画像読取装置の第３実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１実施形態
図１は、本発明にかかる画像読取装置の第１実施形態であるＣＩＳ(Contact Image Sensor)モジュール（以下、「ＣＩＳモジュール」と略称する）の概略構成を示す部分側面図である。図２は、図１のＣＩＳモジュールの概略構成を示す部分断面図である。これら図１、図２および以下で説明する図では、各部材の位置関係を示すために、ＸＹＺ直交座標を適宜示すものとする。このＣＩＳモジュール１は、原稿ガラスＧＬ上に載置された原稿ＯＢを読み取り対象物（本発明の「物体」に相当）として原稿ＯＢに印刷された画像を読み取る装置であり、原稿ガラスＧＬの直下に配置されている。ＣＩＳモジュール１は、Ｘ方向における最大読取範囲より長く延びる略直方体状のフレーム２を有しており、同フレーム２内に光源部３、結像光学素子５、受光センサーで構成された読取部７およびプリント回路基板８が配置されている。
【００１４】
光源部３は、図示を省略するＬＥＤ(Light Emitting Diode)を光源としている。このＬＥＤはライトガイド３１のＸ方向の一方端に取り付けられており、ライトガイド３１の当該一方端に向けて照明光を射出する。このライトガイド３１は、最大読取範囲と略同じ長さだけＸ方向に延設されている。そして、照明光はライトガイド３１の一方端に入射すると、ライトガイド３１の他方端に向けてライトガイド３１中を伝播しながら、ライトガイド３１の各部で部分的に先端部３２(光出射面)を介して原稿ガラスＧＬに向けて射出して、原稿ガラスＧＬ上の原稿ＯＢに照射される。こうして、Ｘ方向に延びる帯状の照明光が原稿ＯＢに照射され、原稿ＯＢで反射される。
【００１５】
照明光の照射位置の直下には結像光学素子５が配置されている。この結像光学素子５は、２枚のレンズアレイ５１ａ、５１ｂをＺ方向（本実施形態では鉛直方向）に積層配置して構成された結像光学系５１と、３枚の遮光部材５２〜５４と、２枚の透過性平板５５、５６とで構成されている。以下、図１ないし図４を参照しつつ結像光学素子５の構成について詳述する。
【００１６】
図３は結像光学素子の構成を示す組立分解斜視図であり、図４は結像光学素子の構成を示す組立分解断面図である。結像光学系５１を構成する２枚のレンズアレイのうち物体（原稿ＯＢ）側のレンズアレイ５１ａでは、原稿ＯＢからの光を透過させる光透過性材料で形成された透明平板５１１の両主面に対し、上記光を透過させる透過性樹脂でレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２がそれぞれ設けられている。本実施形態では、レンズ面ＬＳ１、ＬＳ２はそれぞれ物体（原稿）側および読取部側に突き出ており、両凸レンズ５１２が形成されている。各レンズ面ＬＳ１、ＬＳ２の形状はＣＩＳモジュール１の構成に応じて適宜最適化すればよく、例えばレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２が同一形状となるように結像光学系５１を設計してもよい。また、このように構成されるレンズ５１２は図３に示すようにＸ方向に複数個一列配置されている。なお、レンズアレイ５１ａを製造するにあたっては、透明平板５１１に対してレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２を形成してもよいし、透明平板５１１とレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２とを一体的に樹脂成形することでレンズアレイ５１ａを製造してもよく、従来より周知の製造技術を用いることができる。また、レンズアレイ５１ｂもレンズアレイ５１ｂと同様に、透明平板５１１の両主面に対し、上記光を透過させる透過性樹脂でレンズ面ＬＳ３、ＬＳ４が設けられ、これによって両凸レンズ５１２が形成されている。
【００１７】
そして、レンズアレイ５１ａに装備されるレンズ５１２毎に、レンズアレイ５１ｂに装備されるレンズ５１２が１個ずつ鉛直方向Ｚの下方側に離間して配置されて結像光学系５１が形成されており、原稿ＯＢの正立像を等倍の結像倍率で読取部７の画像読取面（図示省略）に結像する。
【００１８】
また、レンズアレイ５１ａの物体側（図２の上方側）、レンズアレイ５１ａ、５１ｂの間、およびレンズアレイ５１ｂの読取部側（図２の下方側）に、遮光部材５２〜５４がそれぞれ配置されている。これらの遮光部材５２〜５４は、ＹＺ平面において略Ｈ字状断面を有しながらＸ方向に延設された形状を有しており、原稿ＯＢからの光を遮光する材料で構成されている。また、各遮光部材５２〜５４の中央部には、各レンズアレイ５１ａ、５１ｂに設けられたレンズ５１２のレンズピッチと同一ピッチで各レンズアレイ５１ａ、５１ｂのレンズ５１２と同数の貫通孔５２ａ〜５４ａがそれぞれＸ方向に一列で形成されている。
【００１９】
これらのうち遮光部材５２は、レンズアレイ５１ａに装備されるレンズ５１２毎に遮光部材５２の貫通孔５２ａが１個ずつ鉛直方向Ｚの上方側に位置するように、結像光学系５１の物体側に配置されている。これによって、原稿ＯＢで反射した光は貫通孔５２ａを通過して結像光学系５１を構成する２枚のレンズアレイのうちの物体側のレンズアレイ５１ａに形成されたレンズ５１２に入射される。
【００２０】
また、本実施形態では、上記したようにレンズアレイ５１ａに装備されるレンズ５１２毎に、レンズアレイ５１ｂに装備されるレンズ５１２が１個ずつ対応して複数のレンズ対を構成している。そして、これらのレンズ対毎に遮光部材５３の貫通孔５３ａが１個ずつレンズアレイ５１ａのレンズ５１２とレンズアレイ５１ｂのレンズ５１２との間に位置するように、遮光部材５３はレンズアレイ５１ａ、５１ｂの間に配置されている。これによって、レンズアレイ５１ａの各レンズ５１２から出射した光を対応するレンズアレイ５１ｂのレンズ５１２に案内し、Ｘ方向に隣接するレンズ５１２の間でのクロストークを防止する。
【００２１】
さらに、遮光部材５４は、レンズアレイ５１ｂに装備されるレンズ５１２毎に遮光部材５４の貫通孔５４ａが１個ずつ鉛直方向Ｚの下方側に位置するように、結像光学系５１の読取部側に配置されている。これによって、レンズアレイ５１ｂの各レンズ５１２から出射した光を読取部７の画像読取面に案内する。このように、本実施形態では、貫通孔５２ａ毎に、レンズアレイ５１ａのレンズ５１２、貫通孔５３ａ、レンズアレイ５１ｂのレンズ５１２および貫通孔５４ａが１つずつ鉛直方向Ｚにこの順序で配列されており、このような配列構造がＸ方向に所定ピッチで設けられて原稿ＯＢの正立等倍像を読取部７の画像読取面に結像する。
【００２２】
これら３つの遮光部材のうち結像光学系５１の物体側に配置される遮光部材５２の物体側の主面に対し、光を透過する材料で形成された透過性平板５５が配置されて遮光部材５２の貫通孔５２ａを鉛直方向Ｚの上方側から覆う。この実施形態では、図４に示すように、遮光部材５２の物体側の主面に対し、透過性平板５５の厚みと同じ深さの段差部５２ｂが設けられている。そして、図２に示すように、遮光部材５２の物体側の段差部５２ｂに透過性平板５５をすっぽりと嵌入して遮光部材５２の物体側端部の上面と、透過性平板５５の物体側の平面５５Ｓとが面一となるように構成している。また、本実施形態では、透過性平板５５の物体側の平面５５Ｓに対し、防塵処理を施して塵埃が当該平面５５Ｓに付着するのを防止している。
【００２３】
ここで、「防塵処理」としては、例えば分子の末端官能基がＣＦ３のシランカップリング剤（有機ケイ素化合物）を表面処理剤として用いて平面５５Ｓにフッ素をコーティングしてもよく、これによって平面５５Ｓの表面自由エネルギーが下がり、平面５５Ｓへの塵埃の付着を効果的に防止することが可能となる。また、別の「防塵処理」として、平面５５Ｓに微細な凹凸形状を付与してもよく、その凹凸によりファンデルワールス力を低下させて塵埃の付着を防止することができる。また、さらに別の「防塵処理」として、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）膜や吸水性材料の膜を平面５５Ｓ上に成膜することで平面５５Ｓの表面抵抗を１０１３［Ω／ｓｑ］以下に低下させてもよく、これによって塵埃の付着を効果的に防止することが可能となる。
【００２４】
また、３つの遮光部材のうち結像光学系５１の読取部側に配置される遮光部材５４の読取部側の主面に対しても、遮光部材５２の物体側の主面と同様に、透過性平板５６が配置されるとともに、その透過性平板５６の読取部側の平面５６Ｓに対して防塵処理が施されている。すなわち、図４に示すように遮光部材５４の読取部側の主面に対し、透過性平板５６の厚みと同じ深さの段差部５４ｂが設けられている。そして、図２に示すように、遮光部材５４の読取部側の段差部５４ｂに透過性平板５６をすっぽりと嵌入して遮光部材５４の読取部側端部の下面と、透過性平板５６の読取部側の平面５６Ｓとが面一となるように構成している。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、透過性平板５５を遮光部材５２の物体側に配置することで遮光部材５２の貫通孔５２ａを覆っている。このように結像光学素子５を構成する構成要素のうち透過性平板５５を最も物体側に位置させて貫通孔５２ａへの塵埃の侵入を阻止しているため、貫通孔５２ａ内に塵埃が滞留するのを確実に解消し、原稿ＯＢの正立等倍像を高品質で形成することができ、優れた読み取り精度を有するＣＩＳモジュール（画像読取装置）が得られる。
【００２６】
また、本実施形態では、物体側のみならず、読取部側についても透過性平板５６を配置して貫通孔５４ａへの塵埃の侵入を防止している。すなわち、結像光学素子５を構成する構成要素のうち透過性平板５６を最も読取部側に位置させて貫通孔５４ａへの塵埃の侵入を阻止しているため、貫通孔５４ａ内に塵埃が滞留するのを確実に解消し、原稿ＯＢの正立等倍像をさらに高品質で形成することができ、ＣＩＳモジュールの読み取り精度をさらに高めることができる。
【００２７】
さらに、本実施形態では、上記のように結像光学素子５の最外部に位置する透過性平板５５の平面５５Ｓおよび透過性平板５６の平面５６Ｓに対して防塵処理を施しているため、これらの平面５５Ｓ、５６Ｓへの塵埃の残存量を抑制することができ、塵埃による影響を低下させることができる。
【００２８】
このように、第１実施形態では、レンズアレイ５１ａ、５１ｂがそれぞれ本発明の「物体に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」、「読取部に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」に相当している。また、３つの遮光部材のうち遮光部材５２が本発明の「第１遮光部材」に相当し、その遮光部材５２に設けられた貫通孔５２ａが本発明の「第１貫通孔」に相当する。また、遮光部材５４が本発明の「第２遮光部材」に相当し、その遮光部材５４に設けられた貫通孔５４ａが本発明の「第２貫通孔」に相当する。また、透過性平板５５が本発明の「第１透過性平板」に相当し、その透過性平板５５の平面５５Ｓが本発明の「第１透過性平板の物体側の主面」に相当する。さらに、透過性平板５６が本発明の「第２透過性平板」に相当し、その透過性平板５６の平面５６Ｓが本発明の「第２透過性平板の読取部側の主面」に相当する。
【００２９】
第２実施形態
図５は本発明にかかる画像読取装置の第２実施形態を示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、透過性平板５５の配置関係であり、その他の構成は第１実施形態と同一である。したがって、以下の説明においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
この第２実施形態では、同図に示すように、遮光部材５２の物体（原稿ＯＢ）側の段差底面５２ｃは水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜している。そして、この段差部５２ｂに透過性平板５５を嵌入すると、第１実施形態と同様に、透過性平板５５が遮光部材５２の貫通孔５２ａを鉛直方向Ｚの上方側から覆うが、その透過性平板５５の物体側の平面５５Ｓも水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜する。ここで、結像光学素子５の上端部に塵埃が飛散してきたとしても、透過性平板５５の平面５５Ｓによって遮られ、塵埃が遮光部材５２の貫通孔５２ａに侵入するのが阻止されるが、その塵埃は透過性平板５５に達して堆積する可能性がある。しかしながら、第２実施形態では、透過性平板５５の平面５５Ｓは傾斜しているため、その傾斜面に沿って塵埃が低い側に移動し、当該平面５５Ｓから除外され、透過性平板５５の物体側の平面５５Ｓに塵埃が堆積するのを防止することができる。その結果、当該平面５５Ｓに残存する塵埃によって正立等倍像の品質が低下するのを抑制することができ、好適である。
【００３１】
また、第２実施形態では、図５に示すように、Ｘ方向に平行な仮想回動軸（図示省略）を回動中心として水平状態から同図紙面において時計回りに所定角度だけ回動させて傾斜させている。したがって、透過性平板５５の平面５５Ｓに達した塵埃は傾斜面に沿って移動し、結像光学系５１および光源部３から離れる方向、つまり（＋Ｙ）方向に落下していくため、落下した塵埃が結像光学系５１や光源部３に侵入して悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。また、透過性平板５５を傾斜させるために、図５（ｂ）に示すように、遮光部材５２の物体側端部のうち光源部側（同図の左手側）の端部を反光源部側（同図の右手側）の端部よりも上方に延設し、透過性平板５５と遮光部材５２とが隙間なく一体化されるように構成しているため、透過性平板５５と遮光部材５２との間から塵埃が侵入するのを防止することができる。
【００３２】
なお、このように構成された透過性平板５５の平面５５Ｓに対しても第１実施形態と同様に防塵処理を施すことで塵埃をさらに効果的に当該平面５５Ｓから除去することができる。また、透過性平板５６の平面５６Ｓについても、透過性平板５５の平面５５Ｓと同様に傾斜させてもよく、さらに傾斜面に対して防塵処理を施してもよい。
【００３３】
第３実施形態
図６は本発明にかかる画像読取装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、遮光部材５４および透過性平板５５が設けられていない点であり、その他の構成は第１実施形態と同一である。したがって、以下の説明においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
このように第３実施形態では、遮光部材５３の読取部側（同図の下方側）にレンズアレイ５１ｂが配置されて遮光部材５３の貫通孔５３ａを覆っているため、当該貫通孔５３ａに塵埃が侵入するのを防止することができる。すなわち、結像光学素子５を構成する構成要素のうちレンズアレイ５１ｂを最も読取部側に位置させて貫通孔５３ａへの塵埃の侵入を阻止しているため、貫通孔５３ａ内に塵埃が滞留するのを確実に解消し、原稿ＯＢの正立等倍像を高品質で形成することができ、ＣＩＳモジュールの読み取り精度を高めることができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、２枚のレンズアレイ５１ａ、５１ｂにより結像光学系５１を構成しているが、１枚のレンズアレイ、あるいは３枚以上のレンズアレイにより結像光学系５１を構成する結像光学素子５に対して本発明を適用してもよい、特に、１枚のレンズアレイにより結像光学系５１を構成する結像光学素子５では、このレンズアレイが本発明の「物体に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」および「読取部に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」に相当する。
【００３６】
また、上記実施形態では、各レンズアレイに対して両凸レンズ５１２を形成しているが、レンズ形状はこれに限定されるものではなく、遮光部材の貫通孔を通過する光をレンズにより集光して正立等倍像を形成する結像光学系５１を備えた結像光学素子全般に本発明を適用することができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、各レンズアレイ５１ａ、５１ｂにおいてレンズ５１２をＸ方向に一列で配置するとともにするとともに各遮光部材５２〜５４において貫通孔をＸ方向に一列で配置した結像光学素子５に対して本発明を適用しているが、レンズ５１２および貫通孔５２ａ〜５４ａを複数列で配置したＣＩＳモジュール（結像光学素子）に対しても適用可能である。
【００３８】
また、上記実施形態では、ＣＩＳモジュール１に光源部３を搭載して原稿ＯＢで反射した光を結像光学素子５に入射させていた。しかしながら、ＣＩＳモジュール１（の結像光学素子５）と原稿を挟んでＣＩＳモジュール１（の結像光学素子５）に対向する側に光源部を配置して、光源部から射出されてフィルムなどの原稿を透過した光を結像光学素子５に入射させる構成とすることもできる。
【００３９】
また、透過性平板５５の平面５５Ｓや透過性平板５６の平面５６Ｓに付着した塵埃を積極的に除去するために、次のような手段を追加し、適切な除去タイミングで塵埃除去を行うように構成してもよい。例えばＸ方向における最大読取範囲より長く延びるブラシや布などの清掃手段をセットしておき、当該清掃手段により上記平面５５Ｓ、５６Ｓを清掃可能に構成してもよい。また、ファンなどにより装置外部から空気を取り込むとともに当該空気を上記平面５５Ｓ、５６Ｓに向けて吹き付けて塵埃を除去する吹付手段を設けてもよい。さらに、モーターやピエゾ素子などの振動付与手段を設け、当該振動付与手段により透過性平板５５、５６に対して振動を与えてもよい。
【００４０】
さらに、結像光学素子５の最外層に対し、ＡＲ（アンチリフレクション）処理を施してもよく、これによって空気との界面での反射を抑制することができる。このＡＲ処理としては、例えば無機材料などのアンチリフレクション材料からなる反射防止膜を蒸着法やスパッタリング法等の薄膜形成法にて成膜する処理がある。また、透過性平板５５、５６の屈折率は例えば１．５程度であるため、空気との中間の屈折率、例えば１．３〜１．４の屈折率を有する材料を結像光学素子５の最外層に塗布してＡＲ層を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１…ＣＩＳモジュール（画像読取装置）、 ３…光源部、 ３１…ライトガイド、 ３２…先端部、 ５…結像光学素子、 ７…読取部、 ５１…結像光学系、 ５１ａ、５１ｂ…レンズアレイ、 ５２…（第１）遮光部材、 ５２ａ…（第１）貫通孔、 ５４…（第２）遮光部材、 ５４ａ…（第２）貫通孔、 ５５…（第１）透過性平板、 ５５Ｓ…平面（第１透過性平板の物体側の主面）、 ５６…（第２）透過性平板、 ５６Ｓ…平面（第２透過性平板の読取部側の主面）、５１２…レンズ、 ＯＢ…原稿（物体）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原稿などの物体で反射した光または物体を透過した光を結像して正立等倍像を形成する結像光学素子および当該結像光学素子を用いた画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の結像光学素子の一例として、例えば特許文献１に記載されたように、レンズを有するレンズアレイと、貫通孔を有する遮光部材とを組み合わせたレンズアレイユニットが知られている。また、このレンズアレイユニットを用いた画像読取装置が上記特許文献１に記載されている。すなわち、この画像読取装置では、原稿から反射された光をレンズにより正立等倍で結像するとともに、当該レンズにより結像された光を受光素子によって受光する。そして、遮光部材を設けることで複数のレンズ間における光のクロストークを適切に防止している。その結果、受光素子で読み取られる画像をより鮮明にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２７１８４１号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の画像読取装置では、レンズアレイユニット（結像光学素子）の最上部は貫通孔を有する遮光部材であるため、貫通孔に塵埃が侵入することがある。そのため、貫通孔内に塵埃が滞留すると、受光素子などの読取部に結像される正立等倍像の画像劣化が発生することがあった。
【０００５】
この発明にかかるいくつかの態様は、結像光学素子を構成する遮光部材の貫通孔への塵埃の侵入を効果的に防止して高品質な物体の正立等倍像を形成することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、結像光学素子であって、レンズを有するレンズアレイを１枚配置または複数枚積層配置して物体の正立等倍像を形成する結像光学系と、物体で反射した光または物体を透過した光を通過させる第１貫通孔を有し、光が第１貫通孔を通過して物体に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイに形成されたレンズに入射されるように結像光学系の物体側に配置される第１遮光部材と、光を透過する材料で形成され、第１遮光部材の物体側に配置されて第１貫通孔を覆う透過性平板５５とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の第２の態様は、画像読取装置であって、物体に光を照射する光源部と、この発明にかかる結像光学素子と、結像光学素子により結像される正立像を読み取る読取部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明（結像光学素子および画像読取装置）では、第１透過性平板が第１遮光部材の物体側に配置されて第１遮光部材の第１貫通孔を覆う。このように結像光学素子を構成する構成要素のうち第１透過性平板が最も物体側に位置しており、第１貫通孔への塵埃の侵入を阻止する。その結果、従来技術において問題となっていた第１貫通孔内への塵埃の滞留が解消され、高品質な物体の正立等倍像を形成することが可能となっている。なお、「物体に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」とは、結像光学系を構成するレンズアレイのうち最も物体側に配置されたレンズアレイを意味しており、１枚のレンズアレイにより結像光学系を構成した場合には当該レンズアレイがこれに相当し、複数枚のレンズアレイにより結像光学系を構成した場合には最も物体側に位置するレンズアレイがこれに相当する。
【０００９】
ここで、結像光学素子の物体側より飛散してくる塵埃は第１透過性平板の物体側の主面に止められて第１貫通孔内への塵埃の侵入が阻止されるが、第１透過性平板の物体側の主面に塵埃が付着して残存してしまうと、正立等倍像の画像劣化を招くおそれがある。したがって、第１透過性平板の物体側の主面に塵埃が残存するのを防止するために、当該主面に対して防塵処理を施しておくのが望ましい。また、第１透過性平板を水平面に対して傾斜して配置しておくことで、第１透過性平板の物体側の主面に塵埃が堆積するのを防止することができ、当該主面への塵埃の残存量を抑制することができ、より好適である。
【００１０】
また、結像光学系により物体の正立等倍像を読取部に結像する場合、読取部側に第２遮光部材を配置して画質向上を図ってもよく、さらに、結像光学系から出射される光を通過させる第２貫通孔を有し、読取部に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイに形成されたレンズから出射される光が第２貫通孔を通過して読取部に入射されるように結像光学系の読取部側に配置される第２遮光部材をさらに設けてもよい。この場合、結像光学素子を構成する構成要素のうち第２透過性平板が最も読取部側に位置しており、第２遮光部材の第２貫通孔を覆っている。このため、第２透過性平板により第２貫通孔への塵埃の侵入が阻止され、より高品質な物体の正立等倍像を形成することが可能となる。なお、「読取部に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」とは、結像光学系を構成するレンズアレイのうち最も読取部側に配置されたレンズアレイを意味しており、１枚のレンズアレイにより結像光学系を構成した場合には当該レンズアレイがこれに相当し、複数枚のレンズアレイにより結像光学系を構成した場合には最も読取部側に位置するレンズアレイがこれに相当する。
【００１１】
このように第２遮光部材の読取部側に第２透過性平板を配置する場合にも、第１透過性平板と同様の理由から、第２透過性平板の読取部側の主面に対して防塵処理を施す、あるいは第２透過性平板を水平面に対して傾斜して配置するのが望ましく、これらによって、結像光学素子の読取部側より飛散してくる塵埃が第２透過性平板の読取部側の主面に残存するのを効果的に防止することができ、より好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる画像読取装置の第１実施形態を示す部分側面図。
【図２】図１のＣＩＳモジュールの概略構成を示す部分断面図。
【図３】結像光学素子の部分組立斜視図。
【図４】結像光学素子の構成を示す組立断面図。
【図５】本発明にかかる画像読取装置の第２実施形態を示す図。
【図６】本発明にかかる画像読取装置の第３実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１実施形態
図１は、本発明にかかる画像読取装置の第１実施形態であるＣＩＳ(Contact Image Sensor)モジュール（以下、「ＣＩＳモジュール」と略称する）の概略構成を示す部分側面図である。図２は、図１のＣＩＳモジュールの概略構成を示す部分断面図である。これら図１、図２および以下で説明する図では、各部材の位置関係を示すために、ＸＹＺ直交座標を適宜示すものとする。このＣＩＳモジュール１は、原稿ガラスＧＬ上に載置された原稿ＯＢを読み取り対象物（本発明の「物体」に相当）として原稿ＯＢに印刷された画像を読み取る装置であり、原稿ガラスＧＬの直下に配置されている。ＣＩＳモジュール１は、Ｘ方向における最大読取範囲より長く延びる略直方体状のフレーム２を有しており、同フレーム２内に光源部３、結像光学素子５、受光センサーで構成された読取部７およびプリント回路基板８が配置されている。
【００１４】
光源部３は、図示を省略するＬＥＤ(Light Emitting Diode)を光源としている。このＬＥＤはライトガイド３１のＸ方向の一方端に取り付けられており、ライトガイド３１の当該一方端に向けて照明光を射出する。このライトガイド３１は、最大読取範囲と略同じ長さだけＸ方向に延設されている。そして、照明光はライトガイド３１の一方端に入射すると、ライトガイド３１の他方端に向けてライトガイド３１中を伝播しながら、ライトガイド３１の各部で部分的に先端部３２(光出射面)を介して原稿ガラスＧＬに向けて射出して、原稿ガラスＧＬ上の原稿ＯＢに照射される。こうして、Ｘ方向に延びる帯状の照明光が原稿ＯＢに照射され、原稿ＯＢで反射される。
【００１５】
照明光の照射位置の直下には結像光学素子５が配置されている。この結像光学素子５は、２枚のレンズアレイ５１ａ、５１ｂをＺ方向（本実施形態では鉛直方向）に積層配置して構成された結像光学系５１と、３枚の遮光部材５２〜５４と、２枚の透過性平板５５、５６とで構成されている。以下、図１ないし図４を参照しつつ結像光学素子５の構成について詳述する。
【００１６】
図３は結像光学素子の構成を示す組立分解斜視図であり、図４は結像光学素子の構成を示す組立分解断面図である。結像光学系５１を構成する２枚のレンズアレイのうち物体（原稿ＯＢ）側のレンズアレイ５１ａでは、原稿ＯＢからの光を透過させる光透過性材料で形成された透明平板５１１の両主面に対し、上記光を透過させる透過性樹脂でレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２がそれぞれ設けられている。本実施形態では、レンズ面ＬＳ１、ＬＳ２はそれぞれ物体（原稿）側および読取部側に突き出ており、両凸レンズ５１２が形成されている。各レンズ面ＬＳ１、ＬＳ２の形状はＣＩＳモジュール１の構成に応じて適宜最適化すればよく、例えばレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２が同一形状となるように結像光学系５１を設計してもよい。また、このように構成されるレンズ５１２は図３に示すようにＸ方向に複数個一列配置されている。なお、レンズアレイ５１ａを製造するにあたっては、透明平板５１１に対してレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２を形成してもよいし、透明平板５１１とレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２とを一体的に樹脂成形することでレンズアレイ５１ａを製造してもよく、従来より周知の製造技術を用いることができる。また、レンズアレイ５１ｂもレンズアレイ５１ｂと同様に、透明平板５１１の両主面に対し、上記光を透過させる透過性樹脂でレンズ面ＬＳ３、ＬＳ４が設けられ、これによって両凸レンズ５１２が形成されている。
【００１７】
そして、レンズアレイ５１ａに装備されるレンズ５１２毎に、レンズアレイ５１ｂに装備されるレンズ５１２が１個ずつ鉛直方向Ｚの下方側に離間して配置されて結像光学系５１が形成されており、原稿ＯＢの正立像を等倍の結像倍率で読取部７の画像読取面（図示省略）に結像する。
【００１８】
また、レンズアレイ５１ａの物体側（図２の上方側）、レンズアレイ５１ａ、５１ｂの間、およびレンズアレイ５１ｂの読取部側（図２の下方側）に、遮光部材５２〜５４がそれぞれ配置されている。これらの遮光部材５２〜５４は、ＹＺ平面において略Ｈ字状断面を有しながらＸ方向に延設された形状を有しており、原稿ＯＢからの光を遮光する材料で構成されている。また、各遮光部材５２〜５４の中央部には、各レンズアレイ５１ａ、５１ｂに設けられたレンズ５１２のレンズピッチと同一ピッチで各レンズアレイ５１ａ、５１ｂのレンズ５１２と同数の貫通孔５２ａ〜５４ａがそれぞれＸ方向に一列で形成されている。
【００１９】
これらのうち遮光部材５２は、レンズアレイ５１ａに装備されるレンズ５１２毎に遮光部材５２の貫通孔５２ａが１個ずつ鉛直方向Ｚの上方側に位置するように、結像光学系５１の物体側に配置されている。これによって、原稿ＯＢで反射した光は貫通孔５２ａを通過して結像光学系５１を構成する２枚のレンズアレイのうちの物体側のレンズアレイ５１ａに形成されたレンズ５１２に入射される。
【００２０】
また、本実施形態では、上記したようにレンズアレイ５１ａに装備されるレンズ５１２毎に、レンズアレイ５１ｂに装備されるレンズ５１２が１個ずつ対応して複数のレンズ対を構成している。そして、これらのレンズ対毎に遮光部材５３の貫通孔５３ａが１個ずつレンズアレイ５１ａのレンズ５１２とレンズアレイ５１ｂのレンズ５１２との間に位置するように、遮光部材５３はレンズアレイ５１ａ、５１ｂの間に配置されている。これによって、レンズアレイ５１ａの各レンズ５１２から出射した光を対応するレンズアレイ５１ｂのレンズ５１２に案内し、Ｘ方向に隣接するレンズ５１２の間でのクロストークを防止する。
【００２１】
さらに、遮光部材５４は、レンズアレイ５１ｂに装備されるレンズ５１２毎に遮光部材５４の貫通孔５４ａが１個ずつ鉛直方向Ｚの下方側に位置するように、結像光学系５１の読取部側に配置されている。これによって、レンズアレイ５１ｂの各レンズ５１２から出射した光を読取部７の画像読取面に案内する。このように、本実施形態では、貫通孔５２ａ毎に、レンズアレイ５１ａのレンズ５１２、貫通孔５３ａ、レンズアレイ５１ｂのレンズ５１２および貫通孔５４ａが１つずつ鉛直方向Ｚにこの順序で配列されており、このような配列構造がＸ方向に所定ピッチで設けられて原稿ＯＢの正立等倍像を読取部７の画像読取面に結像する。
【００２２】
これら３つの遮光部材のうち結像光学系５１の物体側に配置される遮光部材５２の物体側の主面に対し、光を透過する材料で形成された透過性平板５５が配置されて遮光部材５２の貫通孔５２ａを鉛直方向Ｚの上方側から覆う。この実施形態では、図４に示すように、遮光部材５２の物体側の主面に対し、透過性平板５５の厚みと同じ深さの段差部５２ｂが設けられている。そして、図２に示すように、遮光部材５２の物体側の段差部５２ｂに透過性平板５５をすっぽりと嵌入して遮光部材５２の物体側端部の上面と、透過性平板５５の物体側の平面５５Ｓとが面一となるように構成している。また、本実施形態では、透過性平板５５の物体側の平面５５Ｓに対し、防塵処理を施して塵埃が当該平面５５Ｓに付着するのを防止している。
【００２３】
ここで、「防塵処理」としては、例えば分子の末端官能基がＣＦ３のシランカップリング剤（有機ケイ素化合物）を表面処理剤として用いて平面５５Ｓにフッ素をコーティングしてもよく、これによって平面５５Ｓの表面自由エネルギーが下がり、平面５５Ｓへの塵埃の付着を効果的に防止することが可能となる。また、別の「防塵処理」として、平面５５Ｓに微細な凹凸形状を付与してもよく、その凹凸によりファンデルワールス力を低下させて塵埃の付着を防止することができる。また、さらに別の「防塵処理」として、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）膜や吸水性材料の膜を平面５５Ｓ上に成膜することで平面５５Ｓの表面抵抗を１０１３［Ω／ｓｑ］以下に低下させてもよく、これによって塵埃の付着を効果的に防止することが可能となる。
【００２４】
また、３つの遮光部材のうち結像光学系５１の読取部側に配置される遮光部材５４の読取部側の主面に対しても、遮光部材５２の物体側の主面と同様に、透過性平板５６が配置されるとともに、その透過性平板５６の読取部側の平面５６Ｓに対して防塵処理が施されている。すなわち、図４に示すように遮光部材５４の読取部側の主面に対し、透過性平板５６の厚みと同じ深さの段差部５４ｂが設けられている。そして、図２に示すように、遮光部材５４の読取部側の段差部５４ｂに透過性平板５６をすっぽりと嵌入して遮光部材５４の読取部側端部の下面と、透過性平板５６の読取部側の平面５６Ｓとが面一となるように構成している。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、透過性平板５５を遮光部材５２の物体側に配置することで遮光部材５２の貫通孔５２ａを覆っている。このように結像光学素子５を構成する構成要素のうち透過性平板５５を最も物体側に位置させて貫通孔５２ａへの塵埃の侵入を阻止しているため、貫通孔５２ａ内に塵埃が滞留するのを確実に解消し、原稿ＯＢの正立等倍像を高品質で形成することができ、優れた読み取り精度を有するＣＩＳモジュール（画像読取装置）が得られる。
【００２６】
また、本実施形態では、物体側のみならず、読取部側についても透過性平板５６を配置して貫通孔５４ａへの塵埃の侵入を防止している。すなわち、結像光学素子５を構成する構成要素のうち透過性平板５６を最も読取部側に位置させて貫通孔５４ａへの塵埃の侵入を阻止しているため、貫通孔５４ａ内に塵埃が滞留するのを確実に解消し、原稿ＯＢの正立等倍像をさらに高品質で形成することができ、ＣＩＳモジュールの読み取り精度をさらに高めることができる。
【００２７】
さらに、本実施形態では、上記のように結像光学素子５の最外部に位置する透過性平板５５の平面５５Ｓおよび透過性平板５６の平面５６Ｓに対して防塵処理を施しているため、これらの平面５５Ｓ、５６Ｓへの塵埃の残存量を抑制することができ、塵埃による影響を低下させることができる。
【００２８】
このように、第１実施形態では、レンズアレイ５１ａ、５１ｂがそれぞれ本発明の「物体に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」、「読取部に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」に相当している。また、３つの遮光部材のうち遮光部材５２が本発明の「第１遮光部材」に相当し、その遮光部材５２に設けられた貫通孔５２ａが本発明の「第１貫通孔」に相当する。また、遮光部材５４が本発明の「第２遮光部材」に相当し、その遮光部材５４に設けられた貫通孔５４ａが本発明の「第２貫通孔」に相当する。また、透過性平板５５が本発明の「第１透過性平板」に相当し、その透過性平板５５の平面５５Ｓが本発明の「第１透過性平板の物体側の主面」に相当する。さらに、透過性平板５６が本発明の「第２透過性平板」に相当し、その透過性平板５６の平面５６Ｓが本発明の「第２透過性平板の読取部側の主面」に相当する。
【００２９】
第２実施形態
図５は本発明にかかる画像読取装置の第２実施形態を示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、透過性平板５５の配置関係であり、その他の構成は第１実施形態と同一である。したがって、以下の説明においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
この第２実施形態では、同図に示すように、遮光部材５２の物体（原稿ＯＢ）側の段差底面５２ｃは水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜している。そして、この段差部５２ｂに透過性平板５５を嵌入すると、第１実施形態と同様に、透過性平板５５が遮光部材５２の貫通孔５２ａを鉛直方向Ｚの上方側から覆うが、その透過性平板５５の物体側の平面５５Ｓも水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜する。ここで、結像光学素子５の上端部に塵埃が飛散してきたとしても、透過性平板５５の平面５５Ｓによって遮られ、塵埃が遮光部材５２の貫通孔５２ａに侵入するのが阻止されるが、その塵埃は透過性平板５５に達して堆積する可能性がある。しかしながら、第２実施形態では、透過性平板５５の平面５５Ｓは傾斜しているため、その傾斜面に沿って塵埃が低い側に移動し、当該平面５５Ｓから除外され、透過性平板５５の物体側の平面５５Ｓに塵埃が堆積するのを防止することができる。その結果、当該平面５５Ｓに残存する塵埃によって正立等倍像の品質が低下するのを抑制することができ、好適である。
【００３１】
また、第２実施形態では、図５に示すように、Ｘ方向に平行な仮想回動軸（図示省略）を回動中心として水平状態から同図紙面において時計回りに所定角度だけ回動させて傾斜させている。したがって、透過性平板５５の平面５５Ｓに達した塵埃は傾斜面に沿って移動し、結像光学系５１および光源部３から離れる方向、つまり（＋Ｙ）方向に落下していくため、落下した塵埃が結像光学系５１や光源部３に侵入して悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。また、透過性平板５５を傾斜させるために、図５（ｂ）に示すように、遮光部材５２の物体側端部のうち光源部側（同図の左手側）の端部を反光源部側（同図の右手側）の端部よりも上方に延設し、透過性平板５５と遮光部材５２とが隙間なく一体化されるように構成しているため、透過性平板５５と遮光部材５２との間から塵埃が侵入するのを防止することができる。
【００３２】
なお、このように構成された透過性平板５５の平面５５Ｓに対しても第１実施形態と同様に防塵処理を施すことで塵埃をさらに効果的に当該平面５５Ｓから除去することができる。また、透過性平板５６の平面５６Ｓについても、透過性平板５５の平面５５Ｓと同様に傾斜させてもよく、さらに傾斜面に対して防塵処理を施してもよい。
【００３３】
第３実施形態
図６は本発明にかかる画像読取装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、遮光部材５４および透過性平板５５が設けられていない点であり、その他の構成は第１実施形態と同一である。したがって、以下の説明においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
このように第３実施形態では、遮光部材５３の読取部側（同図の下方側）にレンズアレイ５１ｂが配置されて遮光部材５３の貫通孔５３ａを覆っているため、当該貫通孔５３ａに塵埃が侵入するのを防止することができる。すなわち、結像光学素子５を構成する構成要素のうちレンズアレイ５１ｂを最も読取部側に位置させて貫通孔５３ａへの塵埃の侵入を阻止しているため、貫通孔５３ａ内に塵埃が滞留するのを確実に解消し、原稿ＯＢの正立等倍像を高品質で形成することができ、ＣＩＳモジュールの読み取り精度を高めることができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、２枚のレンズアレイ５１ａ、５１ｂにより結像光学系５１を構成しているが、１枚のレンズアレイ、あるいは３枚以上のレンズアレイにより結像光学系５１を構成する結像光学素子５に対して本発明を適用してもよい、特に、１枚のレンズアレイにより結像光学系５１を構成する結像光学素子５では、このレンズアレイが本発明の「物体に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」および「読取部に最も近い位置に配置された結像光学系のレンズアレイ」に相当する。
【００３６】
また、上記実施形態では、各レンズアレイに対して両凸レンズ５１２を形成しているが、レンズ形状はこれに限定されるものではなく、遮光部材の貫通孔を通過する光をレンズにより集光して正立等倍像を形成する結像光学系５１を備えた結像光学素子全般に本発明を適用することができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、各レンズアレイ５１ａ、５１ｂにおいてレンズ５１２をＸ方向に一列で配置するとともにするとともに各遮光部材５２〜５４において貫通孔をＸ方向に一列で配置した結像光学素子５に対して本発明を適用しているが、レンズ５１２および貫通孔５２ａ〜５４ａを複数列で配置したＣＩＳモジュール（結像光学素子）に対しても適用可能である。
【００３８】
また、上記実施形態では、ＣＩＳモジュール１に光源部３を搭載して原稿ＯＢで反射した光を結像光学素子５に入射させていた。しかしながら、ＣＩＳモジュール１（の結像光学素子５）と原稿を挟んでＣＩＳモジュール１（の結像光学素子５）に対向する側に光源部を配置して、光源部から射出されてフィルムなどの原稿を透過した光を結像光学素子５に入射させる構成とすることもできる。
【００３９】
また、透過性平板５５の平面５５Ｓや透過性平板５６の平面５６Ｓに付着した塵埃を積極的に除去するために、次のような手段を追加し、適切な除去タイミングで塵埃除去を行うように構成してもよい。例えばＸ方向における最大読取範囲より長く延びるブラシや布などの清掃手段をセットしておき、当該清掃手段により上記平面５５Ｓ、５６Ｓを清掃可能に構成してもよい。また、ファンなどにより装置外部から空気を取り込むとともに当該空気を上記平面５５Ｓ、５６Ｓに向けて吹き付けて塵埃を除去する吹付手段を設けてもよい。さらに、モーターやピエゾ素子などの振動付与手段を設け、当該振動付与手段により透過性平板５５、５６に対して振動を与えてもよい。
【００４０】
さらに、結像光学素子５の最外層に対し、ＡＲ（アンチリフレクション）処理を施してもよく、これによって空気との界面での反射を抑制することができる。このＡＲ処理としては、例えば無機材料などのアンチリフレクション材料からなる反射防止膜を蒸着法やスパッタリング法等の薄膜形成法にて成膜する処理がある。また、透過性平板５５、５６の屈折率は例えば１．５程度であるため、空気との中間の屈折率、例えば１．３〜１．４の屈折率を有する材料を結像光学素子５の最外層に塗布してＡＲ層を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１…ＣＩＳモジュール（画像読取装置）、 ３…光源部、 ３１…ライトガイド、 ３２…先端部、 ５…結像光学素子、 ７…読取部、 ５１…結像光学系、 ５１ａ、５１ｂ…レンズアレイ、 ５２…（第１）遮光部材、 ５２ａ…（第１）貫通孔、 ５４…（第２）遮光部材、 ５４ａ…（第２）貫通孔、 ５５…（第１）透過性平板、 ５５Ｓ…平面（第１透過性平板の物体側の主面）、 ５６…（第２）透過性平板、 ５６Ｓ…平面（第２透過性平板の読取部側の主面）、５１２…レンズ、 ＯＢ…原稿（物体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを有するレンズアレイを１枚配置または複数枚積層配置して物体の正立等倍像を形成する結像光学系と、
前記物体で反射した光または前記物体を透過した光を通過させる第１貫通孔を有し、前記光が前記第１貫通孔を通過して前記物体に最も近い位置に配置された前記結像光学系のレンズアレイに形成されたレンズに入射されるように前記結像光学系の物体側に配置される第１遮光部材と、
前記光を透過する材料で形成され、前記第１遮光部材の物体側に配置されて前記第１貫通孔を覆う第１透過性平板と
を備えることを特徴とする結像光学素子。
【請求項２】
前記第１透過性平板の物体側の主面に対し、防塵処理が施されている請求項１に記載の結像光学素子。
【請求項３】
前記第１透過性平板は水平面に対して傾斜して配置される請求項１または２に記載の結像光学素子。
【請求項４】
前記結像光学系により前記物体の正立等倍像を読取部に結像する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の結像光学素子であって、
前記結像光学系から出射される光を通過させる第２貫通孔を有し、前記読取部に最も近い位置に配置された前記結像光学系のレンズアレイに形成されたレンズから出射される光が前記第２貫通孔を通過して前記読取部に入射されるように前記結像光学系の読取部側に配置される第２遮光部材と、
前記光を透過する材料で形成され、前記第２遮光部材の読取部側に配置されて前記第２貫通孔を覆う第２透過性平板と
を備える結像光学素子。
【請求項５】
前記第２透過性平板の読取部側の主面に対し、防塵処理が施されている請求項４に記載の結像光学素子。
【請求項６】
前記第２透過性平板は水平面に対して傾斜して配置される請求項４または５に記載の結像光学素子。
【請求項７】
物体に光を照射する光源部と、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の結像光学素子と、
前記結像光学素子により結像される正立等倍像を読み取る読取部と
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１】
レンズを有するレンズアレイを１枚配置または複数枚積層配置して物体の正立等倍像を形成する結像光学系と、
前記物体で反射した光または前記物体を透過した光を通過させる第１貫通孔を有し、前記光が前記第１貫通孔を通過して前記物体に最も近い位置に配置された前記結像光学系のレンズアレイに形成されたレンズに入射されるように前記結像光学系の物体側に配置される第１遮光部材と、
前記光を透過する材料で形成され、前記第１遮光部材の物体側に配置されて前記第１貫通孔を覆う第１透過性平板と
を備えることを特徴とする結像光学素子。
【請求項２】
前記第１透過性平板の物体側の主面に対し、防塵処理が施されている請求項１に記載の結像光学素子。
【請求項３】
前記第１透過性平板は水平面に対して傾斜して配置される請求項１または２に記載の結像光学素子。
【請求項４】
前記結像光学系により前記物体の正立等倍像を読取部に結像する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の結像光学素子であって、
前記結像光学系から出射される光を通過させる第２貫通孔を有し、前記読取部に最も近い位置に配置された前記結像光学系のレンズアレイに形成されたレンズから出射される光が前記第２貫通孔を通過して前記読取部に入射されるように前記結像光学系の読取部側に配置される第２遮光部材と、
前記光を透過する材料で形成され、前記第２遮光部材の読取部側に配置されて前記第２貫通孔を覆う第２透過性平板と
を備える結像光学素子。
【請求項５】
前記第２透過性平板の読取部側の主面に対し、防塵処理が施されている請求項４に記載の結像光学素子。
【請求項６】
前記第２透過性平板は水平面に対して傾斜して配置される請求項４または５に記載の結像光学素子。
【請求項７】
物体に光を照射する光源部と、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の結像光学素子と、
前記結像光学素子により結像される正立等倍像を読み取る読取部と
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２５０１８（Ｐ２０１３−２５０１８Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５８７２５（Ｐ２０１１−１５８７２５）
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]