JP5978211B2 - Image reading apparatus constituted by a composite rod lens array - Google Patents

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Description

本発明は、複合ロッドレンズアレイ及び画像読取り装置に関し、具体的には、性質が異なる２種類のレンズアレイを組合せて形成された被写体深度が長い複合ロッドレンズアレイ及び当該複合ロッドレンズアレイにより構成された画像読取り装置に関するものである。   The present invention relates to a composite rod lens array and an image reading apparatus, and specifically includes a composite rod lens array having a long subject depth formed by combining two types of lens arrays having different properties and the composite rod lens array. The present invention relates to an image reading apparatus.

通常、スキャナー、複合機などのような画像読取り装置には、原稿上の画像情報を電気情報に変換して装置のメモリに保存する、又はコンピュータに伝送して保存するような画像読取り装置を備える。このような画像読取り装置は、主に、光源、ロッドレンズアレイ及び光電変換センサーが含まれ、その中、ロッドレンズアレイは、フォーカスしてイメージングをするものであるため、画像読取り装置の性能を左右するものとも言える。   In general, an image reading apparatus such as a scanner or a multifunction machine includes an image reading apparatus that converts image information on a document into electrical information and stores it in the memory of the apparatus, or transmits it to a computer and stores it. . Such an image reading device mainly includes a light source, a rod lens array, and a photoelectric conversion sensor. Among them, the rod lens array focuses and performs imaging, so that the performance of the image reading device is influenced. It can be said that it does.

図１は既存画像読取り装置において用いられるロッドレンズアレイの部分構造を示す図である。図面において、２が既存のロッドレンズアレイであり、２１が支持用の側板であり、２２が支持用の他端の側板であり、２００が単体ロッドレンズであり、２０１が単体ロッドレンズ２００の直線に配列されて形成された単一アレイレンズであり、単一アレイレンズ２０１が側板２１と側板２２との間に挟まれ、接着剤２３により接着して固定される。   FIG. 1 is a diagram showing a partial structure of a rod lens array used in an existing image reading apparatus. In the drawing, 2 is an existing rod lens array, 21 is a side plate for support, 22 is a side plate at the other end for support, 200 is a single rod lens, and 201 is a straight line of the single rod lens 200. The single array lens 201 is sandwiched between the side plate 21 and the side plate 22 and bonded and fixed by an adhesive 23.

レンズの共役長さがＴＣで、高さがＺで、焦点位置の高さがＨであり、ロッドレンズアレイの上側と下側とが対称して、焦点の平面がそれぞれ対物面と画像面に対応している。利用する際に、原稿が対物面に置かれ、光電変換センサーが画像面に配置される。   The conjugate length of the lens is TC, the height is Z, the height of the focal position is H, the upper side and the lower side of the rod lens array are symmetric, and the focal planes are the object plane and the image plane, respectively. It corresponds. When used, the document is placed on the object plane and the photoelectric conversion sensor is placed on the image plane.

図２は上記ロッドレンズアレイの変調伝達関数（ＭＴＦともいう）の特性である。ロッドレンズアレイ全体に対して、原稿が対物面即ち焦点位置平面内にある場合、レンズのＭＴＦ値が最も高く、即ち伝送される画像の品質が最もよいが、原稿が焦点位置から逸脱した場合、レンズのＭＴＦ値が下がり、且つ逸脱が遠くなることに伴い、ＭＴＦ値が低くなり、伝送される画像の品質もより悪くなる（即ち、よく言われる被写界深度が小さい）。ロッドレンズアレイに対して、通常の場合、原稿が焦点位置から０．２ｍｍぐらい逸脱すると、画像品質が明らかに低下することになる。開放角が小さいロッドレンズアレイにしても、０．５ｍｍの許容範囲しかなく、かつ焦点位置のレンズの変調伝達関数が最も高いため、逸脱したら次第に低下していく。こうして、原稿が焦点位置から逸脱すると、読み取った画像の品質が劣化することになる。   FIG. 2 shows the characteristics of the modulation transfer function (also referred to as MTF) of the rod lens array. If the document is in the object plane or focal position plane for the entire rod lens array, the lens has the highest MTF value, i.e. the best quality of the transmitted image, but the document deviates from the focal position, As the MTF value of the lens decreases and the deviation increases, the MTF value decreases and the quality of the transmitted image becomes worse (ie, the well-known depth of field is small). In general, with respect to the rod lens array, when the original deviates from the focal position by about 0.2 mm, the image quality is clearly degraded. Even a rod lens array with a small opening angle has an allowable range of 0.5 mm, and the modulation transfer function of the lens at the focal position is the highest. Thus, when the document deviates from the focal position, the quality of the read image is deteriorated.

図３は上記ロッドレンズアレイ２により構成された画像読取り装置の断面図である。図面において、１が発光して原稿を均一に照らす線光源であり、２が上記原稿からの反射光を集中して画像化するロッドレンズアレイであり、３が直線に配列しロッドレンズアレイ２により集中された光を受け取り光信号を電気信号に変換する光電変換センサーであり、４が直線に配列された光電変換センサー３を搭載するセンサー基板であり、６が上記光源１とロッドレンズアレイ２とセンサー基板４を収容するフレームであり、５がフレーム６に設け、原稿を搭載する光透過ボードであり、１０が原稿である。   FIG. 3 is a cross-sectional view of an image reading apparatus constituted by the rod lens array 2. In the drawing, 1 is a line light source that emits light to uniformly illuminate a document, 2 is a rod lens array that concentrates and images reflected light from the document, and 3 is a linear array that is arranged by a rod lens array 2. A photoelectric conversion sensor that receives concentrated light and converts an optical signal into an electrical signal, 4 is a sensor substrate on which a photoelectric conversion sensor 3 arranged in a straight line is mounted, and 6 is the light source 1 and the rod lens array 2. A frame that accommodates the sensor substrate 4, 5 is a light transmission board that is provided on the frame 6 and carries a document, and 10 is a document.

上記画像読取り装置には、原稿１０がロッドレンズアレイ２の対物面内（通常は光通過ボードの表面）に置かれ、光電変換センサー３がロッドレンズアレイ２の画像面内に配置される。その画像化のプロセスは、光源１からの光が、光通過ボード５を透過して、外の原稿１０に照らし、原稿１０の黒い文字領域の光が吸収され、他の白い背景領域の光がほぼ１００％反射されて、これらの反射光がガラス板５を通過してロッドレンズアレイ２に収集され、センサー基板４の光電変換センサー３に照らす。光電変換センサー３は、数多くの感光性画素及び各感光性画素に照らす光を光電変換して信号を出力する駆動回路からなる。受け取った光が電気信号に変換されてから、駆動回路を介して出力し、画像（文字）情報として外部に出力する。原稿の移動につれて、上述した画像情報（文字）が継続して読み取られていく。   In the image reading apparatus, the document 10 is placed in the object plane of the rod lens array 2 (usually the surface of the light passage board), and the photoelectric conversion sensor 3 is placed in the image plane of the rod lens array 2. In the imaging process, the light from the light source 1 passes through the light passage board 5 and illuminates the outside document 10, the light in the black character area of the document 10 is absorbed, and the light in the other white background area is absorbed. Reflected almost 100%, the reflected light passes through the glass plate 5 and is collected in the rod lens array 2 and illuminates the photoelectric conversion sensor 3 on the sensor substrate 4. The photoelectric conversion sensor 3 includes a number of photosensitive pixels and a driving circuit that photoelectrically converts light illuminating each photosensitive pixel and outputs a signal. The received light is converted into an electrical signal, and then output through a drive circuit, and output to the outside as image (character) information. As the document moves, the image information (characters) described above is continuously read.

上記ロッドレンズアレイ及び画像読取り装置は以下のような問題が存在している。原稿がロッドレンズアレイ２の焦点位置の平面内、即ち画像読取り装置の光透過ボードの表面にある場合、画像読取り装置により読取った画像信号が鮮明であるが、原稿が焦点位置から少しでも逸脱すると、読み取った画像の品質が顕著に低下することなる。従来の読取り速度が低い画像読取り装置において、原稿が光透過ボードの表面に固定されるフラットベッドスキャナ又は複合機、若しくは原稿が光透過ボードの表面に密着して回転するファックスにとっては問題がないが、技術の進歩につれて、画像読取り装置の読み取り速度が日増しに速くなっているため、原稿を焦点位置の平面内に制限することができなくなる。例えば、金融分野に用いられる偽札検出器又は紙幣計算機は、その操作速度が約１０００枚/分である。このような速度では、原稿（紙幣）は、光透過ボードの表面近くをほぼ飛んでいくように画像読取り装置を通過していく。高速な金融装置において、原稿（紙幣）を詰まらず順調に画像読取り装置を通過させるために、原稿（紙幣）の通路の高さが約２ｍｍである。つまり原稿（紙幣）が画像読取り装置を通過する場合、ロッドレンズアレイの焦点位置から２ｍｍ近くの範囲内で通過するのであり、このような広い範囲（被写界深度）では、既存のロッドレンズアレイ及び画像読取り装置が鮮明な画像を読み取ることができなくなるため、既存のロッドレンズアレイ及び画像読取り装置は、このような新たな要求を満たすことができなくなる。   The rod lens array and the image reading apparatus have the following problems. When the original is in the plane of the focal position of the rod lens array 2, that is, on the surface of the light transmission board of the image reading apparatus, the image signal read by the image reading apparatus is clear, but if the original deviates even slightly from the focal position. As a result, the quality of the read image is significantly reduced. In a conventional image reading apparatus with a low reading speed, there is no problem for a flatbed scanner or a multi-function machine in which an original is fixed on the surface of the light transmission board, or a fax machine in which the original rotates in close contact with the surface of the light transmission board. As the technology advances, the reading speed of the image reading apparatus increases day by day, so that it is impossible to limit the original within the plane of the focal position. For example, a counterfeit bill detector or bill calculator used in the financial field has an operation speed of about 1000 sheets / minute. At such a speed, the manuscript (banknote) passes through the image reading device so as to almost fly near the surface of the light transmission board. In a high-speed financial apparatus, the height of the passage of the document (banknote) is about 2 mm in order to smoothly pass the image (banknote) through the image reading apparatus. That is, when the document (banknote) passes through the image reading device, it passes within a range of about 2 mm from the focal position of the rod lens array. In such a wide range (depth of field), the existing rod lens array Since the image reading device cannot read a clear image, the existing rod lens array and the image reading device cannot meet such a new requirement.

本発明は、上記既存技術の不足を克服し、長い被写界深度を有する複合ロッドレンズアレイ及びそれによって構成された画像読取り装置を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a composite rod lens array having a long depth of field and an image reading device constituted by the compound rod lens array, which overcomes the shortage of the existing technology.

本発明は以下の方法により達成される。
上記目的を実現するために、本発明の一つの方面によると、支持用の第１の側板と支持用の第２の側板とを備える複合ロッドレンズアレイを提供する。前記第１の側板と第２の側板との間に、少なくとも２列のロッドレンズアレイを含み、当該少なくとも２列のロッドレンズアレイは、第１共役長さＴＣ１、第１高さＺ１及び第１直径Ф１を有する複数の第１のロッドレンズを少なくとも１つのアレイに配列することにより構成する第１のロッドレンズアレイと、第２共役長さＴＣ２、第２高さＺ２及び第２直径Ф２を有する複数の第２のロッドレンズを少なくとも１つのアレイに配列することにより構成する第２のロッドレンズアレイとを含み、前記少なくとも１列の第１のロッドレンズアレイと前記少なくとも１列の第２のロッドレンズアレイは、支持用の上記第１の側板と支持用の上記第２の側板との間に挟まれ、第１のロッドレンズアレイの第１共役長さＴＣ１と、第２のロッドレンズアレイの第２共役長さＴＣ２とは一致せず、第１のロッドレンズアレイの焦点位置と第２のロッドレンズアレイの焦点位置との差が１ｍｍ以内である。 The present invention is achieved by the following method.
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a composite rod lens array including a first supporting side plate and a second supporting side plate is provided. At least two rows of rod lens arrays are included between the first side plate and the second side plate, and the at least two rows of rod lens arrays include a first conjugate length TC1, a first height Z1, and a first height. has a first rod lens array configured by arranging a plurality of first rod lens in at least one array having a diameter .PHI.1, second conjugate length TC2, the second height Z2 and a second diameter Ф2 and a second rod lens array configured by arranging a plurality of second rod lens in at least one array, said at least one row the first rod lens array and the at least one row second rod of The lens array is sandwiched between the first side plate for support and the second side plate for support, and the first conjugate length TC1 of the first rod lens array and the second rod lens. It does not match the second conjugate length TC2 of the array, and the difference between the focal position of the first rod lens array and the focal position of the second rod lens array is within 1 mm.

さらに、第１のレンズアレイ及び第２のレンズアレイは、第１の側板及び第２の側板との間に、樹脂により接着し固定される。   Further, the first lens array and the second lens array are bonded and fixed with a resin between the first side plate and the second side plate.

さらに、第１のロッドレンズアレイの高さＺ１と第２のロッドレンズアレイの高さＺ２とは一致しなくてもよく、第１のロッドレンズアレイの直径Ф１と第２のロッドレンズアレイの直径Ф２とは一致しなくてもよい。   Furthermore, the height Z1 of the first rod lens array and the height Z2 of the second rod lens array may not coincide with each other, and the diameter Ф1 of the first rod lens array and the diameter of the second rod lens array It does not have to coincide with Ф2.

さらに、上記複数の第１のロッドレンズアレイが第１の側板寄りに互いに近く配列され、複数の第２のロッドレンズアレイが第２の側板寄りに互いに近く配列される。 Furthermore, the plurality of first rod lens array is arranged near each other in the first side plate toward the plurality of second rod lens array is arranged near each other in the second side plate closer.

さらに、第１のロッドレンズアレイと複数の第２のロッドレンズアレイとは交差に配列すること、或いは、複数の第１のロッドレンズアレイが互いに近く配列し、複数の第２のロッドレンズアレイが、第１のロッドレンズアレイの両側にて、第１の側板及び第２の側板にそれぞれ近く配列することである。   Further, the first rod lens array and the plurality of second rod lens arrays are arranged in an intersection, or the plurality of first rod lens arrays are arranged close to each other, and the plurality of second rod lens arrays are arranged. The first side plate and the second side plate are arranged close to each other on both sides of the first rod lens array.

上記目的を実現するために、本発明のもう一つの方面によると、発光して、走査範囲内に原稿を均一に照らす光源と、原稿から反射されてきた反射光を電気信号に変換し外部に出力する線形アレイ画像センサーと、上記反射光をフォーカスして、上記線形アレイ画像センサーの表面にイメージングする複合ロッドレンズアレイと、を含む画像読取り装置を提供する。上記複合ロッドレンズアレイは、第１共役長さＴＣ１、第１高さＺ１及び第１直径Ф１を有する複数の第１のロッドレンズを少なくとも１つのアレイに配列することにより構成する第１のロッドレンズアレイと、第２共役長さＴＣ２、第２高さＺ２及び第２直径Ф２を有する複数の第２のロッドレンズを少なくとも１つのアレイに配列することにより構成する第２のロッドレンズアレイと、支持用の第１の側板、及び支持用の第２の側板を含み、その中、上記少なくとも１列の第１のロッドレンズアレイと上記少なくとも１列の第２のロッドレンズアレイが支持用の上記第１の側板と支持用の上記第２の側板との間に挟まれ、第１のロッドレンズアレイの第１共役長さＴＣ１と、第２のロッドレンズアレイの第２共役長さＴＣ２とは一致せず、第１のロッドレンズアレイの焦点位置と第２のロッドレンズアレイの焦点位置との差が１ｍｍ以内である。 To achieve the above object, according to another aspect of the present invention, a light source that emits light and uniformly illuminates a document within a scanning range, and reflected light reflected from the document is converted into an electric signal to the outside. There is provided an image reading device including an output linear array image sensor and a composite rod lens array that focuses the reflected light and images the surface of the linear array image sensor. The composite rod lens array, a first rod lens configured by arranging the first conjugate length TC1, a plurality of first rod lens having a first height Z1 and the first diameter Ф1 at least one array an array, and the second rod lens array configured by arranging the second conjugate length TC2, a plurality of second rod lens having a second height Z2 and a second diameter Ф2 at least one array, the support It includes a first side plate of the use, and the second side plate for supporting, among which, the at least one row the first rod lens array and the second rod lens array of the at least one row of said first for supporting The first conjugate length TC1 of the first rod lens array and the second conjugate length TC2 of the second rod lens array are sandwiched between the first side plate and the second side plate for support. Without The difference between the focal position of the first rod lens array and the focal position of the second rod lens array is within 1 mm .

さらに、第１のレンズアレイ及び第２のレンズアレイは、第１の側板及び第２の側板との間に、樹脂により接着し固定する。   Further, the first lens array and the second lens array are bonded and fixed with a resin between the first side plate and the second side plate.

さらに、複合ロッドレンズアレイの表面には、ロッドレンズの高さを調節するための焦点位置調節装置が取り付けられている。   Further, a focal position adjusting device for adjusting the height of the rod lens is attached to the surface of the composite rod lens array.

さらに、焦点位置調節装置は、ロッドレンズアレイの表面に設けられ、光透過性の調節体であり、具体的には、調節体は、光透過性を有する透明体又は半透明体であり、ロッドレンズアレイの表面に貼り付けてもよいし、印刷又は描きによりロッドレンズアレイの表面に塗りつけて固化してもよい。   Further, the focus position adjusting device is provided on the surface of the rod lens array, and is a light transmissive adjusting body. Specifically, the adjusting body is a transparent body or a translucent body having light transmittance. You may affix on the surface of a lens array, and you may apply | coat and solidify on the surface of a rod lens array by printing or drawing.

さらに、焦点位置調節装置はロッドレンズアレイの長手方向に全領域をカバーし、ロッドレンズアレイの幅方向にＴＣ値の何れか一つのみをカバーする。且つ隣り合って配列する同一レンズアレイ（例、直径がФ１である第１レンズアレイ）の列数がＮ１である場合、焦点位置調節装置の厚さがＮ１＊Ф１より小さい。   Further, the focal position adjusting device covers the entire area in the longitudinal direction of the rod lens array, and covers only one of the TC values in the width direction of the rod lens array. When the number of columns of the same lens array arranged adjacent to each other (for example, the first lens array having a diameter of Ф1) is N1, the thickness of the focal position adjusting device is smaller than N1 * Ф1.

さらに、焦点位置調節装置は、ロッドレンズアレイの線形アレイ画像センサーに近い側の、焦点位置が線形アレイ画像センサーの表面に達していないレンズアレイの端面に配置される。又は、焦点位置調節装置がロッドレンズアレイの原稿に近い側のレンズアレイの表面に配置される。２種類のレンズアレイの焦点位置を原稿のフローティング範囲の両側近くに位置させるようにする。又はこの２つの形態を共に採用してもよい。   Further, the focal position adjusting device is disposed on the end surface of the lens array on the side close to the linear array image sensor of the rod lens array, and the focal position does not reach the surface of the linear array image sensor. Alternatively, the focal position adjusting device is disposed on the surface of the lens array on the side close to the original of the rod lens array. The focal positions of the two types of lens arrays are positioned near both sides of the document floating range. Or you may employ | adopt these two forms together.

本発明の効果は、複合ロッドレンズアレイには、ＴＣ値の異なる２種類のロッドレンズを採用し、複合ロッドレンズアレイの被写界深度を長くしている。このようなレンズを用いた画像読取り装置は、長い被写界深度の範囲内に原稿の画像を鮮明に読み取ることができるとともに、焦点位置調節装置が用いられたため、ロッドレンズアレイにより読み取った原稿の情報が正確に集中され、線形アレイ画像センサーの表面にイメージングされることができ、レンズが被写界深度の増加による調節伝達関数の低下を克服して、画像の解像度を高め、画像読取り装置が長い被写界深度領域においてさらなる発展及び応用を促進している。   The effect of the present invention is that the composite rod lens array employs two types of rod lenses having different TC values, and extends the depth of field of the composite rod lens array. An image reading apparatus using such a lens can clearly read an image of a document within a long depth of field, and a focus position adjusting device is used. Information can be accurately focused and imaged on the surface of a linear array image sensor, the lens overcomes the degradation of the adjustment transfer function due to increased depth of field, increases the resolution of the image, and the image reader Further developments and applications are promoted in the long depth of field region.

ここで説明する図面は、本発明を更に理解するためのものであり、明細書の一部を構成し、本発明の実施例と共に本発明を解釈するものであるが、本発明を限定するものではない。   The drawings described herein are for further understanding of the present invention and constitute a part of the specification and are intended to interpret the present invention together with embodiments of the present invention, but are intended to limit the present invention. is not.

既存複合ロッドレンズアレイの部分構造を示す図である。It is a figure which shows the partial structure of the existing composite rod lens array. 既存複合ロッドレンズアレイの被写界深度と変調伝達関数との関係。Relationship between depth of field and modulation transfer function of existing composite rod lens array. 既存画像読取り装置の断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the existing image reading apparatus. 本発明の実施例１に係わる複合ロッドレンズアレイの部分構造を示す図である。It is a figure which shows the partial structure of the composite rod lens array concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係わる複合ロッドレンズアレイの断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the composite rod lens array concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係わる複合ロッドレンズアレイの被写界深度と変調伝達関数との関係。The relationship between the depth of field of the compound rod lens array concerning Example 1 of this invention, and a modulation transfer function. 本発明の実施例２に係わる複合ロッドレンズアレイの断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the composite rod lens array concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例２に係わる複合ロッドレンズアレイの断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the composite rod lens array concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係わる複合ロッドレンズアレイの断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the composite rod lens array concerning Example 3 of this invention. 本発明の実施例３に係わる複合ロッドレンズアレイの断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the composite rod lens array concerning Example 3 of this invention. 本発明の実施例４に係わる複合ロッドレンズアレイの端面構造を示す図である。It is a figure which shows the end surface structure of the composite rod lens array concerning Example 4 of this invention. 本発明の実施例５に係わる複合ロッドレンズアレイの局部上面図である。It is a local top view of the compound rod lens array concerning Example 5 of this invention. 本発明の実施例６に係わる画像読取り装置の断面図である。It is sectional drawing of the image reading apparatus concerning Example 6 of this invention. 本発明の実施例６に係わる画像読取り装置に用いられる複合ロッドレンズアレイの部分構造を示す図である。It is a figure which shows the partial structure of the composite rod lens array used for the image reading apparatus concerning Example 6 of this invention. 本発明の実施例８に係わる画像読取り装置の調整伝達関数を示す図である。It is a figure which shows the adjustment transfer function of the image reading apparatus concerning Example 8 of this invention. 本発明の実施例８に係わる画像読取り装置の調整伝達関数を示す図である。It is a figure which shows the adjustment transfer function of the image reading apparatus concerning Example 8 of this invention. 本発明の実施例８に係わる画像読取り装置の調整伝達関数を示す図である。It is a figure which shows the adjustment transfer function of the image reading apparatus concerning Example 8 of this invention. 本発明の実施例９に係わる画像読取り装置の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the image reading apparatus concerning Example 9 of this invention.

本願の実施例および実施例の特徴は、衝突がない場合には、互いに組み合わせることが可能である。以下、図面を参照しながら、実施例により本発明を詳細に説明する。   The embodiments of the present application and the features of the embodiments can be combined with each other when there is no collision. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例１
図４は本発明の実施例１に係わる複合ロッドレンズアレイの部分構造を示す図である。図面において、２０が複合ロッドレンズアレイであり、２１と２２が支持用の側板であり、２００が単体ロッドレンズである。単体ロッドレンズ２００は、第１の共役長さＴＣ１と第１の高さＺ１と第１の直径Ф１とを有する複数の第１ロッドレンズが直線に配列して構成される第１のロッドレンズアレイ２０１と、第２の共役長さＴＣ２と第２の高さＺ２と第２の直径Ф２とを有する複数の第２のロッドレンズが直線に配列して構成される第２のロッドレンズアレイ２０２との２種類の構造を備え、上記第１のロッドレンズアレイ２０１と上記第２のロッドレンズアレイ２０２が、支持用の上記第１側板２１と支持用の上記第２の側板２２との間に挟まれて、第１のレンズアレイ２０１と第２のレンズアレイ２０２が、第１側板２１と第２の側板２２の間に樹脂２３により接着して固定される。 Example 1
FIG. 4 is a diagram showing a partial structure of the composite rod lens array according to the first embodiment of the present invention. In the drawing, 20 is a composite rod lens array, 21 and 22 are support side plates, and 200 is a single rod lens. The single rod lens 200 is a first rod lens array configured by linearly arranging a plurality of first rod lenses having a first conjugate length TC1, a first height Z1, and a first diameter Ф1. 201, a second rod lens array 202 configured by linearly arranging a plurality of second rod lenses having a second conjugate length TC2, a second height Z2, and a second diameter Ф2. The first rod lens array 201 and the second rod lens array 202 are sandwiched between the first side plate 21 for support and the second side plate 22 for support. Thus, the first lens array 201 and the second lens array 202 are bonded and fixed between the first side plate 21 and the second side plate 22 with the resin 23.

第１のロッドレンズアレイ２０１の焦点位置がＨ１であり、その対象物側に対応する平面が対物面２４であり、画像側に対応する平面が画像面２５であり、第２のロッドレンズアレイ２０２の焦点位置がＨ２であり、その対象物側に対応する平面が対物面２６であり、画像側に対応する平面が画像面２７である。   The focal position of the first rod lens array 201 is H1, the plane corresponding to the object side is the object plane 24, the plane corresponding to the image side is the image plane 25, and the second rod lens array 202 is. Is a plane corresponding to the object side, and the plane corresponding to the image side is the image plane 27.

本実施例において、第１のロッドレンズアレイ２０１が１列しか採用せず、第２のロッドレンズアレイ２０２も１列のみを採用している。ロッドレンズアレイ全体が２列のレンズアレイから構成し、その断面構造が図５に示すとおりである。   In the present embodiment, the first rod lens array 201 employs only one column, and the second rod lens array 202 employs only one column. The entire rod lens array is composed of two rows of lens arrays, and its cross-sectional structure is as shown in FIG.

本実施例において、２種類のレンズのパラメータは、レンズの直径Ф１とФ２とは同様で、いずれも０．３５ｍｍであり、高さＺ１とＺ２も同様で、いずれも４．３ｍｍで、共役長さＴＣ１が９．１ｍｍで、ＴＣ２が１０．１ｍｍである。２種類のレンズに対応する焦点位置はそれぞれＨ１が２．４ｍｍで、Ｈ２が２．９ｍｍであり、即ち、２種類のレンズの対物面又は画像面の高さが０．５ｍｍの差がある。実際の応用場面に応じて、様々な焦点位置の差を設定することができるが、焦点位置の差があまり大きいと、変調伝達関数の低下になるため、焦点位置の差が通常１ｍｍ以内であるように設定するのは適切である。   In this example, the parameters of the two types of lenses are the same for the lens diameters Ф1 and Ф2, both 0.35 mm, the same for the heights Z1 and Z2, both 4.3 mm, and the conjugate length. The length TC1 is 9.1 mm and the TC2 is 10.1 mm. The focal positions corresponding to the two types of lenses are H1 of 2.4 mm and H2 of 2.9 mm, respectively, that is, there is a difference of 0.5 mm between the height of the object plane or the image plane of the two types of lenses. Various focal position differences can be set according to the actual application situation, but if the focal position difference is too large, the modulation transfer function will be lowered, so the focal position difference is usually within 1 mm. It is appropriate to set so that

図６は本実施例のロッドレンズアレイの被写界深度と変調伝達関数との関係を示す図である。図６に示すように、本実施例において、ＴＣの値が異なるレンズアレイによって構成されるロッドレンズアレイは、変調伝達関数が低下しているが、レンズ全体の被写界深度が大きく増加した。±１ｍｍ範囲内において、レンズの変調伝達関数がほぼ変わりがない。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the depth of field and the modulation transfer function of the rod lens array of the present embodiment. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the rod lens array constituted by lens arrays having different TC values has a low modulation transfer function, but the depth of field of the entire lens is greatly increased. Within the range of ± 1 mm, the modulation transfer function of the lens is almost unchanged.

実施例２
本実施例において、ロッドレンズアレイが３列のレンズアレイにより構成し、図７、図８に示すように、その中、単列レンズアレイ２０１と２０２の特性は実施例１と同様である。本実施例において、図７に示しているのは２０２レンズアレイ１列と２０１レンズアレイ２列により構成し、且つＴＣ値が長い２０２レンズアレイを真中に配置し、ＴＣ値が小さい２０１レンズアレイを２０２の両側に配置するものである。このような３列のレンズにより構成されるロッドレンズアレイに対して、図８に示す形態を採用してもよい、即ち、２０１レンズアレイ１列と２０２レンズアレイ２列により構成し、ＴＣ値が小さい２０１レンズアレイを真中に、ＴＣ値が長い２０２レンズを２０１の両側に配置するようにしてもよい。 Example 2
In this embodiment, the rod lens array is constituted by a three-row lens array. As shown in FIGS. 7 and 8, the characteristics of the single-row lens arrays 201 and 202 are the same as those of the first embodiment. In this embodiment, FIG. 7 shows a 202 lens array composed of one 202 lens array and two 201 lens arrays, a 202 lens array having a long TC value arranged in the middle, and a 201 lens array having a small TC value. It is arranged on both sides of 202. For such a rod lens array composed of three rows of lenses, the form shown in FIG. 8 may be adopted, that is, composed of one 201 lens array and two 202 lens arrays, and a TC value of You may make it arrange | position 202 lenses with a long TC value in the both sides of 201 in the middle of a small 201 lens array.

レンズの列数が異なると、利用中において、レンズアレイ全体を通過する光の量が違ってくる。即ち、レンズの列数が多いほど、通過する光の量も多くなり、レンズの集中可能な光信号も強くなるため、光信号が弱い場合に適用する。レンズの変調伝達関数の変化は２種類のレンズのＴＣ値の差としか関係がなく、その効果は実施例１と同様である。   When the number of lens rows is different, the amount of light passing through the entire lens array is different during use. That is, as the number of lens rows increases, the amount of light passing therethrough increases and the optical signal that can be concentrated by the lens also increases. Therefore, the present invention is applied when the optical signal is weak. The change in the modulation transfer function of the lens is only related to the difference between the TC values of the two types of lenses, and the effect is the same as in the first embodiment.

実施例３
本実施例において、ロッドレンズアレイは５列のレンズアレイにより構成する。図９、図１０に示すように、単列のレンズアレイ２０１と２０２の特性は実施例１と同様である。本実施例において、図９に示されているのは２０１レンズアレイ２列と２０２レンズアレイ３列により構成され、且つＴＣ値が長い３列の２０２レンズアレイを真中にて配置し、ＴＣ値が小さい２列の２０１レンズを２０２の両側に配置するものである。このような５列のレンズアレイにより構成されたロッドレンズアレイに対して、図１０が示す方式を採用してもよいが、即ち、ＴＣ値が小さい３列の２０１レンズアレイを真中に、ＴＣ値が長い２列のレンズアレイ２０２を２０１の両側に配置するようにしてもよい。 Example 3
In this embodiment, the rod lens array is composed of a five-row lens array. As shown in FIGS. 9 and 10, the characteristics of the single-row lens arrays 201 and 202 are the same as those in the first embodiment. In this embodiment, what is shown in FIG. 9 is composed of two 201 lens arrays and three 202 lens arrays, and a three-column 202 lens array having a long TC value is arranged in the middle, and the TC value is Two small rows of 201 lenses are arranged on both sides of 202. 10 may be adopted for the rod lens array configured by such a five-row lens array, that is, the TC value is set in the middle of the three-row 201 lens array having a small TC value. The two long lens arrays 202 may be arranged on both sides of 201.

本実施例において、異なるＴＣ値のレンズアレイによってロッドレンズアレイを構成されてから、焦点位置のずれにより、変調伝達関数がほぼ同様である領域が形成されている。よって、上記実施例に含まれない他の列数の組合せ及び他のレンズアレイの配列形態も本発明の保護範囲内に含まれる。   In this embodiment, after the rod lens array is configured by the lens arrays having different TC values, a region where the modulation transfer function is substantially the same is formed due to the shift of the focal position. Therefore, other combinations of the number of columns not included in the above embodiment and other lens array arrangements are also included in the protection scope of the present invention.

実施例４
上記実施例において、特性が異なっている２種類のレンズアレイ２０１と２０２は、高さＺ１とＺ２が同様で、直径Ф１とФ２も同様である。本実施例において、特徴が異なる２種類のレンズアレイ２０１と２０２は、高さＺ１とＺ２とは異なっている。図１１に示すように、レンズの高さの違いが必然としてレンズの焦点位置の異なりに伴うため、実施例１と同様な効果がある。本実施例において、用いたのが２列のレンズにより構成されたロッドレンズアレイであり、他の列数の組合せを採用しても、本実施例と同様な効果を達成し得る。 Example 4
In the above embodiment, the two types of lens arrays 201 and 202 having different characteristics have the same heights Z1 and Z2, and the same diameters Ф1 and Ф2. In the present embodiment, the two types of lens arrays 201 and 202 having different characteristics are different from the heights Z1 and Z2. As shown in FIG. 11, since the difference in the lens height is necessarily accompanied by the difference in the focal position of the lens, the same effect as in the first embodiment is obtained. In this embodiment, a rod lens array composed of two rows of lenses is used, and the same effects as in this embodiment can be achieved even if other combinations of rows are employed.

実施例５
本実施例において、特徴が異なっている２種類のレンズアレイ２０１と２０１の直径Ф１とФ２とは異なり、第１レンズアレイの直径Ф１が０．６ｍｍで、１列により構成し、第２レンズアレイの直径がФ２は０．３５ｍｍであり、２列から構成される。図１２に示すように、ロッドレンズの直径が異なる場合、通常それに対応する開放角も異なって、ＴＣ値又は焦点位置の異なりにも伴うため、実施例１とは同様な効果を有する。本実施例において、用いられるのは３列のレンズによりロッドレンズアレイを構成されるものであるが、他の列数の組合せを採用しても同様な効果がある。 Example 5
In the present embodiment, the two lens arrays 201 and 201 having different features are different from the diameters Ф1 and Ф2 of the lens arrays 201 and 201, and the first lens array has a diameter Ф1 of 0.6 mm and is constituted by one row. The diameter of Ф2 is 0.35 mm and is composed of two rows. As shown in FIG. 12, when the rod lenses have different diameters, the corresponding opening angles are usually different and are accompanied by differences in the TC value or the focal position. In this embodiment, the rod lens array is constituted by three rows of lenses, but the same effect can be obtained even if other combinations of rows are employed.

実施例６
本実施例は、前記ロッドレンズアレイにより構成された画像読取り装置の実施例である。図１３は、本実施例に係わる画像読取り装置の断面図である。図面において、１が発光でき、原稿を均一に照らす線光源であり、２０が上記原稿により反射された光を集中しイメージングする複合ロッドレンズアレイであり、３が直線に配列してロッドレンズアレイ２０により集中された光を受け光信号を電気信号に変換する光電変換センサーであり、４が直線に配列する光電変換センサー３を搭載するセンサー基板であり、６が上記光源１とロッドレンズアレイ２０とセンサー基板４とを収容するフレームであり、５がフレーム６に配置し、原稿を搭載する光透過ボードであり、１０が原稿である。 Example 6
The present embodiment is an embodiment of an image reading apparatus constituted by the rod lens array. FIG. 13 is a cross-sectional view of the image reading apparatus according to the present embodiment. In the drawing, 1 is a line light source that can emit light and uniformly illuminates a document, 20 is a composite rod lens array that focuses and images light reflected by the document, and 3 is a rod lens array 20 that is arranged in a straight line. 4 is a photoelectric conversion sensor that receives light concentrated by the light source and converts an optical signal into an electrical signal, 4 is a sensor substrate on which the photoelectric conversion sensor 3 arranged in a straight line is mounted, and 6 is the light source 1 and the rod lens array 20. A frame that accommodates the sensor substrate 4, 5 is a light transmission board that is placed on the frame 6 and carries a document, and 10 is a document.

上記画像読取り装置において、複合ロッドレンズアレイ２０が用いたのは、２列の２０２レンズアレイと３列の２０１レンズアレイにより構成し、ＴＣ値が短い３列の２０１レンズアレイを真ん中に、ＴＣ値が長い２列の２０２レンズを２０１の両側に配置する図１０に示したロッドレンズアレイであり、その局部拡大図は図１４に示す通りである。   In the above image reading apparatus, the composite rod lens array 20 is composed of two rows of 202 lens arrays and three rows of 201 lens arrays, with a TC value having a short TC value in the middle and a TC value in the middle. Is a rod lens array shown in FIG. 10 in which two long 202 lenses are arranged on both sides of 201, and a local enlarged view thereof is as shown in FIG.

上記画像読取り装置において、原稿１０が複合ロッドレンズアレイ２０の２つの対物面の間に位置し、光電変換センサー３が複合ロッドレンズアレイ２０より離れる画像面に設けられている。その画像化のプロセスは、光源１により発光された光は、光透過ボード５を通過して、外部の原稿１０に照らし、原稿１０の黒い文字領域にて光が吸収され、原稿の他の白いベース色領域にて光がほぼ１００％反射され、これらの反射光がガラス板５を通過して、複合ロッドレンズアレイ２０により集中され、センサー基板４の光電変換センサー３に照らし、光電変換センサー３が数多くの感光画素及び各感光画素に照らす光を光電変換して信号を出力する駆動回路により構成され、受けた光が電気信号に変換されてから駆動回路を介して出力され、画像（文字）情報として外部に出力される。原稿が絶えず移動するとともに、上述した画像情報（文字）が継続して読み取られていく。   In the image reading apparatus, the document 10 is positioned between two objective surfaces of the composite rod lens array 20, and the photoelectric conversion sensor 3 is provided on an image surface away from the composite rod lens array 20. In the imaging process, the light emitted from the light source 1 passes through the light transmitting board 5 and illuminates the external original 10, and the light is absorbed in the black character area of the original 10, and the other white of the original In the base color region, almost 100% of the light is reflected, and the reflected light passes through the glass plate 5 and is concentrated by the composite rod lens array 20, illuminates the photoelectric conversion sensor 3 on the sensor substrate 4, and the photoelectric conversion sensor 3. Is composed of a large number of photosensitive pixels and a driving circuit that photoelectrically converts light illuminating each photosensitive pixel and outputs a signal, and the received light is converted into an electrical signal and then output through the driving circuit, and an image (character) Output to the outside as information. As the document constantly moves, the image information (characters) described above is continuously read.

上記画像読取り装置において、複合ロッドレンズアレイ２０が、焦点の高さが異なる２つの対物面を有し、且つ原稿が２つの対物面（又は焦点位置）の間に配置される。従って、画像が読み取られるとき、原稿の位置がすこしずれても、ロッドレンズアレイの２つの対物面の間にあり、この領域において、レンズの変調伝達関数がほぼ常数であるため、読み取った画像が同様な鮮明度を有し、画像の品質は原稿の位置のわずかの変化により劣化することがない。   In the image reading apparatus, the composite rod lens array 20 has two objective surfaces with different focal heights, and the document is disposed between the two objective surfaces (or focal positions). Therefore, when the image is read, even if the position of the document is slightly shifted, it is between the two objective surfaces of the rod lens array. In this region, the modulation transfer function of the lens is almost constant. It has similar sharpness and the image quality is not degraded by slight changes in the position of the document.

実施例７
上記実施例６に用いた複合ロッドレンズアレイ２０は、３列の２０１と２列２０２から構成された５列構造であり、前述した実施例１〜実施例５に提示した何れか一種の構成形態を採用しても同様な効果がある。 Example 7
The composite rod lens array 20 used in the sixth embodiment has a five-row structure including three rows 201 and two rows 202, and any one of the configuration forms presented in the first to fifth embodiments described above. The same effect can be obtained by adopting.

実施例８
本実施例は前述した実施例６に基づき、焦点位置調節装置が配置された画像読取り装置の実施例である。図１５は本実施例に係わる画像読取り装置の断面図である。その中、８が本実施例に用いた焦点位置調節装置で、他の符号が実施例６と同様で、その機能も実施例６と同様又は相当である。 Example 8
The present embodiment is an embodiment of an image reading apparatus in which a focus position adjusting device is arranged based on the sixth embodiment described above. FIG. 15 is a sectional view of the image reading apparatus according to this embodiment. Among them, 8 is the focus position adjusting device used in the present embodiment, the other reference numerals are the same as those in the sixth embodiment, and the functions thereof are the same as or equivalent to those in the sixth embodiment.

本実施例に用いられたロッドレンズアレイも、ＴＣ値が長い２０２レンズアレイ２列とＴＣ値が短い２０１レンズアレイ３列という５列のレンズアレイにより構成されたものである。ＴＣ値が短い３列の２０１レンズアレイが真ん中に配置され、ＴＣ値が長い２列の２０２レンズアレイが２０１の両側に配置されている。光電変換センサー３はレンズアレイ２０２に対応する画像面に設けられている。   The rod lens array used in this example is also composed of five lens arrays: 202 lens arrays with two long TC values and 201 lens arrays with three TC values. Three rows of 201 lens arrays with a short TC value are arranged in the middle, and two rows of 202 lens arrays with a long TC value are arranged on both sides of 201. The photoelectric conversion sensor 3 is provided on the image plane corresponding to the lens array 202.

本実施例に用いられた焦点位置調節装置８はロッドレンズアレイの光電変換センサー３に近い側に配置され、ロッドレンズアレイの長手方向に全領域をカバーして、ロッドレンズアレイの幅方向にロッドレンズアレイの中心に位置するＴＣ値が短い３列の２０１レンズアレイのみをカバーする。 The focal position adjusting device 8 used in the present embodiment is disposed on the rod lens array on the side close to the photoelectric conversion sensor 3, covers the entire area in the longitudinal direction of the rod lens array, and the rod in the width direction of the rod lens array. Only three rows of 201 lens arrays with a short TC value located at the center of the lens array are covered.

本実施例において、焦点位置調節装置８は屈折率が１．４９であるプロピレンの透明板を採用しているが、ガラス、ポリカーボネート、透明ＡＢＳなどのような透明材料や、屈折率が高い他の材料などを採用してもよい。透明板の厚さはロッドレンズアレイの２種類のレンズアレイ２０１と２０２との焦点位置の差及び透明板の屈折率により決められる。   In this embodiment, the focal position adjusting device 8 employs a propylene transparent plate having a refractive index of 1.49, but other transparent materials such as glass, polycarbonate, transparent ABS, etc. Materials etc. may be adopted. The thickness of the transparent plate is determined by the difference in focal position between the two lens arrays 201 and 202 of the rod lens array and the refractive index of the transparent plate.

光は屈折率が異なる２種類の媒体の間で伝播するとき、その伝播方向は変化がある。光学的薄い媒体（屈折率が小さい媒体）から光学的密度が高い媒体（屈折率が大きい媒体）へ照射する場合、光の伝播方向が法線に対してその角度が小さくなり、光が密度が高い媒体（屈折率が大きい媒体）から光学的薄い媒体（屈折率が小さい媒体）へ照射する場合、光の伝播方向が法線に対してその角度が大きくなる。図１６は、ロッドレンズアレイからの光が焦点位置調節装置としての透明板を通過する（周りは屈折率が１．０である空気である）場合の光の伝播方向の変化状況である。図面から明らかなように、光が光学的密度が高い媒体を通過する時の屈折角θ２が光の入射角（又は出射角）θ１より小さいため、図示する方向に光の伝播方向が下方へずらしている。   When light propagates between two types of media having different refractive indexes, the direction of propagation varies. When irradiating an optically thin medium (a medium with a low refractive index) to a medium with a high optical density (a medium with a high refractive index), the angle of the light propagation direction becomes smaller with respect to the normal, and the light density When irradiation is performed from a high medium (a medium having a high refractive index) to an optically thin medium (a medium having a low refractive index), the angle of propagation of light increases with respect to the normal. FIG. 16 shows a change state of the propagation direction of light when light from the rod lens array passes through a transparent plate as a focal position adjusting device (around is air having a refractive index of 1.0). As is clear from the drawing, since the refraction angle θ2 when the light passes through the medium having a high optical density is smaller than the incident angle (or emission angle) θ1, the light propagation direction is shifted downward in the illustrated direction. ing.

ロッドレンズアレイから光が焦点位置調節装置を通過してから、光の伝播方向が変わったため、レンズの焦点位置も変化が生じて、また、光が焦点位置調節装置としての透明板を通過する時の屈折角が入射角θ１より小さいため、ロッドレンズアレイの焦点が遠い方へドリフトするようになる。焦点位置のドリフト量が下記算式により算出する。
Δt=［（n-1）/n］*t。 When the light from the rod lens array passes through the focal position adjustment device, the direction of light propagation changes, so the focal position of the lens also changes, and when the light passes through the transparent plate as the focal position adjustment device. Since the refraction angle is smaller than the incident angle θ1, the focal point of the rod lens array drifts away. The focal position drift amount is calculated by the following formula.
Δt = [(n−1) / n] * t.

ここでは、ｔが透明板の厚さで、ｎが透明板の屈折率で、Δtが焦点位置のドリフト量である。例えば、本実施例において、屈折率が１．４９で、厚さが１ｍｍであるプロピレン透明板を採用し、レンズの焦点位置を０．３３ｍｍドリフトさせたが、屈折率がより大きく、又はより厚い透明材料を使えば、焦点位置のドリフト量をさらに大きくして、焦点が短いレンズの画像面のドリフト量により、レンズアレイ２０１とレンズアレイ２０２の焦点位置（画像面）を重合させることができることが最終である。   Here, t is the thickness of the transparent plate, n is the refractive index of the transparent plate, and Δt is the drift amount of the focal position. For example, in this example, a propylene transparent plate having a refractive index of 1.49 and a thickness of 1 mm was adopted, and the focal position of the lens was drifted by 0.33 mm, but the refractive index was larger or thicker. If a transparent material is used, the focal position drift amount can be further increased, and the focal position (image plane) of the lens array 201 and the lens array 202 can be superposed by the drift amount of the image plane of the lens with a short focal point. Final.

光電変換センサー３がレンズアレイ２０２のある画像面に配置される場合、レンズアレイ２０１の画像面が光電変換センサー３の表面より約０．５ｍｍ上の位置にある。光電変換センサー３とレンズアレイ２０１との間に焦点位置調節装置が取り付けられたため、レンズアレイ２０１の焦点位置が遠い方へドリフトさせ、レンズアレイ２０１の焦点位置（画像面）もほとんど光電変換センサー３の表面に移していた。ロッドレンズアレイの２種類のレンズアレイ２０１と２０２の画像面の焦点を光電変換センサー３の表面にて重合させることで、光電変換センサー３の受信した画像信号の鮮明度が大いに高められている。焦点位置調節装置が取り付けられた画像読取り装置の変調伝達関数が図１７に示すとおりである。   When the photoelectric conversion sensor 3 is arranged on an image surface with the lens array 202, the image surface of the lens array 201 is at a position about 0.5 mm above the surface of the photoelectric conversion sensor 3. Since the focal position adjusting device is attached between the photoelectric conversion sensor 3 and the lens array 201, the focal position of the lens array 201 is drifted to the far side, and the focal position (image plane) of the lens array 201 is also almost photoelectric. Had been moved to the surface. The focus of the image planes of the two lens arrays 201 and 202 of the rod lens array is superposed on the surface of the photoelectric conversion sensor 3, so that the sharpness of the image signal received by the photoelectric conversion sensor 3 is greatly enhanced. FIG. 17 shows a modulation transfer function of the image reading apparatus to which the focal position adjusting device is attached.

実施例９
本実施例は、実施例８に基づき、ロッドレンズアレイの対物面側の表面にも焦点位置調節装置を取り付けた画像読取り装置である。図１８は本実施例に係わる画像読取り装置の断面図である。図１８に示すように、レンズの画像面の焦点位置調節装置８の上に、さらにレンズの対物面側の表面にも焦点位置調節装置８を取り付けていた。この２つの焦点位置調節装置は同様な材料により製造されたものである。対物面側の表面に取り付けられた焦点位置調節装置が焦点位置が遠いレンズアレイ２０２の表面に設けられ、レンズアレイ２０２の焦点位置をより遠い方へドリフトさせ、即ち、画像読取り品質を確保するとともに、原稿がより広い範囲でフローティングできるように、２種類のレンズの対物面側の焦点位置の差を大きくするのである。本実施例は原稿の通過通路がより広い場合に適用する。 Example 9
The present embodiment is an image reading apparatus in which a focal position adjusting device is attached to the surface on the object plane side of the rod lens array based on the eighth embodiment. FIG. 18 is a cross-sectional view of the image reading apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 18, the focal position adjusting device 8 is mounted on the focal position adjusting device 8 on the image plane of the lens and also on the objective surface side of the lens. These two focus position adjusting devices are made of the same material. A focal position adjusting device attached to the surface on the object plane side is provided on the surface of the lens array 202 with a far focal position, and the focal position of the lens array 202 is drifted further away, that is, image reading quality is ensured. The difference between the focal positions on the object plane side of the two types of lenses is increased so that the document can float in a wider range. This embodiment is applied when the document passage is wider.

実施例１０、上記実施例８と実施例９において、ロッドレンズアレイは、２０１レンズアレイ３列と２０２レンズアレイ２列により構成された５列のレンズアレイを採用しているが、他の列数又は他の配列形態を採用したレンズも同様な効果を達成し得る。   In the tenth embodiment and the eighth and ninth embodiments described above, the rod lens array employs a five-row lens array composed of three rows of 201 lens arrays and two rows of 202 lens arrays. Or the lens which employ | adopted another arrangement | sequence form can also achieve the same effect.

実施例１１、上記実施例８乃至実施例１０において、焦点位置調節装置がレンズの表面に貼り付ける透明板を採用しているが、光透過性を有するゴム状の透明又は半透明体を採用して、印刷又は描きによりロッドレンズアレイの表面に塗りつけ、固化してもよい。   In Example 11 and Examples 8 to 10, the focal position adjusting device employs a transparent plate that is attached to the surface of the lens. However, a rubber-like transparent or translucent material having optical transparency is employed. Alternatively, the surface of the rod lens array may be applied and solidified by printing or drawing.

以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明の様々な変更や変形が可能である。本発明の精神や原則を逸脱しないいずれの変更、置換、改良なども本発明の保護範囲内に含まれる。   The above are only preferred embodiments of the present invention, and do not limit the present invention. Those skilled in the art can make various modifications and variations of the present invention. Any changes, substitutions, improvements, etc. that do not depart from the spirit and principle of the present invention are included in the protection scope of the present invention.

Claims (6)

発光して、走査範囲内に原稿を均一に照らす光源と、原稿から反射されてきた反射光を電気信号に変換し外部に出力する線形アレイ画像センサーと、上記反射光をフォーカスして、上記線形アレイ画像センサーの表面にイメージングする複合ロッドレンズアレイと、
を含む画像読取り装置であって、
前記複合ロッドレンズアレイは、
第１共役長さＴＣ１、第１高さＺ１及び第１直径Ф１を有する複数の第１のロッドレンズを少なくとも１つのアレイに配列することにより構成する第１のロッドレンズアレイと、
第２共役長さＴＣ２、第２高さＺ２及び第２直径Ф２を有する複数の第２のロッドレンズを少なくとも１つのアレイに配列することにより構成する第２のロッドレンズアレイと、
支持用の第１の側板及び支持用の第２の側板と、を含み、
前記少なくとも１列の第１のロッドレンズアレイと前記少なくとも１列の第２のロッドレンズアレイが、支持用の上記第１の側板と支持用の上記第２の側板との間に挟まれ、
前記第１のロッドレンズアレイの第１共役長さＴＣ１と、前記第２のロッドレンズアレイの第２共役長さＴＣ２とは一致せず、
前記第１のロッドレンズアレイの焦点位置と前記第２のロッドレンズアレイの焦点位置との差が１ｍｍ以内であり、
前記ロッドレンズアレイの表面に焦点位置調節装置が配置され、前記焦点位置調節装置が、ロッドレンズアレイの表面に配置された光透過性の調節体であり、
前記焦点位置調節装置は、前記ロッドレンズアレイの長手方向に全領域をカバーし、前記ロッドレンズアレイの幅方向にＴＣ値が小さいもののみをカバーし、
前記焦点位置調節装置は、前記ロッドレンズアレイの線形アレイ画像センサーに近い側の、焦点位置が前記線形アレイ画像センサーの表面に達していないレンズアレイの端面に配置されることを特徴とする画像読取り装置。 A light source that emits light and uniformly illuminates the document within the scanning range, a linear array image sensor that converts the reflected light reflected from the document into an electrical signal and outputs the signal to the outside, and focuses the reflected light to the linear A composite rod lens array for imaging on the surface of the array image sensor;
An image reading apparatus comprising:
The composite rod lens array is
A first rod lens array configured by arranging a plurality of first rod lenses having a first conjugate length TC1, a first height Z1 and a first diameter Ф1 in at least one array;
A second rod lens array configured by arranging a plurality of second rod lenses having a second conjugate length TC2, a second height Z2 and a second diameter Ф2 in at least one array;
Includes a first side plate and second side plates for supporting the supporting and,
The at least one row of the first rod lens array and the at least one row of the second rod lens array are sandwiched between the first side plate for support and the second side plate for support;
The first conjugate length TC1 of the first rod lens array does not match the second conjugate length TC2 of the second rod lens array,
The difference between the focal position of the first rod lens array and the focal position of the second rod lens array is within 1 mm;
A focus position adjusting device is disposed on the surface of the rod lens array, and the focus position adjusting device is a light transmissive adjusting body disposed on the surface of the rod lens array,
The focal position adjustment device covers the entire region in the longitudinal direction of the rod lens array, and covers only those having a small TC value in the width direction of the rod lens array ,
The focal position adjusting device is disposed on an end surface of a lens array, the focal position of which is not close to the surface of the linear array image sensor, on the side close to the linear array image sensor of the rod lens array. apparatus. 前記第１のロッドレンズアレイの高さＺ１と前記第２のロッドレンズアレイの高さＺ２とは一致せず、第１のロッドレンズアレイの直径Ф１と第２のロッドレンズアレイの直径Ф２とは一致しないことを特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。   The height Z1 of the first rod lens array does not coincide with the height Z2 of the second rod lens array, and the diameter Ф1 of the first rod lens array and the diameter Ф2 of the second rod lens array are The image reading device according to claim 1, wherein the image reading devices do not match. 前記複数の第１のロッドレンズアレイが第１の側板寄りに互いに近く配列され、前記複数の第２のロッドレンズアレイが第２の側板寄りに互いに近く配列されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取り装置。   2. The plurality of first rod lens arrays are arranged close to each other near the first side plate, and the plurality of second rod lens arrays are arranged close to each other near the second side plate. Or the image reading apparatus of 2. 前記複数の第１のロッドレンズアレイと前記複数の第２のロッドレンズアレイとは交差して配列することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取り装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the plurality of first rod lens arrays and the plurality of second rod lens arrays are arranged so as to intersect with each other. 前記複数の第１のロッドレンズアレイが互いに近く配列し、前記複数の第２のロッドレンズアレイが、第１のロッドレンズアレイの両側にて、前記第１の側板及び第２の側板にそれぞれ近く配列することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取り装置。   The plurality of first rod lens arrays are arranged close to each other, and the plurality of second rod lens arrays are close to the first side plate and the second side plate on both sides of the first rod lens array, respectively. The image reading device according to claim 1, wherein the image reading device is arranged. 前記ロッドレンズアレイの原稿に近い側のレンズアレイの表面にも前記ロッドレンズアレイの幅方向にＴＣ値が大きいもののみをカバーするように前記焦点位置調節装置を配置し、２種類のレンズアレイの焦点位置を原稿のフローティング範囲の両側近くに位置させるようにすることを特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。 Before SL also placing the focus position adjusting device so as to cover only the said large TC value in the width direction of the rod lens array on the surface of the near side of the lens array on the original of the rod lens array, two lens arrays The image reading apparatus according to claim 1, wherein the focal point position is positioned near both sides of the floating range of the document.
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