[发明专利]正立等倍透镜阵列板、图像传感单元以及图像读取装置

说明书

技术领域

本发明涉及在图像读取装置和图像形成装置中使用的正立等倍透镜阵列板、以及使用了该正立等倍透镜阵列板的图像传感单元和图像读取装置。

背景技术

以往，作为扫描仪等图像读取装置和LED打印机等图像形成装置，已知有使用了正立等倍成像光学系统的装置。使用了正立等倍成像光学系统时，能够使装置比使用缩小成像光学系统时更紧凑。在图像读取装置的情况下，正立等倍成像光学系统由线状光源、正立等倍透镜阵列、线图像传感器构成。在图像形成装置的情况下，正立等倍成像光学系统由线状光源、正立等倍透镜阵列、感光鼓构成。

作为正立等倍成像光学系统中的正立等倍透镜阵列，使用能形成正立等倍像的棒透镜阵列。棒透镜阵列中，通常在透镜阵列的长度方向(图像读取装置的主扫描方向)上排列棒透镜。通过增加棒透镜的列数，能实现光量传导率的提高和透射光量不均的降低，但在棒透镜阵列的情况下，棒透镜的列数兼顾价格一般为1-2列。

另一方面，作为正立等倍透镜阵列，也可以构成为将在单面或双面规则排列了多个微小凸透镜的透明平板状透镜阵列板以各凸透镜的光轴一致的方式层叠了多块的正立等倍透镜阵列板。这样的正立等倍透镜阵列板可用射出成型等方法形成，因此，能够较廉价地制造多列的正立等倍透镜阵列。

在正立等倍透镜阵列板中，在相邻的透镜间没有用于隔离光线的壁，因此，存在倾斜入射到正立等倍透镜阵列板的光线在板内部倾斜传播而进入相邻的凸透镜、出射后形成鬼像(ghost image)这样的杂散光的问题。

为了应对该杂散光，例如，在专利文献1中，公开了在正立等倍透镜阵列板的表面设置遮光壁、并在正立等倍透镜阵列板的周围设置具有缝状开口部的隔壁结构体的技术。此外，在专利文献2中，公开了在正立等倍透镜阵列板的中间成像面设有遮光单元的成像光学系统。

[专利文献1]日本特开2005-37891号公报

[专利文献2]日本特开2005-122041号公报

但是，专利文献1所公开的成像光学系统的情况下，由于在正立等倍透镜阵列板的周围存在具有缝状开口部的隔壁结构体，从而难以使光学系统小型化和轻量化。

并且，专利文献2所公开的成像光学系统的情况下，向副扫描方向(正立等倍透镜阵列板的短边方向)的杂散光能够通过遮光单元除去，但经过本发明人的研究，发现难以充分除去主扫描方向的杂散光。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的是提供一种能够适当地除去杂散光并且使光学系统小型化和轻量化的正立等倍透镜阵列板以及使用了该正立等倍透镜阵列板的图像传感单元和图像读取装置。

为了解决上述课题，本发明的一个方式的正立等倍透镜阵列板，在单面或双面形成了多个透镜的平板状透镜阵列板以对应的透镜的组构成同轴透镜系统的方式层叠多块而成，接受来自一侧的大致直线状的光源的光，在另一侧的像面形成大致直线状的光源的正立等倍像，其中，在该正立等倍透镜阵列板的中间面的形成大致直线状的光源的倒立像的位置附近，具有遮挡不影响成像的光的遮光单元，并且，透镜主排列方向与该正立等倍透镜阵列板的主扫描方向不同。

按照这种方式，由于在正立等倍透镜阵列板的中间面的形成大致直线状的光源的倒立像的位置附近具有遮光单元，并且使透镜主排列方向与主扫描方向不同，能够适当地除去杂散光，能够在像面形成没有鬼像的正立等倍像。并且，因为在正立等倍透镜阵列板的中间面具有遮光单元，因此，与在正立等倍透镜阵列板的周围设有隔壁结构体的情况相比，能够使成像光学系统小型化和轻量化。

优选的是，遮光单元将各透镜的透光区域限制在与主扫描方向大致平行的缝状开口部，将其以外部分的透光完全遮挡。

优选的是，遮光单元将各透镜的透光区域作为各透镜的有效区域和与主扫描方向大致平行的具有一定宽度的缝状开口部重叠的区域，将其以外部分的透光完全遮挡。

优选的是，遮光单元在缝状开口部的内侧，用曲线或直线形成比缝状开口部小的开口，将其以外部分的透光完全遮挡。

优选的是，当设平板状透镜阵列板的板厚为t、透镜的工作距离为WD、平板状透镜阵列板的折射率为n、与该正立等倍透镜阵列板正交且从与主扫描方向平行的预定的基准面到透镜的中心的距离为y1时，从基准面到缝状开口部的副扫描方向的宽度中心的距离Y用Y＝y1×{1+t/(WD×n)}表示。