成像光学元件、成像光学阵列及图像读取装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102608680 A (43)申请公布日 2012.07.25 C N 1 0 2 6 0 8 6 8 0 A *CN102608680A* (21)申请号 201210019072.1 (22)申请日 2012.01.20 010591/2011 2011.01.21 JP 010592/2011 2011.01.21 JP 010593/2011 2011.01.21 JP 010746/2011 2011.01.21 JP 010747/2011 2011.01.21 JP G02B 3/00(2006.01) G02B 1/10(2006.01) G02B

2、13/00(2006.01) H04N 1/028(2006.01) (71)申请人精工爱普生株式会社 地址日本东京都 (72)发明人武田高司 (74)专利代理机构北京市中咨律师事务所 11247 代理人陈海红 段承恩 (54) 发明名称 成像光学元件、成像光学阵列及图像读取装 置 (57) 摘要 公开一种成像光学元件、成像光学阵列及图 像读取装置。构成简单且无需高精度定位就可使 物体的明亮正像成像。具有入射从原稿(物体)OB 出射的光线的第1透镜面S1的入射部、具有出射 光线的第2透镜面S3的出射部以及将入射部和出 射部带有角度地连结的弯曲部由透明介质一体成 形。另外，弯曲部具有将入射第1透

3、镜面S1的入 射光线反射后向第2透镜面S3导光的反射面S2。 入射光线由入射部、弯曲部及出射部之一会聚，形 成物体的中间像，并且在第2透镜面S3的出射侧 使中间像成像，形成物体的正像。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书13页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 13 页 附图 9 页 1/2页 2 1.一种成像光学元件，其特征在于， 具有入射从物体出射的光线的第1透镜面的入射部、具有出射光线的第2透镜面的出 射部以及将上述入射部和上述出射部带有角度地连结的弯曲部由透明介质一体成形， 上述弯曲部具有将

4、入射上述第1透镜面的入射光线反射并向上述第2透镜面导光的反 射面， 在上述入射部、上述弯曲部及上述出射部之一形成上述物体的中间像，并且使上述中 间像成像，在上述第2透镜面的出射侧形成上述物体的正像。 2.权利要求1所述的成像光学元件，其特征在于， 在上述弯曲部的外周面配置反射膜，形成上述反射面。 3.权利要求2所述的成像光学元件，其特征在于， 上述弯曲部的外周面具有平面形状，并且上述第1透镜面和上述第2透镜面具有相互 对称的面形状，以等倍使上述物体的正像成像。 4.权利要求2所述的成像光学元件，其特征在于， 上述弯曲部的外周面具有曲面形状。 5.一种成像光学阵列，其特征在于， 包括一体地排列的

5、多个权利要求2所述的成像光学元件。 6.权利要求5所述的成像光学阵列，其特征在于， 上述多个透镜一体成形，形成透镜阵列， 上述多个反射膜在上述多个弯曲部的外周面一体地设置。 7.权利要求5或6所述的成像光学阵列，其特征在于， 上述第1透镜面及上述第2透镜面中至少一方在上述成像光学元件排列的排列方向和 与上述排列方向正交的正交方向上具有不同的面形状。 8.一种图像读取装置，其特征在于，包括： 向物体照射光的光源部； 权利要求2所述的成像光学元件；以及 读取由上述成像光学元件成像的正像的读取部。 9.权利要求1所述的成像光学元件，其特征在于， 上述反射面是使光全反射的全反射面。 10.权利要求9所

6、述的成像光学元件，其特征在于， 上述全反射面具有平面形状，并且上述第1透镜面和上述第2透镜面具有相互对称的 面形状，以等倍使上述物体的正像成像。 11.权利要求9所述的成像光学元件 上述全反射面具有曲面形状。 12.一种成像光学阵列，其特征在于， 包括一体地排列的多个权利要求9所述的成像光学元件。 13.权利要求12所述的成像光学阵列，其特征在于， 上述第1透镜面及上述第2透镜面中至少一方在上述成像光学元件排列的排列方向和 与上述排列方向正交的正交方向上具有不同的面形状。 14.一种图像读取装置，其特征在于，包括： 权 利 要 求 书CN 102608680 A 2/2页 3 向物体照射光的光

7、源部； 权利要求9所述的成像光学元件；以及 读取由上述成像光学元件成像的正像的读取部。 15.权利要求1所述的成像光学元件，其特征在于， 上述物体的中间像的形成位置在上述反射面和上述第2透镜面之间。 16.权利要求15所述的成像光学元件，其特征在于， 在上述弯曲部的外周面配置反射膜，形成上述反射面。 17.权利要求15所述的成像光学元件，其特征在于， 使上述入射光线全反射的全反射面作为上述反射面，在上述弯曲部形成。 18.权利要求15所述的成像光学元件，其特征在于， 上述反射面具有平面形状，并且上述第1透镜面和上述第2透镜面具有相互对称的面 形状，以等倍使上述物体的正像成像。 19.权利要求1

8、5所述的成像光学元件，其特征在于， 上述反射面具有曲面形状。 20.一种成像光学阵列，其特征在于， 包括一体地排列的多个权利要求15所述的成像光学元件。 21.权利要求20所述的成像光学阵列，其特征在于， 上述第1透镜面及上述第2透镜面中至少一方在上述成像光学元件排列的排列方向和 与上述排列方向正交的正交方向上具有不同的面形状。 22.一种图像读取装置，其特征在于，包括： 向物体照射光的光源部； 权利要求15所述的成像光学元件；以及 读取由上述成像光学元件成像的正像的读取部。 权 利 要 求 书CN 102608680 A 1/13页 4 成像光学元件、 成像光学阵列及图像读取装置 技术领域

9、0001 本发明涉及形成物体的正像的成像光学元件及成像光学阵列以及采用该成像光 学元件读取物体的图像的图像读取装置。 0002 2011年1月21日提交的日本专利申请No.2011-010591、No.2010-010592、 No.2011-010593、No.2011-010746、No.2010-010747通过引用结合于此。 背景技术 0003 图像扫描仪、传真机、复印机、金融终端装置等中，采用接触式图像传感器 (Contact Image Sensor)模块(以下，简称“CIS模块”)作为图像读取装置。该CIS模块 具有向读取对象物照射光的光源部、使读取对象物的正的等倍像成像的成像光

10、学部和读取 由成像光学部成像的正的等倍像的光学传感器，成像光学部和光学传感器的配置关系固定 化。该情况是光学传感器的配设自由度降低的主因之一。因而，例如专利文献1所述，提出 了通过在屋脊棱镜透镜阵列的成像侧配置反射部件，使成像侧光轴折返，可显著扩展可配 设光学传感器的位置范围的技术。 0004 专利文献1：日本特开2000-66134号公报 发明内容 0005 但是，屋脊棱镜透镜阵列中，采用物体侧透镜面和成像侧透镜面正交配置，并且以 与包含2个透镜的光轴的平面形成45的方式配置棱线的构造，因此无法避免成像光学部 的复杂化。另外，为了良好获得读取对象物的正像，必须高精度定位棱线的位置并高精度调

11、节与反射部件的相对位置关系。 0006 本发明的几个形态的目的提供构成简单且无需高精度定位的技术。 0007 适用例1 0008 本适用例的成像光学元件，其特征在于，具有入射从物体出射的光线的第1透镜 面的入射部、具有出射光线的第2透镜面的出射部以及将上述入射部和上述出射部带有角 度地连结的弯曲部由透明介质一体成形，上述弯曲部具有将入射上述第1透镜面的入射光 线反射并向上述第2透镜面导光的反射面，在上述入射部、上述弯曲部及上述出射部之一 形成上述物体的中间像，并且使上述中间像成像，在上述第2透镜面的出射侧形成上述物 体的正像。 0009 根据这样的构成，成像光学元件由透明介质一体成形为使具有第

12、1透镜面的入射 部和具有第2透镜面的出射部形成角度并由弯曲部连结。另外，在弯曲部设置反射面，经由 第1透镜面入射透镜的光线由弯曲部的反射面反射，向第2透镜面导光。这样，入射光线在 成像光学元件内折返的同时进入成像光学元件内。然后，入射光线在入射部、弯曲部及出射 部之一形成中间像，并且该中间像由第2透镜面成像，形成物体的正像。 0010 从而，成像光学元件将入射部、出射部及包含反射面的弯曲部一体成形，因此，将 这样的成像光学元件组装到装置等时，不必分别匹配入射部、出射部及弯曲部的相对位置， 说 明 书CN 102608680 A 2/13页 5 不需要成像光学元件的高精度的定位，因此可简单构成成

13、像光学元件。 0011 适用例2 0012 上述适用例的成像光学元件中，优选的是，在上述弯曲部的外周面配置反射膜，形 成上述反射面。 0013 根据这样的构成，在与入射部及出射部一体成形的弯曲部的外周部配置反射膜， 因此，入射部、反射膜及出射部的相对的位置关系可以高精度形成。 0014 适用例3 0015 上述适用例的成像光学元件中，优选的是，上述弯曲部的外周面具有平面形状，并 且上述第1透镜面和上述第2透镜面具有相互对称的面形状，以等倍使上述物体的正像成 像。 0016 根据这样的构成，通过具有对称的面形状，可以高精度形成正的等倍像。 0017 适用例4 0018 上述适用例的成像光学元件中

14、，优选的是，上述弯曲部的外周面具有曲面形状。 0019 根据这样的构成，反射面成为曲面而具有放大率，因此，有利于成像光学元件的小 型化和成像性能的提高。 0020 适用例5 0021 本适用例的成像光学阵列，其特征在于，包括一体地排列的多个上述成像光学元 件。 0022 根据这样的构成，成像光学元件由透明介质一体成形为使具有第1透镜面的入射 部和具有第2透镜面的出射部形成角度并由弯曲部连结。另外，在弯曲部设置反射面，经由 第1透镜面入射透镜的光线由弯曲部的反射面反射，向第2透镜面导光。这样，入射光线在 成像光学元件内折返的同时进入成像光学元件内。然后，入射光线在入射部、弯曲部及出射 部之一形成

15、中间像，并且该中间像由第2透镜面成像，形成物体的正像。 0023 从而，成像光学元件将入射部、出射部及包含反射面的弯曲部一体成形，因此，将 这样的成像光学元件组装到成像光学阵列时，不必分别匹配入射部、出射部及弯曲部的相 对位置，不需要成像光学元件的高精度的定位，因此可简单构成成像光学元件，并且，从入 射部至出射部的光路内不存在空气，因此不会降低光的利用效率，由成像光学系统可容易 且高效率地形成物体的正像。 0024 适用例6 0025 上述适用例的成像光学阵列中，优选的是，上述多个透镜一体成形，形成透镜阵 列，上述多个反射膜在上述多个弯曲部的外周面一体地设置。 0026 适用例7 0027 上

16、述适用例的成像光学阵列中，优选的是，上述第1透镜面及上述第2透镜面中至 少一方在上述成像光学元件排列的排列方向和与上述排列方向正交的正交方向上具有不 同的面形状。 0028 根据这样的构成，通过使排列方向及正交方向的曲率不同，可容易地实现 MTF(Modulation Transfer Function：调制传递功能)的改善，获得高精度的成像性能。 0029 适用例8 0030 本适用例的图像读取装置，其特征在于，包括：向物体照射光的光源部；所述的成 说 明 书CN 102608680 A 3/13页 6 像光学元件；读取由上述成像光学元件成像的正像的读取部。 0031 根据这样的构成，成像光

17、学元件由透明介质一体成形为使具有第1透镜面的入射 部和具有第2透镜面的出射部形成角度并由弯曲部连结。另外，在弯曲部设置反射面，经由 第1透镜面入射透镜的光线由弯曲部的反射面反射，向第2透镜面导光。这样，入射光线在 成像光学元件内折返的同时进入成像光学元件内。然后，入射光线在入射部、弯曲部及出射 部之一形成中间像，并且该中间像由第2透镜面成像，形成物体的正像。 0032 从而，成像光学元件将入射部、出射部及包含反射面的弯曲部一体成形，因此，将 这样的成像光学元件组装到图像读取装置等时，不必分别匹配入射部、出射部及弯曲部的 相对位置，不需要成像光学元件的高精度的定位，因此可简单构成成像光学元件，并

18、且，从 入射部至出射部的光路内不存在空气，因此不会降低光的利用效率，由成像光学系统可容 易且高效率地形成物体的正像。 0033 适用例9 0034 上述适用例的成像光学元件，其特征在于，上述反射面是使光全反射的全反射面。 0035 根据这样的构成，从入射部至出射部的光路内不存在空气，因此可抑制光的利用 效率的降低。 0036 适用例10 0037 上述适用例的成像光学元件，优选的是，上述全反射面具有平面形状，并且上述第 1透镜面和上述第2透镜面具有相互对称的面形状，以等倍使上述物体的正像成像。 0038 根据这样的构成，通过具有对称的面形状，可以高精度形成正的等倍像。 0039 适用例11 0

19、040 上述适用例的成像光学元件，优选的是，上述全反射面具有曲面形状。 0041 根据这样的构成，反射面成为曲面而具有放大率，因此，有利于成像光学元件的小 型化和成像性能的提高。 0042 适用例12 0043 上述适用例的成像光学阵列，其特征在于，包括一体地排列的多个所述的成像光 学元件。 0044 根据这样的构成，成像光学元件由透明介质一体成形为使具有第1透镜面的入射 部和具有第2透镜面的出射部形成角度并由弯曲部连结。另外，在弯曲部设置反射面，经由 第1透镜面入射透镜的光线由弯曲部的反射面反射，向第2透镜面导光。这样，入射光线在 成像光学元件内折返的同时进入成像光学元件内。然后，入射光线在

20、入射部、弯曲部及出射 部之一形成中间像，并且该中间像由第2透镜面成像，形成物体的正像。 0045 从而，成像光学元件将入射部、出射部及包含反射面的弯曲部一体成形，因此，将 这样的成像光学元件组装到成像光学阵列时，不必分别匹配入射部、出射部及弯曲部的相 对位置，不需要成像光学元件的高精度的定位，因此可简单构成成像光学元件，并且，从入 射部至出射部的光路内不存在空气，因此不会降低光的利用效率，由成像光学系统可容易 且高效率地形成物体的正像。 0046 适用例13 0047 上述适用例的成像光学阵列，其特征在于，上述第1透镜面及上述第2透镜面中至 少一方在上述成像光学元件排列的排列方向和与上述排列方

21、向正交的正交方向上具有不 说 明 书CN 102608680 A 4/13页 7 同的面形状。 0048 根据这样的构成，通过使排列方向及正交方向的曲率不同，可容易地实现MTF的 改善，获得高精度的成像性能。 0049 适用例14 0050 上述适用例的图像读取装置，其特征在于，包括：向物体照射光的光源部；所述的 成像光学元件；读取由上述成像光学元件成像的正像的读取部。 0051 根据这样的构成，成像光学元件由透明介质一体成形为使具有第1透镜面的入射 部和具有第2透镜面的出射部形成角度并由弯曲部连结。另外，在弯曲部设置反射面，经由 第1透镜面入射透镜的光线由弯曲部的反射面反射，向第2透镜面导光

22、。这样，入射光线在 成像光学元件内折返的同时进入成像光学元件内。然后，入射光线在入射部、弯曲部及出射 部之一形成中间像，并且该中间像由第2透镜面成像，形成物体的正像。 0052 从而，成像光学元件将入射部、出射部及包含反射面的弯曲部一体成形，因此，将 这样的成像光学元件组装到图像读取装置等时，不必分别匹配入射部、出射部及弯曲部的 相对位置，不需要成像光学元件的高精度的定位，因此可简单构成成像光学元件，并且，从 入射部至出射部的光路内不存在空气，因此不会降低光的利用效率，由成像光学系统可容 易且高效率地形成物体的正像。 0053 适用例15 0054 上述适用例的成像光学元件，优选的是，上述物体

23、的中间像的形成位置在上述反 射面和上述第2透镜面之间。 0055 根据这样的构成，在第1透镜面和中间像之间由反射面使入射光线折返，因此，可 以在从物体朝向第1透镜面的方向中使成像光学元件薄型化。例如，可以使入射光线在反 射面大致直角折返，即可以使入射部和出射部相互正交配置，可实现成像光学元件的薄型 化。 0056 适用例16 0057 上述适用例的成像光学元件，优选的是，在上述弯曲部的外周面配置反射膜，形成 上述反射面。 0058 根据这样的构成，通过在反射面形成反射膜可获得高反射效率，因此可以降低反 射时的光量的损失。 0059 适用例17 0060 上述适用例的成像光学元件，优选的是，使上

24、述入射光线全反射的全反射面作为 上述反射面，在上述弯曲部形成。 0061 根据这样的构成，由反射面利用全反射，因此可降低光量的损失。 0062 适用例18 0063 上述适用例的成像光学元件，优选的是，上述反射面具有平面形状，并且上述第1 透镜面和上述第2透镜面具有相互对称的面形状，等倍使上述物体的正像成像。 0064 根据这样的构成，通过具有对称的面形状，可以高精度形成正的等倍像。 0065 适用例19 0066 上述适用例的成像光学元件，优选的是，上述反射面具有曲面形状。 0067 根据这样的构成，反射面成为曲面而具有放大率，因此，有利于成像光学元件的小 说 明 书CN 102608680

25、 A 5/13页 8 型化和成像性能的提高。 0068 适用例20 0069 上述适用例的成像光学阵列，其特征在于，包括一体地排列的多个所述的成像光 学元件。 0070 根据这样的构成，成像光学元件由透明介质一体成形为使具有第1透镜面的入射 部和具有第2透镜面的出射部形成角度并由弯曲部连结。另外，在弯曲部设置反射面，经由 第1透镜面入射透镜的光线由弯曲部的反射面反射，向第2透镜面导光。这样，入射光线在 成像光学元件内折返的同时进入成像光学元件内。然后，入射光线在入射部、弯曲部及出射 部之一形成中间像，并且该中间像由第2透镜面成像，形成物体的正像。 0071 从而，成像光学元件将入射部、出射部及

26、包含反射面的弯曲部一体成形，因此，将 这样的成像光学元件组装到成像光学阵列时，不必分别匹配入射部、出射部及弯曲部的相 对位置，不需要成像光学元件的高精度的定位，因此可简单构成成像光学元件，并且，从入 射部至出射部的光路内不存在空气，因此不会降低光的利用效率，由成像光学系统可容易 且高效率地形成物体的正像。 0072 适用例21 0073 上述适用例的成像光学阵列，优选的是，上述第1透镜面及上述第2透镜面中至少 一方在上述成像光学元件排列的排列方向和与上述排列方向正交的正交方向上具有不同 的面形状。 0074 根据这样的构成，通过使排列方向及正交方向的曲率不同，可容易地实现MTF的 改善，获得高

27、精度的成像性能。 0075 适用例22 0076 上述适用例的图像读取装置，其特征在于，包括：向物体照射光的光源部；所述的 成像光学元件；读取由上述成像光学元件成像的正像的读取部。 0077 根据这样的构成，成像光学元件由透明介质一体成形为使具有第1透镜面的入射 部和具有第2透镜面的出射部形成角度并由弯曲部连结。另外，在弯曲部设置反射面，经由 第1透镜面入射透镜的光线由弯曲部的反射面反射，向第2透镜面导光。这样，入射光线在 成像光学元件内折返的同时进入成像光学元件内。然后，入射光线在入射部、弯曲部及出射 部之一形成中间像，并且该中间像由第2透镜面成像，形成物体的正像。 0078 从而，成像光学

28、元件将入射部、出射部及包含反射面的弯曲部一体成形，因此，将 这样的成像光学元件组装到图像读取装置等时，不必分别匹配入射部、出射部及弯曲部的 相对位置，不需要成像光学元件的高精度的定位，因此可简单构成成像光学元件，并且，从 入射部至出射部的光路内不存在空气，因此不会降低光的利用效率，由成像光学系统可容 易且高效率地形成物体的正像。 附图说明 0079 图1是本发明的图像读取装置的第1实施例的CIS模块的部分截面立体图。 0080 图2是CIS模块的入射侧光圈部件、透镜阵列及出射侧光圈部件的立体图。 0081 图3是本发明的图像读取装置的第2实施例的CIS模块的部分截面立体图。 0082 图4是C

29、IS模块的入射侧光圈部件、透镜阵列及出射侧光圈部件的立体图。 说 明 书CN 102608680 A 6/13页 9 0083 图5是透镜面和反射面的组合示图。 0084 图6是变形例1的一具体例的光线图。 0085 图7是变形例1的透镜数据的示图。 0086 图8是定义透镜面的面形状的公式的示图。 0087 图9是向变形例1中的透镜面的面形状赋予的数据的示图。 0088 图10是变形例1的其他具体例的光线图。 0089 图11是其他具体例的透镜数据的示图。 0090 图12是向其他具体例中的透镜面的面形状赋予的数据的示图。 0091 图13是本发明的图像读取装置的第3实施例的透镜阵列的立体图

30、。 0092 图14是本发明的图像读取装置的第4实施例的透镜阵列的立体图。 0093 (符号的说明) 0094 1.CIS模块(图像读取装置)，3.光源部，5.透镜阵列，7.传感器(读取 部)，51.入射部，52.连结部，53.出射部，54.反射膜，55.左右部，541.第1反 射膜，542.第2反射膜，OB.原稿，S1.入射侧透镜面(第1透镜面)，S2.反射面， 全反射面，S21.第1反射面，S22.第2反射面，S3.出射侧透镜面(第2透镜面)， X.排列方向，Y.正交方向，Z.上下方向。 具体实施方式 0095 接着，说明本发明的实施例，但是本发明不限于下记实施例，也可以在符合前后要 旨的

31、范围适当变更实施，这些也是本发明的技术范围所包含的。 0096 图1是本发明的图像读取装置的第1实施例的CIS模块的部分截面立体图。另外， 图2是图1的CIS模块的入射侧光圈部件、透镜阵列及出射侧光圈部件的立体图。该CIS 模块1是将原稿玻璃GL上载置的原稿OB作为读取对象物，读取在原稿OB印刷的图像的装 置，在原稿玻璃GL的正下方配置。CIS模块1具有在X方向的原稿OB读取范围延长的直 方体状的框2，在该框2内配置了光源部3、入射侧光圈部件4、透镜阵列5、出射侧光圈部件 6、传感器7及印刷电路基板8。 0097 通过在该框2内配置隔离器21，框2的内部空间区分为配置光源部3的上方空间、 位于

32、上方空间的下方的下方空间、与上方空间和下方空间相邻的垂直空间。其中，下方空间 和垂直空间连通，成为在包含与X方向正交的Y方向和上下方向Z的截面(以下称为“副扫 描截面”)中具有近似L字形状的连通空间。在该空间配置了入射侧光圈部件4、透镜阵列 5、出射侧光圈部件6及传感器7。 0098 光源部3采用在印刷电路基板8安装的图示省略的LED(Light Emitting Diode： 发光二极管)作为光源，将从该LED出射的照明光导向光导31的一端。该光导31在隔离 器21的顶面具有与读取范围大致相同的长度，沿X方向设置。来自LED的照明光入射光导 31的一端后，该照明光向光导31的另一端在光导31

33、中传播。另外，光导31的X方向的各 部中，这样传播的照明光的一部分从光导31的前端部32(光出射面)向原稿玻璃GL出射， 照射原稿玻璃GL上的原稿OB。这样，X方向延伸的带状的照明光照射原稿OB，由原稿OB反 射。 0099 在该照明光的照射位置的正下方，设置上述的垂直空间，在其上端部配置入射侧 说 明 书CN 102608680 A 7/13页 10 光圈部件4。该入射侧光圈部件4具有与读取范围大致相同长度，沿X方向设置。在该入射 侧光圈部件4，多个贯通孔41沿着X方向配设为一列，分别起到针对在透镜阵列5设置的多 个入射侧透镜面S1的入射侧光圈的功能。另外，图2中，仅仅图示了多个入射侧光圈4

34、1中 的跟前侧的光圈全体，其他则仅仅图示了入射侧光圈41的上方开口。该点在之后说明的出 射侧光圈61也同样。 0100 该透镜阵列5在副扫描截面(YZ平面)中具有近似L字形状。而且，该透镜阵列 5具有与读取范围大致相同长度，沿X方向设置，透镜阵列5全体可完全插入连通空间。更 详细地说，如图2所示，透镜阵列5具有沿上下方向Z设置的入射部51、沿水平方向设置的 出射部53以及将入射部51和出射部53以相互角度例如正交角度而连结的弯曲部(连结 部)52，由对照明光具有光透射性的树脂、玻璃等的透明介质一体成形。 0101 在入射部51的顶面，以与图2所示入射侧光圈41一一对应的方式，入射侧透镜面 S1

35、沿着X方向以与光圈41相同的间距配设为一列。原稿OB反射的光线中的通过各入射侧 光圈41的光线，入射于与其对应的入射侧透镜面S1，由入射侧透镜面S1收敛的同时从入射 部51进入连结部52。 0102 在该连结部52的外周面形成反射膜54。通过该反射膜54的形成，反射面S2在连 结部52以与读取范围大致相同长度在X方向上构成，将对入射侧透镜面S1入射的入射光 线反射，向出射部53的出射侧透镜面S3导光。作为反射膜54，可以采用传统周知的例如金 属蒸镀膜等。另外，本实施例中，如图1及图2所示，由入射侧透镜面S1、反射面S2及出射 侧透镜面S3构成的成像光学系统的沿光轴的入射部51的长度显著比出射部

36、53的长度短， 入射光线由反射膜54反射后，在出射部53内会聚，形成原稿OB的中间像。 0103 在该出射部53的连结部相反侧的端面，出射侧透镜面S3以与入射侧透镜面S1同 数且同一间距在X方向配设为一列。另外，在出射部53的连结部相反侧(图1及图2中的 右手侧)中，以被透镜阵列5和传感器7夹持的方式，出射侧光圈部件6配置在下方空间内， 即光导31的正下方的位置。该出射侧光圈部件6也与入射侧光圈部件4同样，具有与读取 范围大致相同的长度，沿X方向设置，并且，多个贯通孔61在X方向配设为一列，分别起到 针对出射侧透镜面S3的出射侧光圈的功能。因而，这些出射侧透镜面S3将分别对应的中 间像在传感器

37、7的传感器面71(参照图6)上成像，形成原稿OB的正像。 0104 传感器7如图1所示，在搭载LED的印刷电路基板8安装，读取原稿OB的正像，输 出与该正像关联的信号。 0105 以上，第1实施例中，由透明介质一体成形为使具有第1透镜面S1的入射部51和 具有第2透镜面S3的出射部53形成角度并由连结部52连结。另外，在连结部52设置反 射面S2，由该反射面S2反射经由第1透镜面S1入射的光线，向第2透镜面S3导光，在反射 面S2和第2透镜面S3之间会聚后，形成物体的中间像。该中间像由第2透镜面S3成像， 在传感器面71上形成原稿OB的正像。从而，可抑制光损失，可成像为明亮的正像。 0106

38、另外，由入射侧透镜面S1、反射面S2及出射侧透镜面S3构成的成像光学系统的光 轴中，构成为在比反射面S2更靠出射侧透镜面侧形成中间像。即，入射光线在比中间像的 形成位置(图6的符号IMP)更靠入射侧透镜面侧，由反射面S2弯曲。结果，可以在从原稿 OB朝向第1透镜面S1的方向，即上下方向Z中，实现透镜阵列5的薄型化。 0107 另外，与采用屋脊棱镜的专利文献1所述的成像光学元件比，构造简单，而且不要 说 明 书CN 102608680 A 10 8/13页 11 求在该成像光学元件中必须的相对于棱线和/或反射部件的高精度的定位，就可以使正像 成像。 0108 另外，蒸镀反射膜54，设置了反射面S

39、2的连结部52将入射部51及出射部53一体 地形成，因此，可以高精度设定入射透镜面S1、反射面S2及出射侧透镜面S3的相对的位置 关系。另外，部件数量少，组装性优。 0109 另外，本实施例中，沿成像光学系统的光轴的入射部51的长度显著比出射部53的 长度短，因此，可以在上下方向Z使CIS模块1薄型化，结果，可以实现装备该CIS模块1的 图像扫描仪、传真机、复印机等的模块搭载装置的小型化。 0110 这样构成的实施例中，传感器7与本发明的“读取部”相当。另外，入射侧透镜面 S1、反射面S2及出射侧透镜面S3分别与本发明的“第1透镜面”、“反射面”及“第2透镜面” 相当。这些中，透镜面S1、S3

40、的面形状任意，但是，最好构成为具有在排列方向X和与其正 交的正交方向Y上不同的面形状。这是因为，可以实现MTF的改善，提高成像性能。该点在 接着说明的在曲面形成的反射面S2的场合也同样。 0111 另外，反射面S2在连结部52的外周面形成，因此，将连结部52的外周面加工为平 面形状的场合，反射面S2成为平面。另一方面，将连结部52的外周面加工为曲面形状的场 合，反射面S2成为曲面(凹面)，具有放大率(power)。反射面S2的形状没有特别限定，可 以采用平面及曲面，根据反射面S2为平面或者曲面，也可以如图5所示设定入射侧透镜面 S1及出射侧透镜面S3。 0112 图3是本发明的图像读取装置的第

41、2实施例的CIS模块的部分截面立体图。另 外，图4是图3的CIS模块的入射侧光圈部件、透镜阵列5及出射侧光圈部件的立体图。该 CIS模块1是将原稿玻璃GL上载置的原稿OB作为读取对象物，读取在原稿OB印刷的图像 的装置，在原稿玻璃GL的正下方配置。CIS模块1具有在X方向的原稿OB读取范围延长的 直方体状的框2，在该框2内配置了光源部3、入射侧光圈部件4、透镜阵列5、出射侧光圈部 件6、传感器7及印刷电路基板8A、8B。 0113 通过在该框2内配置隔离器21，框2的内部空间被区分为配置光源部3的上方空 间、位于上方空间的下方的下方空间、与上方空间和下方空间相邻的垂直空间。这些中，下 方空间从

42、垂直空间侧(图3中的左手侧)朝向垂直空间相反侧(图3中的右手侧)，即随着 向Y方向行进而向下方倾斜。另外，该下方空间与垂直空间连通，在包含与X方向正交的Y 方向和上下方向Z的截面(以下称为“副扫描截面”)中，形成具有近似倒字形状(夹角 为钝角的L字形状)的连通空间，配置有入射侧光圈部件4、透镜阵列5、出射侧光圈部件6、 传感器7及印刷电路基板8B。 0114 光源部3采用在印刷电路基板8安装的图示省略的LED作为光源，将从该LED出 射的照明光导向光导31的一端。该光导31在隔离器21的顶面具有与读取范围大致相同 的长度，沿X方向设置。来自LED的照明光入射光导31的一端后，该照明光朝向光导3

43、1的 另一端在光导31中传播。另外，光导31的X方向的各部中，这样传播的照明光的一部分从 光导31的前端部32向原稿玻璃GL出射，照射原稿玻璃GL上的原稿OB。这样，X方向延伸 的带状的照明光照射原稿OB，由原稿OB反射。 0115 该照明光的照射位置的正下方，设置上述的垂直空间，在其上端部配置入射侧光 圈部件4。该入射侧光圈部件4具有与读取范围大致相同长度，沿X方向设置。在该入射侧 说 明 书CN 102608680 A 11 9/13页 12 光圈部件4，多个贯通孔41沿着X方向配设为一列，分别起到针对在透镜阵列5设置的多个 入射侧透镜面S1的入射侧光圈的功能。另外，图4中，仅仅图示了多个

44、入射侧光圈41中的 跟前侧的光圈全体，其他则仅仅图示了入射侧光圈41的上方开口。该点在之后说明的出射 侧光圈61也同样。 0116 该透镜阵列5在副扫描截面(YZ平面)中具有近似倒“”字形状(夹角为钝角 的L字形状)，并且，具有与读取范围大致相同长度，沿X方向设置，透镜阵列5全体可完全 插入连通空间。更详细地说，如图4所示，透镜阵列5具有沿上下方向Z设置的入射部51、 沿水平方向设置的出射部53以及使出射部53相对于入射部51倾斜的同时连结的连结部 52，由对照明光具有光透射性的树脂、玻璃等的透明介质一体成形。更详细地说，如图4所 示，入射部51沿上下方向Z设置，而出射部53随着从入射部51的

45、下端部侧向Y方向行进 而向下方倾斜。这样构成的理由是连结部52使入射光全反射，这将在后详述。 0117 在入射部51的顶面，以与图4所示入射侧光圈41一一对应的方式，入射侧透镜面 S1沿着X方向以与光圈41相同的间距配设为一列。因而，原稿OB反射的光线中，通过各入 射侧光圈41的光线入射于与其对应的入射侧透镜面S1，由入射侧透镜面S1收敛的同时从 入射部51进入连结部52。 0118 该连结部52中，出射部53以相对于入射部51倾斜的方式连结，入射部51侧的光 轴和出射侧透镜面S3侧的光轴形成的角度超过90。而且，连结部52的外周面的各部设 计为使经由入射部51向该部分导光的光线的入射角成为临

46、界角以上，结果，入射光线的 全部在连结部52的外周面全反射。因而，对入射侧透镜面S1入射的入射光线不从连结部 52逸出，可抑制连结部52的反射导致的光量减少，同时可向出射部53的出射侧透镜面S3 导光。这样，连结部52的外周面成为全反射面S2。 0119 这里，若仅仅由连结部52将入射光线反射，向出射部53的出射侧透镜面S3导光， 则也可以在连结部52的外周面设置反射膜。但是，该场合，由于入射光线一度从连结部52 的外周面出射后由反射膜的表面反射，因此，无法避免光损失，而与此相对，通过全反射可 抑制光损失。另外，反射膜变得不必要，可实现透镜阵列5的低成本化等。 0120 另外，本实施例中，如图

47、3及图4所示，由入射侧透镜面S1、全反射面S2及出射侧 透镜面S3构成的成像光学系统的沿光轴的入射部51的长度显著比出射部53的长度短，入 射光线由连结部52的外周面全反射后，在出射部53内会聚，形成原稿OB的中间像。 0121 在该出射部53的连结部相反侧(图3及图4的右手侧)的端面，出射侧透镜面S3 以与入射侧透镜面S1同数且同一间距在X方向配设为一列。 0122 另外，在出射部53的连结部相反侧，出射侧光圈部件6以被透镜阵列5和传感器 7夹持的方式，配置在下方空间内，即光导31的正下方的位置。该出射侧光圈部件6也与 入射侧光圈部件4同样，具有与读取范围大致相同的长度，沿X方向设置，并且，

48、多个贯通孔 61在X方向配设为一列，分别起到针对出射侧透镜面S3的出射侧光圈的功能。因而，这些 出射侧透镜面S3将分别对应的中间像在传感器7的传感器面71(参照图4)上成像，形成 原稿OB的正像。 0123 传感器7如图3所示，在不同于搭载LED的印刷电路基板8A的其他印刷电路基板 8B安装，读取原稿OB的正像，输出与该正像关联的信号。 0124 以上，第2实施例中也与第1实施例同样，在连结入射部51和出射部53的连结部 说 明 书CN 102608680 A 12 10/13页 13 52设置全反射面S2，由该全反射面S2向第2透镜面S3导入入射光线，在全反射面S2和第 2透镜面S3之间会聚

49、后，形成物体的中间像，而且，通过第2透镜面S3在传感器面71上成 像，形成原稿OB的正像。从而，可抑制光损失，可成像为明亮的正像。另外，由连结部52的 全反射面S2反射入射光线，因此与第1实施例比，可进一步抑制光损失，获得更明亮的正 像。 0125 但是，上述第1实施例及第2实施例的透镜面S1、S3的面形状任意，但是，最好构 成为具有在排列方向X和与其正交的正交方向Y上不同的面形状。这是因为，可以实现MTF 的改善，提高成像性能。该点在接着说明的在曲面形成的第1实施例的反射面S2及第2实 施例的全反射面S2的场合也同样。另外，以下中，第1实施例的反射面S2及第2实施例的 全反射面S2总称为“反射