JP4965594B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、コピー機等に用いられる画像読取装置に関する。

コピー機、スキャナ、ファクシミリ等にて使用されている、一次元撮像素子を用いて読み取り位置における画像をスキャンすることによって画像全体を読み取る画像読取装置には、大きく分けて２種類の方式がある。尚、一般的に、一次元撮像素子が配列されている方向を主走査方向と呼び、スキャンする方向を副走査方向と呼ぶ。

２種類の方式のうちの一方は、単眼のレンズにて主走査方向の画像全体を撮像素子上に縮小転写する方式であり、コピー機にて、おもて面の読み取りに主に用いられている。この方式では、通常、原稿側に位置する撮像素子やレンズは固定され、ミラーのみが副走査方向に移動され、原稿全体がスキャンされる。この方法では、原稿側の焦点深度（被写界深度という）が数ｍｍ程度、例えば６ｍｍなど、と大きいので、コピー機の原稿読み取り面に対し、原稿が密着していなくても原稿を読み取れるという利点がある。例えば本の綴じ目のような、原稿面に密着させることができない場合でも、焦点ぼけなく読み取れるという利点がある。よって、コピー機のおもて面読み取りには、主にこの方式が用いられてきた。この方式に派生したさまざまな特許文献があるが、例えば特許文献１に開示の技術が挙げられる（従来法１と呼ぶ）。

上記２種類の方式の内の他方の方式は、主走査方向の画像を複数に分割して複眼レンズで画像を読み取る方式であり、密着型イメージセンサと通常呼ばれる。この方式は、コピー機の裏面読み取りや、ファクシミリの原稿読み取り、紙幣の認識センサ、パーソナルコンピュータ用のスキャナなどに用いられ、小型であることを特徴とする。この密着型イメージセンサの光学系として、現在主流となっている従来技術は、例えば特許文献２に開示されている。ここでは、複眼レンズ（文献中では、ロッドレンズアレイ）として、半径方向に、ある関数で規定される屈折率の分布をもつロッドレンズを複数本並べてアレイ化したものを用いて、正立等倍像を得るイメージ読取装置が開示されている（従来法２と呼ぶ）。

密着型イメージセンサの光学系の中で代表的な方式のもう一つの例として、例えば特許文献３に開示されている方式がある。この方式では、主走査方向に分割されたセル毎に設置されているレンズにより、セルに対応する領域の画像が縮小転写されて、撮像素子に結像する。セル毎に設置されている撮像素子の出力信号を画像合成することにより、原稿面の画像が復元される（従来法３と呼ぶ）。

また、特許文献４には、上記従来法２または上記従来法３と類似するが、複眼のミラーレンズアレイを用いて正立等倍像を得る方式が開示されている（従来法４と呼ぶ）。

また、特許文献５には、読み取り領域を奇数番目の領域と偶数番目の領域に分け、その奇数番目、偶数番目で結像光学系の光路を変え、結像光学系はテレセントリックであり、結像面で正立等倍像を得る方式が開示されている（従来法５と呼ぶ）。

特開平１０−３０８８５２号公報 特開平８−２０４８９９号公報 特開平５−１４６００号公報 特開平１１−８７４２号公報 特開２００５−３７４４８号公報

従来法１に関しては、上述したように被写界深度が大きいというメリットがあるが、光学系が大型化してしまうという問題がある。また、ミラーを移動する際に原稿面からレンズまでの光路が変化しないようにするために、光路途中の複数のミラーの移動速度を制御しなければならず、及び、これらのためにコストがかかる、という問題がある。

従来法２に関しては、小型で低コストであるというメリットがあるものの、被写界深度が小さいという問題、色収差が大きいという問題がある。

従来法３に関しては、被写界深度を大きくする場合、装置が大型化するという問題、色収差が大きくなるという問題、被写界深度によって転写倍率が変わってしまうため各結像光学系単位で撮影した画像を合成する際に画像の重ね合わせの不一致が起こるという問題がある。そのため、被写界深度を大きくすることは困難である。

従来法４に関しては、結像光学素子として、凹面鏡を複数配置したミラーアレイを用いているので色収差がないという効果がある。しかしながら、絞り１７や第１ミラーアレイ１３、第１ミラーアレイ１４、に関する詳細な配置の記載が無いために、原稿１０がコンタクトガラス１２から大きく離れた場合に、像の転写倍率が変わることが考えられる。その結果、隣接する画像同士の重ね合わさり方が異なり、アレイ境界面での画像が劣化すると考えられ、大きな被写界深度を得ることは困難である。

従来法５に関しては、直線状の物体１０に対して奇数領域結像系１１〜４１と偶数領域結像系１２〜４２とで斜め方向から像を読み取っている。そのため、物体１０の焦点方向の位置が変化すると、奇数領域と偶数領域とで読み取る位置が変わってしまい、結像面である感光性の媒体６０上において両者の像がずれてしまうという問題がある。さらに、明細書中には、テレセントリックな結像系の具体的な構成及び効果についての記述が無い。物体１０の焦点方向の位置が変化すると、焦点位置での転写倍率が変化することが考えられ、整数ｍ番目とｍ＋１番目の結像系間での画像の重ね合わさり方が異なり、画像が劣化してしまう。以上の二つの問題により、従来法５は、大きな被写界深度を得ることは困難である。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、被写界深度が大きく、かつ小型の画像読取装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様における画像読取装置は、原稿の被撮像部に光を照射する光源と、上記被撮像部で反射した上記光の散乱光を集光し画像として結像する結像光学系であって、主走査方向に複数個配置されそれぞれが独立した光学系のセルを有し、副走査方向には上記セルを第１列及び第２列の２列に配列し同列に配置される各セルにおける主光線の内上記原稿から各セルへ向かう光線が互いに平行であるように各セルを配置し、上記副走査方向における各セル間で結像画像が補完可能なように上記第１列及び上記第２列の各セルを上記主走査方向にて千鳥状に配置した結像光学系と、それぞれの上記セルに対応して配置される複数の撮像素子部と、上記副走査方向において対応する上記撮像素子部同士が送出する画像情報を記憶するメモリと、上記メモリに記憶した上記画像情報を画像に復元し合成して原稿画像を作成する処理装置と、を備える。このような構成を備えた画像読取装置において、上記結像光学系を構成する独立した光学系であるセルの構成は、第１折り曲げミラー、第１反射型集光光学素子、アパーチャ、及び第２反射型集光光学素子を備え、上記被撮像部で反射した光が上記第１折り曲げミラー、上記第１反射型集光光学素子、上記アパーチャ、上記第２反射型集光光学素子の順に通過する配置を有して、原稿側にテレセントリックな光学系を形成しており、上記第１列及び上記第２列に配列される各セルによる上記被撮像部での読取り中心位置から上記第１反射型集光光学素子までの上記副走査方向の距離が、上記読取り中心位置から上記第２反射型集光光学素子までの上記副走査方向の距離と近似するように構成したことを特徴とする。

本発明の一態様における画像読取装置によれば、結像光学系を構成する独立した光学系であるセルの構成は、第１折り曲げミラー、第１反射型集光光学素子、アパーチャ、第２反射型集光光学素子を備え、原稿面からこれらの順に配置される。よって、第１反射型集光光学素子の後ろ側焦点位置にアパーチャが配置されることから、原稿側にテレセントリックな光学系を形成している。また、原稿面での読取り中心位置から第１反射型集光光学素子までの副走査方向の距離Ｓ１が、上記読取り中心位置から第２反射型集光光学素子までの副走査方向の距離Ｓ２に近似するように構成した。複数個配列されるセルは、主走査方向に千鳥状に配列されるので、上記結像光学系に最低限必要な副走査方向の幅Ｗは、上記距離Ｓ１と上記距離Ｓ２の大きいほうで規定されることになる。そのため、距離Ｓ１と距離Ｓ２がほぼ等しいとき、副走査方向の幅Ｗは、最も小さくなる。よって、本発明の一態様における画像読取装置によれば、小型の画像読取装置を提供することができる。

さらに、本発明の一態様における画像読取装置では、原稿に光を照射する光源と、原稿側にテレセントリックな結像光学系を形成しかつ副走査方向に２列にて主走査方向に複数個を配置したセルと、撮像素子と、画像情報を一時的に記憶するメモリと、記憶した画像情報を復元する処理装置とを備えた。該構成によれば、原稿の主走査方向における読み取り領域を分割して複数個のセルにて画像を読み取ることから、画像読取装置を小型化することができる。さらに、副走査方向に２列にセルを配置し各列に配置されるセルから画像を得ることから、主走査方向に配置されたセル同士から得られる画像の劣化を引き起こすことなくセル間の画像を補完し合うことができる。よって良好な画像を得ることができる。さらに、各セルは、原稿側にテレセントリックな光学系であることから、被写体距離を大きくすることができる。

詳しく説明すると、各セルの原稿側をテレセントリックな光学系にしたことで、原稿が焦点方向に移動しても画像の転写倍率が変わらないという利点がある。一方、各セルが原稿側にテレセントリックな光学系であることで、セルが読み取る画像範囲の端近傍の点（点Ｅとする）からセルの入射瞳への光線束において、主光線が光軸に平行となる。よって、点Ｅからの光線束について、ケラレを発生させることなくその全てをセルの光学系に入射させるためには、原稿の読み取り範囲よりも大きい口径のレンズが必要となる。各セルを副走査方向に一列に配置し主走査方向に隣接して配置すると、各セル間の境界部分にて、読み取り範囲に空白が生じてしまう。逆に、レンズの口径を１セルの読み取り幅に合わせると、点Ｅからの光線束にケラレが生じてしまうという問題が生じる。

そこで本発明の一態様の画像読取装置では、副走査方向にセルを２列に配置している。ここで、理解を容易にするため、セルに番号をつける。副走査方向に配列された２列のうち、第１列のセルを、ｎ＝１、３、５、．．．とし、第２列のセルをｎ＝２、４、６、．．．とする。上記一態様の画像読取装置では、セルの読み取り範囲よりもセルの開口を大きくした構成を採る。該構成によれば、一方の第１列において隣接するセル間、すなわち、ｋ番目と（ｋ＋２）番目の各セル間の境界で、読み取りのできない空白範囲が生じたとしても、その空白範囲の画像を、他方の第２列における（ｋ＋１）番目のセルで読み取り、画像を補完し合うことができる。

一方、上述の２列の構成を採ることで、第１列と第２列とにおける各セルでは、副走査方向の読み取り位置が異なる。よって、同一時刻に撮像される第１列のセルと第２列のセルとにおける画像は異なる。この画像の相違を修正するため、本発明の一態様の画像読取装置では、第１列と第２列との副走査方向の距離をスキャンするのに要した時間を用いて、撮影された画像を合成する手法を採っている。即ち、上記一態様による画像読取装置では、メモリを備えており、読み取った画像を一時的に保存する。該メモリから、わずかに異なる時刻に撮影された第１列及び第２列の各セルによる二つの画像を読み出して、画像処理装置で画像復元する。したがって、本発明の一態様の画像読取装置によれば、読み取り画像から正常な画像を形成することができる。

さらに、上述のように本発明の一態様の画像読取装置では、第１列及び第２列に含まれる全てのセルにおいて、各セルの主光線の内、原稿から各セルへ向かう光線が平行であるので、各セルから原稿までの距離が変動した場合でも、撮像素子部に対する画像の位置が変化することはない。よって、合成された後の画像のｋ番目と（ｋ＋１）番目の境界部の画像も劣化することがない。
したがって上述したように、本発明の一態様による画像読取装置によれば、被写界深度が大きく、かつ小型化を達成することができる。

又、上記第１列に配置されるセルと、上記第２列に配置されるセルとにおいて、それぞれの原稿からの主光線の角度が副走査方向に対して異なるように各セルを配置することができる。このような配置構成によれば、原稿面における、第１列のセルによる原稿面における読み取り範囲と、第２列のセルによる原稿面における読み取り範囲との副走査方向における隙間を狭くすることができ、読み取り画像を記憶する上記メモリの容量を小さくすることができる。

本発明の実施の形態１による画像読取装置の概略構成を示す図であり、結像光学系を構成する一つのセルにおける光路を示す図である。 本発明の実施の形態１による画像読取装置の概略構成を示す図であり、副走査方向に２列に配列され結像光学系を構成するセルの光路を示す図である。 図２に示す２つのセルにおける光路を説明するための斜視図である。 図２に示す各セルにおける光路を示す斜視図である。 図１に示す画像読取装置の構成を説明するための斜視図である。 図５に示す画像読取装置における主走査方向の構成を示す断面図である。 図５に示す画像読取装置における副走査方向の構成を示す透視図である。 天板上での読み取り領域の配置状態、及び原稿画像文字情報の一例を示す図である。 撮像素子部の配置、及び撮像された文字画像の一例を表す図である。 撮像され、反転処理された文字画像情報の一例を示す図である。 （ａ）は、図５に示す画像読取装置に備わる第１列のセルにて、本状の原稿を読み取る様子を表す図であり、（ｂ）は、図５に示す画像読取装置に備わる第２列のセルにて、本状の原稿を読み取る様子を表す図である。 図５に示す画像読取装置により、本のような原稿を副走査方向において読み取る様子を表す図である。 実施の形態１〜３に備わる光源の構成を示す図である。 図１３に示す光源を説明する図である。 実施の形態１〜３に備わる撮像素子基板の平面図である。 実施の形態１〜３に備わる撮像素子部の構成を示す平面図である。 図５に示す画像読取装置に対して遮光部材を設けた場合を示す斜視図である。 各セルを千鳥状に配置した構成において、遮光部材を設けた場合の効果を説明するための図である。 各セルを千鳥状ではなく単に隣接して配置した構成における問題点を説明するための図である。 本発明の実施の形態２による画像読取装置の構成を示す斜視図である。 図２０に示す画像読取装置の主走査方向における構成を示す断面図である。 図２０に示す画像読取装置の副走査方向における構成を示す透視図である。 図２０に示す画像読取装置の構成の変形例を示す副走査方向における透視図である。 図２０に示す画像読取装置における結像光学系を構成する２つのセルにおける光路を説明するための斜視図である。 図２０に示す画像読取装置の概略構成を示す図であり、副走査方向に２列に配列され結像光学系を構成するセルの光路を示す図である。 図２０に示す各セルにおける光路を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３における画像読取装置にて用いられる第１レンズ及び第２レンズを説明するための斜視図である。

本発明の実施形態である画像読取装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。

実施の形態１．
図１から図１９を参照して、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置５０１の一例について説明する。
図１から図４を参照して追って説明するように、本実施形態１の画像読取装置５０１は、光反射系の結像光学系にて構成されており、原稿の読み取り領域からの光は、反射を繰り返して撮像素子部に至る。一方、理解を容易にしまた説明の便宜上、以下の、画像読取装置５０１のシステム構成の説明では、例えば図６に示すように、結像光学系内の第１レンズ１００、第２レンズ１０２などは屈折系におけるレンズ形態にて図示及び説明を行う。また、原稿の読み取り領域から撮像素子部に至る光路の途中に存在すべき第１折り曲げミラー１１１（図１）、第２折り曲げミラー１１３（図１）なども以下の説明では省略している。

まず、図５から図１９を参照して、画像読取装置５０１のシステム構成について説明する。
本実施形態の画像読取装置５０１は、大きく分けて、結像光学系１と、光源２と、撮像素子部４１、４２、…と、メモリ５と、処理装置６とを備える。これらの構成部分は、画像の読み取りがなされる被読取物の一例である原稿７の近傍に光源２が配置され、原稿７にて反射した光が入射可能なように結像光学系１が配置され、撮像素子部４１等が適宜配置される。このような画像読取装置５０１は、主走査方向（Ｘ方向）２１１に沿って原稿７の画像を読み取り、さらに主走査方向２１１に直交する副走査方向（Ｙ方向）２１２に原稿７をスキャンして、原稿７における全画像の読み取りを行う。尚、原稿７とは、文章、書画、写真などを表示した被読取物や、紙幣等の被読取物であり、印刷するもとになったり、真贋の判定に使用されたり、電子ファイルとして使用されたりするものが相当する。又、図５では、図示の明瞭化のため、原稿７の図示を省略している。

原稿７は、原稿載置部材としての天板３に載置される。天板３は透明体にてなり、一般にはガラス板である。例えば蛍光灯やＬＥＤ等である照明光源２は、天板３の下方であって原稿７の読み取りに支障が生じない箇所に配置され、原稿７上の読み取り位置に存在する被撮像部３１、３２、…に照明光線２０１を照射する。尚、図５では、光源２は、副走査方向２１２において結像光学系１の片側にのみ配置しているが、これに限定されず、もちろん両側に配置しても良い。

ここで光源２について説明する。図１３は、光源２の構造を示している。光源２は、大きく分けて、出射部２２及び光散乱層２５を有する導光体２１と、電極部２６と、発光源２７とを備え、当該光源２の長手方向の両端部にそれぞれ配置された電極部２６及び発光源２７の間に導光体２１が配置されている。

光散乱層２５は、導光体２１の略全長に渡り設けられ、導光体２１の出射部２２から、主走査方向２１１に沿った光源２の全体から光を均一に照射させるためのものである。発光源２７は、本実施形態では、それぞれ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）波長を発するＬＥＤチップからなる。よって、電極部２６には、図１４に示すように、Ｒ光源２７Ｒ、Ｂ光源２７Ｂ、及びＧ光源２７Ｇが設置される。

又、出射部２２からの光の放出を均一にするため、光散乱層２５は、発光源２７が導光体２１の両端に設置される場合には、主走査方向２１１の中央を幅広に形成され、片側設置する場合には、光源２７から遠ざかるに連れて幅広に形成される。尚、図１４では、主走査方向２１１の中央を幅広に形成した光散乱層２５が示されている。
尚、各ＲＧＢ光源２７の光学波長は、受光部４０２に設けられたＲＧＢフィルタの各ＲＧＢ色の波長と略一致している。
又、このような光源２の構成は、本実施の形態１のみならず、後述する実施の形態２、３における画像読取装置においても同じである。

図５では、被撮像部３１、３２、…は、説明上及び視覚上の理解を容易にするために、短冊状の枠で囲って図示しているが、特に構造物は存在しない。又、説明上、主走査方向２１１に沿って、被撮像部３１、３３、…が配列される部分を読み取りライン８とし、被撮像部３２、３４、…が配列される部分を読み取りライン９とする。

結像光学系１は、被撮像部３１，３２…で反射した、光源２の照明光線２０１の散乱光を集光し画像として結像する結像光学系である。このような結像光学系１は、複数のセル１１、１２、…を有する。各セル１１、１２、…は、それぞれ独立した結像光学系であって原稿７側にテレセントリックな光学系を有し、主走査方向２１１に複数個配置される。さらに、副走査方向２１２には、各セル１１、１２、…は、第１列２１５及び第２列２１６の２列に配列される。ここでは、セル１１，１３，１５、…が第１列２１５に属し、セル１２，１４，…が第２列２１６に属する。又、同列に配置される各セルは、各セルの主光線の内、原稿７から各セル１１、１２、…へ向かう光線が互いに平行であるように配置されている。尚、主光線のうちの原稿７から各セル１１、１２、…へ向かう光線という文言は、光軸という言葉で置き換えることができる。即ち、第１列に属する各セル１１、１３、…の光軸１１ａ，１３ａ，…が互いに平行となるように、各セル１１、１３、…は設けられ、第２列に属する各セル１２、１４、…の光軸１２ａ，１４ａ，…が互いに平行となるように、各セル１２、１４、…は設けられる。

さらに、副走査方向２１２における各セル１１，１２間、各セル１２，１３間、各セル１３，１４間、…で結像画像が補完可能なように、第１列２１５及び第２列２１６の各セル１１，１２，１３，…は、主走査方向２１１にて千鳥状に配置されている。

各セル１１，１２，１３，…を構成する光学系要素の配置と光路について説明する。
図６は、主走査方向２１１における、第１列２１５に備わるセル１１、１３、１５、…の結像光学系要素と、主要光路とを示した図である。図７は、副走査方向２１２におけるセル１１とセル１２とを重ね書きした状態にて、結像光学系要素と主要光路とを示した図である。

各セル１１，１２，１３，…は、同一の構成を有し、ここでは代表してセル１１を例に説明する。セル１１は、第１光学素子として機能する一例である第１レンズ１００と、絞りとして機能する一例であるアパーチャ１０１と、第２光学素子として機能する一例である第２レンズ１０２と、これらを保持する保持具１０３とから構成される。セル１１において、第１レンズ１００の後側焦点位置にアパーチャ１０１を配置することで、セル１１は、原稿７側にテレセントリックな光学系を実現できる。

又、本実施形態１では、図示するように、各セル１１，１２，１３，…における第１レンズ１００、アパーチャ１０１、及び第２レンズ１０２の光軸が天板３に対して垂直となるように、本実施形態ではＺ方向に平行となるように、各セル１１，１２，１３，…は、配置されている。よって、原稿７上の、各セル１１，１２，１３，…が分担する読み取り範囲からの反射光線で結像に寄与する光線束のうちの主光線は、全て天板３に垂直である。

撮像素子部４１、４２，…は、各セル１１，１２，１３，…に対応して基板４上に配置される。つまり、第１列２１５に属するセル１１，１３，…に対応して撮像素子部４１，４３，…が配置され、第２列２１６に属するセル１２，１４，…に対応して撮像素子部４２，４４，…が配置される。

ここで撮像素子部４１，４２，…について説明する。図１５は、撮像素子部４１，４２，…を備えた基板４の平面図であり、２ａは，照明光源２と、撮像素子基板４のコネクタ４００とを電気接続する光源接続部である。

各撮像素子部４１、４２，…は、例えばＣＣＤ等からなる受光部が主走査方向２１１に複数個配列されて構成されたもの、さらには、上記受光部を主走査方向２１１に複数個配列したものを副走査方向２１２に複数列にて配置して構成したものである。

図１６に、撮像素子部４１，４２，…の平面図を示す。撮像素子部４１，４２，…は、大きく分けて受光部４０２と、光電変換・ＲＧＢシフトレジスタ駆動回路４０３と、入出力部４０４とを有する。受光部４０２は、１画素に対して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）からなりゼラチン材などで構成したＲＧＢフィルタ４０２ａを受光面に配置した撮像素子である。この撮像素子部４１等では、主走査方向２１１に沿って、１４４画素分、つまり１４４個の受光部４０２が配置されている。光電変換・ＲＧＢシフトレジスタ駆動回路４０３は、受光部４０２に入射した光をＲＧＢごとに光電変換し、その出力を保持し、駆動する。入出力部４０４は、撮像素子部４１等に信号や電源を入出力するワイヤボンディングパッド部である。

各セル１１，１２，１３，…に入射したそれぞれの原稿画像は、第１レンズ１００、アパーチャ１０１、第２レンズ１０２によって撮像素子部４１、４２，４３…上に反転像が形成される。例えば、原稿７の読み取りライン８上の被撮像部３１の画像は、セル１１を通り、撮像素子部４１に結像され撮像され、読み取りライン９上の被撮像部３２の画像は、セル１２を通り、撮像素子部４２に結像され撮像される。

セル１１，１２，１３，…の転写倍率は、１より大きく（つまり拡大動作）ても、１より小さく（つまり縮小動作）てもよいが、等倍にすることで、市販の解像度のセンサを流用可能となるメリットがある。

本実施形態１では、上述のように、原稿７上の、各セル１１，１２，１３，…が分担する読み取り範囲からの反射光線で結像に寄与する光線束のうちの主光線は、全て天板３に垂直である。よって、第１列２１５に属するセル１１，１３、…により読み取られる、原稿７における被撮像部３１、３３、…を含む読み取りライン８と、第２列２１６に属するセル１２，１４、…により読み取られる、原稿７における被撮像部３２、３４、…を含む読み取りライン９との副走査方向２１２における幅は、中心間幅２１８となる。また、本実施形態１では、第１列２１５に属するセル１１，１３，…に対応して配置される撮像素子部４１，４３，…と、第２列２１６に属するセル１２，１４，…に対応して配置される撮像素子部４２，４４，…との副走査方向２１２における幅は、中心間幅２１９となる。

メモリ５は、撮像素子部４１，４２，…と接続され、各撮像素子部４１，４２，…が送出する画像情報を記憶する。
処理装置６は、メモリ５に記憶した画像情報を読み出して、画像に復元して合成し、原稿７における全体の画像を作成する。尚、メモリ５及び処理装置６は、図５では別体にて図示しているが、もちろん同一基板上に設置可能である。
これらのメモリ５及び処理装置６については、以下の動作説明にて詳しく説明する。

以上説明したようなシステム構成を備えた画像読取装置５０１における結像光学系１は、冒頭で述べたように、光反射系の光学系にて構成されている。以下には、図１から図４を参照して、実際の光学系の構成について説明する。
ここで、図１は、上述した一つのセル１１，１２等における原稿７から撮像素子部４１，４２等に至るまでの実際に即した光路を示している。尚、「１１１」は、原稿７から各セル１１，１２等における第１レンズ１００へ向かう光線の光路を偏向する第１折り曲げミラーであり、「１１３」は、第２レンズ１０２から撮像素子部４１，４２等へ向かう光線の光路を偏向する第２折り曲げミラーである。また、第１レンズ１００及び第２レンズ１０２は、それぞれ、第１反射型集光光学素子及び第２反射型集光光学素子の一例に相当し、凹面鏡にて構成され、光を反射する。

図２は、副走査方向２１２において左右に配置される２つの、例えばセル１２とセル１３との構成を示している。図３は、例えばセル１２及びセル１３の各構成を明示するためにそれぞれ独立した斜視図として図示したものである。図４は、図５に示す構成を実際に即して斜視図にて示したものである。

図１から図４を参照して、結像光学系１における光路について説明する。
原稿７から各セル１１，１２等へ向かう光線は、第１折り曲げミラー１１１で光路を偏向され、第１レンズ１００に照射される。凹面鏡である第１レンズ１００にて、光線は光路を折り曲げられ、かつ集光される。第１レンズ１００の後ろ側焦点位置にアパーチャ１０１が設置されていることから、ある一つのセルに入射する主走査方向２１１に沿った原稿面からの光線群は、原稿面側にテレセントリックになる。
アパーチャ１０１を通過した光線は、凹面鏡である第２レンズ１０２で光路を折り曲げられ、かつ集光され、さらに、第２折り曲げミラー１１３で光路を偏向されて撮像素子部４１，４２等上に結像される。

実施の形態１における画像読取装置５０１では、図１に示すように、一つのセルにおける原稿面での読取り中心位置８１から第１の反射型集光光学素子の一例に相当する第１レンズ１００までの副走査方向２１２における距離Ｓ１が、原稿面での読取り中心位置８１から第２の反射型集光光学素子の一例に相当する第２レンズ１０２までの副走査方向２１２における距離Ｓ２に近似する、つまりほぼ等しくなるように、設計している。即ち、Ｓ１≒Ｓ２ となるように設計している。

図３、図４及び図５等に示すように、千鳥状に配列した結像光学系１の副走査方向２１２の幅Ｗ（図２）について、距離Ｓ１と距離Ｓ２との大きい方を、ＳＭＡＸ＝ＭＡＸ（Ｓ１、Ｓ２）、と置くと、幅Ｗ＝２・ＳＭＡＸである。
図２から明らかなように、幅Ｗが最小となるのは、距離Ｓ１と距離Ｓ２とが等しいときである。

このような設計を行うためには、アパーチャ１０１に関して、前側の光学系つまり原稿７からアパーチャ１０１に至る光学系と、後側の光学系つまりアパーチャ１０１から撮像素子部４１，４２等に至るまでの光学系とを非対称にする必要が一般には生じる。そのためには、第１レンズ１００と、第２レンズ１０２との焦点距離を大きく変えればよい。本実施形態１では、図１に示すように、第２レンズ１０２の焦点距離に対して第１レンズ１００の焦点距離を大きく設定している。

以上のように構成された本実施形態における画像読取装置５０１の動作について、主に図５〜図１２を参照して以下に説明する。
照明光源２から照射された照明光線２０１は、天板３上に置かれた原稿７を照射する。まず、原稿７の読み取りライン８に位置する被撮像部３１、３３，３５…が、セル１１，１３，１５…、及び撮像素子部４１，４３，４５…にて撮像される。即ち、被撮像部３１、３３，３５…にて反射し散乱した光線がセル１１，１３，１５…に入射し、基板４上に配置された撮像素子部４１，４３，４５…に結像する。このとき、光線は、実際には上述したように、第１折り曲げミラー１１１、第１レンズ１００、アパーチャ１０１、第２レンズ１０２、及び第１折り曲げミラー１１３を、反射、通過する。それぞれの撮像素子部４１，４３，４５…から送出される画像信号は、メモリ５に一時的に保存され、その画像信号は、処理装置６にて復元される。

次に、原稿７は副走査方向２１２にスキャンされて、読み取りライン９に位置する被撮像部３２、３４、…がセル１２，１４，…、及び撮像素子部４２，４４，…にて撮像される。この場合も、光線は、実際には上述のように、第１折り曲げミラー１１１、第１レンズ１００、アパーチャ１０１、第２レンズ１０２、及び第１折り曲げミラー１１３を、反射、通過する。それぞれの撮像素子部４２，４４，…から送出される画像信号は、メモリ５に一時的に保存され、その画像信号は、処理装置６にて復元される。

各セル１１，１２，１３…に対応する撮像素子部４１、４２、４３…で得られた画像の復元動作について説明する。
第１列２１５と第２列２１６とは、副走査方向２１２において中心間隔２１７にて離れており、原稿７を副走査方向２１２にスキャンしていくので、第１列２１５に配置されるセル１１，１３…と、第２列２１６に配置されるセル１２，１４…とが副走査方向２１２において原稿７を読み取る位置は異なる。よって、同一時刻に、セル１１，１３…と、セル１２，１４…とが撮像する画像は異なる。言い換えると、副走査方向２１２において同一線上にある画像は、異なる時刻に撮像される。このように、異なる時刻にて撮像された画像から、元の原稿画像を復元するために、撮像素子部４１、４２、４３…で得られた画像は、メモリ５に一時的に保存する。そして、一時保存した各画像を、処理装置６によって元の原稿画像を復元する。図６、図７で示すように反転像が得られる場合において、上記復元を行うための画像処理動作について、図８〜図１０を用いて以下に説明する。

図８は、天板３上での読み取り領域である被撮像部３１，３２…の配置と、図示されていない原稿７上の文字画像「あ」とを示している。図８において、主走査方向２１１における範囲ＡＡ’は、被撮像部３１と被撮像部３２との重なり領域であり、範囲Ｂ’Ｂは、被撮像部３２と被撮像部３３との重なり領域である。副走査方向２１２に原稿７がスキャンされると、相対的な位置関係として、文字画像「あ」は、Ｙ方向にスキャンされる。ここで、「相対的な位置関係」と記したのは、静止している画像読取装置５０１に対して原稿７が副走査方向２１２にスキャンされても良いし、静止している原稿７に対して画像読取装置５０１が副走査方向２１２にスキャンされても良いことを意味する。ここで文字画像「あ」は、被撮像部３１と被撮像部３２にまたがる領域に存在するとする。

図９は、撮像素子基板４上に配置された撮像素子部４１、４２、…を示している。図９において、主走査方向２１１における範囲ａａ’は、撮像素子部４１と撮像素子部４２との重なり領域であり、範囲ｂ’ｂは、撮像素子部４２と撮像素子部４３との重なり領域である。撮像素子部４１及び撮像素子部４２にて得られる文字画像「あ」の信号画像を、スキャンの時間を縦軸にとり、横軸を主走査方向２１１にとり模式的に表すと、図９に示す点線枠内の図示のようになる。撮像素子部４１で得られる画像は、文字画像「あ」の主走査方向２１１の被撮像部３１内の画像を反転したものになる。同様に、撮像素子部４２で得られる画像は、文字画像「あ」の主走査方向２１１の被撮像部３２内の画像を反転したものになる。ここで図中のＡＡ’に相当する部分、及びＡ’Ａに相当する部分で示されている画像が被撮像部の重なり領域である。この２つの撮像素子部４１、４２で得られた画像を、それぞれ反転させ、上記重なり領域を横に合わせて、縦に並べて二つの画像を描くと図１０のようになる。この２つの画像の重なり領域の画像が一致するように、これら２つの画像を合成することで、元の文字画像「あ」を得ることができる。処理装置６は、このような合成動作を行う。

ここで、上述のような画像の合成処理を行うことの優位な点について述べる。複数の結像光学系から得られる画像を正立等倍像にして、撮像素子部上で、隣接する結像光学系からの画像を合成する方法については、上述した従来法２，４，５で述べられている。しかしながら、隣接する結像光学系から得られる画像の合わせ目の領域を、ずれが生じないように、複数のレンズやミラー等の機械的要素からなる光学素子を組み立てるのは容易ではない。

これに対し、本実施形態のように、セル１１，１２…毎から得られる独立した画像を、信号処理上の画像合成によって、つまりソフトウエアによって、元の画像を復元する方法を採ることで、たとえ、組み立てやレンズの製造誤差等により、隣接するｋ番目セルと、（ｋ＋１）番目のセルの画像の重ね合わせにわずかな誤差が発生した場合でも、ソフトウエア上で容易にその誤差を補正することができる。
このように、セル毎に独立した画像を取得して画像合成をすることは、製造誤差を緩和するという効果がある。

次に、本のような原稿７を例に取り、本発明における特徴の一つである、大きな被写界深度を得るための構成について、図１１及び図１２を用いて説明する。本のような原稿７では、本の綴じ目が天板３から浮き上がってしまうために大きな被写界深度を持つ画像読取装置が必要である。

図１１に示すように、主走査方向２１１において、焦点方向（Ｚ方向）の位置が変化する原稿７があるとする。図１１の（ａ）は、第１列２１５に属するセル１１，１３、…と、これらのセル１１，１３、…における光路を示したものであり、図１１の（ｂ）は、第２列２１６に属するセル１２，１４，…と、これらのセル１２，１４，…における光路を示したものである。図１２は、副走査方向２１２において、セル１３とセル１４とを重ね書きしたもので、各セル１３，１４の結像光学系要素と、主要光路とを示した図である。又、図１２は、主走査方向２１１において、原稿面の焦点方向（Ｚ方向）の位置が変化した場合を図示しており、セル１３が読み取る被撮像部３３における原稿面の最大高さ位置を「７１」にて示し、セル１４が読み取る被撮像部３４における原稿面の最大高さ位置を「７２」にて示している。

上述したように、本実施形態の画像読取装置５０１に備わる各セル１１，１２，１３，１４，…は、原稿７側にテレセントリックな光学系であり、かつ、第１列２１５、第２列２１６に含まれる全てのセル１１，１２，１３，１４，…内の全ての主光線が天板３に対して垂直である。よって、本実施形態の画像読取装置５０１では、原稿７までの焦点距離が変動しても、撮像素子部に対する画像の読み取り位置が変化することがない、という特徴がある。

即ち、組み立て初期、あるいは動作初期に、画像合成のパラメータを決めてしまえば、天板３までの距離が面内で変化するような原稿７に対しても画像の重ね合わせのずれが生じることはないという効果がある。よって、本実施形態の画像読取装置５０１の被写界深度は、個々のセル１１，１２，１３，１４，…の被写界深度にて、ほぼ決定される。個々のセル１１，１２，１３，１４，…の被写界深度は、セル内の光学系の設計によって決まる。被写界深度は、光学系のＦ値でほぼ決定される。１セルの視野を大きくする場合には、セル内のレンズを非球面形状にしたり、複数のレンズを用いるなどにより、収差を十分補正する必要がある。６００ｄｐｉの分解能が必要な場合、あくまで目安ではあるが、Ｆ値Ｆ＝１０で、約±１ｍｍの被写界深度、Ｆ＝２０で、約±２ｍｍの被写界深度が得られる。

尚、図６、図７、図１１、図１２では、天板３の上面に合焦するような図示になっているが、必ずしもこの限りではない。例えばＦ＝１０の光学系では、天板３の上面から１ｍｍ上の面に合焦されるように天板３の配置を行えば、±２ｍｍの被写界深度を十分に使うことができる。

次に、図１７から図１９を用いて本発明における特徴の一つである迷光対策のしやすさについて述べる。図１７は、図５に示す画像読取装置５０１に対して、各セル間に遮光部材１２６を挿入した画像読取装置５０１−１の斜視図である。図１８は、主走査方向２１１の第１列２１５のセル１１，１３，…について、迷光に対する遮光部材１２６の効果を説明するための図である。図１９は、原稿７側にテレセントリックな光学系でセルが隣接して並んでいる、つまり千鳥状の配置ではない画像読取装置について、遮光部材を追加した構成を示す図である。

まず、図１９を用いて、セルが千鳥配置ではなく隣接して並んでいる構成における問題について述べる。図１９において、点線で囲った領域２０３は、遮光部材１２６を挿入していない領域である。その点線領域２０３の外側には、セル間に遮光部材１２６を挿入している。点線領域２０３内では、隣接するセル間をまたぐ迷光が発生する可能性がある。その一例を迷光光線２０２として示す。迷光光線２０２は、セル１１の視野範囲内において、高角度で散乱した光線であり、セル１１に隣接するセル１２に属する第１レンズ１００に入り込む。迷光光線２０２は、セル１２に属する第１レンズ１００内で多重反射した後、セル１２に属するアパーチャ１０１、セル１２に属する第２レンズ１０２を経て、セル１２に対応する撮像素子部４２に到達する。

このように、セル間に遮光部材１２６を設けない場合には、隣接するセルの視野範囲からの光線が迷い込む可能性がある。このような迷光の存在により、隣接するセルの視野範囲における画像が写り込むゴーストと呼ばれる現象や、結像に至らなくても全体的に白っぽい画像となり画像のコントラストを低下させるフレアと呼ばれる現象が発生してしまう。
この迷光を遮断するためには、遮光部材１２６を各セル間に挿入すれば良い。その状態を図１９の右側の点線領域２０３の外側に示す。

しかしながら、遮光部材１２６を設けることによって、結像に必要なセル境界付近の光線も遮ってしまうという問題が発生する。遮光部材１２６を設けない場合におけるセルの境界、例えば図中の点Ｐからの光線は、セル１２及びセル１３に分離し、撮像素子部４２及び撮像素子部４３に到達し、それぞれの撮像素子部で画像信号が得られる。
一方、遮光部材１２６を設けることで、例えば図中の点Ｑからの光線は、遮光部材１２６で遮られてしまう。尚、図１９に示す点線の光路は、遮光部材１２６がない場合の光路を示し、遮光部材１２６が存在する場合には、この光路は存在しない。
このように、セル１１，１２，…が千鳥配置ではなく、単に隣接して配置されている場合、遮光部材１２６をセル間に設けると、隣接セル間の画像信号が得られず、セル境界ごとに画像が欠落してしまうという問題があった。

これに対し本実施形態における画像読取装置５０１のように、各セル１１，１２，…を千鳥配置にした場合には、図１７又は図１８から分かるように、セル間には隙間がある。この隙間に遮光部材１２６を設けると、画像信号を遮ることなく、セル間にまたがる迷光を遮断することができる。この点について、図１８を用いて詳しく説明する。

図１８の点線で囲った領域２０３−１は、遮光部材１２６をセル間に配置していない状態を示す。この場合、図１９に示す点線領域２０３内の場合と同様に、隣接するセルへの迷光２０２が発生しうる。

一方、点線領域２０３−１の外側である、図１８における右側には、迷光光路２０２を遮るために遮光部材１２６を設けた状態を図示している。各セル１１，１２，…を千鳥状に配置した場合、各セル間には、結像に寄与する光線が存在しない空間領域が存在する。また、被撮像部３１、３３、３５、…の隣接間や、被撮像部３２、３４、３６、…の隣接間には撮像に寄与しない領域が存在する。撮像素子部４１、４３、４５、…の隣接間や、撮像素子部４２、４４、４６、…の隣接間についても、同様に隙間が存在する。よって、これらの隙間に、遮光部材１２６を設けることが可能である。

このように、本実施形態の画像読取装置５０１では、各セル１１，１２，…を千鳥状に配置にしたことより、原稿７側にテレセントリックな光学系であっても隣接セル間に遮光部材１２６を設けることができる。これにより、迷光により発生するフレアやゴーストといった所望の像以外の光線を遮光することができ、鮮明な画像を得ることができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２における画像読取装置５０２の一例について、図２０から図２３を参照して説明する。尚、図２０から図２３では、結像光学系１に関して屈折系のレンズ形態にて図示しているが、上述した実施の形態１における画像読取装置５０１と同様に、本実施の形態２における画像読取装置５０２についても、光反射系の結像光学系にて構成されている。

実施の形態１の画像読取装置５０１では、第１列２１５に属するセル１１，１３、…内、及び、第２列２１６に属するセル１２，１４、…内での主光線の内、原稿７から各セル１１，１３、…、及びセル１２，１４、…へ向かう光線は、図６に示すように、互いに平行で、かつ、第１列２１５と第２列２１６とにおける、セル１１，１３、…と、セル１２，１４、…との間でも、図７に示すように、主光線の内、原稿７から各セルへ向かう光線は平行である。尚、主光線の内、原稿７から各セルへ向かう光線という文言は、光軸という用語で置き換えることができる。

これに対し実施の形態２における画像読取装置５０２では、第１列２１５に属するセル１１，１３、…内、及び、第２列２１６に属するセル１２，１４、…内での主光線の内、原稿７から各セル１１，１３、…、及びセル１２，１４、…へ向かう光線は、図２１に示すように、互いに平行であるが、第１列２１５と第２列２１６とにおける、セル１１，１３、…と、セル１２，１４、…との間では、図２２に示すように、主光線の内、原稿７から各セルへ向かう光線は平行ではない構成を有する。尚、画像読取装置５０２におけるその他の構成は、上述の画像読取装置５０１の構成と変わる部分はない。よって、以下には、相違する構成部分についてのみ説明を行う。又、図２０では、図示の煩雑さを避けるため、照明光源２の図示を省略している。

画像読取装置５０２では、図２０及び図２２に示すように、第１列２１５に属するセル１１、１３、…における光軸１１ａ、１３ａ、…と、第２列２１６に属するセル１２、１４、…における光軸１２ａ，１４ａ、…とが第１列２１５と第２列２１６との隙間側へ傾斜した状態にて第１列２１５のセル１１、１３、…と、第２列２１６のセル１２、１４、…とが配置されている。具体的には、本実施形態では、第１列２１５に属するセル１１、１３、…がＸ軸（主走査方向２１１）周りに−１０°傾いており、第２列２１６に属するセル１２、１４、…がＸ軸周りに＋１０°傾いている。この結果、本実施形態２では、図２２に示すように、天板３の上方にある位置７６にて、両者の光軸１１ａ，１２ａ等が交差しており、天板３の上面では、光軸１１ａ，１２ａ等は、間隔２１８ａだけ離れている。

尚、両者の光軸１１ａ，１２ａ等は、必ずしも天板３の上方に存在する位置７６にて交差する必要はなく、図２３に示すように、天板３の上面で交差しても良い。図２０では、図２２に対応する場合を図示しており、読み取りライン８，９は、副走査方向において中心間幅２１８ａとなっている。これは、図５に示す画像読取装置５０１の場合における中心間幅２１８に比べて狭くなっている。

上述のように、本実施の形態２における画像読取装置５０２の構成は、上述した実施の形態１の画像読取装置５０１の構成と基本的に変わる部分はなく、画像読取装置５０１が奏する上述した効果を、画像読取装置５０２も奏することができる。これに加えて、本実施の形態２の画像読取装置５０２は、以下の特別の効果を奏することができる。

即ち、図２２及び図２３に示すように、第１列２１５と第２列２１６とにおける各セル１１，１２等の各光軸１１ａ，１２ａ等の方向を、天板３に対して斜めに配置して、原稿７上での読み取りライン８，９を接近させることで、画像信号を一時保存するメモリ５の容量を小さくすることができ、低コスト化がはかれるという効果がある。

つまり、実施の形態１において説明したように、第１列２１５のセル１１等により結像される画像と、第２列２１６のセル１２等により結像される画像とは、副走査方向２１２におけるスキャンの時間差をおいて取得される。よって、上記時間差に相当する画像情報を保存しておくだけのメモリ容量が必要である。よって、読み取りライン８，９の副走査方向における中心間幅２１８が狭い程、メモリ容量は、少なくて済む。実施の形態２における画像読取装置５０２では、上述のように画像読取装置５０１の場合に比べて、読み取りライン８，９の副走査方向における中心間幅２１８ａが狭く、その結果、メモリ５の容量を画像読取装置５０１の場合に比べて小さくすることができる。

一方、読み取りライン８，９の副走査方向における中心間幅２１８を狭くすることで、原稿７が天板３から浮いた場合に、その浮いた量に応じて画像が副走査方向２１２にずれるという現象が起こる。しかしながら、上述したように実施形態２における画像読取装置５０２でも、原稿７側にテレセントリックな光学系を構成しているため、転写倍率は、変化しない。よって、主走査方向２１１への画像のずれは起こらないので、その補正は、副走査方向２１２のシフトだけで良く、比較的容易に行える。この隣接セル間での画像の合成は、隣接セル間で同じ領域を撮影した画像が一致するように、副走査方向２１２に画像をシフトさせれば良い。

本実施形態２の冒頭でも述べたが、実施の形態２における画像読取装置５０２も、実際には光反射系の結像光学系にて構成されている。以下には、図２４から図２６を参照して、実際の構成例について説明する。

図２４は、実施の形態２における画像読取装置５０２の例えばセル１２及びセル１３における原稿７から撮像素子部４２，４３等に至るまでの実際に即した光路を示している。図２５は、実施の形態２における画像読取装置５０２の副走査方向２１２において左右に配置される２つの、例えばセル１２とセル１３との構成を示している。図２６は、図２０に示す構成を実際に即して斜視図にて示したものである。
尚、本実施の形態２では、上述のように、実施形態１の画像読取装置５０１の場合に比べて、読み取りライン８，９の副走査方向における中心間幅２１８ａが狭い。よって、図２５及び図２６では、副走査方向２１２において位置する各セルによる原稿７面における読み取りライン８，９は、重なった状態、つまり一箇所の状態にて図示している。

図２４から図２６を参照して、画像読取装置５０２の結像光学系１における光路について説明する。
原稿７で散乱してから各セル１１，１２等へ向かう光線は、第１折り曲げミラー１１１で光路を偏向され、第１レンズ１００に照射される。凹面鏡である第１レンズ１００にて、光線は光路を折り曲げられ、かつ集光される。第１レンズ１００の後ろ側焦点位置にアパーチャ１０１が設置されている。このアパーチャ１０１の中心を通る光線を主光線と呼ぶが、原稿７から第１折り曲げミラー１１１までの主光線は、副走査方向２１２に傾いている。

上述の実施の形態１の構成と同様に、第１レンズ１００の後ろ側焦点位置にアパーチャ１０１が設置されていることから、ある一つのセルに入射する主走査方向２１１に沿った原稿面からの光線群は、原稿面側にテレセントリックになる。
アパーチャ１０１を通過した光線は、凹面鏡である第２レンズ１０２で光路を折り曲げられ、かつ集光され、さらに、第２折り曲げミラー１１３で光路を偏向されて撮像素子部４１，４２等上に結像される。

その他、上述の実施の形態１の構成と同様に、実施の形態２における画像読取装置５０２においても、上記距離Ｓ１と上記距離Ｓ２とがほぼ等しくなるように、設計されている。そして、上記幅Ｗが最小となるように、本実施形態２においても、図２５に示すように、第２レンズ１０２の焦点距離に対して第１レンズ１００の焦点距離を大きく設定している。

実施の形態３．
上述の実施の形態１、２の構成では、図１、図２、図２４、及び図２５に示すように、原稿７から撮像素子部４１，４２等に至る光路を斜めに折り畳んでいる。よって、往路と復路の光路を分けるために、凹面鏡である第１レンズ１００、凹面鏡である第２レンズ１０２への主光線の入出射を斜めにする必要が生じてしまう。一方、凹面鏡への斜入射は、Ｘ方向とＹ方向の焦点位置が異なる非点収差が発生する。この非点収差を補正するためには、Ｘ方向とＹ方向の焦点位置の異なる曲面形状を有する凹面鏡を用いればよい。

そこで本実施の形態３における画像読取装置５０３では、そのようなＸ方向とＹ方向の焦点位置の異なる曲面形状を有する凹面鏡にてなる、図２７に示す第１レンズ１００Ａ及び第２レンズ１０２Ａを備えるように構成した。第１レンズ１００Ａ及び第２レンズ１０２Ａは、主走査方向（Ｘ方向）２１１及び副走査方向（Ｙ方向）２１２の曲率がそれぞれ異なる凹面鏡である。このような第１レンズ１００Ａ及び第２レンズ１０２Ａの曲面上のある点（ｘ，ｙ）における高さであるＳＡＧ値Ｚは、例えば次式で表される。

ここで、ｃｘはＸ方向の表面曲率、ｃｙはＹ方向の表面曲率、ＲｘはＸ方向の曲率、ＲｙはＹ方向の曲率、ｋｘはＸ方向のコニック定数、ｋｙはＹ方向のコニック定数である。

第１レンズ１００Ａは、上述の第１レンズ１００に代えて設けられ、第２レンズ１０２Ａは、上述の第２レンズ１０２に代えて設けられる。本実施の形態３における画像読取装置５０３のその他の構成は、上述した画像読取装置５０１及び画像読取装置５０２における構成と同じである。

このような構成を有する画像読取装置５０３によれば、画像読取装置５０１及び画像読取装置５０２が奏する上述の効果を得ることができ、さらに、上記非点収差の発生を防止することができる。

１ 結像光学系、２ 照明光源、３ 天板、４ 基板、５ メモリ、
６ 処理装置、７ 原稿、８，９ 読み取りライン、
１１、１２、１３、１４、… セル、３１，３２，３３，３４，… 被撮像部、
４１、４２、４３、４４、… 撮像素子部、
１００、１００Ａ 第１レンズ、１０１ アパーチャ、
１０２、１０２Ａ 第２レンズ、
１１１ 第１折曲げミラー、１１３ 第２折曲げミラー、
１２６ 遮光部材、
２０２ 遮光光線、２０３ 点線領域、２１１ 主走査方向、
２１２ 副走査方向、２１５ 第１列、２１６ 第２列、
５０１〜５０３ 画像読取装置。

Claims (3)

1. 原稿の被撮像部に光を照射する光源と、
   上記被撮像部で反射した上記光の散乱光を集光し画像として結像する結像光学系であって、主走査方向に複数個配置されそれぞれが独立した光学系のセルを有し、副走査方向には上記セルを第１列及び第２列の２列に配列し同列に配置される各セルにおける主光線の内上記原稿から各セルへ向かう光線が互いに平行であるように各セルを配置し、上記副走査方向における各セル間で結像画像が補完可能なように上記第１列及び上記第２列の各セルを上記主走査方向にて千鳥状に配置した結像光学系と、
   それぞれの上記セルに対応して配置される複数の撮像素子部と、
   上記副走査方向において対応する上記撮像素子部同士が送出する画像情報を記憶するメモリと、
   上記メモリに記憶した上記画像情報を画像に復元し合成して原稿画像を作成する処理装置と、を備え、
   上記結像光学系を構成する独立した光学系であるセルの構成は、第１折り曲げミラー、第１反射型集光光学素子、アパーチャ、及び第２反射型集光光学素子を備え、上記被撮像部で反射した光が上記第１折り曲げミラー、上記第１反射型集光光学素子、上記アパーチャ、上記第２反射型集光光学素子の順に通過する配置を有して、原稿側にテレセントリックな光学系を形成しており、
   上記第１列及び上記第２列に配列される各セルによる上記被撮像部での読取り中心位置から上記第１反射型集光光学素子までの上記副走査方向の距離が、上記読取り中心位置から上記第２反射型集光光学素子までの上記副走査方向の距離と近似する、
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 上記第１列に配置される各セルの主光線の内上記原稿から各セルへ向かう光線と上記第２列に配置される各セルの主光線の内上記原稿から各セルへ向かう光線とが上記第１列と上記第２列との隙間側へ傾斜した状態にて、上記第１列及び上記第２列に配置される各セルは配置されている、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 上記第１反射型集光光学素子及び上記第２反射型集光光学素子は、上記主走査方向に相当する方向と上記副走査方向に相当する方向とで焦点距離を異にする、請求項１又は２に記載の画像読取装置。

Images