JP2000050010A - 光導波路型イメージセンサ - Google Patents
光導波路型イメージセンサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 読み取り画素以外からの光による迷光を防止
する。 【解決手段】 光源８からの照射光が原稿７面に反射し
て、図示しないマイクロレンズアレイに対応する光導波
路アレイ２に入射し、図示しない受光素子で電気信号に
変換される。下部クラッド基板４、上部基板５の原稿側
側面１１，１３など光が入射すべきレンズ面以外にも光
線が当たる面があるため、光源８の照射光が原稿７面で
反射するとき、レンズ面以外から入射する光線がクラッ
ドに侵入して迷光となり、また、読み取り画素以外の光
でレンズ面に照射される光１０はクラッドをそのまま走
り迷光となる。これを防止するために前記各基板に遮光
部１２，１４を設ける。迷光強度を減少させ、高コント
ラストな画像情報を得ることができる。
する。 【解決手段】 光源８からの照射光が原稿７面に反射し
て、図示しないマイクロレンズアレイに対応する光導波
路アレイ２に入射し、図示しない受光素子で電気信号に
変換される。下部クラッド基板４、上部基板５の原稿側
側面１１，１３など光が入射すべきレンズ面以外にも光
線が当たる面があるため、光源８の照射光が原稿７面で
反射するとき、レンズ面以外から入射する光線がクラッ
ドに侵入して迷光となり、また、読み取り画素以外の光
でレンズ面に照射される光１０はクラッドをそのまま走
り迷光となる。これを防止するために前記各基板に遮光
部１２，１４を設ける。迷光強度を減少させ、高コント
ラストな画像情報を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路型イメー
ジセンサに関し、より詳細には、ハードコピー画像の一
次元読み取り光学系等に用いられる光導波路型イメージ
センサに関する。
ジセンサに関し、より詳細には、ハードコピー画像の一
次元読み取り光学系等に用いられる光導波路型イメージ
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、一般的な光導波路を用いたイメ
ージセンサを概念的に説明する図で、一画素に一つ対応
するマイクロレンズ１と、このマイクロレンズ１により
読み取られた画像情報を伝送する光導波路２、さらに、
光導波路２により縮小された画像情報を電気信号に変換
する受光素子３とからなっており、これらは、解像度に
相当する数だけ備えられ、従来のレンズによる縮小光学
系を用いたイメージセンサよりも装置の小型化を可能に
している（特開平７−３０１７３０号公報）。また、前
記光導波路は、クラッドの下横部が設けられている下部
クラッド基板と上部基板とで、コア材を挾み込む構造に
なっている。さらに、前記マイクロレンズアレイは後述
する下部クラッド基板と共に、一体射出成型で作られ、
容易に大量生産が可能である。
ージセンサを概念的に説明する図で、一画素に一つ対応
するマイクロレンズ１と、このマイクロレンズ１により
読み取られた画像情報を伝送する光導波路２、さらに、
光導波路２により縮小された画像情報を電気信号に変換
する受光素子３とからなっており、これらは、解像度に
相当する数だけ備えられ、従来のレンズによる縮小光学
系を用いたイメージセンサよりも装置の小型化を可能に
している（特開平７−３０１７３０号公報）。また、前
記光導波路は、クラッドの下横部が設けられている下部
クラッド基板と上部基板とで、コア材を挾み込む構造に
なっている。さらに、前記マイクロレンズアレイは後述
する下部クラッド基板と共に、一体射出成型で作られ、
容易に大量生産が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図８は、従来の光導波
路型イメージセンサによる原稿読み取りを説明するため
の図で、図中、４は下部クラッド基板（下部光導波路基
板）、５は上部基板、６はクラッド接着層、７は原稿、
８はＬＥＤ（Light Emission Diode）などの光源、９
はマイクロレンズ面から入射する原稿読み取り画素の
光、１０はマイクロレンズ面から入射する原稿読み取り
画素以外の光、１１は上部基板の原稿側側面、１５は原
稿読み取り画素以外の光である。
路型イメージセンサによる原稿読み取りを説明するため
の図で、図中、４は下部クラッド基板（下部光導波路基
板）、５は上部基板、６はクラッド接着層、７は原稿、
８はＬＥＤ（Light Emission Diode）などの光源、９
はマイクロレンズ面から入射する原稿読み取り画素の
光、１０はマイクロレンズ面から入射する原稿読み取り
画素以外の光、１１は上部基板の原稿側側面、１５は原
稿読み取り画素以外の光である。
【０００４】光源（ＬＥＤ）８からの照射光は、原稿７
面で反射し、マイクロレンズ面から入射する原稿読み取
り画素の光９となり、光導波路２を経て図示しない受光
素子に入射する。従来の光導波路型イメージセンサは、
上部基板５の原稿側側面１１に、光が入射すべきレンズ
面以外にも光線が当たり得る面を持っているため、光源
８の照射光が原稿７面で反射するとき、レンズ面以外か
ら入射する光線はクラッドに侵入して迷光となる。ま
た、読み取り画素以外の光でレンズ面に照射される光１
０はクラッドをそのまま走り迷光となる。受光素子の受
光画素のサイズは光導波路の結合作業の高精度化を避け
るためにコア径サイズよりもいくらか広くなっている。
その結果、クラッドを走る迷光強度が高いと実際に受光
素子で読み取るＳＮ比は非常に低くなるという問題点が
あった。
面で反射し、マイクロレンズ面から入射する原稿読み取
り画素の光９となり、光導波路２を経て図示しない受光
素子に入射する。従来の光導波路型イメージセンサは、
上部基板５の原稿側側面１１に、光が入射すべきレンズ
面以外にも光線が当たり得る面を持っているため、光源
８の照射光が原稿７面で反射するとき、レンズ面以外か
ら入射する光線はクラッドに侵入して迷光となる。ま
た、読み取り画素以外の光でレンズ面に照射される光１
０はクラッドをそのまま走り迷光となる。受光素子の受
光画素のサイズは光導波路の結合作業の高精度化を避け
るためにコア径サイズよりもいくらか広くなっている。
その結果、クラッドを走る迷光強度が高いと実際に受光
素子で読み取るＳＮ比は非常に低くなるという問題点が
あった。
【０００５】この場合、特開平４−５５８７１号公報に
開示された技術のように、マイクロレンズアレイのレン
ズ面以外に粗面加工等による乱反射面を形成する方法
や、特開平２−３９１０３号公報にあるように、透明基
板上に作製しようとするレンズの位置，大きさ，数に対
応した開口をあけた遮光膜を、蒸着，リフトオフ法によ
り形成し、適当な型を用いて前記透明基板上において、
例えば、射出成形法により遮光マスクの開口部分にレン
ズを形成する方法により、レンズ面以外に遮光部を形成
することが可能となっているが、これらの手法を光導波
路型イメージセンサに用いた場合、前者では、乱反射面
による遮光では多くの漏れ光が侵入してしまうこと、後
者では、下部光導波路基板とマイクロレンズアレイの一
体射出成形が不可能であること、さらに、直径１２５μ
ｍ以下のマイクロレンズ（２００ｄｐｉ以上）では遮光
マスクの開口部分とレンズ型の位置合わせが非常に困難
であるなどの問題点がある。更に、これらの手法では、
読み取り画素以外の光がレンズ面に照射されることによ
る迷光は全く減少しないという問題点がある。
開示された技術のように、マイクロレンズアレイのレン
ズ面以外に粗面加工等による乱反射面を形成する方法
や、特開平２−３９１０３号公報にあるように、透明基
板上に作製しようとするレンズの位置，大きさ，数に対
応した開口をあけた遮光膜を、蒸着，リフトオフ法によ
り形成し、適当な型を用いて前記透明基板上において、
例えば、射出成形法により遮光マスクの開口部分にレン
ズを形成する方法により、レンズ面以外に遮光部を形成
することが可能となっているが、これらの手法を光導波
路型イメージセンサに用いた場合、前者では、乱反射面
による遮光では多くの漏れ光が侵入してしまうこと、後
者では、下部光導波路基板とマイクロレンズアレイの一
体射出成形が不可能であること、さらに、直径１２５μ
ｍ以下のマイクロレンズ（２００ｄｐｉ以上）では遮光
マスクの開口部分とレンズ型の位置合わせが非常に困難
であるなどの問題点がある。更に、これらの手法では、
読み取り画素以外の光がレンズ面に照射されることによ
る迷光は全く減少しないという問題点がある。
【０００６】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
ので、読み取り画素以外からの光による迷光の入射を防
止するハードコピー画像の一次元読み取り光学系等に用
いられる光導波路型イメージセンサを提供するものであ
る。
ので、読み取り画素以外からの光による迷光の入射を防
止するハードコピー画像の一次元読み取り光学系等に用
いられる光導波路型イメージセンサを提供するものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、一次
元に配列されたマイクロレンズアレイと、該マイクロレ
ンズアレイに対応して光導波路アレイが配置された光導
波路基板と、該光導波路により伝送された光を受光して
電気信号に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情
報を読み取る光導波路型イメージセンサであって、前記
光導波路アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導
波路基板と上部基板とで挟み込まれる構造の光導波路型
イメージセンサにおいて、前記上部基板の原稿側側面に
遮光部を有し、且つ前記下部光導波路基板の原稿側側面
において、マイクロレンズが一次元配列されている領域
を挟んでいる二つの面のうち、前記下部光導波路基板側
の面に遮光部を有することを特徴とするものである。
元に配列されたマイクロレンズアレイと、該マイクロレ
ンズアレイに対応して光導波路アレイが配置された光導
波路基板と、該光導波路により伝送された光を受光して
電気信号に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情
報を読み取る光導波路型イメージセンサであって、前記
光導波路アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導
波路基板と上部基板とで挟み込まれる構造の光導波路型
イメージセンサにおいて、前記上部基板の原稿側側面に
遮光部を有し、且つ前記下部光導波路基板の原稿側側面
において、マイクロレンズが一次元配列されている領域
を挟んでいる二つの面のうち、前記下部光導波路基板側
の面に遮光部を有することを特徴とするものである。
【０００８】請求項２の発明は、一次元に配列されたマ
イクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイに対応
して光導波路アレイが配置された光導波路基板と、該光
導波路により伝送された光を受光して電気信号に変換す
る受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み取る光導
波路型イメージセンサであって、前記光導波路アレイ
が、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板と上部
基板とで挟み込まれる構造の光導波路型イメージセンサ
において、前記マイクロレンズアレイが一次元配列され
ている領域を挟んでいる二つの面の内の下部光導波路基
板の原稿側の面に遮光部を設け、前記上部基板は不透明
な基板を用いたことを特徴とするものである。
イクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイに対応
して光導波路アレイが配置された光導波路基板と、該光
導波路により伝送された光を受光して電気信号に変換す
る受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み取る光導
波路型イメージセンサであって、前記光導波路アレイ
が、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板と上部
基板とで挟み込まれる構造の光導波路型イメージセンサ
において、前記マイクロレンズアレイが一次元配列され
ている領域を挟んでいる二つの面の内の下部光導波路基
板の原稿側の面に遮光部を設け、前記上部基板は不透明
な基板を用いたことを特徴とするものである。
【０００９】請求項３の発明は、一次元に配列されたマ
イクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイに対応
して光導波路アレイが配置された光導波路基板と、該光
導波路により伝送された光を受光して電気信号に変換す
る受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み取る光導
波路型イメージセンサであって、前記光導波路アレイ
が、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板と上部
光導波路基板とで挟み込まれる構造の光導波路型イメー
ジセンサにおいて、前記光導波路アレイが挿入される上
部支持基板と下部支持基板を有するキャビネットを具備
し、前記各光導波路基板が、前記マイクロレンズアレイ
が一次元配列されている領域を挟んでいる二つの面の内
の下部光導波路基板の原稿側の面に遮光部を設け、前記
上部支持基板の前記原稿側部分を光線通過面を有する遮
光部としたことを特徴とするものである。
イクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイに対応
して光導波路アレイが配置された光導波路基板と、該光
導波路により伝送された光を受光して電気信号に変換す
る受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み取る光導
波路型イメージセンサであって、前記光導波路アレイ
が、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板と上部
光導波路基板とで挟み込まれる構造の光導波路型イメー
ジセンサにおいて、前記光導波路アレイが挿入される上
部支持基板と下部支持基板を有するキャビネットを具備
し、前記各光導波路基板が、前記マイクロレンズアレイ
が一次元配列されている領域を挟んでいる二つの面の内
の下部光導波路基板の原稿側の面に遮光部を設け、前記
上部支持基板の前記原稿側部分を光線通過面を有する遮
光部としたことを特徴とするものである。
【００１０】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記光線通過面の光軸方向の距離を前記原稿側の面
から前記マイクロレンズアレイまでの距離の３０％以上
としたことを特徴とするものである。
て、前記光線通過面の光軸方向の距離を前記原稿側の面
から前記マイクロレンズアレイまでの距離の３０％以上
としたことを特徴とするものである。
【００１１】請求項５の発明は、請求項１乃至３いずれ
かの発明において、前記下部光導波路基板の原稿側の面
に設けられた遮光部の厚さを前記原稿側の面から前記マ
イクロレンズアレイまでの距離の３０％以上としたこと
を特徴とするものである。
かの発明において、前記下部光導波路基板の原稿側の面
に設けられた遮光部の厚さを前記原稿側の面から前記マ
イクロレンズアレイまでの距離の３０％以上としたこと
を特徴とするものである。
【００１２】請求項６の発明は、請求項３の発明におい
て、前記キャビネットに遮光部の構造を持たせたことを
特徴とするものである。
て、前記キャビネットに遮光部の構造を持たせたことを
特徴とするものである。
【００１３】請求項７の発明は、一次元に配列された複
数のマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイ
に対応する光導波路アレイが配置された光導波路基板
と、該光導波路により伝送された光を受光して電気信号
に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み
取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導波路
アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板
と上部光導波路基板とで挟み込まれる構造の光導波路型
イメージセンサにおいて、前記光導波路アレイが挿入さ
れる上部支持基板と下部支持基板を有するキャビネット
を具備し、前記下部支持基板に、前記原稿側の面から前
記マイクロレンズアレイまでの距離の３０％以上の距離
を有する遮光部を設け、前記上部支持基板に、前記原稿
側部分を光線通過面を有する遮光部を設け、前記上部基
板を不透明基板として、前記光導波路アレイを上下反対
方向に挿入したことを特徴とするものである。
数のマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイ
に対応する光導波路アレイが配置された光導波路基板
と、該光導波路により伝送された光を受光して電気信号
に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み
取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導波路
アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板
と上部光導波路基板とで挟み込まれる構造の光導波路型
イメージセンサにおいて、前記光導波路アレイが挿入さ
れる上部支持基板と下部支持基板を有するキャビネット
を具備し、前記下部支持基板に、前記原稿側の面から前
記マイクロレンズアレイまでの距離の３０％以上の距離
を有する遮光部を設け、前記上部支持基板に、前記原稿
側部分を光線通過面を有する遮光部を設け、前記上部基
板を不透明基板として、前記光導波路アレイを上下反対
方向に挿入したことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明が適用されるイメージセン
サは、それ自体、図７で示したものと同様の構造を有
し、マイクロレンズ１により集光された光信号を光導波
路２によりＣＣＤリニアセンサ（受光素子）３に伝達す
る構造になっている。受光素子３はバイポーラやＣＭＯ
Ｓセンサでも良い。
サは、それ自体、図７で示したものと同様の構造を有
し、マイクロレンズ１により集光された光信号を光導波
路２によりＣＣＤリニアセンサ（受光素子）３に伝達す
る構造になっている。受光素子３はバイポーラやＣＭＯ
Ｓセンサでも良い。
【００１５】イメージセンサのマイクロレンズアレイ部
分は、曲率半径１６０μｍ（±５μｍ），直径１２０μ
ｍ（±５μｍ）の球面レンズが１２５μｍピッチで、２
０４８個配置されている。光導波路は、８×８μｍのコ
アサイズで、マイクロレンズアレイ側はマイクロレンズ
の光軸に合わせて一本ずつ配列され、受光素子側は１４
μｍピッチで配列されている。マイクロレンズ−光導波
路間距離は５１５μｍである。マイクロレンズアレイと
光導波路は、材質がポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）で、一体射出成形によりマイクロレンズ付き光導波
路として作成される。
分は、曲率半径１６０μｍ（±５μｍ），直径１２０μ
ｍ（±５μｍ）の球面レンズが１２５μｍピッチで、２
０４８個配置されている。光導波路は、８×８μｍのコ
アサイズで、マイクロレンズアレイ側はマイクロレンズ
の光軸に合わせて一本ずつ配列され、受光素子側は１４
μｍピッチで配列されている。マイクロレンズ−光導波
路間距離は５１５μｍである。マイクロレンズアレイと
光導波路は、材質がポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）で、一体射出成形によりマイクロレンズ付き光導波
路として作成される。
【００１６】（第１の実施形態）図１は、本発明の光導
波路型イメージセンサの一部断面構成図で、光源（ＬＥ
Ｄ）８からの照射光を原稿７面で反射させて、その反射
光を上記のマイクロレンズ付き光導波路２によって受光
素子に導き、読み取る態様を示し、図中、既述の図８の
構成部品と同じ部品には同じ参照番号が付されているの
で説明を省略する。
波路型イメージセンサの一部断面構成図で、光源（ＬＥ
Ｄ）８からの照射光を原稿７面で反射させて、その反射
光を上記のマイクロレンズ付き光導波路２によって受光
素子に導き、読み取る態様を示し、図中、既述の図８の
構成部品と同じ部品には同じ参照番号が付されているの
で説明を省略する。
【００１７】光導波路の作製方法は射出成形により、ク
ラッドの下横部が形成された下部クラッド基板４にコア
となる紫外線硬化樹脂を充填後、紫外線照射する。その
上に下部クラッド基板４と屈折率が等しい紫外線硬化樹
脂であるクラッド接着層６を塗布して、紫外線照射す
る。その上を上部基板５で覆っている。
ラッドの下横部が形成された下部クラッド基板４にコア
となる紫外線硬化樹脂を充填後、紫外線照射する。その
上に下部クラッド基板４と屈折率が等しい紫外線硬化樹
脂であるクラッド接着層６を塗布して、紫外線照射す
る。その上を上部基板５で覆っている。
【００１８】再び、図１において、図中、１２は上部基
板５の原稿側側面１１の遮光部、１３は下部クラッド基
板（下部光導波路基板）４の原稿側側面、１４は下部ク
ラッド基板４の原稿側側面１３の遮光部、１５は原稿側
側面から入射する原稿読み取り画素以外の光（迷光）で
ある。
板５の原稿側側面１１の遮光部、１３は下部クラッド基
板（下部光導波路基板）４の原稿側側面、１４は下部ク
ラッド基板４の原稿側側面１３の遮光部、１５は原稿側
側面から入射する原稿読み取り画素以外の光（迷光）で
ある。
【００１９】上部基板５のマイクロレンズ側（原稿側）
側面１１はあらかじめ、遮光部１２として、例えばアク
リル系の不透明塗料で塗装されている。マイクロレンズ
が設けられている側面には、マイクロレンズが一次元配
列されている領域を挟んでいる二つの面の内、下部クラ
ッド基板４の原稿側側面１３に厚さ５０μｍのアルミ板
を遮光部１４として取り付けている。
側面１１はあらかじめ、遮光部１２として、例えばアク
リル系の不透明塗料で塗装されている。マイクロレンズ
が設けられている側面には、マイクロレンズが一次元配
列されている領域を挟んでいる二つの面の内、下部クラ
ッド基板４の原稿側側面１３に厚さ５０μｍのアルミ板
を遮光部１４として取り付けている。
【００２０】図１は、図８と比較して、マイクロレンズ
付き光導波路２の原稿７面から直接侵入してくる迷光１
５，１５を遮光部１２，１４によって遮断している。
付き光導波路２の原稿７面から直接侵入してくる迷光１
５，１５を遮光部１２，１４によって遮断している。
【００２１】図２は、本発明の光導波路型イメージセン
サの他の実施例を示す図で、図中、１２′は、例えば、
不透明なアクリル製の上部基板である。なお、図１及び
図８と同じ構成部品には、同じ参照番号を付し、説明を
省略する（以下、同じ）。図１の上部基板５の代わりに
前記アクリル製の上部基板１２′を取り付けるだけで、
原稿７面から侵入してくる迷光に加え、読み取り画素の
下方向からマイクロレンズに入射する光が上部基板１
２′に広がって発生する迷光も吸収することができる。
サの他の実施例を示す図で、図中、１２′は、例えば、
不透明なアクリル製の上部基板である。なお、図１及び
図８と同じ構成部品には、同じ参照番号を付し、説明を
省略する（以下、同じ）。図１の上部基板５の代わりに
前記アクリル製の上部基板１２′を取り付けるだけで、
原稿７面から侵入してくる迷光に加え、読み取り画素の
下方向からマイクロレンズに入射する光が上部基板１
２′に広がって発生する迷光も吸収することができる。
【００２２】図３は、本発明の光導波路型イメージセン
サの更に他の実施例を示す図で、図中、１４′は、図１
の厚さ５０μｍのアルミ板からなる遮光板１４の代わり
に使用する原稿−マイクロレンズアレイ間距離と同程度
の距離を有する遮光板である。このような遮光板１４′
を使用することにより、原稿７面から侵入してくる迷光
に加え、読み取り画素の下方向からのマイクロレンズに
入射する光を遮断することができる。この効果は、アル
ミ板の厚さを厚くすればするほど効果が増すことが分か
っている。
サの更に他の実施例を示す図で、図中、１４′は、図１
の厚さ５０μｍのアルミ板からなる遮光板１４の代わり
に使用する原稿−マイクロレンズアレイ間距離と同程度
の距離を有する遮光板である。このような遮光板１４′
を使用することにより、原稿７面から侵入してくる迷光
に加え、読み取り画素の下方向からのマイクロレンズに
入射する光を遮断することができる。この効果は、アル
ミ板の厚さを厚くすればするほど効果が増すことが分か
っている。
【００２３】（第２の実施形態）図４は、本発明の光導
波路型イメージセンサの更に他の実施例を示す図で、図
中、１６はキャビネット、１６′はセンサの上部支持
部、１６″はセンサの下部支持部、１７は下部支持部１
６″の位置決め部、１８は上部支持部１６′に設けられ
た上部遮光部である。光導波路型イメージセンサの取り
付け方法は、マイクロレンズ付き光導波路２をセンサの
上部支持部１６′及び下部支持部１６″間にＺ方向から
挿入する。このとき、本実施例では、原稿からマイクロ
レンズアレイまでの距離が２ｍｍに設定してあり、その
距離は下部支持部１６″の位置決め部１７により規定さ
れる。
波路型イメージセンサの更に他の実施例を示す図で、図
中、１６はキャビネット、１６′はセンサの上部支持
部、１６″はセンサの下部支持部、１７は下部支持部１
６″の位置決め部、１８は上部支持部１６′に設けられ
た上部遮光部である。光導波路型イメージセンサの取り
付け方法は、マイクロレンズ付き光導波路２をセンサの
上部支持部１６′及び下部支持部１６″間にＺ方向から
挿入する。このとき、本実施例では、原稿からマイクロ
レンズアレイまでの距離が２ｍｍに設定してあり、その
距離は下部支持部１６″の位置決め部１７により規定さ
れる。
【００２４】図５は、図４の光導波路型イメージセンサ
の読み取り部分の拡大図で、図中、１９は、上部支持部
１６′に設けられた上部遮光部１８の読み取り画素から
マイクロレンズまでの光線が通過する光線通過面であ
る。上部遮光部１８を下方に向け位置決め部１７近傍ま
で延長し、且つ位置決め部１７に遮光効果を持たせるこ
とにより、上部基板５や下部クラッド基板４のレンズ面
以外から侵入してくる迷光１５を減少させる。また、上
部遮光部１８の光線通過面１９の光軸方向の長さを、本
実施例では１ｍｍ程度にしており、原稿からマイクロレ
ンズアレイまでの距離の３０％以上とし、さらに、遮光
効果を持つ位置決め部１７を原稿７面まで延長すること
により、画像情報と関係のない読み取り画素以外の上下
方向からの光１０がレンズ面に照射されるのを防ぎ、そ
の結果、レンズから侵入する迷光強度を大幅に減少する
ことができる。
の読み取り部分の拡大図で、図中、１９は、上部支持部
１６′に設けられた上部遮光部１８の読み取り画素から
マイクロレンズまでの光線が通過する光線通過面であ
る。上部遮光部１８を下方に向け位置決め部１７近傍ま
で延長し、且つ位置決め部１７に遮光効果を持たせるこ
とにより、上部基板５や下部クラッド基板４のレンズ面
以外から侵入してくる迷光１５を減少させる。また、上
部遮光部１８の光線通過面１９の光軸方向の長さを、本
実施例では１ｍｍ程度にしており、原稿からマイクロレ
ンズアレイまでの距離の３０％以上とし、さらに、遮光
効果を持つ位置決め部１７を原稿７面まで延長すること
により、画像情報と関係のない読み取り画素以外の上下
方向からの光１０がレンズ面に照射されるのを防ぎ、そ
の結果、レンズから侵入する迷光強度を大幅に減少する
ことができる。
【００２５】上部遮光部１８や遮光作用のある位置決め
１７部は、キャビネット１６の一部として形成すること
により、部品であるマイクロレンズ付き光導波路２を該
キャビネット１６に取り付けるだけで、容易に遮光効果
を得ることが可能である。
１７部は、キャビネット１６の一部として形成すること
により、部品であるマイクロレンズ付き光導波路２を該
キャビネット１６に取り付けるだけで、容易に遮光効果
を得ることが可能である。
【００２６】図６は、本発明の光導波路型イメージセン
サの更に他の実施例を示す光導波路型イメージセンサの
読み取り部分の拡大図で、前記遮光作用のあるキャビネ
ット１６に、マイクロレンズ付き光導波路２の上部基板
５を、例えば、不透明なアクリル製にし、且つ上下方向
を反対にして挿入する。この構成により、図５の上部遮
光部１８の読み取り画素からマイクロレンズ１までの光
線側の面１９の長さを短くしても、レンズから侵入する
迷光強度を大幅に減少することができる。
サの更に他の実施例を示す光導波路型イメージセンサの
読み取り部分の拡大図で、前記遮光作用のあるキャビネ
ット１６に、マイクロレンズ付き光導波路２の上部基板
５を、例えば、不透明なアクリル製にし、且つ上下方向
を反対にして挿入する。この構成により、図５の上部遮
光部１８の読み取り画素からマイクロレンズ１までの光
線側の面１９の長さを短くしても、レンズから侵入する
迷光強度を大幅に減少することができる。
【００２７】また、図５，図６では、光源（ＬＥＤ）８
付近の上部遮光部１８はキャビネット１６と同じ素材で
あるように描かれているが、遮光作用のある他の部品を
キャビネット１６に取り付けても良く、例えば、バネ状
板金などを取り付けて、その先を上部遮光部１８の作用
を持つように加工しても良い。
付近の上部遮光部１８はキャビネット１６と同じ素材で
あるように描かれているが、遮光作用のある他の部品を
キャビネット１６に取り付けても良く、例えば、バネ状
板金などを取り付けて、その先を上部遮光部１８の作用
を持つように加工しても良い。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、一次元に配列
されたマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレ
イに対応して光導波路アレイが配置された光導波路基板
と、該光導波路により伝送された光を受光して電気信号
に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み
取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導波路
アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板
と上部基板とで挟み込まれる構造の光導波路型イメージ
センサにおいて、前記上部基板の原稿側側面に遮光部を
有し、且つ前記下部光導波路基板の原稿側側面におい
て、マイクロレンズが一次元配列されている領域を挟ん
でいる二つの面のうち、前記下部光導波路基板側の面に
遮光部を有するので、容易に迷光強度を減少することが
でき、高コントラストな画像情報を得ることができる。
されたマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレ
イに対応して光導波路アレイが配置された光導波路基板
と、該光導波路により伝送された光を受光して電気信号
に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み
取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導波路
アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板
と上部基板とで挟み込まれる構造の光導波路型イメージ
センサにおいて、前記上部基板の原稿側側面に遮光部を
有し、且つ前記下部光導波路基板の原稿側側面におい
て、マイクロレンズが一次元配列されている領域を挟ん
でいる二つの面のうち、前記下部光導波路基板側の面に
遮光部を有するので、容易に迷光強度を減少することが
でき、高コントラストな画像情報を得ることができる。
【００２９】請求項２の発明によれば、一次元に配列さ
れたマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイ
に対応して光導波路アレイが配置された光導波路基板
と、該光導波路により伝送された光を受光して電気信号
に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み
取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導波路
アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板
と上部基板とで挟み込まれる構造の光導波路型イメージ
センサにおいて、前記マイクロレンズアレイが一次元配
列されている領域を挟んでいる二つの面の内の下部光導
波路基板の原稿側の面に遮光部を設け、前記上部基板は
不透明な基板を用いたので、簡単な構成で請求項１の発
明と同じ効果を得ることができる。
れたマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイ
に対応して光導波路アレイが配置された光導波路基板
と、該光導波路により伝送された光を受光して電気信号
に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み
取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導波路
アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板
と上部基板とで挟み込まれる構造の光導波路型イメージ
センサにおいて、前記マイクロレンズアレイが一次元配
列されている領域を挟んでいる二つの面の内の下部光導
波路基板の原稿側の面に遮光部を設け、前記上部基板は
不透明な基板を用いたので、簡単な構成で請求項１の発
明と同じ効果を得ることができる。
【００３０】請求項３の発明によれば、一次元に配列さ
れたマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイ
に対応して光導波路アレイが配置された光導波路基板
と、該光導波路により伝送された光を受光して電気信号
に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み
取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導波路
アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板
と上部光導波路基板とで挟み込まれる構造の光導波路型
イメージセンサにおいて、前記光導波路アレイが挿入さ
れる上部支持基板と下部支持基板を有するキャビネット
を具備し、前記各光導波路基板が、前記マイクロレンズ
アレイが一次元配列されている領域を挟んでいる二つの
面の内の下部光導波路基板の原稿側の面に遮光部を設
け、前記上部支持基板の前記原稿側部分を光線通過面を
有する遮光部としたので、簡単な構成で請求項１の発明
と同じ効果を得ることができる。
れたマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイ
に対応して光導波路アレイが配置された光導波路基板
と、該光導波路により伝送された光を受光して電気信号
に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を読み
取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導波路
アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路基板
と上部光導波路基板とで挟み込まれる構造の光導波路型
イメージセンサにおいて、前記光導波路アレイが挿入さ
れる上部支持基板と下部支持基板を有するキャビネット
を具備し、前記各光導波路基板が、前記マイクロレンズ
アレイが一次元配列されている領域を挟んでいる二つの
面の内の下部光導波路基板の原稿側の面に遮光部を設
け、前記上部支持基板の前記原稿側部分を光線通過面を
有する遮光部としたので、簡単な構成で請求項１の発明
と同じ効果を得ることができる。
【００３１】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
の効果に加えて、前記光線通過面の光軸方向の距離を前
記原稿側の面から前記マイクロレンズアレイまでの距離
の３０％以上としたので、レンズ面より侵入する光のう
ち、光導波路に伝達される画像情報に関係のない光を大
幅に減少させることができる。
の効果に加えて、前記光線通過面の光軸方向の距離を前
記原稿側の面から前記マイクロレンズアレイまでの距離
の３０％以上としたので、レンズ面より侵入する光のう
ち、光導波路に伝達される画像情報に関係のない光を大
幅に減少させることができる。
【００３２】請求項５の発明によれば、請求項１乃至３
いずれかの発明の効果に加えて、前記下部光導波路基板
の原稿側の面に設けられた遮光部の厚さを前記原稿側の
面から前記マイクロレンズアレイまでの距離の３０％以
上としたので、レンズ面より侵入する光のうち、光導波
路に伝達される画像情報に関係のない光を大幅に減少さ
せることができる。
いずれかの発明の効果に加えて、前記下部光導波路基板
の原稿側の面に設けられた遮光部の厚さを前記原稿側の
面から前記マイクロレンズアレイまでの距離の３０％以
上としたので、レンズ面より侵入する光のうち、光導波
路に伝達される画像情報に関係のない光を大幅に減少さ
せることができる。
【００３３】請求項６の発明によれば、請求項３の発明
の効果に加えて、前記キャビネットに遮光部の構造を持
たせたので、キャビネットに光導波路を取り付けるだけ
で請求項１の発明と同じ効果を得ることができる。
の効果に加えて、前記キャビネットに遮光部の構造を持
たせたので、キャビネットに光導波路を取り付けるだけ
で請求項１の発明と同じ効果を得ることができる。
【００３４】請求項７の発明によれば、一次元に配列さ
れた複数のマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズ
アレイに対応する光導波路アレイが配置された光導波路
基板と、該光導波路により伝送された光を受光して電気
信号に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を
読み取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導
波路アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路
基板と上部光導波路基板とで挟み込まれる構造の光導波
路型イメージセンサにおいて、前記光導波路アレイが挿
入される上部支持基板と下部支持基板を有するキャビネ
ットを具備し、前記下部支持基板に、前記原稿側の面か
ら前記マイクロレンズアレイまでの距離の３０％以上の
距離を有する遮光部を設け、前記上部支持基板に、前記
原稿側部分を光線通過面を有する遮光部を設け、前記上
部基板を不透明基板として、前記光導波路アレイを上下
反対方向に挿入したので、前記上部支持基板の前記原稿
側部分の遮光部の光線通過面の光軸方向の距離が短くて
も、請求項４と同等以上の効果を得ることができる。
れた複数のマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズ
アレイに対応する光導波路アレイが配置された光導波路
基板と、該光導波路により伝送された光を受光して電気
信号に変換する受光素子を備えた原稿面上の画像情報を
読み取る光導波路型イメージセンサであって、前記光導
波路アレイが、クラッドの下横部を設けた下部光導波路
基板と上部光導波路基板とで挟み込まれる構造の光導波
路型イメージセンサにおいて、前記光導波路アレイが挿
入される上部支持基板と下部支持基板を有するキャビネ
ットを具備し、前記下部支持基板に、前記原稿側の面か
ら前記マイクロレンズアレイまでの距離の３０％以上の
距離を有する遮光部を設け、前記上部支持基板に、前記
原稿側部分を光線通過面を有する遮光部を設け、前記上
部基板を不透明基板として、前記光導波路アレイを上下
反対方向に挿入したので、前記上部支持基板の前記原稿
側部分の遮光部の光線通過面の光軸方向の距離が短くて
も、請求項４と同等以上の効果を得ることができる。
【図１】本発明の光導波路型イメージセンサの一部断面
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の光導波路型イメージセンサの他の実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３】本発明の光導波路型イメージセンサの更に他の
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
【図４】本発明の光導波路型イメージセンサの更に他の
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
【図５】図４の光導波路型イメージセンサの読み取り部
分の拡大図である。
分の拡大図である。
【図６】本発明の光導波路型イメージセンサの更に他の
実施例を示す光導波路型イメージセンサの読み取り部分
の拡大図である。
実施例を示す光導波路型イメージセンサの読み取り部分
の拡大図である。
【図７】従来の光導波路を用いたイメージセンサを概念
的に説明する図である。
的に説明する図である。
【図８】従来の光導波路型イメージセンサによる読み取
りを説明する図である。
りを説明する図である。
１…マイクロレンズ、２…光導波路、３…受光素子、４
…下側クラッド基板、５…上部基板、６…クラッド接着
層、７…原稿、８…光源（ＬＥＤ）、９…マイクロレン
ズ面から入射する原稿読み取り画素の光、１０…マイク
ロレンズ面から入射する原稿読み取り画素以外の光、１
１…上部基板の原稿側側面、１２…上部基板の原稿側側
面の遮光部、１２′…遮光板、１３…下側クラッド基板
の原稿側側面、１４…下部クラッド基板の原稿側側面の
遮光部、１４′…遮光板、１５…原稿読み取り画素以外
の光、１６…キャビネット、１６′…センサの上部支持
部、１６″…センサの下部支持部、１７…位置決め部、
１８…上部遮光部、１９…光線通過面。
…下側クラッド基板、５…上部基板、６…クラッド接着
層、７…原稿、８…光源（ＬＥＤ）、９…マイクロレン
ズ面から入射する原稿読み取り画素の光、１０…マイク
ロレンズ面から入射する原稿読み取り画素以外の光、１
１…上部基板の原稿側側面、１２…上部基板の原稿側側
面の遮光部、１２′…遮光板、１３…下側クラッド基板
の原稿側側面、１４…下部クラッド基板の原稿側側面の
遮光部、１４′…遮光板、１５…原稿読み取り画素以外
の光、１６…キャビネット、１６′…センサの上部支持
部、１６″…センサの下部支持部、１７…位置決め部、
１８…上部遮光部、１９…光線通過面。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 AA04 BA02 BA12 BA23 CA12 2H042 AA09 AA15 AA29 2H046 AA05 AA32 AA48 AB06 AD11 AZ04 AZ08 5C051 AA01 DB02 DB04 DB21 DB22 DB25 DC04 DC07 EA00
Claims (7)
- 【請求項１】 一次元に配列されたマイクロレンズアレ
イと、該マイクロレンズアレイに対応して光導波路アレ
イが配置された光導波路基板と、該光導波路により伝送
された光を受光して電気信号に変換する受光素子を備え
た原稿面上の画像情報を読み取る光導波路型イメージセ
ンサであって、前記光導波路アレイが、クラッドの下横
部を設けた下部光導波路基板と上部基板とで挟み込まれ
る構造の光導波路型イメージセンサにおいて、前記上部
基板の原稿側側面に遮光部を有し、且つ前記下部光導波
路基板の原稿側側面において、マイクロレンズが一次元
配列されている領域を挟んでいる二つの面のうち、前記
下部光導波路基板側の面に遮光部を有することを特徴と
する光導波路型イメージセンサ。 - 【請求項２】 一次元に配列されたマイクロレンズアレ
イと、該マイクロレンズアレイに対応して光導波路アレ
イが配置された光導波路基板と、該光導波路により伝送
された光を受光して電気信号に変換する受光素子を備え
た原稿面上の画像情報を読み取る光導波路型イメージセ
ンサであって、前記光導波路アレイが、クラッドの下横
部を設けた下部光導波路基板と上部基板とで挟み込まれ
る構造の光導波路型イメージセンサにおいて、前記マイ
クロレンズアレイが一次元配列されている領域を挟んで
いる二つの面の内の下部光導波路基板の原稿側の面に遮
光部を設け、前記上部基板は不透明な基板を用いたこと
を特徴とする光導波路型イメージセンサ。 - 【請求項３】 一次元に配列されたマイクロレンズアレ
イと、該マイクロレンズアレイに対応して光導波路アレ
イが配置された光導波路基板と、該光導波路により伝送
された光を受光して電気信号に変換する受光素子を備え
た原稿面上の画像情報を読み取る光導波路型イメージセ
ンサであって、前記光導波路アレイが、クラッドの下横
部を設けた下部光導波路基板と上部光導波路基板とで挟
み込まれる構造の光導波路型イメージセンサにおいて、
前記光導波路アレイが挿入される上部支持基板と下部支
持基板を有するキャビネットを具備し、前記各光導波路
基板が、前記マイクロレンズアレイが一次元配列されて
いる領域を挟んでいる二つの面の内の下部光導波路基板
の原稿側の面に遮光部を設け、前記上部支持基板の前記
原稿側部分を光線通過面を有する遮光部としたことを特
徴とする光導波路型イメージセンサ。 - 【請求項４】 前記光線通過面の光軸方向の距離を前記
原稿側の面から前記マイクロレンズアレイまでの距離の
３０％以上としたことを特徴とする請求項３に記載の光
導波路型イメージセンサ。 - 【請求項５】 前記下部光導波路基板の原稿側の面に設
けられた遮光部の厚さを前記原稿側の面から前記マイク
ロレンズアレイまでの距離の３０％以上としたことを特
徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の光導波路型イ
メージセンサ。 - 【請求項６】 前記キャビネットに遮光部の構造を持た
せたことを特徴とする請求項３に記載の光導波路型イメ
ージセンサ。 - 【請求項７】 一次元に配列された複数のマイクロレン
ズアレイと、該マイクロレンズアレイに対応する光導波
路アレイが配置された光導波路基板と、該光導波路によ
り伝送された光を受光して電気信号に変換する受光素子
を備えた原稿面上の画像情報を読み取る光導波路型イメ
ージセンサであって、前記光導波路アレイが、クラッド
の下横部を設けた下部光導波路基板と上部光導波路基板
とで挟み込まれる構造の光導波路型イメージセンサにお
いて、前記光導波路アレイが挿入される上部支持基板と
下部支持基板を有するキャビネットを具備し、前記下部
支持基板に、前記原稿側の面から前記マイクロレンズア
レイまでの距離の３０％以上の距離を有する遮光部を設
け、前記上部支持基板に、前記原稿側部分を光線通過面
を有する遮光部を設け、前記上部基板を不透明基板とし
て、前記光導波路アレイを上下反対方向に挿入したこと
を特徴とする光導波路型イメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10219101A JP2000050010A (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 光導波路型イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10219101A JP2000050010A (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 光導波路型イメージセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000050010A true JP2000050010A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16730283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10219101A Pending JP2000050010A (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 光導波路型イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000050010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004101809A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Sharp Corp | 光通信モジュール |
-
1998
- 1998-08-03 JP JP10219101A patent/JP2000050010A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004101809A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Sharp Corp | 光通信モジュール |
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