JP2001141947A - Optical waveguide array coupling body having micro lens array and image reader using it - Google Patents

Optical waveguide array coupling body having micro lens array and image reader using it

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JP2001141947A
JP2001141947A JP32019699A JP32019699A JP2001141947A JP 2001141947 A JP2001141947 A JP 2001141947A JP 32019699 A JP32019699 A JP 32019699A JP 32019699 A JP32019699 A JP 32019699A JP 2001141947 A JP2001141947 A JP 2001141947A
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JP
Japan
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optical waveguide
array
microlens
numerical aperture
light
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JP32019699A
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Japanese (ja)
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Ryuta Iijima
竜太 飯島
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Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide array coupling body having a micro lens array and an image reader using it which are hardly badly influenced by the deviation between the optical axis of a micro lens and the optical axis of an optical waveguide core. SOLUTION: The optical waveguide array coupling body 4 is composed by incorporating an optical waveguide array 6 wherein plural optical waveguide cores 5 are aligned and arranged within a clad 3 and the micro lens array 8 wherein plural micro lenses 7 individually corresponding to incident ends 5a of respective waveguide cores 5 are aligned and arranged. Reflected light from the surface of a manuscript 1a is condensed by the micro lenses 7 and is wave guided by the optical waveguide cores 5. In the image reader using the optical waveguide array coupling body 4, a light receiving array is provided in the output part of the optical waveguide array 6. The numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected smaller than the numerical aperture NA2 of each micro lens 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿などの読取対
象面からの反射光をマイクロレンズアレイによって光導
波路コアの入射端に集光して入射し、この入射した光を
光導波路アレイによって光導波路コアの出射端に伝送す
る光導波路アレイ結合体、およびこの光導波路アレイ結
合体からの光を電気信号に変換する前記光導波路アレイ
結合体を用いた画像読取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microlens array for condensing light reflected from a surface to be read, such as a document, and incident on an incident end of an optical waveguide core. The present invention relates to an optical waveguide array combination for transmitting light to an emission end of a waveguide core, and an image reading apparatus using the optical waveguide array combination for converting light from the optical waveguide array into an electric signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロレンズアレイを備える光導波路
アレイ結合体は、画像読取装置に用いられ、この画像読
取装置は、主にファクシミリおよびイメージスキャナな
どに設けられる。
2. Description of the Related Art An optical waveguide array assembly having a microlens array is used in an image reading apparatus, and this image reading apparatus is mainly provided in a facsimile, an image scanner, and the like.

【0003】光導波路アレイ結合体は、クラッド内に複
数の光導波路コアが整列して配置される光導波路アレイ
の入力部に、各光導波路コアの入射端に個別に対応して
複数のマイクロレンズが整列して配置されるマイクロレ
ンズアレイが設けられる。各光導波路コアの材料は、ク
ラッドの材料よりも光の屈折率が高い材料が選ばれる。
このため、光導波路コアの入射端に入射する光は、その
入射角が光導波路コアの最大受光角以内であれば、光導
波路コアとクラッドとの界面で次々と全反射され、出射
端まで導波される。各光導波路コアの前記最大受光角
は、光導波路コアの光の屈折率と、クラッドの光の屈折
率とによって決まる光導波路の開口数NA1から求める
ことができる。
A combined optical waveguide array includes a plurality of microlenses corresponding to an input end of an optical waveguide array in which a plurality of optical waveguide cores are arranged and arranged in a cladding. Are provided. As the material of each optical waveguide core, a material having a higher refractive index of light than the material of the cladding is selected.
For this reason, the light incident on the input end of the optical waveguide core is totally reflected one after another at the interface between the optical waveguide core and the clad and is guided to the output end if the incident angle is within the maximum light receiving angle of the optical waveguide core. Waved. The maximum light receiving angle of each optical waveguide core can be determined from the numerical aperture NA1 of the optical waveguide determined by the refractive index of light in the optical waveguide core and the refractive index of light in the clad.

【0004】マイクロレンズアレイおよび光導波路アレ
イは、各マイクロレンズによって集光した光が各光導波
路コアの入射端に入射することができるように配置され
る。このため、原稿などの読取対称面からの反射光は、
マイクロレンズアレイの各マイクロレンズによって集光
され、各光導波路コアによって導波され出射端に伝送さ
れる。
[0004] The microlens array and the optical waveguide array are arranged so that light condensed by each microlens can be incident on the incident end of each optical waveguide core. For this reason, the reflected light from the reading symmetry plane such as the original is
The light is condensed by each microlens of the microlens array, guided by each optical waveguide core, and transmitted to the emission end.

【0005】光導波路アレイ結合体を用いた画像読取装
置では、各光導波路コアの出射端から出射された光を、
各受光素子が受光できるように、受光素子アレイが光導
波路アレイの出力部に設けられる。受光素子アレイは、
複数の受光素子が整列して構成され、光導波路アレイ結
合体から受光した光を電気信号に変換する。
In an image reading apparatus using an optical waveguide array combination, light emitted from the emission end of each optical waveguide core is
A light receiving element array is provided at an output portion of the optical waveguide array so that each light receiving element can receive light. The light receiving element array
A plurality of light receiving elements are arranged and convert light received from the combined optical waveguide array into an electric signal.

【0006】画像読取装置は原稿を1ライン毎に主走査
し、これに同期して原稿は、画像読取装置に対して、各
マイクロレンズの並んでいる方向に垂直な副走査方向に
相対的に移動され、原稿面全体が走査される。
The image reading device scans the original document line by line, and in synchronism therewith, the original document is moved relative to the image reading device in a sub-scanning direction perpendicular to the direction in which the microlenses are arranged. The document is moved and the entire document surface is scanned.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図5および図6は、特
開平9−37038号公報に開示される従来技術のマイ
クロレンズアレイ28を備える光導波路アレイ結合体2
4の入力側の一部分を拡大して示す断面図である。図5
は、光導波路アレイ結合体24の副走査方向となる正面
側から見た断面を示し、図6は主走査方向となる一側方
から見た断面を示す。
FIGS. 5 and 6 show an optical waveguide array combination 2 having a prior art microlens array 28 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-37038.
4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the input side of FIG. FIG.
6 shows a cross section of the combined optical waveguide array 24 viewed from the front side in the sub-scanning direction, and FIG. 6 shows a cross section viewed from one side in the main scanning direction.

【0008】光導波路アレイ結合体24は、各光導波路
の開口数NA1と各マイクロレンズ27の開口数NA2
とが等しく選ばれる。また、前記従来技術では、射出成
形によって光導波路アレイ結合体24が形成される。射
出成形では、各マイクロレンズ27と各光導波路コア2
5との配置状態は射出成形の金型の形状によって決定さ
れ、各マイクロレンズ27と各光導波路コア25との位
置合わせを射出成形後に行う必要がないので、大量生産
に向いており、低コストで光導波路アレイ結合体24を
製造できる。
The combined optical waveguide array 24 includes a numerical aperture NA1 of each optical waveguide and a numerical aperture NA2 of each microlens 27.
And are chosen equally. In the conventional technique, the optical waveguide array combined body 24 is formed by injection molding. In the injection molding, each microlens 27 and each optical waveguide core 2
5 is determined by the shape of the mold for injection molding, and it is not necessary to perform alignment between each microlens 27 and each optical waveguide core 25 after injection molding, which is suitable for mass production and low cost. Thus, the combined optical waveguide array 24 can be manufactured.

【0009】しかしながら、射出成形によって形成され
る光導波路アレイ結合体24は、マイクロレンズアレイ
28の金型と光導波路アレイ26の金型との材質の違い
によって、成形時に熱膨張差が生じ、マイクロレンズ2
7の光軸27aと光導波路コア25の光軸25aとがず
れを生じる。また、各金型の位置合わせを高精度に行う
のは困難である。このため、光導波路アレイ結合体24
全体では、ある箇所ではマイクロレンズ27の光軸27
aと光導波路コア25の光軸25aとが一致し、別の箇
所ではマイクロレンズ27の光軸27aと光導波路コア
25の光軸25aとがずれる。
However, the combined optical waveguide array 24 formed by injection molding causes a difference in thermal expansion during molding due to the difference in the material of the mold of the microlens array 28 and the mold of the optical waveguide array 26, and the microexpansion occurs. Lens 2
The optical axis 27a of the optical waveguide 7 and the optical axis 25a of the optical waveguide core 25 are shifted. Further, it is difficult to perform positioning of each mold with high accuracy. Therefore, the optical waveguide array combined body 24
As a whole, the optical axis 27 of the micro lens 27 is
a coincides with the optical axis 25a of the optical waveguide core 25, and the optical axis 27a of the microlens 27 and the optical axis 25a of the optical waveguide core 25 are shifted from each other at another place.

【0010】図5および図6に示す2本の2点鎖線32
間の領域は、光導波路コア25によって導波可能な光の
受光範囲を示している。図5および図6の2本の2点鎖
線32間の領域よりも外側からの光導波路コア25への
入射光は、それらの光導波路コア25への入射角が、光
導波路コア25の最大受光角より大きいので、光導波路
コア25によって導波されない。前記受光範囲は、光導
波路の開口数NA1によって決まる。
Two two-dot chain lines 32 shown in FIGS.
The region between them indicates the light receiving range of light that can be guided by the optical waveguide core 25. Light incident on the optical waveguide core 25 from outside the region between the two two-dot chain lines 32 in FIGS. 5 and 6 is such that the incident angle on the optical waveguide core 25 is the maximum light reception of the optical waveguide core 25. Since it is larger than the angle, it is not guided by the optical waveguide core 25. The light receiving range is determined by the numerical aperture NA1 of the optical waveguide.

【0011】光導波路アレイ結合体24では、各光導波
路の開口数NA1と各マイクロレンズ27の開口数NA
2とが等しいので、マイクロレンズ27の光軸27aと
光導波路コア25の光軸25aとが一致している箇所で
は、光導波路コア25によって導波可能な光の受光範囲
と、対応するマイクロレンズ27から光導波路コア25
へ入射する光の入射範囲とが一致する。このため、マイ
クロレンズ27の光軸27aと光導波路コア25の光軸
25aとが一致している箇所では、対応するマイクロレ
ンズ27外から光導波路コア25へ入射する光は、前記
受光範囲外にあるので導波されない。
In the combined optical waveguide array 24, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide and the numerical aperture NA of each microlens 27
Since the optical axis 27a of the microlens 27 and the optical axis 25a of the optical waveguide core 25 coincide with each other, the light receiving range of light that can be guided by the optical waveguide core 25 and the corresponding microlens 27 to the optical waveguide core 25
And the incident range of the light incident on the light source. Therefore, at a position where the optical axis 27a of the microlens 27 coincides with the optical axis 25a of the optical waveguide core 25, light incident on the optical waveguide core 25 from outside the corresponding microlens 27 is out of the light receiving range. Because there is, it is not guided.

【0012】しかしながら、マイクロレンズ27の光軸
27aと光導波路コア25の光軸25aとがずれている
箇所では、対応するマイクロレンズ27に対して、前記
受光範囲がずれるので、光導波路コア25によって導波
可能な光の受光範囲に、対応するマイクロレンズ27外
から入射する光が、一部含まれてしまう。つまり、光導
波路アレイ結合体24では、各光導波路の開口数NA1
とマイクロレンズの開口数NA2とが等しく、光軸25
a,27aが一致している箇所では、前記受光範囲と前
記入射範囲とが一致しているので、光軸25a,27a
が少しでもずれている箇所では、前記受光範囲と前記入
射範囲とがずれ、対応するマイクロレンズ27外から光
導波路コア25へ入射する光の一部が、光導波路コア2
5によって導波される。
However, at a position where the optical axis 27a of the microlens 27 is shifted from the optical axis 25a of the optical waveguide core 25, the light receiving range is shifted with respect to the corresponding microlens 27. Light incident from outside the corresponding microlens 27 is partially included in the light receiving range of the light that can be guided. That is, in the combined optical waveguide array 24, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is
And the numerical aperture NA2 of the microlens are equal and the optical axis 25
Since the light receiving range and the incident range coincide with each other at a position where a and 27a coincide with each other, the optical axes 25a and 27a
Is slightly deviated, the light receiving range and the incident range deviate from each other, and a part of light incident on the optical waveguide core 25 from the outside of the corresponding microlens 27 is reduced.
5 guided.

【0013】図5に示すように、マイクロレンズ27の
光軸27aと光導波路コア25の光軸25aとが主走査
方向にずれている箇所では、前記受光範囲を示す2本の
2点鎖線32間の領域に含まれる、マイクロレンズ27
が配置されていない平面の一部分および対応するマイク
ロレンズ27に隣接するマイクロレンズ27の一部分か
ら光導波路コア25へ入射する光が、光導波路コア25
によって導波される。また図6に示すように、副走査方
向にずれている箇所では、前記受光範囲を示す2本の2
点鎖線32間の領域に含まれる、マイクロレンズ27が
配置されていない平面の一部分から光導波路コア25へ
入射する光が、光導波路コア25によって導波される。
As shown in FIG. 5, where the optical axis 27a of the microlens 27 and the optical axis 25a of the optical waveguide core 25 are displaced in the main scanning direction, two dashed lines 32 indicating the light receiving range are shown. Micro lens 27 included in the region between
Are incident on the optical waveguide core 25 from a part of the plane where the is not disposed and a part of the microlens 27 adjacent to the corresponding microlens 27.
Guided by In addition, as shown in FIG. 6, at a position shifted in the sub-scanning direction, two two
Light incident on the optical waveguide core 25 from a part of the plane where the microlenses 27 are not disposed, which is included in the region between the chain lines 32, is guided by the optical waveguide core 25.

【0014】さらに、光軸25a,27aがずれている
箇所では、対応するマイクロレンズ27によって集光さ
れる光の一部は、前記受光範囲外であるので、光導波路
コア25によって導波されない。このため、光軸25
a,27aが一致していない箇所の導波光量は、一致し
ている箇所の導波光量に比べて少ない。ここで、導波光
量とは各光導波路コア25によって出射端に導波される
光量のことである。つまり、光導波路アレイ結合体24
は、光軸27a,25aが一部ずれているので、導波光
量が、主走査方向において均等ではない。
Further, at a position where the optical axes 25a and 27a are shifted, a part of the light condensed by the corresponding microlens 27 is out of the light receiving range and is not guided by the optical waveguide core 25. Therefore, the optical axis 25
The amount of guided light at a position where a and 27a do not match is smaller than the amount of guided light at a position where the positions a and 27a match. Here, the amount of guided light is the amount of light guided to the emission end by each optical waveguide core 25. That is, the combined optical waveguide array 24
Since the optical axes 27a and 25a are partially displaced, the amount of guided light is not uniform in the main scanning direction.

【0015】以上のように、開口数NA1,NA2が等
しく選ばれる光導波路アレイ結合体24は、光軸25
a,27aが一部ずれているので、対応するマイクロレ
ンズ27外からの光が導波される、また導波光量が主走
査方向において均等ではないといった問題が生じやす
い。
As described above, the optical waveguide array combination 24 whose numerical apertures NA1 and NA2 are equally selected is the optical axis 25
Since a and 27a are partially displaced, a problem that light from outside the corresponding microlens 27 is guided and that the amount of guided light is not uniform in the main scanning direction is likely to occur.

【0016】特開平7−301730号公報に開示され
る従来技術による光導波路アレイ結合体は、マイクロレ
ンズアレイが、光導波路アレイと別にイオンエッチング
によって形成され、光導波路アレイに位置合わせして貼
合わせられ形成される。この従来技術による光導波路ア
レイ結合体では、マイクロレンズアレイと光導波路アレ
イとの位置合わせおよびマイクロレンズアレイの形成に
手間がかかり、またマイクロレンズの光軸と光導波路コ
アの光軸とがずれないように形成することは困難であ
る。
In the conventional optical waveguide array combination disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-301730, a microlens array is formed by ion etching separately from the optical waveguide array, and is bonded to the optical waveguide array while being positioned. Formed. In this conventional optical waveguide array combination, it takes time to align the microlens array and the optical waveguide array and to form the microlens array, and the optical axis of the microlens does not deviate from the optical axis of the optical waveguide core. Is difficult to form.

【0017】本発明の目的は、マイクロレンズの光軸と
光導波路コアの光軸とのずれによる悪影響が少ない、マ
イクロレンズアレイを備えた光導波路アレイ結合体、お
よびそれを用いた画像読取装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a combined optical waveguide array having a microlens array and an image reading apparatus using the same, which have less adverse effects due to a shift between the optical axis of the microlens and the optical axis of the optical waveguide core. To provide.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、クラッド内に
複数の光導波路コアが整列して配置される光導波路アレ
イの入力部に、各光導波路コアの入射端に個別に対応し
て複数のマイクロレンズが整列して配置されるマイクロ
レンズアレイが設けられる光導波路アレイ結合体におい
て、光導波路アレイの各光導波路の開口数NA1は、マ
イクロレンズアレイの各マイクロレンズの開口数NA2
よりも小さく選ばれることを特徴とする光導波路アレイ
結合体である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an optical waveguide array having a plurality of optical waveguide cores aligned in a cladding, and a plurality of optical waveguide cores each corresponding to an incident end of each optical waveguide core. The numerical aperture NA1 of each optical waveguide of the optical waveguide array is the numerical aperture NA2 of each microlens of the microlens array.
An optical waveguide array combination is characterized in that it is selected to be smaller than the above.

【0019】本発明に従えば、各光導波路の開口数NA
1が各マイクロレンズの開口数NA2より小さく選ばれ
る。
According to the present invention, the numerical aperture NA of each optical waveguide is
1 is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens.

【0020】光導波路アレイ結合体は、たとえば射出成
形によって形成されると、マイクロレンズアレイの金型
と光導波路アレイの金型との材質の違いによって、成形
時に熱膨張差が生じマイクロレンズの光軸と光導波路コ
アの光軸との間にずれを生じる。光導波路アレイ結合体
全体では、ある箇所ではマイクロレンズの光軸と光導波
路コアの光軸とが一致し、別の箇所ではマイクロレンズ
の光軸と光導波路コアの光軸とがずれる。
When the optical waveguide array combined body is formed by, for example, injection molding, a difference in thermal expansion occurs during molding due to a difference in material between the mold of the microlens array and the mold of the optical waveguide array, and the light of the microlens is generated. A shift occurs between the axis and the optical axis of the optical waveguide core. In the entire optical waveguide array combined body, the optical axis of the microlens coincides with the optical axis of the optical waveguide core at a certain location, and the optical axis of the microlens deviates from the optical axis of the optical waveguide core at another location.

【0021】本発明による光導波路アレイ結合体では、
各光導波路の開口数NA1が各マイクロレンズの開口数
NA2よりも小さく選ばれるので、対応するマイクロレ
ンズから光導波路コアへ入射する光の入射範囲よりも、
光導波路コアによって導波可能な光の受光範囲の方が狭
い。このため、マイクロレンズの光軸と光導波路コアの
光軸とが一致している箇所では、前記受光範囲が前記入
射範囲内に含まれており、光軸がずれている箇所でも、
そのずれが小さければ、前記受光範囲が前記入射範囲内
に含まれるので、対応するマイクロレンズ外から光導波
路コアに入射する光は、前記受光範囲外であり、導波さ
れない。
In the combined optical waveguide array according to the present invention,
Since the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens, the incident range of light incident on the optical waveguide core from the corresponding microlens is smaller than the incident range.
The light receiving range of light that can be guided by the optical waveguide core is smaller. Therefore, at a position where the optical axis of the microlens and the optical axis of the optical waveguide core coincide with each other, the light receiving range is included in the incident range, and even at a position where the optical axis is shifted,
If the shift is small, the light receiving range is included in the incident range, so that light incident on the optical waveguide core from outside the corresponding microlens is outside the light receiving range and is not guided.

【0022】また、各光導波路の開口数NA1が各マイ
クロレンズの開口数NA2に比べて小さく選ばれる光導
波路アレイ結合体では、開口数NA1が開口数NA2と
等しく選ばれる場合に比べて、光軸が一致している箇所
の導波光量が少ない。ここで導波光量とは、光導波路コ
アによって出射端に導波される光量を意味する。しかし
ながら、光導波路アレイ結合体全体を考えると、光軸が
一致している箇所の光導波路コアと、一致していない箇
所の光導波路コアとの導波光量の差がほとんどなく、各
光導波路コアの導波光量が主走査方向において均等であ
る。
Also, in the optical waveguide array combination in which the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens, the optical output is higher than when the numerical aperture NA1 is selected to be equal to the numerical aperture NA2. The amount of guided light is small at the position where the axes coincide. Here, the amount of guided light means the amount of light guided to the emission end by the optical waveguide core. However, when considering the entire optical waveguide array combined body, there is almost no difference in the amount of guided light between the optical waveguide core at the position where the optical axes coincide with each other and the optical waveguide core at the position where the optical axes do not coincide. Are uniform in the main scanning direction.

【0023】以上のように、本発明による光導波路アレ
イ結合体は、光導波路コアの光軸とマイクロレンズの光
軸とのずれによる悪影響が少ない。
As described above, the combined optical waveguide array according to the present invention has less adverse effects due to the deviation between the optical axis of the optical waveguide core and the optical axis of the microlens.

【0024】また本発明は、各光導波路の開口数NA1
は、各マイクロレンズの開口数NA2の80%以上でか
つ95%以下の範囲に選ばれることを特徴とする。
Further, according to the present invention, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is
Is selected in the range of 80% or more and 95% or less of the numerical aperture NA2 of each microlens.

【0025】本発明に従えば、各光導波路の開口数NA
1が、各マイクロレンズの開口数NA2の80%以上で
かつ95%以下の範囲に選ばれる。
According to the present invention, the numerical aperture NA of each optical waveguide
1 is selected in a range of 80% or more and 95% or less of the numerical aperture NA2 of each microlens.

【0026】各光導波路の開口数NA1が、各マイクロ
レンズの開口数NA2より小さく選ばれるにつれて、光
導波路コアによって導波可能な受光範囲が狭くなるの
で、光導波路コアの光軸とマイクロレンズの光軸とのず
れによる悪影響が減少する。各光導波路の開口数NA1
が、各マイクロレンズの開口数NA2の95%以下に選
ばれる光導波路アレイ結合体は、対応するマイクロレン
ズから光導波路コアへ入射する光の入射範囲内に、光導
波路コアによって導波可能な受光範囲が含まれるので、
光導波路コアの光軸とマイクロレンズの光軸とのずれに
よる悪影響が少ない。
As the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens, the light receiving range that can be guided by the optical waveguide core becomes narrower. The adverse effects due to deviation from the optical axis are reduced. Numerical aperture NA1 of each optical waveguide
However, the combined optical waveguide array, which is selected to be 95% or less of the numerical aperture NA2 of each microlens, is capable of receiving light that can be guided by the optical waveguide core within an incident range of light incident on the optical waveguide core from the corresponding microlens. Because the range is included,
There is little adverse effect due to deviation between the optical axis of the optical waveguide core and the optical axis of the microlens.

【0027】また、各光導波路の開口数NA1が、各マ
イクロレンズの開口数NA2の80%に選ばれる光導波
路アレイ結合体は、マイクロレンズの光軸と光導波路コ
アの光軸とが一致している箇所の、対応するマイクロレ
ンズから光導波路コアへ入射する光の導波光量が、光導
波路の開口数NA1とマイクロレンズの開口数NA2と
が等しい場合に比べて、20%程度少ない。しかしなが
ら、このような20%程度以下の導波光量の減少であれ
ば、実際の画質上への悪影響はない。
In a combined optical waveguide array in which the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be 80% of the numerical aperture NA2 of each microlens, the optical axis of the microlens coincides with the optical axis of the optical waveguide core. The guided light quantity of light incident on the optical waveguide core from the corresponding microlens at the corresponding location is about 20% smaller than when the numerical aperture NA1 of the optical waveguide is equal to the numerical aperture NA2 of the microlens. However, if the amount of guided light is reduced by about 20% or less, there is no adverse effect on the actual image quality.

【0028】したがって、各マイクロレンズの開口数N
A2が、各光導波路の開口数NA1の80%以上でかつ
95%以下の範囲に選ばれる光導波路アレイ結合体は、
光軸のずれによる悪影響が少なく、また充分な導波光量
が得られる。
Therefore, the numerical aperture N of each microlens
An optical waveguide array combination in which A2 is selected in a range of 80% or more and 95% or less of the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is as follows:
The adverse effect due to the deviation of the optical axis is small, and a sufficient amount of guided light can be obtained.

【0029】また本発明は、クラッド内に複数の光導波
路コアが整列して配置される光導波路アレイの入力部
に、各光導波路コアの入射端に個別に対応して複数のマ
イクロレンズが整列して配置されるマイクロレンズアレ
イが設けられる光導波路アレイ結合体と、前記光導波路
アレイ結合体の光導波路アレイの出力部に、各光導波路
コアの出射端に個別に対応して複数の受光素子が整列し
て配置される受光素子アレイとを含んで構成される画像
読取装置において、前記光導波路アレイの各光導波路の
開口数NA1が、マイクロレンズアレイの各マイクロレ
ンズの開口数NA2よりも小さく選ばれることを特徴と
する画像読取装置である。
Further, according to the present invention, a plurality of microlenses are aligned at an input portion of an optical waveguide array in which a plurality of optical waveguide cores are arranged and arranged in a cladding, individually corresponding to an incident end of each optical waveguide core. And a plurality of light receiving elements respectively corresponding to the output ends of the respective optical waveguide cores at the output portion of the optical waveguide array of the optical waveguide array combination. And a light-receiving element array arranged in a line, wherein the numerical aperture NA1 of each optical waveguide of the optical waveguide array is smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens of the microlens array. An image reading apparatus characterized by being selected.

【0030】本発明に従えば、画像読取装置は、光導波
路アレイの出力部に、受光素子アレイが設けられ構成さ
れる。受光素子アレイは、各光導波路コアの出射端に対
応して、整列して配置される複数の受光素子を含んで構
成される。
According to the present invention, the image reading apparatus is configured such that the light receiving element array is provided at the output section of the optical waveguide array. The light receiving element array is configured to include a plurality of light receiving elements that are aligned and arranged corresponding to the emission end of each optical waveguide core.

【0031】したがって、画像読取装置は、読取対称面
からの反射光をマイクロレンズアレイによって光導波路
コアの入射端に集光して入射し、この入射された光を光
導波路アレイによって導波し受光素子アレイの各受光素
子に出射し、この出射された光を受光素子アレイによっ
て電気信号に変換する。
Therefore, the image reading apparatus condenses the reflected light from the reading symmetry plane to the incident end of the optical waveguide core by the microlens array and makes the incident light incident. The incident light is guided by the optical waveguide array and received. The light is emitted to each light receiving element of the element array, and the emitted light is converted into an electric signal by the light receiving element array.

【0032】本発明による画像読取装置では、各光導波
路の開口数NA1が各マイクロレンズの開口数NA2よ
り小さく選ばれるので、各光導波路コアの光軸と各マイ
クロレンズの光軸とのずれによる悪影響が少ない。この
ため、対応するマイクロレンズに入射した光以外の不要
な光が、各受光素子に入射することなく、また受光素子
アレイの各受光素子毎の受光量が主走査方向において均
等である。したがって、前記画像読取装置は、高画質の
画像データを得ることができる。
In the image reading apparatus according to the present invention, since the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens, a shift between the optical axis of each optical waveguide core and the optical axis of each microlens. Less adverse effect. Therefore, unnecessary light other than the light incident on the corresponding microlens does not enter each light receiving element, and the light receiving amount of each light receiving element of the light receiving element array is equal in the main scanning direction. Therefore, the image reading device can obtain high-quality image data.

【0033】また本発明は、前記光導波路アレイの各光
導波路の開口数NA1が、各マイクロレンズの開口数N
A2の80%以上でかつ95%以下の範囲に選ばれるこ
とを特徴とする。
Further, according to the present invention, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide of the optical waveguide array is equal to the numerical aperture N of each microlens.
A2 is selected in a range of 80% or more and 95% or less of A2.

【0034】本発明に従えば、画像読取装置は、各光導
波路の開口数NA1が各マイクロレンズの開口数NA2
の80%以上95%以下の範囲に選ばれるので、各光導
波路コアの光軸と各マイクロレンズの光軸とのずれによ
る悪影響が少ない。このため、対応するマイクロレンズ
に入射した光以外の不要な光が、各受光素子に入射する
ことなく、また受光素子アレイの各受光素子毎の受光量
が主走査方向において均等であり、さらに各受光素子に
充分な光が入射する。したがって本発明による画像読取
装置は、高画質の画像データを得ることができる。
According to the present invention, in the image reading apparatus, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is equal to the numerical aperture NA2 of each microlens.
Is selected within the range of 80% or more and 95% or less, so that there is little adverse effect due to deviation between the optical axis of each optical waveguide core and the optical axis of each microlens. Therefore, unnecessary light other than the light incident on the corresponding microlens does not enter each light receiving element, and the light receiving amount of each light receiving element of the light receiving element array is uniform in the main scanning direction. Sufficient light is incident on the light receiving element. Therefore, the image reading apparatus according to the present invention can obtain high-quality image data.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態の
マイクロレンズアレイ8を備える光導波路アレイ結合体
4の入力側の一部分を拡大して示す断面図である。光導
波路アレイ結合体4は、クラッド3内に複数の光導波路
コア5が整列して配置される光導波路アレイ6の入力部
6aに、各光導波路コア5の入射端5aに個別に対応し
て複数のマイクロレンズ7が整列して配置されるマイク
ロレンズアレイ8が設けられる。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a part of an input side of an optical waveguide array combination 4 having a microlens array 8 according to an embodiment of the present invention. The optical waveguide array combined body 4 corresponds to the input section 6a of the optical waveguide array 6 in which the plurality of optical waveguide cores 5 are arranged in the cladding 3 and individually corresponds to the incident end 5a of each optical waveguide core 5. A microlens array 8 in which a plurality of microlenses 7 are arranged is provided.

【0036】各マイクロレンズ7および各光導波路コア
5は、各マイクロレンズ7によって集光した光が各光導
波路コア5の入射端5aに入射することができるように
配置される。読取対称面である原稿面1aからの反射光
は、マイクロレンズアレイ8の各マイクロレンズ7によ
って集光され、光導波路アレイ6によって導波され出力
部に伝送される。
Each microlens 7 and each optical waveguide core 5 are arranged such that light condensed by each microlens 7 can be incident on the incident end 5a of each optical waveguide core 5. The reflected light from the original surface 1a, which is the reading symmetry plane, is condensed by each micro lens 7 of the micro lens array 8, guided by the optical waveguide array 6, and transmitted to the output unit.

【0037】光導波路アレイ結合体4では、光導波路の
開口数NA1がマイクロレンズ7の開口数NA2よりも
小さく選ばれる。各光導波路の開口数NA1は各光導波
路コア5の光の屈折率n2 と、クラッド3の光の屈折率
1 とによって決まる。また、各マイクロレンズ7の開
口数NA2は、後述する物空間の焦点距離fと各マイク
ロレンズ7の直径Dとによって決まる。
In the combined optical waveguide array 4, the numerical aperture NA1 of the optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of the microlens 7. Numerical aperture NA1 of the optical waveguides and the refractive index n 2 of the light optical waveguides cores 5, determined by the refractive index n 1 of the optical cladding 3. The numerical aperture NA2 of each microlens 7 is determined by the focal length f of the object space described later and the diameter D of each microlens 7.

【0038】クラッド3およびマイクロレンズアレイ8
は同じ材料から一体化して形成される。各光導波路コア
5の材料は、クラッド3およびマイクロレンズアレイ8
の材料よりも光の屈折率が高い材料が選ばれる。このた
め、各光導波路コア5の入射面5aに入射する光は、そ
の入射角が最大受光角δmax以内であれば、光導波路コ
ア5とクラッド3との界面で次々と全反射され、導波さ
れる。各光導波路コア5の最大受光角δmaxは、光導波
路の開口数NA1によって決まる。
Clad 3 and microlens array 8
Are integrally formed from the same material. The material of each optical waveguide core 5 is the clad 3 and the micro lens array 8.
A material having a higher light refractive index than that of the material is selected. For this reason, the light incident on the incident surface 5a of each optical waveguide core 5 is totally reflected one after another at the interface between the optical waveguide core 5 and the clad 3 if the incident angle is within the maximum light receiving angle δmax, and the light is guided. Is done. The maximum light receiving angle δmax of each optical waveguide core 5 is determined by the numerical aperture NA1 of the optical waveguide.

【0039】図1に示す2本の2点鎖線12間の領域
は、光導波路コア5によって導波可能な光の受光範囲を
示している。2本の2点鎖線12間の領域よりも外側か
らの光導波路コア5への入射光は、それらの光導波路コ
ア5への入射角が、光導波路コア5の最大受光角δmax
よりも大きいので光導波路コア5によって導波されな
い。
A region between two two-dot chain lines 12 shown in FIG. 1 indicates a light receiving range of light that can be guided by the optical waveguide core 5. The light incident on the optical waveguide core 5 from outside the region between the two two-dot chain lines 12 is such that the incident angle on the optical waveguide core 5 is the maximum light receiving angle δmax of the optical waveguide core 5.
Therefore, the light is not guided by the optical waveguide core 5.

【0040】光導波路アレイ結合体4は、たとえば射出
成形によって形成される。次に、光導波路アレイ結合体
4の形成方法の一例について説明する。
The combined optical waveguide array 4 is formed, for example, by injection molding. Next, an example of a method of forming the optical waveguide array combination 4 will be described.

【0041】まず、あるポリマー材料を用いて、光導波
路コア5が配置される位置に形成された溝とマイクロレ
ンズアレイ8とを含んで構成される基板を射出成形によ
って形成し、その溝にたとえば紫外線によって硬化する
モノマー材料を埋める。このモノマー材料は、重合させ
ると光の屈折率が、先程のポリマー材料よりも大きくな
る材料が選ばれる。次に、紫外線を照射して、モノマー
材料を硬化させる。その後、前記基板に使われるポリマ
ー材料と同じ屈折率の紫外線硬化樹脂を、光導波路コア
5の上に均一に塗布して、紫外線を照射して硬化させ
る。このようにすることによって、マイクロレンズアレ
イ8および光導波路アレイ6を含んで構成される光導波
路アレイ結合体4は、形成される。
First, using a certain polymer material, a substrate including a groove formed at the position where the optical waveguide core 5 is to be disposed and the microlens array 8 is formed by injection molding. Fill the monomer material that is cured by ultraviolet light. As this monomer material, a material whose refractive index of light is larger than that of the polymer material when polymerized is selected. Next, the monomer material is cured by irradiation with ultraviolet rays. Thereafter, an ultraviolet curable resin having the same refractive index as the polymer material used for the substrate is uniformly applied on the optical waveguide core 5, and is cured by irradiating ultraviolet rays. By doing so, the optical waveguide array combined body 4 including the micro lens array 8 and the optical waveguide array 6 is formed.

【0042】光導波路アレイ結合体4を形成する方法
は、上述した形成方法に限られないが、前記形成方法で
は、各マイクロレンズ7と各光導波路コア5との配置状
態は射出成形の金型の形状によって決定され、各マイク
ロレンズ7と各光導波路コア5との位置合わせを射出成
形後に行う必要がないので、大量生産に向いており、低
コストで光導波路アレイ結合体4を製造できる。
The method of forming the optical waveguide array combined body 4 is not limited to the above-described forming method, but in the above-mentioned forming method, the arrangement of each microlens 7 and each optical waveguide core 5 is determined by the injection molding die. It is not necessary to perform the alignment between each microlens 7 and each optical waveguide core 5 after injection molding, so that it is suitable for mass production and the optical waveguide array combined body 4 can be manufactured at low cost.

【0043】しかしながら、マイクロレンズ7の光軸7
aと光導波路コア5の光軸5cとは、射出成形時のマイ
クロレンズアレイ8の金型と光導波路アレイ6の金型と
の熱膨張係数の違いによって、ずれを生じる。このた
め、光導波路アレイ結合体4全体では、ある箇所ではマ
イクロレンズ7の光軸7aと光導波路コア5の光軸5c
とが一致し、別の箇所ではマイクロレンズ7の光軸7a
と光導波路コア5の光軸5cとがずれる。
However, the optical axis 7 of the micro lens 7
a is shifted from the optical axis 5c of the optical waveguide core 5 due to the difference in the thermal expansion coefficient between the mold of the microlens array 8 and the mold of the optical waveguide array 6 during injection molding. For this reason, in the whole optical waveguide array combined body 4, the optical axis 7a of the micro lens 7 and the optical axis 5c of the
And the optical axis 7a of the micro lens 7
And the optical axis 5c of the optical waveguide core 5 is shifted.

【0044】光導波路アレイ結合体4では、各光導波路
の開口数NA1が各マイクロレンズ7の開口数NA2よ
りも小さく選ばれるので、対応するマイクロレンズ7か
ら光導波路コア5へ入射する光の入射範囲よりも、光導
波路コア5によって導波可能な光の受光範囲の方が狭
い。このため、マイクロレンズ7の光軸7aと光導波路
コア5の光軸5cとが一致している箇所では、前記受光
範囲が前記入射範囲内に含まれるので、光軸5c,7a
がずれている箇所でも、ずれが小さいのであれば、前記
受光範囲が前記入射範囲内に含まれ、対応するマイクロ
レンズ7外から光導波路コア5に入射する光は、前記受
光範囲外であり、導波されない。
In the optical waveguide array coupler 4, since the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens 7, the incidence of light incident on the optical waveguide core 5 from the corresponding microlens 7 is made. The light receiving range of light that can be guided by the optical waveguide core 5 is smaller than the range. Therefore, at a position where the optical axis 7a of the microlens 7 and the optical axis 5c of the optical waveguide core 5 coincide with each other, the light receiving range is included in the incident range, so that the optical axes 5c and 7a
Even at a position where is shifted, if the shift is small, the light receiving range is included in the incident range, and light incident on the optical waveguide core 5 from outside the corresponding microlens 7 is outside the light receiving range, Not guided.

【0045】また、各光導波路の開口数NA1が各マイ
クロレンズ7の開口数NA2に比べて小さく選ばれる光
導波路アレイ結合体4では、開口数NA1が開口数NA
2と等しく選ばれる場合に比べて、光軸5c,7aが一
致している箇所の導波光量が少ない。ここで導波光量と
は、光導波路コア5によって出射端に導波される光量を
意味する。しかしながら、光導波路アレイ結合体4全体
を考えると、光軸5c,7aが一致している箇所の光導
波路コア5と、一致していない箇所の光導波路コア5と
の導波光量の差がほとんどなく、各光導波路コア5の導
波光量が主走査方向において均等である。
In the optical waveguide array combination 4 in which the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens 7, the numerical aperture NA1 is equal to the numerical aperture NA.
As compared with the case where the optical axis 5c is selected to be equal to 2, the guided light quantity at the position where the optical axes 5c and 7a coincide is smaller. Here, the amount of guided light means the amount of light guided to the emission end by the optical waveguide core 5. However, considering the entire optical waveguide array combined body 4, there is almost no difference in the amount of guided light between the optical waveguide core 5 where the optical axes 5c and 7a coincide with each other and the optical waveguide core 5 where the optical axes 5c and 7a do not coincide. In addition, the amount of guided light of each optical waveguide core 5 is uniform in the main scanning direction.

【0046】以上のように光導波路アレイ結合体4は、
光導波路コア5の光軸5cとマイクロレンズ7の光軸7
aとのずれによる悪影響が少ない。このため、光導波路
アレイ結合体4は、上述した射出成形によって容易に形
成することができる。また、マイクロレンズアレイ8と
光導波路アレイ6との位置合わせが必要な形成方法によ
って前記光導波路アレイ結合体4を形成するのであれ
ば、位置合わせを高精度に行う必要がない。
As described above, the combined optical waveguide array 4 is
The optical axis 5c of the optical waveguide core 5 and the optical axis 7 of the microlens 7
There is little adverse effect due to deviation from a. Therefore, the combined optical waveguide array 4 can be easily formed by the injection molding described above. In addition, if the optical waveguide array combined body 4 is formed by a forming method that requires alignment between the microlens array 8 and the optical waveguide array 6, it is not necessary to perform the alignment with high accuracy.

【0047】各光導波路の開口数NA1が、各マイクロ
レンズ7の開口数NA2より小さく選ばれるにつれて、
光導波路コア5によって導波可能な受光範囲は狭くなる
ので、光導波路コア5の光軸5cとマイクロレンズ7の
光軸7aとのずれによる悪影響が減少する。各光導波路
の開口数NA1が、各マイクロレンズ7の開口数NA2
の95%以下に選ばれる光導波路アレイ結合体4は、対
応するマイクロレンズ7から光導波路コア5へ入射する
光の入射範囲内に、光導波路コア5によって導波可能な
受光範囲が含まれるので、光導波路コア5の光軸5cと
マイクロレンズ7の光軸7aとのずれによる悪影響が少
ない。
As the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens 7,
Since the light receiving range that can be guided by the optical waveguide core 5 is narrowed, adverse effects due to the deviation between the optical axis 5c of the optical waveguide core 5 and the optical axis 7a of the microlens 7 are reduced. The numerical aperture NA1 of each optical waveguide is equal to the numerical aperture NA2 of each microlens 7.
In the optical waveguide array combined body 4 selected to be 95% or less of the following, the light receiving range that can be guided by the optical waveguide core 5 is included in the incident range of the light that enters the optical waveguide core 5 from the corresponding microlens 7. In addition, there is little adverse effect due to the deviation between the optical axis 5c of the optical waveguide core 5 and the optical axis 7a of the microlens 7.

【0048】また、たとえば各光導波路の開口数NA1
が、各マイクロレンズ7の開口数NA2の80%に選ば
れる光導波路アレイ結合体4は、マイクロレンズ7の光
軸7aと光導波路コア5の光軸5cとが一致している箇
所の、対応するマイクロレンズ7から光導波路コア5へ
入射する光の導波光量が、光導波路の開口数NA1とマ
イクロレンズの開口数NA2とが等しい場合に比べて、
20%程度少ない。しかしながら、このような20%程
度以下の導波光量の減少であれば、実際の画質上への悪
影響はない。
Also, for example, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide
However, the combined optical waveguide array 4 selected to be 80% of the numerical aperture NA2 of each microlens 7 corresponds to a position where the optical axis 7a of the microlens 7 coincides with the optical axis 5c of the optical waveguide core 5. The light quantity of light incident on the optical waveguide core 5 from the microlens 7 is smaller than that when the numerical aperture NA1 of the optical waveguide is equal to the numerical aperture NA2 of the microlens.
About 20% less. However, if the amount of guided light is reduced by about 20% or less, there is no adverse effect on the actual image quality.

【0049】したがって、各マイクロレンズ7の開口数
NA2が、各光導波路の開口数NA1の80%以上でか
つ95%以下の範囲に選ばれる光導波路アレイ結合体4
は、光軸5c,7aのずれによる悪影響が少なく、また
充分な導波光量が得られる。なお、図1ではマイクロレ
ンズ7の光軸7aと光導波路コア5の光軸5cとが主走
査方向にずれている状態を示しているが、光導波路アレ
イ結合体4は、副走査方向のずれによる悪影響も少な
い。
Therefore, the numerical aperture NA2 of each microlens 7 is selected to be in the range of 80% or more and 95% or less of the numerical aperture NA1 of each optical waveguide.
Has a small adverse effect due to the displacement of the optical axes 5c and 7a, and a sufficient amount of guided light can be obtained. Although FIG. 1 shows a state in which the optical axis 7a of the microlens 7 and the optical axis 5c of the optical waveguide core 5 are shifted in the main scanning direction, the optical waveguide array combination 4 has a shift in the sub-scanning direction. There are few adverse effects due to.

【0050】以下、図1に基づいて光導波路アレイ結合
体4についてさらに具体的に説明する。光導波路アレイ
結合体4は、幅250mmであり、B4サイズ以下の用
紙に対応するG3型のファクシミリ装置に用いられる。
このファクシミリ装置では、原稿1は、たとえば波長5
70nmの光に照らされ走査される。
Hereinafter, the optical waveguide array combination 4 will be described more specifically with reference to FIG. The combined optical waveguide array 4 has a width of 250 mm and is used for a G3 type facsimile machine corresponding to a sheet of B4 size or less.
In this facsimile apparatus, the original 1 has a wavelength of 5 for example.
Scanning is performed by illuminating with 70 nm light.

【0051】マイクロレンズアレイ8およびクラッド3
は、アクリペットVH(三菱レーヨン製)と呼ばれるポ
リメチル・メタクリレートから成る。この材料に、波長
570nmの光が入射した場合の温度20℃における光
の屈折率n1 は、1.492である。光導波路コア5
は、RAV7 H1(ミテックス製)と呼ばれる炭酸ジ
メチルを主成分とする物質と過酸化ベンゾイルとを混合
した後、加熱して重合させた材料から成る。この材料
に、波長570nmの光が入射した場合の温度20℃に
おける光の屈折率n2 は1.503である。
Micro lens array 8 and clad 3
Consists of polymethyl methacrylate called Acrypet VH (manufactured by Mitsubishi Rayon). The refractive index n 1 of light at a temperature of 20 ° C. when light having a wavelength of 570 nm is incident on this material is 1.492. Optical waveguide core 5
Is composed of a material called RAV7 H1 (manufactured by Mitex), which is obtained by mixing a substance mainly composed of dimethyl carbonate and benzoyl peroxide and then heating and polymerizing the mixture. When light having a wavelength of 570 nm is incident on this material, the refractive index n 2 of the light at a temperature of 20 ° C. is 1.503.

【0052】各光導波路コア5の光の屈折率n2 と、ク
ラッド3の光の屈折率n1 とによって決まる各光導波路
の開口数NA1は、下記の式によって計算することがで
きる。
The numerical aperture NA1 of each optical waveguide determined by the refractive index n 2 of light of each optical waveguide core 5 and the refractive index n 1 of light of the cladding 3 can be calculated by the following equation.

【0053】[0053]

【数1】 (Equation 1)

【0054】上式によると、各光導波路の開口数NA1
は0.18となる。また、各光導波路コア5は幅8μm
であり、入射端5aの端面は8μm×8μmの正方形で
ある。光導波路アレイ6の入力部6aでは、2043本
の光導波路コア5が125μmピッチで整列して配置さ
れる。また、光導波路アレイ6の出力部では、2043
本の光導波路コア5の出力端が14μmピッチで整列し
て配置される。次に、各マイクロレンズ7について説明
する。
According to the above equation, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is obtained.
Is 0.18. Each optical waveguide core 5 has a width of 8 μm.
And the end face of the incident end 5a is a square of 8 μm × 8 μm. In the input section 6a of the optical waveguide array 6, 2043 optical waveguide cores 5 are arranged at a pitch of 125 μm. In the output section of the optical waveguide array 6, 2043
The output ends of the optical waveguide cores 5 are arranged at a pitch of 14 μm. Next, each micro lens 7 will be described.

【0055】図2は、光導波路アレイ結合体4の各マイ
クロレンズ7を説明するための断面図である。マイクロ
レンズアレイ8は、2048個のマイクロレンズ7が、
125μmピッチで整列して配置され構成される。各マ
イクロレンズ7は、レンズ径Dが120μmであり、曲
率半径rが150μmである。また、各マイクロレンズ
7は、単一球面であるので、下記のガウスの公式が成立
つ。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining each microlens 7 of the optical waveguide array combination 4. The microlens array 8 has 2048 microlenses 7,
It is arranged and arranged at a pitch of 125 μm. Each micro lens 7 has a lens diameter D of 120 μm and a radius of curvature r of 150 μm. In addition, since each microlens 7 has a single spherical surface, the following Gaussian formula holds.

【0056】[0056]

【数2】 (Equation 2)

【0057】ここで、n0 は空気の屈折率であり、sは
各マイクロレンズ7から対象物までの距離であり、s’
は各マイクロレンズ7から像までの距離である。s’を
無限大としたときの各マイクロレンズ7から対象物まで
の距離は、物空間の焦点距離fと呼ばれ、またsを無限
大としたときの各マイクロレンズ7から像までの距離は
像空間の焦点距離f’と呼ばれる。物空間の焦点距離f
および像空間の焦点距離f’をそれぞれ求めると、物空
間の焦点距離fは300μm、像空間の焦点距離f’は
455μmである。
Here, n 0 is the refractive index of air, s is the distance from each microlens 7 to the object, and s ′
Is the distance from each microlens 7 to the image. The distance from each microlens 7 to the object when s ′ is infinite is called the focal length f of the object space, and the distance from each microlens 7 to the image when s is infinity is It is called the focal length f 'of the image space. Object space focal length f
When the focal length f ′ of the image space is obtained, the focal length f of the object space is 300 μm, and the focal length f ′ of the image space is 455 μm.

【0058】各マイクロレンズ7の開口数NA2と物空
間の焦点距離fとの間には、次式が成立する。 NA2 = D/2f …(3)
The following equation holds between the numerical aperture NA2 of each microlens 7 and the focal length f of the object space. NA2 = D / 2f (3)

【0059】したがって、各マイクロレンズ7の開口数
NA2は0.20となる。各光導波路の開口数NA1は
0.18であり、各マイクロレンズ7の開口数NA2は
0.20であるので、開口数NA1は、開口数NA2の
90%に選ばれている。
Therefore, the numerical aperture NA2 of each micro lens 7 is 0.20. Since the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is 0.18 and the numerical aperture NA2 of each microlens 7 is 0.20, the numerical aperture NA1 is selected to be 90% of the numerical aperture NA2.

【0060】各マイクロレンズ7と各光導波路コア5と
は、各マイクロレンズ7によって集光した光が、各光導
波路コア5の入射端5aに入射することができるように
配置される。光導波路アレイ結合体4では、各マイクロ
レンズ7から各光導波路コア5の入射端5aまでの距離
は、像空間の焦点距離f’と等しい455μmに選ばれ
る。
Each microlens 7 and each optical waveguide core 5 are arranged such that the light condensed by each microlens 7 can enter the incident end 5 a of each optical waveguide core 5. In the optical waveguide array combination 4, the distance from each micro lens 7 to the incident end 5a of each optical waveguide core 5 is selected to be 455 μm, which is equal to the focal length f ′ of the image space.

【0061】マイクロレンズ7の光軸7aと、光導波路
コア5の光軸5cとは、射出成形時のマイクロレンズア
レイ8の金型と光導波路アレイ6の金型との熱膨張係数
の違いなどが原因でずれが生じる。光導波路アレイ結合
体4では、ずれた光軸7a,5c間の距離の平均値は1
0μm弱であり、最大値は20μm程度である。
The optical axis 7a of the microlens 7 and the optical axis 5c of the optical waveguide core 5 are different from each other in the difference in thermal expansion coefficient between the mold of the microlens array 8 and the mold of the optical waveguide array 6 during injection molding. Causes displacement. In the combined optical waveguide array 4, the average value of the distance between the shifted optical axes 7a and 5c is 1
It is slightly less than 0 μm, and the maximum value is about 20 μm.

【0062】光導波路アレイ結合体4は、各光導波路の
開口数NA1が各マイクロレンズ7の開口数NA2の9
0%に選ばれるので、対応するマイクロレンズ7からの
光導波路コア5への入射する光の入射範囲よりも、光導
波路コア5によって導波可能な光の受光範囲の方が狭
い。したがって、光軸7a,5cのずれによる悪影響が
少ない。
The combined optical waveguide array 4 has a numerical aperture NA1 of each optical waveguide of 9 which is equal to the numerical aperture NA2 of each microlens 7.
Since 0% is selected, the light receiving range of light that can be guided by the optical waveguide core 5 is narrower than the incident range of light that enters the optical waveguide core 5 from the corresponding microlens 7. Therefore, adverse effects due to the displacement of the optical axes 7a and 5c are small.

【0063】このことを、光導波路アレイ結合体4を、
開口数NA1,NA2が共に0.20と選ばれる光導波
路アレイ結合体と比較して説明する。
This can be explained by combining the optical waveguide array combination 4 with
A description will be given in comparison with a combined optical waveguide array in which the numerical apertures NA1 and NA2 are both set to 0.20.

【0064】各光導波路の開口数NA1より最大受光角
δmaxを次式より求めると、 NA1 = n1・sinδmax …(4) 各光導波路の開口数NA1は0.18であるので、最大
受光角δmaxは7.0°となる。開口数NA1が0.2
0であれば、最大受光角δmax’は、7.7°である。
When the maximum light receiving angle δmax is obtained from the numerical aperture NA1 of each optical waveguide by the following equation: NA1 = n 1 · sinδ max (4) Since the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is 0.18, the maximum light receiving angle is The angle δmax is 7.0 °. 0.2 numerical aperture NA1
If 0, the maximum light receiving angle δmax 'is 7.7 °.

【0065】マイクロレンズ7の光軸7aと光導波路コ
ア5の光軸5cとがずれると、対応するマイクロレンズ
7外から光導波路コア5に入射する光に、光導波路コア
5への入射角が小さくなるものがある。開口数NA1が
開口数NA2と等しく選ばれる従来技術による光導波路
アレイ結合体では、対応するマイクロレンズ外から光導
波路コアへ入射する光の一部が、最大受光角δmax’以
内の入射角で光導波路コアに入射し、対応するマイクロ
レンズを透過する光と共に、光導波路コアによって導波
される。しかしながら、光導波路アレイ結合体4は、開
口数NA1が0.20の光導波路アレイ結合体に比べ
て、最大受光角δmaxが小さいので、対応するマイクロ
レンズ7外から光導波路コア5へ入射する光は、導波さ
れにくい。
When the optical axis 7a of the microlens 7 is deviated from the optical axis 5c of the optical waveguide core 5, the light incident on the optical waveguide core 5 from the outside of the corresponding microlens 7 has an incident angle to the optical waveguide core 5. Some things get smaller. In the conventional optical waveguide array combination in which the numerical aperture NA1 is selected to be equal to the numerical aperture NA2, a part of the light incident on the optical waveguide core from outside the corresponding microlens is transmitted at an incident angle within the maximum light receiving angle δmax '. The light enters the waveguide core and is guided by the optical waveguide core together with the light transmitted through the corresponding microlens. However, since the maximum light receiving angle δmax of the optical waveguide array combination 4 is smaller than that of the optical waveguide array combination having a numerical aperture NA1 of 0.20, light incident on the optical waveguide core 5 from outside the corresponding microlens 7. Is hardly guided.

【0066】次に、光導波路アレイ結合体4を、開口数
NA1,NA2が共に0.18に選ばれる光導波路アレ
イ結合体と比較して説明する。NA2が0.20の光導
波路アレイ結合体4は、開口数NA2が0.18の光導
波路アレイ結合体に比べて、マイクロレンズ7の焦点距
離f’が短く、マイクロレンズ7から光導波路コア5の
入射端5aまでの距離が短い。このため、光導波路アレ
イ結合体4では、対応するマイクロレンズ7外から光導
波路コア5へ入射する光は、開口数NA2が0.18の
光導波路アレイ結合体に比べて、光導波路コア5への入
射角が大きいので、導波されにくい。
Next, the combined optical waveguide array 4 will be described in comparison with a combined optical waveguide array whose numerical apertures NA1 and NA2 are both set to 0.18. The combined optical waveguide array 4 having an NA2 of 0.20 has a shorter focal length f ′ of the microlens 7 than the combined optical waveguide array having a numerical aperture NA2 of 0.18. Is short to the incident end 5a. Therefore, in the optical waveguide array coupler 4, light incident on the optical waveguide core 5 from outside the corresponding microlens 7 is transmitted to the optical waveguide core 5 as compared with the optical waveguide array coupler having a numerical aperture NA2 of 0.18. Is large, so that it is difficult to be guided.

【0067】このように、開口数NA1が開口数NA2
の90%に選ばれるので、光導波路アレイ結合体4で
は、対応するマイクロレンズ7外から光導波路コア5へ
入射する光は導波されにくく、光軸5c,7aが10μ
mずれる箇所では、対応するマイクロレンズ7外から光
導波路コア5へ入射する光の導波光量は、開口数NA
1,NA2が等しい光導波路アレイ結合体に比べて、約
70%減少する。
As described above, the numerical aperture NA1 is equal to the numerical aperture NA2.
Therefore, in the optical waveguide array combination 4, light incident on the optical waveguide core 5 from outside the corresponding microlens 7 is hardly guided, and the optical axes 5c and 7a are set to 10 μm.
m, the light quantity of light incident on the optical waveguide core 5 from outside the corresponding microlens 7 is equal to the numerical aperture NA.
The reduction is about 70% as compared with the optical waveguide array combination having the same NA1 and NA2.

【0068】また、各光導波路の開口数NA1が、各マ
イクロレンズ7の開口数NA2の90%に選ばれるの
で、光軸5c,7aが一致している箇所の光導波路コア
5と、一致していない箇所の光導波路コア5との導波光
量の差が少なく、導波光量が主走査方向において均等で
ある。
Also, since the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be 90% of the numerical aperture NA2 of each microlens 7, it coincides with the optical waveguide core 5 where the optical axes 5c and 7a coincide. The difference in the amount of guided light from the optical waveguide core 5 at a position where there is no light is small, and the amount of guided light is uniform in the main scanning direction.

【0069】また、各光導波路の開口数NA1が、各マ
イクロレンズ7の開口数NA2の90%に選ばれるの
で、光軸7a,5cが一致している箇所の、対応するマ
イクロレンズ7から光導波路コア5へ入射する光の導波
光量は、開口数NA1と開口数NA2とが等しい光導波
路アレイ結合体に比べて、10%程度減少する。しかし
ながら、このような10%程度の減少であれば、実際の
画質への悪影響はない。
Also, since the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be 90% of the numerical aperture NA2 of each microlens 7, the light guide from the corresponding microlens 7 where the optical axes 7a and 5c coincide. The amount of guided light of light incident on the waveguide core 5 is reduced by about 10% as compared with a combined optical waveguide array having the same numerical aperture NA1 and NA2. However, such a decrease of about 10% does not adversely affect the actual image quality.

【0070】以上のように、各マイクロレンズ7の開口
数NA2が、各光導波路の開口数NA1の90%に選ば
れる光導波路アレイ結合体4は、光軸5c,7aのずれ
による悪影響が少なく、また充分な導波光量が得られ
る。
As described above, in the optical waveguide array combined body 4 in which the numerical aperture NA2 of each microlens 7 is selected to be 90% of the numerical aperture NA1 of each optical waveguide, the adverse effect due to the displacement of the optical axes 5c and 7a is small. In addition, a sufficient amount of guided light can be obtained.

【0071】図3は、光導波路アレイ結合体4に受光素
子アレイ2が設けられ構成される画像読取装置11を概
略的に示す正面図である。画像読取装置11は、光導波
路アレイ6の出力部6bに、受光素子アレイ2が設けら
れて構成される。受光素子アレイ2は、各光導波路コア
5の出射端5bに対応して、整列して配置される複数の
受光素子9を含んで構成される。
FIG. 3 is a front view schematically showing an image reading apparatus 11 in which the light receiving element array 2 is provided on the optical waveguide array combination 4. The image reading device 11 is configured such that the light receiving element array 2 is provided on the output section 6b of the optical waveguide array 6. The light receiving element array 2 is configured to include a plurality of light receiving elements 9 arranged in alignment with the emission end 5b of each optical waveguide core 5.

【0072】画像読取装置11では、原稿面1aから反
射した光をマイクロレンズアレイ8のマイクロレンズ7
によって集光し、光導波路アレイ6によって導波し、受
光素子アレイ2の各受光素子9に伝え、受光素子アレイ
2によって、光導波路アレイ6が導波した光を電気信号
に変換する。
In the image reading device 11, the light reflected from the original surface 1 a is transmitted to the micro lens 7 of the micro lens array 8.
, And is guided by the optical waveguide array 6, transmitted to each of the light receiving elements 9 of the light receiving element array 2, and converted by the light receiving element array 2 into light signals guided by the optical waveguide array 6.

【0073】具体例として画像読取装置11では、光導
波路アレイ6の出力部6bに、2048本の光導波路コ
ア5の出射端5bが14μmピッチで整列して配置され
る場合、2048個の受光素子9が14μmピッチで整
列して配置される受光素子アレイ2が設けられる。
As a specific example, in the image reading apparatus 11, when the output ends 6b of the 2048 optical waveguide cores 5 are arranged at the output section 6b of the optical waveguide array 6 at a pitch of 14 μm, 2048 light receiving elements The light receiving element array 2 in which the light receiving elements 9 are arranged at a pitch of 14 μm is provided.

【0074】画像読取装置11は、開口数NA1が開口
数NA2より小さく選ばれるので、各光導波路コア5の
光軸5cと各マイクロレンズ7の光軸7aとのずれによ
る悪影響が少ない。このため、対応するマイクロレンズ
7に入射した光以外の不要な光が、各受光素子9に入射
することなく、また受光素子アレイ2の各受光素子9毎
の受光量が主走査方向において均等であり、さらに各受
光素子9は充分な受光量が得られる。したがって、画像
読取装置11は、高画質の画像データを得ることができ
る。
In the image reading apparatus 11, since the numerical aperture NA1 is selected to be smaller than the numerical aperture NA2, there is little adverse effect due to the deviation between the optical axis 5c of each optical waveguide core 5 and the optical axis 7a of each microlens 7. For this reason, unnecessary light other than the light incident on the corresponding microlens 7 does not enter each light receiving element 9 and the light receiving amount of each light receiving element 9 of the light receiving element array 2 is uniform in the main scanning direction. In addition, each light receiving element 9 can obtain a sufficient amount of received light. Therefore, the image reading device 11 can obtain high-quality image data.

【0075】図4は、光導波路アレイ結合体4を用いた
画像読取装置11を示す斜視図である。画像読取装置1
1には、原稿1を照らす光源10が設けられている。画
像読取装置11は原稿1を1ライン毎に主走査し、これ
に同期して原稿1は、画像読取装置11に対して、マイ
クロレンズ7の並んでいる方向に垂直な副走査方向に相
対的に移動され、原稿面1a全体が走査される。光導波
路アレイ結合体4を用いた画像読取装置11は、ファク
シミリおよびイメージスキャナなどに設けられることに
よって、高画質の画像データを得ることができる。
FIG. 4 is a perspective view showing an image reading apparatus 11 using the optical waveguide array combination 4. Image reading device 1
1, a light source 10 for illuminating the original 1 is provided. The image reading device 11 performs main scanning of the document 1 line by line. In synchronization with this, the document 1 is moved relative to the image reading device 11 in a sub-scanning direction perpendicular to the direction in which the microlenses 7 are arranged. And the entire original surface 1a is scanned. The image reading device 11 using the combined optical waveguide array 4 can obtain high-quality image data by being provided in a facsimile, an image scanner, or the like.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各光導波
路の開口数NA1が各マイクロレンズの開口数NA2よ
り小さく選ばれる光導波路アレイ結合体では、マイクロ
レンズの光軸と光導波路コアの光軸とがずれている箇所
でも、対応するマイクロレンズ外から光導波路コアへ入
射する光は導波されにくい。また、前記光導波路アレイ
結合体は、光軸が一致している箇所の光導波路コアと、
一致していない箇所の光導波路コアとの導波光量の差が
少なく、導波光量が主走査方向において均等である。
As described above, according to the present invention, in the optical waveguide array combination in which the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens, the optical axis of the microlens and the optical waveguide core Even when the optical axis is shifted from the optical axis, light incident on the optical waveguide core from outside the corresponding microlens is hardly guided. Further, the optical waveguide array combined body, the optical waveguide core of the location where the optical axis coincides,
The difference in the amount of guided light from the optical waveguide core at the position where they do not match is small, and the amount of guided light is uniform in the main scanning direction.

【0077】したがって、本発明による光導波路アレイ
結合体は、光導波路コアの光軸とマイクロレンズの光軸
とのずれによる悪影響が少ない。このため、前記光導波
路アレイ結合体は、たとえば射出成形によって容易に形
成することができる。また、マイクロレンズアレイと光
導波路アレイとの位置合わせが必要な形成方法によって
前記光導波路アレイ結合体を形成するのであれば、位置
合わせを高精度に行う必要がない。
Therefore, the combined optical waveguide array according to the present invention has less adverse effects due to the deviation between the optical axis of the optical waveguide core and the optical axis of the microlens. Therefore, the combined optical waveguide array can be easily formed by, for example, injection molding. Further, if the optical waveguide array combined body is formed by a forming method that requires alignment between the microlens array and the optical waveguide array, it is not necessary to perform the alignment with high accuracy.

【0078】また本発明によれば、各光導波路の開口数
NA1が、各マイクロレンズの開口数NA2の80%以
上でかつ95%以下の範囲に選ばれるので、光導波路ア
レイ結合体は、光軸のずれによる悪影響が少なく、また
充分な導波光量が得られる。
Further, according to the present invention, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected in a range of 80% or more and 95% or less of the numerical aperture NA2 of each microlens. There is little adverse effect due to misalignment of the axis, and a sufficient amount of guided light can be obtained.

【0079】また本発明によれば、画像読取装置は、各
光導波路の開口数NA1が各マイクロレンズの開口数N
A2より小さく選ばれるので、各光導波路コアの光軸と
各マイクロレンズの光軸とのずれによる悪影響が少な
い。このため、対応するマイクロレンズに入射した光以
外の不要な光が、各受光素子に入射することなく、また
受光素子アレイの各受光素子毎の受光量が主走査方向に
おいて均等である。したがって、前記画像読取装置は、
高画質の画像データを得ることができ、ファクシミリお
よびイメージセンサなどの画像読取装置として好適に実
施できる。
Further, according to the present invention, in the image reading apparatus, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is equal to the numerical aperture N of each microlens.
Since it is selected to be smaller than A2, there is little adverse effect due to the deviation between the optical axis of each optical waveguide core and the optical axis of each microlens. Therefore, unnecessary light other than the light incident on the corresponding microlens does not enter each light receiving element, and the light receiving amount of each light receiving element of the light receiving element array is equal in the main scanning direction. Therefore, the image reading device includes:
High-quality image data can be obtained and can be suitably implemented as an image reading device such as a facsimile and an image sensor.

【0080】また本発明によれば、画像読取装置は、各
光導波路の開口数NA1が各マイクロレンズの開口数N
A2の80%以上でかつ95%以下の範囲に選ばれるの
で、各光導波路コアの光軸と各マイクロレンズの光軸と
のずれによる悪影響が少なく、また導波光量が充分であ
る。このため、対応するマイクロレンズに入射した光以
外の不要な光が、各受光素子に入射することなく、また
受光素子アレイの各受光素子毎の受光量が主走査方向に
おいて均等であり、さらに受光素子アレイの各受光素子
に充分な光が入射する。したがって、本発明による画像
読取装置は、高画質の画像データを得ることができ、フ
ァクシミリおよびイメージセンサなどの画像読取装置と
して好適に実施できる。
According to the present invention, in the image reading apparatus, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is equal to the numerical aperture N of each microlens.
Since it is selected to be in the range of 80% or more and 95% or less of A2, there is little adverse effect due to the deviation between the optical axis of each optical waveguide core and the optical axis of each microlens, and the amount of guided light is sufficient. Therefore, unnecessary light other than light incident on the corresponding microlens does not enter each light receiving element, and the light receiving amount of each light receiving element of the light receiving element array is uniform in the main scanning direction. Sufficient light is incident on each light receiving element of the element array. Therefore, the image reading apparatus according to the present invention can obtain high-quality image data and can be suitably implemented as an image reading apparatus such as a facsimile and an image sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態のマイクロレンズアレイ
8を備える光導波路アレイ結合体4の入力側の一部分を
拡大して示す断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a part of an input side of an optical waveguide array combined body 4 including a microlens array 8 according to an embodiment of the present invention.

【図2】光導波路アレイ結合体4の各マイクロレンズ7
を説明するための断面図である。
FIG. 2 shows each micro lens 7 of the combined optical waveguide array 4;
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method.

【図3】光導波路アレイ結合体4に受光素子アレイ2が
設けられ構成される画像読取装置11を概略的に示す正
面図である。
FIG. 3 is a front view schematically showing an image reading apparatus 11 in which a light receiving element array 2 is provided in an optical waveguide array combination 4;

【図4】光導波路アレイ結合体4を用いた画像読取装置
11を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an image reading apparatus 11 using the optical waveguide array combination 4.

【図5】特開平9−37038号公報に開示される従来
技術のマイクロレンズアレイ28を備える光導波路アレ
イ結合体24の入力側の一部分を拡大して示す断面図で
ある。
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a part of an input side of an optical waveguide array combined body 24 including a microlens array 28 according to the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-37038.

【図6】特開平9−37038号公報に開示される従来
技術のマイクロレンズアレイ28を備える光導波路アレ
イ結合体24の入力側の一部分を拡大して示す断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing, on an enlarged scale, a part of the input side of an optical waveguide array combination 24 including a microlens array 28 according to the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-37038.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原稿 1a 原稿面 2 受光素子アレイ 3 クラッド 4 光導波路アレイ結合体 5 光導波路コア 5a 入射端 5b 出射端 6 光導波路アレイ 6a 入力部 6b 出力部 7 マイクロレンズ 8 マイクロレンズアレイ 9 受光素子 10 光源 11 画像読取装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 original 1a original surface 2 light receiving element array 3 clad 4 optical waveguide array combined body 5 optical waveguide core 5a incident end 5b emission end 6 optical waveguide array 6a input section 6b output section 7 microlens 8 microlens array 9 light receiving element 10 light source 11 Image reading device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クラッド内に複数の光導波路コアが整列
して配置される光導波路アレイの入力部に、各光導波路
コアの入射端に個別に対応して複数のマイクロレンズが
整列して配置されるマイクロレンズアレイが設けられる
光導波路アレイ結合体において、 光導波路アレイの各光導波路の開口数NA1は、マイク
ロレンズアレイの各マイクロレンズの開口数NA2より
も小さく選ばれることを特徴とする光導波路アレイ結合
体。
A plurality of microlenses are arranged at an input portion of an optical waveguide array in which a plurality of optical waveguide cores are arranged and arranged in a cladding, individually corresponding to an incident end of each optical waveguide core. In a combined optical waveguide array provided with a microlens array to be provided, the numerical aperture NA1 of each optical waveguide of the optical waveguide array is selected to be smaller than the numerical aperture NA2 of each microlens of the microlens array. Waveguide array combination.
【請求項2】 各光導波路の開口数NA1は、各マイク
ロレンズの開口数NA2の80%以上でかつ95%以下
の範囲に選ばれることを特徴とする請求項1記載の光導
波路アレイ結合体。
2. The combined optical waveguide array according to claim 1, wherein the numerical aperture NA1 of each optical waveguide is selected in a range of 80% or more and 95% or less of the numerical aperture NA2 of each microlens. .
【請求項3】 クラッド内に複数の光導波路コアが整列
して配置される光導波路アレイの入力部に、各光導波路
コアの入射端に個別に対応して複数のマイクロレンズが
整列して配置されるマイクロレンズアレイが設けられる
光導波路アレイ結合体と、 前記光導波路アレイ結合体の光導波路アレイの出力部
に、各光導波路コアの出射端に個別に対応して複数の受
光素子が整列して配置される受光素子アレイとを含んで
構成される画像読取装置において、 前記光導波路アレイの各光導波路の開口数NA1が、マ
イクロレンズアレイの各マイクロレンズの開口数NA2
よりも小さく選ばれることを特徴とする画像読取装置。
3. A plurality of microlenses are arranged at an input portion of an optical waveguide array in which a plurality of optical waveguide cores are arranged and arranged in a cladding, individually corresponding to an incident end of each optical waveguide core. An optical waveguide array assembly provided with a microlens array to be provided, and a plurality of light receiving elements are arranged at an output portion of the optical waveguide array of the optical waveguide array assembly, corresponding to the emission ends of the respective optical waveguide cores. And a light-receiving element array arranged in a vertical direction, wherein the numerical aperture NA1 of each optical waveguide of the optical waveguide array is equal to the numerical aperture NA2 of each microlens of the microlens array.
An image reading apparatus, which is selected to be smaller than the above.
【請求項4】 前記光導波路アレイの各光導波路の開口
数NA1が、各マイクロレンズの開口数NA2の80%
以上でかつ95%以下の範囲に選ばれることを特徴とす
る請求項3記載の画像読取装置。
4. The numerical aperture NA1 of each optical waveguide of the optical waveguide array is 80% of the numerical aperture NA2 of each microlens.
4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein said image reading apparatus is selected within a range not less than 95%.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009210609A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical waveguide body

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