JP3027291B2 - 光学的読出し／書込みヘッドおよび製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学的読出し／書込みヘ
ッドに関し、かつより特定的にはモールド型光導波路を
含む光学的読出し／書込みヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的には、ファクシミリ装置その他の
ような、装置に対する読出し／書込みヘッドは、例えば
紙の上の、画像（ｉｍａｇｅ）に対し光を導くための何
らかの照明源を必要とする。光センサは前記光源に隣接
して配置され前記画像からの反射光を受けかつ前記画像
の特定の画素が暗いか（ｄａｒｋ）または明るいか（ｌ
ｉｇｈｔ）を決定する。

【０００３】ファクシミリ装置においては、前記画像
（送信されるべき情報のシート）は一度に１ラインづつ
読取られかつ前記信号に変換される。標準的なファクシ
ミリ装置は１本のラインを１７２８または２５６０ビッ
トの情報、または光の画素に分解する。したがって、フ
ァクシミリ装置が情報のライン全体を読取るためには１
ラインの１７２８または２５６０の光源および光センサ
が必要である。さらに、各構成要素は標準的な紙のシー
ト、例えば、８．５×１１インチ、の上のラインを読取
るのに充分に近接して一緒に配置されなければならな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、従来技術では
光源としてＬＥＤアレイを使用し、該アレイは紙の表面
から光センサへと光を反射するような角度で装着されな
ければならない。光センサとして、従来技術では自己集
束勾配屈折率型ファイバアレイ（ｓｅｌｆ−ｆｏｃｕｓ
ｉｎｇ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｉｎｄｅｘ ｆｉｂｅｒ
ａｒｒａｙ）および接触型のイメージセンサまたはフォ
トディテクタを使用する。前記自己集束型勾配屈折率フ
ァイバアレイは非常に高価格でありかつ組立てが非常に
困難であり、その理由はそれが紙の表面（イメージ）か
ら光センサに反射された光を集束しなければならないか
らである。ヘッド全体を製造するのも非常に労働集約的
であり、かつ、したがって、非常に高価格になる。

【０００５】本発明の目的は、ファクシミリ装置、コピ
ー装置、その他のための新規なかつ改善された読出し／
書込みヘッドを提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、製造するのがより簡
単であり、より効率的でありかつより信頼性のある新規
なかつ改善された読出し／書込みヘッドを提供すること
にある。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、製造するのが
より低価格で行なうことができかつ人手による労働を必
要とすることがより少ないか、あるいは全く必要としな
い、新規なかつ改善された読出し／書込みヘッドを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】上述のおよび
他の問題は本発明によって解決されかつ上述のおよび他
の目的は本発明に係わる光学的読出し／書込みヘッドに
よって実現される。本発明による光学的読出し／書込み
ヘッドはクラッド層を含み、該クラッド層は該クラッド
層を通る第１の複数の平行な、間隔を空けた溝（ｃｈａ
ｎｎｅｌｓ）を規定し、各溝は光学的コアを含みかつ前
記クラッド層と共に第１の複数の平行な光導波路を形成
し、前記クラッド層および光学的コアは第１および第２
の端部を規定し各々の光学的コアに対する光入力／出力
面は前記第１および第２の端部の各々に配置されてい
る。前記光学的読出し／書込みヘッドはさらに各々の光
学的コアに対し前記第１および第２の端部のうちの少な
くとも１つにおいて前記光入力／出力面と重なる関係で
配置された回折エレメント（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ
ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を含む。

【０００９】さらに、本発明による光学的読出し／書込
みヘッドを製造する方法により上述のおよび他の問題が
解決されかつ上述のおよび他の目的が実現される。本発
明による光学的読出し／書込みヘッドを製造する方法
は、クラッド層を形成する段階を含み、該クラッド層の
形成は該クラッド層を通る第１の複数の平行な溝を規定
するように行われ、各溝は光学的コアによって満たされ
ており、前記クラッド層および光学的コアは第１および
第２の端部および該第１および第２の端部の各々に配置
された各々の光学的コアに対する光学的入力／出力面を
規定するように形成される。前記方法はさらに、複数の
回折エレメントを形成する段階、および前記第１および
第２の端部のうちの少なくとも１つにおいて各々の光学
的コアに対する光学的入力／出力面と重なる関係に前記
複数の回折エレメントを配置する段階を含む。

【００１０】

【実施例】特に図１を参照すると、ファクシミリ装置の
ための従来技術の読出しヘッド１０の単純化した断面図
が示されている。ヘッド１０はベース１２を含み、該ベ
ース１２はイメージまたは文書１６上の１５で示された
ラインと４５度の角度を形成するよう配置された一対の
対向する面１３および１４を備えている。ライン１５は
読取られあるいは電気信号に変換される文書１６のライ
ンである。発光ダイオード（ＬＥＤ）の２つのアレイ１
７および１８が、それぞれ、面１３および１４上に配置
されライン１５を照明しかつライン１５から上方向に反
射された光をほぼ文書１６に垂直に導く。自己フォーカ
ス勾配屈折率光フィイバアレイ２０はベース１２のライ
ン１５の真上に配置されそれによって文書１６によって
反射されたアレイ１７および１８からの光を受ける。光
フィイバアレイ２０は前記ラインにおける各画素に対す
る光フィイバを含み、かつ各々のファイバは文書１６か
らの反射光を接触型のイメージセンサまたはフォトディ
テクタ２２の上に集束する。アレイ２０は製造するのが
非常に困難でありかつ高価であることが容易に理解でき
る。また、ＬＥＤアレイ１７および１８を正しい角度お
よび間隔に装着することは時間を浪費し、高価でありか
つ非常に労働集約的である。

【００１１】図２を参照すると、本発明に係わる改良さ
れた光学的アレイ３０が図示されている。アレイ３０は
複数のモールド型光導波路を含み、各々の光導波路はク
ラッド層３４によって（端部面を除き）囲まれたコア３
２を含む。モールド型光導波路は種々の方法によって好
適に製造でき、第１の注目すべき方法は１９９２年５月
２８日に出願され、シリアル番号０７／８８９，３３５
を有する「モールド型導波路およびその製作方法（Ｍｏ
ｌｄｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ
Ｆｏｒ Ｍａｒｋｉｎｇ Ｓａｍｅ）」と題する同時
係属の米国特許出願に開示されているものである。

【００１２】この第１の方法においては、第１および第
２のクラッド層はＤｅｘｔｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎから商標名ＨＹＳＯＬ ＭＧ１８で入手可能な透明な
エポキシモールド成形材料を一対のモールドに注入する
ことにより製作される。前記モールドの温度は１５０℃
〜１７５℃の間におよび、好ましい温度範囲はセ氏１６
０度からセ氏１６５度である。前記モールドのモールド
圧力は５００ｐｓｉから１，０００ｐｓｉの範囲におよ
び、好ましい圧力範囲は７５０ポンド／平方インチから
８００ポンド／平方インチである。典型的には、トラン
スファ時間は１５０℃の温度における３０〜５０秒から
１７５℃の温度における２０〜３０秒に及ぶ。硬化時間
（Ｃｕｒｉｎｇ ｔｉｍｅ）は典型的には１５０℃にお
ける３〜５分から１７５℃における２〜４分に及ぶ。硬
化時間の完了に応じて、前記第１および第２のクラッド
層はモールドから取出される。典型的には、ポストキュ
アリング（ｐｏｓｔ−ｃｕｒｉｎｇ）工程は前記ＨＹＳ
ＯＬ材料の最大の物理的および電気的特性を達成するた
めに行われる。ポストキュアリング工程は一般にセ氏１
５０度において約２〜４時間行われる。ポストキュアリ
ング工程の完了により前記第１および第２のクラッド層
は約１．５２の屈折率を持つことになる。

【００１３】いったんモールドおよび硬化工程、並びに
前記第１および第２のクラッド層のそれぞれのモールド
からの除去が完了すると、第１および第２のクラッド層
は組立てる用意ができる。前記第１および第２のクラッ
ド層の組立ては接合されるべき面の１つに前記第１およ
び第２のクラッド層より少なくとも０．０１高い屈折率
を有する光学的に透明な接着剤を付加することによって
達成される。本発明の好ましい実施例においては、これ
らの要求はＥＰＯＸＹ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＣ．
からＥＰＯ−ＴＥＫ ３０１−２の商標名で入手可能な
光学的に透明なエポキシを付加することによって満たさ
れる。接着剤が前記第１のクラッド層の面に付加された
後、第２のクラッド層の面は接着剤を含む前記面に対し
て押圧され、それによって絞り出しかつ溝を充填しそし
て前記第１および第２のクラッド層を一緒に接着する。
接着エポキシに対する硬化時間は温度に依存し、例え
ば、室温では硬化時間は２日であり、かつセ氏８０度で
は硬化時間は１．５時間である。

【００１４】典型的には、前記モールドされた第１およ
び第２のクラッド層は導波路のコアを形成しかつ接着剤
または光学的に透明なポリマとして作用する光学的に透
明な材料によって接合される。前記光学的に透明な接着
剤は一般に、エポキシ、プラスチック、ポリイミド、そ
の他のような、いくつかの材料のうちの任意のもので良
い。一般に、これらの光学的に透明な材料の屈折率は
１．５４から１．５８に及ぶ。光導波路を形成するため
にはコアの屈折率は少なくともクラッド層の屈折率より
も０．０１大きくなければならないことが理解されるべ
きである。接着剤の付加は前記第１および第２のクラッ
ド層によって規定される溝が完全に満たされるように行
なわれ、それによって光学的コアを形成する。さらに、
該コアが完全にクラッド層によって囲まれるようにする
ことにより、光導波路は光または光信号を伝達するため
の優れた性能特性を持つことになる。

【００１５】光導波路をモールドするための第２の方法
は本件出願に対応する米国特許出願と同じ日に米国に出
願されかつ同じ譲渡人に譲渡された、「単一クラッド領
域を備えたモールド導波路およびその製作方法（Ｍｏｌ
ｄｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｗｉｔｈ ａ Ｕｎｉｔａ
ｒｙ Ｃｌａｄｄｉｎｇ Ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄＭｅｔ
ｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ）」と題する同時係属の米
国特許出願に開示されている。この第２の方法において
は、コアは別個にモールドされる。モールドされたコア
は次にその端部における除去可能な押し出し加工部（ｅ
ｘｔｒｕｓｉｏｎｓ）によってより大きなモールド内の
所定位置に保持される。コアが所定位置に固定保持され
ると、前記モールドは、端部を除き、コアを完全に囲む
単一クラッド層を形成するために充填される。材料およ
び手順の多くは基本的には上記第１のモールド方法に関
して上に説明したのと同じである。

【００１６】図２は、前記複数の導波路の各コア３２の
端面の上に横たわる回折エレメント（ｄｉｆｆｒａｃｔ
ｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）３５を含む光学的に透明な材
料の層を示す。該導波路の前記対向する端部の他の層も
また前記複数の導波路の各コア３２の対向端部の上に横
たわる回折エレメント３６を含んでいる。ここに説明す
るように、導波路の用途に応じて、前記回折エレメント
３５および３６は協働してコア３２の１つの端部におい
て光を受けかつ他の端部から放射される光を光検出器そ
の他の上に集束するように使用できる。いくつかの用途
においては、光源がコア３２の一端に設けられかつ単一
の回折エレメント３５または３６を使用して反対の端部
から放射される光の方向を変えるよう構成することもで
きる。

【００１７】アレイ３０の１つの特定の実施例において
は、透過性のホログラフィー材料がその端面に重なるよ
うに設けられる。前記透過性のホログラフィー材料は、
例えば、Ｄｕｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎ
ｃ．からＯｍｎｉＤｅｘ，ｆｉｌｍ ６００またはｆｉ
ｌｍ６１０の商標名で購入できるタイプのフォトポリマ
記録膜、重クロム酸ゼラチン（ｄｉｃｈｒｏｍａｔｅｄ
ｇｅｌａｔｉｎ）（一般にＤＣＧとして知られてい
る）の層、その他を含むことができる。所望の回折エレ
メントを作製するために、１つの特定の方法では、レー
ザその他のような、光源からのコリメートされた光のビ
ームが二等辺三角形の形状のビームスプリッタに向けら
れ、該ビームスプリッタは４つのミラーと組合わされて
前記ホログラフィー膜の上に所望の干渉パターンを提供
するために使用される。該干渉パターンはホログラフィ
ー膜を異なる強度の光にさらし、かつ前記ホログラフィ
ー膜の屈折率はそれが露出される光の強度に応じて異な
る。したがって、格子または回折格子、フレネルレン
ズ、あるいは他の望ましい回折エレメントが異なる屈折
率で形成される。

【００１８】特に、格子または回折格子（ｇｒａｔｉｎ
ｇｓ）の形成において、直接的なおよび反射されたビー
ムが前記ホログラフィー膜の面に当たる角度はホログラ
フィー膜に形成される回折格子の角度を決定する。一端
前記ホログラフィー膜が適切に露光されてその中に所望
の回折格子を形成すると、ホログラフィー記録膜の場合
は、それを所望の時間の間紫外光にさらすことにより前
記膜は固定される（重合される：ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅ
ｄ）。このプロセス全体は、かつ特にホログラフィー記
録膜が使用される場合は、組立てライン技術に非常に適
している。すなわち、連続したロールのホログラフィー
記録膜が露出ステーション、重合ステーション、切断ス
テーション、その他を通り、かつ次に再び巻き込まれ、
あるいはここで説明するもののような製造パッケージの
ための組立てラインにおいて後に使用するためにパッケ
ージングされる。これ以上の情報については、１９９２
年１２月２１日に出願されかつ本件出願と同じ譲渡人に
譲渡された「光チャネル導波路におけるＩ／Ｏノードの
製造方法および利用のための装置（Ｍｅｔｈｏｄｏｆ
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｉ／Ｏ Ｎｏｄｅ ｉｎ
ａｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒ Ｕｔｉ
ｌｉｚｉｎｇ）」と題する同時係属の米国特許出願第０
７／９９４，２３５号を参照。

【００１９】他の実施例では、特に、回折格子が米国特
許第５，１１６，４６１号に開示された方法によって形
成でき、この場合前記回折格子は石英、ガラス、半導
体、その他のような、光学的媒体に形成され、かつ回折
格子がここに開示されたプロセスによってエッチングさ
れる。また、別の実施例では、ブレーズド（ｂｌａｚｅ
ｄ）誘電体回折格子を使用することができる。

【００２０】図３を参照すると、図２の光学的アレイ３
０を含み、その一部を取り去った、頭部面図が示されて
いる。前記光学的アレイの一部、特に回折エレメント３
５、はその構造をより良く示すために除去されている。
第１のクラッド層３７および第２のクラッド層３８がそ
れらの間に複数の平行な間隔を空けた溝３９を規定する
ために配置されている。この特定の実施例においては、
第３のクラッド層４２が第２のクラッド層３８の露出面
に設けられそれによってそれらの間に他の複数の平行な
間隔を空けた溝４３を規定している。また、第４のクラ
ッド層４４が第３のクラッド層４２の露出面に設けら
れ、それによってそれらの間に他の複数の平行な間隔を
空けた溝４５を規定している。上に説明したように、溝
３９，４３および４５は導波路コアを形成する材料によ
って満たされている。したがって、平行な間隔を空けた
第１、第２および第３の列の光導波路が提供される。

【００２１】上に説明したように、別の実施例では、前
記コアは最初にモールドされかつより大きなモールドの
中に保持される。該より大きなモールドは次にコアの全
ての３つの列を囲む単一のクラッド層を形成するように
クラッド層材料によって満たされる。また、個々の列
（ｒｏｗｓ）をこの別の方法で形成しかつ図示された構
造に組立てることが可能なことを理解すべきである。複
数のクラッド層が使用される場合は、前記層は所望の精
度を提供するために前記クラッド層にモールドされるア
ライメントキー４８、その他を使用して組立てられる。

【００２２】図４は、本発明に係わる、図２のものと同
様の光学的アレイを導入した読出し／書込みヘッド５０
の断面図である。読出し／書込みヘッド５０はファクシ
ミリ装置その他において使用するよう設計されている。
ヘッド５０はクラッド材料の層５２を含み、この層５２
は前に述べたように複数の層としてもよくあるいは単一
の層としても良い。層５２は複数の光導波路を形成する
ためにコア５３によって満たされた複数の溝（ｃｈａｎ
ｎｅｌｓ）を規定する。該複数の導波路は図５に示され
るように３つの平行な間隔を空けた列に配列される。図
４は断面図であるから、各々の列における単一の導波路
のみが示されており、該単一の導波路は５５，５６およ
び５７で示されている。

【００２３】導波路５５および５７は導波路５６に関し
反対側に配置されている。各導波路５５および５７は発
生された光を導波路中に導くようにその第１の端部に隣
接して設けられた、それぞれ、光発生装置５８および５
９を有する。光発生装置５８および５９は、例えば、縦
形空洞レーザ（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｌａ
ｓｅｒｓ）、側部放射レーザ（ｓｉｄｅ ｅｍｉｔｔｉ
ｎｇ ｌａｓｅｒｓ）、発光ダイオード、その他とする
ことができる。回折エレメント６２および６３が、それ
ぞれ、導波路５５および５７の対向端部に重なるように
して装着されている。この特定の実施例においては、回
折エレメント６２および６３はホログラフィー材料の層
６５に形成された回折格子である。各回折エレメント６
２および６３は上部および下部の平行入力／出力（Ｉ／
Ｏ）用の間隔を空けた面を含む。複数の回折格子が前記
層に前記上部および下部Ｉ／Ｏ面の間に伸びるようかつ
それらと共に所定の角度を形成するように形成される。
上に説明したように、前記回折格子はホログラフィー記
録膜を光の干渉パターンにさらすことによって形成さ
れ、この光は前記Ｉ／Ｏ面の１つにおいて前記所定の角
度に向けられている。ホログラフィー記録膜が次に、例
えば、紫外光に露出することにより、硬化される。した
がって、導波路５５および５７のコア５３から放射され
る光は回折格子の所定の角度で回折エレメント６２およ
び６３によって回折される。この特定の実施例において
は、回折格子の角度はほぼ４５度であるが、他の角度も
特定の実施例において利用できる。

【００２４】回折エレメント６２および６３から回折さ
れた光は、読出し／書込みヘッド５０から短い距離だけ
離れた、イメージまたは文書７０の表面に向けられる。
前記回折された光が文書７０に当たる角度のため、前記
光は導波路５６のコア５３内に反射し戻される。前記回
折光を受ける導波路５６の端部はそこに重なるようにし
て配置された回折エレメント７２を有する。導波路５６
の反対側の端部もまたそこに重なるように配置された回
折エレメント７３を有する。回折エレメント７２および
７３は前記反射された光を光検出器７５に提供するよう
協働する。例えば、回折エレメント７２は前記反射光を
それが導波路５６のコア５３に入るときに実質的にコリ
メートするよう設計され、かつ回折エレメント７３はそ
のコリメートされた光を光検出器７５の光入力上に集束
する。一般に、前記コリメートおよび集束は、この特定
の実施例ではフレネルレンズである、レンズによって行
なわれる。回折格子の場合のように、レンズはホログラ
フィー記録膜において該膜を干渉光線にさらすことによ
り作製される。いくつかの場合かつ特定の用途において
は、導波路５６の各端部に回折エレメント７２および７
３を設ける必要がないこともある。

【００２５】図５を参照すると、光源５８および５９そ
して光検出器７５のみが導波路５５，５６および５７の
上に配置されて示されている。しかしながら、導波路５
５，５６および５７から離れかつ平行な縦列（ｃｏｌｕ
ｍｎｓ）を形成する各組の３つの導波路はそれらに関連
して同じ構成要素を有していることが理解されるべきで
ある。したがって、導波路５５および５７を含む２つの
列の導波路における各々の導波路は関連する光源、また
は光源アレイ（図示せず）を有し、かつ導波路５６を含
む導波路の列の各導波路は関連する光検出器、または光
検出器アレイ（図示せず）を有する。各縦列の導波路、
すなわち、導波路５５，５６および５７はファクシミリ
装置のための情報のラインの画素またはエレメントを形
成する。

【００２６】各々の光源および光検出器に対する電気的
接続は種々の方法によって提供できるが、この特定の実
施例においては、モールドを行なうときにリードフレー
ム８０がクラッド層５２に埋め込まれる。このモールド
プロセスに関するさらなる詳細は１９９２年７月２７日
に出願されかつ本件出願と同じ譲渡人に譲渡された、
「リードフレームを使用したコンタクトを備えた光導波
路（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｗｉｔｈ
Ｃｏｎｔａｃｔｓ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ｌｅａｄｆｒ
ａｍｅｓ）」と題する同時係属の米国特許出願第０７／
９２０，０７３号に示されている。回折エレメント７３
はホログラフィー記録膜７６に形成されており、これは
また導電性フィードスルー（ビア：ｖｉａｓ）８２を含
む。フィードスルー８２は単に膜７６を通って形成され
た開口とすることができ、あるいはそこに配置された導
電性材料とすることができる。光源５８および５９そし
て光検出器７５は次にバンプソルダリング、導電性エポ
キシ、その他により電気的かつ物理的にリードフレーム
８０および／またはフィードスルー８２に装着される。

【００２７】したがって、読出し／書込みヘッド８０全
体が比較的容易にモールドされかつ組立てられる構成要
素を使用して製造される。製造工程全体は容易に自動化
組立てラインおよび／またはロボット組立て技術に適用
可能である。実際に、図６に示された他の実施例では、
電気的接続および回折エレメントは、カプトン（Ｋａｐ
ｔｏｎ）テープのような、光透過性材料の１つの柔軟な
シート８５に含められる。光源および光検出器は次に直
接シート８５の上に装着されかつシート８５はアライメ
ントキーその他を使用してクラッド層８６の面上に配置
される。このようにして、組立ては一層自動化組立てラ
インなどに適用できるようになる。

【００２８】特に図７を参照すると、典型的なコピーマ
シン９０の単純化した概略図が示されている。コピーマ
シン９０は光をコピーされるべき文書９２上に導く光源
９１を含む。前記光はいくつかのミラーおよびレンズ９
３によって反射されかつコリメートされて回転する感光
ドラム９４上に至る。技術的に良く取られているよう
に、前記光は感光ドラム９４の面上に電荷を生成する。
感光ドラム９４は次に粉状の印刷材料（図示せず）に近
接して回転され、前記印刷材料は文書９２のイメージを
形成するように感光ドラム９４の面に引き付けられる。
引き付けられた印刷材料は次に１枚の無地の紙に転送さ
れかつ、圧力のような何らかの手段によって、その上に
固定され、それによって文書９２のイメージが永久的に
前記無地の紙のシート上に形成される。この場合の問題
はミラーおよびレンズ９３が大きな容積の空間を必要と
しかつそれらが製造しかつ装着するのが困難でありかつ
高価であることである。

【００２９】図８は、図２のものと同様の光学的アレイ
１００を使用したコピーマシンの一部の斜視図である。
光学的アレイ１００は、図２に概略的に示されているよ
うに、一端または両端に回折エレメントを有する光導波
路の列を含む。図８に示された実施例においては、光源
のアレイ１０２は光学的アレイ１００の一端に配置され
て感光ドラム１０４を帯電させるための光を提供する。
アレイ１０２の各光源は感光ドラム１０４の面上に所定
のイメージを生成するよう電気的に制御される。この特
定の実施例においては、もしアレイ１０２における光源
が、例えば、縦形空洞表面放射レーザ（ＶＣＳＥＬ）で
あれば、光学的アレイ１００の光入力端におけるコリメ
ートレンズは除去でき、それはＶＣＳＥＬは実質的にコ
リメートされた光を生成できるからである。

【００３０】他の実施例では、光源のアレイ１０２は除
去されかつ光学的アレイ１００がミラーおよびレンズ９
３に置き換えるためにコピーマシン９０において使用さ
れている。したがって、文書９２から反射された光源９
１からの光は直接光学的アレイ１００の一端において受
けられかつ光学的アレイ１００によってドラム９４の面
上に導かれる。もちろん、本明細書の開示から光源９１
もまた置き換えることができかつ図４の読出し／書込み
ヘッド５０と同様の読出し／書込みヘッドを利用できる
ことが理解される。このようにして、典型的なコピーマ
シン９０の大きさが実質的に低減されかつ製造が単純化
される。

【００３１】

【発明の効果】したがって、ファクシミリ装置、コピー
マシン、その他のための新規なかつ改善された読出し／
書込みヘッドが開示された。さらに、この新規なかつ改
善された読出し／書込みヘッドは製造するのがより簡単
であり、より効率が良くかつより信頼性が高く、そして
事実上、自動化組立てラインおよび／またはロボット手
順を使用して製造できる。単純化された製造および組立
て技術のため、この新規なかつ改善された読出し／書込
みヘッドは非常に低価格で製造できかつ人手による作業
をほとんど必要としないか、あるいは全く必要としな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】ファクシミリ装置にための従来技術の読取りヘ
ッドの単純化した断面図である。

【図２】本発明に係わる光学的アレイの断面図である。

【図３】図２の光学的アレイを、その構造をより良く示
すために一部を除去し一部を分解して示す頭部面図であ
る。

【図４】本発明に係わる、図２のものと同様の光学的ア
レイを導入した読出し／書込みヘッドの断面図である。

【図５】図４の読出し／書込みヘッドをその構造をより
良く示すために一部を除去して示す斜視図である。

【図６】他の実施例を示す分解斜視図である。

【図７】典型的なコピーマシンの単純化した概略図であ
る。

【図８】図２のものと同様の光学的アレイを使用したコ
ピーマシンの一部を示す斜視図である。

【符号の説明】

３０ 光学的アレイ ３２ コア ３４ クラッド層 ３５，３６ 回折エレメント ３７ 第１のクラッド層 ３８ 第２のクラッド層 ３９，４３，４５ 溝 ４２ 第３のクラッド層 ４４ 第４のクラッド層 ４８ アライメントキー ５０ 読出し／書込みヘッド ５２ クラッド材料層 ５３ コア ５５，５６，５７ 導波路 ５８，５９ 光発生装置 ６２，６３ 回折エレメント ６５ ホログラフィー材料層 ７０ イメージまたは文書 ７２，７３ 回折エレメント ７５ 光検出器 ８０ リードフレーム ８２ フィードスルー ８５ フレキシブルシート ８６ クラッド層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・ケイワイ・チュン アメリカ合衆国アリゾナ州85202、メサ、 サウス・ロングモア 843 ＃2006 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/028,1/036,1/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的読出し／書込みヘッドであって、 クラッド層（３４）であって、該クラッド層を通る第１
   の複数の平行な間隔を空けた溝を規定するものであっ
   て、各溝は光学的コア（３２）を含みかつ前記クラッド
   層と共に第１の複数の平行な光導波路を形成し、前記ク
   ラッド層および光学的コアは第１および第２の端部を規
   定し該第１および第２の端部の各々に各光学的コアに対
   する光入力／出力面が配置されているもの、そして前記
   第１および第２の端部のうちの少なくとも１つにおいて
   各々の光学的コアに対し前記光入力／出力面と重なるよ
   うに配置された回折エレメント（３５，３６）、 を具備することを特徴とする光学的読出し／書込みヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 ファクシミリ装置その他のための光学的
   読出し／書込みヘッド（５０）であって、 複数の光導波路であって、各々クラッド層（５２）を含
   み該クラッド層（５２）はそこを通る溝を規定しかつ各
   々の溝は光学的コア（５３）を含み、前記クラッド層お
   よび光学的コアは第１および第２の端部を規定し該第１
   および第２の端部の各々に各光学的コアに対する光入力
   ／出力面が配置されているもの、 第１（５５）、第２（５７）および第３（５６）の平行
   な間隔を空けた列に配列され第３の列が前記第１および
   第２の列の間にかつそれらと並列に介挿された複数の光
   導波路、 前記第３の列における各光導波路の前記第１および第２
   の端部に重なるように配置されたホログラフィー材料の
   層（７２，７３）であって、前記ホログラフィー材料層
   は前記第３の列の各光導波路の第２の端部に入りかつ前
   記第１の端部から出る光を集束するよう配置された回折
   エレメントを含み、前記第２の端部は前記第３の列の複
   数の光導波路の第２の端部に隣接して配置された画像
   （７０）の所定のラインから反射された光を受けるよう
   配置されいるもの、 前記第３の列の各光導波路の第１の端部からの集束され
   た光を受けるよう配置された複数の光検出器（７５）、 前記第１および第２の列の各光導波路の第１の端部に光
   を導くよう配置された光発生手段（５８，５９）、そし
   て前記第１および第２の列の各光導波路の第２の端部に
   重なるように配置された回折格子をその中に導入する材
   料層（６２，６３）であって、前記回折格子は前記所定
   のラインから前記第３の列の各光導波路の第２の端部へ
   と光を反射するようにある角度で前記第１および第２の
   列の各導波路から放射される光を前記画像の所定のライ
   ンに回折するよう配置されているもの、 を具備することを特徴とするファクシミリ装置その他の
   ための光学的読出し／書込みヘッド（５０）。
3. 【請求項３】 光学的読出し／書込みヘッドを製造する
   方法であって、 クラッド層（５２）を形成する段階であって、この場合
   前記クラッド層を通る第１の複数の平行な溝を規定する
   ようにクラッド層が形成され、各溝は光学的コア（５
   ３）によって満たされ、前記クラッド層および光学的コ
   アは第１および第２の端部と該第１および第２の端部の
   各々に配置された各光学的コアに対する光入力／出力面
   とを備えた第１の複数の光導波路を規定するよう形成さ
   れるもの、 複数の回折エレメント（６２，６３，７２，７３）を形
   成する段階、そして前記第１および第２の端部のうちの
   少なくとも１つにおける各光学的コアに対する光入力／
   出力面と重なるように前記複数の回折エレメントを配置
   する段階、 を具備することを特徴とする光学的読出し／書込みヘッ
   ドを製造する方法。