JPH0369905A - Image reading element - Google Patents

Image reading element

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JPH0369905A
JPH0369905A JP1206353A JP20635389A JPH0369905A JP H0369905 A JPH0369905 A JP H0369905A JP 1206353 A JP1206353 A JP 1206353A JP 20635389 A JP20635389 A JP 20635389A JP H0369905 A JPH0369905 A JP H0369905A
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JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
face
core layer
refractive index
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP1206353A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikue Kawashima
伊久衛 川島
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Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/564,078 priority patent/US5124543A/en
Publication of JPH0369905A publication Critical patent/JPH0369905A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve resolving power and photoelectric current by facing the end face of an optical waveguide opposite to a reading object and providing two core layers having refractive index larger nearer the central part in the optical waveguide. CONSTITUTION:The end face of the optical waveguide of the image reading element in which the optical waveguide is used in the photodetecting system of images faces the reading object 2 and the optical waveguide has at least the two core layers 11a, 11b having the refractive index larger nearer the central part. Namely, more light can be taken into the entire part of the waveguide at the equal resolving power if the prospective angle to an original 2 is decreased by decreasing the ratio of the refractive index of the core layer 11b and the refractive index of the clad layer 12 near the side face at the end face of the optical waveguide and if the prospective angle to the original is widened by increasing the ratio of the refractive indices of the core layer 11a and the clad layer near the center of the waveguide. The end face type sensor which has the excellent stability of the resolving power and is further large in the quantity of the received light is obtd. in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像読みとり素子に関し、詳しくはファクタ)
す、デジタル複写機などのイメージスキャナ一部に用い
られる画像読みとり装置において受光系に光導波路を用
いた端面入射型画像読みとり素子に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an image reading element, and in detail, a factor).
The present invention relates to an end-illuminated image reading device using an optical waveguide in a light receiving system in an image reading device used in a part of an image scanner such as a digital copying machine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

画像読みとり装置の受光系に光導波路(導光路)を用い
た端面入射型画像読みとり素子は知られている。そして
、こうした導光路を受光系に用いた画像読みとり素子は
、従来ファクシミリなどで用いられている縮小光学系を
用いるものや等倍結像系を用いるもの等に比べて、原稿
への光照射系と光電変換部への受光系とを光学的に分離
することができるという利点があり、細かい図形・図面
や写真など高分解能を必要とする用途への応用を0指し
て開発が進められている。
2. Description of the Related Art An end-illuminated image reading device using an optical waveguide (light guide path) in a light receiving system of an image reading device is known. Image reading elements that use such a light guide path as a light receiving system have a light irradiation system for the original, compared to those that use a reduction optical system or a same-magnification imaging system, which are conventionally used in facsimile machines. It has the advantage of being able to optically separate the light-receiving system for the photoelectric conversion unit and the photoelectric conversion unit, and development is progressing with the aim of applying it to applications that require high resolution such as detailed figures, drawings, and photographs. .

ところで、端面型センサ(端面入射型画像読みとり素子
)においては、光導波路端面から入射した光は光電変換
部まで到達するが、その際の光導波路端面における光の
入射角は光導波路のコア層をクラッド層との屈折率の比
によって一義的に決る。即ち、光導波路のコア層とクラ
ッド層との屈折率の比が小さい場合には、光導波路内に
閉じこめられ光電変換部まで伝達される光の入射角は小
さくなり、逆に、光導波路のコア層とクラッド層との屈
折率の比が大きい場合には、光電変換部まで伝達される
光の入射角は大きくなる。従って、端面型センサでは、
コア層とクラッド層との屈折率の比は大きい方がよいの
か小さい方がよいのかは一概には決められない、このこ
とを第18図及び第19図により解説すれば次のとおり
になると考えられる。
By the way, in an end-face type sensor (edge-illuminated image reading element), the light incident from the end face of the optical waveguide reaches the photoelectric conversion part, but the incident angle of the light at the end face of the optical waveguide at that time is different from the core layer of the optical waveguide. It is uniquely determined by the ratio of the refractive index to that of the cladding layer. That is, when the ratio of the refractive index between the core layer and the cladding layer of the optical waveguide is small, the incident angle of light confined within the optical waveguide and transmitted to the photoelectric conversion section becomes small; When the ratio of the refractive index between the layer and the cladding layer is large, the incident angle of light transmitted to the photoelectric conversion section becomes large. Therefore, in the edge type sensor,
It cannot be unconditionally determined whether the ratio of refractive index between the core layer and the cladding layer is larger or smaller.This can be explained as follows using Figs. 18 and 19. It will be done.

第18図はコア層11の屈折率<ncore )とクラ
ッド層12の屈折率(nclad)との比が小さいもの
の例であり、この場合には光の入射角(破線で表わした
)は小さいため、原稿2−センサ(正確には光導波路端
面)間の距離において隣接する先導波路端面が取り込む
(読みとる)原稿面の領域に重なりはなく、センサの分
解能は高くなり、また、原稿−センサ間の距離の変動に
対するセンサの分解能の変動は少ない。だがその反面、
光の入射角が小さいため。
FIG. 18 is an example of a case where the ratio of the refractive index of the core layer 11 <ncore) to the refractive index (nclad) of the cladding layer 12 is small, and in this case, the incident angle of light (represented by a broken line) is small. , in the distance between the document 2 and the sensor (more precisely, the optical waveguide end surface), there is no overlap in the area of the document surface captured (read) by the adjacent leading waveguide end surface, and the resolution of the sensor is high. There is little variation in sensor resolution with respect to distance variations. But on the other hand,
Because the angle of incidence of light is small.

光導波路端面は原稿2面から取り込む光の絶対量が小な
く、大きな光電流を得ることができず、センサのS/N
比の劣化を招来する。
The end face of the optical waveguide takes in the absolute amount of light from the two sides of the original, so it is not possible to obtain a large photocurrent, and the S/N of the sensor is low.
This results in a deterioration of the ratio.

一方、第19図はコアJlllとクラッド層12との屈
折率の比(ncore / n clad )が大きい
ものの例を示している。この場合には光の入射角が大き
いため、原稿2面から取り込む光の絶対量は大きくなる
が、それと同時に、原稿−センサ間の距離において隣接
する光導波路端面が取り込む原稿面の領域の重なりが大
きくなり、センサの分解能は劣化し、加えて、原稿−セ
ンサ間の距離の変動に応じて分解能の変動も大きくなる
といった欠陥を有している。
On the other hand, FIG. 19 shows an example in which the ratio (ncore/nclad) of the refractive index between the core Jll and the cladding layer 12 is large. In this case, since the angle of incidence of light is large, the absolute amount of light taken in from the two sides of the document becomes large, but at the same time, the areas of the document surface taken in by the end surfaces of adjacent optical waveguides overlap in the distance between the document and the sensor. The problem is that the resolution of the sensor deteriorates as the distance between the document and the sensor increases, and that the resolution also increases as the distance between the document and the sensor changes.

つまり、これまでの(従来の)画像読みとり素子では、
センサの分解能及びセンサー原稿間距離の変動に対する
分解能の安定性と、センサの受光量とは相反関係にあり
、両者を同時に満足せしめることはできないのが実情で
あった。
In other words, with conventional (conventional) image reading elements,
The resolution of the sensor and the stability of the resolution with respect to variations in the distance between the sensor documents and the amount of light received by the sensor are in a contradictory relationship, and the reality is that it is impossible to satisfy both at the same time.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明の目的は上記のごとき不都合の生じることがなく
、すぐれた分解能並びに原稿−センサ間距離の変動に対
してもすぐれた分解能安定性を有し、更に、従来に比べ
て受光量の大きな端面型センサを提供するものである。
It is an object of the present invention to avoid the above-mentioned disadvantages, to have excellent resolution and excellent resolution stability even when the distance between the document and the sensor changes, and to have an edge surface that receives a large amount of light compared to the conventional method. type sensor.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の第1は1画像の受光系に光導波路が用いられて
いる画像読みとり素子において、光導波路の端面が読み
とり対象物に対峙しており、がっ、その先導波路は中心
部ほど屈折率の大きい少なくとも2つのコア層を有した
ものであることを特徴としている。
The first aspect of the present invention is that in an image reading element in which an optical waveguide is used in the light receiving system for one image, the end face of the optical waveguide faces the object to be read, and the leading waveguide has a refractive index closer to the center. It is characterized by having at least two core layers with a large .

本発明の第2は、画像の受光系に光導波路が用いられて
いる画像読みとり素子において、光導波路の端面が読み
とり対象物に対峙しており、がっ、その端面ば中心部か
ら外れるに従って大きな傾斜角を有しているか、又は、
該端面の中心部がら外れた位置で該読みとり対象物に対
して傾斜角を有していることを特徴としている。
The second aspect of the present invention is that in an image reading element in which an optical waveguide is used in the image receiving system, the end face of the optical waveguide faces the object to be read, and the end face becomes larger as it moves away from the center. has an inclination angle, or
The end face is characterized by having an inclination angle with respect to the object to be read at a position away from the center.

本発明の第3は、画像の受光系に光導波路が用いられて
いる画像読みとり素子において、光導波路の端面が読み
とり対象物に対峙しており、がっ。
A third aspect of the present invention is an image reading element in which an optical waveguide is used in the image receiving system, in which the end face of the optical waveguide faces the object to be read.

該先導波路の端面は椀状でレンズ機能を有していること
を特徴としている。
The end face of the leading waveguide is bowl-shaped and has a lens function.

ちなみに、本発明者らは前記課題を達成するためいろい
ろな角度から検討を行なった結果、いずれにしても、セ
ンサが実際に画像情報として要求する原稿領域のみをい
かに選択的に読みとるがが最も重要であり、その画像読
み取りには光導波路の端面更には端面近傍に工夫を凝ら
すことで解決しうることを確めた0本発明はそれにより
なされたものである。
Incidentally, the inventors of the present invention have conducted studies from various angles in order to achieve the above-mentioned problem, and in any case, the most important question is how to selectively read only the document area that the sensor actually requests as image information. It has been confirmed that image reading can be solved by devising the end face of the optical waveguide, and furthermore, the vicinity of the end face.The present invention has been made based on this finding.

以下に1本発明を添付の図面に従がいながらさらに詳細
に説明するが、それに先立って、改めて原稿と光導波路
端面との位置関係について理解しておくことにする。
The present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, but prior to that, let us once again understand the positional relationship between the original and the end face of the optical waveguide.

いま、センサの光導波路端面が一定距離を隔てて原稿と
対峙している場合を考える。一つのセンサが実際に画像
情報として必要なのは(光を取り込みたい領域は)第1
図に示した原稿2のうちの領域しである0図中、Nは光
を取り込みたくない領域を示しており、センサの分解能
を劣化させるところである。なお、この領域Nは、本来
は、隣接する別のセンサが領域りとするところである。
Now, consider a case where the end face of the optical waveguide of the sensor faces the original at a certain distance. What one sensor actually needs as image information (the area where you want to capture light) is the first
In the figure, N indicates an area in which light is not desired to be taken in, and this is where the resolution of the sensor is degraded. Note that this area N is originally an area for another adjacent sensor.

従って、第1図において、センサの分解能を劣化させな
い最大の見込み角は、光導波M(コア層11)の側面に
近いところでは実線で示した角度であり、光導波路の中
心では破線で示した角度である。光導波路端面の側面近
傍においては、コア層の屈折率とクラッド層の屈折率の
比を小さくすることにより原稿2に対する見込み角を小
さくシ、導光路の中心近傍においてはコア層とクラッド
層との屈折率の比を大きくすることにより、原稿に対す
る見込み角を広げるようにすれば導光路全体にわたり、
コア層とクラッド層との屈折率の比を小さくしたものに
比べ、同等の分解能で多くの光を取り込むことができる
ようになる。
Therefore, in FIG. 1, the maximum angle of view that does not degrade the resolution of the sensor is the angle shown by the solid line near the side of the optical waveguide M (core layer 11), and the angle shown by the broken line at the center of the optical waveguide. It's an angle. Near the side surface of the optical waveguide end face, the angle of view with respect to the original 2 is reduced by reducing the ratio of the refractive index of the core layer to the refractive index of the cladding layer, and near the center of the optical waveguide, the angle of view between the core layer and the cladding layer is reduced. By increasing the ratio of refractive indexes, the angle of view relative to the original can be widened, covering the entire light guide path.
Compared to a structure in which the ratio of the refractive index between the core layer and the cladding layer is reduced, more light can be taken in with the same resolution.

本発明は、かかる認識を基礎において、主要部で共通す
る前記3つの態様のうちの第1の画像読みとり素子を提
供している。
Based on this recognition, the present invention provides the first image reading element of the three aspects that are common in the main parts.

第2図は前記第1の発明に係る光導波路先端(端面)の
−例概略を示したものであり、光導波路のコア層に第一
コア層11a、第二コア層12bの2層のコア層を設け
、第一コア層11aの屈折率(n工)を第二コア層11
bの屈折率(n2)よりも大きくした例(nt〉n2)
である、この関係は、クラッド層12の屈折率を00と
すればni>n、 >n、である、第3図は第2図に示
した導光路端面を正面から見た状態のものであり。
FIG. 2 schematically shows an example of the tip (end face) of the optical waveguide according to the first invention, and the core layer of the optical waveguide has two core layers: a first core layer 11a and a second core layer 12b. layer, and the refractive index (n) of the first core layer 11a is set to the second core layer 11.
Example where the refractive index of b is larger than (n2) (nt>n2)
If the refractive index of the cladding layer 12 is 00, then ni > n, > n. Figure 3 shows the end face of the light guide shown in Figure 2 viewed from the front. can be.

図中3は基板を示している。なお、第2図ではコア層を
第一、第二の2層としたが、コア層を第一第二、第三の
3つの層に分け、第一コア層を光導波路中心部に、第二
コア層を第一コア層の周囲に、第三コア層を第二コア層
の周囲に設け、第一、第二、第三コア層の屈折率をそれ
ぞれnいn2、n、とした時、nユ>fi、>n□とす
れば、第2図と同等の効果が得られる。また、コア層の
数をもっと増やし、それらの屈折率を中心からクラッド
層に向って、連続的に減少させることによっても同様の
効果が得られる。
3 in the figure indicates a substrate. In addition, in Fig. 2, the core layer is made of two layers, the first and second layers, but the core layer is divided into three layers, the first, second, and third, and the first core layer is placed in the center of the optical waveguide, and the core layer is placed in the center of the optical waveguide. When two core layers are provided around the first core layer and a third core layer is provided around the second core layer, and the refractive indices of the first, second, and third core layers are n, n2, and n, respectively. , nU>fi, and>n□, the same effect as in FIG. 2 can be obtained. A similar effect can also be obtained by increasing the number of core layers and decreasing their refractive index continuously from the center toward the cladding layer.

また、第2図における第一コア層11aと第二コア層1
2bとの屈折率比(n、 >n□)は、好ましくは1<
n、/n、(1,5で、より好ましくは!<nt/ns
<1.2である。
In addition, the first core layer 11a and the second core layer 1 in FIG.
The refractive index ratio (n, >n□) with 2b is preferably 1<
n, /n, (1,5, more preferably !<nt/ns
<1.2.

n1/n、≦1の場合には、第一コア層11aの見込み
角が第二コア層11bの見込み角よりも小さくなるため
コア層を2層にしたことによる効果は乏しく、光電流は
増加しない、また、n1/n、≧1.5の場合には、ク
ラッド層12の屈折率をnoとすると、ni >n。
In the case of n1/n, ≦1, the angle of view of the first core layer 11a is smaller than the angle of view of the second core layer 11b, so the effect of having two core layers is poor, and the photocurrent increases. If n1/n≧1.5, and if the refractive index of the cladding layer 12 is no, then ni >n.

であるから少なくともn、/n、>1.5となり、一方
、第一コア層3.1aへ入射する光の臨界角θは0 =
 5in−’ 1 で表わされるが、通常クラッド層の屈折率(no)は1
以上であるから1−は1を越えてしまい、臨界角θは存
在しなくなり、このため、n、 /n、≦1゜5の場・
合は臨界角は90°と一定となり、nlの値を大きくし
てもコア層での表面反射のみが増え本発明の意図した効
果とは逆に減少してしまう。
Therefore, at least n, /n is >1.5, and on the other hand, the critical angle θ of light incident on the first core layer 3.1a is 0 =
5in-' 1 , but the refractive index (no) of the cladding layer is usually 1
Since 1- exceeds 1, the critical angle θ no longer exists, and therefore, for n, /n, ≦1°5,
In this case, the critical angle is constant at 90°, and even if the value of nl is increased, only the surface reflection in the core layer increases, which is contrary to the intended effect of the present invention and decreases.

第2図、第3図に示したようにコア層に屈折率分布をも
たせる方法にいくつか考えられる0例えば第4図にみら
れるごとく、(イ)まず、基板3上に、クラッド層12
、その上に第二コア層11b、第一コア層11aを順次
積層した後、(ロ)エツチングによって第二コア層11
bの位置まで除去する。(ハ)再度第二コア層11bを
成膜する。(ニ)次に再びエツチングによって、クラッ
ド層位置まで除去し、(ホ)最後にクラッド層12を再
度成膜する。また、第5図に示した例は、(イ)基板3
上に、クラッド層(例えばソーダガラス)12、第二コ
ア層(例えばに+イオンガラス)11b、第一コア層(
例えばTQ+イオンガラス)llaを順次積層し、(ロ
)エツチングによって、矩形状に成形する。(ハ)次に
イオン交換法により第一コア層11aの周辺の屈折率を
低下させ、第二コア層11bの屈折率と等しくする。(
ニ)最後に、さらにその周辺の表面の屈折率を低下させ
、クラッド層12の屈折率と等しくする。第6図は第4
図及び第5図の手法を組み合せた方法で(イ)基板3上
に、クラッド層12、第二コア層11bを形成し、(ロ
)第二コア層11bの一部の屈折率をイオン交換法で上
昇させて第一コア層11aを形成し、(ハ)さらに第二
コア層(llb)を形威し、(ニ)エツチング後、(ホ
)クラッド層12を成膜する。
As shown in FIGS. 2 and 3, there are several ways to give the core layer a refractive index distribution. For example, as shown in FIG.
After sequentially laminating the second core layer 11b and the first core layer 11a thereon, (b) the second core layer 11 is etched.
Remove up to position b. (c) Form the second core layer 11b again. (d) Next, the cladding layer is removed by etching again, and (e) the cladding layer 12 is finally deposited again. In addition, in the example shown in FIG. 5, (a) the substrate 3
On top, a cladding layer (for example soda glass) 12, a second core layer (for example +ion glass) 11b, a first core layer (
For example, TQ + ion glass) lla are sequentially laminated and (b) formed into a rectangular shape by etching. (c) Next, the refractive index around the first core layer 11a is lowered by an ion exchange method to make it equal to the refractive index of the second core layer 11b. (
d) Finally, the refractive index of the surrounding surface is further lowered to be equal to the refractive index of the cladding layer 12. Figure 6 is the 4th
By a method combining the methods shown in FIG. 5 and FIG. 5, (a) the cladding layer 12 and the second core layer 11b are formed on the substrate 3; (c) forming a second core layer (llb); (d) etching; and (e) forming a cladding layer 12.

光導波路の一部の屈折率を変化させる他の方法としては
、金属拡散法、レーザーアニール法等の手段を用いるこ
とができる。
Other methods for changing the refractive index of a part of the optical waveguide include metal diffusion, laser annealing, and the like.

次に、2以上のコア層を用いることなくセンサのすぐれ
た分解能及び分解能の安定性を劣化させることなく受光
量を増大させる別の光導波路の形態について説明する。
Next, another optical waveguide configuration will be described that increases the amount of light received without deteriorating the sensor's excellent resolution and resolution stability without using two or more core layers.

ここにおける態様は前記第2の発明に係る光導波路の一
例の概略を示したものである。
The embodiment herein schematically shows an example of the optical waveguide according to the second invention.

第7図に示したごとく、導光路端面の一部又は導光路側
面側が原稿2に対してテーパーがついている場合を考え
る0図中、αはテーパー角度である。このとき、原稿2
に対して平行な端面のところでは、原稿2に対する見込
み角は、破線で示したように左右対称となる。だが、原
稿2に対して傾いている端面では、図中、実線で示した
見込み角となり、端面右側に対する見込み角が破線に比
べて浅くなり、左側に対する見込み角が破線に比べて深
くなる。このことを利用すれば、第8図に示したように
、導光路側面近傍の両端面にテーパーをつけることによ
り、センサが原稿と対峙する領域以外の光を除くことが
出来る。なお、光導波路側面のテーパーは、第9図に示
したように2段階またはそれ以上形成されていても同等
の効果が得られ、また第10図に示したように、連続的
に傾きを変化させるようにしても同等の効果が得られる
As shown in FIG. 7, α is the taper angle in FIG. 0, which considers the case where a part of the end face of the light guide or the side surface of the light guide is tapered with respect to the original 2. At this time, manuscript 2
At the end surface parallel to the document 2, the viewing angle with respect to the document 2 is symmetrical as shown by the broken line. However, for an end surface that is inclined with respect to the document 2, the angle of view shown by the solid line in the figure is shown, and the angle of view to the right side of the end surface is shallower than the broken line, and the angle of view to the left side is deeper than the broken line. By utilizing this fact, as shown in FIG. 8, by tapering both end surfaces near the side surfaces of the light guide, it is possible to exclude light from areas other than the area where the sensor faces the document. Note that the same effect can be obtained even if the taper on the side surface of the optical waveguide is formed in two or more stages as shown in Figure 9, and the slope can be continuously changed as shown in Figure 10. The same effect can be obtained by doing so.

第11図は第8図に示した光導波路の端面を正面から見
た図である。
FIG. 11 is a front view of the end face of the optical waveguide shown in FIG. 8.

導光路側面のテーパーの角度をαとすると、O。If the angle of the taper on the side surface of the light guide is α, then O.

(α(8v、好ましくはQ@<α〈60°である。α≦
0°の場合は、導光路側面にテーパーをつけたことによ
り、対峙する原稿2のより外側の領域の光を取り込むこ
とになるため、分解能は劣化し、本発明の意図する効果
は得られない、また、テーパ角がα≧80@の場合は、
テーパ一部があることによる導光路中心方向への視野が
制限され、テーパ一部における受光量が減少し、同様に
1本発明の意図する効果はやはり期待出来ない。
(α(8v, preferably Q@<α<60°. α≦
In the case of 0°, the taper on the side surface of the light guide means that light from the outer area of the facing document 2 is taken in, so the resolution deteriorates and the intended effect of the present invention cannot be obtained. , and if the taper angle is α≧80@,
The field of view toward the center of the light guide path is limited by the presence of the tapered portion, and the amount of light received at the tapered portion is reduced, so that the intended effect of the present invention cannot be expected either.

第12図はこれまで述べてきた手段を組み合わせた光導
波路の先端部を斜視図として示しており、基板3面に対
し垂直な方向における特性の向上はコア層の屈折率を変
化させ、第一コア層11aの屈折率(n、)を第二コア
層11bの屈折率(層8)よりも大きくすることにより
、また、基板3の断面に対し平行な方向における特性の
向上は導光路の側面近傍にテーパーをつけることにより
実現できるようになる。
FIG. 12 shows a perspective view of the tip of an optical waveguide that combines the means described so far, and the improvement of the characteristics in the direction perpendicular to the three surfaces of the substrate is achieved by changing the refractive index of the core layer and By making the refractive index (n, ) of the core layer 11a larger than the refractive index (layer 8) of the second core layer 11b, the characteristics in the direction parallel to the cross section of the substrate 3 can be improved. This can be achieved by creating a taper in the vicinity.

続いて、先に触れた2以上のコア層を用いることなくセ
ンサのすぐれた分解能及び分解能の安定性を劣化させる
ことなく受光量を増大させる更に別の光導波路の形態に
ついて説明を加える。ここにおける態様は前記第3の発
明に係る先導波路の一例の概略を示すものである。
Next, a description will be given of yet another optical waveguide configuration that increases the amount of light received without deteriorating the sensor's excellent resolution and resolution stability without using the two or more core layers mentioned above. The embodiment herein schematically shows an example of the guiding waveguide according to the third invention.

第13図は導光路端面を凸状(椀状)にし、原稿2の位
置からの光が焦点面に結像するようにしたものである。
In FIG. 13, the end surface of the light guide is made convex (bowl-shaped) so that the light from the position of the document 2 is focused on the focal plane.

この時、光を取り込みたい原稿の領域(L)が、焦点面
において光導波路の断面と等しい大きさに結像する様に
原稿−センサ間距離及び光導波路の焦点距離を設定する
。この様に設定すると、光を取り込みたい領域からの光
は、焦点面Fの位置まで到達する間には、図中の実線で
示したように導光路側面では反射しない、一方、それ以
外の原稿領域からの光は焦点面Fにおいて結像すべく破
線で示した光路を取るが、結像位置が導光路コア層のよ
り外側にあるため、光は焦点面に到達するまでに導光路
側面で反射を起こすことが多い、そこで、焦点面Fより
原稿2側の導光路コア層の側面に光を吸収する層4を設
け、焦点面より光電変換部側のコア層の側面にはクラッ
ド層12を設ける事により、センサの分解能を向上させ
ることが望ましい、光吸収層4としては黒色染料、高分
子膜、金属膜などがあげられる。
At this time, the distance between the document and the sensor and the focal length of the optical waveguide are set so that the area (L) of the document from which light is to be captured is imaged on the focal plane to have the same size as the cross section of the optical waveguide. With this setting, the light from the area where you want to take in the light will not be reflected at the side of the light guide path while it reaches the focal plane F, as shown by the solid line in the figure. The light from the area takes the optical path shown by the broken line to form an image at the focal plane F, but since the imaging position is outside the light guide core layer, the light travels along the side of the light guide before reaching the focal plane. Therefore, a layer 4 that absorbs light is provided on the side surface of the light guide core layer on the side of the document 2 from the focal plane F, and a cladding layer 12 is provided on the side surface of the core layer on the side of the photoelectric conversion section from the focal plane. It is desirable to improve the resolution of the sensor by providing a black dye, a polymer film, a metal film, etc. as the light absorption layer 4.

光吸収層の長さをa、原稿−導光路端面の距離をす、コ
ア層の屈折率をnとすると、好ましくは、0゜3≦na
/b≦2である。このna/bの好ましい範囲は以下の
理由による。即ち、センサの見込む原稿面の面積をSい
コア層の断面積を82とすると、IjKmの像がコア層
の断面積と等しくなるように結像にはS、 / S、 
= n” a” / b”の関係が求められる。従って
、na/b<0.3の場合においては、コアの断面積を
対峙する原稿面積の1710以下にする必要があり、十
分な光電流が得られなくなる。na/b>2の場合には
、コアの断面積に比べ、光を取り込む原稿の面積が1/
4以下になり、やはり十分な光電流が得られなくなる。
Preferably, 0°3≦na, where the length of the light absorption layer is a, the distance between the original and the end surface of the light guide is n, and the refractive index of the core layer is n.
/b≦2. This preferable range of na/b is based on the following reasons. That is, if the area of the document surface that the sensor expects is S and the cross-sectional area of the core layer is 82, then S, / S,
= n"a"/b". Therefore, in the case of na/b<0.3, the cross-sectional area of the core needs to be 1710 or less of the area of the facing original, and a sufficient photocurrent can be obtained. When na/b > 2, the area of the document that captures light is 1/1 compared to the cross-sectional area of the core.
4 or less, and a sufficient photocurrent cannot be obtained.

第14図は、光吸収層の代りに光散乱領域5を設けた例
である。光散乱領域5はコア層局面に微細な凹凸を形成
させることにより形成できる。
FIG. 14 shows an example in which a light scattering region 5 is provided instead of the light absorption layer. The light scattering region 5 can be formed by forming fine irregularities on the surface of the core layer.

第15図及び第16図は前記の光吸収層4.光散乱領域
5が第2図、第9図、第10図及び第12図に示した光
導波路にも形成されてよいことを示した図である。
FIGS. 15 and 16 show the light absorption layer 4. 12 is a diagram showing that the light scattering region 5 may also be formed in the optical waveguides shown in FIGS. 2, 9, 10, and 12. FIG.

本発明の画像読みとり素子における光導波路材料として
は、石英系ガラス、ホウ酸系ガラス、カルコゲナイドガ
ラス、リチウム系酸化物、ZnO1各種ポリマー等があ
げられる。また、導光路を形成する薄膜作成法としては
、スパッタリング法、プラズマCVD法、MOCVD法
、ゾル・ゲル法、 EB蒸着法等があげられ、更にはイ
オン交換法、金属拡散法なども用いられる。
Examples of the optical waveguide material in the image reading element of the present invention include silica glass, boric acid glass, chalcogenide glass, lithium oxide, and various polymers of ZnO1. In addition, examples of the thin film forming method for forming the light guide include sputtering method, plasma CVD method, MOCVD method, sol-gel method, EB evaporation method, etc. Furthermore, ion exchange method, metal diffusion method, etc. are also used.

石英系導波路をプラズマCVD法を用いて作成する場合
、プラズマを形成する方法としては、 ECRプラズマ
法、 RFプラズマ法、熱電子プラズマ法、冷陰極プラ
ズマ法等の方法がある。プラズマCVD法において、石
英系導光路を作成する場合の原料ガスとしては、シラン
、ジシラン、酸素、窒素、二酸化炭素、メタン、N20
、テトラエトキシシラン、テトラエトキシシラン、オゾ
ン等があげられる。
When creating a quartz-based waveguide using the plasma CVD method, methods for forming plasma include ECR plasma method, RF plasma method, thermionic plasma method, cold cathode plasma method, and the like. In the plasma CVD method, raw material gases for creating a quartz-based light guide include silane, disilane, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, methane, and N20.
, tetraethoxysilane, tetraethoxysilane, ozone, etc.

本発明のセンサを作成する基板材としては、硼珪酸ガラ
ス、石英ガラス、パイレックスガラス、アルミナ、アル
ミナイドライド、ボロンナイトライド等があげられる。
Examples of the substrate material for producing the sensor of the present invention include borosilicate glass, quartz glass, pyrex glass, alumina, aluminide, boron nitride, and the like.

本発明で用いられる原稿照明用光源としては、螢光灯、
タングステンランプ、ハロゲンランプ、LED、レーザ
ーダイオード、ELランプ等があげられ、また光源から
の光を集光する目的の為に、これらの光源とシリンドリ
カルレンズ、マイクロレンズアレイ、螢光フィルム、光
フアイバーアレー薄板ガラス、高分子フィルム等との組
み合せが行なわれる場合もある。
The light source for document illumination used in the present invention includes a fluorescent lamp,
Examples include tungsten lamps, halogen lamps, LEDs, laser diodes, EL lamps, etc. In addition, for the purpose of concentrating the light from the light sources, these light sources are combined with cylindrical lenses, microlens arrays, fluorescent films, and optical fiber arrays. In some cases, combinations with thin glass, polymer films, etc. are used.

本発明に係る端面型センサにおいては、導光路の膜厚が
導光路の断面の幅よりも短い場合においては、センサの
分解能の特性は主としてセンサ主走査方向(導光路の主
軸及び基板面の法線方向に対して直交する方向)の分解
能で決ってしまう場合が多く、その場合においては、第
2,8.13,14.15及び16図に示した形状を導
光路側面にのみ形成することによっても同等の効果が得
られる。
In the edge-type sensor according to the present invention, when the film thickness of the light guide is shorter than the width of the cross section of the light guide, the resolution characteristic of the sensor is mainly in the sensor main scanning direction (the main axis of the light guide and the direction of the substrate surface). In many cases, the resolution is determined by the resolution (direction perpendicular to the linear direction), and in that case, the shapes shown in Figures 2, 8.13, 14.15, and 16 should be formed only on the side surface of the light guide. The same effect can be obtained by

また、光導波路を薄膜プロセスで形成するのでは無く、
ガラス光ファイバー、プラスチックファイバー、薄板ガ
ラス等を用いて形成した場合においても本発明は実現出
来る。
In addition, instead of forming the optical waveguide using a thin film process,
The present invention can also be realized when formed using glass optical fiber, plastic fiber, thin glass, or the like.

さらに、内視鏡等光ファイバーを用いたイメージガイド
においても1本発明で述べた方法は高分解能化の為に応
用可能である。
Furthermore, the method described in the present invention can also be applied to image guides using optical fibers such as endoscopes to improve resolution.

〔実施例〕〔Example〕

次に実施例及び比較例を示す。 Next, examples and comparative examples will be shown.

実施例1〜6及び比較例 端面型センサを形成する基板として、パイレックスガラ
ス(厚さ約1問)を用いた。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples Pyrex glass (approximately 1 piece thick) was used as a substrate for forming the end-face type sensor.

基板上に、まず光電変換部への基板側からの迷光を防ぐ
目的でCr遮光層をスパッタリング法によって形成した
。基板温度は80℃、Arガス分圧は5+aTorr、
酸素ガス分圧は2+mToor、RFパワーは2v/a
dとした。膜厚は約1000人である。
First, a Cr light-shielding layer was formed on the substrate by sputtering in order to prevent stray light from entering the photoelectric conversion section from the substrate side. The substrate temperature was 80°C, the Ar gas partial pressure was 5+aTorr,
Oxygen gas partial pressure is 2+mToor, RF power is 2v/a
It was set as d. The film thickness is approximately 1000 people.

さらに、Cr表面に同じスパッタリング法によって酸化
クロム膜を形成した。基板温度は80℃、Arガス分圧
は5mToor、酸素ガス分圧は2mToor、 RF
パワーは2W/cdとした。膜厚は約300人である。
Furthermore, a chromium oxide film was formed on the Cr surface by the same sputtering method. Substrate temperature is 80°C, Ar gas partial pressure is 5 mToor, oxygen gas partial pressure is 2 mToor, RF
The power was 2W/cd. The film thickness is approximately 300 people.

このCr膜上に酸化クロム膜を形成するのは、導光路か
らクラッド層を介して出射される放射モードに対する遮
光層の反射率を減らす事により、光電変換部に入射され
る導波モード以外の迷光を防ぐ為である。
The purpose of forming a chromium oxide film on this Cr film is to reduce the reflectance of the light-shielding layer for the radiation mode emitted from the light guide path through the cladding layer. This is to prevent stray light.

次にRFプラズマCVD法により、導光路用5iON膜
を形成した。はじめに、クラッド層を約5μ重厚に形成
した0M料ガスは、シラン、窒素、炭酸ガスを用いた。
Next, a 5iON film for a light guide was formed by RF plasma CVD. First, silane, nitrogen, and carbon dioxide gas were used as 0M material gases to form a cladding layer approximately 5μ thick.

それぞれのガス流量比は、1:20:40とした。基板
温度は200℃、RFパワーは100mW/aJ、ガス
圧はITorrとした。膜の屈折率(n)は1.46で
あった。
The respective gas flow ratios were 1:20:40. The substrate temperature was 200° C., the RF power was 100 mW/aJ, and the gas pressure was ITorr. The refractive index (n) of the film was 1.46.

続いて、原料ガスの組成比を1:40:40とし第二コ
ア層を形成した。基板温度は200℃、RFパワーは1
00+wW/af、ガス圧はITorrとした。膜の屈
折率(n)は1.47であった。膜厚は5μ璽である。
Subsequently, a second core layer was formed with a raw material gas composition ratio of 1:40:40. Substrate temperature is 200℃, RF power is 1
00+wW/af, and the gas pressure was ITorr. The refractive index (n) of the film was 1.47. The film thickness is 5 μm.

更に、成膜条件は同じとし原料ガスの組成比を変えて、
6種類の第一コア層を形成した。膜厚は約10μ璽で一
定とした。原料ガスの組成比をl:X:40とすると、
x=45.50.70.80,110,120ノロサン
プルを作成した。それぞれの屈折率(n、)は1.47
5.1.50.1.76.1.8.2.0.2.2であ
った。
Furthermore, by changing the composition ratio of the raw material gas while keeping the film formation conditions the same,
Six types of first core layers were formed. The film thickness was kept constant at about 10 μm. If the composition ratio of the raw material gas is l:X:40,
Samples with x=45.50.70.80, 110, and 120 were created. The refractive index (n,) of each is 1.47
5.1.50.1.76.1.8.2.0.2.2.

光電変換素子の個別電極としてITO膜をスパッタリン
グ法で形成した。基板温度は150℃、Arガス分圧は
2mToor、酸素ガス分圧は3mToor、 RFパ
ワーは111/dとした。膜厚は約1800人である0
作成した工丁0膜を個別電極の形状にバターニングした
後、眉間絶縁膜として5iONlpJを約5000λ厚
に形成した。成膜条件はクラッド層と全く同じである。
ITO films were formed by sputtering as individual electrodes of photoelectric conversion elements. The substrate temperature was 150° C., the Ar gas partial pressure was 2 mToor, the oxygen gas partial pressure was 3 mToor, and the RF power was 111/d. The film thickness is approximately 1800 people.
After patterning the fabricated 0 film into the shape of individual electrodes, 5iONlpJ was formed to a thickness of about 5000λ as an insulating film between the eyebrows. The film formation conditions are exactly the same as those for the cladding layer.

次に、眉間絶縁膜の一部にIτOとのコンタクトホール
を形成し、その上に、RFプラズマCVD法により、a
−3i光電変換部を形成した。ここでの条件は、基板温
度250℃、圧力ITorr、 RFパワー100++
+W/jとし、原料ガスには、シラン及び水素を用いた
。シラン:水素の組成比は1:4とした。膜厚は約1μ
mである。
Next, a contact hole with IτO is formed in a part of the glabella insulating film, and a
-3i photoelectric conversion section was formed. The conditions here are: substrate temperature 250℃, pressure ITorr, RF power 100++
+W/j, and silane and hydrogen were used as source gases. The composition ratio of silane:hydrogen was 1:4. Film thickness is approximately 1μ
It is m.

a−3i層をパターニング後、再度前条件と同じ条件で
、層間絶縁膜の一部にa−5J9とのコンタクトホール
を形成した。基板温度は80℃、Arガス圧は5mTo
rr、 RFパワーは2ra’4/ajとした。膜厚は
約2000人である1次に、配線の信頼性を確保する為
After patterning the a-3i layer, a contact hole with the a-5J9 was formed in a part of the interlayer insulating film again under the same conditions as before. Substrate temperature is 80℃, Ar gas pressure is 5mTo
rr, RF power was 2ra'4/aj. The film thickness is approximately 2000 mm to ensure reliability of the primary wiring.

Cr膜上に約1μ論厚のAM膜を真空加熱蒸着法により
形成した(基板温度120℃)、なお、このCr及びA
Mの共通電極は第17図に示す様に、a−3i光電変換
部全面を覆う様に形成する事により、センサー上部から
の迷光を防ぐ働きを兼ねている。
An AM film with a theoretical thickness of approximately 1μ was formed on the Cr film by vacuum heating evaporation (substrate temperature 120°C).
As shown in FIG. 17, the M common electrode is formed to cover the entire surface of the a-3i photoelectric conversion section, thereby also serving to prevent stray light from coming from above the sensor.

第一コア層をECRエツチング法を用いて第二37層の
界面までエツチングを行なった。エツチングガスとして
はCHF3、μ波パワー500v、グリッド加速電圧5
00vとした0次に第4図に示す手順で再び第二コア層
を形成し、再度クラッド層界面までエツチングを行なっ
た後、クラッド層を形成した。
The first core layer was etched to the interface with the second 37 layer using the ECR etching method. Etching gas: CHF3, μ wave power 500v, grid acceleration voltage 5
After setting the temperature to 00V, a second core layer was formed again according to the procedure shown in FIG. 4, and after etching was performed again to the cladding layer interface, a cladding layer was formed.

第二コア層及びクラッド層の膜厚は両者共5μ量であり
、第一コア層、第二コア層の形状は、導光路端面から見
て、それぞれ、10μ−及び20μ−になる様にエツチ
ングを行った。各々の導光路は約30μ冨ピツチになる
様に形成した。
The thickness of the second core layer and the cladding layer are both 5μ, and the shapes of the first core layer and the second core layer are etched so that they are 10μ- and 20μ-, respectively, when viewed from the end surface of the light guide. I did it. Each light guide path was formed to have a depth pitch of approximately 30 μm.

最後に、導光路端面をダイシングソーを用いて切断後、
端面研磨をセリウムパットを用いて行ない導光路端面が
鏡面になる様に仕上げて第17図に示したセンサをつく
った。
Finally, after cutting the end face of the light guide using a dicing saw,
The end face was polished using a cerium pad so that the end face of the light guide became a mirror surface, and the sensor shown in FIG. 17 was manufactured.

比較のために、コア層を第二コア層のみを形成した以外
は実施例1と同様にして画像読みとり素子をつくった。
For comparison, an image reading element was produced in the same manner as in Example 1 except that only the second core layer was formed.

但し、ここでのコア層の屈折率(n3)は1.47.コ
ア層の面積は20μmOである(比較例1)。
However, the refractive index (n3) of the core layer here is 1.47. The area of the core layer is 20 μmO (Comparative Example 1).

これら7種の評価等は表−1のとおりであった。The evaluation of these seven types is as shown in Table-1.

表−■から判るように、コア層を第一、第二のコア層と
し、第一コア層の屈折率を第二コア層の屈折率よりも大
きくする事により良好な分解能と大きな光電流を得られ
る。
As can be seen from Table ■, good resolution and large photocurrent can be achieved by using the first and second core layers and making the refractive index of the first core layer larger than the refractive index of the second core layer. can get.

表−1 (注)表−1中の評価は次のようにして行なった。Table-1 (Note) The evaluation in Table 1 was performed as follows.

センサの分解能を評価する原稿としては、約30μ園ラ
イン・アンド・スペースの黒白ストライブパターンを用
いた。原稿への光の照射は、タングステンラインフィラ
メントランプ(浜松電球工業社製)1−0885)から
の光をシリンドリカルレンズ(シグマ光機社製CL−1
070−15PM)で集光して行なった。
A black and white stripe pattern with approximately 30 μm line and space was used as a manuscript for evaluating the resolution of the sensor. Light is irradiated onto the original using a cylindrical lens (CL-1 manufactured by Sigma Koki Co., Ltd.) using a cylindrical lens (CL-1 manufactured by Sigma Koki Co., Ltd.).
070-15PM).

原稿−センサ間距離は約30μ電とした0分解能は、原
稿の白ストライプパターンと黒ストライプパターンの中
心と、端面センサ導光路端面の中心とが一致する様に、
センサー原稿の位置ぎめを行ない、白ストライプに向い
あったセンサに流れる光電流をIv、黒ストライプに向
いあったセンサに流れる光電流をIBとし、分解能Rを Iw+IB で定義した。Hの値が1に近い部分解能が高いことを意
味しており、また、Iwが大きい程、受光量が大きいこ
とを意味している。
The distance between the document and the sensor was set to approximately 30 μm, and the zero resolution was set so that the centers of the white stripe pattern and black stripe pattern of the document coincided with the center of the end surface of the end sensor light guide path.
The sensor document was positioned, and the photocurrent flowing through the sensor facing the white stripe was Iv, the photocurrent flowing through the sensor facing the black stripe was IB, and the resolution R was defined as Iw+IB. A value of H close to 1 means that the partial resolution is high, and a larger Iw means a larger amount of light received.

評価基準はR≧0.85. Iw≧0.5nAを満たす
場合・・・OR≧0.80. Iw≧0.5nAを満た
す場合・ 0上の条件をどれも満たさない場合・・・Δ
とした。
The evaluation standard is R≧0.85. If Iw≧0.5nA is satisfied...OR≧0.80. When Iw≧0.5nA is satisfied・When none of the conditions above 0 are satisfied...Δ
And so.

実施例7〜12及び比較例2 実施例1においてコア層を第一、第二と分けることなく
、単一のコア層をプラズマCvD法によって形威した。
Examples 7 to 12 and Comparative Example 2 In Example 1, a single core layer was formed by plasma CVD without dividing the core layer into first and second core layers.

シラン・窒素・酸素のガス流量比は1:50:40とし
、他の成膜条件は実施例1と同□じである。
The gas flow ratio of silane, nitrogen, and oxygen was 1:50:40, and the other film forming conditions were the same as in Example 1.

コア層の屈折率(n)は1.50であった。The refractive index (n) of the core layer was 1.50.

また、コア層のクラッド層側に近い部分にエツチングに
よって第11図で示したテーパ一部を形成した。エツチ
ング条件も実施例1と同じである。
Further, a part of the taper shown in FIG. 11 was formed by etching in a portion of the core layer close to the cladding layer side. The etching conditions are also the same as in Example 1.

テーパーの角度は5@、20’、60°、65°、75
@、85@の6つのサンプルとした。テーパーの無いコ
ア層部分は、先導波路端面から見て10μl110とな
る様にした。
Taper angles are 5@, 20', 60°, 65°, 75
There were six samples: @, 85@. The non-tapered core layer portion had a volume of 10 μl110 when viewed from the end face of the leading waveguide.

導光路部以外の製法は実施例1と全く同じである。比較
のため、テーパー角がない場合(比較例2)についても
評価した。結果を表−2に示す。
The manufacturing method other than the light guide path portion is completely the same as in Example 1. For comparison, a case without a taper angle (Comparative Example 2) was also evaluated. The results are shown in Table-2.

表−2 (比較例3)についても評価した。Table-2 (Comparative Example 3) was also evaluated.

表−3 実施例13〜19及び比較例3 実施例1において、コア層を第一、第二に分けずに形威
し、コア層の端面に曲率をつける事によりレンズを形成
した。コア層の屈折率(n)は1.50とした。コア層
形状、集点距離f等は表−3の通りである。
Table 3 Examples 13 to 19 and Comparative Example 3 In Example 1, a lens was formed by shaping the core layer without dividing it into a first and second layer, and adding curvature to the end face of the core layer. The refractive index (n) of the core layer was 1.50. The core layer shape, focal point distance f, etc. are as shown in Table 3.

また、第13図に示したような光吸収層をコア層の側面
aの長さだけ形成した。光吸収層はグラファイト・カー
ボンとし、スパッタリング法によって作成した。Arガ
ス圧5mmTorr、 RFパワー1w/aJ、基板温
度250℃の条件で膜厚は約1μ層とした。
Further, a light absorption layer as shown in FIG. 13 was formed by the length of the side surface a of the core layer. The light absorption layer was made of graphite carbon and was created by sputtering. The film thickness was approximately 1 μm under the conditions of Ar gas pressure of 5 mm Torr, RF power of 1 w/aJ, and substrate temperature of 250° C.

比較のため導光路端面に曲率を設けない場合〔発明の効
果〕 実施例の記載から明石かなように、本発明によればすぐ
れた分解能や光電流の向上がはかられ、細かな図面・図
形や写真等高い分解能を必要とするデジタル複写機、フ
ァクシミリなどの画像入力素子と有効である。
For comparison, the case where no curvature is provided on the end face of the light guide [Effects of the invention] As is clear from the description of the embodiments, the present invention achieves excellent resolution and improved photocurrent, and allows for detailed drawings and figures. It is effective for image input devices such as digital copying machines and facsimile machines that require high resolution such as photos and digital copying machines.

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

第1図はセンサの光導波路端面が一定距離を隔てて原稿
と対峙している状態を表わした図である。 第2図は本発明における光導波路の一例の概略図であり
、第3図はこの光導波路の端面を正面からみた図である
。 第4図、第5図及び第6図は第2図で表わされた導光路
の製造法の二側を説明したものである。 第7図は導光路及びその側面例に原稿に対してテーパー
がつけられている場合の説明図である。 第8図、第9図及び第10図は光導波路及びその側面近
傍にテーパー又は傾きが連続して設けられている状態の
図である。 第11図は第9図に示した導光路の端面を正面からみた
図である。 第12図は2以上のコア層を有しこれにテーパーを設け
たものの斜視図である。 第13図はコア層の端面を凸状(椀状)に形成した光導
波路を表わした図である。 第14図、第15図及び第16図はコア層の外面に光吸
収層又は光散乱領域を形成した図である。 第17図は本発明センサの概略図である。 第18図及び第19図はコア層とクラッド層との屈折率
の比の大小と、原稿−センサ間との関係においてセンサ
の分解能を検討するための図である。 2・・・原稿    3・・・基板 4・・・光吸収層   5・・・光散乱領域6・・・光
電変換部  7・・・遮光層8・・・ITO個別電極 
9・・・共通電極11a・・・第一コア層 11b・・
・第二コア層12・・・クラッド層
FIG. 1 is a diagram showing a state in which the end face of the optical waveguide of the sensor faces a document at a certain distance. FIG. 2 is a schematic diagram of an example of an optical waveguide according to the present invention, and FIG. 3 is a front view of the end face of this optical waveguide. 4, 5 and 6 illustrate two sides of the method of manufacturing the light guide shown in FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of a case where the light guide path and its side surface are tapered relative to the original. FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10 are diagrams in which the optical waveguide and its side surfaces are continuously tapered or inclined. FIG. 11 is a front view of the end face of the light guide shown in FIG. 9. FIG. 12 is a perspective view of a device having two or more core layers and provided with a taper. FIG. 13 is a diagram showing an optical waveguide in which the end face of the core layer is formed into a convex shape (bowl shape). FIGS. 14, 15, and 16 are diagrams in which a light absorption layer or a light scattering region is formed on the outer surface of the core layer. FIG. 17 is a schematic diagram of the sensor of the present invention. FIGS. 18 and 19 are diagrams for examining the resolution of the sensor in terms of the ratio of the refractive index between the core layer and the cladding layer and the relationship between the document and the sensor. 2... Original document 3... Substrate 4... Light absorption layer 5... Light scattering region 6... Photoelectric conversion section 7... Light shielding layer 8... ITO individual electrode
9... Common electrode 11a... First core layer 11b...
・Second core layer 12... cladding layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画像の受光系に光導波路が用いられている画像読
みとり素子において、光導波路の端面が読みとり対象物
に対峙しており、かつ、その光導波路は中心部ほど屈折
率の大きい少なくとも2つのコア層を有したものである
ことを特徴とする画像読みとり素子。
(1) In an image reading device in which an optical waveguide is used in the image receiving system, the end face of the optical waveguide faces the object to be read, and the optical waveguide has at least two layers having a larger refractive index toward the center. An image reading element characterized by having a core layer.
(2)画像の受光系に光導波路が用いられている画像読
みとり素子において、光導波路の端面が読みとり対象物
に対峙しており、かつ、その端面は中心部から外れるに
従って大きな傾斜角を有しているか、又は、該端面の中
心部から外れた位置で該読みとり対象物に対して傾斜角
を有していることを特徴とする画像読みとり素子。
(2) In an image reading device in which an optical waveguide is used in the image receiving system, the end face of the optical waveguide faces the object to be read, and the end face has a larger inclination angle as it moves away from the center. An image reading element characterized in that the end face has an inclined angle with respect to the object to be read at a position away from the center of the end face.
(3)画像の受光系に光導波路が用いられている画像読
みとり素子において、光導波路の端面が読みとり対象物
に対峙しており、かつ、該光導波路の端面は椀状でレン
ズ機能を有していることを特徴とする画像読みとり素子
(3) In an image reading device in which an optical waveguide is used in the image receiving system, the end face of the optical waveguide faces the object to be read, and the end face of the optical waveguide is bowl-shaped and has a lens function. An image reading element characterized by:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009048132A (en) * 2007-08-23 2009-03-05 Oki Electric Ind Co Ltd Optical waveguide element and its manufacturing method

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