JPH06130255A

JPH06130255A - Ｌｅｄ用光カプラー及び情報読取り装置

Info

Publication number: JPH06130255A
Application number: JP4276852A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Baba; 信行馬場
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】ＬＥＤアレイと光ファィバアレイとをバット
カップリングより効率よく高精度で光結合するＬＥＤ用
光カプラーを提供する。【構成】ＬＥＤ９の発光面９ａに直接塗布されたフォ
トレジストに物体光と参照光との２光束干渉による露光
を行うとともにフォトリソグラフィーの手法により発光
面９ａの大きさより小さな径の多数のレンズ１０が形成
されたレンズアレイ板１１を、光ファイバに光結合し、
このレンズアレイ板１１の各々のレンズ１０により面光
源であるＬＥＤ９の発光面９ａの略全面から出射される
光を集光させて光ファイバに入射させ、ＬＥＤ９の発光
面９ａの何分の一かの小さな発光面積をもつＬＥＤに正
確にカップリングレンズが載っている素子を集合したも
のと等価にすることで、従来のバットカップリングに比
べて結合効率を高くするとともに結合効率のバラツキを
なくするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信、照明等に利用
されるＬＥＤ用光カプラー及び情報読取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、並列光ファイバ通信に対する関心
が高まってきており、この並列光ファイバ通信では、Ｌ
Ｄ（Ｌaser Ｄiode ）アレイ又はＬＥＤ（Ｌight Ｅmit
tingＤiode）アレイのようなアレイ状に集積させたデバ
イスが用いられている。このようなアレイ状のデバイ
ス、例えば、ＬＥＤアレイと光ファイバアレイとを光結
合する場合には、個々のＬＥＤと光ファイバとを直接結
合するバットカップリングの方法があるが、この方法で
はＬＥＤアレイと光ファイバアレイとの結合効率にバラ
ツキがあり、しかも、結合効率値が低いため、ＬＥＤア
レイと光ファイバアレイとの間に光カプラーであるレン
ズを配置し、このレンズを介してＬＥＤアレイと光ファ
イバアレイとを結合する方法が検討されている。

【０００３】この種の光カプラーに関する第一の従来例
として、電子情報通信学会技術研究報告 No.197 EMC 9
1-31に示されているように、Ｓｉ製Ｖ溝ガイドにより単
一モードの光ファイバアレイの各光ファイバを配列し、
これらの光ファイバの上にＳｉ製押え板を載せて半田で
固定し、その後、エッチングと放電によって各々の光フ
ァイバの先端に半球状の先球レンズを加工するようにし
たものがある。この場合、単一モードの光ファイバアレ
イと光素子アレイの位置合わせでは、マイクロポジショ
ナを直行軸に加えて回転軸に関して合わせている。

【０００４】また、第二の従来例として、電子情報通信
学会論文誌 C-I Vol.J75-C-I No.5pp.356〜364 1992年
5月には平板マイクロレンズの光カップリング特性につ
いて記載されている。この論文誌中に示される２次元ア
レイ状に集積された平板マイクロレンズ（Ｐlanar Ｍic
ro Ｌens、以下、ＰＭＬと呼ぶ）は、並列光ファイバ通
信において、様々な２次元デバイスの結合に用いること
ができ、例えば、ＬＥＤとＧＩ−５０ファイバとの間の
結合にも用いられる。この際、ＬＥＤの拡大された像が
ＧＩ−５０ファイバのコア径よりも小さい場合に、ＰＭ
Ｌは結合効率の増大に寄与するので、ＰＭＬを介してド
ームレンズ付きのＬＥＤとＧＩ−５０ファイバとを結合
させた後、ＰＬＭを固定した状態でＬＥＤを光軸方向に
移動させることにより結合条件を変化させ、光ファイバ
の位置はＬＥＤの位置に合わせて調整するという条件下
で実験を行った結果、ＰＭＬを用いない場合の1.1 倍の
光パワーを受光することができたことが示されている。

【０００５】さらに、本出願人により提案されているホ
ログラムカプラーなるものがある。これは、ＬＥＤ又は
ＬＥＤアレイから出射された光と光ファイバ又は光ファ
イバアレイとを光結合するモジュールであり、ＬＥＤ又
はＬＥＤアレイの発光部分に感光材料を直接塗布し、こ
の感光材料にマスターホログラムを密着させて露光する
ことによりホログラムレンズを複製して形成するように
したものである。

【０００６】一方、光学機器、例えば、情報読取り装置
の光源としてＬＥＤが使用されることがある。ここに、
ＬＥＤを光源として使用した従来の情報読取り装置の一
例を図７に示す。この情報読取り装置は、ＬＥＤ１の発
光面１ａから出射された光線を半球状のコリメートレン
ズ２により平行化して情報シート３上に照射させ、この
情報シート３で反射散乱された光を２個の集光レンズ４
ａ，４ｂにより集光してフォトディテクタ５で受光する
ことにより情報シート３の情報を読取るようにしたもの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
第一，第二の従来例や提案例にあっては、ＬＥＤアレイ
の１個のＬＥＤと光ファイバアレイの１本の光ファイバ
に対して１個のレンズが対応しているので、例えば、図
８を参照して説明すると、ＬＥＤアレイの１個のＬＥＤ
６に着目し、このＬＥＤ６を点光源と見做せるぐらいに
ＬＥＤ６からホログラムレンズ７を充分に離した状態で
配置すれば、中心部のコア８ａとその回りのクラッド８
ｂとからなる光ファイバ８に対するＬＥＤ６の結合効率
が上がるが、ＬＥＤ６はホログラムレンズ７や光ファイ
バ８の径に対して一定の大きさを有しているため明らか
に面光源であり、しかも、アレイであるため、ＬＥＤ６
の間隔は広くとれない。よって、ＬＥＤ６が点光源と見
做せるまでＬＥＤ６からホログラムレンズ７を離すこと
はできず、ＬＥＤ６と光ファイバ８との結合効率はさほ
ど上がらないものとなる。しかも、この構造の結合方式
ではカプラー全体の容積が大きくなってしまう。

【０００８】また、ホログラムレンズ７により光ファイ
バ８の端面上にＬＥＤ６の発光面が単に光ファイバ８の
コア８ａ径よりも小さく結像するとしても、その結像光
束が全て光ファイバ中を伝搬する訳ではない。即ち、Ｌ
ＥＤ６からホログラムレンズ７を介して光ファイバ８に
入射する光が光ファイバ８のコア８ａ径の中心からの距
離に対して一定の入射角以下で入射しなければ伝搬しな
くなる。しかも、ホログラムレンズ７の横ズレによりＬ
ＥＤアレイと光ファイバアレイとの間の結合効率が大き
く変わり、この結合効率にバラツキを生じることにな
る。

【０００９】一方、光学機器内における光伝送を考える
と、光学機器内の光伝送では伝送距離が短いので、ＬＥ
ＤやＧＩファイバが使用されることがある。特に、最近
では、多重光伝送のためにＬＥＤアレイや光ファイバア
レイを使用することが検討されている。この場合、通常
の単一モードのＬＤを用いた光伝送のような高い結合効
率は必要としない。実際に光学機器内においてＬＥＤと
光ファィバとをレンズにより光結合する場合、例えば、
図９を参照して説明すると、ＬＥＤ６の光の発散角は広
範囲にわたっており、しかも、ＬＥＤ６が光ファイバ８
との間隔や大きさに比較して明らかに面光源であるた
め、高い結合効率が実現できないのが実情である。即
ち、同図中に実線で示すＬＥＤ６の発光面６ａの中央部
位置Ｐ₀ から出射された光は殆ど光ファイバ８に入射す
るが、同図中に一点鎖線で示すＬＥＤ６の発光面６ａの
端部位置Ｐ₁ から出射された光の一部は光ファイバ８に
入射せずに外部に漏れ、同図中に破線で示す発光面６ａ
の端部位置Ｐ₂ から出射された光の一部も光ファイバ８
に入射せずに外部に漏れるため、光の損失が生じて結合
効率が低下することになる。しかし、ＬＥＤ６と光ファ
イバ８との結合効率が低下してもバットカップリングの
場合よりレンズを使用して結合効率を高めることが要望
される。また、このホログラムレンズ７の場合、ＬＤを
用いた光伝送に比較して緩い精度で製作できる反面、そ
れでも十数μｍ以内という高い精度でホログラムレンズ
７の位置を調整しなければならないという問題がある。

【００１０】そこで、これに対して前述の第一の従来例
のように、光ファイバの先端を半球状にしてレンズ作用
をもたせる方法もあるが、これは、先球レンズのバラツ
キが大きく、結果として結合効率のバラツキが大きくな
る。光学機器内の光情報の伝搬においては、結合効率は
低くても構わないが、結合効率にバラツキのないことが
重要であり、結合効率にバラツキがあると、画像のアナ
ログの階調性の情報などが正確に伝達できないものとな
る。

【００１１】さらに、図７に示したように、ＬＥＤを情
報読取り装置の光源として使用した場合、ＬＥＤ１の発
光面１ａの前方に、半球状のレンズ（コリメートレン
ズ）２が配設されているため、スペースをとってしま
う。これにより、最近、小型化が強く要求されているに
も拘らず、コリメートレンズ２が情報読取り装置の小型
化の障害となっている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、ＬＥＤの発光面に直接塗布されたフォトレジストに
物体光と参照光との２光束干渉による露光を行うととも
にフォトリソグラフィーの手法により前記発光面の大き
さより小さな径の多数のレンズが形成されたレンズアレ
イ板を、光ファイバに光結合した。

【００１３】請求項２記載の発明では、ＬＥＤの発光面
の前方に僅かな距離をもって配設されてこの発光面の大
きさより小さな径の多数のレンズを備えたレンズアレイ
板を、光ファイバに光結合した。

【００１４】請求項３記載の発明では、ＬＥＤの発光面
の発光により情報シートを照明し、この情報シートで反
射散乱された光を集光してこの情報シートの情報を読取
る情報読取り装置において、前記ＬＥＤの前記発光面と
前記情報シートとの間に配設されて前記発光面に直接塗
布されたフォトレジストに物体光と参照光との２光束干
渉による露光を行うとともにフォトリソグラフィーの手
法により前記発光面の大きさより小さな径の多数のレン
ズが形成されたレンズアレイ板を設けた。

【００１５】請求項４記載の発明では、ＬＥＤの発光面
の発光により情報シートを照明し、この情報シートで反
射散乱された光を集光してこの情報シートの情報を読取
る情報読取り装置において、前記ＬＥＤの前記発光面と
前記情報シートとの間の前記発光面の前方に僅かな距離
をもって配設されてこの発光面の大きさより小さな径の
多数のレンズを備えたレンズアレイ板を設けた。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明においては、ＬＥＤの発光
面に直にこの発光面の大きさより小さい径をもつ多数の
レンズからなるレンズアレイ板を形成し、このレンズア
レイ板の各々のレンズにより面光源であるＬＥＤの発光
面の略全面から出射される光を集光させて光ファイバに
入射させることにより、ＬＥＤの発光面の何分の一かの
小さな発光面積をもつＬＥＤに正確にカップリングレン
ズが載っている素子を集合したものと等価となり、従来
のバットカップリングに比べて結合効率が高くなり、し
かも、結合効率のバラツキがなくなる。

【００１７】請求項２記載の発明においては、ＬＥＤの
発光面の前方に僅かな距離をもってＬＥＤの発光面の大
きさより小さな径の多数のレンズからなるレンズアレイ
板を配置し、このレンズアレイ板の各々のレンズにより
面光源であるＬＥＤの発光面の略全面から出射される光
を集光させて光ファイバに入射させることにより、ＬＥ
Ｄの発光面の何分の一かの小さな発光面積をもつＬＥＤ
に正確にカップリングレンズが載っている素子を集合し
たものと等価となり、従来のバットカップリングに比べ
て結合効率が高くなり、しかも、結合効率のバラツキが
なくなる。

【００１８】請求項３記載の発明においては、レンズア
レイ板の各々のレンズによりＬＥＤの発光面から出射さ
れた光の指向性を高めて情報シートを照射することが可
能となり、しかも、従来のコリメートレンズなどの半球
状のレンズに比べ、ＬＥＤの発光面に直に設けられたレ
ンズアレイ板の方が非常に薄く作成可能であるため、情
報読取り装置の内部スペースを大幅に省略し得るものと
なる。

【００１９】請求項４記載の発明においては、レンズア
レイ板の各々のレンズによりＬＥＤの発光面から出射さ
れた光の指向性を高めて情報シートを照射することが可
能となり、従来のコリメートレンズなどの半球状のレン
ズに比べ、ＬＥＤの発光面に対して僅かな距離をもって
配設されたレンズアレイ板の方が非常に薄く形成可能で
あるため、情報読取り装置の内部スペースを大幅に省略
し得るものとなる。

【００２０】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１ないし図３に基
づいて説明する。図１はＬＥＤ用光カプラーの構造を示
すもので、ＬＥＤアレイの内の１個のＬＥＤ９の発光面
９ａ上には、直にこの発光面９ａの大きさより小さい径
の多数の擬似円形のレンズ１０が２次元アレイ状に配置
された平板状のレンズアレイ板１１が設けられており、
このレンズアレイ板１１に光ファイバ（図１中には図示
せず）を光結合する構造とされている。

【００２１】このような構成において、まず、図２
（ａ）に示すように、ＬＥＤ９の発光面９ａ上に直に粘
度の低いフォトレジスト１２をディッピングにより２〜
３μｍの厚さとなるように塗布し、物体光１３と参照光
１４との２光束干渉によるフォトリソグラフィーの手法
によって発光面９ａを露光した後、エッチングを行うこ
とにより、図２（ｂ）に示すような多数のかまぼこ状の
シリンドリカルレンズ１５からなるレンズアレイ板１１
を作成する。ここで、これらのシリンドリカルレンズ１
５からなるレンズアレイ板１１でも充分であるが、本実
施例では、さらに、物体光１３と参照光１４との２光束
干渉による露光を発光面９ａの縦と横とで２回行った
後、エッチングすることで、図１に示すように、２次元
アレイ状に配置された多数の擬似円形のレンズ１０から
なるレンズアレイ板１１が作成されている。

【００２２】ここに、面光源であるＬＥＤ９の発光面９
ａの略全面から出射された光線は、図３に示すように、
レンズアレイ板１１の各々のレンズ１０により集光して
光ファイバに入射するため、発光面９ａの分割された一
つ一つの小片上に各々の小片に対応したレンズ１０が載
っている状態、即ち、ＬＥＤ９の発光面９ａの何分の一
かの小さな発光面積をもつＬＥＤに正確にカップリング
レンズが載っている素子があり、それらを集合したもの
と等価となる。また、レンズアレイ板１１は、その厚さ
が２〜３μｍなので、バットカップリングと同様に光フ
ァイバをＬＥＤ９の発光面９ａに対して接近させること
が可能であるため、レンズアレイ板１１の発散作用とな
ってしまう各々のレンズ１０の谷の部分の光もバットカ
ップリングと同様の作用で光ファイバに入射させること
が可能となる。これにより、従来のバットカップリング
に比べて結合効率が高くなり、しかも、結合効率のバラ
ツキがなくなる。さらに、これらのレンズ１０は、その
エッジを発光面９ａのエッジと一致させる必要はないた
め、レンズ１０の位置精度を非常に緩く作製でき、工程
の簡略化、低コスト化を図ることが可能となる。

【００２３】ところが、フォトリソグラフィーの溶剤に
よるフォトレジスト１２のエッチングはＬＥＤ９本体を
汚すことがあり、このＬＥＤ９本体の汚れが発光面９ａ
の光線を遮ってＬＥＤ９と光ファイバとの結合効率が低
下するおそれがある。

【００２４】そこで、本発明の第二の実施例を図４に基
づいて説明する。なお、図１ないし図３において説明し
た部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
本実施例は、図４に示すように、ＬＥＤ９の発光面９ａ
の前方に僅かな距離をもってこの発光面９ａの大きさよ
り小さな径の多数個のレンズ１６が不規則に配置された
平板状のレンズアレイ板１７を設け、このレンズアレイ
板１７に光ファイバ（図４中には図示せず）を光結合す
るようにしたものである。

【００２５】このような構成において、まず、電鋳或い
は切削などにより、ＬＥＤ９の発光面９ａの大きさより
小さな径の多数個のレンズを不規則に配置したレンズア
レイ原盤を作り、このレンズアレイ原盤を元に金型を作
成する。そして、この金型を元に射出成形によりレンズ
アレイ板１７を複製する。このように、ＬＥＤ９の発光
面９ａより遥かに小さな径のレンズ１６を集合したレン
ズアレイ板１７は、一度、金型を作っておくと、射出成
形などを用いて低コストで簡単に作成可能である。

【００２６】ここに、面光源であるＬＥＤ９の発光面９
ａの略全面から出射された光線は、図４に示すように、
レンズアレイ板１７の各々のレンズ１６により集光して
光ファイバに入射するため、発光面９ａの分割された一
つ一つの小片上に各々の小片に対応したレンズ１６が載
っている状態、即ち、ＬＥＤ９の発光面９ａの何分の一
かの小さな発光面積をもつＬＥＤに正確にカップリング
レンズが載っている素子があり、それらを集合したもの
と等価となる。これにより、従来のバットカップリング
に比べて結合効率が高くなり、しかも、結合効率のバラ
ツキがなくなる。また、本実施例では、図１ないし図３
に示した前記実施例と比較してフォトリソグラフィーの
手法を用いていないので、その溶剤によるＬＥＤ９本体
の汚染がなくなる。さらに、レンズアレイ板１７は精度
を気にすることなく取付け可能であり、しかも、金型を
用いて射出成形などにより作成することで、工程の簡略
化、低コスト化を図ることが可能となる。

【００２７】ところで、図１ないし図３に示した前記実
施例の場合、ＬＥＤ９の発光面９ａ上に直付けされたフ
ォトレジスト１２に発光面９ａより小さな多数のレンズ
１０（又はシリンドリカルレンズ１５）を作成するに際
して、ＬＥＤ９の発光面９ａに直に２〜３μｍの厚さの
フォトレジスト１２を塗布しているが、実際には数％の
吸収がある。また、フォトレジスト１２に多数のレンズ
１０を作ることは簡単であるが、完全になめらかな円形
の多数のレンズをアレイ状に作ることは難しい。しか
も、物体光１３と参照光１４とによる２光束干渉で作っ
たレンズアレイ板１１は、凹面と凸面とが交互にあり、
凹面の結合効率は低く、結合効率はそれ程上がらない。
さらに、図４に示した実施例のように、金型の元になる
レンズアレイ原盤を作成することも実際には難しいもの
である。

【００２８】そこで、変形例として、図４に示したレン
ズアレイ板１７に代えて、図５に示すように、ＬＥＤ９
の発光面９ａの前方に僅かな距離をもってこの発光面９
ａの大きさより小さな径の円形の多数個のフレネルレン
ズ１８からなる平板状のフレネルレンズアレイ板１９を
配設しても同様に実施可能である。

【００２９】この場合、ＣＧＨにより微小なフレネルレ
ンズを加工する技術は既に確立されているため、まず、
ＣＧＨにより一個の微小なフレネルレンズ１８のスタン
パ（型）２０を作成した後、図５（ａ）に示すように、
半固体状の紫外線硬化性樹脂２１上にスタンパ２０で多
数回の型押しをして平板状のレンズアレイ原盤２２を作
る。そして、図５（ｂ）に示すように、レンズアレイ原
盤２２を元に電鋳などにより新たな型をとってマザー
（金型）２３を作る。その後、図５（ｃ）に示すよう
に、このマザー２３を新たな紫外線硬化性樹脂２１上に
型押しすることで、簡単にフレネルレンズアレイ板１９
を複製することが可能となる。このように、既に確立さ
れているＣＧＨによる微小なフレネルレンズ１８の加工
技術を用いることにより、１個のフレネルレンズのスタ
ンパから完全になめらかな円形のレンズ面をもつ多数の
フレネルレンズ１８を備えたフレネルレンズアレイ板１
９を簡単に作成することが可能となる。よって、このフ
レネルレンズアレイ板１９によりＬＥＤアレイの各ＬＥ
Ｄ９と光ファイバアレイの各光ファイバとをそれぞれ光
結合することにより、ＬＥＤアレイと光ファイバアレイ
との高い結合効率を得ることが可能となる。

【００３０】次に、本発明の第三の実施例を図６に基づ
いて説明する。なお、図７において説明した部分と同一
部分は同一符号で示し、説明も省略する。本実施例は、
図４に示したレンズアレイ板１７を情報読取り装置の照
明として用いるようにしたものである。即ち、本実施例
では、図７に示したコリメートレンズ２に代えて、図６
に示すように、ＬＥＤ１の発光面１ａと情報シート３と
の間の前記発光面１ａの前方に僅かな距離をもって配設
されてこの発光面１ａの大きさより小さな径の多数個の
レンズ１６を備えた平板状のレンズアレイ板１７が設け
られている。

【００３１】このような構成によれば、レンズアレイ板
１７の各々のレンズ１６によりＬＥＤ１の発光面１ａか
ら出射される光線の指向性を高めて情報シート３を照射
し得るものとなる。また、図７に示した従来の情報読取
り装置のコリメートレンズ２に比べ、ＬＥＤ１の発光面
１ａの大きさより小さな径の多数個のレンズ１６を備え
たレンズアレイ板１７の方が非常に薄く作成可能である
ため、情報読取り装置の内部スペースを大幅に省略し得
るものとなり、情報読取り装置の小型化を図ることが可
能となる。

【００３２】なお、本実施例では、図４に示したレンズ
アレイ板１７を用いて説明したが、は、このレンズアレ
イ板１７の代わりに、図５に示したフレネルレンズアレ
イ板１９や図１ないし図３に示したＬＥＤ９の発光面９
ａに直接設けられたレンズアレイ板１１を用いても同様
に実施可能である。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ＬＥＤの
発光面に直接塗布されたフォトレジストに物体光と参照
光との２光束干渉による露光を行うとともにフォトリソ
グラフィーの手法により前記発光面の大きさより小さな
径の多数のレンズが形成されたレンズアレイ板を、光フ
ァイバに光結合し、このレンズアレイ板の各々のレンズ
により面光源であるＬＥＤの発光面の略全面から出射さ
れる光を集光させて光ファイバに入射させるようにした
ので、ＬＥＤの発光面の何分の一かの小さな発光面積を
もつＬＥＤに正確にカップリングレンズが載っている素
子を集合したものと等価となり、従来のバットカップリ
ングに比べて結合効率が高くなり、しかも、結合効率の
バラツキをなくし得るものとなり、また、レンズアレイ
板は位置精度が非常に緩く作成可能であるため、工程の
簡略化、低コスト化を図ることができるものである。

【００３４】請求項２記載の発明によれば、ＬＥＤの発
光面の前方に僅かな距離をもって配設されてこの発光面
の大きさより小さな径の多数のレンズを備えたレンズア
レイ板を、光ファイバに光結合し、レンズアレイ板の各
々のレンズにより面光源であるＬＥＤの発光面の略全面
から出射される光を集光させて光ファイバに入射させる
ようにしたので、ＬＥＤの発光面の何分の一かの小さな
発光面積をもつＬＥＤに正確にカップリングレンズが載
っている素子を集合したものと等価となり、従来のバッ
トカップリングに比べて結合効率が高くなり、しかも、
結合効率のバラツキをなくし得るものとなり、また、フ
ォトリソグラフィーの手法を用いないため、請求項１記
載の発明に比較してフォトリソグラフィーの溶剤による
ＬＥＤ本体の汚染をなくすることができ、さらに、レン
ズアレイ板は精度を気にすることなく取付け可能である
ため、工程の簡略化、低コスト化を図ることができるも
のである。

【００３５】一方、ＬＥＤの発光面の発光により情報シ
ートを照明し、この情報シートで反射散乱された光を集
光してこの情報シートの情報を読取る情報読取り装置に
おいて、請求項３記載の発明によれば、前記ＬＥＤの前
記発光面と前記情報シートとの間に配設されて前記発光
面に直接塗布されたフォトレジストに物体光と参照光と
の２光束干渉による露光を行うとともにフォトリソグラ
フィーの手法により前記発光面の大きさより小さな径の
多数のレンズが形成されたレンズアレイ板を設けたの
で、このレンズアレイ板の各々のレンズによりＬＥＤの
発光面から出射された光の指向性を高めて情報シートを
照射することができ、しかも、従来のコリメートレンズ
などの半球状のレンズに比べ、ＬＥＤの発光面に直に設
けられたレンズアレイ板の方が非常に薄く作成可能であ
るため、情報読取り装置の内部スペースを大幅に省略し
得るものとなり、情報読取り装置の小型化を図ることが
できるものである。

【００３６】また、請求項４記載の発明によれば、ＬＥ
Ｄの発光面と情報シートとの間の前記発光面の前方に僅
かな距離をもって配設されてこの発光面の大きさより小
さな径の多数のレンズを備えたレンズアレイ板を設けた
ので、このレンズアレイ板の各々のレンズによりＬＥＤ
の発光面から出射された光の指向性を高めて情報シート
を照射することができ、しかも、従来のコリメートレン
ズなどの半球状のレンズに比べ、ＬＥＤの発光面に対し
て僅かな距離をもって配設されたレンズアレイ板の方が
非常に薄く作成可能であるため、情報読取り装置の内部
スペースを大幅に省略し得るものとなり、情報読取り装
置の小型化を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す斜視図である。

【図２】レンズアレイ板の作成手順を示す正面図であ
る。

【図３】ＬＥＤからレンズアレイ板を介して出射された
光線の状態を示す正面図である。

【図４】本発明の第二の実施例を示す正面図である。

【図５】変形例のフレネルレンズアレイ板の作成手順を
示す斜視図である。

【図６】本発明の第三の実施例を示す正面図である。

【図７】従来の情報読取り装置の一例を示す正面図であ
る。

【図８】ＬＥＤと光ファイバとの光結合の状態を模式的
に示す断面図である。

【図９】実際のＬＥＤと光ファイバとの光結合の状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ＬＥＤ１ａ発光面３情報シート９ＬＥＤ９ａ発光面１０，１５レンズ１１レンズアレイ板１２フォトレジスト１３物体光１４参照光１６，１８レンズ１７，１９レンズアレイ板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＬＥＤの発光面に直接塗布されたフォト
レジストに物体光と参照光との２光束干渉による露光を
行うとともにフォトリソグラフィーの手法により前記発
光面の大きさより小さな径の多数のレンズが形成された
レンズアレイ板を、光ファイバに光結合したことを特徴
とするＬＥＤ用光カプラー。
【請求項２】ＬＥＤの発光面の前方に僅かな距離をも
って配設されてこの発光面の大きさより小さな径の多数
のレンズを備えたレンズアレイ板を、光ファイバに光結
合したことを特徴とするＬＥＤ用光カプラー。
【請求項３】ＬＥＤの発光面の発光により情報シート
を照明し、この情報シートで反射散乱された光を集光し
てこの情報シートの情報を読取る情報読取り装置におい
て、前記ＬＥＤの前記発光面と前記情報シートとの間に
配設されて前記発光面に直接塗布されたフォトレジスト
に物体光と参照光との２光束干渉による露光を行うとと
もにフォトリソグラフィーの手法により前記発光面の大
きさより小さな径の多数のレンズが形成されたレンズア
レイ板を設けたことを特徴とする情報読取り装置。
【請求項４】ＬＥＤの発光面の発光により情報シート
を照明し、この情報シートで反射散乱された光を集光し
てこの情報シートの情報を読取る情報読取り装置におい
て、前記ＬＥＤの前記発光面と前記情報シートとの間の
前記発光面の前方に僅かな距離をもって配設されてこの
発光面の大きさより小さな径の多数のレンズを備えたレ
ンズアレイ板を設けたことを特徴とする情報読取り装
置。