JPH10190944A

JPH10190944A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH10190944A
Application number: JP8347042A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Katagiri; 眞行片桐
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-21
Anticipated expiration: 2016-12-26
Also published as: JP3180043B2; US6002139A

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｓ／Ｎ比とコントラスト比の向上、及び高解
像度化を図り、２次元イメージセンサに適した画像入力
装置を実現できなかった。【解決手段】照明光を伝搬させる、上面と下面に低屈
折率層２，３が配された導光手段としての平行透明体１
があり、その上方にホトダイオード５、その下方にレン
ズアレイ４が備えられている。下方にある低屈折率層３
の一部は部分的に除去されて、その部分でレンズアレイ
４の各頂点と平行透明体が光学密着をしている。伝搬中
の光線の一部は上記部分でレンズアレイ４側に取り出さ
れ、レンズアレイ４の下方にある原稿１１を照明する。
原稿１１からの反射光はレンズアレイ４の各レンズで集
光されてホトダイオード５に入射されて光電変換され、
画像が入力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、または携帯端末機に接続される画像入力装置、
あるいはファクシミリ、デジタル複写機に用いられる画
像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿の画像を読み取る画像入力装置に使
われるイメージセンサは、縮小投影型、密着型、完全密
着型に大別される。縮小投影型は原稿の画像をレンズを
通してＣＣＤに投影しているため、装置が大型になり、
携帯用には向かない。一方、密着型、および完全密着型
は、縮小投影型に比べより薄型にすることができ、また
操作性にも優れるという特長がある。

【０００３】近年、携帯用の画像入力装置として、より
薄型・軽量化、高解像度化、高速読み取りが求められて
いる。薄型・軽量化、高速読み取り化の観点から機構部
を必要としない２次元イメージセンサが用いられること
もある。

【０００４】図６に、従来の完全密着型イメージセンサ
の断面構造を示す。ガラス基板１０１の上に酸化ケイ素
膜１０２を被覆後、金属電極１０３を形成する。次に光
電効果を有する半導体層１０４を形成し、光電変換素子
に当たる部分の上に透明導電膜１０６を、その上に絶縁
性の透明層１０５を介して金属電極１０７を積層する。
さらにその上に接着層を兼ねる透明層１１０を塗布し
て、薄板ガラス１１１を接着させる。金属電極１０３に
は光を透過させる光導入窓１０８が、光電変換素子に対
応して設けられている。このイメージセンサでは、光源
１１３から放射された光は光導入窓１０８を透過して、
原稿１１２を照射し、その濃淡に応じた反射光は光電変
換素子に当たる半導体層１０４に入射され、原稿１１２
の像を読み取る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したイメ
ージセンサを用いた従来の画像入力装置では、Ｓ／Ｎ比
を十分に取れないという第１の課題がある。つまり、解
像度を保持したまま原稿１１２への照明光量を増加させ
る目的で光導入窓１０８の面積を大きくすると、光電変
換素子の面積が減少し、逆に光電変換素子の面積を増加
させると照明光量が減少するため、結局、高解像度化に
は全く対応できない。

【０００６】また、透明層１１０と薄板ガラス１１１の
間に屈折率の異なる界面が形成されるので、この界面で
照明光の一部が反射されて、迷光となるため、コントラ
ストを低下させるという第２の課題がある。

【０００７】さらに、上述のイメージセンサではレンズ
がないので、隣の画素からの反射光も回り込んで、同じ
光電変換素子に入るため、解像度を劣化させ、高解像度
化を図ると、その影響が顕著になるという第３の課題が
ある。

【０００８】特に、第１と第３の課題は、２次元イメー
ジセンサに展開したときに、一層大きな課題として現れ
る。なぜならば、１次元イメージセンサの場合には、セ
ンサアレイに直交する方向（図６において紙面に垂直な
方向）には空間的余裕があるので、光導入窓１０８の幅
を狭くしても、奥行きを大きく取ることができる。しか
し、２次元イメージセンサの場合には、それが許され
ず、照明光の通路を確保することが極めて困難になる。
また、隣接画素からの光の回り込みの影響も１次元イメ
ージセンサの場合には、せいぜい両隣の画素からしかな
いが、２次元イメージセンサの場合には、周囲すべての
画素からの光が影響する。

【０００９】また、光電変換素子が配置される面に対し
て、下方より照明光を入射して、上方に原稿を置いて、
原稿からの反射光を光電変換素子に入射させるという構
成では、表示装置との一体化が難しいという問題もあ
る。

【００１０】そこで、本発明の目的は、照明光の迷光の
除去、Ｓ／Ｎ比とコントラスト比の向上、及び高解像度
化を図り、２次元イメージセンサに適した画像入力装
置、さらには、表示装置との一体化が可能な画像入力装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像入
力装置は、光を出射する光源と、光を伝搬する導光手段
と、該導光手段の一方面に形成され、前記導光手段より
低い屈折率を有する第１の低屈折率層と、前記導光手段
の他方面に形成され、前記導光手段より低い屈折率を有
する第２の低屈折率層と、前記光源から出射された光を
前記導光手段と第１の低屈折率層及び第２の屈折率層と
の境界で全反射するように入射させる光入力手段と、第
２の低屈折率層上に配置され、光電変換を行う光電変換
手段と、第１の低屈折率層を介して複数のレンズを前記
導光手段の一方面と光学的に結合し、この結合部分から
前記導光手段を伝搬する光の一部を取り出して原稿に照
射して該原稿からの反射光を前記レンズで前記光電変換
手段に集光する光学手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２に記載の画像入力装置は、請求項
１に記載の画像入力装置において、前記光電変換手段が
２次元状に配列されていることを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載の画像入力装置は、請求項
１または請求項２に記載の画像入力装置において、前記
導光手段の終端に反射膜を配設したことを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の画像入力装置は、請求項
１または請求項２に記載の画像入力装置において、前記
導光手段の両側に、前記光源と前記光入力手段とを配設
したことを特徴とする。

【００１５】請求項５に記載の画像入力装置は、請求項
１に記載の画像入力装置において、前記光電変換手段上
に表示手段を備え、一体化したことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の画像入力装置に
よれば、光源から出射された光が、光入力手段により導
光手段に所定の角度をもって入射される。導光手段の上
下に対向する面には第１の低屈折率層と第２の低屈折率
層が形成されていて、上記導光手段に入射された光は全
反射を繰り返して、導光手段の中を伝搬して行く。とこ
ろが、第１の低屈折率層が形成されている側に、部分的
に光学的に結合させて光学手段が配置されているので、
伝搬中の光線の一部は光学手段側に取り出される。取り
出された光は、光学手段の対向側に置かれた原稿を照明
する。

【００１７】原稿からの反射光は、光学手段のレンズに
より、光電変換手段に集光される。原稿からの反射光は
全反射の条件を満たさないので、導光手段、第２の低屈
折率層を透過して、光電変換手段に導かれる。このよう
に、原稿を照明するための光路は、光電変換手段とは空
間的に分離されているので、照明光の光路のために、光
電変換手段の配列や面積が制限を受けることはない。

【００１８】また、全反射の特徴から第２の低屈折率層
側で伝搬光を漏らすことはなく、光電変換手段に原稿か
らの反射光以外の光が混入することはない。さらに、原
稿からの反射光は、光学手段の各レンズで集光されて、
光電変換手段に入射されるので、隣接画素から回り込ん
でくる光を抑えることができる。従って、高解像度を実
現することができる。

【００１９】請求項２に記載の画像入力装置によれば、
前記光電変換手段が２次元状に配列されているので、薄
型・軽量で、高解像度で、高速読み取りを可能にする２
次元の画像入力装置を実現できる。

【００２０】請求項３に記載の画像入力装置によれば、
前記導光手段の、前記光入力手段が配置されている側に
対して、反対側の終端に反射膜が形成されているので、
照明光量を増加させ、照明光の分布不均一性を抑えるこ
とができる。

【００２１】請求項４に記載の画像入力装置によれば、
前記導光手段の両端に１組ずつ前記光源と前記光入力手
段とを備えたことにより、さらに照明光量を増加させ、
照明光の分布不均一性を抑えることができる。

【００２２】請求項５に記載の画像入力装置によれば、
光電変換手段が配置される面から見て、導光手段、光学
手段などの照明光の光学系と、原稿とが同一の面側に存
在し、その反対の面は未使用なため、その面側に絶縁層
を介して、発光型あるいは反射型の表示手段を備える
と、光学的に表示に一切影響を与えることなく、画像入
力装置と画像表示装置を一体化することができる。

【００２３】

【実施例】

（第１の実施例）図１に、第１の実施例に係る画像入力
装置の断面構造を示す。この装置は、照明光を導光する
平行透明体１（導光手段）と、平行透明体１の上面に形
成される低屈折率層２（第２の低屈折率層）と、平行透
明体１の下面に形成される低屈折率層３（第１の低屈折
率層）と、低屈折率層２の上部に配置されるホトダイオ
ード５（光電変換手段）と、電極６と、ホトダイオード
５と電極６を保護する保護層７と、平行透明体１に密着
されて設けられているレンズアレイ４（光学手段）と、
照明光を出射する光源１０（光源）と、光源１０からの
光を平行光にするレンズ９と、光源１０からの光を平行
透明体１に導くプリズム８（光入力手段）から構成され
ている。

【００２４】平行透明体１はガラス板、透明プラスチッ
ク板、透明セラミック板から成る。平行透明体１は照明
光を伝搬させる導光体の機能と、ホトダイオード５など
を支持する基板の機能がある。

【００２５】低屈折率層２と低屈折率層３は平行透明体
１より屈折率の低い媒体で構成される。低屈折率層２は
平行透明体１の上面を全面覆っている。一方、低屈折率
層３は部分的に極めて薄い部分あるいは完全に除去され
た部分がある。

【００２６】レンズアレイ４はプラスチック材料から成
り、平行透明体１の屈折率に近い屈折率を有する材料が
選択される。レンズアレイ４は一方の面に球面状の凸部
が複数並べられていて、その反対の面は平坦である。こ
の凸部の頂点で、低屈折率層３の部分的に極めて薄い部
分あるいは完全に除去された部分を介して、平行透明体
１に密着させると共に光学的に結合している。

【００２７】ホトダイオード５は低屈折率層２の上面に
複数個形成され、１個で１画素を構成する。ホトダイオ
ード５には低屈折率層２側から光が入射される。電極６
はホトダイオード５に電気的に接続されていて、ホトダ
イオード５からの信号を外部に出力する。ホトダイオー
ド５が２次元に配置されている場合は、電極６とは別
に、電極６に直交する電極群が備えられる。ホトダイオ
ード５と電極６と保護層７からセンサー部が形成され
る。

【００２８】光源１０はハロゲンランプ、蛍光灯などの
白色光源、あるいは発光ダイオードから成る。プリズム
８は光源１０からの光を平行透明体１の中に所定の角度
で入射させるために用いられる。プリズムをホログラム
で置き換えることもできる。

【００２９】低屈折率層２，３の形成は、平行透明体１
の表面に低屈折率の樹脂をディップ法、あるいはスピン
コート法で付着させる。または、平行透明体１がガラス
あるいはプラスチックなら、イオンビームを平行透明体
の表面に照射して、表面部の屈折率を変える。または、
ガラスあるいはプラスチックの材料を溶融塩につけて、
電界を印加して、イオン交換による材料の表面改質を行
い、屈折率を制御する。上述の方法で、低屈折率層２，
３は平行透明体１の表面に形成する。

【００３０】次に、本発明の動作原理を図１及び図２を
用いて説明する。図２では、図１と同じ構成要素には同
一符号を付す。光源１０から照射された光はレンズ９に
より概略、平行光に変換されて、プリズム８の端面に入
射される。平行光に限定されるものではないが、平行透
明体１に対する光の入射角を一定にした方が、効率よく
平行透明体１の中で光を伝搬させることができるので、
望ましい。

【００３１】平行透明体１の屈折率をｎ１、低屈折率層
２および３の屈折率をｎ２とすると、それぞれの材料
は、ｎ１＞ｎ２ …（１）を満たすように選定する。このとき、平行透明体１と低
屈折率層２および３の間の界面で、平行透明体１側から
低屈折率層２および３へ向かう光線のうち、ｓｉｎθｃ＝ｎ２／ｎ１ …（２）を満たす臨界角θｃより大きい入射角θ₀で入射した光
線は全反射を起こし、平行透明体１の中を伝搬してい
く。

【００３２】全反射においては、透過光は存在しないの
で、平行透明体１より外に光が漏れることはない。この
ようにして、臨界角θｃより大きい入射角θｏで入射し
た光線群１５を効率よく、平行透明体１の中を伝搬させ
ることができる。なお、プリズム８と平行透明体１の屈
折率が異なる場合は、プリズム８と平行透明体１の界面
で屈折を起こすので、プリズム８に対する光線の入射角
はそれを見越して設定しなければいけない。

【００３３】図２に、図１の拡大断面図を示す。平行透
明体１とレンズアレイ４が各レンズの先端部４ａで、光
学的に結合している。低屈折率層３で先端部４ａに当た
る部分は極めて薄くなっているか、あるいは完全に除去
されている。レンズアレイ４の平坦な下面には原稿１１
が置かれる。

【００３４】上述したように、光線群１５は平行透明体
１の中を全反射を繰り返して、伝搬していく。しかし、
先端部４ａにおいて、光線は、レンズアレイ４の屈折率
が平行透明体１の屈折率と近い値を有するので、全反射
の条件を満足せず、すなわち光学的に結合しているため
全反射されずに、レンズアレイ４の方に抜けて行く。レ
ンズアレイ４の方に取り出された光線１２は原稿１１を
照明する照明光となる。

【００３５】原稿１１からの反射光１３は、レンズアレ
イ４により、ホトダイオード５に集光される。レンズア
レイ４を透過した光１４は、全反射の条件を満たすこと
はないので、平行透明体１および低屈折率層２を突き切
って、ホトダイオード５に到達し、原稿１１の濃淡に応
じた光電変換出力が得られ、原稿１１の像が入力され
る。レンズアレイ４の各レンズは、レンズアレイ４と低
屈折率層３の界面でレンズ効果が現れるので、レンズア
レイ４と低屈折率層３の屈折率を考慮に入れて、レンズ
の形状など設計しなければならない。また、ホトダイオ
ード５のピッチとレンズアレイ４の各レンズのピッチは
必ずしも一致させなくともよいが、各ホトダイオード５
に対応させて集光するように配置するのがよい。

【００３６】光線群１５は平行透明体１の一方の端から
もう一方の端へと伝搬されて行く。その間に、平行透明
体１とレンズアレイ４の各接点で少しずつ光は平行透明
体１の外へ抜けて行く。そうすると、プリズム８に近い
側では漏出する光量は多く、反対側の端にいく程、漏出
光量は減少する。すなわち、場所によって照明光量が変
わり、シェーディングが現れる。この対策として、ホト
ダイオードの面積を場所によって変える方法がある。つ
まり、プリズム８に近い側はホトダイオードの面積を小
さくし、反対側の端にいく程、ホトダイオードの面積を
大きくしていく。別の対策として、電気信号に重みづけ
をして、補正する方法があるが、ホトダイオードの面積
を変える方法は、ホトダイオードのダイナミックレンジ
を有効に使うことができるので、有利である。

【００３７】以上、説明したように本発明によると、照
明光の経路と原稿からの反射光の経路が独立しているの
で、照明光の通路のために、ホトダイオードの面積が削
減されることはない。高解像度化に対しても、照明光の
通路による制限を受けることなく、ホトダイオードの面
積を大きくとることができるので、大きな信号出力を得
ることができる。

【００３８】また、全反射の特徴から透過光は存在しな
いため、照明光と原稿からの反射光が混合されないの
で、照明光が直接、ホトダイオード５に入射されること
はなく、高いコントラストの信号出力が得られる。

【００３９】さらに、原稿からの反射光は、レンズアレ
イ４の各レンズで集光されるので、隣接画素からの光が
回り込んで入るのを抑えることができ、シャープな信号
出力が得られる。

【００４０】特に、本発明では、ホトダイオードの配
列、面積に関係なく照明光の通路を確保することができ
るため、２次元イメージセンサに適応したときに空間的
な余裕が得られる。また、本発明では、隣接画素からの
光の回り込みを低く抑えることができるので、２次元イ
メージセンサに展開しても、問題とならない。

【００４１】（第２の実施例）図３に、第２の実施例に
係る画像入力装置の断面構造を示す。図１と同じ構成要
素を示すものには同一符号を付した。ここで、平行透明
体１の、プリズム８が設置されている反対側の端面１ａ
に、反射膜２０が形成されていることが構造的な特徴で
ある。反射膜２０は金属膜あるいは誘電体膜から成り、
平行透明体１の端面１ａ全体を覆う。

【００４２】本実施例はシェーディングの課題に対して
効果がある。図１では、平行透明体１のプリズム８のあ
る一方端から伝搬されて来た光線群１５は、端面１ａに
到達すると、そのまま外に抜け出していった。図３で
は、端面１ａに反射膜があるので、端面１ａに到達した
光線群１５は反射して、逆方向に進む光線群２１となっ
て、また平行透明体１の中を伝搬して行く。

【００４３】従って、本実施例では、光の有効利用がで
き、照明光量を増加させる効果がある。また、特に平行
透明体１の端面１ａ近傍の照明光量を増やすことができ
るので、シェーディング特性を改善する効果がある。ま
た、光線群１５が伝搬する方向の平行透明体１の長さま
たは入射角を調整することにより、ホトダイオード５の
面積を一定にしたままですべてのホトダイオード５の光
量を略均一にすることもできる。

【００４４】（第３の実施例）図４に、第３の実施例に
係る画像入力装置の断面構造を示す。図１と同じ構成要
素を示すものには同一符号を付した。ここで、プリズム
８が設置されている平行透明体１の反対側の端部にも、
別のプリズム３０、レンズ３１、光源３２を設置し、平
行透明体１の両端から光を導入できるようにしたことが
特徴である。プリズム３０、レンズ３１、および光源３
２はプリズム８、レンズ９、および光源１０と同等のも
のであり、機能は同じである。

【００４５】上述したように、図１ではシェーディング
の課題がある。本実施例では、平行透明体１の両端から
光を導入するので、照明光量の分布不均一性は大幅に改
善することができる。また、光線群が伝搬する方向の平
行透明体１の長さまたは各光源からの入射角を調整する
ことにより、ホトダイオード５の面積を一定にしたまま
ですべてのホトダイオード５の光量を略均一にすること
もできる。また、当然のことながら、光源を２個用いる
ので、照明光量の増加を図る効果がある。さらに、図３
で示す実施例を併用して、平行透明体１の両端面に反射
膜を付加すると、一層、上記効果が増す。

【００４６】（第４の実施例）図５に、第４の実施例に
係る画像入力装置の断面構造を示す。図１と同じ構成要
素を示すものには同一符号を付した。この装置は、照明
光を導光する平行透明体１と、平行透明体１の上面に形
成される低屈折率層２と、平行透明体１の下面に形成さ
れる低屈折率層３と、低屈折率層３より上部に配置され
るホトダイオード５と、ホトダイオード５に並置される
液晶駆動用ＴＦＴ４０と、液晶駆動用ＴＦＴ４０と電気
的に接続されている画素電極４２と、ホトダイオード５
と液晶駆動用ＴＦＴ４０とを覆い、画素電極４２の表面
を平坦にする絶縁層４３と、画素電極４２より上部にあ
る液晶層４１と、表面に対向電極４４Ａが形成されてい
て液晶層４１を封止するガラス基板４４と、平行透明体
１に密着されて設けられているレンズアレイ４と、照明
光を出射する光源１０と、光源１０からの光を平行光に
するレンズ９と、光源１０からの光を平行透明体１に導
くプリズム８から構成されている。

【００４７】平行透明体１と、液晶駆動用ＴＦＴ４０
と、画素電極４２と、絶縁層４３と、液晶層４１と、ガ
ラス基板４４とで反射型液晶パネル（表示手段）を構成
している。表示画像をガラス基板４４側から観察するよ
うに設計されている。反射型液晶パネルは通常、２次元
の表示素子なので、ホトダイオードも２次元状に１画素
ごとに配列されて構成されている。

【００４８】液晶駆動用ＴＦＴ４０は、スイッチング素
子として通常よく使われるアモルファスシリコンＴＦ
Ｔ、あるいはポリシリコンＴＦＴが用いられる。画素電
極４２は、金属膜から成り、表示光の反射板も兼ねる。
絶縁層４３は、樹脂から成り、各ホトダイオード５、各
液晶駆動用ＴＦＴ４０の絶縁性を保ち、画素電極４２の
表面が概略平坦になるように形成される。液晶層４１
は、反射型で使えるように、ゲスト・ホスト液晶が使わ
れる。ガラス基板４４は、透明プラスチック板や透明セ
ラミック板を使用することができる。他に、図示しない
が、液晶駆動用ＴＦＴ４０を制御する表示用ソース電
極、ゲート電極、および入力画像信号を外部に出力する
外部入力用電極がある。但し、表示用電極と画像入力用
電極を兼用することができる。このように反射型液晶パ
ネルと一体化することにより表示用電極と画像入力用電
極を兼用することができるので、構造を簡素化できる。

【００４９】画像入力装置としての動作原理は図２に示
す通りである。平行透明体１の中を伝搬する光を、平行
透明体１とレンズアレイ４の各接点でレンズアレイ４側
に導き出して、照明光とし、原稿１１からの反射光はレ
ンズアレイ４のレンズ効果でホトダイオード５に集光さ
せる。なお、ホトダイオード５の近傍に各ホトダイオー
ドに対応した増幅回路を並置して、ホトダイオード５で
読み取られた画像入力信号で反射型液晶パネルに直接表
示を行うようにしてもよい。また、ホトダイオード５の
代わりに太陽電池を用いると、増幅回路なしで表示させ
ることができる。

【００５０】本実施例の特徴は、表示装置としての反射
型液晶パネルに一切の影響を与えることなく、画像入力
装置が付加できることである。液晶駆動用ＴＦＴ４０は
画素電極４２に比べ小型であり、その横にホトダイオー
ド５を形成する空間は十分にある。

【００５１】また、ホトダイオード５が配列される面か
ら見て、照明光の光学系と原稿の設置など、画像入力装
置に関する構成要素はすべて同一面側にある。一方、反
射型液晶パネルの表示用照明光の入射、表示光の出射は
画素電極４２より上面で行われるので、画像入力装置の
光学系と表示装置の光学系を分離することができるの
で、互いに光学的に影響を与えることはない。

【００５２】但し、液晶駆動用ＴＦＴ４０にも平行透明
体１側から光が当たるので、その光により液晶駆動用Ｔ
ＦＴの特性を変化させる可能性があるが、液晶駆動用Ｔ
ＦＴ４０の下面に遮光膜を形成すれば問題がない。

【００５３】なお、上記反射型液晶パネル以外に、一方
の面からしか光の入出力を行わない他の発光型の表示手
段としては、ＬＥＤアレイ、エッレクトロルミネッセン
ス（ＥＬ）パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤ
Ｐ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）
などがある。

【００５４】

【発明の効果】請求項１に記載の画像入力装置によれ
ば、原稿を照明する光路と原稿からの反射光の光路を独
立させることができるため、照明光の光路のために光電
変換手段の面積が削減されることはないので、大きな信
号出力が得られ、高いＳ／Ｎ比を得ることができる。

【００５５】また、導光手段の中を伝搬している光は、
導光手段とレンズとの光学的結合部以外では、外に漏れ
出すことがないので、照明光が直接、光電変換手段に入
射されることはなく、高いコントラスト比の信号出力が
得られる。

【００５６】さらに、原稿からの反射光は、各レンズで
集光されて、光電変換手段に入射されるので、隣接する
画素からの光の回り込みを抑えることができ、読み取り
画像の解像度を高めることができる。

【００５７】請求項２に記載の画像入力装置によれば、
請求項１に記載の発明をいわゆる２次元のイメージセン
サに適用した場合に、上記効果がより一層得られ、これ
らの効果は特に、画素を高密度化、高精細化したときに
顕著になる。

【００５８】請求項３に記載の画像入力装置によれば、
照明光の光量増加と照明光の分布不均一性の改善ができ
る。

【００５９】請求項４に記載の画像入力装置によれば、
両側から照明光を導入するため、照明光の光量増加と照
明光の分布不均一性の改善ができる。

【００６０】請求項５に記載の画像入力装置によれば、
光電変換手段が配列される面から見て、照明光の光学系
と原稿の設置など画像入力装置に関する構成要素をすべ
て同一面側に構成することができ、一方の面からしか光
の入出力を行わない表示手段と一体化することができる
ので、互いに光学的に影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の画像入力装置の断面構
造を示す図である。

【図２】本発明の画像入力装置の動作原理を説明するた
めの図である。

【図３】本発明の第２の実施例の画像入力装置の断面構
造を示す図である。

【図４】本発明の第３の実施例の画像入力装置の断面構
造を示す図である。

【図５】本発明の第４の実施例の画像入力装置の断面構
造を示す図である。

【図６】従来の画像入力装置の断面構造を示す図であ
る。

【符号の説明】

１平行透明体２，３低屈折率層４レンズアレイ５ホトダイオード６電極７保護層８，３０プリズム９，３１レンズ１０，３２光源１１原稿２０反射膜４０液晶駆動用ＴＦＴ４１液晶層４２画素電極４３絶縁層４４ガラス基板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 5/335 Ｈ０１Ｌ 31/10 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を出射する光源と、光を伝搬する導光手段と、該導光手段の一方面に形成され、前記導光手段より低い
屈折率を有する第１の低屈折率層と、前記導光手段の他方面に形成され、前記導光手段より低
い屈折率を有する第２の低屈折率層と、前記光源から出射された光を前記導光手段と第１の低屈
折率層及び第２の屈折率層との境界で全反射するように
入射させる光入力手段と、第２の低屈折率層上に配置され、光電変換を行う光電変
換手段と、第１の低屈折率層を介して複数のレンズを前記導光手段
の一方面と光学的に結合し、この結合部分から前記導光
手段を伝搬する光の一部を取り出して原稿に照射して該
原稿からの反射光を前記レンズで前記光電変換手段に集
光する光学手段と、を備えたことを特徴とする画像入力
装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像入力装置におい
て、前記光電変換手段が２次元状に配列されていること
を特徴とする画像入力装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の画像入
力装置において、前記導光手段の終端に反射膜を配設し
たことを特徴とする画像入力装置。
【請求項４】請求項１または請求項２に記載の画像入
力装置において、前記導光手段の両側に、前記光源と前
記光入力手段とを配設したことを特徴とする画像入力装
置。
【請求項５】請求項１に記載の画像入力装置におい
て、前記光電変換手段上に表示手段を備え、一体化した
ことを特徴とする画像入力装置。