JPH10294826A - カラーイメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光導波路縮小光学系を使用して、小型、軽
量、作製が容易であり、さらにカラー化の方式としてカ
ラーＣＣＤを用いた場合の色ずれの発生を押さえ、外部
メモリの個数や容量を削減し、さらに読み取り速度の高
速化を実現するカラーイメージセンサを提供する 【解決手段】 白色蛍光管１０と、シリンドリカルレン
ズ（円柱レンズ）１１と、上下方向３列のマイクロレン
ズアレイ１２と、３層の光導波路アレイ１４と、色フィ
ルタ付き３ラインカラーＣＣＤ１６からなる構成であ
る。シリンドリカルレンズ１１は、マイクロレンズアレ
イ１２を覆うように取り付けられる。シリンドリカルレ
ンズ１１によって、導波路層の各々のマイクロレンズア
レイ１２に入射する像は、原稿上の同一部分の像であ
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、ハードコピー画像
の一次元読み取り縮小光学系に使用される光導波路型の
カラーイメージセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリ、イメージスキャ
ナ、ディジタル複写機等の画像読み取り需要の増加とと
もに、画像情報を電気信号に変換する一次元イメージセ
ンサの高性能化と小型化さらには、カラー化が要望され
ている。従来より一次元イメージセンサには、原稿幅よ
りセンサ長が短く縮小光学系を用いて結像画像を読み取
る縮小型イメージセンサと、１対１の光学系を用いて等
倍の結像画像を読み取る密着型イメージセンサとがあ
る。

【０００３】縮小型イメージセンサの場合は、焦点深度
が深く、低価格であり高速読み取りが可能である反面、
レンズによる集光及びミラーでの反射を用いるため、光
学距離が必要になり、その結果サイズが大きくなってし
まい、小型化するのが困難である。また光学系の調整が
複雑であり、一台毎に調整を要する欠点もある。

【０００４】また密着型イメージセンサは、原稿から光
電変換素子までの距離は短く、調整が不要である反面、
光電変換素子の寸法が原稿幅と同じ幅を必要とするので
大きく、また光電変換素子を駆動する複雑な電子回路が
必要であり、このために低価格化が困難であった。

【０００５】そこで光導波路を用いた縮小光学型イメー
ジセンサが提案されている。これは原稿面からの反射光
を用いて縮小する光導波路型縮小イメージセンサであ
り、原稿面幅に形成されたレンズと、このレンズで集光
された光を導く複数の導波路が形成された光導波路基板
と、前記複数の光導波路により導かれた光を電気信号に
変換する光電変換素子アレイとを備えている。これによ
り低価格、小型化、薄型化が可能となりさらに、光学系
の複雑な調整が不要となる（特開平７−３０１７３
０）。

【０００６】この縮小光学型イメージセンサのカラー化
の方式が検討され、光源切り替え方式、色分解フィルタ
付センサ方式などが実現されている。まず、光源切り替
え方式は、原稿を読み取る際にＲＧＢ３色光を１ライン
毎に切り替えて照射させて読み取る方式である。そのた
め原稿の１ラインを３回繰り返し読むことになり、読み
取り速度の高速化が難しい問題があった。

【０００７】そこで、この点を改善した色分解フィルタ
付センサ方式として、カラーＣＣＤを用いたイメージセ
ンサがある。図１０は、このカラーＣＣＤを用いた従来
のカラーイメージセンサを示す説明図であり、（ａ）は
断面図、（ｂ）は斜視図である。

【０００８】原稿９からの反射光は、マイクロレンズア
レイ１２により、３層の光導波路アレイ１４の各導波路
に集光される。光導波路アレイ１４から出光した光は、
３ラインのカラ−ＣＣＤ１６に到達して電気信号に変換
される。

【０００９】この３ラインカラ−ＣＣＤ１６はオンチッ
プカラーフィルタ構造であり、１つのパッケージ内に受
光素子を配列した３本のＣＣＤラインが各々平行になる
ように配置されており、各々のＣＣＤラインに一色ず
つ、それぞれ色分解用の３色の赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）フィルタ１９を配置したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この色分解フ
ィルタ付センサ方式では、図１０に示すように、光導波
路アレイ１４の各層に入射する原稿箇所は、同一ではな
い。従って、ＣＣＤ１６の各受光部における原稿の読み
取り位置は同一箇所でないため、読み取った画像信号の
出力を外部メモリ等に蓄積して、出力のタイミングを調
整することで、色ずれの補正を行っている。しかし、多
くの外部メモリが必要になり装置が複雑になる問題があ
った。

【００１１】そこで、光導波路縮小光学型イメージセン
サのカラー化として、一本の導波路を３本に分岐して、
それぞれの導波路の出力部にＲＧＢのフィルタを付ける
方法があり、導波路アレイが形成された基板内で３分岐
する構造と基板に対して垂直方向に３分岐する構造が提
案されている（特開平３−１７１８６５）。

【００１２】前記３分岐方式で、基板に垂直に３分岐し
た導波路の場合に、出力部にライン状にＲＧＢのカラー
フィルタを形成したＣＣＤを設けた場合、原稿の読み取
り位置がＲＧＢラインともに一致するため、外部メモリ
などによる色ずれ補正を行う必要がない。しかし、その
反面、現在基板の垂直方向への３分岐導波路形成するた
めの適当な量産法は、存在しないと考えられる。

【００１３】本発明は、光導波路縮小光学系を使用し
て、小型、軽量、作製が容易であり、さらにカラー化の
方式としてカラーＣＣＤを用いた場合の色ずれの発生を
押さえ、外部メモリの個数や容量を削減し、さらに読み
取り速度の高速化を実現するカラーイメージセンサを提
供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、原稿に白色光
を照射する白色光源と、前記白色光源から発して原稿に
て反射した光を集光するためのレンズと、前記レンズに
よって集光された光を導く複数の導波路を有する光導波
路アレイと、前記導波路より導かれた光が入射して電気
信号に変換する光電変換装置と、を備えたカラーイメー
ジセンサである。

【００１５】請求項１の発明は、前記レンズが各導波路
に光を集光する３層のマイクロレンズアレイと、原稿と
該マイクロレンズアレイとの間にあって原稿の同一部分
からの反射光を該マイクロレンズアレイに照射するシリ
ンドリカルレンズとからなり、前記光導波路アレイが３
層の導波路からなる積層構造を有し、前記光導波路アレ
イの３層の導波路層を出力した光が前記光電変換装置に
供給されて、独立した３色の光の信号に変換されること
を特徴とする。

【００１６】請求項２の発明は、前記レンズが前記シリ
ンドリカルレンズの光導波路アレイ側に前記マイクロレ
ンズアレイが形成されて一体化されていることを特徴と
する。

【００１７】請求項３の発明は、前記レンズが各導波路
に光を集光する３層のマイクロレンズアレイからなり、
前記光導波路アレイが３層の導波路からなる積層構造を
有し、前記マイクロレンズアレイの積層方向のピッチ
は、該積層方向に位置する原稿の同一部分からの反射光
が、それぞれの３層光導波路入力端に結像するように設
定され、前記光導波路アレイの３層の導波路層を出力し
た光が前記光電変換装置に供給されて、独立した３色の
光の信号に変換されることを特徴とする。

【００１８】以上の構成を有する請求項１の発明におい
ては、マイクロレンズアレイ上にシリンドリカルレンズ
を配置することによって、導波路層の各々のマイクロレ
ンズアレイに入射する像は、原稿上の同一部分の像であ
る。この結果、光導波路アレイの各導波路層に原稿の同
一箇所からの光が結像することになるため、原稿の読み
取り位置のずれが生じない。

【００１９】請求項２の発明においては、シリンドリカ
ルレンズの光導波路側にマイクロレンズアレイを形成し
て一体化している。従って、上記と同じ効果が得られる
とともに、一体成型によりシリンドリカルレンズとマイ
クロレンズアレイを作製することにより、部品数を減ら
すことができる。

【００２０】請求項３の発明においては、シリンドリカ
ルレンズを使用せず、３層の光導波路層ピッチ幅を導波
路層に垂直方向のマイクロレンズアレイピッチ幅より大
きくする。マイクロレンズアレイの積層方向のピッチ
は、該積層方向に位置する原稿の同一部分からの反射光
が、それぞれの３層光導波路入力端に結像するように設
定される。３層のマイクロレンズアレイのうち中央層で
は、像は光軸を中心とした位置に結ばれる。両端層のマ
イクロレンズに入射する像は該マイクロレンズの光軸か
らずれた位置に像を結ぶが、このずれを考慮してマイク
ロレンズアレイの積層ピッチを設定しているため、両端
層の光導波路に像を結ぶことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２２】＜第１実施形態＞図１は、本発明に係るカ
ラーイメージセンサの第１実施形態を示す構成斜視図で
ある。このカラーイメージセンサは、読み取り幅Ａ４サ
イズ、解像度２００dpiであり、原稿を照射する白色光
源である白色蛍光管１０と、シリンドリカルレンズ（円
柱レンズ）１１と、上下方向３列のマイクロレンズアレ
イ１２と、３層の光導波路アレイ１４と、色フィルタ付
き３ラインカラーＣＣＤ１６からなる構成である。

【００２３】シリンドリカルレンズ１１は、マイクロレ
ンズアレイ１２を覆うように取り付けられ、有効口径３
７５μｍ、焦点距離１．５mm、レンズ厚２２０μｍ、厚
さ２２０mmで、原稿側が凸レンズにマイクロレンズ１２
側が平面に形成されている（図２参照）。シリンドリカ
ルレンズ１１とマイクロレンズアレイ１２との間に空気
層１３を設けるため、シリンドリカルレンズ１１の平面
（マイクロレンズ側）１１ａの両端部に凸部１１ｂを形
成している。そして凸部１１ｂを後述するマイクロレン
ズアレイ基板１２ｂに接着し固定する。なお凸部１１ｂ
は、マイクロレンズ１２の形成されていない領域に一致
するように設計されている。凸部１１ｂの高さは２８０
μｍ、幅は２mmとした。

【００２４】マイクロレンズアレイ１２は、マイクロレ
ンズ基板１２ｂ上にマイクロレンズ１２ａを３列に形成
したものである。各マイクロレンズ１２ａは、有効口径
１２５μｍ、焦点距離２７０μｍ、レンズ厚４２５μｍ
で、水平方向に１２５μｍピッチ、垂直方向には１２５
μｍピッチで形成され、マイクロレンズ基板１２ｂ基板
の両端部を残して形成されている。上述したように、マ
イクロレンズ基板１２ｂの両端部には、シリンドリカル
レンズ１１の凸部１１ｂを接着固定する。

【００２５】なお、シリンドリカルレンズ１１、マイク
ロレンズアレイ１２は、その材質が例えばポリメチルメ
タアクリレート（ＰＭＭＡ）であり、射出成型法によっ
て作製される。

【００２６】３層の光導波路アレイ１４は、それぞれ導
波路層が赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）用光導波路となり、
それぞれの導波路層ピッチは１２５μｍである。また、
導波路が形成されている導波路溝は、深さ８μｍ、幅８
μｍであり、各導波路のピッチは、入力部で１２５μ
ｍ、出力部で１４μｍになっている。また、原稿とシリ
ンドリカルレンズ１１との距離は、１．５mmとする。

【００２７】ここで３層構造の光導波路アレイ１４の作
製方法について説明する。作成方法には様々の方法があ
るが、例としてスキージ方法についてを説明する。

【００２８】図３は、光導波路１４のスキージ法による
作成を示す説明図である。まず導波路溝２２を形成した
クラッド基板２１を用意する（同図（ａ））。クラッド
基板２１の材質は導波路をなすコア部の材料よりも屈折
率が低く透明な材料であればよく、例えばポリメチルメ
タアクリレート（ＰＭＭＡ）を用いてクラッド基板２１
を射出成型法にて作製する。

【００２９】クラッド基板２１上にクラッドより屈折率
の高いコア材２７を塗布する（同図（ｂ））。導波路溝
２２以外の余分なコア材料２７をスキージ２９にて掃き
取る（同図（ｃ））。導波路溝２２のみにコア材料２７
を充填した後、紫外線２８を照射して、硬化させる（同
図（ｄ））。そして上部にクラッド材料３０を塗布し、
紫外線２８を照射して硬化させ光導波路を得る（同図
（ｅ）、（ｆ））。

【００３０】こうして作製した光導波路アレイを３層の
光導波路アレイに組み立てる方法を図４に示す。図４
（ａ）に示すＲ、Ｇ、Ｂ用となる光導波路アレイ１４
ａ，１４ｂ，１４ｃを３つ用意して、同図（ｂ）に示す
ように、順に接着剤を塗布して３層に重ね合わせる。こ
うして、３層の光導波路アレイ１４が作製される（同図
（ｃ））。

【００３１】３ラインカラーＣＣＤ１６は、受光素子
（フォトダイオード）が１４μｍピッチで水平方向に配
置され、この受光素子アレイの各ラインは垂直方向に１
２５μｍピッチで配置されている。それぞれの受光素子
ラインに一色ずつ、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ１９が
取り付けられており、光はカラーフィルタ１９を通って
受光素子に至る。

【００３２】さて、上記の各部品は次のように組み合わ
されてカラーイメージセンサを形成する。３層の光導波
路アレイ１４の入力部に、導波路とマイクロレンズ１２
ａが１対１になるように、マイクロレンズアレイ１２を
接着する。このとき、マイクロレンズ１２ａと導波路の
ＮＡ（開口数）を一致させておく。これによりシリンド
リカルレンズ１１を通過してきた原稿からの光を最大限
に導波路に導入し、さらに隣接のマイクロレンズ１２ａ
からの光が入り込まぬようにして解像度を向上させる。

【００３３】さらに導波路の出力部に導波路と感光部の
フォトダイオードが１対１に対応するように３ラインカ
ラーＣＣＤ１６を取り付ける。次に、シリンドリカルレ
ンズ１１を、マイクロレンズアレイ１２の前面に接着す
る。原稿を照射する白色蛍光管１０を所定の位置に設定
する。

【００３４】次に、このカラーイメージセンサの動作に
ついて説明する。図５は、カラーイメージセンサの動作
を示す説明図である。白色蛍光管１０からの光は、原稿
９で反射し、シリンドリカルレンズ１１に入射する。シ
リンドリカルレンズ１１の光学特性により、原稿上の１
ラインからの反射光が、マイクロレンズアレイ１２の３
層のライン上にそれぞれ達することになる。マイクロレ
ンズアレイ１２は、３層の光導波路アレイ１４に集光
し、光導波路アレイ１４は３ラインカラーＣＣＤ１６の
受光素子に光を伝達する。３ラインカラーＣＣＤ１６に
は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各フィルタ１９が取り付けられている
ので、３ラインの受光素子ラインには、Ｒ、Ｇ、Ｂの光
が入射し、電気信号に変換される。

【００３５】この結果、光導波路の出力部に備えてある
ＲＧＢの３本ラインそれぞれに、原稿９の同一ライン上
の光が結像していることになるため、光導波路アレイ１
４やカラーＣＣＤ１６の各ライン間距離による読み取り
位置のずれがなく、ずれ補正用外部メモリが不要とな
り、読み取り速度の高速化が図れる。さらに光導波路縮
小光学系を用いているため、小型化が容易である。

【００３６】＜第２実施形態＞図６は、本発明に係るカ
ラーイメージセンサの第２実施形態に用いるシリンドリ
カルレンズの構成斜視図である。このシリンドリカルレ
ンズ５１の平面５１ａ側に凸マイクロレンズアレイ５２
が一体的に形成されている。第１実施形態と同様、シリ
ンドリカルレンズ５１の材質は、ポリメチルメタアクリ
レートであり、射出成型にて作製する。シリンドリカル
レンズ５１の有効口径は３７５μｍ、焦点距離１．５m
m、レンズ厚２２０μｍ、長さ２２０mmで、その裏面に
有効口径１２５μｍの凸マイクロレンズが水平方向に１
２５μｍピッチ、垂直方向には１２５μｍピッチで形成
されている。

【００３７】さらにマイクロレンズアレイ５２が形成さ
れている面と光導波路アレイ１４を接着により一体化す
る際に、前記マイクロレンズアレイ５２と光導波路入力
部との間を空気層とするために、シリンドリカルレンズ
５１の平面側のマイクロレンズ５２の形成されていない
領域に凸部５１ｂを設けている。ここで凸部５１ｂの高
さは、有効口径１２５μｍのマイクロレンズに入射され
る光の像を光導波路入力部分のコアのサイズ８×８μｍ
に縮小できるように設計してある。そして前記シリンド
リカルレンズ５１を３層光導波路アレイ１４の入力部
に、カラーＣＣＤ１６を３層光導波路アレイ１４の出力
部に取り付ける。さらに第１実施形態の白色蛍光管１０
を所定の位置に設置する。

【００３８】このシリンドリカルレンズ５１を備えたカ
ラーイメージセンサの動作について説明する。図７は、
カラーイメージセンサの動作を示す説明図である。図６
で説明したように、シリンドリカルレンズ５１によっ
て、原稿９の１ラインからの反射光は、光導波路アレイ
の各ラインに集光する。３ラインカラーＣＣＤ１６の３
ラインの受光素子ラインには、カラーフィルタ１９を通
過したＲ、Ｇ、Ｂの光が入射し、電気信号に変換され
る。

【００３９】こうして、第１実施形態と同様に、光導波
路アレイ１４やカラーＣＣＤ１６の各ライン間距離によ
る読み取り位置のずれがなく、ずれ補正用外部メモリが
不要となり、読み取り速度の高速化が図れる。また、一
体成型によりシリンドリカルレンズとマイクロレンズア
レイを作製することにより、部品数を減らすことができ
る。

【００４０】＜第３実施形態＞図８は、本発明に係るカ
ラーイメージセンサの第３実施形態を示す断面図であ
る。このカラーイメージセンサは、読み取り幅Ａ４サイ
ズ、解像度２００dpiを有するもので、原稿９を照射す
る白色蛍光管１０と、上下方向３列のマイクロレンズア
レイ１２と、３層の光導波路アレイ１２と、３ラインカ
ラーＣＣＤ１６とからなり、第１及び第２実施形態に用
いたシリンドリカルレンズは、用いていない。

【００４１】使用したマイクロレンズアレイ１２の有効
口径は１２５μｍ、焦点距離２７０μｍ、レンズ厚４２
５μｍで、水平方向に１２５μｍピッチ、垂直方向には
１２５μｍピッチで形成されている。また３層の光導波
路アレイ１４に関しては、実施例１記載の光導波路アレ
イと比べると、導波路層ピッチのみ異なり、１３５μｍ
ピッチとなっている。さらにカラーＣＣＤ１６は、第１
実施形態に使用したものとは、ＣＣＤのライン間隔のみ
異なって１３５μｍであり、導波路ピッチに等しい。ま
た原稿９とマイクロレンズアレイ１２との距離は２mmと
した。

【００４２】上記の各部品を用いて以下のようにカラー
イメージセンサを組み立てる。まず３列のマイクロレン
ズアレイ１２の真中の列のマイクロレンズアレイ１４の
光軸と中心層の導波路のコアの中心とが一致するように
設定した後、３層光導波路アレイ１４の入力部に１対１
になるようにマイクロレンズアレイ１２を接着する。次
に、導波路とカラーＣＣＤ１６の感光部のフォトダイオ
ードが１対１になるように、導波路の出力部にカラーＣ
ＣＤ１６を接着する。さらに第１実施形態記載の白色蛍
光管１０を所定の位置に設置する。なお第１実施形態を
同様にマイクロレンズと導波路のＮＡ（開口数）は、一
致させてある。

【００４３】さて、ここでカラーイメージセンサにおけ
る両端層の光導波路アレイ１２のコアの中心位置と両端
層のマイクロレンズアレイ１２の光軸とのずれは、１０
μｍになる。この１０μｍずらした理由を以下に説明す
る。

【００４４】まず図９（ａ）に示すように、有効口径１
２５μｍ、焦点距離２７０μｍ、レンズ厚４２５μｍの
１個のマイクロレンズ１２ａと黒い原稿上に１２５μｍ
角の白い像のある原稿９を用意する。そしてマイクロレ
ンズ１２ａと原稿９との距離を２mmに保ち、そして原稿
上の像の中心点をマイクロレンズ１２ａの光軸にあわせ
る。その後原稿９に白色光を照射させ、マイクロレンズ
１２ａの裏面にできる像の位置を測定する。

【００４５】次に原稿９を１２５μｍ横にずらしたとき
のマイクロレンズ裏面における像の位置を観測すると、
原稿９とは反対の方向に１０μｍ程度ずれた（同図９
（ｂ））。すなわち１２５μｍ横からマイクロレンズ１
２ａに入り込んでくる光の像は、マイクロレンズ１２ａ
の光軸２０の位置から１０μｍずれることになる。

【００４６】このことを考慮に入れ、第３実施形態のカ
ラーイメージセンサは、３層構造の導波路層ピッチ幅を
マイクロレンズアレイ５２の導波路層に垂直方向のピッ
チ幅より１０μｍ大きくしてある。この場合、３層光導
波路アレイ１４の中心層の導波路コアの中心位置と、前
記中心層の光導波路アレイ１４に光を集光させるマイク
ロレンズ１２ａの光軸２０を一致させる。そして原稿９
の読み取りを開始すると、中心層のマイクロレンズ１２
ａに入射する光の像は、中心層のマイクロレンズ１２ａ
の光軸を中心とした位置に像を結ぶ。また両端層のマイ
クロレンズ１２ａに入射する光の像は、該マイクロレン
ズ１２ａの光軸２０からずれた位置に像を結ぶ。しかし
このずれを考慮して光導波路層ピッチを設定しているた
め、両端層の光導波路に像を結ぶことができる。

【００４７】このように、上記のカラーイメージセンサ
は、第１実施形態、第２実施形態のカラーイメージセン
サと同じ効果が得られるとともに、シリンドリカルレン
ズを省略することができる。

【００４８】なお第１、第２及び第３実施形態におい
て、イメージセンサのカラー化を実現するために色フィ
ルタ付きのカラーＣＣＤ１６を用いたが、他に３層光導
波路の出力部の各層に一色、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィル
タを設け、モノクロＣＣＤイメージセンサを３個結合さ
せてもよい。また、光導波路アレイにカラーフィルタの
機能を持たせてもよい。さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタ
としたが、これに限らず透過した光が独立の３色となる
カラーフィルタでもよい。

【００４９】また、３ラインカラ−ＣＣＤを用いたが、
１ラインのカラ−ＣＣＤを３個用いてもよい。この場
合、光導波路アレイの導波路は、各層間の出力側におい
て重ならない位置に形成され、その出力側の導波路に対
応させて１ラインカラ−ＣＣＤを取り付けてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
原稿とマイクロレンズアレイとの間にシリンドリカルレ
ンズを備えているので、原稿の同一部分からの反射光を
各層のマイクロレンズに照射することができる。そのた
め原稿の読み取り位置のずれを無くすことができ、従来
のようにずれ補正用外部メモリを設置する必要がなく、
読み取り処理を簡易化して、処理の高速化が可能であ
る。また、シリンドリカルレンズを備えるだけでよく、
作製が容易であり、小型、軽量化を実現できる。

【００５１】また請求項２の発明によれば、上記効果に
加えて、シリンドリカルレンズの光導波路アレイ側にマ
イクロレンズアレイが一体的に形成されているので、組
み立て工程を簡易化でき、より作製が容易であり、小
型、軽量化を実現できる。

【００５２】また請求項３の発明によれば、マイクロレ
ンズアレイの積層方向に位置する原稿の同一部分からの
反射光が、それぞれの３層光導波路入力端に結像するよ
うに設定されるので、原稿の読み取り位置のずれを無く
すことができ、従来のようにずれ補正用外部メモリを設
置する必要がなく、読み取り処理を簡易化して、処理の
高速化が可能である。シリンドリカルレンズを用いない
ため、作製が容易であり、小型、軽量化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラーイメージセンサの第１実施
形態を示す構成斜視図である。

【図２】第１実施形態に用いるシリンドリカルレンズの
構成斜視図である。

【図３】光導波路１４のスキージ法による作成を示す説
明図である。

【図４】３層の光導波路アレイに組み立てる方法を示す
説明図である。

【図５】第１実施形態のカラーイメージセンサの動作を
示す説明図である。

【図６】本発明に係るカラーイメージセンサの第２実施
形態に用いるシリンドリカルレンズの構成斜視図であ
る。

【図７】第２実施形態のカラーイメージセンサの動作を
示す説明図である。

【図８】本発明に係るカラーイメージセンサの第三実施
形態を示す断面図である。

【図９】第３実施形態のカラーイメージセンサの動作を
示す説明図である。

【図１０】従来のカラーイメージセンサを示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ 白色光源 １１ シリンドリカルレンズ １２ マイクロレンズアレイ １４ 光導波路アレイ １６ カラーＣＣＤ

【手続補正書】

【提出日】平成９年４月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿に白色光を照射する白色光源と、 前記白色光源から発して原稿にて反射した光を集光する
   ためのレンズと、 前記レンズによって集光された光を導く複数の導波路を
   有する光導波路アレイと、 前記導波路より導かれた光が入射して電気信号に変換す
   る光電変換装置と、を備え、 前記レンズは、各導波路に光を集光する３層のマイクロ
   レンズアレイと、原稿と該マイクロレンズアレイとの間
   にあって原稿の同一部分からの反射光を該マイクロレン
   ズアレイに照射するシリンドリカルレンズとからなり、 前記光導波路アレイは、３層の導波路からなる積層構造
   を有し、 前記光導波路アレイの３層の導波路層を出力した光が前
   記光電変換装置に供給されて、独立した３色の光の信号
   に変換されることを特徴とするカラーイメージセンサ。
2. 【請求項２】 前記レンズは、前記シリンドリカルレン
   ズの光導波路アレイ側に前記マイクロレンズアレイが形
   成されて一体化されていることを特徴とする請求項１記
   載のカラーイメージセンサ。
3. 【請求項３】 原稿に白色光を照射する白色光源と、 前記白色光源から発して原稿にて反射した光を集光する
   ためのレンズと、 前記レンズによって集光された光を導く複数の導波路を
   有する光導波路アレイと、 前記導波路より導かれた光が入射して電気信号に変換す
   る光電変換装置と、を備え、 前記レンズは、各導波路に光を集光する３層のマイクロ
   レンズアレイからなり、 前記光導波路アレイは、３層の導波路からなる積層構造
   を有し、 前記マイクロレンズアレイの積層方向のピッチは、該積
   層方向に位置する原稿の同一部分からの反射光が、それ
   ぞれの３層光導波路入力端に結像するように設定され、 前記光導波路アレイの３層の導波路層を出力した光が前
   記光電変換装置に供給されて、独立した３色の光の信号
   に変換されることを特徴とするカラーイメージセンサ。