JPH065347B2 - Optical scanning device - Google Patents
Optical scanning deviceInfo
- Publication number
- JPH065347B2 JPH065347B2 JP61079865A JP7986586A JPH065347B2 JP H065347 B2 JPH065347 B2 JP H065347B2 JP 61079865 A JP61079865 A JP 61079865A JP 7986586 A JP7986586 A JP 7986586A JP H065347 B2 JPH065347 B2 JP H065347B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- optical path
- switches
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 264
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は光走査装置、特に詳細には光導波路に光スイッ
チを多数並設し、これら光スイッチにより光導波路から
の導波光取出しを制御して光走査を行なうようにした光
走査装置に関するものである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical scanning device, and more particularly, to a plurality of optical switches arranged in parallel in an optical waveguide, and these optical switches control guided light extraction from the optical waveguide. The present invention relates to an optical scanning device configured to perform scanning.
(従来の技術) 周知の通り従来より、光走査式の記録走置や、読取装置
が種々提供されている。このような装置において記録光
あるいは読取光を1次元的に走査する光走査装置として
従来より、 例えばガルバノメータミラーやポリゴンミラー(回転
多面鏡)等の機械式光偏向器により光ビームを偏向走査
させるもの、 EOD(電気光学光偏向器)やAOD(音響光学光偏
向器)など固体光偏向素子を用いた光偏向器により光ビ
ームを偏向走査させるもの、 液晶素子アレイやPLZTアレイ等のシャッタアレイ
と線光源とを組み合わせ、シャッタアレイの各シャッタ
素子に個別的に駆動回路を接続し、画像信号に応じて、
ON/OFFを選択して同時に開くことにより線順走査
をさせるもの、さらには、 LED等の発光素子を多数一列に並設し、各発光素子
に個別的に駆動回路を接続し、画像信号に応じてON/
OFFを選択して同時に発光させることにより線順次走
査させるもの等が知られている。(Prior Art) As is well known, various optical scanning type recording devices and reading devices have been conventionally provided. As an optical scanning device for one-dimensionally scanning recording light or reading light in such a device, conventionally, a mechanical optical deflector such as a galvanometer mirror or a polygon mirror (rotating polygon mirror) is used to deflect and scan a light beam. , Which deflects and scans a light beam by an optical deflector using a solid optical deflector such as EOD (electro-optical deflector) or AOD (acousto-optical deflector), shutter array such as liquid crystal element array or PLZT array and line In combination with a light source, a drive circuit is individually connected to each shutter element of the shutter array, and according to the image signal,
Line-sequential scanning by selecting ON / OFF and opening at the same time. Furthermore, a large number of light emitting elements such as LEDs are arranged side by side in a row, and a drive circuit is individually connected to each light emitting element to generate an image signal. ON /
It is known that line-sequential scanning is performed by selecting OFF and simultaneously emitting light.
ところが上記の機械式光偏向器は振動に対して弱く、
また機械的耐久性も低く、その上調整が面倒であるとい
う欠点を有している。さらに光ビームを振って偏向させ
るために光学系が大きくなり、記録装置や読取装置の大
型化を招くという問題もある。However, the above mechanical optical deflector is weak against vibration,
In addition, it has the disadvantage that it has low mechanical durability and is troublesome to adjust. Further, since the light beam is swung and deflected, the optical system becomes large, which causes a problem that the recording device and the reading device are upsized.
またのEODやAODを用いる光走査装置にあって
も、上記と同様に光ビームを振って偏向させるために、
装置が大型になりやすいう問題がある。特に上記EOD
やAODは光偏向角が大きくとれないので、の機械式
光偏向器を用いる場合よりもさらに光学系が大きくなり
がちである。Even in the optical scanning device using the EOD or AOD, in order to shake and deflect the light beam in the same manner as described above,
There is a problem that the device tends to be large. Especially the above EOD
Since AOD and AOD cannot have a large light deflection angle, the optical system tends to be larger than when a mechanical light deflector is used.
一方のシャッタアレイを用いる光走査装置にあって
は、偏光板を2枚使用する必要があることから、光源の
光利用効率が非常に低いという問題がある。In the optical scanning device using one shutter array, since it is necessary to use two polarizing plates, there is a problem that the light utilization efficiency of the light source is very low.
またの発光素子を多数並設して用いる光走査装置にあ
っては、各発光素子の発光強度にバラツキが生じるた
め、精密走査には不向きであるという問題がある。Further, in an optical scanning device that uses a large number of light emitting elements arranged side by side, there is a problem that it is not suitable for precision scanning because the light emission intensity of each light emitting element varies.
そこで最近では、光導波路に多数の光スイッチを並設し
た光走査装置も考えられている。この光走査装置は、光
導波路内を進行する導波光を光導波路外に出射させうる
光スイッチを該導波光光路に沿って多数並設し、これら
の光スイッチのうちの1つを順次択一的に導波光取出し
状態に設定するようにしたものである。こうすれば光導
波路からの光出射位置が連続的に変化するから、光導波
路からの出射ビームが1次元的に走査するようになる。
この走査装置は、単一の光源を使用するものであるか
ら、前記LEDアレイ等にみられる光源の発光強度バラ
ツキの問題が無く、精密走査が可能となり、光源の光利
用効率も高められる。またこの光走査装置は機械的作動
部分を備えないから耐久性、耐振動性に優れて調整も容
易であり、さらに光ビームを大きく振らずに走査可能で
あるから、該光走査装置によれば、光走査系の大型化を
回避し、光走査記録装置あるいは読取装置を小型に形成
することができる。Therefore, recently, an optical scanning device in which a large number of optical switches are arranged in parallel in an optical waveguide has been considered. In this optical scanning device, a large number of optical switches capable of emitting guided light traveling in the optical waveguide to the outside of the optical waveguide are arranged in parallel along the guided optical path, and one of these optical switches is sequentially selected. Specifically, the guided light is taken out. In this way, the light emission position from the optical waveguide changes continuously, so that the emission beam from the optical waveguide scans one-dimensionally.
Since this scanning device uses a single light source, there is no problem of light emission intensity variation of the light source found in the LED array or the like, precision scanning is possible, and light utilization efficiency of the light source is improved. Further, since this optical scanning device has no mechanical operation part, it is excellent in durability and vibration resistance and can be easily adjusted. Further, since the optical beam can be scanned without largely shaking, the optical scanning device Further, it is possible to avoid an increase in the size of the optical scanning system and form the optical scanning recording device or the reading device in a small size.
ところが上記構成の光走査装置においては、光スイッチ
の漏れ光が有るために、消光比を十分に高めることがで
きないという問題がある。このことを以下、画素数10
00個に対応する光走査装置、すなわち導波光光路に沿
って1000個の光スイッチが並設されてなる光走査装
置を例にとって詳しく述べる。ここで、この光スイッチ
が開かれることにより光導波路から取り出される光の光
量をIon、光スイッチが閉じられているべき場合に光導
波路から出射する光すなわち漏れ光の光量をIoffとす
る。1つの光スイッチそのものの消光比はIoff/Ion
であるが、上記構成の光走査装置において1つの光スイ
ッチは、1回のビーム走査当り1回開かれる一方、他の
999個の光スイッチが順次択一的に開かれている間も
漏れ光を発し続けるので、1つの光スイッチの開時間を
τとすると光走査装置としての消光比は、 999×Ioff・τ/(Ion・τ) =999×Ioff/Ion ≒Ioff/Ion×103 となる。したがって光走査装置を実用化するために、1
/103の消光比を確保しようとすれば、 Ioff/Ion×103=1/103であるから、 Ioff/Ion=1/106 すなわち光スイッチ単体として1/106の消光比が求め
られることになる。しかし現状では、このように高い消
光比を備えた光スイッチを得るのは極めて困難である。However, in the optical scanning device having the above configuration, there is a problem that the extinction ratio cannot be sufficiently increased due to the leaked light from the optical switch. This is referred to below as the number of pixels 10
An optical scanning device corresponding to 00, that is, an optical scanning device in which 1000 optical switches are arranged in parallel along a guided light path will be described in detail as an example. Here, the amount of light extracted from the optical waveguide when the optical switch is opened is Ion, and the amount of light emitted from the optical waveguide when the optical switch should be closed, that is, the amount of leaked light is Ioff. The extinction ratio of one optical switch itself is Ioff / Ion
However, in the optical scanning device having the above-described configuration, one optical switch is opened once per beam scanning, while leakage light is emitted while the other 999 optical switches are sequentially opened alternately. Therefore, the extinction ratio of the optical scanning device is 999 × Ioff · τ / (Ion · τ) = 999 × Ioff / Ion≈Ioff / Ion × 10 3 , where τ is the open time of one optical switch. Become. Therefore, in order to put the optical scanning device into practical use, 1
If attempting to reserve a / 10 3 extinction ratio, because it is Ioff / Ion × 10 3 = 1 /10 3, Ioff / Ion = 1/10 6 i.e. extinction ratio of 1/10 6 as the optical switch itself is determined Will be done. However, at present, it is extremely difficult to obtain an optical switch having such a high extinction ratio.
(発明の目的) 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、光導波路と光スイッチ群とから構成され、高い消光
比が得られ実用に適した光走査装置を提供することを目
的をするものである。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical scanning device that is composed of an optical waveguide and an optical switch group and has a high extinction ratio and that is suitable for practical use. The purpose is to.
(発明の構成) 本発明の光走査装置は、先に述べたような光導波路にお
いて、その中を進行する導波光の主光路に沿って複数の
光路切換スイッチを配設し、各光路切換スイッチによっ
て導波光の進行光路を、上記主光路と、該主光路から分
岐した光路のいずれか一方に選択的に切り換えられるよ
うにし、 上記光路切換スイッチの各々と対をなすように複数のオ
ン/オフ光スイッチを上記分岐した光路上に設けて、こ
れらのオン/オフ光スイッチにより、上記分岐した光路
を進む導波光を任意に光導波路外に出射させうるように
し、 そして上記複数のオン/オフ光スイッチのうちの1つを
順次択一的に導波光を光導波路外に出射させる状態に設
定するとともに、この状態に設定されたオン/オフ光ス
イッチと対になる光路切換スイッチを上記分岐した光路
に導波光を進行させる状態、それよりも導波光進行方向
上流側の光路切換スイッチを上記主光路に導波光を進行
させる状態に設定する駆動回路を設けてなるものであ
る。(Structure of the Invention) In the optical scanning device of the present invention, in the above-described optical waveguide, a plurality of optical path switching switches are arranged along the main optical path of the guided light traveling in the optical waveguide, and each optical path switching switch is provided. The traveling optical path of the guided light is selectively switched to one of the main optical path and the optical path branched from the main optical path, and a plurality of ON / OFF switches are provided so as to be paired with each of the optical path changeover switches. An optical switch is provided on the branched optical path so that the guided light traveling along the branched optical path can be arbitrarily emitted to the outside of the optical waveguide by these ON / OFF optical switches. One of the switches is set to a state in which the guided light is sequentially and selectively emitted to the outside of the optical waveguide, and the optical path changeover switch paired with the on / off optical switch set in this state is set as above. Toki state to advance the guided light in the optical path is an optical path changeover switch of the guided light traveling direction upstream side than those formed by providing a driving circuit for setting the state to advance the guided light in the main light path.
(実施態様) 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明を詳細に説
明する。(Embodiment) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings.
第1図は本発明の第1実施態様による光走査装置を示す
ものである。細長い基板10上には、光導波路11が設けら
れており、この光導波路11の一端面11aには半導体レー
ザ12が直接結合されている。そして上記半導体レーザ12
に対向する位置において光導波路11には、導波路レンズ
13が形成されている。本実施態様においては一例とし
て、基板10にLiNbO3ウェハを用い、このウェハの
表面にTi拡散膜を設けることにより光導波路11を形成
している。なお基板10としてその他サファイア、Si等
からなる結晶性基板が用いられてもよい。また光導波路
11も上記のTi拡散に限らず、基板10上にその他の材料
をスパッタ、蒸着する等して形成することもできる。な
お光導波路については、例えばティー タミール(T.
Tamir)編「インテグレイテッド ポプティクス
(Integrated Optics)」(トピック
ス イン アプライドフィジックス(Topics i
n Applied Physics)第7巻)スプリ
ンガー フェアラーグ(Springer−Verla
g)刊(1975);西原、春名、栖原共著「光集積回
路」オーム社刊(1985)等の成著に詳細な記述があ
り、本発明では光導波路11としてこれら公知の光導波路
のいずれをも使用できる。また光導波路は2層以上の積
層構造を有していてもよい。FIG. 1 shows an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. An optical waveguide 11 is provided on an elongated substrate 10, and a semiconductor laser 12 is directly coupled to one end surface 11a of the optical waveguide 11. And the semiconductor laser 12
In the position facing the optical waveguide 11, the waveguide lens
13 are formed. In the present embodiment, as an example, a LiNbO 3 wafer is used as the substrate 10, and the optical waveguide 11 is formed by providing a Ti diffusion film on the surface of this wafer. A crystalline substrate made of sapphire, Si or the like may be used as the substrate 10. Also optical waveguide
11 is not limited to the above Ti diffusion, and can be formed on the substrate 10 by sputtering, vapor deposition, or the like. Regarding the optical waveguide, for example, Titamir (T.
Tamir) "Integrated Optics" (Topics in Applied Physics (Topics i
n Applied Physics Volume 7) Springer Fairlag (Springer-Verla)
g) published (1975); Nishihara, Haruna, and Suhara co-authored "Optical Integrated Circuits" published by Ohmsha (1985) and the like have detailed descriptions. In the present invention, any of these known optical waveguides is referred to as the optical waveguide 11. Can also be used. The optical waveguide may have a laminated structure of two or more layers.
本実施態様における導波路レンズ13は一例としてプロト
ン交換形導波路レンズであるが、このような導波路レン
ズ13は、上記光導波路11の表面にSiNx膜を堆積し、
その表面にポジ型電子線レジストを塗布し、さらにその
上のAu導電用薄膜を蒸着し、レンズパターンを電子線
描画し、Au薄膜剥離後現像して得られたレジストパタ
ーンをイオンエッチングしてSiNx膜に転写し、レジ
ストを剥離後公知のプロトン交換を行なって形成するこ
とができる。The waveguide lens 13 in this embodiment is, for example, a proton exchange type waveguide lens. Such a waveguide lens 13 has a SiNx film deposited on the surface of the optical waveguide 11,
A positive electron beam resist is applied on the surface, a thin film for Au conduction is further vapor-deposited thereon, a lens pattern is drawn with an electron beam, and the resist pattern obtained by developing after peeling off the Au thin film is ion-etched to SiNx. It can be formed by transferring to a film, peeling the resist, and then performing known proton exchange.
半導体レーザ12は光導波路11の一端面(光入射端面)11
aから該光導波路11内に向けてレーザビーム(放射ビー
ム)14′を射出する。この放射ビーム14′は導波路レン
ズ13によって平行ビーム14とされ、このビーム14は光導
波路11内において導波モードで矢印A方向に進行する。
なお半導体レーザ12を上記のように光入射端面11aに直
接結合せずに、レンズやカプラープリズム、回折格子
(グレーティングカプラー)等を介して、光導波路11内
にビーム14′を入射させるようにしてもよい。ここで特
に回折格子を用いる場合、それを導波路表面に形成され
た集光性回折格子とすれば光導波路11内に入射するビー
ム14′を平行ビームとすることができ、上記導波路レン
ズ13に代えることができる。しかしこの実施態様におけ
るように半導体レーザ12を光入射端面11aに直接結合
し、放射ビーム14′を平行ビーム化するために導波路レ
ンズ13を用いれば、光走査装置は極めて小型で、かつ信
頼性の高いものとなりうる。また光源も上述の半導体レ
ーザ12に限らず、その他例えばガスレーザや固定レーザ
等が用いられてもよい。The semiconductor laser 12 has one end face (light incident end face) 11 of the optical waveguide 11.
A laser beam (radiation beam) 14 'is emitted from a toward the inside of the optical waveguide 11. This radiation beam 14 'is made into a parallel beam 14 by the waveguide lens 13, and this beam 14 travels in the direction of arrow A in the waveguide mode in the waveguide mode.
It should be noted that the semiconductor laser 12 is not directly coupled to the light incident end face 11a as described above, but the beam 14 'is made incident into the optical waveguide 11 via a lens, a coupler prism, a diffraction grating (grating coupler), or the like. Good. In particular, when a diffraction grating is used here, if it is a converging diffraction grating formed on the surface of the waveguide, the beam 14 'that enters the optical waveguide 11 can be made into a parallel beam, and the waveguide lens 13 Can be replaced with However, if the semiconductor laser 12 is directly coupled to the light incident end face 11a and the waveguide lens 13 is used for collimating the radiation beam 14 'as in this embodiment, the optical scanning device is extremely small and reliable. Can be expensive. Further, the light source is not limited to the semiconductor laser 12 described above, but other gas sources such as a gas laser or a fixed laser may be used.
上記矢印Aで示す平行ビーム14の光路(すなわち導波光
の主光路)には、互いに所定間隔をおいて多数の光路切
換スイッチR1、R2、R3…Rnが配設されている。
これらの光路切換スイッチR1、R2、R3…Rnとし
ては例えば、印加電圧の有無または値に応じて導波光
(平行ビーム)14を透過あるいは全反射させる全反射ス
イッチ、同様にして導波光14の分岐方向を変える電気光
学分岐スイッチ、さらには同様にして導波光14を非回
折、回折(ブラッグ回折)させる電気光学グレーティン
グスイッチ等が用いられる。こうにして、導波光14の進
行光路は各光路切換スイッチR1、R2、R3…Rnに
おいて、前記矢印A方向の主光路Lか、あるいは該主光
路Lから分岐した分岐光路D1、D2、D3…Dnのい
ずれか一方に選択的に切り換えられるようになってい
る。In the optical path of the parallel beam 14 (that is, the main optical path of the guided light) indicated by the arrow A, a large number of optical path change-over switches R 1 , R 2 , R 3 ... R n are arranged at predetermined intervals.
Examples of the optical path changeover switches R 1 , R 2 , R 3 ... R n include, for example, a total reflection switch that transmits or totally reflects the guided light (parallel beam) 14 according to the presence or absence of an applied voltage or a value, or the like. An electro-optical branching switch for changing the branching direction of the wave light 14, and an electro-optical grating switch for similarly non-diffracting or diffracting the guided light 14 (Bragg diffraction) are used. Thus, the traveling optical path of the guided light 14 is either the main optical path L in the direction of the arrow A or the branched optical path D 1 branched from the main optical path L in each of the optical path changeover switches R 1 , R 2 , R 3 ... R n . , D 2 , D 3 ... D n .
上記分岐光路D1、D2、D3…Dnのそれぞれの途中
には、オン/オフ光スイッチS1、S2、S3…Snが
1個ずつ、互いに1列に並べて設けられている。これら
のオン/オフ光スイッチS1〜Snとしては、従来から
公知となっているいわゆるカットオフ型の光スイッチが
用いられうる。また光導波路11の表面には、これらのオ
ン/オフ光スイッチS1〜Snよりも導波光進行方向下
流側の分岐光路D1、D2、D3…Dnをそれぞれ上方
から臨むように、集光回折格子G1、G2、G3…Gn
が設けられている。これらの集光回折格子G1〜G
nは、光導波路11の表面において導波光14の進行方向に
2次曲線状の格子パターン(グリッドパターン)を並設
し、そして各パターンの曲率とパターン間ピッチを変化
させてなるものであり、それにより集光回折格子G1〜
Gnから出射する光は、それぞれ光導波路11外の空間に
おいて集束するようになる。なおこのような集光回折格
子については、例えば電子通信学会技術研究報告OQC
83−84の47〜54ページ等に詳しく記載されてい
る。また、目的とする画像の性質により、光スポットを
絞る必要の無い場合(連続階調画像記録時等)は、この
ような集光回折格子に代えて、平行あるいはやや拡散す
るビームを出射させる回折格子を用いてもかまわない。On / off optical switches S 1 , S 2 , S 3 ... S n are provided one by one in the middle of each of the branched optical paths D 1 , D 2 , D 3 ... D n. There is. As these on / off optical switches S 1 to S n , so-called cut-off type optical switches which have been conventionally known can be used. On the surface of the optical waveguide 11, branch optical paths D 1 , D 2 , D 3 ... D n on the downstream side of the ON / OFF optical switches S 1 to S n in the traveling direction of the guided light are respectively faced from above. , Condensing diffraction gratings G 1 , G 2 , G 3 ... G n
Is provided. These condensing diffraction gratings G 1 to G
n is formed by arranging a quadratic curved grid pattern (grid pattern) in parallel in the traveling direction of the guided light 14 on the surface of the optical waveguide 11, and changing the curvature of each pattern and the pitch between patterns. Thereby, the condensing diffraction grating G 1 ~
The light emitted from G n is focused in the space outside the optical waveguide 11. Regarding such a converging diffraction grating, for example, the Institute of Electronics and Communication Engineers Technical Report OQC
83-84, pages 47-54. When it is not necessary to narrow the light spot due to the characteristics of the target image (when recording a continuous tone image, etc.), instead of such a condensing diffraction grating, a diffracted beam that emits a beam that is parallel or slightly diffused is emitted. A grid may be used.
第2図は上記光走査装置の駆動回路21を示すものであ
る。以下この第2図も参照して光走査装置の作動につい
て説明する。まず前述の半導体レーザ12が駆動され、レ
ーザビーム14′が光導波層11内に射出される。導波路レ
ンズ13によって平行光とされた光ビーム14は、光導波層
11内を導波モードで主光路Lを進行する。そして光路切
換スイッチR1〜Rnには電圧発生回路22からの電圧V
1が、そしてオン/オフ光スイッチS1〜Snには電圧
発生回路23からの電圧V2がドライバ25を介して印加さ
れる。このドライバ25はクロック信号CLKに同期して
作動するシフトレジスタ24の出力を受けて作動し、電圧
V1を印加する光路切換スイッチR1〜Rnを1つずつ
順次選択し、またこの選択された光路切換スイッチR1
〜Rnと対になっているオン/オフ光スイッチS1〜S
nに同時に電圧V2を印加する。つまりn個の光路切換
スイッチR1〜Rnおよびオン/オフ光スイッチS1〜
Snのうち最初は1番目の光路切換スイッチR1とオン
/オフ光スイッチS1のみにそれぞれ電圧V1、V2が
印加され、次は2番目の光路切換スイッチR2とオン/
オフ光スイッチS2のみにそれぞれ電圧V1、V2が印
加される。この電圧印加がなされないとき光路切換スイ
ッチR1〜Rnは、主光路Lに導波光14を進行させる状
態となっているが、上記電圧V1が印加されると、それ
ぞれ分岐光路D1〜Dnに導波光14を進行させる状態に
切り換わる。一方オン/オフ光スイッチS1〜Snは、
電圧印加がなされないとき、各分岐光路D1〜Dnを進
行する導波光14を遮断する状態となっているが、上記電
圧V2が印加されると導波光14を通過させる状態とな
る。こうしてオン/オフ光スイッチS1〜Snを通過し
た導波光14は、それぞれ回折格子G1〜Gnの回折作用
により光導波路11外に出射する。したがって、電圧印加
がなされる光路切換スイッチR1〜Rnおよびオン/オ
フ光スイッチS1〜Snが上述のように順次択一的に選
択されることにより、最初は1番目の回折格子G1か
ら、次は回折格子G2から、……回折格子Gnの次は元
に戻って回折格子G1から、と光14の出射位置が順次変
化するので、該光14は光導波路11の外部において第1図
の矢印X方向に走査するようになる。そこで上記光14の
照射位置に例えば感光体あるいは読取原稿等の被走査体
15を配置しておけば、該被走査体15は光14の1次元的走
査を受ける。そしてこのように光14の走査(主走査)を
行なうとともに、クロック信号CLKによって該主走査
と同期をとって被走査体15を第1図の矢印Y方向に移動
させて副走査を行なえば、この被走査体15は光14により
2次元に走査されることになる。ここで本実施態様にお
いては、回折格子G1〜Gnが集光回折格子とされてい
るので、被走査体15はこれら回折格子G1〜Gnによっ
て集束された小さなビームスポットによって走査される
ようになる。FIG. 2 shows the drive circuit 21 of the optical scanning device. The operation of the optical scanning device will be described below with reference to FIG. First, the semiconductor laser 12 described above is driven, and a laser beam 14 'is emitted into the optical waveguide layer 11. The light beam 14 converted into parallel light by the waveguide lens 13 is
A main optical path L travels in the waveguide 11 in the guided mode. The voltage V from the voltage generating circuit 22 is applied to the optical path changeover switches R 1 to R n.
1 , and the voltage V 2 from the voltage generating circuit 23 is applied to the ON / OFF optical switches S 1 to S n via the driver 25. The driver 25 is operated by receiving the output of the shift register 24 which operates in synchronization with a clock signal CLK, sequentially selected one by one optical path changeover switch R 1 to R n for applying a voltage V 1, also is the selected Optical path selector switch R 1
~ R n paired on / off optical switches S 1 -S
The voltage V 2 is applied to n at the same time. That is, n optical path changeover switches R 1 to R n and on / off optical switches S 1 to
S First of n is 1 th optical path changeover switch R 1 and ON / OFF optical switches S 1 only each voltage V 1, V 2 is applied, following the second optical path changeover switch R 2 and on /
The voltages V 1 and V 2 are applied to only the off optical switch S 2 , respectively. When this voltage is not applied, the optical path selector switches R 1 to R n are in a state of propagating the guided light 14 to the main optical path L, but when the voltage V 1 is applied, the branched optical paths D 1 to R 1 respectively. The state is switched to a state in which the guided light 14 advances to D n . On the other hand, the on / off optical switches S 1 to S n are
When no voltage is applied, the guided light 14 traveling in each of the branched optical paths D 1 to D n is blocked, but when the voltage V 2 is applied, the guided light 14 is passed. In this way, the guided light 14 that has passed through the on / off optical switches S 1 to S n is emitted to the outside of the optical waveguide 11 by the diffraction action of the diffraction gratings G 1 to G n , respectively. Therefore, the optical path changeover switches R 1 to R n and the ON / OFF optical switches S 1 to S n to which a voltage is applied are sequentially and selectively selected as described above, so that the first diffraction grating G is initially selected. From 1 to the next, from the diffraction grating G 2 , ... After the diffraction grating G n returns to the original and the emission position of the light 14 sequentially changes from the diffraction grating G 1 , so that the light 14 is emitted from the optical waveguide 11. External scanning is performed in the direction of arrow X in FIG. Therefore, at the irradiation position of the light 14, for example, a photoconductor or a scanned object such as a read document
If 15 is arranged, the object to be scanned 15 receives the one-dimensional scanning of the light 14. When the scanning of the light 14 (main scanning) is performed in this manner, and the scanned object 15 is moved in the direction of the arrow Y in FIG. 1 in synchronization with the main scanning by the clock signal CLK, the sub scanning is performed. The scanned object 15 is two-dimensionally scanned by the light 14. Here, in the present embodiment, since the diffraction gratings G 1 to G n are condensing diffraction gratings, the scanned object 15 is scanned by a small beam spot focused by these diffraction gratings G 1 to G n . Like
なお、光出射位置が回折格子Gn→Gn-1→……G2→G
1と変化するように、あるいは回折格子G1→G2→…
…→Gn→Gn-1……G1と変化するように光路切換スイ
ッチR1〜Rnおよびオン/オフ光スイッチS1〜Sn
への電圧印加を制御してもよい。In addition, the light emitting position is the diffraction grating Gn → G n-1 → …… G 2 → G
1 or the diffraction grating G 1 → G 2 → ...
… → G n → G n-1 …… The optical path switching switches R 1 to R n and the on / off optical switches S 1 to S n are changed so as to change to G 1.
You may control the voltage application to.
この光走査装置を光走査記録装置に適用する場合には、
半導体レーザ12を画像信号に基づいて直接変調するか、
あるいは前述のようにカプラープリズム等を用いて光ビ
ームを光導波路11内に入射させる際には、光導波路11へ
入射する前の光ビームをEOM(電気光学光変調器)や
AOM(音響光学光変調器)等により画像信号に基づい
て変調することにより、被走査体(感光体)15上に画像
を記録することができる。一方この光走査装置を光走査
読取装置に適用する場合には、上記光14の走査により被
走査体(読取原稿)15から発せられる発光光、反射光あ
るいは透過光を光検出器によって検出すれば、該被走査
体15に記録されている画像を読み取ることができる。When this optical scanning device is applied to an optical scanning recording device,
Directly modulate the semiconductor laser 12 based on the image signal,
Alternatively, as described above, when the light beam is made to enter the optical waveguide 11 by using the coupler prism or the like, the light beam before being made to enter the optical waveguide 11 is EOM (electro-optical light modulator) or AOM (acousto-optical light). An image can be recorded on the scanned object (photoreceptor) 15 by performing modulation based on the image signal by a modulator or the like. On the other hand, when this optical scanning device is applied to an optical scanning reading device, it is necessary to detect the emitted light, the reflected light or the transmitted light emitted from the scanned object (reading manuscript) 15 by the scanning of the light 14 by the photodetector. The image recorded on the scan object 15 can be read.
ここで上記構成の光走査装置の消光比について説明す
る。一例として画素数1000に対応する装置、すなわ
ち光路切換スイッチRおよびオン/オフ光スイッチSを
各々1000個備える装置を考える。光路切換スイッチ
Rの単体としての消光比を1/103とする。半導体レ
ーザ12に近い側から第m番目の光路切換スイッチRmが
分岐光路Dm側に導波光14を進行させる状態となってい
るとき、第(m+1)番目の光路切換スイッチRm+1に
おける分岐光路Dm+1側への漏れ光発生は、それぞれ消
光比が1/103である2つの光路切換スイッチRmお
よびRm+1によって二重に防止される(消光比1/10
6)。以下、主光路Lの導波光進行方向下流側に向かっ
て、光路切換スイッチRにおける分岐光路D側への漏れ
光発生は三重、四重に防止され、しかも光導波路11から
の漏れ光発生はさらに各オン/オフ光スイッチSm+1〜
Snによって防止されるから、第(m+1)番目以降の
オン/オフ光スイッチSm+1〜Snにおいては、漏れ光は
実質的に無いものとみなせる。一方上記の状態におい
て、第m番目の光路切換スイッチRmよりも半導体レー
ザ12に近い光路切換スイッチR1〜Rm-1においてはそ
れぞれ、分岐光路D1〜Dm-1側への漏れ光が生じる。
光走査が1回なされる間のこの漏れ光の量(積分量)
は、当然第1番目の光路切換スイッチR1において最大
である。したがって当然、オン/オフ光スイッチS1〜
Snのそれぞれにおける漏れ光量も、第1番目のオン/
オフ光スイッチS1において最大となる。該オン/オフ
光スイッチS1における漏れ光量Ioffは、光路切換ス
イッチR1に入射する導波光14の光量をQ、各オン/オ
フ光スイッチS1〜Snの開時間をτ、オン/オフ光ス
イッチS1の消光比をKとすると、 Ioff=Q×10-3×999×π・K となる。一方オン/オフ光スイッチS1が開かれたとき
の出射光量Ionは、 Ion=Q×(1−10-3)×τ である。したがって前述のように光走査装置としての消
光比1/103を実現するには、 Ioff/Ion=1/103であるから、結局オン/オフ
光スイッチS1の消光比は1/103確保されていれば
よいことになる。Here, the extinction ratio of the optical scanning device having the above configuration will be described. As an example, consider a device corresponding to 1000 pixels, that is, a device including 1000 optical path switching switches R and 1000 ON / OFF optical switches S. The extinction ratio of the optical path changeover switch R as a single unit is set to 1/10 3 . When the m-th optical path switching switch Rm from the side closer to the semiconductor laser 12 is in a state of propagating the guided light 14 to the branch optical path Dm side, the branch optical path in the (m + 1) th optical path switching switch R m + 1 The generation of leakage light to the D m + 1 side is double prevented by the two optical path switching switches Rm and R m + 1 each having an extinction ratio of 1/10 3 (extinction ratio 1/10).
6 ). Hereinafter, the generation of leakage light toward the branch optical path D side in the optical path changeover switch R is prevented in triple or quadruple direction toward the downstream side of the main optical path L in the guided light traveling direction, and the generation of leakage light from the optical waveguide 11 is further prevented. Each ON / OFF optical switch S m + 1 ~
Since it is prevented by S n , it can be considered that there is substantially no leakage light in the (m + 1) th ON / OFF optical switches S m + 1 to S n . On the other hand, in the above-mentioned state, in the optical path switching switches R 1 to R m-1 , which are closer to the semiconductor laser 12 than the m-th optical path switching switch Rm, the leakage light to the branched optical paths D 1 to D m-1 side respectively. Occurs.
Amount of this leaked light (integrated amount) during one optical scanning
Of course is the maximum in the first optical path changeover switch R 1 . Therefore, it goes without saying that the on / off optical switch S 1 ~
The leakage light amount in each of S n is also the first ON /
It is the maximum in the off optical switch S 1 . Leakage amount Ioff in the on / off light switch S 1 is the amount of guided light 14 entering the optical path changeover switch R 1 Q, the opening time of the ON / OFF optical switches S 1 to S n tau, ON / OFF If the extinction ratio of the optical switch S 1 is K, then Ioff = Q × 10 −3 × 999 × π · K. On the other hand, the amount of emitted light Ion when the on / off optical switch S 1 is opened is Ion = Q × (1-10 −3 ) × τ. Therefore, to achieve an extinction ratio 1/10 3 as an optical scanning apparatus as described above, Ioff / Ion = 1/10 because it is 3, after all the on / off light switch S 1 of the extinction ratio 1/10 3 It will be sufficient if it is secured.
光走査が1回なされる間の各オン/オフ光スイッチS1
〜Snにおける漏れ光量は、導波光進行方向下流側に向
かって次第に少なくなるから、走査光出射位置によらず
消光比を略一定に揃えるためには、例えばオン/オフ光
スイッチS1〜Sn単体の消光比K1、K2、K3…K
nを K1=1/103 K2=1/(103−1) K3=1/(103−2) : Kn=1等のように設定すればよい。Each ON / OFF optical switch S 1 during one optical scanning
Leakage amount in to S n, since gradually reduced toward the guided light traveling direction downstream side, in order to align the extinction ratio regardless of the scanning light emitting position substantially constant, for example on / off optical switches S 1 to S Extinction ratio of n alone K 1 , K 2 , K 3 ... K
It suffices to set n such that K 1 = 1/10 3 K 2 = 1 / (10 3 −1) K 3 = 1 / (10 3 −2): K n = 1.
なお上記実施態様においては、第m番目の光路切換スイ
ッチRmが分岐光路Dm側に導波光14を進行させる状態
となっているとき、第(m+1)番目以降の光路切換ス
イッチRm+1〜Rnをすべて主光路Lに導波光14を進行
させる状態に設定しているが、このとき光路切換スイッ
チRm+1〜Rnを分岐光路Dm+1〜Dn側に導波光14を進
行させる状態に設定しても構わない。In the above embodiment, when the m-th optical path change-over switch Rm is in a state of advancing the guided light 14 to the branch optical path Dm side, the (m + 1) -th and subsequent optical path change-over switches Rm + 1 to Rm. Although all n are set to a state in which the guided light 14 advances to the main optical path L, at this time, the optical path changeover switches R m + 1 to R n move the guided light 14 to the branch optical paths D m + 1 to D n side. It may be set to a state where it is allowed.
次に第3図に示す本発明の第2実施態様装置について説
明する。なおこの第3図において、前記第1図中の要素
と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明
は特に必要の無い限り省略する(以下、同様)。この第
2実施態様装置においては、第1図の装置に設けられて
いる集光回折格子G1、G2、G3…Gnが除かれ、各
オン/オフ光スイッチS1〜Snを通過した導波光14は
光導波路11の側端面から出射するようになっている。そ
してこのようにして光導波路11から出射する光14は、例
えば光屈折率分布型レンズアレイ等のレンズアレイ30に
より、1点に集束されるようになっている。この第2実
施態様装置は、前記第1実施態様装置とは光導波路11か
ら光14を出射させる仕組みが異なるだけであり、消光比
等については第1実施態様装置と同様である。Next, a second embodiment device of the present invention shown in FIG. 3 will be described. In FIG. 3, elements that are the same as those shown in FIG. 1 are given the same numbers, and explanations thereof are omitted unless otherwise necessary (the same applies below). In this second embodiment device, the condensing diffraction gratings G 1 , G 2 , G 3 ... G n provided in the device of FIG. 1 are removed, and the respective ON / OFF optical switches S 1 to S n are replaced. The guided light 14 that has passed through is emitted from the side end surface of the optical waveguide 11. In this way, the light 14 emitted from the optical waveguide 11 is focused on one point by a lens array 30 such as a photorefractive index distribution type lens array. The device of the second embodiment is different from the device of the first embodiment only in the mechanism for emitting the light 14 from the optical waveguide 11, and the extinction ratio and the like are the same as those of the device of the first embodiment.
なお前述の第1図の装置においても、集光回折格子
G1、G2、G3…Gnを特に集光回折格子とはせず、
光導波路11から出射した光14を上述のようなレンズアレ
イ30によって集束させるようにしてもよい。さらには上
記のようなレンズアレイ30を設ける代わりに、光導波路
11の表面あるいは側端面にレンズアレイ層を形成し、そ
れによって光14を集束させるようにしてもよい。しかし
第1図の装置におけるように集光回折格子を用いれば、
レンズアレイ30やレンズアレイ層が不要となり、光走査
装置の構造が簡単になって好ましい。また光導波路11か
ら出射する光14を以上説明のようにして集束させること
は必ずしも必要ではなく、場合によっては平行光、ある
いは拡散光によって被走査体15を走査するようにしても
構わない。Even in the apparatus shown in FIG. 1 described above, the condensing diffraction gratings G 1 , G 2 , G 3 ... G n are not particularly condensing diffraction gratings,
The light 14 emitted from the optical waveguide 11 may be focused by the lens array 30 as described above. Furthermore, instead of providing the lens array 30 as described above, an optical waveguide
A lens array layer may be formed on the surface or the side end surface of 11 to focus the light 14. However, if a focusing diffraction grating is used as in the device of FIG.
This is preferable because the lens array 30 and the lens array layer are not required and the structure of the optical scanning device is simplified. Further, it is not always necessary to focus the light 14 emitted from the optical waveguide 11 as described above, and in some cases, the scanned object 15 may be scanned by parallel light or diffused light.
次に第4図および第5図を参照して本発明の第3実施態
様装置について説明する。この光走査装置においては、
光導波路11の表面にさらに熱光学材料からなる隣接層26
が密着配置されている。この隣接層26は、加熱によって
光屈折率を変える透明温度光学材料から形成されてい
る。なお光導波路11内を光が進行しうるように光導波路
11、隣接層26、基板10はそれぞれ、光屈折率の関係 n2>n1、n3 を満たす材料から形成されている。n2、n3はそれぞ
れ光導波路11、基板10の光屈折率、n1は隣接層26の非
加熱時の光屈折率である。このような光導波路11、隣接
層26、基板10の材料の組合せとしては〔Nb2O5:K
3Li2Nb5O1:ガラス〕、(Nb2O5:LiN
bO3:ガラス)等が挙げられる。また光導波路11、隣
接層26、基板10はそれぞれ一例として厚さ0.5〜10
μm、1〜50μm、1μm以上に形成されるが、これ
に限られるものではない。Next, the device of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this optical scanning device,
An adjacent layer 26 made of a thermo-optical material is further formed on the surface of the optical waveguide 11.
Are closely arranged. The adjacent layer 26 is formed of a transparent temperature optical material that changes the optical refractive index by heating. It should be noted that the optical waveguide is arranged so that light can travel inside the optical waveguide 11.
11, the adjacent layer 26, and the substrate 10 are each formed of a material that satisfies the relationships n 2 > n 1 and n 3 of the photorefractive indexes. n 2 and n 3 are the optical refractive indices of the optical waveguide 11 and the substrate 10, respectively, and n 1 is the optical refractive index of the adjacent layer 26 when it is not heated. The combination of the materials of the optical waveguide 11, the adjacent layer 26, and the substrate 10 is [Nb 2 O 5 : K
3 Li 2 Nb 5 O 1 : glass], (Nb 2 O 5 : LiN
bO 3 : glass) and the like. The optical waveguide 11, the adjacent layer 26, and the substrate 10 each have a thickness of 0.5 to 10 as an example.
The thickness is 1 μm, 1 to 50 μm, 1 μm or more, but is not limited thereto.
隣接層26の表面上の、各分岐光路D1、D2、D3…D
nに面する位置には、透明電熱材料からなる集光回折格
子G1、G2、G3…Gnが設けられている。この透明
電熱材料としては例えば、In2O3とSnO2とから
なるもの等が挙げられる。なお回折格子G1〜Gnの大
きさは、例えば10×10μm〜0.2×5mm程度とさ
れ、各回折格子G1〜Gnの間隔は100〜200μm
程度に設定される。各回折格子G1〜Gnを構成する複
数の格子要素は、両端部においてそれぞれ互いに電気的
に導通するようにされ、そして各回折格子G1〜Gnは
第5図に示すドライバ25′に接続されている。Each branch optical path D 1 , D 2 , D 3 ... D on the surface of the adjacent layer 26
Condensing diffraction gratings G 1 , G 2 , G 3 ... G n made of a transparent electrothermal material are provided at positions facing n . Examples of the transparent electrothermal material include a material composed of In 2 O 3 and SnO 2 . The size of the diffraction gratings G 1 to G n is, for example, about 10 × 10 μm to 0.2 × 5 mm, and the distance between the diffraction gratings G 1 to G n is 100 to 200 μm.
It is set to a degree. The plurality of grating elements forming each of the diffraction gratings G 1 to G n are electrically connected to each other at both ends, and each of the diffraction gratings G 1 to G n corresponds to the driver 25 ′ shown in FIG. It is connected.
光走査を行なう際、回折格子G1〜Gnには、第5図の
駆動回路21′の加熱用電源27から電流Iがドライバ25′
を介して流される。このドライバ25′は第2図に示した
駆動回路21のドライバ25と同様、択一的に電圧V1が印
加される光路切換スイッチR1〜Rnと対になる回折格
子G1〜Gnのみに上記加熱用電流Iを供給する。こう
して回折格子G1〜Gnに順次電流Iが流されると各回
折格子G1〜Gnが順次発熱し、発熱した回折格子に接
している部分の隣接層26が加熱され、その光屈折率が高
くなる。すると光導波路11の光屈折率n2と隣接層26の
光屈折率n1の関係が、前述の通常時(非加熱時)のn
2>n1の関係から、差(n2−n1)が小さくなるよ
うに、あるいはn2≦n1となるように変化し、導波光
14が各回折格子G1〜Gnと十分相互作用するようにな
って、該回折格子G1〜Gnから外部に出射するように
なる。つまりこの実施態様装置においては、回折格子G
1、G2、G3…Gnがオン/オフ光スイッチとしても
作用するるようになっている。When performing optical scanning, a current I is applied to the diffraction gratings G 1 to G n from the heating power source 27 of the drive circuit 21 ′ shown in FIG. 5 to the driver 25 ′.
Shed through. The driver 25 'is similar to the driver 25 of the driver circuit 21 shown in FIG. 2, the diffraction grating G 1 ~G n to be alternatively voltage optical path changeover switch R 1 to R n paired with V 1 is applied The heating current I is supplied only to the above. Thus, when the current I is sequentially applied to the diffraction gratings G 1 to G n , the diffraction gratings G 1 to G n sequentially generate heat, and the adjacent layer 26 in the portion in contact with the heat generating diffraction grating is heated, and its optical refractive index. Becomes higher. Then, the relationship between the optical index of refraction n 2 of the optical waveguide 11 and the optical index of refraction n 1 of the adjacent layer 26 is n in the normal state (when not heated) described above.
From the relationship of 2 > n 1 , the difference (n 2 −n 1 ) is changed to be small, or n 2 ≦ n 1 is changed, and the guided light is changed.
14 so as to sufficiently interact with the diffraction grating G 1 ~G n, will be emitted to the outside from the diffraction grating G 1 ~G n. That is, in this embodiment, the diffraction grating G
1 , G 2 , G 3 ... G n also function as ON / OFF optical switches.
なお上述のように隣接層26の光屈折率が変化することに
よって、導波光14が光導波路11および隣接層26外に取り
出されることについては、例えば本出願人による特願昭
60−74061号明細書等に詳しく記載されている。
また該明細書等に示されている通り、隣接層26の光屈折
率を変化させてるのみならず光導波路11、あるいは光導
波路11と隣接層26の双方の光屈折率を変化させても、導
波光14を光導波路11および隣接層26から外部に取り出す
ことができる。またこのように光屈折率を変える材料と
しては前述の温度光学材料の他、電界により光屈折率を
変える電気光学材料、超音波により光屈折率を変える音
響光学材料、磁界により光屈折率を変える磁気光学材料
等が利用可能である。Regarding the fact that the guided light 14 is extracted outside the optical waveguide 11 and the adjacent layer 26 by changing the optical refractive index of the adjacent layer 26 as described above, see, for example, Japanese Patent Application No. 60-74061 by the present applicant. It is described in detail in books and the like.
Further, as shown in the specification etc., not only changing the optical refractive index of the adjacent layer 26, but also changing the optical refractive index of the optical waveguide 11, or both the optical waveguide 11 and the adjacent layer 26, The guided light 14 can be extracted from the optical waveguide 11 and the adjacent layer 26 to the outside. Further, as the material for changing the light refractive index as described above, in addition to the above-mentioned temperature optical material, an electro-optical material changing the light refractive index by an electric field, an acousto-optical material changing the light refractive index by ultrasonic waves, and a light magnetic index changing by a magnetic field. A magneto-optical material or the like can be used.
また、上述のように光導波路11あるいは隣接層26の光屈
折率を変化させるためにはエネルギーを加える手段(第
4図の例では回折格子G1〜Gn)は、分岐光路D1、
D2、D3…Dnに上方から面するように配置する他、
例えば電界付加用電極対等にあっては、該分岐光路
D1、D2、D3…Dnを左右両側から挾むように配置
したり、あるいは該分岐光路D1、D2、D3…Dnに
対向する隣接層26の部分を左右両側から挾むように配置
したりすることができる。またこのようなエネルギーを
加える手段は、特に導波光取出し用の回折格子と兼用す
る必要は無く、独立したオン/オフ光スイッチとして回
折格子とは別個に設けられてもよい。Further, as described above, in order to change the optical refractive index of the optical waveguide 11 or the adjacent layer 26, means for applying energy (diffraction gratings G 1 to G n in the example of FIG. 4) is the branch optical path D 1 ,
In addition to arranging so as to face D 2 , D 3 ... D n from above,
For example, in a pair of electric field applying electrodes, the branched optical paths D 1 , D 2 , D 3 ... D n are arranged so as to be sandwiched from the left and right sides, or the branched optical paths D 1 , D 2 , D 3 ... D n are arranged. The portion of the adjoining layer 26 facing to can be arranged so as to be sandwiched from the left and right sides. Further, the means for applying such energy does not need to be used also as a diffraction grating for extracting guided light, and may be provided as an independent ON / OFF optical switch separately from the diffraction grating.
(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明の光走査装置は、光導波
路と光スイッチ群とによって光走査を行なうものである
から、前述した通り精密走査可能で光利用効率が高く、
耐久性、耐振動性に優れて調整も容易であり、さらに小
型化可能である。(Effects of the invention) As described in detail above, the optical scanning device of the present invention performs optical scanning by the optical waveguide and the optical switch group, and therefore, as described above, the precision scanning is possible and the light utilization efficiency is high,
It has excellent durability and vibration resistance, is easy to adjust, and can be further miniaturized.
そして本発明の光走査装置は、導波光の主光路から光路
切換スイッチを介して導波光を分岐光路に進行させ、こ
の分岐光路の各々に走査光取出しを制御するオン/オフ
光スイッチを配置したから、いわば漏れ光発生防止の処
置が両スイッチにより二重に講じられ、これらスイッチ
として単体の消光比が比較的小さいものを使用しても光
走査装置として高い消光比を実現し、充分実用に供せら
れうるものとなる。In the optical scanning device of the present invention, the guided light is advanced from the main optical path of the guided light to the branch optical path through the optical path changeover switch, and an on / off optical switch for controlling the scanning light extraction is arranged in each of the branch optical paths. Therefore, so to speak, the measures to prevent the generation of leaked light are doubled by both switches, and even if a switch with a relatively small extinction ratio is used as these switches, it achieves a high extinction ratio as an optical scanning device and is practically used. It can be offered.
第1図は本発明の第1実施態様装置を示す概略斜視図、 第2図は上記実施態様装置の電気回路を示すブロック
図、 第3図および第4図はそれぞれ本発明の第2実施態様装
置、第3実施態様装置を示す概略斜視図、 第5図は上記第3実施態様装置の電気回路を示すブロッ
ク図である。 10…基板、11…光導波路 13…半導体レーザ、13…導波路レンズ 14…導波光、15…被走査体 21,21′…駆動回路、26…隣接層 30…レンズアレイ R1〜Rn…光路切換スイッチ S1〜Sn…オン/オフ光スイッチ G1〜Gn…回折格子、L…主光路 D1〜Dn…分岐光路FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an electric circuit of the above embodiment device, and FIGS. 3 and 4 are second embodiment of the present invention, respectively. Apparatus, third embodiment apparatus schematic perspective view, FIG. 5 is a block diagram showing an electric circuit of the third embodiment apparatus. 10 ... substrate, 11 ... optical waveguide 13 ... semiconductor laser, 13 ... waveguide lens 14 ... guided light, 15 ... scanning target 21, 21 '... drive circuit, 26 ... adjacent layer 30 ... lens array R 1 to R n ... Optical path changeover switch S 1 to S n ... ON / OFF optical switch G 1 to G n ... Diffraction grating, L ... Main optical path D 1 to D n ... Branch optical path
Claims (2)
れ、該導波光の進行光路をこの主光路と、該主光路から
分岐した光路のいずれか一方に選択的に切り換える複数
の光路切換スイッチと、 これら光路切換スイッチの各々と対をなし、前記分岐し
た光路を進む前記導波光を任意に光導波路外に出射させ
る複数のオン/オフ光スイッチと、 前記複数のオン/オフ光スイッチのうちの1つを順次択
一的に導波光を光導波路外に出射させる状態に設定する
とともに、この状態に設定されたオン/オフ光スイッチ
と対になる前記光路切換スイッチを前記分岐した光路に
導波光を進行させる状態、それよりも導波光進行方向上
流側の光路切換スイッチを前記主光路に導波光を進行さ
せる状態に設定する駆動回路とからなる光走査装置。1. An optical waveguide and a main optical path of guided light that travels in the optical waveguide in parallel. The traveling optical path of the guided light is either the main optical path or an optical path branched from the main optical path. A plurality of optical path switching switches for selectively switching to, and a plurality of on / off optical switches that are paired with each of these optical path switching switches to arbitrarily emit the guided light traveling along the branched optical path to the outside of the optical waveguide, One of the plurality of on / off optical switches is sequentially and selectively set to a state in which the guided light is emitted to the outside of the optical waveguide, and the on / off optical switch set in this state is paired with the on / off optical switch. A light comprising a drive circuit that sets an optical path selector switch to allow guided light to travel to the branched optical path, and a drive circuit that sets an optical path selector switch upstream of the optical path selector in the guided light travel direction to a state in which guided light travels to the main optical path.査 apparatus.
光を進行させる状態に設定された光路切換スイッチより
も導波光進行方向下流側の光路切換スイッチを、前記主
光路に導波光を進行させる状態に設定するようになって
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光走
査装置。2. An optical path change-over switch downstream of a light-path change-over switch set in a state in which the drive circuit is set to allow guided light to travel to the branched optical path, and guide light to the main optical path. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is set to a state in which the optical scanning is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61079865A JPH065347B2 (en) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Optical scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61079865A JPH065347B2 (en) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Optical scanning device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62235933A JPS62235933A (en) | 1987-10-16 |
| JPH065347B2 true JPH065347B2 (en) | 1994-01-19 |
Family
ID=13702096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61079865A Expired - Fee Related JPH065347B2 (en) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Optical scanning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065347B2 (en) |
-
1986
- 1986-04-07 JP JP61079865A patent/JPH065347B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62235933A (en) | 1987-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4758062A (en) | Light beam scanning apparatus, and read-out apparatus and recording apparatus using same | |
| EP0617829B1 (en) | Optical disc addressing devices, a method of use thereof | |
| JP3160289B2 (en) | Scanning device | |
| US4830448A (en) | Light modulator and wave guide device | |
| US4778991A (en) | Light beam scanning read-out apparatus and recording apparatus | |
| EP0491038B1 (en) | Multichannel integrated optics modulator for laser printer | |
| JPH065347B2 (en) | Optical scanning device | |
| JPH01107213A (en) | Optical waveguide element | |
| US5048936A (en) | Light beam deflector | |
| JPH04242728A (en) | Actuating method for light deflecting element | |
| JPH0616143B2 (en) | Optical scanning device | |
| JPH0778587B2 (en) | Optical scanning recorder | |
| JPS6289936A (en) | Lightguide element | |
| JPS62244022A (en) | Optical scanning and recording device | |
| JPS62231227A (en) | Optical scanner | |
| JPH05289117A (en) | Optical scanning device | |
| JPH0616144B2 (en) | Optical scanning device | |
| JPS61232426A (en) | Optical scanning and recording device | |
| JPH08220464A (en) | Optical scanner | |
| JPH07294967A (en) | Optical scanner | |
| JPS6283729A (en) | Light scanning device | |
| JPH06289440A (en) | Optical scanner | |
| JPS62238537A (en) | Two-dimensional optical deflecting device | |
| JPS6275622A (en) | Optical scanning recorder | |
| JPS62244024A (en) | Two-dimensional optical deflector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |