JPH0664255B2 - Hologram deflector - Google Patents
Hologram deflectorInfo
- Publication number
- JPH0664255B2 JPH0664255B2 JP62021892A JP2189287A JPH0664255B2 JP H0664255 B2 JPH0664255 B2 JP H0664255B2 JP 62021892 A JP62021892 A JP 62021892A JP 2189287 A JP2189287 A JP 2189287A JP H0664255 B2 JPH0664255 B2 JP H0664255B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- wavelength
- lens
- laser
- deflection
- 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
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 波長可変レーザ光源に対し、焦点距離が波長に応じて変
化するホログラムを所定角度だけ傾斜させて配置するこ
とにより、レーザ光源の波長を変化させるだけで非機械
式、即ちレンズの機械的可動部分を有さない偏向装置を
実現することが出来る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] A wavelength tunable laser light source is arranged so that a hologram whose focal length changes according to the wavelength is inclined by a predetermined angle. It is possible to realize a formula, that is to say a deflection device without mechanically moving parts of the lens.
本発明は光学的偏向装置に関し、特にレンズを動かすこ
となく光源側の波長を変えるだけで偏向角の制御を行う
ことの出来るホログラム偏向装置に関する。The present invention relates to an optical deflecting device, and more particularly to a hologram deflecting device capable of controlling a deflection angle only by changing a wavelength on a light source side without moving a lens.
光の偏向装置は回転多面鏡あるいは振動ミラー等の如く
モータ等によるミラーの機械的な変位により行うものが
一般的である。またホログラムスキャナを利用したもの
もあるが、これもモータによりホログラムを機械的に動
かす点においては同じである。The light deflecting device is generally a device such as a rotating polygon mirror or a vibrating mirror which is mechanically displaced by a motor or the like. There is also one using a hologram scanner, which is the same in that the hologram mechanically moves by a motor.
このような機械的可動部分を有する偏向装置は装置が大
型化するのみならず可動部分の摩耗や潤滑の問題があ
り、更に偏向角の制御は機械的可動部分の機械的精度に
依存し、精度の向上に限界がある。The deflection device having such a mechanically movable part has a problem that not only the device becomes large but also wear and lubrication of the movable part, and the control of the deflection angle depends on the mechanical accuracy of the mechanically movable part. There is a limit to the improvement of.
またこれとは別に、音響光学素子等の固体素子を用いた
偏向装置も実用されているが偏向角が小さく、その用途
が限られるという問題がある。Aside from this, a deflecting device using a solid-state element such as an acousto-optic element has been put into practical use, but there is a problem that its deflection angle is small and its application is limited.
本発明が解決すべき課題は、レンズあるいはミラーを動
かすという考え方(機械的偏向)を捨象し、非機械的に
偏向角を制御できる偏向装置を実現することにある。The problem to be solved by the present invention is to realize a deflecting device that can non-mechanically control the deflection angle, ignoring the idea of moving a lens or a mirror (mechanical deflection).
上記課題を実現するために本発明に係る偏向装置は波長
可変レーザと、その光軸線を所定角度だけ偏向する機能
を有し且つレーザ光軸に対して所定角度傾斜した少なく
とも一枚のホログラムとを有し、ホログラムへのレーザ
ビームの波長を変化させることにより偏向制御を行うよ
うにしたことを構成上の特徴とするものである。In order to achieve the above object, a deflecting device according to the present invention comprises a wavelength tunable laser and at least one hologram having a function of deflecting an optical axis of the laser by a predetermined angle and tilting the laser optical axis by a predetermined angle. In addition, the configuration is characterized in that the deflection control is performed by changing the wavelength of the laser beam to the hologram.
レーザの波長を偏向するだけでホログラムの回折格子が
変化し、それによりホログラムによるレーザビームの偏
向角を簡単に制御することが出来る。The diffraction grating of the hologram is changed only by deflecting the wavelength of the laser, whereby the deflection angle of the laser beam by the hologram can be easily controlled.
第1図は本発明の基本原理を示すもので、基本的には焦
点距離が波長依存性を有するホログラムレンズ11と、
波長可変レーザ13とにより構成される。ホログラムレ
ンズ11は公知の如く光の回折効果を利用して集光を行
うレンズであり、大きな波長依存性を有する。ホログラ
ムレンズ11は波長可変レーザ13の光軸線Xに対して
所定角度θだけ傾斜して配置される。従ってホログラム
レンズ11に入射するレーザ光線の波長を変化させるこ
とによりホログラムレンズの偏向角が図示の如く変化
し、結果的に集光点を画像面M上で矢印方向に走査する
ことが出来る。本発明はこのようにホログラムレンズの
性質を利用することによりホログラムレンズ11は一切
動かすことなく、単に光源側の波長を制御するだけでビ
ームスキャナが実現出来る。尚、本発明を単に偏向装置
として適用し、ビームスキャニングの必要がない場合に
はホログラムレンズ11はレンズである必要はなく、平
面波グレーティングを有する通常の平板ホログラム(即
ち、集光性を持たない)でよいことは勿論である。FIG. 1 shows the basic principle of the present invention. Basically, a hologram lens 11 whose focal length has wavelength dependence,
The wavelength tunable laser 13 is used. As is well known, the hologram lens 11 is a lens that collects light by utilizing the diffraction effect of light, and has a large wavelength dependency. The hologram lens 11 is arranged so as to be inclined with respect to the optical axis X of the variable wavelength laser 13 by a predetermined angle θ. Therefore, by changing the wavelength of the laser beam incident on the hologram lens 11, the deflection angle of the hologram lens changes as shown in the drawing, and as a result, the focal point can be scanned on the image plane M in the arrow direction. By utilizing the properties of the hologram lens, the present invention can realize a beam scanner by simply controlling the wavelength on the light source side without moving the hologram lens 11 at all. Incidentally, when the present invention is simply applied as a deflecting device and the beam scanning is not necessary, the hologram lens 11 does not need to be a lens, and a normal flat plate hologram having a plane wave grating (that is, it does not have a converging property). Needless to say,
ホログラムはレーザビームの波長を変化させた時に、周
知の如くその偏向角のみならず焦点距離も僅かに変化す
るので、それを考慮うた上で所定の画像面Mが得られる
ようにするのが望ましい。As is well known, when the wavelength of the laser beam is changed, the hologram slightly changes not only its deflection angle but also its focal length. Therefore, it is desirable to obtain a predetermined image plane M in consideration of it. .
ここで、ホログラムの空間周波数(格子ピッチ分の1)
を、波長をλとすると、 sinθ2+sinθ1=λ 但し、θ1=入射角、θ2=出射角 が成り立つから、例えば=1813本/mm、 θ1=θ2=45°、λ=780nmのとき、λをΔλ=2nm、
Δλ=20nm夫々変化させると偏向角は0.3°、3°夫
々変化する。またこの場合ホログラムから画像面Mまで
の距離を1000nmとすると走査幅は夫々5〜52nm得られ
る。Here, the spatial frequency of the hologram (1 / the grid pitch)
, Where λ is the wavelength, sin θ 2 + sin θ 1 = λ However, θ 1 = incident angle, θ 2 = exit angle, so that, for example, = 1813 lines / mm, θ 1 = θ 2 = 45 °, λ = 780 nm Then λ is Δλ = 2 nm,
When Δλ = 20 nm is changed, the deflection angle is changed by 0.3 ° and 3 °. Further, in this case, if the distance from the hologram to the image plane M is 1000 nm, the scanning width is 5 to 52 nm, respectively.
偏向角はホログラムの配置角度θにより決定されるが、
実際上は単一のホログラムレンズでは充分な偏向角が得
られない場合がある。そこで、本発明によれば、第2図
に示す如く幾つかの平板ホログラム15(即ち、レンズ
でない)を渦巻き状に配置し、平板ホログラム15を通
過する度に偏向角を拡大させるようにすることも可能で
ある。The deflection angle is determined by the hologram arrangement angle θ,
In practice, a single hologram lens may not provide a sufficient deflection angle. Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 2, several flat plate holograms 15 (that is, not lenses) are arranged in a spiral shape, and the deflection angle is enlarged each time the flat plate hologram 15 is passed. Is also possible.
尚、図示の実施例では各ホログラムレンズ11は入射光
線に対し略45°傾斜し、所定の波長ビームに対し、平
板ホログラム15を通過する度に略90°宛その方向が
偏向されるようになっているが、その偏向量は当然のこ
とながら集光させるべき結像面(焦点面)Mの位置、並
びに平板ホログラム15の個数に応じて任意に設計され
ることは勿論である。In the illustrated embodiment, each hologram lens 11 is tilted by approximately 45 ° with respect to the incident light beam, and is deflected by approximately 90 ° with respect to a beam having a predetermined wavelength each time it passes through the flat plate hologram 15. However, it is needless to say that the deflection amount is arbitrarily designed according to the position of the image forming surface (focal plane) M to be condensed and the number of the flat plate holograms 15.
第2図においては第1図と同様にホログラムスキャナを
実現するための構成となっているため、最後にホログラ
ムレンズ11を通して集光させているが集光の必要がな
い場合はホログラムレンズ11は不要であり、あるいは
平板ホログラム15に置き換えてもよいことは勿論であ
る。In FIG. 2, the structure is similar to that of FIG. 1 for realizing a hologram scanner, and thus the light is finally condensed through the hologram lens 11, but the hologram lens 11 is not necessary if light collection is not necessary. Of course, the flat hologram 15 may be used instead.
更にまた、第2図において、ホログラムレンズ11は単
に集光(結像)させるためだけのものであるなら、即ち
ビームの波長変化に応じて偏向角を制御する必要がない
なら、ガラスレンズ等の普通の光学レンズに置き換えて
もよい。Further, in FIG. 2, if the hologram lens 11 is only for condensing (imaging) light, that is, if it is not necessary to control the deflection angle according to the wavelength change of the beam, a glass lens or the like is used. It may be replaced with an ordinary optical lens.
ホログラムスキャナとしての走査幅は理論的には平板ホ
ログラム15及びホログラムレンズ11の個数の増大に
応じて比例的に増大し、ホログラムの段数がN段になる
と偏向角,走査幅はN倍になる。The scanning width as a hologram scanner theoretically increases in proportion to the increase in the numbers of the flat plate hologram 15 and the hologram lens 11, and when the number of hologram stages becomes N, the deflection angle and the scanning width become N times.
波長可変レーザ13自体は公知である。波長可変レーザ
(チューナブルレーザ)は種々のものが知られている
が、本実施例では半導体レーザを用いている。The wavelength tunable laser 13 itself is known. Although various types of wavelength tunable lasers (tunable lasers) are known, a semiconductor laser is used in this embodiment.
第3図は本発明を例えばバーコードリーダ(ペンリー
ダ)等の情報読取装置に適用した更に別の実施例を示
す。同図において、波長可変レーザ光源13からの出射
光線はコリメートレンズ19により平行光線に変えら
れ、次いで光軸に対して例えば45°傾斜配置されるハ
ーフミラー21により例えば右方に90°反射される。
この反射ビームはその光軸に対して例えば45°傾斜配
置される平板ホログラム15により偏向せしめられ、更
にホログラムレンズ11により情報媒体(例えばバーコ
ード)S上に集光せしめられる。情報媒体Sにより反射
されたビームは再びホログラムレンズ11及び平板ホロ
グラム15により偏向せしめられ、ハーフミラー21を
通って集光レンズ23により検出器25内に結像せしめ
られる。ここで波長可変レーザ光源13によりビームの
波長を変化させれば、前述の如くホログラムレンズ11
からの出射ビームはスキャンされるから検出器25によ
りバーコードを読み取ることができる。即ち、この実施
例においても、ビームの波長を変化させるだけで非機械
的にビームスキャナが実現され、それを検出器と組合せ
ることによりバーコードリーダが簡単に得られる。FIG. 3 shows still another embodiment in which the present invention is applied to an information reading device such as a bar code reader (pen reader). In the figure, the light beam emitted from the wavelength tunable laser light source 13 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 19, and then is reflected by 90 ° to the right, for example, by the half mirror 21 arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axis. .
This reflected beam is deflected by the flat plate hologram 15 which is arranged, for example, at an angle of 45 ° with respect to its optical axis, and is further condensed by the hologram lens 11 on the information medium (for example, bar code) S. The beam reflected by the information medium S is again deflected by the hologram lens 11 and the flat plate hologram 15, passes through the half mirror 21, and is imaged in the detector 25 by the condenser lens 23. Here, if the wavelength of the beam is changed by the wavelength tunable laser light source 13, the hologram lens 11 is used as described above.
The outgoing beam from the scanner is scanned and the barcode can be read by the detector 25. That is, also in this embodiment, a beam scanner can be realized non-mechanically only by changing the wavelength of the beam, and a barcode reader can be easily obtained by combining it with a detector.
第4図は本発明を光ディスク用ヘッドのトラッキングサ
ーボ系へ適用した例を示すもので基本的には第3図の実
施例と同様であり、同一番号を付すことにより説明を省
略する。尚、集光レンズ23は光ディスク30上をトラ
ッキングするためのものであり、その情報を検出器25
により検出する。FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to a tracking servo system of an optical disk head, which is basically the same as the embodiment of FIG. 3, and the description thereof will be omitted by giving the same reference numerals. The condenser lens 23 is for tracking on the optical disc 30, and its information is detected by the detector 25.
To detect.
第4図においては2個の平板ホログラム15が配置され
ている。In FIG. 4, two flat plate holograms 15 are arranged.
尚、いずれの上記実施例においても、ホログラムにより
発生する収差を除去するために適当な色消レンズを例え
ばホログラムの後方に設けることが出来る。In any of the above embodiments, an appropriate achromatic lens can be provided, for example, behind the hologram in order to remove the aberration generated by the hologram.
〔発明の効果〕 以上の如く、本発明によれば波長可変レーザ光源と波長
依存性のホログラムを組合せ、光源側で波長を制御する
ことにより、機械的可動部分を一切持たない極めて簡単
な構成のホログラム偏向装置が実現される。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by combining a wavelength tunable laser light source and a wavelength-dependent hologram and controlling the wavelength on the light source side, an extremely simple structure having no mechanically movable part is provided. A hologram deflecting device is realized.
第1図は本発明に係るホログラム偏向装置の基本構造を
示す図解図、第2図は本発明の第2実施例を示す図解
図、第3図は本発明の第3実施例を示す図解図、第4図
は本発明の第4実施例を示す図解図。 11…ホログラムレンズ、 13…波長可変レーザ光源、 15…平板ホログラム。FIG. 1 is an illustrative view showing a basic structure of a hologram deflecting device according to the present invention, FIG. 2 is an illustrative view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an illustrative view showing a third embodiment of the present invention. , FIG. 4 is an illustrative view showing a fourth embodiment of the present invention. 11 ... Hologram lens, 13 ... Wavelength variable laser light source, 15 ... Flat plate hologram.
Claims (1)
だけ偏向する機能を有し且つレーザ光軸に対して所定角
度傾斜した少なくとも一枚のホログラムとを有し、ホロ
グラムへの入射レーザの波長を変化させることにより偏
向制御を行うホログラム偏向装置。1. A wavelength tunable laser and at least one hologram having a function of deflecting an optical axis of the laser by a predetermined angle and inclined by a predetermined angle with respect to the laser optical axis. A hologram deflection device that controls deflection by changing the wavelength.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62021892A JPH0664255B2 (en) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | Hologram deflector |
| DE3855226T DE3855226T2 (en) | 1987-02-03 | 1988-02-02 | Holographic deflection device |
| ES88400248T ES2086303T3 (en) | 1987-02-03 | 1988-02-02 | HOLOGRAPHIC DEVIATION DEVICE. |
| EP88400248A EP0277883B1 (en) | 1987-02-03 | 1988-02-02 | Holographic deflection device |
| US07/151,616 US4938550A (en) | 1987-02-03 | 1988-02-02 | Holographic deflection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62021892A JPH0664255B2 (en) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | Hologram deflector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63189823A JPS63189823A (en) | 1988-08-05 |
| JPH0664255B2 true JPH0664255B2 (en) | 1994-08-22 |
Family
ID=12067757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62021892A Expired - Fee Related JPH0664255B2 (en) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | Hologram deflector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664255B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019031327A1 (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-14 | パイオニア株式会社 | Optical apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0610699B2 (en) * | 1984-12-06 | 1994-02-09 | 日本電気株式会社 | Optical scanning device |
-
1987
- 1987-02-03 JP JP62021892A patent/JPH0664255B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63189823A (en) | 1988-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4415224A (en) | Holographic scanner disc with different facet areas | |
| EP0066608B1 (en) | Holographic scanning system | |
| US5526167A (en) | Scanning device | |
| KR102377478B1 (en) | Optical rotation angle measurement system | |
| JPH02278222A (en) | Optical scanner | |
| US5365049A (en) | Focusing means for a symbol code reader | |
| US4678263A (en) | Photo scanner device | |
| NL8800057A (en) | OPTICAL SCANNER. | |
| JPS624776B2 (en) | ||
| JP3081278B2 (en) | Device for optically determining the position and orientation of an object | |
| US4632503A (en) | Optical scanning device | |
| EP0277883B1 (en) | Holographic deflection device | |
| US4848863A (en) | Multi-wavelength scanning system | |
| JPH0664255B2 (en) | Hologram deflector | |
| US5237160A (en) | Bar code scanner having hologram | |
| US6057947A (en) | Enhanced raster scanning assembly | |
| JPS62265613A (en) | Two-dimensional deflecting device for light beam | |
| JPH0544646B2 (en) | ||
| JP2758447B2 (en) | Laser barcode scanner using hologram | |
| JPH05258338A (en) | Light detection system | |
| EP1074983A1 (en) | Apparatus for reading from and/or writing to optical recording media | |
| JP2987243B2 (en) | Optical scanning device | |
| JPH02263341A (en) | Grating of optical pickup device | |
| JPH0384686A (en) | Optical scanning detection device | |
| JPS5827890B2 (en) | Optical beam branching device in video disc playback device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |