JPH01252941A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

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JPH01252941A
JPH01252941A JP8006588A JP8006588A JPH01252941A JP H01252941 A JPH01252941 A JP H01252941A JP 8006588 A JP8006588 A JP 8006588A JP 8006588 A JP8006588 A JP 8006588A JP H01252941 A JPH01252941 A JP H01252941A
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JP
Japan
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light
optical waveguide
optical
light beams
surface acoustic
Prior art date
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Pending
Application number
JP8006588A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuharu Nozaki
野崎 信春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP8006588A priority Critical patent/JPH01252941A/en
Publication of JPH01252941A publication Critical patent/JPH01252941A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/33Acousto-optical deflection devices
    • G02F1/335Acousto-optical deflection devices having an optical waveguide structure

Abstract

PURPOSE:To form a lens optical system at a low cost and to reduce the cost thereof by separating the plural light beams which are emitted from an optical waveguide and is different in wavelengths to separate optical paths by utilizing the wavelength dispersibility of a diffraction grating for light emission. CONSTITUTION:The respective color light beams guided collectively as one beam within one light guide are emitted at the different emission angles to the outside of the optical waveguide by utilizing the wavelength dispersibility of the diffraction grating and the light beams separated from each other in the space on the outside of the optical waveguide are subjected to aberration correction by the simple correction lens optical system for monochromatic light. Namely, scanning imaging lenses 22R, 22G, 22B are disposed in the optical paths of the respective light beams 13R'', 13G'', 13B''. The lenses 22R, 22G, 22B are ftheta lenses combined with slender lenses constituting a part of spherical lenses and are so constituted that the chromatic aberration correction and the curvature of field correction of the light beam on a photosensitive material 23 can be executed according to the wavelengths of the respective beams 13R'', 13G'', 13B''. The entire part of the lens optical system is thereby inexpensively formed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光走査装置、特に詳細には光導波路内に導波さ
せた相異なる波長の光ビームを表面弾性波によって回折
、偏向させ、これらの光ビームを光導波路外に出射させ
て感光材料等の上に走査させるようにした光走査装置に
関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an optical scanning device, and more particularly, to an optical scanning device, which uses a surface acoustic wave to diffract and deflect light beams of different wavelengths guided in an optical waveguide. The present invention relates to an optical scanning device that emits a light beam out of an optical waveguide to scan a photosensitive material or the like.

(従来の技術) 例えば光走査記録装置や光走査読取装置等において光ビ
ームを偏向させる光偏向装置として、従来より、ガルバ
ノメータミラーやポリゴンミラー等の機械式光偏向器や
、EOD (電気光学光偏向器) 、AOD (音響光
学光偏向器)が多く用いられている。しかし機械式光偏
向器においては、耐久性に難がある、大型化しやすいと
いった問題があり、一方EODやAODにおいては、光
偏向角が大きく取れないのでビーム光路が長くなり、光
走査記録装置等の大型化を招くといった問題がある。
(Prior Art) For example, mechanical optical deflectors such as galvanometer mirrors and polygon mirrors and EOD (electro-optic optical deflectors) have been used as optical deflection devices for deflecting light beams in optical scanning recording devices, optical scanning reading devices, etc. AOD (acousto-optic optical deflector) is widely used. However, mechanical optical deflectors have problems such as poor durability and tend to be bulky.On the other hand, EOD and AOD do not have a large optical deflection angle, so the beam optical path becomes long, and optical scanning recording devices etc. There is a problem in that it leads to an increase in size.

上述のような問題を解消しつる光偏向装置として近時、
光導波路を用いる光偏向装置が注目されている。この光
偏向装置は、表面弾性波が伝播可能な材料から形成され
た光導波路と、この光導波路内を導波する光ビームと交
わる方向に進行して周波数が連続的に変化する表面弾性
波を該光導波路において発生させる手段(例えば交叉く
し形電極対等から構成される)と、この表面弾性波発生
手段を、連続的に周波数が変化する表面弾性波を発生す
るように駆動する駆動回路とを有するものである。この
光偏向装置においては、光導波路内を導波する光ビーム
が表面弾性波との音響光学相互作用によりブラッグ回折
し、そしてこの回折角は表面弾性波周波数に応じて変化
するので、表面弾性波周波数を上述のように変えること
により、光ビームを光導波路内において連続的に偏向さ
せることができる。
Recently, as a light deflection device that solves the above-mentioned problems,
Optical deflection devices using optical waveguides are attracting attention. This optical deflection device uses an optical waveguide formed from a material that allows surface acoustic waves to propagate, and a surface acoustic wave whose frequency changes continuously as it travels in the direction intersecting the optical beam guided within this optical waveguide. A means for generating a surface acoustic wave in the optical waveguide (for example, composed of a pair of crossed comb-shaped electrodes), and a drive circuit that drives the surface acoustic wave generating means to generate a surface acoustic wave whose frequency continuously changes. It is something that you have. In this optical deflection device, the light beam guided in the optical waveguide undergoes Bragg diffraction due to acousto-optic interaction with the surface acoustic wave, and this diffraction angle changes depending on the surface acoustic wave frequency, so the surface acoustic wave By varying the frequency as described above, the light beam can be continuously deflected within the optical waveguide.

この光偏向装置は、耐久性、耐振動性に優れ、調整が容
易で、光利用効率が高く、精密走査が可能で、しかもあ
る程度小型に形成されるものとなる。なおこのような光
偏向装置については、例えば特開昭62−77761号
公報に詳しい記載がなされている。
This optical deflection device has excellent durability and vibration resistance, is easy to adjust, has high light utilization efficiency, is capable of precision scanning, and is formed to be compact to a certain extent. Further, such a light deflecting device is described in detail in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-77761.

(発明が解決しようとする課題) ところで、上記の光導波路からなる光偏向装置を用いて
カラー画像を記録できる光走査記録装置を構成するには
、複数色(一般にはR,G、、83色)の光ビームに各
々対応させて光偏向装置を使用してもよいが、そのよう
にすると記録装置が大型化してしまう。したがって、記
録装置の小型化の上では、1つの光導波路に複数色の光
ビームを入射させて、これらの光ビームを光導波路内で
一緒に偏向させるのが好ましい。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in order to configure an optical scanning recording device that can record color images using the optical deflection device made of the above optical waveguide, it is necessary to use a plurality of colors (generally R, G, 83 colors). ) may be used, but if this is done, the recording apparatus will become larger. Therefore, in order to miniaturize the recording device, it is preferable to make light beams of a plurality of colors enter one optical waveguide and to deflect these light beams together within the optical waveguide.

ところが、こうして偏向させた光ビームを光導波路外に
取り出して感光材料上に走査させるに当たっては、実用
上、各光ビームの色収差等を補正する必要があるので、
上述のように各色光ビームを一緒に偏向させて光導波路
外に出射させる場合は、1本にまとまった複数の光ビー
ムの各波長に応じてそれぞれ最適な収差補正(色収差補
正や像面湾曲補正等)が行なえる複雑かつ高価な補正レ
ンズ光学系が必要となり、記録装置が高価なものになっ
てしまう。
However, in order to take the light beams deflected in this way out of the optical waveguide and scan them onto a photosensitive material, it is necessary to correct chromatic aberrations, etc. of each light beam for practical purposes.
As mentioned above, when each color light beam is deflected together and emitted out of the optical waveguide, the optimum aberration correction (chromatic aberration correction or field curvature correction A complicated and expensive correcting lens optical system is required to perform the following steps (e.g.), and the recording apparatus becomes expensive.

そこで本発明は、前述のような光導波路からなる光偏向
装置を用いて各色光ビームを偏向させ、この偏向した光
ビームの収差を容易かつ良好に補正した上で感光材料等
の上に走査させることができる光走査装置を提供するこ
とを目的とするものである。
Therefore, the present invention deflects each color light beam using an optical deflection device consisting of an optical waveguide as described above, easily and effectively corrects the aberrations of the deflected light beam, and then scans the light beam onto a photosensitive material, etc. The object of the present invention is to provide an optical scanning device that can perform the following steps.

(課題を解決するための手段及び作用)本発明の光走査
装置は、1つの光導波路内で1本にまとまって導波して
いる各色光ビームを、回折格子(グレーティングカプラ
)の波長分散性を利用して相異なる出射角で光導波路外
に出射させ、こうして光導波路外の空間において互いに
分離した光ビームをそれぞれ、単色光用の簡単な補正レ
ンズ光学系によって収差補正するようにしたことを特徴
とするものである。
(Means and Effects for Solving the Problems) The optical scanning device of the present invention uses wavelength dispersion of a diffraction grating (grating coupler) to guide each color light beam in one optical waveguide. The light beams are emitted from the optical waveguide at different exit angles using the optical waveguide, and the aberrations of each of the separated light beams in the space outside the optical waveguide are corrected using a simple correction lens optical system for monochromatic light. This is a characteristic feature.

すなわち、より具体的に本発明の光走査装置は、前述し
たように表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光
導波路と、この光導波路内に互いに波長の異なる光ビー
ムを入射させるn個(2≦n)の光源とを有し、 また、導波光をブラッグ回折させる表面弾性波を発生さ
せる複数の表面弾性波発生手段と、この表面弾性波発生
手段を駆動させる駆動回路とを有し、 そして上記光導波路の表面には、n通りの波長の導波光
を互いに異なる出射角で光導波路外に出射させる1つの
回折格子を備えるとともに、光導波路から出射した互い
に波長の異なるn本の光ビームの光路にはそれぞれ、各
光ビームの波長に応じた収差補正を行なう単色光用補正
レンズ光学系が配設されたことを特徴とするものである
That is, more specifically, the optical scanning device of the present invention includes an optical waveguide formed of a material capable of propagating surface acoustic waves as described above, and n light beams having different wavelengths entering the optical waveguide. (2≦n) light sources, and a plurality of surface acoustic wave generation means for generating surface acoustic waves that cause Bragg diffraction of the guided light, and a drive circuit for driving the surface acoustic wave generation means. , The surface of the optical waveguide is equipped with one diffraction grating that outputs the guided lights of n different wavelengths out of the optical waveguide at mutually different emission angles, and the n lights of different wavelengths emitted from the optical waveguide. The optical system is characterized in that a monochromatic light correcting lens optical system for correcting aberrations according to the wavelength of each light beam is disposed in each of the optical paths of the beams.

(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

第1図と第2図は、本発明の一実施例による光走査装置
【0を示すものである。この光走査装置10は、感光材
料移送手段30および変調回路40とともに、カラー画
像記録装置を構成している。光走査装置10は、透明な
基板16上に形成されたスラブ状光導波路11と、この
光導波路11の側端部に設けられた3個の交叉くし形電
極対(I nter  D IgitalT rans
ducer 、以下IDTと称する) 15R,15G
、 15Bと、この光導波路11の表面において互いに
離して設けられた光入射用線状回折格子(Llnear
crattng  Coupler:以下LGCと称す
る)20および光出射用LGC21と、上記IDT15
R。
1 and 2 show an optical scanning device 0 according to an embodiment of the present invention. This optical scanning device 10, together with the photosensitive material transport means 30 and the modulation circuit 40, constitutes a color image recording device. The optical scanning device 10 includes a slab-shaped optical waveguide 11 formed on a transparent substrate 16 and three pairs of interdigitated electrodes provided at the side ends of the optical waveguide 11.
(hereinafter referred to as IDT) 15R, 15G
, 15B, and a linear diffraction grating (Llnear) for light incidence provided spaced apart from each other on the surface of this optical waveguide 11
crattng coupler (hereinafter referred to as LGC) 20, light emitting LGC 21, and the above IDT 15
R.

15G、 15Bにそれぞれ交番電圧を印加するIDT
駆動回路17R,17G、 17Bとを有している。こ
れらの駆動回路17R,17G、17Bはそれぞれが、
高周波アンプと上記交番電圧の周波数を連続的に変化さ
せるスィーパ−等からなる。また上記基板16の一端面
16a(感光材料移送手段30と反対側の端面)および
それと反対側の端面18bは、光導波路11に対して斜
めにカットされて、それぞれ光入射端面、光出射端面と
されている。
IDT that applies alternating voltage to 15G and 15B respectively
It has drive circuits 17R, 17G, and 17B. Each of these drive circuits 17R, 17G, and 17B is
It consists of a high frequency amplifier and a sweeper that continuously changes the frequency of the alternating voltage. Further, one end surface 16a (the end surface on the opposite side to the photosensitive material transfer means 30) and the end surface 18b on the opposite side of the substrate 16 are cut obliquely with respect to the optical waveguide 11, and serve as a light input end surface and a light output end surface, respectively. has been done.

本実施例においては一例として、基板16にLiNbO
3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1
6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16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、 Ta51r)
編「インチグレイテッド オブティクス(I nteg
rated 0pt1cs)」(トピックス イン ア
プライド フィジックス(Topics 1n  Ap
plied  Physlcs)第7巻)スブリンガー
 フェアラーグ(S prlnger−Verlag)
刊(1975)、所属、春名、栖原共著「光集積回路J
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。ただしこの光導波路11は、上
記Ti拡散膜等、後述する表面弾性波が伝播可能な材料
から形成される。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。
In this embodiment, as an example, the substrate 16 is made of LiNbO.
The optical waveguide 11 is formed by using three wafers and providing a Ti diffusion film on the surface of the wafer. Note that substrate 1
As the material 6, a crystalline substrate made of sapphire, Si, etc. may also be used. Furthermore, the optical waveguide 11 is not limited to the above-mentioned Ti diffusion, but can also be formed by sputtering, vapor depositing, or the like other materials on the substrate 16. Regarding optical waveguides, for example, Tamil (T, Ta51r)
“Integrated Obtics” (ed.)
rated 0pt1cs)” (Topics in Applied Physics (Topics 1n Ap
plied Physlcs) Volume 7) Sprlnger-Verlag
Published (1975), affiliation: Haruna, Suhara co-authors “Optical Integrated Circuits J
There are detailed descriptions in published works such as Ohmsha (1985).
In the present invention, any of these known optical waveguides can be used as the optical waveguide 11. However, this optical waveguide 11 is formed from a material such as the above-mentioned Ti diffusion film that allows surface acoustic waves to be propagated, which will be described later. Further, the optical waveguide may have a laminated structure of two or more layers.

基板端面leaに対向する位置には、3つの光源18R
,18G、18Bが設けられている。これらの光源L8
R,LAG、 18Bは例えば半導体レーザー、LED
等からなり、上記端面leaを通して光導波路表面の光
入射用L G C20に向けてそれぞれ赤(R)、緑(
G)、青(B)領域の波長の光ビーム13R。
Three light sources 18R are located at positions facing the substrate end surface lea.
, 18G, and 18B are provided. These light sources L8
R, LAG, 18B are, for example, semiconductor lasers, LEDs
red (R) and green (
G), a light beam 13R with a wavelength in the blue (B) region.

13G、13Bを射出するように配置されている。これ
らの光ビーム13R,13G、13Bはそれぞれコリメ
ーターレンズ25R,25G、25Bによって平行ビー
ムとされた上でLGC20に照射され、該LGC20で
回折して光導波路II内に入射し、該光導波路11内を
導波モードで矢印A方向に進行する。
It is arranged to emit 13G and 13B. These light beams 13R, 13G, and 13B are made into parallel beams by collimator lenses 25R, 25G, and 25B, respectively, and then irradiated onto the LGC 20, diffracted by the LGC 20, and incident on the optical waveguide II. propagates in the direction of arrow A in waveguide mode.

画像記録を行なう際には、例えばエンドレスベルト等の
移送手段30上に感光材料23がセットされる。そして
光?R18R,18G、18Bは光源駆動回路19R,
19G、19Bにより、各々光ビーム13R,13G、
 13Bを射出するように駆動され、それとともにID
T15R,15G、15Bには、IDT駆動回路17R
,17G、 17Bから連続的に周波数が変化する交番
電圧が印加される。なお光源駆動回路19R。
When recording an image, the photosensitive material 23 is set on a transport means 30 such as an endless belt. And light? R18R, 18G, 18B are light source drive circuits 19R,
19G and 19B produce light beams 13R and 13G, respectively.
Driven to inject 13B, along with ID
T15R, 15G, and 15B have an IDT drive circuit 17R.
, 17G, and 17B, an alternating voltage whose frequency changes continuously is applied. Note that the light source drive circuit 19R.

19G、 19Bは、それぞれ赤色、緑色、青色画像情
報を担う画像信号Sr、Sg、Sbを受ける変調回路4
0によって制御され、画像信号Sr、Sg。
19G and 19B are modulation circuits 4 that receive image signals Sr, Sg, and Sb carrying red, green, and blue image information, respectively;
0, and the image signals Sr, Sg.

sbに応じて光出力を変えるように(すなわち光ビーム
の強度や、光ビームをパルス状に射出する場合はパルス
数やパルス幅を変えるように)各光源18R,18G、
18Bを駆動する。
Each light source 18R, 18G, so as to change the light output according to sb (that is, change the intensity of the light beam, or the number of pulses and pulse width when emitting the light beam in a pulsed manner).
18B.

I DT15R,15G、15Bに上述のような電圧印
加がなされることにより、光導波路itの表面を表面弾
性波12R,12G、 12Bが伝播する。IDT15
R,15G、 15Bは、各表面弾性波+2R,12G
、 12Bが導波光(平行ビーム) 13R’ 、 1
3G’ 、 13B’の光路に交わる方向に進行するよ
うに配設されている。したがって導波光13R’ 、 
13G’ 、 13B’は、表面弾性波12R,12G
、1.2Bを横切るように進行するが、その際該導波光
13R’ 、 13G’ 、 13B′はそれぞれ表面
弾性波12R,12G、 12Bとの音響光学相互作用
によりブラッグ(B ragg)回折する。
By applying the voltage as described above to the IDTs 15R, 15G, and 15B, surface acoustic waves 12R, 12G, and 12B propagate on the surface of the optical waveguide it. IDT15
R, 15G, 15B are each surface acoustic wave +2R, 12G
, 12B is guided light (parallel beam) 13R' , 1
3G' and 13B' are arranged so as to travel in a direction intersecting with the optical paths of 13B'. Therefore, the guided light 13R',
13G', 13B' are surface acoustic waves 12R, 12G
, 1.2B, and at this time, the guided lights 13R', 13G', 13B' undergo Bragg diffraction due to acousto-optic interaction with the surface acoustic waves 12R, 12G, 12B, respectively.

表面弾性波による導波光のブラッグ回折については従来
から知られているが、ここで簡単に説明する。光導波路
11を伝播する表面弾性波12の進行方向と、導波光1
3°の進行方向とがなす角(Bragg角)をθとする
と、表面弾性波12との音響光学相互作用による導波光
13゛ の偏向角(回折角)δは、δ−2θとなる。そ
して導波光13’の波長、実効屈折率をλ、Neとし、
表面弾性波12の波長、周波数、速度をそれぞれA、f
Svとすれば、2θ−25in−1(λ/(2Ne・Δ
))さλ/(Nc−A) 一部・f/ (Ne −v) となり、2θつまりδは表面弾性波12の周波数fにほ
ぼ比例する。前述の通り駆動回路17R,17G。
Bragg diffraction of guided light by surface acoustic waves has been known for some time, but will be briefly explained here. The traveling direction of the surface acoustic wave 12 propagating through the optical waveguide 11 and the guided light 1
If the angle (Bragg angle) formed by the 3° traveling direction is θ, then the deflection angle (diffraction angle) δ of the guided light 13′ due to acousto-optic interaction with the surface acoustic wave 12 is δ−2θ. The wavelength and effective refractive index of the guided light 13' are λ and Ne,
The wavelength, frequency, and speed of the surface acoustic wave 12 are A and f, respectively.
Sv, 2θ-25in-1(λ/(2Ne・Δ
)) λ/(Nc-A) part·f/(Ne-v), and 2θ, that is, δ is approximately proportional to the frequency f of the surface acoustic wave 12. As described above, the drive circuits 17R and 17G.

17BはそれぞれI DT15R,15G、 15Bに
、周波数が連続的に変化する交番電圧を印加するので、
表面弾性波12R,12G、 12Bの周波数が連続的
に変化し、上記偏向角δが連続的に変化するようになる
。したがってこれらの導波光HR’ 、13G’ 。
17B applies an alternating voltage whose frequency changes continuously to IDTs 15R, 15G, and 15B, respectively.
The frequencies of the surface acoustic waves 12R, 12G, and 12B change continuously, and the deflection angle δ changes continuously. Therefore, these guided lights HR', 13G'.

13B’ は矢印Cで示す通り、回折角が連続的に変化
するように回折、偏向する。このようにして偏向した導
波光13R’ 、13G’ 、i3B’ は、LGC2
1により回折して光導波路11から基板16側に出射し
、基板端面16bから基板外に出射する。
As shown by arrow C, 13B' is diffracted and deflected so that the diffraction angle changes continuously. The guided light beams 13R', 13G', and i3B' deflected in this way are LGC2
1, the light is diffracted and emitted from the optical waveguide 11 to the substrate 16 side, and emitted to the outside of the substrate from the substrate end surface 16b.

なお上記式から明らかなように、導波光13R’ 。As is clear from the above equation, the guided light 13R'.

13G’ 、 13B’ の偏向角δはその波長λによ
って変わるので、表面弾性波12R,12G、 12B
の周波数は互いに異なるように設定され、それにより、
回折後の導波光13R’ 、 13G’ 、 13B’
が互いにほぼ同一の光路をとるようにされている。
Since the deflection angle δ of 13G', 13B' changes depending on the wavelength λ, the surface acoustic waves 12R, 12G, 12B
The frequencies of are set to be different from each other, so that
Guided light beams 13R', 13G', 13B' after diffraction
are arranged to take almost the same optical path.

LGC21から出射する赤、緑、青3色の光ビーム13
R″、13G”、13B’は、このLGC21の波長分
散性により互いに異なった出射角φ1.φ2゜φ3で出
射する(第2図参照)。この出射角φは、導波光13R
’ 、 13G’ あるいは138°の波長をλ、それ
に対する基板16の屈折率をn□  (λ)、光導波路
11の実効屈折率をNe  (λ)、LGC21のピッ
チをA、と すると、 である。このように3色の光ビーム13R’ 、13G
”、13B″の出射角φ1.φ2.φ3が異なるため、
これらの光ビームは光導波路it外の空間において互い
に異なる光路を進行する。各光ビーム+3R″。
Red, green, and blue light beams 13 emitted from LGC 21
R″, 13G″, and 13B′ have different emission angles φ1. It emits at φ2° and φ3 (see Figure 2). This output angle φ is the waveguide light 13R
', 13G' or 138° wavelength is λ, the refractive index of the substrate 16 with respect to it is n□ (λ), the effective refractive index of the optical waveguide 11 is Ne (λ), and the pitch of the LGC 21 is A. . In this way, three color light beams 13R', 13G
", 13B" output angle φ1. φ2. Since φ3 is different,
These light beams travel along different optical paths in the space outside the optical waveguide it. Each light beam +3R''.

13G’ 、13B’の光路にはそれぞれ、走査結像レ
ンズ22R,22G、22Bが配置されている。これら
の走査結像レンズ22R,22G、22Bはそれぞれ、
球面レンズの一部をなす細長いレンズが組み合わされて
なるfθレンズであり、各々光ビーム13R”、130
“、13B”の波長に応じて色収差補正、および感光材
料23上における光ビームの像面湾曲補正を行なえるよ
うに設計されている。このように各走査結像レンズ22
R,22G、22Bを単色光用の補正レンズとすれば、
各レンズは比較的安価に形成可能であるので、1つのレ
ンズ光学系で3色の光ビーム13R”、130”、 1
3B″のすべてに対して上述の補正を行なう場合に比べ
れば、結局、レンズ光学系全体が安価に形成可能となる
Scanning and imaging lenses 22R, 22G, and 22B are arranged in the optical paths of 13G' and 13B', respectively. These scanning imaging lenses 22R, 22G, and 22B are each
It is an fθ lens that is made up of a combination of elongated lenses that form part of a spherical lens, and each has a light beam of 13R” and 130
It is designed to be able to correct chromatic aberration and correct curvature of field of the light beam on the photosensitive material 23 according to the wavelength of ", 13B". In this way, each scanning imaging lens 22
If R, 22G, and 22B are correction lenses for monochromatic light,
Each lens can be formed relatively inexpensively, so one lens optical system can produce three color light beams 13R", 130", 1
Compared to the case where the above-mentioned correction is performed on all 3B'', the entire lens optical system can be formed at a lower cost.

光ビーム13R“、 13G”、 13B″は各々走査
結像レンズ22R,22G、22Bにより、はぼ共通の
位置において小さなビームスポットに絞られ、感光材料
23上を矢印X方向に走査(主走査)する。それととも
に感光材料23が、移送手段30により上記主走査の方
向と略直角な矢印y方向に移送されて副走査がなされる
ので、感光材料23は光ビーム■3R”、 13G” 
、 13B’により2次元的に走査される。前述したよ
うにこれらの光ビームl:lR’ 、 13G−,13
B″は画像信号Sr、Sg、Sbに基づいて変調されて
いるので、感光材123上にはこの画像信号Sr、Sg
、Sbが担うカラー画像が記録される。
The light beams 13R", 13G", and 13B" are focused by scanning imaging lenses 22R, 22G, and 22B into a small beam spot at a common position, and scan the photosensitive material 23 in the direction of arrow X (main scanning). At the same time, the photosensitive material 23 is transferred by the transfer means 30 in the direction of the arrow y, which is substantially perpendicular to the main scanning direction, and sub-scanning is performed, so that the photosensitive material 23 is exposed to the light beams 3R'' and 13G''.
, 13B'. As mentioned above, these light beams l:lR', 13G-,13
B'' is modulated based on the image signals Sr, Sg, Sb, so these image signals Sr, Sg are displayed on the photosensitive material 123.
, Sb are responsible for recording the color image.

1主走査ライン分の画像信号Sr、  Sg、  Sb
と光ビーム13R″、13G’ 、13B”の主走査と
の同期をとるためには、この画像信号Sr、Sg。
Image signals for one main scanning line Sr, Sg, Sb
In order to synchronize the main scanning of the light beams 13R'', 13G', and 13B'' with the image signals Sr and Sg.

sbに含まれるブランキング信号Stをトリガ信号とし
て用いて、IDT15R,15G、15Bへの電圧印加
タイミングを制御すればよい。またこのブランキング、
信号Stにより移送手段30の駆動タイミングを制御す
ることにより、上記主走査と副走査との同期をとること
ができる。
The blanking signal St included in sb may be used as a trigger signal to control the timing of voltage application to the IDTs 15R, 15G, and 15B. Also, this blanking,
By controlling the drive timing of the transfer means 30 using the signal St, the main scanning and sub-scanning can be synchronized.

なお以上説明した実施例においては、3つの走査結像レ
ンズ22R,22C;、 22Bが色収差補正等の補正
も行なうように形成されているが、この補正を行なう単
色光用の補正レンズ光学系を走査結像レンズとは別に設
け、走査結像レンズは3本の光ビーム用に比較的大きな
ものを1つだけ用いるようにしてもよい。また上述のよ
うな補正レンズ光学系は球面レンズから構成する他、例
えばホログラムレンズから構成してもよい。このような
場合でも、3つのホログラムレンズをそれぞれ単色光用
補正レンズとすれば、1つの複雑なホログラムレンズを
用いて3色の光ビーム13R″、13G” 。
In the embodiment described above, the three scanning imaging lenses 22R, 22C; It may be provided separately from the scanning imaging lens, and only one relatively large scanning imaging lens may be used for the three light beams. Further, the above-mentioned correction lens optical system may be composed of a spherical lens or, for example, a hologram lens. Even in such a case, if each of the three hologram lenses is used as a correction lens for monochromatic light, one complex hologram lens can be used to produce three-color light beams 13R'' and 13G''.

13B“それぞれに対して色収差補正等を行なう場合に
比べれば、補正レンズ光学系はより簡単かつ安価に形成
可能である。
13B", the correction lens optical system can be formed more easily and inexpensively than in the case where chromatic aberration correction etc. are performed for each.

さらに、IDT15R,15G、 15Bを駆動する駆
動回路としては、共通のものを1つだけ設けるようにし
てもよい。また、各導波光13R’ 、 13G’ 。
Furthermore, only one common drive circuit may be provided for driving the IDTs 15R, 15G, and 15B. Moreover, each waveguide light 13R', 13G'.

13B’ のそれぞれに対して複数のIDTを設けるこ
とにより、各導波光を複数回ブラッグ回折させて、偏向
角範囲をより広くすることも可能である。
By providing a plurality of IDTs for each of 13B', it is also possible to cause each guided light to undergo Bragg diffraction a plurality of times, thereby widening the deflection angle range.

また上記の実施例は、3色の光ビームを感光材料上に走
査させるように形成されたものであるが、本発明の光走
査装置は、2色あるいは4色以上の光ビームを走査させ
るように構成することも勿論可能である。
Further, although the above embodiment is formed to scan a light beam of three colors on a photosensitive material, the optical scanning device of the present invention is configured to scan a light beam of two colors or four or more colors. Of course, it is also possible to configure.

(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においては
、光導波路の表面に設けた光出射用回折格子の波長分散
性を利用して、光導波路から出射する波長が相異なる複
数の光ビームを別々の光路に分離させ、それにより、各
光ビームに対して単色光用の簡単な補正レンズ光学系が
適用できるものとなっている。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, in the optical scanning device of the present invention, the wavelengths emitted from the optical waveguide are different by utilizing the wavelength dispersion of the light output diffraction grating provided on the surface of the optical waveguide. A plurality of light beams are separated into separate optical paths, so that a simple correction lens optical system for monochromatic light can be applied to each light beam.

したがって本発明の光走査装置は、波長が相異なる複数
の光ビームに対して1つの複雑な補正レンズ光学系を用
いて色収差補正等の補正を行なう装置に比べれば、補正
レンズ光学系が安価に形成可能な分だけコストダウン可
能で、また、波長が相異なる複数の光ビームに対してそ
れぞれ1つずつ光偏向装置および補正レンズ光学系を設
けた光走査装置と比べれば、小型かつ安価に形成できる
ものとなる。
Therefore, in the optical scanning device of the present invention, the correction lens optical system is inexpensive compared to a device that performs corrections such as chromatic aberration correction using one complicated correction lens optical system for multiple light beams with different wavelengths. The cost can be reduced by the amount that can be formed, and it is also smaller and cheaper to form than an optical scanning device that is equipped with an optical deflection device and a correction lens optical system for each of multiple light beams with different wavelengths. Become what you can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図と第2図はそれぞれ、本発明の一実施例による光
走査装置を示す斜視図と側面図である。 IO・・・光走査装置    11・・・光導波路12
R,12G、12B・・・表面弾性波13R,13G、
 13B・・・光ビーム13R’ 、 13G’ 、 
13B’ ・・・導波光13R’ 、13G“、13B
″・・・光導波路から出射した光ビーム 15R,15G、15B・・・IDT   1B・・・
基板17R,17G、17B・・・IDT駆動回路18
R,18G、IgB・・・光源 19R,19G、19B・・・光源駆動回路20・・・
光入射用LGC21・・・光出射用LGC22R,22
G、22B・・・走査結像レンズ23・・・感光材料 
    30・・・感光材料移送手段40・・・変調回
FIG. 1 and FIG. 2 are a perspective view and a side view, respectively, showing an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. IO... Optical scanning device 11... Optical waveguide 12
R, 12G, 12B...Surface acoustic wave 13R, 13G,
13B... Light beams 13R', 13G',
13B'... Waveguide light 13R', 13G", 13B
″...Light beams 15R, 15G, 15B...IDT 1B... emitted from the optical waveguide
Boards 17R, 17G, 17B... IDT drive circuit 18
R, 18G, IgB...Light sources 19R, 19G, 19B...Light source drive circuit 20...
Light input LGC21...Light output LGC22R, 22
G, 22B...Scanning imaging lens 23...Photosensitive material
30...Photosensitive material transfer means 40...Modulation circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】  表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導波路
と、 この光導波路内に互いに波長の異なる光ビームを入射さ
せるn個(2≦n)の光源と、 前記光導波路内を進むn通りの波長の導波光の光路に交
わる方向に進行して各導波光をブラッグ回折させる表面
弾性波を、該光導波路において発生させる複数の表面弾
性波発生手段と、 これらn個の表面弾性波発生手段のそれぞれを、連続的
に周波数が変化する表面弾性波を発生するように駆動す
る駆動回路と、 前記光導波路の表面に形成され、前記n通りの波長の導
波光を互いに異なる出射角で光導波路外に出射させる1
つの回折格子と、 前記光導波路から出射した互いに波長の異なるn本の光
ビームの光路にそれぞれ配され、各光ビームの波長に応
じた収差補正を行なうn個の単色光用補正レンズ光学系
とからなる光走査装置。
[Scope of Claims] An optical waveguide formed of a material through which surface acoustic waves can propagate; n light sources (2≦n) that make light beams of different wavelengths enter the optical waveguide; and the optical waveguide. a plurality of surface acoustic wave generating means for generating, in the optical waveguide, surface acoustic waves that propagate in a direction intersecting the optical path of the guided light beams of n different wavelengths and cause each guided light beam to Bragg diffract; a driving circuit that drives each of the surface acoustic wave generating means to generate a surface acoustic wave whose frequency changes continuously; Emit light out of the optical waveguide at the exit angle 1
a diffraction grating, and n monochromatic light correction lens optical systems each disposed in the optical path of the n light beams having different wavelengths emitted from the optical waveguide and performing aberration correction according to the wavelength of each light beam. An optical scanning device consisting of.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011085610A (en) * 2009-10-13 2011-04-28 Ricoh Co Ltd Optical deflecting element, laser device, and sensing device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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