JPH04249225A - 電気光学スキャナ - Google Patents
電気光学スキャナInfo
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- JPH04249225A JPH04249225A JP3238901A JP23890191A JPH04249225A JP H04249225 A JPH04249225 A JP H04249225A JP 3238901 A JP3238901 A JP 3238901A JP 23890191 A JP23890191 A JP 23890191A JP H04249225 A JPH04249225 A JP H04249225A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/124—Geodesic lenses or integrated gratings
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/29—Devices 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
- G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
- G02F1/335—Acousto-optical deflection devices having an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
- G11B7/124—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides
- G11B7/1245—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides the waveguides including means for electro-optical or acousto-optical deflection
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/84—Television signal recording using optical recording
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学導波管を共有する
光波又はその一部分を前記導波管から走査デバイスの基
板に偏向させ、且つ（又は）前記デバイスの基板を通し
て加えられた光波を前記共有光学導波管内で結合させる
光学走査デバイス（スキャナ）に関する。走査機構は音
響導波管内を伝播する短い表面音響波の進行回折格子か
ら成り、光波との共直線性の音響光学干渉は前記光波を
前記共有導波管から偏向させるか又は前記導波管内で前
記光波を結合させる。
光波又はその一部分を前記導波管から走査デバイスの基
板に偏向させ、且つ（又は）前記デバイスの基板を通し
て加えられた光波を前記共有光学導波管内で結合させる
光学走査デバイス（スキャナ）に関する。走査機構は音
響導波管内を伝播する短い表面音響波の進行回折格子か
ら成り、光波との共直線性の音響光学干渉は前記光波を
前記共有導波管から偏向させるか又は前記導波管内で前
記光波を結合させる。
【０００２】
【従来の技術】種々の技術分野で自動制御が増加するに
つれて、光学スキャナは複数の異なる使用方法が見つか
った。光学スキャナは光記憶、光データ通信、光学測定
器具及びレーザー印刷のような領域で用いられている。
つれて、光学スキャナは複数の異なる使用方法が見つか
った。光学スキャナは光記憶、光データ通信、光学測定
器具及びレーザー印刷のような領域で用いられている。
【０００３】今日広く用いられているものとして、電磁
機構で作動される１つのレーザー又はレーザー・アレイ
を用いる扱いにくい機械走査システムがある。
機構で作動される１つのレーザー又はレーザー・アレイ
を用いる扱いにくい機械走査システムがある。
【０００４】機械素子を含まない光学走査システムを必
要とするすぐれた性能を得るための努力及び小型化に関
する強い要求により、音響光学干渉を用いる走査デバイ
スが設計されるに至った。これらの走査デバイスでは、
表面音響波（ＳＡＷ）は入射光ビームと干渉し、それを
その伝播方向から偏向させる。光ビームをその最初の方
向から偏向させるために２つの異なるタイプの音響光学
干渉を用いることができる。
要とするすぐれた性能を得るための努力及び小型化に関
する強い要求により、音響光学干渉を用いる走査デバイ
スが設計されるに至った。これらの走査デバイスでは、
表面音響波（ＳＡＷ）は入射光ビームと干渉し、それを
その伝播方向から偏向させる。光ビームをその最初の方
向から偏向させるために２つの異なるタイプの音響光学
干渉を用いることができる。
【０００５】図１に概略的に示すように、従来の技術で
公知の走査デバイスの大部分は音響光学ブラッグ干渉に
基づいた走査機構を用いる。図１に示すように、これら
のシステムでは、光学導波管層１１内を導波される入射
光波１０ （波ベクトル ｋｏｐｔ）は表面音響波１２
（波ベクトルｋａ） と干渉する。表面音響波は導波管
の表面に周期的なオンドレーション（ｏｎｄｏｌａｔｉ
ｏｎｓ）１３ を生成し且つ光弾性効果によって表面及
びその下の領域の屈折指数に周期的な変化を生じさせる
。入射光波１０は屈折指数に変動が生じる領域で干渉す
るので、もし適切な位相整合条件が存在すれば、それら
は回折される。偏向された光波１４（波ベクトルｋｓ）
はベクトルｋｏｐｔ及びｋａによって展開された面を伝
播する。ｘｚ面内の偏向の角αＢ は非常に小さく且つ
その分解能は低い。入射光波１０の一部分１５は前記進
行回折格子を通って直進し、偏向された光波１４の強度
を弱める。
公知の走査デバイスの大部分は音響光学ブラッグ干渉に
基づいた走査機構を用いる。図１に示すように、これら
のシステムでは、光学導波管層１１内を導波される入射
光波１０ （波ベクトル ｋｏｐｔ）は表面音響波１２
（波ベクトルｋａ） と干渉する。表面音響波は導波管
の表面に周期的なオンドレーション（ｏｎｄｏｌａｔｉ
ｏｎｓ）１３ を生成し且つ光弾性効果によって表面及
びその下の領域の屈折指数に周期的な変化を生じさせる
。入射光波１０は屈折指数に変動が生じる領域で干渉す
るので、もし適切な位相整合条件が存在すれば、それら
は回折される。偏向された光波１４（波ベクトルｋｓ）
はベクトルｋｏｐｔ及びｋａによって展開された面を伝
播する。ｘｚ面内の偏向の角αＢ は非常に小さく且つ
その分解能は低い。入射光波１０の一部分１５は前記進
行回折格子を通って直進し、偏向された光波１４の強度
を弱める。
【０００６】音響光学ブラッグ干渉を利用する偏向デバ
イス装置は ”Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ａｃｏｕｓｔｏ−
ｏｐｔｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ”， Ｐｒｏｃ． ＩＥＥ
Ｅ， Ｖｏｌ． ６４， ｐｐ． ７７９， １９７６
， ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ Ｇ．Ｌｅａｎｅｔ ａ
ｌ．に詳細に記述されている。
イス装置は ”Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ａｃｏｕｓｔｏ−
ｏｐｔｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ”， Ｐｒｏｃ． ＩＥＥ
Ｅ， Ｖｏｌ． ６４， ｐｐ． ７７９， １９７６
， ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ Ｇ．Ｌｅａｎｅｔ ａ
ｌ．に詳細に記述されている。
【０００７】米国特許第４７９７８６７号及び同第４４
２５０２３号を含む別の米国特許は横方向のトラッキン
グエラーを補正するために音響光学ブラッグ干渉を利用
する光学ピックアップ・ヘッドに関連する。
２５０２３号を含む別の米国特許は横方向のトラッキン
グエラーを補正するために音響光学ブラッグ干渉を利用
する光学ピックアップ・ヘッドに関連する。
【０００８】ブラッグ回折条件を満足させる必要がある
ので、偏向角は制限される。更に、図１に示すように直
進する、０次の回折光の一部分１５を減少させることは
不可能である。
ので、偏向角は制限される。更に、図１に示すように直
進する、０次の回折光の一部分１５を減少させることは
不可能である。
【０００９】もう１つの種類の音響光学干渉は共直線性
干渉である。図２及び図３に示すように、導波管層２１
内を伝播する光波２０（波ベクトルｋｏｐｔ）は共直線
性の表面音響波２２（波ベクトルｋａ）と干渉し、光波
２０はｘｚ面から偏向して基板２３に入る。共直線性干
渉システムの、光波２０（ｋｏｐｔ）と偏向された光波
２４（ｋｓ）との間の偏向角αＣ は、ブラッグ干渉シ
ステムのαＢ よりも大きい。なぜなら、音響波長λの
帯域幅はブラッグ干渉システムの帯域幅よりも広いから
である。
干渉である。図２及び図３に示すように、導波管層２１
内を伝播する光波２０（波ベクトルｋｏｐｔ）は共直線
性の表面音響波２２（波ベクトルｋａ）と干渉し、光波
２０はｘｚ面から偏向して基板２３に入る。共直線性干
渉システムの、光波２０（ｋｏｐｔ）と偏向された光波
２４（ｋｓ）との間の偏向角αＣ は、ブラッグ干渉シ
ステムのαＢ よりも大きい。なぜなら、音響波長λの
帯域幅はブラッグ干渉システムの帯域幅よりも広いから
である。
【００１０】実験による共直線性音響光学干渉の証明は
Ｋｕｈｎ ｅｔ ａｌ．， ”Ｏｐｔｉｃａｌ ｇｕ
ｉｄｅｄｗａｖｅ ｍｏｄｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
ｂｙ ａｎ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａ
ｖｅ”， Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．
１９，ｐｐ．４２８−４３０，１９７１で報告されたの
が最初である。
Ｋｕｈｎ ｅｔ ａｌ．， ”Ｏｐｔｉｃａｌ ｇｕ
ｉｄｅｄｗａｖｅ ｍｏｄｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
ｂｙ ａｎ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａ
ｖｅ”， Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．
１９，ｐｐ．４２８−４３０，１９７１で報告されたの
が最初である。
【００１１】論文Ｆ． Ｇｆｅｌｌｅｒ，”Ａ ｃｏｌ
ｉｎｅａｒ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ａｃｏｕｓｔｉｃ−
ｏｐｔｉｃ ｓｃａｎｎｅｒ”， Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ：
Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．， Ｖｏｌ． １０， ｐｐ．
１８３３−１８４５， １９７７ に公開されたもう
１つの実験の結果は、本明細書の図４に概略的に図示さ
れたガラス膜３１及び石英基板３５を含むシステムに関
連する。 この論文、特にその図８は、本発明に最も近い従来の公
知技術であり、本明細書の図４に示すように、連続波（
ＣＷ）モードで動作し、長さＬの干渉経路全体が一定周
波数の音響波３２（波ベクトルｋａ）で満たされるデバ
イスを記述している。光波３０（波ベクトルｋｏｐｔ）
は長さＬにわたって変換器３６から生成されるＳＡＷ３
３と干渉する。角αｃｗはＳＡＷ３３の波長λによって
決まる。図４で、デバイスの動作はＣＷモードであるの
で、外向きの平行光線３４．１及び３４．２で示す偏向
された波の形は制御できない。光波は干渉経路全体の長
さを持つ”回折格子”と干渉するから、ＣＷモードで動
作するデバイスの光学的な分解能は制限される。偏向さ
れた光線は、１つの円い点は形成せず、にじんだ線を形
成する。
ｉｎｅａｒ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ａｃｏｕｓｔｉｃ−
ｏｐｔｉｃ ｓｃａｎｎｅｒ”， Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ：
Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．， Ｖｏｌ． １０， ｐｐ．
１８３３−１８４５， １９７７ に公開されたもう
１つの実験の結果は、本明細書の図４に概略的に図示さ
れたガラス膜３１及び石英基板３５を含むシステムに関
連する。 この論文、特にその図８は、本発明に最も近い従来の公
知技術であり、本明細書の図４に示すように、連続波（
ＣＷ）モードで動作し、長さＬの干渉経路全体が一定周
波数の音響波３２（波ベクトルｋａ）で満たされるデバ
イスを記述している。光波３０（波ベクトルｋｏｐｔ）
は長さＬにわたって変換器３６から生成されるＳＡＷ３
３と干渉する。角αｃｗはＳＡＷ３３の波長λによって
決まる。図４で、デバイスの動作はＣＷモードであるの
で、外向きの平行光線３４．１及び３４．２で示す偏向
された波の形は制御できない。光波は干渉経路全体の長
さを持つ”回折格子”と干渉するから、ＣＷモードで動
作するデバイスの光学的な分解能は制限される。偏向さ
れた光線は、１つの円い点は形成せず、にじんだ線を形
成する。
【００１２】今までのところ、偏向された光波の形を高
価な外部レンズ及び光学システムなしに制御する方法、
及びデバイスの外部からの光波をデバイス内で結合させ
る場合に迷光線を弱める方法はどちらも開示されていな
い。
価な外部レンズ及び光学システムなしに制御する方法、
及びデバイスの外部からの光波をデバイス内で結合させ
る場合に迷光線を弱める方法はどちらも開示されていな
い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的は
、例えば高速ファイバを介して走査デバイスに供給され
る短い光パルスを処理できる、走査速度の高い電気光学
走査デバイスを提供することである。
、例えば高速ファイバを介して走査デバイスに供給され
る短い光パルスを処理できる、走査速度の高い電気光学
走査デバイスを提供することである。
【００１４】本発明のもう１つの目的は入射光波を前記
デバイスから偏向させ且つ（又は）外部からの光波を前
記デバイスに結合させるために両方向に使用できる走査
機構を提供することである。
デバイスから偏向させ且つ（又は）外部からの光波を前
記デバイスに結合させるために両方向に使用できる走査
機構を提供することである。
【００１５】本発明の他の目的は偏向された光波のサイ
ドローブを弱め且つ偏向された光波の開口部を制御する
、光学分解能が高い走査デバイスを提供することである
。
ドローブを弱め且つ偏向された光波の開口部を制御する
、光学分解能が高い走査デバイスを提供することである
。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明によりこれらの目
的が達成され既知の走査デバイスに残存する欠点が除か
れる。本発明の走査デバイスでは、これは、入射光波と
共直線性に音響導波管内を伝播する短いＳＡＷ進行回折
格子を形成する表面音響波との共直線性干渉により入射
光波が偏向されることによって達成される。前記デバイ
スの光学的な分解能は平行する光学及び音響導波管及び
これらの短いＳＡＷ進行回折格子の使用により高められ
る。短いＳＡＷ進行回折格子の特殊な形は、偏向された
ビームの断面及び開口部の制御を可能にする。更に、こ
のような短いＳＡＷ回折格子を用いて前記偏向された光
波のサイドローブを小さくすることができる。
的が達成され既知の走査デバイスに残存する欠点が除か
れる。本発明の走査デバイスでは、これは、入射光波と
共直線性に音響導波管内を伝播する短いＳＡＷ進行回折
格子を形成する表面音響波との共直線性干渉により入射
光波が偏向されることによって達成される。前記デバイ
スの光学的な分解能は平行する光学及び音響導波管及び
これらの短いＳＡＷ進行回折格子の使用により高められ
る。短いＳＡＷ進行回折格子の特殊な形は、偏向された
ビームの断面及び開口部の制御を可能にする。更に、こ
のような短いＳＡＷ回折格子を用いて前記偏向された光
波のサイドローブを小さくすることができる。
【００１７】本発明の主な利点は、光学及び音響導波管
の特殊な組合せで ”短い進行回折格子” の形を変え
ることにより、偏向された光波の形を制御できることで
ある。この回折格子の形は、主として、ＳＡＷを生成す
るドライバ信号によって決まる。スキャナが逆方向に用
いられると、光線の小さな束（その迷ビームではない）
だけが再び走査デバイスに結合される。再結合せねばな
らない光波に関する高い選択度は走査デバイスの分解能
を改善する。この走査デバイスは両方向に交互に又は同
時に両方向に使用することができる。
の特殊な組合せで ”短い進行回折格子” の形を変え
ることにより、偏向された光波の形を制御できることで
ある。この回折格子の形は、主として、ＳＡＷを生成す
るドライバ信号によって決まる。スキャナが逆方向に用
いられると、光線の小さな束（その迷ビームではない）
だけが再び走査デバイスに結合される。再結合せねばな
らない光波に関する高い選択度は走査デバイスの分解能
を改善する。この走査デバイスは両方向に交互に又は同
時に両方向に使用することができる。
【００１８】短い進行回折格子を使用するもう１つの利
点は、高速の光学的な複数ウェイのスイッチのような光
学データ通信に応用するのに重要な走査速度が改善され
ることである。
点は、高速の光学的な複数ウェイのスイッチのような光
学データ通信に応用するのに重要な走査速度が改善され
ることである。
【００１９】
【実施例】本発明の電気光学走査デバイスの実施例を詳
細に説明する前に、光波と短い集束ＳＡＷ進行回折格子
との共直線性音響光学干渉を、図５及び図６により簡単
に説明する。
細に説明する前に、光波と短い集束ＳＡＷ進行回折格子
との共直線性音響光学干渉を、図５及び図６により簡単
に説明する。
【００２０】図５及び図６は透明な基板４０の上に作ら
れた光学走査デバイスの断面図である。光学導波管４１
は音響導波管４２と一緒に基板４０の上部に作られる。 これらの導波管の使用は、より簡単なシステムと較べて
電力密度が高くなるので、小さな入力電力で効率的な干
渉が得られる。更に、導波は回折が回避されるように長
い間隔にわたって閉じ込め、従って干渉の長さを伸ばす
ことができる。
れた光学走査デバイスの断面図である。光学導波管４１
は音響導波管４２と一緒に基板４０の上部に作られる。 これらの導波管の使用は、より簡単なシステムと較べて
電力密度が高くなるので、小さな入力電力で効率的な干
渉が得られる。更に、導波は回折が回避されるように長
い間隔にわたって閉じ込め、従って干渉の長さを伸ばす
ことができる。
【００２１】変換器（図示せず）は周波数変調変換器ド
ライバ信号（ＳＡＷＤ） が供給されて短い周波数変調
ＳＡＷ進行回折格子を出す。図５に示すように、回折格
子４３は負のｘ軸に平行に進行し、光波４４（波ベクト
ルｋｏｐｔ）と干渉する。ＳＡＷにより音響導波管４２
に持込まれた不規則な振幅及び光学導波管４１内の”持
越部分”は透過の深さにより指数関数的に減少する。Ｓ
ＡＷが音響導波管４２及び光学導波管４１を通って基板
４０の中まで下方に透過することは、平行する波の振幅
の減少及び線の太さで示される。前記偏向された光波は
外向きの光線４５．１及び４５．２で示され、基板４０
の中に集束される。図６で、ＳＡＷ回折格子４３．１は
負のｘ軸に沿って伝播する。光波４４．１（波ベクトル
ｖｏｐｔ）は周波数の高い方の側から回折格子４３．１
に達し、決められた開口部によって基板４０の中に偏向
される。この偏向された波は外向きの光線４５．３及び
４５．４で示される。 典型的な進行回折格子の速度ｖａは導波管材料中の光速
ｖｏｐｔと較べて無視できるほど小さいので、静止回折
格子として扱い且つ計算することができる。
ライバ信号（ＳＡＷＤ） が供給されて短い周波数変調
ＳＡＷ進行回折格子を出す。図５に示すように、回折格
子４３は負のｘ軸に平行に進行し、光波４４（波ベクト
ルｋｏｐｔ）と干渉する。ＳＡＷにより音響導波管４２
に持込まれた不規則な振幅及び光学導波管４１内の”持
越部分”は透過の深さにより指数関数的に減少する。Ｓ
ＡＷが音響導波管４２及び光学導波管４１を通って基板
４０の中まで下方に透過することは、平行する波の振幅
の減少及び線の太さで示される。前記偏向された光波は
外向きの光線４５．１及び４５．２で示され、基板４０
の中に集束される。図６で、ＳＡＷ回折格子４３．１は
負のｘ軸に沿って伝播する。光波４４．１（波ベクトル
ｖｏｐｔ）は周波数の高い方の側から回折格子４３．１
に達し、決められた開口部によって基板４０の中に偏向
される。この偏向された波は外向きの光線４５．３及び
４５．４で示される。 典型的な進行回折格子の速度ｖａは導波管材料中の光速
ｖｏｐｔと較べて無視できるほど小さいので、静止回折
格子として扱い且つ計算することができる。
【００２２】偏向された光波の形は短い進行回折格子に
よって決められる。前記格子はＳＡＷ変換器ドライバ信
号の影響を受け、従ってそれによって制御することがで
きる。短い進行回折格子は使用する変換器の形及びタイ
プによる影響も受ける。
よって決められる。前記格子はＳＡＷ変換器ドライバ信
号の影響を受け、従ってそれによって制御することがで
きる。短い進行回折格子は使用する変換器の形及びタイ
プによる影響も受ける。
【００２３】図７Ａ及び図７Ｂは２つの典型的な変換器
を示す。図７Ａは広帯域変換器６７示す。変換器６７は
ＬｉＮｂＯ３基板上に形成され、２つの電極６７．１及
び６７．２を有し、各電極は４つのフィンガーを有する
。これらのフィンガーの間隔ｂ及びその厚さｃは一定で
ある。変換器６７により生じるＳＡＷの帯域幅は中心周
波数ｆ０を有する。ＳＡＷの周波数成分はｆ０±２５％
に制限される。変換器６７の開口部は音響導波管６５又
はホーン・フィード６６に適合させる必要がある。図７
Ｂはフィンガー周期性が増す広帯域変換器６７．３を示
す。このフィンガーの厚さは一定である。電極６７．４
及び６７．５のフィンガーの周期性は変換器６７．３の
帯域幅を改善する。前記以外の変換器、表面音響波及び
導波管に関する情報は図書 ”Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｆｉ
ｅｌｄｓ Ａｎｄ Ｗａｖｅｓ Ｉｎ Ｓｏｌｉｄｓ”
， Ｖｏｌ． Ｉ ａｎｄ ＩＩ， ｏｆ Ｂ．Ａ．
Ａｕｌｄ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， １
９７３ から入手することができる。
を示す。図７Ａは広帯域変換器６７示す。変換器６７は
ＬｉＮｂＯ３基板上に形成され、２つの電極６７．１及
び６７．２を有し、各電極は４つのフィンガーを有する
。これらのフィンガーの間隔ｂ及びその厚さｃは一定で
ある。変換器６７により生じるＳＡＷの帯域幅は中心周
波数ｆ０を有する。ＳＡＷの周波数成分はｆ０±２５％
に制限される。変換器６７の開口部は音響導波管６５又
はホーン・フィード６６に適合させる必要がある。図７
Ｂはフィンガー周期性が増す広帯域変換器６７．３を示
す。このフィンガーの厚さは一定である。電極６７．４
及び６７．５のフィンガーの周期性は変換器６７．３の
帯域幅を改善する。前記以外の変換器、表面音響波及び
導波管に関する情報は図書 ”Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｆｉ
ｅｌｄｓ Ａｎｄ Ｗａｖｅｓ Ｉｎ Ｓｏｌｉｄｓ”
， Ｖｏｌ． Ｉ ａｎｄ ＩＩ， ｏｆ Ｂ．Ａ．
Ａｕｌｄ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， １
９７３ から入手することができる。
【００２４】偏向された光波のサイドローブは振幅変調
された進行回折格子の使用により減らすことができ、偏
向された光波の開口部はこの回折格子の周波数変調及び
前記格子の長さｌによって決まる（図６参照）。
された進行回折格子の使用により減らすことができ、偏
向された光波の開口部はこの回折格子の周波数変調及び
前記格子の長さｌによって決まる（図６参照）。
【００２５】本明細書に記載された第１の実施例に関連
して、周波数変調及び振幅変調ＳＡＷ進行回折格子の生
成に適したドライバ及び制御回路の詳細なブロック図に
ついて説明する。
して、周波数変調及び振幅変調ＳＡＷ進行回折格子の生
成に適したドライバ及び制御回路の詳細なブロック図に
ついて説明する。
【００２６】本発明の第１の実施例は図８Ａに示す。図
８Ａは光学テープ６１にデータを書込むとともに記憶さ
れたデータを読取ることができる電気光学走査デバイス
６０を示す。
８Ａは光学テープ６１にデータを書込むとともに記憶さ
れたデータを読取ることができる電気光学走査デバイス
６０を示す。
【００２７】走査デバイス６０は透明な圧電ＬｉＮｂＯ
３（又は石英）基板６２上に作られる。走査デバイス６
０の一端に取付けられたレーザー・ダイオード６３は光
学的に光学導波管６４に結合され、レーザー・ダイオー
ド６３から放射された光波ｋｏｐｔは導波管６４に沿っ
てｘ軸と平行に伝播する。光学導波管６４の上部に作ら
れた音響導波管６５はホーン・フィード６６を介して基
板６２の上に作られた表面音響波広帯域変換器６７（Ｓ
ＡＷ変換器）に結合される。ホーン・フィード６６及び
音響導波管６５は表面に付加された薄い金属の膜から成
り、従って表面音響波の音響伝播速度ｖａを遅くして音
響導波管６５に横方向の制限を加える。ホーン・フィー
ド６６はＳＡＷの横の寸法（ｚ）を圧縮して音響電力密
度を高くするので、ＳＡＷの効率を高める。図８Ｂは前
述の導波管構造の詳細な断面図を示す。光学導波管６４
は導波管のコア６４．１及び光学クラッディング６４．
２から成る。 金属層で作られた音響導波管６５は、光学クラッディン
グ６４．２が短絡されるように光学クラッディング６４
．２の上部に配置され、従ってクラッディング６４．２
と金属層即ち音響導波管６５の間のインタフェースにあ
る電界を除去し音響伝播速度を遅くする。
３（又は石英）基板６２上に作られる。走査デバイス６
０の一端に取付けられたレーザー・ダイオード６３は光
学的に光学導波管６４に結合され、レーザー・ダイオー
ド６３から放射された光波ｋｏｐｔは導波管６４に沿っ
てｘ軸と平行に伝播する。光学導波管６４の上部に作ら
れた音響導波管６５はホーン・フィード６６を介して基
板６２の上に作られた表面音響波広帯域変換器６７（Ｓ
ＡＷ変換器）に結合される。ホーン・フィード６６及び
音響導波管６５は表面に付加された薄い金属の膜から成
り、従って表面音響波の音響伝播速度ｖａを遅くして音
響導波管６５に横方向の制限を加える。ホーン・フィー
ド６６はＳＡＷの横の寸法（ｚ）を圧縮して音響電力密
度を高くするので、ＳＡＷの効率を高める。図８Ｂは前
述の導波管構造の詳細な断面図を示す。光学導波管６４
は導波管のコア６４．１及び光学クラッディング６４．
２から成る。 金属層で作られた音響導波管６５は、光学クラッディン
グ６４．２が短絡されるように光学クラッディング６４
．２の上部に配置され、従ってクラッディング６４．２
と金属層即ち音響導波管６５の間のインタフェースにあ
る電界を除去し音響伝播速度を遅くする。
【００２８】広帯域ＳＡＷ変換器６７（図７Ａに詳細に
示されている）は、図９に示すドライバ信号４６に似た
形を持ち、互いに入り込んだ変換器６７の電極６７．１
及び６７．２に電気的なドライバ信号４６が供給される
と速度ｖａで導波管６５中を伝播する、短い周波数変調
及び振幅変調ＳＡＷ進行回折格子６８を作る。音響導波
管６５に沿って進行するＳＡＷは表面に周期的なオンド
レーション６８を作り、従って静止回折格子に似た屈折
指数の周期的な変化を誘起する。不規則な振幅及び誘起
された屈折指数の変化は光学導波管６４及び基板６２へ
の浸透の深さによって指数関数的に減少する。光波（波
ベクトルｋｏｐｔ）が進行回折格子６８に会うと、共直
線性音響光学干渉は光波を基板６２内に偏向される。偏
向された光波の外向きの光線６９．１及び６９．２は図
８Ａに示す。
示されている）は、図９に示すドライバ信号４６に似た
形を持ち、互いに入り込んだ変換器６７の電極６７．１
及び６７．２に電気的なドライバ信号４６が供給される
と速度ｖａで導波管６５中を伝播する、短い周波数変調
及び振幅変調ＳＡＷ進行回折格子６８を作る。音響導波
管６５に沿って進行するＳＡＷは表面に周期的なオンド
レーション６８を作り、従って静止回折格子に似た屈折
指数の周期的な変化を誘起する。不規則な振幅及び誘起
された屈折指数の変化は光学導波管６４及び基板６２へ
の浸透の深さによって指数関数的に減少する。光波（波
ベクトルｋｏｐｔ）が進行回折格子６８に会うと、共直
線性音響光学干渉は光波を基板６２内に偏向される。偏
向された光波の外向きの光線６９．１及び６９．２は図
８Ａに示す。
【００２９】ｘｙ面内の偏向された光波６９の開口部は
ＳＡＷ回折格子の周波数変調によって制御される。振幅
変調ＳＡＷ回折格子６８と干渉するときのｚ方向の偏向
された光波６９の強度の分布は、導波された光学波ｋｏ
ｐｔの横の強度分布によりほぼガウス分布である。進行
回折格子６８の形は主として変換器電極６７．１及び６
７．２に供給されたドライバ信号４６によって決まる。
ＳＡＷ回折格子の周波数変調によって制御される。振幅
変調ＳＡＷ回折格子６８と干渉するときのｚ方向の偏向
された光波６９の強度の分布は、導波された光学波ｋｏ
ｐｔの横の強度分布によりほぼガウス分布である。進行
回折格子６８の形は主として変換器電極６７．１及び６
７．２に供給されたドライバ信号４６によって決まる。
【００３０】基板６２の一端のファセットに作られたＣ
ＣＭ（円筒形のくぼんだ鏡）７０は偏向された光波ｋｓ
のｚ面の大きさをｙ方向と同じ開口部に拡大させる。外
部の対物レンズ７１は光学テープ６１の表面上の回折限
界点８０に光波を集束して光学的に縮小させる。光学信
号とドライバ信号を適切に同期させることにより、テー
プ６１の平行するトラック８１で高い分解能及び正確さ
を持つ記憶位置をアクセスすることができる。
ＣＭ（円筒形のくぼんだ鏡）７０は偏向された光波ｋｓ
のｚ面の大きさをｙ方向と同じ開口部に拡大させる。外
部の対物レンズ７１は光学テープ６１の表面上の回折限
界点８０に光波を集束して光学的に縮小させる。光学信
号とドライバ信号を適切に同期させることにより、テー
プ６１の平行するトラック８１で高い分解能及び正確さ
を持つ記憶位置をアクセスすることができる。
【００３１】図９に示す変換器ドライバ信号４６（ＳＡ
ＷＤ）により生成された適切なＳＡＷパルス６８が導波
管６５に沿って伝播している間に直列書込み信号（ＳＤ
ＷＲＩＴＥ） により高電力でレーザー・ダイオード６
３を変調することにより完全なトラック・レコードが書
込まれる。図９は走査デバイス６０によるデータ書込み
の典型的な信号対時間図を示す。ＳＡＷ進行回折格子６
８はそれが音響導波管６５の端に到着するまで導波管６
５に供給される。 ｔ１は進行回折格子６８全体が導波管６５に入る開始時
点であり、ｔ２は回折格子６８が他の端に到着する終了
時点である。経過時間ｔａは下記の等式（１）に示すよ
うにＳＡＷの速度ｖａ及び導波管６５の長さＬの関数で
ある。 ｔａ＝Ｌ／ｖａ
（１）
ＷＤ）により生成された適切なＳＡＷパルス６８が導波
管６５に沿って伝播している間に直列書込み信号（ＳＤ
ＷＲＩＴＥ） により高電力でレーザー・ダイオード６
３を変調することにより完全なトラック・レコードが書
込まれる。図９は走査デバイス６０によるデータ書込み
の典型的な信号対時間図を示す。ＳＡＷ進行回折格子６
８はそれが音響導波管６５の端に到着するまで導波管６
５に供給される。 ｔ１は進行回折格子６８全体が導波管６５に入る開始時
点であり、ｔ２は回折格子６８が他の端に到着する終了
時点である。経過時間ｔａは下記の等式（１）に示すよ
うにＳＡＷの速度ｖａ及び導波管６５の長さＬの関数で
ある。 ｔａ＝Ｌ／ｖａ
（１）
【００３２】短い遅延時間△
ｔの後、直列データ・ストリーム４９（ＳＤＷＲＩＴＥ
）が光学導波管６４に供給される。 図９に示すように、データ・ストリーム４９即ち ＳＤ
ＷＲＩＴＥ信号は開始及び終了区切り文字１００及び１
０１によって制限される。
ｔの後、直列データ・ストリーム４９（ＳＤＷＲＩＴＥ
）が光学導波管６４に供給される。 図９に示すように、データ・ストリーム４９即ち ＳＤ
ＷＲＩＴＥ信号は開始及び終了区切り文字１００及び１
０１によって制限される。
【００３３】トラック・レコード読取りの場合は、ＳＡ
Ｗパルス６８が発射され、レーザー・ダイオード６３は
低電力の連続波モード（ＣＷモード）で動作し、異なる
反射率を有する記録されたビット・パターンのテープ表
面を走査する。走査ビームの反射部分は対物レンズ７１
、ＣＣＭ７０及び進行回折格子６８を介して再び光学導
波管６４に結合され、光学カプラー７２を介してｘ軸方
向に平行して、レーザー・ダイオード６３の近くに取付
けられたホトダイオード７３に導波される。ホトダイオ
ード７３の出力信号はテープ上に記憶されたデータを表
わす。
Ｗパルス６８が発射され、レーザー・ダイオード６３は
低電力の連続波モード（ＣＷモード）で動作し、異なる
反射率を有する記録されたビット・パターンのテープ表
面を走査する。走査ビームの反射部分は対物レンズ７１
、ＣＣＭ７０及び進行回折格子６８を介して再び光学導
波管６４に結合され、光学カプラー７２を介してｘ軸方
向に平行して、レーザー・ダイオード６３の近くに取付
けられたホトダイオード７３に導波される。ホトダイオ
ード７３の出力信号はテープ上に記憶されたデータを表
わす。
【００３４】図１０はトラックの読取り及び書込みのブ
ロック図を示す。図９に示す変換器ドライバ信号４６（
ＳＡＷＤ）は、ドライバ信号４６が周波数変調及び振幅
変調されるように、周波数変調信号ＶＣＯＦと振幅制御
信号ＶＣＯＡとの積により生成される。制御回路１０２
はトリガ・パルスＴＲを送出する。このパルスは接続部
１０７を介して周波数波形発生器１０３及び振幅波形発
生器１０４に供給される。波形発生器１０３の出力信号
ＶＣＯＩＮは電圧制御発振器１０５（ＶＣＯ）に供給さ
れて周波数変調信号ＶＣＯＦを生成する。信号ＶＣＯＦ
及びＶＣＯＡはＳＡＷドライバ１０６に供給されて周波
数変調及び振幅変調出力信号（ＳＡＷＤ）４６を生成す
る。
ロック図を示す。図９に示す変換器ドライバ信号４６（
ＳＡＷＤ）は、ドライバ信号４６が周波数変調及び振幅
変調されるように、周波数変調信号ＶＣＯＦと振幅制御
信号ＶＣＯＡとの積により生成される。制御回路１０２
はトリガ・パルスＴＲを送出する。このパルスは接続部
１０７を介して周波数波形発生器１０３及び振幅波形発
生器１０４に供給される。波形発生器１０３の出力信号
ＶＣＯＩＮは電圧制御発振器１０５（ＶＣＯ）に供給さ
れて周波数変調信号ＶＣＯＦを生成する。信号ＶＣＯＦ
及びＶＣＯＡはＳＡＷドライバ１０６に供給されて周波
数変調及び振幅変調出力信号（ＳＡＷＤ）４６を生成す
る。
【００３５】データ書込みの場合、データ・ポート１０
９に接続された書込みバッファ１０８は直列書込み信号
（ＳＤＷＲＩＴＥ） を送出する。この信号は接続部１
１０及びレーザー・ドライバ１１１を介してレーザー・
ダイオード６３に供給される。レーザー・ダイオード６
３は直列データ・ストリームＳＤＷＲＩＴＥＬを光学出
力信号パルスに変換する。直列データ・ストリームは書
込みバッファ１０８が接続部１１２を介して制御回路１
１２から制御信号を受取ると直ちに開始される。更に、
制御回路１０２はレーザー電力を制御するために接続部
１１３を介してレーザー・ドライバ１１１に接続される
。
９に接続された書込みバッファ１０８は直列書込み信号
（ＳＤＷＲＩＴＥ） を送出する。この信号は接続部１
１０及びレーザー・ドライバ１１１を介してレーザー・
ダイオード６３に供給される。レーザー・ダイオード６
３は直列データ・ストリームＳＤＷＲＩＴＥＬを光学出
力信号パルスに変換する。直列データ・ストリームは書
込みバッファ１０８が接続部１１２を介して制御回路１
１２から制御信号を受取ると直ちに開始される。更に、
制御回路１０２はレーザー電力を制御するために接続部
１１３を介してレーザー・ドライバ１１１に接続される
。
【００３６】データ読取りの場合、レーザー・ダイオー
ド６３は、接続部１１４を介してＣＷ読取り信号をレー
ザー・ドライバ１１１に供給する制御回路１０２の制御
の下に、ＣＷモードで動作する。ホトダイオード７３は
記憶されたデータを表わす反射ビーム部分を受取り、プ
リアンプ１１６を介して回路１１５に供給する。回路１
１５はクロック取出し及び開始／終了区切り文字１００
、１０１検出の機能を実行する。制御信号は接続部１１
８を介して制御回路１０２に送られ、クロック（ＣＬ）
及び直列読取り信号（ＳＤＲＥＡＤ）は、出力ポート１
１９に接続される読取りバッファ１１７に供給される。
ド６３は、接続部１１４を介してＣＷ読取り信号をレー
ザー・ドライバ１１１に供給する制御回路１０２の制御
の下に、ＣＷモードで動作する。ホトダイオード７３は
記憶されたデータを表わす反射ビーム部分を受取り、プ
リアンプ１１６を介して回路１１５に供給する。回路１
１５はクロック取出し及び開始／終了区切り文字１００
、１０１検出の機能を実行する。制御信号は接続部１１
８を介して制御回路１０２に送られ、クロック（ＣＬ）
及び直列読取り信号（ＳＤＲＥＡＤ）は、出力ポート１
１９に接続される読取りバッファ１１７に供給される。
【００３７】本発明の他の実施例は図１１Ａ及び図１１
Ｂに概略的に示されたデバイス１２０に形成することが
できる。導波管６４、導波管６５、変換器６７及びレー
ザー・ダイオード６３、並びにそれぞれのホトダイオー
ド７３の構造は第１の実施例に関連して説明した構造に
似ている。更に、屈折指数ｎ１を有する基板６２と屈折
指数ｎ２を有するファイバ埋込み１２３との間のインタ
フェースに、ｘｚ面に展開された円筒形のレンズ１２１
が形成される。第１の実施例と異なり、ＳＡＷ進行回折
格子は波ベクトルｋｏｐｔを有する光を基板６２内に偏
向させ、前記光をｘｙ面でファイバ・アレイ又は導波管
アレイ１２２の各ファセットに集束する。偏向された光
波は円筒形のレンズ１２１によりｙｚ面に集束される。
Ｂに概略的に示されたデバイス１２０に形成することが
できる。導波管６４、導波管６５、変換器６７及びレー
ザー・ダイオード６３、並びにそれぞれのホトダイオー
ド７３の構造は第１の実施例に関連して説明した構造に
似ている。更に、屈折指数ｎ１を有する基板６２と屈折
指数ｎ２を有するファイバ埋込み１２３との間のインタ
フェースに、ｘｚ面に展開された円筒形のレンズ１２１
が形成される。第１の実施例と異なり、ＳＡＷ進行回折
格子は波ベクトルｋｏｐｔを有する光を基板６２内に偏
向させ、前記光をｘｙ面でファイバ・アレイ又は導波管
アレイ１２２の各ファセットに集束する。偏向された光
波は円筒形のレンズ１２１によりｙｚ面に集束される。
【００３８】この基本的な構成を用いて、異なる走査デ
バイス１２０の使用を考えることができる。例えば、光
学ライン・スキャナ、イメージ・ライタ及び光学マルチ
プレクサ／デマルチプレクサとして使用がある。その各
々の特徴は、異なるタイプのイメージ光学機械構成部分
、光学インタフェース、ホトダイオード・アレイ、レー
ザー・アレイ、外部データ処理回路及びドライバ回路を
デバイス１２０と組合わせねばならないことである。
バイス１２０の使用を考えることができる。例えば、光
学ライン・スキャナ、イメージ・ライタ及び光学マルチ
プレクサ／デマルチプレクサとして使用がある。その各
々の特徴は、異なるタイプのイメージ光学機械構成部分
、光学インタフェース、ホトダイオード・アレイ、レー
ザー・アレイ、外部データ処理回路及びドライバ回路を
デバイス１２０と組合わせねばならないことである。
【００３９】更に、１ダイオード／チャネルのレーザー
・ダイオード・アレイ、前記ダイオード・アレイから発
射された光ビームを、別の光ビームが音響光学干渉によ
り共有の光学導波管に結合される場合に、ＳＡＷ進行回
折格子に導くファイバ・アレイを必要とする光学直列化
器が考えられる。
・ダイオード・アレイ、前記ダイオード・アレイから発
射された光ビームを、別の光ビームが音響光学干渉によ
り共有の光学導波管に結合される場合に、ＳＡＷ進行回
折格子に導くファイバ・アレイを必要とする光学直列化
器が考えられる。
【００４０】前述の実施例の代替として、圧電ＺｎＯ
膜を非圧電誘電体基板に付着させることにより、光学導
波管のコアの屈折指数よりも僅かに小さい屈折指数を有
する基板材料の選択の幅を増すことができる。導波管、
レーザー、ホトダイオード及び変換器の構成に関する他
の変更も考えられ、本発明は前述の走査機構を用いる多
くの実施例を提供する。
膜を非圧電誘電体基板に付着させることにより、光学導
波管のコアの屈折指数よりも僅かに小さい屈折指数を有
する基板材料の選択の幅を増すことができる。導波管、
レーザー、ホトダイオード及び変換器の構成に関する他
の変更も考えられ、本発明は前述の走査機構を用いる多
くの実施例を提供する。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、例えば高速ファイバを
介して走査デバイスに供給される短い光パルスを処理で
きる、走査速度の高い電気光学走査デバイスが提供され
る。
介して走査デバイスに供給される短い光パルスを処理で
きる、走査速度の高い電気光学走査デバイスが提供され
る。
【００４２】更に本発明によれば、入射光波を前記デバ
イスから偏向させ且つ（又は）外部からの光波を前記デ
バイスに結合させるために両方向に使用できる走査機構
が提供される。
イスから偏向させ且つ（又は）外部からの光波を前記デ
バイスに結合させるために両方向に使用できる走査機構
が提供される。
【００４３】更に本発明によれば、偏向された光波のサ
イドローブを弱め且つ偏向された光波の開口部を制御す
る、光学分解能が高い走査デバイスが提供される。
イドローブを弱め且つ偏向された光波の開口部を制御す
る、光学分解能が高い走査デバイスが提供される。
【図１】音響光学ブラッグ干渉走査デバイスの概略平面
図である。
図である。
【図２】共直線性音響光学干渉走査デバイスの概略図で
ある。
ある。
【図３】図２に示されたデバイスの縦の概略断面図であ
る。
る。
【図４】連続波モードで動作する共直線性音響光学干渉
走査デバイスの縦の概略断面図である。
走査デバイスの縦の概略断面図である。
【図５】導波された光波と短い進行回折格子との共直線
性音響光学干渉を示す集束走査デバイスの概略図である
。
性音響光学干渉を示す集束走査デバイスの概略図である
。
【図６】偏向された光波が決められた開口部を持つよう
に、導波された光波と短い進行回折格子との共直線性音
響光学干渉を示す走査デバイスの概略図である。
に、導波された光波と短い進行回折格子との共直線性音
響光学干渉を示す走査デバイスの概略図である。
【図７Ａ】広帯域変換器の概略平面図である。
【図７Ｂ】フィンガー周期性が増す広帯域変換器の概略
平面図である。
平面図である。
【図８Ａ】電気光学走査デバイスの第１の実施例の概略
図である。
図である。
【図８Ｂ】電気光学走査デバイスの第１の実施例の、ラ
インＡ−Ａ’に沿った断面図である。
インＡ−Ａ’に沿った断面図である。
【図９】追跡書込みの信号／時間を示す図である。
【図１０】使用される追跡読取／書込回路の概略ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１１Ａ】第２の実施例の概略側面図である。
【図１１Ｂ】第２の実施例の、ラインＢ−Ｂ’に沿った
断面図である。
断面図である。
４０ 基板
４１ 光学導波管
４２ 音響導波管
４３ 回折格子
４４ 光波
４６ ドライバ信号
４９ 直列データ・ストリーム６０
電気光学走査デバイス６１ 光学テープ ６２ 基板 ６３ レーザー・ダイオード６４
光学導波管 ６４．１ コア ６４．２ 光学クラッディング ６５ 音響導波管 ６６ ホーン・フィード ６７ 変換器 ６７．１ 電極 ６７．２ 電極 ６８ オンドレーション／ＳＡＷパルス７０
ＣＣＭ ７１ 対物レンズ ７２ 光学カプラー ７３ ホトダイオード １０２ 制御回路 １０３ 周波数波形発生器 １０４ 振幅波形発生器 １０５ 電圧制御発振器 １０８ 書込みバッファ １１１ レーザー・ドライバ １１６ プリアンプ １１７ 読取りバッファ
電気光学走査デバイス６１ 光学テープ ６２ 基板 ６３ レーザー・ダイオード６４
光学導波管 ６４．１ コア ６４．２ 光学クラッディング ６５ 音響導波管 ６６ ホーン・フィード ６７ 変換器 ６７．１ 電極 ６７．２ 電極 ６８ オンドレーション／ＳＡＷパルス７０
ＣＣＭ ７１ 対物レンズ ７２ 光学カプラー ７３ ホトダイオード １０２ 制御回路 １０３ 周波数波形発生器 １０４ 振幅波形発生器 １０５ 電圧制御発振器 １０８ 書込みバッファ １１１ レーザー・ドライバ １１６ プリアンプ １１７ 読取りバッファ
Claims (16)
- 【請求項１】透明な基板、前記基板上に配列され、少な
くとも部分的に共直線性があり且つ互いに干渉する光学
導波管及び音響導波管、前記光学導波管に結合されて前
記音響導波管に光波を供給し、且つ（又は）前記光学導
波管から受取った光波を電気信号に変換する少なくとも
１つの光電子デバイス、前記光学導波管内を伝播する光
波と干渉すると、前記光学導波管から出て前記透明な基
板に入る光を少なくとも部分的に検出し、又は前記透明
な基板から加えられた光波に露出されると、前記光波を
少なくとも部分的に前記光学導波管に結合させる音響波
を前記音響導波管に供給する変換器、及び前記変換器が
限定された所定数の個々の波から成る音響波パターンを
前記音響導波管に供給して前記音響導波管に短い進行回
折格子を形成し、前記個々の波の周波数及び振幅を選択
的に制御し、且つ前記音響導波管の前記音響波パターン
と前記光学導波管を介して又は前記透明な基板を介して
前記音響波パターンに到達する前記光波とを同期させ、
その間の適切な干渉を可能にする制御回路を含む電気光
学スキャナ。 - 【請求項２】前記短い進行回折格子は周波数変調され且
つ（又は）振幅変調される請求項１の電気光学スキャナ
。 - 【請求項３】前記音響導波管は光学導波管コアと重なり
合う光学クラッディング層の上に形成された金属膜から
成り、前記光学クラッディング層及び前記光学導波管コ
アは前記光学導波管を形成する請求項１又は請求項２の
電気光学スキャナ。 - 【請求項４】前記音響導波管は前記音響波パターンを横
方向に圧縮するための金属膜から成るホーン・フィード
に結合される請求項３の電気光学スキャナ。 - 【請求項５】前記透明な基板は圧電材料である請求項１
の電気光学スキャナ。 - 【請求項６】前記透明な圧電基板はＬｉＮｂＯ３即ち石
英である請求項５の電気光学スキャナ。 - 【請求項７】前記変換器は互いに入り込んだ金属電極を
有し、前記基板上に形成され、且つ前記変換器により発
射された音響波パターンが前記音響導波管に供給される
ように配列された請求項１の電気光学スキャナ。 - 【請求項８】２つの光電子デバイスが前記光学導波管に
結合され、前記第１の光電子デバイスは光波を前記光学
導波管に供給するためのレーザーであり、前記第２の光
電子デバイスは光学導波管を介して受取った光波を電気
信号に変換するホトダイオードである請求項１の電気光
学スキャナ。 - 【請求項９】前記導波管から外に偏向される前記光は、
前記光学記憶媒体にデータを書込み且つ（又は）前記光
学記憶媒体からデータを読取るために、光学記憶媒体に
加えられる請求項１の電気光学スキャナを含む記憶シス
テム。 - 【請求項１０】前記電気光学スキャナの前記基板の一端
のファセットに形成されたくぼんだ円筒形の鏡、外部レ
ンズを更に含み、前記くぼんだ円筒形の鏡は前記偏向さ
れた光の開口部及び強度分布を前記外部レンズに適合さ
せて前記偏向された光を縮小して前記光学記憶媒体上に
集束するようにそれらが配列された請求項９の記憶シス
テム。 - 【請求項１１】透明な基板上に配列され、少なくとも部
分的に共直線性を有し且つ互いに干渉する光学導波管及
び音響導波管を含むシステムで走査光ビームを発生させ
る方法であって、選択的に制御された周波数及び振幅の
個々の波から成る音響波パターンを前記音響導波管に供
給し、短い進行回折格子を前記導波管に作るステップ、
及び前記進行回折格子と同期して、光波のシーケンスを
前記光学導波管に加えるステップを含み、前記光波と前
記回折格子の間の共直線性の干渉点で、少なくとも一部
分の光が前記光学導波管から外に偏向され、前記光波が
パルス又は連続波モードの動作で前記光学導波管に加え
られるかどうかにより、個々の点又は連続線を形成する
ように投射できる形の走査ビームを供給するようにする
走査光ビーム発生方法。 - 【請求項１２】記憶すべき直列データを表わす前記光波
のシーケンスはテープ上に投射され、前記データは前記
テープのトラックに沿って記憶される請求項１１の走査
光ビーム発生方法。 - 【請求項１３】透明な基板上に配列され少なくとも部分
的に共直線性の互いに干渉する音響導波管及び光学導波
管を含むシステムと光パターンを表示する表示手段との
間に走査光経路を設置する方法であって、光パターンを
前記表示手段に加えるステップ、及びそれと同期して、
選択的に制御された周波数及び振幅の個々の波から成る
音響波パターンを前記音響導波管に供給し、前記導波管
に短い進行回折格子を作るステップを含み、前記加えら
れた光パターンの個々のエレメントから発射された光波
の光経路が順次に提供され、それによって前記光波は前
記進行回折格子に衝突すると、前記音響導波管と前記光
学導波管の間の干渉により、前記光学導波管内に結合さ
れるようにする走査光経路設置方法。 - 【請求項１４】前記表示手段はデータが記憶されるテー
プであり、前記光パターンを形成する異なった反射率の
領域を有するトラックに沿って前記テープに記憶された
データを読取る請求項１３の走査光経路設置方法。 - 【請求項１５】前記表示手段は前記光パターンを形成す
る前記平行の光学データを前記進行回折格子に供給する
ファイバのアレイであり、前記加えられた光パターンの
前記個々のエレメントが前記光学導波管に直列に結合さ
れるように平行の光学データを直列化する請求項１３の
走査光経路設置方法。 - 【請求項１６】ホトダイオード・アレイが前記ファイバ
のアレイに結合され、前記ファイバのアレイの前記ホト
ダイオードの各々は前記光パターンの個々のエレメント
を表わし、前記ホトダイオードから発射された光学デー
タは前記ファイバのアレイを介して前記進行回折格子に
供給されるように平行の光学データを直列化する請求項
１５の走査光経路設置方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP90810990A EP0490013A1 (en) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | Electro-optical scanner |
| CH90810990.3 | 1990-12-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04249225A true JPH04249225A (ja) | 1992-09-04 |
| JPH07111527B2 JPH07111527B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=8205974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3238901A Ceased JPH07111527B2 (ja) | 1990-12-14 | 1991-08-27 | 電気光学スキャナ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5150437A (ja) |
| EP (1) | EP0490013A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07111527B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08184863A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Minolta Co Ltd | 光偏向走査装置 |
| US7841533B2 (en) * | 2003-11-13 | 2010-11-30 | Metrologic Instruments, Inc. | Method of capturing and processing digital images of an object within the field of view (FOV) of a hand-supportable digitial image capture and processing system |
| US7389694B1 (en) * | 2006-03-14 | 2008-06-24 | Hay Thomas R | Rail inspection system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61232428A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光走査装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4425023A (en) * | 1980-01-31 | 1984-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Beam spot scanning device |
| DE3116426A1 (de) * | 1980-04-26 | 1982-02-25 | Canon K.K., Tokyo | "strahlablenkeinrichtung" |
| GB2098347B (en) * | 1981-02-18 | 1985-07-24 | Omron Tateisi Electronics Co | Parallel-serial converter for optical data |
| US4453801A (en) * | 1981-04-15 | 1984-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Protected Luneburg lens |
| US4394060A (en) * | 1981-04-15 | 1983-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Light beam scanning system with saw transducer |
| US4762383A (en) * | 1981-12-04 | 1988-08-09 | Omron Tateisi Electronics Co. | Two dimensional light beam deflectors utilizing thermooptical effect and method of using same |
| JPS6289250A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光デイスク用ピツクアツプ |
-
1990
- 1990-12-14 EP EP90810990A patent/EP0490013A1/en not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-08-27 JP JP3238901A patent/JPH07111527B2/ja not_active Ceased
- 1991-12-11 US US07/806,943 patent/US5150437A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61232428A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光走査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07111527B2 (ja) | 1995-11-29 |
| US5150437A (en) | 1992-09-22 |
| EP0490013A1 (en) | 1992-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20060828 |