JPH05265056A - 光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方法及び装置 - Google Patents
光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方法及び装置Info
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- JPH05265056A JPH05265056A JP5002896A JP289693A JPH05265056A JP H05265056 A JPH05265056 A JP H05265056A JP 5002896 A JP5002896 A JP 5002896A JP 289693 A JP289693 A JP 289693A JP H05265056 A JPH05265056 A JP H05265056A
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- 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
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- 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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/69—Arrangements or methods for testing or calibrating a device
Abstract
(57)【要約】
【目的】 音響−光学的偏向器において発生する波面エ
ラーを補正するための方法及び手段である。 【構成】 幾何学的関係が偏向角度と独立であるような
ビームを生成し、偏向されたビームの幅の偏向角度に対
する依存性を中和するような少なくとも１つの副次的偏
向手段を具備する。
ラーを補正するための方法及び手段である。 【構成】 幾何学的関係が偏向角度と独立であるような
ビームを生成し、偏向されたビームの幅の偏向角度に対
する依存性を中和するような少なくとも１つの副次的偏
向手段を具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、音響−光学的偏向に
おけるエラーの補正のための方法及び装置に関し、特
に、音響−光学的回折によるものに関する。この発明
は、特に、レーザ光によりパターンを読み込み又は書き
取るために表面をレーザ光によりスキャンする場合に適
用することができる。
おけるエラーの補正のための方法及び装置に関し、特
に、音響−光学的回折によるものに関する。この発明
は、特に、レーザ光によりパターンを読み込み又は書き
取るために表面をレーザ光によりスキャンする場合に適
用することができる。
【０００２】
【従来の技術とその課題】光のビームは固体材料の中で
超音波との干渉によって偏向させられることが知られて
いる。この現象は音響−光学的偏向と呼ばれている。図
１は音響−光学的変調器つまりスキャナ１を示してい
る。このスキャナ１の固体媒質は、ガラス状の材料であ
ってよい。しかしながら、ほとんどの技術的利用におい
ては結晶材料である。高周波信号が結晶(1)の表面に取
り付けられた圧電音響変換器(4)に供給される。超音波
のビーム(3)が結晶中に入射させられる。この入射ビー
ム(5)は透明な結晶材料中を伝播し、一部は偏向されな
い光ビーム(6)として、一部は偏向された光ビーム(7)と
して外へ出る。この偏向は、光が、超音波によって歪ん
だ格子において回折されることによって発生する。入射
角度Θ0と周波数を適当に選択すれば、入力ビームの光
学的出力Ｉjの大部分は、角度Θ-1と光学的出力Ｉjとを
もって回折ビーム７に結合させられる。この指標は、い
わゆる回折の順序を示している。そこに示されている幾
何学的配置により、ほぼ全ての入力光が回折−１(マイ
ナス１)に結合させられる。偏向を受けていないビーム
６の光学的出力Ｉ0は強く減衰する。
超音波との干渉によって偏向させられることが知られて
いる。この現象は音響−光学的偏向と呼ばれている。図
１は音響−光学的変調器つまりスキャナ１を示してい
る。このスキャナ１の固体媒質は、ガラス状の材料であ
ってよい。しかしながら、ほとんどの技術的利用におい
ては結晶材料である。高周波信号が結晶(1)の表面に取
り付けられた圧電音響変換器(4)に供給される。超音波
のビーム(3)が結晶中に入射させられる。この入射ビー
ム(5)は透明な結晶材料中を伝播し、一部は偏向されな
い光ビーム(6)として、一部は偏向された光ビーム(7)と
して外へ出る。この偏向は、光が、超音波によって歪ん
だ格子において回折されることによって発生する。入射
角度Θ0と周波数を適当に選択すれば、入力ビームの光
学的出力Ｉjの大部分は、角度Θ-1と光学的出力Ｉjとを
もって回折ビーム７に結合させられる。この指標は、い
わゆる回折の順序を示している。そこに示されている幾
何学的配置により、ほぼ全ての入力光が回折−１(マイ
ナス１)に結合させられる。偏向を受けていないビーム
６の光学的出力Ｉ0は強く減衰する。
【０００３】この偏向は、光学の法則に従って行われ、
偏向されたビームの角度は、結晶中における光と超音波
の相対的な波長によってのみ制御される。これにより、
偏向角が非常に正確に制御される。高周波の周波数が増
加すると、より短い音の波長と、図１に破線で示してい
るようなより大きな偏向角度を持つ偏向ビーム８が生成
する。信号の周波数は非常に正確に制御できるので、こ
の偏向角度もまた非常に正確に制御できる。
偏向されたビームの角度は、結晶中における光と超音波
の相対的な波長によってのみ制御される。これにより、
偏向角が非常に正確に制御される。高周波の周波数が増
加すると、より短い音の波長と、図１に破線で示してい
るようなより大きな偏向角度を持つ偏向ビーム８が生成
する。信号の周波数は非常に正確に制御できるので、こ
の偏向角度もまた非常に正確に制御できる。
【０００４】これらの応用のうちで、特に重要な利点を
持つのは、周波数が時間に対して直線的に増加する場合
である。この結果、与えられた角度範囲にわたって、偏
向角度が時間に対してほぼ直線的に大きくなる。この偏
向角度範囲は、典型的には１〜２度である。このように
操作された音響−光学的偏向器は、焦点合せ用レンズと
の関連で用いることができ、これによって、焦点を表面
上に置くことができる。この焦点は表面を高速かつ高い
正確さで走査し、表面において情報を読み取り又は書き
込むために働く。
持つのは、周波数が時間に対して直線的に増加する場合
である。この結果、与えられた角度範囲にわたって、偏
向角度が時間に対してほぼ直線的に大きくなる。この偏
向角度範囲は、典型的には１〜２度である。このように
操作された音響−光学的偏向器は、焦点合せ用レンズと
の関連で用いることができ、これによって、焦点を表面
上に置くことができる。この焦点は表面を高速かつ高い
正確さで走査し、表面において情報を読み取り又は書き
込むために働く。
【０００５】直線的なスキャニングにおいてよく知られ
た現象は、図２に示すような、スキャナによって作られ
る円筒レンズ効果である。超音波周波数の増加ととも
に、トランスミッタを最も直前に出た音響波９は、変換
器２からそれよりさらに前に排出した音響波１０よりも
高い周波数を持つ。このようにして、変換器２により近
いビームセグメント１１の偏向角度は、変換器２からよ
り遠ざかったビームセグメント１２の偏向角度よりも大
きい。この効果の大きさは、スキャニング速度に依存
し、また、外部の円筒レンズ１３によってレンズを離れ
る平行なビーム１４を形成することにより補うことがで
きる。
た現象は、図２に示すような、スキャナによって作られ
る円筒レンズ効果である。超音波周波数の増加ととも
に、トランスミッタを最も直前に出た音響波９は、変換
器２からそれよりさらに前に排出した音響波１０よりも
高い周波数を持つ。このようにして、変換器２により近
いビームセグメント１１の偏向角度は、変換器２からよ
り遠ざかったビームセグメント１２の偏向角度よりも大
きい。この効果の大きさは、スキャニング速度に依存
し、また、外部の円筒レンズ１３によってレンズを離れ
る平行なビーム１４を形成することにより補うことがで
きる。
【０００６】音響−光学的偏向器は、簡単に、図１のよ
うに示される。ここでは、密度の高い鉛ガラスのような
等方的な材質が用いられる。偏向器の重要なパラメータ
の一つは、実用的走査角度範囲であり、これはよく、組
合わせられる高周波信号の実用的帯域として表わされ
る。ビームとの結合はこの範囲で有効である。非偏向ビ
ームＩ0は強く減衰する。この有効範囲の外では、結合
は弱くなり、そしてビームは回折によって偏向されはす
るが、入力された光学的パワーのうちわずかの部分のみ
を保持する。つまり、Ｉ-1＜＜Ｉjである。角度の関数
としての結合の有効性は、等方的な媒体を持つ簡単な偏
向器について、図３の曲線１５により示されている。
うに示される。ここでは、密度の高い鉛ガラスのような
等方的な材質が用いられる。偏向器の重要なパラメータ
の一つは、実用的走査角度範囲であり、これはよく、組
合わせられる高周波信号の実用的帯域として表わされ
る。ビームとの結合はこの範囲で有効である。非偏向ビ
ームＩ0は強く減衰する。この有効範囲の外では、結合
は弱くなり、そしてビームは回折によって偏向されはす
るが、入力された光学的パワーのうちわずかの部分のみ
を保持する。つまり、Ｉ-1＜＜Ｉjである。角度の関数
としての結合の有効性は、等方的な媒体を持つ簡単な偏
向器について、図３の曲線１５により示されている。
【０００７】アメリカ電気・電子通信学会(ＩＥＥＥ)の
音響と超音波についての会報、Ｖｏｌ．ＳＵ−２３，Ｎ
ｏ．１，第２〜２２頁、Ｉ．Ｃ．Ｃｈａｎｇ，「音響−
光学的装置とその応用」から、図３の曲線１６に示すよ
うに、特定の結晶の光学的異方性を有効角度範囲を増加
させるために用いることができることが知られている。
よく用いられる媒体は、強い異方性を持つパラテルライ
ト(ＴｅＯ2)である。この刊行物はまた、図４に示すよ
うに、光学的軸１８に対してある角度で光学的異方性を
有する結晶を切断することで、偏向の実用的範囲をさら
に拡大する方法を開示している。これによって、角度範
囲における効率増加を示す曲線(図３)が得られる。
音響と超音波についての会報、Ｖｏｌ．ＳＵ−２３，Ｎ
ｏ．１，第２〜２２頁、Ｉ．Ｃ．Ｃｈａｎｇ，「音響−
光学的装置とその応用」から、図３の曲線１６に示すよ
うに、特定の結晶の光学的異方性を有効角度範囲を増加
させるために用いることができることが知られている。
よく用いられる媒体は、強い異方性を持つパラテルライ
ト(ＴｅＯ2)である。この刊行物はまた、図４に示すよ
うに、光学的軸１８に対してある角度で光学的異方性を
有する結晶を切断することで、偏向の実用的範囲をさら
に拡大する方法を開示している。これによって、角度範
囲における効率増加を示す曲線(図３)が得られる。
【０００８】このような軸を外れた装置は、音響学的ウ
ォーク−オフと呼ばれる現象として知られている。ある
結晶に対しては、与えられた方向における音の速度は、
それに直交する方向における速度より大きい。ＴｅＯ2
においては、この効果が非常に明瞭である。この音速
は、結晶方位［１，１，０］においては６１７ｍ／ｓで
あり、結晶方位［０，０，１］においては４２００ｍ／
ｓである。圧電変換器が結晶軸に対して微少角度を持っ
て取り付けられているときは、ビームはこれらのいずれ
の方向にも伝播する。しかしながら、一つの方向におけ
る伝播が他より断然速い。この結果、音波の伝播する方
向は変換器に直交せず、代りに速い軸に向けてより多く
傾斜した方向１８に走る。変換器の通常の方向に対する
角度はウォーク−オフ角度と呼ばれている。ＴｅＯ2に
おいては、ウォーク−オフ方向は４５度又はそれ以上と
なりうる。波面は常に変換器に対して平行に走り、つま
り、ウォーク−オフ現象は、入射ビームの角度を最もよ
い効率が選択されるように変えることはない。それは、
結晶の中の音響波と光波の干渉が起きるような場合にの
み発生する。
ォーク−オフと呼ばれる現象として知られている。ある
結晶に対しては、与えられた方向における音の速度は、
それに直交する方向における速度より大きい。ＴｅＯ2
においては、この効果が非常に明瞭である。この音速
は、結晶方位［１，１，０］においては６１７ｍ／ｓで
あり、結晶方位［０，０，１］においては４２００ｍ／
ｓである。圧電変換器が結晶軸に対して微少角度を持っ
て取り付けられているときは、ビームはこれらのいずれ
の方向にも伝播する。しかしながら、一つの方向におけ
る伝播が他より断然速い。この結果、音波の伝播する方
向は変換器に直交せず、代りに速い軸に向けてより多く
傾斜した方向１８に走る。変換器の通常の方向に対する
角度はウォーク−オフ角度と呼ばれている。ＴｅＯ2に
おいては、ウォーク−オフ方向は４５度又はそれ以上と
なりうる。波面は常に変換器に対して平行に走り、つま
り、ウォーク−オフ現象は、入射ビームの角度を最もよ
い効率が選択されるように変えることはない。それは、
結晶の中の音響波と光波の干渉が起きるような場合にの
み発生する。
【０００９】もし、音響−光学的スキャニングの段階
が、実用角度範囲を増加させ、スキャニング速度を増加
させることによってその限界に近いところで行われるよ
うなときは、偏向されたビームの波面エラーが生成し、
それによってスキャンの全工程に渡って良い焦点を得る
ことが不可能になってしまう。最も基本的なエラーは、
最良の焦点面の湾曲とコーマ(レンズの収差の一つ)であ
る。その結果、コントラストやスキャンに沿った方向の
解像度が不良になる。
が、実用角度範囲を増加させ、スキャニング速度を増加
させることによってその限界に近いところで行われるよ
うなときは、偏向されたビームの波面エラーが生成し、
それによってスキャンの全工程に渡って良い焦点を得る
ことが不可能になってしまう。最も基本的なエラーは、
最良の焦点面の湾曲とコーマ(レンズの収差の一つ)であ
る。その結果、コントラストやスキャンに沿った方向の
解像度が不良になる。
【００１０】
【課題を解決するための手段とその作用】この発明の目
的は、従って、最初に記述したタイプの方法及び装置で
あって、実用角度範囲を拡大し、スキャン速度を増加さ
せた場合でさえ、焦点のエラーが排除されるような方法
及び装置を作り出すことにある。この問題は、この発明
の方法においてはクレーム１の特徴部に記載の特徴によ
り解決され、この発明の装置においてはクレーム１３の
特徴部に記載の特徴によって解決される。二次的なクレ
ームは、この発明のさらに手の込んだ部分を含んでい
る。
的は、従って、最初に記述したタイプの方法及び装置で
あって、実用角度範囲を拡大し、スキャン速度を増加さ
せた場合でさえ、焦点のエラーが排除されるような方法
及び装置を作り出すことにある。この問題は、この発明
の方法においてはクレーム１の特徴部に記載の特徴によ
り解決され、この発明の装置においてはクレーム１３の
特徴部に記載の特徴によって解決される。二次的なクレ
ームは、この発明のさらに手の込んだ部分を含んでい
る。
【００１１】この発明は、特に速いスキャン速度と広い
ウォーク−オフ角度を持つ音響−光学的偏向器における
波面エラーを補償する方法を提供するものである。エラ
ーの補償は、偏向面における副次的受動的偏向に基礎を
おいており、この偏向面は、書込の場合は音波場と光線
の間の相互作用面の陰にある。読み取りの場合には、光
は反対の方向に伝播する。偏向ビームの幾何学的関係を
スキャニング角度又はスキャニング速度と独立に設計す
ることも可能である。与えられたある偏向器に対して、
偏向特性に従属してのみ設計される副次的偏向手段を付
加することができる。副次的な偏向により、完全なスキ
ャニングの装置であっても回折により制限されるという
程度において相互作用によるエラーを補償することがで
きる。副次的偏向手段の幾何学的配置は、光ビーム幅の
偏向角度(スキャン角度)に対する依存性を補償するよう
に選ばれ、偏向器における相互作用面の幾何学的配置に
よって決定される。副次的偏向手段の幾何学的配置は、
さらに光線の幾何学的追跡との依存性との関連において
最適化される。
ウォーク−オフ角度を持つ音響−光学的偏向器における
波面エラーを補償する方法を提供するものである。エラ
ーの補償は、偏向面における副次的受動的偏向に基礎を
おいており、この偏向面は、書込の場合は音波場と光線
の間の相互作用面の陰にある。読み取りの場合には、光
は反対の方向に伝播する。偏向ビームの幾何学的関係を
スキャニング角度又はスキャニング速度と独立に設計す
ることも可能である。与えられたある偏向器に対して、
偏向特性に従属してのみ設計される副次的偏向手段を付
加することができる。副次的な偏向により、完全なスキ
ャニングの装置であっても回折により制限されるという
程度において相互作用によるエラーを補償することがで
きる。副次的偏向手段の幾何学的配置は、光ビーム幅の
偏向角度(スキャン角度)に対する依存性を補償するよう
に選ばれ、偏向器における相互作用面の幾何学的配置に
よって決定される。副次的偏向手段の幾何学的配置は、
さらに光線の幾何学的追跡との依存性との関連において
最適化される。
【００１２】このように、この発明は、音響−光学的偏
向器における波面エラーを補正するための方法と装置を
開示し、これは偏向角度に対して幾何学的に独立な音響
−光学的に偏向されたビームを生成し、かつ偏向ビーム
幅の偏向角度(スキャニング角度)に対する依存性と互い
に関係するような少なくとも１つの副次的偏向手段を有
する。
向器における波面エラーを補正するための方法と装置を
開示し、これは偏向角度に対して幾何学的に独立な音響
−光学的に偏向されたビームを生成し、かつ偏向ビーム
幅の偏向角度(スキャニング角度)に対する依存性と互い
に関係するような少なくとも１つの副次的偏向手段を有
する。
【００１３】この発明は、エラーを起こすような最も重
要な幾何学的影響は、偏向されたビームの偏向角度に対
する依存性であるという知識に基礎をおいている。ビー
ムは相互作用面において、つまり、音響波の中心におい
て「曲げられる」。もし、この面が偏向されたビームに
対して直交していないときは、偏向ビームの幅は偏向角
度に依存する。この効果は、ウォーク−オフ角度が大き
い場合に最も明確となる。
要な幾何学的影響は、偏向されたビームの偏向角度に対
する依存性であるという知識に基礎をおいている。ビー
ムは相互作用面において、つまり、音響波の中心におい
て「曲げられる」。もし、この面が偏向されたビームに
対して直交していないときは、偏向ビームの幅は偏向角
度に依存する。この効果は、ウォーク−オフ角度が大き
い場合に最も明確となる。
【００１４】図４は、光線追跡法による分析を通じて得
られた結果に基づいて詳細にこれを示している。簡単化
のために、偏向結晶の入射面及び反射面において起きる
回折は示されていないが、これは計算には含まれてい
る。ビームは、偏向器(スキャナ)において偏向され、周
期的に上昇する周波数を持つ高速度で走る。上で説明さ
れた円筒効果は光を発散させ、円筒レンズ１３がこの光
を平行なビームに直線化させる。この平行なビームは、
対物レンズ２２によって対物レンズ２２の軸に直交する
平坦面２３の上に焦点を結ぶ。実線は、ビームの中心線
及び、開口３９によって定められた時間ｔ1における縁
の光を示し、そして破線は、後の時間ｔ2における同様
の光線を示す。時間ｔ2においては、これらの光、つま
り、縁の光線と中心光線の偏向角度はより大きくなって
いる。確認のために言えば、詳細な分析によれば、時間
ｔ1からｔ2におけるこれらの光の間の角度の変化は無視
できる程度のものであることが分っている。それでもな
お、干渉面１９までのより大きな角度のため、これらの
光は時間ｔ2においてはより広い領域をカバーし、そし
て、時間ｔ2におけるビームの直径２０は、従って、時
間ｔ1における直径２１よりも大きい。ビームの直径２
０及び２１は、図４に示すように、円筒レンズ１３を離
れた直後に記録される。これらのビームが発散するよう
に見える仮想光源の位置２４は、時間ｔ2においては、
時間ｔ1における仮想光源の位置２５よりもレンズ１３
から遠い。円筒レンズ１３と対物レンズ２２の組合わせ
によって、仮想点２４と２５の像が表面２３に投影され
る。この距離の差が焦点位置の変化として読み取れる。
時間中の１つの点についてより正確な分析をした結果、
これらのエラーは、光ビームの個々の光線に対してさえ
も発生することが分った。このようにして、１つのシン
グルビームの中に波面エラーが発生し、焦点２６と２７
は完全なものではなくなる。
られた結果に基づいて詳細にこれを示している。簡単化
のために、偏向結晶の入射面及び反射面において起きる
回折は示されていないが、これは計算には含まれてい
る。ビームは、偏向器(スキャナ)において偏向され、周
期的に上昇する周波数を持つ高速度で走る。上で説明さ
れた円筒効果は光を発散させ、円筒レンズ１３がこの光
を平行なビームに直線化させる。この平行なビームは、
対物レンズ２２によって対物レンズ２２の軸に直交する
平坦面２３の上に焦点を結ぶ。実線は、ビームの中心線
及び、開口３９によって定められた時間ｔ1における縁
の光を示し、そして破線は、後の時間ｔ2における同様
の光線を示す。時間ｔ2においては、これらの光、つま
り、縁の光線と中心光線の偏向角度はより大きくなって
いる。確認のために言えば、詳細な分析によれば、時間
ｔ1からｔ2におけるこれらの光の間の角度の変化は無視
できる程度のものであることが分っている。それでもな
お、干渉面１９までのより大きな角度のため、これらの
光は時間ｔ2においてはより広い領域をカバーし、そし
て、時間ｔ2におけるビームの直径２０は、従って、時
間ｔ1における直径２１よりも大きい。ビームの直径２
０及び２１は、図４に示すように、円筒レンズ１３を離
れた直後に記録される。これらのビームが発散するよう
に見える仮想光源の位置２４は、時間ｔ2においては、
時間ｔ1における仮想光源の位置２５よりもレンズ１３
から遠い。円筒レンズ１３と対物レンズ２２の組合わせ
によって、仮想点２４と２５の像が表面２３に投影され
る。この距離の差が焦点位置の変化として読み取れる。
時間中の１つの点についてより正確な分析をした結果、
これらのエラーは、光ビームの個々の光線に対してさえ
も発生することが分った。このようにして、１つのシン
グルビームの中に波面エラーが発生し、焦点２６と２７
は完全なものではなくなる。
【００１５】周波数と時間の依存性間の完全な直線関係
の機構は簡単に記述できる。開口３９の端部を通過する
２つの縁の光線が入力光の幅を決定する。これらの縁の
光線は、相互作用面の同じ点に当たる。これらの点の間
の距離は、スキャニングの間中一定である。材料中にお
ける音の速度は一定である。このようにして、進行する
音波が１つの点から他の点に進むまでに一定の時間遅れ
がある。周波数の直線的な増加により、その２つの点に
おいて一定の周波数の相違がある。偏向角度は周波数の
ほぼ正確な直線関数であり、直線的な周波数依存性は２
つの縁の光線の間に偏向角度の一定の差をもたらす。つ
まり、２つの縁の側のビームはスキャニングの間一定で
あるような鋭角を形成する。
の機構は簡単に記述できる。開口３９の端部を通過する
２つの縁の光線が入力光の幅を決定する。これらの縁の
光線は、相互作用面の同じ点に当たる。これらの点の間
の距離は、スキャニングの間中一定である。材料中にお
ける音の速度は一定である。このようにして、進行する
音波が１つの点から他の点に進むまでに一定の時間遅れ
がある。周波数の直線的な増加により、その２つの点に
おいて一定の周波数の相違がある。偏向角度は周波数の
ほぼ正確な直線関数であり、直線的な周波数依存性は２
つの縁の光線の間に偏向角度の一定の差をもたらす。つ
まり、２つの縁の側のビームはスキャニングの間一定で
あるような鋭角を形成する。
【００１６】図４に示されるように、仮想光を発する２
つの点２４と２５は、２つの異なる偏向角度が与えられ
れば、発散するビームの縁の光線から図式的に求めるこ
とができる。仮想点２４、２５はレンズ１３、２２から
表面２３へと投射される。２つの点を表面２３に焦点を
合せるためには、それらをレンズ１３から等距離に置く
ことが必要である。しかしながら、図４に示すように、
従来の技術においてはこのようになっていない。分析に
よれば、円筒型レンズ１３の与えられた仮想点の位置か
らの距離は、偏向の間、音響−光学的相互作用の後のビ
ーム幅の変化によって変化することが分った。ｔ2の時
点における仮想点２４は、ｔ1の時点における仮想点２
５よりも、円筒型レンズ１３から遠くにある。この結
果、表面２３の与えられた焦点が変化することになる。
もし、２以上の光線が観察されたとき、これらの光線は
同じ点、つまり、仮想光を放射する同一点２４と２５で
交差しないことが明白である。従って、これらの点はぼ
やける。これにより、たとえ、再度焦点合せをしても、
表面２３のどこにおいても完全な焦点を得るのは不可能
である。
つの点２４と２５は、２つの異なる偏向角度が与えられ
れば、発散するビームの縁の光線から図式的に求めるこ
とができる。仮想点２４、２５はレンズ１３、２２から
表面２３へと投射される。２つの点を表面２３に焦点を
合せるためには、それらをレンズ１３から等距離に置く
ことが必要である。しかしながら、図４に示すように、
従来の技術においてはこのようになっていない。分析に
よれば、円筒型レンズ１３の与えられた仮想点の位置か
らの距離は、偏向の間、音響−光学的相互作用の後のビ
ーム幅の変化によって変化することが分った。ｔ2の時
点における仮想点２４は、ｔ1の時点における仮想点２
５よりも、円筒型レンズ１３から遠くにある。この結
果、表面２３の与えられた焦点が変化することになる。
もし、２以上の光線が観察されたとき、これらの光線は
同じ点、つまり、仮想光を放射する同一点２４と２５で
交差しないことが明白である。従って、これらの点はぼ
やける。これにより、たとえ、再度焦点合せをしても、
表面２３のどこにおいても完全な焦点を得るのは不可能
である。
【００１７】この現象は、高いウォーク−オフ角度と高
いスキャニング速度のもとでは、より高い頻度で発生す
る。特定の偏向素材と装置寸法の場合には、可能な最大
量のスキャニング仕事を得るには、組合わせられた高周
波の帯域又は偏向角度の角度範囲を増加させることが必
要となる。これは、高度のウォーク−オフ設計を用い、
高速度でスキャニングを行うことによって、これにより
顕著な円筒効果も伴うが、達成しうる。この発明による
修正を行わない場合、この偏向装置は波面エラーと拡大
した焦点によって操作不能となってしまう。
いスキャニング速度のもとでは、より高い頻度で発生す
る。特定の偏向素材と装置寸法の場合には、可能な最大
量のスキャニング仕事を得るには、組合わせられた高周
波の帯域又は偏向角度の角度範囲を増加させることが必
要となる。これは、高度のウォーク−オフ設計を用い、
高速度でスキャニングを行うことによって、これにより
顕著な円筒効果も伴うが、達成しうる。この発明による
修正を行わない場合、この偏向装置は波面エラーと拡大
した焦点によって操作不能となってしまう。
【００１８】
【実施例】この発明においては、幾何学的なエラーは、
図５に図式的に示すような偏向面２９内での第２の副次
的偏向２８によって補償される。これによって、ビーム
幅に対する逆の角度依存性を生じる。図５に示すよう
に、副次的偏向２８は、偏向面２９の中で与えられた角
度において生じ、この副次的偏向は、時間又は偏向角度
から独立であり、また、スキャニング速度からも独立し
ている。これは、ビームと音波場の間の相互作用の幾何
学的関係から発生する幾何学的エラーを補償するもので
ある。異なる時間において到達されるビームの直径３２
と３３は必然的に等しく、スキャンの間、例えば、１つ
のスキャンラインにおいて一定である。仮想の発散点の
新たなセット３１、３２が、円筒型レンズ１３及び対物
レンズ２２の光学的な軸に直交する面の中で生成され
る。つまり、仮想の光源点は、円筒レンズ１３又は対物
レンズ２２から等しい距離のところに存在する。ビーム
の中の波面エラーは減少させられ、これに伴い、対物レ
ンズ２２によって生成した焦点が完全な形を持ち、焦点
面と一致するような平坦な表面の上に乗るようになる。
偏向面２９の中での副次的偏向２８のうち最適な結合構
造は、偏向システムの特別の設計からもたらされ、変調
用の結晶１と音変換器２とから構成される。偏向の効果
は時間又は速度と無関係であるから、それは偏向器が設
計された時点における偏向器の特性のみから決定され
る。
図５に図式的に示すような偏向面２９内での第２の副次
的偏向２８によって補償される。これによって、ビーム
幅に対する逆の角度依存性を生じる。図５に示すよう
に、副次的偏向２８は、偏向面２９の中で与えられた角
度において生じ、この副次的偏向は、時間又は偏向角度
から独立であり、また、スキャニング速度からも独立し
ている。これは、ビームと音波場の間の相互作用の幾何
学的関係から発生する幾何学的エラーを補償するもので
ある。異なる時間において到達されるビームの直径３２
と３３は必然的に等しく、スキャンの間、例えば、１つ
のスキャンラインにおいて一定である。仮想の発散点の
新たなセット３１、３２が、円筒型レンズ１３及び対物
レンズ２２の光学的な軸に直交する面の中で生成され
る。つまり、仮想の光源点は、円筒レンズ１３又は対物
レンズ２２から等しい距離のところに存在する。ビーム
の中の波面エラーは減少させられ、これに伴い、対物レ
ンズ２２によって生成した焦点が完全な形を持ち、焦点
面と一致するような平坦な表面の上に乗るようになる。
偏向面２９の中での副次的偏向２８のうち最適な結合構
造は、偏向システムの特別の設計からもたらされ、変調
用の結晶１と音変換器２とから構成される。偏向の効果
は時間又は速度と無関係であるから、それは偏向器が設
計された時点における偏向器の特性のみから決定され
る。
【００１９】図６は、副次的な偏向２８(図５)の４つの
実施例を示す。図６ａに示すように、副次的な偏向は、
出口面３４の角度、特に、結晶１の変換器２の発散面の
法線面Ｎに対する境界面の角度を正確に定量することに
よって実現できる。この出口面２４の角度のねじれは、
ウォーク−オフ角度に対して反対側に向かう。
実施例を示す。図６ａに示すように、副次的な偏向は、
出口面３４の角度、特に、結晶１の変換器２の発散面の
法線面Ｎに対する境界面の角度を正確に定量することに
よって実現できる。この出口面２４の角度のねじれは、
ウォーク−オフ角度に対して反対側に向かう。
【００２０】図６ｂの実施例においては、副次的偏向
は、プリズム３５を用いることによって実現され、これ
によって、ビームが放出される出口面において図６ａに
おいて選択された交差角度を示す。
は、プリズム３５を用いることによって実現され、これ
によって、ビームが放出される出口面において図６ａに
おいて選択された交差角度を示す。
【００２１】図６ｃにおいて、副次的偏向は、プリズム
と同じ様な特性を持つ被覆された板の形態で与えられた
光学的回折装置３６によって達成される。この透明板の
被覆は、回折を起こさせるミクロ構造を有する。
と同じ様な特性を持つ被覆された板の形態で与えられた
光学的回折装置３６によって達成される。この透明板の
被覆は、回折を起こさせるミクロ構造を有する。
【００２２】図６ｄの実施例においては、エラーの補正
は心がずれた円筒型レンズ３７によって行われ、ここで
もまた、光線が円筒レンズ３７を離れる境界領域におけ
る回折効果を伴う。
は心がずれた円筒型レンズ３７によって行われ、ここで
もまた、光線が円筒レンズ３７を離れる境界領域におけ
る回折効果を伴う。
【００２３】円筒レンズ３７による円筒レンズ効果の補
償を受ける図６ｄに示される実施例の例外を除いて、円
筒型レンズ１３と最終レンズ２２はビーム発生システム
と結合させられている。
償を受ける図６ｄに示される実施例の例外を除いて、円
筒型レンズ１３と最終レンズ２２はビーム発生システム
と結合させられている。
【００２４】副次的偏向２８をもたらすために、上述し
た偏向システムを組合わせて採用することも可能であ
る。例えば、プリズムを結晶に対して固めるようにして
もよい。種々のプリズムが採用されてよい。これに加え
て、プリズム３５又は回折装置３６は円筒レンズ１３と
組合わせてもよい。
た偏向システムを組合わせて採用することも可能であ
る。例えば、プリズムを結晶に対して固めるようにして
もよい。種々のプリズムが採用されてよい。これに加え
て、プリズム３５又は回折装置３６は円筒レンズ１３と
組合わせてもよい。
【００２５】結晶１を通して伝達されるビームのために
選択されるべき入力角は、事前に決定された実用角度範
囲の中で選択される。この角度は、ビームと結晶の中の
音響波の間の相互反応の物理学的挙動と、結晶のタイ
プ、波長及び組合わされた音響変換器と結晶の軸との角
度にのみ依存する。
選択されるべき入力角は、事前に決定された実用角度範
囲の中で選択される。この角度は、ビームと結晶の中の
音響波の間の相互反応の物理学的挙動と、結晶のタイ
プ、波長及び組合わされた音響変換器と結晶の軸との角
度にのみ依存する。
【００２６】変調用結晶１中の伝播は、境界表面におき
ては回折に関するスネルの法則に従う。音響−光学的相
互反応における偏向角度は、上述したＩＥＥＥの音響と
超音波に関する会報の上述した公開から知られる、相−
マッチング及び／又はインパルス保存の法則に従う。焦
点面３８の中の位置に対応する、又はビームの焦点が合
っていない場合にはその角度に対応する高周波の周波数
が、入力用開口部の中の中央部の光線を追跡することで
決定できる。その後、周波数と時間の関数は所望の位置
又は角度に対して時間から計算することができる。典型
的には、これは直線的な関数である。求められた周波数
と時間の関数は直線的なものかも知れない。しかしなが
ら、それはレンズの歪みや他のエラーを補うためにわず
かの非直線性を持たせることもできる。音響波は既知の
速度で伝播するから、１つの点で決定された周波数と時
間の関係によって、この開口部の中の任意の場所の周波
数と時間の関係が分る。従って、いまや、スキャニング
サイクルの間の異なる時点で全開口３９中に広がるいく
つかの光線を追跡することは明瞭な手続である。
ては回折に関するスネルの法則に従う。音響−光学的相
互反応における偏向角度は、上述したＩＥＥＥの音響と
超音波に関する会報の上述した公開から知られる、相−
マッチング及び／又はインパルス保存の法則に従う。焦
点面３８の中の位置に対応する、又はビームの焦点が合
っていない場合にはその角度に対応する高周波の周波数
が、入力用開口部の中の中央部の光線を追跡することで
決定できる。その後、周波数と時間の関数は所望の位置
又は角度に対して時間から計算することができる。典型
的には、これは直線的な関数である。求められた周波数
と時間の関数は直線的なものかも知れない。しかしなが
ら、それはレンズの歪みや他のエラーを補うためにわず
かの非直線性を持たせることもできる。音響波は既知の
速度で伝播するから、１つの点で決定された周波数と時
間の関係によって、この開口部の中の任意の場所の周波
数と時間の関係が分る。従って、いまや、スキャニング
サイクルの間の異なる時点で全開口３９中に広がるいく
つかの光線を追跡することは明瞭な手続である。
【００２７】最適な補正のために必要となる副次的偏向
のためのパラメーターは、図６ａ〜６ｄの実施例に従い
適当な偏向デザインを仮定することによって、光線を追
跡して経験的にパラメーターを決定したり、反復する動
作手順を用いる前に見つけることができる。これはコン
ピュータの補助により行うことができる。
のためのパラメーターは、図６ａ〜６ｄの実施例に従い
適当な偏向デザインを仮定することによって、光線を追
跡して経験的にパラメーターを決定したり、反復する動
作手順を用いる前に見つけることができる。これはコン
ピュータの補助により行うことができる。
【００２８】以下は好ましい実施例の記述である。この
発明の実施例の偏向器(スキャナ)は、結晶の形態で与え
られた相互作用のための媒体、つまり、７度の角度をも
って切断されたＴｅＯ2の結晶を持つ。音響光学的ウォ
ーク−オフ角度は３９度である。有用な高周波の範囲
は、４４２ナノメータ(nm)の波長において、１００〜１
７０メガヘルツ(MHz)である。０．８ワットの高周波出
力において、偏向されたビームの中の入射光の７０％以
上が使用可能なスキャニング角度範囲である２．６度の
中に出現した。開口部は、スキャニングの方向に沿って
３ｍｍであった。１分当たりに解読された画素(pixels)
として表わされた最大仕事量により、１マイクロ秒当た
りの７．７メガヘルツの周波数勾配において、９マイク
ロ秒のスキャニングサイクルが得られた。
発明の実施例の偏向器(スキャナ)は、結晶の形態で与え
られた相互作用のための媒体、つまり、７度の角度をも
って切断されたＴｅＯ2の結晶を持つ。音響光学的ウォ
ーク−オフ角度は３９度である。有用な高周波の範囲
は、４４２ナノメータ(nm)の波長において、１００〜１
７０メガヘルツ(MHz)である。０．８ワットの高周波出
力において、偏向されたビームの中の入射光の７０％以
上が使用可能なスキャニング角度範囲である２．６度の
中に出現した。開口部は、スキャニングの方向に沿って
３ｍｍであった。１分当たりに解読された画素(pixels)
として表わされた最大仕事量により、１マイクロ秒当た
りの７．７メガヘルツの周波数勾配において、９マイク
ロ秒のスキャニングサイクルが得られた。
【００２９】古典的な理論によれば、３ｍｍの直径を持
つ４４２ナノメータレーザは、焦点距離１０ミリのレン
ズによって焦点を合せられたときに０．７５マイクロメ
ータ(μｍ)の中程度の半径を持つ点を生成する。幾何学
的な光線の追跡によれば、個々の光線が横に１マイクロ
メータずれることにより、完全に焦点が合わないことを
示している。これは、それらの光線が、中程度の半径の
かなり外側に行ってしまうことを意味する。この焦点の
移動は、その点が生成される表面２３のねじれによって
ある程度は補正できる。それでもなお、そのねじれはス
キャニング速度に依存し、そして、補正ができないかな
りの量のコーマが残ることになる。
つ４４２ナノメータレーザは、焦点距離１０ミリのレン
ズによって焦点を合せられたときに０．７５マイクロメ
ータ(μｍ)の中程度の半径を持つ点を生成する。幾何学
的な光線の追跡によれば、個々の光線が横に１マイクロ
メータずれることにより、完全に焦点が合わないことを
示している。これは、それらの光線が、中程度の半径の
かなり外側に行ってしまうことを意味する。この焦点の
移動は、その点が生成される表面２３のねじれによって
ある程度は補正できる。それでもなお、そのねじれはス
キャニング速度に依存し、そして、補正ができないかな
りの量のコーマが残ることになる。
【００３０】この発明を用いれば、許容できない程度の
焦点の変位とコーマとを回避することが可能となる。図
６ａに示されている実施例においては、これは、例え
ば、変換器２ａの発散面の法線Ｎに対して４．６度の角
度で切断して、変調用結晶の出口側の面を傾斜させるこ
とによって達成させることができる。これによって、幾
何学的なエラーは高い程度で補正される。焦点のずれは
排除され、偏向された光線の全てが、中央の光線から
０．０３マイクロメータの範囲内に入る。この補正は、
最も要求の厳しい利用目的に対してさえ、完全に回折が
制限された光学的配置を作り出すのに充分である。
焦点の変位とコーマとを回避することが可能となる。図
６ａに示されている実施例においては、これは、例え
ば、変換器２ａの発散面の法線Ｎに対して４．６度の角
度で切断して、変調用結晶の出口側の面を傾斜させるこ
とによって達成させることができる。これによって、幾
何学的なエラーは高い程度で補正される。焦点のずれは
排除され、偏向された光線の全てが、中央の光線から
０．０３マイクロメータの範囲内に入る。この補正は、
最も要求の厳しい利用目的に対してさえ、完全に回折が
制限された光学的配置を作り出すのに充分である。
【００３１】現存する偏向器においては、光線の幅は、
スキャニングの全範囲に渡って偏向とともに単調に増加
し、斜に特に４．６度で傾斜した出口面に対して最大値
を得るのに対して、図６ａに示す実施例で、相互作用す
る結晶が上記の値で配置されたものにおいては範囲の中
央に正しく入る。これは、ビームの中央における最大値
が、全部の光を追跡するよりもずっと簡単な設計の基準
を提供することを示している。
スキャニングの全範囲に渡って偏向とともに単調に増加
し、斜に特に４．６度で傾斜した出口面に対して最大値
を得るのに対して、図６ａに示す実施例で、相互作用す
る結晶が上記の値で配置されたものにおいては範囲の中
央に正しく入る。これは、ビームの中央における最大値
が、全部の光を追跡するよりもずっと簡単な設計の基準
を提供することを示している。
【００３２】図６ａ〜６ｄに示されるように、付加的偏
向手段３４，３５，３６，３７の出口面は変換器２の発
散領域の表面法線Ｎに対して斜めの角度をもって延び
る。この出口面は、ビームの伝播の方向と反対の方向
に、又はウォーク−オフ角度のねじれに反対の方向に延
びる。
向手段３４，３５，３６，３７の出口面は変換器２の発
散領域の表面法線Ｎに対して斜めの角度をもって延び
る。この出口面は、ビームの伝播の方向と反対の方向
に、又はウォーク−オフ角度のねじれに反対の方向に延
びる。
【００３３】結晶の方向を決め、音柱の位置を決めるた
めにいくつかの方法がある。音波の周波数は、スキャン
の間に増加したり減少したりする。この発明は、音響波
場のウォーク−オフにより起こされたエラーを補償す
る。このような補償は、与えられた音響−光学装置の与
えられた方向とは独立に有効である。同様に、この補償
は、最終的な焦点合せ用レンズの歪みを補正するために
用いられるような、高周波の周波数と時間との直線関係
からの微少な乖離からも独立である。さらに、この発明
のエラーの補正は、音響−光学的偏向器の後方に位置す
る鏡又は他の方向変換手段とも独立になされる。偏向器
が情報を読み取るために用いられるときは、光の伝播の
方向は反転させられ、そして、音響−光学的偏向器の入
力と出力の配列は反転させられる。
めにいくつかの方法がある。音波の周波数は、スキャン
の間に増加したり減少したりする。この発明は、音響波
場のウォーク−オフにより起こされたエラーを補償す
る。このような補償は、与えられた音響−光学装置の与
えられた方向とは独立に有効である。同様に、この補償
は、最終的な焦点合せ用レンズの歪みを補正するために
用いられるような、高周波の周波数と時間との直線関係
からの微少な乖離からも独立である。さらに、この発明
のエラーの補正は、音響−光学的偏向器の後方に位置す
る鏡又は他の方向変換手段とも独立になされる。偏向器
が情報を読み取るために用いられるときは、光の伝播の
方向は反転させられ、そして、音響−光学的偏向器の入
力と出力の配列は反転させられる。
【００３４】
【発明の効果】この発明によれば、特に速いスキャン速
度と広いウォーク−オフ角度を持つ音響−光学的偏向器
における波面エラーを補償することができる。偏向ビー
ムの幾何学的関係をスキャニング角度又はスキャニング
速度と独立に設計することも可能である。与えられたあ
る偏向器に対して、偏向特性に従属してのみ設計される
副次的偏向手段を付加することができる。副次的な偏向
により、完全なスキャニングの装置であっても回折によ
り制限されるという程度において相互作用によるエラー
を補償することができる。副次的偏向手段の幾何学的配
置は、光ビーム幅の偏向角度(スキャン角度)に対する依
存性を補償するように選ばれ、偏向器における相互作用
面の幾何学的配置によって決定される。副次的偏向手段
の幾何学的配置は、さらに光線の幾何学的追跡との依存
性との関連において最適化される。
度と広いウォーク−オフ角度を持つ音響−光学的偏向器
における波面エラーを補償することができる。偏向ビー
ムの幾何学的関係をスキャニング角度又はスキャニング
速度と独立に設計することも可能である。与えられたあ
る偏向器に対して、偏向特性に従属してのみ設計される
副次的偏向手段を付加することができる。副次的な偏向
により、完全なスキャニングの装置であっても回折によ
り制限されるという程度において相互作用によるエラー
を補償することができる。副次的偏向手段の幾何学的配
置は、光ビーム幅の偏向角度(スキャン角度)に対する依
存性を補償するように選ばれ、偏向器における相互作用
面の幾何学的配置によって決定される。副次的偏向手段
の幾何学的配置は、さらに光線の幾何学的追跡との依存
性との関連において最適化される。
【図１】模式的に示された音響−光学的偏向器である。
【図２】音響−光学的偏向装置又は光偏向器における円
筒効果を説明するために、直線的に増加する周波数を持
つ広幅ビームのスキャニングが示されている。
筒効果を説明するために、直線的に増加する周波数を持
つ広幅ビームのスキャニングが示されている。
【図３】光学的異方性を持つ結晶を用いた「軸を外れた
操作」において拡大された角度範囲を説明するためにプ
ロットされた曲線が示されている。
操作」において拡大された角度範囲を説明するためにプ
ロットされた曲線が示されている。
【図４】スキャナにおいて発生するエラーを焦点光学に
より説明した図である。
より説明した図である。
【図５】図４において説明したエラーの補正を示す図で
ある。
ある。
【図６】図６ａ〜６ｄは、この発明によるエラーの補正
の４つの実施例を示す図である。
の４つの実施例を示す図である。
Claims (26)
- 【請求項１】 偏向ビームと音響波場の間で取り巻き媒
体中の相互作用面上での相互作用が存在するような音響
−光学的回折を用いた、光ビームの偏向、特にレーザ光
の偏向におけるエラーの補正方法であって、 伝播方向における波面エラーの補償のための少なくとも
１つの他のビーム偏向(副次的偏向)が、音響−光学的に
偏向されたビームの幅の偏向角度(スキャン角度)に対す
る依存性を打ち消すために設けられていることを特徴と
する光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方法。 - 【請求項２】 副次的な偏向が相互作用面のスキャニン
グの側において起きることを特徴とする請求項１の光ビ
ームの音響−光学的偏向エラーの補正方法。 - 【請求項３】 少なくとも１つの副次的偏向が、音響−
光学的回折が起きる媒体と取り巻き媒体との境界におけ
る反射によって引起こされることを特徴とする請求項１
又は２の光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方
法。 - 【請求項４】 少なくとも１つの副次的偏向が、プリズ
ムの反射によって引起こされることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかの光ビームの音響−光学的偏向エ
ラーの補正方法。 - 【請求項５】 少なくとも１つの副次的偏向が、回折を
起こすようなミクロ構造によって起こされることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかの光ビームの音響−
光学的偏向エラーの補正方法。 - 【請求項６】 少なくとも１つの副次的偏向が、偏向さ
れたビームの光学軸に対して中心を外れたレンズを採用
することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの光
ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方法。 - 【請求項７】 副次的偏向が、反射と回折の組合わせに
よって起こされることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかの光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方
法。 - 【請求項８】 ビーム幅の相対的な変化の程度が、副次
的な偏向のない場合のビーム幅の６５％又はそれ以下で
あることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの光
ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方法。 - 【請求項９】 偏向され、補正されたビームは、副次的
音響−光学的偏向媒体に面しない副次的偏向の側に焦点
を合せられていることを特徴とする請求項１ないし８の
いずれかの光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方
法。 - 【請求項１０】 パターンが、偏向されかつ補正された
ビームによって書かれていることを特徴とする請求項１
ないし９のいずれかの光ビームの音響−光学的偏向エラ
ーの補正方法。 - 【請求項１１】 パターンが、偏向されかつ補正された
ビームによって読まれることを特徴とする請求項１ない
し９のいずれかの光ビームの音響−光学的偏向エラーの
補正方法。 - 【請求項１２】 音響−光学的偏向が基本的に、直線的
な時間依存性を持つ周波数を持つ高周波信号によって駆
動されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれ
かの光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正方法。 - 【請求項１３】 相互作用媒体としての結晶と、それと
組合わされた音響変換器からなる音響−光学的偏向器を
採用する光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正装置
であって、 ビーム中に少なくとも１つの他の偏向手段(28;34;35;3
6;37)が設けられ、それによって、音響−光学的に偏向
されたビームの幅の偏向角度(スキャン角度)に対する依
存性を打ち消すことを特徴とする光ビームの音響−光学
的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項１４】 偏向器(1)が光学的な異方性を持つ結
晶であることを特徴とする請求項１３の光ビームの音響
−光学的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項１５】 変換器(2)の発散面の法線Ｎは、少な
くとも１つの結晶の軸に対して平行でもなくまた直交も
しないことを特徴とする請求項１３又は１４の光ビーム
の音響−光学的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項１６】 音波場(19)の伝播の方向と、変換器
(2)の発散面の法線との間の角度が５度よりも大きいこ
とを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれかの光ビ
ームの音響−光学的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項１７】 偏向器(1,2)のスキャニングの側に第
２の偏向手段(28;34;35;36;37)が配置されていることを
特徴とする請求項１３ないし１６のいずれかの光ビーム
の音響−光学的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項１８】 第２の偏向手段(28)が、結晶(1)と取
り巻き媒体との間に少なくとも１つの反射面(34)を持つ
ことを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれかの光
ビームの音響−光学的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項１９】 第２の偏向装置(28)が、反射プリズム
(35)であることを特徴とする請求項１３ないし１７のい
ずれかの光ビームの音響−光学的偏向エラーの補正装
置。 - 【請求項２０】 第２の偏向手段(28)が、回折用のミク
ロ構造を持つ回折手段(36)を有することを特徴とする請
求項１３ないし１７のいずれかの光ビームの音響−光学
的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項２１】 第２の偏向手段(28)が、偏向された光
も光学軸に対して心ずれしているレンズ(37)を有するこ
とを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれかの光ビ
ームの音響−光学的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項２２】 第２の偏向手段(28)が、反射装置と回
折装置の組合わせであることを特徴とする請求項１３な
いし１７のいずれかの光ビームの音響−光学的偏向エラ
ーの補正装置。 - 【請求項２３】 第２の偏向手段の反射境界(34)が、変
換器(2)の発散表面の法線に対してねじれており、音波
場(19)の伝播の方向のその法線に対する角度と反対の角
度にあることを特徴とする請求項１８の光ビームの音響
−光学的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項２４】 補正され偏向された光が、光感受性を
持つ表面に向けられることを特徴とする請求項１３ない
し２３のいずれかの光ビームの音響−光学的偏向エラー
の補正装置。 - 【請求項２５】 補正され偏向された光が、フォトレジ
ストによって被覆された表面に向けられることを特徴と
する請求項１３ないし２４のいずれかの光ビームの音響
−光学的偏向エラーの補正装置。 - 【請求項２６】 音響−光学的偏向器(1,2)が、基本的
に直線的な時間依存性を有する周波数を持つ高周波信号
によって操作されることを特徴とする請求項１３ないし
２５のいずれかの光ビームの音響−光学的偏向エラーの
補正装置。
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