JPS61278824A - Optical synthesizing device - Google Patents

Optical synthesizing device

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JPS61278824A
JPS61278824A JP12165585A JP12165585A JPS61278824A JP S61278824 A JPS61278824 A JP S61278824A JP 12165585 A JP12165585 A JP 12165585A JP 12165585 A JP12165585 A JP 12165585A JP S61278824 A JPS61278824 A JP S61278824A
Authority
JP
Japan
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optical
element array
light beam
optical path
light
Prior art date
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Application number
JP12165585A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Miyagawa
一郎 宮川
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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 JP12165585A priority Critical patent/JPS61278824A/en
Publication of JPS61278824A publication Critical patent/JPS61278824A/en
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Abstract

PURPOSE:To adjust an optical path extremely accurately and easily and to reduce the size and cost of a device by using an AO element array to adjust the optical pathes of plural optical beams, and synthesizing the beams. CONSTITUTION:Optical beams emitted from three light sources are adjusted at their optical pathes so as to be parallel and synthesized. The 1st light source 30a is driven by a light source driving circuit 32 and the optical path of an optical beam 16a emitted from the 1st light source 30a is adjusted by driving the 1st AO elements 4a, 4a' part by an AO element array driving circuit 34. The position of the adjusted optical beam 16a is branched by a half mirror 36 and detected by an optical beam position detector 40 and a position signal outputted from a position signal detecting circuit 42 is compared with a reference position signal outputted from a reference signal output circuit 44 by a comparator 46. When both the position signals coincide with each other, the optical path of the 2nd light source 16b is adjusted and then the optical path of the 3rd optical beam 16c is also adjusted. Thus, the three optical beams 16a-16c are synthesized extremely accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、複数の光源からそれぞれ発せられる複数本の
光ビームを光路調整して合波する光合波装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to an optical multiplexing device that adjusts optical paths and multiplexes a plurality of light beams emitted from a plurality of light sources.

さらに詳しくは、特に音響光学素子アレイを用いて複数
本の光ビームを光路調整し、合波する光合波装置に関す
る。
More specifically, the present invention relates to an optical multiplexing device that adjusts the optical path of a plurality of light beams and multiplexes them using an acousto-optic element array.

(発明の技術的背景および従来技術) 近年、複数の光源からそれぞれ出射される複数本の光ビ
ームを合波(合成)してパワーの大きい光ビームを作る
技術が、種々の光ビームについて、あるいは種々の技術
分野において要望されている。
(Technical Background of the Invention and Prior Art) In recent years, technology for creating a high-power light beam by combining (synthesizing) multiple light beams respectively emitted from multiple light sources has been developed. It is required in various technical fields.

例えば、光ビームをガルバノメータミラー等の    
(光偏向器で偏向させて記録媒体上を走査させ、該記録
媒体に記録されている画像情報等の各種情報を読み取っ
たり1、あるいは該記録媒体上に各種情報を記録したり
する光走査の分野においては、読み取りゃ記録のスピー
ドアップを図るためにより大きなパワーの光ビームで走
査したいという要求が存在する。
For example, if the light beam is
(Optical scanning that scans a recording medium by deflecting it with an optical deflector and reading various information such as image information recorded on the recording medium1, or recording various information on the recording medium. In the field, there is a demand for scanning with a light beam of higher power in order to speed up reading and recording.

その様な大パワーの光ビームを得る方法の一つに、複数
の光源を用意し、それらから出射される複数本の光ビー
ムをその光路を調整して寄せ集め、合波して高パワー光
ビームを作成する方法が知られている。
One way to obtain such a high-power light beam is to prepare multiple light sources, adjust the optical paths of the multiple light beams emitted from them, collect them, and combine them to produce high-power light. Methods of creating beams are known.

なお、ここで光ビームの合波とは、複数本の光ビームを
重ね合わせて一本の光ビームにしたり、同一スポットに
集光させたりする場合の他、互いに平行にする場合も含
むものである。複数本のビームが互いに平行になってい
れば、後に集光レンズ等でそれらを同一スポットに集め
ることができるし、また互いに隣接した状態で平行にな
っていればそれらをよとめて一本の光ビームとして取扱
うことができるからである。
Note that the multiplexing of light beams herein includes not only the case where a plurality of light beams are superimposed to form a single light beam or the light beams are focused on the same spot, but also the case where the light beams are made parallel to each other. If multiple beams are parallel to each other, they can later be focused on the same spot using a condenser lens, or if they are adjacent to each other and parallel, they can be condensed into a single beam. This is because it can be treated as a light beam.

上記の如き複数本の光ビームを合波するためには、通常
多光ビームの光路を調整してそれらを平行にしたり、所
定のスポットに集光させたりする必要があり、その様な
光路調整を、従来は、光源を機械的に移動あるいは回動
させたり、ミラーやレンズを機械的に移動あるいは回動
させたりして行なっていた。
In order to combine multiple light beams as described above, it is usually necessary to adjust the optical paths of the multiple light beams to make them parallel or to focus them on a predetermined spot, and such optical path adjustment is required. Conventionally, this has been accomplished by mechanically moving or rotating a light source, or by mechanically moving or rotating a mirror or lens.

しかしながら、複数本の光ビームを高精度で合波しよう
とすると、光ビームの光路調整を極めて高い緒度、例え
ば上記光源やミラー等を回動させて合波する場合には数
万分の1ラジアンという高い精度で回動させる必要があ
り、この様な高精度の調整は、光源やミラー等の可動部
品を機械的に動かして光ビームの角度を変える様な機械
的調整方法では極めて困難である。
However, when attempting to combine multiple light beams with high precision, the optical path adjustment of the light beams must be performed at an extremely high precision, for example, when multiplexing is performed by rotating the light source or mirror, etc. It is necessary to rotate with a high accuracy of radians, and such high-precision adjustment is extremely difficult with mechanical adjustment methods that change the angle of the light beam by mechanically moving moving parts such as the light source and mirror. be.

そこで、本発明者は、高精度でかつ容易に光ビームの光
路調整を行なうことができる方法について種々検討した
結果、音響光学素子(以下、AO素子と称す)、例えば
音響光学偏向器を用いて光路を調整する方法を発明した
。この調整方法は、音響光学効果によって電気的に光ビ
ームの光路を変化させるものであり、従来の機械的調整
方法の如き可動部品の機械的動きによる調整ではないの
で、極めて高精度の光路調整を極めて容易に行なうこと
ができるものである。
Therefore, as a result of various studies on methods that can easily and accurately adjust the optical path of a light beam, the inventors of the present invention found that using an acousto-optic element (hereinafter referred to as an AO element), for example, an acousto-optic deflector. Invented a method to adjust the optical path. This adjustment method electrically changes the optical path of the light beam using the acousto-optic effect, and does not involve mechanical movement of movable parts as in conventional mechanical adjustment methods, so it is possible to adjust the optical path with extremely high precision. This is extremely easy to do.

ところが、この方法で光合波を行なおうとすると、例え
ば0本の光ビームを合波する場合n個のAO素子あるい
は後に述べる様に光路を2次元的に調整する場合は20
個のAO素子が必要であり、合波しようとする光ビーム
の数が多い場合はそれに応じてAO素子も多数用意しな
ければならず、現在存在する市販のAO素子をその様に
多数用意するとコスト的に高価になると共に、特に合波
に際してその様に多数のAO素子を空間的に配列しなけ
ればならず、合波装置が大型化するというスペース的な
問題が発生する。
However, when trying to perform optical multiplexing using this method, for example, when combining 0 light beams, n AO elements are required, or when adjusting the optical path two-dimensionally as described later, 20
If the number of light beams to be combined is large, a corresponding number of AO elements must be prepared, and if a large number of currently available commercially available AO elements are prepared, In addition to being expensive, a large number of AO elements must be spatially arranged especially during multiplexing, which causes space problems such as increasing the size of the multiplexing device.

(発明の目的) 本発明の目的は、上記事情に鑑み、光合波に際しての光
路調整を極めて高精度にかつ容易に行なうことができる
と共に、装置の小型化やコスト低減を図ることができる
光合波装置を提供することにある。
(Object of the Invention) In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide an optical multiplexing system that can perform optical path adjustment with extremely high precision and ease during optical multiplexing, and that can reduce the size and cost of the device. The goal is to provide equipment.

(発明の構成) 本発明に係る光合波装置は、上記目的を達成するため、
複数のAO素子が互いに近接して配置されかつそれらが
互いに連結されて一体化されて成るAO素子アレイと、
該AO素子アレイの各A○素子をそれぞれ独立に駆動制
御するAO素子アレイ駆動回路とを備え、上記AO素子
アレイは上記AO素子駆動回路によって各AO素子を通
過した光ビームが合波されるように、即ち例えば互いに
平行になるようにあるいは同一スポットに集光するよう
に駆動されるものであることを特徴とする。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the optical multiplexing device according to the present invention has the following features:
an AO element array in which a plurality of AO elements are arranged close to each other and are connected to each other to be integrated;
and an AO element array drive circuit that independently drives and controls each A○ element of the AO element array, and the AO element array is configured such that the light beams passing through each AO element are combined by the AO element drive circuit. That is, they are characterized in that they are driven to be parallel to each other or to be focused on the same spot, for example.

(実施態様) 以下、図面を参照しながら、本発明の実施態様について
詳細に説明する。
(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明に係る光合波装置の一実施態様を示す
概念図である。図示の如く、本発明に係る光合波装置は
、複数のAO素子を互いに近接して配置し、それらを互
いに連結して一体化して成るAO素子アレイ2を利用し
たものであるので、まずこのAO素子アレイについて説
明する。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of an optical multiplexing device according to the present invention. As shown in the figure, the optical multiplexing device according to the present invention utilizes an AO element array 2 formed by arranging a plurality of AO elements close to each other and interconnecting them to integrate them. The element array will be explained.

本発明におけるAO素子アレイは、複数個のAO素子を
互いに近接して配置し、それらを互いに連結して一体化
して成るものであり、その連結態様例えばAO素子同志
を直接接着する、間に吸音材等を介して連結するあるい
はAO素子同志は当接させるだけで連結は適当な連結手
段により行なう等どの様な態様であっても良く、また各
AO素子の配置態様も直線的配置、曲線的配置、平面的
配置あるいは立体的配置等どの様なものであっても良い
The AO element array according to the present invention is formed by arranging a plurality of AO elements close to each other and connecting them to each other to form an integrated unit. The AO elements may be connected in any manner, such as by connecting them through a material or by simply bringing them into contact with each other using an appropriate connecting means, and each AO element may be arranged in a straight line or in a curved manner. It may be any arrangement, such as a two-dimensional arrangement or a three-dimensional arrangement.

以下、第2図〜第10図に示すAO素子アレイの各具体
例について説明するが、勿論本発明に利用できるAO素
子アレイは図示の具体例に限られるものではない。
Each specific example of the AO element array shown in FIGS. 2 to 10 will be described below, but of course the AO element array that can be used in the present invention is not limited to the specific examples shown.

第2図〜第10図はそれぞれA○素子アレイの具体例を
示すものである。
FIGS. 2 to 10 each show a specific example of an A* element array.

第2図(a)は斜視図、第2図(b)は第2図(a)の
矢印B方向から見た正面図である。図示のAO素子アレ
イは3個のAO素子4をその超音波進行方向(図中無符
号の矢印は超音波の進行方向を示す。第3図〜第10図
においても同じ)に配列して連結し、一体化して成るも
のである。
FIG. 2(a) is a perspective view, and FIG. 2(b) is a front view seen from the direction of arrow B in FIG. 2(a). The illustrated AO element array has three AO elements 4 arranged and connected in the direction of ultrasound propagation (the unsigned arrow in the figure indicates the direction of ultrasound propagation; the same applies to Figs. 3 to 10). It is made up of an integrated system.

各AO素子4は音響光学素子結晶(AO素子を構成する
光学結晶の意であり、以下単に光学結晶と称す)10と
該結晶10に取り付【プられたトランスデユーサ12と
から成り、各光学結晶10にはトランスデユーサ12か
ら超音波が印加され、その超音波は各光学結晶10内を
Z方向に進行し、この超音波の進行方向に対して直角に
入射するX方向の光ビーム16は各AO素子4によって
適宜X−Z平面内で2方向に偏向せしめられ、その偏向
角度はトランスデユーサ12に印加する電圧によって変
化する超音波周波数に応じて変化するものであり、この
様なAO素子は一般に音響光学偏向器と称されている。
Each AO element 4 consists of an acousto-optic element crystal (an optical crystal that constitutes an AO element, hereinafter simply referred to as an optical crystal) 10 and a transducer 12 attached to the crystal 10. Ultrasonic waves are applied to the optical crystals 10 from the transducer 12, and the ultrasonic waves travel in the Z direction within each optical crystal 10, and a light beam in the X direction is incident at right angles to the traveling direction of the ultrasound waves. 16 is appropriately deflected in two directions within the X-Z plane by each AO element 4, and the deflection angle changes according to the ultrasonic frequency that changes depending on the voltage applied to the transducer 12. The AO element is generally called an acousto-optic deflector.

本実施態様においては、各AO素子4を間に吸音材18
を介して接着して連結して成るが、この吸音材18は必
要に応じて設ければ良く、さらには以rに述べる様に吸
音材18と共にスペーサ若しくは空間等を間に介在させ
て各AO素子を互いに接着しても良い。要するに、間に
何かを介在させて接着するか否か、介在させるとすれば
何を介在させるかについては、適宜必要に応じて決定す
れば良いものである。この点については、以下に説明す
る具体例についても同様である。
In this embodiment, the sound absorbing material 18 is placed between each AO element 4.
The sound absorbing material 18 may be provided as necessary, and as described below, a spacer or a space etc. may be interposed between the sound absorbing material 18 and each AO. The elements may be glued together. In short, it is only necessary to decide whether or not to interpose something in between for adhesion, and if so, what to interpose therein, as appropriate and necessary. Regarding this point, the same applies to the specific examples described below.

第3図は斜視図であり、図示のAO素子アレイは、各A
O素子4を、その超音波進行方向(X方向)に対して直
角な方向(2方向)に配列し、間に吸音材18を介在さ
せて接着して連結し、一体化して成るものであり、X方
向の入射光ビームはX−y平面内でX方向に適宜偏向せ
しめられるものである。
FIG. 3 is a perspective view, and the illustrated AO element array is
The O elements 4 are arranged in a direction (two directions) perpendicular to the direction in which the ultrasonic waves travel (X direction), and are bonded and connected with a sound absorbing material 18 interposed between them. , the incident light beam in the X direction is appropriately deflected in the X direction within the X-y plane.

上記第2図および第3図に示す具体例は、いずれも3個
のAO素子を直線的に配列した直線的AO素子アレイで
あるが、この場合のアレイを構成するAO素子の数は適
宜に決定すれば良い。また、AO素子アレイとしては、
単にAO素子を直線的に配列したものに限らず、平面的
に配列したものであっても良い。即ち、例えば第2図あ
るいは第3図に示すAO素子アレイをそれぞれX方向に
3個、間に吸音材を介して接続して計9個のAO素子を
平面的に連結した如き平面的AO素子アレイであっても
良い。
The specific examples shown in FIGS. 2 and 3 above are both linear AO element arrays in which three AO elements are arranged linearly, but the number of AO elements constituting the array in this case may be adjusted as appropriate. All you have to do is decide. In addition, as an AO element array,
The AO elements are not limited to being simply arranged linearly, but may be arranged planarly. That is, for example, a planar AO element such as one in which three AO element arrays shown in FIG. 2 or FIG. It may be an array.

第2図および第3図に示すAO素子アレイは、光ビーム
を1次元的にしかく第2図の場合はZ方向にのみ、第3
図の場合はX方向にのみ)偏向させることができないが
、第4図に示す具体例は、光ビームを2次元的(X方向
および2方向)に偏向させることができるものであり、
光ビーム16の方向(X方向)にAO素子4を2個配列
して直接接着し、それを2方向に3段に積み重ねて間に
吸音材18を介して接着して成り、X方向に並ぶ2個の
AO素子4はその光学結晶10に印加される超音波の進
行方向が互いに直交(X方向と2方向)するように組合
されている。従って、このAO素子アレイに入射する3
本のX方向の入射光ビーム1Gはそれぞれ前方AO素子
(光ビーム16の進行方向遅れ側)においてX方向に適
宜偏向せしめられ、続いて後方AO素子(光ビーム16
の進行方向進み側)において2方向に偏向せしめられ、
光ビームの2次元的偏向が可能なものである。
The AO element array shown in FIGS. 2 and 3 directs the light beam one-dimensionally, in the case of FIG.
In the case shown in the figure, the light beam cannot be deflected (only in the X direction), but in the specific example shown in FIG. 4, the light beam can be deflected two-dimensionally (in the X direction and two directions),
Two AO elements 4 are arranged and directly bonded in the direction of the light beam 16 (X direction), stacked in three stages in two directions and bonded with sound absorbing material 18 in between, and arranged in the X direction. The two AO elements 4 are combined so that the propagation directions of the ultrasonic waves applied to the optical crystal 10 are orthogonal to each other (the X direction and two directions). Therefore, 3
The incident light beam 1G in the X direction of the book is suitably deflected in the X direction at each front AO element (on the delayed side in the traveling direction of the light beam 16), and then at the rear AO element (on the delayed side in the traveling direction of the light beam 16).
is deflected in two directions at the forward direction of travel),
It is possible to deflect the light beam two-dimensionally.

なお、この第4図に示す具体例をX方向に複数、例えば
3個、間に吸音材を介して接着して計18個のAO素子
を立体的に連結した如き立体的AO素子アレイを構成す
ることもできる。この場合は、9本の光ビームを2次元
的に偏向させることができる。
In addition, a three-dimensional AO element array is constructed in which a plurality of the specific examples shown in FIG. 4, for example three, are glued together in the X direction with a sound absorbing material in between, and a total of 18 AO elements are three-dimensionally connected. You can also. In this case, nine light beams can be deflected two-dimensionally.

第5図に示す具体例は1つの光学結晶10に2つのトラ
ンスデユーサ12.22を直角に取り付け、X方向の超
音波と2方向の超音波の双方が同一の光学結晶10内を
進行するように構成し、この様に構成したAO素子4を
Z方向に3個、間に吸音材18を介して接着して成るも
のであり、1つのAO素子4で第4図に示す前方AO素
子と後方AO素子の双方の機能を兼ね備えたものである
。本具体例においてもX方向の光ビーム16を2次元的
に偏向させることが可能である。
In the specific example shown in FIG. 5, two transducers 12, 22 are attached to one optical crystal 10 at right angles, and both the ultrasonic waves in the X direction and the ultrasonic waves in the two directions travel within the same optical crystal 10. Three AO elements 4 configured in this manner are bonded together in the Z direction with a sound absorbing material 18 interposed between them, and one AO element 4 forms the front AO element shown in FIG. It has the functions of both a rear AO element and a rear AO element. Also in this specific example, it is possible to two-dimensionally deflect the light beam 16 in the X direction.

以上は、それぞれ単独で存在するAO素子を複数個連結
して構成されたAO1子アレアレイ体例であるが、次に
1つの光学結晶に複数のトランスデユーサを取り付けて
構成したAO素子アレイの具体例について説明する。
The above is an example of an AO single array array constructed by connecting a plurality of individually existing AO elements, but next is a specific example of an AO element array constructed by attaching a plurality of transducers to one optical crystal. I will explain about it.

第6図(a)は斜視図、第6図(b)、(c)はそれぞ
れ第6図(a)の矢印B方向および矢印C方向から見た
正面図および右側面図であり、この具体例においてはZ
方向に延びる細長い1つの光学結晶10に3個のトラン
スデユーサ12を埋設して取り付けて成るものであり、
各トランスデユーサ12は光学結晶10の一部分と共に
1つのAO素子4部分を構成し、この各AO素子部分が
光学結晶10を介して連結され、一体化されているもの
である。この具体例は、各AO素子4部分が2方向に配
列され、超音波も2方向に進行し、X方向の入射光ビー
ム16はX−Z平面内で2方向に偏向せしめられるもの
であり、第2図に示す具体例に対応するものである。な
お、18は吸音材、20はスペーサ若しくは空間である
6(a) is a perspective view, and FIGS. 6(b) and 6(c) are a front view and a right side view respectively seen from the direction of arrow B and the direction of arrow C in FIG. 6(a). In the example Z
Three transducers 12 are embedded and attached to one elongated optical crystal 10 extending in the direction,
Each transducer 12 constitutes one AO element 4 part together with a part of the optical crystal 10, and these AO element parts are connected via the optical crystal 10 and are integrated. In this specific example, the four AO elements are arranged in two directions, the ultrasonic waves also travel in two directions, and the incident light beam 16 in the X direction is deflected in two directions within the X-Z plane. This corresponds to the specific example shown in FIG. Note that 18 is a sound absorbing material, and 20 is a spacer or space.

第7図に示す具体例は、光学結晶10にトランスデユー
サ72を外付けし、各トランスデユーサ12と光学結晶
10の一部分とで構成されるAO素子4部分は2方向に
並んでいるが超音波の進行方向はX方向であり、X方向
の入射光ビーム16はx−y平面内でX方向に偏向せし
められる。これは、第3図に示す具体例に対応するもの
である。
In the specific example shown in FIG. 7, a transducer 72 is externally attached to the optical crystal 10, and the 4 parts of the AO element, which are each transducer 12 and a part of the optical crystal 10, are arranged in two directions. The traveling direction of the ultrasonic wave is the X direction, and the incident light beam 16 in the X direction is deflected in the X direction within the xy plane. This corresponds to the specific example shown in FIG.

第8図に示す具体例は、第6図に示すAO素子アレイを
X方向に3個組み合わせた如ぎ平面的AO素子アレイで
あり、1つの光学結晶10内に9個のトランスデユーサ
12を埋設して成るものである。
The specific example shown in FIG. 8 is a planar AO element array, such as a combination of three AO element arrays shown in FIG. It is constructed by being buried.

入射光ビーム16の偏向および符番18.20について
は第6図と同様である。なお、第8図(b)は第8図<
a)の矢印B方向から見た右側面図である。
The deflection of the incident light beam 16 and the numbers 18, 20 are the same as in FIG. In addition, Fig. 8(b) is shown in Fig. 8<
It is a right side view seen from the arrow B direction of a).

第9図(a)は正面図、第9図(b)は第9図(a)の
矢印B方向から見た右側面図である。本具体例は、X方
向の入射光ビーム16を2次元的(X方向と2方向)に
偏向させることができるものであり、第8図に示す具体
例と同様に1つの平板状の光学結晶10内に9個のトラ
ンスデユーサ12を埋設してy−z平面上に配列された
9個の前方A○素子4部分(第9図にはこの符番4を図
示せず)を構成し、さらにこの各前方AO素子4部分の
後方(光ビーム16の進行方向進み側)にもう1つのA
O素子部分であって上記前方AO素子部分とはその超音
波進行方向が互いに直交する後方AO素子部分をそれぞ
れ位置させるべく、その様な接方AO素子部分を構成す
る9個のトランスデユーサ22を上記光学結晶10に埋
設して成るものである。本具体例によれば、まず前方A
○素子部分において超音波がトランスデユーサ12によ
って2方向に進行せしめられ、従ってそのAO素子部分
で光ビーム16は2方向に適宜偏向せしめられると共に
、続いてトランスデユーサ22によってX方向に超音波
が進行せしめられている後方AO素子部分において光ビ
ーム16はX方向に適宜偏向せしめられ、光ビームの2
次元的光路調整が行なわれる。
9(a) is a front view, and FIG. 9(b) is a right side view seen from the direction of arrow B in FIG. 9(a). This specific example can deflect the incident light beam 16 in the X direction two-dimensionally (X direction and two directions), and uses one flat optical crystal as in the specific example shown in FIG. Nine transducers 12 are embedded in the transducer 10 to form four parts of nine front A○ elements arranged on the y-z plane (this number 4 is not shown in FIG. 9). , Furthermore, there is another A at the rear of each of the four front AO elements (on the advancing side of the light beam 16 in the traveling direction).
The nine transducers 22 constituting such a tangential AO element part are arranged in such a way that the front AO element part, which is an O element part, is a rear AO element part whose ultrasonic propagation directions are orthogonal to each other. is embedded in the optical crystal 10. According to this specific example, first, the front A
○ Ultrasonic waves are propagated in two directions by the transducer 12 in the element portion, and accordingly, the light beam 16 is appropriately deflected in two directions in the AO element portion, and then the ultrasonic waves are propagated in the X direction by the transducer 22. The light beam 16 is appropriately deflected in the X direction at the rear AO element portion where the
Dimensional optical path adjustment is performed.

この第4図に示す具体例では1本の光ビーム16を2方
向に偏向させるためのトランスデユーサ12とX方向に
偏向させるためのトランスデユーサ22とを光ビームの
進行方向くX方向)において前後に埋設し、トランスデ
ユーサ12によって印加された超音波が進行する光学結
晶部分とトランスデユーサ22によって印加された超音
波が進行する光学結晶部分とは異なるように構成されて
いるが、例えば第9図(b)と同様の右側面図である第
10図に示す様に、両トランスデユーサ12.22をX
方向において前後に分けないで同一位置に埋設し、両ト
ランスデユーサ12.22によって印加される超音波が
同一の光学結晶部分内を進行する様に構成することも可
能である。
In the specific example shown in FIG. 4, a transducer 12 for deflecting one light beam 16 in two directions and a transducer 22 for deflecting it in the X direction are used (in the traveling direction of the light beam (X direction)). The optical crystal portions are embedded in the front and back, and the optical crystal portions through which the ultrasonic waves applied by the transducer 12 travel and the optical crystal portions through which the ultrasound waves applied by the transducer 22 travel are configured to be different. For example, as shown in FIG. 10, which is a right side view similar to FIG. 9(b), both transducers 12 and 22 are
It is also possible to embed the transducers 12 and 12 at the same location without dividing them into front and rear sections in the direction, so that the ultrasonic waves applied by both transducers 12 and 22 travel within the same optical crystal section.

上記した各具体例における各トランスデユーサは、それ
ぞれAO素子アレイ駆動回路に接続され、それぞれ別個
独立に電圧印加および印加電圧制御を行ない得るように
構成されている。
Each transducer in each of the specific examples described above is connected to an AO element array drive circuit, and is configured to be able to apply voltage and control the applied voltage separately and independently.

また、上記したいずれの具体例の場合でも、その具体例
を光ビーム16の進行方向に複数、例えば2個重ね合わ
せた態様の他の具体例を構成することもできる。そうす
れば、光ビーム16を同一方向(例えば第2図の具体例
の場合だと2方向)に2回重ねて偏向させることができ
、偏向角度を大きくすることができるので便利である。
Further, in any of the above-mentioned specific examples, another specific example may be constructed in which a plurality of specific examples, for example, two, are superimposed in the traveling direction of the light beam 16. This is convenient because the light beam 16 can be deflected twice in the same direction (for example, in two directions in the case of the specific example shown in FIG. 2), and the deflection angle can be increased.

次に、上記の如く構成されるAO素子アレイを用いた本
発明に係る光合波装置の一実施態様を、第1図を参照し
ながら説明する。
Next, an embodiment of the optical multiplexing device according to the present invention using the AO element array configured as described above will be described with reference to FIG.

図示の合波装置は、3個の光源から出射された光ビーム
をその光路が平行になるように光路調整して合波するも
のであり、3個の光源と、光路調整装置としてのAO素
子アレイおよびAO素子アレイ駆動回路と、制御部とで
構成されている。
The multiplexing device shown in the figure adjusts and multiplexes the light beams emitted from three light sources so that their optical paths become parallel, and includes three light sources and an AO element as an optical path adjustment device. It is composed of an array and AO element array drive circuit, and a control section.

3個の光源30a 、 30b 、 30cは半導体レ
ーザから成り、それぞれ略平行に光ビーム(レーザビー
ム) 16a 、 16b 、 16cをAO素子アレ
イに入射させるように配設され、かつそれぞれ光源駆動
回路32によって駆動される。           
    1各光ビームt6a 、 t6b 、 16c
はコリメータレンズ(図示せず)を介し、さらにはミラ
ー(光ビーム16b 、 16cのみ)を介してAO素
子アレイ2に入射し、このAO素子アレイ2によって光
路調整され、互いに平行にせしめられて合波される。図
示のAO素子アレイ2は、第4図に示すものを使用して
いる。
The three light sources 30a, 30b, and 30c are composed of semiconductor lasers, and are arranged so that their respective light beams (laser beams) 16a, 16b, and 16c are incident on the AO element array substantially in parallel, and are each driven by a light source drive circuit 32. Driven.
1 each light beam t6a, t6b, 16c
are incident on the AO element array 2 through a collimator lens (not shown) and further through a mirror (light beams 16b and 16c only), and the optical path is adjusted by the AO element array 2, and the beams are made parallel to each other and combined. be waved. The illustrated AO element array 2 shown in FIG. 4 is used.

各光ビームの光路調整は、次の様にして行なう。The optical path adjustment of each light beam is performed as follows.

まず第1の光源30aが光源駆動回路32によって駆動
されると共にこの第1の光源30aから出射された光ビ
ーム16aの光路調整を行なう第1のAO素子4a、 
4a一部分がAO素子アレイ駆動回路34によって駆動
され、上記第1の光ビーム16aは第1のΔO素子4a
部分によってy方向に適宜光路調整されると共に第1の
AO素子4a一部分によって2方向に適宜光路調整され
、その光路調整された光ビーム16aの位置を、ハーフ
ミラ−36によって分岐されると共に集光レンズ38を
通って光ビーム位置検出器40上に導かれる光ビーム1
6a 、の位置を介して、該光ビーム位置検出器40に
よって検出し、位置信号検出回路42から構成される装
置信号と基準信号出力回路44から出力される基準位置
信号とを比較回路46で比較し、両信号が一致していな
い場合は一致する方向に光路調整を行なうべくAO素子
駆動制御回路48からAO素子アレイ駆動回路34に制
御信号が出力され、該駆動回路34によって第1のAO
素子4a、 4a一部分がそれぞれ独立に制御される。
First, the first light source 30a is driven by the light source drive circuit 32, and the first AO element 4a adjusts the optical path of the light beam 16a emitted from the first light source 30a.
4a is driven by the AO element array drive circuit 34, and the first light beam 16a is directed to the first ΔO element 4a.
The optical path is appropriately adjusted in the y direction by the portion of the first AO element 4a, and the optical path is appropriately adjusted in two directions by a portion of the first AO element 4a, and the position of the adjusted optical beam 16a is split by a half mirror 36 and a condenser lens. Light beam 1 directed through 38 onto light beam position detector 40
6a, the light beam position detector 40 detects the device signal and the reference position signal output from the reference signal output circuit 44 is compared by the comparison circuit 46. However, if the two signals do not match, a control signal is output from the AO element drive control circuit 48 to the AO element array drive circuit 34 to adjust the optical path in the direction in which they match, and the drive circuit 34 outputs a control signal to the AO element array drive circuit 34.
Elements 4a and a portion of 4a are each independently controlled.

第1の光ビーム16aの光路が適宜調整されて前記2つ
の位置信号が一致したら、AO素子・光源駆動切り換え
回路50によって第2の光源30bと第2のAO素子4
b、 4b一部分とが駆動され、上記第1の光ビーム1
6aと同様に第2の光ビーム16bの光路調整が行なわ
れ、続いて同様の方法で第3の光ビーム16cの光路調
整が行なわれ、これらの3つの光ビーム16a 、 1
6b 、 16cは以上の各光路調整により極めて高精
度で合波される。
When the optical path of the first light beam 16a is adjusted appropriately and the two position signals match, the AO element/light source drive switching circuit 50 switches the second light source 30b and the second AO element 4.
b, a portion of 4b is driven, and the first light beam 1
The optical path of the second light beam 16b is adjusted in the same manner as in 6a, and then the optical path of the third light beam 16c is adjusted in the same manner, and these three light beams 16a, 1
6b and 16c are combined with extremely high precision through the above-mentioned optical path adjustments.

なお、各光ビームの光路をどの様に調整するかは、基準
信号出力回路44から各光ビームに対してどの様な基準
位置信号を出力するかによって定まり、従って基準位置
信号を適宜に設定することによって任意の合波態様を実
行することができる。
Note that how to adjust the optical path of each light beam is determined by what kind of reference position signal is outputted from the reference signal output circuit 44 for each light beam, and therefore the reference position signal is set appropriately. By doing so, arbitrary multiplexing modes can be performed.

本発明に係る光合波装置は、半導体レーザに限らず各種
のレーザ光源あるいはその他の各種光源から発せられる
光ビームの合波用として使用することができるものであ
り、また合波する際のAO素子アレイの駆動制御はいか
なる方法によって行なっても良く、上述した制御部によ
って駆動する方法に限られるものではない。
The optical multiplexing device according to the present invention can be used not only for semiconductor lasers but also for multiplexing light beams emitted from various laser light sources or various other light sources, and can also be used for multiplexing light beams emitted from various laser light sources or other various light sources, and can also be used for multiplexing light beams emitted from various types of laser light sources or other various light sources, and can also be used for multiplexing light beams emitted from various laser light sources or other various light sources. The drive control of the array may be performed by any method, and is not limited to the method of driving by the control section described above.

なお、ある種の蛍光体に放射線(X線、α線。Note that some types of phosphors are exposed to radiation (X-rays, α-rays, etc.).

β線、γ線、電子線、紫外線等)を照射すると、この放
射線エネルギーの一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光
体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネル
ギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示すことが知られてお
り、このような蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写
体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体からなる層を有
する蓄積性蛍光体シートに記録し、この蓄積性蛍光体シ
ートをレーザ光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜ
しめ、得られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信
号を得、この画像信号に基づき被写体の放射線画像を写
真感光材料等の記録材料、CRT等に可視像として出力
させる放射線画像情報記録再生システムが本出願人によ
り既に提案されている(特開昭55−12429号、同
55−116340号、同55−163472号、同5
6−11395号9同56−104645号など)。
When irradiated with beta rays, gamma rays, electron beams, ultraviolet rays, etc., some of this radiation energy is accumulated in the phosphor, and when this phosphor is irradiated with excitation light such as visible light, the accumulated energy It is known that stimulable phosphors exhibit stimulated luminescence, and by using such stimulable phosphors, radiation image information of subjects such as the human body can be transferred to stimulable phosphors that have a layer made of stimulable phosphors. This stimulable phosphor sheet is scanned with excitation light such as a laser beam to generate stimulated luminescent light, and the resulting stimulated luminescent light is read photoelectrically to obtain an image signal. The present applicant has already proposed a radiation image information recording and reproducing system that outputs a radiation image of a subject as a visible image to a recording material such as a photographic light-sensitive material, a CRT, etc. based on an image signal (Japanese Patent Laid-Open No. 12429/1989). , No. 55-116340, No. 55-163472, No. 5
No. 6-11395, No. 9, No. 56-104645, etc.).

このシステムにおいて、放射線画像情報が蓄積記録され
た蓄積性蛍光体シートを走査して蓄積性蛍光体を輝尽発
光させ、画像情報の読取りを行なうためには十分に高エ
ネルギーの励起光を前記蛍光体に照射する必要がある。
In this system, a stimulable phosphor sheet on which radiographic image information has been stored and recorded is scanned, the stimulable phosphor is stimulated to emit light, and excitation light of sufficient energy is applied to the stimulable phosphor to read the image information. It is necessary to irradiate the body.

本発明に係る光合波装置は、例えば複数の半導体レーザ
から出射される光ビームを合波してそのような画像情報
の読み取りを行なうための高エネルギー励起光を創出す
る場合に好適に使用することができるものである。
The optical multiplexing device according to the present invention can be suitably used, for example, when multiplexing light beams emitted from a plurality of semiconductor lasers to create high-energy excitation light for reading such image information. It is something that can be done.

(発明の効果) 本発明に係る光合波装置は、以上説明した様に、AO素
子アレイを利用して複数本の光ビームの光路調整を行な
い、合波するように構成されている。
(Effects of the Invention) As explained above, the optical multiplexing device according to the present invention is configured to adjust the optical path of a plurality of light beams and multiplex them using an AO element array.

即ち、本発明に係る光合波装置は、まずAO素子により
光路調整を行なうように構成されており、AO素子によ
る光路調整は音響光学効果に基づく電気的な調整であり
、従来の光源やミラー等の可動部品を機械的に回動等さ
せて行なう調整ではないので、極めて高精度で、かつ容
易に光路調整を行なうことができるという効果を奏する
That is, the optical multiplexing device according to the present invention is configured to first perform optical path adjustment using an AO element. Since the adjustment is not performed by mechanically rotating the movable parts, it is possible to easily adjust the optical path with extremely high precision.

また、本発明に係る光合波装置は、複数の光ビームを光
路調整するにあたって、複数のAO素子を互いに近接し
て配置し、かつ互いに連結して一体化して成る、従来存
在しなかった新規なAO素子アレイなるものを使用して
行なうので、単に従来市販されているAO素子を複数個
入手し、それらを空間的に配設して光合波装置を構成す
る場合に比べ、光合波装置自体の小型化およびコスト低
減を図ることができる。
In addition, the optical multiplexing device according to the present invention is a novel and non-existent conventional device in which a plurality of AO elements are arranged close to each other and connected to each other to be integrated when adjusting the optical path of a plurality of light beams. Since this is done using an AO element array, the optical multiplexing device itself requires less time compared to simply obtaining multiple commercially available AO elements and arranging them spatially to configure the optical multiplexing device. It is possible to achieve miniaturization and cost reduction.

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

第1図は本発明に係る光合波装置の一実施態様を示す概
念図、第2図〜第10図はそれぞれ本発明に係る光合波
装置において使用する音響光学素子アレイの各具体例を
示す図であり、第2図(a)は斜視図、第2図(b)は
正面図、第3図は斜視図、第4図は斜視図、第5図は斜
視図、第6図(a)は斜視図、第6図(b)は正面図、
第6図((lは右側面図、第7図は斜視図、第8図(a
)は正面図、第8図(b)は右側面図、第9図(a)は
正面図、第9図(b)は右側面図、第10図は右側面図
である。 2・・・音響光学素子アレイ 4・・・音響光学素子 16a 、 16b 、 16c −・・光ビーム30
a 、 30b 、 30c ・・・光源34・・・音
響光学素子アレイ駆動回路第1図
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of the optical multiplexing device according to the present invention, and FIGS. 2 to 10 are diagrams showing each specific example of an acousto-optic element array used in the optical multiplexing device according to the present invention. 2(a) is a perspective view, FIG. 2(b) is a front view, FIG. 3 is a perspective view, FIG. 4 is a perspective view, FIG. 5 is a perspective view, and FIG. 6(a) is a perspective view, FIG. 6(b) is a front view,
Figure 6 ((l is a right side view, Figure 7 is a perspective view, Figure 8 (a)
) is a front view, FIG. 8(b) is a right side view, FIG. 9(a) is a front view, FIG. 9(b) is a right side view, and FIG. 10 is a right side view. 2... Acousto-optic element array 4... Acousto-optic elements 16a, 16b, 16c -... Light beam 30
a, 30b, 30c...Light source 34...Acousto-optic element array drive circuit Fig. 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 複数の光源から出射される複数本の光ビームを光路調整
して合波する光合波装置において、複数の音響光学素子
が互いに近接して配置され、かつそれらが互いに連結さ
れて一体化されて成る音響光学素子アレイと、 該音響光学素子アレイの各音響光学素子をそれぞれ独立
に駆動制御する音響光学素子アレイ駆動回路とを備え、 上記音響光学素子アレイによって上記複数本の光ビーム
の光路調整を行なうように構成したことを特徴とする光
合波装置。
[Claims] In an optical multiplexing device that adjusts the optical paths and multiplexes a plurality of light beams emitted from a plurality of light sources, a plurality of acousto-optic elements are arranged close to each other and are connected to each other. and an acousto-optic element array drive circuit that independently drives and controls each acousto-optic element of the acousto-optic element array, the acousto-optic element array driving the plurality of light beams. An optical multiplexing device characterized in that it is configured to adjust the optical path of a beam.
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