JPS62244023A - 光走査読取装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は光走査読取装置、特に詳細には熱光学材料や電
気光学材料等、外場印加あるいはエネルギー付加（以下
これらをまとめてエネルギー付加という）により光屈折
率を変える材料を用いて光走査を行なう光走査読取装置
に関するものである。

（従来の技術） 周知の通り従来より、原稿を光で走査し、該原稿からの
透過光、反射光あるいは発光光を光電的に検出して、該
原稿に記録されている画像を読み取るようにした光走査
読取装置が種々提供されている。このような読取装置に
おいて読取光を１次元的に走査する光走査装置として従
来より、■例えばガルバノメータミラーヤポリゴンミラ
ー（回転多面鏡）等の機械式光偏向器により光ビームを
偏向走査させるもの、 ■ＥＯＤ　＜’！！！気光学光偏向器）ヤＡＯＤ　（音
響光学光偏向器）など固体光偏向素子を用いた光偏向器
により光ビームを偏向走査させるもの、■液晶素子アレ
イヤＰＬＺＴアレイ等のシャッタアレイと光源とを組み
合わせ、シャッタアレイの各シャッタ素子に個別的に駆
動回路を接続し、各素子のＯＮ、１０ＦＦを選択して光
走査をさせるもの、ざらには、 ■ＬＥＤ等の発光素子を多数−列に並設し、各発光素子
に個別的に駆動回路を接続し、各素子のＯＮ、１０ＦＦ
を選択して光走査をさせるもの等が知られている。

ところが上記■の機械式光偏向器は振動に対して弱く、
また機械的耐久性も低く、その上調整が面倒であるとい
う欠点を有している。ざらに光ビームを振って偏向ざぜ
るために光学系が大きくなり、読取装置の大型化を招く
という問題もある。

また■のＥＯＤやＡＯＤを用いる光走査読取装置にあっ
ても、上記と同様に光ビームを振って偏向ざぜるために
、装置が大型になりやすいという問題がある。特に上記
ＥＯＤやＡＯＤは光偏向角が大きくとれないので、■の
機械式光偏向器を用いる場合よりもざらに光学系が大き
くなりがちである。

一方■のシャッタアレイを用いる光走査読取装置にあっ
ては、偏光板を２枚使用する必要があることから、光源
の光利用効率が非常に低いという問題がある。

また■の発光素子を多数並設して用いる光走査読取装置
にあっては、各発光素子の発光強度にバラツキが生じる
ため、精密走査には不向きであるという問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に塔みてなされたものであり
、耐久性、耐撮動性に優れ、調整が容易で、光利用効率
が高く、精密走査が可能で、しかも小型に形成されうる
光走査読取装置を提供することを目的とするものである
。

（発明の構成） 本発明の光走査読取装置は、基板の上に光導波＠（路）
、隣接層がこの順に互いに密着して積層されてなり、上
記基板および／または隣接層が、エネルギー付加により
光屈折率を変化可能で互いに同一光屈折率をとりうる材
料から形成された積層体と、 上２基板および、／または隣接層に、光導波層内に進む
導波光の光路に沿って設けられた複数のエネルギー付加
手段と、 上記隣接層の表面の、少なくとも上記エネルギー付加手
段によるエネルギー付加箇所に対応する部分にそれぞれ
設けられた回折格子と、上記光導波層内に、前記配列さ
れたエネルギー付加箇所に沿って進むように光を入射さ
せる光源と、 上記複数のエネルギー付加手段のうちの１つを順次択一
的に、そのエネルギー付加箇所にそれぞれ対応する部分
の基板と隣接層の光屈折率を互いに異ならせる状態に設
定する一方、その他のエネルギー付加手段を、それらの
エネルギー付加箇所にそれぞれ対応する部分の基板と隣
接層の光屈折率を互いに等しくする状態に設定する駆動
回路と、前記積層体から出射した光が照射される位置に
配された読取原稿と前記積層体とを、前記エネルギー付
加箇所の配列方向と略直角な方向に相対移送させる副走
査手段と、 前記光の照射によって得られる、前記原稿からの透過光
、反射光あるいは発光光を光電的に検出する光検出器と
から構成されたものである。

エネルギー付加により光屈折率を変える材料としては、
電界により究明折率を変える電気光学材料、熱により光
屈折率を変える熱光学材料、超音波により光屈折率を変
える音響光学材料、磁界により光屈折率を変える磁気光
学材料等を用いることができる。

く作　用） 上述のように複数のエネルギー付加手段のうちの１つを
、そのエネルギー付加箇所に対応する部分の基板と隣接
層の光屈折率を互いに異ならせる状態に設定すると、こ
の部分においては光導波層がいわゆる非対称導波路とな
るのに対し、その他のエネルギー付加手段を、それらの
エネルギー付加箇所にそれぞれ対応する部分の基板と隣
接層の光屈折率を互いに等しくする状態に設定すると、
それらの部分においては光導波層がいわゆる対称導波路
となり、上記非対称導波路となった部分のみから導波光
を外部に取り出すことができる。この非対称導波路とな
る部分を上述のように順次択一的に変化させれば、光導
波層からの導波先取出し位置が連続的に変化し、光を１
次元的に走査させることが可能となる。

より詳報に説明するならば、本発明の光走査読取装置が
第１図に示すように、−例として熱光学材料からなる基
板１０と、光導波層１１と隣接Ｗ１１２とが積１されて
なる積層体１３を有し、基板１０の下表面には複数の電
熱体１−１ｆｆｉ並設され、隣接層１１２の上表面には
各電熱体Ｈに対向する位置においてそれぞれ回折格子Ｇ
が設けられており、加熱されていないときの基板１０の
光屈折率ｎ３、光導波！１１１の光屈折率ｎ２、隣接＠
１２の光屈折率ｎ１の間に、ｎ２　＞ｎｌ讃ｎ３ の関係が成り立っているものとする。この場合、光導波
！＠１１の非対称性の程度ａは、ａ＝（ｎｔ”　　ｎ３
”）／（ｎ２２−ｎ！”）として表わせられ、このａの
優待に光導波＠１１の膜厚と実効屈折率との関係を示す
と、第２図のグラフのようになる。なおこのグラフ中、
ｍは導波光１４のモード次数である。したがって、−例
として導波光１４のモードが０次の場合、上記のように
ｒｌｉ−ｎ３ならば当然ａ−Ｑであるから、そのときの
分散曲線は第３図の実線のようになる。この際の先導波
層１１の実効屈折率がｎ　ｅｆｆ、また光導波＠１１の
膜厚がＴＯであるとすれば、導波光１４の界分布（電界
分布）は第４図（ａ）のように表わされる。この第４図
（ａ）は、導波光１４が隣接層１２や幕板１０にわずか
に浸み出しているものの、回折格子Ｇと相互作用をする
には至らず、導波光１４がほとんど外部へ漏れずに光導
波！ｌ１１１中を進行している状態を示している。

次に１つの電熱体Ｈに％Ｉ流を供給して加熱させ、この
電熱体Ｈに対向する部分の基板１０の光屈折率をｎ３か
らｎ３−Δｎに変化させる。すると前記ａの値がＯから
正の値に変化し、第３図の分散曲線は破線表示のように
変化する。つまり光導波層１１の実効屈折率は、隣接層
１２の光屈折率ｎ！と等しくなる。そのときの導波光１
４の部分１５は第４図（ｂ）のように変化し、隣接＠１
２への導波光−１４の浸み出し光が、回折格子Ｇと十分
相互作用するようになる。その結果、図の斜線部の浸み
出し光が図の上方（回折格子Ｇの種類によっては下方又
は上下双方）へ放射されながら進行し、遂にはほとんど
の導波光１４が外部へ取り出される。

以上説明したように、電熱体Ｈによって加熱した部分に
おいて導波光１４を積層体１３の外部に取り出すことが
できるから、電熱体Ｈを導波光１４の光路に沿って１列
に延びるように設けておき、各電熱体Ｈに択一的に加熱
用電流を供給すれば、積層体１３からは出射位置を変え
ながら光が出射するようになり、光走査がなされる。

なお前述のように基板１０を熱光学材料から形成してそ
の光屈折率ｎ３を変化させる他、反対に隣接＠１２を熱
光学材料から形成してそこに電熱体Ｈを設け、該隣接層
１２の光屈折率ｎ１を変化させて光導波層１１を対称導
波路から非対称導波路に変化ざぜるようにしてもよいし
、ざらには基板１０と隣接＠１２の双方を熱光学材料か
ら形成して双方に電熱体ＨＪＧｊ−設け、双方の光屈折
率ｎ３、ｎｌを変化させるようにしてもよい。隣接層１
２表面に電熱体Ｈを設ける場合には、例えば回折格子Ｇ
を透明電熱体から形成してそれを電熱休日とすることも
できる。

上記のように隣接層１２の光屈折率ｎ１を変イヒさせる
場合には、この隣接層１２と基板１０の光屈折率ｎｌ　
、ｎ３が互いに等しい状態から、隣接層１２の光屈折率
ｎ１を増大させて、光導波層１１を非対称導波路化する
のが好ましい。すなわちそのようにすれば、隣接！１１
２の光屈折率ｎ１が光導波！１１１の光屈折率ｎ２に近
づく、あるいは光屈折率の関係がｎ２≦０１と変化し、
それによる光導波！！１１の実効屈折率変化をも利用し
て、導波光１４を外部に取り出すことが可能となる。こ
のように光導波層１１の光屈折率ｎ２と隣接ｊｌｌ１２
の光屈折率ｎ１どの関係を変えることによって導波光１
４が外部に取り出されることについては、本出願人によ
る特願昭６０−７４０６１号明細書等に詳しい記載がな
されている。

またｎｌ　ｗｎ３の状態から０１≠０３の状態にして光
導波＠１１を非対称導波路化するためには、上記のよう
に基板１０と隣接層１２とを常時は互いに光屈折率が等
しい材料から形成して、それらへの加熱、電界印加等に
よってｎ１≠ｎ３とする他、加熱や電界印加等の状態で
ｎｌ−ｎ３としておき、該加熱や電界印加等を解除する
ことによってｎ。

≠０３とするようにしてもよい。

ざらに、回折格子Ｇの構造を適宜選択することにより、
隣接層１２より取り出される導波光１４を平行光、集束
光あるいは拡散光のいずれにすることも可能である。例
えば、回折格子Ｇの構造を集光回折格子にしておくと、
取り出された光は一点へ集光し、散逸を防ぐことができ
る。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第５．６および７図は本発明の第１実施態様による光走
査読取装置を示すものである。まずこの読取装置の光走
査部２０について説明する。基板１０の上には、光導波
＠１１と隣接＠１２とが互いに密着した状態でこの順に
積＠され、積層体１３が形成されている。なお基板１０
は熱光学材料から形成されている。そして先導波１１層
内を光が進行しうるように光導波層１１、隣接層１２、
基板１０はそれぞれ、光屈折率の関係 ｎ２　＞ｎｌ　、ｎ３ を満たし、かつ常時は光導波１１１が対称導波路となる
ようにｎｌ−ｎ３である材料から形成されている。なお
ｎ　２　、ｎ　！はそれぞれ光導波＠１１、隣接＠１２
の光屈折率、ｎ３は基板１０の非加熱時の光屈折率であ
る。このような隣接層１１２、光導波ｊｌｌｌｌ、基板
１０の材料の組合せとしては例えば、下記のようなもの
が挙げられる。

隣接＠１２　　・・・ショット社（西独）製光学ガラス
に５１　　ｇ厚約５μｍ ｎｕ　−１，５０３ Δｎ／Δ丁−＋５Ｘ１０　　／”Ｃ 先導波層１１・・・コーニング社（米国）製コード〜α
７０５９ガラス ＩＩ！厚約０．１／ｊｍ ｎｚ−１，５４４ Δｎ、／ΔＴ−＋４Ｘ１０　　／’Ｃ 基板１０　　　・・・ジエチレングリコール・ビスアリ
ルカーボネート　　季ざ０．５ｍｍ程度 ｎ３−１．５０３ 八ｎ、／Δ”ｒ−−１００Ｘ１０　　、／”Ｃ（ｎ！　
、ｎｚ　、ｎ３は波長６３２８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザ
に対する屈折率） 上記Δｎ、／ΔＴは＋２０〜＋４０℃における絶対温度
係数である。なお光導波路については、例えばティー９
ミール（Ｔ、Ｔａｍ１　ｒ）ＩＦインチグレイテッド　
オプティクス（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　　Ｏｐｔ＋ｃｓ
＞コ（トピックス　インアプライド　フィジックス（Ｔ
ＯｐｉＣ５１ｎＡｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ＞第
７巻）スプリンガー　フエアレーザ（Ｓｐｒ　ｉ　ｎＱ
ｅｒ−ｙｅｒ＋ａｇ＞刊（１９７５）：西原、春名、栖
原共著１−光集積回路ｊオーム社刊（１９８５）等の成
著に詳＠な記述がある。また一般に先導波層１１、隣接
＠１２、基板１０はそれぞれ厚さ０．５〜１００ｍ、１
〜５０．ｕｍ、１７ｙｍ以上に形成されるが、これに限
られるものではない。

隣接層１２の表面には、透明材料から形成された回折格
子Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・・（３ｎが１列に並設されてい
る。この透明材料としては例えば、Ｔａ２０５　（光屈
折率約１．９）が挙げられる。なお回折格子０１〜（３
ｎの大きさは、例えば１０Ｘ１０Ｘ１０ｕ、２Ｘ５ｓ程
度、季さは約０．２μｍ程度とされ、各回折格子０１〜
Ｑｎ間の間隔は１００〜２００μｍ程度に設定される。

そして第７図の側面図に示されるように基板１０の下表
面には、上記各回折格子Ｇ１．Ｇ２、Ｇ３・・・Ｇｎに
それぞれ対向する位置において電熱体Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３
・・・Ｈｎが設けられている。

一力先導波＠１１には、回折格子０１〜Ｇｎの並び方向
の延長上において、導波路レンズ１６が形成されており
、また光導波！！１１１の端面には、上記導波路レンズ
１６に向けてレーザビーム（放射ビーム）１４′を射出
する半導体レーザ１７が直接結合されている。そして隣
接層１２から図中上方に離れた位置には、エンドレスベ
ルト装置１９が配設され、該エンドレスベルト装置１９
により読取原稿１８が、矢印Ｙ方向（回折格子０１〜Ｇ
ｎの並び方向と直角な方向）に移送されるようになって
いる。

第８図は上記光走査部２０の駆動回路２１を示すもので
ある。以下この第８図も参照して、光走査部？０の作動
について説明する。まず前述の半導体レーザ１７が駆動
され、レーザビーム１４′が光導波層１層内に射出され
る。このレーザビーム１４′は導波路レンズ１６によっ
て平行光１４とされ、この光１４は光導波＠１層内を導
波モードで回折格子Ｇ１〜（３ｎの並び方向に進行する
（第６図参照）。そして電熱休日１〜Ｈｎには、加熱用
電＃Ａ２２からの電流■が、ドライバ１５を介して流さ
れる。このドライバ１５は、クロック信号ＣＬＫに同期
して作動するシフトレジスタ２３の出力を受けて作動し
、電流Ｉを供給する電熱体Ｈ１〜Ｈｎを１つずつ順次選
択して、電流供給を行なう。つまり最初はｎ個の電熱休
日１〜Ｈｎのうち１番目の電熱体Ｈ１のみに、次は２番
目の電熱体Ｈ２のみに、・・・・・・と電流■が供給さ
れる。こうして電熱体Ｈ１〜Ｈｎに順次電流Ｉが流され
ると各電熱体Ｈ１〜Ｈｎが順次発熱し、発熱した電熱体
に接している部分の基板１０が加熱され、その光屈折率
が低下する。したがってこの部分ではｎ３≠ｎ１となり
、先導波ｌ！！１１は非対称導波路となるｅすると、前
述したように導波光１４はこの非対称導波路となった部
分において、光導波＠１１から隣接ｌｌ１１２側に出射
し、回折格子Ｇ１〜Ｇｎの回折作用により隣接層１２外
に出射する。

つまり最初は回折格子Ｇ１から、次は回折格子Ｇ２から
、回折格子（３ｎの次は元に戻って回折格子Ｇ１から、
と光１４の出射位置が順次変化するので、読取原稿１８
はこの出射した光１４により、第６図の矢印Ｘ方向に走
査されるようになる（なお光出射位置が、回折格子Ｇ１
→Ｇ２→・・・・・・Ｇｎ−４０（ｎ−１）→Ｇ　（ｎ
−２＞・・・と変化するように、電熱休日１〜Ｈｎへの
電流供給を制御してもよい）。

そしてこのようにして主走査を行なうとともに、クロッ
ク信号ＣＬＫによって該主走査と同期をとってエンドレ
スベルト装置１９を駆動し、原稿１８を第６図の矢印Ｙ
方向に移動させて副走査を行なえば、この原稿１８は光
１４によって２次元的に走査されるようになる。

上記原稿１８は一例として、特開昭５５−１２４２９号
、同５６−１０４６４５号公報等に示される蓄積性螢光
体シートであり、この蓄積性螢光体シート１８は被写体
を透過した放射線が照射されることにより、該被写体の
放射線画像情報を蓄積記録している。この蓄積性螢光体
シート１８が上述のようにして光１４によって走査され
ると、該シート１８の光１４が照射された箇所からは、
蓄積記録された放射線画像情報を担持する輝尽発光光４
１が発せられる（第５図参照）。この輝尽発光光４１は
集光体４？によって集光され、フォトマルチプライヤ−
（光電子増倍管）４３により光電的に検出される。

このフォトマルチプライヤ−４３の出力信号は適当な画
像処理を施されてから図示しない画像再生装置に送られ
、上記放射線画像情報の再生に供せられる。

上述のように各電熱休日１〜Ｈｎによって基板１０が加
熱されるとき、該基板１０に密着している光導波層１１
および隣接層１２も僅かながら加熱されることになるが
、先に示したような材料から基板１０、光導波層１１、
隣接層１２を構成した場合、基板１０の温度係数Δｎ／
Δ丁に対して光導波＠１１、隣接層１２のそれは１／１
０以下であり、これら光導波層１１、隣接層１２の光屈
折率変化は実際上無視できる。

例えば前述の材料からなる基板１０を１００℃加熱する
とその光屈折率ｎ３は０．０１低下するから、先導波層
１１、隣接層１２の光屈折率変化を無視して先導波＠１
１の非対称性の程度ａを計算すると、ａ＝（ｎｔ”　　
ｎ３２）、／（ｎｚ２　ｎｔ２＞（１，５４４２−１，
５０３２＞ −０，０２４となる。

なお本実施態様において隣接＠１２の表面に設けられる
回折格子０１〜Ｇｎは、コリメーター回折格子として形
成されており、該回折格子Ｇ１〜Ｇｎから出射した光１
４は、平行光として読取原稿１８上に照射されるように
なっている。このコリメーター回折格子は、直線状の格
子を光導波路１層内の　。

導波光１４の進行方向に略直交する方向に互い（略平行
にかつ略等間隔に配置したものであり、それにより上述
のようなコリメート作用を有するものとなっている。

また、半導体レーザ１７を光導波層１１の端面に直接結
合せずに、レンズやカプラープリズム、グレーティング
カブラ等を介して光導波層１１に光を入射させるように
してもよい。また半導体レーザ１７は光導波１の形成時
に、これと一体に作られてもよい。ざらに、走査光を発
生する光源は上述の半導体レーザ１７に限らず、その他
例えばガスレーザや固体レーザ等が用いられてもよい。

また上記実施態様装置においては、基板１０の光重折率
ｎ３を低下させてｎ１≠ｎ３とすることにより光導波＠
１１を非対称導波路化しているが、これとは反対に基板
１０の光屈折率ｎ３を増大させてｎ！≠ｎ３とすること
により光導波＠１１を非対称導波路化してもよい。

次に第９図を参照して本発明の第２実ＴＭ態様について
説明する。なおこの第９図において、前記第６図中の要
素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説
明は省略する（以下同様）。

この第２実施態様装置の光走査部４０においては、隣接
層１２が常時は基板１０と同じ光屈折率を示す熱光学材
料から形成され、回折格子Ｇ１〜Ｇｎが透明電熱材料か
ら形成されている。このような透明電熱材料としては、
例えばＩｎ２Ｏ３と５ｎＯｚとからなるもの等が挙げら
れる。この光走査部４０においては、前記第６図の装置
において電熱体Ｈ１〜Ｈｎを順次択一的に加熱したのと
同様にして、回折格子０１〜Ｇｎが順次択一的に加熱さ
れる。

こうすることにより、各回折格子Ｇ１〜Ｇｎの対向部分
（おいて隣接！！１２の光屈折率ｎ１を順次変化させて
光導波１１１を非対称導波路化し、その部分から順次光
１４を取り出して走査させることが可能となる。なおこ
の場合、隣接層１２の光屈折率ｎｌを増大させても、ま
た低下させてもｎ！≠ｎ３とすることができるが、前述
したようにｎｌを増大させることによってｎ！≠ｎ３と
するのが好ましい。

次に第１０図を参照して本発明の第３実ｆＭ態様につい
て説明する。この第３実！態様装置の光走査部５０にお
いては、隣接＠１２が常時は基板１０と同じ光屈折率を
示す電気光学材料から形成され、該隣接層１２には回折
格子０１〜（３ｎに対向する部分を間に挟むように電極
対（Ｃ１，Ｄｌ）、（Ｃ２゜０２＞、（Ｃ３，Ｃ３）　
・　（Ｃｎ、Ｄｎ）が埋設されている。なお電極Ｃ１〜
Ｃｎは互いに導通する共通電極、電極Ｄ１〜［）ｎは互
いに独立した個別電極である。そして光導波層１層内を
導波光１４が進行できるように、基板１Ｇ、光導波＠１
１、隣接層１２は光屈折率の関係 ｎ２　＞ｎｌ　、ｒ＋３ を満たす材料から形成されている。なおｎｌは電界を受
けないときの隣接ｌ１１１２の光屈折率であり、上記の
通りｎｌ−ｎｌである。このような材料の相合せとして
は、例えば下肥のようなものが挙げられる。

隣接＠１２　　・＝Ｌ　！　Ｎｂ０３ｎｌ　−２，２０
０幌厚杓１０ｕｍ 光導波層１１・・・ＬｉＮｂＯ３Ｔｉ拡散ｎ２−２，２
０５　　ｌ！厚約０．２μｍ基板１０　　−ｊ−Ｉ　Ｎ
　ｂ０３ｎ３　＝　２，２００厚さ０．５ｍｍ程噴 第１１図は上記光走査部５０の駆動回路５１を示すもの
である。以下該第１１図を参照して、光走査読取装置の
作動について説明する。共通電極０１〜Ｏｎと個別電極
Ｄ１〜［）ｎとの間には、電圧発生回路５２から発生さ
れた電圧Ｖが、ドライバ１５を介して印加される。ここ
でドライバ１５は、クロック信号ＣＬＫに＠期して作動
するシフトレジスタ２３の出力を受けて作動し、共通電
極Ｃ１〜Ｃｎとの間に電圧を印加する個別電極Ｄ１〜Ｄ
ｎを１つずつ順次選択して、上＆！電圧印加を行なう。

つまり最初はｎ個の個別電極Ｄ１〜Ｏｎのうち１番目の
個別電極Ｄ１と共通電極Ｃ１との間のみに、次は２番目
の個別電極Ｄ２と共通電極Ｃ２との間のみに、・・・・
・・と電圧■が印加される。こうして電圧印加がなされ
た各電極対（Ｃ１，Ｄｌ）　〜（Ｃｎ、Ｄｎ）の電極間
には電界が生じ、その電界が加えられた部分の隣接＠１
２の光屈折率ｎ！が変化（低下もしくは増大）してｎ１
≠ｎ３となる。それにより、回折格子Ｇ１〜（３ｎに対
向する部分において光導波＠１１が順次非対称導波路と
なり、導波光１４が出射位置を変えながら外部に取り出
されて光走査がなされる。

なお上記のように隣接＠１２を電気光学材料から形成す
る代わりに基板１０ｆ−電気光学材料から形成し、電圧
印加用電極対をこの基板１０に設け、該基板１０の光屈
折率ｎ３を変化させることによりｎ１端ｎ３として導波
光１４を取り出すことも勿論可能である。また基板１０
と隣接＠１２の双方を電気光学材料から形成し、双方の
光屈折率ｎ！　、ｎｌを変化させることによってｎ１≠
ｎ３として導波光１４を取り出してもよい。この場合に
は基板１０と隣接＠１２をそれぞれ、電界印加により光
屈折率が低下する材料、光屈折率が増大する材料から形
成し、小ざな電圧印加で大きな光屈折率差が生じるよう
にする。また勿論ながら、先に述へた熱光学材料、ある
いはその他のエネルギー付加により光屈折率を変える材
料を用いる場合にも、基板１０と隣接層１２の双方をそ
のような材料から形成し、エネルギー付加により双方の
光屈折率ｎｌ　ｓ　ｎｌを変化させてｎｌ　ｄｎ３とす
るようにしてもよい。

以上、エネルギー非付加時には光導波＠１１が対称導波
路となっており、基板１０および、／または隣接＠１２
へのエネルギー付加によって光導波１１１を非対称導波
路化する例について説明したが、基板１０と隣接！１１
２を通常（すなわちエネルギー非付加時）は異なる光屈
折率を示す材料から形成し、エネルギー付加によって光
導波＠１１を非対称導波路化することも可能である。す
なわちこの場合は駆動回路を、まずエネルギー付加手段
のすべてを所定のエネルギー付加状態にして各エネルギ
ー付加箇所においてｎ、　＊ｊ１３とし、次いでエネル
ギー付加手段を順次択一的にエネルギー付加解除状態に
設定して、エネルギー付加解除された部分においてｎｌ
−１！＝ｎ３とするように構成すればよい。

また隣接＠１２から出射する光１４を以上説明のように
してコリメートさせることは必ずしも必要ではなり、＠
合によっては集束光、あるいは拡散光によって読取原稿
１８を走査するようにしても構わない。隣接＠１２から
出射する光１４の成形は、回折格子Ｇの構造を選択する
ことにより、あるいは隣接層１？と読取原稿１８の間に
適当な光学系を設けることにより、あるいはこれら双方
の組合わせにより任意に行なうことができる。例えば集
束光は、直線状の格子からなる上述の実ｔＭ態様のコリ
メーター回折格子を２次曲線状の格子からなる集光回折
格子に置き換えることによって、あるいは隣接層１２と
読取原＠１８の間にセルフォックレンズアレイ等の集光
光学系を設けることによって、あるいはこれら双方の組
合わせによって得ることができる。

また副走査手段としては前記エンドレスベルト装置１９
に限らず、例えば回転ドラム等、その他の公知のものか
用いられてもよい。勿論、この副走査手段は読取原稿を
移動させるものの他、静置された原稿の表面に治って光
走査部を移動させるものであってもよい。特に本発明装
置においては、機械的作動部分を持たない簡単な積層体
１３によって光走査部が構成されているので、容易に光
走査部を移動させることができる。また光検出器も前記
フォトマルチプライヤ−４３に限られるものではなく、
例えばフｔトダイオードアレイ等、その他の公知のもの
が用いられてもよい。

ざらに本発明の光走査読取装置は、走査光取出し部分で
ある回折格子０１〜Ｑｎの列が複数列並ぶように形成し
て、複数の走査光を同時に取出し可能とすることもでき
る。そのようにすれば、例えばエネルギー付加箇所の各
列に対してそれぞれＲ，Ｇ、Ｂ等の色フィルタや、発光
色が相異なる光源を組み合わせるなどして、カラー原稿
を色分解して読み取るために用いることも可能になる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の光走査読取装置は、単
一の光源を使用するものであるから、前記ＬＥＤアレイ
等にみられる光源の発光強度バラツキの問題がほとんど
無く、精密走査が可能となり、光源の光利用効率も高め
られる。また本発明の光走査読取装置は機械的作動部分
を備えないから耐久性、耐振動性に優れて調整も容易で
あり、ざらに光ビームを大きく振らずに走査可能である
から、小型に形成することができる。

しかも本発明の光走査読取装置においては、光導波１か
らの走査光取出しを、対称導波路を非対称導波路に変化
させることによって行なっているので、先回折率変化が
エネルギー付加に対して正の材料も、また負の材料も広
範に利用可能となって設計が容易になる。ざらに本発明
装置は上記のようにして走査光取出しを行なっているか
ら、光走査のために基板および／または隣接層の光屈折
率を大きく変化させる必要が無く、この点でも利用材料
選択の自由度が高まり、その上消費エネルギーが少ない
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の光走査の仕組みを説明する説明図
、 第２図は本発明に係る先導波路膜厚と実効屈折率と導波
路非対称性の程度の関係を示すグラフ、第３図は第１図
の構成の分散曲線を示すグラフ、第４図は第１図の構成
における導波光の電界分布を示す概念図、 第５図は本発明の第１実！態様による光走査読取装置を
示す斜視図、 第６図は上記第１実施態様装置の要部を拡大して示す斜
視図、 第７図は上記第１実施態様装置の一部を示す側面図、 第８図は上記第１実施態様装置の電気回路を示すブロッ
ク図、 第９図、第１０図はそれぞれ本発明の第２実施態様装置
、第３寅１ｆ！、態様装置を示す斜視図、第１１図は上
記第３実施態様装置の電気回路を示す１０ツク図である
。 １０・・・基板　　　　　　　１１・・・光導波１１２
・・・隣接＠１３・・・積層体 １４０．、光　　　　　　　　１５・・・ドライバ１６
・・・導波路レンズ　　　１７・・・半導体レーザ１８
・・・読取原稿　　　　１９・・・エンドレスベルト装
置？０．４０．５０・・・光走査部　　２１．５１・・
・駆動回路２２・・・加熱用電源　　　　２３・・・シ
フトレジスタ３０・・・レンズアレイ　　　３１・・・
レンズアレイ層４１・・・輝尽発光光　　４３・・・フ
ォトマルチプライヤ−５２・・・電圧発生回路　　　Ｃ
１〜Ｃｎ・・・共通電極Ｄ１〜Ｄｎ・・・個別電極　Ｃ
１〜Ｃｎ・・・回折格子Ｈ１〜Ｈｎ・・・電熱体 第１図 第２図 第４図 （ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の上に光導波層、隣接層がこの順に互いに密
   着して積層されてなり、前記基板および／または隣接層
   が、エネルギー付加により光屈折率を変化可能で互いに
   同一光屈折率をとりうる材料から形成された積層体と、 前記基板および／または隣接層に、前記光導波層内に進
   む導波光の光路に沿って設けられた複数のエネルギー付
   加手段と、 前記隣接層の表面の、少なくとも前記エネルギー付加手
   段によるエネルギー付加箇所に対応する部分にそれぞれ
   設けられた回折格子と、 前記光導波層内に、前記配列されたエネルギー付加箇所
   に沿って進むように光を入射させる光源と、 前記複数のエネルギー付加手段のうちの１つを順次択一
   的に、そのエネルギー付加箇所にそれぞれ対応する部分
   の基板と隣接層の光屈折率を互いに異ならせる状態に設
   定する一方、その他のエネルギー付加手段を、それらの
   エネルギー付加箇所にそれぞれ対応する部分の基板と隣
   接層の光屈折率を互いに等しくする状態に設定する駆動
   回路と、前記積層体から出射した光が照射される位置に
   配された読取原稿と前記積層体とを、前記エネルギー付
   加箇所の配列方向と略直角な方向に相対移送させる副走
   査手段と、 前記光の照射によって得られる、前記原稿からの透過光
   、反射光あるいは発光光を光電的に検出する光検出器と
   からなる光走査読取装置。
2. （２）前記基板と隣接層とが通常は互いに等しい光屈折
   率を示す材料から形成され、前記駆動回路が、前記エネ
   ルギー付加手段を順次択一的に所定のエネルギー付加状
   態に設定するように形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光走査読取装置。
3. （３）前記基板と隣接層とが通常は互いに異なる光屈折
   率を示す材料から形成され、前記駆動回路が、前記エネ
   ルギー付加手段のすべてを所定のエネルギー付加状態に
   してそのエネルギー付加箇所において前記基板と隣接層
   の光屈折率を互いに等しくした後、これらエネルギー付
   加手段を順次択一的にエネルギー付加解除状態に設定す
   るように形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の光走査読取装置。
4. （４）前記材料が加熱により光屈折率を変える熱光学材
   料であり、前記エネルギー付加手段が電熱手段であり、
   前記エネルギー付加箇所がこの電熱手段による加熱箇所
   であり、前記駆動回路が前記電熱手段に加熱用電流を供
   給するように形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第３項いずれか１項記載の光走査読取
   装置。
5. （５）前記材料が電界印加により光屈折率を変える電気
   光学材料であり、前記エネルギー付加手段が電極対であ
   り、前記エネルギー付加箇所がこの電極対の電極間間隙
   であり、前記駆動回路が前記電極対の電極間に電界を印
   加するように形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第３項いずれか１項記載の光走査読取
   装置。