JPS6277761A - 光走査読取装置 - Google Patents
光走査読取装置Info
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- JPS6277761A JPS6277761A JP60217725A JP21772585A JPS6277761A JP S6277761 A JPS6277761 A JP S6277761A JP 60217725 A JP60217725 A JP 60217725A JP 21772585 A JP21772585 A JP 21772585A JP S6277761 A JPS6277761 A JP S6277761A
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- optical waveguide
- optical
- scanning
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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
【発明の詳細な説明】
(発明の分野)
本発明は光走査読取装置、特に詳細には光導波路に表面
弾性波を発生させ、この表面弾性波の回折作用によって
導波光を偏向させて光走査を行なうようにした光走査読
取装置に関するものである。
弾性波を発生させ、この表面弾性波の回折作用によって
導波光を偏向させて光走査を行なうようにした光走査読
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充電的に検出して、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やポリゴンミラ
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 (電気光学光偏向器rやAOD (音響光学
光偏向器)など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等□が知られている。
透過光、反射光あるいは発光光を充電的に検出して、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やポリゴンミラ
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 (電気光学光偏向器rやAOD (音響光学
光偏向器)など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。さらに光ビームを振って偏向させ
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。さらに光ビームを振って偏向させ
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を用いる光走査装置にあっても
、上記と同様に光ビームを振って偏向させるために、読
取装置の大型化を招くという問題がある。特に上記EO
D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さらに光学系が大きくな
りがちである。
、上記と同様に光ビームを振って偏向させるために、読
取装置の大型化を招くという問題がある。特に上記EO
D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さらに光学系が大きくな
りがちである。
そこで光導波路内を進む導波光を表面弾性波(SAW:
5urface AcousticWave)によっ
て偏向させ、そしてこの偏向の角度を変化させることに
よって光を走査させるようにした光走査装置が考えられ
ている。この光走査装置は、表面弾性波が伝播可能な材
料から形成された光、導波路と、 この光導波路内に光を入射させる光源と、上記光導波路
内を進む導波光を平行光とする光学系と、 上記導波光の光路に交わる方向に進行して該導波光を偏
向させる表面弾性波を光導波路において発生させる手段
と、 この表面弾性波発生手段を、連続的に周波数が変化する
表面弾性波を発生するように駆動する駆動回路とからな
るものであり、このような光走査装置を用いた光走査読
取装置は、耐久性、耐振動性に優れ、しかもある程度小
型に形成されるものとなる。
5urface AcousticWave)によっ
て偏向させ、そしてこの偏向の角度を変化させることに
よって光を走査させるようにした光走査装置が考えられ
ている。この光走査装置は、表面弾性波が伝播可能な材
料から形成された光、導波路と、 この光導波路内に光を入射させる光源と、上記光導波路
内を進む導波光を平行光とする光学系と、 上記導波光の光路に交わる方向に進行して該導波光を偏
向させる表面弾性波を光導波路において発生させる手段
と、 この表面弾性波発生手段を、連続的に周波数が変化する
表面弾性波を発生するように駆動する駆動回路とからな
るものであり、このような光走査装置を用いた光走査読
取装置は、耐久性、耐振動性に優れ、しかもある程度小
型に形成されるものとなる。
しかし上記のような光走査装置を用いる光走査読取装置
にあっては、偏向された導波光を光導波路外に出射させ
るためにプリズムカプラー等の光学素子が設けられ、さ
らには光導波路外に出射された走査光を読取原稿上にお
いて集束させるための集束レンズが設けられるため、十
分な小型化が達成され得ないという問題があった。また
上記導波光の偏向は、導波光と表面弾性波との音響光学
相互作用に基づ<Bragq回折によるものであるが、
このような光偏向においては偏向角が太きくとれず、し
たがって光走査幅を大きく設定しようとすると光導波路
から読取原稿までの距離を長く設定しなければならず、
その結果読取装置が大型化してしまうという問題が生じ
る。
にあっては、偏向された導波光を光導波路外に出射させ
るためにプリズムカプラー等の光学素子が設けられ、さ
らには光導波路外に出射された走査光を読取原稿上にお
いて集束させるための集束レンズが設けられるため、十
分な小型化が達成され得ないという問題があった。また
上記導波光の偏向は、導波光と表面弾性波との音響光学
相互作用に基づ<Bragq回折によるものであるが、
このような光偏向においては偏向角が太きくとれず、し
たがって光走査幅を大きく設定しようとすると光導波路
から読取原稿までの距離を長く設定しなければならず、
その結果読取装置が大型化してしまうという問題が生じ
る。
さらに、上記プリズムカプラーを用い”る場合には、プ
リズム底面と光導波路との間のギャップを精密に調整す
る必要があるので、そのための高価な微調整機構が必要
となり、またプリズムカプラーも高価であるので、読取
装置は高価なものとなってしまう。
リズム底面と光導波路との間のギャップを精密に調整す
る必要があるので、そのための高価な微調整機構が必要
となり、またプリズムカプラーも高価であるので、読取
装置は高価なものとなってしまう。
また上述の調整作業に加え、光導波路と集束レンズとの
相対位置を精密に調整する作業も必要になるので、上記
光走査装置を用いる読取装置は調整が極めて面倒なもの
となる。そしてこのように多くの調整作業を必要とする
から、この種の光走査読取装置は信頼性も低いものとな
っていた。
相対位置を精密に調整する作業も必要になるので、上記
光走査装置を用いる読取装置は調整が極めて面倒なもの
となる。そしてこのように多くの調整作業を必要とする
から、この種の光走査読取装置は信頼性も低いものとな
っていた。
さらに上記プリズムカプラーを用いて導波光を光導波路
外に出射させる場合、出射光の形状が、プリズム底陵と
平行な方向には平行光束、垂直な方向には発散光束とな
ってしまうので、走査光を円形スポットに絞るためには
通常の球面レンズ以外の特殊な集束レンズが必要になる
という問題もある。
外に出射させる場合、出射光の形状が、プリズム底陵と
平行な方向には平行光束、垂直な方向には発散光束とな
ってしまうので、走査光を円形スポットに絞るためには
通常の球面レンズ以外の特殊な集束レンズが必要になる
という問題もある。
さらに上記プリズムカプラーや集束レンズ等を用いる場
合、これらの光学素子や光導波路端面に欠損が生じると
走査ビームスポットの形状に影響が及び(特に光導波路
端面から光を出射させる場合には、この端面の欠損がそ
のまま走査ビームスポットの欠けにつながる)、精密走
査が不可能になる、という不具合もある。
合、これらの光学素子や光導波路端面に欠損が生じると
走査ビームスポットの形状に影響が及び(特に光導波路
端面から光を出射させる場合には、この端面の欠損がそ
のまま走査ビームスポットの欠けにつながる)、精密走
査が不可能になる、という不具合もある。
(発明の目的)
そこで本発明は、以上述べた種々の問題を解消すること
ができ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。
ができ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)
本発明の第1の光走査読取装置は、前述のような光導波
路と、光源と、導波光を平行光とする光学系と、表面弾
性波発生手段と、駆動回路とからなる光走査装置におい
て、 偏向された導波光を光導波路外に出射させるとともに該
導波路外の空間において集束させる集光性回折格子(F
GC:Focusing Grating Qou
pler)が設けられ、さらにこの光走査装置に加えて
、上記集束された光が照射される位置に配された読取原
稿と光導波路とを、前記偏向によるこの光の走査の方向
と略直角な方向に相対移動させる副走査手段と、上記光
の照射によって得られる原稿からの透過光、反射光ある
いは発光光を充電的に検出する光検出器とが設けられて
なるものである。
路と、光源と、導波光を平行光とする光学系と、表面弾
性波発生手段と、駆動回路とからなる光走査装置におい
て、 偏向された導波光を光導波路外に出射させるとともに該
導波路外の空間において集束させる集光性回折格子(F
GC:Focusing Grating Qou
pler)が設けられ、さらにこの光走査装置に加えて
、上記集束された光が照射される位置に配された読取原
稿と光導波路とを、前記偏向によるこの光の走査の方向
と略直角な方向に相対移動させる副走査手段と、上記光
の照射によって得られる原稿からの透過光、反射光ある
いは発光光を充電的に検出する光検出器とが設けられて
なるものである。
また本発明の第2の光走査読取装置は、上述の第1の光
走査読取装置にさらに、相対向する両表面にそれぞれ光
反射層を有し、光導波路外に出射した光が前記集束の位
置に至る前に該両表面の間で反射を繰り返すように光導
波路の基板に接合されたガラスブロックが設けられてな
るものである。
走査読取装置にさらに、相対向する両表面にそれぞれ光
反射層を有し、光導波路外に出射した光が前記集束の位
置に至る前に該両表面の間で反射を繰り返すように光導
波路の基板に接合されたガラスブロックが設けられてな
るものである。
(作 用)
表面弾性波による導波光の偏向については従来から知ら
れているが、ここで簡単に説明する。第1図に示すよう
に、例えば交叉くし形電極対(■DT:Inter
Digital Transducer)1sに
よって発生されて光導波路11を伝播する表面弾性波1
2の進行方向と、導波光13の進行方向とがなす角(B
raao角)をθとすると、前述の音響光学相互作用に
よる導波光13の偏向角δは、δ−2θとなる。そして
導波光13の波長、実効屈折率をλ、Neとし、表面弾
性波12の波長、周波数、速度をそれぞれ△、f、vと
すれば、 2θ−25in4 (λ/2Ne−八)二λ/Ne・八 一/I −f/Ne −v となり、20つまりδは表面弾性波の周波数fにほぼ比
例する。そこで電極対15に印加するパルス状の電圧の
周波数を連続的に変化させて、表面弾性波12の周波数
を連続的に変化させれば、偏向角δが連続的に変化する
ようになる。したがってこの導波光13を光導波路11
外に取り出せば、その光は1次元的に走査するようにな
る。
れているが、ここで簡単に説明する。第1図に示すよう
に、例えば交叉くし形電極対(■DT:Inter
Digital Transducer)1sに
よって発生されて光導波路11を伝播する表面弾性波1
2の進行方向と、導波光13の進行方向とがなす角(B
raao角)をθとすると、前述の音響光学相互作用に
よる導波光13の偏向角δは、δ−2θとなる。そして
導波光13の波長、実効屈折率をλ、Neとし、表面弾
性波12の波長、周波数、速度をそれぞれ△、f、vと
すれば、 2θ−25in4 (λ/2Ne−八)二λ/Ne・八 一/I −f/Ne −v となり、20つまりδは表面弾性波の周波数fにほぼ比
例する。そこで電極対15に印加するパルス状の電圧の
周波数を連続的に変化させて、表面弾性波12の周波数
を連続的に変化させれば、偏向角δが連続的に変化する
ようになる。したがってこの導波光13を光導波路11
外に取り出せば、その光は1次元的に走査するようにな
る。
一方集光性回折格子(FGC)14は、曲りとチャープ
を有する回折格子であり、光導波路11内の平面波と、
該光導波路11外の空間の一点に焦点を有する球面波と
を直接結合する。したがって上述のように偏向された導
波光13の光路において光導波路表向に、この集光性回
折格子14を設けておけば、偏向された光は光導波路1
1外に取り出され、しかも該光導波路11外の空間にお
いて集束される。
を有する回折格子であり、光導波路11内の平面波と、
該光導波路11外の空間の一点に焦点を有する球面波と
を直接結合する。したがって上述のように偏向された導
波光13の光路において光導波路表向に、この集光性回
折格子14を設けておけば、偏向された光は光導波路1
1外に取り出され、しかも該光導波路11外の空間にお
いて集束される。
そこでこの光の集束位置に読取原稿31を配置すれば、
この原稿31は集束された円形のビームスポットによっ
て1次元的に走査されるようになる。
この原稿31は集束された円形のビームスポットによっ
て1次元的に走査されるようになる。
なお上述のような集光性回折格子については、例えば電
子通信学会技術研究報告MW83−88の4′7〜54
ページ等に詳しく記載されている。
子通信学会技術研究報告MW83−88の4′7〜54
ページ等に詳しく記載されている。
(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。
明する。
第1図および第2図は、本発明の第1の光走査読取装置
の一実施態様を示すものである。図示されるようにこの
光走査読取装置は、光走査部10と、副走査手段として
のエンドレスベルト装置30と、光検出器としてのフォ
トマルチプライヤ−(光電子増倍管)40と、このフォ
トマルチプライヤ−40の受光面に接続された集光体5
0とを備えている。
の一実施態様を示すものである。図示されるようにこの
光走査読取装置は、光走査部10と、副走査手段として
のエンドレスベルト装置30と、光検出器としてのフォ
トマルチプライヤ−(光電子増倍管)40と、このフォ
トマルチプライヤ−40の受光面に接続された集光体5
0とを備えている。
まず上記光走査部10について詳しく説明する。この光
走査部10は、細長い基板16上に形成された光導波路
11と、この光導波路11の側端部に設けられた交叉く
し形電極対15と、この電極対15にパルス状の電圧を
印加する駆動回路17と、上記光導波路11の一端面1
1a(エンドレスベルト装置30と反対側の端面)に直
接結合された半導体レーザ18とを有している。そして
上記一端面11aに近い位置において光導波路11には
導波路レンズ19が形成され、また上記一端面11aと
反対側の端面11bに近い位置において光導波路11の
表面には、曲りとチャープを有する集光性回折格子14
が形成されている。
走査部10は、細長い基板16上に形成された光導波路
11と、この光導波路11の側端部に設けられた交叉く
し形電極対15と、この電極対15にパルス状の電圧を
印加する駆動回路17と、上記光導波路11の一端面1
1a(エンドレスベルト装置30と反対側の端面)に直
接結合された半導体レーザ18とを有している。そして
上記一端面11aに近い位置において光導波路11には
導波路レンズ19が形成され、また上記一端面11aと
反対側の端面11bに近い位置において光導波路11の
表面には、曲りとチャープを有する集光性回折格子14
が形成されている。
本実施態様においては一例として、基板16にLiNt
)Osウェハを用い、このウェハの表面にTi拡散膜を
設けることによら光導波路11を形成している。なお基
板16としてその□他すファイア、$1等からなる結晶
性基板が用いられてもよい。また光導波路11も上記の
T1拡散に限らず、基板16上にその他の材料をスパッ
タ、蒸着する等して形成することもできる。なお光導波
路については、例えばティー、タミール(T、Tam1
r)編[インチグレイテッド オプティクス(Int
earated 0ptics)J (トピックス
・イン アプライド フィジックス(TOpLcsin
Applied physics)第7巻)スプ
リンガー フエアラーグ(3pr + nger−Ve
rlag)刊(1975);西原、養老、栖原共著「光
集積回路」オーム社刊(1985゛)□等の成著に詳細
な記述があり、本発明では光導波路11としてこれら公
知の光導波路のいずれをも使用できる。ただし、この光
導波路11は、上記Ti拡散膜等、後述する表面弾性波
が伝播可能な材料から形成されなければならない。また
光導波路は211以上の積層構造を有していてもよい。
)Osウェハを用い、このウェハの表面にTi拡散膜を
設けることによら光導波路11を形成している。なお基
板16としてその□他すファイア、$1等からなる結晶
性基板が用いられてもよい。また光導波路11も上記の
T1拡散に限らず、基板16上にその他の材料をスパッ
タ、蒸着する等して形成することもできる。なお光導波
路については、例えばティー、タミール(T、Tam1
r)編[インチグレイテッド オプティクス(Int
earated 0ptics)J (トピックス
・イン アプライド フィジックス(TOpLcsin
Applied physics)第7巻)スプ
リンガー フエアラーグ(3pr + nger−Ve
rlag)刊(1975);西原、養老、栖原共著「光
集積回路」オーム社刊(1985゛)□等の成著に詳細
な記述があり、本発明では光導波路11としてこれら公
知の光導波路のいずれをも使用できる。ただし、この光
導波路11は、上記Ti拡散膜等、後述する表面弾性波
が伝播可能な材料から形成されなければならない。また
光導波路は211以上の積層構造を有していてもよい。
本実施態様における導波路レンズ19は一例としてプロ
トン交換形導波路フレネルレンズであるが、このような
導波路レンズ19は、上記光導波路11の表面に3iN
x膜を堆積し、その表面にポジ型電子線レジストを塗布
し、さらにその上にAu導電用薄膜を蒸着し、フレネル
レンズパターンを電子線描画し、Au薄薄膜剥離用現像
て得られたレジストパターンをイオンエツチングして3
iNx膜に転写し、レジストを剥離後公知のプロトン交
換を行なって形成することができる。また集光性回折格
子14は、例えば上記導波路レンズ19形成後SiNx
膜の表面にネガ型電子線レジストを塗布し、さらにその
上にAu導電用薄膜を蒸着し、回折格子パターンを電子
線描画し、その後は上述のAuHu剥離からレジストg
IJIIIIまでの工程を実施することによって形成す
ることができる。また交叉くし形電極対15は、例えば
光導波路11の表面にポジ型電子線レジストを塗布し、
さらにその上にAu導電用薄膜を蒸着し、電極パターン
を電子線描画し、AU薄膜を剥離後現像を行ない、次い
でOr薄膜、AI薄膜を蒸着後、有機溶媒中でリフトオ
フを行なうことによって形成することができる。
トン交換形導波路フレネルレンズであるが、このような
導波路レンズ19は、上記光導波路11の表面に3iN
x膜を堆積し、その表面にポジ型電子線レジストを塗布
し、さらにその上にAu導電用薄膜を蒸着し、フレネル
レンズパターンを電子線描画し、Au薄薄膜剥離用現像
て得られたレジストパターンをイオンエツチングして3
iNx膜に転写し、レジストを剥離後公知のプロトン交
換を行なって形成することができる。また集光性回折格
子14は、例えば上記導波路レンズ19形成後SiNx
膜の表面にネガ型電子線レジストを塗布し、さらにその
上にAu導電用薄膜を蒸着し、回折格子パターンを電子
線描画し、その後は上述のAuHu剥離からレジストg
IJIIIIまでの工程を実施することによって形成す
ることができる。また交叉くし形電極対15は、例えば
光導波路11の表面にポジ型電子線レジストを塗布し、
さらにその上にAu導電用薄膜を蒸着し、電極パターン
を電子線描画し、AU薄膜を剥離後現像を行ない、次い
でOr薄膜、AI薄膜を蒸着後、有機溶媒中でリフトオ
フを行なうことによって形成することができる。
なお電極対15は、基板16や光導波路11が圧電性を
有する材料からなる場合には、直接光導波路11内ある
いは基板16上に設置しても表面弾性波12を発生させ
ることができるが、そうでない場合には基板16あるい
は光導波路11の一部に例えばZnO等からなる圧電性
薄膜を蒸着、スパッタ等によって形成し、そこに電極対
15を設置すればよい。
有する材料からなる場合には、直接光導波路11内ある
いは基板16上に設置しても表面弾性波12を発生させ
ることができるが、そうでない場合には基板16あるい
は光導波路11の一部に例えばZnO等からなる圧電性
薄膜を蒸着、スパッタ等によって形成し、そこに電極対
15を設置すればよい。
前述の半導体レーザ18は光導波路11の一端面(光入
射端面)11aから該光導波路11内に向けてレーザビ
ーム(放射ビーム)13°を射出する。この放射ビーム
13′は導波路レンズ19によって平行ビーム13とさ
れ、このビーム13は光導波路11内において導波モー
ドで矢印へ方向に進行する。なお半導体レーザ18を上
記のように光入射端面11aに直接結合せずに、レンズ
やカプラープリズム、回折格子(クレーティングカプラ
ー)等を介して、光導波路11内にビーム13′を入射
させるようにしてもよい。ここで特に回折格子を用いる
場合、それを導波路表面に形成された集光性回折格子と
すれば光導波路11内に入射するビーム13”を平行ビ
ームとすることができ、上記導波路レンズ19に代える
ことができる。しかしこの実施態様におけるように半導
体レーザ18を光入射端面11aに直接結合し、放射ビ
ーム13′を平行ビーム化するために導波路レンズ19
を用いれば、光走査部10は極めて小型で、かつ信頼性
の高いものとなりうる。また走査光を発生する光源も上
述の半導体レーザ18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。
射端面)11aから該光導波路11内に向けてレーザビ
ーム(放射ビーム)13°を射出する。この放射ビーム
13′は導波路レンズ19によって平行ビーム13とさ
れ、このビーム13は光導波路11内において導波モー
ドで矢印へ方向に進行する。なお半導体レーザ18を上
記のように光入射端面11aに直接結合せずに、レンズ
やカプラープリズム、回折格子(クレーティングカプラ
ー)等を介して、光導波路11内にビーム13′を入射
させるようにしてもよい。ここで特に回折格子を用いる
場合、それを導波路表面に形成された集光性回折格子と
すれば光導波路11内に入射するビーム13”を平行ビ
ームとすることができ、上記導波路レンズ19に代える
ことができる。しかしこの実施態様におけるように半導
体レーザ18を光入射端面11aに直接結合し、放射ビ
ーム13′を平行ビーム化するために導波路レンズ19
を用いれば、光走査部10は極めて小型で、かつ信頼性
の高いものとなりうる。また走査光を発生する光源も上
述の半導体レーザ18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。
上記構造の光走査読取装置によって原稿読取りを行なう
際、読取原稿31はエンドレスベルト装置30により、
第1図の矢印Y方向に移送される。そして半導体レーザ
18はレーザビーム13′を射出するように駆動され、
それとともに電極対15には駆動回路17から連続的に
周波数が変化するパルス状電圧が印加される。電極対1
5にこのような電圧印加がなされることにより、光導波
路110表面を表面弾性波12が第1図の矢印B方向に
進行する。電極対15は、この表面弾性波12が前記導
波光(平行ビーム)13の光路に交わる方向に進行する
ように配設されている。したがって導波光13は、表面
弾導波12を横切るように進行するが、その際該導波光
13は前述したように表面弾性波12によって偏向され
る。そして電極対15には上述のような電圧が印加され
るから、表面弾性波12の周波数が連続的に変化するよ
うになり、その結果導波光13の偏向角は連続的に変化
する。こうして偏向された導波光13は、曲りとチャー
プを有する集光性回折格子14により基板16側に回折
されて光導波路11外に出射し、該基板16を通過して
、斜めにカットされた端面16cから基板16外に出射
する(第2図参照)。
際、読取原稿31はエンドレスベルト装置30により、
第1図の矢印Y方向に移送される。そして半導体レーザ
18はレーザビーム13′を射出するように駆動され、
それとともに電極対15には駆動回路17から連続的に
周波数が変化するパルス状電圧が印加される。電極対1
5にこのような電圧印加がなされることにより、光導波
路110表面を表面弾性波12が第1図の矢印B方向に
進行する。電極対15は、この表面弾性波12が前記導
波光(平行ビーム)13の光路に交わる方向に進行する
ように配設されている。したがって導波光13は、表面
弾導波12を横切るように進行するが、その際該導波光
13は前述したように表面弾性波12によって偏向され
る。そして電極対15には上述のような電圧が印加され
るから、表面弾性波12の周波数が連続的に変化するよ
うになり、その結果導波光13の偏向角は連続的に変化
する。こうして偏向された導波光13は、曲りとチャー
プを有する集光性回折格子14により基板16側に回折
されて光導波路11外に出射し、該基板16を通過して
、斜めにカットされた端面16cから基板16外に出射
する(第2図参照)。
それとともに導波光13は集光性回折格子14の作用に
より、光導波路11外の空間において円形のスポットP
に集束される。上述の通り導波光13の偏向角は連続的
に変化するので、このビームスポットPは、第1図の矢
印X方向に1次元的に走査する。
より、光導波路11外の空間において円形のスポットP
に集束される。上述の通り導波光13の偏向角は連続的
に変化するので、このビームスポットPは、第1図の矢
印X方向に1次元的に走査する。
したがってこのビームスポットPによって照射される位
置に原稿31を配置し、上記走査(主走査)の方向Xと
略直角な方向Yに前記副走査がなされるようにすれば、
この原稿31はビームスポットPによって2次元的に走
査されるようになる。
置に原稿31を配置し、上記走査(主走査)の方向Xと
略直角な方向Yに前記副走査がなされるようにすれば、
この原稿31はビームスポットPによって2次元的に走
査されるようになる。
上記原稿31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(輝尽性螢光体)シートであり、この蓄積性螢光体シ
ート31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。
、同56−104645号公報等に示される蓄積性螢光
体(輝尽性螢光体)シートであり、この蓄積性螢光体シ
ート31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31が上述のようにしてビーム
スポットP(光13)によって走査されると、該シート
31の光13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32が発せられる
(第1図参照)。この輝尽発光光32は集光体50によ
って集光され、フォトマルチプライヤ−40により光電
的に検出される。このフォトマルチプライヤ−40の出
力信号−(読取画像信号)S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。
スポットP(光13)によって走査されると、該シート
31の光13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32が発せられる
(第1図参照)。この輝尽発光光32は集光体50によ
って集光され、フォトマルチプライヤ−40により光電
的に検出される。このフォトマルチプライヤ−40の出
力信号−(読取画像信号)S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。
以上説明した実施態様においては、導波光13は集光性
回折格子14によって基板1G側に回折されるようにな
っているが、第3図に示すように導波光13が基板16
とは反対側に回折されて直接空気中に出射するように集
光性回折格子14を形成してもよい。また長い主走査幅
が求められる場合には、以上述べた構造の光走査機構を
同一基板上に複数並設し、何本かの走査ビームによる各
走査線を合成して1本の主走査線を構成するようにして
もよい。
回折格子14によって基板1G側に回折されるようにな
っているが、第3図に示すように導波光13が基板16
とは反対側に回折されて直接空気中に出射するように集
光性回折格子14を形成してもよい。また長い主走査幅
が求められる場合には、以上述べた構造の光走査機構を
同一基板上に複数並設し、何本かの走査ビームによる各
走査線を合成して1本の主走査線を構成するようにして
もよい。
次に第4.5図を参照して、本発明の第2の光走査読取
装置の実施態様について説明する。なおこの第4.5図
において、前記第1.2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特に必要の無い限
り省略する。この実施態様装置の光走査部10’におい
て、基板16の底面16aにはガラスブロック60が接
合されている。
装置の実施態様について説明する。なおこの第4.5図
において、前記第1.2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特に必要の無い限
り省略する。この実施態様装置の光走査部10’におい
て、基板16の底面16aにはガラスブロック60が接
合されている。
このガラスブロックθ0は、上記基板16に接合される
側の表面60aと、この表面60aに対向する表面60
bにそれぞれ光反射層61a、61bを有している。
側の表面60aと、この表面60aに対向する表面60
bにそれぞれ光反射層61a、61bを有している。
これらの光反射161a、61bは例えば蒸着ミラー等
からなるものである。そして集光性回折格子14は、導
波光13の1次回折光が基板1G側に回折するように形
成され、また基板16の半導体レーザ18取付備の端面
16bに対向する端@ 16cは図中上方を向くように
斜めに形成されている。したがって、回折された光13
は上記端面16Cにおいて全反射し、ガラスブロック6
0内に入射する。なお当然ながら端面113cの斜めカ
ット角度は、上述の全反射が生じるような角度に設定さ
れ、またガラスブロック60の表面60aにおいて、上
記光13が入射する範囲には光反射層61aが形成され
ていない。
からなるものである。そして集光性回折格子14は、導
波光13の1次回折光が基板1G側に回折するように形
成され、また基板16の半導体レーザ18取付備の端面
16bに対向する端@ 16cは図中上方を向くように
斜めに形成されている。したがって、回折された光13
は上記端面16Cにおいて全反射し、ガラスブロック6
0内に入射する。なお当然ながら端面113cの斜めカ
ット角度は、上述の全反射が生じるような角度に設定さ
れ、またガラスブロック60の表面60aにおいて、上
記光13が入射する範囲には光反射層61aが形成され
ていない。
上記のようにしてガラスブロック60内に入射した光1
3は相対向する2つの光反射1161a、Blbとの閣
で反射を繰り返し、部分的に光反射層61bが除かれた
表面60bからガラスブロック60外に出射する。した
がってこの場合も、ガラスブロック60から出射した光
13の集束スポットPによりて照射される位置に読取原
稿31を配置し、前述の副走査を行なわせれば、この原
稿31は上記スポットPによって2次元的に走査される
。
3は相対向する2つの光反射1161a、Blbとの閣
で反射を繰り返し、部分的に光反射層61bが除かれた
表面60bからガラスブロック60外に出射する。した
がってこの場合も、ガラスブロック60から出射した光
13の集束スポットPによりて照射される位置に読取原
稿31を配置し、前述の副走査を行なわせれば、この原
稿31は上記スポットPによって2次元的に走査される
。
そしてこの光走査読取装置においては、上述のようにガ
ラスブロック60内に走査光の折返し光路を形成したか
ら、ガラスブロック60を含む光走査20一 部10′を小型に形成しても、表面弾性波12によって
偏向される部分から読取原稿31までの光路長を十分長
く設定することができ、長い主走査幅を確保することが
可能になる。
ラスブロック60内に走査光の折返し光路を形成したか
ら、ガラスブロック60を含む光走査20一 部10′を小型に形成しても、表面弾性波12によって
偏向される部分から読取原稿31までの光路長を十分長
く設定することができ、長い主走査幅を確保することが
可能になる。
なおガラスブロック60内における折返し光路の長さを
より長くするために、そして端面16cで反射した光1
3をより効率良くガラスブロック60内に入射させるた
めに、当然ながら、光13ができるだけ小さな入射角で
ガラスブロック60内に入射するように、端面16cの
斜めカット角度を設定するのが好ましい。また勿論なが
ら上記折返し光路の光路長は、光13が、スポットPに
集束する前にガラスブロック60から出射するように設
定する必要がある。
より長くするために、そして端面16cで反射した光1
3をより効率良くガラスブロック60内に入射させるた
めに、当然ながら、光13ができるだけ小さな入射角で
ガラスブロック60内に入射するように、端面16cの
斜めカット角度を設定するのが好ましい。また勿論なが
ら上記折返し光路の光路長は、光13が、スポットPに
集束する前にガラスブロック60から出射するように設
定する必要がある。
次に第6図を参照して、本発明の第2の光走査読取装置
の別の実施態様について説明する。この実施態様装置に
おいて、基板16の端面1eaは上記第4.5図の装置
におけるのと反対向きに斜めカットされており、ここに
ガラスブロック60が接合されている。この場合端面1
6cの斜めカット角度は、上記光13ができるだけ小さ
な入射角でガラスブロック60内に入射するように設定
される。そのようにすれば、集光性回折格子14におい
て回折された光(1次回折光)13が効率良くガラスブ
ロック60内に入射し、またガラスブロック60内の折
返し光路の光路長が十分長く設定されうる。
の別の実施態様について説明する。この実施態様装置に
おいて、基板16の端面1eaは上記第4.5図の装置
におけるのと反対向きに斜めカットされており、ここに
ガラスブロック60が接合されている。この場合端面1
6cの斜めカット角度は、上記光13ができるだけ小さ
な入射角でガラスブロック60内に入射するように設定
される。そのようにすれば、集光性回折格子14におい
て回折された光(1次回折光)13が効率良くガラスブ
ロック60内に入射し、またガラスブロック60内の折
返し光路の光路長が十分長く設定されうる。
以上のように構成された光走査読取装置においても、ガ
ラスブロック60内において折返し光路が形成され、前
記第4.5図に示した装置におけるのと同様の効果が得
られる。
ラスブロック60内において折返し光路が形成され、前
記第4.5図に示した装置におけるのと同様の効果が得
られる。
以上、蓄積性螢光体シートからの輝尽発光光を読み取る
装置として形成された実施態様について説明したが、本
発明の光走査読取装置は、原稿を光で走査し、その原稿
からの反射光あるいは透過光を光電的に検出して原稿画
像を読み取るように形成することも勿論可能である。
装置として形成された実施態様について説明したが、本
発明の光走査読取装置は、原稿を光で走査し、その原稿
からの反射光あるいは透過光を光電的に検出して原稿画
像を読み取るように形成することも勿論可能である。
また副走査手段としては前記エンドレスベルト装置30
に限らず、例えば回転ドラム等、その他の公知のものが
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沿って光
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光走査
部が用いられているので、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−40に限られるものではなく、例えばフォトダイオ
ードアレイ等、その他の公知のものが用いられてもよい
。
に限らず、例えば回転ドラム等、その他の公知のものが
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沿って光
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光走査
部が用いられているので、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−40に限られるものではなく、例えばフォトダイオ
ードアレイ等、その他の公知のものが用いられてもよい
。
さらに本発明の光走査読取装置は、光走査部を複数並置
して、複数本の光を同時に走査するように形成されても
よい。例えば光走査部を3つ並置して、それぞれにR,
G、B等の相異なる色フィルタ、あるいは相異なる発光
色の光源を組み合わせて、カラー原稿読取りのために使
用することも可能である。
して、複数本の光を同時に走査するように形成されても
よい。例えば光走査部を3つ並置して、それぞれにR,
G、B等の相異なる色フィルタ、あるいは相異なる発光
色の光源を組み合わせて、カラー原稿読取りのために使
用することも可能である。
(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、機
械的作動部分を備えない簡単な光走査部によって光走査
を行なうものであるから、耐久性、耐振動性に優れたも
のとなる。また本発明装置は、導波光を光導波路外に出
射させるためのプリズムカプラーや、走査光を集束させ
るための集束レンズ等を必要としないので、極めて小型
で、また調整も容易で、しかも安価に形成されるものと
なる。
械的作動部分を備えない簡単な光走査部によって光走査
を行なうものであるから、耐久性、耐振動性に優れたも
のとなる。また本発明装置は、導波光を光導波路外に出
射させるためのプリズムカプラーや、走査光を集束させ
るための集束レンズ等を必要としないので、極めて小型
で、また調整も容易で、しかも安価に形成されるものと
なる。
特に本発明の第2の光走査読取装置は、ガラスブロック
内に折返し光路を形成しているので、主走査幅が比較的
長い場合でも読取原稿に近接させて光走査部を配置する
ことが可能となり、特に小型に形成されうるものとなる
。
内に折返し光路を形成しているので、主走査幅が比較的
長い場合でも読取原稿に近接させて光走査部を配置する
ことが可能となり、特に小型に形成されうるものとなる
。
さらに本発明の光走査読取装置は、導波光を光導波路外
に出射させそして集束させるために、冗長性を有する集
光性回折格子を用いているから、この回折格子部分に多
少の欠損があっても集束スポット形状に影響が及ぶこと
がなく、常に所定形状のビームスポットで精密な画像読
取りを行なうことが可能となる。
に出射させそして集束させるために、冗長性を有する集
光性回折格子を用いているから、この回折格子部分に多
少の欠損があっても集束スポット形状に影響が及ぶこと
がなく、常に所定形状のビームスポットで精密な画像読
取りを行なうことが可能となる。
第1図および第2図はそれぞれ、本発明の第1の光走査
読取装置の一実施態様を示す概略斜視図と側面図、 第3図は本発明の第1の光走査読取装置の他の実施態様
を示す概略側面図、 第4図および第5図はそれぞれ、本発明の第2の光走査
読取装置の一実施態様を示す概略斜視図と側面図、 第6図は本発明の第2の光走査読取装置の他の実/iI
!態様を示す側面図である。 10.10’・・・光走査部 11・・・光導波路1
2・・・表面弾性波 13・・・導波光14・・
・集光性回折格子 15・・・交叉くし形電極対16
・・・基板 16a・・・基板の底面ie
b、c・・・基板の端面 17・・・駆動回路18・・
・半導体レーザ 19・・・導波路レンズ30・・
・エンドレスベルト装置 31・・・読取原稿40・・
・フォトマルチプライヤ− 50・・・集光体 60・・・ガラスブロッ
ク60a1b・・・ガラスブロックの表面61a、b・
・・光反射層 P・・・ビームスポットS・・・読取
画像信号
読取装置の一実施態様を示す概略斜視図と側面図、 第3図は本発明の第1の光走査読取装置の他の実施態様
を示す概略側面図、 第4図および第5図はそれぞれ、本発明の第2の光走査
読取装置の一実施態様を示す概略斜視図と側面図、 第6図は本発明の第2の光走査読取装置の他の実/iI
!態様を示す側面図である。 10.10’・・・光走査部 11・・・光導波路1
2・・・表面弾性波 13・・・導波光14・・
・集光性回折格子 15・・・交叉くし形電極対16
・・・基板 16a・・・基板の底面ie
b、c・・・基板の端面 17・・・駆動回路18・・
・半導体レーザ 19・・・導波路レンズ30・・
・エンドレスベルト装置 31・・・読取原稿40・・
・フォトマルチプライヤ− 50・・・集光体 60・・・ガラスブロッ
ク60a1b・・・ガラスブロックの表面61a、b・
・・光反射層 P・・・ビームスポットS・・・読取
画像信号
Claims (6)
- (1)表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導
波路と、 この光導波路内に光を入射させる光源と、 前記光導波路内を進む導波光を平行光とする光学系と、 前記導波光の光路に交わる方向に進行して該導波光を偏
向させる表面弾性波を前記光導波路において発生させる
手段と、 この表面弾性波発生手段を、連続的に周波数が変化する
表面弾性波を発生するように駆動する駆動回路と、 前記光導波路の表面に形成され、偏向された導波光を該
光導波路外に出射させるとともに該光導波路外の空間に
おいて集束させる集光性回折格子と、 前記集束された光が照射される位置に配された読取原稿
と前記光導波路とを、前記偏向によるこの光の走査の方
向と略直角な方向に相対移動させる副走査手段と、 前記光の照射によつ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)前記光学系が、前記光導波路に形成された導波路
レンズあるいは集光性回折格子からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の光走査読取装置。 - (3)前記光源が、前記光導波路と同一の基板に結合さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項または
第2項記載の光走査読取装置。 - (4)表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導
波路と、 この光導波路内に光を入射させる光源と、 前記光導波路内を進む導波光を平行光とする光学系と、 前記導波光の光路に交わる方向に進行して該導波光を偏
向させる表面弾性波を前記光導波路において発生させる
手段と、 この表面弾性波発生手段を、連続的に周波数が変化する
表面弾性波を発生するように駆動する駆動回路と、 前記光導波路の表面に形成され、偏向された導波光を該
光導波路外に出射させるとともに該光導波路外の空間に
おいて集束させる集光性回折格子と、 相対向する両表面にそれぞれ光反射層を有し、前記光導
波路外に出射した光が前記集束の位置に至る前に前記両
表面の間で反射を繰り返すように前記光導波路の基板に
接合されたガラスブロックと、 前記集束された光が照射される位置に配された読取原稿
と前記光導波路とを、前記偏向によるこの光の走査の方
向と略直角な方向に相対移動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。 - (5)前記集光性回折格子が前記基板側に向けて前記導
波光を回折するように形成され、前記ガラスブロックが
前記光導波路の基板の底面に接合され、前記基板の光入
射側の端面に対向する端面が、前記集光性回折格子によ
って回折された光を前記ガラスブロックに向けて全反射
するように斜めに形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第4項記載の光走査読取装置。 - (6)前記集光性回折格子が前記基板側に向けて前記導
波光を回折するように形成され、前記基板の光入射側の
端面に対向する端面が斜めに形成されており、この端面
に、前記ガラスブロックが接合されていることを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載の光走査読取装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60217725A JPS6277761A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光走査読取装置 |
US06/912,062 US4778991A (en) | 1985-09-30 | 1986-09-26 | Light beam scanning read-out apparatus and recording apparatus |
EP86113355A EP0217332B1 (en) | 1985-09-30 | 1986-09-29 | Light beam scanning read-out apparatus and recording apparatus |
DE8686113355T DE3687679T2 (de) | 1985-09-30 | 1986-09-29 | Geraet zum aufzeichnen und wiedergeben mit einem abtastlichtstrahl. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60217725A JPS6277761A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光走査読取装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6277761A true JPS6277761A (ja) | 1987-04-09 |
JPH0554754B2 JPH0554754B2 (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=16708760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60217725A Granted JPS6277761A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 光走査読取装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6277761A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5268307A (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-07 | Olympus Optical Co Ltd | Lihgt scanner |
JPS56107217A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-26 | Canon Inc | Calescence point scanning element |
JPS5756807A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-05 | Canon Inc | Thin film waveguide type head |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217725A patent/JPS6277761A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5268307A (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-07 | Olympus Optical Co Ltd | Lihgt scanner |
JPS56107217A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-26 | Canon Inc | Calescence point scanning element |
JPS5756807A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-05 | Canon Inc | Thin film waveguide type head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0554754B2 (ja) | 1993-08-13 |
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