JP2666836B2 - 固体光偏向装置 - Google Patents
固体光偏向装置Info
- Publication number
- JP2666836B2 JP2666836B2 JP60299570A JP29957085A JP2666836B2 JP 2666836 B2 JP2666836 B2 JP 2666836B2 JP 60299570 A JP60299570 A JP 60299570A JP 29957085 A JP29957085 A JP 29957085A JP 2666836 B2 JP2666836 B2 JP 2666836B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical waveguide
- dimensional optical
- substrate
- deflecting unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は光偏向装置に関し、特に大きな偏向角が得ら
れるようにする技術に関するものである。 従来技術 レーザビームプリンタ、バーコードリーダ等の装置に
は、光を偏向させるための光偏向装置が用いられる。こ
のような光偏向装置としては、ポリゴンミラー、ホログ
ラムスキャナ等が知られているが、いずれも回転機構お
よびその駆動装置等の機械的可動部分を備えたものであ
るため、装置が複雑かつ大型となり、また、必ずしも充
分な耐久性が得られる訳ではなかった。 これに対し、電気光学効果、音響光学効果、熱光学効
果などを利用することにより光の透過路に屈折率の変化
を与えて光を偏向させる固体光偏向素子が考えられる。
このような光偏向素子によれば、機械的可動部分が存在
しないため、装置が小型となるとともに、充分な耐久性
が期待できる利点がある。 発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る形式の固体光偏向素子によれば、
一般に、未だ充分な偏向角が得られない欠点があった。 問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであ
り、その要旨とするところは、基板の一面に形成された
二次元光導波路内を一軸に沿って光源から伝播する光に
対して比較的大きな偏向角を付与する固体光偏向装置で
あって、（ａ）前記基板の出力側部位に設けられ、該基
板の二次元光導波路内を伝播する光を二次元光導波路の
屈折率を変更することにより偏向させる第２光偏向部
と、（ｂ）前記基板の入力側部位に設けられ、該基板の
二次元光導波路内を伝播する光を二次元光導波路の屈折
率を変更することにより偏向させる第１光偏向部と、
（ｃ）前記基板の一面において該第１光偏向部と前記第
２光偏向部との間に設けられ、該第１光偏向部により偏
向された光を該第１光偏向部により偏向させられた偏向
角に応じて前記一軸からの距離が大きくなる位置に導く
複数本の三次元光導波路と、（ｄ）前記基板の一面にお
いて該三次元光導波路と前記第２光偏向部との間に設け
られ、該三次元光導波路から出された光を前記一軸から
の距離に応じて大きくなる入射角で前記第２光偏向部に
入射させるフレネルレンズと、を含むことにある。 作用および発明の効果 このようにすれば、基板の一面において第１光偏向部
および第２光偏向部との間には三次元光導波路およびフ
レネルレンズが設けられ、第１光偏向部により偏向され
た光は、三次元光導波路により偏向角に応じて一軸から
の距離が大きくなる位置に導かれるとともに、フレネル
レンズによりその一軸からの距離に応じて大きくなる入
射角で第２光偏向部に入射させられる。 従って、第２光偏向部から出射される光の偏向角は第
２光偏向部自体の偏向作用による偏向角に入射光の入射
角を加えた角度となるので、たとえ第２光偏向部自体の
偏向角が小さくても全体として大きな偏向角を得ること
ができる。 また、本発明の固体光偏向装置によれば、基板の一面
に形成された二次元光導波路上に、屈折率を変更するこ
とにより光を偏向させる第１光偏向部および第２光偏向
部、第１光偏向部により偏向させられた光を導く三次元
光導波路、および三次元光導波路により導かれた光を第
２光偏向部に入射させるフレネルレンズが設けられてい
ることから、光軸の調節が容易になるとともに、機械的
可動部分が存在せず構成が簡単かつ小型となり、充分な
耐久性を得ることが可能である。 実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に
説明する。 第１図において、電気光学材料、たとえばニオブ酸リ
チウムLiNbO3結晶からなる0.5mm厚程度の基板10の一面
には二次元光導波路12が設けられている。この光導波路
12は、基板10の他の部分よりも屈折率が大きくされて厚
み方向に光を閉じ込める特性により光が好適に導かれる
ようになっており、たとえば基板10の表面からTi（チタ
ン）を拡散させることにより数μｍ程度の比較的薄い層
状に形成されている。なお、基板10と光導波路12とは屈
折率が異なるのみでありしかもその屈折率は連続的に変
化するため、それらの境界は破線にて示されている。 上記基板10の一端面には半導体レーザチップ14が固設
されており、その半導体レーザチップ14からはレーザビ
ームが基板10の中心線Ｃに沿って発射されるようになっ
ている。このレーザビームは光導波路12内を導かれる過
程で、第１フレネルレンズ部16において平行光に収束さ
せられ、第１光偏向部18において複数の偏向角の内の所
定の偏向角に偏向させられるとともに、その偏向角に応
じて多数本容易された三次元光導波路20a、20b、20cd、
・・の内の一つにより第１光偏向部18における偏向角に
応じた距離だけ中心線Ｃから離隔した位置へ導かれ、第
２フレネルレンズ部22において上記中心線Ｃからの距離
に応じた角度で屈折させられ、第２光偏向部24において
所望の角度へ偏向させられるようになっている。 上記第１フレネルレンズ部16および第２フレネルレン
ズ部22は、チタン拡散，プロトン交換などの手法により
フレネルレンズ状に局部的に屈折率が高められることに
より構成されている。 前記第１光偏向部18は、前記基板10上に電極26、28、
30が緩衝層32を介して配設されることによって構成され
ている。この緩衝層32は、二次元光導波路12よりも屈折
率の小さい透明物質たとえばSiO2にて数μｍ程度の厚み
に構成されたものであり、前記電極26、28、30による光
の吸収を防止するためのものであるが、必ずしも設けら
れなくても良い。上記電極26および28は前記中心軸Ｃを
挟んで所定の間隔で位置させられており、電極30はそれ
ら電極26、28間において中心軸Ｃと斜交させられてい
る。たとえば、基板10がLiNbO3のＹ−カット結晶の場合
は、電極26、28間に位置する部分の屈折率の変化Δｎは
次式（１）の如くとなるから、中心軸Ｃの直角な方向に
おける屈折率の大き Δｎ＝（1/2）ne 3r33・Ｅ ・・・（１） 但し、neは基板10の異常光に対する屈折率、r33は基
板10の面内であって中心軸Ｃと直交する方向における電
気光学定数である。 さの分布、すなわち屈折率変化Δｎの分布も電界Ｅの分
布に対応して変化し、たとえば、電極30に正電圧、電極
26および28に接地電圧を印加すると、第１光偏向部18の
Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ線上における電界Ｅおよび屈折
率変化Δｎの分布はそれぞれ第２図、第３図、第４図に
示す如くとなる。このため、中心軸Ｃと平行に進行する
レーザビームは光束の各部で経験する屈折率が異なるこ
とになり、屈折率の高い方へ曲げられる。したがって、
電極30と電極26および28との間にそれぞれ印加される電
圧が段階的に変化させられると、それにともなって第１
光偏向部18を通過するレーザビームが偏向されて、多数
設けられた三次元光導波路20a、20b、20c、・・の内の
一つに入射させられる。なお、第２図乃至第４図の電界
Ｅは第５図の下方向を正とし、また電極26を右手に、電
極28を左手に見る方向から示したものである。 次に、三次元光導波路20a、20b、20c、・・は、光を
導くための所定の経路に沿ってTi等の拡散により中心部
ほど屈折率がさらに高められた通路であって、第５図に
示すように、その入射側端部が前記第１光偏向部18にお
いて電極26および28の出射側端縁（図中右端縁）を結ぶ
直線上に略並列させられている。これにより、第１光偏
向部18を通過するレーザビームの段階的な偏向角の変化
にともない、その段階的な偏向角の変化に対応して位置
させられた三次元光導波路20a、20b、20c、・・の端部
の一つに入射させられるのである。三次元光導波路20
a、20b、20c、・・の出射側の端部は前記中心軸Ｃから
所定距離離隔させた複数種類の位置にそれぞれ配設され
ており、レーザビームをその位置へ導くようになってい
る。すなわち、三次元光導波路20a、20b、20c、・・
は、第１光偏向部18における偏向角に応じて中心線Ｃか
らの距離が大きくなる位置に光を導くのである。なお、
理解を容易にするために図において７本の三次元光導波
路20a、20b、20c、・・が画かれているが、それよりも
多数が設けられてもよい。 三次元光導波路20a、20b、20c、・・の中心軸Ｃと平
行な出射側の端部から出射したレーザビームは前記第２
フレネルレンズ部22へ入射させられる。このようにして
入射させられたレーザビームは、第６図に示すように屈
折させられるので、第２光偏向部24への入射角θｉ（中
心線Ｃに対する角度）はレーザビームが導かれた三次元
光導波路20a、20b、20c、・・の出射側の端部の位置、
すなわち中心線Ｃからの距離に対応して異なることとな
る。すなわち、第２フレネルレンズ22は、中心線Ｃから
の距離が大きくなる程大きくなる入射角で第２光偏向部
24へ入射させる。 第２光偏向部24は、前記緩衝層32と同様の緩衝層34上
において中心線Ｃと平行な縞状に同様の抵抗値を備えて
多数（本実施例では11本）設けられた抵抗発熱素子36
a、36b、36c、・・と、その抵抗発熱素子36a、36b、36
c、・・の一端と共通に接続された共通電極38と、抵抗
発熱素子36の他端とそれぞれ接続された多数の電極40
a、40b、40c、・・とを備えている。上記共通電極38と
電極40a、40b、40c、・・との間に各抵抗発熱素子36a、
36b、36c、・・を発熱させるための異なる電圧がそれぞ
れ印加されると、各抵抗発熱素子36a、36b、36c、・・
は同様の抵抗値を備えており、それら各抵抗発熱素子36
a、36b、36c、・・にはその端から順に異なる電力が供
給されることにより順次異なるジュール熱が発生するの
で、前記二次元光導波路12の抵抗発熱素子36a、36b、36
c、・・近傍に位置する部分に、レーザビームの進行方
向と交差する方向、すなわち前記中心線Ｃと直角な方向
に連続的に変化する温度勾配が形成され、この温度勾配
によって形成される屈折率勾配（屈折率の連続的に変化
する状態）によって第２光偏向部24を通過するレーザビ
ームが偏向されるようになっている。すなわち、第２光
偏向部24はそれを通過するレーザビームを連続的に偏向
させるものであり、第２光偏向部24を通過するレーザビ
ームはその入射角に第２光偏向部24の偏向角を加えた偏
向角（全体値）θＨで基板10を出射させられるのであ
る。 なお、上記抵抗発熱素子36a、36b、36c、・・は、ニ
ッケルクロム合金、サーメットなどの抵抗材料が蒸着、
スパッタリングなどの手法を用いて膜状に形成されたも
のであり、上記電極26、28、30、38および40a、40b、40
c、・・もアルミニウムなどの導体材料が同様の手法を
用いて形成されている。また、基板10の出射側には、そ
れから出射するレーザビームを基板10の厚み方向に収束
させる補正レンズ42が配設されている。 以下、本実施例の作動を説明する。 図示しない制御駆動回路から前記電極26および28と30
との間に複数段階の電圧のうちから選択された所定の電
圧が印加され、且つ前記共通電極38と電極40a、40b、40
c、・・との間に所望の偏向制御角に対応した所定の大
きさの順次異なる電圧が印加されると、第１光偏向部18
において通過するレーザビームは複数段階の内の所定の
角度に偏向されて三次元光導波路20a、20b、20c、・・
の内の前記印加電圧に対応したものの一端部へ入射させ
られるとともに、第２フレネルレンズ部22へ導かれる。
このようにして導かれたレーザビームは、それが導かれ
た三次元光導波路に対応した入射角θｉで第２光偏向部
24へ入射させられるとともに、そこで形成された温度勾
配に対応した偏向を受けて偏向角θＨで出射させられ
る。 ここで、上記第２光偏向部24において連続的に変化さ
せられる偏向角の範囲はそれほど大きいものではない
が、その第２光偏向部24を通過するレーザビームの第２
光偏向部24に対する入射角が、前記第１偏向部18におけ
る偏向角、すなわち電極26および28と電極30との間に印
加する電圧の予め設定された複数種類の内の一つを選択
することによって変更されることにより、その第２光偏
向部24に対する入射角と第２光偏向部24における偏向角
との合成によって、全体としての偏向角θＨを連続的に
変化させ得る。これにより、機械的可動部分がなく且つ
制御可能範囲が大きな偏向角θＨを備えた光偏向装置が
得られるのである。 以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明し
たが、本発明はその他の態様においても適用される。 たとえば、前述の実施例の第２光偏向部24では熱光学
効果を利用して光が偏向されているが、それは第１光偏
向部18のように電気光学効果による光偏向方式を用いて
光を偏向させるものでもよいし、その他の方式、たとえ
ば音響光学効果を利用して光を偏向させるものでもよ
い。また、第１光偏向部18でも熱光学効果による光偏向
方式や音響光学効果による偏向方式が用いられ得る。 なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加
えられ得るものである。
れるようにする技術に関するものである。 従来技術 レーザビームプリンタ、バーコードリーダ等の装置に
は、光を偏向させるための光偏向装置が用いられる。こ
のような光偏向装置としては、ポリゴンミラー、ホログ
ラムスキャナ等が知られているが、いずれも回転機構お
よびその駆動装置等の機械的可動部分を備えたものであ
るため、装置が複雑かつ大型となり、また、必ずしも充
分な耐久性が得られる訳ではなかった。 これに対し、電気光学効果、音響光学効果、熱光学効
果などを利用することにより光の透過路に屈折率の変化
を与えて光を偏向させる固体光偏向素子が考えられる。
このような光偏向素子によれば、機械的可動部分が存在
しないため、装置が小型となるとともに、充分な耐久性
が期待できる利点がある。 発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る形式の固体光偏向素子によれば、
一般に、未だ充分な偏向角が得られない欠点があった。 問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであ
り、その要旨とするところは、基板の一面に形成された
二次元光導波路内を一軸に沿って光源から伝播する光に
対して比較的大きな偏向角を付与する固体光偏向装置で
あって、（ａ）前記基板の出力側部位に設けられ、該基
板の二次元光導波路内を伝播する光を二次元光導波路の
屈折率を変更することにより偏向させる第２光偏向部
と、（ｂ）前記基板の入力側部位に設けられ、該基板の
二次元光導波路内を伝播する光を二次元光導波路の屈折
率を変更することにより偏向させる第１光偏向部と、
（ｃ）前記基板の一面において該第１光偏向部と前記第
２光偏向部との間に設けられ、該第１光偏向部により偏
向された光を該第１光偏向部により偏向させられた偏向
角に応じて前記一軸からの距離が大きくなる位置に導く
複数本の三次元光導波路と、（ｄ）前記基板の一面にお
いて該三次元光導波路と前記第２光偏向部との間に設け
られ、該三次元光導波路から出された光を前記一軸から
の距離に応じて大きくなる入射角で前記第２光偏向部に
入射させるフレネルレンズと、を含むことにある。 作用および発明の効果 このようにすれば、基板の一面において第１光偏向部
および第２光偏向部との間には三次元光導波路およびフ
レネルレンズが設けられ、第１光偏向部により偏向され
た光は、三次元光導波路により偏向角に応じて一軸から
の距離が大きくなる位置に導かれるとともに、フレネル
レンズによりその一軸からの距離に応じて大きくなる入
射角で第２光偏向部に入射させられる。 従って、第２光偏向部から出射される光の偏向角は第
２光偏向部自体の偏向作用による偏向角に入射光の入射
角を加えた角度となるので、たとえ第２光偏向部自体の
偏向角が小さくても全体として大きな偏向角を得ること
ができる。 また、本発明の固体光偏向装置によれば、基板の一面
に形成された二次元光導波路上に、屈折率を変更するこ
とにより光を偏向させる第１光偏向部および第２光偏向
部、第１光偏向部により偏向させられた光を導く三次元
光導波路、および三次元光導波路により導かれた光を第
２光偏向部に入射させるフレネルレンズが設けられてい
ることから、光軸の調節が容易になるとともに、機械的
可動部分が存在せず構成が簡単かつ小型となり、充分な
耐久性を得ることが可能である。 実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に
説明する。 第１図において、電気光学材料、たとえばニオブ酸リ
チウムLiNbO3結晶からなる0.5mm厚程度の基板10の一面
には二次元光導波路12が設けられている。この光導波路
12は、基板10の他の部分よりも屈折率が大きくされて厚
み方向に光を閉じ込める特性により光が好適に導かれる
ようになっており、たとえば基板10の表面からTi（チタ
ン）を拡散させることにより数μｍ程度の比較的薄い層
状に形成されている。なお、基板10と光導波路12とは屈
折率が異なるのみでありしかもその屈折率は連続的に変
化するため、それらの境界は破線にて示されている。 上記基板10の一端面には半導体レーザチップ14が固設
されており、その半導体レーザチップ14からはレーザビ
ームが基板10の中心線Ｃに沿って発射されるようになっ
ている。このレーザビームは光導波路12内を導かれる過
程で、第１フレネルレンズ部16において平行光に収束さ
せられ、第１光偏向部18において複数の偏向角の内の所
定の偏向角に偏向させられるとともに、その偏向角に応
じて多数本容易された三次元光導波路20a、20b、20cd、
・・の内の一つにより第１光偏向部18における偏向角に
応じた距離だけ中心線Ｃから離隔した位置へ導かれ、第
２フレネルレンズ部22において上記中心線Ｃからの距離
に応じた角度で屈折させられ、第２光偏向部24において
所望の角度へ偏向させられるようになっている。 上記第１フレネルレンズ部16および第２フレネルレン
ズ部22は、チタン拡散，プロトン交換などの手法により
フレネルレンズ状に局部的に屈折率が高められることに
より構成されている。 前記第１光偏向部18は、前記基板10上に電極26、28、
30が緩衝層32を介して配設されることによって構成され
ている。この緩衝層32は、二次元光導波路12よりも屈折
率の小さい透明物質たとえばSiO2にて数μｍ程度の厚み
に構成されたものであり、前記電極26、28、30による光
の吸収を防止するためのものであるが、必ずしも設けら
れなくても良い。上記電極26および28は前記中心軸Ｃを
挟んで所定の間隔で位置させられており、電極30はそれ
ら電極26、28間において中心軸Ｃと斜交させられてい
る。たとえば、基板10がLiNbO3のＹ−カット結晶の場合
は、電極26、28間に位置する部分の屈折率の変化Δｎは
次式（１）の如くとなるから、中心軸Ｃの直角な方向に
おける屈折率の大き Δｎ＝（1/2）ne 3r33・Ｅ ・・・（１） 但し、neは基板10の異常光に対する屈折率、r33は基
板10の面内であって中心軸Ｃと直交する方向における電
気光学定数である。 さの分布、すなわち屈折率変化Δｎの分布も電界Ｅの分
布に対応して変化し、たとえば、電極30に正電圧、電極
26および28に接地電圧を印加すると、第１光偏向部18の
Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ線上における電界Ｅおよび屈折
率変化Δｎの分布はそれぞれ第２図、第３図、第４図に
示す如くとなる。このため、中心軸Ｃと平行に進行する
レーザビームは光束の各部で経験する屈折率が異なるこ
とになり、屈折率の高い方へ曲げられる。したがって、
電極30と電極26および28との間にそれぞれ印加される電
圧が段階的に変化させられると、それにともなって第１
光偏向部18を通過するレーザビームが偏向されて、多数
設けられた三次元光導波路20a、20b、20c、・・の内の
一つに入射させられる。なお、第２図乃至第４図の電界
Ｅは第５図の下方向を正とし、また電極26を右手に、電
極28を左手に見る方向から示したものである。 次に、三次元光導波路20a、20b、20c、・・は、光を
導くための所定の経路に沿ってTi等の拡散により中心部
ほど屈折率がさらに高められた通路であって、第５図に
示すように、その入射側端部が前記第１光偏向部18にお
いて電極26および28の出射側端縁（図中右端縁）を結ぶ
直線上に略並列させられている。これにより、第１光偏
向部18を通過するレーザビームの段階的な偏向角の変化
にともない、その段階的な偏向角の変化に対応して位置
させられた三次元光導波路20a、20b、20c、・・の端部
の一つに入射させられるのである。三次元光導波路20
a、20b、20c、・・の出射側の端部は前記中心軸Ｃから
所定距離離隔させた複数種類の位置にそれぞれ配設され
ており、レーザビームをその位置へ導くようになってい
る。すなわち、三次元光導波路20a、20b、20c、・・
は、第１光偏向部18における偏向角に応じて中心線Ｃか
らの距離が大きくなる位置に光を導くのである。なお、
理解を容易にするために図において７本の三次元光導波
路20a、20b、20c、・・が画かれているが、それよりも
多数が設けられてもよい。 三次元光導波路20a、20b、20c、・・の中心軸Ｃと平
行な出射側の端部から出射したレーザビームは前記第２
フレネルレンズ部22へ入射させられる。このようにして
入射させられたレーザビームは、第６図に示すように屈
折させられるので、第２光偏向部24への入射角θｉ（中
心線Ｃに対する角度）はレーザビームが導かれた三次元
光導波路20a、20b、20c、・・の出射側の端部の位置、
すなわち中心線Ｃからの距離に対応して異なることとな
る。すなわち、第２フレネルレンズ22は、中心線Ｃから
の距離が大きくなる程大きくなる入射角で第２光偏向部
24へ入射させる。 第２光偏向部24は、前記緩衝層32と同様の緩衝層34上
において中心線Ｃと平行な縞状に同様の抵抗値を備えて
多数（本実施例では11本）設けられた抵抗発熱素子36
a、36b、36c、・・と、その抵抗発熱素子36a、36b、36
c、・・の一端と共通に接続された共通電極38と、抵抗
発熱素子36の他端とそれぞれ接続された多数の電極40
a、40b、40c、・・とを備えている。上記共通電極38と
電極40a、40b、40c、・・との間に各抵抗発熱素子36a、
36b、36c、・・を発熱させるための異なる電圧がそれぞ
れ印加されると、各抵抗発熱素子36a、36b、36c、・・
は同様の抵抗値を備えており、それら各抵抗発熱素子36
a、36b、36c、・・にはその端から順に異なる電力が供
給されることにより順次異なるジュール熱が発生するの
で、前記二次元光導波路12の抵抗発熱素子36a、36b、36
c、・・近傍に位置する部分に、レーザビームの進行方
向と交差する方向、すなわち前記中心線Ｃと直角な方向
に連続的に変化する温度勾配が形成され、この温度勾配
によって形成される屈折率勾配（屈折率の連続的に変化
する状態）によって第２光偏向部24を通過するレーザビ
ームが偏向されるようになっている。すなわち、第２光
偏向部24はそれを通過するレーザビームを連続的に偏向
させるものであり、第２光偏向部24を通過するレーザビ
ームはその入射角に第２光偏向部24の偏向角を加えた偏
向角（全体値）θＨで基板10を出射させられるのであ
る。 なお、上記抵抗発熱素子36a、36b、36c、・・は、ニ
ッケルクロム合金、サーメットなどの抵抗材料が蒸着、
スパッタリングなどの手法を用いて膜状に形成されたも
のであり、上記電極26、28、30、38および40a、40b、40
c、・・もアルミニウムなどの導体材料が同様の手法を
用いて形成されている。また、基板10の出射側には、そ
れから出射するレーザビームを基板10の厚み方向に収束
させる補正レンズ42が配設されている。 以下、本実施例の作動を説明する。 図示しない制御駆動回路から前記電極26および28と30
との間に複数段階の電圧のうちから選択された所定の電
圧が印加され、且つ前記共通電極38と電極40a、40b、40
c、・・との間に所望の偏向制御角に対応した所定の大
きさの順次異なる電圧が印加されると、第１光偏向部18
において通過するレーザビームは複数段階の内の所定の
角度に偏向されて三次元光導波路20a、20b、20c、・・
の内の前記印加電圧に対応したものの一端部へ入射させ
られるとともに、第２フレネルレンズ部22へ導かれる。
このようにして導かれたレーザビームは、それが導かれ
た三次元光導波路に対応した入射角θｉで第２光偏向部
24へ入射させられるとともに、そこで形成された温度勾
配に対応した偏向を受けて偏向角θＨで出射させられ
る。 ここで、上記第２光偏向部24において連続的に変化さ
せられる偏向角の範囲はそれほど大きいものではない
が、その第２光偏向部24を通過するレーザビームの第２
光偏向部24に対する入射角が、前記第１偏向部18におけ
る偏向角、すなわち電極26および28と電極30との間に印
加する電圧の予め設定された複数種類の内の一つを選択
することによって変更されることにより、その第２光偏
向部24に対する入射角と第２光偏向部24における偏向角
との合成によって、全体としての偏向角θＨを連続的に
変化させ得る。これにより、機械的可動部分がなく且つ
制御可能範囲が大きな偏向角θＨを備えた光偏向装置が
得られるのである。 以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明し
たが、本発明はその他の態様においても適用される。 たとえば、前述の実施例の第２光偏向部24では熱光学
効果を利用して光が偏向されているが、それは第１光偏
向部18のように電気光学効果による光偏向方式を用いて
光を偏向させるものでもよいし、その他の方式、たとえ
ば音響光学効果を利用して光を偏向させるものでもよ
い。また、第１光偏向部18でも熱光学効果による光偏向
方式や音響光学効果による偏向方式が用いられ得る。 なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加
えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の構成を説明する斜視図であ
る。第２図、第３図、および第４図は第１図の第１光偏
向部における電界分布および屈折率分布を示す図であ
る。第５図は第１図の第１光偏向部と三次元光導波路と
の関係を示す図である。第６図は第１図の三次元光導波
路と第２フレネルレンズとの関係を示す図である。 10:基板 12:二次元光導波路 14:半導体レーザチップ（光源） 18:第１光偏向部 20a,20b,20c:三次元光導波路 22:第２フレネルレンズ（フレネルレンズ） 24:第２光偏向部
る。第２図、第３図、および第４図は第１図の第１光偏
向部における電界分布および屈折率分布を示す図であ
る。第５図は第１図の第１光偏向部と三次元光導波路と
の関係を示す図である。第６図は第１図の三次元光導波
路と第２フレネルレンズとの関係を示す図である。 10:基板 12:二次元光導波路 14:半導体レーザチップ（光源） 18:第１光偏向部 20a,20b,20c:三次元光導波路 22:第２フレネルレンズ（フレネルレンズ） 24:第２光偏向部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
合議体
審判長 岡田 幸夫
審判官 川上 義行
審判官 吉野 公夫
(56)参考文献 実公 昭51−32471（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．基板の一面に形成された二次元光導波路内を一軸に
沿って光源から伝播する光に対して比較的大きな偏向角
を付与する固体光偏向装置であって、 前記基板の出力側部位に設けられ、該基板の二次元光導
波路内を伝播する光を二次元光導波路の屈折率を変更す
ることにより偏向させる第２光偏向部と、 前記基板の入力側部位に設けられ、該基板の二次元光導
波路内を伝播する光を二次元光導波路の屈折率を変更す
ることにより偏向させる第１光偏向部と、 前記基板の一面において該第１光偏向部と前記第２光偏
向部との間に設けられ、該第１光偏向部により偏向され
た光を該第１光偏向部により偏向させられた偏向角に応
じて前記一軸からの距離が大きくなる位置に導く複数本
の三次元光導波路と、 前記基板の一面において該三次元光導波路と前記第２光
偏向部との間に設けられ、該三次元光導波路から出され
た光を前記一軸からの距離に応じて大きくなる入射角で
前記第２光偏向部に入射させるフレネルレンズと を、含むことを特徴とする固体光偏向装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60299570A JP2666836B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 固体光偏向装置 |
| US06/931,039 US4767170A (en) | 1985-11-20 | 1986-11-17 | Optical deflector device |
| EP86309044A EP0230726A3 (en) | 1985-11-20 | 1986-11-19 | Optical deflector device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60299570A JP2666836B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 固体光偏向装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156627A JPS62156627A (ja) | 1987-07-11 |
| JP2666836B2 true JP2666836B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=17874337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60299570A Expired - Fee Related JP2666836B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-12-27 | 固体光偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666836B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2784025B2 (ja) * | 1989-02-07 | 1998-08-06 | 日本板硝子株式会社 | 光走査装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535667Y2 (ja) * | 1974-09-02 | 1978-02-13 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60299570A patent/JP2666836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62156627A (ja) | 1987-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6232425A (ja) | 光偏向器 | |
| US7839565B2 (en) | Optical deflector | |
| US4767170A (en) | Optical deflector device | |
| JP2666836B2 (ja) | 固体光偏向装置 | |
| US7027670B2 (en) | Cascaded deflectors for multi-channel optical switches, and optical switching modules and methods having cascaded deflectors | |
| JP2706237B2 (ja) | レーザプリンタ | |
| JPS63318527A (ja) | 導波路型光偏向装置 | |
| JPS58130327A (ja) | ２次元光偏向器 | |
| JPS62119530A (ja) | 光偏向装置 | |
| JPS61182025A (ja) | 光偏向器 | |
| JPH11281831A (ja) | グレーティングカプラ | |
| JP5058935B2 (ja) | 光変調器および画像記録装置 | |
| JPS58115424A (ja) | 光偏向素子 | |
| JPH04242728A (ja) | 光偏向素子の動作方法 | |
| JP2834844B2 (ja) | 光スイッチアレイ | |
| JPH05289118A (ja) | 集光点位置調整方法 | |
| JP2837511B2 (ja) | 光スイッチアレイ | |
| JPS6151775B2 (ja) | ||
| JPH09197151A (ja) | 光学装置 | |
| JPS626230A (ja) | 光偏向装置 | |
| JP2540870B2 (ja) | 光スキャナ | |
| JPH0990437A (ja) | 導波路入出力装置 | |
| JP2793225B2 (ja) | 電気光学レンズ装置 | |
| JPH08220464A (ja) | 光走査装置 | |
| JPS5897027A (ja) | 薄膜型２次元光偏向器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |