JPH01183204A - 高周波掃引装置 - Google Patents
高周波掃引装置Info
- Publication number
- JPH01183204A JPH01183204A JP796388A JP796388A JPH01183204A JP H01183204 A JPH01183204 A JP H01183204A JP 796388 A JP796388 A JP 796388A JP 796388 A JP796388 A JP 796388A JP H01183204 A JPH01183204 A JP H01183204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- high frequency
- controlled oscillator
- voltage controlled
- optical
- 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.)
- Pending
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 56
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 5
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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】
(産業上の利用分野)
本発明は、周波数が掃引された高周波を出力する高周波
掃引装置、特に詳細には小型、安価の電圧制御発振器を
用いた上で周波数確度も高められるようにした高周波掃
引装置に関するものである。
掃引装置、特に詳細には小型、安価の電圧制御発振器を
用いた上で周波数確度も高められるようにした高周波掃
引装置に関するものである。
(従来の技術)
例えば光走査記録装置や光走査読取装置等において光ビ
ームを偏向させる光偏向装置として、従来より、ガルバ
ノメータミラーやポリゴンミラー等の機械式光偏向器や
、EOD (電気光学光偏向器) 、AOD (音響光
学光偏向器)が多く用いられている。しかし機械式光偏
向器においては、耐久性に難がある、大型化しやすいと
いった問題があり、一方EODやAODにおいては、光
偏向角が大きく取れないのでビーム光路が長くなり、光
走査記録装置等の大型化を招くといった問題がある。
ームを偏向させる光偏向装置として、従来より、ガルバ
ノメータミラーやポリゴンミラー等の機械式光偏向器や
、EOD (電気光学光偏向器) 、AOD (音響光
学光偏向器)が多く用いられている。しかし機械式光偏
向器においては、耐久性に難がある、大型化しやすいと
いった問題があり、一方EODやAODにおいては、光
偏向角が大きく取れないのでビーム光路が長くなり、光
走査記録装置等の大型化を招くといった問題がある。
上述のような問題を解消しうる光偏向装置として近時、
先導波路を用いる光偏向装置が注目されている。この光
偏向装置は、表面弾性波が伝播可能な材料から形成され
たスラブ状の先導波路と、この光導波路内を導波する光
ビームと交わる方向に進行して周波数が連続的に変化す
る表面弾性波を該光導波路において発生させる手段(例
えば交叉くし形電極対と、この電極対に周波数が連続的
に変化する高周波の交番電圧を印加するドライバとから
構成される)とを有するものである。この光偏向装置に
おいては、先導波路内を導波する光ビームが表面弾性波
との音響光学相互作用によりブラッグ回折し、そしてこ
の回折角は表面弾性波周波数に応じて変化するので、表
面弾性波周波数を上述のように変えることにより、光ビ
ームを先導波路内において連続的に偏向させることがで
きる。こうして偏向させた光ビームは、例えば先導波路
の表面に形成した回折格子(グレーティングカプラ)や
プリズムカプラ等によって先導波路外に出射させること
ができる。なおこのような光偏向装置については、例え
ば特開昭62−77761号公報に詳しい記載がなされ
ている。
先導波路を用いる光偏向装置が注目されている。この光
偏向装置は、表面弾性波が伝播可能な材料から形成され
たスラブ状の先導波路と、この光導波路内を導波する光
ビームと交わる方向に進行して周波数が連続的に変化す
る表面弾性波を該光導波路において発生させる手段(例
えば交叉くし形電極対と、この電極対に周波数が連続的
に変化する高周波の交番電圧を印加するドライバとから
構成される)とを有するものである。この光偏向装置に
おいては、先導波路内を導波する光ビームが表面弾性波
との音響光学相互作用によりブラッグ回折し、そしてこ
の回折角は表面弾性波周波数に応じて変化するので、表
面弾性波周波数を上述のように変えることにより、光ビ
ームを先導波路内において連続的に偏向させることがで
きる。こうして偏向させた光ビームは、例えば先導波路
の表面に形成した回折格子(グレーティングカプラ)や
プリズムカプラ等によって先導波路外に出射させること
ができる。なおこのような光偏向装置については、例え
ば特開昭62−77761号公報に詳しい記載がなされ
ている。
一方、例えば本願出願人による特願昭62−18077
9号明細書に示されるように、上述の光偏向装置と同様
に光導波路において連続的に周波数が変化する表面弾性
波を進行させて、光ビームの波長を測定する光スペクト
ラムアナライザーも提案されている。この光スペクトラ
ムアナライザーは、光導波路を導波する光ビームが表面
弾性波によって回折する際、その回折角が前述のように
表面弾性波周波数に応じて変化するとともに該光ビーム
の波長にも応じて変化することを利用し、光ビームが所
定角度回折したときの表面弾性波周波数に基づいて該光
ビームの波長を求めるように構成されたものである。
9号明細書に示されるように、上述の光偏向装置と同様
に光導波路において連続的に周波数が変化する表面弾性
波を進行させて、光ビームの波長を測定する光スペクト
ラムアナライザーも提案されている。この光スペクトラ
ムアナライザーは、光導波路を導波する光ビームが表面
弾性波によって回折する際、その回折角が前述のように
表面弾性波周波数に応じて変化するとともに該光ビーム
の波長にも応じて変化することを利用し、光ビームが所
定角度回折したときの表面弾性波周波数に基づいて該光
ビームの波長を求めるように構成されたものである。
以上述べた光導波路を用いる光偏向装置や光スペクトラ
ムアナライザーにおいては、光ビームの走査精度を高め
るため、あるいは光波長分析の精度を高めるために、表
面弾性波の周波数確度を十分に高くすることが必要であ
る。先に述べた通りこの表面弾性波は一般に、交叉くし
形電極対に掃引された高周波の交番電圧を印加すること
によって発生させるようにしているので、この場合、電
極対に印加する高周波の周波数確度を高めれば、必然的
に表面弾性波の周波数確度が向上する。
ムアナライザーにおいては、光ビームの走査精度を高め
るため、あるいは光波長分析の精度を高めるために、表
面弾性波の周波数確度を十分に高くすることが必要であ
る。先に述べた通りこの表面弾性波は一般に、交叉くし
形電極対に掃引された高周波の交番電圧を印加すること
によって発生させるようにしているので、この場合、電
極対に印加する高周波の周波数確度を高めれば、必然的
に表面弾性波の周波数確度が向上する。
掃引された高周波を発生する高周波掃引装置として、よ
り具体的には、入力される電圧信号の値に応じて周波数
が変化する高周波を出力する電圧制御発振器(V CO
: Voltage ControlledOsci
l 1ator )と、この電圧制御発振器に漸増あ
るいは漸減する電圧信号を入力する信号発生源とからな
るものが従来より広く用いられている。このような高周
波掃引装置は、上記電圧制御発振器が比較的安価で、ま
た小型でもあるので、シンセサイザー等と比べれば光偏
向装置や光スペクトラムアナライザーの小型化、コスト
ダウンを図る上で有利である。
り具体的には、入力される電圧信号の値に応じて周波数
が変化する高周波を出力する電圧制御発振器(V CO
: Voltage ControlledOsci
l 1ator )と、この電圧制御発振器に漸増あ
るいは漸減する電圧信号を入力する信号発生源とからな
るものが従来より広く用いられている。このような高周
波掃引装置は、上記電圧制御発振器が比較的安価で、ま
た小型でもあるので、シンセサイザー等と比べれば光偏
向装置や光スペクトラムアナライザーの小型化、コスト
ダウンを図る上で有利である。
(発明が解決しようとする課題)
しかしその反面上記電圧制御発振器は、シンセサイザー
等と比べると周波数安定性が劣り、そのため前述の周波
数確度が低いという問題を有している。すなわちこの電
圧制御発振器は、周囲温度や制御電圧の変化等により、
一般には数MHz〜数10MHz程度の不安定性を有す
る。例えば前述の光偏向装置を光走査記録装置に適用す
る場合、表面弾性波周波数すなわち交叉くし形電極対に
印加する高周波の周波数が500〜100100Oの間
で掃引されるとすると、周波数掃引範囲は500MHz
であるから、解像点数2000点を得るためには、 500MHz/2000=0.25MHzの周波数確度
が要求される。従来、上述のように周波数安定性が低い
電圧制御発振器を用いる場合は、このような要求を満た
すことは不可能であった。
等と比べると周波数安定性が劣り、そのため前述の周波
数確度が低いという問題を有している。すなわちこの電
圧制御発振器は、周囲温度や制御電圧の変化等により、
一般には数MHz〜数10MHz程度の不安定性を有す
る。例えば前述の光偏向装置を光走査記録装置に適用す
る場合、表面弾性波周波数すなわち交叉くし形電極対に
印加する高周波の周波数が500〜100100Oの間
で掃引されるとすると、周波数掃引範囲は500MHz
であるから、解像点数2000点を得るためには、 500MHz/2000=0.25MHzの周波数確度
が要求される。従来、上述のように周波数安定性が低い
電圧制御発振器を用いる場合は、このような要求を満た
すことは不可能であった。
そこで本発明は、電圧制御発振器を用いた上で、周波数
確度も上記の値程度まで十分に高めることができる高周
波掃引装置を提供することを目的とするものである。
確度も上記の値程度まで十分に高めることができる高周
波掃引装置を提供することを目的とするものである。
(課題を解決するための手段)
本発明の高周波掃引装置は、電圧制御発振器と、前述し
たようにこの電圧制御発振器に漸増あるいは漸減する電
圧信号を入力する信号発生源に加えて、 電圧制御発振器に接続されて、該発振器が出力する高周
波を通過させる第1の状態と、この通過を制限する第2
の状態とを選択的にとりうる高周波出力制限手段と、 上記高周波の周波数を測定する周波数測定手段と、 この周波数測定手段の出力を受け、該手段が測定した周
波数が第1の設定値に達したとき上記高周波出力制限手
段を上記第1の状態に設定し、この周波数が第2の設定
値に達したとき高周波出力制限手段を上記第2の状態に
設定する制御回路とを設けたことを特徴とするものであ
る。
たようにこの電圧制御発振器に漸増あるいは漸減する電
圧信号を入力する信号発生源に加えて、 電圧制御発振器に接続されて、該発振器が出力する高周
波を通過させる第1の状態と、この通過を制限する第2
の状態とを選択的にとりうる高周波出力制限手段と、 上記高周波の周波数を測定する周波数測定手段と、 この周波数測定手段の出力を受け、該手段が測定した周
波数が第1の設定値に達したとき上記高周波出力制限手
段を上記第1の状態に設定し、この周波数が第2の設定
値に達したとき高周波出力制限手段を上記第2の状態に
設定する制御回路とを設けたことを特徴とするものであ
る。
(作 用)
上述のように電圧制御発振器から出力される高周波の周
波数を実際に測定し、この11!J定値が第1の設定値
に達したとき該高周波を高周波出力制限手段から出力さ
せ、第2の設定値に達したときその出力を制限すれば、
この出力制限手段からは、正確に第1の設定値と第2の
設定値との間で周波数掃引された高周波が出力されるよ
うになる。そして、電圧制御発振器が出力する高周波の
周波数の不安定さは、入力電圧信号対出力周波数の特性
曲線が平行移動する形のものであるから、上述のように
周波数の上限値と下限値とを正確に抑えれば、これらの
値の範囲においても、該周波数は常に路間−の特性で変
化するものとなる。
波数を実際に測定し、この11!J定値が第1の設定値
に達したとき該高周波を高周波出力制限手段から出力さ
せ、第2の設定値に達したときその出力を制限すれば、
この出力制限手段からは、正確に第1の設定値と第2の
設定値との間で周波数掃引された高周波が出力されるよ
うになる。そして、電圧制御発振器が出力する高周波の
周波数の不安定さは、入力電圧信号対出力周波数の特性
曲線が平行移動する形のものであるから、上述のように
周波数の上限値と下限値とを正確に抑えれば、これらの
値の範囲においても、該周波数は常に路間−の特性で変
化するものとなる。
(実 施 例)
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
する。
第1図は本発明の一実施例による高周波掃引装置50を
示すものであり、また第2図と第3図はこの高周波掃引
装置50によって掃引させた高周波を受けて光ビームを
偏向させる光偏向装置10を示している。まず第2図お
よび第3図を参照して、光偏向装置IOについて説明す
る。この光偏向装置lOは一例として光走査記録装置を
構成するものであり、透明基板16上に形成されたスラ
ブ状先導波路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(I nter D 1g1
tal T ransducer、以下IDTと称す
る)15と、この光導波路11の表面において互いに離
して設けられた光入射用線状回折格子(LlnearG
ratlng Coupler:以下LGCと称する
)20および光出射用LGC21とを有している。また
基板IBの先導波路tiと反対側の表面lea上には、
光入射用プリズム30と、光出射用プリズム31が取り
付けられている。光入射用プリズム30は断面三角形状
のもので、第1の光通過面30aと第2の光通過面30
bを有し、上記第1の光通過面30aが基板表面tea
に強く押圧されることにより、あるいは高屈折率の接着
剤を用いる等により、該表面16aに密着固定されてい
る。光出射用プリズム31も上記光入射用プリズム30
と同様の形状とされ、第1の光通過面318%第2の光
通過面Blbを有し、上述と同様にして基板表面lea
に固定されている。
示すものであり、また第2図と第3図はこの高周波掃引
装置50によって掃引させた高周波を受けて光ビームを
偏向させる光偏向装置10を示している。まず第2図お
よび第3図を参照して、光偏向装置IOについて説明す
る。この光偏向装置lOは一例として光走査記録装置を
構成するものであり、透明基板16上に形成されたスラ
ブ状先導波路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(I nter D 1g1
tal T ransducer、以下IDTと称す
る)15と、この光導波路11の表面において互いに離
して設けられた光入射用線状回折格子(LlnearG
ratlng Coupler:以下LGCと称する
)20および光出射用LGC21とを有している。また
基板IBの先導波路tiと反対側の表面lea上には、
光入射用プリズム30と、光出射用プリズム31が取り
付けられている。光入射用プリズム30は断面三角形状
のもので、第1の光通過面30aと第2の光通過面30
bを有し、上記第1の光通過面30aが基板表面tea
に強く押圧されることにより、あるいは高屈折率の接着
剤を用いる等により、該表面16aに密着固定されてい
る。光出射用プリズム31も上記光入射用プリズム30
と同様の形状とされ、第1の光通過面318%第2の光
通過面Blbを有し、上述と同様にして基板表面lea
に固定されている。
本実施例においては一例として、基板18ELiNbO
,ウェハを用い、このウェハの表面にTi拡散膜を設け
ることにより光導波路Uを形成している。なお基板te
としてその他サファイア、Si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Ti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、Ta1r)編「イ
ンチ−グレイテッド オブティク7. (I nteg
rated 0ptlcs)J()ビックス イン ア
プライド フィジックス(Topics 1n Ap
pHed Physlcs)第7巻)スブリンガー
フェアラーグ(S prlnger−Verlag)刊
(1975);西原、音名、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
発明では先導波路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。ただしこの先導波路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
ら形成される。また光導波路は2層以上の積層構造を有
していてもよい。
,ウェハを用い、このウェハの表面にTi拡散膜を設け
ることにより光導波路Uを形成している。なお基板te
としてその他サファイア、Si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Ti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、Ta1r)編「イ
ンチ−グレイテッド オブティク7. (I nteg
rated 0ptlcs)J()ビックス イン ア
プライド フィジックス(Topics 1n Ap
pHed Physlcs)第7巻)スブリンガー
フェアラーグ(S prlnger−Verlag)刊
(1975);西原、音名、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
発明では先導波路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。ただしこの先導波路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
ら形成される。また光導波路は2層以上の積層構造を有
していてもよい。
記録光を発する半導体レーザ18は、光入射用プリズム
30の第2の光通過面30bに向けて垂直に光ビーム(
レーザビーム) 13を射出するように配置されている
。発散ビームであるこの光ビーム13は、コリメーター
レンズ25によって平行ビームとされた上で上記第2の
光通過面30bから光入射用プリズム30内に入射し、
その第1の光通過面30aを通過して基板lB内に入射
し、光導波路llを透過して、その表面に形成された前
記LGC20の部分に入射する。それにより光ビーム1
3はこのLGC20で回折して先導波路11内に入射し
、該光導波路11内を導波モードで矢印A方向に進行す
る。
30の第2の光通過面30bに向けて垂直に光ビーム(
レーザビーム) 13を射出するように配置されている
。発散ビームであるこの光ビーム13は、コリメーター
レンズ25によって平行ビームとされた上で上記第2の
光通過面30bから光入射用プリズム30内に入射し、
その第1の光通過面30aを通過して基板lB内に入射
し、光導波路llを透過して、その表面に形成された前
記LGC20の部分に入射する。それにより光ビーム1
3はこのLGC20で回折して先導波路11内に入射し
、該光導波路11内を導波モードで矢印A方向に進行す
る。
画像記録を行なう際には、例えばエンドレスベルト等の
移送手段22上に感光体23がセットされる。
移送手段22上に感光体23がセットされる。
そして半導体レーザlBはレーザ駆動回路19により、
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IDT15には、高周波掃引装置50から連続的に
周波数が変化する高周波の交番電圧が印加される(なお
、この高周波の発生については後に詳述する)。またレ
ーザ駆動回路19は変調回路24によって制御され、画
像信号Sに応じて光出力を変えるように(すなわち光ビ
ーム13の強度や、光ビーム13をパルス状に射出する
場合はパルス数やパルス幅を変えるように)半導体レー
ザ18を駆動する。
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IDT15には、高周波掃引装置50から連続的に
周波数が変化する高周波の交番電圧が印加される(なお
、この高周波の発生については後に詳述する)。またレ
ーザ駆動回路19は変調回路24によって制御され、画
像信号Sに応じて光出力を変えるように(すなわち光ビ
ーム13の強度や、光ビーム13をパルス状に射出する
場合はパルス数やパルス幅を変えるように)半導体レー
ザ18を駆動する。
IDT15は、線幅が少しずつ変えられた多数の電極指
が並設されてなるものであり、このIDT15に上述の
ような電圧印加がなされることにより、表面弾性波12
が発生する。この表面弾性波12は光導波路11の表面
を第3図の矢印B方向に進行する。
が並設されてなるものであり、このIDT15に上述の
ような電圧印加がなされることにより、表面弾性波12
が発生する。この表面弾性波12は光導波路11の表面
を第3図の矢印B方向に進行する。
IDT15は、この表面弾性波12が導波光(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、表面弾性波1
2を横切るように進行するが、その際該導波光13°は
表面弾性波12との音響光学相互作用によりブラッグ(
B ragg)回折する。
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、表面弾性波1
2を横切るように進行するが、その際該導波光13°は
表面弾性波12との音響光学相互作用によりブラッグ(
B ragg)回折する。
表面弾性波による導波光のブラッグ回折については従来
から知られているが、ここで簡単に説明する。先導波路
11を伝播する表面弾性波12の進行方向と、導波光1
3°の進行方向とがなす角(Bragg角)をθとする
と、表面弾性波12との音響光学トロ互作用による導波
光13’ の偏向角(回折角)δは、δ−2θとなる。
から知られているが、ここで簡単に説明する。先導波路
11を伝播する表面弾性波12の進行方向と、導波光1
3°の進行方向とがなす角(Bragg角)をθとする
と、表面弾性波12との音響光学トロ互作用による導波
光13’ の偏向角(回折角)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AS
fSvとすれば、2θ−25in−1(λ/ (2Ne
@A)1シλ/(Ne@A) 一λ・f/(Ne−v) となり、2θつまりδは表面弾性波12の周波数fにほ
ぼ比例する。前述の通り高周波掃引装置50はIDT1
5に、周波数が連続的に変化する交番電圧を印加するの
で、表面弾性波12の周波数が連続的に変化し、上記偏
向角δが連続的に変化するようになる。つまりこの導波
光13°は矢印Cで示す通り、回折角が連続的に変化す
るように回折、偏向する。このようにして偏向した導波
光13°は、LGC21により回折して光導波路11か
ら基板16側に出射する。こうして先導波路11から出
射して外部光となった光ビーム13“は、光出射用プリ
ズム31の第1の光通過面31aを通過して該プリズム
31内に入射し、第2の光通過面atbを垂直に通過し
てプリズム外に出射する。
、表面弾性波12の波長、周波数、速度をそれぞれAS
fSvとすれば、2θ−25in−1(λ/ (2Ne
@A)1シλ/(Ne@A) 一λ・f/(Ne−v) となり、2θつまりδは表面弾性波12の周波数fにほ
ぼ比例する。前述の通り高周波掃引装置50はIDT1
5に、周波数が連続的に変化する交番電圧を印加するの
で、表面弾性波12の周波数が連続的に変化し、上記偏
向角δが連続的に変化するようになる。つまりこの導波
光13°は矢印Cで示す通り、回折角が連続的に変化す
るように回折、偏向する。このようにして偏向した導波
光13°は、LGC21により回折して光導波路11か
ら基板16側に出射する。こうして先導波路11から出
射して外部光となった光ビーム13“は、光出射用プリ
ズム31の第1の光通過面31aを通過して該プリズム
31内に入射し、第2の光通過面atbを垂直に通過し
てプリズム外に出射する。
上述のようにして先導波路11外に出射した光ビーム1
3’は、例えばfθレンズからなる走査レンズ2Bを通
過して小さなビームスポットQに絞られ、感光体23上
を矢印U方向に走査(主走査)する。
3’は、例えばfθレンズからなる走査レンズ2Bを通
過して小さなビームスポットQに絞られ、感光体23上
を矢印U方向に走査(主走査)する。
それとともに感光体23が、移送手段22により上記主
走査の方向と略直角な矢印V方向に移送されて副走査が
なされるので、感光体23は光ビーム13“により2次
元的に走査される。前述したようにこの光ビーム13“
は画像信号Sに基づいて変調されているので、感光体2
3上にはこの画像信号Sが担う画像が記録される。
走査の方向と略直角な矢印V方向に移送されて副走査が
なされるので、感光体23は光ビーム13“により2次
元的に走査される。前述したようにこの光ビーム13“
は画像信号Sに基づいて変調されているので、感光体2
3上にはこの画像信号Sが担う画像が記録される。
なお1主走査ライン分の画像信号Sと光ビーム13″の
主走査との同期をとるためには、この画像信号Sに含ま
れるブランキング信号sbをトリガ信号として用いて、
IDT15への電圧印加タイミングを制御すればよい。
主走査との同期をとるためには、この画像信号Sに含ま
れるブランキング信号sbをトリガ信号として用いて、
IDT15への電圧印加タイミングを制御すればよい。
またこのブランキング信号sbにより移送手段22の駆
動タイミングを制御することにより、上記主走査と副走
査との同期をとることができる。
動タイミングを制御することにより、上記主走査と副走
査との同期をとることができる。
ここで、IDT15に印加される交番電圧の周波数が所
定のflからft (fl <ftとする)の間で正
確に掃引されれば、光ビーム13”の偏向角範囲が一定
になってその感光体23上における走査領域(走査始点
と終点との間の範囲)は一定に保たれるが、この周波数
掃引範囲が変動してしまうと、上記走査領域が変動して
記録画像が歪んでしまう。以下、このような不具合の発
生を防止できるようにした点について説明する。第1図
に示すように高周波掃引装置50は、後述する減衰器5
9の状態を制御する制御回路としてのコンパレータ51
、マイクロプロセッサ等のCPU (中央処理装置)5
2、カウンター53、ROM54、D/A変換器55、
先に述べたような電圧制御発振器5B、この電圧制御発
振器5BとD/A変換器55との間に挿入されたCR回
路57、分岐器58、減衰器59および分周器60から
構成されている。光ビームの偏向に際しては、まずCP
U52がカウンター53にスタートをかけてクロックパ
ルスを送り始める。カウンター53はこのクロックパル
スをカウントして、そのカウント値を示すディジタル信
号SdをROM54に送る。
定のflからft (fl <ftとする)の間で正
確に掃引されれば、光ビーム13”の偏向角範囲が一定
になってその感光体23上における走査領域(走査始点
と終点との間の範囲)は一定に保たれるが、この周波数
掃引範囲が変動してしまうと、上記走査領域が変動して
記録画像が歪んでしまう。以下、このような不具合の発
生を防止できるようにした点について説明する。第1図
に示すように高周波掃引装置50は、後述する減衰器5
9の状態を制御する制御回路としてのコンパレータ51
、マイクロプロセッサ等のCPU (中央処理装置)5
2、カウンター53、ROM54、D/A変換器55、
先に述べたような電圧制御発振器5B、この電圧制御発
振器5BとD/A変換器55との間に挿入されたCR回
路57、分岐器58、減衰器59および分周器60から
構成されている。光ビームの偏向に際しては、まずCP
U52がカウンター53にスタートをかけてクロックパ
ルスを送り始める。カウンター53はこのクロックパル
スをカウントして、そのカウント値を示すディジタル信
号SdをROM54に送る。
ROM54は電圧制御発振器5Bの非線形性等を補正す
るテーブルを構成しており、この非線形性が補正される
ようにディジタル信号Sdが変換されて出力される。こ
の変換信号Sd’ はD/A変換器55に送られて、ア
ナログの電圧信号Svに変換される。この電圧信号Sv
は前記クロックパルスのカウント値に対応するものであ
り、このカウント値は漸次増大するから、該電圧信号S
vは時間とともに漸次レベルが増大するものとなる。こ
の電圧信号SvはCR回路57によって平滑化された上
で、電圧制御発振器58に入力される。電圧制御発振器
5Bは第4図に示すような特性で、上記電圧信号Svの
値Vに対応した周波数fの高周波RF(交番電圧)を出
力する。この高周波RFは分岐器58によって分岐され
、減衰器59に送られるとともに、分周器BOに送られ
る。分周器60は高周波RFの周波数fを1/Mに分周
し、その周波数f/Mを示す信号Sfをコンパレータ5
1に送る。このコンパレータ51には、IDT15に印
加する高周波の最低周波数f1と最高周波数f2を各々
1/M倍した第1の設定値(下限値) Fs −ft
/Mtおよび第2の設定値(上限値)F2−f2/Mが
設定されており、該コンパレータ51は上記信号Sfが
示す周波数が第1の設定値F1に達したときゲート開信
号GOを減衰器59に送って、この減衰器59を減衰率
O(ゼロ)dBの状態にする。それにより高周波RFは
この減衰器59を通過してIDT15に送られ、前述の
ように表面弾性波12を発生させる。このときの高周波
RFの周波数fは、上記から明らかな通り最低周波数f
lである。その後電圧信号Svが漸増するのに従って、
高周波RFの周波数fは次第に増大し、それにより導波
光13°の偏向角が次第に増大する。
るテーブルを構成しており、この非線形性が補正される
ようにディジタル信号Sdが変換されて出力される。こ
の変換信号Sd’ はD/A変換器55に送られて、ア
ナログの電圧信号Svに変換される。この電圧信号Sv
は前記クロックパルスのカウント値に対応するものであ
り、このカウント値は漸次増大するから、該電圧信号S
vは時間とともに漸次レベルが増大するものとなる。こ
の電圧信号SvはCR回路57によって平滑化された上
で、電圧制御発振器58に入力される。電圧制御発振器
5Bは第4図に示すような特性で、上記電圧信号Svの
値Vに対応した周波数fの高周波RF(交番電圧)を出
力する。この高周波RFは分岐器58によって分岐され
、減衰器59に送られるとともに、分周器BOに送られ
る。分周器60は高周波RFの周波数fを1/Mに分周
し、その周波数f/Mを示す信号Sfをコンパレータ5
1に送る。このコンパレータ51には、IDT15に印
加する高周波の最低周波数f1と最高周波数f2を各々
1/M倍した第1の設定値(下限値) Fs −ft
/Mtおよび第2の設定値(上限値)F2−f2/Mが
設定されており、該コンパレータ51は上記信号Sfが
示す周波数が第1の設定値F1に達したときゲート開信
号GOを減衰器59に送って、この減衰器59を減衰率
O(ゼロ)dBの状態にする。それにより高周波RFは
この減衰器59を通過してIDT15に送られ、前述の
ように表面弾性波12を発生させる。このときの高周波
RFの周波数fは、上記から明らかな通り最低周波数f
lである。その後電圧信号Svが漸増するのに従って、
高周波RFの周波数fは次第に増大し、それにより導波
光13°の偏向角が次第に増大する。
こうして高周波RFの周波数fが次第に増大して行き、
前記最高周波数f2に達すると、コンパレータ51に入
力される信号Sfが示す周波数が前記第2の設定値F2
に達する。この状態になるとコンパレータ51はゲート
閉信号Gcを減衰器59に送って、この減衰器59を減
衰率最大の状態に設定する。それにより高周波RFはI
DT15に送られなくなり、あるいは非常に低レベルの
状態で送られるようになり、表面弾性波12の発生がそ
こで停止される。以上説明のようにして、IDT15に
送られる高周波RFは、いかなる場合も前記最低周波数
f1から最高周波数f2の間で周波数が連続的に変化す
るものとなる。したがって表面弾性波12の周波数は、
常にこの最低周波数flから最高周波数f2の間で連続
的に変化するようになり、導波光13°の偏向角範囲が
一定に保たれる。
前記最高周波数f2に達すると、コンパレータ51に入
力される信号Sfが示す周波数が前記第2の設定値F2
に達する。この状態になるとコンパレータ51はゲート
閉信号Gcを減衰器59に送って、この減衰器59を減
衰率最大の状態に設定する。それにより高周波RFはI
DT15に送られなくなり、あるいは非常に低レベルの
状態で送られるようになり、表面弾性波12の発生がそ
こで停止される。以上説明のようにして、IDT15に
送られる高周波RFは、いかなる場合も前記最低周波数
f1から最高周波数f2の間で周波数が連続的に変化す
るものとなる。したがって表面弾性波12の周波数は、
常にこの最低周波数flから最高周波数f2の間で連続
的に変化するようになり、導波光13°の偏向角範囲が
一定に保たれる。
すなわち第4図に示す電圧制御発振器5Bの特性が、例
えば周囲温度変化等によって破線表示のように変化して
も、実際に高周波RFの周波数fがfl、ftとなった
ときに減衰器59を操作しているから、常にf1〜f2
の間で周波数が掃引された高周波RFがIDT15に送
られるようになる。
えば周囲温度変化等によって破線表示のように変化して
も、実際に高周波RFの周波数fがfl、ftとなった
ときに減衰器59を操作しているから、常にf1〜f2
の間で周波数が掃引された高周波RFがIDT15に送
られるようになる。
ちなみに、もし電圧制御発振器5Bへの入力電圧Vをv
1〜v2の値をとるように制御することによって高周波
RFの周波数範囲を設定する場合は、第4図の特性が破
線表示のように変動してしまった場合、IDT15に送
られる高周波RFの周波数範囲は同図に示すfl’ 〜
f2°の範囲に変動してしまう。また第4図に示す特性
の変動は、特性曲線が図中上下に平行移動する形のもの
であるから、上述のように高周波RFの最低周波数f1
と最高周波数f2を抑えさえすれば、その間の周波数変
化特性はいかなる場合も路間−となる。
1〜v2の値をとるように制御することによって高周波
RFの周波数範囲を設定する場合は、第4図の特性が破
線表示のように変動してしまった場合、IDT15に送
られる高周波RFの周波数範囲は同図に示すfl’ 〜
f2°の範囲に変動してしまう。また第4図に示す特性
の変動は、特性曲線が図中上下に平行移動する形のもの
であるから、上述のように高周波RFの最低周波数f1
と最高周波数f2を抑えさえすれば、その間の周波数変
化特性はいかなる場合も路間−となる。
コンパレータ51は、上述のようにゲート閉信号Gcを
出力すると同時に、CPU52に偏向終了を示す信号S
eを送る。CPU52はこの信号Seを受けると前述し
たクロックパルスの出力を停止し、それとともにカウン
ター53をリセットする。その後CPU52は、前記ブ
ランキング信号sbの入力に応じたタイミングでクロッ
クパルスの出力を開始し、以後は以上述べた動作が繰り
返されて、光ビーム13’の偏向が繰り返される。なお
第5図に、IDT15に送られる高周波RFの周波数f
の時間経過に伴なう変化の様子を示す。
出力すると同時に、CPU52に偏向終了を示す信号S
eを送る。CPU52はこの信号Seを受けると前述し
たクロックパルスの出力を停止し、それとともにカウン
ター53をリセットする。その後CPU52は、前記ブ
ランキング信号sbの入力に応じたタイミングでクロッ
クパルスの出力を開始し、以後は以上述べた動作が繰り
返されて、光ビーム13’の偏向が繰り返される。なお
第5図に、IDT15に送られる高周波RFの周波数f
の時間経過に伴なう変化の様子を示す。
以上の説明から明らかな通り、電圧制御発振器56に入
力される電圧信号Svの値は、該発振器56が、前記最
低周波数f1よりもやや低い周波数から掃引開始するよ
うに設定される。この掃引開始の周波数を最低周波数f
1よりもどの程度低く設定するかは、電圧制御発振器5
Bの特性変動がどの程度生じうるかを把握し、それに応
じて適当に定めればよい。また光ビーム13”の偏向速
度は、CPU52から出力させる前記クロックパルスの
周波数を麦えることによって適当に定めることができる
。
力される電圧信号Svの値は、該発振器56が、前記最
低周波数f1よりもやや低い周波数から掃引開始するよ
うに設定される。この掃引開始の周波数を最低周波数f
1よりもどの程度低く設定するかは、電圧制御発振器5
Bの特性変動がどの程度生じうるかを把握し、それに応
じて適当に定めればよい。また光ビーム13”の偏向速
度は、CPU52から出力させる前記クロックパルスの
周波数を麦えることによって適当に定めることができる
。
先に述べたように最低周波数f、−500MH21最高
周波数fz−1000MHzとして周波数掃引範囲を5
00MHzとすると、解像点数2000点を得るために
は、少なくとも0. 25MHzステップで周波数掃引
する必要があり、周波数確度は6桁要求される。現在の
ところ、コンパレータ51としては8桁以上の精度を有
するものが提供されているので、上記の要求は十分病た
されうる。また分周器60が例えば1/160分周器で
あるとすると、コンパレータ51には最大で6.25M
Hz (=1000/160)の信号が入力されること
になるが、この程度の値ならばコンパレータ51は前述
の処理を十分正確に実行可能である。
周波数fz−1000MHzとして周波数掃引範囲を5
00MHzとすると、解像点数2000点を得るために
は、少なくとも0. 25MHzステップで周波数掃引
する必要があり、周波数確度は6桁要求される。現在の
ところ、コンパレータ51としては8桁以上の精度を有
するものが提供されているので、上記の要求は十分病た
されうる。また分周器60が例えば1/160分周器で
あるとすると、コンパレータ51には最大で6.25M
Hz (=1000/160)の信号が入力されること
になるが、この程度の値ならばコンパレータ51は前述
の処理を十分正確に実行可能である。
以上説明した実施例においては、高周波RFの周波数を
漸増するように掃引させているが、その反対にこの周波
数を漸減するように掃引させ、該周波数が所定の最大周
波数となったときに高周波RFが高周波出力制限手段(
上記実施例では減衰器59)を通過するようにし、所定
の最小周波数となったときに上記出力制限手段において
高周波RFの通過を制限するようにしても構わない。
漸増するように掃引させているが、その反対にこの周波
数を漸減するように掃引させ、該周波数が所定の最大周
波数となったときに高周波RFが高周波出力制限手段(
上記実施例では減衰器59)を通過するようにし、所定
の最小周波数となったときに上記出力制限手段において
高周波RFの通過を制限するようにしても構わない。
また以上説明した実施例の高周波掃引装置50は光偏向
装置に適用されたものであるが、本発明の高周波掃引装
置は前述した光スペクトラムアナラ 。
装置に適用されたものであるが、本発明の高周波掃引装
置は前述した光スペクトラムアナラ 。
イザーを始め、正確な周波数範囲の高周波を必要とする
あらゆる装置に適用可能である。
あらゆる装置に適用可能である。
(発明の効果)
以上詳細に説明した通り本発明の高周波掃引装置は、電
圧制御発振器から出力される高周波の周波数を実際にn
1定し、この191定値が第1の設定値に達したとき該
高周波を制限手段から出力させ、第2の設定値に達した
ときその出力を制限するようにしているので、該高周波
掃引装置から高周波を受ける装置には、常に上記第1お
よび第2の設定値の間で正確に周波数掃引された高周波
が送られるようになる。したがってこの高周波掃引装置
を前述の導波路型光偏向器に適用すれば走査精度を十分
に高めることができ、また前記光スペクトラムアナライ
ザーに適用すれば光波長分析の精度を十分に高めること
ができる。また本発明の高周波掃引装置は、電圧制御発
振器を用いるものであるから、シンセサイザー等と比べ
れば極めて安価かつ小型に形成可能である。
圧制御発振器から出力される高周波の周波数を実際にn
1定し、この191定値が第1の設定値に達したとき該
高周波を制限手段から出力させ、第2の設定値に達した
ときその出力を制限するようにしているので、該高周波
掃引装置から高周波を受ける装置には、常に上記第1お
よび第2の設定値の間で正確に周波数掃引された高周波
が送られるようになる。したがってこの高周波掃引装置
を前述の導波路型光偏向器に適用すれば走査精度を十分
に高めることができ、また前記光スペクトラムアナライ
ザーに適用すれば光波長分析の精度を十分に高めること
ができる。また本発明の高周波掃引装置は、電圧制御発
振器を用いるものであるから、シンセサイザー等と比べ
れば極めて安価かつ小型に形成可能である。
第1図は本発明の一実施例による高周波掃引装置を示す
ブロック図、 第2図と第3図はそれぞれ、上記高周波掃引装置を用い
た光偏向装置を示す側面図と概略斜視図、第4図は本発
明に係る電圧制御発振器の入力信号電圧対出力周波数の
関係を示すグラフ、第5図は上記高周波掃引装置による
高周波の周波数掃引特性を示すグラフである。 lO・・・光偏向装置 11・・・光導波路12
・・・表面弾性波 13・・・光ビーム13’
・・・導波光 13”・・・光導波路から出射した光ビーム15・・・
IDT 50・・・高周波掃引装置51・
・・コンパレータ52・・・CPU53・・・カウンタ
ー 55・・・D/A変換器56・・・電圧制御
発振器 59・・・減衰器60・・・分周器 第1図
ブロック図、 第2図と第3図はそれぞれ、上記高周波掃引装置を用い
た光偏向装置を示す側面図と概略斜視図、第4図は本発
明に係る電圧制御発振器の入力信号電圧対出力周波数の
関係を示すグラフ、第5図は上記高周波掃引装置による
高周波の周波数掃引特性を示すグラフである。 lO・・・光偏向装置 11・・・光導波路12
・・・表面弾性波 13・・・光ビーム13’
・・・導波光 13”・・・光導波路から出射した光ビーム15・・・
IDT 50・・・高周波掃引装置51・
・・コンパレータ52・・・CPU53・・・カウンタ
ー 55・・・D/A変換器56・・・電圧制御
発振器 59・・・減衰器60・・・分周器 第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力される電圧信号の値に応じて周波数が変化する高周
波を出力する電圧制御発振器と、 この電圧制御発振器に漸増あるいは漸減する電圧信号を
入力する信号発生源と、 前記電圧制御発振器に接続されて、前記高周波を通過さ
せる第1の状態と、この通過を制限する第2の状態とを
選択的にとりうる高周波出力制限手段と、 前記高周波の周波数を測定する周波数測定手段と、 この周波数測定手段の出力を受け、該手段が測定した周
波数が第1の設定値に達したとき前記高周波出力制限手
段を前記第1の状態に設定し、この周波数が第2の設定
値に達したとき前記高周波出力制限手段を前記第2の状
態に設定する制御回路とからなる高周波掃引装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP796388A JPH01183204A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 高周波掃引装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP796388A JPH01183204A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 高周波掃引装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01183204A true JPH01183204A (ja) | 1989-07-21 |
Family
ID=11680126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP796388A Pending JPH01183204A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 高周波掃引装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01183204A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50134353A (ja) * | 1974-04-10 | 1975-10-24 |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP796388A patent/JPH01183204A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50134353A (ja) * | 1974-04-10 | 1975-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4491384A (en) | Optical switch device | |
| EP2653908A1 (en) | Electro-optic modulator and electro-optic distance-measuring device | |
| US5835643A (en) | Waveguide input/output device | |
| US4027946A (en) | Acousto-optic guided-light beam device | |
| US5185829A (en) | Light beam deflector for deflecting light from optical waveguide by inclined grating | |
| US4961632A (en) | Light beam deflector/modulator | |
| JPH03179327A (ja) | 導波路型音響光学素子 | |
| JPH01183204A (ja) | 高周波掃引装置 | |
| JP2603086B2 (ja) | 光導波路素子 | |
| JPH0778588B2 (ja) | 光偏向装置 | |
| JPH01107213A (ja) | 光導波路素子 | |
| JPH02931A (ja) | 光走査記録装置 | |
| US5706370A (en) | Optical deflection scanning device | |
| JPH01178934A (ja) | 導波路型光偏向器 | |
| JPH0778586B2 (ja) | 光偏向装置 | |
| JPH01178918A (ja) | 導波路型光変調器 | |
| JPH0786625B2 (ja) | 光偏向装置 | |
| JPH03127026A (ja) | 光変調装置 | |
| JP2553367B2 (ja) | 多重反射型表面弾性波光回折素子 | |
| JPH0431805A (ja) | 光導波路への光入力方法および光導波路からの光出力方法 | |
| JPH02222932A (ja) | 光偏向器における光強度変動低減方法および装置 | |
| JPH03179326A (ja) | 光変調装置および記録装置 | |
| JP2004233710A (ja) | 光モジュール | |
| JPH01107212A (ja) | 光導波路素子 | |
| JPH01178935A (ja) | 光偏向装置 |