JPH065347B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は光走査装置、特に詳細には光導波路に光スイッ
チを多数並設し、これら光スイッチにより光導波路から
の導波光取出しを制御して光走査を行なうようにした光
走査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、光走査式の記録走置や、読取装置
が種々提供されている。このような装置において記録光
あるいは読取光を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）や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、 液晶素子アレイやＰＬＺＴアレイ等のシャッタアレイ
と線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、画像信号に応じて、
ＯＮ／ＯＦＦを選択して同時に開くことにより線順走査
をさせるもの、さらには、 ＬＥＤ等の発光素子を多数一列に並設し、各発光素子
に個別的に駆動回路を接続し、画像信号に応じてＯＮ／
ＯＦＦを選択して同時に発光させることにより線順次走
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、記録装置や読取装置の大
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、
装置が大型になりやすいう問題がある。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さ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。

そこで最近では、光導波路に多数の光スイッチを並設し
た光走査装置も考えられている。この光走査装置は、光
導波路内を進行する導波光を光導波路外に出射させうる
光スイッチを該導波光光路に沿って多数並設し、これら
の光スイッチのうちの１つを順次択一的に導波光取出し
状態に設定するようにしたものである。こうすれば光導
波路からの光出射位置が連続的に変化するから、光導波
路からの出射ビームが１次元的に走査するようになる。
この走査装置は、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。またこの光走査装置は機械的作動
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、さらに光ビームを大きく振らずに走査可能で
あるから、該光走査装置によれば、光走査系の大型化を
回避し、光走査記録装置あるいは読取装置を小型に形成
することができる。

ところが上記構成の光走査装置においては、光スイッチ
の漏れ光が有るために、消光比を十分に高めることがで
きないという問題がある。このことを以下、画素数１０
００個に対応する光走査装置、すなわち導波光光路に沿
って１０００個の光スイッチが並設されてなる光走査装
置を例にとって詳しく述べる。ここで、この光スイッチ
が開かれることにより光導波路から取り出される光の光
量をＩon、光スイッチが閉じられているべき場合に光導
波路から出射する光すなわち漏れ光の光量をＩoffとす
る。１つの光スイッチそのものの消光比はＩoff／Ｉon
であるが、上記構成の光走査装置において１つの光スイ
ッチは、１回のビーム走査当り１回開かれる一方、他の
９９９個の光スイッチが順次択一的に開かれている間も
漏れ光を発し続けるので、１つの光スイッチの開時間を
τとすると光走査装置としての消光比は、 ９９９×Ｉoff・τ／（Ｉon・τ） ＝９９９×Ｉoff／Ｉon ≒Ｉoff／Ｉon×１０^３ となる。したがって光走査装置を実用化するために、１
／１０^３の消光比を確保しようとすれば、 Ｉoff／Ｉon×10³＝１／10³であるから、 Ｉoff／Ｉon＝１／10⁶ すなわち光スイッチ単体として１／10⁶の消光比が求め
られることになる。しかし現状では、このように高い消
光比を備えた光スイッチを得るのは極めて困難である。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、光導波路と光スイッチ群とから構成され、高い消光
比が得られ実用に適した光走査装置を提供することを目
的をするものである。

（発明の構成） 本発明の光走査装置は、先に述べたような光導波路にお
いて、その中を進行する導波光の主光路に沿って複数の
光路切換スイッチを配設し、各光路切換スイッチによっ
て導波光の進行光路を、上記主光路と、該主光路から分
岐した光路のいずれか一方に選択的に切り換えられるよ
うにし、 上記光路切換スイッチの各々と対をなすように複数のオ
ン／オフ光スイッチを上記分岐した光路上に設けて、こ
れらのオン／オフ光スイッチにより、上記分岐した光路
を進む導波光を任意に光導波路外に出射させうるように
し、 そして上記複数のオン／オフ光スイッチのうちの１つを
順次択一的に導波光を光導波路外に出射させる状態に設
定するとともに、この状態に設定されたオン／オフ光ス
イッチと対になる光路切換スイッチを上記分岐した光路
に導波光を進行させる状態、それよりも導波光進行方向
上流側の光路切換スイッチを上記主光路に導波光を進行
させる状態に設定する駆動回路を設けてなるものであ
る。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１図は本発明の第１実施態様による光走査装置を示す
ものである。細長い基板10上には、光導波路11が設けら
れており、この光導波路11の一端面11aには半導体レー
ザ12が直接結合されている。そして上記半導体レーザ12
に対向する位置において光導波路11には、導波路レンズ
13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10にＬｉＮｂＯ_３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11を形成
している。なお基板10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10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．
Ｔａｍｉｒ）編「インテグレイテッド ポプティクス
（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）」（トピック
ス イン アプライドフィジックス（Ｔｏｐｉｃｓ ｉ
ｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第７巻）スプリ
ンガー フェアラーグ（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａ
ｇ）刊（１９７５）；西原、春名、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。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。

本実施態様における導波路レンズ13は一例としてプロト
ン交換形導波路レンズであるが、このような導波路レン
ズ13は、上記光導波路11の表面にＳｉＮｘ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
上のＡｕ導電用薄膜を蒸着し、レンズパターンを電子線
描画し、Ａｕ薄膜剥離後現像して得られたレジストパタ
ーンをイオンエッチングしてＳｉＮｘ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。

半導体レーザ12は光導波路11の一端面（光入射端面）11
ａから該光導波路11内に向けてレーザビーム（放射ビー
ム）14′を射出する。この放射ビーム14′は導波路レン
ズ13によって平行ビーム14とされ、このビーム14は光導
波路11内において導波モードで矢印Ａ方向に進行する。
なお半導体レーザ12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
（グ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14′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14′を平行ビームとすることができ、上記導波路レン
ズ13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12を光入射端面11ａに直接結合
し、放射ビーム14′を平行ビーム化するために導波路レ
ンズ13を用いれば、光走査装置は極めて小型で、かつ信
頼性の高いものとなりうる。また光源も上述の半導体レ
ーザ12に限らず、その他例えばガスレーザや固定レーザ
等が用いられてもよい。

上記矢印Ａで示す平行ビーム14の光路（すなわち導波光
の主光路）には、互いに所定間隔をおいて多数の光路切
換スイッチＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３…Ｒ_ｎが配設されている。
これらの光路切換スイッチＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３…Ｒ_ｎとし
ては例えば、印加電圧の有無または値に応じて導波光
（平行ビーム）14を透過あるいは全反射させる全反射ス
イッチ、同様にして導波光14の分岐方向を変える電気光
学分岐スイッチ、さらには同様にして導波光14を非回
折、回折（ブラッグ回折）させる電気光学グレーティン
グスイッチ等が用いられる。こうにして、導波光14の進
行光路は各光路切換スイッチＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３…Ｒ_ｎに
おいて、前記矢印Ａ方向の主光路Ｌか、あるいは該主光
路Ｌから分岐した分岐光路Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３…Ｄ_ｎのい
ずれか一方に選択的に切り換えられるようになってい
る。

上記分岐光路Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３…Ｄ_ｎのそれぞれの途中
には、オン／オフ光スイッチＳ_１、Ｓ_２、Ｓ_３…Ｓ_ｎが
１個ずつ、互いに１列に並べて設けられている。これら
のオン／オフ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎとしては、従来から
公知となっているいわゆるカットオフ型の光スイッチが
用いられうる。また光導波路11の表面には、これらのオ
ン／オフ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎよりも導波光進行方向下
流側の分岐光路Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３…Ｄ_ｎをそれぞれ上方
から臨むように、集光回折格子Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３…Ｇ_ｎ
が設けられている。これらの集光回折格子Ｇ_１〜Ｇ
_ｎは、光導波路11の表面において導波光14の進行方向に
２次曲線状の格子パターン（グリッドパターン）を並設
し、そして各パターンの曲率とパターン間ピッチを変化
させてなるものであり、それにより集光回折格子Ｇ_１〜
Ｇ_ｎから出射する光は、それぞれ光導波路11外の空間に
おいて集束するようになる。なおこのような集光回折格
子については、例えば電子通信学会技術研究報告ＯＱＣ
８３−８４の４７〜５４ページ等に詳しく記載されてい
る。また、目的とする画像の性質により、光スポットを
絞る必要の無い場合（連続階調画像記録時等）は、この
ような集光回折格子に代えて、平行あるいはやや拡散す
るビームを出射させる回折格子を用いてもかまわない。

第２図は上記光走査装置の駆動回路21を示すものであ
る。以下この第２図も参照して光走査装置の作動につい
て説明する。まず前述の半導体レーザ12が駆動され、レ
ーザビーム14′が光導波層11内に射出される。導波路レ
ンズ13によって平行光とされた光ビーム14は、光導波層
11内を導波モードで主光路Ｌを進行する。そして光路切
換スイッチＲ_１〜Ｒ_ｎには電圧発生回路22からの電圧Ｖ
_１が、そしてオン／オフ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎには電圧
発生回路23からの電圧Ｖ_２がドライバ25を介して印加さ
れる。このドライバ25はクロック信号ＣＬＫに同期して
作動するシフトレジスタ24の出力を受けて作動し、電圧
Ｖ_１を印加する光路切換スイッチＲ_１〜Ｒ_ｎを１つずつ
順次選択し、またこの選択された光路切換スイッチＲ_１
〜Ｒ_ｎと対になっているオン／オフ光スイッチＳ_１〜Ｓ
_ｎに同時に電圧Ｖ_２を印加する。つまりｎ個の光路切換
スイッチＲ_１〜Ｒ_ｎおよびオン／オフ光スイッチＳ_１〜
Ｓ_ｎのうち最初は１番目の光路切換スイッチＲ_１とオン
／オフ光スイッチＳ_１のみにそれぞれ電圧Ｖ_１、Ｖ_２が
印加され、次は２番目の光路切換スイッチＲ_２とオン／
オフ光スイッチＳ_２のみにそれぞれ電圧Ｖ_１、Ｖ_２が印
加される。この電圧印加がなされないとき光路切換スイ
ッチＲ_１〜Ｒ_ｎは、主光路Ｌに導波光14を進行させる状
態となっているが、上記電圧Ｖ_１が印加されると、それ
ぞれ分岐光路Ｄ_１〜Ｄ_ｎに導波光14を進行させる状態に
切り換わる。一方オン／オフ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎは、
電圧印加がなされないとき、各分岐光路Ｄ_１〜Ｄ_ｎを進
行する導波光14を遮断する状態となっているが、上記電
圧Ｖ_２が印加されると導波光14を通過させる状態とな
る。こうしてオン／オフ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎを通過し
た導波光14は、それぞれ回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎの回折作用
により光導波路11外に出射する。したがって、電圧印加
がなされる光路切換スイッチＲ_１〜Ｒ_ｎおよびオン／オ
フ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎが上述のように順次択一的に選
択されることにより、最初は１番目の回折格子Ｇ_１か
ら、次は回折格子Ｇ_２から、……回折格子Ｇ_ｎの次は元
に戻って回折格子Ｇ_１から、と光14の出射位置が順次変
化するので、該光14は光導波路11の外部において第１図
の矢印Ｘ方向に走査するようになる。そこで上記光14の
照射位置に例えば感光体あるいは読取原稿等の被走査体
15を配置しておけば、該被走査体15は光14の１次元的走
査を受ける。そしてこのように光14の走査（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
と同期をとって被走査体15を第１図の矢印Ｙ方向に移動
させて副走査を行なえば、この被走査体15は光14により
２次元に走査されることになる。ここで本実施態様にお
いては、回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎが集光回折格子とされてい
るので、被走査体15はこれら回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎによっ
て集束された小さなビームスポットによって走査される
ようになる。

なお、光出射位置が回折格子Ｇｎ→G_n-1→……Ｇ_２→Ｇ
_１と変化するように、あるいは回折格子Ｇ_１→Ｇ_２→…
…→Ｇ_ｎ→G_n-1……Ｇ_１と変化するように光路切換スイ
ッチＲ_１〜Ｒ_ｎおよびオン／オフ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎ
への電圧印加を制御してもよい。

この光走査装置を光走査記録装置に適用する場合には、
半導体レーザ12を画像信号に基づいて直接変調するか、
あるいは前述のようにカプラープリズム等を用いて光ビ
ームを光導波路11内に入射させる際には、光導波路11へ
入射する前の光ビームをＥＯＭ（電気光学光変調器）や
ＡＯＭ（音響光学光変調器）等により画像信号に基づい
て変調することにより、被走査体（感光体）15上に画像
を記録することができる。一方この光走査装置を光走査
読取装置に適用する場合には、上記光14の走査により被
走査体（読取原稿）15から発せられる発光光、反射光あ
るいは透過光を光検出器によって検出すれば、該被走査
体15に記録されている画像を読み取ることができる。

ここで上記構成の光走査装置の消光比について説明す
る。一例として画素数１０００に対応する装置、すなわ
ち光路切換スイッチＲおよびオン／オフ光スイッチＳを
各々１０００個備える装置を考える。光路切換スイッチ
Ｒの単体としての消光比を１／１０^３とする。半導体レ
ーザ12に近い側から第ｍ番目の光路切換スイッチＲｍが
分岐光路Ｄｍ側に導波光14を進行させる状態となってい
るとき、第（ｍ＋１）番目の光路切換スイッチＲ_m+1に
おける分岐光路Ｄ_m+1側への漏れ光発生は、それぞれ消
光比が１／１０^３である２つの光路切換スイッチＲｍお
よびＲ_m+1によって二重に防止される（消光比１／１０
^６）。以下、主光路Ｌの導波光進行方向下流側に向かっ
て、光路切換スイッチＲにおける分岐光路Ｄ側への漏れ
光発生は三重、四重に防止され、しかも光導波路11から
の漏れ光発生はさらに各オン／オフ光スイッチＳ_m+1〜
Ｓ_nによって防止されるから、第（ｍ＋１）番目以降の
オン／オフ光スイッチＳ_m+1〜Ｓ_nにおいては、漏れ光は
実質的に無いものとみなせる。一方上記の状態におい
て、第ｍ番目の光路切換スイッチＲｍよりも半導体レー
ザ12に近い光路切換スイッチＲ_１〜Ｒ_m-1においてはそ
れぞれ、分岐光路Ｄ_１〜Ｄ_m-1側への漏れ光が生じる。
光走査が１回なされる間のこの漏れ光の量（積分量）
は、当然第１番目の光路切換スイッチＲ_１において最大
である。したがって当然、オン／オフ光スイッチＳ_１〜
Ｓ_ｎのそれぞれにおける漏れ光量も、第１番目のオン／
オフ光スイッチＳ_１において最大となる。該オン／オフ
光スイッチＳ_１における漏れ光量Ｉoffは、光路切換ス
イッチＲ_１に入射する導波光14の光量をＱ、各オン／オ
フ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎの開時間をτ、オン／オフ光ス
イッチＳ_１の消光比をＫとすると、 Ｉoff＝Ｑ×10^-3×９９９×π・Ｋ となる。一方オン／オフ光スイッチＳ_１が開かれたとき
の出射光量Ｉonは、 Ｉon＝Ｑ×（１−10^-3）×τ である。したがって前述のように光走査装置としての消
光比１／１０^３を実現するには、 Ｉoff／Ｉon＝１／１０^３であるから、結局オン／オフ
光スイッチＳ_１の消光比は１／１０^３確保されていれば
よいことになる。

光走査が１回なされる間の各オン／オフ光スイッチＳ_１
〜Ｓ_ｎにおける漏れ光量は、導波光進行方向下流側に向
かって次第に少なくなるから、走査光出射位置によらず
消光比を略一定に揃えるためには、例えばオン／オフ光
スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎ単体の消光比Ｋ_１、Ｋ_２、Ｋ_３…Ｋ
_ｎを Ｋ_１＝１／１０^３ Ｋ_２＝１／（１０^３−１） Ｋ_３＝１／（１０^３−２） ： Ｋ_ｎ＝１等のように設定すればよい。

なお上記実施態様においては、第ｍ番目の光路切換スイ
ッチＲｍが分岐光路Ｄｍ側に導波光14を進行させる状態
となっているとき、第（ｍ＋１）番目以降の光路切換ス
イッチＲ_m+1〜Ｒ_ｎをすべて主光路Ｌに導波光14を進行
させる状態に設定しているが、このとき光路切換スイッ
チＲ_m+1〜Ｒ_ｎを分岐光路Ｄ_m+1〜Ｄ_ｎ側に導波光14を進
行させる状態に設定しても構わない。

次に第３図に示す本発明の第２実施態様装置について説
明する。なおこの第３図において、前記第１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（以下、同様）。この第
２実施態様装置においては、第１図の装置に設けられて
いる集光回折格子Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３…Ｇ_ｎが除かれ、各
オン／オフ光スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎを通過した導波光14は
光導波路11の側端面から出射するようになっている。そ
してこのようにして光導波路11から出射する光14は、例
えば光屈折率分布型レンズアレイ等のレンズアレイ30に
より、１点に集束されるようになっている。この第２実
施態様装置は、前記第１実施態様装置とは光導波路11か
ら光14を出射させる仕組みが異なるだけであり、消光比
等については第１実施態様装置と同様である。

なお前述の第１図の装置においても、集光回折格子
Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３…Ｇ_ｎを特に集光回折格子とはせず、
光導波路11から出射した光14を上述のようなレンズアレ
イ30によって集束させるようにしてもよい。さらには上
記のようなレンズアレイ30を設ける代わりに、光導波路
11の表面あるいは側端面にレンズアレイ層を形成し、そ
れによって光14を集束させるようにしてもよい。しかし
第１図の装置におけるように集光回折格子を用いれば、
レンズアレイ30やレンズアレイ層が不要となり、光走査
装置の構造が簡単になって好ましい。また光導波路11か
ら出射する光14を以上説明のようにして集束させること
は必ずしも必要ではなく、場合によっては平行光、ある
いは拡散光によって被走査体15を走査するようにしても
構わない。

次に第４図および第５図を参照して本発明の第３実施態
様装置について説明する。この光走査装置においては、
光導波路11の表面にさらに熱光学材料からなる隣接層26
が密着配置されている。この隣接層26は、加熱によって
光屈折率を変える透明温度光学材料から形成されてい
る。なお光導波路11内を光が進行しうるように光導波路
11、隣接層26、基板10はそれぞれ、光屈折率の関係 ｎ_２＞ｎ_１、ｎ_３ を満たす材料から形成されている。ｎ_２、ｎ_３はそれぞ
れ光導波路11、基板10の光屈折率、ｎ_１は隣接層26の非
加熱時の光屈折率である。このような光導波路11、隣接
層26、基板10の材料の組合せとしては〔Ｎｂ_２Ｏ_５：Ｋ
_３Ｌｉ_２Ｎｂ_５Ｏ_１：ガラス〕、（Ｎｂ_２Ｏ_５：ＬｉＮ
ｂＯ_３：ガラス）等が挙げられる。また光導波路11、隣
接層26、基板10はそれぞれ一例として厚さ０．５〜１０
μｍ、１〜５０μｍ、１μｍ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26の表面上の、各分岐光路Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３…Ｄ
_ｎに面する位置には、透明電熱材料からなる集光回折格
子Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３…Ｇ_ｎが設けられている。この透明
電熱材料としては例えば、Ｉｎ_２Ｏ_３とＳｎＯ_２とから
なるもの等が挙げられる。なお回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎの大
きさは、例えば１０×１０μｍ〜０．２×５mm程度とさ
れ、各回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎの間隔は１００〜２００μｍ
程度に設定される。各回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎを構成する複
数の格子要素は、両端部においてそれぞれ互いに電気的
に導通するようにされ、そして各回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎは
第５図に示すドライバ25′に接続されている。

光走査を行なう際、回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎには、第５図の
駆動回路21′の加熱用電源27から電流Ｉがドライバ25′
を介して流される。このドライバ25′は第２図に示した
駆動回路21のドライバ25と同様、択一的に電圧Ｖ_１が印
加される光路切換スイッチＲ_１〜Ｒ_ｎと対になる回折格
子Ｇ_１〜Ｇ_ｎのみに上記加熱用電流Ｉを供給する。こう
して回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎに順次電流Ｉが流されると各回
折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎが順次発熱し、発熱した回折格子に接
している部分の隣接層26が加熱され、その光屈折率が高
くなる。すると光導波路11の光屈折率ｎ_２と隣接層26の
光屈折率ｎ_１の関係が、前述の通常時（非加熱時）のｎ
_２＞ｎ_１の関係から、差（ｎ_２−ｎ_１）が小さくなるよ
うに、あるいはｎ_２≦ｎ_１となるように変化し、導波光
14が各回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎと十分相互作用するようにな
って、該回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎから外部に出射するように
なる。つまりこの実施態様装置においては、回折格子Ｇ
_１、Ｇ_２、Ｇ_３…Ｇ_ｎがオン／オフ光スイッチとしても
作用するるようになっている。

なお上述のように隣接層26の光屈折率が変化することに
よって、導波光14が光導波路11および隣接層26外に取り
出されることについては、例えば本出願人による特願昭
６０−７４０６１号明細書等に詳しく記載されている。
また該明細書等に示されている通り、隣接層26の光屈折
率を変化させてるのみならず光導波路11、あるいは光導
波路11と隣接層26の双方の光屈折率を変化させても、導
波光14を光導波路11および隣接層26から外部に取り出す
ことができる。またこのように光屈折率を変える材料と
しては前述の温度光学材料の他、電界により光屈折率を
変える電気光学材料、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
等が利用可能である。

また、上述のように光導波路11あるいは隣接層26の光屈
折率を変化させるためにはエネルギーを加える手段（第
４図の例では回折格子Ｇ_１〜Ｇ_ｎ）は、分岐光路Ｄ_１、
Ｄ_２、Ｄ_３…Ｄ_ｎに上方から面するように配置する他、
例えば電界付加用電極対等にあっては、該分岐光路
Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３…Ｄ_ｎを左右両側から挾むように配置
したり、あるいは該分岐光路Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３…Ｄ_ｎに
対向する隣接層26の部分を左右両側から挾むように配置
したりすることができる。またこのようなエネルギーを
加える手段は、特に導波光取出し用の回折格子と兼用す
る必要は無く、独立したオン／オフ光スイッチとして回
折格子とは別個に設けられてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の光走査装置は、光導波
路と光スイッチ群とによって光走査を行なうものである
から、前述した通り精密走査可能で光利用効率が高く、
耐久性、耐振動性に優れて調整も容易であり、さらに小
型化可能である。

そして本発明の光走査装置は、導波光の主光路から光路
切換スイッチを介して導波光を分岐光路に進行させ、こ
の分岐光路の各々に走査光取出しを制御するオン／オフ
光スイッチを配置したから、いわば漏れ光発生防止の処
置が両スイッチにより二重に講じられ、これらスイッチ
として単体の消光比が比較的小さいものを使用しても光
走査装置として高い消光比を実現し、充分実用に供せら
れうるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施態様装置を示す概略斜視図、 第２図は上記実施態様装置の電気回路を示すブロック
図、 第３図および第４図はそれぞれ本発明の第２実施態様装
置、第３実施態様装置を示す概略斜視図、 第５図は上記第３実施態様装置の電気回路を示すブロッ
ク図である。 10…基板、11…光導波路 13…半導体レーザ、13…導波路レンズ 14…導波光、15…被走査体 21，21′…駆動回路、26…隣接層 30…レンズアレイ Ｒ_１〜Ｒ_ｎ…光路切換スイッチ Ｓ_１〜Ｓ_ｎ…オン／オフ光スイッチ Ｇ_１〜Ｇ_ｎ…回折格子、Ｌ…主光路 Ｄ_１〜Ｄ_ｎ…分岐光路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光導波路と、 この光導波路内を進む導波光の主光路に沿って並設さ
   れ、該導波光の進行光路をこの主光路と、該主光路から
   分岐した光路のいずれか一方に選択的に切り換える複数
   の光路切換スイッチと、 これら光路切換スイッチの各々と対をなし、前記分岐し
   た光路を進む前記導波光を任意に光導波路外に出射させ
   る複数のオン／オフ光スイッチと、 前記複数のオン／オフ光スイッチのうちの１つを順次択
   一的に導波光を光導波路外に出射させる状態に設定する
   とともに、この状態に設定されたオン／オフ光スイッチ
   と対になる前記光路切換スイッチを前記分岐した光路に
   導波光を進行させる状態、それよりも導波光進行方向上
   流側の光路切換スイッチを前記主光路に導波光を進行さ
   せる状態に設定する駆動回路とからなる光走査装置。
2. 【請求項２】前記駆動回路が、前記分岐した光路に導波
   光を進行させる状態に設定された光路切換スイッチより
   も導波光進行方向下流側の光路切換スイッチを、前記主
   光路に導波光を進行させる状態に設定するようになって
   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
   査装置。