JPH0664255B2 - ホログラム偏向装置 - Google Patents
ホログラム偏向装置Info
- Publication number
- JPH0664255B2 JPH0664255B2 JP62021892A JP2189287A JPH0664255B2 JP H0664255 B2 JPH0664255 B2 JP H0664255B2 JP 62021892 A JP62021892 A JP 62021892A JP 2189287 A JP2189287 A JP 2189287A JP H0664255 B2 JPH0664255 B2 JP H0664255B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- wavelength
- lens
- laser
- deflection
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- Holo Graphy (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 波長可変レーザ光源に対し、焦点距離が波長に応じて変
化するホログラムを所定角度だけ傾斜させて配置するこ
とにより、レーザ光源の波長を変化させるだけで非機械
式、即ちレンズの機械的可動部分を有さない偏向装置を
実現することが出来る。
化するホログラムを所定角度だけ傾斜させて配置するこ
とにより、レーザ光源の波長を変化させるだけで非機械
式、即ちレンズの機械的可動部分を有さない偏向装置を
実現することが出来る。
本発明は光学的偏向装置に関し、特にレンズを動かすこ
となく光源側の波長を変えるだけで偏向角の制御を行う
ことの出来るホログラム偏向装置に関する。
となく光源側の波長を変えるだけで偏向角の制御を行う
ことの出来るホログラム偏向装置に関する。
光の偏向装置は回転多面鏡あるいは振動ミラー等の如く
モータ等によるミラーの機械的な変位により行うものが
一般的である。またホログラムスキャナを利用したもの
もあるが、これもモータによりホログラムを機械的に動
かす点においては同じである。
モータ等によるミラーの機械的な変位により行うものが
一般的である。またホログラムスキャナを利用したもの
もあるが、これもモータによりホログラムを機械的に動
かす点においては同じである。
このような機械的可動部分を有する偏向装置は装置が大
型化するのみならず可動部分の摩耗や潤滑の問題があ
り、更に偏向角の制御は機械的可動部分の機械的精度に
依存し、精度の向上に限界がある。
型化するのみならず可動部分の摩耗や潤滑の問題があ
り、更に偏向角の制御は機械的可動部分の機械的精度に
依存し、精度の向上に限界がある。
またこれとは別に、音響光学素子等の固体素子を用いた
偏向装置も実用されているが偏向角が小さく、その用途
が限られるという問題がある。
偏向装置も実用されているが偏向角が小さく、その用途
が限られるという問題がある。
本発明が解決すべき課題は、レンズあるいはミラーを動
かすという考え方（機械的偏向）を捨象し、非機械的に
偏向角を制御できる偏向装置を実現することにある。
かすという考え方（機械的偏向）を捨象し、非機械的に
偏向角を制御できる偏向装置を実現することにある。
上記課題を実現するために本発明に係る偏向装置は波長
可変レーザと、その光軸線を所定角度だけ偏向する機能
を有し且つレーザ光軸に対して所定角度傾斜した少なく
とも一枚のホログラムとを有し、ホログラムへのレーザ
ビームの波長を変化させることにより偏向制御を行うよ
うにしたことを構成上の特徴とするものである。
可変レーザと、その光軸線を所定角度だけ偏向する機能
を有し且つレーザ光軸に対して所定角度傾斜した少なく
とも一枚のホログラムとを有し、ホログラムへのレーザ
ビームの波長を変化させることにより偏向制御を行うよ
うにしたことを構成上の特徴とするものである。
レーザの波長を偏向するだけでホログラムの回折格子が
変化し、それによりホログラムによるレーザビームの偏
向角を簡単に制御することが出来る。
変化し、それによりホログラムによるレーザビームの偏
向角を簡単に制御することが出来る。
第１図は本発明の基本原理を示すもので、基本的には焦
点距離が波長依存性を有するホログラムレンズ１１と、
波長可変レーザ１３とにより構成される。ホログラムレ
ンズ１１は公知の如く光の回折効果を利用して集光を行
うレンズであり、大きな波長依存性を有する。ホログラ
ムレンズ１１は波長可変レーザ１３の光軸線Ｘに対して
所定角度θだけ傾斜して配置される。従ってホログラム
レンズ１１に入射するレーザ光線の波長を変化させるこ
とによりホログラムレンズの偏向角が図示の如く変化
し、結果的に集光点を画像面Ｍ上で矢印方向に走査する
ことが出来る。本発明はこのようにホログラムレンズの
性質を利用することによりホログラムレンズ１１は一切
動かすことなく、単に光源側の波長を制御するだけでビ
ームスキャナが実現出来る。尚、本発明を単に偏向装置
として適用し、ビームスキャニングの必要がない場合に
はホログラムレンズ１１はレンズである必要はなく、平
面波グレーティングを有する通常の平板ホログラム（即
ち、集光性を持たない）でよいことは勿論である。
点距離が波長依存性を有するホログラムレンズ１１と、
波長可変レーザ１３とにより構成される。ホログラムレ
ンズ１１は公知の如く光の回折効果を利用して集光を行
うレンズであり、大きな波長依存性を有する。ホログラ
ムレンズ１１は波長可変レーザ１３の光軸線Ｘに対して
所定角度θだけ傾斜して配置される。従ってホログラム
レンズ１１に入射するレーザ光線の波長を変化させるこ
とによりホログラムレンズの偏向角が図示の如く変化
し、結果的に集光点を画像面Ｍ上で矢印方向に走査する
ことが出来る。本発明はこのようにホログラムレンズの
性質を利用することによりホログラムレンズ１１は一切
動かすことなく、単に光源側の波長を制御するだけでビ
ームスキャナが実現出来る。尚、本発明を単に偏向装置
として適用し、ビームスキャニングの必要がない場合に
はホログラムレンズ１１はレンズである必要はなく、平
面波グレーティングを有する通常の平板ホログラム（即
ち、集光性を持たない）でよいことは勿論である。
ホログラムはレーザビームの波長を変化させた時に、周
知の如くその偏向角のみならず焦点距離も僅かに変化す
るので、それを考慮うた上で所定の画像面Ｍが得られる
ようにするのが望ましい。
知の如くその偏向角のみならず焦点距離も僅かに変化す
るので、それを考慮うた上で所定の画像面Ｍが得られる
ようにするのが望ましい。
ここで、ホログラムの空間周波数（格子ピッチ分の１）
を、波長をλとすると、 sinθ2＋sinθ1＝λ 但し、θ1＝入射角、θ2＝出射角 が成り立つから、例えば＝1813本／mm、 θ1＝θ2＝45°、λ＝780nmのとき、λをΔλ＝２nm、
Δλ＝20nm夫々変化させると偏向角は０．３°、３°夫
々変化する。またこの場合ホログラムから画像面Ｍまで
の距離を1000nmとすると走査幅は夫々５〜52nm得られ
る。
を、波長をλとすると、 sinθ2＋sinθ1＝λ 但し、θ1＝入射角、θ2＝出射角 が成り立つから、例えば＝1813本／mm、 θ1＝θ2＝45°、λ＝780nmのとき、λをΔλ＝２nm、
Δλ＝20nm夫々変化させると偏向角は０．３°、３°夫
々変化する。またこの場合ホログラムから画像面Ｍまで
の距離を1000nmとすると走査幅は夫々５〜52nm得られ
る。
偏向角はホログラムの配置角度θにより決定されるが、
実際上は単一のホログラムレンズでは充分な偏向角が得
られない場合がある。そこで、本発明によれば、第２図
に示す如く幾つかの平板ホログラム１５（即ち、レンズ
でない）を渦巻き状に配置し、平板ホログラム１５を通
過する度に偏向角を拡大させるようにすることも可能で
ある。
実際上は単一のホログラムレンズでは充分な偏向角が得
られない場合がある。そこで、本発明によれば、第２図
に示す如く幾つかの平板ホログラム１５（即ち、レンズ
でない）を渦巻き状に配置し、平板ホログラム１５を通
過する度に偏向角を拡大させるようにすることも可能で
ある。
尚、図示の実施例では各ホログラムレンズ１１は入射光
線に対し略４５°傾斜し、所定の波長ビームに対し、平
板ホログラム１５を通過する度に略９０°宛その方向が
偏向されるようになっているが、その偏向量は当然のこ
とながら集光させるべき結像面（焦点面）Ｍの位置、並
びに平板ホログラム１５の個数に応じて任意に設計され
ることは勿論である。
線に対し略４５°傾斜し、所定の波長ビームに対し、平
板ホログラム１５を通過する度に略９０°宛その方向が
偏向されるようになっているが、その偏向量は当然のこ
とながら集光させるべき結像面（焦点面）Ｍの位置、並
びに平板ホログラム１５の個数に応じて任意に設計され
ることは勿論である。
第２図においては第１図と同様にホログラムスキャナを
実現するための構成となっているため、最後にホログラ
ムレンズ１１を通して集光させているが集光の必要がな
い場合はホログラムレンズ１１は不要であり、あるいは
平板ホログラム１５に置き換えてもよいことは勿論であ
る。
実現するための構成となっているため、最後にホログラ
ムレンズ１１を通して集光させているが集光の必要がな
い場合はホログラムレンズ１１は不要であり、あるいは
平板ホログラム１５に置き換えてもよいことは勿論であ
る。
更にまた、第２図において、ホログラムレンズ１１は単
に集光（結像）させるためだけのものであるなら、即ち
ビームの波長変化に応じて偏向角を制御する必要がない
なら、ガラスレンズ等の普通の光学レンズに置き換えて
もよい。
に集光（結像）させるためだけのものであるなら、即ち
ビームの波長変化に応じて偏向角を制御する必要がない
なら、ガラスレンズ等の普通の光学レンズに置き換えて
もよい。
ホログラムスキャナとしての走査幅は理論的には平板ホ
ログラム１５及びホログラムレンズ１１の個数の増大に
応じて比例的に増大し、ホログラムの段数がＮ段になる
と偏向角，走査幅はＮ倍になる。
ログラム１５及びホログラムレンズ１１の個数の増大に
応じて比例的に増大し、ホログラムの段数がＮ段になる
と偏向角，走査幅はＮ倍になる。
波長可変レーザ１３自体は公知である。波長可変レーザ
（チューナブルレーザ）は種々のものが知られている
が、本実施例では半導体レーザを用いている。
（チューナブルレーザ）は種々のものが知られている
が、本実施例では半導体レーザを用いている。
第３図は本発明を例えばバーコードリーダ（ペンリー
ダ）等の情報読取装置に適用した更に別の実施例を示
す。同図において、波長可変レーザ光源１３からの出射
光線はコリメートレンズ１９により平行光線に変えら
れ、次いで光軸に対して例えば４５°傾斜配置されるハ
ーフミラー２１により例えば右方に９０°反射される。
この反射ビームはその光軸に対して例えば４５°傾斜配
置される平板ホログラム１５により偏向せしめられ、更
にホログラムレンズ１１により情報媒体（例えばバーコ
ード）Ｓ上に集光せしめられる。情報媒体Ｓにより反射
されたビームは再びホログラムレンズ１１及び平板ホロ
グラム１５により偏向せしめられ、ハーフミラー２１を
通って集光レンズ２３により検出器２５内に結像せしめ
られる。ここで波長可変レーザ光源１３によりビームの
波長を変化させれば、前述の如くホログラムレンズ１１
からの出射ビームはスキャンされるから検出器２５によ
りバーコードを読み取ることができる。即ち、この実施
例においても、ビームの波長を変化させるだけで非機械
的にビームスキャナが実現され、それを検出器と組合せ
ることによりバーコードリーダが簡単に得られる。
ダ）等の情報読取装置に適用した更に別の実施例を示
す。同図において、波長可変レーザ光源１３からの出射
光線はコリメートレンズ１９により平行光線に変えら
れ、次いで光軸に対して例えば４５°傾斜配置されるハ
ーフミラー２１により例えば右方に９０°反射される。
この反射ビームはその光軸に対して例えば４５°傾斜配
置される平板ホログラム１５により偏向せしめられ、更
にホログラムレンズ１１により情報媒体（例えばバーコ
ード）Ｓ上に集光せしめられる。情報媒体Ｓにより反射
されたビームは再びホログラムレンズ１１及び平板ホロ
グラム１５により偏向せしめられ、ハーフミラー２１を
通って集光レンズ２３により検出器２５内に結像せしめ
られる。ここで波長可変レーザ光源１３によりビームの
波長を変化させれば、前述の如くホログラムレンズ１１
からの出射ビームはスキャンされるから検出器２５によ
りバーコードを読み取ることができる。即ち、この実施
例においても、ビームの波長を変化させるだけで非機械
的にビームスキャナが実現され、それを検出器と組合せ
ることによりバーコードリーダが簡単に得られる。
第４図は本発明を光ディスク用ヘッドのトラッキングサ
ーボ系へ適用した例を示すもので基本的には第３図の実
施例と同様であり、同一番号を付すことにより説明を省
略する。尚、集光レンズ２３は光ディスク３０上をトラ
ッキングするためのものであり、その情報を検出器２５
により検出する。
ーボ系へ適用した例を示すもので基本的には第３図の実
施例と同様であり、同一番号を付すことにより説明を省
略する。尚、集光レンズ２３は光ディスク３０上をトラ
ッキングするためのものであり、その情報を検出器２５
により検出する。
第４図においては２個の平板ホログラム１５が配置され
ている。
ている。
尚、いずれの上記実施例においても、ホログラムにより
発生する収差を除去するために適当な色消レンズを例え
ばホログラムの後方に設けることが出来る。
発生する収差を除去するために適当な色消レンズを例え
ばホログラムの後方に設けることが出来る。
〔発明の効果〕 以上の如く、本発明によれば波長可変レーザ光源と波長
依存性のホログラムを組合せ、光源側で波長を制御する
ことにより、機械的可動部分を一切持たない極めて簡単
な構成のホログラム偏向装置が実現される。
依存性のホログラムを組合せ、光源側で波長を制御する
ことにより、機械的可動部分を一切持たない極めて簡単
な構成のホログラム偏向装置が実現される。
第１図は本発明に係るホログラム偏向装置の基本構造を
示す図解図、第２図は本発明の第２実施例を示す図解
図、第３図は本発明の第３実施例を示す図解図、第４図
は本発明の第４実施例を示す図解図。 １１…ホログラムレンズ、 １３…波長可変レーザ光源、 １５…平板ホログラム。
示す図解図、第２図は本発明の第２実施例を示す図解
図、第３図は本発明の第３実施例を示す図解図、第４図
は本発明の第４実施例を示す図解図。 １１…ホログラムレンズ、 １３…波長可変レーザ光源、 １５…平板ホログラム。
Claims (1)
- 【請求項１】波長可変レーザと、その光軸線を所定角度
だけ偏向する機能を有し且つレーザ光軸に対して所定角
度傾斜した少なくとも一枚のホログラムとを有し、ホロ
グラムへの入射レーザの波長を変化させることにより偏
向制御を行うホログラム偏向装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62021892A JPH0664255B2 (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | ホログラム偏向装置 |
| DE3855226T DE3855226T2 (de) | 1987-02-03 | 1988-02-02 | Holographische Ablenkungsvorrichtung |
| ES88400248T ES2086303T3 (es) | 1987-02-03 | 1988-02-02 | Dispositivo de desviacion holografico. |
| EP88400248A EP0277883B1 (en) | 1987-02-03 | 1988-02-02 | Holographic deflection device |
| US07/151,616 US4938550A (en) | 1987-02-03 | 1988-02-02 | Holographic deflection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62021892A JPH0664255B2 (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | ホログラム偏向装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63189823A JPS63189823A (ja) | 1988-08-05 |
| JPH0664255B2 true JPH0664255B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=12067757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62021892A Expired - Fee Related JPH0664255B2 (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | ホログラム偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664255B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019031327A1 (ja) * | 2017-08-07 | 2019-02-14 | パイオニア株式会社 | 光学装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0610699B2 (ja) * | 1984-12-06 | 1994-02-09 | 日本電気株式会社 | 光走査装置 |
-
1987
- 1987-02-03 JP JP62021892A patent/JPH0664255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63189823A (ja) | 1988-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |