JPS62244021A - 光走査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は光走査装置、特に詳細には熱光学材料や電気光
学材料等、外場印加あるいはエネルギー付加（以下これ
らをまとめてエネルギー付加という）により光屈折率を
変える材料を用いて光走査を行なう光走査￥Ａ＠に関す
るものである。

（従来の技術） 周知の通り従来より、光走査式の記録装置や、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　（１！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、■液晶素子アレイヤＰ
ＬＺＴ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、０Ｎ１０ＦＦを選択し
て同時に開くことにより線順次走査をさせるもの、ざら
には、 ■ＬＥＤ等の発光素子を多数−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０Ｎ１
０ＦＦ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乞 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ヤＡ　ＯＤ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撮って偏向させるため（、
装置が大型になりやすいという問題がある。特に上記Ｅ
ＯＤヤ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ざ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。

（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
、耐久性、耐振動性に優れ、調整が容易で、光利用効率
が高く、精密走査が可能で、しかも小型に形成されうる
光走査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） 本発明の光走査装置は、基板の上に光導波層（路）、隣
接層がこの順に互いに密着−して積層されてなり、上記
基板および／または隣接層が、エネルギー付加により光
屈折率を変化可能で互いに同−光屈折率をとりうる材料
から形成された積層体と、 上記基板および、／または隣接層に、光導波層内に進む
導波光の光路に沿って設けられた複数のエネルギー付加
手段と、 上記隣接１の表面の、少なくとも上記エネルギー付加手
段によるエネルギー付加箇所に対応する部分にそれぞれ
設けられた回折格子と、上記複数のエネルギー付加手段
のうちの１つを順次択一的に、そのエネルギー付加箇所
にそれぞれ対応する部分の基板と隣接１の光屈折率を互
いに異ならせる状態に設定する一方、その他のエネルギ
ー付加手段を、それらのエネルギー付加箇所にそれぞれ
対応する部分の基板と隣接１の光屈折率を互いに等しく
する状態に設定する駆動回路とから構成されたものであ
る。

エネルギー付加により光屈折率を変える材料としては、
電界により光屈折率を変える電気光学材料、熱により光
屈折率を変える熱光学材料、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
光学材料等を用いることができる。

（作　　用） 上述のように複数のエネルギー付加手段のうちの１つを
、そのエネルギー付加箇所に対応する部分の基板と隣接
１の光屈折率を互いに異ならせる状態に設定すると、こ
の部分においては光導波１がいわゆる非対称導波路とな
るのに対し、その他のエネルギー付加手段を、それらの
エネルギー付加箇所にそれぞれ対応する部分の基板と隣
接１の光屈折率を互いに等しくする状態に設定すると、
それらの部分においては光導波１がいわゆる対称導波路
となり、上記非対称導波路となった部分のみから導波光
を外部に取り出すことができる。この非対称導波路とな
る部分を上述のように順次択一的に変化させれば、光導
波１からの導波光取出し位置が連続的に変化し、光を１
次元的に走査させることが可能となる。

より詳細に説明するならば、本発明の光走査装置が第１
図に示すように、−例として熱光学材料からなる基板１
０と、光導波＋１１１と隣接１１１２とが積１されてな
る積層体１３を有し、基板１ｏの下表面には複数の電熱
体Ｈが並設され、隣接１！１２の上表面には各電熱体Ｈ
に対向する位置においてそれぞれ回折格子Ｇが設けられ
ており、加熱されていないときの基板１０の光屈折率ｎ
３、光導波＠１１の光屈折率ｎ２、隣接層１２の光屈折
率ｎ！の間に、ｎｚ　＞ｎｌ　−ｎ３ の関係が成り立っているものとする。この場合、光導波
！ｍ１１の非対称性の程度ａは、ａ＝（ｎｌ２　ｎ３２
）、’（ｎｚ２　ｒｌｘ”）として表わせられ、このａ
の値毎に光導波！１１１の幌厚と実効屈折率との関係を
示す′と、第２図のグラフのようになる。なおこのグラ
フ中、ｍは導波光１４のモード次数である。したがって
、−例として導波光１４のモードが０次の場合、上記の
ようにｎｌ−ｒ＋３ならば当然ａ−Ｑであるから、その
ときの分散曲線は第３図の実線のようになる。この際の
光導波！＠１１の実効屈折率がｎ　ｅｆｆ、また光導波
＠１１の暎厚がＴＯであるとすれば、導波光１４の部分
１５（Ｎ界分布）は第４図（ａ）のように表わされる。

この第４図（ａ）は、導波光１４が隣接層１２や基板１
０にわずかに浸み出しているものの、回折格子Ｇと相互
作用をするには至らず、導波光１４がほとんど外部へ漏
れずに光導波９１１中を進行している状態を示している
。

次に１つの電熱体ＨＣＮ流を供給して加熱させ、この電
熱体Ｈに対向する部分の基板１０の光屈折率をｎ３から
ｎ３−Δｎに変化させる。すると前記ａの値がＯから正
の値に変化し、第３図の分散曲線は破線表示のように変
化する。つまり光導波１１１の実効屈折率は、隣接＠１
２の光屈折率ｎ！と等しくなる。そのときの導波光１４
の界分布は第４図（ｂ）のように変化し、隣接＠１２へ
の導波光１４の浸み出し光が、回折格子Ｇと十分相互作
用するようになる。その結果、図の斜線部の浸み出し光
が図の上方（回折格子Ｇの種類によっては下方又は上下
双方）へ枚射されながら進行し、遂にはほとんどの導波
光１４が外部へ取り出される。

以上説明したように、電熱体Ｈによって加熱した部分に
おいて導波光１４を積１体１３の外部に取り出すことが
できるから、電熱体Ｈを導波光１４の光路に沿って１列
に延びるように設けておき、各電熱体Ｈに択一的に加熱
用電流を供給すれば、積層体１３からは出射位置を変え
ながら光が出射するようになり、光走査がなされる。

なお前述のように基板１０を熱光学材料から形成してそ
の光屈折率ｎ３を変化させる他、反対に隣接＠１２を熱
光学材料から形成してそこに電熱休日を設け、該隣接１
１２の光屈折率ｎ１を変化させて光導波＠１１を対称導
波路から非対称導波路に変化させるようにしてもよいし
、ざらには基板１０と隣接＠１２の双方を熱光学材料か
ら形成して双方に電熱体Ｈを設け、双方の光屈折率ｎ３
　、ｎｕを変化させるよう（してもよい。隣接層１２表
面に電熱体Ｈを設ける場合には、例えば回折格子Ｇを透
明電熱体から形成してそれを電熱体Ｈとすることもでき
る。

上記のように隣接＠１２の光屈折率ｎ１を変化させる場
合には、この隣接層１２と基板１０の光屈折率ｎｌ　、
ｎ３が互いに等しい状態から、隣接層１２の光屈折率ｎ
！を増大させて、光導波＠１１を非対称導波路化するの
が好ましいａすなわちそのようにすれば、隣接＠１２の
光屈折率ｎ、が光導波＠１１の光屈折率ｎ２に近づく、
あるいは光屈折率の関係がｎ２≦ｎ１と変化し、それに
よる先導波＠１１の実効屈折率変化をも利用して、導波
光１４を外部に取り比すことが可能となる。このように
光導波１１１の光屈折率ｎ２と隣接層１２の光屈折率ｎ
１どの関係を変えることによって導波光１４が外部に取
′り出されることについては、本出願人による特願昭６
０−７４０６１号明細書等に詳しい記載がなされている
。

またｎ、＝ｎ３の状態からｎ！≠ｎ３の状態にして光導
波＠１１を非対称導波路化するためには、上記のように
基板１０と隣接［１１２とを常時は互いに光屈折率が等
しい材料から形成して、それらへのり０熱、電界印加等
によってｎｌ端ｎ３とする他、加熱や電界印加等の状態
でｎｌ　＝０３としておき、該加熱や電界印加等を解除
することによってｎ１≠０３とするようにしてもよい。

ざらに、回折格子Ｇの構造を適宜選択することにより、
隣接ｌ１１２より取り出される導波光１４を平行光、集
束光あるいは拡散光のいずれにすることも可能である。

例えば、回折格子Ｇの構造を集光回折格子にしておくと
、取り出された光は一点へ集光し、散逸を防ぐことがで
きる。

（実ｍ態様） 以下、図面に示す実Ｍ！態様に基づいて本発明の詳細な
説明する。

第５図および第６図は本発明の第１実施態様による光走
査装置２０を示すものである。基板１０の上には、光導
波１１１１１と隣接層１２とが互いに密着した状態でこ
の順に積層され、積層体１３が形成されている。なお基
板１０は熱光学材料から形成されている。モして光導波
＠１１内を光が進行しうるように光導波ｌ１１１、隣接
１１１２、基板１０はそれぞれ、光屈折率の関係 ｎｚ　＞ｎｌ　、ｎ３ を満たし、かつ常時は光導波＠１１が対称導波路となる
ようにｎｌ−ｎ３である材料から形成されている。なお
ｎｚ、ｎｌはそれぞれ光導波１１１１、隣接＠１２の光
屈折率、ｎ３は基板１０の非加熱時の光屈折率である。

このような隣接層１２、光導波＠１１、基板１０の材料
の組合せとしては例えば、下記のようなものが挙げられ
る。

隣接１１２　　・・・ショット社（西独）製光学ガラス
に５１　　頓厚杓５μｍ ｎｌ　−１，５０３ Δｎ、／ΔＴ＝＋５Ｘ１０　　、／”Ｃ光導波１１ｉ１
１・・・コーニング社（米国）製コード騎１０５９ガラ
ス 幌厚杓０．１μｍ ｎｚ−１，５４４ Δｎ／ΔＴ＝＋４Ｘ１０　　／’Ｃ 蟇板基板　　　・・・ジエチレングリコール・ヒスアリ
ルカーボネート　　厚さ０．５ｍｎ＋程度ｎ３＝　１．
５０３ Δｎ／ΔＴ−−１００　ＸＩＯ／”Ｃ （ｎｌ　、ｎｚ　、ｎｉは波長６３２８ｎｍのＨｅ−Ｎ
ｅレーザに対する屈折率） 上記Δｎ／Δ丁は＋２０−＋４０℃における絶対温度係
数である。なお光導波路については、例えばティー　　
’）ミール（Ｔ、Ｔａｍ１　ｒ）　鴨ｇインチグレイテ
ッド　オブテイクス（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　　０ｐｔ
ｉｃｓ＞＋　（トピックス　インアプライド　フィジッ
クス（ＴＯｐｉｃｓ　　１ｎＡｐｐ１ｉｅｄ　　Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ）第７巻）スプリンガ−フエアラーグ（ＳＤｒ
　ｉ　ｎｇｅｒ−ｖｅｒ　ｌ　ａｇ）刊（１９７５）：
西原、春名、洒原共著１−光集積回路コオーム社刊（１
９８５）等の成著に詳細な記述がある。また一般に光導
波層１１、隣接ｌ１１２、基板１０はそれぞれ厚さ０．
５〜１０μｍ、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＠１２の表面には、透明材料から形成された回折格
子Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・・（３ｎが１列に並設されてい
る。この透明材料としては例えば、ＴａｚＯｓ　　（光
屈折率約１．９）が挙げられる。なお回折格子Ｇ１〜Ｑ
ｎの大きざは、例えば１０Ｘ１０μｍ−Ｑ、２Ｘ５ｆｆ
ｉｆｆｉ程度、厚さは約０．２μｍ程度とされ、各回折
格子Ｇ１〜（３ｎ間の間隔は１００〜２００．ｃｚｍ程
、度に設定される。そして第６図の側面図に示されるよ
うに基板１０の下表面には、上記各回折格子Ｇ１、Ｇ２
、Ｇ３・・・（３ｎにそれぞれ対向する位置において電
熱体Ｈ１，！−１２、Ｈ３・・・１−１ｎが設けられて
いる。

−力先導波＠１１には、回折格子０１〜（３ｎの並び方
向の延長上において、導波路レンズ１６が形成されてお
り、また光導波１１１の端面には、上記導波路レンズ１
６に向けてレーザビーム＜ｆ！ｉ射ビーム）１４′を射
出する半導体レーザ１７が直接結合されている。

第７図は上記光走査装置２０の駆動回路２１を示すもの
である。以下この第７図も参照して、光走査装置２０の
作動について説明する。まず前述の半導体レーザ１７が
駆動され、レーザビーム１４゛が光導波＠１１内に射出
される。このレーザビーム１４′は導波路レンズ１６に
よって平行光１４とされ、この光１４は光導波！１１１
内を導波モードで回折格子０１〜（３ｎの並び方向に進
行する（第５図参照）。そして電熱体Ｈ１〜Ｈｎには、
加熱用電源２２からの電ｍｌが、ドライバ１５を介して
流される。このドライバ１５は、りＯツク信号ＣＬＫに
同期して作動するシフトレジスタ２３の出力を受けて作
動し、電流■を供給する電熱休日１〜Ｈｎを１つずつ順
次選択して、電流供給を行なう。つまり最初はｎ個の電
熱体Ｈ１〜Ｈｎのうち１番目の電熱体Ｈ１のみに、次は
２番目の電熱体Ｈ２のみに、・・・・・・と電流■が供
給される。こうして電熱体Ｈ１〜Ｈｎに順次電流Ｉが流
されると各電熱体Ｈ１〜Ｈｎが順次発熱し、発熱した電
熱体に接している部分の基板１０が加熱され、その光屈
折率が低下する。したがってこの部分ではｎ３≠ｎ！と
なり、光導波層１１は非対称導波路となる。すると、前
述したように導波光１４はこの非対称導波路となった部
分において、光導波＠１１から隣接層１２側に出射し、
回折格子０１〜（３ｎの回折作用により隣接＠１２外に
出射する。つまり最初は回折格子Ｇ１から、次は回折格
子Ｇ２かう、回折格子（３ｎの次は元に戻って回折格子
Ｇ１から、と光１４の出射位置が明徴変化するので、被
走査体１８はこの出射した光１４により、第５図の矢印
Ｘ方向に走査されるようになる（なお光出射位置が、回
折格子Ｇ１→Ｇ２→・旧・・（３ｎ→Ｇ　（ｎ−１）→
Ｇ　（ｎ−２）　−・・ト変化１ルヨウに、電熱体Ｈ１
〜Ｈｎへの１流供給を制御してもよい）。そして上記の
ようにして主走査を行なうとともに、クロック信＠ＣＬ
Ｋによって該主走査と同期をとって被走査体１８を第５
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１８は光１４により２次元に走査されることにな
る。

上述のよう（各電熱体Ｈ１〜１−１ｎによって基板１０
が加熱されるとき、該基板１０に密着している光導波ｌ
ｌ１１１および隣接＠１２も僅がながら加熱されること
になるが、先に示したような材料がら基板１ｏ、光導波
＠１１、隣接１１１２を構成した場合、基板１ｏの温度
係数Δｎ、／ΔＴに対して光導波層１１、隣接１１２の
それは１／１０以下であり、これら光導波１１１、隣接
＠１２の光屈折率変化は実際上無視できる。

例えば前述の材料からなる基板１０を１００℃加熱する
とその光屈折率ｎ３は０．０１低下するから、光導波＠
１１、隣接＠１２の光間折率変化を無視して光導波＠１
１の非対称性の程度ａを計痺すると、ａ＝　（ｎ１ｚ　
ｎ３２）／　（ｎ２　”　　ｎｌ　２）（１，５０３２
−１，５０２２＞ （１，５４４２−１，５０３２＞ ＝０．０２４　　　　となる。

なお本実施態様において隣接＠１２の表面に設けられる
回折格子Ｇ１〜Ｇｎは、コリメーター回折格子として形
成されており、該回折格子０１〜Ｏｎから出射した光１
４は、平行光として被走査体１８上に照射されるように
なっている。このコリメーター回折格子は、直線状の格
子を光導波路１１内の導波光１４の進行方向に略直交す
る方向に互いに略平行にかつ略等間隔に配置したもので
あり、それにより上述のようなコリメート作用を有する
ものとなっている。

また、半導体レーザ１７を光導波＠１１の端面に直接結
合せずに、レンズやカプラープリズム、グレーティング
カプラ等を介して光導波ｌ！１１に光を入射ざぜるよう
にしてもよい。また半導体レーザ１７は先導波層の形成
時に、これと一体に作られてもよい。ざらに、走査光を
発生する光源は上述の半導体レーザ１７に限らず、その
仙例えばガスレーザや固体レーザ等が用いられてもよい
。

また上記実施Ｍ瞭開側においては、基板１０の光屈折率
ｎ３を低下させてｎ！≠ｎ３とすることにより先導波＠
１１を非対称導波路化しているが、これとは反対に基板
１０の光屈折率ｎ３を増大させてｎ！≠０３とすること
により光導波脣１１を非対称導波路化してもよい。

次に第８図を参照して本発明の第２実施態様について説
明する。なおこの第８図において、前記第５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
は省略する（以下四球）。

この第２実施態様による光走査装＠４０に：おいては、
隣接＠１２が常時は基板１０と同じ光屈折率を示す熱光
学材料から形成され、回折格子Ｇ１〜Ｇｎが透明電熱材
料から形成されている。このような透明電熱材料として
は、例えばＩｎｚＯ３と５ｎ０２とからなるもの等が挙
げられる。この光走査装置４０においては、前記第５図
の装置において電熱体Ｈ１〜Ｈｎを順次択一的に加熱し
たのと同様にして、回折格子Ｇ１〜（３ｎが順次択一的
に加熱されるユこうすることにより、各回折格子Ｇ１〜
Ｇｎの対向部分において隣接１１２の光明折率ｎｌ＠順
次変イヒさせて光導波、＠１１を非対称導波路化し、そ
の部分から順次光１４を取り出して走査させることが可
能となる。なおこの場合、隣接層１２の光屈折率ｎ１を
増大させても、また低下ざぜてもｎ１≠ｎ３とすること
ができるが、前述したようにｎ。

を増大させることによってｎ１≠ｎ３とするのが好まし
いユ 次に第９図を参照して本発明の第３実施態様について説
明する。この第３実施態様による光走査装置５０に：お
いては、隣接層１２が常時は基板１０と同じ光屈折率を
示す電気光学材料から形成され、該隣接＠１２には回折
格子０１〜Ｇｎに対向する部分を間に挟むように電極対
（Ｃ１，ＤＩ＞、（Ｃ２゜Ｄ２＞、（Ｃ３，Ｄ３）・　
（Ｃｎ、Ｄｎ＞が埋設されている。なお電極０１〜Ｃｎ
は互いに導通する共通電極、電極Ｄ１〜［）ｎは互いに
独立した個別電極である。そして光導波＠１１内を導波
光１４が進行できるように、基板１０、光導波＠１１、
隣接１１２は光屈折率の関係 ｎ２　＞ｎｌ　、ｎ３ を満たす材料から形成されている。なおｎｌは電界を受
けないときの隣接＠１２の光屈折率であり、上記の通り
ｎｌ−ｎ３である。このような材料の組合せとしては、
例えば下記のようなものが挙げられる。

隣接＠１２　　・・・Ｌ　！　Ｎｂ０３ｎｔ　＝　２，
２００模厚杓１０μｍ 光導波＠１１・・・Ｌ’！ＮｂＯ：＋　　Ｔ！拡散ｎ２
　＝　’２．２０５　９１厚約０．２μｍ基板１０　　
−Ｌ　Ｉ　Ｎ　ｂｏ３ｎ３−２，２００雫ざ０．５ｍｍ
程度 第１０図は上記光走査装＠５０の駆動回路５１を示すも
のである。以下この第１０図を参照して、光走査装置５
０の作動について説明する。共通電極Ｃ１〜Ｃｎと個別
電極Ｄ１〜Ｄｎとの間には、電圧発生回路５２から発生
された電圧■が、ドライバ１５を介して印加される。こ
こでドライバ１５は、クロック信号ＣＬＫに四則して作
動するシフトレジスタ２３の出力を受けて作動し、共通
電極Ｃ１〜Ｏｎとの間に電圧を印加する個別電極Ｄ１〜
Ｄｎを１つずつ順次選択して、上記電圧印加を行なう。

つまり最初はｎ個の個別電極Ｄ１〜［）ｎのうち１番目
の個別電極Ｄ１と共通電極Ｃ１との間のみに、次は２番
目の個別電極Ｄ２と共通Ｎ極Ｃ２との間のみに、・・・
・・・と電圧Ｖが印加される。こうして電圧印す口がな
された各電極対（Ｃ１，Ｄｌ）　〜（Ｃｎ。

Ｄｎ＞の電極間には電界が生じ、その電界が加えられた
部分の隣接＠１２の光屈折率ｎ！が変化（低下もしくは
増大）してｎｌ：Ｉ！−０３となる。それにより、回折
格子０１〜Ｇｎに対向する部分に：おいて光導波！１１
１が順次非対称導波路となり、導波光１４が・出射位置
を変えながら外部に取り出されて光走査がなされる。

なお上記のように隣接層１２を電気光学材料から形成す
る代わりに基板１０２Ｇ−電気光学材料から形成し、電
圧印加用電極対をこの基板１０に設け、該基板１０の光
屈折率ｎ３を変化させることによりｎ！清ｎ３として導
波光１４を取り出すことも勿論可能である。また基板１
０と隣接１１２の双方を電気光学材料から形成し、双方
の光回折率ｎ！　、ｎ３を変化させることによってｎ、
　清ｎ３として導波光１４を取り出してもよい。この場
合には基板１０と隣接１１２をそれぞれ、電界印加によ
り光屈折率が低下する材料、光回折率が増大する材料か
ら形成し、小さな電圧印加で大きな光屈折率差が生じる
ようにする。また勿論ながら、先に述べた熱光学材料、
あるいはその伯のエネルギー付加（より光回折率を変え
る材料を用いる場合にも、基板１０と％ａ接智１２の双
方をそのような材料から形成し、エネルギー付加により
双方の光屈折率ｎ１　、ｎ３を変化させてｎ！≠ｎ３と
するようにしてもよい。

以上、エネルギー非付加時（は光導波Ｉ！１１が対称導
波路となっており、基板１０および／または隣接、＠１
２へのエネルギー付加によって光導波層１１を非対称導
波路化する例について説明したが、基板１０と隣接！１
１？を通常（すなわちエネルギー非付加時）は異なる光
屈折率を示す材料から形成し、エネルギー付加によって
光導波層１１を非対称導波路化することも可能である。

すなわちこの場合は駆動回路を、まずエネルギー付加手
段のすべてを所定のエネルギー付加状態にして各エネル
ギー付加箇所においてｎｌ　ｘｎ３とし、次いでエネル
ギー付加手段を順次択一的にエネルギー付加解除状態に
設定して、エネルギー付加解除された部分においてｎ１
φｎ３とするように構成すればよい。

また隣接１１２から出射する光１４を以上説明のように
してコリメートさせることは必ずしも必要ではなく、場
合によっては集束光、あるいは拡散光によって被走査体
１８を走査するようにしても構わない。隣接層１２から
出射する光１４の成形は、回折格子Ｇの構造を選択する
ことにより、あるいは隣接＠１２と被走査体１８の間に
適当な光学系を設けることにより、あるいはこれら双方
の組合わせにより任意に行なうことができる。例えば集
束光は、直線状の格子からなる上述の実施！！！櫟のコ
リメーター回折格子を２次曲線状の格子からなる集光回
折格子に置き換えることによって、あるいは隣接１１２
と被走査体１８の間にセルフォックレンズアレイ等の集
光光学系＠謹けることによって、あるいはこれら双方の
組合わせによって得ることができる。

また本発明の光走査装置は、走査光取出し部分である回
折格子Ｇ１〜Ｇｎの列が複数列並ぶように形成して、複
数の走査光を同時に取出し可能とすることもできる。

（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、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ほとんど無く
、精密走査が可能となり、光源の光利用効率も高められ
る。また本発明の光走査装置は機械的作動部分を備えな
いか−ら耐久性、耐撮動性に優れて調整も容易であり、
ざらに光ビームを大きく撮らずに走査可能であるから、
本発明開側によれば、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。

しかも本発明の光走査装置においては、光導波１からの
走査光取出しを、対称導波路を非対称導波路に変化させ
ることによって行なっているので、光軛折率変化がエネ
ルギー付加に対して正の材料も、また負の材料も広範に
利用可能となって設計が容易になる。ざらに本発明装置
は上記のようにして走査光取出しを行なっているから、
光走査のために基板および７／または隣接層の光屈折率
を大きく変化させる必要が無く、この点でも利用材料選
択の自由度が高まり、その上消費エネルギーが少ないも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の光走査の仕組みを説明する説明図
、 第２図は本発明に係る光導波路膜厚と実効屈折率と導波
路非対称性の程度の関係を示すグラフ、第３図は第１図
の構成の分散曲線を示すグラフ、第４図は第１図の構成
における導波光の電界分布を示す概念図、 第５図、第６図はそれぞれ本発明の第１実施態様による
光走査装置を示す斜横図と側面図、第７図は上記光走査
装置の電気回路を示すブロック図、 第８図、第９図はそれぞれ本発明の第２実施態ｆｌ装置
、第３実Ｍ！態様装置を示す斜視図、第１０図は上記第
３実Ｍ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１１２
・・・隣接１１　　　　　　１３・・・積１体１４・・
・光　　　　　　　　１５・・・ドライバ１６・・・導
波路レンズ　　　１７・・・半導体レーザ２０、４０．
５０・・・光走査装置　　２１．５１・・・駆動回路２
２・・・加熱用ｉｉ源　　　　２３・・・シフトレジス
タ３０・・・レンズアレイ　　　３１・・・レンズアレ
イ饗５２・・・電圧発生回路　　　０１〜Ｃｎ・・・共
通電極Ｄ　１〜Ｄ　ｎ　−・・個別電極　０１〜Ｇｎ−
・・回折格子Ｈ１〜Ｈｎ・・・電熱体 第１図 第２図 り弄シ戻眉鏝厚 第３図 第４図 （ｂ） 哨　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｑ第８図 第９図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の上に光導波層、隣接層がこの順に互いに密
   着して積層されてなり、前記基板および／または隣接層
   が、エネルギー付加により光屈折率を変化可能で互いに
   同一光屈折率をとりうる材料から形成された積層体と、 前記基板および／または隣接層に、前記光導波層内に進
   む導波光の光路に沿って設けられた複数のエネルギー付
   加手段と、 前記隣接層の表面の、少なくとも前記エネルギー付加手
   段によるエネルギー付加箇所に対応する部分にそれぞれ
   設けられた回折格子と、 前記複数のエネルギー付加手段のうちの１つを順次択一
   的に、そのエネルギー付加箇所にそれぞれ対応する部分
   の基板と隣接層の光屈折率を互いに異ならせる状態に設
   定する一方、その他のエネルギー付加手段を、それらの
   エネルギー付加箇所にそれぞれ対応する部分の基板と隣
   接層の光屈折率を互いに等しくする状態に設定する駆動
   回路とからなる光走査装置。
2. （２）前記基板と隣接層とが通常は互いに等しい光屈折
   率を示す材料から形成され、前記駆動回路が、前記エネ
   ルギー付加手段を順次択一的に所定のエネルギー付加状
   態に設定するように形成され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。
3. （３）前記基板と隣接層とが通常は互いに異なる光屈折
   率を示す材料から形成され、前記駆動回路が、前記エネ
   ルギー付加手段のすべてを所定のエネルギー付加状態に
   してそのエネルギー付加箇所において前記基板と隣接層
   の光屈折率を互いに等しくした後、これらエネルギー付
   加手段を順次択一的にエネルギー付加解除状態に設定す
   るように形成され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。
4. （４）前記材料が加熱により光屈折率を変える熱光学材
   料であり、前記エネルギー付加手段が電熱手段であり、
   前記エネルギー付加箇所がこの電熱手段による加熱箇所
   であり、前記駆動回路が前記電熱手段に加熱用電流を供
   給するように形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第３項いずれか１項記載の光走査装置
   。
5. （５）前記材料が電界印加により光屈折率を変える電気
   光学材料であり、前記エネルギー付加手段が電極対であ
   り、前記エネルギー付加箇所がこの電極対の電極間間隙
   であり、前記駆動回路が前記電極対の電極間に電界を印
   加するように形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第３項いずれか１項記載の光走査装置
   。