JP2008065036A - 走査型光学装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のレーザ光の走査長を同一にすることが可能な走査型光学装置を提供する。
【解決手段】レーザ光を射出する複数の発光部を有する光源装置11と、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化することによって、光源装置11から射出されるレーザ光を走査する電気光学素子12とを備え、複数の発光部11a〜11eが一方向に沿って配列され、複数の発光部11a〜11eの配列方向Cが、電気光学素子12に生じる電界の方向Aに直交していることを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】レーザ光を射出する複数の発光部を有する光源装置11と、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化することによって、光源装置11から射出されるレーザ光を走査する電気光学素子12とを備え、複数の発光部11a〜11eが一方向に沿って配列され、複数の発光部11a〜11eの配列方向Cが、電気光学素子12に生じる電界の方向Aに直交していることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、走査型光学装置に関する。
近年の投射型画像表示装置では、光源として超高圧水銀ランプなどの放電ランプが用いられるのが一般的である。しかし、このような放電ランプは、寿命が比較的短い、瞬時点灯が難しい、色再現性範囲が狭い、ランプから放射された紫外線が液晶ライトバルブを劣化させてしまうことがある等の課題がある。そこで、このような放電ランプの代わりに、単色光を照射するレーザ光源を用いた投射型画像表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
このようなレーザ光を用いた投射型画像表示装置としては、走査手段(スキャナ)を利用したレーザスキャン型の画像表示装置がある。そして、レーザスキャン型の画像表示装置に用いられる走査手段には、高速走査と大きな偏角との両立が要求されている。特に、VGA(Video Graphics Array)やXGA(Extended Graphics Array),HDTV(High Definition Television)等のフォーマットを持つ映像信号の表示には数十kHzの走査速度でレーザ光を走査する必要がある。そこで、15°〜30°の偏角が見込めるという理由で、走査手段として共振型のMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スキャナを用いた画像表示装置が一般的である。
特開2003−75767号公報
このようなレーザ光を用いた投射型画像表示装置としては、走査手段(スキャナ)を利用したレーザスキャン型の画像表示装置がある。そして、レーザスキャン型の画像表示装置に用いられる走査手段には、高速走査と大きな偏角との両立が要求されている。特に、VGA(Video Graphics Array)やXGA(Extended Graphics Array),HDTV(High Definition Television)等のフォーマットを持つ映像信号の表示には数十kHzの走査速度でレーザ光を走査する必要がある。そこで、15°〜30°の偏角が見込めるという理由で、走査手段として共振型のMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スキャナを用いた画像表示装置が一般的である。
しかしながら、MEMSスキャナには、以下のような課題が残されている。すなわち、1つ目の課題としては、MEMSスキャナは共振スキャナであるため、正弦関数的な不等速な往復動作しかできない。2つ目の課題としては、MEMSスキャナはQ値が高いため、共振周波数を外れると実用的な偏角を得ることができない。これにより、MEMSスキャナを含む系の共振周波数を正確に制御するか、あるいは系の共振周波数の変化に追従して駆動周波数を変化させる必要がある。前者は技術的難易度が高く、後者はMEMSスキャナの2軸目との同期を細かく取らなければならないという問題が生じる。
3つ目の課題としては、MEMSスキャナは走査速度に限界があるため、DCI(Digital Cinema Initiatives)仕様の4k(4096×2160)等の解像度になると表示が難しい。そこで、このような課題を解決するために、MEMSスキャナに代え、走査手段として電気光学素子を用いた装置が提案されている。
電気光学素子とは、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化することによってレーザ光を走査するものである。
電気光学素子とは、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化することによってレーザ光を走査するものである。
ところで、レーザ光源としてレーザ出力強度が十分でない場合、レーザビームの本数を増やして(マルチビーム化)対応する方法が考えられる。レーザビームの本数を増やす方法としては、通常のシングルエミッタのレーザ光源を複数個並べたものや、アレイ化されたマルチエミッタのレーザ光源が用いられる。
このようなレーザ光源から射出される複数のレーザ光を電気光学素子に入射させる場合、電気光学素子には電界方向に屈折率勾配が生じているため、電界方向のどの位置にレーザ光を入射させるかにより、レーザ光の屈折の仕方が異なる。このため、複数のレーザ光の配置を考慮せずに電気光学素子にレーザ光を入射させると、それぞれのレーザ光の走査長が異なり、各レーザ光の走査範囲がばらつくため、適切なレーザ光の走査ができなくなるという問題が生じる。
このようなレーザ光源から射出される複数のレーザ光を電気光学素子に入射させる場合、電気光学素子には電界方向に屈折率勾配が生じているため、電界方向のどの位置にレーザ光を入射させるかにより、レーザ光の屈折の仕方が異なる。このため、複数のレーザ光の配置を考慮せずに電気光学素子にレーザ光を入射させると、それぞれのレーザ光の走査長が異なり、各レーザ光の走査範囲がばらつくため、適切なレーザ光の走査ができなくなるという問題が生じる。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、複数のレーザ光の走査長を同一にすることが可能な走査型光学装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の走査型光学装置は、レーザ光を射出する複数の発光部を有する光源装置と、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化することによって、前記光源装置から射出されるレーザ光を走査する電気光学素子とを備え、前記複数の発光部が一方向に沿って配列され、前記複数の発光部の配列方向が、前記電気光学素子に生じる電界の方向に直交していることを特徴とする。
本発明の走査型光学装置は、レーザ光を射出する複数の発光部を有する光源装置と、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化することによって、前記光源装置から射出されるレーザ光を走査する電気光学素子とを備え、前記複数の発光部が一方向に沿って配列され、前記複数の発光部の配列方向が、前記電気光学素子に生じる電界の方向に直交していることを特徴とする。
本発明に係る走査型光学装置では、電気光学素子の内部に生じる電界により、電気光学素子の屈折率分布が電界方向に向かって連続的に増加あるいは減少する。このため、電気光学素子の内部に生じる電界と垂直な方向に進行する複数の発光部から射出されるレーザ光は、屈折率が低い側から高い側に向かって曲げられる。
このとき、複数の発光部が一方向に配列されており、複数の発光部の配列方向が、電気光学素子に生じる電界の方向に直交しているため、各発光部から射出されたレーザ光は、電気光学素子の内部の同じ屈折率勾配の作用を受けることになる。これにより、各発光部から射出されたそれぞれのレーザ光の走査長がすべて同一となる。すなわち、光源装置から射出され電気光学素子を通過し射出されるレーザ光の走査長がばらつくことがないため、レーザ光の適切な走査を行うことが可能となる。
このとき、複数の発光部が一方向に配列されており、複数の発光部の配列方向が、電気光学素子に生じる電界の方向に直交しているため、各発光部から射出されたレーザ光は、電気光学素子の内部の同じ屈折率勾配の作用を受けることになる。これにより、各発光部から射出されたそれぞれのレーザ光の走査長がすべて同一となる。すなわち、光源装置から射出され電気光学素子を通過し射出されるレーザ光の走査長がばらつくことがないため、レーザ光の適切な走査を行うことが可能となる。
また、本発明の走査型光学装置では、前記光源装置は、前記複数の発光部の各々を有する複数の発光素子が個別に設けられたレーザアレイであることが好ましい。
本発明に係る走査型光学装置では、発光部を有する発光素子が個別に設けられているため、不良の素子の選別を実装前に行うことができる。したがって、発光素子のそれぞれの特性を揃えることができるので、ばらつきのないレーザ光を射出することができる。その結果、正確に複数のレーザ光の走査長を同一にすることが可能となる。
また、本発明の走査型光学装置では、前記光源装置は、前記複数の発光部が一方向に配置されたレーザバーであることが好ましい。
本発明に係る走査型光学装置では、光源装置がレーザバーであるため、複数の発光部間の距離を小さくすることができる。したがって、光源装置を大きくせずに、光源装置から射出されるレーザ光の強度を強くすることができるため、小型、かつ、高出力な光源装置を得ることが可能となる。
また、複数の発光部間の位置精度がレーザバーの製造時に用いるフォトマスクで規定できるため、発光部を一方向に精度良く配置させることが可能となる。したがって、各発光部から射出されるレーザ光の射出方向を揃えることができるので、正確に複数のレーザ光の走査長を同一にすることが可能となる。
また、複数の発光部間の位置精度がレーザバーの製造時に用いるフォトマスクで規定できるため、発光部を一方向に精度良く配置させることが可能となる。したがって、各発光部から射出されるレーザ光の射出方向を揃えることができるので、正確に複数のレーザ光の走査長を同一にすることが可能となる。
また、本発明の走査型光学装置では、前記光源装置は、前記複数の発光部が平面的に配列された面発光レーザアレイであることが好ましい。
本発明に係る走査型光学装置では、光源装置が面発光レーザアレイであるため、同一基板上に複数の発光部を集積(アレイ化)できる。これにより、各発光部からコヒーレントな光を並列的にウエハと垂直方向に出射させることができるので、発光部をアレイ化し易くなる。さらに、複数の発光部間の位置精度が面発光レーザの製造時に用いるフォトマスクで規定できるため、発光部を所定の位置に精度良く配置させることが可能となる。したがって、発光部のそれぞれの射出方向を揃えることができるので、正確に複数のレーザ光の走査長を同一にすることが可能となる。
また、本発明の走査型光学装置は、前記電気光学素子がKTa1−xNbxO3の組成を有することが好ましい。
本発明に係る走査型光学装置では、電気光学素子が、高い誘電率を有する誘電体材料であるKTa1−xNbxO3(タンタル酸ニオブ酸カリウム)の組成を有する結晶である(以下、KTN結晶と称す)。KTN結晶は、立方晶から正方晶さらに菱面体晶へと温度により結晶系を変える性質を有しており、立方晶においては、大きい2次の電気光学効果を有することが知られている。特に、立方晶から正方晶への相転移温度に近い領域では、比誘電率が発散する現象が起こり、比誘電率の自乗に比例する2次の電気光学効果はきわめて大きい値となる。したがって、KTa1−xNbxO3の組成を有する結晶は、他の結晶に比べて屈折率を変化させる際に必要になる印加電圧を低く抑えることが可能となる。これにより、省電力化を実現可能な走査型光学装置を提供することが可能となる。
以下、図面を参照して、本発明に係る走査型光学装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
[第1実施形態]
走査型光学装置1は、図1に示すように、レーザ光を射出する光源装置11と、光源装置11から射出されたレーザ光を走査する電気光学素子12とを備えている。
走査型光学装置1は、図1に示すように、レーザ光を射出する光源装置11と、光源装置11から射出されたレーザ光を走査する電気光学素子12とを備えている。
電気光学素子12は、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化することによって、光源装置11から射出されるレーザ光を一定の範囲内で走査するものである。具体的には、電気光学素子12は、図1に示すように、第1電極16と、第2電極17と、光学素子18とを備えている。
光学素子18は、電気光学効果を有する誘電体結晶(電気光学結晶)であり、本実施形態ではKTN(タンタル酸ニオブ酸カリウム、KTa1−xNbxO3)の組成を有する結晶材料で構成されている。また、光学素子18は、図2に示すように、直方体形状であり、図1に示すように、光学素子18の上面18aには第1電極16が配置され、下面18bには第2電極17が配置されている。この第1電極16及び第2電極17には、電圧を印加する電源Eが接続されている。また、第1電極16及び第2電極17は、図1に示すように、光学素子18内を進行するレーザ光Lの進行方向の寸法がほぼ同じである。これにより、第1電極16と第2電極17との間の光学素子18に電界が生じるようになっている。例えば、第1電極16に+250Vの電圧が印加され、第1電極17に0Vの電圧が印加されると、第1電極16から第2電極17に向かって(矢印Aに示す方向)電界が生じるようになっている。
光学素子18は、電気光学効果を有する誘電体結晶(電気光学結晶)であり、本実施形態ではKTN(タンタル酸ニオブ酸カリウム、KTa1−xNbxO3)の組成を有する結晶材料で構成されている。また、光学素子18は、図2に示すように、直方体形状であり、図1に示すように、光学素子18の上面18aには第1電極16が配置され、下面18bには第2電極17が配置されている。この第1電極16及び第2電極17には、電圧を印加する電源Eが接続されている。また、第1電極16及び第2電極17は、図1に示すように、光学素子18内を進行するレーザ光Lの進行方向の寸法がほぼ同じである。これにより、第1電極16と第2電極17との間の光学素子18に電界が生じるようになっている。例えば、第1電極16に+250Vの電圧が印加され、第1電極17に0Vの電圧が印加されると、第1電極16から第2電極17に向かって(矢印Aに示す方向)電界が生じるようになっている。
光源装置11は、図2に示すように、複数の発光部11a,11b,11c,11d,11e(図示例では5つ)が一方向(矢印Cに示す方向)に沿って並んで配列された半導体レーザバーである。また、光源装置11の発光部11a〜11eの配列方向Cは、第1電極16及び第1電極17の配列方向と垂直である。すなわち、発光部11a〜11eの配列方向Cは、光学素子18に生じる電界の方向Aと直交している。また、光源装置11の発光部11a〜11eは、各発光部11a〜11eから射出されたレーザ光La,Lb,Lc,Ld,Leが光学素子18の入射端面18cに対して垂直に入射するように配置されている。
さらに、5つの発光部11a〜11eから射出されたそれぞれのレーザ光La〜Leは、図2の光学素子18の入射端面18cの黒点に示すように、光学素子18の屈折率が同じ場所から入射される。これにより、各発光部11a〜11eから射出され電気光学素子12に入射するすべてのレーザ光は、同一の屈折率勾配の作用を受けることになる。
さらに、5つの発光部11a〜11eから射出されたそれぞれのレーザ光La〜Leは、図2の光学素子18の入射端面18cの黒点に示すように、光学素子18の屈折率が同じ場所から入射される。これにより、各発光部11a〜11eから射出され電気光学素子12に入射するすべてのレーザ光は、同一の屈折率勾配の作用を受けることになる。
また、本実施形態では、レーザ光を片側のみ走査させるため、光源装置11は、図1及び図2に示すように、光学素子18の入射端面18cの第1電極16側からレーザ光を入射させるように配置されている。つまり、本実施形態では、電気光学素子12の屈折率分布により、光学素子18に入射したレーザ光は第2電極17側に曲げられるため、光学素子18の第1電極16側からレーザ光を入射させることにより、スキャン範囲を大きく取ることが可能となっている。
次に、電気光学素子12の動作について説明する。
第1電極16には、電源Eにより例えば+250Vの電圧が印加され、第2電極17には、電源Eにより例えば0Vの電圧が印加される。第1,第2電極16,17に電圧を印加することで、光学素子18には第1電極16から第2電極17に向かって電界が生じる。これにより、光学素子18は、図1に示すように、第1電極16側が低く、第2電極17側に向かって屈折率が徐々に高くなる。したがって、光学素子18の内部に生じる電界方向Aと垂直な方向に進行するレーザ光は、屈折率の変化に応じて偏向する。具体的には、光学素子18の入射端面18cから入射したレーザ光Lは、光学素子18の屈折率が高い第2電極17側に向かって曲げられ、射出端面18dより射出される。
第1電極16には、電源Eにより例えば+250Vの電圧が印加され、第2電極17には、電源Eにより例えば0Vの電圧が印加される。第1,第2電極16,17に電圧を印加することで、光学素子18には第1電極16から第2電極17に向かって電界が生じる。これにより、光学素子18は、図1に示すように、第1電極16側が低く、第2電極17側に向かって屈折率が徐々に高くなる。したがって、光学素子18の内部に生じる電界方向Aと垂直な方向に進行するレーザ光は、屈折率の変化に応じて偏向する。具体的には、光学素子18の入射端面18cから入射したレーザ光Lは、光学素子18の屈折率が高い第2電極17側に向かって曲げられ、射出端面18dより射出される。
また、第1電極16に印加される電圧の波形は、例えば、図3に示すように、鋸歯状の波形である。なお、第2電極17は0Vに固定されている。
第1電極16に印加される初期値S1の電圧を第1電極16に印加すると、図1に示すように、光源装置11から射出され光学素子18を進行するレーザ光L1は、光学素子18の屈折率分布により第2電極17側に曲げられる。また、第1電極16に印加する電圧値を、図3の電圧の波形に示すように徐々に上げると光学素子の屈折率勾配が大きくなる。これにより、第1電極16に最大の電圧値S2を印加すると、光源装置11から射出され光学素子18を進行するレーザ光L2は、図1に示すように、レーザ光L1に比べて光学素子18内において大きく偏向する。そして、光学素子18の射出端面18dにおいて、レーザ光L2はレーザ光L1に比べて大きな偏角で射出される。
第1電極16に印加される初期値S1の電圧を第1電極16に印加すると、図1に示すように、光源装置11から射出され光学素子18を進行するレーザ光L1は、光学素子18の屈折率分布により第2電極17側に曲げられる。また、第1電極16に印加する電圧値を、図3の電圧の波形に示すように徐々に上げると光学素子の屈折率勾配が大きくなる。これにより、第1電極16に最大の電圧値S2を印加すると、光源装置11から射出され光学素子18を進行するレーザ光L2は、図1に示すように、レーザ光L1に比べて光学素子18内において大きく偏向する。そして、光学素子18の射出端面18dにおいて、レーザ光L2はレーザ光L1に比べて大きな偏角で射出される。
このように、図3に示す波形の電圧を第1電極16に印加することで、光源装置11から射出されたレーザ光Lは、図1に示すように、電気光学素子12によりレーザ光L1からレーザ光L2までのスキャン範囲(走査範囲)内を走査されるようになっている。すなわち、第1電極16に印加する電圧を変化させることで、光学素子18の入射端面18cから入射し射出端面18dから射出される光は1次元方向に走査される。
すなわち、すべてのレーザ光La〜Leは、図2に示すように、同じ屈折率勾配の作用を受けるため、光学素子18内において同一の軌跡を描いて射出される。これにより、各発光部11a〜11eから射出され電気光学素子12に入射した後電気光学素子12から射出されるすべてのレーザ光La〜Leの走査長及び偏角量は同一となる。
本実施形態に係る走査型光学装置1では、光源装置11の各発光部11aから射出され電気光学素子12を通過し射出されるレーザ光の走査長がばらつくことはないため、レーザ光の適切な走査を行うことが可能となる。また、従来のように走査長が異なる場合、光源装置11の各発光部11aから射出されるレーザ光の走査長を合わせる必要が生じるので各発光部11aの制御が複雑になるが、本実施形態の走査型光学装置1では、すべての発光部11aの制御が同じで良いため簡易な制御となる。
つまり、本実施形態の走査型光学装置1は、複数のレーザ光La〜Leの走査長を同一にすることが可能となる。
つまり、本実施形態の走査型光学装置1は、複数のレーザ光La〜Leの走査長を同一にすることが可能となる。
なお、本実施形態では、レーザ光を片側のみ走査させたが、レーザ光を両側走査させても良い。この構成では、第1電極16に印加する電圧を正の電圧から負の電圧に変化させることで、光学素子18の入射端面18cの中央から入射したレーザ光を、当該レーザ光を中心に両側に走査することが可能となる。
[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について、図4を参照して説明する。
第1実施形態では、単色の光源装置を用いた走査型光学装置の例を説明したが、本実施形態に係る走査型光学装置30は、3色の光源装置を用いて、スクリーンに画像を投影させる画像表示装置である。また、本実施形態に用いられる電気光学素子12は第1実施形態と同様のものである。
次に、本発明に係る第2実施形態について、図4を参照して説明する。
第1実施形態では、単色の光源装置を用いた走査型光学装置の例を説明したが、本実施形態に係る走査型光学装置30は、3色の光源装置を用いて、スクリーンに画像を投影させる画像表示装置である。また、本実施形態に用いられる電気光学素子12は第1実施形態と同様のものである。
本実施形態に係る画像表示装置30は、図4に示すように、赤色のレーザ光を射出する赤色光源装置(光源装置)30Rと、緑色のレーザ光を射出する緑色光源装置(光源装置)30Gと、青色のレーザ光を射出する青色光源装置(光源装置)30Bと、クロスダイクロイックプリズム36と、クロスダイクロイックプリズム36から射出されたレーザ光をスクリーン35の水平方向に走査する電気光学素子12と、電気光学素子12から射出されたレーザ光をスクリーン35の垂直方向に走査するガルバノミラー32とを備えている。
また、各光源装置30R,30G,30Bは、各発光部31R,31G,31Bの配列方向Cと電界の方向Aとが垂直になるように配置されている。
また、各光源装置30R,30G,30Bは、各発光部31R,31G,31Bの配列方向Cと電界の方向Aとが垂直になるように配置されている。
次に、以上の構成からなる本実施形態の画像表示装置30を用いて、画像をスクリーン35に投射する方法について説明する。
各光源装置30R,30G,30Bから射出された複数のレーザ光は、クロスダイクロイックプリズム36で合成され電気光学素子12に入射する。電気光学素子12に入射したレーザ光は、スクリーン35の水平方向に走査され、ガルバノミラー32により垂直方向に走査されてスクリーン35に投影される。
各光源装置30R,30G,30Bから射出された複数のレーザ光は、クロスダイクロイックプリズム36で合成され電気光学素子12に入射する。電気光学素子12に入射したレーザ光は、スクリーン35の水平方向に走査され、ガルバノミラー32により垂直方向に走査されてスクリーン35に投影される。
本実施形態に係る画像表示装置30では、第1実施形態の走査型光学装置1と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の画像表示装置30では、電気光学素子12から射出されるレーザ光の偏角が大きいため、DCI(Digital Cinema Initiatives)仕様の4k等の解像度に対応可能となる。したがって、画質の劣化を生じさせることなく、画像をより鮮明にスクリーン35に表示させることができる。また、本実施形態の画像表示装置30では、光源装置30R,30G,30Bの各発光部31R,31G,31Bから射出され電気光学素子12を通過し射出されるレーザ光の走査長がばらつくことがないため、すべてのレーザ光のスキャン範囲が同じになる。したがって、スクリーンに鮮明な画像を投射することが可能となる。
しかも、電気光学素子12からなる走査手段は、MEMSスキャナより高速に走査することができるため、本実施形態のように、高速走査が必要とされる水平走査側に電気光学スキャナを用い、垂直走査側に走査自由度が高いガルバノミラー32(動くことにより光を反射させる可動型の走査手段)を用いることにより、高性能な画像表示装置の実現が期待できる。
なお、ガルバノミラー32に代えて、可動型の走査手段の一つである安価なポリゴンミラーにより走査を行っても良い。すなわち、電気光学素子12の走査の精度が良いため、画像表示装置としては、ガルバノミラーほど精度の良いミラーを用いなくても、コストを抑えつつ高性能な画像表示を行うことが可能となる。
なお、ガルバノミラー32に代えて、可動型の走査手段の一つである安価なポリゴンミラーにより走査を行っても良い。すなわち、電気光学素子12の走査の精度が良いため、画像表示装置としては、ガルバノミラーほど精度の良いミラーを用いなくても、コストを抑えつつ高性能な画像表示を行うことが可能となる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
なお、例えば、第1実施形態の走査型光学装置をレーザプリンタに応用することも可能である。
また、上記各実施形態では、光源装置としてレーザバーを用いて説明したが、一方向に沿って複数の発光部が配置されたものであれば良い。このような光源としては、例えば、図5(a)に示すように、複数の発光部40bの各々を有する複数の発光素子40aが基台40c上に個別に設けられたレーザアレイ40であっても良い。このレーザアレイ40の場合、発光部40bを有する発光素子40aが個別に設けられているため、不良の素子の選別を実装前に行うことができる。したがって、発光素子40aのそれぞれの特性を揃えることができるので、ばらつきのないレーザ光を射出することができる。
なお、例えば、第1実施形態の走査型光学装置をレーザプリンタに応用することも可能である。
また、上記各実施形態では、光源装置としてレーザバーを用いて説明したが、一方向に沿って複数の発光部が配置されたものであれば良い。このような光源としては、例えば、図5(a)に示すように、複数の発光部40bの各々を有する複数の発光素子40aが基台40c上に個別に設けられたレーザアレイ40であっても良い。このレーザアレイ40の場合、発光部40bを有する発光素子40aが個別に設けられているため、不良の素子の選別を実装前に行うことができる。したがって、発光素子40aのそれぞれの特性を揃えることができるので、ばらつきのないレーザ光を射出することができる。
また、図5(b)に示すように、複数の発光部50aが平面的に配列された面発光レーザアレイ50を用いても良い。このレーザアレイ50の場合、同一基板50b上に複数の発光部50aを集積(アレイ化)でき、各発光部50aからコヒーレントな光を並列的にウエハと垂直方向に出射させることができる。したがって、発光部50aのそれぞれの射出方向を揃えることができる。
さらに、レーザ光源は、複数の発光部から射出されたレーザ光を光ファイバに入射させた後一つにまとめたものであっても良い。
さらに、レーザ光源は、複数の発光部から射出されたレーザ光を光ファイバに入射させた後一つにまとめたものであっても良い。
また、発光部から射出されるレーザ光は可視光であったが、図6に示すように、赤外光を射出する発光部を有するレーザ光源60であっても良い。このレーザ光源60の場合、レーザ光源60の後段に、例えば、SHG(Second Harmonic Generation)のような波長変換素子61を配置することにより、発光部から射出されたレーザ光は可視光の所定の波長に変換される。さらには、より波長変換効率を上げるために、波長変換素子61の後段に外部共振器を設けた構成であっても良い。
また、電気光学素子としてKTN結晶を例に挙げて説明したが、これに限ることはなく、屈折率が線形的に変化する素子であれば良い。例えば、LiNbO3(ニオブ酸リチウム)等の電気光学効果を有する誘電体結晶であっても良いが、LiNbO3等の組成を有する結晶は、KTN結晶に比べて走査偏角が小さく、また、駆動電圧が高いため、KTN結晶を用いることが好ましい。
1,30…走査型光学装置、11…光源装置、11a〜11e…発光部、12…電気光学素子
Claims (5)
- レーザ光を射出する複数の発光部を有する光源装置と、
内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化することによって、前記光源装置から射出されるレーザ光を走査する電気光学素子とを備え、
前記複数の発光部が一方向に沿って配列され、前記複数の発光部の配列方向が、前記電気光学素子に生じる電界の方向に直交していることを特徴とする走査型光学装置。 - 前記光源装置は、前記複数の発光部の各々を有する複数の発光素子が個別に設けられたレーザアレイであることを特徴とする請求項1に記載の走査型光学装置。
- 前記光源装置は、前記複数の発光部が一方向に配置されたレーザバーであることを特徴とする請求項1に記載の走査型光学装置。
- 前記光源装置は、前記複数の発光部が平面的に配列された面発光レーザアレイであることを特徴とする請求項1に記載の走査型光学装置。
- 前記電気光学素子がKTa1−xNbxO3の組成を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の走査型光学装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006242637A JP2008065036A (ja) | 2006-09-07 | 2006-09-07 | 走査型光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2008065036A true JP2008065036A (ja) | 2008-03-21 |
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JP2006242637A Withdrawn JP2008065036A (ja) | 2006-09-07 | 2006-09-07 | 走査型光学装置 |
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JP (1) | JP2008065036A (ja) |
-
2006
- 2006-09-07 JP JP2006242637A patent/JP2008065036A/ja not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
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