Сканирующее устройство

 

Изобретение откосится к лазер1ным системам записи и отображения информации и. 8 частности, к устройствам сканирования оптического излучения. Целью изобретенияявляется расширение функциональных возможностей устройства. С этой целью в цилиндрическом планарном волноводе известного устройства выполнены интегрально-оптические линзы, расположенные перед дифракционными решетками вывода излучения, позволяющие при вращении цилиндрического волновода вокруг оси осуществлять развертку отклоняемого луча по строке. Кроме того, последовательное смещение каждой пары интегрально-оптическая линза - дифракционная решетка одна относительно другой по спирали вдоль образующей боковой поверхности цилиндра приводит к осуществлению развертки кадра. При полном обороте цилиндрического планарното волновода вокруг оси сканируемый луч осуществляет двумерную развертку всего кадра. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 02 В 26/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4783755/10 (22) 18.01.90 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великои Октябрьской социалистической революции (72) Л.А. Бецько, С.А. Воронов, Т. Н, Ким, О.Б.

Катковский, С.А. Недужий, B.Н..Паслен, А,B.

Conoabee и В.А. Чадюк (53) 535.315(088.8) (56) Акцептованная заявка Японии, М 61-19019, кл. G 02 В 26/10, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N- 1622867, кл. 6 02 В 6/12, 1988. (54) СКАНИРУК)ЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к лазерным системам записи и отображения информации и, в частности, к устройствам сканирования оптического излучения. Целью изобретения

Изобретение относится к оптическим волноводам типа оптической интегральной схемы и мажет быть использовано в лазерных телевизионных системах, в оптоэлектронных системах записи, считывания и . обработки информации для отклонения или сканирования оптического излучения.

Известно устройство для отклонения оптического излучения, содержащее лазерный источник излучения, формирующий объектив, планарные волноводы, установленные с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной плоскости планарных волноводов механизмом вращения, дифракционные решетки ввода, имеющие разные направления расположения ячеек и размеценньге вокруг оси вращения планар I

„„Я „„1714566 А1 является расширение функциональных воэможностей устройства. С этой целью в цилиндрическом планарном волноводе известного устройства выполнены интег-. рально-оптические линзы, расположенные перед дифракционными решетками вывода излучения, позволяющие при вращении цилиндрического волновода вокруг оси осуществлять развертку отклоняемого луча по. строке. Кроме того, последовательное смещение каждой пары интегрально-оптическая линза — дифракционная решетка одна относительно другой по спирали вдоль образующей боковой поверхности цилиндра приводит к осуществлению развертки кадра. При полном обороте цилиндрического планарного волновода вокруг оси сканируемый луч осуществляет двумерную развертку всего кадра. 2 ил.

В ных волноводов. Оптическое излучение, падающее на планарные волноводы, испытывают дифракцию на одной из дифракци- 4 0 онных решеток, входит.в планарный Ql волновод и выходит через его торец. В дан- 0с ном случае выходные торцы планарных вол- 0 новодов, составляющие барабан-призму, . являются преломляющими, и поскольку зоны вывода излучения при вращении изменяются вдоль радиуса вращения, то при постоянной скорости вращения планарных волноводов линейная скорость сканирования луча неравномерна, что s конечном результате уменьшает разрешающую способность устройства.

Известно устройство для отклонения оптического излучения, содержащее источ1714566

50

55 ни к лазерного излучения, оптически связанный с обьективом, дифракционной решеткой вывода излучения в форме цилиндра, штрихи которой ориентированы перпендикулярно образующей боковой поверхности цилиндра, планарным волноводом íà fioверхности цилиндра, установленным с воэможнбстью вращения вокруг оси, механизмом вращения, дифракционными решетками вывода излучения, расположенными под острым углом к образующей боковой поверхности цилиндра и параллельно друг другу своими боковыми границами.

Оптическое излучение источника через формирующий излучение объектив и дифракционную решетку вводят в планарный волновод параллельно оси вращения. По мере распространения оптическое излучение дифрагирует на одной иэ дифракционных решеток выводы излучения и через линзу направляется на регистрирующую среду. При повороте цилиндрического планарного волновода зона вывода оптического излучения иэ планарного волновода перемещается вдоль оси вращения и таким образом Осуществляется отклонение (сканирование) выходного оптического излучения.

Устройство позволяет устранить неравномерность линейной скорости сканирования луча при постоянной угловой скорости вращения планарного волновода, так как эоны вывода оптического излучения равноудалены от оси вращения цилиндрического планарного волновода, что обеспечивает повышение разрешающей способности устройства.

В ряде случаев возникает проблема расширения функциональных возможностей устройства как осуществление двумерной развертки сканируемого луча, например, в лазерных телевизионных системах при создании строчной и кадровой развертки сканируемым лучом.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отклонения оптического излучения, содержащем источник лазерного излучения, оптически связанный с объективом, дифракционной решеткой в форме цилиндра ввода излучения, штрихи которой ориентированы перпендикулярно образующей боковой поверхности цилиндра, с планарным волноводом на поверхности цилиндра, установленным с возможностью вращения вокруг оси механизмом вращения, дифракционными решетками вывода излученич, на боковой поверхности цилиндра в планарном Волноводе выполнены ин5

35 тегрально-оптические линзы, расположенные перед каждой дифракционной решеткой вывода излучения, причем каждая пара интегрально-оптическая линза — дифракционная решетка вывода последовательно смещена одна относительно другой по спирапе вдоль боковой поверхности цилиндра.

При использовании предлагаемого устройства обеспечивается двумерная развертка сканируемым оптическим излучением, что приводит к расширению функциональных возможностей устройства.

Оптическое излучение по мере распространения в цилиндрическом планарном волноводе испытывает рефракцию на интегрально-оптической линзе и, дифрагируя на дифракционной решетке, выводится на регистрирующую среду. При вращенйи цилиндрического планарного волновода вокруг оси пары интегрально-оптическая линза— дифракционная решетка вывода излучения осуществляет строчную развертку сканируемого луча, а последовательное смещение этих пар одна относительно другой вдоль образующей боковой поверхности цилиндра по спирали осуществляет развертку кадра. При полном обороте цилиндрического планарного волновода вокруг оси осуществляется развертка всего кадра, На фиг. 1 и 2 показано сканирующее устройство.

Устройство содержит оптически связанные между собой источник 1 лазерного излучения, формирующий излучение обьектив

2, дифракционную решетку 3 в форме цилиндра ввода излучения, штрихи которой ориентированы перпендикулярно образующей боковой поверхности цилиндра, планэрный ВолнОВОД 4 Выполнен на бОкОВОЙ поверхности цилиндра с механизмом 5 Вращения, интегрально-оптические линзы 6, расположенные с последовательным смещением относительно друг друга по спирали вдоль образующей боковой поверхности цилиндра, дифракционные решетки 7 вывода излучения, расположенные с последовательным смещением одна относительно другой по спирали вдоль образующей боковой поверхности цилиндра.

В качестве материала планарного волновода 4 использован цилиндр из оптического стекла. Планарный волновод 4 изготовлен методом ионного обмена на боковой поверхности цилиндра. Интегральнооптические линзы изготовлены методом осаждения через маски металлизированных слоев линэоподобной формы на поверхность планарного волновода 4, и могут быть изготовлены методом локального изменения толщины волновода. Дифракционные

1714566 решетки 3 и 7 изготовлены голографическим методом. В качестве источника 1 излучения используется полупроводниковый или газовый лазер, Устройство для отклонения оптического 5 излучения работает" следующим образом.

Оптическое излучение источника 1 через формирующий излучение объектив

2 и дифракционную решетку 3 вводят в цилиндрический планарный волновод4 па- 10 раллельно оси вращения. По мере распространения оптическое излучение испытывает рефракцию на интегрально-оптической линзе 6 и через дифракционную решетку 7 выводится, и направляется на 15 регистрирующую среду 8. При вращении цилиндрического волновода 4 вокруг оси, т.е. при перемещении пары интегрально-оптическая линза — дифракционная решетка вывода, относительно распространения on- 20 тического излучения в планарном волноводе 4 происходит перемещение по дифракционной решетке 7 зоны вывода излучения и отклонение выходящего излучения поперек оси вращения цилиндра, тем 25 самым осуществляя развертку выводимого излучения по строке. При перемещении последующей пары интегрально-оптическая линза — дифракционная решетка вывода относительно распространения оптического 30 излучения в планарном волноводе 4 происходит пространственное смещение выходного излучения перпендикулярно развертке излучения по строке, поскольку пары интегрально-оптическая линза — дифракционная 35 решетка вывода последовательно. смещены относительно друг друга по спирали вдОль образующей.боковой поверхности цилиндра. Таким образом, при вращении цилиндрического планарного волновода 4 вокруг оси, кроме развертки излучения по строке, осуществляется развертка кадра, т.е. осуществляется двумерная развертка сканируемого оптического излучения, За полный оборот цилиндрического планарного валновода 4 вокруг оси осуществляется развертка всего кадра.

Формула изобретения

Сканирующее устройство. содержащее источник лазерного излучения, оптически связанный с объективом, дифракционной решеткой в форме цилиндра ввода излучения, штрихи которой ориентированы перпендикулярно образующей боковой поверхности цилиндра, с планарным волноводом на поверхности цилиндра, установленным с возможностью вращения вокруг оси механизмом вращения, и с дифракционными решетками вывода излучения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, на боковой поверхности цилиндра в планарном волноводе выполнены интегрально-оптические линзы, расположенные перед каждой дифракционной решеткой вывода излучения, причем пары, образованные интегральнооптической линзой и соответствующей диф- . ракционной решеткой вывода, последовательно смещены одна относительно другой по спирали вдоль образующей боковой поверхности цилиндра.

1714566

Составитель А. Воронков

Техред M.Mîðãåèòàë Корректор М.Шерочки

Редактор О.Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент", х, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 692 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4!5