Сканирующее устройство

(19) (1) 51)5 6 02 В 26/10 ОПИСАН ОБР ЕНИ В ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великои Октябрьской социалистической революции(57) Изобретение относится к лазерным системам записи и отображения информациии, в частности, к устройствам сканированияоптического излучения. Целью изобретения Изобретение относится к оптическим волноводам типа оптической интегральной схемы и мажет быть использовано в лазерных телевизионных системах, в оптоэлект-. ронных 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 планарьных воэлью в ци лноводе ны интегложенныеи вывода щении циси осущелуча по ьное сме- о-оптичеетка одна вдоль об.цилиндра ртки кадрического сканируе- развертку является расширение функционал можностей устройства. С этой це линдрическом планарном во известного устройства выполне рально-оптические линзы, распо перед дифракционными решеткам излучения, позволяющие при вра линдрического волновода вокруга ствлять развертку отклоняемого строке, Кроме того, последовател щение каждой пары интегральн ская линза - дифракционная реш относительно другой по спирали разующей боковой поверхности приводит к осуществлению разве ра. При полном обороте цилинд планарного волновода вокруг оси мый луч осуществляет двумерную всего кадра. 2 ил. ных волноводов. Оптическое излучение, падающее на планарные волноводы, испытывают дифракцию на одной из дифракци Ъь онных решеток, входит.в планарный ЦЧ волновод и выходит через его торец. В дан- Ос ном случае выходные торцы планарных вол- Ос, новодов, составляющие барабан-призму, . являются преломляющими, и поскольку зоны вывода излучения при вращении изменяются вдоль радиуса вращения, то приВ постоянной скорости вращения планарных волноводов линейная скорость сканирования луча неравномерна, что в конечном результате уменьшает разрешающую способность устройства.Известно устройство для отклоненияоптического излучения, содержащее источ40 45 50 55 ник лазерного излучения, оптически связанный с обьективом, дифракционной решеткой вывода излучения в форме цилиндра, штрихи которой ориентированы перпендикулярно образующей боковой поверхности цилиндра, планарным волноводом на поверхности цилиндра, установленным с воэможностью 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 планврный 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 из 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 равно- удалены от оси вращения цилиндрического плана рного вол новода, 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 ин 5 10 15 20 25 30 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 спирали 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, планарный 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. Интегрально- оптические линзы изготовлены методом осаждения через маски металлизированных слоев линэоподобной формы на поверхность планарного волновода 4, и могут быть изготовлены методом локального изменения толщины волновода. Дифракционныерешетки 3 и 7 изготовлены голографическим методом. В качестве источника 1 излучения используется полупроводниковыйили газовый лазер,Устройство для отклонения оптического 5излучения работает следующим образом.Оптическое излучение источника 1через формирующий излучение объектив2 и дифракционную решетку 3 вводят вцилиндрический планарный волновод 4 параллельно оси вращения. По мере распространения оптическое излучение испытывает рефракцию на интегрально-оптической линзе 6 и через дифракционную решетку 7 выводится, и направляется на 15регистрирующую среду 8. При вращениицилиндрического волновода 4 вокруг оси,т,е, при перемещении пары интегрально-оптическая линза - дифракционная решеткавывода, относительно распространения оптического излучения в планарном волноводе 4 происходит перемещение подифракционной решетке 7 зоны вывода излучения и отклонение выходящего излучения поперек оси вращения цилиндра, тем 25самым осуществляя развертку выводимогоизлучения по строке. При перемещении последующей пары интегрально-оптическаялинза - дифракционная решетка вывода относительно распространения оптического 30излучения в планарном волноводе 4 происходит пространственное смещение выходного излучения перпендикулярнО разверткеизлучения по строке, поскольку пары интегрально-оптическая линза - дифракционная 35решетка 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 интегрально- оптической линзой и соответствующей диф- . ракционной решеткой вывода, последовательно смещены одна относительно другой по спирали вдоль образующей боковой поверхности цилиндра,1714566 Составитель А.ВоронкоТехред М. Моргеитал Ш Коррек Редактор О.Голова Проиэводственн ельский комбинат "Патент", х, Уж ул, Гагарина,Заказ 692 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,45