JP3606696B2 - レーザ駆動制御方法および装置並びに放射線画像読取装置 - Google Patents

レーザ駆動制御方法および装置並びに放射線画像読取装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を制御するレーザ駆動制御方法およびその装置に関し、より詳細には所定の指令により該レーザの光出力を回復させるレーザ駆動制御方法およびその装置、並びにこのレーザ駆動制御装置を使用した励起光源を備えた放射線画像読取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば特開昭62−189783 号公報に示されるように、ネオジウム等の希土類が添加された固体レーザ結晶を、レーザダイオードから発せられた光によって励起するレーザダイオード励起固体レーザ(以下、単に「レーザ」という。)が公知となっている。この種のレーザにおいては、より短波長のレーザビームを得るために、その共振器内に非線形光学結晶を配置して、固体レーザビームを第2高調波や和周波等に波長変換することも広く行なわれており、例えば第2高調波を取り出すものはSHGレーザといわれている。
【0003】
また、このレーザ(上述のように波長変換するものも含む。以下同様である。)においては、励起源であるレーザダイオードの光出力および発振波長の変動を抑えるため、さらに上述の波長変換を行なう場合は非線形光学結晶において所定の位相整合状態を維持するために、レーザダイオード、固体レーザ結晶および共振器の部分を所定温度に温度調節するのが一般的である。この温度調節は通常、上記の各部分を電子冷却素子(ペルチェ素子)の冷却面上に載置するとともに、レーザダイオードや共振器内の温度を検出し、その検出温度に基づいて電子冷却素子の駆動を最終目的温度値に保つようにフィードバック制御することによってなされる。また、上記レーザの光出力を一定に保つためには、所定温度に保つ温度調節のほかに光出力を一定に保つAPC(Automatic Power Control)制御を行うのが一般的である。
【0004】
そして、この種のレーザは、高出力の光出力を得るにも適することから、高出力レーザとしての利用が広がっており、例えば、放射線画像読取装置において、このレーザの高出力性に着目し、当該装置の励起光源としてこのレーザが使用されている。尚、「放射線画像読取装置」とは、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射する励起光照射手段と、上記蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された上記放射線画像情報に応じて輝尽発光する輝尽発光光を検出してこの放射線画像情報を読み取る読取手段とを有するものである(例えば、特公平 3−79695号、特開平7−191421号等)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このレーザは一方においてAPC制御を行っているにも拘わらず経時的にその光出力が徐々に低下していくという現象を生じる。この原因については、種々考察されてはいるものの、未だ解明されていないところである。
【0006】
上述の放射線画像読取装置の励起光源としてこのレーザを使用した場合、その光出力の低下は、即画質の劣化につながることから、上記現象が装置の性能を左右することとなる。そこで、かねてより、上記現象の原因解明と共に、この現象が生じたときの対処方法の探求もなされている。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザの光出力が上述のように経時的な低下を生じた場合に、その光出力を回復させるための駆動制御方法およびその装置並びにこのレーザ駆動制御装置を使用した励起光源を備えた放射線画像読取装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本願出願人は、上記現象の原因解明およびその対処方法の探求において、上記レーザのレーザダイオードに流れる電流値が所定の値で一定している場合には、(1) さらにレーザダイオードおよび共振器の温度が所定の値で一定している場合には、該レーザの光出力が経時的に低下する、(2) レーザダイオードおよび共振器の温度によって該レーザの光出力が変化し、しかも該レーザの光出力が最大となる所定の温度が存在する、(3) 前記最大となる所定の温度は、レーザダイオードと共振器とでは必ずしも同一でない、ということを確認した。すなわち、上記レーザの駆動においては、レーザダイオードおよび共振器の温調温度の最適な値が経時的に変化するということを見いだした。
【0009】
本発明によるレーザ駆動制御方法およびその装置は、かかる知見に基づいて、上記レーザの光出力が経時的に低下した場合に、該レーザのレーザダイオードおよび共振器を最適な温調状態に再度設定し直すことにより、該レーザの光出力を回復させることを特徴とするものである。以下、その手段について説明する。
【0010】
本発明による第1のレーザ駆動制御方法は、固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を基準出力値に保つAPC制御と、前記レーザダイオードに流れる電流量を基準電流値に保つACC制御との何れか1つの選択が可能であり、選択された制御方法によって前記レーザの光出力を制御するレーザ駆動制御方法であって、前記レーザダイオードの温度を一定に保つ第1の温度制御手段と、前記レーザの共振器の温度を一定に保つ第2の温度制御手段とを有し、定常状態のときは前記APC制御を選択し、所定の指令があったときは前記ACC制御を選択し、前記レーザダイオードの温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記レーザダイオードの温度を検出し、該レーザダイオードの温度を前記検出した温度に設定し、前記共振器の温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記共振器の温度を検出し、該共振器の温度を前記検出した温度に設定する、というシーケンス制御によって、前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御を選択することを特徴とするものである。
【0011】
尚、上記基準電流値は、上記所定の指令を受ける直前に上記レーザダイオードに流れていた電流値と概ね同等の電流値であることが望ましい。
【0012】
また、本発明による第2のレーザ駆動制御方法は、固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を基準出力値に保つAPC制御と、前記レーザダイオードの光出力を第2の基準出力値に保つダイオードAPC制御との何れか1つの選択が可能であり、選択された制御方法によって前記レーザの光出力を制御するレーザ駆動制御方法であって、前記レーザダイオードの温度を一定に保つ第1の温度制御手段と、前記レーザの共振器の温度を一定に保つ第2の温度制御手段とを有し、定常状態のときは前記APC制御を選択し、所定の指令があったときは前記ダイオードAPC制御を選択し、前記レーザダイオードの温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記レーザダイオードの温度を検出し、該レーザダイオードの温度を前記検出した温度に設定し、前記共振器の温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記共振器の温度を検出し、該共振器の温度を前記検出した温度に設定する、というシーケンス制御によって、前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御を選択することを特徴とするものである。
【0013】
尚、上記第2の基準出力値は、上記所定の指令を受ける直前に上記レーザダイオードが発光していた光出力値と概ね同等の光出力値であることが望ましい。
【0014】
さらに、上記レーザの光出力を回復させた後、上記APC制御を選択したとき、上記基準出力値をこのAPC制御を選択する直前に上記レーザが発光していた光出力値と概ね同等の光出力値に設定すればなお望ましい。
【0015】
また、上記いずれのレーザ駆動制御方法においても、上記所定の指令は、一定期間毎、上記レーザを発光させる毎、又は、このレーザの光出力が所定の限度値を下回ったときに発せられることが望ましい。
【0016】
一方、本発明による第1のレーザ駆動制御装置は、上記第1の方法に従ってレーザの光出力の低下を回復させることを特徴とするものであって、固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を基準出力値に保つAPC制御手段と、前記レーザダイオードに流れる電流量を基準電流値に保つACC制御手段と、前記APC制御手段と前記ACC制御手段との何れか1つを選択する選択手段とからなり、選択された制御手段によって前記レーザの光出力を制御するものであり、前記レーザダイオードの温度を一定に保つ第1の温度制御手段と、前記レーザの共振器の温度を一定に保つ第2の温度制御手段とを有し、定常状態のときは前記APC制御手段を選択し、所定の指令があったときは前記ACC制御手段を選択し、前記レーザダイオードの温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記レーザダイオードの温度を検出し、該レーザダイオードの温度を前記検出した温度に設定し、前記共振器の温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記共振器の温度を検出し、該共振器の温度を前記検出した温度に設定することにより前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御手段を選択する、シーケンスコントローラ、光検出器等からなる光出力回復手段とを有することを特徴とするものである。
【0017】
尚、上記基準電流値は、上記所定の指令を受ける直前に上記レーザダイオードに流れていた電流値と概ね同等の電流値であることが望ましい。
【0018】
また、本発明による第2のレーザ駆動制御装置は、上記第2の方法に従ってレーザの光出力の低下を回復させることを特徴とするものであって、固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を基準出力値に保つAPC制御手段と、前記レーザダイオードの光出力を第2の基準出力値に保つダイオードAPC制御手段と、前記APC制御手段と前記ダイオードAPC制御手段との何れか1つを選択する選択手段とからなり、選択された制御手段によって前記レーザの光出力を制御するものであり、前記レーザダイオードの温度を一定に保つ第1の温度制御手段と、前記レーザの共振器の温度を一定に保つ第2の温度制御手段とを有し、定常状態のときは前記APC制御手段を選択し、所定の指令があったときは前記ダイオードAPC制御手段を選択し、前記レーザダイオードの温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記レーザダイオードの温度を検出し、該レーザダイオードの温度を前記検出した温度に設定し、前記共振器の温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記共振器の温度を検出し、該共振器の温度を前記検出した温度に設定することにより前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御手段を選択する、シーケンスコントローラ、光検出器等からなる光出力回復手段とを有することを特徴とするものである。
【0019】
尚、上記第2の基準出力値は、上記所定の指令を受ける直前に上記レーザダイオードが発光していた光出力値と概ね同等の光出力値であることが望ましい。
【0020】
さらに、光出力回復手段は、上記レーザの光出力を回復させた後上記APC制御手段を選択したとき、上記基準出力値をこのAPC制御手段を選択する直前に上記レーザが発光していた光出力値と概ね同等の光出力値に設定するものであればなお望ましい。
【0021】
また、上記いずれのレーザ駆動制御装置においても、一定期間毎に、前記レーザを発光させる毎に、または、このレーザの光出力が所定の限度値を下回ったときに、上記所定の指令を自動的に発する指令手段を有するものであればなお良い。
【0022】
また、本発明による放射線画像読取装置は、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射する励起光照射手段と、
前記蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された前記放射線画像情報に応じて輝尽発光する輝尽発光光を検出して該放射線画像情報を読み取る読取手段とを有するものであって、上記励起光照射手段(例えば、光ビーム走査装置など)が、上述のレーザ駆動制御装置により構成される励起光光源を有することを特徴とするものである。
【0023】
【発明の効果】
本発明のレーザ駆動制御方法およびその装置によれば、レーザの光出力が経時的に低下した場合であっても、所定の指令を受けることによって、上述の簡単な手順に従い再度レーザダイオードおよび共振器の温度を最適な状態となるように設定し直すことができるので、レーザの光出力を容易に回復させることが可能となる。またその光出力も所定状態においての最適な出力とすることもできるから、回復させた後の光出力も暫くの間は安定することが期待できる。また、所定の指令は、光出力が低下したことを操作者が検知して、マニュアルにより発することもできるが、例えば、一定期間毎に、上記レーザを発光させる毎に、又は、このレーザの光出力が所定の限度値を下回ったとき等に自動的に発せられるようにすることもできるので、上記光出力の回復のために操作者を煩わせることもない。
【0024】
従って、本発明によるレーザ駆動制御方法および装置によれば、上述の説明で明らかなように、レーザの光出力が経時的に低下しても容易にその出力を回復させることが可能となる。また、そのための構成も簡易であり、しかも、特に特殊な装置を必要とすることもなく安価に実現することができるから、実用上、工業上の価値は大きい。
【0025】
例えば、本発明によるレーザ駆動制御装置を、放射線画像読取装置における画像読取部(例えば、光ビーム走査装置等)の励起光源に使用することも可能であり、レーザの光出力の低下を回復させる機能を有する特徴ある装置を提供することが可能となる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレーザ駆動制御方法および装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明による第1の実施の形態であるレーザ駆動制御装置の平面図とあわせて回路構成を表すブロック図を示したものであり、図2は当該レーザ駆動制御装置の一部破断側面図である。このレーザ駆動制御装置は、指令手段から発せられる指令を受け、レーザの光出力を回復させるシーケンス制御を行うものである。
【0027】
レーザは、励起光としてのレーザビームL1を発するチップ状態の半導体レーザ11と、発散光である上記レーザビームL1を集光する例えば屈折率分布型ロッドレンズ等からなる集光レンズ12と、ネオジウム(Nd)がドーピングされた固体レーザ媒質であるYAG結晶(以下、「Nd:YAG結晶」という。)13と、このNd:YAG結晶13の前方側(図中右方側)に配された共振器ミラー14と、この共振器ミラー14とNd:YAG結晶13との間に配されたKNbO3 結晶(以下、「KN結晶」という。)15とを有している。
【0028】
半導体レーザ11としては、波長809 nmのレーザビームL1を発するものが用いられている。Nd:YAG結晶13は入射したレーザビームL1によってネオジウムイオンが励起されて、波長946 nmの光を発する。Nd:YAG結晶13の励起光入射側の端面13aには、波長946 nmの光は良好に反射させ(反射率99.9%以上)、波長809 nmの励起用レーザビームL1は良好に透過させる(透過率99%以上)コーティングが施されている。一方共振器ミラー14のミラー面14aには、波長946 nmの光は良好に反射させ下記の波長473 nmの光は透過させるコーティングが施されている。本実施の形態においては、Nd:YAG結晶13と共振器ミラー14とによってファブリー・ペロー型共振器が構成され、波長946 nmの光は上記各面13a、14a間に閉じ込められてレーザ発振を引き起こし、こうして発生したレーザビームL2はKN結晶15により波長が1/2すなわち473 nmの第2高調波L3に変換され、主にこの第2高調波L3が共振器ミラー14から出射する。すなわち、本レーザはSHGレーザとして機能する。
【0029】
半導体レーザ11および集光レンズ12はホルダー20に固定され、このホルダー20が基準板22に固定されている。この基準板22は、熱伝導率が高くて温度勾配が生じ難い銅等からなり、装置載置面26上に固定されたペルチェ素子24の上に固定されている。また、温度検出用のサーミスタ40が基準板22に固定され、サーミスタ40は温度制御回路42に接続され、ペルチェ素子24が温度制御回路42によって駆動制御される。半導体レーザ11および集光レンズ12は、基準板22に固定されたサーミスタ40によりその温度が検出される。温度制御回路42はフィードバック型の温度制御回路であり、ペルチェ素子24を駆動制御することにより、半導体レーザ11および集光レンズ12をシーケンスコントローラ45により設定される基準温度T1に保つ。
【0030】
一方、上記共振器の部分を構成するNd:YAG結晶13、KN結晶15および共振器ミラー14は別のホルダー21に固定され、このホルダー21が別の基準板23に固定されている。この基準板23も、熱伝導率が高くて温度勾配が生じ難い銅等からなり、装置載置面26上に固定された別のペルチェ素子25の上に固定されている。また、温度検出用のサーミスタ41が別の基準板23に固定され、サーミスタ41は温度制御回路43に接続され、ペルチェ素子25が温度制御回路43によって駆動制御される。共振器の部分は、基準板23に固定されたサーミスタ41によりその温度が検出される。温度制御回路43はフィードバック型の温度制御回路であり、ペルチェ素子25を駆動制御することにより、共振器の部分をシーケンスコントローラ45により設定される基準温度T2に保つ。
【0031】
次に、レーザ出力のAPC制御について説明する。装置載置面26上には基準板22、23およびペルチェ素子24、25とは別体にしてホルダー30が固定され、このホルダー30にはダイクロイック・フィルター31および部分透過ミラー32が固定されている。ダイクロイック・フィルター31は、第2高調波L3とともに共振器ミラー14から出射した微弱なレーザビームL1およびレーザビームL2をカットする。そして第2高調波L3の進行方向に対して傾けて配された部分透過ミラー32は、第2高調波L3の大半は使用光L3Aとして透過させる一方、一部を検出光L3Bとして反射させる。なおホルダー30には、部分透過ミラー32によって分岐される前の第2高調波L3および、分岐された後の検出光L3Bを通過させるための孔30aが形成されている。
【0032】
上記検出光L3Bは基準板23の上に固定されたAPC用光検出器33によって検出され、その出力信号S1はAPC回路34に入力される。選択手段37がAPC回路34を選択している場合、APC回路34は、シーケンスコントローラ45により設定される基準値R1に該出力信号S1が安定するように選択手段37を介して半導体レーザ11の駆動電流を制御する。これにより、レーザビームL1の光出力が制御されて、第2高調波L3の出力が一定値に安定するようになる。
【0033】
次に、半導体レーザ11のACC制御について説明する。半導体レーザ11に流れる電流量は、この半導体レーザ11に接続された図示しない電流検出手段(例えば検出抵抗など)によって検出され、その出力信号S2はACC回路36に入力される。選択手段37がACC回路36を選択している場合、ACC回路36は、シーケンスコントローラ45により設定される基準値R2に該出力信号S2が安定するように選択手段37を介して半導体レーザ11の駆動電流を制御する。これにより、半導体レーザ11に流れる電流量が一定値に安定するように制御され、この電流量に応じた第2高調波L3の出力が得られる。従って、上記APC制御のように第2高調波L3の出力が完全に安定するように制御されているとは言えないまでも、ある程度安定した光出力が得られる。
【0034】
次に、レーザの光出力の低下を回復させる方法について説明する。シーケンスコントローラ45は、所定の指令を受けるまでは、上記選択手段37によりAPC回路34を選択し、上述のAPC制御によって第2高調波L3の出力を一定値に安定させる。
【0035】
第2高調波L3の出力が低下した場合には、所定の指令を受けると後述の光出力回復処理を開始する。この所定の指令は、操作者よってマニュアルで発せられるようにすることが可能なのは言うまでもないが、指令手段47を設け、出力信号S1をモニターし、出力信号S1が所定の限度値を下回ったときに発せられるようにすることもでき、また、レーザを起動(発光)させる毎に発せられるようにしたり、さらに、タイマーを設け一定期間毎に発せられるようにすることも可能である。
【0036】
光出力回復処理は、シーケンスコントローラ45の命令に基づき、以下のように行われる。第2高調波L3の出力が低下し所定の指令を受けると、シーケンスコントローラ45は選択手段47によりACC回路36を選択させる。このとき、半導体レーザ11に流れる電流値が所定の指令を受ける直前にこの半導体レーザ11に流れていた電流値と概ね同等の電流値となるように、シーケンスコントローラ45が基準値R2を設定する。
【0037】
次に、シーケンスコントローラ45は、基準温度T1を少しずつ上昇又は下降させ、温度制御回路42によって半導体レーザ11および集光レンズ12の温度を少しずつ変化させる。同時に、シーケンスコントローラ45は、第2高調波L3の出力(すなわち出力信号S1)をモニターしており、出力信号S1が最大となる基準温度T1m を検索する。基準温度T1を上昇又は下降させただけでは最大点が検索できない場合には、各々逆方向へも変化させる。このようにして検索された出力信号S1が最大となる基準温度T1m を設定し、半導体レーザ11および集光レンズ12の温度がこの基準温度T1m を保つように温度制御回路42により温度調節をする。
【0038】
次に、シーケンスコントローラ45は、基準温度T2を少しずつ上昇又は下降させ、温度制御回路43によって上記共振器の部分の温度を少しずつ変化させる。同時に、シーケンスコントローラ45は、第2高調波L3の出力(すなわち出力信号S1)をモニターしており、出力信号S1が最大となる基準温度T2m を検索する。基準温度T2を上昇又は下降させただけでは最大点が検索できない場合には、各々逆方向へも変化させる。このようにして検索された出力信号S1が最大となる基準温度T2m を設定し、上記共振器の部分の温度がこの基準温度T2m を保つように温度制御回路43により温度調節をする。これにより、第2高調波L3の出力が最大となるように半導体レーザ11、集光レンズ12および共振器の部分の温度が調節され、その出力の低下が回復することとなる。
【0039】
第2高調波L3の出力が回復した後には、さらに、シーケンスコントローラ45は、選択手段47によりAPC回路34を選択させる。このとき、出力信号S1がこのAPC回路34を選択する直前の値と概ね同等の値となるように、シーケンスコントローラ45が基準値R1を設定する。これにより、第2高調波L3の出力は、光出力回復処理を行った後のその出力値を保持するようにAPC制御によって安定化される。
【0040】
以上の処理によって、レーザの第2高調波L3の出力の低下が回復され、その後暫くの間は一定の光量を得ることが可能となる。
【0041】
次に図3および図4を参照して、本発明の第2の実施の形態によるレーザ駆動制御方法および装置について説明する。なお図3および図4において、図1および図2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特に必要のない限り省略する。図3は本発明による第2の実施の形態であるレーザ駆動制御装置の平面図とあわせて回路構成を表すブロック図を示したものであり、図4は当該レーザ駆動制御装置の一部破断側面図である。このレーザ駆動制御装置は、指令手段から発せられる指令を受け、レーザの光出力を回復させるシーケンス制御を行うものである。
【0042】
この第2の実施の形態のレーザ駆動制御方法および装置においては、上記第1の実施の形態において設けられていた半導体レーザ11のACC回路36に代えて、半導体レーザ11の光出力を安定化させるAPC回路 38(第2高調波L3の出力を安定化させるAPC回路34とは別個に)を設けている。
【0043】
最初に、半導体レーザ11のAPC制御について説明する。半導体レーザ11が収納されているパッケージ内部にはフォトダイオード等の光検出素子も収納されており、レーザビームL1の光量がこの光検出素子により検出され、その出力信号S3はAPC回路 38に入力される。選択手段37がAPC回路 38を選択している場合、APC回路 38は、シーケンスコントローラ45により設定される基準値R3に該出力信号S3が安定するように選択手段37を介して半導体レーザ11の駆動電流を制御する。これにより、レーザビームL1の光出力が一定値に安定するようになる。
【0044】
次に、この第2の実施の形態においてレーザの光出力の低下を回復させる方法について説明する。シーケンスコントローラ45は、所定の指令を受けるまでは、上記選択手段37によりAPC回路34を選択し、上述のAPC制御によって第2高調波L3の出力を一定値に安定させる。
【0045】
第2高調波L3の出力が低下した場合には、所定の指令を受けるとシーケンスコントローラ45の命令に基づき、以下のように光出力回復処理が行われる。
【0046】
最初に、シーケンスコントローラ45は選択手段47によりAPC回路 38を選択させる。このとき、出力信号S3がこのAPC回路 38を選択する直前の値と概ね同等の値となるように、シーケンスコントローラ45が基準値R3を設定する。
【0047】
次に、シーケンスコントローラ45は、基準温度T1を少しずつ上昇又は下降させ、温度制御回路42によって半導体レーザ11および集光レンズ12の温度を少しずつ変化させる。同時に、シーケンスコントローラ45は、第2高調波L3の出力(すなわち出力信号S1)をモニターしており、出力信号S1が最大となる基準温度T1m を検索する。基準温度T1を上昇又は下降させただけでは最大点が検索できない場合には、各々逆方向へも変化させる。このようにして検索された出力信号S1が最大となる基準温度T1m を設定し、半導体レーザ11および集光レンズ12の温度がこの基準温度T1m を保つように温度制御回路42により温度調節をする。
【0048】
次に、シーケンスコントローラ45は、基準温度T2を少しずつ上昇又は下降させ、温度制御回路43によって上記共振器の部分の温度を少しずつ変化させる。同時に、シーケンスコントローラ45は、第2高調波L3の出力(すなわち出力信号S1)をモニターしており、出力信号S1が最大となる基準温度T2m を検索する。基準温度T2を上昇又は下降させただけでは最大点が検索できない場合には、各々逆方向へも変化させる。このようにして検索された出力信号S1が最大となる基準温度T2m を設定し、上記共振器の部分の温度がこの基準温度T2m を保つように温度制御回路43により温度調節をする。これにより、第2高調波L3の出力が最大となるように半導体レーザ11、集光レンズ12および共振器の部分の温度が調節され、その出力の低下が回復することとなる。
【0049】
第2高調波L3の出力が回復した後には、さらに、シーケンスコントローラ45は、選択手段47によりAPC回路34を選択させる。このとき、出力信号S1がこのAPC回路34を選択する直前の値と概ね同等の値となるように、シーケンスコントローラ45が基準値R1を設定する。これにより、第2高調波L3の出力は、光出力回復処理を行った後のその出力値を保持するようにAPC制御によって安定化される。
【0050】
以上の処理によって、この第2の実施の形態によるレーザ駆動制御装置においても、レーザの第2高調波L3の出力の低下が回復され、その後暫くの間は一定の光量を得ることが可能となる。
【0051】
また、本発明によるレーザ駆動制御装置を励起光源(レーザ光源)に適用し、このレーザ光源を使用して特開平7−191421号等に記載の放射線画像読取装置を構成することも可能である。図5は放射線画像読取装置を構成する画像読取部の光ビーム走査装置の概略構成図であり、この光ビーム走査装置は、本発明によるレーザ駆動制御装置を適用したレーザ光源131 を備えている。この光ビーム走査装置について簡単に説明する。
【0052】
光ビーム走査装置は、所定の波長のレーザ光Lを出射する本発明の半導体レーザ駆動回路を適用したレーザ光源131 、この出射されたレーザ光Lを反射偏向する回転多面鏡132 、この回転多面鏡132 を回転駆動するモータ133 、レーザ光Lを集光するfθレンズ134 、集光されたレーザ光Lを反射して向きを変える反射光学系135 からなる。このレーザ光Lの照射によって、蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量で発光する輝尽発光光Aを集光する光ガイド136 、集光された輝尽発光光Aを増幅して光電変換するフォトマルチプライヤ137 などの画像情報読取手段が蓄積性蛍光体シート140 に蓄積記録された放射線画像情報を読み取る。
【0053】
放射線画像情報の蓄積記録された蓄積性蛍光体シート140 は搬送手段160 に載置されて矢印X方向に搬送され、画像読取部に搬入される。画像読取部においては、レーザ光源131 より出射したレーザ光Lは、モータ133 により高速回転駆動される回転多面鏡132 により所定の方向に偏向され、この変更されたレーザ光Lはfθレンズ134 により集光され、さらに反射光学系135 により反射されて蓄積性蛍光体シート140 を照射する。このとき回転多面鏡132 の矢印K方向への回転により、レーザ光Lは蓄積性蛍光体シート140 を矢印Y方向に主走査し、蓄積性蛍光体シート140 は、この主走査と搬送手段160 の矢印X方向への移動(副走査)とが組み合わされて、均一にレーザ光Lを照射される。
【0054】
レーザ光Lを照射された蓄積性蛍光体シート140 の表面からは、蓄積記録された放射線画像情報に応じた輝尽発光光Aが発光し、この輝尽発光光Aは光ガイド136 によって集光されて読み取られ、フォトマルチプライヤ137 により増幅されたうえで電気信号Sに光電変換される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態であるレーザ駆動制御装置の平面図とあわせて回路構成を表すブロック図を示した図
【図2】上記レーザ温度制御装置の一部破断側面図
【図3】本発明の第2の実施の形態であるレーザ駆動制御装置の平面図とあわせて回路構成を表すブロック図を示した図
【図4】上記第2の実施の形態であるレーザ温度制御装置の一部破断側面図
【図5】本発明によるレーザ駆動制御装置を用いたレーザ光源を備えた光ビーム走査装置の概略構成図
【符号の説明】
L1 レーザビーム(励起光)
L2 固体レーザビーム
L3 第2高調波
11 半導体レーザ
12 集光レンズ
13 Nd:YAG結晶
14 共振器ミラー
15 KN結晶
20,21 ホルダー
22,23 基準板
24,25 ペルチェ素子
26 装置載置面
30 ホルダー
31 ダイクロイック・フィルター
31a、31b ダイクロイック・フィルターの光通過端面
32 部分透過ミラー
33 APC用光検出器
34 APC回路
36 ACC回路
37 選択手段
40,41 サーミスタ
42,43 温度制御回路
45 シーケンスコントローラ
47 指令手段
131 レーザ光源
132 回転多面鏡
133 モータ
134 fθレンズ
135 反射光学系
136 光ガイド
137 フォトマルチプライヤ
140 蓄積性蛍光体シート
160 搬送手段

Claims (13)

  1. 固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を基準出力値に保つAPC制御と、前記レーザダイオードに流れる電流量を基準電流値に保つACC制御との何れか1つの選択が可能であり、選択された制御方法によって前記レーザの光出力を制御するレーザ駆動制御方法において、
    前記レーザダイオードの温度を一定に保つ第1の温度制御手段と、前記レーザの共振器の温度を一定に保つ第2の温度制御手段とを有し、
    定常状態のときは前記APC制御を選択し、
    所定の指令があったときは前記ACC制御を選択し、
    前記レーザダイオードの温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記レーザダイオードの温度を検出し、
    該レーザダイオードの温度を前記検出した温度に設定し、
    前記共振器の温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記共振器の温度を検出し、
    該共振器の温度を前記検出した温度に設定することにより前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御を選択する
    ことを特徴とするレーザ駆動制御方法。
  2. 前記基準電流値が、前記所定の指令を受ける直前に前記レーザダイオードに流れていた電流値と略同等の電流値であることを特徴とする請求項1記載のレーザ駆動制御方法。
  3. 固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を基準出力値に保つAPC制御と、前記レーザダイオードの光出力を第2の基準出力値に保つダイオードAPC制御との何れか1つの選択が可能であり、選択された制御方法によって前記レーザの光出力を制御するレーザ駆動制御方法において、
    前記レーザダイオードの温度を一定に保つ第1の温度制御手段と、前記レーザの共振器の温度を一定に保つ第2の温度制御手段とを有し、
    定常状態のときは前記APC制御を選択し、
    所定の指令があったときは前記ダイオードAPC制御を選択し、
    前記レーザダイオードの温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記レーザダイオードの温度を検出し、
    該レーザダイオードの温度を前記検出した温度に設定し、前記共振器の温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記共振器の温度を検出し、
    該共振器の温度を前記検出した温度に設定することにより前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御を選択する
    ことを特徴とするレーザ駆動制御方法。
  4. 前記第2の基準出力値が、前記所定の指令を受ける直前に前記レーザダイオードが発光していた光出力値と略同等の光出力値であることを特徴とする請求項3記載のレーザ駆動制御方法。
  5. 前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御を選択したとき、前記基準出力値を該APC制御を選択する直前に前記レーザが発光していた光出力値と略同等の光出力値に設定することを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載のレーザ駆動制御方法。
  6. 前記所定の指令が、一定期間毎に、前記レーザを発光させる毎に、または該レーザの光出力が所定の限度値を下回ったときに自動的に発せられることを特徴とする請求項1から5いずれか1項記載のレーザ駆動制御方法。
  7. 固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を基準出力値に保つAPC制御手段と、前記レーザダイオードに流れる電流量を基準電流値に保つACC制御手段と、前記APC制御手段と前記ACC制御手段との何れか1つを選択する選択手段とからなり、選択された制御手段によって前記レーザの光出力を制御するレーザ駆動制御装置において、
    前記レーザダイオードの温度を一定に保つ第1の温度制御手段と、
    前記レーザの共振器の温度を一定に保つ第2の温度制御手段とを有し、
    定常状態のときは前記APC制御手段を選択し、所定の指令があったときは前記ACC制御手段を選択し、前記レーザダイオードの温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記レーザダイオードの温度を検出し、該レーザダイオードの温度を前記検出した温度に設定し、前記共振器の温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記共振器の温度を検出し、該共振器の温度を前記検出した温度に設定することにより前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御手段を選択する光出力回復手段とを有することを特徴とするレーザ駆動制御装置。
  8. 前記基準電流値が、前記所定の指令を受ける直前に前記レーザダイオードに流れていた電流値と略同等の電流値であることを特徴とする請求項7記載のレーザ駆動制御装置。
  9. 固体レーザ結晶をレーザダイオードから発せられたレーザビームによって励起するレーザダイオード励起固体レーザの光出力を基準出力値に保つAPC制御手段と、前記レーザダイオードの光出力を第2の基準出力値に保つダイオードAPC制御手段と、前記APC制御手段と前記ダイオードAPC制御手段との何れか1つを選択する選択手段とからなり、選択された制御手段によって前記レーザの光出力を制御するレーザ駆動制御装置において、
    前記レーザダイオードの温度を一定に保つ第1の温度制御手段と、
    前記レーザの共振器の温度を一定に保つ第2の温度制御手段とを有し、
    定常状態のときは前記APC制御手段を選択し、所定の指令があったときは前記ダイオードAPC制御手段を選択し、前記レーザダイオードの温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記レーザダイオードの温度を検出し、該レーザダイオードの温度を前記検出した温度に設定し、前記共振器の温度を変化させて前記レーザの光出力が最大となる前記共振器の温度を検出し、該共振器の温度を前記検出した温度に設定することにより前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御手段を選択する光出力回復手段とを有することを特徴とするレーザ駆動制御装置。
  10. 前記第2の基準出力値が、前記所定の指令を受ける直前に前記レーザダイオードが発光していた光出力値と略同等の光出力値であることを特徴とする請求項9記載のレーザ駆動制御装置。
  11. 前記光出力回復手段が、前記レーザの光出力を回復させた後、前記APC制御手段を選択したとき、前記基準出力値を該APC制御手段を選択する直前に前記レーザが発光していた光出力値と略同等の光出力値に設定するものであることを特徴とする請求項7から10いずれか1項記載のレーザ駆動制御装置。
  12. 一定期間毎に、前記レーザを発光させる毎に、または該レーザの光出力が所定の限度値を下回ったときに、前記所定の指令を自動的に発する指令手段を有することを特徴とする請求項7から11いずれか1項記載のレーザ駆動制御装置。
  13. 放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射する励起光照射手段と、前記蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された前記放射線画像情報に応じて輝尽発光する輝尽発光光を検出して該放射線画像情報を読み取る読取手段とを有する放射線画像読取装置において、前記励起光照射手段が、請求項7から12いずれか1項記載のレーザ駆動制御装置により構成される励起光光源を有することを特徴とする放射線画像読取装置。
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