JPH1164793A - 半導体レーザ光源装置および放射線画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３本以上のレーザビームを合成して、各レー
ザビームの光軸が互いに一致した高エネルギーの合成レ
ーザビームを得る。 【解決手段】 半導体レーザ光源装置11A に、ダイクロ
イックミラー12と、偏光ビームスプリッタ13とを備え、
互いに異なる波長の２本のレーザビームＬ1,Ｌ2 をＤＭ
面の一点で交わるようにＤＭ12の互いに異なる面から入
射し、ＤＭ12によりレーザビームＬ1 を透過させ、レー
ザビームＬ2 を反射することにより両ビームの光軸が一
致するように合成して合成ビームＬ12を生成し、この合
成ビームＬ12およびその偏光軸と垂直に交わる偏光軸を
有するレーザビームＬ3 をＰＢＳ面の一点で両ビームが
交わるようにＰＢＳ13の互いに異なる面から入射し、Ｐ
ＢＳ13により合成ビームＬ12を透過させ、レーザビーム
Ｌ3 を反射することにより両ビームの光軸が一致するよ
うに合成して合成レーザビームＬ123 を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の半導体レーザ
から射出されたレーザビームを１本に合成して出力する
ようにした半導体レーザ光源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子
線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネルギーの
一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射すると
蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍
光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の被写体の放
射線画像情報を一旦シート状の蓄積性蛍光体（蓄積性蛍
光体シート）に記録し、この蓄積性蛍光体シートにレー
ザービームを走査して輝尽発光光を生じせしめ、得られ
た輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この
画像信号に基づき写真感光材料等の記録媒体、ＣＲＴ等
の表示装置に被写体の放射線画像を可視像として出力さ
せる放射線画像情報記録再生システムがすでに知られて
いる（特開昭55-12429号、同56-11395号、同56-11397号
など）。

【０００３】このシステムは、従来の銀塩写真を用いる
放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域
にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有し
ている。

【０００４】上記放射線画像情報記録再生システムにお
いて、蓄積性蛍光体シートから放射線画像情報を読み取
る具体的な方法としては、画像情報が記録された蓄積性
蛍光体シートをレーザビーム等の光ビームで２次元的に
走査し、そのときシートから発せられた輝尽発光光を、
主走査線に沿って延びる光入射端面を有する集光体を介
してフォトマルチプライヤー等の光検出器に伝え、この
光検出器によって輝尽発光光を時系列的に検出して画素
単位の画像信号を得るようにしている。

【０００５】ところでこのシステムにおいて使用されて
いる励起光は赤色半導体レーザ（ＬＤ）から射出される
出力が高々30ｍＷ程度の赤色レーザであるが、蓄積性蛍
光体シートに記録された画像情報を高速に読み取り、か
つ高画質の再生画像を得るためには、蓄積性蛍光体シー
トに記録された放射線画像エネルギーの輝尽発光光への
変換効率を高める必要があり、そのためには、より高出
力の励起光が求められている。

【０００６】そこで、十分高エネルギーの走査ビームを
得るために、複数の半導体レーザを使用し、これらの半
導体レーザからそれぞれ射出されたレーザビームを１本
に合成することが考えられる。

【０００７】例えば、ダイクロイックミラーを用いれば
異なる波長を有する２本のレーザビームの合成を容易に
行うことができ、透過波長特性の異なる複数のダイクロ
イックミラーを用いればさらに複数のレーザビームを合
成することができる。しかしながら、前述の蓄積性蛍光
体シートの特性により、励起光として利用することがで
きる波長域は狭く、従来その波長域のレーザビームを発
振可能な半導体レーザは限られていた。そのため従来
は、放射線画像読取装置において用いられてる半導体レ
ーザ光源装置として３本以上のレーザビームをダイクロ
イックミラーのみを用いて合成することはできなかっ
た。

【０００８】また、偏光ビームスプリッタを用いれば、
互いに垂直な偏光軸を有する２本のレーザビームの合成
を容易に行うことができるが、３本以上のレーザビーム
を合成する場合には、偏光ビームスプリッタと他の光学
系を組み合わせて使用する必要がある。

【０００９】十分に高エネルギーの合成レーザビームを
得るためには３本以上のレーザビームを合成して出力す
る半導体レーザ光源装置が望ましく、既に、３本以上の
複数のレーザビームを合成する半導体レーザ光源装置と
して、例えば特開昭62-43619号公報に、第一のビーム射
出系から射出される互いに平行な複数のレーザビーム
と、同様に第二のビーム射出系から射出される互いに平
行な複数のレーザビームとを偏光ビームスプリッタを用
いて合成するものが提案されている。

【００１０】前述のように偏光ビームスプリッタを用い
て２本のレーザビームを合成する場合には、各レーザビ
ームをビームスプリッタの偏光面で互いに垂直に交わる
ように入射させれば２本のレーザビームをその光軸が一
致するようにして合成することができるが、特開昭62-4
3619号に開示されている構成の半導体レーザ光源装置に
おいては、第一のビーム射出系から射出された複数のレ
ーザビームが互いに平行にビームスプリッタの一面から
入射され、第二のビーム射出系から射出された複数のレ
ーザビームが互いに平行にビームスプリッタの他面から
入射されるため、該ビームスプリッタにより合成された
後のビームも複数のレーザビームがその光軸を平行にし
て束状とされたレーザ束である。

【００１１】放射線画像情報記録再生システムにおい
て、上述のようなレーザ束である合成レーザビームを用
いた画像読取を行う場合には、該合成レーザビームを集
束レンズ（走査レンズ）によって一点に集束させるよう
にしてシート上を走査させる。しかしながら、このよう
なレーザ束を集束レンズ（走査レンズ）によって一点に
集束させようとすると、実際には集束レンズに像面湾曲
があるため走査領域全体にわたってレーザ束のレーザ成
分である各ビームを一点に集束することができないとい
う問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、３
本以上のレーザビームを各々の光軸が互いに一致するよ
うにして合成された高エネルギーの合成レーザビームを
得ることができる半導体レーザ光源装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１３】また、本発明は、３本以上のレーザビーム
からなる高エネルギーの合成レーザビームを収差なく一
点に集束せしめて蓄積性蛍光体シート上を走査せしめて
画像読取を行うことができる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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の半導体レ
ーザ光源装置は、複数の半導体レーザから射出されたレ
ーザビームを合成して合成レーザビームを出力する半導
体レーザ光源装置であって、互いに異なる波長を有する
２本のレーザビームが互いに異なる面から入射され、い
ずれか一方のレーザビームを透過し、他方のレーザビー
ムを反射することにより両レーザビームをその光軸が一
致するように合成して第一の合成レーザビームを生成す
るダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラー
により生成された第一の合成レーザビームと、該第一の
合成レーザビームの偏光軸と垂直に交わる偏光軸を有す
る他のレーザビームとが、互いに異なる面から入射さ
れ、いずれか一方のレーザビームを透過し、他方のレー
ザビームを反射することにより両レーザビームをその光
軸が一致するように合成して第二の合成レーザビームを
生成する偏光ビームスプリッタとを備え、前記第二の合
成レーザビームに基づく合成レーザビームを出力するも
のであることを特徴とするものである。

【００１５】本発明の第二の半導体レーザ光源装置は、
複数の半導体レーザから射出されたレーザビームを合成
して合成レーザビームを出力する半導体レーザ光源装置
であって、互いに垂直に交わる偏光軸を有する２本のレ
ーザビームが互いに異なる面から入射され、いずれか一
方のレーザビームを透過し、他方のレーザビームを反射
することにより両レーザビームをその光軸が一致するよ
うに合成して第一の合成レーザビームを生成する偏光ビ
ームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタにより生
成された第一の合成レーザビームと、該第一の合成レー
ザビームの波長とは異なる波長を有する他のレーザビー
ムとが、互いに異なる面から入射され、いずれか一方の
レーザビームを透過し、他方のレーザビームを反射する
ことにより両レーザビームをその光軸が一致するように
合成して第二の合成レーザビームを生成するダイクロイ
ックミラーとを備え、前記第二の合成レーザビームに基
づく合成レーザビームを出力するものであることを特徴
とするものである。

【００１６】上記第一および第二の半導体レーザ光源装
置において、前記「前記第二の合成レーザビームに基づ
く合成レーザビーム」とは、第二の合成レーザビームそ
のものであってもよいし、第二の合成レーザビームがさ
らに複数のレーザビームと合成されて生成される新たな
合成レーザビームであってもよい。

【００１７】上述の第一および第二の各半導体レーザ光
源装置においては、前記他のレーザビームが、半導体レ
ーザから出力された未合成レーザビームであってもよい
し、複数のレーザビームがダイクロイックミラーにより
合成されて生成された合成レーザビームであってもよ
い。

【００１８】さらに、第二の半導体レーザ光源装置にお
いては、前記他のレーザビームが、互いに垂直に交わる
偏光軸を有する２本のレーザビームが偏光ビームスプリ
ッタによりその光軸が一致するように合成されて生成さ
れた合成レーザビームであってもよい。

【００１９】本発明の放射線画像読取装置は、被写体の
放射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性蛍光体シー
トに励起光を走査して該シートの各走査点から輝尽発光
光を発光せしめ、該輝尽発光光を光電的に読み取って前
記放射線画像情報を得る放射線画像読取装置において、
前記励起光を出射する励起光光源が、上述のいずれかの
半導体レーザ光源装置であり、前記励起光が、該半導体
レーザ光源装置から出力される前記合成レーザビームで
あることを特徴とするものである。

【００２０】本発明の他の放射線画像読取装置は、被写
体の放射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性蛍光体
シートに励起光を走査して該シートの各走査点から輝尽
発光光を発光せしめ、該輝尽発光光を光電的に読み取っ
て前記放射線画像情報を得る放射線画像読取装置におい
て、前記励起光を出射する励起光光源が、635nm と650n
m との間の波長に透過反射特性の境界を有する第一のダ
イクロイックミラーと、650nm と680nm との間の波長に
透過反射特性の境界を有する第二のダイクロイックミラ
ーとを備え、略635nm の波長を有するレーザビーム、略
650nm の波長を有するレーザビームおよび略680nm の波
長を有するレーザビームを前記第一および第二のダイク
ロイックミラーにより該各レーザビームの光軸が互いに
一致するように合成して合成レーザビームを出力するも
のであることを特徴とするものである。

【００２１】なお、前記「略635nm の波長を有するレー
ザビーム」、「略650nm の波長を有するレーザビー
ム」、「略680nm の波長を有するレーザビーム」は、そ
れぞれ半導体レーザから射出された未合成レーザビーム
であってもよいし、略同一波長を射出する半導体レーザ
から射出された２本のレーザビームが偏光ビームスプリ
ッタによりその光軸が一致されるように合成されて生成
された合成レーザビームであってもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明の半導体レーザ光源装置は、互い
に異なる波長を有する２本のレーザビームが互いに異な
る面から入射され、いずれか一方のレーザビームを透過
し、他方のレーザビームを反射することにより両レーザ
ビームをその光軸が一致するように合成して合成レーザ
ビームを生成するダイクロイックミラーと、互いに垂直
に交わる偏光軸を有する２本のレーザビームが互いに異
なる面から入射され、いずれか一方のレーザビームを透
過し、他方のレーザビームを反射することにより両レー
ザビームをその光軸が一致するように合成して合成レー
ザビームを生成する偏光ビームスプリッタとを備え、該
ダイクロイックミラーおよび偏光ビームスプリッタにお
いて、複数のレーザビームを段階的に、かつ、光軸が一
致するようにして合成するため、複数のレーザビームの
光軸が一致した高エネルギーの合成レーザビームを出力
することができる。

【００２３】本発明の放射線画像読取装置は、上記本発
明の半導体レーザ光源装置を励起光光源として利用し、
該本半導体レーザ光源装置から出力される、複数のレー
ザビームの光軸が一致した高エネルギーの合成レーザビ
ームを励起光として利用するものであるため、複数のレ
ーザビームをそれらの光軸が一致せず単に平行に寄せ集
められたレーザ束状の合成レーザビームを利用する場合
と異なり、合成レーザビームを走査レンズによってシー
ト上の一点に集束させることができる。また、複数のレ
ーザビームからなる合成レーザビームを用いることによ
り、高エネルギーの励起光とすることができるため、シ
ートにより多くの励起エネルギーを付与し、シートに蓄
積された放射線エネルギーをより多く輝尽発光光に変換
させて放出させつつ、高速にその輝尽発光光を読み取る
こともできる。

【００２４】本発明のその他の放射線画像読取装置は、
蓄積性蛍光体シートに対する励起光の波長域にある635n
m 、650nm 、680nm の各波長を有する各レーザビーム
を、２種のダイクロイックミラーによって合成して合成
レーザビームを出力する半導体レーザ光源装置を励起光
光源として用い、該半導体レーザ光源装置から出力され
る、複数のレーザビームのそれぞれの光軸が一致した高
エネルギーの合成レーザビームを励起光として用いてい
るため、走査レンズによってシート上の一点にレーザビ
ームを集束させることができ、また、高エネルギーの合
成レーザビームであるためシートにより多くの励起エネ
ルギーを付与し、シートに蓄積された放射線エネルギー
をより多く輝尽発光光に変換させて放出させつつ、高速
にその輝尽発光光を読み取ることもできる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２６】図１は、本発明の半導体レーザ光源装置の
第一の実施形態を示す概略構成図である。図示の半導体
レーザ光源装置11A は、650nm の波長のレーザビームＬ
1 を射出する半導体レーザＬＤ1 、680nm の波長のレー
ザビームＬ2 を射出する半導体レーザＬＤ2 および650n
m もしくは680nm の波長のレーザビームＬ3 を射出する
半導体レーザＬＤ3 と、レーザビームＬ1 およびＬ2 の
波長差を利用して両レーザビームＬ1 ，Ｌ2 を合成する
ダイクロイックミラー12と、ＬＤ3 と後述の偏光ビーム
スプリッタ13との間に配された、レーザビームＬ3 の偏
光軸を９０°回転させるλ／２板14と、ダイクロイック
ミラー12により生成された合成ビームＬ12とレーザビー
ムＬ3 との偏光軸の向きの違いを利用して両レーザビー
ムＬ12，Ｌ3 を合成する偏光ビームスプリッタ13とを備
えるものである。

【００２７】本発明の実施形態においては、半導体レー
ザ光源装置から最終的に出力されるビームを「合成レー
ザビーム」と称し、半導体レーザ光源内部で複数のレー
ザビームを合成して生成され、さらに合成されうるビー
ムを「合成ビーム」と称して両者を区別することとす
る。なお、この「合成ビーム」は上記特許請求の範囲に
記載の第一もしくは第二の合成レーザビームに相当する
ものである。

【００２８】ここで、各半導体レーザＬＤ1 ，ＬＤ2 ，
ＬＤ3 は、レーザビームＬ1 ，Ｌ2，Ｌ3 がいずれも図
面中矢印Ａで示すように共通の面内（ここでは紙面に平
行な面内）に偏光軸を有するものとなるように配されて
いる。

【００２９】ダイクロイックミラー（ＤＭ）12は、図２
に示すように略660nm 付近を境界として、660nm 以下の
波長域の光を透過させ、660nm 以上の波長域の光を反射
する透過反射特性を有するものである。従って、650nm
のレーザビームを透過させるが、680nm のレーザビーム
を反射する。

【００３０】偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）13は、そ
の偏光面（ＰＢＳ面）13c で紙面に平行な面に偏光軸を
有する直線偏光を透過し、紙面に垂直な面に偏光軸を有
する直線偏光を反射するものである。なお、図中矢印
Ａ，Ｂは互いに垂直な方向であり、それぞれレーザビー
ムの偏光方向を示すものである。

【００３１】なお、ＤＭおよびＰＢＳに入射する２本の
レーザビームはミラー面もしくはＰＢＳ面上の一点で互
いに垂直に交わるように入射される。これは、両ビーム
の光軸が一致するようにして合成するためであり、以下
の実施形態においても同様である。

【００３２】半導体レーザＬＤ1 ，ＬＤ2 からそれぞれ
射出されたレーザビームＬ1 ，Ｌ2はＤＭ12に対して互
いに異なる面12a および12b から入射される。前述の通
りＤＭ12の一面12a から入射する650nm の波長のレーザ
ビームＬ1 はＤＭ12を透過し、他面12b から入射する68
0nm の波長のレーザビームＬ2 はこの面12b で反射され
両ビームＬ1 ，Ｌ2 がその光軸が一致するようにして合
成される。この合成されて生成された合成ビームＬ12は
ＰＢＳ13にその一面13a から入射せしめられる。また、
ＬＤ3 から射出されたレーザビームＬ3 はλ／２板14に
よりその偏光軸が９０°回転せしめられてＰＢＳ13にそ
の他面13b から入射せしめられる。前述の通りＰＢＳ13
は、そのＰＢＳ面13c により紙面に平行な面に偏光軸を
有する直線偏光を透過させ、紙面に垂直な面に偏光軸を
有する直線偏光を反射するものであるため、合成ビーム
Ｌ12はＰＢＳ面13c を透過し、一方、レーザビームＬ3
はＰＢＳ面13c で反射され、両ビームＬ12，Ｌ3 はそれ
ぞれの光軸が一致するようにして合成される。このよう
にして本半導体レーザ光源装置11A において、レーザビ
ームＬ1 、Ｌ2 およびＬ3 がその光軸が一致するように
して合成され、当該装置11A からは合成レーザビームＬ
123 が出力される。

【００３３】また、上記第一の実施形態において、半導
体レーザＬＤ3 を650nm の波長のレーザビームＬ3 を射
出するものとし、さらに680nm の波長のレーザビームＬ
4 を射出する半導体レーザＬＤ4 と、前述のダイクロイ
ックミラーと同様のダイクロイックミラーとを備え、レ
ーザビームＬ1 およびＬ2 を合成するのと同様にしてレ
ーザビームＬ3 およびＬ4 を合成して合成ビームＬ34と
し、この合成ビームＬ34と合成ビームＬ12とをＰＢＳ13
によって合成して合成レーザビームＬ1234を生成するよ
うにしてもよい。なお、レーザビームの波長は650nm,68
0nm に限るものではなく、２以上の異なる波長のレーザ
ビームであればよく、その場合にはその波長差を利用し
て両ビームを合成することができるダイクロイックミラ
ーを用いればよい。

【００３４】次に、本発明の第二の実施形態に係る半導
体レーザ光源装置について説明する。

【００３５】図３は、本発明の半導体レーザ光源装置の
第二の実施形態を示す概略構成図である。本第二の実施
形態に係る半導体レーザ光源装置11B は、650nm の波長
のレーザビームＬ1 を射出する半導体レーザＬＤ1 と、
650nm の波長のレーザビームＬ2 を射出する半導体レー
ザＬＤ2 と、680nm の波長のレーザビームＬ3 を射出す
る半導体レーザＬＤ3 と、ＬＤ2 と後述の偏光ビームス
プリッタ13との間に配された、レーザビームＬ2 の偏光
軸を９０°回転させるλ／２板14と、レーザビームＬ1
と、λ／２板14によって偏光軸が９０°回転せしめられ
たレーザビームＬ2 との偏光軸の向きの違いを利用して
両レーザビームＬ1 ，Ｌ2 を合成するＰＢＳ13と、この
ＰＢＳ13により合成されて生成された合成ビーム12とレ
ーザビームＬ3 との波長差を利用して両レーザビームＬ
12，Ｌ3 を合成するＤＭ12とを備えるものである。

【００３６】ここで、各半導体レーザＬＤ1 ，ＬＤ2 ，
ＬＤ3 は、上述の第一の実施形態の場合と同様に、各レ
ーザビームＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 がいずれも共通の面内（こ
こでは紙面に平行な面内）に偏光軸を有するものとする
ように配されている。最も、レーザビームＬ3 の偏光軸
は必ずしも共通の面内にある必要はない。

【００３７】ＰＢＳ13およびＤＭ12のはいずれも前記第
一の実施形態において使用されているものと同等のもの
である。

【００３８】半導体レーザＬＤ1 から射出されたレーザ
ビームＬ1 は、ＰＢＳ13にその一面13a から入射され、
ＬＤ2 から射出されたレーザビームＬ2 はλ／２板14に
よりその偏光軸を９０°回転せしめられてＰＢＳ13にそ
の他面13b から入射される。レーザビームＬ1 はＰＢＳ
面13c を透過し、一方、レーザビームＬ2 はＰＢＳ面13
c で反射され、両ビームＬ1 ，Ｌ2 がその光軸が一致す
るようにして合成される。この合成ビームＬ12はＤＭ12
に対して一面12a から入射せしめられる。また、ＬＤ3
から射出されたレーザビームＬ3 はＤＭ12に対して他面
12b から入射せしめられる。合成ビームＬ12の波長は65
0nm でありレーザビームＬ3 の波長は680nm であるた
め、合成ビームＬ12はＤＭ12を透過し、一方レーザビー
ムＬ3 はＤＭ12によって反射される。これによって両ビ
ームＬ12，Ｌ3 はその光軸が一致するようにして合成さ
れ、当該装置11B からは合成レーザビームＬ123 が出力
される。

【００３９】また、図４に示すように上記第二の半導体
レーザ光源装置11B の構成に、波長680nm のレーザビー
ムＬ4 を射出する半導体レーザＬＤ4 とレーザビームＬ
4 の偏光軸を９０°回転せしめるλ／２板14' と偏光ビ
ームスプリッタ13' とをさらに備えて半導体レーザ光源
装置11C とし、レーザビームＬ3 およびＬ4 をレーザビ
ームＬ1 およびＬ2 を合成する場合と同様に偏光ビーム
スプリッタ13' を用いて合成し、ＤＭ12において、合成
ビームＬ12と合成ビームＬ34とを合成して合成レーザビ
ームＬ1234を出力するようにしてもよい。

【００４０】また、さらに、波長635nm のレーザビーム
を射出する半導体レーザを２つ備え、635nm 波長を有す
るレーザビーム２本を偏光ビームスプリッタで合成し、
635nm と650nm との間に境界を有するダイクロイックミ
ラーを用いて630nm の波長を有する合成ビームと650nm
波長の合成ビームおよび680nm 波長の合成ビームとさら
に合成するようにして計６本のレーザビームを合成する
ようにしてもよい。

【００４１】本発明の半導体レーザ光源装置の第三の実
施形態を説明する。

【００４２】図５は、本発明の半導体レーザ光源装置の
第三の実施形態を示す概略構成図である。本第三の実施
形態に係る半導体レーザ光源装置11D は、650nm の波長
のレーザビームＬ1 ，Ｌ2 をそれぞれ射出する半導体レ
ーザＬＤ1 およびＬＤ2 と、680nm の波長のレーザビー
ムＬ3 ，Ｌ4 をそれぞれ射出するＬＤ3 およびＬＤ４
と、レーザビームＬ１ 〜Ｌ4 を合成するレーザビーム
合成手段111 とからなる。

【００４３】ここで、各半導体レーザＬＤ1 ，ＬＤ2 ，
ＬＤ3 ，ＬＤ4 は、各ＬＤから射出されるレーザビーム
Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 がいずれも図面中矢印Ａで示す
面内に偏光軸を有するように配されている。

【００４４】レーザビーム合成手段111 は、レーザビー
ムを導くように配された鏡面111b，111cと、ＰＢＳ面11
3 とＤＭ面112 とを備え、レーザビームＬ2 およびＬ4
の入射面にはλ／２板が配されている。

【００４５】ＤＭ面112 は、上記第一の実施形態におけ
るダイクロイックミラーと同様に図２に示すように略66
0nm 付近を境界として、660nm 以下の波長域の光を透過
し、660nm 以上の波長域の光を反射する透過反射特性を
有するものである。

【００４６】ＰＢＳ面113 は矢印Ａ方向に偏光軸を有す
る直線偏光を透過し、矢印Ａ方向に垂直な面に偏光軸を
有する直線偏光を反射するものである。

【００４７】まず、各ＬＤから射出されたレーザビーム
Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 はそれぞれレーザビーム合成手
段111 の上面111aから該面111aに対して垂直にレーザビ
ーム合成手段111 に入射される。レーザビームＬ1 およ
びＬ3 は合成手段111 内の鏡面111bにより反射せしめら
れてＰＢＳ面113 に入射せしめられ、レーザビームＬ2
およびＬ4 はλ／２板114 を通り、このλ／２板114 内
でその偏光軸が９０°回転せしめらた状態でＰＢＳ面11
3 に入射せしめられる。この時、レーザビームＬ1 とＬ
2 は互いにＰＢＳ面113 上の一点で垂直に交わるよう
に、同様にレーザビームＬ3 とＬ4 もＰＢＳ面113 上の
他の一点で垂直に交わるように入射せしめられる。この
ＰＢＳ面113 は、矢印Ａ方向の直線偏光を透過し、矢印
Ａ方向と垂直な方向の直線偏光を反射するものであるた
め、レーザビームＬ1 がＰＢＳ面113 を透過し、レーザ
ビームＬ2 がＰＢＳ面113 により反射されて両レーザビ
ームＬ1 ，Ｌ2 がその光軸が一致するように合成されて
合成ビームＬ12となりＤＭ面112 に入射する。同様に、
レーザビームＬ3 がＰＢＳ面113 を透過し、レーザビー
ムＬ4 がＰＢＳ面113 により反射されて両レーザビーム
Ｌ3 ，Ｌ4 がその光軸が一致するように合成されて合成
ビームＬ34となり、この合成ビームＬ34はレーザビーム
合成手段111 内の鏡面111cにより反射されてＤＭ面112
に入射する。このとき、合成ビームＬ12と合成ビームＬ
34は互いにＤＭ面112 上の一点で垂直に交わるように入
射せしめられる。ＤＭ面112 は、650nm と680nm との間
の波長域にその境界を有し、650nm の波長のレーザビー
ムを透過するが、680nm の波長のレーザビームを反射す
るものであるため、650nm の波長を有する合成ビームＬ
12はこのＤＭ面112 を透過し、680nm の波長を有する合
成ビームＬ34がＤＭ面112により反射される。従って、
両合成ビームＬ12およびＬ34はこのＤＭ面112 によりそ
の光軸が一致するように合成され、合成手段111 からは
合成レーザビームＬ1234が出力される。

【００４８】なお、上記各実施形態においては後述の放
射線画像読取装置において用いられることを想定したた
めに、各半導体レーザを680nm ，650nm もしくは635nm
のレーザビームを発振するものとしたが、用途に応じて
所望の波長のレーザビームを発振する半導体レーザおよ
びその波長に応じた透過反射特性を有するダイクロイッ
クミラーを備えることができる。また、さらに複数の半
導体レーザ、ダイクロイックミラー、偏光ビームスプリ
ッタを備えることにより、さらに多くのレーザビームを
合成することもできる。

【００４９】次に、本発明の放射線画像読取装置の実施
形態について説明する。

【００５０】図６は、本発明の放射線画像読取装置の一
実施形態を示す構成図である。図示の被写体の放射線画
像読取装置10は、放射線画像情報が蓄積記録されている
蓄積性蛍光体シート30に励起光を走査して、このシート
から輝尽発光光Ｍを発光させ、得られた輝尽発光光Ｍを
光電的に読み取って放射線画像情報ｙを得るようにした
放射線画像読取装置であって、励起光を出射する励起光
光源として合成レーザビームを出力する半導体レーザ光
源装置11を用い、このレーザ光源装置11から出力される
合成レーザビームを励起光としたものである。半導体レ
ーザ光源装置11としては、前述の装置11A 〜11D 、もし
くは後述の装置11E ，11F のいずれの光源装置をも適用
することができる。

【００５１】さらに詳しくは、図示しないモーターによ
り回転せしめられるエンドレスベルト21上に蓄積性蛍光
体シート（以下、シートという）30が配置され、シート
30の上方には、前述した実施形態の半導体レーザ光源装
置11と、この半導体レーザ光源装置11から出力された合
成レーザビームを反射するミラー15と、シート30の搬送
方向である副走査方向Ｙに対応する方向への回転多面鏡
17の面倒れを補正するために副走査方向Ｙに対応する方
向にのみ屈折力を有するシリンドリカルレンズ16と、反
射面をアルミ（Al）と多層膜コートで処理した回転多面
鏡17と、この回転多面鏡17を回転駆動するモーター18
と、回転多面鏡17で反射偏向された合成レーザビームを
シート30上に収束し、かつ等速度で走査させるｆθレン
ズ19およびシリンドリカルミラー20とを備えた構成であ
る。

【００５２】さらに、前記合成レーザビームが走査され
るシート30の直上には、そのレーザビームによる励起で
シート30の上面から発せられる輝尽発光光Ｍを上方より
集光する光ガイド22が近接して配置されている。光ガイ
ド22にはそれぞれ、集光した輝尽発光光Ｍを光電的に検
出してアナログ画像信号ｙに変換するフォトマルチプラ
イヤ（光電子増倍管）23が接続されている。

【００５３】また、フォトマルチプライヤ23には対数増
幅器24が接続され、対数増幅器24はアナログ画像信号ｙ
をログ変換して対数化画像信号ｑを出力する。対数増幅
器24にはさらにアナログ／デジタル変換回路（以下、Ａ
／Ｄ変換回路という）25が接続され、このＡ／Ｄ変換回
路25により対数化画像信号ｑはデジタル画像データＱに
変換される。

【００５４】次に本実施形態の放射線画像読取装置の作
用について説明する。

【００５５】図示しないモーターによって駆動されるエ
ンドレスベルト21上に載置されたシート30が矢印Ｙ方向
に搬送される（副走査）とともに、半導体レーザ光源装
置11から合成レーザビームが出力される。

【００５６】半導体レーザ光源装置11から出力された合
成レーザビームは、ミラー15により反射されてシリンド
リカルレンズ16に入射する。

【００５７】シリンドリカルレンズ16は、入射した合成
レーザビームを、副走査方向Ｙに対応する方向に屈折
し、回転多面鏡17に入射させる。

【００５８】回転多面鏡17に入射した合成レーザビーム
は、その反射面でｆθレンズ19の方向に反射され一定方
向（主走査方向）に走査する走査光とされる。この走査
光はｆθレンズ19およびシリンドリカルミラー20によ
り、蓄積性蛍光体シート30を副走査方向Ｙとほぼ直交す
るＸ方向に主走査する。合成レーザビームの主走査とシ
ート30の副走査とにより、シート30は全面に亘って合成
レーザビームが照射されることになる。そしてこの合成
レーザビームは単一の半導体レーザから出力されるレー
ザビームと比較して高出力であり、シート30により多く
の励起エネルギーを付与することができ、シート30に蓄
積された放射線エネルギーをより多く輝尽発光光に変換
させて放出させることができる。

【００５９】シート30を照射した合成レーザビームはシ
ート30の蓄積性蛍光体を励起し、シート30に蓄積記録さ
れている放射線画像情報に応じた輝尽発光光Ｍを発光せ
しめる。

【００６０】シート30から発光した輝尽発光光Ｍはシー
ト30の上面に近接して配された光ガイド22によってフォ
トマルチプライヤ23に導かれ、フォトマルチプライヤ23
によって光電的に検出される。光ガイド22はアクリル板
等の導光性材料を成形して作られたものであり、直線状
をなす入射端面が蓄積性蛍光体シート30上の主走査線に
沿って延びるように配され、円環状に形成された出射端
面に上記フォトマルチプライヤ23の受光面が結合されて
いる。上記入射端面から光ガイド22内に入射した輝尽発
光光Ｍは、該光ガイド22の内部を全反射を繰り返して進
み、出射端面から出射してフォトマルチプライヤ23に受
光され、放射線画像情報を表わす輝尽発光光Ｍの光量が
フォトマルチプライヤ23によってアナログ画像信号ｙに
変換される。

【００６１】フォトマルチプライヤ23から出力されたア
ナログ信号ｙは対数増幅器24で対数的に増幅されて、対
数化画像信号ｑに変換される。

【００６２】このように対数増幅された対数化画像信号
ｑはＡ／Ｄ変換回路25に入力され、Ａ／Ｄ変換回路25は
合成レーザビームの走査に同期してこの対数化画像信号
ｑを所定のサンプリング間隔でサンプリングし量子化に
より画素ごとのデジタル画像データＱに変換する。

【００６３】この変換されたデジタル画像データＱは外
部の画像処理装置に出力され、可視画像として再生され
て医師等の診断に供される。

【００６４】このように本実施形態の放射線画像読取装
置10によれば、励起光光源を上記本発明の半導体レーザ
光源装置とし、被写体の放射線画像情報が蓄積記録され
ている蓄積性蛍光体シートに照射する励起光を、このレ
ーザー装置から出力された合成レーザビームとすること
により、従来よりも高出力のレーザー光を使用すること
ができ、シートにより多くの励起エネルギーを付与する
ことにより、シートに蓄積された放射線エネルギーをよ
り多く輝尽発光光に変換させて放出させることができ
る。また、上記本発明の半導体レーザ光源装置から出力
される合成レーザビームは、複数のＬＤからそれぞれ射
出されたレーザビームが各光軸が一致するようにして合
成されたものであるため、光軸が一致していない合成レ
ーザビームを走査光として用いた場合に生ずる、ビーム
の集束位置がずれるという問題が生じない。

【００６５】なお、上記のような放射線画像読取装置10
における半導体レーザ光源装置11として、図７に示すよ
うに、蓄積性蛍光体シートから輝尽発光光を発光するた
めの励起光として有効な波長域にある635nm ，650nm ，
680nm の各波長を有するレーザビームＬ1 ，Ｌ2 および
Ｌ3 をそれぞれ射出する半導体レーザＬＤ1 ，ＬＤ2お
よびＬＤ3 と、レーザビームＬ1 を透過させ、Ｌ2 を反
射するダイクロイックミラー31と、該ダイクロイックミ
ラー31により生成された合成ビームＬ12を透過させ、Ｌ
3 を反射するダイクロイックミラー32とを備えてなる半
導体レーザ光源装置11E を用いてもよい。

【００６６】ダイクロイックミラー31は、635nm と650n
m との間に透過反射特性の境界を有し、635nm の波長の
光を透過するが、650nm の波長の光を反射するものであ
り、ダイクロイックミラー32は、650nm と680nm との間
に透過反射特性の境界を有し、650nm および635nm の波
長の光を透過するが、680nm の波長の光を反射するもの
である。

【００６７】このとき、レーザビームＬ1 がダイクロイ
ックミラー31の一面31a から入射され、レーザビームＬ
2 が他面31b から入射され、両ビームＬ1 ，Ｌ2 が合成
され合成ビームＬ12が生成される。この合成ビームＬ12
がダイクロイックミラー32の一面32a から入射され、レ
ーザビームＬ3 が他面32b から入射され、両ビームＬ1
2，Ｌ3 が合成されて生成された合成レーザビームＬ123
が半導体レーザ光源装置11E から出力される。

【００６８】上記半導体レーザ光源装置11E と同様の構
成要素を用いて、図８に示すように、まず、ＬＤ2 から
射出されたレーザビームＬ2 をダイクロイックミラー32
の一面32a に入射せしめ、ＬＤ3 から射出されたレーザ
ビームＬ3 をダイクロイックミラー32の他面32b に入射
せしめて合成して合成ビームＬ23を生成し、この合成ビ
ームＬ23をダイクロイックミラー31の一面31a に入射せ
しめ、ＬＤ1 から射出されたレーザビームＬ1 を他面31
b に入射せしめて合成して合成レーザビームＬ123 を出
力する半導体レーザ光源装置11F とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態に係る半導体レーザ光
源装置の概略構成図

【図２】ダイクロイックミラーの透過反射特性を示すグ
ラフ

【図３】本発明の第二の実施形態に係る半導体レーザ光
源装置の概略構成図

【図４】本発明の第二の実施形態に係る半導体レーザ光
源装置の変形例の概略構成図

【図５】本発明の第三の実施形態に係る半導体レーザ光
源装置の概略構成図

【図６】本発明の放射線画像読取装置の主要構成を示す
図

【図７】本発明の放射線画像読取装置に用いられる半導
体レーザ光源装置の概略構成図

【図８】本発明の放射線画像読取装置に用いられる半導
体レーザ光源装置の変形例の概略構成図

【符号の説明】

11 半導体レーザ光源装置 12 ダイクロイックミラー（ＤＭ） 13 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） 14 λ／２板 ＬＤ1 ，ＬＤ2 ，ＬＤ3 ，ＬＤ4 半導体レーザ Ｌ1 〜Ｌ4 レーザビーム Ｌ12、Ｌ34 合成ビーム Ｌ123、Ｌ1234 合成レーザビーム

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半導体レーザから射出されたレー
   ザビームを合成して合成レーザビームを出力する半導体
   レーザ光源装置であって、 互いに異なる波長を有する２本のレーザビームが互いに
   異なる面から入射され、いずれか一方のレーザビームを
   透過し、他方のレーザビームを反射することにより両レ
   ーザビームをその光軸が一致するように合成して第一の
   合成レーザビームを生成するダイクロイックミラーと、 前記ダイクロイックミラーにより生成された第一の合成
   レーザビームと、該第一の合成レーザビームの偏光軸と
   垂直に交わる偏光軸を有する他のレーザビームとが、互
   いに異なる面から入射され、いずれか一方のレーザビー
   ムを透過し、他方のレーザビームを反射することにより
   両レーザビームをその光軸が一致するように合成して第
   二の合成レーザビームを生成する偏光ビームスプリッタ
   とを備え、 前記第二の合成レーザビームに基づく合成レーザビーム
   を出力するものであることを特徴とする半導体レーザ光
   源装置。
2. 【請求項２】 複数の半導体レーザから射出されたレー
   ザビームを合成して合成レーザビームを出力する半導体
   レーザ光源装置であって、 互いに垂直に交わる偏光軸を有する２本のレーザビーム
   が互いに異なる面から入射され、いずれか一方のレーザ
   ビームを透過し、他方のレーザビームを反射することに
   より両レーザビームをその光軸が一致するように合成し
   て第一の合成レーザビームを生成する偏光ビームスプリ
   ッタと、 前記偏光ビームスプリッタにより生成された第一の合成
   レーザビームと、該第一の合成レーザビームの波長とは
   異なる波長を有する他のレーザビームとが、互いに異な
   る面から入射され、いずれか一方のレーザビームを透過
   し、他方のレーザビームを反射することにより両レーザ
   ビームをその光軸が一致するように合成して第二の合成
   レーザビームを生成するダイクロイックミラーとを備
   え、 前記第二の合成レーザビームに基づく合成レーザビーム
   を出力するものであることを特徴とする半導体レーザ光
   源装置。
3. 【請求項３】 前記他のレーザビームが、半導体レーザ
   から出力された未合成レーザビームであることを特徴と
   する請求項１または２記載の半導体レーザ光源装置。
4. 【請求項４】 前記他のレーザビームが、複数のレーザ
   ビームがダイクロイックミラーにより合成されて生成さ
   れた合成レーザビームであることを特徴とする請求項１
   または２記載の半導体レーザ光源装置。
5. 【請求項５】 前記他のレーザビームが、互いに垂直に
   交わる偏光軸を有する２本のレーザビームが偏光ビーム
   スプリッタによりその光軸が一致するように合成されて
   生成された合成レーザビームであることを特徴とする請
   求項２記載の半導体レーザ光源装置。
6. 【請求項６】 被写体の放射線画像情報が蓄積記録され
   ている蓄積性蛍光体シートに励起光を走査して該シート
   から輝尽発光光を発光せしめ、該輝尽発光光を光電的に
   読み取って前記放射線画像情報を得る放射線画像読取装
   置において、 前記励起光を出射する励起光光源が、請求項１から５い
   ずれか記載の半導体レーザ光源装置であり、前記励起光
   が、該半導体レーザ光源装置から出力される前記合成レ
   ーザビームであることを特徴とする放射線画像読取装
   置。
7. 【請求項７】 被写体の放射線画像情報が蓄積記録され
   ている蓄積性蛍光体シートに励起光を走査して該シート
   から輝尽発光光を発光せしめ、該輝尽発光光を光電的に
   読み取って前記放射線画像情報を得る放射線画像読取装
   置において、 前記励起光を出射する励起光光源が、635nm と650nm と
   の間の波長に透過反射特性の境界を有する第一のダイク
   ロイックミラーと、650nm と680nm との間の波長に透過
   反射特性の境界を有する第二のダイクロイックミラーと
   を備え、略635nm の波長を有するレーザビーム、略650n
   m の波長を有するレーザビーム、略680nm の波長を有す
   るレーザビームを前記第一および第二のダイクロイック
   ミラーにより該各レーザビームの光軸が互いに一致する
   ように合成して合成レーザビームを出力するものである
   ことを特徴とする放射線画像読取装置。