JPS60264158A

JPS60264158A - 半導体レ−ザ走査装置

Info

Publication number: JPS60264158A
Application number: JP59121089A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Horikawa; 堀川　一夫
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1985-12-27
Also published as: JPH0365711B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の分野）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本のビームに合成して走査する半導体レーザ走
査装置、特に詳細には合成されたビームの光量を一定に
保つ機能を備えた半導体レーザ走査装置に関するもので
ある。

（発明の技術的背景および先行技術）従来より、光ビームを光偏向器により偏向して走査する
光ビーム走査装置が、例えば各種走査記録装置、走査読
取装置等において広く実用に供されている。このような
光ビーム走査装置において光ビームを発生する手段の１
つとして、半導体レーザが従来から用いられている。こ
の半導体レーザは、ガスレーザ等に比べれば小型、安価
で消費電力も少なく、また駆動電流を変えることによっ
て直接変調が可能である等、数々の長所を有している。

しかしながら、その反面この半導体レーザは、連続発振
させる場合には現状では出力がたかだか２０〜３０　ｍ
”ｗと小さく、したがって高エネルギーの走査光を必要
とする光ビーム走査装置、例えば感度の低い記録材料（
金属躾、アモルファス膜等のＤＲＡＷ材料等）に記録す
る走査記録装置等に用いるのは極めて困難である。

また、ある種の螢光体に放射線（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
ルギーの一部が螢光体中に蓄積され、この螢光体に可視
光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応
じて螢光体が輝尽発光を示すことが知られており、この
ような蓄積性螢光体を利用して、人体等の被写体の放射
線画像情報を一旦蓄積性螢光体からなる層を有する蓄積
性螢光体シートに記録し、この蓄積性螢光体シートをレ
ーザ光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得
られた輝尽発光光を光電的に読み出して画像信号を得、
この画像信号に基づき被写体の放射線画像を写真感光材
料等の記録材料、ＣＲＴ等に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本出願人により既に提
案されている（特開昭５５−１２４２９号、同５５−１
１６３４０号、同５５−１６３４７２号、同５６−１１
３９５号、同５６−１０４６４５号など）。このシステ
ムにおいて放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光
体シートを走査して画像情報の読取りを行なうのに、半
導体レーザを用いた光ビーム走査装置の使用が考えられ
ているが、蓄積性螢光体を輝尽発光させるためには、十
分に高エネルギーの励起光を該螢光体に照射する必要が
あり、したがって前記半導体レーザを用いた光ビーム走
査装置を、この放射線画像情報記録再生システムにおい
て画像情報読取りのために使用することも極めて難しい
。

そこで上記の通り光出力が低い半導体レーザから十分高
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（この場
合、各レーザビームは走査点までの光路途中で１本に合
成されていてもよいし、また走査点上で１本に合成され
てもよい）。しかしながら、周知の通り半導体レーザか
ら射出されるレーザビームの光量は、半導体レーザの経
時変化や周囲温度の変化等によって変動するので、多（
の場合、合成されたビームの光量を一定に保つ制御を行
なう必要がある。従来よりレーザビームの光量を光量検
出器によって検出し、その先回信号をレーザ光量制御回
路にフィードバックしてレーザビームの光量を一定に保
つ制御が公知となっているが、前記のように複数のレー
ザビームを合成して走査する場合、各半導体レーザに対
してそれぞれ上記の光量一定化制御を行なうと、光量検
出器や光量制御回路が半導体レーザの数だけ必要となっ
て、走査装置が大型化し、またそのコストも高くなる難
点がある。

（発明の目的）そこで本発明は、複数の半導体レーザから射出されて１
本に合成されたレーザビームの光ｉを一定に保つことが
可能で、小型、安価に形成される半導体レーザ走査装置
を提供することを目的とするものである。

（発明の構成）本発明の半導体レーザ走査装置は、前述のように複数の
半導体レーザを有し、これら半導体レーザから射出され
た各レーザビームを１本のビームに合成して走査する半
導体レーザ走査装置において、一部の半導体レーザを光
ｍ制御手段により光量制御可能に駆動するとともに、合
成されたビームの光ｍを検出する光量検出器の出力を上
記光ｍ制御手段にフィードバックして上記一部の半導体
レーザのみの光量を制御し、それによって合成されたビ
ームの光量を一定に保つようにしたことを特徴とするも
のである。

（実施態様）以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の第１実施態様による半導体レーザ走査
装置を概略的に示すものである。−例として４つの半導
体レーザ１１．１２．１３．１４は互いにビーム射出軸
を平行に揃えて配置され、これらの半導体レーザ１１．
１２．１３．１４のそれぞれに対してコリメータレンズ
２１．２２．２３．２４と、反射ミラー３１．３２．３
３．３４が設けられている。各半導体レーザ１１．１２
．１３．１４から射出されたレーザビームは、上記コリ
メータレンズ２１．２２．２３．２４によって平行ビー
ム４１．４２．４３．４４とされ、この平行ビーム４１
．４２．４３．４４は上記反射ミラー３１．３２．３３
．３４により反射されて、共通のガルバノメータミラー
５に入射する。

ガルバノメータミラー５は図中矢印六方向に往復回動じ
、上記平行ビーム４１．４２．４３．４４を偏向する。

偏向された平行ビーム４１．４２．４３．４４は、共通
の集束レンズ６によって１つの合成ビームスポットＳに
集中されるとともに、それぞれがこのスポットＳにおい
て集束される。したがって上記スポットＳが照射される
位置に被走査面７を配置すれば、該被走査面７は、各半
導体レーザ１１．１２．１３．１４から射出された光ビ
ームが合成されて高エネルギーとなった走査ビームによ
って矢印Ｂ方向に走査される。なお通常上記被走査面７
は平面とされ、そのために上記集束レンズ６としてずθ
レンズが用いられる。

ここで前述した半導体レーザ１１．１２．１３．１４の
うち３つの半導体レーザ１１．１２．１３は、レーザ駆
動回路５０によって電流固定で（すなわち先回無制御で
）駆動される。そしてもう１つの半導体レーザ１４は、
レーザ駆動制御回路５１によって出力可変で（すなわち
光量制御可能に）駆動される。また被走査面７上の有効
走査幅から外れた位置には、前記合成ビームスポットＳ
の光量を検出する例えばフォトダイオード等からなる光
量検出器５２が配され、該光量検出器５２の出力は増幅
器５３によって増幅され、光量信号Ｐとして上記レーザ
駆動制御回路５１に入力される。

既述の通り半導体レーザ１１．１２．１３．１４の経時
変化や、周囲温度の変化等により、これら半導体レーザ
１１．１２．１３．１４から射出されるレーザビームの
光量が変動し、したがって平行ビーム４１．４２．４３
．４４が合成されたビームスポットＳの光量も変動する
。このスポットＳの光量は、走査１回ごとに前記光量検
出器５２によって検出され、その光量を示す光量信号Ｐ
が上記の通すレーザ駆動制御回路５１に入力される。こ
のレーザ駆動制御回路５１は光量信号Ｐと、基準光量を
担持する基準光量信号とを比較し、検出光量が上記基準
光量よりも低ければ半導体レーザ１４の出力を増大し、
検出光量が基準光量よりも高ければ半導体レーザ１４の
出力を低下するように該半導体レーザ１４を駆動する。

半導体レーザ１４がこのように駆動制御されることによ
り、合成ビームスポットＳの光量変動が打ち消され、該
スポットＳの光量が一定に維持されるようになる。勿論
、この場合半導体レーザ１４の出力の制御Ｉ（増大量、
低下量）は、検出光量と基準光量との差の量に応じて変
えてもよいし、あるいは微小な一定量に設定しておいて
もよい。

なお前述したような理由による半導体レーザー１１．１
２．１３．１４の光量変動のサイクルは、合成ビームス
ポットＳによる走査の周期に比べれば極度に長いもので
あるから、１走査の間に合成ビームスポットＳの光」が
変動することはな（、したがって上記のように１回の走
査毎にスポットＳの光量に応じて半導体レーザ１４の出
力を制御するだけで、スポットＳの光量は一定に保たれ
る。また上記実施態様装置は、平行ビーム４１．４２．
４３．４４を集束レンズ６によって１点に集束させるも
のであるが、複数の集れんビームを、それぞれの集れん
点が共通のスポットにおいて重なるように合成する半導
体レーザ走査装置においても、本発明は同様に適用可能
である。

第２図は本発明の第２実施態様装置を概略的に示すもの
である。本実施態様においては、６つの半導体レーザ６
１．６２．６３．６４．６５．６６から射出されたレー
ザビームがコリメータレンズ７１．７２．１３．７４．
７５．７６を通して平行ご−１１８１，８２，８３，８
４，８５，８６とされ、これら平行ビーム８１．８２．
８３．８４．８５．８６がホログラム素子９０によって
１本の高エネルギーのビーム８７に合成されている。こ
の合成ビーム８７は一例として回転多面鏡９１によって
偏向され、図示しない被走査面上を走査する。

上記６つの半導体レーザ６１．６２．６３．６４．６５
．６６のうち５つの半導体レーザ６１〜６５は、前記第
１実施態様におけるのと同様のレーザ駆動回路５０によ
って電流固定で駆動され、もう１つの半導体レーザ６６
は同じく前記第１実施態様におけるのと同様のレーザ駆
動制御回路５１によって出力可変で駆動される。そして
合成ビーム８１の光路途中にはハーフミラ−９２が配設
され、該ハーフミラ−９２によって分岐された合成ビー
ム８１の一部（ビーム８１ａ）の光量が、光量検出器５
２によって検出される。上記ビーム８７ａと、走査され
る合成ビーム８７ｂの光量は対応しているので、ビーム
８７ａの光量を検出することにより、走査される合成ビ
ーム８７ｂの光量を検出できる。増幅器５３によって増
幅された光量信号Ｐはレーザ駆動制御回路５１に入力さ
れ、該レーザ駆動制御回路５１がこの光量信号Ｐに応じ
て前記第１実１Ｍ態様におけるのと同様に作動し、走査
される合成ビーム８７ｂの光量が一定に保たれる。

なお上記第２実施態様におけるように、複数の半導体レ
ーザから射出されたレーザビームを、走査点よりも前に
おいて１本のビームに合成するためには、前記ホログラ
ム素子９ｏの他、２軸性結晶素子等公知のビーム合成手
段が用いられてもよい。

またレーザビームを走査するための光偏向器としては、
以上述べたガルバノメータミラー５や回転多面鏡９１の
他、ホログラムスキャナ等が用いられてもよい。

本発明において合成するレーザビームの本数は、以上説
明の実施態様における４本、６本に限られるものではな
い。また光量制御駆動される半導体レーザは１台に限ら
れるものではなく、合成するレーザビームの数が増大し
て合成ビームの光量変動幅が大きくなる場合には、光量
制御駆動する半導体レーザの数を２台以上に適宜用やし
て、合成ビームの光量変動幅以上の光量制御範囲を確保
すればよい。

（発明の効果）以上詳細に説明した通り本発明の半導体レーザ走査装置
によれば、走査される合成ビームの光量を一定に保つこ
とが可能であり、そして上記光量の一定化は、一部の半
導体レーザの光量を制御するこ（：によって達成される
ので、光ｍ制御回路が簡素化され、本装置は極めて小型
、安価に形成されるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体レーザ走査装置の第１実施態様
を示す概略斜視図、第２図は本発明の半導体レーザ走査装置の第２実施態様
を示す概略図である。５・・・ガルバノメータミラー１１．１２．１３．１４．６１．６２．６３．６４．６
５．６６・・・半導体レーザ４１．４２．４３．４４．８１．８２．８３．８４．８
５．８６・・・平行ビーム（レーザビーム）５０・・・レーザ駆動回路　５１・・・レーザ駆動制御
回路５２・・・光量検出器　５３・・・増幅器８１．８
７ａ　、　８７ｂ−・・合成ビーム９０・・・ホログラ
ム素子　９１・・・回転多面鏡Ｓ・・・合成ビームスポ
ット第１図０

Claims

【特許請求の範囲】

複数の半導体レーザから射出された各レーザビームを１
本に合成して走査する半導体レーザ走査装置において、
前記複数の半導体レーザのうちの一部の半導体レーザが
光量制御手段により光量制御可能に駆動され、前記光量
制御手段が、合成されたビームの光量を検出りる光量検
出器の出力を受けて、前記合成されたビームの光量を一
定にするように前記一部の半導体レーザの光量を制御す
ることを特徴とする半導体レーザ走査装置。