JPS6113211A - Semiconductor laser beam synthesizing method - Google Patents
Semiconductor laser beam synthesizing methodInfo
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- JPS6113211A JPS6113211A JP13449384A JP13449384A JPS6113211A JP S6113211 A JPS6113211 A JP S6113211A JP 13449384 A JP13449384 A JP 13449384A JP 13449384 A JP13449384 A JP 13449384A JP S6113211 A JPS6113211 A JP S6113211A
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Abstract
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出射したレーザビーム
を、共通のスポットにおいて重なり合うように合成する
半導体レーザビームの合成方法、特に詳細には円形に近
い断面形状の合成ビームが得られるようにした半導体レ
ーザビーム合成方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to a semiconductor laser beam synthesis method for synthesizing laser beams emitted from a plurality of semiconductor lasers so that they overlap at a common spot. The present invention relates to a semiconductor laser beam combining method in which a shaped combined beam can be obtained.
(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、−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。(Technical Background and Prior Art of the Invention) Conventionally, light beam scanning devices that scan a light beam by deflecting it with an optical deflector have been widely put into practical use, for example, in various scanning recording devices, scanning reading devices, etc. . A semiconductor laser has conventionally been used as one of the means for generating a light beam in such an optical beam scanning device. This semiconductor laser is small compared to gas lasers, etc.
It has many advantages, such as being inexpensive, consuming little power, and allowing direct modulation by changing the drive current.
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20〜30mw
と小さく、したがって高エネルギーの走査光を必要とす
る光ご一ム走査駁賀、例えば感度の低い記録材料(金属
膜、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。However, on the other hand, when this semiconductor laser is continuously oscillated, the current output is only 20 to 30 mW.
It is small in size and is therefore used in scanning recording devices that record on low-sensitivity recording materials (such as DRAW materials such as metal films and amorphous films), which require high-energy scanning light. It is extremely difficult.
また、ある種の螢光体に放射線・(X線、α線、β線、
γ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55−1163
40号、同55−163472号、同56−11395
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は極めて難しい。In addition, certain fluorophores are exposed to radiation (X-rays, α-rays, β-rays,
When irradiated with γ-rays, ultraviolet rays, etc., a part of this radiation energy is accumulated in the phosphor, and when this phosphor is irradiated with excitation light such as visible light, the phosphor increases depending on the accumulated energy. is known to exhibit stimulated luminescence, and by using such a stimulable fluorophore, radiation image information of a subject such as a human body can be transferred to a stimulable fluorophore having a layer made of a stimulable fluorophore. record on a stimulable phosphor sheet, scan this stimulable phosphor sheet with excitation light such as a laser beam to generate stimulated luminescence light, read out the obtained stimulated luminescence light photoelectrically to obtain an image signal, The applicant has already proposed a radiation image information recording and reproducing system that outputs the radiation image of the subject as a visible image to a recording material such as a photographic light-sensitive material, CRT, etc. based on this image signal (Japanese Patent Laid-Open No. 55-12429 No. 55-1163
No. 40, No. 55-163472, No. 56-11395
No. 56-104645, etc.). In this system, the use of a light beam scanning device using a semiconductor laser has been considered in order to read the image information by scanning the stimulable phosphor sheet on which radiation image information has been stored and recorded. In order to stimulate the phosphor to emit light, it is necessary to irradiate the phosphor with excitation light of sufficiently high energy. It is extremely difficult to use it for reading image information.
そこで半導体レーザを光ビーム走査装置に用いるに際し
て、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出射されたレー
ザビームを走査点において重なり合うように合成するこ
とが考えられる。Therefore, when using a semiconductor laser in an optical beam scanning device, in order to obtain a sufficiently high-energy scanning beam from a semiconductor laser with a low optical output as described above, multiple semiconductor lasers are used, and the laser emitted from these semiconductor lasers is It is conceivable to combine the beams so that they overlap at the scanning point.
一方前述のような光ビーム走査装置においては、主走査
方向と副走査方向の解像力をほぼ合わせるために、走査
ビームの断面形状が正円状であることが望まれる。とこ
ろが周知のように半導体レーザから出射するレーザビー
ムは、半導体レーザのpn接合面に平行な方向と直角な
方向とでそれぞれ拡がり角が異なり、その断面形状は楕
円状となっている。そこで従来上記のように断面形状が
正円状の光ビームが必要とされる場合において、半導体
レーザを使用するに当たっては、半導体レーザから出射
したレーザビームを例えばプリズム等の光学系を用いて
、断面正円状に整形していた。On the other hand, in the above-mentioned light beam scanning device, it is desirable that the cross-sectional shape of the scanning beam be a perfect circle in order to substantially match the resolution in the main scanning direction and the sub-scanning direction. However, as is well known, a laser beam emitted from a semiconductor laser has different divergence angles in a direction parallel to and perpendicular to the pn junction surface of the semiconductor laser, and has an elliptical cross-sectional shape. Conventionally, when a light beam with a circular cross-section is required as described above, when using a semiconductor laser, the laser beam emitted from the semiconductor laser is It was shaped into a perfect circle.
しかしながら前記のように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な用いる場合には、上記
プリズム等の光学系を当然半導体レーザの数だけ使用し
なければならず、走査装置が大型化してしまうし、また
走査装置のコストも高くなる。However, when multiple semiconductor lasers are used to obtain a high-energy scanning beam as described above, it is necessary to use optical systems such as the prisms for the number of semiconductor lasers, which increases the size of the scanning device. This also increases the cost of the scanning device.
(発明の目的)
そこで本発明は、前述のプリズムのような光学系を使用
せずに、断面略正円状の光ビームを得ることができる複
数の半導体レーザビームの合成方法を提供することを目
的とするものである。(Objective of the Invention) Therefore, the present invention aims to provide a method for synthesizing a plurality of semiconductor laser beams, which can obtain a light beam having a substantially circular cross section without using an optical system such as the above-mentioned prism. This is the purpose.
(発明の構成)
本発明の半導体レーザビーム合成方法は、前述めように
複数の半導体レーザから出射した断面惰円状の各レーザ
ビームを共通のスポットにおいて重ね合わせる場合に、
各レーザビームを、それぞれのビーム断面の惰円軸が上
記共通のスポット上で互いに略等角度間隔で交差するよ
うに合成することを特徴とするものである。(Structure of the Invention) As described above, the semiconductor laser beam combining method of the present invention, when superimposing each laser beam having a circular cross section emitted from a plurality of semiconductor lasers at a common spot,
The present invention is characterized in that the laser beams are combined such that the inertial circular axes of the respective beam cross sections intersect with each other at approximately equal angular intervals on the common spot.
(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。(Embodiments) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明の第1実施態様方法を実施する装置を示
すものである。−例として4つの半導体レーザ11.1
2.13.14は互いにビーム出射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31.32.33.34が設けら
れている。各半導体レーザ11.12.13.14から
出射した光ビームは、上記コリメータレンズ21.22
.23.24によって平行ビーム41.42.43.4
4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。FIG. 1 shows an apparatus for implementing the first embodiment method of the present invention. - As an example four semiconductor lasers 11.1
2.13.14 are arranged with their beam emission axes parallel to each other, and these semiconductor lasers 11.12.13.14
Collimator lenses 21, 22, 23 for each of
.. 24 and reflective mirrors 31, 32, 33, and 34 are provided. The light beam emitted from each semiconductor laser 11.12.13.14 is transmitted through the collimator lens 21.22.
.. Parallel beam 41.42.43.4 by 23.24
4, and this parallel beam 41.42.43.44 is reflected by the reflecting mirror 31.32.33.34 and enters the common galvanometer mirror 5.
ガルバノメータミラー5は図中矢印六方向に往復回動し
、上記平行ビーム41.42.43.44を偏向する。The galvanometer mirror 5 reciprocates in the six directions of arrows in the figure and deflects the parallel beams 41, 42, 43, and 44.
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を配置り−れば、該被走査面7は、各半導体レー
ザ11.12.13.14が出射した光ビームが合わせ
ら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fθレンズが用
いられる。The deflected parallel beams 41, 42, 43, 44 are focused into one spot S by a common focusing lens 6 and are each focused in this spot S. Therefore, if the surface to be scanned 7 is placed at a position where the spot S is irradiated, the surface to be scanned 7 will be exposed to high energy as the light beams emitted by the respective semiconductor lasers 11, 12, 13, and 14 are combined. arrow B by the scanning beam
scanned in the direction. Note that the surface to be scanned 7 is usually a flat surface, and therefore an fθ lens is used as the focusing lens 6.
第2図は上記スポットSにおいて4本の平行ビーム41
.42.43.44が合成された様子を詳しく示すもの
である。この第2図に示されるように、各半導体レーザ
11.12.13.14から出射した平行ビーム41.
42.43.44はそれぞれ、断面惰円状となっている
が、各平行ビーム41.42.43.44は、それぞれ
の惰円軸P1、P2、P3、P4が等角度間隔(すなわ
ちこの場合は45°間隔)で交差するように合成されて
いる。したがって合成された光ビームの断面形状は、周
部で多少の凹凸が有るものの略正円形となっている。Figure 2 shows four parallel beams 41 at the spot S.
.. 42, 43, and 44 are synthesized. As shown in FIG. 2, parallel beams 41.
42, 43, 44 each have a circular cross section, but each parallel beam 41, 42, 43, 44 has a circular axis P1, P2, P3, P4 at equal angular intervals (i.e., in this case are synthesized so that they intersect at 45° intervals). Therefore, the cross-sectional shape of the combined light beam is approximately circular, although there are some irregularities at the periphery.
なお上記実施態様においては、ガルバノメータミラー5
から出射した平行ビーム41.42.43.44は互い
に、ビームの偏向方向と直角な方向に並ぶようになって
いるが、これらの平行ビーム41.42.43.44は
勿論互いに平行とした上で上記以外の方向に並べられて
もよい。In the above embodiment, the galvanometer mirror 5
The parallel beams 41, 42, 43, 44 emitted from the They may be arranged in a direction other than the above.
第3図は本発明の第2実施態様方法を実施する装置を示
すものである。本装置において3つの半導体レーザ11
.12.13と反射ミラー31.32.33は、それぞ
れのビーム軸が1つのスポットSにおいて集中するよう
に配置されている。また各半導体レーザ11.,12.
13のそれぞれに対して、出射した光ビームを上記スポ
ットSにおいで集束】る集れんビーム51.52.53
とする集束レンズ61.62.63が設けられている。FIG. 3 shows an apparatus for implementing the second embodiment method of the present invention. In this device, three semiconductor lasers 11
.. 12, 13 and reflecting mirrors 31, 32, 33 are arranged so that their respective beam axes are concentrated at one spot S. In addition, each semiconductor laser 11. ,12.
Convergent beams 51, 52, 53 that focus the emitted light beams on the spot S for each of 13.
A focusing lens 61, 62, 63 is provided.
上記集れんビーム51.52.53はガルバノメータミ
ラー5によって偏向され、上記スポットSは円弧Rを描
いて走査する。したがってこの場合も、上記円弧Rに沿
って配された被走査面7は、各半導体し゛−ザ11.1
2.13が出射する光ビームが合成された高エネルギ、
−の走査ビーム゛によって走査されるようになる。The focused beams 51, 52, 53 are deflected by the galvanometer mirror 5, and the spot S scans in a circular arc R. Therefore, in this case as well, the surface to be scanned 7 arranged along the arc R is
2.13 is a combination of high-energy light beams emitted by
- will be scanned by the scanning beam.
そしてこの場合も第4図に示されるように、断面惰円状
の各集れんビーム51.52.53を、各惰円軸P1、
P2、P3が互いに略等角瓜間隔(この場合は60°間
隔)で交差するように合成することにより、合成された
光ビームの断面形状を略正円状のものとすることができ
る。In this case as well, as shown in FIG.
By combining P2 and P3 so that they intersect with each other at approximately equiangular intervals (60° intervals in this case), the cross-sectional shape of the combined light beam can be made approximately circular.
以上複数の半導体レーザビームを合成した光ビームを走
査する場合の実施態様について説明したが、本発明は合
成ビームを特に走査させない場合においても、合成ビー
ムの断面形状を略正円状にするために適用されうるもの
である。また合成する半導体レーザビームの本数は4本
や3本に限られるものではなく、そして合成されるビー
ム数が多いほど、合成ビームの断面形状はより正円に近
くなる。The embodiment in which a light beam obtained by combining a plurality of semiconductor laser beams is scanned has been described above, but the present invention also provides a method for making the cross-sectional shape of the combined beam approximately circular even when the combined beam is not specifically scanned. applicable. Further, the number of semiconductor laser beams to be combined is not limited to four or three, and the larger the number of beams to be combined, the closer the cross-sectional shape of the combined beam becomes to a perfect circle.
(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ビーム合
成方法によれば、光出力の低い半導体レーザビームを合
成して高エネルギーの光ビームを得ることができ、しか
もプリズム等の光学系を用いずに光ビームを断面略正円
状とすることができるので、合成〈−ムを使用する装置
を小型化し、また安価に形成することが可能になる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the semiconductor laser beam combining method of the present invention, semiconductor laser beams with low optical output can be combined to obtain a high-energy optical beam, and optical Since the light beam can be made to have a substantially circular cross section without using a system, it becomes possible to downsize the device using the composite beam and to form it at low cost.
第1図は本発明の第1実IM態様による半導体レーザビ
ーム合成方法を実施する装置を示す概略斜視図、
第2図は上記方法により合成された光ビームの断面形状
を示す説明図、
第3図は本発明の第2実m態様による半導体レーザビー
ム合成方法を実施する装置を示す概略斜視図、
第4図は上記第2実施態様方法により合成された光ビー
ムの断面形状を示す説明図である。
6・・・集束レンズFIG. 1 is a schematic perspective view showing an apparatus for implementing a semiconductor laser beam combining method according to a first practical IM aspect of the present invention; FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a light beam combined by the above method; The figure is a schematic perspective view showing an apparatus for carrying out the semiconductor laser beam combining method according to the second embodiment of the present invention, and FIG. be. 6...Focusing lens
Claims (1)
ビームを共通のスポットにおいて重ね合わせる半導体レ
ーザビーム合成法において、前記各レーザビームを、そ
れぞれのビーム断面の惰円軸が前記共通のスポット上で
互いに略等角度間隔で交差するように合成することを特
徴とする半導体レーザビーム合成方法。In a semiconductor laser beam combining method in which laser beams each having a circular cross section emitted from a plurality of semiconductor lasers are superimposed at a common spot, the laser beams are combined such that the circular axis of each beam cross section is on the common spot. A semiconductor laser beam combining method characterized by combining semiconductor laser beams so that they intersect with each other at approximately equal angular intervals.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13449384A JPS6113211A (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Semiconductor laser beam synthesizing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13449384A JPS6113211A (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Semiconductor laser beam synthesizing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6113211A true JPS6113211A (en) | 1986-01-21 |
JPH0260162B2 JPH0260162B2 (en) | 1990-12-14 |
Family
ID=15129606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13449384A Granted JPS6113211A (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Semiconductor laser beam synthesizing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6113211A (en) |
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-
1984
- 1984-06-29 JP JP13449384A patent/JPS6113211A/en active Granted
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US10824060B2 (en) | 2016-08-19 | 2020-11-03 | Sony Corporation | Light source module, method of manufacturing light source module, and projection-type display unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0260162B2 (en) | 1990-12-14 |
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