JPH0365711B2 - - Google Patents

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つ
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
20〜30ｍｗと小さく、したがつて高エネルギーの
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（金属膜、アモルフアス膜等の
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55−116340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、したがつ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つて変動す
るので、多くの場合、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つて検出し、
その光量信号をレーザ光量制御回路にフイードバ
ツクしてレーザビームの光量を一定に保つ制御が
公知となつているが、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
数だけ必要となつて、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量を一
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量制御手段により光
量制御可能に駆動するとともに、合成されたビー
ムの光量を検出する光量検出器の出力を上記光量
制御手段にフイードバツクして上記一部の半導体
レーザのみの光量を制御し、それによつて合成さ
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を
詳細に説明する。

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。一例と
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３１，３２，３３，３
４が設けられている。各半導体レーザ１１，１
２，１３，１４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
よつて平行ビーム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、共通のカ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Ａ方向に往
復回動し、上記平行ビーム４１，４２，４３，４
４を偏向する。偏向された平行ビーム４１，４
２，４３，４４は、共通の集束レンズ６によつて
１つの合成ビームスポツトＳに集中されるととも
に、それぞれがこのスポツトＳにおいて集束され
る。したがつて上記スポツト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つた
走査ビームによつて矢印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。

ここで前述した半導体レーザ１１，１２，１
３，１４のうち３つの半導体レーザ１１，１２，
１３は、レーザ駆動回路５０によつて電流固定で
（すなわち光量無制御で）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によつて出力可変で（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ツト
Ｓの光量を検出する例えばフオトダイオード等か
らなる光量検出器５２が配され、該光量検出器５
２の出力は増幅器５３によつて増幅され、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１１，１２，１３，１
４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、したがつて
平行ビーム４１，４２，４３，４４が合成された
ビームスポツトＳの光量も変動する。このスポツ
トＳの光量は、走査１回ごとに前記光量検出器５
２によつて検出され、その光量を示す光量信号Ｐ
が上記の通り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、合成ビームスポツトＳの光量変動が打ち消
され、該スポツト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
力の制御量（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１
１，１２，１３，１４の光量変動のサイクルは、
合成ビームスポツト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
ビームスポツトＳの光量が変動することはなく、
したがつて上記のように１回の走査毎にスポツト
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、スポツト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によつて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ツトにおい
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６１，６２，６３，６４，６５，６
６から射出されたレーザビームがコリメータレン
ズ７１，７２，７３，７４，７５，７６を通して
平行ビーム８１，８２，８３，８４，８５，８６
とされ、これら平行ビーム８１，８２，８３，８
４，８５，８６がホログラム素子９０によつて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によつて偏向され、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６１，６２，６３，６
４，６５，６６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によつ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５
１によつて出力可変で駆動される。そして合成ビ
ーム８７の光路途中にはハーフミラー９２が配設
され、該ハーフミラー９２によつて分岐された合
成ビーム８７の一部（ビーム８７ａ）の光量が、
光量検出器５２によつて検出される。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によつて増幅された
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実施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９０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、ホログラムスキヤナ等が用
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台以上に適宜増やして、
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
ることによつて達成されるので、光量制御回路が
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、１１，１２，１
３，１４，６１，６２，６３，６４，６５，６６
…半導体レーザ、４１，４２，４３，４４，８
１，８２，８３，８４，８５，８６…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、８７，８７ａ，８７ｂ…合成ビーム、９
０…ホログラム素子、９１…回転多面鏡、Ｓ…合
成ビームスポツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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す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。