JPS6258214A

JPS6258214A - 光ビ−ム走査装置

Info

Publication number: JPS6258214A
Application number: JP60198754A
Authority: JP
Inventors: Masashi Yamamoto; 将史山本; Masaru Noguchi; 勝野口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1987-03-13
Also published as: JPH0547084B2

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）本発明は反射面により光ビームを反射偏向する機械式光
偏向器により光ビームを走査する光ビーム走査装置、特
に詳細には光出力の低い半導体レーザを用いながら高エ
ネルギーの走査ビームが得られるようにした光ビーム走
査ｆｉｗに罰するものである。

（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２０〜３０ｍＷ
と小さり、シ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、例えば感痕の低い記録４４Ｆ１（
金属膜、アモルファス膜等のＤＲＡＷｌ利等）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、
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
輝尽発光を示ずことが知られており、このような蓄積性
螢光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の放射線画
像情報を−Ｂ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取って画像信号を得、この
画像信号に基づき写実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５５−１
６３４７２号、同５６−１１３９５号、同５６−１０４
６４５号など）。

そして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。しかしながら、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
使用することも難しい。

上記事情に鑑み本出願人は、複数の半導体レーザと、こ
れらの半導体レーザから出射した光ビームをそれぞれ平
行光にするコリメータレンズと、前記複数の光ビームを
共通のスポットに集束させる共通の集束光学系と、−Ｆ
記複数の光ビームを偏向する共通の光偏向器とからなる
光ビーム走査装置を提案した（特願昭５９−７６８８９
　＠　）。こ＝３− のような光ビーム走査装置によれば、光出力が低い半導
体レーザを光ビーム発生手段として用いても、十分高エ
ネルギーの走査ビームが得られるようになる。

上述の光偏向器とじては、反ｔＪＪ向により光ビームを
反射偏向する機械式光偏向器、例えばガルバノメータミ
ラーやポリゴンミラー（回転多面鏡）等が用いられるこ
とが多い。この種の機械式光偏向器を用いた場合には、
鏡面の面倒れやウオブリングにより走査ずれが生じるこ
とがあるが、一般にこのような走査ずれは、例えば上記
特願昭５９−７６８８９号明細書にも示されているよう
に、シリンドリカルレンズを有する面倒れ補正光学系を
用いて解消することができる。

ところがシリンドリカルレンズに通す光ビームの本数が
増えれば、そのうちの何本かの光ビームは該シリンドリ
カルレンズの周辺部を通過するようになる。このように
シリンドリカルレンズの周辺部を通過する光ビームは該
シリンドリカルレンズの収差の影響を受けやすくなり、
ミラー上に理想的な線像、すなわち曲りが無くて十分に
細い線像を結ばせることが困難になる。このようなこと
を無くすため、すべての光ビームがシリンドリカルレン
ズの母線上の中央部に入射するように光ビｌｘを並べる
と、この場合は線像が長くなりやすく、大向積のミラー
を備えた大型の光偏向器が必要になるという問題が生じ
る。

（発明の目的）そこで本発明は、機械式光偏向器のミラー上に理想的な
光ビームの線像を形成して前記面倒れ補正、ウオブリン
グ補正を正しく行なうことが可能で、しかも小型の機械
式光偏向器を用いることができる、レーザビーム合成式
の光ビーム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）本発明の光ビーム走査装置は、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
断面形状は惰円状となっていることに着目してなされた
ものであり、前述したＪ、うな複数の半導体レーザと、
］リメータ１ノンズと、共通の集束光学系と、共通の機
械式光偏向器と、シリンドリカル１ノンズを有する面倒
れ補正光学系とからなる光ビーム走査装置において、複
数の光ビームを、各ビームの断面の長軸が前記シリンド
リカルレンズの母線方向に略一致すると共に複数の光ビ
ームのう＃５２つ以上の光ビームが断面の短軸が略−線
に揃うように並べて１−記シリントリカルレンズに入射
さＵるようにしたことを特徴とするものである。

（実施態様）以下、図面に示づ実１ＡＩＢ様に基づいて本発明をｊＴ
ｌｌｌに説明する。

第１図は本発明の光ビーム走査装置の一実ＩＭ態様を示
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η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」リメー゛タレンズ２１．２２．２
３．２４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
ら出射したレープビームは、」−記コリメータレンズ２
１．２２．２３．２４によって平行ビーム４１．４２．
４３．４４とされ、これらの光ビーム４１．４２．４３
．４４は上記反射ミラー３１．３２．３３．３４におい
て反射し、互いに密接するように間隔を狭めて１木のビ
ーム束となり、第１のシリンドリカルレンズ５を通過し
て共通の回転多面鏡（ポリゴンミラー）６に入射覆る。

回転多面鏡６は図中上下方向に回転し、１−配光ビーム
４１．４２．４３．４４を矢印Ｂ方向に偏向する。

偏向された光ビーム４１．４２．４３．４４は、ｊｔ通
の集束レンズ７および第２のシリンドリカルレンズ８に
よって被走査面９土の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、該被走査面９は、各半導体レーザ１１．
１２．１３．１４が出射し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９は平面とされ、そのた
めに上記集束レンズ７としてｆθレンズが用いられる。

ここで、平行光とされた複数の光ビーム４１〜４４は、
第１のシリンドリカルレンズ５により図中上下方向のみ
に集束され、更に、第２のシリンドリカルレンズ８によ
り、被走査面９土において一定の上下位置に集束され、
スポラｈ　Ｓが走査方向Ｂに対して直角な方向にずれる
ことがなくなる。したがって、この回転多面鏡６に面倒
れが有って、該回転多部＆１１６で反射した光ビーム４
１〜４４が正規の光偏向方向に対して波を打つように変
位しても被走査面〇上でスポットＳは上下方向に変動せ
ず走査ずれを補正することができる。

周知のとおり、半導体レーザ１１〜１４から出射しおレ
ーザビームは、該半導体レーザ１１〜１４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、ビーム断面形状は惰円形となっているが、上記光ビ
ーム走査装置においてコリメータレンズ２１〜２４を通
過した光ビーム４１〜４４は、第２図に詳しく示すよう
に、各ビームの断面の長軸が第１のシリンドリカルレン
ズ５の母線ｘ−ｘ方向に略一致すると共に短軸が略−線
に揃うよう一〇− に並べて第１のシリンドリカルレンズ５に入射せしめら
れている。したがってこれらの光ビーム４１〜４４から
なるビーム束は、この第１のシリンドリカルレンズ５の
中心から遠く離れた周辺部を通らず、よって該レンズ５
の収差の影響を大きく受けずに理想的な線像を結びつる
。またその反°面、光ビーム４１〜４４は第１のシリン
ドリカルレンズ５の母線方向にはそろっているので、上
記線像は第１のシリンドリカルレンズ５に入射するビー
ムのそのシリンドリカルレンズ５の母線方向の幅と同じ
長さで、回転多面鏡６として比較的小型のものが使用可
能となっている。

なお以上説明した実施態様においては、機械式光偏向器
として回転多面鏡６が用いられているが、この機械式光
偏向器としてはその他、公知のガルバノメータミラーを
使用することもできる。この場合にも前記第１および第
２のシリンドリカルレンズ５．８を用いれば、ガルバノ
メータミラーのウオブリングによる走査ずれを補正する
ことができる。

また−Ｆ記載２のシリンドリカルレンズ８は、回転多面
鏡６と集束レンズ７との間に配置されてもよいし、特公
昭５８−８号に記載されているように第１、第２シリン
ドリカルレンズを兼ねて回転多面１６と集束レンズ７と
の間に配置されてもよい。

さらに合成する光ビーム本数も上記実施態様における４
本に限られるものではなく、２本以上何本の光ビームが
合成されてもよい。ここで、合成する光ビームの本数が
多い場合には、第３図に示すように光ビーム断面の短軸
方向が略−線に揃うように並べられた複数本の光ビーム
列が長軸方向（シリンドリカルレンズ５の母線Ｘ−Ｘ方
向）に複数列並ぶように合成されてもよい。

（発明の効宋）以上詳細に説明した通り本発明の光ビーム走査装置は、
光出力の低い半導体レーザを光ビーム発生手段として用
いながら、高エネルギーの走査ビームが得られるもので
あるから、例えば前述したように高エネルギーの走査ビ
ームが必要なりＲＡＷ材料への記録、あるいは蓄積性螢
光体シートからの放射線画像情報の読取り等にも使用可
能であり、既述した半導体レーザの数々の特長を活かし
て広範な分野に使用されうるちのとなる。しかも本発明
の光ビーム走査装置においては複数の光ビームが光偏向
器のミラー上に即想的な線像を結ぶようになっているの
で、該ミラーの面倒れ、ウオブリングの補正が確実に行
なわれて、走査精度が高められる。また本発明の光ビー
ム走査装置は複数の光ビームを合成するものでありなが
ら比較的小型の光偏向器を使用可能で、安価に形成可能
となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ビーム走査装置の一実施態様を示す
概略斜視図、第２図は上記実ｍｓ様装置において合成される光ビーム
の並び方を示す概略図、第３図は、他の光ビームの並び方を示す概略図である。５．８・・・シリンドリカルレンズ６・・・回転多面１　　　　７・・・集束レンズ９・・
・被走査面１１．１２．１３．１４・・・半導体レーザ２１．２２
．２３．２４・・・コリメータレンズ４１．４２．４３
．４４・・・光ビーム第３図

Claims

【特許請求の範囲】

複数の半導体レーザと、これらの半導体レーザから出射
した断面が楕円状の光ビームをそれぞれ平行光にするコ
リメータレンズと、前記複数の光ビームを共通のスポッ
トに集束させる共通の集束光学系と、前記複数の光ビー
ムを偏向する共通の機械式光偏向器とからなる光ビーム
走査装置において、シリンドリカルレンズを有する面倒
れ補正光学系が設けられるとともに、前記シリンドリカ
ルレンズに入射する前記複数の光ビームが、各ビームの
断面の長軸が前記シリンドリカルレンズの母線方向に略
一致すると共に複数の光ビームのうち２つ以上の光ビー
ムが断面の短軸が略一線に揃うように並べられているこ
とを特徴とする光ビーム走査装置。