JPH0716043B2 - ホローカソード型レーザ装置 - Google Patents
ホローカソード型レーザ装置Info
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- JPH0716043B2 JPH0716043B2 JP20353988A JP20353988A JPH0716043B2 JP H0716043 B2 JPH0716043 B2 JP H0716043B2 JP 20353988 A JP20353988 A JP 20353988A JP 20353988 A JP20353988 A JP 20353988A JP H0716043 B2 JPH0716043 B2 JP H0716043B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はホローカソード型レーザ装置に関し、詳しく
は、例えばHe−Cdレーザを使用して複数の波長のレーザ
を発振するホローカソード型レーザ装置に関するもので
ある。
は、例えばHe−Cdレーザを使用して複数の波長のレーザ
を発振するホローカソード型レーザ装置に関するもので
ある。
［従来技術］ Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色のレーザを同時
に発振する単管式のレーザとしてホローカソード型He
（ヘリウム）−Cd（カドミウム）レーザ装置が知られて
いる。このレーザは、カラープリンティングやカラーホ
ログラフィーなど、幅広い分野への応用が期待できる。
に発振する単管式のレーザとしてホローカソード型He
（ヘリウム）−Cd（カドミウム）レーザ装置が知られて
いる。このレーザは、カラープリンティングやカラーホ
ログラフィーなど、幅広い分野への応用が期待できる。
ホローカソード型He−Cdレーザ装置は、 青…441.6nm 緑…533.8nm,537.8nm 赤…636.0nm,635.5nm の波長のレーザビームを発する。
［発明が解決しようとする課題］ 第２図はこのようなホローカソード型He−Cdレーザ装置
を光源として使用して直接カラー画像を得るカラープリ
ンタの例を表わす図である。ホローカソード型He−Cdレ
ーザ装置で構成される光源１から出射したレーザビーム
は、ダイクロイックミラー2a,2b,2cでＲ、Ｇ、Ｂの三原
色のレーザビームに一旦分離される。そして各色のレー
ザビームごとに画像信号で制御された光変調器（AOM）3
a,3b,3cで変調し、それを再度ダイクロイックミラー4a,
4b,4cで一本のレーザビームにまとめて、ガルバノミラ
ー５等の走査手段でカラー感材６上を走査することによ
りカラー画像を直接記録している。
を光源として使用して直接カラー画像を得るカラープリ
ンタの例を表わす図である。ホローカソード型He−Cdレ
ーザ装置で構成される光源１から出射したレーザビーム
は、ダイクロイックミラー2a,2b,2cでＲ、Ｇ、Ｂの三原
色のレーザビームに一旦分離される。そして各色のレー
ザビームごとに画像信号で制御された光変調器（AOM）3
a,3b,3cで変調し、それを再度ダイクロイックミラー4a,
4b,4cで一本のレーザビームにまとめて、ガルバノミラ
ー５等の走査手段でカラー感材６上を走査することによ
りカラー画像を直接記録している。
次に従来のホローカソード型He−Cdレーザ装置の構造を
説明する。第３図は従来のホローカソード型He−Cdレー
ザ装置の断面図である。第３図で７はミラー、８は陽極
で、第３図の例では３つ設けている。９はホローカソー
ドで、第４図にその斜視図を示すように、中空でほぼ円
筒形をしている。そして陽極８と対向する位置にはほぼ
円形の開口部10を有する。11はホローカソード９と接続
している陰極、12はほぼ円筒形のガラス管、13はCd片で
ある。またガラス管12中には圧力の調整されたHeガスを
入れている。
説明する。第３図は従来のホローカソード型He−Cdレー
ザ装置の断面図である。第３図で７はミラー、８は陽極
で、第３図の例では３つ設けている。９はホローカソー
ドで、第４図にその斜視図を示すように、中空でほぼ円
筒形をしている。そして陽極８と対向する位置にはほぼ
円形の開口部10を有する。11はホローカソード９と接続
している陰極、12はほぼ円筒形のガラス管、13はCd片で
ある。またガラス管12中には圧力の調整されたHeガスを
入れている。
このような構造のホローカソード型He−Cdレーザ装置の
陰極11と陽極８間に適当な電圧を加えると、ホローカソ
ード９内部に負グローが発生し、それによりCd片は固体
から金属蒸気となる。十分な蒸気圧になると、三原色の
レーザビームを発振して白色レーザが得られる。
陰極11と陽極８間に適当な電圧を加えると、ホローカソ
ード９内部に負グローが発生し、それによりCd片は固体
から金属蒸気となる。十分な蒸気圧になると、三原色の
レーザビームを発振して白色レーザが得られる。
上述のようなカラープリンタでは、光源から出射される
R,G,Bの出力強度に変動があると所望の色の画像が得ら
れない。ところがホローカソード型He−Cdレーザ装置
は、経時変化によりＲ、Ｇ、Ｂの出力強度比が変動する
という問題がある。具体的には、ＲとＧの出力強度が早
く弱まりはじめるのに対し、Ｂは他の二色に比べて安定
的に出力強度を維持する。しかし従来のホローカソード
型He−Cdレーザ装置の構造では、三原色の出力強度比を
調整して弱くなったＲ、Ｇの出力強度を上げることはで
きない。従ってカラープリンタの光源としてホローカソ
ード型He−Cdレーザ装置を用いた場合、Ｒ、Ｇの出力強
度の低下によって寿命が定まるために、光源の寿命は短
かかった。
R,G,Bの出力強度に変動があると所望の色の画像が得ら
れない。ところがホローカソード型He−Cdレーザ装置
は、経時変化によりＲ、Ｇ、Ｂの出力強度比が変動する
という問題がある。具体的には、ＲとＧの出力強度が早
く弱まりはじめるのに対し、Ｂは他の二色に比べて安定
的に出力強度を維持する。しかし従来のホローカソード
型He−Cdレーザ装置の構造では、三原色の出力強度比を
調整して弱くなったＲ、Ｇの出力強度を上げることはで
きない。従ってカラープリンタの光源としてホローカソ
ード型He−Cdレーザ装置を用いた場合、Ｒ、Ｇの出力強
度の低下によって寿命が定まるために、光源の寿命は短
かかった。
［課題を解決するための手段］ 本発明は以上の点から成したものであり、特に、Ｒ、
Ｇ、Ｂの三原色の出力強度比の調整が可能なホローカソ
ード型レーザ装置を提供することを目的とし、その特徴
とするところは、複数の波長のレーザを発振するホロー
カソード型レーザ装置において、主陽極の他に、補助陽
極を設け、前記ホローカソードの補助陽極とほぼ対向す
る位置の開口部に、微小な孔部が形成されたグリッドを
設け、前記主陽極と補助陽極に与える電圧は独立に制御
できるように構成し、前記ホローカソード内に形成され
た負グローに、補助陽極に加えた電圧により加速された
イオンを前記グリッドを介して打ち込むことにより各波
長のレーザの出力強度比を調整できるようにしたことで
ある。
Ｇ、Ｂの三原色の出力強度比の調整が可能なホローカソ
ード型レーザ装置を提供することを目的とし、その特徴
とするところは、複数の波長のレーザを発振するホロー
カソード型レーザ装置において、主陽極の他に、補助陽
極を設け、前記ホローカソードの補助陽極とほぼ対向す
る位置の開口部に、微小な孔部が形成されたグリッドを
設け、前記主陽極と補助陽極に与える電圧は独立に制御
できるように構成し、前記ホローカソード内に形成され
た負グローに、補助陽極に加えた電圧により加速された
イオンを前記グリッドを介して打ち込むことにより各波
長のレーザの出力強度比を調整できるようにしたことで
ある。
［実施例］ 第１図は本発明のホローカソード型レーザ装置の実施例
の断面図である。第１図で第３図と同じものには同一の
番号を付している。14は主陽極、15補助放電部、16は補
助陽極で、補助放電部15の端部に設けている。第１図の
実施例では補助放電部15、補助陽極16ともそれぞれ２つ
設けている。17はホローカソードで、第５図（１）にそ
の斜視図を示すように、中空でほぼ円筒形をしている。
そして主陽極14及び補助陽極16と対向する位置には、そ
れぞれほぼ円形の開口部18,19を有する。また補助陽極1
6と対向する開口部19には、第５図（２）に示すように
微小な孔部が形成されたグリッド20を設ける。21はホロ
ーカソード17と接続している陰極である。補助陽極16と
ホローカソード17との間隔は、主陽極14とホローカソー
ド17との間隔より長く設定する。また、主陽極14と、補
助陽極16とに加える電圧は、それぞれ独立して制御でき
るようにする。
の断面図である。第１図で第３図と同じものには同一の
番号を付している。14は主陽極、15補助放電部、16は補
助陽極で、補助放電部15の端部に設けている。第１図の
実施例では補助放電部15、補助陽極16ともそれぞれ２つ
設けている。17はホローカソードで、第５図（１）にそ
の斜視図を示すように、中空でほぼ円筒形をしている。
そして主陽極14及び補助陽極16と対向する位置には、そ
れぞれほぼ円形の開口部18,19を有する。また補助陽極1
6と対向する開口部19には、第５図（２）に示すように
微小な孔部が形成されたグリッド20を設ける。21はホロ
ーカソード17と接続している陰極である。補助陽極16と
ホローカソード17との間隔は、主陽極14とホローカソー
ド17との間隔より長く設定する。また、主陽極14と、補
助陽極16とに加える電圧は、それぞれ独立して制御でき
るようにする。
以上のように構成したホローカソード型レーザ装置の主
陽極14に適当な電圧を加えると白色レーザが発振する。
そして補助陽極16に適当な電圧を加えて三原色の出力強
度比を変化させる。
陽極14に適当な電圧を加えると白色レーザが発振する。
そして補助陽極16に適当な電圧を加えて三原色の出力強
度比を変化させる。
次に、上記実施例が三原色の出力強度比を変えることが
できることを示すため、補助陽極16に電圧を加えなかっ
たときと電圧を加えたときの、R,G,Bの出力強度比を測
定した実験結果を以下に示す。
できることを示すため、補助陽極16に電圧を加えなかっ
たときと電圧を加えたときの、R,G,Bの出力強度比を測
定した実験結果を以下に示す。
A.電圧を加えないとき 主陽極14の電圧 VM＝528［Ｖ］ 出力強度比 R:G:B＝1:3:5 B.電圧を加えたとき 主陽極14の電圧 VM＝520［Ｖ］ 補助陽極16の電圧 VS＝750［Ｖ］ 出力強度比 R:G:B＝1:2:2 となる。また出力強度は、補助陽極16に電圧を加えた場
合、電圧を加えなかった場合と比べ、 Ｒ＝約3.5倍 Ｇ＝約2.3倍 Ｂ＝約1.4倍 となる。
合、電圧を加えなかった場合と比べ、 Ｒ＝約3.5倍 Ｇ＝約2.3倍 Ｂ＝約1.4倍 となる。
つまり補助陽極16に電圧を加えた場合R,Gの出力強度
が、Ｂの出力強度に比べて相対的に増加していることが
わかる。従ってホローカソード型He−Cdレーザの経時変
化によってR,Gの出力強度が低下したとき、補助陽極16
に加える電圧を適宜制御することにより、R,G,Bの出力
強度比を、ホローカソードレーザの使用開始時に出力強
度比に調整することができる。
が、Ｂの出力強度に比べて相対的に増加していることが
わかる。従ってホローカソード型He−Cdレーザの経時変
化によってR,Gの出力強度が低下したとき、補助陽極16
に加える電圧を適宜制御することにより、R,G,Bの出力
強度比を、ホローカソードレーザの使用開始時に出力強
度比に調整することができる。
以下に、補助陽極16に電圧を加えることにより、R,G,B
の出力強度比を変えることができる理由について説明す
る。
の出力強度比を変えることができる理由について説明す
る。
第６図はCd+のエネルギー準位図である。R,Gのレーザ発
振線は、He+の保有する内部エネルギーがほぼ同準位のC
d原子に移行する電荷転移過程によって励起される。そ
して6g→4fによってＲが、4f→5dによってＧのレーザが
それぞれ発振する。またＢは放電で励起された準安定He
m原子と、基底状態の中性原子が衝突して、いわゆるペ
ニング効果によるイオン化によって励起される。そして
5s2→5pによってＢのレーザが発振する。
振線は、He+の保有する内部エネルギーがほぼ同準位のC
d原子に移行する電荷転移過程によって励起される。そ
して6g→4fによってＲが、4f→5dによってＧのレーザが
それぞれ発振する。またＢは放電で励起された準安定He
m原子と、基底状態の中性原子が衝突して、いわゆるペ
ニング効果によるイオン化によって励起される。そして
5s2→5pによってＢのレーザが発振する。
つまりＢに対してR,Gの出力強度比を増加させるために
はペニング効果より、電荷転移過程を多くすれば良い。
ここで、加速したイオンを負グローに打ち込むと、負グ
ローの中でイオンの基底準位よりも高い位置にある中性
原子のエネルギー準位に励起することができる。これを
吸熱性電荷転移という。この吸熱性電荷転移を使えばCd
+の高準位、例えば11fやそれ以上のnf準位に励起するこ
とができる。
はペニング効果より、電荷転移過程を多くすれば良い。
ここで、加速したイオンを負グローに打ち込むと、負グ
ローの中でイオンの基底準位よりも高い位置にある中性
原子のエネルギー準位に励起することができる。これを
吸熱性電荷転移という。この吸熱性電荷転移を使えばCd
+の高準位、例えば11fやそれ以上のnf準位に励起するこ
とができる。
本発明では、上記吸熱性電荷転移を利用して出力強度比
を制御する。つまり、第１図の本実施例のホローカソー
ド型レーザ装置において、補助陽極16に電圧を加えて、
負グロー中に加速したHe+イオンを打ち込む。それによ
り上述した吸熱性電荷転移の現象が生じ、電荷転移過程
を増加させることができるので、R,Gの出力強度が増加
する。
を制御する。つまり、第１図の本実施例のホローカソー
ド型レーザ装置において、補助陽極16に電圧を加えて、
負グロー中に加速したHe+イオンを打ち込む。それによ
り上述した吸熱性電荷転移の現象が生じ、電荷転移過程
を増加させることができるので、R,Gの出力強度が増加
する。
以上本発明の実施例を説明したが、上記実施例では主陽
極を１つ、補助陽極を２つとしたが、本発明はこれに限
定されず、主陽極、補助陽極とも適宜その数を変えるこ
とができる。
極を１つ、補助陽極を２つとしたが、本発明はこれに限
定されず、主陽極、補助陽極とも適宜その数を変えるこ
とができる。
［発明の効果］ 以上詳しく説明したように、本発明によればホローカソ
ード型He−Cdレーザの出力強度比が調整できるようにな
ったので、経時変化によってR,Gの出力強度の低下して
も再びR,Gの出力強度を強くすることができるため、寿
命が大幅に伸びるという大なる効果を有する。
ード型He−Cdレーザの出力強度比が調整できるようにな
ったので、経時変化によってR,Gの出力強度の低下して
も再びR,Gの出力強度を強くすることができるため、寿
命が大幅に伸びるという大なる効果を有する。
第１図は本発明のホローカソード型レーザ装置の実施例
を示す図、第２図はホローカソード型レーザ装置を光源
として使用したカラープリンタの例、第３図は従来のホ
ローカソード型レーザ装置を示す図、第４図従来のホロ
ーカソード型レーザ装置のホローカソードの斜視図、第
５図（１）は本発明のホローカソードの斜視図、第５図
（２）はグリッドの図、第６図はCd+のエネルギー準位
図である。 ７……ミラー 13……Cd片 14……主陽極 15……補助放電部 16……補助陽極 17……ホローカソード 20……グリッド
を示す図、第２図はホローカソード型レーザ装置を光源
として使用したカラープリンタの例、第３図は従来のホ
ローカソード型レーザ装置を示す図、第４図従来のホロ
ーカソード型レーザ装置のホローカソードの斜視図、第
５図（１）は本発明のホローカソードの斜視図、第５図
（２）はグリッドの図、第６図はCd+のエネルギー準位
図である。 ７……ミラー 13……Cd片 14……主陽極 15……補助放電部 16……補助陽極 17……ホローカソード 20……グリッド
Claims (2)
- 【請求項１】ホローカソード型レーザ装置において、 主陽極の他に、補助陽極を設け、 前記ホローカソードの補助陽極とほぼ対向する位置の開
口部に、微小な孔部が形成されたグリッドを設け、 前記主陽極と補助陽極に与える電圧は独立に制御できる
ように構成し、 レーザの出力強度を調整できるようにしたことを特徴と
するホローカソード型レーザ装置。 - 【請求項２】複数の波長のレーザを発振するホローカソ
ード型レーザ装置において、 主陽極の他に、補助陽極を設け、 前記ホローカソードの補助陽極とほぼ対向する位置の開
口部に、微小な孔部が形成されたグリッドを設け、 前記主陽極と補助陽極に与える電圧は独立に制御できる
ように構成し、 前記ホローカソード内に形成された負グローに、補助陽
極に加えた電圧により加速されたイオンを前記グリッド
を介して打ち込むことにより各波長のレーザの出力強度
比を調整できるようにしたことを特徴とするホローカソ
ード型レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20353988A JPH0716043B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | ホローカソード型レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20353988A JPH0716043B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | ホローカソード型レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252475A JPH0252475A (ja) | 1990-02-22 |
| JPH0716043B2 true JPH0716043B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=16475824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20353988A Expired - Lifetime JPH0716043B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | ホローカソード型レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716043B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3250609B2 (ja) | 1998-07-01 | 2002-01-28 | 日本電気株式会社 | レーザ発振装置、レーザメス |
-
1988
- 1988-08-16 JP JP20353988A patent/JPH0716043B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252475A (ja) | 1990-02-22 |
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