CN1769947A - 用于激光扫描单元的激光束生成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于激光扫描单元的激光束生成装置，包括：激光二极管；用于将激光二极管发出的激光束转变成平行光的准直透镜；用于将准直透镜设置在激光束光轴上的准直透镜架；用于在上面安装激光二极管和准直透镜架的基座；以及形成在基座上以临时固定准直透镜架的支承装置。由于专用工具对紫外线粘结剂的补充以将准直透镜架临时固定在校准位置，尽管紫外线粘结剂的体积在硬化时改变也可防止装配误差，从而提高了生产率和货物质量。

Description

用于激光扫描单元的激光束生成装置
技术领域
本发明涉及用于激光扫描单元的激光束生成装置。
背景技术
成像装置通常包括用于将激光束照射在光敏介质上以形成静电潜像的激光扫描单元。激光扫描单元包括用于产生至少一个激光束的激光束生成装置，该激光束的图案通过图像信息而改变。
图1和2示出了传统激光束生成装置的示例。
如图1和2所示，激光束生成装置包括激光二极管10、准直透镜架20和基座30。
激光二极管10连接到印刷电路板11以生成激光束。
准直透镜架20设置在从激光二极管10照射的激光束的光轴上，并且其中包括用于将激光束转变成平行光的准直透镜21。此外，准直透镜架20包括凸伸形成的固定件22，以固定其位置。
基座30包括用于容纳激光二极管10的安装孔31和用于容纳准直透镜架20的架安装部32。架安装部32具有用于插入固定件32的狭缝33。
在上述构造的激光束生成装置中，准直透镜架20在原位置调整、然后固定到作为基准板的基座上。为了固定被调节到校准位置的准直透镜架20，紫外线(UV)粘结剂40填充到架安装部32和准直透镜架20之间的间隙中并硬化，如图2所示。
但是，当UV粘结剂40通过在以液体形式施加之后受紫外线辐照而硬化时，产生热量，从而引起所施加的UV粘结剂的体积发生变化。根据图2所示的传统激光束生成装置，很难防止由于UV粘结剂40只施加在准直透镜架20下方时的体积变化。结果，在相对于光轴和光束直径调节准直透镜架20的位置以及利用UV粘结剂40固定所调节的位置的过程中，由于UV粘结剂40的体积变化而可能使装配误差频繁发生。
发明内容
本发明的其他方面和/或优点将部分地在下面的说明中阐述，部分地从说明书显而易见，或者可以从本发明的实践得知。
本发明的一个方面是至少解决上述问题和/或缺点，并且至少提供下述的优点。因而，本发明的一个方面是提供一种激光扫描单元的激光束生成装置，其能够抑制装配误差，而装配误差可能是在固定准直透镜架相对于光轴和光束直径的调节位置的过程中产生的。
为了实现本发明的上述方面，提供了一种激光扫描单元的激光束生成装置，包括激光二极管、用于将激光二极管发出的激光束转变成平行光的准直透镜、用于将准直透镜设置在激光束光轴上的准直透镜架、用于在上面安装激光二极管和准直透镜架的基座、以及形成在基座上以临时固定准直透镜架的支承装置。
基座包括用于安装激光二极管的第一框架；垂直连接到第一框架以安装准直透镜架的第二框架；和从第二框架延伸的固定用凸缘。
第一框架的中心具有用于安装激光二极管的通孔。
第二框架包括用于支承准直透镜架的垂直运动的上下框架；以及用于支承准直透镜架的侧面的侧部框架。上下框架之间的距离相当于准直透镜架的最大外径。
支承装置包括凸伸地形成在上下框架上以接触准直透镜架的支承肋；形成在侧部框架上以支承准直透镜架的侧面的导轨；形成在上框架上以防止准直透镜架脱离的弹性杠杆；以及形成在下框架上的引导突起。紫外线(UV)粘结剂围绕支承肋施加以固定准直透镜架。
准直透镜架可由透明材料制造，并可以通过旋转而使准直透镜聚焦。为此，准直透镜架包括由弹性杠杆弹性偏压的第一和第二管部；以及形成在第一和第二管部之间具有比第一和第二管部大的直径的第三管部。
第三管部包括螺旋地形成在其外圆周上并且由引导突起保持的滑动斜面。第三管部还可以包括用于注入固定准直透镜用的UV粘结剂的入口。
根据本发明另一方面，提供了一种激光扫描单元的激光束生成装置，包括激光二极管、用于将激光二极管发出的激光束转变成平行光的准直透镜、将准直透镜设置在激光束光轴上的准直透镜架、用于在上面安装激光二极管和准直透镜架的基座、形成在基座上以临时固定准直透镜架的支承装置、以及用于控制准直透镜架的位置的调节装置。
准直透镜架可以具有与前述实施例相同的结构。
调节装置包括用于通过按压第一管部来控制准直透镜架的水平位置的第一调节螺杆；以及通过按压第二管部来控制准直透镜架的垂直位置的第二调节螺杆。
第一调节螺杆和准直透镜架在彼此垂直的方向移动，而第二调节螺杆和准直透镜架在相同的方向移动。
第一调节螺杆具有锥形端，用于按压准直透镜架的侧面。
根据本发明实施例，由于将准直透镜架临时固定在校准位置的专用工具与UV粘结剂一起使用，所以可以防止由于UV粘结剂的体积变化导致的装配误差，从而提高生产率和货物质量。
此外，由于工具可以通过注模而整体形成，所以不会引起部件数量和生产成本增加。
附图说明
本发明的上述方面和其他特征将通过参照附图详细描述其示例性实施例而变得显而易见，附图中：
图1是激光扫描单元的传统激光束生成装置的透视图；
图2是图1的正视图；
图3是根据本发明实施例的激光扫描单元的激光束生成装置的正视图；
图4是图3的侧视图；
图5是图4的分解视图；
图6是根据本发明实施例的激光扫描单元的激光束生成装置中的准直透镜架的透视图；
图7是图6的剖视图；
图8是示出图4的主要部分的局部剖视图；和
图9是根据本发明实施例的激光扫描单元的激光束生成装置的侧视图，其中施加了紫外线(UV)粘结剂。
具体实施方式
现在详细说明本发明的实施例，其示例示于附图中，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。下面通过参照附图详细描述实施例来解释本发明。
图3至5分别是根据本发明实施例的激光束生成装置的主视图、侧视图和分解视图。
根据本发明实施例的激光扫描单元的激光束生成装置包括激光二极管100、准直透镜120、准直透镜架200、基座300和支承装置400。
激光二极管100连接到印刷电路板110，将含有图像信息的激光束照射到光敏介质(未示出)上。准直透镜120将激光二极管100发出的激光束转变成平行光。
准直透镜架200将准直透镜120设置在激光束的光轴上，如图3至7所示。准直透镜架200转动以使其中所包括的准直透镜120聚焦。准直透镜架200可由透明材料制造，以提高紫外线的透射率，该紫外线用于硬化为固定准直透镜架200而施加的UV粘结剂600(图9)。
为此，准直透镜架200可以形成为梯级状的圆柱体，包括第一至第三管部210、220和230，如图6所示。第三管部230具有最大直径并且包括螺旋地缠绕其外圆周一圈(once)的滑动斜面231。如图6和7所示，准直透镜架200包括准直透镜120和UV粘结剂入口232，该UV粘结剂入口用于注入固定准直透镜120用的UV粘结剂。
在基座300上，激光二极管100和准直透镜架200设置在激光束的光轴上。
基座300包括第一框架310、第二框架320和固定用凸缘330。
第一框架310具有用于安装激光二极管100的通孔311。
第二框架320垂直地连接到第一框架310以安装准直透镜架200。第二框架320可以形成为具有开口的方柱，如图3至5所示。
第二框架320包括用于支承准直透镜架200的垂直运动的上下框架321和322，以及用于支承准直透镜架200的侧面的侧部框架323。如图3所示，上下框架321和322之间的距离D可以相当于准直透镜架200的最大外径，即，第三管部230的外径。
固定用凸缘330通过延伸第二框架320形成，以将基座300固定在激光扫描单元的预定位置。
通过注模，基座300可以与第一框架310、第二框架320和固定用凸缘330整体形成为弹性材料(如塑料)的单一组件。
支承装置400形成在基座300上，以临时固定准直透镜架200。支承装置400包括支承肋410、导轨420、弹性杠杆430和引导突起440。
支承肋410分别凸伸地形成于上下框架321和322的内表面上，以接触到准直透镜架200。如图9所示，UV粘结剂600围绕支承肋410施加，以在位置已经调节时固定准直透镜架200。
一对导轨420形成在侧部框架323上以支承准直透镜架200的侧面。
弹性杠杆430形成在上框架321上以防止准直透镜架200脱离。一对弹性件430可以从上框架321延伸，以通过其自身弹力来偏压第一和第二管部210和220的外圆周。
引导突起440形成在下框架322上，以支持设置在第三管部230上的滑动斜面231，如图8所示。
根据本发明另一实施例，激光扫描单元的激光束生成装置可以进一步包括多个调节装置500以控制准直透镜架200的位置。
调节装置500包括用于按压第一管部210底部的第一调节螺杆510和用于按压第二管部220的中心部的第二调节螺杆520。
第一调节螺杆510是锥形的，从而锥形端按压准直透镜架200的底部。
下文中，将根据本发明实施例描述用于构造激光扫描单元的激光束生成装置的过程。
在基座300上，激光二极管100和包括准直透镜120的准直透镜架200设置成对应于从激光二极管100发出的激光束的光轴。
如图3和4所示，准直透镜架200安装的方式为其第一和第二管部210和220由弹性杠杆430支持。第三管部230由形成在上下框架321和322的支承肋410以及形成在侧部框架323的导轨420支承。
第三管部230的滑动斜面231由从下框架322凸伸的引导突起440保持。因此，通过如图3的箭头所示顺时针和逆时针地转动准直透镜架200，由引导突起440保持的滑动斜面231重新定位。从而，准直透镜架200可以在图4箭头所示的z轴方向上移动。因此，只通过顺时针和逆时针转动准直透镜架200就可容易地使准直透镜120聚焦。
而且，由于准直透镜架200的垂直运动由上下框架321和322支承，而水平运动由侧部框架323和弹性杠杆430支承，所以准直透镜架200可以临时固定在调节的位置。因此，如图9所示，尽管在固定准直透镜架200的同时UV粘结剂600的体积改变，但是仍可保持准直透镜架200的校准位置。
根据本发明另一实施例的激光束生成装置可进一步包括在下框架322上的调节装置500。由于其他结构和前述实施例的相同，所以为了简洁省略了对其的详细描述。
调节装置500包括第一和第二调节螺杆510和520，该第一和第二调节螺杆设置成与第一和第二管部210和220接触，从而控制准直透镜架200在图3的x轴和y轴方向上的位置。
第一调节螺杆510具有锥形部分511。第一调节螺杆510和准直透镜架200彼此垂直移动。更具体的是，第一调节螺杆510插入使得锥形部分511位于准直透镜架200的与第一管部210和导轨420接触的侧面。因此，锥形部分511根据第一调节螺杆510的插入和分离而在x轴方向上按压第一管部210，从而准直透镜架200可以在x轴方向上进行微小调节。
第二调节螺杆520安装成按压第二管部220的中心部。因此，通过顺时针和逆时针转动第二调节螺杆520，第二调节螺杆520和准直透镜架200可以在相同方向上移动，即，图3的y轴方向。
如上所述，通过提供调节装置500，准直透镜架200的位置可以在x轴和y轴方向上作更加微小的调节。
在根据本发明实施例的激光束生成装置中，由于专用工具对UV粘结剂600的补充以临时固定调节到校准位置的准直透镜架200，尽管UV粘结剂600的体积在硬化时改变也不会发生装配误差，从而提高了生产率和货物质量。
此外，由于可以通过注模使专用工具与激光束生成装置整体形成，所以部件数量和生产成本不会增加。
尽管已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解的是，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的思想和范围的前提下，可以对形式和细节作出各种改变。

Claims (20)

1.一种激光扫描单元的激光束生成装置，包括：
激光二极管；
用于将激光二极管发出的激光束转变成平行光的准直透镜；
用于将准直透镜设置在激光束光轴上的准直透镜架；
用于在上面安装激光二极管和准直透镜架的基座；以及
形成在基座上以临时固定准直透镜架的支承装置。
2.如权利要求1所述的激光束生成装置，其中基座包括：
用于安装激光二极管的第一框架；
垂直连接到第一框架以安装准直透镜架的第二框架；和
从第二框架延伸的固定用凸缘。
3.如权利要求2所述的激光束生成装置，其中第一框架的中心具有用于安装激光二极管的通孔。
4.如权利要求2所述的激光束生成装置，其中第二框架包括：
用于支承准直透镜架的垂直运动的上下框架；以及
用于支承准直透镜架的侧面的侧部框架。
5.如权利要求4所述的激光束生成装置，其中上下框架之间的距离相当于准直透镜架的最大外径。
6.如权利要求4所述的激光束生成装置，其中支承装置包括：
凸伸地形成在上下框架上以接触准直透镜架的支承肋；
形成在侧部框架上以支承准直透镜架的侧面的导轨；
形成在上框架上以防止准直透镜架脱离的弹性杠杆；以及
形成在下框架上的引导突起。
7.如权利要求6所述的激光束生成装置，其中准直透镜架包括：
由弹性杠杆弹性偏压的第一和第二管部；以及
形成在第一和第二管部之间具有比第一和第二管部大的直径的第三管部。
8.如权利要求7所述的激光束生成装置，其中第三管部包括螺旋地形成在其外圆周上并且由引导突起保持的滑动斜面。
9.如权利要求7所述的激光束生成装置，其中第三管部包括用于注入固定准直透镜用的紫外线粘结剂的紫外线粘结剂入口。
10.如权利要求6所述的激光束生成装置，其中紫外线粘结剂围绕支承肋施加以固定准直透镜架。
11.如权利要求1所述的激光束生成装置，其中准直透镜架由透明材料制成。
12.如权利要求1所述的激光束生成装置，其中准直透镜架通过转动而使准直透镜聚焦。
13.一种激光扫描单元的激光束生成装置，包括：
激光二极管；
用于将激光二极管发出的激光束转变成平行光的准直透镜；
将准直透镜设置在激光束光轴上的准直透镜架；
用于在上面安装激光二极管和准直透镜架的基座；
形成在基座上以临时固定准直透镜架的支承装置；以及
用于控制准直透镜架的位置的调节装置。
14.如权利要求13所述的激光束生成装置，其中准直透镜架包括：
由弹性杠杆弹性偏压的第一和第二管部；以及
形成在第一和第二管部之间具有比第一和第二管部大的直径的第三管部。
15.如权利要求14所述的激光束生成装置，其中第三管部包括螺旋地形成在其外圆周上并且由引导突起保持的滑动斜面。
16.如权利要求14所述的激光束生成装置，其中调节装置包括：
用于通过按压第一管部来控制准直透镜架的水平位置的第一调节螺杆；以及
通过按压第二管部来控制准直透镜架的垂直位置的第二调节螺杆。
17.如权利要求14所述的激光束生成装置，其中第一调节螺杆和准直透镜架在彼此垂直的方向移动，第二调节螺杆和准直透镜架在相同的方向移动。
18.如权利要求14所述的激光束生成装置，其中第一调节螺杆具有锥形端，用于按压准直透镜架的侧面。
19.如权利要求13所述的激光束生成装置，其中基座包括：
第一框架；
垂直连接到第一框架的第二框架；和
从第二框架延伸的固定用凸缘。
20.如权利要求19所述的激光束生成装置，其中第一框架、第二框架和固定用凸缘形成由弹性材料制成的单一组件。
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