DE2922452C2 - Lasereinheit - Google Patents

Lasereinheit

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DE2922452C2 DE19792922452 DE2922452A DE2922452C2 DE 2922452 C2 DE2922452 C2 DE 2922452C2 DE 19792922452 DE19792922452 DE 19792922452 DE 2922452 A DE2922452 A DE 2922452A DE 2922452 C2 DE2922452 C2 DE 2922452C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lasereinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Lasereinheit dieser Art ist aus der US-PS 4 070 681 bekannt. In dieser Druckschrift ist eine Laseranordnung beschrieben, deren Laserstrahl nach mehrfacher Unlenkung auf ein Aufzeichnungsmaterial gerichtet wird, um dort eine Aufzeichnung zu bewirken. Um eine hohe Strahlparallelität bei geringem Punktdurchmesser sicherzustellen, sind im Pfad des Laserstrahls mehrere kleine Lochblenden angeordnet, durch die der Laserstrahl passieren muß. Dies begründet allerdings einen entsprechenden Lichtverlust.
In der DE 27 27 177 A1 ist ein Steckverbinder zum Koppeln eines Lichtfaserkabels mit einem Lichtstrahler oder Lichtempfänger beschrieben. Dabei ist zwischen dem Lichtstrahler oder Lichtempfänger und dem Lichtfaserkabel eine Optik angeordnet, welche durch Kleben oder Schweißen fest mit dem Lichtstrahler oder Lichtempfänger verbunden ist. Die dem Lichtstrahler oder Lichtempfänger zugewandte Linse der Optik ist bis unmittelbar an den Lichtstrahler oder Lichtempfänger herangeführt und ist daher insbesondere für die Verwendung bei Laserstrahl- Generatoreinheiten weniger gut geeignet.
In der nicht vorveröffentlichten DE 27 20 790 C2 ist eine Haltevorrichtung in Form eines gemeinsamen Trägers für optische Bauelemente in einem nach dem elektrophotographischen Prinzip arbeitenden Drucker beschrieben. Der gemeinsame Träger weist Führungsschienen auf, auf denen die optischen Bauelemente verschiebbar und verdrehbar angeordnet sind.
Die DE 19 39 870 GbM zeigt ein lichtoptisch- elektronenoptisches Gerät, bei dem an Einem Ende eines zylindrischen Gehäuses über eine Fassung ein Objektiv befestigt ist und am anderen Ende des zylindrischen Gehäuses über eine Fassung eine Einblickoptik angeordnet ist. Zwischen der Einblickoptik und dem Objektiv ist ein Infrarotbildwandler angeordnet. Dieser ist nicht an dem zylindrischen Gehäuse befestigt. Vielmehr ist hierfür am Objektiv eine Röhrenfassung vorgesehen, die eine Seite des Infrarotbildwandlers hält, wohingegen die andere Seite des Infrarotbildwandlers in die Fassung der Einblickoptik eingesteckt ist. Dadurch soll gewährleistet werden, daß eine Zentrierung der verschiedenen Elemente innerhalb ihres gemeinsamen Tubus unveränderlich bleibt.
Die DE 339 895 PS zeigt eine Anordnung zum Ausgleich von Temperatureinflüssen auf die Brennweite optischer Elemente. Dabei sind zwei Kollimatorlinsen vorgesehen, die durch unterschiedliche Trägerrohre gehalten werden. Dabei sind die Materialien der Trägerrohre derart gewählt, daß sie die Temperaturausdehnung der Linsen kompensieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lasereinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß ein Auftreten von Temperaturschwankungen während des Betriebs der Laserheit ein fehlerfreies Arbeiten der Lasereinheit sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Lasereinheit wird somit ein Kollimatorlinsensystem eingesetzt, welches eine gute Parallelausrichtung des von dem Halbleiterlaserelement erzeugten Laserstrahls ohne nennenswerte Lichtverluste erlaubt und in Abstand zum Halbleiterlaserelement auf einer Trägereinrichtung angeordnet ist, die über eine Verbindungseinrichtung mit der Halbleiterlaser- Trägereinrichtung verbunden ist. Die Anordnung dieser Trägereinrichtungen und der Verbindungseinrichtung ist dergestalt, daß sich die räumlichen Abstände der einzelnen Elemente von ihren jeweiligen Bezugsebenen bei einer Temperaturerhöhung vergrößern, wobei sich jedoch auch gleichzeitig der Abstand der Bezugsebenen erhöht, so daß insgesamt doch eine Unterdrückung von Abstandsveränderungen zwischen dem Halbleiterlaserelement und dem Kollimatorlinsensystem erreichbar ist und somit eine Verschlechterung der Kollimation verhindert wird. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lasereinheit ermöglicht somit eine automatische Kompensation der Auswirkungen von Temperaturänderungen, ohne daß aufwendige Maßnahmen wie beispielsweise eine Umgebungstemperaturregelung im Bereich des Halbleiterlaserelements und des Kollimatorlinsensystems erforderlich sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand des Anspruchs 2.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 Ansichten einer Lasereinheit, wobei Fig. 1 eine Schnitt-Draufsicht, Fig. 2 eine Schnitt- Seitenansicht und Fig. 3 eine Rückansicht zeigt.
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Halbleiter- Laservorrichtung.
Fig. 5 eine Schnitt-Seitenansicht der Lasereinrichtung.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Laser­ einheit beschrieben, das in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, wobei Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Horizontal­ schnitt der Lasereinheit entlang der optischen Achse zeigt, die Fig. 2 eine Seitenansicht eines Vertikalschnitts entlang der optischen Achse zeigt und die Fig. 3 eine Rückansicht ist.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen: eine Halbleiter-Laser­ einrichtung 74, die ein Halbleiter-Laserelement 73 in Verbindung mit einem Peltier-Element 75 zur Kühlung des Laserelements und einem später erläuterten, nicht dargestellten Temperaturfühlerelement, einen Kühl­ körper 76, der die von der Lasereinrichtung erzeugte Wärme an einstückig ausgebildeten Rippen ableitet und die Lasereinrichtung 74 mit Hilfe von Schrauben 77 festhält, sowie Kugelsitze 78 und 79, die fest in den Kühlkörper 76 eingesetzt sind und mit konischen Aus­ nehmungen 82 und 83 für die Aufnahme von Kugeln 80 und 81 zur Einstellung der Richtung der Halbleiter-Laser­ einrichtung versehen sind, wobei die die Mittelpunkte der beiden Kugeln 80 und 81 verbindende Linie so gelegt ist, daß sie mit der Lichtabstrahlungsfläche des Laser­ elements 73 zusammenfällt.
Das Halbleiter-Laserelement 73 sendet ein Strahlenbündel mit konischem Querschnitt aus, das einen Austrittswinkel α in Richtung einer Übergangszone des Lasers und einen kleineren Austrittswinkel β in der dazu senkrechten, Richtung hat. Die Kugeln 80 und 81 sind so angeordnet, daß die ihre Mitten verbindende Linie parallel zu einer Ebene in Richtung der Übergangszone liegt, so daß daher das Laserelement 73 in der gestrichelt dargestellten Richtung schwenkbar ist.
84 und 85 sind weitere Kugelsitze, die zur Auf­ nahme der Kugeln 80 und 81 den Kugelsitzen 78 und 79 gegenübergesetzt sind, wobei der Kugelsitz 84 mit einer V-förmigen Nut 86 versehen ist, die sich in Richtung parallel zur Zeichnungsebene erstreckt, während der Kugel­ sitz 85 mit einer konischen Ausnehmung 87 versehen ist, so daß die Kugeln 80 und 81 in die Nut 86 und die Ausnehmung 87 greifen.
88 ist eine Grundplatte mit Löchern 89, in die die Kugelsitze 84 und 85 fest eingesetzt sind.
90 ist ein Kollimator-Tragring, der einen Außenumfang bildet und der einen zylindrischen Abschnitt 90a hat, in welchem ein Außenrohr 91a einer Kolli­ matoreinheit 91 axial verschiebbar eingesetzt ist, wobei diese mittels einer Feder 92 gegen einen Fokussier­ ring 93 hin federnd vorgespannt ist. Der äußere zylind­ rische Abschnitt 90a ist in eine in der Grundplatte 88 ausgebildete Öffnung 94 eingesetzt und ragt aus dieser heraus zu der Halbleiter-Lasereinrichtung 74 hin.
Zwischen dem äußeren zylindrischen Abschnitt 90a und der Halbleiter-Lasereinrichtung 74 ist ein zylindrisches Gummirohr 94 angebracht, um ein Eindringen von Luft zu verhindern.
Der Fokussierring 93 ist mit einem Gewindeabschnitt 93a versehen, der in einen entsprechenden Gewindeabschnitt des Kollimator-Tragrings 90 greift, wodurch die Drehung des Fokussierrings eine axiale Verschiebung der Kolli­ matoreinheit 91 bewirkt.
Das Außenrohr 91a der Kollimatoreinheit 91 ist mit einem Führungsstift 96 versehen, der in eine an dem zylindrischen Abschnitt 90a des Kollimator-Tragrings 90 ausgebildete Führungsnut 97 greift, wodurch bei Drehung des Fokussierrings 93 die Kollimatoreinheit 91 zur Scharfeinstellung ohne Drehung um die optische Achse in axialer Richtung verschoben wird.
98 ist eine zylindrische Strahlaufweitungseinheit, die mit Hilfe eines Befestigungsrohrs 99 an der Laser­ einheit-Befestigungsfläche 45 an dem Gehäuse 24 befestigt ist.
Der Kollimator-Tragring 90 ist mit einem Befestigungs­ abschnitt 90b und einer Anschlag- bzw. Bezugsfläche 90c versehen, wobei die Befestigung der Lasereinheit an dem Gehäuse 24 dadurch erfolgt, daß die Bezugsfläche 90c an die Lasereinheit-Befestigungsfläche 45 des Gehäuses 24 angesetzt wird und der Befestigungsabschnitt 90b in eine Innenfläche 99a des Befestigungsrohrs 99 einge­ paßt wird.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 die Verbindung zwischen der Grundplatte 88 und dem Kühlkörper 76 erläutert.
Wie schon in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, sind die Grundplatte 88 und die Kühlkörper 76 mit Hilfe der Kugeln 80 und 81 um eine Achse verschwenk­ bar, die durch die Lichtabgabefläche des Halbleiter- Laserelements 73 läuft.
Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist die Grundplatte 88 mit drei Stellspindeln 100, 101 und 102 versehen, die zu dem Kühlkörper 76 hin und durch in diesem ausge­ bildete Langlöcher 103a, 103b bzw. 103c hindurchragen. Die Stellspindeln 100 und 102 sind jeweils mit Kühl­ körper-Andruckplatten 104a bzw. 104b, die an einer Seite sphärisch geformt sind, und Muttern 105a bzw. 105b versehen, um den Kühlkörper 76 zu der Grundplatte 88 hin vorzuspannen, während die Stellspindel 101 mit Federhalteplatten 106a und 106b, einer Druckschrau­ benfeder 107 und einer Mutter 108 versehen ist, um den Kühlkörper 76 federnd zu der Grundplatte 88 hin vorzu­ spannen, wodurch die Lage des Kühlkörpers 76 in bezug auf die Grundplatte 88 bzw. die Lage der Halbleiter- Laservorrichtung in bezug auf die Kollimatoreinheit 91 festgelegt wird.
Im einzelnen kann dabei durch Drehen der Mutter 105b bei loser Mutter 105a die Lasereinrichtung um eine Achse geschwenkt werden, die senkrecht zur Ebene der Fig. 2 steht und durch die Lichtaustrittsfläche des Halbleiter-Laserelements läuft; während dessen ist der Kühlkörper 76 an seinem dem Langloch 103b entsprechenden Teilbereich mittels der Feder 107 ständig zu der Grundplatte 88 hin vorgespannt.
Folglich ist es möglich, eine vorbestimmte Lage­ beziehung zwischen der Kollimatoreinheit 91 und der Lasereinrichtung dadurch zu erzielen, daß die Mutter 105b so gedreht wird, daß die optische Achse des aus­ tretenden Laserstrahls mit der optischen Achse der Kollimatoreinheit 91 in Übereinstimmung gebracht wird, und dann die Mutter 105a festgezogen wird.
Eine Fläche 88a der Grundplatte 88 ist mittels einer exzentrischen Beilagscheibe 109 an einer Fläche 90d des Kollimator-Tragrings 90 verschiebbar.
Eine Befestigungsschraube 110 läuft durch eine Bohrung 111 der Grundplatte 88 und durch die exzentrische Beilagscheibe 109 und wird in eine Gewindebohrung 112 des Tragrings 90 eingeschraubt, wobei die Bohrung 111 ein Ausmaß hat, das eine ausreichende Verschiebung der Grundplatte 88 in bezug auf den Tragring 90 erlaubt. Ferner sind zwei weitere gleichartige Sätze aus Gewinde­ bohrung 112, Bohrung 111, Schraube 110 und Beilagscheibe 109 vorgesehen, die - obgleich es in der Zeichnung nicht gezeigt ist - unter gleichen Abständen auf einem Kreis angeordnet sind, dessen Mittelpunkt auf der optischer Achse der Kollimatoreinheit 91 und dem Mittelpunkt des Gummirohrs 94 liegt.
113 ist eine Beilagscheibe zum Abstützen des Kopfes der Befestigungsschraube 110 oberhalb der Bohrung 111 in der Grundplatte 88. Auf diese Weise ist die Halbleiter-Lasereinrichtung 74 innerhalb des Spiels in der Bohrung 111 in bezug auf die Kollimatoreinheit 91 ver­ schiebbar, was eine Lageeinstellung der Laservorrichtung in der Weise ermöglicht, daß der abgegebene Laserstrahl auf die Mitte der Kollimatoreinheit gebracht wird.
Der Kollimator-Tragring 90 ist ferner mit drei Löchern 115 versehen, von denen nur eines in der Zeichnung gezeigt ist und die unter gleichen Abständen auf einem Kreis ausgebildet sind, dessen Mittelpunkt auf der opti­ schen Achse des Kollimators liegt; die drei Löcher nehmen Schrauben 114 auf, um damit den Tragring 90 an dem Gehäuse 24 zu befestigen, wodurch die Lasereinheit an dem Gehäuse 24 angebracht wird.
Jede Schraube 114 ist mit einer Kappe 116 ausge­ stattet, die an die Grundplatte 88 angeklebt ist und die Schraube 114 hält, wenn diese vom Gehäuse 24 gelöst wird; daher kann zur Befestigung an dem Gehäuse 24 die Schraube 114 leicht unter Einführen eines Schrauben­ ziehers über ein Loch 117 in den Kühlkörper 76 und ein Loch 118 in der Kappe 116 angeschraubt werden.
119 ist eine Druckschaltungsplatte mit einer Ansteuerungsschaltung für die Halbleiter-Lasereinrich­ tung, mit der sie über ein flexibles Kabel 120 elektrisch verbunden ist.
121 ist eine Stützplatte für die Druckschaltungs­ platte 119; die Stützplatte ist an einem Ende an der Grundplatte 88 befestigt.
Da die Kollimatoreinheit und die Halbleiter- Lasereinrichtung zu einer einzigen Lasereinheit kombiniert sind, in der eine unabhängige Justierung der optischen Achsen möglich ist, kann die Befestigung an dem Gehäuse 24 leicht ohne irgendeine besondere Ausrichtung erfolgen.
Die Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht der bei der Aufzeichnungseinrichtung verwendbaren Halb­ leiter-Lasereinrichtung 74, in der das Peltier-Element 75 an einer Grundplatte 122 aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit angebracht ist, während an der Ober­ seite des Peltier-Elements ein Tragkörper 123 aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer befestigt ist, der aus einem in enger Berührung mit dem Peltier-Element 75 gehaltenem Grundteil 123-1 und einem von diesem nach oben zu ragenden Befestigungsteil 123-2 gebildet ist, der an seinem oberen Ende das Halbleiter-Laser­ element 73 trägt.
In dem Tragkörper 123 ist zwischen dem Grundteil 123-1 und dem Befestigungsteil 123-2 eine Öffnung 124 ausgebildet, die ganz oder teilweise ein nicht gezeigtes Temperaturfühlerelement wie einen Thermistor zur Messung der Temperatur des Halbleiter-Laserelements 73 aufnimmt.
Nachstehend wird der Mechanismus zum Verhindern einer unerwünschten Auswirkung der von der anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten Lasereinheit erzeugten Wärme anhand der Fig. 5 weiter verdeutlicht, in welcher die den Komponenten in den anderen Figuren entsprechenden Komponenten die gleichen Bezugszeichen tragen.
Wie schon im vorstehenden erläutert wurde, hat die Kollimatorlinse eine sehr geringe Schärfentiefe, so daß selbst eine sehr geringe Änderung des Abstands zwischen dem Halbleiterlaser und der Kollimatorlinse eine fehlerhafte Funktion derselben ergeben kann.
Bei der Aufzeichnungseinrichtung wird die vorstehend genannte Unzulänglichkeit daher dadurch verhindert, daß die Wärmeverformungen der tragenden Elemente gegenseitig kompensiert bzw. ausgeglichen werden.
Gemäß der vorstehenden Ausführungen ist das Außenrohr 91a mit Hilfe der Feder 92 ständig auf den Fokussierring 93 zu vorgespannt, der in den Kollimator- Tragring 90 geschraubt ist. An dem Tragring 90 ist die Grundplatte 88 mit den Kugelsitzen 84 und 85 befestigt, die jeweils die Kugeln 80 und 81 halten, welche ihrer­ seits die Kugelsitze 78 und 79 stützen, die an dem Kühlkörper 76 befestigt sind, an welchem die Halb­ leiter-Lasereinrichtung 74 angebracht ist. Wie schon erläutert wurde, ist die Lasereinrichtung 74 mit dem Peltier-Element 75 versehen, an dem der Tragkörper 123 befestigt ist, welcher wiederum das Halbleiter-Laser­ element 73 trägt.
Der Kollimator ist aus Linsen 131-1 bis 131-3, die in dem Außenrohr 91a befestigt sind, und einer Linse 131-4 zusammengesetzt, die in einem Innenrohr 132 ange­ bracht ist, das mit einem nicht gezeigten, an der Innen­ seite des Außenrohrs 91a ausgebildeten Gewinde in Ein­ griff steht, wodurch der Abstand der Linse 131-4 zu den anderen Linsen 131-1 bis 131-3 durch Drehen eines Rings 133 einstellbar ist.
Bei diesem Aufbau sind das Halbleiter-Laserele­ ment 73 und die Linse 131-1 unter einem gegenseitigen Abstand L4 mittels des folgenden Halterungsmechanismus gehalten:
Die Linse 131-1 ist von dem Außenrohr 91a (zweites Halterungselement) so gehalten, daß sie von einer ersten, durch eine Linie A-A' gezeigten Bezugs­ lage um den Abstand L2 entfernt ist, während das Halb­ leiter-Laserelement 73 mittels des Peltier-Elements 75 und des Tragkörpers 123 (die nachstehend gemeinsam als drittes Halterungselement bezeichnet werden) so gehalten ist, daß es von einer zweiten, durch eine Linie B-B' dargestellten Bezugslage um eine Strecke L3 entfernt ist, wobei das zweite und das dritte Halte­ rungselement mittels des Fokussierrings 93, des Kollimator-Tragrings 90, der Grundplatte 88, der Kugel­ sitze 84 und 85, der Kugeln 80 und 81, der Kugelsitze 78 und 79 sowie des Kühlkörpers 76 (die nachstehend gemeinsam als erstes Halterungselement bezeichnet werden) auf einem gegenseitigen Abstand L1 gehalten werden.
Zum Sicherstellen der erwarteten Leistung im Falle eines Temperaturanstiegs des zweiten und des dritten Halterungselements um t° von einer optimalen Umgebungstemperatur weg, für die die Einrichtung ausge­ legt ist, müssen die Materialien für diese Elemente so gewählt werden, daß die Summe aus der Wärmeausdehnung des zweiten und des dritten Halterungselements in der axialen Richtung und der Wärmeausdehnung des ersten Halterungselements in der axialen Richtung innerhalb der Schärfentiefe des Kollimators bleibt, wobei die Schärfentiefe folgendermaßen gegeben ist:
2,44 × Laserlichtwellenlänge × (Brennweite der Kollimators/wirksame Blendenöffnung des Kollimators)2.
Im einzelnen müssen für einen Temperaturanstieg von t°C die Temperaturausdehnungskoeffizienten α1, α2 und α3 des ersten, zweiten bzw. dritten Halterungs­ elements und der Wärmeausdehnungskoeffizient k für die Brennweite der Kollimatorlinseneinheit (der die Verlänge­ rung der Brennweite in mm für einen Temperaturanstieg von 1°C darstellt) so gewählt werden, daß die folgende Beziehung erfüllt ist:
t . x [(L2 . α2 + L3 . α3 + k) - L1 α1] < Schärfentiefe der Kollimator­ einheit.
Auf diese Weise kann die Abweichung des vorstehend genannten Abstands L4 ständig innerhalb der Schärfen­ tiefe der Kollimatorlinseneinheit gehalten werden.
Der Tragkörper 123 wird auf einer konstanten Temperatur gehalten, so daß dessen Temperaturänderung praktisch vernachlässigt werden kann.
Gemäß der vorstehenden Ausführungen wird es bei der Aufzeichnungseinrichtung möglich, selbst bei einem Temperaturwechsel einen konstanten Abstand zwischen der Kollimatorlinseneinheit und der Laservorrichtung ohne Auswirkung der Wärmeausdehnung der Halterungselemente beizubehalten.

Claims (2)

1. An einem Gerätekörper eines optischen Geräts abnehmbar angebrachte Lasereinheit mit
  • a) einer Laserstrahl-Generatoreinheit, die ein durch eine Laserelement-Trägereinrichtung gehaltenes Halbleiter­ laserelement aufweist, wobei
  • b) ein durch eine Kollimatorlinsen-Trägereinrichtung (91a) getragenes Kollimatorlinsensystem (131-1 bis 131-3) mit Abstand zum Halbleiterlaserelement (73) zum Kollimieren des von diesem abgegebenen Laserstrahls angeordnet ist, und
  • c) eine Verbindungseinrichtung (78 bis 81, 84, 85, 88, 90, 93) zum Verbinden der Laserstrahl-Generatoreinheit (73 bis 75, 122 bis 124) und der Kollimatorlinsen- Trägereinrichtung (91a) vorhanden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung
  • 1. an der Laserstrahl-Generatoreinheit angebrachte Kugelsitze (78, 79),
  • 2. an der Kollimatorlinsen-Trägereinrichtung ange­ brachte Kugelsitze (84, 85) und
  • 3. Kugeln (80, 81) aufweist, wobei
  • 4. jede Kugel sowohl mit einem Kugelsitz der Laser­ strahl-Generatoreinheit als auch einem Kugelsitz der Kolli­ minatorlinsen-Trägereinrichtung in Kontakt steht, wodurch die Laserstrahl-Generatoreinheit und die Kolliminatorlin­ sen-Trägereinrichtung auf einen gegenseitigen Abstand (L1) gehalten werden, und
  • 5. daß die Laserelement-Trägereinrichtung und die Kol­ limatorlinsen-Trägereinrichtung derart aufgebaut sind,
  • 6. daß sich bei einer Temperaturerhöhung der Abstand (L3) zwischen einer Bezugsebene B-B', die senkrecht zur op­ tischen Achse verläuft und auf der vom Kollimatorlinsensy­ stem abgewandten Seite des Halbleiterlaserelements liegt, und dem Halbleiterlaserelement aufgrund thermischer Expan­ sion der Laserelement-Trägereinrichtung vergrößert,
  • 7. daß sich der Abstand (L2) zwischen einer Bezug­ sebene A-A', die senkrecht zur optischen Achse verläuft und auf der vom Halbleiterlaserelement abgewandten Seite der Kollimatorlinsen-Trägereinrichtung liegt, und dem Kolli­ matorlinsensystem aufgrund thermischer Expansion der Kolli­ matorlinsen-Trägereinrichtung vergrößert und
  • 8. daß sich der Abstand (L1) zwischen den Bezugsebe­ nen A-A' und B-B' aufgrund thermischer Expansion der Ver­ bindungseinrichtung vergrößert,
  • 9. so daß temperaturabhängige Beeinträchtigungen der Kollimation kompensiert werden.
2. Lasereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasereinheit in einer Laseraufzeichnungsvorrichtung verwendbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4370678A (en) * 1979-12-21 1983-01-25 Canon Kabushiki Kaisha Recording apparatus with beam scan information reading
JPS5817767A (ja) * 1981-07-23 1983-02-02 Fuji Photo Film Co Ltd 画像走査装置
DE3371731D1 (en) * 1983-03-16 1987-06-25 Burroughs Corp Unitary, modular demountable optical system for laser diode printing copying apparatus
EP0240002B1 (de) * 1986-04-02 1993-08-11 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Laseraufzeichnungsvorrichtung
JPH048909A (ja) * 1990-04-27 1992-01-13 Canon Inc 動圧流体軸受回転装置
US5184153A (en) * 1991-01-04 1993-02-02 Eastman Kodak Company Compact laser printer with light tight compartment access

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE339895C (de) * 1918-10-09 1921-08-17 Optique Et De Mecanique De Hau Anordnung zum Ausgleich von Temperatureinfluessen auf die wahre oder scheinbare Brennweite von optischen Elementen
DE1939870U (de) * 1964-11-13 1966-06-02 Eltro G M B H & Co Ges Fuer St Lichtoptisch-elektronenoptisches geraet.
DE2727177A1 (de) * 1976-06-21 1977-12-29 Philips Nv Steckverbinder zum koppeln optischer fasern mit einem lichtstrahler oder lichtempfaenger
US4070681A (en) * 1975-02-07 1978-01-24 Canon Kabushiki Kaisha Modulated laser
DE2720790C2 (de) * 1977-05-09 1983-10-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Haltevorrichtung für optische Bauelemente in einem nach dem elektrophotographischen Prinzip arbeitenden Drucker

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE339895C (de) * 1918-10-09 1921-08-17 Optique Et De Mecanique De Hau Anordnung zum Ausgleich von Temperatureinfluessen auf die wahre oder scheinbare Brennweite von optischen Elementen
DE1939870U (de) * 1964-11-13 1966-06-02 Eltro G M B H & Co Ges Fuer St Lichtoptisch-elektronenoptisches geraet.
US4070681A (en) * 1975-02-07 1978-01-24 Canon Kabushiki Kaisha Modulated laser
DE2727177A1 (de) * 1976-06-21 1977-12-29 Philips Nv Steckverbinder zum koppeln optischer fasern mit einem lichtstrahler oder lichtempfaenger
DE2720790C2 (de) * 1977-05-09 1983-10-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Haltevorrichtung für optische Bauelemente in einem nach dem elektrophotographischen Prinzip arbeitenden Drucker

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Naumann/Schröder, Bauelemente der Optik, 6. Aufl., S. 435-441 *

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