DE2954697C2 - Lasereinheit - Google Patents

Lasereinheit

Info

Publication number
DE2954697C2
DE2954697C2 DE2954697A DE2954697A DE2954697C2 DE 2954697 C2 DE2954697 C2 DE 2954697C2 DE 2954697 A DE2954697 A DE 2954697A DE 2954697 A DE2954697 A DE 2954697A DE 2954697 C2 DE2954697 C2 DE 2954697C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
unit
semiconductor laser
collimator
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2954697A
Other languages
English (en)
Inventor
Junji Ichikawa
Nobuhiro Imai
Kimio Kohno
Koichi Kadokura
Masaaki Ishii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP6685878A external-priority patent/JPS54158252A/ja
Priority claimed from JP11723778A external-priority patent/JPS5543577A/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to DE19792922452 priority Critical patent/DE2922452C2/de
Priority claimed from DE19792922452 external-priority patent/DE2922452C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Application granted granted Critical
Publication of DE2954697C2 publication Critical patent/DE2954697C2/de
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024Arrangements for thermal management
    • H01S5/02407Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
    • H01S5/02415Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/47Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
    • B41J2/471Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K15/00Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
    • G06K15/02Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
    • G06K15/12Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
    • G06K15/1204Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers involving the fast moving of an optical beam in the main scanning direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/02208Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/032Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information reproduction
    • H04N1/036Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information reproduction for optical reproduction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lasereinheit.
Bei herkömmlichen Lasereinheiten, z. B. in Form von La­ serstrahldruckern, vgl. US-PS 4 059 833, sind eine Fein-Einstellvorrichtung oder ein optischer Spiegel zum präzisen Einkoppeln des vom Laser erzeugten Licht­ strahls in einen Modulator sowie eine Mehrzahl von Spiegeln zur Ausrichtung des aus dem Modulator austre­ tenden modulierten Strahls in eine erforderliche Lage notwendig. Aus diesem Grund erfordert die Strahlen-Kol­ limierung ein kompliziertes zeitraubendes Verfahren, während zugleich die unvermeidbar lange optische Weglänge einen kompakteren Aufbau der Einrichtung ver­ hindert und die optischen Verluste im Modulator oder an den Spiegeln die Verwendung eines Hochleistungs-Lasers erfordern.
Ferner führt die Verwendung der optischen Spiegel zu einer Vibration der Lichtstrahlen bei eventuellen me­ chanischen Vibrationen, was zu einer Verschlechterung der Gleichmäßigkeit eines aufgezeichneten Bilds auf ei­ nem photoempfindlichen Material und zu verringerter Bildqualität führt. Weiterhin erfordert im allgemeinen der Austausch oder die Einregulierung des Lasers oder der Strahlablenkvorrichtung eine Neueinstellung des Lichtwegs in der ganzen Aufzeichnungseinrichtung, was den Austausch oder die Einstellung der Komponenten au­ ßerordentlich schwierig macht.
Aus der US-PS 4 070 681 ist eine Laseranordnung be­ kannt, deren Laserstrahl nach mehrfacher Umlenkung auf ein Aufzeichnungsmaterial gerichtet wird, um dort eine Aufzeichnung zu bewirken. Um eine hohe Strahlparalleli­ tät bei geringem Punktdurchmesser sicherzustellen, ist dort u. a. vorgeschlagen, im Pfad des Laserstrahls meh­ rere kleine Lochblenden, durch die der Laserstrahl pas­ sieren muß, anzuordnen. Dies begründet allerdings ent­ sprechenden konstruktiven Aufwand sowie Lichtverlust.
Aus der DE-OS 27 27 177 ist ein Steckverbinder zum Kop­ peln eines Faserbündels mit einem Lichtsender oder ei­ nem Lichtempfänger bekannt, bei dem zwischen dem Licht­ sender oder Lichtempfänger einerseits und dem Lichtfa­ serkabel andererseits eine Optik angeordnet ist, die zur optischen Kopplung zwischen diesen Komponenten dient. Der Lichtsender oder Lichtempfänger und die Op­ tik sind durch Schweißen oder Kleben fest miteinander verbunden. Die dem Lichtsender oder Lichtempfänger zu­ gewandte Linse der Optik ist bis unmittelbar an den Lichtsender oder Lichtempfänger herangeführt. Diese fe­ ste Kopplung ist allerdings bei etlichen Strahlerarten, wie beispielsweise einem mit einem eigenen Gehäuse aus­ gestalteten Halbleiterlaser nicht durchführbar, da dann schon zwischen dem Strahlungsaustrittsfenster des Ge­ häuses und der Laserdiode ein bestimmter räumlicher Ab­ stand besteht, der ein Heranführen der Optik bis unmit­ telbar an die Laserdiode verhindert.
In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 27 20 790 ist beschrieben, optische Bauelemente eines elektrophoto­ graphischen Druckers auf einem gemeinsamen Träger anzu­ ordnen, der Führungsschienen aufweist, auf denen die optischen Bauelemente verschiebbar und verdrehbar ange­ ordnet sind.
Die DE-OS 27 47 773 betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Ausrichtung einer optischen Faser mit einem optoelektronischen Bauelement. Dabei erfolgt jedoch eine Verlötung eines dabei verwendeten Rohres, was ein Austau­ schen einzelner Komponenten verhindert oder zumindest we­ sentlich erschwert.
Ferner zeigt die US 3 897 139 A eine für Lasersysteme ver­ wendbare Justierbefestigungsvorrichtung, bei der eine Mon­ tageplatte und eine Trägeranordnung miteinander verbünden sind. Die Verbindung erfolgt über drei Schrauben, wobei zwei Schrauben als Differentialschrauben ausgebildet sind. Dadurch ist es möglich, die Montageplatte gegenüber der Trägeranordnung zu kippen.
Aufgrund dieser Anordnung ist es jedoch weiterhin von Nach­ teil, daß der Austausch einer Lasereinrichtung nicht ein­ fach möglich ist.
Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lasereinheit zu schaffen, bei der vorstehend genannte Nach­ teile beseitigt sind und mithin ein einfacher Austausch der Lasereinrichtung ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Lasereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dieser Lasereinheit sind somit Anlageflächen für die Kollimatorlinsen-Trägereinheit und die weitere Trägerein­ heit vorgesehen, so daß eine gute Parallelausrichtung die­ ser Komponenten erzielbar ist. Damit können die Kollimator­ linse und das Halbleiterlaserelement in exakter, vorzugs­ weise einstellbarer Zuordnung montiert werden. Ferner kann die Anzahl der Spiegel verringert sein, die dafür notwendig sind, den Laserstrahl in eine gewünschte Lage zu bringen.
Zudem ist der Austausch oder die Einstellung von Komponen­ ten in einfacher und präziser Weise ausführbar. Insbesonde­ re durch die Möglichkeit der Parallelverschiebung der bei­ den Trägereinheiten aufgrund der in der zweiten Trägerein­ heit ausgebildeten Durchführungen mit einem Durchmesser, der größer als der der Schrauben ist, wird die einfache Austauschbarkeit der Lasereinrichtung vorteilhafterweise erleichtert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. 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 Lasereinrich­ tung.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Laser­ einheit beschrieben, das in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, von welchen Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Horizontal­ schnitt der Lasereinheit entlang der optischen Achse ist, die Fig. 2 eine Seitenansicht eines Vertikalschnitts entlang der optischen Achse ist 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 Teil 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 Lasereinrichtung 74 ist ein zylindrisches Gummirohr 95 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 bzw. Durchführung 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 optischen Achse der Kollimatoreinheit 91 und dem Mittelpunkt der Öffnung 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 Durchführung 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 eine 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 × [(L2 . α2 + L3 . α3 + k) - L1 . α1] < Schärfentiefe der Kollimatoreinheit.
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.
Mit der Erfindung ist eine Laseraufzeichnungsein­ richtung geschaffen, die eine optische Lasereinheit mit einer Verbindung aus einem Laser zur Abgabe eines Laserstrahls und einem optischen System zur Umsetzung des Laserstrahls in einen aufgeweiteten und kollimierten Strahl als eine Einheit, eine Ablenkeinheit, die den von der optischen Lasereinheit ausgehenden Laserstrahl direkt aufnimmt und ihn auf ein Aufzeichnungsmaterial zu richtet, eine Photoempfangseinheit mit einer Ver­ bindung aus einem Reflektionselement zum Reflektieren des von der Ablenkeinheit abgelenkten Laserstrahls und einem Photoempfänger zum Empfang des mittels des Reflektionselements reflektierten Laserstrahls als eine Einheit sowie ein Trag- bzw. Stützelement mit Bezugs- oder Paßbereichen für die jeweilige Befestigung der optischen Lasereinheit, der Ablenkeinheit und der Photoempfangseinheit aufweist.

Claims (2)

1. Lasereinheit, mit
einer Halbleiterlasereinrichtung (74), die ein Halbleiterlaserelement (73) umfaßt, und einer Kollimatorlinse (91) zur Kollimation des vom Halbleiterlaserelement ausgesandten Laserstrahls, wobei die Kollimatorlinse durch eine erste Trägereinheit mit einer rechtwinklig zur optischen Achse der Kollimatorlinse verlaufenden Anlagefläche (90d) gehalten wird,
die Halbleiterlasereinrichtung durch eine zweite Trägereinheit (88) mit einer rechtwinklig zur optischen Achse der Halbleiterlasereinrichtung verlaufenden Anlagefläche (88a) gehalten wird, und
die erste Trägereinheit derart mit der zweiten Trägereinheit mittels Schrauben (110) verschraubbar ist, daß die Anlageflächen zueinander parallel verlaufen,
wobei Durchführungen (111) in der zweiten Trägereinheit einen größeren Durchmesser als die Schrauben aufweisen, so daß die zweite Trägereinheit gegenüber der ersten Trägereinheit verschiebbar ist.
2. Lasereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Trägereinheit für jede Schraube ein Schraubengewinde vorgesehen ist.
DE2954697A 1978-06-03 1979-06-01 Lasereinheit Expired - Lifetime DE2954697C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792922452 DE2922452C2 (de) 1978-06-03 1979-06-01 Lasereinheit

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6685878A JPS54158252A (en) 1978-06-03 1978-06-03 Recorder
JP11723778A JPS5543577A (en) 1978-09-21 1978-09-21 Light source device
DE19792922452 DE2922452C2 (de) 1978-06-03 1979-06-01 Lasereinheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2954697C2 true DE2954697C2 (de) 2000-03-09

Family

ID=27188047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2954697A Expired - Lifetime DE2954697C2 (de) 1978-06-03 1979-06-01 Lasereinheit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2954697C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10204799A1 (de) * 2002-01-15 2003-09-18 Hentze Lissotschenko Patentver Haltevorrichtung für die Anordnung eines optischen Bauteils vor einer Laserlichtquelle sowie eine derartige Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung
US9077139B1 (en) * 2011-11-26 2015-07-07 Orval E. Bowman Pointing devices, apparatus, systems and methods for high shock environments
US10367331B2 (en) 2011-11-26 2019-07-30 Orval E. Bowman Pointing devices, apparatus, systems and methods for high shock environments

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3897139A (en) * 1974-04-15 1975-07-29 United Aircraft Corp Adjustable mounting apparatus
DE2727177A1 (de) * 1976-06-21 1977-12-29 Philips Nv Steckverbinder zum koppeln optischer fasern mit einem lichtstrahler oder lichtempfaenger
DE2747773A1 (de) * 1976-11-29 1978-06-01 Northern Telecom Ltd Verfahren und vorrichtung zur ausrichtung einer optischen faser mit einem optoelektronischen bauelement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3897139A (en) * 1974-04-15 1975-07-29 United Aircraft Corp Adjustable mounting apparatus
DE2727177A1 (de) * 1976-06-21 1977-12-29 Philips Nv Steckverbinder zum koppeln optischer fasern mit einem lichtstrahler oder lichtempfaenger
DE2747773A1 (de) * 1976-11-29 1978-06-01 Northern Telecom Ltd Verfahren und vorrichtung zur ausrichtung einer optischen faser mit einem optoelektronischen bauelement

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10204799A1 (de) * 2002-01-15 2003-09-18 Hentze Lissotschenko Patentver Haltevorrichtung für die Anordnung eines optischen Bauteils vor einer Laserlichtquelle sowie eine derartige Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung
US9077139B1 (en) * 2011-11-26 2015-07-07 Orval E. Bowman Pointing devices, apparatus, systems and methods for high shock environments
US10367331B2 (en) 2011-11-26 2019-07-30 Orval E. Bowman Pointing devices, apparatus, systems and methods for high shock environments
US11050216B2 (en) 2011-11-26 2021-06-29 Orval E. Bowman Pointing devices, apparatus, systems and methods for high shock environments
US11916352B2 (en) 2011-11-26 2024-02-27 Orval E. Bowman Pointing devices, apparatus, systems and methods for high shock environments
US12489270B2 (en) 2011-11-26 2025-12-02 Orval E. Bowman Pointing devices, apparatus, systems and methods for high shock environments

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68919327T2 (de) Halbleiterlasermodul und methode zu seiner justierung.
DE19823934A1 (de) Vorrichtung zum Koppeln einer Lichtquelle mit einer Lichtleitfaser
DE60033933T2 (de) Selbstregulierende penta-laserstrahlvorrichtung
DE69415762T2 (de) Vorrichtung zum Regeln der Neigung einer Objektivlinse für optische Abtasteinheit
DE3914835C1 (de)
DE60210010T2 (de) Kollimationssystem für Laserdiode
DE60214186T2 (de) Verfahren zur Herstellung von optischen Faserkollimatoren im Array
DE69224637T2 (de) Optoelektronisches bauelement
DE69109317T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines optischen Kopplers.
DE68918644T2 (de) Variabler Verhältnis-Strahlenteiler und Ankoppelungs-Optik.
EP0590393B1 (de) Halbleiter-Lasermodul
DE69109852T2 (de) Ausrichtungskontrollvorrichtung und ihre verwendung.
EP0447768B1 (de) Lasermodul
EP0986847A1 (de) Festkörperlaser mit einer oder mehreren pumplichtquellen
EP0992823B1 (de) Verfahren zur Justage eines optoelektronischen Bauelements
DE4235549A1 (de) Lichtquelleneinheit und herstellungsverfahren dafuer, einstellungsverfahren und einstellungsgeraet
DE69412925T2 (de) Optisches Modul
DE19703607B4 (de) Strahlungsübertragungseinheit mit mindestens einem Lichtwellenleiter
DE19703606C2 (de) Mehrstrahl-Abtastvorrichtung
DE69015588T2 (de) Optischer Kopf integrierbar in einem hybriden Schaltkreis.
DE2954697C2 (de) Lasereinheit
DE69626559T2 (de) Laserlichtquelle und Herstellungsverfahren
DE69324059T2 (de) Linsenhalterung für Halbleiterlaser
DE10201127A1 (de) Anordnung zum Ein- und/oder Auskoppeln optischer Signale mindestens eines optischen Datenkanals in bzw. aus einem Lichtwellenleiter
DE2922452C2 (de) Lasereinheit

Legal Events

Date Code Title Description
Q172 Divided out of (supplement):

Ref country code: DE

Ref document number: 2922452

8110 Request for examination paragraph 44
AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 2922452

Format of ref document f/p: P

AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 2922452

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination