JP2000035546A - Multi-beam scanner and its light source unit - Google Patents

Multi-beam scanner and its light source unit

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JP2000035546A
JP2000035546A JP10205214A JP20521498A JP2000035546A JP 2000035546 A JP2000035546 A JP 2000035546A JP 10205214 A JP10205214 A JP 10205214A JP 20521498 A JP20521498 A JP 20521498A JP 2000035546 A JP2000035546 A JP 2000035546A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce difficulty in the positional adjustment of a coupling lens and effectively reduce the influence of environmental changes in a multi-beam scanning device. SOLUTION: This multi-beam scanner is provided with plural pieces of semiconductor lasers 101, 102, plural coupling lenses 103, 104 to cope with each of the semiconductor lasers and the couple the beams from the corresponding semiconductor laser to subsequent optical systems and a holder 60 for holding the plural pieces of the semiconductor lasers and the plural coupling lenses. The holder 60 is of a one body structure having a plate-like base part 61 for fixedly holding the plural semiconductor lasers 101, 102 press-fitted at a prescribed position and a shelf-like part 62 projecting so as to almost cross perpendicularly to the plate-like base part 61; the plural coupling lenses 101, 102 are fixed on the shelf-like part 62 with an adhesive while being adjusted at the position and the plural pieces of semiconductor lasers 101, 102 are press-fitted to the holder 60 so that the direction in the package radius direction becomes the same as the holder 60.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、マルチビーム走
査装置およびその光源ユニットに関する。
The present invention relates to a multi-beam scanning device and a light source unit thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の発光部からの複数のビームを共通
の光学系を介して被走査面に導き、副走査方向に互いに
分離した複数のスポットとして集光せしめ、上記光学系
に含まれる光偏向器により上記複数ビームを同時に偏向
せしめ、上記複数のスポットにより複数ラインを同時走
査する方式のマルチビーム走査装置の実現が意図されて
いる。図2(a)は、マルチビーム走査装置の1例を示
している。光源装置10からは2本のビームが同時に放
射される。これら2本のビームは共に平行光束であっ
て、シリンドリカルレンズ12により副走査対応方向
(光源から被走査面に至る光路上で副走査方向と対応す
る方向)に集束され、光偏向器である回転多面鏡14の
偏向反射面の近傍に主走査対応方向(光源から被走査面
に至る光路上で主走査方向と対応する方向)に長い線像
としてそれぞれ結像し、偏向反射面により反射される
と、回転多面鏡14の等速回転に伴い等角速度的に偏向
し、結像機能を有するfθミラー16に入射して反射さ
れ、ミラー18により折り返されると、樽型トロイダル
面を有する長尺トロイダルレンズ20を透過し、ミラー
22により光路を折り曲げられ、光導電性の感光体24
の(被走査面の実体を成す)感光面に入射する。fθミ
ラー16と長尺トロイダルレンズ20とは共働して、各
ビームを被走査面上にスポットとして集光させる。光源
装置10からの各ビームは平行光束であり、回転多面鏡
の偏向反射面位置に、主走査対応方向に長い線像として
結像するから、偏向ビームは、主走査対応方向には平行
光束、副走査対応方向には発散光束であり、fθミラー
16は主として各偏向ビームを主走査対応方向において
被走査面上に結像させる機能と、スポットによる光走査
を等速化する機能(fθ機能)とを有する。長尺トロイ
ダルレンズ20は、fθミラー16と共働して、各偏向
ビームを、副走査対応方向において被走査面上に結像さ
せる機能を有する。即ち、fθミラー16と長尺トロイ
ダルレンズ20とは、副走査対応方向において、偏向反
射面近傍と被走査面位置とを幾何光学的な共役関係とす
る機能を有する。従って、図2(a)のマルチビーム走
査装置は、回転多面鏡14における「面倒れ」を補正す
る機能を有する。
2. Description of the Related Art A plurality of beams from a plurality of light emitting units are guided to a surface to be scanned through a common optical system, and are condensed as a plurality of spots separated from each other in a sub-scanning direction. It is intended to realize a multi-beam scanning apparatus in which a plurality of beams are simultaneously deflected by a deflector and a plurality of lines are simultaneously scanned by the plurality of spots. FIG. 2A shows an example of a multi-beam scanning device. The light source device 10 emits two beams simultaneously. These two beams are both parallel light beams, are focused by the cylindrical lens 12 in the sub-scanning corresponding direction (the direction corresponding to the sub-scanning direction on the optical path from the light source to the surface to be scanned), and are rotated by an optical deflector. Each of the polygon mirrors 14 forms a long line image in the vicinity of the deflecting reflection surface in the main scanning corresponding direction (the direction corresponding to the main scanning direction on the optical path from the light source to the surface to be scanned), and is reflected by the deflecting reflection surface. Is deflected at a constant angular velocity with the constant speed rotation of the rotary polygon mirror 14, is incident on the fθ mirror 16 having an imaging function, is reflected, and is turned back by the mirror 18, so that the long toroid having a barrel-shaped toroidal surface is obtained. The light passes through the lens 20, the optical path of which is bent by the mirror 22, and the photoconductive photoconductor 24.
(Which forms the substance of the surface to be scanned). mirror 16 and long toroidal lens 20 cooperate to focus each beam as a spot on the surface to be scanned. Each beam from the light source device 10 is a parallel light beam, and is formed as a long line image in the main scanning corresponding direction on the deflection reflecting surface position of the rotary polygon mirror. The fθ mirror 16 mainly functions to form each deflected beam on the surface to be scanned in the main scanning corresponding direction and a function to make the light scanning by the spots uniform (fθ function). And The long toroidal lens 20 has a function of forming each deflected beam on the surface to be scanned in the sub-scanning corresponding direction in cooperation with the fθ mirror 16. That is, the fθ mirror 16 and the long toroidal lens 20 have a function of making the vicinity of the deflecting reflection surface and the position of the scanned surface geometrically conjugate in the sub-scanning corresponding direction. Accordingly, the multi-beam scanning device shown in FIG. 2A has a function of correcting “surface tilt” in the rotary polygon mirror 14.

【0003】図2(b)は(a)に示した光源装置10
の「具体的構成の1例」を説明図的に示している。光源
としての半導体レーザ101からのビームはカップリン
グレンズ103により、半導体レーザ102からのビー
ムはカップリングレンズ104により、それぞれ以後の
光学系にカップリングされ、カップリングされた各ビー
ムは「平行光束」となる。カップリングされた各ビーム
は、ビーム合成手段105により合成される。ビーム合
成手段105は、1/2波長板1051とプリズム10
52を一体化して成り、プリズム1052は偏光分離膜
1053を有する。偏光分離膜1053はP偏光を透過
させ、S偏光を反射する。半導体レーザ101,102
からのレーザビームは「偏光分離膜1053に対してP
偏光となる」ように放射される。従って、カップリング
レンズ103によりカップリングされたビームは、プリ
ズム1052に入射すると、偏光分離膜1053をその
まま透過する。カップリングレンズ104によりカップ
リングされたビームは、1/2波長板1051を透過す
ることにより偏光面を90度旋回され、偏光分離膜10
53に対してS偏光となる。このビームは、プリズム1
052のプリズム面により全反射され、次いで、偏光分
離膜1053により反射されてプリズム1052から射
出する。かくして、半導体レーザ101,102からの
各ビームが合成される。カップリングレンズ103,1
04の光軸は互いに平行であり、これら光軸の距離は、
ビーム合成手段105でビーム合成したとき、各カップ
リングレンズ103,104の光軸が、互いに合致する
ように定められている。
FIG. 2B shows a light source device 10 shown in FIG.
Of FIG. 1 is an explanatory diagram. A beam from a semiconductor laser 101 as a light source is coupled to a subsequent optical system by a coupling lens 103, and a beam from the semiconductor laser 102 is coupled to a subsequent optical system by a coupling lens 104, and each coupled beam is a “parallel beam”. Becomes Each of the coupled beams is combined by the beam combining unit 105. The beam synthesizing unit 105 includes a half-wave plate 1051 and a prism 10.
52, and the prism 1052 has a polarization separation film 1053. The polarization splitting film 1053 transmits P-polarized light and reflects S-polarized light. Semiconductor lasers 101 and 102
From the polarization separation film 1053
It is emitted to be "polarized." Therefore, when the beam coupled by the coupling lens 103 enters the prism 1052, it passes through the polarization separation film 1053 as it is. The beam coupled by the coupling lens 104 is rotated through the polarization plane by 90 degrees by transmitting through the half-wave plate 1051, and the polarization separation film 10
53 becomes S-polarized light. This beam is applied to prism 1
The light is totally reflected by the prism surface 052, then reflected by the polarization splitting film 1053, and exits from the prism 1052. Thus, the beams from the semiconductor lasers 101 and 102 are combined. Coupling lens 103, 1
04 are parallel to each other, and the distance between these optical axes is
When the beams are combined by the beam combining means 105, the optical axes of the coupling lenses 103 and 104 are determined so as to coincide with each other.

【0004】プリズム105から射出する各ビームは何
れも直線偏光状態にあり、偏光面が互いに90度をなし
ている。前記「共通の光学系」には、回転多面鏡14の
偏向反射面や、fθミラー16、ミラー18,22が、
反射面として含まれる。周知の如く、反射面による反射
率は、反射角に応じて変化するが、反射面に対してS偏
光であるかP偏光であるかによっても反射率が変化する
ので、偏光状態による反射率の変動(スポットの強度変
動である「シェーディング」の原因となる)を防止する
ため、合成された各ビームの偏光状態を円偏光にするた
めの(各ビームに共通の)1/4波長板(図示されず)
が、光源装置10の内部または光源装置10とシリンド
リカルレンズ12との間に配備される。また、被走査面
上に集光するスポットの形状を適当な形状とするため、
合成された各ビームを「ビーム整形」する必要があり、
このビーム整形のための(各ビームに共通の)アパーチ
ュア(図示されず)が光源装置の内部あるいは適宜の位
置に配備される。
Each beam emitted from the prism 105 is in a linearly polarized state, and the planes of polarization are at 90 degrees to each other. The “common optical system” includes a deflecting / reflecting surface of the rotary polygon mirror 14, the fθ mirror 16, and mirrors 18 and 22.
Included as reflective surface. As is well known, the reflectance of the reflecting surface changes according to the reflection angle, but the reflectance changes depending on whether the reflecting surface is S-polarized light or P-polarized light. A quarter-wave plate (common to each beam) for changing the polarization state of each combined beam to circular polarization in order to prevent variations (causing “shading” which is a variation in spot intensity) not)
Is provided inside the light source device 10 or between the light source device 10 and the cylindrical lens 12. Also, in order to make the shape of the spot condensed on the surface to be scanned an appropriate shape,
Each combined beam needs to be "beam shaped"
An aperture (not shown) for beam shaping (common to each beam) is provided inside the light source device or at an appropriate position.

【0005】前述のように、カップリングレンズ10
3,104は、ビーム合成手段105によるビーム合成
により「これらレンズの光軸が合致する」ように配備さ
れているから、半導体レーザ101,102の発光部を
対応するカップリングレンズの光軸上に配備すれば、こ
れら半導体レーザ101,102からのビームのスポッ
トは被走査面上で互いに重なりあう。そこで、一方もし
くは双方の半導体レーザの発光部を、対応するカップリ
ングレンズの光軸に対して微小距離ずらすと、各ビーム
の形成するスポットは被走査面上で互いにずれる。
As described above, the coupling lens 10
3 and 104 are arranged so that “the optical axes of these lenses match” by beam combining by the beam combining means 105, so that the light emitting units of the semiconductor lasers 101 and 102 are positioned on the optical axis of the corresponding coupling lens. If provided, the beam spots from the semiconductor lasers 101 and 102 overlap each other on the surface to be scanned. Therefore, when the light emitting portions of one or both semiconductor lasers are shifted by a small distance with respect to the optical axis of the corresponding coupling lens, the spots formed by the beams are shifted from each other on the surface to be scanned.

【0006】図2(c)は、被走査面上の2つのスポッ
トSP1,SP2の関係を示している。図の左右方向が
「主走査方向」、上下方向が「副走査方向」である。ビ
ーム合成手段105により合成された状態における2つ
の発光部の間隔を、主走査対応方向にdm、副走査対応
方向にdsとし、カップリングレンズ、シリンドリカル
レンズ12、fθミラー16と長尺トロイダルレンズ2
0、即ち、発光部と被走査面との間にある光学系の合成
の結像倍率を、主走査対応方向につきβm、副走査対応
方向につきβsとすると、図2(c)にけるスポットS
P1,SP2の主走査方向の間隔:Lm、副走査方向の
間隔:Lsは、それぞれ、Lm=βm・dm、副走査方
向の間隔:Ls=βs・dsである。そこで、図2
(a)に戻って、光源装置10を全体として(カップリ
ングレンズ103の光軸を軸として)回転調整可能と
し、光源装置10を全体として回転させることにより、
スポットSP1,SP2の副走査方向の分離量:Lsを
調整することができる。上記分離量:Lsは、同時に走
査される2ラインのピッチであるから、これを変化させ
ることにより、マルチビーム走査による書込みにおける
「書込み密度」を変化させることができる。即ち、密度
切り換えを行うときは「密度切り換え信号」を角度制御
部(コンピュータ等)26に入力し、角度制御部26に
よりモータ28の回転駆動を制御して所望の密度を実現
する。「書込み信号」は、図2(b)に示すように、書
込制御部30(コンピュータ等)を介してLD駆動部3
2に送られ、LD駆動部32は、奇数ラインの書込み信
号により半導体レーザ101の発光を変調制御し、偶数
ラインの書込み信号により半導体レーザ102の発光を
変調制御する。光走査を開始するに先立ち、各ビームは
図示されない同期光検出手段により検出され、その検出
結果に基づき、各ビームによる書込み開始のタイミング
が決定される。図2(c)に示すスポットSP1,SP
2の主走査方向の分離量:Lmは、各スポットを「同一
の検出部で独立して検出できる程度の大きさ」に分離す
るように設定される。
FIG. 2C shows the relationship between two spots SP1 and SP2 on the surface to be scanned. The horizontal direction in the figure is the “main scanning direction”, and the vertical direction is the “sub-scanning direction”. The distance between the two light-emitting units in the state of being synthesized by the beam synthesizing unit 105 is dm in the main scanning corresponding direction and ds in the sub-scanning corresponding direction, and the coupling lens, the cylindrical lens 12, the fθ mirror 16, and the long toroidal lens 2
If the combined imaging magnification of the optical system between the light emitting portion and the surface to be scanned is βm in the main scanning corresponding direction and βs in the sub-scanning corresponding direction, the spot S in FIG.
The intervals P1 and SP2 in the main scanning direction: Lm and the interval in the sub-scanning direction: Ls are respectively Lm = βm · dm and the interval in the sub-scanning direction: Ls = βs · ds. Therefore, FIG.
Returning to (a), the light source device 10 can be rotationally adjusted as a whole (with the optical axis of the coupling lens 103 as an axis), and by rotating the light source device 10 as a whole,
The separation amount Ls in the sub-scanning direction of the spots SP1 and SP2 can be adjusted. Since the separation amount: Ls is a pitch of two lines scanned at the same time, by changing this, the "writing density" in writing by multi-beam scanning can be changed. That is, when performing density switching, a "density switching signal" is input to an angle control unit (computer or the like) 26, and the angle control unit 26 controls the rotation of a motor 28 to achieve a desired density. As shown in FIG. 2B, the “write signal” is transmitted to the LD drive unit 3 via the write control unit 30 (computer or the like).
The LD drive unit 32 controls the modulation of the light emission of the semiconductor laser 101 by the write signal of the odd line, and controls the modulation of the light emission of the semiconductor laser 102 by the write signal of the even line. Prior to the start of optical scanning, each beam is detected by a not-shown synchronous light detecting means, and the timing of starting writing with each beam is determined based on the detection result. Spots SP1 and SP shown in FIG.
The separation amount Lm of 2 in the main scanning direction is set so as to separate each spot into “a size large enough to be independently detected by the same detection unit”.

【0007】図3(a)は、図2のマルチビーム走査装
置の光源装置10において、半導体レーザとカップリン
グレンズの保持用に意図された「ホルダ」を示してい
る。ホルダ50の板状の基部51に直交するように、2
つの棚状部501,502が突設され、これら棚状部5
01,502にそれぞれ、カップリングレンズ103,
104が配備される。各半導体レーザは、基部51に穿
設された穴503,504に、基部51の裏面側から圧
入固定され、各発光部からのビームは、穴503,50
4を抜けてカップリングレンズ103,104に入射す
る。このように各半導体レーザとカップリングレンズ1
03,104を保持したホルダ50は、光源装置のケー
シング(図示されず。ビーム合成手段を固定的に設けら
れている)に、板状基部51の4隅の螺子穴により螺子
(図示されず)で固定される。ホルダ50における棚状
部501,502と、半導体レーザ圧入用の穴503,
504の位置関係は、半導体レーザの発光部位置とカッ
プリングレンズの光軸との位置関係を考慮して、半導体
レーザを穴503,504に圧入し、カップリングレン
ズを棚状部に適正に配備すれば、設計上の位置関係が実
現されるように定められている。周知の如く、半導体レ
ーザは、半導体レーザチップをパッケージに装備したも
のである。図4を参照すると、図4(a)の上の図は、
半導体レーザをパッケージの正面側から見た状態を示し
ている。図4(a)の下の図は、(a)の上の図のa−
a断面を示している。パッケージ1の底部から突設され
た棚状保持部2に半導体レーザチップ5が位置決めされ
て接着されている。この接着は、半導体レーザチップに
おける活性層が棚状保持部2の表面と平行になるように
行われる。半導体レーザ1における発光部6は、半導体
レーザチップ5の活性層の中央部にある。この発光部
は、設計上は、パッケージ1の中心位置であるが、実際
には製造上の誤差や接着時の誤差等により、中心位置か
らずれる。この「ずれ」は主として、半導体レーザチッ
プ5における活性層に直交する方向(この方向を示すた
めに、パッケージ1にはマーク7が記されている)にお
いて生じる。
FIG. 3A shows a "holder" intended for holding a semiconductor laser and a coupling lens in the light source device 10 of the multi-beam scanning device of FIG. 2 so as to be orthogonal to the plate-like base 51 of the holder 50.
The two shelves 501 and 502 are projected, and these shelves 5
01 and 502 respectively.
104 is deployed. Each semiconductor laser is press-fitted and fixed to the holes 503 and 504 formed in the base 51 from the back side of the base 51, and the beam from each light-emitting unit is applied to the holes 503 and 50.
4 and enters the coupling lenses 103 and 104. Thus, each semiconductor laser and the coupling lens 1
The holder 50 holding the holders 03 and 104 is screwed (not shown) by screw holes at four corners of the plate-like base 51 in a casing (not shown; a beam combining means is fixedly provided) of the light source device. Fixed at. Shelf-like portions 501 and 502 in the holder 50 and holes 503 for press-fitting the semiconductor laser.
The positional relationship of 504 is such that the semiconductor laser is pressed into the holes 503 and 504 in consideration of the positional relationship between the light emitting portion position of the semiconductor laser and the optical axis of the coupling lens, and the coupling lens is appropriately arranged on the shelf. Then, it is determined that the positional relationship in design is realized. As is well known, a semiconductor laser has a semiconductor laser chip mounted on a package. Referring to FIG. 4, the upper diagram of FIG.
This shows a state where the semiconductor laser is viewed from the front side of the package. The lower part of FIG. 4 (a) is a-a of the upper part of (a).
a section is shown. A semiconductor laser chip 5 is positioned and adhered to a shelf-like holding portion 2 projecting from the bottom of the package 1. This bonding is performed so that the active layer of the semiconductor laser chip is parallel to the surface of the shelf-like holding unit 2. The light emitting section 6 of the semiconductor laser 1 is located at the center of the active layer of the semiconductor laser chip 5. This light emitting portion is designed at the center position of the package 1, but is actually shifted from the center position due to an error in manufacturing, an error at the time of bonding, or the like. This “displacement” mainly occurs in a direction orthogonal to the active layer in the semiconductor laser chip 5 (a mark 7 is written on the package 1 to indicate this direction).

【0008】半導体レーザにおける発光部の位置誤差
(パッケージ中央部からのずれ量)は±50μm程度で
あり、その「バラツキ」はロットごとに偏りが見られ
る。ここで、半導体レーザにおける「パッケージ半径方
向の向き」を以下のように定義する。即ち、「パッケー
ジ半径方向の向き」は、図4(a)の上の図において、
発光部6を通り、棚状保持部2の表面に直交する方向の
うちで、発光部6から棚状部2へ向かう向きを言うもの
とする。図4(a)においては、従って、発光部を通り
図面右側へ向かう向きが「パッケージ半径方向の向き」
になる。半導体レーザから放射されるビームにおける偏
光面は、活性層に平行な方向であるので、図2に示した
ようなビーム合成手段を用いる場合、パッケージ半径方
向の向きとして許容されるのは、図3の如きホルダ50
では、棚状部501,502に直交する方向に限られて
しまう。上記のように、発光部の位置ずれのある半導体
レーザを、図3のホルダ50に保持させた場合、上記位
置ずれにより、半導体レーザの発光部とカップリングレ
ンズの光軸との位置関係のずれを生じる。このような位
置関係のずれの補正は、図3(b)に示すように、カッ
プリングレンズ103,104を棚状部501,502
に接着する接着剤層8A,8Bの厚み:Δ1,Δ2を調
整することにより行われる。
[0008] The position error of the light-emitting portion in the semiconductor laser (the amount of deviation from the center of the package) is about ± 50 μm, and the “variation” is uneven for each lot. Here, the “direction in the package radial direction” of the semiconductor laser is defined as follows. That is, the “direction in the package radial direction” is the same as that in the upper diagram of FIG.
The direction from the light emitting unit 6 to the shelf 2 in the direction orthogonal to the surface of the shelf-like holding unit 2 through the light emitting unit 6 is referred to. In FIG. 4A, therefore, the direction toward the right side of the drawing through the light emitting unit is the “direction in the package radial direction”.
become. Since the plane of polarization of the beam emitted from the semiconductor laser is parallel to the active layer, when the beam combining means as shown in FIG. 2 is used, the direction allowed in the package radial direction is as shown in FIG. Holder 50 like
In this case, the direction is limited to the direction orthogonal to the shelf portions 501 and 502. As described above, when a semiconductor laser having a light emitting unit whose position is shifted is held by the holder 50 of FIG. 3, the positional shift between the light emitting unit of the semiconductor laser and the optical axis of the coupling lens is caused by the position shift. Is generated. As shown in FIG. 3B, the correction of the positional deviation is performed by connecting the coupling lenses 103 and 104 to the shelves 501 and 502.
This is performed by adjusting the thicknesses of the adhesive layers 8A and 8B to be adhered to the layers: Δ1 and Δ2.

【0009】ところで、図4(b)に示す2つの半導体
レーザ101,102が、図のように、「パッケージ半
径方向の向き」を互いに逆向きにして、ホルダに組付け
られた場合を考えると、仮に、各半導体レーザに+50
μmの「発光部の位置ずれ」があると、半導体レーザ1
01,102の発光部の相対的なずれ:Δは100μm
になる。このような場合に、図3(b)に示した接着剤
層8A,8Bの層厚:Δ1,Δ2の調整で補正を行う
と、層厚:Δ1,Δ2の差が、上記原因のみで100μ
mになってしまう。接着剤層8A,8Bの層厚に、この
ような大きな差があると、カップリングレンズの「光軸
位置調整」が容易でなくなる。また、光源ユニットがマ
ルチビーム走査装置に組み込まれた状態で、温・湿度が
変化したとき、接着剤層の層厚変化量が異なるため、被
走査面上におけるスポットの相対的な位置関係が変化
し、記録画像に悪影響がでてしまう。
By the way, consider the case where the two semiconductor lasers 101 and 102 shown in FIG. 4B are mounted on a holder with the "directions in the package radial direction" being opposite to each other as shown in the figure. Suppose, +50 for each semiconductor laser
If there is a displacement of the light emitting portion of μm, the semiconductor laser 1
Relative shift between light emitting portions 01 and 102: Δ is 100 μm
become. In such a case, when the correction is performed by adjusting the thicknesses of the adhesive layers 8A and 8B: Δ1 and Δ2 shown in FIG. 3B, the difference between the thicknesses of the adhesive layers 8A and 8B becomes 100 μm due to the above-described reasons alone.
m. If there is such a large difference between the thicknesses of the adhesive layers 8A and 8B, "adjustment of the optical axis position" of the coupling lens becomes difficult. Also, when the temperature and humidity change while the light source unit is incorporated in the multi-beam scanning device, the relative positional relationship of the spots on the surface to be scanned changes because the amount of change in the thickness of the adhesive layer changes. However, the recorded image is adversely affected.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、マルチビ
ーム走査装置における、上記カップリングレンズの位置
調整の面倒を軽減し、環境変化の影響を有効に軽減する
ことを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the trouble of adjusting the position of the coupling lens in a multi-beam scanning apparatus and to effectively reduce the influence of environmental changes.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明の光源ユニット
は「複数の発光部からの複数のビームを共通の光学系を
介して被走査面に導き、副走査方向に互いに分離した複
数のスポットとして集光せしめ、上記光学系に含まれる
光偏向器により複数ビームを同時に偏向せしめ、複数の
スポットにより複数ラインを同時走査する方式のマルチ
ビーム走査装置において用いられる光源装置の一部」で
あって、複数個の半導体レーザと、複数のカップリング
レンズと、ホルダとを有する。「複数の半導体レーザ」
は、その個々が光源として用いられる。「複数のカップ
リングレンズ」は、その個々が各半導体レーザに対応
し、対応する半導体レーザからのビームを以後の光学系
にカップリングする。カップリング作用は、カップリン
グされたビームが「実質的な平行光束」となるようにす
る「コリメート作用」でも良いし、光学系の設計如何に
よっては、カップリングされたビームが弱い発散性の光
束になるようにすることもできるし、弱い集束性の光束
となるようにすることもできる。「ホルダ」は、複数個
の半導体レーザと、複数のカップリングレンズとを保持
する。該ホルダは、複数の半導体レーザを所定の位置に
圧入されて固定的に保持する板状基部と、この板状基部
に略直交するように張り出した棚状部とを有する一体構
造であって、棚状部に複数のカップリングレンズが、接
着剤により位置調整されつつ固設される。複数個の半導
体レーザは、ホルダに対し「パッケージ半径方向の向き
が同じになる」ようにしてホルダに圧入される。
According to the light source unit of the present invention, "a plurality of beams from a plurality of light-emitting portions are guided to a surface to be scanned through a common optical system, and are formed as a plurality of spots separated from each other in a sub-scanning direction. A part of a light source device used in a multi-beam scanning apparatus of a system in which a plurality of beams are simultaneously deflected by an optical deflector included in the optical system and a plurality of lines are simultaneously scanned by a plurality of spots, It has a plurality of semiconductor lasers, a plurality of coupling lenses, and a holder. "Multiple semiconductor lasers"
Are used individually as light sources. Each of the “plurality of coupling lenses” corresponds to each semiconductor laser, and couples a beam from the corresponding semiconductor laser to a subsequent optical system. The coupling action may be a “collimating action” that causes the coupled beam to be a “substantially parallel light beam”, or depending on the design of the optical system, the coupled beam may have a weak divergent light flux. Or a weakly converging luminous flux. The “holder” holds a plurality of semiconductor lasers and a plurality of coupling lenses. The holder has an integrated structure having a plate-shaped base that press-fits a plurality of semiconductor lasers into predetermined positions and fixedly holds the semiconductor laser, and a shelf-shaped portion that protrudes substantially perpendicular to the plate-shaped base, A plurality of coupling lenses are fixedly mounted on the shelf while being adjusted in position by an adhesive. The plurality of semiconductor lasers are press-fitted into the holder such that “the directions in the package radial direction are the same”.

【0012】ホルダに保持させる半導体レーザの個数
は、2個とすることができる(請求項2)が、勿論、3
以上の半導体レーザ(および3以上のカップリングレン
ズ)をホルダに保持させることもできる。ホルダの棚状
部にはまた、各カップリングレンズによりカップリング
された各ビームを合成するビーム合成手段を保持させる
ことができる。ビーム合成手段としては種々の方式のも
のが可能であり、ミラーと半透鏡を組み合わせたものを
用いることにより容易に3以上のビームを合成すること
もできる。特に請求項2記載の光源ユニットのように、
ホルダに保持される半導体レーザが2個である場合は、
ホルダの棚状部に、2個のカップリングレンズと共に
「反射面と偏光分離膜とを有するプリズムと、一方のビ
ームの偏光面を90度旋回させる1/2波長板とを有
し、各ビームの偏光状態を利用してビーム合成を行う」
ビーム合成手段を保持させることができる(請求項
3)。
The number of semiconductor lasers held by the holder can be two (claim 2).
The above-described semiconductor laser (and three or more coupling lenses) can be held by a holder. The shelf of the holder can also hold a beam combining unit that combines the beams coupled by the coupling lenses. Various types of beam combining means can be used. By using a combination of a mirror and a semi-transparent mirror, three or more beams can be easily combined. In particular, as in the light source unit according to claim 2,
When two semiconductor lasers are held in the holder,
On the shelf of the holder, there are two coupling lenses, a prism having a reflection surface and a polarization separation film, and a half-wave plate for rotating the polarization surface of one beam by 90 degrees. Beam synthesis using polarization state of light. "
The beam combining means can be held (claim 3).

【0013】請求項3記載の光源ユニットにおいては、
アパーチュアおよび/または1/4波長板を、ホルダの
棚状部に保持させることができる(請求項4)。「アパ
ーチュア」は、ビーム合成手段により合成された複数の
ビームの個々に対してビーム整形を行うためのものであ
る。「1/4波長板」は、複数のビームの偏光状態を円
偏光に変換するためのものである。アパーチュアおよび
/または1/4波長板は「各ビームに共通」である。請
求項4記載の光源ユニットにおいて、各半導体レーザ
は、半導体レーザチップを接着固定された棚状保持部
が、ホルダの棚状部の側に位置するように、パッケージ
半径方向の向きを定めることができる(請求項5)。上
記請求項1〜5の任意の1に記載の光源ユニットにおい
て、ホルダにおける半導体レーザの圧入部の個々を「板
状基部の裏面側へ突出した円筒状」とし、各圧入部の円
筒形状の外周部に「補強リブを兼ねた放熱フィン」を形
成することができる(請求項6)。この発明のマルチビ
ーム走査装置は「複数の発光部からの複数のビームを共
通の光学系を介して被走査面に導き、副走査方向に互い
に分離した複数のスポットとして集光せしめ、上記光学
系に含まれる光偏向器により上記複数ビームを同時に偏
向せしめ、複数のスポットにより複数ラインを同時走査
する方式のマルチビーム走査装置」であって、上記請求
項1〜6の任意の1に記載の光源ユニットを有すること
を特徴とする(請求項7)。
[0013] In the light source unit according to the third aspect,
The aperture and / or quarter-wave plate can be held on the shelf of the holder (claim 4). “Aperture” is for performing beam shaping on each of a plurality of beams synthesized by the beam synthesis unit. The "1/4 wavelength plate" is for converting the polarization state of a plurality of beams into circularly polarized light. The aperture and / or quarter wave plate is "common to each beam." 5. The light source unit according to claim 4, wherein each semiconductor laser is oriented in the package radial direction such that the shelf-shaped holding portion to which the semiconductor laser chip is adhered and fixed is located on the shelf-shaped side of the holder. (Claim 5). The light source unit according to any one of claims 1 to 5, wherein each of the press-fit portions of the semiconductor laser in the holder has a "cylindrical shape protruding toward the back side of the plate-like base", and a cylindrical outer periphery of each press-fit portion. A "radiating fin which also serves as a reinforcing rib" can be formed in the portion (claim 6). The multi-beam scanning apparatus according to the present invention is configured such that “a plurality of beams from a plurality of light-emitting portions are guided to a surface to be scanned via a common optical system, and are focused as a plurality of spots separated from each other in a sub-scanning direction. 7. A light source according to any one of claims 1 to 6, wherein the light deflector included in the multi-beam scanning device simultaneously deflects the plurality of beams and simultaneously scans a plurality of lines with a plurality of spots. It has a unit (claim 7).

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、この発明のマルチビーム
走査装置における光源ユニットの実施の1形態を説明す
るための図である。繁雑を避けるため、混同の虞れが無
いと思われるものについては図2,3におけると同一の
符号を用いた。図1(a)は、光源ユニットをホルダに
おける棚状部に直交する方向から見た状態を示す。ホル
ダ60は、2個の半導体レーザと2個のカップリングレ
ンズとビーム合成手段を保持する部材で、板状基部61
と棚状部62とを有する。板状基部61は、半導体レー
ザ取付け用の取付け孔63,64を穿設されている。図
1(b)は図1(a)の状態を図の下側から見た状態で
ある。図は「一部断面図」で、図中にハッチを施した部
分が断面である。取付け孔63(図示されていないが取
付穴64も)は板状基部61を貫通し、半導体レーザ1
01,102はそれぞれ取付け孔63,64に基部裏側
から圧入固定されている。棚状部62は、板状基部61
に保持された半導体レーザ101,102の配列方向に
略平行で、板状基部61に直交するように張り出し、板
状基部61と一体構造である。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a light source unit in a multi-beam scanning device according to the present invention. In order to avoid complication, the same reference numerals as those in FIGS. FIG. 1A shows a state in which the light source unit is viewed from a direction orthogonal to a shelf-like portion of the holder. The holder 60 is a member that holds two semiconductor lasers, two coupling lenses, and a beam combining unit.
And a shelf portion 62. The plate-shaped base portion 61 is provided with mounting holes 63 and 64 for mounting a semiconductor laser. FIG. 1B shows the state of FIG. 1A viewed from the lower side of the figure. The figure is a "partial sectional view", and the hatched portion in the figure is a cross section. The mounting hole 63 (not shown, but also the mounting hole 64) penetrates the plate-like base 61, and
The reference numerals 01 and 102 are press-fitted and fixed to the mounting holes 63 and 64 from the rear side of the base. The shelf portion 62 includes a plate-like base portion 61.
And projecting so as to be substantially parallel to the arrangement direction of the semiconductor lasers 101 and 102 held at right angles to the plate-like base 61 and to be integral with the plate-like base 61.

【0015】ビーム合成手段105は「図2に示したも
のと同様のもの」で、図1(a)に示すように、反射面
1050と偏光分離膜1053を有するプリズム105
2と、一方のビームの偏光面を90度旋回させる1/2
波長板1051とを有し「各ビームの偏光状態を利用し
てビーム合成を行う」ものである。光源ユニットを組み
立てるに当っては、先ず、前述の如く、半導体レーザ1
01,102を取付け孔63,64にそれぞれ圧入固定
する。次に、棚状部62のビーム合成手段配備領域に光
硬化性の接着剤、例えば「紫外線硬化樹脂」を塗布し、
この部分にビーム合成手段105を配備し、半導体レー
ザ101,102に対して位置調整を行い、調整が完了
したら紫外光を照射して樹脂を硬化させ、ビーム合成手
段105をホルダ60に固定する。次に、各ビームに共
通に設けられ、各ビームのビーム整形を行うアパーチュ
アAPと1/4波長板70を、図示の如くに設けて、棚
状部62に固定する。アパーチュアAPは「主走査対応
方向に長い長方形の開口」を有し、各ビームは、この開
口を通過することによりビーム周辺部分を遮断されてビ
ーム整形される。続いて、カップリングレンズ配備領域
に紫外線硬化樹脂を塗布し、カップリングレンズ10
3,104を配備し、各カップリングレンズの光軸方向
の位置(カップリングされたビームが平行ビームになる
ように調整する)を調整し、且つ、各カップリングレン
ズの光軸と、半導体レーザの発光部との位置関係が所定
の関係を満たすように「接着剤層の厚さ」を調整し、調
整終了後、紫外光を照射して各カップリングレンズを棚
状部に固定する。ホルダ60への圧入に際して、半導体
レーザ101,102は、図1(c)に示すように「パ
ッケージ半径方向の向きが同じになる」ように上記「向
き」を揃えられる。この実施の形態においては、パッケ
ージ半径方向の向きは、半導体レーザ101,102と
も、図1(c)で「下向き」であり、従って、圧入固定
された半導体レーザ101,102において、半導体レ
ーザチップ5を接着固定された棚状保持部2は、ホルダ
60の棚状部62の側に位置することになる。
The beam combining means 105 is “the same as that shown in FIG. 2”. As shown in FIG. 1A, a prism 105 having a reflection surface 1050 and a polarization separation film 1053 is used.
2 and 1/2 for rotating the polarization plane of one beam by 90 degrees
It has a wavelength plate 1051 and “performs beam combining using the polarization state of each beam”. In assembling the light source unit, first, as described above, the semiconductor laser 1
01 and 102 are press-fitted into the mounting holes 63 and 64, respectively. Next, a light-curable adhesive, for example, an “ultraviolet curable resin” is applied to the beam combining means provided area of the shelf portion 62,
The beam synthesizing unit 105 is provided in this portion, and the position of the semiconductor lasers 101 and 102 is adjusted. When the adjustment is completed, ultraviolet light is irradiated to cure the resin, and the beam synthesizing unit 105 is fixed to the holder 60. Next, an aperture AP and a quarter-wave plate 70 which are provided in common for each beam and perform beam shaping of each beam are provided as shown in the figure, and are fixed to the shelf 62. The aperture AP has a “rectangular opening that is long in the main-scanning corresponding direction”, and each beam is beam-shaped by passing through this opening so as to block a beam peripheral portion. Subsequently, an ultraviolet curable resin is applied to the coupling lens disposition area, and the coupling lens 10
3 and 104, adjust the position of each coupling lens in the optical axis direction (adjust so that the coupled beam becomes a parallel beam), and adjust the optical axis of each coupling lens and the semiconductor laser. The thickness of the adhesive layer is adjusted so that the positional relationship with the light emitting portion satisfies a predetermined relationship. After the adjustment is completed, each coupling lens is fixed to the shelf by irradiating ultraviolet light. When the semiconductor lasers 101 and 102 are press-fitted into the holder 60, the "directions" of the semiconductor lasers 101 and 102 are aligned such that "the directions in the package radial direction are the same" as shown in FIG. In this embodiment, the direction in the package radial direction is “downward” in FIG. 1C for both the semiconductor lasers 101 and 102, and therefore, the semiconductor laser chip 5 The shelf-shaped holding part 2 to which the adhesive is fixed is located on the side of the shelf-shaped part 62 of the holder 60.

【0016】即ち、図1に示すマルチビーム走査装置に
おける光源ユニットは、複数の発光部からの複数のビー
ムを共通の光学系を介して被走査面に導き、副走査方向
に互いに分離した複数のスポットとして集光せしめ、上
記光学系に含まれる光偏向器により上記複数ビームを同
時に偏向せしめ、上記複数のスポットにより複数ライン
を同時走査する方式のマルチビーム走査装置において光
源構成に用いられるものであって、複数個の半導体レー
ザ101,102と、各半導体レーザに対応し、対応す
る半導体レーザからのビームを以後の光学系にカップリ
ングする複数のカップリングレンズ103,104と、
複数個の半導体レーザと、複数のカップリングレンズと
を保持するホルダ60とを有し、ホルダ60は、複数の
半導体レーザ101,102を所定の位置に圧入されて
固定的に保持する板状基部61と、この板状基部に略直
交するように張り出した棚状部62とを有する一体構造
であって、棚状部62に複数のカップリングレンズ10
3,104が、接着剤により位置調整されつつ固設さ
れ、複数個の半導体レーザ101,102は、ホルダ6
0に対し、パッケージ半径方向の向きが同じになるよう
にしてホルダ60に圧入されたものである(請求項
1)。
That is, the light source unit in the multi-beam scanning device shown in FIG. 1 guides a plurality of beams from a plurality of light emitting units to a surface to be scanned via a common optical system, and separates the plurality of beams from each other in the sub-scanning direction. It is used as a light source configuration in a multi-beam scanning apparatus of a system in which light is condensed as spots, the plurality of beams are simultaneously deflected by an optical deflector included in the optical system, and a plurality of lines are simultaneously scanned by the plurality of spots. A plurality of semiconductor lasers 101 and 102, a plurality of coupling lenses 103 and 104 corresponding to each semiconductor laser, and coupling a beam from the corresponding semiconductor laser to a subsequent optical system;
It has a holder 60 for holding a plurality of semiconductor lasers and a plurality of coupling lenses, and the holder 60 is a plate-shaped base that press-fits a plurality of semiconductor lasers 101 and 102 into predetermined positions and fixedly holds them. 61, and a shelf-like portion 62 projecting substantially perpendicular to the plate-like base, and the shelf-like portion 62 includes a plurality of coupling lenses 10
3 and 104 are fixed while being adjusted in position by an adhesive, and the plurality of semiconductor lasers 101 and 102 are
0 is pressed into the holder 60 so that the package radial direction is the same (claim 1).

【0017】また、ホルダ60に保持された半導体レー
ザの個数は2個であり(請求項2)、ホルダ60の棚状
部62に、各カップリングレンズによりカップリングさ
れたビームを合成するビーム合成手段105を有し、ビ
ーム合成手段105は、反射面1050と偏光分離膜1
053とを有するプリズム1052と、一方のビームの
偏光面を90度旋回させる1/2波長板1051とを有
し、各ビームの偏光状態を利用してビーム合成を行うも
のである(請求項3)。図1(c)に示したように、半
導体レーザ101,102は、ホルダ60に対し、パッ
ケージ半径方向の向きが同じになるようにしてホルダ6
0に圧入されているので、各半導体レーザに「発光部の
位置ずれ」があっても、これらは同一種の半導体レーザ
では、殆どが同じ向きに発生するので、接着剤層8A,
8Bの厚さ:ΔA,ΔBの差が、数10μm以上に大き
くなることはない。従って、カップリングレンズの光軸
位置調整が容易となり、光源ユニットがマルチビーム走
査装置に組み込まれた状態で温・湿度が変化しても、被
走査面上におけるスポットの相対的な位置関係が大きく
変化することがない。
Further, the number of semiconductor lasers held in the holder 60 is two (claim 2), and a beam combining unit combines the beams coupled by the respective coupling lenses to the shelf 62 of the holder 60. The beam combining means 105 includes a reflecting surface 1050 and the polarization separation film 1.
And a half-wave plate 1051 for rotating the polarization plane of one of the beams by 90 degrees, and performs beam combining using the polarization state of each beam. ). As shown in FIG. 1C, the semiconductor lasers 101 and 102 are mounted on the holder 6 such that the direction of the package in the radial direction with respect to the holder 60 is the same.
Even if there is a “position shift of the light emitting portion” in each of the semiconductor lasers, most of them are generated in the same direction in the same type of semiconductor laser.
The thickness of 8B: the difference between ΔA and ΔB does not increase to several tens of μm or more. Therefore, the optical axis position of the coupling lens can be easily adjusted, and the relative positional relationship of the spots on the surface to be scanned is large even when the temperature and humidity change while the light source unit is incorporated in the multi-beam scanning device. Does not change.

【0018】図1に示す実施の形態はまた、ビーム合成
手段105により合成された複数のビームの個々に対し
てビーム整形を行う、各ビームに共通のアパーチュアA
P、および、複数のビームの偏光状態を円偏光にする、
各ビームに共通の1/4波長板70が、ホルダの棚状部
62に保持されている(請求項4)。従って、この光源
ユニットは、ビーム合成機能とともに、ビーム整形機
能、シェーディング補正機能を有する。
The embodiment shown in FIG. 1 also performs beam shaping on each of the plurality of beams synthesized by the beam synthesizing means 105.
P and the polarization state of the plurality of beams to be circularly polarized,
A quarter-wave plate 70 common to each beam is held on the shelf 62 of the holder (claim 4). Therefore, this light source unit has a beam shaping function and a shading correction function as well as a beam combining function.

【0019】そして、各半導体レーザ101,102
は、半導体レーザチップ5を接着固定された棚状保持部
2が、ホルダ60の棚状部62の側に位置するように、
パッケージ半径方向の向きが定められている(請求項
5)。半導体レーザチップでは点灯に伴い熱が発生す
る。この熱はパッケージを通じてホルダ60に伝わる。
ホルダ60に伝熱すると、棚状部62には温度分布が発
生するが、棚状部62の上面(カップリングレンズを固
定された側の面)は下面よりも熱源に近いため、温度が
下面側より高くなり、従って、上記温度分布が生じたと
き、棚状部62は、図1(b)において、ビーム合成手
段62を保持する端部側が下方に曲がるような「反り」
を生じる。一方、半導体レーザにおける棚状保持部2
は、上記発熱の伝熱により、半導体レーザチップ5の接
着面とは逆の面(裏面)の側へ向かうように「反り」を
生じる。図1の実施の形態とは逆に、半導体レーザ10
1,102の「パッケージ半径方向の向き」が、図1
(c)において上向きであるとすると、上記発熱に伴う
棚状部62の反りの向きと、棚状保持部2の反りの向き
が互いに逆になるので、半導体レーザから放射される光
束の光軸とカップリングレンズの光軸とが互いに離れる
向きに角度を持ち、その結果、被走査面上の2つのスポ
ットの主走査方向の間隔に影響がでるが、図1の実施例
のように、半導体レーザチップ5を接着固定された棚状
保持部2が、ホルダ60の棚状部62の側に位置するよ
うに、パッケージ半径方向の向きを定めると、前記発熱
に伴う、棚状保持部2の反りと棚状部62の反りとが同
じ向きになるので、上記半導体レーザから放射される光
束の光軸とカップリングレンズの光軸とのずれを有効に
軽減できる。
Then, each of the semiconductor lasers 101 and 102
Is such that the shelf-shaped holding section 2 to which the semiconductor laser chip 5 is adhered and fixed is positioned on the shelf-shaped section 62 side of the holder 60.
The package radial direction is determined (claim 5). In a semiconductor laser chip, heat is generated with lighting. This heat is transmitted to the holder 60 through the package.
When heat is transferred to the holder 60, a temperature distribution occurs in the shelf 62, but the upper surface (the surface on the side where the coupling lens is fixed) of the shelf 62 is closer to the heat source than the lower surface, so that the temperature is lower. When the above temperature distribution occurs, the shelf portion 62 in FIG. 1 (b) has a "warp" in which the end holding the beam combining means 62 is bent downward.
Is generated. On the other hand, the shelf-like holding unit 2 in the semiconductor laser
Generates a “warp” due to the heat transfer of the heat generated as described above, toward a surface (back surface) opposite to the bonding surface of the semiconductor laser chip 5. Contrary to the embodiment of FIG.
1, "the package radial direction" is shown in FIG.
If it is upward in (c), the direction of the warp of the shelf portion 62 due to the heat generation and the direction of the warp of the shelf holding portion 2 are opposite to each other, so that the optical axis of the light beam radiated from the semiconductor laser is The optical axis of the coupling lens and the optical axis of the coupling lens have an angle in a direction away from each other. As a result, the distance in the main scanning direction between two spots on the surface to be scanned is affected. When the package radial direction is determined so that the shelf-like holding portion 2 to which the laser chip 5 is adhered and fixed is located on the side of the shelf-like portion 62 of the holder 60, the shelf-like holding portion 2 accompanying the heat generation can be obtained. Since the warp and the warp of the shelf 62 are in the same direction, the deviation between the optical axis of the light beam emitted from the semiconductor laser and the optical axis of the coupling lens can be effectively reduced.

【0020】図1(d)は、ホルダ60の裏面側の状態
を示している。図1(a),(b)に示したように、ホ
ルダ60における半導体レーザ101,102の圧入部
の個々は、板状基部61の裏面側へ突出した円筒状であ
るが、図1(d)に示すように、各圧入部の円筒形状の
外周部に「補強リブ」を兼ねた放熱フィン601,〜6
07が形成されている(請求項6)。このように放熱フ
ィン601〜607を有することにより、半導体レーザ
で生じた熱を有効に放熱することにより、半導体レーザ
における温度上昇を有効に軽減することができ、また放
熱フィンに補強リブを兼ねさせることにより、半導体レ
ーザ圧入部に必要な強度を有効に維持することができ
る。半導体レーザの温度が大きく上昇すると、所謂「波
長飛び」による発振波長の不連続な変化が生じ、光学系
における色収差により、スポットの結像位置や結像形状
が変化し、マルチビーム走査に影響を与えるが、上記放
熱フィンによる冷却効果により、上記波長飛びを有効に
防止できる。
FIG. 1D shows a state of the back side of the holder 60. As shown in FIGS. 1A and 1B, each of the press-fit portions of the semiconductor lasers 101 and 102 in the holder 60 has a cylindrical shape protruding toward the rear surface of the plate-shaped base 61. ), The radiation fins 601 to 6 which also serve as “reinforcing ribs” are provided on the outer peripheral portion of the cylindrical shape of each press-fitting portion.
07 is formed (claim 6). By having the radiation fins 601 to 607 in this manner, the heat generated in the semiconductor laser is effectively radiated, so that the temperature rise in the semiconductor laser can be effectively reduced, and the radiation fin also serves as a reinforcing rib. Thereby, the strength required for the semiconductor laser press-fitting portion can be effectively maintained. When the temperature of the semiconductor laser rises significantly, a discontinuous change in the oscillation wavelength occurs due to so-called “wavelength jump”, and the chromatic aberration in the optical system changes the spot imaging position and the imaging shape, which affects multi-beam scanning. However, the wavelength jump can be effectively prevented by the cooling effect of the radiation fins.

【0021】図1に示した光源ユニットは、これを、適
当なハウジングに装備して、図2のマルチビーム走査装
置における光源装置として用いることができることは明
らかである。従って、上述した光源ユニットを用いて構
成した光源装置を、図2の光源装置10として用いたも
のは、請求項7記載のマルチビーム走査装置の実施の1
形態となる。なお、上の実施の形態においては、ホルダ
の棚状部にビーム合成手段や、アパーチュア、1/4波
長板を保持させたが、これらはホルダと別体、即ち、光
源ユニットと別体とすることもできる。
Obviously, the light source unit shown in FIG. 1 can be used as a light source device in the multi-beam scanning device shown in FIG. 2 by mounting it in a suitable housing. Therefore, the light source device configured using the above-described light source unit as the light source device 10 in FIG. 2 is the first embodiment of the multi-beam scanning device according to claim 7.
Form. In the above embodiment, the beam combining means, the aperture, and the quarter-wave plate are held on the shelf of the holder, but these are separate from the holder, that is, separate from the light source unit. You can also.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規なマルチビーム走査装置およびマルチビーム走
査装置における光源ユニットを実現できる。この発明の
光源ユニットは、上記の如く、複数の半導体レーザが、
ホルダに対して、パッケージ半径方向の向きが同じにな
るようにしてホルダに圧入されるので、各半導体レーザ
に「発光部の位置ずれ」があっても、各カップリングレ
ンズに対する接着剤層の厚さの差が小さくてすむ。従っ
て、カップリングレンズの光軸位置調整が容易となり、
光源ユニットがマルチビーム走査装置に組み込まれた状
態で温・湿度が変化しても、被走査面上におけるスポッ
トの相対的な位置関係が大きく変化することがない。ま
た、請求項5記載の発明では、半導体レーザチップの発
熱に伴う、半導体レーザチップを接着固定された棚状保
持部の反りとホルダの棚状部の反りとが同じ向きになる
ので、半導体レーザから放射される光束の光軸とカップ
リングレンズの光軸とが、上記反りにより大きくずれる
ことがない。請求項6記載の発明では、放熱フィンによ
り、半導体レーザで生じた熱を有効に放熱することによ
り、半導体レーザにおける温度上昇を有効に軽減するこ
とができ、所謂「波長飛び」による走査不全を有効に軽
減もしくは防止することができる。そして、この発明の
マルチビーム走査装置は、上記の如き光源装置を用いる
ことにより、環境変化に影響されにくいので、常に良好
なマルチビーム走査を実現できる。
As described above, according to the present invention, a novel multi-beam scanning device and a light source unit in the multi-beam scanning device can be realized. As described above, the light source unit of the present invention includes a plurality of semiconductor lasers,
Since the package is pressed into the holder in the same radial direction with respect to the holder, the thickness of the adhesive layer with respect to each coupling lens can be maintained even if each semiconductor laser has a "position shift of the light emitting unit". The difference in height is small. Therefore, it becomes easy to adjust the optical axis position of the coupling lens,
Even if the temperature and humidity change while the light source unit is incorporated in the multi-beam scanning device, the relative positional relationship of the spots on the surface to be scanned does not change significantly. According to the fifth aspect of the present invention, the warpage of the shelf-shaped holding portion to which the semiconductor laser chip is adhered and fixed and the warpage of the shelf-shaped portion of the holder are caused in the same direction due to the heat generated by the semiconductor laser chip. The optical axis of the light beam radiated from the optical axis and the optical axis of the coupling lens do not significantly shift due to the warpage. According to the sixth aspect of the invention, the heat generated by the semiconductor laser is effectively radiated by the heat radiation fins, so that the temperature rise in the semiconductor laser can be effectively reduced, and scanning failure due to so-called “wavelength jump” is effectively prevented. Can be reduced or prevented. The multi-beam scanning device according to the present invention is hardly affected by environmental changes by using the light source device as described above, so that good multi-beam scanning can always be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の光源ユニットの実施の1形態を説明
するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a light source unit according to the present invention.

【図2】従来、実施が意図されているマルチビーム走査
装置の1例を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a conventional multi-beam scanning device that is intended to be implemented.

【図3】従来、意図されている光源ユニットを説明する
ための図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a light source unit that is conventionally intended.

【図4】発明が解決しようとする課題を説明するための
図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a problem to be solved by the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,102 半導体レーザ 103,104 カップリングレンズ 60 ホルダ 61 板状基部 62 棚状部 101, 102 Semiconductor laser 103, 104 Coupling lens 60 Holder 61 Plate base 62 Shelf

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の発光部からの複数のビームを共通の
光学系を介して被走査面に導き、副走査方向に互いに分
離した複数のスポットとして集光せしめ、上記光学系に
含まれる光偏向器により上記複数ビームを同時に偏向せ
しめ、上記複数のスポットにより複数ラインを同時走査
する方式のマルチビーム走査装置において、 複数個の半導体レーザと、 各半導体レーザに対応し、対応する半導体レーザからの
ビームを以後の光学系にカップリングする複数のカップ
リングレンズと、 上記複数個の半導体レーザと、複数のカップリングレン
ズとを保持するホルダとを有し、 該ホルダは、上記複数の半導体レーザを所定の位置に圧
入されて固定的に保持する板状基部と、この板状基部に
略直交するように張り出した棚状部とを有する一体構造
であって、上記棚状部に上記複数のカップリングレンズ
が、接着剤により位置調整されつつ固設され、 上記複数個の半導体レーザは、上記ホルダに対し、パッ
ケージ半径方向の向きが同じになるようにしてホルダに
圧入されたことを特徴とするマルチビーム走査装置にお
ける光源ユニット。
1. A plurality of beams from a plurality of light emitting units are guided to a surface to be scanned via a common optical system, and are focused as a plurality of spots separated from each other in a sub-scanning direction. In a multi-beam scanning apparatus of a system in which a plurality of beams are simultaneously deflected by a deflector and a plurality of lines are simultaneously scanned by the plurality of spots, a plurality of semiconductor lasers and a plurality of semiconductor lasers corresponding to the respective semiconductor lasers. A plurality of coupling lenses for coupling the beam to a subsequent optical system; a plurality of semiconductor lasers; and a holder for holding the plurality of coupling lenses. An integrated structure having a plate-shaped base that is press-fitted into a predetermined position and fixedly held therein, and a shelf-shaped portion that projects so as to be substantially perpendicular to the plate-shaped base. Thus, the plurality of coupling lenses are fixed to the shelf while being adjusted in position by an adhesive, and the plurality of semiconductor lasers have the same package radial direction with respect to the holder. A light source unit in the multi-beam scanning device, wherein the light source unit is press-fitted into the holder.
【請求項2】請求項1記載の光源ユニットにおいて、 半導体レーザの個数が2個であることを特徴とするマル
チビーム走査装置における光源ユニット。
2. The light source unit according to claim 1, wherein the number of semiconductor lasers is two.
【請求項3】請求項2記載の光源ユニットにおいて、 ホルダの棚状部に、各カップリングレンズによりカップ
リングされたビームを合成するビーム合成手段を有し、 該ビーム合成手段は、反射面と偏光分離膜とを有するプ
リズムと、一方のビームの偏光面を90度旋回させる1
/2波長板とを有し、各ビームの偏光状態を利用してビ
ーム合成を行うものであることを特徴とするマルチビー
ム走査装置における光源ユニット。
3. The light source unit according to claim 2, further comprising beam combining means for combining beams coupled by each coupling lens on a shelf of the holder, wherein said beam combining means includes a reflecting surface and A prism having a polarization splitting film, and rotating the polarization plane of one beam by 90 degrees 1
A light source unit in a multi-beam scanning device, comprising: a half-wave plate; and performing beam combining using the polarization state of each beam.
【請求項4】請求項3記載の光源ユニットにおいて、 ビーム合成手段により合成された複数のビームの個々に
対してビーム整形を行う、各ビームに共通のアパーチュ
アおよび/または上記複数のビームの偏光状態を円偏光
にする、各ビームに共通の1/4波長板が、ホルダの棚
状部に保持されることを特徴とするマルチビーム走査装
置における光源ユニット。
4. A light source unit according to claim 3, wherein beam shaping is performed on each of the plurality of beams synthesized by the beam synthesis means, and an aperture common to each beam and / or a polarization state of the plurality of beams. A light source unit in a multi-beam scanning apparatus, wherein a 波長 wavelength plate common to each beam, which is a circularly polarized light, is held on a shelf of the holder.
【請求項5】請求項4記載の光源ユニットにおいて、 各半導体レーザは、半導体レーザチップを接着固定され
た棚状保持部が、ホルダの棚状部の側に位置するよう
に、パッケージ半径方向の向きが定められたことを特徴
とするマルチビーム走査装置における光源ユニット。
5. The light source unit according to claim 4, wherein each of the semiconductor lasers is arranged in a radial direction of the package such that the shelf-shaped holding portion to which the semiconductor laser chip is adhered and fixed is located on the shelf-shaped side of the holder. A light source unit in a multi-beam scanning device, the direction of which is determined.
【請求項6】請求項1〜5の任意の1に記載の光源ユニ
ットにおいて、 ホルダにおける半導体レーザの圧入部の個々が、板状基
部の裏面側へ突出した円筒状であり、各圧入部の円筒形
状の外周部に、補強リブを兼ねた放熱フィンを有するこ
とを特徴とするマルチビーム走査装置における光源ユニ
ット。
6. The light source unit according to claim 1, wherein each of the press-fitting portions of the semiconductor laser in the holder has a cylindrical shape protruding toward the back side of the plate-like base portion. A light source unit in a multi-beam scanning device, wherein a radiation fin serving also as a reinforcing rib is provided on a cylindrical outer peripheral portion.
【請求項7】複数の発光部からの複数のビームを共通の
光学系を介して被走査面に導き、副走査方向に互いに分
離した複数のスポットとして集光せしめ、上記光学系に
含まれる光偏向器により上記複数ビームを同時に偏向せ
しめ、上記複数のスポットにより複数ラインを同時走査
する方式のマルチビーム走査装置において、 請求項1〜6の任意の1に記載の光源ユニットを有する
ことを特徴とするマルチビーム走査装置。
7. A plurality of beams from a plurality of light-emitting portions are guided to a surface to be scanned via a common optical system, and are focused as a plurality of spots separated from each other in a sub-scanning direction. A multi-beam scanning apparatus of a system in which a plurality of beams are simultaneously deflected by a deflector and a plurality of lines are simultaneously scanned by the plurality of spots, wherein the light source unit according to any one of claims 1 to 6 is provided. Multi-beam scanning device.
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JP2006343580A (en) * 2005-06-09 2006-12-21 Canon Inc Scanner
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