JP2005074978A - Heat radiation structure for laser light scanner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光を照射対象面に照射するレーザ光走査装置で発生する熱を効果的に放熱するための構造に関するものである。 The present invention relates to a structure for effectively radiating heat generated by a laser beam scanning device that irradiates a surface to be irradiated with laser light.
従来、レーザ光走査装置としては、例えば、ネガフィルムやポジフィルムの写真フィルムの画像または、デジタルカメラで撮影してICカード(メモリカード)に保存された画像データ等を写真感光材に画像形成するレーザ光走査装置が知られている。
このレーザ光走査装置は、R(赤)、G(緑)、B(青)のレーザ光をビーム状に発生するレーザ光発生部と、このレーザ光発生部で発生されたR・G・Bのレーザ光を各色の画像データに応じて変調するレーザ強度変調部材と、変調されたレーザ光(変調光と呼ぶ)を感光材面上において主走査方向に走査するポリゴンミラーとを備えた主走査機構と、感光材を副走査方向に搬送する搬送機構を備えることで、感光材面上に2次元カラー画像を形成可能にしている。
前記レーザ光発生部は、R・G・Bのレーザ光を発生するために、赤色光源ユニット、緑色光源ユニット、青色光源ユニットを備えている。
前記レーザ光走査装置は、例えば、写真処理装置に内臓されている。
Conventionally, as a laser beam scanning device, for example, an image of a photographic film such as a negative film or a positive film, or image data shot with a digital camera and stored in an IC card (memory card) is formed on a photographic photosensitive material. Laser beam scanning devices are known.
This laser beam scanning device includes a laser beam generator that generates R (red), G (green), and B (blue) laser beams in a beam shape, and R, G, and B generated by the laser beam generator. Main scanning provided with a laser intensity modulating member that modulates the laser light of each color in accordance with image data of each color, and a polygon mirror that scans the modulated laser light (referred to as modulated light) on the photosensitive material surface in the main scanning direction. By providing a mechanism and a transport mechanism for transporting the photosensitive material in the sub-scanning direction, a two-dimensional color image can be formed on the surface of the photosensitive material.
The laser light generator includes a red light source unit, a green light source unit, and a blue light source unit in order to generate R, G, and B laser beams.
The laser beam scanning device is incorporated in, for example, a photographic processing device.
上記レーザ光発生部において用いられているレーザ発光ダイオードは、温度変化に応じてレーザ光の波長が変化する特性があるが、レーザ光の波長が不安定であると感光材に形成される画像の画質が劣化するので、レーザ光発生部ではレーザ光の波長を一定に保つためにレーザ光発生部の温度調節が行われている。 The laser light emitting diode used in the laser light generating section has a characteristic that the wavelength of the laser light changes according to a temperature change, but if the wavelength of the laser light is unstable, the image of the image formed on the photosensitive material Since the image quality deteriorates, the temperature of the laser beam generator is adjusted in order to keep the wavelength of the laser beam constant in the laser beam generator.
特に赤色用のレーザ発光ダイオードが温度の影響を受けやすいため、赤色用のレーザ発光ダイオードの近くに配したペルチェ素子による温度調節手段を備えている。
上述したようにペルチェ素子による温度調節手段を備えている場合、ペルチェ素子の放熱側の電極は温度が上昇するので、この熱を筐体の外部へ放熱するために、筐体の外面には放熱フィンが形成されている。
また、レーザ光走査装置のポリゴンミラーを駆動するためのモータや駆動用半導体を冷却するために、ダクトとファンを備えた走査装置が提案されている。(特許文献1参照。)
In particular, since a red laser light emitting diode is easily affected by temperature, a temperature adjusting means is provided by a Peltier element arranged near the red laser light emitting diode.
As described above, when the temperature adjusting means using the Peltier element is provided, the temperature of the electrode on the heat dissipation side of the Peltier element rises. Therefore, in order to dissipate this heat to the outside of the casing, heat is dissipated on the outer surface of the casing. Fins are formed.
In addition, in order to cool a motor and a driving semiconductor for driving a polygon mirror of a laser beam scanning apparatus, a scanning apparatus having a duct and a fan has been proposed. (See Patent Document 1.)
しかし、前記特許文献1に記載の技術は、ポリゴンミラーを駆動するためのモータや駆動用半導体を冷却するためのものであって、カラー画像を形成するためのレーザ光源の温度調節を効果的に行うためのものではない。
レーザ光源の熱は放熱フィンまで伝わるが、この放熱フィンの熱の放熱は不十分であって効果的ではなかった。その理由は、前記放熱フィンの熱は、前記レーザ光走査装置が内臓されている写真処理装置等の内部の空気で放熱されるように構成されているが、写真処理装置等の内部の空気は他の構成機器等の熱によって温かくなって、放熱フィンとの温度差が少ないため、効果的な放熱ができないからである。
従って、例えば、写真処理装置等の内部の空気の温度が高い場合には、前記ペルチェ素子によるレーザ光源の温度調節は十分には効果的でないので、レーザ光源の温度を低い目標温度に制御することが困難であった。このように、レーザ光源の温度を低くできなければレーザ光源の寿命を長くすることができないという問題があった。
However, the technique described in Patent Document 1 is for cooling a motor for driving a polygon mirror and a driving semiconductor, and effectively adjusts the temperature of a laser light source for forming a color image. Not for doing.
The heat of the laser light source is transmitted to the heat radiating fins, but the heat radiating from the heat radiating fins is insufficient and not effective. The reason is that the heat of the radiating fin is radiated by the air inside the photographic processing apparatus or the like in which the laser beam scanning device is incorporated, but the air inside the photographic processing apparatus or the like is This is because it becomes warm due to the heat of other components and the like, and since there is little temperature difference with the radiation fins, effective heat radiation cannot be performed.
Therefore, for example, when the temperature of the air inside the photographic processing apparatus or the like is high, the temperature adjustment of the laser light source by the Peltier element is not sufficiently effective, so the temperature of the laser light source is controlled to a low target temperature. It was difficult. Thus, there has been a problem that unless the temperature of the laser light source can be lowered, the life of the laser light source cannot be extended.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、放熱フィンの熱を効果的に排出できるようにして、レーザ光走査装置における温度調節効果を改善することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the temperature adjustment effect in a laser beam scanning device by effectively discharging the heat of a radiating fin.
本発明にかかる請求項1に記載のレーザ光走査装置の放熱構造は、
筐体内に、ビーム状のレーザ光を発生するレーザ光発生手段と、前記レーザ光発生手段にて発生させたレーザ光を照射対象面へ導いて走査するための走査手段とを備えるとともに、前記筐体の外面には放熱フィンを備え、前記レーザ光発生手段にて発生した熱を前記放熱フィンへ伝達して放熱するように構成されたレーザ光走査装置の放熱構造において、
前記放熱フィンを通気路に臨ませた通気ダクトを設けるとともに、前記通気ダクトには、外気を前記通気ダクト内に取り込むための開口部と、前記通気ダクトの内部の空気のみを排気するファンとを設けるという手段を講じた。
The heat radiation structure of the laser beam scanning device according to claim 1 according to the present invention includes:
In the housing, there are provided laser light generating means for generating beam-shaped laser light, and scanning means for guiding the laser light generated by the laser light generating means to an irradiation target surface for scanning. In the heat radiation structure of the laser beam scanning device configured to dissipate heat by providing heat radiation fins on the outer surface of the body and transmitting the heat generated by the laser light generation means to the heat radiation fins,
A ventilation duct having the heat radiating fins facing the ventilation path is provided, and the ventilation duct has an opening for taking outside air into the ventilation duct and a fan for exhausting only air inside the ventilation duct. We took measures to provide it.
本発明では、筐体の外面に形成された放熱フィンを通気ダクト内の通気路に臨ませたので、放熱フィンは、通気ダクトの内部の通気路を流れる空気流によって効果的に放熱される。従って、レーザ光源の温度を低く保つことができるので、レーザ光源の寿命を延ばすことができる。
また、ファンは、通気ダクト以外の余分な空気を排気する必要がなく、通気ダクトの内部の空気のみを排気すればよいので、ファンの容量を小さくできコストを削減できる。
In the present invention, since the heat radiating fins formed on the outer surface of the housing face the air passage in the air duct, the heat radiating fins are effectively radiated by the airflow flowing through the air passage inside the air duct. Therefore, since the temperature of the laser light source can be kept low, the life of the laser light source can be extended.
Further, the fan does not need to exhaust excess air other than the ventilation duct, and only the air inside the ventilation duct needs to be exhausted. Therefore, the capacity of the fan can be reduced and the cost can be reduced.
以下に、本発明にかかるレーザ光走査装置の放熱構造を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明のレーザ光走査装置の放熱構造を採用した写真処理装置の一構成例を示す図である。
Hereinafter, a heat radiation structure of a laser beam scanning device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a photographic processing apparatus that employs a heat radiation structure of a laser beam scanning apparatus according to the present invention.
まず、写真処理装置の全体概要を説明する。
写真処理装置1はフィルム(ネガ、ポジ)からラインCCDスキャナで読み取られた画像データ、デジタルカメラで撮影された画像データ、パソコンで作成された画像データ等の画像を、感光材(印画紙)に露光させるレーザ光走査装置100と、ロール状に巻回された印画紙を収納し、所定サイズに切断して露光部であるレーザ光走査装置100に供給する感光材収納部200と、レーザ光走査装置100で露光された印画紙を現像、漂白定着及び安定処理する現像部300及び安定処理された印画紙を乾燥する乾燥部400等で構成されている。
なお、前記レーザ光走査装置100の下部には、本発明にかかる放熱構造の通気ダクト550が配設され、前記写真処理装置1の前面の扉11には、本発明にかかる放熱構造のルーバ111が形成されている。
First, an overall outline of the photo processing apparatus will be described.
The photo processing apparatus 1 uses images such as image data read from a film (negative, positive) by a line CCD scanner, image data taken by a digital camera, and image data created by a personal computer on a photosensitive material (printing paper). A laser beam scanning device 100 to be exposed, a photosensitive material storage unit 200 that stores photographic paper wound in a roll shape, cuts it to a predetermined size, and supplies it to the laser beam scanning device 100 as an exposure unit, and laser beam scanning The image forming apparatus 100 includes a developing unit 300 that develops, bleach-fixes, and stabilizes the photographic paper exposed by the apparatus 100, and a drying unit 400 that dries the photographic paper that has been stably processed.
In addition, a ventilation duct 550 having a heat dissipation structure according to the present invention is disposed below the laser beam scanning apparatus 100, and a louver 111 having a heat dissipation structure according to the present invention is provided at the front door 11 of the photographic processing apparatus 1. Is formed.
感光材収納部200はレーザ光走査装置100の、例えば下部に設けられており、ロール状に巻回された印画紙を感光させないように内蔵した印画紙マガジン201が交換可能に収納されている。扉202を開いた内側には、印画紙マガジン201を載置して感光材収納部200の内部に収納するための引き出し可能な支持レール(図略)等が設けられている。印画紙マガジン201が感光材収納部200に装填されると、印画紙が印画紙マガジン201から繰り出され、カッタ(図略)により所定の寸法に切断された後、レーザ光走査装置100に搬送される。 The photosensitive material storage unit 200 is provided at, for example, the lower portion of the laser beam scanning device 100, and stores a photographic paper magazine 201 built therein so as not to expose the photographic paper wound in a roll shape. Inside the opening of the door 202, there are provided support rails (not shown) that can be pulled out to place the photographic paper magazine 201 and store it in the photosensitive material storage unit 200. When the photographic paper magazine 201 is loaded in the photosensitive material storage unit 200, the photographic paper is fed out from the photographic paper magazine 201, cut into a predetermined size by a cutter (not shown), and then conveyed to the laser beam scanning device 100. The
レーザ光走査装置100については、後に詳述するが、レーザビーム発生部104と、該レーザビーム発生部104で発生したレーザビームの強度を変調するレーザ強度変調部材108と、これらの構成要素を遮光状態で格納する筐体102とを少なくとも具備して構成されている。 The laser beam scanning device 100 will be described in detail later. The laser beam generation unit 104, a laser intensity modulation member 108 that modulates the intensity of the laser beam generated by the laser beam generation unit 104, and these components are shielded from light. And at least a housing 102 for storing in a state.
現像部300により現像、漂白定着及び安定処理された印画紙2は、乾燥部400に搬送され、乾燥処理された後、乾燥部400の上部の排出口401から、第1搬送ベルト402上に排出される。
第1搬送ベルト402は、例えば1本のフィルムに撮影されているコマ数分の印画紙2が積み重ねられる。そして、印画紙2は第1搬送ベルト402により第2搬送ベルト403上に移送され、第2搬送ベルト403上に保持される。
第2搬送ベルト403は、第1搬送ベルト402から移送される毎に所定長だけ前進され、これにより、フィルム複数本分の写真(乾燥済みの印画紙)を載置することができる。
The photographic paper 2 developed, bleach-fixed, and stabilized by the developing unit 300 is conveyed to the drying unit 400, dried, and then discharged onto the first conveying belt 402 from the discharge port 401 at the top of the drying unit 400. Is done.
On the first conveyor belt 402, for example, photographic papers 2 for the number of frames photographed on one film are stacked. Then, the photographic paper 2 is transferred onto the second conveyor belt 403 by the first conveyor belt 402 and held on the second conveyor belt 403.
Each time the second conveyor belt 403 is transferred from the first conveyor belt 402, the second conveyor belt 403 is advanced by a predetermined length, so that photographs (dried photographic paper) for a plurality of films can be placed.
次に、前記写真処理装置1の要部であるレーザ光走査装置100の構造を説明する。
図2は、レーザ光走査装置100の構造を説明する平面図である。なお、図2においては、筐体102の上部を省略して図示しているが、筐体102には外光が入ることなく、また、筐体102から外部にレーザビームが漏れないように暗室に構成され、また、塵が入り込まないように密閉されている。
Next, the structure of the laser beam scanning apparatus 100, which is a main part of the photographic processing apparatus 1, will be described.
FIG. 2 is a plan view for explaining the structure of the laser beam scanning device 100. Note that in FIG. 2, the upper portion of the housing 102 is omitted, but a darkroom is provided so that external light does not enter the housing 102 and a laser beam does not leak from the housing 102 to the outside. And is sealed so that dust does not enter.
レーザ光走査装置100は筐体102の上に3個のレーザ光源104R、104G、104Bを備えている。
そして、赤色用のレーザ発光ダイオードを備えたレーザ光源104Rはカバー800に覆われている。このカバー800には、レーザ光の光路を妨げないように孔810が設けられている。
なお、以降、レーザ光源104のR(赤),G(緑),B(青)について述べる場合、104R、104G、104Bとし、全般的にレーザ光源のことを述べる場合、単に104と参照符号を付して説明する。
The laser beam scanning apparatus 100 includes three laser light sources 104R, 104G, and 104B on a housing 102.
The laser light source 104 </ b> R including the red laser light emitting diode is covered with a cover 800. The cover 800 is provided with a hole 810 so as not to obstruct the optical path of the laser beam.
In the following, when R (red), G (green), and B (blue) of the laser light source 104 are described, they are 104R, 104G, and 104B. A description will be given.
レーザ光源104Rは、R(赤)の波長(例えば685nm)のレーザビーム(以下、Rレーザビームという)を射出するレーザ発光ダイオード(LD)104XRで構成されている。レーザ光源104Gは、例えば、1064nmの波長のレーザビーム(以下、Gレーザビームという)を射出するレーザ発光ダイオード104XGと、レーザ発光ダイオード104XGから射出されたGレーザビームを、G(緑)の波長である1/2の波長(例えば532nm)のレーザビームに変換する波長変換素子(SHG)104YGとから構成されている。なお、波長変換素子から532nmのレーザビームが射出されるようにレーザ発光ダイオード104XGの発振波長が定められている。同様に、レーザ光源104Bは、例えば、946nmの波長のレーザビーム(以下、Bレーザビームという)を射出するレーザ発光ダイオード104XBと、レーザ発光ダイオード104XBから射出されたBレーザビームを、B(青)の波長である1/2の波長(例えば473nm)のレーザビームに変換する波長変換素子104YBとから構成されている。なお、波長変換素子104YBから473nmのレーザビームが射出されるようにレーザ発光ダイオード104XBの発振波長が定められている。 The laser light source 104R includes a laser light emitting diode (LD) 104XR that emits a laser beam (hereinafter referred to as an R laser beam) having an R (red) wavelength (for example, 685 nm). For example, the laser light source 104G emits a laser light emitting diode 104XG that emits a laser beam having a wavelength of 1064 nm (hereinafter referred to as a G laser beam) and a G laser beam emitted from the laser light emitting diode 104XG at a wavelength of G (green). It comprises a wavelength conversion element (SHG) 104YG that converts the laser beam to a certain half wavelength (for example, 532 nm). The oscillation wavelength of the laser light emitting diode 104XG is determined so that a 532 nm laser beam is emitted from the wavelength conversion element. Similarly, the laser light source 104B, for example, emits a laser beam having a wavelength of 946 nm (hereinafter referred to as a B laser beam) and a B laser beam emitted from the laser light emitting diode 104XB to B (blue). And a wavelength conversion element 104YB that converts the laser beam into a laser beam having a half wavelength (for example, 473 nm). The oscillation wavelength of the laser light emitting diode 104XB is determined so that a laser beam of 473 nm is emitted from the wavelength conversion element 104YB.
レーザ光源104R、104G、104Bのレーザ射出側には、レーザ強度変調部材として機能する音響光学変調素子(Acousto-Optic Modulator以下単にAOMという)108、およびミラー110が順に配置されており、該ミラー110のレーザ反射側には、ポリゴンミラー118が配置されている。 On the laser emission side of the laser light sources 104R, 104G, and 104B, an acousto-optic modulator (Acousto-Optic Modulator, hereinafter simply referred to as AOM) 108 that functions as a laser intensity modulation member, and a mirror 110 are sequentially arranged. A polygon mirror 118 is disposed on the laser reflection side.
ポリゴンミラー118のレーザ射出側には、fθレンズ120、およびシリンドリカルレンズ122からなるレンズ群が配置されている。そして、搬送されてきた印画紙2は、前記レンズ群を通過したR・G・Bのレーザビームに照射され、画像露光される。 A lens group including an fθ lens 120 and a cylindrical lens 122 is disposed on the laser emission side of the polygon mirror 118. The photographic paper 2 that has been conveyed is irradiated with the R, G, and B laser beams that have passed through the lens group, and image exposure is performed.
つぎに、前記AOM108について説明する。AOM108は、レーザ光源104R、104G、104Bから入射されたレーザビームがAOM108内部の音響光学媒質を透過するように筐体102の所要位置に3個配置されているとともに、各AOM108はAOMドライバ(図略)に接続されている。 Next, the AOM 108 will be described. Three AOMs 108 are arranged at required positions of the housing 102 so that the laser beams incident from the laser light sources 104R, 104G, and 104B pass through the acoustooptic medium inside the AOM 108, and each AOM 108 has an AOM driver (see FIG. Abbreviation).
AOMドライバから各AOM108に画像のR・G・Bの濃度に応じた信号(R・G・B毎の出力)が入力されると、AOM108の音響光学媒質にAOMドライバの出力に応じた超音波光学効果が作用して回折が生じ、AOM108に入射されたレーザビームは画像の濃度に応じた強度となり、AOM108から回折光(変調光)として射出され、感光材2に至り、画像を形成する。 When a signal corresponding to the R, G, and B density of an image (output for each of R, G, and B) is input from the AOM driver to each AOM 108, an ultrasonic wave corresponding to the output of the AOM driver is input to the acoustooptic medium of the AOM 108. Diffraction occurs due to the optical effect, and the laser beam incident on the AOM 108 has an intensity corresponding to the density of the image, is emitted from the AOM 108 as diffracted light (modulated light), reaches the photosensitive material 2, and forms an image.
つぎに、上記の構成のレーザ光走査装置100の動作について説明する。
レーザ光源104から射出されたレーザビームはAOM108に入射する。なお、赤色用のレーザ発光ダイオードを備えたレーザ光源104Rから出射された赤色のレーザ光はカバー800に設けられた孔810を通って前記AOM108に入射する。
そして、AOMドライバから画像のR・G・B濃度に応じた信号がAOM108に入力され、AOM108に入射したレーザビームは、画像の濃度に応じた強度となり、回折光(変調光)として射出される。AOM108から射出されたレーザビームは、一定速度で回転するポリゴンミラー118によって反射され、主走査方向に走査され、fθレンズ120、およびシリンドリカルレンズ122を介して印画紙2に照射される。一方、印画紙2は、主走査方向と略直交する方向に図略の搬送部により搬送される。これによって、印画紙2上に画像が形成される。
このように、ポリゴンミラー118の回転によるレーザビームの走査は、2次元の画像を形成するための主走査としての機能を有し、印画紙2の搬送は副走査としての機能を有している。
なお、前記ポリゴンミラー118は、特許請求の範囲に記載された走査手段に対応する構成である。
Next, the operation of the laser beam scanning apparatus 100 configured as described above will be described.
The laser beam emitted from the laser light source 104 enters the AOM 108. Note that the red laser light emitted from the laser light source 104 </ b> R having the red laser light emitting diode enters the AOM 108 through the hole 810 provided in the cover 800.
A signal corresponding to the R, G, B density of the image is input from the AOM driver to the AOM 108, and the laser beam incident on the AOM 108 has an intensity corresponding to the density of the image and is emitted as diffracted light (modulated light). . The laser beam emitted from the AOM 108 is reflected by the polygon mirror 118 rotating at a constant speed, scanned in the main scanning direction, and irradiated onto the photographic paper 2 through the fθ lens 120 and the cylindrical lens 122. On the other hand, the photographic paper 2 is conveyed by a conveyance unit (not shown) in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction. As a result, an image is formed on the photographic paper 2.
Thus, the scanning of the laser beam by the rotation of the polygon mirror 118 has a function as a main scanning for forming a two-dimensional image, and the conveyance of the photographic paper 2 has a function as a sub scanning. .
The polygon mirror 118 has a configuration corresponding to the scanning means described in the claims.
つぎに、前記レーザ光走査装置100における温度調節手段を説明する。
図3は、レーザ光走査装置100を構成する赤色レーザ光用のレーザ光源104Rの詳細構造を示した側面要部断面図である。
図3において、
前記レーザ発光ダイオード(LD)104XRは、セラミック製のスペーサ501を介してクロム銅合金製の第1熱伝達部材502に密着させて取り付けられている。
前記第1熱伝達部材502にはペルチェ素子510の一方の極が密着させて取り付けられ、前記ペルチェ素子510の他方の極には、アルミニウム製の第2熱伝達部材503が密着させて取り付けられている。この第2熱伝達部材503はアルミニウム製の第3熱伝達部材504を介してアルミダイキャスト等の金属製の前記筐体102に密着させて取り付けられている。
そして、前記レーザ発光ダイオード(LD)104XRの近傍には、温度センサ520が配設されている。この温度センサ520はレーザ発光ダイオード(LD)104XRと可能な限りに密に熱結合されている。
Next, temperature adjusting means in the laser beam scanning device 100 will be described.
FIG. 3 is a side sectional view showing the detailed structure of the laser light source 104R for red laser light constituting the laser light scanning device 100.
In FIG.
The laser light emitting diode (LD) 104XR is attached in close contact with a first heat transfer member 502 made of chromium copper alloy via a ceramic spacer 501.
One pole of a Peltier element 510 is attached in close contact with the first heat transfer member 502, and an aluminum second heat transfer member 503 is attached in close contact with the other pole of the Peltier element 510. Yes. The second heat transfer member 503 is attached in close contact with the casing 102 made of metal such as aluminum die-cast via a third heat transfer member 504 made of aluminum.
A temperature sensor 520 is disposed in the vicinity of the laser light emitting diode (LD) 104XR. The temperature sensor 520 is thermally coupled as closely as possible to the laser light emitting diode (LD) 104XR.
前記セラミック製のスペーサ501は、電気的な絶縁性を備えるとともに、熱伝動性が優れた素材である。
また、前記レーザ発光ダイオード(LD)104XRは、必要な駆動回路が設けられた基板505に取り付けられている。なお、前記第1熱伝達部材502と第3熱伝達部材504との間には、電気的な絶縁性と熱的な絶縁性を備えたセラミック部材506が介装されている。
このようにして、レーザ発光ダイオード(LD)104XRは、セラミックスペーサ501、第1熱伝達部材502を介して、ペルチェ素子510の一方の極と熱的に結合されており、ペルチェ素子510の他方の極は、第2熱伝達部材503と第3熱伝達部材504とを介して筐体102、および筐体102に形成された放熱フィン530と熱的に結合されている。
The ceramic spacer 501 is a material having electrical insulation and excellent thermal conductivity.
The laser light emitting diode (LD) 104XR is attached to a substrate 505 provided with a necessary drive circuit. A ceramic member 506 having electrical insulation and thermal insulation is interposed between the first heat transfer member 502 and the third heat transfer member 504.
Thus, the laser light emitting diode (LD) 104XR is thermally coupled to one pole of the Peltier element 510 via the ceramic spacer 501 and the first heat transfer member 502, and the other of the Peltier element 510 is The poles are thermally coupled to the housing 102 and the radiation fins 530 formed on the housing 102 via the second heat transfer member 503 and the third heat transfer member 504.
そして、以上の構成の赤色用のレーザ光源104Rはカバー800に覆われている。このカバー800から出射されるレーザ光の光路上には、レーザ光を妨げないように孔810が設けられている。
以上の構成によって、レーザ発光ダイオード(LD)104XRから出射されるレーザ光はレンズ系507を通って出射され、カバー800に設けられた孔810を通過して、前記AOM108等の光学系に入射する。
前記カバー800は、少なくとも前記レーザ発光ダイオード(LD)104XRと、前記ペルチェ素子510と、前記温度センサ520とを同一空間内に囲うものであって、内部空間と外部空間との間の空気の流通もしくは対流を抑制し得る材質と構造とを備えたものである。
なお、前記孔810に代えてレンズやガラス等のレーザ光を透過させる部材によってレーザ光透過部を形成してもよい。
The red laser light source 104 </ b> R configured as described above is covered with a cover 800. A hole 810 is provided on the optical path of the laser light emitted from the cover 800 so as not to disturb the laser light.
With the above configuration, the laser light emitted from the laser light emitting diode (LD) 104XR is emitted through the lens system 507, passes through the hole 810 provided in the cover 800, and enters the optical system such as the AOM 108. .
The cover 800 surrounds at least the laser light emitting diode (LD) 104XR, the Peltier element 510, and the temperature sensor 520 in the same space, and air flows between the internal space and the external space. Or it is provided with a material and a structure capable of suppressing convection.
Instead of the hole 810, a laser beam transmitting portion may be formed by a member that transmits laser beam, such as a lens or glass.
前述したように、前記カバー800は、少なくとも前記レーザ発光ダイオード(LD)104XRと、前記ペルチェ素子510と、前記温度センサ520とを同一空間内に囲っているので、前記温度センサ520によって、カバー800の内部空間の温度を環境温度の影響を受けずに検出し、前記ペルチェ素子510によって、カバー800の内部空間のみを効率よく加温もしくは冷却する。従って、このように温度調節された空間内に配設されているレーザ発光ダイオード(LD)104XRの温度は正確に目標温度に調節されるのである。 As described above, the cover 800 surrounds at least the laser light emitting diode (LD) 104XR, the Peltier element 510, and the temperature sensor 520 in the same space. The temperature of the internal space is detected without being affected by the environmental temperature, and only the internal space of the cover 800 is efficiently heated or cooled by the Peltier element 510. Therefore, the temperature of the laser light emitting diode (LD) 104XR disposed in the temperature-controlled space is accurately adjusted to the target temperature.
なお、前記温度センサ520によるレーザ光源の温度調節とは別に前記レーザ光走査装置100の内部空間の全体的な温度調節も行われているが、従来は、これらの2系統の温度調節が全く個別に独立して制御されていた。そのため、レーザ光源の温度と、その周囲空間である前記レーザ光走査装置100の内部空間の温度との間に大きな温度差が発生すると、前記レーザ光源を構成する金属や樹脂等の異種材料間で膨張する度合いが変化するので、レーザ光軸がずれてしまうことがあった。
このレーザ光走査装置100においては、前記温度センサ520と前記ペルチェ素子510によるレーザ光源の温度調節と、前記レーザ光走査装置100の内部空間の温度調節とを関連付けして制御するようにした。
In addition to the temperature adjustment of the laser light source by the temperature sensor 520, the overall temperature adjustment of the internal space of the laser beam scanning apparatus 100 is also performed. Conventionally, these two systems of temperature adjustment are completely individual. Were controlled independently. For this reason, when a large temperature difference occurs between the temperature of the laser light source and the temperature of the internal space of the laser beam scanning device 100 that is the surrounding space, the dissimilar materials such as metal and resin that constitute the laser light source are used. Since the degree of expansion changes, the laser optical axis may shift.
In the laser beam scanning device 100, the temperature adjustment of the laser light source by the temperature sensor 520 and the Peltier element 510 and the temperature adjustment of the internal space of the laser beam scanning device 100 are associated and controlled.
即ち、例えば、レーザ光源の温度調節における目標温度と、レーザ光走査装置100の内部空間の温度調節における目標温度とを、近い温度に設定することが好ましい。または、一方の温度調節において、他方の温度を監視しながら、大きな温度差が発生しないように制御することが好ましい。
このように、レーザ光源の温度調節とレーザ光走査装置100の内部空間の温度調節とを、高いに大きな温度差が発生しないように関連付けして制御するようにしたので、異常な熱ストレスの発生を防止でき、レーザ光軸のずれを防止することも可能となった。
In other words, for example, it is preferable to set the target temperature for adjusting the temperature of the laser light source and the target temperature for adjusting the temperature of the internal space of the laser beam scanning device 100 to a close temperature. Alternatively, in one temperature adjustment, it is preferable to control so as not to generate a large temperature difference while monitoring the other temperature.
As described above, the temperature adjustment of the laser light source and the temperature adjustment of the internal space of the laser beam scanning apparatus 100 are controlled in association with each other so that a large temperature difference does not occur. It is also possible to prevent the laser optical axis from shifting.
つぎに、本発明の特徴である放熱構造の詳細を説明する。
図4の(a)、(b)、(c)に示したように、前記筐体102の下側の外面には放熱フィン530が形成されている。この放熱フィン530は前記筐体102と同じくアルミダイキャスト製で、複数の板状の凸条が列状に形成されたものである。これらの放熱フィン530の周囲には、前記放熱フィンとほぼ同じ高さのリブ540が形成され、全ての放熱フィン530を囲むように配置されている。
これらの放熱フィン530は、3色のレーザ光源104R,104B,104Gの配置されている領域の裏側を含む領域に形成されている。
従って、特に発熱の多いレーザ光源の熱が前記放熱フィンに効果的に伝達されるように構成されている。
Next, details of the heat dissipation structure, which is a feature of the present invention, will be described.
As shown in FIGS. 4A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C, heat radiating fins 530 are formed on the lower outer surface of the casing 102. The heat dissipating fins 530 are made of aluminum die-cast as in the case 102, and a plurality of plate-like ridges are formed in rows. Around these radiating fins 530, ribs 540 having substantially the same height as the radiating fins are formed and arranged so as to surround all the radiating fins 530.
These heat radiation fins 530 are formed in a region including the back side of the region where the three color laser light sources 104R, 104B, and 104G are disposed.
Therefore, the heat of the laser light source that generates a large amount of heat is effectively transmitted to the heat radiating fins.
図5の(a)、(b)に示したように、前記リブ540で囲まれた前記放熱フィン530を含む空間は、通気ダクト550と連通し、前記放熱フィン530は通気ダクトの内部の通気路に望んだ状態となっている。
この通気ダクト550は、前記筐体の外部から外気を取り入れるための開口部551と、開口部551から前記リブ540で囲まれた空間まで外気を導入する導入部552と、前記リブ540で囲まれた空間の通気断面積を狭くするように覆うフィンカバー部553と、前記放熱フィン530の近傍を通過して熱を受け取った空気を排出する排出部554とを備えている。この排出部554には2つの排気ファン560が配設され、通気ダクト550内部の空気を排出することによって、前記開口部551から流入する空気流を発生させるように構成されている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the space including the heat radiating fins 530 surrounded by the ribs 540 communicates with the air duct 550, and the heat radiating fins 530 are ventilated inside the air duct. The road is in the desired state.
The ventilation duct 550 is surrounded by the opening 551 for taking in outside air from the outside of the casing, the introduction portion 552 for introducing outside air from the opening 551 to the space surrounded by the rib 540, and the rib 540. A fin cover portion 553 that covers the ventilation cross-sectional area of the space to be narrow, and a discharge portion 554 that discharges air that has passed through the vicinity of the heat dissipating fins 530 and received heat. Two exhaust fans 560 are disposed in the discharge portion 554, and are configured to generate an air flow flowing in from the opening portion 551 by discharging air inside the ventilation duct 550.
前記排気ファン560は小径であるので、断面形状が長方形状となっている通気ダクト550に効率よく収まるように、また、2つ列設されていいるので、十分な排気能力が得られる。
前記開口部551は、この写真処理装置1の前面に設けられた扉11に形成されたルーバ111に対応する位置に配設されている。
このような構成によって、写真処理装置1の前面に設けられた扉11のルーバ111から取り込まれた外気は、開口部から通気ダクト550の内部に導入され、前記放熱フィン530の間を流れて放熱フィンの熱を奪い、排気ファン560によって排気されるように構成されている。
なお、前記放熱フィン530、通気ダクト550、および排気ファン560によって放熱構造5が構成されている。そしてこの放熱構造5は、特許請求の範囲に記載されたレーザ光走査装置の放熱構造に対応している。
Since the exhaust fan 560 has a small diameter, the exhaust fan 560 is arranged in two so as to be efficiently accommodated in the ventilation duct 550 having a rectangular cross-sectional shape.
The opening 551 is disposed at a position corresponding to the louver 111 formed on the door 11 provided on the front surface of the photographic processing apparatus 1.
With such a configuration, the outside air taken in from the louver 111 of the door 11 provided on the front surface of the photographic processing apparatus 1 is introduced into the ventilation duct 550 from the opening and flows between the radiation fins 530 to dissipate heat. The heat of the fins is taken away and exhausted by the exhaust fan 560.
Note that the heat dissipation fin 5 530, the ventilation duct 550, and the exhaust fan 560 constitute a heat dissipation structure 5. The heat dissipation structure 5 corresponds to the heat dissipation structure of the laser beam scanning device described in the claims.
次に、本発明にかかる放熱構造の具体的な詳細構造を説明する。
まず、通気ダクトに関しては、前記通気ダクト550の導入部552および排気部554の断面積より、放熱フィンの近傍の断面積を小さくすることによって、放熱フィンの近傍の空気の流速を速くし、放熱フィンによる放熱効果を高くした。
また、前記リブ540と、前記通気ダクト550のフィンカバー部553との当接部分は、空気の漏れ等がなく前記リブ540で囲まれた部分のみの空気を排気できるように、互いに密接する構造となっている。例えば、図6に一部分の断面を示したように、通気ダクト550側に断面形状が凹状の溝555を設け、この溝555の底にクッション材等のパッキン556を装着し、前記リブ540の端部で前記パッキン556を押圧するように構成するとよい。
Next, a specific detailed structure of the heat dissipation structure according to the present invention will be described.
First, with respect to the ventilation duct, by reducing the cross-sectional area in the vicinity of the heat radiating fins from the cross-sectional area of the introduction part 552 and the exhaust part 554 of the air duct 550, the flow velocity of air in the vicinity of the radiating fins is increased. Increased heat dissipation effect by fins.
In addition, the contact portion between the rib 540 and the fin cover portion 553 of the ventilation duct 550 is in close contact with each other so that there is no air leakage or the like and only the portion surrounded by the rib 540 can be exhausted. It has become. For example, as shown in a partial cross section in FIG. 6, a groove 555 having a concave cross section is provided on the ventilation duct 550 side, and a packing 556 such as a cushion material is attached to the bottom of the groove 555, and the end of the rib 540 is provided. It is good to comprise so that the said packing 556 may be pressed by a part.
また、前記通気ダクトの開口部551と、前記扉11との当接部分は、光の漏れや空気の漏れ等がないように互いに密接する構造となっている。例えば、図7に一部分の断面を示したように、前記扉11の内側に断面形状が凹状の溝112を設け、この溝112の底に遮光性のクッション材等のパッキン113を装着し、前記開口部551の端部で前記パッキン113を押圧するように構成するとよい。
そして、前記扉11に形成されたルーバ111の周囲は前記凹状の溝112によって囲まれているので、扉を閉じた状態では、前記ルーバ111から通気ダクト内に漏れる光が、通気ダクトの外部、即ち、当該写真処理装置1の内部に漏れることは防止されている。また、空気の漏れも防止されているので、前記ルーバ111のスリットを通った外気のみが通気ダクト内に取り入れられる。
Further, the contact portion between the opening 551 of the ventilation duct and the door 11 has a structure that is in close contact with each other so as not to leak light or air. For example, as shown in a partial cross section in FIG. 7, a groove 112 having a concave cross section is provided inside the door 11, and a packing 113 such as a light-shielding cushioning material is attached to the bottom of the groove 112. It is good to comprise so that the said packing 113 may be pressed in the edge part of the opening part 551. FIG.
And since the circumference | surroundings of the louver 111 formed in the said door 11 are surrounded by the said concave groove | channel 112, in the state which closed the door, the light which leaks in the ventilation duct from the said louver 111, the exterior of a ventilation duct, That is, leaking into the photographic processing apparatus 1 is prevented. Further, since air leakage is also prevented, only the outside air that has passed through the slit of the louver 111 is taken into the ventilation duct.
次に、本発明にかかる放熱構造の作用・効果を説明する。
前記ペルチェ素子510は図示しない温度調節回路によって、前記レーザ発光ダイオード(LD)104XRにおける過剰な熱を前記放熱フィン530へ移動させる。そして、前記放熱フィン530の熱は通気ダクト内を流れる空気に奪われるので、前記ペルチェ素子510によるレーザ光源の温度調節は効果的に行われる。
従って、例えば、周囲温度が高くて温度調節の目標温度が低い場合には、従来のような放熱フィンだけでは、前記ペルチェ素子510によるレーザ光源の温度調節は効果的でなく、低い目標温度に制御することが困難であったが、放熱フィンの熱を通気ダクトを流れる空気流によって強制的に放熱するので、前記ペルチェ素子510によるレーザ光源の温度調節は効果的に行え、低い目標温度にも十分に制御することができる。
このように、レーザ光源の温度を低い温度に調節することができるので、レーザ発光ダイオードの寿命を延ばすことができるのである。
Next, the operation and effect of the heat dissipation structure according to the present invention will be described.
The Peltier element 510 moves excessive heat in the laser light emitting diode (LD) 104XR to the radiation fins 530 by a temperature adjustment circuit (not shown). Then, since the heat of the radiating fin 530 is taken away by the air flowing through the ventilation duct, the temperature adjustment of the laser light source by the Peltier element 510 is effectively performed.
Therefore, for example, when the ambient temperature is high and the target temperature for temperature adjustment is low, the temperature adjustment of the laser light source by the Peltier element 510 is not effective with the conventional radiating fin alone, and the target temperature is controlled to a low target temperature. However, since the heat of the radiating fin is forcibly radiated by the air flow flowing through the ventilation duct, the temperature of the laser light source can be effectively adjusted by the Peltier element 510, and the target temperature is sufficiently low. Can be controlled.
In this way, the temperature of the laser light source can be adjusted to a low temperature, so that the lifetime of the laser light emitting diode can be extended.
さらに、排気ファンは、通気ダクトの内部の空気のみを排気すればよいので、従来のように無駄がなく、小型のファンを採用することができる。従って、従来より排気ファンのコストを節減することができる。 Furthermore, since the exhaust fan only needs to exhaust the air inside the ventilation duct, there is no waste as in the conventional case, and a small fan can be employed. Therefore, the cost of the exhaust fan can be reduced as compared with the prior art.
1 写真処理装置
100 レーザ光走査装置
104 レーザ光源(レーザ光発生手段)
102 筐体
118 ポリゴンミラー、走査手段
5 レーザ光走査装置の放熱構造
530 放熱フィン
550 通気ダクト
551 開口部
560 排気ファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photo processing apparatus 100 Laser beam scanning apparatus 104 Laser light source (laser beam generation means)
102 Housing 118 Polygon mirror, scanning means 5 Radiation structure 530 of laser beam scanning device Radiation fin 550 Ventilation duct 551 Opening 560 Exhaust fan
Claims (1)
前記放熱フィンを通気路に臨ませた通気ダクトを設けるとともに、前記通気ダクトには、外気を前記通気ダクト内に取り込むための開口部と、前記通気ダクトの内部の空気のみを排気するファンとを設けたことを特徴とするレーザ光走査装置の放熱構造。
In the housing, there are provided laser light generating means for generating beam-shaped laser light, and scanning means for guiding the laser light generated by the laser light generating means to an irradiation target surface for scanning. In the heat radiation structure of the laser beam scanning device configured to dissipate heat by providing heat radiation fins on the outer surface of the body and transmitting the heat generated by the laser light generation means to the heat radiation fins,
A ventilation duct having the heat radiating fins facing the ventilation path is provided, and the ventilation duct has an opening for taking outside air into the ventilation duct and a fan for exhausting only air inside the ventilation duct. A heat dissipating structure for a laser beam scanning device, comprising:
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