JP2831192B2 - 光源ユニット - Google Patents
光源ユニットInfo
- Publication number
- JP2831192B2 JP2831192B2 JP4033026A JP3302692A JP2831192B2 JP 2831192 B2 JP2831192 B2 JP 2831192B2 JP 4033026 A JP4033026 A JP 4033026A JP 3302692 A JP3302692 A JP 3302692A JP 2831192 B2 JP2831192 B2 JP 2831192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- light source
- laser diode
- reference surface
- source unit
- 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
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- Led Device Packages (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザービームプリン
タ，複写機，ファクシミリ，写真植字機，バーコードリ
ーダー，センサ等に用いられる光源ユニットに関するも
のである。
タ，複写機，ファクシミリ，写真植字機，バーコードリ
ーダー，センサ等に用いられる光源ユニットに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザー(例えば、レーザーダイ
オード)等から成る光源ユニットは、上記のような様々
な装置の発光源として用いられている。例えば、レーザ
ービームプリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成
装置においては、感光体ドラム上に文字等の画像を高速
で形成するためのレーザービーム放射用の装置として用
いられている。写真植字機においては、フィルム上に高
速印字するためのレーザービーム放射用の装置として用
いられている。バーコードリーダーや各種センサにおい
ては、バーコードや物体からの反射光により情報を得る
ためのレーザービーム放射用の装置として用いられてい
る。
オード)等から成る光源ユニットは、上記のような様々
な装置の発光源として用いられている。例えば、レーザ
ービームプリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成
装置においては、感光体ドラム上に文字等の画像を高速
で形成するためのレーザービーム放射用の装置として用
いられている。写真植字機においては、フィルム上に高
速印字するためのレーザービーム放射用の装置として用
いられている。バーコードリーダーや各種センサにおい
ては、バーコードや物体からの反射光により情報を得る
ためのレーザービーム放射用の装置として用いられてい
る。
【０００３】上記光源ユニットを用いた一般的な構成と
しては、半導体レーザー１個とコリメータを構成する１
個のレンズとのペアで１本のレーザービームを形成し、
そのレーザービームをポリゴンスキャナーで反射して所
定の面上に画像を形成するものが知られている。しか
し、このような１個の半導体レーザーを用いた構成で
は、スキャニングの速度で処理速度が決まってしまうた
め、高速化には限界がある。
しては、半導体レーザー１個とコリメータを構成する１
個のレンズとのペアで１本のレーザービームを形成し、
そのレーザービームをポリゴンスキャナーで反射して所
定の面上に画像を形成するものが知られている。しか
し、このような１個の半導体レーザーを用いた構成で
は、スキャニングの速度で処理速度が決まってしまうた
め、高速化には限界がある。
【０００４】そこで、上記装置による処理の高速化を図
るために、本出願人は特願平３−３１８４９３号等でマ
ルチビーム放射用の光源ユニットを提案した。その要部
の概略構成を図５に示す。
るために、本出願人は特願平３−３１８４９３号等でマ
ルチビーム放射用の光源ユニットを提案した。その要部
の概略構成を図５に示す。
【０００５】図５に示す光源ユニット４０は、主とし
て、レーザーダイオード４９，バーボディ４２，支持部
材４１及び基板(図示せず)から成っている。
て、レーザーダイオード４９，バーボディ４２，支持部
材４１及び基板(図示せず)から成っている。
【０００６】レーザーダイオード４９は１本のビームを
発するレーザーダイオードチップを備えており、レーザ
ーダイオード４９から発せられたレーザービームは、光
学系４８によって平行光にされる。尚、光学系４８はレ
ーザーダイオード４９から発せられたビームを平行光に
するレンズ４３と鏡枠４４とから成っている。
発するレーザーダイオードチップを備えており、レーザ
ーダイオード４９から発せられたレーザービームは、光
学系４８によって平行光にされる。尚、光学系４８はレ
ーザーダイオード４９から発せられたビームを平行光に
するレンズ４３と鏡枠４４とから成っている。
【０００７】バーボディ４２は、支持部材４１側でＸＺ
平面に沿った基準面Ｒ１と、レーザーダイオード４９の
取り付け側でＸＹ平面に沿った基準面Ｒ２とを有してい
る。バーボディ４２には所定の間隔で複数の穴４７が形
成されており、穴４７の一方の側からは基準面Ｒ２にレ
ーザーダイオード４９が接触するように一部挿通され、
他方の側からはレンズ４３を内部に有する鏡枠４４が一
部挿通されている。前記レーザーダイオード４９は、図
５に示すように、外形的には小径部と鍔状の大径部とか
ら成っており、その小径部が穴４７に挿入され、大径部
が基準面Ｒ２に当接(接触)しているのである。レーザー
ダイオード４９の取付けは、基準面Ｒ２に大径部を当接
させることで、基準面Ｒ２により位置決めされる。
平面に沿った基準面Ｒ１と、レーザーダイオード４９の
取り付け側でＸＹ平面に沿った基準面Ｒ２とを有してい
る。バーボディ４２には所定の間隔で複数の穴４７が形
成されており、穴４７の一方の側からは基準面Ｒ２にレ
ーザーダイオード４９が接触するように一部挿通され、
他方の側からはレンズ４３を内部に有する鏡枠４４が一
部挿通されている。前記レーザーダイオード４９は、図
５に示すように、外形的には小径部と鍔状の大径部とか
ら成っており、その小径部が穴４７に挿入され、大径部
が基準面Ｒ２に当接(接触)しているのである。レーザー
ダイオード４９の取付けは、基準面Ｒ２に大径部を当接
させることで、基準面Ｒ２により位置決めされる。
【０００８】支持部材４１は、バーボディ４２をそれぞ
れ基準面Ｒ１との接触により支持している。また、この
支持部材４１は、前記基板に所定の間隔をあけて複数並
設されている。
れ基準面Ｒ１との接触により支持している。また、この
支持部材４１は、前記基板に所定の間隔をあけて複数並
設されている。
【０００９】尚、同図においては一部分についてのみ内
部構造を示すとともに、一部図示省略しているが、バー
ボディ４２における各々の光学系４８及びレーザーダイ
オード４９の取付け構造はいずれについても同様であ
る。
部構造を示すとともに、一部図示省略しているが、バー
ボディ４２における各々の光学系４８及びレーザーダイ
オード４９の取付け構造はいずれについても同様であ
る。
【００１０】上記光源ユニット４０では、レーザーダイ
オード４９がＹ方向に１列に並ぶようにバーボディ４２
を積層することによって、レーザーダイオード４９を２
次元に広がるＸ−Ｙマトリクス状の配列としている。よ
って、１本のバーボディ４２を用いた場合に比べ、用途
が広く、光源としての性能が高い。例えば、光源ユニッ
ト４０全体を各レーザーダイオード４９の列が被照射面
のスキャン方向に対して所定の角度傾斜した状態で、傾
斜に沿った列ごとに順に発光させるとともに電気的に発
光の時間のズレを補正すれば、各ビーム間のピッチを小
さく変化させたり、被照射面に重ねてビームを照射した
りすることが可能になる。また、図５に示すバーボディ
４２をＹ方向に積層する際に、各レーザーダイオード４
９がＸ方向に所定のピッチずつずれるように位置を変え
た場合でも同様の効果を得ることができる。
オード４９がＹ方向に１列に並ぶようにバーボディ４２
を積層することによって、レーザーダイオード４９を２
次元に広がるＸ−Ｙマトリクス状の配列としている。よ
って、１本のバーボディ４２を用いた場合に比べ、用途
が広く、光源としての性能が高い。例えば、光源ユニッ
ト４０全体を各レーザーダイオード４９の列が被照射面
のスキャン方向に対して所定の角度傾斜した状態で、傾
斜に沿った列ごとに順に発光させるとともに電気的に発
光の時間のズレを補正すれば、各ビーム間のピッチを小
さく変化させたり、被照射面に重ねてビームを照射した
りすることが可能になる。また、図５に示すバーボディ
４２をＹ方向に積層する際に、各レーザーダイオード４
９がＸ方向に所定のピッチずつずれるように位置を変え
た場合でも同様の効果を得ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記積層に用
いられるバーボディ４２には、支持部材４１に対する当
て付け面である基準面Ｒ１及びレーザーダイオード４９
に対する当て付け面である基準面Ｒ２が必要となるた
め、次のような問題が生じてしまう。
いられるバーボディ４２には、支持部材４１に対する当
て付け面である基準面Ｒ１及びレーザーダイオード４９
に対する当て付け面である基準面Ｒ２が必要となるた
め、次のような問題が生じてしまう。
【００１２】第１に、１つのバーボディ４２に面精度の
良い基準面を２面形成しようとするとコストが高くなっ
てしまうという問題がある。第２に、２つの基準面を高
精度で垂直にする必要があるが、高い精度で加工するの
が容易でないため、所定の配列で精度よくビームを照射
することが難しいといった問題がある。第３に、バーボ
ディ４２と基板との間に支持部材４１を介在させている
ので、光源ユニット４０全体のコンパクト化が図れない
といった問題がある。
良い基準面を２面形成しようとするとコストが高くなっ
てしまうという問題がある。第２に、２つの基準面を高
精度で垂直にする必要があるが、高い精度で加工するの
が容易でないため、所定の配列で精度よくビームを照射
することが難しいといった問題がある。第３に、バーボ
ディ４２と基板との間に支持部材４１を介在させている
ので、光源ユニット４０全体のコンパクト化が図れない
といった問題がある。
【００１３】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、低コスト、かつ、コンパクトであって、所定
の配列で精度よくビームを出射することができる光源ユ
ニットを提供することを目的とする。
であって、低コスト、かつ、コンパクトであって、所定
の配列で精度よくビームを出射することができる光源ユ
ニットを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の光源ユニットは、複数の発光手段と，１つの基
準面を有するとともに該基準面を発光手段固定のための
基準面として前記基準面に前記発光手段を接触させた状
態で固定する固定部材と，前記基準面を前記固定部材固
定のための基準面として該固定部材を前記基準面との接
触状態で固定する基板とから成ることを特徴としてい
る。
本発明の光源ユニットは、複数の発光手段と，１つの基
準面を有するとともに該基準面を発光手段固定のための
基準面として前記基準面に前記発光手段を接触させた状
態で固定する固定部材と，前記基準面を前記固定部材固
定のための基準面として該固定部材を前記基準面との接
触状態で固定する基板とから成ることを特徴としてい
る。
【００１５】
【作用】このような構成によると、固定部材の１つの基
準面が発光手段及び基板と接触することによってそれぞ
れの基準となるため、発光手段の固定位置は基板に対し
て正確になる。
準面が発光手段及び基板と接触することによってそれぞ
れの基準となるため、発光手段の固定位置は基板に対し
て正確になる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本実施例の全体構成を概略的に示す斜視
図である。図２，図３及び図４は、それぞれ本実施例の
要部を示す背面図，平面図及び正面図である。
する。図１は、本実施例の全体構成を概略的に示す斜視
図である。図２，図３及び図４は、それぞれ本実施例の
要部を示す背面図，平面図及び正面図である。
【００１７】図１に示す本実施例の光源ユニット１０
は、図２及び図３に示すように複数のレーザーダイオー
ド１と，図１〜図３に示すように１つの基準面Ｒ３(た
わみが２０μｍの精度)を有するとともにレーザーダイ
オード１を基準面Ｒ３との接触状態で固定するバーボデ
ィ２と，図１に示すようにバーボディ２を基準面Ｒ３と
の接触状態で固定する基板３０とから成っている。尚、
レーザーダイオード１は発光手段を構成し、バーボディ
２はレーザーダイオード１に対する固定部材を構成す
る。
は、図２及び図３に示すように複数のレーザーダイオー
ド１と，図１〜図３に示すように１つの基準面Ｒ３(た
わみが２０μｍの精度)を有するとともにレーザーダイ
オード１を基準面Ｒ３との接触状態で固定するバーボデ
ィ２と，図１に示すようにバーボディ２を基準面Ｒ３と
の接触状態で固定する基板３０とから成っている。尚、
レーザーダイオード１は発光手段を構成し、バーボディ
２はレーザーダイオード１に対する固定部材を構成す
る。
【００１８】前記レーザーダイオード１は、１本のレー
ザービームを発する１つのレーザーダイオードチップ及
びモニタ用フォトダイオードを備えたパッケージであ
り、フォトダイオードによってモニタすることにより各
レーザーダイオード１のレーザー発光の強さが制御され
ている。
ザービームを発する１つのレーザーダイオードチップ及
びモニタ用フォトダイオードを備えたパッケージであ
り、フォトダイオードによってモニタすることにより各
レーザーダイオード１のレーザー発光の強さが制御され
ている。
【００１９】前記バーボディ２には、図１及び図３に示
すように、各レーザーダイオード１から発せられたレー
ザービームを平行光にする複数の光学系８が対応するよ
うに設けられている。この光学系８は、鏡枠４(図３)と
コリメータを構成するレンズ３(図４)とから成ってい
る。また、後述する位置決めピン２２(図１)を差し込む
ための位置決め用穴２４ａ，２４ｂ(図２，図３)と，固
定ネジ２３(図１)をねじ込むための固定用穴２５ａ，２
５ｂ(図２，図３)とが、バーボディ２に対して１対ずつ
形成されている。
すように、各レーザーダイオード１から発せられたレー
ザービームを平行光にする複数の光学系８が対応するよ
うに設けられている。この光学系８は、鏡枠４(図３)と
コリメータを構成するレンズ３(図４)とから成ってい
る。また、後述する位置決めピン２２(図１)を差し込む
ための位置決め用穴２４ａ，２４ｂ(図２，図３)と，固
定ネジ２３(図１)をねじ込むための固定用穴２５ａ，２
５ｂ(図２，図３)とが、バーボディ２に対して１対ずつ
形成されている。
【００２０】図３に示すように、溝９を介して、一方の
取付け部分１５ａにはレーザーダイオード１を挿入する
ための穴１８ａが複数個アレイ状に形成されており、他
方の取付け部分１５ｂには光学系８を挿入するための穴
１８ｂが複数個アレイ状に形成されている。
取付け部分１５ａにはレーザーダイオード１を挿入する
ための穴１８ａが複数個アレイ状に形成されており、他
方の取付け部分１５ｂには光学系８を挿入するための穴
１８ｂが複数個アレイ状に形成されている。
【００２１】穴１８ａと穴１８ｂとは、レーザーダイオ
ード１と光学系８とがそれぞれ挿入されたときに、光軸
が調整されうるように対向する位置にあり、また、それ
ぞれ必要とされるレーザービームの配列(Ｘ方向)の形に
配置されている。
ード１と光学系８とがそれぞれ挿入されたときに、光軸
が調整されうるように対向する位置にあり、また、それ
ぞれ必要とされるレーザービームの配列(Ｘ方向)の形に
配置されている。
【００２２】図３に示すように、レーザーダイオード１
は、先端部分を穴１８ａ内に挿入した状態で、かつ、図
５の従来例と同様にレーザーダイオード１の一部分が基
準面Ｒ３との接触状態でＹＡＧレーザーによる溶接等に
よって固定されている。つまり、外形的には小径部と鍔
状の大径部とから成るレーザーダイオード１の小径部を
穴１８ａに挿入し、大径部を基準面Ｒ３に当接(接触)さ
せることで、基準面Ｒ３により位置決めした後、上記の
ように固定することによって、取付けが行われるのであ
る。
は、先端部分を穴１８ａ内に挿入した状態で、かつ、図
５の従来例と同様にレーザーダイオード１の一部分が基
準面Ｒ３との接触状態でＹＡＧレーザーによる溶接等に
よって固定されている。つまり、外形的には小径部と鍔
状の大径部とから成るレーザーダイオード１の小径部を
穴１８ａに挿入し、大径部を基準面Ｒ３に当接(接触)さ
せることで、基準面Ｒ３により位置決めした後、上記の
ように固定することによって、取付けが行われるのであ
る。
【００２３】バーボディ２の中央に溝９が形成されてい
るのは、穴１８ｂ(図３)に光学系８を挿通した状態で溝
９側又は取り付け部分１５ｂ側から光学系８の鏡枠４を
押したり引いたりすることにより、レンズ３のＺ方向の
調整を行うためである。
るのは、穴１８ｂ(図３)に光学系８を挿通した状態で溝
９側又は取り付け部分１５ｂ側から光学系８の鏡枠４を
押したり引いたりすることにより、レンズ３のＺ方向の
調整を行うためである。
【００２４】図１に示すように、レーザーダイオード１
がＸ方向に１列に固定されたバーボディ２を、基板３０
に固定することによってＹ方向に積み重ね、発光手段の
各列が等間隔で並ぶような２次元アレイとしている。
がＸ方向に１列に固定されたバーボディ２を、基板３０
に固定することによってＹ方向に積み重ね、発光手段の
各列が等間隔で並ぶような２次元アレイとしている。
【００２５】上記バーボディ２の基板３０への固定は、
次のようにして行う。まず、図２及び図３に示すバーボ
ディ２の両端部に形成されている前記位置決め用穴２４
ａ，２４ｂを、基板３０に等間隔で設けられた穴(図示
せず)に合わせ、図１に示すように位置決めピン(平行ピ
ン)２２を差し込むことによって位置決めを行う。次
に、図２及び図３に示すバーボディ２の両端部の固定用
穴２５ａ，２５ｂを、基板３０に設けられた穴(図示せ
ず)に合わせ、図１に示すように固定ネジ２３をねじ込
むことによって固定を行う。尚、接着剤等を用いた一般
的な固定方法により行うことも可能である。
次のようにして行う。まず、図２及び図３に示すバーボ
ディ２の両端部に形成されている前記位置決め用穴２４
ａ，２４ｂを、基板３０に等間隔で設けられた穴(図示
せず)に合わせ、図１に示すように位置決めピン(平行ピ
ン)２２を差し込むことによって位置決めを行う。次
に、図２及び図３に示すバーボディ２の両端部の固定用
穴２５ａ，２５ｂを、基板３０に設けられた穴(図示せ
ず)に合わせ、図１に示すように固定ネジ２３をねじ込
むことによって固定を行う。尚、接着剤等を用いた一般
的な固定方法により行うことも可能である。
【００２６】尚、基板３０の穴３２は、レーザーダイオ
ード１と接続されるリード線が、穴３２を通って光源ユ
ニット１０外で接続されうるようにするために設けられ
ている。
ード１と接続されるリード線が、穴３２を通って光源ユ
ニット１０外で接続されうるようにするために設けられ
ている。
【００２７】上記のように、バーボディ２の当て付けに
用いる基準面とレーザーダイオード１の当て付けに用い
る基準面とを、基準面Ｒ３で兼用することによって、フ
ライス，加工，研磨面が１面ですむため、低コスト化を
図ることが可能となるのである。また、基準面相互の位
置関係に要求されるような精度が不要となるので、組立
品の精度の向上及びコストダウンも図られ、バーボディ
２の小型化，集積効率の向上によりコンパクト化も図ら
れる。
用いる基準面とレーザーダイオード１の当て付けに用い
る基準面とを、基準面Ｒ３で兼用することによって、フ
ライス，加工，研磨面が１面ですむため、低コスト化を
図ることが可能となるのである。また、基準面相互の位
置関係に要求されるような精度が不要となるので、組立
品の精度の向上及びコストダウンも図られ、バーボディ
２の小型化，集積効率の向上によりコンパクト化も図ら
れる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、固定
部材には１つの基準面が設けられていればよいので、光
源ユニットを低コスト、かつ、コンパクトにすることが
可能となる。更に、固定部材が複数の発光手段を前記基
準面との接触状態で固定し、かつ、基板に基準面との接
触状態で固定されるので、基板に対する発光手段の固定
位置が正確になり、所定の配列で精度よくビームを出射
することができる光源ユニットを実現することができ
る。それにより、よりきめ細かな画像処理等を行うこと
が可能となる。
部材には１つの基準面が設けられていればよいので、光
源ユニットを低コスト、かつ、コンパクトにすることが
可能となる。更に、固定部材が複数の発光手段を前記基
準面との接触状態で固定し、かつ、基板に基準面との接
触状態で固定されるので、基板に対する発光手段の固定
位置が正確になり、所定の配列で精度よくビームを出射
することができる光源ユニットを実現することができ
る。それにより、よりきめ細かな画像処理等を行うこと
が可能となる。
【図１】本発明の実施例の構成を示す外観斜視図。
【図２】本発明の実施例の要部構成を示す背面図。
【図３】本発明の実施例の要部構成を示す平面図。
【図４】本発明の実施例の要部構成を示す正面図。
【図５】従来例の構成を示す外観斜視図。
１ …レーザーダイオード ２ …バーボディ ３ …レンズ ４ …鏡枠 ８ …光学系 ９ …溝 １０ …光源ユニット １５ａ，１５ｂ …取り付け部分 １８ａ，１８ｂ …穴 ２２ …位置決めピン ２３ …固定ネジ ２４ａ，２４ｂ …位置決め用穴 ２５ａ，２５ｂ …固定用穴 ３０ …基板 ３２ …穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−192579（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01L 33/00
Claims (1)
- 【請求項１】複数の発光手段と，１つの基準面を有する
とともに該基準面を発光手段固定のための基準面として
前記基準面に前記発光手段を接触させた状態で固定する
固定部材と，前記基準面を前記固定部材固定のための基
準面として該固定部材を前記基準面との接触状態で固定
する基板とから成ることを特徴とする光源ユニット。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4033026A JP2831192B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 光源ユニット |
| US07/964,155 US5617441A (en) | 1991-10-21 | 1992-10-21 | Light source unit and its manufacturing method, adjusting method and adjusting apparatus |
| DE4235549A DE4235549C2 (de) | 1991-10-21 | 1992-10-21 | Gerät zum Justieren einer Lichtquelleneinheit |
| US08/592,524 US5645739A (en) | 1991-10-21 | 1996-01-26 | Method of manufacturing a light source unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4033026A JP2831192B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 光源ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05235478A JPH05235478A (ja) | 1993-09-10 |
| JP2831192B2 true JP2831192B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=12375277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4033026A Expired - Lifetime JP2831192B2 (ja) | 1991-10-21 | 1992-02-20 | 光源ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831192B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP4033026A patent/JP2831192B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05235478A (ja) | 1993-09-10 |
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