JP2963502B2 - Semiconductor laser device - Google Patents
Semiconductor laser deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザプリンタ，フアクシミリ，複写機
等の光書込みに用いられる半導体レーザ装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device used for optical writing in a laser printer, a facsimile, a copying machine, and the like.
従来この種の半導体レーザ装置に用いられる半導体レ
ーザユニツトとしては、第５図に示したようなものが知
られている。Conventionally, as a semiconductor laser unit used in this type of semiconductor laser device, one shown in FIG. 5 is known.
この半導体レーザ装置の半導体レーザ１は胴部1Aとフ
ランジ部1bを有し、その胴部1aをベース２の透孔2aに嵌
入させ、フランジ部1bを透孔3aを有する押え板３により
ベース２に押圧した状態で止ねじ４により両者を固定し
ている。ベース２にはスペーサ５を介して所定の間隔を
保つてプリント基板６を止ねじ７により取り付け、プリ
ント基板６に設けた複数のスルーホール6aに半導体レー
ザ１の複数のリード線1cを挿通してハンダ付けし、プリ
ント基板６の両面に形成した回路に接続させている。The semiconductor laser 1 of this semiconductor laser device has a body 1A and a flange 1b. The body 1a is fitted into the through hole 2a of the base 2, and the flange 1b is fixed to the base 2 by a pressing plate 3 having a through hole 3a. Are fixed by a set screw 4 in a state where they are pressed. A printed circuit board 6 is attached to the base 2 via a spacer 5 at a predetermined interval with a set screw 7, and a plurality of lead wires 1 c of the semiconductor laser 1 are inserted through a plurality of through holes 6 a provided in the printed circuit board 6. It is soldered and connected to circuits formed on both sides of the printed circuit board 6.
上記のベース２をフランジ８に止ねじ９によつて固設
し、このフランジ８にねじ孔8aを設け、このねじ孔8aに
ワツシヤ10を介してコリメータレンズ11の鏡胴12を螺着
し、フランジ８の筒状突部8bにフランジカバー13を嵌着
し、フランジカバー13に鏡胴12を囲繞する筒状突部13a
を設け、その先端にアパーチヤ14aを有するアパーチヤ
枠14を固設する。そして、フランジ８をフランジカバー
13を介してハウジング15に止ねじ16により固設してい
る。The base 2 is fixed to a flange 8 with a set screw 9, a screw hole 8 a is provided in the flange 8, and a lens barrel 12 of a collimator lens 11 is screwed into the screw hole 8 a via a washer 10. A flange cover 13 is fitted to the cylindrical protrusion 8b of the flange 8, and a cylindrical protrusion 13a surrounding the lens barrel 12 is mounted on the flange cover 13.
And an aperture frame 14 having an aperture 14a at its tip is fixedly provided. Then, attach the flange 8 to the flange cover
It is fixed to a housing 15 via a set 13 by a set screw 16.
しかしながら、このような従来の半導体レーザ装置に
あつては、半導体レーザ１をベース２に押え板３により
押圧して固定した後、プリント基板６を背後から組み付
ける際に、半導体レーザ１の複数（通常３〜４本）のリ
ード線1cがプリント基板６の裏側に隠蔽された状態で作
業しなければならない。そのため、複数のリード線1cを
プリント基板６の複数のスルーホール6aにそれぞれ挿通
させることが難しく、各リード線間のピツチを修正して
も往々にしてリード線を曲げてしまう場合が多く、作業
効率が著しく低いという問題点があつた。However, in such a conventional semiconductor laser device, when the printed circuit board 6 is assembled from behind after the semiconductor laser 1 is pressed and fixed to the base 2 by the pressing plate 3, a plurality of (normally) (3-4) lead wires 1c must be concealed behind the printed circuit board 6. For this reason, it is difficult to insert the plurality of lead wires 1c into the plurality of through holes 6a of the printed circuit board 6, and the lead wires are often bent even if the pitch between the lead wires is corrected. There is a problem that the efficiency is extremely low.
一方、プリント基板６には半導体レーザ１の駆動回路
が実装してあり、耐ノイズ性を向上させるためにできる
だけ多くの回路部品をプリント基板６上に実装すること
が望ましい。そして、半導体レーザ装置を小形化するに
は、プリント基板６の大きさを小さくしてその両面に部
品を実装することが必要となる。On the other hand, the drive circuit of the semiconductor laser 1 is mounted on the printed board 6, and it is desirable to mount as many circuit components as possible on the printed board 6 in order to improve the noise resistance. To reduce the size of the semiconductor laser device, it is necessary to reduce the size of the printed circuit board 6 and mount components on both sides thereof.
ところが、従来の半導体レーザ装置では、半導体レー
ザ１はベース２に押え板３を介して止ねじ４により固定
されていたので、プリント基板６の半導体レーザ１側の
面6bに部品を実装するためには、プリント基板６とベー
ス２との距離を充分にとる必要があつた。そのため、半
導体レーザ１のリード線1cを長くしなければならず、往
々にしてリード線同志が接触したり、曲つたりしてスル
ーホール6aに挿通し難くなるという点にも問題があつ
た。However, in the conventional semiconductor laser device, since the semiconductor laser 1 is fixed to the base 2 by the set screw 4 via the holding plate 3, it is necessary to mount components on the surface 6 b of the printed circuit board 6 on the semiconductor laser 1 side. Requires a sufficient distance between the printed circuit board 6 and the base 2. For this reason, the lead wire 1c of the semiconductor laser 1 must be lengthened, and the lead wires often come into contact with each other or bend, making it difficult to insert the lead wire into the through hole 6a.
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、リ
ード線のスルーホールへの挿通が容易で組付作業性良好
な半導体レーザ装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device in which a lead wire can be easily inserted into a through-hole and which has good assembling workability.
この発明は上記の目的を達成するため、光源としての
半導体レーザと、この半導体レーザからの発散光束をほ
ぼ平行光束に変換するコリメータレンズと、半導体レー
ザのリード線を接続するプリント基板とを備えた半導体
レーザ装置において、支持部材に対し半導体レーザを圧
入して保持させ、上記支持部材にガイドピンを設けてこ
のガイドピンによって上記プリント基板を位置決めし、
上記支持部材と上記プリント基板とを一体に固定すると
ともに、上記コリメータレンズを鏡胴を介して保持した
部材であって、上記支持部材とは独立した部材を、上記
支持部材によって支持する半導体レーザ装置を提供する
ものである。In order to achieve the above object, the present invention includes a semiconductor laser as a light source, a collimator lens for converting a divergent light beam from the semiconductor laser into a substantially parallel light beam, and a printed circuit board for connecting a lead wire of the semiconductor laser. In the semiconductor laser device, the semiconductor laser is pressed into the support member and held, and the support member is provided with a guide pin, and the printed board is positioned by the guide pin,
A semiconductor laser device fixing the support member and the printed circuit board integrally and holding the collimator lens via a lens barrel, wherein the support member supports a member independent of the support member. Is provided.
そして、上記の半導体レーザ装置において、上記支持
部材を熱可塑性の樹脂により形成し、上記プリント基板
のガイド孔を貫通した上記ガイドピンの一部を溶潰する
ことにより、上記支持部材と上記プリント基板とを一体
に固定するのが好ましい。In the semiconductor laser device, the support member is formed of a thermoplastic resin, and a part of the guide pin that penetrates the guide hole of the printed board is crushed, so that the support member and the printed board are formed. Are preferably fixed integrally.
この発明による半導体レーザ装置は上記のように構成
することにより、プリント基板を半導体レーザの支持部
材側に形成されたガイドピンを基準として装着すると、
半導体レーザとプリント基板との位置関係が正確に設定
される。その結果、半導体レーザのリード線をプリント
基板のスルーホールに容易に挿通させることが可能とな
り、作業効率が著しく向上すると共に、組み付けの自動
化にも容易に対応することができる。By configuring the semiconductor laser device according to the present invention as described above, when the printed circuit board is mounted with reference to the guide pins formed on the support member side of the semiconductor laser,
The positional relationship between the semiconductor laser and the printed circuit board is set accurately. As a result, it becomes possible to easily insert the lead wire of the semiconductor laser into the through hole of the printed circuit board, so that the working efficiency is remarkably improved and the automation of assembly can be easily dealt with.
そして、半導体レーザを支持部材の嵌合部に圧入して
保持するようにすると、プリント基板と支持部材との間
に介在する部材がなくなるので、プリント基板の半導体
レーザ側の面を有効に利用して部品の実装密度を上げる
ことができる。同時に半導体レーザのリード線も短くて
すむので、半導体レーザ装置を小形化することができる
と共に、組付作業性も良好となる。When the semiconductor laser is pressed into the fitting portion of the support member and held, there is no member interposed between the printed board and the support member, so that the semiconductor laser side surface of the printed board is effectively used. Thus, the mounting density of components can be increased. At the same time, the lead wire of the semiconductor laser can be shortened, so that the semiconductor laser device can be downsized and the assembling workability is improved.
また、支持部材を熱可塑性の樹脂により形成すれば、
組付後にガイドピンを溶潰するだけでプリント基板を支
持部材に固定することができて組付作業性がさらに向上
する。Also, if the support member is formed of a thermoplastic resin,
The printed circuit board can be fixed to the support member only by crushing the guide pins after assembly, and the assembly workability is further improved.
以下、添付図面の第１図乃至第３図を参照してこの発
明の実施例を説明するが、それに先立つてこの発明によ
る半導体レーザ装置を光源として用いるレーザプリンタ
の光学系を第４図によつて簡単に説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 of the accompanying drawings. Prior to that, an optical system of a laser printer using a semiconductor laser device according to the present invention as a light source will be described with reference to FIG. This will be described briefly.
半導体レーザ１からの射出ビームは記録信号により変
調され、アパーチヤ枠14のアパーチヤ14aによりその形
状を整形されて回転多面体30に入射する。回転多面体30
で偏向された走査ビームは、Ｆθレンズ31,反射鏡32,シ
リンドリカルレンズ33を経て感光体34上に順次スポツト
状に結像する。An emission beam from the semiconductor laser 1 is modulated by a recording signal, shaped by an aperture 14a of an aperture frame 14, and is incident on a rotating polyhedron 30. Rotating polyhedron 30
The scanning beam deflected in step (1) passes through an Fθ lens 31, a reflecting mirror 32, and a cylindrical lens 33, and sequentially forms an image in a spot shape on a photosensitive member 34.
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は
その分解斜視図であり、第５図に対応する部分には同一
の符号を付して示してある。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the embodiment. Parts corresponding to FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
例えば炭素繊維入り熱可塑性樹脂からなるベース２に
半導体レーザ１の嵌合部である段付透孔2aを形成し、こ
の段付透孔2aに胴部1a及びフランジ部1bからなる半導体
レーザ１を圧入して固設するようにして、ベース２によ
り半導体レーザ１の支持部材を構成する。このベース２
に２個のねじ孔2bを設けると共に２個のスペーサ部2cを
一体に形成し、その先端にそれぞれ先細のガイドピン2d
を突設する。For example, a stepped through hole 2a as a fitting portion of the semiconductor laser 1 is formed in a base 2 made of a thermoplastic resin containing carbon fiber, and the semiconductor laser 1 including a body portion 1a and a flange portion 1b is formed in the stepped through hole 2a. The support member of the semiconductor laser 1 is constituted by the base 2 so as to be press-fitted and fixed. This base 2
Are provided with two screw holes 2b, and two spacer portions 2c are integrally formed.
To protrude.
一方、表裏両面に多くの部品を実装したプリント基板
６に半導体レーザ１の複数のリード線1c用のスルーホー
ル6aと２個のガイド孔6cを設け、このガイド孔6cをガイ
ドピン2dに嵌合させて取り付けることにより、スルーホ
ール6aを半導体レーザ１のリード線1cが貫通し得るよう
にする。この状態でガイドピン2dを熱又は超音波等によ
り溶融して先端を第１図に破線に連続する実線で示す状
態に押し潰すことにより、プリント基板６をベース２に
一体的に固設することができ、その後、リード線1cをプ
リント基板６のプリント面へハンダ付けすることによ
り、半導体レーザ駆動回路を形成する。On the other hand, a plurality of through holes 6a for a plurality of lead wires 1c of the semiconductor laser 1 and two guide holes 6c are provided on a printed circuit board 6 on which many components are mounted on both front and back surfaces, and the guide holes 6c are fitted to the guide pins 2d. In this way, the lead wire 1c of the semiconductor laser 1 can penetrate the through hole 6a. In this state, the printed circuit board 6 is integrally fixed to the base 2 by melting the guide pin 2d by heat or ultrasonic waves and crushing the tip to a state shown by a solid line following the broken line in FIG. Thereafter, the semiconductor laser drive circuit is formed by soldering the lead wire 1c to the printed surface of the printed circuit board 6.
このようにプリント基板６を一体化したベース２は、
止ねじ９によりフランジ８の取付孔8cを挿通してねじ孔
2bに螺着することによつてフランジ８に固設することが
でき、このフランジ８の筒状突部8bにコリメータレンズ
11の鏡胴12の外周部を嵌入し、フランジ８に設けた切欠
部8dから接着剤を流し込んで鏡胴12をフランジ８に固設
する。The base 2 with the printed circuit board 6 integrated in this way is
Insert the mounting hole 8c of the flange 8 with the set screw 9
It can be fixed to the flange 8 by screwing it to the flange 2b.
The outer periphery of the lens barrel 12 of 11 is fitted, and an adhesive is poured from a notch 8d provided in the flange 8 to fix the lens barrel 12 to the flange 8.
最後にアパーチヤ14aを有するアパーチヤ枠14を鏡胴1
2の外周部に嵌着し、第２図に示す突起14bをフランジ８
の切欠部8dに挿入して固定する。Finally, the aperture frame 14 having the aperture 14a is attached to the lens barrel 1.
2 and the projection 14b shown in FIG.
Into the notch 8d.
このように、半導体レーザ１をベース２に圧入して固
定することにより、ベース２に一体に形成したガイドピ
ン2dとの位置関係を正確に設定することができる。した
がつて、このガイドピン2dをプリント基板６のガイド孔
6cに嵌合させることにより、プリント基板６と半導体レ
ーザ１との位置関係も正確となり、半導体レーザ１のリ
ード線1cをプリント基板６のスルーホール6aに容易に挿
通することが可能となる。As described above, by press-fitting the semiconductor laser 1 into the base 2 and fixing it, the positional relationship with the guide pin 2d formed integrally with the base 2 can be accurately set. Therefore, the guide pins 2d are inserted into the guide holes of the printed circuit board 6.
By fitting the printed circuit board 6c to the printed circuit board 6, the positional relationship between the printed circuit board 6 and the semiconductor laser 1 becomes accurate, and the lead wire 1c of the semiconductor laser 1 can be easily inserted into the through hole 6a of the printed circuit board 6.
同時に、プリント基板６とベース２との間に半導体レ
ーザ固定のための部材が介在しないので、プリント基板
の半導体レーザ側の面6bを有効に利用することができ、
部品実装密度を上げることが可能となると共に、組付工
程を簡略化して生産コストを低減させることができる。
また、プリント基板６とベース２との距離を小さくし得
るので装置の小形化にもきわめて有効である。At the same time, since there is no member for fixing the semiconductor laser between the printed circuit board 6 and the base 2, the surface 6b on the semiconductor laser side of the printed circuit board can be effectively used,
The component mounting density can be increased, and the assembly process can be simplified to reduce the production cost.
Further, the distance between the printed circuit board 6 and the base 2 can be reduced, which is very effective for downsizing the apparatus.
さらに、半導体レーザ１とベース２との接触面積も多
くなつて熱伝導性が改善され、半導体レーザの自己発熱
による温度上昇を抑制し得る効果も期待することができ
る。Furthermore, the contact area between the semiconductor laser 1 and the base 2 is increased, so that the thermal conductivity is improved, and an effect of suppressing a temperature rise due to self-heating of the semiconductor laser can be expected.
上記の実施例ではリード線1cの露出部が長いので、組
付け工程中に誤つてリード線1cを曲げてしまうおそれが
ある。第３図はこの問題を解決したこの発明の他の実施
例を示す断面図である。In the above embodiment, since the exposed portion of the lead wire 1c is long, there is a possibility that the lead wire 1c may be erroneously bent during the assembling process. FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention which has solved this problem.
この実施例は、ベース22に半導体レーザ１のフランジ
部1bを静嵌し得る嵌合穴22aを形成し、その底面側に突
出部22eを設けてその内部にリード線挿通用の透孔22fを
設けたものであり、突出部22eの高さはガイドピン22dを
有するスペーサ部22cの高さに等しくする。なお、その
他の構成は前実施例と同様である。In this embodiment, a fitting hole 22a is formed in the base 22 so that the flange portion 1b of the semiconductor laser 1 can be statically fitted therein, a protruding portion 22e is provided on the bottom surface side, and a through hole 22f for lead wire insertion is formed in the inside. The height of the protruding portion 22e is made equal to the height of the spacer portion 22c having the guide pin 22d. The other configuration is the same as that of the previous embodiment.
そして、組み付けに際しては、ベース22にプリント基
板６を取り付けた後、半導体レーザ１をフランジ部1b側
から嵌合穴22aに圧入し、リード線1cを透孔22fを経てプ
リント基板６のスルーホール6aに挿通させる。When the printed circuit board 6 is mounted on the base 22, the semiconductor laser 1 is press-fitted into the fitting hole 22a from the flange portion 1b side, and the lead wire 1c is inserted through the through hole 22f into the through hole 6a of the printed circuit board 6. Through.
この実施例によれば、半導体レーザ１のリード線1cが
ベース22の突出部22eにより保護されているので変形等
のおそれがなくなる。According to this embodiment, since the lead wire 1c of the semiconductor laser 1 is protected by the protruding portion 22e of the base 22, there is no risk of deformation or the like.
以上述べたように、この発明によれば、半導体レーザ
の支持部材にプリント基板を位置決めして支持するガイ
ドピンを一体に形成したので、組付時の半導体レーザと
プリント基板との位置関係を正確に設定することがで
き、半導体レーザのリード線をプリント基板のスルーホ
ールに容易に挿通させることが可能となる。その結果作
業効率が著しく向上すると共に、組み付けの自動化にも
容易に対応することができる。As described above, according to the present invention, since the guide pins for positioning and supporting the printed circuit board are formed integrally with the support member of the semiconductor laser, the positional relationship between the semiconductor laser and the printed circuit board during assembly can be accurately determined. And the lead wire of the semiconductor laser can be easily inserted into the through hole of the printed circuit board. As a result, work efficiency is remarkably improved, and automation of assembly can be easily coped with.
そして、上記の半導体レーザを支持部材の嵌合部に圧
入して保持し得るようにすると、プリント基板と支持部
材との間に両者を固定する部材が介在しないので、プリ
ント基板の半導体レーザ側の面を有効に利用して部品の
実装密度を上げることができ、同時に半導体レーザのリ
ード線も短くてすみ装置の小形化と組付作業性の向上を
図ることができる。When the semiconductor laser is press-fitted into the fitting portion of the support member so as to be held, there is no member for fixing the two between the printed board and the support member. The surface can be effectively used to increase the component mounting density, and at the same time, the lead wire of the semiconductor laser can be shortened, so that the device can be downsized and the assembling workability can be improved.
さらに、半導体レーザを支持してプリント基板を一体
に固定した支持部材と別個の独立した部材によりコリメ
ータレンズを保持し、この独立した部材を上記の支持部
材によって支持するようにしたので、支持部材にプリン
ト基板を装着した後においても、コリメータレンズと半
導体レーザとの光軸のずれを調整することが可能とな
る。Furthermore, the collimator lens is held by a separate and independent member that supports the semiconductor laser and integrally fixes the printed circuit board, and the independent member is supported by the above-described support member. Even after the printed circuit board is mounted, it is possible to adjust the deviation of the optical axis between the collimator lens and the semiconductor laser.
また、支持部材を熱可塑性の樹脂により形成すれば、
組付後、ガイドピンを溶潰するだけでプリント基板を支
持部材に固定することができて組付作業性がさらに向上
し、生産コストを一層低減させることが可能となる。Also, if the support member is formed of a thermoplastic resin,
After assembling, the printed board can be fixed to the supporting member only by crushing the guide pins, so that the assembling workability is further improved and the production cost can be further reduced.
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、 第２図は同じくその分解斜視図、 第３図はこの発明の他の実施例を示す断面図、 第４図はこの発明による半導体レーザ装置を用いるレー
ザプリンタの光学系を示す構成並びに光路図、 第５図は従来の半導体レーザ装置を例示する断面図であ
る。 １……半導体レーザ、1c……リード線 ２……ベース（支持部材）、2a……透孔（嵌合部） 2d……ガイドピン、６……プリント基板 6c……ガイド孔、８……フランジ 11……コリメータレンズ、12……鏡胴 14……アパーチヤ枠、30……回転多面体 31……Ｆθレンズ、32……反射鏡 33……シランドリカルレンズ 34……感光体1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the same, FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a semiconductor laser according to the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical system of a laser printer using the apparatus and an optical path diagram, and FIG. 5 is a view illustrating a conventional semiconductor laser apparatus. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser, 1c ... Lead wire 2 ... Base (support member), 2a ... Through-hole (fitting part) 2d ... Guide pin, 6 ... Printed circuit board 6c ... Guide hole, 8 ... Flange 11 Collimator lens 12 Lens barrel 14 Aperture frame 30 Rotating polyhedron 31 Fθ lens 32 Reflecting mirror 33 Silical lens 34 Photoconductor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01L 33/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H01S 3/18 H01L 33/00
Claims (2)
レーザからの発散光束をほぼ平行光束に変換するコリメ
ータレンズと、半導体レーザのリード線を接続するプリ
ント基板とを備えた半導体レーザ装置において、 支持部材に対し半導体レーザを圧入して保持させ、前記
支持部材にガイドピンを設けて該ガイドピンによって前
記プリント基板を位置決めし、前記支持部材と前記プリ
ント基板とを一体に固定するとともに、前記コリメータ
レンズを鏡胴を介して保持した部材であって、前記支持
部材とは独立した部材を、前記支持部材によって支持す
ることを特徴とする半導体レーザ装置。1. A semiconductor laser device comprising: a semiconductor laser as a light source; a collimator lens for converting a divergent light beam from the semiconductor laser into a substantially parallel light beam; and a printed circuit board for connecting lead wires of the semiconductor laser. A semiconductor laser is press-fitted into a member and held, a guide pin is provided on the support member, the printed board is positioned by the guide pin, and the support member and the printed board are integrally fixed, and the collimator lens is fixed. Wherein a member independent of the supporting member is supported by the supporting member.
し、前記プリント基板のガイド孔を貫通した前記ガイド
ピンの一部を溶潰することにより、前記支持部材と前記
プリント基板とを一体に固定することを特徴とする請求
項１記載の半導体レーザ装置。2. The support member is formed of a thermoplastic resin, and a part of the guide pin that penetrates the guide hole of the printed board is crushed to integrally form the support member and the printed board. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is fixed.
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-
1990
- 1990-07-20 JP JP2192237A patent/JP2963502B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH0478188A (en) | 1992-03-12 |
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