JPH0643386A - 光源部又は受光部の温度補償構造 - Google Patents
光源部又は受光部の温度補償構造Info
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- JPH0643386A JPH0643386A JP4217442A JP21744292A JPH0643386A JP H0643386 A JPH0643386 A JP H0643386A JP 4217442 A JP4217442 A JP 4217442A JP 21744292 A JP21744292 A JP 21744292A JP H0643386 A JPH0643386 A JP H0643386A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度変化があっても発光部材又は光電変換手
段と光学部材の位置関係が崩れることがない温度補償構
造を提供する。 【構成】 半導体レーザ１を保持する第１の保持部材
（３，７，８）とコリメータレンズ２を保持する第２の
保持部材５は、サポート９を介してネジ１０によって締
結されている。サポート９の長さは半導体レーザー１と
コリメータレンズ２との距離を温度変化に対して補償す
るように決定され、かつ第１及び第２の保持部材の線膨
張率は等しい。
段と光学部材の位置関係が崩れることがない温度補償構
造を提供する。 【構成】 半導体レーザ１を保持する第１の保持部材
（３，７，８）とコリメータレンズ２を保持する第２の
保持部材５は、サポート９を介してネジ１０によって締
結されている。サポート９の長さは半導体レーザー１と
コリメータレンズ２との距離を温度変化に対して補償す
るように決定され、かつ第１及び第２の保持部材の線膨
張率は等しい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光ディスクに
情報を記録又は光ディスクに記録された情報の再生を行
う装置に用いる光ヘッド等の温度補償構造に関し、特に
光源部におけるコリメーションの温度補償に好適な温度
補償構造に関するものである。
情報を記録又は光ディスクに記録された情報の再生を行
う装置に用いる光ヘッド等の温度補償構造に関し、特に
光源部におけるコリメーションの温度補償に好適な温度
補償構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光源部の温度補償構造を図３を参
照して説明する。図３において、半導体レーザー１は、
保持部材２３に嵌合され、押さえ環２４によって固定さ
れている。一方、半導体レーザ１から射出された光を平
行光束にするコリメータレンズ２は、下端部に外側に突
き出た鍔部を有する保持部材２５に嵌合され、押さえ環
２６によって固定されている。
照して説明する。図３において、半導体レーザー１は、
保持部材２３に嵌合され、押さえ環２４によって固定さ
れている。一方、半導体レーザ１から射出された光を平
行光束にするコリメータレンズ２は、下端部に外側に突
き出た鍔部を有する保持部材２５に嵌合され、押さえ環
２６によって固定されている。
【０００３】保持部材２３は、保持部材２７に対する光
軸に垂直な方向の位置を調整できるように、光軸に対し
垂直な面同士で図示せぬネジによって締結されている。
また、保持部材２８は、上端部に内側に突き出た鍔部を
有する円筒形状をなし、保持部材２７に対して光軸方向
の位置が調整可能なように、保持部材２７の内部に中心
軸と光軸方向が一致するように嵌合され、図示せぬ固定
手段によって保持部材２７に固定されている。
軸に垂直な方向の位置を調整できるように、光軸に対し
垂直な面同士で図示せぬネジによって締結されている。
また、保持部材２８は、上端部に内側に突き出た鍔部を
有する円筒形状をなし、保持部材２７に対して光軸方向
の位置が調整可能なように、保持部材２７の内部に中心
軸と光軸方向が一致するように嵌合され、図示せぬ固定
手段によって保持部材２７に固定されている。
【０００４】上記の保持部材２５と保持部材２８とは、
鍔部が互いに対向するように配置され、間に複数の（図
３では、２個の）サポート２９を挾んで、ネジ３０によ
って固定されている。バネ座金３１は、ネジ３０の緩み
どめのため、ネジ３０の頭部と保持部材２５の間に介装
されている。以上のような構造の光源部は、装置本体３
２に対し保持部材２７が図示せぬネジによって締結され
ることにより、支持されている。
鍔部が互いに対向するように配置され、間に複数の（図
３では、２個の）サポート２９を挾んで、ネジ３０によ
って固定されている。バネ座金３１は、ネジ３０の緩み
どめのため、ネジ３０の頭部と保持部材２５の間に介装
されている。以上のような構造の光源部は、装置本体３
２に対し保持部材２７が図示せぬネジによって締結され
ることにより、支持されている。
【０００５】次に、図４を用いて、図３の光源部の温度
補償の説明をする。図４に示すように、半導体レーザー
１の内部には長さ２．４５ｍｍのヒートシンク１ａがあ
って、その材質は、長さＬ1 ＝０．８５ｍｍの部分が鉄
（Ｆｅ）であり、長さＬ2 ＝１．６ｍｍの部分がモリブ
デン（Ｍｏ）である。半導体のチップ１ｂは、ヒートシ
ンク１ａの先端に配置されている。ここで、鉄の線膨張
率αFeは、約１２×１０-6／℃、モリブデンの線膨張率
αMoは、約５．４×１０-6／℃である。従って、半導体
レーザー１のヒートシンク１ａの温度特性（＝単位温度
（１℃）変化あたりの寸法変化）は、 １．６ｍｍ×５．４×１０-6／℃＋０．８５ｍｍ×１２×１０-6／℃ ＝１．８８４×１０-5ｍｍ／℃ … （１） となる。
補償の説明をする。図４に示すように、半導体レーザー
１の内部には長さ２．４５ｍｍのヒートシンク１ａがあ
って、その材質は、長さＬ1 ＝０．８５ｍｍの部分が鉄
（Ｆｅ）であり、長さＬ2 ＝１．６ｍｍの部分がモリブ
デン（Ｍｏ）である。半導体のチップ１ｂは、ヒートシ
ンク１ａの先端に配置されている。ここで、鉄の線膨張
率αFeは、約１２×１０-6／℃、モリブデンの線膨張率
αMoは、約５．４×１０-6／℃である。従って、半導体
レーザー１のヒートシンク１ａの温度特性（＝単位温度
（１℃）変化あたりの寸法変化）は、 １．６ｍｍ×５．４×１０-6／℃＋０．８５ｍｍ×１２×１０-6／℃ ＝１．８８４×１０-5ｍｍ／℃ … （１） となる。
【０００６】コリメータレンズ２は、非球面ガラスレン
ズである。コリメータレンズ２の作動距離の温度特性
は、１．５×１０-4ｍｍ／℃である。また、コリメータ
レンズ２の作動距離の波長特性（＝単位波長（１ｎｍ）
変化あたりの寸法変化）は、１．４×１０-4ｍｍ／ｎｍ
であり、半導体レーザー１の出射ビームの波長の温度特
性は、０．２０ｎｍ／℃である。従って、コリメータレ
ンズ２の作動距離の温度特性は、半導体レーザー１の波
長の温度特性を含めると、結局、 １．５×１０-4ｍｍ／℃＋１．４×１０-4ｍｍ／ｎｍ×０．２０ｎｍ／℃ ＝１．７８×１０-4ｍｍ／℃ … （２） となる。
ズである。コリメータレンズ２の作動距離の温度特性
は、１．５×１０-4ｍｍ／℃である。また、コリメータ
レンズ２の作動距離の波長特性（＝単位波長（１ｎｍ）
変化あたりの寸法変化）は、１．４×１０-4ｍｍ／ｎｍ
であり、半導体レーザー１の出射ビームの波長の温度特
性は、０．２０ｎｍ／℃である。従って、コリメータレ
ンズ２の作動距離の温度特性は、半導体レーザー１の波
長の温度特性を含めると、結局、 １．５×１０-4ｍｍ／℃＋１．４×１０-4ｍｍ／ｎｍ×０．２０ｎｍ／℃ ＝１．７８×１０-4ｍｍ／℃ … （２） となる。
【０００７】保持部材２３と保持部材２７、及び保持部
材２７と保持部材２８とは、位置調整後は互いに締結状
態にある。これらの保持部材２３、２７、２８は同じア
ルミニウム合金（Ａｌ合金）でつくられている。以下の
説明では保持部材２３、２７、２８をまとめて第１の保
持部材と呼ぶ。半導体レーザー１の取付基準面１ｃと、
サポート２９と保持部材２８との取付基準面２９ａとの
距離はＬ3 は８．８３ｍｍであり、アルミニウム合金の
線膨張率は、２４×１０-6／℃である。従って、基準面
１ｃと基準面２９ａの間の第１の保持部材の温度特性
は、 ８．８３ｍｍ×２４×１０-6／℃ ＝２．１１９２×１０-4ｍｍ／℃ … （３） となる。
材２７と保持部材２８とは、位置調整後は互いに締結状
態にある。これらの保持部材２３、２７、２８は同じア
ルミニウム合金（Ａｌ合金）でつくられている。以下の
説明では保持部材２３、２７、２８をまとめて第１の保
持部材と呼ぶ。半導体レーザー１の取付基準面１ｃと、
サポート２９と保持部材２８との取付基準面２９ａとの
距離はＬ3 は８．８３ｍｍであり、アルミニウム合金の
線膨張率は、２４×１０-6／℃である。従って、基準面
１ｃと基準面２９ａの間の第１の保持部材の温度特性
は、 ８．８３ｍｍ×２４×１０-6／℃ ＝２．１１９２×１０-4ｍｍ／℃ … （３） となる。
【０００８】同様に、保持部材２５（以下の説明では、
第２の保持部材と呼ぶ）とサポート２９との取付基準面
２９ｂとコリメータレンズ２の取付基準面２ａとの間の
距離（Ｌ4 ＝０．５ｍｍ）の温度特性は、第２の保持部
材がＳＵＳ３０４（線膨張率＝１７．２×１０-6／℃）
でつくられているので、 ０．５ｍｍ×１７．２×１０-6／℃ ＝８．６×１０-6ｍｍ／℃ … （４） となる。
第２の保持部材と呼ぶ）とサポート２９との取付基準面
２９ｂとコリメータレンズ２の取付基準面２ａとの間の
距離（Ｌ4 ＝０．５ｍｍ）の温度特性は、第２の保持部
材がＳＵＳ３０４（線膨張率＝１７．２×１０-6／℃）
でつくられているので、 ０．５ｍｍ×１７．２×１０-6／℃ ＝８．６×１０-6ｍｍ／℃ … （４） となる。
【０００９】サポート２９は、長さＬ5 ＝１ｍｍであっ
て、低膨張材（ＬＥＸ１５）でつくられている。ＬＥＸ
１５の線膨張率は、１．４×１０-6／℃である。従っ
て、サポート２９の長さの温度特性は、 １ｍｍ×１．４×１０-6／℃ ＝１．４×１０-6ｍｍ／℃ … （５） となる。尚、図中Ｌ6 ＝０．８３ｍｍ、Ｌ7 ＝４．５５
ｍｍである。
て、低膨張材（ＬＥＸ１５）でつくられている。ＬＥＸ
１５の線膨張率は、１．４×１０-6／℃である。従っ
て、サポート２９の長さの温度特性は、 １ｍｍ×１．４×１０-6／℃ ＝１．４×１０-6ｍｍ／℃ … （５） となる。尚、図中Ｌ6 ＝０．８３ｍｍ、Ｌ7 ＝４．５５
ｍｍである。
【００１０】ところで、半導体レーザー１のヒートシン
ク１ａ、第２の保持部材２５、及びサポート２９の膨張
は、コリメータレンズ２と半導体レーザー１のチップ１
ｂを近付ける方向である。それに対し、第１の保持部材
２３、２７、２８の膨張は、両者を遠ざける方向であ
り、膨張によって力が作用する方向が異なる。そのよう
な方向性を加味して、コリメータレンズ２と半導体レー
ザー１のチップ１ｂとの間の温度特性を求めると、 式（３）−式（１）−式（４）−式（５） ＝１．８３０８×１０-4／℃ … （６） となる。
ク１ａ、第２の保持部材２５、及びサポート２９の膨張
は、コリメータレンズ２と半導体レーザー１のチップ１
ｂを近付ける方向である。それに対し、第１の保持部材
２３、２７、２８の膨張は、両者を遠ざける方向であ
り、膨張によって力が作用する方向が異なる。そのよう
な方向性を加味して、コリメータレンズ２と半導体レー
ザー１のチップ１ｂとの間の温度特性を求めると、 式（３）−式（１）−式（４）−式（５） ＝１．８３０８×１０-4／℃ … （６） となる。
【００１１】ここで、式（２）と式（６）を比べてみる
と、ほぼ等しい値となっている。即ち、コリメータレン
ズ２の作動距離の温度特性と、コリメータレンズ２と半
導体レーザー１のチップ１ｂとの距離の温度特性とがほ
ぼ等しくなっている。従って、温度変化によりコリメー
タレンズの作動距離が変わっても、コリメータレンズ２
と半導体レーザ１のチップ１ｂとの間の距離が作動距離
の変化分にほぼ等しい量だけ変化することになり、コリ
メーションずれが補償されることになる。
と、ほぼ等しい値となっている。即ち、コリメータレン
ズ２の作動距離の温度特性と、コリメータレンズ２と半
導体レーザー１のチップ１ｂとの距離の温度特性とがほ
ぼ等しくなっている。従って、温度変化によりコリメー
タレンズの作動距離が変わっても、コリメータレンズ２
と半導体レーザ１のチップ１ｂとの間の距離が作動距離
の変化分にほぼ等しい量だけ変化することになり、コリ
メーションずれが補償されることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の温度補償構造においては、以下に説明するような
問題があった。図５は、図４中の保持部材２５、サポー
ト２９及び保持部材２８の部分を簡略に示した図であ
り、図５Ａは調整時の常温の状態を、図５Ｂは高温時の
状態を示している。上述したように保持部材２５と保持
部材２８の線膨張率が違うため、図に示されるように高
温時においては、サポート２９の取り付け位置が保持部
材２５と保持部材２８とで光軸と直交する方向にずれて
しまう。即ち、保持部材２５と２８の鍔部において線膨
張率の大きい保持部材２８の方が鍔部の突き出し長さが
長くなり、相対的に保持部材２８のサポートの取り付け
位置は外側に、保持部材２５のサポート取付位置は内側
にずれてしまう。このようなずれは、低温時も同様に生
じる。そして、このずれによって保持部材２５と保持部
材２８との位置関係、即ち半導体レーザ１とコリメータ
レンズ２との位置関係が温度変化により、崩れてしまう
ことがある。
従来の温度補償構造においては、以下に説明するような
問題があった。図５は、図４中の保持部材２５、サポー
ト２９及び保持部材２８の部分を簡略に示した図であ
り、図５Ａは調整時の常温の状態を、図５Ｂは高温時の
状態を示している。上述したように保持部材２５と保持
部材２８の線膨張率が違うため、図に示されるように高
温時においては、サポート２９の取り付け位置が保持部
材２５と保持部材２８とで光軸と直交する方向にずれて
しまう。即ち、保持部材２５と２８の鍔部において線膨
張率の大きい保持部材２８の方が鍔部の突き出し長さが
長くなり、相対的に保持部材２８のサポートの取り付け
位置は外側に、保持部材２５のサポート取付位置は内側
にずれてしまう。このようなずれは、低温時も同様に生
じる。そして、このずれによって保持部材２５と保持部
材２８との位置関係、即ち半導体レーザ１とコリメータ
レンズ２との位置関係が温度変化により、崩れてしまう
ことがある。
【００１３】以上のように、従来の温度補償構造におい
ては、光軸方向の位置関係については温度補償がなされ
るものの、光軸に垂直な方向についてはずれが生じやす
いという問題があった。本発明は、この点に鑑みてなさ
れたもので、保持部材の締結部に介装されたサポートの
取付位置が光軸に垂直な方向にずれることがなく、温度
変化があっても発光部材又は光電変換手段と光学部材の
位置関係が崩れることがない温度補償構造を目的とす
る。
ては、光軸方向の位置関係については温度補償がなされ
るものの、光軸に垂直な方向についてはずれが生じやす
いという問題があった。本発明は、この点に鑑みてなさ
れたもので、保持部材の締結部に介装されたサポートの
取付位置が光軸に垂直な方向にずれることがなく、温度
変化があっても発光部材又は光電変換手段と光学部材の
位置関係が崩れることがない温度補償構造を目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の温度補償構造
は、発光手段又は光電変換手段を保持する第１の保持部
材と、前記発光手段から射出された光束又は前記受光手
段に入射する光束の光路に配置された光学部材を保持す
る第２の保持部材と、前記第１の保持部材とは異なる線
膨張率を有するサポート部材とを備え、前記第１及び第
２の保持部材は前記サポート部材を間に挟んで締結さ
れ、前記サポート部材の締結方向の長さは、前記発光手
段又は光電変換手段と前記光学部材との距離の変化を温
度変化に対して補償するように決定され、かつ、上記の
課題を達成するために、前記第１及び第２の保持部材は
等しい線膨張率を有するように構成されたものである。
は、発光手段又は光電変換手段を保持する第１の保持部
材と、前記発光手段から射出された光束又は前記受光手
段に入射する光束の光路に配置された光学部材を保持す
る第２の保持部材と、前記第１の保持部材とは異なる線
膨張率を有するサポート部材とを備え、前記第１及び第
２の保持部材は前記サポート部材を間に挟んで締結さ
れ、前記サポート部材の締結方向の長さは、前記発光手
段又は光電変換手段と前記光学部材との距離の変化を温
度変化に対して補償するように決定され、かつ、上記の
課題を達成するために、前記第１及び第２の保持部材は
等しい線膨張率を有するように構成されたものである。
【００１５】請求項２の温度補償機構は、前記第１の及
び第２の保持部材の少なくとも一方が、同じ線膨張率を
有する複数の部材で構成されるものである。請求項３の
温度補償構造における前記発光手段は、半導体レーザー
である。請求項４の温度補償構造における前記光電変換
手段はＰＩＮフォトダイオードである。
び第２の保持部材の少なくとも一方が、同じ線膨張率を
有する複数の部材で構成されるものである。請求項３の
温度補償構造における前記発光手段は、半導体レーザー
である。請求項４の温度補償構造における前記光電変換
手段はＰＩＮフォトダイオードである。
【００１６】
【作用】本発明においては、第１の保持部材と第２の保
持部材の線膨張率を同じにしたので、温度変化時におけ
る締結部分の膨張・収縮が等しく、第１保持部材と第２
保持部材の間に介装されるサポート部材の装着位置が両
保持部材間で光軸と垂直な方向にずれることがない。従
って、温度変化があっても第１の保持部材と第２の保持
部材の位置関係、即ち発光手段又は受光手段とコリメー
タレンズ等の光学部材との位置関係が崩れることがな
い。
持部材の線膨張率を同じにしたので、温度変化時におけ
る締結部分の膨張・収縮が等しく、第１保持部材と第２
保持部材の間に介装されるサポート部材の装着位置が両
保持部材間で光軸と垂直な方向にずれることがない。従
って、温度変化があっても第１の保持部材と第２の保持
部材の位置関係、即ち発光手段又は受光手段とコリメー
タレンズ等の光学部材との位置関係が崩れることがな
い。
【００１７】
【実施例】図１は本発明実施例による温度補償構造を説
明するための断面図であり、光ヘッドの光源部を示して
いる。図１において、半導体レーザー１は、保持部材３
に嵌合され、押さえ環４によって固定されている。一
方、半導体レーザ１から射出された光を平行光束にする
ためのコリメータレンズ２は、下端部に外側に突き出た
鍔部を有する保持部材５に嵌合され、押さえ環６によっ
て固定されている。
明するための断面図であり、光ヘッドの光源部を示して
いる。図１において、半導体レーザー１は、保持部材３
に嵌合され、押さえ環４によって固定されている。一
方、半導体レーザ１から射出された光を平行光束にする
ためのコリメータレンズ２は、下端部に外側に突き出た
鍔部を有する保持部材５に嵌合され、押さえ環６によっ
て固定されている。
【００１８】保持部材３は、保持部材７に対する光軸方
向に垂直な方向の位置を調整できるように、光軸に対し
垂直な面同士で図示せぬネジによって締結されている。
また、保持部材８は、上端部に内側に突き出た鍔部を有
する円筒形状をなし、保持部材７に対して光軸方向の位
置が調整可能なように、保持部材７の内部に中心軸と光
軸方向が一致するように嵌合され、図示せぬ固定手段に
よって保持部材７に固定されている。
向に垂直な方向の位置を調整できるように、光軸に対し
垂直な面同士で図示せぬネジによって締結されている。
また、保持部材８は、上端部に内側に突き出た鍔部を有
する円筒形状をなし、保持部材７に対して光軸方向の位
置が調整可能なように、保持部材７の内部に中心軸と光
軸方向が一致するように嵌合され、図示せぬ固定手段に
よって保持部材７に固定されている。
【００１９】上記の保持部材５と保持部材８とは、鍔部
が互いに対向するように配置され、間に複数の（図１で
は、２個の）サポート９を挾んで、ネジ１０によって固
定されている。バネ座金１１は、ネジ１０の緩みどめの
ため、ネジ１０の頭部と保持部材５の間に介装されてい
る。以上のような構造の光源部は、装置本体１２に対し
保持部材７が図示せぬネジによって締結されることによ
り、支持されている。
が互いに対向するように配置され、間に複数の（図１で
は、２個の）サポート９を挾んで、ネジ１０によって固
定されている。バネ座金１１は、ネジ１０の緩みどめの
ため、ネジ１０の頭部と保持部材５の間に介装されてい
る。以上のような構造の光源部は、装置本体１２に対し
保持部材７が図示せぬネジによって締結されることによ
り、支持されている。
【００２０】次に、図２を用いて、図１の光源部の温度
補償について説明をする。図２に示すように、半導体レ
ーザー１の内部には長さ２．４５ｍｍのヒートシンク１
ａがあって、その材質は、長さＬ1 ＝０．８５ｍｍの部
分が鉄（Ｆｅ）であり、長さＬ2 ＝１．６ｍｍの部分が
モリブデン（Ｍｏ）である。半導体のチップ１ｂは、ヒ
ートシンク１ａの先端に配置されている。ここで、鉄の
線膨張率αFeは、約１２×１０-6／℃、モリブデンの線
膨張率αMoは、約５．４×１０-6／℃である。従って、
半導体レーザー１のヒートシンク１ａの温度特性（＝単
位温度（１℃）変化あたりの寸法変化）は、 １．６ｍｍ×５．４×１０-6／℃＋０．８５ｍｍ×１２×１０-6／℃ ＝１．８８４×１０-5ｍｍ／℃ … （１１） となる。
補償について説明をする。図２に示すように、半導体レ
ーザー１の内部には長さ２．４５ｍｍのヒートシンク１
ａがあって、その材質は、長さＬ1 ＝０．８５ｍｍの部
分が鉄（Ｆｅ）であり、長さＬ2 ＝１．６ｍｍの部分が
モリブデン（Ｍｏ）である。半導体のチップ１ｂは、ヒ
ートシンク１ａの先端に配置されている。ここで、鉄の
線膨張率αFeは、約１２×１０-6／℃、モリブデンの線
膨張率αMoは、約５．４×１０-6／℃である。従って、
半導体レーザー１のヒートシンク１ａの温度特性（＝単
位温度（１℃）変化あたりの寸法変化）は、 １．６ｍｍ×５．４×１０-6／℃＋０．８５ｍｍ×１２×１０-6／℃ ＝１．８８４×１０-5ｍｍ／℃ … （１１） となる。
【００２１】コリメータレンズ２は、非球面ガラスレン
ズである。コリメータレンズ２の作動距離の温度特性
は、１．５×１０-4ｍｍ／℃である。また、コリメータ
レンズ２の動作距離の波長特性（＝単位波長（１ｎｍ）
変化あたりの寸法変化）は、１．４×１０-4ｍｍ／ｎｍ
であり、半導体レーザー１の出射ビームの波長の温度特
性は、０．２０ｎｍ／℃である。従って、コリメータレ
ンズ２の作動距離の温度特性は、半導体レーザー１の波
長の温度特性を含めると、結局、 １．５×１０-4ｍｍ／℃＋１．４×１０-4ｍｍ／ｎｍ×０．２０ｎｍ／℃ ＝１．７８×１０-4ｍｍ／℃ … （１２） となる。
ズである。コリメータレンズ２の作動距離の温度特性
は、１．５×１０-4ｍｍ／℃である。また、コリメータ
レンズ２の動作距離の波長特性（＝単位波長（１ｎｍ）
変化あたりの寸法変化）は、１．４×１０-4ｍｍ／ｎｍ
であり、半導体レーザー１の出射ビームの波長の温度特
性は、０．２０ｎｍ／℃である。従って、コリメータレ
ンズ２の作動距離の温度特性は、半導体レーザー１の波
長の温度特性を含めると、結局、 １．５×１０-4ｍｍ／℃＋１．４×１０-4ｍｍ／ｎｍ×０．２０ｎｍ／℃ ＝１．７８×１０-4ｍｍ／℃ … （１２） となる。
【００２２】保持部材３と保持部材７、及び保持部材７
と保持部材８とは、位置関係の調整後は互いに締結状態
にある。また、保持部材３、７、８は、同じＳＵＳ３０
４というステンレス鋼で作られている。本実施例では、
これらの保持部材３、７、８が第１の保持部材を構成す
る。半導体レーザー１の取付基準面１ｃと、サポート９
と保持部材８との取付基準面９ａとの距離Ｌ3 は１２．
３ｍｍである。又、ＳＵＳ３０４の線膨張率は１７．２
×１０-6／℃である。従って、第１の保持部材の基準面
１ｃと基準面９ａとの距離の温度特性は、 １２．３ｍｍ×１７．２×１０-6／℃ ＝２．１１５６×１０-4ｍｍ／℃ … （１３） となる。
と保持部材８とは、位置関係の調整後は互いに締結状態
にある。また、保持部材３、７、８は、同じＳＵＳ３０
４というステンレス鋼で作られている。本実施例では、
これらの保持部材３、７、８が第１の保持部材を構成す
る。半導体レーザー１の取付基準面１ｃと、サポート９
と保持部材８との取付基準面９ａとの距離Ｌ3 は１２．
３ｍｍである。又、ＳＵＳ３０４の線膨張率は１７．２
×１０-6／℃である。従って、第１の保持部材の基準面
１ｃと基準面９ａとの距離の温度特性は、 １２．３ｍｍ×１７．２×１０-6／℃ ＝２．１１５６×１０-4ｍｍ／℃ … （１３） となる。
【００２３】同様に、保持部材５（本発明における第２
の保持部材を構成する）とサポート９との取付基準面９
ｂとコリメータレンズ２の取付基準面２ａとの距離（Ｌ
4 ＝０．５ｍｍ）の温度特性は、第２の保持部材が第１
の保持部材と同じＳＵＳ３０４でつくられているので、 ０．５ｍｍ×１７．２×１０-6／℃ ＝８．６×１０-6ｍｍ／℃ … （１４） となる。
の保持部材を構成する）とサポート９との取付基準面９
ｂとコリメータレンズ２の取付基準面２ａとの距離（Ｌ
4 ＝０．５ｍｍ）の温度特性は、第２の保持部材が第１
の保持部材と同じＳＵＳ３０４でつくられているので、 ０．５ｍｍ×１７．２×１０-6／℃ ＝８．６×１０-6ｍｍ／℃ … （１４） となる。
【００２４】サポート９は、長さＬ5 が４．４７ｍｍで
あって、低膨張材（ＬＥＸ１５）でつくられている。Ｌ
ＥＸ１５の線膨張率は、１．４×１０-6／℃である。従
って、サポート９の長さの温度特性は、 ４．４７ｍｍ×１．４×１０-6／℃ ＝６．２５８×１０-6ｍｍ／℃ … （１５） となる。尚、図中Ｌ6 ＝０．８３ｍｍ、Ｌ7 ＝４．５５
ｍｍである。
あって、低膨張材（ＬＥＸ１５）でつくられている。Ｌ
ＥＸ１５の線膨張率は、１．４×１０-6／℃である。従
って、サポート９の長さの温度特性は、 ４．４７ｍｍ×１．４×１０-6／℃ ＝６．２５８×１０-6ｍｍ／℃ … （１５） となる。尚、図中Ｌ6 ＝０．８３ｍｍ、Ｌ7 ＝４．５５
ｍｍである。
【００２５】ところで、半導体レーザー１のヒートシン
ク１ａ、第２の保持部材と、及びサポート９の膨張は、
コリメータレンズ２と半導体レーザー１のチップ１ｂを
近づける方向である。それに対し、第１の保持部材の膨
張は、コリメータレンズ２と半導体レーザー１のチップ
１ｂを遠ざける方向であり、膨張時に作用する力の方向
が異なる。そのような方向性を加味して、コリメータレ
ンズ２と半導体レーザー１のチップ１ｂとの距離の温度
特性を求めると、 式（１３）−式（１１）−式（１４）−式（１５） ＝１．７７８６２×１０-4ｍｍ／℃ … （１６） となる。
ク１ａ、第２の保持部材と、及びサポート９の膨張は、
コリメータレンズ２と半導体レーザー１のチップ１ｂを
近づける方向である。それに対し、第１の保持部材の膨
張は、コリメータレンズ２と半導体レーザー１のチップ
１ｂを遠ざける方向であり、膨張時に作用する力の方向
が異なる。そのような方向性を加味して、コリメータレ
ンズ２と半導体レーザー１のチップ１ｂとの距離の温度
特性を求めると、 式（１３）−式（１１）−式（１４）−式（１５） ＝１．７７８６２×１０-4ｍｍ／℃ … （１６） となる。
【００２６】ここで、式（１２）と式（１６）とを比べ
てみると、ほぼ等しい値となっている。即ち、コリメー
タレンズ２の作動距離の温度特性と、コリメータレンズ
２と半導体レーザー１のチップ１ｂとの距離の温度特性
とがほぼ等しくなっている。従って、温度変化によりコ
リメータレンズ２の作動距離が変わっても、コリメータ
レンズ２と半導体レーザ１のチップ１ｂとの間の距離が
作動距離の変化分にほぼ等しい量だけ変化することにな
り、コリメーションずれが補償されていることになる。
てみると、ほぼ等しい値となっている。即ち、コリメー
タレンズ２の作動距離の温度特性と、コリメータレンズ
２と半導体レーザー１のチップ１ｂとの距離の温度特性
とがほぼ等しくなっている。従って、温度変化によりコ
リメータレンズ２の作動距離が変わっても、コリメータ
レンズ２と半導体レーザ１のチップ１ｂとの間の距離が
作動距離の変化分にほぼ等しい量だけ変化することにな
り、コリメーションずれが補償されていることになる。
【００２７】図６は、図１の保持部材５、サポート９及
び保持部材８の部分を簡略に示した図であり、図６Ａは
調整時の常温の状態を、図６Ｂは高温時の状態を示して
いる。上述したように保持部材５と保持部材８の線膨張
率は同じであるため、対向する鍔部において温度変化の
際の膨張・収縮量は等しく、サポート９の取り付け位置
が保持部材５と保持部材８とで光軸と直交する方向にず
れることがない。従って、保持部材５と保持部材８との
位置関係、即ち半導体レーザ１とコリメータレンズ２と
の位置関係が温度変化によって崩れてしまうことがな
く、半導体レーザ１からの光はコリメータレンズ２によ
って常に正確に平行光束とされる。
び保持部材８の部分を簡略に示した図であり、図６Ａは
調整時の常温の状態を、図６Ｂは高温時の状態を示して
いる。上述したように保持部材５と保持部材８の線膨張
率は同じであるため、対向する鍔部において温度変化の
際の膨張・収縮量は等しく、サポート９の取り付け位置
が保持部材５と保持部材８とで光軸と直交する方向にず
れることがない。従って、保持部材５と保持部材８との
位置関係、即ち半導体レーザ１とコリメータレンズ２と
の位置関係が温度変化によって崩れてしまうことがな
く、半導体レーザ１からの光はコリメータレンズ２によ
って常に正確に平行光束とされる。
【００２８】尚、上記の実施例では、光ヘッドの光源部
について説明したが、本発明は受光部にも同様に適用で
きるものである。例えば、結像レンズ（光学部材）とＰ
ＩＮフォトダイオード（光電変換手段）からなる信号検
出部においては、図１のコリメータレンズ２を結像レン
ズで、半導体レーザ１をフォトダイオードで置き換えて
考えれば良い。この場合、温度変化によって結像レンズ
とフォトダイオードの位置関係が崩れることがなく、温
度変化によるフォーカスエラーを防止することができ
る。
について説明したが、本発明は受光部にも同様に適用で
きるものである。例えば、結像レンズ（光学部材）とＰ
ＩＮフォトダイオード（光電変換手段）からなる信号検
出部においては、図１のコリメータレンズ２を結像レン
ズで、半導体レーザ１をフォトダイオードで置き換えて
考えれば良い。この場合、温度変化によって結像レンズ
とフォトダイオードの位置関係が崩れることがなく、温
度変化によるフォーカスエラーを防止することができ
る。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、発光手段
又は光電変換手段を保持する第１の保持手段と、光学部
材を保持する第２の保持手段の線膨張率を等しくしてい
るので、両部材の締結部分に介装されるサポート部材の
取付位置が第１の保持部材と第２の保持部材の間でずれ
ることがない。従って、温度変化があっても両保持部材
の位置関係が崩れることがなく、温度変化に起因する光
源部又は受光部の光学特性の劣化を回避できる。
又は光電変換手段を保持する第１の保持手段と、光学部
材を保持する第２の保持手段の線膨張率を等しくしてい
るので、両部材の締結部分に介装されるサポート部材の
取付位置が第１の保持部材と第２の保持部材の間でずれ
ることがない。従って、温度変化があっても両保持部材
の位置関係が崩れることがなく、温度変化に起因する光
源部又は受光部の光学特性の劣化を回避できる。
【図１】本発明実施例による温度補償構造を含む光源部
の構成を説明するための断面図である。
の構成を説明するための断面図である。
【図２】本発明実施例における温度補償を説明するため
の断面図である。
の断面図である。
【図３】従来の温度補償構造による光源部を説明するた
めの断面図である。
めの断面図である。
【図４】従来の光源部の温度補償を説明するための断面
図である。
図である。
【図５】図４の光源部における問題点を説明するための
部分断面図であり、図５Ａが常温時の状態を、図５Ｂは
高温時の状態を示す。
部分断面図であり、図５Ａが常温時の状態を、図５Ｂは
高温時の状態を示す。
【図６】図１の実施例における作用を説明するための図
であり、図４Ａが常温時の状態を、図４Ｂは高温時の状
態を示す。
であり、図４Ａが常温時の状態を、図４Ｂは高温時の状
態を示す。
１…半導体レーザ、１ａ…ヒートシンク、１ｂ…半導体
チップ、２…コリメータレンズ、３，７，８…第１の保
持部材、４，６…押え環、５…第２の保持部材、９…サ
ポート、１０…ねじ、１１…バネ座金、１２…装置本
体。
チップ、２…コリメータレンズ、３，７，８…第１の保
持部材、４，６…押え環、５…第２の保持部材、９…サ
ポート、１０…ねじ、１１…バネ座金、１２…装置本
体。
Claims (4)
- 【請求項１】 発光手段又は光電変換手段を保持する第
１の保持部材と、前記発光手段から射出された光束又は
前記受光手段に入射する光束の光路に配置された光学部
材を保持する第２の保持部材と、前記第１の保持部材と
は異なる線膨張率を有するサポート部材とを備え、 前記第１及び第２の保持部材は前記サポート部材を間に
挟んで締結され、 前記サポート部材の締結方向の長さは、前記発光手段又
は光電変換手段と前記光学部材との距離を温度変化に対
して補償するように決定され、 かつ、前記第１及び第２の保持部材は等しい線膨張率を
有することを特徴とする光源部又は受光部の温度補償構
造。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の保持部材の少なくと
も一方は、同じ線膨張率を有する複数の部材からなるこ
とを特徴とする温度補償機構。 - 【請求項３】 前記発光手段は、半導体レーザーである
ことを特徴とする請求項１に記載の光源部又は受光部の
温度補償構造。 - 【請求項４】 前記光電変換手段はＰＩＮフォトダイオ
ードであることを特徴とする請求項１に記載の温度補償
構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4217442A JPH0643386A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 光源部又は受光部の温度補償構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4217442A JPH0643386A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 光源部又は受光部の温度補償構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643386A true JPH0643386A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16704300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4217442A Pending JPH0643386A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 光源部又は受光部の温度補償構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643386A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5864739A (en) * | 1997-01-10 | 1999-01-26 | Fujitsu Limited | Light source package incorporating thermal expansion compensating device and image forming apparatus using the same |
| KR100374598B1 (ko) * | 2000-03-14 | 2003-03-04 | 삼성전자주식회사 | 광 주사유니트 |
| EP1511022A1 (en) * | 2002-05-31 | 2005-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lens support mechanism, optical head device and optical information processor |
| US9885602B2 (en) | 2015-12-28 | 2018-02-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Particle sensor |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP4217442A patent/JPH0643386A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5864739A (en) * | 1997-01-10 | 1999-01-26 | Fujitsu Limited | Light source package incorporating thermal expansion compensating device and image forming apparatus using the same |
| KR100374598B1 (ko) * | 2000-03-14 | 2003-03-04 | 삼성전자주식회사 | 광 주사유니트 |
| EP1511022A1 (en) * | 2002-05-31 | 2005-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lens support mechanism, optical head device and optical information processor |
| EP1511022A4 (en) * | 2002-05-31 | 2008-12-24 | Panasonic Corp | LENS DISTRIBUTION MECHANISM, OPTICAL HEADSET AND OPTICAL INFORMATION PROCESSOR |
| US9885602B2 (en) | 2015-12-28 | 2018-02-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Particle sensor |
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