JPH0679915A - レーザスキャナ用非熱的補償光ヘッド - Google Patents
レーザスキャナ用非熱的補償光ヘッドInfo
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- JPH0679915A JPH0679915A JP5133093A JP13309393A JPH0679915A JP H0679915 A JPH0679915 A JP H0679915A JP 5133093 A JP5133093 A JP 5133093A JP 13309393 A JP13309393 A JP 13309393A JP H0679915 A JPH0679915 A JP H0679915A
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
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- B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
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- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
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- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストで、周囲の温度変化に対してレーザ
光の焦点を維持し、市販のレーザダイオード及びレンズ
を使用できる非熱的補償光プリントヘッドを提供する。 【構成】 非熱的補償プリントヘッド１０は、所定の特
性を有して光線を生成するレーザダイオード１６と、プ
リントヘッド１０内でレーザダイオード１６を取り付け
るダイオードマウント１８と、レーザダイオード１６を
略一定の動作温度に維持することにより、寿命を伸ばす
と共に波長の変化を防ぐ熱電気冷却器１４と、コリメー
タレンズ２４と、コリメータレンズ２４をダイオードマ
ウント１８の第一の主平面に隣接して取り付けるレンズ
マウント２２と、から構成され、レンズマウント２２
は、周囲温度の変化に対するコリメータレンズの焦点距
離の変化を補償する熱膨張率を有する。
光の焦点を維持し、市販のレーザダイオード及びレンズ
を使用できる非熱的補償光プリントヘッドを提供する。 【構成】 非熱的補償プリントヘッド１０は、所定の特
性を有して光線を生成するレーザダイオード１６と、プ
リントヘッド１０内でレーザダイオード１６を取り付け
るダイオードマウント１８と、レーザダイオード１６を
略一定の動作温度に維持することにより、寿命を伸ばす
と共に波長の変化を防ぐ熱電気冷却器１４と、コリメー
タレンズ２４と、コリメータレンズ２４をダイオードマ
ウント１８の第一の主平面に隣接して取り付けるレンズ
マウント２２と、から構成され、レンズマウント２２
は、周囲温度の変化に対するコリメータレンズの焦点距
離の変化を補償する熱膨張率を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周囲温度の変化に起因
するレーザダイオード及びレンズの変化を補償するレー
ザスキャナ用光ヘッドに関する。
するレーザダイオード及びレンズの変化を補償するレー
ザスキャナ用光ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】レーザ
ダイオード及びコリメータレンズを使用するレーザシス
テムにおいて、周囲温度の変化により、レーザ、レン
ズ、及びそのマウントは収縮したりそれらの特性が変化
したりする。この結果、プリント媒体（例えば、感熱ダ
イ転写媒体等）やレーザ光の他の端部表面上におけるレ
ーザ光の合焦位置が変化する。通常のレーザ印字動作の
場合、所定の温度範囲に亘り焦点を一定に維持すること
が望ましい。従来、レーザとレンズの組合せの焦点を、
所定の温度範囲に亘り一定に維持する技術が数多く提案
されてきた。
ダイオード及びコリメータレンズを使用するレーザシス
テムにおいて、周囲温度の変化により、レーザ、レン
ズ、及びそのマウントは収縮したりそれらの特性が変化
したりする。この結果、プリント媒体（例えば、感熱ダ
イ転写媒体等）やレーザ光の他の端部表面上におけるレ
ーザ光の合焦位置が変化する。通常のレーザ印字動作の
場合、所定の温度範囲に亘り焦点を一定に維持すること
が望ましい。従来、レーザとレンズの組合せの焦点を、
所定の温度範囲に亘り一定に維持する技術が数多く提案
されてきた。
【０００３】米国特許第４，６４１，０２３号（１９８
７年２月３日、Ｈ．アンドウ他に授与）は、中空フレー
ムに固定した基部上に半導体レンズを支持した光ディス
ク用の光ヘッドを開示している。コリメータレンズ系を
支持するレンズ筒は、コリメータレンズ系がレーザと対
向するように、中空フレーム内に配設されている。コリ
メータレンズ系と半導体レーザとの間の距離は一定に維
持されるとなっているが、開示では、一定に維持される
距離は前方の焦平面と半導体レーザとの間であると不正
確な説明になっている。この構成に係る問題は、レンズ
の前方焦平面が温度の変化につれて変化することである
が、この点が考慮されていない。
７年２月３日、Ｈ．アンドウ他に授与）は、中空フレー
ムに固定した基部上に半導体レンズを支持した光ディス
ク用の光ヘッドを開示している。コリメータレンズ系を
支持するレンズ筒は、コリメータレンズ系がレーザと対
向するように、中空フレーム内に配設されている。コリ
メータレンズ系と半導体レーザとの間の距離は一定に維
持されるとなっているが、開示では、一定に維持される
距離は前方の焦平面と半導体レーザとの間であると不正
確な説明になっている。この構成に係る問題は、レンズ
の前方焦平面が温度の変化につれて変化することである
が、この点が考慮されていない。
【０００４】米国特許第４，７２０，１６８号（１９８
８年、１月１９日、Ｙ．カネコに授与）は、半導体レー
ザと、コリメータレンズと、レーザとレンズを互いに所
定の距離を置いて保持する支持体とから構成されたレー
ザ光コリメータを開示している。支持体の材料は、温度
に係る半導体レーザの波長変化に起因するコリメータレ
ンズの焦点距離のずれを相殺し得る線形の膨張率を有す
ると、述べられている。即ち、半導体レーザの波長の変
化がレンズの焦点距離を変化させ、その焦点距離の変化
を選定した材料により補償している。しかしながら、こ
こでもレンズ自体の温度に係る変化が考慮されていない
という問題が残っている。
８年、１月１９日、Ｙ．カネコに授与）は、半導体レー
ザと、コリメータレンズと、レーザとレンズを互いに所
定の距離を置いて保持する支持体とから構成されたレー
ザ光コリメータを開示している。支持体の材料は、温度
に係る半導体レーザの波長変化に起因するコリメータレ
ンズの焦点距離のずれを相殺し得る線形の膨張率を有す
ると、述べられている。即ち、半導体レーザの波長の変
化がレンズの焦点距離を変化させ、その焦点距離の変化
を選定した材料により補償している。しかしながら、こ
こでもレンズ自体の温度に係る変化が考慮されていない
という問題が残っている。
【０００５】米国特許第４，８１５，０５９号（１９８
９年、３月２１日、Ｍ．ナカヤマ他に授与）は、レーザ
光を発する半導体レーザと、レーザ光を平行化するカプ
リングレンズと、レーザとカプリングレンズを支持する
支持体とから構成された装置を開示している。支持体
は、周囲温度の変化により生じるレーザ光の波長の変化
に応じてカプリングレンズの焦点距離が変動するよう
に、構成されている。この装置に係る問題点は、この装
置用に特に設計した特定のレンズを使用しているので、
装置の設計の自由度に欠けることである。
９年、３月２１日、Ｍ．ナカヤマ他に授与）は、レーザ
光を発する半導体レーザと、レーザ光を平行化するカプ
リングレンズと、レーザとカプリングレンズを支持する
支持体とから構成された装置を開示している。支持体
は、周囲温度の変化により生じるレーザ光の波長の変化
に応じてカプリングレンズの焦点距離が変動するよう
に、構成されている。この装置に係る問題点は、この装
置用に特に設計した特定のレンズを使用しているので、
装置の設計の自由度に欠けることである。
【０００６】米国特許第４，９４８，２２１号（１９９
０年、８月１４日、Ｔ．イェーイツに授与）は、光源
（例えば、レーザダイオード等）と、光素子（例えば、
コリメータレンズ等）から構成された断熱化光ヘッドを
開示している。光源と光素子は、共通の軸線に沿って配
設され、熱電気冷却器を光ヘッド内に設けて光源の温度
を調整している。所定の温度範囲に亘り、光源と光素子
間の距離は一定に維持され、ヘッドにより生成されるス
ポットを合焦させている。この光ヘッドに係る問題点
は、温度の変化につれてコリメータレンズ内に変化が生
じるにも拘らず、光源とコリメータレンズ間の距離を一
定に維持すべく設計されていることにある。
０年、８月１４日、Ｔ．イェーイツに授与）は、光源
（例えば、レーザダイオード等）と、光素子（例えば、
コリメータレンズ等）から構成された断熱化光ヘッドを
開示している。光源と光素子は、共通の軸線に沿って配
設され、熱電気冷却器を光ヘッド内に設けて光源の温度
を調整している。所定の温度範囲に亘り、光源と光素子
間の距離は一定に維持され、ヘッドにより生成されるス
ポットを合焦させている。この光ヘッドに係る問題点
は、温度の変化につれてコリメータレンズ内に変化が生
じるにも拘らず、光源とコリメータレンズ間の距離を一
定に維持すべく設計されていることにある。
【０００７】米国特許第４，９９３，８０１号（１９９
１年、２月１９日、Ｓ．サラフに授与）は、光源（例え
ば、レーザダイオード等）と光素子（例えば、コリメー
タレンズ等）から構成された光ヘッドを開示している。
光源と光素子は、共通の軸線に沿って配設され、熱電気
冷却器を光ヘッド内に設けて光源の温度を調整してい
る。光源に対して光素子を正確に位置決めするために、
光源の筒上に直接、光素子のハウジングを取り付けてい
る。この光ヘッドに係る問題点は（上述したイェーイツ
の特許と同様に）、光源とコリメータレンズ間の距離を
一定に維持すべく設計されていることにある。
１年、２月１９日、Ｓ．サラフに授与）は、光源（例え
ば、レーザダイオード等）と光素子（例えば、コリメー
タレンズ等）から構成された光ヘッドを開示している。
光源と光素子は、共通の軸線に沿って配設され、熱電気
冷却器を光ヘッド内に設けて光源の温度を調整してい
る。光源に対して光素子を正確に位置決めするために、
光源の筒上に直接、光素子のハウジングを取り付けてい
る。この光ヘッドに係る問題点は（上述したイェーイツ
の特許と同様に）、光源とコリメータレンズ間の距離を
一定に維持すべく設計されていることにある。
【０００８】従って、本発明の目的は、単純で製造コス
トが低く、周囲温度の変化に起因する種々の効果を補償
すると共に、所定の温度範囲に亘りレーザ光の焦点を維
持し、市販のレーザダイオード及びレンズを任意に使用
することができる、非熱的補償光プリントヘッドを提供
することである。
トが低く、周囲温度の変化に起因する種々の効果を補償
すると共に、所定の温度範囲に亘りレーザ光の焦点を維
持し、市販のレーザダイオード及びレンズを任意に使用
することができる、非熱的補償光プリントヘッドを提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、単純
で製造コストが低く、周囲温度の変化に起因する種々の
効果を補償すると共に、所定の温度範囲に亘りレーザ光
の焦点を維持し、市販のレーザダイオード及びレンズを
任意に使用することができる、レーザスキャナ用の非熱
的補償光プリントヘッドに関するものである。
で製造コストが低く、周囲温度の変化に起因する種々の
効果を補償すると共に、所定の温度範囲に亘りレーザ光
の焦点を維持し、市販のレーザダイオード及びレンズを
任意に使用することができる、レーザスキャナ用の非熱
的補償光プリントヘッドに関するものである。
【００１０】本発明の一態様に拠る非熱的補償プリント
ヘッドは、所定の特性を有して光線を生成するレーザダ
イオードと、ダイオードマウントと、冷却手段と、コリ
メータレンズと、レンズマウントとから構成されてい
る。ダイオードマウントは、所定の熱膨張率を有する所
定の材料から形成され、プリントヘッド内でレーザダイ
オードを取り付ける。冷却手段は、レーザダイオードを
略一定の動作温度に維持することにより、寿命を延ばす
と共に波長の変化を防ぐために使用されている。コリメ
ータレンズは、所定の温度範囲に亘る周囲温度の変化に
対して、焦点距離が所定量変化する特性を有する。レン
ズマウントは、所定の熱膨張率を有する所定の材料から
形成され、レーザダイオードからの光線を受容するよう
に、コリメータレンズをダイオードマウントの第一の主
平面に隣接して取り付ける。レンズマウントの材料の所
定の熱膨張率は、所定の温度範囲に亘る周囲温度の変化
に対するコリメータレンズの焦点距離の変化を補償する
ように、選定される。
ヘッドは、所定の特性を有して光線を生成するレーザダ
イオードと、ダイオードマウントと、冷却手段と、コリ
メータレンズと、レンズマウントとから構成されてい
る。ダイオードマウントは、所定の熱膨張率を有する所
定の材料から形成され、プリントヘッド内でレーザダイ
オードを取り付ける。冷却手段は、レーザダイオードを
略一定の動作温度に維持することにより、寿命を延ばす
と共に波長の変化を防ぐために使用されている。コリメ
ータレンズは、所定の温度範囲に亘る周囲温度の変化に
対して、焦点距離が所定量変化する特性を有する。レン
ズマウントは、所定の熱膨張率を有する所定の材料から
形成され、レーザダイオードからの光線を受容するよう
に、コリメータレンズをダイオードマウントの第一の主
平面に隣接して取り付ける。レンズマウントの材料の所
定の熱膨張率は、所定の温度範囲に亘る周囲温度の変化
に対するコリメータレンズの焦点距離の変化を補償する
ように、選定される。
【００１１】本発明のもう一つの態様に拠る非熱的補償
プリントヘッドは、上述したように、所定の特性を有し
て光線を生成するレーザダイオードと、ダイオードマウ
ントと、冷却手段と、コリメータレンズと、レンズマウ
ントとから構成されている。更に、プリントヘッドは、
固定手段を有し、ダイオードマウントは、ダイオードの
第一の縁部、第二の縁部、第三の縁部から成る調節手段
を有する。固定手段は、レーザダイオードとコリメータ
レンズをコリメータレンズの軸線に沿って適正に整合さ
せた後、ダイオードマウントとレンズマウントを互いに
位置決めする。ダイオードマウントの第一の縁部は、外
部手段からの力によりダイオードマウントをＸ方向に移
動して、レーザダイオードとコリメータレンズをＸ方向
で整合させるために使用する。ダイオードマウントの第
二の縁部は、第二の外部手段からの力によりＸ方向と垂
直なＹ方向にダイオードマウントを移動して、レーザダ
イオードとコリメータレンズをＹ方向で整合させるため
に使用する。第三の外部手段は、コリメータレンズに力
を付与してＸ及びＹ方向に垂直なＺ方向にコリメータレ
ンズを移動し、コリメータレンズをＺ方向で合焦させ
る。第一、第二、及び第三の外部手段からの力は、固定
手段がレーザダイオード、ダイオードマウント、及びレ
ンズマウントの整合位置を固定すると解除され、整合し
合焦したコリメータレンズがレンズマウント内に固定さ
れる。
プリントヘッドは、上述したように、所定の特性を有し
て光線を生成するレーザダイオードと、ダイオードマウ
ントと、冷却手段と、コリメータレンズと、レンズマウ
ントとから構成されている。更に、プリントヘッドは、
固定手段を有し、ダイオードマウントは、ダイオードの
第一の縁部、第二の縁部、第三の縁部から成る調節手段
を有する。固定手段は、レーザダイオードとコリメータ
レンズをコリメータレンズの軸線に沿って適正に整合さ
せた後、ダイオードマウントとレンズマウントを互いに
位置決めする。ダイオードマウントの第一の縁部は、外
部手段からの力によりダイオードマウントをＸ方向に移
動して、レーザダイオードとコリメータレンズをＸ方向
で整合させるために使用する。ダイオードマウントの第
二の縁部は、第二の外部手段からの力によりＸ方向と垂
直なＹ方向にダイオードマウントを移動して、レーザダ
イオードとコリメータレンズをＹ方向で整合させるため
に使用する。第三の外部手段は、コリメータレンズに力
を付与してＸ及びＹ方向に垂直なＺ方向にコリメータレ
ンズを移動し、コリメータレンズをＺ方向で合焦させ
る。第一、第二、及び第三の外部手段からの力は、固定
手段がレーザダイオード、ダイオードマウント、及びレ
ンズマウントの整合位置を固定すると解除され、整合し
合焦したコリメータレンズがレンズマウント内に固定さ
れる。
【００１２】
【実施例】本発明は、添付図面及び前記特許請求の範囲
と共に、以下の詳細な説明から一層理解されよう。
と共に、以下の詳細な説明から一層理解されよう。
【００１３】以下、各図において、対応する素子は、同
一の符合と機能を有する。なお、各図の縮尺率は一定で
はない。
一の符合と機能を有する。なお、各図の縮尺率は一定で
はない。
【００１４】図１は、本発明に係るレーザスキャナ用の
非熱的補償プリントヘッド１０を形成する素子の等角図
である。プリントヘッド１０は、ヒートシンク１２と、
熱電気冷却器１４と、一対の導体１６ａ及び裏面１６ｂ
から成るレーザダイオード１６と、ダイオードマウント
１８と、サーミスタ２０と、レンズマウント２２と、コ
リメータレンズ２４と、レンズマウント２２内にコリメ
ータレンズ２４を保持して開口部２６ａを有する係止バ
ネ２６と、プリントヘッド１０及びコリメータレンズ２
４双方の軸線２８とを備えている。
非熱的補償プリントヘッド１０を形成する素子の等角図
である。プリントヘッド１０は、ヒートシンク１２と、
熱電気冷却器１４と、一対の導体１６ａ及び裏面１６ｂ
から成るレーザダイオード１６と、ダイオードマウント
１８と、サーミスタ２０と、レンズマウント２２と、コ
リメータレンズ２４と、レンズマウント２２内にコリメ
ータレンズ２４を保持して開口部２６ａを有する係止バ
ネ２６と、プリントヘッド１０及びコリメータレンズ２
４双方の軸線２８とを備えている。
【００１５】ヒートシンク１２は、第一の開口部１２ａ
と一対の第二の開口部１２ｂとを有し、前面１２ｃを備
えている。
と一対の第二の開口部１２ｂとを有し、前面１２ｃを備
えている。
【００１６】熱電気冷却器１４は、その中央部に開口部
１４ａを有し、熱電気冷却器１４に電流を供給する一対
の導体１４ｂと、前面１４ｃと、裏面１４ｄとを備えて
いる。
１４ａを有し、熱電気冷却器１４に電流を供給する一対
の導体１４ｂと、前面１４ｃと、裏面１４ｄとを備えて
いる。
【００１７】ダイオードマウント１８は、本発明の第一
の実施例に係る第一の所定の材料から成り、その中央に
第一の開口部１８ａと、ヒートシンク１２の第二の開口
部１２ｂと整合した一対の第二の開口部１８ｂとを有す
る。ダイオードマウント１８は、更に、前面１８ｃと、
ダイオードマウント１８の第一の頂角部を横切って前面
１８ｃに垂直に切断された第二の面１８ｄと、ダイオー
ドマウント１８の第二の頂角部を横切って前面１８ｃか
ら軸線２８の方に内側に傾斜して切断した第三の面１８
ｅと、ダイオードマウント１８の底縁部を横切って前面
１８ｃから内側に傾斜して切断された第四の面１８ｆ
と、孔１８ｇと、側縁部１８ｈとを備えている。
の実施例に係る第一の所定の材料から成り、その中央に
第一の開口部１８ａと、ヒートシンク１２の第二の開口
部１２ｂと整合した一対の第二の開口部１８ｂとを有す
る。ダイオードマウント１８は、更に、前面１８ｃと、
ダイオードマウント１８の第一の頂角部を横切って前面
１８ｃに垂直に切断された第二の面１８ｄと、ダイオー
ドマウント１８の第二の頂角部を横切って前面１８ｃか
ら軸線２８の方に内側に傾斜して切断した第三の面１８
ｅと、ダイオードマウント１８の底縁部を横切って前面
１８ｃから内側に傾斜して切断された第四の面１８ｆ
と、孔１８ｇと、側縁部１８ｈとを備えている。
【００１８】サーミスタ２０は、ダイオードマウント１
８内の孔１８ｇに取り付けられ、導体１４ｂを介して熱
電気冷却器１４に電流を供給する電源に（図示せず）制
御信号を付与することにより、レーザダイオード１６の
温度を所定の温度範囲内で略一定に維持している。
８内の孔１８ｇに取り付けられ、導体１４ｂを介して熱
電気冷却器１４に電流を供給する電源に（図示せず）制
御信号を付与することにより、レーザダイオード１６の
温度を所定の温度範囲内で略一定に維持している。
【００１９】レンズマウント２２は、好ましくはダイオ
ードマウント１８の第一の所定の材料に対応した、本発
明の第一の実施例に係る第二の所定の材料から成る。レ
ンズマウント２２は、コリメータレンズ２４を支持する
ためのＶ形溝２２ａと、このＶ形溝２２ａ内にコリメー
タレンズ２４を固定するために係止ばね２６を取り付け
る第一のねじ山付き開口部２２ｂと、ダイオードマウン
ト１８の一対の第二の開口部１８ｂ及びヒートシンク１
２の一対の第二の開口部１２ｂの双方と整合した一対の
第二の開口部２２ｃとを有する。
ードマウント１８の第一の所定の材料に対応した、本発
明の第一の実施例に係る第二の所定の材料から成る。レ
ンズマウント２２は、コリメータレンズ２４を支持する
ためのＶ形溝２２ａと、このＶ形溝２２ａ内にコリメー
タレンズ２４を固定するために係止ばね２６を取り付け
る第一のねじ山付き開口部２２ｂと、ダイオードマウン
ト１８の一対の第二の開口部１８ｂ及びヒートシンク１
２の一対の第二の開口部１２ｂの双方と整合した一対の
第二の開口部２２ｃとを有する。
【００２０】プリントヘッド１０の組立に際しては、先
ず、レーザダイオード１６からの光線の中心がプリント
ヘッド１０の軸線２８に略沿うように、ダイオードマウ
ント１８の中央の第一の開口部１８ａ内にレーザダイオ
ード１６を位置決めする。次に、レーザダイオード１６
の一対の導体１６ａが熱電気冷却器１４の中央開口部１
４ａから突出するようにして、熱電気冷却器１４の前面
１４ｃをレーザダイオード１６の裏面１６ｂに接触させ
る。次に、熱電気冷却器１４の裏面１４ｄがヒートシン
ク１２の前面１２ｃと接触するように、ダイオードマウ
ント１８を、その上に位置決めしたレーザダイオード１
６と熱電気冷却器１４と共に、ヒートシンク１２上に配
設する。次に、レーザダイオード１６に電気を供給する
ために、レーザダイオード１６の一対の導体１６ａをヒ
ートシンク１２の中央の第一の開口部１２ａに嵌挿す
る。
ず、レーザダイオード１６からの光線の中心がプリント
ヘッド１０の軸線２８に略沿うように、ダイオードマウ
ント１８の中央の第一の開口部１８ａ内にレーザダイオ
ード１６を位置決めする。次に、レーザダイオード１６
の一対の導体１６ａが熱電気冷却器１４の中央開口部１
４ａから突出するようにして、熱電気冷却器１４の前面
１４ｃをレーザダイオード１６の裏面１６ｂに接触させ
る。次に、熱電気冷却器１４の裏面１４ｄがヒートシン
ク１２の前面１２ｃと接触するように、ダイオードマウ
ント１８を、その上に位置決めしたレーザダイオード１
６と熱電気冷却器１４と共に、ヒートシンク１２上に配
設する。次に、レーザダイオード１６に電気を供給する
ために、レーザダイオード１６の一対の導体１６ａをヒ
ートシンク１２の中央の第一の開口部１２ａに嵌挿す
る。
【００２１】次に、ヒートシンク１２の一対の第二の開
口部１２ｂのそれぞれとダイオードマウント１８の対応
する開口部１８ｂとを順次介して、レンズマウント２２
の対応する一対の開口部２２ｃに別個のボルト（図示せ
ず）を螺合（ねじ山付きの場合）又は挿通（ナットを使
用した場合）し、ヒートシンク１２、ダイオードマウン
ト１８及びレンズマウント２２を互いに緩く結合する。
なお、ヒートシンク１２の開口部１２ａの下方に示した
開口部１２ｂ1 とダイオードマウント１８内の開口部１
８ａの下方の対応する開口部１８ｂ1 とを経て、レンズ
マウント２２内の対応する開口部（図示せず）に挿通す
る別のボルトを用いてもよい。ダイオードマウント１８
内の一対の第二の開口部１８ｂ（及び使用した場合には
開口部１８ｂ1 ）は、挿通する本発明の第二の実施例に
係るボルト（図示せず）の直径より大きい直径を有す
る。
口部１２ｂのそれぞれとダイオードマウント１８の対応
する開口部１８ｂとを順次介して、レンズマウント２２
の対応する一対の開口部２２ｃに別個のボルト（図示せ
ず）を螺合（ねじ山付きの場合）又は挿通（ナットを使
用した場合）し、ヒートシンク１２、ダイオードマウン
ト１８及びレンズマウント２２を互いに緩く結合する。
なお、ヒートシンク１２の開口部１２ａの下方に示した
開口部１２ｂ1 とダイオードマウント１８内の開口部１
８ａの下方の対応する開口部１８ｂ1 とを経て、レンズ
マウント２２内の対応する開口部（図示せず）に挿通す
る別のボルトを用いてもよい。ダイオードマウント１８
内の一対の第二の開口部１８ｂ（及び使用した場合には
開口部１８ｂ1 ）は、挿通する本発明の第二の実施例に
係るボルト（図示せず）の直径より大きい直径を有す
る。
【００２２】これにより、ダイオードマウント１８をプ
リントヘッド１０の軸線２８に対してＸ及びＹの直角方
向に移動し、レーザダイオード１６をコリメータレンズ
２４の軸線２８と整合させることができる。更に、ボル
ト（図示せず）を締め付けてプリントヘッド１０の各素
子を固定する前に、コリメータレンズ２４をレンズマウ
ント２２内でＺ方向に選択的に移動することにより、レ
ーザダイオード１６からの光線が所定の平面（図示せ
ず）上で合焦する位置を調節することができる。
リントヘッド１０の軸線２８に対してＸ及びＹの直角方
向に移動し、レーザダイオード１６をコリメータレンズ
２４の軸線２８と整合させることができる。更に、ボル
ト（図示せず）を締め付けてプリントヘッド１０の各素
子を固定する前に、コリメータレンズ２４をレンズマウ
ント２２内でＺ方向に選択的に移動することにより、レ
ーザダイオード１６からの光線が所定の平面（図示せ
ず）上で合焦する位置を調節することができる。
【００２３】次に、レンズマウント２２のＶ溝２２ａ内
にコリメータレンズ２４を配設し、その上に係止ばね２
６を、その開口部２６ａを通りレンズマウント２２の第
一のねじ山付き開口部２２ｂに挿通するボルト（図示せ
ず）を介して取り付ける。かくしてレンズマウント２２
内の所定の固定位置にコリメータレンズ２４を保持す
る。なお、コリメータレンズ２４は、レーザダイオード
１６を挿入するダイオードマウント１８の中央開口部１
８ａ内に突出せず、或いはダイオードマウント１８と接
触しないことが好ましい。これにより、ダイオードマウ
ント１８をＸ及びＹ方向に選択的に調整して、レーザダ
イオード１６とコリメータレンズ２４とを整合させるこ
とができる。次に、整合させたレーザダイオード１６に
対してレンズマウント２２内のコリメータレンズ２４を
Ｚ方向に移動させることにより、所定の平面（図示せ
ず）上に光線を合焦させた後、係止ばね２６を締め付
け、レーザマウント２２内でコリメータレンズ２４をレ
ーザダイオード１６に対して位置決め固定する。
にコリメータレンズ２４を配設し、その上に係止ばね２
６を、その開口部２６ａを通りレンズマウント２２の第
一のねじ山付き開口部２２ｂに挿通するボルト（図示せ
ず）を介して取り付ける。かくしてレンズマウント２２
内の所定の固定位置にコリメータレンズ２４を保持す
る。なお、コリメータレンズ２４は、レーザダイオード
１６を挿入するダイオードマウント１８の中央開口部１
８ａ内に突出せず、或いはダイオードマウント１８と接
触しないことが好ましい。これにより、ダイオードマウ
ント１８をＸ及びＹ方向に選択的に調整して、レーザダ
イオード１６とコリメータレンズ２４とを整合させるこ
とができる。次に、整合させたレーザダイオード１６に
対してレンズマウント２２内のコリメータレンズ２４を
Ｚ方向に移動させることにより、所定の平面（図示せ
ず）上に光線を合焦させた後、係止ばね２６を締め付
け、レーザマウント２２内でコリメータレンズ２４をレ
ーザダイオード１６に対して位置決め固定する。
【００２４】図２，図３，図４はそれぞれ、組み立てた
プリントヘッド１０を外部取付具４０（破線の矩形内に
図示）に装着した状態を示す平面図、側面図及び正面図
である。 外部取付具４０は、それぞれプリントヘッド
１０のダイオードマウント１８と接触してレーザダイオ
ード１６（図１に図示）をコリメータレンズ２４の軸線
２８（図１に図示）に整合させるための第一，第二，第
三の整合手段４２（図２及び図４に図示）、４３、及び
４４（図３及び図４に図示）と、コリメータレンズ移動
取付具４５とを備えている。
プリントヘッド１０を外部取付具４０（破線の矩形内に
図示）に装着した状態を示す平面図、側面図及び正面図
である。 外部取付具４０は、それぞれプリントヘッド
１０のダイオードマウント１８と接触してレーザダイオ
ード１６（図１に図示）をコリメータレンズ２４の軸線
２８（図１に図示）に整合させるための第一，第二，第
三の整合手段４２（図２及び図４に図示）、４３、及び
４４（図３及び図４に図示）と、コリメータレンズ移動
取付具４５とを備えている。
【００２５】第二の整合手段４３は、ダイオードマウン
ト１８の傾斜表面１８ｅと接触し、ダイオードマウント
１８にＸ及びＹ方向のいずれにも選択的に力を付与し得
るようにばねで付勢されている。
ト１８の傾斜表面１８ｅと接触し、ダイオードマウント
１８にＸ及びＹ方向のいずれにも選択的に力を付与し得
るようにばねで付勢されている。
【００２６】第一の整合手段４２は、ダイオードマウン
ト１８の側縁部１８ｈと接触し、第二の整合手段４３に
より付与されたＸ方向の力に抗して、図２及び図４で矢
印Ａにより示したＸ方向にダイオードマウント１８を選
択的に移動させている。
ト１８の側縁部１８ｈと接触し、第二の整合手段４３に
より付与されたＸ方向の力に抗して、図２及び図４で矢
印Ａにより示したＸ方向にダイオードマウント１８を選
択的に移動させている。
【００２７】第三の整合手段４４は、ダイオードマウン
ト１８の傾斜底面１８ｆと接触する一対の離間した接触
柱４４ａから成り、第二の整合手段４３により付与され
たＹ方向の力に抗して、図３及び図４で矢印Ｃにより示
したＹ方向にダイオードマウント１８を選択的に移動さ
せている。
ト１８の傾斜底面１８ｆと接触する一対の離間した接触
柱４４ａから成り、第二の整合手段４３により付与され
たＹ方向の力に抗して、図３及び図４で矢印Ｃにより示
したＹ方向にダイオードマウント１８を選択的に移動さ
せている。
【００２８】コリメータレンズ移動取付具４５は、図３
で矢印Ｂにより示したＺ方向にコリメータレンズ２４を
選択的に移動させて、レーザダイオード１６からの光線
を所定の平面（図示せず）上で合焦させるために使用さ
れる。
で矢印Ｂにより示したＺ方向にコリメータレンズ２４を
選択的に移動させて、レーザダイオード１６からの光線
を所定の平面（図示せず）上で合焦させるために使用さ
れる。
【００２９】操作に際しては、第一，第二，第三の整合
手段４２、４３、４４をダイオードマウント１８の縁部
表面１８ｈ、１８ｅ、１８ｆとそれぞれ接触させる共に
コリメータレンズ移動取付具４５をコリメータレンズ２
４と係合させるようにして、図１の組み立てたプリント
ヘッド１０を外部取付具４０内に配設する。次に、第一
及び第三の整合手段４２及び４４を選択的に移動して、
レーザダイオード１６をコリメータレンズ２４の軸線２
８と整合させる。更に、コリメータレンズ移動取付具４
５をＺ方向に選択的に移動して、レーザダイオード１６
からの光線が所定の平面（図示せず）上に合焦するまで
コリメータレンズ２４を移動させる。次に、係止ばね２
６を締めることにより、コリメータレンズ２４をレンズ
マウント２２内に位置決め固定する。次に、組み立てた
プリントヘッド１０の（ヒートシンク１２の）開口部１
２ｂ、（ダイオードマウント１８の）開口部１８ｂ、
（レンズマウント２２の）開口部２２ｃを挿通するボル
ト（図示せず）を締める。これにより、ヒートシンク１
２とレンズマウント２２との間にダイオードマウント１
８及びレーザダイオード１６を挟持固定し、コリメータ
レンズ２４の軸線２８と整合したレーザダイオード１６
を維持固定する。なお、ボルト以外の適当な手段、例え
ば、接着剤により、ダイオードマウント１８及びレンズ
マウント２２を適所に固定維持してもよい。次に、プリ
ントヘッド１０を外部取付具４０から外してレーザプリ
ンタ内に装着する。
手段４２、４３、４４をダイオードマウント１８の縁部
表面１８ｈ、１８ｅ、１８ｆとそれぞれ接触させる共に
コリメータレンズ移動取付具４５をコリメータレンズ２
４と係合させるようにして、図１の組み立てたプリント
ヘッド１０を外部取付具４０内に配設する。次に、第一
及び第三の整合手段４２及び４４を選択的に移動して、
レーザダイオード１６をコリメータレンズ２４の軸線２
８と整合させる。更に、コリメータレンズ移動取付具４
５をＺ方向に選択的に移動して、レーザダイオード１６
からの光線が所定の平面（図示せず）上に合焦するまで
コリメータレンズ２４を移動させる。次に、係止ばね２
６を締めることにより、コリメータレンズ２４をレンズ
マウント２２内に位置決め固定する。次に、組み立てた
プリントヘッド１０の（ヒートシンク１２の）開口部１
２ｂ、（ダイオードマウント１８の）開口部１８ｂ、
（レンズマウント２２の）開口部２２ｃを挿通するボル
ト（図示せず）を締める。これにより、ヒートシンク１
２とレンズマウント２２との間にダイオードマウント１
８及びレーザダイオード１６を挟持固定し、コリメータ
レンズ２４の軸線２８と整合したレーザダイオード１６
を維持固定する。なお、ボルト以外の適当な手段、例え
ば、接着剤により、ダイオードマウント１８及びレンズ
マウント２２を適所に固定維持してもよい。次に、プリ
ントヘッド１０を外部取付具４０から外してレーザプリ
ンタ内に装着する。
【００３０】但し、コリメータレンズ２４は、周辺温度
の変化に晒されると、その焦点距離が変化する。従っ
て、本発明の第一の実施例においては、従来技術に見ら
れたようにレーザダイオード１６とコリメータレンズ２
４との間の距離を一定に維持しようとするより、周囲温
度の変化によるレーザ２４の焦点距離の変化を補償し得
るようにレーザマウント２２の材料を選定する。換言す
れば、レンズマウント２２の材料としては、所定の温度
範囲内の温度変化に起因するコリメータレンズ２４の焦
点距離の変化を補償するように伸縮し得る材料が選定さ
れる。
の変化に晒されると、その焦点距離が変化する。従っ
て、本発明の第一の実施例においては、従来技術に見ら
れたようにレーザダイオード１６とコリメータレンズ２
４との間の距離を一定に維持しようとするより、周囲温
度の変化によるレーザ２４の焦点距離の変化を補償し得
るようにレーザマウント２２の材料を選定する。換言す
れば、レンズマウント２２の材料としては、所定の温度
範囲内の温度変化に起因するコリメータレンズ２４の焦
点距離の変化を補償するように伸縮し得る材料が選定さ
れる。
【００３１】本発明の第一の実施例に係るレンズマウン
ト２２に最適な材料を選定する工程は、以下の通りであ
る。先ず、第一の工程において、市販されたレーザダイ
オード１６（例えば、日立モデル８３１５Ｅレーザダイ
オード）と、市販されたコリメータレンズ２４（例え
ば、オリンパスモデル８６５０レンズ）とを選定する。
次に、選定したレーザダイオード１６とコリメータレン
ズ２４とを、図１のプリンタ１０と同様の較成用プリン
トヘッド（図示せず）内に取り付ける。最初に、コリメ
ータレンズ２４を較成することにより、合焦に要するシ
フトの方向と大きさを求め、選定したコリメータレンズ
２４を長手方向に並進移動させる。これは、高感度の焦
点測定ゲージ（図示せず）、及びコリメータレンズ２４
の軸線２８に沿ってコリメータレンズ２４の焦点を故意
に外す略精確な並進移動台（図示せず）を用いて行う。
これにより、コリメータレンズ２４がレーザダイオード
１６を起点とした当初の合焦位置から移動した距離を精
確に求めることができる。
ト２２に最適な材料を選定する工程は、以下の通りであ
る。先ず、第一の工程において、市販されたレーザダイ
オード１６（例えば、日立モデル８３１５Ｅレーザダイ
オード）と、市販されたコリメータレンズ２４（例え
ば、オリンパスモデル８６５０レンズ）とを選定する。
次に、選定したレーザダイオード１６とコリメータレン
ズ２４とを、図１のプリンタ１０と同様の較成用プリン
トヘッド（図示せず）内に取り付ける。最初に、コリメ
ータレンズ２４を較成することにより、合焦に要するシ
フトの方向と大きさを求め、選定したコリメータレンズ
２４を長手方向に並進移動させる。これは、高感度の焦
点測定ゲージ（図示せず）、及びコリメータレンズ２４
の軸線２８に沿ってコリメータレンズ２４の焦点を故意
に外す略精確な並進移動台（図示せず）を用いて行う。
これにより、コリメータレンズ２４がレーザダイオード
１６を起点とした当初の合焦位置から移動した距離を精
確に求めることができる。
【００３２】即ち、コリメータレンズ２４の周囲温度を
変えることなく、略精確な並進移動台（図示せず）を用
いて、コリメータレンズ２４を（レーザダイオード１６
の方へ向かう或いはそこから離隔する）所定の方向に精
確な並進移動距離だけ長手方向に移動させる。次に、高
感度の焦点測定ゲージを用いて、上記精確な並進移動距
離に対してコリメータレンズ２４の焦点がずれた量を測
定する。この測定は、所定の並進移動距離範囲全体に亘
り、レーザダイオード１６を起点としたコリメータレン
ズ２４の並進移動距離が異なる毎に、複数回行う。こう
した複数回の測定値をプロットして、コリメータレンズ
２４の実際の並進移動距離に対するコリメータレンズ２
４の合焦位置の変化を表す線形曲線（図示せず）を求め
る。これにより、選定したコリメータレンズ２４に係る
並進移動距離の変化に対する焦点変化の特性の較成を行
う。
変えることなく、略精確な並進移動台（図示せず）を用
いて、コリメータレンズ２４を（レーザダイオード１６
の方へ向かう或いはそこから離隔する）所定の方向に精
確な並進移動距離だけ長手方向に移動させる。次に、高
感度の焦点測定ゲージを用いて、上記精確な並進移動距
離に対してコリメータレンズ２４の焦点がずれた量を測
定する。この測定は、所定の並進移動距離範囲全体に亘
り、レーザダイオード１６を起点としたコリメータレン
ズ２４の並進移動距離が異なる毎に、複数回行う。こう
した複数回の測定値をプロットして、コリメータレンズ
２４の実際の並進移動距離に対するコリメータレンズ２
４の合焦位置の変化を表す線形曲線（図示せず）を求め
る。これにより、選定したコリメータレンズ２４に係る
並進移動距離の変化に対する焦点変化の特性の較成を行
う。
【００３３】レンズマウント２２に最適な材料を選定す
る第二の工程では、外部取付具４０を用いて、上述した
ように試験用プリントヘッド１０のダイオードマウント
１８及びレンズマウント２２内でそれぞれ、レーザダイ
オード１６及びコリメータレンズ２４を正しく整合させ
る。更に、試験用プリントヘッド１０の（ヒートシンク
１２の）開口部１２ｂ、（ダイオードマウント１８の）
開口部１８ｂ、（レンズマウント２２の）開口部２２ｃ
を貫通するボルト（図示せず）を締め付け、整合させた
ダイオードマウント１８及びレンズマウント２２が互い
に移動するのを防いでいる。以下の説明の便宜上、ダイ
オードマウント１８及びレンズマウント２２は、所定の
厚さを有し、既知の熱膨張率を備えた（例えばエポキシ
／カーボン等の）所定の材料から形成するものとする。
る第二の工程では、外部取付具４０を用いて、上述した
ように試験用プリントヘッド１０のダイオードマウント
１８及びレンズマウント２２内でそれぞれ、レーザダイ
オード１６及びコリメータレンズ２４を正しく整合させ
る。更に、試験用プリントヘッド１０の（ヒートシンク
１２の）開口部１２ｂ、（ダイオードマウント１８の）
開口部１８ｂ、（レンズマウント２２の）開口部２２ｃ
を貫通するボルト（図示せず）を締め付け、整合させた
ダイオードマウント１８及びレンズマウント２２が互い
に移動するのを防いでいる。以下の説明の便宜上、ダイ
オードマウント１８及びレンズマウント２２は、所定の
厚さを有し、既知の熱膨張率を備えた（例えばエポキシ
／カーボン等の）所定の材料から形成するものとする。
【００３４】次に、オーブン（図示せず）内に試験用プ
リントヘッド１０を配置し、所定の温度範囲（例えば２
０度）に亘る周囲温度の変化に対する合焦位置の変化を
測定する。測定されたデータから、所定の温度範囲に亘
り、コリメータレンズ２４の特定の移動方向における合
焦位置のピーク間変化を求める。この測定された合焦位
置のピーク間変化に基づいて、上述した第一の工程にお
いてコリメータレンズ２４に対して求めた較成データと
の相関関係から、レーザダイオード１６とコリメータレ
ンズ２４との間の光学距離の変化（例えば、ミクロン単
位）を求める。例えば、所定の厚さを有して（エポキシ
／カーボン等の）熱膨張率が極めて小さい材料からダイ
オードマウント１８及びレンズマウント２２を形成した
場合、２０度の最大温度範囲に亘り、レーザダイオード
１６とコリメータレンズ２４の間の低減する（負の）光
学距離のピーク間変化は、３．３ミクロンとなる。な
お、コリメータレンズ２４は、温度変化を受けてレーザ
ダイオード１６とコリメータレンズ２４と間に光学距離
のピーク間変化を生じる主たる要因となる。
リントヘッド１０を配置し、所定の温度範囲（例えば２
０度）に亘る周囲温度の変化に対する合焦位置の変化を
測定する。測定されたデータから、所定の温度範囲に亘
り、コリメータレンズ２４の特定の移動方向における合
焦位置のピーク間変化を求める。この測定された合焦位
置のピーク間変化に基づいて、上述した第一の工程にお
いてコリメータレンズ２４に対して求めた較成データと
の相関関係から、レーザダイオード１６とコリメータレ
ンズ２４との間の光学距離の変化（例えば、ミクロン単
位）を求める。例えば、所定の厚さを有して（エポキシ
／カーボン等の）熱膨張率が極めて小さい材料からダイ
オードマウント１８及びレンズマウント２２を形成した
場合、２０度の最大温度範囲に亘り、レーザダイオード
１６とコリメータレンズ２４の間の低減する（負の）光
学距離のピーク間変化は、３．３ミクロンとなる。な
お、コリメータレンズ２４は、温度変化を受けてレーザ
ダイオード１６とコリメータレンズ２４と間に光学距離
のピーク間変化を生じる主たる要因となる。
【００３５】レンズマウント２２に最適な材料を選定す
る第三の工程において、第二の工程で求めたピーク間変
化の値（例えば、３．３ミクロン）が大き過ぎる場合、
係るピーク間値を合理的にできるだけ低いレベルに抑え
るように、少なくともレンズマウント２２及びダイオー
ドマウント１８の材料を変更する。即ち、最初の２つの
工程では、特定の熱膨張率を有する材料（エポキシ／カ
ーボン）に対して、レーザダイオード１６とコリメータ
レンズ２４との間の光学距離の変化量（例えば、３．３
ミクロン）と、光学距離変化の方向（レーザダイオード
１６の方へ向かうか、或いはそこから離隔するか）に関
するデータを求めた。係るデータに基づいて、試験用プ
リントヘッド１０で用いたエポキシ／カーボンの熱膨張
率のＸ倍の熱膨張率を有する材料が必要であるとの決定
がなされる。係る新しい熱膨張率は、そうした熱膨張率
を含む材料の表から求める。なお、正確な熱膨張率が得
られない場合には、最も近い熱膨張率を選定する。次
に、新しい材料で新しいプリントヘッド１０を形成し、
上述した第二の工程を用いて試験する。例えば、ダイオ
ードマウント１８及びレンズマウント２２にエポキシ／
カーボンを使用したプリントヘッド１０と寸法が同一の
場合、フェノールＧ１０等の材料は、２０度の温度範囲
に亘り１．５ミクロンのピーク間距離変化を呈した。フ
ェノールＧ１０材料の使用により、エポキシ／カーボン
を使用した場合と比較して、ピーク間変化は半分以下と
なった。
る第三の工程において、第二の工程で求めたピーク間変
化の値（例えば、３．３ミクロン）が大き過ぎる場合、
係るピーク間値を合理的にできるだけ低いレベルに抑え
るように、少なくともレンズマウント２２及びダイオー
ドマウント１８の材料を変更する。即ち、最初の２つの
工程では、特定の熱膨張率を有する材料（エポキシ／カ
ーボン）に対して、レーザダイオード１６とコリメータ
レンズ２４との間の光学距離の変化量（例えば、３．３
ミクロン）と、光学距離変化の方向（レーザダイオード
１６の方へ向かうか、或いはそこから離隔するか）に関
するデータを求めた。係るデータに基づいて、試験用プ
リントヘッド１０で用いたエポキシ／カーボンの熱膨張
率のＸ倍の熱膨張率を有する材料が必要であるとの決定
がなされる。係る新しい熱膨張率は、そうした熱膨張率
を含む材料の表から求める。なお、正確な熱膨張率が得
られない場合には、最も近い熱膨張率を選定する。次
に、新しい材料で新しいプリントヘッド１０を形成し、
上述した第二の工程を用いて試験する。例えば、ダイオ
ードマウント１８及びレンズマウント２２にエポキシ／
カーボンを使用したプリントヘッド１０と寸法が同一の
場合、フェノールＧ１０等の材料は、２０度の温度範囲
に亘り１．５ミクロンのピーク間距離変化を呈した。フ
ェノールＧ１０材料の使用により、エポキシ／カーボン
を使用した場合と比較して、ピーク間変化は半分以下と
なった。
【００３６】なお、上述した３工程は、特定のレーザダ
イオード１６と特定のコリメータレンズ２４との組合せ
毎に、ダイオードマウント１８とレンズマウント２２に
最適な材料を決定するために行われる。レーザダイオー
ド１６又はコリメータレンズ２４の少なくとも一方が異
なりそのパラメータが異なる場合も、ダイオードマウン
ト１８とレンズマウント２２に最適な材料を決定するた
めに、上述した３工程を実施する必要がある。しかしな
がら、特定のレーザダイオード１６と特定のコリメータ
レンズ２４に対して一度ダイオードマウント１８とレン
ズマウント２２に最適な材料を見出したならば、各プリ
ントヘッド１０を製造する毎に上述した３工程を実施す
ることなく、プリントヘッド１０を量産することができ
る。レーザプリンタ内での使用に先立ち、プリントヘッ
ド１０を組み立て、外部取付具４０内でレーザダイオー
ド１６とコリメータレンズ２４を適切に整合するだけで
よい。
イオード１６と特定のコリメータレンズ２４との組合せ
毎に、ダイオードマウント１８とレンズマウント２２に
最適な材料を決定するために行われる。レーザダイオー
ド１６又はコリメータレンズ２４の少なくとも一方が異
なりそのパラメータが異なる場合も、ダイオードマウン
ト１８とレンズマウント２２に最適な材料を決定するた
めに、上述した３工程を実施する必要がある。しかしな
がら、特定のレーザダイオード１６と特定のコリメータ
レンズ２４に対して一度ダイオードマウント１８とレン
ズマウント２２に最適な材料を見出したならば、各プリ
ントヘッド１０を製造する毎に上述した３工程を実施す
ることなく、プリントヘッド１０を量産することができ
る。レーザプリンタ内での使用に先立ち、プリントヘッ
ド１０を組み立て、外部取付具４０内でレーザダイオー
ド１６とコリメータレンズ２４を適切に整合するだけで
よい。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、種々の利点が得られ
る。第一の利点は、レーザダイオード１６とコリメータ
レンズ２４の内部効果を補償するように、ダイオードマ
ウント１８とレンズマウント２２の材料を選定し得るこ
とにある。第二の利点は、外部取付具４０内でレーザダ
イオード１６との整合を行っている間にコリメータレン
ズ２４の焦点を既知の量だけずらすことができ、これに
より、光−機械システム全体の膨張をも補償し得ること
にある。第三の利点は、ダイオードマウント１８とレン
ズマウント２４が成形可能なことである。第四の利点
は、レーザダイオード１６とコリメータレンズ２４の整
合だけに外部取付具４０を使用し得ることにある。これ
により、プリントヘッド１０の各部品の複雑さを解消す
ると共に、ダイオードマウント１８及びレンズマウント
２２の製造コストを低減することができる。第五の利点
は、フェノールＧ−１０等のある種の材料を使用するこ
とにより、レーザダイオード１６の電気絶縁を実質的に
達成し得ることにある。第六の利点は、レーザダイオー
ド１６を熱電気冷却器１４と接触させることにより、温
度安定性とレーザダイオード１６の最大限の寿命を実現
し得ることにある。更に、レーザダイオード１６の温度
が変化すると、生成される光の波長が変化し、これが更
にコリメータレンズ２４の焦点距離に影響を及ぼす。従
って、レーザダイオードの寿命が延長されることに加
え、レーザダイオード１６を安定した温度に維持するこ
とにより、レーザダイオード１６の温度変化に対する波
長変化の変数を、プリントヘッド１０の設計時における
考察の対象から除外することができる。第七の利点は、
フェノールＧ−１０等の低熱伝導性材料を使用すること
により、レーザダイオード１６から熱電気冷却器１４を
通る熱伝達を一層効果的に達成し得ることにある。
る。第一の利点は、レーザダイオード１６とコリメータ
レンズ２４の内部効果を補償するように、ダイオードマ
ウント１８とレンズマウント２２の材料を選定し得るこ
とにある。第二の利点は、外部取付具４０内でレーザダ
イオード１６との整合を行っている間にコリメータレン
ズ２４の焦点を既知の量だけずらすことができ、これに
より、光−機械システム全体の膨張をも補償し得ること
にある。第三の利点は、ダイオードマウント１８とレン
ズマウント２４が成形可能なことである。第四の利点
は、レーザダイオード１６とコリメータレンズ２４の整
合だけに外部取付具４０を使用し得ることにある。これ
により、プリントヘッド１０の各部品の複雑さを解消す
ると共に、ダイオードマウント１８及びレンズマウント
２２の製造コストを低減することができる。第五の利点
は、フェノールＧ−１０等のある種の材料を使用するこ
とにより、レーザダイオード１６の電気絶縁を実質的に
達成し得ることにある。第六の利点は、レーザダイオー
ド１６を熱電気冷却器１４と接触させることにより、温
度安定性とレーザダイオード１６の最大限の寿命を実現
し得ることにある。更に、レーザダイオード１６の温度
が変化すると、生成される光の波長が変化し、これが更
にコリメータレンズ２４の焦点距離に影響を及ぼす。従
って、レーザダイオードの寿命が延長されることに加
え、レーザダイオード１６を安定した温度に維持するこ
とにより、レーザダイオード１６の温度変化に対する波
長変化の変数を、プリントヘッド１０の設計時における
考察の対象から除外することができる。第七の利点は、
フェノールＧ−１０等の低熱伝導性材料を使用すること
により、レーザダイオード１６から熱電気冷却器１４を
通る熱伝達を一層効果的に達成し得ることにある。
【００３８】なお、上述した本発明の特定の実施例は、
本発明の一般原理の単なる例示に過ぎず、説明した原理
と一致する種々の変形を当業者により成し得ることは理
解されよう。例えば、ダイオードマウント１８とレンズ
マウント２２は、別の材料から形成してもよい。レンズ
マウント２２は、周囲温度の変化に起因するレーザダイ
オード１６とコリメータレンズ２４間の距離変化の大部
分に関与するため、レンズマウント２２の材料は、周囲
温度の変化に係るコリメータレンズ２４の合焦位置の変
化を最大限補償するように当初から変更してもよい。
本発明の一般原理の単なる例示に過ぎず、説明した原理
と一致する種々の変形を当業者により成し得ることは理
解されよう。例えば、ダイオードマウント１８とレンズ
マウント２２は、別の材料から形成してもよい。レンズ
マウント２２は、周囲温度の変化に起因するレーザダイ
オード１６とコリメータレンズ２４間の距離変化の大部
分に関与するため、レンズマウント２２の材料は、周囲
温度の変化に係るコリメータレンズ２４の合焦位置の変
化を最大限補償するように当初から変更してもよい。
【図１】本発明に係るレーザスキャナ用の非熱的補償プ
リントヘッドを形成する素子の等角図である。
リントヘッドを形成する素子の等角図である。
【図２】本発明に係るプリントヘッド内でレーザダイオ
ードとレンズをＸ−Ｚ方向に整合させる外部取付具内に
位置決めした図１のプリントヘッドの平面図である。
ードとレンズをＸ−Ｚ方向に整合させる外部取付具内に
位置決めした図１のプリントヘッドの平面図である。
【図３】本発明に係るプリントヘッド内でレーザダイオ
ードとレンズをＹ−Ｚ方向に整合させる外部取付具内に
位置決めした図１のプリントヘッドの側面図である。
ードとレンズをＹ−Ｚ方向に整合させる外部取付具内に
位置決めした図１のプリントヘッドの側面図である。
【図４】本発明に係るプリントヘッド内でレーザダイオ
ードとレンズをＸ−Ｙ方向に整合させる外部取付具内に
位置決めした図１のプリントヘッドの正面図である。
ードとレンズをＸ−Ｙ方向に整合させる外部取付具内に
位置決めした図１のプリントヘッドの正面図である。
１０ プリントヘッド １２ ヒートシンク １４ 熱電気冷却器 １６ レーザダイオード １８ ダイオードマウント ２２ レンズマウント ２４ コリメータレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン フレデリック エンツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ブラッ クポート ウィローブルック ドライブ 82
Claims (2)
- 【請求項１】 非熱的補償プリントヘッドであって、 所定の特性を有して光線を生成するレーザダイオード
と、 所定の熱膨張率を有する所定の材料から形成され、前記
プリントヘッド内で前記レーザダイオードが取り付けら
れたダイオードマウントと、 前記レーザダイオードを略一定の動作温度に維持する冷
却手段と、 所定の温度範囲に亘る周囲温度の変化に対して、その焦
点距離が所定量変化するコリメータレンズと、 所定の熱膨張率を有する所定の材料から形成され、前記
レーザダイオードからの光線を受容するように、前記コ
リメータレンズが前記ダイオードマウントの第一の主平
面に隣接して取り付けられたレンズマウントと、 を備え、 前記レンズマウントの材料の所定の熱膨張率は、所定の
温度範囲に亘る周囲温度の変化に対するコリメータレン
ズの焦点距離の変化を補償する値を有する、 ことを特徴とするプリントヘッド。 - 【請求項２】 非熱的補償プリントヘッドであって、 所定の特性を有して光線を生成するレーザダイオード
と、 所定の熱膨張率を有する所定の材料から形成され、前記
プリントヘッド内の所定の固定位置に前記レーザダイオ
ードが取り付けられたダイオードマウントと、 前記レーザダイオードを略一定の動作温度に維持する冷
却手段と、 所定の温度範囲に亘る周囲温度の変化に対して、その焦
点距離が所定量変化するコリメータレンズと、 所定の熱膨張率を有する所定の材料から形成され、前記
レーザダイオードからの光線を受容するように、前記コ
リメータレンズが前記ダイオードマウントの第一の主平
面に隣接して取り付けられたレンズマウントであって、
前記所定の熱膨張率が、所定の温度範囲に亘る周囲温度
の変化に対するコリメータレンズの焦点距離の変化を補
償する値であるレンズマウントと、 前記冷却手段に接触して配設されると共に、前記レンズ
マウントに隣接した前記ダイオードマウントの前記第一
の主表面と反対側の第二の主表面に隣接したヒートシン
クと、 を備えたことを特徴とするプリントヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US896,089 | 1992-06-03 | ||
| US07/896,089 US5255015A (en) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | Athermally compensated optical head for a laser scanner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0679915A true JPH0679915A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=25405608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5133093A Pending JPH0679915A (ja) | 1992-06-03 | 1993-06-03 | レーザスキャナ用非熱的補償光ヘッド |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5255015A (ja) |
| EP (1) | EP0573374A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0679915A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5440574A (en) * | 1994-06-02 | 1995-08-08 | Spectra-Physics Laserplane, Inc. | Solid-state laser |
| JP3281507B2 (ja) * | 1995-04-21 | 2002-05-13 | ブラザー工業株式会社 | 光走査装置 |
| US5870133A (en) * | 1995-04-28 | 1999-02-09 | Minolta Co., Ltd. | Laser scanning device and light source thereof having temperature correction capability |
| SE510049C2 (sv) * | 1996-03-25 | 1999-04-12 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning för att ansluta minst en vågledare till en optisk sändare eller mottagare |
| JPH10214016A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Minolta Co Ltd | 光源装置及び光ビーム走査光学装置 |
| US5946023A (en) * | 1998-05-13 | 1999-08-31 | Eastman Kodak Company | Mount for beam shaping optics in a laser scanner |
| AU2003251737A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-19 | Vectron International | Low profile temperature-compensated low-stress crystal mount structure |
| US20040170109A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup |
| IN266810B (ja) | 2004-05-07 | 2015-06-03 | Ima Safe S R L | |
| US7570386B2 (en) * | 2005-09-15 | 2009-08-04 | Lexmark International, Inc. | Systems and methods that compensate for scan path errors in a multi-beam electrophotographic imaging apparatus |
| US8101334B2 (en) * | 2008-02-13 | 2012-01-24 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing method and image processing apparatus |
| US8542263B2 (en) * | 2010-03-15 | 2013-09-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Mounting structure of a mounted component, light scanning device, and image forming apparatus |
| DE102016101137A1 (de) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Drucker zur Bedruckung von Bedruckungsobjekten und Farbbandkassette zur Verwendung bei einem Drucker |
| CA3094373C (en) | 2018-03-30 | 2023-10-17 | Idexx Laboratories, Inc. | Flow cytometer, laser optics assembly thereof, and methods of assembling the same |
| DE102019107146B4 (de) * | 2019-01-30 | 2021-02-25 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Athermale Laseroptik aus Kunststoff |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4297713A (en) * | 1978-06-03 | 1981-10-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Laser recording apparatus |
| US4498737A (en) * | 1982-02-26 | 1985-02-12 | Benson Inc. | Adjusting mechanism for use with diode lasers |
| KR900000018B1 (ko) * | 1983-11-16 | 1990-01-18 | 가부시기가이샤 도오시바 | 광 헤 드 |
| JPS61162014A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-22 | Ricoh Co Ltd | 平行レ−ザ−ビ−ム用光源装置 |
| JPH0685233B2 (ja) * | 1986-06-27 | 1994-10-26 | 株式会社リコー | 半導体レ−ザ−光源装置 |
| JPS63155012A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Toshiba Corp | 非球面レンズの取付方法 |
| NL8700440A (nl) * | 1987-02-23 | 1988-09-16 | Philips Nv | Optische inrichting bevattende een houder met daarin aangebracht een optisch stelsel. |
| US4918702A (en) * | 1987-12-02 | 1990-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Laser unit |
| DE68922868T2 (de) * | 1988-01-06 | 1995-12-14 | Canon Kk | Optisches Abtastgerät. |
| US4948221A (en) * | 1988-08-30 | 1990-08-14 | Eastman Kodak Company | Athermalized optical head |
| US4961079A (en) * | 1989-01-03 | 1990-10-02 | Eastman Kodak Company | Laser printer having athermalized optical heads |
| US5029335A (en) * | 1989-02-21 | 1991-07-02 | Amoco Corporation | Heat dissipating device for laser diodes |
| US4993801A (en) * | 1989-12-27 | 1991-02-19 | Eastman Kodak Company | Optical head |
| US5216730A (en) * | 1991-12-19 | 1993-06-01 | Corning Incorporated | Athermal optical transmitter and method |
-
1992
- 1992-06-03 US US07/896,089 patent/US5255015A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-05-28 EP EP93420224A patent/EP0573374A1/en not_active Ceased
- 1993-06-03 JP JP5133093A patent/JPH0679915A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0573374A1 (en) | 1993-12-08 |
| US5255015A (en) | 1993-10-19 |
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