JPS58220484A - レ−ザユニツト - Google Patents

レ−ザユニツト

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Publication number
JPS58220484A
JPS58220484A JP57103609A JP10360982A JPS58220484A JP S58220484 A JPS58220484 A JP S58220484A JP 57103609 A JP57103609 A JP 57103609A JP 10360982 A JP10360982 A JP 10360982A JP S58220484 A JPS58220484 A JP S58220484A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
dew condensation
laser unit
bonded
sealing material
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.)
Pending
Application number
JP57103609A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Komatsu
小松 照夫
Shinji Goto
信治 後藤
Masaki Nakaoka
正喜 中岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP57103609A priority Critical patent/JPS58220484A/ja
Publication of JPS58220484A publication Critical patent/JPS58220484A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/02208Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H01S5/02212Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/02218Material of the housings; Filling of the housings
    • H01S5/02234Resin-filled housings; the housings being made of resin

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザユニット特に安定したビーム出力が得ら
れるレーザユニツ)K関するものである。
近年1オフイスオートメーシヨン(以下0.Aと称ス。
)ということが注目を集めオフイ2にコンピュータ、ワ
ードグロ七ツサ等の尋人が活発化してきている。仁のO
,Aの最終段階ではベーパレス社会が実現される可能性
があるが、現時点に於いては紙の存在を否定し難←、こ
れらO,A機器の最終出力は紙での活字化かはとんとで
ある。
これら0.A機器の出力端末装置として、高印字品質が
得られるレーザビームプリンタ(以下LBPと称す。)
が注目を集めている0 このLBPa基本的には第1図に示す様に、デジータル
信号により発光、停止を行なうレーザユニット1と、こ
のレーザ光を感光体であるドラム5の長手方向に定食す
る多面鏡2と、この多面鏡を高速回転するモータ3と、
レンズ系4及びレーザユニット1から発せられたレーザ
光により潜像を形成するための光半導体等を表面にコー
ティングされたドラム5とから構成されている。さらに
、ドラム5への潜像形成、顕像化、クリーニング、転写
材の給紙、転写、定着等のプロセスは一般に知られてい
るカールソン法、PIP法婢の電子写真方式が用いられ
ている。またレーザとしては装置の小型化、低価格化等
の要求により近年は半導体レーザが利用され始めている
しかしこの半導体レーザもそれ自体の温度特性、出力−
寿命一温度の関係及びドラム感度−波長−出力の関係等
に、現在問題がおる。
特に温度との関係では第2図、第6図に示す様に温度の
変化によりその波長、出力が変化しまた寿命も高温にな
ればなる程短くなる。第2図は半導体レーザの発振ピー
クの温度特性を示すグラフ図で、縦軸を波長λ、横軸を
温度Tとした場合、温度Tが上昇する程、波長λが長く
なることを示している。第6図は半導体レーザの光電力
と宵1流特性を示すグラフ図で、縦軸を光出力P、横軸
を駆動電流工とした場合、温度が上昇する程、同じ駆t
Jb電流でも光出力Pが減少することを示している。ま
た、感光ドラムは可視光側に一定の感度を持っているの
が普通である。現在の半導体レーザで可能な最も短波長
側800rLrn付近で杜、第4図の様にドラム感度の
波長に対する変化が最大に傾いており波長の変化及び出
力の変化は結局ドラム感度の変動を生ずるので画像濃度
の変動となる。
このため、この様な電子写真方式に用℃・られる半導体
レーザに対しては1.;:・□通常、±1℃以下の温度
コントロールが必要であり、その設定温度もなるべく低
く、15〜20℃に設定することが望ましい。
通常この様な特性をもつ半導体レーザの使用されるLB
P等の内部環境温度社40〜50℃になっており、また
レーザ発光部からの発熱を考えるとレーザ発光部を冷却
する手段が不可欠である0従来、レーザ発光部を冷却す
るために、ペルチェ効果素子と放熱板を組み合せたもの
が多く用いられており、この種の従来技術を第5図を参
照して説明すれば、半導体レーザー1はマウント12に
接着固定され、マウント12はベルチェ素子16に接着
固定されている。さらにベルチェ素子13は基板14に
接着固定される。また、基板14は不図示の放熱板に直
接固定されている。半導体レーザー1の温度はサーミス
ター5によって検知される。また半導体レーザー1、ベ
ルチェ素子16゜サーミスター5の端子は、基板14(
放熱板)にあけられた穴を通じて外部と接続できる構成
となっている。16社キャップ、17社ガラス窓であ′
[す る。半導体レーザー1及びベルチェ素子131m度から
保護するため、キャップ16の内部はドライチッ素ガス
が封入されており、接合部は完全にシールされる。
しかしながら、このような構成をとった場合、半導体レ
ーザ11、マウント12、ベルチェ素子13、基板14
、サーミスタ15等すべての部品を接着固定し、また各
端子のボンディングを終了させた後ドライチッ素ガスを
封入し、シールを行なうことになる0したがって工程が
複雑なばかりか、レーザチップが露出した状態で、ボン
ディングや窒素ガスの封入等の各作業を行なうことにな
り、取扱いに細心の注意を必要とし、作業に時間がかか
る。工程が複雑になるため不良重電高い0さらに、レー
ザ11に比べて大きなベルチェ素子16をもドライチッ
素で封入することになるため、パッケージの小型化がで
きない。まだ、レーf(1’)必要とする防湿対策に比
べ、ベルチェ素子13の防湿対策は多少不完全でも、電
流による制御が可能であり問題がないにもかかわらず、
半導体レーザとベルチェ素子が同一のパッケージ内にあ
るため、半導体レーザに施すだめの厳密な防湿対策を、
それをあまり必要としないベルチェ素子に4併せて集流
することになるので、無駄が多い。さらに、基板14を
辿して外部に接続する端子の数もベルチェ素子を駆動す
る分だけ多くなり、これに伴うシール箇所の増大といっ
た種々の不利益を有している。
第6図に上述した種々の問題を解決したレーザユニット
の一例を示す0半導体レーザ18のみをドライチッ素封
入した小さなパッケージ19に入れ、そのパッケージ1
9をベルチェ素子13に取付ける。(以下パッケージ1
9とベルチェ素子16を合わせてレーザ部29と称す。
)ベルチェ素子13は取付板20に取付けられている。
まだレーザ光を平行光とするだめのコリメータ21は位
置を調整された後コリメータ支持部材22にナツト28
で固定され、コリメ〜り支持部材22は取付、板20に
固定される0さらに取付板20にはヒーFシンク26が
熱伝導性グリ1ス等を介して取付けられている。第6図
の如く構成すれはレーザユニットを簡素化、小型化でき
、また組立等の扱いも非常圧簡単である。しかじ先に述
べた様にレーザユニットを高温・高湿の環境に長時間装
いた場合、レーザパッケージ19は15〜20℃に温調
されるためパッケージの出射窓ガラス24に結露が生じ
、レーザ光が散乱し、感光体ドラム上で光量不足、結像
スポット形状等の変化により画像の悪化を招くことがあ
る。この改良として出射窓ガラス24を2重にしたもの
やコリメータ支持部材22とレーザ部29と取付板20
との間に形成される空間をシール材26等で満たすこと
亀考えられる。
しかしシール材26を用いた場合、ベルチェ素子13の
端子60は図に示す如くベルチェ素子16の(1111
面に設けられるので、取付板20、ヒートシンタ23の
挿通孔31,32を通ってレーザユニット外に引き出さ
れる。このため端子3oとシール材26との間にはすき
まができてしまい、挿通JL31,32を通じて水分が
レーザビーム)内に入り込む事がある。
また、シール効果を増すためにORゴム等のシール材2
6の厚みはフリメータ支持部材22の深さ)■よりやや
厚くし、シール材26を多少つぶしレーザ部29を入れ
るため各部の肉厚が不均一であり圧縮すると肉厚の薄い
部分がつぶれ、第7図に示す様にソール材側面にくぼみ
64が生じコリメータ支持部材22との間にシール圧力
の小さい部分ができてしまう。
このシール圧力の小さい部分やレーザ部29を入れるシ
ール月26の複雑な形のためにレーザ部29とシール材
26とが確実に密着できずすきまが生じてしまう。この
すきまに上述した挿通孔31.32、あるいはコリメー
タ支持部拐22と取伺板20とのすきま27等を通じて
流入した水分が出射窓ガラス24に結露を生じさせる場
合があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、非常な高温、
高湿に於いても結露が生じないレーザユニットを提供す
るものである。
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
@8図は不発り」の一実施例であるレーザユニットを示
したものである。尚、第6図と同一部分には同一の参照
符号が付されており、その説明は省略する。第8図に於
ては、コリメータ支持部材22、レーザ部29、取付板
20との間にできる空間にORゴム等のシール月26を
入れ、シール材26と周辺部を接着し、レーザユニット
内の密閉性を高めるものである。例えばシール材26と
取付板20を接着することにより取付板20にあけられ
たコード等を挿通するための挿通孔61゜62から流入
する水分を防ぐことができこれだけでも結露に対しかな
り効果がある。またコリメータ支持部材22における、
レーザ出射方向に対して垂直方向の内面とシール材26
とのすきま66、あるいはシール材26とコリメータ支
持部材22内側上面とのすきま36、さらにはその両方
のすきまを接着することKより、すきま27等より水が
流入することを防止できるので出射窓ガラス24への水
分の到達を防ぐことができる。また、シール材26とレ
ーザ部29を接着すること罠より組立の際にレーザユニ
ット内に閉じ込められた湿潤空気がベルチェ素子の発熱
側65付近で温められ膨張しシール材26とレーザ部2
9とのすきまを通って出射窓ガラス24に達し結露する
ということを防ぐことができる。
この様にシール材26と取付板20を接着すれば結露に
対しかなり効果があり、またシール材26を取付板20
とコリメータ支持部材22の少々くとも1つの内面に接
着すれば結露に対し確実である。更にシール材26とレ
ーザ部29をも接着すれば結露をより確実に防止するこ
とができる。
尚、本実施例に於てはゴム系及びエポキシ系等の接着剤
を用いれば充分結露防止の効果を得ることができる。
以上説明した様に本発明によれば結露防止効果の優れた
レーザユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はレーザビームプリンタの基本的構成を示す図、
第2図は半導体レーザの発振ピークの温度特性を示すグ
ラフ図、第6図社半導体レーザの光電力と電流特性を示
すグラフ図、第4図は半導体レーザの波長とドラム感度
の関係を示す図、第5図は従来のレーザユニットの構成
図、第6図は第5図のレーザユニットを改良シたレーザ
ユニットの構成図、第7図は第6図のレーザユニットの
剰視図、第8図は本実施例に於けるレーザ、ユニットの
構成図である0 ここで1はレーザユニット、2は多面鏡、4はレンズ系
、5は感光ドラム、13はペルチェ素子、18は半導体
レーザ、19はパッケージ、20は取付板、21はコリ
メータ、22はコリメータ支持部材、23はヒートシン
ク、24は出射窓ガラス、26はシール材、28はナツ
トである。 電胤I抗A 波長入 男5【 千6畷

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体レーザ部と、前記半導体レーザ部を封止するため
    の封止手段と、前記半導体レーザ部と前記封止手段によ
    り形成される空間を充填する充填部材と、を有し、前記
    封止手段と前記充填部材を接着したことを特徴とするレ
    ーザユニット。
JP57103609A 1982-06-16 1982-06-16 レ−ザユニツト Pending JPS58220484A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57103609A JPS58220484A (ja) 1982-06-16 1982-06-16 レ−ザユニツト

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57103609A JPS58220484A (ja) 1982-06-16 1982-06-16 レ−ザユニツト

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58220484A true JPS58220484A (ja) 1983-12-22

Family

ID=14358510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57103609A Pending JPS58220484A (ja) 1982-06-16 1982-06-16 レ−ザユニツト

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58220484A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697880A (en) * 1984-04-12 1987-10-06 Telefunken Electronic Gmbh Optical system for providing a collimated light beam
US11640104B2 (en) 2020-06-15 2023-05-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light source device having a sealing member, method of manufacturing the light source device, and projector including the light source device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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