JPS5895884A - レ−ザユニツト - Google Patents
レ−ザユニツトInfo
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- JPS5895884A JPS5895884A JP19174881A JP19174881A JPS5895884A JP S5895884 A JPS5895884 A JP S5895884A JP 19174881 A JP19174881 A JP 19174881A JP 19174881 A JP19174881 A JP 19174881A JP S5895884 A JPS5895884 A JP S5895884A
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- Japan
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- laser
- package
- semiconductor
- laser unit
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
- H01S5/0222—Gas-filled housings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
- H01S5/02212—Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーデビームプリンタ（以下ＬＢＰと言う）の
様な記鎌装置尋に用いるのに適したレーザユニットに関
するものである。
様な記鎌装置尋に用いるのに適したレーザユニットに関
するものである。
情報処理技術の飛躍的な進歩にともない、コンピュータ
の出力端末、ワードデロセツｔの出力装置、通信出力端
末装置に使用されるプリンタとして、高印字品質が得ら
れるＬＢＰが注目を集めている。
の出力端末、ワードデロセツｔの出力装置、通信出力端
末装置に使用されるプリンタとして、高印字品質が得ら
れるＬＢＰが注目を集めている。
このＬＢＰは例えば基本的には第１図に示す様に、デジ
タル信号によシ発党、停止を行うレーザユニット１と、
とのレーデ党を感光体であるｒラム４の長手方向に走査
する回転鏡（４リプン）２及びレンズ系３を備え、レー
ザユニット１からの光によ〉漕曽を得る九めの党半−導
体等を表面にコーティングされたＶラム４から構成され
ている。さらにＶラムへの潜偉形成、顕像化、クリーニ
ング、２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法等の電子写真方式
が用いられている。 ＬＢＰに用いるレーデ祉装置全体
の小型化、欲価格化尋の要求にょシ最近は半導体レーデ
が利用され始めている。
タル信号によシ発党、停止を行うレーザユニット１と、
とのレーデ党を感光体であるｒラム４の長手方向に走査
する回転鏡（４リプン）２及びレンズ系３を備え、レー
ザユニット１からの光によ〉漕曽を得る九めの党半−導
体等を表面にコーティングされたＶラム４から構成され
ている。さらにＶラムへの潜偉形成、顕像化、クリーニ
ング、２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法等の電子写真方式
が用いられている。 ＬＢＰに用いるレーデ祉装置全体
の小型化、欲価格化尋の要求にょシ最近は半導体レーデ
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
係等に現在問題がある。
力−寿命一温度の関係及びドラム感度−波長−出力の関
係等に現在問題がある。
特に温度との関係では第２図、第３図に示す様にＩＩ＆
の変化によシその波長、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２９祉半導体レーデの尭振ピ
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３図は半導体レーデの光電
力と電流特性を示すグラフ図で、縦軸を光出力Ｐ１横軸
を駆動電ＲＩとした場合、温度が上昇する程、同じ駆動
電流でも光出力Ｐが減少することを示してぃゐ、また、
感光Ｖラムは可視元側に一定の感［ｔ−持っているのが
普通である。現在の半導体レーデで可能な最も蝉波長側
８００ ｓｍ付近では、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シ波長Ｏｆ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ｌｌ１度
の変動となる。
の変化によシその波長、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２９祉半導体レーデの尭振ピ
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３図は半導体レーデの光電
力と電流特性を示すグラフ図で、縦軸を光出力Ｐ１横軸
を駆動電ＲＩとした場合、温度が上昇する程、同じ駆動
電流でも光出力Ｐが減少することを示してぃゐ、また、
感光Ｖラムは可視元側に一定の感［ｔ−持っているのが
普通である。現在の半導体レーデで可能な最も蝉波長側
８００ ｓｍ付近では、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シ波長Ｏｆ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ｌｌ１度
の変動となる。
このため、この様な電子写真方式に用いられる半導体レ
ーデに対しては、通常、±１’Ｃ以下の温度コントロー
ルが必要であシ、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。
ーデに対しては、通常、±１’Ｃ以下の温度コントロー
ルが必要であシ、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。
通常このようなレーデユニットの使用されるＬＢＰ轡の
内部濃境温ｆＦｉ数十度になっており、１九し一デ発光
部からの発熱を考えると、レーデ発元部を冷却する手段
が不可欠である。
内部濃境温ｆＦｉ数十度になっており、１九し一デ発光
部からの発熱を考えると、レーデ発元部を冷却する手段
が不可欠である。
従来、レーデ発元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九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
レーデｌｌ線マウン）１２に接着固定され、マウント１
２はベルチェ素子１３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
レニデ１１の温度はサー建スタ１５によって検知される
半導体レーザ１１．ペルチェ素子１３．サー建スタ１６
０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はキャップ、
１７はガラス窓である。
子と放熱板を組み合せ九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
レーデｌｌ線マウン）１２に接着固定され、マウント１
２はベルチェ素子１３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
レニデ１１の温度はサー建スタ１５によって検知される
半導体レーザ１１．ペルチェ素子１３．サー建スタ１６
０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はキャップ、
１７はガラス窓である。
半導体レーデ１１およ寥ルチェ素子１３を湿度から保護
するため、キャップ１６の内部Ｆｉｐライチツ票ガスが
封入されておシ、接合部は完全にシールされる。
するため、キャップ１６の内部Ｆｉｐライチツ票ガスが
封入されておシ、接合部は完全にシールされる。
しかしながら、このよう表構成をとった場合、半導体レ
ーデ１１．マウント１２、ベルチェ素子１３、基ＩＥ１
４、サーイスタ１５等すべての部品を接着固定し、また
各端子のがンデイングを終了させた後Ｖライチッ素ガス
を封入し、シールを行なうことに表る。したがって工程
が複雑外ばかシか、レーデチップが露出した状態で、が
ンデインダ中窒素ガスの新入等の各作業を行なうことに
な〉、散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率も高い。
ーデ１１．マウント１２、ベルチェ素子１３、基ＩＥ１
４、サーイスタ１５等すべての部品を接着固定し、また
各端子のがンデイングを終了させた後Ｖライチッ素ガス
を封入し、シールを行なうことに表る。したがって工程
が複雑外ばかシか、レーデチップが露出した状態で、が
ンデインダ中窒素ガスの新入等の各作業を行なうことに
な〉、散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率も高い。
さらに、レーデ１１に比べて大きなベルチェ素子１３を
もＶライチツ素で封入することになるため、Ｉｌパッケ
ージ小濡化ができない、ｔた、レーデの必要とする防湿
対策に比べ、イルチェ素子１３０防湿対策は多少不完全
でも、電ｆｉＫよる制御が可能であシ問題がないにもか
かわらず、半導体レーデとベルチェ素子ｄＥ同一の／＃
ツケージ内にあるため、半導体レーザに施す丸めの厳密
な防湿対策を、それをあま如必要としない（ルチェ素子
に４併せて実施することになるので、無駄が多い、さら
に、基板１４を通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、これに伴なうシール
箇所の増大といった種々の不利益を有している。
もＶライチツ素で封入することになるため、Ｉｌパッケ
ージ小濡化ができない、ｔた、レーデの必要とする防湿
対策に比べ、イルチェ素子１３０防湿対策は多少不完全
でも、電ｆｉＫよる制御が可能であシ問題がないにもか
かわらず、半導体レーデとベルチェ素子ｄＥ同一の／＃
ツケージ内にあるため、半導体レーザに施す丸めの厳密
な防湿対策を、それをあま如必要としない（ルチェ素子
に４併せて実施することになるので、無駄が多い、さら
に、基板１４を通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、これに伴なうシール
箇所の増大といった種々の不利益を有している。
本発明線かかる従来のレーデユニットのもつ不利益を解
決するために提案されるものであり、その主たる目的社
簡単な構成で製作を容易とするレーデユニットを提案す
る所にある。
決するために提案されるものであり、その主たる目的社
簡単な構成で製作を容易とするレーデユニットを提案す
る所にある。
また本発明の他の目的は小型でしかも信頼性の高いレー
デユニットを提供する所にある。
デユニットを提供する所にある。
以下、本発明の好適な実施例を図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第６図は本発明の一実施例のレーザユニットの断面図で
ある。
ある。
半導体レーデ１８ｉｊ：）Ｆライチツ素を封入された小
さなＩ母ツクージ１９内の空間２０内にあるマウン）２
１に接着固定されており、レーデ１８から慟した光はガ
ラス窓２２を通り出射される。マウント２１には温度検
出用にサーミスタ２３が埋め込まれており、このサーミ
スタ２３及びレーザ１８からの端子２４はノ臂ツケージ
１９の下面の穴よシ外部に出ている。この穴は、７９ツ
ケージ内のｒライチツ素を外部に逃がさないように、ま
た外部から湿気が入らないようにシール剤によって完全
にシールされている。Ｉダンケージ１９は温度制御用ペ
ルチェ素子２５に導熱性接着剤で固定され、さらにベル
チェ素子２５は放熱フィン２６に同様に固定されている
。また放熱フィン２６の効率を高めるため矢印２７の方
向にファンによって強制空冷を行なってもよい。
さなＩ母ツクージ１９内の空間２０内にあるマウン）２
１に接着固定されており、レーデ１８から慟した光はガ
ラス窓２２を通り出射される。マウント２１には温度検
出用にサーミスタ２３が埋め込まれており、このサーミ
スタ２３及びレーザ１８からの端子２４はノ臂ツケージ
１９の下面の穴よシ外部に出ている。この穴は、７９ツ
ケージ内のｒライチツ素を外部に逃がさないように、ま
た外部から湿気が入らないようにシール剤によって完全
にシールされている。Ｉダンケージ１９は温度制御用ペ
ルチェ素子２５に導熱性接着剤で固定され、さらにベル
チェ素子２５は放熱フィン２６に同様に固定されている
。また放熱フィン２６の効率を高めるため矢印２７の方
向にファンによって強制空冷を行なってもよい。
ベルチェ素子２５、放熱フィン２６には開孔部２８があ
夛、前述のパッケージ１９からの端子が、この開孔部２
８を通って外部に出される。イルチェ素子２５の外周部
は、ベルチェ素子を湿気より遮断するためシール剤２９
によってシールされ、さらに、端子を通すための開孔部
は、放熱フィン２６の外部から同様のシール剤によって
シールされる。
夛、前述のパッケージ１９からの端子が、この開孔部２
８を通って外部に出される。イルチェ素子２５の外周部
は、ベルチェ素子を湿気より遮断するためシール剤２９
によってシールされ、さらに、端子を通すための開孔部
は、放熱フィン２６の外部から同様のシール剤によって
シールされる。
第７図は第６図のペルチェ素子周辺を特に示したもので
、開孔部２８の他のシール方法を示す図である。開孔部
２８のシールを放熱フィン２６の外部から実施するかわ
シに、ペルチェ素子２５０内側をシール剤３０にてシー
ルすることにょシ同様の効果が得られる。′＆お、ベル
チェ素子２５の上下支持部材３１．３２はセラオック等
の防湿性を有するものを使用する。
、開孔部２８の他のシール方法を示す図である。開孔部
２８のシールを放熱フィン２６の外部から実施するかわ
シに、ペルチェ素子２５０内側をシール剤３０にてシー
ルすることにょシ同様の効果が得られる。′＆お、ベル
チェ素子２５の上下支持部材３１．３２はセラオック等
の防湿性を有するものを使用する。
＠８図は本発明の第２の実施例を示すレーザユニットｏ
［面図であシ、放熱フィン２６にコリメータ取付部材３
３およびコリメータ３４を取付ければレーデの発射光を
平行光に変えることも簡単にできる。この場合、第６図
におけるシール剤２９はコリメータ増付部材３３で代用
してもよい、なお、その他の構成はＩｔ！６図と同様で
ああ。
［面図であシ、放熱フィン２６にコリメータ取付部材３
３およびコリメータ３４を取付ければレーデの発射光を
平行光に変えることも簡単にできる。この場合、第６図
におけるシール剤２９はコリメータ増付部材３３で代用
してもよい、なお、その他の構成はＩｔ！６図と同様で
ああ。
上述のように、半導体レーザ１８を小さなΔツケーｔ７
１９内にドライチッ素で封入し、／ｆクツケージ９下部
から出る端子２４を、密着固定されたベルチェ素子２５
及び放熱フィン２６に設けた開孔部２８を通して外部に
出す構成を実施例において採用すれば、−ヤツケージ１
９内部めみＶライ窒素を封入すればよいので装置を小型
にできる。しかも慎重な取り埠いを必要とする半導体レ
ーザを／ヤツケージ１９内に収納した状態でレーザユニ
ットの組み立てが可能になるので、取り扱いが容易にな
シ、作業時間の短縮が可能になる。また、ベルチェ素子
のシールはパッケージ１９に要するものと比較してそれ
程厳密である必要はないので、レーザユニットの組み立
てが容易となり、不良率も低減できる。
１９内にドライチッ素で封入し、／ｆクツケージ９下部
から出る端子２４を、密着固定されたベルチェ素子２５
及び放熱フィン２６に設けた開孔部２８を通して外部に
出す構成を実施例において採用すれば、−ヤツケージ１
９内部めみＶライ窒素を封入すればよいので装置を小型
にできる。しかも慎重な取り埠いを必要とする半導体レ
ーザを／ヤツケージ１９内に収納した状態でレーザユニ
ットの組み立てが可能になるので、取り扱いが容易にな
シ、作業時間の短縮が可能になる。また、ベルチェ素子
のシールはパッケージ１９に要するものと比較してそれ
程厳密である必要はないので、レーザユニットの組み立
てが容易となり、不良率も低減できる。
以上説明したように本発明によればＬＢＰ等に使用され
る半導体レーザにおいて不可欠のレーデ部の精密な温度
制御性能を損なうことなく、レーデユニットの組み立て
作業性を向上でき、しかも装置を小型化できる優れ゛た
効果を発揮する。
る半導体レーザにおいて不可欠のレーデ部の精密な温度
制御性能を損なうことなく、レーデユニットの組み立て
作業性を向上でき、しかも装置を小型化できる優れ゛た
効果を発揮する。
＠１図はＬＢＰの基本ｉ構成を示す基本構成図、ＩＩｚ
図は半導体レーデの発振ピーク値の温度特性を示すグラ
フ図、 第３図は半導体レーデの元出方と電流特性を示すグラフ
図、 第４図は感光Ｖラムの分光分布感度を示すグラフＷＪ％ 第５図はレーデユニットの従来例を示すためにレーザユ
ニットの一部切欠して示す斜視図、第６図は本発明の第
一の実施例を示すレーザユニットの断面図、 Ｊ１１！７図は第６図に示したレーデユニットに含まれ
るペルチェ素子周辺のシール例を示す部分断面図。 ＠８図れ本発明のｖ／４２の実施例を示すレーザユニッ
トの断面図である。 ここで、 １８・・・半導体し・−デ、１９・・り母ツヶーシ、２
４・・・端子、２５・・・ベルチェ素子、２６・・・放
熱フィン。 ２８・・・開孔部、３３・・・コリメータ取付部材、３
４・・・コリメータである。 第１図 第２図 逼ＩＴヒ 第３図 第４Ｅ 第５図 第６図 ３９９− 第７図 １ｆａ図
図は半導体レーデの発振ピーク値の温度特性を示すグラ
フ図、 第３図は半導体レーデの元出方と電流特性を示すグラフ
図、 第４図は感光Ｖラムの分光分布感度を示すグラフＷＪ％ 第５図はレーデユニットの従来例を示すためにレーザユ
ニットの一部切欠して示す斜視図、第６図は本発明の第
一の実施例を示すレーザユニットの断面図、 Ｊ１１！７図は第６図に示したレーデユニットに含まれ
るペルチェ素子周辺のシール例を示す部分断面図。 ＠８図れ本発明のｖ／４２の実施例を示すレーザユニッ
トの断面図である。 ここで、 １８・・・半導体し・−デ、１９・・り母ツヶーシ、２
４・・・端子、２５・・・ベルチェ素子、２６・・・放
熱フィン。 ２８・・・開孔部、３３・・・コリメータ取付部材、３
４・・・コリメータである。 第１図 第２図 逼ＩＴヒ 第３図 第４Ｅ 第５図 第６図 ３９９− 第７図 １ｆａ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 半導体レーデ部と該半導体レーザ部の冷却手段を
有するレーデユニットにおいて、該半導体レーデ部のみ
を密閉することを特徴とするレーザ為ニット。 ２ 半導体レーデ部内に半導体レーザを保持し熱を伝達
するための支持部材と、前記半導体レーデ０ｍ１ｌｌを
検知するための温度検知器を備えることを特徴とする特
許請求の範Ｓ第１項紀載のレーデユニット。 １ 半導体レーデ部の外側にコリメータ及びコリメータ
支持部材を設け、骸コリメータ及びコリメータ支持部材
で前記半導体レーデ部及び該半導体レーデ部の冷却手段
の一部もしく祉全部を密閉することを特徴とする特許請
求の範囲＠１項に記載のレーデユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19174881A JPS5895884A (ja) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | レ−ザユニツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19174881A JPS5895884A (ja) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | レ−ザユニツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895884A true JPS5895884A (ja) | 1983-06-07 |
Family
ID=16279843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19174881A Pending JPS5895884A (ja) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | レ−ザユニツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5895884A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605162U (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-14 | キヤノン株式会社 | 温調装置 |
| CN103138151A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | 北京大方科技有限责任公司 | 一种温度控制方法及装置 |
| WO2023248895A1 (ja) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | ローム株式会社 | 半導体発光装置 |
-
1981
- 1981-12-01 JP JP19174881A patent/JPS5895884A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605162U (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-14 | キヤノン株式会社 | 温調装置 |
| CN103138151A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | 北京大方科技有限责任公司 | 一种温度控制方法及装置 |
| WO2023248895A1 (ja) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | ローム株式会社 | 半導体発光装置 |
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