KR20000003740U - 광주사용 레이저 다이오드 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콜리메이팅렌즈가 고정되는 모듈을 사출물로 제작한 다음 렌즈를 모듈의 내부에 압입하여 고정되도록 하고 또한 압입량을 조정하면 광축거리가 자동으로 조정됨으로 별도의 광축거리 조정이 불필요하게되는 광주사용 레이저 다이오드 모듈에 관한 것으로서, 특히 빔을 주사하는 레이저 다이오드와 주사된 빔을 평행광으로 만드는 콜리메이팅렌즈 등이 결합된 모듈본체를 구성함에 있어서, 상기 모듈본체가 사출물로 제작되고 상기 모듈본체의 내부에 지그가 끼워지는 지그구멍과 상기 렌즈가 헐겁게 끼워지는 렌즈구멍 및 상기 렌즈가 상기 지그의 가압력에 의해 압입 고정되는 압입구멍이 각각 형성된 특징이 있다.

Description

광주사용 레이저 다이오드 모듈

본 고안은 광주사용 레이저 다이오드 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저 다이오드와 콜리메이팅렌즈가 설치되는 모듈을 사출물로 구성하고 렌즈를 모듈 내부에 압입 고정함으로써, 렌즈의 고정구조가 간소화되어 모듈의 생산성이 향상되는 광주사용 레이저 다이오드 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 광주사장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 직사각형의 하우징(1)이 구비되고 하우징(1) 내부 일측에 광원으로 구성된 레이저 다이오우드(2)가 구비된다. 레이저 다이오드(2)는 콜리메이팅렌즈(3) 쪽으로 빔을 출사시키며 콜리메이팅렌즈(3)를 거치면서 수평의 주주사(main scanning direction)와 수직의 부주사(sug-scanning direction)방향으로 평행한 평행빔으로 만들어진다. 평행빔은 주주사방향으로 장방형의 구멍을 갖는 슬릿부재(3a)를 거치면서 빔의 중앙부분만 통과되고 이후 실린드리컬렌즈(3b)에서 부주사방향으로 수렴된다.

부주사방향으로 수렴된 빔은 고속으로 회전되는 폴리건미러(4)에서 일정의 화각을 갖는 상태로 반사되어 f-θ렌즈인 주사렌즈(5)로 출사된다. 주사렌즈(5)는 토릭렌즈와 포커싱렌즈로 구성되며 입사되는 빔을 주주사방향으로 수렴시켜 감광드럼(6)으로 출사시킨다. 출사되는 빔은 부주사방향으로 수렴된 상태에서 주주사방향으로 수렴됨으로 감광드럼(6)에 입사되면 초점을 형성한다.

이처럼 구성된 광주사장치는 레이저 다이오드(2)에서 출사된 빔이 콜리메이팅렌즈(3)를 거치면서 주주사와 부주사가 평행한 빔으로 변한 다음 슬릿(3a)과 실린드리컬렌즈(3b)를 거치면서 부주사방향의 빔이 수렴된다. 부주사방향으로 수렴된 빔은 폴리건미러(4)에서 일정의 화각을 갖는 상태로 감광드럼으로 주사된다. 그리고 빔은 감광드럼으로 주사되기 전에 주사렌즈(5)에 의해 주주사방향이 수렴되며 감광드럼에 입사되면 초점을 형성하게 되고 원하는 화상이 얻어진다.

도 3 및 도 4는 레이저 다이오드와 콜리메이팅렌즈가 내장된 모듈에 관한 것으로서, 레이저 다이오드(2)가 부착된 기판(14)의 전방에 나사부(11)를 갖는 케이스(10)가 결합되고 케이스(10)의 내부에는 나사체결되는 홀더(12)가 구비된다. 홀더(12)는 내부에 콜리메이팅렌즈(3)가 내장되며 홀더(12)를 풀고 조임에 따라 콜리메이팅렌즈(3)의 광축거리가 조정된다. 그리고 홀더(12)와 케이스(10) 사이에 탄성부(13)가 마련되며 탄성부에 의해 홀더(12)가 축방향으로 가압되어 임의로 유동되지 않는다. 또한 콜리메이팅렌즈(3) 전방의 케이스(10)에 슬릿(3a)이 결합된다.

이처럼 구성된 종래의 모듈은 기판(14)에 나사못(15)으로 결합된 레이저 다이오드(2)가 나사못(15)의 풀고 조임에 따라 광축에 직교하는 방향의 상,하/좌,우측 방향으로 조정된다. 그리고 케이스(10)의 내부에 나사부(11)를 통하여 체결되는 홀더(12)에 의해 콜리메이팅렌즈(3)가 광축방향으로 조정되어 레이저 다이오드(2)와의 상대적인 거리조정이 가능해 진다.

그러나 콜리메이팅렌즈(3)를 잡아주는 홀더(12) 및 케이스(10)가 금속재질로 구성되고 또한 케이스(10)의 내부에 나사부(11)를 가공해야 됨으로 생산성이 저하된다. 또한 홀더(12)가 케이스(10)내부에 체결된 상태에서 홀더(12)를 풀고 조이기 위해 별도의 도구를 사용해야 됨으로 조립작업이 번거로운 등의 단점이 있다.

본 고안은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 고안의 목적은 콜리메이팅렌즈가 고정되는 모듈을 사출물로 제작한 다음 렌즈를 모듈의 내부에 압입하여 고정되도록 하고 또한 압입량을 조정하면 광축거리가 자동으로 조정됨으로 별도의 광축거리 조정이 불필요하게되는 광주사용 레이저 다이오드 모듈을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 광주사장치의 평단면도,

도 2는 일반적인 광주사장치의 정단면도,

도 3a, 3b, 3c는 종래 레이저 다이오드 모듈의 좌측면,정면 및 우측면도,

도 4는 도 3b의 A- A선 단면도,

도 5는 본 고안 콜리메이팅렌즈의 고정과정을 나타낸 단면도,

도 6은 본 고안 콜리메이팅렌즈와 모듈의 공차관계를 나타낸 단면도,

도 7은 본 고안 콜리메이팅렌즈의 조립상태를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 레이저 다이오드 3 : 콜리메이팅렌즈

100 : 모듈본체 110 : 지그구멍

120 : 렌즈구멍 130 : 압입구멍

140 : 경사면 160 : 지그

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 빔을 주사하는 레이저 다이오드와 주사된 빔을 평행광으로 만드는 콜리메이팅렌즈 등이 결합된 모듈본체를 구성함에 있어서, 상기 모듈본체가 사출물로 제작되고 상기 모듈본체의 내부에 지그가 끼워지는 지그구멍과 상기 렌즈가 헐겁게 끼워지는 렌즈구멍 및 상기 렌즈가 상기 지그의 가압력에 의해 압입 고정되는 압입구멍이 각각 형성된 특징이 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 고안 콜리메이팅렌즈의 고정과정을 나타낸 단면도 이고, 도 6은 본 고안 콜리메이팅렌즈와 모듈의 공차관계를 나타낸 단면도 로서, 도 1과 동일 구성요소는 동일 부호를 사용하여 본 고안을 설명한다.

레이저 다이오드 모듈을 구성하는 모듈본체(100)는 사출물로 구성되며 내부 중앙에는 지그(160) 가이드용 지그구멍(110)과 렌즈(3)를 가이드하는 렌즈구멍(120) 및 렌즈가 압입되는 압입구멍(130)이 각각 형성된다. 이때 렌즈구멍(120)과 압입구멍(130)의 경계면에는 경사면(140)이 형성되어 렌즈(3)가 압입구멍(130)으로 압입될 때 안내하는 기능을 갖는다.

각 구멍의 공차는 다음과 같이 설정한다. 예컨데 렌즈(3)의 외경은 직경이 4.4mm이고 그 공차는 +0 ∼ -0.02로 한다. 그리고 렌즈구멍(120)은 내경이 4.4mm이고 공차는 +0.04 ∼ +0.02로 하고, 압입구멍(130)의 내경은 4.4mm이고 그 공차는 -0.03 ∼ -0.05로 한다. 또한 모듈본체(100)의 후방에 기판(150)이 나사못으로 체결된 레이저 다이오드(2)가 구비되며 레이저 다이오드(2)는 모듈본체(100)의 후방에 조절나사를 통하여 체결 고정된다.

이처럼 구성된 본 고안은 모듈본체(100)의 후방에 조절나사를 통하여 체결된 레이저 다이오드(2)가 조절나사의 풀고 조임에 따라 광축방향에 대하여 상,하/좌,우측 방향으로 미세하게 조절된다. 또한 모듈본체(100)의 내부에 형성된 압입구멍(130)에 콜리메이팅렌즈(3)가 압입된다. 먼저 렌즈(3)를 렌즈구멍(120)에 위치시킨 다음 지그(160)를 지그구멍(110)에 끼운다. 그리고 지그(160)에 일정한 압력을 가하면 렌즈(3)는 압입구멍(130)으로 밀려들면서 압입 고정된다. 또한 지그(160)의 압입량에 따라 렌즈(3)의 광축거리가 자동으로 조정된다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 레이저 다이오드와 콜리메이팅렌즈를 고정시키는 모듈을 사출물로 제작함으로 제작성이 향상된다. 그리고 모듈의 내부에 지그구멍과 렌즈구멍 및 압입구멍을 순차적으로 형성한 다음 지그를 이용하여 렌즈를 압입구멍에 압입시키면 별도의 조립과정없이 렌즈를 모듈본체의 내부에 고정시킬수 있다. 또한 지그의 압입량에 따라 렌즈의 광축거리가 자동으로 조정됨으로 생산성이 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 빔을 주사하는 레이저 다이오드와 주사된 빔을 평행광으로 만드는 콜리메이팅렌즈 등이 결합된 모듈본체를 구성함에 있어서,

   상기 모듈본체가 사출물로 제작되고 상기 모듈본체의 내부에 지그가 끼워지는 지그구멍과 상기 렌즈가 헐겁게 끼워지는 렌즈구멍 및 상기 렌즈가 상기 지그의 가압력에 의해 압입 고정되는 압입구멍이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 광주사용 레이저 다이오드 모듈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈구멍과 상기 압입구멍의 경계면에 상기 렌즈가 압입될 때 상기 압입구멍으로 들어가도록 안내하는 경사면이 형성된 것을 특징으로하는 광주사용 레이저 다이오드 모듈.