TWI269063B - Laser device - Google Patents

Description

1269063 八、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化 學式：（略） 九、 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種雷射裝置，係應用於一雷射掃瞄裝 置LSU之光源裝置，尤指一種利用導梢（guide pin)式結 合方式’以完成雷射與準直鏡間之校整及黏固作業者。 【先前技術】 一雷射光束印表機LBP ( Laser Beam Printer )中都包 括一雷射掃聪裝置LSU ( Laser Scanning Unit )，而一傳 統式LSU係利用一半導體雷射作光源而發出雷射光束，該 雷射光束經一準直鏡（collimator lens )以形成平行光 束’再绞過一柱面鏡（cylindrical lens )，以使平行光 束在副掃晦方向（sub-major scanning direction ) Y 轴上 之見度能沿著主掃瞒方向（major scanning direction ) X 軸之平行方向聚焦形成一線狀成像（line image )，再利 用一尚速旋轉之多面鏡（p〇lyg〇nal mirror )位於或接近 於上述線狀成像之焦點位置，以控制雷射光束之投射方 向，使雷射光束沿著主掃瞄方向（X軸）之平行方向以同 一轉角速度（angular velocity )偏斜反射至一 f 0鏡 片’再經f 0鏡片修正後投射在一光接收面 (photoreceptor drum)上而達成線性掃瞄（scanning linearity)之要求0 3 J269063 習知LSU中所使用之雷射裝置大部分係將半導體雷射 與準直鏡組裝成一體，如日本公開號（Publication ηα ) 08-112940專利案、日本公開號218368、及美國專利US ~ 6, 928,100，其中，半導體雷射與準直鏡二者間皆係利用治 具夾持以進行X、Y、Z軸校整作業，包括雷射光束在二 者間之光學轴的X、Y軸校整及二者間對焦之Z轴校整， 再藉UV膠（UV-curing type adhesive )或其他同類膠 (photo-curing type adhesive )使二者間黏固定位，而該 藝 UV膠可在校整之前預先塗佈在二者間欲黏合處，待校整後 再藉紫外線（ultraviolet ray )照射以使UV膠固化。惟， • 習知雷射裝置之設計不盡理想，如：日本專利案公開號 08-112940係將夾設有準直鏡之套件（holder)套設在夾設 有半導體雷射之套件（holder )前端外緣，而UV膠係塗佈 在一套件之内外管之間，致有紫外線不易照射到UV膠之作 業麻煩’相對影響黏固強度及校整效率；日本專利案公開 號09-218368係利用準直鏡一部分環緣面直接設在夾設有半 φ 導體雷射之套件前端，而UV膠係塗佈在準直鏡一小段環緣 面與套件之間，雖紫外線容易照射到抓膠，但抓膠會觸到 準直鏡，增加UV膠塗佈作業之麻煩，且準直鏡只藉一部分 環緣面黏固在套件上，致黏固強度有限也容易碰觸受損= 又美國專利US 6,928，100係在夾設有半導體雷射之套件矿 端（tip)，利用環周緣數個軸向夾持部與數個軸向凹巢 (notch )之間序排列以形成一環巢（n〇tch )狀夾持部 (holding portion )，使準直鏡只由數個夾持部夾住而^ 個凹巢不夾，而UV膠係塗佈在準直鏡與數個夾持部之内緣 4 1269063 面之間，雖紫外線容易照射到uv膠（可由數個凹巢射 入），也可確黏固強度，但UV膠會觸到準直鏡，仍會增加 UV膠塗佈作業之麻煩。 【發明内容】 本發明主要目的乃在於提供一種雷射裝置，其係將一 半導體雷射設置在一基座上，再利用一套件，使其内圓管 部（tubular port ion )之一端喪設一準直鏡，另一端對正 J 於半導體雷射，使雷射光束可經過套件之内圓管部及準直 鏡而向外投射，又該套件之外緣面向外延伸一凸耳，凸耳 上設有數個轴向導槽，並於基座上設置數個與導槽對應之 • 軸向導梢（guide pin)，而藉數個導梢與導槽間之校整配 ； 合及UV膠黏固，以使雷射與準直鏡組裝成一體，藉以增進 黏固強度，並避免UV黏膠塗佈時直接觸到準直鏡之缺點。 本發明再一目的乃在於提供一種雷射裝置，其中該套 件上之軸向導槽與基座上之對應軸向導梢（guide pin)間 φ 之配合方式，可包括三導梢式、二導梢式、或四導梢式， 藉以可因應使用不同之治具以進行X、Y、Z軸校整作 業，並增進黏固強度。 本發明另一要目的乃在於提供一種雷射裝置，其中該 凸耳上所設之數個轴向導槽包括閉口式或開口式結構，藉 以簡化UV黏膠塗佈作業及紫外線照射作業，並可控制作業 效率及增進黏固強度。 【實施方式】 5 1269063 • 為使本發明更加明確詳實’兹舉一較佳實施例並配合 下列圖示，將本發明之結構及其技術特徵詳述如後. 參考第1、2、3圖所示’本發明之雷射裝置係應用 、 於一雷射掃瞄裝置LSU ( Laser Scanning Unit )上之光源 裝置，包含一半導體雷射（Laser Diode) 1〇、一基座 (flange ) 20、一 準直鏡（collimator lens ) 30、及一準 直鏡套件（holder ) 40，其中，該半導體雷射1〇係固設在 一電路板（circuit substrate )上（圖未示），並使雷射 _ 10凸設在基座20之一容置孔21中，而可向前方發射雷射光 束，而該基座20係鎖固在LSU之殼體上（圖中未示）；套 件40係间狀體，其具有一圓内管部（tubular inner • portion ) 41 ’而圓内管部41之一端（後端）42係對正於 半導體=射10，而準直鏡30係嵌設於另一端（前端）43 内’使雷射光束可經過套件40之圓内管部41及準直鏡30而 向外U ’而級裝時，在準直鏡30之前方可藉-壓環 (seal ring) 31迫緊，使準直鏡％不會向前脫離套件4〇， ⑩ X套件40前端43之準直鏡30外面可另設一光圈 (aperture) 32以控制雷射光束。 又該套件4〇之外緣面上向外延伸一徑向凸耳，凸耳 44可〃適田厚度，其上設有數個平行於套件4〇圓 内管部41 :。轴之軸向導槽45，而導槽45之數目不限，可為三個如 第1 2 3圖及4、4、6圖所示，或四個如第7、 8 2圖1〇、11、12圖所示，或二個如第13、14、15、16 圖所不，又於基座20上設置數個與導槽45對應之轴向導梢 (guide pin) 22，而導梢22之徑寬小於導槽45，使套件4〇 6 1269063 可藉數個導槽45對應套設在基座20之數個導梢22上，並藉 導槽45與導梢22間之間隙空間做為導槽45與導梢22間相對 位移之空間，供可進行半導體雷射10與準直鏡3〇二者間 X、Y、Z軸之校整作業（alignment)，包括二者間雷射 光束光學軸之X、Y軸校整作業及二者間對焦 (focusing )之Z軸校整作業。 當進行半導體雷射1〇與準直鏡30二者間X、γ、z轴 之校整作業時，可因應不同之導梢（guide pin) 22數目， _ 而配合使用不同之治具（jig )來夾住套件4〇，俾可藉套 件40之X、Y、Z軸位置的調整移動以達成校整目的； 又，在進行校整作業之前，可利用UV膠（UV-curing type adhesive )或其他同類膠（photo-curing type adhesive ) 先塗佈在導槽45與導梢22間之間隙空間中，待校整完成後 再藉紫外線（ultraviolet ray )照射以使抓膠硬固化 (hardened )而黏固定位；亦可先進行校整作業，待校整 完成後再塗佈UV膠在導槽45與導梢22間之間隙空間中，並 • 繼續進行紫外線照射以使UV膠硬固化而黏固定位。 又，凸耳44上所設之數個軸向導槽奶，可為閉口式導 槽結構如第1 -3圖、第7一9圖、第m6圖所示，或為開 口式導槽結構，如第4-6圖、第1(H2圖所示，可因應不 同之加工态具（如上膠器具）或治具以進行X、Y、z轴 校整作業及UV黏膠塗佈作業，藉以簡化uv黏膠塗佈作業及 紫外線照射作業，並可控制作業效率及增進黏固強度。 本發明與習知雷射裝置比較，至少可達成下列優點： (1 )、本發明之黏固用UV膠係塗佈在導槽45與導梢 7 1269063 22間之間隙空間中，完全未接觸到準直鏡30，故可簡化UV 膠之塗佈作業，並避免習知技術（如美國專利US 6, 928,100 )中因UV膠會接觸準直鏡致造成塗佈作業之麻煩 者。 (2)、本發明塗佈UV膠之導槽45係設在套件4〇外緣 面向外延伸之徑向凸耳44上，使該導槽45之前後端均為開 放空間，且厚度有限，故UV膠塗佈在導槽45與導梢22間之 間隙空間時可較容易控制均勻，且紫外線（ultraviolet ray )亦玎由導槽45之前後端分別照射而控制uv膠硬化 (hardened )程度，藉以增進本發明雷射裝置之黏固強度 及整體剛性（rigidity )。 綜上所述，本發明「雷射裝置」，的確能藉由上述所 揭露之構造，達到所述之功效。且本發明申請前未見於刊 物亦未公開使用，誠已符合發明專利之新穎、進步等要 件。 惟’上^所揭之圖式及說明，僅為本發明之實施例而 已，非為限定本發明之實施例；大凡熟悉該項技藝之人 士’其所依^發明之特徵範4，所作之其它等效變化或修 飾，皆應涵盍在以下本案之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 口式導槽）立體組合圖。 第1圖係本發明之三導梢式（閉 第2圖係第1圖之縱剖視圖。 第3圖係第1圖之分解示意圖。 第4圖係本發明之三導梢式（開口式導槽）立體组合圖 8 1269063 第5圖係第4圖之縱剖視圖。 第6圖係第4圖之分解示意圖。 第7圖係本發明之四導梢式（閉口式導槽）立體組合圖。 第8圖係第7圖之縱剖視圖。 第9圖係第7圖之分解示意圖。 第10圖係本發明之四導梢式（開口式導槽）立體組合圖。 第11圖係第10圖之縱剖視圖。 第12圖係第10圖之分解示意圖。 第13圖係本發明之二導梢式（閉口式導槽）立體組合圖。 第14圖係第13圖之縱剖視圖。 第15圖係第13圖之橫剖視圖。 第16圖係第13圖之分解示意圖。 【主要元件符號說明】 半導體雷射10 基座20 容置孔21 導梢22 準直鏡30 壓環31 光圈32 套件40 内管部41 後端42 前端43 凸耳44 導槽45 9

Claims (1)

1269063 十、申請專利範圍： 1. 一種雷射裝置，包含一半導體雷射、一基座、一準直 鏡、及一套件，其中： 半導體雷射，係發射一雷射光束； 基座，係鎖固在雷射掃瞄裝置（LSU )之殼體上，其前 面上設置數個與套件之導槽相對應之軸向導梢； 套件，具有一圓内管部，而該圓内管部之後端係對正於 半導體雷射，而該圓内管部之前端嵌設該準直鏡，使雷 射光束可經過套件之圓内管部及準直鏡而向外投射，又 套件之外緣面上向外延伸一徑向凸耳，凸耳上設有數個 平行於套件圓内管部中心軸之軸向導槽，而該導槽之徑 寬大於基座之導梢，使套件可藉數個導槽對應套設在基 座之數個導梢上，並藉導槽與導梢間之間隙空間做為導 槽與導梢間相對位移之空間，供可進行半導體雷射與準 直鏡二者間X、Y、Z軸之校整作業（alignment)，又 導槽與導梢間之間隙空間可塗佈黏膠。 2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射裝置，其中該套件之 導槽與基座之對應導梢可為二導梢對應二導槽，或三導 梢對應三導槽，或四導梢對應四導槽。 3. 如申請專利範圍第1項所述之雷射裝置，其中該凸耳上 所設之數個轴向導槽可為閉口式導槽結構。 4. 如申請專利範圍第1項所述之雷射裝置，其中該凸耳上 所設之數個轴向導槽可為開口式導槽結構。 5. 如申請專利範圍第1項所述之雷射裝置，其中該黏膠可 1269063 為UV膠（UV-curing type adhesive )，可藉紫外線照射而 硬化。