JPH0128381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ発生器を有する光源装置に関す
るものである。

レーザ発生器より発生したレーザ光はコリメー
タレンズ等の光学系を経た後、記録媒体上もしく
は表示スクリーン上に照射されるものである。

かかるレーザ発生器と光学系の距離は極めて正
確に定められなければならないものであり、熱の
影響により前記距離がずれてしまうと、前記光学
系が所期の機能を発揮出来ないおそれがある。

そこで本発明は前記レーザ発生器と光学系の間
隔が温度が変化してもずれない如く成した光源装
置を提示することにより、上述の如き従来の欠点
を除去したものである。

上記欠点を除去する本発明は、光学装置の基体
の所定位置に着脱可能なレーザユニツトであつ
て、レーザ素子と、このレーザ素子を保持するレ
ーザ保持部材と、を具備するレーザ装置と、レー
ザ装置から出射されたレーザビームをコリメート
するコリメータレンズと、コリメータレンズを保
持するレンズ保持部材と、レーザ装置とコリメー
タレンズ保持部材を一体的に連結する連結部材
と、を有すること、及びこの連結部材とレーザ保
持部材とレンズ保持部材とで温度変化によりコリ
メート精度が劣化することを補償することを特徴
とするものである。

以下、本発明を実施例を基に図面に従つて詳細
に説明する。

第１図、第２図は本発明を適用した記録装置を
示す側断面図、斜視図であり、１で示すのは電子
写真プロセスを用いた記録部であり例えば本出願
人の出願による特許、特公昭42−23910号に記載
されている如きものを用いることが出来る。２は
前記記録部１に情報により変調されたレーザビー
ムを出射する光学部、３は感光ドラムであり、導
電性支持体、光導電性層及び絶縁層を基本構成体
とするドラム状感光板（感光ドラム）絶縁層表面
を、第１のコロナ帯電器５によりあらかじめ正ま
たは負に一様に帯電し、光導電性層と絶縁層の界
面若しくは光導電性層内部に前記帯電極性と逆極
性の電荷を捕獲せしめ、次に前記被帯電絶縁層表
面に前記レーザ光７を照射すると同時に、交流コ
ロナ放電器６による交流コロナ放電を当て、前記
レーザ光７の明暗のパターンに従つて生ずる表面
電位の差によるパターンを、前記絶縁層表面上に
形成し、前記絶縁層表面を一様にランプ８により
露光し、コントラストの高い静電像を前記絶縁層
表面上に形成し、更には前記静電像を荷電着色粒
子を主体とする現像剤にて現像器９により現像し
て可視化した後、＋帯電器１０を経て紙等の転写
材１１に転写帯電器１３により転写する。又その
時、後露光ランプ１２により光導電性層の抵抗を
下げる。分離器１８の分離ベルト１９により転写
紙１１を感光ドラム４より分離した後赤外線ラン
プ、熱板等による定着器２０によつて転写像を定
着して電子写真プリント像を得る。一方転写が行
われた絶縁層表面をクリーニング装置２２により
クリーニングして残存する荷電粒子を除去し、前
露光ランプ４により光導電層の抵抗を下げて前記
感光ドラム４を繰り返し使用するものである。

なお、１５で示すのは紙送りローラであり、常
時回転しているこの紙送りローラ１５を積層した
転写機１１の上に下降させることにより１枚の転
写機１１を搬送路にそつて送り出し、タイミング
ローラ１６，１７で送りタイミングをとつた上で
転写材を転写位置に向けて送り出す。前記トナー
像が転写された転写材はトナー像を定着器２０に
より定着した後紙送りローラ２１により排紙板１
４の上に排紙される。

第２図を用いてかかる記録装置における前記記
録部の周辺及び光学部２について説明するなら
ば、かかる光学部２の筐体２４の外側には後述の
レーザユニツト２３が固定されており、このレー
ザユニツト２３から出射したレーザビームは該筐
体２４に固定されたビームエキスパンダ光学系２
５により偏向器２６の入射窓２７に入射される。

この偏向器は、例えば正８面体の多面鏡をモー
タにより回転させることにより入射したビームを
偏向するものであり、偏向されたビームは該偏向
器２６の出射窓に固定したｆ―θレンズ２８によ
り感光ドラム３上の記録領域にわたつて等速で偏
向される。

なお、前記筐体２において前記偏向されたビー
ムの通路にはスリツト２９が設けられているもの
である。

前記記録装置を包囲する筐体３０の一部にはフ
イルタ３１が対向する不図示の開口部が設けられ
ており、フアン３２により吸引された清浄空気は
整風板３３により２つの方向に分けられ、１つの
方向に流れる空気はレーザユニツトを冷却し、他
方は記録装置の制御回路ユニツト３４，３５を冷
却する。なお、かかる記録部１、光学部２の下部
には分離板３６により分離して構成した電源部３
７を設け、この電源部３７の中には台３８に固定
して低圧電源３９、高圧電源４０を設け、台３８
を矢印４１の方向に引出すことにより、点線で示
す如く電源部３７を筐体３０より引出せる如く構
成して成るものである。

次に前記光学部２について更に第３図、第４図
Ａ，Ｂを用いて詳記する。

第３図は光学部２を示す為の記録装置の上面
図、第４図Ａは第３図の側面図、第４図Ｂは背面
図である。

筐体３０に、その回転軸４１を回転自在に支持
された感光ドラム３の右側には光学部筐体（光学
箱）２４が配置されており、該光学箱２４には、
感光ドラム３を照射するに必要なレーザビームを
形成する全ての部材が配置されている。光学部を
構成する各ユニツトはその機能が満足される様
に、各ユニツト毎に調整され光学箱２４に位置決
め手段を用いて取付けられ、これらすべてを取付
けた後の調整は必要としない。従つて、硝子清掃
等のための着脱時の取付位置の再現性や、ユニツ
トの互換性に優れているものであり、前記光学箱
２４は２つの光学箱揺動用ネジ穴４２を有してお
り、これらのネジ穴４２の中心線は大略一致して
おり且つ前記回転軸４１と大略平行である。これ
らのネジ穴４２に対応する筐体３０側の穴の内穴
４２―１に対応する穴４３―１はネジ４４―１の
外径と嵌合してネジ位置を決定しており、穴４２
―２に対応する穴４３―２は短辺がネジ４４―２
外径と嵌合する縦長孔である。従つて筐体３０を
介して前記ネジ穴４２にネジ４４―２を螺合する
ならば、ネジ４４―２の位置においては光学箱２
４の位置をＸ―X′方向に移動出来る。又これら
のネジ４４の中心線を軸として光学箱２４を第４
図Ｙ―Y′方向に回転出来、光学箱２４を感光ド
ラムに対して任意の位置に固定可能である。

光学箱２４は、レーザユニツト２３を光学箱２
４のレーザユニツト取付面４５に、偏向器ユニツ
ト４６を光学箱２４の偏向器ユニツト取付面４７
に取付けて、これらを作動させ、レーザビームの
走査位置が感光ドラム３の所定の位置に来る様に
前記Ｘ―X′方向、Ｙ―Y′方向に動かされ、所定
の位置になつたところで筐体３０に固定される。

レーザー出射ユニツト４８はコリメータレンズ
４９と一体化となり、レーザユニツト（光源装
置）２３を構成している。

レーザー出射ユニツト４８は外部入力信号を受
けて強弱に変調されたレーザビームを発振し、該
レーザビームはコリメータレンズ４９に入射され
る。レーザー出射ユニツト４８とコリメータレン
ズ４９は治具によりレーザビームかコリメータレ
ンズ４９の光軸に一致し、また発光面がコリメー
タレンズ４９の焦点に一致する様に調整される。
（これらの具体的態様は後述する。）これらを調整
することによりレーザー出射ユニツト４８より発
振されたレーザビームはコリメータレンズ４９通
過後、コリメータレンズの光軸と一致した平行ビ
ームとなる。このレーザユニツト２３は光学箱２
４のレーザユニツト取付面４５に固定されている
ビームエクスパンダ光学系２５の取付環５０の穴
に嵌合して、コリメータレンズ４９の光軸と偏心
のない外縁部５１を介して光学箱２４に位置決め
され取付けられる。コリメータレンズ４９より出
射した平行ビームは、ビームエクスパンダ光学系
２５の入射開口に導かれる。ビームエクスパンダ
２５はコリメータレンズ４９から出射した５２に
示す如きのビームパターンをもつレーザビームを
感光ドラム３にスポツト光として結像するに適し
た５３に示す如きビームパターンをもつレーザビ
ームに成形するために挿入されるものであるが、
必ずしも必要とするものでないので除去してもよ
いものである。ビームエクスパンダ２５は前記エ
クスパンダ取付環５０の穴に嵌合し、ビームエク
スパンダ２５の光軸と偏心のない外縁部５４を有
しており、この外縁部５４と前記外縁部５１を嵌
合することによりレーザユニツト２３はビームエ
クスパンダ光学系２５に対して所定の位置に固定
される。従つてコリメータレンズ４９より出射し
たレーザビームは自動的にビームエクスパンダ２
５の光軸と一致し、これらの間に軸合せは不要で
ある。また、ビームエクスパンダ２５の母線方向
も組み立て時に回転止めピンとの位置関係を調整
して組み立てられており、光学箱２４に取付ける
際に調整する必要はない。ポリゴンミラーにより
ほぼ水平に掃引されて出射したレーザビームは、
ｆ―θ特性を有する結像レンズ２８により前記感
光ドラム３上にスポツト光として結像される。ポ
リゴンミラーと結像レンズ２８は一体化となり偏
向器ユニツト４６を構成している。スキヤナー偏
向器ユニツト４６は、治具により感光ドラム３上
におけるレーザビームの走査位置が偏向器ユニツ
ト取付面４７に関してある決まつた高さにあり、
且つ取付面４７に平行になる様に調整されてい
る。そして光学箱２４の偏向器ユニツト取付面に
あいている穴に嵌合する外縁部及び回転止めピン
を介して光学箱２４に位置決めされ取付けられ
る。

ビーム検出器ユニツトの詳細は後述するが、１
個の反射ミラー５５と小さな入射スリツトを有す
るスリツト板５６と応答時間の速い光電変換素子
５７（例えばPINダイオード）から成る。ビーム
検出器ユニツト５８は掃引されるレーザビームの
位置を検出し、この検出信号をもつて感光ドラム
３上に所望の光情報を与えるための半導体レーザ
素子への入力信号のスタートタイミングを決定す
る。これによりポリゴンミラーの回転ムラによる
水平方向の信号の同期ずれを大巾に軽減でき質の
良い画像が得られると共に、ポリゴンミラーに要
求される精度の許容範囲が大きくなり、より安価
に製作できるものである。ビーム検出器ユニツト
５８は光学箱２４に、２本の位置決めピンにより
位置決めされて取付けられる。

上記の如く変調されたレーザビームは感光ドラ
ム３に照明され、前述した電子写真プロセスによ
り顕像化された後、普通紙より成る転写材１１上
に転写定着されハードコピーとして出力される。

上述の様に光学部２は、それを構成する全ての
ユニツトが、その機能が満足される様に各ユニツ
ト毎に調整され、光学箱２４に位置決め手段を用
いて取付けられて、これらすべてを取付けた後の
調整は必要としない。そのため、各ユニツトの着
脱時の再現性やユニツトの互換性に優れているも
のである。

また、感光ドラム３に照射するに必要なレーザ
ビームを形成するための光路にポリゴンミラー以
外の反射ミラーを挿入しない単純な構造のため、
調整、組立が容易で、且つ振動等のために光路が
移動する可能性が少く信頼性に優れているもので
ある。

前述した様に、ポリゴンミラーにより掃引され
たレーザビームは、反射ミラー５５を含む検出ユ
ニツト５８に導かれる。該ビーム検出ユニツト５
８には、光電変換素子５７が装置されており、掃
引されるレーザビームの位置を検出し、この検出
信号により感光ドラム３上に所望の光情報を与え
るための半導体レーザ素子への入力信号のスター
トタイミングを制御している。しかし、前記光電
変換素子５７は、周囲電気ノイズに依つて誤動作
を起こし易い欠点を有す。そこで本装置に於いて
は、光電変換素子５７の周囲を電気的にシールド
し誤動作を防止している。更に、光学箱２４に対
して光電変換素子５７及びビーム検出ユニツト５
８は位置決めされ、それらの着脱時の再現性及び
互換性に優れている。

以下に前述のビーム検出ユニツト５８について
第５，６図を用いて詳記する。

反射ミラー５５はミラーホルダー５９に接着さ
れている。ポリゴンミラーにより掃引されたレー
ザビームは、反射ミラー５５により屈曲される。
ミラーホルダー５９はその腕曲部６０において変
形可能で、調整ネジ６１とスプリング６２により
反射ミラー５５の姿勢を変え、それを所要の位置
で固定できる。これにより反射ミラー５５で屈曲
されたレーザビームはその高さを光電変換素子５
７の受光面に合わせることができる。光学箱２４
のビーム検出ユニツト取付面６３には２本の位置
決めピン６４，６５が固定されている。また、光
電変換素子５７を含むプリント基板６６を取りつ
ける基板６７には該位置決めピン６４，６５に対
応する位置に、一方はピンに嵌合する穴６８が有
り、他方は短軸がピン６５に嵌合し、長軸が一方
の嵌合穴６８の中心に向かつている様な長孔６９
があいている。該位置決め穴６８，６９と前記位
置決めピン６４，６５により、基板６７は光学箱
２４に位置決めされ、取付けられる。上記基板６
７には前記位置決め穴６８，６９に関してよく位
置出しされた２つの立ち上がり部７０，７１が有
る。１つ７０は、光電変換素子７１の出力波形を
改善するための小さな入射スリツト板５６を、も
う１つ７１は光電変換素子５７を保持するもので
ある。

次に前記レーザユニツト（光源装置）について
詳記する。このレーザユニツトは長寿命でしかも
レーザ出力の安定した半導体レーザ素子と、半導
体レーザ素子からの出力レーザ光を安定化する為
の温度制御部材と該レーザ光を平行化するコリメ
ートレンズユニツト及び光軸合せ機構を有するも
のである。

このレーザユニツトは、以下の利点がある。

(1) レーザユニツトに互換性がある。

イ レーザー出力が取付基準面に対して垂直で
ある。

ロ レーザー出力が取付位置決め嵌合部と同軸
である。

(2) 半導体レーザーとコリメーターレンズの位置
調整に不可欠な次の３つの調整が小型、軽量で
安価な機構でできしかも調整は容易である。

イ 半導体レーザーの首振調整 ロ 半導体レーザーとコリメーターレンズの光
軸調整 ハ コリメーターレンズのピント調整 (3) 熱膨張によるコリメーターのピント移動を防
止している。

コリメーターレンズの焦点深度は極めて浅く
（±3.6μｍ）半導体レーザユニツトの熱膨張だけ
ピントが移動し、レーザー光をコリメートしなく
なる恐れがあつたが、本ユニツトを用いることに
よりかかるピントずれを防止出来る。

図面にしたがつてこのレーザーユニツトの実施
例を説明する。

第７図は、前述のレーザーユニツトの断面図で
光軸を水平方向に切断し上部から見たものであ
り、第８図は第７図と同じレーザーユニツトの断
面図で、光軸を垂直に切断し横から見たものであ
る。

第７図〜第９図に於いて７４はレーザー出射ユ
ニツトでその内部に半導体レーザー素子７３と、
これを冷却するペルチエ素子７５と不図示の温度
検出素子を備えた装置である。（詳細は後述す
る）。７６は放熱板で、レーザー出射ユニツト７
４から発生する熱を一体に形成されたフインから
放熱するものである。レーザー出射ユニツト７４
は、ネジ７７によつて強固に放熱板７６に固定さ
れている。７８，７９はコロ軸受けである。これ
は放熱板７６に圧入・固定されており、レーザー
出射ユニツトの首振り調整用のコロ軸８０，８１
を受ける円錐溝８２，８３を形成している。なお
２つのコロ軸８２，８３の中心を結ぶ直線は、半
導体レーザー装置内の半導体レーザー素子７３の
レーザー発光面を通る様に設定されている。

即ち、半導体レーザー素子７４は第６図に示す
如く断面が橢円形状のレーザ光を出射し、ジヤン
クシヨン方向の広がり角αと、これに直角な方向
のストライプ方向の広がり角βは相異しており、
α＞βとなつている。前記コロ軸８２，８３の中
心を結ぶ直線は、このジヤンクシヨン方向の面
yy′を含む面と大略平行に設けて成るものである
ので、半導体レーザ素子７３はストライプ方向に
回転出来る如く構成してあるものである。

８４，８５はコロ押えで、前述したコロ軸受７
８，７９に対向してコロ軸８０，８１を押えるも
のである。コロ押え８４にはＶ字形状の溝８６
（その延出方向は紙面に平行である）が、又、コ
ロ押え８５には円錐状の穴８７が形成されてお
り、コロ軸８０，８１をそれぞれに押えている。

８８は前記コロ押え８４，８５を穴８９に圧入
して固定した基板である。

９０は前記外縁部５１を構成するコリメータ保
持環である。このコリメータ保持環９０の円筒部
９０ａにはコリメータユニツト９１の外筒９１ａ
が光軸方向に移動可能に嵌合され、バネ９２によ
つてピント調整リング９３に押しつけられてい
る。又、コリメータ保持環９０の外筒部９０ａは
基板８８の穴より突出し、９４穴に挿通されレー
ザー出射ユニツト７４側に接近する如く該基板８
８より突出しているものである。

又、この外筒部９０ａとレーザー出射ユニツト
の間は円筒状のゴム筒９５で覆われており、この
間への外部の空気の侵入を防いでいる。

ピント調整リング９３は、ネジ部９３ａがコリ
メーター保持環９０のネジ部と嵌合しており、こ
れを回すことによつてコリメーターユニツト９１
は光軸方向に移動するものである。

ガイドピン９６がコリメーターユニツト外筒９
１ａに固定されており、さらにコリメーター保持
環９０の円筒部９０ａに形成された案内溝９７に
嵌合している。この為、コリメーターユニツト９
１はピント調整リング９３が回転しても回転する
ことなく、光軸方向に移動しピント合せできるも
のである。

９８は、シリンドリカル・ビームエツキスパン
ダユニツト（以下C.B.E.ユニツトと記す）であ
る。C.B.E.ユニツト９８は、C.B.E.ユニツト取付
筒９９によつて光学箱２４のレーザーユニツト取
付面４５に固定されている。

コリメーター保持環９０には、取付嵌合部９０
ｂと基準面９０ｃがあり、レーザーユニツトを前
述した光学箱２４に取付ける場合は、光学箱２４
の取付面４５にコリメーター保持環９０の基準面
９０ｃを合せ、さらに取付嵌合部９０ｂをC.B.E.
ユニツト取付筒９９の内面９９ａと嵌合させ位置
決めする。

第８図により基板８８と放熱板７６の結合につ
いて説明する。

第７図に於いて説明した様に、基板８８と放熱
板７６は首振調整用コロ軸８０，８１によつて半
導体レーザー素子７３の発光面を通る軸を中心に
回転可能に構成されている。

第８図に示す様に、基板８８には首振調整用ネ
ジ棒１００，１０１，１０２が放熱板７６の方向
へ突出する様固定されている。

放熱板７６には前述した首振調整用ネジ棒１０
０，１０１，１０２に対向した個所に長穴１０３
ａ，１０３ｂ，１０３ｃが形成されており首振調
整用ネジ棒はそれぞれの長穴を貫通している。放
熱板の長穴を貫通した首振調整用ネジ棒１００と
１０２には、片面が球面状の放熱板押え１０４
ａ，１０４ｂとナツト１０５ａ，１０５ｂによつ
て放熱板７６を基板８８側に引張り更に、首振り
調整用ネジ棒１０１にバネ押え１０６ａ，１０６
ｂ、圧縮コイルバネ１０７、ナツト１０８によつ
ても放熱板７６を基板８８側に引張ることによ
り、基板８８に対して所定の位置となる如く放熱
板７６、換言するならばコリメータユニツト９１
に対するレーザー出射ユニツトの位置を決定して
いる。

更に詳しく説明するならば、ナツト１０５ａを
ゆるめた状態でナツト１０５ｂを回転するなら
ば、放熱板７６の長穴１０３ｂに対応する個所は
バネ１０７により常に基板８８側に付勢されてい
るので、第８図において紙面に対して垂直でかつ
半導体レーザ素子の発光面を通る軸を中心として
レーザー出射ユニツトを揺動させることが出来る
ものである。従つてコリメータユニツト９１の光
軸に対して出射レーザ光の中心軸が一致する如く
ナツト１０５ｂを回動し、一致した点でナツト１
０５ａをしめ込むことにより、コリメータユニツ
ト９１に対するレーザー出射ユニツトの位置を所
定の位置関係に固定出来るものである。

基板８８の面８８ａとコリメータ保持環の面９
０ｄは歪みワツシヤー１０９を介して相対的にス
ライドできる。

固定ネジ１００は、基板８８の穴１１１と歪み
ワツシヤー１０９を貫通し、コリメーター保持環
９０のネジ穴１１２にネジ込まれている。又基板
８８上の前記穴１１１は基板８８がコリメーター
保持環９０に対して十分スライドできる大きさに
あけてある。図示されていないが、ネジ穴１１
２、穴１１１、ネジ１１０、ワツシヤー１０９は
夫々３個あり、これらはコリメーターユニツト９
１の光軸及び穴９４の中心に対して同心円上にほ
ぼ等間隔に配置されている。

１１３で示すのはワツシヤーで基板８８の穴１
１１に固定ネジ１１０の頭がめり込まぬ様にする
為のものである。従つてコリメーターユニツト９
１に対してレーザー出射ユニツト７４は、前記穴
１１１の遊びの範囲内で平行移動出来、半導体レ
ーザ素子７３より出射したレーザ光がコリメータ
ユニツトの中心を通る如く調整することが出来る
ものである。

コリメータ保持環９０上には３個の穴（図では
１個のみが示されている）１１５がコリメータの
先軸を中心とする同心円上に等間隔に設けられて
おり、かかる穴１１５に対応する３個のネジ１１
４によりコリメータ保持環９０を光学箱２４に固
定することによつて、レーザユニツトを光学箱２
４に取付けている。

１１６はネジ１１４の脱落防止用のキヤツプ
で、基板８８に接着剤で固定されている。レーザ
ーユニツトが光学箱２４より取りはずされた状態
でも、ネジ１１４はキヤツプ１１６によつて保持
されておる為に、光学箱２４に取付ける場合、ネ
ジまわしを放熱板７６の穴１１７及びキヤツプの
穴１１８を通してネジ１１４を締つけることがで
きる。１１９は、レーザー出射ユニツトのドライ
バー回路を載置したプリント基板であり、このプ
リント基板とレーザー出射ユニツトはフレキシブ
ル系コード１２０で接続されている。

１２１は前記プリント基板１１９の保持板で、
その一端は基板８８に固定されている。

この様にコリメータユニツトとレーザー出射ユ
ニツトを１つのレーザユニツトとして構成し、こ
のレーザユニツトにおいて単独に光軸調整を行な
える如く構成しておくならば、光学箱に取付ける
に際しても何の調整も要せずに組付けることが出
来るものである。

第１０図は本発明に適用した半導体レーザ装置
７４を示す断面図であり、良熱導伝性の金属より
成る基板１２２の上にペルチエ素子７５を固定
し、このペルチエ素子７５の上に銅等の良熱導伝
性の金属より成る基台１２３を固定する。

この基台１２３は前記ペルチエ素子７５と密着
した基板部１２３―１と、該基板部１２３より上
方に延出した取付部１２３―２より成り、この取
付部１２３―２の先端に半導体レーザ素子７３を
固定して成るものである。

そして前記基台１２３において基板部１２３―
１と取付部１２３―２の間には穴１２４を設け、
この穴１２４に不図示のサーミスタ等の温度検出
素子の一部又は全部を埋没させることにより、半
導体レーザ素子７３の温度を検出するものであ
る。

第１１図により第７〜９図において説明したレ
ーザユニツトの熱による悪影響の防止機構につい
て更に説明する。

なお第１１図において、その他の図と同一の番
号を付した部材はその他の図において説明したの
と同様の部材より成るものである。

前述の如くコリメータレンズの焦点深点は極め
て浅いものであり、半導体レーザとコリメータレ
ンズの距離がほんの一寸づれただけでレーザ光を
コリメートしなくなる恐れがある。

そこで本発明においては、保持部材の熱変形が
互に相補して、上述の如き不都合を発生しない様
にしたものである。

すでに述べた如く、外筒（鏡筒）９１ａはバネ
１３０により、常にピント調整リング９３側に付
勢され、このピント調整リング９３はコリメータ
保持環９０に螺合している。

又このコリメータ保持環９０上にはコロ押え８
４，８５が固定され、このコロ押え８４，８５の
上にはコロ軸８０，８１が位置し、このコロ軸８
０，８１の上には放熱板７６上に固定されたコロ
軸受７８，７９が位置し、そしてこの放熱板７６
にはレーザー出射ユニツト７４が固定されている
ものである。前記レーザー出射ユニツト７４はペ
ルチエ素子７５と、その上に固定した基台１２３
と、この基台１２３上に固定した半導体レーザ素
子７３を有しているものである。

なお１３１―１〜１３１―３で示すのは前記外
筒９１ａに固定されたレンズ、１３１―４で示す
のは前記外筒９１ａの内側に設けた不図示のネジ
に螺合した内筒１３２に固定したレンズであり、
リング１３３を回転することにより該レンズ１３
１―４は前記レンズ１３１―３に対する距離を変
化させることが出来全体としてコリメータレンズ
を構成しているものである。

かかる構成より成る光源装置においては、半導
体レーザ素子７３とレンズ１３１―１とは距離
L4隔てて配置されているものであるが夫々の保
持機構は以下の如きものである。

即ち、レンズ１３１―１は直線Ａ―A′で示す
第１基準位置に対して距離L2隔てる如く外筒
（第２保持部材）９１ａにより保持され、半導体
レーザ素子７３は直線Ｂ―B′で示す第２基準位
置に対して距離L3隔てる如くペルチエ素子７５
と基台１２３（以下両者を総称して第３保持部材
と呼ぶ）により保持される。

そしてこの第２保持部材と第３保持部材はピン
ト調整リング９３、コリメータ保持環９０、基板
８８、コロ押え８４，８５、コロ軸８０，８１、
コロ軸受７８，７９、放熱板７６（以下かかる部
材を総称して第１保持部材と称する）により距離
L1に保持されるものである。

この様な光源装置において、最適環境温度（こ
の温度に合せて光源装置は設計されている）前記
第２保持部材と第３保持部材よりｔ度だけ環境温
度が上昇したときにおいても光源装置が所期の性
能を発揮する為には、第２保持部材と第３保持部
材の光軸方向への熱膨張量の和と、第１保持部材
の前記光軸と平行な方向への熱膨張量との差が、
コリメータレンズの焦点深度内にある如く、夫々
の保持部材の材料を選定すればよいものである。

なおここで云う焦点深度とは 2.44×レーザ光の波長× （コリメータレンズの焦点距離／コリメータレンズ
の有効径）² で決定される値を云うものである。

更に詳しく述べるならば、第１保持部材の熱膨
張係数α1、第２保持部材の熱膨張係数をα2、第
３保持部材の熱膨張係数をα3、コリメータレン
ズユニツトの焦点距離の熱変動係数をｋ、（コリ
メータレンズユニツトの温度が１度上昇した場合
焦点距離が何mm長くなるかを示す係数でありデイ
メンシヨンはmm／℃である）環境温度の変動量を
ｔ℃とするとき、 ｔ×〔（L2×α2＋L3×α3＋ｋ） −L1×α1〕 ＜コリメータレンズユニツトの焦点深度 なる不等式が成立する様に前記L1，L2，L3、及
びα1，α2，α3を選定すればよいものである。こ
の様に構成するならば前記距離L4の変動は、常
にコリメータレンズユニツトの焦点深度内にある
こととなる。

なお前記基台１２３は一定温度に保たれるもの
であるので、実質的にはこの基台１２３の温度変
化量は無視して良いものである。

以上述べた如く、本発明による光源装置は温度
変化が生じても、保持部材の熱膨張の影響を受け
ることなく、常にコリメータレンズユニツトとレ
ーザ発生器を所定間隔に保つことが出来るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明による記録装置を示
し、第１図は記録部を示す側断面図、第２図は記
録装置の斜視図、第３図は記録装置の上面図、第
４図Ａは記録装置の一部側面図、第４図Ｂは記録
装置の一部背面図、第５図は記録装置の一部拡大
分解斜視図、第６図は半導体レーザ素子の斜視
図、第７図〜第９図はレーザユニツトを示し、第
７図は上面断面図、第８図は側断面図、第９図は
背面図、第１０図はレーザー出射ユニツトの断面
図、第１１図はレーザユニツトの側断面図であ
る。 ここで１は記録部、２は光学部、３は感光ドラ
ム、７はレーザ光、２３はレーザユニツト、２４
は光学箱、２５はビームエキスパンダ光学系、２
６は偏向器、２８はｆ―θレンズ、４１は回転
軸、４６は偏向器ユニツト、４８は半導体レーザ
装置、４９はコリメータレンズ、５７は光電変換
素子、７３は半導体レーザ素子、７６は放熱板、
８０，８１はコロ軸、８８は基板、９０はコリメ
ータユニツト、９８はシリンドリカルビームエキ
スパンダユニツト、１３１はレンズ、１３２は内
筒である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーザーユニツトの取付部を有する光学装置
   の基体２４に、レーザーユニツト取付部材１１４
   により着脱可能に取付けられるレーザーユニツト
   において、 半導体レーザ素子７３と、この半導体レーザ素
   子を保持するレーザ保持部材１２３，７５と、を
   具備し光軸方向の基準部Ｂを有するレーザー出射
   ユニツト７４と、このレーザー出射ユニツト７４
   から出射されたレーザービームをコルメートする
   コリメータレンズ１３１と、このコリメータレン
   ズを保持し、光軸方向の基準部Ａを有するコリメ
   ータレンズ保持部材９１ａと、レーザー出射ユニ
   ツトの基準部Ｂと、コリメータレンズ保持部材の
   基準部Ａを連結する連結部材９３，９０，８８，
   ８４，８５，８０，８１，７８，７９，７６とを
   有し、温度上昇に伴い、レーザー保持部材の熱膨
   張により半導体レーザ素子はコリメータレンズ側
   に移動し、且つ、コリメータレンズの保持部材の
   熱膨張によりコリメータレンズは半導体レーザ素
   子側に移動すると共に、連結部材の熱膨張により
   上記レーザー出射ユニツトの基準部と上記コリメ
   ータレンズ保持部材の基準部間の距離が拡大し温
   度変化によるコリメート精度の劣化を補償するこ
   とを特徴とするレーザユニツト。