JPH04107518A - レーザービーム発生装置 - Google Patents
レーザービーム発生装置Info
- Publication number
- JPH04107518A JPH04107518A JP22945390A JP22945390A JPH04107518A JP H04107518 A JPH04107518 A JP H04107518A JP 22945390 A JP22945390 A JP 22945390A JP 22945390 A JP22945390 A JP 22945390A JP H04107518 A JPH04107518 A JP H04107518A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holder
- lens group
- laser beam
- light source
- holding member
- 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
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- Mechanical Optical Scanning Systems (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】
［産業上の利用分野］
本発明は、例えばレーザービームプリンタ、デジタル複
写機等の露光装置に使用されるレーザービーム発生装置
に関するものである。
写機等の露光装置に使用されるレーザービーム発生装置
に関するものである。
［従来の技術］
第２図は従来例のレーザービーム発生装置の構成図な示
し、光学部材を支持するために筒型のホルダ１が設けら
れており、このホルダ１の筒部方向にレーザービームＬ
を出射するように、ホルダ１の底面にレーザー光源２が
固定されている。ホルダｌの内部には筒型の鏡筒３が挿
入され、この鏡筒３に支持されて集光レンズ群４がレー
ザービームの光路上に配置されている。この鏡筒３はＡ
部でホルダ１にねじにより締結されていて、光学的な位
置調整をした後にロックナツト５によってホルダ１に固
定されている。集光レンズ群４の前方の光路上には凹レ
ンズホルダ６によって支持された凹レンズ７が配置され
ていて、この凹レンズホルダ６もＢ部でホルダ１にねじ
によって締結されており、光学的な位置調整を行った後
にロックナツト８によってホルダ１に固定されている。
し、光学部材を支持するために筒型のホルダ１が設けら
れており、このホルダ１の筒部方向にレーザービームＬ
を出射するように、ホルダ１の底面にレーザー光源２が
固定されている。ホルダｌの内部には筒型の鏡筒３が挿
入され、この鏡筒３に支持されて集光レンズ群４がレー
ザービームの光路上に配置されている。この鏡筒３はＡ
部でホルダ１にねじにより締結されていて、光学的な位
置調整をした後にロックナツト５によってホルダ１に固
定されている。集光レンズ群４の前方の光路上には凹レ
ンズホルダ６によって支持された凹レンズ７が配置され
ていて、この凹レンズホルダ６もＢ部でホルダ１にねじ
によって締結されており、光学的な位置調整を行った後
にロックナツト８によってホルダ１に固定されている。
第３図は第２図に示したレーザービーム発生装置を適用
した露光装置の構成図を示し、レーザー光源２から出射
したレーザービームＬは集光レンズ群４によって集光さ
れ、凹レンズ７によって平行光束とされた後に、高速回
転する回転多面鏡９によって反射され、ｆθレレン１０
によって再び集光された後に、感光ドラム１１上にスポ
ット形状で結像される。
した露光装置の構成図を示し、レーザー光源２から出射
したレーザービームＬは集光レンズ群４によって集光さ
れ、凹レンズ７によって平行光束とされた後に、高速回
転する回転多面鏡９によって反射され、ｆθレレン１０
によって再び集光された後に、感光ドラム１１上にスポ
ット形状で結像される。
ｆθレレン１０の焦点距離ｆ１は、レーザー光源２と集
光レンズ群４との距離、即ち集光レンズ群４の焦点距離
ｆ。に依存している。−船釣に、金属で形成されるホル
ダ１、鏡筒３、凹レンズホルダ６が加熱、冷却されて熱
膨張、熱収縮すると焦点距離ｆ０が変動し、感光ドラム
１１上に形成されるレーザービームＬの形状及び光量が
著しく変動して、記録すべき画像等の情報の品質が著し
く劣化する。
光レンズ群４との距離、即ち集光レンズ群４の焦点距離
ｆ。に依存している。−船釣に、金属で形成されるホル
ダ１、鏡筒３、凹レンズホルダ６が加熱、冷却されて熱
膨張、熱収縮すると焦点距離ｆ０が変動し、感光ドラム
１１上に形成されるレーザービームＬの形状及び光量が
著しく変動して、記録すべき画像等の情報の品質が著し
く劣化する。
そこで従来では、第２図における集光レンズ群４のレン
ズ面からホルダ１と鏡筒３の連結位置であるＡ部までの
距離氾。を、ホルダ１及び鏡筒３の材質の熱膨張係数を
用いて次に説明する方法で算出して、集光レンズ群４の
焦点距離ｆ。を温度によらず一定に保持する工夫がなさ
れている。
ズ面からホルダ１と鏡筒３の連結位置であるＡ部までの
距離氾。を、ホルダ１及び鏡筒３の材質の熱膨張係数を
用いて次に説明する方法で算出して、集光レンズ群４の
焦点距離ｆ。を温度によらず一定に保持する工夫がなさ
れている。
装置全体がΔＴ’Ｃ昇温しても焦点距離ｆ０が変化しな
いためには、ホルダ１が膨張してホルダ１に固設された
鏡筒３及び集光レンズ群４を第２図の左方に移動する距
離△β１と、鏡筒３自体が膨張して第２図の右方に集光
レンズ群４を移動する距離△Ｉ２３について、式（１）
が成立することが条件となり、距離ΔＱ１、ΔＩ；！、
３はそれぞれ式（２）％式％ ここで、α１及びα３はホルダ１及び鏡筒３の熱膨張係
数であり、式（１）で示される条件を満足するためには
、α、〈α３であることが必要となる。例えば、ホルダ
１がαｌ ＝１．２Ｘ１０−５（７℃）の鉄で形成され
、鏡筒３がａ、＝２．３ｘ１０−５（／”Ｃ）のアルミ
ニウムで形成され、集光レンズ群４の焦点距離がｆ。＝
３５ｍｍであった場合には、式（１）〜（３）から距離
Ｉ２．＝３８．２ｍｍが算出される。そして、この距離
！。に従って集光レンズ群４を鏡筒３に固定すれば、温
度変化による焦点距１１１１ｆ、の変動は抑止される。
いためには、ホルダ１が膨張してホルダ１に固設された
鏡筒３及び集光レンズ群４を第２図の左方に移動する距
離△β１と、鏡筒３自体が膨張して第２図の右方に集光
レンズ群４を移動する距離△Ｉ２３について、式（１）
が成立することが条件となり、距離ΔＱ１、ΔＩ；！、
３はそれぞれ式（２）％式％ ここで、α１及びα３はホルダ１及び鏡筒３の熱膨張係
数であり、式（１）で示される条件を満足するためには
、α、〈α３であることが必要となる。例えば、ホルダ
１がαｌ ＝１．２Ｘ１０−５（７℃）の鉄で形成され
、鏡筒３がａ、＝２．３ｘ１０−５（／”Ｃ）のアルミ
ニウムで形成され、集光レンズ群４の焦点距離がｆ。＝
３５ｍｍであった場合には、式（１）〜（３）から距離
Ｉ２．＝３８．２ｍｍが算出される。そして、この距離
！。に従って集光レンズ群４を鏡筒３に固定すれば、温
度変化による焦点距１１１１ｆ、の変動は抑止される。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述の従来例においては、ホルダｌと鏡
筒３の連結部と集光レンズ群４との距離β。が大きく、
レーザービーム発生装置、露光装置の大型化、ひいては
それを適用したレーザービームプリンタやデジタル複写
機の大型化につながり、製造コストも高くなり設置時の
スペースも拡大するという欠点がある。
筒３の連結部と集光レンズ群４との距離β。が大きく、
レーザービーム発生装置、露光装置の大型化、ひいては
それを適用したレーザービームプリンタやデジタル複写
機の大型化につながり、製造コストも高くなり設置時の
スペースも拡大するという欠点がある。
本発明の目的は、上述の従来例の欠点を解消し、温度変
化の影響を受けない小型のレーザービーム発生装置を提
供することにある。
化の影響を受けない小型のレーザービーム発生装置を提
供することにある。
［課題を解決するための手段］
上述の目的を達成するために、本発明に係るレーザービ
ーム発生装置においては、レーザー光源保持部材と集光
レンズ群保持部材とを有するレーザービーム発生装置で
あって、前記レーザー光源保持部材と集光レンズ群保持
部材を中間部材により連結し、温度変化による前記レー
ザー光源保持部材、集光レンズ群保持部材の長さ変化を
前記中間部材により補償するようにしたことを特徴とす
るものである。
ーム発生装置においては、レーザー光源保持部材と集光
レンズ群保持部材とを有するレーザービーム発生装置で
あって、前記レーザー光源保持部材と集光レンズ群保持
部材を中間部材により連結し、温度変化による前記レー
ザー光源保持部材、集光レンズ群保持部材の長さ変化を
前記中間部材により補償するようにしたことを特徴とす
るものである。
［作用］
上述の構成を有するレーザービーム発生装置は、レーザ
ー光源保持部材及び集光レンズ群保持部材を中間部材に
より連絡させることによって、温度変化によらず集光レ
ンズの焦点距離を一定に保持することができ、また中間
部材とレーザー光源保持部材との連結点と、集光レンズ
群とを近接することができる。
ー光源保持部材及び集光レンズ群保持部材を中間部材に
より連絡させることによって、温度変化によらず集光レ
ンズの焦点距離を一定に保持することができ、また中間
部材とレーザー光源保持部材との連結点と、集光レンズ
群とを近接することができる。
［実施例］
本発明を第１図に図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は断面図であり、第２図と同一符号は同一部材を
示している。レーザービーム発生装置の光学部材を支持
するために鉄製で筒型に成形されたホルダ１が設けられ
、筒部に沿った方向にレーザービームを出射するように
ホルダ１の底面にレーザー光源２が設けられている。ホ
ルダ１の内側にはアルミニウムで成形された筒型のスベ
ーサ１２が挿入され、レーザー光源２と反対側の第１図
のＡ部でホルダ１にねじにより締結されていて、光学的
な距離調整を行った後にロックナツト５によってスペー
サ１２はホルダ１に対して固定されている。更に、スペ
ーサ１２の内側には筒型の鉄製の鏡筒３が挿入されてい
て、鏡筒３はレザー光源２側の０部において、ねじ締結
によりスペーサ１２に対して固定されている。そして、
この鏡筒３に支持されて集光レンズ群４はレーザビーム
の光路上に配置されている。また、筒状の凹レンズホル
ダ６がＢ部においてホルダｌにねじ締結されていて、光
学的な位置調整を行った後にロックナツト８によってホ
ルダ１に固定されており、この凹レンズホルダ６によっ
て凹レンズ７が支持されている。
示している。レーザービーム発生装置の光学部材を支持
するために鉄製で筒型に成形されたホルダ１が設けられ
、筒部に沿った方向にレーザービームを出射するように
ホルダ１の底面にレーザー光源２が設けられている。ホ
ルダ１の内側にはアルミニウムで成形された筒型のスベ
ーサ１２が挿入され、レーザー光源２と反対側の第１図
のＡ部でホルダ１にねじにより締結されていて、光学的
な距離調整を行った後にロックナツト５によってスペー
サ１２はホルダ１に対して固定されている。更に、スペ
ーサ１２の内側には筒型の鉄製の鏡筒３が挿入されてい
て、鏡筒３はレザー光源２側の０部において、ねじ締結
によりスペーサ１２に対して固定されている。そして、
この鏡筒３に支持されて集光レンズ群４はレーザビーム
の光路上に配置されている。また、筒状の凹レンズホル
ダ６がＢ部においてホルダｌにねじ締結されていて、光
学的な位置調整を行った後にロックナツト８によってホ
ルダ１に固定されており、この凹レンズホルダ６によっ
て凹レンズ７が支持されている。
レーザー光源２からのレーザービームＬは光路上を進み
、集光レンズ群４によって集光され、凹レンズホルダ６
によって平行光束とされた後に、図示しない感光ドラム
１１上に結像される。感光ドラム１１上でのスポット形
状、大きさを装置全体の温度に依存せずに一定に保持す
るためには、前述したように集光レンズ群４の最もレー
ザー光源２に近接したレンズ面とレーザー光源２との距
離、即ち集光レンズ群４の焦点距離ｆ。を一定に保持す
る必要があり、集光レンズ群４の光路に沿った位置、即
ち集光レンズ群を鏡筒３に固設する位置は次のように決
定されている。
、集光レンズ群４によって集光され、凹レンズホルダ６
によって平行光束とされた後に、図示しない感光ドラム
１１上に結像される。感光ドラム１１上でのスポット形
状、大きさを装置全体の温度に依存せずに一定に保持す
るためには、前述したように集光レンズ群４の最もレー
ザー光源２に近接したレンズ面とレーザー光源２との距
離、即ち集光レンズ群４の焦点距離ｆ。を一定に保持す
る必要があり、集光レンズ群４の光路に沿った位置、即
ち集光レンズ群を鏡筒３に固設する位置は次のように決
定されている。
装置全体の温度がΔＴ ’Ｃ変化した場合に、ホルダ１
が膨張してホルダ１に取り付けられた集光レンズ群４を
第１図の左方に移動する距離Δ２゜と、鏡筒３自体が膨
張して集光レンズ群４を第１図の左方に移動する距離Δ
ｔ２ｓとの和が、スペサ１２が膨張してスペーサ１２に
固設された集光レンズ群４を第１図の右方に移動する距
離ΔＩ２１□と等しくなればよいので、焦点距離ｆ。を
一定に保持するためには次式の成立することが条件とな
る。
が膨張してホルダ１に取り付けられた集光レンズ群４を
第１図の左方に移動する距離Δ２゜と、鏡筒３自体が膨
張して集光レンズ群４を第１図の左方に移動する距離Δ
ｔ２ｓとの和が、スペサ１２が膨張してスペーサ１２に
固設された集光レンズ群４を第１図の右方に移動する距
離ΔＩ２１□と等しくなればよいので、焦点距離ｆ。を
一定に保持するためには次式の成立することが条件とな
る。
Δ！１＋ΔＩ２３＝Δ氾、２ −・・（４）集
光レンズ群４の最もレーザー光源２に近接したレンズ面
から、鏡筒３とスペーサ１２との連結部Ｃまでの距離を
！う、そのレンズ面からホルダ１とスペーサ１２との連
結部Ａまでの距離を氾。
光レンズ群４の最もレーザー光源２に近接したレンズ面
から、鏡筒３とスペーサ１２との連結部Ｃまでの距離を
！う、そのレンズ面からホルダ１とスペーサ１２との連
結部Ａまでの距離を氾。
とお（と、移動距離ΔＩ２１、ΔＩ２３、Δ１２１２は
それぞれ次式で表される。
それぞれ次式で表される。
△ｆｆ、＝ａ、 ・△Ｔ ・（ｔ２ｏ＋ｆｏ） ・
＝ ｆ５）Δ℃、＝α３ ・ΔＴ−β４ ・・
・（６）Δａ１２＝α１□・△Ｔ −（Ｉ２ｏ＋ｆ２４
）−１７）ここで、α１ α３、α、２はそれぞれホル
ダｌ、鏡筒３、スペーサ１２の熱膨張係数であり、鉄の
熱膨張係数Ｇ＋ ”αａ ＝１．２Ｘ ｌ Ｏ（７℃）
アルミニウムの熱膨張係数α１□＝２．３Ｘ１０−”
（／’Ｃ）である。距離ｆ。＝３５（ｍｍ）、距離９．
４＝３０（ｍｍ）の場合には、式（５）〜（７）を式（
４）に代入すると、距離β。＃８．２ （ｍｍ）を得て
、この計算値に基づいて集光レンズ群４を配置すればよ
い。
＝ ｆ５）Δ℃、＝α３ ・ΔＴ−β４ ・・
・（６）Δａ１２＝α１□・△Ｔ −（Ｉ２ｏ＋ｆ２４
）−１７）ここで、α１ α３、α、２はそれぞれホル
ダｌ、鏡筒３、スペーサ１２の熱膨張係数であり、鉄の
熱膨張係数Ｇ＋ ”αａ ＝１．２Ｘ ｌ Ｏ（７℃）
アルミニウムの熱膨張係数α１□＝２．３Ｘ１０−”
（／’Ｃ）である。距離ｆ。＝３５（ｍｍ）、距離９．
４＝３０（ｍｍ）の場合には、式（５）〜（７）を式（
４）に代入すると、距離β。＃８．２ （ｍｍ）を得て
、この計算値に基づいて集光レンズ群４を配置すればよ
い。
この距離！。を従来例の距離！。＝３８．２ｍｍと比較
すると、集光レンズ群４を３０ｍｍ程度も保持部材とホ
ルダ１との連結部Ａに近接して配置することができ、装
置の小型化に非常に役立つことが判る。
すると、集光レンズ群４を３０ｍｍ程度も保持部材とホ
ルダ１との連結部Ａに近接して配置することができ、装
置の小型化に非常に役立つことが判る。
なお、熱収縮の場合にも同様であり、また距離！４の値
は装置の設計上、任意に設定できる。
は装置の設計上、任意に設定できる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明に係るレーザービーム発生装
置は、レーザー光源保持部材と集光レンズ群保持部材を
中間部材により連結し、温度変化による長さ変動を中間
部材により補償しているので、温度変化に依存せずに集
光レンズ群の焦点距離を一定に保持することができる。
置は、レーザー光源保持部材と集光レンズ群保持部材を
中間部材により連結し、温度変化による長さ変動を中間
部材により補償しているので、温度変化に依存せずに集
光レンズ群の焦点距離を一定に保持することができる。
また、中間部材とレーザー光源保持部材と集光レンズ群
保持部材との連結点と集光レンズ群とを近接して配置す
ることができ、装置を小型に構成することかで可能であ
り、レーザービームプリンタ、デジタル複写機を小型化
して製造コストを削減し、設置時のスペースを小さ（で
きる利点がある。
保持部材との連結点と集光レンズ群とを近接して配置す
ることができ、装置を小型に構成することかで可能であ
り、レーザービームプリンタ、デジタル複写機を小型化
して製造コストを削減し、設置時のスペースを小さ（で
きる利点がある。
図面第１図は本発明に係るレーザービーム発生装置の一
実施例の断面図であり、第２図は従来例の断面図、第３
図は従来例を適用した露光装置の構成図である。 何テテ ｌはホルダ、 ２はレ ザー光源、 ３は鏡 筒、 ４は集光レンズ群、 ２はスペーサである。
実施例の断面図であり、第２図は従来例の断面図、第３
図は従来例を適用した露光装置の構成図である。 何テテ ｌはホルダ、 ２はレ ザー光源、 ３は鏡 筒、 ４は集光レンズ群、 ２はスペーサである。
Claims (1)
- １、レーザー光源保持部材と集光レンズ群保持部材とを
有するレーザービーム発生装置であって、前記レーザー
光源保持部材と集光レンズ群保持部材を中間部材により
連結し、温度変化による前記レーザー光源保持部材、集
光レンズ群保持部材の長さ変化を前記中間部材により補
償するようにしたことを特徴とするレーザービーム発生
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22945390A JPH04107518A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | レーザービーム発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22945390A JPH04107518A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | レーザービーム発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107518A true JPH04107518A (ja) | 1992-04-09 |
Family
ID=16892441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22945390A Pending JPH04107518A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | レーザービーム発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04107518A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5870133A (en) * | 1995-04-28 | 1999-02-09 | Minolta Co., Ltd. | Laser scanning device and light source thereof having temperature correction capability |
| US20140206199A1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Tokyo Electron Limited | Etching method of multilayer film |
-
1990
- 1990-08-28 JP JP22945390A patent/JPH04107518A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5870133A (en) * | 1995-04-28 | 1999-02-09 | Minolta Co., Ltd. | Laser scanning device and light source thereof having temperature correction capability |
| US20140206199A1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Tokyo Electron Limited | Etching method of multilayer film |
| US8895454B2 (en) * | 2013-01-21 | 2014-11-25 | Tokyo Electron Limited | Etching method of multilayer film |
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