JPH04320079A - レーザユニット - Google Patents

レーザユニット

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JPH04320079A
JPH04320079A JP8648091A JP8648091A JPH04320079A JP H04320079 A JPH04320079 A JP H04320079A JP 8648091 A JP8648091 A JP 8648091A JP 8648091 A JP8648091 A JP 8648091A JP H04320079 A JPH04320079 A JP H04320079A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
support member
lens
collimator lens
semiconductor laser
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
Application number
JP8648091A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunori Murakami
和則 村上
Tomonori Ikumi
智則 伊久美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Tec Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Electric Co Ltd
Priority to JP8648091A priority Critical patent/JPH04320079A/ja
Publication of JPH04320079A publication Critical patent/JPH04320079A/ja
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  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタなどの
機器に利用されるレーザユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザプリンタなどの機器では、光源で
ある半導体レーザが出射するレーザ光をコリメータレン
ズで平行光束化して印刷などに利用するようになってお
り、現在ではコリメータレンズと半導体レーザとを一体
化したレーザユニットが設けられている。
【0003】そこで、このようなレーザユニットの従来
例として特開平1−145611号公報に開示された装
置を図5に基づいて説明する。まず、このレーザユニッ
ト1では、半導体レーザ2を挾持したPCB(Prin
ted  Circuit  Board)3と放熱板
4とに、これらの部材3,4を貫通したボルト5でレー
ザホルダ6が固定されており、このレーザホルダ6の円
筒部内に挿入されて連結された樹脂鏡筒7の末端部にコ
リメータレンズ8が固定されている。ここで、レンズ支
持部材を形成する前記部品4〜6はアルミ等で形成され
て線膨張係数が小さくなっており、レンズ支持部材であ
る前記樹脂鏡筒7は充填材が添加された樹脂材で形成さ
れて線膨張係数が大きくなっている。
【0004】このような構成において、このレーザユニ
ット1は、半導体レーザ2が出射するレーザ光をコリメ
ータレンズ8で平行光束化して出射するようになってお
り、例えば、レーザプリンタ(図示せず)の光源などと
して利用される。
【0005】ここで、高エネルギのレーザ光を出射する
半導体レーザ2は発熱するので、動作時間が経過すると
半導体レーザ2と共に各部4〜7の温度が上昇すること
になる。この時、通常は温度上昇によるレーザホルダ6
などの膨張で半導体レーザ2とコリメータレンズ8との
間隔が拡大されてレーザ光の平行光束化が阻害されるこ
とになるが、上記公報に開示されたレーザユニット1で
は、温度上昇による樹脂鏡筒7の膨張で部品4〜6の膨
張を相殺して半導体レーザ2とコリメータレンズ8との
間隔を均一に維持するようになっている。そして、この
ような特性を実現するため、上記公報のレーザユニット
1では、樹脂鏡筒7に添加する充填材で線膨張係数を制
御するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したレーザユニッ
ト1では、半導体レーザ2とコリメータレンズ8との間
隔を均一に維持してレーザ光を高精度に平行光束化する
ため、温度上昇によるレーザホルダ6等の膨張を相殺す
るように樹脂鏡筒7の線膨張係数を設定するようになっ
ている。
【0007】ここで、上述のようにレーザ光を平行光束
化するコリメータレンズ8は、その屈折率が透過光の波
長により変化し、このようなコリメータレンズ8にレー
ザ光を出射する半導体レーザ2は、作動時間の経過によ
り本体温度が上昇すると出射するレーザ光の発振波長が
長くなる特性を有している。つまり、上述したレーザユ
ニット1では、温度上昇による各部の膨張を相殺して半
導体レーザ2とコリメータレンズ8との間隔が均一に維
持されるようになっているが、それでも半導体レーザ2
の発振波長が変化することでレーザ光の平行光束化が阻
害される。
【0008】このため、例えば、上述のようなレーザユ
ニット1でレーザプリンタを製作した場合、これは作動
時間の経過と共にレーザ光の平行光束化が阻害されて印
刷品質が低下することになる。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
レーザ光を出射する半導体レーザを設け、透過光の波長
が長いと屈折率が高い特性を有して半導体レーザのレー
ザ光を平行光束化するコリメータレンズを設け、半導体
レーザが固定されて温度上昇により膨張するレーザ支持
部材を設け、このレーザ支持部材とコリメータレンズと
を連結して温度上昇による膨張で半導体レーザとコリメ
ータレンズとの間隔を縮小してレーザ支持部材の膨張と
半導体レーザの発振波長の変動とを補償するレンズ支持
部材を設けた。
【0010】請求項2記載の発明は、レンズ支持部材と
レーザ支持部材との接合部から半導体レーザの光点に至
る光軸方向の距離をL、レンズ支持部材とレーザ支持部
材との接合部からレンズ支持部材とコリメータレンズと
の接合部に至る光軸方向の距離をl、レンズ支持部材と
レーザ支持部材との常温から変化した温度を△T、レー
ザ支持部材の線膨張係数をY、レンズ支持部材の線膨張
係数をX、コリメータレンズの常温での屈折率をn、コ
リメータレンズの温度△Tでの屈折率を△n、コリメー
タレンズの光入射面の曲率半径をr1、コリメータレン
ズの光出射面の曲率半径をr2とすると、−{r1・r
2/(r1−r2)}[(△n−n)/{(n−1)・
(△n−1)}]≦L・Y・△T−l・X・△T≦0の
関係を満足する。
【0011】
【作用】レーザ支持部材とコリメータレンズとを連結し
たレンズ支持部材が温度上昇による膨張で半導体レーザ
とコリメータレンズとの間隔を縮小してレーザ支持部材
の膨張と半導体レーザの発振波長の変動とを補償するの
で、半導体レーザの作動時間が経過してもレーザ光の平
行光束化を高精度に維持することができる。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を図1ないし図4に基づいて
説明する。なお、前述したレーザユニット1と同一の部
分は同一の名称及び符号を用いて説明も省略する。まず
、本実施例のレーザユニット9では、図2に例示するよ
うに、PCB3に実装された半導体レーザ2が板バネ1
0により放熱板11の後面に弾発保持されており、これ
らの部品3,11を貫通したボルト12で前記放熱板1
1の前面に固定されたレーザホルダ13の円筒部内に鏡
筒14が固定されることで、これらのアルミ等からなる
部品11〜14で線膨張係数が小さいレーザ支持部材が
形成されている。
【0013】そして、この鏡筒14の内周面に形成され
た段部に環状のレンズ支持部材15を介してコリメータ
レンズ8が接着等で取付けられている。ここで、前記レ
ンズ支持部材15は、線膨張係数が大きいアセタール樹
脂などで形成されており、前記鏡筒14との接合部16
からコリメータレンズ8との接合部17に至る動作部の
光軸方向の伸縮で前記コリメータレンズ8を変位させる
ようになっている。また、このレーザユニット9では、
前記鏡筒14の先端部にレーザ光を成形するアパーチャ
18が取付けられている。
【0014】そして、このレーザユニット9では、図1
に例示するように、レンズ支持部材15と鏡筒14との
接合部16から半導体レーザ2の光点19に至る光軸方
向の距離をL、鏡筒14とレンズ支持部材15との接合
部16からレンズ支持部材15とコリメータレンズ8と
の接合部17に至る光軸方向の長さをl、レーザ支持部
材を形成する部品11〜14とレンズ支持部材15との
温度を△T、部品4〜6,10の線膨張係数をY、レン
ズ支持部材15の線膨張係数をX、コリメータレンズ8
の常温での屈折率をn、コリメータレンズ8の温度△T
での屈折率を△n、コリメータレンズ8の光入射面の曲
率半径をr1、コリメータレンズ8の光出射面の曲率半
径をr2とすると、−{r1・r2/(r1−r2)}
[(△n−n)/{(n−1)・(△n−1)}]≦L
・Y・△T−l・X・△T≦0の関係を満足するように
なっている。
【0015】このような構成において、このレーザユニ
ット9は、図1(a)に例示するように、常温下でコリ
メータレンズ8の焦点位置上に半導体レーザ2の光点が
位置するように形成されており、この状態で前述したレ
ーザユニット1と同様に半導体レーザ2が出射するレー
ザ光がコリメータレンズ8で平行光束化されてレーザプ
リンタの光源などとして利用される。
【0016】ここで、このレーザユニット9では、半導
体レーザ2の発熱で各部11〜15の温度が上昇すると
、図1(b)に例示するように、温度上昇によるレンズ
支持部材15の膨張で部品11〜14の膨張を相殺する
と共に半導体レーザ2の発振波長の変動をも補償するよ
うになっている。
【0017】具体的には、半導体レーザ2は、図3に例
示するように、その温度△Tが0度では発振波長λが7
75(mm)で50度では785(mm)などと云うよ
うに、特性的に温度上昇と共に発振波長が長くなる。そ
して、コリメータレンズ8は、図4に例示するように、
透過光の波長λが780(mm)では屈折率nが1.7
2009で10(mm)では0.000625などと云
うように、特性的に透過光の波長が長くなると屈折率が
上昇するので、透過光の波長λが780(mm)で焦点
距離fが6.25(mm)のコリメータレンズ8を製作
した場合、波長λが790(mm)に変化すると焦点距
離fは5.46(mm)に変化する。
【0018】つまり、半導体レーザ2の発熱により温度
が上昇すると、前述したレーザユニット1と同様に、コ
リメータレンズ8を半導体レーザ2から離反させる方向
に各部11〜14が膨張すると共に、コリメータレンズ
8の焦点距離が短くなって焦点位置が半導体レーザ2か
ら離反するが、このレーザユニット9では、部品11〜
14の膨張を相殺すると共にコリメータレンズ8の焦点
距離の変位をも補償するようにレンズ支持部材15の線
膨張係数や動作部の長さが設定されている。従って、こ
のレーザユニット9では、その作動時間が経過してもレ
ーザ光の平行光束化が高精度に維持されるので、例えば
、印刷品質が常時良好で性能が安定したレーザプリンタ
(図示せず)などを実施することができる。
【0019】なお、前記条件式に従ってレーザユニット
9を実際に製作する場合、発熱温度△Tが50度以下な
らばコリメータレンズ8の焦点距離の変動量{r1・r
2/(r1−r2)}[(△n−n)/{(n−1)・
(△n−1)}]は最大で10(μm)程度となる。
【0020】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、レーザ光を出射
する半導体レーザを設け、透過光の波長が長いと屈折率
が高い特性を有して半導体レーザのレーザ光を平行光束
化するコリメータレンズを設け、半導体レーザが固定さ
れて温度上昇により膨張するレーザ支持部材を設け、こ
のレーザ支持部材とコリメータレンズとを連結して温度
上昇による膨張で半導体レーザとコリメータレンズとの
間隔を縮小してレーザ支持部材の膨張と半導体レーザの
発振波長の変動とを補償するレンズ支持部材を設けたこ
とにより、作動時間の経過により半導体レーザが発熱し
てレーザ支持部材がコリメータレンズを半導体レーザか
ら離反させる方向に膨張し、かつ、作動時間の経過によ
り半導体レーザの発振波長が長くなってコリメータレン
ズの焦点距離が短くなっても、レンズ支持部材の膨張が
レーザ支持部材の膨張を相殺すると共にコリメータレン
ズの焦点距離の変位をも補償するので、その作動時間が
経過してもレーザ光の平行光束化を高精度に維持するこ
とができる等の効果を有するものである。
【0021】請求項2記載の発明は、レンズ支持部材と
レーザ支持部材との接合部から半導体レーザの光点に至
る光軸方向の距離をL、レンズ支持部材とレーザ支持部
材との接合部からレンズ支持部材とコリメータレンズと
の接合部に至る光軸方向の距離をl、レンズ支持部材と
レーザ支持部材との常温から変化した温度を△T、レー
ザ支持部材の線膨張係数をY、レンズ支持部材の線膨張
係数をX、コリメータレンズの常温での屈折率をn、コ
リメータレンズの温度△Tでの屈折率を△n、コリメー
タレンズの光入射面の曲率半径をr1、コリメータレン
ズの光出射面の曲率半径をr2とすると、−{r1・r
2/(r1−r2)}[(△n−n)/{(n−1)・
(△n−1)}]≦L・Y・△T−l・X・△T≦0の
関係を満足することにより、作動時間が経過してもレー
ザ光の平行光束化を高精度に維持できるレーザユニット
を簡易に実現することができる等の効果を有するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す要部の縦断側面図である
【図2】全体の縦断側面図である。
【図3】半導体レーザの特性図である。
【図4】コリメータレンズの縦断側面図である。
【図5】従来例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
2            半導体レーザ8     
       コリメータレンズ9         
   レーザユニット11〜14    レーザ支持部
材 15          レンズ支持部材16,17 
   接合部 19          光点

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  レーザ光を出射する半導体レーザと、
    透過光の波長が長いと屈折率が高い特性を有して前記半
    導体レーザのレーザ光を平行光束化するコリメータレン
    ズと、前記半導体レーザが固定されて温度上昇により膨
    張するレーザ支持部材と、このレーザ支持部材と前記コ
    リメータレンズとを連結して温度上昇による膨張で前記
    半導体レーザと前記コリメータレンズとの間隔を縮小し
    て前記レーザ支持部材の膨張と前記半導体レーザの発振
    波長の変動とを補償するレンズ支持部材とよりなること
    を特徴とするレーザユニット。
  2. 【請求項2】  レンズ支持部材とレーザ支持部材との
    接合部から半導体レーザの光点に至る光軸方向の距離を
    L、レンズ支持部材とレーザ支持部材との接合部からレ
    ンズ支持部材とコリメータレンズとの接合部に至る光軸
    方向の距離をl、レンズ支持部材とレーザ支持部材との
    常温から変化した温度を△T、レーザ支持部材の線膨張
    係数をY、レンズ支持部材の線膨張係数をX、コリメー
    タレンズの常温での屈折率をn、コリメータレンズの温
    度△Tでの屈折率を△n、コリメータレンズの光入射面
    の曲率半径をr1、コリメータレンズの光出射面の曲率
    半径をr2とすると、 −{r1・r2/(r1−r2)}[(△n−n)/{
    (n−1)・(△n−1)}]≦L・Y・△T−l・X
    ・△T≦0の関係を満足することを特徴とする請求項1
    記載のレーザユニット。
JP8648091A 1991-04-18 1991-04-18 レーザユニット Pending JPH04320079A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8648091A JPH04320079A (ja) 1991-04-18 1991-04-18 レーザユニット

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JP8648091A JPH04320079A (ja) 1991-04-18 1991-04-18 レーザユニット

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ID=13888139

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JP8648091A Pending JPH04320079A (ja) 1991-04-18 1991-04-18 レーザユニット

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JP (1) JPH04320079A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US6208448B1 (en) * 1998-01-05 2001-03-27 Minolta Co., Ltd. Scanning optical apparatus
US7075117B2 (en) 2003-12-04 2006-07-11 Nec Electronics Corporation Optical semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US6208448B1 (en) * 1998-01-05 2001-03-27 Minolta Co., Ltd. Scanning optical apparatus
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