JPH06218982A - 組合せ基板を使用した複数ダイオードレーザ - Google Patents
組合せ基板を使用した複数ダイオードレーザInfo
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- JPH06218982A JPH06218982A JP5309275A JP30927593A JPH06218982A JP H06218982 A JPH06218982 A JP H06218982A JP 5309275 A JP5309275 A JP 5309275A JP 30927593 A JP30927593 A JP 30927593A JP H06218982 A JPH06218982 A JP H06218982A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
- B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
- B41J2/473—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror using multiple light beams, wavelengths or colours
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
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- H01S5/4031—Edge-emitting structures
- H01S5/4043—Edge-emitting structures with vertically stacked active layers
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 全ての共通の設計を持つ複数の別個のマウン
ト手段からマルチスポットレーザ装置を信頼性を持って
効率的に生成する方法と装置を提供する。 【構成】 本発明のマルチスポットレーザアセンブリ
は、複数のレーザダイオードとレーザダイオードを恒久
的に貼付する支持面を含む複数のマウントとから構成す
る。ベースプレート及び／またはヒートシンクを含むマ
ウントは更に、その端部に沿って第１のマウントを隣接
するマウントとアラインメントする組合せ機能を含み、
２つのマウントは少なくとも１つの共通端部に沿って当
接する。組合せ機能により、マウントをマルチスポット
レーザ光源として組み合わせたときに隣接するマウント
上でレーザダイオードの正確なアラインメントを行うこ
とが出来る。
ト手段からマルチスポットレーザ装置を信頼性を持って
効率的に生成する方法と装置を提供する。 【構成】 本発明のマルチスポットレーザアセンブリ
は、複数のレーザダイオードとレーザダイオードを恒久
的に貼付する支持面を含む複数のマウントとから構成す
る。ベースプレート及び／またはヒートシンクを含むマ
ウントは更に、その端部に沿って第１のマウントを隣接
するマウントとアラインメントする組合せ機能を含み、
２つのマウントは少なくとも１つの共通端部に沿って当
接する。組合せ機能により、マウントをマルチスポット
レーザ光源として組み合わせたときに隣接するマウント
上でレーザダイオードの正確なアラインメントを行うこ
とが出来る。
Description
【０００１】本発明は印刷機用のラスタ出力走査装置に
関し、特に複数のレーザダイオードから生成されるマル
チビーム・レーザに関する。
関し、特に複数のレーザダイオードから生成されるマル
チビーム・レーザに関する。
【０００２】本発明は中心軸について回転して繰り返し
１本ないし複数の強度変調光線を感光記録媒体にわたり
直線（高速）走査方向に掃引する反射多面ポリゴンミラ
ーを一般に有する飛点スキャナ（通常、ラスタ出力スキ
ャナ（ＲＯＳ）と称する）に関する。光線が感光記録媒
体にわたって掃引する間、スキャナは、通常、低速走査
方向と称する垂直ないし「プロセス」方向に進んで、光
線が記録媒体をラスタ走査パターンに従って走査するよ
うにする。光線の各々の強度をバイナリ・サンプル・ス
トリームに従って逐次に変調することでディジタル印刷
を行い、それにより記録媒体は走査時にサンプルで表さ
れた像に露光される。
１本ないし複数の強度変調光線を感光記録媒体にわたり
直線（高速）走査方向に掃引する反射多面ポリゴンミラ
ーを一般に有する飛点スキャナ（通常、ラスタ出力スキ
ャナ（ＲＯＳ）と称する）に関する。光線が感光記録媒
体にわたって掃引する間、スキャナは、通常、低速走査
方向と称する垂直ないし「プロセス」方向に進んで、光
線が記録媒体をラスタ走査パターンに従って走査するよ
うにする。光線の各々の強度をバイナリ・サンプル・ス
トリームに従って逐次に変調することでディジタル印刷
を行い、それにより記録媒体は走査時にサンプルで表さ
れた像に露光される。
【０００３】数本の光線を同時に掃引するプリンタは、
マルチビームないしマルチスポット・プリンタと呼ばれ
る。更に、二重ないしマルチスポットレーザが、１イン
チ当り約 600スポット（ｓｐｉ）で作動し、１分当り80
ページ以上の出力を生成する高速プリンタを可能にする
技術と考えられている。
マルチビームないしマルチスポット・プリンタと呼ばれ
る。更に、二重ないしマルチスポットレーザが、１イン
チ当り約 600スポット（ｓｐｉ）で作動し、１分当り80
ページ以上の出力を生成する高速プリンタを可能にする
技術と考えられている。
【０００４】以下の開示は関連するＲＯＳ印刷装置とマ
ルチビームレーザダイオードに関したものである。
ルチビームレーザダイオードに関したものである。
【０００５】米国特許 5,060,237号は基板の表面に貼付
した複数のレーザダイオード本体を含むレーザダイオー
ドアレィを開示している。各々のレーザ本体はその中
に、電圧電位に対応して光を生成できる半導体接合を含
んでいる。
した複数のレーザダイオード本体を含むレーザダイオー
ドアレィを開示している。各々のレーザ本体はその中
に、電圧電位に対応して光を生成できる半導体接合を含
んでいる。
【０００６】米国特許 4,901,325号は１対の半導体レー
ザチップと電極表面が互いにほぼ平行に対向するように
レーザチップを固定する固定装置を利用した光学ディス
ク装置で使用する半導体レーザ装置を教示している。固
定装置は光半導体を最終的に取り付ける単一部品のＵ字
形のブロックあるいは１対のブロックからなっている。
ザチップと電極表面が互いにほぼ平行に対向するように
レーザチップを固定する固定装置を利用した光学ディス
ク装置で使用する半導体レーザ装置を教示している。固
定装置は光半導体を最終的に取り付ける単一部品のＵ字
形のブロックあるいは１対のブロックからなっている。
【０００７】米国特許 4,892,371号はレーザ光源が１対
ないし複数の対の光線を放射する半導体レーザアレイ光
源とスキャナを説明している。光線はコリメートレンズ
で視準され、引き続き別々の経路に沿って導かれる。追
加光学的手段を用いて光線のいくらかを光学的手段の１
つないし複数の入射面に送ったり反射させて、入射角と
感光面でのビーム分離を制御することでビームをアライ
ンメントする。
ないし複数の対の光線を放射する半導体レーザアレイ光
源とスキャナを説明している。光線はコリメートレンズ
で視準され、引き続き別々の経路に沿って導かれる。追
加光学的手段を用いて光線のいくらかを光学的手段の１
つないし複数の入射面に送ったり反射させて、入射角と
感光面でのビーム分離を制御することでビームをアライ
ンメントする。
【０００８】米国特許 4,884,857号は複数の半導体レー
ザ、窓板、及び図４と図５に示す光学システムを有する
レーザシステムを使用する複数スポットプリンタを教示
している。
ザ、窓板、及び図４と図５に示す光学システムを有する
レーザシステムを使用する複数スポットプリンタを教示
している。
【０００９】米国特許 4,474,422号はアラインメントし
た光源のアレィからなる光源を有する光学的走査装置を
開示している。光源からのビームは視準され、偏向され
て１つの感光体にわたって掃引する。米国特許 4,474,4
22号の目的はレーザアレイ内の個々のレーザをコンパク
トな構造内に密に間隔を空けてピッチの変化を削減する
ことである。
た光源のアレィからなる光源を有する光学的走査装置を
開示している。光源からのビームは視準され、偏向され
て１つの感光体にわたって掃引する。米国特許 4,474,4
22号の目的はレーザアレイ内の個々のレーザをコンパク
トな構造内に密に間隔を空けてピッチの変化を削減する
ことである。
【００１０】米国特許 4,404,571号は複数の光線とビー
ム検出器で記録媒体を走査するスキャナからなるマルチ
ビーム記録装置を開示している。スキャナは１列に配設
した複数の半導体レーザを有するレーザアレイ光源を使
用する。
ム検出器で記録媒体を走査するスキャナからなるマルチ
ビーム記録装置を開示している。スキャナは１列に配設
した複数の半導体レーザを有するレーザアレイ光源を使
用する。
【００１１】米国特許 4,393,387号は複数の光線放射点
を有する半導体アレイレーザ光源と、集光光学システ
ム、映像回転子、光線を感光ドラム表面に偏向する回転
ポリゴンミラーを含むビーム記録装置を教示している。
を有する半導体アレイレーザ光源と、集光光学システ
ム、映像回転子、光線を感光ドラム表面に偏向する回転
ポリゴンミラーを含むビーム記録装置を教示している。
【００１２】米国特許 4,293,826号は同一半導体チップ
内に組み込んだ光学フィードバック制御を有する半導体
インジェクションレーザを開示している。この発明は更
に１つの半導体表面でレーザ／検出器の対のアレイを実
現するハイブリッド半導体レーザ／検出器構成を説明し
ている。
内に組み込んだ光学フィードバック制御を有する半導体
インジェクションレーザを開示している。この発明は更
に１つの半導体表面でレーザ／検出器の対のアレイを実
現するハイブリッド半導体レーザ／検出器構成を説明し
ている。
【００１３】本発明では、複数のレーザダイオードと、
それぞれ１つのレーザダイオードを貼付した支持面を含
む複数の取付け手段と、前記取付け手段をその隣接する
ものとアラインメントする手段とからなるマルチスポッ
トレーザアセンブリを提供する。
それぞれ１つのレーザダイオードを貼付した支持面を含
む複数の取付け手段と、前記取付け手段をその隣接する
ものとアラインメントする手段とからなるマルチスポッ
トレーザアセンブリを提供する。
【００１４】本発明の全般的な理解のため図面を参照す
るが、図では全体を通して同様の参照数字を用いて同一
の要素を示す。図１はＲＯＳハウジング４を含む単光路
ＲＯＳカラー印刷システム２を示したものである。図示
するように、システム２は２つの別々の走査ビーム１
０，１２を生成するが、２つのビームよりも大きなマル
チビームシステムも同様の構成を持つことを理解すべき
である。システム２は更に矢印１５で示したプロセス方
向に駆動する感光体ベルト１４を含んでいる。ベルト１
４の長さは図１の破線の長方形で表す整数の間隔を空け
た画像区域Ｉ1 −Ｉn を受けるように設計する。各々の
露光ステーションの上流には、所定の電荷をベルト１４
の表面にかける荷電装置（図示せず）がある。ベルトが
指示された方向に移動すると、各々の画像域は連続した
走査線により走査され、各々のＲＯＳに入力された画像
データ信号に対応して画像露光パターンをもたらす。露
光パターンは画像域の先端２３が点線の矢印２０で示し
た横向きの走査開始線に到達したときに始まる。露光パ
ターンは画像域Ｉ2 上の強調した縦方向の間隔で示した
複数の密に間隔を空けた横向きの走査線２４で形成され
る。各々の露光ステーションから下流では、現像システ
ムが先に現像された画像を乱さずに最後の露光の潜像を
現像する。完全に現像されたカラー像は次に図示しない
手段で出力用紙に転写される。システム２は２色（強調
プラス黒 ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ ｐｌｕｓ ｂｌａｃ
ｋ）プリンタとすることが出来るが、先に取り入れた発
明、例えばキタムラに対する米国特許 4,474,422号に説
明されているように、ＲＯＳハウジング４から放射され
た複数のビームを同様に使用して１つの画像域を露光
し、それにより書込み速度ないし１つの画像域Ｉn への
書込み密度を増加させることが出来る。複数露光、単光
路システムでの電子複写ステーションの作動の詳細は、
関連部分をここに参照として取り入れたオブライアンに
対する米国特許 4,660,059号及びカサイ他に対する米国
特許 4,791,452号に開示されている。
るが、図では全体を通して同様の参照数字を用いて同一
の要素を示す。図１はＲＯＳハウジング４を含む単光路
ＲＯＳカラー印刷システム２を示したものである。図示
するように、システム２は２つの別々の走査ビーム１
０，１２を生成するが、２つのビームよりも大きなマル
チビームシステムも同様の構成を持つことを理解すべき
である。システム２は更に矢印１５で示したプロセス方
向に駆動する感光体ベルト１４を含んでいる。ベルト１
４の長さは図１の破線の長方形で表す整数の間隔を空け
た画像区域Ｉ1 −Ｉn を受けるように設計する。各々の
露光ステーションの上流には、所定の電荷をベルト１４
の表面にかける荷電装置（図示せず）がある。ベルトが
指示された方向に移動すると、各々の画像域は連続した
走査線により走査され、各々のＲＯＳに入力された画像
データ信号に対応して画像露光パターンをもたらす。露
光パターンは画像域の先端２３が点線の矢印２０で示し
た横向きの走査開始線に到達したときに始まる。露光パ
ターンは画像域Ｉ2 上の強調した縦方向の間隔で示した
複数の密に間隔を空けた横向きの走査線２４で形成され
る。各々の露光ステーションから下流では、現像システ
ムが先に現像された画像を乱さずに最後の露光の潜像を
現像する。完全に現像されたカラー像は次に図示しない
手段で出力用紙に転写される。システム２は２色（強調
プラス黒 ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ ｐｌｕｓ ｂｌａｃ
ｋ）プリンタとすることが出来るが、先に取り入れた発
明、例えばキタムラに対する米国特許 4,474,422号に説
明されているように、ＲＯＳハウジング４から放射され
た複数のビームを同様に使用して１つの画像域を露光
し、それにより書込み速度ないし１つの画像域Ｉn への
書込み密度を増加させることが出来る。複数露光、単光
路システムでの電子複写ステーションの作動の詳細は、
関連部分をここに参照として取り入れたオブライアンに
対する米国特許 4,660,059号及びカサイ他に対する米国
特許 4,791,452号に開示されている。
【００１５】図１には更に、感光体の表面を横切るとき
に走査線の位置を感知するのに使用する対になったビー
ム・ステアリング・センサ２６，２８がある。センサヘ
ッドはまた、走査開始（ＳＯＳ）センサとして使用して
レーザビームが特定の点を横切る時間を判定することが
出来、この事象が生じることを用いて各々の個々の画像
フレームＩ1 −Ｉn の走査開始位置を同期化して、それ
によりフレームを高速走査即ちＹ方向に整合することが
出来る。
に走査線の位置を感知するのに使用する対になったビー
ム・ステアリング・センサ２６，２８がある。センサヘ
ッドはまた、走査開始（ＳＯＳ）センサとして使用して
レーザビームが特定の点を横切る時間を判定することが
出来、この事象が生じることを用いて各々の個々の画像
フレームＩ1 −Ｉn の走査開始位置を同期化して、それ
によりフレームを高速走査即ちＹ方向に整合することが
出来る。
【００１６】図２では、例示したＲＯＳシステムは以下
の図で示すように複数の比較的密に間隔を空けたレーザ
ダイオード５６で構成出来る光生成装置３４を使用す
る。一般にレーザダイオードは２５０μｍ以下ないしそ
れに等しい距離で互いに分離する。１例では、光生成装
置は例えばそれぞれ６５０ｎｍ及び６８５ｎｍの異なる
波長を持つレーザビーム４８，５０を放射する。本発明
のＲＯＳ構成は、２本以上のレーザビームで実施するこ
とが出来るが、使用するビームの各々の波長及び各々の
偏向は、本発明の基礎となる概念に大きな影響を与える
ことなく変えることが出来る。明解にするため、本出願
の様々な図面では、ビーム４８，５０の主要な光線だけ
を図示する。光生成装置３４は各々のビームについて実
質的に共通の空間的原点になっている。各々のビームは
各々のディジタル化画像にしたがって感光体を露光する
ように独立して変調する。
の図で示すように複数の比較的密に間隔を空けたレーザ
ダイオード５６で構成出来る光生成装置３４を使用す
る。一般にレーザダイオードは２５０μｍ以下ないしそ
れに等しい距離で互いに分離する。１例では、光生成装
置は例えばそれぞれ６５０ｎｍ及び６８５ｎｍの異なる
波長を持つレーザビーム４８，５０を放射する。本発明
のＲＯＳ構成は、２本以上のレーザビームで実施するこ
とが出来るが、使用するビームの各々の波長及び各々の
偏向は、本発明の基礎となる概念に大きな影響を与える
ことなく変えることが出来る。明解にするため、本出願
の様々な図面では、ビーム４８，５０の主要な光線だけ
を図示する。光生成装置３４は各々のビームについて実
質的に共通の空間的原点になっている。各々のビームは
各々のディジタル化画像にしたがって感光体を露光する
ように独立して変調する。
【００１７】更に図２において、光生成装置３４からの
レーザビームはセグメント化したウェーブプレート３
６、次に光学システム３８に入力する。光学システム３
８にはコリメートレンズを含め、ビームを１例で複数の
面４４を有する回転ポリゴンミラーからなる偏向器４２
を照射するように光経路に導く。ポリゴンミラーが回転
すると、面は反射されたビームを繰り返し偏向して補正
光学システム４６に入射し、光学システム４６はビーム
を収束し、ビームを感光体の表面に送る前にポリゴン角
誤差やウォッブル（ｗｏｂｂｌｅ）などの誤差を補正す
る。
レーザビームはセグメント化したウェーブプレート３
６、次に光学システム３８に入力する。光学システム３
８にはコリメートレンズを含め、ビームを１例で複数の
面４４を有する回転ポリゴンミラーからなる偏向器４２
を照射するように光経路に導く。ポリゴンミラーが回転
すると、面は反射されたビームを繰り返し偏向して補正
光学システム４６に入射し、光学システム４６はビーム
を収束し、ビームを感光体の表面に送る前にポリゴン角
誤差やウォッブル（ｗｏｂｂｌｅ）などの誤差を補正す
る。
【００１８】図３に光生成装置３４の二重スポットの実
施例を示すが、例示した二重スポットレーザアセンブリ
は２つの同一の半分のものから構成する。半分のもの、
即ちマウント６０ａ，ｂはインターロックしてそれに貼
付したレーザダイオード５６の正確なアラインメントを
提供する分離可能な部分である。レーザダイオードは例
えば東芝9211ＶＬＤのような通常に市販されている単一
ビームソリッドステート・レーザダイオードとすること
が出来る。マウント６０ａ，ｂはベースプレート６２と
ヒートシンク６４からなる。ヒートシンクをベースプレ
ートの表面に取り付けて２つの別個の要素として示して
いるが、ベースとヒートシンクは単一のビレットから加
工して例示した構造とすることも考えられる。更にヒー
トシンク６４はベースプレートの面に垂直な平坦な面を
有しており、その上にはレーザダイオード５６が恒久的
に貼り付けられる。ヒートシンクとベースは銅などの熱
伝導性の材料から形成し、それにより熱の散逸とレーザ
ダイオードの接合側との接触を通して電気経路を設け
る。従来のレーザ光源で使用する通常知られた円形ベー
スの代わりに、本実施例では組立中に２つの半分を整列
（ａｌｉｇｎ）させるアラインメント機能を有する２つ
の半円形のベースプレートを利用する。マウント６０
ａ，ｂには更に、ベースプレートを通して電気信号を運
ぶのに適したシールしたプレート貫通導線６８がある。
例えば導線６８ａは電力をレーザダイオード５６に供給
し、６８ｂは電力を光検出器６６に与えてそこから電気
信号を戻す。全ての導線はレーザダイオードと光検出器
の接触にワイヤ接合し、それにより外部レーザ駆動及び
フィードバック回路（図示せず）に対する接続のための
導電経路を設ける。
施例を示すが、例示した二重スポットレーザアセンブリ
は２つの同一の半分のものから構成する。半分のもの、
即ちマウント６０ａ，ｂはインターロックしてそれに貼
付したレーザダイオード５６の正確なアラインメントを
提供する分離可能な部分である。レーザダイオードは例
えば東芝9211ＶＬＤのような通常に市販されている単一
ビームソリッドステート・レーザダイオードとすること
が出来る。マウント６０ａ，ｂはベースプレート６２と
ヒートシンク６４からなる。ヒートシンクをベースプレ
ートの表面に取り付けて２つの別個の要素として示して
いるが、ベースとヒートシンクは単一のビレットから加
工して例示した構造とすることも考えられる。更にヒー
トシンク６４はベースプレートの面に垂直な平坦な面を
有しており、その上にはレーザダイオード５６が恒久的
に貼り付けられる。ヒートシンクとベースは銅などの熱
伝導性の材料から形成し、それにより熱の散逸とレーザ
ダイオードの接合側との接触を通して電気経路を設け
る。従来のレーザ光源で使用する通常知られた円形ベー
スの代わりに、本実施例では組立中に２つの半分を整列
（ａｌｉｇｎ）させるアラインメント機能を有する２つ
の半円形のベースプレートを利用する。マウント６０
ａ，ｂには更に、ベースプレートを通して電気信号を運
ぶのに適したシールしたプレート貫通導線６８がある。
例えば導線６８ａは電力をレーザダイオード５６に供給
し、６８ｂは電力を光検出器６６に与えてそこから電気
信号を戻す。全ての導線はレーザダイオードと光検出器
の接触にワイヤ接合し、それにより外部レーザ駆動及び
フィードバック回路（図示せず）に対する接続のための
導電経路を設ける。
【００１９】組立て後、マウント６０ａ，ｂは溶着ない
し低温インジウム圧縮接合あるいはエポキシ接合を用い
て互いに恒久的に接合する。代わりに低温インジウム合
金ハンダを用いてベースプレートを接続し、高温インジ
ウム−鉛ハンダを用いてレーザダイオードをヒートシン
クに貼付することも出来る。２つのマウントをハンダ付
けしてその間を金属シールすることで、パッケージを完
全にするためレーザ業界で通常行われているように、ウ
ィンドウを空けたキャップを配置したときにレーザ光生
成装置の有機物のない気密シールを更に加えることが出
来る。２つのレーザに電力を供給する導線６８ａの接触
とショートの可能性を更に防ぐため、それら半分の組立
中に、小さいスペーサを２つのレーザの間に置き、ウィ
ンドウを空けたキャップを全アセンブリに配設する前に
除去することが出来る。個々のレーザはＡ−Ａ’線に沿
って測定して７０μｍの厚さの水準にあるため、１１０
μｍの上部レーザ表面の間の分離に２つのワイヤボンド
に適合して２５０μｍのレーザ間隔となるように形成す
る。図に更に描かれているように、それぞれ相互補完的
な円錐形の突起とくぼみ７０，７２を２つの半円形のマ
ウントのアラインメント機能として用いる。一旦アライ
ンメントして組み立てると、レーザダイオード５６は中
心が線Ａ−Ａ’に沿ってアラインメントされた参照数字
４８，５０で示す２本の平行な光線を生成する。
し低温インジウム圧縮接合あるいはエポキシ接合を用い
て互いに恒久的に接合する。代わりに低温インジウム合
金ハンダを用いてベースプレートを接続し、高温インジ
ウム−鉛ハンダを用いてレーザダイオードをヒートシン
クに貼付することも出来る。２つのマウントをハンダ付
けしてその間を金属シールすることで、パッケージを完
全にするためレーザ業界で通常行われているように、ウ
ィンドウを空けたキャップを配置したときにレーザ光生
成装置の有機物のない気密シールを更に加えることが出
来る。２つのレーザに電力を供給する導線６８ａの接触
とショートの可能性を更に防ぐため、それら半分の組立
中に、小さいスペーサを２つのレーザの間に置き、ウィ
ンドウを空けたキャップを全アセンブリに配設する前に
除去することが出来る。個々のレーザはＡ−Ａ’線に沿
って測定して７０μｍの厚さの水準にあるため、１１０
μｍの上部レーザ表面の間の分離に２つのワイヤボンド
に適合して２５０μｍのレーザ間隔となるように形成す
る。図に更に描かれているように、それぞれ相互補完的
な円錐形の突起とくぼみ７０，７２を２つの半円形のマ
ウントのアラインメント機能として用いる。一旦アライ
ンメントして組み立てると、レーザダイオード５６は中
心が線Ａ−Ａ’に沿ってアラインメントされた参照数字
４８，５０で示す２本の平行な光線を生成する。
【００２０】図４はベースプレート６２の本発明の別の
実施例を例示しており、残りの半円形は残っているが、
両方ともその接合面に沿って相互補完的な階段８０を含
んでいる。本実施例では、マウント８２ａ，ｂは階段が
インターロック機能となって先述の方法で組み立てる。
実施例の組立過程では更に、組立中にマウント８２ａ，
ｂの裏側を載置する平面が必要である。平面組立面によ
り、マウントの正確なアラインメントが容易になり、４
つのレーザダイオード５６の放射面が共通面内ないし近
くに維持される。
実施例を例示しており、残りの半円形は残っているが、
両方ともその接合面に沿って相互補完的な階段８０を含
んでいる。本実施例では、マウント８２ａ，ｂは階段が
インターロック機能となって先述の方法で組み立てる。
実施例の組立過程では更に、組立中にマウント８２ａ，
ｂの裏側を載置する平面が必要である。平面組立面によ
り、マウントの正確なアラインメントが容易になり、４
つのレーザダイオード５６の放射面が共通面内ないし近
くに維持される。
【００２１】図４には更に、４つのレーザダイオードを
線Ａ−Ａ’に沿って組み立てる４ビームダーオード構成
が示されている。４ビーム実施例では、各々のレーザダ
イオードはチップ・キャリア８６に面した接合側に取り
付け、チップ・キャリアはヒートシンク６４に接合す
る。チップキャリアは貼付したレーザダイオードの対の
間の熱的なクロストーク（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｒｏｓｓ
−ｔａｌｋ）を十分削減するのに適した材料から形成す
ることが出来る。先述の実施例にあるように、分割ベー
ス設計をマウントの半分の両方に共通に用いることが出
来、それにより製造中にレーザダイオードへのアクセス
を容易にすることが出来、しかも組み立てるとき密に間
隔を空けたレーザダイオードアレイを提供できる。
線Ａ−Ａ’に沿って組み立てる４ビームダーオード構成
が示されている。４ビーム実施例では、各々のレーザダ
イオードはチップ・キャリア８６に面した接合側に取り
付け、チップ・キャリアはヒートシンク６４に接合す
る。チップキャリアは貼付したレーザダイオードの対の
間の熱的なクロストーク（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｒｏｓｓ
−ｔａｌｋ）を十分削減するのに適した材料から形成す
ることが出来る。先述の実施例にあるように、分割ベー
ス設計をマウントの半分の両方に共通に用いることが出
来、それにより製造中にレーザダイオードへのアクセス
を容易にすることが出来、しかも組み立てるとき密に間
隔を空けたレーザダイオードアレイを提供できる。
【００２２】ここで図５に示すマルチスポットの実施例
を考えると、先述のベースプレート１０２と、ヒートシ
ンク１０４要素はここでも用いるが、先述のように２つ
の部分の半円形の実施例よりも、むしろ直線形に配列し
ている。詳述すると、平面状のベースプレート１０２は
それぞれ隣接するベースプレートの隣接面ときっちりと
組み合わせるように設計した１つないし複数の組合せ面
１０６を有している。組合せ面１０６は一般にベースプ
レートの平面に対して垂直に描いているが、プレートの
インターロック性を更に向上させるためベースプレート
を相互補完的な角度のある面（図示せず）からなる全て
の組合せ面で生成することも可能である。任意の角度を
持つものあるいは垂直であれ、どの様な組合せ面の構成
を選択しても、１本の線に沿ったレーザダイオードのア
ラインメントを、ベースプレートのインターロック性の
結果として及びベースプレートを共に押す傾向のある外
的に加える力に対応して達成することが出来る。一旦ア
ラインメント関係に保持すると、ベースプレートは先述
のハンダ付けないし相当する接合操作により互いに永久
的に接続する。図５は長いマルチスポットアレイの可能
性を例示しており、レーザダイオード５６はベースプレ
ートの構成ないし形により線Ａ−Ａ’に沿ってアライン
メント関係に維持される。更に、全てのベースプレート
はここでも単一の共通の設計によるものであり、このた
め組立てを完了するのに１種類以上のマウントは必要で
なくなる。詳しくは例示していないが、図５に示した実
施例から、本発明を先述のアラインメント機能を用いて
レーザダイオードの２次元アレイを生成できることは明
らかである。そのようなアレイは図５に示すＡ−Ａ’線
に平行な少なくとも２本の線に沿ってアラインメントし
た複数のレーザダイオードからなる。
を考えると、先述のベースプレート１０２と、ヒートシ
ンク１０４要素はここでも用いるが、先述のように２つ
の部分の半円形の実施例よりも、むしろ直線形に配列し
ている。詳述すると、平面状のベースプレート１０２は
それぞれ隣接するベースプレートの隣接面ときっちりと
組み合わせるように設計した１つないし複数の組合せ面
１０６を有している。組合せ面１０６は一般にベースプ
レートの平面に対して垂直に描いているが、プレートの
インターロック性を更に向上させるためベースプレート
を相互補完的な角度のある面（図示せず）からなる全て
の組合せ面で生成することも可能である。任意の角度を
持つものあるいは垂直であれ、どの様な組合せ面の構成
を選択しても、１本の線に沿ったレーザダイオードのア
ラインメントを、ベースプレートのインターロック性の
結果として及びベースプレートを共に押す傾向のある外
的に加える力に対応して達成することが出来る。一旦ア
ラインメント関係に保持すると、ベースプレートは先述
のハンダ付けないし相当する接合操作により互いに永久
的に接続する。図５は長いマルチスポットアレイの可能
性を例示しており、レーザダイオード５６はベースプレ
ートの構成ないし形により線Ａ−Ａ’に沿ってアライン
メント関係に維持される。更に、全てのベースプレート
はここでも単一の共通の設計によるものであり、このた
め組立てを完了するのに１種類以上のマウントは必要で
なくなる。詳しくは例示していないが、図５に示した実
施例から、本発明を先述のアラインメント機能を用いて
レーザダイオードの２次元アレイを生成できることは明
らかである。そのようなアレイは図５に示すＡ−Ａ’線
に平行な少なくとも２本の線に沿ってアラインメントし
た複数のレーザダイオードからなる。
【００２３】要約すると、本発明は複数の個々のレーザ
ダイオードから組み立てたマルチスポットレーザ光源で
あり、それぞれ表面に少なくとも１つのレーザダイオー
ドを含む２つないしそれ以上のマウント手段は互いにア
ラインメントして複数スポットレーザ光源を生成する。
本発明は更に、マウントとそれに貼付したレーザダイオ
ードのきっちりした（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）アラインメン
トをもたらすようにマウント手段上の相互補完的なアラ
インメント機能を特徴とする。
ダイオードから組み立てたマルチスポットレーザ光源で
あり、それぞれ表面に少なくとも１つのレーザダイオー
ドを含む２つないしそれ以上のマウント手段は互いにア
ラインメントして複数スポットレーザ光源を生成する。
本発明は更に、マウントとそれに貼付したレーザダイオ
ードのきっちりした（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）アラインメン
トをもたらすようにマウント手段上の相互補完的なアラ
インメント機能を特徴とする。
【００２４】従って本発明により、全ての共通の設計を
持つ複数の別個のマウント手段からマルチスポットレー
ザ装置を信頼性を持って効率的に生成する方法と装置を
提供することが出来ることが明かである。本発明を実施
例について説明したが、当業者には多くの代案や修正、
変形が明らかである。従って添付した請求項の趣旨と範
囲内に入るそのような代案や修正、変形はすべて本発明
に包含されるものとする。
持つ複数の別個のマウント手段からマルチスポットレー
ザ装置を信頼性を持って効率的に生成する方法と装置を
提供することが出来ることが明かである。本発明を実施
例について説明したが、当業者には多くの代案や修正、
変形が明らかである。従って添付した請求項の趣旨と範
囲内に入るそのような代案や修正、変形はすべて本発明
に包含されるものとする。
【図１】 二重ラスタ出力走査システムを組み込んだハ
ウジングを有する単光路ＲＯＳカラー印刷システムを示
す。
ウジングを有する単光路ＲＯＳカラー印刷システムを示
す。
【図２】 別の二重ビームＲＯＳ内に組み込んだ光学要
素、即ち光源、偏り制御システム、ビーム形成光学シス
テム、偏向器、補正光学システムを示す斜視図である。
素、即ち光源、偏り制御システム、ビーム形成光学シス
テム、偏向器、補正光学システムを示す斜視図である。
【図３】 本発明の１実施例を示す図２の光源の斜視図
である。
である。
【図４】 本発明の別の実施例を示す光源の別の斜視図
であり、マルチビームレーザ構成を示す。
であり、マルチビームレーザ構成を示す。
【図５】 本発明の図２の光源のマルチビームの実施例
の更に別の斜視図である。
の更に別の斜視図である。
２ ＲＯＳカラー印刷システム，４ ＲＯＳハウジン
グ，１０，１２ 走査ビーム，１４ 感光体ベルト，２
６，２８ ビーム・ステアリング・センサ，３４光生成
装置，３６ ウェーブプレート，３８ 光学システム，
４２ 偏向器，４６ 補正光学システム，４８，５０
レーザビーム，５６ レーザダイオード，６０ａ，６０
ｂ マウント，６２ ベース，６４ ヒートシンク，６
６ 光検出器，６８ プレート貫通導線，７０，７２
くぼみ，８０ 階段，８２ａ，８２ｂ マウント，１０
２ ベースプレート，１０４ ヒートシンク，１０６
組合せ面
グ，１０，１２ 走査ビーム，１４ 感光体ベルト，２
６，２８ ビーム・ステアリング・センサ，３４光生成
装置，３６ ウェーブプレート，３８ 光学システム，
４２ 偏向器，４６ 補正光学システム，４８，５０
レーザビーム，５６ レーザダイオード，６０ａ，６０
ｂ マウント，６２ ベース，６４ ヒートシンク，６
６ 光検出器，６８ プレート貫通導線，７０，７２
くぼみ，８０ 階段，８２ａ，８２ｂ マウント，１０
２ ベースプレート，１０４ ヒートシンク，１０６
組合せ面
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のレーザダイオードと、 それぞれ１つのレーザダイオードを貼付した支持面を含
む複数の取付け手段と、 前記取付け手段をその隣接するものとアラインメントす
る手段とからなる複数スポットレーザアセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/992,686 US5640188A (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Multiple diode laser employing mating substrates |
| US992686 | 1992-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06218982A true JPH06218982A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=25538632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5309275A Withdrawn JPH06218982A (ja) | 1992-12-18 | 1993-12-09 | 組合せ基板を使用した複数ダイオードレーザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5640188A (ja) |
| JP (1) | JPH06218982A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07193340A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-07-28 | Xerox Corp | 正確に位置決めされたダイオード・レーザーの非モノリシック・アレイ |
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|---|---|---|---|---|
| US6136623A (en) * | 1998-05-06 | 2000-10-24 | Xerox Corporation | Multiple wavelength laser arrays by flip-chip bonding |
| US6057871A (en) * | 1998-07-10 | 2000-05-02 | Litton Systems, Inc. | Laser marking system and associated microlaser apparatus |
| US6312166B1 (en) * | 1998-11-25 | 2001-11-06 | Nuvonyx, Inc. | Laser diode arrays and systems including structures for permitting optical power measurement therefrom |
| JP2003324238A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザモジュールおよび光ネットワーク |
| JP2004096088A (ja) * | 2002-07-10 | 2004-03-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 合波レーザー光源および露光装置 |
| US7830945B2 (en) * | 2002-07-10 | 2010-11-09 | Fujifilm Corporation | Laser apparatus in which laser diodes and corresponding collimator lenses are fixed to block, and fiber module in which laser apparatus is coupled to optical fiber |
| DE102005059650B4 (de) * | 2005-12-14 | 2011-08-18 | Leica Microsystems CMS GmbH, 35578 | Vorrichtung zur Montage für mehrere Laser und Mikroskop |
| US10244181B2 (en) | 2009-02-17 | 2019-03-26 | Trilumina Corp. | Compact multi-zone infrared laser illuminator |
| US8995493B2 (en) | 2009-02-17 | 2015-03-31 | Trilumina Corp. | Microlenses for multibeam arrays of optoelectronic devices for high frequency operation |
| US8995485B2 (en) | 2009-02-17 | 2015-03-31 | Trilumina Corp. | High brightness pulsed VCSEL sources |
| US20130223846A1 (en) | 2009-02-17 | 2013-08-29 | Trilumina Corporation | High speed free-space optical communications |
| US10038304B2 (en) | 2009-02-17 | 2018-07-31 | Trilumina Corp. | Laser arrays for variable optical properties |
| WO2011075609A1 (en) * | 2009-12-19 | 2011-06-23 | Trilumina Corporation | System and method for combining laser arrays for digital outputs |
| US8979338B2 (en) | 2009-12-19 | 2015-03-17 | Trilumina Corp. | System for combining laser array outputs into a single beam carrying digital data |
| US11095365B2 (en) | 2011-08-26 | 2021-08-17 | Lumentum Operations Llc | Wide-angle illuminator module |
| US11769843B1 (en) * | 2019-07-30 | 2023-09-26 | Hrl Laboratories, Llc | Photonic integrated module with metal embedded chips |
| JP2021064651A (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-22 | 住友電気工業株式会社 | 発光モジュールおよびその製造方法、面発光レーザ |
Family Cites Families (18)
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| US3878556A (en) * | 1973-10-03 | 1975-04-15 | Rca Corp | Modularized laser diode assembly |
| US4293826A (en) * | 1979-04-30 | 1981-10-06 | Xerox Corporation | Hybrid semiconductor laser/detectors |
| US4393387A (en) * | 1979-09-14 | 1983-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Beam recording apparatus effecting the recording by a plurality of beams |
| US4474422A (en) * | 1979-11-13 | 1984-10-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus having an array of light sources |
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| EP0086907B1 (en) * | 1982-02-19 | 1987-05-06 | Agfa-Gevaert N.V. | Recording apparatus |
| FR2574021A1 (fr) * | 1984-08-06 | 1986-06-06 | Canon Kk | Tete d'enregistrement a jet de liquide et enregistreur a jet de liquide comportant cette tete |
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-
1992
- 1992-12-18 US US07/992,686 patent/US5640188A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-09 JP JP5309275A patent/JPH06218982A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5640188A (en) | 1997-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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