JPH08236873A - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
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- JPH08236873A JPH08236873A JP7064943A JP6494395A JPH08236873A JP H08236873 A JPH08236873 A JP H08236873A JP 7064943 A JP7064943 A JP 7064943A JP 6494395 A JP6494395 A JP 6494395A JP H08236873 A JPH08236873 A JP H08236873A
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- source device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザチップ等を透明パッケージに内蔵する
ことにより組立工程の簡略化と組立部品点数を削減す
る。 【構成】 レーザチップ1とその光量を検出するフォト
ダイオード2とこれらに通電するためのリードフレーム
3〜5の大部分は熱硬化性樹脂で作られた透明パッケー
ジ9と一体成形される。透明パッケージ9はレーザチッ
プ1を曲率の中心とする球面部分9aを有し、ここから
レーザチップ1のレーザ光L1 が取り出されるため、透
明パッケージ9の温度が上昇して屈折率が変化してもレ
ーザ光L1の発散角が変化するおそれはない。
ことにより組立工程の簡略化と組立部品点数を削減す
る。 【構成】 レーザチップ1とその光量を検出するフォト
ダイオード2とこれらに通電するためのリードフレーム
3〜5の大部分は熱硬化性樹脂で作られた透明パッケー
ジ9と一体成形される。透明パッケージ9はレーザチッ
プ1を曲率の中心とする球面部分9aを有し、ここから
レーザチップ1のレーザ光L1 が取り出されるため、透
明パッケージ9の温度が上昇して屈折率が変化してもレ
ーザ光L1の発散角が変化するおそれはない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリン
タ、レーザファクシミリ等に用いられる画像記録装置
や、半導体レーザを利用する光ディスクのピックアップ
ユニット等に用いられる光源装置に関するものである。
タ、レーザファクシミリ等に用いられる画像記録装置
や、半導体レーザを利用する光ディスクのピックアップ
ユニット等に用いられる光源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザビームプリンタ、レーザファクシ
ミリ等の画像記録装置や、半導体レーザを利用する光デ
ィスクのピックアップユニット等の光源部は、半導体レ
ーザから発生されたレーザ光を平行化して所定の断面形
状のレーザ光を得るためにコリメータレンズ等を必要と
し、他方、半導体レーザはその回路基板と結合され、ユ
ニット化されている。
ミリ等の画像記録装置や、半導体レーザを利用する光デ
ィスクのピックアップユニット等の光源部は、半導体レ
ーザから発生されたレーザ光を平行化して所定の断面形
状のレーザ光を得るためにコリメータレンズ等を必要と
し、他方、半導体レーザはその回路基板と結合され、ユ
ニット化されている。
【0003】図11は、画像記録装置の一般的な構成を
説明するもので、光源ユニット100から発生されたレ
ーザ光L0 はシリンドリカルレンズ107を経てポリゴ
ンミラー108に照射され、これによって走査偏向さ
れ、結像レンズ109を経て折返しミラー110によっ
て反射され、図示しない感光ドラムの表面に結像され
る。感光ドラムに結像するレーザ光は、ポリゴンミラー
108の回転による主走査および感光ドラムの回転によ
る副走査によって静電潜像を形成する。また、ポリゴン
ミラー108によって偏向走査されたレーザ光の一部分
は検出ミラー111によって走査開始信号検出器112
へ導入され、走査開始信号検出器112の出力信号によ
って光源ユニット100の半導体レーザ103が書込み
変調を開始する。なお、光源装置100、ポリゴンミラ
ー108、結像レンズ109、検出ミラー111、走査
開始信号検出器112、折返しミラー110等は筐体1
13に取りつけられ、筐体113の上部開口は図示しな
いふたによって閉塞される。
説明するもので、光源ユニット100から発生されたレ
ーザ光L0 はシリンドリカルレンズ107を経てポリゴ
ンミラー108に照射され、これによって走査偏向さ
れ、結像レンズ109を経て折返しミラー110によっ
て反射され、図示しない感光ドラムの表面に結像され
る。感光ドラムに結像するレーザ光は、ポリゴンミラー
108の回転による主走査および感光ドラムの回転によ
る副走査によって静電潜像を形成する。また、ポリゴン
ミラー108によって偏向走査されたレーザ光の一部分
は検出ミラー111によって走査開始信号検出器112
へ導入され、走査開始信号検出器112の出力信号によ
って光源ユニット100の半導体レーザ103が書込み
変調を開始する。なお、光源装置100、ポリゴンミラ
ー108、結像レンズ109、検出ミラー111、走査
開始信号検出器112、折返しミラー110等は筐体1
13に取りつけられ、筐体113の上部開口は図示しな
いふたによって閉塞される。
【0004】図12は、光源ユニット100の内部を示
すもので、中心穴101aを有する板状の支持体101
と、ビス101bによって支持体101の表面101c
に締結された回路基板102と、支持体101の中心穴
101aに装着された半導体レーザ103と、支持体1
01の回路基板102を装着した表面101cと反対側
の表面101dにビス101eによって締結された鏡筒
ホルダ104と、鏡筒ホルダ104の筒状部分104a
に嵌入された鏡筒105と、その内側に保持されたコリ
メータレンズ106からなる。半導体レーザ103は円
板状の基部103aを有し、半導体レーザ103の組付
けは、基部103aを支持体101の中心穴101aに
圧入してその内面から径方向へ突出するフランジ101
fに当接することで行なわれる。必要であれば、基部1
03aを図示しないバネ等によってフランジ101fに
押圧することで半導体レーザ103と支持体101を堅
固に一体化する。なお、半導体レーザ103は、回路基
板102を貫通するリードピン103b〜103dを有
し、これらによって回路基板102上の図示しないレー
ザ駆動回路等に接続されている。また、ビス101e
は、支持体101および回路基板102にそれぞれ設け
られた図示しない貫通孔を貫通して鏡筒ホルダ104の
図示しないねじ穴に螺着されるもので、前記貫通孔はビ
ス101eの外径より大きな内径を有する。
すもので、中心穴101aを有する板状の支持体101
と、ビス101bによって支持体101の表面101c
に締結された回路基板102と、支持体101の中心穴
101aに装着された半導体レーザ103と、支持体1
01の回路基板102を装着した表面101cと反対側
の表面101dにビス101eによって締結された鏡筒
ホルダ104と、鏡筒ホルダ104の筒状部分104a
に嵌入された鏡筒105と、その内側に保持されたコリ
メータレンズ106からなる。半導体レーザ103は円
板状の基部103aを有し、半導体レーザ103の組付
けは、基部103aを支持体101の中心穴101aに
圧入してその内面から径方向へ突出するフランジ101
fに当接することで行なわれる。必要であれば、基部1
03aを図示しないバネ等によってフランジ101fに
押圧することで半導体レーザ103と支持体101を堅
固に一体化する。なお、半導体レーザ103は、回路基
板102を貫通するリードピン103b〜103dを有
し、これらによって回路基板102上の図示しないレー
ザ駆動回路等に接続されている。また、ビス101e
は、支持体101および回路基板102にそれぞれ設け
られた図示しない貫通孔を貫通して鏡筒ホルダ104の
図示しないねじ穴に螺着されるもので、前記貫通孔はビ
ス101eの外径より大きな内径を有する。
【0005】鏡筒ホルダ104を支持体101に組付け
るに際しては、ビス101eを緩めた状態で鏡筒ホルダ
104を前記貫通孔の許す範囲で移動させ、鏡筒ホルダ
104に保持されたコリメータレンズ106と支持体1
01に固着された半導体レーザ103の光軸合わせを行
なったうえで、ビス101eを締めつける。続いて、鏡
筒ホルダ104の筒状部分104aに対して鏡筒105
を軸方向へ摺動させてコリメータレンズ106の焦点合
わせを行ったのちに、鏡筒ホルダ104の筒状部分10
4aに設けられた図示しない孔から該筒状部分104a
と鏡筒105の間に接着剤を導入し、これを硬化させて
鏡筒ホルダ104と鏡筒105を一体化する。
るに際しては、ビス101eを緩めた状態で鏡筒ホルダ
104を前記貫通孔の許す範囲で移動させ、鏡筒ホルダ
104に保持されたコリメータレンズ106と支持体1
01に固着された半導体レーザ103の光軸合わせを行
なったうえで、ビス101eを締めつける。続いて、鏡
筒ホルダ104の筒状部分104aに対して鏡筒105
を軸方向へ摺動させてコリメータレンズ106の焦点合
わせを行ったのちに、鏡筒ホルダ104の筒状部分10
4aに設けられた図示しない孔から該筒状部分104a
と鏡筒105の間に接着剤を導入し、これを硬化させて
鏡筒ホルダ104と鏡筒105を一体化する。
【0006】また、半導体レーザ103は、図13に示
すように、円板状の基部103aと一体であるステム1
03eを有し、該ステム103eの先端にレーザチップ
103fが保持され、また、基部103aとステム10
3eの間には、レーザチップ103fから発生されるレ
ーザ光の光量をモニタするためのフォトダイオード10
3gが保持され、これらは、レーザ光を取り出すカバー
ガラス103hを有する金属キャップ103iによって
覆われている。なお、フォトダイオード103gは、レ
ーザチップ103fとともにリードピン103b〜10
3dによって前述のレーザ駆動回路に接続され、フォト
ダイオード103gの出力は、レーザチップ103fの
発光量を自動的に所定の値に維持する自動光量制御のた
めに用いられる。
すように、円板状の基部103aと一体であるステム1
03eを有し、該ステム103eの先端にレーザチップ
103fが保持され、また、基部103aとステム10
3eの間には、レーザチップ103fから発生されるレ
ーザ光の光量をモニタするためのフォトダイオード10
3gが保持され、これらは、レーザ光を取り出すカバー
ガラス103hを有する金属キャップ103iによって
覆われている。なお、フォトダイオード103gは、レ
ーザチップ103fとともにリードピン103b〜10
3dによって前述のレーザ駆動回路に接続され、フォト
ダイオード103gの出力は、レーザチップ103fの
発光量を自動的に所定の値に維持する自動光量制御のた
めに用いられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、市販の汎用パッケージ
型の半導体レーザを支持体の中心穴に圧入してこれと一
体化したうえで、支持体を回路基板や鏡筒に組付けるよ
うに構成されているため、全体的に組立部品点数が多く
て組立工程も複雑であり、加えて、汎用パッケージ型の
半導体レーザ自体が高価なカバーガラス等を有するため
に部品コストが高く、また、半導体レーザを支持体に組
み付けるときのねじの締結力やバネの付勢力等によって
半導体レーザの性能が劣化しやすいという未解決の課題
がある。さらに、半導体レーザを駆動する駆動用ICと
の接合が回路基板を介して行なわれるため、組立工程が
複雑であるばかりでなく駆動用ICに対する接続部の外
乱も大きな問題となる。
の技術によれば、前述のように、市販の汎用パッケージ
型の半導体レーザを支持体の中心穴に圧入してこれと一
体化したうえで、支持体を回路基板や鏡筒に組付けるよ
うに構成されているため、全体的に組立部品点数が多く
て組立工程も複雑であり、加えて、汎用パッケージ型の
半導体レーザ自体が高価なカバーガラス等を有するため
に部品コストが高く、また、半導体レーザを支持体に組
み付けるときのねじの締結力やバネの付勢力等によって
半導体レーザの性能が劣化しやすいという未解決の課題
がある。さらに、半導体レーザを駆動する駆動用ICと
の接合が回路基板を介して行なわれるため、組立工程が
複雑であるばかりでなく駆動用ICに対する接続部の外
乱も大きな問題となる。
【0008】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、部品コストが低くしかも
高性能であるうえに、支持体に対する組付けや、コリメ
ータレンズ等外部光学部品とのユニット化が極めて簡単
であり、画像記録装置等の光学系の組立工程の簡略化と
組立部品点数の削減に大きく貢献できる光源装置を提供
することを目的とするものである。
に鑑みてなされたものであり、部品コストが低くしかも
高性能であるうえに、支持体に対する組付けや、コリメ
ータレンズ等外部光学部品とのユニット化が極めて簡単
であり、画像記録装置等の光学系の組立工程の簡略化と
組立部品点数の削減に大きく貢献できる光源装置を提供
することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光源装置は、レーザ光を発生するレーザ発
光手段と、該レーザ発光手段に接続された接続配線手段
と、少なくとも前記レーザ発光手段を内蔵し、これと一
体成形された透明パッケージを有することを特徴とす
る。
め、本発明の光源装置は、レーザ光を発生するレーザ発
光手段と、該レーザ発光手段に接続された接続配線手段
と、少なくとも前記レーザ発光手段を内蔵し、これと一
体成形された透明パッケージを有することを特徴とす
る。
【0010】透明パッケージが熱硬化性樹脂によって作
られているとよい。
られているとよい。
【0011】透明パッケージが、レーザ発光手段を曲率
の中心とする球面部分を有し、該球面部分を経て前記レ
ーザ発光手段のレーザ光を取り出すように構成されてい
るとよい。
の中心とする球面部分を有し、該球面部分を経て前記レ
ーザ発光手段のレーザ光を取り出すように構成されてい
るとよい。
【0012】透明パッケージが、これを支持する支持体
に係合する支持体係合部を有するとよい。
に係合する支持体係合部を有するとよい。
【0013】透明パッケージが、外部光学部品を保持す
る光学部品保持部を有するとよい。
る光学部品保持部を有するとよい。
【0014】透明パッケージが、2色成形によってこれ
と一体成形されたレーザ光遮光部分を有するとよい。
と一体成形されたレーザ光遮光部分を有するとよい。
【0015】透明パッケージに、レーザ発光手段を駆動
する駆動用ICまたはこれを前記レーザ発光手段に接続
する通電端子手段が埋め込まれているとよい。
する駆動用ICまたはこれを前記レーザ発光手段に接続
する通電端子手段が埋め込まれているとよい。
【0016】透明パッケージに、レーザ発光手段の変調
を開始する変調開始手段が埋め込まれているとよい。
を開始する変調開始手段が埋め込まれているとよい。
【0017】
【作用】透明パッケージがレーザ発光手段と一体成形さ
れたものであるため、カバーガラスを用いた金属キャッ
プ等を必要とせず、従って、構造が簡単であり、部品コ
ストが低い。加えて、透明パッケージを支持する支持体
やレーザ発光手段を駆動する駆動用IC等に対して、透
明パッケージを直接密着して組み付けることができるう
えに、組付作業等における取扱いも容易である。
れたものであるため、カバーガラスを用いた金属キャッ
プ等を必要とせず、従って、構造が簡単であり、部品コ
ストが低い。加えて、透明パッケージを支持する支持体
やレーザ発光手段を駆動する駆動用IC等に対して、透
明パッケージを直接密着して組み付けることができるう
えに、組付作業等における取扱いも容易である。
【0018】透明パッケージを一体成形する工程で、支
持体に対する支持体係合部やコリメータレンズ等の外部
光学部品を支持するための光学部品保持部等を一体的に
成形すれば、支持体に対する組付けや外部光学部品の取
付けのためにビスやバネ等を用いる必要もない。従っ
て、光源装置と外部光学部品等を含む光学系全体の組立
工程の簡略化と組立部品点数の削減に大きく役立つ。
持体に対する支持体係合部やコリメータレンズ等の外部
光学部品を支持するための光学部品保持部等を一体的に
成形すれば、支持体に対する組付けや外部光学部品の取
付けのためにビスやバネ等を用いる必要もない。従っ
て、光源装置と外部光学部品等を含む光学系全体の組立
工程の簡略化と組立部品点数の削減に大きく役立つ。
【0019】また、透明パッケージが、2色成形によっ
て一体成形されたレーザ光遮光部分を有すれば、レーザ
光のビーム径を絞るためのアパーチャ等を省略できると
ともに、透明パッケージ内に外乱光が侵入することを防
ぐこともできる。
て一体成形されたレーザ光遮光部分を有すれば、レーザ
光のビーム径を絞るためのアパーチャ等を省略できると
ともに、透明パッケージ内に外乱光が侵入することを防
ぐこともできる。
【0020】さらに、透明パッケージ内にフォトダイオ
ードや駆動用ICまたはその通電端子手段や変調開始手
段等を一体的に埋め込むことで、光学系全体を大幅に簡
略化できる。
ードや駆動用ICまたはその通電端子手段や変調開始手
段等を一体的に埋め込むことで、光学系全体を大幅に簡
略化できる。
【0021】透明パッケージが熱硬化性樹脂で作られて
いれば、接続配線手段の通電端子部分を外部電源等にハ
ンダづけする際に透明パッケージが熱変形を起して光源
装置の光学性能が劣化するおそれはない。
いれば、接続配線手段の通電端子部分を外部電源等にハ
ンダづけする際に透明パッケージが熱変形を起して光源
装置の光学性能が劣化するおそれはない。
【0022】また、透明パッケージが球面部分を有し、
該球面部分を経てレーザ光を取り出すように構成されて
いれば、温度変化によってレーザ光の発散角等が変化し
て光学性能が劣化するのを回避できる。
該球面部分を経てレーザ光を取り出すように構成されて
いれば、温度変化によってレーザ光の発散角等が変化し
て光学性能が劣化するのを回避できる。
【0023】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0024】図1は第1実施例による光源装置E1 を示
す斜視図であって、これは、レーザ光L1 を発生するレ
ーザ発光手段であるレーザチップ1と、その背面に放出
されるリーク光を検出してレーザ光L1 の発光光量をモ
ニタするためのフォトダイオード2と、レーザチップ1
およびフォトダイオード2に通電する接続配線手段であ
る3本のリードフレーム3〜5を有する。レーザチップ
1とフォトダイオード2は、3本のリードフレーム3〜
5のうちの1つに一体的に設けられた支持部材6に固定
され、残りのリードフレームに対するレーザチップ1と
フォトダイオード2の電気的接続はボンディングワイヤ
7,8を介して行なわれる。
す斜視図であって、これは、レーザ光L1 を発生するレ
ーザ発光手段であるレーザチップ1と、その背面に放出
されるリーク光を検出してレーザ光L1 の発光光量をモ
ニタするためのフォトダイオード2と、レーザチップ1
およびフォトダイオード2に通電する接続配線手段であ
る3本のリードフレーム3〜5を有する。レーザチップ
1とフォトダイオード2は、3本のリードフレーム3〜
5のうちの1つに一体的に設けられた支持部材6に固定
され、残りのリードフレームに対するレーザチップ1と
フォトダイオード2の電気的接続はボンディングワイヤ
7,8を介して行なわれる。
【0025】レーザチップ1、フォトダイオード2、ボ
ンディングワイヤ7,8および各リードフレーム3〜5
の大部分は、熱硬化性樹脂で作られた透明パッケージ9
内に埋め込まれており、透明パッケージ9は、レーザチ
ップ1の発光側の端面に球面部分9aを有し、該球面部
分9aを経てレーザ光L1 が取り出されるように構成さ
れている。なお、各リードフレーム3〜5の通電端子部
分3a〜5aは透明パッケージ9の側面から突出し、外
部電源等に接続される。
ンディングワイヤ7,8および各リードフレーム3〜5
の大部分は、熱硬化性樹脂で作られた透明パッケージ9
内に埋め込まれており、透明パッケージ9は、レーザチ
ップ1の発光側の端面に球面部分9aを有し、該球面部
分9aを経てレーザ光L1 が取り出されるように構成さ
れている。なお、各リードフレーム3〜5の通電端子部
分3a〜5aは透明パッケージ9の側面から突出し、外
部電源等に接続される。
【0026】透明パッケージ9は、エポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂をレーザチップ1、フォトダイオード2、リ
ードフレーム3〜5等と一体成形したものであり、成形
方法は、樹脂ペレットを一たん溶かして再び成形型内で
加熱するトランスファー成形が望ましい。熱硬化性樹脂
を用いる理由は、各リードフレーム3〜5の接続端子部
分3a〜5aを外部電源等にハンダづけするときの熱で
透明パッケージ9が変形するのを回避するためである。
硬化性樹脂をレーザチップ1、フォトダイオード2、リ
ードフレーム3〜5等と一体成形したものであり、成形
方法は、樹脂ペレットを一たん溶かして再び成形型内で
加熱するトランスファー成形が望ましい。熱硬化性樹脂
を用いる理由は、各リードフレーム3〜5の接続端子部
分3a〜5aを外部電源等にハンダづけするときの熱で
透明パッケージ9が変形するのを回避するためである。
【0027】本実施例の光源装置E1 は、レーザビーム
プリンタ等の画像記録装置や光ディスクのピックアップ
ユニット等の支持体である筐体に対する組付けに際し
て、レーザチップ1やフォトダイオード2等の必要部品
がすべて透明パッケージ9内に埋め込まれてユニット化
されているために、組付作業における取扱いが簡単かつ
安全であり、筐体等に対して直接密着して取り付けるこ
とができるうえに、組付け中に各部品の取付位置がずれ
るおそれもない。従って、画像記録装置等の光学系の組
立工程を大幅に簡略化できる。
プリンタ等の画像記録装置や光ディスクのピックアップ
ユニット等の支持体である筐体に対する組付けに際し
て、レーザチップ1やフォトダイオード2等の必要部品
がすべて透明パッケージ9内に埋め込まれてユニット化
されているために、組付作業における取扱いが簡単かつ
安全であり、筐体等に対して直接密着して取り付けるこ
とができるうえに、組付け中に各部品の取付位置がずれ
るおそれもない。従って、画像記録装置等の光学系の組
立工程を大幅に簡略化できる。
【0028】また、汎用パッケージ型の半導体レーザの
ように高価なカバーガラスを用いた金属キャップ等を必
要としないため、部品コストの低減にも大きく役立つ。
ように高価なカバーガラスを用いた金属キャップ等を必
要としないため、部品コストの低減にも大きく役立つ。
【0029】透明パッケージ9の球面部分9aは、図2
に示すように、レーザチップ1の発光点を中心とする半
径Rの球面の一部分であり、透明パッケージ9内で発生
されたレーザ光L1 が透明パッケージ9からその外部へ
出射するときにその発散角が変化するのを防ぐものであ
る。これによって、レーザチップ1の発光中に透明パッ
ケージ9の温度が上昇して屈折率が変化した場合でもレ
ーザ光L1 の実質的な発光点がずれるのを回避できる。
に示すように、レーザチップ1の発光点を中心とする半
径Rの球面の一部分であり、透明パッケージ9内で発生
されたレーザ光L1 が透明パッケージ9からその外部へ
出射するときにその発散角が変化するのを防ぐものであ
る。これによって、レーザチップ1の発光中に透明パッ
ケージ9の温度が上昇して屈折率が変化した場合でもレ
ーザ光L1 の実質的な発光点がずれるのを回避できる。
【0030】これを詳しく説明すると、図3に示すよう
に、レーザチップ11を内蔵する透明パッケージ19の
発光側の端面が平坦である場合には、屈折率n1 ≒1.
5の透明パッケージ19から屈折率n0 =1の大気中に
発散角αのレーザ光L2 が出射すると、レーザ光L2 の
外周部分ほど大きく屈折する。従って、例えば、コリメ
ータレンズ12に入射するレーザ光は実質的な発光点A
1 がレーザチップ11の発光点A0 より下流側にずれた
発散角βのレーザ光L3 となる。
に、レーザチップ11を内蔵する透明パッケージ19の
発光側の端面が平坦である場合には、屈折率n1 ≒1.
5の透明パッケージ19から屈折率n0 =1の大気中に
発散角αのレーザ光L2 が出射すると、レーザ光L2 の
外周部分ほど大きく屈折する。従って、例えば、コリメ
ータレンズ12に入射するレーザ光は実質的な発光点A
1 がレーザチップ11の発光点A0 より下流側にずれた
発散角βのレーザ光L3 となる。
【0031】このような光学系において、レーザチップ
11の発熱によって透明パッケージ19の温度が上昇し
てその屈折率n1 が減少すると、このときコリメータレ
ンズ12に入射するレーザ光L4 の実質的な発散角はγ
に縮小し、実質的な発光点がA2 へ移動してコリメータ
レンズ12の焦点位置からずれる結果となり、光学系の
光学特性が大きく劣化する。
11の発熱によって透明パッケージ19の温度が上昇し
てその屈折率n1 が減少すると、このときコリメータレ
ンズ12に入射するレーザ光L4 の実質的な発散角はγ
に縮小し、実質的な発光点がA2 へ移動してコリメータ
レンズ12の焦点位置からずれる結果となり、光学系の
光学特性が大きく劣化する。
【0032】例えば、透明パッケージ19がエポキシ樹
脂で作られている場合は、温度が25℃上昇すると屈折
率が0.003程度減少し、公知の画像記録装置におい
ては実質的な発光点が数μmずれることが知られてい
る。
脂で作られている場合は、温度が25℃上昇すると屈折
率が0.003程度減少し、公知の画像記録装置におい
ては実質的な発光点が数μmずれることが知られてい
る。
【0033】ところが、透明パッケージ19の出射面が
レーザチップ11の発光点を中心とする球面であれば、
透明パッケージ19内で発光するレーザ光はその外周部
分でも中央部分と同様に出射面の法線に対する傾斜角が
ゼロであり、出射面において屈折しない。従って発散角
αのままでコリメータレンズ12に到達し、レーザチッ
プ11の発熱によって透明パッケージ19の温度が上昇
し屈折率が変化してもその影響を受けることはない。
レーザチップ11の発光点を中心とする球面であれば、
透明パッケージ19内で発光するレーザ光はその外周部
分でも中央部分と同様に出射面の法線に対する傾斜角が
ゼロであり、出射面において屈折しない。従って発散角
αのままでコリメータレンズ12に到達し、レーザチッ
プ11の発熱によって透明パッケージ19の温度が上昇
し屈折率が変化してもその影響を受けることはない。
【0034】本実施例によれば、半導体レーザを構成す
るレーザチップとリードフレームの大部分が透明パッケ
ージに埋め込まれているために取扱いが簡単かつ安全で
あり、加えて半導体レーザ自体の部品コストも低く、ま
た、温度変化によって光学系に著しいピントずれを発生
するおそれもない。
るレーザチップとリードフレームの大部分が透明パッケ
ージに埋め込まれているために取扱いが簡単かつ安全で
あり、加えて半導体レーザ自体の部品コストも低く、ま
た、温度変化によって光学系に著しいピントずれを発生
するおそれもない。
【0035】また、透明パッケージの外形を平板状に成
形することで画像記録装置等の筐体に直接密着して取り
付けることができるように構成することも自在であり、
さらに、レーザチップを駆動する駆動用ICの通電端子
手段であるソケット等の接続端子を透明パッケージの表
面に設ければ、駆動用ICに対して透明パッケージを密
着させて接続配線部から侵入する外乱を低減することが
できる。
形することで画像記録装置等の筐体に直接密着して取り
付けることができるように構成することも自在であり、
さらに、レーザチップを駆動する駆動用ICの通電端子
手段であるソケット等の接続端子を透明パッケージの表
面に設ければ、駆動用ICに対して透明パッケージを密
着させて接続配線部から侵入する外乱を低減することが
できる。
【0036】図4は、第2実施例による光源装置E2 を
示す斜視図であって、これは、第1実施例の透明パッケ
ージ9と同様の透明パッケージ29の外側に、不透明な
着色樹脂によるレーザ光遮光部分である遮光部材30を
一体的に設けたものである。遮光部材30は、透明パッ
ケージ29をレーザチップ1やフォトダイオード2と一
体形成する工程で、同様の熱硬化性樹脂に着色料を混入
したものを用いた2色成形によって製作され、透明パッ
ケージ29の外表面を少なくとも部分的に覆う外枠部分
31と、図5に示すように、透明パッケージ29の球面
部分29aの外周縁を包囲するアパーチャ32と、これ
から発光方向下流側に突出する鏡筒部分33を有し、鏡
筒部分33は、例えば、コリメータレンズ等の保持部材
に嵌挿される。レーザチップ1、フォトダイオード2、
リードフレーム3〜5等については第1実施例と同様で
あるので同一符号で表わし、説明は省略する。
示す斜視図であって、これは、第1実施例の透明パッケ
ージ9と同様の透明パッケージ29の外側に、不透明な
着色樹脂によるレーザ光遮光部分である遮光部材30を
一体的に設けたものである。遮光部材30は、透明パッ
ケージ29をレーザチップ1やフォトダイオード2と一
体形成する工程で、同様の熱硬化性樹脂に着色料を混入
したものを用いた2色成形によって製作され、透明パッ
ケージ29の外表面を少なくとも部分的に覆う外枠部分
31と、図5に示すように、透明パッケージ29の球面
部分29aの外周縁を包囲するアパーチャ32と、これ
から発光方向下流側に突出する鏡筒部分33を有し、鏡
筒部分33は、例えば、コリメータレンズ等の保持部材
に嵌挿される。レーザチップ1、フォトダイオード2、
リードフレーム3〜5等については第1実施例と同様で
あるので同一符号で表わし、説明は省略する。
【0037】本実施例によれば、遮光部材によって外乱
等に起因するフレアーの発生を防ぐとともに、従来は光
源装置と別体として製作されて個別に画像記録装置等の
筐体に組み付けられていたアパーチャ(光学絞り)を透
明パッケージと一体成形することで、より一層組立部品
点数を削減し、かつ、組立工程を簡略化することができ
るという利点を有する。
等に起因するフレアーの発生を防ぐとともに、従来は光
源装置と別体として製作されて個別に画像記録装置等の
筐体に組み付けられていたアパーチャ(光学絞り)を透
明パッケージと一体成形することで、より一層組立部品
点数を削減し、かつ、組立工程を簡略化することができ
るという利点を有する。
【0038】図6は第2実施例の一変形例による光源装
置E3 を示すもので、これは、遮光部材30と同様の遮
光部材40を熱可塑性樹脂によって製作し、透明パッケ
ージ29の成形工程においてインサートとして成形型内
に配設することによって透明パッケージ29と一体的に
成形したものである。遮光部材40は、その端面に突出
する4本の支持体係合部であるカシメピン41を有し、
これらは、光源装置E3 を一点鎖線で示す支持体である
基台50に組み付けるときにその貫通孔51に嵌挿さ
れ、各カシメピン41を熱カシメによって変形させるこ
とで、光源装置E3 を基台50に固定する。なお、カシ
メピン41の替わりに、基台等に設けられた係止部にス
ナップフィットする係止爪等を設けてもよい。
置E3 を示すもので、これは、遮光部材30と同様の遮
光部材40を熱可塑性樹脂によって製作し、透明パッケ
ージ29の成形工程においてインサートとして成形型内
に配設することによって透明パッケージ29と一体的に
成形したものである。遮光部材40は、その端面に突出
する4本の支持体係合部であるカシメピン41を有し、
これらは、光源装置E3 を一点鎖線で示す支持体である
基台50に組み付けるときにその貫通孔51に嵌挿さ
れ、各カシメピン41を熱カシメによって変形させるこ
とで、光源装置E3 を基台50に固定する。なお、カシ
メピン41の替わりに、基台等に設けられた係止部にス
ナップフィットする係止爪等を設けてもよい。
【0039】本変形例によれば、ねじやバネを用いるこ
となく、透明パッケージと一体化されたカシメピンや係
止爪等によって基台や筐体に対する取付けを行なうこと
ができるため、組立部品点数の削減と組立工程の簡略化
をさらに一層促進できるという利点を有する。
となく、透明パッケージと一体化されたカシメピンや係
止爪等によって基台や筐体に対する取付けを行なうこと
ができるため、組立部品点数の削減と組立工程の簡略化
をさらに一層促進できるという利点を有する。
【0040】図7は第3実施例による光源装置E4 を示
すもので、これは、図1の透明パッケージ9と同様の透
明パッケージ69に円筒状の光学部品保持部であるレン
ズホルダ61を一体的に設けたものである。レンズホル
ダ61は透明パッケージ69の球面部分69aの発光方
向下流側に突出し、その自由端には、外部光学部品であ
るコリメータレンズ70を保持した鏡筒71が嵌挿され
る。
すもので、これは、図1の透明パッケージ9と同様の透
明パッケージ69に円筒状の光学部品保持部であるレン
ズホルダ61を一体的に設けたものである。レンズホル
ダ61は透明パッケージ69の球面部分69aの発光方
向下流側に突出し、その自由端には、外部光学部品であ
るコリメータレンズ70を保持した鏡筒71が嵌挿され
る。
【0041】鏡筒71は、その表面に紫外線硬化型の接
着剤72を塗布したうえで、透明パッケージ69のレン
ズホルダ61に挿入され、接着剤72の厚さを利用した
三次元的位置決めによってコリメータレンズ70の光軸
合わせと焦点合わせを完了したのちにレンズホルダ61
の外側から紫外線を照射して接着剤72を硬化させる。
着剤72を塗布したうえで、透明パッケージ69のレン
ズホルダ61に挿入され、接着剤72の厚さを利用した
三次元的位置決めによってコリメータレンズ70の光軸
合わせと焦点合わせを完了したのちにレンズホルダ61
の外側から紫外線を照射して接着剤72を硬化させる。
【0042】このようにレンズホルダ61は紫外線硬化
型の接着剤72に接触するため、耐薬品性にすぐれた熱
可塑性樹脂で製作するのが望ましい。この場合には、予
め熱可塑性樹脂でレンズホルダ61を製作し、これを、
透明パッケージ69の成形工程における成形型のインサ
ートとして用いるとよい。なお、図7は、透明パッケー
ジ69内に埋め込まれたレーザチップやフォトダイオー
ドを省略したものである。
型の接着剤72に接触するため、耐薬品性にすぐれた熱
可塑性樹脂で製作するのが望ましい。この場合には、予
め熱可塑性樹脂でレンズホルダ61を製作し、これを、
透明パッケージ69の成形工程における成形型のインサ
ートとして用いるとよい。なお、図7は、透明パッケー
ジ69内に埋め込まれたレーザチップやフォトダイオー
ドを省略したものである。
【0043】また、図8に示すように、透明パッケージ
69の外周縁にレンズホルダ61と同様に熱可塑性樹脂
で作られた円板状の支持体係合部である支持部81を一
体的に設けてもよい。支持部81は、画像記録装置の支
持体である筐体Hの側面に設けられた陥没部(座ぐり)
S1 に嵌入され、紫外線硬化型の接着剤によって接着さ
れる。
69の外周縁にレンズホルダ61と同様に熱可塑性樹脂
で作られた円板状の支持体係合部である支持部81を一
体的に設けてもよい。支持部81は、画像記録装置の支
持体である筐体Hの側面に設けられた陥没部(座ぐり)
S1 に嵌入され、紫外線硬化型の接着剤によって接着さ
れる。
【0044】なお、支持部81の外周縁に平坦部81a
を設け、これを筐体Hの陥没部S1の平坦部に係合させ
ることで光源装置E4 の位置合わせを行なうように構成
すれば、光源装置E4 の光軸合わせがより一層簡単であ
る。また、より大きな陥没部S2 (2点鎖線で示す)を
設けて前記位置合わせの自由度を増すことも自在であ
る。
を設け、これを筐体Hの陥没部S1の平坦部に係合させ
ることで光源装置E4 の位置合わせを行なうように構成
すれば、光源装置E4 の光軸合わせがより一層簡単であ
る。また、より大きな陥没部S2 (2点鎖線で示す)を
設けて前記位置合わせの自由度を増すことも自在であ
る。
【0045】本実施例においては、紫外線を照射して接
着剤を硬化させるものであるため、レンズホルダや支持
部の材料は波長350〜450nmの範囲で透過率20
%以上のものであることが必要であり、また、照射時間
が短くてすむように、レンズホルダや支持部の肉厚は3
nm以下であるのが望ましい。
着剤を硬化させるものであるため、レンズホルダや支持
部の材料は波長350〜450nmの範囲で透過率20
%以上のものであることが必要であり、また、照射時間
が短くてすむように、レンズホルダや支持部の肉厚は3
nm以下であるのが望ましい。
【0046】図9は第4実施例による光源装置E5 を示
すもので、これは、図1の透明パッケージ9と同様の透
明パッケージ99に、レーザチップ1やフォトダイオー
ド2とともにレーザチップ1を駆動する駆動用IC91
を埋め込んだものである。透明パッケージ99の端面に
はレーザチップ1やフォトダイオード2に接続されるリ
ードフレーム3〜5とともに、駆動用IC91に通電す
るためのリードフレーム92が突出している。駆動用I
Cを埋め込む替わりに、これを接続するためのソケット
等を埋め込んでおけば、駆動用ICを交換自在となる。
すもので、これは、図1の透明パッケージ9と同様の透
明パッケージ99に、レーザチップ1やフォトダイオー
ド2とともにレーザチップ1を駆動する駆動用IC91
を埋め込んだものである。透明パッケージ99の端面に
はレーザチップ1やフォトダイオード2に接続されるリ
ードフレーム3〜5とともに、駆動用IC91に通電す
るためのリードフレーム92が突出している。駆動用I
Cを埋め込む替わりに、これを接続するためのソケット
等を埋め込んでおけば、駆動用ICを交換自在となる。
【0047】このように、半導体レーザに付属する回路
部品をレーザチップ等とともに透明パッケージに埋め込
むことで、電気接続部の長さを大幅に短縮して外乱を軽
減し、組立部品点数の削減と装置の小型化を促進すると
ともに応答性にすぐれた光学系を実現できる。
部品をレーザチップ等とともに透明パッケージに埋め込
むことで、電気接続部の長さを大幅に短縮して外乱を軽
減し、組立部品点数の削減と装置の小型化を促進すると
ともに応答性にすぐれた光学系を実現できる。
【0048】透明パッケージに埋め込む部品は駆動用I
Cに限らず、例えば、画像記録装置においては、図10
に示すように、変調開始手段である書込み開始信号発生
用のBDセンサ93等を加えてもよい。
Cに限らず、例えば、画像記録装置においては、図10
に示すように、変調開始手段である書込み開始信号発生
用のBDセンサ93等を加えてもよい。
【0049】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【0050】部品コストが低くしかも高性能であるうえ
に、支持体に対する組付けや、コリメータレンズ等外部
光学部品とのユニット化が極めて簡単であり、画像記録
装置等の光学系の組立工程の簡略化と組立部品点数の削
減に大きく貢献できる。このような光源装置を用いるこ
とで、画像記録装置等の低価格化を大幅に促進できる。
に、支持体に対する組付けや、コリメータレンズ等外部
光学部品とのユニット化が極めて簡単であり、画像記録
装置等の光学系の組立工程の簡略化と組立部品点数の削
減に大きく貢献できる。このような光源装置を用いるこ
とで、画像記録装置等の低価格化を大幅に促進できる。
【図1】第1実施例による光源装置を示す斜視図であ
る。
る。
【図2】図1の装置を示す立面図である。
【図3】透明パッケージの端面に球面部分が設けられて
いない場合を説明する説明図である。
いない場合を説明する説明図である。
【図4】第2実施例による光源装置を示す斜視図であ
る。
る。
【図5】図4の装置を示す断面図である。
【図6】第2実施例の一変形例を示す斜視図である。
【図7】第3実施例による光源装置を示す斜視図であ
る。
る。
【図8】第3実施例の一変形例を示す斜視図である。
【図9】第4実施例による光源装置を示す斜視図であ
る。
る。
【図10】第4実施例の一変形例を示す斜視図である。
【図11】画像記録装置全体を示す斜視図である。
【図12】従来例を示す断面図である。
【図13】図12の半導体レーザを拡大して示す拡大断
面図である。
面図である。
1 レーザチップ 2 フォトダイオード 3〜5 リードフレーム 9,29,49,69,99 透明パッケージ 9a,29a,69a 球面部分 30 遮光部材 61 レンズホルダ 72 接着剤 81 支持部 91 駆動用IC 93 BDセンサ
Claims (12)
- 【請求項1】 レーザ光を発生するレーザ発光手段と、
該レーザ発光手段に接続された接続配線手段と、少なく
とも前記レーザ発光手段を内蔵し、これと一体成形され
た透明パッケージを有する光源装置。 - 【請求項2】 透明パッケージが熱硬化性樹脂によって
作られていることを特徴とする請求項1記載の光源装
置。 - 【請求項3】 透明パッケージが、レーザ発光手段を曲
率の中心とする球面部分を有し、該球面部分を経て前記
レーザ発光手段のレーザ光を取り出すように構成されて
いることを特徴とする請求項1または2記載の光源装
置。 - 【請求項4】 接続配線手段の通電端子部分のみが透明
パッケージから露出していることを特徴とする請求項1
ないし3いずれか1項記載の光源装置。 - 【請求項5】 透明パッケージが、これを支持する支持
体に係合する支持体係合部を有することを特徴とする請
求項1ないし4いずれか1項記載の光源装置。 - 【請求項6】 支持体係合部が透明パッケージと個別に
製作され、該透明パッケージをレーザ発光手段と一体成
形するときに成形型のインサートとして用いられたもの
であることを特徴とする請求項5記載の光源装置。 - 【請求項7】 透明パッケージが、外部光学部品を保持
する光学部品保持部を有することを特徴とする請求項1
ないし6いずれか1項記載の光源装置。 - 【請求項8】 外部光学部品が三次元的に位置決めされ
たうえで紫外線硬化型の接着剤によって固定されたコリ
メータレンズであることを特徴とする請求項6記載の光
源装置。 - 【請求項9】 透明パッケージが、2色成形によってこ
れと一体成形されたレーザ光遮光部分を有することを特
徴とする請求項1ないし8いずれか1項記載の光源装
置。 - 【請求項10】 透明パッケージに、レーザ発光手段の
光量を検出するフォトダイオードが埋め込まれているこ
とを特徴とする請求項1ないし9いずれか1項記載の光
源装置。 - 【請求項11】 透明パッケージに、レーザ発光手段を
駆動する駆動用ICまたはこれを前記レーザ発光手段に
接続する通電端子手段が埋め込まれていることを特徴と
する請求項1ないし10いずれか1項の光源装置。 - 【請求項12】 透明パッケージに、レーザ発光手段の
変調を開始する変調開始手段が埋め込まれていることを
特徴とする請求項11記載の光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7064943A JPH08236873A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7064943A JPH08236873A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236873A true JPH08236873A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=13272635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7064943A Pending JPH08236873A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08236873A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6283373B1 (en) | 1997-09-30 | 2001-09-04 | Fujitsu Limited | Light source module for a scanning apparatus and a scanning apparatus with the light source module |
| JP2002365511A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-18 | Nidec Copal Corp | レーザ投光ユニット |
| JP2007027471A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体レーザ装置およびこれを用いた光送信装置 |
| KR100764400B1 (ko) * | 2000-12-13 | 2007-10-05 | 산요덴키가부시키가이샤 | 광픽업의 반도체 레이저 고정 장치 |
| US7295592B2 (en) | 2002-03-08 | 2007-11-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source device and optical communication module employing the device |
| JP2023178741A (ja) * | 2022-06-06 | 2023-12-18 | シャープ福山レーザー株式会社 | レーザ装置、およびレーザ装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP7064943A patent/JPH08236873A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6283373B1 (en) | 1997-09-30 | 2001-09-04 | Fujitsu Limited | Light source module for a scanning apparatus and a scanning apparatus with the light source module |
| EP0905642A3 (en) * | 1997-09-30 | 2002-01-02 | Fujitsu Limited | A light source module for a scanning apparatus and a scanning apparatus with the light source module |
| US6840452B2 (en) | 1997-09-30 | 2005-01-11 | Fujitsu Limited | Light source module for a scanning apparatus and a scanning apparatus with the light source module |
| CN1305294C (zh) * | 1997-09-30 | 2007-03-14 | 富士通株式会社 | 扫描装置和扫描器 |
| KR100764400B1 (ko) * | 2000-12-13 | 2007-10-05 | 산요덴키가부시키가이샤 | 광픽업의 반도체 레이저 고정 장치 |
| JP2002365511A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-18 | Nidec Copal Corp | レーザ投光ユニット |
| US7295592B2 (en) | 2002-03-08 | 2007-11-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source device and optical communication module employing the device |
| JP2007027471A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体レーザ装置およびこれを用いた光送信装置 |
| JP2023178741A (ja) * | 2022-06-06 | 2023-12-18 | シャープ福山レーザー株式会社 | レーザ装置、およびレーザ装置の製造方法 |
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