JP2549887B2 - レーザーモジュール - Google Patents

レーザーモジュール

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JP2549887B2
JP2549887B2 JP63080196A JP8019688A JP2549887B2 JP 2549887 B2 JP2549887 B2 JP 2549887B2 JP 63080196 A JP63080196 A JP 63080196A JP 8019688 A JP8019688 A JP 8019688A JP 2549887 B2 JP2549887 B2 JP 2549887B2
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details

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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体レーザーの装着されたレーザーホルダ
と、レーザーの送り出す光線を受けるレンズ系の装着さ
れたレンズホルダとを含むレーザーモジュールであっ
て、レンズホルダがレーザーホルダに関して可動であっ
て、かつ第一のねじみぞをもつ円筒部を備えているもの
に係る。
この種のレーザーモジュールは米国特許第4 297 713
号から知られており、前記特許はレーザーモジュール
と、固体レーザのレーザー光線を平行光線に変換するた
め光学系との集積結合を備えたレーザプリンタを開示し
ている。光線は光電媒体上に集束され、かつ多角形鏡及
び走査レンズを経由して線方式に偏向される。多角形鏡
及び走査レンズは密閉したホルダ内に取り付けられる。
レーザーモジュールのレンズホルダはホルダ上の接合面
と対応する接合面を備えている。これらの接合面を用い
て、レンズホルダはホルダの所定位置にとりつけ、固定
される。レーザホルダは、特殊なボール及び溝結合を経
由してレンズホルダに装着される。コリメータレンズ系
はレンズホルダ内に装着されている。光電層上で可能最
小限の点を得るため、このレンズ系をレーザーに関して
移動することができるようにすべくレンズホルダはねじ
溝を持つ。円筒穴を備えたナットがこのねじ溝に固定さ
れている。レンズ系はばねによってナットに押し付けら
れ、レンズ系及びレーザー間の距離はナットを回すこと
によって変えることができる。
この種のレンズ系はおよそ2〜3μmという非常に浅
い焦点深度を持たなければならないから、レンズ系及び
レーザー間距離はおよそ1μmの精度で設定されなけれ
ばならない。このためねじ溝は可能最小限のピッチを持
つべきである。実際は、これはおよそ0.35mmのピッチを
意味する。現実的には、もっとずっと細かなみぞを得る
ことは不可能である。
この公知形レーザーモジュールの欠点は、1μmのレ
ンズ移動のためにナットのおよそ1゜という極端に小さ
な角移動が求められることである。このナットを第2の
ナットによって固定する必要は、しばしば小さい角移動
を引きおこし、その結果あらかじめ設定された距離から
ずれが生じることに帰着する。
本発明の目的は、上記レーザーモジュールのこれら及
び他の欠点を是正することである。
本発明によればこの目的は、レーザーホルダが、第二
のねじ溝が設けられた円筒形くぼみを備えていること、
レンズホルダの回転を防ぐための手段が備えられている
こと、回転可能の中間リングが径方向に見て2つのねじ
溝の間に配置されており、さらに第一ねじ溝と係合する
内側ねじ溝、及び第二ねじ溝と係合する外側ねじ溝を備
えており、また内側ねじ溝のピッチが外側ねじ溝のピッ
チと異なることを特徴とする、前文記載のレーザーモジ
ュールにおいて達成される。従って中間リングの360゜
回転を与えれば、レンズホルダの移動は内側ねじ溝と外
側ねじ溝とのピッチ間の差と一致する。かくして、0.45
mmのピッチの内側ねじ溝と、0.50mmのピッチの外側ねじ
溝を備えた中間リングを用いると、1μmのレンズ移動
は中間リングのおよそ7゜の角移動と一致するであろ
う。このことは調整が極端に精確に行なわれ得ることを
意味する。
本発明のレーザーモジュールのこれら及び他の利点
は、図面を参照した以下の記述によって説明されるであ
ろう。
第1図及び第2図の類似の部品は類似の参照番号をも
つ。レーザーモジュールは、レーザーホルダ10、レンズ
ホルダ12、モジュールホルダ21及び、固体レーザー11の
ための制御エレクトロニクスを含むプリント回路板40か
ら構成される。
モジュールホルダ21は円筒形くぼみ22を備えており、
さらにまた移動する光電ドラム又はベルト上に毎回スポ
ット式に1線を照明するため、レーザー光を多角形鏡及
び普通f−θレンズである走査レンズ(図示せず)へ送
るための開口48をも持っている。モジュールホルダ21は
また円筒形くぼみ22に沿って延伸する円形衝止面34をも
持つ。モジュールホルダ21はまた多数のねじ穴37をも含
む。
レーザーホルダ10はまた円筒部を含み、その外側は円
筒形接合面20を持つ。モジュールホルダ21の円筒形くぼ
み22内にレーザーホルダ10を中心決めするため、2部分
間に強力なプラスチックリング23が配置されている。レ
ーザーホルダ10はまた、衝止面34に正確に取り付けられ
ることができる円形接合面24をも持っている。レーザー
ホルダ10は、ねじ穴37に固定されたボルト25を用いてモ
ジュールホルダ21に対ししっかりと、正確な位置決めで
固定されることができる。電気絶縁のために、シリコン
ゴムの薄形リング35が接合面34及び衝止面24間にはめ込
まれている。レーザーホルダ10はプレート30を備えてお
り、その上に固体レーザー11の基板31が多数のボルトを
用いて固定されている。プレート30は、プレート従って
その上に固定されたレーザーがあらゆる方向に少し移動
されることができるような寸法の固定穴を持つ。プレー
ト30はレーザーホルダ10に対してボルト41によって正し
い位置に固定されている。
レーザーホルダ10は、レンズホルダ12が正確にはまる
円筒形くぼみを持つ。レンズホルダ10は溝17に正確には
まるカム16を備えており、この溝はレーザーホルダ10内
に備えられ、軸方向に延伸する。この方法で、レンズホ
ルダ12は軸方向のみに動くことができる。レーザーホル
ダ10内の回転は可能ではない。レンズ系13はレンズホル
ダ12内に、小形ガラス板33が中に配置された開口を備え
たねじカップ32を用いてレンズホルダ12内に固定されて
いる。レンズ系13は、拡散レーザー光を、円錐穴49を介
して多角形鏡に送られる事実上平行な光線に変換するた
めに用いられるコリメーター系である。レンズホルダ12
は円筒部上に0.45mmのピッチの第一の(外側)ねじ溝14
を持つ。レーザーホルダ10は0.50mmのピッチの第二の
(内側)ねじ溝15を備えている。0.50mmのピッチの外側
ねじ溝18と0.45mmのピッチの内側ねじ溝47をもつ中間リ
ング46は、2つのねじ溝14,15間にはめ込まれている。
中間リング46のねじ溝18,47はレーザーホルダ10及びレ
ンズホルダ12上でねじ溝15,14と係合する。
圧縮ばね19はレンズホルダ12及びレーザーホルダ10間
にはめ込まれ、ねじ溝内の遊びを除去するため、レンズ
ホルダ12をねじ溝47及び18に対して軸方向に押し付け
る。
中間リング46は固定リング36によって固定されること
ができ、その内側は0.50mmのピッチのねじ溝を持つ。
固体レーザー11のための制御エレクトロニクスを内蔵
するプリント回路板40はスペーサブッシュ39及びボルト
38を用いてレーザーホルダ10に固定される。
光学調整はレーザープリンタの外側の特殊なテストリ
ング内で行なわれる。モジュールホルダ21と同様にテス
トリングはまた円筒形くぼみ及び衝止面をも持つ。レン
ズホルダ12,中間リング46及び固定リング36を備えたレ
ーザーホルダ10は、テストリングにはめ込まれている。
一定間隔で、テストリングはレーザー光の位置とサイズ
を測定するためのセンサを持つ。まず第一に固体レーザ
ー11はねじを用いて光軸上に正確に固定されている。次
に中間リング46は正確な集束を決めるべく回転される。
360゜の回転で中間リングは0.50mmの距離を通ってレー
ザーのほうへ移動する。レンズホルダは回転できないか
ら、中間リングの1回転でレーザーから0.45mm離れて動
く。2つの移動の結果は、レンズホルダがレーザーのほ
うへ移動する0.50−0.45=0.05mmである。レンズが正確
に調整されていれば、中間リングは固定リングによって
固定される。
レンズ系の焦点深度がわずか2〜3μmで、レーザー
の作動温度範囲が10℃及び50℃間にあるから、調整手順
は平均温度(即ち30℃)で実施される。この方法で、様
々な温度における集束のずれが最小化されるであろう。
かくして最適調整をもつレーザーモジュールはテスト
リングから取り外され、接合面と円筒形接合面を介して
レーザープリンダのレーザーホルダ内に正確にぴったり
合わせられることができる。この堅牢で単純な構造が高
度の再現性を保証する。
本発明は以上説明した具体例に限定されない。例え
ば、中間リングは任意の望みのねじ溝をもつことがで
き、但し正確な調整のためにはねじ溝のピッチの差は最
大0.2mmでなければならない。中間リングは多くの他の
方法で、例えばレーザーホルダを介してねじ溝にねじ止
めされる固定ねじを用いて固定されることができる。レ
ンズホルダ12の回転を防ぐための手段16,17も又、多く
の様々な方法で構成されることができる。例えば、レン
ズホルダは平坦面をもってもよく、あるいはさらに一般
的にはレンズホルダは回転的に対称的である必要はな
い。
以上説明したレーザーモジュールを基礎にして、これ
ら及びその他の修正が当業者によってもたらされること
ができ、そのすべてが請求の範囲に含まれるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明レーザーモジュールの断面図、そして第
2図はレーザーモジュールの結合断面図(A−A)であ
る。 10……レーザーホルダ、11……固体レーザー、12……レ
ンズホルダ、13……レンズ系、14……第1ねじ溝、15…
…第2ねじ溝、16,17……レンズホルダ回転防止手段、1
8……外側ねじ溝、46……中間リング、47……内側ねじ
溝。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固体レーザーが装着されたレーザーホルダ
    と、レーザーの送り出す光線を受けるレンズ系の装着さ
    れたレンズホルダとを含むレーザーモジュールであっ
    て、レンズホルダはレーザーホルダに関して可動であっ
    て、かつ第一のねじ溝をもつ円筒部を備えており、レー
    ザーホルダが、第二のねじ溝が設けられた円筒形くぼみ
    を備えていること、レンズホルダの回転を防ぐための手
    段が備えられていること、回転可能の中間リングが径方
    向に見て2つのねじ溝の間に配置されており、さらに第
    一ねじ溝と係合する内側ねじ溝、及び第二ねじ溝と係合
    する外側ねじ溝を備えており、また内側ねじ溝のピッチ
    が外側ねじ溝のピッチと異なることを特徴とするレーザ
    ーモジュール。
  2. 【請求項2】内側ねじ溝と外側ねじ溝とのピッチの差が
    最大0.2mmであることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項に記載のレーザーモジュール。
  3. 【請求項3】圧縮ばねがレーザーホルダとレンズホルダ
    との間に配置されており、その結果レンズホルダが中間
    リングに対して軸方向に押圧されることを特徴とする、
    特許請求の範囲第1項又は第2項に記載のレーザーモジ
    ュール。
  4. 【請求項4】レーザーホルダが、モジュールホルダの円
    筒形くぼみ内にレーザーホルダを中心ぎめするための円
    筒形接合面を備えていることを特徴とする、特許請求の
    範囲第1項、第2項又は第3項に記載のレーザーモジュ
    ール。
  5. 【請求項5】プラスチックの接合リングが、モジュール
    ホルダの円筒形くぼみと円筒形接合面との間に配置され
    ていることを特徴とする、特許請求の範囲第4項に記載
    のレーザーモジュール。
  6. 【請求項6】レーザーホルダが、レーザーホルダをモジ
    ュールホルダ上に固定するための固定手段と衝止面とを
    もつことを特徴とする、特許請求の範囲第1項から第5
    項のいずれか1項に記載のレーザーモジュール。
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US4856870A (en) 1989-08-15
EP0286172A1 (en) 1988-10-12
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JPS63262888A (ja) 1988-10-31
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