JPH0128381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ発生器を有する光源装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a light source device having a laser generator.

レーザ発生器より発生したレーザ光はコリメー
タレンズ等の光学系を経た後、記録媒体上もしく
は表示スクリーン上に照射されるものである。 Laser light generated by a laser generator passes through an optical system such as a collimator lens, and then is irradiated onto a recording medium or a display screen.

かかるレーザ発生器と光学系の距離は極めて正
確に定められなければならないものであり、熱の
影響により前記距離がずれてしまうと、前記光学
系が所期の機能を発揮出来ないおそれがある。 The distance between the laser generator and the optical system must be determined extremely accurately, and if the distance deviates due to the influence of heat, the optical system may not be able to perform its intended function.

そこで本発明は前記レーザ発生器と光学系の間
隔が温度が変化してもずれない如く成した光源装
置を提示することにより、上述の如き従来の欠点
を除去したものである。 Therefore, the present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks by providing a light source device in which the distance between the laser generator and the optical system does not shift even when the temperature changes.

上記欠点を除去する本発明は、光学装置の基体
の所定位置に着脱可能なレーザユニツトであつ
て、レーザ素子と、このレーザ素子を保持するレ
ーザ保持部材と、を具備するレーザ装置と、レー
ザ装置から出射されたレーザビームをコリメート
するコリメータレンズと、コリメータレンズを保
持するレンズ保持部材と、レーザ装置とコリメー
タレンズ保持部材を一体的に連結する連結部材
と、を有すること、及びこの連結部材とレーザ保
持部材とレンズ保持部材とで温度変化によりコリ
メート精度が劣化することを補償することを特徴
とするものである。 The present invention, which eliminates the above-mentioned drawbacks, provides a laser unit that is removable at a predetermined position on a base of an optical device, and includes a laser element and a laser holding member that holds the laser element. a collimator lens that collimates a laser beam emitted from the laser device; a lens holding member that holds the collimator lens; and a connecting member that integrally connects the laser device and the collimator lens holding member; It is characterized by compensating for deterioration in collimation accuracy due to temperature changes between the holding member and the lens holding member.

以下、本発明を実施例を基に図面に従つて詳細
に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on embodiments and with reference to the drawings.

第１図、第２図は本発明を適用した記録装置を
示す側断面図、斜視図であり、１で示すのは電子
写真プロセスを用いた記録部であり例えば本出願
人の出願による特許、特公昭42−23910号に記載
されている如きものを用いることが出来る。２は
前記記録部１に情報により変調されたレーザビー
ムを出射する光学部、３は感光ドラムであり、導
電性支持体、光導電性層及び絶縁層を基本構成体
とするドラム状感光板（感光ドラム）絶縁層表面
を、第１のコロナ帯電器５によりあらかじめ正ま
たは負に一様に帯電し、光導電性層と絶縁層の界
面若しくは光導電性層内部に前記帯電極性と逆極
性の電荷を捕獲せしめ、次に前記被帯電絶縁層表
面に前記レーザ光７を照射すると同時に、交流コ
ロナ放電器６による交流コロナ放電を当て、前記
レーザ光７の明暗のパターンに従つて生ずる表面
電位の差によるパターンを、前記絶縁層表面上に
形成し、前記絶縁層表面を一様にランプ８により
露光し、コントラストの高い静電像を前記絶縁層
表面上に形成し、更には前記静電像を荷電着色粒
子を主体とする現像剤にて現像器９により現像し
て可視化した後、＋帯電器１０を経て紙等の転写
材１１に転写帯電器１３により転写する。又その
時、後露光ランプ１２により光導電性層の抵抗を
下げる。分離器１８の分離ベルト１９により転写
紙１１を感光ドラム４より分離した後赤外線ラン
プ、熱板等による定着器２０によつて転写像を定
着して電子写真プリント像を得る。一方転写が行
われた絶縁層表面をクリーニング装置２２により
クリーニングして残存する荷電粒子を除去し、前
露光ランプ４により光導電層の抵抗を下げて前記
感光ドラム４を繰り返し使用するものである。 1 and 2 are a side sectional view and a perspective view showing a recording device to which the present invention is applied, and 1 is a recording section using an electrophotographic process, for example, a patent application filed by the present applicant, Those described in Japanese Patent Publication No. 42-23910 can be used. 2 is an optical part that emits a laser beam modulated by information to the recording part 1, and 3 is a photosensitive drum, which is a drum-shaped photosensitive plate whose basic components are a conductive support, a photoconductive layer, and an insulating layer. (Photosensitive drum) The surface of the insulating layer is uniformly charged positively or negatively by the first corona charger 5, and a layer with a polarity opposite to the charged polarity is applied to the interface between the photoconductive layer and the insulating layer or inside the photoconductive layer. After capturing the charge, the surface of the insulating layer to be charged is irradiated with the laser beam 7, and at the same time, an AC corona discharge is applied by the AC corona discharger 6, and the surface potential generated according to the bright and dark pattern of the laser beam 7 is A pattern based on the difference is formed on the surface of the insulating layer, the surface of the insulating layer is uniformly exposed to light by a lamp 8, a high-contrast electrostatic image is formed on the surface of the insulating layer, and further, the electrostatic image is The image is visualized by being developed by a developer 9 using a developer mainly composed of charged colored particles, and then transferred to a transfer material 11 such as paper via a + charger 10 by a transfer charger 13. Also at that time, the post-exposure lamp 12 lowers the resistance of the photoconductive layer. After the transfer paper 11 is separated from the photosensitive drum 4 by a separating belt 19 of a separator 18, the transferred image is fixed by a fixing device 20 using an infrared lamp, a hot plate, etc. to obtain an electrophotographic print image. On the other hand, the surface of the insulating layer on which the transfer has been performed is cleaned by a cleaning device 22 to remove remaining charged particles, and the resistance of the photoconductive layer is lowered by a pre-exposure lamp 4, and the photosensitive drum 4 is used repeatedly.

なお、１５で示すのは紙送りローラであり、常
時回転しているこの紙送りローラ１５を積層した
転写機１１の上に下降させることにより１枚の転
写機１１を搬送路にそつて送り出し、タイミング
ローラ１６，１７で送りタイミングをとつた上で
転写材を転写位置に向けて送り出す。前記トナー
像が転写された転写材はトナー像を定着器２０に
より定着した後紙送りローラ２１により排紙板１
４の上に排紙される。 Note that reference numeral 15 indicates a paper feed roller, and by lowering this constantly rotating paper feed roller 15 onto the stacked transfer machines 11, one transfer machine 11 is sent out along the conveyance path. The transfer material is sent out toward the transfer position after timing the feeding timing with timing rollers 16 and 17. The transfer material to which the toner image has been transferred is fixed by a fixing device 20 and then transferred to a paper discharge plate 1 by a paper feed roller 21.
The paper is ejected on top of 4.

第２図を用いてかかる記録装置における前記記
録部の周辺及び光学部２について説明するなら
ば、かかる光学部２の筐体２４の外側には後述の
レーザユニツト２３が固定されており、このレー
ザユニツト２３から出射したレーザビームは該筐
体２４に固定されたビームエキスパンダ光学系２
５により偏向器２６の入射窓２７に入射される。 To explain the periphery of the recording section and the optical section 2 in this recording apparatus using FIG. 2, a laser unit 23, which will be described later, is fixed to the outside of the casing 24 of the optical section 2, and this laser The laser beam emitted from the unit 23 passes through the beam expander optical system 2 fixed to the housing 24.
5 and enters the entrance window 27 of the deflector 26.

この偏向器は、例えば正８面体の多面鏡をモー
タにより回転させることにより入射したビームを
偏向するものであり、偏向されたビームは該偏向
器２６の出射窓に固定したｆ―θレンズ２８によ
り感光ドラム３上の記録領域にわたつて等速で偏
向される。 This deflector deflects an incident beam by rotating, for example, a regular octahedral polygon mirror with a motor, and the deflected beam is transmitted by an f-θ lens 28 fixed to an exit window of the deflector 26. It is deflected at a constant speed over the recording area on the photosensitive drum 3.

なお、前記筐体２において前記偏向されたビー
ムの通路にはスリツト２９が設けられているもの
である。 Incidentally, in the case 2, a slit 29 is provided in the path of the deflected beam.

前記記録装置を包囲する筐体３０の一部にはフ
イルタ３１が対向する不図示の開口部が設けられ
ており、フアン３２により吸引された清浄空気は
整風板３３により２つの方向に分けられ、１つの
方向に流れる空気はレーザユニツトを冷却し、他
方は記録装置の制御回路ユニツト３４，３５を冷
却する。なお、かかる記録部１、光学部２の下部
には分離板３６により分離して構成した電源部３
７を設け、この電源部３７の中には台３８に固定
して低圧電源３９、高圧電源４０を設け、台３８
を矢印４１の方向に引出すことにより、点線で示
す如く電源部３７を筐体３０より引出せる如く構
成して成るものである。 A part of the casing 30 surrounding the recording device is provided with an opening (not shown) facing the filter 31, and clean air sucked by the fan 32 is divided into two directions by a baffle plate 33. The air flowing in one direction cools the laser unit and the other cools the control circuit units 34, 35 of the recording device. Note that below the recording section 1 and the optical section 2, there is a power supply section 3 separated by a separation plate 36.
A low voltage power source 39 and a high voltage power source 40 are provided in the power source unit 37 and are fixed to the base 38.
By pulling out the power supply section 37 in the direction of the arrow 41, the power supply section 37 can be pulled out from the housing 30 as shown by the dotted line.

次に前記光学部２について更に第３図、第４図
Ａ，Ｂを用いて詳記する。 Next, the optical section 2 will be further described in detail using FIGS. 3 and 4A and B.

第３図は光学部２を示す為の記録装置の上面
図、第４図Ａは第３図の側面図、第４図Ｂは背面
図である。 3 is a top view of the recording device to show the optical section 2, FIG. 4A is a side view of FIG. 3, and FIG. 4B is a rear view.

筐体３０に、その回転軸４１を回転自在に支持
された感光ドラム３の右側には光学部筐体（光学
箱）２４が配置されており、該光学箱２４には、
感光ドラム３を照射するに必要なレーザビームを
形成する全ての部材が配置されている。光学部を
構成する各ユニツトはその機能が満足される様
に、各ユニツト毎に調整され光学箱２４に位置決
め手段を用いて取付けられ、これらすべてを取付
けた後の調整は必要としない。従つて、硝子清掃
等のための着脱時の取付位置の再現性や、ユニツ
トの互換性に優れているものであり、前記光学箱
２４は２つの光学箱揺動用ネジ穴４２を有してお
り、これらのネジ穴４２の中心線は大略一致して
おり且つ前記回転軸４１と大略平行である。これ
らのネジ穴４２に対応する筐体３０側の穴の内穴
４２―１に対応する穴４３―１はネジ４４―１の
外径と嵌合してネジ位置を決定しており、穴４２
―２に対応する穴４３―２は短辺がネジ４４―２
外径と嵌合する縦長孔である。従つて筐体３０を
介して前記ネジ穴４２にネジ４４―２を螺合する
ならば、ネジ４４―２の位置においては光学箱２
４の位置をＸ―X′方向に移動出来る。又これら
のネジ４４の中心線を軸として光学箱２４を第４
図Ｙ―Y′方向に回転出来、光学箱２４を感光ド
ラムに対して任意の位置に固定可能である。 An optical unit housing (optical box) 24 is disposed on the right side of the photosensitive drum 3 whose rotating shaft 41 is rotatably supported by the housing 30, and the optical box 24 includes:
All members for forming a laser beam necessary to irradiate the photosensitive drum 3 are arranged. Each unit constituting the optical section is adjusted individually and attached to the optical box 24 using positioning means so that its function is satisfied, and no adjustment is required after all these units are attached. Therefore, the reproducibility of the mounting position when attaching and detaching for glass cleaning etc. and the compatibility of the units are excellent, and the optical box 24 has two screw holes 42 for swinging the optical box. The center lines of these screw holes 42 substantially coincide with each other and are substantially parallel to the rotation axis 41. The hole 43-1 corresponding to the inner hole 42-1 of the hole on the housing 30 side corresponding to these screw holes 42 is fitted with the outer diameter of the screw 44-1 to determine the screw position.
The short side of the hole 43-2 corresponding to ``-2'' is the screw 44-2.
It is a vertically elongated hole that fits into the outer diameter. Therefore, if the screw 44-2 is screwed into the screw hole 42 through the housing 30, the optical box 2
4 position can be moved in the X-X' direction. Also, the optical box 24 is placed in the fourth position with the center line of these screws 44 as the axis.
It can be rotated in the Y-Y' direction in the figure, and the optical box 24 can be fixed at any position relative to the photosensitive drum.

光学箱２４は、レーザユニツト２３を光学箱２
４のレーザユニツト取付面４５に、偏向器ユニツ
ト４６を光学箱２４の偏向器ユニツト取付面４７
に取付けて、これらを作動させ、レーザビームの
走査位置が感光ドラム３の所定の位置に来る様に
前記Ｘ―X′方向、Ｙ―Y′方向に動かされ、所定
の位置になつたところで筐体３０に固定される。 The optical box 24 connects the laser unit 23 to the optical box 2.
The deflector unit 46 is attached to the laser unit mounting surface 45 of the optical box 24 on the laser unit mounting surface 47 of the optical box 24.
The laser beam is moved in the X-X' direction and Y-Y' direction so that the scanning position of the laser beam comes to a predetermined position on the photosensitive drum 3, and when it reaches the predetermined position, the casing is moved. It is fixed to the body 30.

レーザー出射ユニツト４８はコリメータレンズ
４９と一体化となり、レーザユニツト（光源装
置）２３を構成している。 The laser emitting unit 48 is integrated with a collimator lens 49 to constitute a laser unit (light source device) 23.

レーザー出射ユニツト４８は外部入力信号を受
けて強弱に変調されたレーザビームを発振し、該
レーザビームはコリメータレンズ４９に入射され
る。レーザー出射ユニツト４８とコリメータレン
ズ４９は治具によりレーザビームかコリメータレ
ンズ４９の光軸に一致し、また発光面がコリメー
タレンズ４９の焦点に一致する様に調整される。
（これらの具体的態様は後述する。）これらを調整
することによりレーザー出射ユニツト４８より発
振されたレーザビームはコリメータレンズ４９通
過後、コリメータレンズの光軸と一致した平行ビ
ームとなる。このレーザユニツト２３は光学箱２
４のレーザユニツト取付面４５に固定されている
ビームエクスパンダ光学系２５の取付環５０の穴
に嵌合して、コリメータレンズ４９の光軸と偏心
のない外縁部５１を介して光学箱２４に位置決め
され取付けられる。コリメータレンズ４９より出
射した平行ビームは、ビームエクスパンダ光学系
２５の入射開口に導かれる。ビームエクスパンダ
２５はコリメータレンズ４９から出射した５２に
示す如きのビームパターンをもつレーザビームを
感光ドラム３にスポツト光として結像するに適し
た５３に示す如きビームパターンをもつレーザビ
ームに成形するために挿入されるものであるが、
必ずしも必要とするものでないので除去してもよ
いものである。ビームエクスパンダ２５は前記エ
クスパンダ取付環５０の穴に嵌合し、ビームエク
スパンダ２５の光軸と偏心のない外縁部５４を有
しており、この外縁部５４と前記外縁部５１を嵌
合することによりレーザユニツト２３はビームエ
クスパンダ光学系２５に対して所定の位置に固定
される。従つてコリメータレンズ４９より出射し
たレーザビームは自動的にビームエクスパンダ２
５の光軸と一致し、これらの間に軸合せは不要で
ある。また、ビームエクスパンダ２５の母線方向
も組み立て時に回転止めピンとの位置関係を調整
して組み立てられており、光学箱２４に取付ける
際に調整する必要はない。ポリゴンミラーにより
ほぼ水平に掃引されて出射したレーザビームは、
ｆ―θ特性を有する結像レンズ２８により前記感
光ドラム３上にスポツト光として結像される。ポ
リゴンミラーと結像レンズ２８は一体化となり偏
向器ユニツト４６を構成している。スキヤナー偏
向器ユニツト４６は、治具により感光ドラム３上
におけるレーザビームの走査位置が偏向器ユニツ
ト取付面４７に関してある決まつた高さにあり、
且つ取付面４７に平行になる様に調整されてい
る。そして光学箱２４の偏向器ユニツト取付面に
あいている穴に嵌合する外縁部及び回転止めピン
を介して光学箱２４に位置決めされ取付けられ
る。 The laser emitting unit 48 receives an external input signal and oscillates a laser beam whose intensity is modulated.The laser beam is incident on a collimator lens 49. The laser emitting unit 48 and the collimator lens 49 are adjusted by a jig so that the laser beam coincides with the optical axis of the collimator lens 49 and the light emitting surface coincides with the focal point of the collimator lens 49.
(Specific aspects of these will be described later.) By adjusting these, the laser beam emitted from the laser emitting unit 48 becomes a parallel beam that coincides with the optical axis of the collimator lens after passing through the collimator lens 49. This laser unit 23 is connected to the optical box 2
It fits into the hole in the mounting ring 50 of the beam expander optical system 25 fixed to the laser unit mounting surface 45 of No. Positioned and installed. The parallel beam emitted from the collimator lens 49 is guided to the entrance aperture of the beam expander optical system 25. The beam expander 25 is used to shape a laser beam having a beam pattern as shown in 52 emitted from the collimator lens 49 into a laser beam having a beam pattern as shown in 53 suitable for forming an image on the photosensitive drum 3 as a spot light. It is inserted into
This is not necessarily necessary and may be removed. The beam expander 25 fits into the hole of the expander mounting ring 50 and has an outer edge 54 that is not eccentric to the optical axis of the beam expander 25, and the outer edge 51 is fitted into the outer edge 54. By doing so, the laser unit 23 is fixed at a predetermined position with respect to the beam expander optical system 25. Therefore, the laser beam emitted from the collimator lens 49 is automatically transferred to the beam expander 2.
5, and no alignment is required between them. Further, the generatrix direction of the beam expander 25 is assembled by adjusting the positional relationship with the rotation stop pin during assembly, and there is no need to adjust it when attaching it to the optical box 24. The laser beam emitted after being swept almost horizontally by a polygon mirror is
An image is formed on the photosensitive drum 3 as a spot light by an imaging lens 28 having f-θ characteristics. The polygon mirror and the imaging lens 28 are integrated to form a deflector unit 46. The scanner deflector unit 46 has a jig so that the scanning position of the laser beam on the photosensitive drum 3 is at a certain height with respect to the deflector unit mounting surface 47.
Moreover, it is adjusted so that it is parallel to the mounting surface 47. Then, it is positioned and attached to the optical box 24 via the outer edge portion that fits into the hole formed in the deflector unit mounting surface of the optical box 24 and the rotation stopper pin.

ビーム検出器ユニツトの詳細は後述するが、１
個の反射ミラー５５と小さな入射スリツトを有す
るスリツト板５６と応答時間の速い光電変換素子
５７（例えばPINダイオード）から成る。ビーム
検出器ユニツト５８は掃引されるレーザビームの
位置を検出し、この検出信号をもつて感光ドラム
３上に所望の光情報を与えるための半導体レーザ
素子への入力信号のスタートタイミングを決定す
る。これによりポリゴンミラーの回転ムラによる
水平方向の信号の同期ずれを大巾に軽減でき質の
良い画像が得られると共に、ポリゴンミラーに要
求される精度の許容範囲が大きくなり、より安価
に製作できるものである。ビーム検出器ユニツト
５８は光学箱２４に、２本の位置決めピンにより
位置決めされて取付けられる。 The details of the beam detector unit will be described later, but 1
It consists of three reflecting mirrors 55, a slit plate 56 having a small entrance slit, and a photoelectric conversion element 57 (for example, a PIN diode) with a fast response time. The beam detector unit 58 detects the position of the swept laser beam, and uses this detection signal to determine the start timing of an input signal to the semiconductor laser element for providing desired optical information on the photosensitive drum 3. This greatly reduces synchronization deviations in horizontal signals due to uneven rotation of the polygon mirror, resulting in high-quality images.The tolerance range for accuracy required for polygon mirrors is also widened, and the product can be manufactured at a lower cost. It is. The beam detector unit 58 is positioned and attached to the optical box 24 by two positioning pins.

上記の如く変調されたレーザビームは感光ドラ
ム３に照明され、前述した電子写真プロセスによ
り顕像化された後、普通紙より成る転写材１１上
に転写定着されハードコピーとして出力される。 The laser beam modulated as described above is applied to the photosensitive drum 3, and after being visualized by the electrophotographic process described above, it is transferred and fixed onto a transfer material 11 made of plain paper and output as a hard copy.

上述の様に光学部２は、それを構成する全ての
ユニツトが、その機能が満足される様に各ユニツ
ト毎に調整され、光学箱２４に位置決め手段を用
いて取付けられて、これらすべてを取付けた後の
調整は必要としない。そのため、各ユニツトの着
脱時の再現性やユニツトの互換性に優れているも
のである。 As mentioned above, the optical section 2 has all the units constituting it adjusted individually so that their functions are satisfied, and is attached to the optical box 24 using a positioning means. No adjustment is required after this. Therefore, it has excellent reproducibility when attaching and detaching each unit and compatibility between units.

また、感光ドラム３に照射するに必要なレーザ
ビームを形成するための光路にポリゴンミラー以
外の反射ミラーを挿入しない単純な構造のため、
調整、組立が容易で、且つ振動等のために光路が
移動する可能性が少く信頼性に優れているもので
ある。 In addition, due to the simple structure in which no reflecting mirror other than a polygon mirror is inserted into the optical path for forming the laser beam necessary to irradiate the photosensitive drum 3,
It is easy to adjust and assemble, and has excellent reliability as there is little possibility that the optical path will shift due to vibrations or the like.

前述した様に、ポリゴンミラーにより掃引され
たレーザビームは、反射ミラー５５を含む検出ユ
ニツト５８に導かれる。該ビーム検出ユニツト５
８には、光電変換素子５７が装置されており、掃
引されるレーザビームの位置を検出し、この検出
信号により感光ドラム３上に所望の光情報を与え
るための半導体レーザ素子への入力信号のスター
トタイミングを制御している。しかし、前記光電
変換素子５７は、周囲電気ノイズに依つて誤動作
を起こし易い欠点を有す。そこで本装置に於いて
は、光電変換素子５７の周囲を電気的にシールド
し誤動作を防止している。更に、光学箱２４に対
して光電変換素子５７及びビーム検出ユニツト５
８は位置決めされ、それらの着脱時の再現性及び
互換性に優れている。 As described above, the laser beam swept by the polygon mirror is guided to the detection unit 58 including the reflection mirror 55. The beam detection unit 5
8 is equipped with a photoelectric conversion element 57, which detects the position of the swept laser beam, and uses this detection signal to input an input signal to the semiconductor laser element for providing desired optical information onto the photosensitive drum 3. Controls the start timing. However, the photoelectric conversion element 57 has the disadvantage that it is prone to malfunction due to ambient electrical noise. Therefore, in this device, the area around the photoelectric conversion element 57 is electrically shielded to prevent malfunction. Further, a photoelectric conversion element 57 and a beam detection unit 5 are attached to the optical box 24.
8 are positioned and have excellent reproducibility and compatibility when attaching and detaching them.

以下に前述のビーム検出ユニツト５８について
第５，６図を用いて詳記する。 The beam detection unit 58 mentioned above will be described in detail below using FIGS. 5 and 6.

反射ミラー５５はミラーホルダー５９に接着さ
れている。ポリゴンミラーにより掃引されたレー
ザビームは、反射ミラー５５により屈曲される。
ミラーホルダー５９はその腕曲部６０において変
形可能で、調整ネジ６１とスプリング６２により
反射ミラー５５の姿勢を変え、それを所要の位置
で固定できる。これにより反射ミラー５５で屈曲
されたレーザビームはその高さを光電変換素子５
７の受光面に合わせることができる。光学箱２４
のビーム検出ユニツト取付面６３には２本の位置
決めピン６４，６５が固定されている。また、光
電変換素子５７を含むプリント基板６６を取りつ
ける基板６７には該位置決めピン６４，６５に対
応する位置に、一方はピンに嵌合する穴６８が有
り、他方は短軸がピン６５に嵌合し、長軸が一方
の嵌合穴６８の中心に向かつている様な長孔６９
があいている。該位置決め穴６８，６９と前記位
置決めピン６４，６５により、基板６７は光学箱
２４に位置決めされ、取付けられる。上記基板６
７には前記位置決め穴６８，６９に関してよく位
置出しされた２つの立ち上がり部７０，７１が有
る。１つ７０は、光電変換素子７１の出力波形を
改善するための小さな入射スリツト板５６を、も
う１つ７１は光電変換素子５７を保持するもので
ある。 The reflective mirror 55 is bonded to a mirror holder 59. The laser beam swept by the polygon mirror is bent by the reflection mirror 55.
The mirror holder 59 is deformable at its arm bent portion 60, and the posture of the reflecting mirror 55 can be changed using an adjustment screw 61 and a spring 62, and it can be fixed at a desired position. As a result, the laser beam bent by the reflecting mirror 55 changes its height to the photoelectric conversion element 5.
7 light-receiving surface. optical box 24
Two positioning pins 64 and 65 are fixed to the beam detection unit mounting surface 63 of. Further, the substrate 67 to which the printed circuit board 66 including the photoelectric conversion element 57 is attached has a hole 68 at a position corresponding to the positioning pins 64 and 65, one of which fits into the pin, and the other hole has a short shaft that fits into the pin 65. A long hole 69 with a long axis facing the center of one of the fitting holes 68.
It's open. The substrate 67 is positioned and attached to the optical box 24 by the positioning holes 68 and 69 and the positioning pins 64 and 65. The above board 6
7 has two raised portions 70, 71 that are well positioned with respect to the positioning holes 68, 69. One 70 is for holding a small entrance slit plate 56 for improving the output waveform of the photoelectric conversion element 71, and the other 71 is for holding the photoelectric conversion element 57.

次に前記レーザユニツト（光源装置）について
詳記する。このレーザユニツトは長寿命でしかも
レーザ出力の安定した半導体レーザ素子と、半導
体レーザ素子からの出力レーザ光を安定化する為
の温度制御部材と該レーザ光を平行化するコリメ
ートレンズユニツト及び光軸合せ機構を有するも
のである。 Next, the laser unit (light source device) will be described in detail. This laser unit consists of a semiconductor laser element with a long life and stable laser output, a temperature control member to stabilize the output laser beam from the semiconductor laser element, a collimating lens unit to collimate the laser beam, and an optical axis alignment unit. It has a mechanism.

このレーザユニツトは、以下の利点がある。 This laser unit has the following advantages.

(1) レーザユニツトに互換性がある。(1) The laser units are compatible.

イ レーザー出力が取付基準面に対して垂直で
ある。 Laser output is perpendicular to the mounting reference plane.

ロ レーザー出力が取付位置決め嵌合部と同軸
である。 (b) The laser output is coaxial with the mounting positioning fitting part.

(2) 半導体レーザーとコリメーターレンズの位置
調整に不可欠な次の３つの調整が小型、軽量で
安価な機構でできしかも調整は容易である。(2) The following three adjustments, which are essential for adjusting the position of the semiconductor laser and collimator lens, can be made with a small, lightweight, and inexpensive mechanism, and the adjustments are easy.

イ 半導体レーザーの首振調整 ロ 半導体レーザーとコリメーターレンズの光
軸調整 ハ コリメーターレンズのピント調整 (3) 熱膨張によるコリメーターのピント移動を防
止している。 A. Swing adjustment of the semiconductor laser B. Adjustment of the optical axis of the semiconductor laser and collimator lens C. Adjustment of the focus of the collimator lens (3) Prevents the focus of the collimator from shifting due to thermal expansion.

コリメーターレンズの焦点深度は極めて浅く
（±3.6μｍ）半導体レーザユニツトの熱膨張だけ
ピントが移動し、レーザー光をコリメートしなく
なる恐れがあつたが、本ユニツトを用いることに
よりかかるピントずれを防止出来る。 The depth of focus of the collimator lens is extremely shallow (±3.6 μm), and there was a risk that the focus would shift due to the thermal expansion of the semiconductor laser unit and the laser beam would no longer be collimated, but by using this unit, such focus shifts can be prevented. .

図面にしたがつてこのレーザーユニツトの実施
例を説明する。 An embodiment of this laser unit will be explained according to the drawings.

第７図は、前述のレーザーユニツトの断面図で
光軸を水平方向に切断し上部から見たものであ
り、第８図は第７図と同じレーザーユニツトの断
面図で、光軸を垂直に切断し横から見たものであ
る。 Figure 7 is a cross-sectional view of the laser unit mentioned above, with the optical axis cut horizontally and viewed from above, and Figure 8 is a cross-sectional view of the same laser unit as Figure 7, with the optical axis taken vertically. It is cut and viewed from the side.

第７図〜第９図に於いて７４はレーザー出射ユ
ニツトでその内部に半導体レーザー素子７３と、
これを冷却するペルチエ素子７５と不図示の温度
検出素子を備えた装置である。（詳細は後述す
る）。７６は放熱板で、レーザー出射ユニツト７
４から発生する熱を一体に形成されたフインから
放熱するものである。レーザー出射ユニツト７４
は、ネジ７７によつて強固に放熱板７６に固定さ
れている。７８，７９はコロ軸受けである。これ
は放熱板７６に圧入・固定されており、レーザー
出射ユニツトの首振り調整用のコロ軸８０，８１
を受ける円錐溝８２，８３を形成している。なお
２つのコロ軸８２，８３の中心を結ぶ直線は、半
導体レーザー装置内の半導体レーザー素子７３の
レーザー発光面を通る様に設定されている。 In FIGS. 7 to 9, 74 is a laser emitting unit which includes a semiconductor laser element 73,
This device is equipped with a Peltier element 75 for cooling this and a temperature detection element (not shown). (Details will be explained later). 76 is a heat sink, and the laser emitting unit 7
The heat generated from the fins is radiated from the fins formed integrally with the fins. Laser emission unit 74
is firmly fixed to the heat sink 76 with screws 77. 78 and 79 are roller bearings. This is press-fitted and fixed to the heat sink 76, and roller shafts 80, 81 for adjusting the swing of the laser emitting unit.
Conical grooves 82 and 83 are formed to receive the grooves. Note that the straight line connecting the centers of the two roller axes 82 and 83 is set to pass through the laser emitting surface of the semiconductor laser element 73 in the semiconductor laser device.

即ち、半導体レーザー素子７４は第６図に示す
如く断面が橢円形状のレーザ光を出射し、ジヤン
クシヨン方向の広がり角αと、これに直角な方向
のストライプ方向の広がり角βは相異しており、
α＞βとなつている。前記コロ軸８２，８３の中
心を結ぶ直線は、このジヤンクシヨン方向の面
yy′を含む面と大略平行に設けて成るものである
ので、半導体レーザ素子７３はストライプ方向に
回転出来る如く構成してあるものである。 That is, the semiconductor laser element 74 emits a laser beam having a circular cross section as shown in FIG. 6, and the spread angle α in the juncture direction and the spread angle β in the stripe direction perpendicular to this are different. Ori,
α > β. A straight line connecting the centers of the roller shafts 82 and 83 is a plane in the juncture direction.
Since it is provided approximately parallel to the plane including yy', the semiconductor laser element 73 is configured to be able to rotate in the stripe direction.

８４，８５はコロ押えで、前述したコロ軸受７
８，７９に対向してコロ軸８０，８１を押えるも
のである。コロ押え８４にはＶ字形状の溝８６
（その延出方向は紙面に平行である）が、又、コ
ロ押え８５には円錐状の穴８７が形成されてお
り、コロ軸８０，８１をそれぞれに押えている。 84 and 85 are roller holders, which are the roller bearings 7 mentioned above.
8, 79 and press down the roller shafts 80, 81. The roller presser foot 84 has a V-shaped groove 86.
(The extending direction thereof is parallel to the plane of the paper.) Furthermore, a conical hole 87 is formed in the roller presser 85, and the roller shafts 80 and 81 are held down respectively.

８８は前記コロ押え８４，８５を穴８９に圧入
して固定した基板である。 Reference numeral 88 denotes a substrate on which the roller pressers 84 and 85 are press-fitted into holes 89 and fixed.

９０は前記外縁部５１を構成するコリメータ保
持環である。このコリメータ保持環９０の円筒部
９０ａにはコリメータユニツト９１の外筒９１ａ
が光軸方向に移動可能に嵌合され、バネ９２によ
つてピント調整リング９３に押しつけられてい
る。又、コリメータ保持環９０の外筒部９０ａは
基板８８の穴より突出し、９４穴に挿通されレー
ザー出射ユニツト７４側に接近する如く該基板８
８より突出しているものである。 Reference numeral 90 denotes a collimator holding ring constituting the outer edge portion 51. The cylindrical portion 90a of the collimator holding ring 90 has an outer cylinder 91a of the collimator unit 91.
is fitted so as to be movable in the optical axis direction, and is pressed against a focus adjustment ring 93 by a spring 92. Further, the outer cylindrical portion 90a of the collimator holding ring 90 protrudes from the hole in the substrate 88, and is inserted into the 94 holes so as to approach the laser emitting unit 74 side.
This is more prominent than 8.

又、この外筒部９０ａとレーザー出射ユニツト
の間は円筒状のゴム筒９５で覆われており、この
間への外部の空気の侵入を防いでいる。 Further, the space between this outer cylinder portion 90a and the laser emitting unit is covered with a cylindrical rubber tube 95 to prevent outside air from entering into this space.

ピント調整リング９３は、ネジ部９３ａがコリ
メーター保持環９０のネジ部と嵌合しており、こ
れを回すことによつてコリメーターユニツト９１
は光軸方向に移動するものである。 A threaded portion 93a of the focus adjustment ring 93 is fitted with a threaded portion of the collimator holding ring 90, and by turning this, the collimator unit 91 is adjusted.
moves in the optical axis direction.

ガイドピン９６がコリメーターユニツト外筒９
１ａに固定されており、さらにコリメーター保持
環９０の円筒部９０ａに形成された案内溝９７に
嵌合している。この為、コリメーターユニツト９
１はピント調整リング９３が回転しても回転する
ことなく、光軸方向に移動しピント合せできるも
のである。 The guide pin 96 is connected to the collimator unit outer cylinder 9.
1a, and is further fitted into a guide groove 97 formed in the cylindrical portion 90a of the collimator holding ring 90. For this reason, the collimator unit 9
No. 1 is a device that can move in the optical axis direction and focus without rotating even if the focus adjustment ring 93 rotates.

９８は、シリンドリカル・ビームエツキスパン
ダユニツト（以下C.B.E.ユニツトと記す）であ
る。C.B.E.ユニツト９８は、C.B.E.ユニツト取付
筒９９によつて光学箱２４のレーザーユニツト取
付面４５に固定されている。 98 is a cylindrical beam expander unit (hereinafter referred to as CBE unit). The CBE unit 98 is fixed to the laser unit mounting surface 45 of the optical box 24 by a CBE unit mounting tube 99.

コリメーター保持環９０には、取付嵌合部９０
ｂと基準面９０ｃがあり、レーザーユニツトを前
述した光学箱２４に取付ける場合は、光学箱２４
の取付面４５にコリメーター保持環９０の基準面
９０ｃを合せ、さらに取付嵌合部９０ｂをC.B.E.
ユニツト取付筒９９の内面９９ａと嵌合させ位置
決めする。 The collimator holding ring 90 has a mounting fitting part 90.
b and a reference surface 90c, and when installing the laser unit in the optical box 24 described above, the optical box 24
Align the reference surface 90c of the collimator holding ring 90 with the mounting surface 45 of the CBE.
It is fitted and positioned with the inner surface 99a of the unit mounting tube 99.

第８図により基板８８と放熱板７６の結合につ
いて説明する。 The connection between the substrate 88 and the heat sink 76 will be explained with reference to FIG.

第７図に於いて説明した様に、基板８８と放熱
板７６は首振調整用コロ軸８０，８１によつて半
導体レーザー素子７３の発光面を通る軸を中心に
回転可能に構成されている。 As explained in FIG. 7, the substrate 88 and the heat sink 76 are configured to be rotatable about an axis passing through the light emitting surface of the semiconductor laser element 73 by means of roller shafts 80 and 81 for adjusting the oscillation. .

第８図に示す様に、基板８８には首振調整用ネ
ジ棒１００，１０１，１０２が放熱板７６の方向
へ突出する様固定されている。 As shown in FIG. 8, screw rods 100, 101, and 102 for oscillation adjustment are fixed to the substrate 88 so as to protrude toward the heat sink 76. As shown in FIG.

放熱板７６には前述した首振調整用ネジ棒１０
０，１０１，１０２に対向した個所に長穴１０３
ａ，１０３ｂ，１０３ｃが形成されており首振調
整用ネジ棒はそれぞれの長穴を貫通している。放
熱板の長穴を貫通した首振調整用ネジ棒１００と
１０２には、片面が球面状の放熱板押え１０４
ａ，１０４ｂとナツト１０５ａ，１０５ｂによつ
て放熱板７６を基板８８側に引張り更に、首振り
調整用ネジ棒１０１にバネ押え１０６ａ，１０６
ｂ、圧縮コイルバネ１０７、ナツト１０８によつ
ても放熱板７６を基板８８側に引張ることによ
り、基板８８に対して所定の位置となる如く放熱
板７６、換言するならばコリメータユニツト９１
に対するレーザー出射ユニツトの位置を決定して
いる。 The heat dissipation plate 76 is provided with the aforementioned swing adjustment screw rod 10.
A long hole 103 is located opposite to 0, 101, 102.
a, 103b, and 103c are formed, and the oscillation adjustment threaded rod passes through each elongated hole. The screw rods 100 and 102 for adjusting the swing that pass through the elongated holes of the heat sink have a heat sink holder 104 having a spherical surface on one side.
a, 104b and nuts 105a, 105b to pull the heat dissipation plate 76 toward the board 88 side.
b. By pulling the heat sink 76 toward the board 88 using the compression coil spring 107 and the nut 108, the heat sink 76, in other words, the collimator unit 91, is placed at a predetermined position relative to the board 88.
The position of the laser emitting unit is determined.

更に詳しく説明するならば、ナツト１０５ａを
ゆるめた状態でナツト１０５ｂを回転するなら
ば、放熱板７６の長穴１０３ｂに対応する個所は
バネ１０７により常に基板８８側に付勢されてい
るので、第８図において紙面に対して垂直でかつ
半導体レーザ素子の発光面を通る軸を中心として
レーザー出射ユニツトを揺動させることが出来る
ものである。従つてコリメータユニツト９１の光
軸に対して出射レーザ光の中心軸が一致する如く
ナツト１０５ｂを回動し、一致した点でナツト１
０５ａをしめ込むことにより、コリメータユニツ
ト９１に対するレーザー出射ユニツトの位置を所
定の位置関係に固定出来るものである。 To explain in more detail, if the nut 105b is rotated with the nut 105a loosened, the portion corresponding to the elongated hole 103b of the heat sink 76 is always urged toward the board 88 by the spring 107. In FIG. 8, the laser emitting unit can be oscillated about an axis that is perpendicular to the plane of the paper and passes through the light emitting surface of the semiconductor laser element. Therefore, the nut 105b is rotated so that the central axis of the emitted laser beam coincides with the optical axis of the collimator unit 91.
By tightening 05a, the position of the laser emitting unit with respect to the collimator unit 91 can be fixed in a predetermined positional relationship.

基板８８の面８８ａとコリメータ保持環の面９
０ｄは歪みワツシヤー１０９を介して相対的にス
ライドできる。 Surface 88a of substrate 88 and surface 9 of collimator holding ring
0d can be slid relative to each other via strain washers 109.

固定ネジ１００は、基板８８の穴１１１と歪み
ワツシヤー１０９を貫通し、コリメーター保持環
９０のネジ穴１１２にネジ込まれている。又基板
８８上の前記穴１１１は基板８８がコリメーター
保持環９０に対して十分スライドできる大きさに
あけてある。図示されていないが、ネジ穴１１
２、穴１１１、ネジ１１０、ワツシヤー１０９は
夫々３個あり、これらはコリメーターユニツト９
１の光軸及び穴９４の中心に対して同心円上にほ
ぼ等間隔に配置されている。 The fixing screw 100 passes through the hole 111 of the substrate 88 and the strain washer 109, and is screwed into the screw hole 112 of the collimator holding ring 90. The hole 111 on the substrate 88 is made large enough to allow the substrate 88 to slide relative to the collimator holding ring 90. Although not shown, the screw hole 11
2. There are three holes 111, three screws 110, and three washers 109, and these are connected to the collimator unit 9.
1 and the center of the hole 94 on a concentric circle at approximately equal intervals.

１１３で示すのはワツシヤーで基板８８の穴１
１１に固定ネジ１１０の頭がめり込まぬ様にする
為のものである。従つてコリメーターユニツト９
１に対してレーザー出射ユニツト７４は、前記穴
１１１の遊びの範囲内で平行移動出来、半導体レ
ーザ素子７３より出射したレーザ光がコリメータ
ユニツトの中心を通る如く調整することが出来る
ものである。 113 indicates hole 1 of the board 88 with a washer.
This is to prevent the head of the fixing screw 110 from getting stuck in the screw 11. Therefore, the collimator unit 9
1, the laser emitting unit 74 can be moved in parallel within the play of the hole 111, and can be adjusted so that the laser beam emitted from the semiconductor laser element 73 passes through the center of the collimator unit.

コリメータ保持環９０上には３個の穴（図では
１個のみが示されている）１１５がコリメータの
先軸を中心とする同心円上に等間隔に設けられて
おり、かかる穴１１５に対応する３個のネジ１１
４によりコリメータ保持環９０を光学箱２４に固
定することによつて、レーザユニツトを光学箱２
４に取付けている。 Three holes (only one is shown in the figure) 115 are provided on the collimator holding ring 90 at equal intervals on a concentric circle centered on the tip axis of the collimator, and correspond to the holes 115. 3 screws 11
By fixing the collimator holding ring 90 to the optical box 24 using
It is installed on 4.

１１６はネジ１１４の脱落防止用のキヤツプ
で、基板８８に接着剤で固定されている。レーザ
ーユニツトが光学箱２４より取りはずされた状態
でも、ネジ１１４はキヤツプ１１６によつて保持
されておる為に、光学箱２４に取付ける場合、ネ
ジまわしを放熱板７６の穴１１７及びキヤツプの
穴１１８を通してネジ１１４を締つけることがで
きる。１１９は、レーザー出射ユニツトのドライ
バー回路を載置したプリント基板であり、このプ
リント基板とレーザー出射ユニツトはフレキシブ
ル系コード１２０で接続されている。 116 is a cap for preventing the screw 114 from falling off, and is fixed to the board 88 with adhesive. Even when the laser unit is removed from the optical box 24, the screws 114 are held by the cap 116, so when installing it in the optical box 24, use a screwdriver to insert the screwdriver into the hole 117 of the heat sink 76 and the hole 118 of the cap. The screw 114 can be tightened through it. Reference numeral 119 denotes a printed circuit board on which a driver circuit for the laser emitting unit is mounted, and this printed circuit board and the laser emitting unit are connected by a flexible cord 120.

１２１は前記プリント基板１１９の保持板で、
その一端は基板８８に固定されている。 121 is a holding plate for the printed circuit board 119;
One end thereof is fixed to a substrate 88.

この様にコリメータユニツトとレーザー出射ユ
ニツトを１つのレーザユニツトとして構成し、こ
のレーザユニツトにおいて単独に光軸調整を行な
える如く構成しておくならば、光学箱に取付ける
に際しても何の調整も要せずに組付けることが出
来るものである。 If the collimator unit and laser emission unit are configured as one laser unit in this way, and the laser unit is configured so that the optical axis can be adjusted independently, no adjustment is required when installing it in the optical box. It can be assembled without any trouble.

第１０図は本発明に適用した半導体レーザ装置
７４を示す断面図であり、良熱導伝性の金属より
成る基板１２２の上にペルチエ素子７５を固定
し、このペルチエ素子７５の上に銅等の良熱導伝
性の金属より成る基台１２３を固定する。 FIG. 10 is a sectional view showing a semiconductor laser device 74 applied to the present invention, in which a Peltier element 75 is fixed on a substrate 122 made of a metal with good thermal conductivity, and a copper etc. A base 123 made of metal with good thermal conductivity is fixed.

この基台１２３は前記ペルチエ素子７５と密着
した基板部１２３―１と、該基板部１２３より上
方に延出した取付部１２３―２より成り、この取
付部１２３―２の先端に半導体レーザ素子７３を
固定して成るものである。 This base 123 consists of a substrate portion 123-1 that is in close contact with the Peltier element 75, and a mounting portion 123-2 extending upward from the substrate portion 123. It is made by fixing.

そして前記基台１２３において基板部１２３―
１と取付部１２３―２の間には穴１２４を設け、
この穴１２４に不図示のサーミスタ等の温度検出
素子の一部又は全部を埋没させることにより、半
導体レーザ素子７３の温度を検出するものであ
る。 Then, in the base 123, the substrate portion 123-
A hole 124 is provided between 1 and the mounting portion 123-2,
The temperature of the semiconductor laser element 73 is detected by partially or completely burying a temperature detecting element such as a thermistor (not shown) in this hole 124.

第１１図により第７〜９図において説明したレ
ーザユニツトの熱による悪影響の防止機構につい
て更に説明する。 With reference to FIG. 11, the mechanism for preventing the adverse effects of heat on the laser unit explained in FIGS. 7 to 9 will be further explained.

なお第１１図において、その他の図と同一の番
号を付した部材はその他の図において説明したの
と同様の部材より成るものである。 In FIG. 11, members with the same numbers as in other figures are the same members as explained in the other figures.

前述の如くコリメータレンズの焦点深点は極め
て浅いものであり、半導体レーザとコリメータレ
ンズの距離がほんの一寸づれただけでレーザ光を
コリメートしなくなる恐れがある。 As mentioned above, the depth of focus of the collimator lens is extremely shallow, and if the distance between the semiconductor laser and the collimator lens shifts by just one inch, there is a risk that the laser beam will no longer be collimated.

そこで本発明においては、保持部材の熱変形が
互に相補して、上述の如き不都合を発生しない様
にしたものである。 Therefore, in the present invention, the thermal deformations of the holding members are mutually complementary to prevent the above-mentioned disadvantages from occurring.

すでに述べた如く、外筒（鏡筒）９１ａはバネ
１３０により、常にピント調整リング９３側に付
勢され、このピント調整リング９３はコリメータ
保持環９０に螺合している。 As already mentioned, the outer tube (lens barrel) 91a is always urged toward the focus adjustment ring 93 by the spring 130, and the focus adjustment ring 93 is screwed into the collimator holding ring 90.

又このコリメータ保持環９０上にはコロ押え８
４，８５が固定され、このコロ押え８４，８５の
上にはコロ軸８０，８１が位置し、このコロ軸８
０，８１の上には放熱板７６上に固定されたコロ
軸受７８，７９が位置し、そしてこの放熱板７６
にはレーザー出射ユニツト７４が固定されている
ものである。前記レーザー出射ユニツト７４はペ
ルチエ素子７５と、その上に固定した基台１２３
と、この基台１２３上に固定した半導体レーザ素
子７３を有しているものである。 Also, on this collimator holding ring 90 is a roller presser 8.
4 and 85 are fixed, and roller shafts 80 and 81 are positioned above these roller pressers 84 and 85.
Roller bearings 78 and 79 fixed on a heat sink 76 are located above the heat sink 76.
A laser emitting unit 74 is fixed to. The laser emitting unit 74 includes a Peltier element 75 and a base 123 fixed thereon.
It has a semiconductor laser element 73 fixed on this base 123.

なお１３１―１〜１３１―３で示すのは前記外
筒９１ａに固定されたレンズ、１３１―４で示す
のは前記外筒９１ａの内側に設けた不図示のネジ
に螺合した内筒１３２に固定したレンズであり、
リング１３３を回転することにより該レンズ１３
１―４は前記レンズ１３１―３に対する距離を変
化させることが出来全体としてコリメータレンズ
を構成しているものである。 In addition, lenses 131-1 to 131-3 are fixed to the outer tube 91a, and 131-4 is a lens attached to the inner tube 132 screwed into a screw (not shown) provided inside the outer tube 91a. It is a fixed lens,
By rotating the ring 133, the lens 13
Reference numeral 1-4 is a lens that can change the distance to the lens 131-3 and constitutes a collimator lens as a whole.

かかる構成より成る光源装置においては、半導
体レーザ素子７３とレンズ１３１―１とは距離
L4隔てて配置されているものであるが夫々の保
持機構は以下の如きものである。 In the light source device having such a configuration, the distance between the semiconductor laser element 73 and the lens 131-1 is
Although they are arranged L4 apart, their respective holding mechanisms are as follows.

即ち、レンズ１３１―１は直線Ａ―A′で示す
第１基準位置に対して距離L2隔てる如く外筒
（第２保持部材）９１ａにより保持され、半導体
レーザ素子７３は直線Ｂ―B′で示す第２基準位
置に対して距離L3隔てる如くペルチエ素子７５
と基台１２３（以下両者を総称して第３保持部材
と呼ぶ）により保持される。 That is, the lens 131-1 is held by the outer cylinder (second holding member) 91a at a distance L2 from the first reference position shown by the straight line A-A', and the semiconductor laser element 73 is held by the outer cylinder (second holding member) 91a, which is shown by the straight line B-B'. The Peltier element 75 is spaced a distance L3 from the second reference position.
and a base 123 (hereinafter both will be collectively referred to as the third holding member).

そしてこの第２保持部材と第３保持部材はピン
ト調整リング９３、コリメータ保持環９０、基板
８８、コロ押え８４，８５、コロ軸８０，８１、
コロ軸受７８，７９、放熱板７６（以下かかる部
材を総称して第１保持部材と称する）により距離
L1に保持されるものである。 The second holding member and the third holding member include a focus adjustment ring 93, a collimator holding ring 90, a substrate 88, roller holders 84 and 85, roller shafts 80 and 81,
The distance is maintained by the roller bearings 78, 79 and the heat sink 76 (hereinafter such members are collectively referred to as the first holding member).
It is held in L1.

この様な光源装置において、最適環境温度（こ
の温度に合せて光源装置は設計されている）前記
第２保持部材と第３保持部材よりｔ度だけ環境温
度が上昇したときにおいても光源装置が所期の性
能を発揮する為には、第２保持部材と第３保持部
材の光軸方向への熱膨張量の和と、第１保持部材
の前記光軸と平行な方向への熱膨張量との差が、
コリメータレンズの焦点深度内にある如く、夫々
の保持部材の材料を選定すればよいものである。 In such a light source device, even when the environmental temperature rises by t degrees from the second and third holding members at the optimum environmental temperature (the light source device is designed according to this temperature), the light source device remains in its place. In order to achieve the desired performance, the sum of the amount of thermal expansion of the second holding member and the third holding member in the optical axis direction, the amount of thermal expansion of the first holding member in the direction parallel to the optical axis, and The difference is
The material of each holding member may be selected so that it falls within the focal depth of the collimator lens.

なおここで云う焦点深度とは 2.44×レーザ光の波長× （コリメータレンズの焦点距離／コリメータレンズ
の有効径）² で決定される値を云うものである。 Note that the depth of focus here refers to ^a value determined by 2.44 x wavelength of laser light x (focal length of collimator lens/effective diameter of collimator lens).

更に詳しく述べるならば、第１保持部材の熱膨
張係数α1、第２保持部材の熱膨張係数をα2、第
３保持部材の熱膨張係数をα3、コリメータレン
ズユニツトの焦点距離の熱変動係数をｋ、（コリ
メータレンズユニツトの温度が１度上昇した場合
焦点距離が何mm長くなるかを示す係数でありデイ
メンシヨンはmm／℃である）環境温度の変動量を
ｔ℃とするとき、 ｔ×〔（L2×α2＋L3×α3＋ｋ） −L1×α1〕 ＜コリメータレンズユニツトの焦点深度 なる不等式が成立する様に前記L1，L2，L3、及
びα1，α2，α3を選定すればよいものである。こ
の様に構成するならば前記距離L4の変動は、常
にコリメータレンズユニツトの焦点深度内にある
こととなる。 More specifically, the thermal expansion coefficient α1 of the first holding member, α2 the thermal expansion coefficient of the second holding member, α3 the thermal expansion coefficient of the third holding member, and the thermal variation coefficient of the focal length of the collimator lens unit k. , (This is a coefficient that indicates how many millimeters the focal length increases when the temperature of the collimator lens unit increases by 1 degree, and the dimension is mm/℃.) When the amount of change in the environmental temperature is t℃, t×[( L2×α2+L3×α3+k) −L1×α1] The above-mentioned L1, L2, L3 and α1, α2, α3 should be selected so that the following inequality holds: <depth of focus of collimator lens unit. If configured in this way, the variation in the distance L4 will always be within the depth of focus of the collimator lens unit.

なお前記基台１２３は一定温度に保たれるもの
であるので、実質的にはこの基台１２３の温度変
化量は無視して良いものである。 Note that since the base 123 is kept at a constant temperature, the amount of temperature change in the base 123 can be substantially ignored.

以上述べた如く、本発明による光源装置は温度
変化が生じても、保持部材の熱膨張の影響を受け
ることなく、常にコリメータレンズユニツトとレ
ーザ発生器を所定間隔に保つことが出来るもので
ある。 As described above, the light source device according to the present invention can always maintain a predetermined distance between the collimator lens unit and the laser generator without being affected by thermal expansion of the holding member even if temperature changes occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図〜第４図は本発明による記録装置を示
し、第１図は記録部を示す側断面図、第２図は記
録装置の斜視図、第３図は記録装置の上面図、第
４図Ａは記録装置の一部側面図、第４図Ｂは記録
装置の一部背面図、第５図は記録装置の一部拡大
分解斜視図、第６図は半導体レーザ素子の斜視
図、第７図〜第９図はレーザユニツトを示し、第
７図は上面断面図、第８図は側断面図、第９図は
背面図、第１０図はレーザー出射ユニツトの断面
図、第１１図はレーザユニツトの側断面図であ
る。 ここで１は記録部、２は光学部、３は感光ドラ
ム、７はレーザ光、２３はレーザユニツト、２４
は光学箱、２５はビームエキスパンダ光学系、２
６は偏向器、２８はｆ―θレンズ、４１は回転
軸、４６は偏向器ユニツト、４８は半導体レーザ
装置、４９はコリメータレンズ、５７は光電変換
素子、７３は半導体レーザ素子、７６は放熱板、
８０，８１はコロ軸、８８は基板、９０はコリメ
ータユニツト、９８はシリンドリカルビームエキ
スパンダユニツト、１３１はレンズ、１３２は内
筒である。 1 to 4 show a recording device according to the present invention, FIG. 1 is a side sectional view showing the recording section, FIG. 2 is a perspective view of the recording device, FIG. 3 is a top view of the recording device, and FIG. Figure A is a partial side view of the recording device, Figure 4B is a partial back view of the recording device, Figure 5 is a partially enlarged exploded perspective view of the recording device, Figure 6 is a perspective view of a semiconductor laser element, 7 to 9 show the laser unit, FIG. 7 is a top sectional view, FIG. 8 is a side sectional view, FIG. 9 is a rear view, FIG. 10 is a sectional view of the laser emitting unit, and FIG. 11 is a sectional view of the laser emitting unit. FIG. 3 is a side sectional view of the laser unit. Here, 1 is a recording section, 2 is an optical section, 3 is a photosensitive drum, 7 is a laser beam, 23 is a laser unit, 24
is an optical box, 25 is a beam expander optical system, 2
6 is a deflector, 28 is an f-theta lens, 41 is a rotating shaft, 46 is a deflector unit, 48 is a semiconductor laser device, 49 is a collimator lens, 57 is a photoelectric conversion element, 73 is a semiconductor laser element, 76 is a heat sink ,
80 and 81 are roller shafts, 88 is a substrate, 90 is a collimator unit, 98 is a cylindrical beam expander unit, 131 is a lens, and 132 is an inner cylinder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ レーザーユニツトの取付部を有する光学装置
の基体２４に、レーザーユニツト取付部材１１４
により着脱可能に取付けられるレーザーユニツト
において、 半導体レーザ素子７３と、この半導体レーザ素
子を保持するレーザ保持部材１２３，７５と、を
具備し光軸方向の基準部Ｂを有するレーザー出射
ユニツト７４と、このレーザー出射ユニツト７４
から出射されたレーザービームをコルメートする
コリメータレンズ１３１と、このコリメータレン
ズを保持し、光軸方向の基準部Ａを有するコリメ
ータレンズ保持部材９１ａと、レーザー出射ユニ
ツトの基準部Ｂと、コリメータレンズ保持部材の
基準部Ａを連結する連結部材９３，９０，８８，
８４，８５，８０，８１，７８，７９，７６とを
有し、温度上昇に伴い、レーザー保持部材の熱膨
張により半導体レーザ素子はコリメータレンズ側
に移動し、且つ、コリメータレンズの保持部材の
熱膨張によりコリメータレンズは半導体レーザ素
子側に移動すると共に、連結部材の熱膨張により
上記レーザー出射ユニツトの基準部と上記コリメ
ータレンズ保持部材の基準部間の距離が拡大し温
度変化によるコリメート精度の劣化を補償するこ
とを特徴とするレーザユニツト。[Claims] 1. A laser unit mounting member 114 is attached to a base 24 of an optical device having a laser unit mounting portion.
A laser unit that is detachably attached to the laser unit includes a laser emitting unit 74 that includes a semiconductor laser element 73, laser holding members 123 and 75 that hold the semiconductor laser element, and has a reference part B in the optical axis direction; Laser emission unit 74
A collimator lens 131 that colmates the laser beam emitted from the collimator lens 131, a collimator lens holding member 91a that holds this collimator lens and has a reference part A in the optical axis direction, a reference part B of the laser emitting unit, and a collimator lens holding member 91a. Connecting members 93, 90, 88, which connect the reference parts A of
84, 85, 80, 81, 78, 79, and 76, and as the temperature rises, the semiconductor laser element moves toward the collimator lens due to thermal expansion of the laser holding member, and the heat of the collimator lens holding member moves. Due to the expansion, the collimator lens moves toward the semiconductor laser element side, and the distance between the reference part of the laser emitting unit and the reference part of the collimator lens holding member increases due to thermal expansion of the connecting member, which reduces the deterioration of collimation accuracy due to temperature changes. A laser unit characterized by compensation.